JPS61269241A - Focus detecting device for optical head - Google Patents

Focus detecting device for optical head

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Publication number
JPS61269241A
JPS61269241A JP11155085A JP11155085A JPS61269241A JP S61269241 A JPS61269241 A JP S61269241A JP 11155085 A JP11155085 A JP 11155085A JP 11155085 A JP11155085 A JP 11155085A JP S61269241 A JPS61269241 A JP S61269241A
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JP
Japan
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signal
optical
circuit
optical axis
photodetector
Prior art date
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Pending
Application number
JP11155085A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoya Eguchi
直哉 江口
Mikio Sugiki
美喜雄 杉木
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the titled device which is low in its cost and small in size by executing a focus detection by utilizing an interference of each diffracted beam from an optical recording medium. CONSTITUTION:The titled device has the first-the fourth photodetectors 1-4 for outputting signals S1-S4, and an AC coupling circuit AC-couples a signal (S1+S2+S3+S4), a signal (S1+S2)-(S3+S4) and a signal (S2+S4)-(S1+S3), respectively. A zero cross detecting circuit 21 detects a zero cross point of the signal (S1+S2+S3+S4). Sampling circuits 25, 32 sample the signal (S2+S4)-(S1+S3), based on a detecting output of the zero cross detecting circuit 21. Multiplying circuits 22, 23 and 26 multiply the signal (S2+S4)-(S1+S3) by the polarity of the signal (S1+S2)-(S3+S4) in its time point. In this way, a result of this multiplication becomes an out-of-focus quantity.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学ヘッドの焦点調節を行うために用いられ
る焦点検出装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a focus detection device used to adjust the focus of an optical head.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、光学ヘッド用焦点検出装置において、光学ヘ
ッドの光学系を励震させた状態で、光学記録媒体からの
回折ビーム同士の干渉を利用して焦点検出を行うことに
よって、装置が低コスト且つ小型でありしかも安定的な
焦点検出を行うことができ更にその上にS/Nの良い焦
点外れ量を求めることができる様にしたものである。
The present invention provides a focus detection device for an optical head that performs focus detection using interference between diffracted beams from an optical recording medium while the optical system of the optical head is excited, thereby making the device cost-effective. This device is compact and capable of performing stable focus detection, and is also capable of determining the amount of out-of-focus with a good S/N ratio.

(従来の技術) 光学ヘッド用焦点検出装置には種々のものかあるが、本
出願人は、特願昭60−73687号として、光学記録
媒体をトラック方向とは直角な方向に格子を有する回折
格子とみなし、0次及び±1次の回折ビーム同士の干渉
を利用して焦点検出を行う装置を先に提案した。
(Prior Art) There are various types of focus detection devices for optical heads, but the applicant of the present invention proposed a diffraction device that has a grating in a direction perpendicular to the track direction. We have previously proposed a device that performs focus detection using interference between 0th-order and ±1st-order diffraction beams, which are regarded as a grating.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところが上記の装置は、原理的に、回折格子の移動つま
りトラッキング外れの影響を受ける。換言すれば、上記
の装置から得られるフォーカス誤差信号は、ビームのス
ポットが光学記録媒体の記録トラックを横断すること(
以下、トラバースと称する)によって変調を受け、ビー
ムのスポットがランドまたはグループにトラッキングさ
れている状態でしかフォーカス誤差があることを示すこ
とができない。
However, the above-mentioned device is, in principle, affected by movement of the diffraction grating, that is, tracking loss. In other words, the focus error signal obtained from the above device is determined by the fact that the beam spot traverses the recording track of the optical recording medium (
(hereinafter referred to as traverse), and the presence of a focus error can only be shown in a state where the beam spot is tracked by a land or group.

第4図C及びDはこれらの状態を示しており、第4図り
はトラッキングされている状態でのフォーカス誤差信号
を、また第4図Cはトラバースによって変調を受けた状
態でのフォーカス誤差信号を夫々示している。
Figures 4C and 4D show these states, with the fourth diagram showing the focus error signal in a tracked state, and Figure 4C showing the focus error signal in a state modulated by traverse. shown respectively.

一方、トラッキング制御を行っていない状態では、光学
ディスクの偏心や振動等の外乱によって、トラバースが
発生する。この結果、トラッキング制御を行っていない
状態では、フォーカス誤差信号が常に変調を受けて、焦
点検出を行うことができない。
On the other hand, when tracking control is not performed, traverse occurs due to disturbances such as eccentricity and vibration of the optical disk. As a result, when tracking control is not performed, the focus error signal is constantly modulated, making it impossible to perform focus detection.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明による光学ヘッド用焦点検出装置は、対物レンズ
エ2の光学記録媒体16とは反対側で且つこの光学記録
媒体16の記録トラックのファーフィールドにおいてこ
の記録トラック及び光軸の双方に直角な方向へこの光軸
から1/2qだけ離間した位置で互いに隣接すると共に
前記光軸からより離間した位置に配されて信号S、を出
力する第1の光検出器1及び前記光軸へより近接した位
置に配されて信号S2を出力する第2の光検出器2と、
前記光軸から前記第1及び第2の光検出器1.2とは反
対の方向へ1 / 2 qだけ離間した位置で互いに隣
接すると共に前記光軸へより近接した位置に配されて信
号S3を出力する第3の光検出器3及び前記光軸からよ
り離間した位置に配されて出力S4を出力する第4の光
検出器4と、前記光学記録媒体16へ入射するビーム1
4のスポットが1本以上の前記記録トラックを横断する
様に光学ヘッド11の光学系を励震する励震機構と、信
号(Sl+32+33+34)、信号(Sl +Sz)
 −(Ss+S+)及び信号(SZ+S4) −(SI
+53)の夫々を交流結合する交流結合回路と、交流結
合された前記信号(5+ + St + S3 + s
4.)のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回路2
1と、交流結合された前記信号(Sz 十S4)   
(Sl + 53)を前記ゼロクロス検出回路21の検
出出力に基づいてサンプリングするサンプリング回路2
5.32と、このサンプリング回路25.32でサンプ
リングされた前記信号(5g + so)   (Sl
 + 33)にその時点での前記信号(SI+52) 
  (Sz+Sn)の極性を乗する乗算回路22.23
.26とを夫々具備し、この乗算結果を焦点外れ量とす
る様にしたものである。
The focus detection device for an optical head according to the present invention is located on the opposite side of the objective lens element 2 from the optical recording medium 16 and in the far field of the recording track of the optical recording medium 16 in a direction perpendicular to both the recording track and the optical axis. A first photodetector 1 is arranged adjacent to each other at a position separated by 1/2q from the optical axis and outputs a signal S, and a first photodetector 1 is arranged at a position further away from the optical axis to output a signal S, and a position closer to the optical axis. a second photodetector 2 disposed at and outputting a signal S2;
The first and second photodetectors 1.2 are adjacent to each other at positions separated by 1/2 q in the opposite direction from the optical axis, and are arranged closer to the optical axis to receive the signal S3. a third photodetector 3 that outputs an output S4; a fourth photodetector 4 that is disposed at a position further away from the optical axis and outputs an output S4; and a beam 1 that is incident on the optical recording medium 16.
an excitation mechanism that excites the optical system of the optical head 11 so that the spot No. 4 crosses one or more of the recording tracks; a signal (Sl+32+33+34); a signal (Sl+Sz);
−(Ss+S+) and signal (SZ+S4) −(SI
+53), and an AC coupling circuit that AC-couples each of the AC-coupled signals (5+ + St + S3 + s
4. ) Zero-cross detection circuit 2 detects the zero-cross point of
1 and the AC-coupled signal (Sz 1 S4)
a sampling circuit 2 that samples (Sl + 53) based on the detection output of the zero cross detection circuit 21;
5.32 and the signal sampled by this sampling circuit 25.32 (5g + so) (Sl
+33) to the signal at that time (SI+52)
Multiplication circuit 22.23 that multiplies the polarity of (Sz+Sn)
.. 26, respectively, and the result of this multiplication is used as the amount of out-of-focus.

(但し、qは前記対物レンズ12の開口の半径を1に規
格化したときにNA−Q/λと表わされる前記記録トラ
ックの規格化されたピッチであり、ここでNAは前記対
物レンズ12の開口数、Qは前記記録トラックの実際の
ピッチ、λは前記ビーム14の波長である。) 〔作 用〕 本発明による光学ヘッド用焦点検出装置では、光学ヘッ
ド11の光学系が励震され、この励震によってビームI
4のスポットが光学記録媒体16の記録トラックを横断
し、光学記録媒体16からの回折ビーム同士が干渉して
形成された信号が上記の横断に同期して検波され、この
検波によって焦点外れ量が求められる。
(However, q is the standardized pitch of the recording track expressed as NA-Q/λ when the radius of the aperture of the objective lens 12 is normalized to 1, where NA is the radius of the aperture of the objective lens 12. (Numerical aperture, Q is the actual pitch of the recording track, and λ is the wavelength of the beam 14.) [Operation] In the focus detection device for an optical head according to the present invention, the optical system of the optical head 11 is excited, This excitation causes the beam I
The spot No. 4 crosses the recording track of the optical recording medium 16, and the signal formed by the interference of the diffracted beams from the optical recording medium 16 is detected in synchronization with the above-mentioned crossing, and the amount of defocusing is determined by this detection. Desired.

〔実施例〕〔Example〕

以下、光学ディスク用の光学ヘッドに適用した本発明の
一実施例を第1図〜第4図を参照しながら説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention applied to an optical head for an optical disc will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

第1図は本実施例における回路系、第2図は本実施例に
おける光検出器1〜4とこれらの光検出器1〜4上にお
けるビームスポット5〜7、第3図は本実施例を適用し
た光学ヘッドを夫々示しているが、まず第3図の光学ヘ
ッドから説明する。
FIG. 1 shows the circuit system in this embodiment, FIG. 2 shows the photodetectors 1 to 4 in this embodiment and beam spots 5 to 7 on these photodetectors 1 to 4, and FIG. 3 shows the circuit system in this embodiment. Although the applied optical heads are shown, the optical head shown in FIG. 3 will be explained first.

第3図に示す光学ヘッド11に用いられる対物レンズ1
2は、有限倍率若しくは無限倍率の何れのものでもよい
。第3図Aに示す様に、対物レンズ12が有限倍率のも
のである場合は、レーザダイオード等の光源13から射
出されたビーム14は、ビームスプリンタ15及び対物
レンズ12を通って、光学ディスク16上で結像する。
Objective lens 1 used in the optical head 11 shown in FIG.
2 may have either a finite magnification or an infinite magnification. As shown in FIG. 3A, when the objective lens 12 has a finite magnification, the beam 14 emitted from the light source 13 such as a laser diode passes through the beam splinter 15 and the objective lens 12, and then reaches the optical disk 16. The image is formed on top.

また光学ディスク16で反射されたビーム14は、対物
レンズ12及びビームスプリッタ15を通り、既述の光
検出器1〜4を有している光検出装置17へ入射する。
The beam 14 reflected by the optical disk 16 passes through the objective lens 12 and the beam splitter 15 and enters the photodetector 17 having the photodetectors 1 to 4 described above.

また光学ヘッド11は、対物レンズ12が無限倍率のも
のである場合は、第3図Bに示す様に、光源13とビー
ムスプリンタ15との間にコリメータレンズ18を有し
ている。
Further, when the objective lens 12 has infinite magnification, the optical head 11 has a collimator lens 18 between the light source 13 and the beam splinter 15, as shown in FIG. 3B.

つまり光検出装置17は、第3図Aの様に収束ビームを
受光してもよく、第3図Bの様に平行ビームを受光して
もよい。また光検出装置17は、第3図Aに明示する様
に、ファーフィールドであれば共役点以外の位置に配置
されていてもよい。
That is, the photodetector 17 may receive a convergent beam as shown in FIG. 3A, or a parallel beam as shown in FIG. 3B. Further, as shown clearly in FIG. 3A, the photodetector 17 may be placed at a position other than the conjugate point in the far field.

そして対物レンズ12、トラッキングミラー(図示せず
)または光学へノド11全体の何れかの光学系が、励震
機構(図示せず)によって励震される。このために、光
学ディスクI6の1本以上の記録トラック(図示せず)
をビーム14のスポットが横断して、トラバースが発生
する。
Then, either the objective lens 12, the tracking mirror (not shown), or the entire optical system 11 is excited by an exciting mechanism (not shown). For this purpose, one or more recording tracks (not shown) of the optical disc I6 are provided.
The spot of the beam 14 traverses, and a traverse occurs.

そして、光検出器1〜4の出力信号を夫々31〜S4と
したときに、上記の励震状態で、信号(S+ +32+
33+34)、(SI+Sり   (S3+54)及び
(S2+54) −(Sl +53)が求められる。
Then, when the output signals of photodetectors 1 to 4 are set to 31 to S4, respectively, the signal (S+ +32+
33+34), (SI+Sri (S3+54) and (S2+54) - (Sl +53)) are obtained.

ところで、光学ディスク16の記録トラックがDCグル
ープやピントによって構成されている場合、光学ディス
ク16を半径方向に格子を有する等間隔の回折格子とし
て取り扱うことができる。
By the way, when the recording tracks of the optical disk 16 are configured by DC groups or focuses, the optical disk 16 can be treated as a diffraction grating having gratings in the radial direction and equally spaced.

このために光検出装置17上では、0次及び±1次の回
折ビームによるビームスポット5〜7が、第2図に示し
た様に形成される。
For this reason, beam spots 5 to 7 are formed on the photodetector 17 by the 0th-order and ±1st-order diffracted beams as shown in FIG.

記録トラックに沿う方向に対応するX軸と光学ディスク
16の半径方向に対応するy軸とでx −y座標を構成
すると共に、対物レンズ12の開口の半径を1に規格化
して、ビームスポット5の中心をx−y座標の原点に位
置させると、ビームスポット6.7の中心は夫々y軸上
の±l/qの点に位置する。
The X-axis corresponding to the direction along the recording track and the Y-axis corresponding to the radial direction of the optical disk 16 constitute an x-y coordinate, and the radius of the aperture of the objective lens 12 is normalized to 1 to form the beam spot 5. When the center of is located at the origin of the x-y coordinate, the centers of the beam spots 6 and 7 are located at points ±l/q on the y-axis, respectively.

但しqは、上述の様に対物レンズ12の開口の半径を1
に規格化したときに、NA−Q/λと表される記録トラ
ックの規格化されたピッチであり、ここでNAは対物レ
ンズ12の開口数、Qは記録トラックの実際のピッチ、
λはビーム14の波長である。
However, q is the radius of the aperture of the objective lens 12 as described above.
is the standardized pitch of the recording track expressed as NA-Q/λ, where NA is the numerical aperture of the objective lens 12, Q is the actual pitch of the recording track,
λ is the wavelength of beam 14.

つまりビームスポット5と6同士、及び5と7同士は、
y=±1/2qを中心線として重なり合っている。この
結果、0次の回折ビームと+1次の回折ビーム同士、及
び0次の回折ビームと一1次の回折ビーム同士が干渉し
て干渉縞が形成される。
In other words, beam spots 5 and 6, and beam spots 5 and 7 are
They overlap with y=±1/2q as the center line. As a result, the 0th-order diffracted beam and the +1st-order diffracted beam interfere with each other, and the 0th-order diffracted beam and the 11th-order diffracted beam interfere with each other, forming interference fringes.

一方、光学ディスク16へ入射するビーム14の焦点が
光学ディスク16から外れていると、光学ディスク16
で反射されたビーム14の波面には歪みが発生している
。このために、回折ビーム同士の干渉縞は、光学ディス
ク16へ入射するビーム14の焦点外れ量に応じて移動
する。
On the other hand, if the beam 14 incident on the optical disc 16 is out of focus from the optical disc 16, the optical disc 16
Distortion occurs in the wavefront of the beam 14 reflected by the beam. Therefore, the interference fringes between the diffracted beams move according to the amount of defocus of the beam 14 incident on the optical disk 16.

この結果、第2図に示した様に、光検出器■と2とをy
=1/2qの位置で隣接させると共に、光検出器3と4
とをy = −1/ 2 qの位置で隣接させると、既
述の信号(S、 +s、+s、+s4)、(S++Sz
)   (S3+St)及び(S2+S4) −(s+
+ss)は、夫々近似的に次の様に示される。
As a result, as shown in FIG.
= 1/2q, and photodetectors 3 and 4
If they are placed adjacent to each other at the position y = -1/2 q, the already mentioned signals (S, +s, +s, +s4), (S++Sz
) (S3+St) and (S2+S4) −(s+
+ss) are approximately shown as follows.

λq ・−〜−−−〜・・・−−−−−・−・・■但し、dは
光検出器1〜4のy軸方向における巾、φは0次の回折
ビームと±1次の回折ビームとの夫々のスペクトラムの
位相差、■はトラッキング外れ量、−2゜は焦点外れの
波面収差係数、A、Bは0次の回折ビームと±1次の回
折ビームとの夫々のスペクトラム及び入射するビーム1
4の強度分布によって定まる定数である。従って0〜0
式において、■を有する項はトラバースによる変調を表
わしており、Hz。を有する項は焦点外れ量を表わして
いる。
λq ・−〜−−−〜・・・−−−−−・−・・■ However, d is the width of photodetectors 1 to 4 in the y-axis direction, and φ is the width of the 0th-order diffracted beam and the ±1st-order diffracted beam. The phase difference of each spectrum with the diffracted beam, ■ is the amount of tracking deviation, -2° is the wavefront aberration coefficient of defocus, A and B are the respective spectra of the 0th-order diffraction beam and the ±1st-order diffraction beam, and Incoming beam 1
This is a constant determined by the intensity distribution of 4. Therefore 0~0
In the equation, the term with ■ represents the modulation due to traverse, Hz. The term with represents the amount of defocus.

0〜0式で示された信号は、直流成分を除去するために
、交流結合回路(図示せず)へ入力される。第4図A−
Cは、フォーカス状態を変えながらトラバース変調を与
え且つ交流結合した上記0〜0式の信号と時間との関係
を示している。そしてこれらの信号は、第1図に示した
回路系の端子A−Cへ夫々入力される。
The signal represented by the formula 0 to 0 is input to an AC coupling circuit (not shown) in order to remove the DC component. Figure 4 A-
C shows the relationship between the signal of the above-mentioned 0 to 0 formula, which is subjected to traverse modulation and AC coupled while changing the focus state, and time. These signals are then input to terminals A to C of the circuit system shown in FIG. 1, respectively.

時刻L1においてビーム14のスポットが光学ディスク
16のグループとランドとの境界に位置しているとする
と、第4図Aに示した信号はこのt=1.でゼロクロス
する。従ってこのゼロクロスに対応して、ゼロクロス検
出回路21がゲート回路22へ信号を送る。
Assuming that the spot of the beam 14 is located at the boundary between the group and the land of the optical disk 16 at time L1, the signal shown in FIG. 4A is generated at t=1. to zero cross. Therefore, the zero-cross detection circuit 21 sends a signal to the gate circuit 22 in response to this zero-cross.

また、比較回路23からも第4図Bに示した信号の極性
に対応する信号が、ゲート回路22へ送られる。1=1
.では、第4図Bに示した信号が負であるので、パルス
成形回路24からサンプリング回路25へ信号が送られ
る。
Further, a signal corresponding to the polarity of the signal shown in FIG. 4B is also sent from the comparison circuit 23 to the gate circuit 22. 1=1
.. Now, since the signal shown in FIG. 4B is negative, the signal is sent from the pulse shaping circuit 24 to the sampling circuit 25.

この結果、1=1.では正である第4図Cに示した信号
が、NOT回路26によって反転されてからサンプリン
グされる。従って、ホールド回路27及びローパス回路
28を通って端子りから取り出される信号は、負である
As a result, 1=1. Then, the positive signal shown in FIG. 4C is inverted by the NOT circuit 26 and then sampled. Therefore, the signal taken out from the terminal through the hold circuit 27 and the low-pass circuit 28 is negative.

次に、ビーム14のスポットが時刻t、において位置し
ていたグループとランドとの境界に隣接している境界へ
来た時の時刻をt2とする。このL=t2においても第
4図Aに示した信号はゼロクロスするが、第4図Bに示
した信号はその時は正である。このために、今度はパル
ス成形回路31からサンプリング回路32へ信号が送ら
れる。
Next, let t2 be the time when the spot of the beam 14 comes to the boundary adjacent to the boundary between the group and the land where it was located at time t. At this time L=t2, the signal shown in FIG. 4A also crosses zero, but the signal shown in FIG. 4B is positive at that time. For this purpose, a signal is now sent from the pulse shaping circuit 31 to the sampling circuit 32.

この結果、1=1.では負である第4図Cに示した信号
が、そのままサンプリングされる。従って、端子りから
取り出される信号も、負のままである。
As a result, 1=1. Then, the negative signal shown in FIG. 4C is sampled as is. Therefore, the signal taken out from the terminal also remains negative.

この様にして、光学系が励震されているにも拘らず、端
子りからは第4図りに示す様に極性が連続している信号
が得られる。ところがこの信号は、焦点外れ量を示すフ
ォーカス誤差信号に他ならない。
In this way, even though the optical system is excited, a signal with continuous polarity is obtained from the terminal as shown in the fourth diagram. However, this signal is nothing but a focus error signal indicating the amount of defocus.

一方、端子B′からは、第4図AまたはBに示した信号
の何れかが入力される。第4図Bに示した信号が入力さ
れれば、全波整流回路33の出力側であるE点では第4
図Eに示す信号が得られ、エンベロープ検波回路34の
出力側であるF点では第4図Fに曲線で示す信号が得ら
れる。
On the other hand, one of the signals shown in FIG. 4A or B is inputted from terminal B'. When the signal shown in FIG. 4B is input, at point E, which is the output side of the full-wave rectifier circuit 33,
A signal shown in FIG. E is obtained, and at point F, which is the output side of the envelope detection circuit 34, a signal shown by the curve in FIG. 4F is obtained.

また、比較回路35には第4図Fに直線で示す闇値を設
けであるので、比較回路35の出力側であるG点では第
4図Gに示す信号が得られる。更にまた、ゼロクロス検
出回路36でフォーカス誤差信号のゼロクロス点を検出
する。従って、AND回路37の出力側にある端子Hか
らは、フォーカス制御を行うためのスイッチ信号が得ら
れる。
Furthermore, since the comparator circuit 35 is provided with a dark value shown by the straight line in FIG. 4F, the signal shown in FIG. 4G is obtained at point G, which is the output side of the comparator circuit 35. Furthermore, a zero-crossing detection circuit 36 detects a zero-crossing point of the focus error signal. Therefore, a switch signal for performing focus control is obtained from the terminal H on the output side of the AND circuit 37.

以上の様に本実施例では、光学ヘッド11の光学系を強
制的に励震させ、この励震状態で得られる信号から焦点
外れ量を求める様にしている。従ってトラッキング制御
を行っていない状態でも、光学ディスク16の偏心や外
乱等の影響を受けることなく、焦点検出を行うことがで
きる。
As described above, in this embodiment, the optical system of the optical head 11 is forcibly excited, and the amount of defocus is determined from the signal obtained in this excited state. Therefore, even when tracking control is not being performed, focus detection can be performed without being affected by eccentricity of the optical disk 16 or disturbances.

なお、光学ディスク16の偏心や外乱等によってもトラ
バースが発生するが、このトラバースは周波数が低い。
Note that traverse also occurs due to eccentricity of the optical disk 16, disturbance, etc., but this traverse has a low frequency.

従って、本実施例の様に励震を行わなければ、波形の滑
らかなトラッキング誤差信号を得ることができない。
Therefore, unless excitation is performed as in this embodiment, a tracking error signal with a smooth waveform cannot be obtained.

ところで、上記の実施例においては各光検出器1〜4が
単一の光検出素子から成っているが、X軸方向に並んで
いる複数の光検出素子によって各光検出器1〜4が構成
されていてもよい。
By the way, in the above embodiment, each of the photodetectors 1 to 4 is made up of a single photodetection element, but each of the photodetectors 1 to 4 is made up of a plurality of photodetection elements arranged in the X-axis direction. may have been done.

また上記の実施例は、本発明を光学ディスク16用の光
学ヘッド11に適用したものであるが、光学ディスク1
6以外の他の光学記録媒体用の光学ヘッドにも、本発明
を適用することができる。
Further, in the above embodiment, the present invention is applied to the optical head 11 for the optical disc 16, but the present invention is applied to the optical head 11 for the optical disc 16.
The present invention can also be applied to optical heads for optical recording media other than No. 6.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明による光学ヘッド用焦点検出装置は、光学記録媒
体からの回折ビーム同士の干渉を利用して焦点検出を行
う様にしているので、低コストでしかも小型である。
The focus detection device for an optical head according to the present invention performs focus detection using interference between diffracted beams from an optical recording medium, so it is low cost and compact.

また、励震状態で得られる信号から焦点外れ量を求める
様にしているので、トラッキング制御を行っていない状
態でもフォーカス制御の可能な安定的な焦点検出を行う
ことができる。
Furthermore, since the amount of defocus is determined from the signal obtained in the excitation state, stable focus detection that allows focus control can be performed even in a state where tracking control is not performed.

また、ビームのスポットが光学記録媒体の記録トラック
を横断するのに同期して検波を行う様にしているので、
S/Nの良い焦点外れ量を求めることができる。
In addition, since the detection is performed in synchronization with the beam spot crossing the recording track of the optical recording medium,
It is possible to determine the amount of defocus with a good S/N ratio.

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

第1図〜第4図は本発明の一実施例を示しており、第1
図は回路系のブロック図、第2図は光検出器の正面図、
第3図は光学ヘッドの側面図、第4図は第1図に示した
回路系の各点における信号のグラフである。 なお図面に用いた符号において、 L2,3.4・・−・光検出器 It−−−−−−−−−−−−−−−−−−一光学ヘッ
ド12−・−・・−−−−−・−・−・対物レンズ14
−−−〜−・−・−・−・−ビーム16・−・−−−−
−・・・−・・・〜・−光学ディスク21−−m−−・
・・・−・−・−・−ゼロクロス検出回IY!22・−
−一−−−−・−−−−−・・・・−ゲート回路23−
・−−−−〜・−・−・−・・−・・−比較回路25・
−・−−−−−・−−−m−−・−サンプリング回路2
6−−−−−−−・−−−−−−−−−−−N OT回
路32・−・−−−−一一一−−−−−・−サンプリン
グ回路である。
Figures 1 to 4 show one embodiment of the present invention.
The figure is a block diagram of the circuit system, Figure 2 is a front view of the photodetector,
FIG. 3 is a side view of the optical head, and FIG. 4 is a graph of signals at each point in the circuit system shown in FIG. 1. In addition, in the symbols used in the drawings, L2, 3.4...- Photodetector It---------- One optical head 12----------- ---・--・-・Objective lens 14
−−−〜−・−・−・−・−Beam 16・−・−−−
−・・・・・・~・−Optical disc 21−−m−−・
...−・−・−・−Zero cross detection times IY! 22・-
−1−−−−・−−−−−・・・・−Gate circuit 23−
・−−−−〜・−・−・−・・−・・−Comparison circuit 25・
−・−−−−−・−−−m−−・−Sampling circuit 2
6--------------------NOT circuit 32.---111--This is a sampling circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 対物レンズの光学記録媒体とは反対側で且つこの光学記
録媒体の記録トラックのファーフィールドにおいてこの
記録トラック及び光軸の双方に直角な方向へこの光軸か
ら1/2qだけ離間した位置で互いに隣接すると共に前
記光軸からより離間した位置に配されて信号S_1を出
力する第1の光検出器及び前記光軸へより近接した位置
に配されて信号S_2を出力する第2の光検出器と、 前記光軸から前記第1及び第2の光検出器とは反対の方
向へ1/2qだけ離間した位置で互いに隣接すると共に
前記光軸へより近接した位置に配されて信号S_3を出
力する第3の光検出器及び前記光軸からより離間した位
置に配されて出力S_4を出力する第4の光検出器と、 前記光学記録媒体へ入射するビームのスポットが1本以
上の前記記録トラックを横断する様に光学ヘッドの光学
系を励震する励震機構と、 信号(S_1+S_2+S_3+S_4)、信号(S_
1+S_2)−(S_3+S_4)及び信号(S_2+
S_4)−(S_1+S_3)の夫夫を交流結合する交
流結合回路と、 交流結合された前記信号(S_1+S_2+S_3+S
_4)のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回路と
、交流結合された前記信号(S_2+S_4)−(S_
1+S_3)を前記ゼロクロス検出回路の検出出力に基
づいてサンプリングするサンプリング回路と、 このサンプリング回路でサンプリングされた前記信号(
S_2+S_4)−(S_1+S_3)にその時点での
前記信号(S_1+S_2)−(S_3+S_4)の極
性を乗する乗算回路とを夫々具備し、 この乗算結果を焦点外れ量とする様にした光学ヘッド用
焦点検出装置。 (但し、qは前記対物レンズの開口の半径を1に規格化
したときにNA・Q/λと表される前記記録トラックの
規格化されたピッチであり、ここでNAは前記対物レン
ズの開口数、Qは前記記録トラックの実際のピッチ、λ
は前記ビームの波長である。)
[Claims] On the opposite side of the objective lens from the optical recording medium and in the far field of the recording track of this optical recording medium, in a direction perpendicular to both this recording track and the optical axis, by 1/2 q from this optical axis. A first photodetector is arranged adjacent to each other at a distance and is further away from the optical axis and outputs a signal S_1, and a first photodetector is arranged closer to the optical axis and outputs a signal S_2. 2 photodetectors are adjacent to each other at a position spaced apart by 1/2q from the optical axis in a direction opposite to the first and second photodetectors, and are arranged at a position closer to the optical axis. a third photodetector that outputs a signal S_3 and a fourth photodetector disposed at a position further away from the optical axis and outputs an output S_4; and a spot of the beam incident on the optical recording medium is one. an excitation mechanism that excites the optical system of the optical head so as to traverse the recording tracks of more than one record;
1+S_2)-(S_3+S_4) and signal (S_2+
an AC coupling circuit for AC coupling the husband and wife of S_4)-(S_1+S_3);
A zero-crossing detection circuit detects the zero-crossing point of
a sampling circuit that samples the signal (1+S_3) based on the detection output of the zero-cross detection circuit;
A focus detection system for an optical head, comprising a multiplication circuit that multiplies S_2+S_4)-(S_1+S_3) by the polarity of the signal (S_1+S_2)-(S_3+S_4) at that time, and the multiplication result is used as the amount of out-of-focus. Device. (However, q is the standardized pitch of the recording track expressed as NA・Q/λ when the radius of the aperture of the objective lens is normalized to 1, where NA is the aperture of the objective lens. number, Q is the actual pitch of the recording track, λ
is the wavelength of the beam. )
JP11155085A 1985-05-24 1985-05-24 Focus detecting device for optical head Pending JPS61269241A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100251289B1 (en) * 1989-10-28 2000-04-15 루엘랑 브리지뜨 Focusing control circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100251289B1 (en) * 1989-10-28 2000-04-15 루엘랑 브리지뜨 Focusing control circuit

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