JPS63234416A - Optical head for optical recording and reproducing device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To perform the stable tracking control throughout a wide range by providing a movement extent detecting means which detects the extent of movement of an objective lens in the tracking direction. CONSTITUTION:The movement extent detecting means which detects the extent of movement of an objective lens 3 in the tracking direction of an arrow T consists of a pair of photodetectors 8 and 9 which receive a reflected luminous flux 14 reflected on a lens surface 31 of the objective lens 3 and an operational amplifier 10 which operates the difference of respective output signals 8a and 9a of photodetectors 8 and 9. The unbalance between output signals 8a and 9a accompanied with movement of the reflected luminous flux 14 is detected by the operational amplifier 10 to obtain the extent of movement of the objective lens 3 in the tracking direction of the arrow T, and a tracking error signal E from an operational amplifier 7 is corrected based on this extent of movement. Thus, the stable tracking control is performed throughout a wide range.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ この発明は、光ディスク等の情報担体に対して光学的に
情報を記録又は再生する装置に用いられる光ヘッドに関
し、特に広範囲に亘ってトラッキング制御が可能な光記
録再生装置用光ヘッドに関するものである。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field 1] The present invention relates to an optical head used in a device for optically recording or reproducing information on an information carrier such as an optical disk, and particularly relates to an optical head used in a device that optically records or reproduces information on an information carrier such as an optical disk. The present invention relates to an optical head for an optical recording/reproducing device that is capable of

［従来の技術］ 第６図は例えば実開昭６１−６８３２２号公報の第３図
に記載された従来の光記録再生装置用光ヘッドを示す光
路図である０図において、（１）は光束（１１）を放射
する半導体レーザ等からなる光源であり、出力光蓋が一
定又はパルス変調制御されている。[Prior Art] FIG. 6 is an optical path diagram showing the conventional optical head for an optical recording/reproducing device described in FIG. 3 of Japanese Utility Model Application Publication No. 61-68322. In FIG. It is a light source consisting of a semiconductor laser or the like that emits (11), and the output light cover is controlled to be constant or pulse modulated.

（２）は光束（１１）の光路に配置されたハーフミラ−
であり、光束（１１）を後述する対物レンズに導く光字
系を構成している。（３）はハーフミラ−（２）で９０
°変而された光束（１２）が入射される対物レンズ、（
４）は対物レンズ（３）を介した光束（１２）が照射さ
れる光ディスク等の情報担体である。尚、この場合、対
物レンズ（３）に入射される光束（１２）は放射状であ
るが、平行光束であってもよい。(2) is a half mirror placed in the optical path of the light beam (11)
This constitutes an optical system that guides the light beam (11) to an objective lens, which will be described later. (3) is half mirror (2) and is 90
°The objective lens into which the transformed luminous flux (12) is incident, (
4) is an information carrier such as an optical disk, which is irradiated with a light beam (12) via an objective lens (3). In this case, the light beam (12) incident on the objective lens (3) is radial, but it may be a parallel light beam.

（５）及び（６）は２分割光検知器であり、情報担体（
４）で反射されて対物レンズ（３）及びハーフミラ−（
２）を経た光束（１３）が入射されるようになつている
、（７）は各２分割光検知器（５）及び（６）の各出力
信号（５ａ）及び（６ａ）の差をとる演算増幅器である
。(5) and (6) are two-split photodetectors, and information carriers (
4) and is reflected by the objective lens (3) and half mirror (
The light flux (13) that has passed through 2) is made incident, and (7) calculates the difference between the output signals (5a) and (6a) of each two-split photodetector (5) and (6). It is an operational amplifier.

次に、第７１ｇ及び第８図の光路図を参照しながら、第
６図に示した従来の光記録再生装置用光ヘッドの動作に
ついて説明する。Next, the operation of the conventional optical head for an optical recording/reproducing apparatus shown in FIG. 6 will be described with reference to the optical path diagrams in FIG. 71g and FIG. 8.

まず、光源（１）から放射された光束（１１）は、ハー
フミラ−（２）で反射されて９０”変向され、対物レン
ズ（３）に入射される。この光束（１２）は、対物レン
ズ（３）によって集光され、合焦状態にあるときは、直
径約１μ−程度の微少光スポットを形成して情報担体（
４）に照射される。First, a light beam (11) emitted from a light source (1) is reflected by a half mirror (2), deflected by 90", and enters an objective lens (3). This light beam (12) is When the light is focused by (3) and in focus, it forms a minute light spot with a diameter of approximately 1 μ-
4) is irradiated.

情報担体（４）で反射された光束（１３）は、対物レン
ズ（３）及びハーフミラ−（２）を介して２分割光検知
器（５）及び（６）に入射される。そして、例えば入射
された全光量の変動に基づいて、光スポットが照射され
た情報担体（４）のトラック上の情報が読み取られる。The light beam (13) reflected by the information carrier (4) is incident on two-split photodetectors (5) and (6) via an objective lens (3) and a half mirror (2). Information on the track of the information carrier (4) irradiated with the light spot is then read, for example, based on variations in the total amount of incident light.

このとき、情報担体（４）上の情報トラックに対して正
確に再生（又は記録）を行うために、光スポットが情報
担体（４）上で常に合焦状態となるように対物レンズ（
３）を矢印Ｆ方向に駆動し、フォーカシング制御を行な
っている。At this time, in order to accurately reproduce (or record) the information track on the information carrier (4), the objective lens (
3) is driven in the direction of arrow F to perform focusing control.

又、同時に、情報担体（４）上の所望の情報トラックに
光スポットが沿うように、光ヘツド全体又は対物レンズ
（３）を矢印Ｔで示す情報トラック配列方向に駆動して
、トラッキング制御も行なっている。At the same time, tracking control is also performed by driving the entire optical head or objective lens (3) in the information track arrangement direction shown by arrow T so that the light spot follows a desired information track on the information carrier (4). ing.

例えば、第７図に示すように光スポットが情報担体（４
）のトラッキング位置に適正に照射されていれば、光束
（１３）の中心（一点鎖線）が２分割光検知器（５）及
び（６）の中心と一致するので、各光検知器（５）、（
６）に入射される光束（１３）の光量が等しく、演算増
幅器（７）の出力は零となる。For example, as shown in FIG.
), the center of the light beam (13) (dotted chain line) coincides with the center of the two-split photodetectors (5) and (6), so each photodetector (5) ,(
6), the light quantity of the light beam (13) incident on the light beam (13) is equal, and the output of the operational amplifier (7) becomes zero.

一方、情報担体（４）上の情報トラックの微妙な位置誤
差等により光スポットの照射位置がトラッキング方向Ｔ
にずれると、各光検知器（５）、（６）に入射される光
束（１３）の光量にアンバランスが生じる。従って、演
算増幅器（７）は、２分割光検知器（５）、（６）に対
する入射光量の分布に基づいて、情報担体〈４）に対す
る光スポットのトラッキングエラー信号Ｅを出力する。On the other hand, due to subtle positional errors of the information track on the information carrier (4), the irradiation position of the light spot is shifted in the tracking direction T.
If the light rays deviate from each other, an imbalance will occur in the amount of light beam (13) incident on each photodetector (5), (6). Therefore, the operational amplifier (7) outputs a tracking error signal E of the light spot for the information carrier (4) based on the distribution of the amount of light incident on the two-split photodetectors (5) and (6).

このトラッキングエラー信号Ｅは、処理回路（図示せず
）に入力されてフィードバック用の制御信号となり、対
物レンズ（３）をトラッキング方向Ｔに駆動して常に適
正な情報トラック位置に光スポットを照射させる。This tracking error signal E is input to a processing circuit (not shown) and becomes a control signal for feedback, and drives the objective lens (3) in the tracking direction T to always irradiate a light spot at an appropriate information track position. .

このトラッキングエラー信号検出方式は、各光検知器（
５）、（６）の入射光量差に基づいて、情報トラックに
対する光スポットの位置ずれを検出するもので、例えば
特開昭４９−６０７０２号公報に開示されているように
、回折光方式（プッシュプル方式）等と呼ばれている。This tracking error signal detection method uses each photodetector (
5) and (6) to detect the positional deviation of the optical spot with respect to the information track based on the difference in the amount of incident light. (Pull method) etc.

この回折光方式は駆動制御量が微少な場合は問題ないが
、第８図に示すようにトラッキング制御に伴って対物レ
ンズ（３）がトラッキング方向Ｔに大きく移動すると、
２分割光検知器（５）及び（６）に入射される光束（１
３）が移動し、トラッキングエラー信号Ｅに誤差が重畳
してしまう。This diffracted light method has no problem when the drive control amount is small, but as shown in FIG. 8, when the objective lens (3) moves greatly in the tracking direction T due to tracking control,
The luminous flux (1
3) moves, and an error is superimposed on the tracking error signal E.

即ち、実際には光スポットが正確に情報トラック位置に
照射されていても、第８図のように各光検知器（５）及
び（６）の入射光量にアンバランスが生じ、演算増幅器
（７）は例えば負のトラッキングエラー信号Ｅを出力す
るので、処理回路は光スポットの位置制御が適正に行な
われていないと判断してしまう。That is, even if the light spot is actually irradiated accurately on the information track position, as shown in FIG. ) outputs, for example, a negative tracking error signal E, so the processing circuit determines that the position control of the light spot is not being performed properly.

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の光記録再生装置用光ヘッドは以上のように、トラ
ッキング方向Ｔに対する対物レンズ（３）の移動に伴っ
て２分割光検知器（５）及び（６）に入射される光束（
１３）が移動すると、光スポットが適正位置に照射され
ていても演算増幅器（７）が誤差の重畳されたトラッキ
ングエラー信号Ｅを出力するので、トラッキング制御を
広範囲に亘って行なうことができないという問題点があ
った。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, in the conventional optical head for an optical recording/reproducing device, as the objective lens (3) moves in the tracking direction T, the two-split photodetector (5) and (6) ) is the luminous flux (
13) moves, the operational amplifier (7) outputs a tracking error signal E with superimposed errors even if the light spot is irradiated at the correct position, so tracking control cannot be performed over a wide range. There was a point.

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、広範囲に亘って安定したトラッキング制御を
行なうことのできる光記録再生装置用光ヘッドを得るこ
とを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an optical head for an optical recording/reproducing device that can perform stable tracking control over a wide range.

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る光記録再生装置用光ヘッドは、トラッキ
ング方向に対する対物レンズの移動量を検出する移動量
検出手段を設けたものである。[Means for Solving the Problems] The optical head for an optical recording/reproducing device according to the present invention is provided with a movement amount detection means for detecting the movement amount of the objective lens with respect to the tracking direction.

［作用］ この発明においては、検出された対物レンズの移動量を
通常のトラッキングエラー信号にフィードバックし、正
しいトラッキングエラー信号を得る。[Operation] In the present invention, the detected movement amount of the objective lens is fed back to a normal tracking error signal to obtain a correct tracking error signal.

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す光路図であり、（１）〜
（７）及び（１１）〜（１３）は前述と同様のものであ
る。（８）及び（９）は対物レンズ（３）のレンズ表面
（３１）で反射された反射光束（１４）を受光する一対
の光検知器、（ｌＯ）は光検知器（８）及び（９）の各
出力信号（８ａ）及び（９ａ）の差をとる演算増幅器で
あり、これらはトラッキング方向Ｔに対する対物レンズ
（３）の移動量を検出する移動量検出手段を構成してい
る。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. 1st
The figure is an optical path diagram showing one embodiment of the present invention, and (1) to
(7) and (11) to (13) are the same as described above. (8) and (9) are a pair of photodetectors that receive the reflected light beam (14) reflected by the lens surface (31) of the objective lens (3), and (lO) are photodetectors (8) and (9). ) is an operational amplifier that calculates the difference between the output signals (8a) and (9a) of the output signals (8a) and (9a), and these constitute a movement amount detection means for detecting the movement amount of the objective lens (3) with respect to the tracking direction T.

次に、第２図〜第４図の説明図を参照しながら、第１図
に示したこの発明の一実施例の動作について説明する。Next, the operation of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described with reference to the explanatory diagrams of FIGS. 2 to 4.

尚、第２図（ｂ）〜第４図（ｂ）はそれぞれ第２図（ａ
）〜第４図（ａ）のＢ−Ｂ’断面を示している。In addition, Fig. 2(b) to Fig. 4(b) are respectively shown in Fig. 2(a).
) to BB' cross section in FIG. 4(a).

光源（１）から放射された光束（１１）はハーフミラ−
（２）を介して対物レンズ（３）に入射されるが、光束
（１２）のうちの一部はレンズ表面（３１）で反射され
る。この場合、レンズ表面（３１）は凸面なので反射光
束（１４）は放射状の光スポットとなって各光検知器（
８）及び（９）に入射される。The luminous flux (11) emitted from the light source (1) is a half mirror.
(2) and enters the objective lens (3), but part of the light beam (12) is reflected by the lens surface (31). In this case, since the lens surface (31) is a convex surface, the reflected light beam (14) becomes a radial light spot and each photodetector (
8) and (9).

これにより、光検知器（８）及び（９）は、それぞれの
受光量に応じた出力信号（８ａ）及び（９ａ）を生成す
る。これら出力信号（８ａ）及び（９ａ）は、演算増幅
器（ｌＯ）によってそれぞれの差がとられ、対物レンズ
（３）のトラッキング方向に対する移動量を示す出力信
号（ｌｏａ）となる、そして、出力信号（１０ａ）は、
トラッキングエラー信号Ｅと共に処理回路に入力され、
トラッキングエラー信号Ｅに対するフィードバック信号
となる。Thereby, the photodetectors (8) and (9) generate output signals (8a) and (9a) according to the respective amounts of light received. The difference between these output signals (8a) and (9a) is taken by an operational amplifier (lO), and an output signal (loa) indicating the amount of movement of the objective lens (3) in the tracking direction is obtained. (10a) is
is input to the processing circuit together with the tracking error signal E,
This becomes a feedback signal for the tracking error signal E.

尚、光検知器（８）及び（９）の配設位置は、第２図に
示すように、対物レンズ（３）がトラッキング方向Ｔに
対して中立位置にあるときは、反射光束（１４）の各受
光量（第２図（ｂ）の斜線部参照）が等しくなるように
設定されている。As shown in FIG. 2, the placement positions of the photodetectors (8) and (9) are such that when the objective lens (3) is at a neutral position with respect to the tracking direction T, the reflected light beam (14) The amounts of received light (see the shaded area in FIG. 2(b)) are set to be equal.

ここで、第３図に示すように対物レンズ（３）がトラッ
キング制御により矢印Ｔ、左方向移動すると、反射光束
（１４）も同様に矢印Ｔ１方向に移動するので、各光検
知器（８）及び（９）の受光量（第３図（ｂ）の斜線部
参照）にアンバランスが生じる。この場合は、光検知器
（９）の出力信号（９ａ）の、方が光検知器（８）の出
力信号（８ａ）より大きくなるため、演算増幅器（１０
）の出力信号（１０ｍ）は負となる。Here, as shown in FIG. 3, when the objective lens (3) moves to the left in the direction of arrow T by tracking control, the reflected light beam (14) also moves in the direction of arrow T1, so that each photodetector (8) An imbalance occurs in the amount of received light (see the shaded area in FIG. 3(b)) and (9). In this case, since the output signal (9a) of the photodetector (9) is larger than the output signal (8a) of the photodetector (8), the operational amplifier (10
) output signal (10m) is negative.

逆に、第４図に示すように対物レンズ（３）が矢印Ｔ２
方向に移動した場合は、各光検知器（８）及び（９）の
受光量は第４図（ｂ）の斜線部で示す通りとなり、光検
知器（８）の出力信号（８ａ）が光検知器（９）の出力
信号（９ａ）より大きくなる。従って、演算増幅器（１
０）の出力信号（１０ｍ）は正となる。Conversely, as shown in FIG. 4, the objective lens (3)
When moving in the direction, the amount of light received by each photodetector (8) and (9) becomes as shown by the shaded area in FIG. It becomes larger than the output signal (9a) of the detector (9). Therefore, the operational amplifier (1
The output signal (10m) of 0) is positive.

このように、トラッキング制御によって対物レンズ（３
）がトラッキング方向Ｔに移動しても、反射光束（１４
）の移動に伴う各出力信号（８ａ）及び（９ａ）のアン
バランスを演算増幅器（１０）で検出することにより、
対物レンズ（３）のトラッキング方向Ｔに対する移動量
を求め、この移動量に基づいて演算増幅器（７）からの
トラッキングエラー信号Ｅを補正することができる。従
って、対物レンズ（３）の移動によって生じるトラッキ
ングエラー信号Ｅに対する誤差の重畳を解消することが
できる。In this way, tracking control allows the objective lens (3
) moves in the tracking direction T, the reflected light flux (14
) by detecting the unbalance of each output signal (8a) and (9a) due to the movement of
The amount of movement of the objective lens (3) in the tracking direction T is determined, and the tracking error signal E from the operational amplifier (7) can be corrected based on this amount of movement. Therefore, it is possible to eliminate the superposition of errors on the tracking error signal E caused by the movement of the objective lens (3).

又、一般に、トラッキング制御は、サーボ上の理由から
２次（加速度）系の制御対象を扱っているため、追従量
が大きい場合には残留エラーが大きくなる傾向があるが
、対物レンズ（３）の位置情報という零次系の情報をサ
ーボに組み込めば、残留エラーを小さくすることができ
る。Additionally, tracking control generally deals with secondary (acceleration) system control objects for servo reasons, so when the amount of tracking is large, the residual error tends to increase. By incorporating zero-order system information called position information into the servo, residual errors can be reduced.

更に、第１図に示したこの発明の構成は、従来の構成に
一対の光検知器（８）、（９）及び演算増幅器（１０）
を付加するのみでよいがら、安価に実現することができ
る。Furthermore, the configuration of the present invention shown in FIG.
Although it is only necessary to add , it can be realized at low cost.

尚、上記実施例では対物レンズ（３）のレンズ表面（３
１）が凸面の場合について説明したが、第５図に示すよ
うにレンズ表面（３１）が凹面であっても、反射光束（
１４）を同様に検出することができるので何ら支障はな
い。In the above embodiment, the lens surface (3) of the objective lens (3)
1) is a convex surface, but as shown in FIG. 5, even if the lens surface (31) is concave, the reflected light beam (
14) can be detected in the same way, so there is no problem.

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、トラッキング方向に対
する対物レンズの移動量を検出する移動量検出手段を設
け、対物レンズの移動量を通常のトラッキングエラー信
号にフィードバックして正しいトラッキングエラー信号
を得るようにしたので、広範囲に亘って安定したトラッ
キング制御を行なうことのできる光記録再生装置用光ヘ
ッドが得られる効果がある。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a movement amount detection means for detecting the amount of movement of the objective lens with respect to the tracking direction is provided, and the movement amount of the objective lens is fed back to a normal tracking error signal to ensure correct tracking. Since the error signal is obtained, it is possible to obtain an optical head for an optical recording/reproducing device that can perform stable tracking control over a wide range.

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

第１図はこの発明の一実施例を示す光路図、第２図は第
１図内の対物レンズの中立位置を示す説明図、第３図は
第２図の対物レンズのトラッキング方向Ｔ、移動時を示
す説明図、第４図は第２図の対物レンズのトラッキング
方向Ｔ２移動時を示す説明図、第５図はこの発明におけ
る対物レンズの他の実施例を示す側断面図、第６図は従
来の光記録再生装置用光ヘッドを示す光路図、第７図は
従来装置の中立位置を示す光路図、第８図は従来装置の
トラッキング方向移動時を示す光路図である。 （１）・・・光源　　　　　　（２）・・・ハーフミラ
−（３）・・・対物レンズ　　　（４）・・・情報担体
（８）、（９）・・・光検知器　（８ａ）、（９ａ）・
・・出力信号（１０）・・・演算増幅器　　　（１１）
、（１２）・・・光束（１４）・・・反射光束　　　　
（３１）・・・レンズ表面Ｔ・・・ｌ〜ラッキング方向 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。Fig. 1 is an optical path diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the neutral position of the objective lens in Fig. 1, and Fig. 3 is a tracking direction T and movement of the objective lens in Fig. 2. FIG. 4 is an explanatory diagram showing when the objective lens in FIG. 2 moves in the tracking direction T2, FIG. 5 is a side sectional view showing another embodiment of the objective lens in this invention, and FIG. 7 is an optical path diagram showing a conventional optical head for an optical recording/reproducing device, FIG. 7 is an optical path diagram showing the neutral position of the conventional device, and FIG. 8 is an optical path diagram showing the conventional device when moving in the tracking direction. (1)...Light source (2)...Half mirror (3)...Objective lens (4)...Information carrier (8), (9)...Photodetector (8a), (9a )・
... Output signal (10) ... Operational amplifier (11)
, (12)... Luminous flux (14)... Reflected luminous flux
(31) Lens surface T...l~Racking direction In the drawings, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）光束を放射する光源と、前記光束を光スポットに
して情報担体に照射するための対物レンズと、前記光束
を前記対物レンズに導く光学系と、前記情報担体上のト
ラッキング方向に対する前記対物レンズの移動量を検出
するための移動量検出手段とを備えた光記録再生装置用
光ヘッド。(1) A light source that emits a luminous flux, an objective lens that converts the luminous flux into a light spot and irradiates the information carrier, an optical system that guides the luminous flux to the objective lens, and the objective lens in the tracking direction on the information carrier. An optical head for an optical recording/reproducing device, comprising a movement amount detection means for detecting a movement amount of a lens. （２）移動量検出手段は、対物レンズのレンズ表面で反
射された反射光束が入射される一対の光検知器と、これ
ら光検知器の各出力信号の差をとる演算増幅器とから構
成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
光記録再生装置用光ヘッド。(2) The movement amount detection means is composed of a pair of photodetectors into which the reflected light flux reflected on the lens surface of the objective lens is incident, and an operational amplifier that takes the difference between the output signals of these photodetectors. An optical head for an optical recording/reproducing device according to claim 1, characterized in that: