JPH0782657B2 - Optical head device - Google Patents
Optical head deviceInfo
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- JPH0782657B2 JPH0782657B2 JP63195230A JP19523088A JPH0782657B2 JP H0782657 B2 JPH0782657 B2 JP H0782657B2 JP 63195230 A JP63195230 A JP 63195230A JP 19523088 A JP19523088 A JP 19523088A JP H0782657 B2 JPH0782657 B2 JP H0782657B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は光学式情報記憶媒体への情報の記録/再生に
用いられる光学式ヘッド装置に関し、特に情報記録/再
生用光ビームの光軸と記憶媒体の記録面とのなす相対角
度を検出する光学系の構成簡素化に関するものである。The present invention relates to an optical head device used for recording / reproducing information on / from an optical information storage medium, and particularly to an optical axis of an information recording / reproducing light beam. The present invention relates to simplification of the configuration of an optical system that detects a relative angle formed by a recording surface of a storage medium.
第8図(a)は従来の光学式ヘッド装置の概略構成図で
あり、第8図(b)は第8図(a)に示す光検知器及び
その周辺回路の構成を示すブロック図である。図におい
て、1は光源である半導体レーザ(以後LDと称する)、
3はLD1の出射光束2を回折し3つのビームに分離する
回折格子、4は光束を反射して集光レンズ5に入射させ
る平板状ビームスプリッタ、6は集光レンズ5を透過し
た光束の集光点付近に置かれた光学式情報記憶媒体(以
後光ディスクと称する)、80はディスク6上の記憶情報
列よりなるトラック、27はトラック80が形成された情報
記録面、25は光ディスク6の基板、10は光ディスク6に
よって反射され、集光レンズ5及びビームスプリッタ4
を透過した光束11を受光し光電変換する光検知器、13,1
2は減算器、16は加算器、18,19は位相補償回路、20は集
光レンズ5を光軸方向(±Z)に駆動するフォーカシン
グアクチュエータ、21は集光レンズ5をトラック80を横
断する方向(±X)に駆動するトラッキングアクチュエ
ータ、26は光ディスク6を回転させるモータである。FIG. 8 (a) is a schematic configuration diagram of a conventional optical head device, and FIG. 8 (b) is a block diagram showing the configuration of the photodetector and its peripheral circuits shown in FIG. 8 (a). . In the figure, 1 is a semiconductor laser (hereinafter referred to as LD) which is a light source,
Reference numeral 3 is a diffraction grating that diffracts the light beam 2 emitted from the LD 1 and splits it into three beams, 4 is a flat beam splitter that reflects the light beam and makes it enter the condenser lens 5, and 6 is a collection of the light rays that have passed through the condenser lens 5. An optical information storage medium (hereinafter referred to as an optical disk) placed near the light spot, 80 is a track composed of a stored information sequence on the disk 6, 27 is an information recording surface on which the track 80 is formed, and 25 is a substrate of the optical disk 6. , 10 are reflected by the optical disc 6, and the condenser lens 5 and the beam splitter 4
Photodetector that receives the light beam 11 that has passed through and photoelectrically converts it, 13,1
2 is a subtractor, 16 is an adder, 18 and 19 are phase compensation circuits, 20 is a focusing actuator for driving the condenser lens 5 in the optical axis direction (± Z), and 21 is the condenser lens 5 which crosses the track 80. A tracking actuator that drives in the direction (± X), and 26 is a motor that rotates the optical disk 6.
次に従来装置の動作について説明する。LD1を出射した
光束2は回折格子3によって3本の光束に回折分離さ
れ、ビームスプリッタ4の表面で反射された後、集光レ
ンズ5によって透明基板25を通して光ディスク6の情報
記録面27上に3つの光スポット9a,9e,9fとして集光され
る。3つの光スポット9a,9e,9fの中心を結ぶ線は、トラ
ック80の方向に対して僅かに傾くように配置されてい
る。このように光ディスク6の情報面に集光した光は反
射され、集光レンズ5を再透過した後、ビームスプリッ
タ4を透過することによって公知のように非点収差が与
えられた状態で、光検知器10に入射する。光検知器10は
光ディスク6上の集光スポット9aが合焦状態にある時
に、中心ビーム11a即ち0次回折光の反射光束が最小錯
乱円となる光軸方向位置に置かれている。光検知器10は
図の下側に示すように6分割構成であり、中央のビーム
11aを受光する部分は検知領域A,B,C,Dに4分割されてい
る。また、両側のビーム11e,11fを受光する部分は独立
した検知器E,Fである。公知のように、両側検知器E,Fの
出力を減算器13によってE−Fと差動減算することによ
り、中央のスポット9aとトラック80のX方向の位置ずれ
(トラッキングエラー信号VAT)が検知できる。トラッ
キングエラー信号VATは、適当な位相補償回路18を通し
てトラッキングアクチュエータ21に印加され、集光レン
ズ5をトラック80と直交する方向(±X方向)に駆動し
てスポット9aがトラック80の中心に正しく位置するよう
補正するのに用いられる。さらに中央の4分割検知器出
力は、対角成分A,C及びB,Dの出力を減算器12によって
(A+C)−(B+D)と差動演算することにより、集
光スポット9aの焦点ずれ(フォーカスエラーVAF)を検
知できる。この焦点ずれ検出方法は非点収差法とよば
れ、光ディスク6上のスポットが合焦状態のとき11aで
示すように最小錯乱円の略円形状態である検知器上スポ
ットが、光ディスク6の遠近各々の焦点ずれに従って、
破線で示した如くA,C方向及びB,D方向に細長い楕円形に
変形するのを電気出力に変換するのである。フォーカス
エラー信号VAFは適当な位相補償回路19を通してフォー
カシングアクチュエータ20に印加され、集光レンズ5を
光軸方向(±Z方向)に駆動して焦点ずれを補正するの
に用いられる。また、光ディスク6の回転に伴って得ら
れる4分割検知器の加算器16による和出力VHFは、光デ
ィスク6の再生信号として、後段の特に図示しない回路
によって処理され利用される。Next, the operation of the conventional device will be described. The light flux 2 emitted from the LD1 is diffracted and separated into three light fluxes by the diffraction grating 3, reflected on the surface of the beam splitter 4, and then reflected by the condenser lens 5 through the transparent substrate 25 onto the information recording surface 27 of the optical disc 6 It is condensed as one light spot 9a, 9e, 9f. The line connecting the centers of the three light spots 9a, 9e, 9f is arranged so as to be slightly inclined with respect to the direction of the track 80. The light thus condensed on the information surface of the optical disk 6 is reflected, re-transmitted through the condenser lens 5, and then transmitted through the beam splitter 4 to obtain the astigmatism as is known. It is incident on the detector 10. The photodetector 10 is placed at the position in the optical axis direction where the central beam 11a, that is, the reflected light flux of the 0th-order diffracted light is the circle of least confusion when the focused spot 9a on the optical disk 6 is in the focused state. The photodetector 10 has a six-part configuration as shown in the lower part of the figure
The part that receives 11a is divided into four detection areas A, B, C, and D. Further, the portions that receive the beams 11e and 11f on both sides are independent detectors E and F. As is well known, by subtracting the outputs of the double-sided detectors E and F from E-F by the subtracter 13, the center spot 9a and the track 80 are misaligned in the X direction (tracking error signal V AT ). Can be detected. The tracking error signal V AT is applied to the tracking actuator 21 through an appropriate phase compensating circuit 18 to drive the condenser lens 5 in a direction (± X direction) orthogonal to the track 80 so that the spot 9a is correctly positioned at the center of the track 80. Used to correct for position. Further, the output of the central four-divided detector is subjected to a differential operation of the outputs of the diagonal components A, C and B, D with (A + C)-(B + D) by the subtractor 12, thereby defocusing the focused spot 9a ( Focus error V AF ) can be detected. This defocus detection method is called the astigmatism method, and when the spot on the optical disk 6 is in focus, the spots on the detector, which are in a substantially circular state of the circle of least confusion as shown by 11a, are different from the perspective of the optical disk 6, respectively. According to the defocus of
As shown by the broken line, the elongated elliptical shape in the A, C and B, D directions is converted into an electric output. The focus error signal V AF is applied to the focusing actuator 20 through an appropriate phase compensation circuit 19 and is used to drive the condenser lens 5 in the optical axis direction (± Z direction) to correct defocus. Further, the sum output V HF obtained by the adder 16 of the 4-division detector obtained with the rotation of the optical disk 6 is processed and used as a reproduction signal of the optical disk 6 by a circuit (not shown) in the subsequent stage.
従来の光学式ヘッド装置は、情報の記録/再生が上述の
ように基板25を通して行われる際に、基板25の反りやモ
ータ26への装着時の傾きにより、ディスク情報面27が集
光レンズ5の光軸に対して垂直でなくなることがあっ
た。典型的には厚み1.25mm程度の基板25は、集光レンズ
5と共に対物レンズの1要素としてレンズ設計に織り込
まれているが、上述のように基板25が傾くとコマ収差が
発生し、本来記録/再生すべきトラック80の隣接トラッ
ク81,82からのクロストークが増加するという問題があ
った。この現象は、とりわけアナログ信号の記録された
光学式ビデオディスク等において画質を劣化させる大き
な問題となっていた。従来の光学式ヘッド装置では、上
記問題点を解消すべく、チルトサーボによって集光レン
ズ光軸40と基板25との垂直性が確保されていた。In the conventional optical head device, when the recording / reproducing of information is performed through the substrate 25 as described above, the disc information surface 27 has the condensing lens 5 due to the warp of the substrate 25 and the inclination when mounted on the motor 26. Sometimes became non-perpendicular to the optical axis of. Typically, the substrate 25 having a thickness of about 1.25 mm is woven into the lens design together with the condenser lens 5 as one element of the objective lens. However, when the substrate 25 is tilted as described above, coma aberration occurs, and the original recording is performed. / There is a problem that crosstalk from adjacent tracks 81, 82 of the track 80 to be reproduced increases. This phenomenon has been a serious problem that deteriorates the image quality especially in an optical video disc or the like on which analog signals are recorded. In the conventional optical head device, in order to solve the above problems, the verticality between the condenser lens optical axis 40 and the substrate 25 is secured by the tilt servo.
以下、第9図により従来のチルトサーボの一例について
説明する。An example of the conventional tilt servo will be described below with reference to FIG.
図において、27は光ディスク6の情報記録面、33はヘッ
ド筐体であり、この中に第8図の光学式ヘッド装置光学
系を保持している。34はヘッド筐体33を回動させる回動
支点、35は回動支点34を支える支持体、36はモータ、37
はモータ36の回転軸であり、雄ネジ形状に加工されてヘ
ッド筐体33と連結されている。30はヘッド筐体33の上面
に配置された発光ダイオード(LED)であり、情報記録
面27に向かって矢印で示す如く光線を出射している。3
1,32は光検知器であり、LED30を挟んでX方向(トラッ
クと直交する方向)に1列に配置されている。38は減算
器、39は位相補償回路である。In the figure, 27 is the information recording surface of the optical disk 6, and 33 is the head housing, which holds the optical system of the optical head device of FIG. 34 is a rotation fulcrum for rotating the head casing 33, 35 is a support member for supporting the rotation fulcrum 34, 36 is a motor, 37
Is a rotating shaft of the motor 36, and is processed into a male screw shape and connected to the head housing 33. Reference numeral 30 denotes a light emitting diode (LED) arranged on the upper surface of the head housing 33, and emits a light beam toward the information recording surface 27 as indicated by an arrow. 3
1, 32 are photodetectors, which are arranged in a row in the X direction (direction orthogonal to the track) with the LED 30 interposed therebetween. 38 is a subtractor, 39 is a phase compensation circuit.
次に、従来のチルトサーボの動作について説明する。LE
D30から出射された光線は情報記録面27で反射され、LED
30の両側に対称に配置された光検知器31,32に入射す
る。光検知器31,32の出力は減算器38によって光検知器3
2の出力−光検知器31の出力の如く減算される。光検知
器31,32への入射光量は、第8図に示す集光レンズ5の
光軸40と基板25が垂直状態の時に等しくなるよう設定さ
れている。従って、基板25が第10図のようにY方向を軸
として傾いた場合には、光検知器31,32への入射光量が
アンバランスになる。よって、減算器38の出力(チルト
センサの出力)は基板25の傾きに応じて正負に変化す
る。減算器38の出力は適当な位相補償器39を介してモー
タ36に印加され、ネジ37の回転に応じてヘッド筐体33が
回動支点34の回りに回動される。従来の光学式ヘッド装
置では、以上のような負帰還制御(チルトサーボ)によ
り集光レンズ5の光軸40を基板25に対して垂直に保ち、
コマ収差の発生を最小限に抑えて隣接トラックからのク
ロストークの増加を防止していた。Next, the operation of the conventional tilt servo will be described. LE
The light beam emitted from D30 is reflected by the information recording surface 27,
The light enters the photodetectors 31 and 32 symmetrically arranged on both sides of 30. The outputs of the photodetectors 31 and 32 are output by the subtractor 38 to the photodetector 3
2 output-subtracted as the photodetector 31 output. The amount of light incident on the photodetectors 31 and 32 is set to be equal when the optical axis 40 of the condenser lens 5 shown in FIG. 8 and the substrate 25 are in the vertical state. Therefore, when the substrate 25 is tilted about the Y direction as shown in FIG. 10, the amount of light incident on the photodetectors 31 and 32 becomes unbalanced. Therefore, the output of the subtractor 38 (the output of the tilt sensor) changes between positive and negative depending on the inclination of the substrate 25. The output of the subtractor 38 is applied to the motor 36 via an appropriate phase compensator 39, and the head casing 33 is rotated around the rotation fulcrum 34 according to the rotation of the screw 37. In the conventional optical head device, the optical axis 40 of the condenser lens 5 is kept perpendicular to the substrate 25 by the negative feedback control (tilt servo) as described above.
The generation of coma was minimized to prevent an increase in crosstalk from adjacent tracks.
上述したように従来の光学式ヘッド装置ではLED30から
出射された光を一対の光検知器31,32で受光し、この光
検知器31,32の出力の作動演算により光ディスク6の傾
きを検知するためのチルト検知用信号を得ていたので、
LED30や光検知器31,32等の付加光学部品が必要となり、
コストアップの要因となる。また、従来の光学式ヘッド
装置ではヘッド筐体33の上面と基板25との間にはあまり
空間的余裕がなく、LED30および光検知器31,32の配置は
設計上の大きな制約となり、小型化を図ることが難しい
という問題点があった。As described above, in the conventional optical head device, the light emitted from the LED 30 is received by the pair of photodetectors 31, 32, and the tilt of the optical disk 6 is detected by the operation calculation of the outputs of the photodetectors 31, 32. I got a signal for tilt detection for
Additional optical components such as LED 30 and photo detectors 31, 32 are required,
This will increase the cost. In addition, in the conventional optical head device, there is not so much space between the upper surface of the head housing 33 and the substrate 25, and the arrangement of the LED 30 and the photodetectors 31 and 32 is a great design constraint, and the size is reduced. There was a problem that it was difficult to
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、従来のような情報記憶媒体(光ディスク)の
傾きを検出するための付加光学部品を使用することな
く、チルト検知用信号を得ることにより、小型化および
低価格化を図れる光学式ヘッド装置を提供することを目
的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a tilt detection signal can be obtained without using an additional optical component for detecting the tilt of an information storage medium (optical disk) as in the related art. It is an object of the present invention to provide an optical head device which can be downsized and reduced in price by obtaining it.
この発明に係る光学式ヘッド装置は、光源(半導体レー
ザ1)からの出射光束を情報記憶媒体(光ディスク6)
上に集光照射する集光手段(集光レンズ5)と、上記情
報記憶媒体からの反射光束を上記出射光束と分離する分
離手段(ビームスプリッタ4)と、上記反射光束を受光
する第1の光検知手段(再生用光検知器10)と、上記光
源と分離手段とを保持する鏡筒(鏡筒28)の内面の一部
を反射面(鏡筒側面29)にすることで、上記光源からの
出射発散光束のうち上記集光手段に直接入射しない不要
光束の進行方向を変えて上記集光手段に入射させる進行
方向変更光学手段と、上記不要光束の上記情報記憶媒体
からの反射光束を受光する第2の光検知手段(チルト検
出用光検知器14)とを備えたものである。In the optical head device according to the present invention, the luminous flux emitted from the light source (semiconductor laser 1) is stored in the information storage medium (optical disc 6).
Condensing means (condensing lens 5) for converging and irradiating upward, separating means (beam splitter 4) for separating the reflected light flux from the information storage medium and the emitted light flux, and a first for receiving the reflected light flux. By making a part of the inner surface of the light detecting means (reproducing light detector 10) and the lens barrel (lens barrel 28) holding the light source and the separating means a reflecting surface (lens barrel side surface 29), Of the divergent light beam emitted from the optical system for changing the advancing direction of the unnecessary light beam which is not directly incident on the light converging means to be incident on the light condensing means, and the reflected light beam of the unnecessary light beam from the information storage medium. It is provided with a second light detecting means (tilt detecting light detector 14) for receiving light.
鏡筒(鏡筒28)の内面の一部を反射面(鏡筒側面29)と
して得た進行方向変更光学手段は、光源(半導体レーザ
1)からの出射光束のうち集光手段(集光レンズ5)に
入射する有効光束以外の不要光束の一部の光束の進行方
向を変え、集光手段(集光レンズ5)に入射させる。第
2の光検知手段(チルト検知用光検知器14)は、不要光
束の情報記憶媒体(光ディスク6)からの反射光束を受
光し、集光手段(集光レンズ5)の光軸と情報記憶媒体
(光ディスク6)の情報記憶面とのなす相対角度を検出
するための信号を出力する。The advancing direction changing optical means obtained by using a part of the inner surface of the lens barrel (lens barrel 28) as a reflecting surface (lens barrel side surface 29) is a condensing means (condensing lens) of the light flux emitted from the light source (semiconductor laser 1). 5) The traveling direction of a part of the unnecessary light beams other than the effective light beam incident on 5) is changed and is made incident on the light converging means (the light condensing lens 5). The second light detecting means (tilt detecting light detector 14) receives the reflected light flux of the unnecessary light flux from the information storage medium (optical disk 6), and stores the optical axis of the light focusing means (the condenser lens 5) and the information storage. A signal for detecting the relative angle formed by the information storage surface of the medium (optical disk 6) is output.
第1図はこの発明の第1の実施例に係る光学式ヘッド装
置の概略構成図である。第1図において、第8図に示す
構成要素に対応するものには同一の符号を付し、その説
明を省略する。第1図において、4は光ディスク6から
の反射光束を出射光束と分離する分離手段としてのビー
ムスプリッタ、7は集光手段としての集光レンズ5への
入射光束の開口を制限する開口制限手段、8は光源であ
るLD1からの出射光束のうち開口制限手段7を通過して
集光レンズ5に入射する有効光束2以外の不要光束(チ
ルト検知用光束)、14は不要光束8の光ディスク6から
の反射光束を受光する第2の光検知手段としてのチルト
検知用光検知器、90は不要光束8の一部の光束の進行方
向を変え開口制限手段7を介して集光レンズ5に入射さ
せる進行方向変更光学手段としての反射ミラーである。
上記チルト検知用光検知器14は検知領域14a,14bを有
し、それらの出力は減算器14Aに与えられ、集光レンズ
5の光軸と光ディスク6の情報記憶面とのなす相対角
度、即ち光ディスク6の傾きを検知するために用いられ
る。また、再生/記録機構,フォーカス機構,トラッキ
ングサーボ機構は従来と同じであり、アクチュエータ,
回折格子などの図は省略する。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical head device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, components corresponding to those shown in FIG. 8 are designated by the same reference numerals, and their description will be omitted. In FIG. 1, 4 is a beam splitter as a separating means for separating the reflected light flux from the optical disc 6 from the outgoing light flux, 7 is an aperture limiting means for limiting the opening of the incident light flux to the condenser lens 5 as the condenser means, Reference numeral 8 denotes an unnecessary light beam (tilt detection light beam) other than the effective light beam 2 which passes through the aperture limiting means 7 and enters the condenser lens 5 among the light beams emitted from the light source LD1, and 14 denotes the unnecessary light beam 8 from the optical disc 6. A tilt detecting photodetector as a second photodetecting means for receiving the reflected light beam of 90, 90 changes the traveling direction of a part of the unnecessary light beam 8 and makes it enter the condenser lens 5 through the aperture limiting means 7. It is a reflection mirror as a traveling direction changing optical means.
The photodetector 14 for tilt detection has detection areas 14a and 14b, and their outputs are given to the subtractor 14A, and the relative angle between the optical axis of the condenser lens 5 and the information storage surface of the optical disk 6, that is, It is used to detect the tilt of the optical disc 6. In addition, the playback / recording mechanism, focus mechanism, and tracking servo mechanism are the same as the conventional ones.
Illustrations of the diffraction grating and the like are omitted.
次にこの実施例におけるチルト検出動作について説明す
る。Next, the tilt detection operation in this embodiment will be described.
第1図において、LD1からの出射光束は半値幅全角がお
よそ10°〜40°の発散光束であるが、再生/記録のため
にはその一部の光束(有効光束と称す)しか使用しな
い。有効光束2は、LDの発散光束のうち、開口制限7で
決まる光束であり、典型的には広がり角が10°〜15°で
ある。したがって、その他の不要光束は従来では使われ
ていなかった。第1の実施例では、この不要光束中に平
面反射ミラー90を配し、不要光束の一部の光束の進行方
向を変え、開口制限手段7を通り、集光レンズ5により
光ディスク6上に集光スポット17を照射してチルト検知
用光束8とする。集光スポット17は再生/記録用の集光
スポット9とは異なる位置に照射される。集光スポット
9,17の光ディスク6からの反射光束は、各々異なる位置
に結像され、光検知器10および光検知器14でそれぞれ受
光される。光検知器14はチルト検出用であり、検知領域
14a,14bからなる2分割光検知器である。光ディスク6
が集光レンズ5の光軸と垂直である時、チルト検知用光
束8の受光量が検知領域14aと検知領域14bとで等しくな
るように、光検知器14を配しておく。図において、光デ
ィスク6の回転軸がY軸に対して傾くと、チルト検知用
光束8は光検知器14上で±X方向に動く。従って検知領
域14aの受光量と検知領域14bの受光量との差を求める演
算処理{(14a)−(14b)}を施すことによって、光デ
ィスク6の傾きを検知することができる。この傾き情報
は減算器14Aからチルト信号VTILTとして出力される。こ
のように従来使われていなかったLD1の不要光束中に反
射ミラー90を配するだけで、LED等の別光源を用いずと
もチルト検知用光束を得ることができる。In FIG. 1, the luminous flux emitted from the LD1 is a divergent luminous flux having a full width at half maximum of about 10 ° to 40 °, but only a part of the luminous flux (called an effective luminous flux) is used for reproduction / recording. The effective luminous flux 2 is a luminous flux determined by the aperture limit 7 among the divergent luminous fluxes of the LD, and typically has a divergence angle of 10 ° to 15 °. Therefore, other unnecessary light fluxes have not been used conventionally. In the first embodiment, a plane reflection mirror 90 is arranged in this unnecessary light beam, the traveling direction of a part of the unnecessary light beam is changed, and the light passes through the aperture limiting means 7 and is focused on the optical disk 6 by the condenser lens 5. The light spot 17 is irradiated to form the tilt detecting light beam 8. The focused spot 17 is irradiated on a position different from the focused spot 9 for reproduction / recording. Focused spot
The reflected light fluxes from the optical disc 6 of 9 and 17 are imaged at different positions, and are received by the photodetector 10 and the photodetector 14, respectively. The photodetector 14 is for tilt detection, and the detection area
It is a two-part photodetector consisting of 14a and 14b. Optical disc 6
When the vertical axis is perpendicular to the optical axis of the condenser lens 5, the photodetector 14 is arranged so that the light receiving amount of the tilt detecting light beam 8 is equal in the detection region 14a and the detection region 14b. In the figure, when the rotation axis of the optical disk 6 is tilted with respect to the Y axis, the tilt detecting light beam 8 moves in the ± X directions on the photodetector 14. Therefore, the inclination of the optical disc 6 can be detected by performing the calculation process {(14a)-(14b)} for obtaining the difference between the light receiving amount of the detection area 14a and the light receiving amount of the detection area 14b. This tilt information is output as a tilt signal V TILT from the subtractor 14A. In this way, the tilt detection light beam can be obtained without using a separate light source such as an LED by merely disposing the reflection mirror 90 in the unnecessary light beam of the LD1 which has not been used conventionally.
又第2の実施例として、第2図に示すように、反射ミラ
ー90は1つでなくとも互いに向いあった2枚のミラー90
−1,90−2でもよく、この時、不要光束を第1の実施例
よりも有効に使うことができる。チルト検出用光束は8
−1,8−2の2つとなり、光ディスク6上では集光スポ
ット17−1,17−2が照射される。チルト検知用光検知器
14は2つの2分割検知器を用い、第2図において、チル
ト信号は図示しない演算処理{(14a)+(14c)}−
{(14b)+(14d)}によって得られる。即ち、光検知
器14における検知領域14a,14cの受光量と検知領域14b,1
4dの受光量との差によってチルト信号が得られる。As a second embodiment, as shown in FIG. 2, two reflecting mirrors 90 facing each other are not limited to one reflecting mirror 90.
-1, 90-2 may be used, and at this time, the unnecessary luminous flux can be used more effectively than in the first embodiment. Light flux for tilt detection is 8
-1, 8-2, and the focused spots 17-1, 17-2 are irradiated on the optical disk 6. Optical detector for tilt detection
14 uses two 2-split detectors, and in FIG. 2, the tilt signal is not shown in the arithmetic processing {(14a) + (14c)} −
It is obtained by {(14b) + (14d)}. That is, the amount of light received by the detection areas 14a, 14c of the photodetector 14 and the detection areas 14b, 1
A tilt signal can be obtained by the difference from the received light amount of 4d.
次に第3の実施例を第3図に示す。第1,2の実施例では
チルト検知用光束8が光ディスク6に集光照射され、そ
の反射光束のうち、集光レンズ5を再び透過した光束を
検知した。しかし光ディスク6からの反射光束は全て集
光レンズ5に戻るのではない。チルト検知用光束8は、
LD1から集光レンズ5に入射する時、集光レンズ5の光
軸に対して傾いて入射する。従ってチルト検知用光束8
の光軸は、光ディスク6によって第3図(a)のように
反射される。図において、8′−1,8′−2は光ディス
ク6からの反射光軸(0次反射)を示す。8′−1,8′
−2が集光レンズ5のフランジ上に照射するように反射
ミラー90を配してある。集光レンズ5のフランジには第
3図(b)に示すように光検知領域14a,14b,14c,14dが
配される。従って、前実施例と同様に演算処理{(14
a)+(14c)}−{(14b)+(14d)}によってチルト
信号を得ることができる。Next, a third embodiment is shown in FIG. In the first and second embodiments, the tilt detecting light beam 8 is focused on the optical disc 6 and the reflected light beam that has passed through the condenser lens 5 again is detected. However, not all the reflected light flux from the optical disk 6 returns to the condenser lens 5. The tilt detection light beam 8 is
When entering the condenser lens 5 from the LD1, the light is incident with an inclination with respect to the optical axis of the condenser lens 5. Therefore, the tilt detection light beam 8
The optical axis of is reflected by the optical disk 6 as shown in FIG. In the figure, 8'-1 and 8'-2 indicate the optical axes of reflection (0th order reflection) from the optical disk 6. 8'-1,8 '
A reflection mirror 90 is arranged so that the light beam −2 illuminates the flange of the condenser lens 5. The flange of the condenser lens 5 is provided with light detection regions 14a, 14b, 14c and 14d as shown in FIG. 3 (b). Therefore, the arithmetic processing {(14
The tilt signal can be obtained by (a) + (14c)}-{(14b) + (14d)}.
第4図に第4の実施例を示す。第3の実施例では光ディ
スク6からの0次回折反射光を検知したが、図において
光ディスク6の情報トラック方向がY方向の時、LD1か
ら出射したチルト検知用光束8−1,8−2は光ディスク
6で反射されるが、情報トラックによる1次反射回折光
はX方向に回折する。本実施例では、チルト検知用光束
8−1,8−2の光ディスク6での1次反射光8″−1,8″
−2を検知する。この時、光検知領域14a,14b,14c,14d
を有するチルト検知用光検知器14は、第3の実施例の構
成よりも集光レンズ5から離れた位置に配される。FIG. 4 shows a fourth embodiment. In the third embodiment, the 0th-order diffracted reflected light from the optical disc 6 is detected, but when the information track direction of the optical disc 6 is the Y direction in the figure, the tilt detection light beams 8-1, 8-2 emitted from the LD1 are Although reflected by the optical disk 6, the first-order reflected diffracted light from the information track is diffracted in the X direction. In this embodiment, the primary reflected light 8 ″ -1,8 ″ of the tilt detecting light beams 8-1,8-2 on the optical disk 6 is used.
-2 is detected. At this time, the light detection areas 14a, 14b, 14c, 14d
The tilt detecting photodetector 14 having the above is arranged at a position farther from the condenser lens 5 than in the configuration of the third embodiment.
第3,第4の実施例において、光ディスク6からの0次反
射光8′,1次反射光8″は発散光束であり、チルト検知
用光検知器14上で大きな照射スポットとなる。チルト検
知用光束8を効率よく受光するためには、光検知器14の
検知領域よりも小さな照射光束となるのが好ましい。チ
ルト検知用光束8の光ディスク6上の照射スポット17は
集光状態でなくともよく、例えばコリメート光束でもよ
い。これを実現するためには反射ミラー90を平面ではな
く、凸反射ミラー等の曲面にすれば良い。この時、光デ
ィスク6からの反射光束をコリメート光とすることがで
き、その反射光束は効率よく光検知器14により受光され
る。In the third and fourth embodiments, the 0th-order reflected light 8 ′ and the 1st-order reflected light 8 ″ from the optical disk 6 are divergent light fluxes and become large irradiation spots on the tilt detecting photodetector 14. Tilt detection In order to efficiently receive the light beam 8 for light, the irradiation light beam is preferably smaller than the detection region of the photodetector 14. The irradiation spot 17 of the light beam 8 for tilt detection on the optical disk 6 is not in a condensed state. For example, a collimated light beam may be used.To realize this, the reflection mirror 90 may be a curved surface such as a convex reflection mirror instead of a flat surface.At this time, the reflected light beam from the optical disk 6 may be a collimated light beam. The reflected light flux can be efficiently received by the photodetector 14.
又、再生/記録に用いる出射光束2は、良好な再生/記
録特性を得るために、略無収差でなければならない。し
かし、チルト検知用光束8は多少の収差があっても、チ
ルト検知特性には影響しない。従って、反射ミラー90は
高価な光学研磨をする必要がなく、安価なガラス板でも
良い。さらには、反射ミラー90はプラスチック板やアル
ミ薄紙などでも良い。又、反射を行わせるために上記の
ような部品を用いずとも、例えばLD1,ビームスプリッタ
(ハーフミラー)4等を取付けてある鏡筒の一面を磨
き、光束を反射できるようにしておけばよい。Further, the outgoing light flux 2 used for reproduction / recording should have substantially no aberration in order to obtain good reproduction / recording characteristics. However, the tilt detection light beam 8 does not affect the tilt detection characteristics even if there is some aberration. Therefore, the reflection mirror 90 does not need to be subjected to expensive optical polishing, and an inexpensive glass plate may be used. Further, the reflection mirror 90 may be a plastic plate or thin aluminum paper. Further, without using the above-mentioned parts for performing reflection, for example, one surface of the lens barrel to which the LD1, the beam splitter (half mirror) 4 and the like are attached may be polished so that the light flux can be reflected. .
第5図に鏡筒28の構成例を示す。本例ではLD1とハーフ
ミラー4の間の鏡筒側面29を平面形状にし、LD1からの
発散光束のうち、側面29に当った光束8を反射させるよ
うに磨いてある。このような鏡筒28を前記第1〜第4の
実施例に適用することができる。FIG. 5 shows a configuration example of the lens barrel 28. In this example, the lens barrel side surface 29 between the LD1 and the half mirror 4 is formed in a flat shape, and the divergent light flux from the LD1 is polished so as to reflect the light flux 8 which hits the side surface 29. Such a lens barrel 28 can be applied to the first to fourth embodiments.
又、第1,第2の実施例では光検知器10,14は別々に配し
ていた。これは再生用検知器10とは独立に2分割光検知
器14の位置調整を行う必要があったためである。つまり
光ディスク6が集光レンズ5の光軸に対し垂直である
時、チルト検知用光束8の光ディスク6からの反射光が
2分割検知器の分割線上に照射され、検知領域14aと検
知領域14bとの出力が等しくなるように調整しなければ
ならなかった。Further, in the first and second embodiments, the photodetectors 10 and 14 are separately arranged. This is because it was necessary to adjust the position of the two-divided photodetector 14 independently of the reproduction detector 10. That is, when the optical disc 6 is perpendicular to the optical axis of the condenser lens 5, the reflected light of the light beam 8 for tilt detection from the optical disc 6 is irradiated onto the dividing line of the two-divided detector, and the detection area 14a and the detection area 14b are formed. Had to be adjusted so that their outputs were equal.
そこで、第6図に示すような半導体位置検出素子(Posi
tion Sensitive Detector:PSDと称す)15をチルト検知
用光束8を受光するセンサーとして用いれば、位置調整
を行う必要がなく、かつ再生用光検知器10と一体化した
光検知器17を構成できる。第6図はPSD15と再生用光検
知器10とを一体化した光検知器17の構成を示すものであ
る。Therefore, a semiconductor position detecting element (Posi
If a photosensitivity detector (PSD) 15 is used as a sensor for receiving the tilt detection light beam 8, it is not necessary to perform position adjustment, and a photodetector 17 integrated with the reproduction photodetector 10 can be configured. FIG. 6 shows the structure of the photodetector 17 in which the PSD 15 and the reproduction photodetector 10 are integrated.
この光検知器17を第1の実施例に適用した場合について
説明する。PSD15はX方向の光スポット8照射位置を検
出し、PSD15の両端に流れる電流ia,ibを用いて、例えば
演算装置50によって(ia−ib)/(ia+ib)を位置信号
51として出力する。この場合、位置信号51はPSD15の中
心からのスポット重心の変位に比例することが公知であ
る。したがって位置信号51を用いれば、2分割検知器14
と同様にチルト信号を得ることができる。ただしPSD15
と検知器11とは一体化されているのでPSD15を独立に位
置調整できない。PSD15は中央に光が照射された時にia
=ibとなり、演算出力である位置信号51は零となる。光
スポット8は光ディスク6が傾いていない時に中央に照
射されない恐れがあり、この時ia≠ibとなり、チルト信
号にオフセットが生じてしまう。A case where the photodetector 17 is applied to the first embodiment will be described. The PSD 15 detects the irradiation position of the light spot 8 in the X direction, and uses the currents ia and ib flowing at both ends of the PSD 15 to output (ia-ib) / (ia + ib) as a position signal by the arithmetic unit 50, for example.
Output as 51. In this case, the position signal 51 is known to be proportional to the displacement of the spot center of gravity from the center of the PSD 15. Therefore, if the position signal 51 is used, the split detector 14
Similarly, the tilt signal can be obtained. However PSD15
Since PSD and detector 11 are integrated, PSD15 cannot be adjusted independently. PSD15 is ia when the center is illuminated
= Ib, and the position signal 51, which is the calculation output, becomes zero. The light spot 8 may not be irradiated to the center when the optical disc 6 is not tilted, and at this time, ia ≠ ib, and an offset occurs in the tilt signal.
そこで第7図に示すような演算装置50を構成すれば良
い。演算装置50はオフセット調整回路52を有し、位置信
号51として(ia−ib+δ)/(ia+ib)を出力する。光
ディスク6が傾いていない時に位置信号51が零となるよ
うにオフセットδをオフセット調整回路52で調整すれば
良く、PSD15の位置を独立に調整しなくとも良い。な
お、第7図において、演算増幅器53はr(ia−ib+δ)
を出力し、演算増幅器54はr(ia+ib)を出力する。ま
た、位置信号出力回路55は位置信号51を出力する。Therefore, the arithmetic unit 50 as shown in FIG. 7 may be configured. The arithmetic unit 50 has an offset adjusting circuit 52 and outputs (ia-ib + δ) / (ia + ib) as the position signal 51. The offset δ may be adjusted by the offset adjusting circuit 52 so that the position signal 51 becomes zero when the optical disk 6 is not tilted, and the position of the PSD 15 does not have to be adjusted independently. In FIG. 7, the operational amplifier 53 is r (ia-ib + δ).
And the operational amplifier 54 outputs r (ia + ib). Further, the position signal output circuit 55 outputs the position signal 51.
上記実施例によれば、LDからの出射光束のうち、再生・
記録に用いる有効光束以外の不要光束を利用し、チルト
センサ用光束とし、不要光束の進行方向を変え、集光レ
ンズに入射させることにより、光ディスク上に再生・記
録用スポットと異なる位置にチルトセンサ用光束を照射
させるので、従来のようにLEDなどの別光源を用いずに
チルト検出用の光束が得られ、光ディスクの傾きを検知
することができる。According to the above-described embodiment, the reproduction / reproduction of the light flux emitted from the LD is performed.
By using an unnecessary light beam other than the effective light beam used for recording as a light beam for the tilt sensor, changing the traveling direction of the unnecessary light beam and making it enter the condenser lens, the tilt sensor is placed at a position different from the reproduction / recording spot on the optical disc. Since the use light beam is emitted, the light beam for tilt detection can be obtained without using another light source such as an LED as in the conventional case, and the tilt of the optical disc can be detected.
以上のように本発明によれば、光源からの出射光束を情
報記憶媒体上に集光照射する集光手段と、上記情報記憶
媒体からの反射光束を上記出射光束と分離する分離手段
と、上記反射光束を受光する第1の光検知手段と、上記
光源と分離手段とを保持する鏡筒の内面の一部を反射面
にすることで、上記光源からの出射発散光束のうち上記
集光手段に直接入射する不要光束の進行方向を変えて上
記集光手段に入射させる進行方向変更光学手段と、上記
不要光束の上記情報記憶媒体からの反射光束を受光する
第2の光検知手段とを備えているので、従来のような情
報記憶媒体の傾きを検知するために付加光学部品を用い
ずにチルト検知用光束を作成することができ、これによ
りチルト検知用信号を得ることができ、したがって部品
点数が少なくなるとともに構成も簡素化し、小型化およ
び低価格化を図ることができるという効果が得られる。As described above, according to the present invention, a condensing unit that condenses and irradiates the light flux emitted from the light source onto the information storage medium, a separating unit that separates the reflected light flux from the information storage medium from the emission light flux, The first light detecting means for receiving the reflected light flux and a part of the inner surface of the lens barrel holding the light source and the separating means are made into a reflecting surface, so that the condensing means of the divergent light flux emitted from the light source. A traveling direction changing optical unit that changes the traveling direction of the unnecessary light beam that is directly incident on the light-collecting unit, and a second light detection unit that receives the reflected light beam of the unnecessary light beam from the information storage medium. Therefore, it is possible to generate a tilt detection light beam without using an additional optical component for detecting the tilt of the information storage medium as in the conventional case, and thus it is possible to obtain a tilt detection signal. The number of points decreases Together also simplifies configuration, there is an advantage that it is possible to reduce the size and cost reduction.
第1図はこの発明の第1の実施例に係る光学式ヘッド装
置の概略構成図、第2図は第2の実施例に係る光学式ヘ
ッド装置の概略構成図、第3図(a),(b)は第3の
実施例に係る光学式ヘッド装置の概略構成図、第4図は
第4の実施例に係る光学式ヘッド装置の概略構成図、第
5図は上記実施例に適用できる鏡筒の構成図、第6図は
上記実施例に適用できる光検知器の構成図、第7図は第
6図の演算装置の電気回路図、第8図(a)は従来の光
学式ヘッド装置の概略構成図、第8図(b)は第8図
(a)の光検知器およびその周辺回路の構成ブロック
図、第9図および第10図は従来のチルトサーボ機構の概
略構成図である。 1……LD(光源)、4……ビームスプリッタ(分離手
段)、5……集光レンズ(集光手段)、6……光ディス
ク(情報記憶媒体)、10……再生用光検知器(第1の光
検知手段)、14……チルト検知用光検知器(第2の光検
知手段)、15……半導体位置検出素子、28……鏡筒、9
0,90−1,90−2……反射ミラー(進行方向変更光学手
段)。1 is a schematic configuration diagram of an optical head device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an optical head device according to a second embodiment, FIG. 3 (a), (B) is a schematic configuration diagram of the optical head device according to the third embodiment, FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the optical head device according to the fourth embodiment, and FIG. 5 is applicable to the above embodiment. 6 is a block diagram of a lens barrel, FIG. 6 is a block diagram of a photodetector applicable to the above embodiment, FIG. 7 is an electric circuit diagram of the arithmetic unit of FIG. 6, and FIG. 8A is a conventional optical head. FIG. 8B is a schematic block diagram of the device, FIG. 8B is a block diagram showing the configuration of the photodetector and its peripheral circuit in FIG. 8A, and FIGS. 9 and 10 are schematic configuration diagrams of a conventional tilt servo mechanism. . 1 ... LD (light source), 4 ... Beam splitter (separating means), 5 ... Condensing lens (condensing means), 6 ... Optical disk (information storage medium), 10 ... Playback photodetector (first) 1) optical detecting means), 14 ... optical detector for tilt detection (second optical detecting means), 15 ... semiconductor position detecting element, 28 ... barrel, 9
0,90-1, 90-2 ... Reflecting mirror (traveling direction changing optical means).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 孝 京都府長岡京市馬場図所1番地 三菱電機 株式会社電子商品開発研究所内 (72)発明者 小池 学 京都府長岡京市馬場図所1番地 三菱電機 株式会社電子商品開発研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−1632(JP,A) 特開 昭59−152529(JP,A) 実開 昭62−22726(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takashi Saito 1 Baba Institute, Nagaokakyo City, Kyoto Prefecture Mitsubishi Electric Co., Ltd. Electronic Product Development Laboratory (72) Manabu Koike 1 Baba Institute, Nagaoka Kyoto Prefecture Mitsubishi Electric Electronic Product Development Laboratory Co., Ltd. (56) Reference JP-A-60-1632 (JP, A) JP-A-59-152529 (JP, A) Actually developed Shou 62-22726 (JP, U)
Claims (2)
光照射する集光手段と、上記情報記憶媒体からの反射光
束を上記出射光束と分離する分離手段と、上記反射光束
を受光する第1の光検知手段と、上記光源と分離手段と
を保持する鏡筒の内面の一部を反射面にすることで、上
記光源からの出射発散光束のうち上記集光手段に直接入
射しない不要光束の進行方向を変えて上記集光手段に入
射させる進行方向変更光学手段と、上記不要光束の上記
情報記憶媒体からの反射光束を受光する第2の光検知手
段とを備えたことを特徴とする光学式ヘッド装置。1. A condensing means for condensing and irradiating a light beam emitted from a light source onto an information storage medium, a separating means for separating a reflected light beam from the information storage medium from the emitted light beam, and receiving the reflected light beam. By making a part of the inner surface of the lens barrel holding the first light detecting means and the light source and the separating means a reflecting surface, it is not necessary to directly enter the condensing means out of the divergent light flux emitted from the light source. A traveling direction changing optical means for changing the traveling direction of the light flux to enter the light collecting means, and a second light detecting means for receiving the reflected light flux of the unnecessary light flux from the information storage medium are provided. Optical head device.
知手段に近接して配置されることを特徴とする請求項第
1項記載の光学式ヘッド装置。2. The optical head device according to claim 1, wherein the second light detecting means is arranged close to the first light detecting means.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63195230A JPH0782657B2 (en) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | Optical head device |
| EP89306154A EP0351953B1 (en) | 1988-06-20 | 1989-06-16 | Optical head with a tilt correction servo mechanism |
| DE68923833T DE68923833T2 (en) | 1988-06-20 | 1989-06-16 | Optical head with tilt correction servomechanism. |
| US07/368,180 US5216649A (en) | 1988-06-20 | 1989-06-19 | Optical head with a tilt correction servo mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63195230A JPH0782657B2 (en) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | Optical head device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244530A JPH0244530A (en) | 1990-02-14 |
| JPH0782657B2 true JPH0782657B2 (en) | 1995-09-06 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63195230A Expired - Fee Related JPH0782657B2 (en) | 1988-06-20 | 1988-08-04 | Optical head device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0782657B2 (en) |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
| EP0709834B1 (en) * | 1994-10-31 | 2000-05-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tilt sensor, optical disk, and tilt compensating method for performing a stable tilt compensating control, and apparatus utilizing the same |
| JP3443668B2 (en) | 1998-04-30 | 2003-09-08 | 富士通株式会社 | Aberration correction method and aberration correction device |
Family Cites Families (3)
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| JPS601632A (en) * | 1983-06-18 | 1985-01-07 | Mitsubishi Electric Corp | Optical recording and reproducing device of information |
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1988
- 1988-08-04 JP JP63195230A patent/JPH0782657B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH0244530A (en) | 1990-02-14 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |