JPH06101128B2 - Optical head - Google Patents

Optical head

Info

Publication number
JPH06101128B2
JPH06101128B2 JP20064582A JP20064582A JPH06101128B2 JP H06101128 B2 JPH06101128 B2 JP H06101128B2 JP 20064582 A JP20064582 A JP 20064582A JP 20064582 A JP20064582 A JP 20064582A JP H06101128 B2 JPH06101128 B2 JP H06101128B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
objective lens
photodetector
light beam
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP20064582A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5990238A (en
Inventor
秀夫 安東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP20064582A priority Critical patent/JPH06101128B2/en
Publication of JPS5990238A publication Critical patent/JPS5990238A/en
Publication of JPH06101128B2 publication Critical patent/JPH06101128B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0908Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、情報を書き込み或は、読み出す為の光ビーム
を光ディスク等の情報記録媒体上にフォーカスする為の
光学ヘッドの改良に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement of an optical head for focusing a light beam for writing or reading information on an information recording medium such as an optical disk.

[発明の技術的背景] 近年、たとえばDADのCD(コンパクトディスク)やビデ
オディスクのような再生専用の情報記憶媒体や画像ファ
イル・静止画ファイル・COM(コンピュータ・アウトプ
ットメモリー)等に用いられ、集束光により記録層に対
し穴を開ける等の状態変化を起こさせて情報を記録し、
また、そこから再生することのできる情報記憶媒体、さ
らに消去可能な情報記憶媒体(以下単にディスクとい
う。)に情報を光学的に書き込み、また読み出す光学式
の情報記録再生装置が種々開発されている。これら情報
記録再生装置おいては、対物レンズで集束された光ビー
ムが書き込み或は、読み出しのいずれにあっても常に光
ディスク上に光ビームがフォーカスされていることが要
求されている。即ち、光ディスク上に光ビームのビーム
・ウエストが照射され、最小ビーム・スポットが光ディ
スク上に形成されていることが要求されている。このこ
とから、光学ヘッドは、光ビームのフォーカス状態を検
出するフォーカス検出装置を備え、従来から種々のフォ
ーカス検出装置が提案され、開発されている。例えば、
特開昭57−44236号公報には、フォーカス検出方式の一
例が示されている。
[Technical Background of the Invention] In recent years, it has been used in read-only information storage media such as DAD CDs (compact discs) and video discs, image files, still image files, COM (computer output memory), etc. Information is recorded by causing a state change such as making a hole in the recording layer by the focused light.
In addition, various optical information recording / reproducing devices have been developed, in which information is optically written to and read from an information storage medium which can be reproduced from the information storage medium and an erasable information storage medium (hereinafter simply referred to as a disk). . In these information recording / reproducing devices, it is required that the light beam focused by the objective lens is always focused on the optical disk whether it is writing or reading. That is, it is required that the beam waist of the light beam is irradiated onto the optical disc and the minimum beam spot is formed on the optical disc. For this reason, the optical head includes a focus detection device that detects the focus state of the light beam, and various focus detection devices have been proposed and developed in the past. For example,
Japanese Patent Laid-Open No. 57-44236 discloses an example of a focus detection method.

すなわち、第1図(イ)(ロ)(ハ)で示すように、記
録層ないしは光反射層aから反射して対物レンズbを通
過した光ビームの反射光路cの途中に、この光軸に関し
て非対称に光ビームを抜出す光抜出部材(ナイフウェッ
ジ)d、レンズe、および2つの光検出セルf,gを有し
た光検出器hを設け、それ以前のように光検出器上のス
ポットサイズによって焦点ぼけを検知するのではなく、
光検出器h上でのビーム・スポットiの移動(矢印j方
向)として焦点ぼけを検知することにより回折の影響を
受けにくいようにしたものが考えられるに至っている。
That is, as shown in FIGS. 1 (a), (b), and (c), in the middle of the reflection optical path c of the light beam reflected from the recording layer or the light reflection layer a and passing through the objective lens b, with respect to this optical axis. A light extraction member (knife wedge) d that asymmetrically extracts a light beam, a lens e, and a photodetector h having two photodetection cells f and g are provided, and a spot on the photodetector as before is provided. Instead of detecting defocus by size,
It has been considered that the defocusing effect is detected by detecting the defocus as the movement of the beam spot i (in the direction of arrow j) on the photodetector h.

なお、焦点ぼけ検出信号は第2図の実線で示すように、
焦点があっている場合には、そのレベルが「0」とな
り、また、対物レンズbと記録層ないしは光反射層aと
が近づいて上側の光検出セルgにビーム・スポットiが
当っている場合には、マイナスの信号が発生され、ま
た、対物レンズbと記録度ないしは光反射層aとが離れ
すぎて下側の光検出セルfにビーム・スポットiが当っ
てプラス信号が発生される。(なお、図中0点より右方
向は対物レンズが離れる方向、左方向は対物レンズが近
づく方向を示している。) [背景技術の問題点] ところで、第2図において焦点ぼけ量の絶対値が|δor
|,|δof|より大きくなると、光検出器上でビーム・スポ
ットiが光検出セルf,gからはみ出すため検出光量が下
がり焦点ぼけ検出信号が小さくなる問題がある。
The defocus detection signal is as shown by the solid line in FIG.
When there is a focus, the level becomes “0”, and when the objective lens b and the recording layer or the light reflection layer a approach each other, the beam spot i hits the upper photodetection cell g. , A negative signal is generated, and the objective lens b and the recording degree or the light reflection layer a are too far apart from each other, and the beam spot i hits the lower photodetecting cell f to generate a positive signal. (Note that in the figure, the right direction from the 0 point indicates the direction in which the objective lens moves away, and the left direction indicates the direction in which the objective lens moves closer.) [Problems of the Background Art] By the way, in FIG. Is | δor
If | becomes larger than |, | δof |, the beam spot i is projected from the photodetector cells f and g on the photodetector, so that the amount of detected light is decreased and the defocus detection signal becomes small.

このことは、第2図において信号反転部δorとδofとの
間の距離が小さすぎると焦点ぼけ検出が不安定となる問
題に直結する。また、電気的な焦点ぼけ補正回路上のサ
ーボループゲイン(対物レンズ位置制御用負帰還回路の
増幅率)が小さいと、対物レンズbは常に完全には合焦
点位置で停止されず、合焦点位置付近で微動されてい
る。そしてこの信号反転部δor,δof外にはずれると、
焦点ぼけ検出信号が小さくなるので実質的にサーボルー
プゲインが小さくなり、焦点ぼけ補正の為の制御が不可
能となり、より大きく焦点がはずれやすくなるといった
問題がある。
This directly leads to the problem that defocus detection becomes unstable if the distance between the signal inversion units δor and δof in FIG. 2 is too small. Further, when the servo loop gain (amplification factor of the objective lens position control negative feedback circuit) on the electrical defocusing correction circuit is small, the objective lens b is not always completely stopped at the in-focus position, and the in-focus position is reduced. It has been finely moved in the vicinity. And if it shifts out of this signal inverting part δor, δof,
Since the defocus detection signal is reduced, the servo loop gain is substantially reduced, control for defocus correction becomes impossible, and there is a problem that the focus is more likely to be defocused.

[発明の目的] 本発明は、上記事情にもとづきなされたもので、その目
的とするところは、高い信頼性及び十分な感度で焦点を
検出することができる光学ヘッドを提供することにあ
る。
[Object of the Invention] The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical head capable of detecting a focus with high reliability and sufficient sensitivity.

[発明の概要] 本発明によれば、かかる目的を達成するために、情報が
記録される記録層を備える情報記録媒体に対し、光ビー
ムを照射して情報を書き込む装置であり、前記記録層に
光ビームを集光し、この記録層からの光ビームを集める
対物レンズと、この対物レンズにより集められた光ビー
ムからこの光ビームの光軸に対して非対称に光ビームの
一部を抜き出す光抜出手段と、光ビームを検出する光検
出領域を備え、前記光検出手段により抜き出された光ビ
ームを受光する光検出手段とを具備し、この光検出手段
による検出結果に基づいて前記光検出手段上でのビーム
スポットの移動を検出して前記情報記録媒体に照射され
る光ビームの焦点ぼけを検出する光学ヘッドにおいて、 F:対物レンズの情報記録媒体に近い側の主点から集光点
までの距離、 y:対物レンズの射出瞳の半径もしくは対物レンズの開口
部の半径、 m:光検出器上の結像倍率、 δcrit:許容される焦点ぼけ量としたとき、 上記光検出手段は、以下に示す半径r 但し、ここで 但し、NAは対物レンズの開口数 λは使用波長 の円よりも大きな寸法の光検出領域を有していることを
特徴とする光学ヘッドが提供される。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, in order to achieve such an object, there is provided a device for writing information by irradiating a light beam on an information recording medium having a recording layer on which information is recorded. An objective lens that collects the light beam from the recording layer and collects the light beam from the recording layer, and a light that extracts a part of the light beam from the light beam collected by the objective lens asymmetrically with respect to the optical axis of the light beam. The extracting means and the light detecting area for detecting the light beam, and the light detecting means for receiving the light beam extracted by the light detecting means are provided, and the light is detected based on the detection result by the light detecting means. In the optical head that detects the defocus of the light beam irradiated on the information recording medium by detecting the movement of the beam spot on the detecting means, F: Focusing from the main point of the objective lens near the information recording medium To the point Where y is the radius of the exit pupil of the objective lens or the radius of the aperture of the objective lens, m is the imaging magnification on the photodetector, and δcrit is the allowable defocus amount, the photodetection means is , Radius r shown below However, here However, an optical head is provided in which NA is a numerical aperture λ of an objective lens and has a light detection region having a size larger than a circle of a used wavelength.

[発明の実施例] 以下、第3図〜第11図を参照しながら、この発明の光学
ヘッドの実施例について説明する。
Embodiments of the Invention Hereinafter, embodiments of the optical head of the present invention will be described with reference to FIGS.

第3図を参照しながら、この発明の光学ヘッドが適用さ
れた情報記録再生装置を概略的に説明する。光ディスク
2は、1対の円板状透明プレート4,6を内外スペーサ8,1
0を介して貼合わされて形成され、その透明プレート4,6
の夫々の内面上には、記録層ないしは光反射層(以下単
に光反射層という。)12,14が蒸着によって形成されて
いる。この光反射層12,14の夫々には、ヘリカルにトラ
ッキング・ガイド16が形成され、このトラッキング・ガ
イド16上にピットの形で情報が記録される。光ディスク
2の中心には、孔が穿けられ、ターンテーブル18上に光
ディスク2が載置された際に、このターンテーブル18の
センター・スピンドル20が光ディスク2の孔に挿入さ
れ、ターンテーブル18と光ディスク2の回転中心が一致
される。ターンテーブル18のセンター・スピンドル20に
は、更にチャック装置22が装着され、このチャック装置
22によって光ディスク2がターンテーブル18上に固定さ
れている。ターンテーブル18は、回転可能に支持台(図
示せず)によって支持され、駆動モータ24によって一定
速度で回転される。
An information recording / reproducing apparatus to which the optical head of the present invention is applied will be schematically described with reference to FIG. The optical disc 2 includes a pair of disk-shaped transparent plates 4 and 6 and inner and outer spacers 8 and 1.
Formed by laminating through 0, its transparent plate 4,6
Recording layers or light reflecting layers (hereinafter simply referred to as light reflecting layers) 12 and 14 are formed on the inner surfaces of the respective layers by vapor deposition. A tracking guide 16 is helically formed on each of the light reflecting layers 12 and 14, and information is recorded on the tracking guide 16 in the form of pits. A hole is bored in the center of the optical disk 2, and when the optical disk 2 is placed on the turntable 18, the center spindle 20 of this turntable 18 is inserted into the hole of the optical disk 2, and the turntable 18 and the optical disk The two centers of rotation are aligned. A chuck device 22 is further mounted on the center spindle 20 of the turntable 18.
The optical disk 2 is fixed on the turntable 18 by 22. The turntable 18 is rotatably supported by a support (not shown), and is rotated at a constant speed by a drive motor 24.

光学ヘッド26がリニア・アクチエータ28或は、回転アー
ムによって光ディスク2の半径方向に移動可能に設けら
れ、この光学ヘッド26内には、レーザ・ビームを発生す
るレーザ装置30が設けられている。情報を光ディスク2
に書き込むに際しては、書き込むべき情報に応じてその
光強度が変調されたレーザ・ビームがレーザ装置30から
発生され、情報を光ディスク2から読み出す際には、一
定の光強度を有するレーザ・ビームがレーザ装置30から
発生される。レーザ装置30から発生されたレーザ・ビー
ムは、凹レンズ32によって発散され、凸レンズ32によっ
て平行光束に変調され、偏光ビーム・スプリッタ36に向
けられている。偏光ビーム・スプリッタ36によって反射
された平行レーザ・ビームは、1/4波長板38を通過して
対物レンズ40に入射され、この対物レンズ40によって光
ディスク2の光反射層14に向けて集束される。対物レン
ズ40は、ボイス・コイル42によってその光軸方向に移動
可能に支持され、対物レンズ40が所定位置に位置される
と、この対物レンズ40から発せられた集束性レーザ・ビ
ームのビーム・ウエストが光反射層14表面上に投射さ
れ、最小ビーム・スポットが光反射層14の表面上に形成
される。この状態において、対物レンズ40は、合焦状態
に保たれ、情報の書き込み及び読み出しが可能となる。
情報を書き込む際には、光強度変調されたレーザビーム
によって光反射層14上のトラッキング・ガイド16にピッ
トが形成され、情報を読み出す際には、一定の光強度を
有するレーザ・ビームは、トラッキング・ガイド16に形
成されたピットによって光強度変調されて反射される。
An optical head 26 is provided so as to be movable in the radial direction of the optical disk 2 by a linear actuator 28 or a rotating arm. Inside the optical head 26, a laser device 30 for generating a laser beam is provided. Optical disc 2
A laser beam whose light intensity is modulated according to the information to be written is generated from the laser device 30 when writing to the optical disk, and when reading information from the optical disc 2, a laser beam having a constant light intensity is emitted. Generated from device 30. The laser beam generated from the laser device 30 is diverged by the concave lens 32, modulated into a parallel light beam by the convex lens 32, and directed to the polarization beam splitter 36. The parallel laser beam reflected by the polarization beam splitter 36 passes through the quarter-wave plate 38 and is incident on the objective lens 40, which is focused by the objective lens 40 toward the light reflection layer 14 of the optical disc 2. . The objective lens 40 is movably supported by the voice coil 42 in the optical axis direction, and when the objective lens 40 is positioned at a predetermined position, the beam waist of the focused laser beam emitted from the objective lens 40. Are projected onto the surface of the light reflecting layer 14 and a minimum beam spot is formed on the surface of the light reflecting layer 14. In this state, the objective lens 40 is kept in focus, and writing and reading of information becomes possible.
When writing information, pits are formed in the tracking guide 16 on the light reflection layer 14 by the light intensity-modulated laser beam, and when reading information, the laser beam having a constant light intensity is The light intensity is modulated by the pits formed in the guide 16 and reflected.

光ディスク2の光反射層14から反射された発散性のレー
ザ・ビームは、合焦時には対物レンズ40によって平行光
束に変換され、再び1/4波長板38を通過して偏光ビーム
・スプリッタ36に戻される。レーザ・ビームが1/4波長
板38を往復することによってレーザ・ビームは、偏光ビ
ーム・スプリッタ36で反射された際に比べて偏波面が90
度回転し、この90度だけ偏光偏波面が回転したレーザ・
ビームは、偏光ビーム・スプリッタ36で反射されず、こ
の偏光ビーム・スプリッタ36を通過することとなる。偏
光ビーム・スプリッタを通過したレーザ・ビームは、ハ
ーフ・ミラー44によって2系に分けられ、その一方は、
凸レンズ46によって第1の光検出器48に照射される。こ
の第1の光検出器48で検出された第1の信号は、光ディ
スク2に記録された情報を含み、信号処理装置に送られ
てディジタル・データに変換される。ハーフ・ミラー44
によって分けられた他方のレーザ・ビームは、光抜出手
段としての遮光板52によって光軸53から離間した領域を
通過する成分のみが取り出され、投射レンズ54を通過し
た後ミラー56によって反射されて第2の光検出器58に入
射される。ここで、遮光板52は、プリズム,アパーチャ
ー・スリット或は、ナイフ・エッジ等のいずれで構成さ
れても良い。第2の光検出器58で検出された信号は、フ
ォーカス信号発生器60で処理され、このフォーカス信号
発生器60から発生されたフォーカス信号がボイス・コイ
ル駆動回路62に与えられる。ボイス・コイル駆動回路62
は、フォーカス信号に応じてボイス・コイル42を駆動
し、対物レンズ40を合焦状態に維持することとなる。
尚、光ディスク2の光反射層14上に形成されたトラッキ
ング・ガイド16を正確にトレースする場合には、プッシ
ュプル法を利用し第2の光検出器48からの信号を処理し
てリニア・アクチエータ28を作動させても良く、また、
対物レンズ40を横方向に移動させたり、或は図示しない
ガルバ・ミラーを作動させても良い。
The divergent laser beam reflected from the light reflection layer 14 of the optical disc 2 is converted into a parallel light flux by the objective lens 40 at the time of focusing, passes through the 1/4 wavelength plate 38 again, and is returned to the polarization beam splitter 36. Be done. By reciprocating the laser beam through the quarter-wave plate 38, the laser beam has a polarization plane of 90 degrees as compared with when it is reflected by the polarization beam splitter 36.
A laser that rotates the polarization polarization plane by 90 degrees.
The beam will not pass through the polarizing beam splitter 36, but will pass through the polarizing beam splitter 36. The laser beam that has passed through the polarization beam splitter is split into two systems by the half mirror 44, one of which is
The convex lens 46 illuminates the first photodetector 48. The first signal detected by the first photodetector 48, including the information recorded on the optical disc 2, is sent to the signal processing device and converted into digital data. Half mirror 44
With respect to the other laser beam divided by, only the component passing through the region separated from the optical axis 53 is taken out by the light shielding plate 52 as the light extracting means, passes through the projection lens 54, and is reflected by the mirror 56. It is incident on the second photodetector 58. Here, the light shielding plate 52 may be composed of any of a prism, an aperture slit, a knife edge, or the like. The signal detected by the second photodetector 58 is processed by the focus signal generator 60, and the focus signal generated by this focus signal generator 60 is given to the voice coil drive circuit 62. Voice coil drive circuit 62
Will drive the voice coil 42 according to the focus signal to maintain the objective lens 40 in focus.
In order to accurately trace the tracking guide 16 formed on the light reflection layer 14 of the optical disk 2, the push-pull method is used to process the signal from the second photodetector 48 and the linear actuator is processed. 28 may be activated, and
The objective lens 40 may be moved laterally, or a galva mirror (not shown) may be operated.

第3図に示した合焦時を検出する為の光学系が第4図に
示すように単純化して示され、この光学系における合焦
検出に関するレーザ・ビームの軌跡が第5図(イ)〜
(ニ)に示されている。対物レンズ40が合焦状態にある
際には、光反射層14上にビーム・ウエストが投射され、
最小ビーム・スポット、即ちビーム・ウエスト・スポッ
ト64が光反射層14上に形成される。通常、レーザ装置30
から対物レンズ40に入射されるレーザは、平行光束であ
るから、ビーム・ウエストは、対物レンズ40の焦点上に
形成される。然しながら、対物レンズ40にレーザ装置30
から入射されるレーザがわずかに発散或は、集束されて
いる場合には、ビーム・ウエストは、対物レンズ40の焦
点近傍に形成される。第3図、第4図及び第5図(イ)
〜(ニ)に示される光学系においては、光検出器58の受
光面は、合焦状態においてそのビーム・ウエスト・スポ
ット64の結像面に配列されている。従って、合焦時に
は、ビーム・ウエスト・スポット64の像が光検出器58の
受光面の中心に形成される。即ち、第5図(イ)に示す
ようにビーム・ウエスト・スポット64が光反射層14上に
形成され、この光反射層14で反射されたレーザ・ビーム
は、対物レンズ40によって平行光束に変換されて遮光板
52に向けられる。遮光板52によって光軸53から離間した
領域を通る光成分のみが取り出され、投射レンズ54によ
って集束され、光検出器58上で最小に絞られ、ビーム・
ウエスト・スポット像がその上に形成される。次に、対
物レンズ40が光反射層14に向けて近接すると、ビーム・
ウエストは、第5図(ロ)に示すようにレーザ・ビーム
が光反射層14で反射されて生ずる。即ち、ビーム・ウエ
ストは、対物レンズ40と光反射層14との間に生ずる。こ
のような非合焦時においては、ビーム・ウエストは、通
常、対物レンズ40の焦点距離内に生ずることから、ビー
ム・ウエストが光点として機能すると仮定すれば明らか
なように光反射層14で反射され、対物レンズ40から射出
されるレーザ・ビームは、対物レンズ40によって発散性
のレーザ・ビームに変換される。遮光板52を通過したレ
ーザ・ビーム成分も同様に発散性であることから、この
レーザ・ビーム成分が投射レンズ54によって集束されて
も光検出器58の受光面上で最小に絞られず、光検出器58
よりも遠い点に向って集束されることとなる。従って、
光検出器58の受光面の中心から図上上方に向ってレーザ
・ビーム成分は、投射され、その受光面上には、ビーム
・スポット像よりも大きなパターンが形成される。更
に、第5図(ハ)に示されるように対物レンズ40が光反
射層14から離間された場合には、ビーム・ウエストを形
成した後レーザは、反射層14で反射される。このような
非合焦時には、通常ビーム・ウエストは、対物レンズ40
の焦点距離外であって対物レンズ40と反射層14間に形成
されることから、対物レンズ40から遮光板52に向う反射
レーザ・ビームは、集束性を有することとなる。従っ
て、遮光板52を通過したレーザ・ビーム成分は、投射レ
ンズ54によって更に集束され、集束点を形成した後光検
出器58の受光面上に投射される。その結果、光検出器58
の受光面には、ビーム・ウエスト・スポットの像よりも
大きなパターンが中心から図上下方に形成される。更
に、第5図(ニ)に示すように対物レンズ40が光反射層
14から大きく離間された場合には、遮光板52より近い点
で集束される。したがって、従来例で前述したように光
検出器58の受光面の中心から図上上方に向ってレーザ・
ビーム成分は投射される。
The optical system for detecting the in-focus state shown in FIG. 3 is shown in a simplified manner as shown in FIG. 4, and the locus of the laser beam relating to the focus detection in this optical system is shown in FIG. 5 (a). ~
(D). When the objective lens 40 is in focus, a beam waist is projected on the light reflection layer 14,
A minimum beam spot, or beam waist spot 64, is formed on the light reflecting layer 14. Usually laser device 30
Since the laser beam incident on the objective lens 40 from the parallel light beam is parallel, the beam waist is formed on the focal point of the objective lens 40. However, the laser device 30 is attached to the objective lens 40.
A beam waist is formed near the focal point of the objective lens 40 when the laser incident from is slightly divergent or focused. 3, 4 and 5 (a)
In the optical systems shown in (d) to (d), the light receiving surface of the photodetector 58 is arranged on the image forming surface of the beam waist spot 64 in the focused state. Therefore, at the time of focusing, the image of the beam waist spot 64 is formed at the center of the light receiving surface of the photodetector 58. That is, as shown in FIG. 5A, a beam waist spot 64 is formed on the light reflection layer 14, and the laser beam reflected by the light reflection layer 14 is converted into a parallel light flux by the objective lens 40. Light shield
Turned to 52. Only the light component passing through the area separated from the optical axis 53 is taken out by the light shielding plate 52, focused by the projection lens 54, narrowed down to the minimum on the photodetector 58, and the beam
A waist spot image is formed on it. Next, when the objective lens 40 approaches the light reflecting layer 14, the beam
The waist is generated when the laser beam is reflected by the light reflecting layer 14 as shown in FIG. That is, the beam waist is generated between the objective lens 40 and the light reflection layer 14. In such an out-of-focus state, the beam waist usually occurs within the focal length of the objective lens 40. The laser beam reflected and emitted from the objective lens 40 is converted into a divergent laser beam by the objective lens 40. Since the laser beam component that has passed through the shading plate 52 is also divergent, even if this laser beam component is focused by the projection lens 54, it is not narrowed down to the minimum on the light receiving surface of the photodetector 58 and the light detection is performed. Container 58
It will be focused toward a point farther away. Therefore,
The laser beam component is projected from the center of the light receiving surface of the photodetector 58 upward in the figure, and a pattern larger than the beam spot image is formed on the light receiving surface. Further, when the objective lens 40 is separated from the light reflecting layer 14 as shown in FIG. 5C, the laser is reflected by the reflecting layer 14 after forming the beam waist. In such an out-of-focus state, the normal beam waist is
Since it is formed outside the focal length of the objective lens 40 and between the objective lens 40 and the reflection layer 14, the reflected laser beam from the objective lens 40 toward the light shielding plate 52 has a converging property. Therefore, the laser beam component that has passed through the shading plate 52 is further focused by the projection lens 54, forms a focal point, and is then projected onto the light receiving surface of the photodetector 58. As a result, the photodetector 58
A pattern larger than the image of the beam waist spot is formed on the light-receiving surface of 1 from the center downward in the figure. Further, as shown in FIG. 5D, the objective lens 40 is a light reflection layer.
When it is largely separated from 14, it is focused at a point closer to the light shielding plate 52. Therefore, as described above in the conventional example, the laser beam is directed upward from the center of the light receiving surface of the photodetector 58 in the figure.
The beam component is projected.

上述したレーザの軌跡の変化即ち、光線軌跡の変化は、
幾何学的に下記のように説明され、レーザ・ビーム成分
が光検出器58上で偏向される値h3を求めることができ
る。対物レンズ40の幾何学的な結像系は、第6図に示す
ように表わすことができる。ここでf0は、対物レンズ40
の焦点距離をまた、δは合焦時から非合焦時に至る際の
対物レンズ40即ち、光ディスク2の光反射層14の移動距
離を示し、第6図において実線で示される光線軌跡は、
ビーム・ウエストから発せられ、対物レンズ40の主面上
であって光軸53から距離h0だけ離間した点を通過し、集
束されるものを示している。第5図(イ)に示される合
焦時には、明らかなようにδ=0であり、第5図(ロ)
に示される非合焦時には、光ディスク2が距離δだけ対
物レンズ40に近接し、ビーム・ウエストは、光反射層14
で反射されて形成されることから、ビーム・ウエストは
その2倍だけ対物レンズ40に近接することとなる。(近
接する場合は、δ<0である。)また、第5図(ハ)に
示される非合焦時には、光ディスク2が距離δだけ対物
レンズ40から離間され、ビーム・ウエストを形成した後
レーザ・ビームが光反射層14から反射されることから、
実質的に光反射層14の背後にビーム・ウエストが形成さ
れたと同様であってビーム・ウエストは、2δだ対物レ
ンズから離間することとなる。合焦時には、ビーム・ウ
エストが対物レンズ40の焦点位置に形成されるとすれ
ば、光ディスク2がδだけ移動した場合には、第6図に
示されるようにビーム・ウエストと対物レンズ40の主面
間の距離は、(f0+2δ)で表わされる。ビーム・ウエ
ストを光点とみなせば、第6図における角度β及びβ
は、下記(1)及び(2)式で示される。
The change of the laser trajectory described above, that is, the change of the ray trajectory is
Geometrically described as follows, the value h 3 at which the laser beam component is deflected on the photodetector 58 can be determined. The geometrical imaging system of the objective lens 40 can be represented as shown in FIG. Where f 0 is the objective lens 40
In addition, δ represents the moving distance of the objective lens 40, that is, the light reflection layer 14 of the optical disc 2 from the time of focusing to the time of non-focusing, and the ray trace shown by the solid line in FIG.
It shows what is emitted from the beam waist, passes through a point on the main surface of the objective lens 40, which is separated from the optical axis 53 by a distance h 0 , and is focused. At the time of focusing shown in FIG. 5 (a), it is clear that δ = 0, and FIG. 5 (b)
When the object is out of focus as shown in FIG. 3, the optical disk 2 is close to the objective lens 40 by the distance δ, and the beam waist is the light reflection layer 14
The beam waist is twice as close to the objective lens 40 as the beam waist. (In the case of close proximity, δ <0.) In the non-focus state shown in FIG. 5C, the optical disc 2 is separated from the objective lens 40 by the distance δ, and after forming the beam waist, the laser beam is formed. -Because the beam is reflected from the light reflection layer 14,
Substantially the same as the beam waist being formed behind the light reflecting layer 14, the beam waist is separated from the objective lens by 2δ. Assuming that the beam waist is formed at the focal position of the objective lens 40 at the time of focusing, when the optical disc 2 moves by δ, the beam waist and the objective lens 40 are mainly moved as shown in FIG. The distance between the surfaces is represented by (f 0 + 2δ). If the beam waist is regarded as a light spot, the angles β 0 and β in FIG.
1 is represented by the following equations (1) and (2).

また、レンズの結合公式から 従って、 (1)式に代入すると 第7図は、投射レンズ54の光学系における光線軌跡を示
し、投射レンズ54が1対の組み合せレンズ54−1,54−2
から成るものとして取り扱っている。
Also, from the coupling formula of the lens Therefore, Substituting into equation (1) FIG. 7 shows a ray trace in the optical system of the projection lens 54, in which the projection lens 54 is a pair of combination lenses 54-1 and 54-2.
It is treated as consisting of.

ここで、レンズ54−1,54−2は、夫々焦点距離f1,f2
有し、対物レンズ40の主面からaだけ離間した位置に遮
光板52が配置され、対物レンズ40の主面からLだけ離間
した位置にレンズ54−1の主面が配置され、更にこのレ
ンズ54−1の主面からHだけ離間してレンズ54−2の主
面が、またeだけ離間して光検出器58の受光面が配列さ
れていると仮定している。図中実線で示される光線軌跡
は、対物レンズ40で集束されて、遮光板52の光透過面で
あって光軸53からyだけ離間したものを示している。
Here, the lenses 54-1 and 54-2 have focal lengths f 1 and f 2 , respectively, and the light shielding plate 52 is arranged at a position separated from the main surface of the objective lens 40 by a, and The main surface of the lens 54-1 is arranged at a position separated from the surface by L, and further, the main surface of the lens 54-2 is separated from the main surface of the lens 54-1 by H and the main surface of the lens 54-2 is separated from the main surface by e. It is assumed that the light receiving surface of detector 58 is aligned. A ray trace shown by a solid line in the drawing shows a light beam which is converged by the objective lens 40 and which is a light transmitting surface of the light shielding plate 52 and is separated from the optical axis 53 by y.

距離yは、下記(3)式で表わされる。The distance y is represented by the following equation (3).

y=h0−aβ (2)式を代入すると、 ここで、 F(δ)=(f0+f0 2/2δ)-1 とすれば、βは、 β=h0・F(δ) で表わされ、(3)式は、次式で表わされる。y = h 0 −aβ 1 When the equation (2) is substituted, Here, if F (δ) = (f 0 + f 0 2 / 2δ) −1 , β 1 is represented by β 1 = h 0 · F (δ), and equation (3) is It is represented by.

y=h0(1−aF(δ) …(4) 従って、 また、光線がレンズ54−1の主面上を通る光軸53上から
の位置h1は、(6)式で表わされる。
y = h 0 (1-aF (δ) (4) Therefore, Further, the position h 1 from the optical axis 53 where the light ray passes on the main surface of the lens 54-1 is expressed by the equation (6).

h1=y−(L−a)β β=h0・F(δ)を代入すると h1=y−h0(L−a)・F(δ) 更に(5)式を代入すると (2)式と同様に角度βを求めれば、角度βは、
(7)式で表わされる。
Substituting h 1 = y- (La) β 1 β 1 = h 0 · F (δ), h 1 = y−h 0 (La) · F (δ) Further substituting equation (5), (2) be determined likewise the angle beta 2 and wherein the angle beta 2 is
It is expressed by equation (7).

(2)式と同様にβは下記式で表わされる。Similarly to the equation (2), β 2 is represented by the following equation.

この式において、f1は、レンズ54−1の焦点距離を表わ
している。この式にβ=h0・F(δ)、(5)式及び
(6)式を代入すると、 以下同様にレンズ54−2の主面上を通る光線の光軸53上
からの位置h2及び入射角β光線が光検出器58の受光面
上に入射する光軸53上からの位置h3即ち、偏位量は、夫
々(8)〜(10)式で表わされる。
In this equation, f 1 represents the focal length of the lens 54-1. Substituting β 1 = h 0 · F (δ), (5) and (6) into this equation, Similarly, the position h 2 of the ray passing through the principal surface of the lens 54-2 from the optical axis 53 and the position h 2 of the incident angle β 3 of the ray incident on the light receiving surface of the photodetector 58 from the optical axis 53. 3 That is, the deviation amounts are expressed by the equations (8) to (10), respectively.

h2=h1−Hβ (6)式及び(7)式を代入すると、 (2)式と同様にβは、下記式で表わされる。h 2 = h 1 −Hβ 2 By substituting the equations (6) and (7), Similarly to the equation (2), β 3 is represented by the following equation.

ここで、f2はレンズ54−2の焦点距離を表わしている。 Here, f 2 represents the focal length of the lens 54-2.

(7)式及び(8)式を代入すると h3についてh2と同様に表わせば、 h3=h2−(l−H)β (8)式及び(9)式を代入すると、 第6図及び第7図に示される光学系は、既に述べたよう
に合焦時即ち、δ=0では、検出器58上で光線は、h3
0に集束されるのであるから、この条件下においては、
F(0)=0であり、(10)式は下記式で表わされる。
Substituting equations (7) and (8), If h 3 is expressed in the same manner as h 2 , h 3 = h 2 − (l−H) β 3 (8) and (9) are substituted, The optical system shown in FIGS. 6 and 7 is such that, as described above, at the time of focusing, that is, at δ = 0, the light beam on the detector 58 is h 3 =
Since it is focused on 0, under these conditions,
F (0) = 0, and the equation (10) is represented by the following equation.

また、遮光板52によって光軸53外の光線を通るもののみ
が取り出されることから、y≠0である。従って、 この式で、(10)式を単純化すれば、(13)式又は(1
4)式が得られる。
Further, since only the light passing through the light beam outside the optical axis 53 is taken out by the light shielding plate 52, y ≠ 0. Therefore, By simplifying equation (10) with this equation, equation (13) or (1
Equation 4) is obtained.

即ち、 F-1(δ)=f0+f0 2/2δを代入すると、 又は、 δが充分に小さい(δ≪f0 2)の場合には、(a−f0
≪f0 2/2δであるから、 次に、合焦時(δ=0)において、光ディスク2の光反
射層14上のビーム・ウエストに対する光検出器58の受光
面上に形成されるビーム・ウエスト像の横倍率mは、下
記(16)式で表わされる。
That is, Substituting F −1 (δ) = f 0 + f 0 2 / 2δ, Or When δ is sufficiently small (δ << f 0 2 ), (a−f 0 )
≪f 0 2 / 2δ, so Next, at the time of focusing (δ = 0), the lateral magnification m of the beam waist image formed on the light receiving surface of the photodetector 58 with respect to the beam waist on the light reflection layer 14 of the optical disc 2 is as follows ( It is expressed by equation 16).

m=−β/β(倒立像) ここで、δ=0におけるβは、 また、(1)式でδ=0あれば、h0=yであるから、 この条件下では、β=0であり、βは、 更に(8)式においてδ=0の場合F(δ)=0である
から、 h2=y(1−H/f1) 従ってβは、 mは、次式で表わされる。
m = −β 0 / β 3 (inverted image) where β 0 at δ = 0 is If δ = 0 in the equation (1), h 0 = y, and Under this condition, β 1 = 0 and β 2 is Furthermore, in the equation (8), when δ = 0, F (δ) = 0, so h 2 = y (1-H / f 1 ) Therefore, β 3 is m is represented by the following equation.

(12)式で(16)式からf2を消去すれば、 正立像が形成される場合について同様に考察すれば(m
=β/β),f1は、次式で表わされる。
By eliminating f 2 from equation (16) in equation (12), Considering the case where an erect image is formed in the same manner (m
= Β 0 / β 3 ), f 1 is expressed by the following equation.

従って、 (12)式からf2を求めると、 (20)式を(13)式に代入してh3を横倍率mで表わせ
ば、(21)式及び(22)式が得られる。
Therefore, When f 2 is calculated from the equation (12), By substituting equation (20) into equation (13) and expressing h 3 by the lateral magnification m, equations (21) and (22) are obtained.

但し、(a−f0)≪f0 2/2δ 遮光板52と対物レンズ40との間で光線軌跡がほとんど変
化しない場合(y−h≒0)には、距離aは、a=0と
仮定して良く、(21)式は、次のように表わされる。実
際の光学系では、合焦時に平行光束が対物レンズ40から
遮光板に向けられ、y−h=0が成立する。また、非合
焦時には、他の光学素子に比して遮光板52が対物レンズ
40に比較的近接配置されていることから、y−h≒0が
成立し、従って、a≒0が成立する。
However, the (a-f 0) in most cases does not change (y-h ≒ 0) is ray trajectories between «f 0 2 / 2δ light shielding plate 52 and the objective lens 40, the distance a, and a = 0 It may be assumed that equation (21) is expressed as follows. In an actual optical system, a parallel light flux is directed from the objective lens 40 to the light shielding plate at the time of focusing, and y−h = 0 holds. When the lens is out of focus, the light-shielding plate 52 is more objective than the other optical elements.
Since it is arranged relatively close to 40, y−h≈0 holds, and thus a≈0 holds.

従って、 (1)式からh0/(f0+2δ)=βであるので h3=±2mδβ …(23) また、第6図に示した光学系では、ビーム・ウエストが
対物レンズ40の焦点に形成されると仮定したが、発散性
又は、集束性のレーザ・ビームが対物レンズ40に入射す
る場合には、ビーム・ウエストは焦点からbだけ偏位し
て形成される。従って、全光学系を1つの合成レンズと
みなし、(23)式においてβの値を示す(1)式の所
に2δ=2δ′+bと置き、(21)式を書き直してみる
と、偏位量h3が求められる。
Therefore, Since h 0 / (f 0 + 2δ) = β 0 from the equation (1), h 3 = ± 2mδβ 0 (23) In the optical system shown in FIG. 6, the beam waist is the focus of the objective lens 40. However, when a divergent or converging laser beam is incident on the objective lens 40, the beam waist is formed by deviating from the focus by b. Therefore, regarding the entire optical system as one compound lens, if 2δ = 2δ ′ + b is placed in the equation (1) showing the value of β 0 in the equation (23) and the equation (21) is rewritten, Quantity h 3 is required.

ここで、a=0の場合には、 また、f0+b≫2δ′であれば、 となる。ここでf0+b=Fとすると となる。 Here, when a = 0, If f 0 + b >> 2δ ′, Becomes Here, if f 0 + b = F Becomes

次に焦点ぼけに対する最大許容値を調べてみる。Next, let's examine the maximum allowable value for defocus.

また、情報記憶媒体の光反射層14に対して穴を開けるな
ど状態変化を起こして記録を行なう場合焦点ぼけが生じ
て光反射層14上でのスポットが大きくなると記録を行な
いにくくなる。合焦点時の光反射層14でのスポットサイ
ズalは al=0.82λ/NA …(27) (ただし、λはレーザの波長、NAは開口数である。) で与えられる。
Further, when recording is performed by changing the state such as making a hole in the light reflecting layer 14 of the information storage medium, defocusing occurs and the spot on the light reflecting layer 14 becomes large, which makes recording difficult. The spot size al on the light reflection layer 14 at the time of focusing is given by al = 0.82λ / NA (27) (where λ is the wavelength of the laser and NA is the numerical aperture).

通常、光反射層14上のスポットは、図10に示すようにエ
アリー・ディスク・パターン(Airy Disk Pattern)と
称せられる鋭いピークを有する光強度分布を有してい
る。このような分布を有するスポットの径は、中心強
度、即ち、最大強度の1/e2(eは自然対数の底)となる
輪体の直径alとして定義される。この直径alは、通常
(27)式で表わされる。
Usually, the spot on the light reflection layer 14 has a light intensity distribution having a sharp peak called an Airy disk pattern as shown in FIG. The diameter of the spot having such a distribution is defined as the center intensity, that is, the diameter a1 of the ring body having 1 / e 2 (e is the base of the natural logarithm) of the maximum intensity. This diameter al is usually expressed by equation (27).

このような大きさを有するビーム・スポットが対物レン
ズ40によって形成されるビーム・ウエストに対応すると
すれば、合焦時において光検出器58の受光面上に形成さ
れるビーム・ウエストの像の大きさadは、レンズ系40,5
4の横倍率mで表わされる。
If the beam spot having such a size corresponds to the beam waist formed by the objective lens 40, the size of the image of the beam waist formed on the light receiving surface of the photodetector 58 at the time of focusing. A d is the lens system 40,5
It is represented by a lateral magnification of 4.

またこの時の強度分布はガウス分布に類似していると考
えられ、Zだけ焦点がぼけた時の記録層上での半径ω
(Z)はビーム・ウエストでの強度が中心強度の1/e2
なる輪体の半径をωとし、そこからZずれた所での半
径ω(Z)とすると となる。したがって(29)式から ここで、ωは、輪体の半径であるから、 この時のスポット中心強度Iは に減少する。記録が可能な最低中心強度をIminとする
と、スポット中心強度Iはこの最低強度Iminより大きい
ことが必要とされる。
The intensity distribution at this time is considered to be similar to the Gaussian distribution, and the radius ω on the recording layer when the focus is defocused by Z
(Z) Let ω 0 be the radius of the ring body at which the intensity at the beam waist is 1 / e 2 of the central intensity, and let ω (Z) be the radius at a point Z away from it. Becomes Therefore, from equation (29) Here, since ω 0 is the radius of the ring, The spot center intensity I at this time is Decrease to. Assuming that the minimum recordable center intensity is Imin, the spot center intensity I is required to be larger than this minimum intensity Imin.

(30)式から 今λ=0.83μm、NA=0.6として、通常Imin=0.7である
ので λ=0.85μm、NA=0.5として、通常Imin=0.7であるの
つまり、許容焦点ぼけ量δcritは、(31)式にImin=0.
7を代入して求められる。
From equation (30) Since λ = 0.83 μm and NA = 0.6, Imin = 0.7, so Since λ = 0.85 μm and NA = 0.5, usually Imin = 0.7 In other words, the allowable defocus amount δcrit is Imin = 0.
It is calculated by substituting 7.

で与えられる。 Given in.

したがって、許容焦点ぼけ量はマージンを見越して±3.
0μmと設定することができる。
Therefore, the allowable defocus amount is ± 3 in anticipation of the margin.
It can be set to 0 μm.

したがって、第5図(イ)ないし第5図(ニ)に示すよ
うな光学系(ナイフエッジの代りにプリズム、スリッ
ト、アパーチャ、ミラー、フォトディテクター等を使う
光学系を含む)、すなわち、対物レンズ40により集光し
た光の集光点(ビーム・ウエスト位置)と情報記憶媒体
の光反射層(記録層)14に対する結像位置のうちの少な
くとも一箇所に光検出器58を具備し、かつ対物レンズ40
により集束した光の集光点と情報記録媒体の光反射量14
の位置ずれ量に応じて光検出器58上での左右非対称な光
量が投射されることにより焦点ぼけを検出し得る光学ヘ
ッドの光学系において、 の式から±3.0μm焦点がぼけると(26)式から光検出
器58上に第11図のように半径r(≒h3ミリの円形ビーム・スポット70ができ、その中にナイフ
エッジ52の影71が表われる。ここで、F:対物レンズの情
報記録媒体に近い側の主点から集光点(ビーム・ウエス
ト位置)までの距離、y:対物レンズの射出瞳の半径もし
くは対物レンズの開口部の半径、m:光検出器上の結像倍
率(横倍率)、δcrit:許容される焦点ぼけ量(標準対
物レンズ・光反射層距離からの許容されるずれ量)とな
る。
Therefore, an optical system as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (d) (including an optical system using a prism, a slit, an aperture, a mirror, a photodetector or the like instead of the knife edge), that is, an objective lens A light detector 58 is provided at at least one of a light condensing point (beam waist position) of the light condensed by 40 and an image forming position with respect to the light reflecting layer (recording layer) 14 of the information storage medium, and the objective Lens 40
Convergence point of the light focused by and the light reflection amount of the information recording medium 14
In the optical system of the optical head capable of detecting defocus by projecting a left-right asymmetric light amount on the photodetector 58 according to the amount of positional deviation of When the focus defocuses by ± 3.0 μm from the formula (6), the radius r (≈h 3 ) on the photodetector 58 as shown in FIG. A millimeter circular beam spot 70 is created in which a shadow 71 of the knife edge 52 appears. Where F is the distance from the principal point of the objective lens near the information recording medium to the focal point (beam waist position), y is the radius of the exit pupil of the objective lens or the radius of the objective lens aperture, m : Imaging magnification (lateral magnification) on the photodetector, δcrit: Allowable defocus amount (allowable deviation amount from standard objective lens / light reflecting layer distance).

このとき、ビーム・スポット70が2つの光検出領域とし
ての光検出セル58a,58bからはみださなければ以上の要
請から満足できる。つまり光検出器58として半径rが の円よりも大きな検出領域を有する必要があり、本発明
はこれを満足する大きさに設定したものである。
At this time, if the beam spot 70 does not protrude from the photodetection cells 58a and 58b as the two photodetection regions, the above requirements can be satisfied. That is, the radius r of the photodetector 58 is It is necessary to have a detection area larger than the circle of, and the present invention is set to a size that satisfies this.

なお、上述した実施例においては、記録再生装置につい
て記載したが、これに限らず記録或いは再生専用の装置
に対しても適用し得ることは、明らかである。
Although the recording / reproducing apparatus has been described in the above-described embodiments, it is obvious that the present invention is not limited to this and can be applied to a recording- or reproducing-only apparatus.

その他本発明は本発明の趣旨を変えない範囲で種々変形
可能なことは勿論である。
In addition, it goes without saying that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

[発明の効果] 本発明は、以上説明したように、焦点ぼけ量に対する焦
点ぼけ検出信号の信号反転部間(第8図のδorからδof
まで)の幅を広くでき、少し大きく焦点がずれても光学
的検出信号は小さくならず焦点ぼけ検出用サーボループ
ゲインが大きいままになり、そのため焦点ぼけ補正系が
より安定になるといった効果を奏する。
EFFECT OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, between the signal inversion parts of the defocus detection signal with respect to the defocus amount (from δor to δof in FIG. 8).
Even if the focus deviates a little, the optical detection signal does not become small but the servo loop gain for defocus detection remains large, which makes the defocus correction system more stable. .

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

第1図(イ)(ロ)(ハ)はビーム・スポットの移動に
より焦点ぼけを検出する基本原理を示す説明図、第2図
は光検出器上でのビーム・スポットの移動に伴う光検出
量の変化状態を示す説明図、第3図〜第11図は本発明の
一実施例を示すもので第3図は本発明の一実施例に係る
光学ヘッドを備えた情報記録再生装置を示すブロック
図、第4図は第3図に示された光学系を示す図、第5図
(イ)〜(ニ)は合焦時及び非合焦時におけるレーザ・
ビームの軌跡を示す説明図、第6図は第4図に示された
対物レンズを通る光線の軌跡を解析する為の図、第7図
は第4図に示された投射レンズを通る光線の軌跡を解析
する為の図、第8図は焦点ぼけ量に対する焦点ぼけ検出
信号の状態を示す説明図、第9図は焦点ぼけ量に対する
焦点ぼけ検出用検出器で検出される光量の和を示す説明
図、第10図は対物レンズによって形成されるビーム・ウ
エストにおける光強度分布を示す図、第11図は光検出器
上の焦点ぼけ時のビーム・スポットを示す図である。 2…情報記憶媒体、12,14…記録層ないしは光反射層、4
0…対物レンズ、52…光抜出手段、58…光検出器。
FIGS. 1 (a), (b), and (c) are explanatory diagrams showing the basic principle of detecting defocus by moving the beam spot, and FIG. 2 is light detection accompanying the movement of the beam spot on the photodetector. FIG. 3 to FIG. 11 are explanatory views showing the changing state of the amount, and FIG. 3 shows an embodiment of the present invention. FIG. 3 shows an information recording / reproducing apparatus equipped with an optical head according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram, FIG. 4 is a diagram showing the optical system shown in FIG. 3, and FIGS. 5 (a) to 5 (d) are lasers for focusing and non-focusing.
FIG. 6 is an explanatory view showing the trajectory of the beam, FIG. 6 is a diagram for analyzing the trajectory of the light beam passing through the objective lens shown in FIG. 4, and FIG. 7 is a diagram showing the light beam passing through the projection lens shown in FIG. FIG. 8 is a diagram for analyzing the locus, FIG. 8 is an explanatory diagram showing the state of the defocus detection signal with respect to the defocus amount, and FIG. 9 is the sum of the light amounts detected by the defocus detection detector with respect to the defocus amount. Explanatory drawing, FIG. 10 is a view showing a light intensity distribution in a beam waist formed by an objective lens, and FIG. 11 is a view showing a beam spot at the time of defocusing on a photodetector. 2 ... Information storage medium, 12, 14 ... Recording layer or light reflection layer, 4
0 ... Objective lens, 52 ... Light extraction means, 58 ... Photodetector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】情報が記録される記録層を備える情報記録
媒体に対し、光ビームを照射して情報を書き込む装置で
あり、前記記録層に光ビームを集光し、この記録層から
の光ビームを集める対物レンズと、この対物レンズによ
り集められた光ビームからこの光ビームの光軸に対して
非対称に光ビームの一部を抜き出す光抜出手段と、光ビ
ームを検出する光検出領域を備え、前記光検出手段によ
り抜き出された光ビームを受光する光検出手段とを具備
し、この光検出手段による検出結果に基づいて前記光検
出手段上でのビームスポットの移動を検出して前記情報
記録媒体に照射される光ビームの焦点ぼけを検出する光
学ヘッドにおいて、 F:対物レンズの情報記録媒体に近い側の主点から集光点
までの距離、 y:対物レンズの射出瞳の半径もしくは対物レンズの開口
部の半径、 m:光検出器上の結像倍率、 δcrit:許容される焦点ぼけ量としたとき、 上記光検出手段は、以下に示す半径r 但し、ここで 但し、NAは対物レンズの開口数 λは使用波長 の円よりも大きな寸法の光検出領域を有していることを
特徴とする光学ヘッド。
1. An apparatus for writing information by irradiating a light beam to an information recording medium having a recording layer on which information is recorded, wherein the light beam is focused on the recording layer and light from the recording layer is collected. An objective lens for collecting the beam, a light extraction unit for extracting a part of the light beam asymmetrically with respect to the optical axis of the light beam from the light beam collected by the objective lens, and a light detection region for detecting the light beam are provided. And a photodetector that receives the light beam extracted by the photodetector, and detects the movement of the beam spot on the photodetector based on the detection result of the photodetector. In the optical head that detects the defocus of the light beam applied to the information recording medium, F: the distance from the principal point of the objective lens closer to the information recording medium to the focal point, y: the radius of the exit pupil of the objective lens Or pair Radius of the aperture of the lens, m: image forming magnification of the optical detector, Derutacrit: when the defocusing amount allowed, the light detecting means, the radius r shown below However, here However, NA is an optical head characterized in that it has a light detection area whose numerical aperture λ of the objective lens is larger than the circle of the used wavelength.
JP20064582A 1982-11-16 1982-11-16 Optical head Expired - Lifetime JPH06101128B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20064582A JPH06101128B2 (en) 1982-11-16 1982-11-16 Optical head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20064582A JPH06101128B2 (en) 1982-11-16 1982-11-16 Optical head

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5990238A JPS5990238A (en) 1984-05-24
JPH06101128B2 true JPH06101128B2 (en) 1994-12-12

Family

ID=16427836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20064582A Expired - Lifetime JPH06101128B2 (en) 1982-11-16 1982-11-16 Optical head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06101128B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5990238A (en) 1984-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5870434A (en) Optical head
JPH069090B2 (en) Optical head
US5036185A (en) Optical apparatus for detecting a focusing state
US4654515A (en) Optical head for focussing a light beam on an information recording medium
JP2542577B2 (en) Information recording / reproducing device
JPH06101128B2 (en) Optical head
US4654516A (en) Optical head
JPS61220147A (en) Optical head
JPH10134398A (en) Optical head
JPH0636249B2 (en) Optical head
JPS61139950A (en) Optical head
JPS5870431A (en) Optical head
JPH0685232B2 (en) Optical head
JPS63855B2 (en)
JPH0630160B2 (en) Optical head
JPS5848235A (en) Optical head
JPS6149728B2 (en)
JPS6145419A (en) Optical pickup
JPS649656B2 (en)
JPS59193548A (en) Automatic focus controller of optical information reproducer
JPS605431A (en) Tilt detecting system of information recording medium
JPS63282930A (en) Information processor
JPH0339337B2 (en)
JPS5870432A (en) Optical head
JPS5914134A (en) Optical disk device