JPH02246024A - 焦点位置の調整方法および焦点制御装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明はレーザ等の光源を利用して光学的に記録媒体上
に信号を記録し、この記録された信号を再生する光学式
記録再生装置に関するものであり、特に記録媒体上に照
射されている光ビームの収束状態が常に所定の収束状態
になるように制御する焦点制御の目標位置、すなわち焦
点位置の調整方法および焦点制御装置に関するものであ
る。

従来の技術 従来の焦点制御装置としては、例えば特公昭６１−１４
５７５号公報に記載されているように、予め記録された
調整用の信号を検出し、その検出した信号が最大になる
ように焦点制御系を調整するものがある。第６図はこの
ような従来の焦点制御装置の構成を示すブロック図であ
る。以下これを用いて従来の焦点制御装置について説明
する。

１は光源、２は光変調器、３は光ビームを作成するピン
ホール板、４は中間レンズ、５は半透明鏡、６は光源１
から発生する光ビーム、７は回転可能な素子に取り付け
られた全反射鏡、８は収束レンズ、９は収束レンズ８を
上下に移動させるための駆動装置、１０は予め調整用の
信号が記録されている記録媒体、１１は信号検出用の分
割光検出器、Ｌ２ａ、１２ｂはプリアンプ、１３は差動
増幅器、１４はトラッキング制御のために全反射鏡７を
回転させる素子の駆動回路である。また、１５は光ビー
ム６が記録媒体１０によって反射された反射ビーム、１
６は焦点制御用の分割光検出器、１７ａ、１７ｂはプリ
アンプ、１８は差動増幅器、１９は駆動装置９の駆動回
路、２０は記録媒体１０を透過した光ビーム６の透過光
である。

この装置における焦点制御について説明する。

収束レンズ８へ光軸をずらして入射させた光ビーム６を
記録媒体１０上へ収束させ、その反射ビームを半透明鏡
５により分離して分割光検出器１６上へ照射する。この
とき光ビーム６は収束レンズ８へ光軸をずらして入射さ
せているので記録媒体１０の上下動に応じて反射ビーム
１５の位置が移動する。

そこで、この反射ビーム１５の移動を分割光検出器１６
で検出し、差動増幅器１８より出力されるフォーカスず
れ信号に応じて収束レンズ８を駆動装置９により駆動し
て、光ビームが記録媒体１０上で常に所定の収束状態に
なるように制御する。

次にこの装置の焦点制御系の調整方法について説明する
。記録媒体ｌＯは特定の周波数の信号がスパイラル状に
予め記録されている。記録媒体ＩＯを回転させた状態で
、光ビームを照射しかつ焦点制御をかけると、分割光検
出器１１の和信号を出力する和回路２１には第７図のよ
うな再生信号出力が得られる。ここで横軸は時間軸であ
りＴは記録媒体１０の回転の一周期を示し、２２は再生
信号出力である。再生信号出力２２は記録媒体１０上の
光ビームのスポット径により異なり、焦点が合った時、
つまり正しい収束状態に制御されたときにスポット径が
最小となって再生信号出力２２が最大となる。記録媒体
１０に偏心がなければ１回転に１回だけ記録トラックを
横切るので第７図Ａのような信号出力が得られ、偏心が
ある場合は何回も横切るので第７図Ｂのような信号出力
が得られる。偏心の有無は本装置における焦点制御系の
調整と直接の関係はないので説明は省略する。第８図は
記録媒体１０上の光ビームのスポットを示している。２
３は記録媒体１０上の信号記録トラック、２４はトラッ
クとトラックの間の未記録部、２５は記録媒体１０上の
光ビーム６のスポットである。

第９図は記録媒体１０上の光ビーム６のスポット２５の
ビーム径を変化させたときの収束点の移動と再生信号出
力２２の関係（以下この関係を再生信号特性と称す）を
示したものであり、Ｘ軸は光ビーム６の収束点が記録媒
体１０上の最適な位置にあるときを零として収束点が上
下に移動した移動量を示し、Ｙ軸は和回路２１の信号出
力の最大値を示している。光ビーム６の収束点が正しく
記録媒体１０上にあるときにはスポット２５の径は最小
となり、したがって和回路２１の出力は最大となる。和
回路２１の出力はエンベロープ検波回路２６、ピークホ
ールド回路２７を介して電圧指示装置２８に入力されて
いる。よって従来は和回路２１の出力が最大になるよう
に、すなわち電圧指示装置２８の指示値が最大になるよ
うに反射ビーム１５と分割光検出器１６との位置関係を
分割光検出器１６上の境界線と垂直な方向にマイクロメ
ータ３５で動かして、所定の正確な焦点制御の状態に調
整していた。

発明が解決しようとする課題 従来の技術においては、光ビームを最適な収束状態にす
るために記録媒体上に記録された信号の再生出力を実測
し、それが最大となるように焦点制御系を調整していた
。ところが再生信号特性の最大の点はノイズ等の影響で
ばらつき、また最大値付近は平坦な特性となっているの
で測定精度の限界により実際に最大値を捜すのは容易で
はなく、調整に時間がかかっていた。

また装置の移動時等で調整状態がずれるおそれのあると
きはその都度、装置の外装を開いて焦点制御系の状態を
確認し、焦点制御系の状態が変化している場合には最良
の状態に調整する必要があった。また装置の使用時に外
部からの振動、衝撃が加わったり、あるいは経時変化に
よって光学系の構成部品等が変形し、光源１、中間レン
ズ４、分割光検出器１６等が微小に移動した場合にも実
質的に光学系が変わってしまうことになるので、焦点制
御系の基準状態が正しくなくなって記録媒体１０上に光
ビーム６が正しく収束されなくなる。この状態で記録再
生を行うと信号の品質が劣化し、装置の信頬性が低下し
てしまう。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、焦点
制御系の目標収束点を最適な位置に調整することを容易
にし、正確かつ速やかに調整できる調整方法を提案する
と共に、外部から何らかの力が加わったり、経時変化等
により焦点制御系の状態が変わった場合に、その状態を
検出し自動的に焦点制御系を調整することにより常に光
ビームを記録媒体上に正しく収束し、記録媒体上に信号
を品質良く記録、あるいは記録媒体上の信号を品質良く
再生できる装置を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明の第一の調整方法は、光ビームを記録媒体に向け
て収束する収束手段と、前記収束手段により収束された
光ビームの収束点を記録媒体面と略略垂直な方向に移動
する移動手段と、記録媒体上の光ビームの収束状態に対
応した信号を発生する収束状態検出手段と、前記収束状
態検出手段の信号に応じて前記移動手段を駆動し、記録
媒体上に照射している光ビームの収束状態が常に一定に
なるように制御する焦点制御手段とを有する装置におい
て、焦点制御の目標位置を変化させたときの目標位置に
対する再生信号振幅の関係を記憶し、この記憶した信号
に基づいて光ビームの収束状態を調整するものである。

本発明の第二の調整方法は、光ビームを記録媒体に向け
て収束する収束手段と、前記収束手段により収束された
光ビームの収束点を記録媒体面と略略垂直な方向に移動
する移動手段と、記録媒体上の光ビームの収束状態に対
応した信号を発生する収束状態検出手段と、前記収束状
態検出手段の信号に応じて前記移動手段を駆動し、記録
媒体上に照射している光ビームの収束状態が常に一定に
なるように制御する焦点制御手段とを有する装置におい
て、焦点制御の目標位置を変化させたときの目標位置に
たいする再生信号振幅の関係を所定の関数で近似し、こ
の近似した関数に基づいて光ビームの収束状態を調整す
るものである。

また本発明は、光ビームを記録媒体に向けて収束手段と
、前記収束手段により収束された光ビームの収束点を記
録媒体面と略略垂直な方向に移動する移動手段と、記録
媒体上の光ビームの収束状態に対応した信号を発生する
収束状態検出手段と、前記収束状態検出手段の信号に応
じて前記移動手段を駆動し、記録媒体上に照射している
光ビームの収束状態が常に一定になるように制御する焦
点制御手段と、光ビームが記録媒体を透過した透過光あ
るいは記録媒体により反射した反射光により記録媒体上
に記録されている信号を検出する信号検出手段と、前記
焦点制御手段の目標位置を変える目標位置可変手段と、
前記目標位置可変手段により焦点制御系の目標位置を変
化させたときの各目標位置に対する前記信号検出手段の
信号振幅を記憶する記憶手段と、前記記憶手段の信号に
基づいて前記目標位置可変手段を動作させ、目標位置を
調整する目標位置調整手段とを備えた構成のものである
。

また本発明は、光ビームを記録媒体に向けて収束する収
束手段と前記収束手段により収束された光ビームの収束
点を記録媒体面と略略垂直な方向に移動する移動手段と
、記録媒体上の光ビームの収束状態に対応した信号を発
生する収束状態検出手段と、前記収束状態検出手段の信
号に応じて前記移動手段を駆動し、記録媒体上に照射し
ている光ビームの収束状態が常に一定になるように制御
する焦点制御手段と、光ビームが記録媒体を透過した透
過光あるいは記録媒体により反射した反射光により記録
媒体上に記録されている信号を検出する信号検出手段と
、前記焦点制御手段の目標位置を変える目標位置可変手
段と、前記目標位置可変手段により前記焦点制御手段の
目標位置を変化させたときの各目標位置に対する前記信
号検出手段の信号振幅が所定の関数になるように近似し
た後、前記目標位置可変手段を動作させ、目標位置を調
整する目標位置調整手段とを備えた構成のものである。

作用 本発明は上記した第一の調整方法により、焦点制御手段
の各目標収束点における再生信号振幅を記憶し、記憶し
た信号振幅が略略等しい二点の目標収束点の位置を求め
、この二点間の中点に光ビームの目標収束点が位置する
ように調整するのでノイズ等の影響を受けることなく焦
点制御手段の目標収束点を最適な位置に簡単にかつ速や
かに調整することが可能となり調整時間を短縮すること
ができる。

また上記した第二の調整方法により、焦点制御手段の目
標収束点を変化させたときの各目標位置に対する再生信
号振幅の関係を所定の関数で近似し、この近似した関数
によって容易に再生信号振幅が最大となる点、あるいは
再生信号の等しい二点の目標収束点の位置を求めること
ができ、その最大となる点あるいはその二点間の中点に
目標収束点が位置するように調整するので、第一の調整
方法と同様にノイズ等の影響を受けることなく目標収束
点を最適な位置に簡単にかつ速やかに調整することが可
能となり調整時間を短縮することができる。

また本発明は上記した構成により第一の調整方法あるい
は第二の調整方法を用いて調整を行うのでノイズ等の影
響を受けることなく収束点を最適な位置に簡単にかつ速
やかに調整することが可能となり、常に品質の良い信号
の記録、再生を行うことができる。

実施例 以下本発明の一実施例の焦点制御装置について図面を参
照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例である焦点制御装置の構成を
示すブロック図である。従来の焦点制御装置と同様の部
分には同じ番号を付し、その説明を省略する。

記録媒体１０上に光ビーム６を照射しかつ焦点制御をか
けて記録媒体１０上に予め記録された所定の周波数の信
号を再生すると、分割光検出器１１の和信号である和回
路２１の出力より調整用の再生信号が得られる。この和
回路２１の出力はエンベロープ検波回路２６、ピークホ
ールド回路２７、ＡＤ変換器４０を介し、マイクロコン
ピュータ４２に入力さている。マイクロコンピュータ４
２はＡＤ変換器４０からの入力によって焦点制御の状態
すなわち光ビーム６の記録媒体１０上の収束状態を検出
することができる。

マイクロコンピュータ４２はＡＤ変換器４０からの入力
を記憶するためのＲＡＭ４６（ＲａｎｄａｍＡｃｃｓｅ
ｓｓ　　Ｍｅｍｏｒｙ）を備えており、またマイクロコ
ンピュータ４２はＤＡ変換器４１を介して光ビーム６の
収束状態を変化させるため、予め設定された調整データ
を所定の電圧に変換し合成回路４３に入力する。合成回
路４３はその調整データに対応する電圧を焦点制御系に
加えて所定の間隔でステップ的に目標収束点を移動し、
記録媒体１０上の光ビーム６の収束状態を変化させる。

ＲＡＭ４６には変化させた光ビーム６の収束状態に対応
するそれぞれの再生信号振幅が数値として記憶される。

マイクロコンピュータ４２はＲＡＭ４６に記憶された値
を処理することによって、焦点制御系の目標収束点を最
適な位置に移動するための調整データを算出し、ＤＡ変
換器４１、合成回路４３を介して焦点制御系に加え、記
録媒体１０上の光ビーム６の収束状態を最適な状態にす
る。

また分割検出器１６のそれぞれの信号出力はプリアンプ
１７ａ、１７ｂを介して和回路４４に入力されている。

和回路４４の出力信号は記録媒体１０上より反射された
光ビーム６の全光量に比例した信号であり、除算器４５
に入力されている。除算器４５には差動増幅器１８の出
力信号すなわち焦点制御系の光ビーム６の目標収束点か
らの誤差を表すフォーカスずれ信号も入力されており、
除算器４５は差動増幅器１８の出力信号を和回路４４の
出力信号で割算した信号を出力する。よって記録媒体１
０の反射率、光源１の光量等が変化してフォーカスずれ
信号の検出系のゲインが変動しても単位フォーカスずれ
に対する除算器４５の出力信号は略略一定となる。よっ
てマイクロコンピュータ４２が同じデータを出力し、同
じ電圧を合成回路４３でこの除算器４５の出力信号に加
えたとき、光ビームの目標収束点の移動量は常に一定で
ある。したがってマイクロコンピュータ４２はフォーカ
スずれ信号の検出系のゲイン変動にかかわらず出力した
調整データにより光ビーム６の目標収束点の位置の調整
を正確に行うことができる。また和回路２１の出力信号
である再生信号も光ビーム６の全光量に比例した信号で
あるので、和回路４４の出力信号の代わりに和回路２１
の出力信号あるいは和回路４４の出力信号と和回路２１
の出力信号の和信号を除算器４５に入力して割算を実行
しても同様の効果を得ることができる。

次に上述した第１図の焦点制御装置中のマイクロコンピ
ュータ４２による光ビームの目標収束点の位置の調整方
法を第２図を用いて詳しく説明する。

第２図は設定された調整データによって所定の間隔でス
テップ的に光ビーム６の目標収束点を移動した時の記録
媒体１０に対する光ビーム６の収束点の位置と和回路２
１に表れる再生信号振幅の最大値すなわちピークホール
ド回路２７の出力との関係（以下この関係を再生信号特
性と称す）を示した標準的な例でありＸ軸はＤＡ変換器
４１の出力電圧、つまり焦点制御系の目標収束点の最初
の位置を零とした上下の移動量を示し、Ｙ軸はピークホ
ールド回路２７から出力される再生信号の最大値を示し
ている。

例えば調整をする前の光ビーム６の目標収束点が第２図
中の再生信号特性上のＡ点の位置にあり、記録媒体１０
上の正しい位置よりもずれているものとする。マイクロ
コンピュータ４２はＡ点におけるピークホールド回路２
７の出力をＡＤ変換器４０を介して取り込みＲＡＭ４６
に記憶する。その後所定のデータをＤＡ変換器４１を介
して焦点制御系に加え、光ビーム６の目標収束点の位置
をＢ点に移動させる。このとき収束点を移動させる方向
は予め定められた方向であり、移動させる量はマイクロ
コンピュータ４２で予め設定された量である。したがっ
て最初に光ビーム６の目標収束点の位置を移動させたと
きは調整を開始する前の初期の位置によって、ピークホ
ールド回路２７の出力は大きくなったり小さくなったり
する（なお、本実施例では収束レンズ８が記録媒体１０
から離れる方向に設定している）。マイクロコンピュー
タ４２はＢ点におけるピークホールド回路２７の出力を
ＡＤ変換器４０を介して取り込みＲＡＭ４６に記憶し、
さらに先に記憶していたＡ点における出力と比較する。

比較した結果、目標収束点移動後のＢ点における出力の
方が小さいので、マイクロコンピュータ４２は先に移動
させた方向と逆の方向に所定の移動量を設定し目標収束
点を移動させる。

図中Ｃ点は目標収束点を２回移動させた後の位置を示し
たものである。同様にマイクロコンピュータ４２は０点
におけるピークホールド回路２７の出力をＡＤ変換器４
０を介して取り込みＲＡＭ４６に記憶し、さらに先に記
憶していたＡ点における出力と比較する。比較した結果
、目標収束点移動後の０点における出力の方が大きいの
で、マイクロコンピュータ４２は先に移動させた方向と
同じ方向に所定の移動量を設定しさらに目標収束点を移
動させる。その後マイクロコンピュータ４２は所定の間
隔でＤ点、Ｅ点、Ｆ点、、０．Ｒ点と目標収束点を移動
していき、移動した各々の目標収束点の位置でピークホ
ールド回路２７の出力をＡＤ変換器４０を介して取り込
みＲＡＭ４６に記憶する。

また調整を開始する前の初期の焦点制御系の目標収束点
が最適な位置に近い場合は、移動させる光ビーム６の目
標収束点が最適な目標収束点の位置から正負いずれかに
偏ってしまうので、マイクロコンピュータ４２は順次移
動して記憶するピークホールド回路２７の出力が、それ
まで記憶した最小の出力（第２図中のＢ点の出力）より
小さ（なった時、すなわち図中Ｓ点に達した時、方向を
逆にして再度Ｂ点の方向に戻りＢ点を通過したＴ点に光
ビーム６の目標収束点を移動させる。マイクロコンピュ
ータ４２はＴ点におけるピークホールド回路２７の出力
をＡＤ変換器４０を介して取り込みＲＡＭ４６に記憶し
、また方向を逆に切り換えて再度Ｓ点の方向に戻り３点
を通過した０点に光ビーム６の目標収束点を移動させ、
ピークホールド回路２７の出力を記憶する。このように
記憶するピークホールド回路２７の出力が所定のサンプ
ル数に達するＷ点まで方向を切り換えながら光ビーム６
の目標収束点を移動する。したがって本実施例では初期
の目標収束点の位置がどこにあっても最適な収束状態か
ら略々均等に正負にずらしたときのピークホールド回路
２７の出力を記憶することができる。

次に所定のサンプル数を記憶したあとに行う調整のため
の処理について詳しく説明する。

本実施例ではマイクロコンピュータ４２からの所定のデ
ータ出力により目標収束点を移動した量Ｘと記憶したピ
ークホールド回路２７の出力ｙとの関係を所定の関数ｙ
＝ｆ　（ｘ）−に近似する。ｆ　（ｘ）は第２図中の実
線で示すように ｆ　（ｘ）　＝ａ　ｘ”　＋ｂ　ｘ＋ｃ　　　　　・・
・（ｔ）で表される関数であり、再生信号特性で本来成
立する式の一般的な形である。

近似の方法としては種々の方法があるが、例えば最小二
乗法を適用して行うことができる。上記しに式（１）よ
り ａ　ｘ”　＋ｂ　ｘ十ｃ−ｙ＝ｏ　　　　　　・・１２
）が成り立つが、二〇式（２）に実際にマイクロコンピ
ュータ４２からのデータ出力により目標収束点を移動さ
せた量Ｘｊ　と記憶したピークホールド回路２７の出力
ｙｉ　　（ただし、は記憶したピークホールド回路２７
の出力の数）を代入したときはノイズ、あるいはサンプ
リング誤差等の影響より０とはならず ａＸＪ　　”　　＋ｂｘｊ　＋ｃ−ｙ、＝Ｖ、　　・・
・（２）なる値をもつ。ここでｖｊの二乗の総和が最小
になるようにａ、ｂ、ｃの値を定めると式（１）で表さ
れる曲線は図２中の実線で示すようにマイクロコンピュ
ータ４２による実測値（Ａ点〜Ｗ点）のほぼ平均の位置
を通る。よって移動した量Ｘと、記憶したピークホール
ド回路２７の出力ｙとの関係を近似する所定の関数ｙ＝
ｆ　　（ｘ）を算出することができる。

したがってマイクロコンピュータ４２は、ピークホール
ド回路２７の出力を所定のサンプル数記憶したあと上記
したＶｊの二乗の総和が最小になるように演算を実行し
、近似する関数ｙ−ｆ（ｘ）を求め、その演算結果によ
り移動した量Ｘと記憶したピークホールド回路２７の出
力ｙとの関係を近似し、近似後のピークホールド回路２
７の出力ｙが最大となる移動量Ｘ、すなわち関数ｙ−ｆ
（ｘ）におけるｙを最大にする調整データＸを算出する
。

その後、マイクロコンピュータ４２は前記調整データを
出力し、ＤＡ変換器４１、合成回路４３を介して焦点制
御系に加え目標収束点を移動し、記録媒体１０上の光ビ
ーム６の収束状態を最適な状態にする。

以上本発明の一実施例におけるマイクロコンピュータ４
２による目標収束点の位置の調整方法について説明した
が、この本実施例における処理の流れを第３図に示す。

ところで上述した実施例ではマイクロコンピュータ４２
によって再生信号振幅を記憶し、その記憶された信号振
幅を所定の関数に近似して、近似後の信号振幅が最大に
なる点を求め、その点に光ビームの目標収束点を位置さ
せる調整方法であるが、近似後の信号振幅が最大になる
点を求めなくとも光ビームの目標収束点の位置の調整を
実現することができる。以下この方法について第２図を
用いて説明する。なお先に述べた実施例と同様の部分は
説明を省略する。マイクロコンピュータ４２はピークホ
ールド回路２７の出力を所定のサンプル数記憶したあと
上記したＶＪの二乗の総和が最小になるように演算を実
行し、移動したＮｘと記憶したピークホールド回路２７
の出力ｙとの関係を所定の関数に近似する。この調整方
法では、関数に近似した後のピークホールド回路２７の
出力ｙが等しくなる二点の組を求め、その中点にあたる
Ｊ′点に対応する目標収束点の位置へ移動するための調
整データを算出、出力し、ＤＡ変換器４１、合成回路４
３を介して焦点制御系に加え、収束点を記録媒体１０上
の光ビーム６の収束状態を最適な状態にする。

この調整方法でのマイクロコンピュータ４２における処
理の流れを第４図に示す。

またマイクロコンピュータ４２によってピークホールド
回路２７の出力を記憶した後、所定の関数に近似しなく
とも光ビームの目標収束点の位置の調整を実現すること
ができる。以下この調整方法について第２図を用いて説
明する。なお先に述べた実施例と同様の部分は説明を省
略する。マイクロコンピュータ４２はピークホールド回
路２７の出力を所定のサンプル数記憶した後、記憶した
各々のピークホールド回路２７の出力データを比較し、
前記出力データが略々等しくなる二点を捜す（例えば第
２図中のＡ点、Ｒ点、あるいはＤ点、Ｐ点）。

その後マイクロコンピュータ４２は、再生信号特性にお
いて前記二点間の中点である３点に対応する目標収束点
の位置へ移動する調整データを算出、出力し、ＤＡ変換
器４１、合成回路４３を介して焦点制御系に加え、目標
収束点を移動し、記録媒体１０上の光ビーム６の収束状
態を最適な状態にする。

この調整方法ではマイクロコンピュータ４２の演算処理
を削減できるので、光ビームの目標収束点の位置の調整
時間をさらに短縮することができ、また記憶したピーク
ホールド回路２７の出力データが略鳥等しくなる点が複
数組あるときはその各二点間の中点に対応する調整デー
タを算出し、その平均をとって調整データを出力するこ
とで調整精度を増すことができる。

この調整方法でのマイクロコンピュータ４２における処
理の流れを第５図に示す。

さらにマイクロコンピュータ４２によってピークホール
ド回路２７の出力をすべて記憶しなくても、少な（とも
３つの点におけるピークホールド回路２７の出力を記憶
すれば所定の二次関数に近似することができ、光ビーム
の目標収束点の位置の調整を実現することができる。例
えば所定の二次関数ｙ＝ａｘ”　十ｂｘ＋ｃ に近似する場合、異なる３点のＸ及びｙの値を代入すれ
ば係数ａ、ｂ、ｃを定めることができる。

よってこの処理を繰り返し平均をとることによって再生
信号特性を所定の二次関数に精度良く近似することがで
き、近似した後、ｙの値が最大となる点に対応する移動
量Ｘ、あるいはｙの値が等しくなる二点間の中点に対応
する移動量Ｘを求め、それに応じて移動することで光ビ
ームの目標収束点の位置の調整を実現することができる
。

ところで前述したように本発明において記憶された再生
信号振幅を所定の関数に近似する際、最小二乗法によっ
て再生信号特性の近似を行い調整を行う方法について説
明したが、本発明はこの最小二乗性以外の近似方法を用
いた場合でもマイクロコンピュータ４２で実行する演算
処理を変更することで適応することができる。またマイ
クロコンピュータ４２で実測した再生信号特性を近似す
る関数ｆ　（ｘ）がＸの二次関数以外の実関数であって
も適応することができる。

またマイクロコンピュータ４２に入力される各々の収束
点での再生信号振幅の平均、あるいは正しい目標収束点
の位置へ移動するためにマイクロコンピュータ４２から
出力する調整データの平均をとり、その平均値によって
調整を行うことにより調整精度を向上させることができ
る。

次にこの焦点制御系の目標収束点の調整の適用例につい
て説明する。マイクロコンピュータ４２は装置の電源が
入ったり、あるいは記録媒体１０が交換されると、記録
媒体１０を回転させ、光源１を光らせ、焦点制御及びト
ラッキング制御をかけ、記録再生可能な状態（以下スタ
ンバイ状態と称す）にする。その後直ちに目標収束点の
調整を実行するように構成すれば、装置の移動等で調整
状態がずれたおそれのあるときでも装置の外装を開いて
再調整する手間を省く事ができる。またマイクロコンピ
ュータ４２の持つ時間計測機能を用いれば、スタンバイ
状態になってから所定の時間毎、あるいは所定の時間、
記録も再生も行わなかった時、目標収束点の調整を実行
するように構成することができる。よって装置の使用時
に外部からの振動、衝撃等により調整状態がずれても速
やかに対応することができる。

また調整状態が著しくずれていると信号の記録、再生が
正しくできないので、正しく記録できなかったことある
いは再生できなかったことを知らせる信号をマイクロコ
ンピュータ４２に入力し、その入力があったとき目標収
束点の調整を実行し、調整後再度記録あるいは再生を行
うように構成すれば、さらに信頼性の高い装置にするこ
とができる。

このようにマイクロコンピュータ４２を用いて目標収束
点の調整を装置に適用すれば、経時変化によって光学系
の構成部品が変形し、実質的に光学系が変わってしまっ
て焦点制御系の基準状態が正しくなくなっても、充分対
応することができる。

また本装置における光ビーム６の目標収束点の調整は前
述したような焦点制御系に信号を加える方法以外の方法
でも実現することができる。例えば、プリアンプ１７ａ
、ｂの各々のゲインを変えると、光ビーム６の収束状態
が変化するので、最適な収束状態になるようにプリアン
プ１７ａ、ｂの各々のゲインを設定すれば、目標収束点
の調整を行うことができる。本実施例をこのような光ビ
ーム６の収束状態を変化させる他の調整方法に適応して
も同様の効果を得ることができる。

さらに本実施例は予め調整用の信号が記録された記録媒
体を使用しているが、調整用ではなく他の目的のために
記録されている信号（例えばトラックあるいはセクタの
アドレス信号、あるいは記録した情報信号）を適当に処
理して調整用の信号の代わりに用いても良い。また書き
換え可能な記録媒体を用いる場合でも、例えば調整用の
信号の記録、再生を繰り返してして目標収束点の調整を
行い、調整が完了したらその信号を消去するように構成
すれば、本実施例を適応することができる。

また本実施例を再生のみの光学式再生装置にも適応すれ
ば、品質の良いまた信頼性の高い再生信号を常に得るこ
とができる。

発明の詳細 な説明したように本発明の調整方法によれば、正確にか
つ速やかに焦点制御系の目標収束点の位置の調整を行う
ことができる。また本発明を装置に適応すれば外部から
何らかの力が加わったり、経時変化等により焦点制御系
の状態が変わった場合でも、自動的に目標収束点の位置
を調整することにより常に光ビームを記録媒体上に正し
く収束し品質の良い信号の記録、再生を行うことができ
、信頬性の高い装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明である焦点制御装置の構成を示すブロッ
ク図、第２図は調整の動作を説明するための調整時の記
録媒体に対する光ビームの目標収束点の移動量と再生信
号出力の最大値との関係を示した特性図、第３図、第４
図、第５図は調整時にマイクロコンピュータで行う処理
の流れを示す流れ図、第６図は従来の焦点制御装置の構
成を示すブロック図、第７図は従来の焦点制御装置の調
整方法を説明するための波形図、第８図は同装置に用い
る記録媒体の拡大図、第９図は従来の装置の動作を説明
するための光ビームのスポットのビーム径を変化させた
ときの目標収束点の移動と再生信号出力の最大値との関
係を示した特性図である。 １・・・・・・光源、２・・・・・・光変調器、３・・
・・・・ピンホール板、４・・・・・・中間レンズ、５
・・・・・・半透明鏡、６・・・・・・光ビーム、７・
・・・・・全反射鏡、８・・・・・・収束レンズ、９・
・・・・・駆動装置、１０・・・・・・記録媒体、１１
・・・・・・分割光検出器、１２ａ、ｂ・・・・・・プ
リアンプ、１３・・・・・・差動増幅器、１４・・・・
・・駆動回路、１５・・・・・・反射ビーム、１６・・
・・・・分割光検出器、１７ａ、ｂ・・・・・・プリア
ンプ、１８・・・・・・差動増幅器、１９・・・・・・
駆動回路、２０・・・・・・透過光、２１・・・・・・
和回路、２２・・・・・・再生信号出力、２３・・・・
・・信号記録トラック、２４・・・・・・未記録部、２
５・・・・・・光ビームのスポット、２６・・・・・・
エンベロープ検波回路、２７・・・・・・ピークホール
ド回路、２８・・・・・・電圧指示装置、３５・・・・
・・マイクロメータ、４０・・・・・・ＡＤ変換器、４
１・・・・・・ＤＡｉｔＡＦｊ、４２・・・・・・マイ
クロコンピュータ、４３・・・・・・合成回路、４４・
・・・・・和回路、４５・・・・・・除算器、４６・・
・・・・ＲＡＭ。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第１図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 （ハ） （Ｂ） 第 図 第 図

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ビームを記録媒体に向けて収束する収束手段と
   、前記収束手段により収束された光ビームの収束点を記
   録媒体面と略略垂直な方向に移動する移動手段と、記録
   媒体上の光ビームの収束状態に対応した信号を発生する
   収束状態検出手段と、前記収束状態検出手段の信号に応
   じて前記移動手段を駆動し、記録媒体上に照射している
   光ビームの収束状態が常に一定になるように制御する焦
   点制御手段とを有する装置であって、焦点制御の目標位
   置を変化させたときの目標位置に対する再生信号振幅の
   関係を記憶し、この記憶した信号に基づいて光ビームの
   収束状態を調節する焦点位置の調整方法。
2. （２）光ビームを記録媒体に向けて収束する収束手段と
   、前記収束手段により収束された光ビームの収束点を記
   録媒体面と略略垂直な方向に移動する移動手段と、記録
   媒体上の光ビームの収束状態に対応した信号を発生する
   収束状態検出手段と、前記収束状態検出手段の信号に応
   じて前記移動手段を駆動し、記録媒体上に照射している
   光ビームの収束状態が常に一定になるように制御する焦
   点制御手段とを有する装置であって、焦点制御の目標位
   置を変化させたときの目標位置に対する再生信号振幅の
   関係を所定の関数で近似し、この近似した関数に基づい
   て光ビームの収束状態を調整する焦点位置の調整方法。
3. （３）光ビームを記録媒体に向けて収束する収束手段と
   、前記収束手段により収束された光ビームの収束点を記
   録媒体面と略略垂直な方向に移動する移動手段と、記録
   媒体上の光ビームの収束状態に対応した信号を発生する
   収束状態検出手段と、前記収束状態検出手段の信号に応
   じて前記移動手段を駆動し、記録媒体上に照射している
   光ビームの収束状態が常に一定になるように制御する焦
   点制御手段と、光ビームが記録媒体を透過した透過光あ
   るいは記録媒体により反射した反射光により記録媒体上
   に記録されている信号を検出する信号検出手段と、前記
   焦点制御手段の目標位置を変える目標位置可変手段と、
   前記目標位置可変手段により前記焦点制御手段の目標位
   置を変化させたときの各目標位置に対する前記信号検出
   手段の信号振幅を記憶する記憶手段と、前記記憶手段の
   信号に基づいて前記目標位置可変手段を動作させ、目標
   位置を調整する目標位置調整手段とを備えたことを特徴
   とする焦点制御装置。
4. （４）光ビームを記録媒体に向けて収束する収束手段と
   、前記収束手段により収束された光ビームの収束点を記
   録媒体面と略略垂直な方向に移動する移動手段と、記録
   媒体上の光ビームの収束状態に対応した信号を発生する
   収束状態検出手段と、前記収束状態検出手段の信号に応
   じて前記移動手段を駆動し、記録媒体上に照射している
   光ビームの収束状態が常に一定になるように制御する焦
   点制御手段と、光ビームが記録媒体を透過した透過光あ
   るいは記録媒体により反射した反射光により記録媒体上
   に記録さている信号を検出する信号検出手段と、前記焦
   点制御手段の目標位置を変える目標位置可変手段と、前
   記目標位置可変手段により前記焦点制御手段の目標位置
   を変化させたときの各目標位置に対する前記信号検出手
   段の信号振幅が所定の関数になるように近似した後、前
   記目標位置可変手段を動作させ、目標位置を調整する目
   標位置調整手段とを備えたことを特徴とする焦点制御装
   置。
5. （５）目標位置調整手段は、記憶手段に記憶さている信
   号振幅が略略等しい二点の目標位置を求め、こめ二点間
   の中点に光ビームの収束点が位置するように調整するこ
   とを特徴とする請求項（３）記載の焦点制御装置。
6. （６）目標位置調整手段は、近似した関数により信号振
   幅が最大になる点を求め、この点が焦点調整手段の目標
   位置となるよう調整することを特徴とする請求項（４）
   記載の焦点制御装置。
7. （７）目標位置調整手段は、近似した関数により信号振
   幅が等しい二点を求め、この二点間の中点が焦点調整手
   段の目標位置となるよう調整することを特徴とする請求
   項（４）記載の焦点制御装置。
8. （８）目標位置調整手段は、光ビームの収束状態を変化
   させ、信号検出手段の信号振幅が増加した後減少する方
   向に焦点制御手段の目標位置を順次移動させて、各目標
   位置での信号検出手段の信号振幅を記憶手段に記憶する
   ことを特徴とする請求項（５）記載の焦点制御装置。
9. （９）目標位置調整手段は、信号検出手段の信号振幅が
   増加しない場合は、信号検出手段の手段振幅が減少する
   方向に焦点制御手段の目標位置を一旦移動した後、信号
   検出手段の信号振幅が増加した後減少する方向に焦点制
   御手段の目標位置を順次移動させて、各目標位置での信
   号検出手段の信号振幅を記憶手段に記憶することを特徴
   とする請求項（８）記載の焦点制御装置。
10. （１０）目標位置調整手段は、光ビームの収束状態を変
    化させ、信号検出手段の信号振幅が増加した後減少する
    方向に焦点制御手段の目標位置を順次移動させた後、移
    動方向を切り換えて目標位置をさらに移動し、各目標位
    置での信号検出手段の信号振幅を信号記憶手段に記憶す
    ることを特徴とする請求項（９）記載の焦点制御装置。
11. （１１）目標位置調整手段は、光ビームの収束状態を変
    化させ、信号検出手段の信号振幅が増加した後減少する
    方向に焦点制御手段の目標位置を順次移動させて、各目
    標位置に対する前記信号手段の信号振幅が所定の関数に
    なるように近似することを特徴とする請求項（６）また
    は（７）のいずれかに記載の焦点制御装置。
12. （１２）目標位置調整手段は、信号検出手段の信号振幅
    力が増加しない場合は、信号検出手段の信号振幅が減少
    する方向に焦点制御手段の目標位置を一旦移動した後、
    信号検出手段の信号振幅が増加した後減少する方向に焦
    点制御手段の目標位置を順次移動させて、各目標位置に
    対する前記信号検出手段の出力信号が所定の関数になる
    ように近似することを特徴とする請求項（１１）記載の
    焦点制御装置。
13. （１３）目標位置調整手段は、光ビームの収束状態を変
    化させ、信号検出手段の信号振幅が増加した後減少する
    方向に焦点制御手段の目標位置を順次移動させた後、移
    動方向を切り換えて目標位置をさらに移動し、各目標位
    置に対する前記信号検出手段の信号振幅が所定の関数に
    なるように近似することを特徴とすることを特徴とする
    請求項（１２）記載の焦点制御装置。
14. （１４）目標位置調整手段は、装置の電源投入時、ある
    いは記録媒体の交換時に調整することを特徴とする請求
    項（３）または（４）のいずれかに記載の焦点制御装置
    。
15. （１５）目標位置調整手段は、所定の時間毎に調整する
    ことを特徴とする請求項（３）または（４）のいずれか
    に記載の焦点制御装置。
16. （１６）目標位置調整手段は、装置が所定の時間、信号
    の記録あるいは再生をしなかった時、焦点制御手段の目
    標位置の位置を調整するように構成したことを特徴とす
    る請求項（３）または（４）のいずれかに記載の焦点制
    御装置。
17. （１７）目標位置調整手段は、記録媒体上に記録された
    信号を再生できなかった時、焦点制御手段の目標位置の
    位置を調整するように構成したことを特徴とする請求項
    （３）または（４）のいずれかに記載の焦点制御装置。
18. （１８）目標位置調整手段は、記録媒体上に信号を正し
    く記録できなかった時、焦点制御手段の目標位置の位置
    を調整するように構成したことを特徴とする請求項（３
    ）または（４）のいずれかに記載の焦点制御装置。
19. （１９）目標位置調整手段は、目標位置に対する再生信
    号振幅の関係を２次圏数で近似することを特徴とする請
    求項（４）記載の焦点制御装置。
20. （２０）目標位置調整手段は、測定ポイント数を３点と
    することを特徴とする請求項（１９）記載の焦点制御装
    置。