JP2911449B2 - 光学式情報読取装置 - Google Patents

光学式情報読取装置

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JP2911449B2
JP2911449B2 JP62274070A JP27407087A JP2911449B2 JP 2911449 B2 JP2911449 B2 JP 2911449B2 JP 62274070 A JP62274070 A JP 62274070A JP 27407087 A JP27407087 A JP 27407087A JP 2911449 B2 JP2911449 B2 JP 2911449B2
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    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/095—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
    • G11B7/0956—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble to compensate for tilt, skew, warp or inclination of the disc, i.e. maintain the optical axis at right angles to the disc

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  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ビデオディスク、ディジタルオーディオデ
ィスク等のディスク状記録媒体（以下、単にディスクと
称する）の記録情報を読み取る光学式情報読取装置に関
するものである。 背景技術 この種の装置では、ディスクからの記録情報の読取り
を正確に行なうためには、光学式ピックアップから発せ
られる光ビームをディスクの情報記録面上にビームスポ
ットとして正確に収束せしめるいわゆるフォーカスサー
ボ及びビームスポットを記録トラックに正確に追従せし
めるいわゆるトラッキングサーボが不可欠である。 かかる光学式情報読取装置において、ディスクに反り
があった場合、情報検出用光ビームの光軸に対してディ
スクの情報記録面が傾くことにより、ビームスポットが
記録トラック上にあるにも拘らず光学系の特性によって
トラッキングエラーが発生されるため、記録トラック上
にあるビームスポットを記録トラックからずらす方向に
トラッキングサーボがかかることになる。これにより、
トラッキングエラーが零であるにも拘らず、ビームスポ
ットが記録トラック上に正しく照射されないため、隣接
する記録トラックのピット情報の影響を受け易くなって
クロストークの増大を招くことになる。このような性能
劣化を改善するために、ディスクの情報記録面に対する
情報検出用光ビームの光軸の傾きを検出し、当該光ビー
ムの光軸が情報記録面に対して常に垂直になるようにピ
ックアップの傾きを調整するいわゆるチルトサーボが行
なわれる。 従来のチルトサーボ装置の構成を第５図に示す。同図
において、スピンドルモータ１によって回転駆動される
ディスク２の記録情報を読み取る光学式ピックアップ３
は対物レンズ４を含んでいる。この対物レンズ４は光学
系ボディ５に対しその光軸方向にて移動自在に装着され
ており、図示せぬフォーカスアクチュエータによって駆
動される。光学系ボディ５はスライダーベース６に対し
て対物レンズ４の光軸Ａ−Ａ′上に位置する回動支点Ｏ
を中心に回動自在に取り付けられている。チルトモータ
Ｍ（第６図に示す）、減速機構等によって構成される調
整機構７は、光学系ボディ５をスライダーベース６に対
して回動せしめることにより、対物レンズ４の光軸Ａ−
Ａ′の情報記録面に対する傾きの調整をなす。スライダ
ーベース６は図示せぬガイドレールに沿ってディスク２
の半径方向Ｂ−Ｂ′において移動自在であり、例えばス
ライダーモータ、減速ギヤなどからなる駆動機構（図示
せず）によって駆動される。 対物レンズ４の光軸Ａ−Ａ′を含みかつスライダーベ
ース６の移動方向に直角な面内には、ディスク２の該光
軸Ａ−Ａ′に対する傾き角度を検出するためのチルトセ
ンサ８が対物レンズ４に近接して設けられている。この
チルトセンサ８は、第６図に示すように、１個の発光素
子９及び２個の受光素子10a,10bからなり、発光素子９
から発せられる光ビームに基づくディスク２の情報記録
面からの反射光を受光素子10a,10bで受光する。受光素
子10a,10bの各受光量の差分が差動アンプ11で得られ、
この差信号がディスク２の光軸Ａ−Ａ′に対する傾き情
報として駆動アンプ12を介して調整機構７（第５図に示
す）におけるチルトモータ13に供給される。 かかる構成において、スライダーベース６が第５図の
位置（ａ）から位置（ｂ）に移動してディスク２の外周
部の傾いた部分に到来すると、チルトセンサ８の出力に
基づく駆動信号に応じて調整機構７が作動し、光学系ボ
ディ５を回動支点Ｏを中心として図の時計方向に回動さ
せ、光軸Ａ−Ａ′がディスク２の情報記録面に対して垂
直になるようにチルトサーボが行なわれる。 このように、従来装置では、対物レンズ４の近傍に配
置されたチルトセンサ８によってディスク２の情報記録
面に対する情報検出用光ビームの光軸の傾きを検出し、
その傾き補正を行なうことによってビームスポットを記
録トラック上に正確に位置せしめる構成となっているの
で、情報検出用光ビームの照射位置とチルトサーボ用光
ビームの照射位置とが異なることから検出誤差が大き
く、又チルトセンサ８に取付誤差等があった場合にはデ
ィスク２の情報記録面に対するチルトサーボ用光ビーム
の光軸の傾きは検出できても、情報検出用光ビームの光
軸の傾きを正確に検出できなく、よって情報検出用光ビ
ームの光軸の傾きに起因して発生する記録トラックに対
するビームスポットの位置ずれを正確に補正することは
できなかった。また、情報検出用の光学系以外に傾きを
検出するための光学系（チルトセンサ８）を別に必要と
するため、部品点数が増加するばかりでなく、そのため
のスペースも確保しなければならず、装置の大型化及び
コスト高の要因となっていた。 発明の概要 本発明は、上記のような従来のものの欠点を除去すべ
くなされたもので、チルトセンサを省略することにより
装置の小型化及び低コスト化を図ると共に、情報検出用
光ビームそのものを利用することによって記録トラック
に対するビームスポットの位置ずれを正確に検出してこ
れを確実に補正し得る光学式情報読取装置を提供するこ
とを目的とする。 本願第１の発明による光学式情報読取装置は、トラッ
キングエラー信号に所定周波数の駆動信号を重畳してビ
ームスポットを記録トラックに追従させつつ振動させ、
ディスクの情報記録面上を経た光ビームを受光する光検
出器の出力からビームスポットの振動に基づく周波数成
分を抽出し、この周波数成分の振幅及び基準信号に対す
る位相を検出し、この検出信号に応じて情報記録面に対
する光ビームの光軸の傾きの調整を行なう構成となって
いる。 本願第２の発明による光学式情報読取装置は、トラッ
キングエラー信号に所定周波数の駆動信号を重畳してビ
ームスポットを記録トラックに追従させつつ振動させ、
ディスクの情報記録面上を経た光ビームを受光する光検
出器の出力からビームスポットの振動に基づく周波数成
分を抽出し、この周波数成分の振幅及び基準信号に対す
る位相を検出し、この検出信号に応じて記録トラックに
対するビームスポットの相対位置の調整又は情報記録面
に対する光ビームの光軸の傾きの調整を行なう構成とな
っている。 実 施 例 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明す
る。 第１図は本発明の一実施例を示す構成図であり、図中
第５図と同等部分は同一符号により示されている。図に
おいて、光学式ピックアップ３は、半導体レーザ等の光
源14と、入射光と反射光とを分離するビームスプリッタ
15と、光源14から発せられた光ビームをディスク２の情
報記録面上に収束せしめる対物レンズ４と、情報記録面
で反射されかつ対物レンズ４及びビームスプリッタ15を
経た光ビームを受光するフォトダイオード等の光検出器
16とから構成されている。光検出器16の出力は読取RF出
力として再生処理系に供給されて復調等の信号処理が行
なわれると共に、その一部はトラッキングエラー信号生
成回路17に供給されてトラッキングエラーの検出が行な
われる。トラッキングエラーの検出方式としては、プッ
シュプル法、ヘテロダイン法、３ピーム法等が知られて
おり、いずれの方式も適用可能である。なお、３ビーム
法等のように複数の光ビームを使用する場合には、ピッ
クアップ３の光源14とビームスプリッタ15の間に回折格
子等の光分割手段が設けられる。 トラッキングエラー信号生成回路17で生成されたトラ
ッキングエラー信号は発振器18からの所定周波数の駆動
信号、例えば周波数が1KHz程度、振幅がディスク２のト
ラックピッチの1/2程度の駆動信号が重畳されて加算器1
9の一入力となる。加算器19の出力は駆動アンプ20を介
してピックアップ３のトラッキングアクチュエータ（図
示せず）の駆動入力となる。上記駆動信号が重畳された
トラッキングエラー信号をトラッキングアクチュエータ
の駆動入力とすることにより、ディスク２の情報記録面
上に収束されたビームスポットは記録トラックを追従し
つつ上記周波数で振動することになる。光検出器16の出
力はバンドパスフィルタ（BPF）21にも供給され、当該
フィルタ21において上記周波数の信号成分が抽出され
る。抽出された信号成分は位相比較器22及び振幅検出器
23に供給される。位相比較器22ではBPF21で抽出した信
号成分と発振器18からの駆動信号との位相関係の検出が
行なわれ、振幅検出器23では該信号成分の振幅の検出が
行なわれる。 第２図に、記録トラックに対するビームスポットの位
置と光検出器16の出力信号（読取RF信号のエンベロー
プ）の関係が示されている。ビームスポットが記録トラ
ックの中心位置にあるときは出力が最小であり、トラ
ック中心から偏倚する（，）にしたがって出力は増
大する。，，の各位置で上述したようにビームス
ポットを振幅Δｘで振動させたときのBPF21の出力信号
を第３図に示す。発振器18の出力周波数をｆとすると、
の位置では２倍の周波数2fで振幅Δｙの出力信号が、
の位置では同じ周波数ｆで位相が反転した出力信号
が、の位置では同じ周波数ｆで位相が等しい出力信号
がそれぞれ得られることになる。また、，の各位置
では、出力信号の振幅Δｙは記録トラックからのビーム
スポットの偏倚量とほぼ比例関係になる。そして、トラ
ッキングサーボの作用によりビームスポットが記録トラ
ックの中心上に位置していれば、第３図に示す出力波
形が常に得られることになる。 ところが、ディスク２の情報記録面に対して情報検出
用光ビームの光軸が傾くと、ビームスポットは記録トラ
ックの中心からその傾き量に応じて偏倚し、その偏倚方
向（方向又は方向）は傾く方向によって決まる。す
なわち、情報記録面に対して光軸が傾くと、情報記録面
からの反射光の一部は対物レンズ４に戻り得ないため
に、２分割光検出器を用いたプッシュプル法、４分割光
検出器を用いたヘテロダイン法等のトラッキングエラー
生成方式を用いたときに光検出器の各受光部への戻り光
量が異なり、ビームスポットが記録トラックの中心上に
あるにも拘らずトラッキングエラーが発生されてしま
う。３ビーム法のトラッキングエラー生成方式では、コ
マ収差によって記録トラック上のビームスポットの形状
が異なるために、トラッキングサーボ用の一対の光検出
器への戻り光量が異なり、ビームスポットがオントラッ
クにも拘らずトラッキングエラーが発生されてしまう。
トラッキングサーボはこのトラッキングエラーを零にす
るように働くため、ビームスポットがオントラックにも
拘らずこれをずらす方向に動かしてしまうのである。 このように、ディスク２の情報記録面に対して情報検
出用光ビームの光軸が傾くと、トラッキングエラーが零
となるにも拘らず、現実のビームスポットは記録トラッ
クの中心から偏倚することになる。この状態でビームス
ポットを振動させると、BPF21の出力として第３図，
に示す波形の出力信号が得られるのである。そして、
この出力信号の発振器18からの駆動信号に対する位相関
係によって光軸の傾き方向（ビームスポットの偏倚方
向）を、その振幅によって光軸の傾き量（ビームスポッ
トの偏倚量）を知ることができ、これらの情報によって
ビームスポットの位置調整又は光軸の傾き調整を行なう
ことができるのである。このため、制御信号生成回路24
においては、位相比較器22及び振幅検出器23の各出力に
基づいて光軸の傾き方向（ビームスポットの偏倚方向）
に応じた極性でかつ光軸の傾き量（ビームスポットの偏
倚量）に応じたレベルの制御信号が生成される。 この制御信号は切換えスイッチ25の切換えによって駆
動アンプ12の入力となる場合には光軸の傾き調整（チル
トサーボ）に用いられ、加算器19の他入力となる場合に
はビームスポットの位置調整に用いられる。例えば、ビ
デオディスク等のように記録情報が主にアナログ情報で
ある場合には、上記制御信号に基づいて光軸の傾き調整
を行なうことにより、光軸の傾きに起因する隣接トラッ
クからの信号の混入（クロストーク）を低減でき、又デ
ィジタルオーディオディスク等のように記録情報が主に
ディジタル信号である場合には、上記制御信号に基づい
てビームスポットの位置調整を行なうことにより、ビー
ムスポットのトラック外れに起因する信号の劣化を無く
すことができる。したがって、この場合の切換スイッチ
25の切換え制御は、演奏するディスクの種類に応じて自
動的又は手動操作によって行なわれることになる。 ところで、光軸の傾き調整はディスク２とピックアッ
プ３との相対角度を変化させることによって行なわれる
ために一般的に反応速度が遅い。これに対して、ビーム
スポットの位置調整はトラッキングアクチュエータによ
って対物レンズ等の位置を変化させることによって行な
われるために一般的に反応速度が速い。したがって、上
記実施例では切換えスイッチ25によって光軸の傾き調整
とビームスポットの位置調整とを切り換える構成とした
が、第４図に示すように、加算器19側にハイパスフィル
タ26を設け、上記制御信号の比較的低い周波数成分（例
えば、≦1KHz）に対しては傾き調整によって補正を行な
い、比較的高い周波数成分（例えば、＞1KHz）に対して
は位置調整によって補正を行なうように構成することも
可能である。 なお、上記実施例では、ビームスポットを常時振動さ
せて光軸の傾き調整又はビームスポットの位置調整を行
なうとしたが、ビームスポットを間欠的に振動させて上
記各調整を行なうようにしても良く、特にディスクの反
りがディスク外周方向で大きくなることに着目し、光軸
の傾きが顕著なディスク外周では頻繁に（あるいは連続
的に）、傾きがあまり生じないディスク内周では間欠的
に行なうようにすることも可能である。ディスク内、外
周の位置は、ピックアップ３を搭載したスライダーに連
動するポテンショメータによる位置情報やディスクから
再生されるフレームナンバー、チャプターナンバー等の
アドレスデータに基づいて判断することができる。 発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、ビームスポッ
トを記録トラックに追従させつつ振動させ、光検出器の
出力からビームスポットの振動に基づく周波数成分を抽
出し、この周波数成分の振幅及び基準信号に対する位相
を検出し、この検出信号に応じて記録トラックに対する
ビームスポットの相対位置の調整又は情報記録面に対す
る光ビームの光軸の傾きの調整を行なうことにより、ビ
ームスポットのトラック外れによる信号劣化或は光軸の
傾きによるクロストークを低減できるので、良質な読取
RF信号を得ることができる。また、従来用いられていた
チルトセンサを省略したことにより、部品点数を削減で
きると共にそのためのスペースも不要となるので、装置
の小型化及び低コスト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は記録
トラックに対するビームスポットの位置と光検出器の出
力信号の関係を示す波形図、第３図は第２図の各位置
，，でビームスポットを振動させたときのBPF21
の出力信号を示す波形図、第４図は本発明の他の実施例
を示す主要部のブロック図、第５図及び第６図はチルト
サーボ装置の従来例を示す構成図である。 主要部分の符号の説明 ２……ディスク状記録媒体 ３……光学式ピックアップ ８……チルトセンサ、13……チルトモータ 17……トラッキングエラー信号生成回路 18……発振器、19……加算器 22……位相比較器、23……振幅検出器 24……制御信号生成回路

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 １．ディスク状記録媒体の情報記録面上に光ビームをビ
    ームスポットとして照射する光学系と、前記情報記録面
    を経た前記光ビームを受光する光検出器と、前記光検出
    器の出力に基づいて記録媒体の記録トラックからの前記
    ビームスポットの偏倚量に応じたトラッキングエラー信
    号を生成するトラッキングエラー信号生成手段とを含
    み、前記トラッキングエラー信号に応じて前記偏倚量を
    最小とすべく前記記録トラックに対する前記ビームスポ
    ットの相対位置を制御するトラッキングサーボ装置と、
    前記情報記録面に対する前記光ビームの光軸の傾きを調
    整する調整手段とを備えた光学式情報読取装置であっ
    て、前記トラッキングエラー信号に所定周波数の駆動信
    号を重畳する手段と、前記光検出器の出力から前記周波
    数の信号成分を抽出する抽出手段と、この抽出手段の出
    力信号の振幅及び前記駆動信号に対する位相を検出する
    検出手段とを備え、前記調整手段は前記検出手段の出力
    信号に応じて前記傾きの調整をなすことを特徴とする光
    学式情報読取装置。 ２．ディスク状記録媒体の情報記録面上に光ビームをビ
    ームスポットとして照射する光学系と、前記情報記録面
    を経た前記光ビームを受光する光検出器と、前記光検出
    器の出力に基づいて記録媒体の記録トラックからの前記
    ビームスポットの偏倚量に応じたトラッキングエラー信
    号を生成するトラッキングエラー信号生成手段とを含
    み、前記トラッキングエラー信号に応じて前記偏倚量を
    最小とすべく前記記録トラックに対する前記ビームスポ
    ットの相対位置を制御するトラッキングサーボ装置と、
    前記情報記録面に対する前記光ビームの光軸の傾きを調
    整する調整手段とを備えた光学式情報読取装置であっ
    て、前記トラッキングエラー信号に所定周波数の駆動信
    号を重畳する手段と、前記光検出器の出力から前記周波
    数の信号成分を抽出する抽出手段と、この抽出手段の出
    力信号の振幅及び前記駆動信号に対する位相を検出する
    検出手段と、前記検出手段の出力信号を前記トラッキン
    グサーボ装置又は前記調整手段に択一的に供給する手段
    とを備えたことを特徴とする光学式情報読取装置。
JP62274070A 1987-10-29 1987-10-29 光学式情報読取装置 Expired - Lifetime JP2911449B2 (ja)

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