JPH0432033A - Detection system of focus error signal - Google Patents
Detection system of focus error signalInfo
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Landscapes
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、レーザ光によって情報の記録あるいは再生を
光記録媒体に対して行う光ピツクアップのフォーカスエ
ラー信号を検出する方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for detecting a focus error signal of an optical pickup that records or reproduces information on an optical recording medium using a laser beam.
光記録媒体(以下光ディスクと呼ぶ)に対して情報の記
録あるいは再生を行う場合、光ディスクの回転、光デイ
スク装着の際の傾き、光デイスク自身の反り、ターンテ
ーブルのゆらぎなどの要因により、光ピツクアップと光
ディスクとの間には、常に0.5〜1鶴程度の面振れが
生じている。When recording or reproducing information on an optical recording medium (hereinafter referred to as an optical disk), optical pickup may be affected by factors such as the rotation of the optical disk, the tilt when loading the optical disk, the warpage of the optical disk itself, and the fluctuation of the turntable. A surface runout of about 0.5 to 1 angle always occurs between the optical disc and the optical disc.
そして、光デイスク上の情報を読み出すには光ビームを
対物レンズによって回折限界近くまで収束させて光デイ
スク上に照射する必要があるため、フォーカスエラーを
検出し、フォーカスアクチュエータサーボ回路を経て、
アクチュエータにエラー補正信号を送る必要がある。In order to read the information on the optical disk, it is necessary to converge the light beam to near the diffraction limit using an objective lens and irradiate it onto the optical disk.
It is necessary to send an error correction signal to the actuator.
フォーカスエラーの検出方式には、非点収差方式、臨界
角プリズム方式、ナイフェツジ方式、ウェッジプリズム
方式などがあり、それぞれに長所・短所をあわせもって
いる。Focus error detection methods include an astigmatism method, a critical angle prism method, a knife method, and a wedge prism method, each of which has its own advantages and disadvantages.
フォーカスエラー検出方式には、いろいろなものが考え
られているが、調整の容易さ、エラー検比感度、フォー
カスダイナミックレンジ、部品点数すべてに渡ってすぐ
れている方式がない。例えば、非点収差法は光学系が小
型化でき、検出感度は高いが四分割フォトダイオードの
調整が複雑でフォーカスダイナミックレンジが小さい。Although various focus error detection methods have been considered, there is no method that is superior in terms of ease of adjustment, error detection sensitivity, focus dynamic range, and number of parts. For example, in the astigmatism method, the optical system can be made smaller and the detection sensitivity is high, but the adjustment of the quadrant photodiode is complicated and the focus dynamic range is small.
また、ナイフェツジ方式は、調整が非点収差法と比較す
ると容易であるが、光ビームの一部を遮断するので光量
ロスとなり、ダイナミックレンジが大きくなると極性が
反転してしまう。ウェッジプリズム法は、ナイフェツジ
法の光量ロスという点を改良したものであるが、プリズ
ム、フォトダイオードの調整が複雑である。Furthermore, although adjustment is easier in the Knifezi method compared to the astigmatism method, a portion of the light beam is blocked, resulting in a loss of light quantity, and when the dynamic range becomes large, the polarity is reversed. The wedge prism method is an improvement over the Knifezi method in terms of light loss, but the adjustment of the prism and photodiode is complicated.
本発明では、フォーカスエラー検出感度が高く、フォー
カスダイナミックレンジが大きく、しかも、部品点数を
増やさずに調整が容易なフォーカスエラー検出方式を提
供することを目的としている。An object of the present invention is to provide a focus error detection method that has high focus error detection sensitivity, a wide focus dynamic range, and is easy to adjust without increasing the number of parts.
〔課題を解決するための手段〕
そのため本発明では、レーザ光を情報の記録された光記
録媒体上に集光させ、その反射光により前記記録媒体上
に記録されている情報を読み取る光ピンクアップにおい
て、前記反射光を集光する回折格子を組み込んだ集光レ
ンズ系と、該集光レンズ系によって得られた1次ビーム
あるいはそれより高次のビームの合焦位置近傍に、前記
回折格子の溝に対して直交する方向に分割されたフォト
ダイオードとを配設し、前記フォトダイオードの出力に
よりフォーカスエラー信号を検出することを特徴とした
ものである。[Means for Solving the Problems] Therefore, in the present invention, a laser beam is focused on an optical recording medium on which information is recorded, and the information recorded on the recording medium is read by the reflected light. A condensing lens system incorporating a diffraction grating for condensing the reflected light, and a condensing lens system incorporating the diffraction grating near the focal position of the primary beam or higher-order beam obtained by the condensing lens system. A photodiode divided in a direction perpendicular to the groove is arranged, and a focus error signal is detected from the output of the photodiode.
コリメート光を回折格子に通過させて、集光レンズ系に
入射させた場合、集光レンズ系の焦平面上に複数のビー
ムスポットが形成される。ここで、回折格子に通過させ
るビームを収束光あるいは発散光にすると、焦平面上に
形成される複数のビームスポットの中心位置は0次のビ
ームスポットを除いて、回折格子の溝と垂直な方向に移
動する。When collimated light passes through a diffraction grating and enters a condenser lens system, a plurality of beam spots are formed on the focal plane of the condenser lens system. Here, if the beam to be passed through the diffraction grating is convergent light or diverging light, the center position of the multiple beam spots formed on the focal plane will be in the direction perpendicular to the grooves of the diffraction grating, except for the zero-order beam spot. Move to.
この移動量は合焦位置の変化に対応しているので、2分
割のフォトダイオードによって移動量を検出することに
よって、フォーカスエラー信号が得られる。Since this amount of movement corresponds to a change in the focus position, a focus error signal can be obtained by detecting the amount of movement using a two-split photodiode.
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明を
行う。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図において、レーザダイオード1を出射した光ビー
ム23は、コリメータレンズ2により平行光となって、
偏光ビームスプリンタ3.174波長板4を通過し、反
射ミラー5によって向きを90°変えられる。そして対
物レンズ6により、光ディスク8の情報記録面上にビー
ムスポット7を形成する。このビームスポット7は、光
デイスク8上の情報ビットにより変調され反射光となっ
て光路を戻り、その途中で偏光ビームスプリッタ3によ
り、入射光と分離される。分離された反射光は主として
0次と±1次の3つの方向に光ビーム強度を分配するよ
うな回折格子9を通過して集光レンズIOにより、3つ
の光ビーム、−1次ビーム20.0次ビーム21.+1
次ビーム22となる。そしてそれぞれの光ビームが、策
、平面上に設置されているフォトダイオード11,12
.13に入射する。0次ビームを検出するフォトダイオ
ード12は、HF信号検出用である。In FIG. 1, a light beam 23 emitted from a laser diode 1 is turned into parallel light by a collimator lens 2.
Polarized beam splinter 3. Passes through a 174-wavelength plate 4, and its direction can be changed by 90° by a reflecting mirror 5. A beam spot 7 is then formed on the information recording surface of the optical disc 8 by the objective lens 6. This beam spot 7 is modulated by the information bits on the optical disk 8, becomes reflected light, returns along the optical path, and is separated from the incident light by the polarizing beam splitter 3 along the way. The separated reflected light passes through a diffraction grating 9 that distributes the light beam intensity in three directions, mainly 0th order and ±1st order, and is converted into three light beams, -1st order beam 20. 0th order beam 21. +1
This becomes the next beam 22. The respective light beams are connected to photodiodes 11 and 12 installed on a flat surface.
.. 13. The photodiode 12 for detecting the zero-order beam is for detecting an HF signal.
第2図に戻り光の発散、収束状態の変化によるフォトダ
イオード11,12.13上のビームスポットの位置お
よび大きさの変化を示す。図において、(A)は戻り光
が発散光の場合、(B)は戻り光がコリメート光の場合
、(C)は戻り光が収束光の場合である。そしてフォー
カスエラー信号は、フォトダイオード11.12.13
の検出面を(a+d)−(b十c)となるように接続し
て検出することによって得られる。FIG. 2 shows changes in the position and size of the beam spot on the photodiodes 11, 12, 13 due to changes in the divergence and convergence state of the returned light. In the figures, (A) shows the case where the returned light is divergent light, (B) shows the case where the returned light is collimated light, and (C) shows the case where the returned light is convergent light. And the focus error signal is the photodiode 11.12.13
It is obtained by connecting the detection surfaces of (a + d) - (b + c) and performing detection.
また他の実施例として、第3図のように戻り光学系を前
記の実施例とは逆に、集光レンズ10と回折格子 9の
順番を入れ替えても同じような効果が得られる。In another embodiment, the same effect can be obtained by reversing the return optical system from the previous embodiment and changing the order of the condenser lens 10 and the diffraction grating 9, as shown in FIG.
さらに他の実施例として、第4図のように、コリメータ
レンズ2と偏光ビームスプリンタ3の間に回折格子14
を組み込む、そして本発明において使用する回折格子9
の光ビームを分離する方向と垂直な方向に分離するよう
な向き番こ設置する。In still another embodiment, as shown in FIG.
Diffraction grating 9 incorporating and used in the present invention
The beam is oriented so that it separates the light beam in a direction perpendicular to the direction in which it is to be separated.
そして集光レンズ10の焦点位置に、第5図で示される
ように分割されたフォトダイオード1516.1?、1
8.19を設置することにより(f+i) −(g十h
)によってフォーカスエラー信号を、そして(k−/)
によってスリービーム法によるトラッキングエラー信号
を検出し、(j)によってHF信号を検出することがで
きる。At the focal point of the condenser lens 10, there is a photodiode 1516.1 divided as shown in FIG. ,1
8.19 By setting (f+i) −(g0h
), and (k−/)
A tracking error signal by the three-beam method can be detected by (j), and an HF signal can be detected by (j).
以上本発明によれば、検出感度が高く、フォーカスダイ
ナミックレンジが大きなフォーカスエラー信号を検出で
きる。また従来の方式に比べて複雑な光路系を必要とせ
ず、調整も簡単なフォーカスエラー信号検出の光学系を
提供することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to detect a focus error signal with high detection sensitivity and a large focus dynamic range. Furthermore, compared to conventional systems, it is possible to provide an optical system for detecting focus error signals that does not require a complicated optical path system and is easy to adjust.
第1図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第2図は
第1図の実施例を説明する説明図、第3図、第4図は本
発明の他の実施例を示す概略構成図、第5図は第4図の
実施例を説明する説明図である。
l・・・レーザダイオード
2・・・コリメータレンズ
3・・・偏光ビームスブリフタ
4・・・1/4波長板
5・・・反射ミラー
6・・・対物レンズ
7・・・ビームスポット
8・・・光ディスク
9・・・回折格子
10・・・集光レンズ
11.12,13,15,16,17.18.19・・
・フォトダイオード20・・・−1次ビーム
21・・・0次ビーム
22・・・+1次ビームFIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram explaining the embodiment of FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 are schematic diagrams showing other embodiments of the present invention. The configuration diagram, FIG. 5, is an explanatory diagram illustrating the embodiment of FIG. 4. l...Laser diode 2...Collimator lens 3...Polarizing beam subrifter 4...1/4 wavelength plate 5...Reflection mirror 6...Objective lens 7...Beam spot 8...・Optical disk 9...Diffraction grating 10...Condensing lens 11.12, 13, 15, 16, 17.18.19...
・Photodiode 20...-1st order beam 21...0th order beam 22...+1st order beam
Claims (1)
その反射光により前記記録媒体上に記録されている情報
を読み取る光ピックアップにおいて、前記反射光を集光
する回折格子を組み込んだ集光レンズ系と、該集光レン
ズ系によって得られた1次ビームあるいはそれより高次
のビームの合焦位置近傍に、前記回折格子の溝に対して
直交する方向に分割されたフォトダイオードとを配設し
、前記フォトダイオードの出力によりフォーカスエラー
信号を検出することを特徴とするフォーカスエラー信号
検出方式。A laser beam is focused on an optical recording medium on which information is recorded,
An optical pickup that reads information recorded on the recording medium using the reflected light includes a condenser lens system incorporating a diffraction grating that condenses the reflected light, and a primary beam obtained by the condenser lens system. Alternatively, a photodiode divided in a direction perpendicular to the grooves of the diffraction grating is arranged near the focal point of the higher-order beam, and a focus error signal is detected by the output of the photodiode. A focus error signal detection method featuring:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13900590A JPH0432033A (en) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | Detection system of focus error signal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP13900590A JPH0432033A (en) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | Detection system of focus error signal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0432033A true JPH0432033A (en) | 1992-02-04 |
Family
ID=15235258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP13900590A Pending JPH0432033A (en) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | Detection system of focus error signal |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0432033A (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6313141A (en) * | 1986-07-03 | 1988-01-20 | Olympus Optical Co Ltd | Optical recording and reproducing device |
JPS6356819A (en) * | 1986-08-27 | 1988-03-11 | Nec Corp | Optical head device |
JPH01220134A (en) * | 1988-02-26 | 1989-09-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical head device |
JPH0231336A (en) * | 1988-07-21 | 1990-02-01 | Nec Corp | Spot position error detecting device for optical pickup |
-
1990
- 1990-05-29 JP JP13900590A patent/JPH0432033A/en active Pending
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