JPH0740370B2 - Focus error detector - Google Patents
Focus error detectorInfo
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- JPH0740370B2 JPH0740370B2 JP431387A JP431387A JPH0740370B2 JP H0740370 B2 JPH0740370 B2 JP H0740370B2 JP 431387 A JP431387 A JP 431387A JP 431387 A JP431387 A JP 431387A JP H0740370 B2 JPH0740370 B2 JP H0740370B2
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ディスク装置(特に連続トラックを有する
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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focus error detection device for detecting the in-focus position of an objective lens actuator in an optical disk device (particularly one having continuous tracks).
従来の技術 近年、大容量でしこも情報検索能力が高い光ディスク装
置が次第に実用化されつつある。光ディスク装置は対物
レンズ直径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。光
ディ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、高信頼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(ナイフエッジ)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。2. Description of the Related Art In recent years, optical disc devices with large capacity and high information retrieval capability have been gradually put into practical use. The 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 having an objective lens diameter of 1 to 2 μm. The optical disc device is composed of various technical elements. Among them, the focus control technology that keeps the distance between the objective lens and the recording medium always the focal length of the objective lens is suitable for recording and reproducing high density information. It is no exaggeration to say that this is the most important technology in. Among the focus control technologies, the focus error detection technology that detects the amount of deviation from the focus is a technology that requires particularly high accuracy and high reliability. Excellent methods with high detection sensitivity, such as the Astigma detection method and the Foucault (knife edge) detection method, have been developed so far.
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。Hereinafter, an example of the conventional focus error detection device described above will be described 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。11はレーザー光源、12はハーフミ
ラー、13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。1は受光手段である。受光手段1は
同図(B)に示されるが如く直角に4つの受光素子(受
光部)1a,1b,1c,1d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。FIGS. 7A and 7B are block diagrams of a conventional focus error detection device. In FIG. 7 (A),
10 is a recording medium. 11 is a laser light source, 12 is a half mirror, 13 is an objective lens, 14 is a convex lens, and 15 is a cylindrical lens. Reference numeral 1 is a light receiving means. The light receiving means 1 is divided into four light receiving elements (light receiving portions) 1a, 1b, 1c, 1d at right angles as shown in FIG. 1B, and one of the dividing lines is provided on the recording medium 10. Matches the track direction. Further, the cylindrical lens 15 is installed so that its generatrix is 45 ° with respect to the dividing line (not shown in the figure). Reference numeral 2 is a focus error detecting 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 described 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1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焦点も光軸上を動く。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
−45゜方向に伸びる楕円となる。受光素子1a,1b,1c,1d
の出力をそれぞれA,B,C,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。The focus error is detected by the optical system including the objective lens 13, the convex lens 14, the cylindrical lens 15, and the light receiving means 1. That is, the convex lens 14 and the cylindrical lens 15
The astigmatism is generated by the above, and the relative positions between the recording medium 10 and the objective lens 13 can be known by detecting the positions of the two front and rear focal points obtained by the light receiving means 1. Now, the recording medium 10 is placed on the focal position of the objective lens 13.
When there is, 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 aspherical image). If the light receiving means 1 is provided near the center of these two focal points, the image on the light receiving means 1 becomes substantially circular. When the recording medium 10 is displaced from the focal position of the objective lens 13, the two focal points also move on the optical axis accordingly. At this time, the image on the light receiving means 1 becomes an ellipse extending diagonally, that is, in the direction of 45 ° or −45 ° from the dividing line. Light receiving element 1a, 1b, 1c, 1d
If the output of each is A, B, C, D, then (A + C)-(B
A focus error signal can be obtained by electrically calculating + D). The focus error detecting means 2 is for performing such processing. This method is called the astigmatism (astigma) detection method, and is described in detail in JP-A-53-1003 or 53-19806.
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10の面振れや光学ヘッドを
構成する部分の位置ずれなどによってトラック走査方向
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。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
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ック像はキャンセルされる。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ッ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。Problems to be Solved by the Invention However, in the above-described configuration, when the far-field image on the light receiving means 1 is shifted in the track scanning direction due to surface wobbling of the recording medium 10 or positional deviation of the portion forming the optical head, etc. However, there is a problem that a tracking error component is mixed into the focus error signal as a disturbance. This is shown in FIG. As shown in FIG. 6 (A), when the center of the far field image (at the time of focusing) is located on the intersection of the dividing lines of the light receiving means 1, the track is obtained by taking the differential of the diagonal sum of each light receiving element. The statue is canceled. However, when the far-field image shifts in the track scanning direction as shown in FIG. 6B, the track image is asymmetrically distributed with respect to the dividing line in the direction orthogonal to the track, and therefore the diagonal sum differential cannot be canceled and the tracking error component A part will be mixed in 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ックを有して
いる場合が多く、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 the case of digital audio discs and video discs having intermittent tracks, the amplitude itself of the tracking error signal is relatively small, and therefore some mixing in the focus control system can often be ignored. However, the write-once or recording-erasable type recording medium often has continuous tracks, and the influence of the tracking error component on the 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 capable of performing stable focus control with almost no tracking error component even if the far field image is shifted in the track scanning direction. is there.
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 adds the outputs of two appropriate light receiving elements to each other.
One adding means, further comparing means for comparing the outputs of these adding means, and variable amplifying means for amplifying the output of each light receiving element with an amplification factor according to the output of the comparing means. is there.
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。Action The present invention has 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,1bの出力と接続さ
れ、加算手段32の入力は受光素子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,1b,1c,1d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。焦点誤差検出手
段2の入力は、対応する可変増幅手段5a〜5dの出力にそ
れぞれ接続されている。FIG. 1 is a block diagram of a focus error detecting device in a first embodiment of the present invention. In FIG.
Reference numeral 1 is a light receiving means, 2 is a focus error detecting means, 31 and 32 are (first and second) adding means, 4 is a comparing means, and 5a, 5b, 5c and 5d are variable amplifying means. The input of the adding means 31 is connected to the outputs of the light receiving elements 1a and 1b of the light receiving elements constituting the light receiving means 1, and the input of the adding means 32 is connected to the outputs of the light receiving elements 1c and 1d. The input of the comparison means 4 is connected to the outputs of the addition means 31, 32. The variable amplifying means 5a, 5b, 5c, 5d amplify the outputs of the light receiving elements 1a, 1b, 1c, 1d, respectively, and the output of the comparing means 4 determines the amplification factor. The inputs of the focus error detection means 2 are connected to the outputs of the corresponding variable amplification means 5a-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,1b,1c,1d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 configuration as that described in the conventional example. Also in this embodiment, the outputs of the light receiving elements 1a, 1b, 1c and 1d are A, B, C and D, respectively. The adding means 31 and 32 are the light receiving means 1
A + B and C + D are calculated from the output of each light receiving element. If the center of the far field image is located on the intersection of the dividing lines, the outputs of the both are equal. If the far-field image is displaced in the track scanning direction (vertical direction in the figure), the balance between the outputs of both is disrupted by the amount. Whether A + B <C + D or A + B> C + D depends on the displacement direction of the far field image. Therefore adding means
The outputs of 31 and 32 have information on the direction and amount 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
る機能を有する。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 comparing means 4 has a function of issuing a control signal for amplifying the outputs of the light receiving elements 1a to 1d at different amplification factors according to this information. The variable amplification means 5a-5d can change the amplification factor according to the control signal. In the present embodiment, the amplification factors of the variable amplification means 5a and 5b and the amplification factors of 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k×(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〜Gd)がGc(=Gd)=k×Ga(=
Gb)となるような制御信号を送る。その結果像シフトに
よって生じたトラッ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,1b,
1c,1d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 is shifted 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 k × (C + D) (k>
It becomes 1). On the other hand, in the comparison means 4, for example, the amplification factor (Ga to Gd) of the variable amplification means 5a to 5d is Gc (= Gd) = k × Ga (=
Gb) control signal. As a result, the unbalanced amount of light in the track scanning direction caused by the image shift is electrically corrected. At this time, the light receiving elements 1a, 1b,
Since the unbalance amount of the track images irradiated on 1c and 1d is also relaxed, 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)×Ga(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 comparison means 4 is not limited to this. For example, by setting an appropriate gain balance f (k): Gc (= Gd) = f (k) × Ga (Gb) for the unbalance amount k, it is possible to completely eliminate the mixing of the tracking error signal. .
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Ga×A,Gb×B,Gc×C,Gd×Dよ
り焦点誤差信号FE=Ga×A+Gc×C−(Gb×B+Gd×
D)を演算することによって得られる。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。このとき焦点誤差信号
はFE=(Ga−Gb)×A+(Gc−Gd)×Cとなるが、ここ
でGa=Gb,Gc=GdならばFE=0となってオフセットは生
じない。In the present embodiment, Ga = Gb and Gc = Gd are set to prevent an offset from being added to the focus error detection signal by changing the gain balance. The focus error detecting means 2 uses the outputs Ga × A, Gb × B, Gc × C, and Gd × D of the variable amplifying means 5a to 5d to obtain the focus error signal FE = Ga × A + Gc × C− (Gb × B + Gd ×
It is obtained by calculating D). As described in the conventional example, since the image on the light receiving means 1 is circular at the time of focusing, if there is no deviation in the track orthogonal direction, A = B, C = D at the time of focusing. . At this time, the focus error signal is FE = (Ga-Gb) * A + (Gc-Gd) * C, but if Ga = Gb and Gc = Gd, FE = 0 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。この場合
もオフセットは生じない(特開昭53−1003号公報、特開
昭53−19806号公報等)。Ga = Gb = Gc when there is a deviation only in the track orthogonal direction
= Gd and the normal Astigma method is used. In this case also, no offset occurs (Japanese Patent Laid-Open No. 53-1003, Japanese Patent Laid-Open No. 19806/53, 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。It is a drawback of the stigma detection method 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 track orthogonal direction.
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
ラックとトラック間のデューティー比が1:1より極端に
離れていないならば、両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。もし多少含まれていたとして
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。The problem in this embodiment is that A + B and C + D contain many tracking error components. However, if the duty ratio between tracks is not far apart from 1: 1, the tracking error component contained in both outputs is extremely small. Even if it is included to some extent, the tracking error components included in A + B and C + D are in phase with each other, and therefore can be canceled differentially. Also, band separation by a filter is 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
トラッ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, two adding means for adding outputs of two appropriate light receiving elements, a comparing means for comparing outputs of these adding means, and an output of each light receiving element are described above. A focus error detection device that does not cause a disturbance due to a tracking error signal by electrically canceling the shift of the far-field image in the track scanning direction with a variable amplification means that amplifies with a gain according 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
のレイアウト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 of the adding means 31 is obtained from the outputs of the variable amplifying means 5a and 5b, and the input of the adding means 32 is obtained from the outputs of the variable amplifying means 5c and 5d. The following is the same as the configuration of FIG. However, in the present embodiment, the track scanning direction is set to the left and right for the convenience of the layout of the drawing. 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。第3図は比較手段4
の一例を示した回路図である。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5a〜5dの出力が常にGa×A
+Gb×B=E0、Gc×C+Gd×D=E0(E0:基準電圧源45
が発生する基準電圧値)となるようにGa、GbおよびGc、
Gdが決定される。本実施例でも先の実施例と同様Ga=g
b,Gc=Gdとしている。In this embodiment, the amplification factors of the variable amplification means 5a-5d are determined by the feedback loop. FIG. 3 shows comparison means 4
It is a circuit diagram showing an example. In FIG. 3, 41 and 42 are low-pass filters. Reference numerals 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 constants of the low pass filters 41 and 42 and the gains of the differential amplifiers 43 and 44. When the feedback loop is configured as described above, the outputs of the variable amplification means 5a-5d are always Ga × A.
+ Gb × B = E 0 , Gc × C + Gd × D = E 0 (E 0 : reference voltage source 45
, Gb and Gc, so that
Gd is determined. Also in this embodiment, Ga = g as in the previous embodiment
b, Gc = Gd.
以上のように、本実施例によれば可変増幅手段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た
め、簡単な構成で正確にゲインを設定することができ
る。As described above, according to this embodiment, the amplification factors of the variable amplifying means 5a to 5d are determined by the feedback loop, so that the gain can be set accurately with a simple configuration.
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、11はレーザー光源、12はハー
フミラー、13は対物レンズ、14は凸レンズ、16は屋根型
プリズムである。1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,1b,1c,1d
に一列に分割されている。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,1dおよび受光素子1b,1c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、1983)。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 4 (A) and 4 (B) are block diagrams showing a third embodiment of the present invention. Fig. 4 (A)
In the above, 10 is a recording medium, 11 is a laser light source, 12 is a half mirror, 13 is an objective lens, 14 is a convex lens, and 16 is a roof prism. Reference numeral 1 is a light receiving means. The light receiving means 1 has four light receiving elements 1a, 1b, 1c, 1d as shown in FIG.
It is divided into one line. The output of each element is variable amplification means
It is connected to the addition means 31, 32 and the focus error detection means 2 via 5a, 5b, 5c, 5d. The focus error detection means 2 is a light receiving element
A focus error signal is obtained by synthesizing sum signals from the outputs of 1a and 1d and light receiving elements 1b and 1c, respectively, and taking the difference between them. This method is called the Foucault detection method (for example, Sakurai et al .: Optical Memory Magneto-Optical Memory Comprehensive Technology Collection, Science Forum, pp. 95-96, 1983).
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
ィードバックされている。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 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 back to the variable amplifying means 5b, 5d and the variable amplifying means 5a, 5c via the comparing means 4, respectively. The comparison means 4 is the same as that 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。
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。
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0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。The operation of the third embodiment of the present invention configured as above will be described below. FIG. 5 is an explanatory diagram thereof.
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 type prism 16 advances in two directions with its ridge line as a boundary, and is further imaged by the convex lens 14 at two positions as shown in FIG.
If the dividing line of the light receiving means 1 is located at the center of each image formation when the recording medium 10 is at the focus position of the objective lens 13, the output of the focus error detecting means becomes 0 at this time. If the recording medium 10 is slightly deviated from the focus position, the two images will move closer or further apart depending on the direction of the deviation.
Since the focus error detecting means 2 detects the difference between the output of the light receiving element arranged outside and the output of the light receiving element arranged inside, the output of the focus error detecting means 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(Gb×B+Gd
×D)と可変増幅手段5a,5c出力の和(Ga×A+Gc×
C)とがともに等しくE0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(=Gc)<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 the variable amplification means 5b.5d (Gb × B + Gd
× D) and the sum of the outputs of the variable amplification means 5a and 5c (Ga × A + Gc ×
C) a feedback so is both equal E 0 is applied. That is, Ga (= Gc) <Gb (= Gd) even if the image on the light receiving means 1 is translated in the direction orthogonal to the dividing line as shown in FIG. You can cancel it. Therefore, also in this case, it is possible to prevent the mixture of track images 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
手段の出力を基準電位と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検出装置を
実現することができる。As described above, according to the present invention, two adding means for adding outputs of two appropriate light receiving elements, a comparing means for comparing the outputs of these adding means with a reference potential, and an output of each light receiving element are provided. By providing the variable amplification means for amplifying with the amplification factor according to the output of the comparison means, it is possible to realize a focus error detection device in which no disturbance due to the tracking error signal occurs.
さらに上記加算手段の入力を上記可変増幅手段の出力よ
り得る構成にし、上記比較手段の出力を上記可変増幅手
段にフィードバックしたことにより、上記可変増幅手段
のゲインを正確に決定できるといった効果を得ることが
できる。Further, the input of the adding means is obtained from the output of the variable amplifying means, and the output of the comparing means is fed back to the variable amplifying means, so that the gain of the variable amplifying means can be accurately determined. You can
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。FIG. 1 is a block diagram of a focus error detecting device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a focus error detecting device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of FIG. Circuit diagram showing an embodiment of the control means, FIG. 4 (A) (B)
Is a block diagram of a focus error detecting device in a third embodiment of the present invention, and FIGS. 5 (A), (B) and (C) are explanatory diagrams thereof.
6 (A) and 6 (B) are explanatory views showing conventional problems, and FIGS. 7 (A) and 7 (B) are block diagrams of a conventional focus error detection device. 1 ... Light receiving means, 2 ... Focus error detecting means, 31, 32 ...
Adder means, 4 ... Comparison means, 5a-5d ... Variable amplification means.
Claims (9)
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、上記受光部と
同数設けられしかも上記受光部出力をそれぞれ任意の増
幅率で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演算する焦点誤差検出手段を備
え、上記受光手段のうち少なくとも2つの受光部出力よ
り得られた信号を加算する第1および第2の加算手段
と、上記第1および第2の加算手段の出力の低域成分を
それぞれ基準電位と比較する比較手段とを具備し、さら
に上記第1および第2の加算手段の出力の低域成分と上
記基準電位とがほぼ等しくなるべく、上記比較手段の出
力は上記可変増幅手段にフィードバックされることを特
徴とした焦点誤差検出装置。1. A focus error detecting device comprising a light receiving means divided into a plurality of light receiving portions and an optical means for projecting an image of a recording medium information surface on the light receiving means, the same number as the light receiving portions. At least two of the light receiving means are provided, each of which is provided with variable amplifying means for amplifying the output of the light receiving portion with an arbitrary amplification factor and focus error detecting means for calculating a focus error signal from the output of the variable amplifying means. The first and second adding means for adding the signals obtained from the partial outputs, and the comparing means for comparing the low-frequency components of the outputs of the first and second adding means with the reference potential, respectively. The focus error detection is characterized in that the output of the comparing means is fed back to the variable amplifying means so that the low frequency components of the outputs of the first and second adding means and the reference potential are substantially equal to each other. Location.
1または第2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。2. The focus error detecting device according to claim 1, wherein the output of each light receiving portion is input to the first or second adding means via the variable amplifying means.
の受光部によって構成され、各受光部出力は、第1、第
2、第3および第4の可変増幅手段にそれぞれ供給され
ることを特徴とし、焦点誤差検出手段は上記第1および
第3の可変増幅手段出力和信号と第2および第4の可変
増幅手段出力和信号との差を演算することによって焦点
誤差信号を生成することを特徴とし、さらに第1の加算
手段は上記第1および第2の可変増幅手段出力を加算
し、第2の加算手段は上記第3および第4の可変増幅手
段出力を加算するとを特徴とする特許請求の範囲第1項
又は第2項記載の焦点誤差検出装置。3. The light receiving means comprises first, second, third and fourth light receiving means.
Of the first and second, third, and fourth variable amplifying means, respectively, and the focus error detecting means includes the first and third variable receiving means. The focus error signal is generated by calculating a difference between the output signal of the variable amplification means and the output signals of the second and fourth variable amplification means, and the first addition means is further provided with the first and the first addition means. Focus error detection according to claim 1 or 2, characterized in that the output of the two variable amplification means is added, and the second addition means adds the outputs of the third and fourth variable amplification means. apparatus.
増幅手段の増幅率とは互いに等しく、また、第3の可変
増幅手段の増幅率と第4の可変増幅手段の増幅率とは互
いに等しいことを特徴とした特許請求の範囲第3項記載
の焦点誤差検出装置。4. The amplification rate of the first variable amplification means and the amplification rate of the second variable amplification means are equal to each other, and the amplification rate of the third variable amplification means and the amplification rate of the fourth variable amplification means. Are equal to each other, The focus error detecting device according to claim 3.
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。5. The focus error detection device according to claim 1, wherein the optical means includes an optical member that produces astigmatism.
させる手段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。6. The focus error detecting device according to claim 1, wherein the optical means comprises means for splitting the light beam into at least two beams.
第1および第4の可変増幅手段出力の和信号と、第2お
よび第3の可変増幅手段出力の和信号との差信号からト
ラッキング誤差信号を生成することを特徴とする特許請
求の範囲第3項記載の焦点誤差検出装置。7. A track is formed on the information surface of the recording medium,
The tracking error signal is generated from a difference signal between the sum signal of the outputs of the first and fourth variable amplification means and the sum signal of the outputs of the second and third variable amplification means. A focus error detection device according to the item.
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。8. A track is formed on the information surface of the recording medium,
Moreover, the focus error detecting device according to claim 1, wherein the track is arranged so that the scanning direction thereof is mapped substantially parallel to one of the dividing lines of the light receiving means.
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1項記載の焦点誤差検出装置。9. The first and second adding means obtain the sum output of each of the two sets of light receiving portions divided by a dividing line in the direction perpendicular to the track scanning direction. A focus error detection device according to the item.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP431387A JPH0740370B2 (en) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | Focus error detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP431387A JPH0740370B2 (en) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | Focus error detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63173233A JPS63173233A (en) | 1988-07-16 |
| JPH0740370B2 true JPH0740370B2 (en) | 1995-05-01 |
Family
ID=11580991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP431387A Expired - Lifetime JPH0740370B2 (en) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | Focus error detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740370B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007058911A (en) | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Funai Electric Co Ltd | Optical disk device |
-
1987
- 1987-01-12 JP JP431387A patent/JPH0740370B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63173233A (en) | 1988-07-16 |
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