JPH03122823A - 光ディスク装置 - 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、半導体レーザの光を絞った光スポットを用い
て、光ディスク上に情報を記録したり、あるいは記録し
た光ディスク上の情報を消去または再生する光ディスク
装置に関するものである。

従来の技術 半導体レーザ光源の光を絞った光スポットを用いて、光
ディスク上に情報を記録したり、あるいは記録した情報
を消去または再生する従来の光ディスク装置を、第９図
を用いて説明する。

第９図において、１は光ディスク、２は光ディスク１の
記録媒体、３は光ディスク１を回転させるディスクモー
タである。光源である半導体レーザ４は、レーザ駆動回
路５によりその光出力を制御される。半導体レーザ４か
ら出た光はコリメートレンズ６により平行光に変換され
た後、偏光ビ−ムスプリッタ７を通過して、λ／４板８
により円偏光に変換され、対物レンズ９により絞り込ま
れて光ディスク１の記録媒体２上に光スポットを結ぶ。

対物レンズ９には、光軸に平行なフォーカス方向と光デ
ィスク１のトラックの半径方向とに光スポットの位置を
制御するために、フォーカスとトラッキングの２種類の
アクチュエータ１０が取り付けられている。

光ディスク１に入射した光は、光ディスク１の記録媒体
２により反射され、対物レンズ９を通った後、λ／４板
８により直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ７
により反射され、光検出器１１に入る。

光検出器１１は公知の非点収差、３ビーム法などにより
分割した光検出器を用いて光スポットの焦点ずれ、トラ
ック中心からのずれ量を検出する。

信号検出回路１２は、光検出器１１の出力により、フォ
ーカス誤差信号ＦＥ１　トラッキング誤差信号ＴＥ１　
情報の再生信号ＲＦを発生する。ＣＰＵ１３は、光ディ
スク装置全体の制御や、再生信号ＲＦからディジタル信
号を再生したりする。

トラッキング駆動段１４はトラッキング誤差信号ＴＥに
より、トラッキングのアクチュエータ１０をトラックの
半径方向に駆動する。フォーカス駆動段１５はフォーカ
ス誤差信号ＦＥにより、フォーカスのアクチュエータ１
０を光軸に平行なフォーカス方向に駆動する。

次に、第１０図を用いてフォーカス制御手段を詳しく説
明する。

１１Ａ、１１Ｂは２分割の光検出器であり、差動増幅器
２０により、その出力の差が取られ、焦点ずれを示すフ
ォーカス誤差信号ＦＥとなる。フォーカス誤差信号ＦＥ
は、位相補償回路２１によりフォーカス制御系に最適な
位相補償が行われ、次段のアンプ２２に送られる。アン
プ２２は、抵抗Ｒ１，Ｒ２によりゲインが設定され、フ
ォーカス駆動電圧ＶＦＥを発生し、電流源２３を駆動す
る。

電流源２３による駆動電流Ｉｐεでフォーカス・アクチ
ュエータ２４が光軸と平行なフォーカス方向に駆動され
る。

さらに、第１１図を用いてトラッキング制御手段を詳し
く説明する。

１１Ｃ，ＩＩＤは２分割の光検出器で、差動増幅器２５
により、その出力の差が取られ、トラック中心からの光
スポットのずれを示すトラッキング誤差信号ＴＥとなる
。トラッキング誤差信号ＴＥは、位相補償回路２６によ
りトラッキング制御系に最適な位相補償が行われ、次段
のアンプ２７に送られる。アンプ２７は抵抗Ｒ３，Ｒ４
によりゲインが設定され、トラッキング駆動電圧ＶＴε
を発生し、電流源２８を駆動する。電流源２８による駆
動電流ＩＴＥでトラッキング・アクチュエータ２９がト
ラックの半径平行に駆動される。

上記のようなフォーカス制御手段とトラッキング制御手
段により光スポットがトラックの中心に焦点を結ぶ。こ
の様子を第１２図を用いて説明する。

第１２図において、２は記録媒体、２Ａはトラック間、
２Ｂはトラックで、　トラック２Ｂの上に情報を保持し
たピット３０が記録されている。対物レンズ９により絞
られた光スポット３１がピッ）３０の記録されたトラッ
ク２Ｂ上を追従する。

発明が解決しようとする課題 しかしながらこのような光ディスク装置では、情報の記
録・再生動作以外の待機時にもフォーカス制御手段で焦
点を結んだ光スポットをトラッキング制御手段で同一の
トラックに追従させていた。

このため待機時には次の動作に移るまで同一トラックに
焦点の合った光スポットが照射され続けるため、光ディ
スクの記録媒体が劣化し、最悪の場合には大切な記録し
た情報が失われるという問題点を有していた。

本発明はかかる点に鑑み、光ディスク装置が待機時に光
ディスクの記録媒体が劣化するのを防止する光ディスク
装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、光ディスクの記録媒体に半導体レーザ光源か
らの光スポットを集光させるフォーカス制御手段と、光
スポットを所望のトラックに追従させるトラッキング制
御手段と、同一トラックを追従する待機時にフォーカス
制御手段にオフセット信号を加算して光スポットをデフ
ォーカスにするデフォーカス制御手段とを備えた光ディ
スク装置である。

また本発明は、デフォーカス制御手段に代えて、待機時
にトラッキング制御手段にオフセット信号を加算して光
スポットをトラック中心から所定の量ずらすトラックず
れ制御手段を用いた光ディスク装置である。

さらに本発明は、デフォーカス制御手段に代えて、待機
時にトラッキング制御手段の信号極性を反転して光スポ
ットをトラック間に追従させるトラッキング極性反転手
段を用いた光ディスク装置である。

作用 本発明は上記した構成により、光ディスク装置が待機時
に、デフォーカス制御手段によりフォーカス制御手段に
オフセット信号を加算して光スポットをデフォーカスに
する。光ディスク上の光スポットがデフォーカスになる
ため、光ディスクの記録媒体への熱負荷が軽減され、記
録媒体の劣化を防止する。

また、光ディスク装置が待機時にトラックずれ制御手段
によりトラッキング制御手段にオフセット信号を加算し
て光スポットをトラック中心から所定の量ずらす。光ス
ポットがトラック上のピットの中心から離れるため、光
ディスクの記録媒体への熱負荷が軽減される。

また、光ディスク装置が待機時にトラッキング極性反転
手段によりトラッキング制御手段の信号極性を反転して
光スポットをトラック間に追従させる。光スポットがト
ラックのピット中心から完全に離れるため、光ディスク
の記録媒体の熱負荷が軽減される。

実施例 第１図は、本発明の第１の実施例における光ディスク装
置のフォーカス制御手段とデフォーカス制御手段を示す
。他の部分の構成は従来例（第９図）の光ディスク装置
と同様である。そこで、先に説明した従来例のフォーカ
ス制御手段（第１０図）に追加したものを説明する。

第１図ににおいて、４０はＤＣのオフセット電圧Ｖｏｐ
を発生するオフセット電圧源である。４１は制御端子に
よりオン・オフするアナログスイッチ、４２は制御端子
であり制御信号が“ハイ”でオン、　１０つ”でオフに
なる。制御信号ＷＡＩＴは光ディスク装置が待機時に“
ハイ”　それ以外は“ロウ”になるようＣＰＵ１３から
制御される。

オフセット電圧Ｖｏｐは、抵抗ＲＦによりアンプ２２に
加算される。

次に、上記構成のフォーカス制御手段とデフォーカス制
御手段の動作を説明する。通常の再生時には、制御信号
ＷＡ　Ｉ　Ｔが“ロウ”でアナログスイッチ４１はオフ
になっている。１１Ａ、１１Ｂの２分割の光検出器の信
号よりフォーカス誤差信号ＦＥが作られ、位相補償回路
２１を通ってアンプ２２で増幅されて駆動電圧Ｖ　Ｆ　
Ｅとなってフォーカス・アクチュエータ２４を駆動する
。そして、フォーカス誤差信号ＦＥがゼロになるように
フォーカス・アクチュエータ２４は制御され、結果とし
て光スポットが記録媒体のピット上に焦点を結ぶ。

待機時には、制御信号ＷＡＩＴが“ハイ”でアナログス
イッチ４１がオンになっている。ＤＣのオフセット電圧
ＶＯＦが抵抗ＲＦ’を通ってアンプ２２で駆動電圧ＶＦ
Ｅに加算される。ＤＣのオフセット電圧の分、フォーカ
ス・アクチュエータがジャストフォーカス位置からずれ
るため、光スポットの焦点が記録媒体上でずれることに
なる。

第２図に、この光スポットのデフォーカスの様子を示す
。先に説明した第１２図の光スポット３１と比較して、
第２図の光スポットはスポット径が大きくなりデフォー
カスしており、記録媒体２への熱負荷が軽減される。

以上のように本実施例によれば、待機時にフォーカス制
御手段にオフセット信号を加算して光スポットをデフォ
ーカスにするデフォーカス制御手段を設けることにより
、待機時の光ディスクの記録媒体への熱負荷を軽減し、
記録媒体の劣化を防止することができる。

第３図は、本発明の第２の実施例における光ディスク装
置のトラッキング制御手段とトラックずれ制御手段を示
す。他の部分の構成は従来例（第９図）の光ディスク装
置と同様である。ここでも先に説明した従来例のトラッ
キング制御手段（第１１図）に追加したものを説明する
。

第３図において、４３はＤＣのオフセット電圧Ｖ　ｏ　
ｔを発生するオフセット電圧源である。４４は制御端子
によりオン・オフするアナログスイッチ、４２は制御端
子であり制御信号が“ハイ”でオン、“ロウ”でオフに
なる。制御信号ＷＡ　Ｉ　Ｔは光ディスク装置が待機時
に“ハイ”　それ以外は“ロウ”になるようＣＰＵ１３
から制御される。オフセット電圧ＶＯＴは、抵抗ＲＴに
よりアンプ２７に加算される。

次に、上記構成のトラッキング制御手段とトラックずれ
制御手段の動作を説明する。通常の再生時には、制御信
号ＷＡＩＴが“ロウ”でアナログスイッチ４４はオフに
なっている。ＩＩＧ、１１０の２分割の光検出器の信号
よりトラッキング誤差信号ＴＥが作られ、位相補償回路
２６を通ってアンプ２７で増幅されて駆動電圧ＶＴＥと
なってトラッキング書アクチュエータ２９を駆動する。

そして、トラッキング誤差信号ＴＥがゼロになるように
トラッキング・アクチュエータ２９は制御され、結果と
して光スポットが記録媒体のトラックの中心を追従する
。

待機時には、制御信号ＷＡＩＴが“ハイ”でアナログス
イッチ４４がオンになっている。ＤＣのオフセット電圧
Ｖ　ｏ　ｖが抵抗ＲＴを通ってアンプ２７で駆動電圧Ｖ
ＴＨに加算される。ＤＣのオフセット電圧の分、　トラ
ッキング・アクチュエータ２９が移動し、光スポットが
トラック中心からずれることになる。

第４図に、この光スポットのトラックからのずれの様子
を示す。先に説明した第１２図の光スポット３１と比較
して、第４図の光スポットはトラック中心からずれてお
り記録媒体２への熱負荷が軽減される。

以上のように本実施例によれば、第１の実施例における
デフォーカス制御手段に代えて、待機時にトラッキング
制御手段にオフセット信号を加算して光スポットをトラ
ック中心から所定の範囲ずらすトラックずれ制御手段と
を設けることにより、フォーカスサーボを安定にかけな
がら待機時の光ディスクの記録媒体への熱負荷を軽減し
、記録媒体の劣化を防止することができる。

第５図は、本発明の第３の実施例における光ディスク装
置のトラッキング制御手段とトラッキング極性反転手段
を示す。他の部分の構成は従来例（第９図）の光ディス
ク装置と同様である。ここでも先に説明した従来例のト
ラッキング制御手段（第１１図）に追加したものを説明
する。

第５図において、５０はゲイン１倍の反転アンプであり
、トラッキング誤差信号ＴＥの信号極性を反転した反転
誤差信号Ｔ下を発生する。５１゜５２はアナログスイッ
チであり、制御端子の制御信号が“ハイ”でオン、　６
０つ”でオフになる。

５３はインバータであり、制御信号ＷＡ　Ｉ　Ｔの極性
を反転する。アナログスイッチ５１．５２は、制御信号
ＷＡＩＴの極性により何れか一方がオンになり、他方は
オフになる。

通常再生時には、制御信号ＷＡＩＴは“ロウ”になって
おり、アナログスイッチ５１はオフ、インバータ５３を
通って制御されるアナログスイッチ５２がオンになる。

この場合、位相補償回路２６にはトラッキング誤差信号
ＴＥが入り、トラック中心に光スポットが追従する通常
動作となる。

待機時には制御信号ＷＡ　Ｉ　Ｔは“ハイ”になってお
り、アナログスイッチ５１がオン、アナログスイッチ５
２がオフになる。この場合、位相補償回路２６にはトラ
ッキング誤差信号ＴＥの極性を反転した反転誤差信号Ｔ
下が入り、光スポットはトラック間を追従することにな
る。

次に、第６図を用いて上記構成のトラッキング制御手段
とトラッキング極性反転手段の通常再生時の動作を説明
する。第６図は、上から光ディスクのトラック、トラッ
キング誤差信号ＴＥ１　駆動電圧Ｖｖｉを表している。

光ディスクのトラックは図面右側が外周方向、図面左側
が内周方向を示す。

光ディスクのトラックの中心でトラッキング誤差信号Ｔ
Ｅがゼロクロスし、トラックとトラック間の境界でトラ
ッキング誤差信号ＴＥは正または負のピークを持つ。反
転のアンプ２７をトラッキング誤差信号ＴＥが通過した
のが駆動電圧ＶＴεだから、第６図から分かるように、
トラッキング誤差信号ＴＥと駆動電圧ＶＴＥの極性は逆
である。

いま、光ディスク上で光スポットが最初トラックの中心
点Ａにあったとする。次に、光スポットが光ディスクの
偏心などの外部変動により外周方向の点Ｂに動いたとす
る。するとトラッキング誤差信号ＴＥは点Ｂで正の電圧
を発生し、駆動電圧ＶＴＥは負の電圧を発生する。駆動
電圧Ｖ　Ｔ　Ｅが負の場合、トラッキング・アクチュエ
ータ２９は内周方向に動くようになっている。すると光
スポットも内周方向゛に移動し、結果として点Ｂから再
び点Ａに戻ることになる。点Ａに光スポットがくると、
トラッキング誤差信号ＴＥはゼロになり、トラッキング
・アクチュエータ２９は駆動されずに静止する。つまり
、光スポットはトラック中心である点Ａをいつも追従し
ていることになる。

また、光スポットが最初トラックの中心点Ａにあり、次
に外部変動により内周方向の点Ｃに動いたとする。する
とトラッキング誤差信号ＴＥは点Ｃで負の電圧を発生し
、駆動電圧Ｖ。、は正の電圧を発生する。駆動電圧Ｖ　
Ｔ　Ｅが正の場合、トラッキング・アクチュエータ２９
は外周方向に動く。すると光スポットも外周方向に移動
し、結果として点Ｃから再び点Ａに戻ることになる。点
Ａに光スポットがくると、トラッキング誤差信号ＴＥは
ゼロになり、トラッキング・アクチュエータ２９は駆動
されずに静止している。つまり、光スポットはトラック
中心である点Ａをいつも追従している。

次に、第７図を用いて上記構成のトラッキング制御手段
とトラッキング極性反転手段の待機時の動作を説明する
。第７図は、上から光ディスクのトラック、トラッキン
グ誤差信号ＴＥ、　反転誤差信号Ｔ下、駆動電圧Ｖｔｔ
を表している。光ディスクのトラックは図面右側が外周
方向、図面左側が内周方向を示す。光ディスクのトラッ
クの中心でトラッキング誤差信号ＴＥがゼロクロスし、
トラックとトラック間の境界でトラッキング誤差信号Ｔ
Ｅは正または負のピークを持つ。待機時には、先に説明
したように反転誤差信号Ｔｌから駆動電圧ＶＴＥが作ら
れる。

いま、光ディスク上で光スポットが最初トラックの中心
点Ａにあったとする。次に、光スポットが光ディスクの
偏心などの外部変動により外周方向の点Ｂに動いたとす
る。するとトラッキング誤差信号ＴＥは点Ｂで正の電圧
、反転誤差信号Ｔ”Ｅは負の電圧、駆動電圧Ｖ　Ｔ　Ｅ
は正の電圧を発生する。

駆動電圧ＶＴＥが正の場合、トラッキング・アクチエエ
ータ２θは外周方向に動くようになっている。

すると光スポットも外周方向に移動し、点Ｂからさらに
外周方向に移動する。光スポットの外周方向への移動は
トラッキング誤差信号ＴＥが負で、駆動電圧Ｖｔεが負
になるまで続く。光スポットが点りを過ぎると、トラッ
キング誤差信号ＴＥは負の電圧、反転誤差信号ＴＴは正
の電圧、駆動電圧ＶＩＥは負の電圧を発生する。駆動電
圧ＶＴεが負の場合、トラッキング・アクチュエータ２
９は内周方向に動く。すると光スポットも内周方向に移
動し、点りで安定に落ち着く。点りでトラッキング誤差
信号ＴＥはゼロになり、トラッキング・アクチュエータ
２９は駆動されずに静止する。つまり、光スポットはト
ラックの中心である点Ａから移動して、トラック間の中
心である点りを追従することになる。

また、光ディスク上で光スポットが最初トラックの中心
点Ａにあり、次に外部変動により内周方向の点Ｃに動い
たとする。するとトラッキング誤差信号ＴＥは点Ｃで負
の電圧、反転誤差信号Ｔ下は正の電圧、駆動電圧Ｖ　Ｔ
　Ｅは負の電圧を発生する。

駆動電圧ＶＴＥが負の場合、トラッキング・アクチエエ
ータ２９は内周方向に動くようになっている。

すると光スポットも内周方向に移動し、点Ｃからさらに
内周方向に移動する。光スポットの内周方向への移動は
トラッキング誤差信号ＴＥが正で、駆動電圧ＶＴＥが正
になるまで続く。光スポットが点Ｅを過ぎると、トラッ
キング誤差信号ＴＥは正の電圧、反転誤差信号Ｔ下は負
の電圧、駆動電圧ＶＴＥは正の電圧を発生する。駆動電
圧Ｖ　Ｔ　Ｅが正の場合、トラッキング・アクチュエー
タ２９は外周方向に動く。すると光スポットも外周方向
に移動し、点Ｅで安定に落ち着く。点Ｅでトラッキング
誤差信号ＴＥはゼロになり、トラッキング争アクチュエ
ータ２９は駆動されずに静止する。つまり、光スポット
はトラックの中心である点Ａから移動して、トラック間
の中心である点Ｅを追従することになる。

第８図に、この光スポットがトラック間を追従している
様子を示す。先に説明した第１２図のトラック中心を追
従している光スポット３１と比較して、第８図の光スポ
ットはトラック間の中心を追従しており、記録媒体２へ
の熱負荷がほとんどなくなる。

以上のように本実施例によれば、第１の実施例における
デフォーカス制御手段に代えて、待機時にトラッキング
制御手段の信号極性を反転して光スポットをトラック間
に追従させるトラッキング極性反転手段とを設けること
により、フォーカスサーボ、トラッキングサーボを安定
にかけながら、待機時の光ディスクの記録媒体への熱負
荷を軽減し、記録媒体の劣化を防止することができる。

なお、第１．第２の実施例でオフセット信号を加える手
段は、ＤＣ電圧を駆動段に加算するようにしたが、これ
はアクチュエータにＤＣ的オフセット移動を発生させる
ものであれば何でも構わない。例えば、フォーカス制御
手段、トラッキング制御手段がアナログ制御でなくディ
ジタル制御の場合、オフセット信号はアナログ電圧でな
く、ディジタルのデータになるが、この場合にも本発明
は適用できる。

また、第１．第２．第３の実施例では、光ディスクの記
録媒体は記録可能としたが、これは消去可能なものであ
ってももちろん構わない。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、光ディスク装置が
待機時に、フォーカス制御手段にオフセット信号を加算
して光スポットをデフォーカスに制御することができる
。従って、光ディスクの記録媒体への熱負荷が軽減され
、記録媒体の劣化を防止することができ、その実用的効
果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における光ディスク装置の第１の実施例
の構成を示すブロック図、第２図は光スポットのデフォ
ーカスを説明するための斜視図、第３図は本発明におけ
る光ディスク装置の第２の実施例の構成を示すブロック
図、第４図は光スポットがトラック中心からずれること
を説明するための斜視図、第５図は本発明における光デ
ィスク装置の第３の実施例の構成を示すブロック図、第
６図は通常再生時のトラッキング誤差信号を説明するた
めの波形図、第７図は待機時のトラッキング誤差信号と
反転誤差信号を説明するための波形図、第８図は光スポ
ットがトラック間を追従することを説明するための斜視
図、第９図は従来の光ディスク装置の構成を示すブロッ
ク図、第１０図は従来のフォーカス制御手段を説明する
ためのブロック図、第１１図は従来のトラッキング制御
手段を説明するためのブロック図、第１２図は光スポッ
トがトラック上にフォーカスを結んでいることを説明す
るための斜視図である。 １・・・光ディスク、　　２・・・記録媒体、　　４・
・・半導体レーザ、　　９・・・対物レンズ、　　１１
・・・光検出器、１２・・・信号検出回路、　　１３・
・・ＣＰＵ１　２０・・・差動増幅器、　　２２・・・
アンプ、　　２３・・・電流源、２４・・・フォーカス
・アクチュエータ、　　２９・・・トラッキング・アク
チュエータ、　　３１・・・光スポット、　　４０・・
・オフセット電圧源、　　４１・・・アナログスイッチ
、　　５０・・・反転アンプ、　　５３・・・インバー
タ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ディスクの記録媒体に半導体レーザ光源からの
   光スポットを集光させるフォーカス制御手段と、 前記光スポットを所望のトラックに追従させるトラッキ
   ング制御手段と、 同一トラックを追従する待機時に前記フォーカス制御手
   段にオフセット信号を加算して前記光スポットをデフォ
   ーカスにするデフォーカス制御手段と、を備えたことを
   特徴とする光ディスク装置。
2. （２）デフォーカス制御手段に代えて、同一トラックを
   追従する待機時にトラッキング制御手段にオフセット信
   号を加算して光スポットをトラック中心から所定の量ず
   らすトラックずれ制御手段を備えた請求項１記載の光デ
   ィスク装置。
3. （３）デフォーカス制御手段に代えて、待機時にトラッ
   キング制御手段の信号極性を反転して光スポットをトラ
   ック間に追従させるトラッキング極性反転手段を備えた
   請求項１記載の光ディスク装置。