JP2537840B2 - Photodetector - Google Patents

Photodetector

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JP2537840B2
JP2537840B2 JP62038435A JP3843587A JP2537840B2 JP 2537840 B2 JP2537840 B2 JP 2537840B2 JP 62038435 A JP62038435 A JP 62038435A JP 3843587 A JP3843587 A JP 3843587A JP 2537840 B2 JP2537840 B2 JP 2537840B2
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正義 中村
裕行 中村
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば光学式ディスクの情報トラックによ
って変調された光信号を電気信号に変換する光検出装置
の受光面の改良に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a light receiving surface of a photodetector for converting an optical signal modulated by, for example, an information track of an optical disc into an electric signal.

従来の技術 近年、光検出装置は光学式ディスクのような情報トラ
ックによって変調された光信号を電気信号に変換するも
のが主流となり、光情報機器分野への利用は特に進んで
いる。そこで現在光検出装置の受光面の分割形態は、光
学サーボ方式により異なり、3ビーム方式、1ビーム方
式等が主流となっているが、その受光面の分割形態の基
本は4分割受光面となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, a photodetection device that converts an optical signal modulated by an information track, such as an optical disc, into an electric signal has become mainstream, and its use in the field of optical information equipment has been particularly advanced. Therefore, the light receiving surface of the photodetector is currently divided into three beams, one beam, etc., depending on the optical servo system, but the light receiving surface is basically divided into four beams. ing.

以下図面を参照しながら、ここでは従来の1ビーム方
式の光ピックアップについて、その光学系の構成及び光
検出装置の一例について説明する。
With reference to the drawings, a configuration of an optical system and an example of a photodetector of a conventional one-beam type optical pickup will be described below.

第8図は従来の1ビーム方式による光学系構成の原理
図を示すものであり、第9図はその従来の光学系に用い
られている光検出装置の受光面を示すものであり、第10
図は従来の光検出装置に光スポットが照射される理想的
な場合を示すものであり、第11図は従来の光検出装置に
光ディスクの情報面の欠陥等によって光スポットが実際
に照射される様子を示すものであり、第12図は4分割受
光面上での理想的なトラックの写像方向であり、第13図
は実際のトラックの写像方向を示すものであり、第14図
は従来の1ビーム光学サーボ制御信号処理の構成を示す
ものであり、第15図は光ディスクの欠陥による光情報信
号、フォーカス制御信号、トラッキング制御信号の状態
を示すものである。
FIG. 8 shows a principle diagram of a conventional one-beam optical system configuration, and FIG. 9 shows a light receiving surface of a photodetector used in the conventional optical system.
The figure shows an ideal case where a conventional photodetector is irradiated with a light spot, and FIG. 11 is a case where a conventional photodetector is actually irradiated with a light spot due to a defect on the information surface of an optical disk. FIG. 12 shows the ideal track mapping direction on the 4-division light receiving surface, FIG. 13 shows the actual track mapping direction, and FIG. 14 shows the conventional track mapping direction. FIG. 15 shows a configuration of one-beam optical servo control signal processing, and FIG. 15 shows states of an optical information signal, a focus control signal, and a tracking control signal due to a defect of an optical disk.

第8図において、1は半導体レーザー、2はコリメー
トレンズ一体型フォーカスレンズ、3はハーフミラー、
4はレーザーミラー、5は凹レンズ、6は光検出装置、
7は光ディスク、8は光ディスク7の情報信号記録面で
ある。
In FIG. 8, 1 is a semiconductor laser, 2 is a collimator lens integrated focus lens, 3 is a half mirror,
4 is a laser mirror, 5 is a concave lens, 6 is a photodetector,
Reference numeral 7 is an optical disk, and 8 is an information signal recording surface of the optical disk 7.

第9図において、9,10,11,12は4分割受光面の各受光
面を表わし、13は光検出装置の分割線方向を表わし、14
は光ディスクのほこり、指紋等による散乱光受光用の受
光部を表わす。
In FIG. 9, reference numerals 9, 10, 11, 12 denote the light receiving surfaces of the four-divided light receiving surfaces, 13 denotes the dividing line direction of the photodetector, and 14
Represents a light receiving portion for receiving scattered light due to dust, fingerprints, etc. of the optical disk.

第10図において、15は理想的に受光面に照射される光
スポットである(以下は第9図に同じ)。
In FIG. 10, reference numeral 15 is a light spot which is ideally irradiated on the light receiving surface (the following is the same as FIG. 9).

第11図において、16は実際に光ディスクの欠陥によっ
て受光面に照射される光スポットであり、17はその散乱
光を表わす(以下は第9図に同じ)。
In FIG. 11, 16 is a light spot which is actually irradiated onto the light receiving surface due to a defect of the optical disk, and 17 represents the scattered light (the same applies to FIG. 9 below).

第12図において、18は理想的な光学系のトラック写像
方向を示し、19はそのトラック写像の法線方向写像を示
す(9,10,11,12は第9図の4分割受光面)。
In FIG. 12, 18 indicates an ideal track mapping direction of the optical system, and 19 indicates a normal direction mapping of the track mapping (9, 10, 11, 12 are four-division light receiving surfaces in FIG. 9).

第13図において、20は実際の光学系のトラック写像方
向を示し、21はそのトラック写像の法線方向写像を示す
(9,10,11,12は、第9図の4分割受光面)。
In FIG. 13, 20 indicates the actual track mapping direction of the optical system, and 21 indicates the normal direction mapping of the track mapping (9, 10, 11, 12 are the four-divided light receiving surfaces in FIG. 9).

第14図において、22は第9図の光検出装置であり、23
はフォーカスサーボ制御信号検出器、24はトラッキング
サーボ制御信号検出器、25は光情報信号検出器、26はフ
オーカスエラー信号出力、27はトラッキングエラー信号
出力、28は光情報信号出力を示す(光検出装置22におい
て、各受光面番号a,b,c,d,eとピン番号,,,
,は対応している。a−以下同様)。
In FIG. 14, 22 is the photodetector of FIG.
Is a focus servo control signal detector, 24 is a tracking servo control signal detector, 25 is an optical information signal detector, 26 is a focus error signal output, 27 is a tracking error signal output, and 28 is an optical information signal output (optical In the detection device 22, each light-receiving surface number a, b, c, d, e and pin number, ...
, Correspond. a-similarly below).

第15図において、29は光ディスクの欠陥部分通過時の
光情報信号、30はその時のフオーカスエラー信号、31は
トラッキングエラー信号を示すものであり、32,33,34
は、各々光情報号、フォーカスエラー信号、トラッキン
グエラー信号の光ディスク欠陥部分の再生状態を示すも
のである(第15図で縦軸は信号の振幅,横軸は信号の時
間軸を表わす)。
In FIG. 15, 29 is an optical information signal at the time of passing a defective portion of the optical disk, 30 is a focus error signal at that time, 31 is a tracking error signal, 32, 33, 34
Shows the reproduction states of the optical information signal, the focus error signal, and the tracking error signal in the defective portion of the optical disc (in FIG. 15, the vertical axis represents the signal amplitude and the horizontal axis represents the signal time axis).

以上のように構成された光学系及び、その光学系に用
いられている光検出装置について、以下その動作につい
て説明する。
The operation of the optical system configured as described above and the photodetector used in the optical system will be described below.

第8図において、半導体レーザー1から出た光は、ハ
ーフミラー3とレーザミラー4を反射してコリメートレ
ンズ一体型フォーカスレンズ2に入射し、光ディスク7
の情報信号記録面8に集光される。そこで光ディスク7
で変調された反射光はコリメートレンズ一体型フォーカ
スレンズ2によって収束光に変換され、その収束光はレ
ーザーミラー4によって反射し、ハーフミラー3に入射
され、非点収差光に変換され、凹レンズ5によって光検
出装置6の受光面に光スポットの焦点を結び、受光面に
照射された光スポットのパターンは、光ディスク7とコ
リメートレンズ一体型フォーカスレンズ2(以下フォー
カスレンズに略称する)の位置関係によって変化し、光
スポットの光強度分布が変化するため、光検出装置6に
よって電気信号に変換し、各信号出力を得ることができ
る。それは第14図のように光検出装置22の受光面a,b,c,
d,eを使って、フォーカスサーボ制御信号検出器23によ
り、非点収差法の原理に基づき、26にフォーカスエラー
信号を出力し、トラッキングサーボ制御信号検出器24に
よって、位相差法に基づき、27にトラッキングエラー信
号を出力し、光情報信号検出器25によって光情報信号28
を得ることができる。
In FIG. 8, the light emitted from the semiconductor laser 1 is reflected by the half mirror 3 and the laser mirror 4 and enters the collimator lens-integrated focus lens 2, and the optical disc 7
It is condensed on the information signal recording surface 8. Optical disk 7
The reflected light modulated by is converted into convergent light by the collimator lens-integrated focus lens 2, the convergent light is reflected by the laser mirror 4, is incident on the half mirror 3, is converted into astigmatic light, and is converted by the concave lens 5. The light spot is focused on the light-receiving surface of the photodetector 6, and the pattern of the light spot irradiated on the light-receiving surface changes depending on the positional relationship between the optical disc 7 and the collimator lens-integrated focus lens 2 (hereinafter abbreviated as focus lens). However, since the light intensity distribution of the light spot changes, it can be converted into an electric signal by the photodetector 6 and each signal output can be obtained. As shown in FIG. 14, it is the light receiving surface a, b, c,
Using d and e, the focus servo control signal detector 23 outputs a focus error signal to 26 based on the principle of the astigmatism method, and the tracking servo control signal detector 24 outputs 27 to the focus error signal based on the phase difference method. Output a tracking error signal to the optical information signal detector 25
Can be obtained.

以上のように光ディスク7とフォーカスレンズ2が常
に正しい位置関係になるように光検出装置6(22)の出
力信号を基にフォーカス及びトラッキング制御が行なわ
れ、かつ光情報信号を得ることができることとなる。
As described above, focus and tracking control are performed based on the output signal of the photodetector 6 (22) so that the optical disc 7 and the focus lens 2 are always in the correct positional relationship, and an optical information signal can be obtained. Become.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、第8図の光ディ
スク7で情報記録面8の表面のキズ、信号欠落等の欠陥
がある場合、情報記録面8で変調を受けた反射光は、第
11図のように、光検出装置の受光面上で、光スポットが
光ディスク7の欠陥による回折光,散乱光等によって、
光強度分布がアンバランスを起こし、正常なサーボ状態
での光スポット形状に対し、例えば第11図の16のような
光スポット形状に変形することになる。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention However, in the above configuration, when the optical disc 7 of FIG. 8 has defects such as scratches on the information recording surface 8 and signal loss, the information recording surface 8 is modulated. The reflected light is
As shown in FIG. 11, on the light receiving surface of the photodetector, the light spot is diffracted by a defect of the optical disk 7, scattered light, etc.
The light intensity distribution causes an imbalance, and the light spot shape in the normal servo state is transformed into a light spot shape such as 16 in FIG.

従って第14図の光学サーボ制御系において、第11図の
光スポット16が生じることによって第14図のフォーカス
エラー検出器23及びトラッキングエラー検出器24により
信号処理された信号は、凝似信号を発生することにな
る。第15図が光ディスク7の情報記録面8の欠陥による
光情報信号29、フォーカスエラー信号30、トラッキング
エラー信号31の実際の信号波形の一例であり、第15図の
ように、情報記録面8の欠陥により光情報信号29に信号
のキズ、欠落32が生じ、その位置に同期して、フォーカ
スエラー信号30,トラッキングエラー信号31に各々凝似
のエラー信号33,34が発生し、光学サーボ制御系を不安
定にし、信号再生能力が低下する問題点があった。
Therefore, in the optical servo control system of FIG. 14, the signal processed by the focus error detector 23 and the tracking error detector 24 of FIG. 14 due to the generation of the light spot 16 of FIG. 11 generates a similar signal. Will be done. FIG. 15 shows an example of the actual signal waveforms of the optical information signal 29, the focus error signal 30, and the tracking error signal 31 due to the defects on the information recording surface 8 of the optical disk 7. As shown in FIG. The optical information signal 29 has a flaw or a missing portion 32 due to a defect, and the focus error signal 30 and the tracking error signal 31 generate similar error signals 33 and 34, respectively, in synchronization with the position, and the optical servo control system. There is a problem in that the signal reproduction capability is deteriorated due to instability.

また上記の問題点は、トラックの写像と密接な関係が
あり、光ディスクの情報記録面で変調された光信号の光
検出装置の受光面上での理想的な写像は、第12図のよう
に、トラック写像18(破線で表示)とその法線方向写像
19(破線で表示)のように互いに十字の直線方向に写像
を取ることになる。
The above problem is closely related to the mapping of the track, and the ideal mapping of the optical signal modulated on the information recording surface of the optical disc on the light receiving surface of the photodetector is as shown in FIG. , Track map 18 (indicated by dashed lines) and its normal direction map
As shown by 19 (indicated by a broken line), they are mapped in the direction of the cross line.

しかしながら第8図の光学系において、実際に凹レン
ズ5が球面レンズであるため波面収差がある場合や、そ
お他の光学系のもつ収差等がある場合、光学シミュレー
ション解析法による光線追跡手法を用いて光スポットの
写像を理論解析すると、第13図のようにトラック写像2
0、その法線方向写像21のような写像方向を取ることに
なり、光検出装置の受光面の分割線(第9図の分割線方
向13)と実際に異なった方向を取ることになる。その写
像方向は特に光検出装置の受光面上でジャストフォーカ
スした光スポットの外側の領域で理想的な写像方向と大
きく異なっている。
However, in the optical system shown in FIG. 8, when the concave lens 5 is actually a spherical lens and there is a wavefront aberration, or when there is an aberration of another optical system, etc., the ray tracing method by the optical simulation analysis method is used. Theoretical analysis of the light spot mapping shows the track mapping 2 as shown in Fig. 13.
0, a mapping direction such as the normal direction map 21 is taken, and a direction different from the dividing line (dividing line direction 13 in FIG. 9) of the light receiving surface of the photodetector is actually taken. The mapping direction is greatly different from the ideal mapping direction particularly in the area outside the light spot just focused on the light receiving surface of the photodetector.

特に写像の中でもトラック写像が信号再生能力(以後
プレヤビリテイと呼ぶ)に大きく影響を与えていること
は実験的にも考察されており、第11図の光ディスク欠陥
部分通過時の光スポット16と、第13図のトラック写像20
を対比させると、例えばそのトラック写像20を光検出装
置の受光面の分割線に取ると、アンバランスした光スポ
ット16の光強度分布によって生じる凝似エラー信号を補
生するような方向に動作することがわかるが、従来光検
出装置の受光面の分割線方向が、実際の写像方向と異な
るために、光学サーボ制御信号が不安定になり、プレヤ
ビリティの低下を生じる問題点を有していた。
In particular, it has been experimentally considered that, among the mappings, the track mapping has a great influence on the signal reproducing ability (hereinafter referred to as playability), and the optical spot 16 at the time of passing the optical disk defective portion in FIG. Figure 13 Track map 20
Contrasting with each other, for example, if the track map 20 is taken as a dividing line of the light receiving surface of the photodetector, it operates in such a direction as to recover the pseudo error signal generated by the light intensity distribution of the unbalanced light spot 16. It can be seen that, since the dividing line direction of the light receiving surface of the conventional photodetector is different from the actual mapping direction, the optical servo control signal becomes unstable, and there is a problem that playability deteriorates. .

本発明は、上記問題点に鑑み光検出装置の受光面の改
良によって光学制御系の制御信号及び光情報信号を安定
に得ることができる光検出装置を提供するものである。
In view of the above problems, the present invention provides a photodetector capable of stably obtaining a control signal and an optical information signal of an optical control system by improving the light receiving surface of the photodetector.

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明の光検出装置は、光
学式記録媒体に集光され、かつその記録媒体に記録され
た情報記録面によって変調された光信号を受光し、電気
信号に変換する光検出装置において、その受光面が少な
くとも4分割され、前記受光面を分割する分割線は互い
に直角な十字の直線方向に構成される第1の分割線と、
前記第1の分割線の各々の両端に連続し前記第1の分割
線と異なった方向に延びる第2の分割線とからなるとい
う構成を備えたものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above-mentioned object, a photodetector of the present invention provides an optical signal focused on an optical recording medium and modulated by an information recording surface recorded on the recording medium. In a photodetector that receives light and converts it into an electrical signal, its light-receiving surface is divided into at least four, and a dividing line that divides the light-receiving surface is a first dividing line formed in a straight line direction of crosses that are orthogonal to each other,
The first parting line is provided with a second parting line which is continuous with both ends of the first parting line and extends in a different direction from the first parting line.

作 用 本発明は、上記した構成によって、情報記録面にキ
ズ,欠落等のない正常な光ディスクによって変調された
光信号を受光する光検出装置の受光面の分割線は、その
分割線が互いに直角な十字の直線方向に構成される第1
の分割線を利用し、情報記録面にキズ,欠落等の欠陥の
ある光ディスクによって変調された光信号を受光する光
検出装置の受光面の分割線は、第1の分割線と、受光面
上でジャストフォーカスした光スポットの外側の領域で
光学系の実際のトラック写像方向に沿った、あるいは近
似した、第1の分割線と方向を異にする第2の分割線を
利用して光ディスクの欠陥によって変調された光信号に
より発生する凝似フォーカスエラー信号及び、トラッキ
ングエラー信号を補生し、安定したサーボ制御信号及び
光情報信号を得ることができ、プレヤビリティを向上す
ることができることとなる。
Operation According to the present invention, the dividing lines of the light-receiving surface of the photodetector that receives an optical signal modulated by a normal optical disc having no scratches or omissions on the information recording surface are perpendicular to each other by the above-described configuration. First configured in the straight direction of the cross
The dividing line of the light receiving surface of the photodetector that receives the optical signal modulated by the optical disc having a defect such as scratch or missing on the information recording surface is the first dividing line and the light receiving surface. The defect of the optical disk by using the second dividing line which is different in direction from the first dividing line, which is along or approximate to the actual track mapping direction of the optical system in the area outside the just-focused optical spot. By reproducing the pseudo focus error signal and tracking error signal generated by the optical signal modulated by, stable servo control signals and optical information signals can be obtained, and playability can be improved.

実施例 以下本発明の一実施例の光検出装置について、図面を
参照しながら説明する。
Example A photodetector according to an example of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の実施例における光検出装置の受光面
を示すものである。
FIG. 1 shows a light receiving surface of a photodetector in an embodiment of the present invention.

第1図において、35,36,37,38は4分割受光面の各受
光面であり、39は光ディスクの欠陥によって生じる散乱
光を受光するための受光部で、40,41は35,36,37.38の受
光面の分割線として、互いに直角な十字の直線方向に構
成される第1の分割線であり、42,44は第1の分割線40
の両端に連続しており、受光面35,36,37,38上でジャス
トフォーカスした光スポットの外側の領域で実際のトラ
ック写像方向に沿っているか、または光学系の実際のト
ラック写像を近似した、第1の分割線とは異なった方向
に延びている第2の分割線であり、42−40−44をトラッ
ク写像分割線とする。43,45は第1の分割線41の両端に
連続した第2の分割線であり、分割線43−41−45はトラ
ック写像分割線42−40−44を受光面35,36,37,38の中心
に対して90゜回転した位置に構成される法線方向分割線
である。
In FIG. 1, reference numerals 35, 36, 37 and 38 denote light receiving surfaces of four-divided light receiving surfaces, 39 is a light receiving portion for receiving scattered light generated by a defect of an optical disc, and 40 and 41 are 35, 36, As the dividing line of the light receiving surface of 37.38, it is the first dividing line formed in the straight line direction of the crosses orthogonal to each other, and 42 and 44 are the first dividing lines 40.
Is continuous at both ends of the light receiving surface 35, 36, 37, 38 and is along the actual track mapping direction in the area outside the just-focused light spot, or approximates the actual track mapping of the optical system. , 42-40-44 is a track map dividing line, which is a second dividing line extending in a different direction from the first dividing line. 43 and 45 are second dividing lines which are continuous at both ends of the first dividing line 41, and the dividing lines 43-41-45 connect the track mapping dividing lines 42-40-44 to the light receiving surfaces 35, 36, 37 and 38. It is a dividing line in the direction of the normal, which is formed at a position rotated by 90 ° with respect to the center of.

第2図は、本発明の実施例における光検出装置の受光
面に、光ディスクの情報記録面にキズ,欠落等の欠陥の
ない場合の再生における光スポットが照射される理想的
な状態を示すものである。
FIG. 2 shows an ideal state in which the light receiving surface of the photodetector in the embodiment of the present invention is irradiated with a light spot in reproduction when the information recording surface of the optical disc has no defects such as scratches or omissions. Is.

第2図にいて、46は情報記録面に欠陥のない、正常な
光ディスク再生時の光スポットである(以下第1図と同
様)。
In FIG. 2, reference numeral 46 denotes an optical spot during normal reproduction of an optical disk having no defect on the information recording surface (the same as in FIG. 1 below).

第3図は、本発明の実施例における光検出装置の受光
面に、光ディスクの情報記録面にキズ,欠落等の欠陥の
ある場合の再生における光スポットが照射される状態を
示すものである。
FIG. 3 shows a state where the light receiving surface of the photodetector in the embodiment of the present invention is irradiated with a light spot in reproduction when the information recording surface of the optical disc has a defect such as a scratch or a drop.

第3図において、47は情報記録面に欠陥のある光ディ
スク再生時の光スポットであり、48はその時の散乱光で
ある(以下第1図と同様)。
In FIG. 3, 47 is a light spot at the time of reproducing an optical disk having a defect on the information recording surface, and 48 is scattered light at that time (hereinafter, the same as in FIG. 1).

第4図は本発明の実施例における光検出装置を用いた
場合の情報記録面にキズ,欠落等の欠陥のある光ディス
ク再生時の光情報信号、フォーカスエラー信号、トラッ
キングエラー信号を示すものである。
FIG. 4 shows an optical information signal, a focus error signal, and a tracking error signal at the time of reproducing an optical disc having a defect such as a scratch or missing on the information recording surface when the photodetector in the embodiment of the present invention is used. .

第4図において、49,50,51は、情報記録面に欠陥のあ
る光ディスク再生時の光情報信号、フォーカスエラー信
号、トラッキングエラー信号であり、52,53,54は各々の
信号の光ディスク欠陥部分の再生状態を示ものである。
In FIG. 4, 49, 50 and 51 are optical information signals, focus error signals and tracking error signals at the time of reproducing an optical disc having a defective information recording surface, and 52, 53 and 54 are optical disc defective portions of each signal. Shows the playback state of.

第5図は、本発明の実施例における光検出装置の中の
4分割受光面上において、非点収差を発生した時のアス
テイグマ形状をした光スポットが照射される情報を示す
ものである。
FIG. 5 shows information on the irradiation of an astigmat-shaped light spot when astigmatism is generated on the four-division light receiving surface in the photodetector in the embodiment of the present invention.

第5図において、56,58はデフォーカス時の光スポッ
トであり、57はジャストフォーカス時の光スポットを示
すものである。55は第1図の本発明の光検出装置の4分
割受光面を示す。
In FIG. 5, 56 and 58 are light spots at the time of defocus, and 57 is a light spot at the time of just focus. Reference numeral 55 designates a four-divided light receiving surface of the photodetector of the present invention in FIG.

第6図,第7図は本発明を応用した他の実施例で、5
9,60,61,62,63はその時のトラック写像分割線である。
6 and 7 show another embodiment to which the present invention is applied.
9,60,61,62,63 are track map division lines at that time.

以上のように構成された光検出装置について、以下第
1図から第7図を用いてその動作を説明する。
The operation of the photodetector configured as described above will be described below with reference to FIGS. 1 to 7.

例えば第1図のような構成からなる光検出装置の受光
面を用いて、通常の情報記録面にキズ,欠落等の欠陥の
ない正常な光ディスクを再生した場合、受光面上のスポ
ット径の大きさは、光学系の特性できまり、例えば第2
図のように、この光スポット46の長径と同じ長さの、互
いに直交した十字の分割線40,41を利用して、光情報信
号、フォーカスエラー信号、及びトラッキングエラー信
号を得るようにする。
For example, when a normal optical disk having no defects such as scratches or missing on the normal information recording surface is reproduced by using the light receiving surface of the photodetector having the structure as shown in FIG. 1, the size of the spot diameter on the light receiving surface is increased. Depends on the characteristics of the optical system, such as the second
As shown in the figure, the optical information signal, the focus error signal, and the tracking error signal are obtained by utilizing the cross-shaped dividing lines 40 and 41 having the same length as the major axis of the light spot 46 and orthogonal to each other.

次に情報記録面にキズ,欠落等の欠陥のある光ディス
クを再生した場合、受光面上の光スポットは、例えば第
3図の47のようなスポット形状をし、そのスポット形状
は、第2図の光スポット46の照射される領域を起えて、
この光スポット47は、本発明の第1の分割線40及び第2
の分割線42,44にほぼ沿った方向に変形しており、もう
1つの法線方向の写像分割線43,41,45方向には、ほとん
ど変化しないので、従って第1図のような本発明の光検
出装置を第14図のような従来の光学サーボ制御系に用い
ることにより、第3図の本発明の第1の分割線40と第2
の分割線42,44によって、光スポット47のアンバランス
になった光強度分布によって発生するフォーカスエラー
信号及びトラッキングエラー信号の凝似エラー信号を補
正することができるので、第4図のように光情報信号の
欠陥部分52に同期したフォーカスエラー信号50とトラッ
キングエラー信号51の各々の凝似エラー信号53,54が第1
5図の場合に比べて低下し、サーボ制御信号を安定に得
ることができるようになり、プレヤビリティを向上する
ことができる。
Next, when an optical disk having a defect such as a scratch or a drop on the information recording surface is reproduced, the light spot on the light receiving surface has a spot shape as shown in 47 of FIG. 3, and the spot shape is as shown in FIG. Raise the illuminated area of the light spot 46 of
This light spot 47 corresponds to the first dividing line 40 and the second dividing line 40 of the present invention.
Of the present invention, as shown in FIG. 1, since it is deformed in a direction substantially along the dividing lines 42, 44 of FIG. 1 and hardly changes in the other direction of the mapping dividing lines 43, 41, 45. By using the photodetector of FIG. 1 in the conventional optical servo control system as shown in FIG. 14, the first dividing line 40 and the second dividing line 40 of the present invention shown in FIG.
The dividing lines 42 and 44 of FIG. 4 can correct the similar error signals of the focus error signal and the tracking error signal generated by the unbalanced light intensity distribution of the light spot 47. Therefore, as shown in FIG. The focus error signal 50 and the tracking error signal 51, which are synchronized with the defective portion 52 of the information signal, respectively, are similar error signals 53 and 54, respectively.
Compared with the case of FIG. 5, the servo control signal can be stably obtained, and playability can be improved.

また本発明の第1の分割線及び第2の分割線は、例え
ば第5図のように、通常の非点収差法に基づく、フォー
カス及びデフォーカス時のアスティグマ形状をした光ス
ポット56,57,58に対しても、正しい分割状態を取ってお
り、非点収差法によるフォーカスエラー検出に何ら影響
を与えず、良好に信号検出できる。
Further, the first dividing line and the second dividing line of the present invention are, for example, as shown in FIG. 5, light spots 56 and 57 having an stigma shape at the time of focusing and defocusing based on a normal astigmatism method. , 58 are also correctly divided, the signal can be detected satisfactorily without affecting the focus error detection by the astigmatism method.

また第1図における本発明において、トラック写像分
割線42,40,44の法線方向分割線43,41,45については、第
13図の光学系の実際の法線方向写像21と方向が異なる
が、本発明の分割線は、4分割受光面35,36,37,38の各
々の受光部面積を等しくし、光スポットの受光面上の位
置調整を簡単に行えるように、分割線42,40,44に対し
て、90度回転した位置にしている。それは、法線方向分
割線43,41,45の第2の分割線43,45が、凝似エラー信号
の発生に対して影響が小さいからである。
Further, in the present invention in FIG. 1, regarding the track direction dividing lines 42, 40, 44 normal direction dividing lines 43, 41, 45,
Although the direction is different from the actual normal direction map 21 of the optical system in FIG. 13, the dividing line of the present invention makes the light receiving area of each of the four divided light receiving surfaces 35, 36, 37, 38 equal, and In order to easily adjust the position on the light receiving surface, the dividing lines 42, 40, 44 are rotated by 90 degrees. This is because the second dividing lines 43, 45 of the normal direction dividing lines 43, 41, 45 have little influence on the generation of the pseudo error signal.

また本発明の応用例として光学系の設計条件により、
トラックの写像分割線を、第6図aの59のような方向に
取ったり、あるいは第6図b,cのように、光学系の実際
のトラック写像を60,61の方向に取ることにより、同様
にプレヤビリティを向上するような光検出装置を提供す
ることができる。また第7図a,bのような、例えば4分
割以上で構成された受光面においても各受光面71〜78に
おいて、(71+75),(72+76),(73+77),(74+
78)のように加算された和信号を用い、トラック写像分
割線62,63を用いることにより、本発明と同様な効果を
得ることができることとなる。
As an application example of the present invention, depending on the design conditions of the optical system,
By taking the track division line in the direction of 59 in Fig. 6a, or by taking the actual track map of the optical system in the direction of 60, 61 as in Fig. 6b, c, Similarly, it is possible to provide a photodetector that improves playability. Further, even in the light-receiving surface constituted by, for example, four or more divisions as shown in FIGS. 7A and 7B, (71 + 75), (72 + 76), (73 + 77), (74+) in each of the light-receiving surfaces 71 to 78.
By using the added sum signal as in 78) and using the track mapping division lines 62 and 63, the same effect as the present invention can be obtained.

以上のように、第1図の本発明の光検出装置におい
て、通常の欠陥のない光ディスクを再生する場合は、互
いに直交した十字の第1の分割線40,41を利用し、キ
ズ,欠落等の欠陥のある光ディスクを再生する場合は、
第1の分割線40,41と第2の分割線42,43,44,45を利用す
ることにより、安定した光学系のサーボ制御信号及び光
情報信号を得ることができ、プレヤビリティの向上を図
ることができることとなり、また非点収差を用いたフォ
ーカスエラー検出に何ら影響がなく信号検出ができ、ま
た受光面上の光スポットの位置調整が簡単にできること
となる。
As described above, in the photodetector of the present invention shown in FIG. 1, when reproducing an ordinary optical disc having no defects, the first dividing lines 40 and 41 of the crosses which are orthogonal to each other are used, and scratches, omissions, etc. When playing a defective optical disc of
By using the first dividing lines 40, 41 and the second dividing lines 42, 43, 44, 45, stable servo control signals and optical information signals of the optical system can be obtained, and playability is improved. In addition, the signal can be detected without affecting the focus error detection using the astigmatism, and the position of the light spot on the light receiving surface can be easily adjusted.

発明の効果 以上のように、本発明は光検出装置の受光面におい
て、その受光面が4分割あるいはそれ以上の受光面で構
成され、その受光面の分割線が互いに直交した十字の直
線方向に構成される第1の分割線と、受光面上にでジャ
ストフォーカスした光スポットの外側の領域で、光学系
の実際のトラック写像方向に近似した、第2の分割線を
設けてあることにより、安定した光学系のサーボ制御信
号及び光情報信号を得ることができ、プレヤビリティの
向上を図ることができるようになり、フォーカスエラー
信号検出に影響がなく、受光面上の光スポットの位置調
整にも影響はなく簡単に調整をすることができる。
As described above, according to the present invention, in the light-receiving surface of the photodetector, the light-receiving surface is composed of four or more light-receiving surfaces, and the dividing lines of the light-receiving surface are arranged in the direction of the straight line of the crosses orthogonal to each other. By providing the first dividing line configured and the second dividing line which is approximate to the actual track mapping direction of the optical system in the region outside the light spot just focused on the light receiving surface, A stable servo control signal and optical information signal of the optical system can be obtained, playability can be improved, focus error signal detection is not affected, and the position of the light spot on the light receiving surface can be adjusted. It has no effect and can be adjusted easily.

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

第1図は、本発明の実施例における光検出装置の受光面
の構成を示す平面図、第2図,第3図及び第5図は同動
作を説明するための平面図、第4図は同波形図、第6図
及び第7図は本発明の他の実施例における光検出装置の
受光面の構成を示す平面図、第8図は一般の光ピックア
ップの構成を示す斜視図、第9図は従来例の光検出装置
の受光面の平面図、第10図〜第14図は従来例の動作を説
明するための平面図、第15図は同波形図である。 35,36,37,38,39……光検出装置の受光面、40,41……第
1の分割線、42,43,44,45……第2の分割線、46,47……
光スポット、48……散乱光、49……光情報信号、50……
フォーカスエラー信号、51……トラッキングエラー信
号、52……光情報信号の欠陥部分、53,54……凝似エラ
ー信号、55……実施例の光検出装置の4分割受光面、5
6,57,58……光スポット59,60,61,62,63……トラック写
像分割線。
FIG. 1 is a plan view showing a structure of a light receiving surface of a photodetector in an embodiment of the present invention, FIGS. 2, 3, and 5 are plan views for explaining the same operation, and FIG. The waveform diagrams, FIGS. 6 and 7 are plan views showing the structure of the light receiving surface of the photodetector in another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a perspective view showing the structure of a general optical pickup, and FIG. FIG. 10 is a plan view of a light receiving surface of a conventional photodetector, FIGS. 10 to 14 are plan views for explaining the operation of the conventional example, and FIG. 15 is a waveform diagram thereof. 35,36,37,38,39 …… Receiving surface of photodetector, 40,41 …… First dividing line, 42,43,44,45 …… Second dividing line, 46,47 ……
Light spot, 48 …… scattered light, 49 …… optical information signal, 50 ……
Focus error signal, 51 ... Tracking error signal, 52 ... Defective portion of optical information signal, 53,54 ... Similarity error signal, 55 ... Four-division light-receiving surface of photodetector of embodiment, 5
6,57,58 …… Light spot 59,60,61,62,63 …… Track map division line.

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 正之 門真市大字門真1006番地 松下電器産業 株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−83120(JP,U)Front page continuation (72) Inventor Masayuki Ito 1006 Kadoma, Kadoma-shi, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References: 61-83120 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光学式記録媒体に集光され、かつその記録
媒体に記録された情報記録面によって変調された光信号
を受光し、電気信号に変換する光検出装置において、そ
の受光面が少なくとも4分割され、前記受光面を分割す
る分割線は互いに直角な十字の直線方向に構成される第
1の分割線と、前記第1の分割線の各々の両端に連続し
前記第1の分割線と異なった方向に延びる第2の分割線
とからなることを特徴とする光検出装置。
1. A photodetector for receiving an optical signal focused on an optical recording medium and modulated by an information recording surface recorded on the recording medium, and converting the received optical signal into an electric signal, at least the light receiving surface of which is received. A dividing line which is divided into four and divides the light receiving surface is a first dividing line which is formed in a straight line direction of a cross that is perpendicular to each other, and the first dividing line which is continuous to both ends of each of the first dividing lines. And a second parting line extending in a different direction from.
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