JP2002133687A - Optical information recording/reproducing apparatus - Google Patents
Optical information recording/reproducing apparatusInfo
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク用ピッ
クアップ、およびそれを用いた記録再生装置に関係する
分野で使用されるものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used in a field relating to an optical disk pickup and a recording / reproducing apparatus using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、光ディスクの高密度化が強く要求
されている。これは光ディスクにテレビ映像等を録画す
ることにより、従来のビデオテープレコーダより容易に
記録再生が可能となるからである。例えば再生の場合、
テープに記録された一場面を選択するためにはシーケン
シャル検索する以外になく、検索時間がかかる。しかし
光ディスクに記録し選択的に一場面を再生する場合、光
ヘッドがディスク担体上を平面的に移動できるから、ミ
リ秒単位で選択画面を取り出すことが可能となる。しか
し録画時間の観点からは今のところテープ記録が光ディ
スクよりも勝っている。この問題点を克服するために、
光ディスクの長時間化、すなわち高密度化が強く要求さ
れる所以である。光ディスクの高密度化には対物レンズ
の高ＮＡ化、光源の短波長化が必須の項目である。2. Description of the Related Art In recent years, there has been a strong demand for higher density optical discs. This is because recording a television image or the like on an optical disk makes recording and reproduction easier than with a conventional video tape recorder. For example, for playback,
In order to select one scene recorded on the tape, a search time is required other than a sequential search. However, in the case of recording on an optical disk and selectively reproducing one scene, the selected screen can be taken out in millisecond units since the optical head can move on the disk carrier in a plane. However, from the point of view of recording time, tape recording is currently superior to optical discs. To overcome this problem,
This is the reason why the prolongation of the optical disk, that is, the high density is strongly required. In order to increase the density of the optical disk, it is essential to increase the NA of the objective lens and shorten the wavelength of the light source.
【０００３】しかし対物レンズを高ＮＡ化すると必然的
に対物レンズとディスクとの空間が狭くなる。この関係
を図７に示し説明する。対物レンズ１３の焦点距離ｆと
開口半径ｒ、開口数ＮＡとの関係は、 ｆ＝ｒ／ＮＡ となるから、開口数ＮＡが大きくなればなるほど焦点距
離ｆは短くなる。However, when the NA of the objective lens is increased, the space between the objective lens and the disk is inevitably reduced. This relationship is shown in FIG. 7 and described. The relationship between the focal length f of the objective lens 13, the aperture radius r, and the numerical aperture NA is f = r / NA. Therefore, the focal length f decreases as the numerical aperture NA increases.
【０００４】これを避けるためには開口半径ｒを大きく
取ればよいが、ｒが大きくなれば光ヘッド光学系が大き
くなるのでｒを大きく取ることは出来ない。従って、ど
うしても対物レンズ１３の開口数ＮＡが大きくなれば対
物レンズ１３の焦点距離ｆは短くなるから、対物レンズ
１３とディスク信号面１７ａとの間隔は狭くなり、ディ
スク担体表面１７ａと対物レンズ１３間距離（ワーキン
グディスタンスＷ）も短くなり、対物レンズ１３とディ
スク担体信号表面１７ａが衝突し易くなる。対物レンズ
１３とディスク担体が衝突した場合、当然ながら対物レ
ンズ１３にもディスク担体信号表面１７ａにも傷が付
き、記録済みデータを破損したり、対物レンズ１３の傷
により光ヘッドの性能が著しく劣化する場合がある。In order to avoid this, it is sufficient to increase the opening radius r. However, if r is increased, the optical head optical system becomes large, so that r cannot be increased. Therefore, if the numerical aperture NA of the objective lens 13 is inevitably increased, the focal length f of the objective lens 13 is reduced, so that the distance between the objective lens 13 and the disk signal surface 17a is reduced, and the distance between the disk carrier surface 17a and the objective lens 13 is reduced. The distance (working distance W) is also shortened, and the objective lens 13 and the disk carrier signal surface 17a easily collide. When the objective lens 13 collides with the disc carrier, the objective lens 13 and the disc carrier signal surface 17a are naturally scratched, and the recorded data is damaged, and the performance of the optical head is significantly deteriorated due to the scratch of the objective lens 13. May be.
【０００５】このため従来は、衝突しても対物レンズ１
３には傷が付かないよう、レンズの周りに突起物を衝突
緩衝材１２として作製し、ディスク担体と衝突緩衝材１
２が衝突するように考案されている。この実例を図６、
図７に示す。図中で対物レンズ１３の周りに対物レンズ
よりも飛び出した衝突緩衝材１２が張られている。本例
の場合、対物レンズ１３がディスクと衝突する前に衝突
緩衝材１２がディスク表面１７ａと接触することにな
り、対物レンズ１３には傷が付かない。従来からこの様
な構造で衝突緩衝を行い、ディスク担体１７、対物レン
ズ１３に傷が付かないような構成が取られてきた。[0005] For this reason, conventionally, even if a collision occurs, the objective lens 1 is not used.
In order to prevent scratches on the disk carrier 3, a projection is formed around the lens as a collision buffer 12, and the disc carrier and the collision buffer 1 are formed.
2 are designed to collide. This example is shown in FIG.
As shown in FIG. In the figure, a collision buffer 12 protruding from the objective lens is stretched around the objective lens 13. In the case of this example, the collision buffer 12 comes into contact with the disk surface 17a before the objective lens 13 collides with the disk, and the objective lens 13 is not damaged. Heretofore, a structure has been adopted in which a collision buffer is provided with such a structure so that the disk carrier 17 and the objective lens 13 are not damaged.
【０００６】しかし、この様な構造で衝突緩衝を計って
もディスク担体と衝突緩衝材が接触するからディスクに
傷付きや、汚れを発生させる。従って、ディスクと緩衝
材の接触時間を出来るだけ短くするのも大切な課題であ
った。ディスク担体と対物レンズの衝突が起こるのは対
物レンズ１３の位置をディスク担体信号表面１７ａとの
間を焦点位置間隔ｆに保つためのフォーカス制御が掛け
られているときに起こる。However, even if the cushioning is measured with such a structure, the disc carrier is in contact with the cushioning material, so that the disc is damaged or stained. Therefore, it was also important to shorten the contact time between the disk and the cushioning material as much as possible. The collision between the disc carrier and the objective lens occurs when focus control is performed to keep the position of the objective lens 13 between the disc carrier signal surface 17a and the focal position interval f.
【０００７】図３のフォーカス制御信号を元にしてこの
フォーカス制御について説明する。デフォーカス量
（−）は対物レンズ１３とディスク担体信号面１７ａの
距離が遠すぎることを表している。まず、フォーカス制
御を掛けられる前の可動子１５位置は、ディスク担体信
号表面１７ａから十分離れて設置されている。次に、可
動子１５に電流が流され徐々にディスク担体１７と対物
レンズ１３の位置が近づきこれ等の相対位置がフォーカ
ス制御位置に入った時、フォーカス制御が掛けられる。
フォーカス制御が掛けられた後、可動子１５はこのフォ
ーカス制御信号に基づいて制御され、ディスク担体１７
と対物レンズは合焦点位置ｆに保たれる。The focus control will be described based on the focus control signal shown in FIG. The defocus amount (-) indicates that the distance between the objective lens 13 and the disc carrier signal surface 17a is too long. First, the position of the mover 15 before the focus control is performed is set sufficiently away from the disk carrier signal surface 17a. Next, when a current is applied to the mover 15 and the positions of the disk carrier 17 and the objective lens 13 gradually approach and the relative positions thereof enter the focus control position, focus control is performed.
After the focus control is performed, the mover 15 is controlled based on the focus control signal, and the disk carrier 17 is controlled.
And the objective lens are maintained at the focal point position f.
【０００８】しかしこの状態下で、突然振動が加えられ
ると可動子１５は外乱により振られこのフォーカス制御
範囲より一瞬振り出されることになる。例えば、振動に
より対物レンズ１３とディスク担体１７が合焦点位置よ
りも更に近づく方向に振られた場合（デフォーカス量
（＋）の方向）、このデフォーカス発生によりフォーカ
ス制御信号にマイナス信号が大きく発生する。フォーカ
ス制御はこのフォーカス制御信号が０になる方向に可動
子１５を走らせるよう電流を流すから、益々ディスク担
体１７と対物レンズ１３が近づき、ついにはディスク担
体信号表面１７ａと対物レンズは衝突し、ディスク表面
で可動子１５はディスク表面で止められ、ディスク担体
表面１７ａをこすり続けることになる。この様にフォー
カス制御が掛かっていながらフォーカス制御範囲から外
れた位置に対物レンズ１３がいることを通常、フォーカ
ス制御が外れたと表現する。従って、フォーカス制御が
外れれば出来るだけ速やかにフォーカス制御を切るか、
又は切ると同時に可動子１５にディスク担体から遠ざか
るように電流を流し、ディスク担体信号表面１７ａと接
触している衝突緩衝材１２とを引き離す必要がある。However, in this state, if the vibration is suddenly applied, the movable element 15 is shaken by the disturbance, and is instantly swung out of the focus control range. For example, when the objective lens 13 and the disc carrier 17 are shaken in a direction closer to the focus position (in the direction of the defocus amount (+)) due to vibration, a large minus signal is generated in the focus control signal due to the occurrence of the defocus. I do. In the focus control, a current flows so as to run the mover 15 in a direction in which the focus control signal becomes 0. Therefore, the disk carrier 17 and the objective lens 13 gradually approach, and finally the disk carrier signal surface 17a collides with the objective lens. At the disk surface, the mover 15 is stopped at the disk surface and continues to rub the disk carrier surface 17a. The fact that the objective lens 13 is located at a position outside the focus control range while the focus control is being performed in this way is usually expressed as the focus control being deviated. Therefore, if the focus control comes off, the focus control should be turned off as soon as possible,
Alternatively, it is necessary to supply a current to the mover 15 so as to move away from the disk carrier at the same time as cutting, and to separate the collision buffer 12 in contact with the disk carrier signal surface 17a.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】従来は、このフォーカ
ス制御が外れディスク担体と接触している状態を、ディ
スク担体からの読み取り信号振幅の低下がある一定以上
起こった場合、ディスク担体と対物レンズが異常な位置
関係にあると判断し、フォーカス制御を切断する方法が
採られてきた。しかし、この様に単に読み取り信号振幅
が低減するということから対物レンズ１３とディスク担
体１７が接触していると判断した場合、ディスク上に汚
れがあった場合でも信号振幅低下が起こるから、単にデ
ィスク上汚れがあっただけでフォーカス制御が切られる
ことになり、正確にディスク担体１７と衝突緩衝材１２
の衝突を検出できないという問題があった。Conventionally, when the focus control is deviated and the disk carrier comes into contact with the disk carrier, when the amplitude of the read signal from the disk carrier is reduced to a certain level or more, the disk carrier and the objective lens are moved. A method has been adopted in which it is determined that there is an abnormal positional relationship, and focus control is cut off. However, if it is determined that the objective lens 13 and the disk carrier 17 are in contact with each other simply because the read signal amplitude is reduced, the signal amplitude is reduced even if there is dirt on the disk. The focus control is turned off only by the presence of the upper dirt, and the disc carrier 17 and the collision buffer 12
There was a problem that it was not possible to detect collisions.
【００１０】本発明は上述したような欠点を取り除き、
ディスク担体１７と対物レンズ１３の相対関係を間違い
なく、安定に検出しディスク担体１７と対物レンズ１３
が異常な関係にあり、対物レンズがディスク担体と衝突
するような位置関係にあれば即座にフォーカス制御を切
断すると共に、可動子１５をディスク担体表面１７ａか
ら即座に引き離すことが可能な検出方法を提供しようと
するものである。The present invention eliminates the disadvantages described above,
The relative relationship between the disc carrier 17 and the objective lens 13 is definitely detected stably, and the disc carrier 17 and the objective lens 13 are detected.
Is abnormal, and if the objective lens is in a positional relationship such that the objective lens collides with the disc carrier, the focus control is immediately cut off, and a detection method capable of immediately separating the mover 15 from the disc carrier surface 17a. It is something to offer.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の光情報記録再生
装置は、光源と前記光源の出射光を情報記録担体上に集
光するための対物レンズと、前記情報記録担体からの反
射光を光検出器上に集光するための集光レンズからなる
光ヘッドを有し、前記光検出器は前記光ヘッドを制御す
る信号を取り出すための第１の複数光検出器、及び前記
情報記録担体上の信号を読み出す為の第２の複数光検出
器を有すると共に、前記第１及び第２の光検出器とは別
の第３の複数の光検出器を有しており、さらに前記第１
の光検出器及び第２の光検出器の総和、もしくは一部か
らの和を形成する第１の回路を有し、前記第３の光検出
器の総和、もしくは一部からの和を形成する第２の回路
を有し、前記第１の回路出力から前記第２の回路出力と
の差を形成する第３の回路を有し、かつこの差出力を前
記対物レンズと前記情報記録担体とがフォーカス制御範
囲にあるかどうかの判断信号として使用する。An optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention comprises a light source, an objective lens for condensing light emitted from the light source on an information recording carrier, and a reflected light from the information recording carrier. An optical head comprising a condenser lens for condensing light on a photodetector, wherein the photodetector is a first plurality of photodetectors for extracting a signal for controlling the optical head, and the information recording carrier It has a second plurality of photodetectors for reading out the above signal, and has a third plurality of photodetectors different from the first and second photodetectors, and further includes the first plurality of photodetectors.
And a first circuit for forming the sum of the photodetectors and the second photodetector or a sum from a part thereof, and forming the sum of the third photodetectors or the sum from a part thereof A second circuit for generating a difference between the first circuit output and the second circuit output; and a third circuit for outputting the difference output between the objective lens and the information recording carrier. It is used as a signal for determining whether or not it is within the focus control range.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本発明に用いられる光検出器表面
とディスク信号面からの反射光スポットの関係を図１に
示し本発明の原理を詳細に説明する。本例の場合は、フ
ォーカス制御用信号検出として非点収差法を用い、トラ
ッキング信号検出にはプッシュプル信号検出を用いてい
る。図１（ａ）は非点収差法で対物レンズ・ディスク担
体間隔が合焦点位置にある場合で光検出器上にはディス
ク担体からの反射光は丸い円状となって四分割ホトディ
テクター上の中心を照射する。（ｂ）は対物レンズ・デ
ィスク担体間隔が焦点距離間隔からはずれた場合を示し
ている。この場合、対物レンズ・ディスク担体間隔が焦
点距離よりも小さい場合、４ａのごとく楕円スポットと
なる。一方対物レンズ・ディスク担体間隔が焦点距離よ
りも大きい場合、４ｂのごとくの楕円スポットとなる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the relationship between the surface of a photodetector used in the present invention and the spot of light reflected from the signal surface of a disk, and the principle of the present invention will be described in detail. In the case of this example, the astigmatism method is used for focus control signal detection, and the push-pull signal detection is used for tracking signal detection. FIG. 1 (a) shows a case where the distance between the objective lens and the disc carrier is at the focal point position by the astigmatism method, and the light reflected from the disc carrier becomes a round circle on the photodetector and is formed on the quadrant photodetector. Illuminate the center. (B) shows the case where the distance between the objective lens and the disc carrier deviates from the focal distance distance. In this case, if the distance between the objective lens and the disk carrier is smaller than the focal length, an elliptical spot like 4a is formed. On the other hand, if the distance between the objective lens and the disc carrier is larger than the focal length, an elliptical spot such as 4b is formed.
【００１３】この非点収差法ではフォーカス制御用信号
は（１ａ＋１ｃ）−（１ｄ＋１ｂ）で得られ、対物レン
ズ１３とディスク信号表面１７ａが合焦点位置ｆから外
れることにより図３に示されるフォーカス制御信号が得
られる。In this astigmatism method, the focus control signal is obtained by (1a + 1c)-(1d + 1b). When the objective lens 13 and the disk signal surface 17a deviate from the focal point f, the focus control signal shown in FIG. Is obtained.
【００１４】この光スポット４が光検出器１の範囲内に
収まっている間は図３に示されたフォーカス制御信号は
フォーカス制御範囲にあり、この範囲にある限りフォー
カス制御により可動子１５に電流が流され、対物レンズ
１３位置をディスク信号表面１７ｂとの合焦点位置ｆに
引き戻すから、対物レンズ１３とディスク担体１７が衝
突することはない。しかし、この時前述したごとく外
乱、例えば可動子１５に外部振動が加えられた場合、更
に対物レンズ・ディスク担体間隔が近づいたり遠ざかっ
たりし、図１（ｃ）のごとくディスク担体からの読み取
り光のディスクからの反射光は、もはや非点収差検出用
受光素子領域１の大きさを逸脱し、読み取り光４ｃのご
とく広がった光スポットとなる。この様な光スポットと
なって受光素子上に帰ってくる場合、フォーカス制御信
号はすでにフォーカス制御範囲を逸脱しているからディ
スク担体１７に衝突する可能性が発生する。従って、フ
ォーカス制御が掛けられている状態でこの様な光スポッ
ト４ｃが光検出器上に帰ってくる場合、すでにフォーカ
ス制御は外れていると判断出来、速やかにフォーカス制
御を切断、対物レンズ・ディスク担体が衝突せぬ様に、
対物レンズに待避操作（ディスク担体と対物レンズが離
れるように可動子１５に電流を流す）を行う必要があ
る。それではこの状態をいかに判別するか、本発明はこ
の点に鑑みなされた物である。While the light spot 4 is within the range of the photodetector 1, the focus control signal shown in FIG. 3 is in the focus control range. Flows, and the position of the objective lens 13 is returned to the focal position f with the disk signal surface 17b, so that the objective lens 13 does not collide with the disk carrier 17. However, at this time, as described above, when external disturbance is applied to the mover 15, for example, the distance between the objective lens and the disk carrier approaches or moves away, and as shown in FIG. The reflected light from the disk no longer deviates from the size of the astigmatism detecting light receiving element region 1 and becomes a light spot spread like the reading light 4c. When returning to the light receiving element as such a light spot, there is a possibility that the focus control signal has already deviated from the focus control range and collides with the disk carrier 17. Therefore, when such a light spot 4c returns to the photodetector in a state where the focus control is applied, it can be determined that the focus control has already been deviated, and the focus control is promptly cut off. So that the carrier does not collide,
It is necessary to perform a retracting operation on the objective lens (a current is supplied to the mover 15 so that the disk carrier and the objective lens are separated). The present invention has been made in view of this point in how to determine this state.
【００１５】図２に本発明で用いられる検出回路を示
す。１ａ〜１ｄはフォーカス信号検出用４分割光検出
器、領域２は光に対する不感帯領域、領域３はフォーカ
ス信号検出器の周りを取り囲むように作られた光検出領
域である。図２に示すごとく本検出回路例ではフォーカ
ス信号検出領域１ａ〜１ｄからの検出信号の和をアンプ
５で作っている。更に続くアンプ６で受光領域３で得ら
れた光出力と先ほどの領域１の和信号の差動回路７で生
成し差動出力６に出力している。この様に領域３の光検
出器出力から領域１の光検出器出力を引く演算により図
３に示す差動出力電圧のごとく対物レンズ・ディスク担
体間隔の距離が変化しデフォーカスが発生すると図２の
差動出力６の出力電圧は変化する。FIG. 2 shows a detection circuit used in the present invention. Reference numerals 1a to 1d denote four-divided photodetectors for focus signal detection, region 2 is a dead zone region for light, and region 3 is a light detection region formed so as to surround the focus signal detector. As shown in FIG. 2, in the present detection circuit example, the sum of the detection signals from the focus signal detection areas 1a to 1d is made by the amplifier 5. Further, the amplifier 6 generates the light output obtained in the light receiving area 3 and the sum signal of the area 1 by the differential circuit 7 and outputs the signal to the differential output 6. As described above, when the distance between the objective lens and the disc carrier is changed by the operation of subtracting the photodetector output of the area 1 from the photodetector output of the area 3 as shown in FIG. The output voltage of the differential output 6 changes.
【００１６】この出力電圧は図３から分かるようにフォ
ーカスがほぼ良好な範囲にある場合は、差動出力６がマ
イナス、すなわち領域１からの受光パワーが遙かに大き
い。このことは容易に理解できる。まず正常にフォーカ
ス制御が動作している場合、当然ながらディスク担体１
７からの反射光の大部分は非点収差法の信号を検出する
受光素子１ａ〜１ｄに集中して戻ってくるから領域１の
受光パワーは領域３の領域に受光される光よりも遙かに
大きくなる。従って、大きな負出力電圧が出力端子６か
ら検出される。次に、対物レンズ・ディスク担体の距離
が合焦点距離からずれた場合、ディスク担体からの反射
光の光検出器上のスポット径は大きくなり、光不感領域
２を越えて広がり外周部受光領域３に掛かってくる。従
って、デフォーカス量が大きくなればなるほど領域３か
らの出力が大きくなり、ついには領域３出力の方が領域
１よりも大きな出力を生み出すことになる。これは受光
領域３は受光領域１を除く大部分の領域がこれに当てら
れるため十分広がった光が受光素子に戻ってくるときそ
の領域１と領域３との面積比の出力が領域１及び領域３
から得られるからである。例えば、領域１の面積は非点
収差信号検出として通常１００μｍ×１００μｍ程度の
寸法であるから面積としては０．０１ｍｍ2、一方領域
３の面積は通常光検出器の大きさは全寸法では１．５ｍ
ｍ×１ｍｍ角程度であるから１．５ｍｍ2となり１００
倍程度面積比があるから十分デフォーカスが起こった場
合はほとんどの光は領域３を照射することになり、図２
の差動出力６は十分なプラス出力を出してくる。As can be seen from FIG. 3, when the focus is in a substantially good range, the differential output 6 is minus, that is, the light receiving power from the area 1 is much larger. This can be easily understood. First, when the focus control is operating normally, the disk carrier 1
Most of the reflected light from 7 returns to the light receiving elements 1a to 1d for detecting the signal of the astigmatism method, so that the light receiving power in the area 1 is far more than the light received in the area 3 Become larger. Therefore, a large negative output voltage is detected from the output terminal 6. Next, when the distance between the objective lens and the disc carrier deviates from the focal length, the spot diameter of the reflected light from the disc carrier on the photodetector becomes large and spreads beyond the light insensitive area 2 and spreads to the outer peripheral light receiving area 3. Hang on. Therefore, as the defocus amount increases, the output from the region 3 increases, and finally, the output from the region 3 produces a larger output than the output from the region 1. This is because most of the light-receiving region 3 except the light-receiving region 1 is applied to the light-receiving region 3, and when the light that has spread sufficiently returns to the light-receiving element, the output of the area ratio between the region 1 and the region 3 is the region 1 3
Because it is obtained from For example, the area of the area 1 is usually about 100 μm × 100 μm for the detection of astigmatism signal, so the area is 0.01 mm 2 , while the area of the area 3 is 1. 5m
mx 1 mm square, 1.5 mm 2 and 100
Since the area ratio is about twice, when the defocus occurs sufficiently, most of the light irradiates the region 3, and FIG.
The differential output 6 of FIG.
【００１７】この原理を用いれば対物レンズ１３とディ
スク担体１７の位置関係が正確に分かる。この様な検出
原理を用いた場合、先に述べたようにディスクに汚れが
あったとしても、領域１の光量も領域３の光量も低下す
るからその差は変わらず先述したような従来例のような
誤動作は取り除かれる。Using this principle, the positional relationship between the objective lens 13 and the disk carrier 17 can be accurately determined. When such a detection principle is used, even if the disk is contaminated as described above, the light quantity in the area 1 and the light quantity in the area 3 are reduced, so that the difference does not change, and the difference is not changed. Such malfunctions are eliminated.
【００１８】従ってフォーカス制御を掛けた後、出力端
子電圧６を監視することによりフォーカス制御が正常で
あるか、フォーカス制御が外れたかを即時に判断するこ
とが出来、たとえフォーカス制御が外れディスク担体１
７と衝突緩衝材１２が擦れていたとしても、即座に検出
し、可動子１５に前述したような待避行動を取らせるこ
とが可能となる。Therefore, by monitoring the output terminal voltage 6 after the focus control is performed, it can be immediately determined whether the focus control is normal or the focus control has been released.
Even if the collision buffer 7 and the collision buffer 12 are rubbed, it is possible to immediately detect the friction and make the movable element 15 take the evacuation action as described above.
【００１９】次に本発明の実施の形態を示し詳細に説明
を加える。Next, an embodiment of the present invention will be described and described in detail.
【００２０】（実施の形態１）本発明の実施の形態１を
図４に示す。本実施の形態はフォーカス信号検出を原理
説明図１と同様に領域１の４分割光検出器を用い非点収
差法で行っている。トラッキング検出は８，９の検出領
域を用いてディファレンシャルプッシュプル（ＤＰＰ）
を用いた。ＤＰＰ用光スポット８ａ、９ａは往路光学系
に挿入された回折格子１８（図７参照）による±１次回
折光を用いて形成し、０次光が信号読みとり光１ａとな
りディスク担体から反射され光検出器１に入る。従って
ＤＰＰ用光スポットも通常使用時はディスク担体１７上
では集光されているからそのディスク担体の反射光の光
検出器上の光スポットは図４（ａ）の８ａ、７ａに示さ
れる様に小さく絞られた状態にある。(Embodiment 1) FIG. 4 shows Embodiment 1 of the present invention. In the present embodiment, focus signal detection is performed by an astigmatism method using a four-segment photodetector in region 1 as in the principle of FIG. For tracking detection, differential push-pull (DPP) using 8, 9 detection areas
Was used. The DPP light spots 8a and 9a are formed using ± 1st-order diffracted light by the diffraction grating 18 (see FIG. 7) inserted in the outward optical system, and the 0th-order light becomes the signal reading light 1a and is reflected from the disk carrier to detect light. Enter vessel 1. Therefore, the light spot for DPP is also condensed on the disk carrier 17 during normal use, and the light spot on the photodetector of the reflected light of the disk carrier is as shown in 8a and 7a of FIG. It is in a small squeezed state.
【００２１】フォーカス制御が正常に動作している範囲
ではこの様に集光された光スポットが所定の光検出器を
照射しているが、ディスク担体と対物レンズの距離が合
焦点より遙かにはずれた状態、すなわちフォーカス制御
外れとなると図４（ｂ）に示すごとく、もはやそれぞれ
の決まった領域より遙かに大きく光スポットが広がる。
本例から分かるように光スポット８ａも、光スポット９
ａは光検出器領域１も照射するが領域３も照射し、その
受光部面積比から考えるとこの様な状態では領域３から
の光出力が領域１からの出力よりも大きくなる。又、光
スポット１ａも同様になっている。従って、本例のごと
く制御用光スポットが存在しても本発明は何ら問題なく
使用可能である。In the range where the focus control is operating normally, the light spot thus condensed irradiates a predetermined photodetector, but the distance between the disc carrier and the objective lens is far from the focal point. As shown in FIG. 4 (b), when the state is deviated, that is, the focus control is lost, the light spot spreads far larger than the respective fixed areas.
As can be seen from this example, the light spot 8a is also the light spot 9
“a” also irradiates the photodetector region 1 but also irradiates the region 3, and considering the area ratio of the light receiving portion, the light output from the region 3 is larger than the output from the region 1 in such a state. The same applies to the light spot 1a. Therefore, the present invention can be used without any problem even when the control light spot exists as in this example.
【００２２】（実施の形態２）本実施の形態２を示す図
５はフォーカス信号検出法としてスポットサイズディテ
クション法（ＳＳＤ）、トラッキング法としては実施の
形態１と同様に位相差法を用いている。本例の場合は領
域１の４つの光スポットからフォーカス検出信号を検出
し領域１１の４スポットからトラッキング信号を検出す
る。この光スポットは図７に示されるごとくディスク信
号面１７ｂから反射された光を回折素子２０によって回
折された＋１次光を用いて形成している。一方トラッキ
ング検出信号に用いられる領域９の４つの光スポットは
−１次光を用いて形成する。この回折素子２０を通り抜
ける０次光によって光スポット４ａが形成されこの光ス
ポットによりディスク担体信号面１７ｂの信号を読み出
す。本図に示される光スポット２ａは２層ディスクの場
合に他層１７ｃから反射される光である。この状況を図
７を用いて説明する。(Embodiment 2) FIG. 5 showing Embodiment 2 uses a spot size detection method (SSD) as a focus signal detection method and a phase difference method as in the first embodiment as a tracking method. I have. In the case of this example, a focus detection signal is detected from four light spots in the area 1 and a tracking signal is detected from four spots in the area 11. As shown in FIG. 7, this light spot is formed by using the + 1st-order light diffracted by the diffraction element 20 from the light reflected from the disk signal surface 17b. On the other hand, the four light spots in the area 9 used for the tracking detection signal are formed by using −1st-order light. The light spot 4a is formed by the zero-order light passing through the diffraction element 20, and the signal on the disc carrier signal surface 17b is read out from the light spot. The light spot 2a shown in the figure is light reflected from the other layer 17c in the case of a two-layer disc. This situation will be described with reference to FIG.
【００２３】２層ディスクの場合信号面１７ｂと１７ｃ
に信号が記録されている。本図の場合は信号面１７ｂを
読み出している。しかし、この信号面１７ｂを半分の光
は通過することになるから通過後の光は信号面１７ｃに
よって反射され反射光２４となって対物レンズを通過
後、光検出器２２に戻る。この光が図５（ａ）に示す２
層目からの反射光２ａとなっている。この光は当然合焦
点から外れた信号面１７ｃによって反射されているから
光検出器２２上では広がった光となっている。我々の設
計した光ヘッドの系では２層間厚みが２０μｍであった
のでこの光スポット径は３００μｍであった。この光は
光検出器１０の周りを取り巻いている光不感帯２に落ち
ておりこの光は領域３からの光出力には影響を与えな
い。この様に光不感帯領域２を構成することにより定常
的に発生する迷光により本発明の光検出器３から光検出
器１０の光出力を引く場合に誤差にならないようにする
事が可能である。この不感帯の作製はホトディテクター
作製行程でｐｎ構成にならないようこの部分を不純物拡
散をしないか、もしくは黒色の光吸収膜を光検出器上に
塗ることによっても作成可能である。In the case of a two-layer disc, signal surfaces 17b and 17c
The signal is recorded in. In this case, the signal surface 17b is read. However, half of the light passes through the signal surface 17b, so that the light after passing is reflected by the signal surface 17c, becomes reflected light 24, passes through the objective lens, and returns to the photodetector 22. This light is the light 2 shown in FIG.
This is reflected light 2a from the layer. Since this light is reflected by the signal surface 17c out of focus, the light is spread on the photodetector 22. Since the thickness of the two layers was 20 μm in the optical head system designed by us, the diameter of this light spot was 300 μm. This light falls into a light dead zone 2 surrounding the photodetector 10 and does not affect the light output from the region 3. By configuring the light dead zone 2 in this way, it is possible to prevent an error when the light output of the photodetector 10 is subtracted from the photodetector 3 of the present invention due to the stray light that constantly occurs. This dead zone can be formed by not diffusing impurities in this portion so as not to have a pn configuration in the photodetector manufacturing process, or by applying a black light absorbing film on the photodetector.
【００２４】図４（ｂ）はフォーカス制御信号が外れた
場合の光スポットの広がりを示している。本例の場合は
上述したように光検出器３の出力から光検出器１０の出
力の差を取ることにより図３に示される様に端子６に良
好な誤差出力電圧が得られた。従ってフォーカス制御を
掛けた後、端子６の出力電圧を監視し、本出力が＋出力
になった場合はフォーカス外れが発生していると判断
し、フォーカス制御を切断することにより２層ディスク
に対しても誤動作のないフォーカス制御切断電圧が得る
ことが出来、ディスク担体信号表面１７ａと衝突緩衝材
１２が接触したとき速やかに可動子１５に待避電流を流
すことが可能となりディスク担体信号表面１７ａにほと
んど衝突による傷を付けることが無くなった。FIG. 4B shows the spread of the light spot when the focus control signal deviates. In the case of this example, a good error output voltage was obtained at the terminal 6 as shown in FIG. 3 by taking the difference between the output of the photodetector 3 and the output of the photodetector 10 as described above. Therefore, after the focus control is performed, the output voltage of the terminal 6 is monitored, and when this output becomes + output, it is determined that the focus is out of focus, and the focus control is cut off to control the double-layer disc. Therefore, a focus control disconnection voltage without malfunction can be obtained, and when the disk carrier signal surface 17a comes into contact with the collision buffer 12, a shunt current can be immediately passed to the mover 15, so that almost no disk drive signal surface 17a is applied. No more scratches due to collisions.
【００２５】[0025]
【発明の効果】本発明を用いることにより高ＮＡ対物レ
ンズを用いた光情報記録再生装置でもディスク担体と対
物レンズとの衝突による衝突によるディスク担体の傷付
きを大幅に低減化でき高ＮＡ対物レンズを用いた高密度
光情報記録再生装置の実現に大きく寄与することが出来
る。According to the present invention, even in an optical information recording / reproducing apparatus using a high NA objective lens, the damage of the disk carrier due to the collision caused by the collision between the disk carrier and the objective lens can be greatly reduced. Can be greatly contributed to the realization of a high-density optical information recording / reproducing apparatus using the same.
【図１】（ａ）は対物レンズ・ディスク担体信号面が合
焦点状態にあるときの光スポット状態を示す図 （ｂ）は対物レンズ・ディスク担体信号面が合焦点状態
から外れたが、フォーカス制御範囲にある状態の光スポ
ット状態を示す図 （ｃ）は対物レンズ・ディスク担体信号面が合焦点状態
から外れたディスク担体表面と衝突緩衝材が衝突する可
能性のあるときの光スポット状態を示す図FIG. 1A is a view showing a light spot state when an objective lens / disk carrier signal surface is in a focused state; FIG. 1B is a view showing a state where the objective lens / disk carrier signal surface is out of a focused state; FIG. 3C shows the light spot state in the control range, and FIG. 4C shows the light spot state when the collision buffer may collide with the disk carrier surface where the objective lens / disk carrier signal surface is out of focus. Diagram shown
【図２】本発明に関わる衝突判定回路を示す図FIG. 2 is a diagram showing a collision determination circuit according to the present invention.
【図３】対物レンズ・ディスク担体信号面デフォーカス
量によるフォーカス制御信号及び本発明に関わる衝突判
定回路出力電圧図FIG. 3 is a diagram illustrating a focus control signal based on a defocus amount of an object lens / disk carrier signal surface and an output voltage diagram of a collision determination circuit according to the present invention.
【図４】本発明の実施の形態１（非点収差法を用いた場
合）を示す図FIG. 4 is a diagram showing Embodiment 1 of the present invention (in a case where an astigmatism method is used).
【図５】本発明の実施の形態２（ＳＳＤフォーカス検出
法を用い、２層ディスク再生時の光スポット状態）を示
す図FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the present invention (a light spot state when reproducing a two-layer disc using the SSD focus detection method);
【図６】光ディスク担体と光アクチュエータとの関係を
示す図FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an optical disk carrier and an optical actuator.
【図７】光ディスク担体と光ヘッド光学系との関係図FIG. 7 is a diagram showing the relationship between an optical disk carrier and an optical head optical system.
１ フォーカス制御信号検出用光検出器 １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ ４分割光検出器 ２ 光不感帯 ２ａ ２層ディスク担体からの反射光 ３ 光検出領域 ４ 対物レンズ・ディスク担体合焦点関係時の光スポッ
ト ４ａ，４ｂ 対物レンズ・ディスク担体合焦点関係から
ずれたときの時の光スポット ４ｃ 対物レンズ・ディスク担体合焦点関係からずれた
ときの時の光スポット ５ 加算回路 ６ 差動出力 ７ 差動回路 ８，９ ディファレンシャルプッシュプル検出用光検出
器 １０ ０次光信号読み取り光検出器 １０ａ 信号読み取り０次光 １１ 位相トラッキング光検出器 １２ 衝突緩衝材 １３ 対物レンズ １４ トラッキング駆動用磁石 １５ 可動子 １６ フォーカス駆動用磁石 １７ ディスク担体 １７ａ ディスク担体表面 １７ｂ ２層ディスク中間信号面 １７ｃ ２層ディスク奥側信号面 １８，２０ 回折格子 １９ 光半導体レーザ ２１ ビームスプリッター ２２ 光検出器 ２３ 立ち上げミラー ２４ ２層ディスク信号面反射光REFERENCE SIGNS LIST 1 photodetector for focus control signal detection 1a, 1b, 1c, 1d quadrant photodetector 2 light dead zone 2a reflected light from two-layer disc carrier 3 photodetection area 4 light spot when objective lens and disc carrier are in focus 4a, 4b Light spot when deviated from the in-focus relationship between the objective lens and the disc carrier 4c Light spot when deviated from the in-focus relationship between the objective lens and the disc carrier 5 Addition circuit 6 Differential output 7 Differential circuit 8 , 9 differential push-pull detection photodetector 10 0th-order optical signal reading photodetector 10a signal reading 0th-order light 11 phase tracking photodetector 12 collision buffer 13 objective lens 14 tracking drive magnet 15 mover 16 focus drive Magnet 17 Disk carrier 17a Disk carrier surface 17b Double-layer disk intermediate signal surface 17 c Double-layer disc back side signal surface 18, 20 Diffraction grating 19 Optical semiconductor laser 21 Beam splitter 22 Photodetector 23 Start-up mirror 24 Double-layer disc signal surface reflected light
Claims (1)
に集光するための対物レンズと、前記情報記録担体から
の反射光を光検出器上に集光するための集光レンズから
なる光ヘッドを有し、前記光検出器は前記光ヘッドを制
御する信号を取り出すための第１の複数光検出器、及び
前記情報記録担体上の信号を読み出す為の第２の複数光
検出器を有すると共に、前記第１及び第２の光検出器と
は別の第３の複数の光検出器を有しており、さらに前記
第１の光検出器及び第２の光検出器の総和、もしくは一
部からの和を形成する第１の回路を有し、前記第３の光
検出器の総和、もしくは一部からの和を形成する第２の
回路を有し、前記第１の回路出力から前記第２の回路出
力との差を形成する第３の回路を有し、かつこの差出力
を前記対物レンズと前記情報記録担体とがフォーカス制
御範囲にあるかどうかの判断信号として使用しているこ
とを特徴とする光情報記録再生装置。1. A light source, an objective lens for condensing light emitted from the light source on an information recording carrier, and a condensing lens for condensing light reflected from the information recording carrier on a photodetector. A first plurality of photodetectors for extracting a signal for controlling the optical head, and a second plurality of photodetectors for reading a signal on the information recording medium. And has a third plurality of photodetectors separate from the first and second photodetectors, and further comprises a sum of the first photodetectors and the second photodetectors, Or a first circuit for forming a sum from a part thereof, and a second circuit for forming a sum of the third photodetectors or a sum from a part thereof; And a third circuit for forming a difference from the second circuit output from the objective lens. The information recording carrier and an optical information recording and reproducing apparatus characterized by being used as a determination of whether the signal if it is in focus control range.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000319008A JP2002133687A (en) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | Optical information recording/reproducing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009054282A (en) * | 2005-03-17 | 2009-03-12 | Panasonic Corp | Optical disk drive |
| US8315131B2 (en) | 2005-10-05 | 2012-11-20 | Hitachi-Lg Data Storage, Inc. | Optical disc apparatus and back off control method for objective lens |
-
2000
- 2000-10-19 JP JP2000319008A patent/JP2002133687A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009054282A (en) * | 2005-03-17 | 2009-03-12 | Panasonic Corp | Optical disk drive |
| JP4607996B2 (en) * | 2005-03-17 | 2011-01-05 | パナソニック株式会社 | Optical disk device |
| US8315131B2 (en) | 2005-10-05 | 2012-11-20 | Hitachi-Lg Data Storage, Inc. | Optical disc apparatus and back off control method for objective lens |
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