JP2653478B2 - Focus control device - Google Patents

Focus control device

Info

Publication number
JP2653478B2
JP2653478B2 JP16392988A JP16392988A JP2653478B2 JP 2653478 B2 JP2653478 B2 JP 2653478B2 JP 16392988 A JP16392988 A JP 16392988A JP 16392988 A JP16392988 A JP 16392988A JP 2653478 B2 JP2653478 B2 JP 2653478B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light beam
light
optical axis
optical
recording medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP16392988A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0214434A (en
Inventor
壮 石過
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP16392988A priority Critical patent/JP2653478B2/en
Publication of JPH0214434A publication Critical patent/JPH0214434A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2653478B2 publication Critical patent/JP2653478B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、光学装置のフォーカス状態を検出するた
めの装置に係り、より詳細には情報記録媒体に情報を記
録する又は記録された情報を情報記録媒体から読出す為
の光ビームを情報記録媒体上にフォーカスさせる装置に
関する。
The present invention relates to a device for detecting a focus state of an optical device, and more particularly, to a device for recording information on an information recording medium. The present invention relates to an apparatus for focusing a light beam for reading recorded information from an information recording medium on the information recording medium.

(従来の技術) 近年、文書などの画像情報を記録し、必要に応じてそ
の画像情報を検索してハードコピー或いはソフトコピー
として再生し得る光ディスク装置のような画像情報記録
再生装置が開発されている。光ディスク装置において
は、集束性の光ビームが円盤状記録媒体、即ち光ディス
クに向けて照射されて情報が記録又は再生される。すな
わち、記録時においては、光ビームが照射されることに
よって記録面上には状態変化が起こされ、その結果情報
は例えばピットとして光ディスクに記録される。また再
生時においては定常光ビームが情報記録媒体上に照射さ
れ記録情報に応じて光ビームはピットで強度変調され
る。変調された光ビームの強度変化を検出することによ
って情報が再生される。記録及び再生の際、光ディスク
が線速一定に回転され光ビームを光ディスクに向けるた
めの光学ヘッドが光ディスク上の半径方向に直線移動さ
れる。
(Prior Art) In recent years, an image information recording / reproducing device such as an optical disk device capable of recording image information such as a document, retrieving the image information as needed, and reproducing as a hard copy or a soft copy has been developed. I have. In an optical disk device, a converging light beam is irradiated onto a disk-shaped recording medium, that is, an optical disk, to record or reproduce information. That is, at the time of recording, a state change is caused on the recording surface by irradiating a light beam, and as a result, information is recorded on the optical disk as, for example, pits. At the time of reproduction, a steady light beam is irradiated on the information recording medium, and the light beam is intensity-modulated by pits according to the recorded information. Information is reproduced by detecting a change in the intensity of the modulated light beam. During recording and reproduction, the optical disk is rotated at a constant linear velocity, and an optical head for directing a light beam to the optical disk is linearly moved in a radial direction on the optical disk.

光学ヘッドは、光学ディスク上にレーザ光を集束させ
る対物レンズを備え、対物レンズは所定領域に正確に集
光ビームを照射するためにその光軸方向に移動可能に支
持されている。焦点制御系の可動機構によつて対物レン
ズが光軸方向に移動されて対物レンズが合焦状態に維持
され、対物レンズからの光ビームが光ディスクに集束さ
れる。対物レンズを合焦状態に維持させるために記録媒
体上における焦点ずれ状態が検出されその検出結果が対
物レンズの移動機構にフィードバックされる。この焦点
ずれの検出方法としてウェッジプリズム法が知られてい
る。
The optical head includes an objective lens for focusing a laser beam on an optical disk, and the objective lens is supported so as to be movable in an optical axis direction in order to accurately irradiate a predetermined region with a converged beam. The objective lens is moved in the optical axis direction by the movable mechanism of the focus control system so that the objective lens is kept in focus, and the light beam from the objective lens is focused on the optical disk. In order to keep the objective lens in focus, a defocus state on the recording medium is detected, and the detection result is fed back to the objective lens moving mechanism. The wedge prism method is known as a method of detecting this defocus.

ウェッジプリズム法において、フォーカッシング状態
に応じて情報記録媒体から出射された光ビームは集光レ
ンズを経てウェッジプリズムで2つのビームに分岐され
る。その際、2つの光ビームは入射ビームの光軸に対し
て特定角度で互いに異なる方向に出射される。分岐され
た光ビームはそれぞれ所定位置に配置された2つの検出
器上に照射され電気信号に変換される。電気信号は所定
の方法で処理され、フォーカッシングエラーに応じた電
流が対物レンズ駆動用のボイスコイルに供給される。ボ
イスコイルに電流が供給されることによって対物レンズ
が駆動され、光ビームが情報記録媒体上に合焦される。
In the wedge prism method, a light beam emitted from an information recording medium according to a focusing state is split into two beams by a wedge prism via a condenser lens. At this time, the two light beams are emitted in different directions at a specific angle with respect to the optical axis of the incident beam. The split light beams are respectively irradiated on two detectors arranged at predetermined positions and converted into electric signals. The electric signal is processed by a predetermined method, and a current corresponding to a focusing error is supplied to a voice coil for driving the objective lens. The current is supplied to the voice coil to drive the objective lens, and the light beam is focused on the information recording medium.

(発明が解決しようとする課題) ウェッジプリズム法を用いた焦点制御においては、光
ビームはウェッジプリズムで入射光軸に対して特定角度
で互いに異なる方向に出射する2つのビームに分岐され
る。このため2つのビームを検出する2つの検出器の間
隔は、ウェッジプリズムと検出器の間の光軸方向の距離
に大きく依存する。正確なフォーカッシング制御を達成
するにはウェッジプリズムの取付け位置に応じて検出器
間隔が調整されなければならない。
(Problem to be Solved by the Invention) In the focus control using the wedge prism method, a light beam is split by a wedge prism into two beams that are emitted at different angles from each other at a specific angle with respect to an incident optical axis. Therefore, the distance between the two detectors that detect the two beams greatly depends on the distance between the wedge prism and the detector in the optical axis direction. To achieve accurate focusing control, the detector spacing must be adjusted according to the mounting position of the wedge prism.

この発明は、情報記録媒体上のフォーカス状態を検出
するための、新たな焦点制御装置を提供することを目的
とする。
An object of the present invention is to provide a new focus control device for detecting a focus state on an information recording medium.

また、この発明は光学部品の光軸方向の位置ずれによ
っておこる検出器間隔の位置調整の問題を解決し、それ
によって組立てや調整の容易な焦点制御装置を提供する
ことを目的とする。
Another object of the present invention is to solve the problem of the position adjustment of the detector interval caused by the displacement of the optical components in the optical axis direction, thereby providing a focus control device that is easy to assemble and adjust.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明によれば、光ビームを記録媒体上に集束する
ための集束手段と、前記記録媒体からの光ビームの光路
上に配置され入射された光ビームを第1及び第2の光ビ
ームに分岐する分岐手段と、前記分岐手段からの前記第
1の光ビームの光路上でその光軸に対して互いに異なる
角度に傾けて配置され前記第1の光ビームを互いに略平
行な第3及び第4のビームに分岐する第1及び第2の平
行平板と、前記記録媒体に対する集束手段の光軸方向の
位置を調整する前記第3及び第4の光ビームに応答する
手段と、前記記録媒体に対する集束手段の光軸に垂直な
平面内の位置を調整する前記分岐手段からの第2の光ビ
ームに応答する手段を備える焦点制御装置が提供され
る。
According to the present invention, a converging means for converging a light beam on a recording medium, and a focusing means arranged on an optical path of the light beam from the recording medium and incident thereon. Branching means for splitting the light beam into first and second light beams, and the first light beam from the branching means is arranged on the optical path of the first light beam at an angle different from each other with respect to its optical axis. First and second parallel plates for splitting one light beam into third and fourth beams substantially parallel to each other, and the third and fourth parallel plates for adjusting the position of the converging means in the optical axis direction with respect to the recording medium. A focus control device comprising means for responding to the second light beam from the branching means for adjusting the position of the focusing means relative to the recording medium in a plane perpendicular to the optical axis. You.

(作用) この発明においては、第1及び第2の光屈折体から出
射される光ビームの間隔Dが各光学部品の光軸のずれに
影響されずに略一定に保たれるため組立て及び調整が容
易となる。
(Operation) In the present invention, the interval D between the light beams emitted from the first and second light refractors is kept substantially constant without being affected by the shift of the optical axis of each optical component, so that the assembling and adjustment are performed. Becomes easier.

(実施例) この発明の一実施例を図面を参照しながら以下に説明
する。
(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、この発明の焦点制御装置が組込まれる光デ
ィスク装置の平面図を示している。第1図において光デ
ィスク(記録媒体)1は、ガラス或いは、プラスチック
等の円盤状の基板上に情報記録膜してテルル或いは、ビ
スマス等の金属被膜がコーティングされて形成される。
円盤状の基板上には、トラッキングガイド領域を定める
グルーブ5が同心円状に形成されている。光ディスク1
に対向して光学ヘッド3が設けられ、記録、再生及び検
索時には、光ディスク1が光学ヘッド3に対して線速一
定で回転駆動される。第1図において記録領域を規定す
るグルーブ5はZ方向に延出されている。
FIG. 1 is a plan view of an optical disk device in which a focus control device according to the present invention is incorporated. In FIG. 1, an optical disk (recording medium) 1 is formed by coating an information recording film on a disk-shaped substrate such as glass or plastic as a metal film such as tellurium or bismuth.
Grooves 5 that define a tracking guide area are formed concentrically on the disk-shaped substrate. Optical disk 1
An optical head 3 is provided so as to face the optical disk 1. During recording, reproduction, and retrieval, the optical disk 1 is driven to rotate at a constant linear velocity with respect to the optical head 3. In FIG. 1, a groove 5 defining a recording area extends in the Z direction.

光学ヘッド3は光源としての半導体レーザ11を備え、
半導体レーザ11からは発散性のレーザビームLが発生さ
れる。レーザビームLは情報を光ディスク1の記録膜に
書込む記録時には書込むべき情報に応じてその光強度が
変調されて発生され、又情報を光ディスク1の記録膜か
ら読み出す再生時には一定の強度で発生される。この半
導体レーザ11から発生された発散性のレーザビームLは
コリメータレンズ13によって平行光束に変換されてハー
フプリズム14に導かれる。ハーフプリズム14に導かれた
レーザビームLは、ハーフプリズム14を通過して対物レ
ンズ16に入射され、対物レンズ16によってレーザビーム
Lは、光ディスク1の記録膜に向けて集束される。
The optical head 3 includes a semiconductor laser 11 as a light source,
A divergent laser beam L is generated from the semiconductor laser 11. The laser beam L is generated by modulating the light intensity according to the information to be written at the time of recording the information on the recording film of the optical disk 1 and generating the laser beam L at a constant intensity at the time of reproduction reading the information from the recording film of the optical disk 1. Is done. The divergent laser beam L generated from the semiconductor laser 11 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 13 and guided to the half prism 14. The laser beam L guided to the half prism 14 passes through the half prism 14 and is incident on the objective lens 16, and the laser beam L is focused by the objective lens 16 toward the recording film of the optical disc 1.

対物レンズ16は、その光軸方向及び光軸と直交する面
内方向で移動可能に支持される。対物レンズ16が光軸上
の最適位置即ち、合焦位置に配置されると、この対物レ
ンズ16から発せられた集束性のレーザビームLのビーム
ウエストが光ディスク1の記録膜の表面上に投射され、
それによって最少ビームスポットが光ディスク1の記録
膜の表面上に形成される。一方、対物レンズ16が光軸と
直交する面内(記録膜面に平行な面内)で最適位置即
ち、合トラック位置に配置されると光ディスク1上に形
成されるビームスポットが記録領域として定められたト
ラック上に正確に形成され、それによってトラックがレ
ーザビームで追跡される。この2つの状態(合焦状態・
合トラック状態)が保たれることによって情報の書込み
及び読出しが可能となる。即ち、記録時には強度変調さ
れたレーザービームによって記録膜にピット等の状態変
化が起こされ、再生時には一定強度のレーザビームがト
ラック内のピット等で形成された記録領域で強度変調さ
れて反射される。
The objective lens 16 is movably supported in its optical axis direction and in an in-plane direction orthogonal to the optical axis. When the objective lens 16 is arranged at the optimum position on the optical axis, that is, at the in-focus position, the beam waist of the converging laser beam L emitted from the objective lens 16 is projected on the surface of the recording film of the optical disc 1. ,
Thereby, the minimum beam spot is formed on the surface of the recording film of the optical disc 1. On the other hand, when the objective lens 16 is arranged at an optimum position in a plane perpendicular to the optical axis (in a plane parallel to the recording film plane), that is, at a combined track position, a beam spot formed on the optical disc 1 is determined as a recording area. The track is precisely formed on the track, and the track is tracked by the laser beam. These two states (focused state
By maintaining the combined track state, writing and reading of information become possible. That is, during recording, a state change of pits or the like is caused in the recording film by the intensity-modulated laser beam, and at the time of reproduction, a laser beam of a constant intensity is intensity-modulated and reflected in a recording area formed by pits or the like in a track. .

光ディスク1の記録膜で反射された発散性のレーザビ
ームLは、合焦時には、対物レンズ16によって平行光束
に変換され、再びハーフプリズム14に戻される。ハーフ
プリズム14で反射されたレーザビームLは集束用の球面
凸レンズ17を透過されてビームスプリッタ30に入射され
る。入射された光ビームの一部はビームスプリッタ30の
接合面で反射され残りの光ビームは透過される。反射さ
れた光ビームLaは集束されて光検出器21上に照射され
る。光検出器21に照射された光ビームLaは各光検出領域
で電気信号に変換されて所定の方法で処理される。所定
の方法で処理されることによって比較回路42からトラッ
キング・エラー信号が発生される。トラッキング・エラ
ー信号に応じて駆動回路45を介してボイスコイル8に電
流が供給されて光学ヘッド3が対物レンズ16の光軸に垂
直な面内で駆動され、それによって所定のトラックが光
ビームによって追跡される。またビームスプリッタ30の
接合面を透過された光ビームLbは、その光軸上に配置さ
れた第1及び第2の光屈折体18、19に入射される。第1
及び第2の光屈折体18、19は光ビームの光路上に配置さ
れ入射光ビームの光軸を境に2本の平行な第1の光ビー
ムL1及び第2の光ビームL2に分岐する。分岐された光ビ
ームL1及びL2はそれぞれ光検出器20上に照射される。光
検出器20に照射された光ビームL1及びL2は各光検出領域
で電気信号に変換されて所定の方法で処理される。信号
処理によって比較回路41からフォーカッシングエラー信
号が発生される。その発生された電気信号は駆動回路44
を介してボイスコイル8に供給されて対物レンズ16がそ
の光軸方向に駆動され、それによって光ビームの焦点が
制御される。更に光検出領域で検出された信号は信号処
理回路43で処理されて読取信号として利用される。
The divergent laser beam L reflected by the recording film of the optical disk 1 is converted into a parallel light beam by the objective lens 16 at the time of focusing, and is returned to the half prism 14 again. The laser beam L reflected by the half prism 14 is transmitted through a focusing spherical convex lens 17 and is incident on a beam splitter 30. Part of the incident light beam is reflected by the joint surface of the beam splitter 30, and the remaining light beam is transmitted. The reflected light beam La is focused and irradiated on the photodetector 21. The light beam La applied to the light detector 21 is converted into an electric signal in each light detection area and processed by a predetermined method. The tracking error signal is generated from the comparison circuit 42 by being processed in a predetermined manner. A current is supplied to the voice coil 8 via the drive circuit 45 in response to the tracking error signal, and the optical head 3 is driven in a plane perpendicular to the optical axis of the objective lens 16, whereby a predetermined track is driven by the light beam. Tracked. The light beam Lb transmitted through the joint surface of the beam splitter 30 is incident on the first and second light refractors 18 and 19 disposed on the optical axis. First
The second light refractors 18 and 19 are arranged on the optical path of the light beam and split into two parallel first light beams L1 and second light beams L2 at the optical axis of the incident light beam. The split light beams L1 and L2 are irradiated on the photodetector 20, respectively. The light beams L1 and L2 applied to the photodetector 20 are converted into electric signals in respective photodetection areas and processed by a predetermined method. A focusing error signal is generated from the comparison circuit 41 by the signal processing. The generated electric signal is supplied to the driving circuit 44.
Is supplied to the voice coil 8 to drive the objective lens 16 in the optical axis direction, thereby controlling the focus of the light beam. Further, the signal detected in the light detection area is processed by the signal processing circuit 43 and used as a read signal.

第2図を参照して第1及び第2の光屈折体18、19の機
能を詳細に説明する。第1及び第2の光屈折体18、19は
例えばガラス板で構成され、好ましくは同一の厚さを有
する平行平板形状に形成されている。各平行平板はX−
Z平面に平行な側面を有し、その側面は互いに入射ビー
ムの光軸に接するように配置される。更にその第1及び
第2の平行平板18、19の入射面及び出射面は、光軸に垂
直な平面に対して所定の角度を有するように配置され、
好ましくはその2つの平行平板18、18は光軸に対して互
いに異なる方向に等しい角度で配置されている。これに
よって、入射光ビームは光ディスク上のグループの影が
投影される方向(Y方向)に垂直なX方向の線に沿って
分割される。第1及び第2の平行平板18、19のそれぞれ
の入射面及び出射面が傾けられることによって、平行平
板18及び19を透過した光ビームは互いに入射光ビームL
の光軸に対して略平行で且つ所定の間隔Dを有する第1
の光ビームL1及び第2の光ビームL2に分岐されて光検出
器20上に照射される。第1の光ビームL1及び第2の光ビ
ームL2の間隔Dは第1の平行平板18及び第2の平行平板
19の屈折率n、厚さ及び平行平板18、19のなす角度θに
依存する。この関係は第3A図及び第3B図に示される。
The function of the first and second light refractors 18 and 19 will be described in detail with reference to FIG. The first and second light refractors 18 and 19 are made of, for example, glass plates, and are preferably formed in a parallel plate shape having the same thickness. Each parallel plate is X-
It has side surfaces parallel to the Z plane, and the side surfaces are arranged so as to be in contact with the optical axis of the incident beam. Further, the entrance plane and the exit plane of the first and second parallel plates 18 and 19 are arranged so as to have a predetermined angle with respect to a plane perpendicular to the optical axis,
Preferably, the two parallel plates 18, 18 are arranged at equal angles in different directions with respect to the optical axis. Thereby, the incident light beam is split along a line in the X direction perpendicular to the direction (Y direction) in which the shadow of the group on the optical disk is projected. The light beams transmitted through the parallel plates 18 and 19 are mutually incident light beams L by tilting the respective entrance and exit surfaces of the first and second parallel plates 18 and 19.
The first is substantially parallel to the optical axis and has a predetermined interval D.
Are split into a light beam L1 and a second light beam L2. The distance D between the first light beam L1 and the second light beam L2 is equal to the distance between the first parallel plate 18 and the second parallel plate.
It depends on the refractive index n of 19, the thickness, and the angle θ between the parallel plates 18 and 19. This relationship is shown in FIGS. 3A and 3B.

第3A図は第1及び第2の平行平板18、19から入射光ビ
ームLの光軸に対して略平行に出射される第1の光ビー
ムL1及び第2の光ビームL2の光路を示している。この図
において平行平板18、18は同一の厚さを有する同一の材
料で形成される。平行平板18、19の厚さt、平行平板1
8、19の屈折率n、2枚の平行平板18、19のなす角度を
θと仮定すると、光ビームL1及び光ビームL2の光軸の間
隔Dは、角度θが比較的小さい範囲では(1−1/n)θ
tと近似的に表わされる。そのため光ビームの光軸のず
れDは、集光レンズ17、平行平板18、19、及び光検出器
20の相互距離には依存しない。
FIG. 3A shows the optical paths of the first light beam L1 and the second light beam L2 emitted from the first and second parallel plates 18, 19 substantially in parallel to the optical axis of the incident light beam L. I have. In this figure, the parallel plates 18, 18 are formed of the same material having the same thickness. The thickness t of the parallel plates 18 and 19, the parallel plate 1
Assuming that the angle between the refractive indices n of 8 and 19 and the angle between the two parallel plates 18 and 19 is θ, the interval D between the optical axes of the light beams L1 and L2 is (1) in a range where the angle θ is relatively small. −1 / n) θ
It is approximately expressed as t. Therefore, the shift D of the optical axis of the light beam is caused by the condenser lens 17, the parallel plates 18, 19, and the photodetector.
It does not depend on the mutual distance of 20.

また、第3B図は入射光線が誤って光軸に対して角度δ
を有して前記2つのガラス板18、19に入射された際に発
生される2つの分岐された光ビームL1、L2の光軸のずれ
を示す。光軸に対して角度δを有して入射された場合、
平行平板19によるずれ量は、(1−1/n)δtだけ増加
され、平行平板18によるずれ量は、(1−1/n)δtだ
け減少される。そのため2つの光ビームの光軸の間隔D
は、2つのガラス板のなす角θが比較的小さい範囲では
角度δに依存しない。このようにこの発明の平行平板1
8、19から出射される光ビームの間隔Dは、各光学部品
の光軸方向のずれに影響されずに略一定に保たれる。そ
のため組立て及び調整の容易な焦点制御装置が提供され
る。
Also, FIG. 3B shows that the incident light beam is incorrectly at an angle δ with respect to the optical axis.
Shows the displacement of the optical axes of the two split light beams L1 and L2 generated when the light beams are incident on the two glass plates 18 and 19. When incident at an angle δ with respect to the optical axis,
The shift amount due to the parallel plate 19 is increased by (1-1 / n) δt, and the shift amount due to the parallel plate 18 is reduced by (1-1 / n) δt. Therefore, the distance D between the optical axes of the two light beams
Does not depend on the angle δ in a range where the angle θ between the two glass plates is relatively small. Thus, the parallel plate 1 of the present invention
The interval D between the light beams emitted from 8 and 19 is kept substantially constant without being affected by the displacement of each optical component in the optical axis direction. Therefore, a focus control device that is easy to assemble and adjust is provided.

上に述べた光屈折体としての平行平板18、19を透過さ
れて分岐された第1の光ビームL1及び第2の光ビームL2
の入射される光検出器20は第4図に示される。
The first light beam L1 and the second light beam L2 transmitted through the parallel plates 18 and 19 as the light refractors and branched as described above.
The incident photodetector 20 is shown in FIG.

第4図に示されるように、光検出器20は第1の光検出
器18を通過して照射された光ビームを検出する光検出領
域20K、20M及び光屈折体19を通過して照射された光ビー
ムビーム検出する光検出領域20L、20Nの4つの検出領域
から構成されている。
As shown in FIG. 4, the light detector 20 is irradiated through the light detecting regions 20K and 20M and the light refractor 19 for detecting the light beam irradiated through the first light detector 18. And four light detection areas 20L and 20N for light beam detection.

光検出領域は光非検出領域としての縦方向(X方向)
の分割線23によって2分割され、また横方向(Y方向)
の分割線25によって2分割される。分割された光検出領
域20K、20L、20M、20Nの出力は焦点制御、及び情報再生
に利用される。
The light detection area is the vertical direction (X direction) as the light non-detection area
Is divided into two by the dividing line 23, and the horizontal direction (Y direction)
Is divided into two parts by the dividing line 25. Outputs of the divided light detection areas 20K, 20L, 20M, and 20N are used for focus control and information reproduction.

対物レンズ16が光ディスクの記録面に対し合焦位置に
配置された場合には、光検出器には第4B図に示されるよ
うな像が投影される。即ち、第1の光屈折体18を通過さ
れた光ビームL1による微少面積のビームスポットが光検
出領域20K及び20Mを分割する分割線23上を中心として形
成される。また同時に第2の光屈折体19を通過された光
ビームL1による微少面積のビームスポットが光検出領域
20L及び20Nを分割する分割線23上を中心として形成され
る。言替えるならば、光検出領域20K〜20N上に入射され
た光強度に対応する信号出力をそれぞれ〜とする
と、分割線23は合焦時においてF.E={(+)−
(+)}=0の条件を満たすように設定される。
When the objective lens 16 is located at the in-focus position with respect to the recording surface of the optical disk, an image as shown in FIG. 4B is projected on the photodetector. That is, a beam spot having a small area due to the light beam L1 that has passed through the first light refractor 18 is formed around the division line 23 that divides the light detection regions 20K and 20M. At the same time, a beam spot having a small area due to the light beam L1 passed through the second light refractor 19 is formed in the light detection area.
It is formed around a dividing line 23 dividing 20L and 20N. In other words, assuming that the signal outputs corresponding to the light intensities incident on the photodetection regions 20K to 20N are respectively, the dividing line 23 has FE = {(+) − at the time of focusing.
It is set so as to satisfy the condition of (+)} = 0.

合焦時における光ビームのスポットサイズ及び検出器
の構成が上に述べたように設定されることによって、フ
ォーカスずれの検出が可能となる。
By setting the spot size of the light beam and the configuration of the detector at the time of focusing as described above, it is possible to detect a focus shift.

例えば対物レンズ16が光ディスクに対して合焦位置か
ら離れた場合、光ディスクからは合焦時よりもわずかに
集束された光ビームが平行平板18、19に入射される。そ
のため検出器20上には第4A図に示されるような像が投影
される。すなわち検出器20の光検出領域20K及び光検出
領域20N上に略半円形状のビームスポットが形成され
る。このときフォーカッシングエラー信号は、F.E=
{(+)−(+)}>0となる。
For example, when the objective lens 16 moves away from the in-focus position with respect to the optical disc, a slightly focused light beam from the optical disc is incident on the parallel flat plates 18 and 19 as compared with the focused state. Therefore, an image as shown in FIG. 4A is projected on the detector 20. That is, a substantially semicircular beam spot is formed on the light detection region 20K and the light detection region 20N of the detector 20. At this time, the focusing error signal is FE =
{(+)-(+)}> 0.

逆に対物レンズ16が光ディスクに対し合焦位置よりも
近付いた場合、光ディスクからは合焦時よりもわずかに
発散された光ビームが平行平板18、19に入射される。そ
のため検出器20上には第4C図に示されるような像が投影
される。すなわち検出器20の光検出領域20L、20M上に略
半円形状のビームスポットが形成される。このときフォ
ーカッシングエラー信号は、F.E={(+)−(
+)}>0となる。
Conversely, when the objective lens 16 is closer to the optical disc than the in-focus position, the light beam slightly diverged from the optical disc than the focused state is incident on the parallel flat plates 18 and 19. Therefore, an image as shown in FIG. 4C is projected on the detector 20. That is, a substantially semicircular beam spot is formed on the light detection areas 20L and 20M of the detector 20. At this time, the focusing error signal is FE = {(+) − (
+)}> 0.

次に第5図を参照して光検出器20で検出された電気信
号の処理回路について説明する。
Next, a processing circuit for the electric signal detected by the photodetector 20 will be described with reference to FIG.

光検出領域20K〜20Nの出力信号は、増幅回路31K〜31N
にそれぞれ供給される。増幅回路31K及び増幅回路31Nで
増幅された信号は、加算回路32に供給される。増幅回路
31L及び増幅回路31Mで増幅された信号は、加算回路33に
供給される。加算回路32で加算された信号出力は比較回
路41の反転入力端に供給され、一方の加算回路33で加算
された信号出力は比較回路41の非反転入力端に供給され
る。比較回路41で上記光検出領域20K、20Nの検出信号の
加算結果と光検出領域20L、20Mの検出信号の加算結果と
は比較される。比較された差出力、即ちフォーカス状態
のずれに相当する電気信号が駆動回路44を介してボイス
コイル(図示しない)に供給される。それによって対物
レンズ16がその光軸方向に沿って駆動されて焦点ぼけが
補正される。
The output signals of the light detection areas 20K to 20N are amplified by the amplifier circuits 31K to 31N.
Respectively. The signals amplified by the amplification circuits 31K and 31N are supplied to the addition circuit 32. Amplifier circuit
The signal amplified by the amplifier 31L and the amplifier 31M is supplied to the adder 33. The signal output added by the adding circuit 32 is supplied to the inverting input terminal of the comparing circuit 41, and the signal output added by one adding circuit 33 is supplied to the non-inverting input terminal of the comparing circuit 41. A comparison circuit 41 compares the addition result of the detection signals of the light detection areas 20K and 20N with the addition result of the detection signals of the light detection areas 20L and 20M. The compared difference output, that is, an electric signal corresponding to the shift of the focus state is supplied to a voice coil (not shown) via the drive circuit 44. Thereby, the objective lens 16 is driven along the optical axis direction to correct the defocus.

また増幅回路31K、31L、31M、31Nの出力は全て信号処
理回路43で加算される。加算された結果にもとづいて光
ディスク上に記録された情報が再生される。
The outputs of the amplifier circuits 31K, 31L, 31M, and 31N are all added by the signal processing circuit 43. The information recorded on the optical disc is reproduced based on the result of the addition.

一方、ビームスプリッタ30の接合面で反射された光ビ
ームLaを検出する光検出器21は第6A図乃至第6C図に示さ
れている。
On the other hand, the photodetector 21 for detecting the light beam La reflected by the joint surface of the beam splitter 30 is shown in FIGS. 6A to 6C.

第6A図乃至第6C図に示されるように、光検出器21はそ
の中央部で光非検出領域としての横方向(Z方向)の分
割線35によって2つの検出領域21A及び21Bに分割されて
いる。光ディスクに入射された光ビームがZ方向に延出
するグルーブ5で回折される結果として、グルーブの影
即ち帯状の暗部が分割線35と平行にビームスポット内に
現れる。これらの帯状の暗部は所定のグルーブ(トラッ
ク)上に光ビームを常に維持する制御即ちトラッキング
制御の為に利用される。言替えるならば、分離された光
検出領域21A、21B上に照射される光ビームの光強度の差
はグルーブの影の位置に応じて変化されため、光検出領
域21A、21B上に照射される光強度の差を利用することに
よってトラッキング制御に利用できる。
As shown in FIGS. 6A to 6C, the photodetector 21 is divided into two detection areas 21A and 21B by a horizontal (Z direction) division line 35 as a light non-detection area at the center thereof. I have. As a result of the light beam incident on the optical disk being diffracted by the groove 5 extending in the Z direction, a shadow of the groove, that is, a band-shaped dark portion appears in the beam spot parallel to the dividing line 35. These band-shaped dark portions are used for control for keeping a light beam on a predetermined groove (track), that is, for tracking control. In other words, the difference between the light intensities of the light beams irradiated on the separated light detection areas 21A and 21B is changed according to the position of the shadow of the groove, so that the light is irradiated on the light detection areas 21A and 21B. By using the difference in light intensity, it can be used for tracking control.

例えば対物レンズ16が光ディスクに対して合トラック
位置に位置する場合、第6B図に示されるように光検出器
21上の光検出領域21A、21B上には等しい光強度の光ビー
ムが照射される。そのため光検出器からは光強度の差に
応じた信号、すなわち零信号が発生される。また対物レ
ンズ16が光ディスクに対して合トラック位置からいずれ
かの方向にずれた場合、第6A図又は第6C図に示されるよ
うに光検出領域21A上に照射される光ビームの強度と21B
上に照射される光ビームの強度とは異なる。そのため光
検出器からは光強度の差に応じたトラッキングエラー信
号が発生される。検出器21から発生されたトラッキング
エラー信号は駆動回路45を介して対物レンズ16を駆動す
るためのボイスコイル8に供給され、それによって対物
レンズ16の位置が光ディスクに平行な平面上で調整され
る。
For example, when the objective lens 16 is located at the matching track position with respect to the optical disc, as shown in FIG.
A light beam having the same light intensity is irradiated on the light detection areas 21A and 21B on the light. Therefore, a signal corresponding to the difference in light intensity, that is, a zero signal is generated from the photodetector. Further, when the objective lens 16 is displaced from the combined track position with respect to the optical disc in any direction, as shown in FIG. 6A or FIG. 6C, the intensity of the light beam irradiated on the light detection area 21A and the intensity of the light beam 21B are increased.
Different from the intensity of the light beam illuminated above. Therefore, a tracking error signal corresponding to the difference in light intensity is generated from the photodetector. The tracking error signal generated by the detector 21 is supplied to a voice coil 8 for driving the objective lens 16 via a drive circuit 45, whereby the position of the objective lens 16 is adjusted on a plane parallel to the optical disk. .

次に第7図を参照して光検出器21で検出された電気信
号の処理回路について説明する。
Next, a processing circuit for the electric signal detected by the photodetector 21 will be described with reference to FIG.

光検出領域21Aの出力信号は増幅回路31Aに供給され、
増幅回路31Aで増幅された出力信号は比較回路42の反転
入力端に供給される。また光検出領域21Bの出力信号は
増幅回路31Bに供給され、増幅回路31Bで増幅された出力
信号は比較回路42の非反転入力端に供給される。比較回
路42で光検出領域21Aの検出信号と、光検出領域21Bの検
出信号とが比較される。比較された信号の差信号、即ち
フォーカスずれに相当する電気信号が駆動回路45を介し
てボイスコイル(図示しない)に供給される。それによ
って対物レンズ16がその光軸に垂直な面内で駆動されて
トラッキングずれが補強される。
The output signal of the light detection area 21A is supplied to the amplifier circuit 31A,
The output signal amplified by the amplification circuit 31A is supplied to the inverting input terminal of the comparison circuit. The output signal of the light detection area 21B is supplied to the amplifier circuit 31B, and the output signal amplified by the amplifier circuit 31B is supplied to the non-inverting input terminal of the comparison circuit. The comparison circuit 42 compares the detection signal of the light detection region 21A with the detection signal of the light detection region 21B. A difference signal between the compared signals, that is, an electric signal corresponding to a focus shift is supplied to a voice coil (not shown) via the drive circuit 45. Thereby, the objective lens 16 is driven in a plane perpendicular to the optical axis, and the tracking deviation is reinforced.

上述した装置においては、ハーフプリズム14で反射さ
れたレーザビームLは球面凸レンズ17を通過されてビー
ムスプリッタ30に入射され、ビームスプリッタ30の接合
面で光ビームLa、Lbに分岐される。接合面で反射された
一方の光ビームLaは光検出器21上に投射されて電気信号
に変換され、変換された信号は所定の方法で処理されて
トラッキング制御信号として利用される。他方の接合面
を透過された光ビームLbは第1及び第2の光屈折体18、
19に入射され、その光軸を境に互いに略平行な第1の光
ビームL1及び第2の光ビームL2に分岐されて光検出器20
上に照射される。第1及び第2の光ビームL1、L2は光検
出器20上に投射されて電気信号に変換され、変換された
信号は所定の方法で処理されて焦点制御用及び情報再生
用として利用される。しかしながら、この発明の装置の
配列はこれらの配置に制限されない。例えばビームスプ
リッタ30で反射された光ビームLaが焦点制御用に利用さ
れ、透過された光ビームLbがトラッキングガイド用に利
用されてもよい。また情報再生信号の検出は光検出器21
によってなされてもよい。さらにまた、光検出体は平行
平板形状を有するガラス板18、19又で形成されている。
しかしながら光屈折体の材質及び形状は同様の効果を示
す限り変更されてもよい。さらにまた光屈折体の変更に
付随して検出器の位置変更も可能である。例えば、実施
例においては2つの光屈折体が入射光ビームの光軸上に
対称的に配置されている。しかしながら、もし2つの光
屈折体が入射光ビームの光軸上に対称的に配置されない
としても検出器の配置及び検出器上の分割線23、25の位
置を予め定めておくことで同様の検出が可能である。
In the above-described apparatus, the laser beam L reflected by the half prism 14 passes through the spherical convex lens 17 and is incident on the beam splitter 30, and is split into light beams La and Lb at the joint surface of the beam splitter 30. One of the light beams La reflected by the bonding surface is projected on the photodetector 21 and converted into an electric signal, and the converted signal is processed by a predetermined method and used as a tracking control signal. The light beam Lb transmitted through the other joint surface is the first and second light refractors 18,
19, and is split into a first light beam L1 and a second light beam L2 substantially parallel to each other with the optical axis thereof as a boundary, and
Irradiated on top. The first and second light beams L1 and L2 are projected onto the photodetector 20 and converted into electric signals, and the converted signals are processed by a predetermined method and used for focus control and information reproduction. . However, the arrangement of the device of the invention is not limited to these arrangements. For example, the light beam La reflected by the beam splitter 30 may be used for focus control, and the transmitted light beam Lb may be used for tracking guide. The detection of the information reproduction signal is performed by the photodetector 21
May be done. Further, the photodetector is formed of glass plates 18, 19 having a parallel plate shape.
However, the material and shape of the light refractor may be changed as long as the same effect is exhibited. Furthermore, the position of the detector can be changed accompanying the change of the light refractor. For example, in the embodiment, two light refractors are symmetrically arranged on the optical axis of the incident light beam. However, even if the two light refractors are not symmetrically arranged on the optical axis of the incident light beam, the same detection can be performed by pre-determining the arrangement of the detector and the positions of the dividing lines 23 and 25 on the detector. Is possible.

[発明の効果] この発明においては、第1及び第2の光屈折体から出
射される光ビームの間隔Dが各光学部品の光軸のずれに
影響されずに略一定に保たれる。そのため組立て及び調
整の容易な焦点制御装置が提供される。またビームスプ
リッタ30に入射された光ビームを2つの光ビームLa、Lb
に分岐し、その一方の光ビームLbからフォーカス・エラ
ー信号を検出し、同時に他方の光ビームLaからトラック
・エラー信号を検出する。そのため高精度のフォーカッ
シング制御及びトラッキング制御が達成される。
[Effects of the Invention] In the present invention, the distance D between the light beams emitted from the first and second light refractors is kept substantially constant without being affected by the shift of the optical axis of each optical component. Therefore, a focus control device that is easy to assemble and adjust is provided. Further, the light beam incident on the beam splitter 30 is divided into two light beams La and Lb.
And a focus error signal is detected from one of the light beams Lb, and a track error signal is simultaneously detected from the other light beam La. Therefore, highly accurate focusing control and tracking control are achieved.

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

第1図はこの発明の焦点制御装置を備える光学ヘッドの
概略構成を示す図、第2図はこの発明の焦点制御装置の
要部を示す斜視図、第3A図及び第3B図は光軸上に配置さ
れた2つの平行平板と分岐される2つの光ビームの光軸
のずれとの関係を示す側面図、第4A図乃至第4C図は光ビ
ームの合焦状態及び非合焦状態を示す4分割光検出器の
正面図、第5図は光検出器20で検出される信号の処理方
法を示す電気回路図である。第6A図乃至第6C図は光ビー
ムの合トラック状態及び非合トラック状態を示す2分割
光検出器の正面図、第7図は光検出器21で検出される信
号の処理方法を示す電気回路図である。 1……光ディスク、3……光学ヘッド、5……グルー
ブ、8……ボイスコイル、11……半導体レーザ、13……
コリメータレンズ、14……ハーフプリズム、16……対物
レンズ、17……球面凸レンズ、18……第1の光屈折体、
19……第2の光屈折体、20……光検出器、20K〜20N……
光検出領域、21……光検出器、21A、20B……光検出領
域、23、25……分割線、30……ビームスプリッタ、31
A、31B、31K〜31N……増幅回路、32、33……加算回路、
35……分割線、41、42……比較回路、43……信号処理回
路、44、45……駆動回路。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an optical head including a focus control device of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a main part of the focus control device of the present invention, and FIGS. 3A and 3B are on an optical axis. 4A to 4C show the in-focus state and the out-of-focus state of the light beam, showing the relationship between the two parallel flat plates arranged in FIG. FIG. 5 is an electric circuit diagram showing a method of processing a signal detected by the photodetector 20. 6A to 6C are front views of a two-segment photodetector showing a combined track state and a non-matched track state of a light beam, and FIG. 7 is an electric circuit showing a method of processing a signal detected by the light detector 21. FIG. 1 ... optical disk, 3 ... optical head, 5 ... groove, 8 ... voice coil, 11 ... semiconductor laser, 13 ...
Collimator lens, 14 half prism, 16 objective lens, 17 spherical convex lens, 18 first light refractor,
19: second photorefractive body, 20: photodetector, 20K-20N
Photodetection area, 21 photodetector, 21A, 20B photodetection area, 23, 25 dividing line, 30 beam splitter, 31
A, 31B, 31K to 31N: an amplification circuit, 32, 33 ... an addition circuit,
35 ... dividing line, 41, 42 ... comparison circuit, 43 ... signal processing circuit, 44, 45 ... driving circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光ビームを記録媒体上に集束するための集
束手段と、 前記記録媒体からの光ビームの光路上に配置され、入射
された光ビームを第1及び第2の光ビームに分岐する分
岐手段と、 前記分岐手段からの前記第1の光ビームの光路上で、そ
の側面が互いに光軸に接するように配置され、かつ互い
の入射面及び出射面が光軸に垂直な面に対して所定の角
度傾斜して配置され、前記第1の光ビームを前記記録媒
体上のグルーブの影が投影される方向に垂直な方向に沿
ってかつ光軸に対して互いに略平行な第3及び第4の光
ビームに分岐する第1及び第2の平行平板と、 前記記録媒体に対する前記集束手段の光軸方向の位置を
調整する前記第3及び第4の光ビームに応答する手段
と、 前記記録媒体に対する前記集束手段の光軸に垂直な平面
内の位置を調整する前記分岐手段からの前記第2の光ビ
ームに応答する手段を具備することを特徴とする焦点制
御装置。
A focusing means for focusing a light beam on a recording medium; and a focusing means disposed on an optical path of the light beam from the recording medium, for dividing an incident light beam into first and second light beams. Branching means, and on the optical path of the first light beam from the branching means, the side surfaces thereof are arranged so as to be in contact with the optical axis, and the incident surface and the outgoing surface of each other are in a plane perpendicular to the optical axis. The first light beam is arranged at a predetermined angle with respect to the recording medium, and the first light beam is directed in a direction perpendicular to a direction in which the groove shadow on the recording medium is projected and a third light beam substantially parallel to the optical axis. First and second parallel flat plates branching into a fourth light beam, and means responding to the third and fourth light beams for adjusting the position of the focusing means in the optical axis direction with respect to the recording medium; A plane perpendicular to the optical axis of the focusing means for the recording medium A focus control device comprising means for responding to said second light beam from said branching means for adjusting the position within the beam.
JP16392988A 1988-06-30 1988-06-30 Focus control device Expired - Lifetime JP2653478B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16392988A JP2653478B2 (en) 1988-06-30 1988-06-30 Focus control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16392988A JP2653478B2 (en) 1988-06-30 1988-06-30 Focus control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0214434A JPH0214434A (en) 1990-01-18
JP2653478B2 true JP2653478B2 (en) 1997-09-17

Family

ID=15783508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16392988A Expired - Lifetime JP2653478B2 (en) 1988-06-30 1988-06-30 Focus control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2653478B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2529512B2 (en) * 1992-07-21 1996-08-28 株式会社イケックス工業 Method for manufacturing porous mold by electroforming
JP2716325B2 (en) * 1992-08-24 1998-02-18 株式会社 イケックス工業 Metal electrodeposition method
JP2716322B2 (en) * 1992-08-24 1998-02-18 株式会社 イケックス工業 Manufacturing method of plated products
JP4093690B2 (en) 1999-10-27 2008-06-04 江南特殊産業株式会社 Method and apparatus for molding a three-dimensional molded product using a sheet

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0214434A (en) 1990-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4410969A (en) Optical information playback apparatus
US4797868A (en) Optical system employing a laser beam for focusing, tracking and transferring information signals with respect to a magneto-optical memory
JPH0626972Y2 (en) Optical pickup device
JP2651454B2 (en) Tracking error detector of multi-beam optical disk drive
US5198916A (en) Optical pickup
US4695992A (en) Optical information recording-reproducing apparatus in which the relative position of a primary beam and secondary beams on recording medium is varied during recording and reproduction of information
JP2746957B2 (en) Focus control device
US5412634A (en) Optical scanning device for a disc player including improved focusing apparatus
JP2653478B2 (en) Focus control device
US5153864A (en) Focusing detection optical path for an optical information processing system
US5561643A (en) Tracking system for use in regular and high density optical recording mediums
JPH06195728A (en) Optical head
JP2656036B2 (en) Light head
JPH05242511A (en) Optical pickup device
JPH01130332A (en) Focal point control device
JPH0212616A (en) Focus control device
JP2843154B2 (en) Optical head
JP2730134B2 (en) Optical head and optical card processing apparatus using the same
JPH029024A (en) Optical information recording and reproducing device
JP2746973B2 (en) Optical information processing device
JPH01302542A (en) Focus controller
JPH0287333A (en) Focus controller
JPH0434736A (en) Objective lens driver
JPH0214439A (en) Focus controller
JPH02121122A (en) Focus controller