JPH01290127A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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JPH01290127A
JPH01290127A JP63119259A JP11925988A JPH01290127A JP H01290127 A JPH01290127 A JP H01290127A JP 63119259 A JP63119259 A JP 63119259A JP 11925988 A JP11925988 A JP 11925988A JP H01290127 A JPH01290127 A JP H01290127A
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森脇 勇
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、光ピックアップ装置に関する。
[従来技術] 近年、光記憶媒体をディスク状に構成した光ディスクを
記憶媒体として用いる光デイスク記憶装置が提案されて
いる。この光ディスクには、そのデータ記憶面に、例え
ばトラック幅が1μm程度でトラックピッチが2μm程
度の微細な構造の記録トラックが形成されており、この
記録トラックにスポット径が1μm程度のレーザビーム
を照射する。
そして、光ディスクを回転駆動しながら、レーザビーム
の強度を記録するデータに対応して変調することでデー
タを記憶し、また、レーザビームのデータ記憶面からの
反射光のレベルの変動を検出することで記憶したデータ
を再生している。
このように、レーザビームを記録トラックに追従すると
ともに、そのスポット径を所定の大きさに絞り、さらに
、サーボ制御用の誤差信号および再生信号を形成する部
分が、光ピックアップであり、その概略構成例を第4図
(a)、(b)に示す。なお、この光ピックアップは、
ナイフェツジ法によって、レーザビームの焦点を合せる
ものであり、一体的に構成されて全体が光ディスクの半
径方向に移動される。
図において、レーザダイオード(半導体レーザ素子)1
から出力されたレーザ光は、カップリングレンズ2によ
って平行光(以下、レーザビームという)に変換され、
偏光ビームスプリッタ3を透過し、174波長板4によ
って円偏光に変換されたのちに、対物レンズ5によって
絞られ、光ディスク6の記録トラックに結像される。
この光ディスク6からの反射光(以下、信号光という)
は、再度対物レンズ5を介して略平行光に変換されたの
ちに、再度1/4波長板を4通過し、偏光軸がレーザダ
イオード1から出力されたレーザビームと直交する直線
偏光に変換され、これにより、偏光ビームスプリッタ3
によってレンズ7の方向に反射される。
レンズ7を通過した光束は、その半分がナイフェツジを
なす分割鏡8によって反射され、分割鏡8の稜線8aと
平行な分割線で受光面が2分割されているフォーカスサ
ーボ用の受光素子9に結像され、それ以外の部分は、同
図(b)に示すように、稜線8aに直交するトラッキン
グ方向Tに受光面が2分割されているトラックサーボ用
の受光素、子10に結像される。
また、対物レンズ5には、この対物レンズ5を光ディス
ク6の半径方向に位置決めするためのトラッキング機構
と、焦点を合せるためのフォーカシング機構が付設され
ている。なお、以下、このトラッキング機構とフォーカ
シング機構を合わせて対物レンズ移動機構という。
そして、図示しないサーボ制御部により、受光素子10
の出力信号に基づいて記録トラック上におけるレーザビ
ームの位置誤差(トラッキングエラー)が検出され、そ
の誤差に応じてトラッキング機構が制御されて、記録ト
ラック上におけるレーザビームの位置ずれを小さくする
方向に対物レンズ5が移動される。また、受光素子10
の出力信号から記録データが取り出される。
また、レーザビームの焦点誤差は、次のようにして検出
される。
レーザビームの焦点が光ディスク6に合焦しているとき
には、第5図(a)に示すように、レンズ7によって絞
られたレーザビームの集光位置Pが受光素子9の受光面
9a 、 9bに一致し、それによって、受光面9aの
受光量と受光面9bの受光量が等しくなる。
光ディスク6がレーザビームの合焦位置から遠ざかった
ときには、同図(b)に示すように、レンズ7によって
絞られたレーザビームの集光位置Pが受光素子9の受光
面9a 、 9bの手前になるため、受光面9aの受光
量が受光面9bの受光量よりも大きくなる。
光ディスク6がレーザビームの合焦位置から近づいたと
きには、同図(C)に示すように、レンズ7によって絞
られたレーザビームの集光位Hpが受光素子9の受光面
9a、9bよりも後方になるため、受光面9aの受光量
が受光面9bの受光量よりも小さくなる。
したがって、受光面9aにおける受光信号と受光面9b
における受光信号の差に基づいて、焦点合せ誤差を検出
することができる(第6図(a)参照)。そして、サー
ボ制御部により、その誤差を小さくするようにフォーカ
シング機構が制御され、それによって、記録トラック上
におけるレーザビームの焦点ずれを小さくする方向に対
物レンズ5が移動される。
さて、光ディスク6をアクセスしない状態でも、レーザ
ビームが光ディスク6に合焦していれば、光ディスク6
の表面が劣化する。
かかる不都合を防止するために、従来では、光ディスク
6がアクセスされていない状態が一定時間を経過すると
、フォーカシング機構によって対物レンズ5を大幅に移
動させ、レーザビームの焦点を合焦位置から完全にずら
していた。
しかしながら、このような方法では1次に光ディスク6
をアクセスするとき、レーザビームの焦点が合焦位置に
位置決めするまでの時間が非常に長くなり、アクセス時
間が長くなるという問題を生じる。
そこで、この問題を解消するために、第6図(b)に示
すように、受光素子9の2つの受光面からの受光信号の
差信号Sfに一定のオフセット信号OFを重畳し、それ
によって、レーザビームの焦点が、フォーカシングサー
ボ制御系の引き込み領域内で、合焦位置より距離Δfだ
け離れた位置に位置決めされる(デフォーカス)ように
したものがある。
ところが、光ディスク6からの反射光レベルは、記録ト
ラックのデータ記録部とデータ未記録部とで異なり、後
者の反射光レベルが、前者の反射光レベルよりも大きい
したがって、データ未記録部での差信号Sfよりも、デ
ータ記録部での差信号Sf’のレベルが小さいので(第
6図(a)、(b)参照)、データ記録部ではレーザビ
ームの焦点が完全に合焦位置から外れるという不都合を
生じていた。
[目的コ 本発明は、かかる従来技術の課題を解消するためになさ
れたものであり、光ディスクをアクセスしていないとき
の光ディスクの劣化を抑制できるとともに、アクセス時
間を短縮できる光ピックアップ装置を提供することを目
的としている。
[構成] 本発明は、この目的を達成するために、フォーカス誤差
検出用の受光素子のそれぞれの受光面からの受光信号、
の総和に基づいて焦点合わせ誤差信号のバイアス信号を
形成し、光記憶媒体へのアクセス待機状態では、そのバ
イアス信号を焦点合わせ誤差信号に重畳するようにした
ものである。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細
に説明する。
第1図は、本発明の一実施例にかかる光ピックアップ装
置のフォーカシング誤差信号形成回路を示している。な
お、このフォーカシング誤差信号形成回路は、第4図(
a)、(b)に示した光ピックアップ装置と同一構成の
装置に適用されるものである。
同図において、受光素子9の受光面9aの受光信号Sa
は、増幅器20を介し、差信号演算回路21の一入力端
および和信号演算回路22の一方の十入力端に加えられ
ている。
受光素子9の受光面9bの受光信号sbは、増幅器23
を介し、差信号演算回路2Iの十入力端および和信号演
算回路22の他方の十入力端に加えられている。
差信号演算回路21は、受光信号Saと受光信号sbの
差を演算するものであり、その出力差信号Ssは、入力
抵抗24を介して反転増幅器25に加えられている。
和信号演算回路22は、受光信号Saと受光信号sbの
和を演算するものであり、その出力和信号Svは、オフ
セット信号形成回路SFに加えられているオフセット信
号形成回路SFにおいて、反転増幅器27は、入力抵抗
26と帰還抵抗28の比に基づいた増幅率で和信号SV
を増幅するものであり、その出力信号は、待機状態に図
示しない制御部から出力されるデフォーカス信号DFに
よりオンするスイッチ29、および、入力抵抗30を順
次介し、オフセット信号Soとして反転増幅器25に加
えられている。
反転増幅器25は、入力抵抗24と帰還抵抗31の比、
および、入力抵抗30と帰還抵抗31の比にそれぞれ基
づいた増幅率で、それぞれ差信号Ss、および、オフセ
ット信号Soを増幅して、差信号Ssとオフセット信号
SOを重畳したフォーカシング誤差信号Sfを形成する
ものであり、このフォーカシング誤差信号Sfは、図示
しないフォーカシングサーボ制御部に出力される。
以上の構成で、光ディスク6をアクセスしている状態で
は、デフォーカス信号DFが出力されていないので、オ
フセット信号形成回路SFのスイッチ29がオフになっ
ており、したがって、オフセット信号形成回路SFが不
動作状態となり、オフセット信号Soが出力されない。
これにより、光ディスク6がアクセスされている場合に
は、差信号Ssのみが、反転増幅器25を介してフォー
カシング誤差信号Sfとして出力される。
一方、光ディスク6が一定時間以上アクセスされていな
い状態では、デフォーカス信号DFが出力されるので、
オフセット信号形成回路SFのスイッチ29がオンし、
こオフセット信号形成回路SFが動作可能な状態となり
、これによって、和信号Svに所定の比率を乗じた値の
オフセット信号SOが出力される。
これにより、光ディスク6がアクセスされていない場合
には、差信号Ssにオフセット信号Soを重畳した信号
が、反転増幅器25を介してフォーカシング誤差信号S
fとして出力される。
ここで、レーザビームが光ディスク6の記録トラックの
、データ未記録部に結像されているとき。
差信号Ssおよび和信号S−は、レーザビームの合焦位
置からの焦点誤差に応じて、それぞれ第2図(a)。
(b)に実線で示したように変化する。
また、レーザビームがデータ記録部に結像されていると
き、この部分の反射率は、データ未記録部に比べて小さ
いので、差信号Ss″および和信号Sw’は、レーザビ
ームの合焦位置からの焦点誤差に応じて、それぞれ第2
図(a)、(b)に破線で示したように変化する。
このようにして、レーザビームがデータ記録部に結像さ
れているときに得られる差信号Ss’および和信号Sw
’は、データ未記録部に結像されているときに得られる
差信号Ssおよび和信号Swに比べ、反射率の比に応じ
て全体が縮小した値をとる。
したがって、例えば、第3図(a)に示すように、レー
ザビームがデータ未記録部に照射されている状態で、フ
ォーカシング誤差信号Sfによって、フォーカシングサ
ーボ制御系を合焦位置から距離Δfだけオフセットした
位置に位置決めさせる値に、オフセット信号Soを設定
すると、レーザビームの照射位置がデータ記録部に切り
替わって差信号Sw’のレベルが小さくなった場合、和
信号Sv’が同じ比率で小さくなるために、その比率で
オフセット信号So’も小さくなる。
その結果、同図(b)に示すように、その場合でも、フ
ォーカシングサーボ制御系により、レーザビームを合焦
位置から、距離Δfとほぼ同じ値の距離Δf’だけオフ
セットした位置に位置決めさせることができる。
なお、距離Δfは、フォーカシングサーボ制御系の引き
込み領域内の値に設定しておく。
このようにして、本実施例では、和信号Swに基づいて
、デフォーカス時のオフセット信号Soを形成している
ので、光ディスク6でのレーザビームの照射位置におけ
る反射率に応じて、オフセット信号Soの値が変化する
ため、常に適切なオフセット信号Soを差信号Ssに重
畳したフォーカス誤差信号Sfを形成することができる
これにより、デフォーカス時に、フォーカシングサーボ
制御系の引き込み領域からレーザビームの焦点位置が外
れることが防止され、その結果、アクセス時間を短縮す
ることができる。
なお、上述した実施例では、フォーカシング制御方法と
してナイフェツジ法を用いた光ピックアップ装置に本発
明を適用しているが、これ以外のフォーカシング制御方
法を用いる光ピックアップにも、同様にして本発明を適
用することができる。
また、本発明は、光ディスクをアクセスするために用い
られる光ピックアップ装置以外にも、同様にして適用す
ることができる。
[効果] 以上説明したように、本発明によれば、フォーカス誤差
検出用の受光素子のそれぞれの受光面からの受光信号の
総和に基づいて焦点合わせ誤差信号のバイアス信号を形
成し、光記憶媒体へのアクセス待機状態では、そのバイ
アス信号を焦点合わせ誤差信号に重畳しているので、光
ディスクをアクセスしていないときの光ディスクの劣化
を抑制できるとともに、アクセス時間を短縮できるとい
う効果を得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例にかかる光ピックアップ装置
のフォーカシング誤差信号形成回路を示す回路図、第2
図(a)は差信号の変化を示すグラフ図、同図(b)は
和信号の変化を示すグラフ図、第3図(a)はフォーカ
シング誤差信号の変化の一例を示すグラフ図、同図(b
)はフォーカシング誤差信号の変化の他の例を示すグラ
フ図、第4図(a)、(b)は光ピックアップ装置を例
示した概略構成図、第5図(a)〜(C)はナイフェツ
ジ法の原理を説明するための概略図、第6図(a)、(
b)はフォーカシング誤差信号の変化の従来例を示すグ
ラフ図である。 9・・・受光素子、9a 、 9b・・・受光面、20
.23・・・増幅器、21・・・差信号演算回路、22
・・・和信号演算回路。 24,26.30・・・入力抵抗、25.27・・・反
転増幅器、28゜31・・・帰還抵抗、29・・・スイ
ッチ。 ■1γ 第2図 (a)(b) (a)            (b)第5図 第6 (b) f

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  光源レーザビームと、光記憶媒体からの反射レーザビ
    ームをビームスプリッタによって分離し、その反射レー
    ザビームを受光面が複数に分割されている受光素子に入
    射させ、この受光素子のおのおのの受光面から出力され
    る受光信号の、所定の組合せによる差信号に基づいて焦
    点合わせ誤差信号を形成するる光ピックアップ装置にお
    いて、受光素子のそれぞれの受光面から出力される受光
    信号の総和に基づいて焦点合わせ誤差信号のバイアス信
    号を形成するバイアス信号形成手段を備え、光記憶媒体
    へのアクセス待機状態では、そのバイアス信号を焦点合
    わせ誤差信号に重畳することを特徴とする光ピックアッ
    プ装置。
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