JP2003178482A - Photodetector, signal processing circuit, and optical information reproducing device using photodetector and signal processing circuit - Google Patents

Photodetector, signal processing circuit, and optical information reproducing device using photodetector and signal processing circuit

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JP2003178482A
JP2003178482A JP2002331529A JP2002331529A JP2003178482A JP 2003178482 A JP2003178482 A JP 2003178482A JP 2002331529 A JP2002331529 A JP 2002331529A JP 2002331529 A JP2002331529 A JP 2002331529A JP 2003178482 A JP2003178482 A JP 2003178482A
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Kunikazu Onishi
邦一 大西
Takeshi Shimano
健 島野
Shigeru Nakamura
滋 中村
Masayuki Inoue
雅之 井上
Yukio Fukui
幸夫 福井
Yasuyuki Sugi
靖幸 杉
Shinji Fujita
真治 藤田
Mitsuhiko Ota
光彦 太田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To dramatically reduce influence of disturbance experienced in detecting a defocusing signal by means of an astigmatism system in reproducing a DVD-RAM disk or the like, and to dramatically reduce influence of offset accompanied by object lens displacement experienced in detecting a tracking error signal by means of a push-pull system, and to realize an optical disk device having high general-purpose properties and complying with the reproduc tion of existing optical disks, including CD, CD-ROM, CD-R as well as high- density disks, including DVD-RAM, DVD-ROM disks by using a simple optical head. <P>SOLUTION: Three optical beams separated by diffraction grating are irradiated at the optical disk at its prescribed position. A 12-split photodetector having a prescribed configuration is provided. Thereby a good defocusing signal and a tracking error signal are obtained and the optical disk device is realized, which has the high general-purpose properties and is capable of reproducing a signal in a plurality of optical disks having different recording densities and different disk configurations by using the simple optical head. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は,光学的情報記録媒
体(以下,光ディスクと記す。)に記録されたデータ信
号を再生するために用いられる光学的情報再生装置(以
下,光ディスク装置と記す。)に係わり,特にその光ス
ポット位置制御のための各種誤差信号検出の高性能化に
関する発明である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical information reproducing apparatus (hereinafter referred to as an optical disk apparatus) used for reproducing a data signal recorded on an optical information recording medium (hereinafter referred to as an optical disk). In particular, the present invention relates to improving the performance of various error signal detection for controlling the light spot position.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来,光ディスク装置における焦点位置
ずれ信号の検出方式としては,ナイフエッジ方式(フー
コー方式),ビームサイズ方式,非点収差方式等がある
が,光学系の簡単さ,調整しやすさ,トラッキング誤差
信号検出方式との組み合わせの容易さ等の観点から非点
収差方式が最も一般的に普及している。しかしながら,
この非点収差方式には,光ディスク上に照射されている
光スポットがディスクの記録トラックをよぎる際に焦点
ずれ信号に外乱が発生しやすいという重大な問題点があ
る。この外乱の影響は,特に近日製品化が予定されてい
るDVD−RAMディスクなどに代表されるランドグル
ーブ型のディスクにおいて特に顕著に発生する。これ
は,ランドグルーブ型の光ディスクではディスクに設け
られている案内溝(グルーブ)の幅と案内溝間(ラン
ド)の幅がほぼ等しく,また案内溝の溝深さが再生用レ
ーザ光の波長(650nm)に対して1/6〜1/7程
度に設定されているため,案内溝の回折によって生じる
いわゆるプッシュプル信号の振幅が大きくなることが主
原因である。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are a knife edge method (Foucault method), a beam size method, an astigmatism method, etc. as a method for detecting a focus position shift signal in an optical disk apparatus, but the optical system is simple and easy to adjust. The astigmatism method is most commonly used from the viewpoint of ease of combination with the tracking error signal detection method. However,
This astigmatism method has a serious problem that a defocus signal is easily disturbed when a light spot irradiated on the optical disk crosses a recording track of the disk. The influence of the disturbance is particularly remarkable in a land-groove type disk represented by a DVD-RAM disk which is planned to be commercialized in the near future. This is because in a land-groove type optical disc, the width of the guide groove (groove) provided in the disc and the width of the space between the guide grooves (lands) are almost equal, and the groove depth of the guide groove is the wavelength of the reproducing laser beam ( Since it is set to about ⅙ to 1/7 with respect to (650 nm), the main cause is that the amplitude of a so-called push-pull signal generated by the diffraction of the guide groove becomes large.

【0003】従来このような非点収差方式の焦点ずれ信
号に生じる外乱を低減する手段としては,例えば検出光
ビームの中心部を遮光する方式(特願平4−31450
0号公報)や対物レンズの回転調整により低減をはかる
方式(特公平5−68774公報)等が開示されている
が,いずれも十分な低減効果が得られていないのが現状
である。したがって従来は,前述したDVD−RAMデ
ィスク用の光ディスク装置などでは光学系の構成や調整
が複雑なナイフエッジ方式やビームサイズ方式を採用せ
ざるを得ない状況にある。
As a conventional means for reducing the disturbance generated in the defocus signal of the astigmatism method, for example, a method of shielding the central portion of the detection light beam (Japanese Patent Application No. 4-31450).
No. 0) and a method of reducing the rotation by adjusting the rotation of the objective lens (Japanese Patent Publication No. 5-68774) and the like are disclosed, but the current situation is that no sufficient reduction effect is obtained. Therefore, conventionally, in the above-mentioned optical disk device for DVD-RAM disk, there is no choice but to adopt the knife edge method or the beam size method in which the configuration and adjustment of the optical system are complicated.

【0004】一方,光ディスク装置におけるトラッキン
グ誤差信号の検出方式としては,その代表的な方式とし
て3スポット方式とプッシュプル方式がある。3スポッ
ト方式は,光学系の簡単さ,調整しやすさ,外乱に対す
る強さなどの点からCD,CD−ROMなどの従来型の
再生専用ディスクに広く採用されている。一方,DVD
−ROMディスクなどの大容量の再生専用ディスクを再
生するための光ディスク装置では,(1)記録トラック
ピッチの狭小化の影響でトラッキング誤差信号の感度が
十分に得られない。(2)ディスク上に照射される3個
の光スポットの相対的な位置調整精度をCDに比較して
格段に厳しくしなければならない。等の理由から3スポ
ット方式は敬遠され,1個の光スポットの反射光強度分
布の時間変化から演算処理によってトラッキング誤差信
号を検出する位相差検出方式(ディファレンシャル・フ
ェイズ・ディテクション方式)が広く採用されている。
また一方で,DVD−RAMディスクに代表されるよう
な記録再生型ディスク用の光ディスク装置では,記録動
作時の先行サブスポットと後方サブスポットのディスク
反射光量の違いに伴うオフセット発生の問題などによ
り,やはり前記の3スポット方式を用いることができ
ず、もう一つの代表的トラッキング誤差信号検出方式で
あるプッシュプル方式が最も一般的に用いられている。
On the other hand, as a method of detecting the tracking error signal in the optical disk device, there are a three spot method and a push pull method as typical methods. The three-spot method is widely used for conventional read-only discs such as CDs and CD-ROMs because of the simplicity of the optical system, the ease of adjustment, and the resistance to disturbance. On the other hand, DVD
In an optical disc device for reproducing a large capacity read-only disc such as a ROM disc, (1) the sensitivity of the tracking error signal cannot be sufficiently obtained due to the influence of the narrowing of the recording track pitch. (2) The relative positional adjustment accuracy of the three light spots radiated on the disk must be made much more severe than that of the CD. Due to such reasons, the 3-spot method is shunned, and the phase difference detection method (differential phase detection method) that detects the tracking error signal by arithmetic processing from the time change of the reflected light intensity distribution of one light spot is widely adopted. Has been done.
On the other hand, in an optical disk device for a read / write type disk represented by a DVD-RAM disk, due to a problem of offset generation due to a difference in disk reflected light amount between the leading sub-spot and the trailing sub-spot during recording operation, Again, the 3-spot method cannot be used, and the push-pull method, which is another typical tracking error signal detection method, is most commonly used.

【0005】ところで,このプッシュプル方式は比較的
簡単な光学系によって高感度のトラッキング誤差信号が
得られるという優れた利点を有するが,その反面,対物
レンズがトラッキング方向に変位した際にそれに伴って
トラッキング誤差信号に大きなオフセットが生じるとい
う重大な問題点をかかえている。そこで,このような対
物レンズ変位に伴うトラッキング誤差信号オフセットを
大幅に低減する有効な方法として差動プッシュプル方式
(ディファレンシャルプッシュプル方式)と呼ばれる手
段が開示されている。(光メモリシンポジウム‘86論
文集(1986年)PP.127−132)この方式は3ス
ポット方式と同様3個の光スポットを光ディスクに照射
し,各々の光スポットからプッシュプル方式によって検
出されたトラッキング誤差信号に所定の減算処理を施す
ことにより、対物レンズ変位に伴うオフセット成分をキ
ャンセルするものである。
By the way, this push-pull method has an excellent advantage that a highly sensitive tracking error signal can be obtained by a relatively simple optical system, but on the other hand, when the objective lens is displaced in the tracking direction, it is accompanied by it. It has a serious problem that a large offset occurs in the tracking error signal. Therefore, a means called a differential push-pull method (differential push-pull method) has been disclosed as an effective method for significantly reducing the tracking error signal offset due to such displacement of the objective lens. (Optical Memory Symposium '86 Proceedings (1986) PP.127-132) This method irradiates an optical disk with three optical spots as in the three-spot method, and the tracking error detected by the push-pull method from each optical spot. By performing a predetermined subtraction process on the signal, the offset component due to the displacement of the objective lens is canceled.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このように,現状にお
いては,光ディスクの種類の違いによりそれぞれ最も適
したトラッキング誤差信号検出方式が全く異なっている
のが実情である。しかしながら,これらの光ディスクは
すでに広く普及しているか,若しくは近い将来確実に普
及する物ばかりである。したがって光ディスク装置とし
ては、当然単一の装置でこれら複数種類の光ディスクの
全てに良好に対応できる装置であることが望ましい。し
かしながら,前記したように現状は,簡単な構成でかつ
外乱の影響の無い良好な焦点ずれ信号が得られる焦点ず
れ検出手段が無いことや,種々のトラッキング誤差信号
検出手段を単純に1台の光ディスク装置内に盛り込もう
とすると光学ヘッドの構成や光検出器の内部構成が極め
て大規模で複雑なものになってしまうという問題が避け
られない。すなわち,より実用的な光ディスク装置を実
現するためには,簡略な光学ヘッドあるいは簡略な構成
の光検出器を用いながら、外乱の影響の無い良好な焦点
ずれ信号が得られたり上記各トラッキング誤差信号検出
手段を全て実現できるような全く新しい光学的手段が必
要である。
As described above, in the present situation, the most suitable tracking error signal detection method is completely different depending on the type of the optical disk. However, these optical discs are already in widespread use, or will surely be in widespread use in the near future. Therefore, as an optical disk device, it is naturally desirable that a single device can satisfactorily support all of these plural types of optical disks. However, as described above, under the present circumstances, there is no defocus detecting means having a simple structure and capable of obtaining a good defocus signal without the influence of disturbance, and various tracking error signal detecting means are simply provided in one optical disc. There is an unavoidable problem that the structure of the optical head and the internal structure of the photodetector become extremely large and complicated when they are incorporated in the device. That is, in order to realize a more practical optical disc device, a good defocus signal free from the influence of disturbance can be obtained while using a simple optical head or a photodetector with a simple structure, and the tracking error signals described above can be obtained. There is a need for completely new optical means that can realize all the detection means.

【0007】以上の状況に鑑み,本発明が解決すべき課
題は,1系統の簡略な検出光学系と簡略な構成の光検出
器によって,焦点ずれ信号検出手段として非点収差方式
を用いながら上記したような外乱の影響を大幅に低減
し、かつ同時にトラッキング誤差信号としてプッシュプ
ル方式を用いながら対物レンズ変位に伴って発生するオ
フセットの影響を大幅に低減することができる新しい光
学的手段を開示し, それを実現するための具体的な光
検出器の構成および信号処理回路の構成を提供すること
にある。さらにまた,簡略な検出光学系や簡単な構成の
光検出器からなる光学ヘッドを用いながら,異なる種類
の複数の光ディスクに対してそれぞれ最適な焦点ずれ信
号検出方式やトラッキング誤差信号検出方式を選択的に
切り替えて適用することが可能な実用的光ディスク装置
を提供することにある。
In view of the above situation, the problem to be solved by the present invention is to use the astigmatism method as the defocus signal detecting means by one system of detection optical system and photodetector of simple structure. Disclosed is a new optical means capable of significantly reducing the influence of such a disturbance, and at the same time, significantly reducing the influence of the offset generated due to the displacement of the objective lens while using the push-pull method as the tracking error signal. To provide a specific photodetector configuration and a signal processing circuit configuration to realize it. Furthermore, while using an optical head consisting of a simple detection optical system and a photodetector with a simple configuration, the optimum defocus signal detection method or tracking error signal detection method can be selectively selected for a plurality of different types of optical disks. An object of the present invention is to provide a practical optical disk device that can be switched to and applied.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに本発明では,半導体レーザ光源と,該半導体レーザ
光源から出射された光ビームを少なくとも3本の光ビー
ムの分岐する光分岐素子と,前記3本に分岐された光ビ
ームを集光し光ディスク上の所定位置に各々独立した光
スポットを照射する集光光学系と, 前記光ディスクを
反射した各光ビームを受光する光検出器と,該光検出器
から得られる光電変換信号に所定の演算処理を施すこと
により前記光ディスク上に照射された光スポットの焦点
ずれ信号およびトラッキング誤差信号の生成と前記光学
的情報記録媒体に記録されているデータ信号の再生をお
こなう信号処理回路とを少なくとも備えた光ディスク装
置において,前記光検出器として,該光検出器に入射す
る前記3本の光ビームが照射されるそれぞれの位置に田
の字型に分割された第1,第2および第3の4分割の受
光領域を配置した合計12分割の受光面を有し,かつ該
12分割の受光面のそれぞれから得られる光電変換信号
を伝達する各信号線のうち所定の信号線を前記光検出器
内部で結線することにより該光検出器から前記信号処理
回路に前記光電変換信号を伝達するための信号線が多く
とも9本以下に限定した光検出器を用いる。
In order to solve the above problems, according to the present invention, a semiconductor laser light source and an optical branching element for branching a light beam emitted from the semiconductor laser light source into at least three light beams are provided. A condensing optical system for condensing the light beams branched into the three beams and irradiating predetermined light spots on the optical disc with independent light spots; and a photodetector for receiving the respective light beams reflected by the optical disc, The photoelectric conversion signal obtained from the photodetector is subjected to predetermined arithmetic processing to generate a defocus signal and a tracking error signal of the light spot irradiated on the optical disc and recorded on the optical information recording medium. In an optical disc device including at least a signal processing circuit for reproducing a data signal, the three optical beams incident on the photodetector are used as the photodetector. The light receiving surface has a total of 12 divisions, and the light receiving areas of the first, second, and third four divisions, which are divided into a square shape, are arranged at the respective positions where the light is irradiated, and the light reception of the 12 divisions is performed. To transmit the photoelectric conversion signal from the photodetector to the signal processing circuit by connecting a predetermined signal line among the signal lines transmitting the photoelectric conversion signal obtained from each of the surfaces inside the photodetector The photodetector is limited to at most 9 signal lines.

【0009】また前記光ディスク装置に搭載される信号
処理回路として,前記光検出器から得られた各光電変換
信号に所定の演算処理を施すことにより,前記光学的情
報記録媒体上の所定位置に照射された3個の光スポット
の各々に関する非点収差方式による焦点ずれ信号および
プッシュプル方式によるトラッキング誤差信号を加算処
理または減算処理した信号を出力するための演算回路を
少なくとも備える。
Further, as a signal processing circuit mounted on the optical disk device, each photoelectric conversion signal obtained from the photodetector is subjected to predetermined arithmetic processing to irradiate a predetermined position on the optical information recording medium. At least an arithmetic circuit is provided for outputting a signal obtained by adding or subtracting the defocus signal by the astigmatism method and the tracking error signal by the push-pull method for each of the three generated light spots.

【0010】さらに該信号処理回路は,前記光学的情報
記録媒体上の所定位置に照射された3個の光スポットの
うち所定の2個の光スポットに関して,各光スポットご
とに前記光学的情報記録媒体からの反射総光量に相当す
る光電変換信号を検出しかつその差信号から3スポット
方式によるトラッキング誤差信号を生成する機能を備え
る。
Further, the signal processing circuit records the optical information for each light spot with respect to two predetermined light spots out of the three light spots irradiated to the predetermined position on the optical information recording medium. It has a function of detecting a photoelectric conversion signal corresponding to the total amount of light reflected from the medium and generating a tracking error signal by the three-spot method from the difference signal.

【0011】また該信号処理回路は,前記光学的情報記
録媒体上の所定位置に照射された3個の光スポットのう
ち少なくとも1個の光スポットに関して,デファレンシ
ャル・フェイズ・ディテクション方式(位相差検出方式)
によるトラッキング誤差信号を生成する機能を備える。
Further, the signal processing circuit is provided with a differential phase detection system (phase difference detection) for at least one light spot among the three light spots irradiated at a predetermined position on the optical information recording medium. method)
Is provided with a tracking error signal.

【0012】さらにまた光ディスク装置として,前記光
検出器と信号処理回路とを少なくとも備え,かつ該光デ
ィスク装置にかけられる光ディスクの種類の違いによ
り,前記光検出器および前記信号処理回路から得られる
各信号の中から所定の焦点ずれ信号検出方式およびトラ
ッキング誤差信号検出方式を選択的に切り替えて出力す
る機能を備える。
Furthermore, as an optical disk device, at least the photodetector and the signal processing circuit are provided, and the signals obtained from the photodetector and the signal processing circuit are different depending on the kind of the optical disk applied to the optical disk device. It has a function of selectively switching and outputting a predetermined defocus signal detection method and a tracking error signal detection method.

【0013】さらに前記光ディスク装置は,少なくとも
2個以上の半導体レーザ光源と,該各半導体レーザ光源
から出射された光ビームをそれぞれ少なくとも3本ずつ
の光ビームの分岐する1個ないし2個の光分岐素子とを
備え,かつ該光ディスク装置にかけられる光ディスクの
種類の違いにより点灯する半導体レーザ光源を選択的に
切り替える機能を備える。
Further, the optical disk device includes at least two or more semiconductor laser light sources and one or two optical beams for branching at least three optical beams emitted from each semiconductor laser light source. And a function of selectively switching the semiconductor laser light source to be turned on depending on the type of optical disk applied to the optical disk device.

【0014】また前記光ディスク装置に搭載される前記
光分岐素子として回折格子を用いる。
A diffraction grating is used as the light branching element mounted on the optical disk device.

【0015】また,前記光検出器は,そのパッケージ内
部に受光面と該受光面で光電変換された信号電流を信号
電圧に変換する電流-電圧変換増幅器とを共に配備す
る。
In the photodetector, a light receiving surface and a current-voltage conversion amplifier for converting a signal current photoelectrically converted by the light receiving surface into a signal voltage are provided inside the package.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下,実施例を図を用いて説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1は本発明の光ディスク装置の主要部で
ある光学ヘッドについて,その光学系構成の第1の実施
例を概略的に示した斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a first embodiment of the optical system configuration of an optical head which is a main part of the optical disk device of the present invention.

【0018】半導体レーザ光源1は例えば波長650n
mのレーザ光束を発する素子である。この半導体レーザ
光源1を発したレーザ光束は回折格子2に入射し,この
回折格子2をそのまま透過する0次光と所定の回折角で
0次光から分離進行する+1次回折光および−1次回折
光の少なくとも3本の光束に分離する。そしてこれら3
本の光束はキュービック型のビームスプリッタ3を経て
コリメートレンズ4に入射し,このコリメートレンズ4
で平行光束に変換されたのち,立ち上げミラー5, 対
物レンズ6を経て,例えばDVD−RAMディスクある
いはDVD−ROMディスクなどの光ディスク7の記録
面上に集光され,光スポット100および101,10
2を形成する。そしてさらに,この光ディスク7を反射
し往路光と同様の光路をたどって対物レンズ6,立ち上
げミラー5,コリメートレンズ4を経てビームスプリッ
タ3の反射面を反射し,シリンドリカルレンズ8を経て
それぞれ光検出器9の所定の受光面上に集光される。
The semiconductor laser light source 1 has, for example, a wavelength of 650n.
It is an element that emits a laser beam of m. The laser light flux emitted from the semiconductor laser light source 1 is incident on the diffraction grating 2, and the 0th-order light that passes through the diffraction grating 2 as it is and the + 1st-order diffracted light and the -1st-order diffracted light that separate and progress from the 0th-order light at a predetermined diffraction angle. Is separated into at least three light beams. And these 3
The light flux of the book enters the collimator lens 4 through the cubic beam splitter 3, and the collimator lens 4
After being converted into a parallel light flux by the laser beam, the light beam passes through the raising mirror 5 and the objective lens 6, and then is condensed on the recording surface of the optical disk 7 such as a DVD-RAM disk or a DVD-ROM disk, and the light spots 100, 101, 10 are formed.
Form 2. Further, the optical disk 7 is reflected to follow the same optical path as the outward light, the objective lens 6, the rising mirror 5, the collimating lens 4, the reflecting surface of the beam splitter 3 to be reflected, and the cylindrical lens 8 to detect light respectively. The light is focused on a predetermined light receiving surface of the container 9.

【0019】この光検出器9は図1内に示すように田の
字型に4分割された3つの受光領域200,201およ
び202がほぼ直線的に配置されており,合計12分割
された受光面を備えている。光ディスク7を反射した0
次光および+1次回折光,−1次回折光の各光束は,そ
れぞれ受光領域200および201,202のほぼ中
心、すなわち受光領域内の縦,横の分割線が十字に交わ
っている点と光束の強度中心がほぼ一致する位置に集光
される。このとき各光束はシリンドリカルレンズ8によ
って所定の非点収差が与えられているため,後ほど説明
するように各受光領域から非点収差方式によって焦点ず
れ信号を検出するようになっている。また同様にプッシ
ュプル方式によるトラッキング誤差信号も各受光領域ご
とに検出できるようになっている。(なお,非点収差方
式およびプッシュプル方式そのものについては,すでに
公知の内容なので詳しい説明は省略する。) なお,対物レンズ6には2次元アクチュエータ10が取
り付けられている。この2次元アクチュエータ10は光
検出器9から得られた所定の焦点ずれ信号およびトラッ
キング誤差信号に基づいて対物レンズの自動位置制御を
おこない,光スポット100および101,102を常
に所望の記録トラックの所定位置に正しく照射させてい
る。
As shown in FIG. 1, the photodetector 9 has three light receiving regions 200, 201 and 202 which are divided into four in a square shape and are arranged substantially linearly. It has a face. 0 reflected from optical disk 7
The light fluxes of the second-order light, the + 1st-order diffracted light, and the -1st-order diffracted light are approximately at the centers of the light-receiving regions 200, 201, and 202, that is, the vertical and horizontal dividing lines in the light-receiving regions intersect with each other and the intensity of the light beam. The light is focused at a position where the centers are almost the same. At this time, since each light beam is given a predetermined astigmatism by the cylindrical lens 8, a defocus signal is detected from each light receiving region by an astigmatism method as described later. Similarly, a tracking error signal by the push-pull method can be detected for each light receiving area. (Note that the astigmatism method and the push-pull method itself are publicly known contents, and therefore detailed description thereof is omitted.) The two-dimensional actuator 10 is attached to the objective lens 6. The two-dimensional actuator 10 automatically controls the position of the objective lens on the basis of a predetermined defocus signal and a tracking error signal obtained from the photodetector 9 so that the light spots 100, 101 and 102 are always set to a predetermined recording track of a desired recording track. The position is properly illuminated.

【0020】ところで本実施例において,光ディスク7
上に照射される光スポット100および101,102
のディスク半径方向に関する照射位置間隔は, DVD
−RAMディスクの案内溝ピッチの略半分に一致するよ
うに設定されている。すなわち,例えば図2の(b)に
示すように0次光の光スポット100がディスクの案内
溝間301の真上に位置している場合は,+1次回折光
の光スポット101と−1次回折光の光スポット102
はそれぞれ隣接する案内溝300の真上に位置している
ことになる。そして案内溝に対して光スポット照射位置
が相対的にずれていくような場合でも,たとえば図2の
(a)または(c)に示すような位置関係が常に保たれ
る。一方,ディスク反射光束は案内溝による回折の影響
を受けて光スポットの照射位置とディスクの案内溝の相
対的な位置の変化に応じて周期的に変化する特有の強度
分布パターンを有することになる。そして、0次光の光
スポット100の反射光束と+1次回折光の光スポット
101および−1次回折光の光スポット102の反射光
束でその強度分布のパターンを比較すると,それは図2
中に示すように完全に左右が反転したような変化を示し
ている。
By the way, in the present embodiment, the optical disk 7
Light spots 100 and 101, 102 irradiated on top
The irradiation position interval in the disk radial direction is
-It is set to match approximately half the guide groove pitch of the RAM disk. That is, for example, as shown in FIG. 2B, when the light spot 100 of the 0th order light is located directly above the guide groove 301 of the disc, the light spot 101 of the + 1st order diffracted light and the −1st order diffracted light. Light spot 102
Are located directly above the adjacent guide grooves 300. Even when the light spot irradiation position is relatively displaced with respect to the guide groove, for example, the positional relationship as shown in (a) or (c) of FIG. 2 is always maintained. On the other hand, the disc reflected light flux has a unique intensity distribution pattern that periodically changes according to the change of the relative position of the light spot irradiation position and the disc guide groove due to the influence of diffraction by the guide groove. . The intensity distribution patterns of the reflected light flux of the 0th-order light spot 100 and the reflected light fluxes of the + 1st-order diffracted light spot 101 and the -1st-order diffracted light spot 102 are as shown in FIG.
As shown in the figure, the changes are shown as if the left and right were completely reversed.

【0021】ところで,これら反射光束から非点収差方
式による焦点ずれ信号を検出すると,前記したように検
出した焦点ずれ信号に大きな外乱が発生しやすくなると
いう問題があるが,これは先ほど述べた案内溝での回折
の影響による反射光束の強度分布パターンの周期的変化
と,それによって生じるプッシュプル信号成分のもれ込
みが主要因になっている。したがって,図3(a)
(b)に示すように,光スポット100の反射光束から
得られた焦点ずれ信号と光スポット101および光スポ
ット102の反射光束から得られた焦点ずれ信号を比較
すると,焦点ずれ信号の波形自体はほぼ同一であるのに
対して,信号内に発生する外乱成分は,その位相がほぼ
完全に反転している。そこで,光スポット100の反射
光束から得られた焦点ずれ信号と,光スポット101ま
たは光スポット102の反射光束から得られた焦点ずれ
信号もしくはその両者の和信号を加算処理すると,図3
(c)に示すように焦点ずれ信号自体は倍加される一方
で外乱成分はほぼ完全にキャンセルされた良好な焦点ず
れ信号を得ることができる。
By the way, if a defocus signal by the astigmatism method is detected from these reflected light beams, there is a problem that a large disturbance is likely to occur in the defocus signal detected as described above. The main cause is the periodic change of the intensity distribution pattern of the reflected light flux due to the influence of diffraction in the groove and the leakage of the push-pull signal component caused by it. Therefore, FIG.
As shown in (b), when comparing the defocus signal obtained from the reflected light flux of the light spot 100 with the defocus signal obtained from the reflected light flux of the light spot 101 and the light spot 102, the waveform of the defocus signal itself is While the components are almost the same, the phase of the disturbance component generated in the signal is almost completely inverted. Therefore, when the defocus signal obtained from the reflected light beam of the light spot 100 and the defocus signal obtained from the reflected light beam of the light spot 101 or the light spot 102, or the sum signal of both signals are added,
As shown in (c), the defocus signal itself is doubled, while the disturbance component is almost completely canceled, and a good defocus signal can be obtained.

【0022】また上記に示したような現象は,プッシュ
プル方式によるトラッキング誤差信号検出についても同
様に当てはまる。つまり、一般にプッシュプル方式によ
るトラッキング誤差信号を検出する際,対物レンズがト
ラッキング方向に変位するとそれに伴って受光面に照射
される光スポットも変位してしまい,図4(a)(b)
に示すように検出されたトラッキング誤差信号には大き
なオフセットが発生する。このオフセットは,図4
(a),(b)のように光スポット100の反射光束か
ら検出したトラッキング信号にも光スポット101およ
び102の反射光束から検出したトラッキング信号にも
同じ向きにほぼ同程度だけ発生する。一方,トラッキン
グ誤差信号自体は上記の焦点ずれ信号での説明で述べた
理由と全く同じ理由で,光スポット100の反射光束か
ら検出された信号の位相と光スポット101および10
2の反射光束から検出された信号の位相がほぼ完全に反
転している。このことから,各スポットのディスク反射
光から検出されたトラッキング誤差信号を減算処理する
ことにより,オフセット成分だけをキャンセルし図4
(c)に示しようなオフセットが大幅に低減された良好
なトラッキング誤差信号を得ることができる。
The phenomenon as described above is similarly applied to the tracking error signal detection by the push-pull method. That is, in general, when the tracking error signal is detected by the push-pull method, when the objective lens is displaced in the tracking direction, the light spot irradiated on the light receiving surface is also displaced accordingly, and FIGS.
A large offset occurs in the detected tracking error signal as shown in FIG. This offset is
As in (a) and (b), the tracking signal detected from the reflected light flux of the light spot 100 and the tracking signal detected from the reflected light flux of the light spots 101 and 102 are generated in the same direction and to the same extent. On the other hand, the tracking error signal itself is exactly the same as the reason described in the description of the defocus signal above, and the phase of the signal detected from the reflected light beam of the light spot 100 and the light spots 101 and 10 are the same.
The phase of the signal detected from the reflected light flux of No. 2 is almost completely inverted. From this, by subtracting the tracking error signal detected from the disc reflected light of each spot, only the offset component is canceled and the tracking error signal shown in FIG.
It is possible to obtain a good tracking error signal in which the offset is significantly reduced as shown in (c).

【0023】本発明は以上のような原理を利用して良好
な焦点ずれ信号およびトラッキング誤差信号を検出する
ものである。
The present invention is to detect good defocus signal and tracking error signal by utilizing the above principle.

【0024】図5は本発明の光検出器および信号処理回
路に関する第一の実施例を示した平面図および概略ブロ
ック図である。
FIG. 5 is a plan view and a schematic block diagram showing a first embodiment of the photodetector and the signal processing circuit of the present invention.

【0025】光検出器9は,図のようにまず受光面が田
の字型に4分割され各分割受光面が記号a,b,c,d
であらわされている受光領域200が配置され,その両
隣に受光領域200と同様に分割受光面が記号e,f,
g,hであらわされている4分割受光領域201および
記号i,j,k,lであらわされている4分割受光領域
202配置されている。そして受光領域200上には,
ディスク上光スポット100のディスク反射光が集光さ
れ検出光スポット110を形成している。また同様に受
光領域201上にはディスク上光スポット101のディ
スク反射光が,受光領域202上にはディスク上光スポ
ット102のディスク反射光がそれぞれ集光され検出光
スポット111および112を形成している。
As shown in the figure, in the photodetector 9, the light receiving surface is first divided into four in a square shape, and each divided light receiving surface is represented by symbols a, b, c and d.
The light receiving regions 200 represented by the above are arranged, and the divided light receiving surfaces are provided on both sides thereof in the same manner as the light receiving regions 200 by the symbols e, f,
A four-divided light receiving area 201 represented by g and h and a four-divided light receiving area 202 represented by symbols i, j, k, and 1 are arranged. Then, on the light receiving area 200,
The disc reflected light of the on-disc light spot 100 is condensed to form a detection light spot 110. Similarly, the disc reflected light of the on-disc light spot 101 is condensed on the light receiving area 201, and the disc reflected light of the on-disc light spot 102 is condensed on the light receiving area 202 to form detection light spots 111 and 112. There is.

【0026】まず受光面a,b,c,dの各々で光電変
換されて検出された各検出電流は,光検出器9のパッケ
ージ内部に設けられた電流-電圧変換増幅器40,4
1,42,43によって電圧に変換されそれぞれ光検出
器9の出力端子に送られる。また,受光面eの出力線は
受光面iの出力線と結線されたのち電流-電圧変換増幅
器44に接続されている。このため受光面eで検出され
た検出電流と受光面iで検出された検出電流は足し合わ
されたのち電流-電圧変換増幅器44によって電圧に変
換されて出力端子に送られる。同様に受光面fとjのそ
れぞれで検出された検出電流,受光面gとkのそれぞれ
で検出された検出電流および受光面hとlのそれぞれで
検出された検出電流はそれぞれ足し合わされ電流-電圧
変換増幅器45〜47によって電圧に変換されて出力端
子に送られる。(以下,説明を簡単にするため,これら
電圧変換された検出信号については,その検出信号が検
出された受光面と同一の記号を付する。)結局,光検出
器9の8本の出力端子には,それぞれ a,b,c,
d,e+i,f+j,g+k,h+lが出力される。
First, the detected currents photoelectrically converted and detected on the light-receiving surfaces a, b, c, d are the current-voltage conversion amplifiers 40, 4 provided inside the package of the photodetector 9.
The voltage is converted by 1, 42, 43 into the output terminals of the photodetector 9, respectively. The output line of the light receiving surface e is connected to the output line of the light receiving surface i and then connected to the current-voltage conversion amplifier 44. Therefore, the detection current detected on the light receiving surface e and the detection current detected on the light receiving surface i are added together, and then converted into a voltage by the current-voltage conversion amplifier 44 and sent to the output terminal. Similarly, the detection current detected on each of the light-receiving surfaces f and j, the detection current detected on each of the light-receiving surfaces g and k, and the detection current detected on each of the light-receiving surfaces h and l are added together to obtain a current-voltage. It is converted into a voltage by the conversion amplifiers 45 to 47 and sent to the output terminal. (Hereinafter, for simplification of description, these voltage-converted detection signals are denoted by the same symbols as the light-receiving surface on which the detection signals are detected.) Eventually, the eight output terminals of the photodetector 9 , A, b, c,
d, e + i, f + j, g + k, h + 1 are output.

【0027】次に演算回路について説明する。光検出器
9の出力端子から出力される8本の検出信号のうち,ま
ず出力信号a,b,c,dからは,加算器50,51,
減算器71によって信号(a+c)−(b+d)が出力
され,また加算器48,49によって信号(a+b),
(c+d)が出力される。このうち信号(a+c)−
(b+d)は,いわゆる非点収差方式によって検出され
るディスク上光スポット100の焦点ずれ信号に相当す
る。また(a+b),(c+d)は,検出光スポット1
10をディスクのトラッキング方向(半径方向)に2分
割した場合のおのおのの領域における検出光量に相当
し,この2個の信号の差信号はいわゆるプッシュプル方
式によって検出されるディスク上光スポット100のト
ラッキング誤差信号に相当する。
Next, the arithmetic circuit will be described. Of the eight detection signals output from the output terminals of the photodetector 9, the output signals a, b, c, d are first added by the adders 50, 51,
The subtracter 71 outputs the signal (a + c)-(b + d), and the adders 48 and 49 output the signal (a + b),
(C + d) is output. Of these, the signal (a + c)-
(B + d) corresponds to a defocus signal of the optical spot 100 on the disc detected by a so-called astigmatism method. Further, (a + b) and (c + d) are detection light spots 1
10 corresponds to the amount of detected light in each area when divided in the tracking direction (radial direction) of the disk, and the difference signal between these two signals is the tracking of the optical spot 100 on the disk detected by the so-called push-pull method. Corresponds to the error signal.

【0028】また,出力信号a,b,c,dには位相差
検出回路80が接続されており,この回路によっていわ
ゆる位相差検出方式(ディファレンシャル・フェイズ・デ
ィテクション方式)によるディスク上光スポット100
のトラッキング誤差信号も検出されるようになってい
る。なおこの位相差検出方式については,既に公知の技
術なので,詳細な説明は省略する。
Further, a phase difference detection circuit 80 is connected to the output signals a, b, c and d, and by this circuit, a light spot 100 on the disc by a so-called phase difference detection method (differential phase detection method) is connected.
The tracking error signal of is also detected. Since this phase difference detection method is already known, a detailed description is omitted.

【0029】一方,出力信号e+i,f+j,g+k,
h+lからは,加算器53,54,減算器70によって
信号(e+i+g+k)−(h+l+f+j)が出力さ
れ, さらに増幅器60によって所定の増幅率K1で増
幅されている。この増幅器60の増幅率K1は信号(e
+i+g+k)−(h+l+f+j)が信号(a+c)
−(b+d)とほぼ同一の信号振幅になるように定めら
れている。なお,この信号(e+i+g+k)−(h+
l+f+j)は,いわゆる非点収差方式によって検出さ
れたディスク上光スポット101および102の焦点ず
れ信号の和信号に相当する。
On the other hand, output signals e + i, f + j, g + k,
From h + 1, the signals (e + i + g + k)-(h + l + f + j) are output by the adders 53 and 54 and the subtractor 70, and further amplified by the amplifier 60 at a predetermined amplification factor K1. The amplification factor K1 of the amplifier 60 is the signal (e
+ I + g + k)-(h + l + f + j) is the signal (a + c)
It is determined that the signal amplitude is almost the same as − (b + d). This signal (e + i + g + k)-(h +
1 + f + j) corresponds to the sum signal of the defocus signals of the optical spots 101 and 102 on the disc detected by the so-called astigmatism method.

【0030】また,出力信号e+i,f+j,g+k,
h+lからは,加算器52,55によって信号(e+f
+i+j),(h+g+l+k)が出力され,さらにそ
れぞれ所定の増幅率K2で信号を増幅するための増幅器
61および62が接続されている。この増幅器61,6
2の増幅率K2は信号(e+f+i+j)および(h+
g+l+k) が信号(a+b),(c+d)とそれぞ
れほぼ同一の信号振幅になるように定められている。な
おこの信号(e+f+i+j),(h+g+l+k)
は,検出光スポット111と112をディスクのトラッ
キング方向(半径方向)に2分割した場合のおのおのの
領域における検出光量の和に相当し,この2個の信号の
差信号はいわゆるプッシュプル方式によって検出される
ディスク上スポット101および102のトラッキング
誤差信号の和に相当する。そして,それぞれ増幅器61
および62で増幅されたのち加算器56,57によって
(a+b),(c+d)と加算され,最後に減算器72
により減算処理される。その結果,減算器72から出力
される信号は, {(a+b)−(c+d)}−K2・{(e+f+i+j)−
(h+g+l+k)}となる。この信号は,受光領域20
0から得られたディスク上スポット100のトラッキン
グ誤差信号から,受光領域201および202から得ら
れたディスク上スポット101および102のトラッキ
ング誤差信号を減算した信号に相当する。
The output signals e + i, f + j, g + k,
From h + 1, signals (e + f) are added by adders 52 and 55.
+ I + j) and (h + g + l + k) are output, and further amplifiers 61 and 62 for amplifying the signal with a predetermined amplification factor K2 are connected. This amplifier 61,6
The amplification factor K2 of 2 is equal to the signals (e + f + i + j) and (h +
g + l + k) has a signal amplitude substantially the same as that of the signals (a + b) and (c + d). This signal (e + f + i + j), (h + g + l + k)
Corresponds to the sum of the detected light amount in each area when the detected light spots 111 and 112 are divided into two in the disc tracking direction (radial direction), and the difference signal between these two signals is detected by the so-called push-pull method. Corresponds to the sum of the tracking error signals of the spots 101 and 102 on the disk. And the amplifier 61
After being amplified by and 62, they are added with (a + b) and (c + d) by adders 56 and 57, and finally subtracter 72
Is subtracted. As a result, the signal output from the subtractor 72 is: {(a + b)-(c + d)}-K2 · {(e + f + i + j)-
(h + g + l + k)}. This signal is received by the light receiving area 20.
It corresponds to the signal obtained by subtracting the tracking error signals of the spots 101 and 102 on the disc obtained from the light receiving regions 201 and 202 from the tracking error signal of the spot 100 on the disc obtained from 0.

【0031】ところで,この信号処理回路の焦点ずれ信
号出力端子とトラッキング誤差信号出力端子にはそれぞ
れ切り替えスイッチ90および91が設けられている。
これは,以下のようにディスクの種類に応じて,アクチ
ュエータ10の制御に用いられる焦点ずれ信号とトラッ
キング誤差信号を適宜切り替えるために設けられてい
る。
By the way, changeover switches 90 and 91 are provided at the defocus signal output terminal and the tracking error signal output terminal of this signal processing circuit, respectively.
This is provided in order to appropriately switch the defocus signal and the tracking error signal used for controlling the actuator 10 according to the type of disk as described below.

【0032】すなわち,例えばDVD−RAMディスク
のようにディスクの記録面に連続した案内溝が設けられ
ている光ディスクを再生する場合は,図6に示すよう
に,まず切り替えスイッチ90を切り替え,減算器71
から出力された信号(a+c)−(b+d)と増幅器6
0から出力された信号K1・{(e+i+g+k)−
(h+l+f+j)}を加算器58を経て加算処理した
信号 {(a+c)−(b+d)}+K1・{(e+i+g+k)−
(h+l+f+j)}を焦点ずれ信号として出力する。こ
の信号は前記したように非点収差方式による光ディスク
上の光スポット100の焦点ずれ信号と光スポット10
1と102の焦点ずれ信号の和信号を信号振幅を合わせ
て足しあわせた信号に相当する。したがってこの信号
は,前記したように案内溝での回折による焦点ずれ信号
の外乱を大幅に解消した良好な焦点ずれ信号となる。
That is, when reproducing an optical disc such as a DVD-RAM disc having a continuous guide groove on the recording surface of the disc, as shown in FIG. 71
Signal (a + c)-(b + d) output from the amplifier 6
The signal K1 output from 0 {(e + i + g + k)-
The signal {(a + c) − (b + d)} + K1 · {(e + i + g + k) − obtained by adding (h + l + f + j)} through the adder 58.
(h + l + f + j)} is output as a defocus signal. This signal is the defocus signal of the optical spot 100 and the optical spot 10 on the optical disk by the astigmatism method as described above.
The sum signal of the defocus signals 1 and 102 corresponds to a signal obtained by adding together the signal amplitudes. Therefore, this signal becomes a good defocus signal in which the disturbance of the defocus signal due to the diffraction in the guide groove is largely eliminated as described above.

【0033】次にトラッキング誤差信号については,切
り替えスイッチ91を切り替え,信号 {(a+b)−(c+d)}−K2・{(e+f+i+j)−
(h+g+l+k)}を出力させる。これは前記したよう
に受光領域200から得られたディスク上スポット10
0のトラッキング誤差信号から,受光領域201および
202から得られたディスク上スポット101および1
02のトラッキング誤差信号の和信号を減き算した信号
に相当する。したがっって,この信号はプッシュプル方
式で検出されたにも係わらず対物レンズ変位に伴うオフ
セットが大幅に解消された良好なトラッキング誤差信号
になっている。
Then, for the tracking error signal, the changeover switch 91 is changed over to change the signal {(a + b)-(c + d)}-K2.multidot. {(E + f + i + j)-.
(h + g + l + k)} is output. This is the spot 10 on the disc obtained from the light receiving area 200 as described above.
On-disk spots 101 and 1 obtained from the light receiving regions 201 and 202 from the tracking error signal of 0.
This corresponds to a signal obtained by subtracting the sum signal of the tracking error signals 02. Therefore, although this signal is detected by the push-pull method, it is a good tracking error signal in which the offset due to the displacement of the objective lens is largely eliminated.

【0034】一方,DVD−ROMディスクやCDなど
のように記録信号に応じた位相ピットがディスク上に設
けられている再生専用ディスクを再生する場合は,焦点
ずれ信号として通常の非点収差方式による信号を用いて
も外乱の影響はない。またトラッキング誤差信号として
位相差検出回路80から出力された位相差検出方式によ
るトラッキング誤差信号を用いることができる。そこで
図7に示すように,切り替えスイッチ90および91を
切り替え,焦点ずれ信号として(a+c)−(b+d)
を,トラッキング誤差信号としては位相差検出回路80
から出力されたトラッキング誤差信号を出力させるよう
にすれば,再生専用ディスクに適した各誤差信号を得る
ことができる。
On the other hand, when reproducing a reproduction-only disc such as a DVD-ROM disc or a CD in which phase pits corresponding to a recording signal are provided on the disc, a normal astigmatism method is used as a defocus signal. There is no influence of disturbance even if the signal is used. Further, the tracking error signal output from the phase difference detection circuit 80 by the phase difference detection method can be used as the tracking error signal. Therefore, as shown in FIG. 7, the changeover switches 90 and 91 are changed over so that (a + c)-(b + d) is used as the defocus signal.
As a tracking error signal
By outputting the tracking error signal output from, it is possible to obtain each error signal suitable for the read-only disc.

【0035】以上述べたように,光ディスクの種類に応
じて選択的に得られた焦点ずれ信号およびトラッキング
誤差信号は,所定のアクチュエータ制御回路(図示せ
ず)に供給され2次元アクチュエータ10を駆動させて
対物レンズ6の光軸方向位置およびトラッキング方向位
置の自動制御を行う。
As described above, the defocus signal and the tracking error signal selectively obtained according to the type of the optical disc are supplied to a predetermined actuator control circuit (not shown) to drive the two-dimensional actuator 10. Thus, the position of the objective lens 6 in the optical axis direction and the position in the tracking direction are automatically controlled.

【0036】なお,光ディスクに記録されている情報信
号は,加算器59によって出力信号a,b,c,dの和
信号を生成し,この信号を所定の信号再生回路(図示せ
ず)に供給することにより再生されるが,この信号再生
回路についてはすでに公知のものなので詳細な説明は省
略する。また,本実施例では示されていないが,前記加
算器59を光検出器9のパッケージ内に格納し,光検出
器9の信号出力端子に和信号(a+b+c+d)の出力
端子を追加することにより,検出器のパッケージから出
される出力端子を合計9ピンにする構成も考えられる。
The information signal recorded on the optical disc is generated by an adder 59 as a sum signal of the output signals a, b, c and d, and this signal is supplied to a predetermined signal reproducing circuit (not shown). However, since this signal reproducing circuit is already known, detailed description thereof will be omitted. Although not shown in this embodiment, by adding the adder 59 in the package of the photodetector 9 and adding the output terminal of the sum signal (a + b + c + d) to the signal output terminal of the photodetector 9, It is also conceivable that the total number of output terminals output from the detector package is 9 pins.

【0037】以上のように本実施例では,光検出器の内
部構成や信号処理回路を上記したような構成にすること
により,光検出器内に独立した受光面が12個あるにも
係わらず,出力信号端子を8本又は9本に制限すること
ができ,実用的な光検出器用パッケージ(例えば12ピ
ンパッケージ)を用いることができる。
As described above, in the present embodiment, the internal structure of the photodetector and the signal processing circuit are configured as described above, so that the photodetector has 12 independent light-receiving surfaces even though the photodetector has 12 independent light-receiving surfaces. The number of output signal terminals can be limited to 8 or 9, and a practical photodetector package (for example, 12-pin package) can be used.

【0038】なお、DVD−RAMディスクの案内溝間
隔Tp1はDVD−ROMディスクの記録トラックピッチT
p2の丁度2倍になっている。( DVD−ROMディス
クの記録トラックピッチは0.74μm, DVD−R
AMディスクの案内溝間隔は1.48μm) したがっ
て, DVD−RAMディスクに照射される光スポット
100,101,102の相対的な照射位置間隔が図2
に示すようになっていると,同じ光学ヘッドでDVD−
ROMディスクを再生した場合は,必然的に図8のよう
に3個の光スポットがそれぞれ互いに隣接する3本の記
録トラックの真上に照射されることになる。しかも図2
に示したような本発明においては,3個の光スポット1
00,101,102それぞれのディスク反射光がそれ
ぞれ独立した受光領域200,201,202に入射し
ている。したがって,これら3個の光スポットのそれぞ
れで別々の記録トラックに記録されている情報信号を同
時にかつ独立して再生することも可能である。ただしこ
の場合は,光検出器9の内部構成や信号処理回路の構成
を,少なくとも光スポット100,101,102の反
射光量が各々独立に出力できるような構成にしておく必
要がある。すなわち,例えば図5ないし図7の実施例に
おいては,光検出器9の出力端子からは所定の2個の受
光面からの検出信号の和信号すなわち信号(e+i),
(f+j),(g+k),(h+l)が出力されている
が,このように加算処理した信号を出力させず,信号
e,f,g,h,i,j,k,lとしてそれぞれ独立に
出力させ,これらの信号から所定の加算器を用いて,信
号(e+f+g+h),(i+j+k+l)を出力させ
るようにすれば,信号(a+b+c+d)と合わせるこ
とによって上記したような別々の3本の記録トラックか
らの信号を同時に再生することができる。
The guide groove interval Tp1 of the DVD-RAM disk is the recording track pitch T of the DVD-ROM disk.
It is just twice as large as p2. (The recording track pitch of a DVD-ROM disc is 0.74 μm,
Therefore, the relative distance between the irradiation positions of the light spots 100, 101, 102 irradiated on the DVD-RAM disk is shown in FIG.
If the same optical head is used for DVD-
When the ROM disk is reproduced, the three light spots are inevitably irradiated right above the three recording tracks adjacent to each other as shown in FIG. Moreover, FIG.
In the present invention as shown in FIG.
The disc reflected light of each of 00, 101 and 102 is incident on the independent light receiving regions 200, 201 and 202. Therefore, it is possible to simultaneously and independently reproduce the information signals recorded on the different recording tracks by each of these three light spots. However, in this case, it is necessary to make the internal configuration of the photodetector 9 and the configuration of the signal processing circuit such that at least the reflected light amounts of the light spots 100, 101, and 102 can be independently output. That is, for example, in the embodiment of FIGS. 5 to 7, the sum of the detection signals from the predetermined two light receiving surfaces, that is, the signal (e + i), from the output terminal of the photodetector 9,
Although (f + j), (g + k), and (h + 1) are output, the signals thus added are not output, and the signals e, f, g, h, i, j, k, and l are independently output. By outputting the signals and outputting the signals (e + f + g + h) and (i + j + k + l) from these signals by using a predetermined adder, by combining with the signals (a + b + c + d), the three separate recording tracks as described above. The signals from can be reproduced at the same time.

【0039】また,DVD−RAMディスクについても
全く同様の原理で複数本の記録トラックに記録されてい
る情報信号を同時に再生できる。すなわち, DVD−
RAMディスクはいわゆるランド−グルーブ記録なの
で,所定の案内溝(グルーブ)上に記録された情報信号
とその両側に隣接する案内溝間(ランド)上に記録され
た情報信号(または逆に所定の案内溝間上に記録された
情報信号とその両側に隣接する案内溝上に記録された情
報信号)を前記3個の光スポットで同時に再生すること
ができる。
Also for a DVD-RAM disk, the information signals recorded on a plurality of recording tracks can be reproduced at the same time on the completely same principle. That is, DVD-
Since the RAM disk is so-called land-groove recording, an information signal recorded in a predetermined guide groove (groove) and an information signal recorded between the guide grooves (lands) adjacent to both sides thereof (or, conversely, a predetermined guide). The information signal recorded on the space between the grooves and the information signals recorded on the guide grooves adjacent to both sides thereof can be simultaneously reproduced by the three light spots.

【0040】次に本発明の第2の実施例について図9を
用いて説明する。図9は本発明の光ディスク装置の主要
部である光学ヘッドについて,その光学系構成の1実施
例を概略的に示した正面図である。なお図1の実施例と
同じ部品には同じ番号を付している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a front view schematically showing an embodiment of the optical system configuration of an optical head which is a main part of the optical disc device of the present invention. The same parts as those in the embodiment of FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0041】図1で示した第1の実施例では,光ディス
クに入射する往路の光束とディスクから反射してきた復
路の光束の光路を分離するため,キュービック型のビー
ムスプリッタ3を用い,かつ復路の光束に所定の非点収
差を与えるためにシリンドリカルレンズ8を設けてい
た。これに対して図9に示す第2の実施例では,往路光
束と復路光束の光路を分離するためにキュービック型の
ビームスプリッタの代わりに所定の板厚さを有し光軸に
対して略45°傾斜して配置された平板型のハーフミラ
ー11を用いている。半導体レーザ光源1を発したレー
ザ光束は,回折格子2を経てハーフミラー11で反射し
たのち,コリメートレンズ4によって平行光束に変換さ
れ,立ち上げミラー5,対物レンズ6を経て光ディスク
7の記録面に入射するようになっている。一方,光ディ
スク7を反射した復路光は対物レンズ6,立ち上げミラ
ー5,コリメートレンズ4を経て収束光束となってハー
フミラー11に入射する。そして,このハーフミラー1
1を透過したのち凹レンズ12を経て光検出器9に入射
する。この際,復路光(検出光)束は収束光束の状態で
かつ光軸に対して略45°傾斜して配置されたハーフミ
ラー11を透過することによって所定の非点収差が与え
られているので,第1の実施例と同様,非点収差方式を
用いて焦点ずれ信号を検出することができる。ただしこ
の場合は,図1に示した実施例の構成に対して回折格子
2の格子溝の方向と光検出器9の取り付け方向を光軸回
りに略に45°回転させ,さらに光学ヘッド全体を光デ
ィスクに入射する光軸のまわりに略45°回転させて配
置する必要がある。また,ハーフミラー11の後に設け
られている凹レンズ12は,ハーフミラー11に対して
反対向きに所定角度だけ傾けて配置されている。これは
復路光がハーフミラー11を透過する際に非点収差とと
もに発生するコマ収差を補正することを目的としてい
る。なお以上のような検出光学系については,いずれも
CD用光学ヘッドなどですでに公知の構成であるのでこ
れ以上の詳細な説明は省略する。
In the first embodiment shown in FIG. 1, a cubic beam splitter 3 is used in order to separate the optical path of the outgoing light beam entering the optical disk from the optical path of the returning light beam reflected from the disk. The cylindrical lens 8 is provided to give a predetermined astigmatism to the light flux. On the other hand, in the second embodiment shown in FIG. 9, instead of the cubic type beam splitter in order to separate the optical paths of the outgoing light flux and the returning light flux, the cubic light splitter has a predetermined plate thickness and is approximately 45 with respect to the optical axis. A flat plate type half mirror 11 arranged at an inclination is used. The laser light flux emitted from the semiconductor laser light source 1 passes through the diffraction grating 2, is reflected by the half mirror 11, and is then converted into a parallel light flux by the collimator lens 4, passes through the rising mirror 5 and the objective lens 6, and is recorded on the recording surface of the optical disk 7. It is supposed to be incident. On the other hand, the return light reflected by the optical disk 7 passes through the objective lens 6, the rising mirror 5, and the collimator lens 4 to be a convergent light beam, which enters the half mirror 11. And this half mirror 1
After passing through 1, the light enters the photodetector 9 through the concave lens 12. At this time, since the backward-path light (detection light) bundle is a convergent light flux and is transmitted through the half mirror 11 arranged at an angle of about 45 ° with respect to the optical axis, a predetermined astigmatism is given. As with the first embodiment, the defocus signal can be detected using the astigmatism method. However, in this case, the direction of the grating groove of the diffraction grating 2 and the mounting direction of the photodetector 9 are rotated about 45 ° around the optical axis with respect to the configuration of the embodiment shown in FIG. It is necessary to rotate the optical disc about 45 ° around the optical axis of the optical disc. Further, the concave lens 12 provided after the half mirror 11 is arranged in a direction opposite to the half mirror 11 and inclined by a predetermined angle. This is intended to correct the coma aberration generated together with the astigmatism when the backward light passes through the half mirror 11. The above-mentioned detection optical system is already known in CD optical heads and the like, and therefore a detailed description thereof will be omitted.

【0042】以上述べたように,少ない部品点数で構成
された簡略な光学ヘッドを用いても図1ないし図7で示
した本発明と第1の実施例と同様の光ディスク装置を実
現することができる。
As described above, it is possible to realize the same optical disc apparatus as that of the present invention and the first embodiment shown in FIGS. 1 to 7 even if a simple optical head having a small number of parts is used. it can.

【0043】次に本発明の第3の実施例について図10
を用いて説明する。図10は本発明の光ディスク装置の
主要部である光学ヘッドについて,その光学系構成の1
実施例を概略的に示した正面図である。なお図1および
図9の実施例と同じ部品には同じ番号を付している。
Next, FIG. 10 shows the third embodiment of the present invention.
Will be explained. FIG. 10 shows an optical system configuration 1 of an optical head which is a main part of the optical disk device of the present invention.
It is the front view which showed the Example schematically. The same parts as those in the embodiments of FIGS. 1 and 9 are designated by the same reference numerals.

【0044】本実施例は,光学ヘッド内に発振波長の異
なる2個の半導体レーザ光源を搭載し,光ディスクの種
類に応じて点灯する半導体レーザ光源を切り替える構成
になっている。すなわち,半導体レーザ1aは例えば波
長650nm程度のレーザ光束を出射し,DVD−RA
M,DVD−ROMディスクなどのような高密度の光デ
ィスクを再生する際に点灯させる光源である。一方,半
導体レーザ1bは例えば波長780nm程度のレーザ光
束を出射し,CD,CD−ROM,CD−Rディスクな
ど現行の光ディスクを再生する際に点灯させる光源であ
る。(当然,上記とは逆に1aが波長780nmのCD
用光源,1bが波長650nmのDVD用光源という組
み合わせも考えられる。) DVDディスク再生時,半導体レーザ光源1aから発し
たレーザ光束は回折格子2aで3本の光束に分離された
後,ハーフミラー11に入射する。ハーフミラー11は
半導体レーザ光源1aから発した光束および半導体レー
ザ光源1bから発した光束のそれぞれに対して共にハー
フミラーとして機能するような反射率および透過率特性
を有する光学素子か,もしくは半導体レーザ光源1aか
ら発した光束に対してはハーフミラーとして機能し,半
導体レーザ光源1bから発した光束に対してはほぼ10
0%近くの透過率特性を有する光学素子になっている。
このため,半導体レーザ光源1aを発しハーフミラー1
1に入射した光束は,その光強度の略半分が反射しキュ
ービック型のビームスプリッタ13に入射する。このビ
ームスプリッタ13は,半導体レーザ光源1aから発し
た光束および半導体レーザ光源1bから発した光束のそ
れぞれに対して共にハーフミラーとして機能するような
反射率および透過率特性を有する光学素子か,もしくは
半導体レーザ光源1aから発した光束に対してはほぼ1
00%の透過率特性を有し,半導体レーザ光源1bから
発した光束に対してはハーフミラーとして機能するよう
な反射率および透過率特性を有している光学素子であ
る。したがって半導体レーザ光源1aから発しビームス
プリッタ13に入射した光束の一部または全部がそのま
まビームスプリッタ13を透過し,コリメートレンズ
4,立ち上げミラー5,対物レンズ6を経て光ディスク
7の記録面上に集光される。この時,記録面上に照射さ
れる3個の光スポットは,図11(a)に示す光スポッ
ト100a,101a,102aのように,そのトラッ
キング方向(ディスク半径方向)に関する照射位置間隔
がDVD−RAMディスクの案内溝ピッチTp1の略半分
になっている。これは前記した第1および第2の実施例
と全く同様である。そして光ディスク7を反射した復路
光は,往路とほぼ同じ光路を逆にたどりハーフミラー1
1に達したのち,その光強度の略半分がハーフミラーを
透過し凹レンズ12を経て光検出器9に入射する。
In this embodiment, two semiconductor laser light sources having different oscillation wavelengths are mounted in the optical head, and the semiconductor laser light sources to be turned on are switched according to the type of optical disc. That is, the semiconductor laser 1a emits a laser beam having a wavelength of, for example, about 650 nm, and the DVD-RA
It is a light source that is turned on when reproducing a high-density optical disc such as an M or DVD-ROM disc. On the other hand, the semiconductor laser 1b is a light source that emits a laser beam having a wavelength of, for example, about 780 nm and is turned on when reproducing an existing optical disk such as a CD, CD-ROM, or CD-R disk. (Of course, contrary to the above, 1a is a CD with a wavelength of 780 nm.
A combination of a light source for DVD and a light source for DVD having a wavelength of 650 nm can be considered. When reproducing a DVD disc, the laser light flux emitted from the semiconductor laser light source 1a is split into three light fluxes by the diffraction grating 2a and then enters the half mirror 11. The half mirror 11 is an optical element having reflectance and transmittance characteristics such that both the light beam emitted from the semiconductor laser light source 1a and the light beam emitted from the semiconductor laser light source 1b function as a half mirror, or a semiconductor laser light source. It functions as a half mirror for the light beam emitted from the laser light source 1a, and about 10 for the light beam emitted from the semiconductor laser light source 1b.
The optical element has a transmittance characteristic close to 0%.
Therefore, the semiconductor laser light source 1a is emitted and the half mirror 1
About half of the light intensity of the light beam incident on the beam No. 1 is reflected and enters the cubic beam splitter 13. The beam splitter 13 is an optical element having reflectance and transmittance characteristics such that both the light beam emitted from the semiconductor laser light source 1a and the light beam emitted from the semiconductor laser light source 1b function as a half mirror, or a semiconductor. Almost 1 for the luminous flux emitted from the laser light source 1a
It is an optical element having a transmittance characteristic of 00% and having reflectance and transmittance characteristics for a light beam emitted from the semiconductor laser light source 1b to function as a half mirror. Therefore, a part or all of the light beam emitted from the semiconductor laser light source 1a and incident on the beam splitter 13 passes through the beam splitter 13 as it is, and is collected on the recording surface of the optical disk 7 via the collimating lens 4, the raising mirror 5, and the objective lens 6. Be illuminated. At this time, as shown in FIG. 11A, the three light spots irradiated on the recording surface have an irradiation position interval in the tracking direction (disk radial direction) of DVD-, as shown in FIG. 11A. It is almost half the guide groove pitch Tp1 of the RAM disk. This is exactly the same as the first and second embodiments described above. The return light reflected from the optical disk 7 follows the optical path almost the same as the outward path in the reverse direction, and the half mirror 1
After reaching 1, the approximately half of the light intensity passes through the half mirror and enters the photodetector 9 through the concave lens 12.

【0045】一方,CD再生時は前記したように半導体
レーザ光源1bの方を点灯させる。
On the other hand, when reproducing a CD, the semiconductor laser light source 1b is turned on as described above.

【0046】1bから発した光束は回折格子2bによっ
て3本の光束に分離されたのちビームスプリッタ13に
入射する。そして,その光強度の略半分がビームスプリ
ッタ13を反射し,コリメートレンズ4,立ち上げミラ
ー5,対物レンズ6を経て光ディスク7の記録面上に集
光される。なおこの対物レンズ6は,波長650nmの
光束をディスク基板厚0.6mmを有するDVDディス
クの記録面上に良好に集光させる機能と,波長780n
mの光束をディスク基板厚1.2mmを有するCDディ
スクの記録面上に良好に集光させる機能とを共に合わせ
持っている。ただし,対物レンズは上記のような特殊な
レンズに限定されるわけではなく,例えばDVDディス
ク再生用に最適設計された対物レンズとCDディスク再
生用に最適設計された対物レンズとを同じ光学ヘッド内
に共に搭載し、再生するディスクの種類に応じて切り替
えて使うような構成であっても一向にかまわない。また
この時,CDディスク再生時にディスク記録面上に照射
される3個の光スポット100b,101b,102b
は,図11(b)に示すように,そのトラッキング方向
(ディスク半径方向)に関する照射位置間隔がCDディ
スクの記録トラックピッチTp3(=1.6μm)の略1/
4になっている。そして光ディスク7を反射した復路光
は,往路とほぼ同じ光路を逆にたどりビームスプリッタ
13に達したのち,その光強度の略半分がこのビームス
プリッタを透過してハーフミラー11,凹レンズ12を
経て半導体レーザ光源1aを発した光束と同じ光検出器
9に入射する。
The light beam emitted from 1b is split into three light beams by the diffraction grating 2b and then enters the beam splitter 13. Then, approximately half of the light intensity is reflected by the beam splitter 13, passes through the collimator lens 4, the rising mirror 5, and the objective lens 6 and is condensed on the recording surface of the optical disk 7. The objective lens 6 has a function of converging a light beam having a wavelength of 650 nm on a recording surface of a DVD disk having a disk substrate thickness of 0.6 mm, and a wavelength of 780 n.
It also has a function of favorably focusing the light flux of m on the recording surface of a CD disc having a disc substrate thickness of 1.2 mm. However, the objective lens is not limited to the special lens as described above, and for example, an objective lens optimally designed for DVD disc reproduction and an objective lens optimally designed for CD disc reproduction can be provided in the same optical head. It can be installed together with and configured to switch depending on the type of disc to be played. Also, at this time, three light spots 100b, 101b, 102b irradiated on the recording surface of the disc during reproduction of the CD disc.
11B, the irradiation position interval in the tracking direction (disk radial direction) is approximately 1 / the recording track pitch Tp3 (= 1.6 μm) of the CD disk.
It is 4. Then, the backward light reflected from the optical disk 7 follows the almost same optical path as the forward path and reaches the beam splitter 13 in reverse, and then approximately half its light intensity passes through this beam splitter, passes through the half mirror 11 and the concave lens 12, and passes through the semiconductor. The light beam emitted from the laser light source 1a enters the same photodetector 9.

【0047】次に本実施例で用いられる光検出器9の構
成について説明する。図12にその概略正面図を示す。
本実施例で用いられる光検出器9は前記したように,波
長が異なる2種類の検出光スポットが照射されるような
構成となっており,実際は再生するディスクに応じて受
光面上に集光される検出光スポットが切り替わるように
なっている。その基本的構成は図5に示した第1の実施
例と全く同じであるが, 図12に示すように受光面
e,f,l,kの4つの受光面が図の横方向に若干伸び
た形状をしている。そして,DVDディスクを再生する
際は,受光領域200,201,202それぞれにおい
て縦,横の分割線が十字に交わっている点と検出光スポ
ット110および111,112の強度中心がほぼ一致
するように照射されている。一方, CDディスクを再
生する際は,その3個の検出光スポットのうち,外側2
個すなわち検出光スポット121,122は,受光領域
201, 202それぞれの縦,横の分割線が交わって
いるところから外側すなわち受光面e,f側またはl,
k側に寄った部分(図中で破線で示された位置あたり)
に照射される。(中央の検出光スポットはスポット10
0と同様受光面200の中心部に照射される。)すなわ
ちCDディスク再生時に受光領域201,202上に集
光される検出光スポット121と122の照射位置間隔
は,DVD再生時に受光領域201,202上に集光さ
れる検出光スポット111と112の照射位置間隔より
も広くなり、これら検出光スポットはそれぞれ受光面
h,gまたはi,jにかからないように設定されてい
る。
Next, the structure of the photodetector 9 used in this embodiment will be described. FIG. 12 shows a schematic front view thereof.
As described above, the photodetector 9 used in this embodiment is configured to irradiate two types of detection light spots having different wavelengths, and in reality, the light is condensed on the light receiving surface according to the disc to be reproduced. The detected light spots to be switched are switched. The basic structure is exactly the same as that of the first embodiment shown in FIG. 5, but as shown in FIG. 12, the four light receiving surfaces e, f, l, and k are slightly extended in the lateral direction of the figure. It has a curved shape. When reproducing a DVD disc, the points where the vertical and horizontal dividing lines intersect in a cross shape in the light receiving areas 200, 201 and 202 and the intensity centers of the detection light spots 110, 111 and 112 substantially coincide with each other. It is irradiated. On the other hand, when reproducing a CD disc, the outer two of the three detected light spots are used.
The individual or detected light spots 121 and 122 are located outside, that is, on the light receiving surfaces e and f or l from the position where the vertical and horizontal dividing lines of the light receiving regions 201 and 202 intersect.
Part closer to the k side (around the position indicated by the broken line in the figure)
Is irradiated. (The detection light spot in the center is spot 10.
As in the case of 0, the central part of the light receiving surface 200 is irradiated. ) That is, the irradiation position interval of the detection light spots 121 and 122 focused on the light receiving areas 201 and 202 during reproduction of the CD disc is the same as that of the detection light spots 111 and 112 focused on the light receiving areas 201 and 202 during DVD playback. It is wider than the irradiation position interval, and these detection light spots are set so as not to reach the light receiving surfaces h, g or i, j, respectively.

【0048】このように2種類の検出光のスポット配置
を定めると,DVDディスク再生時とCDディスク再生
時の各々で,それぞれに適した焦点ずれ信号検出方式お
よびトラッキング誤差信号検出方式を選択できる。すな
わち,DVD−RAMディスクおよびDVD−ROMデ
ィスクを再生する場合は,図5ないし図7で説明した本
発明の第1の実施例と全く同様の検出方式を用いる。
(詳細な説明は前記の内容と重複するので省略する。)
一方,CD再生時は図13に示すように切り替えスイッ
チ90および91を切り替え,焦点ずれ信号は通常の非
点収差方式で検出し,トラッキング誤差信号は以下に説
明するような3スポット方式で検出する。すなわち,加
算器52からの出力信号は,光検出器9の出力信号のう
ちの信号(e+i)と(f+j)の和,つまり信号(e
+f+i+j)である。しかし,CD再生時は前記した
ように検出光スポット122は受光面iおよびjには照
射されていないため,実質的な出力信号は(e+f)と
なる。これは検出光スポット121の検出総光量に相当
する。全く同様に加算器55からの実質的な出力信号
は,(l+k)つまり検出光スポット122の検出総光
量に相当する。一方,検出光スポット121および12
2に対応する光ディスク上スポット101b,102b
は,図11で説明したように中央の光スポット100b
に対してトラッキング方向にディスクの記録トラックピ
ッチTp3の略1/4だけずれている。したがって,図1
3に示すように減算器73によって加算器52,55の
それぞれから出力された信号を減算すると,その出力信
号として(e+f)−(l+k)が得られるが,これは
正に従来からあるいわゆる3スポット方式によるトラッ
キング誤差信号に他ならない。この3スポット方式は従
来の再生専用ディスクにおいては,非常に安定で高性能
のトラッキング誤差信号検出方式である。
By thus defining the two types of spot arrangements of the detection light, it is possible to select the defocus signal detection method and the tracking error signal detection method that are suitable for the DVD disc reproduction and the CD disc reproduction, respectively. That is, when reproducing a DVD-RAM disc and a DVD-ROM disc, the same detection method as that of the first embodiment of the present invention described in FIGS. 5 to 7 is used.
(Detailed description is omitted because it overlaps with the above contents.)
On the other hand, during CD reproduction, the changeover switches 90 and 91 are switched as shown in FIG. 13, the defocus signal is detected by the normal astigmatism method, and the tracking error signal is detected by the three-spot method as described below. . That is, the output signal from the adder 52 is the sum of the signals (e + i) and (f + j) of the output signals of the photodetector 9, that is, the signal (e
+ F + i + j). However, during reproduction of the CD, the detection light spot 122 is not irradiated on the light receiving surfaces i and j as described above, so that the substantial output signal is (e + f). This corresponds to the total detected light amount of the detection light spot 121. Similarly, the substantial output signal from the adder 55 corresponds to (l + k), that is, the total detected light amount of the detected light spot 122. On the other hand, the detection light spots 121 and 12
2 spots on the optical disc 101b, 102b
Is the central light spot 100b as described in FIG.
On the other hand, it is shifted in the tracking direction by about 1/4 of the recording track pitch Tp3 of the disc. Therefore, FIG.
As shown in FIG. 3, when the signals output from the adders 52 and 55 are subtracted by the subtractor 73, (e + f)-(l + k) is obtained as the output signal. It is nothing but a tracking error signal by the spot method. This three-spot method is a very stable and high-performance tracking error signal detection method in the conventional read-only disc.

【0049】このように本発明の光検出器および信号処
理回路を用いると,2個の半導体レーザ光源,1個また
は2個の対物レンズおよび1個の光検出器を搭載した簡
略な構成の光学ヘッドを用いて,DVD−RAM,DV
D−ROMディスクなどの高密度ディスクを始め,C
D,CD−ROM,CD−Rなど既存の光ディスクの再
生にも対応した汎用性の高い光ディスク装置を実現する
ことができる。
As described above, when the photodetector and the signal processing circuit of the present invention are used, an optical system having a simple structure equipped with two semiconductor laser light sources, one or two objective lenses and one photodetector. Using the head, DVD-RAM, DV
Starting with high density discs such as D-ROM discs, C
It is possible to realize an optical disc device with high versatility that is compatible with reproduction of existing optical discs such as D, CD-ROM, and CD-R.

【0050】図14に本発明の光学ヘッドを搭載した光
学的情報再生装置の概略ブロック図を示す。光学ヘッド
608で検出された各種検出信号は、信号処理回路内の
サーボ信号生成回路604および情報信号再生回路60
5に送られる。サーボ信号生成回路604では、これら
検出信号から各ディスクに適したフォーカス誤差信号や
トラッキング誤差信号が生成され、これをもとにアクチ
ュエータ駆動回路603を経て光学ヘッド608内の対
物レンズアクチュエータを駆動し、対物レンズの位置制
御をおこなう。また情報信号再生回路では前記検出信号
からディスクに記録された情報信号が再生される。なお
前記サーボ信号生成回路604および情報信号再生回路
605で得られた信号の一部はコントロール回路600
に送られる。コントロール回路600は、これら各信号
を用いてその時再生しようとしている光ディスク7の種
類を判別し、判別結果に応じてDVD用LD点灯回路6
07もしくはCD用LD点灯回路606のいずれかを駆
動させ、さらにこれまで述べてきたように各ディスクの
種類に応じたサーボ信号検出方式を選択するようにサー
ボ信号生成回路の回路構成を切り替える機能を有する。
なお、このコントロール回路600にはアクセス制御回
路602とスピンドルモータ駆動回路601が接続され
ており、それぞれ光学ヘッド608のアクセス方向位置
制御やディスクのスピンドルモータの回転制御が行われ
る。
FIG. 14 is a schematic block diagram of an optical information reproducing apparatus equipped with the optical head of the present invention. Various detection signals detected by the optical head 608 are sent to the servo signal generation circuit 604 and the information signal reproduction circuit 60 in the signal processing circuit.
Sent to 5. The servo signal generation circuit 604 generates a focus error signal and a tracking error signal suitable for each disc from these detection signals, and drives the objective lens actuator in the optical head 608 via the actuator drive circuit 603 based on this. Controls the position of the objective lens. The information signal reproducing circuit reproduces the information signal recorded on the disc from the detection signal. A part of the signals obtained by the servo signal generation circuit 604 and the information signal reproduction circuit 605 is a control circuit 600.
Sent to. The control circuit 600 discriminates the type of the optical disc 7 to be reproduced at that time by using these signals, and the DVD LD lighting circuit 6 is discriminated according to the discrimination result.
07 or CD LD lighting circuit 606 is driven, and the function of switching the circuit configuration of the servo signal generation circuit is selected so as to select the servo signal detection method according to the type of each disk as described above. Have.
An access control circuit 602 and a spindle motor drive circuit 601 are connected to the control circuit 600, and the access direction position control of the optical head 608 and the rotation of the disk spindle motor are performed respectively.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば,外乱
を大幅に低減した良好な焦点ずれ信号や対物レンズ変位
に伴うオフセットを大幅に低減した良好なトラッキング
誤差信号が得られる上,部品点数の少ない簡略な構成の
光学ヘッドを用いてDVD−RAM,DVD−ROMデ
ィスクなどの高密度ディスクを始め,CD,CD−RO
M,CD−Rなど既存の光ディスクの再生にも対応した
汎用性の高い光ディスク装置を実現することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a good defocus signal in which disturbance is greatly reduced and a good tracking error signal in which offset due to displacement of the objective lens is greatly reduced, and in addition, Starting with high-density discs such as DVD-RAM and DVD-ROM discs, CDs, CD-ROs, etc.
It is possible to realize an optical disc device with high versatility that is compatible with reproduction of existing optical discs such as M and CD-R.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例で用いられる光学ヘッド
を示した概略斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an optical head used in a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明でDVD−RAMディスクに照射される
光スポットの位置関係と反射光束の状態を概略的に示す
ための図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a positional relationship of a light spot irradiated on a DVD-RAM disc and a state of a reflected light flux in the present invention.

【図3】本発明による焦点ずれ信号の外乱低減効果を説
明するための線図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a disturbance reduction effect of a defocus signal according to the present invention.

【図4】本発明によるトラッキング誤差信号のオフセッ
ト低減効果を説明するための線図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an offset reduction effect of a tracking error signal according to the present invention.

【図5】本発明の光検出器と信号処理回路に関する第1
の実施例を示した概略平面図およびブロック図である。
FIG. 5 is a first diagram of a photodetector and a signal processing circuit of the present invention.
3 is a schematic plan view and a block diagram showing an embodiment of FIG.

【図6】本発明の光検出器と信号処理回路に関する第1
の実施例の第1の機能を説明するために示した概略平面
図およびブロック図である。
FIG. 6 is a first diagram of a photodetector and a signal processing circuit of the present invention.
3 is a schematic plan view and a block diagram shown for explaining the first function of the embodiment of FIG.

【図7】本発明の光検出器と信号処理回路に関する第1
の実施例の第2の機能を説明するために示した概略平面
図およびブロック図である。
FIG. 7 is a first diagram of a photodetector and a signal processing circuit of the present invention.
3 is a schematic plan view and a block diagram shown for explaining the second function of the embodiment of FIG.

【図8】本発明でDVD−ROMディスクに照射される
光スポットの位置関係示す概略平面図である。
FIG. 8 is a schematic plan view showing the positional relationship of light spots applied to a DVD-ROM disc according to the present invention.

【図9】本発明の第2の実施例で用いられる光学ヘッド
の構成を示した概略正面図である。
FIG. 9 is a schematic front view showing the configuration of an optical head used in a second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第3の実施例で用いられる光学ヘッ
ドの構成を示した概略正面図である。
FIG. 10 is a schematic front view showing the configuration of an optical head used in a third embodiment of the present invention.

【図11】本発明でDVD−RAMディスクに照射され
る光スポットの位置関係とCDディスクに照射される光
スポットの位置関係を示した概略平面図である。
FIG. 11 is a schematic plan view showing a positional relationship between light spots irradiated on a DVD-RAM disk and a light spot irradiated on a CD disk according to the present invention.

【図12】本発明の第3の実施例に用いられる光検出器
と信号処理回路の構成を示した概略平面図およびブロッ
ク図である。
FIG. 12 is a schematic plan view and a block diagram showing a configuration of a photodetector and a signal processing circuit used in a third embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第3の実施例に用いられる光検出器
と信号処理回路の第2の機能を説明するために示した概
略平面図およびブロック図である。
FIG. 13 is a schematic plan view and a block diagram shown for explaining the second function of the photodetector and the signal processing circuit used in the third embodiment of the present invention.

【図14】本発明の光学的情報再生装置の実施例のブロ
ック図である。
FIG. 14 is a block diagram of an embodiment of the optical information reproducing apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1a,1b……半導体レーザ光源,2,2a,2b
……半導体レーザ光源,4……コリメートレンズ,6…
…対物レンズ,7……光ディスク,9……光検出器。
1, 1a, 1b ... Semiconductor laser light source, 2, 2a, 2b
...... Semiconductor laser light source, 4 ... Collimating lens, 6 ...
… Objective lens, 7 …… Optical disk, 9 …… Photodetector.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島野 健 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 中村 滋 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 井上 雅之 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア開発本 部内 (72)発明者 福井 幸夫 岩手県水沢市真城字北野1番地 株式会社 日立メディアエレクトロニクス内 (72)発明者 杉 靖幸 岩手県水沢市真城字北野1番地 株式会社 日立メディアエレクトロニクス内 (72)発明者 藤田 真治 岩手県水沢市真城字北野1番地 株式会社 日立メディアエレクトロニクス内 (72)発明者 太田 光彦 岩手県水沢市真城字北野1番地 株式会社 日立メディアエレクトロニクス内 Fターム(参考) 5D118 AA13 AA18 AA21 AA26 CA11 CA13 CA16 CA23 CB06 CC01 CD02 CD03 CD11 CF06 CF16 CG04 CG44 DA03 DA06 DA35 5D119 AA06 AA41 KA20 KA28 KA43   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Ken Shimano             1-280, Higashikoigakubo, Kokubunji, Tokyo             Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Shigeru Nakamura             1-280, Higashikoigakubo, Kokubunji, Tokyo             Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Masayuki Inoue             292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa             Ceremony Hitachi Digital Media Development Book             Department (72) Inventor Yukio Fukui             No. 1 Kitano, Majo, Mizushiro City, Iwate Prefecture             Within Hitachi Media Electronics (72) Inventor Yasuyuki Sugi             No. 1 Kitano, Majo, Mizushiro City, Iwate Prefecture             Within Hitachi Media Electronics (72) Inventor Shinji Fujita             No. 1 Kitano, Majo, Mizushiro City, Iwate Prefecture             Within Hitachi Media Electronics (72) Inventor Mitsuhiko Ota             No. 1 Kitano, Majo, Mizushiro City, Iwate Prefecture             Within Hitachi Media Electronics F term (reference) 5D118 AA13 AA18 AA21 AA26 CA11                       CA13 CA16 CA23 CB06 CC01                       CD02 CD03 CD11 CF06 CF16                       CG04 CG44 DA03 DA06 DA35                 5D119 AA06 AA41 KA20 KA28 KA43

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体レーザ光線から発射され光学的情報
記録媒体を反射した少なくとも3本に分岐された光ビー
ムを受光して、前記光学的記録媒体に記録されているデ
ータを検出する光検出器であって,前記光検出器は,該
光検出器に入射する前記3本の光ビームのそれぞれが照
射される位置に田の字型に4分割された第1,第2およ
び第3の受光領域を配置した合計12分割の受光面を有
し,かつ該12分割の受光面のそれぞれから得られる光
電変換信号を伝達する各信号線のうち所定の信号線が前
記光検出器内部で結線され、前記信号処理回路に出力す
る信号線が9本以下であることを特徴とする光検出器。
1. A photodetector which receives a light beam emitted from a semiconductor laser beam and branched into at least three beams reflected from an optical information recording medium to detect data recorded on the optical recording medium. And the photodetector has first, second, and third light-receiving portions that are divided into four in a square shape at a position where each of the three light beams incident on the photodetector is irradiated. The photodetector has a total of 12 divided light receiving surfaces in which regions are arranged, and a predetermined signal line among the signal lines for transmitting photoelectric conversion signals obtained from each of the 12 divided light receiving surfaces is connected inside the photodetector. A photodetector characterized in that the number of signal lines output to the signal processing circuit is 9 or less.
【請求項2】請求項1に記載の光検出器は、受光面と該
受光面で光電変換された信号電流を信号電圧に変換する
電流-電圧変換増幅器を同一のパッケージ内に配備した
光電変換素子であることを特徴とした請求項1記載の光
検出器。
2. The photodetector according to claim 1, wherein a light receiving surface and a current-voltage conversion amplifier for converting a signal current photoelectrically converted on the light receiving surface into a signal voltage are provided in the same package. The photodetector according to claim 1, wherein the photodetector is an element.
【請求項3】半導体レーザ光線から発射され光学的情報
記録媒体を反射した少なくとも3本に分岐された光ビー
ムを受光する光検出器から出力される信号により、前記
光学的情報記録媒体上に照射された光スポットの焦点ず
れ信号およびトラッキング誤差信号を生成し、前記光学
的情報記録媒体に記録されているデータ信号の再生する
信号処理回路であって,前記光検出器から出力される信
号に所定の演算処理を施すことにより、前記光学的情報
記録媒体上に照射された3個の光スポットの各々に関す
る非点収差方式による焦点ずれ信号およびプッシュプル
方式によるトラッキング誤差信号を加算または減算した
信号を出力することを特徴とする信号処理回路。
3. An optical information recording medium is irradiated with a signal output from a photodetector which receives a light beam emitted from a semiconductor laser beam and reflected into at least three beams reflected from the optical information recording medium. A signal processing circuit for generating a defocus signal and a tracking error signal of the generated light spot and reproducing a data signal recorded on the optical information recording medium, the signal processing circuit predetermined for a signal output from the photodetector. By performing the arithmetic processing of (1), a signal obtained by adding or subtracting the defocus signal by the astigmatism method and the tracking error signal by the push-pull method for each of the three light spots irradiated on the optical information recording medium is obtained. A signal processing circuit characterized by outputting.
【請求項4】前記光検出器で受光された少なくとも3本
の光ビームのうち、検出された所定の2個の光ビームの
総光量に略比例する信号の差信号から、3スポット方式
によるトラッキング誤差信号を生成することを特徴とす
る請求項3に記載の信号処理回路。
4. A tracking according to a three-spot method from a difference signal of signals that are substantially proportional to a total light amount of predetermined two detected light beams among at least three light beams received by the photodetector. The signal processing circuit according to claim 3, wherein the signal processing circuit generates an error signal.
【請求項5】前記光学的情報記録媒体上の所定位置に照
射された3個の光スポットのうち少なくとも1個の光ス
ポットに関して,デファレンシャル・フェイズ・ディテク
ション方式によるトラッキング誤差信号を生成する機能
を備えたことを特徴とする請求項3に記載の信号処理回
路。
5. A function of generating a tracking error signal by a differential phase detection method with respect to at least one light spot among the three light spots irradiated to a predetermined position on the optical information recording medium. The signal processing circuit according to claim 3, further comprising:
【請求項6】半導体レーザ光源と、該半導体レーザ光源
から出射される光ビームを少なくとも3本の光ビームに
分岐する光分岐素子と、該3本の光ビームを集光して光
学的情報記録媒体上の所定位置に各々の光スポットを照
射する光学系と,前記光学的情報記録媒体を反射した各
光ビームを受光して信号を出力する光検出器と,該光検
出器から得られる信号に所定の演算処理を施すことによ
り前記光学的情報記録媒体上に照射された光スポットの
焦点ずれ信号およびトラッキング誤差信号を生成し、前
記光学的情報記録媒体に記録されているデータ信号を再
生する信号処理回路と、前記光学的情報記録媒体の種類
を判断する制御回路と、を備えた光学的情報再生装置で
あって,前記信号処理回路は、前記制御回路の光学的情
報記録媒体の種類の判断結果に基づいて、所定の焦点ず
れ信号およびトラッキング誤差信号の検出方式を選択的
に切替えて、選択された検出方式に対応した前記光検出
器から得られる信号を用いて前記焦点ずれ信号およびト
ラッキング信号を出力することを特徴とする光学的情報
再生装置。
6. A semiconductor laser light source, an optical branching element for branching a light beam emitted from the semiconductor laser light source into at least three light beams, and optical information recording by condensing the three light beams. An optical system for irradiating each light spot to a predetermined position on the medium, a photodetector for receiving each light beam reflected by the optical information recording medium and outputting a signal, and a signal obtained from the photodetector To generate a defocus signal and a tracking error signal of the light spot irradiated on the optical information recording medium by reproducing the data signal recorded on the optical information recording medium. An optical information reproducing device comprising a signal processing circuit and a control circuit for determining the type of the optical information recording medium, wherein the signal processing circuit is the type of the optical information recording medium of the control circuit. Based on the determination result, the detection method of the predetermined defocus signal and the tracking error signal is selectively switched, and the defocus signal and the tracking signal are tracked using the signal obtained from the photodetector corresponding to the selected detection method. An optical information reproducing device characterized by outputting a signal.
【請求項7】前記半導体レーザを複数有し、前記制御回
路は、前記光学的情報記録媒体の種類の判別結果に基づ
いて、前記複数の半導体レーザのうちの一つを選択的に
切替えることを特徴とする請求項6に記載の光学的情報
再生装置。
7. A plurality of the semiconductor lasers are provided, and the control circuit selectively switches one of the plurality of semiconductor lasers based on a determination result of the type of the optical information recording medium. The optical information reproducing apparatus according to claim 6, which is characterized in that.
【請求項8】前記複数の半導体レーザは1つがDVD用の
半導体レーザで他の一つがCD用の半導体レーザであり、 前記信号処理回路は、前記制御回路の判断結果がDVD-RA
Mディスクであるときは、焦点ずれ信号の検出方式とし
て前記3本の光ビームの検出光を用いた非点収差方式
を、トラッキング誤差信号の検出方式として差動プッシ
ュプル方式を選択し、判断結果がDVD-ROMディスクであ
るときは、焦点ずれ信号の検出方式として前記3本の光
ビームのうちの1つの光ビームの検出光を用いた非点収
差方式を、トラッキング誤差信号の検出方式として位相
差検出方式を選択し、判断結果がCD又はCD-ROM又はCD-R
であるときは、焦点ずれ信号の検出方式として前記3本
の光ビームのうちの1つの光ビームの検出光を用いた非
点収差方式を、トラッキング誤差信号として3スポット
方式を選択することを特徴とする請求項7に記載の光学
的情報再生装置。
8. One of the plurality of semiconductor lasers is a semiconductor laser for DVD and the other one is a semiconductor laser for CD, and the signal processing circuit has a determination result of the control circuit as a DVD-RA.
When the disc is an M disc, the astigmatism method using the detection light of the three light beams is selected as the defocus signal detection method, and the differential push-pull method is selected as the tracking error signal detection method. Is a DVD-ROM disc, the astigmatism method using the detection light of one of the three light beams is selected as the detection method of the tracking error signal as the detection method of the defocus signal. Select the phase difference detection method and the judgment result is CD or CD-ROM or CD-R
Is selected, the astigmatism method using the detection light of one of the three light beams is selected as the defocus signal detection method, and the three-spot method is selected as the tracking error signal. The optical information reproducing device according to claim 7.
【請求項9】前記光分岐素子は,回折格子であることを
特徴とする請求項6に記載の光学的情報再生装置。
9. The optical information reproducing apparatus according to claim 6, wherein the light branching element is a diffraction grating.
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