JPH02257435A - 光情報処理装置のサンプル・サーボ方法 - 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、光デイスク装置等の光情報処理装置のサンプ
ル・サーボ方法に関する。

従来の技術 一般に、この種の装置では、再生モードから記録モード
になった時、まず、記録すべきセクタを探すため、半導
体レーザを再生パワーで駆動させて、そのセクタを検索
する。即ち、各セクタにおいてＩＤ部を読み、所望のＩ
Ｄであれば所望のセクタが検索されたことになり、そこ
で半導体レーザを記録情報信号に応じて記録パワー（再
生パワーより大）で変調駆動して記録を行う。消去時も
同様であるが、変調は伴わず、半導体レーザが消去パワ
ーで駆動されることになる。

ここに、この種の光ピツクアップに光源として使用され
る半導体レーザを考えると、発光パワーの大小により、
その波長が変化する特性を持つ。

即ち、半導体レーザは注入電流によって発光パワーを変
えることができるが、この注入電流によって活性層の温
度も変化するため、波長シフトを生ずる。第３図は半導
体レーザの発光パワー（ディスク面上での光強度でなく
、半導体レーザ自身における光強度）と波長との関係を
示したものである。例えば、１０ｍＷの再生パワーから
４０ｍＷの記録又は消去パワーとなると、波長が長波長
側に約４ｎｍシフトする。

ところで、この種の光ピツクアップにおけるフォーカス
ずれやトラックずれに対するサーボ制御方式としては、
コンティニュアス方式の他に、サンプル・サーボ方式が
ある。ここに、サンプル・サーボ方式のトラック構成と
、半導体レーザの発光パワーとの関係を第４図に示す。

トラック１はセクタに分れており、各セクタは第４図（
ａ）に示すように、ＩＤ部２とデータ部３とからなる。

また、ＩＤ部２、データ部３には各々斜線を施して示す
ようにサンプルエリア４が設けられている。

このサンプルエリア４中にはウオブリングビット等が形
成され、フォーカス信号やトラック信号が得られるよう
に構成されている。そこで、サンプル・サーボ方式では
、このサンプルエリア４からの反射光を受光し、フォー
カス信号及びトラック信号を検出することになる。即ち
、コンティニュアス方式のように、フォーカス信号やト
ラック信号を常に連続的に検出するのではなく、飛び飛
びのサンプルエリアから得た信号をサンプルホールドし
て、電気的に連続な信号を作り、対物レンズのアクチュ
エータを駆動させるものである。

このようなサンプル・サーボ方式において、従来は、同
図（ｂ）に示すように、記録時（又は消去時）に、デー
タ部３中のサンプルエリア４については半導体レーザを
再生パワーＰＲで駆動させて信号を得るようにしている
。Ｐｗは記録パワーを示す。このようにすると、記録時
や消去時でも、フォーカス信号及びトラック信号を、再
生時と同じ強度に規格化できるため、再生時と記録時及
び消去時とでアンプのゲインを切換衣る必要がないとい
うメリットがある。

発明が解決しようとする課題 ところが、半導体レーザの波長シフトにより、第５図に
示すような影響が出る。まず、第５図（ａ）は再生パワ
ー駆動時の光束の結像関係を示す。

図中、コリメートレンズ５の焦点ＦＣＬの位置に半導体
レーザの発光点６が配置される。そして、半導体レーザ
から射出されたレーザ光束はこのコリメートレンズ５に
より平行光となり、対物レンズ７によって集光される。

よって、対物レンズ７の焦点Ｆ。Ｌ位置にスポット８が
形成される。

一方、記録時や消去時となり半導体レーザの発光パワー
が大きくなり、長波長側にシフトした場合を考える。第
５図（ｂ）はこの時の結像関係を示す。これは、コリメ
ートレンズ５には色収差があり、対物レンズ７には色収
差がない場合を示す。

レンズの硝子材の分散性のために、通常、レンズ５．７
等の凸レンズは、使用される波長が長波長側にシフトす
ると、焦点距離が長くなる。即ち、コリメートレンズ５
の焦点はＦ　ＣＬ　’位置に変動し、半導体レーザの発
光点６との間にΔＸｃＬのずれを生ずる。よって、コリ
メートレンズ５透過後の光束は図示の如く発散的となり
、対物レンズ７により収束される光束は焦点Ｆ。Ｌから
Δ。、だけ遠ざかった位置に集光する。

さらに、対物レンズ７にも色収差がある場合には、第５
図（Ｃ）に示すように、対物レンズ７の焦点がＦＯＬ′
の位置に遠ざかるため、その集光位置はΔＣＬ＋。、な
る位置に更に遠ざかる。

即ち、第５図（ａ）に示す再生パワー時のスポット８の
位置に対し、記録パワー又は消去パワー時には同図（ｃ
）に示すようにΔＣＬ＋ＯＬだけ遠ざかる。

これは、半導体レーザの波長シフトにより、スポット８
がボケることを意味し、正確な記録及び消去ができない
ものとなる。つまり、記録時や消去時に再生パワーでフ
ォーカス信号を検出してフォーカスサーボするため、実
際の記録・消去のスポット位置とは異なる状態（第５図
（ａ）の状態）に制御されることになり、記録・消去の
スポットがボケでしまう。

数値的に検討すると、２枚１組構成のコリメートレンズ
５の色収差は０．４μｍ／ｎｍ、対物レンズ７の色収差
は０．１８μｍ／ｎｍである。そして、半導体レーザの
発光パワーをｌｏｍＷ（再生パワー）から４０ｍＷ（記
録パワー）に変更させた時の波長変化を４ｎｎ＋とじた
時の、スポラ８８位置のずれは、次のようになる。まず
、コリメートレンズ５の焦点距離変化によるスポットの
ずれΔ。Ｌは、レンズ５，７の焦点距離をｆｃＬ、　’
ｆＯＬとすると、Δ。’ｔ−＝　（ｆ　ＱＬ／　ｆ　Ｃ
Ｌ）”・ΔｘｃＬ＝　（４，５／９）”Ｘｏ、４Ｘ４ ＝０．４　［μｍ］ となる。また、対物レンズ７の焦点距離変化によるスポ
ット８のずれΔ。、は、 ΔｏＬ＝ｏ、　１８ｘ４＝０．７２　　［μｍｌとなる
。

よって、スポット８の全体的なずれΔＣＬ＋。、は、１
．１２（μｍ〕となる。

課題を解決するための手段 半導体レーザからの光束を対物レンズにより光情報記録
媒体に集光照射して情報の再生、記録又は消去を行うと
ともに、この光情報記録媒体中のサンプルエリアからフ
ォーカス信号を検出し、このフォーカス信号に応じて前
記対物レンズ位置をサーボ制御するようにした光情報処
理装置のサンプル・サーボ方法において、請求項１記載
の発明では、サンプルエリアからのフォーカス信号の検
出を常に再生パワーによる半導体レーザ駆動により行い
、記録時及び消去時には検出された前記フォーカス信号
を所定のオフセット値によりオフセット補正するように
した。

また、請求項２記載の発明では、再生時の前記サンプル
エリアからのフォーカス信号の検出は再生パワーによる
半導体レーザ駆動により行い、記録時及び消去時の前記
サンプルエリアからのフォーカス信号の検出は各々再生
パワー以上の記録パワー又は消去パワーによる半導体レ
ーザ駆動により行うようにした。

作用 請求項１記載の発明によれば、記録時であっても消去時
であっても、サンプルエリアからのフォーカス信号の検
出は、半導体レーザを再生パワーで駆動することにより
行われる。この時、このようなフォーカス信号に基づき
直接的にフォーカスサーボ制御すると、記録時や消去時
には波長シフトの影響を受けてしまう。しかるに、記録
時や消去時には検出されたフォーカス信号を所定のオフ
セット値によりオフセット補正した後で、フォーカスサ
ーボに供するので、フォーカスサーボ制御自体は、波長
シフトによるスポットずれをキャンセルするよう、記録
時や消去時を想定したものとすることができる。よって
、サンプルエリアから記録パワー、消去パワーで駆動さ
れる記録動作、消去動作領域に復帰した時には、合焦状
態が確保される。

また、請求項２記載の発明によれば、記録時には記録パ
ワーによる半導体レーザ駆動、消去時には消去パワーに
よる半導体レーザ駆動により、フォーカス信号検出−フ
ォーカスサーボ制御が行われるので、波長シフトの問題
を生じない。

実施例 請求項１記載の発明の一実施例を第１図に基づいて説明
する。第３図ないし第５図で示した部分と同一部分は同
一符号を用いて示す。

まず、第１図により光ピツクアップ系の概略を説明する
と、半導体レーザ９の発光点６から射出された光束は、
コリメートレンズ５により平行化された後、ビームスプ
リッタ１０を通り、対物レンズ７により光情報記録媒体
（光磁気ディスク）１１面上に集光照射される。１２は
記録時及び消去時に用いられる磁気ヘッドである。光情
報記録媒体１１からの反射光は、再び対物レンズ７を通
った後、ビームスプリッタ１０により反射され入射光束
と分離される。このビームスプリッタ１．０により反射
された光束は、信号検出系１３により受光され、情報信
号の再生等が行われる。

ここに、本実施例ではフォーカス／トラック制御に、サ
ンプル・サーボ方式が採用されており、光情報記録媒体
１１のトラック１上には、第４図等により説明したよう
に、サンプルエリア４を有し、フォーカス信号はトラッ
ク信号とともに、このようなサンプルエリア４からの反
射光情報のみから取出される。信号検出系１３により検
出されたフォーカス信号は、サンプルエリア４に対応す
るタイミングで、サンプルホールド回路１４でサンプリ
ングホールドされ、フォーカスサーボ回路１５に出力さ
れる。このフォーカスサーボ回路１５によって、対物レ
ンズ７に対するアクチュエータ１６が駆動制御され、フ
ォーカス位置にサーボ制御される。

そして、本実施例では、サンプルエリア４からのフォー
カス信号の検出時には、再生時はもちろん、記録時及び
消去時であっても、第４図に示したものと同様に、再生
パワーＰ３で半導体レーザ９を駆動することにより行う
。よって、信号検出系１３のゲインは一定でよい。しか
るに、記録時にあっては、再生パワー駆動の下にサンプ
ルエリア４から得られたフォーカス信号により直接的に
フォーカスサーボ制御を行わず、フォーカスサーボ回路
１５でフォーカスオフセット回路１７から与えられた所
定のオフセット部分だけ、オフセット補正する。このオ
フセット値は、前述した例であれば、再生／記録パワー
間の波長シフトに対応したスポットずれ量５１．１μｍ
をキャンセルするような値である。フォーカスサーボ回
路１５ではこのようにオフセット補正された後のフォー
カス信号を用いて、アクチュエータ１６を駆動させ、対
物レンズ７をフォーカス位置に制御する。即ち、フォー
カス信号の検出動作は再生パワー駆動により行うが、フ
ォーカスサーボは第５図（Ｃ）のような状態でフォーカ
ス状態となるように制御するものである。よって、サン
プルエリア４から、実際のデータ部３上で情報の記録を
行うために、半導体レーザ９が記録パワーで駆動される
状態に復帰した時、合焦状態にあり、スポットのボケが
なく、良好なる記録動作が行われる。

消去時については、消去パワーが記録パワーと同じであ
れば、記録時と全く同じ制御でよい。消去パワーが記録
パワーと異なる場合には、記録時の場合と同様に、消去
パワーと再生パワーとの違いによる波長シフトに対応す
るスポットずれ量をキャンセルするようなオフセット値
をフォーカスオフセット回路１７からフォーカスサーボ
回路１５に与えればよい。

つづいて、請求項２記載の発明の一実施例を第２図によ
り説明する。本実施例は、記録時において、ＩＤ部２中
については再生パワーＰＲで半導体レーザ９を駆動させ
て目的とするセクタを探す。

そして、目的とするセクタであれば、これに続くデータ
部３についてはサンプルエリア４も含めて一律に記録パ
ワーＰｗで半導体レーザ９を駆動させるものである。よ
って、サンプルエリア４がらフォーカス信号の検出は、
記録パワー駆動の下に行うものである。ただし、信号検
出系１３のゲインは再生時と同等となるように低下され
る。このようなフォーカス信号の検出によれば、半導体
レーザ９の発光パワーが変動しない状況下にフォーカス
サーボされるので、そのまま合焦状態で記録動作が行わ
れることになる。即ち、波長シフトの問題が生じない。

消去時も同様であり、ＩＤ部２は再生パワー駆動による
が、データ部３についてはサンプルエリア４も含めて消
去パワー駆動される。

発明の効果 本発明は、上述したように構成したので、請求項１記載
の発明によれば、記録時や消去時に波長シフトによりレ
ンズ系に生ずるスポットずれを、フォーカス信号に所定
のオフセット値を加えるオフセット補正によりキャンセ
ルでき、再生パワー駆動によりサンプルエリアからフォ
ーカス信号を得ているにもかかわらず、記録時及び消去
時に実際に合焦状態となるようにフォーカスサーボ制御
でき、正確な記録・消去動作が可能となる。

また、請求項２記載の発明によれば、記録時には記録パ
ワーによる半導体レーザ駆動、消去時には消去パワーに
よる半導体レーザ駆動により、フォーカス信号検出−フ
ォーカスサーボ制御を行っているので、記録時や消去時
において波長シフトの問題が生じないものとなり、正確
な記録・消去動作が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１記載の発明の一実施例を示すブロック
図、第２図は請求項２記載の発明の一実施例を示す説明
図、第３図は波長シフトを示すパワー−波長特性図、第
４図は従来例を示す説明図、第５図は波長シフトによる
悪影響を示す光学系の説明図である。 ４・・・サンプルエリア、７・・・対物レンズ、１１・
・・光情報記録媒体 出　願　人　　　株式会社　　　リ　コ　−じ呈 ２４６一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体レーザからの光束を対物レンズにより光情報
   記録媒体に集光照射して情報の再生、記録又は消去を行
   うとともに、この光情報記録媒体中のサンプルエリアか
   らフォーカス信号を検出し、このフォーカス信号に応じ
   て前記対物レンズ位置をサーボ制御するようにした光情
   報処理装置のサンプル・サーボ方法において、前記サン
   プルエリアからのフォーカス信号の検出を常に再生パワ
   ーによる半導体レーザ駆動により行い、記録時及び消去
   時には検出された前記フォーカス信号を所定のオフセッ
   ト値によりオフセット補正するようにしたことを特徴と
   する光情報処理装置のサンプル・サーボ方法。 ２、半導体レーザからの光束を対物レンズにより光情報
   記録媒体に集光照射して情報の再生、記録又は消去を行
   うとともに、この光情報記録媒体中のサンプルエリアか
   らフォーカス信号を検出し、このフォーカス信号に応じ
   て前記対物レンズ位置をサーボ制御するようにした光情
   報処理装置のサンプル・サーボ方法において、再生時の
   前記サンプルエリアからのフォーカス信号の検出は再生
   パワーによる半導体レーザ駆動により行い、記録時又は
   消去時の前記サンプルエリアからのフォーカス信号の検
   出は各々再生パワー以上の記録パワー又は消去パワーに
   よる半導体レーザ駆動により行うようにしたことを特徴
   とする光情報処理装置のサンプル・サーボ方法。