JP2007042282A

JP2007042282A - Optical detector and optical pickup

Info

Publication number: JP2007042282A
Application number: JP2006312360A
Authority: JP
Inventors: Kunikazu Onishi; 邦一大西; Takeshi Shimano; 健島野; Shigeru Nakamura; 滋中村; Masayuki Inoue; 雅之井上; Yukio Fukui; 幸夫福井; Yasuyuki Sugi; 靖幸杉; Shinji Fujita; 真治藤田; Mitsuhiko Ota; 光彦太田
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Media Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 2006-11-20
Publication date: 2007-02-15

Abstract

【課題】ＤＶＤ−ＲＡＭディスク等を再生する際，非点収差方式よって焦点ずれ信号を検出する場合に生じる外乱の影響を大幅に低減すること，またプッシュプル方式によってトラッキング誤差信号を検出する場合に生じる対物レンズ変位に伴うオフセットの影響を大幅に低減する。さらに，簡略な光学ヘッドを用いてＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭディスクなどの高密度ディスクを始め，ＣＤ，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒなど既存の光ディスクの再生にも対応した汎用性の高い光ディスク装置を実現する。
【解決手段】回折格子によって分離された３本の光ビームを光ディスクの所定位置に照射し，所定の構成を有する１２分割の光検出器を設けことにより，良好な焦点ずれ信号およびトラッキング誤差信号を得るとともに，簡略な光学ヘッドを用いて記録密度やディスク構成の異なる複数の光ディスクについて信号再生が可能な汎用性の高い光ディスク装置を実現することができる。
【選択図】図５PROBLEM TO BE SOLVED: To greatly reduce the influence of disturbance generated when detecting a defocus signal by an astigmatism method when reproducing a DVD-RAM disk or the like, and for detecting a tracking error signal by a push-pull method The effect of offset due to the objective lens displacement that occurs is greatly reduced. Furthermore, a highly versatile optical disc apparatus that supports reproduction of existing optical discs such as CDs, CD-ROMs, CD-Rs as well as high-density discs such as DVD-RAM and DVD-ROM discs using a simple optical head. Is realized.
By irradiating a predetermined position of an optical disk with three light beams separated by a diffraction grating and providing a 12-divided photodetector having a predetermined configuration, a good defocus signal and tracking error signal can be obtained. In addition, it is possible to realize a highly versatile optical disc apparatus capable of reproducing signals for a plurality of optical discs having different recording densities and disc configurations using a simple optical head.
[Selection] Figure 5

Description

本発明は，光学的情報記録媒体（以下，光ディスクと記す。）に記録されたデータ信号を再生するために用いられる光学的情報再生装置（以下，光ディスク装置と記す。）に係わり，特にその光スポット位置制御のための各種誤差信号検出の高性能化に関する発明である。 The present invention relates to an optical information reproducing apparatus (hereinafter referred to as an optical disk apparatus) used for reproducing a data signal recorded on an optical information recording medium (hereinafter referred to as an optical disk), and particularly to the optical information reproducing apparatus. The present invention relates to high-performance detection of various error signals for spot position control.

従来，光ディスク装置における焦点位置ずれ信号の検出方式としては，ナイフエッジ方式（フーコー方式），ビームサイズ方式，非点収差方式等があるが，光学系の簡単さ，調整しやすさ，トラッキング誤差信号検出方式との組み合わせの容易さ等の観点から非点収差方式が最も一般的に普及している。しかしながら，この非点収差方式には，光ディスク上に照射されている光スポットがディスクの記録トラックをよぎる際に焦点ずれ信号に外乱が発生しやすいという重大な問題点がある。この外乱の影響は，特に近日製品化が予定されているＤＶＤ−ＲＡＭディスクなどに代表されるランドグルーブ型のディスクにおいて特に顕著に発生する。これは，ランドグルーブ型の光ディスクではディスクに設けられている案内溝（グルーブ）の幅と案内溝間（ランド）の幅がほぼ等しく，また案内溝の溝深さが再生用レーザ光の波長（６５０ｎｍ）に対して１／６〜１／７程度に設定されているため，案内溝の回折によって生じるいわゆるプッシュプル信号の振幅が大きくなることが主原因である。 Conventionally, there are a knife edge method (Fucault method), a beam size method, an astigmatism method, etc. as a detection method of a focal position deviation signal in an optical disk apparatus, but the simplicity of the optical system, the ease of adjustment, the tracking error signal, etc. The astigmatism method is most commonly used from the viewpoint of ease of combination with the detection method. However, this astigmatism method has a serious problem that a disturbance in the defocus signal is likely to occur when the light spot irradiated on the optical disk crosses the recording track of the disk. The influence of this disturbance occurs particularly noticeably in a land groove type disk typified by a DVD-RAM disk or the like that is scheduled for commercialization in the near future. In the land / groove type optical disk, the width of the guide groove (groove) provided on the disk is substantially equal to the width between the guide grooves (land), and the groove depth of the guide groove is equal to the wavelength of the reproduction laser beam ( The main cause is that the amplitude of a so-called push-pull signal generated by diffraction of the guide groove is increased.

従来このような非点収差方式の焦点ずれ信号に生じる外乱を低減する手段としては，例えば検出光ビームの中心部を遮光する方式（特願平４−３１４５００号公報）や対物レンズの回転調整により低減をはかる方式（特公平５−６８７７４公報）等が開示されているが，いずれも十分な低減効果が得られていないのが現状である。したがって従来は，前述したＤＶＤ−ＲＡＭディスク用の光ディスク装置などでは光学系の構成や調整が複雑なナイフエッジ方式やビームサイズ方式を採用せざるを得ない状況にある。 Conventionally, as means for reducing disturbance generated in the defocus signal of the astigmatism method, for example, a method of shielding the central portion of the detection light beam (Japanese Patent Application No. 4-314500) or rotation adjustment of the objective lens is used. Although a method for reducing the amount (Japanese Patent Publication No. 5-68774) and the like are disclosed, none of them has a sufficient reduction effect at present. Therefore, conventionally, in the above-described optical disk device for DVD-RAM disk, the knife edge method and the beam size method in which the configuration and adjustment of the optical system are complicated must be adopted.

一方，光ディスク装置におけるトラッキング誤差信号の検出方式としては，その代表的な方式として３スポット方式とプッシュプル方式がある。３スポット方式は，光学系の簡単さ，調整しやすさ，外乱に対する強さなどの点からＣＤ，ＣＤ−ＲＯＭなどの従来型の再生専用ディスクに広く採用されている。一方，ＤＶＤ−ＲＯＭディスクなどの大容量の再生専用ディスクを再生するための光ディスク装置では，（１）記録トラックピッチの狭小化の影響でトラッキング誤差信号の感度が十分に得られない。（２）ディスク上に照射される３個の光スポットの相対的な位置調整精度をＣＤに比較して格段に厳しくしなければならない。等の理由から３スポット方式は敬遠され，１個の光スポットの反射光強度分布の時間変化から演算処理によってトラッキング誤差信号を検出する位相差検出方式（ディファレンシャル・フェイズ・ディテクション方式）が広く採用されている。また一方で，ＤＶＤ−ＲＡＭディスクに代表されるような記録再生型ディスク用の光ディスク装置では，記録動作時の先行サブスポットと後方サブスポットのディスク反射光量の違いに伴うオフセット発生の問題などにより，やはり前記の３スポット方式を用いることができず、もう一つの代表的トラッキング誤差信号検出方式であるプッシュプル方式が最も一般的に用いられている。 On the other hand, a tracking error signal detection method in an optical disc apparatus includes a three-spot method and a push-pull method as typical methods. The three-spot method is widely used in conventional read-only discs such as CDs and CD-ROMs in terms of simplicity of the optical system, ease of adjustment, and strength against disturbances. On the other hand, in an optical disc apparatus for reproducing a large-capacity read-only disc such as a DVD-ROM disc, (1) the sensitivity of the tracking error signal cannot be sufficiently obtained due to the effect of narrowing the recording track pitch. (2) The relative positional adjustment accuracy of the three light spots irradiated on the disk must be made much stricter than that of the CD. For this reason, the three-spot method is avoided, and a phase difference detection method (differential phase detection method) that detects tracking error signals by calculation processing based on temporal changes in the reflected light intensity distribution of one light spot is widely used. Has been. On the other hand, in an optical disk device for recording / reproducing discs typified by DVD-RAM discs, due to the problem of offset generation due to the difference in the amount of reflected light between the preceding sub-spot and the rear sub-spot during recording operation, etc. Again, the three-spot method cannot be used, and the push-pull method, which is another typical tracking error signal detection method, is most commonly used.

ところで，このプッシュプル方式は比較的簡単な光学系によって高感度のトラッキング誤差信号が得られるという優れた利点を有するが，その反面，対物レンズがトラッキング方向に変位した際にそれに伴ってトラッキング誤差信号に大きなオフセットが生じるという重大な問題点をかかえている。そこで，このような対物レンズ変位に伴うトラッキング誤差信号オフセットを大幅に低減する有効な方法として差動プッシュプル方式（ディファレンシャルプッシュプル方式）と呼ばれる手段が開示されている。（光メモリシンポジウム‘８６論文集（1986年）ＰＰ．１２７−１３２）この方式は3スポット方式と同様3個の光スポットを光ディスクに照射し，各々の光スポットからプッシュプル方式によって検出されたトラッキング誤差信号に所定の減算処理を施すことにより、対物レンズ変位に伴うオフセット成分をキャンセルするものである。 By the way, this push-pull method has an excellent advantage that a highly sensitive tracking error signal can be obtained by a relatively simple optical system. On the other hand, when the objective lens is displaced in the tracking direction, the tracking error signal is accordingly accompanied. Has a serious problem that a large offset occurs. Therefore, a means called a differential push-pull method (differential push-pull method) has been disclosed as an effective method for greatly reducing the tracking error signal offset accompanying such objective lens displacement. (Optical Memory Symposium '86 Proceedings (1986) PP. 127-132) This method irradiates an optical disc with three light spots as in the three-spot method, and tracking errors detected by the push-pull method from each light spot. By applying a predetermined subtraction process to the signal, the offset component accompanying the objective lens displacement is canceled.

このように，現状においては，光ディスクの種類の違いによりそれぞれ最も適したトラッキング誤差信号検出方式が全く異なっているのが実情である。しかしながら，これらの光ディスクはすでに広く普及しているか，若しくは近い将来確実に普及する物ばかりである。したがって光ディスク装置としては、当然単一の装置でこれら複数種類の光ディスクの全てに良好に対応できる装置であることが望ましい。しかしながら，前記したように現状は，簡単な構成でかつ外乱の影響の無い良好な焦点ずれ信号が得られる焦点ずれ検出手段が無いことや，種々のトラッキング誤差信号検出手段を単純に１台の光ディスク装置内に盛り込もうとすると光学ヘッドの構成や光検出器の内部構成が極めて大規模で複雑なものになってしまうという問題が避けられない。すなわち，より実用的な光ディスク装置を実現するためには，簡略な光学ヘッドあるいは簡略な構成の光検出器を用いながら、外乱の影響の無い良好な焦点ずれ信号が得られたり上記各トラッキング誤差信号検出手段を全て実現できるような全く新しい光学的手段が必要である。 As described above, in reality, the most suitable tracking error signal detection method is completely different depending on the type of optical disc. However, these optical discs are already widespread or are surely popular in the near future. Accordingly, it is desirable that the optical disk apparatus is an apparatus that can satisfactorily handle all of these plural types of optical disks with a single apparatus. However, as described above, at present, there is no defocus detection means for obtaining a good defocus signal with a simple configuration and no influence of disturbance, and various tracking error signal detection means are simply used for one optical disk. The problem that the configuration of the optical head and the internal configuration of the photodetector become extremely large and complicated is unavoidable. That is, in order to realize a more practical optical disk apparatus, a good defocus signal without the influence of disturbance can be obtained or a tracking error signal can be obtained while using a simple optical head or a photodetector having a simple structure. There is a need for completely new optical means that can implement all the detection means.

以上の状況に鑑み，本発明が解決すべき課題は，１系統の簡略な検出光学系と簡略な構成の光検出器によって，焦点ずれ信号検出手段として非点収差方式を用いながら上記したような外乱の影響を大幅に低減し、かつ同時にトラッキング誤差信号としてプッシュプル方式を用いながら対物レンズ変位に伴って発生するオフセットの影響を大幅に低減することができる新しい光学的手段を開示し，それを実現するための具体的な光検出器の構成および信号処理回路の構成を提供することにある。さらにまた，簡略な検出光学系や簡単な構成の光検出器からなる光学ヘッドを用いながら，異なる種類の複数の光ディスクに対してそれぞれ最適な焦点ずれ信号検出方式やトラッキング誤差信号検出方式を選択的に切り替えて適用することが可能な実用的光ディスク装置を提供することにある。 In view of the above situation, the problem to be solved by the present invention is that the above-described astigmatism method is used as a defocus signal detection means by using a simple detection optical system and a simple photodetector. Disclosed is a new optical means that can significantly reduce the effects of disturbances, and at the same time, can significantly reduce the effects of offset caused by objective lens displacement while using the push-pull method as a tracking error signal. It is to provide a specific configuration of a photodetector and a configuration of a signal processing circuit for realizing. In addition, while using an optical head composed of a simple detection optical system and a light detector with a simple configuration, an optimum defocus signal detection method and tracking error signal detection method can be selectively selected for different types of optical disks. It is an object of the present invention to provide a practical optical disc apparatus that can be applied by switching to the above.

以上の課題を解決するために本発明では，
半導体レーザ光源と，該半導体レーザ光源から出射された光ビームを少なくとも３本の光ビームの分岐する光分岐素子と，前記３本に分岐された光ビームを集光し光ディスク上の所定位置に各々独立した光スポットを照射する集光光学系と，前記光ディスクを反射した各光ビームを受光する光検出器と，該光検出器から得られる光電変換信号に所定の演算処理を施すことにより前記光ディスク上に照射された光スポットの焦点ずれ信号およびトラッキング誤差信号の生成と前記光学的情報記録媒体に記録されているデータ信号の再生をおこなう信号処理回路とを少なくとも備えた光ディスク装置において，前記光検出器として，該光検出器に入射する前記３本の光ビームが照射されるそれぞれの位置に田の字型に分割された第１，第２および第３の４分割の受光領域を配置した合計１２分割の受光面を有し，かつ該１２分割の受光面のそれぞれから得られる光電変換信号を伝達する各信号線のうち所定の信号線を前記光検出器内部で結線することにより該光検出器から前記信号処理回路に前記光電変換信号を伝達するための信号線が多くとも９本以下に限定した光検出器を用いる。 In order to solve the above problems, in the present invention,
A semiconductor laser light source, a light branching element for branching at least three light beams emitted from the semiconductor laser light source, and condensing the light beams branched into three light beams at predetermined positions on the optical disk, respectively. A condensing optical system for irradiating an independent light spot, a photodetector for receiving each light beam reflected from the optical disc, and a predetermined arithmetic process on a photoelectric conversion signal obtained from the optical detector, thereby providing the optical disc In the optical disc apparatus comprising at least a signal processing circuit for generating a defocus signal and a tracking error signal of a light spot irradiated thereon and reproducing a data signal recorded on the optical information recording medium, the light detection As a detector, first, second and second divided into a square shape at respective positions where the three light beams incident on the photodetector are irradiated. A predetermined signal line among the signal lines having a total of twelve divided light receiving surfaces in which the third four divided light receiving regions are arranged and transmitting a photoelectric conversion signal obtained from each of the twelve divided light receiving surfaces is An optical detector is used in which the number of signal lines for transmitting the photoelectric conversion signal from the optical detector to the signal processing circuit is limited to 9 or less at most by being connected inside the optical detector.

また前記光ディスク装置に搭載される信号処理回路として，前記光検出器から得られた各光電変換信号に所定の演算処理を施すことにより，前記光学的情報記録媒体上の所定位置に照射された３個の光スポットの各々に関する非点収差方式による焦点ずれ信号およびプッシュプル方式によるトラッキング誤差信号を加算処理または減算処理した信号を出力するための演算回路を少なくとも備える。 Further, as a signal processing circuit mounted on the optical disc apparatus, a predetermined calculation process is performed on each photoelectric conversion signal obtained from the photodetector to irradiate a predetermined position on the optical information recording medium 3 At least an arithmetic circuit is provided for outputting a signal obtained by adding or subtracting a defocusing signal using an astigmatism method and a tracking error signal using a push-pull method for each of the light spots.

さらに該信号処理回路は，前記光学的情報記録媒体上の所定位置に照射された３個の光スポットのうち所定の２個の光スポットに関して，各光スポットごとに前記光学的情報記録媒体からの反射総光量に相当する光電変換信号を検出しかつその差信号から３スポット方式によるトラッキング誤差信号を生成する機能を備える。 Further, the signal processing circuit is configured to output, from the optical information recording medium, for each of the predetermined two light spots among the three light spots irradiated to a predetermined position on the optical information recording medium. A function of detecting a photoelectric conversion signal corresponding to the total amount of reflected light and generating a tracking error signal by a three-spot method from the difference signal is provided.

また該信号処理回路は，前記光学的情報記録媒体上の所定位置に照射された３個の光スポットのうち少なくとも１個の光スポットに関して，デファレンシャル・フェイズ・ディテクション方式（位相差検出方式）によるトラッキング誤差信号を生成する機能を備える。 Further, the signal processing circuit uses a differential phase detection method (phase difference detection method) for at least one of the three light spots irradiated to a predetermined position on the optical information recording medium. A function for generating a tracking error signal is provided.

さらにまた光ディスク装置として，前記光検出器と信号処理回路とを少なくとも備え，かつ該光ディスク装置にかけられる光ディスクの種類の違いにより，前記光検出器および前記信号処理回路から得られる各信号の中から所定の焦点ずれ信号検出方式およびトラッキング誤差信号検出方式を選択的に切り替えて出力する機能を備える。 Furthermore, the optical disc apparatus includes at least the photodetector and a signal processing circuit, and a predetermined signal is selected from the signals obtained from the photodetector and the signal processing circuit depending on the type of optical disc applied to the optical disc apparatus. The function of selectively switching between the defocus signal detection method and the tracking error signal detection method is provided.

さらに前記光ディスク装置は，少なくとも２個以上の半導体レーザ光源と，該各半導体レーザ光源から出射された光ビームをそれぞれ少なくとも３本ずつの光ビームの分岐する１個ないし２個の光分岐素子とを備え，かつ該光ディスク装置にかけられる光ディスクの種類の違いにより点灯する半導体レーザ光源を選択的に切り替える機能を備える。 Further, the optical disc apparatus includes at least two or more semiconductor laser light sources, and one or two optical branching elements for splitting at least three light beams emitted from the respective semiconductor laser light sources. And a function of selectively switching a semiconductor laser light source to be turned on depending on the type of optical disc applied to the optical disc apparatus.

また前記光ディスク装置に搭載される前記光分岐素子として回折格子を用いる。 A diffraction grating is used as the optical branching element mounted on the optical disc apparatus.

また，前記光検出器は，そのパッケージ内部に受光面と該受光面で光電変換された信号電流を信号電圧に変換する電流-電圧変換増幅器とを共に配備する。 The photodetector includes both a light receiving surface and a current-voltage conversion amplifier that converts a signal current photoelectrically converted by the light receiving surface into a signal voltage in the package.

以上述べたように本発明によれば，外乱を大幅に低減した良好な焦点ずれ信号や対物レンズ変位に伴うオフセットを大幅に低減した良好なトラッキング誤差信号が得られる上，部品点数の少ない簡略な構成の光学ヘッドを用いてＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭディスクなどの高密度ディスクを始め，ＣＤ，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒなど既存の光ディスクの再生にも対応した汎用性の高い光ディスク装置を実現することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a good defocus signal with greatly reduced disturbance and a good tracking error signal with greatly reduced offset due to the displacement of the objective lens, and a simple configuration with a small number of components. Realizing a highly versatile optical disk device that supports playback of existing optical disks such as high-density disks such as DVD-RAM and DVD-ROM disks, CDs, CD-ROMs, and CD-Rs using an optical head with a configuration can do.

以下，実施例を図を用いて説明する。 Examples will be described below with reference to the drawings.

図１は本発明の光ディスク装置の主要部である光学ヘッドについて，その光学系構成の第１の実施例を概略的に示した斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing a first embodiment of an optical system configuration of an optical head which is a main part of an optical disk apparatus according to the present invention.

半導体レーザ光源１は例えば波長６５０ｎｍのレーザ光束を発する素子である。この半導体レーザ光源１を発したレーザ光束は回折格子２に入射し，この回折格子２をそのまま透過する０次光と所定の回折角で０次光から分離進行する＋１次回折光および−１次回折光の少なくとも３本の光束に分離する。そしてこれら３本の光束はキュービック型のビームスプリッタ３を経てコリメートレンズ４に入射し，このコリメートレンズ４で平行光束に変換されたのち，立ち上げミラー５，対物レンズ６を経て，例えばＤＶＤ−ＲＡＭディスクあるいはＤＶＤ−ＲＯＭディスクなどの光ディスク７の記録面上に集光され，光スポット１００および１０１，１０２を形成する。そしてさらに，この光ディスク７を反射し往路光と同様の光路をたどって対物レンズ６，立ち上げミラー５，コリメートレンズ４を経てビームスプリッタ３の反射面を反射し，シリンドリカルレンズ８を経てそれぞれ光検出器９の所定の受光面上に集光される。 The semiconductor laser light source 1 is an element that emits a laser beam having a wavelength of 650 nm, for example. The laser beam emitted from the semiconductor laser light source 1 is incident on the diffraction grating 2, and the 0th order light and the −1st order diffracted light that travel through the diffraction grating 2 as they are and the 0th order light separated from the 0th order light at a predetermined diffraction angle. Are separated into at least three luminous fluxes. These three light beams enter a collimating lens 4 through a cubic beam splitter 3 and are converted into parallel light beams by the collimating lens 4, and then pass through a rising mirror 5 and an objective lens 6, for example, a DVD-RAM. Light spots 100, 101, and 102 are formed on the recording surface of the optical disk 7 such as a disk or a DVD-ROM disk. Further, the optical disk 7 is reflected, followed by the same optical path as the forward light, passes through the objective lens 6, the rising mirror 5, the collimating lens 4, reflects the reflecting surface of the beam splitter 3, and passes through the cylindrical lens 8 to detect light. The light is condensed on a predetermined light receiving surface of the container 9.

この光検出器９は図１内に示すように田の字型に４分割された３つの受光領域２００，２０１および２０２がほぼ直線的に配置されており，合計１２分割された受光面を備えている。光ディスク７を反射した０次光および＋１次回折光，−１次回折光の各光束は，それぞれ受光領域２００および２０１，２０２のほぼ中心、すなわち受光領域内の縦，横の分割線が十字に交わっている点と光束の強度中心がほぼ一致する位置に集光される。このとき各光束はシリンドリカルレンズ８によって所定の非点収差が与えられているため，後ほど説明するように各受光領域から非点収差方式によって焦点ずれ信号を検出するようになっている。また同様にプッシュプル方式によるトラッキング誤差信号も各受光領域ごとに検出できるようになっている。（なお，非点収差方式およびプッシュプル方式そのものについては，すでに公知の内容なので詳しい説明は省略する。）
なお，対物レンズ６には２次元アクチュエータ１０が取り付けられている。この２次元アクチュエータ１０は光検出器９から得られた所定の焦点ずれ信号およびトラッキング誤差信号に基づいて対物レンズの自動位置制御をおこない，光スポット１００および１０１，１０２を常に所望の記録トラックの所定位置に正しく照射させている。 As shown in FIG. 1, the photodetector 9 has three light receiving areas 200, 201, and 202 divided into four in a square shape and is arranged substantially linearly, and has a light receiving surface divided into 12 parts in total. ing. The light beams of the 0th order light, the + 1st order diffracted light, and the −1st order diffracted light reflected from the optical disc 7 are substantially centered in the light receiving areas 200, 201, and 202, that is, the vertical and horizontal dividing lines in the light receiving area intersect. The light is condensed at a position where the intensity center of the light beam and the intensity center of the light beam substantially coincide. At this time, since each beam is given predetermined astigmatism by the cylindrical lens 8, a defocus signal is detected from each light receiving region by an astigmatism method as will be described later. Similarly, a tracking error signal by the push-pull method can be detected for each light receiving area. (The astigmatism method and the push-pull method itself are already well-known contents and will not be described in detail.)
A two-dimensional actuator 10 is attached to the objective lens 6. This two-dimensional actuator 10 performs automatic position control of the objective lens based on a predetermined defocus signal and tracking error signal obtained from the light detector 9, and always causes the light spots 100, 101, and 102 to be predetermined on a desired recording track. The position is irradiated correctly.

ところで本実施例において，光ディスク７上に照射される光スポット１００および１０１，１０２のディスク半径方向に関する照射位置間隔は，ＤＶＤ−ＲＡＭディスクの案内溝ピッチの略半分に一致するように設定されている。すなわち，例えば図２の（ｂ）に示すように０次光の光スポット１００がディスクの案内溝間３０１の真上に位置している場合は，＋１次回折光の光スポット１０１と−１次回折光の光スポット１０２はそれぞれ隣接する案内溝３００の真上に位置していることになる。そして案内溝に対して光スポット照射位置が相対的にずれていくような場合でも，たとえば図２の（ａ）または（ｃ）に示すような位置関係が常に保たれる。一方，ディスク反射光束は案内溝による回折の影響を受けて光スポットの照射位置とディスクの案内溝の相対的な位置の変化に応じて周期的に変化する特有の強度分布パターンを有することになる。そして、０次光の光スポット１００の反射光束と＋１次回折光の光スポット１０１および−１次回折光の光スポット１０２の反射光束でその強度分布のパターンを比較すると，それは図２中に示すように完全に左右が反転したような変化を示している。 By the way, in this embodiment, the irradiation position interval in the disk radial direction of the light spots 100, 101, and 102 irradiated on the optical disk 7 is set to coincide with substantially half of the guide groove pitch of the DVD-RAM disk. . That is, for example, as shown in FIG. 2B, when the zero-order light spot 100 is positioned directly above the guide groove 301 of the disk, the + 1st-order diffracted light spot 101 and the −1st-order diffracted light The light spots 102 are respectively located immediately above the adjacent guide grooves 300. Even when the light spot irradiation position is shifted relative to the guide groove, for example, the positional relationship shown in FIG. 2A or 2C is always maintained. On the other hand, the disk reflected light beam has a characteristic intensity distribution pattern that periodically changes according to the change in the relative position of the light spot irradiation position and the disk guide groove due to the influence of diffraction by the guide groove. . When comparing the intensity distribution patterns of the reflected light beam of the 0th-order light spot 100 and the reflected light beam of the light spot 101 of the + 1st order diffracted light and the light spot 102 of the −1st order diffracted light, as shown in FIG. It shows a change that seems to be completely reversed.

ところで，これら反射光束から非点収差方式による焦点ずれ信号を検出すると，前記したように検出した焦点ずれ信号に大きな外乱が発生しやすくなるという問題があるが，これは先ほど述べた案内溝での回折の影響による反射光束の強度分布パターンの周期的変化と，それによって生じるプッシュプル信号成分のもれ込みが主要因になっている。したがって，図３（ａ）（ｂ）に示すように，光スポット１００の反射光束から得られた焦点ずれ信号と光スポット１０１および光スポット１０２の反射光束から得られた焦点ずれ信号を比較すると，焦点ずれ信号の波形自体はほぼ同一であるのに対して，信号内に発生する外乱成分は，その位相がほぼ完全に反転している。そこで，光スポット１００の反射光束から得られた焦点ずれ信号と，光スポット１０１または光スポット１０２の反射光束から得られた焦点ずれ信号もしくはその両者の和信号を加算処理すると，図３（ｃ）に示すように焦点ずれ信号自体は倍加される一方で外乱成分はほぼ完全にキャンセルされた良好な焦点ずれ信号を得ることができる。 By the way, when a defocus signal by the astigmatism method is detected from these reflected light beams, there is a problem that a large disturbance is likely to occur in the defocus signal detected as described above, but this is caused by the guide groove described above. The main factor is the periodic change in the intensity distribution pattern of the reflected light beam due to the influence of diffraction and the leakage of the push-pull signal component caused thereby. Therefore, as shown in FIGS. 3A and 3B, when the defocus signal obtained from the reflected light flux of the light spot 100 and the defocus signal obtained from the reflected light flux of the light spot 101 and the light spot 102 are compared, While the waveform of the defocus signal is almost the same, the phase of the disturbance component generated in the signal is almost completely inverted. Therefore, when the defocus signal obtained from the reflected light beam of the light spot 100 and the defocus signal obtained from the reflected light beam of the light spot 101 or the light spot 102 or the sum signal of both are added, FIG. As shown in FIG. 5, it is possible to obtain a good defocus signal in which the defocus signal itself is doubled while the disturbance component is almost completely canceled.

また上記に示したような現象は，プッシュプル方式によるトラッキング誤差信号検出についても同様に当てはまる。つまり、一般にプッシュプル方式によるトラッキング誤差信号を検出する際，対物レンズがトラッキング方向に変位するとそれに伴って受光面に照射される光スポットも変位してしまい，図４（ａ）（ｂ）に示すように検出されたトラッキング誤差信号には大きなオフセットが発生する。このオフセットは，図４（ａ），（ｂ）のように光スポット１００の反射光束から検出したトラッキング信号にも光スポット１０１および１０２の反射光束から検出したトラッキング信号にも同じ向きにほぼ同程度だけ発生する。一方，トラッキング誤差信号自体は上記の焦点ずれ信号での説明で述べた理由と全く同じ理由で，光スポット１００の反射光束から検出された信号の位相と光スポット１０１および１０２の反射光束から検出された信号の位相がほぼ完全に反転している。このことから，各スポットのディスク反射光から検出されたトラッキング誤差信号を減算処理することにより，オフセット成分だけをキャンセルし図４（ｃ）に示しようなオフセットが大幅に低減された良好なトラッキング誤差信号を得ることができる。 The phenomenon described above is similarly applied to tracking error signal detection by the push-pull method. That is, in general, when detecting a tracking error signal by the push-pull method, if the objective lens is displaced in the tracking direction, the light spot irradiated on the light receiving surface is also displaced accordingly, as shown in FIGS. A large offset occurs in the tracking error signal detected in this way. As shown in FIGS. 4A and 4B, the offset is almost the same in the same direction in the tracking signal detected from the reflected light beam of the light spot 100 and the tracking signal detected from the reflected light beam of the light spots 101 and 102. Only occurs. On the other hand, the tracking error signal itself is detected from the phase of the signal detected from the reflected light beam of the light spot 100 and the reflected light beam of the light spots 101 and 102 for the same reason as described in the explanation of the defocus signal. The signal phase is almost completely reversed. Therefore, by subtracting the tracking error signal detected from the disk reflected light of each spot, only the offset component is canceled and the good tracking error in which the offset is greatly reduced as shown in FIG. A signal can be obtained.

本発明は以上のような原理を利用して良好な焦点ずれ信号およびトラッキング誤差信号を検出するものである。 The present invention detects a good defocus signal and tracking error signal by utilizing the principle as described above.

図５は本発明の光検出器および信号処理回路に関する第一の実施例を示した平面図および概略ブロック図である。 FIG. 5 is a plan view and a schematic block diagram showing a first embodiment relating to the photodetector and signal processing circuit of the present invention.

光検出器９は，図のようにまず受光面が田の字型に４分割され各分割受光面が記号ａ，ｂ，ｃ，ｄであらわされている受光領域２００が配置され，その両隣に受光領域２００と同様に分割受光面が記号ｅ，ｆ，ｇ，ｈであらわされている４分割受光領域２０１および記号ｉ，ｊ，ｋ，ｌであらわされている４分割受光領域２０２配置されている。そして受光領域２００上には，ディスク上光スポット１００のディスク反射光が集光され検出光スポット１１０を形成している。また同様に受光領域２０１上にはディスク上光スポット１０１のディスク反射光が，受光領域２０２上にはディスク上光スポット１０２のディスク反射光がそれぞれ集光され検出光スポット１１１および１１２を形成している。 In the photodetector 9, as shown in the figure, first, a light receiving surface is divided into four in a square shape, and a light receiving region 200 in which each divided light receiving surface is represented by symbols a, b, c, and d is arranged. Similarly to the light receiving region 200, the divided light receiving surfaces are arranged as a four divided light receiving region 201 represented by symbols e, f, g, and h and a four divided light receiving region 202 represented by symbols i, j, k, and l. Yes. On the light receiving area 200, the disk reflected light of the on-disk light spot 100 is collected to form a detection light spot 110. Similarly, the disk reflected light of the on-disk light spot 101 is collected on the light receiving area 201 and the reflected light of the on-disk light spot 102 is collected on the light receiving area 202 to form detection light spots 111 and 112, respectively. Yes.

まず受光面ａ，ｂ，ｃ，ｄの各々で光電変換されて検出された各検出電流は，光検出器９のパッケージ内部に設けられた電流-電圧変換増幅器４０，４１，４２，４３によって電圧に変換されそれぞれ光検出器９の出力端子に送られる。また，受光面ｅの出力線は受光面ｉの出力線と結線されたのち電流-電圧変換増幅器４４に接続されている。このため受光面ｅで検出された検出電流と受光面ｉで検出された検出電流は足し合わされたのち電流-電圧変換増幅器４４によって電圧に変換されて出力端子に送られる。同様に受光面ｆとｊのそれぞれで検出された検出電流，受光面ｇとｋのそれぞれで検出された検出電流および受光面ｈとｌのそれぞれで検出された検出電流はそれぞれ足し合わされ電流-電圧変換増幅器４５〜４７によって電圧に変換されて出力端子に送られる。（以下，説明を簡単にするため，これら電圧変換された検出信号については，その検出信号が検出された受光面と同一の記号を付する。）結局，光検出器９の８本の出力端子には，それぞれａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ＋ｉ，ｆ＋ｊ，ｇ＋ｋ，ｈ＋ｌが出力される。 First, each detection current detected by photoelectric conversion on each of the light receiving surfaces a, b, c, and d is converted into a voltage by current-voltage conversion amplifiers 40, 41, 42, 43 provided inside the package of the photodetector 9. Are respectively sent to the output terminal of the photodetector 9. The output line of the light receiving surface e is connected to the output line of the light receiving surface i and then connected to the current-voltage conversion amplifier 44. For this reason, the detection current detected on the light receiving surface e and the detection current detected on the light receiving surface i are added together, then converted into a voltage by the current-voltage conversion amplifier 44 and sent to the output terminal. Similarly, the detected current detected at each of the light receiving surfaces f and j, the detected current detected at each of the light receiving surfaces g and k, and the detected current detected at each of the light receiving surfaces h and l are added together to obtain a current-voltage. The voltage is converted into voltage by the conversion amplifiers 45 to 47 and sent to the output terminal. (Hereinafter, for the sake of simplicity, these voltage-converted detection signals are given the same symbols as the light receiving surface on which the detection signals are detected.) Eventually, the eight output terminals of the photodetector 9 Respectively output a, b, c, d, e + i, f + j, g + k, and h + l.

次に演算回路について説明する。光検出器９の出力端子から出力される８本の検出信号のうち，まず出力信号ａ，ｂ，ｃ，ｄからは，加算器５０，５１，減算器７１によって信号（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）が出力され，また加算器４８，４９によって信号（ａ＋ｂ），（ｃ＋ｄ）が出力される。このうち信号（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）は，いわゆる非点収差方式によって検出されるディスク上光スポット１００の焦点ずれ信号に相当する。また（ａ＋ｂ），（ｃ＋ｄ）は，検出光スポット１１０をディスクのトラッキング方向（半径方向）に２分割した場合のおのおのの領域における検出光量に相当し，この２個の信号の差信号はいわゆるプッシュプル方式によって検出されるディスク上光スポット１００のトラッキング誤差信号に相当する。 Next, the arithmetic circuit will be described. Of the eight detection signals output from the output terminal of the photodetector 9, first, the output signals a, b, c, d are added to the signals (a + c)-(b + d) by the adders 50, 51 and the subtracter 71. Are output, and the adders 48 and 49 output signals (a + b) and (c + d). Of these, the signal (a + c) − (b + d) corresponds to a defocus signal of the light spot 100 on the disc detected by the so-called astigmatism method. Further, (a + b) and (c + d) correspond to the detected light quantity in each region when the detection light spot 110 is divided into two in the disc tracking direction (radial direction), and the difference signal between these two signals is a so-called push signal. This corresponds to the tracking error signal of the on-disk light spot 100 detected by the pull method.

また，出力信号ａ，ｂ，ｃ，ｄには位相差検出回路８０が接続されており，この回路によっていわゆる位相差検出方式（ディファレンシャル・フェイズ・ディテクション方式）によるディスク上光スポット１００のトラッキング誤差信号も検出されるようになっている。なおこの位相差検出方式については，既に公知の技術なので，詳細な説明は省略する。 Further, a phase difference detection circuit 80 is connected to the output signals a, b, c, and d. By this circuit, a tracking error of the light spot 100 on the disc by a so-called phase difference detection method (differential phase detection method) is detected. A signal is also detected. Since this phase difference detection method is already a known technique, a detailed description thereof will be omitted.

一方，出力信号ｅ＋ｉ，ｆ＋ｊ，ｇ＋ｋ，ｈ＋ｌからは，加算器５３，５４，減算器７０によって信号（ｅ＋ｉ＋ｇ＋ｋ）−（ｈ＋ｌ＋ｆ＋ｊ）が出力され，さらに増幅器６０によって所定の増幅率Ｋ１で増幅されている。この増幅器６０の増幅率Ｋ１は信号（ｅ＋ｉ＋ｇ＋ｋ）−（ｈ＋ｌ＋ｆ＋ｊ）が信号（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）とほぼ同一の信号振幅になるように定められている。なお，この信号（ｅ＋ｉ＋ｇ＋ｋ）−（ｈ＋ｌ＋ｆ＋ｊ）は，いわゆる非点収差方式によって検出されたディスク上光スポット１０１および１０２の焦点ずれ信号の和信号に相当する。 On the other hand, from the output signals e + i, f + j, g + k, h + 1, signals (e + i + g + k)-(h + 1 + f + j) are output by the adders 53, 54 and the subtractor 70, and further amplified by the amplifier 60 with a predetermined amplification factor K1. . The amplification factor K1 of the amplifier 60 is determined so that the signal (e + i + g + k) − (h + 1 + f + j) has substantially the same signal amplitude as the signal (a + c) − (b + d). The signal (e + i + g + k) − (h + 1 + f + j) corresponds to the sum signal of the defocus signals of the on-disk light spots 101 and 102 detected by the so-called astigmatism method.

また，出力信号ｅ＋ｉ，ｆ＋ｊ，ｇ＋ｋ，ｈ＋ｌからは，加算器５２，５５によって信号（ｅ＋ｆ＋ｉ＋ｊ），（ｈ＋ｇ＋ｌ＋ｋ）が出力され，さらにそれぞれ所定の増幅率Ｋ２で信号を増幅するための増幅器６１および６２が接続されている。この増幅器６１，６２の増幅率Ｋ２は信号（ｅ＋ｆ＋ｉ＋ｊ）および（ｈ＋ｇ＋ｌ＋ｋ）が信号（ａ＋ｂ），（ｃ＋ｄ）とそれぞれほぼ同一の信号振幅になるように定められている。なおこの信号（ｅ＋ｆ＋ｉ＋ｊ），（ｈ＋ｇ＋ｌ＋ｋ）は，検出光スポット１１１と１１２をディスクのトラッキング方向（半径方向）に２分割した場合のおのおのの領域における検出光量の和に相当し，この２個の信号の差信号はいわゆるプッシュプル方式によって検出されるディスク上スポット１０１および１０２のトラッキング誤差信号の和に相当する。そして，それぞれ増幅器６１および６２で増幅されたのち加算器５６，５７によって（ａ＋ｂ），（ｃ＋ｄ）と加算され，最後に減算器７２により減算処理される。その結果，減算器７２から出力される信号は，｛(ａ＋ｂ)−(ｃ＋ｄ)｝−Ｋ２・｛(ｅ＋ｆ＋ｉ＋ｊ)−(ｈ＋ｇ＋ｌ＋ｋ)｝となる。この信号は，受光領域２００から得られたディスク上スポット１００のトラッキング誤差信号から，受光領域２０１および２０２から得られたディスク上スポット１０１および１０２のトラッキング誤差信号を減算した信号に相当する。 Further, from the output signals e + i, f + j, g + k, and h + 1, signals (e + f + i + j) and (h + g + l + k) are output by the adders 52 and 55, and further, amplifiers 61 and 62 for amplifying the signals at a predetermined amplification factor K2, respectively. Is connected. The amplification factors K2 of the amplifiers 61 and 62 are determined so that the signals (e + f + i + j) and (h + g + l + k) have substantially the same signal amplitude as the signals (a + b) and (c + d). The signals (e + f + i + j) and (h + g + l + k) correspond to the sum of the detected light amounts in each region when the detection light spots 111 and 112 are divided into two in the disk tracking direction (radial direction). The difference signal corresponds to the sum of the tracking error signals of the spots 101 and 102 on the disc detected by the so-called push-pull method. Then, after being amplified by the amplifiers 61 and 62, they are added to (a + b) and (c + d) by the adders 56 and 57, and finally subtracted by the subtractor 72. As a result, the signal output from the subtractor 72 is {(a + b) − (c + d)} − K2 · {(e + f + i + j) − (h + g + l + k)}. This signal corresponds to a signal obtained by subtracting the tracking error signals of the spots 101 and 102 on the disk obtained from the light receiving areas 201 and 202 from the tracking error signal of the spot 100 on the disk obtained from the light receiving area 200.

ところで，この信号処理回路の焦点ずれ信号出力端子とトラッキング誤差信号出力端子にはそれぞれ切り替えスイッチ９０および９１が設けられている。これは，以下のようにディスクの種類に応じて，アクチュエータ１０の制御に用いられる焦点ずれ信号とトラッキング誤差信号を適宜切り替えるために設けられている。 By the way, selector switches 90 and 91 are provided at the defocus signal output terminal and tracking error signal output terminal of the signal processing circuit, respectively. This is provided for appropriately switching between a defocus signal and a tracking error signal used for controlling the actuator 10 according to the type of the disk as described below.

すなわち，例えばＤＶＤ−ＲＡＭディスクのようにディスクの記録面に連続した案内溝が設けられている光ディスクを再生する場合は，図６に示すように，まず切り替えスイッチ９０を切り替え，減算器７１から出力された信号（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）と増幅器６０から出力された信号Ｋ１・｛（ｅ＋ｉ＋ｇ＋ｋ）−（ｈ＋ｌ＋ｆ＋ｊ）｝を加算器５８を経て加算処理した信号｛(ａ＋ｃ)−(ｂ＋ｄ)｝＋Ｋ１・｛(ｅ＋ｉ＋ｇ＋ｋ)−(ｈ＋ｌ＋ｆ＋ｊ)｝を焦点ずれ信号として出力する。この信号は前記したように非点収差方式による光ディスク上の光スポット１００の焦点ずれ信号と光スポット１０１と１０２の焦点ずれ信号の和信号を信号振幅を合わせて足しあわせた信号に相当する。したがってこの信号は，前記したように案内溝での回折による焦点ずれ信号の外乱を大幅に解消した良好な焦点ずれ信号となる。 That is, for example, when reproducing an optical disk having a continuous guide groove on the recording surface of a disk such as a DVD-RAM disk, first, the changeover switch 90 is switched and output from the subtractor 71 as shown in FIG. Signal (a + c) − (b + d) and signal K1 · {(e + i + g + k) − (h + l + f + j)} output from the amplifier 60 are added through an adder 58 and {(a + c) − (b + d)} + K1 · {(E + i + g + k) − (h + 1 + f + j)} is output as a defocus signal. This signal corresponds to a signal obtained by adding the sum signal of the defocus signal of the light spot 100 on the optical disc and the defocus signals of the light spots 101 and 102 on the optical disc by the astigmatism method, together with the signal amplitude. Therefore, as described above, this signal is a good defocus signal in which the disturbance of the defocus signal due to diffraction in the guide groove is greatly eliminated.

次にトラッキング誤差信号については，切り替えスイッチ９１を切り替え，信号｛(ａ＋ｂ)−(ｃ＋ｄ)｝−Ｋ２・｛(ｅ＋ｆ＋ｉ＋ｊ)−(ｈ＋ｇ＋ｌ＋ｋ)｝を出力させる。これは前記したように受光領域２００から得られたディスク上スポット１００のトラッキング誤差信号から，受光領域２０１および２０２から得られたディスク上スポット１０１および１０２のトラッキング誤差信号の和信号を減き算した信号に相当する。したがっって，この信号はプッシュプル方式で検出されたにも係わらず対物レンズ変位に伴うオフセットが大幅に解消された良好なトラッキング誤差信号になっている。 Next, for the tracking error signal, the selector switch 91 is switched to output the signal {(a + b) − (c + d)} − K2 · {(e + f + i + j) − (h + g + l + k)}. As described above, the sum signal of the tracking error signals of the spots 101 and 102 on the disk obtained from the light receiving areas 201 and 202 is subtracted from the tracking error signal of the spot 100 on the disk obtained from the light receiving area 200 as described above. Corresponds to the signal. Therefore, although this signal is detected by the push-pull method, it is a good tracking error signal in which the offset due to the displacement of the objective lens is largely eliminated.

一方，ＤＶＤ−ＲＯＭディスクやＣＤなどのように記録信号に応じた位相ピットがディスク上に設けられている再生専用ディスクを再生する場合は，焦点ずれ信号として通常の非点収差方式による信号を用いても外乱の影響はない。またトラッキング誤差信号として位相差検出回路８０から出力された位相差検出方式によるトラッキング誤差信号を用いることができる。そこで図７に示すように，切り替えスイッチ９０および９１を切り替え，焦点ずれ信号として（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）を，トラッキング誤差信号としては位相差検出回路８０から出力されたトラッキング誤差信号を出力させるようにすれば，再生専用ディスクに適した各誤差信号を得ることができる。 On the other hand, when reproducing a read-only disc such as a DVD-ROM disc or CD in which phase pits corresponding to the recording signal are provided on the disc, a signal based on the normal astigmatism method is used as the defocus signal. But there is no influence of disturbance. In addition, a tracking error signal by the phase difference detection method output from the phase difference detection circuit 80 can be used as the tracking error signal. Therefore, as shown in FIG. 7, the selector switches 90 and 91 are switched to output (a + c) − (b + d) as the defocus signal and the tracking error signal output from the phase difference detection circuit 80 as the tracking error signal. In this way, each error signal suitable for a read-only disk can be obtained.

以上述べたように，光ディスクの種類に応じて選択的に得られた焦点ずれ信号およびトラッキング誤差信号は，所定のアクチュエータ制御回路（図示せず）に供給され２次元アクチュエータ１０を駆動させて対物レンズ６の光軸方向位置およびトラッキング方向位置の自動制御を行う。 As described above, the defocus signal and the tracking error signal selectively obtained according to the type of the optical disk are supplied to a predetermined actuator control circuit (not shown) to drive the two-dimensional actuator 10 and the objective lens. 6 automatically controls the position in the optical axis direction and the position in the tracking direction.

なお，光ディスクに記録されている情報信号は，加算器５９によって出力信号ａ，ｂ，ｃ，ｄの和信号を生成し，この信号を所定の信号再生回路（図示せず）に供給することにより再生されるが，この信号再生回路についてはすでに公知のものなので詳細な説明は省略する。また，本実施例では示されていないが，前記加算器５９を光検出器９のパッケージ内に格納し，光検出器９の信号出力端子に和信号（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）の出力端子を追加することにより，検出器のパッケージから出される出力端子を合計９ピンにする構成も考えられる。 The information signal recorded on the optical disk is generated by generating a sum signal of output signals a, b, c, and d by an adder 59 and supplying this signal to a predetermined signal reproduction circuit (not shown). Although this signal reproduction circuit is already known, a detailed description thereof will be omitted. Although not shown in the present embodiment, the adder 59 is stored in the package of the photodetector 9, and the output terminal of the sum signal (a + b + c + d) is added to the signal output terminal of the photodetector 9. A configuration in which the output terminals from the detector package have a total of 9 pins is also conceivable.

以上のように本実施例では，光検出器の内部構成や信号処理回路を上記したような構成にすることにより，光検出器内に独立した受光面が１２個あるにも係わらず，出力信号端子を８本又は９本に制限することができ，実用的な光検出器用パッケージ（例えば１２ピンパッケージ）を用いることができる。 As described above, in this embodiment, the internal configuration of the photodetector and the signal processing circuit are configured as described above, so that the output signal can be output even though there are 12 independent light receiving surfaces in the photodetector. The number of terminals can be limited to 8 or 9, and a practical photodetector package (for example, a 12-pin package) can be used.

なお、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクの案内溝間隔Tp1はＤＶＤ−ＲＯＭディスクの記録トラックピッチTp2の丁度２倍になっている。（ＤＶＤ−ＲＯＭディスクの記録トラックピッチは０．７４μｍ，ＤＶＤ−ＲＡＭディスクの案内溝間隔は１．４８μｍ）したがって，ＤＶＤ−ＲＡＭディスクに照射される光スポット１００，１０１，１０２の相対的な照射位置間隔が図２に示すようになっていると，同じ光学ヘッドでＤＶＤ−ＲＯＭディスクを再生した場合は，必然的に図８のように３個の光スポットがそれぞれ互いに隣接する３本の記録トラックの真上に照射されることになる。しかも図２に示したような本発明においては，３個の光スポット１００，１０１，１０２それぞれのディスク反射光がそれぞれ独立した受光領域２００，２０１，２０２に入射している。したがって，これら３個の光スポットのそれぞれで別々の記録トラックに記録されている情報信号を同時にかつ独立して再生することも可能である。ただしこの場合は，光検出器９の内部構成や信号処理回路の構成を，少なくとも光スポット１００，１０１，１０２の反射光量が各々独立に出力できるような構成にしておく必要がある。すなわち，例えば図５ないし図７の実施例においては，光検出器９の出力端子からは所定の２個の受光面からの検出信号の和信号すなわち信号（ｅ＋ｉ），（ｆ＋ｊ），（ｇ＋ｋ），（ｈ＋ｌ）が出力されているが，このように加算処理した信号を出力させず，信号ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌとしてそれぞれ独立に出力させ，これらの信号から所定の加算器を用いて，信号（ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ），（ｉ＋ｊ＋ｋ＋ｌ）を出力させるようにすれば，信号（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）と合わせることによって上記したような別々の３本の記録トラックからの信号を同時に再生することができる。 The guide groove interval Tp1 of the DVD-RAM disk is just twice the recording track pitch Tp2 of the DVD-ROM disk. (Recording track pitch of DVD-ROM disc is 0.74 μm, guide groove interval of DVD-RAM disc is 1.48 μm) Therefore, relative irradiation position of light spots 100, 101, 102 irradiated to DVD-RAM disc When the interval is as shown in FIG. 2, when a DVD-ROM disc is reproduced with the same optical head, three recording tracks are inevitably adjacent to each other as shown in FIG. Will be irradiated directly above. In addition, in the present invention as shown in FIG. 2, the disc reflected light of each of the three light spots 100, 101, 102 is incident on the independent light receiving areas 200, 201, 202, respectively. Therefore, it is possible to simultaneously and independently reproduce information signals recorded on separate recording tracks for each of these three light spots. However, in this case, the internal configuration of the photodetector 9 and the configuration of the signal processing circuit must be configured so that at least the reflected light amounts of the light spots 100, 101, 102 can be output independently. That is, for example, in the embodiment shown in FIGS. 5 to 7, from the output terminal of the photodetector 9, the sum signal of the detection signals from two predetermined light receiving surfaces, ie, signals (e + i), (f + j), (g + k) , (H + l) are output, but the signals subjected to addition processing in this way are not output, but are output independently as signals e, f, g, h, i, j, k, and l, respectively. If signals (e + f + g + h) and (i + j + k + l) are output using a predetermined adder, signals from three separate recording tracks as described above are simultaneously reproduced by combining with signals (a + b + c + d). be able to.

また，ＤＶＤ−ＲＡＭディスクについても全く同様の原理で複数本の記録トラックに記録されている情報信号を同時に再生できる。すなわち，ＤＶＤ−ＲＡＭディスクはいわゆるランド−グルーブ記録なので，所定の案内溝（グルーブ）上に記録された情報信号とその両側に隣接する案内溝間（ランド）上に記録された情報信号（または逆に所定の案内溝間上に記録された情報信号とその両側に隣接する案内溝上に記録された情報信号）を前記３個の光スポットで同時に再生することができる。 In addition, information signals recorded on a plurality of recording tracks can be reproduced simultaneously on a DVD-RAM disk on the same principle. That is, since a DVD-RAM disc is so-called land-groove recording, an information signal recorded on a predetermined guide groove (groove) and an information signal (or reverse) recorded on a guide groove (land) adjacent to both sides of the information signal are recorded. The information signals recorded between the predetermined guide grooves and the information signals recorded on the guide grooves adjacent to both sides thereof can be reproduced simultaneously with the three light spots.

次に本発明の第２の実施例について図９を用いて説明する。図９は本発明の光ディスク装置の主要部である光学ヘッドについて，その光学系構成の１実施例を概略的に示した正面図である。なお図１の実施例と同じ部品には同じ番号を付している。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a front view schematically showing one embodiment of the optical system configuration of the optical head which is the main part of the optical disk apparatus of the present invention. The same parts as those in the embodiment of FIG.

図１で示した第１の実施例では，光ディスクに入射する往路の光束とディスクから反射してきた復路の光束の光路を分離するため，キュービック型のビームスプリッタ３を用い，かつ復路の光束に所定の非点収差を与えるためにシリンドリカルレンズ８を設けていた。これに対して図９に示す第２の実施例では，往路光束と復路光束の光路を分離するためにキュービック型のビームスプリッタの代わりに所定の板厚さを有し光軸に対して略４５°傾斜して配置された平板型のハーフミラー１１を用いている。半導体レーザ光源１を発したレーザ光束は，回折格子２を経てハーフミラー１１で反射したのち，コリメートレンズ４によって平行光束に変換され，立ち上げミラー５，対物レンズ６を経て光ディスク７の記録面に入射するようになっている。一方，光ディスク７を反射した復路光は対物レンズ６，立ち上げミラー５，コリメートレンズ４を経て収束光束となってハーフミラー１１に入射する。そして，このハーフミラー１１を透過したのち凹レンズ１２を経て光検出器９に入射する。この際，復路光（検出光）束は収束光束の状態でかつ光軸に対して略４５°傾斜して配置されたハーフミラー１１を透過することによって所定の非点収差が与えられているので，第１の実施例と同様，非点収差方式を用いて焦点ずれ信号を検出することができる。ただしこの場合は，図１に示した実施例の構成に対して回折格子２の格子溝の方向と光検出器９の取り付け方向を光軸回りに略に４５°回転させ，さらに光学ヘッド全体を光ディスクに入射する光軸のまわりに略４５°回転させて配置する必要がある。また，ハーフミラー１１の後に設けられている凹レンズ１２は，ハーフミラー１１に対して反対向きに所定角度だけ傾けて配置されている。これは復路光がハーフミラー１１を透過する際に非点収差とともに発生するコマ収差を補正することを目的としている。なお以上のような検出光学系については，いずれもＣＤ用光学ヘッドなどですでに公知の構成であるのでこれ以上の詳細な説明は省略する。 In the first embodiment shown in FIG. 1, a cubic beam splitter 3 is used to separate the optical path of the forward light flux incident on the optical disk and the return light flux reflected from the disk, and the return light flux is predetermined. In order to give astigmatism, a cylindrical lens 8 is provided. On the other hand, in the second embodiment shown in FIG. 9, in order to separate the optical path of the forward beam and the return beam, a predetermined plate thickness is used instead of the cubic beam splitter, and approximately 45 with respect to the optical axis. A flat plate type half mirror 11 arranged at an angle is used. The laser beam emitted from the semiconductor laser light source 1 is reflected by the half mirror 11 through the diffraction grating 2, and then converted into a parallel beam by the collimator lens 4, and passes through the rising mirror 5 and the objective lens 6 to the recording surface of the optical disk 7. Incident. On the other hand, the return light reflected from the optical disk 7 passes through the objective lens 6, the rising mirror 5, and the collimating lens 4 and enters the half mirror 11 as a convergent light beam. Then, after passing through the half mirror 11, it enters the photodetector 9 through the concave lens 12. At this time, the return beam (detection light) bundle is given a astigmatism by passing through the half mirror 11 arranged in a convergent light beam and tilted by approximately 45 ° with respect to the optical axis. As in the first embodiment, the defocus signal can be detected using the astigmatism method. In this case, however, the direction of the grating grooves of the diffraction grating 2 and the mounting direction of the photodetector 9 are rotated approximately 45 ° around the optical axis with respect to the configuration of the embodiment shown in FIG. It is necessary to rotate the optical axis incident on the optical disc by approximately 45 °. The concave lens 12 provided after the half mirror 11 is disposed so as to be inclined by a predetermined angle in the opposite direction with respect to the half mirror 11. The purpose of this is to correct coma that occurs along with astigmatism when the return light passes through the half mirror 11. Since the detection optical systems as described above are already well-known structures such as CD optical heads, further detailed description is omitted.

以上述べたように，少ない部品点数で構成された簡略な光学ヘッドを用いても図１ないし図７で示した本発明と第１の実施例と同様の光ディスク装置を実現することができる。 As described above, the same optical disk apparatus as that of the present invention and the first embodiment shown in FIGS. 1 to 7 can be realized even by using a simple optical head having a small number of parts.

次に本発明の第３の実施例について図１０を用いて説明する。図１０は本発明の光ディスク装置の主要部である光学ヘッドについて，その光学系構成の１実施例を概略的に示した正面図である。なお図１および図９の実施例と同じ部品には同じ番号を付している。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a front view schematically showing one embodiment of the optical system configuration of the optical head which is the main part of the optical disk apparatus of the present invention. The same parts as those in the embodiment of FIGS. 1 and 9 are denoted by the same reference numerals.

本実施例は，光学ヘッド内に発振波長の異なる２個の半導体レーザ光源を搭載し，光ディスクの種類に応じて点灯する半導体レーザ光源を切り替える構成になっている。すなわち，半導体レーザ１ａは例えば波長６５０ｎｍ程度のレーザ光束を出射し，ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭディスクなどのような高密度の光ディスクを再生する際に点灯させる光源である。一方，半導体レーザ１ｂは例えば波長７８０ｎｍ程度のレーザ光束を出射し，ＣＤ，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒディスクなど現行の光ディスクを再生する際に点灯させる光源である。（当然，上記とは逆に１ａが波長７８０ｎｍのＣＤ用光源，１ｂが波長６５０ｎｍのＤＶＤ用光源という組み合わせも考えられる。）ＤＶＤディスク再生時，半導体レーザ光源１ａから発したレーザ光束は回折格子２ａで３本の光束に分離された後，ハーフミラー１１に入射する。ハーフミラー１１は半導体レーザ光源１ａから発した光束および半導体レーザ光源１ｂから発した光束のそれぞれに対して共にハーフミラーとして機能するような反射率および透過率特性を有する光学素子か，もしくは半導体レーザ光源１ａから発した光束に対してはハーフミラーとして機能し，半導体レーザ光源１ｂから発した光束に対してはほぼ１００％近くの透過率特性を有する光学素子になっている。このため，半導体レーザ光源１ａを発しハーフミラー１１に入射した光束は，その光強度の略半分が反射しキュービック型のビームスプリッタ１３に入射する。このビームスプリッタ１３は，半導体レーザ光源１ａから発した光束および半導体レーザ光源１ｂから発した光束のそれぞれに対して共にハーフミラーとして機能するような反射率および透過率特性を有する光学素子か，もしくは半導体レーザ光源１ａから発した光束に対してはほぼ１００％の透過率特性を有し，半導体レーザ光源１ｂから発した光束に対してはハーフミラーとして機能するような反射率および透過率特性を有している光学素子である。したがって半導体レーザ光源１ａから発しビームスプリッタ１３に入射した光束の一部または全部がそのままビームスプリッタ１３を透過し，コリメートレンズ４，立ち上げミラー５，対物レンズ６を経て光ディスク７の記録面上に集光される。この時，記録面上に照射される３個の光スポットは，図１１（ａ）に示す光スポット１００ａ，１０１ａ，１０２ａのように，そのトラッキング方向（ディスク半径方向）に関する照射位置間隔がＤＶＤ−ＲＡＭディスクの案内溝ピッチTp1の略半分になっている。これは前記した第１および第２の実施例と全く同様である。そして光ディスク７を反射した復路光は，往路とほぼ同じ光路を逆にたどりハーフミラー１１に達したのち，その光強度の略半分がハーフミラーを透過し凹レンズ１２を経て光検出器９に入射する。 In this embodiment, two semiconductor laser light sources having different oscillation wavelengths are mounted in the optical head, and the semiconductor laser light source to be turned on is switched according to the type of the optical disk. That is, the semiconductor laser 1a is a light source that emits a laser beam having a wavelength of, for example, about 650 nm and is turned on when reproducing a high-density optical disk such as a DVD-RAM or a DVD-ROM disk. On the other hand, the semiconductor laser 1b is a light source that emits a laser beam having a wavelength of, for example, about 780 nm and is turned on when a current optical disc such as a CD, CD-ROM, or CD-R disc is reproduced. (Of course, conversely, a combination of a light source for CD having a wavelength of 780 nm and a light source for DVD having a wavelength of 650 nm is also conceivable.) When reproducing a DVD disk, the laser beam emitted from the semiconductor laser light source 1a is a diffraction grating 2a. After being separated into three light beams, the light enters the half mirror 11. The half mirror 11 is an optical element having reflectivity and transmittance characteristics so as to function as a half mirror for each of the light beam emitted from the semiconductor laser light source 1a and the light beam emitted from the semiconductor laser light source 1b, or a semiconductor laser light source. The optical element functions as a half mirror for the light beam emitted from 1a and has a transmittance characteristic of nearly 100% for the light beam emitted from the semiconductor laser light source 1b. For this reason, the light beam emitted from the semiconductor laser light source 1 a and incident on the half mirror 11 reflects approximately half of its light intensity and enters the cubic beam splitter 13. This beam splitter 13 is an optical element having reflectivity and transmittance characteristics so as to function as a half mirror for each of the light beam emitted from the semiconductor laser light source 1a and the light beam emitted from the semiconductor laser light source 1b, or a semiconductor. The light beam emitted from the laser light source 1a has almost 100% transmittance characteristics, and the light beam emitted from the semiconductor laser light source 1b has reflectivity and transmittance characteristics so that it functions as a half mirror. It is an optical element. Therefore, a part or all of the light beam emitted from the semiconductor laser light source 1a and incident on the beam splitter 13 passes through the beam splitter 13 as it is and is collected on the recording surface of the optical disk 7 through the collimating lens 4, the rising mirror 5, and the objective lens 6. Lighted. At this time, the three light spots irradiated on the recording surface have an irradiation position interval in the tracking direction (disk radial direction) as shown in FIG. It is approximately half the guide groove pitch Tp1 of the RAM disk. This is exactly the same as in the first and second embodiments described above. Then, the return light reflected from the optical disk 7 follows the optical path almost the same as the outward path and reaches the half mirror 11, and then approximately half of the light intensity passes through the half mirror and enters the photodetector 9 through the concave lens 12. .

一方，ＣＤ再生時は前記したように半導体レーザ光源１ｂの方を点灯させる。 On the other hand, during CD reproduction, the semiconductor laser light source 1b is turned on as described above.

１ｂから発した光束は回折格子２ｂによって３本の光束に分離されたのちビームスプリッタ１３に入射する。そして，その光強度の略半分がビームスプリッタ１３を反射し，コリメートレンズ４，立ち上げミラー５，対物レンズ６を経て光ディスク７の記録面上に集光される。なおこの対物レンズ６は，波長６５０ｎｍの光束をディスク基板厚０．６ｍｍを有するＤＶＤディスクの記録面上に良好に集光させる機能と，波長７８０ｎｍの光束をディスク基板厚１．２ｍｍを有するＣＤディスクの記録面上に良好に集光させる機能とを共に合わせ持っている。ただし，対物レンズは上記のような特殊なレンズに限定されるわけではなく，例えばＤＶＤディスク再生用に最適設計された対物レンズとＣＤディスク再生用に最適設計された対物レンズとを同じ光学ヘッド内に共に搭載し、再生するディスクの種類に応じて切り替えて使うような構成であっても一向にかまわない。またこの時，ＣＤディスク再生時にディスク記録面上に照射される３個の光スポット１００ｂ，１０１ｂ，１０２ｂは，図１１（ｂ）に示すように，そのトラッキング方向（ディスク半径方向）に関する照射位置間隔がＣＤディスクの記録トラックピッチTp3（＝１.６μｍ）の略１／４になっている。そして光ディスク７を反射した復路光は，往路とほぼ同じ光路を逆にたどりビームスプリッタ１３に達したのち，その光強度の略半分がこのビームスプリッタを透過してハーフミラー１１，凹レンズ１２を経て半導体レーザ光源１ａを発した光束と同じ光検出器９に入射する。 The light beam emitted from 1b is separated into three light beams by the diffraction grating 2b and then enters the beam splitter 13. Then, approximately half of the light intensity is reflected by the beam splitter 13 and condensed on the recording surface of the optical disc 7 through the collimating lens 4, the rising mirror 5 and the objective lens 6. The objective lens 6 has a function of focusing a light beam having a wavelength of 650 nm on a recording surface of a DVD disk having a disk substrate thickness of 0.6 mm, and a CD disk having a light beam having a wavelength of 780 nm and a disk substrate thickness of 1.2 mm. Together with the ability to focus light well on the recording surface. However, the objective lens is not limited to the special lens as described above. For example, an objective lens optimally designed for DVD disc playback and an objective lens optimally designed for CD disc playback are arranged in the same optical head. Even if it is configured to be mounted together and switched according to the type of disc to be played, it does not matter. At this time, the three light spots 100b, 101b, and 102b irradiated on the disk recording surface at the time of reproducing the CD disk are irradiated position intervals in the tracking direction (disk radial direction) as shown in FIG. Is approximately ¼ of the recording track pitch Tp3 (= 1.6 μm) of the CD disc. Then, the return light reflected from the optical disk 7 follows the optical path almost the same as the forward path and reaches the beam splitter 13, and then approximately half of the light intensity passes through the beam splitter and passes through the half mirror 11 and the concave lens 12. It enters the same photodetector 9 as the light beam emitted from the laser light source 1a.

次に本実施例で用いられる光検出器９の構成について説明する。図１２にその概略正面図を示す。本実施例で用いられる光検出器９は前記したように，波長が異なる２種類の検出光スポットが照射されるような構成となっており，実際は再生するディスクに応じて受光面上に集光される検出光スポットが切り替わるようになっている。その基本的構成は図５に示した第１の実施例と全く同じであるが，図１２に示すように受光面ｅ，ｆ，ｌ，ｋの４つの受光面が図の横方向に若干伸びた形状をしている。そして，ＤＶＤディスクを再生する際は，受光領域２００，２０１，２０２それぞれにおいて縦，横の分割線が十字に交わっている点と検出光スポット１１０および１１１，１１２の強度中心がほぼ一致するように照射されている。一方，ＣＤディスクを再生する際は，その３個の検出光スポットのうち，外側２個すなわち検出光スポット１２１，１２２は，受光領域２０１，２０２それぞれの縦，横の分割線が交わっているところから外側すなわち受光面ｅ，ｆ側またはｌ，ｋ側に寄った部分（図中で破線で示された位置あたり）に照射される。（中央の検出光スポットはスポット１００と同様受光面２００の中心部に照射される。）すなわちＣＤディスク再生時に受光領域２０１，２０２上に集光される検出光スポット１２１と１２２の照射位置間隔は，ＤＶＤ再生時に受光領域２０１，２０２上に集光される検出光スポット１１１と１１２の照射位置間隔よりも広くなり、これら検出光スポットはそれぞれ受光面ｈ，ｇまたはｉ，ｊにかからないように設定されている。 Next, the configuration of the photodetector 9 used in this embodiment will be described. FIG. 12 shows a schematic front view thereof. As described above, the photodetector 9 used in the present embodiment is configured to irradiate two types of detection light spots having different wavelengths, and is actually focused on the light receiving surface according to the disc to be reproduced. The detected light spot to be switched is switched. The basic configuration is exactly the same as that of the first embodiment shown in FIG. 5, but the four light receiving surfaces e, f, l, and k are slightly extended in the horizontal direction in the figure as shown in FIG. It has a different shape. When reproducing a DVD disc, the points where the vertical and horizontal dividing lines cross each other in the light receiving areas 200, 201, and 202 substantially coincide with the intensity centers of the detection light spots 110, 111, and 112. Irradiated. On the other hand, when reproducing a CD disc, the two outside detection lights, that is, the detection light spots 121 and 122, of the three detection light spots, are where the vertical and horizontal dividing lines of the light receiving areas 201 and 202 intersect. To the outside, i.e., the portion near the light receiving surface e, f or l, k (per the position indicated by the broken line in the figure). (The center detection light spot is irradiated to the center of the light receiving surface 200 in the same manner as the spot 100.) That is, the interval between the irradiation positions of the detection light spots 121 and 122 collected on the light receiving areas 201 and 202 during CD disc reproduction is as follows. , Wider than the irradiation position interval of the detection light spots 111 and 112 collected on the light receiving areas 201 and 202 during DVD reproduction, and these detection light spots are set not to cover the light receiving surfaces h, g or i, j, respectively. Has been.

このように２種類の検出光のスポット配置を定めると，ＤＶＤディスク再生時とＣＤディスク再生時の各々で，それぞれに適した焦点ずれ信号検出方式およびトラッキング誤差信号検出方式を選択できる。すなわち，ＤＶＤ−ＲＡＭディスクおよびＤＶＤ−ＲＯＭディスクを再生する場合は，図５ないし図７で説明した本発明の第１の実施例と全く同様の検出方式を用いる。（詳細な説明は前記の内容と重複するので省略する。）一方，ＣＤ再生時は図１３に示すように切り替えスイッチ９０および９１を切り替え，焦点ずれ信号は通常の非点収差方式で検出し，トラッキング誤差信号は以下に説明するような３スポット方式で検出する。すなわち，加算器５２からの出力信号は，光検出器９の出力信号のうちの信号（ｅ＋ｉ）と（ｆ＋ｊ）の和，つまり信号（ｅ＋ｆ＋ｉ＋ｊ）である。しかし，ＣＤ再生時は前記したように検出光スポット１２２は受光面ｉおよびｊには照射されていないため，実質的な出力信号は（ｅ＋ｆ）となる。これは検出光スポット１２１の検出総光量に相当する。全く同様に加算器５５からの実質的な出力信号は，（ｌ＋ｋ）つまり検出光スポット１２２の検出総光量に相当する。一方，検出光スポット１２１および１２２に対応する光ディスク上スポット１０１ｂ，１０２ｂは，図１１で説明したように中央の光スポット１００ｂに対してトラッキング方向にディスクの記録トラックピッチTp3の略１／４だけずれている。したがって，図１３に示すように減算器７３によって加算器５２，５５のそれぞれから出力された信号を減算すると，その出力信号として（ｅ＋ｆ）−（ｌ＋ｋ）が得られるが，これは正に従来からあるいわゆる３スポット方式によるトラッキング誤差信号に他ならない。この３スポット方式は従来の再生専用ディスクにおいては，非常に安定で高性能のトラッキング誤差信号検出方式である。 When the two types of detection light spot arrangements are determined in this way, it is possible to select a defocus signal detection method and a tracking error signal detection method suitable for each of the DVD disk reproduction and the CD disk reproduction. That is, when reproducing a DVD-RAM disc and a DVD-ROM disc, the same detection method as in the first embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 5 to 7 is used. (The detailed description is omitted because it overlaps with the above description.) On the other hand, during CD reproduction, the selector switches 90 and 91 are switched as shown in FIG. 13, and the defocus signal is detected by a normal astigmatism method. The tracking error signal is detected by a three-spot method as described below. That is, the output signal from the adder 52 is the sum of the signals (e + i) and (f + j) of the output signals from the photodetector 9, that is, the signal (e + f + i + j). However, since the detection light spot 122 is not irradiated on the light receiving surfaces i and j as described above during CD reproduction, the substantial output signal is (e + f). This corresponds to the total detected light amount of the detection light spot 121. Exactly the same, the substantial output signal from the adder 55 corresponds to (l + k), that is, the total detected light amount of the detection light spot 122. On the other hand, the spots 101b and 102b on the optical disk corresponding to the detection light spots 121 and 122 are shifted by approximately ¼ of the recording track pitch Tp3 of the disk in the tracking direction with respect to the central light spot 100b as described in FIG. ing. Therefore, as shown in FIG. 13, when the signal output from each of the adders 52 and 55 is subtracted by the subtracter 73, (e + f)-(l + k) is obtained as the output signal. This is nothing but a tracking error signal by a so-called three-spot method. This three-spot method is a very stable and high-performance tracking error signal detection method in a conventional read-only disk.

このように本発明の光検出器および信号処理回路を用いると，２個の半導体レーザ光源，１個または２個の対物レンズおよび１個の光検出器を搭載した簡略な構成の光学ヘッドを用いて，ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭディスクなどの高密度ディスクを始め，ＣＤ，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒなど既存の光ディスクの再生にも対応した汎用性の高い光ディスク装置を実現することができる。 As described above, when the photodetector and the signal processing circuit of the present invention are used, an optical head having a simple configuration equipped with two semiconductor laser light sources, one or two objective lenses, and one photodetector is used. Thus, it is possible to realize a highly versatile optical disk apparatus that supports reproduction of existing optical disks such as CD, CD-ROM, and CD-R as well as high-density disks such as DVD-RAM and DVD-ROM disks.

図１４に本発明の光学ヘッドを搭載した光学的情報再生装置の概略ブロック図を示す。光学ヘッド６０８で検出された各種検出信号は、信号処理回路内のサーボ信号生成回路６０４および情報信号再生回路６０５に送られる。サーボ信号生成回路６０４では、これら検出信号から各ディスクに適したフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号が生成され、これをもとにアクチュエータ駆動回路６０３を経て光学ヘッド６０８内の対物レンズアクチュエータを駆動し、対物レンズの位置制御をおこなう。また情報信号再生回路では前記検出信号からディスクに記録された情報信号が再生される。なお前記サーボ信号生成回路６０４および情報信号再生回路６０５で得られた信号の一部はコントロール回路６００に送られる。コントロール回路６００は、これら各信号を用いてその時再生しようとしている光ディスク７の種類を判別し、判別結果に応じてＤＶＤ用ＬＤ点灯回路６０７もしくはＣＤ用ＬＤ点灯回路６０６のいずれかを駆動させ、さらにこれまで述べてきたように各ディスクの種類に応じたサーボ信号検出方式を選択するようにサーボ信号生成回路の回路構成を切り替える機能を有する。なお、このコントロール回路６００にはアクセス制御回路６０２とスピンドルモータ駆動回路６０１が接続されており、それぞれ光学ヘッド６０８のアクセス方向位置制御やディスクのスピンドルモータの回転制御が行われる。 FIG. 14 shows a schematic block diagram of an optical information reproducing apparatus equipped with the optical head of the present invention. Various detection signals detected by the optical head 608 are sent to a servo signal generation circuit 604 and an information signal reproduction circuit 605 in the signal processing circuit. The servo signal generation circuit 604 generates a focus error signal and a tracking error signal suitable for each disk from these detection signals, and drives the objective lens actuator in the optical head 608 via the actuator drive circuit 603 based on this, Control the position of the objective lens. The information signal reproducing circuit reproduces the information signal recorded on the disc from the detection signal. Part of the signals obtained by the servo signal generation circuit 604 and the information signal reproduction circuit 605 are sent to the control circuit 600. The control circuit 600 uses these signals to determine the type of the optical disk 7 to be reproduced at that time, and drives either the DVD LD lighting circuit 607 or the CD LD lighting circuit 606 according to the determination result. As described above, the servo signal generation circuit has a function of switching the circuit configuration so as to select the servo signal detection method corresponding to the type of each disk. An access control circuit 602 and a spindle motor drive circuit 601 are connected to the control circuit 600, and the access direction position control of the optical head 608 and the rotation control of the disk spindle motor are performed.

本発明の第１の実施例で用いられる光学ヘッドを示した概略斜視図である。It is the schematic perspective view which showed the optical head used in the 1st Example of this invention. 本発明でＤＶＤ−ＲＡＭディスクに照射される光スポットの位置関係と反射光束の状態を概略的に示すための図である。It is a figure for showing roughly a positional relation of a light spot with which a DVD-RAM disk is irradiated with the present invention, and a state of reflected light flux. 本発明による焦点ずれ信号の外乱低減効果を説明するための線図である。It is a diagram for demonstrating the disturbance reduction effect of the focus error signal by this invention. 本発明によるトラッキング誤差信号のオフセット低減効果を説明するための線図である。It is a diagram for explaining an offset reduction effect of a tracking error signal according to the present invention. 本発明の光検出器と信号処理回路に関する第１の実施例を示した概略平面図およびブロック図である。It is the schematic plan view and block diagram which showed the 1st Example regarding the photodetector and signal processing circuit of this invention. 本発明の光検出器と信号処理回路に関する第１の実施例の第１の機能を説明するために示した概略平面図およびブロック図である。It is the schematic plan view and block diagram shown in order to demonstrate the 1st function of the 1st Example regarding the photodetector and signal processing circuit of this invention. 本発明の光検出器と信号処理回路に関する第１の実施例の第２の機能を説明するために示した概略平面図およびブロック図である。It is the schematic plan view and block diagram shown in order to demonstrate the 2nd function of 1st Example regarding the photodetector and signal processing circuit of this invention. 本発明でＤＶＤ−ＲＯＭディスクに照射される光スポットの位置関係示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the positional relationship of the light spot irradiated to a DVD-ROM disc by this invention. 本発明の第２の実施例で用いられる光学ヘッドの構成を示した概略正面図である。It is the schematic front view which showed the structure of the optical head used in the 2nd Example of this invention. 本発明の第３の実施例で用いられる光学ヘッドの構成を示した概略正面図である。It is the schematic front view which showed the structure of the optical head used in the 3rd Example of this invention. 本発明でＤＶＤ−ＲＡＭディスクに照射される光スポットの位置関係とＣＤディスクに照射される光スポットの位置関係を示した概略平面図である。It is the schematic plan view which showed the positional relationship of the light spot irradiated to a DVD-RAM disc by this invention, and the positional relationship of the light spot irradiated to a CD disc. 本発明の第３の実施例に用いられる光検出器と信号処理回路の構成を示した概略平面図およびブロック図である。It is the schematic plan view and block diagram which showed the structure of the photodetector and signal processing circuit which are used for the 3rd Example of this invention. 本発明の第３の実施例に用いられる光検出器と信号処理回路の第２の機能を説明するために示した概略平面図およびブロック図である。It is the schematic plan view and block diagram shown in order to demonstrate the 2nd function of the photodetector and signal processing circuit which are used for the 3rd Example of this invention. 本発明の光学的情報再生装置の実施例のブロック図である。It is a block diagram of the Example of the optical information reproducing | regenerating apparatus of this invention.

Explanation of symbols

１，１ａ，１ｂ……半導体レーザ光源，２，２ａ，２ｂ……半導体レーザ光源，４……コリメートレンズ，６……対物レンズ，７……光ディスク，９……光検出器。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a, 1b ... Semiconductor laser light source, 2, 2a, 2b ... Semiconductor laser light source, 4 ... Collimating lens, 6 ... Objective lens, 7 ... Optical disk, 9 ... Photodetector.

Claims

A photodetector for detecting data recorded on the optical recording medium by receiving at least three branched light beams emitted from a semiconductor laser beam and reflected from the optical information recording medium; The photodetector is a total in which first, second, and third light receiving areas divided into four in a square shape are arranged at positions where each of the three light beams incident on the photodetector is irradiated. A predetermined signal line among the signal lines for transmitting photoelectric conversion signals obtained from each of the 12 divided light receiving surfaces and connected to the 12 divided light receiving surfaces is connected inside the photodetector, and the signal processing circuit The number of signal lines to be output to the light detector is 9 or less.

The photodetector according to claim 1 is a photoelectric conversion element in which a light receiving surface and a current-voltage conversion amplifier that converts a signal current photoelectrically converted on the light receiving surface into a signal voltage are provided in the same package. The photodetector according to claim 1.

A light spot emitted from the optical information recording medium is emitted from a photodetector that receives at least three branched light beams emitted from a semiconductor laser beam and reflected from the optical information recording medium. A signal processing circuit that generates a defocus signal and a tracking error signal and reproduces a data signal recorded on the optical information recording medium, and performs predetermined arithmetic processing on the signal output from the photodetector Thus, a signal obtained by adding or subtracting a defocusing signal by the astigmatism method and a tracking error signal by the push-pull method for each of the three light spots irradiated on the optical information recording medium is output. A signal processing circuit.

A tracking error signal based on a three-spot method is generated from a difference signal of a signal that is approximately proportional to the total light amount of two predetermined light beams detected among at least three light beams received by the photodetector. The signal processing circuit according to claim 3.

A function of generating a tracking error signal by a differential phase detection method for at least one of three light spots irradiated to a predetermined position on the optical information recording medium is provided. The signal processing circuit according to claim 3.

A semiconductor laser light source, an optical branching element for branching a light beam emitted from the semiconductor laser light source into at least three light beams, and a predetermined position on the optical information recording medium by condensing the three light beams An optical system that irradiates each light spot, a photodetector that receives each light beam reflected from the optical information recording medium and outputs a signal, and a predetermined calculation process on the signal obtained from the photodetector A signal processing circuit for generating a defocus signal and a tracking error signal of a light spot irradiated on the optical information recording medium and reproducing a data signal recorded on the optical information recording medium, A control circuit for determining the type of the optical information recording medium, wherein the signal processing circuit is configured to determine the type of the optical information recording medium in the control circuit. Accordingly, the detection method of the predetermined defocus signal and tracking error signal is selectively switched, and the defocus signal and the tracking signal are output using the signal obtained from the photodetector corresponding to the selected detection method. An optical information reproducing apparatus.

The plurality of semiconductor lasers are provided, and the control circuit selectively switches one of the plurality of semiconductor lasers based on a determination result of the type of the optical information recording medium. 6. The optical information reproducing apparatus according to 6.

Of the plurality of semiconductor lasers, one is a semiconductor laser for DVD and the other is a semiconductor laser for CD.
When the determination result of the control circuit is a DVD-RAM disc, the signal processing circuit uses an astigmatism method using detection light of the three light beams as a detection method of a defocus signal, and a tracking error signal. When the differential push-pull method is selected as the detection method and the determination result is a DVD-ROM disc, the detection light of one of the three light beams is used as the detection method of the defocus signal. If the phase difference detection method is selected as the tracking error signal detection method and the determination result is CD, CD-ROM, or CD-R, the above three astigmatism signal detection methods are used. 8. The optical information reproducing apparatus according to claim 7, wherein a three-spot method is selected as a tracking error signal for an astigmatism method using detection light of one of the light beams.

The optical information reproducing apparatus according to claim 6, wherein the optical branching element is a diffraction grating.