JP2669103B2 - Signal detection system for optical information recording / reproducing device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光によって情報の記録や再生を行う光学知情
報記録再生装置の信号検出系に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal detection system of an optical information recording / reproducing apparatus for recording and reproducing information by light.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、光学的手段で情報の記録再生を行なう手法は
域つかあるが、本発明にかする技術もその一つである。
本発明の方法は媒体面に対し、ピットと呼ばれる部分を
形成することによって情報を記憶させる。このピットに
収束されたレーザを照射し、その反射光の変化からピッ
トの存在を認識し、情報を読みとる。このピットは媒体
上に予め設けられた案内溝にそって形成される。この案
内溝の影響により、反射光には多次回折光が含まれる。
この多次回折光の中で±１次回折光はレーザスポットの
位置ずれを補正するために利用される。つまり反射光は
両脇に±１次回折光が含まれるため、その位置では０次
回折光（単なる反射光）と１次回折光とが干渉しあう。
ところがレーザスポットと案内溝との関係に片寄りがあ
ると＋１次回折光による干渉の光量と−１次回折光によ
る干渉の光量に違いが出る。この違いを２分割の光量検
出量で検出し、差をとることによって位置ずれを補正す
るのである。さらに、媒体上のレーザスポットのピント
ずれを検出する必要がある。この検出にはナイフエッジ
法と呼ばれる手法が一般的にも広く用いられる。Generally, there are some methods for recording and reproducing information by optical means, and the technique according to the present invention is one of them.
The method of the present invention stores information by forming portions called pits on the medium surface. The laser focused on this pit is irradiated, the existence of the pit is recognized from the change of the reflected light, and the information is read. The pits are formed along the guide groove provided on the medium in advance. Due to the influence of the guide groove, the reflected light includes multi-order diffracted light.
Among the multi-order diffracted lights, the ± first-order diffracted lights are used to correct the positional deviation of the laser spot. In other words, since the reflected light includes ± 1st-order diffracted light on both sides, at that position, the 0th-order diffracted light (merely reflected light) and the 1st-order diffracted light interfere with each other.
However, if the relationship between the laser spot and the guide groove is deviated, the amount of interference due to + 1st-order diffracted light and the amount of interference due to −1st-order diffracted light differ. This difference is detected by a light amount detection amount of two divisions, and the positional deviation is corrected by taking the difference. Further, it is necessary to detect the focus shift of the laser spot on the medium. A method called a knife edge method is also widely used for this detection.

以上述べたように、光学式情報記録再生装置では３系
統の光検出機構が必要となる。As described above, the optical information recording / reproducing apparatus requires the photodetection mechanism of three systems.

次に第４図を参照して従来技術について具体的に説明
する。この例は、特に媒体から反射光の偏光成分により
情報を特定するタイプのものであり、一般に光磁気記録
方式で採用されている方式である。Next, the conventional technique will be described in detail with reference to FIG. This example is of a type in which information is specified by a polarization component of light reflected from a medium, and is a method generally employed in a magneto-optical recording method.

レーザダイオード４で生成されたレーザ光はコリメー
トレンズ３で平行光になり、その平行光を対物レンズ２
で情報記録媒体１上に収束する。この媒体１から反射光
は対物レンズ２で平行光になり、この平行光はまずビー
ムスプリッタ10で記録情報の検出系のために分割され、
さらにビームスプリッタ11でずれ量（エラー）の検出系
のために分割される。記録情報の検出は平行光である反
射光を収束レンズ12で収束し、ウォラストンプリズム５
で互いに直行する２方向の偏光成分で分割され、それぞ
れ２分割光検出器13上に収束する。一方、エラー検出は
反射光を収束レンズ14で収束し、ビームスプリッタ15で
２方向の光に分割する。分割された一方の光は２分割検
出気16で位置ずれ量が検出され、他方の光はナイフエッ
ジ17を介して２分割光検出期18でピンドずれが検出され
る。The laser light generated by the laser diode 4 is collimated by the collimator lens 3 and the collimated light is converted into the parallel light.
Then, it converges on the information recording medium 1. The reflected light from the medium 1 is converted into parallel light by the objective lens 2, and the parallel light is first split by the beam splitter 10 for a recording information detection system.
Further, the beam splitter 11 divides the beam for the detection system of the shift amount (error). The recorded information is detected by converging the reflected light, which is parallel light, with the converging lens 12, and the Wollaston prism 5
Are divided by two polarization components orthogonal to each other and converge on the two-division photodetector 13. On the other hand, in the error detection, the reflected light is converged by the converging lens 14 and divided by the beam splitter 15 into two-direction light. For one of the divided lights, a positional shift amount is detected by a two-divided detection signal 16, and for the other light, a focus shift is detected in a two-divided light detection period 18 via a knife edge 17.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上述した従来の光学式情報記録再生装置の信号検出系
は、記録情報信号検出系と、スポット位置エラー検出系
が独立した構成となっており、まず部品点数が多いとい
う欠点がありレーザーダイオード４から対物レンズ２ま
での間にビームスプリッタが２つ存在するため、信号検
出用の光の利用効率を高くしようとすると、行きの光の
利用効率が低くなってしまうという欠点もある。また、
記録情報信号によりスポット位置エラー検出系に分配さ
れる光量が変動し、スポット位置エラー検出信号に記録
情報信号が回り込んでくる欠点もある。さらに、ナイフ
エッジ法によるフォーカスエラー検出により、トラッキ
ングエラーの回り込みの少ない安定なフォーカスエラー
検出を行うことができるがナイフエッジ17である一定光
量を遮光するため、フォーカスエラー検出系の光の利用
効率が低いという欠点がある。The signal detection system of the above-mentioned conventional optical information recording / reproducing apparatus has a configuration in which the recording information signal detection system and the spot position error detection system are independent from each other. Since there are two beam splitters up to the objective lens 2, there is also a drawback that if the utilization efficiency of the light for signal detection is increased, the utilization efficiency of the outgoing light is reduced. Also,
There is also a disadvantage that the amount of light distributed to the spot position error detection system fluctuates due to the recording information signal, and the recording information signal wraps around the spot position error detection signal. Further, the focus error detection by the knife edge method can perform a stable focus error detection with a small wraparound of a tracking error.However, since a certain amount of light which is the knife edge 17 is shielded, the light use efficiency of the focus error detection system is reduced. It has the drawback of being low.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上述の問題点を解決すべく、本発明では一つの反射光
を用いて前述の全ての検出を行えるように構成してい
る。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is configured so that all the above-mentioned detections can be performed using one reflected light.

より具体的には、本発明は反射光を少なくとも イ） ＋１次回折光と０次回折光との干渉光 ロ） −１次回折光と０次回折光との干渉光 ハ） 第1,第２のその他の光 の４つの領域に分割する光束分割手段と、この光束分割
手段で分割された光束をそれぞれ特定の位置に収束させ
るための収束手段と、前記分割された光束をそれぞれ互
いに直行する２つの偏光成分に分離する偏光分離手段
と、前記偏光分離手段により最終的に得られた少なくと
も８つの光束を独立して検出する光検出手段とを有して
いる。More specifically, the present invention uses at least b) the interference light of the + 1st-order diffraction light and the 0th-order diffraction light, b) the interference light of the -1st-order diffraction light and the 0th-order diffraction light, c) the first, second, and other Light beam splitting means for splitting the light beam into four regions, converging means for converging the light beams split by the light beam splitting device to respective specific positions, and two polarization components each orthogonal to the split light beam. And a light detecting means for independently detecting at least eight light beams finally obtained by the polarized light separating means.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明
する。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図を参照すると、本実施例では一つの情報記録媒
体反射光19で全ての検出を行なっている。レーザダイオ
ード４で生成されたレーザ光はコリメートレンズで平行
光に変えられる。この平行光は対物レンズ２で情報記憶
媒体１上に収束される。情報を得た反射光は対物レンズ
２で平行光になり、ビームスプリッタで進行方向を変え
られ、信号検出部20に供給される。信号検出部20ではま
ず前記反射光19を４分割プリズム８によって４つの部分
に分割する。これら光束は収束レンズ６によって集光さ
れ、続いてウォラストンプリズム５で偏光成分による分
離が行なわれる。これらにより、光束は最終的に８つに
分割され、これを12分割光検出器９で受光し、それぞれ
の信号が検出される。Referring to FIG. 1, in the present embodiment, all detection is performed by one information recording medium reflected light 19. The laser light generated by the laser diode 4 is converted into parallel light by the collimator lens. This parallel light is converged on the information storage medium 1 by the objective lens 2. The reflected light obtained information is converted into parallel light by the objective lens 2, the traveling direction is changed by the beam splitter, and supplied to the signal detection unit 20. In the signal detector 20, first, the reflected light 19 is divided into four parts by the four-division prism 8. These light beams are condensed by the converging lens 6, and subsequently separated by the polarization component by the Wollaston prism 5. As a result, the luminous flux is finally divided into eight, which are received by the 12-division photodetector 9, and the respective signals are detected.

次に本実施例特有の構成要素について詳細に説明す
る。まず第２図を参照して前記４分割プリズム８につい
て説明する。Next, the components unique to this embodiment will be described in detail. First, the four-division prism 8 will be described with reference to FIG.

媒体１で反射した光は第２図で示されるような野球の
ボールの様な形の像を形成する。ここで左右に形成され
ている半円形状の部分は従来技術で述べた±１次回折光
と０次回折光との干渉成分である。この像を４分割プリ
ズム８の中央で受ける。このプリズム８は中心を通る２
本の線で４つの部分にA21,B22,C23,D24に分かれてお
り、それぞれ特定の方向に光束の向きを変える。本実施
例の４分割方法は、単に中心を通る２つのラインで分割
されている。しかし、特に受光部のB22とD24は前記干渉
成分のみが通過する。こうして４分割された光束はさら
に次のウォラストンプリズム５で８つの光束になり、12
分割光検出器９で受光される。続いて、この12分割光検
出器９について第３図を参照して説明する。The light reflected by the medium 1 forms an image of the shape of a baseball as shown in FIG. Here, the semicircular portions formed on the left and right are interference components between the ± 1st-order diffracted light and the 0th-order diffracted light described in the related art. This image is received at the center of the four-division prism 8. This prism 8 passes through the center 2
These lines are divided into four parts A21, B22, C23, and D24, each of which changes the direction of the light beam in a specific direction. The four-division method of the present embodiment is simply divided by two lines passing through the center. However, only the interference component passes through B22 and D24 of the light receiving unit. The Wollaston prism 5 further divides the luminous flux into four into eight luminous fluxes.
The light is received by the split photodetector 9. Next, the 12-division photodetector 9 will be described with reference to FIG.

受光面はａからl1で12面あり、２つに分けるとａ〜d,
iおよびｊとｅ〜h,kおよびｌとに分けられる。前者につ
いて説明すると、ａ〜ｄの受光面は、ピントずれを検出
するためのものであり、４分割プリズム８のＡを通過し
た光がａまたはｂ上に、Ｃを通過した光がｃまたはｄ上
に像を結ぶ。一方、ｉとｊは位置ずれを検出するための
ものであり、４分割プリズム８のＢを通過した光がｊ上
に、Ｄを通過した光がｉ上に像を結ぶ。ただし、これら
ａ〜d,iおよびｊは、ある一方向の偏光成分であり、こ
れに直交する成分は残りのｅ〜h,kおよびｌで同様に検
出される。There are 12 light-receiving surfaces from a1 to l1.
It is divided into i and j and e to h, k and l. Explaining the former, the light receiving surfaces a to d are for detecting a defocus, and the light passing through A of the four-divided prism 8 is on a or b, and the light passing through C is c or d. Connect the image to the top. On the other hand, i and j are for detecting a displacement, and the light passing through B of the four-divided prism 8 forms an image on j, and the light passing through D forms an image on i. However, these a to d, i and j are polarization components in a certain direction, and components orthogonal thereto are similarly detected in the remaining e to h, k and l.

従がって、各受光面での出力は次のように使用され
る。Therefore, the output on each light receiving surface is used as follows.

・ピントずれ信号（フォーカスエラー信号）Ｆ Ｆ＝（ａ＋ｄ＋ｅ＋ｈ）−（ｃ＋ｂ＋ｇ＋ｆ） ・位置ずれ信号（トラックエラー信号）Ｔ Ｔ＝（ｉ＋ｋ）−（ｊ＋ｌ） ・記録再生情報信号Ｄ Ｄ＝（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｉ＋ｊ） −（ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｋ＋ｌ）-Defocus signal (focus error signal) FF = (a + d + e + h)-(c + b + g + f)-Positional shift signal (track error signal) TT = (i + k)-(j + l)-Recording / playback information signal DD = (a + b + c + d + i + j)- (E + f + g + h + k + 1)

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本発明の一実施例の基本構成図、第２図は本発
明の一実施例における４分割プリズムの情報記録媒体反
射戻り光のボールシェイプパターンに対する配置を示す
図、第３図は本発明の一実施例における12分割光検出器
の受光面を示す図、第４図は従来の光情報記録再生装置
の信号検出系の基本構成図である。 １……情報記録媒体、２……対物レンズ、３……コリメ
ートレンズ、４……レーザダイオード、５……ウォラス
トンプリズム、６……収束レンズ、７……ビームスプリ
ッタ、８……４分割プリズム、９……12分割光検出器、
20……信号検出部。FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of a four-division prism in an embodiment of the present invention with respect to a ball shape pattern of return light reflected from an information recording medium, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing a light receiving surface of a 12-split photodetector in one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a basic configuration diagram of a signal detection system of a conventional optical information recording and reproducing apparatus. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Information recording medium, 2 ... Objective lens, 3 ... Collimating lens, 4 ... Laser diode, 5 ... Wollaston prism, 6 ... Convergent lens, 7 ... Beam splitter, 8 ... 4-split prism , 9 …… 12-segment photodetector,
20 …… Signal detector.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】案内溝を有する有する記録媒体に照射した
レーザ光の反射光を用いて前記レーザ光の位置調整およ
び記録情報検出を行う光学式情報記録再生装置の信号検
出系において、 前記反射光を少なくとも イ）＋１次回折光と０次回折光との干渉光の領域Ｂ ロ）−１次回折光と０次回折光との干渉光の領域Ｃ ハ）第１のその他の光の領域Ａ、第２のその他の光の領
域Ｄ の４つの領域に分割する光束分割手段と、 この光束分割手段で分割された光束をそれぞれ特定の位
置に収束させるための収束手段と、 前記光束分割手段で分割された光束をそれぞれ互いに直
交する第１の偏光成分と第２の偏光成分とに分離する偏
光分離手段と、 前記領域Ａ、前記領域Ｂ、前記領域Ｃ、前記領域Ｄを通
過した光のうち前記第１の偏光成分が像を結ぶ受光面が
それぞれ、ａとｂ、ｊ、ｃとｄ、ｉであり、 前記偏光分離手段により最終的に得られた少なくとも８
つの光束を独立して検出し、 前記領域Ａ、前記領域Ｂ、前記領域Ｃ、前記領域Ｄを通
過した光のうち前記第２の偏光成分が像を結ぶ受光面が
それぞれ、ｅとｆ、ｌ、ｇとｈ、ｋである光検出手段
と、 前記受光面ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、
ｋ、ｌが検出した信号をａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、
ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌとすると、 前記レーザ光のフォーカスを合わせるためのフォーカス
エラー信号Ｆを、 Ｆ＝（ａ＋ｄ＋ｅ＋ｈ）−（ｃ＋ｂ＋ｇ＋ｆ） で生成し、 前記レーザ光のトラック位置を制御するためのトラック
エラー信号Ｔを、 Ｔ＝（ｉ＋ｋ）−（ｊ＋ｌ） で生成し、 データの記録再生を行うための記録再生情報信号Ｄを Ｄ＝（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｉ＋ｊ） −（ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｋ＋ｌ） で生成する信号検出手段とを備えることを特徴とする光
学式情報記録再生装置の信号検出系。1. A signal detection system of an optical information recording / reproducing apparatus for adjusting a position of a laser beam and detecting recorded information by using a reflected beam of a laser beam applied to a recording medium having a guide groove, wherein the reflected light is A) a region B of interference light between the + 1st-order diffracted light and the 0th-order diffracted light b) a region C of interference light between the -1st-order diffracted light and the 0th-order diffracted light c) a first other light region A and a second region A light beam splitting unit for splitting the light beam into four regions of the other light region D 1, a converging unit for converging the light beams split by the light beam splitting unit to specific positions, and a light beam split by the light beam splitting unit Polarization separating means for separating a first polarization component and a second polarization component that are orthogonal to each other, and the first of the light that has passed through the region A, the region B, the region C, and the region D. A polarization component that forms an image Each surface is a a and b, j, c and d, i, at least finally obtained by the polarization separator 8
Three light fluxes are independently detected, and the light receiving surfaces on which the second polarization component forms an image among the lights passing through the area A, the area B, the area C, and the area D are e, f, and l, respectively. , G and h, k, and the light receiving surfaces a, b, c, d, e, f, g, h, i, j,
The signals detected by k and l are a, b, c, d, e, f, g,
Assuming that h, i, j, k, and l, a focus error signal F for focusing the laser light is generated as F = (a + d + e + h)-(c + b + g + f) to control the track position of the laser light. And a signal detecting means for generating a recording / reproducing information signal D for recording / reproducing data by D = (a + b + c + d + i + j)-(e + f + g + h + k + l). A signal detection system for an optical information recording / reproducing apparatus, comprising: