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JPS63183631A - Focusing error detector - Google Patents

Focusing error detector

Info

Publication number
JPS63183631A
JPS63183631A JP62013611A JP1361187A JPS63183631A JP S63183631 A JPS63183631 A JP S63183631A JP 62013611 A JP62013611 A JP 62013611A JP 1361187 A JP1361187 A JP 1361187A JP S63183631 A JPS63183631 A JP S63183631A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
beam spot
objective lens
collimator lens
lens
focusing error
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP62013611A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH059850B2 (en
Inventor
Nobuo Ogata
伸夫 緒方
Yoshio Yoshida
吉田 圭男
Teruaki Inoue
井上 輝晃
Yukio Kurata
幸夫 倉田
Yasuo Nakada
泰男 中田
Hideo Sato
佐藤 秀朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP62013611A priority Critical patent/JPS63183631A/en
Priority to EP87306575A priority patent/EP0255305B1/en
Priority to CA000542944A priority patent/CA1319194C/en
Priority to US07/078,773 priority patent/US4812638A/en
Publication of JPS63183631A publication Critical patent/JPS63183631A/en
Publication of JPH059850B2 publication Critical patent/JPH059850B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0908Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
    • G11B7/0909Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only by astigmatic methods
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1392Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
    • G11B7/13922Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration passive
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/22Apparatus or processes for the manufacture of optical heads, e.g. assembly

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

PURPOSE:To execute a stable focusing control by providing a collimator lens on a position where the symmetry property to an axis orthogonal to a guide track is not influenced by a lens aberration, of a circuit pattern in a beam spot projected to a photodetector. CONSTITUTION:In a beam spot 52 projected to a 4-split photodetector 27, a part 53 which becomes a shadow is generated due to a diffraction by a guide track 23c. Even if this diffracted pattern 53 is in a focused state, a position relation to an information track 23b of an optical disk 23 is shifted. However, when the position is set so that an aberration of a collimator lens 22a and an objective lens 24a is negated, by turning a collimator lens unit 22, the pattern 53 becomes symmetrical to a boundary line Y-Y, namely, a state that no crosstalk is generated, even if the position relation of a beam spot 51 and the information track 23 is in any state. That is to say, by specifying the position relation of the guide track 23c, the collimator lens 22a and the objective lens 24a, a focusing control can be executed stably.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ディスクや光磁気ディスクなど、同心状ま
たは螺旋状等の情報トラックおよびガイドトラックが設
けられた情報記録盤を用いて情報を記録再生するための
光情報検出装置等に用いられるフォーカシングエラー検
出装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is directed to recording information using an information recording disk, such as an optical disk or a magneto-optical disk, which is provided with concentric or spiral information tracks and guide tracks. The present invention relates to a focusing error detection device used in an optical information detection device for reproduction, etc.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のフォーカシングエラー検出装置は、例えば第5図
に示すように、光源である半導体レーザ1と、半導体レ
ーザ1から出射された光束を平行光束にするコリメータ
レンズ2と、平行光束を情報記録盤3に集光させてビー
ムスポットを形成させるとともに、情報記録盤3によっ
て反射された反射光束を取り込む対物レンズ4と、対物
レンズ4によって取り込まれた反射光束の方向を変える
ビームスプリッタ5と、方向を変えられた反射光束を非
点光線束としてビームスポットを結像させる、収束レン
ズ6aおよびシリンドリカルレンズ6bから成る光学系
6と、シリンドリカルレンズ6bの母線に対して45″
方向の2本の境界線によって田の字型に4分割された受
光部7a・7b・7C・7dを有し、光学系6によって
結像したビームスポットを受光してその結像状態によっ
て情報記録盤3に形成されたビームスポットのフォーカ
シングエラーを検出する4分割光検出器7とから成って
いる。
For example, as shown in FIG. 5, a conventional focusing error detection device includes a semiconductor laser 1 as a light source, a collimator lens 2 that converts the light beam emitted from the semiconductor laser 1 into a parallel light beam, and an information recording disk 3 that converts the parallel light beam into a parallel light beam. an objective lens 4 that collects the light to form a beam spot and takes in the reflected light flux reflected by the information recording disk 3; and a beam splitter 5 that changes the direction of the reflected light flux taken in by the objective lens 4; An optical system 6 consisting of a converging lens 6a and a cylindrical lens 6b, which images a beam spot using the reflected light flux as an astigmatic ray flux, and a distance of 45'' from the generatrix of the cylindrical lens 6b.
It has light-receiving sections 7a, 7b, 7C, and 7d divided into four parts in a square shape by two boundary lines in the direction, and receives the beam spot imaged by the optical system 6 and records information depending on the image formation state. It consists of a four-division photodetector 7 that detects focusing errors in the beam spot formed on the disc 3.

上記情報記録盤3は、ガラス等の光透過性材料から成る
基板3aに同心状または螺旋状等の溝にて情報トラック
3bおよびガイドトラック3cが形成され、さらに、希
土類と遷移金属とのアモルファス合金薄膜等から成る情
報記録媒体3dが、蒸着、スパッタリング等によって被
覆され、高密度記録および再生が出来るようになってい
る。
The information recording disk 3 has an information track 3b and a guide track 3c formed in concentric or spiral grooves on a substrate 3a made of a light-transmitting material such as glass, and further includes an amorphous alloy of rare earth and transition metal. An information recording medium 3d made of a thin film or the like is coated by vapor deposition, sputtering, or the like to enable high-density recording and reproduction.

次に、上記の情報記録盤3に形成されたビームスポット
のフォーカシングエラーを検出するための原理について
以下に説明する。
Next, the principle for detecting a focusing error of the beam spot formed on the information recording disc 3 will be explained below.

まず、4分割光検出器7の4つの受光部7a・7b・7
c・7dでの受光量をそれぞれ5a−8b−3c−3d
とする。また、情報記録盤3に形成されるビームスポッ
トの合焦度合fを、(Sa+Sc)   (Sb+Sd
)で表す。
First, the four light receiving parts 7a, 7b, 7 of the 4-split photodetector 7
The amount of light received at c and 7d is 5a-8b-3c-3d, respectively.
shall be. Also, the focusing degree f of the beam spot formed on the information recording disk 3 is (Sa+Sc) (Sb+Sd
).

すると、合焦時には、第6図(a)(b)に示すように
、4分割光検出器7に投影されるビームスポット12は
円形となるため、4つの受光部で検出される受光量5a
−3b−3c−5dは互いに等しくなる。それ故、合焦
度合f=(Sa+5c)−(Sb+sd)はOになる。
Then, at the time of focusing, the beam spot 12 projected onto the four-split photodetector 7 becomes circular, as shown in FIGS. 6(a) and 6(b), so that the amount of light received by the four light receiving sections 5a
-3b-3c-5d are equal to each other. Therefore, the focusing degree f=(Sa+5c)−(Sb+sd) becomes O.

また、第6図(c)に示すように、情報記録盤3と対物
レンズ4との距離が短い場合、4分割光検出器7に投影
されるビームスポット12は、第6図(d)に示すよう
に、シリンドリカルレンズ9の母線と平行な方向す、を
長軸とする楕円となる。それ故、合焦度合f= (Sa
+Sc)   (Sb+Sd)は負になる。
Furthermore, as shown in FIG. 6(c), when the distance between the information recording disk 3 and the objective lens 4 is short, the beam spot 12 projected onto the four-split photodetector 7 is as shown in FIG. 6(d). As shown, it is an ellipse whose long axis is in a direction parallel to the generatrix of the cylindrical lens 9. Therefore, the degree of focus f = (Sa
+Sc) (Sb+Sd) becomes negative.

一方、第6図(e)に示すように、情報記録盤3と対物
レンズ4との距離が長い場合には、4分割光検出器7に
投影されるビームスポット12は、第6図(f)に示す
ように、シリンドリカルレンズ9の母線と直角な方向a
0を長軸とする楕円となる。それ故、合焦度合f= (
Sa+Sc) −(Sb+3d)は正になる。
On the other hand, as shown in FIG. 6(e), when the distance between the information recording disk 3 and the objective lens 4 is long, the beam spot 12 projected onto the four-split photodetector 7 is ), the direction a perpendicular to the generatrix of the cylindrical lens 9
It becomes an ellipse with 0 as the major axis. Therefore, the degree of focus f = (
Sa+Sc)-(Sb+3d) becomes positive.

従って、上記の合焦度合f= (Sa+5c)−(3b
+Sd)をフォーカシングエラー信号とすれば、その値
の正負によって、情報記録盤3と対物レンズ4との距離
が適正であるか、または長短いずれであるかを判定する
ことができる。
Therefore, the above focus degree f= (Sa+5c)-(3b
+Sd) as a focusing error signal, it can be determined whether the distance between the information recording disk 3 and the objective lens 4 is appropriate, or whether it is long or short, depending on the sign or negative of the value.

ところで、4分割光検出器7に投影されたビームスポッ
ト12中には、ガイドトラック3cによる回折のために
影になる部分(以下、回折パターンと称する)13を生
じる。この回折パターン13は、第6図(a)(b)に
示すように合焦状態にあるときでも、第7図(a)(c
)(e)に示す、情報記録盤3に形成されたビームスポ
ット11と、情報記録盤3の情報トランク3bとの位置
関係のずれによって、それぞれ、第7図の(b)(d)
(f)に示すように、変化する。
Incidentally, in the beam spot 12 projected onto the four-split photodetector 7, a shadow portion (hereinafter referred to as a diffraction pattern) 13 is generated due to diffraction by the guide track 3c. Even when the diffraction pattern 13 is in focus as shown in FIGS. 6(a) and (b), the diffraction pattern 13 is
) (e) Due to the misalignment of the positional relationship between the beam spot 11 formed on the information recording disc 3 and the information trunk 3b of the information recording disc 3, as shown in (b) and (d) of FIG. 7, respectively.
As shown in (f), it changes.

上記回折パターン13の変化は、コリメータレンズ2お
よび対物レンズ4に収差がないときには、情報記録盤3
のガイドトラック3cと直交する方向に対応した軸に対
して対称な形状になる。従って、4分割光検出器7の受
光部7aと7bと、および7Cと7dとの境界線Y−Y
が、ガイドトラック3Cと直交する方向に対応した軸と
一敗するように4分割光検出器7を設ければ、回折パタ
ーン13が第7図(b)(d)(f)に示すいずれの場
合でも、合焦度合f= (Sa+Sc)   (Sb+
Sd)はOになり、合焦状態であると判定することがで
きる。
When the collimator lens 2 and the objective lens 4 have no aberrations, the change in the diffraction pattern 13 is caused by the change in the information recording disk 3.
The shape is symmetrical with respect to an axis corresponding to a direction orthogonal to the guide track 3c. Therefore, the boundary line Y-Y between the light receiving parts 7a and 7b and 7C and 7d of the 4-split photodetector 7
However, if the four-split photodetector 7 is arranged so as to be aligned with the axis corresponding to the direction perpendicular to the guide track 3C, the diffraction pattern 13 will be any of the shapes shown in FIGS. Even if the focusing degree f= (Sa+Sc) (Sb+
Sd) becomes O, and it can be determined that the image is in focus.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところが、上記従来のものでは、コリメータレンズ2お
よび対物レンズ4に収差がある場合には、情報記録盤3
の情報トラック3bと、情報記録盤3に形成されたビー
ムスポット11との位置関係が、第8図(a)(c)(
e)に示すようにずれたとき、それぞれ第8図(b)(
d)(f)に示すように、情報記録盤3のガイドトラッ
ク3Cと直交する方向に対応した軸に対する回折パター
ン13の対称性が損なわれることがある(以下クロスト
ークと称する)。このときの合焦度合f=(Sa+Sc
)   (Sb+Sd)は、合焦状態にあるときでも、
例えば第8図(b)の場合ならば正、同図(d)ならば
0、また、同図(f)ならば負の値になる。
However, in the conventional system described above, if the collimator lens 2 and the objective lens 4 have aberrations, the information recording disk 3
The positional relationship between the information track 3b and the beam spot 11 formed on the information recording disk 3 is shown in FIGS.
When shifted as shown in e), Fig. 8(b) (
d) As shown in (f), the symmetry of the diffraction pattern 13 with respect to the axis corresponding to the direction perpendicular to the guide track 3C of the information recording disc 3 may be impaired (hereinafter referred to as crosstalk). Focusing degree f=(Sa+Sc
) (Sb+Sd) even when in focus,
For example, the value in FIG. 8(b) is positive, the value in FIG. 8(d) is 0, and the value in FIG. 8(f) is negative.

従って、第9図に示すように、情報記録盤3と対物レン
ズ4との距離が合焦状態の付近にあるにもかかわらず、
微小な距離の変化によってフォーカシングエラー信号が
大きく変動し、フォーカシング制御が不安定になること
があるという問題点を有していた。
Therefore, as shown in FIG. 9, even though the distance between the information recording disk 3 and the objective lens 4 is close to the in-focus state,
There is a problem in that the focusing error signal fluctuates greatly due to minute changes in distance, and focusing control may become unstable.

そこで、対物レンズ4を回動させることにより、対物レ
ンズ4やコリメータレンズ2等の収差が打ち消し合って
、クロストークが小さくなるように調整することも考え
られるが、一般に、対物レンズ4と情報記録媒体3との
間隔は数酊しかないので、フォーカシングエラーi言号
をモニタしながら対物レンズ4の回動位置調整および調
整後の固定を行うのは非常に困難である。また、対物レ
ンズ4にはフォーカシングやトラッキングのための駆動
装置等多くの部品が設けられているので、これらの精度
に影響を与えることなく、回動調整することも困難であ
る。
Therefore, by rotating the objective lens 4, the aberrations of the objective lens 4, the collimator lens 2, etc. can cancel each other out, and the crosstalk can be reduced.However, in general, the objective lens 4 and the information recording Since the distance from the medium 3 is only a few inches, it is very difficult to adjust the rotational position of the objective lens 4 and to fix it after adjustment while monitoring the focusing error i. Further, since the objective lens 4 is provided with many parts such as driving devices for focusing and tracking, it is difficult to adjust the rotation without affecting the accuracy of these parts.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明に係るフォーカシングエラー検出装置は、上記の
問題点を解決するために、光源と、この光源から出射さ
れた光束を平行光束にするコリメータレンズと、上記平
行光束を情報トラックおよびガイドトランクが設けられ
た情報記録盤に集光させてビームスポットを形成させる
とともに、情報記録盤によって反射された反射光束を取
り込む対物レンズと、この対物レンズによって取り込ま
れた反射光束からビームスポットを結像させる光学系と
、結像したビームスポットを複数に分割された受光部に
て受光し、その結像状態によって情報記録盤に形成させ
たビームスポットのフォーカシングエラーを検出する光
検出器とを備えたフォーカシングエラー検出装置におい
て、上記光検出器に投影されたビームスポット中に生じ
る回折パターンの前記ガイドトラックと直交する方向に
対応した軸に対する対称性がコリメータレンズおよび対
物レンズの収差によって影響される程度の小さくなる回
動位置に、コリメータレンズを設置したことを特徴とし
ている。
In order to solve the above problems, the focusing error detection device according to the present invention includes a light source, a collimator lens that converts the light beam emitted from the light source into a parallel light beam, and an information track and a guide trunk that converts the parallel light beam into a parallel light beam. an objective lens that condenses the light onto the information recording disk to form a beam spot, and captures the reflected light flux reflected by the information recording disk; and an optical system that forms an image of the beam spot from the reflected light flux captured by the objective lens. and a photodetector that receives the imaged beam spot with a plurality of divided light receiving parts and detects a focusing error of the beam spot formed on the information recording disk based on the image formation state. In the apparatus, the symmetry of the diffraction pattern generated in the beam spot projected on the photodetector with respect to an axis corresponding to a direction orthogonal to the guide track is reduced to the extent that it is affected by aberrations of the collimator lens and the objective lens. It is characterized by a collimator lens installed at the moving position.

〔作 用〕[For production]

上記の構成により、ガイドトラックによる回折のために
、光検出器に投影されたビームスポット中に回折パター
ンが生じたり、また、情報記録盤に形成されたビームス
ポットとガイドトラックとの位置関係のずれによって、
上記回折パターンが変化したとしても、この回折パター
ンのガイドトランクと直交する方向に対応した軸に対す
る対称性は、コリメータレンズおよび対物レンズの収差
が及ぼす影響によって損なわれることがないので、フォ
ーカシングエラー信号の品質の低下を招くことがな(、
安定したフォーカシングエラーの検出をすることができ
る。
Due to the above configuration, a diffraction pattern may occur in the beam spot projected on the photodetector due to diffraction by the guide track, or a deviation in the positional relationship between the beam spot formed on the information recording disk and the guide track may occur. By,
Even if the above-mentioned diffraction pattern changes, the symmetry of this diffraction pattern with respect to the axis corresponding to the direction orthogonal to the guide trunk is not impaired by the effects of aberrations of the collimator lens and the objective lens, so that the focusing error signal is Do not cause a decline in quality (,
Focusing errors can be detected stably.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の一実施例を第1図ないし第4図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4.

フォーカシングエラー検出装置は、第1図に示すように
、光源である半導体レーザ21と、半導体レーザ21か
ら出射された光束を平行光束にするコリメータレンズ2
2aを備えたコリメータレンズユニット22と、平行光
束を情報記録盤である光ディスク23に集光させてビー
ムスポットを形成させるとともに、光ディスク23によ
って反射された反射光束を取り込む対物レンズ24aを
備えた対物レンズユニット24と、対物レンズ24aに
よって取り込まれた反射光束の方向を変えるビームスプ
リフタ25と、方向を変えられた反射光束を非点光線束
としてビームスポットを結像させる、収束レンズ26a
およびシリンドリカルレンズ26bから成る光学系26
と、光学系26によって結像したビームスポットを受光
してその結像状態によって光ディスク23に形成された
ビ−ムスポットのフォーカシングエラーを検出する4分
割光検出器27とから成っている。
As shown in FIG. 1, the focusing error detection device includes a semiconductor laser 21 that is a light source, and a collimator lens 2 that converts the light beam emitted from the semiconductor laser 21 into a parallel light beam.
2a, and an objective lens 24a that focuses a parallel light beam onto an optical disk 23, which is an information recording disk, to form a beam spot, and captures a reflected light beam reflected by the optical disk 23. unit 24, a beam splitter 25 that changes the direction of the reflected light beam taken in by the objective lens 24a, and a converging lens 26a that focuses the reflected light beam whose direction has been changed into an astigmatism beam spot.
and an optical system 26 consisting of a cylindrical lens 26b.
and a four-division photodetector 27 which receives the beam spot imaged by the optical system 26 and detects a focusing error of the beam spot formed on the optical disk 23 based on the image formation state.

上記コリメータレンズユニット22は、ハウジング28
に設けられた凹部28aに回動可能に設けられ、押さえ
ばね29によって保持されている。
The collimator lens unit 22 includes a housing 28
It is rotatably provided in a recess 28a provided in the recess 28a, and is held by a presser spring 29.

情報記録盤である光ディスク23は、ガラス等の光透過
性材料から成る基板23aに同心状または′螺旋状等の
、半導体レーザ21から出射される光の波長λの約1/
8の深さの溝にて情報トラ。
The optical disk 23, which is an information recording disk, is formed on a substrate 23a made of a light-transmitting material such as glass, and has a substrate 23a made of a light-transmitting material such as glass.
Information tiger in a groove of 8 depth.

り23bおよびガイドトラック23cが形成され、さら
に、希土類と遷移金属とのアモルファス合金薄膜等から
成る情報記録媒体23dが、蒸着、スパッタリング等に
よって被覆され、高密度記録および再生が出来るように
なっている。
A guide track 23b and a guide track 23c are formed, and an information recording medium 23d made of an amorphous alloy thin film of rare earth and transition metal is coated by vapor deposition, sputtering, etc. to enable high-density recording and reproduction. .

また、4分割光検出器27は、シリンドリカルレンズ2
6bの母線に対して45″方向で、かつ、光ディスク2
3のガイドトラック23cと平行および垂直な方向に対
応した境界線x−x −y−Yによって田の字型に4分
割された受光部27a・27b・27c・27dを有し
ている。
Furthermore, the 4-split photodetector 27 includes a cylindrical lens 2
6b, and the optical disc 2
It has light receiving parts 27a, 27b, 27c, and 27d divided into four in a square shape by boundary lines x-x-y-y corresponding to directions parallel and perpendicular to the guide track 23c of No. 3.

一方、上記対物レンズユニット24は、第2図に示すよ
うに、矢印Aで示す光ディスク23の半径方向(以下ト
ラッキング方向と称する)、および矢印Bで示す光ディ
スク23に垂直な方向(以下フォーカス方向と称する)
とに駆動されるようになっている。つまり、円筒形状を
なす固定支持体31の一端部の内側には、フォーカス方
向に駆動するための、フォーカス用マグネット32とフ
ォーカス用ヨーク33とフォーカス用磁気空隙34とか
ら成るフォーカス磁気回路が形成されている。また、固
定支持体31の他端部付近には、相対向する一対のトラ
ッキング用マグネット35・35によってトラ・ノキン
グ磁気回路が形成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the objective lens unit 24 operates in the radial direction of the optical disc 23 as indicated by arrow A (hereinafter referred to as the tracking direction) and in the direction perpendicular to the optical disc 23 as indicated by arrow B (hereinafter referred to as the focus direction). )
It is designed to be driven by That is, a focus magnetic circuit consisting of a focus magnet 32, a focus yoke 33, and a focus magnetic gap 34 for driving in the focus direction is formed inside one end of the cylindrical fixed support 31. ing. Further, near the other end of the fixed support body 31, a tracking magnetic circuit is formed by a pair of tracking magnets 35 facing each other.

上記固定支持体31の内部には、ゴム状弾性体36・・
・に裏打ちされたフォーカス方向可動平行ばね37・・
・に揺動自在に支持される中間支持体38が設けられて
いる。この中間支持体38の端部には上記フォーカス用
磁気空隙34に所定の間隙を保って挿入されるフォーカ
ス用コイル39が設けられている。
Inside the fixed support body 31, a rubber-like elastic body 36...
・Focus direction movable parallel spring 37 backed by...
An intermediate support body 38 is provided which is swingably supported. A focusing coil 39 is provided at the end of the intermediate support 38 to be inserted into the focusing magnetic gap 34 with a predetermined gap maintained therebetween.

また、中間支持体38の内部にはさらに、ゴム状弾性体
40・40に裏打ちされたトラッキング方向可動平行ば
ね41・41に揺動自在に支持される対物レンズ鏡筒4
2が設けられている。この対物レンズ鏡筒42には、側
壁に、上記トラッキング用磁気マグネット35・35に
近接したトラッキング用コイル43・43が取り付けら
れるとともに、一端側には対物レンズ24aを保持する
レンズホルダ44が設けられる一方、他端側にはカウン
タバランスウエート45が設けられている。
Furthermore, inside the intermediate support body 38, an objective lens barrel 4 is swingably supported by tracking direction movable parallel springs 41, 41 backed by rubber-like elastic bodies 40, 40.
2 is provided. This objective lens barrel 42 has tracking coils 43, 43, which are close to the tracking magnetic magnets 35, 35 attached to its side wall, and a lens holder 44, which holds the objective lens 24a, at one end. On the other hand, a counterbalance weight 45 is provided on the other end side.

゛上記の構成において、第3図(b)(d)(f)に示
すように、4分割光検出器27に投影されたビームスポ
ット52中には、ガイドトラック23Cによる回折のた
めに影になる部分(以下、回折パターンと称する)53
を生じる。この回折パターン53は、合焦状態にあると
きでも、第3図(a)(c)(e)に示すように、光デ
ィスク23に形成されたビームスポット51と、光ディ
スク23の情報トラック23bとの位置関係のずれによ
って変化する。ところが、コリメータレンズユニット2
2を回動させて、コリメータレンズ22aや対物レンズ
24a等の収差が打ち消し合うように調整し、設定する
ことによって、第3図(b)(d)(f)に示すように
、どのようなビームスポット51と情報トラック23b
との位置関係の場合でも、回折パターン53は境界線Y
−Yに対して対称な形状になる。つまり、クロストーク
を発生することがない。
゛In the above configuration, as shown in FIGS. 3(b), 3(d), and 3(f), there is a shadow in the beam spot 52 projected on the 4-split photodetector 27 due to diffraction by the guide track 23C. (hereinafter referred to as a diffraction pattern) 53
occurs. Even when the diffraction pattern 53 is in focus, the beam spot 51 formed on the optical disc 23 and the information track 23b of the optical disc 23 are different from each other, as shown in FIGS. 3(a), (c), and (e). It changes depending on the positional relationship. However, collimator lens unit 2
By rotating the lens 2 and adjusting and setting so that the aberrations of the collimator lens 22a, objective lens 24a, etc. Beam spot 51 and information track 23b
Even in the case of the positional relationship with the boundary line Y, the diffraction pattern 53
-It becomes a symmetrical shape with respect to Y. In other words, no crosstalk occurs.

そこで、4分割光検出器27の4つの受光部27a・2
7b・27c・27dでの受光量をそれぞれ5a−3b
−Sc−3dとし、光ディスク23に形成されるビーム
スポット51の合焦度合fを(Sa+5c)−(sb+
3a)で表すと、この合焦度合fは、合焦状態にあると
きならば、ビームスポット51と情報トラック23bと
の位置関係にかかわらず常に0となる。
Therefore, the four light receiving sections 27a and 2 of the 4-split photodetector 27
The amount of light received at 7b, 27c, and 27d is 5a-3b, respectively.
−Sc−3d, and the focusing degree f of the beam spot 51 formed on the optical disc 23 is (Sa+5c)−(sb+
3a), this focusing degree f is always 0 when in focus, regardless of the positional relationship between the beam spot 51 and the information track 23b.

従って、第4図に示すように、光ディスク23と対物レ
ンズ24aとの距離が合焦状態の付近にあれば、合焦度
合fの正負によって合焦状態を確実に検出でき、安定な
フォーカシング制御を行うことができる。
Therefore, as shown in FIG. 4, if the distance between the optical disc 23 and the objective lens 24a is close to the in-focus state, the in-focus state can be reliably detected by the positive or negative of the focus degree f, and stable focusing control can be performed. It can be carried out.

サラに、コリメータレンズユニット22は、高速回転す
る光ディスク23には接近しておらず、また、対物レン
ズユニット24のように駆動装置等多くの部品が設けら
れていないので、上記の調整は容易に行うことができる
In general, the collimator lens unit 22 is not close to the optical disk 23 that rotates at high speed, and unlike the objective lens unit 24, it is not provided with many parts such as a driving device, so the above adjustment is easy. It can be carried out.

尚、上記のコリメータレンズユニット22の回動位置は
一度調整すれば変える必要がないので、調整後コリメー
タレンズホルダ22とともに接着剤等によってハウジン
グ28に固定すればよい。
Note that once the rotational position of the collimator lens unit 22 is adjusted, there is no need to change it, so after the adjustment, it may be fixed to the housing 28 together with the collimator lens holder 22 using an adhesive or the like.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明に係るフォーカシングエラー検出装置は、以上の
ように、光源と、この光源から出射された光束を平行光
束にするコリメータレンズと、上記平行光束を情報トラ
ックおよびガイドトラックが設けられた情報記録盤に集
光させてビームスポットを形成させるとともに、情報記
録盤によって反射された反射光束を取り込む対物レンズ
と、この対物レンズによって取り込まれた反射光束から
ビームスポットを結像させる光学系と、結像したビーム
スポットを複数に分割された受光部にて受光し、その結
像状態によって情報記録盤に形成させたビームスポット
のフォーカシングエラーを検出する光検出器とを備えた
フォーカシングエラー検出装置において、上記光検出器
に投影されたビームスポット中に生じる回折パターンの
前記ガイドトラックと直交する方向に対応した軸に対す
る対称性がコリメータレンズおよび対物レンズの収差に
よって影響される程度の小さくなる回動位置に、コリメ
ータレンズを設置した構成である。
As described above, the focusing error detection device according to the present invention includes a light source, a collimator lens that converts the light beam emitted from the light source into a parallel light beam, and an information recording disk provided with an information track and a guide track to convert the parallel light beam into a parallel light beam. an objective lens that focuses the light to form a beam spot and captures the reflected light flux reflected by the information recording disk; an optical system that forms a beam spot from the reflected light flux captured by this objective lens; A focusing error detection device comprising a photodetector that receives a beam spot with a light receiving section divided into a plurality of parts and detects a focusing error of a beam spot formed on an information recording disk based on the imaging state of the beam spot. The collimator is placed in a rotational position such that the symmetry of the diffraction pattern produced in the beam spot projected onto the detector with respect to the axis corresponding to the direction orthogonal to the guide track is affected by the aberrations of the collimator lens and the objective lens. This is a configuration with a lens installed.

これにより、コリメータレンズおよび対物レンズの収差
が及ぼす影響によって、光検出器に投影されたビームス
ポット中に生じる回折パターンの、ガイドトラックと直
交する方向に対応した軸に対する対称性が損なわれると
いうことがなくなるので、フォーカシングエラー信号の
品質の低下を招くことがなく、安定したフォーカシング
制御を行うことができるという効果を奏する。
This ensures that the symmetry of the diffraction pattern generated in the beam spot projected onto the photodetector with respect to the axis corresponding to the direction orthogonal to the guide track is impaired due to the influence of aberrations of the collimator lens and the objective lens. Therefore, the quality of the focusing error signal does not deteriorate, and it is possible to perform stable focusing control.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係るフォーカシングエラー検出装置の
構成を示す斜視図、第2図は対物レンズユニットの構造
を示す縦断面図、第3図(a)〜(f)はそれぞれビー
ムスポットと情報トラックとの位置関係および回折パタ
ーンを示す説明図、第4図は光ディスクと対物レンズと
の距離とフォーカシングエラー信号との関係を示すグラ
フ、第5図は従来のフォーカシングエラー検出装置の構
・成を示す説明図、第6図(a)〜(f)はそれぞれ従
来のフォーカシングエラー検出装置の焦点検出の原理を
示す説明図、第7図(a)〜(f)はそれぞれ従来のフ
ォーカシングエラー検出装置におけるビームスポットと
情報トランクとの位置関係および回折パターンを示す説
明図、第8図(a)〜(f)はそれぞれ従来のフォーカ
シングエラー検出装置においてコリメータレンズおよび
対物レンズに収差があったときのビームスポットと情報
トラックとの位置関係および回折パターンを示す説明図
、第9図は従来のフォーカシングエラー検出装置におけ
る光ディスクと対物レンズとの距離とフォーカシングエ
ラー信号との関係を示すグラフである 21は半導体レーザ(光1ffl)、22aはコリメー
ターレンズ、23は光ディスク(情報記録盤)、23b
は情報トラック、23cはガイドトラック、24aは対
物レンズ、26は光学系、27は4分割光検出器(光検
出器)、27a・27b・27C・27dは受光部、5
1・52はビームスポット、53は回折パターンである
。 第4図 フォーカシンク゛エラーイ畜号
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a focusing error detection device according to the present invention, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the structure of an objective lens unit, and FIGS. 3(a) to 3(f) are beam spots and information, respectively. An explanatory diagram showing the positional relationship with the track and the diffraction pattern, Fig. 4 is a graph showing the relationship between the distance between the optical disk and the objective lens and the focusing error signal, and Fig. 5 shows the configuration of a conventional focusing error detection device. 6(a) to 6(f) are explanatory diagrams showing the principle of focus detection of a conventional focusing error detection device, and FIGS. 7(a) to 7(f) are explanatory diagrams showing the principle of focus detection of a conventional focusing error detection device, respectively. 8(a) to 8(f) are explanatory diagrams showing the positional relationship between the beam spot and the information trunk and the diffraction pattern in FIG. An explanatory diagram showing the positional relationship between the spot and the information track and the diffraction pattern. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the distance between the optical disk and the objective lens and the focusing error signal in a conventional focusing error detection device. 21 is a semiconductor laser. (light 1ffl), 22a is a collimator lens, 23 is an optical disc (information recording disc), 23b
23c is an information track, 23c is a guide track, 24a is an objective lens, 26 is an optical system, 27 is a 4-split photodetector (photodetector), 27a, 27b, 27C, and 27d are light receiving sections, 5
1.52 is a beam spot, and 53 is a diffraction pattern. Figure 4 Focus sync error number

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、光源と、この光源から出射された光束を平行光束に
するコリメータレンズと、上記平行光束を情報トラック
およびガイドトラックが設けられた情報記録盤に集光さ
せてビームスポットを形成させるとともに、情報記録盤
によって反射された反射光束を取り込む対物レンズと、
この対物レンズによって取り込まれた反射光束からビー
ムスポットを結像させる光学系と、結像したビームスポ
ットを複数に分割された受光部にて受光し、その結像状
態によって情報記録盤に形成させたビームスポットのフ
ォーカシングエラーを検出する光検出器とを備えたフォ
ーカシングエラー検出装置において、上記光検出器に投
影されたビームスポット中に生じる回折パターンの前記
ガイドトラックと直交する方向の軸に対する対称性がコ
リメータレンズおよび対物レンズの収差によって影響さ
れる程度の小さくなる回動位置に、コリメータレンズを
設置したことを特徴とするフォーカシングエラー検出装
置。
1. A light source, a collimator lens that converts the light beam emitted from the light source into a parallel light beam, and a collimator lens that focuses the parallel light beam onto an information recording disk provided with an information track and a guide track to form a beam spot. an objective lens that captures the reflected light beam reflected by the recording disk;
An optical system forms a beam spot from the reflected light flux taken in by this objective lens, and the formed beam spot is received by a light receiving section divided into a plurality of parts, and is formed on an information recording disk depending on the image formation state. A focusing error detection device comprising a photodetector for detecting a focusing error of a beam spot, wherein a diffraction pattern generated in the beam spot projected on the photodetector has symmetry with respect to an axis perpendicular to the guide track. A focusing error detection device characterized in that a collimator lens is installed at a rotational position where the degree of influence by aberrations of the collimator lens and objective lens is reduced.
JP62013611A 1986-07-28 1987-01-23 Focusing error detector Granted JPS63183631A (en)

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EP87306575A EP0255305B1 (en) 1986-07-28 1987-07-24 Focusing error detecting device and method of manufacturing the same
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US07/078,773 US4812638A (en) 1986-07-28 1987-07-28 Focusing error detector and optical data detecting device incorporating the focusing error detector

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100551118B1 (en) * 1998-12-30 2006-05-11 엘지전자 주식회사 Optical Pick-up Apparatus

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KR100551118B1 (en) * 1998-12-30 2006-05-11 엘지전자 주식회사 Optical Pick-up Apparatus

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