JP3010801B2 - 情報記録再生装置 - Google Patents

情報記録再生装置

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JP3010801B2
JP3010801B2 JP3179494A JP17949491A JP3010801B2 JP 3010801 B2 JP3010801 B2 JP 3010801B2 JP 3179494 A JP3179494 A JP 3179494A JP 17949491 A JP17949491 A JP 17949491A JP 3010801 B2 JP3010801 B2 JP 3010801B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放射光源を記録担体上
に照射して情報信号の記録再生を行う情報記録再生装置
のサーボ信号の安定性を向上させる方式に関する。情報
記録再生装置の中には、従来から知られている光ディス
クなどがあり、本発明は特にこの光ディスクに適用する
のに最適である。
【0002】
【従来の技術】記録再生に放射光を用いる時には、放射
光が散乱、屈折、反射等により発生する迷光が必然的に
つきまとう。例えば光ディスクでは、光分岐手段として
ビームスプリッター等の光学素子を用いるが、このビー
ムスプリッターの端面反射により迷光が発生する。この
迷光が放射線検出のための光電変換手段に入射すると電
気出力にバイアスが生じて信号特性の劣化を招く。この
ため従来この光によるバイアス出力を光電変換素子等の
調整で補正して信号品質を保とうとの方法がとられてき
た。以下従来一般的に用いられてきた方法を図面に基づ
いて説明を行う。
【0003】図8は、従来用いられてきた迷光等のバイ
アス光の補正を行う為の方法を模式的に示したものであ
る。ここでは分かりやすくするために光ディスク装置の
例で説明を行う。半導体レーザ等の放射光源41を出射
した光ビームは、ビームスプリッター42を透過して対
物レンズ43で光ディスク40上に集光され、情報信号
で変調され反射される。光ディスク40で反射された信
号光ビーム46はビームスプリッター42で反射され複
数の光電変換手段44、45に入射する。複数の光電変
換素子を用いて光ディスクの面振れによる焦点ずれや偏
芯によるオフトラックの補正に用いるサーボ動作及びサ
ーボ誤差信号を得る方式については多くの公知の方法が
ありここでは説明を省略する。複数の光電変換手段は基
本的に2個の光電変換素子I 44、光電変換素子II 4
5で説明すればあと数が増えても動作は同じであるため
以下2個の光電変換素子44、45の場合について説明
を行う。ビームスプリッター42の端面I 47、端面I
I 48のそれぞれより反射される迷光I 49、迷光II
50は、一般的に反射端面の精度不足や光軸調整精度不
足のため2個の光電変換素子の一方に偏って入射し、極
端な場合例えば光電変換素子I 44に多く入射し光電
変換素子II 45に少なく入射する。この時光電変換素
子I44及び光電変換素子II 45に入射する信号光ビ
ーム46が等しくても光電変換素子I 44と光電変換
素子II 45より流れ出る光電流は異なるレベルとな
る。光ディスクのサーボでは、この光電流の差51を等
しくするようにサーボ動作を行うのでサーボ動作にオフ
セットが生じ誤動作の原因となる。この為従来かかる誤
動作を補正するために光電変換素子I 44と光電変換
素子II45の出力が等しくなるように調整を行い迷光に
よるオフセットの発生の補償を行っていた。これにより
情報担体に反射率一定の場合、光電流の差を補正して正
常なサーボ動作を行うことができる。記録再生のために
放射光出力を変化させる場合にはサーボループのループ
ゲインを一定とするために、光電変換素子に入射する総
合計の光量で光電流の差51を一定とするAGC(AUTO
GAIN CONTOROLE)を行い正常なサーボ動作をさせる
ことができる。これらのサーボ技術はほぼ確立されたも
のであり詳細な説明は省略する。
【0004】図9は図8の光電変換素子I、II上の光ビ
ームの状態を具体的に示したものである。光電変換素子
I 44、光電変換素子II 45の差動出力を零と調整す
るために信号ビーム46は迷光のはいる光電変換素子の
逆方向にオフセットされている。この為例えば図9の差
動出力から得られるトラッキング誤差信号のレベルは減
少する。また信号光ビーム46強度と迷光I49、迷光
II 50強度の変化の割合が異なるとサーボ誤差が増大
する。この原理は、焦点誤差を補正するフォーカシング
サーボの時も同様であるが、同一原理であるのでフォー
カシングサーボについての詳細な説明は省略する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、情報
担体の反射率や光ビーム経路の透過率が変化したとき光
電変換素子上の信号光ビーム46のみの強度が変化し
て、迷光I 49、迷光II50のレベルは変化しないた
め光電変換素子の調整による補正が補正過多もしくは補
正不足となり、結果としてサーボ動作に誤動作が生じ
る。
【0006】本発明は上記問題点に鑑み、誤動作のない
安定したサーボ動作を行える情報記録再生装置を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では、従来のよう
に迷光によるオフセットを光電変換素子の調整による補
正をするのではなく、光学的もしくは同等手段により補
正する。即ち迷光の発生する場所と同じ点にある光ビー
ムの一部を積極的に光電変換素子に入射させ、それぞれ
の光電変換素子にほぼ同じレベルの光が入射しているよ
うにするか、あるいは同じレベルの光を別の光電手段で
光電流に変換して光電変換素子出力の補正を行う。本発
明の別の方法では、光電変換素子出力が一定のレベルと
なるようにして電気的なオフセットの補正を行う。
【0008】
【作用】上記した構成により情報担体の反射率変化や光
ビーム経路の透過率が変化して光電変換素子上の信号光
ビームの強度が変化しても、迷光レベルがあらかじめ変
化しないように迷光と同じレベルの光ビームを光電変換
素子に入射させてあるか、もしくは光電流に変換して光
電流の差が零となるように補正してあるので、サーボ動
作に誤動作は生じない。
【0009】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。
【0010】図1は、本発明の第一の実施例を示したも
のである。半導体レーザ11を出射する光ビームはビー
ムスプリッター12を透過して、対物レンズ13に入射
する。対物レンズを出射する光ビームは光ディスク10
上に集光され反射される。光ディスクで反射された信号
光ビーム16はビームスプリッター12で反射され二分
割の光電変換素子I 14、及び光電変換素子II 15に
それぞれ入射する。光電変換素子I 14と光電変換素
子II 15の出力の差動出力を差動回路27で取り反射
光量変化を正規化するための自動利得調整(AGC Aut
omatic Gain Control)29を通過した信号で対物レ
ンズ13を駆動する事で、光ディスクの情報トラックを
追従するためのトラッキングサーボを行う事ができる。
前記のAGCは反射光量の和を取る加算回路28によっ
て割り算などの演算を行って実現することが出来る。
【0011】ビームスプリッター12の端面I 17、
端面II 18より反射された迷光I19、及び迷光II 2
0は、反射端面の加工精度不足や光軸調整精度不足のた
め極端な場合2個の光電変換素子の一方に偏って入射
し、例えば光電変換素子I14に多く入射し光電変換素
子II 15に少なく入射する。一方ビームスプリッター
12で最初に反射される光ビーム23は少なくとも1次
元で可動な反射手段24で反射されビームスプリッター
12を透過して、光電変換素子II 15の側に多く照射
されるように調整をして、光電変換素子I 14と光電
変換素子II 15との差動出力が情報担体のない状態で
零となるようにする。このように迷光の補正を光で行う
ことで、記録と再生時の光量変化に対しても光電変換素
子の差動出力のオフセットレベルは変化しない。
【0012】次に図2を用いて本発明における反射手段
の有効な利用方法について第二の実施例の説明を行う。
ビームスプリッター12で最初に反射する光ビーム23
は半導体レーザ11の前端面から出射する光ビームに比
例した光出力であるから、第二の光電変換素子25の出
力を半導体レーザにフィードバックする事により半導体
レーザ出力光を一定とする制御に用いる事ができる。こ
の第二の光電変換素子25の反射率及び光電変換素子を
保護するための樹脂表面26及び第二の光電変換素子2
5の反射率はプリズム端面の反射率に比べて同等もしく
はそれ以上あり迷光の大きな要因となるので、従来は、
反射光が信号検出の光電変換素子に混入しないように通
常光軸に対し一定の角度をつけて固定し反射光が光電変
換素子I、IIに混入しないように設置してある。本発明
ではこの角度を可変として、角度調整する事で迷光の補
正を行なわせる。図1及び図2では光線の中心のみを表
示している。実際には信号光や迷光、光ビームには拡が
りがあり、光線の中心がいずれか一方の光電変換素子に
入射していて、もう一方の光電変換素子にも一部入射し
ており、光線の中心位置を変化させると両光電素子の差
動出力のオフセットは連続的に変化し得る。従って第二
の光電変換素子25を光電変換素子I 14、II 15の
分割線に垂直な方向に光ビーム23が移動可能なように
回転できる構造とする事で光電変換素子I 14、と光
電変換素子II 15の差動出力に迷光の影響によるオフ
セット出力を除去でき、サーボの誤動作を防ぐことがで
きる。
【0013】図3は本発明による迷光の影響を除去する
方法を、トラッキング誤差信号の検出に適用した場合の
図である。従来の方法である図9と比較すると、迷光I
19、及び迷光II 20の影響を光ビーム23でキャン
セルしてあるため信号光ビーム16は正確に両光電変換
素子の中央に位置させる事ができるようになり、信号光
ビーム16の変化でサーボ誤差が増大する事はない。
【0014】図4は本発明によるトラッキング誤差信号
検出の様子を示すものである。電気系のグランド30に
対してプラスマイナスのレベルが対称になるように調整
されたトラッキング誤差信号31に対してサーボ動作を
させると、トラック中心32にサーボは引き込む。光デ
ィスクなどの反射率が変化して信号光ビーム16の光量
が低下したときトラッキング誤差信号33は小さくな
る。しかしトラック中心32の位置は変化しないのでサ
ーボ誤差が生じる事はない。
【0015】本発明の第三の実施例では、信号光ビーム
23を光電変換素子IIに入射させる変わりに第二の光電
変換素子25の出力を適切な利得を与えて光電変換素子
IIの出力に加算または減算させる方法がある。実際の構
成としては、図1の差動回路27の光電変換素子IIの出
力が接続される端子に適当な利得で抵抗加算する構成
や、その反対の端子に逆極性で加算する構成、または差
動回路の後段に加算用の回路を別途設けるなどの方法が
ある。この場合は第二の光電変換素子25及びその樹脂
表面26の反射は第一の実施例と異なり光電変換素子I
14、光電変換素子II 15に反射ビームが入射しない
ように角度を設定する。本実施例の場合も、迷光の影響
があらかじめ除去できるので光ディスクなどの反射率が
変化して信号光ビーム16の光量が低下したときトラッ
キング誤差信号33は小さくなるが、トラック中心32
の位置は変化しないのでサーボ誤差が生じる事はない。
【0016】本発明の参考例として、前述の反射手段2
4などを用いずに電気的に補正する方法を示す。
【0017】図5は参考例のブロック図を示す。同図に
おいて半導体レーザ11からAGC29までは図1と同
じ構成であり、35は加算器、36はオフセット補正回
路である。この様に正規化したトラッキング誤差信号で
あるAGC29の出力に、迷光に相当する量のオフセッ
トをオフセット補正回路によって発生し、加算器34で
キャンセルするように構成することにより、前述の反射
手段24による光学的オフセット補正を行なわなくて
も、反射光量や半導体レーザの出射光量が変化した場合
も、迷光I 、II によるオフセットも正規化されている
ため、加算器34の出力のトラッキング誤差信号の動作
中心を常に電気グランド30において動作させることが
できるため、実質上迷光の影響を考慮する必要が無くな
るものである。
【0018】前記した信号の様子を図6、7を用いて説
明する。図6は図3と同じくトラッキング誤差信号の検
出に適用した場合の図である。従来の方法である図9と
比較すると、迷光I 19、及び迷光II 20の影響は同
じであるが、矢印A−Aの方向に以下の方法を用いて信
号ビーム16の中心が正確に両光電変換素子の中央に位
置させる事ができるように調整されている。図7におい
て16e、15eに光電変換素子I、IIの出力を示す。
上記16e、15eのAC成分のリサージュ波形をオシ
ロスコープ等を用いて描かせると同図Reの様になる。
ここで図6の矢印A−Aの方向に光電変換素子を動か
し、AC成分が振幅が等しく極性が逆になるように合わ
せることによりReの波形はー45度の方向にほぼ直線
になる。この時図6に示すように、信号ビーム16の中
心位置が正確に両光電変換素子の中央に位置している。
この時のAGCの出力を図7のTeに示す。ここでトラ
ッキング出力37は正規化されているために反射光量や
半導体レーザの出射光量が変化した場合も振幅は変化せ
ず、迷光によるオフセットもまた36で示すように変化
しない。そのため電気的に一定量のオフセット補正を初
期に置いて行なえば、常に加算器34の出力のトラッキ
ング誤差信号の動作中心を電気グランド30において動
作させることができるため、実質上迷光によるトラッキ
ングサーボ 系への影響は無視することができるもので
ある。
【0019】なお、実施例は光ディスク装置を用いて説
明したが、同様の迷光の影響が考えられる光カードや光
テープなどの記録再生装置への応用は本発明の範囲内で
ある。
【0020】
【発明の効果】上記したように迷光の発生する場所と同
じ点にある光ビームの一部を積極的に光電変換素子に入
射させ、それぞれの光電変換素子にほぼ同じレベルの光
が入射しているようにするという構成でオフセットのキ
ャンセルを適切に行えば、迷光の影響を除去できるの
で、光ディスクなどの反射率が変化して信号光ビームの
光量が増加または低下したときトラッキング誤差信号レ
ベルは増加又は低下するが、トラック中心の位置は変化
しないのでサーボ動作の結果トラック追従誤差が生じる
事はない。この原理はフォーカシングサーボ動作の場合
も同様であり本発明の方法を適用する事でフォーカス追
従誤差は生じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成を示す構成図
【図2】本発明の第2の実施例を示す構成図
【図3】本発明による光電変換素子上の光ビームの配置
【図4】本発明によるトラッキング誤差信号の例を示す
【図5】本発明の参考例の構成図
【図6】同、光電変換素子上の光ビームの配置図
【図7】同、トラッキング誤差信号の例を示す図
【図8】従来の方式によるサーボ信号検出法を説明する
ための図
【図9】従来の方法による光電変換素子上の光ビームの
配置図
【符号の説明】
11 半導体レーザ 12 ビームスプリッター 14、15 光電変換素子 16 信号光ビーム 19、20 迷光 23 光ビーム 25 第二の光電変換素子 26 第二の光電変換素子の樹脂表面 27 差動回路 28 加算回路 29 AGC 34 加算器 35 オフセット補正回路 42 ビームスプリッタ 47、48 ビームスプリッター端面 51 光電流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−90034(JP,A) 特開 平3−141038(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/09 - 7/095 G11B 7/12 - 7/135

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】放射光源と、前記放射光源を出射した光ビ
    ームを透過又は反射させる光ビーム分岐手段と、前記光
    ビーム分岐手段を通過した第一の光ビームを受け、情報
    担体上に集光させる光ビーム集光手段と、前記情報担体
    上で反射され前記光ビーム分岐手段で分岐された信号光
    ビームを受け電気出力とする複数の光電変換手段と、前
    記光ビーム分岐手段で前記第一の光ビームとは異なる方
    向に分岐された第二の光ビームの少なくとも一部を反射
    させ前記光電変換手段の電気出力オフセットを補正する
    光ビーム反射手段とを含むことを特徴とする情報記録再
    生装置。
  2. 【請求項2】前記光ビーム反射手段の光ビーム反射方向
    を可変とし、前記複数の光電変換手段に各々略等しい光
    量バイアスを与える光量バイアス調整手段を有すること
    を特徴とする請求項1記載の情報記録再生装置。
  3. 【請求項3】前記光ビーム反射手段が前記放射光源の光
    量制御のための光電変換手段の一部からなることを特徴
    とする請求項2記載の情報記録再生装置。
  4. 【請求項4】放射光源と、前記放射光源を出射した光ビ
    ームを透過又は反射させる光ビーム分岐手段と、前記光
    ビーム分岐手段を通過した第一の光ビームを受け情報担
    体上に集光させる光ビーム集光手段と、前記情報担体上
    で反射され前記光ビーム分岐手段で分岐された信号光ビ
    ームを受け電気出力とする複数の光電変換手段と、前記
    光ビーム分岐手段で前記第一の光ビームとは異なる方向
    に分岐された第二の光ビームを受け電気出力とする第二
    の光電変換手段と、前記第二の光電変換手段より出力す
    る電気出力で前記複数の光電変換手段の電気出力オフセ
    ットを補正する手段とを含むことを特徴とする情報記録
    再生装置。
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