JP2746973B2 - Optical information processing device - Google Patents

Optical information processing device

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JP2746973B2
JP2746973B2 JP867889A JP867889A JP2746973B2 JP 2746973 B2 JP2746973 B2 JP 2746973B2 JP 867889 A JP867889 A JP 867889A JP 867889 A JP867889 A JP 867889A JP 2746973 B2 JP2746973 B2 JP 2746973B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は光情報処理装置に係り、より詳細には複数
の光ビームを利用して情報の記録及び再生、又は消去を
同時になすマルチビーム光学ヘッドを備える光情報処理
装置に関する。
The present invention relates to an optical information processing apparatus, and more particularly, to recording, reproducing, or erasing information using a plurality of light beams. The present invention relates to an optical information processing apparatus including a multi-beam optical head formed simultaneously.

(従来の技術) 近年、文書等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あるいはソフトコピー
として再生し得る光ディスク装置のような光情報処理装
置が開発されている。光ディスク装置においては、集光
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。即ち、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
上でその記録媒体に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、通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が処理されて情報が再
生される。記録及び再生の際、光ディスクが線速度一定
に回転され、光ビームを光ディスクに向けるための光デ
ィスク上の半径方向に直線移動される。
(Prior Art) In recent years, an optical information processing device such as an optical disk device capable of recording image information of a document or the like, retrieving the image information as necessary, and reproducing as a hard copy or a soft copy has been developed. . In an optical disk device, a condensing light beam is irradiated toward a disk-shaped recording medium, that is, an optical disk to record or reproduce information. That is, at the time of recording, the irradiation of the light beam causes a change in the state of the recording medium on the recording surface, and as a result, information is recorded on the optical disk as, for example, pits. During reproduction, a light beam is normally irradiated onto the information recording medium, and the light beam is intensity-modulated by pits in accordance with the recorded information. The modulated light beam is processed to reproduce information. During recording and reproduction, the optical disk is rotated at a constant linear velocity and linearly moved in the radial direction on the optical disk to direct the light beam to the optical disk.

これらの光ディスク装置として、最近、複数の光ビー
ムを利用して情報の記録及び再生等を同時になすマルチ
ビーム光学ヘッドを備える光情報処理装置が開発されて
いる。従来のマルチビーム光学ヘッドにおいては、半導
体レーザアレイ1上の互いに隣接されて設けられた領域
から記録用光ビームL1及び再生用の光ビームL2が出射さ
れる。記録用及び再生用光ビームL1、L2は、互いに重ね
合わされてビームスプリッタを透過される。ビームスプ
リッタを透過された光ビームは、対物レンズを経て光デ
ィスクの記録膜面上に集光される。このとき、記録面上
に集光される各光ビームL1、L2は、その集光点が互いに
隣接されて同一のトラック上に集光されるように設定さ
れている。これによって記録膜面上の所定のトラック上
には、互いに隣接された記録用及び再生用の各ビームス
ポットが形成される。このように記録用及び再生用のビ
ームスポットが形成された状態で光ディスクは線速度一
定で回転され、それによって所定の記録領域は記録用の
光ビームによって照射され、その後すぐに再生用の光ビ
ームによって照射される。このようにして記録動作の後
に即再生動作がなされる。記録膜面上に照射された光ビ
ームL1、L2は反射され、再び対物レンズを経てビームス
プリッタに戻される。ビームスプリッタに戻された記録
用及び再生用光ビームL1、L2は、その接合面で反射され
てビームスプリッタに入射される。入射された光ビーム
L1、L2の一部は、透過され、夫々所定の記録領域即ち、
所定のトラック上に光ビームを照射するためのトラッキ
ング制御用光検出器上に入射される。また残りの光ビー
ムL1、L2は接合面で反射され、その出射面に設けられた
凸レンズを透過される。凸レンズを透過された光ビーム
は、記録用光ビームと再生用光ビームとに分離され、そ
の一方の再生用光ビームは、対物レンズの焦点制御信号
を検出するための焦点制御装置を経て光検出器に入射さ
れる。光検出器で検出された信号に基づいて、応答手段
としての対物レンズの駆動回路に焦点ぼけ検出信号が供
給され、対物レンズはその合焦位置に維持される。この
焦点制御動作は、第7A図乃至第7C図に示されるように、
光ビームの照射される2つの光検出領域上でビームスポ
ットの強度バランスを利用してなされる。より詳細に述
べると、光検出器20の光検出領域20Aに照射されるビー
ムスポットの光強度と光検出領域20Bに照射されるビー
ムスポットの光強度とのバランスに基づいて焦点ぼけ検
出信号が発生される。
As these optical disk devices, recently, an optical information processing device including a multi-beam optical head for simultaneously recording and reproducing information using a plurality of light beams has been developed. In the conventional multi-beam optical head, a recording light beam L1 and a reproduction light beam L2 are emitted from regions provided adjacent to each other on the semiconductor laser array 1. The recording and reproducing light beams L1 and L2 are superimposed on each other and transmitted through the beam splitter. The light beam transmitted through the beam splitter is focused on the recording film surface of the optical disk via the objective lens. At this time, the light beams L1 and L2 condensed on the recording surface are set so that the converging points are adjacent to each other and condensed on the same track. Thus, adjacent recording and reproducing beam spots are formed on a predetermined track on the recording film surface. The optical disc is rotated at a constant linear velocity with the recording and reproducing beam spots formed in this way, whereby a predetermined recording area is irradiated with the recording light beam, and immediately thereafter, the reproducing light beam is irradiated. Irradiated by In this way, the reproducing operation is performed immediately after the recording operation. The light beams L1 and L2 irradiated on the recording film surface are reflected and returned to the beam splitter again through the objective lens. The recording and reproducing light beams L1 and L2 returned to the beam splitter are reflected by the joint surface and enter the beam splitter. Incident light beam
Part of L1 and L2 is transmitted, and each has a predetermined recording area, that is,
The light beam is incident on a tracking control photodetector for irradiating a predetermined track with a light beam. Further, the remaining light beams L1 and L2 are reflected on the joint surface and transmitted through the convex lens provided on the exit surface. The light beam transmitted through the convex lens is separated into a recording light beam and a reproduction light beam, and one of the reproduction light beams is subjected to light detection through a focus control device for detecting a focus control signal of the objective lens. Incident on the vessel. On the basis of the signal detected by the photodetector, a defocus detection signal is supplied to a drive circuit of the objective lens as a response means, and the objective lens is maintained at the in-focus position. This focus control operation, as shown in FIGS. 7A to 7C,
This is performed by utilizing the intensity balance of the beam spot on the two light detection areas irradiated with the light beam. More specifically, a defocus detection signal is generated based on the balance between the light intensity of the beam spot irradiated on the light detection area 20A of the light detector 20 and the light intensity of the beam spot irradiated on the light detection area 20B. Is done.

(発明が解決しようとする課題) マルチビーム光学ヘッドに設けられる従来からの焦点
制御装置においては、応答手段の始動時において2つの
光源から出射される2つの光ビームの一方を記録媒体上
に照射し、その各光検出領域でのビームスポットの強度
バランスが検出された焦点位置が制御されている。その
ため、例えば応答手段の焦点ぼけ検出の開始時に集光手
段の初期位置が非常に合焦位置から離れる場合、即ち、
対物レンズの焦点深度内に情報記録媒体が配置されない
場合、光検出器上には第7A図又は第7C図に示されるよう
な像が形成される。即ち、例えば記録媒体に対する集光
手段の初期位置が合焦位置から離れた場合、光検出器20
上の検出領域20A上には、再生用光ビームLrによる半月
形状のビームスポットSrが形成され、一方、全く同じ量
だけ、記録媒体に対する集光手段の初期位置が合焦位置
よりも近付いた場合、光検出器20上の検出領域20B上に
半月形状のビームスポットが形成されるとともに、光検
出器20A上にも記録用光ビームLwによる半月形状のビー
ムスポットSwが形成される。そのため同じ焦点ぼけ量に
対して発生する焦点ぼけ検出信号は、対物レンズが記録
媒体に近付くときと遠ざかるときとを比較すると、第8
図に示されるように合焦時に対して非対称になる。従っ
て、焦点ぼけ量に応じた焦点制御信号に誤信号が発生
し、対物レンズの精密な焦点制御がなされなくなる。
(Problems to be Solved by the Invention) In a conventional focus control device provided in a multi-beam optical head, one of two light beams emitted from two light sources is irradiated onto a recording medium when a response unit is started. The focus position at which the intensity balance of the beam spot in each light detection area is detected is controlled. Therefore, for example, when the initial position of the light-collecting unit is very far from the in-focus position at the start of defocus detection of the response unit, that is,
If the information recording medium is not arranged within the depth of focus of the objective lens, an image as shown in FIG. 7A or 7C is formed on the photodetector. That is, for example, when the initial position of the light collecting unit with respect to the recording medium is away from the in-focus position, the light detector 20
On the upper detection area 20A, a half-moon shaped beam spot Sr is formed by the reproducing light beam Lr, while the initial position of the light condensing unit with respect to the recording medium is closer than the in-focus position by exactly the same amount. In addition, a half-moon-shaped beam spot is formed on the detection area 20B on the photodetector 20, and a half-moon-shaped beam spot Sw is formed on the photodetector 20A by the recording light beam Lw. Therefore, the defocus detection signal generated for the same defocus amount is the eighth defocus signal when the objective lens is closer to the recording medium than when the objective lens is farther from the recording medium.
As shown in the figure, the image becomes asymmetric with respect to the in-focus state. Therefore, an erroneous signal is generated in the focus control signal corresponding to the defocus amount, and precise focus control of the objective lens is not performed.

この発明は、記録媒体で反射された記録用及び再生用
の光ビームから一方の光ビームを検出して安定した情報
再生及び焦点制御をなすマルチビーム光学ヘッドを備え
た光情報処理装置を提供することを目的とする。
The present invention provides an optical information processing apparatus provided with a multi-beam optical head that performs stable information reproduction and focus control by detecting one of light beams for recording and reproduction reflected from a recording medium. The purpose is to:

[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明は、上述した問題点に基づきなされたもの
で、記録媒体から情報を再生するために利用される第1
と前記記録媒体に情報を記録するために利用される第2
の光ビームを出射するための手段と、前記第1及び第2
の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前記第1及び第2の光ビームを集光
しながら分離するための集光分離手段と、前記集光分離
手段で分離された前記第1の光ビームを検出するための
第1の検出手段と、この第1の検出手段の出力に応答し
て、前記記録媒体に対する前記集束手段の光軸方向の位
置を調整する第1の応答手段と、前記集光分離手段で分
離された前記第2の光ビームを検出するための第2の検
出手段と、この第2の検出手段の出力に応答して前記記
録媒体に対する前記集束手段の前記光軸方向に垂直な面
方向の位置を調整する第2の応答手段と、を備える光情
報処理装置において、 前記第1の応答手段により前記集光手段を前記光軸方
向へ移動する焦点深度内への移動である焦点ぼけの検出
の開始は、前記第1の光ビームのみに応答して開始さ
れ、前記集光手段は、合焦状態である時に、前記第1及
び第2の光ビームを、所定距離d1だけ離間され、それぞ
れ最小ビームスポットに集光された第1及び第2のビー
ムスポットととして前記記録媒体上に集光し、前記第1
の検出手段は、前記集光手段が合焦状態であるときに、
前記第1のビームの前記のビームスポットが形成される
焦点位置に対してd3で示される距離に、前記第2の光ビ
ームの前記第2のビームスポットがm倍の倍率で形成さ
れるとき、前記第2の光ビームの前記第2のビームスポ
ットからd2の距離に外縁部が設けられており、前記第1
の検出手段は、d3<d2、d2<md1で示される式を満足す
る大きさの受光面を有することを特徴とする光情報処理
装置を提供するものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention has been made based on the above-mentioned problems, and is a first method used for reproducing information from a recording medium.
And a second used for recording information on the recording medium.
Means for emitting a first light beam, the first and second light beams
Focusing means for focusing the light beam on a recording medium,
Condensing / separating means for converging and separating the first and second light beams from the recording medium, and a second light detecting means for detecting the first light beam separated by the light condensing / separating means. A first responding means for adjusting a position of the focusing means in the optical axis direction with respect to the recording medium in response to an output of the first detecting means; Second detecting means for detecting the second light beam, and a position of the focusing means in a plane direction perpendicular to the optical axis direction with respect to the recording medium in response to an output of the second detecting means. An optical information processing apparatus, comprising: a second response unit that adjusts the focal length of the optical information. The first response unit detects the out-of-focus state, which is a movement within a depth of focus that moves the light-collecting unit in the optical axis direction. Initiation is initiated in response to the first light beam only. The focusing means, when in the focused state, separates the first and second light beams by a predetermined distance d1, and focuses the first and second light beams respectively on the minimum beam spot. And condensed on the recording medium,
Detecting means, when the focusing means is in focus,
When the second beam spot of the second light beam is formed with a magnification of m times at a distance indicated by d3 with respect to the focal position where the beam spot of the first beam is formed, An outer edge portion is provided at a distance of d2 from the second beam spot of the second light beam, and
Is to provide an optical information processing apparatus having a light receiving surface having a size satisfying the expressions of d3 <d2 and d2 <md1.

(作用) この発明の光情報処理装置は、対物レンズの初期位置
からの焦点ぼけの検出の開始時において、焦点ぼけ検出
信号の大きさが、対物レンズが、本来の位置と異なる位
置に位置しているような誤信号として発生されることが
防止され、対物レンズが焦点深度内に位置していない場
合であっても、焦点ぼけ量を正確に検出可能とする。
(Operation) In the optical information processing apparatus of the present invention, when the detection of defocus from the initial position of the objective lens is started, the magnitude of the defocus detection signal indicates that the objective lens is located at a position different from the original position. As a result, it is possible to prevent the occurrence of such an erroneous signal, and to accurately detect the defocus amount even when the objective lens is not located within the depth of focus.

また、この発明の光情報処置装置によれば、再生信号
への記録用光ビームによるクロストークが低減される。
Further, according to the optical information processing apparatus of the present invention, crosstalk due to the recording light beam on the reproduction signal is reduced.

(実施例) 第1図にはこの発明の一実施例の光情報処理装置に備
えられるマルチビーム光学ヘッド100が示されている。
(Embodiment) FIG. 1 shows a multi-beam optical head 100 provided in an optical information processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

第1図において光ディスク(記録媒体)16は、ガラス
あるいは、プラスチック等の円盤基板上に情報記録膜と
してテルルあるいは、ビスマス等の金属被膜がコーティ
ングされて形成されている。光ディスクの基板上にはト
ラッキングガイド領域を定めるトラック16が同心円上に
形成されている。光ディスク1に対向してマルチビーム
光学ヘッド100が設けられ、記録、再生及び消去時に
は、光ディスク16がマルチビーム光学ヘッド100に対し
て線速度一定で回転駆動される。第1図において記録領
域を定めるトラック16AはZ方向に延出されている。
In FIG. 1, an optical disk (recording medium) 16 is formed by coating a disc substrate such as glass or plastic with a metal film such as tellurium or bismuth as an information recording film. Tracks 16 defining a tracking guide area are formed concentrically on the substrate of the optical disc. A multi-beam optical head 100 is provided so as to face the optical disc 1, and the optical disc 16 is driven to rotate at a constant linear velocity with respect to the multi-beam optical head 100 during recording, reproduction and erasing. In FIG. 1, a track 16A defining a recording area extends in the Z direction.

マルチビーム光学ヘッド100内には光源としての光源
部材10内が設けられている。光源部材10内には記録用及
び再生用の2つの光ビームを出射するレーザダイオード
アレー10Aが配置される。レーザダイオードアレー10Aの
出射口は略同一方向に向けられ、同一チップ上でZ方向
に互いに離間されて設定され、その出射口からは例えば
同一波長の再生用光ビームLr及び記録用光ビームLwが出
射される。レーザダイオードアレー10Aから出射された
光ビームLr、Lwは次第に発散されながら互いに重ねられ
て同一のコリータレンズ12上に照射される。コリメータ
レンズ12に入射された光ビームLr、Lwは互いに略重ねら
れて平行な合成光ビームに変換されてビームスプリッタ
18に入射される。ビームスプリッタ18に入射された合成
光ビームは、これを透過して対物レンズ14に照射され
る。対物レンズ14に照射された光ビームは、対物レンズ
14を透過して集光される際に、再び記録用光ビームLw及
び再生用光ビームLrに分離されて光ディスク16の記録領
域、即ちトラック16A上に集光される。尚、好ましくは
記録用及び再生用光ビームLw、Lrの各集光点は、互いに
隣接して同一のトラック上に照射される。これによって
所定のトラック上には互いに隣接された記録用及び再生
用の各ビームスポットが同時に形成される。このように
記録用及び再生用のビームスポットが同時に形成されて
いる状態で光ディスクは線速度一定で回転される。光デ
ィスクの回転に応じて、光ディスク上の所定の記録領域
は、最初に例えば記録用の光ビームLwによって照射され
て情報が記録される。情報の記録されたトラック上の領
域は光ディスクの回転に応じて移動され、その後すぐに
再生用光ビームLrによって照射される。記録領域に照射
された光ビームLrの反射光を検出することによって情報
が再生される。尚、情報再生信号を得る際、再生用光ビ
ームは所望の記録領域に対して合焦状態及び合トラック
状態に維持されなければならない。より詳細に述べる
と、対物レンズ14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14が光軸
上の最適位置即ち、会焦位置に配置されると、この対物
レンズ14から発せられた集束性のレーザビームのビーム
ウエストが光ディスク16の記録膜の表面上に投射され
て、それによって最少ビームスポットが光ディスク16の
記録膜の表面上に形成される。一方、対物レンズ14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16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・
合焦トラック状態)が保たれることによって情報の再生
が可能となる。即ち、強度変調された記録用光ビームLw
によって記録膜にピット等の状態変化が起こされて情報
が記録され、そのトラック内のピット等で形成された記
録領域に一定強度のレーザビームLrが照射されることに
よって光ビームが強度変調されて反射され、その反射光
ビームLrの強度変化を検出することによって情報が再生
される。
In the multi-beam optical head 100, a light source member 10 as a light source is provided. In the light source member 10, a laser diode array 10A that emits two light beams for recording and reproduction is arranged. The emission ports of the laser diode array 10A are oriented in substantially the same direction, and are set apart from each other in the Z direction on the same chip.From the emission ports, for example, a reproduction light beam Lr and a recording light beam Lw having the same wavelength are emitted. Is emitted. The light beams Lr and Lw emitted from the laser diode array 10A are superposed on each other and radiated onto the same colleter lens 12 while gradually diverging. The light beams Lr and Lw incident on the collimator lens 12 are substantially superimposed on each other and converted into a parallel combined light beam, and are converted into a beam splitter.
It is incident on 18. The combined light beam that has entered the beam splitter 18 passes through the combined light beam and irradiates the objective lens 14. The light beam applied to the objective lens 14
When the light beam is transmitted through and focused, the light beam is again separated into the recording light beam Lw and the reproduction light beam Lr, and is focused on the recording area of the optical disk 16, that is, on the track 16A. Preferably, the respective focal points of the recording and reproducing light beams Lw and Lr are irradiated on the same track adjacent to each other. Thus, adjacent recording and reproducing beam spots are simultaneously formed on a predetermined track. The optical disc is rotated at a constant linear velocity while the recording and reproducing beam spots are simultaneously formed. In accordance with the rotation of the optical disk, a predetermined recording area on the optical disk is first irradiated with, for example, a recording light beam Lw to record information. The area on the track where the information is recorded is moved in accordance with the rotation of the optical disk, and immediately thereafter, is irradiated with the reproducing light beam Lr. Information is reproduced by detecting reflected light of the light beam Lr applied to the recording area. When obtaining the information reproduction signal, the reproduction light beam must be maintained in a focused state and a focused state with respect to a desired recording area. More specifically, the objective lens 14 is movably supported in its optical axis direction and in an in-plane direction orthogonal to the optical axis. When the objective lens 14 is located at the optimum position on the optical axis, that is, at the focal position, the beam waist of the converging laser beam emitted from the objective lens 14 is projected on the surface of the recording film of the optical disc 16. Thereby, the minimum beam spot is formed on the surface of the recording film of the optical disc 16. On the other hand, when the objective lens 14 is arranged at an optimum position in a plane perpendicular to the optical axis (in a plane parallel to the recording film surface), that is, at a combined track position, a beam spot formed on the optical disc 16 is defined as a recording area. Formed precisely on the track so that the track is tracked by the laser beam. These two states (focused state
The information can be reproduced by keeping the in-focus track state). That is, the intensity-modulated recording light beam Lw
A state change of pits or the like is caused in the recording film to record information, and the light beam is intensity-modulated by irradiating a laser beam Lr of a constant intensity to a recording area formed by pits or the like in the track. The information is reproduced by detecting a change in the intensity of the reflected light beam Lr.

光ディスク16の記録膜で反射された発散性の記録用及
び再生用光ビームLr、Lwは、互いに合成されて対物レン
ズ16に入射される。対物レンズ16に入射された合成光ビ
ームは、合焦時において平行光束に変換され、再びビー
ムスプリッタ18に戻される。ビームスプリッタに入射さ
れた光ビームは、その接合面18で反射されて合成光ビー
ムを集光するための平凸レンズ25を透過される。平凸レ
ンズ25を透過された合成光ビームのビーム、即ち、再生
用光ビームLr及び記録用光ビームLwを含む光ビームのビ
ームは、徐々に集束され、それと同時に各光ビームLr、
Lwの中心軸lr、lwは互いに徐々に発散される。この合成
光ビームは、平凸レンズ25を透過されて、その出射面に
一体的に取付けられたビームスプリッタ27に入射され
る。ビームスプリッタ27に入射された合成光ビームはそ
の接合面で略等しい光強度の光ビームLA、LBに分岐され
る。
The divergent recording and reproducing light beams Lr and Lw reflected by the recording film of the optical disk 16 are combined with each other and are incident on the objective lens 16. The combined light beam incident on the objective lens 16 is converted into a parallel light beam at the time of focusing, and is returned to the beam splitter 18 again. The light beam incident on the beam splitter is reflected by the joint surface 18 and transmitted through a plano-convex lens 25 for condensing the combined light beam. The beam of the combined light beam transmitted through the plano-convex lens 25, that is, the beam of the light beam including the reproduction light beam Lr and the recording light beam Lw is gradually focused, and at the same time, each light beam Lr,
The central axes lr and lw of Lw gradually diverge from each other. This combined light beam is transmitted through the plano-convex lens 25 and is incident on a beam splitter 27 integrally attached to the exit surface. The combined light beam incident on the beam splitter 27 is split into light beams LA and LB having substantially the same light intensity at the joint surface.

接合面で反射された光ビームLAは焦点制御信号を得る
ために利用される。また透過された光ビームは、トラッ
キング制御信号及び情報再生信号を得るために利用され
る。
The light beam LA reflected from the bonding surface is used to obtain a focus control signal. The transmitted light beam is used to obtain a tracking control signal and an information reproduction signal.

ビームスプリッタ27で反射される光ビームについてさ
らに詳細に述べると、ビームスプリッタ27の接合面で反
射される光ビームLAに含まれる再生用光ビームLr及び記
録用光ビームLwは、徐々にそのビーム断面が小さくされ
ると同時に、その中心軸lr、lwが互いに広がる。そのた
め、合成された光ビームLAは、それを構成する光ビーム
Lr、Lwがそれぞれ集束されるにしたがって、個々の再生
用光ビームLr及び記録用光ビームLwに徐々に分離され
る。再生用光ビームLrの中心軸lrを境にしてその略半分
の光路上には、ナイフエッジ29が配置され、それによっ
て光ビームの略半分の光路が遮蔽される。そのためナシ
フエッジ29で遮蔽されない再生用光ビームLrのみが徐々
に集束されて光路上に配置された光検出器20上に集光さ
れる。なお、このとき光検出器20は、その検出領域上に
照射される光ビームのビームスポットが合焦時において
最少となるように予め設置され、また同時にその大きさ
はその検出器面を含む面における再生用光ビームLrの中
心軸と記録用光ビームLwの中心軸との間隔に応じて設定
されている。光検出器20上に照射された光ビームは、そ
の各光検出領域で電気信号に変換され所定の方法で処理
される。即ち、光検出器20上に照射されるビームスポッ
トの位置変化を検出することによってフォーカッシング
エラー信号即ち、焦点のぼけ量に相当する信号が発生さ
れ、そのトラッキングエラー信号に応じてボイスコイル
モータ50に電流が供給されて対物レンズ14がその光軸方
向に駆動されて光ビームが合焦状態に維持される。尚、
他方の記録用光ビームLwは、たとえば、ナイフエッジ29
によってその一部が遮蔽された状態で光検出器20上に照
射されずに透過される。
The light beam reflected by the beam splitter 27 will be described in further detail.The reproducing light beam Lr and the recording light beam Lw included in the light beam LA reflected at the joint surface of the beam splitter 27 gradually show the beam cross section. Is reduced, and at the same time, the central axes lr and lw expand. Therefore, the combined light beam LA is
As Lr and Lw are respectively focused, they are gradually separated into individual reproduction light beams Lr and recording light beams Lw. A knife edge 29 is disposed on an optical path approximately half of the center axis lr of the reproduction light beam Lr as a boundary, thereby blocking approximately half the optical path of the light beam. Therefore, only the reproduction light beam Lr not blocked by the Nassif edge 29 is gradually focused and condensed on the photodetector 20 arranged on the optical path. At this time, the photodetector 20 is set in advance so that the beam spot of the light beam irradiated on the detection area is minimized at the time of focusing, and at the same time, the size thereof is a surface including the detector surface. Are set in accordance with the distance between the central axis of the reproducing light beam Lr and the central axis of the recording light beam Lw. The light beam irradiated on the photodetector 20 is converted into an electric signal in each of the light detection areas and processed by a predetermined method. That is, by detecting a change in the position of the beam spot irradiated on the photodetector 20, a focusing error signal, that is, a signal corresponding to the amount of defocus is generated, and the voice coil motor 50 is driven in accordance with the tracking error signal. And the objective lens 14 is driven in the direction of its optical axis to maintain the light beam in focus. still,
The other recording light beam Lw is, for example, a knife edge 29
The light is transmitted without being irradiated onto the photodetector 20 in a state where a part thereof is shielded.

一方、ビームスプリッタ27を透過された合成光ビーム
LBについて詳細に説明すると、透過された合成光ビーム
LBは、反射された光ビームLAと同様に、そこに含まれる
再生用光ビームLr及び記録用光ビーム光Lwのビーム断面
が徐々に小さくされるに従って、その中心軸lr、lwが互
いに広がる。そのため、合成された光ビームLAは、それ
を構成する光ビームLr、Lwがそれぞれ集束されるに従っ
て個々の再生用光ビームLr及び記録用光ビームLwに徐々
に分離される。分離された再生用光ビームの光路上には
光ビームを光ディスク上の所定のトラック上に維持する
ためのトラッキングガイド信号及び情報再生信号を検出
するための光検出器45が配置されている。尚、光検出器
45は、その検出領域に所定の面積を有する円形状のビー
ムスポットが照射されるように予め設定され、また同時
にその検出領域の大きさは、その検出器面を含む面にお
ける再生用光ビームLrの中心軸lrと記録用光ビームLwの
中心軸lwとの間隔に応じて設定されている。換言する
と、光検出器45は、その大きさが再生用光ビームのみが
照射される範囲内、すなわち記録用の光ビームが照射さ
れない範囲内に設定され、また同時にその光軸方向の位
置が、光検出器上に照射される再生光ビームのビームス
ポットを利用して正確にトラッキング制御可能な範囲内
に設定されている。
On the other hand, the combined light beam transmitted through the beam splitter 27
To explain LB in detail, the transmitted synthetic light beam
As with the reflected light beam LA, the center axes lr and lw of the LB expand with each other as the beam cross-sections of the reproducing light beam Lr and the recording light beam Lw are gradually reduced. Therefore, the combined light beam LA is gradually separated into individual reproduction light beams Lr and recording light beams Lw as the constituent light beams Lr and Lw are respectively focused. A photodetector 45 for detecting a tracking guide signal for maintaining the light beam on a predetermined track on the optical disk and an information reproduction signal is arranged on the optical path of the separated light beam for reproduction. In addition, photo detector
45 is set in advance so that the detection area is irradiated with a circular beam spot having a predetermined area, and at the same time, the size of the detection area is set to the reproduction light beam Lr on the surface including the detector surface. Is set in accordance with the distance between the center axis lr of the recording light beam Lw and the center axis lw of the recording light beam Lw. In other words, the photodetector 45 is set so that its size is within a range where only the reproduction light beam is irradiated, that is, within a range where the recording light beam is not irradiated, and at the same time, its position in the optical axis direction is It is set within a range where accurate tracking control is possible using the beam spot of the reproduction light beam irradiated on the photodetector.

トラッキング用の光検出器45で電気信号に変換された
光ビームは、所定の方法で処理されて駆動回路44からト
ラッキングエラー信号が発生される。発生されたトラッ
キングエラー信号に応じてボイスコイルモータ50に電流
が供給されて対物レンズ14がその光軸に垂直な面内で移
動されて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。更に又、光検出器45上の全検出領域で検
出された信号は信号処理回路43で加算されて情報再生信
号として利用される。
The light beam converted to an electric signal by the tracking photodetector 45 is processed by a predetermined method, and a driving circuit 44 generates a tracking error signal. An electric current is supplied to the voice coil motor 50 in response to the generated tracking error signal, and the objective lens 14 is moved in a plane perpendicular to the optical axis, whereby a predetermined track is tracked by the light beam. Further, the signals detected in all the detection areas on the photodetector 45 are added by the signal processing circuit 43 and used as an information reproduction signal.

尚、他方の分離された記録用光ビームLwは、集束され
た光検出器45に照射されずに通過される。
Note that the other separated recording light beam Lw passes through the focused photodetector 45 without being irradiated.

第2図及び第3図には、この発明の光情報処理装置の
マルチビーム光学ヘッドに備えられる焦点制御用の光検
出器20、トラッキング制御用の光検出器45の構造が示さ
れている。
FIGS. 2 and 3 show the structures of the photodetector 20 for focus control and the photodetector 45 for tracking control provided in the multi-beam optical head of the optical information processing apparatus of the present invention.

第2A図乃至第2C図には、光検出器20上の合焦時及び非
合焦時におけるビームスポット形状の変化が示されてい
る。
2A to 2C show changes in the beam spot shape on the photodetector 20 during focusing and when not focused.

焦点制御用の光検出器20は、ビームスプリッタ27で反
射された光ビームLAのうちの再生用光ビームLrの光路上
に配置され、光非検出領域としての縦方向(X方向)の
分割線22を挟んでその両側に形成された2つの光検出領
域20A及び20Bから構成される。対物レンズ14が光ディス
ク16に対して合焦状態にあるときに、光検出器の光非検
出領域22上には、最少のビームスポットSrが照射され
る。換言すると、光検出領域20Aの出力を、20Bの出力
をとすると、非検出領域としての分割線22の位置は、
合焦時においてフォーカッシングエラー信号(F・E信
号)が零に等しくなる位置、即ち、F・E={−}
=0の条件を満たす位置に設定される。
The focus control photodetector 20 is disposed on the optical path of the reproduction light beam Lr of the light beam LA reflected by the beam splitter 27, and serves as a vertical (X-direction) dividing line as a light non-detection area. It comprises two light detection areas 20A and 20B formed on both sides of the light detection area 22. When the objective lens 14 is in a focused state with respect to the optical disc 16, the minimum beam spot Sr is irradiated on the light non-detection area 22 of the photodetector. In other words, assuming that the output of the light detection area 20A is the output of 20B, the position of the dividing line 22 as the non-detection area is
The position where the focusing error signal (FE signal) becomes equal to zero at the time of focusing, that is, FE = {-}
= 0.

一方、例えば対物レンズ14が光ディスクに対して合焦
位置から離れた場合、光ディスクで反射される光ビーム
は合焦時よりもわずかに集束される。そのためナイフエ
ッジ29でその一部が遮蔽されて光検出器上に照射される
光ビームLrの集光点は、検出器よりも前方に移動され
る。そのため光検出器20上には第2C図に示されるような
ビームスポットが形成される。即ち、光検出領域20B上
にはその非検出領域22にその直線部が接するとともに、
合焦時よりも大きい径を有する半月型状のビームスポッ
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。
On the other hand, for example, when the objective lens 14 moves away from the in-focus position with respect to the optical disc, the light beam reflected by the optical disc is focused slightly more than at the time of focusing. Therefore, the focal point of the light beam Lr that is partially irradiated by the knife edge 29 and irradiated onto the photodetector is moved forward of the detector. Therefore, a beam spot as shown in FIG. 2C is formed on the photodetector 20. That is, the linear portion contacts the non-detection region 22 on the light detection region 20B,
A half-moon-shaped beam spot having a larger diameter than that at the time of focusing is formed. At this time, the focusing error signal is FE = {−} <0.

逆に、対物レンズ14が光ディスクに対し合焦位置より
も近づいた場合、光ディスクで反射される光ビームは合
焦時よりもわずかに発散される。そのためナイフエッジ
29でその一部が遮蔽されて光検出器上に照射される光ビ
ームLrの集光点は、検出器よりも後方に移動される。そ
のため光検出器20上には第2A図に示されるようなビーム
スポットが形成される。即ち、光検出領域20A上にはそ
の非検出領域22にその直線部が接するとともに、合焦時
よりも大きい径を有する半月型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 14 is closer to the optical disc than the in-focus position, the light beam reflected by the optical disc is diverged slightly more than at the time of focusing. Therefore knife edge
The condensing point of the light beam Lr, which is partially illuminated at 29 and illuminates the photodetector, is moved rearward of the detector. Therefore, a beam spot as shown in FIG. 2A is formed on the photodetector 20. That is, the linear portion contacts the non-detection region 22 on the light detection region 20A, and a half-moon-shaped beam spot having a diameter larger than that at the time of focusing is formed. At this time, the focusing error signal is
F · E = {−}> 0.

このように構成される光検出器の大きさは以下に記載
される条件に基づいて設定される。即ち、同一トラック
上に形成される再生用光ビームLr及び記録用光ビームLw
の各ビームスポットの間隔をd1、光ディスク上に光ビー
ムを照射する対物レンズ14の焦点距離をfO、レンズ6の
焦点距離をfDとするとき、光検出器20の検出領域と同一
平面上において、記録用光ビームLwの集光点と再生用光
ビームLrの集光点との間隔d3は、 d3=(fD/fO)×d1=md1 … であらわせる。(なおmは光学系の倍率を示す。)その
ため光検出器上で再生信号のみを光検出器上に照射する
ためには、光検出器の縦方向に延出する端部、すなわち
記録用光ビームの仮想集光点に接近する側の光検出器端
部と、再生用光ビームの集光点との間隔d2には常に以下
の関係が成立しなければならない。
The size of the photodetector thus configured is set based on the conditions described below. That is, the reproduction light beam Lr and the recording light beam Lw formed on the same track
When the distance between the respective beam spots is d1, the focal length of the objective lens 14 for irradiating a light beam onto the optical disk is f O , and the focal length of the lens 6 is f D , the detection area of the photodetector 20 is on the same plane. in the interval d3 between the focal point of the focal point and the reproduction light beam Lr of the recording light beam Lw is, d3 = (f D / f O) × d1 = md1 ... in it expressed. (Note that m indicates the magnification of the optical system.) Therefore, in order to irradiate only the reproduction signal onto the photodetector on the photodetector, the end of the photodetector extending in the vertical direction, ie, the recording light The following relationship must always be established between the distance d2 between the end of the photodetector on the side approaching the virtual focusing point of the beam and the focusing point of the reproduction light beam.

d3/d2 … 式,から d2<(fD/fO)×d1=md1 … の関係がある。d3 / d2 ... formula, from d2 <(f D / f O ) × d1 = md1 ... a relationship of.

この式に示されるように、仮想集光点に接近する側の
光検出器端部と、記録用光ビームの仮想集光点との間隔
d2は概略的にはd2<md1を満たすように設定されてい
る。これらの条件、すなわちd2<md1を満たす光検出器
を配置することによって記録用光ビームと再生用光ビー
ムとのクロストークが防止され、効率的な情報の読取り
又は再生がなされる。
As shown in this equation, the distance between the end of the photodetector on the side approaching the virtual focal point and the virtual focal point of the recording light beam
d2 is roughly set to satisfy d2 <md1. By arranging a photodetector that satisfies these conditions, that is, d2 <md1, crosstalk between the recording light beam and the reproducing light beam is prevented, and efficient reading or reproducing of information is performed.

より詳細に光検出器の大きさについて説明する。 The size of the photodetector will be described in more detail.

この発明の実施例においては、焦点制御信号を得る方
法として、ナイフエッジ法が利用されている。ナイフエ
ッジ法は、非点収差法のような焦点制御方法に比較して
光検出器上に合焦時に形成されるビームスポットのサイ
ズをより小さくすることができるため、光検出器20の製
造がより容易となる。即ち、従来利用されている非点収
差法を利用して焦点制御する際、合焦時において、光検
出器上にビーム径50μm以上のビームスポットが形成さ
れなければならない。それに応じて記録用及び再生用光
ビームの中心軸1r、1wは、クロストークを避けるために
光検出器の配置さるべき平面上において互いに100μm
以上離されなければならない。
In the embodiment of the present invention, a knife edge method is used as a method for obtaining a focus control signal. The knife edge method can reduce the size of the beam spot formed on the photodetector at the time of focusing as compared with a focus control method such as the astigmatism method. It will be easier. That is, when focus control is performed by using a conventionally used astigmatism method, a beam spot having a beam diameter of 50 μm or more must be formed on the photodetector at the time of focusing. Accordingly, the central axes 1r and 1w of the recording and reproducing light beams are 100 μm from each other on a plane where the photodetector is to be arranged in order to avoid crosstalk.
Must be separated.

それに対してこの発明に利用されているようにナイフ
エッジ法のような焦点検出方法においては、レンズ25の
焦点上に光検出器を配置するため、光検出器上に照射さ
れる光ビームのビームスポット径は、利用される光学径
の開口数NAと倍率m、及び光源の波長λによって定めら
れる最少値にされる。
On the other hand, in the focus detection method such as the knife edge method used in the present invention, since the photodetector is arranged on the focal point of the lens 25, the beam of the light beam irradiated on the photodetector is used. The spot diameter is set to the minimum value determined by the numerical aperture NA and magnification m of the optical diameter to be used and the wavelength λ of the light source.

即ち、記録媒体側を基準にしたレンズ系の開口数をNA
oとすると記録媒体上におけるビームスポット径W1は、W
1≒λ/NAOとなる。
That is, the numerical aperture of the lens system with respect to the recording medium side is set to NA
If o , the beam spot diameter W1 on the recording medium is W
1 ≒ λ / NA O.

レンズ系の倍率をmとすると、光検出器側を基準にし
たレンズ系の開口数NADは、NAD=NAO/mとなる。
When the magnification of the lens system is m, the numerical aperture NA D of the lens system relative to the optical detector side, the NA D = NA O / m.

このとき、光検出器上に照射される光ビームのビーム
スポット径W2は、W2=λ/NAD=mλ/NAOとなる。
At this time, the beam spot diameter W2 of the light beam irradiated on the photodetector is W2 = λ / NA D = mλ / NA O.

実用化されている光学径においては、一般に開口数N
A:0.4〜0.6、λ:600〜900nm、m:2〜10であるため、 例えば、NAO=0.5、λ=830nm、m=7とするとき光
検出器上のビームスポット径W2は、W2=mλ/NAO≒10
μmとなる。
For practical optical diameters, generally the numerical aperture N
A: 0.4 to 0.6, λ: 600 to 900 nm, and m: 2 to 10. For example, when NA O = 0.5, λ = 830 nm, and m = 7, the beam spot diameter W2 on the photodetector is W2 = Mλ / NA O ≒ 10
μm.

このように光ビームの像点に光検出器が配置される場
合、ビームスポットのサイズが非常に小さく形成され
る。そのため、微少間隔で分離される記録用及び再生用
光ビームを容易に分離して検出することができる。
When the photodetector is arranged at the image point of the light beam as described above, the size of the beam spot is formed very small. Therefore, the recording and reproducing light beams separated at minute intervals can be easily separated and detected.

他方、第3A図乃至第3C図には光検出器上の、非合トラ
ック時及び合トラック時におけるビームスポットが示さ
れている。トラッキング制御用の光検出器45は、ビーム
スプリッタを透過された光ビームLBのうちの再生用光ビ
ームLrの光路上に配置され、光非検出領域としての横方
向(Y方向)の分割線48を挟んでその両側に設けられた
2つの光光検出領域45A及び45Bから構成される。対物レ
ンズ14が光ディスク状の記録領域を定めるトラック上に
正確に形成された場合、すなわち合トラック状態におい
て、光検出器45上には第3B図に示されるように、その光
非検出領域48を中心として所定のビーム径を有する略円
形上のビームスポットSrが形成され、それと同時にトラ
ックで回折されて生じる帯状の影部が非検出領域48を中
心に形成される。換言すると、光検出領域45Aの出力を
、光検出領域45Bの出力をとすると、光非検出領域4
8の位置は、合トラック時においてトラッキングエラー
信号(T・E)が零に等しくなる位置、即ち、T・E=
{−}=0の条件を満たすように設定される。
On the other hand, FIGS. 3A to 3C show beam spots on the photodetector at the time of non-matching track and at the time of matching track. The tracking control photodetector 45 is disposed on the optical path of the reproduction light beam Lr of the light beam LB transmitted through the beam splitter, and serves as a horizontal (Y direction) dividing line 48 as a light non-detection area. And two light detection areas 45A and 45B provided on both sides thereof. When the objective lens 14 is accurately formed on the track that defines the recording area of the optical disk, that is, in the combined track state, the light non-detection area 48 is formed on the photodetector 45 as shown in FIG. 3B. A substantially circular beam spot Sr having a predetermined beam diameter is formed at the center, and at the same time, a band-shaped shadow portion generated by diffraction at the track is formed around the non-detection region 48. In other words, assuming that the output of the light detection area 45A is the output of the light detection area 45B,
The position 8 is a position where the tracking error signal (TE) is equal to zero at the time of tracking, that is, TE =
It is set so as to satisfy the condition of {−} = 0.

他方、例えば対物レンズ14が光ディスクに対して合ト
ラック位置から離れた場合、光検出器上には第3A図又は
第3C図に示されるような円形ビームスポットが形成され
る。即ち、トラックで回折されて生じる帯状の暗部は、
非検出領域としての分割線48に対して非対称にあらわれ
る。このときフォーカッシングエラ信号は、T・E<0
又はT・E>0となる。
On the other hand, for example, when the objective lens 14 moves away from the combined track position with respect to the optical disk, a circular beam spot is formed on the photodetector as shown in FIG. 3A or 3C. That is, the band-shaped dark part diffracted by the track is
It appears asymmetrically with respect to the dividing line 48 as a non-detection area. At this time, the focusing error signal is T ・ E <0.
Or, T · E> 0.

このように構成される光検出器45の設定位置は、下記
に記載される条件に基づいて設定される。即ち、上述し
たトラッキング制御信号を得るため、光検出器45は、照
射される光ビームのビームスポット径が特定の範囲内で
形成されるように、その光軸方向の位置が設定されてい
る。換言すると、光検出器45は、再生用光ビームLrのみ
が照射されるようにその大きさが設定されている。
The setting position of the photodetector 45 configured as described above is set based on the conditions described below. That is, in order to obtain the above-described tracking control signal, the position of the photodetector 45 in the optical axis direction is set so that the beam spot diameter of the irradiated light beam is formed within a specific range. In other words, the size of the photodetector 45 is set so that only the reproduction light beam Lr is irradiated.

より詳細に述べると、光検出器の光軸方向の位置は以
下に記載される条件に基づいて設定される。すなわち同
一トラック上に形成される再生用光ビームLr及び記録用
光ビームLwの各ビームスポットの間隔をd1、光ディスク
上に光ビームを照射する対物レンズの焦点距離をfO、レ
ンズ6の焦点距離をfD、光検出器45の検出面とレンズ6
の像点との間の光軸方向の距離をZとし、距離Zが焦点
距離fDに対して無視できるほど小さいとすると、光検出
器20の検出領域と同一平面上において、記録用光ビーム
Lwの焦光点と再生用光ビームLrの集光点との間隔d3は、 d3≒(fD/fO)×d1=md1 … であらわされる。
More specifically, the position of the photodetector in the optical axis direction is set based on the conditions described below. That is, the interval between the beam spots of the reproduction light beam Lr and the recording light beam Lw formed on the same track is d1, the focal length of the objective lens for irradiating the optical beam on the optical disk is f O , and the focal length of the lens 6 F D , the detection surface of the photodetector 45 and the lens 6
The distance along the optical axis between the image point and Z of the distance Z is a negligibly small with respect to the focal length f D, on the detection area and the same plane of the optical detector 20, the recording light beam
Distance d3 between Lw focal point and the focal point of the reproducing light beam Lr is represented by d3 ≒ (f D / f O ) × d1 = md1 ....

一方、このときの光検出器45の検出領域上に形成され
るビーム径Wは、レンズ6に入射される光ビームの径を
φとすると、 W=Z/fD×φであらわされる。 … 式及び式において、光検出器45の検出領域上に再
生用光ビームのみが照射されるようにするためには、 d3>W … でなければならない。即ち、上述した式、を式に
代入すると、光検出器45の検出面とレンズ6の像点との
間の光軸方向の距離Zは、 Z<(fD2/fO×(d1/φ) … を満たす範囲内に設置されなければならない。
On the other hand, the beam diameter W which is formed on the detection area of the photodetector 45 at this time, when the diameter of the light beam incident on the lens 6, phi, represented by W = Z / f D × φ . In the formulas and formulas, d3> W must be satisfied in order to irradiate only the reproducing light beam onto the detection area of the photodetector 45. That is, when substituting the above expression, to expression, the distance Z along the optical axis between the image point of the detection surface and the lens 6 of the optical detector 45, Z <(f D) 2 / f O × (d1 / φ) ... must be installed within the range that satisfies.

式においてφ=2fO・NAの関係を代入するときは
一般に、 Z<(m2d1)/(2・NA) … と書き改められる。(なおmは記録媒体側を基準にした
光学系の倍率、NAは対物レンズの開口数を示す。) 式に記載された範囲内に光検出器45が設置されるこ
とによって、再生用及び記録用光ビームは分離された状
態で光検出器45上に照射される。そのため、再生用及び
記録用光ビームLr、Lwのクロストークが防止されて正確
なトラッキング制御信号が検出される。
When substituting the relationship of φ = 2f O · NA in the equation, it is generally rewritten as Z <(m 2 d1) / (2 · NA). (Note that m is the magnification of the optical system with reference to the recording medium side, and NA is the numerical aperture of the objective lens.) By installing the photodetector 45 within the range described in the expression, the reproduction and recording are performed. The application light beam is irradiated on the photodetector 45 in a separated state. Therefore, crosstalk between the reproducing and recording light beams Lr and Lw is prevented, and an accurate tracking control signal is detected.

尚、この発明においてトラッキング制御及び焦点制御
なす場合、その焦点ぼけ開始時において光源からは所望
の光ビーム、例えば再生用光ビームのみが出射される。
第4A図乃至第4C図には、焦点制御動作の焦点ぼけ検出の
開始時にあらわれうる焦点制御用光検出器上での光ビー
ムスポット像が示されている。第4B図は合焦時における
ビームスポット像が示され、第4A図は対物レンズが情報
記録媒体から著しく遠のいた場合、第4C図は第4A図と同
一距離だけ対物レンズ情報記録媒体に著しく近付いた場
合のビームスポット像が示される。これらの光検出器で
検出される焦点ぼけ検出信号と焦点ぼけ量の関係は第5
図に示されている。
When tracking control and focus control are performed in the present invention, a desired light beam, for example, only a reproduction light beam is emitted from the light source at the start of the defocusing.
4A to 4C show light beam spot images on the focus control photodetector which may appear at the start of defocus detection in the focus control operation. FIG. 4B shows a beam spot image at the time of focusing, FIG. 4A shows a case where the objective lens is extremely far from the information recording medium, and FIG. The beam spot image in the case where the beam spot is turned on is shown. The relationship between the defocus detection signal detected by these photodetectors and the defocus amount is the fifth.
It is shown in the figure.

第5図に示されるように、焦点制御装置において検出
される焦点ぼけ検出信号は、焦点ぼけ検出が開始される
時、及び制御動作がなされている時に関係なく焦点ぼけ
量に対して対称的に現われる。換言すると、対物レンズ
が記録媒体に近付くときと遠ざかるときとの同じ焦点ぼ
け量を比較すると焦点ぼけ検出信号は、合焦時に対して
対称的に現れる。そのため対物レンズが一般的に焦点制
御可能な範囲内にない場合、即ち、焦点深度内に位置さ
れない場合であっても一方の光ビームの焦点ぼけ量に応
答して焦点制御動作の焦点ぼけの検出が開始、すなわち
初期動作がなされる。焦点制御動作の焦点ぼけの検出の
開始によって対物レンズが一定の焦点制御可能な範囲
内、即ち、焦点深度内に位置された後に、光源部材10か
ら記録用光ビームが発生されて情報の記録及び再生が同
時になされる。より詳細に述べると、焦点制御動作の始
動時において再生用光ビームを利用することによって対
物レンズはその初期位置から焦点深度内、すなわち両光
ビームが相互に影響されない範囲まで焦点が制御され、
その後に第2A図乃至第2C図に示されるような通常の焦点
制御動作がなされる。
As shown in FIG. 5, the defocus detection signal detected by the focus control device is symmetrical with respect to the defocus amount regardless of when the defocus detection is started and when the control operation is performed. Appear. In other words, when the same defocus amount is compared between when the objective lens approaches and goes away from the recording medium, the defocus detection signal appears symmetrically with respect to the in-focus state. Therefore, when the objective lens is not generally within the focus controllable range, that is, even when not positioned within the depth of focus, the defocus detection of the focus control operation is performed in response to the defocus amount of one light beam. Starts, that is, an initial operation is performed. After the detection of the defocus in the focus control operation starts, the objective lens is positioned within a certain focus controllable range, that is, within the depth of focus, and then the recording light beam is generated from the light source member 10 to record information and Playback takes place simultaneously. More specifically, by using the reproducing light beam at the start of the focus control operation, the objective lens is controlled in focus from its initial position to a depth of focus, that is, a range in which the two light beams are not influenced by each other,
Thereafter, a normal focus control operation as shown in FIGS. 2A to 2C is performed.

第6図には焦点制御用光検出器20及びトラッキング制
御用光検出器で検出された全信号の処理回路が示されて
いる。尚、第3図に示されるトラキング制御用光検出器
で検出された信号は、トラッキング制御のためのサーボ
信号として利用される一方、情報記録媒体上に形成され
た情報の再生信号として利用される。
FIG. 6 shows a processing circuit for processing all signals detected by the focus control photodetector 20 and the tracking control photodetector. The signal detected by the tracking control photodetector shown in FIG. 3 is used as a servo signal for tracking control, and is also used as a reproduction signal of information formed on an information recording medium. .

第6図において、光検出領域20Aの出力は増幅回路31A
に供給される。光検出領域20Bの出力は増幅回路31Bに供
給される。増幅回路31A及び増幅回路31Bからの出力信号
は、フォーカッシング制御信号をボイスコイルに供給す
るために利用される。即ち、増幅回路31Aの出力は差動
増幅器41の反転入力端に供給され、増幅回路31Bの出力
は差動増幅器41の非反転入力端に供給される。差動増幅
器41において光検出領域20Aの検出信号と光検出領域20B
の検出信号の加算結果とは比較され、その差信号に応じ
た出力即ち、フォーカス制御信号が駆動回路44に供給さ
れる。駆動回路44に供給されるフォーカスずれ検出信号
に応じて、対物レンズ16をその光軸方向に駆動するコイ
ル(図示しない)に電流がフィードバックされる。フィ
ードバックされた電流に応じて対物レンズ16が光軸方向
に駆動されて焦点ぼけが補正される。
In FIG. 6, the output of the light detection area 20A is an amplifier circuit 31A.
Supplied to The output of the light detection area 20B is supplied to the amplifier circuit 31B. Output signals from the amplifier circuits 31A and 31B are used to supply a focusing control signal to the voice coil. That is, the output of the amplifier circuit 31A is supplied to the inverting input terminal of the differential amplifier 41, and the output of the amplifier circuit 31B is supplied to the non-inverting input terminal of the differential amplifier 41. In the differential amplifier 41, the detection signal of the light detection area 20A and the light detection area 20B
Is compared with the result of addition of the detection signal, and an output corresponding to the difference signal, that is, a focus control signal is supplied to the drive circuit 44. In response to the focus shift detection signal supplied to the drive circuit 44, current is fed back to a coil (not shown) that drives the objective lens 16 in the optical axis direction. The objective lens 16 is driven in the direction of the optical axis in accordance with the fed back current, and the defocus is corrected.

一方、光検出領域45Aの出力は増幅回路31Cに供給され
る。光検出領域45Bの出力は増幅回路31Dに供給される。
この増幅回路31Cの出力及び増幅回路31Dの出力は、トラ
ッキング制御信号をボイスコイルに供給するために利用
される。すなわち増幅回路31Cの出力は差動増幅器42の
反転入力端に供給され、上記増幅回路31Dの出力は、差
動増幅器42の非反転入力端に供給される。差動増幅器42
において、上記光検出領域45Aの検出出力と光検出領域4
5Bの検出出力とが比較され、その差に応じた出力即ち、
トラッキングずれ検出信号が駆動回路44に供給される。
駆動回路44に供給されるトラッキング制御信号に応じて
対物レンズ16をその光軸に垂直な平面内で駆動するコイ
ルに(図示しない)電流がフィードバックされる。これ
により対物レンズ16が光軸に垂直な方向に駆動されてト
ラッキングずれが補正される。
On the other hand, the output of the light detection area 45A is supplied to the amplifier circuit 31C. The output of the light detection area 45B is supplied to the amplifier circuit 31D.
The output of the amplifier circuit 31C and the output of the amplifier circuit 31D are used to supply a tracking control signal to the voice coil. That is, the output of the amplifier circuit 31C is supplied to the inverting input terminal of the differential amplifier 42, and the output of the amplifier circuit 31D is supplied to the non-inverting input terminal of the differential amplifier 42. Differential amplifier 42
In the above, the detection output of the light detection area 45A and the light detection area 4
5B is compared with the detected output, and the output corresponding to the difference, that is,
The tracking shift detection signal is supplied to the drive circuit 44.
In response to a tracking control signal supplied to the drive circuit 44, a current (not shown) is fed back to a coil that drives the objective lens 16 in a plane perpendicular to the optical axis. Thereby, the objective lens 16 is driven in a direction perpendicular to the optical axis, and the tracking deviation is corrected.

さらに増幅回路31C乃至増幅回路31Dの出力、すなわち
光検出器45の全出力信号は、信号処理回路43で処理され
て情報の再生の為に利用される。
Further, outputs of the amplifier circuits 31C to 31D, that is, all output signals of the photodetector 45 are processed by the signal processing circuit 43 and used for reproducing information.

上に述べたこの発明の一実施例の焦点制御用光検出器
にはナイフエッジを利用した検出方法が記載されてい
る。しかしながら焦点検出をする他の方法が利用されて
もよい。他の検出方法を利用する際も、光ビームの像点
に光検出器を配置し、その寸法を特定の値に設定するこ
とによって2つの光ビームのクロストークが減少され、
安定な焦点制御信号を得ることができる。
In the above-described focus control photodetector according to one embodiment of the present invention, a detection method using a knife edge is described. However, other methods of focus detection may be used. When using other detection methods, the crosstalk between the two light beams is reduced by arranging the photodetector at the image point of the light beam and setting its size to a specific value.
A stable focus control signal can be obtained.

なお、この発明に光源部材10から出射された2つの光
ビームは、情報記録媒体の同一トラック上に照射され
て、記録動作の後即再生動作がなされるように設定され
ている。しかしながら、例えば並列する2つのトラック
上に情報を同時に記録又は再生するように光ビームが照
射されてもよい。また情報の消去及び記録を連続してな
すために利用されてもよい。
In the present invention, the two light beams emitted from the light source member 10 are set so that they are irradiated on the same track of the information recording medium, and the reproducing operation is performed immediately after the recording operation. However, for example, a light beam may be irradiated so as to record or reproduce information on two parallel tracks at the same time. Further, it may be used to continuously erase and record information.

さらにまたこの発明においては、再生用の光ビームLr
に対して光検出器20、45が設けられているが、原理的に
は他方の記録用の光ビームLwに対して光検出器20が設け
らてもよい。更にまた光検出器の形状も同様の効果もた
らす範囲内で変更されてもよい。
Furthermore, in the present invention, the light beam Lr for reproduction is
, The photodetectors 20 and 45 are provided, but in principle, the photodetector 20 may be provided for the other recording light beam Lw. Furthermore, the shape of the photodetector may be changed as long as a similar effect is obtained.

(発明の効果) この発明の光情報処理装置は、対物レンズの初期位置
から焦点ぼけの検出の開始時において、焦点ぼけ検出信
号の大きさが、対物レンズが、本来の位置と異なる位置
に位置しているような誤信号として発生されることが防
止され、対物レンズが焦点深度内に位置していない場合
でもあっても、焦点ぼけ量を正確に検出可能とする。
(Effect of the Invention) In the optical information processing apparatus according to the present invention, when the detection of the defocus is started from the initial position of the objective lens, the magnitude of the defocus detection signal is different from the original position of the objective lens. As a result, it is possible to prevent the occurrence of an erroneous signal and to accurately detect the amount of defocus even when the objective lens is not located within the depth of focus.

また、この発明の光情報処理装置によれば、再生信号
への記録用光ビームによるクロストークが低減される。
Further, according to the optical information processing apparatus of the present invention, crosstalk due to the recording light beam on the reproduction signal is reduced.

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

第1図はこの発明の一実施例の光情報処理装置に備えら
れるマルチビーム光学ヘッドの正面図、第2A図乃至第2C
図は光ビームの合焦状態及び非合焦状態におけるビーム
スポットの変化を示すこの発明の光情報処理装置に備え
られる光検出器の正面図、第3A図乃至第3C図は光ビーム
の合トラック状態及び非合トラック状態におけるビーム
スポットの変化を示すこの発明の光情報処理装置に備え
られる光検出器の正面図、第4A図乃至第4C図はこの発明
の焦点制御動作の焦点ぼけ検出の開始時にあらわれうる
焦点制御用光検出器上のビームスポット形状の変化を示
す図、第5図はこの発明の光情報処理装置に備えられる
焦点制御用光検出器で検出される焦点ぼけ検出信号(ト
ラッキングエラー信号)と焦点ぼけ量の関係を示す図、
第6図は第2図および第3図に記載した光検出器で検出
される全信号の処理方法を示す電気回路図、第7A図乃至
第7C図は従来の焦点制御動作の開始時にあらわれうる焦
点制御用光検出器上のビームスポット形状の変化を示す
図、第8図は従来の光情報処理装置に備えられる焦点制
御用光検出器で検出される焦点ぼけ検出信号(トラッキ
ングエラー信号)と焦点ぼけ量の関係を示す図である。 10……光源部材、10A……レーザダイオードアレー、12
……コリメータレンズ、14……対物レンズ、16……光デ
ィスク、16A……トラック、18……ビームスプリッタ、2
0……焦点制御用光検出器、20A、20B……光検出領域、2
2……光非検出領域(分割線)、25……平凸レンズ、27
……ビームスプリッタ、29……ナイフエッジ、31A〜31D
……増幅回路、41、42……差動増幅器、43……信号処理
回路、44……駆動回路、45……トラッキング用光検出
器、45A、45B……光検出領域、48……光非検出領域(分
割線)、Lr……再生用光ビーム、Lw……記録用ビーム、
lr……再生用光ビームの中心軸、lw……記録用光ビーム
の中心軸。
FIG. 1 is a front view of a multi-beam optical head provided in an optical information processing apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2C.
FIGS. 3A to 3C are front views of a photodetector provided in the optical information processing apparatus according to the present invention, showing a change of a beam spot in a focused state and a non-focused state of the light beam. FIGS. FIGS. 4A to 4C are front views of a photodetector provided in the optical information processing apparatus of the present invention, showing a change of a beam spot in a state and a non-matching track state. FIGS. FIG. 5 is a diagram showing a change in the shape of a beam spot on a focus control photodetector which may sometimes appear, and FIG. 5 is a defocus detection signal (tracking) detected by the focus control photodetector provided in the optical information processing apparatus of the present invention. A diagram showing a relationship between an error signal) and a defocus amount;
FIG. 6 is an electric circuit diagram showing a method of processing all signals detected by the photodetectors shown in FIGS. 2 and 3, and FIGS. 7A to 7C can appear at the start of a conventional focus control operation. FIG. 8 shows a change in the shape of a beam spot on a focus control photodetector. FIG. 8 shows a defocus detection signal (tracking error signal) detected by a focus control photodetector provided in a conventional optical information processing apparatus. FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between defocus amounts. 10… Light source member, 10A …… Laser diode array, 12
…… Collimator lens, 14… Objective lens, 16 …… Optical disk, 16A …… Track, 18 …… Beam splitter, 2
0: Focus control photodetector, 20A, 20B ... Light detection area, 2
2 ... Light non-detection area (dividing line), 25 ... Plano-convex lens, 27
…… Beam splitter, 29 …… Knife edge, 31A ~ 31D
…… Amplifier circuits, 41, 42 …… Differential amplifiers, 43 …… Signal processing circuits, 44 …… Drive circuits, 45… Tracking photodetectors, 45A, 45B …… Light detection areas, 48… Detection area (dividing line), Lr: light beam for reproduction, Lw: beam for recording,
lr: central axis of the reproducing light beam, lw: central axis of the recording light beam.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】記録媒体から情報を再生するために利用さ
れる第1の光ビーム、と前記記録媒体に情報を記録する
ために利用される第2の光ビームを出射するための手段
と、 前記第1及び第2の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前記第1及び第2の光ビームを集光
しながら分離するための集光分離手段と、 前記集光分離手段で分離された前記第1の光ビームを検
出するための第1の検出手段と、 この第1の検出手段の出力に応答して、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第1の
応答手段と、 前記集光分離手段で分離された前記第2の光ビームを検
出するための第2の検出手段と、 この第2の検出手段の出力に応答して前記記録媒体に対
する前記集束手段の前記光軸方向に垂直な面方向の位置
を調整する第2の応答手段と、 を備える光情報処理装置において、 前記第1の応答手段により前記集光手段を前記光軸方向
へ移動する焦点深度内への移動である焦点ぼけの検出の
開始は、前記第1の光ビームのみに応答して開始され、 前記集光手段は、合焦状態である時に、前記第1及び第
2の光ビームを、所定距離d1だけ離間され、それぞれ最
小ビームスポットに集光された第1及び第2のビームス
ポットととして前記記録媒体上に集光し、 前記第1の検出手段は、前記集光手段が合焦状態である
ときに、前記第1のビームの前記のビームスポットが形
成される焦点位置に対してd3で示される距離に、前記第
2の光ビームの前記第2のビームスポットがm倍の倍率
で形成されるとき、前記第2の光ビームの前記第2のビ
ームスポットからd2の距離に外縁部が設けられており、 前記第1の検出手段は、d3<d2、d2<md1で示される式
を満足する大きさの受光面を有することを特徴とする光
情報処理装置。
1. A means for emitting a first light beam used for reproducing information from a recording medium, and a second light beam used for recording information on the recording medium; Converging means for converging the first and second light beams on a recording medium; condensing and separating means for condensing and separating the first and second light beams from the recording medium. First detecting means for detecting the first light beam separated by the light condensing / separating means; and light of the focusing means with respect to the recording medium in response to an output of the first detecting means. First responding means for adjusting the position in the axial direction; second detecting means for detecting the second light beam separated by the light condensing / separating means; and an output of the second detecting means. In response to the optical axis of the focusing means with respect to the recording medium. An optical information processing apparatus comprising: a second response unit that adjusts a position in a straight plane direction; wherein the first response unit moves the light-collecting unit in a depth of focus that moves in the optical axis direction. The start of detection of a certain defocus is started in response to only the first light beam, and the condensing means shifts the first and second light beams by a predetermined distance d1 when in a focused state. And focused on the recording medium as first and second beam spots respectively focused on the minimum beam spot, wherein the first detecting means is in a focused state. Sometimes, the second beam spot of the second light beam is formed at a magnification of m times at a distance indicated by d3 with respect to the focal position where the beam spot of the first beam is formed. The second beam of the second light beam An outer edge portion is provided at a distance of d2 from the beam spot, and the first detecting means has a light receiving surface having a size satisfying the expressions of d3 <d2 and d2 <md1. Processing equipment.
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