JPH0281331A - Optical pickup - Google Patents

Optical pickup

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Publication number
JPH0281331A
JPH0281331A JP23145288A JP23145288A JPH0281331A JP H0281331 A JPH0281331 A JP H0281331A JP 23145288 A JP23145288 A JP 23145288A JP 23145288 A JP23145288 A JP 23145288A JP H0281331 A JPH0281331 A JP H0281331A
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JP
Japan
Prior art keywords
objective lens
focus
light
focal position
optical card
Prior art date
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Pending
Application number
JP23145288A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Hashimoto
明彦 橋本
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Publication of JPH0281331A publication Critical patent/JPH0281331A/en
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Abstract

PURPOSE:To stably carry out focus servoing by shifting a light source from the focal position of a collimator lens to control the distance between the focal position of the objective lens on the recording medium side and the convergent position of the light flux of the objective lens from the light source to 100-400mum. CONSTITUTION:The light source is shifted from the focal position of the collimator lens so that the distance between the focal position of the objective lens on the optical recording medium side and the convergent position of the light flux of the objective lens is controlled to 100-400mum. For example, the LED 3 as the light source is arranged slightly on this side of the focal position f0 of the collimator lens 4, and the light flux from the LED 3 is transmitted through a half mirror 5 and projected on an optical card 1 in its normal direction through the collimator lens 4, reflecting mirror 6, and objective lens 7. Accordingly, a focus error can always be detected with high sensitivity based on the illuminance distribution of the return light from the recording medium, and focus servoing is stably carried out at all times.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光カード、コンパクトディスク、ビデオデ
ィスク等の光学式記録媒体に記録された情報を読み取る
ための光ピツクアップに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical pickup for reading information recorded on an optical recording medium such as an optical card, a compact disc, or a video disc.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の光ピツクアップとして、本願人の提案に係る例え
ば特開昭62−279523号公報、同63−9183
0号公報、同63−117334号公報等に開示された
ものがある。これらの光ピツクアップにおいてては、照
明手段により光ピツクアップを斜め方向から照明し、そ
の反射光を該反射光がフォーカス状態に応じて変位する
方向に分離した受光領域で受光して、これら受光領域の
出力に基づいてフォーカスエラー信号を得るようにして
いる。
As conventional optical pickups, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 62-279523 and 63-9183 proposed by the applicant
There are those disclosed in Publication No. 0, Publication No. 63-117334, and the like. In these optical pickups, the optical pickup is illuminated from an oblique direction by an illumination means, and the reflected light is received by separate light-receiving areas in a direction that is displaced depending on the focus state. A focus error signal is obtained based on the output.

〔発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述した従来の光ピツクアップにおいて
は、本発明者による検討の結果、以下のような改良すべ
き点があることが判明した。
[Problems to be Solved by the Invention] However, as a result of studies by the inventors of the present invention, it has been found that the conventional optical pickup described above has the following points to be improved.

すなわち、上述した光ピツクアップにおいては、光カー
ドに投射された照明光の対向する周辺部の反射光をそれ
ぞれ受光してフォーカスエラー信号を得るようにしてい
るため、受光領域に入射する反射光の照度が低く、これ
がため検出感度が低く、雑音の影響を受は易くなってフ
ォーカスサーボが外れ易くなる。
In other words, in the above-mentioned optical pickup, since the focus error signal is obtained by receiving the reflected light from the opposite peripheral areas of the illumination light projected onto the optical card, the illuminance of the reflected light incident on the light receiving area is As a result, the detection sensitivity is low and the focus servo is easily affected by noise.

この発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので
、フォーカスエラーを常に高感度で検出でき、したがっ
てフォーカスサーボを常に安定して行い得るよう適切に
構成した光ピツクアップを提供することを目的とする。
The present invention was made in view of these problems, and an object thereof is to provide an optical pickup that is appropriately configured so that focus errors can always be detected with high sensitivity, and therefore focus servo can always be performed stably. shall be.

〔課題を解決するための手段および作用〕上記目的を達
成するため、この発明では光源と、この光源からの光束
をコリメータレンズを経て光学式記録媒体にその法線方
向から投射する対物レンズとを具え、前記対物レンズの
前記光学式記録媒体側の焦点位置と該対物レンズによる
前記光束の収束位置との間の距離が100μm〜400
 amとなるように、前記光源を前記コリメータレンズ
の焦点位置からずらして配置して、前記光学式記録媒体
をデフォーカス状態で照明するよう構成する。
[Means and effects for solving the problem] In order to achieve the above object, the present invention includes a light source and an objective lens that projects a light beam from the light source onto an optical recording medium from the normal direction thereof through a collimator lens. The distance between the focal position of the objective lens on the optical recording medium side and the convergence position of the light beam by the objective lens is 100 μm to 400 μm.
The light source is arranged to be shifted from the focal position of the collimator lens so that the optical recording medium is illuminated in a defocused state.

〔実施例〕〔Example〕

第1図および第2図はこの発明の一実施例の要部の構成
を示す横断平面図および横断正面図である。この実施例
は、光カード1と光ピツクアップ2とを光カードlのト
ラック方向に相対的に移動させて、光カード1のトラッ
クに記録されているデータを読み取るものである。光源
としてのLED3はコリメータレンズ4の焦点位置fO
よりも若干手前に配置し、該LED3からの光束をハー
フミラ−5を透過させた後、コリメータレンズ4、反射
ミラー6および対物レンズ7を経て光カードlにその法
線方向から投射して、該光束を対物レンズ7の光カード
1側の焦点位置から100μm〜400μIll離間し
た位置に収束させて光カードlのトラックをデフォーカ
ス状態で照明するようにする。また、光カード1での反
射光は対物レンズ7で集光し、反射ミラー6およびコリ
メータレンズ4を経てバーミラー5で反射させて光検出
器8で受光するようにする。ここで、光検出器8はコリ
メータレンズ4の焦点位置fOに配置して、LED3に
より照明されたトラックの像を対物レンズ7およびコリ
メータレンズ4により結像させるようにする。なお、ハ
ーフミラ−5で反射されるLED3の出射光は受光素子
9で受光し、これによりLED 3の出射光量が一定と
なるようにLED 3の駆動を制御するようにする。上
記のLED 3、ハーフミラ−5、コリメータレンズ4
、反射ミラー6、光検出器8および受光素子9は、光ピ
ツクアップ2の図示しないベースに固定した保持枠10
に装着する。
FIGS. 1 and 2 are a cross-sectional plan view and a cross-sectional front view showing the configuration of essential parts of an embodiment of the present invention. In this embodiment, data recorded on the tracks of the optical card 1 is read by moving the optical card 1 and the optical pickup 2 relatively in the track direction of the optical card 1. The LED 3 as a light source is at the focal position fO of the collimator lens 4.
The light beam from the LED 3 is transmitted through the half mirror 5, and then projected onto the optical card l from the normal direction through the collimator lens 4, the reflection mirror 6, and the objective lens 7. The light beam is converged at a position 100 μm to 400 μIll apart from the focal point of the objective lens 7 on the optical card 1 side, so that the track of the optical card 1 is illuminated in a defocused state. Further, the reflected light from the optical card 1 is condensed by an objective lens 7, passed through a reflecting mirror 6 and a collimator lens 4, reflected by a bar mirror 5, and received by a photodetector 8. Here, the photodetector 8 is arranged at the focal position fO of the collimator lens 4 so that the image of the track illuminated by the LED 3 is formed by the objective lens 7 and the collimator lens 4. Note that the light emitted from the LED 3 reflected by the half mirror 5 is received by the light receiving element 9, and the drive of the LED 3 is controlled so that the amount of light emitted from the LED 3 is thereby constant. Above LED 3, half mirror 5, collimator lens 4
, the reflecting mirror 6, the photodetector 8, and the light receiving element 9 are mounted on a holding frame 10 fixed to a base (not shown) of the optical pickup 2.
Attach to.

一方、対物レンズ7はホルダ11に保持し、このホルダ
11を4本の平行ワイヤ12を介して、対物レンズ7の
光軸方向であるフォーカス方向Fと、光カードlのトラ
ックと直交するトラッキング方向Tとに変位可能に、図
示しないベースに固定したワイヤー台13に支持する。
On the other hand, the objective lens 7 is held in a holder 11, and the holder 11 is connected via four parallel wires 12 to a focusing direction F, which is the optical axis direction of the objective lens 7, and a tracking direction perpendicular to the track of the optical card L. It is supported on a wire stand 13 fixed to a base (not shown) so as to be movable in a direction T.

ホルダ11には、トラッキング方向Tにおいて対向する
端面にフォーカスコイル14Aおよび14Bを装着する
と共に、これらフォーカスコイル14A、14Bの外側
にトラッキングコイル15Aおよび15Bをそれぞれ装
着する。
Focus coils 14A and 14B are attached to the holder 11 on opposing end faces in the tracking direction T, and tracking coils 15A and 15B are attached to the outside of these focus coils 14A and 14B, respectively.

また、図示しないベースには、フォーカスコイル14A
、14Bに侵入して内ヨーク17A、17Bを設けると
共に、これら内ヨーク17Aおよび17Bとそれぞれフ
ォーカスコイル14A、14Bおよびトラッキングコイ
ル15A、15Bを介して対向して一対の外ヨーク18
A、18Bおよび19A、19Bを設け、これら外ヨー
ク18A、18Bおよび19A、19Bの内側にそれぞ
れ永久磁石2OA、20Bおよび21A、 21Bを接
着して、永久磁石2OA、20Bによりトラッキングコ
イル15Aおよびフォーカスコイル14Aを横切る磁束
を、永久磁石21A、21Bによりトラッキングコイル
15Bおよびフォーカスコイル14Bを横切る磁束をそ
れぞれ発生させるようにする。このようにして、4本の
平行ワイヤ12のうちの2本のワイヤを介してフォーカ
スコイル14A、14Bにフォーカスエラー信号を供給
することによりホルダ11と一体に対物レンズ7をフォ
ーカス方向Fに変位させてフォーカスサーボを行い、他
の2本のワイヤを介してトラッキングコイル15A、1
5Bにトラッキングエラー信号を供給することによりホ
ルダ11と一体に対物レンズ7をトラッキング方向Tに
変位させてトラッキングサーボを行うようにする。
Also, a focus coil 14A is provided on the base (not shown).
, 14B to provide inner yokes 17A and 17B, and a pair of outer yokes 18 facing these inner yokes 17A and 17B via focus coils 14A and 14B and tracking coils 15A and 15B, respectively.
A, 18B and 19A, 19B are provided, and permanent magnets 2OA, 20B and 21A, 21B are adhered to the inside of these outer yokes 18A, 18B and 19A, 19B, respectively, and the tracking coil 15A and focus coil are connected by the permanent magnets 2OA, 20B. The magnetic flux that crosses the tracking coil 15B and the focus coil 14B are generated by the permanent magnets 21A and 21B, respectively. In this way, by supplying focus error signals to the focus coils 14A and 14B via two of the four parallel wires 12, the objective lens 7 is displaced in the focus direction F together with the holder 11. to perform focus servo, and connect the tracking coils 15A and 1 via the other two wires.
By supplying a tracking error signal to 5B, the objective lens 7 is displaced in the tracking direction T together with the holder 11 to perform tracking servo.

第3図は第1図に示す光カード1のトラックフォーマッ
トの一例を示すものである。トラック25には、その中
央部にトラック方向に延在して白黒パターンから成るガ
イドパターン26が形成されており、このガイドパター
ン26の両側にトラック幅方向にそれぞれ8ビツトのデ
ータが記録されている。
FIG. 3 shows an example of the track format of the optical card 1 shown in FIG. A guide pattern 26 consisting of a black and white pattern is formed in the center of the track 25 and extends in the track direction, and 8-bit data is recorded on each side of the guide pattern 26 in the track width direction. .

第4図は第2図に示した光検出器8の一例の構成を示す
ものである。光検出器8は、トラック幅方向の16個の
データ記録位置に対応して配置したデータ読み取り用受
光領域31−1〜31−16と、ガイドパターン26の
像を受光するようにトラック方向に離間して配置した6
対のクロック生成用受光領域32−1〜32−12 と
、ガイドトラック26のトラック幅方向の両エツジ部の
像を受光するようにトラック幅方向に離間対向して配置
した4対のフォーカス・トラッキングエラー検出用受光
領域331〜33−8とをもって構成する。
FIG. 4 shows the configuration of an example of the photodetector 8 shown in FIG. 2. In FIG. The photodetector 8 has data reading light receiving areas 31-1 to 31-16 arranged corresponding to 16 data recording positions in the track width direction, and is spaced apart in the track direction so as to receive the image of the guide pattern 26. 6
Pairs of clock generation light receiving areas 32-1 to 32-12 and four pairs of focus tracking arranged facing each other in the track width direction so as to receive images of both edge portions of the guide track 26 in the track width direction. It is configured with error detection light receiving areas 331 to 33-8.

ここで、上述したように、LED 3をコリメータレン
ズ4の焦点位置foよりも若干手前に配置して光カード
1をデフォーカス状態で照明すると、その照明光は対物
レンズ7の焦点位置よりも前方に収束される。したがっ
て、対物レンズ7の焦点位置が光カード1上に位置する
合焦状態では、光カード1上での照明光の照度分布は例
えば第5図に実線で示すようになり、また光カード1が
対物レンズ7の焦点位置よりも対物レンズ側に近づくと
スポット径が大きくなるためにその照度分布は第5図に
二点鎖線で示すようになり、逆に遠ざかるとスポット径
が小さくなるために破線で示すようになる。このように
、照明光の光カード1上での照度分布は、対物レンズ7
と光カードlとの間の距離に応じて変化するが、第5図
から明らかなように、その照明領域には対物レンズ7と
光カード1との間の距離が変化しても照度が殆ど変化し
ないリング状の不変化部分(第4図において符号35で
示す)が生じ、この不変化部分35の内側と外側とでは
対物レンズ7の焦点状態の変化による照度の変化が逆と
なる。すなわち、光カード1が対物レンズ7の焦点位置
よりも対物レンズ側に近づくと、不変化部分35を堺に
内側では照度が合焦時におけるよりも減少するのに対し
外側では増大し、逆に光カード1が対物レンズ7の焦点
位置から遠ざかると、不変化部分35の内側では照度が
合焦時におけるよりも増大するのに対し外側では減少す
る。
Here, as mentioned above, if the LED 3 is placed slightly in front of the focal position fo of the collimator lens 4 and the optical card 1 is illuminated in a defocused state, the illumination light will be directed ahead of the focal position of the objective lens 7. It is converged on. Therefore, in a focused state in which the focal position of the objective lens 7 is located on the optical card 1, the illuminance distribution of the illumination light on the optical card 1 is as shown by the solid line in FIG. 5, for example, and the optical card 1 is When approaching the objective lens side from the focal position of the objective lens 7, the spot diameter becomes larger, so the illuminance distribution becomes as shown by the two-dot chain line in FIG. It will be shown as follows. In this way, the illuminance distribution of the illumination light on the optical card 1 is determined by the objective lens 7.
However, as is clear from FIG. A ring-shaped unchanging portion (indicated by reference numeral 35 in FIG. 4) is created, and the change in illuminance due to the change in the focal state of the objective lens 7 is opposite between the inside and outside of this unchanging portion 35. That is, when the optical card 1 approaches the objective lens side rather than the focal position of the objective lens 7, the illuminance decreases on the inside of the unchanged portion 35 compared to when it is in focus, but increases on the outside, and vice versa. As the optical card 1 moves away from the focal position of the objective lens 7, the illuminance increases inside the unchanged portion 35 compared to when it is in focus, whereas it decreases outside it.

この実施例では、LED 3をコリメータレンズ4の焦
点位置foよりも若干手前に配置することにより、光カ
ード1が対物レンズ7の焦点位置に位置する合焦状態で
、不変化部分35の内側においてトラック25を十分照
明できるようにする。また、光検出器8においては、第
4図に示すように、トラック25のデータ記録位置に対
応するデータ読み取り用受光領域31−1〜31−16
を、光検出器8に形成される照明光による光カード1の
スポット像の不変化部分35の内側で該不変化部分35
の直径方向に沿って配列すると共に、4対のうちの2対
のフォーカス・トラッキングエラー検出用受光領域33
−3.33−4および33−5.33−6は、主として
不変化部分35の内側周辺部の像を受光するように、そ
れぞれの中心が不変化部分35の内側に位置するように
対称に配置し、他の2対のフォーカス・トラッキングエ
ラー検出用受光領域33−1.33−2および33−7
.33−8は、主として不変化部分35の外側周辺部の
像を受光するように、それぞれの中心が不変化部分35
の外側に位置するように対称に配置する。また、クロッ
ク生成用受光領域32−1〜32〜12は受光領域33
−3.33−4と33−5.33−6との間に配置する
。なお、対を成すクロック生成用受光領域33−1  
; 32−2.32−3 ; 32−4.・・−−−−
−−、32−11; 32−12のそれぞれの間隔は、
ガイドパターン26を構成する白黒パターンの像の17
2ピツチとする。また、フォーカス・トラッキングエラ
ー検出用受光領域33−1〜33−8の各々は、白黒パ
ターンのトラック幅方向のエツジ部の像を受光し得るよ
うに白黒パターンのピッチの整数倍の長さを有し、かつ
ガイドパターン26とデータ部との間の白の部分(高反
射率部分)からの反射光を十分受光し得る幅を有するよ
うに構成すると共に、不変化部分35の外側周辺部の像
を受光する受光領域331、33−2および33−7.
33−8は、入射光の照度が低いので、内側周辺部の像
を受光する受光領域33−3〜33−6  の長さより
も長くする。
In this embodiment, by arranging the LED 3 slightly in front of the focal position fo of the collimator lens 4, the optical card 1 is in the focused state located at the focal position of the objective lens 7, and the LED 3 is placed inside the unchanged portion 35. To ensure that the track 25 is sufficiently illuminated. In addition, in the photodetector 8, as shown in FIG.
inside the unchanged portion 35 of the spot image of the optical card 1 formed by the illumination light formed on the photodetector 8.
2 out of 4 pairs of focus/tracking error detection light receiving areas 33
-3.33-4 and 33-5.33-6 are arranged symmetrically so that their respective centers are located inside the unchanged portion 35 so as to mainly receive images of the inner periphery of the unchanged portion 35. and two other pairs of focus/tracking error detection light receiving areas 33-1, 33-2 and 33-7.
.. 33-8, the center of each of which is connected to the unchanged portion 35 so as to mainly receive the image of the outer periphery of the unchanged portion 35.
Arrange symmetrically so that it is located outside of. Further, the light receiving areas 32-1 to 32-12 for clock generation are the light receiving areas 33
-3.33-4 and 33-5.33-6. Note that the paired clock generation light receiving area 33-1
; 32-2.32-3; 32-4.・・---
--, 32-11; each interval of 32-12 is
17 of the black and white pattern images constituting the guide pattern 26
2 pitches. Further, each of the focus/tracking error detection light receiving areas 33-1 to 33-8 has a length that is an integral multiple of the pitch of the black and white pattern so that it can receive the image of the edge portion in the track width direction of the black and white pattern. It is configured to have a width that can sufficiently receive the reflected light from the white part (high reflectance part) between the guide pattern 26 and the data area, and the image of the outer peripheral part of the unchanged part 35. The light receiving areas 331, 33-2, and 33-7.
Since the illuminance of the incident light is low, the length of the area 33-8 is made longer than the length of the light-receiving areas 33-3 to 33-6 that receive the image of the inner peripheral part.

ここで、光学系の倍率は、LED 3の発光径と光カー
ド1上での照明光の不変化部分35の径との比が、光検
出器8上に形成されるトラック25のデータ像のピッチ
と光カード1上でのデータのピッチとの比と等しくなる
ように、コリメータレンズ4と対物レンズ7との焦点距
離の比を例えば1:4とする。
Here, the magnification of the optical system is determined by the ratio of the emission diameter of the LED 3 to the diameter of the unchanging portion 35 of the illumination light on the optical card 1 of the data image of the track 25 formed on the photodetector 8. For example, the ratio of the focal lengths of the collimator lens 4 and the objective lens 7 is set to 1:4 so that the pitch is equal to the pitch of data on the optical card 1.

このようにすれば、光カード1上でのトラック幅方向の
データピッチが5μl1l(トラック幅95μm)のと
き、それに対応する光検出器8上での受光領域31−1
〜31−8および31−9〜31−16のピッチは20
uI11となるので、光検出器8の製作も容易になる。
In this way, when the data pitch in the track width direction on the optical card 1 is 5 μl 1 l (track width 95 μm), the corresponding light receiving area 31-1 on the photodetector 8
The pitch of ~31-8 and 31-9 to 31-16 is 20
Since uI11, the photodetector 8 can also be manufactured easily.

以上のようにして、対を成す一方のクロック生成用受光
領域32−1.32−3.32−5.32−7.32−
9および32−11の出力の和と、他方のクロック生成
用受光領域32−2.32−4.32−6.32−8.
32−10および32−12の出力の和との差に基づい
てクロック信号を得るようにする。また、ガイドパター
ン26のトク幅方向の一方のエツジ部の像を受光する受
光領域33−1.33−3.33−5および33−7の
出力の和と、他方のエツジ部の像を受光する受光領域3
3−2.33−4.33−6  および33−8の出力
の和との差に基づいてトラッキングエラー信号を得ると
共に、中心が不変化部分35の内側に位置する受光領域
33−3〜33−6の出力の和と、中心が不変化部分3
5の外側に位置する受光領域33−1.33−2.33
−7および 338の出力の和との差に基づいてフォー
カスエラー信号を得るようにする。
As described above, one of the paired clock generation light receiving areas 32-1.32-3.32-5.32-7.32-
9 and 32-11, and the other clock generation light receiving area 32-2.32-4.32-6.32-8.
A clock signal is obtained based on the difference between the sum of the outputs of 32-10 and 32-12. In addition, the sum of the outputs of the light receiving areas 33-1, 33-3, 33-5 and 33-7 that receive the image of one edge in the width direction of the guide pattern 26, and the image of the other edge Light receiving area 3
3-2.33-4.33-6 A tracking error signal is obtained based on the difference from the sum of the outputs of 33-8, and the light receiving areas 33-3 to 33 whose centers are located inside the unchanged portion 35 -6 output sum and center unchanged part 3
Light receiving area 33-1.33-2.33 located outside of 5
A focus error signal is obtained based on the difference between the sum of the outputs of -7 and 338.

この実施例では、以上のようにして得られるフォーカス
エラー信号に基づいて対物レンズ7をその焦点位置に光
カード1が位置するように光軸方向に変位させてフォー
カスサーボを行うと共に、トラッキングエラー信号に基
づいて対物レンズ7を照明光のスポット中心が光カード
1の所望のトラック25の幅方向中心に位置するように
トラッキングサーボを行いながら、クロック信号に同期
してデータ読み取り用受光領域31−1〜31−16の
出力を取り込んで、16ビツトのデータを読み取る。
In this embodiment, focus servo is performed by displacing the objective lens 7 in the optical axis direction so that the optical card 1 is located at its focal position based on the focus error signal obtained as described above, and the tracking error signal is While performing tracking servo so that the spot center of the illumination light is located at the widthwise center of the desired track 25 of the optical card 1, the objective lens 7 is moved in synchronization with the clock signal to the data reading light receiving area 31-1. - Take in the output of 31-16 and read 16-bit data.

上記構成において、第4図の不変化部分35の内側に中
心が位置する受光領域33−3〜33−6の出力の和D
1は、光カード1が対物レンズ7の焦点位置(合焦位置
)よりも対物レンズ側にある位置から合焦位置を経て遠
ざけると、照明光の収束位置才では増大するが、その後
は減少する。これに対し、不変化部分35の外側に中心
が位置する受光領域33−1.33−2.33−7およ
び33−8の出力の和D2は、照明光の収束位置までは
減少するが、その後は増大する。したがってこれらDl
およびD2の出力を処理して、それらの差が合焦位置で
零となるようにすれば、第6図に示すようにその前後で
極性が反転するフォー力エラー信号を得ることができる
In the above configuration, the sum D of the outputs of the light receiving areas 33-3 to 33-6 whose centers are located inside the unchanged portion 35 in FIG.
1, when the optical card 1 is moved away from a position closer to the objective lens than the focal position (focus position) of the objective lens 7 through the focal position, the convergence position of the illumination light increases, but then decreases. . On the other hand, the sum D2 of the outputs of the light receiving areas 33-1, 33-2, 33-7 and 33-8, whose centers are located outside the unchanged portion 35, decreases until the illumination light converges position; After that, it increases. Therefore, these Dl
By processing the outputs of D and D2 so that the difference between them becomes zero at the in-focus position, it is possible to obtain a force error signal whose polarity is reversed before and after the in-focus position, as shown in FIG.

ここで、フォーカスラー信号が零となる位置は、合焦位
置の他に照明光の収束位置に関し合焦位置と共役な位置
にも生じ、この位置よりも光カード1が離れるとフォー
カスエラー信号の極性が逆転してフォーカス引き込みが
できな(なる。したがって、光カードlが離れ過ぎて第
6図においてフォーカスエラー信号の極性が逆転する逆
転部は、対物レンズ7の駆動範囲内においてできるだけ
少ない方が望ましいが、このために逆転位置と合焦位置
との間の距離lを800μmよりも長くとると、光検出
器8に入射する光量が低下して雑音の影響を受は易くな
る。また、距離2を200 p mよりも短くすると、
信号処理系のノイズや光カードl上の欠陥、シーク時に
おけるフォーカスエラー検出用受光領域の出力の変動等
によってフォーカスサーボが外れ易くなる。このような
ことから、距離lは200μ−〜800μ−1すなわち
合焦位置(対物レンズ7の光カード側焦点位置)から照
明光の収束位置までの距離を100 u m〜400μ
麟とする。
Here, the position where the focus error signal becomes zero occurs not only at the in-focus position but also at a position conjugate to the in-focus position with respect to the convergence position of the illumination light, and when the optical card 1 is moved away from this position, the focus error signal becomes zero. The polarity is reversed and focus cannot be pulled in. Therefore, the reversal portion where the optical card l is too far away and the polarity of the focus error signal is reversed in FIG. 6 should be as small as possible within the driving range of the objective lens 7. Although it is desirable, if the distance l between the reverse position and the focus position is set longer than 800 μm, the amount of light incident on the photodetector 8 will decrease, making it more susceptible to noise. 2 shorter than 200 p m,
The focus servo is likely to come off due to noise in the signal processing system, defects on the optical card l, fluctuations in the output of the light receiving area for focus error detection during seek, and the like. For this reason, the distance l is 200 μm to 800 μ−1, that is, the distance from the focal position (focal position of the objective lens 7 on the optical card side) to the convergence position of the illumination light is 100 μm to 400 μm.
Take a breather.

このように構成することにより、フォーカスエラーを常
に高感度で検出でき、フォーカスサーボを常に安定して
行うことができる。
With this configuration, focus errors can always be detected with high sensitivity, and focus servo can always be performed stably.

したがって、フォーカスオンしたとき光カードlが第6
図において合焦位置から±2以内の正規部Iにある場合
には、一定時間後に対物レンズ7がサーボ範囲に入り、
サーボオンした後通常のフォーカスサーボを安定して行
うことができる。また、光カード1が第6図において正
規部Hにあるときは、対物レンズ7がサーボ範囲に入っ
たときサーボオンする。この際、そのまま落ち着いて安
定してフォーカスサーボが行われる場合と、対物レンズ
7が光カード1から離れる慣性で逆転部に入ってしまい
サーボが外れる場合とがあるが、後者の場合には一旦フ
オーカスオフし、光カード1が±l内に位置するように
フォーカスコイル14A。
Therefore, when the focus is turned on, the optical card l is the 6th
In the figure, when the objective lens 7 is in the normal part I within ±2 from the in-focus position, the objective lens 7 enters the servo range after a certain period of time.
After turning on the servo, normal focus servo can be performed stably. Further, when the optical card 1 is in the normal portion H in FIG. 6, the servo is turned on when the objective lens 7 enters the servo range. At this time, there are cases where the focus servo is performed calmly and stably, and cases where the objective lens 7 enters the reversal section due to inertia separating from the optical card 1 and the servo comes off, but in the latter case, the focus is turned off once. and focus coil 14A so that optical card 1 is positioned within ±l.

14Bに所定の極性のバイアス電流を供給して対物レン
ズ7を所定量変位させた後、再びフォーカスオンするこ
とにより通常のフォーカスサーボを安定して行うことが
できる。同様に、光カード1が第6図において逆転部に
あるときは、対物レンズ7はフォーカスエラー信号が零
にならないまま光カードlから離れた位置に保持される
ので、この場合も一旦フオーカスオフして光カード1が
士!内に位置するように対物レンズ7を所定量変位させ
た後、再びフォーカスオンすることにより通常のフォー
カスサーボを安定して行うことができる。
By supplying a bias current of a predetermined polarity to 14B to displace the objective lens 7 by a predetermined amount and then turning on the focus again, normal focus servo can be performed stably. Similarly, when the optical card 1 is in the reversal position in FIG. Light card 1 is the master! After displacing the objective lens 7 by a predetermined amount so as to be located within, the focus is turned on again, so that normal focus servo can be performed stably.

すなわち、フォーカスオンし、一定時間経過してもフォ
ーカスエラー信号が変化しないまま対物レンズ7が光カ
ード1に近接または離れた位置にあるとき、あるいはフ
ォーカスエラー信号が2度零となって光カード1から離
れた位置にあるときには、それらを検出して一旦フオー
カスオフした後、光カード1が±2内に位置するように
フォーカスコイル14A、14Bに所要の極性のバイア
ス電流を供給して対物レンズ7を所定量変位させてから
、再びフォーカスオンすればよい。
That is, when focus is turned on and the objective lens 7 is close to or away from the optical card 1 without changing the focus error signal even after a certain period of time has elapsed, or when the focus error signal becomes zero twice and the optical card 1 When the optical card 1 is located at a position far away from the target, the objective lens 7 is detected and the focus is turned off, and then a bias current of the required polarity is supplied to the focus coils 14A and 14B so that the optical card 1 is located within ±2. After displacing the lens by a predetermined amount, the focus can be turned on again.

なお、この発明は上述した実施例にのみ限定されるもの
ではなく、幾多の変形または変更が可能である0例えば
、フォーカスエラーを検出するための中心が不変化部分
の内側に位置する受光領域および中心が不変化部分の外
側に位置する受光領域は、任意の数の受光領域をもって
構成することができる。また、上述した実施例ではトラ
ッキングエラー信号をも得るために、ガイドパターン2
6の像を受光するようにフォーカス・トラッキングエラ
ー検出用受光領域をトラック幅方向に対を成すように設
けたが、フォーカスエラーのみを検出する場合には、必
ずしもトラック幅方向に対を成すように受光領域を設け
る必要がないと共に、ガイドパターン26の像を受光す
るように配置する必要もない。したがって、この発明は
光カードに限らずガイドパターンをもたないCD等の他
の光学式記録媒体を用いる場合にも有効に適用すること
ができる。また、上述した実施例ではハーフミラ−5に
おいてLED 3からの光を透過させ、光カード1から
の戻り光を反射させるようにしたが、LED 3と光検
出器8との位置関係を逆にして、LED 3からの光を
反射させ、光カードlからの戻り光を透過させるように
することもできる。更に、光源はLEDに限らず、半導
体レーザ等を用いることもできるし、その配置もコリメ
ータレンズ4の焦点位置foの手前に限らず、後方に配
置して記録媒体を、照明光の収束位置と対物レンズの記
録媒体側焦点位置との間の距離が100μlI〜400
μ■となるようにデフォーカス状態で照明することもで
きる。また、上述した実施例ではLED 3とコリメー
タレンズ4との間にバーミラー5を配置して光カード1
からの反射光を対物レンズ7、コリメータレンズ4およ
びハーフミラ−5を経て光検出器8上に結像させるよう
にしたが、ハーフミラ−5を対物レンズ7とコリメータ
レンズ4との間に配置すると共に、ハーフミラ−5と光
検出器8との間に収束レンズを配置して、光カード1か
らの反射光を対物レンズ7、バーミラー5および収束レ
ンズを経て光検出器8上に結像させるようにすることも
できる。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified or modified in many ways. The light-receiving region whose center is located outside the unchanged portion can be configured with any number of light-receiving regions. In addition, in the embodiment described above, in order to also obtain a tracking error signal, the guide pattern 2
The light-receiving areas for focus/tracking error detection are provided in pairs in the track width direction so as to receive the images of No. There is no need to provide a light receiving area, and there is no need to arrange the image of the guide pattern 26 to receive light. Therefore, the present invention can be effectively applied not only to optical cards but also to other optical recording media such as CDs that do not have guide patterns. Furthermore, in the above embodiment, the half mirror 5 transmits the light from the LED 3 and reflects the return light from the optical card 1, but it is possible to reverse the positional relationship between the LED 3 and the photodetector 8. , the light from the LED 3 can be reflected and the return light from the optical card l can be transmitted. Furthermore, the light source is not limited to an LED, but a semiconductor laser or the like can also be used, and its arrangement is not limited to the front of the focal position fo of the collimator lens 4, but can also be arranged behind the focal position fo of the collimator lens 4, so that the recording medium is at the convergence position of the illumination light. The distance between the objective lens and the focal position on the recording medium side is 100 μl to 400 μl
It is also possible to illuminate in a defocused state so that μ■. Furthermore, in the embodiment described above, a bar mirror 5 is disposed between the LED 3 and the collimator lens 4, and the optical card 1
The reflected light from the lens passes through the objective lens 7, the collimator lens 4, and the half mirror 5, and forms an image on the photodetector 8. , a converging lens is disposed between the half mirror 5 and the photodetector 8, so that the reflected light from the optical card 1 passes through the objective lens 7, the bar mirror 5, and the converging lens, and forms an image on the photodetector 8. You can also.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように、この発明によれば光源をコリメータ
レンズの焦点位置からずらして配置して、対物レンズの
記録媒体側焦点位置と該対物レンズによる光源からの光
束の収束位置との間の距離が100μ11〜400μ−
となるようにして記録媒体をデフォーカス状態で照明す
るようにしたので、記録媒体からの戻り光の照度分布に
基づいてフォーカスエラーを常に高感度で検出でき、し
たがって常に安定してフォーカスサーボを行うことが可
能となる。
As described above, according to the present invention, the light source is arranged offset from the focal position of the collimator lens, and the distance between the recording medium side focal position of the objective lens and the convergence position of the light beam from the light source by the objective lens is is 100μ11~400μ-
Since the recording medium is illuminated in a defocused state, focus errors can always be detected with high sensitivity based on the illuminance distribution of the return light from the recording medium, and therefore focus servo can always be performed stably. becomes possible.

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

第1図はこの発明の一実施例の要部の構成を示す横断平
面図、 第2図は同じく横断正面図、 第3図は第1図に示す光カードのトラックフォーマット
の一例を示す図、 第4図は第2図に示す光検出器の一例の構成を示す図、 第5図は第1図において光カード上での照明光の照度分
布の変化を示す図、 第6図はフォーカスエラー信号を示す図である。 1・・・光カード     2・・・光ピツクアップ3
・・・LED        4・・・コリメータレン
ズ5・・・ハーフミラ−6・・・反射ミラー7・・・対
物レンズ    8・・・光検出器25・・・トラック
     26・・・ガイドパターン31−1〜31−
16・・・データ読み取り用受光領域32−1〜32−
12・・・クロック生成用受光領域検出用受光領域 35・・・不変化部分
FIG. 1 is a cross-sectional plan view showing the configuration of essential parts of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional front view, and FIG. 3 is a diagram showing an example of the track format of the optical card shown in FIG. 1. Figure 4 is a diagram showing the configuration of an example of the photodetector shown in Figure 2. Figure 5 is a diagram showing changes in the illuminance distribution of illumination light on the optical card in Figure 1. Figure 6 is a diagram showing focus error. It is a figure which shows a signal. 1... Optical card 2... Optical pickup 3
...LED 4...Collimator lens 5...Half mirror 6...Reflection mirror 7...Objective lens 8...Photodetector 25...Track 26...Guide pattern 31-1~ 31-
16... Light receiving area for data reading 32-1 to 32-
12... Light-receiving area for clock generation detection light-receiving area 35... Unchanged portion

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、光源と、この光源からの光束をコリメータレンズを
経て光学式記録媒体にその法線方向から投射する対物レ
ンズとを具え、前記対物レンズの前記光学式記録媒体側
の焦点位置と該対物レンズによる前記光束の収束位置と
の間の距離が100μm〜400μmとなるように、前
記光源を前記コリメータレンズの焦点位置からずらして
配置して、前記光学式記録媒体をデフォーカス状態で照
明するよう構成したことを特徴とする光ピックアップ。
1. A light source, and an objective lens that projects the light beam from the light source onto an optical recording medium from the normal direction thereof through a collimator lens, and the focal position of the objective lens on the optical recording medium side and the objective lens The light source is arranged to be shifted from the focal position of the collimator lens so that the distance between the convergence position of the light beam and the convergence position of the light beam is 100 μm to 400 μm, and the optical recording medium is illuminated in a defocused state. An optical pickup characterized by:
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