JP2999874B2 - 光学的処理装置における合焦点確認方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的処理装置に係
り、特に光記録媒体に対して光スポットが合焦点状態に
あるか否かを確実に検出することができる光学的処理装
置における合焦点確認方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、レーザ光を用いた光学的処理装
置において、光記録媒体からの反射光により合焦点を求
める焦点誤差検出方法は公知である。しかし、従来技術
では、光スポットが合焦点状態にあることを確認するこ
とができない光学的処理装置が存在することは否定でき
なかった。

【０００３】関連する公知例としては、例えば特開平２
−１２６４４８号公報等に記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般的な光ディスク装
置において、光スポットが光記録媒体の記録面上に適正
に焦点を結んでいるかどうかの判定は、プリフォーマッ
ト部分やデータ部分が再生可能か否かによって行うこと
ができる。しかし、光スポットが光記録媒体の半径方向
に２トラック以上の幅を持つ場合、そして光スポット寸
法がデータを再生できない程大きい場合には、合焦点を
確認することが不可能になる。

【０００５】また、一般に光ディスク装置においては、
焦点誤差信号とあらかじめ設定されたスライスレベルと
を比較して生成されるタイミング信号を用いて焦点制御
回路を動作させ、光スポットを合焦点状態に引き込むタ
イミングを得ている。しかし、レーザパワーの変動や、
光記録媒体の反射特性のばらつきなどにより、焦点誤差
信号の振幅が変動し、タイミング信号のぬけ又はずれが
生じ、合焦点状態への引き込みに失敗することがある。

【０００６】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成
されたもので、光スポットが光記録媒体の半径方向に２
トラック以上の幅を持ったり、光スポットの寸法がデー
タを再生できない程大きい場合においても、合焦点の確
認を直接または間接的に行うことが可能な光学的処理装
置における合焦点確認方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の光学的処
理装置における合焦点確認方法は、光記録媒体の半径方
向について長い形状を有する光スポットが光記録媒体上
に合焦点で照射されているか否かを確認するものであ
り、特に同位相の複数のピットが光記録媒体上の互いに
隣接する複数のトラックに設けられている場合、上記複
数のピットが設けられている光記録媒体上の複数のトラ
ック領域に上記光スポットを照射し、上記光スポットの
反射光を電気信号として検出し、検出された電気信号が
あらかじめ定められたしきい値を越えたか否かを判定
し、越えたと判定された場合に合焦点と判定することを
特徴としている。

【０００９】ここで、上記複数のピットが設けられてい
る光記録媒体上の複数のトラック領域としては、例えば
光記録媒体上のプリフォーマット部を用いることができ
る。さらに、本発明の第２の光学的処理装置における合
焦点確認方法は、光スポットの反射光を受光する２つの
ディテクタの出力差を取ることによって形成される焦点
誤差信号を焦点制御手段に入力し、焦点制御手段から出
力される制御信号を焦点移動手段に入力して光スポット
を光記録媒体上に合焦点制御する光学的処理装置に適用
されるものであり、特に上記焦点移動手段を用いて光ス
ポットを光記録媒体から遠ざける動作又は近づける動作
を行い、その後光スポットを光記録媒体に近づける動作
又は遠ざける動作を行い、一連の動作によって得られた
焦点誤差信号があらかじめ定められたしきい値を越えた
か杏かを監視することにより合焦点か杏かを判定するこ
とを特徽としている。

【００１０】

【００１１】

【作用】本発明の第１の光学的処理装置における合焦点
確認方法によれば、プリフォーマット部のように、同位
相の複数のピットが光記録媒体上の互いに隣接する複数
のトラックに設けられている場合、上記複数のピットが
設けられている光記録媒体上の複数のトラック領域に上
記光スポットを照射すると、この部分のみ、合焦点状態
において、光記憶媒体からの反射光にはっきりとした増
減が見られる。この増減を電気信号としきい値との比較
によって検出することにより、合焦点を確認することが
できる。

【００１２】また、本発明の第２の光学的処理装置にお
ける合焦点確認方法によれば、焦点移動手段を用いて光
スポットを光記録媒体から遠ざける動作又は近づける動
作を行い、その後光スポットを光記録媒体に近づける動
作又は遠ざける動作が行われる。仮に、上記動作を行う
前に、光スポットが合焦点状態あるならば、光スポット
を光記録媒体から遠ざける動作又は近づける動作を行う
ことにより、焦点誤差信号の振幅が基準レベルから大き
くなったり、小さくなったりする。そこで、一連の動作
によって得られた焦点誤差信号があらかじめ定められた
しきい値を越えたか否かを監視することにより、合焦点
か否かを判定することが可能になる。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【実施例】以下、添付の図面に示す実施例により、更に
詳細に本発明について説明する。図１〜図３を用いて本
発明の第１の実施例について説明する。図２は、半径方
向に長い光スポット３が光記録媒体の複数トラックに亙
るプリフォーマット部に照射されている状態を示す説明
図である。図２に示すように、一般的に、プリフォーマ
ット部には、案内溝１の間に半径方向にピット２が配置
されている。このように、ピット２が光記録媒体の半径
方向に直線上に設けられている光記録媒体の領域に対し
て、半径方向に長い光スポット３を照射すると、光記録
媒体からの反射光量にはっきりとした増減が確認され
る。したがって、この現象を利用して、光スポット３の
合焦点状態を確認することができる。

【００１６】図３は、光記録媒体からの反射光を電気信
号に変換し、該電気信号を用いて合焦点状態か否かを判
定する処理を説明するための波形図である。図３におい
て、電気信号４は、光記録媒体からの総反射光量を示す
信号波形であり、光記録媒体の半径方向に直線上にピッ
トが設けられた部分において振幅が変動する。しかも、
電気信号４は、焦点ずれによって光スポット３が大きく
なるほど振幅が減少する。したがって、この電気信号４
とあらかじめ定められたスライスレベル５，６とを比較
し、合焦点信号７，８を得ることにより、光スポット３
の合焦点状態を検出できる。すなわち、スライスレベル
５，６を適切な値に設定することにより、光スポット３
が合焦点状態にあるときに限って、合焦点信号７，８を
得ることが可能になる。

【００１７】図１は、上記電気信号４と合焦点信号８を
得ることが可能な光学的処理装置の一例を示すブロック
図である。図１に示すように、反射光を受光する焦点誤
差検出用のディテクタ５０，５１の出力が加算回路５２
で加算され、増幅回路５３で増幅される。増幅回路５３
の出力が図３に示す電気信号４となる。また、図３に示
すスライスレベル６が図１に示すスライスレベル発生回
路５４の出力である。増幅回路５３から出力される電気
信号４とスライスレベル発生回路５４から出力されるス
ライスレベル６とを、比較回路５５で比較することによ
り、図３に示す合焦点信号８を得ることができる。図１
に示す光学的処理装置では、合焦点信号８をトリガのか
かるワンショット回路５６に入力している。このトリガ
のかかるワンショット回路５６は、次の合焦点信号８が
時定数回路５７によって定められる時間以内に入力され
ない場合、出力を変化させる。したがって、ワンショッ
ト回路５６の出力変化によって焦点ずれを検出すること
が可能になる。

【００１８】次に、図４〜図６を用いて本発明の第２の
実施例について説明する。図４は、焦点誤差信号９とス
ライスレベル１０，１１および基準レベル１２の関係を
示す波形図である。図４に示す焦点誤差信号９は、対物
レンズ等の焦点移動装置を移動させることにより、光ス
ポット３を光記録媒体から離れた位置から順次近づくけ
て行ったときに得られる信号である。この焦点誤差信号
９とあらかじめ定められたスライスレベル１０，１１と
比較することにより、タイミング信号１４を得る。そし
て、図４に示すように、通常はタイミング信号１４の一
つ目のパルスの立ち下がり位置１５において焦点制御回
路を動作させ、焦点位置を保持するように対物レンズ等
の焦点移動手段を制御する。

【００１９】図５は、本発明の第２の実施例を説明する
波形図であり、図４と同じように、光スポット３を光記
録媒体から遠く離れた位置から順次近づけて行き、タイ
ミング信号１４の１つ目のパルスの立ち下がり１５にお
いて焦点制御回路を動作させ、合焦点状態にする。次
に、焦点制御回路にオフセットを加えて徐々に光スポッ
トを遠ざけて行くと、焦点誤差信号のレベルは徐々に上
昇し、スライスレベル１０を越える。これによって、タ
イミング信号１４にパルス１６が現れる。次に、焦点制
御回路に光スポットを近づける方向のオフセットを加え
徐々に光スポットを近づけて行くと、焦点誤差信号のレ
ベルは徐々に下降し、スライスレベル１１以下になる。

【００２０】上記したように、合焦点状態にある場合に
は、上記光スポットを遠ざける方向のオフセットを与
え、次に光スポットを近づける方向のオフセットを与え
ることにより、図５に示すパルス１６，１７が得られ
る。しかし、合焦点状態にない場合には、上記２種類の
オフセットを与えてもパルス１６，１７は検出できな
い。第２の実施例は、上記パルス１６，１７を検出でき
るか否かにより、合焦点状態か否かを判定するものであ
る。

【００２１】なお、上記の例では、光スポットを光記録
媒体から遠く離れた位置から徐々に近づけて行くことに
より、１つ目のパルス１５を得たが、光スポットを光記
録媒体に大変近い位置から徐々に遠ざけてることにより
１つ目のパルス１５を得て、その後焦点制御回路にオフ
セットを与えるようにしてもよい。

【００２２】また、オフセットの与え方は、先に光スポ
ットを光記録媒体に近づけるように与え、次に光記録媒
体から遠ざけるように与えてもよい。

【００２３】また、パルス１６，１７を形成するための
スライスレベルは、必ずしもタイミング信号１４の１つ
目のパルス１５を得るためのスライスレベル１０，１１
と同一である必要はなく、適宜の異なるスライスレベル
を用いてもよい。

【００２４】図６は、上記焦点誤差信号９とタイミング
信号１４とパルス１５，１６，１７を得ることが可能な
光学的処理装置の一例を示すブロック図である。図示す
るように、焦点誤差信号９は、差動増幅回路５８におい
て、反射光を受光する焦点誤差検出用のデティクタ５
０，５１の出力差を取ることによって得られる。この焦
点誤差信号９を反転回路６４で反転した信号とそのまま
の焦点誤差信号とを比較回路６６，６７においてスライ
スレベル発生回路６５の出力（スライスレベル１０，１
１に相当）と比較し、比較回路６６，６７の出力をオア
回路６８に入力して論理和を取ることによりタイミング
信号１４が得られる。

【００２５】また、焦点誤差信号９が焦点制御回路６０
に入力されることによって、１つ目のパルスの立ち下が
り１５の発生以後に得られる制御信号とオフセット発生
回路５９の出力とを加算回路６１によって合成し、フォ
ーカスアクチュエータ６３を駆動するドライブ回路６２
に入力することにより、焦点制御動作中でもオフセット
を加えることが可能になる。このオフセット機能を利用
して、焦点誤差信号９を変化させ、オア回路６８から出
力されるタイミング信号１４にパルス１６，１７が現れ
るか否かを検知することにより、合焦点位置で動作して
いることが確認できる。

【００２６】次に、図７、図８を用いて本発明の第３の
実施例について説明する。図７は、図４と同様に、対物
レンズ等の焦点移動装置によって光スポットを遠く離れ
た位置から光記録媒体に徐々に近づけた場合に得られる
焦点誤差信号９を示す波形図である。図７に示すよう
に、このときの焦点誤差信号９のピークレベル１８とボ
トムレベル１９を検出し、各々の大きさを考慮したスラ
イスレベル１０，１１を設定することにより、正常なタ
イミング信号１４を得るものである。スライスレベル１
０，１１が固定されている場合には、光記録媒体の反射
率変動やレーザパワーの経時変化により、正しいタイミ
ング信号１４が得られない可能性がある。本第３の実施
例によれば、上記可能性をなくす効果がある。図７に示
す例では、スライスレベル１０，１１をそれぞれピーク
レベル１８，ボトムレベル１９の概ね半値としている。

【００２７】図８は、上記焦点誤差信号９のピークレベ
ル１８とボトムレベル１９を考慮したスライスレベル１
０，１１を得ることが可能な光学的処理装置の例を示す
ブロック図である。図８において、図６に示すブロック
図と同一部分には同一符号を付している。図８は、焦点
誤差信号９のピークレベル１８とボトムレベル１９に応
じてスライスレベル１０，１１を変化させるものであ
り、ピーク／ボトムホールド回路６９によってピークレ
ベル１８とボトムレベル１９を検出する。スライスレベ
ル制御回路７０は、検出されたピークレベル１８とボト
ムレベル１９に基づいて適正なスライスレベル１０，１
１を決定し、その値を出力するようにスライスレベル発
生回路７１，７２を制御する。

【００２８】また、上記第３の実施例の応用として、ス
ライスレベル１０，１１を固定として検出されたピーク
レベル１８，１９から焦点誤差信号９の振幅の過不足を
求め、レーザパワーや焦点誤差信号９を形成する回路の
増幅率を最適化することも考えられる。

【００２９】図１０は、上記第３の実施例の応用例を具
体化した光学的処理装置の一例を示すブロック図であ
り、図６に示すブロック図と同一部分には同一符号を付
している。図１０において、ピーク／ボトムホールド回
路６９の出力に応じて、ゲインコントロール回路７３が
差動増幅回路５８のゲインをコントロールし、スライス
レベル１０，１１に見合った振幅を有する焦点誤差信号
９を得るものである。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、光スポットが光記録媒
体の半径方向に２トラック以上の幅を持ったり、光スポ
ットの寸法がデータを再生できない程大きい場合におい
ても、合焦点の確認を直接または間接的に行うことが可
能な光学的処理装置を提供することができる。

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の光学的処理装置を示す
ブロック図。

【図２】半径方向に長い光スポットが光記録媒体の複数
トラックに亙るプリフォーマット部に照射されている状
態を示す説明図。

【図３】本発明の第１の実施例を説明するための波形
図。

【図４】光スポットを光記録媒体に徐々に近づけた場合
の焦点誤差信号とスライスレベルとタイミング信号の関
係を示す波形図。

【図５】本発明の第２の実施例を説明するための波形
図。

【図６】本発明の第２の実施例の光学的処理装置を示す
ブロック図。

【図７】本発明の第３の実施例を説明するための波形
図。

【図８】本発明の第３の実施例の光学的処理装置を示す
ブロック図。

【図９】本発明の第３の実施例の応用例を説明するため
の波形図。

【図１０】本発明の第３の実施例の応用例にかかる光学
的処理装置を示すブロック図。

【符号の説明】

１…案内溝、２…ピット、３…光スポット、４…電気信
号、５，６，１０，１１…スライスレベル、７，８…合
焦点信号、９…焦点誤差信号、１２…基準レベル、１４
…タイミング信号、１８…ピークレベル、１９…ボトム
レベル、５０，５１…ディテクタ、５２，６１…加算回
路、５３…増幅回路、５４，６５，７１，７２…スライ
スレベル発生回路、５５，６６，６７…比較回路、５６
…ワンショット回路、５７…時定数回路、５８…差動増
幅回路、５９…オフセット発生回路、６０…焦点制御回
路、６２…ドライブ回路、６３…フォーカスアクチュエ
ータ、６４…反転回路、６８…オア回路、６９…ピーク
／ボトムホールド回路、７０…スライスレベル制御回
路、７３…ゲインコントロール。

フロントページの続き (72)発明者 高橋 浩一 神奈川県小田原市国府津2880番地 日立 コンピュータ機器株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/085 G11B 7/09 G11B 7/095

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光記録媒体の半径方向について長い形状
   を有する光スポットが光記録媒体上に合焦点で照射され
   ているか杏かを確認する光学的処理装置における合焦点
   確認方法において、 同位相の複数のピットが、互いに隣接する複数のトラッ
   クに設けられている光記録媒体上の、複数のトラック領
   域に上記光スポットを照射し、上記光スポットの反射光
   を電気信号として検出し、検出された電気信号があらか
   じめ定められたしきい値を越えたか杏かを判定し、しき
   い値を越えたと判定された場合に合焦点と確認すること
   を特徴とする光学的処理装置における合焦点確認方法。
2. 【請求項２】 上記複数のピットが設けられている光記
   録媒体上の複数のトラック領域は、光記録媒体上のプリ
   フォーマット部であることを特徴とする請求項１記載の
   光学的処理装置における合焦点確認方法。
3. 【請求項３】 光スポットの反射光を受光する２つのデ
   イテクタの出力差を取ることによって形成される焦点誤
   差信号を焦点制御手段に入力し、焦点制御手段から出力
   される制御信号を焦点移動手段に入力して光スポットを
   光記録媒体上に合焦点制御する光学的処理装置における
   合焦点確認方法において、 フォーカス引き込み動作により合焦点状態に引き込まれ
   たと判断された後に、上記焦点移動手段を用いて光スポ
   ットを光記録媒体から遠ざけ又は近づけ、その後光スポ
   ットを光記録媒体に近づけ又は遠ざける動作を行い、こ
   の動作によって得られた焦点誤差信号があらかじめ定め
   られたしきい値を越えたとき、前記フォーカス引き込み
   動作により合焦点状態に引き込まれた時点における光ス
   ポットの位置が合焦点であると確認することを特徴とす
   る光学的処理装置における合焦点確認方法。