JP2737194B2 - Optical recording medium signal detection method - Google Patents

Optical recording medium signal detection method

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JP2737194B2 JP63334905A JP33490588A JP2737194B2 JP 2737194 B2 JP2737194 B2 JP 2737194B2 JP 63334905 A JP63334905 A JP 63334905A JP 33490588 A JP33490588 A JP 33490588A JP 2737194 B2 JP2737194 B2 JP 2737194B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光記録媒体のトラッキングエラー信号やフ
ォーカスエラー信号を検出する方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for detecting a tracking error signal or a focus error signal of an optical recording medium.

〔発明の概要〕 本発明は、光記録媒体のサーボ制御信号を検出する方
法において、光記録媒体にレーザ光を照射し、該光記録
媒体から反射されるレーザ光をビームスプリッタ用いて
2分割し、該分割された一方のレーザ光を第1のシリン
ドリカルレンズを介して、第1の光検出器で検出し、分
割された他方のレーザ光を、第1のシリンドリカルレン
ズの母線の方向と直交する母線の方向を有する第2のシ
リンドリカルレンズを介して、第2の光検出器で検出
し、それらを用いて演算を行うことにより、光記録媒
体、特に光ディスクの偏心、スキュー、複屈折に起因す
るオフセット及び溝横断ノイズが除去できるため、カッ
プリング効率が高く、かつ光記録媒体の偏心等の影響を
受けないトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信
号の検出ができるようにしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method for detecting a servo control signal of an optical recording medium, wherein the optical recording medium is irradiated with a laser beam, and the laser beam reflected from the optical recording medium is divided into two using a beam splitter. The first divided laser light is detected by the first photodetector via the first cylindrical lens, and the other divided laser light is orthogonal to the direction of the generatrix of the first cylindrical lens. Detected by a second photodetector through a second cylindrical lens having the direction of the generatrix and operated by using the second photodetector, the eccentricity, skew, and birefringence of an optical recording medium, particularly, an optical disk are caused. Detection of tracking error signal and focus error signal, which has high coupling efficiency and is not affected by eccentricity of the optical recording medium, because offset and groove crossing noise can be removed. Is made possible.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

光記録媒体、例えば光ディスクのトラッキングエラー
信号検出方法としては、所謂プシュプル法と差動プシュ
プル法が広く採用されている。しかし、プシュプル法
は、光ディスクに偏心やスキュー(傾き)があると光検
出器上でレーザ光のスポットがシフトするためにトラッ
キングエラー信号にオフセットが生じる。また、差動プ
シュプル法は、回折格子によりレーザ光の3スポット
(1つのメインスポットと2つのサイドスポット)を作
り、光ディスク上で両サイズスポットをメインスポット
に対し、半径方向にトラックピッチの2分の1それぞれ
ずらして配置し、メインとサイドのそれぞれのスポット
に対し、プシュプル信号を検出しその差動を取ることに
より、上記オフセットを除去することができる。しか
し、該差動プシュプル法は上記プシュプル法に比べてレ
ーザ光の利用効率(カップリング効率)が悪くなる。
As a tracking error signal detection method for an optical recording medium, for example, an optical disk, a so-called push-pull method and a differential push-pull method are widely adopted. However, in the push-pull method, if the optical disk has eccentricity or skew (inclination), an offset occurs in the tracking error signal because the spot of the laser beam shifts on the photodetector. In the differential push-pull method, three spots (one main spot and two side spots) of a laser beam are formed by a diffraction grating, and both size spots are separated from the main spots on the optical disc by two times the track pitch in the radial direction. The offsets can be removed by detecting the push-pull signal and taking the differential between the main and side spots. However, the differential push-pull method has lower utilization efficiency (coupling efficiency) of laser light than the above-described push-pull method.

次に、光ディスクのフォーカスエラー信号を検出する
方法としては、所謂非点収差法が広く採用されている。
しかし、非点収差法では、光ディスク上に予め設けられ
たグルーブ(案内溝)を横切るときに、所謂溝横断ノイ
ズがフォーカスエラー信号に混入しシーク時に問題があ
る。また、光磁気ディスクの信号(光磁気信号)を1つ
の光学系で同時に検出すると、複屈折によって、フォー
カスエラー信号にオフセットが発生する。上記溝横断ノ
イズを取り除く方法としては、光路中に溝横断ノイズを
カットする空間フィルタ(所定の形状のスリット)を挿
入する方法が用いられている。しかし、光磁気信号を1
つの光学系で同時に検出すると光検出器に入射される光
量が減少し、S/N比が悪くなる。
Next, as a method for detecting a focus error signal of an optical disc, a so-called astigmatism method is widely adopted.
However, in the astigmatism method, when crossing a groove (guide groove) provided in advance on an optical disk, so-called groove crossing noise is mixed in a focus error signal, and thus there is a problem in seeking. When a signal (magneto-optical signal) of a magneto-optical disk is simultaneously detected by one optical system, an offset occurs in the focus error signal due to birefringence. As a method of removing the cross-groove noise, a method of inserting a spatial filter (a slit having a predetermined shape) for cutting the cross-groove noise into an optical path is used. However, if the magneto-optical signal is 1
If detection is performed simultaneously by two optical systems, the amount of light incident on the photodetector decreases, and the S / N ratio deteriorates.

また、光ディスクのフォーカスエラー信号検出に非点
収差法を用い、トラッキングエラー信号検出に差動プシ
ュプル法を用いる方法が広く採用されている。この方法
は、複屈折によるフォーカスエラー信号のオフセットも
なく、偏心やスキューに起因するトラッキングエラー信
号のオフセットもない効果的な方法である。しかし、上
記のように3スポットを用いるので、カップリング効率
が悪くなる。
In addition, a method using an astigmatism method for detecting a focus error signal of an optical disk and a differential push-pull method for detecting a tracking error signal has been widely adopted. This method is an effective method with no offset of the focus error signal due to birefringence and no offset of the tracking error signal due to eccentricity or skew. However, since three spots are used as described above, the coupling efficiency deteriorates.

ところで、現状のフォーカスサーボ制御によるフォー
カスの引込み範囲は±5〜±10μmが一般的に用いられ
ている。したがって、光ディスクが大きな加速度で振ら
れ、光ディスクと対物レンズの距離が上記範囲の±5〜
±10μm以上になるとフォーカスが外れ、システムダウ
ンとなってしまう。一方、上記フォーカスの引込み範囲
を広くすると、フォーカス検出感度が低下する。
Incidentally, the focus pull-in range by the current focus servo control is generally ± 5 to ± 10 μm. Therefore, the optical disk is shaken at a large acceleration, and the distance between the optical disk and the objective lens is within ± 5 of the above range.
If it exceeds ± 10 μm, the focus will be lost and the system will be down. On the other hand, when the focus pull-in range is widened, the focus detection sensitivity decreases.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

そこで、本発明は、上記の如き従来の実情に鑑み、カ
ップリング効率が高く、かつ光記録媒体、特に光ディス
クの偏心、スキュー、複屈折の影響を受けないサーボ信
号の検出方法の提供及び振動に強いフォーカスエラー信
号検出方法の提供を目的とする。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and provides a method of detecting a servo signal having a high coupling efficiency and not being affected by eccentricity, skew, and birefringence of an optical recording medium, particularly an optical disk, and vibration. A strong focus error signal detection method is provided.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明に係る光記録媒体の信号検出方法は、上述の課
題を解決するために、光記録媒体にレーザ光を照射し、
該光記録媒体から反射されるレーザ光をビームスプリッ
タを用いて2分割し、該分割された一方のレーザ光を第
1のシリンドリカルレンズを介して、第1の光検出器で
検出し、上記分割された他方のレーザ光を、上記第1の
シリンドリカルレンズの母線の方向と直交する母線の方
向を有する第2のシリンドリカルレンズを介して、第2
の光検出器で検出し、上記第1及び第2の光検出器から
の出力信号よりそれぞれのプッシュプル信号を求め、そ
の差動出力をトラッキングエラー信号として出力するも
のであり、さらに、非点収差法によって上記第1及び第
2の光検出器の出力信号よりそれぞれのフォーカスエラ
ー信号を求め、その差動出力をフォーカスエラー信号と
して出力するものである。
The signal detection method of the optical recording medium according to the present invention, in order to solve the above problems, irradiating the optical recording medium with a laser beam,
The laser light reflected from the optical recording medium is split into two using a beam splitter, and one of the split laser lights is detected by a first photodetector via a first cylindrical lens, and The other laser beam is passed through a second cylindrical lens having a direction of a generatrix perpendicular to the direction of the generatrix of the first cylindrical lens.
, A push-pull signal is obtained from the output signals from the first and second photodetectors, and the differential output is output as a tracking error signal. The focus error signal is obtained from the output signals of the first and second photodetectors by the aberration method, and the differential output is output as a focus error signal.

〔作 用〕(Operation)

本発明に係る光記録媒体の信号検出方法では、母線の
方向が互いに直交した第1、第2のシリンドリカルレン
ズを介して、第1、第2の光検出器で光記録媒体の信号
を検出し、それらを用いて演算を行うことにより、光記
録媒体、特に光ディスクの偏心、スキュー、複屈折に起
因するオフセット及び溝横断ノイズが除去できるため、
カップリング効率が高く、かつ上記光ディスクの偏心等
の影響を受けないサーボ信号や光磁気信号の検出ができ
る。
In the signal detection method for an optical recording medium according to the present invention, the signal of the optical recording medium is detected by the first and second photodetectors via the first and second cylindrical lenses whose generatrix directions are orthogonal to each other. By performing calculations using them, the eccentricity of optical recording media, especially optical discs, skew, offset and groove crossing noise due to birefringence can be removed,
Servo signals and magneto-optical signals which have high coupling efficiency and are not affected by the eccentricity of the optical disk can be detected.

また、上記信号の検出のための光学系が2系統あり、
各光学系の焦点距離を異ならせることができるため、所
謂フォーカスの引込み範囲を2種類とすることができ
る。
Further, there are two optical systems for detecting the signal,
Since the focal lengths of the respective optical systems can be different, so-called focus pull-in ranges can be set to two types.

〔実施例〕〔Example〕

本発明に係る光記録媒体、例えば光磁気ディスクのサ
ーボ信号や光磁気信号の検出方法の一実施例について図
面を参照しながら説明する。
An embodiment of a method for detecting a servo signal or a magneto-optical signal of an optical recording medium, for example, a magneto-optical disk according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は光磁気ディスクのサーボ信号や光磁気信号を
検出する方法に用いられる所謂光学ピックアップの構成
図である。この図において、レーザ光源11からのレーザ
光は、コリメータレンズ12を介して平行光線とされた
後、ビームスプリッタ13及び光軸方向と光磁気ディスク
の半径方向に移動可能な対物レンズ14を介して、光磁気
ディスク30に照射される。
FIG. 1 is a configuration diagram of a so-called optical pickup used in a method for detecting a servo signal or a magneto-optical signal of a magneto-optical disk. In this figure, a laser beam from a laser light source 11 is converted into a parallel beam through a collimator lens 12, and then passes through a beam splitter 13 and an objective lens 14 movable in the optical axis direction and the radial direction of the magneto-optical disk. Irradiates the magneto-optical disk 30.

次に、該光磁気ディスク30で反射されたレーザ光は再
び上記対物レンズ14を介してビームスプリッタ13に入射
され、光軸の方向が90度変えられる。この光軸の方向が
変えられたレーザ光は1/2波長板15で偏光面が45度回転
され、収束レンズ16を介して偏光ビームスプリッタ17に
入射される。該偏光ビームスプリッタ17において、互い
に直交する偏光面を有する偏光成分に分離される。この
偏光ビームスプリッタ17を透過した一つの偏光面を持つ
偏光成分は、後述するようにシリンドリカルレンズの母
線の方向が光磁気ディスクのトラック方向に対して45度
傾けて設定されたシリンドリカルレンズ18を介して、4
分割された、例えばPINフォトダイオード(ディテク
タ)で構成される光検出器19に入射される。一方、この
偏光ビームスプリッタ17で反射される他の偏光面を持つ
偏光成分はミラー20を介して光軸方向が90度変えられた
後、シリンドリカルレンズの母線の方向が上記シリンド
リカルレンズ18の母線の方向と直交するように設定され
たシリンドリカルレンズ21を介して、4分割された、例
えばPINフォトダイオード(ディテクタ)で構成される
光検出器22に入射される。上記各ディテクタの出力信号
より、上述のサーボ信号や光磁気信号が求められる。
Next, the laser light reflected by the magneto-optical disk 30 is again incident on the beam splitter 13 via the objective lens 14, and the direction of the optical axis is changed by 90 degrees. The laser light whose optical axis direction has been changed is rotated by 45 degrees in the polarization plane by the half-wave plate 15, and is incident on the polarization beam splitter 17 via the converging lens 16. In the polarization beam splitter 17, the light is split into polarization components having polarization planes orthogonal to each other. The polarization component having one polarization plane transmitted through the polarization beam splitter 17 passes through a cylindrical lens 18 in which the direction of the generatrix of the cylindrical lens is set at 45 degrees with respect to the track direction of the magneto-optical disk as described later. And 4
The light is incident on the divided photodetector 19 composed of, for example, a PIN photodiode (detector). On the other hand, after the polarization component having another polarization plane reflected by the polarization beam splitter 17 is changed in the optical axis direction by 90 degrees through the mirror 20, the direction of the generatrix of the cylindrical lens is changed to the angle of the generatrix of the cylindrical lens 18. Through a cylindrical lens 21 set to be orthogonal to the direction, the light is incident on a photodetector 22 divided into four parts, for example, constituted by a PIN photodiode (detector). The servo signal and the magneto-optical signal described above are obtained from the output signal of each detector.

次に、第2図において、光磁気ディスク30で反射され
るレーザ光のスポットの強度分布、上記シリンドリカル
レンズ18、21の母線の方向及び上記光検出器19、22の各
ディテクタ上でのレーザ光のスポットの強度分布の関係
を説明する。第2図中aは上記光磁気ディスク30で反射
されたレーザ光のスポット33の強度分布を示し、図中の
斜線部及び網目部は該光磁気ディスク30上に予め設けら
れたグルーブ32によって干渉が起こり、反射光量が少な
くなっていることを表す。シリンドリカルレンズ18の母
線L1及びシリンドリカルレンズ21の母線L2の方向は、図
で示すようにトラックの方向に対しそれぞれ反対の方向
に45度傾いている。
Next, in FIG. 2, the intensity distribution of the spot of the laser beam reflected by the magneto-optical disk 30, the direction of the generatrix of the cylindrical lenses 18, 21 and the laser beam on each of the detectors of the photodetectors 19, 22 are shown. The relationship between spot intensity distributions will be described. 2A shows the intensity distribution of the spot 33 of the laser beam reflected by the magneto-optical disk 30. The hatched portions and the mesh portions in the figure interfere with the grooves 32 provided on the magneto-optical disk 30 in advance. Occurs and the amount of reflected light decreases. Direction of generatrix L 2 of the bus L 1 and the cylindrical lens 21 of the cylindrical lens 18 is inclined by 45 degrees in opposite directions with respect to the direction of the track as shown in FIG.

第2図中b及びcは、光検出器19及び22のディテクタ
上のレーザ光のスポット34、35の強度分布を示し、第2
図中aの斜線部及び網目部が、第2図中b及びcの斜線
部及び網目部にそれぞれ対応しており、上記干渉によっ
て、暗くなっていることを表す。また、第2図中a、b
及びcのアルファベットO、P、Q及びRはそれぞれに
対応している。すなわち、第2図中bのレーザ光のスポ
ットの強度分布パターンは、シリンドリカルレンズ18の
母線L1を軸として、第2図中aのレーザ光の強度分布パ
ターンを半回転させたものである。また、第2図中cの
レーザ光のスポットの強度分布パターンは、シリンドリ
カルレンズ21の母線L2を軸として、第2図中aのレーザ
光の強度分布パターンを半回転させたものである。
In FIG. 2, b and c show the intensity distribution of the laser light spots 34 and 35 on the detectors of the photodetectors 19 and 22, respectively.
The hatched portion and the mesh portion in FIG. 2A correspond to the hatched portion and the mesh portion in b and c in FIG. 2, respectively, and indicate that the image is darkened by the interference. In addition, a, b in FIG.
And c correspond to the alphabets O, P, Q and R, respectively. That is, the laser beam spot intensity distribution pattern of the second drawing b as axis generating line L 1 of the cylindrical lens 18, in which the laser light intensity distribution pattern in Fig. 2 a was a half turn. The laser beam spot intensity distribution pattern of the second figure c is the axial generatrix L 2 of the cylindrical lens 21, in which the laser light intensity distribution pattern in Fig. 2 a was a half turn.

また、第2図中bのA1、B1、C1及びD1は光検出器19の
4分割されたディテクタ19A、19B、19C、19Dでそれぞれ
検出されるパワーを表し、第2図中cのA2、B2、C2及び
D2は光検出器22の4分割されたディテクタ22A、22B、22
C、22Dでそれぞれ検出されるパワーを表す。これらのデ
ィテクタで検出されるパワーの関係は、A1=C2,B1=D2,
C1=A2,D1=B2となる。
2, A 1 , B 1 , C 1 and D 1 in FIG. 2 represent the powers detected by the four-divided detectors 19A, 19B, 19C and 19D of the photodetector 19, respectively. A 2 , B 2 , C 2 and
D 2 are divided into four detectors 22A of the photodetector 22, 22B, 22
C and 22D represent the power detected respectively. The relationship between the powers detected by these detectors is A 1 = C 2 , B 1 = D 2 ,
C 1 = A 2 and D 1 = B 2 .

上記の場合、トラッキングエラー信号は、光検出器19
及び22の出力信号を用いて、それぞれのプシュプル信号
を求めその差動を取ることにより、 [(A1+D1)−(B1+C1)]−[(A2+D2)−(B2
C2)] で求められる。ここで、レーザ光のスポットが光磁気デ
ィスクの内周方向に移動した場合、斜線部が網目部より
一層暗くなる。すなわち、 (A1+D1)<(B1+C1),(A2+D2)>(B2+C2) となり、上記トラッキングエラー信号の値は負となる。
逆にレーザ光のスポットが光磁気ディスクの外周方向に
移動した場合、上記とは逆に網目部が斜線部より一層暗
くなる。すなわち、 (A1+D1)>(B1+C1),(A2+D2)<(B2+C2) となり、上記トラッキングエラー信号の値は正となる。
すなわち、該トラッキングエラー信号の値が常に零とな
るように、第1図の対物レンズ14を光磁気ディスク30の
半径方向に移動(トラッキングサーボ制御)し、正確な
トラッキングを行わせることが可能となる。
In the above case, the tracking error signal is
And (22) and (22) by obtaining each push-pull signal and taking the differential thereof, [(A 1 + D 1 ) − (B 1 + C 1 )] − [(A 2 + D 2 ) − (B 2 +
C 2 )]. Here, when the spot of the laser beam moves in the inner circumferential direction of the magneto-optical disk, the shaded portion becomes darker than the mesh portion. That is, (A 1 + D 1 ) <(B 1 + C 1 ), (A 2 + D 2 )> (B 2 + C 2 ), and the value of the tracking error signal becomes negative.
Conversely, when the spot of the laser beam moves toward the outer periphery of the magneto-optical disk, the mesh portion becomes darker than the hatched portion, contrary to the above. That is, (A 1 + D 1 )> (B 1 + C 1 ), (A 2 + D 2 ) <(B 2 + C 2 ), and the value of the tracking error signal is positive.
That is, the objective lens 14 shown in FIG. 1 can be moved in the radial direction of the magneto-optical disk 30 (tracking servo control) so that accurate tracking can be performed so that the value of the tracking error signal is always zero. Become.

次に、フォーカスエラー信号は、光検出器19及び22の
出力信号を用い、非点収差法によってそれぞれのフォー
カスエラー信号を求めその差動を取ることにより、 [(A1+C1)−(B1+D1)]−[(A2+C2)−(B2
D2)] で求められる。
Next, the focus error signal is obtained by using the output signals of the photodetectors 19 and 22 to determine the respective focus error signals by the astigmatism method and taking the difference between them, thereby obtaining [(A 1 + C 1 ) − (B 1 + D 1)] - [ (A 2 + C 2) - (B 2 +
D 2 )].

ここで、第3図乃至第7図を用いてフォーカスエラー
信号を説明する。これら第3図乃至第7図中各aは光検
出器19のディテクタ上のレーザ光のスポット34の強度分
布を示し、第3図乃至第7図中各bは光検出器22のディ
テクタ上のレーザ光のスポット35の強度分布を示し、図
中の斜線部及び網目部は光量が少なくなっていることを
表す。
Here, the focus error signal will be described with reference to FIGS. 3A to 7A show the intensity distribution of the spot 34 of the laser beam on the detector of the photodetector 19, and FIGS. 3B to 7B show the intensity distribution of the spot 34 on the detector of the photodetector 22. The intensity distribution of the spot 35 of the laser light is shown, and the hatched portion and the mesh portion in the figure indicate that the light amount is small.

第3図はフォーカスが合っている状態を示し、レーザ
光のスポット34、35の形状は円形となり、各ディテクタ
のパワーの関係は、 A1=D1,B1=C1,A2=D2,B2=C2 となる。したがって、光検出器19の出力信号から得られ
るフォーカスエラー信号[(A1+C1)−(B1+D1)]及
び光検出器22の出力信号から得られるフォーカスエラー
信号[(A2+C2)−(B2+D2)]の値はそれぞれ零とな
り、上記フォーカスエラー信号の値も零となる。
FIG. 3 shows a state in which the laser beam is in focus. The shapes of the laser beam spots 34 and 35 are circular, and the relationship between the powers of the detectors is A 1 = D 1 , B 1 = C 1 , A 2 = D 2 , B 2 = C 2 . Therefore, the focus error signal [(A 1 + C 1 ) − (B 1 + D 1 )] obtained from the output signal of the photodetector 19 and the focus error signal [(A 2 + C 2 ) obtained from the output signal of the photodetector 22 ) − (B 2 + D 2 )] becomes zero, and the value of the focus error signal also becomes zero.

第4図は対物レンズが光磁気ディスクに近い状態を示
し、レーザ光のスポット34の形状は左上がりの楕円形、
レーザ光のスポット35の形状は右上がりの楕円形とな
り、各ディテクタのパワーの関係は、 A1>D1,B1<C1,A2<D2,B2>C2 となる。したがって、光検出器19の出力信号から得られ
るフォーカスエラー信号[(A1+C1)−(B1+D1)]の
値は正となり、光検出器22の出力信号から得られるフォ
ーカスエラー信号[(A2+C2)−(B2+D2)]の値は負
となり、上記フォーカスエラー信号は正の値となる。
FIG. 4 shows a state in which the objective lens is close to the magneto-optical disk, and the shape of the spot 34 of the laser beam is
The shape of the spot 35 of the laser light is an elliptical shape rising to the right, and the relationship between the powers of the detectors is A 1 > D 1 , B 1 <C 1 , A 2 <D 2 , B 2 > C 2 . Therefore, the value of the focus error signal [(A 1 + C 1 ) − (B 1 + D 1 )] obtained from the output signal of the photodetector 19 becomes positive, and the focus error signal [ The value of (A 2 + C 2 ) − (B 2 + D 2 )] becomes negative, and the focus error signal becomes a positive value.

第5図は対物レンズが光磁気ディスクに遠い状態を示
し、レーザ光のスポット34の形状は右上がりの楕円形、
レーザ光のスポット35の形状は左上がりの楕円形とな
り、各ディテクタのパワーの関係は、 A1<D1,B1>C1,A2>D2,B2<C2 となる。したがって、光検出器19の出力信号から得られ
るフォーカスエラー信号[(A1+C1)−(B1+D1)]の
値は負となり、光検出器22の出力信号から得られるフォ
ーカスエラー信号[(A2+C2)−(B2+D2)]の値は正
となり、上記フォーカスエラー信号は負の値となる。
FIG. 5 shows a state where the objective lens is far from the magneto-optical disk, and the shape of the spot 34 of the laser light is
The shape of the laser beam spot 35 is an elliptical shape rising to the left, and the relationship between the powers of the detectors is A 1 <D 1 , B 1 > C 1 , A 2 > D 2 , B 2 <C 2 . Therefore, the value of the focus error signal [(A 1 + C 1 ) − (B 1 + D 1 )] obtained from the output signal of the photodetector 19 becomes negative, and the focus error signal [ (A 2 + C 2 ) − (B 2 + D 2 )] is positive, and the focus error signal is negative.

第6図は上述した光磁気ディスクの偏心、スキューに
よって、レーザ光のスポット34、35がシフトした場合で
あって、フォーカスが合っている状態を示し、レーザ光
のスポット34、35の形状は円形であり、上方にシフトし
た形となる。各ディテクタのパワーの関係は、 A1=D1,B1=C1,A2=D2,B2=C2 となる。したがって、光検出器19の出力信号から得られ
るフォーカスエラー信号[(A1+C1)−(B1+D1)]及
び光検出器22の出力信号から得られるフォーカスエラー
信号[(A2+C2)−(B2+D2)]の値はそれぞれ零とな
り、上記フォーカスエラー信号の値も零となる。
FIG. 6 shows a case where the laser light spots 34 and 35 are shifted due to the eccentricity and skew of the magneto-optical disk described above, and shows a state in which the laser light is in focus. The shapes of the laser light spots 34 and 35 are circular. , Which is shifted upward. The relationship between the powers of the detectors is A 1 = D 1 , B 1 = C 1 , A 2 = D 2 , and B 2 = C 2 . Therefore, the focus error signal [(A 1 + C 1 ) − (B 1 + D 1 )] obtained from the output signal of the photodetector 19 and the focus error signal [(A 2 + C 2 ) obtained from the output signal of the photodetector 22 ) − (B 2 + D 2 )] becomes zero, and the value of the focus error signal also becomes zero.

第7図は複屈折がある場合に複屈折による影響を取り
出して示す図である。この複屈折による影響は、光検出
器19と光検出器22に対して同相成分である。したがっ
て、上述のように光検出器19及び22の出力信号でそれぞ
れのフォーカスエラー信号を求めその差動を取ることに
より除去できる。
FIG. 7 is a diagram showing the influence of birefringence when there is birefringence. The effect of this birefringence is an in-phase component for the photodetector 19 and the photodetector 22. Therefore, as described above, the focus error signals can be obtained by obtaining the respective focus error signals from the output signals of the photodetectors 19 and 22, and can be removed by taking the difference between them.

すなわち、上記フォーカスエラー信号の値が常に零と
なるように、第1図の対物レンズ14を光軸方向に移動
(フォーカスサーボ制御)し、正確なフォーカスシング
を行わせることが可能となる。また、光磁気ディスクの
偏心、スキューまたは複屈折があっても、これらの要因
に起因する上記フォーカスエラー信号のオフセットは光
検出器19及び22に対し同相となるため、光検出器19及び
22の出力信号でそれぞれのフォーカスエラー信号を求め
その差動を取ることにより、上記オフセットを除去でき
る。
That is, it is possible to move the objective lens 14 in FIG. 1 in the optical axis direction (focus servo control) so that accurate focusing is performed so that the value of the focus error signal is always zero. Further, even if there is eccentricity, skew, or birefringence of the magneto-optical disk, the offset of the focus error signal due to these factors is in phase with the photodetectors 19 and 22, so that the photodetectors 19 and
The above-mentioned offset can be removed by obtaining each focus error signal from the 22 output signals and taking the differential.

また、第2図において、光磁気信号は、 (A1+B1+C1+D1)−(A2+B2+C2+D2) で求められる。In FIG. 2, the magneto-optical signal is obtained by (A 1 + B 1 + C 1 + D 1 ) − (A 2 + B 2 + C 2 + D 2 ).

所謂プルイン(Pull in)信号は、 (A1+B1+C1+D1)+(A2+B2+C2+D2) で求められる。The so-called pull-in signal is obtained by (A 1 + B 1 + C 1 + D 1 ) + (A 2 + B 2 + C 2 + D 2 ).

上記実施例では、第1図のシリンドリカルレンズ18及
び21の焦点距離がほぼ等しい場合であったが、シリンド
リカルレンズ18、21の焦点距離をそれぞれF1、F2(例え
ばF1<F2)とし、光検出器19で検出可能なフォーカスの
範囲を例えば±40μmとし、光検出器22で検出可能なフ
ォーカスの範囲を例えば±5μmとする。この場合の光
検出器19及び22のディテクタ上のレーザ光のスポットの
形状を第8図及び第9図に示す。
In the above embodiment, the focal lengths of the cylindrical lenses 18 and 21 in FIG. 1 are substantially equal. However, the focal lengths of the cylindrical lenses 18 and 21 are F 1 and F 2 (for example, F 1 <F 2 ). The focus range that can be detected by the photodetector 19 is, for example, ± 40 μm, and the focus range that can be detected by the photodetector 22 is, for example, ± 5 μm. FIGS. 8 and 9 show the shapes of spots of laser light on the detectors of the photodetectors 19 and 22 in this case.

第8図及び第9図において、第8図及び第9図中aは
光検出器19のディテクタ上のレーザ光のスポット34の形
状を示し、第8図及び第9図中bは光検出器22のディテ
クタ上のレーザ光のスポット35の形状を示す。
8 and 9, a in FIG. 8 and FIG. 9 shows the shape of the spot 34 of the laser beam on the detector of the photodetector 19, and b in FIG. 8 and FIG. The shape of the spot 35 of the laser beam on the 22 detector is shown.

第8図は光磁気ディスクと対物レンズとの距離が近い
状態を示す。この場合、光検出器19で検出可能なフォー
カスの範囲が±40μmと広いため、レーザ光のスポット
34は円形から余り変形していない形状となり、光検出器
19の出力信号から得られるフォーカスエラー信号〔(A1
+C1)−(B1+D1)〕は小さな値となる。しかし、上記
の距離は光検出器22で検出可能な範囲内にあり、レーザ
光のスポット35は右上がりの楕円形の形状となる。した
がって、光検出器22の出力信号から得られるフォーカス
エラー信号〔(A2+C2)−(B2+D2)〕の値はフォーカ
スサーボ制御を行うのに十分な大きな値となる。
FIG. 8 shows a state where the distance between the magneto-optical disk and the objective lens is short. In this case, since the range of focus that can be detected by the photodetector 19 is as wide as ± 40 μm, the spot of laser light
34 has a shape that is not so deformed from a circle,
The focus error signal [(A 1
+ C 1 ) − (B 1 + D 1 )] is a small value. However, the above distance is within a range that can be detected by the photodetector 22, and the spot 35 of the laser beam has an elliptical shape rising to the right. Therefore, the value of the focus error signal [(A 2 + C 2 ) − (B 2 + D 2 )] obtained from the output signal of the photodetector 22 is a large enough value for performing the focus servo control.

また、第9図は光磁気ディスクと対物レンズとの距離
が遠く、上記光検出器22のフォーカスの検出可能な範囲
±5μmを越えた状態を示す。この場合、レーザ光のス
ポット35は、光検出器22のディテクタの面積より大きく
広がった楕円形の形状となり、該光検出器22の出力信号
から得られるフォーカスエラー信号は使用できない。し
かし、上記の距離は光検出器19で検出可能なフォーカス
の範囲内にあり、レーザ光のスポット34は、左上がりの
楕円形の形状となる。したがって、光検出器19の出力信
号から得られるフォーカスエラー信号〔(A1+C1)−
(B1+D1)〕の値はフォーカスサーボ制御を行うのに十
分な大きな値となる。
FIG. 9 shows a state in which the distance between the magneto-optical disk and the objective lens is long and exceeds the range in which the photodetector 22 can detect the focus ± 5 μm. In this case, the spot 35 of the laser light has an elliptical shape that is larger than the area of the detector of the photodetector 22, and the focus error signal obtained from the output signal of the photodetector 22 cannot be used. However, the above distance is within the range of focus that can be detected by the photodetector 19, and the spot 34 of the laser beam has an elliptical shape rising to the left. Therefore, a focus error signal [(A 1 + C 1 ) − obtained from the output signal of the photodetector 19.
(B 1 + D 1 )] is a large enough value for performing the focus servo control.

上記の場合の光検出器19、22の出力信号からそれぞれ
得られるフォーカスエラー信号及びそれらの合成された
フォーカスエラー信号(合成フォーカスエラー信号)を
第10図に示す。この図において、第10図中aは光検出器
22の出力信号から得られるフォーカスエラー信号を示
し、第10図中bは光検出器19の出力信号から得られるフ
ォーカスエラー信号を示し、第10図中cは上記2つのフ
ォーカスエラー信号を合成して得られる合成フォーカス
エラー信号を示す。ここで、該合成フォーカスエラー信
号が常に零となるように対物レンズのフォーカスサーボ
制御を行うものとする。または、光検出器19、22の出力
信号から得られる上記2つのフォーカスエラー信号を切
替えて用い、フォーカスサーボ制御を行うものとする。
すなわち、フォーカスが大きく外れた場合(±5〜±40
μm)には光検出器19の出力信号から得られるフォーカ
スエラー信号を用いてフォーカスサーボ制御(ラフ・フ
ォーカスサーボ制御)を行い、フォーカスが余りずれて
いない場合(±5μm以下)には光検出器22の出力信号
から得られるフォーカスエラー信号を用いてフォーカス
サーボ制御(ジャスト・フォーカスサーボ制御)を行
い、フォーカスサーボ制御が可能な範囲を広げると共
に、フォーカス検出感度も高く維持することが可能とな
る。この結果、上述のフォーカスの外れに起因するシス
テムダウンを回避することができる。なお、この第10図
において、破線は、所定のフォーカス検出可能な範囲を
外れ、レーザ光のスポットが広がりすぎて、光検出器1
9、22に入射する光量が減少し、フォーカスエラー信号
が減少する様子を示す。
FIG. 10 shows a focus error signal obtained from the output signals of the photodetectors 19 and 22 in the above case and a focus error signal (composite focus error signal) obtained by combining them. In this figure, a in FIG. 10 is a photodetector.
A focus error signal obtained from the output signal of 22 is shown, b in FIG. 10 shows a focus error signal obtained from the output signal of the photodetector 19, and c in FIG. 10 combines the two focus error signals. 5 shows a composite focus error signal obtained by the above. Here, it is assumed that focus servo control of the objective lens is performed so that the composite focus error signal is always zero. Alternatively, the focus servo control is performed by switching between the two focus error signals obtained from the output signals of the photodetectors 19 and 22.
That is, when the focus is greatly deviated (± 5 ± 40
μm), focus servo control (rough / focus servo control) is performed using a focus error signal obtained from the output signal of the photodetector 19, and if the focus is not significantly shifted (± 5 μm or less), the photodetector Focus servo control (just / focus servo control) is performed using a focus error signal obtained from the output signal of No. 22 to expand the range in which the focus servo control is possible and maintain high focus detection sensitivity. As a result, it is possible to avoid the system down due to the above-mentioned out of focus. In FIG. 10, the dashed line is out of a predetermined focus detectable range, and the spot of the laser beam is too wide, so that the photodetector 1
This shows how the amount of light incident on 9, 22 decreases and the focus error signal decreases.

つぎに、上述のフォーカスエラー信号の切替えの説明
を第11図を用いて説明する。第11図中aは光検出器22の
出力信号から得られるプルイン信号を示し、第11図中b
は光検出器19の出力信号から得られるプルイン信号を示
し、第11図中cは上記2つのプルイン信号を合成してえ
られる信号(合成プルイン信号)を示す。この合成プル
イン信号に2つの閾値レベルTH1及びTH2を設定し、上述
のラフ・フォーカスサーボ制御を行う範囲をTH1〜TH2
し、ジャスト・フォーカスサーボ制御を行う範囲をTH2
以上とし、上記合成プルイン信号の値がどの範囲に存在
するかを検出することで、フォーカスエラー信号の切替
えを行うのである。なお、上記2つの閾値レベルTH1
びTH2は合成プルイン信号に設定する代わりに、上記の
光検出器19、22の出力信号から得られるそれぞれのプル
イン信号に設定してもよい。
Next, switching of the focus error signal will be described with reference to FIG. FIG. 11A shows a pull-in signal obtained from the output signal of the photodetector 22, and FIG.
Indicates a pull-in signal obtained from the output signal of the photodetector 19, and FIG. 11c indicates a signal obtained by synthesizing the two pull-in signals (synthesized pull-in signal). The synthesis pull signals two sets the threshold level TH 1 and TH 2 in the range for rough focus servo control described above and TH 1 to TH 2, the range for the just focus servo control TH 2
As described above, the focus error signal is switched by detecting in which range the value of the combined pull-in signal exists. The above two threshold levels TH 1 and TH 2 is instead of setting the composite pull-in signal may be set to each of the pull-in signal obtained from the output signal of the photodetector 19 and 22.

また、この閾値レベルTH1及びTH2を各種の表示、例え
ば光ディスク装置の状態表示に利用することも可能であ
る。すなわち、合成プルイン信号の値がTH2以上の時は
ジャスト・フォーカスサーボ制御状態であることを、TH
1〜TH2の範囲にある時は、ラフ・フォーカスサーボ制御
状態であることを、TH1以下に一度なった時はフォーカ
ス外れが起こったことを表示することに、これらの閾値
レベルを利用できる。また、フォーカスが外れた場合に
その外れた具合によって、アラームをエマージェンシア
ラーム等と表示することも可能である。
The display of the threshold level TH 1 and TH 2 various, it is also possible to use the status display of the optical disk apparatus. That is, the value of the composite pull-in signal is when the TH 2 or more is a just-focus servo control state, TH
1 when in the range of to TH 2 is that it is a rough focus servo control state, when it becomes time to TH 1 or less to indicate that the defocus has occurred can utilize these threshold levels . In addition, when the focus is out of focus, the alarm can be displayed as an emergency alarm or the like depending on the degree of the out of focus.

なお、上記の第1図においては、収束レンズ16を1/2
波長板15と偏光ビームスプリッタ17との間に配置した
が、この代わりに収束レンズを偏光ビームスプリッタ17
とシリンドリカルレンズ18との間及びミラー20とシリン
ドリカルレンズ21との間にそれぞれ配置しても同様な効
果を得ることが出来る。この場合、上記収束レンズとシ
リンドリカルレンズを一体構成のレンズとして、光軸上
で前後に調整すればよい。
Note that, in FIG.
Although it is arranged between the wave plate 15 and the polarizing beam splitter 17, a converging lens is used instead.
The same effect can be obtained by disposing the lens between the mirror 20 and the cylindrical lens 18 and between the mirror 20 and the cylindrical lens 21. In this case, the convergent lens and the cylindrical lens may be adjusted as a unitary lens on the optical axis.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

上述したように、本発明に係る信号検出方法によれ
ば、カップリング効率が高く、溝横断ノイズがなく、複
屈折に起因するオフセットがないトラッキングエラー信
号やフォーカスエラー信号を検出することができる。
As described above, according to the signal detection method of the present invention, it is possible to detect a tracking error signal or a focus error signal having high coupling efficiency, no groove crossing noise, and no offset due to birefringence.

そして、本発明方法は、第1及び第2の光検出器から
の出力信号の差動出力をとることによって、トラッキン
グエラー信号やフォーカスエラー信号を得るようにして
いるので、同相ノイズを効率よくキャンセルでき、トラ
ッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号のゲイン
を大きく取ることができ、正確なトラッキング制御及び
フォーカス制御を行うことができる。
In the method of the present invention, the tracking error signal and the focus error signal are obtained by taking the differential output of the output signals from the first and second photodetectors, so that the common mode noise is efficiently canceled. As a result, gains of the tracking error signal and the focus error signal can be increased, and accurate tracking control and focus control can be performed.

また、本発明方法にあっては、2つの非点収差法の光
学系を別々の系とし、これらに用いられるシリンドリカ
ルレンズの焦点距離を変えることによって、フォーカス
の引込み範囲を2つ設けることが出来る。この結果例え
ば、1つのフォーカス引込み範囲を±50〜±100μmと
大きくすることによって、他のフォーカスの引込み範囲
例えば±5μmを越えた突発的なデフォーカスに対して
もフォーカス外れがなく、振動に強いシステムが提供で
きる。また従来のような差動プシュプル法に於けるゲイ
ン調整用の回路が不用になり、光学系も簡単な構成とす
ることができる。
Further, in the method of the present invention, two focus pull-in ranges can be provided by using two astigmatism optical systems as separate systems and changing the focal length of a cylindrical lens used for the two systems. . As a result, for example, by increasing one focus pull-in range to ± 50 to ± 100 μm, there is no out-of-focus even with a sudden defocus exceeding the other focus pull-in range, for example, ± 5 μm, and it is resistant to vibration. The system can provide. Further, a circuit for adjusting the gain in the conventional differential push-pull method becomes unnecessary, and the optical system can be made simple.

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

第1図は本発明の一実施例に係る光学ピックアップの構
成図、第2図乃至第7図はレーザ光の強度分布を示す
図、第8図及び第9図はレーザ光のスポット形状を示す
図、第10図はフォーカスエラー信号の特性を示す図、第
11図はプルイン信号の特性を示す図である。 11……レーザ光源 17……偏光ビームスプリッタ 18……シリンドリカルレンズ 19……光検出器 21……シリンドリカルレンズ 22……光検出器
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical pickup according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 7 are diagrams showing an intensity distribution of laser light, and FIGS. 8 and 9 are spot shapes of the laser light. FIG. 10 is a diagram showing characteristics of a focus error signal, and FIG.
FIG. 11 shows the characteristics of the pull-in signal. 11 Laser light source 17 Polarizing beam splitter 18 Cylindrical lens 19 Photodetector 21 Cylindrical lens 22 Photodetector

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光記録媒体にレーザ光を照射し、 該光記録媒体から反射されるレーザ光をビームスプリッ
タを用いて2分割し、 該分割された一方のレーザ光を第1のシリンドリカルレ
ンズを介して第1の光検出器で検出し、 上記分割された他方のレーザ光を上記第1のシリンドリ
カルレンズの母線の方向と直交する母線の方向を有する
第2のシリンドリカルレンズを介して第2の光検出器で
検出し、上記第1及び第2の光検出器からの出力信号よ
りそれぞれのプッシュプル信号を求め、その差動出力を
トラッキングエラー信号として出力するようにした光記
録媒体の信号検出方法。
An optical recording medium is irradiated with a laser beam, a laser beam reflected from the optical recording medium is divided into two using a beam splitter, and one of the divided laser beams is passed through a first cylindrical lens. Through the first photodetector, and the other of the divided laser beams is transmitted through the second cylindrical lens having a bus line direction orthogonal to the bus line direction of the first cylindrical lens. A signal detection of an optical recording medium which is detected by a photodetector, obtains respective push-pull signals from output signals from the first and second photodetectors, and outputs a differential output thereof as a tracking error signal. Method.
【請求項2】光記録媒体にレーザ光を照射し、 該光記録媒体から反射されるレーザ光をビームスプリッ
タを用いて2分割し、 該分割された一方のレーザ光を第1のシリンドリカルレ
ンズを介して第1の光検出器で検出し、 上記分割された他方のレーザ光を上記第1のシリンドリ
カルレンズの母線の方向と直交する母線の方向を有する
第2のシリンドリカルレンズを介して第2の光検出器で
検出し、非点収差法によって上記第1及び第2の光検出
器の出力信号よりそれぞれのフォーカスエラー信号を求
め、その差動出力をフォーカスエラー信号として出力す
るようにした光記録媒体の信号検出方法。
2. An optical recording medium is irradiated with a laser beam, a laser beam reflected from the optical recording medium is divided into two by a beam splitter, and one of the divided laser beams is passed through a first cylindrical lens. Through the first photodetector, and the other of the divided laser beams is transmitted through the second cylindrical lens having the direction of the generatrix perpendicular to the direction of the generatrix of the first cylindrical lens. Optical recording in which a focus error signal is detected from the output signals of the first and second photodetectors by an astigmatism method, detected by a photodetector, and a differential output thereof is output as a focus error signal. A method for detecting a signal of a medium.
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