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JPH0624070B2 - Optical disk device - Google Patents
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JPH0624070B2 - Optical disk device - Google Patents

Optical disk device

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JPH0624070B2
JPH0624070B2 JP59013611A JP1361184A JPH0624070B2 JP H0624070 B2 JPH0624070 B2 JP H0624070B2 JP 59013611 A JP59013611 A JP 59013611A JP 1361184 A JP1361184 A JP 1361184A JP H0624070 B2 JPH0624070 B2 JP H0624070B2
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focus error
light receiving
focus
optical disk
objective lens
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広通 石橋
正春 井村
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/085Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
    • G11B7/08505Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head

Landscapes

  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は計算機外部メモリー等に用いられるような大容
量でしかも高速なアクセス機能を持つ光学ディスク装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disk device having a large capacity and a high-speed access function, which is used for a computer external memory or the like.

従来例の構成とその問題点 近年光学ディスク装置における情報の高速アクセス化が
強く望まれている。高速アクセスを実現するための最低
条件としては、光学ピックアップの高速動作、高精度な
位置決めの2点がある。光学ピックアップの高速動作を
可能にするため、光学ピックアップの小型軽量化、光学
ピックアップ駆動装置の改良といった点に重点を置いた
設計開発が現在最も盛んに行なわれている。
Structure of Conventional Example and Problems Thereof In recent years, high-speed access of information in an optical disk device is strongly desired. There are two minimum conditions for realizing high-speed access: high-speed operation of the optical pickup and highly accurate positioning. In order to enable high-speed operation of the optical pickup, the design and development focusing on the downsizing and weight reduction of the optical pickup and the improvement of the optical pickup driving device are currently most actively carried out.

しかし光学ピックアップの高速動作もさることながら、
目標とするトラックを誤りなくアクセスする高精度な位
置決め能力の高速アクセスに寄与する役割も大きい。な
ぜなら、目標トラック以外のトラックをアクセスした場
合、たとえそのトラックが目標トラックとトラック数本
分の隔たりであったとしても、再び光学ピックアップを
動かしてアクセスし直さなければならず、このことがア
クセス時間を長くさせるからである。
However, in addition to the high-speed operation of the optical pickup,
It also plays a large role in contributing to the high-speed access of the highly accurate positioning ability to access the target track without error. This is because when a track other than the target track is accessed, the optical pickup must be moved again to access the track even if the track is separated from the target track by several tracks. Because it makes the

目標トラックを正しくアクセスしない(シークエラー)
原因の多くはディスクの偏心回転等によって引き起こさ
れるトラックのカウントミスから発生している。即ち、
多くの光学ディスク装置は目標とするトラックに到達す
るまで、横切ったトラックの本数をカウントしながら光
学ピックアップを移動させる(トラバースさせる)が、
従来の光学ディスク装置(特に記録可能なもの)では後
述のように光学ディスク面に対する光学ピックアップの
相対的な移動方向が検出できなかったため、ディスクの
偏心がトラバース中の光学ピックアップを追い抜きその
結果光学ディスク面に対して光学ピックアップが今迄と
逆方向に進みながらも正方向にトラックをカウントして
しまうといったことが生じていた。こういったシークエ
ラーは光学ピックアップの高精度位置決め、即ち高速ア
クセスに悪影響を及ぼしていた。
Incorrect access to target track (seek error)
Most of the causes are due to track miscounting caused by eccentric rotation of the disk. That is,
Many optical disc devices move (traverse) the optical pickup while counting the number of crossed tracks until the target track is reached.
Since the conventional optical disc device (especially recordable one) cannot detect the relative movement direction of the optical pickup with respect to the optical disc surface as described later, the eccentricity of the disc overtakes the optical pickup during traverse, resulting in the optical disc. Even if the optical pickup moved in the opposite direction to the surface, the track was counted in the positive direction. Such seek error adversely affects high-precision positioning of the optical pickup, that is, high-speed access.

以下従来の光学ディスク装置の欠点を詳細に述べる。第
1図は従来の光学ディスク装置の部分斜視図及びブロッ
ク図である。第1図において1はレーザー発光源、2は
コリメータレンズ、3は対物レンズで、これらは同一光
軸上に設けられている。4は焦点誤差検出装置で、受光
光学部材41、受光素子42、焦点誤差電圧変換装置4
3によって構成されている。11,12は分光部材で、
分光部材11は光学ディスク6で反射して再び対物レン
ズ3を通った光を受光側へ分光するのに用いられる。分
光部材12は受光側へ入射して来た光を焦点誤差検出装
置4と受光素子5へそれぞれ振り分ける働きをする。対
物レンズ3は、それを焦点制御方向に動かす対物レンズ
駆動装置30によって保持されている。また対物レンズ
駆動装置30は焦点誤差検出装置4の出力と電気的に接
続されている。
The drawbacks of the conventional optical disk device will be described in detail below. FIG. 1 is a partial perspective view and a block diagram of a conventional optical disk device. In FIG. 1, 1 is a laser emission source, 2 is a collimator lens, 3 is an objective lens, and these are provided on the same optical axis. Reference numeral 4 denotes a focus error detection device, which includes a light receiving optical member 41, a light receiving element 42, and a focus error voltage conversion device 4
It is composed of three. 11 and 12 are spectral members,
The spectroscopic member 11 is used to disperse the light reflected by the optical disk 6 and passed through the objective lens 3 again to the light receiving side. The spectroscopic member 12 has a function of distributing the light incident on the light receiving side to the focus error detection device 4 and the light receiving element 5, respectively. The objective lens 3 is held by an objective lens driving device 30 that moves it in the focus control direction. The objective lens driving device 30 is electrically connected to the output of the focus error detection device 4.

尚、図中では特に明らかにしてはいないが、少なくとも
対物レンズ3を光学ディスク6の面に対して水平に移動
させるトラバース駆動手段が存在する。
Although not specifically shown in the drawing, there is a traverse driving means for moving at least the objective lens 3 horizontally with respect to the surface of the optical disk 6.

以上述べたように構成された従来の光学ディスク装置に
ついて以下説明する。
The conventional optical disk device configured as described above will be described below.

レーザー発光源1より発せられたコヒーレント光はコリ
メータレンズ2で平行光にされた後対物レンズ3により
光学ディスク6上で焦点を結ぶ。光学ディスク6で反射
された光は再び対物レンズ3を通った後その一部は分光
部材11で受光側へ送られ、さらに分光部材12を通っ
た後焦点誤差検出装置4へ入射する。焦点誤差検出装置
は対物レンズ3の光学ディスク6に対する焦点ずれを電
気的に出力するもので、今日までに秀れた方式が数多く
実現されているが第1図には筆者の好みから非点収差法
による焦点誤差検出装置を記してある。しかし非点収差
法については公知であり、また若干後述もするのでここ
では触れない。
The coherent light emitted from the laser emission source 1 is collimated by the collimator lens 2 and then focused on the optical disk 6 by the objective lens 3. The light reflected by the optical disk 6 passes through the objective lens 3 again, and a part of the light is sent to the light receiving side by the spectral member 11, and further passes through the spectral member 12 and then enters the focus error detection device 4. The focus error detection device electrically outputs the defocus of the objective lens 3 with respect to the optical disk 6, and many excellent methods have been realized up to the present day, but FIG. The focus error detection device by the method is described. However, the astigmatism method is well known and will be described later, so it will not be described here.

対物レンズ3の光学ディスク6に対する焦点ずれが検出
されると、その電圧(又は電流)変換値が対物レンズ3
を支持している対物レンズ駆動装置30にフィードバッ
クされる。その結果焦点ずれを零に補正することができ
る。こうして最低、対物レンズ3と対物レンズ駆動装置
30と焦点誤差検出装置4、の3者で構成される焦点制
御手段(ループ)(特に番号はつけず)により対物レン
ズ3より発せられる光は常に光学ディスク6の反射面上
で焦点を結んでいることになる。
When the defocus of the objective lens 3 with respect to the optical disk 6 is detected, the voltage (or current) conversion value is detected.
Is fed back to the objective lens driving device 30 supporting the. As a result, the defocus can be corrected to zero. In this way, at least, the light emitted from the objective lens 3 is always optical by the focus control means (loop) (not particularly numbered) composed of the objective lens 3, the objective lens driving device 30, and the focus error detection device 4. It is focused on the reflecting surface of the disk 6.

このとき、受光素子5には光学ディスク6のトラックの
フーリエ変換像と初期光束とでたたみ込み積分を行なっ
た値が写し出される。この様子を第3図aに示す。P
1,P2,P3は第2図に示してあるように対物レンズ
3によって集束された光(スポット)の光学ディスク6
上における位置に対応させた記号である。受光素子5に
写し出されるディスク反射光は光軸上を進む0次光(
0)と0次光に対して左右対称に生じる−1次光
-1)並びに+1次光(+1)との和で表わされる。
0次光に対する±1次光の位相はスポットのトラックに
対する位置によって決定される。スポットがトラックの
凸部分にあるときP1は、±1次光は0次光に対し−π
/2の位相差を持ち、凹部分にあるときP3は+π/2
の位相差を持つ(第4図)。0次光と±1次光を加える
と第3図(a)のP1,P3で示したような左右対称な強
度分布を持つ反射光が得られる。スポットがトラックエ
ッジにあるときP2は−1次光の位相は0次光に対しπ
となり+1次光の位相は0となるため、+1次光側の強
められた反射光となる。
At this time, a value obtained by performing convolution integration with the Fourier transform image of the track of the optical disk 6 and the initial light flux is projected on the light receiving element 5. This is shown in FIG. 3a. P
1, P2, P3 are optical discs 6 of the light (spot) focused by the objective lens 3 as shown in FIG.
It is a symbol corresponding to the position above. The reflected light of the disk projected on the light receiving element 5 is the 0th order light (
0 ) and the −1st-order light ( −1 ) and the + 1st- order light ( +1 ) that are symmetrically generated with respect to the 0th-order light.
The phase of the ± first-order light with respect to the 0th-order light is determined by the position of the spot with respect to the track. When the spot is on the convex part of the track, P1 is ± π for the ± first-order light with respect to the zero-order light.
P3 is + π / 2 when it has a phase difference of / 2 and is in the concave portion.
It has a phase difference of (Fig. 4). When 0th order light and ± 1st order light are added, reflected light having a symmetrical intensity distribution as shown by P1 and P3 in FIG. 3 (a) is obtained. When the spot is at the track edge, the phase of the −1st order light is π with respect to the 0th order light.
Since the phase of the + 1st order light becomes 0, the reflected light is strengthened on the + 1st order light side.

ここで−1次光および+1次光によって干渉された部分
がそれぞれ検出できるように受光素子5を素子片5a,
5bに分割し、その出力a ouT,b ouTを見れば第3図(b)
のようになる。第3図で横軸はスポットの位置、縦軸は
出力を表わす。素子片5a,5bの出力は一方のトラッ
クエッジで極大または極小値をとるので、トラバース最
中にこれらの出力の変動の様子をカウントすれば即ち横
切ったトラックをカウントしたことになる。
Here, the light receiving element 5 is provided with the element pieces 5a, so that the portions interfered by the −1st order light and the + 1st order light can be detected respectively.
If the output is divided into 5b and the outputs a ou T and b ou T are seen, Fig. 3 (b)
become that way. In FIG. 3, the horizontal axis represents the spot position and the vertical axis represents the output. The outputs of the element pieces 5a and 5b have a maximum value or a minimum value at one track edge. Therefore, if the changes in these outputs are counted during the traverse, that is, the crossed tracks are counted.

しかし、受光素子5の出力からスポットの移動方向を検
出することは非常に困難であるか、又は不可能である。
これは第3図(a)、第4図から明らかであるが、スポッ
トがトラックの凸部P1にあるときと凹部P3にあると
きとの0次光と±1次光との合成光は、その位相分布は
異なっていても強度分布は全く同じで、従って入射光の
強度を検出する受光素子5の出力を見てもトラックの凹
凸の差異を検出することができないからである。
However, it is very difficult or impossible to detect the moving direction of the spot from the output of the light receiving element 5.
This is clear from FIGS. 3 (a) and 4, but the combined light of the 0th-order light and the ± 1st-order light when the spot is on the convex portion P1 of the track and on the concave portion P3 is This is because even if the phase distributions are different, the intensity distributions are exactly the same, and therefore, even if the output of the light receiving element 5 that detects the intensity of the incident light is seen, it is not possible to detect the difference in the unevenness of the track.

一般に光ディスクではトラックの凹または凸の一方を情
報記録用として用い、他方を緩衝領域として用いるの
で、記録信号の有無によりトラックの凹凸を見分け、そ
の結果と先述の干渉光による出力変動値からスポットの
移動方向を検知することが可能ではあるが、何ら情報の
記されていない初期状態の光学ディスクではこういった
方法はそのまま用いることはできない。したがって初期
状態においてトラックの凹凸を見分ける信号をあらかじ
め光学ディスクに書いておくことが必要である。しか
し、この方式は光学ディスクの生産性を著しく低下ささ
るばかりか、逆に光学ディスクに信号を記録する際に、
トラック判別信号と記録信号が互いに影響し合うことも
考えられるので、あまり良い結果は期待できない。
Generally, in an optical disc, one of the concave and the convex of the track is used for information recording, and the other is used as a buffer area.Therefore, the unevenness of the track is discriminated depending on the presence or absence of a recording signal. Although it is possible to detect the moving direction, such a method cannot be used as it is for an optical disc in an initial state in which no information is written. Therefore, in the initial state, it is necessary to write a signal for discriminating the unevenness of the track on the optical disc in advance. However, this method not only significantly reduces the productivity of the optical disc, but conversely, when recording a signal on the optical disc,
Since the track discrimination signal and the recording signal may influence each other, a good result cannot be expected.

以上述べたように従来の光学ディスク装置ではスポット
の光学ディスク上トラックに対する移動方向を検出する
ことが著しく困難であったため、目標トラックを検索す
る際のシークエラーが頻発し、それが検索時間(アクセ
スタイム)の短縮化を妨げていた。
As described above, since it was extremely difficult to detect the moving direction of the spot with respect to the track on the optical disk in the conventional optical disk device, a seek error frequently occurs when searching for the target track, which causes the search time (access It was hindering the shortening of (time).

発明の目的 本発明は、こういった従来の欠点を解消するもので、ス
ポットの光学ディスクに対する移動方向を検出すること
ができ、その結果トラックアクセス時におけるシークエ
ラーの頻度を減少させることができるものである。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional drawbacks and to detect the moving direction of the spot with respect to the optical disk, and as a result, to reduce the frequency of seek error during track access. Is.

発明の構成 本発明は、発光装置と、発光装置より発せられた光を光
学ディスク上へ集光させる対物レンズと、上記光学ディ
スクにおいて反射または透過した光を電気信号に変換す
る受光手段を有し、上記受光手段の中で、対物レンズ
と、対物レンズの焦点と光学ディスク上の記録面との距
離即ち焦点誤差に応じた電気的出力を発する焦点誤差検
出装置と、上記焦点誤差検出装置の出力に応じて上記対
物レンズをその光軸方向に動かす対物レンズ駆動装置の
少なくとも三者で構成される焦点制御手段を有する光学
ディスク装置であって、上記制御手段を実質的に複数個
有し、上記焦点誤差に対する目標値が零である焦点制御
手段と上記焦点誤差に対する目標値が適当な有限値であ
る焦点制御手段の少なくとも2者を備えた構成であり、
情報の読み書きを実行する際には、上記焦点誤差に対す
る目標値が零である焦点制御手段を用いて光学ディスク
上に焦点の合ったスポットを形成させることにより従来
の光学ディスクと同等の動作を行なわせ、トラックアク
セスのため光学ディスク面をトラバースするときには上
記焦点誤差に対する目標値として適当な有限値を持った
焦点制御手段を用いて若干焦点ずれの生じたスポットを
光学ディスク面上に形成させることにより、トラバース
中におけるスポットの光学ディスク上のトラックに対す
る移動方向を受光手段の1出力から検出できるようにし
たものである。
The present invention has a light emitting device, an objective lens for condensing light emitted from the light emitting device onto an optical disk, and a light receiving means for converting light reflected or transmitted through the optical disk into an electric signal. Among the light receiving means, an objective lens, a focus error detecting device for producing an electric output according to a distance between a focus of the objective lens and a recording surface on the optical disk, that is, a focus error, and an output of the focus error detecting device. An optical disk device having a focus control means composed of at least three of an objective lens driving device for moving the objective lens in the optical axis direction in accordance with the above. And a focus control unit having a target value for the focus error of zero and a focus control unit having a target value for the focus error of an appropriate finite value.
When reading or writing information, an operation equivalent to that of a conventional optical disc is performed by forming a focused spot on the optical disc by using a focus control unit whose target value for the focus error is zero. When the optical disc surface is traversed for track access, a focus control means having an appropriate finite value as a target value for the focus error is used to form a slightly defocused spot on the optical disc surface. The direction of movement of the spot during traverse with respect to the track on the optical disk can be detected from one output of the light receiving means.

実施例の説明 以下本発明の第1の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。
Description of Embodiments A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第5図は本発明の第1の実施例における光学ディスク装
置の部分斜視図およびブロック図である。
FIG. 5 is a partial perspective view and a block diagram of the optical disk device according to the first embodiment of the present invention.

第5図において7は焦点誤差検出装置4と対物レンズ駆
動装置30との間に設けられた直流オフセット加算装置
であり、その構成要素として直流オフセット切換スイッ
チ71および加算装置72を有している。なお、この直
流オフセット切換スイッチ71は、読み書きおよびトラ
バース切換信号R/Tによってコントロールされる。他
の構成要素は従来例と同じである。
In FIG. 5, reference numeral 7 denotes a DC offset addition device provided between the focus error detection device 4 and the objective lens drive device 30, and has a DC offset changeover switch 71 and an addition device 72 as its constituent elements. The DC offset changeover switch 71 is controlled by the read / write and traverse changeover signal R / T. The other components are the same as in the conventional example.

以上のように構成された本実施例の光学ディスク装置に
ついて以下その動作を説明する。光学ディスク6に対し
て通常の読み書き動作を実行するために、直流オフセッ
ト切換スイッチ71をアース側S1へへ接続した場合は
加算装置72の出力は焦点誤差検出装置4の出力と同じ
になり、その結果本実施例の動作は従来例の動作と全く
同じになる。
The operation of the optical disc device of the present embodiment having the above-described configuration will be described below. When the DC offset changeover switch 71 is connected to the ground side S1 in order to execute a normal read / write operation with respect to the optical disk 6, the output of the adder 72 becomes the same as the output of the focus error detector 4, and Result The operation of this embodiment is exactly the same as the operation of the conventional example.

次に、読み書き動作を終了あるいは中断し、トラバース
(トラック間移動)動作に移行した際、直流オフセット
切換スイッチ71を直流バイアス側S2へ接続した場合
を考える。このときは焦点制御ループに直流オフセット
が加わることになる。即ちS1の状態で光学ディスク6
に対する対物レンズ3の焦点誤差が零になるように制御
がかけられているとすれば、S2の状態では焦点誤差が
ある有限値になるように制御がかけられることになる。
もっともS2で決定される直流オフセット値が焦点制御
ループの制御範囲内にあるという条件下においてであ
る。
Next, consider a case where the DC offset changeover switch 71 is connected to the DC bias side S2 when the read / write operation is terminated or interrupted and the operation shifts to the traverse (movement between tracks) operation. At this time, a DC offset is added to the focus control loop. That is, in the state of S1, the optical disc 6
If the control is performed so that the focus error of the objective lens 3 becomes zero with respect to, the control is performed so that the focus error has a finite value in the state of S2.
However, this is under the condition that the DC offset value determined in S2 is within the control range of the focus control loop.

対物レンズ3が光学ディスク6に対して有限の焦点誤差
を持っているとき、受光素子5に写し出される像は光学
ディスク6のトラックのフーリエ変換像と初期光束に波
面収差を加えたものとのたたみ込み積分値となる。この
結果を第6図(a)に示す。第6図(a)と第3図(a)との相
異点は、第6図(a)ではスポットがトラックの凸部分に
あるときP1と凹部分にあるときP3とで得られる反射
像が異なっている、ということである。
When the objective lens 3 has a finite focus error with respect to the optical disc 6, the image projected on the light receiving element 5 is a fold of the Fourier transformed image of the track of the optical disc 6 and the wavelet aberration added to the initial light beam. Integral value. The results are shown in Fig. 6 (a). The difference between FIG. 6 (a) and FIG. 3 (a) is that in FIG. 6 (a), the reflection image obtained by P1 when the spot is on the convex portion of the track and P3 when it is on the concave portion. Is different.

このことは波面収差の考え方を用いて若干説明する。第
7図に対物レンズ3、光学ディスク6、および対物レン
ズ3によって形成される光の波面W1を記した。もし、
波面がW2であるならば対物レンズ3を出た光は光学デ
ィスク6の上で焦点を結び、その結果受光素子5で観察
される反射光は従来例で述べた強度および位相分布を持
つものとなる。
This will be explained a little using the concept of wavefront aberration. FIG. 7 shows the objective lens 3, the optical disk 6, and the wavefront W1 of light formed by the objective lens 3. if,
If the wavefront is W2, the light emitted from the objective lens 3 is focused on the optical disk 6, and as a result, the reflected light observed by the light receiving element 5 has the intensity and phase distribution described in the conventional example. Become.

しかし実際に対物レンズ3より発せられる光は光学ディ
スク6から有限距離foffだけ離れた点Pに集光するも
のであり、その波面はW1で表わされる。W1,W2は
それぞれ点Pおよび光学ディスク6上の一点を中心とす
る球面上に形成された波面であるから、W1はW2に対
して で表わされる波面収差を持っていると考えることができ
る。ここでhは対物レンズ3上の1点と光軸との間の距
離を表わし、fは対物レンズ3の焦点距離を表わす。こ
のことは即ちW1はW2に対して だけ位相を異にしながら伝搬することを意味する。
However, the light actually emitted from the objective lens 3 is condensed at a point P which is separated from the optical disk 6 by a finite distance foff, and its wavefront is represented by W1. Since W1 and W2 are wavefronts formed on a spherical surface centered on the point P and one point on the optical disk 6, respectively, W1 is relative to W2. Can be considered to have a wavefront aberration. Here, h represents the distance between one point on the objective lens 3 and the optical axis, and f represents the focal length of the objective lens 3. This means that W1 is It means that they propagate only with different phases.

こうしてW1が光学ディスク6の表面で反射し、受光素
子5に到達したときの像を従来例に倣って考察すると第
4図(b)のようになる。
Thus, when the image when W1 is reflected on the surface of the optical disk 6 and reaches the light receiving element 5 is considered in accordance with the conventional example, it becomes as shown in FIG. 4 (b).

焦点ずれのときの反射像は、波面収差の観点からすれ
ば、単にトラックのフーリエ変換像と波面収差ωp(h)
を持つ初期光束とのたたみ込み積分という形で表わすこ
とができる。即ち第4図(a)では各々の干渉光において
はどの部分の位相も均一であったのに対し第4図(b)で
は各々の位相が中心からの距離に対してωp(h)で変化
している。
From the viewpoint of wavefront aberration, the reflected image at the time of defocus is simply the Fourier transform image of the track and the wavefront aberration ωp (h).
Can be expressed as a convolution integral with the initial light flux having. That is, in Fig. 4 (a), the phase of every part was uniform in each interference light, whereas in Fig. 4 (b), each phase changed at ωp (h) with respect to the distance from the center. is doing.

ここで注目すべきことはスポットがトラックの凸部分P
1にある時と凹部分にある時との差異である。第4図
(b)ではP1のときは0次光中心付近において0次光と
±1次光はほぼ逆相でありP3のときはほぼ同相であ
る。つまりP1では0次光の中心付近は周囲より暗くな
り、P3で逆に明るくなる。この特徴を表わしたのが第
6図(a)である。
What should be noted here is that the spot is the convex portion P of the track.
This is the difference between the case of 1 and the case of the concave portion. Fig. 4
In (b), in the case of P1, the 0th order light and the ± 1st order lights are almost in opposite phases near the center of the 0th order light, and in the case of P3, they are almost in phase. That is, in P1, the vicinity of the center of the 0th-order light becomes darker than the surroundings, and in P3, it becomes brighter. This feature is shown in FIG. 6 (a).

ここで従来例と同様に受光素子5の素子片5a,5bの
出力a ouT,b ouTを見た様子を第6図(b)に示す。2出力
が、同相でも逆相でもない2相信号として得られるた
め、両者の位相関係を見ることにより、スポットの移動
方向が判別できる。つまり、a ouTがb ouTに対して位相
が進んでいるか否かにより方向性判別が可能となる。
Here, FIG. 6 (b) shows a state in which the outputs a ou T and b ou T of the element pieces 5a and 5b of the light receiving element 5 are observed as in the conventional example. Since two outputs are obtained as two-phase signals that are neither in-phase nor in-phase, the moving direction of the spot can be determined by looking at the phase relationship between them. In other words, it is possible to determine the directionality by whether or not a ou T leads the phase with respect to b ou T.

なお、本実施例の説明はあくまでトラック検索中でしか
も横切ったトラックを数えながらトラバースを実行して
いるときのものであり、情報の読み書きを実行する際に
は直流オフセット切換スイッチ71をアース側S1に切
り換え、光学ディスク6上で焦点を結ばせておかなけれ
ばならない。
It should be noted that the description of the present embodiment is only for the case where the traverse is being performed while the track is being searched and the number of traversed tracks is being counted. When performing the reading and writing of information, the DC offset changeover switch 71 is set to the ground side S1. It has to be switched on to keep the focus on the optical disc 6.

以上述べたように本実施例によれば、焦点誤差検出手段
4と対物レンズ駆動装置30の間に直流オフセット加算
装置7を設けたことにより、スポットの光学ディスクに
対する移動方向を検出することができ、それにより目標
トラック検索時におけるシークエラーを軽減し、より高
速なアクセスを実現することができる。
As described above, according to this embodiment, since the DC offset adding device 7 is provided between the focus error detecting means 4 and the objective lens driving device 30, the moving direction of the spot with respect to the optical disc can be detected. As a result, seek errors at the time of searching for the target track can be reduced, and faster access can be realized.

ここで受光素子5に関して若干補足説明をしておく。従
来例、あるいは本実施例において、焦点誤差零の制御を
行なっている場合には、受光素子5はトラッキング誤差
信号の検出手段として用いる。しかし本実施例において
トラバースを実行した際には受光素子5の出力よりスポ
ットの進行方向が識別でき、即ち特許請求の範囲で述べ
た移動方向検出手段の役割を果たすことになる。
Here, a supplementary explanation will be given for the light receiving element 5. In the conventional example or the present embodiment, when the focus error is controlled to zero, the light receiving element 5 is used as a tracking error signal detecting means. However, when the traverse is executed in this embodiment, the traveling direction of the spot can be identified from the output of the light receiving element 5, that is, it serves as the moving direction detecting means described in the claims.

次に本発明の他の実施例について図面を参照しながら説
明する。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第8図は本発明の第2の実施例における光学ディスク装
置の部分斜視図およびブロック図を示す。
FIG. 8 shows a partial perspective view and a block diagram of an optical disk device according to a second embodiment of the present invention.

第8図において41は第1の焦点誤差検出装置であり、
42は第2の焦点誤差検出装置である。13は光学ディ
スク6からの反射光を第1および第2の焦点誤差検出装
置41,42へ振り分ける分光部材である。8は対物レ
ンズ駆動装置30を第1および第2の焦点誤差検出装置
41,42のどちらか一方の出力に接続する焦点制御切
換スイッチである。
In FIG. 8, reference numeral 41 is a first focus error detection device,
42 is a second focus error detection device. Reference numeral 13 is a spectral member that distributes the reflected light from the optical disk 6 to the first and second focus error detection devices 41 and 42. Reference numeral 8 denotes a focus control changeover switch that connects the objective lens driving device 30 to the output of either one of the first and second focus error detecting devices 41 and 42.

以上のように構成された本実施例の光学ディスク装置に
ついて以下動作を説明する。
The operation of the optical disc device of the present embodiment having the above-described configuration will be described below.

焦点制御切換スイッチ8をS1側へ接続したときには、
対物レンズ3、第1の焦点誤差検出装置41、対物レン
ズ駆動装置30によって構成される焦点制御ループが、
焦点制御切換スイッチ8をS2側に接続したときには対
物レンズ3、第2の焦点誤差検出装置42と対物レンズ
駆動装置30によって構成される焦点制御ループが作動
する。前者は対物レンズ3の焦点を光学ディスク6上に
結ばせる(焦点誤差が零)のに用い、後者を光学ディス
ク6から有限距離にある一点に焦点を結ばせるのに用い
れば、第1の実施例で述べたのと同等の効果を得ること
ができる。
When the focus control changeover switch 8 is connected to the S1 side,
A focus control loop composed of the objective lens 3, the first focus error detection device 41, and the objective lens drive device 30
When the focus control changeover switch 8 is connected to the S2 side, the focus control loop constituted by the objective lens 3, the second focus error detection device 42 and the objective lens drive device 30 operates. If the former is used to focus the objective lens 3 on the optical disk 6 (focus error is zero), and the latter is used to focus on a point at a finite distance from the optical disk 6, the first embodiment is performed. The same effect as described in the example can be obtained.

さらに、第1の実施例では焦点制御ループに加えられる
オフセットが必ず焦点制御可能な範囲になければなら
ず、焦点誤差検出装置4もその検出範囲が十分広くなけ
ればならなかったが、本実施例では情報の読み書きとト
ラック検索とで別の制御ループを用いるため、こうした
配慮は必要でなくなる。
Further, in the first embodiment, the offset applied to the focus control loop must be within the focus controllable range, and the focus error detection device 4 must also have a sufficiently wide detection range. Since separate control loops are used for reading and writing information and for track retrieval, this consideration is not necessary.

以上述べたように本実施例によれば、第1および第2の
焦点誤差検出手段41,42を焦点制御切換スイッチ8
で選択して制御ループを構成することにより、それぞれ
の制御ループの制御範囲が第1の実施例で必要とされる
程広くない場合でも第1の実施例で述べたのと同等の効
果を得ることができる。
As described above, according to this embodiment, the first and second focus error detecting means 41 and 42 are connected to the focus control changeover switch 8.
By configuring the control loops by selecting in the above, even if the control range of each control loop is not as wide as that required in the first embodiment, the same effect as that described in the first embodiment can be obtained. be able to.

第9図(a)は本発明の第3の実施例における光学ディス
ク装置の要部平面図、第9図(b)は同様にブロック図を
表わす。
FIG. 9 (a) is a plan view of an essential part of an optical disk device according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 9 (b) is a block diagram of the same.

第9図(a)において、42a,42b,42c,42d
は受光素子42を構成する素子片であり、44a,44
bは補助受光素子44を構成する素子片である。第9図
(b)において43は各素子片の出力の和または差を出力
する焦点誤差電圧変換装置である。9はその出力と対物
レンズ駆動装置30との間に設けられた焦点制御切換ス
イッチである。
In FIG. 9 (a), 42a, 42b, 42c, 42d
Is an element piece constituting the light receiving element 42, and 44a, 44
Reference numeral b is an element piece that constitutes the auxiliary light receiving element 44. Fig. 9
In (b), 43 is a focus error voltage conversion device that outputs the sum or difference of the outputs of the element pieces. Reference numeral 9 denotes a focus control changeover switch provided between the output and the objective lens driving device 30.

以上のように構成された本実施例における光学ディスク
装置について以下動作を説明する。今、焦点誤差の検出
は非点収差法を用いているとする対物レンズ3の焦点が
光学ディスク6の上にある時には受光素子42に写し出
されるディスク反射光は円形になる(第10図SP
1)。焦点がはずれて来ると反射光は受光素子42の対
角線方向に伸びる(SP2)ので、受光素子42の各素
子片からの出力A,B,C,Dから(第9図(b)参照) A+C−(B+D) (3) なる量を求めることにより焦点誤差に比例した電気的出
力を得ることができる(第10図(b))。
The operation of the optical disc device having the above-described configuration according to this embodiment will be described below. Now, it is assumed that the astigmatism method is used to detect the focus error. When the focus of the objective lens 3 is on the optical disc 6, the disc reflected light projected on the light receiving element 42 becomes circular (FIG. 10 SP).
1). When the focal point is defocused, the reflected light extends in the diagonal direction of the light receiving element 42 (SP2). Therefore, from the outputs A, B, C, D from each element piece of the light receiving element 42 (see FIG. 9 (b)) A + C By obtaining the amount of − (B + D) (3), an electrical output proportional to the focus error can be obtained (FIG. 10 (b)).

しかし、焦点誤差が大きくなりディスク反射光が受光素
子42の範囲を越えると(SP3)焦点誤差検出装置4
はその線形領域を逸し、場合によっては制御をかけるの
が不可能になる。であるから、もし迷光混入によるS/
N低下を防ぐ等の理由から受光素子4の大きさが限られ
ているときには、第1の実施例で述べたような直流オフ
セットを加えた状態での焦点制御が困難になる。
However, when the focus error becomes large and the light reflected from the disk exceeds the range of the light receiving element 42 (SP3), the focus error detection device 4
Misses its linear region and, in some cases, becomes impossible to control. Therefore, if stray light mixes in S /
When the size of the light receiving element 4 is limited for reasons such as prevention of N drop, it becomes difficult to control the focus in the state where the DC offset is added as described in the first embodiment.

そこで本実施例では新たに補助受光素子44を受光素子
42の外周部に設け、各素子片の出力E,Fおよび受光
素子42の出力から (A+B+C+D)−(E+F) (4) なる量を求めたものを新たに焦点制御ループに加えたこ
とにより制御範囲を広めている(第10図(b))。焦点
制御切換スイッチは情報の読み書き、トラック検索の場
合場合に応じて、(3)式,(4)式で表した焦点誤差出力を
焦点制御ループへ加える働きをする。
Therefore, in this embodiment, an auxiliary light receiving element 44 is newly provided on the outer peripheral portion of the light receiving element 42, and the amount of (A + B + C + D)-(E + F) (4) is obtained from the outputs E and F of each element piece and the output of the light receiving element 42. The control range is widened by adding a new one to the focus control loop (Fig. 10 (b)). The focus control changeover switch functions to add the focus error output represented by the equations (3) and (4) to the focus control loop depending on the case of reading / writing information or searching for a track.

以上のように本実施例によれば受光素子42の周辺部に
補助受光素子44を設けることにより焦点制御ループの
制御範囲を広めることができる。
As described above, according to this embodiment, by providing the auxiliary light receiving element 44 in the peripheral portion of the light receiving element 42, the control range of the focus control loop can be widened.

発明の効果 本発明によれば、焦点制御ループを複数個備えた上、各
焦点制御ループにそれぞれ異なった焦点誤差に対する目
標値を持たせ、トラバースを実行するときに意図的に焦
点誤差を生じさせたことにより、スポットのトラックに
対する移動方向を検出することができる。このことによ
りトラックアクセス時のシークエラーを軽減することが
でき、その結果高速アクセスも可能になる。
Advantageous Effects of Invention According to the present invention, a plurality of focus control loops are provided, and each focus control loop has a different target value for the focus error so that the focus error is intentionally generated when the traverse is executed. Thus, the moving direction of the spot with respect to the track can be detected. As a result, seek errors during track access can be reduced, and as a result, high speed access is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は従来の光学ディスク装置のブロック図を含む斜
視図、第2図はスポットの位置を示す斜視図、第3図
(a),(b)は従来例の動作を表わす説明図、第4図(a),
(b)は光学ディスク反射光の生成原理を表わした説明
図、第5図は本発明の第1の実施例における光学ディス
ク装置のブロック図を含む斜視図、第6図(a),(b)、第
7図は本発明の原理を表した説明図、第8図は本発明の
第2の実施例における光学ディスク装置のブロック図を
含む斜視図、第9図(a)は本発明の第3の実施例におけ
る光学ディスク装置の要部平面図、第9図(b)は本発明
の光学ディスク装置の要部斜視図を含む要部ブロック
図、第10図(a),(b)は本発明の第3の実施例の動作を
表わす説明図である。 1……レーザー発光源、3……対物レンズ、4……焦点
誤差検出装置、5……受光素子、7……直流オフセット
加算装置、8,9……焦点制御切換スイッチ、30……
対物レンズ駆動装置、42……受光素子、44……補助
受光素子。
FIG. 1 is a perspective view including a block diagram of a conventional optical disk device, FIG. 2 is a perspective view showing the positions of spots, and FIG.
(a), (b) are explanatory views showing the operation of the conventional example, and FIG. 4 (a),
(b) is an explanatory view showing the principle of generation of reflected light from the optical disk, FIG. 5 is a perspective view including a block diagram of the optical disk device in the first embodiment of the present invention, and FIGS. 6 (a) and 6 (b). ), FIG. 7 is an explanatory view showing the principle of the present invention, FIG. 8 is a perspective view including a block diagram of the optical disk device in the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 (a) is the present invention. FIG. 9 (b) is a plan view of the essential parts of an optical disk device according to the third embodiment, FIG. 9 (b) is a block diagram of the essential parts including a perspective view of the essential parts of the optical disk device of the present invention, and FIGS. FIG. 9 is an explanatory diagram showing an operation of the third exemplary embodiment of the present invention. 1 ... Laser emission source, 3 ... Objective lens, 4 ... Focus error detection device, 5 ... Light receiving element, 7 ... DC offset addition device, 8, 9 ... Focus control changeover switch, 30 ...
Objective lens driving device, 42 ... Light receiving element, 44 ... Auxiliary light receiving element.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】発光手段と、上記発光手段より発せられた
光を連続トラックが形成された光学ディスク上へ集光さ
せる対物レンズと、上記光学ディスクにおいて反射また
は透過した光を電気信号に変換する第1の受光手段を有
し、 少なくとも上記第1の受光手段から、対物レンズの焦点
と光学ディスク上の記録面との差異である焦点誤差に応
じた電気的出力を発する焦点誤差検出手段と、上記焦点
誤差検出手段の出力に応じて上記対物レンズをその光軸
方向に動かす対物レンズ駆動手段とを具備した焦点制御
手段を有する光学ディスク装置において、 上記焦点制御手段は、情報の記録または再生時に焦点誤
差目標値が零であるように制御を行う第1の焦点制御手
段と、 トラバース時に上記焦点誤差目標値が零でない適当な有
限値となるように制御を実行する第2の焦点制御手段の
少なくとも二者を実質的に備え、 さらに、上記連続トラックによって生じた正および負の
回折光をそれぞれ電気信号に変換する第2の受光手段を
有し、上記第2の受光手段の出力信号によりトラバース
方向を検知することを特徴とする光学ディスク装置。
1. A light emitting means, an objective lens for condensing light emitted from the light emitting means onto an optical disk on which continuous tracks are formed, and light reflected or transmitted by the optical disk is converted into an electric signal. A focus error detecting means having a first light receiving means, which outputs an electrical output from at least the first light receiving means according to a focus error which is a difference between the focus of the objective lens and the recording surface on the optical disc; In an optical disc device having a focus control means comprising an objective lens driving means for moving the objective lens in the optical axis direction thereof in accordance with the output of the focus error detection means, the focus control means is for recording or reproducing information. First focus control means for controlling the focus error target value to be zero, and to make the focus error target value an appropriate finite value other than zero when traversing. Substantially including at least two of second focus control means for executing control, and further having second light receiving means for converting positive and negative diffracted light generated by the continuous track into electric signals, An optical disk device, wherein a traverse direction is detected by an output signal of the second light receiving means.
【請求項2】焦点誤差検出手段と対物レンズ駆動手段の
間に、上記焦点誤差検出手段の電気的出力に直流オフセ
ットを加える加算手段を設け、目的に応じて直流オフセ
ット値を切り換えることにより実質的に複数の焦点制御
手段を構成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の光学ディスク装置。
2. Addition means for adding a DC offset to the electrical output of the focus error detection means is provided between the focus error detection means and the objective lens drive means, and the DC offset value is substantially switched according to the purpose. The optical disk device according to claim 1, wherein a plurality of focus control means are provided in the optical disk device.
【請求項3】焦点誤差検出手段を実質的に複数個備え、
それぞれの焦点誤差検出手段が同一の焦点誤差に対して
それぞれ異なる複数の電気的出力を有するように構成
し、対物レンズ駆動手段の入力と、上記焦点誤差検出手
段の一方の電気的出力とを切り換えて接続することによ
り、実質的に複数の焦点制御手段を構成したことを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の光学ディスク装置。
3. A plurality of focus error detection means are substantially provided,
Each focus error detection means is configured to have a plurality of different electrical outputs for the same focus error, and the input of the objective lens drive means and one electrical output of the focus error detection means are switched. The optical disk device according to claim 1, wherein a plurality of focus control means are substantially constituted by connecting the optical disk drive and the focus control means.
【請求項4】焦点誤差検出手段に入射した光束を電気信
号に変換する手段として、受光手段と補助受光手段とを
設け、焦点誤差に起因する入射光束の変化を上記受光手
段が感知することにより焦点誤差に対応した一電気出力
を得、また同様に上記補助受光手段または受光手段と補
助受光手段の両者が光束を感知することにより別の電気
的出力を得、その結果同一の焦点誤差に対して複数の電
気的出力を得るように構成したことを特徴とする特許請
求の範囲第3項記載の光学ディスク装置。
4. A light receiving means and an auxiliary light receiving means are provided as means for converting a light beam incident on the focus error detecting means into an electric signal, and the light receiving means senses a change in the incident light beam due to the focus error. One electric output corresponding to the focus error is obtained, and similarly, the auxiliary light receiving means or both the light receiving means and the auxiliary light receiving means sense another light beam to obtain another electric output, and as a result, for the same focus error. The optical disc device according to claim 3, wherein the optical disc device is configured to obtain a plurality of electrical outputs.
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