JP2761791B2 - Optical recording device - Google Patents

Optical recording device

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JP2761791B2
JP2761791B2 JP2119470A JP11947090A JP2761791B2 JP 2761791 B2 JP2761791 B2 JP 2761791B2 JP 2119470 A JP2119470 A JP 2119470A JP 11947090 A JP11947090 A JP 11947090A JP 2761791 B2 JP2761791 B2 JP 2761791B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフォーカス誤差信号に従ってレーザビームス
ポットの焦点位置調節を行ないながら記録媒体に対して
情報の再生記録を行なう光記録装置に関する。より詳細
には、記録媒体から反射されたレーザビームの強度を検
出してフォーカス誤差信号を生成する為の技術に関す
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical recording apparatus that reproduces and records information on a recording medium while adjusting the focal position of a laser beam spot according to a focus error signal. More specifically, the present invention relates to a technique for detecting the intensity of a laser beam reflected from a recording medium and generating a focus error signal.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第3図に従来の光記録装置の一般的構成を示す。光記
録装置はレーザビームを出射する為の光源21と、レーザ
ビームを平行ビームにする為のコリメータレンズ22と、
光記録媒体23に平行レーザビームを集束させレーザビー
ムスポットを照射する為の対物レンズ24を含んでいる。
対物レンズ24は光記録媒体23に対して垂直方向に相対的
に駆動されレーザビームスポットの焦点位置調節を行な
う。この焦点位置調節はフォーカス誤差信号を用いたサ
ーボ系を介して行なわれ、いわゆるフォーカッシング制
御が行なわれる。光記録装置はさらにビームスプリッタ
25を有し、光記録媒体3からの反射光を入射光から分離
する。分離された反射光は集束レンズ26によって集束さ
れさらに偏光ビームスプリッタ27により2つの光路に分
割される。分割された一方の光路には第1の受光素子28
が配置されており受光した光の強度に応じて第1の検出
信号を出力する。又、分割された他方の光路には第2の
受光素子29が配置されており同様にして受光した光の強
度に応じて第2の検出信号を出力する。これら第1及び
第2の検出信号を処理する事により前述したフォーカス
誤差信号を生成する。偏光ビームスプリッタ27の分割面
を基準とした第1の受光素子28の光学距離と第2の受光
素子29の光学距離は異なっており、丁度レーザビームス
ポットの焦点位置が記録媒体23の表面に一致した時、両
受光素子によって受光される光の強度が等しくなる様に
設定されている。従って、両受光素子の検出信号の差分
を取る事により記録媒体23の表面に対するレーザビーム
スポットの焦点の位置誤差をモニタできる。
FIG. 3 shows a general configuration of a conventional optical recording apparatus. The optical recording device includes a light source 21 for emitting a laser beam, a collimator lens 22 for converting the laser beam into a parallel beam,
It includes an objective lens 24 for focusing a parallel laser beam on the optical recording medium 23 and irradiating a laser beam spot.
The objective lens 24 is driven in a direction perpendicular to the optical recording medium 23 to adjust the focal position of the laser beam spot. This focus position adjustment is performed via a servo system using a focus error signal, and so-called focusing control is performed. The optical recording device is further equipped with a beam splitter
25, and separates reflected light from the optical recording medium 3 from incident light. The separated reflected light is focused by a focusing lens 26 and further split into two optical paths by a polarizing beam splitter 27. The first light receiving element 28 is provided on one of the divided optical paths.
And outputs a first detection signal according to the intensity of the received light. A second light receiving element 29 is arranged on the other of the divided optical paths, and similarly outputs a second detection signal according to the intensity of the received light. The focus error signal described above is generated by processing the first and second detection signals. The optical distance of the first light receiving element 28 and the optical distance of the second light receiving element 29 are different from each other with respect to the division surface of the polarizing beam splitter 27, and the focal position of the laser beam spot exactly matches the surface of the recording medium 23. Then, the intensity of the light received by both light receiving elements is set to be equal. Therefore, the position error of the focal point of the laser beam spot with respect to the surface of the recording medium 23 can be monitored by taking the difference between the detection signals of the two light receiving elements.

第4図に一般的な受光素子28及び29の構成及び配置を
模式的に示す。一方の光路に配置された第1の受光素子
28は中央受光面Aおよび周辺受光面Cを有するとともに
反射レーザビームの受光量に応じて各々1次検出信号SA
及びSCを出力する。又、他方の光路に配置された第2の
受光素子29も同様な構造を有し中央受光面B及び周辺受
光面Dを有するとともに反射レーザビームの受光量に応
じて各々1次検出信号SB及びSDを出力する。
FIG. 4 schematically shows the configuration and arrangement of general light receiving elements 28 and 29. First light receiving element arranged in one optical path
Numeral 28 has a central light receiving surface A and a peripheral light receiving surface C, and each has a primary detection signal S A according to the amount of light received by the reflected laser beam.
And outputs the S C. The second light receiving element 29 arranged on the other optical path has the same structure, has a central light receiving surface B and a peripheral light receiving surface D, and also has a primary detection signal S B depending on the amount of light received by the reflected laser beam. And SD .

これら1次検出信号を処理してフォーカス誤差信号を
生成する為に、従来例えば単純差方式が採用されてい
た。この方式は、中央受光面から出力された一対の1次
検出信号SA及びSBの差に基いてフォーカス誤差信号を得
るものである。ところで、信号差SA−SBの絶対値はレー
ザビーム出力あるいは記録媒体表面の反射率の変動等に
より変化する。この変化があるとフォーカッシングの為
のサーボ系のループゲインが変動しサーボ系の動作が不
安定になる。この為従来から自動利得制御回路(以下AG
C回路という)を用いて、信号差SA−SCを反射レーザビ
ームの全体強度を表わす信号和SA+SBで規格化してい
た。即ち、AGC回路は(SA−SB)÷(SA+SB)の演算を
行なう事により実際のフォーカス誤差信号を生成してい
た。
Conventionally, for example, a simple difference method has been adopted to process these primary detection signals to generate a focus error signal. In this method, a focus error signal is obtained based on a difference between a pair of primary detection signals S A and S B output from a central light receiving surface. By the way, the absolute value of the signal difference S A -S B changes due to a change in the laser beam output or the reflectance of the recording medium surface. When this change occurs, the loop gain of the servo system for focusing changes and the operation of the servo system becomes unstable. For this reason, an automatic gain control circuit (hereinafter referred to as AG
The signal difference S A -S C was normalized by the signal sum S A + S B representing the overall intensity of the reflected laser beam. That is, the AGC circuit generates an actual focus error signal by performing an operation of (S A -S B ) ÷ (S A + S B ).

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

しかしながら上述した従来の単純差方式では正確なフ
ォーカス誤差信号が得られないという問題点があった。
即ち、この方式では受光素子の中央受光面から得られる
1次検出信号のみを利用しているので周辺受光面から得
られる1次検出信号に含まれるフォーカス誤差情報が切
捨てられており実際のレーザビームスポット焦点位置を
忠実にモニタできない。この問題点は、特に記録媒体と
して磁気カー効果を利用して情報の記録再生を行なう光
磁気記録媒体を用いた場合に顕著なる。光磁気記録媒体
の表面から反射されたレーザビームスポットは磁気カー
効果によりその偏光面が情報の内容に応じて回転する。
このカー回転角の影響によって偏光ビームスプリッタの
分割率が変動しいわゆる光磁気フラレが生ずる。この光
磁気フラレによる影響は主として周辺受光面に表われる
ので、この点を考慮したフォーカス誤差信号生成方式が
必要となる。
However, the conventional simple difference method described above has a problem that an accurate focus error signal cannot be obtained.
That is, in this method, since only the primary detection signal obtained from the central light receiving surface of the light receiving element is used, focus error information included in the primary detection signal obtained from the peripheral light receiving surface is discarded, and the actual laser beam The spot focus position cannot be monitored faithfully. This problem is particularly remarkable when a magneto-optical recording medium that records and reproduces information by utilizing the magnetic Kerr effect is used as the recording medium. The polarization plane of the laser beam spot reflected from the surface of the magneto-optical recording medium rotates according to the content of information due to the magnetic Kerr effect.
Due to the influence of the Kerr rotation angle, the division ratio of the polarization beam splitter fluctuates, and so-called magneto-optical blur occurs. Since the influence of this magneto-optical fringe mainly appears on the peripheral light receiving surface, a focus error signal generation method taking this point into consideration is required.

かかる方式として例えば密度差方式が提案されてい
る。密度差方式は1次検出信号SAないしSDを論理式SA/
(SA+SC)−SB/(SB+SD)に従って処理しフォーカス
誤差信号を生成するものである。しかしながら、この密
度差方式による演算処理は従来の単純差方式の様に単一
のAGC回路で実行する事ができず、高価なAGC回路を二重
に使わなければならないという問題点がある。
As such a method, for example, a density difference method has been proposed. Density difference method is primary detection signal S A to the logic of S D type S A /
Processing is performed according to (S A + S C ) −S B / (S B + S D ) to generate a focus error signal. However, the arithmetic processing by the density difference method cannot be executed by a single AGC circuit unlike the conventional simple difference method, and there is a problem that an expensive AGC circuit must be used twice.

本発明は上述した単純差方式及び密度差方式の問題点
に鑑み、周辺受光面から出力される1次検出信号を含む
検出信号を単一のAGC回路で処理する事によりフォーカ
ス誤差信号を生成する為のより改良された方式を提供す
る事を第1の目的とする。
In view of the above-described problems of the simple difference method and the density difference method, the present invention generates a focus error signal by processing a detection signal including a primary detection signal output from a peripheral light receiving surface with a single AGC circuit. It is a first object to provide a more improved system for this purpose.

ところで周辺受光面から出力された1次検出信号を考
慮に入れたフォーカス誤差信号生成方式は正確且つ忠実
なフォーカス誤差信号が得られる為サーボループを介し
てレーザビームスポットの自動焦点追従制御に適してい
るが、必ずしもレーザビームスポット焦点位置の初期合
わせ込みに適しているとはいえない。そこで、本発明は
レーザビームスポットの焦点位置の初期合わせ込み動作
と合わせ込んだ後の自動焦点追従動作を連続して円滑に
行なう事のできる改良されたフォーカス誤差信号生成方
式を提供する事を第2の目的とする。
The focus error signal generation method taking into account the primary detection signal output from the peripheral light receiving surface is suitable for automatic focus tracking control of a laser beam spot via a servo loop because an accurate and faithful focus error signal can be obtained. However, it is not necessarily suitable for the initial alignment of the focal position of the laser beam spot. Therefore, the present invention provides an improved focus error signal generation method capable of continuously and smoothly performing an initial focusing operation of a focus position of a laser beam spot and an automatic focus following operation after the focusing. This is the purpose of 2.

〔問題点を解決する為の手段〕[Means to solve the problem]

上述した本発明の第1の目的を達成する為に、光記録
装置は記録媒体により反射されたレーザビームを2つの
光路に分割する光学部材を有する。分割された一方の光
路には一方の受光素子が配置されており中央受光面A及
び周辺受光面Cを有するとともに反射レーザビームの受
光量に応じて各々1次検出信号SA及びSCを出力する。
又、分割された他方の光路中において一方の受光素子と
は異なった光学距離に他方の受光素子が配置されてい
る。他方の受光素子も同様に中央受光面B及び周辺受光
面Dを有するとともに反射レーザビームの受光量に応じ
て各々1次検出信号SB及びSDを出力する。さらに、一対
の差動入力端子を有するAGC回路を備えており、一方の
入力端子に入力された2次検出信号X及び他方の入力端
子に入力された2次検出信号Yに対して演算処理を行な
いフォーカス誤差信号X−Y/X+Yを出力する。該受光
素子と該AGC回路の間には分配手段が続されており所定
の論理式に従って1次検出信号SA,SB,SC及びSDをAGC回
路の一対の差動入力端子に分配し所定の2次検出信号X
及びYを合成する。所定の論理式としては以下に示され
るものが用いられる。
In order to achieve the first object of the present invention, the optical recording device has an optical member for dividing a laser beam reflected by a recording medium into two optical paths. One light receiving element is disposed in one of the divided optical paths, has a central light receiving surface A and a peripheral light receiving surface C, and outputs primary detection signals S A and S C according to the amount of light received by the reflected laser beam. I do.
Further, the other light receiving element is disposed at an optical distance different from that of the one light receiving element in the other divided optical path. The other light receiving element also outputs each primary detection signals S B and S D in response to the received light amount of the reflected laser beam which has a central light receiving surface B and the peripheral light receiving surface D as well. Further, an AGC circuit having a pair of differential input terminals is provided, and arithmetic processing is performed on the secondary detection signal X input to one input terminal and the secondary detection signal Y input to the other input terminal. And outputs a focus error signal XY / X + Y. Distribution means is continued between the light receiving element and the AGC circuit, and distributes the primary detection signals S A , S B , S C and S D to a pair of differential input terminals of the AGC circuit according to a predetermined logical expression. A predetermined secondary detection signal X
And Y are synthesized. The following formula is used as the predetermined logical formula.

X=SA+(2K−1)SB+2KSD Y=SB+(2K−1)SA+2KSC (但しKは補正定数) この論理式からも明らかなように、2次検出信号和X
+Yは1次検出信号和SA+SB+SC+SDに比例する様にな
っている。即ち、X+Y=2K(SA+SB+SC+SD)となっ
ている。
X = S A + (2K−1) S B + 2KS D Y = S B + (2K−1) S A + 2KS C (where K is a correction constant) As is clear from this logical expression, the sum of the secondary detection signals is obtained. X
+ Y is proportional to the sum of the primary detection signals S A + S B + S C + S D. That is, X + Y = 2K (S A + S B + S C + S D ).

上述した本発明の第2の目的を達成する為に、光記録
装置は第1の目的を達成する為の光記録装置と同様な一
対の受光素子及び単一のAGC回路を具備している。受光
素子とAGC回路の間には分配手段が接続されており、選
択可能な論理式に従って、1次検出信号SA,SB,SC及びSD
をAGC回路の一対の差動入力端子に分配し2次検出信号
X及びYを合成する。該分配手段を制御する為に切換手
段が接続されており、レーザビームスポット焦点位置の
初期合わせ込み動作時と合わせ込んだ後の自動焦点追従
動作時において異なった論理式を選択する様になってい
る。即ち、該分配手段は焦点位置の初期合わせ込み動作
時においては以下の論理式(1)に従って1次検出信号
の分配を行ない、合わせ込んだ後の自動焦点追従動作時
においては以下の論理式(2)に従って1次検出信号の
分配を行なう。
In order to achieve the above-described second object of the present invention, the optical recording apparatus includes a pair of light receiving elements and a single AGC circuit similar to the optical recording apparatus for achieving the first object. Distributing means is connected between the light receiving element and the AGC circuit, and the primary detection signals S A , S B , S C and S D according to a selectable logical expression.
Is distributed to a pair of differential input terminals of the AGC circuit to synthesize the secondary detection signals X and Y. Switching means is connected to control the distributing means, so that different logical expressions are selected during the initial focusing operation of the laser beam spot focal position and during the automatic focus following operation after the focusing. I have. That is, the distributing means distributes the primary detection signal in accordance with the following logical expression (1) during the initial focusing operation of the focal position, and performs the following logical expression (in the automatic focusing operation after the focusing). The primary detection signal is distributed according to 2).

〔作用〕 本発明の第1の側面によれば、一対の受光素子の中央
受光面及び周辺受光面から出力された1次検出信号SA
いしSDは所定の論理式に従って分配され一対の2次検出
信号X及びYに変換される。一対の2次検出信号は単一
のAGC回路によって演算処理されフォーカス誤差信号が
得られる。全ての受光面から得られる位置検出信号に基
いて単一のAGC回路により正確且つ忠実なフォーカス誤
差信号が生成される。加えて、2次検出信号の信号和は
1次検出信号の信号和即ち全受光量に比例している為極
めて完全なAGC動作を行なう事ができる。
[Operation] According to the first aspect of the present invention, the primary detection signals S A to S D output from the central light receiving surface and the peripheral light receiving surface of the pair of light receiving elements are distributed according to a predetermined logical formula to form a pair of two light receiving elements. It is converted into the next detection signals X and Y. A pair of secondary detection signals are arithmetically processed by a single AGC circuit to obtain a focus error signal. An accurate and faithful focus error signal is generated by a single AGC circuit based on the position detection signals obtained from all the light receiving surfaces. In addition, since the signal sum of the secondary detection signals is proportional to the signal sum of the primary detection signals, that is, the total amount of received light, an extremely complete AGC operation can be performed.

本発明の第2の側面によれば、分配手段はレーザビー
ムスポット焦点位置の初期合わせ込み動作時においては
前述した論理式(1)に従って1次検出信号の分配を行
ないいわゆる単純誤差方式によるフォーカス誤差信号を
生成する様にしている。このフォーカス誤差信号は合焦
点以外の部分において極性の反転がない為焦点位置の初
期合わせ込みを極めて円滑に行なう事ができる。続い
て、初期合わせ込みが行なわれた後には、分配手段は異
なった論理式(2)を選択して自動焦点追従動作に入
る。前述した様に、論理式(2)に従って合成されたフ
ォーカス誤差信号は忠実且つ正確であるとともに安定的
にAGC回路を動作させる事ができる。
According to the second aspect of the present invention, the distributing means distributes the primary detection signal in accordance with the above-described logical expression (1) during the initial adjustment operation of the focal position of the laser beam spot, so that the focus error is obtained by a so-called simple error method. A signal is generated. Since the focus error signal has no polarity reversal in a portion other than the focal point, the initial adjustment of the focal position can be performed extremely smoothly. Subsequently, after the initial alignment has been performed, the distribution means selects a different logical expression (2) and enters the automatic focus tracking operation. As described above, the focus error signal synthesized according to the logical expression (2) is faithful and accurate, and the AGC circuit can be operated stably.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下図面に従って本発明の好適な実施例を詳細に説明
する。第1図Aは本発明にかかる光記録装置に内蔵され
るフォーカス誤差信号回路の構成を示す模式的回路図で
ある。他の光学的構成部分は第3図に示す構成と同様で
あるのでその詳細な説明を省略する。図示する様に、フ
ォーカス誤差信号回路は図示しない偏光ビームスプリッ
タにより分割された一方の光路に配置されている第1の
受光素子1を有する。受光素子1は中央受光面Aを有し
反射レーザビームの受光量に応じて1次検出信号SAを出
力する。又、中央受光面Aを囲む様に周辺受光面Cを有
し同様に反射レーザビームの受光量に応じて1次検出信
号SCを出力する。分割された他方の光路には第2の受光
素子2が配置されている。偏光ビームスプリッタの分割
面を基準とした受光素子2の光路長は受光素子1と異な
る様に配置されている。受光素子2も同様に中央受光面
Bとそれを囲む周辺受光面Dを有する。中央受光面Bか
らは反射レーザビームの受光量に応じた検出信号SBが出
力され、周辺受光面Dからも反射レーザビームの受光量
に応じた1次検出信号SDが出力される。本フォーカス誤
差信号回路はさらにAGC回路3を備えている。AGC回路3
は一対の差動入力端子を有しており一方の入力端子に入
力された2次検出信号X及び他方の入力端子に入力され
た2次検出信号Yに対してX−Y/X+Yの演算式に基く
信号処理即ち自動利得制御処理を行ないフォーカス誤差
信号FESを出力する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1A is a schematic circuit diagram showing a configuration of a focus error signal circuit built in an optical recording apparatus according to the present invention. The other optical components are the same as those shown in FIG. 3 and will not be described in detail. As shown in the figure, the focus error signal circuit has a first light receiving element 1 arranged on one optical path divided by a polarizing beam splitter (not shown). The light receiving element 1 has a central light receiving surface A and outputs a primary detection signal S A according to the amount of received reflected laser beam. Further, to output a primary detection signal S C depending on the amount of received similarly reflected laser beam has a peripheral light receiving surface C so as to surround the central light receiving surface A. The second light receiving element 2 is arranged on the other of the divided optical paths. The optical path length of the light receiving element 2 with respect to the division plane of the polarization beam splitter is arranged so as to be different from that of the light receiving element 1. Similarly, the light receiving element 2 has a central light receiving surface B and a peripheral light receiving surface D surrounding it. From the central light receiving surface B is output detection signal S B corresponding to the received light amount of the reflected laser beam, a primary detection signal S D corresponding to the received light amount of the reflected laser beam from the peripheral light receiving surface D is outputted. The focus error signal circuit further includes an AGC circuit 3. AGC circuit 3
Has a pair of differential input terminals, and computes XY / X + Y for a secondary detection signal X input to one input terminal and a secondary detection signal Y input to the other input terminal. , And outputs a focus error signal FES.

一対の受光素子1及び2とAGC回路3の間には分配手
段4が接続されている。分配手段4は所定の論理式に従
って1次検出信号SA,SB,SC及びSDを分配し所定の2次検
出信号X及びYを合成するものである。分配手段4は、
1次検出信号SAを1.0対0.5の比で分流する為の分流回路
5を有している。又1次検出信号SCを1.5の比で定倍す
る為の定倍回路6を有している。さらに、1次検出信号
SBを1.0対0.5の比で分流する為の分流回路7と1次検出
信号SDを1.5の比で定倍する為の定倍回路8を備えてい
る。加えて、分流又は定倍された1次検出信号を切換え
る為のスイッチ9ないし12と、分流、定倍あるいはスイ
ッチングされた1次検出信号を加える為の加算回路13な
いし16を具備している。
Distributing means 4 is connected between the pair of light receiving elements 1 and 2 and the AGC circuit 3. The distribution means 4 is for distributing the primary detection signals S A , S B , S C and S D in accordance with a predetermined logical formula and synthesizing predetermined secondary detection signals X and Y. The distribution means 4
A shunt circuit 5 for shunting the primary detection signal S A at a ratio of 1.0 to 0.5 is provided. And also it has a doubler circuit 6 for doubler primary detection signal S C at a ratio of 1.5. Furthermore, the primary detection signal
And a doubler circuit 8 for the doubler and shunt circuit 7 for diverting a ratio of the S B 1.0: 0.5 a primary detection signal S D in a ratio of 1.5. In addition, there are provided switches 9 to 12 for switching the divided or constant-multiplied primary detection signal and adders 13 to 16 for adding the divided, constant-multiplied or switched primary detection signal.

上述した分配手段4は前述した論理式(1)及び
(2)を切換えて一対の2次検出信号X及びYの合成を
行なう為のものであり、第1図Aに示す実施例は特に補
正定数Kを0.75に設定した場合を示す。K=0.75とする
事により分流比及び定倍比を互いに整数倍の関係とする
事ができ回路構成を単純化できるという利点がある。第
1図Aに示す状態においては、切換手段を構成する4個
のスイッチ9ないし12は論理式(2)を選択する様に制
御されており、論理式(2)に従って生成されるフォー
カス誤差信号FESによりレーザビームスポットの自動焦
点追従動作を実行する。
The above-mentioned distribution means 4 is for switching the above-mentioned logical expressions (1) and (2) to synthesize a pair of secondary detection signals X and Y, and the embodiment shown in FIG. The case where the constant K is set to 0.75 is shown. By setting K = 0.75, the shunt ratio and the constant magnification ratio can be set to an integral multiple of each other, and there is an advantage that the circuit configuration can be simplified. In the state shown in FIG. 1A, the four switches 9 to 12 constituting the switching means are controlled so as to select the logical expression (2), and the focus error signal generated in accordance with the logical expression (2) The automatic focus tracking operation of the laser beam spot is executed by FES.

これに対して第1図Bに示す状態においては、4個の
スイッチ9ないし12は論理式(1)を選択する様に切換
えられており、いわゆる単純差方式に従ってフォーカス
誤差信号FESを生成しレーザビームスポット焦点位置の
初期合わせ込みを行なうものである。
On the other hand, in the state shown in FIG. 1B, the four switches 9 to 12 are switched so as to select the logical expression (1). The initial adjustment of the beam spot focal position is performed.

次に上述したフォーカス誤差信号回路の動作を詳細に
説明する。第1図Aに示す様に、焦点位置の初期合わせ
込み動作が終了した後の自動焦点追従動作においては、
分流回路5により分流された1次検出信号SAの一方の成
分は加算回路13に入力される。又、分流回路7によって
分流された1次検出信号SBの一方の成分はスイッチ12を
介して加算回路14に入力される。さらに定倍回路8によ
って定倍された1次検出信号SDも加算回路14に入力され
る。加算回路14の出力は加算回路13の入力に接続されて
おりこの結果、AGC回路3の一方の入力端子には2次検
出信号X=SA+0.5SB+1.5SDが印加される。
Next, the operation of the above-described focus error signal circuit will be described in detail. As shown in FIG. 1A, in the automatic focus following operation after the initial focus position adjusting operation is completed,
One component of the primary detection signal S A shunted by the shunt circuit 5 is input to the addition circuit 13. Further, one component of the primary detection signal S B, which is shunted by the shunt circuit 7 is input to the adder 14 via the switch 12. Further, the primary detection signal SD multiplied by the multiplication circuit 8 is also input to the addition circuit 14. The output of the adder circuit 14 is connected to the input of the adder circuit 13 as a result, to one input terminal of the AGC circuit 3 secondary detection signal X = S A + 0.5S B + 1.5S D is applied.

分流回路7によって分流された1次検出信号SBの他方
の成分は加算回路16に入力されているとともに加算回路
16の出力はAGC回路の他方の入力端子に接続されてい
る。分流回路5によって分流された1次検出信号SAの他
方の成分はスイッチ11を介して加算回路15に入力されて
おり、又定倍回路6によって定倍された1次検出回路SC
も加算回路15に入力されている。加算回路15の出力はス
イッチ10を介して加算回路16に接続されている。この結
果、AGC回路3の他方の入力端子には2次検出信号Y=S
B+0.5SA+1.5SCが入力される。一般にAGC回路3におけ
る信号差X−Yは(SA−SB)−K〔(SA+SC)−(SB
SD)〕となり、中央検出信号のみならず周辺検出信号を
も考慮した忠実且つ正確なフォーカス誤差信号を出力で
きる。又、信号和X+Yは2K(SA+SB+SC+SD)となり
一対の受光素子1及び2によって受光された反射レーザ
ビームの全光量に比例している為、広範囲に亘って安定
したAGC演算処理を行なう事ができる。
The other components of the primary detection signal S B, which is shunted by shunt circuit 7 adder circuit together is input to the adder circuit 16
The output of 16 is connected to the other input terminal of the AGC circuit. The other component of the primary detection signal S A shunted by the shunt circuit 5 is input to the addition circuit 15 via the switch 11, and the primary detection circuit S C is multiplied by the doubling circuit 6.
Are also input to the adding circuit 15. The output of the addition circuit 15 is connected to the addition circuit 16 via the switch 10. As a result, the secondary input signal Y = S is applied to the other input terminal of the AGC circuit 3.
B + 0.5S A + 1.5S C is input. Generally, the signal difference XY in the AGC circuit 3 is (S A -S B ) -K [(S A + S C )-(S B +
S D )], and a faithful and accurate focus error signal can be output in consideration of not only the center detection signal but also the peripheral detection signal. Also, since the signal sum X + Y is 2K (S A + S B + S C + S D ) and is proportional to the total light amount of the reflected laser beam received by the pair of light receiving elements 1 and 2, a stable AGC operation over a wide range Processing can be performed.

次に第1図Bを参照して、自動焦点追従動作に入る前
の焦点位置初期合わせ込み動作を説明する。分流回路5
によって分流された1次検出信号SAの一方の成分は加算
回路13に入力され、又他方の成分もスイッチ11を介して
加算回路13の共通な入力端子に還流されている。この結
果、2次検出信号Xは1次検出信号SAを1.5倍にしたも
のとなる。又、分流回路7によって分流された1次検出
信号SBの一方の成分は加算回路16に印加され、又他方の
成分もスイッチ12に介して還流され同一の加算回路16に
印加される。この結果他方の2次検出信号Yは1次検出
信号SBを1.5倍にしたものとなる。この時、スイッチ9
及び10は開放されているので、各受光素子の周辺受光面
から出力される1次検出信号はAGC回路3の入力されな
い。AGC回路3において、2次検出信号の差は2K(SA−S
B)となり、同じく信号和はX+Y=2K(SA+SB)とな
る。AGC回路3はこの信号差を信号和で割っていわゆる
単純差方式に従いフォーカス誤差信号FESを出力する。
このフォーカス誤差信号に従って焦点位置の初期合わせ
込み動作が行なわれる。
Next, with reference to FIG. 1B, a description will be given of the initial focus position adjusting operation before the automatic focus tracking operation is started. Shunt circuit 5
One component of the primary detection signal S A shunted is input to the addition circuit 13, and the other component is also returned to the common input terminal of the addition circuit 13 via the switch 11. As a result, secondary detection signal X becomes that the primary detection signal S A to 1.5 times. Further, one component of the primary detection signal S B, which is shunted by shunt circuit 7 is applied to a summing circuit 16, and the other component is also refluxed through the switch 12 is applied to the same summing circuit 16. Consequently other secondary detection signal Y is assumed that the 1.5-fold primary detection signal S B. At this time, switch 9
And 10 are open, the primary detection signal output from the peripheral light receiving surface of each light receiving element is not input to the AGC circuit 3. In the AGC circuit 3, the difference between the secondary detection signals is 2K (S A -S
B ), and the signal sum becomes X + Y = 2K (S A + S B ). The AGC circuit 3 divides the signal difference by the signal sum and outputs a focus error signal FES according to a so-called simple difference method.
According to the focus error signal, an initial adjusting operation of the focus position is performed.

最後に第2図A及び第2図Bを参照して本発明に係る
フォーカス誤差信号生成方式の特徴を詳細に説明する。
第2図Aは第1図Aに示す状態で得られるフォーカス誤
差信号FESの変化を示すグラフであり、第2図Bは第1
図Bに示す状態で得られるフォーカス誤差信号FESの変
化を示すグラフである。何れのグラフにおいても、フォ
ーカス誤差信号は実線で示されており横軸は合焦点を基
準とした誤差量を示し、縦軸はフォーカス誤差信号の大
きさを示す。又点線は2次検出信号和の変化を示す。先
ず、焦点位置の初期合わせ込み時即ちフォーカスイン時
においては、第2図Bに示すフォーカス誤差信号が用い
られる。この誤差信号は合焦点を除いて極性の反転がな
くなだらかなスロープを持っている。従って、レーザビ
ームスポットを合焦点に滑らかに引込むのに適してい
る。この時、2次検出信号和X+Yは単純に一対の中央
1次検出信号SAとSBを加えたものではなく、前述した還
流により、1.5倍の比で増加させたものである。この様
に、予め2次検出信号和を増大させておくのは、論理式
の切換時において信号和が大きく変動しAGC回路が一瞬
暴れる事を防止する為である。
Finally, the features of the focus error signal generation method according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2A and 2B.
FIG. 2A is a graph showing a change in the focus error signal FES obtained in the state shown in FIG. 1A, and FIG.
3 is a graph showing a change in a focus error signal FES obtained in the state shown in FIG. B. In each of the graphs, the focus error signal is indicated by a solid line, the horizontal axis indicates the amount of error based on the focal point, and the vertical axis indicates the magnitude of the focus error signal. A dotted line indicates a change in the sum of the secondary detection signals. First, at the time of initial adjustment of the focus position, that is, at the time of focus-in, the focus error signal shown in FIG. 2B is used. This error signal has a gentle slope without polarity inversion except at the focal point. Therefore, it is suitable for smoothly drawing the laser beam spot to the focal point. At this time, the sum of the secondary detection signals X + Y is not simply a sum of the pair of central primary detection signals S A and S B but is increased by a factor of 1.5 by the above-mentioned reflux. The reason why the sum of the secondary detection signals is increased in advance in this way is to prevent the signal sum from fluctuating greatly at the time of switching of the logical formula, and to prevent the AGC circuit from rampaging for a moment.

フォーカスインの後には、第2図Aに示す誤差信号を
用いて自動焦点追従動作が行なわれる。第2図Aに示す
フォーカス誤差信号は中央検出信号と周辺検出信号の密
度差を利用して得られるので、合焦点付近において極め
て忠実且つ正確に誤差量をモニタする事ができる。特
に、光磁気媒体を利用した場合に生じる光磁気フラレ等
が存在する場合に有効である。又、第2図Aに示す誤差
信号の合焦点付近におけるゲイン即ち傾きは第2図Bに
示す誤差信号の合焦点付近におけるゲインと略々等しい
ので、論理式を切換えてもサーボ系が不安定となる事が
ないので好ましい。加えて、第2図Aに示す状態におい
ては、2次検出信号和が全ての1次検出信号の和に比例
しているので、合焦点を中心とした広い範囲で一定の値
を有しておりAGC回路が暴れる事がなく且つ広範囲でAGC
処理が可能である。最後に、第2図Bに示す状態から第
2図Aに示す状態に切換わる時、2次信号和の値は1.5
(SA+SB)から1.5(SA+SB+SC+SD)に変動するが、
予め第2図Bに示す状態で1.5倍の比率で増加されてい
るので、切換に伴なう信号和の変動を小さく抑える事が
できる。
After the focus-in, an automatic focus following operation is performed using the error signal shown in FIG. 2A. Since the focus error signal shown in FIG. 2A is obtained by utilizing the density difference between the central detection signal and the peripheral detection signal, it is possible to monitor the error amount very faithfully and accurately near the focal point. In particular, it is effective when there is magneto-optical flare generated when using a magneto-optical medium. Further, since the gain, that is, the inclination of the error signal near the focal point shown in FIG. 2A is substantially equal to the gain near the focal point of the error signal shown in FIG. 2B, the servo system is unstable even if the logical expression is switched. This is preferable because it does not occur. In addition, in the state shown in FIG. 2A, since the sum of the secondary detection signals is proportional to the sum of all the primary detection signals, it has a constant value over a wide range centered on the focal point. AGC circuit does not run out and AGC is wide
Processing is possible. Finally, when switching from the state shown in FIG. 2B to the state shown in FIG. 2A, the value of the secondary signal sum is 1.5.
It fluctuates from (S A + S B ) to 1.5 (S A + S B + S C + S D )
Since the ratio is increased by a factor of 1.5 in the state shown in FIG. 2B in advance, the fluctuation of the signal sum accompanying the switching can be reduced.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

上述した様に、本発明によれば一対の受光素子の中央
受光面及び周辺受光面から出力される全ての1次検出信
号を所定の論理式に従い分配して一対の2次検出信号を
合成し単一のAGC回路によりフォーカス誤差信号を生成
する様にしたので、簡単な構造で忠実なフォーカス誤差
信号を得る事ができるという効果がある。又、フォーカ
スインの時とフォーカスインの後において1次検出信号
分配の為の論理式を切換える事により円滑な焦点位置初
期合わせ込みとその後の自動焦点追従動作を有効に行な
う事ができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, all the primary detection signals output from the central light receiving surface and the peripheral light receiving surface of the pair of light receiving elements are distributed according to a predetermined logical formula to synthesize a pair of secondary detection signals. Since the focus error signal is generated by a single AGC circuit, there is an effect that a faithful focus error signal can be obtained with a simple structure. In addition, by switching the logical expression for primary detection signal distribution at the time of focus-in and after the focus-in, it is possible to effectively perform the initial focus position adjustment and the subsequent automatic focus tracking operation effectively. is there.

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

第1図Aは本発明にかかる光記録装置に内蔵されるフォ
ーカス誤差信号回路の模式的ブロック図であり、自動焦
点追従動作時を示し、第1図Bは同じく焦点位置初期合
わせ込み動作時を示す。第2図Aは第1図Aに示す動作
状態で得られるフォーカス誤差信号の変化を示すグラ
フ、第2図Bは同じく第1図Bに示す動作状態で得られ
るフォーカス誤差信号の変化を示すグラフ、第3図は光
記録装置の一般的光学構成を示すブロック図、及び第4
図は一対の受光素子の構成及び配置を示す模式的平面図
である。 1……第1の受光素子、2……第2の受光素子 3……AGC回路、4……分配手段 5……分流回路、6……定倍回路 7……分流回路、8……定倍回路 9〜12……スイッチ、13〜16……加算回路 21……レーザビーム光源、23……記録媒体 24……対物レンズ 27……偏光ビームスプリッタ
FIG. 1A is a schematic block diagram of a focus error signal circuit built in the optical recording apparatus according to the present invention, showing an automatic focus following operation, and FIG. Show. 2A is a graph showing a change in a focus error signal obtained in the operation state shown in FIG. 1A, and FIG. 2B is a graph showing a change in a focus error signal obtained in the operation state also shown in FIG. 1B. FIG. 3 is a block diagram showing a general optical configuration of an optical recording apparatus, and FIG.
The figure is a schematic plan view showing the configuration and arrangement of a pair of light receiving elements. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st light receiving element, 2 ... 2nd light receiving element 3 ... AGC circuit, 4 ... Distribution means 5 ... Dividing circuit, 6 ... Constant magnification circuit 7 ... Dividing circuit, 8 ... Constant Doubler circuit 9-12 Switch, 13-16 Adder circuit 21 Laser beam source 23 Recording medium 24 Objective lens 27 Polarizing beam splitter

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−94118(JP,A) 特開 昭61−156536(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 7/09 G11B 7/08Continuation of the front page (56) References JP-A-2-94118 (JP, A) JP-A-61-156536 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G11B 7 / 09 G11B 7/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】フォーカス誤差信号に従ってレーザビーム
スポットの焦点位置調節を行ないながら記録媒体に対し
て情報の記録再生を行なう光記録装置において、 記録媒体により反射されたレーザビームを2つの光路に
分割する光学部材と、 一方の光路に配置され中央受光面A及び周辺受光面Cを
有するとともに反射レーザビームの受光量に応じて各々
1次検出信号SA及びSCを出力する一方の受光素子と、 他方の光路中において一方の受光素子とは異なった光学
距離に配置され中央受光面B及び周辺受光面Dを有する
とともに反射レーザビームの受光量に応じて各々1次検
出信号SB及びSDを出力する他方の受光素子と、 一対の差動入力端子を有しており一方の入力端子に入力
された2次検出信号X及び他方の入力端子に入力された
2次検出信号Yに対して演算処理を行ないフォーカス誤
差信号X−Y/X+Yを出力するAGC回路と、 該受光素子と該AGC回路の間に接続されており下記の論
理式に従って1次検出信号SA,SB,SC及びSDを一対の差動
入力端子に分配し所定の2次検出信号X及びYを合成す
る事により2次検出信号和X+Yを1次検出信号和SA
SB+SC+SDに比例させる為の分配手段とを有する事を特
徴とする光記録装置。 X=SA+(2K−1)SB+2KSD Y=SB+(2K−1)SA+2KSC (但しKは補正定数)
1. An optical recording apparatus for recording / reproducing information on / from a recording medium while adjusting a focal position of a laser beam spot according to a focus error signal, wherein the laser beam reflected by the recording medium is divided into two optical paths. An optical member, one light-receiving element that has a central light-receiving surface A and a peripheral light-receiving surface C arranged in one optical path and outputs primary detection signals S A and S C according to the amount of light received by the reflected laser beam, each primary detection signals S B and S D in response to the received light amount of the reflected laser beam which has the other are arranged at different optical distances from the one light receiving element in the optical path central light receiving surface B and the peripheral light receiving surface D The other light-receiving element for output, and a secondary detection signal X having a pair of differential input terminals and input to one input terminal and a secondary detection signal input to the other input terminal An AGC circuit for performing arithmetic processing on the signal Y and outputting a focus error signal XY / X + Y; a primary detection signal S A , connected between the light receiving element and the AGC circuit, according to the following logical equation: S B , S C, and S D are distributed to a pair of differential input terminals, and predetermined secondary detection signals X and Y are combined to convert the secondary detection signal sum X + Y to the primary detection signal sum S A +
An optical recording apparatus having a distribution means for making the ratio proportional to S B + S C + S D. X = S A + (2K-1) S B + 2KS D Y = S B + (2K-1) S A + 2KS C (where K is a correction constant)
【請求項2】該分配手段は補正値K=0.75を代入した該
論理式に従って2次検出信号X及びYを合成する事を特
徴とする請求項1に記載の光記録装置。
2. The optical recording apparatus according to claim 1, wherein said distribution means synthesizes the secondary detection signals X and Y in accordance with the logical formula in which a correction value K = 0.75 is substituted.
【請求項3】フォーカス誤差信号に従ってレーザビーム
スポットの焦点位置調節を行いながら記録媒体に対して
情報の記録再生を行なう光記録装置において、 記録媒体により反射されたレーザビームを2つの光路に
分割する光学部材と、 一方の光路に配置され中央受光面A及び周辺受光面Cを
有するとともに反射レーザビームの受光量に応じて各々
1次検出信号SA及びSCを出力する一方の受光素子と、 他方の光路中において一方の受光素子とは異なった光学
距離に配置され中央受光面B及び周辺受光面Dを有する
とともに反射レーザビームの受光量に応じて各々1次検
出信号SB及びSDを出力する他方の受光素子と、 一対の差動入力端子を有しており一方の入力端子に入力
された2次検出信号X及び他方の入力端子に入力された
2次検出信号Yに対して演算処理を行ないフォーカス誤
差信号X−Y/X+Yを出力するAGC回路と、 該受光素子と該AGC回路の間に接続されており選択可能
な論理式に従って1次検出信号SA,SB,SC及びSDを一対の
差動入力端子に分配し2次検出信号X及びYを合成する
為の分配手段と、 該分配手段を制御し焦点位置の初期合わせ込み動作時と
合わせ込んだ後の自動焦点追従動作時において異なった
論理式を選択する為の切換手段とを有する光記録装置で
あって、 該分配手段は、焦点位置の初期合わせ込み動作時におい
ては以下の論理式(1)に従って1次検出信号の分配を
行ない、合わせ込んだ後の自動焦点追従動作時において
は以下の論理式(2)に従って1次検出信号の分配を行
なう事を特徴とする光記録装置。
3. An optical recording apparatus for recording and reproducing information on a recording medium while adjusting a focal position of a laser beam spot according to a focus error signal, wherein a laser beam reflected by the recording medium is divided into two optical paths. An optical member, one light-receiving element that has a central light-receiving surface A and a peripheral light-receiving surface C arranged in one optical path and outputs primary detection signals S A and S C according to the amount of light received by the reflected laser beam, each primary detection signals S B and S D in response to the received light amount of the reflected laser beam which has the other are arranged at different optical distances from the one light receiving element in the optical path central light receiving surface B and the peripheral light receiving surface D The other light-receiving element to be output, and a secondary detection signal X having a pair of differential input terminals and input to one input terminal and a secondary detection signal input to the other input terminal An AGC circuit that performs arithmetic processing on Y and outputs a focus error signal XY / X + Y; a primary detection signal S A , connected between the light receiving element and the AGC circuit and according to a selectable logical expression A distributing means for distributing S B , S C and S D to a pair of differential input terminals and synthesizing the secondary detection signals X and Y; An optical recording apparatus comprising: a switching unit for selecting a different logical expression during an automatic focus following operation after the focusing operation. An optical recording apparatus which distributes a primary detection signal according to (1) and distributes the primary detection signal according to the following logical formula (2) during an automatic focus following operation after the alignment.
【請求項4】該分配手段は以下の論理式(1)′及び
(2)′に従って1次検出信号の分配を行なう事を特徴
とする請求項3に記載の光記録装置。
4. The optical recording apparatus according to claim 3, wherein said distribution means distributes the primary detection signal according to the following logical expressions (1) 'and (2)'.
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