JP2796888B2 - 光ディスク装置 - Google Patents
光ディスク装置Info
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- JP2796888B2 JP2796888B2 JP2335934A JP33593490A JP2796888B2 JP 2796888 B2 JP2796888 B2 JP 2796888B2 JP 2335934 A JP2335934 A JP 2335934A JP 33593490 A JP33593490 A JP 33593490A JP 2796888 B2 JP2796888 B2 JP 2796888B2
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- recording
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- focus
- signal
- objective lens
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
Description
この発明は、光ディスクに対する情報の記録、再生を
行なう光ディスク装置に関するものであり、特に、波長
が急激に変化した場合にも安定したフォーカスサーボを
かけることができる光ディスク装置に関するものであ
る。
行なう光ディスク装置に関するものであり、特に、波長
が急激に変化した場合にも安定したフォーカスサーボを
かけることができる光ディスク装置に関するものであ
る。
記録、再生が可能な光磁気ディスク装置は、レーザー
光源からの光束を記録媒体である光磁気ディスク上にス
ポットとして結像させ、信号の再生、あるいは記録を行
なう構成とされている。レーザー光源の出力は、再生時
は小さく、記録時は大きくなる。信号の記録再生を正確
に行なうためには、レーザー光がディスク上に回折限界
程度のスポット径に絞り込み、記録トラック上に正確に
トレースさせる必要がある。このため、光ディスク装置
には、フォーカスエラー、トラックエラーを検出する検
出手段と、検出結果に基づいてレーザー光のスポット位
置を光学系の光軸方向、そしてディスクの半径方向に駆
動するための駆動装置とが設けられている。 ところで、光磁気ディスク装置の光源として用いられ
る半導体レーザーは、出力の変化により発振波長がシフ
トするため、再生時と記録時との切り替え時に発振波長
が瞬時に数nmシフトする。従って、光学系が色収差補正
されていない場合には、集束位置が急激に変化すること
となる。そして、このような急激なシフトによる集束位
置の変化は、フォーカスサーボによって補正することが
できない。 波長シフトによる焦点位置の移動と、それに伴うフォ
ーカスエラー信号との関係を第９図〜第14図に示す。各
図中の、、は、それぞれ再生時、再生から記録へ
の切り替え直後、記録時の各時点を示している。 まず、対物レンズとディスクとの位置関係、及びフォ
ーカスエラー検出用の受光素子上のスポット形状を第９
図及び第10図に基づいて説明する。 なお、ここでは、フォーカスエラー信号の検出に非点
収差点を用いている。非点収差法は、ディスクで反射さ
れた光束にシリンドリカルレンズによって非点収差を与
え、この光束を４分割受光素子で受光する。フォーカス
エラー信号は、受光素子の対角に位置する受光領域のそ
れぞれの和の差をとることによって得られる。 再生時（短波長、小パワー）、記録時（長波長、大パ
ワー）のレーザー光の焦点は第９図、に示したよう
にディスク面に一致し、受光素子上でのスポットは第10
図、に示したように円形となり、フォーカスエラー
信号FEは０となる。これに対して波長の切り替え直後
は、対物レンズが再生時と同一位置にあって波長が記録
用に切り替えられるため、第９図に示したように焦点
位置がディスクの記録面からd0だけシフトしてしまい、
受光素子上のスポットは第10図に示したように楕円形
になり、フォーカスエラー信号E0が発生する。 第11図は、フォーカスエラー信号FEのレベルとレーザ
ー光の焦点位置との関係を示す特性図である。ｘ軸は、
レーザー光の焦点位置を示しており、ｘ＝０の点がディ
スクの記録面である。また、ｙ軸は、フォーカスエラー
信号FEを示しており、ｙ＝０の点がエラー信号０を示し
ている。対物レンズは、フォーカスエラー信号FEが０と
なるように、すなわちレーザー光の焦点位置がディスク
の記録面に一致するように制御される。 情報の再生時には、レーザー光のパワーが弱いため、
レーザー光の焦点位置の移動に対するフォーカスエラー
信号の変化の割合が小さく、両者の関係は傾きの小さい
直線Ａで表される。これに対して、記録時には、レーザ
ー光のパワーが強いため、レーザー光の焦点位置の移動
に対するフォーカスエラー信号の変化の割合が大きく、
両者の関係は傾きの大きい直線Ｂで表される。 再生時にの位置にあったレーザー光の焦点は、再生
から記録への切り替えによる波長変化によってに示し
た位置まで瞬時に移動し、フォーカスサーボにより対物
レンズが移動されることにより、再びの位置に復帰す
る。切り替え時の焦点移動d0により発生するフォーカス
エラー信号はE0である。 第12図は、対物レンズの位置（横軸）と記録再生信号
の振幅AP（縦軸）との関係を示したものである。記録再
生信号の振幅APは、レーザー光の焦点位置がディスクに
一致しているときに最大（図中レベル１で示す）とな
り、焦点位置がディスクの前後に移動すると曲線Ａ′,
B′に沿って低下する。ここで曲線Ａ′は再生時、曲線
Ｂ′は記録時を示している。 各曲線の変曲点は、レーザー光の焦点位置がディスク
の記録面に一致する際の対物レンズの位置を示してお
り、レーザー光の集束位置を記録面上で一致させるため
には、再生から記録に切り替えられた際に対物レンズを
距離d0移動させなければならないことが理解できる。対
物レンズが再生時の合焦位置にあるときに、波長が記
録用に切り替えられると、記録再生信号の振幅は曲線
Ｂ′と交差する点まで低下する。次に、対物レンズ
は、フォーカスサーボにより記録時の合焦位置まで駆
動され、記録再生信号は最大となる。 第13図は上記のフォーカスエラー信号FEの変化を時間
ｔの経過と共に表したものであり、第14図は記録再生信
号の振幅APの変化を時間ｔの経過と共に示したものであ
る。再生から記録への切り替えによってフォーカスエラ
ー信号はE0となり、記録再生信号はE0に相当する分低下
する。フォーカスエラー信号が０に戻り、記録再生信号
が最大値となるまでに切り替えから時間t0を要してい
る。
光源からの光束を記録媒体である光磁気ディスク上にス
ポットとして結像させ、信号の再生、あるいは記録を行
なう構成とされている。レーザー光源の出力は、再生時
は小さく、記録時は大きくなる。信号の記録再生を正確
に行なうためには、レーザー光がディスク上に回折限界
程度のスポット径に絞り込み、記録トラック上に正確に
トレースさせる必要がある。このため、光ディスク装置
には、フォーカスエラー、トラックエラーを検出する検
出手段と、検出結果に基づいてレーザー光のスポット位
置を光学系の光軸方向、そしてディスクの半径方向に駆
動するための駆動装置とが設けられている。 ところで、光磁気ディスク装置の光源として用いられ
る半導体レーザーは、出力の変化により発振波長がシフ
トするため、再生時と記録時との切り替え時に発振波長
が瞬時に数nmシフトする。従って、光学系が色収差補正
されていない場合には、集束位置が急激に変化すること
となる。そして、このような急激なシフトによる集束位
置の変化は、フォーカスサーボによって補正することが
できない。 波長シフトによる焦点位置の移動と、それに伴うフォ
ーカスエラー信号との関係を第９図〜第14図に示す。各
図中の、、は、それぞれ再生時、再生から記録へ
の切り替え直後、記録時の各時点を示している。 まず、対物レンズとディスクとの位置関係、及びフォ
ーカスエラー検出用の受光素子上のスポット形状を第９
図及び第10図に基づいて説明する。 なお、ここでは、フォーカスエラー信号の検出に非点
収差点を用いている。非点収差法は、ディスクで反射さ
れた光束にシリンドリカルレンズによって非点収差を与
え、この光束を４分割受光素子で受光する。フォーカス
エラー信号は、受光素子の対角に位置する受光領域のそ
れぞれの和の差をとることによって得られる。 再生時（短波長、小パワー）、記録時（長波長、大パ
ワー）のレーザー光の焦点は第９図、に示したよう
にディスク面に一致し、受光素子上でのスポットは第10
図、に示したように円形となり、フォーカスエラー
信号FEは０となる。これに対して波長の切り替え直後
は、対物レンズが再生時と同一位置にあって波長が記録
用に切り替えられるため、第９図に示したように焦点
位置がディスクの記録面からd0だけシフトしてしまい、
受光素子上のスポットは第10図に示したように楕円形
になり、フォーカスエラー信号E0が発生する。 第11図は、フォーカスエラー信号FEのレベルとレーザ
ー光の焦点位置との関係を示す特性図である。ｘ軸は、
レーザー光の焦点位置を示しており、ｘ＝０の点がディ
スクの記録面である。また、ｙ軸は、フォーカスエラー
信号FEを示しており、ｙ＝０の点がエラー信号０を示し
ている。対物レンズは、フォーカスエラー信号FEが０と
なるように、すなわちレーザー光の焦点位置がディスク
の記録面に一致するように制御される。 情報の再生時には、レーザー光のパワーが弱いため、
レーザー光の焦点位置の移動に対するフォーカスエラー
信号の変化の割合が小さく、両者の関係は傾きの小さい
直線Ａで表される。これに対して、記録時には、レーザ
ー光のパワーが強いため、レーザー光の焦点位置の移動
に対するフォーカスエラー信号の変化の割合が大きく、
両者の関係は傾きの大きい直線Ｂで表される。 再生時にの位置にあったレーザー光の焦点は、再生
から記録への切り替えによる波長変化によってに示し
た位置まで瞬時に移動し、フォーカスサーボにより対物
レンズが移動されることにより、再びの位置に復帰す
る。切り替え時の焦点移動d0により発生するフォーカス
エラー信号はE0である。 第12図は、対物レンズの位置（横軸）と記録再生信号
の振幅AP（縦軸）との関係を示したものである。記録再
生信号の振幅APは、レーザー光の焦点位置がディスクに
一致しているときに最大（図中レベル１で示す）とな
り、焦点位置がディスクの前後に移動すると曲線Ａ′,
B′に沿って低下する。ここで曲線Ａ′は再生時、曲線
Ｂ′は記録時を示している。 各曲線の変曲点は、レーザー光の焦点位置がディスク
の記録面に一致する際の対物レンズの位置を示してお
り、レーザー光の集束位置を記録面上で一致させるため
には、再生から記録に切り替えられた際に対物レンズを
距離d0移動させなければならないことが理解できる。対
物レンズが再生時の合焦位置にあるときに、波長が記
録用に切り替えられると、記録再生信号の振幅は曲線
Ｂ′と交差する点まで低下する。次に、対物レンズ
は、フォーカスサーボにより記録時の合焦位置まで駆
動され、記録再生信号は最大となる。 第13図は上記のフォーカスエラー信号FEの変化を時間
ｔの経過と共に表したものであり、第14図は記録再生信
号の振幅APの変化を時間ｔの経過と共に示したものであ
る。再生から記録への切り替えによってフォーカスエラ
ー信号はE0となり、記録再生信号はE0に相当する分低下
する。フォーカスエラー信号が０に戻り、記録再生信号
が最大値となるまでに切り替えから時間t0を要してい
る。
しかしながら、上述したような従来の光磁気ディスク
装置においては、波長切り替え時に発生するフォーカス
エラーが大きいため、記録再生信号のレベルの低下が大
きく、正確な記録及び再生が不可能となってしまう。 また、切替時に発生するフォーカスエラーの量が大き
いためにサーボ機構により対物レンズをディスクに合焦
させるまでの時間が長くなり、制御不可能な期間が長く
なるという問題を有する。
装置においては、波長切り替え時に発生するフォーカス
エラーが大きいため、記録再生信号のレベルの低下が大
きく、正確な記録及び再生が不可能となってしまう。 また、切替時に発生するフォーカスエラーの量が大き
いためにサーボ機構により対物レンズをディスクに合焦
させるまでの時間が長くなり、制御不可能な期間が長く
なるという問題を有する。
この発明は、上述した従来の課題に鑑みてなされたも
のであり、光源の波長切り替え時の信号劣化が少なく、
情報の正確な記録及び読み出しを行うことができる光学
式情報再生装置を提供することを目的とする。
のであり、光源の波長切り替え時の信号劣化が少なく、
情報の正確な記録及び読み出しを行うことができる光学
式情報再生装置を提供することを目的とする。
この発明にかかる光ディスク装置は、上記目的を達成
させるため、少なくとも２つの波長で用いられるレーザ
光源と、レーザ光源からの光束を光ディスク上に結像さ
せる対物レンズと、光ディスクで反射された光束を受光
してフォーカスエラー信号を発生するフォーカスエラー
検出手段と、フォーカスエラー信号に基づいて対物レン
ズをその光軸方向に駆動する駆動手段と、フォーカスエ
ラー検出手段の出力信号にオフセットを付加して駆動手
段へ出力し、対物レンズが第１の波長における合焦位置
と第２の波長における合焦位置との中間に位置するよう
調整するオフセット付加手段とを備えることを特徴とす
る。
させるため、少なくとも２つの波長で用いられるレーザ
光源と、レーザ光源からの光束を光ディスク上に結像さ
せる対物レンズと、光ディスクで反射された光束を受光
してフォーカスエラー信号を発生するフォーカスエラー
検出手段と、フォーカスエラー信号に基づいて対物レン
ズをその光軸方向に駆動する駆動手段と、フォーカスエ
ラー検出手段の出力信号にオフセットを付加して駆動手
段へ出力し、対物レンズが第１の波長における合焦位置
と第２の波長における合焦位置との中間に位置するよう
調整するオフセット付加手段とを備えることを特徴とす
る。
上記構成によれば、レーザー光はそれぞれの波長にお
いてフォーカスエラー信号に付されるオフセット分ディ
スクから同一の方向に離れた位置に焦点を持つよう制御
される。従って、波長が切り替えられた際に対物レンズ
を移動させるべき距離が短くなり、フォーカスサーボ機
構により対物レンズをその波長の所定位置に移動させる
までの時間が短縮される。
いてフォーカスエラー信号に付されるオフセット分ディ
スクから同一の方向に離れた位置に焦点を持つよう制御
される。従って、波長が切り替えられた際に対物レンズ
を移動させるべき距離が短くなり、フォーカスサーボ機
構により対物レンズをその波長の所定位置に移動させる
までの時間が短縮される。
以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。 第１図〜第８図は、この発明を光磁気ディスクの情報
記録再生装置に適用した一実施例を示したものである。 この光学系は第１図に示したように、光源部10、対物
光学系20、プリズムブロック30、信号検出光学系40を備
えている。光源部10は、発散光束を発生する半導体レー
ザー11と、発散光束を平行光束とするコリメータレンズ
12と、光束断面の形状を整形する２つのアナモフィック
プリズム13,14と、ミラー15とから構成され、断面円形
の平行ビームを発生する。 対物光学系20は、ビームを光磁気ディスクMODの信号
記録面に集束させる対物レンズ21と、ミラー22とを備え
ている。対物レンズ21とミラー22とは、光磁気ディスク
MODのラジアル方向Ｘにスライドされる図示せぬヘッド
内に設けられている。これに対して光源部10、プリズム
ブロック30、信号検出光学系40は、ディスクの回転中心
に対して固定されている。また、対物レンズ21は、ヘッ
ド内に設けられたアクチュエータ上に設けられており、
その光軸方向ｚに高周波駆動される。 プリズムブロック30は、２つのハーフミラー面31a,31
bを有する第１のブロック31と、λ/2板32を介して第１
のブロックに接合され、偏光分離面33aと全反射面33bと
を有する第２のブロック33とから構成されている。 光源部10からの光束は、一部が第２のハーフミラー面
31bにより反射され、集束レンズ34により半導体レーザ
ーの自動出力調整用の受光素子35上に集束する。 一方、ディスクから反射された光束は、第２のハーフ
ミラー面31bにより反射され、λ/2板により偏光方向が4
5゜回転させられ、Ｐ偏光成分は偏光分離面33aを透過し
て集束レンズ41aを介して第１の磁気記録信号検出用の
第１の受光素子42a上に集束する。また、Ｓ偏光成分
は、偏光分離面33aと全反射面33bとで反射され、集束レ
ンズ41bを介して磁気記録信号検出用の第２の受光素子4
2b上に集束する。 光磁気ディスクMODへ入射するレーザー光の偏光方向
は、スポットが結像される位置のディスクの磁化方向に
対応して磁気カー効果により回転するため、これを45゜
回転させてP,S成分に分離し、それぞれ別個の受光素子4
2a,42bにより検出することにより、その強度差から記録
信号を読み出すことができる。 ディスクからの反射光のうち、第２のハーフミラー面
31bを透過した成分は、第１のハーフミラー面31aにより
反射され、集束レンズ43を介してシリンドリカルレンズ
44により非点隔差を与えられ、エラー検出用受光素子45
上に集束する。 エラー検出用受光素子45の受光領域は、第２図に示し
たように配列している。これらの受光領域は、ディスク
のラジアル方向に相当する方向Ｘ、及びタンゼンシャル
方向に相当する方向Ｙの各軸に沿って４つの領域に分割
された受光領域A,B,C,Dを備えている。 フォーカスエラー検出回路50は、受光素子45のそれぞ
れ対角に位置する受光領域からの出力和をとる２つの加
算器51,52と、これらの加算器の出力差をとる引算器53
と、引算器53の出力にオフセットを付加するオフセット
調整回路55と、オフセット調整回路の出力をレベル調整
する自動利得調整（AGC）装置54とを備えている。 引算器53から出力されるフォーカスエラー原信号FE0
は、受光素子の受光領域に対応する電圧を同一の記号で
表すと、 FE0＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ） で示される。ここでオフセットδを付加することにより
AGC回路54から出力されるフォーカスエラー信号FE1は、 FE1＝FE0＋δ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）＋δ で示される。 オフセットδは、対物レンズが記録、再生時の両波長
による合焦位置の中間に位置する際、すなわち焦点位置
がディスクの記録面から所定量離れている際にフォーカ
スエラー信号FE1が０となるように付加される。 出力されたフォーカスエラー信号FE1は、位相補償回
路56により位相補償された後、アクチュエータ57に供給
される。アクチュエータ57は、この信号に基づいてFE1
が０となるよう対物レンズ21を光軸方向に駆動する。 前述したように、記録、再生を正確に行うためにはデ
ィスク上でのレーザー光のスポット径を一定の値以内に
抑えることが前提となる。従って、オフセットによる再
生時、記録時の集束位置のディスクからのズレは、スポ
ット径をその範囲内に抑えることができる焦点深度内に
ある必要がある。 次に、このような構成の実施例におけるフォーカス調
整動作を第３図〜第８図を参照して説明する。 各図中の、、は、それぞれ再生時、再生から記
録への切り替え直後、記録時の各時点を示している。 まず、対物レンズとディスクとの位置関係、及びフォ
ーカスエラー検出用の受光素子上のスポット形状を第３
図及び第４図に基づいて説明する。 再生で安定している状態では、レーザー光の焦点は第
３図に示したようにディスク面より対物レンズ側にあ
り、受光素子上でのスポットは第４図に示したように
楕円形となり、フォーカスエラー信号FE1は０となる。
これに対して波長の切り替え直後は、対物レンズが再生
時と同一位置にあって波長が記録用に切り替えられるた
め、レーザー光の焦点位置が第３図に示したように
の焦点位置からd0だけシフトし、受光素子上のスポット
は第４図に示したようにとは逆位相で離心率が小さ
い楕円形になり、フォーカスエラー信号FE1がE1にな
る。記録で安定している状態では、レーザー光の焦点は
第５図に示したようにディスク面から所定量離れた位
置にあり、受光素子上でのスポットは第６図に示した
ようにと同位相で離心率が大きい楕円形となり、フォ
ーカスエラー信号EF1は０となる。 次に、第５図に基づいてフォーカスエラー原信号FE0
のレベルとレーザー光の焦点位置との関係を説明する。
図中のｘ軸は、レーザー光の焦点位置を示しており、ｘ
＝０の点がディスクの記録面である。また、ｙ軸は、フ
ォーカスエラー原信号FE0を示しており、ｙ＝０の点が
エラー原信号FE0＝０の状態、すなわちフォーカスエラ
ー信号FE1＝−δの状態を示している。対物レンズは、
フォーカスエラー信号FE1が０となるように、すなわち
レーザー光の焦点位置がディスクの記録面からオフセッ
トδ分離反するように制御される。 情報の再生時には、レーザー光のパワーが弱いため、
レーザー光の焦点位置がディスクの記録面から離れた場
合のフォーカスエラー原信号の変化の割合が小さく、両
者の関係は傾きの小さい直線Ａで表される。これに対し
て、記録時には、レーザー光のパワーが強いため、レー
ザー光の焦点位置の移動に対するフォーカスエラー原信
号の変化の割合が大きく、両者の関係は傾きの大きい直
線Ｂで表される。従って、フォーカスエラー原信号FE0
に同一のオフセットδを付加した場合にも、再生時の
合焦点の方が記録時の合焦点よりもディスクから離れ
た位置で安定する。 ところで、再生に関しては読取エラーが生じた際に
は、再度読取を行うことにより情報を得ることができる
が、誤った情報を記録した場合には読み出しを行ってみ
なければその情報が誤りであるか否かを判断することが
できない。従って、記録時においては、再生時よりもよ
り高い精度が要求される。再生、記録の精度は、ディス
クに集束されるレーザー光のスポット径にも対応するた
め、特に記録時には集束点がディスクから離れない方が
好ましい。オフセットδの付加により再生、記録時の安
定位置が相違し、かつ、記録時の焦点ズレが小さくなる
ため、上述の光ディスク装置の要求に合致するものとな
る。 再生時にの位置にあったレーザー光の焦点は、再生
から記録への切り替えによる波長変化によってに示し
た位置まで瞬時に移動し、フォーカスサーボにより対物
レンズが移動されることにより、再びの位置に復帰す
る。切り替え時の焦点移動d0により発生するフォーカス
エラー信号FE1はE1＜E0）である。 また、切り替え時から記録時に移行するまでの焦
点移動はd1（＜d0）である。 第６図は、対物レンズの位置（横軸）と記録再生信号
の振幅AP（縦軸）との関係を示したものである。記録再
生信号の振幅APは、レーザー光の焦点位置がディスクに
一致しているときに最大（図中レベル１で示す）とな
り、焦点位置がディスクの前後に移動すると曲線Ａ′,
B′に沿って低下する。ここで曲線Ａ′は再生時、曲線
Ｂ′は記録時を示している。各曲線の変曲点は、記録再
生信号が最大となる際の対物レンズの合焦位置を示して
おり、再生時のオフセットされた対物レンズ位置から再
生時の記録再生信号の振幅が最大となる位置までの距離
はd2、記録時のオフセットされた対物レンズ位置から記
録時の記録再生信号の振幅が最大となる合焦位置までの
距離はd3である。 記録時への切り替え時（→）には、対物レンズを
d1移動させなければならないことが理解できる。 対物レンズが再生時の合焦位置にあるときに、波長
が記録用に切り替えられると、記録再生信号の振幅は図
中の下方に向けて曲線Ｂ′と交差する点まで低下す
る。次に、対物レンズは、フォーカスサーボ回路の働き
によりフォーカスエラー信号FE1が０となるよう曲線
Ｂ′上を通って記録位置まで駆動される。 第７図は上記のフォーカスエラー信号FE1の変化を時
間ｔの経過と共に表したものであり、第８図は記録再生
信号の振幅APの変化を時間ｔの経過と共に示している。 再生時には、レーザー光の焦点位置はδシフトしてい
るため、このシフトによる分低下したレベルで記録再生
信号が検出される。なお、記録時には再生時より焦点位
置がディスクに近いため、信号の記録レベルは図中に一
点鎖線で示したように劣化が少ない。再生から記録への
切り替えると、フォーカスエラー信号FE1はE1となり、
記録再生信号はE1に相当する分低下する。フォーカスエ
ラー信号が０に戻り、記録再生信号が最大値となるまで
に切り替えから時間t1を要している。 この実施例の装置によれば、波長切り替え時の信号劣
化が少なく、切り替え後比較的短い時間t1で安定した記
録動作に入ることができる。 なお、実施例では再生、記録の両場合について一定の
オフセットを付し、再生、記録いずれの場合にもそれぞ
れ合焦点を外す場合を説明したが、この発明は実施例に
限定されるものではなく、例えば再生時にのみオフセッ
トを付することにより、記録は記録合焦点で行なうこと
も可能である。
る。 第１図〜第８図は、この発明を光磁気ディスクの情報
記録再生装置に適用した一実施例を示したものである。 この光学系は第１図に示したように、光源部10、対物
光学系20、プリズムブロック30、信号検出光学系40を備
えている。光源部10は、発散光束を発生する半導体レー
ザー11と、発散光束を平行光束とするコリメータレンズ
12と、光束断面の形状を整形する２つのアナモフィック
プリズム13,14と、ミラー15とから構成され、断面円形
の平行ビームを発生する。 対物光学系20は、ビームを光磁気ディスクMODの信号
記録面に集束させる対物レンズ21と、ミラー22とを備え
ている。対物レンズ21とミラー22とは、光磁気ディスク
MODのラジアル方向Ｘにスライドされる図示せぬヘッド
内に設けられている。これに対して光源部10、プリズム
ブロック30、信号検出光学系40は、ディスクの回転中心
に対して固定されている。また、対物レンズ21は、ヘッ
ド内に設けられたアクチュエータ上に設けられており、
その光軸方向ｚに高周波駆動される。 プリズムブロック30は、２つのハーフミラー面31a,31
bを有する第１のブロック31と、λ/2板32を介して第１
のブロックに接合され、偏光分離面33aと全反射面33bと
を有する第２のブロック33とから構成されている。 光源部10からの光束は、一部が第２のハーフミラー面
31bにより反射され、集束レンズ34により半導体レーザ
ーの自動出力調整用の受光素子35上に集束する。 一方、ディスクから反射された光束は、第２のハーフ
ミラー面31bにより反射され、λ/2板により偏光方向が4
5゜回転させられ、Ｐ偏光成分は偏光分離面33aを透過し
て集束レンズ41aを介して第１の磁気記録信号検出用の
第１の受光素子42a上に集束する。また、Ｓ偏光成分
は、偏光分離面33aと全反射面33bとで反射され、集束レ
ンズ41bを介して磁気記録信号検出用の第２の受光素子4
2b上に集束する。 光磁気ディスクMODへ入射するレーザー光の偏光方向
は、スポットが結像される位置のディスクの磁化方向に
対応して磁気カー効果により回転するため、これを45゜
回転させてP,S成分に分離し、それぞれ別個の受光素子4
2a,42bにより検出することにより、その強度差から記録
信号を読み出すことができる。 ディスクからの反射光のうち、第２のハーフミラー面
31bを透過した成分は、第１のハーフミラー面31aにより
反射され、集束レンズ43を介してシリンドリカルレンズ
44により非点隔差を与えられ、エラー検出用受光素子45
上に集束する。 エラー検出用受光素子45の受光領域は、第２図に示し
たように配列している。これらの受光領域は、ディスク
のラジアル方向に相当する方向Ｘ、及びタンゼンシャル
方向に相当する方向Ｙの各軸に沿って４つの領域に分割
された受光領域A,B,C,Dを備えている。 フォーカスエラー検出回路50は、受光素子45のそれぞ
れ対角に位置する受光領域からの出力和をとる２つの加
算器51,52と、これらの加算器の出力差をとる引算器53
と、引算器53の出力にオフセットを付加するオフセット
調整回路55と、オフセット調整回路の出力をレベル調整
する自動利得調整（AGC）装置54とを備えている。 引算器53から出力されるフォーカスエラー原信号FE0
は、受光素子の受光領域に対応する電圧を同一の記号で
表すと、 FE0＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ） で示される。ここでオフセットδを付加することにより
AGC回路54から出力されるフォーカスエラー信号FE1は、 FE1＝FE0＋δ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）＋δ で示される。 オフセットδは、対物レンズが記録、再生時の両波長
による合焦位置の中間に位置する際、すなわち焦点位置
がディスクの記録面から所定量離れている際にフォーカ
スエラー信号FE1が０となるように付加される。 出力されたフォーカスエラー信号FE1は、位相補償回
路56により位相補償された後、アクチュエータ57に供給
される。アクチュエータ57は、この信号に基づいてFE1
が０となるよう対物レンズ21を光軸方向に駆動する。 前述したように、記録、再生を正確に行うためにはデ
ィスク上でのレーザー光のスポット径を一定の値以内に
抑えることが前提となる。従って、オフセットによる再
生時、記録時の集束位置のディスクからのズレは、スポ
ット径をその範囲内に抑えることができる焦点深度内に
ある必要がある。 次に、このような構成の実施例におけるフォーカス調
整動作を第３図〜第８図を参照して説明する。 各図中の、、は、それぞれ再生時、再生から記
録への切り替え直後、記録時の各時点を示している。 まず、対物レンズとディスクとの位置関係、及びフォ
ーカスエラー検出用の受光素子上のスポット形状を第３
図及び第４図に基づいて説明する。 再生で安定している状態では、レーザー光の焦点は第
３図に示したようにディスク面より対物レンズ側にあ
り、受光素子上でのスポットは第４図に示したように
楕円形となり、フォーカスエラー信号FE1は０となる。
これに対して波長の切り替え直後は、対物レンズが再生
時と同一位置にあって波長が記録用に切り替えられるた
め、レーザー光の焦点位置が第３図に示したように
の焦点位置からd0だけシフトし、受光素子上のスポット
は第４図に示したようにとは逆位相で離心率が小さ
い楕円形になり、フォーカスエラー信号FE1がE1にな
る。記録で安定している状態では、レーザー光の焦点は
第５図に示したようにディスク面から所定量離れた位
置にあり、受光素子上でのスポットは第６図に示した
ようにと同位相で離心率が大きい楕円形となり、フォ
ーカスエラー信号EF1は０となる。 次に、第５図に基づいてフォーカスエラー原信号FE0
のレベルとレーザー光の焦点位置との関係を説明する。
図中のｘ軸は、レーザー光の焦点位置を示しており、ｘ
＝０の点がディスクの記録面である。また、ｙ軸は、フ
ォーカスエラー原信号FE0を示しており、ｙ＝０の点が
エラー原信号FE0＝０の状態、すなわちフォーカスエラ
ー信号FE1＝−δの状態を示している。対物レンズは、
フォーカスエラー信号FE1が０となるように、すなわち
レーザー光の焦点位置がディスクの記録面からオフセッ
トδ分離反するように制御される。 情報の再生時には、レーザー光のパワーが弱いため、
レーザー光の焦点位置がディスクの記録面から離れた場
合のフォーカスエラー原信号の変化の割合が小さく、両
者の関係は傾きの小さい直線Ａで表される。これに対し
て、記録時には、レーザー光のパワーが強いため、レー
ザー光の焦点位置の移動に対するフォーカスエラー原信
号の変化の割合が大きく、両者の関係は傾きの大きい直
線Ｂで表される。従って、フォーカスエラー原信号FE0
に同一のオフセットδを付加した場合にも、再生時の
合焦点の方が記録時の合焦点よりもディスクから離れ
た位置で安定する。 ところで、再生に関しては読取エラーが生じた際に
は、再度読取を行うことにより情報を得ることができる
が、誤った情報を記録した場合には読み出しを行ってみ
なければその情報が誤りであるか否かを判断することが
できない。従って、記録時においては、再生時よりもよ
り高い精度が要求される。再生、記録の精度は、ディス
クに集束されるレーザー光のスポット径にも対応するた
め、特に記録時には集束点がディスクから離れない方が
好ましい。オフセットδの付加により再生、記録時の安
定位置が相違し、かつ、記録時の焦点ズレが小さくなる
ため、上述の光ディスク装置の要求に合致するものとな
る。 再生時にの位置にあったレーザー光の焦点は、再生
から記録への切り替えによる波長変化によってに示し
た位置まで瞬時に移動し、フォーカスサーボにより対物
レンズが移動されることにより、再びの位置に復帰す
る。切り替え時の焦点移動d0により発生するフォーカス
エラー信号FE1はE1＜E0）である。 また、切り替え時から記録時に移行するまでの焦
点移動はd1（＜d0）である。 第６図は、対物レンズの位置（横軸）と記録再生信号
の振幅AP（縦軸）との関係を示したものである。記録再
生信号の振幅APは、レーザー光の焦点位置がディスクに
一致しているときに最大（図中レベル１で示す）とな
り、焦点位置がディスクの前後に移動すると曲線Ａ′,
B′に沿って低下する。ここで曲線Ａ′は再生時、曲線
Ｂ′は記録時を示している。各曲線の変曲点は、記録再
生信号が最大となる際の対物レンズの合焦位置を示して
おり、再生時のオフセットされた対物レンズ位置から再
生時の記録再生信号の振幅が最大となる位置までの距離
はd2、記録時のオフセットされた対物レンズ位置から記
録時の記録再生信号の振幅が最大となる合焦位置までの
距離はd3である。 記録時への切り替え時（→）には、対物レンズを
d1移動させなければならないことが理解できる。 対物レンズが再生時の合焦位置にあるときに、波長
が記録用に切り替えられると、記録再生信号の振幅は図
中の下方に向けて曲線Ｂ′と交差する点まで低下す
る。次に、対物レンズは、フォーカスサーボ回路の働き
によりフォーカスエラー信号FE1が０となるよう曲線
Ｂ′上を通って記録位置まで駆動される。 第７図は上記のフォーカスエラー信号FE1の変化を時
間ｔの経過と共に表したものであり、第８図は記録再生
信号の振幅APの変化を時間ｔの経過と共に示している。 再生時には、レーザー光の焦点位置はδシフトしてい
るため、このシフトによる分低下したレベルで記録再生
信号が検出される。なお、記録時には再生時より焦点位
置がディスクに近いため、信号の記録レベルは図中に一
点鎖線で示したように劣化が少ない。再生から記録への
切り替えると、フォーカスエラー信号FE1はE1となり、
記録再生信号はE1に相当する分低下する。フォーカスエ
ラー信号が０に戻り、記録再生信号が最大値となるまで
に切り替えから時間t1を要している。 この実施例の装置によれば、波長切り替え時の信号劣
化が少なく、切り替え後比較的短い時間t1で安定した記
録動作に入ることができる。 なお、実施例では再生、記録の両場合について一定の
オフセットを付し、再生、記録いずれの場合にもそれぞ
れ合焦点を外す場合を説明したが、この発明は実施例に
限定されるものではなく、例えば再生時にのみオフセッ
トを付することにより、記録は記録合焦点で行なうこと
も可能である。
以上詳細に説明したように、この発明によれば、波長
の切り替えによる焦点移動を補正するための対物レンズ
の駆動量が少なくとも済むため、切り替え後短時間で安
定して記録、再生を行い得る状態に到達する。
の切り替えによる焦点移動を補正するための対物レンズ
の駆動量が少なくとも済むため、切り替え後短時間で安
定して記録、再生を行い得る状態に到達する。
第１図〜第８図はこの発明に係る光ディスク装置の一実
施例を示す説明する図であり、第１図は光学系全体の構
成を示す説明図、第２図はフォーカス制御系のブロック
図、第３図は対物レンズとディスクとの位置関係を示す
説明図、第４図は各時点での受光素子上のスポット形状
を示す説明図、第５図は記録時と再生時とにおけるフォ
ーカスエラー信号のレベルとレーザー光の焦点位置との
関係を示す特性図、第６図は対物レンズの位置と記録再
生信号の振幅との関係を示したグラフ、第７図はフォー
カスエラー信号の変化を時間の経過と共に表したグラ
フ、第８図は記録再生信号の振幅変化を時間の経過と共
に示すグラフである。 第９図〜第14図は従来の光ディスク装置を説明する図で
あり、第９図は対物レンズとディスクとの位置関係を示
す説明図、第10図は各時点での受光素子上のスポット形
状を示す説明図、第11図は記録時と再生時とにおけるフ
ォーカスエラー信号のレベルとレーザー光の焦点位置と
の関係を示す特性図、第12図は対物レンズの位置と記録
再生信号の振幅との関係を示したグラフ、第13図はフォ
ーカスエラー信号の変化を時間の経過と共に表したグラ
フ、第14図は記録再生信号の変化を時間の経過と共に表
したグラフである。 11……半導体レーザー（レーザ光源） 21……対物レンズ MOD……光磁気ディスク 45……エラー検出用受光素子 50……フォーカスエラー検出回路 55……オフセット調整回路（オフセット付加手段） 57……アクチュエータ（駆動手段）
施例を示す説明する図であり、第１図は光学系全体の構
成を示す説明図、第２図はフォーカス制御系のブロック
図、第３図は対物レンズとディスクとの位置関係を示す
説明図、第４図は各時点での受光素子上のスポット形状
を示す説明図、第５図は記録時と再生時とにおけるフォ
ーカスエラー信号のレベルとレーザー光の焦点位置との
関係を示す特性図、第６図は対物レンズの位置と記録再
生信号の振幅との関係を示したグラフ、第７図はフォー
カスエラー信号の変化を時間の経過と共に表したグラ
フ、第８図は記録再生信号の振幅変化を時間の経過と共
に示すグラフである。 第９図〜第14図は従来の光ディスク装置を説明する図で
あり、第９図は対物レンズとディスクとの位置関係を示
す説明図、第10図は各時点での受光素子上のスポット形
状を示す説明図、第11図は記録時と再生時とにおけるフ
ォーカスエラー信号のレベルとレーザー光の焦点位置と
の関係を示す特性図、第12図は対物レンズの位置と記録
再生信号の振幅との関係を示したグラフ、第13図はフォ
ーカスエラー信号の変化を時間の経過と共に表したグラ
フ、第14図は記録再生信号の変化を時間の経過と共に表
したグラフである。 11……半導体レーザー（レーザ光源） 21……対物レンズ MOD……光磁気ディスク 45……エラー検出用受光素子 50……フォーカスエラー検出回路 55……オフセット調整回路（オフセット付加手段） 57……アクチュエータ（駆動手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 博 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭 光学工業株式会社内 (72)発明者 小川 良太 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭 光学工業株式会社内 (72)発明者 大野 政博 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭 光学工業株式会社内 (72)発明者 丸山 晃一 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭 光学工業株式会社内 (72)発明者 壹岐 誠 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭 光学工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 7/00 - 7/22
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも２つの波長で用いられるレーザ
光源と、 該レーザー光源からの光束を光ディスク上に結像させる
対物レンズと、 前記光ディスクで反射された光束を受光してフォーカス
エラー信号を発生するフォーカスエラー検出手段と、 前記フォーカスエラー信号に基づいて対物レンズをその
光軸方向に駆動する駆動手段と、 前記フォーカスエラー検出手段の出力信号にオフセット
を付加して前記駆動手段へ出力し、前記対物レンズが第
１の波長における合焦位置と第２の波長における合焦位
置との中間に位置するよう調整するオフセット付加手段
とを備えることを特徴とする光ディスク装置。 - 【請求項２】前記フォーカスエラー検出手段は、前記光
ディスクで反射された光束に非点収差を発生させる非点
収差発生素子と、該非点収差発生素子の主経線方向に対
してそれぞれ45゜で交差する２本の直交軸により区切ら
れる少なくとも４つの受光領域を有し、前記非点収差発
生素子を透過した非点隔差を有する収束光を受光する受
光素子と、該受光素子のそれぞれ対角に位置する受光領
域からの出力和の差をとることにより、フォーカスエラ
ー信号を発生する演算回路とを有することを特徴とする
請求項１に記載の光ディスク装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2335934A JP2796888B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 光ディスク装置 |
| US07/800,846 US5297114A (en) | 1990-11-30 | 1991-11-29 | Magneto-optic recording/reproduction apparatus for minimizing variation in focusing error signals caused by variation in optical source wavelength |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2335934A JP2796888B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 光ディスク装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04205928A JPH04205928A (ja) | 1992-07-28 |
| JP2796888B2 true JP2796888B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=18293980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2335934A Expired - Lifetime JP2796888B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 光ディスク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2796888B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1251203C (zh) | 1997-11-26 | 2006-04-12 | 松下电器产业株式会社 | 聚焦位置调整装置及光盘驱动装置 |
| WO2007088843A1 (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 光ディスク装置 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2335934A patent/JP2796888B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04205928A (ja) | 1992-07-28 |
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Legal Events
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