JPS61162830A - Optical head - Google Patents

Optical head

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Publication number
JPS61162830A
JPS61162830A JP439785A JP439785A JPS61162830A JP S61162830 A JPS61162830 A JP S61162830A JP 439785 A JP439785 A JP 439785A JP 439785 A JP439785 A JP 439785A JP S61162830 A JPS61162830 A JP S61162830A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
objective lens
detection area
optical head
storage medium
Prior art date
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Pending
Application number
JP439785A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Doi
土肥 昭彦
Hideo Ando
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
Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Automation Equipment Engineering Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Automation Equipment Engineering Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP439785A priority Critical patent/JPS61162830A/en
Priority to US06/705,306 priority patent/US4684797A/en
Priority to EP85102255A priority patent/EP0154302B1/en
Priority to DE8585102255T priority patent/DE3584682D1/en
Publication of JPS61162830A publication Critical patent/JPS61162830A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To detect the position shift of an objective lens by detecting the quantity of luminous flux from the objective lens in a light quantity detection area and detecting luminous flux striking a part other than the light quantity detection area according to the movement of the objective in a position shift detection area. CONSTITUTION:When a light reflecting surface 7 is on the rear focal plane of the objective lens 3 at any time, laser luminous flux as reflected light illuminates the light quantity detection area 8a of a photodetector 8 if the objective lens 3 is at a fixed position. Then, if the objective lens 3 shifts from the fixed position, the luminous flux illuminates either of the 1st and the 2nd position shift detection areas 8b and 8c provided adjacently at both sides of the light quantity detection area 8a. For the purpose, the difference between photodetection signals obtained from the 1st and the 2nd position shift detection areas 8b and 8c is calculated to detect the position of the objective 3. Consequently, tracking operation is entered stably; without reference to the oscillation of the objective and the optical head of extremely structure having good reliability is manufactured at low cost.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、集束光を用いて、たとえばDADやビデオデ
ィスク等の情報記憶媒体の情報を読取ったり、たとえば
文書ファイルやCOM等の情報記憶媒体に情報の追加記
録を行なうことができる情報再生装置もしくは情報記録
再生装置、あるいは、既記縁情報の消去を行なうことが
できる情報記録再生装置等に適用される光学ヘッドに関
する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention uses focused light to read information on an information storage medium such as a DAD or video disk, or to read information on an information storage medium such as a document file or COM. The present invention relates to an optical head that is applied to an information reproducing device or an information recording/reproducing device capable of additionally recording information, or an information recording/reproducing device capable of erasing already recorded edge information.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

上記した情報記憶媒体は、現在、円板(ディスク)形状
のものが多く、円周に沿って同心円状もしくはスパイラ
ル状に情報が記録されている。
At present, most of the above-mentioned information storage media are disk-shaped, and information is recorded concentrically or spirally along the circumference.

このような情報記憶媒体から情報を読取る上記した光学
ヘッドは、情報記憶媒体自体に偏心が存在しても情報が
一列ずつ並んでいるトラックに沿って情報に読取りもし
くは記録を行なう必要がある。そのため、上記光学ヘッ
ドは、通常、情報記憶媒体上に集光させる対物レンズが
情報記憶媒体の半径方向に平行移動できる構造となって
いる。
The above-mentioned optical head that reads information from such an information storage medium needs to read or record information along the tracks in which the information is lined up one by one even if the information storage medium itself is eccentric. Therefore, the above optical head usually has a structure in which an objective lens that focuses light onto an information storage medium can be moved in parallel in the radial direction of the information storage medium.

この駆動機構としては、リニヤモータ一方式やボイスコ
イル方式等の電気的な力により移動可能なように対物レ
ンズがばねにより支持されている場合が多い。
As for this drive mechanism, the objective lens is often supported by a spring so as to be movable by electric force, such as a linear motor type or a voice coil type.

ところで、このような光学ヘッドにおいては、アクセス
時、光学ヘッド全体の位置を検出することにより光学ヘ
ッド全体を動かし、その後、トラッキングにより精密な
位置補正を行なうようにしている。この光学ヘッドの位
置変更の際、対物レンズの位置については特に何の検知
も行なっていない。しかし、このアクセスを高速で行な
うと、それだけ対物レンズのアクセス方向への揺れが大
きくなるため、高速にアクセスした際に、アクセス後ト
ラッキングしようとしても、対物レンズがこのアクセス
により振られているので、なかなかトラッキングするこ
とができずに、はね飛ばされてしまう。これにより、精
密な位置補正ができな(なってしまい、トータルとして
のアクセス時間は高速にならない。
By the way, in such an optical head, at the time of access, the entire optical head is moved by detecting the position of the entire optical head, and then precise positional correction is performed by tracking. When changing the position of the optical head, no particular detection is performed regarding the position of the objective lens. However, if this access is performed at a high speed, the swing of the objective lens in the access direction will increase accordingly. I was unable to track it and ended up flying off. As a result, precise position correction cannot be performed, and the total access time cannot be increased.

そこで、対物レンズの位置を検知することによるフィー
ドバックによりトラッキングがすぐできるような手段が
必要となるが、このような手段を対物レンズ自体に付加
した場合、光学ヘッドとして小型化し難く、レンズ自体
の重量が増し、周波数特性等の問題が生じ易い。
Therefore, a means is needed that allows immediate tracking by feedback from detecting the position of the objective lens. However, if such a means is added to the objective lens itself, it is difficult to miniaturize the optical head, and the weight of the lens itself increases. increases, and problems such as frequency characteristics are likely to occur.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、その目
的とするところは、対物レンズの揺れに関係なく、安定
してトラッキング動作に移れるようにした光学ヘッドを
提供することにある。
The present invention has been made based on the above-mentioned circumstances, and its object is to provide an optical head that can stably shift to a tracking operation regardless of the shaking of the objective lens.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、上記目的を達成するために、集束光を用いて
情報記憶媒体から少なくとも情報を読取ることが可能な
光学ヘッドにおいて、光源から発せられた光束を7リメ
一ト手段により所定のスポットサイズの光束に変換し、
この変換された光束のスポットサイズより小さな内径を
有するとともに少なくとも上記変換された光束の光軸と
直交する方向に移動可能に設けられた対物レンズにより
上記変換された光束の一部を上記情報記憶媒体上に集光
させるとともに、この情報記憶媒体から反射して再び上
記対物レンズを通過した光束を光量検出領域と位置ずれ
検出領域とを有した光検出器上に投射するように構成し
、上記光量検出領域で上記対物レンズからの光束の光量
を検出し、上記位置ずれ検出領域で上記対物レンズの移
動に伴い上記光量検出領域からはみ出す光束を検出して
上・記対物レンズの位置ずれを検出するようにしたこと
を特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides an optical head that is capable of reading at least information from an information storage medium using focused light. Convert it into a luminous flux of
A part of the converted light beam is transferred to the information storage medium by an objective lens that has an inner diameter smaller than the spot size of the converted light beam and is movable at least in a direction orthogonal to the optical axis of the converted light beam. The light beam is condensed upward, reflected from the information storage medium and passed through the objective lens again, and projected onto a photodetector having a light amount detection area and a positional deviation detection area. The amount of light from the objective lens is detected in the detection area, and the positional deviation of the objective lens is detected by detecting the amount of light that protrudes from the light amount detection area as the objective lens moves in the positional deviation detection area. It is characterized by the following.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

先ず、本発明に係る光学ヘッドに適用されるレンズ位置
検出手段を第1図および第2図を参照しながら説明する
First, the lens position detection means applied to the optical head according to the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 and 2.

第1図中1は半導体レーザー(光源)であり、この半導
体レーザー1から発生されたレーザー光束はコリメート
レンズ2を経て平行光束に変換される。ここで、この平
行光束に変換されたレーザー光束は後述する対物レンズ
3の内径より充分大きなスポットサイズとされる。つい
で、平行光束に変換されたレーザー光束は偏向ビームス
プリッタ4および1/4波長板5を順次経て円偏向光に
変換される。この円偏向光に変換されたレーザー光束は
その一部が対物レンズ3により情報記憶媒体6の光反射
面7上に集光される。この光反射面7で反射したレーザ
ー光束は対物レンズ3によって再び平行光束にされた後
、174波長板5を通過し、偏向ビームスプリッタ4に
戻される。ここで、レーザー光束は、1/4波長板5を
往復することにより偏向ビームスプリッタ4を通過した
際に比べて偏波面が90°回転し、偏向ビームスプリッ
タ4を通過せずに、この偏向ビームスプリッタ4で反射
されることになる。そして、この反射されたレーザー光
束は、光量検出領域8aと、この両側に並設された第1
および第2の位置ずれ検出領域8b、8cとを有する光
検出器8上に投光されるようになっている。なお、偏向
ビームスプリッタ4の代わりに、ハーフプリズムを使用
し、174波長板5を取り除いた場合でも、光のロスが
ハーフプリズムで生じる程度で、この場合、1/4波長
板5がないため、円偏向光にならず偏向面が変化しない
のみで、上記の場合と全く同様に、光検出器8上に投光
される。
Reference numeral 1 in FIG. 1 is a semiconductor laser (light source), and a laser beam generated from this semiconductor laser 1 is converted into a parallel beam through a collimating lens 2. Here, the laser beam converted into the parallel beam has a spot size that is sufficiently larger than the inner diameter of the objective lens 3, which will be described later. Next, the laser beam converted into a parallel beam passes sequentially through a polarizing beam splitter 4 and a quarter-wave plate 5, and is converted into circularly polarized light. A portion of the laser beam converted into circularly polarized light is focused onto the light reflecting surface 7 of the information storage medium 6 by the objective lens 3. The laser beam reflected by the light reflecting surface 7 is again made into a parallel beam by the objective lens 3, passes through the 174-wavelength plate 5, and is returned to the polarizing beam splitter 4. Here, by reciprocating through the quarter-wave plate 5, the plane of polarization of the laser beam is rotated by 90 degrees compared to when it passes through the polarizing beam splitter 4, and this polarized beam does not pass through the polarizing beam splitter 4. It will be reflected by the splitter 4. Then, this reflected laser beam is transmitted to the light amount detection area 8a and the first
The light is projected onto a photodetector 8 having second positional deviation detection areas 8b and 8c. Note that even if a half prism is used instead of the polarizing beam splitter 4 and the 174 wavelength plate 5 is removed, the loss of light will only occur in the half prism, and in this case, there is no quarter wavelength plate 5. The light is not circularly polarized and is projected onto the photodetector 8 in exactly the same way as in the above case, only the polarization plane does not change.

次に、対物レンズ3の位置検出の基本的な原理を説明す
ると、コリメートレンズ2により平行光束に変換された
レーザー光束のスポットサイズは対物レンズ3の内径よ
りも充分大きいため、レーザー光束の一部だけが対物レ
ンズ3を通過することになる。対物レンズ3を通過した
レーザー光束は入射光として光反射面7上に集光され、
光反射面7上で反射した後、再び対物レンズ3内を通り
反射光として戻ってくる。また、対物レンズ3を通過で
きなかったレーザー光束は再び戻ってくることができな
い。しかも、光反射面7で反射し再び対物レンズ3を通
過して平行光束となっているレーザー光束のスポットサ
イズは対物レンズ3の内径より大きくなることがないの
で、そのレーザー光束のスポットサイズの位置を検出す
ることにより対物レンズ3の位置を間接的に検出するこ
とができることとなる。すなわち、今、光反射面7の位
置が常に対物レンズ3の後側焦点面上にきているものと
すると、反射光としてのレーザー光束は、対物レンズ3
が定位置にきているときは、第2図(イ)に示すように
、光検出器8の光量検出領域8a上に照射される。ここ
で、光量検出領域8aのサイズは投光されたレーザー光
束のスポットサイズに等しく設定されている。そして、
対物レンズ3が定位置からずれると、第2図(ロ)また
は(ハ)に示すように、光量検出領域8aの両側に隣接
して設けられた第1および第2の位置ずれ検出領域8b
、8cのいずれか一方に片寄って照射される。したがっ
て、この第1および第2の位置ずれ検出領域8b、8c
から得られるそれぞれの光検d信号の差をとることによ
り対物レンズ3の位置イr検出することができる。
Next, to explain the basic principle of position detection of the objective lens 3, the spot size of the laser beam converted into a parallel beam by the collimating lens 2 is sufficiently larger than the inner diameter of the objective lens 3. only that will pass through the objective lens 3. The laser beam passing through the objective lens 3 is focused on the light reflecting surface 7 as incident light,
After being reflected on the light reflecting surface 7, the light passes through the objective lens 3 again and returns as reflected light. Furthermore, the laser beam that has not passed through the objective lens 3 cannot return again. Moreover, the spot size of the laser beam that is reflected by the light reflecting surface 7 and passes through the objective lens 3 again to become a parallel beam does not become larger than the inner diameter of the objective lens 3, so the position of the spot size of the laser beam By detecting this, the position of the objective lens 3 can be indirectly detected. That is, if we assume that the light reflecting surface 7 is always positioned on the back focal plane of the objective lens 3, the laser beam as reflected light will be reflected from the objective lens 3.
When the light is at the regular position, the light is irradiated onto the light amount detection area 8a of the photodetector 8, as shown in FIG. 2(A). Here, the size of the light amount detection area 8a is set equal to the spot size of the projected laser beam. and,
When the objective lens 3 deviates from its normal position, as shown in FIG.
, 8c. Therefore, these first and second positional deviation detection areas 8b, 8c
The position of the objective lens 3 can be detected by taking the difference between the respective optical detection signals obtained from the d signal.

ここで、光量検出領域8aおよび第1および第2の位置
ずれ検出領域8b、8Cの和をとることによりff、 
Ml記憶媒体6上の情報信号の読み取りを行なう、]と
が可能である。さらに、光量検出領域8aおにび第1と
第2の位置ずれ検出領域6b。
Here, by calculating the sum of the light amount detection area 8a and the first and second positional deviation detection areas 8b and 8C, ff,
It is possible to read the information signal on the Ml storage medium 6. Furthermore, a light amount detection area 8a and first and second positional deviation detection areas 6b.

8Cの配置方向と同じ方向に光量検出領域8Cを2分月
して第1と第2の光量検出領域8a′。
The light amount detection area 8C is bisected in the same direction as the arrangement direction of the light amount detection area 8C to form first and second light amount detection areas 8a'.

8a“とじ、第1の位置ずれ検出領域8b側の第1の光
量検出領域Qa’からの信号をA、第2の位置ずれ検出
領域8C側の第2の光量検出領域8a“からの信号をB
、第1の位置ずれ検出領域8bからの信号をC1第2の
位置ずれ検出領域8Cからの信号をDとすると、(A+
C)−(B+D)の演算を行なうことにより、情報記憶
媒体6上の案内溝(トラッキングガイド)の回折光によ
るトラッキング誤差検出の検出器としても使用が可能と
なる。したがって、光量検出領域8aは何分槽されてい
てもかまわないので、その他の用途に用いることも可能
である。
8a", the signal from the first light amount detection area Qa' on the first misalignment detection area 8b side is A, and the signal from the second light amount detection area 8a" on the second misregistration detection area 8C side is A. B
, if the signal from the first positional deviation detection area 8b is C1 and the signal from the second positional deviation detection area 8C is D, then (A+
By performing the calculation C)-(B+D), it can also be used as a detector for tracking error detection using diffracted light from a guide groove (tracking guide) on the information storage medium 6. Therefore, it does not matter how many minutes the light amount detection area 8a is left in the tank, so it can be used for other purposes.

以上のレンズ位置検出手段においては、簡単な原理およ
び構造で対物レンズ3の位置を検出することができ、こ
の対物レンズ3の位置を検出する光検出器8は、光学ヘ
ッドの基本機能である情報信号読取り、もしくはトラッ
キング信号読取りを行なえる従来の光検出器をわずかに
変更(光検出器の大きさや検出領域の変更等)するだけ
で十分であるので、製造コストも安く、しかも、装置と
しての信頼性の向上が図れる。また、対物レンズ3に対
して手を加えることがないので、従来の光学ヘッドに上
述のレンズ位置検出手段を加えても、対物レンズ3の移
動に対する周波数特性を悪化させることがなく、しかも
、対物レンズ3に対する機械的変更が不要なので、レン
ズ自体またはその周辺の寸法、重さ等に変化がなく、し
たがって、光学ヘッド全体としての高さく厚さ)は低い
(薄い)ままとすることができ、重量についても変化が
小さくて済む。
In the above lens position detection means, the position of the objective lens 3 can be detected using a simple principle and structure, and the photodetector 8 that detects the position of the objective lens 3 is capable of detecting information, which is a basic function of the optical head. Since it is sufficient to make slight changes to the conventional photodetector that can read signals or tracking signals (change the size of the photodetector, the detection area, etc.), the manufacturing cost is low, and it is easy to use as a device. Reliability can be improved. In addition, since there is no need to modify the objective lens 3, even if the above-mentioned lens position detection means is added to a conventional optical head, the frequency characteristics with respect to the movement of the objective lens 3 will not be deteriorated. Since no mechanical changes are required to the lens 3, there is no change in the dimensions, weight, etc. of the lens itself or its surroundings, and therefore the overall height and thickness of the optical head can remain low (thin). There is also a small change in weight.

なお、第3図に示すように、光検出器8に投光する前に
投射レンズ9を配置してもよい。この場合、光反射面7
で反射されたレーザー光束が大きな径であっても、光検
出器8上では小さなスポット径とすることができる。し
たがって、光検出器8が小さくてもよいので、コストが
安く高信頼性の光検出器を用いることができ、しかも、
光学ヘッド全体の小型化が図れる。
Note that, as shown in FIG. 3, a projection lens 9 may be placed before projecting light onto the photodetector 8. In this case, the light reflecting surface 7
Even if the laser beam reflected by the laser beam has a large diameter, it can be made into a small spot diameter on the photodetector 8. Therefore, since the photodetector 8 may be small, a low-cost and highly reliable photodetector can be used, and moreover,
The entire optical head can be made smaller.

次に、上記レンズ位置検出手段を適用した本発明に係る
光学ヘッドの一実施例を第4図にもとづいて説明する。
Next, an embodiment of the optical head according to the present invention to which the above lens position detection means is applied will be described based on FIG. 4.

第4図中11は半導体レーザー(光源)であり、この半
導体レーザー11からは発散性のレーザー光束が発生さ
れる。この場合、情報を情報記憶媒体12の光反射層(
記録層)13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ー光束が発生さ
れ、情報を光反射層13から読み出す際には、一定の光
強度を有するレーザー光束が発生される。そして、半導
体レーザー11から発生された発散性のレーザー光束は
、コリメーターレンズ14によって後述する対物レンズ
15の径より十分に大きい径の平行光束に変換され、偏
向ビームスプリッタ16に導かれる。この偏向ビームス
プリッタ16に導かれたレーザー光束は、この偏向ビー
ムスプリッタ16で反射した後、1/4波長板17を通
過して対物レンズ15に入射され、この対物レンズ15
によって情報記憶媒体12の光反射層13に向けて集束
される。ここで、対物レンズ15は、軸方向用ボイスコ
イル18によってその先軸方向に、また径方向用ボイス
コイル19によってその光軸と直交する方向(径方向)
にそれぞれ移動可能に支持されており、対物レンズ15
が所定位置に位置されると、この対物レンズ15から発
せられた集束性レーザー光束のビームウェストが光反射
層13の表面上に投射され、最小ビームスポットが光反
射層13の表面上に形成される。この状態において、対
物レンズ15は後述するように合焦点状態および合トラ
ック状態に保たれ、情報の書き込みおよび読み出しが可
能となる。そして、情報を書き込む際には、光強度変調
されたレーザー光束によって光反射層13上のトラッキ
ングガイド20・・・にビットが形成され、情報を読み
出す際には、一定の光強度を有するレーザー光束が、ト
ラッキングガイド20・・・に形成されたビットによっ
て光強度変調されて反射される。
Reference numeral 11 in FIG. 4 is a semiconductor laser (light source), and this semiconductor laser 11 generates a diverging laser beam. In this case, the information is transferred to the light reflective layer of the information storage medium 12 (
When writing to the recording layer 13, a laser beam whose light intensity is modulated according to the information to be written is generated, and when reading information from the light reflection layer 13, a laser beam having a constant light intensity is generated. be done. The diverging laser beam generated from the semiconductor laser 11 is converted by the collimator lens 14 into a parallel beam having a diameter sufficiently larger than the diameter of an objective lens 15, which will be described later, and is guided to the deflection beam splitter 16. The laser beam guided to this polarized beam splitter 16 is reflected by this polarized beam splitter 16, passes through a 1/4 wavelength plate 17, and enters the objective lens 15.
The light is focused toward the light reflecting layer 13 of the information storage medium 12 by. Here, the objective lens 15 is moved in the axial direction by the axial voice coil 18, and in the direction perpendicular to the optical axis (radial direction) by the radial voice coil 19.
are movably supported by the objective lenses 15 and 15.
is positioned at a predetermined position, the beam waist of the focused laser beam emitted from the objective lens 15 is projected onto the surface of the light reflection layer 13, and a minimum beam spot is formed on the surface of the light reflection layer 13. Ru. In this state, the objective lens 15 is maintained in a focused state and a focused track state, as will be described later, and information can be written and read. When writing information, bits are formed on the tracking guide 20 on the light reflection layer 13 by a laser beam whose light intensity is modulated, and when reading information, a laser beam having a constant light intensity is used to form bits. The light intensity is modulated by the bits formed on the tracking guide 20 and reflected.

情報記憶媒体12の光反射層13から反射された発散性
のレーザー光束は、合焦点時には対物レンズ15によっ
て平行光束に変換され、再び1/4波長板17を通過し
て偏向ビームスプリッタ16に戻される。このレーザー
光束は、1/4波長板17を往復することによって、偏
向ビームスプリッタ16で反射した際に比べて偏波面が
90度回転しているため、偏向ビームスプリッタ16で
反射されずに、この偏向ビームスプリッタ16を通過す
る。偏向ビームスプリッタ16を通過したレーザー光束
はハーフミラ−21によって2系統(情報検出・トラッ
クずれ検出・位置ずれ検出系と焦点ぼけ検出系)に分け
られ、その一方(情報検出・トラックずれ検出・位置ず
れ検出系)は、投射レンズ22によって第1の光検出器
23上に照射される。この第1の光検出器23には、光
検出セル(光量検出領域)23a、23bおよび光検出
セル(位置ずれ検出領域>230,23dが設けられ、
これら検出セル 23a、23b。
The diverging laser beam reflected from the light reflection layer 13 of the information storage medium 12 is converted into a parallel beam by the objective lens 15 when it is focused, passes through the quarter-wave plate 17 again, and is returned to the polarizing beam splitter 16. It will be done. By reciprocating through the quarter-wave plate 17, the plane of polarization of this laser beam is rotated by 90 degrees compared to when it is reflected by the polarizing beam splitter 16. It passes through a polarizing beam splitter 16. The laser beam passing through the deflection beam splitter 16 is divided into two systems (information detection/track deviation detection/position deviation detection system and defocus detection system) by a half mirror 21, and one of them (information detection/track deviation detection/position deviation detection system) (detection system) is irradiated onto the first photodetector 23 by the projection lens 22. This first photodetector 23 is provided with photodetection cells (light amount detection areas) 23a, 23b and photodetection cells (positional deviation detection areas>230, 23d,
These detection cells 23a, 23b.

23c、23dからは、それぞれ信号γ、δ、ε。Signals γ, δ, and ε are obtained from 23c and 23d, respectively.

ζが出力される。そして、トラックずれ検出には、(γ
+ε)と(δ+ζ)の2通りの信号が用いられる。また
、この第1の検出器23で検出された信号は、情報記録
媒体12に記録された情報を含んでおり、図示しない信
号処理装置に送られてデジタルデータに変換される。こ
の場合は、(γ+δ+ε+ζ)の信号が用いられる。さ
らに、第1の光検出器23の光検出セル23C,23d
からの信号ε、ζは、径方向用ボイスコイル駆動回路2
4に与えられ、この径方向用ボイスコイル駆動回路24
はその信号に応じて径方向用ボイスコイル19を駆動し
、対物レンズ15を所定位置に維持することになる。一
方、ハーフミラ−21によって分けられた他方(焦点ぼ
け検出系)のレーザー光束は、遮光板25によって光軸
から離間した領域を通過する成分のみが取出され、投射
レンズ26を通過した後、第2の光検出器27の光検出
セル27a、27bに照射される。この第2の光検串器
27の光検出セル27a、27bからは信号α、βが出
力され、この信号α、βは、軸方向用ボイスコイル駆動
回路28に与えられ、この軸方向用ボイスコイル駆動回
路28はその信号に応じて軸方向用ボイスコイル18を
駆動し、対物レンズ15を合焦点状態に維持することに
なる。
ζ is output. For track deviation detection, (γ
Two types of signals are used: +ε) and (δ+ζ). Further, the signal detected by the first detector 23 includes information recorded on the information recording medium 12, and is sent to a signal processing device (not shown) and converted into digital data. In this case, a signal of (γ+δ+ε+ζ) is used. Furthermore, the photodetection cells 23C and 23d of the first photodetector 23
The signals ε and ζ from the radial voice coil drive circuit 2
4, and this radial voice coil drive circuit 24
The radial direction voice coil 19 is driven in accordance with the signal to maintain the objective lens 15 at a predetermined position. On the other hand, from the other (defocus detection system) laser beam divided by the half mirror 21, only the component that passes through the area separated from the optical axis is extracted by the light shielding plate 25, and after passing through the projection lens 26, the second The photodetector cells 27a and 27b of the photodetector 27 are irradiated. Signals α and β are output from the photodetection cells 27a and 27b of this second optical detector 27, and these signals α and β are given to the axial voice coil drive circuit 28, and the axial voice coil drive circuit 28 The coil drive circuit 28 drives the axial voice coil 18 in accordance with the signal to maintain the objective lens 15 in a focused state.

次に、上記光学系を作動させる制御回路について説明す
る。
Next, a control circuit for operating the above optical system will be explained.

先ず、フォーカシングI11御について説明すると、第
2の光検出器27の各光検出セル27a、27bから得
られた信号α、βは、光検出セル27a。
First, focusing I11 control will be explained. Signals α and β obtained from the respective photodetection cells 27a and 27b of the second photodetector 27 are transmitted to the photodetection cell 27a.

27bのプリアンプ29.30で増幅された後減算回路
31および加算回路32により減算処理および加算処理
されてCPLI33に入力される。CPLI33は、イ
ニシャル時、イニシャル引き込み信号をスイッチング回
路34を介して軸方向用ボイスコイル駆動回路28へ供
給する。これにより、軸方向用ボイスコイル駆動回路2
8は軸方向用ボイスコイル18を駆動して対物レンズ1
5を合焦点位置まで移動せしめる。そして、CPtJ3
3は、減算回路31の減算結果が「±0」となったとき
合焦点位置と判断し、スイッチング回路34を切換え、
減算回路31から出力される焦点ぼけに応じた信号、つ
まり光検出セル27a、27bからの検出信号α、βの
差を取ることにより得られる信号が、波形整形回路35
およびスイッチング回路34を介して、軸方向用ボイス
コイル駆動回路28に供給される。これにより、軸方向
用ボイスコイル駆動回路28は、波形整形回路35から
の信号に応じて軸方向用ボイスコイル18を駆動するこ
とにより、対物レンズ15を軸方向へ移動せしめ、通常
のフォー力ツシングを行なう。
After being amplified by the preamplifiers 29 and 27b, the signals are subjected to subtraction processing and addition processing by the subtraction circuit 31 and the addition circuit 32, and then input to the CPLI 33. At initialization, the CPLI 33 supplies an initial pull-in signal to the axial voice coil drive circuit 28 via the switching circuit 34. As a result, the axial voice coil drive circuit 2
8 drives the axial voice coil 18 to move the objective lens 1
5 to the in-focus position. And CPtJ3
3, when the subtraction result of the subtraction circuit 31 becomes "±0", it is determined that the focus position is reached, and the switching circuit 34 is switched.
A signal corresponding to the defocus output from the subtraction circuit 31, that is, a signal obtained by taking the difference between the detection signals α and β from the photodetection cells 27a and 27b, is sent to the waveform shaping circuit 35.
and is supplied to the axial voice coil drive circuit 28 via the switching circuit 34. As a result, the axial voice coil drive circuit 28 moves the objective lens 15 in the axial direction by driving the axial voice coil 18 in accordance with the signal from the waveform shaping circuit 35, and performs normal force-twisting. Do the following.

ついで、トラッキング制御について説明すると、第1の
光検出器23の各光検出セル23a、23b、23C,
23(lから得られた光電信号γ、δ。
Next, tracking control will be explained. Each photodetection cell 23a, 23b, 23C,
23 (photoelectric signals γ, δ obtained from l.

ε、ζは光検出セル23a、23b、23c。ε and ζ are photodetection cells 23a, 23b, and 23c.

23dのプリアンプ36.37.38.39で増幅され
た後減算回路40と加算回路41により減算処理および
加算処理されてCPU33に入力される。CPLJ33
により通常のトラッキング制御が判断されている場合、
CPLJ33はスイッチング回路47を切換え、減算回
路40からの信号が供給される波形補正回路43からの
信号を径方向用ボイスコイル駆動回路24に供給する。
After being amplified by preamplifiers 36, 37, 38, and 39 of 23d, the signals are subjected to subtraction processing and addition processing by a subtraction circuit 40 and an addition circuit 41, and then input to the CPU 33. CPLJ33
If normal tracking control is determined by
The CPLJ 33 switches the switching circuit 47 and supplies the signal from the waveform correction circuit 43 to which the signal from the subtraction circuit 40 is supplied to the radial voice coil drive circuit 24 .

これにより、径方向用ボイスコイル駆動回路24は、波
形補正回路43から供給される信号に応じて径方向用ボ
イスコイル19を駆動し対物レンズ15を径方向に移動
せしめることにより、通常のトラッキングを行なう。ま
た、第1の光検出器23の光検出セル23c、23dか
ら得られた信号ε、ζは光検出セル23C,23dのプ
リアンプ38゜39で増幅された後減算回路44により
減算処理され、スイッチング回路42に供給される。C
PLI33により高速トラッキングが判断された場合、
CPU33はスイッチング回路42を切換え、減算回路
44からの信号をスイッチング回路42を介して径方向
用ボイスコイル駆動回路24へ供給する。これにより、
径方向用ボイスコイル駆動回路24は減算回路44から
供給される信号に応じて径方向用ボイスコイル19を駆
動し、対物レンズ15を径方向へ移動せしめることによ
り対物レンズ15のぶれをなくす。すなわち、対物レン
ズ15が定位置から図中左方向へずれた場合、光検出セ
ル23c、23dのうち光検出セル23cにのみレーザ
ー光束の一部が照射される。この光検出セル23cから
の信号εはプリアンプ38を介して減算回路44に供給
される。この減算回路44の減算結果はスイッチング回
路42を介して径方向用ボイスコイル駆動回路24に供
給される。
Thereby, the radial voice coil drive circuit 24 drives the radial voice coil 19 according to the signal supplied from the waveform correction circuit 43 to move the objective lens 15 in the radial direction, thereby performing normal tracking. Let's do it. Further, the signals ε and ζ obtained from the photodetection cells 23c and 23d of the first photodetector 23 are amplified by the preamplifiers 38° and 39 of the photodetection cells 23C and 23d, and then subtracted by the subtraction circuit 44, and the switching It is supplied to circuit 42. C
If high-speed tracking is determined by PLI33,
The CPU 33 switches the switching circuit 42 and supplies the signal from the subtraction circuit 44 to the radial voice coil drive circuit 24 via the switching circuit 42. This results in
The radial voice coil drive circuit 24 drives the radial voice coil 19 in accordance with the signal supplied from the subtraction circuit 44 to move the objective lens 15 in the radial direction, thereby eliminating blurring of the objective lens 15. That is, when the objective lens 15 shifts from the normal position to the left in the figure, a portion of the laser beam is irradiated only on the photodetection cell 23c of the photodetection cells 23c and 23d. The signal ε from this photodetection cell 23c is supplied to a subtraction circuit 44 via a preamplifier 38. The subtraction result of the subtraction circuit 44 is supplied to the radial voice coil drive circuit 24 via the switching circuit 42.

径方向用ボイスコイル駆動回路24は減算回路44から
供給される信号に応じて対物レンズ15を右方向へつま
り定位置へ移動せしめる。また、同様に、対物レンズ1
5が定位置から図中右方向へずれた場合、光検出セル2
3c、23dのうち光検出セル23dにのみレーザー光
束の一部が照射される。この光検出セル23dからの信
号ζはプリアンプ39を介して減算回路44へ供給され
る。
The radial voice coil drive circuit 24 moves the objective lens 15 to the right, that is, to a home position, in response to the signal supplied from the subtraction circuit 44. Similarly, objective lens 1
5 deviates from the normal position to the right in the figure, the photodetection cell 2
Of the cells 3c and 23d, only the photodetection cell 23d is irradiated with a portion of the laser beam. The signal ζ from this photodetection cell 23d is supplied to a subtraction circuit 44 via a preamplifier 39.

この減算回路4・4の減算結果はスイッチング回路42
を介して径方向用ボイスコイル駆動回路24に供給され
る。径方向用ボイスコイル駆動回路24は減算回路44
から供給される信号に応じて対物レンズ15を左方向へ
つまり定位置へ移動せしめる。したがって、上記のよう
に、高速アクセス時、対物レンズ15が定位置からずれ
ても、補正される、つまり、定位置へ固定されている状
態となる。これにより、高速アクセスが終了し、対応す
るトラックの内容を読み込もうとした場合、すぐに対物
レンズ15からのレーザー光束をそのトラックに照射す
ることができる。この結果、従来、高速アクセスを行な
った場合、対物レンズ15をロックさせてからトラック
の読み取りを行なうようにしていたものに比べ、その読
み取りを行なうまでの時間(セトリングタイム)が短縮
できる。
The subtraction results of the subtraction circuits 4 and 4 are obtained by the switching circuit 42.
It is supplied to the radial voice coil drive circuit 24 via. The radial voice coil drive circuit 24 is a subtraction circuit 44
The objective lens 15 is moved to the left, that is, to a home position, in response to a signal supplied from the controller. Therefore, as described above, even if the objective lens 15 deviates from the fixed position during high-speed access, it is corrected, that is, it is fixed at the fixed position. As a result, when the high-speed access is completed and the contents of the corresponding track are to be read, the laser beam from the objective lens 15 can be immediately irradiated onto that track. As a result, when high-speed access is performed in the past, the time required to perform the reading (settling time) can be shortened compared to the case where the objective lens 15 is locked and then the track is read.

なお、上記実施例のように、半導体レーザー11を用い
た場合には1種類のコリメートレンズ14だけでよいが
、第5図に示すように、ガスレーザー45を用いた場合
には、2種類のコリメートレンズ46.47を用いて平
行レーザー光束のスポットサイズを広げる必要がある。
Note that, as in the above embodiment, when the semiconductor laser 11 is used, only one type of collimating lens 14 is required, but as shown in FIG. It is necessary to use collimating lenses 46 and 47 to widen the spot size of the collimated laser beam.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、集束光を用いて情
報記憶媒体から少なくとも情報を読取ることが可能な光
学ヘッドにおいて、光源と、この光源から発せられた光
束を所定のスポットサイズの光束に変換するコリメート
手段と、このコリメート手段により変換された光束のス
ポットサイズより小さな内径を有するとともに少なくと
も上記変換された光束の光軸と直交する方向に移動可能
に設けられ、上記変換された光束の一部を上記情報記憶
媒体上に集光させる対物レンズと、この対物レンズによ
り上船情報記憶媒体上に集光された後この情報記憶媒体
から反射し、再び上記対物レンズを通過した光束を受光
する光検出器とを具備し、上記光検出器は、上記対物レ
ンズからの光束の光量を検出する光量検出領域と、上記
対物レンズの移動に伴い上記光量検出領域からはみ出す
光束を検出して上記対物レンズの位置ずれを検出する位
置ずれ検出傾□域とを設けて構成したから、対物レンズ
の揺れに関係なく、安定してトラッキング動作に移れ、
しかも、非常に簡単な構造で安くかつ信頼性良く製造す
ることができる等の優れた効果を奏する。
As explained above, according to the present invention, an optical head capable of reading at least information from an information storage medium using focused light includes a light source and a light beam emitted from the light source that is converted into a light beam of a predetermined spot size. a collimating means for converting; a collimator having an inner diameter smaller than the spot size of the light beam converted by the collimating means and movable at least in a direction orthogonal to the optical axis of the converted light beam; an objective lens for condensing a beam of light onto the information storage medium; and receiving a beam that is focused by the objective lens on the information storage medium, is reflected from the information storage medium, and has passed through the objective lens again. The photodetector includes a light amount detection area that detects the amount of light from the objective lens, and a light amount detection area that detects the amount of light that protrudes from the light amount detection area as the objective lens moves, and detects the amount of light that is emitted from the objective lens. Since it is configured with a positional deviation detection tilt area that detects the positional deviation of the lens, it is possible to move to tracking operation stably regardless of the shaking of the objective lens.
Moreover, it has excellent effects such as being able to be manufactured with a very simple structure at low cost and with high reliability.

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

第1因は本発明に係る光学ヘッドに適用されるレンズ位
置検出手段を示す概略的構成図、第2図はその作用説明
図、第3図は本発明に係る光学ヘッドに適用される他の
レンズ位置検出手段を示す概略的構成図、第4図は本発
明に係る光学ヘッドの一実施例を示す構成図、第5因゛
は半導体レーザーの代わりにガスレーザーを用いた場合
を示す図である。 1・・・光源(半導体レーザー)、2・・・コリメート
レンズ、3・・・対物レンズ、6・・・情報記憶媒体、
8・・・光検出器、8a・・・光量検出領域 (光検出
セル)、8b、8G・・・位置ずれ検出領域(光検出セ
ル)、9・・・投射レンズ、11・・・光源(半導体レ
ーザー)、12・・・情報記憶媒体、14・・・コリメ
ートレンズ、15・・・対物レンズ、23・・・第1の
光検出器、23a、23b・・・光量検出領域 (光検
出セル)、23G、23d・・・位置ずれ検出領域(光
検出セル)、45・・・光源(ガスレーザー)、46゜
47・・・コリメートレンズ。 出願人代理人″ 弁理士 鈴江武彦 第1図 第 2 囚 113 図 箪 4 図
The first factor is a schematic configuration diagram showing the lens position detection means applied to the optical head according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of its operation, and FIG. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a lens position detection means, FIG. 4 is a configuration diagram showing an embodiment of the optical head according to the present invention, and the fifth factor is a diagram showing a case where a gas laser is used instead of a semiconductor laser. be. 1... Light source (semiconductor laser), 2... Collimating lens, 3... Objective lens, 6... Information storage medium,
8... Photodetector, 8a... Light amount detection area (photo detection cell), 8b, 8G... Positional deviation detection area (photo detection cell), 9... Projection lens, 11... Light source ( semiconductor laser), 12... information storage medium, 14... collimating lens, 15... objective lens, 23... first photodetector, 23a, 23b... light amount detection area (photodetection cell ), 23G, 23d... positional deviation detection area (photodetection cell), 45... light source (gas laser), 46° 47... collimating lens. Applicant's Representative Patent Attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2 Prisoner 113 Figure 4

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)集束光を用いて情報記憶媒体から少なくとも情報
を読取ることが可能な光学ヘッドにおいて、光源と、こ
の光源から発せられた光束を所定のスポットサイズの光
束に変換するコリメート手段と、このコリメート手段に
より変換された光束のスポットサイズより小さな内径を
有するとともに少なくとも上記変換された光束の光軸と
直交する方向に移動可能に設けられ、上記変換された光
束の一部を上記情報記憶媒体上に集光させる対物レンズ
と、この対物レンズにより上記情報記憶媒体上に集光さ
れた後この情報記憶媒体から反射し、再び上記対物レン
ズを通過した光束を受光する光検出器とを具備し、上記
光検出器は、上記対物レンズからの光束の光量を検出す
る光量検出領域と、上記対物レンズの移動に伴い上記光
量検出領域からはみ出す光束を検出して上記対物レンズ
の位置ずれを検出する位置ずれ検出領域とを設けて構成
したことを特徴とする光学ヘッド。
(1) An optical head capable of reading at least information from an information storage medium using focused light, which includes a light source, a collimator that converts a light beam emitted from the light source into a light beam of a predetermined spot size, and a collimator. The device has an inner diameter smaller than the spot size of the light beam converted by the means and is movable at least in a direction perpendicular to the optical axis of the converted light beam, and directs a part of the converted light beam onto the information storage medium. comprising an objective lens for condensing light, and a photodetector for receiving a beam that is focused on the information storage medium by the objective lens, reflected from the information storage medium, and passed through the objective lens again, The photodetector includes a light amount detection area that detects the amount of light from the objective lens, and a position shift area that detects the amount of light that protrudes from the light amount detection area as the objective lens moves to detect positional deviation of the objective lens. An optical head characterized in that it is configured by providing a detection area.
(2)光検出器の位置ずれ検出領域を少なくとも2個設
けて構成した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) The optical head according to claim 1, characterized in that at least two photodetector displacement detection areas are provided.
(3)光検出器の光量検出領域を少なくとも2分割して
構成した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。
(3) The optical head according to claim 1, wherein the light amount detection area of the photodetector is divided into at least two parts.
(4)光量検出領域および位置ずれ検出領域を情報記憶
媒体の情報読取りに用い、光量検出領域をトラックずれ
検出に用い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。
(4) The optical head according to claim 1, wherein the light amount detection area and the positional deviation detection area are used for reading information from an information storage medium, and the light amount detection area is used for detecting track deviation.
(5)少なくとも光量検出領域を投射される光束のスポ
ットサイズに略等しいサイズとした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。
(5) The optical head according to claim 1, wherein at least the light amount detection area has a size substantially equal to the spot size of the projected light beam.
(6)光量検出領域と位置ずれ検出領域とを隣接させた
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。
(6) The optical head according to claim 1, wherein the light amount detection area and the positional deviation detection area are adjacent to each other.
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EP85102255A EP0154302B1 (en) 1984-02-29 1985-02-28 Optical system for detecting a position of an objective lens
DE8585102255T DE3584682D1 (en) 1984-02-29 1985-02-28 OPTICAL SYSTEM FOR DETECTING THE POSITION OF A LENS LENS.

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