JPS63173233A - Focal error detector - Google Patents

Focal error detector

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JPS63173233A
JPS63173233A JP431387A JP431387A JPS63173233A JP S63173233 A JPS63173233 A JP S63173233A JP 431387 A JP431387 A JP 431387A JP 431387 A JP431387 A JP 431387A JP S63173233 A JPS63173233 A JP S63173233A
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light receiving
output
focus error
error detection
receiving section
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Hiromichi Ishibashi
広通 石橋
Shinichi Tanaka
伸一 田中
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To always attain stable focus control by changing suitably a gain balance of each photodetector in accordance with a shift in the track scanning direction of a far field image. CONSTITUTION:Each output of photodetectors 1a-1d is denoted by A-D, respectively, and an adding means 31 and 32 calculates A+B and C+D from outputs of each photodetector. In such a case, if the center of a far field image is positioned on an intersection of parting lines, outputs of both output of both are equal, and if it is displaced, output of both become unbalanced by a portion corresponding to its quantity, and A+B<C+D or A+B>C+D depends on the displacement direction of the far field image. Accordingly, the outputs of the adding means 31 and 32 have information related to the shift direction and the shift quantity of the far field image. A comparing means 4 generates a control signal for amplifying the outputs of the photodetectors 1a-1d by the respective different amplification factors in accordance with said information, and variable amplifying means 5a-5d can change the amplification factor in accordance with its control signal.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光デイスク装置(特に連続トラックを有す物
)に於ける対物レンズアクチュエーターの合焦点位置を
検出する焦点誤差検出装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a focus error detection device for detecting the focal point position of an objective lens actuator in an optical disk device (particularly one having a continuous track).

従来の技術 近年、大容量でしかも情報検索能力が高い光デイスク装
置が次第に実用化されつつある。光デイスク装置は対物
レンズで直径1〜2μmのスポットに集光したレーザー
ビームを記録媒体上に照射させることによって高密度な
情報の記録および再生を行うことができるものである。
2. Description of the Related Art In recent years, optical disk devices with large capacity and high information retrieval capabilities have been gradually put into practical use. An optical disk device is capable of recording and reproducing high-density information by irradiating a recording medium with a laser beam focused on a spot with a diameter of 1 to 2 μm using an objective lens.

光デイスク装置はさまざまな技術的要素でもって構成さ
れているが、なかでも対物レンズと記録媒体との距離を
つねに対物レンズの焦点距離に保つ焦点制御技術は高密
度な情報の記録および再生を行う上で最も重要な技術で
あるといっても過言ではない。焦点制御技術のなかでも
焦点からのずれ量を検出する焦点誤差検出技術は特に高
精度、高信幀性が必要とされる技術である。これまでに
もアスティグマ検出法やフーコー(ナイフェツジ)検出
法といった検出感度の高い優れた方式が考案されている
Optical disk devices are composed of various technical elements, among which focus control technology that always maintains the distance between the objective lens and the recording medium at the focal length of the objective lens records and reproduces high-density information. It is no exaggeration to say that this is the most important technology. Among focus control technologies, focus error detection technology that detects the amount of deviation from focus is a technology that particularly requires high precision and reliability. Up to now, excellent methods with high detection sensitivity have been devised, such as the Astigma detection method and the Foucault (Naifetsugi) detection method.

以下、図面を参照しながら、上述した従来の焦点誤差検
出装置の一例について説明する。
An example of the conventional focus error detection device described above will be described below with reference to the drawings.

第7図(A)および(B)は従来の焦点誤差検出装置の
ブロック図を示すものである。第7図(A)において、
10は記録媒体である。1)はレーザー光源、12はハ
ーフミラ−1)3は対物レンズ、14は凸レンズ、15
はシリンドリカルレンズである。
FIGS. 7A and 7B are block diagrams of a conventional focus error detection device. In FIG. 7(A),
10 is a recording medium. 1) is a laser light source, 12 is a half mirror, 1) 3 is an objective lens, 14 is a convex lens, 15
is a cylindrical lens.

1は受光手段である。受光手段lは同図(B)に示され
るが如く直角に4つの受光素子(受光部)la、lb、
lc、ldに分割されていて、その分割線の一方は記録
媒体10に設けられたトラック方向に一致している。さ
らにシリンドリカルレンズ15はその母線が分割線に対
して45°になるように設置されている(図中明記せず
)。2は受光素子1a〜1dの出力より焦点誤差を演算
する焦点誤差検出手段である。
1 is a light receiving means. The light-receiving means l has four light-receiving elements (light-receiving parts) la, lb,
It is divided into lc and ld, and one of the dividing lines coincides with the track direction provided on the recording medium 10. Further, the cylindrical lens 15 is installed so that its generatrix is at an angle of 45° with respect to the dividing line (not explicitly shown in the figure). 2 is a focus error detection means for calculating a focus error from the outputs of the light receiving elements 1a to 1d.

以上のように構成された焦点誤差検出装置について、以
下その動作の説明をする。
The operation of the focus error detection device configured as described above will be explained below.

焦点誤差は対物レンズ13、凸レンズ14、シリンドリ
カルレンズ15、受光手段lで構成される光学系によっ
て検出される。すなわち凸レンズ14、シリンドリカル
レンズ15によって非点収差を生じさせ、それから得ら
れる前後2つの焦点の位置を受光手段1でもって検出す
ることによって記録媒体10と対物レンズ13の間の相
対位置を知ることができる。今、対物レンズ13の焦点
位置上に記録媒体10があるとき、その反射光は凸レン
ズ14、シリンドリカルレンズ15を通過した後、光軸
上の2点に焦点(子午像と球欠像)を結ぶ。これらの2
焦点の中央付近に受光手段1を設けておくと、受光手段
1上の像はほぼ円形になる。対物レンズ13の焦点位置
から記録媒体10が変位するとそれに応じて2焦点も光
軸上を動(。このとき受光手段1上の像は対角方向すな
わち分割線から45″あるいは一456方向に伸びる楕
円となる。受光素子1a。
The focus error is detected by an optical system composed of an objective lens 13, a convex lens 14, a cylindrical lens 15, and a light receiving means l. That is, the relative position between the recording medium 10 and the objective lens 13 can be determined by producing astigmatism using the convex lens 14 and the cylindrical lens 15 and detecting the two focal positions obtained from the astigmatism using the light receiving means 1. can. Now, when the recording medium 10 is located at the focal point of the objective lens 13, the reflected light passes through the convex lens 14 and the cylindrical lens 15, and then focuses on two points on the optical axis (meridian image and spherical image). . These two
If the light receiving means 1 is provided near the center of the focal point, the image on the light receiving means 1 will be approximately circular. When the recording medium 10 is displaced from the focal position of the objective lens 13, the two focal points also move along the optical axis (at this time, the image on the light receiving means 1 extends in the diagonal direction, that is, in the 45'' or 1456 direction from the dividing line. It becomes an ellipse.The light receiving element 1a.

lb、lc、ldの出力をそれぞれA、 B、 C。The outputs of lb, lc, and ld are A, B, and C, respectively.

Dとすれば、(A+C)−(B+D)を電気的に演算す
ることにより焦点誤差信号を得ることができる。焦点誤
差検出手段2はこういった処理を行うためのものである
。この方法は非点収差(アスティグマ)検出法と呼ばれ
ていて、特開昭53−1003号、あるいは特開昭53
−19806号等に詳細に述べられている。
If D, a focus error signal can be obtained by electrically calculating (A+C)-(B+D). The focus error detection means 2 is for performing such processing. This method is called astigma detection method, and is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 53-1003 or Japanese Patent Application Laid-open No. 53
-19806 etc. in detail.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、受光手段1上のフ
ァーフィールド像が記録媒体100面振れや光学ヘッド
を構成する部品の位置ずれなどによってトランク走査方
向にシフトした場合、焦点誤差信号にトラッキング誤差
成分が外乱として混入するという問題点を有していた。
Problems to be Solved by the Invention However, with the above configuration, if the far field image on the light receiving means 1 is shifted in the trunk scanning direction due to the surface runout of the recording medium 100 or the misalignment of parts constituting the optical head, This has the problem that a tracking error component is mixed into the focus error signal as a disturbance.

第6図にこの様子を示す。第6図(A)のように受光手
段1の分割線の交点上に(合焦点時における)ファーフ
ィールド像の中心があるときは、各受光素子の対角和の
差動をとることによりトランク像はキャンセルされる。
Figure 6 shows this situation. When the center of the far field image (at the time of focus) is on the intersection of the dividing lines of the light receiving means 1 as shown in FIG. 6(A), the trunk is The statue is canceled.

しかし同図(B)のようにファーフィールド像がトラッ
ク走査方向にシフトするとトランク像はトラック直交方
向分割線に対し非対称に分布するため対角和の差動をと
ってもキャンセルできず、トラッキング誤差成分の一部
が焦点誤差信号に混入することになる。
However, when the far field image shifts in the track scanning direction as shown in Figure (B), the trunk image is distributed asymmetrically with respect to the dividing line in the track orthogonal direction, so even if the difference in the diagonal sum is taken, it cannot be canceled, and the tracking error component A part of it will be mixed into the focus error signal.

デジタル・オーディオディスクやビデオディスクのよう
にトラックが断続形状であるものは、トラッキング誤差
信号の振幅自体が比較的小さいので、焦点制御系への多
少の混入は無視できる場合が多い。しかし、追記型ある
いは記録消去型の記録媒体は連続したトランクを有して
いる場合が多(、トラッキング誤差成分の焦点制御への
影響が問題になってくる。
In digital audio discs and video discs where the tracks are discontinuous, the amplitude of the tracking error signal itself is relatively small, so any interference with the focus control system can often be ignored. However, recordable or erasable recording media often have continuous trunks (and the influence of tracking error components on focus control becomes a problem).

本発明は上記問題点に鑑み、ファーフィールド像がトラ
ック走査方向にシフトしてもトラッキング誤差成分がほ
とんど混入せず、常に安定した焦点制御を実行すること
ができる焦点誤差検出装置を提供するものである。
In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a focus error detection device that is capable of always performing stable focus control, with almost no tracking error components mixed in even if the far field image shifts in the track scanning direction. be.

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の焦点誤差検出装置
は、それぞれ適当な2つの受光素子の出力を加算する2
つの加算手段と、さらにこれらの加算手段の出力を比較
する比較手段と、各受光素子の出力を上記比較手段の出
力に応じた増幅率でもって増幅する可変増幅手段とでも
って構成されたものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the focus error detection device of the present invention has two methods that add the outputs of two appropriate light receiving elements.
The light receiving element is constructed of two adding means, a comparing means for comparing the outputs of these adding means, and a variable amplifying means for amplifying the output of each light receiving element with an amplification factor corresponding to the output of the comparing means. be.

作用 本発明は上記した構成によって、ファーフィールド像の
トラック走査方向へのシフトに応じて、各受光素子のゲ
インバランスを適宜変えることで、トラッキング誤差信
号を電気的にキャンセルするものである。
Operation The present invention uses the above-described configuration to electrically cancel the tracking error signal by appropriately changing the gain balance of each light receiving element in accordance with the shift of the far field image in the track scanning direction.

実施例 以下本発明の一実施例の焦点誤差検出装置について、図
面を参照しながら説明する。
Embodiment Hereinafter, a focus error detection device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1の一実施例における焦点誤差検出
装置のブロック図を示すものである。第1図において、
1は受光手段、2は焦点誤差検出手段、31.32は(
第一、第二の)加算手段、4は比較手段、5a、5b、
5c、5dは可変増幅手段である。加算手段31の入力
は受光手段1を構成する受光素子のうち受光素子1a、
lbの出力と接続され、加算手段320入力は受光素子
1c、1dの出力と接続されている。比較手段4の入力
は加算手段31.32の出力と接続されている。可変増
幅手段5a、5b、5c、5dはそれぞれ受光素子1a
、lb、lc、ldの出力を増幅し、比較手段4の出力
でもってその増幅率を決定している。
FIG. 1 shows a block diagram of a focus error detection device in a first embodiment of the present invention. In Figure 1,
1 is a light receiving means, 2 is a focus error detection means, 31.32 is (
first, second) addition means, 4 is comparison means, 5a, 5b,
5c and 5d are variable amplification means. The input of the adding means 31 is the light receiving element 1a among the light receiving elements constituting the light receiving means 1;
The input of the adding means 320 is connected to the output of the light receiving elements 1c and 1d. The input of the comparison means 4 is connected to the output of the addition means 31.32. The variable amplification means 5a, 5b, 5c, and 5d each have a light receiving element 1a.
, lb, lc, and ld are amplified, and the amplification factor is determined by the output of the comparing means 4.

焦点誤差検出手段2の入力は、対応する可変増幅手段5
a〜5dの出力にそれぞれ接続されている。
The input of the focus error detection means 2 is connected to the corresponding variable amplification means 5.
They are connected to the outputs of a to 5d, respectively.

以上のように構成された焦点誤差検出装置について、以
下その動作を説明する。
The operation of the focus error detection device configured as described above will be described below.

受光手段1は従来例で述べたものと全く同じ構成である
。本実施例でも受光素子1a、lb、1c、ldの各出
力をそれぞれA、B、C,Dとする。加算手段31およ
び32は受光手段1の各受光素子の出力よりA+Bおよ
びC+Dを演算する。ここでファーフィールド像の中心
が分割線の交点上に位置していれば、この両者の出力は
等しい。もしファーフィールド像がトラック走査方向(
図中上下方向)に変位していれば、その量に応じた分だ
けこの両者の出力の均衡は崩れる。A+B<C+DかA
+B>C+Dかはファーフィールド像の変位方向による
。従って加算手段31および32の出力はファーフィー
ルド像のずれ方向とずれ量に関する情報を持っているこ
とになる。
The light receiving means 1 has exactly the same structure as that described in the conventional example. In this embodiment, the respective outputs of the light receiving elements 1a, lb, 1c, and ld are assumed to be A, B, C, and D, respectively. The adding means 31 and 32 calculate A+B and C+D from the outputs of the respective light receiving elements of the light receiving means 1. Here, if the center of the far field image is located on the intersection of the dividing lines, the outputs of both are equal. If the far field image is in the track scanning direction (
If the displacement occurs in the vertical direction (in the figure), the balance between the two outputs will be disrupted by an amount corresponding to the displacement. A+B<C+D or A
Whether +B>C+D depends on the direction of displacement of the far field image. Therefore, the outputs of the adding means 31 and 32 have information regarding the direction and amount of deviation of the far field image.

比較手段4はこの情報に応じて受光素子1a〜1d出力
をそれぞれ異なった増幅率で増幅するための制御信号を
発する機能を有す。可変増幅手段5a〜5dはその制御
信号に応じてその増幅率を変えることができる。本実施
例では可変増幅手段5a、5bの増幅率と5c、5dの
増幅率とをそれぞれ等しくしている。
The comparison means 4 has a function of issuing control signals for amplifying the outputs of the light receiving elements 1a to 1d with different amplification factors in accordance with this information. The variable amplification means 5a to 5d can change their amplification factors according to their control signals. In this embodiment, the amplification factors of the variable amplification means 5a and 5b and those of the variable amplification means 5c and 5d are made equal to each other.

一例としてファーフィールド像が第6図(B)のように
シフトした場合を考える。このとき加算手段31の出力
はA+Bと、加算手段32の出力はkX (C+D)(
k>1)となる。比較手段4はこれに対し例えば可変増
幅手段5a〜5dの増幅率(Ga−Cd)がGc (=
Gd)=kxGa (=Gb)となるような制御信号を
送る。その結果像シフトによって生じたトランク走査方
向に対する光量のアンバランス量が電気的に補正される
。このとき受光素子1a、lb、lc、ldに照射され
るトラック像のアンバランス量も緩和されるのでトラッ
キング誤差成分の混入は激減する。
As an example, consider a case where the far field image shifts as shown in FIG. 6(B). At this time, the output of the adding means 31 is A+B, and the output of the adding means 32 is kX (C+D)(
k>1). In contrast, the comparison means 4 calculates that, for example, the amplification factors (Ga-Cd) of the variable amplification means 5a to 5d are Gc (=
Send a control signal such that Gd)=kxGa (=Gb). As a result, the unbalanced amount of light in the trunk scanning direction caused by the image shift is electrically corrected. At this time, the amount of unbalance of the track images irradiated onto the light receiving elements 1a, lb, lc, and ld is also alleviated, so that the mixing of tracking error components is drastically reduced.

もっとも比較手段4の機能はこれに限定されるものでは
無い。例えばアンバランス量kに対して適当なゲインバ
ランスf  (k):Gc  (=Gd)=f  (k
)xGa  (Gb)を設定することでトラッキング誤
差信号の混入を完全に無くすることもできる。
However, the function of the comparing means 4 is not limited to this. For example, an appropriate gain balance f (k):Gc (=Gd)=f (k
)xGa (Gb) can completely eliminate the mixing of tracking error signals.

本実施例でGa=Gb、Gc=Gdとしているのはゲイ
ンバランスを変えることによって焦点誤差検出信号にオ
フセットが加わることを防ぐためである。焦点誤差検出
手段2は可変増幅手段5a〜5dの出力GaXA、Gb
xB、GcXC,Gdx[)より焦点誤差信号FE=G
aXA+GcXC−(GbXB+GdXD)を演算すル
コトニヨって得られる。従来例でも述べたが合焦点時は
受光手段1上の像が円形になっているので、そのトラッ
ク直交方向へのずれが無い場合、合焦点時はA=B、C
=Dとなっている。このときの焦点誤差信号はFE= 
(Ga−Gb)XA+ (Gc−Gd)XCとなるが、
ここでGa=Gb、Gc=GdならばFE=Oとなって
オフセットは生じない。
The reason why Ga=Gb and Gc=Gd in this embodiment is to prevent an offset from being added to the focus error detection signal by changing the gain balance. The focus error detection means 2 uses the outputs GaXA and Gb of the variable amplification means 5a to 5d.
Focus error signal FE=G from xB, GcXC, Gdx[)
It is obtained by calculating aXA+GcXC-(GbXB+GdXD). As mentioned in the conventional example, when the focus is on, the image on the light receiving means 1 is circular, so if there is no deviation in the direction perpendicular to the track, then when the focus is on, A=B, C.
=D. The focus error signal at this time is FE=
(Ga-Gb)XA+ (Gc-Gd)XC,
Here, if Ga=Gb and Gc=Gd, FE=O and no offset occurs.

トラック直交方向へのみずれがあった場合はGa=Gb
=Gc=Gdとなって通常のアスティグマ方式となる。
If there is a deviation in the direction perpendicular to the track, Ga=Gb
=Gc=Gd, resulting in the normal Astigma method.

この場合もオフセットは生じない(特開昭53−100
3号公報、特開昭53−19806号公報等)。
No offset occurs in this case either (Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-100
3, JP-A-53-19806, etc.).

トラック走査方向及び直交方向にずれが生じた場合にオ
フセットが生じるのがアスティグマ検出法の欠点である
が、本発明を用いればこれをも緩和できる。すなわちト
ラック走査方向のずれに関しては電気的に補正されてい
るので実質的にはトラック直交方向にしかずれていない
ことになるからである。
A drawback of the astigma detection method is that an offset occurs when a deviation occurs in the track scanning direction and the orthogonal direction, but this can be alleviated by using the present invention. That is, since the deviation in the track scanning direction is electrically corrected, the deviation is substantially only in the direction perpendicular to the track.

本実施例で問題になるのはA+BおよびC+Dがトラッ
キング誤差成分を多く含んでいる場合である。しかしト
ランクとトラック間のデユーティ−比が1:1より極端
に離れていないならば、再出力中に含まれるトラッキン
グ誤差成分は極めて小さい。もし多少台まれていたとし
ても、A+BおよびC+Dに含まれるトラッキング誤差
成分は互いに同相であるから、差動的にキャンセルする
ことも可能である。またフィルターによる帯域分離も可
能である。
A problem in this embodiment occurs when A+B and C+D contain many tracking error components. However, if the duty ratio between the trunk and the track is not far greater than 1:1, the tracking error component included in the re-output is extremely small. Even if there is some distortion, the tracking error components included in A+B and C+D are in phase with each other, so it is possible to cancel them out differentially. Band separation using a filter is also possible.

以上のように本実施例によれば、それぞれ適当な2つの
受光素子の出力を加算する2つの加算手段と、さらにこ
れらの加算手段の出力を比較する比較手段と、各受光素
子の出力を上記比較手段の出力に応じた増幅率でもって
増幅する可変増幅手段とでもってファーフィールド像の
トランク走査方向へのシフトを電気的にキャンセルする
ことによって、トラッキング誤差信号による外乱の生じ
ない焦点誤差検出装置を実現することができる。
As described above, according to this embodiment, there are two adding means for adding the outputs of two appropriate light-receiving elements, a comparison means for comparing the outputs of these adding means, and a comparison means for comparing the outputs of the respective light-receiving elements. A focus error detection device that does not cause disturbance due to tracking error signals by electrically canceling the shift of the far field image in the trunk scanning direction using variable amplification means that amplifies the output with an amplification factor corresponding to the output of the comparison means. can be realized.

以下本発明の第2の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図は本発明の第2の一実施例を示す焦点誤差検出装
置のブロック図である。同図において加算手段31の入
力は可変増幅手段5a、5bの出力より、加算手段32
の入力は可変増幅手段5c、5dの出力よりそれぞれ得
ている。以下は第1図の構成と同様である。ただし本実
施例では図面のしイアウドの都合上トラック走査方向を
左右にとっている。上記のように構成された焦点誤差検
出装置について、以下その動作を説明する。
FIG. 2 is a block diagram of a focus error detection device showing a second embodiment of the present invention. In the figure, the input to the addition means 31 is from the outputs of the variable amplification means 5a and 5b.
The inputs are obtained from the outputs of variable amplification means 5c and 5d, respectively. The following configuration is the same as that shown in FIG. However, in this embodiment, the track scanning direction is set to the left and right for convenience of illustration. The operation of the focus error detection device configured as described above will be described below.

本実施例では可変増幅手段5a〜5dの増幅率をフィー
ドバックループによって決定している。
In this embodiment, the amplification factors of the variable amplification means 5a to 5d are determined by a feedback loop.

第3図は比較手段4の一例を示した回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the comparison means 4.

第3図において41.42はローパスフィルターである
。43.44は差動増幅器であり、それらの正相入力端
には基準電圧源45が接続されている。フィードバック
ループの応答周波数はローパスフィルター41.42の
時定数および差動増幅器43.44のゲインによって決
定される。以上のようにフィードバックループを構成す
ると可変増幅手段53〜5dの出力は常にGaxA+G
bxB=Eo 、GcxC+ G d X D =Eo
  (Eo  :基準電圧源45が発生する基準電圧値
)となるように制御される。本実施例でも先の実施例と
同様Ga−Gb、Gc=Gdとしている。
In FIG. 3, 41 and 42 are low pass filters. 43 and 44 are differential amplifiers, and a reference voltage source 45 is connected to their positive phase input terminals. The response frequency of the feedback loop is determined by the time constant of the low pass filter 41.42 and the gain of the differential amplifier 43.44. When the feedback loop is configured as described above, the output of the variable amplification means 53 to 5d is always GaxA+G
bxB=Eo, GcxC+GdXD=Eo
(Eo: reference voltage value generated by the reference voltage source 45). In this embodiment, as in the previous embodiment, Ga-Gb and Gc=Gd.

以上のように、本実施例によれば可変増幅手段5a〜5
dの増幅率をフィードバックループによって決定してい
るため、比較子′段4を簡略化することができる。
As described above, according to this embodiment, the variable amplification means 5a to 5
Since the amplification factor of d is determined by a feedback loop, the comparator stage 4 can be simplified.

次に本発明における第3の実施例について図面を参照し
ながら説明する。第4図(A)、  (B)は本発明に
おける第3の実施例を表すブロック図である。第4図(
A)において、10は記録媒体、1)はレーザー光源、
12はハーフミラ−1)3は対物レンズ、14は凸レン
ズ、16は屋根型プリズムである。lは受光手段である
。受光手段1は同図(B)に示されるが如く4つの受光
素子1a、lb、1c、ldに一列に分割されている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 4(A) and 4(B) are block diagrams representing a third embodiment of the present invention. Figure 4 (
In A), 10 is a recording medium, 1) is a laser light source,
12 is a half mirror, 3 is an objective lens, 14 is a convex lens, and 16 is a roof prism. 1 is a light receiving means. The light-receiving means 1 is divided into four light-receiving elements 1a, lb, 1c, and ld in a line, as shown in FIG. 1B.

各素子の出力は可変増幅手段5a、5b、5c、5dを
経て加算手段31.32および焦点誤差検出手段2に接
続されている。焦点誤差検出手段2は受光素子1a+1
dおよび受光素子1b、lcの出力よりそれぞれ和信号
を合成し、さらに両者の差動をとることによって焦点誤
差信号を得ている。この方式はフーコー検出法と呼ばれ
ている(例えば桜井他:光メモリー光磁気メモリー総合
技術集成、サイエンスフォーラム、95−96頁、19
83)。
The output of each element is connected to addition means 31, 32 and focus error detection means 2 via variable amplification means 5a, 5b, 5c, and 5d. Focus error detection means 2 includes light receiving element 1a+1
A focus error signal is obtained by synthesizing sum signals from the outputs of the light receiving elements d and the light receiving elements 1b and lc, and then calculating the difference between the two. This method is called the Foucault detection method (for example, Sakurai et al.: Comprehensive collection of optical memory and magneto-optical memory technologies, Science Forum, pp. 95-96, 19
83).

可変増幅手段5b、5dの出力は加算手段31に、可変
増幅手段5a、5cの出力は加算手段32に、それぞれ
接続されている。さらに加算手段31.32の出力は比
較手段4を経てそれぞれ可変増幅手段5b、5dおよび
可変増幅手段5a、5cにフィードバンクされている。
The outputs of the variable amplification means 5b and 5d are connected to the addition means 31, and the outputs of the variable amplification means 5a and 5c are connected to the addition means 32, respectively. Further, the outputs of the adding means 31, 32 are fed via the comparing means 4 to variable amplifying means 5b, 5d and variable amplifying means 5a, 5c, respectively.

比較手段4は第3図に示されたものと同一のものである
The comparison means 4 are identical to those shown in FIG.

以上のように構成された本発明の第3の実施例について
以下その動作を説明する。第5図はその説明図である。
The operation of the third embodiment of the present invention configured as described above will be described below. FIG. 5 is an explanatory diagram thereof.

屋根型プリズム16は第5図に示された如く、その稜線
が光束をトラック走査方向に2分割するように設置され
ている。従って屋根型プリズム16を透過した光はその
稜線を境に二方向に別れて進み、さらに凸レンズ14に
よって同図(B)に示されるように二箇所に結像させら
れる。
As shown in FIG. 5, the roof prism 16 is installed so that its ridgeline divides the light beam into two in the track scanning direction. Therefore, the light transmitted through the roof-shaped prism 16 travels in two directions along the ridgeline, and is further imaged at two locations by the convex lens 14, as shown in FIG. 2(B).

対物レンズ13の焦点位置に記録媒体10があるときに
それぞれの結像の中央に受光手段1の分割線が来るよう
に調整しておけば、このとき焦点誤差検出手段の出力は
Oとなる。記録媒体10が焦点位置から多少ずれれば、
ずれの方向によって2つの像が近づいたり遠ざかったり
する。焦点誤差検出手段2は外側に配置された受光素子
の出力と内側に配置された受光素子の出力との差を検出
するから、このとき焦点誤差検出手段の出力は負か正の
値をとる。
If the dividing line of the light receiving means 1 is adjusted to be at the center of each image when the recording medium 10 is at the focal position of the objective lens 13, then the output of the focus error detecting means will be O. If the recording medium 10 deviates somewhat from the focal position,
The two images move closer or further apart depending on the direction of the shift. Since the focus error detection means 2 detects the difference between the output of the light receiving element placed on the outside and the output of the light receiving element placed on the inside, the output of the focus error detection means 2 takes a negative or positive value at this time.

本実施例では可変増幅手段5b、5d出力の和(Gbx
B+GdxD)と可変増幅手段5a、5C出力の和(G
aXA+GcXC)とがともに等しくE(lになるよう
にフィードバックがかけられている。すなわち(受光手
段1のずれ等で)受光手段1上の像が第5図(C’)の
ように分割線と直交方向に平行移動してもGa (=G
c)<Gb(=Gd)とすることでそれをキャンセルす
ることができる。従ってこの場合も先の実施例と同様ト
ラック像の混入を防止することができる。
In this embodiment, the sum of the outputs of variable amplification means 5b and 5d (Gbx
B+GdxD) and the sum of the variable amplification means 5a and 5C output (G
Feedback is applied so that both aXA + Gc Even if it moves parallel in the orthogonal direction, Ga (=G
c) This can be canceled by setting <Gb (=Gd). Therefore, in this case as well, it is possible to prevent track images from being mixed in, as in the previous embodiment.

発明の効果 以上のように本発明はそれぞれ適当な2つの受光素子の
出力を加算する2つの加算手段と、さらにこれらの加算
手段の出力を比較する比較手段と、各受光素子の出力を
上記比較手段の出力に応じた増幅率でもって増幅する可
変増幅手段とを設けることにより、トラッキング誤差信
号による外乱の生じない焦点誤差5検出装置を実現する
ことができる。
Effects of the Invention As described above, the present invention includes two adding means for adding the outputs of two appropriate light-receiving elements, a comparison means for comparing the outputs of these adding means, and a comparison means for comparing the outputs of each light-receiving element. By providing variable amplification means that amplifies the output with an amplification factor corresponding to the output of the means, it is possible to realize a focus error 5 detection device that does not cause disturbance due to tracking error signals.

さらに上記変位検出手段の入力を上記可変増幅手段の出
力より得るという構成にすることにより上記制御手段の
構成を簡略化できるという効果が得られる。
Further, by configuring the displacement detecting means to obtain the input from the output of the variable amplifying means, it is possible to simplify the configuration of the controlling means.

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

第1図は本発明の一実施例における焦点誤差検出装置の
ブロック図、第2図は本発明の第2の一実施例における
焦点誤差検出装置のブロック図、第3図は第2図中の制
御手段の一実施例を示した回路図、第4図(A)(B)
は本発明の第3の一実施例における焦点誤差検出装置の
ブロック図、第5図(A)(B)(C)はその説明図、
第6図(A)(B)は従来の問題点をあげた説明図、第
7図(A)(B)は従来の焦点誤差検出装置のブロック
図である。 1・・・・・・受光手段、2・・・・・・焦点誤差検出
手段、31゜32・・・・・・加算手段、4・・・・・
・比較手段、5a〜5d・・・・・・可変増幅手段。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか1名第1図 第2図 ! 第3図 第4図 第5図 第6図 Cハ)             ζB)/l  /C
/d  /’ 第7図
FIG. 1 is a block diagram of a focus error detection device in an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a focus error detection device in a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a focus error detection device in a second embodiment of the present invention. Circuit diagrams showing one embodiment of the control means, FIGS. 4(A)(B)
is a block diagram of a focus error detection device in a third embodiment of the present invention, and FIGS. 5(A), 5(B), and 5(C) are explanatory diagrams thereof,
FIGS. 6(A) and 6(B) are explanatory diagrams showing the problems of the conventional technique, and FIGS. 7(A) and 7(B) are block diagrams of the conventional focus error detection device. 1... Light receiving means, 2... Focus error detection means, 31°32... Adding means, 4...
- Comparison means, 5a to 5d...variable amplification means. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao (1 person) Figure 1 Figure 2! Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Cc) ζB)/l /C
/d /' Figure 7

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数の受光部に分割された受光手段と、上記受光
手段に記録媒体情報面の像を投影する光学的手段とを具
備した焦点誤差検出装置であって、上記受光部のうちの
それぞれ少なくとも2つの受光部出力より得られた信号
を加算する第一および第二の加算手段と、上記第一およ
び第二の加算手段の出力を比較する比較手段と、各受光
素子の出力を上記比較手段の出力に応じた増幅率でもっ
て増幅する可変増幅手段と、上記可変増幅手段の出力よ
り焦点誤差信号を得る焦点誤差検出手段とを備えた焦点
誤差検出装置。
(1) A focus error detection device comprising a light receiving means divided into a plurality of light receiving sections, and an optical means for projecting an image of an information surface of a recording medium onto the light receiving means, wherein each of the light receiving sections first and second adding means for adding signals obtained from the outputs of at least two light-receiving parts; a comparison means for comparing the outputs of the first and second adding means; and a comparison means for comparing the outputs of each light-receiving element. A focus error detection device comprising: variable amplification means for amplifying the output of the means with an amplification factor according to the amplification factor; and focus error detection means for obtaining a focus error signal from the output of the variable amplification means.
(2)光学的手段は非点収差を発生させる光学部材を備
えたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の
焦点誤差検出装置。
(2) The focus error detection device according to claim (1), wherein the optical means includes an optical member that generates astigmatism.
(3)光学的手段はそれを透過または反射した光束を少
なくとも二方向に分割かつ分散させる光学部材を備えた
ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の焦点
誤差検出装置。
(3) The focus error detection device according to claim (1), wherein the optical means includes an optical member that splits and disperses the light beam transmitted or reflected by the optical means in at least two directions.
(4)受光手段は第一の受光部、第二の受光部、第三の
受光部、第四の受光部によって構成されることを特徴と
し、焦点誤差検出手段は実質的に第一の受光部出力と第
三の受光部出力の和と第二の受光部出力と第四の受光部
出力の和との差をとることにより焦点誤差信号を得るこ
とを特徴とし、さらに、第一の加算手段は実質的に第一
の受光部出力と第二の受光部出力の和を出力することを
特徴とし、第二の加算手段は実質的に第三の受光部出力
と第四の受光部出力の和を出力することを特徴とする特
許請求の範囲第(1)項記載の焦点誤差検出装置。
(4) The light receiving means is characterized by being composed of a first light receiving section, a second light receiving section, a third light receiving section, and a fourth light receiving section, and the focus error detection means is substantially the first light receiving section. The focus error signal is obtained by calculating the difference between the sum of the first light receiving part output and the third light receiving part output and the sum of the second light receiving part output and the fourth light receiving part output. The means is characterized in that it outputs substantially the sum of the first light receiving section output and the second light receiving section output, and the second adding means substantially outputs the sum of the third light receiving section output and the fourth light receiving section output. The focus error detection device according to claim 1, wherein the focus error detection device outputs the sum of .
(5)記録媒体は情報面にトラックを有することを特徴
とし、実質的に第一の受光部出力と第四の受光部出力の
和と第二の受光部出力と第三の受光部出力の和との差を
とることによりトラッキング誤差検出信号を得ることを
特徴とする特許請求の範囲第(4)項記載の焦点誤差検
出装置。
(5) The recording medium is characterized by having a track on the information surface, and is substantially the sum of the output of the first light receiving section and the output of the fourth light receiving section, the output of the second light receiving section and the output of the third light receiving section. 4. The focus error detection device according to claim 4, wherein the tracking error detection signal is obtained by calculating the difference between the sum and the tracking error detection signal.
(6)記録媒体は情報面にトラックを有することを特徴
とし、しかも上記トラックはその走査方向が受光手段の
分割線の一方に対してほぼ平行に写像されるよう配置さ
れたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の
焦点誤差検出装置。
(6) The recording medium is characterized in that it has a track on the information surface, and the track is arranged so that its scanning direction is mapped approximately parallel to one of the dividing lines of the light receiving means. A focus error detection device according to claim (1).
(7)第一および第二の加算手段はトラック走査方向と
直角方向の分割線によって分けられた2組の受光部のそ
れぞれの和出力を得ることを特徴とする特許請求の範囲
第(6)項記載の焦点誤差検出装置。
(7) Claim (6) characterized in that the first and second adding means obtain the respective sum outputs of two sets of light receiving sections separated by a dividing line in a direction perpendicular to the track scanning direction. Focus error detection device as described in .
(8)各受光部出力は可変増幅手段を経由して第一およ
び第二の加算手段に入力することを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項記載の焦点誤差検出装置。
(8) The focus error detection device according to claim (1), wherein the output of each light receiving section is input to the first and second addition means via variable amplification means.
(9)第一の受光部出力と第二の受光部出力をそれぞれ
増幅する二つの可変増幅手段の増幅率は互いに等しいと
し、第三の受光部出力と第四の受光部出力をそれぞれ増
幅する二つの可変増幅手段の増幅率は互いに等しいとし
たことを特徴とする特許請求の範囲第(4)項記載の焦
点誤差検出装置。
(9) It is assumed that the amplification factors of the two variable amplification means that amplify the first light receiving section output and the second light receiving section output are equal to each other, and the third light receiving section output and the fourth light receiving section output are respectively amplified. The focus error detection device according to claim 4, wherein the amplification factors of the two variable amplification means are equal to each other.
JP431387A 1987-01-12 1987-01-12 Focus error detector Expired - Lifetime JPH0740370B2 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7551529B2 (en) 2005-08-22 2009-06-23 Funai Electric Co., Ltd. Optical disc apparatus

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