JPH03232123A - 光スポット位置決め制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は光スポット位置決め制御装置に関し、特に光学
的に情報を記録・再生する光ディスク装置に適用可能な
光スポット位置決め制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来、光学的に情報を記録・再生する光ディスク装置等
においては、ディスク面上の情報トラックに±０．１μ
ｍ程度の正確さを持って光スポットを追従させるための
光スポット位置決め制御装置が設けられている。

このような光スポット位置決め制御装置の代表的な方式
として、３スポット方式がある。

３スポット方式の原理は、特公昭５３−１３１２３号に
示されている。３スポット方式では、例えば第５図（ａ
）に平面図で示すように、情報トラック５１を有する光
ディスク５０の表面上において情報記録再生用の光スポ
ットＡのトラック５１に沿った前後に位置ずれ検出用の
光スポラｈ　Ｂ　１及びＢ２を形成する。これら３つの
光スポットＡＳＢ　１、Ｂ２の相対位置関係は一定であ
る。同図において、光スポットＡはトラック５Ｉの中心
に位置しており、この時光スポットＢ１及びＢ２は、情
報トラック５１の両側に位置し、トラック５１に半分か
かった状態にある。ここで、トラック５１の内側と外側
とではトラック５１の縁を境にして光の反射条件が異な
り同一の光の入射に対してもその反射光量は異なる。

そこで、３スポット方式では、光スポットＢ、及びＢ２
の中心がトラック５Ｉの縁からずれた場合には光スポッ
トＢ１及びＢ２からの反射光量が互いに異なるようにな
ることを利用して、光スポットＢ１及びＢ２からの反射
光量が等しくなるように、これらの光スポットＡＳＢ、
　、Ｂ２をトラック５１と直角な方向に移動して光スポ
ットＡをトラック５１の中心に位置決めする。

このような３スポット方式の光スポット位置決め制御装
置を含む光ディスク装置の記録・再生用部分の具体的構
成の一例を第４図に示す。

同図において、光スポット位置決め制御装置は、光スポ
ットＢ＋及びＢ２を形成する回折格子２２、光スポット
Ｂ１及びＢ２からの反射光量を検出する検出器２Ｂ及び
２９、並びに、これらの反射光量が互いに等しくなるよ
うに光スポットＡをトラック５１と直角な方向に位置調
整するための差動アンプ３３、サーボ回路３５及びトラ
ッキングアクチュエータ３８から構成されている。

このように構成された光スポット位置決め制御装置を含
む光ディスク装置においては、レーザ光源２１から出た
レーザ光は、回折格子２２、ハーフミラ−２６、レンズ
２４を通ってディスク５０の表面に情報記録再生用の光
スポットＡ及び位置ずれ検出用の光スポットＢ１、Ｂ２
となって結像する。その後、ディスク５０で反射した光
はレンズ２４を通り、ハーフミラ−２６で反射されて光
検出器２７．２８．２９に至る。

光検出器２７は、例えば情報再生時には、光スポットＡ
からの反射光を検出し、そのａカはアンプ３２を経て図
示しない信号再生回路へと導かれる。

一方、光検出器２８は光スポットＢ１の反射光量を検出
し、光検出器２９は光スポットＢ２からの反射光量を検
出する。

ここで、光検出器２８及び２９の出力は、差動アンプ３
３により差動出力Ｓ、となり、サーボ回路３５に導かれ
る。

光スポットＡの中心が第５図（ａ）で示したようにトラ
ック５１の中心に位置しているとき光スポットＢ１及び
Ｂ２からの反射光量は等しいので、出力Ｓ、は０であ・
る。

一方、光スポットＡの中心が第５図（ｂ）で示すように
トラック５１の中心から外れたときには、光スポットＢ
１及びＢ２からの反射光量は等しくなくなり、差動アン
プ３３で出力Ｓ、（≠０）が生ずる。

サーボ回路３５はこの出力Ｓ、を受けて、出力Ｓ６を０
にするためのレンズ２４の移動量を指示する信号Ｓをア
クチュエータ３８にフィードバックする。

アクチュエータ３８が、この信号Ｓに基づいてレンズ２
４をトラック５１方向と直角な方向に動かすことにより
、光スポットＡの中心をトラック５Ｉの中心に位置決め
する。

尚、トラック５１としては、情報を予め記録したピット
列や情報を記録していくための連続案内溝などがある。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の方式の光スポット位置決め制御装置では、情報ト
ラックのトラック幅に合わせて位置ずれ検出用の光スポ
ットの情報トラックの中心からの距離を決定するため、
同じ装置で異なる幅の情報トラックに光スポットを追従
させることは困難であり且つ光スポット位置決め精度の
低下を招くという問題点があった。

本発明の目的は、異なる幅の情報トラックに対しても情
報記録再生用の光スポットを正確に追従させ得る光スポ
ット位置決め制御装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために本発明の光スポット位置決め
制御装置は、光ディスクのトラック上に形成される情報
記録再生用第１光スポットのトラックに沿った前後にお
いて第１光スポットの中心を通りトラックに平行な線分
から両側に等距離だけずれた第２光スポットの対を光デ
ィスク上に複数形成する手段と、第２光スポットからの
反射光量を検出する検出手段と、複数の対のうち第１光
スポットの中心がトラックの中心に位置したとき第２光
スポットの中心がトラックの縁に位置する対を選択する
選択手段と、検出手段により選択された対に関して得ら
れる反射光量が互いに等しくなるように第１光スポット
をトラックと直角な方向に位置調整する調整手段とを備
えており、複数の対における上述の等距離は夫々互いに
異なる所定の距離に設定されている。

［作用］ 第２光スポットを形成する手段が、光ディスクのトラッ
ク上に形成される情報記録再生用第１光スポットのトラ
ックに沿った前後において第１光スポットの中心を通り
トラックに平行な線分から両側に等距離だけずれた第２
光スポットの対を光ディスク上に複数形成する。ここで
、複数の対における上述の等距離は夫々異なる所定の距
離に設定されている。検出手段が第２光スポットからの
反射光量を検出し、選択手段が複数の対のうち第１光ス
ポットの中心がトラックの中心に位置したとき第２光ス
ポットの中心がトラックの縁に位置する対を選択する。

ここで、調整手段が、検出手段により選択された対に関
して得られる反射光量が互いに等しくなるように第１光
スポットをトラックに直角な方向に位置調整するので、
従来の３スポット方式の場合と同様に正確に第１光スポ
ットの中心をトラックの中心に位置決めすることができ
る。

そして、第２光スポットの対が複数あるので、この対の
数に応じた複数の異なる幅の情報トラックに対して同様
に第１光スポットをトラックに正確に位置決めすること
ができる。尚、夫々の第２光スポットの対における上述
の等距離は例えば規格に基づいた様々なトラック幅に対
応した所定の距離とする。

この結果、異なる幅の情報トラックに対しても情報記録
再生用の光スポットを正確に追従させることかできる。

次に示す本発明の実施例から、本発明のこのような作用
がより明らかにされ、更に本発明の他の作用が明らかに
されよう。

［実施例］ 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

本発明の一実施例である光スポット位置決め制御装置を
含む光ディスク装置部分の具体的構成が、第１図に概略
構成図により示されている。

同図において、レーザ光源１は、レーザ光を発生する。

ハーフミラ−６は、光源１側からの光を透過し、光ディ
スク５０側からの光を反射する。

集光レンズ４は、ハーフミラ−６を透過した光をディス
ク５０上に結像する。

レンズ４の作用により情報記録再生用の第１光スポット
Ａがディスク５０のトラック上に形成される。光検出器
７は、例えば情報再生時には、光スポットＡからの反射
光をレンズ４及びハーフミラ−６を介して検出する。光
検出器７からの出力はアンプ１２を経て図示しない信号
再生回路へと導かれ、情報再生される。

ここで、本発明の一実施例である光スポ・ソト位置決め
制御装置は、光源１とノ＼−フミラー６との間に配置さ
れており第２光スポットの対を複数形成する手段の一例
としての回折格子２及び３と、光検出器７に隣接して配
置されており検出手段を構成する光検出器８．９．１０
及び１１とを備えている。

回折格子２及び３は、光スポットＡのディスク５０のト
ラックに沿った前後において光スポットＡの中心を通り
ディスク５０のトラックに平行な線分から両側に等距離
だけずれた第２光スポ・ソトの対Ｂ１、Ｂ２及び対Ｃ１
、Ｃ２を光ディスク５０上に形成する。

光検出器８は光スポットＢ１からの反射光量をレンズ４
及びハーフミラ−６を介して検出し、光検出器９は光ス
ポットＢ２からの反射光量をレンズ４及びハーフミラ−
６を介して検出する。

また、光検出器ＩＯは光スポットＣ１からの反射光量を
レンズ４及びハーフミラ−６を介して検出し、光検出器
１１は、光スポットＣ２からの反射光量をレンズ４及び
ハーフミラ−６を介して検出する。

本実施例は更に、選択手段を構成する選択回路１７と、
調整手段を構成する差動アンプ１３及び１４、サーボ回
路１５及び１６、並びにトラッキングアクチュエータ１
８とを備えている。

差動アンプ１３は、光検出器８．９からの反射光量出力
を差動出力Ｓｄｌとする。サーボ回路１５は、この出力
Ｓｄｌを０にするためのレンズ４の移動量を指示する信
号Ｓ１を選択回路１７に出力する。

一方、差動アンプ１４は、光検出器１０．１１からの反
射光量出力を差動出力Ｓｄ２とする。サーボ回路１６は
、この出力Ｓｄ２を０にするためのレンズ４の移動量を
指示する信号Ｓ２を選択回路１７に出力する。

選択回路１７はディスク５０のトラックの幅に応じて信
号Ｓ１及びＢ２のいずれか一方を選択する。

アクチュエータ１８は、選択回路１７により選択された
信号に応じてレンズ４をディスク５０のトラックと直角
な方向に位置調整する。

次に、本発明の作動について第１図及び第２図を用いて
説明する。

第１図において、レーザ光源１から出たレーザ光は、回
折格子２及び３、ハーフミラ−６、並びにレンズ４を通
り、ディスク５０の表面に光スポットＡ並びに光スポッ
トの対ＢＩ、Ｂ２、及び対Ｃ１、Ｃ２となって結像する
。

尚、光スポットＢ１、Ｂ２は回折格子２により生成され
、光スポットＣ１、Ｃ２は回折格子３により生成される
。

本実施例において回折格子２及び３は特に、ディスク５
０上において、第２図に示すような光スポットＡ、Ｂ、
　、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２の相対位置関係が得られるように
構成されている。

即ち、第２図（ａ）　に示すように、光スポットＢ１、
Ｂ２は、幅Ｈ２の情報トラック５１に対応するために、
光スポットＡのトラック５１に沿った前後において、光
スポットＢ１の中心及びＢ２の中心が、光スポットＡの
中心を通りトラック５１に平行な線分から両側に等距離
Ｑ、５本Ｈ，だけ夫々ずれるように位置設定されている
。

また、第２図（ｂ）に示すように、光スポットＣ１、Ｃ
２は、幅Ｈ１よりも広い幅Ｈ２の情報トラック５２に対
応するために、光スポットＡのトラック５２に沿った前
後において、光スポットＣ１の中心及びＣ２の中心が、
光スポットＡの中心を通りトラック５２に平行な線分か
ら両側に等距離Ｑ、５本Ｈ２だけ夫々ずれるように位置
設定されている。

このように形成された光スポットＡＳＢ、　、Ｂ２、Ｃ
１、Ｃ２からの反射光は、第１図において、再度レンズ
４を通り、ハーフミラ−６で反射されて、光検出器７．
８．９．１０Ｓ１１に到る。

光検出器８．９の出力は差動アンプ１３により出力Ｓｄ
、とされ、更にサーボ回路１５により信号Ｓ１とされて
選択回路１７に入力される。

一方、光検出器１０．１１の出力は差動アンプ１４によ
りａ力Ｓｄ２とされ、更にサーボ回路１６により信号Ｓ
２とされて選択回路１７に入力される。

ここで、選択回路１７は、ディスク５０のトラックが第
２図（ａ）で示すような幅の狭いトラック５１である場
合には光スポット対Ｂ１、Ｂ２から得られる信号Ｓ１を
選択し、また、ディスク５０のトラックが第２図（ｂ）
で示すような幅の広いトラック５２である場合には光ス
ポット対Ｃ１、Ｃ２から得られる信号Ｓ２を選択する。

このようにして選択回路１７により選択された信号Ｓ１
又はＢ２をアクチュエータ１８にフィードバックし、こ
の選択された信号に基づいてレンズ４をトラック方向と
直角な方向に動かすことにより、幅の狭いトラック５１
に対しても幅の広いトラック５２に対しても、光スポッ
トＡの中心をトラックの中心に正確に位置決めすること
ができる。

因みに、使用した回折格子２及び３の格子ピッチＰ２及
びＰ３は、夫々、ディスク５０上での光スポットＡとＢ
ｌ　　（Ｂ２）との距離をＢ２、ディスク５０上での光
スポットＡとＣＩ　　（Ｃ２）との距離をＢ３、レンズ
の横倍率をｍ１光源１と回折格子２及び３との距離を夫
々ｄ２及びｄ３、レーザ光の波長をλとすると、 Ｂ２　　＝　ｍ・λ・ｄ２／Ｌ２ Ｂ３　　＝ｍａλ・ｄ３／Ｌ３ となる。

ただし、レンズ４の横倍率ｍは、レンズ４の光源１側の
焦点距離をｆｌ、ディスク５０側の焦点距離をｆ２とす
れば、 ｍ　　＝　　ｆ２／ｆ＋ で表される。

尚、以上の実施例では、第２光スポットＢ１及びＣ１、
並びに８２及びＣ２は、夫々トラック５１に対して同じ
側にあるが、これらは第３図に示すように、夫々トラッ
ク５１に対して反対の側に配置させても良く、この場合
には検出器８及び１０並びに検出器９及び１１を夫々よ
り離して配置することができる。

以上の実施例では、第２光スポツｌ’Ｂｌ、Ｂ２、Ｃ１
、Ｃ２は、夫々第１光スポットＡが位置するトラック５
１及び５２に半分かかるように設定されているが、これ
らは、第１光スポットＡが位置するトラック５１．５２
に隣接したトラックに半分かかるように構成しても良い
。

以上の実施例では、第２光スポットを形成する手段とし
て２つの回折格子を用いたが、第２光スポットを形成す
る１つ又は複数のホログラムの如き素子を用いて構成し
ても良く、この場合は光学系を小型化するのに有利であ
る。

また、本実施例を用いた光ディスク装置における光スポ
ットの焦点を合わせるための手段としては、公知の技術
である非点収差法やナイフェツジ法を使用すれば良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、位置ずれ検出用
の第２光スポットの対が複数あるので、この対の数に応
じた複数の異なる幅の情報トラックに対して情報記録再
生用の第１光スポットの中心をトラックの中心に位置決
めし得、よって該第１光スポットを異なる幅の情報トラ
ックに正確に追従させることができる。

その結果、異なる幅のトラックを有した光ディスクにも
自由に対応でき、良好な記録及び再生が可能な光ディス
ク装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を含む光ディスク装置部分を
示す概略構成図、第２図（ａ）及び（ｂ）は本発明の一
実施例における情報トラックと光スポットとの関係を示
す図、第３図は本発明の他の実施例における情報トラッ
クと光スポットとの関係を示す図、第４図は従来の光ス
ポット位置決め制御装置を含む光ディスク装置部分を示
す概略構成図、第５図（ａ）及び（ｂ）は従来の光スポ
ット位置決め制御装置における情報トラックと光スポッ
トとの関係を示す図である。 １・・・・・・レーザ光源、２．３・・・・・・回折格
子、４・・４・・・レンズ、６・・・・・・ハーフミラ
−１７，８，９，１Ｏ１１１・・・・・・光検出器、１
２・・・・・・アンプ、■３．１４・・・・・・差動ア
ンプ、１５．１６・・・・・・サーボ回路、１７・・・
・・・選択回路、１８・・・・・・トラッキングアクチ
ュエータ、５０・・・・・・光ディスク、５１．５２・
・・・・・情報トラック。 ！轡しく （５Ｑ４）シャープ株式会社 第 １ 図 （ａ） （ｂ） 第２図 第３図 第４図 （ａ） 第５図 （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　光ディスクのトラック上に形成される情報記録再生用
   第１光スポットの前記トラックに沿った前後において前
   記第１光スポットの中心を通り前記トラックに平行な線
   分から両側に等距離だけずれた第２光スポットの対を前
   記光ディスク上に複数形成する手段と、前記第２光スポ
   ットからの反射光量を検出する検出手段と、前記複数の
   対のうち前記第１光スポットの中心が前記トラックの中
   心に位置したとき前記第２光スポットの中心が前記トラ
   ックの縁に位置する対を選択する選択手段と、前記検出
   手段により該選択された対に関して得られる反射光量が
   互いに等しくなるように前記第１光スポットを前記トラ
   ックと直角な方向に位置調整する調整手段とを備えてお
   り、前記複数の対における前記等距離は夫々互いに異な
   る所定の距離に設定されていることを特徴とする光スポ
   ット位置決め制御装置。