JPH0386936A - Optical head structure - Google Patents

Optical head structure

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JPH0386936A
JPH0386936A JP4376890A JP4376890A JPH0386936A JP H0386936 A JPH0386936 A JP H0386936A JP 4376890 A JP4376890 A JP 4376890A JP 4376890 A JP4376890 A JP 4376890A JP H0386936 A JPH0386936 A JP H0386936A
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JP
Japan
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detection
light receiving
light
receiving section
band
Prior art date
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Pending
Application number
JP4376890A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Nishikuma
西隈 弘明
Shuichi Hoshino
秀一 星野
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NHK Spring Co Ltd
Original Assignee
NHK Spring Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NHK Spring Co Ltd filed Critical NHK Spring Co Ltd
Publication of JPH0386936A publication Critical patent/JPH0386936A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve detection sensitivity and to improve the non-linearity of a detection property by composing a first photodetection part of a band- shaped area including the axial center of an optical axis in detection light and gradually increasing the width of the band-shaped area from the end part to a central position corresponding to the axial center. CONSTITUTION:A photodiode element (a) as the first photodetection part is composed of the band-shaped area extended to right and left and diamond- shaped, for which both end parts in a length-wise direction are cut, so that the width can be gradually increased from the right and left end parts to the central part corresponding to the axial core of the optical axis in detection light 2. Accordingly, the photodiode element (a) is formed so that the change rate of a focusing error, namely, the increasing / decreasing rate of a photodetection area to photodetect the central part of a spot in the detection light 2 can be widely changed. Thus, only by making suitable the shape of the first photodetection part arranged on the optical axis of the detection light 2, the detection sensitivity is improved and the non-linearity of the detection property can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] 〈産業上の利用分野〉 本発明は、収束する検出光をもって光学へ・ソドのフォ
ーカシング方向のエラー状態を検出するためのフォーカ
シングエラー検出手段を有する光学ヘッド構造に関する
Detailed Description of the Invention [Objective of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to an optical system having a focusing error detection means for detecting an error state in the focusing direction of an optical system using convergent detection light. Regarding head structure.

〈従来の技術〉 従来、光学ヘッド記録媒体としての光ディスクの記録面
に収束光を照射すると共に、その反射光を検出すること
により記録及び再生を行うようにした高密度記録再生装
置がある。この装置が用いられる光ディスクにあっては
、一般に、若干の反りや歪みがあると共に、光ディスク
の回転軸への取付誤差による偏心がある。光学ヘッドを
、それらの影響を受けることなく光ディスクの微細な記
録トラックに追従させるべく、光学ヘッドのフォカーシ
ング及びトラッキングの各エラーを検出することにより
、その位置制御を行っている。
<Prior Art> Conventionally, there is a high-density recording and reproducing apparatus that performs recording and reproducing by irradiating a recording surface of an optical disk as an optical head recording medium with convergent light and detecting the reflected light. Optical discs for which this device is used generally have some warpage or distortion, as well as eccentricity due to errors in mounting the optical disc to the rotating shaft. In order to make the optical head follow the fine recording tracks of the optical disk without being influenced by these, the position of the optical head is controlled by detecting focusing and tracking errors of the optical head.

例えば、第10図に示されるように、光源としての半導
体レーザ21から発せられた出射光22が、図の上方に
ある光ディスク23の記録面に向けて照射されており、
この出射光22の光路中には、コリメータレンズ24、
偏光ビームスプリッタ25及びλ/4板2板金6軸的に
配設されている。更に、出射光22の光路中には、出射
光22を光ディスク23の記録面に集光させるための対
物レンズ27が同軸的に配設されている。
For example, as shown in FIG. 10, emitted light 22 emitted from a semiconductor laser 21 as a light source is irradiated toward the recording surface of an optical disk 23 located at the upper part of the figure.
In the optical path of this emitted light 22, a collimator lens 24,
A polarizing beam splitter 25 and two λ/4 plates are arranged on six axes of metal plates. Furthermore, an objective lens 27 is disposed coaxially in the optical path of the emitted light 22 to condense the emitted light 22 onto the recording surface of the optical disk 23 .

出射光22は、λ/4板2板金6過して、光ディスク2
3にて反射して反射光28となって、再びλ/4板2板
金6過して偏光ビームスプリッタ25内に入射するため
、偏光ビームスプリッタ25内では、出射光22の偏光
面に対して反射光28の偏光面が90度異なる。この反
射光28が、偏光ビームスプリッタ25内に対角位置に
設けられた偏光フィルム29により、図に於ける右方に
向けて変向され、偏光ビームスプリッタ25の右側面か
ら検出光30として出射する。検出光30の光路中には
、フォーカシングエラーを検出するための測光センサ3
1と、検出光30を測光センサ31に向けて収束させる
ための集光レンズ32とが同軸的に配設されている。
The emitted light 22 passes through the λ/4 plate 2 and the metal plate 6, and then enters the optical disc 2.
3 and becomes the reflected light 28, which passes through the λ/4 plate 2 sheet metal 6 again and enters the polarizing beam splitter 25. The polarization planes of the reflected light 28 differ by 90 degrees. This reflected light 28 is deflected toward the right in the figure by a polarizing film 29 provided diagonally within the polarizing beam splitter 25, and is emitted as detection light 30 from the right side of the polarizing beam splitter 25. do. In the optical path of the detection light 30, there is a photometric sensor 3 for detecting focusing errors.
1 and a condensing lens 32 for converging the detection light 30 toward the photometric sensor 31 are coaxially arranged.

検出光30は、スポットサイズ法によりフォーカシング
エラーを検出するべく、フォーカシングエラーを生じて
いない正常状態に於て第10図に示されるように測光セ
ンサ31の手前で焦点を結ぶようにされており、第11
図の想像線に示されるように測光センサ31にスポット
状に照射される。測光センサ31は、第11図に示され
るように、図の左右方向に延在する互いに平行な分割線
により各帯状領域に分割された公知の3分割フォトダイ
オードからなる。そして、中間受光部dの検出信号りと
、その中間受光部dを挾むように隣接して設けられた各
側方受光部e、fの検出信号E及びFの和とがアンプ3
3に入力されている。
In order to detect focusing errors using the spot size method, the detection light 30 is focused in front of the photometric sensor 31 as shown in FIG. 10 in a normal state where no focusing errors occur. 11th
The photometric sensor 31 is irradiated in a spot shape as shown by the imaginary line in the figure. As shown in FIG. 11, the photometric sensor 31 is composed of a known three-part photodiode divided into strip-shaped regions by mutually parallel dividing lines extending in the left-right direction of the figure. Then, the sum of the detection signal R of the intermediate light receiving section d and the detection signals E and F of the side light receiving sections e and f provided adjacently so as to sandwich the intermediate light receiving section d is the amplifier 3.
3 is entered.

アンプ33では、検出信号E及びFの和から検出信号り
を減算して、その演算結果を図示されない制御回路へ出
力しており、上記した正常状態である合焦時には、アン
プ33の出力が0となるようにされている。また、対物
レンズ27に対して光ディスク23が近過ぎた場合には
、検出光30が、測光センサ31に、例えば第11図の
破線に示されるように小さく集光し、遠過ぎた場合には
一点鎖線に示されるように大きく集光するようになる。
The amplifier 33 subtracts the detection signal RI from the sum of the detection signals E and F, and outputs the calculation result to a control circuit (not shown). During focusing, which is the normal state described above, the output of the amplifier 33 is 0. It is designed to be. Furthermore, if the optical disk 23 is too close to the objective lens 27, the detection light 30 will be focused on the photometric sensor 31 in a small amount, for example, as shown by the broken line in FIG. As shown by the dot-dashed line, the light is greatly condensed.

従って、アンプ33の出力は、第12図に示されるよう
に変化する。
Therefore, the output of the amplifier 33 changes as shown in FIG.

上記したスポットサイズ法によると、非点収差法に於け
るシリンドリカルレンズや、ナイフェツジ法に於けるナ
イフェツジ手段等を必要としないため、光学素子の部品
点数を減らすことができる。
According to the spot size method described above, the number of parts of the optical element can be reduced because the cylindrical lens in the astigmatism method and the knife means in the knife method are not required.

しかしながら、検出光の合焦点付近での検出感度が比較
的低く、かつ比較的大きな非線形性の検出特性であると
いう問題があった。
However, there have been problems in that the detection sensitivity near the focal point of the detection light is relatively low and the detection characteristics are relatively highly nonlinear.

〈発明が解決しようとする課題〉 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、スポットサイズ法によりフォーカシングエラーの検
出を行う際に、検出感度を向上し得ると共に検出特性の
非線形性を改善し得る光学ヘッド構造を提供することに
ある。
<Problems to be Solved by the Invention> In view of the problems of the prior art, the main purpose of the present invention is to improve detection sensitivity and improve detection characteristics when detecting focusing errors using the spot size method. An object of the present invention is to provide an optical head structure that can improve the nonlinearity of the optical head.

[発明の構成] 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、光学式記録媒体か
ら反射されかつ収束する検出光の軸線上にフォーカシン
グエラーを生じていない状態に於ける焦点位置から或る
距離をおいて配置された第1の受光部と、前記第1の受
光部に隣接して設けられた第2の受光部とを有し、前記
両受光部の各検出値の差により前記エラーを検出する形
式の光学ヘッド構造に於て、前記第1の受光部が、前記
検出光の光軸の軸心を含む帯状領域からなり、前記帯状
領域の幅が、その端部から前記軸心に対応する中心位置
に向けて漸増していることを特徴とする光学ヘッド構造
を提供することにより達成される。
[Structure of the Invention] <Means for Solving the Problems> According to the present invention, it is an object of the present invention to create a state in which no focusing error occurs on the axis of detection light that is reflected and converged from an optical recording medium. a first light receiving section disposed at a certain distance from the focal point position, and a second light receiving section provided adjacent to the first light receiving section, and each of the two light receiving sections In the optical head structure in which the error is detected based on a difference in detected values, the first light receiving section is formed of a band-shaped area including the axis of the optical axis of the detection light, and the width of the band-shaped area is This is achieved by providing an optical head structure that is characterized in that it gradually increases from its end toward a central position corresponding to the axis.

く作用〉 このようにすれば、フォーカシングエラーの変化に応じ
て検出光のスポットサイズが変化して、両受光部の各検
出値の差が、第1の受光部の受光面積の増減に応じて大
きく変化するため、検出感度を向上し得ると共に、第1
の受光部の形状を適切化することにより、検出特性の非
線形性を改善し得る。
In this way, the spot size of the detection light changes according to the change in focusing error, and the difference between the detection values of both light receiving parts changes according to the increase or decrease in the light receiving area of the first light receiving part. Since the change is large, detection sensitivity can be improved and the first
By optimizing the shape of the light-receiving section, the nonlinearity of the detection characteristics can be improved.

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。
<Embodiments> Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は、従来例と同様の公知の光学ヘッド構造に適用
された本発明に基づく測光センサ1を示す図である。こ
の測光センサ1は、図に於ける上下方向に分割された3
分割フォトダイオードからなり、図示されない光ディス
クからの反射光を偏光ビームスプリッタにて変向してな
る検出光2を受光している。第1の受光部としての図に
於ける中間のフォトダイオード素子aが、図の左右方向
に長い帯状領域からなり、かつその幅が、その左右の端
部から検出光2の光軸の軸心に対応する中心部に向けて
漸増するように、即ち図に良く示されるように、長手方
向両端部を切除されたひし形に形成されている。従って
、フォトダイオード素子aは、フォーカシングエラーの
変化率、即ち検出光2のスポットの中心部を受光する受
光面積の増減率が大きく変化するように形成されている
FIG. 1 is a diagram showing a photometric sensor 1 based on the present invention applied to a known optical head structure similar to a conventional example. This photometric sensor 1 is divided into 3 parts in the vertical direction in the figure.
It is composed of a split photodiode and receives detection light 2 obtained by deflecting reflected light from an optical disk (not shown) using a polarizing beam splitter. The intermediate photodiode element a in the figure as the first light receiving section consists of a strip-shaped area that is long in the left-right direction of the figure, and its width extends from its left and right ends to the axis of the optical axis of the detection light 2. In other words, as clearly shown in the figure, it is formed into a diamond shape with both ends in the longitudinal direction cut off. Therefore, the photodiode element a is formed so that the rate of change in focusing error, that is, the rate of increase or decrease in the light receiving area that receives the center of the spot of the detection light 2 changes greatly.

また、中間のフォトダイオード素子aの図に於ける上下
に隣接して設けられた各フォトダイオード素子bScに
より、第2の受光部が構成されている。
Further, a second light receiving section is constituted by each photodiode element bSc provided vertically adjacent to the middle photodiode element a in the drawing.

測光センサ1には、フォーカシングエラーを生じていな
い合焦時には図の想像線により示されるスポット形状に
て検出光2が照射されており、この状態では、中間のフ
ォトダイオード素子aによる受光量と、上下の各フォト
ダイオード素子b、Cによる受光量との差がOとなるよ
うにされている。検出光2は、図示されない対物レンズ
に対して光ディスクが近過ぎる場合には図の破線により
示されるように照射され、対物レンズに対して光ディス
クが遠過ぎる場合には図の一点鎖線により示されるよう
に照射される。中間のフォトダイオード素子aの検出値
Aと、両フォトダイオード素子b%Cの検出値B及びC
とがアンプ3に入力されて、アンプ3に於て検出値(B
 + C)から検出値Aを減算し、その結果(B+C−
A)が、アンプ3から図示されない制御回路に出力され
ている。
The photometric sensor 1 is irradiated with the detection light 2 in the spot shape shown by the imaginary line in the figure when in focus without a focusing error, and in this state, the amount of light received by the intermediate photodiode element a and The difference between the amount of light received by the upper and lower photodiode elements b and C is O. If the optical disc is too close to an objective lens (not shown), the detection light 2 is irradiated as shown by the broken line in the figure, and if the optical disc is too far from the objective lens, it is irradiated as shown by the dashed line in the figure. is irradiated. Detection value A of the middle photodiode element a and detection values B and C of both photodiode elements b%C
is input to the amplifier 3, and the detected value (B
+C) and the detected value A is subtracted from the result (B+C-
A) is output from the amplifier 3 to a control circuit (not shown).

第2図に於て、横軸を光ディスクの遠近量とし、かつ縦
軸をアンプ3の出力値とすることにより、検出特性が、
第2図の実線により示される波形になるため、その正負
及びその大小によりフォーカシングエラーの方向及びそ
の大きさを検出することができる。前記したように、フ
ォトダイオード素子aが、フォーカシングエラーの変化
率に対して、受光面積の増減率が大きく変化するように
形成されているため、第2図に示されているように、想
像線により示す従来例の検出特性に対して、実線により
示される本発明に於ける検出特性としてのアンプ3の出
力値の方が、合焦点近傍のフォーカシングエラーの変化
に於て、より一層大きく変化する。従って、フォーカシ
ングエラー量の検出感度を向上し得る。
In FIG. 2, the horizontal axis represents the distance of the optical disc, and the vertical axis represents the output value of the amplifier 3, so that the detection characteristics are
Since the waveform is shown by the solid line in FIG. 2, the direction and magnitude of the focusing error can be detected based on its sign and magnitude. As mentioned above, since the photodiode element a is formed so that the rate of increase/decrease in the light-receiving area changes greatly with respect to the rate of change in focusing error, the imaginary line as shown in FIG. Compared to the detection characteristics of the conventional example shown by , the output value of the amplifier 3 as the detection characteristics of the present invention shown by the solid line changes much more when the focusing error near the in-focus point changes. . Therefore, the detection sensitivity of the amount of focusing error can be improved.

また、測光センサ1の各フォトダイオード素子aSb、
cを分割する分割線12の形状は、前記実施例に示され
た直線に限るものではない。例えば、第3図に示される
ようにフォトダイオード素子aの長平方向の中心線に対
して外方に凸状をなすようにしたり、或いは第4図に示
されるようにフォトダイオード素子aの長平方向の中心
線に対して内方に凸状をなすように、種々の形状にする
ことができる。従って、フォトダイオード素子aの形状
を適切化することにより、検出特性の非線形性をより一
層改善することができる。
In addition, each photodiode element aSb of the photometric sensor 1,
The shape of the dividing line 12 that divides c is not limited to the straight line shown in the above embodiment. For example, as shown in FIG. 3, the photodiode element a may have a convex shape outward with respect to the center line in the longitudinal direction, or as shown in FIG. It can be formed into various shapes so as to be convex inwardly with respect to the center line. Therefore, by optimizing the shape of the photodiode element a, the nonlinearity of the detection characteristics can be further improved.

尚、上記実施例では、従来例と同様の光学ヘッド構造に
基づいて説明しており、フォーカシングエラーを生じて
いない合焦時に於ける検出光2の焦点位置が測光センサ
1の手前側にあるとして説明したが、その焦点位置と測
光センサ1の位置との相対位置関係を限定するものでは
なく、例えば合焦時に於ける検出光2の焦点位置が測光
センサ1の奥側にくるように測光センサ1を配置しても
良い。この場合にも、フォーカシングエラーを生じてい
ない合焦時には第1図の想像線により示されるように測
光センサ1上に照射されるように、即ち、中間のフォト
ダイオード素子aによる受光量と、上下の両フォトダイ
オード素子す、cによる受光量との差が0となるように
測光センサ1が配置される。
The above embodiment is explained based on the same optical head structure as the conventional example, and it is assumed that the focal position of the detection light 2 is on the front side of the photometric sensor 1 during focusing when no focusing error occurs. Although explained above, the relative positional relationship between the focal point position and the position of the photometric sensor 1 is not limited, and for example, the photometric sensor is set such that the focal position of the detection light 2 at the time of focusing is on the back side of the photometric sensor 1. 1 may be placed. In this case as well, when focusing without a focusing error, the light is irradiated onto the photometric sensor 1 as shown by the imaginary line in FIG. The photometric sensor 1 is arranged so that the difference between the amount of light received by both photodiode elements S and C is zero.

第5図には、検出光2を例えばハーフプリズム4を用い
て互いに異なる2方向に変向して、ハーフプリズム4を
直線的に通過する第1方向検出光5の焦点の奥側と、ハ
ーフプリズム4により光路を変向された第2方向検出光
6の焦点の手前側とに、それぞれ第1及び第2の前記と
同様の測光センサ7.8を配置した第2の実施例が示さ
れている。尚、両側光センサ7.8は、焦点に対して互
いに対称位置に配置されていれば良く、各検出光5.6
の焦点位置に対して上記とは逆になるように配置されて
も良い。
In FIG. 5, the detection light 2 is directed in two different directions using, for example, a half prism 4, and the back side of the focal point of the first direction detection light 5 that passes through the half prism 4 in a straight line, and the half A second embodiment is shown in which first and second photometric sensors 7.8 similar to those described above are disposed on the near side of the focal point of the second direction detection light 6 whose optical path is deflected by the prism 4, respectively. ing. Note that the double-sided optical sensors 7.8 only need to be arranged at symmetrical positions with respect to the focal point, and each detection light 5.6
The focal point position may be opposite to that described above.

この第2の実施例では、第6図に示されるように、測光
センサ7の各フォトダイオード素子a1〜C1の検出値
A1〜B1、及び測光センサ8の各フォトダイオード素
子a2〜C2の検出値A2〜C2とが、互いに並列に設
けられた一対のアンプ9.10に、それぞれ前記実施例
と同様の回路構成にて入力されている。更に、各アンプ
9.10の出力値P1、P2がアンプ11に人力されて
、アンプ11にて、出力値PL (B1+C1−Al)
から出力値p2 (B2+C2−A2)を減算している
In this second embodiment, as shown in FIG. A2 to C2 are input to a pair of amplifiers 9.10 provided in parallel with each other, each having a circuit configuration similar to that of the previous embodiment. Furthermore, the output values P1 and P2 of each amplifier 9.10 are input manually to the amplifier 11, and the output value PL (B1+C1-Al) is outputted by the amplifier 11.
The output value p2 (B2+C2-A2) is subtracted from.

第1の測光センサ7に対する第1方向検出光5のスポッ
トサイズの変化が前記実施例と同様であることから、ア
ンプ9の出力値P1が第7図の破線により示されるよう
になる。第2の測光センサ8には、第1の測光センサ7
に対して第2方向検出光6のスポットサイズの変化方向
が逆であるため、アンプ10の出力値P2は、第7図の
想像線により示されるようになる。従って、アンプ11
からの出力値(Pi−P2)は、破線により示されるア
ンプ9の出力値P1から想像線により示されるアンプ1
0の出力値P2を減算するため、第7図の実線により示
されるようになり、検出感度及び非線形性の改善をより
一層向上することができる。
Since the change in the spot size of the first direction detection light 5 with respect to the first photometric sensor 7 is the same as in the embodiment described above, the output value P1 of the amplifier 9 is shown by the broken line in FIG. The second photometric sensor 8 includes the first photometric sensor 7
Since the spot size of the second direction detection light 6 changes in the opposite direction, the output value P2 of the amplifier 10 becomes as shown by the imaginary line in FIG. Therefore, amplifier 11
The output value (Pi-P2) from the amplifier 1 is calculated from the output value P1 of the amplifier 9 shown by the broken line to the output value P1 of the amplifier 1 shown by the imaginary line.
Since the output value P2 of 0 is subtracted, it becomes as shown by the solid line in FIG. 7, and the detection sensitivity and nonlinearity can be further improved.

また、測光センサ1を1つ用いた場合には、第2図に示
されるように、合焦点以外でもゼロクロス点が存在する
が、第2の実施例に示したように一対の測光センサ7.
8を相互補償型に組合せることにより、合焦点以外のゼ
ロクロス点を無くすことができ、フォーカシングエラー
量の検出が広範囲に亘って検出可能となる。また、相互
補償型により、半導体レーザの発光パターンの変動に対
する検出特性の変化も抑制することができる。
Furthermore, when one photometric sensor 1 is used, as shown in FIG. 2, there are zero cross points at points other than the in-focus point, but as shown in the second embodiment, a pair of photometric sensors 7.
8 in a mutually compensatory manner, it is possible to eliminate zero cross points other than the in-focus point, and the amount of focusing error can be detected over a wide range. Moreover, the mutual compensation type can also suppress changes in detection characteristics due to fluctuations in the light emission pattern of the semiconductor laser.

第8図には、従来例に於ける出射光22をO次回行光と
一対の1次回折光とに分けて、所謂3ビーム法によりフ
ォーカシングエラー及びトラッキングエラーを検出する
ようにした光学ヘッド構造が示されている。更に、第2
の実施例と同様に検出光2を2方向に変向して、両者を
組合せた相互補償型により各エラーを検出している。尚
、前記した第10図及び第5図に示されている構造と同
様の部分については同一の符号を付してその詳しい説明
を省略する。
FIG. 8 shows an optical head structure in which the emitted light 22 in a conventional example is divided into an O-th order traveling light and a pair of 1st-order diffracted lights, and focusing errors and tracking errors are detected by a so-called three-beam method. It is shown. Furthermore, the second
As in the embodiment described above, the detection light 2 is deflected in two directions, and each error is detected by a mutual compensation type that combines both directions. Note that the same reference numerals are given to the same parts as those shown in FIGS. 10 and 5 described above, and detailed explanation thereof will be omitted.

この第3の実施例では、コリメータレンズ24と偏光ビ
ームスプリッタ25との間に、出射光22をフォーカシ
ングエラー検出用の0次回折光からなる主ビーム17と
トラッキングエラー検出用の1次回折光からなる一対の
副ビーム17a、17bとを発生する手段としての回折
格子13が配置されており、公知の3ビーム法と同様に
、主ビーム17が光ディスクのピット上に照射され、対
の副ビーム17a、17bがトラックの両側縁上に照射
される。従って、光ディスク23から反射されて偏光ビ
ームスプリッタ25にて変向された後に収束する検出光
2は、上記主ビーム17と一対の副ビーム17a、17
bとの各反射光を有し、更に第2の実施例と同様にハー
フプリズム4により互いに異なる2方向に、主ビームと
一対の副ビームとの組合わせ毎に分離される。ハーフプ
リズム4を直進する第1の方向には、主ビーム17の反
射光からなる第1方向主検出光5及び副ビーム17a、
17bの反射光からなる第1方向副検出光5a、5bが
、ハーフプリズム4にて図に於ける下方に向けて変向さ
れる第2の方向には、主ビーム17の反射光からなる第
2方向主検出光6及び副ビーム17a、17bの反射光
からなる第2方向副検出光6a、6bが、それぞれ取出
されている。
In this third embodiment, the output light 22 is connected between a collimator lens 24 and a polarizing beam splitter 25 by a main beam 17 consisting of a 0th-order diffracted beam for detecting a focusing error and a pair of primary beams 17 consisting of a 1st-order diffracted beam for detecting a tracking error. A diffraction grating 13 is disposed as a means for generating sub-beams 17a and 17b.Similar to the known three-beam method, the main beam 17 is irradiated onto the pits of the optical disk, and a pair of sub-beams 17a and 17b are generated. is irradiated onto both side edges of the track. Therefore, the detection light 2 that is reflected from the optical disk 23, deflected by the polarizing beam splitter 25, and then converged is composed of the main beam 17 and the pair of sub beams 17a, 17.
Furthermore, as in the second embodiment, the main beam and a pair of sub beams are separated into two different directions by a half prism 4 for each combination of a main beam and a pair of sub beams. In the first direction traveling straight through the half prism 4, a first direction main detection light 5 consisting of the reflected light of the main beam 17 and a sub beam 17a,
The first direction sub-detection beams 5a and 5b consisting of the reflected light of the main beam 17b are deflected downward in the figure by the half prism 4. Second-direction sub-detection light 6a, 6b consisting of the two-direction main detection light 6 and the reflected lights of sub-beams 17a, 17b are taken out, respectively.

この第3の実施例では、第1方向主検出光5の焦点の手
前側には前記実施例と同様の測光センサ7が配置され、
第1方向副検出光5a、5bの焦点の手前側にもそれぞ
れに対応する一対の第3の受光部としての両側光センサ
7a、7bが配置されていると共に、第2方向主検出光
6の焦点の奥側には前記実施例と同様の測光センサ8が
配置され、第2方向副検出光6a、6bの焦点の奥側に
もそれぞれに対応する一対の第3の受光部としての両側
光センサ8a、8bが配置されている。他の条件は、第
2の実施例と同様であるためその説明を省略する。同様
に、フォーカシングエラーは、各主検出光5.6に対応
する2つの測光センサ7.8を用いて第2の実施例と同
様に行われるため、その詳しい説明を省略する。
In this third embodiment, a photometric sensor 7 similar to that of the previous embodiment is arranged in front of the focal point of the first direction main detection light 5,
A pair of double-sided optical sensors 7a, 7b as a corresponding third light receiving section are also arranged on the near side of the focal point of the first direction sub-detection light 5a, 5b, and the second direction main detection light 6 is also disposed. A photometric sensor 8 similar to that of the embodiment described above is arranged on the back side of the focal point, and a pair of third light receiving sections corresponding to the second direction sub-detection lights 6a and 6b are also provided on the back side of the focal point. Sensors 8a and 8b are arranged. Other conditions are the same as those in the second embodiment, so their explanation will be omitted. Similarly, focusing errors are detected in the same manner as in the second embodiment using two photometric sensors 7.8 corresponding to each main detection light beam 5.6, so detailed explanation thereof will be omitted.

トラッキングエラーは、上記各測光センサ7a。The tracking error is caused by each of the photometric sensors 7a.

7bと各測光センサ8a、8bとによる各検出値を組合
せて検出する。第9図に示されるように、一方の両側光
センサ7a、7bの検出値D1及びElがアンプ14に
人力されて、アンプ14から出力値P3 (Di−El
)が出力され、他方の両側光センサ8a、8bの検出値
D2及びE2がアンプ15に入力されて、アンプ15か
ら出力値P4 (D2−E2)が出力されて、更にアン
プ16にて、出力値P3と出力値P4とを加算してトラ
ッキングエラーの検出値が算出される。
7b and each of the photometric sensors 8a and 8b are combined and detected. As shown in FIG. 9, the detection values D1 and El of the one side optical sensors 7a and 7b are input to the amplifier 14, and the output value P3 (Di-El
) is output, the detection values D2 and E2 of the other double-sided optical sensors 8a and 8b are input to the amplifier 15, the output value P4 (D2-E2) is output from the amplifier 15, and the output value is further output from the amplifier 16. The detected tracking error value is calculated by adding the value P3 and the output value P4.

この第3の実施例によれば、第1及び第2の各方向に対
応する各測光センサ群が、検出光2の焦点に対して互い
に対称に配置されている。従って、上記した回路構成に
て、トラッキングエラーをアンプの出力値(P3+P4
)により検出でき、このように両エラー検出を相互補償
型にて行うことにより、光ディスク23の傾きに対する
エラー値の変化の誤差が少くなると共に、トラック横断
時にフォーカシングエラー信号に生じるノイズ分を低減
することができる。このように、3ビーム法を用いた光
学ヘッド構造に、本発明を容易に適用することができる
According to the third embodiment, the photometric sensor groups corresponding to the first and second directions are arranged symmetrically with respect to the focal point of the detection light 2. Therefore, in the circuit configuration described above, the tracking error is calculated from the output value of the amplifier (P3+P4
), and by performing both error detection in a mutually compensated manner, the error in the change in error value due to the tilt of the optical disc 23 is reduced, and the noise generated in the focusing error signal when crossing the track is reduced. be able to. In this way, the present invention can be easily applied to an optical head structure using the three-beam method.

前記した各実施例では、光デイスク用の光学ヘッドにつ
いて示したが、本発明は、光デイスク用に限定されず、
例えばカードの面に情報記録媒体としてのトラックを設
けた公知の光カードに対する情報の授受を行うための光
学ヘッド構造にも適用可能である。尚、この場合には、
前記した実施例中に設けたλ/4板2板金6いた構造に
なる。
In each of the embodiments described above, an optical head for an optical disk is shown, but the present invention is not limited to an optical head for an optical disk.
For example, the present invention can also be applied to an optical head structure for transmitting and receiving information to and from a known optical card having tracks as an information recording medium on the surface of the card. In this case,
The structure includes the two λ/4 plates and six metal plates provided in the embodiment described above.

[発明の効果] このように本発明によれば、検出光の光軸上に配置され
た第1の受光部の形状を適切化するのみで、検出感度を
向上し得ると共に、検出特性の非線形性を改善でき、簡
単な構造により光学ヘッドの小型化及びフォーカシング
エラーの検出特性を改善できるため、その効果は極めて
大である。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, detection sensitivity can be improved and the nonlinear detection characteristics The effect is extremely large because the optical head can be made smaller and the focusing error detection characteristics can be improved with a simple structure.

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

第1図は、本発明に基づく測光センサの形状及び検出要
領を示す図である。 第2図は、検出特性を示す図である。 第3図及び第4図は、測光センサの分割形状の別の実施
例を示す図である。 第5図は、本発明に基づく測光センサを用いた第2の実
施例を示す図である。 第6図は、第2の実施例の検出要領を示す図である。 第7図は、第2の実施例の検出特性を示す図である。 第8図は、本発明に基づく測光センサを用いた第3の実
施例を示す図である。 第9図は、第3の実施例の検出要領を示す図である。 第10図は、従来の光学ヘッド構造を示す要部模式図で
ある。 第11図は、従来の測光センサの形状及び検出要領を示
す図である。 第12図は、従来の測光センサの検出特性を示す図であ
る。 1・・・測光センサ   2・・・検出光3・・・アン
プ     4・・・ハーフプリズム5・・・第1方向
主検出光 5a、5b・・・第1方向副検出光 6・・・第2方向主検出光 6a、6b・・・第2方向副検出光 7・・・第1の測光センサ 7a、7b・・・測光センサ 8・・・第2の測光センサ 8a、8b・・・測光センサ 9.10.11・・・アンプ 12・・・分割線    13・・・回折格子14〜1
6・・・アンプ 17・・・主ビーム17a、17b・
・・副ビーム 21・・・半導体レーザ 22・・・出射光    23・・・光ディスク24・
・・コリメータレンズ 25・・・偏光ビームスプリッタ
FIG. 1 is a diagram showing the shape and detection procedure of a photometric sensor based on the present invention. FIG. 2 is a diagram showing detection characteristics. 3 and 4 are diagrams showing another example of the divided shape of the photometric sensor. FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment using a photometric sensor based on the present invention. FIG. 6 is a diagram showing the detection procedure of the second embodiment. FIG. 7 is a diagram showing the detection characteristics of the second embodiment. FIG. 8 is a diagram showing a third embodiment using a photometric sensor based on the present invention. FIG. 9 is a diagram showing the detection procedure of the third embodiment. FIG. 10 is a schematic diagram of main parts showing the structure of a conventional optical head. FIG. 11 is a diagram showing the shape and detection procedure of a conventional photometric sensor. FIG. 12 is a diagram showing detection characteristics of a conventional photometric sensor. 1... Photometry sensor 2... Detection light 3... Amplifier 4... Half prism 5... First direction main detection light 5a, 5b... First direction sub detection light 6... Third Two-direction main detection light 6a, 6b...Second direction sub-detection light 7...First photometry sensor 7a, 7b...Photometry sensor 8...Second photometry sensor 8a, 8b...Photometry Sensor 9.10.11... Amplifier 12... Parting line 13... Diffraction grating 14-1
6... Amplifier 17... Main beam 17a, 17b.
...Sub-beam 21...Semiconductor laser 22...Emitted light 23...Optical disk 24...
... Collimator lens 25 ... Polarizing beam splitter

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光学式記録媒体から反射されかつ収束する検出光
の軸線上にフォーカシングエラーを生じていない状態に
於ける焦点位置から或る距離をおいて配置された第1の
受光部と、前記第1の受光部に隣接して設けられた第2
の受光部とを有し、前記両受光部の各検出値の差により
前記エラーを検出する形式の光学ヘッド構造に於て、 前記第1の受光部が、前記検出光の光軸の軸心を含む帯
状領域からなり、前記帯状領域の幅が、その端部から前
記軸心に対応する中心位置に向けて漸増していることを
特徴とする光学ヘッド構造。
(1) a first light receiving section disposed at a certain distance from a focal position in a state where no focusing error occurs on the axis of the detection light reflected and converged from the optical recording medium; A second light receiving section provided adjacent to the first light receiving section.
In the optical head structure of the type having a light receiving section and detecting the error based on the difference between detection values of both the light receiving sections, the first light receiving section is located at the center of the optical axis of the detected light. What is claimed is: 1. An optical head structure comprising a band-shaped area including a band-shaped area, wherein the width of the band-shaped area gradually increases from an end thereof toward a center position corresponding to the axis.
(2)光学式記録媒体に向けてフォーカシングエラー検
出用の主ビームとトラッキングエラー検出用の一対の副
ビームとを発生する手段と、前記主ビームの前記光学式
記録媒体から反射されかつ収束する主検出光の軸線上に
フォーカシングエラーを生じていない状態に於ける焦点
位置から或る距離をおいて配置された第1の受光部と、
前記第1の受光部に隣接して設けられた第2の受光部と
、前記一対の副ビームの前記光学式記録媒体から反射さ
れる各副検出光をそれぞれ別個に検出するための一対の
第3の受光部とを有し、前記第1及び第2の受光部の各
検出値の差により前記フォーカシングエラーを検出し、
前記一対の第3の受光部の各検出値の差により前記トラ
ッキングエラーを検出する形式の光学ヘッド構造に於て
、 前記第1の受光部が、前記検出光の光軸の軸心を含む帯
状領域からなり、前記帯状領域の幅が、その端部から前
記軸心に対応する中心位置に向けて漸増していることを
特徴とする光学ヘッド構造。
(2) means for generating a main beam for focusing error detection and a pair of sub-beams for tracking error detection toward an optical recording medium; a first light receiving section disposed at a certain distance from the focal position in a state where no focusing error occurs on the axis of the detection light;
a second light receiving section provided adjacent to the first light receiving section; and a pair of second light receiving sections for separately detecting each of the sub detection lights reflected from the optical recording medium of the pair of sub beams. 3, and detects the focusing error based on the difference between detection values of the first and second light receiving parts,
In the optical head structure in which the tracking error is detected based on the difference between detection values of the pair of third light receiving sections, the first light receiving section has a band-like shape including the axis of the optical axis of the detection light. What is claimed is: 1. An optical head structure characterized in that the width of the band-shaped area gradually increases from an end thereof toward a center position corresponding to the axis.
JP4376890A 1989-05-25 1990-02-23 Optical head structure Pending JPH0386936A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008155311A1 (en) * 2007-06-18 2008-12-24 Thomson Licensing Apparatus comprising a pickup unit for reading data from or writing data to an optical storage medium

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EP2006849A1 (en) * 2007-06-18 2008-12-24 Deutsche Thomson OHG Apparatus comprising a pickup unit for reading data from or writing data to an optical storage medium

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