JPS5848240A - Optical head - Google Patents

Optical head

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JPS5848240A
JPS5848240A JP14654581A JP14654581A JPS5848240A JP S5848240 A JPS5848240 A JP S5848240A JP 14654581 A JP14654581 A JP 14654581A JP 14654581 A JP14654581 A JP 14654581A JP S5848240 A JPS5848240 A JP S5848240A
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JP
Japan
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light
photodetector
detection
focus
layer
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Pending
Application number
JP14654581A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Ando
秀夫 安東
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE8282105430T priority patent/DE3280232D1/en
Publication of JPS5848240A publication Critical patent/JPS5848240A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • 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

Abstract

PURPOSE:To realize the stable and simultaneous detection for both the out-of- focus and a shifted tracking, by detecting the difference signal of two sets of photodetecting cells which is formed with an oval beam spot on a 4-split photodetector, when the beam waist position coincides with the position of an information forming layer. CONSTITUTION:The laser light 11 is condensed on an information forming layer 4 via a coupling lens 13, a polarized beam splitter 15, a lambda/4 plate 16 and an objective lens 17. The reflected light travels backward to pass through the splitter 15 and forms an oval beam spot 11a on a 4-split photodetector 26 via a light shielding plate 23 set at the position out of the optical axis, a spherical lens 24a and a cylindrical lens 24b. Then the difference output is detected between two sets of photodetecting cells 26a/26b and 26c/26d, and the shifting direction of the beam spot is detected in terms of the direction of an arrow A and its orthogonal direction. In such way, the stable and simultaneous detection is possible for both the out-of-focus and a shifted tracking.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明状、たとえば光ディスク、ぜデイオディスク等の
情報記憶媒体に集光したレーず一光を照射することによ
シ少(と4情報を読取ることが可能な再生ないしは記録
再生装置等に適用し得る光学ヘッドに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for reproducing or reading information by irradiating an information storage medium such as an optical disk or a digital disk with a focused laser beam. The present invention relates to an optical head that can be applied to recording/reproducing devices and the like.

一般に、光ディクス、ビデイオディスク等の情報記憶媒
体の記録層ないしは光反射層としての情報形成層の所に
集光したレーデ−光のビームウェスト(最も絞れた部分
)が来るように焦点の調節を行なう方法として、記録層
ないしは光反射層としての情報形成層上でのレーザー光
の焦点はけを検知して、との検知信号によシ対物レンズ
を移動させて焦点を合せるようにしている。
In general, the focus is adjusted so that the beam waist (the narrowest part) of the condensed radar light comes to the recording layer or information forming layer as a light reflective layer of an information storage medium such as an optical disc or video disc. One way to do this is to detect the defocusing of the laser beam on the information forming layer, which is a recording layer or a light reflecting layer, and then move the objective lens to focus based on the detection signal. .

従来、配録層ないし線光反射層としての情報形成層上で
のレーデ−光の焦点はけを検知する方法の代表的なもの
として、情報記憶媒体の情報形成層から反射して対物レ
ンズを通過したレーデ−光の反射光路上に凸レンズから
なる検知系光学レンズおよび検知部がたとえは同心円的
に複数に分割された光検出器を順次配置シ、光検出器に
照射されたときのレーデ−光のスーツトサイズ(面積)
を検知する方法がある。
Conventionally, a typical method for detecting the defocusing of radar light on an information formation layer as a recording layer or a linear light reflection layer is to reflect it from the information formation layer of an information storage medium and pass it through an objective lens. A detection system optical lens consisting of a convex lens and a photodetector in which the detection section is divided concentrically into a plurality of parts are sequentially arranged on the reflected optical path of the radar light that has passed, and the radar light when the photodetector is irradiated is Light suit size (area)
There is a way to detect this.

しかしながら、情報配録媒体の記録層ないしは光反射層
としての情報形成層の表面に微細な凹凸がある場合には
、そヒから反射したレーデ−光には回折が生じ、光検出
器上でのスイットの中に回折Δターンが現われる。厳密
に’!tえにこの回折−臂ターンは一般に対称形をして
いない。
However, if there are minute irregularities on the surface of the recording layer of the information recording medium or the information forming layer as the light reflecting layer, the radar light reflected from the irregularities will be diffracted, causing the light to be reflected on the photodetector. A diffraction Δ turn appears in the switch. Strictly'! Moreover, these diffraction-arm turns are generally not symmetrical.

そのため、この回折AIエタノン影響にょ多焦点が埋け
ているように誤って検知してしまうことがあゐ。
Therefore, it may be erroneously detected that multiple focal points are buried under the influence of this diffraction AI ethanon.

そζ゛で、第1図(へ)に)(ハ)で示すように情報形
成層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抜出す
光抜出部材(ナイ7ウェッ5p)d、レンズ・、および
2つの光検出セルf ’e 1gを有した光検出器りを
設け、従来のように光検出器OWrのスlI!、)サイ
ズによりて焦点はけを検知するのではなく、光検出器り
上でのビームス4ツ)lの移動(矢印j方向)として焦
点ぼけを検知することにょシ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た。
Then, as shown in Fig. 1(f))(c), there is an optical path asymmetrically located in the middle of the reflected optical path C of the light beam reflected from the information forming layer a and passed through the objective lens b. A photodetector having a light extracting member (N7W5P) d, a lens, and two photodetection cells f'e1g is provided, and the photodetector OWr is connected as in the conventional method. ,) Rather than detecting defocus by size, defocus is detected by the movement of the beams (in the direction of arrow j) on the photodetector, making it less susceptible to diffraction. Now I can think of what I did.

しかしながら1 ビームス4ツト1の大きさを光検出器
り中のギャップkに比べて十分に小さくしようとしても
レンズ・の球面収差等の影響で十分に小さくならず、第
2図に示すようにビームス4ツト量内の回折Δターンな
いしは結像Δターンの影1の影響で焦点埋けが亀されて
し一方、トラ、キングずれの検知方法としては従来反射
光を2分して焦点ずれ検出用光学系とは別個の光学系を
用いて検出するよらにしておシ、光学へ、ドの構造が複
雑にまシ天型で重量も重く、シかもコストが高くなると
いりた′問題本発明は、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、1個の光検出器゛で
焦点埋は検出とトラックずれ検出が同時に可能でToシ
、シかも非常に安定した検知が得られる光学へ、ドを提
供しようとするものである。
However, even if we try to make the size of the beam 4 sufficiently small compared to the gap k in the photodetector, it will not be made sufficiently small due to the effects of spherical aberration of the lens, etc., and the beam size will become smaller as shown in Figure 2. The influence of the shadow 1 of the diffraction Δ turn or the imaging Δ turn within the 4-point amount causes the focus to be lost.On the other hand, the conventional method for detecting the center and king deviations is to split the reflected light into two and use an optical system for detecting the focus deviation. The present invention solves the problem of detection using an optical system separate from the optical system, which requires a complicated structure, is heavy, and increases the cost. This was developed based on the above circumstances, and its purpose is to be able to simultaneously detect focus embedding and track deviation with a single photodetector, and to obtain extremely stable detection of both To and Hi. This is an attempt to provide a new perspective to optics.

以下、本発明を第3図〜耐9−に示す一実施例を参照し
て説明する。第3゛図は光ディスクないしはビデイオデ
ィスクを情報記憶媒体とし、半導体レーデ−を光学へ、
ドに用いた情報記録・再生装置を示し、図中1は媒体駆
動装置2によって回転駆′動され6情報記憶媒体で、3
はこの情報記憶媒体10片面側に対向かつ図示しないへ
、ド移動機構によ〉情報記憶媒体1の半径方向(第3図
において前後方向)に往復動自在な光学ヘッドである。
The present invention will be described below with reference to an embodiment shown in FIGS. Figure 3 shows an optical disk or a video disk as an information storage medium, a semiconductor radar as an optical disk, and a semiconductor radar as an optical disk.
The information recording/reproducing device used in the card is shown. In the figure, 1 is a 6 information storage medium which is rotationally driven by a medium drive device 2, and 3.
is an optical head that faces one side of the information storage medium 10 and is capable of reciprocating in the radial direction of the information storage medium 1 (back and forth in FIG. 3) by a moving mechanism (not shown).

そ0片面に記録層ないしは光反射層としての情報°形成
層4が形成された2枚の透明基板5.5を、上記情報形
成層4,4が互いに内側になる状態かつ情報形成層−4
,4の相互対“内面間に空間部が形成されるよう内外ス
ペーサ6、少よび外側゛スペーサ1を介在させた状態で
貼合せたものであシ゛、情報形成層4が形成された箇所
には後述するトラツキジグガイドが、まえ、その中央部
には回転中6礼(図示しない)が形成されている。
Two transparent substrates 5.5 each having an information forming layer 4 as a recording layer or a light reflecting layer formed on one side thereof are placed in a state where the information forming layers 4, 4 are inside each other and the information forming layer 4 is placed on one side.
, 4 are bonded together with the inner and outer spacers 6 and the outer and outer spacers 1 interposed so that a space is formed between the inner surfaces. In front of the truck jig guide, which will be described later, is formed a rotating groove (not shown) in the center thereof.

また、この情報記憶媒体1を回転駆動する媒体駆動装置
2は、図示しないモータの駆動軸と一体の回転軸eと、
この回転軸8に嵌着され駆動軸8の軸心線に対して直角
な水平支持面を有し情報記憶媒体1の中央部乍面を支承
する回転支持体9と、j記−転軸IO上端部に装着され
る押え具10とを有している。そして、情報記憶−一体
10回転中心孔を回転軸8に嵌合させ径方向の゛位置決
めを行なうとと亀に回転支持体9と押え具10とで情報
記憶媒体1の中央部を挾持して面方向の動きを規〜制す
る構成となっている。
The medium drive device 2 that rotationally drives the information storage medium 1 includes a rotation shaft e integrated with a drive shaft of a motor (not shown);
A rotary support 9 is fitted onto the rotary shaft 8 and has a horizontal support surface perpendicular to the axial center line of the drive shaft 8 and supports the central portion of the information storage medium 1; It has a presser 10 attached to the upper end. Then, when the information storage unit 10 rotation center hole is fitted to the rotation shaft 8 and radial positioning is performed, the center portion of the information storage medium 1 is held between the rotation support 9 and the presser 10. It has a structure that regulates movement in the plane direction.

また、光学ヘッドSはつぎ0ような構成となっている。Further, the optical head S has the following configuration.

すなわち、光学ヘッドJ内に線光ビームとしてのレーザ
ー光11を水平方向に発振す多生導体レーデー発振@1
1が設けられておシ、この半導体レーザー発振器110
機方向にはカッlリンダレンズ13、 スプリッタ15が順次配置されている。さらに、偏光ビ
ームスシリツタ15の上方にはV4’llへ訃よび対物
レンズ5r−s順次配置されている。
That is, multi-conductor radar oscillation @1 that oscillates a laser beam 11 as a linear beam in the optical head J in the horizontal direction.
1 is provided, this semiconductor laser oscillator 110
A cutter lens 13 and a splitter 15 are arranged in sequence in the machine direction. Furthermore, above the polarizing beam sinter 15, objective lenses 5rs and 5rs are sequentially arranged.

マタ、偏光ビームスプリッタ15の下方に紘ハーフ擢う
−18が45度の角度に配置されてシシ、偏光ビームス
プリッタ1jを通過した光を2分割して読取シ用光学系
1pと焦点はけ−)う、りずれ検知用光学系20に振分
けるように表っている。上記読取シ用−学系1#はハー
フ21および読取シ用光検出器22を有した構成と表り
ている。
Below the polarizing beam splitter 15, a half-light beam 18 is placed at an angle of 45 degrees to split the light that has passed through the polarizing beam splitter 1j into two and read it with an optical system 1p and a focal point. ) U, it is displayed so as to be distributed to the optical system 20 for detecting displacement. The reading system 1# is shown as having a half 21 and a reading photodetector 22.

また、焦点埋け・トラ、りずれ検知用光学系2aは、ハ
ーフ擢ツー18の下方に順次配置された光軸の中心から
ずれた位置KToる一部の光のみを抜出す光抜出し部材
としてナイフウェッジからなる遮光板23、検知系光学
レン、Iei4h。
In addition, the optical system 2a for detecting focus filling/travel and deviation is used as a light extracting member that extracts only a part of the light located at a position KTo shifted from the center of the optical axis, which is sequentially arranged below the half focus tool 18. A light shielding plate 23 consisting of a knife wedge, a detection system optical lens, Iei4h.

14b電ヲー2j1および擢ツー25の横方向に、光検
゛出湯26を有した構成となうている・上記光検出器2
#は第4図(へ)に示すように情報形成層4の存在する
位置と集光したレーデ−光11のビームウェストの位置
とが一致しているときの情報形成層4に対するレンズ2
4&の光学晶結像位置に設けられていると−と4に第5
図に示すように反射光の母線に中心を合せ、その真下に
第1の光検出セルx g &、真上に第2の光検出さル
pith、左横に第3の光検出セル26へ右横に第4の
光検出セルseaを配置した構成となうている。・ なお、21は対物レンJ!″11を上下方向(す表わち
情報記憶媒体1の下面に接離する方向)に移動させるが
イスプイル型フォーカスモータ等のレンズ駆動装置であ
る。
14b The photodetector 2 is configured to have an optical detection hot water outlet 26 in the lateral direction of the electric detector 2j1 and the photodetector 25.
# indicates the lens 2 for the information forming layer 4 when the position of the information forming layer 4 and the position of the beam waist of the condensed radar light 11 match as shown in FIG.
If the optical crystal is provided at the image formation position of 4&, then - and 4 and 5th
As shown in the figure, align the center with the generatrix of the reflected light, directly below it is the first photodetection cell xg, directly above it is the second photodetection cell pit, and on the left side is the third photodetection cell 26. The configuration is such that a fourth photodetection cell sea is placed on the right side.・In addition, 21 is objective lens J! 11 in the vertical direction (that is, the direction toward and away from the bottom surface of the information storage medium 1) is a lens drive device such as a coil type focus motor.

一方、検知系光学レンズ24&は球面レンズ−1検癲系
光学レンズ[1はシリンドリカルレンズからなシ、シリ
ンドリカルレンズa4bo母線の方向は焦点埋は時の移
動方向(矢印入方向)に対して直角、トラックずれ方向
(矢印1方向)と平行になりているとともに光検出器2
#の位置を情報記憶媒体10情報形成層4に対する結像
位置に配置する。そうすることによ〕焦点埋は検出方向
と直角な方向ではレーデ光11%は第4図(ロ)で示す
ような軌跡を描(ことになシ、光検出器16上でのビー
ムス”!”y)Jfa’は第5図に示すように焦点はけ
検出時のビームス/、)11&’の移動方向(矢印入方
向)と直交する方向が長軸となる楕円形を呈している。
On the other hand, the detection system optical lens 24 & is a spherical lens-1 detection system optical lens [1 is not a cylindrical lens, the direction of the generatrix of the cylindrical lens a4bo is perpendicular to the direction of movement (direction of arrow) when the focal point is buried, It is parallel to the track deviation direction (arrow 1 direction) and the photodetector 2
The position # is placed at the imaging position with respect to the information forming layer 4 of the information storage medium 10. By doing so, in the direction perpendicular to the detection direction, 11% of the Radhe light traces a trajectory as shown in FIG. As shown in FIG. 5, "y)Jfa' has an elliptical shape whose major axis is in a direction perpendicular to the moving direction (direction of the arrow) of the beams /,)11&' at the time of out-of-focus detection.

一方、トラ、りずれ検出方向−鳥ら見ゐと情゛報形成層
4に対する結惨点紘第4図(ロ)で示す光検出器j−か
ら離れた位置Pの位11に存在し、光検出器j#上では
第5図に示すように情報形成層4上でのトラ、キン、ダ
ガイドの回折ノターンJ0が観察されるととになる。
On the other hand, there exists a position P 11 away from the photodetector j shown in FIG. On the photodetector j#, as shown in FIG. 5, a diffraction noturn J0 of a tiger, a gold, and a dazzle on the information forming layer 4 is observed.

しかして、半導体レーデ−発振@11から発振し九レー
デー光11はカッlリンダレンズ13に、よ〕平行光に
な〕、その後偏光C−ムスデリツタ1sで上方に偏光市
れる。との偏光された光はV4板16を通過することに
よシ直線偏光光が円偏、光になりたのち対物レンjel
 FKよ多情報記憶媒体1上の記録層ないしは光反射層
としての情報形成層4に集光される。
Thus, the nine radar light 11 oscillated from the semiconductor radar oscillation @11 is turned into parallel light by the cylinder lens 13, and then polarized upward by the polarizing C-musderitter 1s. The polarized light passes through the V4 plate 16, and the linearly polarized light becomes circularly polarized light.
The FK light is focused on the information forming layer 4 as a recording layer or a light reflecting layer on the multi-information storage medium 1.

このとき、情報形成層4が記録層である場合に社レーデ
ー光JJC)照射エネルー−を所定値以上とするヒとに
よ)情報形成層4に♂ツ)(ffiの形成等の状態変化
が起とル、情報の記録が行なわれることkなる。
At this time, when the information forming layer 4 is a recording layer, by setting the irradiation energy to a predetermined value or more, the information forming layer 4 undergoes state changes such as the formation of ffi. At the beginning, information is recorded.

−り)情報形成層、4かもの反射光はV4板1σで円偏
゛光から直線偏光となシ、この光は偏光ビームスプリッ
タ15内を直進して下方に抜け、八−フ電う−18を通
過して焦点埋け・トラ。
-4) In the information forming layer, the four reflected lights are changed from circularly polarized light to linearly polarized light by the V4 plate 1σ, and this light travels straight through the polarizing beam splitter 15 and exits downward, and is transmitted to the 8th plane. Passed 18 and filled the focus/Tora.

りずれ検知用光学系20に導びかれる。ことで、後述す
る゛ように情報形成層4上でのレーザー光26の@1な
いし第4の光検出セル111〜Xtaでの光検出量゛の
差によって検知される。
It is guided to an optical system 20 for detecting displacement. Therefore, as will be described later, detection is made based on the difference in the amount of light detected by the laser beam 26 on the information forming layer 4 at @1 to the fourth photodetection cells 111 to Xta.

すなわち、第3図に示すように一偏光ビームλプリッタ
J−8を通過した後の反射光路の途中に光軸に関して非
対称、すなやち光軸の中心からずれた位置にある光の一
部11aのみを光抜出し部材としての遮光板2Jによシ
抜出し、検知系光学レンズz4m、24bを通した後、
ζツー25で方向を変えて光検出器2#に尚てるように
した場合、−情報形成層4上のレーデ−光11の焦点が
埋けるとミツ−25で反射された光が光検出−器26の
中心位置から上下方向に移動すむのことを第6図(へ)
、(ロ)1.(ハ)k示す原理図を参照して説明する。
In other words, as shown in Fig. 3, a portion of the light that is asymmetrical with respect to the optical axis, that is, located at a position shifted from the center of the optical axis, is located in the middle of the reflected optical path after passing through the one-polarized beam λ splitter J-8. After extracting only 11a through a light shielding plate 2J as a light extraction member and passing it through the detection system optical lenses z4m and 24b,
When the direction is changed by the ζ-25 so that it can be placed on the photodetector 2#, - When the focus of the radar light 11 on the information forming layer 4 is filled, the light reflected by the ζ-25 is photodetected. Figure 6 shows how the container 26 moves vertically from its center position.
, (b) 1. (c) This will be explained with reference to the principle diagram shown in k.

すなわち、第6図(へ)で示すように情報形成層4に対
してレーデ−光11t)−焦点が合っている場*Kd対
物しン、e11を通った反射光は光軸と平行となシ、遮
光板23を通った光JJaON−ムスIット11a′は
光検出器26の中心位置にある。ところが、第6図(ロ
)で示すように情報形成層4と対物レンズ11とが接近
しすぎて焦点が合わない場合には対物し・ンズ11を通
った反射光は光軸から徐々に離れるよう外方に広がル、
遮光板2Jを通った光11*O1’−ムスd’y ) 
11 a’q中心位置よシ上方に設けられた第2の検出
セル2σb上に当為、また、辷れと紘逆に第6図0で示
す°ように情報形成層4と対物レンズ1rとが離れすぎ
て焦点が合わない場合には対物レンズ11を通った反射
光は光軸に徐々に近づくよう内方に絞られた状態となシ
、遮光板2Jを通った光11&Ok’−ムス4ツ) 1
1 a’a中心位置よシ下方に設けられた第1の検出セ
ル2σb上に多く尚る°2:゛二工、’a@Y11it
M 4 h n、vyx、2との間隔がらる一定に保た
れて焦点が合っている場合には、第1の光検出セル26
&と第2の光検出セルxgbの光検出量はと亀にはとん
ど零もしくは同レベルになシ、情報形成層4と対物レン
ズ11とが接近して焦点はけが生じる場合には、上側の
第2の光検出セル2ibの出力レベルが下側の第1の光
検出セル′26bの出力レベルよシ大きく、また、逆に
離れて焦点はけが生じる場合には下側の第1の光検出セ
ル26mの出力レベルが大きくなる。
That is, as shown in FIG. 6(f), when the radar beam 11t) is focused on the information forming layer 4, the reflected light that has passed through the objective beam *Kd and e11 is parallel to the optical axis. The light beam 11a' that has passed through the light shielding plate 23 is located at the center of the photodetector 26. However, as shown in FIG. 6(b), if the information forming layer 4 and the objective lens 11 are too close to each other and cannot be focused, the reflected light passing through the objective lens 11 gradually moves away from the optical axis. As it spreads outward,
Light passing through light shielding plate 2J (11*O1'-musd'y)
11 On the second detection cell 2σb provided above the center position of a'q, there is also an information forming layer 4 and an objective lens 1r as shown in FIG. If it is too far away and cannot be focused, the reflected light passing through the objective lens 11 will be focused inward so as to gradually approach the optical axis. tsu) 1
1 There are many marks on the first detection cell 2σb provided below the center position of a'a.
When the distance from M 4 h n, vyx, 2 is kept constant and in focus, the first photodetection cell 26
The amount of light detected by & and the second photodetection cell xgb is almost zero or at the same level as the tortoise, and when the information forming layer 4 and the objective lens 11 are close to each other and the focal point is blurred, If the output level of the second photodetection cell 2ib on the upper side is higher than the output level of the first photodetection cell '26b on the lower side, or conversely, if the output level of the second photodetection cell 2ib on the lower side is too far away and the focus is blurred, the output level of the second photodetection cell 2ib on the lower side The output level of the photodetection cell 26m increases.

このとき、光検出器2#が情報形成層4の存在する位置
と集光したレーデ−光11のビームウェストの位置とが
一致しているときの情報形成層4に対する光学的結像位
置に設けたから、情報記憶媒体1もしくは対物レン、e
17が傾いて対物レンズ11を通過した光の輝度の高い
部分の角度ずれが生じたとしても、光検出器26に当る
位置がずれるようなことがない、なお、光学的結像位置
と光検出器26とをずらして配置した場合にはビームス
’y)JJa’が広がるため輝度の高い部分の角度ずれ
が生じた場容に紘、焦点が合りでいたとしても輝度の高
い部分の位置がずれるため、あたかもビームス4.トJ
 J &’その亀のの位置がずれたものとして誤検出さ
れることがあゐ。
At this time, the photodetector 2# is installed at an optical imaging position with respect to the information forming layer 4 when the position where the information forming layer 4 exists and the position of the beam waist of the condensed radar light 11 match. Therefore, the information storage medium 1 or the objective lens, e
17 is tilted and the angle of the high-brightness portion of the light that passes through the objective lens 11 is shifted, the position of the light hitting the photodetector 26 will not shift. If the beams 'y)JJa' are placed offset from the camera 26, the beams 'y)JJa' will spread, resulting in a shift in the angle of the high-brightness part. Because it shifts, it looks like Beams 4. To J
J&'The position of the turtle may be mistakenly detected as having shifted.

一方、第7図に示すように第1の光検出セル261と第
20光検出セj1/zebの出力信号は差増巾回路28
を介して駆動回路33に入力され、レンズ駆動回路21
を介して対物レン′、leI Fが焦点が合う方向に移
動される。
On the other hand, as shown in FIG.
is input to the drive circuit 33 via the lens drive circuit 21.
The objective lens ' and leIF are moved in the direction of focus through the lens.

このよ−うにして、情報記憶媒体1のうねシ等による焦
点はけが自動的に補正されることに表る。
In this way, the focus blemishes caused by ridges or the like on the information storage medium 1 are automatically corrected.

なお、情報形成層4にピッ)(ffilるい社凹凸形状
で形成された情報の読取シは、偏光ビームスプリッタ1
5を通シ、ハーフミラ−18で反射された光をレンズ1
1を介して読取ル用光検出器22に導びいて行なうこと
になる。
Note that the information formed in the information forming layer 4 with the uneven shape can be read using the polarizing beam splitter 1.
5, and the light reflected by the half mirror 18 is passed through the lens 1.
1 to the reading photodetector 22.

しか、して、情報形成層4の位置にレーデ光11のビー
ムウェスト位置・が一致している時には光検出器1#上
でのビームス/、ト111′が焦点埋は検出用光検出セ
ルJlta、jgbの配列方向に直角な方向に長軸を持
つ楕円形としたからビームスポy ) 11 m’は下
側の第10光検出七ル26aと上側の第2の光検出セル
3111との間のギヤ、ゾ31に対向しておシ、このと
もの光検出セル26a〜zetaを照射する光電の割合
全体のビームス&、ト111′に対する光検出セル16
m、16bに当る面積の割合は、第2図に示す丸形のビ
ームス−y)JJaのものに比べ非常に少なくなる。そ
のため、ビームスfy ) 11 m’内の回折パター
ンないしは結像−臂ターン岬の影SO(第5図に示す)
による悪影響を受けることがない・また、焦点は叶が生
じ九場合の光検出器26上でのび一部スポ、Fll&’
のパターンは第6図に)、e今のように上側の光検出セ
ル26′bToるいは下側の光検出セルxttb側に大
きく突出する状態になるので、焦点はけ検出感度が低下
するよりなことがない。
However, when the beam waist position of the radar beam 11 matches the position of the information forming layer 4, the beam 111' on the photodetector 1# is focused on the detection photodetection cell Jlta. , jgb is arranged in an elliptical shape with its long axis in the direction perpendicular to the array direction, the beam spot y) 11 m' is the distance between the lower 10th photodetector cell 26a and the upper 2nd photodetector cell 3111. Opposed to the gear 31, the photodetection cell 16 corresponds to the total ratio of photoelectric beams irradiating the photodetection cells 26a to zeta 111'.
The proportion of the area corresponding to m and 16b is much smaller than that of the round beam shown in FIG. Therefore, the diffraction pattern or imaging within the beams fy) 11 m' - the shadow of Cape Navel SO (as shown in Figure 5)
In addition, the focal point will not be adversely affected by the foliage.
(The pattern is shown in Fig. 6), eAs it is now, it will protrude greatly toward the upper photodetection cell 26'bTo or the lower photodetection cell xttb, so the out-of-focus detection sensitivity will decrease. Never happened.

また情報記憶媒体1に紘予めトラッキングガイド(図示
したい)がス/fイラル状に形成されている。情報記憶
媒体1として高密度化を達成しようとするとトラックピ
ッチを狭くして行く必要性がある。書込みや読取9時に
光学ヘッド3が所定のトラック位置へ達成するよう制御
するのに光学ヘッド3の位置制御を行なっているアクチ
ュエータの機械的制御だけでは信頼性に乏しく、また、
装置側から見て情報記憶媒体1の互換性が悪い、′C,
れに対し、あ、らかしめ情報記憶媒体1上にトラッキン
グガイドを設けて゛おけば、情報記憶媒体1上での光学
ヘッド30半径方向の位置、検出を行表い、その補正を
アクチェータにフィードバックすることができ、トラッ
キングに対して信頼性を増すことができる。
Further, a tracking guide (as shown in the figure) is formed in advance in the information storage medium 1 in a spiral shape. In order to achieve higher density in the information storage medium 1, it is necessary to narrow the track pitch. Mechanical control of the actuator that controls the position of the optical head 3 to control the optical head 3 to reach a predetermined track position during writing or reading is insufficient in reliability;
The compatibility of the information storage medium 1 is poor from the perspective of the device,'C.
In contrast, if a tracking guide is provided on the information storage medium 1, it will detect the position of the optical head 30 in the radial direction on the information storage medium 1 and feed back the correction to the actuator. This can increase reliability for tracking.

トラッキングガイドは、情報形成層4に集光したレーザ
ー光11のビームウェストサイズよシ小さめの幅の溝を
通常のレコード板のようにスノ臂イラル状に形成したも
のである。そして、後述するように集光したレーザー光
11の中心が溝の中心から外れると反射光の回折現象に
よりてそれが光学的に検知されるよりになっている。
The tracking guide is formed by forming grooves with a width smaller than the beam waist size of the laser beam 11 focused on the information forming layer 4 in a grove shape like a normal record board. As will be described later, if the center of the focused laser beam 11 deviates from the center of the groove, this can be optically detected due to the diffraction phenomenon of the reflected light.

また、焦点ぼけ検出用に用いる光軸の中心がらずれた位
置にある光JJaを抜出すためのlll版板21対物レ
ンズ11の光軸に対してドう、キングガイドの長さ方向
に偏位した位置O光JJaを抜出するように形成されて
いる。そして、再生ないし線記録再生用レーデー光が対
物レンズ11の光軸とが#1輩一致し、ヒのレーザー光
を挾んだ状態に焦点埋は検出用の入射レーザー光および
焦点埋は検出用の戻シレーデー光が位置し、これらを結
ぶ直線がトラ、キングガイドの長さ方向とはソ平行にな
っている。
In addition, the optical axis used for defocus detection is deflected in the length direction of the king guide with respect to the optical axis of the objective lens 11 for extracting the light JJa whose center is shifted. It is formed so as to extract the light JJa at the position O. Then, the radar beam for reproduction or linear recording and reproduction is aligned with the optical axis of the objective lens 11, and the focused laser beam is sandwiched between the incident laser beam for detection and the focused beam for detection. The straight line connecting them is parallel to the length direction of the tiger and king guides.

したがって、第8図に示すように光検出器26上に映る
上記トラッキングガイドの結fMノ4fi−yないしは
回折ノ4ターンの影SOの長さ方向が、ビームスポy 
) J 1 m’の一光検出器26上での移動方向(矢
印真方向)に沿った方向になる。
Therefore, as shown in FIG. 8, the length direction of the shadow SO of the reflection fM4fi-y or the four-turn diffraction of the tracking guide reflected on the photodetector 26 is the beam spot y.
) J 1 m' along the moving direction (the true direction of the arrow) on the photodetector 26.

しかして、光学ヘッドIが情報記憶媒体lの半径方向、
すなわちトラッキングガイドを横切る方向に移動した場
合には光検出器Xtt上でのトラッキングガイドの結像
パターンないしは回折パターンの影J0はV−ムク4ツ
ト11魯の光検出器2#上での移動方向(矢印真方向)
と直交する方向(矢印田方向)K移動することになる。
Therefore, the optical head I is in the radial direction of the information storage medium l,
In other words, when moving in the direction across the tracking guide, the shadow J0 of the imaging pattern or diffraction pattern of the tracking guide on the photodetector (arrow true direction)
It will move in the direction K perpendicular to (the direction indicated by the arrow).

したがって、影SOの長さ方向が焦点はけ検出用の光の
光検出器26上での移動方向(・矢印真方向)と直角状
態になシ、シかも影3Qが矢印A方向と平行な方向に移
動した場合に生じるような、影30の移動があたかも焦
点が乱れている゛ような外tWA差信号が光検出器26
から出力されるよう表ことがない。
Therefore, the length direction of the shadow SO is perpendicular to the direction of movement of the light for out-of-focus detection on the photodetector 26 (the true direction of the arrow), and the shadow 3Q may be parallel to the direction of the arrow A. When the shadow 30 moves in the direction, the outer tWA difference signal appears as if the focus is disturbed.
The output from the table never appears.

一方、トラックずれが生じていない場合には第8図(へ
)に示すようにトラ、キングガイド2#の結僚ノ譬ター
ンないしは回折ノ々ターンの影10が光検出器260幅
方向中央部に尚りたビームス−y ) I J a’の
中心位置にあシ、左側に位置する第3の光検出セル26
Φからの光電信号量と右翻に位置する。第4の光検出セ
ル26dからの光電信号量とが等しい状態となる。また
、トラックずれが生じてトラ、りの右側にずれて光の中
心が轟りたシ、あるいはトラックの左側に光の中心が尚
りた場合には第8図に)、eうで示すように影30がV
−ムスー、 ) J J a’の中心位置よシ右側ある
い社友側にずれ、左側の第30光検坦セルl11mから
の光電信号量と右側の第4の光検出セル2641からの
光電信号量とに差が生じる。そして、第9図に−示すよ
うにとれら左側の光検出セル2−・と右側の光検出セル
seaの出力信号は差増巾回路34を介してアクチュエ
ータ駆動回路35に入力させリニアアクチュエータS6
を介して対物レン1el’lをトラ、りずれを補正する
位置に移動させることになる。           
 ′ このとき、トラ、りずれに対する光検出器2#上での変
化方向と焦点ぼけによる変化方向が直交しているたヤ、
焦点ぼけによルピームス?。
On the other hand, when no track deviation occurs, as shown in FIG. The third photodetection cell 26 is located on the left side of the beam at the center of IJ a'.
It is located on the right side of the photoelectric signal amount from Φ. The amount of photoelectric signals from the fourth photodetection cell 26d becomes equal. In addition, if a track misalignment occurs and the center of the light shifts to the right side of the track, or if the center of the light stays on the left side of the track, please refer to Figure 8). Shadow 30 is V
-Mussu, ) J J a' is shifted to the right side or to the company friend side, and the photoelectric signal amount from the 30th photodetection cell l11m on the left side and the photoelectric signal from the 4th photodetection cell 2641 on the right side. There will be a difference in quantity. Then, as shown in FIG. 9, the output signals of the left photodetection cell 2 and the right photodetection cell sea are inputted to the actuator drive circuit 35 via the difference amplification circuit 34, and are input to the linear actuator S6.
The objective lens 1el'l is then moved to a position where the misalignment is corrected.
' At this time, the direction of change on photodetector 2# due to the shift and the direction of change due to defocus are orthogonal;
Peemes out of focus? .

) 11 a’が検出器2#上を移動して本トラ、矛ず
れ検°出系としてはその影響を受けない、   :なお
、上述の一実施例において、光軸からずれた位置にある
一部の光のみを抜出す光抜出部有した照光板を用いても
よく、さらに紘反彰光路の光軸の中心からずれた位置に
ンラー、!リズム勢を配置して光軸からずれた位置にあ
る一1部の光のみを抜出するようにしてもよい。
) 11 a' moves on the detector 2#, and the main discrepancy detection system is not affected by this. In the above-mentioned embodiment, the detector 2# is moved over the optical axis. It is also possible to use an illumination plate with a light extraction part that extracts only the light from the area, and furthermore, it is possible to use an illumination plate that has a light extraction part that extracts only the light from the area. Rhythm elements may be arranged to extract only a portion of the light located at a position offset from the optical axis.

また、トラッキンiガイドを予め有したものに゛ついて
説明したがこれに限るものでないことは勿論である。 
            ゛その他、本発明は本発明の
要旨を変えない範囲で種々−変形実施可能表ことは勿論
である。
Further, although the description has been made regarding the case where the tracking i-guide is provided in advance, it is needless to say that the invention is not limited to this.
It goes without saying that the present invention can be modified in various ways without departing from the gist of the invention.

本1発明は、以上説明したように1情報記憶媒伴の記録
層ないしは光反射層としての情報形成層から反射して対
物レンズを通過し九尚ビームの光軸に関して非対称な光
を抜出し、この光の光検出器上でのビームスf、トの移
動方向を検出することkよシ情報形成層に対する光V−
・ムO焦点はけを検知するとともにビームス−、ト内で
、の、結像パターン舞いしは回折/中ターンの移動方晶
を検知することによシトラックずれを検知するものτ、
上記情報形成層の位置にレーデ光のビームウェスト位置
が一致している時には光検出器上でのビームス?、トが
焦点埋は検出用゛光検出セルの配列方向に直角な方向に
長袖を持つ楕円形をしているとともに上記光検出器は少
なくとも対角線上に配置した少くとも4個の光検出セル
を有し、焦点埋は検出あるい紘トラ、りずれ検出のうち
少なくとも一方は光検出器内!の互いに中心点を境に対
向する光検出セルからの光電変換信号の差信号をもりて
行なう仁とを特徴とする光学ヘッドにある。
As explained above, the present invention 1 extracts the light that is reflected from the recording layer of the information storage medium or the information formation layer as a light reflection layer, passes through the objective lens, and is asymmetrical with respect to the optical axis of the Jiushang beam. In addition to detecting the moving direction of the beams f and g on the photodetector, the light V- to the information forming layer is detected.
・A system that detects the focus deviation of the beam and detects the center track shift by detecting the diffraction/middle-turn moving square within the beam suite.
When the beam waist position of the Rade light matches the position of the information forming layer above, the beam on the photodetector? The focal point of the photodetector has an elliptical shape with long sleeves in the direction perpendicular to the arrangement direction of the photodetector cells for detection, and the photodetector has at least four photodetection cells arranged diagonally. At least one of the focus detection and shift detection is inside the photodetector! The optical head is characterized in that the optical head performs the conversion using the difference signal of the photoelectric conversion signals from the photodetection cells facing each other with the center point as the boundary.

したがって、焦点埋けとトラ、りずれの検出を1個の光
検出器で検出することができるようKしたから、従来の
ようにそれぞれ別個の光学系を用いて検出するものに比
べてレーデ−光を2つに分ける手段等がいらず光学系の
組立が容゛易であるとともに構造が簡単帆なル光学へ、
ドの小型化、軽量化、低プスト化が図れ、しかも故障に
幻する信頼性が高くなる。
Therefore, since we have made it possible to detect focus embedding, traverse, and misalignment with a single photodetector, the radar is much easier to detect than conventional detection methods that use separate optical systems for each. To optical systems that do not require a means to separate light into two, easy to assemble an optical system, and have a simple structure,
This makes it possible to make the board smaller, lighter, and lower in terms of power consumption, and also increases reliability, which is less likely to occur due to failure.

また、ビームスポットが焦点ぼけ検出用光検出セルの配
列方向に直角な方向に長軸を持つ楕円形をしておシ、シ
かも光検出器の互いに中心・点を境に対向する光検出セ
ルからの光電変換信号の差信号をもりてその移動の検出
を行なうようにしたから記録層ないしは光反射層として
の情報形成層の表面に微細な凹凸がありたシ、微少な光
の無反射部分(♂、ト信号等)が存在した・場合にも、
そζから反射される光Q回折パターンないしは結像ノ々
ターンの影響を受けることが非常に少なく、安定した焦
点合せ制御が行なえる。しかも焦点ぼけ検出感度につい
ては従来と比べて減少することが表い。
In addition, the beam spot may have an elliptical shape with its long axis perpendicular to the arrangement direction of the photodetector cells for defocus detection. Since the movement is detected using the difference signal of the photoelectric conversion signal from (♂, G signal, etc.)
It is extremely unlikely to be affected by the Q-diffraction pattern of the light reflected from the ζ or the imaging pattern, and stable focusing control can be performed. Moreover, it appears that the defocus detection sensitivity is reduced compared to the conventional method.

また、トラックずれに対する変化の方向が焦点はけによ
る変化の方向に対して直角かつ光検出器上でのビームス
ポットの長軸方向であるため焦点はけ検知に何ら悪影蕃
を与えることなく十分なトラッキングずれの信号が得ら
れるといりた効果を奏する。
In addition, since the direction of change due to track deviation is perpendicular to the direction of change due to focus blur and in the long axis direction of the beam spot on the photodetector, it is sufficient to detect focus blur without any negative effect. This has the effect that a signal with a tracking deviation can be obtained.

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

第1図fo (n reはビームス&、)の移動によ多
焦点はけを検出する基本原理を示す説明図、第2図は光
検轡器上でのビームスが、トの状態を示す説明図、第3
図は本発明〇一実施例を適用した情報記録再生装置の概
略的構成図、第4図0、(ロ)は同実施例にかける楕円
状ビームスーットの形成原理を示す説明図、第5図は光
検出器上に形成されたビームスーットの状態を示す説明
図、第6図(へ)、(ロ)、(ハ)は本発明の一実施例
による焦点埋は検知の原理を説明するための説明図、第
7図は焦点ぼけ自動調節用駆動系を示す説明図、第8図
(へ)、(ロ)、0は同実施例における光検出器上下の
トラ、キングガイドの結像ノリーンないしは回折パター
ンの状態を示す説明図、第91はトラ、キングずれ自動
調節用駆動系を示す説明図である。 1・−情報記憶媒体、J−光学へ、ド、4・・・記録層
ないしは光反射層としての情報形成層、11−・光V−
人(レーデ−光)、11一対物レンズ、2#−焦点埋は
検知用光学系、2J−光抜出し部材(3i!光板)、1
4 m =球面レンズ、j4b−シリンドリカルレンズ
、zg−]検出器、J6a〜j#d−光検出竜ル。 出願人代理人 弁理士 鈴江 武 彦 第2Ii 第3II
Fig. 1 is an explanatory diagram showing the basic principle of detecting multifocal beams by the movement of fo (n re is beams &,). Fig. 2 is an explanatory diagram showing the state of beams on the optical analyzer. Figure, 3rd
The figures are a schematic configuration diagram of an information recording and reproducing apparatus to which embodiment 1 of the present invention is applied, FIG. 6 is an explanatory diagram showing the state of the beam suite formed on the photodetector, and FIGS. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the drive system for automatic defocus adjustment, and FIGS. 91 is an explanatory diagram showing the state of the diffraction pattern, and No. 91 is an explanatory diagram showing the drive system for automatically adjusting the tiger and king deviations. 1.-Information storage medium, J-Optical, 4. Information forming layer as recording layer or light reflection layer, 11-.Optical V-
Person (radar light), 11 - objective lens, 2# - focal spot is detection optical system, 2J - light extraction member (3i! light plate), 1
4 m = spherical lens, j4b - cylindrical lens, zg -] detector, J6a to j#d - light detection ring. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue No. 2I, No. 3II

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、情報記憶媒体の記録層ないしは光反射層として
の情報形成層から反射し七対物レンズを通過した尚ビー
ムの一光軸に関して非対称な光を抜出し、この光の光検
出器上でのビームスが。 トの移動、方向を検出することによシ情報形成層に対す
る光C−ムの焦点はけを検知するとともにぜ−ムス/、
)内での結像/4ターンないしは回折−々ターンO移動
方向を検知することによシ層の位置にレーず光nr−ム
ウエスト位置が一致している時には光検出器上でのビー
ムス4゜トが焦点埋は検出用光検出セルの配り方向に直
角な方向に長軸を持つ楕円形をしているとともに上記光
検出器は少なくとも対角線上に配置した少くとも4個の
光検出セルを有し、焦点埋は検出あるいはトラ、フナれ
検出のうち少なくとt一方線光検出器内での互いに中心
点を境に対向する光検出セルからの光電変換信号をもっ
て行なうことを特徴とする光学ヘッド。
(1) Extract the light that is asymmetrical with respect to one optical axis of the beam that has been reflected from the information formation layer as the recording layer or light reflection layer of the information storage medium and passed through the objective lens, and detect this light on the photodetector. Beams. By detecting the movement and direction of the beam, the focusing of the beam on the information forming layer is detected, and the
) by detecting the direction of image formation/4 turns or diffraction/turns O. When the laser beam waist position coincides with the position of the layer, the beam on the photodetector is 4°. The focal point has an elliptical shape with its long axis perpendicular to the direction in which the detection photodetection cells are arranged, and the photodetector has at least four photodetection cells arranged diagonally. The optical head is characterized in that focus burying is performed using photoelectric conversion signals from photodetection cells facing each other with the center point in the one-line photodetector at least t out of the detection, traverse, and corner detection. .
(2)  各対角線上に配置した少なくとも4個の光検
出セルのうち、中心点を境に対向した位置関係にある一
対の光検出セルからの差信号によ〕焦点ばけを検出し、
他方の対向した位置関係にある光検出セルからの差信号
によってトラ。 りす、れな検出することを特徴とする特許請求の範囲第
1・項記載の光学ヘッド。
(2) Detecting defocusing using difference signals from a pair of photodetection cells that are positioned opposite to each other with the center point as a boundary among at least four photodetection cells arranged on each diagonal;
by the difference signal from the other photodetection cell located in the opposite position. The optical head according to claim 1, wherein the optical head detects a squirrel and a lean.
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