JP2718154B2 - 焦点位置の調整方法および焦点制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はレーザ等の光源を利用して光学的に記録媒体
上に信号を記録し、この記録された信号を再生する光学
式記録再生装置に関するものであり、特に記録媒体上に
照射されている光ビームの収束状態が常に所定の収束状
態になるように制御する焦点制御の目標位置、すなわ
ち、焦点位置の調整方法および焦点制御装置に関するも
のである。

従来の技術 従来の焦点制御装置としては、例えば特公昭61−1457
5号公報に記載されているように、予め記録された調整
用の信号を検出し、その検出した信号が最大になるよう
に焦点制御系を調整するものがある。第６図はこのよう
な従来の焦点制御装置の構成を示すブロック図である。
以下これを用いて従来の焦点制御装置について説明す
る。

１は光源、２は光変調器、３は光ビームを作成するピ
ンホール板、４は中間レンズ、５は半透明鏡、６は光源
１から発生する光ビーム、７は回転可能な素子に取り付
けられた全反射鏡、８は収束レンズ、９は収束レンズ８
を上下に移動させるための駆動装置、10は予め調整用の
信号が記録されている記録媒体、11は信号検出用の分割
光検出器、12a、12bはプリアンプ、13は差動増幅器、14
はトラッキング制御のための全反射鏡７を回転させる素
子の駆動回路である。また、15は光ビーム６が記録媒体
10によて反射された反射ビーム、16は焦点制御用の分割
光検出器、17a、17bはプリアンプ、18は差動増幅器、19
は駆動装置９の駆動回路、20は記録媒体10を透過した光
ビーム６の透過光である。

この装置における焦点制御について説明する。収束レ
ンズ８へ光軸をずらして入射させた光ビーム６を記録媒
体10上へ収束させ、その反射ビームを半透明鏡５により
分離して分割光検出器16上へ照射する。このとき光ビー
ム６は収束レンズ８へ光軸をずらして入射させているの
で記録媒体10の上下動に応じて反射ビーム15の位置が移
動する。そこで、この反射ビーム15の移動を分割光検出
器16で検出し、差動増幅器18より出力されるフォーカス
ずれ信号に応じて収束レンズ８を駆動装置９により駆動
して、光ビームが記録媒体10上で常に所定の収束状態に
なるように制御する。

次にこの装置の焦点制御系の調整方法について説明す
る。記録媒体10は特定の周波数の信号がスパイラル状に
予め記録されている。記録媒体10を回転させた状態で、
光ビームを照射しかつ焦点制御をかけると、分割光検出
器11の和信号を出力する和回路21には第７図のような再
生信号出力が得られる。ここで横軸は時間軸でありＴは
記録媒体10の回転の一周期を示し、22は再生信号出力で
ある。再生信号出力22は記録媒体10上の光ビームのスポ
ット径により異なり、焦点が合った時、つまり正しい収
束状態に制御されたときにスポット径が最小となって再
生信号出力22が最大となる。記録媒体10に偏心がなけれ
ば１回転に１回だけ記録トラックを横切るので第７図Ａ
のような信号出力が得られ、偏心がある場合は何回も横
切るので第７図Ｂのような信号出力が得られる。偏心の
有無は本装置における焦点制御系の調整と直接の関係は
ないので説明は省略する。第８図は記録媒体10上の光ビ
ームのスポットを示している。23は記録媒体10上の信号
記録トラック、24はトラックとトラックの間の未記録
部、25は記録媒体10上の光ビーム６のスポットである。

第９図は記録媒体10上の光ビーム６のスポット25のビ
ーム径を変化させたときの収束点の移動と再生信号出力
22の関係（以下この関係を再生信号特性と称す）を示し
たものであり、Ｘ軸は光ビーム６の収束点が記録媒体10
上の最適な位置にあるときを零として収束点が上下に移
動した移動量を示し、Ｙ軸は和回路21の信号出力の最大
値を示している。光ビーム６の収束点が正しく記録媒体
10上にあるときにはスポット25の径は最小となり、した
がって和回路21の出力は最大となる。和回路21の出力は
エンベロープ検波回路26、ピークホールド回路27を介し
て電圧指示装置28に入力されている。よって従来は和回
路21の出力が最大になるように、すなわち電圧指示装置
28の指示値が最大になるように反射ビーム15と分割光検
出器16との位置関係を分割光検出器16上の境界線と垂直
な方向にマイクロメータ35で動かして、所定の正確な焦
点制御の状態に調整していた。

発明が解決しようとする課題 従来の技術においては、光ビームを最適な収束状態に
するために記録媒体上に記録された信号の再生出力を実
測し、それが最大となるように焦点制御系を調整してい
た。ところが再生信号特性の最大の点はノイズ等の影響
でばらつき、また最大値付近は平坦な特性となっている
ので測定精度の限界により実際に最大値を捜すのは容易
ではなく、調整に時間がかかっていた。

また装置の移動時等で調整状態がずれるおそれのある
ときはその都度、装置の外装を開いて焦点制御系の状態
を確認し、焦点制御系の状態が変化している場合には最
良の状態に調整する必要があった。また装置の使用時に
外部からの振動、衝撃が加わったり、あるいは経時変化
によって光学系の構成部品等が変形し、光源１、中間レ
ンズ４、分割光検出器16等が微小に移動した場合にも実
質的に光学系が変わってしまうことになるので、焦点制
御系の基準状態が正しくなくなって記録媒体10上に光ビ
ーム６が正しく収束されなくなる。この状態で記録再生
を行うと信号の品質が劣化し、装置の信頼性が低下して
しまう。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、焦
点制御系の目標収束点を最適な位置に調整することを容
易にし、正確かつ速やかに調整できる調整方法を提案す
ると共に、外部から何らかの力が加わったり、経時変革
等により焦点制御系の状態が変わった場合に、その状態
を検出し自動的に焦点制御系を調整することにより常に
光ビームを記録媒体上に正しく収束し、記録媒体上に信
号を品質良く記録、あるいは記録媒体上の信号を品質良
く再生できる装置を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、光ビームを記録媒体に向けて収束、照射
し、記録媒体上の光ビームの収束状態に対応した信号に
応じて、光ビームの収束点を記録媒体面と略々垂直な方
向に移動し、記録媒体上の光ビームの収束状態が所定の
収束状態になるよう制御する焦点制御手段の目標位置を
変化させ、目標位置に対する再生信号振幅の関係を所定
の関数に近似し、この近似した関数に基づいて最適な目
標位置を求め、焦点制御の目標位置を調整する焦点位置
の調整方法である。

また本発明は、光ビームを記録媒体に向けて収束、照
射する収束手段と、前記収束手段により収束された光ビ
ームの収束点を記録媒体面と略略垂直な方向に移動する
収束手段と、記録媒体上の光ビームの収束状態に対応し
た信号を発生する収束状態検出手段と、前記収束状態検
出手段の信号に応じて前記移動手段を駆動し、記録媒体
上に照射してしている光ビームが所定の収束状態になる
ように制御する焦点制御手段と、光ビームが記録媒体を
透過した透過光、反射した反射光により、記録媒体上に
記録されている信号を検出する信号検出手段と、前記焦
点制御手段の目標位置を変える目標位置可変手段と、前
記目標位置可変手段により前記焦点制御手段の目標位置
を変化させたときの目標位置に対する前記信号検出手段
の信号振幅の関係を所定の関数に近似する関数近似手段
と、前記関数近似手段によって近似された関数に基づい
て前記目標位置可変手段を動作させ、前記焦点制御手段
の目標位置を調整する目標位置調整手段とを備える。

作用 本発明は上記した調整方法により、焦点制御手段の目
標収束点を変化させたとき、記憶した各目標位置に対す
る再生信号振幅の関係を所定の関数で近似し、この近似
した関数によって容易に再生信号振幅が最大となる点、
あるいは再生信号の等しい２点の目標収束点の位置を求
めることができ、その最大点あるいはその２点間の中点
に目標収束点が位置するように調整するので、ノイズ等
の影響を受けることなく目標収束点を最適な位置に簡単
にかつ速やかに調整することが可能となり、調整時間を
短縮することができる。

また本発明は上記方法を用いて調整を行うのでノイズ
等の影響を受けることなく、収束点を最適な位置に簡単
かつ速やかに調整することが可能となり、常に品質の良
い信号の記録、再生を行うことができる。

実施例 以下本発明の一実施例の焦点制御装置について図面を
参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例である焦点制御装置の構成
を示すブロック図である。従来の焦点制御装置と同様の
部分には同じ番号を付し、その説明を省略する。

記録媒体10上に光ビーム６を照射しかつ焦点制御をか
けて記録媒体10上に予め記録された所定の周波数の信号
を再生すると、分割光検出器11の和信号である和回路21
の出力より調整用の再生信号が得られる。この和回路21
の出力はエンベロープ検波回路26、ピークホールド回路
27、AD変換器40を介し、マイクロコンピュータ42に入力
されている。マイクロコンピュータ42はAD変換器40から
の入力によって焦点制御の状態すなわち光ビーム６の記
録媒体10上の収束状態を検出することができる。

マイクロコンピュータ42はAD変換器40からの入力を記
憶するためのRAM46（Randam Accsess Memory）を備えて
おり、またマイクロコンピュータ42はDA変換器41を介し
て光ビーム６の収束状態を変化させるため、予め設定さ
れた調整データを所定の電圧に変換し合成回路43に入力
する。合成回路43はその調整データに対応する電圧を焦
点制御系に加えて所定の間隔でステップ的に目標収束点
を移動し、記録媒体10上の光ビーム６の収束状態を変化
させる。RAM46には変化させた光ビーム６の収束状態に
対応するそれぞれの再生信号振幅が数値として記憶され
る。マイクロコンピュータ42はRAM46に記憶された値を
処理することによって、焦点制御系の目標収束点を最適
な位置に移動するための調整データを算出し、DA変換器
41、合成回路43を介して焦点制御系に加え、記録媒体10
上の光ビーム６の収束状態を最適な状態にする。

また分割検出器16のそれぞれの信号出力はプリアンプ
17a、17bを介して和回路44に入力されている。和回路44
の出力信号は記録媒体10上より反射された光ビーム６の
全光量に比例した信号であり、除算器45に入力されてい
る。除算器45には差動増幅器18の出力信号すなわち焦点
制御系の光ビーム６の目標収束点からの誤差を表すフォ
ーカスずれ信号も入力されており、除算器45は差動増幅
器18の出力信号を和回路44の出力信号で割算した信号を
出力する。よって記録媒体10の反射率、光源１の光量等
が変化してフォーカスずれ信号の検出系のゲインが変動
しても単位フォーカスずれに対する除算器45の出力信号
が略略一定となる。よってマイクロコンピュータ42が同
じデータを出力し、同じ電圧を合成回路43でこの除算器
45の出力信号に加えたとき、光ビームの目標収束点の移
動量は常に一定である。したがってマイクロコンピュー
タ42はフォーカスずれ信号の検出系のゲイン変動にかか
わらず出力した調整データにより光ビーム６の目標収束
点の位置の調整を正確に行うことができる。また和回路
21の出力信号である再生信号も光ビーム６の全光量に比
例した信号であるので、和回路44の出力信号の代わりに
和回路21の出力信号あるいは和回路44の出力信号と和回
路21の出力信号の和信号を除算器45に入力して割算を実
行しても同様の効果を得ることができる。

次に上述した第１図の焦点制御装置中のマイクロコン
ピュータ42による光ビームの目標収束点の位置の調整方
法を第２図を用いて詳しく説明する。第２図は設定され
た調整データによって所定の間隔でステップ的に光ビー
ム６の目標収束点を移動した時の記録媒体10に対する光
ビーム６の収束点の位置と和回路21に表れる再生信号振
幅の最大値すなわちピークホールド回路27の出力との関
係（以下この関係を再生信号特性と称す）を示した標準
的な例でありＸ軸はDA変換器41の出力電圧、つまり焦点
制御系の目標収束点の最初の位置を零とした上下の移動
量を示し、Ｙ軸はピークホールド回路27から出力される
再生信号の最大値を示している。

例えば調整をする前の光ビーム６の目標収束点が第２
図中の再生信号特性上のＡ点の位置にあり、記録媒体10
上の正しい位置よりもずれているものとする。マイクロ
コンピュータ42はＡ点におけるピークホールド回路27の
出力をAD変換器40を介して取り込みRAM46に記憶する。
その後所定のデータをDA変換器41を介して焦点制御系に
加え、光ビーム６の目標収束点の位置をＢ点に移動させ
る。このとき収束点を移動させる方向は予め定められた
方向であり、移動させる量はマイクロコンピュータ42で
予め設定された量である。したがって最初に光ビーム６
の目標収束点の位置を移動させたときは調整を開始する
前の初期の位置によって、ピークホールド回路27の出力
は大きくなったり小さくなったりする（なお、本実施例
では収束レンズ８が記録媒体10から離れる方向に設定し
ている）。マイクロコンピュータ42はＢ点におけるピー
クホールド回路27の出力をAD変換器40を介して取り込み
RAM46に記憶し、さらに先に記憶していたＡ点における
出力と比較する。比較した結果、目標収束点移動後のＢ
点における出力の方が小さいので、マイクロコンピュー
タ42は先に移動させた方向と逆の方向に所定の移動量を
設定し目標収束点を移動させる。

図中Ｃ点は目標収束点を２回移動させた後の位置を示
したものである。同様にマイクロコンピュータ42はＣ点
におけるパークホールド回路27の出力をAD変換器40を介
して取り込みRAM46に記憶し、さらに先に記憶していた
Ａ点における出力と比較する。比較した結果、目標収束
点移動後のＣ点における出力の方が大きいので、マイク
ロコンピュータ42は先に移動させた方向と同じ方向に所
定の移動量を設定しさらに目標収束点を移動させる。そ
の後マイクロコンピュータ42は所定の間隔でＤ点.B点.F
点．…Ｒ点と目標収束点を移動していき、移動した各々
の目標収束点の位置でピークホールド回路27の出力をAD
変換器40を介して取り込みRAM46に記憶する。

また調整を開始する前の初期の焦点制御の目標収束点
が最適な位置に近い場合は、移動させる光ビーム６の目
標収束点が最適な目標収束点の位置から正負いずれかに
偏ってしまうので、マイクロコンピュータ42は順次移動
して記憶するピークホールド回路27の出力が、それまで
記憶した最小の出力（第２図中のＢ点の出力）より小さ
くなった時、すなわち図中Ｓ点に達した時、方向を逆に
して再度Ｂ点の方向に戻りＢ点を通過したＴ点に光ビー
ム６の目標収束点を移動させる。マイクロコンピュータ
42はＴ点におけるピークホールド回路27の出力をAD変換
器40を介して取り込みRAM46に記憶し、また方向を逆に
切り換えて再度Ｓ点の方向に戻りＳ点を通過したＵ点に
光ビーム６の目標収束点を移動させ、ピークホールド回
路27の出力を記憶する。このような記憶するピークホー
ルド回路27の出力が所定のサンプル数に達するＷ点まで
方向を切り換えながら光ビーム６の目標収束点を移動す
る。したがって本実施例では初期の目標収束点の位置が
どこにあっても最適な収束状態から略々均等に正負にず
らしたときのピークホールド回路27の出力を記憶するこ
とができる。

次に所定のサンプル数を記憶したあとに行う調整のた
めの処理について詳しく説明する。

本実施例ではマイクロコンピュータ42からの所定のデ
ータ出力により目標収束点を移動した量ｘと記憶したピ
ークホールド回路27の出力ｙとの関係を所定の関数ｙ＝
ｆ（ｘ）に近似する。ｆ（ｘ）は第２図中の実線で示す
ように ｆ（ｘ）＝ax²＋bx＋ｃ …（１） で表される関数であり、再生信号特性で本来成立する式
の一般的な形である。

近似の方法としては種々の方法があるが、例えば最小
二乗法を適用して行うことができる。上記した式（１）
より ax²＋bx＋ｃ−ｙ＝０ …（２） が成り立つが、この式（２）に実際にマイクロコンピュ
ータ42からのデータ出力により目標収束点を移動させた
量x_jと記憶したピークホールド回路27の出力y_j（ただし
ｊは記憶したピークホールド回路27の出力の数）を代入
したときはノイズ、あるいはサンプリング誤差等の影響
より０とはならず ax_j ²＋bx_j＋ｃ−y_j＝v_j …（２） なる値をもつ。ここでvjの二乗の総和 （ｎは設定された所定のサンプル数）が最小になるよう
にａ、ｂ、ｃの値を定めると式（１）で表される曲線は
図２中の実線で示すようにマイクロコンピュータ42によ
る実測値（Ａ点〜Ｗ点）のほぼ平均の位置を通る。よっ
て移動した量ｘと記憶したピークホールド回路27の出力
Ｙとの関係を近似する所定の関数ｙ＝（ｘ）を算出する
ことができる。

したがってマイクロコンピュータ42は、ピークホール
ド回路27の出力を所定のサンプル数記憶したあと上記し
たv_jの二乗の総和が最小になるように演算を実行し、近
似する関数ｙ＝ｆ（ｘ）を求め、その演算結果により移
動した量ｘと記憶したピークホールド回路27の出力ｙと
の関係を近似し、近似後のピークホールド回路27の出力
ｙが最大となる移動量x_mすなわち関数ｙ＝ｆ（ｘ）にお
けるｙを最大にする調整データｘを算出する。その後、
マイクロコンピュータ42は前記調整データを出力し、DA
変換切41、合成回路43を介して焦点制御系に加え目標収
束点を移動し、記録媒体10上の光ビーム６の収束状態を
最適な状態にする。

以上本発明の一実施例におけるマイクロコンピュータ
42による目標収束点の位置の調整方法について説明した
が、この本実施例における処理の流れを第３図に示す。

ところで上述した実施例ではマイクロコンピュータ42
によって再生信号振幅を記憶し、その記憶された信号振
幅を所定の関数に近似して、近似後の信号振幅が最大に
なる点を求め、その点に光ビームの目標収束点を位置さ
せる調整方法であるが、近似後の信号振幅が最大になる
点を求めなくとも光ビームの目標収束点の位置の調整を
実現することができる。以下この方法について第２図を
用いて説明する。なお先に述べた実施例と同様の部分は
説明を省略する。マイクロコンピュータ42はピークホー
ルド回路27の出力を所定のサンプル数記憶したあと上記
したv_jの二乗の総和が最小になるように演算を実行し、
移動した量ｘと記憶したピークホールド回路27の出力ｙ
との関係を所定の関数に近似する。この調整方法では、
関数に近似した後のピークホールド回路27の出力ｙが等
しくなる二点の組を求め、その中点にあるＪ′点に対応
する目標収束点の位置へ移動するための調整データを算
出、出力し、DA変換器41、合成回路43を介して焦点制御
系に加え、収束点を記録媒体10上の光ビーム６の収束状
態を最適な状態にする。

この調整方法でのマイクロコンピュータ42における処
理の流れを第４図に示す。

またマイクロコンピュータ42によってピークホールド
回路27の出力を記憶した後、所定の関数に近似しなくと
も光ビームの目標収束点の位置の調整を表現することが
できる。以下この調整方法について第２図を用いて説明
する。なお先に述べた実施例と同様の部分は説明を省略
する。マイクロコンピュータ42はピークホールド回路27
の出力を所定のサンプル数記憶した後、記憶した各々の
ピークホールド回路27の出力データを比較し、前記出力
データが略々等しくなる二点を捜す（例えば第２図中の
Ａ点、Ｒ点、あるいはＤ点、Ｐ点）。その後マイクロコ
ンピュータ42は、再生信号特性において前記二点間の中
点であるＪ点に対応する目標収束点の位置へ移動する調
整データを算出、出力し、DA変換器41、合成回路43を介
して焦点制御系に加え、目標収束点を移動し、記録媒体
10上の光ビーム６の収束状態を最適な状態にする。この
調整方法ではマイクロコンピュータ42の演算処理を削減
できるので、光ビームの目標収束点の位置の調整時間を
さらに短縮することができ、また記憶したピークホール
ド回路27の出力データが略々等しくなる点が複数組ある
ときはその各二点間の中点に対応する調整データを算出
し、その平均をとって調整データを出力することで調整
精度を増すことができる。

この調整方法でのマイクロコンピュータ42における処
理の流れを第５図に示す。

さらにマイクロコンピュータ42によってピークホール
ド回路27の出力をすべて記憶しなくても、少なくとも３
つの点におけるピークホールド回路27の出力を記憶すれ
ば所定の二次関数に近似することができ、光ビームの目
標収束点の位置の調整を実現することができる。例えば
所定の二次関数 ｙ＝ax²＋bx＋ｃ に近似する場合、異なる３点のｘ及びｙの値を代入すれ
ば係数ａ、ｂ、ｃを定めることができる。よってこの処
理を繰り返し平均をとることによって再生信号特性を所
定の二次関数に精度良く近似することができ、近似した
後、ｙの値が最大となる点に対応する移動量ｘ、あるい
はｙの値が等しくなる二点間の中点に対応する移動量ｘ
を求め、それに応じて移動することで光ビームの目標収
束点の位置の調整を実現することができる。

ところで前述したように本発明において記憶された再
生信号振幅を所定の関数に近似する際、最小二乗法によ
って再生信号特性の近似を行い調整を行う方法について
説明したが、本発明はこの最小二乗法以外の近似方法を
用いた場合でもマイクロコンピュータ42で実行する演算
処理を変更することで適応することができる。またマイ
クロコンピュータ42で実測した再生信号特性を近似する
関数ｆ（ｘ）がｘの二次関数以外の実関数であっても適
応することができる。

またマイクロコンピュータ42に入力される各々の収束
点での再生信号振幅の平均、あるいは正しい目標収束点
の位置へ移動するためにマイクロコンピュータ42から出
力する調整データの平均をとり、その平均値によって調
整を行うことにより調整精度を向上させることができ
る。

次にこの焦点制御系の目標収束点の調整の適用例につ
いて説明する。マイクロコンピュータ42は装置の電源が
入ったり、あるいは記録媒体10が交換されると、記録媒
体10を回転させ、光源１を光らせ、焦点制御及びトラッ
キング制御をかけ、記録再生可能な状態（以下スタンバ
イ状態と称す）にする。その後直ちに目標収束点の調整
を実行するように構成すれば、装置の移動等で調整状態
がずれたおそれのあるときでも装置の外装を開いて再調
整する手間を省く事ができる。またマイクロコンピュー
タ42の持つ時間計測機能を用いれば、スタンバイ状態に
なってから所定の時間毎、あるいは所定の時間、記録も
再生も行わなかった時、目標収束点の調整を実行するよ
うに構成することができる。よって装置の使用時に外部
からの振動、衝撃等により調整状態がずれても速やかに
対応することができる。

また調整状態が著しくずれていると信号の記録、再生
が正しくできないので、正しく記録できなかったことあ
るいは再生できなかったことを知らせる信号をマイクロ
コンピュータ42に入力し、その入力があったとき目標収
束点の調整を実行し、調整後再度記録あるいは再生を行
うように構成すれば、さらに信頼性の高い装置にするこ
とができる。このようにマイクロコンピュータ42を用い
て目標収束点の調整を装置に適用すれば、経時変化によ
って光学系の構成部品が変形し、実質的に光学系が変わ
ってしまって焦点制御系の基準状態が正しくなくなって
も、充分対応することができる。

また本装置における光ビーム６の目標収束点の調整は
前述したような焦点制御系に信号を加える方法以外の方
法でも実現することができる。例えば、プリアンプ17
a、ｂの各々のゲインを変えると、光ビーム６の収束状
態が変化するので、最適な収束状態になるようにプリア
ンプ17a、ｂの各々のゲインを設定すれば、目標収束点
の調整を行うことができる。本実施例をこのような光ビ
ーム６の収束状態を変化させる他の調整方法に適応して
も同様の効果を得ることができる。

さらに本実施例は予め調整用の信号が記録された記録
媒体を使用しているが、調整用ではなく他の目的のため
に記録されている信号（例えばトラックあるいはセクタ
のアドレス信号、あるいは記録した情報信号）を適当に
処理して調整用の信号の代わりに用いても良い。また書
き換え可能な記録媒体を用いる場合でも、例えば調整用
の信号の記録、再生を繰り返してして目標収束点の調整
を行い、調整が完了したらその信号を消去するように構
成すれば、本実施例を適応することができる。また本実
施例を再生のみの光学式再生装置にも適応すれば、品質
の良いまた信頼性の高い再生信号を常に得ることができ
る。

発明の効果 以上説明したように本発明の調整方法によれば、正確
にかつ速やかに焦点制御系の目標収束点の位置の調整を
行うことができる。また本発明を装置に適応すれば外部
から何らかの力が加わったり、経時変化等により焦点制
御系の状態が変わった場合でも、自動的に目標収束点の
位置を調整することにより常に光ビームを記録媒体上に
正しく収束し品質の良い信号の記録、再生を行うことが
でき、信頼性の高い装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明である焦点制御装置の構成を示すブロッ
ク図、第２図は調整の動作を説明するための調整時の記
録媒体に対する光ビームの目標収束点の移動量と再生信
号出力の最大値との関係を示した特性図、第３図、第４
図、第５図は調整時にマイクロコンピュータで行う処理
の流れを示す流れ図、第６図は従来の焦点制御装置の構
成を示すブロック図、第７図は従来の焦点制御装置の調
整方法を説明するための波形図、第８図は同装置に用い
る記録媒体の拡大図、第９図は従来の装置の動作を説明
するための光ビームのスポットのビーム径を変化させた
ときの目標収束点の移動と再生信号出力の最大値との関
係を示した特性図である。 １……光源、２……光変調器、３……ピンホールド板、
４……中間レンズ、５……半透明鏡、６……光ビーム、
７……全反射鏡、８……収束レンズ、９……駆動装置、
10……記録媒体、11……分割光検出器、12a,b……プリ
アンプ、13……差動増幅器、14……駆動回路、15……反
射ビーム、16……分割光検出器、17a,b……プリアン
プ、18……差動増幅器、19……駆動回路、20……透過
光、21……和回路、22……再生信号出力、23……信号記
録トラック、24……未記録部、25……光ビームのスポッ
ト、26……エンベロープ検波回路、27……ピークホール
ト回路、28……電圧指示装置、35……マイクロメータ、
40……AD変換器、41……DA変換器、42……マイクロコン
ピュータ、43……合成回路、44……和回路、45……除算
器、46……RAM。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芝野 正行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−211840（ＪＰ，Ａ)

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ビームを記録媒体に向けて収束、照射
   し、記録媒体上の光ビームの収束状態に対応した信号に
   応じて、光ビームの収束点を記録媒体面と略々垂直な方
   向に移動し、記録媒体上の光ビームの収束状態が所定の
   収束状態になるよう制御する焦点制御手段の目標位置を
   変化させ、目標位置に対する再生信号振幅の関係を所定
   の関数に近似し、この近似した関数に基づいて最適な目
   標位置を求め、焦点制御の目標位置を調整する焦点位置
   の調整方法。
2. 【請求項２】光ビームを記録媒体に向けて収束、照射す
   る収束手段と、前記収束手段により収束された光ビーム
   の収束点を記録媒体面と略略垂直な方向に移動する収束
   手段と、記録媒体上の光ビームの収束状態に対応した信
   号を発生する収束状態検出手段と、前記収束状態検出手
   段の信号に応じて前記移動手段を駆動し、記録媒体上に
   照射している光ビームが所定の収束状態になるように制
   御する焦点制御手段と、光ビームが記録媒体を透過した
   透過光、反射した反射光により、記録媒体上に記録され
   ている信号を検出する信号検出手段と、前記焦点制御手
   段の目標位置を変える目標位置可変手段と、前記目標位
   置可変手段により前記焦点制御手段の目標位置を変化さ
   せたときの目標位置に対する前記信号検出手段の信号振
   幅の関係を所定の関数に近似する関数近似手段と、前記
   関数近似手段によって近似された関数に基づいて前記目
   標位置可変手段を動作させ、前記焦点制御手段の目標位
   置を調整する目標位置調整手段とを備えたことを特徴と
   する焦点制御装置。
3. 【請求項３】目標位置調整手段は、光ビームの収束状態
   を変化させ、信号検出手段の信号振幅が増加した後、減
   少する方向に焦点制御の目標位置を移動させて、目標位
   置に対する信号検出手段の信号振幅の関係を関数近似手
   段により所定の関数に近似することを特徴とする請求項
   ２記載の焦点制御装置。
4. 【請求項４】目標位置調整手段は、信号検出手段の信号
   が増加しない場合には、信号検出手段の信号振幅が減少
   する方向に焦点制御手段の目標位置を一旦移動した後、
   信号検出手段の信号振幅が増加した後、減少する方向に
   焦点制御の目標位置を移動させて、目標位置に対する信
   号検出手段の信号振幅の関係を関数近似手段により所定
   の関数に近似することを特徴とする請求項３記載の焦点
   制御装置。
5. 【請求項５】目標位置調整手段は、光ビームの収束状態
   を変化させ、信号検出手段の信号振幅が増加した後、減
   少する方向に焦点制御の目標位置を移動させた後、さら
   に移動方向を切り換えて移動することを特徴とする請求
   項３記載の焦点制御装置。
6. 【請求項６】目標位置調整手段は、関数近似手段により
   近似した関数が略略最大になる点を求め、この点を最適
   な目標位置とし、焦点制御手段の目標位置を調整するこ
   とを特徴とする請求項２記載の焦点制御装置。
7. 【請求項７】目標位置調整手段は、関数近似手段により
   近似した関数に基づいて信号検出手段の信号振幅が略略
   等しい２点を求め、この２点間の中点を最適な目標位置
   とし、焦点制御手段の目標位置を調整することを特徴と
   する請求項２記載の焦点制御装置。
8. 【請求項８】関数近似手段により近似する関数は２次関
   数とすることを特徴とする請求項２記載の焦点制御装
   置。
9. 【請求項９】目標位置調整手段は、測定ポイント数を３
   点とすることを特徴とする請求項８記載の焦点制御装
   置。