JPH076380A - Optical head - Google Patents
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- JPH076380A JPH076380A JP5168653A JP16865393A JPH076380A JP H076380 A JPH076380 A JP H076380A JP 5168653 A JP5168653 A JP 5168653A JP 16865393 A JP16865393 A JP 16865393A JP H076380 A JPH076380 A JP H076380A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク用の光ヘッ
ドに関し、さらに詳細には光ヘッドのフォーカスサーボ
用エラー信号検出およびトラッキングサーボ用エラー信
号検出に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head for an optical disk, and more particularly to detection of focus servo error signal and tracking servo error signal of the optical head.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光ディスク装置では、高速で回転する光
ディスクの信号記録用トラック上に、回折限界近くに集
光された微小な光スポットを正確にトレースする必要が
ある。すなわち、ディスクの動きに追随して、フォーカ
スを合わせ（フォーカスサーボ）、且つ光スポットを常
に記録トラックの中心に保つようにトラッキングを行う
（トラッキングサーボ）必要がある。2. Description of the Related Art In an optical disk device, it is necessary to accurately trace a minute light spot focused near the diffraction limit on a signal recording track of an optical disk rotating at high speed. That is, it is necessary to follow the movement of the disk to focus (focus servo) and perform tracking so as to always keep the light spot at the center of the recording track (tracking servo).
【０００３】上述のように記録トラック上に常に最小ス
ポットを形成して光学系をディスク変動に追随させるた
めの代表的なフォーカスサーボ用エラー信号検出法とし
て、たとえば非点収差法、ナイフエッジ法等がある。非
点収差法は、ビーム復路の収束光路中に、シリンドリカ
ルレンズのような非点収差を発生させるための光学素子
を介在させ、最小錯乱円（このときビーム形状は円形）
前後のビーム形状を検出してフォーカスエラー信号を得
る方法である。ナイフエッジ法は、ビーム復路の収束光
路中に遮光用ナイフエッジを介在させ、非合焦状態（フ
ァーフィールド）における光軸に非対称な光量分布を利
用してフォーカスエラー信号を得る方法である。As a typical focus servo error signal detection method for always forming a minimum spot on a recording track to make an optical system follow a disc variation as described above, for example, an astigmatism method, a knife edge method, etc. There is. In the astigmatism method, an optical element such as a cylindrical lens for generating astigmatism is interposed in the convergent optical path of the beam return path, and the minimum circle of confusion (at this time, the beam shape is circular).
This is a method of obtaining a focus error signal by detecting the front and rear beam shapes. The knife edge method is a method in which a light-shielding knife edge is interposed in the convergent optical path of the beam returning path and a focus error signal is obtained by using a light quantity distribution asymmetrical to the optical axis in a non-focused state (far field).
【０００４】一方、集光スポットを常に記録トラック上
に位置させるための代表的なトラッキングサーボ用エラ
ー検出方法として、たとえばプッシュプル法、スリービ
ーム法等がある。プッシュプル法は、ディスク基板から
の反射光分布がスポットと案内溝（プリグルーブ）との
位置関係で変わり、トラックはずれが生じたときにはレ
ンズ瞳上で非対称になることから、その光量差を用いて
トラッキングエラー信号を得る方法である。スリービー
ム法は、ビームの往路中に回折格子を介在させ、主ビー
ムと２つの副ビームを発生させ、２つの副ビームをトラ
ッキングエラー検出用に使用する方法である。On the other hand, as a typical tracking servo error detecting method for always positioning the focused spot on the recording track, there are, for example, the push-pull method and the three-beam method. In the push-pull method, the distribution of reflected light from the disk substrate changes depending on the positional relationship between the spot and the guide groove (pre-groove), and when a track is displaced, it becomes asymmetric on the lens pupil. This is a method of obtaining a tracking error signal. The three-beam method is a method in which a diffraction grating is interposed in the outward path of the beam to generate a main beam and two sub-beams, and the two sub-beams are used for tracking error detection.
【０００５】従来の技術では、部品点数の削減という観
点に基づき、フォーカスサーボ信号およびトラッキング
サーボ信号の双方を、同一の光学系および光検出器から
得る試みがなされている。たとえば、４分割検出器上の
ファーフィールドパターンを利用して非点収差法とプッ
シュプル法とを組み合わせたり、あるいは６分割上のニ
ァーフィールドパターンを用いてスリービーム法とナイ
フエッジ法とを組み合わせたりしている。In the prior art, an attempt has been made to obtain both the focus servo signal and the tracking servo signal from the same optical system and photodetector from the viewpoint of reducing the number of parts. For example, the astigmatism method and the push-pull method are combined by using the far-field pattern on the 4-division detector, or the three-beam method and the knife-edge method are combined by using the near-field pattern on the 6-division detector. is doing.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来例には次のような不都合があった。まず、非点収
差法とプッシュプル法とを組み合わせる場合には、非点
収差法が用いられるため、フォーカス信号への溝横断信
号の回り込み、すなわち光学的クロストークが大きくな
る。したがって、フォーカス信号の安定性が良くないと
いう不都合があった。次いで、スリービーム法とナイフ
エッジ法とを組み合わせる場合には、ナイフエッジ法は
光学的クロストークが小さいという利点があるものの、
スリービーム法を用いているので回折格子が必要であ
り、その分部品点数の削減には不利である。また、スリ
ービーム法は、ディスク上のグルーブが途切れてしまう
プリピット付きディスクには適用することができないと
いう不都合があった。However, these conventional examples have the following inconveniences. First, when the astigmatism method and the push-pull method are combined, the astigmatism method is used, so that the sneak of the groove crossing signal into the focus signal, that is, the optical crosstalk becomes large. Therefore, there is an inconvenience that the stability of the focus signal is not good. Then, when the three-beam method and the knife-edge method are combined, the knife-edge method has an advantage that the optical crosstalk is small,
Since the three-beam method is used, a diffraction grating is required, which is disadvantageous in reducing the number of parts. Further, the three-beam method has a disadvantage that it cannot be applied to a disc with prepits in which the groove on the disc is interrupted.
【０００７】そこで、ナイフエッジ法とプッシュプル法
とを組み合わせるのが好ましいが、ナイフエッジ法はニ
ァーフィールドを用いるのに対し、プッシュプル法はフ
ァーフィールドを用いるため、検出器上には相反する結
像状態が要求される。そのため、同一の光学系を用いる
ことが困難であるという不都合があった。本発明は、前
述の課題に鑑みてなされたものであり、同一光学系から
ナイフエッジ法によるフォーカスサーボ信号とプッシュ
プル法によるトラッキングサーボ信号とを得ることがで
きるような、光ヘッドを提供することを目的とする。Therefore, it is preferable to combine the knife-edge method and the push-pull method. However, the knife-edge method uses the near field, whereas the push-pull method uses the far field, and therefore, there are contradictory results on the detector. Image status is required. Therefore, there is a disadvantage that it is difficult to use the same optical system. The present invention has been made in view of the above problems, and provides an optical head capable of obtaining a focus servo signal by a knife edge method and a tracking servo signal by a push-pull method from the same optical system. With the goal.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、ビーム復路の収束光路中におい
て非点収差を発生させ且つ光束のほぼ半分を遮光するた
めの光学素子と、該光学素子の作用によって形成される
２つの焦線のうち遮光境界に沿った焦線の位置に配置さ
れた光検出手段とを備え、前記光検出手段は互いに垂直
な２つの分割線を有し、合焦状態において前記光検出手
段上の光の像が一方の分割線上に位置し且つディスクの
半径方向に対応するように位置決めされ、非合焦状態に
おいて前記光検出手段上の光分布が前記一方の分割線に
関して非対称であることを利用してフォーカスエラー信
号を検出し、合焦状態において前記光検出手段上の光分
布が他方の分割線に関して非対称であることを利用して
トラッキングエラー信号を検出することを特徴とする光
ヘッドを提供する。In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, an optical element for generating astigmatism in the convergent optical path of the beam returning path and for shielding almost half of the light beam, A photodetector arranged at the position of the focal line along the light-shielding boundary among the two focal lines formed by the action of the optical element, wherein the photodetector has two dividing lines perpendicular to each other, In the in-focus state, the image of the light on the light detecting means is positioned on one of the dividing lines and is positioned so as to correspond to the radial direction of the disk, and in the out-of-focus state, the light distribution on the light detecting means is the one side. The focus error signal is detected by utilizing the fact that it is asymmetric with respect to the other dividing line, and the tracking error is detected by utilizing the fact that the light distribution on the light detecting means is asymmetric with respect to the other dividing line in the focused state. Providing an optical head and detecting the signal.
【０００９】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記光学素子は同一の非点収差特性を有する２つのシリン
ドリカルレンズからなり、各シリンドリカルレンズが光
束のほぼ半分を通過するように配置される。前記各シリ
ンドリカルレンズを通過した光の像は前記光検出手段上
の異なる位置に結像する。光の像が前記光検出手段上の
異なる位置に結像する場合、前記各シリンドリカルレン
ズを通過した光の像から、それぞれフォーカスエラー信
号およびトラッキングエラー信号を検出してもよいし、
前記２つのシリンドリカルレンズのうち、一方のシリン
ドリカルレンズを通過した光の像からフォーカスエラー
信号を検出し、他方のシリンドリカルレンズを通過した
光の像からトラッキングエラー信号を検出してもよい。Further, according to a preferred aspect of the present invention, the optical element is composed of two cylindrical lenses having the same astigmatism characteristic, and each cylindrical lens is arranged so as to pass almost half of a light beam. The image of the light passing through each of the cylindrical lenses is formed at a different position on the light detecting means. When the light image is formed at different positions on the light detection means, the focus error signal and the tracking error signal may be detected from the light image that has passed through the respective cylindrical lenses,
Of the two cylindrical lenses, the focus error signal may be detected from the image of the light that has passed through one of the cylindrical lenses, and the tracking error signal may be detected from the image of the light that has passed through the other of the cylindrical lenses.
【００１０】[0010]
【作用】非点収差がある光学系では、光軸上の２ヵ所に
焦線が形成される。一方の焦線では、サジタル方向にニ
ァフィールド状態となり、メリディオナル方向にファー
フィールド状態となる。もう１つの焦線では、全く反対
に、サジタル方向にファーフィールド状態となり、メリ
ディオナル方向にニァフィールド状態となる。後述する
ように、本発明はこの現象を利用している。In an optical system having astigmatism, focal lines are formed at two points on the optical axis. At one focal line, the near field state is in the sagittal direction and the far field state is in the meridional direction. At the other focal line, the far field state is in the sagittal direction and the near field state is in the meridional direction in the opposite direction. The present invention utilizes this phenomenon, as will be described later.
【００１１】図８に示すように、非点収差を発生させる
集光レンズ１２を備えた光学系で、対物レンズ１１がデ
ィスク上に合焦しているときにできる２つの焦線２０、
２１のうち、遮られた光（ハッチングを施した部分）の
境界線の方向に延びた焦線２０に着目する。そして、焦
線２０の位置に４分割光検出器を設ける。４分割光検出
器は、図９（ｃ）に示すように、合焦状態において光の
像（焦線２０に対応する）が４分割光検出器の２つの分
割線ｘ、ｙのうち一方の分割線（図中鉛直な分割線ｙ）
に沿って位置し、且つ光の像の延びる方向がディスクの
半径方向に対応するように位置決めされる。As shown in FIG. 8, in an optical system provided with a condenser lens 12 for producing astigmatism, two focal lines 20 formed when the objective lens 11 is focused on the disc,
Focusing on the focal line 20 that extends in the direction of the boundary line of the blocked light (hatched portion) among the 21. Then, a four-division photodetector is provided at the position of the focal line 20. As shown in FIG. 9C, the 4-division photodetector has an image of light (corresponding to the focal line 20) in one of two division lines x and y of the 4-division photodetector in a focused state. Dividing line (vertical dividing line y in the figure)
Is positioned along the optical axis of the disk, and is oriented so that the direction in which the light image extends corresponds to the radial direction of the disk.
【００１２】図９（ｃ）は、対物レンズ１１の合焦時に
おける光検出器上の光の分布である。ここで、光検出器
を焦線２０の後側（ディスクから離れる側）から前側
（ディスクに近づく側）に向かって光軸上を移動させる
と、光検出器上の光の分布は図９（ａ）から図９（ｅ）
に向かって順次変化する。すなわち、鉛直な分割線ｙに
関して光の分布が一方の領域から他方の領域に移行す
る。この光の分布の変化は、光検出器が焦線２０の位置
に位置決めされ且つ対物レンズ１１がディスクに対して
変動することと等価である。FIG. 9C shows the distribution of light on the photodetector when the objective lens 11 is in focus. Here, when the photodetector is moved on the optical axis from the rear side (the side away from the disc) of the focal line 20 toward the front side (the side closer to the disc), the light distribution on the photodetector is as shown in FIG. a) to FIG. 9 (e)
Change toward. That is, the light distribution shifts from one area to the other area with respect to the vertical dividing line y. This change in light distribution is equivalent to the photodetector being positioned at the focal line 20 and the objective lens 11 moving relative to the disc.
【００１３】したがって、４分割光検出器の４つの検出
信号Ａ乃至Ｄから、ＩF ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）をと
れば、ナイフエッジ法によりフォーカスエラー信号ＩF
を得ることができる。また、対物レンズ１１が合焦状態
のときに、検出信号Ａ乃至Ｄから、ＩT ＝（Ａ＋Ｂ）−
（Ｃ＋Ｄ）をとれば、プッシュプル法によりトラッキン
グエラー信号ＩT を得ることができる。このように、本
発明の光ヘッドでは、同一光学系からナイフエッジ法に
よるフォーカスサーボ信号とプッシュプル法によるトラ
ッキングサーボ信号を得ることができる。Therefore, if I F = (A + C)-(B + D) is obtained from the four detection signals A to D of the four-division photodetector, the focus error signal I F is obtained by the knife edge method.
Can be obtained. Further, when the objective lens 11 is in focus, from the detection signals A to D, I T = (A + B) −
If (C + D) is taken, the tracking error signal I T can be obtained by the push-pull method. As described above, in the optical head of the present invention, the focus servo signal by the knife edge method and the tracking servo signal by the push-pull method can be obtained from the same optical system.
【００１４】[0014]
【実施例】本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明
する。 （実施例１）図１は、本発明の実施例にかかる光ヘッド
の光学系の基本的構成を説明する図である。図示の光ヘ
ッドは、ディスク５上にレーザ光を集光させるための対
物レンズ１と、この対物レンズ１に対してディスク５と
は反対側に配置された集光レンズ２と、この集光レンズ
２の収束光路中に設けられて非点収差を発生させるナイ
フエッジ手段３と、このナイフエッジ手段３を通過した
光の像を受光するための８分割光検出器４とを備えてい
る。Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a diagram illustrating a basic configuration of an optical system of an optical head according to an embodiment of the present invention. The illustrated optical head includes an objective lens 1 for condensing a laser beam on a disc 5, a condensing lens 2 arranged on the opposite side of the objective lens 1 from the disc 5, and this condensing lens. The knife edge means 3 is provided in the two convergent optical paths to generate astigmatism, and the eight-segment photodetector 4 for receiving the image of the light passing through the knife edge means 3.
【００１５】図２は、ナイフエッジ手段３の構成を示す
図であって、図２（ａ）は側面図であり図２（ｂ）は光
軸に沿って見た正面図である。図示のように、ナイフエ
ッジ手段３は、同一の非点収差特性を有する２つのシリ
ンドリカルレンズからなっている。２つのシリンドリカ
ルレンズの境界線（遮光境界線に相当）は光軸を通り、
換言すれば光束を２つの半月型の光束に分離し、それぞ
れの光束に同一の非点収差を発生させる。８分割光検出
器４は、非点収差の作用によって形成される２つの焦線
のうち、前記境界線に沿った焦線の位置に配置されてい
る。2A and 2B are views showing the construction of the knife edge means 3, FIG. 2A being a side view and FIG. 2B being a front view seen along the optical axis. As shown, the knife edge means 3 comprises two cylindrical lenses having the same astigmatism characteristic. The boundary line between the two cylindrical lenses (corresponding to the light-shielding boundary line) passes through the optical axis,
In other words, the luminous flux is separated into two half-moon shaped luminous fluxes, and the same astigmatism is generated in each luminous flux. The eight-segment photodetector 4 is arranged at the position of the focal line along the boundary line, of the two focal lines formed by the action of astigmatism.
【００１６】以上の構成を有する本実施例の光ヘッドで
は、ディスク５上で反射して対物レンズ１を通過した光
束は、図示を省略したビームスプリッターを経て集光レ
ンズ２に入射する。集光レンズ２を通過した光束は、上
述のようにナイフエッジ手段３によって２つの光束に分
離され、分離された光束は８分割光検出器４上にそれぞ
れ結像する。対物レンズ１がディスク５と合焦状態にあ
るときの８分割光検出器４上の光の分布を図３（ｂ）に
示す。図示のように、合焦状態ではそれぞれのシリンド
リカルレンズを通過した２つの光束の像（焦線に相当）
が、図中鉛直方向に並んで形成される。対物レンズ１と
ディスク５との間隔が変化するにつれて、光の分布は図
３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように変化する。この例で
は、８分割光検出器４は、焦線に平行な分割線ｙと、焦
線に垂直な２つの分割線ｘ1 、ｘ2 とを有している。In the optical head of this embodiment having the above structure, the light flux reflected on the disk 5 and passing through the objective lens 1 enters the condenser lens 2 through a beam splitter (not shown). The light flux that has passed through the condenser lens 2 is separated into two light fluxes by the knife edge means 3 as described above, and the separated light fluxes are imaged on the 8-division photodetector 4, respectively. FIG. 3B shows the distribution of light on the 8-split photodetector 4 when the objective lens 1 is in focus with the disc 5. As shown in the figure, in the focused state, the images of the two light fluxes that have passed through the respective cylindrical lenses (corresponding to the focal line)
Are formed side by side in the vertical direction in the figure. As the distance between the objective lens 1 and the disc 5 changes, the light distribution changes as shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c). In this example, the 8-division photodetector 4 has a division line y parallel to the focal line and two division lines x 1 and x 2 perpendicular to the focal line.
【００１７】このように、非合焦状態では、図中右半分
の領域と左半分の領域とで光の分布が非対称になる。し
たがって、検出信号（Ａ１〜Ｄ１、Ａ２〜Ｄ２）から、
次の数式（１）によりフォーカスエラー信号ＩF を求め
ることができる。 ＩF ＝（Ａ１＋Ｃ１＋Ｂ２＋Ｄ２）−（Ｂ１＋Ｄ１＋Ａ２＋Ｃ２） （１） また、合焦状態（図３（ｂ））において、図中鉛直に並
んだ２つの光の像が延びる方向はディスク５の半径方向
に対応している。このため、トラッキングエラーが発生
すると、各光の像と直交する水平分割線に関して非対称
になる。したがって、検出信号（Ａ１〜Ｄ１、Ａ２〜Ｄ
２）から、次の数式（２）によりトラッキングエラー信
号ＩT を求めることができる。 ＩT ＝（Ａ１＋Ｂ１＋Ａ２＋Ｂ２）−（Ｃ１＋Ｄ１＋Ｃ２＋Ｄ２） （２） このように、本実施例によれば、光束の全光量を利用し
て、フォーカスエラー信号ＩF およびトラッキングエラ
ー信号ＩT の双方を求めることができる。As described above, in the non-focused state, the light distribution is asymmetric between the right half region and the left half region in the figure. Therefore, from the detection signals (A1 to D1, A2 to D2),
The focus error signal I F can be calculated by the following equation (1). I F = (A1 + C1 + B2 + D2)-(B1 + D1 + A2 + C2) (1) Further, in the focused state (FIG. 3 (b)), the direction in which two vertically aligned light images correspond to the radial direction of the disk 5. ing. For this reason, when a tracking error occurs, it becomes asymmetric with respect to the horizontal dividing line orthogonal to the image of each light. Therefore, the detection signals (A1 to D1, A2 to D
From 2), the tracking error signal I T can be obtained by the following equation (2). I T = (A1 + B1 + A2 + B2) − (C1 + D1 + C2 + D2) (2) As described above, according to this embodiment, it is possible to obtain both the focus error signal I F and the tracking error signal I T by using the total light amount of the light flux. it can.
【００１８】（実施例２）図４は、本発明の第２の実施
例に用いる光検出器の分割パターンを示す図である。第
２の実施例の構成は第１の実施例の構成と同様であり、
基本的に相違するのは光検出器の構成だけである。図示
のように、本実施例の光検出器は４分割光検出器であ
る。したがって、図中上半分の領域からフォーカスエラ
ー信号を求め、下半分の領域からトラッキングエラー信
号を求める。すなわち、検出信号（Ａ〜Ｄ）から、次の
数式（３）によりフォーカスエラー信号ＩF を求め、次
の数式（４）によりトラッキングエラー信号ＩT を求め
ることができる。 ＩF ＝ Ａ−Ｂ （３） ＩT ＝ Ｃ−Ｄ （４） このように、本実施例では光束の全光量のうち半分を利
用してフォーカスエラー信号ＩF を求め、他の半分を利
用してトラッキングエラー信号ＩT を求めている。(Embodiment 2) FIG. 4 is a diagram showing a division pattern of a photodetector used in the second embodiment of the present invention. The configuration of the second embodiment is similar to that of the first embodiment,
Basically, only the structure of the photodetector is different. As shown in the figure, the photodetector of this embodiment is a 4-division photodetector. Therefore, the focus error signal is obtained from the upper half area in the figure, and the tracking error signal is obtained from the lower half area. That is, from the detection signals (A to D), the focus error signal I F can be obtained by the following formula (3), and the tracking error signal I T can be obtained by the following formula (4). I F = A−B (3) I T = C−D (4) As described above, in this embodiment, half of the total amount of light flux is used to obtain the focus error signal I F , and the other half is used. Then, the tracking error signal I T is obtained.
【００１９】（実施例３）図５は、本発明の第３の実施
例に用いるナイフエッジ手段の構成を示す図であって、
図５（ａ）は側面図であり図２（ｂ）は上面図である。
一方、図６は、本発明の第３の実施例に用いる４分割光
検出器の分割パターンおよび合焦状態における光の像の
位置を示す図である。図示のように、本実施例のナイフ
エッジ手段３も、同一の非点収差特性を有する２つのシ
リンドリカルレンズからなっているが、合焦状態ではそ
れぞれのシリンドリカルレンズを通過した２つの光束の
像が、図６に示すように図中水平方向に並んで形成され
る。このように、第３の実施例の構成は第１の実施例の
構成と同様であり、基本的に相違するのはナイフエッジ
手段の構成と光検出器の分割パターンだけである。(Embodiment 3) FIG. 5 is a view showing the structure of knife edge means used in the third embodiment of the present invention.
5A is a side view and FIG. 2B is a top view.
On the other hand, FIG. 6 is a diagram showing the division pattern of the 4-division photodetector used in the third embodiment of the present invention and the position of the light image in the focused state. As shown in the figure, the knife edge means 3 of the present embodiment also comprises two cylindrical lenses having the same astigmatism characteristic, but in the focused state, the images of the two light fluxes passing through the respective cylindrical lenses are As shown in FIG. 6, they are formed side by side in the horizontal direction in the figure. As described above, the configuration of the third embodiment is similar to that of the first embodiment, and basically differs only in the configuration of the knife edge means and the division pattern of the photodetector.
【００２０】本実施例では、図中左半分の領域からフォ
ーカスエラー信号を求め、右半分の領域からトラッキン
グエラー信号を求める。すなわち、検出信号（Ａ〜Ｄ）
から、次の数式（５）によりフォーカスエラー信号ＩF
を求め、次の数式（６）によりトラッキングエラー信号
ＩT を求めることができる。 ＩF ＝ Ａ−Ｂ （５） ＩT ＝ Ｃ−Ｄ （６） このように、本実施例では光束の全光量のうち半分を利
用してフォーカスエラー信号ＩF を求め、他の半分を利
用してトラッキングエラー信号ＩT を求めている。In this embodiment, the focus error signal is obtained from the left half area and the tracking error signal is obtained from the right half area. That is, the detection signal (A to D)
Therefore, the focus error signal I F is calculated by the following equation (5).
Then, the tracking error signal I T can be calculated by the following equation (6). I F = A−B (5) I T = C−D (6) As described above, in this embodiment, the focus error signal I F is obtained by using half of the total amount of light flux and the other half is used. Then, the tracking error signal I T is obtained.
【００２１】（実施例４）図７は、本発明の第４の実施
例に用いる光検出器の分割パターンを示す図である。第
４の実施例の構成は第３の実施例の構成と同様であり、
基本的に相違するのは光検出器の構成だけである。図示
の光検出器は８分割光検出器であり、図中水平方向に並
んだ２つの光の像は合焦状態においてそれぞれ４分割光
検出器上にあると考えられる。したがって、第１実施例
の場合と同様、検出信号（Ａ１〜Ｄ１、Ａ２〜Ｄ２）か
ら、次の数式（７）によりフォーカスエラー信号ＩF を
求め、次の数式（８）によりトラッキングエラー信号Ｉ
T を求めることができる。 ＩF ＝（Ａ１＋Ｃ１＋Ｂ２＋Ｄ２）−（Ｂ１＋Ｄ１＋Ａ２＋Ｃ２） （７） ＩT ＝（Ａ１＋Ｂ１＋Ａ２＋Ｂ２）−（Ｃ１＋Ｄ１＋Ｃ２＋Ｄ２） （８） このように、本実施例によれば、光束の全光量を利用し
て、フォーカスエラー信号ＩF およびトラッキングエラ
ー信号ＩT の双方を求めることができる。(Embodiment 4) FIG. 7 is a diagram showing a division pattern of a photodetector used in a fourth embodiment of the present invention. The configuration of the fourth embodiment is similar to that of the third embodiment,
Basically, only the structure of the photodetector is different. The photodetector shown is an 8-division photodetector, and it is considered that two light images aligned in the horizontal direction in the figure are on the 4-division photodetector in the focused state. Therefore, as in the case of the first embodiment, the focus error signal I F is calculated from the detection signals (A1 to D1, A2 to D2) by the following formula (7), and the tracking error signal I is calculated by the following formula (8).
You can ask for T. I F = (A1 + C1 + B2 + D2)-(B1 + D1 + A2 + C2) (7) I T = (A1 + B1 + A2 + B2)-(C1 + D1 + C2 + D2) (8) Thus, according to the present embodiment, the focus error signal I is used. Both F and the tracking error signal I T can be determined.
【００２２】なお、本実施例１乃至４では、負の屈折力
を有する２つのシリンドリカルレンズからなるナイフエ
ッジ手段を例にとって説明したが、正の屈折力を有する
２つのシリンドリカルレンズからなるナイフエッジ手段
を用いてもよい。また、回折格子を用いてナイフエッジ
手段を構成してもよいことは明らかである。さらに、１
つの負または正の屈折力を有するシリンドリカルレンズ
と適当な遮光手段とを用いてナイフエッジ手段を構成す
ることもできる。In the first to fourth embodiments, the knife edge means composed of two cylindrical lenses having a negative refractive power has been described as an example, but the knife edge means composed of two cylindrical lenses having a positive refractive power is described. May be used. It is also clear that the diffraction grating may be used to construct the knife edge means. Furthermore, 1
It is also possible to construct the knife edge means by using a cylindrical lens having two negative or positive refractive powers and an appropriate light shielding means.
【００２３】[0023]
【効果】以上説明したごとく、本発明の光ヘッドでは、
同一光学系からナイフエッジ法によるフォーカスサーボ
信号とプッシュプル法によるトラッキングサーボ信号を
得ることができる。したがって、コストが低く且つ光学
的クロストークの小さなサーボ信号用光学系を実現する
ことができる。As described above, in the optical head of the present invention,
A focus servo signal by the knife edge method and a tracking servo signal by the push-pull method can be obtained from the same optical system. Therefore, it is possible to realize a servo signal optical system having a low cost and a small optical crosstalk.
【図１】本発明の実施例にかかる光ヘッドの光学系の基
本的構成を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a basic configuration of an optical system of an optical head according to an exemplary embodiment of the present invention.
【図２】図１のナイフエッジ手段の構成を示す図であっ
て、図２（ａ）は側面図であり図２（ｂ）は光軸に沿っ
て見た正面図である。2A and 2B are views showing the configuration of the knife edge means of FIG. 1, wherein FIG. 2A is a side view and FIG. 2B is a front view seen along the optical axis.
【図３】合焦状態における図１の８分割光検出器上の光
の分布の変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a change in light distribution on the 8-division photodetector of FIG. 1 in a focused state.
【図４】本発明の第２の実施例に用いる光検出器の分割
パターンを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a division pattern of a photodetector used in a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３の実施例に用いるナイフエッジ手
段の構成を示す図であって、図５（ａ）は側面図であり
図２（ｂ）は上面図である。5A and 5B are views showing a configuration of knife edge means used in a third embodiment of the present invention, FIG. 5A is a side view and FIG. 2B is a top view.
【図６】本発明の第３の実施例に用いる４分割光検出器
の分割パターンおよび合焦状態における光の像の位置を
示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a division pattern of a four-division photodetector used in a third embodiment of the present invention and a position of a light image in a focused state.
【図７】本発明の第４の実施例に用いる光検出器の分割
パターンを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a division pattern of a photodetector used in a fourth embodiment of the present invention.
【図８】非点収差を有し且つ遮光された光学系を示す図
であって、本発明の作用を説明する図である。FIG. 8 is a diagram showing an optical system that has astigmatism and is shielded from light, and is a diagram for explaining the operation of the present invention.
【図９】図８の光学系おいて光検出器上の光の分布の変
化を示す図である。9 is a diagram showing a change in light distribution on a photodetector in the optical system of FIG.
１、１１ 対物レンズ ２、１２ 集光レンズ ３ ナイフエッジ手段 ４ 光検出器 ５ ディスク ２０、２１ 焦線 1, 11 Objective lens 2, 12 Condenser lens 3 Knife edge means 4 Photodetector 5 Disk 20, 21 Focal line
Claims (4)
差を発生させ且つ光束のほぼ半分を遮光するための光学
素子と、該光学素子の作用によって形成される２つの焦
線のうち遮光境界に沿った焦線の位置に配置された光検
出手段とを備え、 前記光検出手段は互いに垂直な２つの分割線を有し、合
焦状態において前記光検出手段上の光の像が一方の分割
線上に位置し且つディスクの半径方向に対応するように
位置決めされ、 非合焦状態において前記光検出手段上の光分布が前記一
方の分割線に関して非対称であることを利用してフォー
カスエラー信号を検出し、 合焦状態において前記光検出手段上の光分布が他方の分
割線に関して非対称であることを利用してトラッキング
エラー信号を検出することを特徴とする光ヘッド。1. An optical element for generating astigmatism and shielding almost half of a light beam in a convergent optical path of a beam returning path, and a light-shielding boundary of two focal lines formed by the action of the optical element. And a photodetector arranged at the position of the focal line along the line, the photodetector having two dividing lines perpendicular to each other, and in the focused state, the image of the light on the photodetecting unit is divided into one. The focus error signal is detected by utilizing the fact that the light distribution on the light detecting means is asymmetric with respect to the one dividing line in the non-focus state, which is positioned on the line and corresponding to the radial direction of the disc. An optical head is characterized in that the tracking error signal is detected by utilizing the fact that the light distribution on the light detecting means is asymmetric with respect to the other dividing line in the focused state.
する２つのシリンドリカルレンズからなり、各シリンド
リカルレンズを光束のほぼ半分が通過し、光の像は前記
光検出手段上の異なる位置に結像することを特徴とする
請求項１に記載の光ヘッド。2. The optical element is composed of two cylindrical lenses having the same astigmatism characteristic, approximately half of the light flux passes through each cylindrical lens, and the light image is formed at different positions on the light detecting means. The optical head according to claim 1, wherein an image is formed.
光の像から、それぞれフォーカスエラー信号およびトラ
ッキングエラー信号を検出することを特徴とする請求項
２に記載の光ヘッド。3. The optical head according to claim 2, wherein a focus error signal and a tracking error signal are respectively detected from an image of light that has passed through each of the cylindrical lenses.
ち、一方のシリンドリカルレンズを通過した光の像から
フォーカスエラー信号を検出し、他方のシリンドリカル
レンズを通過した光の像からトラッキングエラー信号を
検出することを特徴とする請求項２に記載の光ヘッド。4. A focus error signal is detected from an image of light passing through one of the two cylindrical lenses, and a tracking error signal is detected from an image of light passing through the other of the two cylindrical lenses. The optical head according to claim 2, which is characterized in that
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5168653A JPH076380A (en) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | Optical head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5168653A JPH076380A (en) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | Optical head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH076380A true JPH076380A (en) | 1995-01-10 |
Family
ID=15872016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5168653A Pending JPH076380A (en) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | Optical head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076380A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4944853A (en) * | 1989-09-11 | 1990-07-31 | Pennwalt Corporation | Photochemical preparation of 3-(organothio) aldehydes |
| WO2005112015A1 (en) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical integrated unit and optical pickup device |
| CN100412962C (en) * | 2005-01-19 | 2008-08-20 | 日本电产三协株式会社 | Optical recording device |
-
1993
- 1993-06-15 JP JP5168653A patent/JPH076380A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4944853A (en) * | 1989-09-11 | 1990-07-31 | Pennwalt Corporation | Photochemical preparation of 3-(organothio) aldehydes |
| WO2005112015A1 (en) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical integrated unit and optical pickup device |
| CN100412962C (en) * | 2005-01-19 | 2008-08-20 | 日本电产三协株式会社 | Optical recording device |
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