JPH02187929A - Optical head - Google Patents

Optical head

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Publication number
JPH02187929A
JPH02187929A JP464389A JP464389A JPH02187929A JP H02187929 A JPH02187929 A JP H02187929A JP 464389 A JP464389 A JP 464389A JP 464389 A JP464389 A JP 464389A JP H02187929 A JPH02187929 A JP H02187929A
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JP
Japan
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laser beam
optical
detection
light
focused
Prior art date
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Pending
Application number
JP464389A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Nakamura
裕一 中村
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Toshiba Corp
Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP464389A priority Critical patent/JPH02187929A/en
Publication of JPH02187929A publication Critical patent/JPH02187929A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Head (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To focus an optical system of an optical head by a simple and small- sized constitution by separating and focusing a laser beam from a storage medium to a first and a second laser beams by using a first and a second laser beams whose wavelength is different. CONSTITUTION:A first and a second laser beams whose wavelength is different from semiconductor lasers 5, 15 of an optical head are synthesized by a dichroic lens 11, passes through a beam splitter 13, etc. and irradiates an optical disk 1. A reflected laser beam from the disk 1 generated thereby transmits through the beam splitter 13 and separated and focused to a first and a second laser beams by a dichroic prism 23 and detected by photodetectors 27A, 27B, respectively, and detection outputs are compared. A distance from detection lenses 25A, 25B of the detectors 27A, 27B, respectively is set to a prescribed value in advance, and when a first and a second lasers are focused on the disk 1, spot images by a first and a second laser beams whose wave length is different and whose dispersion power is different become the same size. By such simple and small-sized constitution which requires no special optical system, focusing of an optical system of the optical head is executed.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〉 本発明は、情報記憶媒体へ情報の記憶又は読取を行うた
めに当該情報記憶媒体ヘレーザ光を射出する光学ヘッド
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an optical head that emits a laser beam to an information storage medium in order to store or read information on the information storage medium.

〈従来の技術) 大りの情報を記憶するための媒体として例えば光ディス
クが広く用いられている。また近年においては、情報を
再生するだけの再生専用形のみならず、追加記憶ができ
る追記形、又は繰り返し情報の記憶と消去ができる書換
可能形等の種々の光ディスクが提案されている。このよ
うな光ディスフにはトラックが形成され、このトラック
上にはデータ情報を記憶するための微細なビットが多数
形成されている。この微細なビットによるデータ情報を
記憶し、又は再生するために光学ヘッドからスポット状
のレーザ光を照射して行うようにしている。
<Prior Art> Optical disks, for example, are widely used as media for storing large amounts of information. In recent years, various types of optical discs have been proposed, including not only a reproduction-only type that only reproduces information, but also a write-once type that allows additional storage, and a rewritable type that allows information to be repeatedly stored and erased. Tracks are formed on such optical discs, and many minute bits for storing data information are formed on these tracks. In order to store or reproduce data information based on these minute bits, a spot-shaped laser beam is irradiated from an optical head.

ところで、光ディスクはその回転に伴って面振れを生じ
る場合があり、この而振れが生じた場合であってもスポ
ット状のレーザ光の焦点を合わせて正確に上記トラック
上ヘレーザ光を照射させるようにしている。
Incidentally, an optical disk may cause surface wobbling as it rotates, and even when this wobbling occurs, it is necessary to focus the spot-shaped laser beam to accurately irradiate the laser beam onto the track. ing.

第7図は従来の光学ヘッドとその周辺装置を示した構成
図であり、光ディスク101に対向して光学ヘッド10
3を配置している。半導体レーザ105から射出された
レーザ光107はコリメータレンズ109で平行光に変
換された後にビームスプリッタ113へ向う。このビー
ムスプリッタ113を透過したレーザ光が対物レンズ1
21を介して光ディスク101へ照射され、さらにこの
光ディスク101から反射した光は、対物レンズ]21
を介してビームスプリッタ113に向う。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a conventional optical head and its peripheral equipment.
3 is placed. Laser light 107 emitted from semiconductor laser 105 is converted into parallel light by collimator lens 109 and then directed to beam splitter 113 . The laser beam transmitted through this beam splitter 113 is transmitted through the objective lens 1.
The light that is irradiated onto the optical disc 101 via the optical disc 101 and further reflected from the optical disc 101 is transmitted through the objective lens ] 21
to the beam splitter 113 via.

このビームスプリッタ113を反射したレーザ光は1/
2波長板114及びレンズ120.122を介してビー
ムスプリッタ123へ与えられる。
The laser beam reflected by this beam splitter 113 is 1/
The light is applied to a beam splitter 123 via a two-wavelength plate 114 and lenses 120 and 122.

このビームスプリッタ123で分光された光の一部が検
出器127で検出され、演算増幅器129からトラッキ
ング信号、すなわち光ディスク101の半径方向の誤差
信号を取出すようにしている。
A portion of the light separated by the beam splitter 123 is detected by a detector 127, and a tracking signal, that is, an error signal in the radial direction of the optical disc 101 is extracted from an operational amplifier 129.

またビームスプリッタ123で分光された他の一部のレ
ーザ光はシリンドリカルレンズ126を介して検出器1
31へ与えられる。この検出器131からの検出情報に
基づいてフォーカスエラー信号、すなわち光ディスク1
01の信号面と光学ヘッド103の対物レンズ121と
の距離に係る誤差信号を取出すようにしている。
In addition, the other part of the laser beam separated by the beam splitter 123 passes through the cylindrical lens 126 to the detector 1.
Given to 31. Based on the detection information from this detector 131, a focus error signal is generated from the optical disc 1.
An error signal related to the distance between the signal plane of 01 and the objective lens 121 of the optical head 103 is extracted.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら第7図に示す従来例は、検出器131ヘレ
ーザ光を結像させる際にシリンドリカルレンズ126を
用いることにより合焦状態においてその断面が円となる
ように調整しており、このような光学的な調整に手間を
要した。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in the conventional example shown in FIG. 7, the cylindrical lens 126 is used when focusing the laser beam on the detector 131, so that the cross section is adjusted to be circular in the focused state. Therefore, such optical adjustment required a lot of effort.

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、シリンドリ
カルレンズ等の特別な光学系を用いることな(簡単な構
成によりコストの低減及び装置の小型化を図ることので
きる光学ヘッドを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical head that can reduce costs and miniaturize the device with a simple configuration (without using a special optical system such as a cylindrical lens). purpose.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために本発明が提供する光学ヘッド
は、第1のレーザ光を発生する第1の発光源と、この第
1の発光源から発生される第1のし〜ザ光とは波長の異
なる第2のレーザ光を発生する第2の発光源と、前記第
1及び第2の発光源から発光される第1及び第2のレー
ザ光を情報記憶媒体に導く光学手段と、前記情報記憶媒
体からの第1のレーザ光と第2のレーザ光とを分離する
分離手段と、この分離手段で分離された第1のレーザ光
を集束させる第1の光学手段と、この第1の光学手段で
集束された第1のレーザ光の光束径を検出する第1の検
出手段と、前記分N1手段で分離された第2のレーザ光
を集束させる、異なる波長に対する分散能が前記第1の
光学手段とは異なる第2の光学手段と、この第2の光学
手段で集束された第2のレーザ光の光束径を検出する第
2の検出手段と、前記第1及び第2の検出手段によって
検出された検出結果を比較することにより、前記光学手
段の前記情報記憶媒体に対する位置を検出する手段とを
具備したことを特徴とする。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, an optical head provided by the present invention includes a first light emitting source that generates a first laser beam, and a first light emitting source that generates a first laser beam. a second light emitting source that generates a second laser light having a different wavelength from the first laser light emitted from the source; and first and second laser light emitted from the first and second light emitting sources. an optical means for guiding a laser beam to an information storage medium, a separation means for separating a first laser beam and a second laser beam from the information storage medium, and a first laser beam separated by the separation means. a first optical means for focusing the first laser beam; a first detection means for detecting the beam diameter of the first laser beam focused by the first optical means; and a second laser beam separated by the N1 means. a second optical means for converging light and having a dispersion power for different wavelengths different from that of the first optical means; and a second optical means for detecting a beam diameter of a second laser beam focused by the second optical means. and means for detecting the position of the optical means with respect to the information storage medium by comparing the detection results detected by the first and second detection means.

(作用) 本発明は第1のレーザ光と、この第1のレーザ光とは波
長の異なる第2のレーザ光を光学手段によって情報記憶
媒体へ導く。次にこの情報記憶媒体を反射した第1のレ
ーザ光を分離手段で分離し、この分離された第1のレー
ザ光を第1の光学手段を用いて、第1の検出手段に向り
て集束し、その光束径を検出する。また第2のレーザ光
を異なる波長に対する分散能が前記第1の光学手段とは
異なる第2の光学手段を用いて第2の検出手段に向けて
集束し、その光束径を検出する。また、第1の検出手段
と第2の検出手段との双方の検出手段で検出され第1の
レーザ光と第2のレーザ光から得られる検出結果、例え
ば光束径を比較することにより前記光学手段の前記情報
記憶媒体に対する位置を正確に検出することができる。
(Function) The present invention guides a first laser beam and a second laser beam having a different wavelength from the first laser beam to an information storage medium by optical means. Next, the first laser beam reflected from this information storage medium is separated by a separating means, and the separated first laser beam is focused toward a first detecting means using a first optical means. and detect the diameter of the luminous flux. Further, the second laser beam is focused onto a second detection means using a second optical means having a dispersion power for different wavelengths different from that of the first optical means, and the diameter of the beam is detected. Further, the optical means can detect the detection result obtained from the first laser beam and the second laser beam by both the first detection means and the second detection means, for example, by comparing the luminous flux diameter. It is possible to accurately detect the position of the information storage medium with respect to the information storage medium.

(実施例) 以下図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に説明
する。
(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

まず第1図を参照して構成を説明する。First, the configuration will be explained with reference to FIG.

光ディスク1は情報が記憶される記m層1aと、ガラス
やポリカーボネート等の透明な部材でなるディスク基板
1bとを有している。またディスク曇板1bの上に形成
されている記憶層1aには、案内溝としてのトラックが
1.6μmの間隔で形成され、このトラック上にはデー
タ情報としての多数のビットが形成されている。
The optical disc 1 has a recording layer 1a in which information is stored, and a disc substrate 1b made of a transparent material such as glass or polycarbonate. Further, in the storage layer 1a formed on the disk cloud plate 1b, tracks as guide grooves are formed at intervals of 1.6 μm, and a large number of bits as data information are formed on these tracks. .

光ディスク1の下側には光学ヘッド3が配置されている
。この光学ヘッド3は半導体レーザ5を有している。半
導体レーザ5は第1のレーザ光7を発光するための第1
の発光源であり、このレーザ光7の波長λ1は例えば8
30/Inに設定されている。コリメータレンズ9は入
射したレーザ光7を平行光に変換してダイクロイックプ
リズム11へ出力する。
An optical head 3 is arranged below the optical disc 1. This optical head 3 has a semiconductor laser 5. The semiconductor laser 5 is a first laser beam 7 for emitting a first laser beam 7.
The wavelength λ1 of this laser beam 7 is, for example, 8
It is set to 30/In. The collimator lens 9 converts the incident laser beam 7 into parallel light and outputs it to the dichroic prism 11 .

また光学ヘッド3は半導体レーザ15を有している。半
導体レーザ15は第2のレーザ光17を発光するための
第2の発光源であり、このレーザ光17の波長λ2は例
えば650/I11に設定されている。コリメータレン
ズ19は入射したレーザ光17を平行光に変換してダイ
クロイックプリズム11へ出力する。
Further, the optical head 3 has a semiconductor laser 15. The semiconductor laser 15 is a second light source for emitting a second laser beam 17, and the wavelength λ2 of this laser beam 17 is set to, for example, 650/I11. The collimator lens 19 converts the incident laser beam 17 into parallel light and outputs it to the dichroic prism 11 .

ダイクロイックプリズム11はコリメータレンズ9から
入射したレーザ光7と、コリメータレンズ19から入射
したレーザ光17とを合成し、この合成したレーザ光を
ビームスプリッタ13へ出力する。
The dichroic prism 11 combines the laser beam 7 incident from the collimator lens 9 and the laser beam 17 incident from the collimator lens 19, and outputs the combined laser beam to the beam splitter 13.

ビームスプリッタ13は前記合成されたレーザ光を対物
レンズ21へ出力する。この対物レンズ21は入射した
レーザ光を収束させてビーム状のレーザ光を光ディスク
1の記憶層1aへ照射する。
The beam splitter 13 outputs the combined laser light to the objective lens 21. The objective lens 21 converges the incident laser light and irradiates the storage layer 1a of the optical disc 1 with a beam of laser light.

この対物レンズ21によって集束されたレーザ光は、光
ディスク1の記憶H1aを反射して再び対物レンズ21
を通りビームスプリッタ13へ与えられる。ビームスプ
リッタ13は記憶層1aからの反射光をダイクロイック
プリズム23へ出力する。
The laser beam focused by the objective lens 21 reflects the storage H1a of the optical disk 1 and returns to the objective lens 21.
and is applied to the beam splitter 13. Beam splitter 13 outputs the reflected light from storage layer 1a to dichroic prism 23.

ダイクロイックプリズム23は光ディスク1から入射し
た反射光に含まれる波長λ1のレーザ光と、波長λ2の
レーザ光とを分離し、波長λ盲のレーザ光を検出レンズ
25Aへ出力づるとともに、波長λ2のレーザ光を検出
レンズ25Bへ出力する。
The dichroic prism 23 separates the laser beam with the wavelength λ1 and the laser beam with the wavelength λ2 included in the reflected light incident from the optical disk 1, outputs the laser beam blind to the wavelength λ to the detection lens 25A, and outputs the laser beam with the wavelength λ2. The light is output to the detection lens 25B.

第1の光学手段である検出レンズ25Aは波長λ1のレ
ーザ光LAを第1の検出手段であるフォトディテクタ2
7Aへ向けて集束させる。同様に第2の光学手段である
検出レンズ25Bは波長λ2のレーザ光LBを第2の検
出手段であるフォトディテクタ27Bへ向けて集束させ
る。この検出レンズ25△と検出レンズ25Bはそれぞ
れ同一の材質の部材により形成され、光学的特性である
波長毎に光を分散する能力(以下、分散能という)が大
きくなるように形成されている。また第1及び第2のレ
ーザ光が光ディスク1の記憶層1aへ適切に焦点を合わ
せて照射されている場合には、フォトディテクタ27A
、27Bの双方の光束径が等しくなるような位置にこの
フォトディテクタ27A、27Bを配置している。
The detection lens 25A, which is the first optical means, passes the laser beam LA of wavelength λ1 to the photodetector 2, which is the first detection means.
Focus towards 7A. Similarly, the detection lens 25B, which is the second optical means, focuses the laser beam LB having the wavelength λ2 toward the photodetector 27B, which is the second detection means. The detection lens 25Δ and the detection lens 25B are each made of the same material, and are formed to have a large optical property of dispersing light for each wavelength (hereinafter referred to as dispersion ability). Further, when the first and second laser beams are properly focused and irradiated onto the storage layer 1a of the optical disc 1, the photodetector 27A
The photodetectors 27A and 27B are arranged at positions such that the diameters of the light beams of both the photodetectors 27A and 27B are equal.

次に第2図を参照して作用を説明する。Next, the operation will be explained with reference to FIG.

第2図は検出レンズ25Aを通ってフォトディテクタ2
7△に向けて集束するレーザ光LAと、検出レンズ25
Bを通ってフォトディテクタ27Bに向けて集束するレ
ーザ光LBとを模式的に同一の光軸上に示したものであ
る。
Figure 2 shows the photodetector 2 passing through the detection lens 25A.
Laser light LA focused toward 7△ and detection lens 25
The laser beam LB passing through B and converging toward the photodetector 27B is schematically shown on the same optical axis.

第2図に示すように、レーザ光LAが検出レンズ25A
を通過した場合と、レーザ光LBが検出レンズ25Bを
通過した場合とでは、検出レンズ25Aと検出レンズ2
5Bとの光学的特性が同一である。しかしながら、分散
能が大であるためレーザ光LAとレーザ光1Bとの波長
の違いによる屈折率の相違によりいわゆる色収差を生じ
る。すなわち良い波長を有するレーザ光LAはレーザ光
LBと比較して検出レンズ25Aから離れた位置に結像
する。従って検出レンズ25A、25Bから距離Laだ
け離れた位置、すなわちレーザ光LBの結像点の近傍の
位置Paにフォトディテクタ27A127Bを配置する
と、第3図(A)及び(B)に示すようにレーザ光LA
による集束径GAがレーザ光LBによる集束径GBより
大きくなる。また検出レンズ25A、25Bから距1!
tLb(1−a<Lb)だけ離れた位置、すなわちレー
ザ光LAと18の双方の結像点の中間の位置pbにフォ
トディテクタ27A127Bを配置すると、第3図(C
)及び(D)に示すようにレーザ光LAによる集束径G
Aとレーザ光LBによる集束径GBとが同一の大きさに
なる。また更に検出レンズ25A、25Bから距離Lc
  (Lc >Lb )だけ離れた位置、すなわちレー
ザ光LAの結像点の近傍の位置pcにフォトディテクタ
27A、27Bを配置すると、第3図(E)及び(F)
に示すようにレーザ光mAによる集束径GAがレーザ光
LBによる集束径LBより小さくなる。
As shown in FIG. 2, the laser beam LA is transmitted to the detection lens 25A
and when the laser beam LB passes through the detection lens 25B, the detection lens 25A and the detection lens 2
It has the same optical characteristics as 5B. However, since the dispersion power is large, so-called chromatic aberration occurs due to a difference in refractive index due to a difference in wavelength between the laser light LA and the laser light 1B. That is, the laser beam LA having a good wavelength is imaged at a position farther from the detection lens 25A than the laser beam LB. Therefore, if the photodetector 27A127B is placed at a distance La from the detection lenses 25A and 25B, that is, at a position Pa near the imaging point of the laser beam LB, the laser beam will be emitted as shown in FIGS. L.A.
The focusing diameter GA is larger than the focusing diameter GB due to the laser beam LB. Also, the distance from the detection lenses 25A and 25B is 1!
When the photodetector 27A127B is placed at a position tLb (1-a<Lb), that is, at a position pb intermediate between the imaging points of both the laser beams LA and 18, as shown in FIG.
) and (D), the focusing diameter G by the laser beam LA
A and the focused diameter GB of the laser beam LB have the same size. Furthermore, the distance Lc from the detection lenses 25A and 25B
When the photodetectors 27A and 27B are placed at positions pc that are separated by (Lc > Lb), that is, near the imaging point of the laser beam LA, as shown in FIGS. 3(E) and 3(F).
As shown in , the focusing diameter GA of the laser beam mA is smaller than the focusing diameter LB of the laser beam LB.

以上のことから、検出レンズ25Aから距MLムだけ離
れた位置にフォトディテクタ27Aを配置するとともに
、検出レンズ25Bから距離1bだけ離れた位置にフォ
トディテクタ27Bを配置づる。これにより第1及び第
2のレーザ光が光ディスク1の記m層1aに焦点を合わ
せて適切に照射されている場合、すなわち対物レンズ2
1が光ディスク1に対して合焦位置にある場合はフォト
ディテクタ、すなわち光検出器27A、27Bの各光検
出領域には第3図(C)及び(D)に示すような同一の
半径を有する光束径、すなわちビームスポットGA、G
Bが形成される。より詳細に述べると、波長の異なるレ
ーデ光すなわち光ビームLA、1Bは検出レンズ25A
及び25Bを透過されることによって各波長の光ビーム
LA、LBに分光されると共にその焦点位置がずれる。
From the above, the photodetector 27A is placed at a distance MLm from the detection lens 25A, and the photodetector 27B is placed at a distance 1b from the detection lens 25B. As a result, if the first and second laser beams are properly focused on the recording layer 1a of the optical disc 1, that is, the objective lens 2
1 is in the focused position with respect to the optical disc 1, each photodetector area of the photodetector 27A, 27B has a light beam having the same radius as shown in FIGS. 3(C) and 3(D). diameter, i.e. beam spot GA, G
B is formed. To explain in more detail, the radar light, that is, the light beams LA and 1B with different wavelengths are detected by the detection lens 25A.
and 25B, the light beams are separated into light beams LA and LB of each wavelength, and their focal positions are shifted.

そのため光検出器27Bの光検出領域27BB上には一
度集束されて再び発散された相対的に波長の短い光ビー
ムLBが照射され、他方の光検出領域27AA上には集
束されつつある相対的に波長の長い光ビームが照射され
る。換言すると、光検出器27A、27Bの検出面、づ
なわち各検出領域27AA、278Bの設置位置は、光
ビームLAの集光点と光ビームLBの集光点との中間位
置でしかも8光ご一ムの光路に垂直に予め設定されてい
る。
Therefore, a relatively short wavelength light beam LB that has been once focused and diverged again is irradiated onto the photodetection area 27BB of the photodetector 27B, and a relatively short wavelength light beam LB that is being focused is irradiated onto the other photodetection area 27AA. A light beam with a long wavelength is irradiated. In other words, the detection surfaces of the photodetectors 27A and 27B, that is, the installation positions of the respective detection areas 27AA and 278B, are located at intermediate positions between the focal point of the light beam LA and the focal point of the light beam LB. It is preset perpendicular to the optical path of the beam.

このような位置に光検出器27A、27Bが配置される
ことによって、非合焦時に照射される光ビームのピース
スポット形状は以下のように変化される。光ディスク1
に対する対物レンズ21の位置が合焦位置から離れた場
合、光デイスク上から出射される光ビームは合焦時より
もわずかに集束される。そのため光検出器27A、27
Bには第3図(E)及び(F)に示されるような像が形
成される。すなわち、光検出領域27AA上には合焦時
よりも直径の小さな円形状のビームスポットGAが集光
され、他方の光検出領域27B1゜2782上には合焦
時よりも直径の大きな円形状のビームスポットQBが集
光される。
By arranging the photodetectors 27A and 27B at such positions, the shape of the piece spot of the light beam irradiated when out of focus is changed as follows. optical disc 1
When the position of the objective lens 21 with respect to the optical disk moves away from the in-focus position, the light beam emitted from the optical disk is focused slightly more than when it is in focus. Therefore, the photodetectors 27A, 27
Images as shown in FIGS. 3(E) and 3(F) are formed at B. That is, a circular beam spot GA with a smaller diameter than when focused is focused on the photodetection area 27AA, and a circular beam spot GA with a larger diameter than when focused is focused on the other photodetection area 27B1°2782. Beam spot QB is focused.

他方、光ディスク1に対して対物レンズ21が合焦位置
よりも接近した場合、光デイスク上から出射される光ビ
ームは合焦時よりもわずかに発散される。そのため光検
出器27A、27Bには第3図(Δ)及び(B)に示さ
れるような像が形成される。1なわち、光検出領域27
AA上には合焦時よりも径の大きな円形状のビームスポ
ットGAが集光され、他方の光検出領域278B上には
合焦時よりも径の小さな円形状のビームスボッ1〜GB
が集光される。
On the other hand, when the objective lens 21 is closer to the optical disc 1 than the in-focus position, the light beam emitted from the optical disc becomes slightly more divergent than when it is in focus. Therefore, images as shown in FIGS. 3(Δ) and 3(B) are formed on the photodetectors 27A and 27B. 1, that is, the photodetection area 27
A circular beam spot GA with a larger diameter than when focused is focused on AA, and circular beam spots 1 to GB with a smaller diameter than when focused are focused on the other photodetection area 278B.
is focused.

この発明においては、上に述べた合焦時及び非合焦時に
於()るビームスポット形状の変化等を検出することに
よってフォーカス状態のズレが検出可能となる。第8図
にはフォーカス状態のズレ、トラッキング状態、及び情
報再生信号を検出できるこの発明の一実施例の光検出器
17が示されている。
In this invention, a shift in the focus state can be detected by detecting changes in the shape of the beam spot during in-focus and out-of-focus states as described above. FIG. 8 shows a photodetector 17 according to an embodiment of the present invention capable of detecting a shift in focus state, a tracking state, and an information reproduction signal.

第8図において、光検出器27A、27Bは概略的には
第1の光ビームLAが照射されるべき光検出領域27A
△と、第2の光ビームLBが照射されるべき光検出領域
278Bで構成され、各々は好ましくは同一の構造を有
している。各光検出領域27AA、278Bは非検出領
域によって4つの領域に分離され、分離された領域のう
ち中央部に形成された略半円形状の2つ領域が光ビーム
を検出するために利用される。より詳細に述べると、各
検出器27A、27Bはその略中央に特定の半径で形成
された非検出領域としての円形状分割l1132で分離
されると共に、その略中央で横方向(Yh向)に延出す
る分割線35によってさらに上下に分離されている。円
形状分割線32の直径は上に述べた合焦時に形成される
ビームスポットの直径と一致するように予め設定されて
いる。
In FIG. 8, the photodetectors 27A and 27B are schematically connected to a photodetection area 27A to be irradiated with the first light beam LA.
Δ and a photodetection area 278B to be irradiated with the second light beam LB, each preferably having the same structure. Each photodetection area 27AA, 278B is separated into four areas by a non-detection area, and two approximately semicircular areas formed in the center of the separated areas are used to detect the light beam. . To be more specific, each of the detectors 27A and 27B is separated by a circular division 1132 as a non-detection area formed with a specific radius approximately at the center thereof, and at approximately the center thereof in the lateral direction (Yh direction). It is further separated vertically by an extending dividing line 35. The diameter of the circular dividing line 32 is preset to match the diameter of the beam spot formed during focusing described above.

また分割線35は、光ディスク1から回折されて投影さ
れるグループの影の投影される方向(Y方向)と平行に
なるように予め設定されている。なお光検出器27A、
27Bの各々分離された領域のうち、その中央部の円形
状分割線32内に設けられた光検出領域27A1.27
A2及び2781.27B2に照射された光ビームによ
る信号を処理することによって光ビームのフォーカス状
態、トラッキング状態を制御する為のサーボ信号、及び
情報再生信号が発生される。上に述べた光検出器に照射
される光ビームの合焦時及び非合焦時におけるビームス
ポット形状の変化は第8図(A)乃至第8図(F)に示
される。
Furthermore, the dividing line 35 is set in advance to be parallel to the direction in which the shadow of the group diffracted and projected from the optical disc 1 is projected (Y direction). Note that the photodetector 27A,
Among the separated areas of 27B, the photodetection area 27A1.27 is provided within the circular dividing line 32 at the center thereof.
By processing signals from the light beams irradiated onto A2 and 2781.27B2, servo signals and information reproduction signals for controlling the focus state and tracking state of the light beams are generated. Changes in the shape of the beam spot when the light beam irradiated to the photodetector described above is focused and unfocused are shown in FIGS. 8(A) to 8(F).

対物レンズ21が光ディスク1に対して合焦位置に位同
される場合、光検出器27A、27B上には第8図(C
)及び(D)に記載されるような像が形成される。すな
わち光検出器の検出領域27A1.27A2上には円形
状分割線32と略同−の断面直径を有するビームスポッ
トGAが形成される。また光検出領域2781.278
2上には円形状分割線32と略同−の断面直径を有する
ビームスポットGBが形成される。言替えると、光検出
領域27Δ1.27A2.27B1.27B2の検出出
力をそれぞれ■〜■とすると、各光検出領域に照射され
る光ビーム検出出力の合焦時におけるフォー力ツシング
エラー信号(F、E信号)が零、即らF−E(フォー力
ツシングエラー信号)−((■+■)−(■+■))=
Oの条件を満たすように照射される。
When the objective lens 21 is positioned at the in-focus position with respect to the optical disc 1, there is a
) and (D) are formed. That is, a beam spot GA having approximately the same cross-sectional diameter as the circular dividing line 32 is formed on the detection areas 27A1 and 27A2 of the photodetector. Also photo detection area 2781.278
A beam spot GB having approximately the same cross-sectional diameter as the circular dividing line 32 is formed on the circular dividing line 32 . In other words, if the detection outputs of the photodetection areas 27Δ1.27A2.27B1.27B2 are respectively represented by ■ to ■, then the force-twisting error signal (F , E signal) is zero, that is, F-E (Forcing error signal) - ((■+■)-(■+■)) =
It is irradiated to satisfy the condition of O.

合焦時における光ビームの検出信号が上のように設定さ
れた場合、対物レンズ21が光ディスクに対して合焦位
置から離れると光検出器17A。
When the detection signal of the light beam at the time of focusing is set as above, when the objective lens 21 moves away from the in-focus position with respect to the optical disc, the photodetector 17A.

17B上には第8図(E)及び(F)に記載されるよう
な像が形成される。すなわち光検出#4域27AA上に
は合焦時よりも直径の小さな円形状のビームスポットG
Aが形成され、他方の光検出領域27BB上には合焦時
よりも直径の大きな円形状のビームスポットGBが形成
される。円形状分割線32の直径よりも大ぎな断面形状
の光ビームが照射された場合、光ビームの一部は円形状
分割線32の外側の非検出領域に照射される。そのため
光検出領域27A1.27A2に照射される光ビームL
Aと、光検出領域27B1.2782に照射される光ビ
ームLBにはF−E (フォーカツシングエラー信号)
=((■+■)−(■+■))〉0の関係がある。
An image as shown in FIGS. 8(E) and 8(F) is formed on 17B. In other words, on the photodetection #4 area 27AA, there is a circular beam spot G with a smaller diameter than when focused.
A is formed, and a circular beam spot GB having a larger diameter than when focused is formed on the other photodetection area 27BB. When a light beam having a cross-sectional shape larger than the diameter of the circular dividing line 32 is irradiated, a portion of the light beam is irradiated onto a non-detection area outside the circular dividing line 32. Therefore, the light beam L irradiated onto the photodetection area 27A1.27A2
A and the light beam LB irradiated onto the photodetection area 27B1.2782 has F-E (focusing error signal).
There is a relationship of =((■+■)-(■+■))>0.

逆に対物レンズ21が光ディスクに対し合焦位置よりも
近づくとき、光検出器17A、17B上には第8図(A
)及び(8)に記載されるような像が形成される。すな
わち光検出領域27AA上には合焦時よりも直径の大き
な円形状のビームスポットGAが形成され、他方の光検
出器1tA278B上には合焦時よりも直径の小さな円
形状のビームスポットGBが形成される。円形状分割線
32の直径よりも大きな断面形状の光ビームが照射され
た場合、光ビームの一部は円形状分割線32の外側の非
検出領域に照射される。そのため光検出領域27A1.
27A2に照射される光ビームLAと、光検出領域27
B1.27B2に照射される光ビームLBにはF−E 
(フォー力ッシングエラー信号)=((■+■)−(■
十■))〈0の関係がある。第8図(A)乃至第8図(
F)に記載された構造の光検出器によれば、焦点のずれ
が検出されるとともに、トラッキングのずれが検出され
る。
On the other hand, when the objective lens 21 approaches the optical disc closer than the in-focus position, the image shown in FIG. 8 (A
) and (8) are formed. That is, a circular beam spot GA with a larger diameter than when focused is formed on the photodetection area 27AA, and a circular beam spot GB with a smaller diameter than when focused is formed on the other photodetector 1tA278B. It is formed. When a light beam having a cross-sectional shape larger than the diameter of the circular dividing line 32 is irradiated, a portion of the light beam is irradiated onto a non-detection area outside the circular dividing line 32. Therefore, the photodetection area 27A1.
The light beam LA irradiated to 27A2 and the photodetection area 27
B1.27The light beam LB irradiated to B2 has F-E.
(Forcing error signal) = ((■ + ■) - (■
10 ■)) There is a relationship of 0. Figure 8 (A) to Figure 8 (
According to the photodetector having the structure described in F), a focus shift is detected as well as a tracking shift.

第4図乃至第6図には、この発明のマルチビーム光学ヘ
ッド焦点検出方式に利用可能な光検出器17の光検出g
AI11!の形状を示す多数の実施例が示されている。
4 to 6 show the light detection g of the photodetector 17 that can be used in the multi-beam optical head focus detection method of the present invention.
AI11! A number of examples are shown showing the shape of.

第4図乃至第6図において、同一の参照符号で示された
要素は同一の機能を有している。
In FIGS. 4 to 6, elements designated by the same reference numerals have the same function.

例えば第4図に示される光検出領域27AA(278B
>は、非検出領域としての円形分割線45の内部の検出
領域がさらに円形分割$147によって分離されている
。そのため焦点検出は、例えば円形分割線45と円形分
割線47に挟まれる領域に光ビームが照射されている場
合を合焦状態と定めることによって可能となる。すなわ
ち、円形分割線45の外側に光ビームが入射された場合
、又は円形分割線45と円形分割線47に挟まれる領域
に光ビームが照射されない場合を非合焦状態として、対
物レンズ21の駆動回路にフィードバックすることによ
って光ビームの焦点位置が光ディスク1に対して制御さ
れる。第5図及び第6図に記載される光検出領域の構造
も同様の方法で検出される。または第4図(A)に記載
された光検出部材の光検出領域は、単に合焦時のビーム
スポットの直径と一致するように定められた円形分割線
45によって分離されている。そのためこの検出パター
ンを各光ビームに対して設け、各円形分割線45内で検
出される光ビームの強度の差信号を対物レンズ21の駆
動回路にフィードバックすることによって、光ビームの
焦点位置が光ディスク1に対して制御される。なお第5
図(A)及び第6図(A)に示される検出領域に照射さ
れる光ビームは第4図(A)の方法と同様の方法で処理
される。
For example, the photodetection area 27AA (278B) shown in FIG.
>, the detection region inside the circular dividing line 45 as a non-detecting region is further separated by a circular division $147. Therefore, focus detection is possible by determining, for example, the case where the light beam is irradiated on the area sandwiched between the circular dividing line 45 and the circular dividing line 47 as the in-focus state. That is, when the light beam is incident outside the circular dividing line 45 or when the area between the circular dividing line 45 and the circular dividing line 47 is not irradiated with the light beam, the objective lens 21 is driven. The focal position of the light beam is controlled with respect to the optical disc 1 by feeding back to the circuit. The structure of the photodetection area described in FIGS. 5 and 6 is also detected in a similar manner. Alternatively, the photodetection regions of the photodetection member shown in FIG. 4(A) are simply separated by a circular dividing line 45 determined to match the diameter of the beam spot at the time of focusing. Therefore, by providing this detection pattern for each light beam and feeding back the difference signal between the intensities of the light beams detected within each circular dividing line 45 to the driving circuit of the objective lens 21, the focal position of the light beam can be adjusted to the optical disk. 1. Furthermore, the fifth
The light beams irradiated onto the detection areas shown in Figures (A) and 6(A) are processed in a manner similar to that of Figure 4(A).

以上の如く第1図に示す実施例はシリンドリカルレンズ
等、特別な光学素子を不要にしたので、光学ヘッドの組
立工程等における光学的な調整作業を大幅に簡略化する
ことができる。
As described above, since the embodiment shown in FIG. 1 eliminates the need for special optical elements such as cylindrical lenses, it is possible to greatly simplify the optical adjustment work in the assembly process of the optical head.

[発明の効果] 以上説明してきたように本発明によれば、光ディスクを
反射した第1のレーザ光と第2のレーザ光とを第1の検
出手段と第2の検出手段へ集束させる際に、この第1の
レーザ光と第2のレーザ光との波長の相違による色収差
を生ぜしめ、第1及び第2のレーザ光が光デイスク上に
適切に合焦したときには、第1の検出手段と第2の検出
手段との双方の光束径が、例えば等しくなる位置にこの
第1及び第2の検出手段を配置するようにしたので、特
別な光学系を用いることなく簡単な構成にすることがで
き、コストの低減及び装置の小型化を図ることができる
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, when the first laser beam and the second laser beam reflected from the optical disk are focused on the first detection means and the second detection means, , causing chromatic aberration due to the difference in wavelength between the first laser beam and the second laser beam, and when the first and second laser beams are properly focused on the optical disk, the first detection means and Since the first and second detection means are arranged at positions where the diameters of the light fluxes of both the light beams and the second detection means are, for example, equal, it is possible to have a simple configuration without using a special optical system. Therefore, it is possible to reduce costs and downsize the device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る一実施例の構成図、第2図は第1
図の作用を示した説明図、第3図及び第4図はフォトデ
ィテクタにおける光束の形状を示した説明図、第5図は
フォトディテクタにおける像の形状を正方形にした場合
の説明図、第6図はフォトディテクタにおける象の形状
を長方形にした場合の説明図、第7図は従来例の構成図
、第8図は本発明に係る光検出器の説明図である。 5.15・・・半導体レーザ 7・・・第1のレーザ光 17・・・第2のレーザ光 25A、25B・・・検出レンズ 27A、27B・・・フォトディテクタ(光検出器)第
1図 第3図(A) 第3図(C) 第3図(E) 第3図(B) 第3図(D) 第3図(F) 第 図(A) 第5図(A) 第6図(A) 第4図(B) 第5図(B) 第6図 (B)
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment according to the present invention, and FIG.
Figures 3 and 4 are explanatory diagrams showing the shape of the light beam in the photodetector. Figure 5 is an explanatory diagram when the shape of the image in the photodetector is square. Figure 6 is an explanatory diagram showing the shape of the image in the photodetector. An explanatory diagram when the shape of the elephant in the photodetector is rectangular, FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional example, and FIG. 8 is an explanatory diagram of a photodetector according to the present invention. 5.15...Semiconductor laser 7...First laser beam 17...Second laser beam 25A, 25B...Detection lenses 27A, 27B...Photodetector (photodetector) FIG. Figure 3 (A) Figure 3 (C) Figure 3 (E) Figure 3 (B) Figure 3 (D) Figure 3 (F) Figure (A) Figure 5 (A) Figure 6 ( A) Figure 4 (B) Figure 5 (B) Figure 6 (B)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 第1のレーザ光を発生する第1の発光源と、この第1の
発光源から発生される第1のレーザ光とは波長の異なる
第2のレーザ光を発生する第2の発光源と、 前記第1及び第2の発光源から発光される第1及び第2
のレーザ光を情報記憶媒体に導く光学手段と、 前記情報記憶媒体からの第1のレーザ光と第2のレーザ
光とを分離する分離手段と、 この分離手段で分離された第1のレーザ光を集束させる
第1の光学手段と、 この第1の光学手段で集束された第1のレーザ光の光束
径を検出する第1の検出手段と、前記分離手段で分離さ
れた第2のレーザ光を集束させる、異なる波長に対する
分散能が前記第1の光学手段とは異なる第2の光学手段
と、 この第2の光学手段で集束された第2のレーザ光の光束
径を検出する第2の検出手段と、前記第1及び第2の検
出手段によって検出された検出結果を比較することによ
り、前記光学手段の前記情報記憶媒体に対する位置を検
出する手段と、 を具備したことを特徴とする光学ヘッド。
[Scope of Claims] A first light emitting source that generates a first laser beam, and a second laser beam that generates a second laser beam that has a different wavelength from the first laser beam generated from the first light source. 2 light emitting sources; and first and second light emitting sources emitted from the first and second light emitting sources.
an optical means for guiding a laser beam to an information storage medium; a separation means for separating a first laser beam and a second laser beam from the information storage medium; and a first laser beam separated by the separation means. a first optical means for focusing the first laser beam; a first detection means for detecting the beam diameter of the first laser beam focused by the first optical means; and a second laser beam separated by the separation means. a second optical means having a dispersion power for different wavelengths different from that of the first optical means, and a second optical means for detecting a beam diameter of a second laser beam focused by the second optical means. An optical system comprising: a detection means; and means for detecting the position of the optical means with respect to the information storage medium by comparing the detection results detected by the first and second detection means. head.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0777219A1 (en) * 1995-11-30 1997-06-04 Nec Corporation Optical head apparatus
CN1061767C (en) * 1997-03-21 2001-02-07 清华大学 Digital multi-purpose disk, video digital optical disk compatible double-lens optical probe
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