JPH04285732A - Out-of-focus detecting method for optical head for optical disk - Google Patents

Out-of-focus detecting method for optical head for optical disk

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JPH04285732A
JPH04285732A JP3048373A JP4837391A JPH04285732A JP H04285732 A JPH04285732 A JP H04285732A JP 3048373 A JP3048373 A JP 3048373A JP 4837391 A JP4837391 A JP 4837391A JP H04285732 A JPH04285732 A JP H04285732A
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JP
Japan
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light
optical
defocus
film surface
recording film
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Application number
JP3048373A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Hiruta
昭浩 蛭田
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a servo signal and an information signal while the light quantity for an optical detector is scarcely adjusted and to obtain the stable servo signal and information signal even when the deviation, etc., of the optical detector occurs. CONSTITUTION:Plural laser beams with different wavelengths are emitted by a semiconductor laser 1 and coupled with light spots 12, 13 and 14 on a disk recording film surface 11, reflection light from the relevent surface 11 is split into a (p) polarized light spot and a (s) poralized light spot and separately received with photodetectors 25a to 27a and 25b to 27b into which an optical detector 19 is split and the out of focus is detected from the output of these photodetectors.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク用光学ヘッ
ドの焦点ずれ検出方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defocus detection method for an optical head for an optical disk.

【0002】0002

【従来の技術】従来の光ディスク用光学ヘッドは、ディ
スク記録膜面からの反射光を光検出器で受光し、情報信
号とサーボ信号を検出するために、光検出器には複数の
光学素子が設けられていた。
[Prior Art] A conventional optical head for an optical disk uses a photodetector to receive reflected light from the disk recording film surface, and the photodetector includes a plurality of optical elements in order to detect an information signal and a servo signal. It was set up.

【0003】以下に、従来の光ディスク用光学ヘッドの
焦点ずれ検出方式について、図10ないし図11を用い
て説明する。
[0003] A conventional defocus detection method for an optical head for an optical disc will be described below with reference to FIGS. 10 and 11.

【0004】半導体レーザ28から射出されたレーザビ
ームは、コリメートレンズ29で平行光となり、ビーム
整形プリズム30でビーム整形され、ビームスプリッタ
31を透過した後、コーナーミラー(又はガルバノミラ
ー)32で光路を変え、フォーカスレンズ33でディス
ク記録膜面34に光スポットとして絞り込まれる。
The laser beam emitted from the semiconductor laser 28 becomes parallel light by a collimating lens 29, is beam-shaped by a beam shaping prism 30, and after passing through a beam splitter 31, the optical path is changed by a corner mirror (or galvano mirror) 32. Instead, the light is focused as a light spot on the disk recording film surface 34 by the focus lens 33.

【0005】ディスク記録膜面34で反射したレーザビ
ームは、ビームスプリッタ31で反射し、コーナーミラ
ー35で光路を変え、凸レンズ36で集束光となる。こ
の集束光は偏光ビームスプリッタ37で透過ビームと反
射ビームに分離され、透過ビーム集束光は焦点後(又は
焦点前)の光検出器38aで受光され、反射ビーム集束
光は焦点前(又は焦点後)の光検出器38bで受光され
る。
The laser beam reflected by the disk recording film surface 34 is reflected by a beam splitter 31, changes its optical path by a corner mirror 35, and becomes converged light by a convex lens 36. This focused light is separated into a transmitted beam and a reflected beam by a polarizing beam splitter 37, the transmitted beam focused light is received by a photodetector 38a after the focus (or before the focus), and the reflected beam focused light is received before the focus (or after the focus). ) is received by the photodetector 38b.

【0006】光スポットとして絞り込まれたレーザビー
ムがディスク記録膜面34に焦点を結ぶ時は、図11の
(1) に示すように両光検出器38a,38bに入射
する光束径は等しい。しかし、ディスク記録膜面34が
フォーカスレンズ33に近付く方向にずれると、同図の
(2) に示すように透過側光検出器38aの光束径は
小さくなり、反射側光検出器38bの光束径は大きくな
る。逆に、ディスク記録膜面34がフォーカスレンズ3
3から遠ざかる方向にずれると、同図の(3) に示す
ように透過側光検出器38aの光束径は大きくなり、反
射側光検出器38bの光束径は小さくなる。
When the laser beam narrowed down as a light spot is focused on the disk recording film surface 34, the beam diameters incident on both photodetectors 38a and 38b are equal, as shown in FIG. 11(1). However, when the disk recording film surface 34 shifts in the direction approaching the focus lens 33, the beam diameter of the transmitting side photodetector 38a becomes smaller and the beam diameter of the reflecting side photodetector 38b decreases, as shown in (2) in the figure. becomes larger. Conversely, the disk recording film surface 34 is the focus lens 3.
3, as shown in (3) in the same figure, the beam diameter of the transmission side photodetector 38a increases, and the beam diameter of the reflection side photodetector 38b decreases.

【0007】以上より、焦点ずれの方向および焦点ずれ
量によって光検出器38a,38bの受光量が変化する
ので、焦点ずれを検出することができる。例えば、焦点
ずれ量は次の演算で求めることができる。
As described above, since the amount of light received by the photodetectors 38a and 38b changes depending on the direction and amount of defocus, defocus can be detected. For example, the amount of defocus can be determined by the following calculation.

【0008】 焦点ずれ量=(a1+a2)−(b1+b2)[0008] Defocus amount = (a1+a2)-(b1+b2)

【000
9】
000
9]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
焦点ずれ検出方式においては、ディスク記録膜面からの
反射ビームを受光する受光素子の受光面が複数に分割さ
れていた。このため、各分割された受光面に正しくレー
ザビームが入射する(例えば各分割された受光素子の受
光量が等しくなる)ように調整しなければならない。し
かも、この分割受光面の大きさが微小(数10μm程度
)であるため、入射レーザビームの数μmのずれで受光
量が大きく変化してしまう。このため、調整が極めて困
難であり、調整に長い時間を費やしていた。
However, in the conventional defocus detection method, the light-receiving surface of the light-receiving element that receives the reflected beam from the disk recording film surface is divided into a plurality of parts. Therefore, adjustment must be made so that the laser beam is correctly incident on each divided light-receiving surface (for example, the amount of light received by each divided light-receiving element is equal). Furthermore, since the size of this divided light-receiving surface is minute (about several tens of micrometers), the amount of light received changes greatly with a deviation of several micrometers in the incident laser beam. Therefore, adjustment is extremely difficult and takes a long time.

【0010】また、複数に受光面が分割されているため
、最低2軸(上下、左右)の調整が必要であり、調整の
自動化も困難であった。更に、調整後に接着又はねじ止
めなどで固定しても、温度変化や経時変化などによって
微小にずれ易く、これらのずれ(調整ずれも含む)によ
って検出サーボ信号にオフセットを生じ、サーボ動作が
不安定になり、正確に情報信号を記録再生することがで
きなくなることがあった。
Furthermore, since the light-receiving surface is divided into a plurality of parts, adjustment in at least two axes (up and down, left and right) is required, and it is also difficult to automate the adjustment. Furthermore, even if it is fixed with adhesive or screws after adjustment, it is likely to shift slightly due to temperature changes or changes over time, and these shifts (including adjustments) will cause an offset in the detected servo signal, making servo operation unstable. This sometimes makes it impossible to accurately record and reproduce information signals.

【0011】また、複数に受光面が分割されているため
、焦点ずれ信号にトラッキング信号又はピット信号が漏
れ込み易く、サーボ動作が不安定になることがあった。
Furthermore, since the light-receiving surface is divided into a plurality of parts, a tracking signal or a pit signal tends to leak into the defocus signal, which sometimes makes the servo operation unstable.

【0012】そこで、本発明の目的は、上記従来技術の
欠点を解消し、光検出器の受光量調整をほとんどせずに
サーボ信号および情報信号を得ることができ、光検出器
のずれなどを生じても安定なサーボ信号および情報信号
を得ることができる光ディスク用光学ヘッドの焦点ずれ
検出方式を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, to obtain a servo signal and an information signal without adjusting the amount of light received by a photodetector, and to prevent misalignment of the photodetector. It is an object of the present invention to provide a defocus detection method for an optical head for an optical disk, which can obtain stable servo signals and information signals even when the defocus occurs.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、半導体レーザから波長の異なる複数のレー
ザビームを出射させてディスク記録膜面上に光スポット
として結合させ、該ディスク記録膜面からの反射光をp
偏光光スポットとs偏光光スポットに分離して光検出器
の複数に分割された受光素子で個々に受光し、これら受
光素子の出力から焦点ずれを検出することを特徴とする
ものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention emits a plurality of laser beams having different wavelengths from a semiconductor laser and combines them as a light spot on the surface of a disk recording film. The reflected light from the surface is p
It is characterized in that the light is separated into a polarized light spot and an s-polarized light spot, which are individually received by a plurality of divided light receiving elements of a photodetector, and a defocus is detected from the outputs of these light receiving elements.

【0014】すなわち、本発明は、光ディスク用光学ヘ
ッドの焦点ずれ検出方式として、光検出器に入射するレ
ーザビームの全光量検出(各レーザビームを受光する受
光素子の受光面は分割されていない)を行うことにあり
、これによって光検出器受光量のほぼ無調整化、サーボ
信号および情報信号の安定検出を実現するものである。
That is, the present invention detects the total amount of light of a laser beam incident on a photodetector (the light-receiving surface of the light-receiving element that receives each laser beam is not divided) as a defocus detection method for an optical head for an optical disk. This makes it possible to achieve almost no adjustment of the amount of light received by the photodetector and stable detection of servo signals and information signals.

【0015】[0015]

【作用】半導体レーザから出射された波長の異なる複数
のレーザビームは、ディスク記録膜面上に光スポットと
して結合されるが、波長によって結像位置が前後にずれ
る。そして、ディスク記録膜面で反射したレーザビーム
はp偏光光スポットとs偏光光スポットに分離され、光
検出器の複数に分割された受光素子で個々に受光される
[Operation] A plurality of laser beams of different wavelengths emitted from a semiconductor laser are combined as a light spot on the disk recording film surface, but the imaging position shifts back and forth depending on the wavelength. The laser beam reflected by the disk recording film surface is separated into a p-polarized light spot and an s-polarized light spot, which are individually received by a plurality of divided light receiving elements of a photodetector.

【0016】このように焦点ずれやトラックずれのサー
ボ信号を全光量検出方式で検出するため、各受光素子の
入射レーザビームに対する位置合わせや調整が飛躍的に
向上し、簡単になる。
Since the servo signals for defocus and track misalignment are detected by the total light amount detection method, the alignment and adjustment of each light-receiving element with respect to the incident laser beam is dramatically improved and simplified.

【0017】また、光検出器の位置ずれなどに対しても
、サーボ信号にオフセットを生じ難く、安定にサーボ信
号を検出できるため、情報信号の記録再生を安定に行う
ことが可能となる。
[0017] Furthermore, even when the photodetector is misaligned, the servo signal is unlikely to be offset, and the servo signal can be detected stably, making it possible to stably record and reproduce information signals.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0019】第1実施例を示す図1において、1は光源
である半導体レーザで、この半導体レーザは図2に示す
ように平面マウント5上に波長の異なる複数のレーザチ
ップ2,3,4をビーム射出方向に対して揃えそれぞれ
平行になるように設けて構成されている。この場合、中
央のレーザチップ2から射出されるレーザビーム2aは
情報信号の記録再生およびトラッキング信号検出用とし
て用いられ、両側のレーザチップ3,4から射出される
レーザビーム3a,4aは焦点ずれ検出用として用いら
れる。
In FIG. 1 showing the first embodiment, 1 is a semiconductor laser which is a light source, and this semiconductor laser has a plurality of laser chips 2, 3, 4 having different wavelengths on a flat mount 5 as shown in FIG. They are arranged so as to be aligned and parallel to the beam emission direction. In this case, the laser beam 2a emitted from the central laser chip 2 is used for recording and reproducing information signals and for tracking signal detection, and the laser beams 3a and 4a emitted from the laser chips 3 and 4 on both sides are used for defocus detection. used for purposes.

【0020】レーザビーム2a,3a,4aはコリメー
トレンズ6で平行光とされ、更にビーム整形プリズム7
で整経され、ビームスプリッタ8を透過した後、コーナ
ーミラー(又はガルバノミラー)9で光路を変え、フォ
ーカスレンズ10でディスク記録膜面11に絞り込まれ
るようになっている。
The laser beams 2a, 3a, 4a are collimated by a collimating lens 6, and are further collimated by a beam shaping prism 7.
After passing through a beam splitter 8, the optical path is changed by a corner mirror (or galvano mirror) 9, and the beam is focused onto a disk recording film surface 11 by a focus lens 10.

【0021】この場合、レーザビーム2aがディスク記
録膜面11に焦点12を結ぶ時、レーザビーム3aはデ
ィスク記録膜面11よりフォーカスレンズ10に近付く
方向に焦点13を結び、レーザビーム4aはディスク記
録膜面11よりフォーカスレンズ10から遠ざかる方向
に焦点14を結ぶように設定されている。前者はレーザ
チップ3の発振波長をレーザチップ2の発振波長より短
波長にすることにより、後者はレーザチップ4の発振波
長をレーザチップ2の発振波長より長波長にすることに
より、レンズ系の色収差によってレーザビーム3a,4
aの焦点13,14がレーザビーム2aの焦点12より
もディスク記録膜面11の前後(絞り込み方向に対し前
後)に結ぶようなる。
In this case, when the laser beam 2a focuses 12 on the disc recording film surface 11, the laser beam 3a focuses 13 in a direction closer to the focus lens 10 than the disc recording film surface 11, and the laser beam 4a focuses on the disc recording film surface 11. The focal point 14 is set in a direction farther from the focus lens 10 than the film surface 11 . The former reduces the chromatic aberration of the lens system by making the oscillation wavelength of the laser chip 3 shorter than the oscillation wavelength of the laser chip 2, and the latter by making the oscillation wavelength of the laser chip 4 longer than the oscillation wavelength of the laser chip 2. Laser beams 3a, 4
The focal points 13 and 14 of the laser beam 2a are set in front and behind the disk recording film surface 11 (front and rear with respect to the focusing direction) than the focal point 12 of the laser beam 2a.

【0022】ディスク記録膜面11のフォーマットは図
3に示す通りであり、1フレーム20がセクタマーク、
アドレスマークなどのプリフォーマット部21と、デー
タ部22と、焦点ずれ検出用ピット部23とから主に構
成されている。焦点ずれ検出用ピット部23のピット2
4は、例えば直径1μm前後、深さλ/4(λ:レーザ
波長)程度である。
The format of the disk recording film surface 11 is as shown in FIG. 3, where one frame 20 is a sector mark,
It mainly consists of a preformat section 21 such as an address mark, a data section 22, and a pit section 23 for detecting defocus. Pit 2 of defocus detection pit section 23
4 has a diameter of about 1 μm and a depth of about λ/4 (λ: laser wavelength), for example.

【0023】次に、焦点ずれ検出の原理を説明すると、
先ず情報信号の記録再生およびトラッキング信号検出用
光スポット12がディスク記録膜面11にある時、焦点
ずれ検出用光スポット13,14はディスク記録膜面1
1からそれぞれ絞り込み方向に対し前後に等しい距離だ
けずれて結像される。これらの光スポット12,13,
14が焦点ずれ検出用ピット部23のピット24a,2
4b,24cでは、図4の (1)に示すように光スポ
ット12がディスク記録膜面11において合焦点である
から光スポット径が最小であるのに対し、焦点ずれ検出
用光スポット13,14はディスク記録膜面11からず
れて焦点を結ぶため光スポット径が大きくなる。この場
合、光スポット13,14は焦点ずれの方向が異なるが
焦点ずれ量が等しいので、ディスク記録膜面11におけ
る光スポット径が等しい。
Next, the principle of defocus detection will be explained.
First, when the optical spot 12 for recording/reproducing information signals and detecting tracking signals is on the disc recording film surface 11, the optical spots 13 and 14 for defocus detection are on the disc recording film surface 1.
1, the images are formed with equal distances shifted forward and backward in the aperture direction. These light spots 12, 13,
14 are pits 24a, 2 of the defocus detection pit section 23.
4b and 24c, the optical spot 12 has the minimum diameter because it is a focused point on the disk recording film surface 11, as shown in (1) in FIG. Since the focus is shifted from the disk recording film surface 11, the diameter of the light spot becomes large. In this case, the light spots 13 and 14 have different defocus directions but the same amount of defocus, so the light spot diameters on the disk recording film surface 11 are the same.

【0024】これに対して、ディスク記録膜面11がフ
ォーカスレンズ10に近付く方向にずれた場合、同図の
(2) に示すように一方の光スポット13はディスク
記録膜面11に近付くため、焦点ずれ検出用ピット24
bにおける光スポット径が小さくなり、逆に他方の光ス
ポット14はディスク記録膜面11から遠ざかるため、
焦点ずれ検出用ピット24cにおける光スポット径が大
きくなる。
On the other hand, when the disc recording film surface 11 shifts in the direction toward the focus lens 10, one of the light spots 13 approaches the disc recording film surface 11, as shown in (2) in the figure. Focus shift detection pit 24
The diameter of the light spot at point b becomes smaller, and conversely, the other light spot 14 moves away from the disk recording film surface 11.
The light spot diameter at the defocus detection pit 24c becomes larger.

【0025】また、ディスク記録膜面11がフォーカス
レンズ10に遠ざかる方向にずれた場合、同図の(3)
 に示すように一方の光スポット13はディスク記録膜
面11から遠ざかるため、焦点ずれ検出用ピット24b
における光スポット径が大きくなり、逆に他方の光スポ
ット14はディスク記録膜面11に近付くため、焦点ず
れ検出用ピット24cにおける光スポット径が小さくな
る。
Furthermore, if the disk recording film surface 11 is shifted in the direction away from the focus lens 10, (3) in the figure
As shown in , since one of the light spots 13 moves away from the disk recording film surface 11, the defocus detection pit 24b
The diameter of the light spot at the defocus detection pit 24c becomes larger, and the other light spot 14 approaches the disk recording film surface 11, so the diameter of the light spot at the defocus detection pit 24c becomes smaller.

【0026】ディスク記録膜面11の焦点ずれ検出用ピ
ット部23で反射されたそれぞれの光スポットは、ビー
ムスプリッタ8で反射され、コーナーミラー15で光路
を変え、凸レンズ16で集束光となり、ウォラストンプ
リズム17でP偏光18aとS偏光18bに分離され、
光検出器19に入射する。
Each light spot reflected by the defocus detection pit portion 23 on the disk recording film surface 11 is reflected by the beam splitter 8, changes its optical path by the corner mirror 15, becomes converged light by the convex lens 16, and becomes a Wollaston beam. The prism 17 separates the light into P polarized light 18a and S polarized light 18b,
The light is incident on the photodetector 19.

【0027】光検出器19は図5に示すように各レーザ
ビームを受光するため、6個の受光素子25a〜27a
,25b〜27bから構成されており、各受光素子の受
光面は分割されていない。受光素子25a,25bは情
報信号の再生およびトラッキング信号検出用である。 情報信号の再生およびトラッキング信号検出用光スポッ
ト12は、ウォラストンプリズム17でP偏光光スポッ
ト12aとS偏光光スポット12bに分離され、それぞ
れ受光素子25a,25bで受光される。そして、これ
ら受光素子25a、25bの出力の差をとることにより
、情報信号を得ることができる。
The photodetector 19 has six light receiving elements 25a to 27a to receive each laser beam as shown in FIG.
, 25b to 27b, and the light receiving surface of each light receiving element is not divided. The light receiving elements 25a and 25b are used for reproducing information signals and detecting tracking signals. The light spot 12 for reproducing the information signal and detecting the tracking signal is separated by the Wollaston prism 17 into a P-polarized light spot 12a and an S-polarized light spot 12b, which are received by light receiving elements 25a and 25b, respectively. Then, by taking the difference between the outputs of these light receiving elements 25a and 25b, an information signal can be obtained.

【0028】トラッキング信号は公知のサンプルサポー
ト方式を用いて、一定時間間隔で現在の受光素子25a
,25bの出力の和から一定時間前の受光素子25a,
25bの出力の和を減算することにより得られる。
The tracking signal is sent to the current light receiving element 25a at regular time intervals using a known sample support method.
, 25b from the light receiving element 25a, 25b a certain time ago.
It is obtained by subtracting the sum of the outputs of 25b.

【0029】焦点ずれ信号の検出は、図4の(2) に
示したようにディスク記録膜面11がフォーカスレンズ
10に近付く方向にずれた場合、焦点ずれ検出用ピット
24bでは光スポット13のスポット径が小さくなるた
め、反射光量の減少が大きく、受光素子27a,27b
に入射する光量は大きく減少する。これに対して、焦点
ずれ検出用ピット24cでは光スポット14のスポット
径が大きくなるため、反射光量の減少が少なく、受光素
子26a,26bに入射する光量の減少は少ない。
Detection of the defocus signal is carried out when the disc recording film surface 11 deviates in the direction approaching the focus lens 10 as shown in (2) of FIG. Since the diameter becomes smaller, the amount of reflected light decreases significantly, and the light receiving elements 27a, 27b
The amount of light incident on the area is greatly reduced. On the other hand, in the defocus detection pit 24c, the spot diameter of the optical spot 14 becomes large, so that the amount of reflected light decreases little, and the amount of light incident on the light receiving elements 26a, 26b decreases little.

【0030】ディスク記録膜面11がフォーカスレンズ
10から遠ざかる方向にずれた場合は、上記と全く逆に
なり、受光素子27a,27bに入射する光量の減少は
少なく、受光素子26a,26bに入射する光量は大き
く減少する。
When the disk recording film surface 11 is shifted away from the focus lens 10, the situation is completely opposite to the above, and the amount of light incident on the light receiving elements 27a, 27b decreases little, and the light is incident on the light receiving elements 26a, 26b. The amount of light decreases significantly.

【0031】以上より、受光素子26a,26bの出力
から受光素子27a,27bの出力を減算することによ
って焦点ずれ信号を検出することができる。これを式で
表すと、次のようになる。
As described above, a defocus signal can be detected by subtracting the outputs of the light receiving elements 27a, 27b from the outputs of the light receiving elements 26a, 26b. Expressing this in a formula is as follows.

【0032】 焦点ずれ信号=(26a+26b)−(27a+27b
) なお、焦点ずれ信号=26a−27a(又は26b−2
7b)としてもよい。この場合、受光素子26b,27
b(又は26a,27a)は不要である。
Defocus signal=(26a+26b)−(27a+27b
) Note that the defocus signal = 26a-27a (or 26b-2
7b) may also be used. In this case, the light receiving elements 26b, 27
b (or 26a, 27a) is unnecessary.

【0033】上記実施例では、焦点ずれ検出用光スポッ
ト13,14の結像位置を情報信号の記録再生およびト
ラッキング信号検出用光スポット12の結像位置より前
後にずらすために、発振波長の異なるレーザチップ2,
3,4を用いたが、これらレーザチップ2,3,4を図
6に示すようにレーザビーム射出方向に前後にずらすこ
とにより、結像位置を前後に大きくずらすことができる
In the above embodiment, in order to shift the imaging position of the defocus detection optical spots 13 and 14 back and forth from the imaging position of the optical spot 12 for recording/reproducing information signals and for tracking signal detection, laser chip 2,
However, by shifting these laser chips 2, 3, and 4 back and forth in the laser beam emission direction as shown in FIG. 6, the imaging position can be significantly shifted back and forth.

【0034】図7は本発明の第2実施例を示し、図1の
第1実施例と同一部分には同一符号を付してある。半導
体レーザ1から出射されるレーザビーム2aはコリメー
トレンズ6で平行光となるが、レーザビーム3aは発散
ぎみに、レーザビーム4aは集束ぎみになる。これらの
レーザビームはビーム整形プリズム7でビーム成形され
、回折格子20で複数(±1次光、0次光)のビームに
分割される。ビームスプリッタ8を透過した各レーザビ
ーム2a,3a,4aはコーナーミラー(又はガルバノ
ミラー)9で光路を変え、フォーカスレンズ10で絞り
込まれる。この時、レーザビーム1a,3a,4aは回
折格子20によって複数(±1次光、0次光)のビーム
に分割されるている。なお、各ビームの0次光はディス
ク記録膜面11のトラック溝間27の中心に、各ビーム
の±1次光はトラック溝21の中心に来るように、回折
格子20を回転して調整する。
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention, in which the same parts as in the first embodiment of FIG. 1 are given the same reference numerals. The laser beam 2a emitted from the semiconductor laser 1 becomes parallel light by the collimating lens 6, but the laser beam 3a tends to diverge and the laser beam 4a tends to converge. These laser beams are shaped by a beam shaping prism 7 and split into a plurality of beams (±1st order light, 0th order light) by a diffraction grating 20. The laser beams 2a, 3a, 4a transmitted through the beam splitter 8 have their optical paths changed by a corner mirror (or galvano mirror) 9, and are focused by a focus lens 10. At this time, the laser beams 1a, 3a, and 4a are split into a plurality of beams (±1st order light, 0th order light) by the diffraction grating 20. The diffraction grating 20 is adjusted by rotating the diffraction grating 20 so that the 0th-order light of each beam is centered between the track grooves 27 on the disk recording film surface 11, and the ±1st-order light of each beam is centered between the track grooves 21. .

【0035】レーザビーム2aがディスク記録膜面11
に焦点12a(0次光)および焦点12b,12c(±
1次光)を結ぶ時、レーザビーム3aはディスク記録膜
面11よりフォーカスレンズ10に近付く方向に焦点1
3a(0次光)および13b,13c(±1次光)を結
び、レーザビーム4aはディスク記録膜面11よりフォ
ーカスレンズ10に遠ざかる方向に焦点14a(0次光
)および14b,14c(±1次光)を結ぶように設定
されている。前者はレーザチップ3の発振波長をレーザ
チップ2の発振波長より短波長にすることにより、後者
はレーザチップ4の発振波長をレーザチップ2の発振波
長より長波長にすることにより、レンズ系の色収差によ
ってレーザビーム3a,4aの焦点13a〜13c,1
4a〜14cがレーザビーム2aの焦点12a〜12c
よりもディスク記録膜面11の前後(絞り込み方向に対
して前後)に結ぶようなる。
The laser beam 2a hits the disk recording film surface 11.
The focal point 12a (0th order light) and the focal points 12b, 12c (±
When focusing the laser beam 3a (primary light), the laser beam 3a is focused at the focus 1 in the direction approaching the focus lens 10 from the disk recording film surface 11.
3a (0th order light) and 13b, 13c (±1st order light), the laser beam 4a focuses 14a (0th order light) and 14b, 14c (±1st order light) in the direction away from the disk recording film surface 11 toward the focus lens 10. It is set to connect the following light. The former reduces the chromatic aberration of the lens system by making the oscillation wavelength of the laser chip 3 shorter than the oscillation wavelength of the laser chip 2, and the latter by making the oscillation wavelength of the laser chip 4 longer than the oscillation wavelength of the laser chip 2. The focal points 13a to 13c, 1 of the laser beams 3a, 4a are
4a to 14c are focal points 12a to 12c of the laser beam 2a
It becomes more connected at the front and rear of the disk recording film surface 11 (front and rear with respect to the narrowing direction).

【0036】次に、焦点ずれ検出の原理を説明すると、
先ず情報信号の記録再生用光スポット12a(0次光)
およびトラッキング信号検出用光スポット12b,12
c(±1次光)がディスク記録膜面11にある合焦点時
には、焦点ずれ検出用光スポット13b,13cおよび
14b,14c(±1次光)はディスク記録膜面11か
らそれぞれ絞り込み方向に対し前後に等しい距離だけず
れて結像される。図8の(1) に示すようにこれらの
光スポット12a,12b,12cがディスク記録膜面
11において合焦点であるから光スポット径が最小であ
るのに対し、焦点ずれ検出用光スポット13b,13c
および14b,14c(±1次光)はディスク記録膜面
11からずれて焦点を結ぶため光スポット径が大きくな
る。 この場合、光スポット13b,13cおよび14b,1
4cは焦点ずれの方向が異なるが焦点ずれ量が等しいの
で、ディスク記録膜面11における光スポット径が等し
い。
Next, the principle of defocus detection will be explained.
First, a light spot 12a for recording and reproducing information signals (0th order light)
and tracking signal detection optical spots 12b, 12
When c (±1st order light) is in focus at the disc recording film surface 11, the defocus detection light spots 13b, 13c and 14b, 14c (±1st order light) are directed from the disc recording film surface 11 in the aperture direction. The images are shifted forward and backward by equal distances. As shown in (1) of FIG. 8, these light spots 12a, 12b, and 12c are focused on the disk recording film surface 11, so the light spot diameter is the minimum, whereas the focus shift detection light spots 13b, 13c
Since the beams 14b and 14c (±1st-order beams) are focused off the disk recording film surface 11, the diameter of the optical spot becomes large. In this case, the light spots 13b, 13c and 14b, 1
4c have different defocus directions but the same amount of defocus, so the light spot diameters on the disk recording film surface 11 are the same.

【0037】これに対して、ディスク記録膜面11がフ
ォーカスレンズ10に近付く方向にずれた場合、同図の
(2) に示すように一方の光スポット13b,13c
はディスク記録膜面11に近付くため、光スポット径が
小さくなり、逆に他方の光スポット14b,14cはデ
ィスク記録膜面11から遠ざかるため、光スポット径が
大きくなる。
On the other hand, when the disk recording film surface 11 is shifted in the direction approaching the focus lens 10, one of the light spots 13b and 13c is shifted as shown in (2) in the figure.
Since the light spots 14b and 14c approach the disc recording film surface 11, the diameter of the light spot becomes small, and conversely, the other light spots 14b and 14c move away from the disc recording film surface 11, so the diameter of the light spot becomes large.

【0038】また、ディスク記録膜面11がフォーカス
レンズ10に遠ざかる方向にずれた場合、同図の(3)
 に示すように一方の光スポット13b,13cはディ
スク記録膜面11から遠ざかるため、光スポット径が大
きくなり、逆に他方の光スポット14b,14cはディ
スク記録膜面11に近付くため、光スポット径が小さく
なる。
Furthermore, if the disk recording film surface 11 is shifted in the direction away from the focus lens 10, (3) in the figure
As shown in , one of the optical spots 13b and 13c moves away from the disc recording film surface 11, so the optical spot diameter increases, and conversely, the other optical spot 14b and 14c approaches the disc recording film surface 11, so the optical spot diameter increases. becomes smaller.

【0039】ディスク記録膜面11およびトラック21
で反射されたそれぞれの光スポット12a〜12c,1
3a〜13c,14a〜14cは、ビームスプリッタ8
で反射され、コーナーミラー15で光路を変え、凸レン
ズ16で集束光となり、ウォラストンプリズム17でP
偏光18aとS偏光18bに分離され、光検出器19に
入射する。
Disk recording film surface 11 and track 21
The respective light spots 12a to 12c, 1 reflected by
3a to 13c, 14a to 14c are beam splitters 8
The light is reflected by the corner mirror 15, the light path is changed by the convex lens 16, and the light is focused by the Wollaston prism 17.
The light is separated into polarized light 18a and S-polarized light 18b, and enters a photodetector 19.

【0040】光検出器19は図9に示すように各レーザ
ビームを受光するため、10個の受光素子22s〜26
s,22p〜26pから構成されており、各受光素子は
分割されていない。受光素子22p,22sは情報信号
の再生用である。情報信号の再生用光スポット12aは
、ウォラストンプリズム17でP偏光光スポット12p
とS偏光光スポット12sに分離され、それぞれ受光素
子22p,22sで受光される。そして、これら受光素
子22p,22sの出力の差をとることにより、情報信
号を得ることができる。
The photodetector 19 has 10 light receiving elements 22s to 26 to receive each laser beam as shown in FIG.
s, 22p to 26p, and each light receiving element is not divided. The light receiving elements 22p and 22s are for reproducing information signals. The light spot 12a for reproducing the information signal is converted into a P-polarized light spot 12p by the Wollaston prism 17.
and an S-polarized light spot 12s, which are received by light-receiving elements 22p and 22s, respectively. Then, by taking the difference between the outputs of these light receiving elements 22p and 22s, an information signal can be obtained.

【0041】トラッキング信号は公知の3ビームトラッ
キング方式を用いて、得ることができる。例えば、光ビ
ーム12bのトラック溝21から反射光を受光する受光
素子25s,25pの出力から、光ビーム12cのトラ
ック溝21からの反射光を受光する受光素子26s,2
6pの出力を減算することによって得られる。
The tracking signal can be obtained using a known three-beam tracking method. For example, from the output of the light receiving elements 25s and 25p which receive the reflected light from the track groove 21 of the light beam 12b, the light receiving elements 26s and 2 which receive the reflected light from the track groove 21 of the light beam 12c
It is obtained by subtracting the output of 6p.

【0042】焦点ずれ信号の検出は、図8の(2) に
示したようにディスク記録膜面11がフォーカスレンズ
10に近付く方向にずれた場合、光スポット13b,1
3cのスポット径が小さくなるため、トラック溝21の
回折によって反射光量の減少が大きく、受光素子23s
,23pに入射する光量は大きく減少する。これに対し
て、光スポット14b,14cのスポット径が大きくな
るため、トラック溝21の回折の影響が少なくて反射光
量の減少が少なく、受光素子24s,24pの受光量の
減少は少ない。
The detection of the defocus signal is performed when the disc recording film surface 11 deviates in the direction approaching the focus lens 10 as shown in (2) of FIG.
3c becomes smaller, the amount of reflected light decreases significantly due to the diffraction of the track groove 21, and the light receiving element 23s
, 23p is greatly reduced. On the other hand, since the spot diameters of the optical spots 14b and 14c become larger, the influence of the diffraction of the track groove 21 is small, so that the amount of reflected light decreases little, and the amount of light received by the light receiving elements 24s and 24p decreases little.

【0043】ディスク記録膜面11がフォーカスレンズ
10から遠ざかる方向にずれた場合は、上記と全く逆に
なり、受光素子23s,23pに入射する光量の減少は
少なく、受光素子24s,24pに入射する光量は大き
く減少する。
When the disk recording film surface 11 is shifted away from the focus lens 10, the situation is completely opposite to the above, and the amount of light incident on the light receiving elements 23s and 23p decreases little, and the light is incident on the light receiving elements 24s and 24p. The amount of light decreases significantly.

【0044】以上より、受光素子23S,23Pの出力
から受光素子24S,24Pの出力を減算することによ
って焦点ずれ信号を検出することができる。これを式で
表すと、次のようになる。
From the above, a defocus signal can be detected by subtracting the outputs of the light receiving elements 24S, 24P from the outputs of the light receiving elements 23S, 23P. Expressing this in a formula is as follows.

【0045】 焦点ずれ信号=(23s+23p)−(24s+24p
) なお、焦点ずれ信号=23s−24s(又は23p−2
4p)としてもよい。
Defocus signal=(23s+23p)−(24s+24p
) Note that the defocus signal = 23s-24s (or 23p-2
4p).

【0046】[0046]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、焦点ずれ
やトラックずれのサーボ信号を全光量検出方式で検出す
るため、各受光素子の入射レーザビームに対する位置合
わせや調整が飛躍的に向上し、簡単になる。
[Effects of the Invention] In summary, according to the present invention, since the servo signals for defocus and track misalignment are detected by the total light amount detection method, the alignment and adjustment of each light receiving element with respect to the incident laser beam is dramatically improved. It gets easier.

【0047】また、光検出器の位置ずれなどに対しても
、サーボ信号にオフセットを生じ難く、安定にサーボ信
号を検出できるため、情報信号の記録再生を安定に行う
ことができる。
[0047] Furthermore, even when the photodetector is misaligned, the servo signal is hardly offset, and the servo signal can be detected stably, so that information signals can be recorded and reproduced stably.

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

【図1】本発明の第1実施例を示す光学ヘッド光学系の
構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical head optical system showing a first embodiment of the present invention.

【図2】半導体レーザの構造を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the structure of a semiconductor laser.

【図3】ディスク記録膜面のフォーマットの構成を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a format configuration of a disc recording film surface.

【図4】焦点ずれ検出の原理を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the principle of defocus detection.

【図5】光検出器の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a photodetector.

【図6】半導体レーザの他の構造を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing another structure of the semiconductor laser.

【図7】本発明の第2実施例を示す光学ヘッド光学系の
構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of an optical head optical system showing a second embodiment of the present invention.

【図8】焦点ずれ検出の原理を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the principle of defocus detection.

【図9】光り検出器の構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a light detector.

【図10】従来の光学ヘッド光学系の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional optical head optical system.

【図11】従来の焦点ずれ検出の原理を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the principle of conventional defocus detection.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  半導体レーザ 11  ディスク記録膜面 12,13,14  光スポット 19  光検出器 1 Semiconductor laser 11 Disc recording film surface 12, 13, 14 Light spot 19 Photodetector

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  半導体レーザから波長の異なる複数の
レーザビームを出射させてディスク記録膜面上に光スポ
ットとして結合させ、該ディスク記録膜面からの反射光
をp偏光光スポットとs偏光光スポットに分離して光検
出器の複数に分割された受光素子で個々に受光し、これ
ら受光素子の出力から焦点ずれを検出することを特徴と
する光ディスク用光学ヘッドの焦点ずれ検出方式。
1. A plurality of laser beams with different wavelengths are emitted from a semiconductor laser and combined as a light spot on the disk recording film surface, and the reflected light from the disk recording film surface is divided into a p-polarized light spot and an s-polarized light spot. 1. A defocus detection method for an optical head for an optical disk, characterized in that light is received individually by a plurality of light receiving elements of a photodetector, and defocus is detected from the outputs of these light receiving elements.
【請求項2】  上記半導体レーザが、発振波長の異な
る複数のレーザチップから構成されていることを特徴と
する請求項1に記載の光ディスク用光学ヘッドの焦点ず
れ検出方式。
2. The defocus detection method for an optical head for an optical disk according to claim 1, wherein the semiconductor laser is composed of a plurality of laser chips having different oscillation wavelengths.
【請求項3】  上記結像光スポットのうち少なくとも
二つが、焦点ずれ検出用として用いられていることを特
徴とする請求項1に記載の光ディスク用光学ヘッドの焦
点ずれ検出方式。
3. The defocus detection method for an optical head for an optical disk according to claim 1, wherein at least two of the imaging light spots are used for defocus detection.
【請求項4】  上記焦点ずれ検出用光スポットの結像
位置が、情報信号の記録再生およびトラッキング信号検
出用光スポットの結像位置よりも絞り込み方向に対して
前後にずれていることを特徴とする請求項3に記載の光
ディスク用光学ヘッドの焦点ずれ検出方式。
4. The imaging position of the optical spot for detecting defocus is shifted back and forth in the aperture direction from the imaging position of the optical spot for recording/reproducing information signals and detecting tracking signals. The defocus detection method for an optical head for an optical disk according to claim 3.
【請求項5】  上記ディスク記録膜面が、焦点ずれ検
出のためのピットを有していることを特徴とする請求項
1に記載の光ディスク用光学ヘッドの焦点ずれ検出方式
5. The defocus detection method for an optical head for an optical disk according to claim 1, wherein the disk recording film surface has pits for detecting defocus.
【請求項6】  半導体レーザから波長の異なる複数の
レーザビームを出射させ、これらを回折格子で複数のビ
ームに分割してディスク記録膜面上に光スポットとして
結合させ、該ディスク記録膜面からの反射光をp偏光光
スポットとs偏光光スポットに分離して光検出器の複数
に分割された受光素子で個々に受光し、これら受光素子
の出力から焦点ずれを検出することを特徴とする光ディ
スク用光学ヘッドの焦点ずれ検出方式。
6. A plurality of laser beams having different wavelengths are emitted from a semiconductor laser, these are split into a plurality of beams by a diffraction grating, and the beams are combined as a light spot on the disk recording film surface, thereby emitting light from the disk recording film surface. An optical disc characterized in that reflected light is separated into a p-polarized light spot and an s-polarized light spot, each of which is individually received by a plurality of divided light-receiving elements of a photodetector, and a defocus is detected from the outputs of these light-receiving elements. Defocus detection method for optical heads.
【請求項7】  上記ディスク記録膜面が、焦点ずれ検
出のためのトラック溝を有していることを特徴とする請
求項6に記載の光ディスク用光学ヘッドの焦点ずれ検出
方式。
7. The defocus detection method for an optical head for an optical disk according to claim 6, wherein the disk recording film surface has a track groove for detecting defocus.
JP3048373A 1991-03-13 1991-03-13 Out-of-focus detecting method for optical head for optical disk Pending JPH04285732A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002170273A (en) * 2000-11-30 2002-06-14 Sony Corp Optical head, light emitting/receiving element, optical recording medium recording/reproducing device and method for detecting track discriminating signal

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JP2002170273A (en) * 2000-11-30 2002-06-14 Sony Corp Optical head, light emitting/receiving element, optical recording medium recording/reproducing device and method for detecting track discriminating signal

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