JPH05128574A - 光学ヘツド - Google Patents
光学ヘツドInfo
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- JPH05128574A JPH05128574A JP3286686A JP28668691A JPH05128574A JP H05128574 A JPH05128574 A JP H05128574A JP 3286686 A JP3286686 A JP 3286686A JP 28668691 A JP28668691 A JP 28668691A JP H05128574 A JPH05128574 A JP H05128574A
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/13—Optical detectors therefor
- G11B7/131—Arrangement of detectors in a multiple array
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ビームに対する光検出器の位置の調整が電
気的な信号により可能であると共に、高速の記録／再生
にも対応できる光学ヘッドを提供することを目的とす
る。 【構成】 光検出器にＸＹアドレス方式のＣＭＤ３４を
用いており、固定されたＣＭＤ３４上の光ビームの位置
をＸ、Ｙアドレス発生回路３１から出力されるＸ、Ｙア
ドレス信号５４，５５をＣＭＤ３４に印加し、ＣＭＤ出
力５９を２値化回路３５で２値化し、Ｘ、Ｙアドレス検
出・記憶回路３２に光ビームのＸＹアドレスの基準値を
記憶し、この基準値に基づいて読み出しを行う領域を設
定し、この領域のＸＹアドレスを指定して領域内の画素
信号を得る。
気的な信号により可能であると共に、高速の記録／再生
にも対応できる光学ヘッドを提供することを目的とす
る。 【構成】 光検出器にＸＹアドレス方式のＣＭＤ３４を
用いており、固定されたＣＭＤ３４上の光ビームの位置
をＸ、Ｙアドレス発生回路３１から出力されるＸ、Ｙア
ドレス信号５４，５５をＣＭＤ３４に印加し、ＣＭＤ出
力５９を２値化回路３５で２値化し、Ｘ、Ｙアドレス検
出・記憶回路３２に光ビームのＸＹアドレスの基準値を
記憶し、この基準値に基づいて読み出しを行う領域を設
定し、この領域のＸＹアドレスを指定して領域内の画素
信号を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＸＹアドレス方式のイ
メージセンサを用いて光学的に情報を記録又は再生する
光学的情報記録再生装置に用いられる光学ヘッドに関す
る。
メージセンサを用いて光学的に情報を記録又は再生する
光学的情報記録再生装置に用いられる光学ヘッドに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の光学ヘッドは光源から発生した
光ビームを光記録媒体上に照射し、光ビームの光記録媒
体における反射光または透過光の少なくとも一部を光検
出器で受光して、記録および再生を正確に行うためのフ
ォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成し
たり、光記録媒体上の情報を再生するための信号を生成
したりしている。
光ビームを光記録媒体上に照射し、光ビームの光記録媒
体における反射光または透過光の少なくとも一部を光検
出器で受光して、記録および再生を正確に行うためのフ
ォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成し
たり、光記録媒体上の情報を再生するための信号を生成
したりしている。
【０００３】以下、光記録媒体として光カードに対して
光学的に情報を記録再生する装置に用いられる光学ヘッ
ドを例に従来の光学ヘッドについて説明する。図７は、
軸はずし方式のフォーカスエラー検出、３ビーム方式の
トラッキングエラー検出を行う光学ヘッドの光学系の構
成を示している。同図における太線は、ビームの光軸を
示すものでありビーム形状を示すものではない。レーザ
ダイオード１で発生した光ビームはコリメートレンズ２
でほぼ楕円系の平行ビームとなる。
光学的に情報を記録再生する装置に用いられる光学ヘッ
ドを例に従来の光学ヘッドについて説明する。図７は、
軸はずし方式のフォーカスエラー検出、３ビーム方式の
トラッキングエラー検出を行う光学ヘッドの光学系の構
成を示している。同図における太線は、ビームの光軸を
示すものでありビーム形状を示すものではない。レーザ
ダイオード１で発生した光ビームはコリメートレンズ２
でほぼ楕円系の平行ビームとなる。
【０００４】この平行ビームは整形プリズム３で楕円の
長軸方向のみが縮小されてほぼ円形に整形され、円形の
絞り４によって光記録媒体上でのスポットサイズが所定
の値になるように平行ビーム径が絞られる。この平行ビ
ームはさらに回析格子５により０次回析光、±１次回析
光からなる３本の光ビームに分けられ、ミラー６で反射
された後、対物レンズ７の光軸から偏心した位置に入射
する。
長軸方向のみが縮小されてほぼ円形に整形され、円形の
絞り４によって光記録媒体上でのスポットサイズが所定
の値になるように平行ビーム径が絞られる。この平行ビ
ームはさらに回析格子５により０次回析光、±１次回析
光からなる３本の光ビームに分けられ、ミラー６で反射
された後、対物レンズ７の光軸から偏心した位置に入射
する。
【０００５】この３本の光ビームは対物レンズ７で光カ
ード８上に集光され、図８に示すようにそれぞれ３つの
円形のスポットとなる。一方、光カード上で反射された
３本の光ビームは対物レンズ７を逆方向に通過してほぼ
平行光となり、ミラー６で反射されたあと集光レンズ９
に入射する。この３本のビームは集光レンズ９で光検出
器１０上に集光される。
ード８上に集光され、図８に示すようにそれぞれ３つの
円形のスポットとなる。一方、光カード上で反射された
３本の光ビームは対物レンズ７を逆方向に通過してほぼ
平行光となり、ミラー６で反射されたあと集光レンズ９
に入射する。この３本のビームは集光レンズ９で光検出
器１０上に集光される。
【０００６】従来の光学ヘッドの光検出器は図９（ｂ）
に示すようにいくつかに分割されたパターンの受光素子
を受光面上に配した構成であり、合焦時には０次回析光
の光ビームはＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの受光素子からなる
４分割受光素子２０の中央に、２本の１次回析光の光ビ
ームはそれぞれＥの受光素子２１、Ｆの受光素子２２の
中央にスポットを形成するように、受光素子が光ビーム
に対して適正な位置になるように調整されている。
に示すようにいくつかに分割されたパターンの受光素子
を受光面上に配した構成であり、合焦時には０次回析光
の光ビームはＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの受光素子からなる
４分割受光素子２０の中央に、２本の１次回析光の光ビ
ームはそれぞれＥの受光素子２１、Ｆの受光素子２２の
中央にスポットを形成するように、受光素子が光ビーム
に対して適正な位置になるように調整されている。
【０００７】フォーカスエラーの検出方法を図９
（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。光軸１７で表す０次
回析光の光ビームは、ミラー６で反射され対物レンズ７
の光軸から偏心した位置に入射し光カード８上に集光さ
れる。このとき、光カード８が対物レンズ７の合焦位置
にあれば光カード８で反射された光ビームは光軸１８で
表す光ビームとなり、ミラー６で反射されたあと集光レ
ンズ９により集光されて光検出器１０上の１９で表す位
置にスポットを形成し、４分割受光素子２０の出力信号
は（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）＝０の関係になる。
（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。光軸１７で表す０次
回析光の光ビームは、ミラー６で反射され対物レンズ７
の光軸から偏心した位置に入射し光カード８上に集光さ
れる。このとき、光カード８が対物レンズ７の合焦位置
にあれば光カード８で反射された光ビームは光軸１８で
表す光ビームとなり、ミラー６で反射されたあと集光レ
ンズ９により集光されて光検出器１０上の１９で表す位
置にスポットを形成し、４分割受光素子２０の出力信号
は（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）＝０の関係になる。
【０００８】一方、光カード８が矢印ａの方向に変位し
て対物レンズの合焦位置よりも離れた位置になると、光
カード８で反射された光ビームは光軸１８ａで表す光ビ
ームとなって光検出器１０上の１９ａで表す位置を中心
としてぼけたスポットを形成し、４分割受光素子２０の
出力信号は（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）＜０の関係になる。
また、光カード８が矢印ｂの方向に変位して対物レンズ
の合焦位置よりも離れた位置になると、光カード８で反
射された光ビームは光軸１８ｂで表す光ビームとなって
光検出器１０上の１９ｂで表す位置を中心としてぼけた
スポットを形成し、４分割受光素子２０の出力信号は
（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）＞０の関係になる。従って、光
検出器１０上の４分割受光素子の出力信号を演算した値
（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）がフォーカスエラー信号とな
る。
て対物レンズの合焦位置よりも離れた位置になると、光
カード８で反射された光ビームは光軸１８ａで表す光ビ
ームとなって光検出器１０上の１９ａで表す位置を中心
としてぼけたスポットを形成し、４分割受光素子２０の
出力信号は（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）＜０の関係になる。
また、光カード８が矢印ｂの方向に変位して対物レンズ
の合焦位置よりも離れた位置になると、光カード８で反
射された光ビームは光軸１８ｂで表す光ビームとなって
光検出器１０上の１９ｂで表す位置を中心としてぼけた
スポットを形成し、４分割受光素子２０の出力信号は
（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）＞０の関係になる。従って、光
検出器１０上の４分割受光素子の出力信号を演算した値
（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）がフォーカスエラー信号とな
る。
【０００９】次にトラッキングエラーの検出方法につい
て説明する。図８に示すように、２本の１次回析光ビー
ムスポット１５、１６はトラックガイド１１にその一部
が重なるように位置しており、トラッキングエラーが無
い状態ではトラックガイド１１との重なりがスポット１
５、１６で等しいため、スポット１５、１６での反射光
の光量は等しく、図９（ｂ）に示すＥの受光素子２１、
Ｆの受光素子２２の出力信号はＥ−Ｆ＝０の関係にな
る。
て説明する。図８に示すように、２本の１次回析光ビー
ムスポット１５、１６はトラックガイド１１にその一部
が重なるように位置しており、トラッキングエラーが無
い状態ではトラックガイド１１との重なりがスポット１
５、１６で等しいため、スポット１５、１６での反射光
の光量は等しく、図９（ｂ）に示すＥの受光素子２１、
Ｆの受光素子２２の出力信号はＥ−Ｆ＝０の関係にな
る。
【００１０】一方、トラッキングエラーが発生するとト
ラックガイド１１とスポット１５およびスポット１６と
の重なりが等しくなくなり、トラックガイド１１と情報
記録トラック１２の反射率の違いによってスポット１５
とスポット１６での反射光の光量が等しくなくなる。
ラックガイド１１とスポット１５およびスポット１６と
の重なりが等しくなくなり、トラックガイド１１と情報
記録トラック１２の反射率の違いによってスポット１５
とスポット１６での反射光の光量が等しくなくなる。
【００１１】そのために、Ｅの受光素子２１、Ｆの受光
素子２２の出力信号はトラックのずれた方向に応じてＥ
−Ｆ＞０またはＥ−Ｆ＜０の関係になる。従って、光検
出器１０上の受光素子２１、受光素子２２の出力信号を
演算した値（Ｅ−Ｆ）がトラッキングエラー信号とな
る。
素子２２の出力信号はトラックのずれた方向に応じてＥ
−Ｆ＞０またはＥ−Ｆ＜０の関係になる。従って、光検
出器１０上の受光素子２１、受光素子２２の出力信号を
演算した値（Ｅ−Ｆ）がトラッキングエラー信号とな
る。
【００１２】以上のように、フォーカスエラー、トラッ
キングエラーが無い状態での３本の光ビームに対してフ
ォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号がともに
０になるように光検出器１０が調整された状態では、フ
ォーカスエラー、トラッキングエラー検出が正確に行わ
れるので、この検出信号に基づいて対物レンズがフォー
カス、トラッキング方向にフィードバック制御される
と、図８に示すように、０次回析光の光ビームは常に正
確に光カード上に光ビームスポット１４を結ぶと同時に
情報記録トラック１２の中心に位置するように制御され
る。
キングエラーが無い状態での３本の光ビームに対してフ
ォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号がともに
０になるように光検出器１０が調整された状態では、フ
ォーカスエラー、トラッキングエラー検出が正確に行わ
れるので、この検出信号に基づいて対物レンズがフォー
カス、トラッキング方向にフィードバック制御される
と、図８に示すように、０次回析光の光ビームは常に正
確に光カード上に光ビームスポット１４を結ぶと同時に
情報記録トラック１２の中心に位置するように制御され
る。
【００１３】従って、記録時には、記録すべき情報に基
づいて変調された０次回析光の光ビームスポット１４に
より、正確に情報記録トラック１２上にピット１３を形
成できるとともに、再生時には、情報記録トラック１２
上のピット１３によるスポット１４の反射光の光量変化
を、図９（ｂ）に示す光検出器１０上の４分割受光素子
２０の出力信号の和（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）によって検出
し、正確に記録媒体上に記録された情報を再生すること
ができる。
づいて変調された０次回析光の光ビームスポット１４に
より、正確に情報記録トラック１２上にピット１３を形
成できるとともに、再生時には、情報記録トラック１２
上のピット１３によるスポット１４の反射光の光量変化
を、図９（ｂ）に示す光検出器１０上の４分割受光素子
２０の出力信号の和（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）によって検出
し、正確に記録媒体上に記録された情報を再生すること
ができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、従来
の光学ヘッドでは、光検出器上の受光素子は必要とする
パターンにあらかじめ半導体プロセスによって形成され
ているために、光ビームに対する受光素子の位置の調整
時には、光検出器全体を別途設けられた治具などにより
数ミクロン〜数十ミクロンの精度で移動し、これをビス
などの手段により位置ずれを起こさないように固定する
ことが必要であった。そのため、この調整作業には熟練
した技術が必要であるとともに、固定時には位置ずれを
起こしやすく再調整の時間が余計に必要になるなどの問
題があった。
の光学ヘッドでは、光検出器上の受光素子は必要とする
パターンにあらかじめ半導体プロセスによって形成され
ているために、光ビームに対する受光素子の位置の調整
時には、光検出器全体を別途設けられた治具などにより
数ミクロン〜数十ミクロンの精度で移動し、これをビス
などの手段により位置ずれを起こさないように固定する
ことが必要であった。そのため、この調整作業には熟練
した技術が必要であるとともに、固定時には位置ずれを
起こしやすく再調整の時間が余計に必要になるなどの問
題があった。
【００１５】なお、特開昭６３ー８２４号公報にはマト
リックス状の多数の受光素子に分割した光検出器を用い
て機械的な調整を不要にしたものを開示している。この
光検出器では１回のエラー信号を得るために、全ての受
光素子を読み出さなければならないと考えられる。この
ため、１回のエラー信号を得るために時間がかかること
になり、高速の再生とか記録を行う場合の支障になる。
リックス状の多数の受光素子に分割した光検出器を用い
て機械的な調整を不要にしたものを開示している。この
光検出器では１回のエラー信号を得るために、全ての受
光素子を読み出さなければならないと考えられる。この
ため、１回のエラー信号を得るために時間がかかること
になり、高速の再生とか記録を行う場合の支障になる。
【００１６】本発明は、上記問題に着目してなされたも
ので、光検出器の固定後に、電気的な信号により光ビー
ムに対する受光素子の位置の調整が可能であると共に、
高速の記録／再生にも対応できる光学ヘッドを提供する
ことを目的とする。
ので、光検出器の固定後に、電気的な信号により光ビー
ムに対する受光素子の位置の調整が可能であると共に、
高速の記録／再生にも対応できる光学ヘッドを提供する
ことを目的とする。
【００１７】
【問題を解決する手段および作用】上記目的を達成する
ため、本発明の光学ヘッドでは、光検出器にＸＹアドレ
ス方式のイメージセンサを用いており、固定された光検
出器上の光ビームの位置をＸＹアドレスとして検出する
とともに、検出された光ビームのＸＹアドレスを基準と
して従来の受光素子パターンと同様な受光パターン領域
を設定し、この領域のＸＹアドレスを指定して領域内の
画素信号を得ることにより光検出器の出力としている。
ＸＹアドレス方式であるので、設定した領域内の画素の
み読み出しを行えば良いことになり、上記公報の従来例
よりも高速に信号が得られる。勿論、機械的な位置調整
が不要になる。
ため、本発明の光学ヘッドでは、光検出器にＸＹアドレ
ス方式のイメージセンサを用いており、固定された光検
出器上の光ビームの位置をＸＹアドレスとして検出する
とともに、検出された光ビームのＸＹアドレスを基準と
して従来の受光素子パターンと同様な受光パターン領域
を設定し、この領域のＸＹアドレスを指定して領域内の
画素信号を得ることにより光検出器の出力としている。
ＸＹアドレス方式であるので、設定した領域内の画素の
み読み出しを行えば良いことになり、上記公報の従来例
よりも高速に信号が得られる。勿論、機械的な位置調整
が不要になる。
【００１８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を具体
的に説明する。図１ないし図６は本発明の１実施例に係
り、図１は１実施例に用いられるＣＭＤの構成を示し、
図２はＣＭＤの画素の回路構成を示し、図３は光学ヘッ
ドの信号処理系のブロック図、図４は図３の動作説明の
ためのタイミング、図５は受光パターンの配置図を示
し、図６はＣＭＤの設定領域に対する読み出し動作の説
明図を示す。
的に説明する。図１ないし図６は本発明の１実施例に係
り、図１は１実施例に用いられるＣＭＤの構成を示し、
図２はＣＭＤの画素の回路構成を示し、図３は光学ヘッ
ドの信号処理系のブロック図、図４は図３の動作説明の
ためのタイミング、図５は受光パターンの配置図を示
し、図６はＣＭＤの設定領域に対する読み出し動作の説
明図を示す。
【００１９】本発明の１実施例の光学ヘッドを形成する
光検出器に用いられるＸＹアドレス方式のイメージセン
サとしては、例えばＣｈａｒｇｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏ
ｎｄｅｖｉｃｅ（チャージ・モデュレーション・デバイ
ス）（ＣＭＤと略記される）、ＳＩＴ、ＡＭＩ、ＭＯＳ
などがある。
光検出器に用いられるＸＹアドレス方式のイメージセン
サとしては、例えばＣｈａｒｇｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏ
ｎｄｅｖｉｃｅ（チャージ・モデュレーション・デバイ
ス）（ＣＭＤと略記される）、ＳＩＴ、ＡＭＩ、ＭＯＳ
などがある。
【００２０】特にＣＭＤは各画素ごとに増幅器をもつ構
造でありながら画素ピッチを数μｍ程度と小さくできる
イメージセンサで、その詳細はテレビジョン学会誌Ｖｏ
ｌ．４１，Ｎｏ．１１（１９８７）の「ゲート蓄積型Ｍ
ＯＳフォトトランジスタイメージセンサ」等に開示され
ているので詳しい説明は省略するが、従来のＣＣＤなど
のイメージセンサと比較して高速読出しや非破壊読出し
が可能であるなどの優れた特徴を有している。本実施例
においては、このＣＭＤを光検出器として使用した場合
について説明する。
造でありながら画素ピッチを数μｍ程度と小さくできる
イメージセンサで、その詳細はテレビジョン学会誌Ｖｏ
ｌ．４１，Ｎｏ．１１（１９８７）の「ゲート蓄積型Ｍ
ＯＳフォトトランジスタイメージセンサ」等に開示され
ているので詳しい説明は省略するが、従来のＣＣＤなど
のイメージセンサと比較して高速読出しや非破壊読出し
が可能であるなどの優れた特徴を有している。本実施例
においては、このＣＭＤを光検出器として使用した場合
について説明する。
【００２１】本実施例の光学ヘッドは、その光学系の構
成が図７に示す従来の光学ヘッドと同一であるが、その
光検出器１０に図１、図２に示す構成のＣＭＤを用いて
いる。また、図３のブロック図に示す回路によりＣＭＤ
の制御および光検出信号の生成を行っている。
成が図７に示す従来の光学ヘッドと同一であるが、その
光検出器１０に図１、図２に示す構成のＣＭＤを用いて
いる。また、図３のブロック図に示す回路によりＣＭＤ
の制御および光検出信号の生成を行っている。
【００２２】光検出器として使用するＣＭＤの構成は図
１に示すように、画素４９を配列したＣＭＤ受光部５０
と、ＣＭＤ受光部５０の各画素のゲートに接続されたＧ
１〜Ｇｍであらわす行を選択する行選択回路５１と、各
画素４９のソースに接続され列毎の出力を取り出すＭＯ
Ｓスイッチ回路５３と、このＭＯＳスイッチ回路５３に
接続され、Ｓ１〜Ｓｎであらわす列を選択する列選択回
路５２とからなっている。なお、各画素４９やＭＯＳス
イッチ回路５３の詳細は図２のような構成になってい
る。
１に示すように、画素４９を配列したＣＭＤ受光部５０
と、ＣＭＤ受光部５０の各画素のゲートに接続されたＧ
１〜Ｇｍであらわす行を選択する行選択回路５１と、各
画素４９のソースに接続され列毎の出力を取り出すＭＯ
Ｓスイッチ回路５３と、このＭＯＳスイッチ回路５３に
接続され、Ｓ１〜Ｓｎであらわす列を選択する列選択回
路５２とからなっている。なお、各画素４９やＭＯＳス
イッチ回路５３の詳細は図２のような構成になってい
る。
【００２３】行選択回路５１は、通常は全ての行に対し
てＣＭＤをカットオフする低い電圧Ｖ１をゲートに印加
しており、各画素４９は受光量に応じた電荷蓄積を行う
状態になっている。Ｙアドレス信号５５とＹパターン信
号５７が入力されると、Ｙアドレス信号５５で指定され
た行を基準としてＹパターン信号５７で指定された範囲
の行を選択して読出しゲート電圧Ｖ２を印加し、選択さ
れた行に接続されている画素４９は読出し可能な状態に
なる。また、ＣＭＤリセット信号５８が入力されると、
全ての行に対してリセット電位Ｖ３を印加し、列選択の
状態によらず全ての画素４９に蓄積された電荷を放出す
る。
てＣＭＤをカットオフする低い電圧Ｖ１をゲートに印加
しており、各画素４９は受光量に応じた電荷蓄積を行う
状態になっている。Ｙアドレス信号５５とＹパターン信
号５７が入力されると、Ｙアドレス信号５５で指定され
た行を基準としてＹパターン信号５７で指定された範囲
の行を選択して読出しゲート電圧Ｖ２を印加し、選択さ
れた行に接続されている画素４９は読出し可能な状態に
なる。また、ＣＭＤリセット信号５８が入力されると、
全ての行に対してリセット電位Ｖ３を印加し、列選択の
状態によらず全ての画素４９に蓄積された電荷を放出す
る。
【００２４】一方、列選択回路５２はＸアドレス信号５
４とＸパターン信号５６を受け、Ｘアドレス信号５４で
指定された列を基準としてＸパターン信号５６で指定さ
れた範囲の列をＭＯＳスイッチ回路５３を介して選択す
る。従って、行選択回路５２により選択された行のＹア
ドレスと列選択回路５２で選択された列のＸアドレスで
あらわされるＸＹアドレスまたはその領域の画素４９の
受光量に応じて信号が、ＣＭＤ出力５９として出力され
る。
４とＸパターン信号５６を受け、Ｘアドレス信号５４で
指定された列を基準としてＸパターン信号５６で指定さ
れた範囲の列をＭＯＳスイッチ回路５３を介して選択す
る。従って、行選択回路５２により選択された行のＹア
ドレスと列選択回路５２で選択された列のＸアドレスで
あらわされるＸＹアドレスまたはその領域の画素４９の
受光量に応じて信号が、ＣＭＤ出力５９として出力され
る。
【００２５】図３は光学ヘッドの制御系のブロック構成
を示す。タイミング・コントローラ３０は光ビームの位
置検出の調整を行う場合、ＣＭＤリセット信号５８をＣ
ＭＤ３４の行選択回路５１に送り全ての画素４９の電荷
を放出させる。タイミング・コントローラ３０はパター
ン選択信号４１をＸ、Ｙパターン生成回路３３に出力
し、このＸ、Ｙパターン生成回路３３はパターン選択信
号４１で指定された受光パターンのＸＹ方向の大きさに
対応したアドレス幅を指示する信号をＣＭＤ３４に出力
する。
を示す。タイミング・コントローラ３０は光ビームの位
置検出の調整を行う場合、ＣＭＤリセット信号５８をＣ
ＭＤ３４の行選択回路５１に送り全ての画素４９の電荷
を放出させる。タイミング・コントローラ３０はパター
ン選択信号４１をＸ、Ｙパターン生成回路３３に出力
し、このＸ、Ｙパターン生成回路３３はパターン選択信
号４１で指定された受光パターンのＸＹ方向の大きさに
対応したアドレス幅を指示する信号をＣＭＤ３４に出力
する。
【００２６】また、タイミング・コントローラ３０はア
ドレス選択信号４２をＸ、Ｙアドレス発生回路３１に出
力し、このＸ、Ｙアドレス発生回路３１はＸアドレス信
号５４とＹアドレス信号５５をＸ、Ｙアドレス検出・記
憶回路３２を経由してＣＭＤ３４に出力する。Ｘ、Ｙア
ドレス検出・記憶回路３２にはタイミング・コントロー
ラ３０からビーム選択信号４３が印加される。
ドレス選択信号４２をＸ、Ｙアドレス発生回路３１に出
力し、このＸ、Ｙアドレス発生回路３１はＸアドレス信
号５４とＹアドレス信号５５をＸ、Ｙアドレス検出・記
憶回路３２を経由してＣＭＤ３４に出力する。Ｘ、Ｙア
ドレス検出・記憶回路３２にはタイミング・コントロー
ラ３０からビーム選択信号４３が印加される。
【００２７】ＣＭＤ３４から出力されるＣＭＤ出力５９
は２値化回路３５に入力されると共に、Ａ／Ｄコンバー
タ３６に入力される。この２値化回路３５には２値化レ
ベル設定回路３７から２値化を行う際の基準となる２値
化レベル４５が入力され、２値化回路３５はこの２値化
レベル４５と比較して２値化信号４７をＸ、Ｙアドレス
検出・記憶回路３２に出力する。Ｘ、Ｙアドレス検出・
記憶回路３２は２値化信号４７が続いて検出された時、
加算しかつその平均値を求めてその中心となるアドレス
を検出し、それを記憶する。
は２値化回路３５に入力されると共に、Ａ／Ｄコンバー
タ３６に入力される。この２値化回路３５には２値化レ
ベル設定回路３７から２値化を行う際の基準となる２値
化レベル４５が入力され、２値化回路３５はこの２値化
レベル４５と比較して２値化信号４７をＸ、Ｙアドレス
検出・記憶回路３２に出力する。Ｘ、Ｙアドレス検出・
記憶回路３２は２値化信号４７が続いて検出された時、
加算しかつその平均値を求めてその中心となるアドレス
を検出し、それを記憶する。
【００２８】上記２値化レベル設定回路３７にはタイミ
ング・コントローラ３０からレベル切換信号４４が印加
され、このレベル切換信号４４で２値化レベル４５を切
り換えて設定できるようになっている。上記Ａ／Ｄコン
バータ３６でディジタル化されたＣＭＤ出力５９は演算
回路３８に入力され、パターン選択信号４１と同期して
メモリ３９に一時記憶され、各パターンの信号の和とか
差の演算処理を受けた後、Ｄ／Ａコンバータ４０により
Ｄ／Ａ変換されてフォーカスエラー信号などの光検出信
号４６となる。
ング・コントローラ３０からレベル切換信号４４が印加
され、このレベル切換信号４４で２値化レベル４５を切
り換えて設定できるようになっている。上記Ａ／Ｄコン
バータ３６でディジタル化されたＣＭＤ出力５９は演算
回路３８に入力され、パターン選択信号４１と同期して
メモリ３９に一時記憶され、各パターンの信号の和とか
差の演算処理を受けた後、Ｄ／Ａコンバータ４０により
Ｄ／Ａ変換されてフォーカスエラー信号などの光検出信
号４６となる。
【００２９】次に、図１のＣＭＤの構成図、図３のブロ
ック図、図４のタイミング、図５の受光パターン配置図
に基づいて、光検出器として機能するＣＭＤ３４の調整
およびフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号
などの光検出信号の生成について説明する。ＣＭＤ３４
上の光ビームの位置検出は次のようにして行う。はじめ
に図４（ｃ）に示すようにＣＭＤリセット信号５８を行
選択回路５１に送り図４（ｄ）に示す行選択回路出力に
より全ての画素の電荷を放出させた（図４の最下段にリ
セットで示す。）後、レーザダイオード１を一定期間発
光して光ビームを受光した画素に電荷を蓄積させる。図
４の最下段で受光期間として示す。
ック図、図４のタイミング、図５の受光パターン配置図
に基づいて、光検出器として機能するＣＭＤ３４の調整
およびフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号
などの光検出信号の生成について説明する。ＣＭＤ３４
上の光ビームの位置検出は次のようにして行う。はじめ
に図４（ｃ）に示すようにＣＭＤリセット信号５８を行
選択回路５１に送り図４（ｄ）に示す行選択回路出力に
より全ての画素の電荷を放出させた（図４の最下段にリ
セットで示す。）後、レーザダイオード１を一定期間発
光して光ビームを受光した画素に電荷を蓄積させる。図
４の最下段で受光期間として示す。
【００３０】この後に、まずＸアドレス検出を行う。図
４（ｄ）に示すように行選択回路５１によりＧ１〜Ｇｍ
の全てゲートに読出し電位Ｖ２を印加している間に列選
択回路５２により図４（ｅ）に示す列選択回路出力、つ
まりＳ１〜ＳｎでＸアドレスの列を走査する。３本の光
ビームのひとつが図１に示す位置で受光されれば、図４
（ｂ）に示すようなＣＭＤ出力５９となる。
４（ｄ）に示すように行選択回路５１によりＧ１〜Ｇｍ
の全てゲートに読出し電位Ｖ２を印加している間に列選
択回路５２により図４（ｅ）に示す列選択回路出力、つ
まりＳ１〜ＳｎでＸアドレスの列を走査する。３本の光
ビームのひとつが図１に示す位置で受光されれば、図４
（ｂ）に示すようなＣＭＤ出力５９となる。
【００３１】このＣＭＤ出力５９は２値化回路３５で２
値化レベル４５と比較され図４（ａ）に示すように
“０”または“１”の２値化信号４７となり、光ビーム
を受光した画素を含む列を選択した時に“１”の信号を
Ｘ、Ｙアドレス検出・記憶回路３２に出力する。Ｘ、Ｙ
アドレス検出・記憶回路３２では、例えば２値化信号４
７が“１”が連続して検出された場合、連続した部分に
対応するアドレスを加算し平均値をとることで光ビーム
のＸアドレスを検出し、これを記憶する。
値化レベル４５と比較され図４（ａ）に示すように
“０”または“１”の２値化信号４７となり、光ビーム
を受光した画素を含む列を選択した時に“１”の信号を
Ｘ、Ｙアドレス検出・記憶回路３２に出力する。Ｘ、Ｙ
アドレス検出・記憶回路３２では、例えば２値化信号４
７が“１”が連続して検出された場合、連続した部分に
対応するアドレスを加算し平均値をとることで光ビーム
のＸアドレスを検出し、これを記憶する。
【００３２】Ｘアドレスの一回の走査で３本の光ビーム
による信号がＣＭＤ出力５９に発生するので、３本の光
ビームによる信号がＣＭＤ出力５９に発生するので、３
本の光ビームそれぞれのＸアドレスＸ１、Ｘ２、Ｘ３が
得られる。図４では１つのＣＭＤ出力のみ示している。
ただし、図４の最下段にはＸアドレス検出（Ｘ１、Ｘ
２、Ｘ３）を記載している。
による信号がＣＭＤ出力５９に発生するので、３本の光
ビームによる信号がＣＭＤ出力５９に発生するので、３
本の光ビームそれぞれのＸアドレスＸ１、Ｘ２、Ｘ３が
得られる。図４では１つのＣＭＤ出力のみ示している。
ただし、図４の最下段にはＸアドレス検出（Ｘ１、Ｘ
２、Ｘ３）を記載している。
【００３３】次にＹアドレスの検出を行う。列選択回路
５２が検出されたＸアドレスの列、例えば図４（ｅ）で
示すように検出されたＸアドレスがＸ１＝Ｓｋの光ビー
ムに対してＳｋを選択している間に、図４（ｄ）に示す
ように行選択回路５１によりＧ１〜ＧｍのＹアドレスで
あらわされる行のゲートを走査する。
５２が検出されたＸアドレスの列、例えば図４（ｅ）で
示すように検出されたＸアドレスがＸ１＝Ｓｋの光ビー
ムに対してＳｋを選択している間に、図４（ｄ）に示す
ように行選択回路５１によりＧ１〜ＧｍのＹアドレスで
あらわされる行のゲートを走査する。
【００３４】Ｘアドレスの検出時と同様に、光ビームを
受光した画素を選択するとＣＭＤ出力５９には図４
（ｂ）に示すような信号が出力され、この２値化信号４
７により図４（ａ）に示すように…００１１１１０…が
得られる。この場合、“１”が続く２値化信号４７に対
応するＹアドレスの中央のＹアドレスＹ１が求められ、
Ｘ、Ｙアドレス検出・記憶回路３２にそのＹアドレスが
検出、記憶される。
受光した画素を選択するとＣＭＤ出力５９には図４
（ｂ）に示すような信号が出力され、この２値化信号４
７により図４（ａ）に示すように…００１１１１０…が
得られる。この場合、“１”が続く２値化信号４７に対
応するＹアドレスの中央のＹアドレスＹ１が求められ、
Ｘ、Ｙアドレス検出・記憶回路３２にそのＹアドレスが
検出、記憶される。
【００３５】さらにＸアドレスＸ２、Ｘ３の光ビームに
対して同様の操作を行い、中央のＹアドレスＹ２及びＹ
３が求められる。その後ＣＭＤリセット信号５８でリセ
ットが行われる。このようにして、３本の光ビームそれ
ぞれのＸＹアドレスが検出、記憶される。
対して同様の操作を行い、中央のＹアドレスＹ２及びＹ
３が求められる。その後ＣＭＤリセット信号５８でリセ
ットが行われる。このようにして、３本の光ビームそれ
ぞれのＸＹアドレスが検出、記憶される。
【００３６】なお、ＣＭＤ３４の非破壊読出しの機能に
より、一度電荷を蓄積させるだけで以上のようなＸアド
レス、Ｙアドレスの検出を連続して行うことができる。
このため、破壊読出しのデバイスの場合には上記ＸＹの
両アドレスの、一方のアドレスの検出で破壊されてしま
うので一旦メモリに転送することが必要になるのに対
し、このＣＭＤ３４ではそのようなメモリを用いること
なくＸＹの両アドレスの検出を行うことができる。この
ため、メモリが不要になる利点を有すると共に、このＸ
Ｙ両アドレスの検出を短時間で行うことができる。
より、一度電荷を蓄積させるだけで以上のようなＸアド
レス、Ｙアドレスの検出を連続して行うことができる。
このため、破壊読出しのデバイスの場合には上記ＸＹの
両アドレスの、一方のアドレスの検出で破壊されてしま
うので一旦メモリに転送することが必要になるのに対
し、このＣＭＤ３４ではそのようなメモリを用いること
なくＸＹの両アドレスの検出を行うことができる。この
ため、メモリが不要になる利点を有すると共に、このＸ
Ｙ両アドレスの検出を短時間で行うことができる。
【００３７】光検出信号の生成は次のようにして行う。
Ｘ、Ｙアドレス検出・記憶回路３２は、記憶している３
本の光ビームの位置を表すＸＹアドレスを、タイミング
・コントローラ３０からのビーム選択信号４３に応じて
ＣＭＤ３４に出力する。同時に、Ｘ、Ｙパターン生成回
路３３はパターン選択信号４１に応じたＸパターン、Ｙ
パターンをＣＭＤ３４に出力する。
Ｘ、Ｙアドレス検出・記憶回路３２は、記憶している３
本の光ビームの位置を表すＸＹアドレスを、タイミング
・コントローラ３０からのビーム選択信号４３に応じて
ＣＭＤ３４に出力する。同時に、Ｘ、Ｙパターン生成回
路３３はパターン選択信号４１に応じたＸパターン、Ｙ
パターンをＣＭＤ３４に出力する。
【００３８】なお、Ｘ、Ｙパターン生成回路３３は、光
ビームのＸＹアドレスを基準として、パターン選択信号
４１によって指示された受光パターンのＸＹ方向の大き
さを与えるために、プラス方向およびマイナス方向のア
ドレスの幅を指示する信号を生成する回路である。光学
系によってＣＭＤ３４上に形成される光ビームの大きさ
はほぼ決まるので、その大きさに対応して上記アドレス
の幅が決定される。
ビームのＸＹアドレスを基準として、パターン選択信号
４１によって指示された受光パターンのＸＹ方向の大き
さを与えるために、プラス方向およびマイナス方向のア
ドレスの幅を指示する信号を生成する回路である。光学
系によってＣＭＤ３４上に形成される光ビームの大きさ
はほぼ決まるので、その大きさに対応して上記アドレス
の幅が決定される。
【００３９】従って、図５に示すように位置で０次回析
光ビーム２６、１次回析光ビーム２７、２８を受光する
ときには、１次回析光ビーム２７に対してＧ２〜Ｇ５の
列とＳ２〜Ｓ５の行を選択し、Ｅの受光パターン２４内
の画素の和信号をＣＭＤ出力として取り出す。
光ビーム２６、１次回析光ビーム２７、２８を受光する
ときには、１次回析光ビーム２７に対してＧ２〜Ｇ５の
列とＳ２〜Ｓ５の行を選択し、Ｅの受光パターン２４内
の画素の和信号をＣＭＤ出力として取り出す。
【００４０】次に０次回析光ビーム２６に対して４分割
受光パターン２３を受光パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ内の画
素を、順にＧ３〜Ｇ５の列とＳ８〜Ｓ１０の行、Ｓ３〜
Ｓ５の列とＳ１１〜Ｓ１３の行のように選択してそれぞ
れの和信号を順にＣＭＤ出力として取り出す。
受光パターン２３を受光パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ内の画
素を、順にＧ３〜Ｇ５の列とＳ８〜Ｓ１０の行、Ｓ３〜
Ｓ５の列とＳ１１〜Ｓ１３の行のように選択してそれぞ
れの和信号を順にＣＭＤ出力として取り出す。
【００４１】同様に、もう一方の１次回析光ビーム２８
に対してもＧ６〜Ｇ９の列とＳ１７〜Ｓ２０の行の範囲
を選択してＦの受光パターン２５内の画素の和信号をＣ
ＭＤ出力として取り出す。これらの一連の動作をＣＭＤ
リセットとレーザダイオードの発光期間をはさんで十分
にはやい周期で繰り返すことにより、従来の分割された
受光素子を備えた光検出器の各受光素子からの信号と同
等の信号が、時分割されたかたちでＣＭＤ出力から得ら
れる。
に対してもＧ６〜Ｇ９の列とＳ１７〜Ｓ２０の行の範囲
を選択してＦの受光パターン２５内の画素の和信号をＣ
ＭＤ出力として取り出す。これらの一連の動作をＣＭＤ
リセットとレーザダイオードの発光期間をはさんで十分
にはやい周期で繰り返すことにより、従来の分割された
受光素子を備えた光検出器の各受光素子からの信号と同
等の信号が、時分割されたかたちでＣＭＤ出力から得ら
れる。
【００４２】これらの受光パターンＡ〜Ｆから信号の読
み出し例を図６（ａ）及び（ｂ）に示す。図６（ａ）で
示す例では、レーザダイオードはパルス的に発光し、こ
の発光期間の後の消灯期間になると例えば受光パターン
Ｅ、Ａ、Ｂ…Ｆの読出が順次時分割で行われる。この後
リセットされ、再びレーザダイオードがパルス的に発光
するという動作を繰り返す。
み出し例を図６（ａ）及び（ｂ）に示す。図６（ａ）で
示す例では、レーザダイオードはパルス的に発光し、こ
の発光期間の後の消灯期間になると例えば受光パターン
Ｅ、Ａ、Ｂ…Ｆの読出が順次時分割で行われる。この後
リセットされ、再びレーザダイオードがパルス的に発光
するという動作を繰り返す。
【００４３】一方、図６（ｂ）で示す例では、レーザダ
イオードは常時点灯し、例えば受光パターンＥの読出し
が行われ、その後この受光パターンＥがリセットされ、
次に受光パターンＡの読出が行われ、その後この受光パ
ターンＡがリセットされ、さらに他の受光パターンＢの
読出し、及びその受光パターンＢのリセットが行われる
という具合にして全ての受光パターンに対する読出し及
びリセットが行われる。その後、再び受光パターンＥの
読出しが行われるようになる。
イオードは常時点灯し、例えば受光パターンＥの読出し
が行われ、その後この受光パターンＥがリセットされ、
次に受光パターンＡの読出が行われ、その後この受光パ
ターンＡがリセットされ、さらに他の受光パターンＢの
読出し、及びその受光パターンＢのリセットが行われる
という具合にして全ての受光パターンに対する読出し及
びリセットが行われる。その後、再び受光パターンＥの
読出しが行われるようになる。
【００４４】上記読み出し例のようにして読み出された
受光パターンＡ〜Ｆの信号、つまり時分割のＣＭＤ出力
信号はＡ／Ｄ変換器３６でＡ／Ｄ変換された後、演算回
路３８でタイミング・コントローラ３０からのパターン
選択信号４１と同期して選択されメモリ３９に一時記憶
される。このメモリ３９に一時記憶された受光パターン
Ａ〜Ｆの信号データは演算回路３８で和や差の演算処
理、つまり（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）と（ＥーＦ）の演算
によりフォーカスエラー信号データとトラッキングエラ
ー信号データがそれぞれ生成され、（Ａ＋Ｂ）＋（Ｃ＋
Ｄ）の演算により再生信号データが生成される。
受光パターンＡ〜Ｆの信号、つまり時分割のＣＭＤ出力
信号はＡ／Ｄ変換器３６でＡ／Ｄ変換された後、演算回
路３８でタイミング・コントローラ３０からのパターン
選択信号４１と同期して選択されメモリ３９に一時記憶
される。このメモリ３９に一時記憶された受光パターン
Ａ〜Ｆの信号データは演算回路３８で和や差の演算処
理、つまり（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）と（ＥーＦ）の演算
によりフォーカスエラー信号データとトラッキングエラ
ー信号データがそれぞれ生成され、（Ａ＋Ｂ）＋（Ｃ＋
Ｄ）の演算により再生信号データが生成される。
【００４５】これらの信号データは、さらにＤ／Ａ変換
器４０でＤ／Ａ変換されてフォーカスエラー信号、トラ
ッキングエラー信号、再生信号などの光検出信号４６と
なる。このようにして得られる光検出信号４６は光カー
ドで反射された光ビームが受光されるとみなされる領
域、上記の具体例では受光パターンＡ〜Ｆ部分の画素領
域に対応するアドレス信号のみを指定してそれらを読み
出すようにしているので、マトリックス状に配置した受
光素子全てを読み出す場合よりもはるかに高速、つまり
短時間で読み出すことができる。
器４０でＤ／Ａ変換されてフォーカスエラー信号、トラ
ッキングエラー信号、再生信号などの光検出信号４６と
なる。このようにして得られる光検出信号４６は光カー
ドで反射された光ビームが受光されるとみなされる領
域、上記の具体例では受光パターンＡ〜Ｆ部分の画素領
域に対応するアドレス信号のみを指定してそれらを読み
出すようにしているので、マトリックス状に配置した受
光素子全てを読み出す場合よりもはるかに高速、つまり
短時間で読み出すことができる。
【００４６】このため、例えば記録とか再生を高速で行
った場合にも、例えばトラッキングエラー信号が得られ
る時間間隔を小さくでき、結果的にトラッキングずれを
小さくできる。フォーカスエラー信号についても同様の
ことがいえる。また、再生を行う場合における読み出し
可能な最小ピット間隔などを小さくできる。また、経時
的に光学系などが変化した場合に対しても、上記の調整
により補償できる。
った場合にも、例えばトラッキングエラー信号が得られ
る時間間隔を小さくでき、結果的にトラッキングずれを
小さくできる。フォーカスエラー信号についても同様の
ことがいえる。また、再生を行う場合における読み出し
可能な最小ピット間隔などを小さくできる。また、経時
的に光学系などが変化した場合に対しても、上記の調整
により補償できる。
【００４７】なお、上記実施例では受光パターンＡ〜Ｆ
の画素信号を順次読み出し、再生信号検出とエラー信号
検出とを得るように説明したが、例えば単位時間当たり
に再生信号を得る回数をエラー信号を得る回数より大き
くして、読み出し可能な最小ピット間隔をより小さくで
きるようにするなどしても良い。また、例えば再生信号
のＳ／Ｎが確保できるなどの場合には、単位画素ごとで
読み出すことに限らず、複数画素ごとに読み出すように
して、単位時間当たりに読み出し可能なデータ量を大き
くしても良い。
の画素信号を順次読み出し、再生信号検出とエラー信号
検出とを得るように説明したが、例えば単位時間当たり
に再生信号を得る回数をエラー信号を得る回数より大き
くして、読み出し可能な最小ピット間隔をより小さくで
きるようにするなどしても良い。また、例えば再生信号
のＳ／Ｎが確保できるなどの場合には、単位画素ごとで
読み出すことに限らず、複数画素ごとに読み出すように
して、単位時間当たりに読み出し可能なデータ量を大き
くしても良い。
【００４８】さらに、過去に得られた信号データに基づ
いて、次の信号読み出しを行う場合に指定するアドレス
範囲を変えるようにしても良い。例えば、１回前に得ら
れたトラックエラー信号を検出するための受光パターン
Ｅ、Ｆの画素信号からそれぞれ光ビームの中心を求め、
次のトラックエラー信号を検出する場合にはそれらの中
心を基準としてその周囲の画素部分を読み出すようにし
ても良い。
いて、次の信号読み出しを行う場合に指定するアドレス
範囲を変えるようにしても良い。例えば、１回前に得ら
れたトラックエラー信号を検出するための受光パターン
Ｅ、Ｆの画素信号からそれぞれ光ビームの中心を求め、
次のトラックエラー信号を検出する場合にはそれらの中
心を基準としてその周囲の画素部分を読み出すようにし
ても良い。
【００４９】以上のようにして本実施例による光学ヘッ
ドでは、電気的な信号により光ビームに対する光検出器
の受光パターンの位置設定を行い、フォーカスエラー信
号、トラッキングエラー信号などの光検出信号４６を得
ることができる。なお、本実施例では説明は省略した
が、光検出器の調整時には正確に対物レンズの合焦位置
と光カードの位置をあわせておく必要がある。
ドでは、電気的な信号により光ビームに対する光検出器
の受光パターンの位置設定を行い、フォーカスエラー信
号、トラッキングエラー信号などの光検出信号４６を得
ることができる。なお、本実施例では説明は省略した
が、光検出器の調整時には正確に対物レンズの合焦位置
と光カードの位置をあわせておく必要がある。
【００５０】しかし、本実施例の光学ヘッドでは、調整
時に対物レンズの合焦位置と光カードの位置が僅かにず
れていたとしても、調整後に光ビームのＸＹアドレスを
電気的な信号により例えば１づつ増減させながら合焦状
態を確認することで容易に調整ずれの修正を行うことが
できるという利点もある。
時に対物レンズの合焦位置と光カードの位置が僅かにず
れていたとしても、調整後に光ビームのＸＹアドレスを
電気的な信号により例えば１づつ増減させながら合焦状
態を確認することで容易に調整ずれの修正を行うことが
できるという利点もある。
【００５１】上記位置を合わせる調整を自動化すること
もできる。例えば、対物レンズを光カードからの距離を
少しづつ変化させるようにフォーカスアクチュエータに
ステップ状に駆動信号を印加し、各ステップ状の駆動信
号印加時に２値化信号におけるビーム幅など（例えば
“１”が連続して検出されるアドレス幅）を検出し、最
小になる時の駆動信号レベルを求める。この最小になる
時の駆動信号レベルが印加された状態の対物レンズの位
置が光カードに対する合焦状態に対応する。この後、上
記アドレスＸ１〜Ｙ３を求める処理を行ったり、最小に
なった時のアドレスの中心アドレスを求めてアドレスＸ
１〜Ｙ３などを求めても良い。
もできる。例えば、対物レンズを光カードからの距離を
少しづつ変化させるようにフォーカスアクチュエータに
ステップ状に駆動信号を印加し、各ステップ状の駆動信
号印加時に２値化信号におけるビーム幅など（例えば
“１”が連続して検出されるアドレス幅）を検出し、最
小になる時の駆動信号レベルを求める。この最小になる
時の駆動信号レベルが印加された状態の対物レンズの位
置が光カードに対する合焦状態に対応する。この後、上
記アドレスＸ１〜Ｙ３を求める処理を行ったり、最小に
なった時のアドレスの中心アドレスを求めてアドレスＸ
１〜Ｙ３などを求めても良い。
【００５２】本実施例では、光カードに対して情報を記
録再生する情報記録再生装置の光学ヘッドについて説明
したが、光ディスクや光磁気ディスクなどの光記録媒体
の種類によらず適用できることは明かである。また、フ
ォーカス検出方式が非点収差法やナイフエッジ法などの
他の方法であっても、トラッキング検出方式が他の方式
であっても同様の効果が得られることは明かである。な
お、本発明は分割数を多くすることによって、高精度で
光ビームに対する位置決めができる。
録再生する情報記録再生装置の光学ヘッドについて説明
したが、光ディスクや光磁気ディスクなどの光記録媒体
の種類によらず適用できることは明かである。また、フ
ォーカス検出方式が非点収差法やナイフエッジ法などの
他の方法であっても、トラッキング検出方式が他の方式
であっても同様の効果が得られることは明かである。な
お、本発明は分割数を多くすることによって、高精度で
光ビームに対する位置決めができる。
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば、光検出器を固定した後
に電気的な信号によって受光パターンを設定できるの
で、機械的精度の高い調整治具が不用になるばかりでは
なく、光検出器固定時のずれの影響がなく、熟練した技
術が必要なくなり調整の時間も短縮できる。また、機械
的な調整を行わないので調整の自動化が容易になる。さ
らに受光パターンに対応する領域内の画素のみを読み出
せるので、単に受光素子をマトリックス状に配置して形
成した光検出器よりも、高速で信号を読み出したりでき
る利点を有する。
に電気的な信号によって受光パターンを設定できるの
で、機械的精度の高い調整治具が不用になるばかりでは
なく、光検出器固定時のずれの影響がなく、熟練した技
術が必要なくなり調整の時間も短縮できる。また、機械
的な調整を行わないので調整の自動化が容易になる。さ
らに受光パターンに対応する領域内の画素のみを読み出
せるので、単に受光素子をマトリックス状に配置して形
成した光検出器よりも、高速で信号を読み出したりでき
る利点を有する。
【図１】本発明の１実施例の光学ヘッドの光検出器とし
て用いられるＣＭＤの構成を示す図、
て用いられるＣＭＤの構成を示す図、
【図２】図２はＣＭＤの画素とＭＯＳスイッチの詳細な
構成図。
構成図。
【図３】光学ヘッドのＣＭＤから光ビームの受光領域を
設定する処理系と設定された受光領域から出力信号を得
る処理系の構成を示すブロック図。
設定する処理系と設定された受光領域から出力信号を得
る処理系の構成を示すブロック図。
【図４】ＣＭＤ上に光ビームが入射されるＸＹアドレス
を検出する時のタイミングを示す説明図。
を検出する時のタイミングを示す説明図。
【図５】ＣＭＤ上に設定された光ビームの受光領域の説
明図。
明図。
【図６】光学ヘッドの光学系の構成を示す図。
【図７】ＣＭＤに設定された光ビームの受光領域に対す
る読み出し動作の説明図。
る読み出し動作の説明図。
【図８】光カード上の３本のビームによるスポット位置
を示す図。
を示す図。
【図９】フォーカスエラー信号生成の説明図。
１…レーザダイオード ７…対物レンズ ８…光カード ３０…タイミング・コントローラ ３１…Ｘ、Ｙアドレス発生回路 ３２…Ｘ、Ｙアドレス検出・記憶回路 ３３…Ｘ、Ｙパターン生成回路 ３４…ＣＭＤ ３５…２値化回路 ３６…Ａ／Ｄコンバータ ３７…２値化レベル設定回路 ３８…演算回路 ３９…メモリ ４０…Ｄ／Ａコンバータ ４９…画素 ５１…行選択回路 ５２…列選択回路 ５３…ＭＯＳスイッチ回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年８月２４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】以下、光記録媒体として光カードに対して
光学的に情報を記録再生する装置に用いられる光学ヘッ
ドを例に従来の光学ヘッドについて説明する。図７は、
軸はずし方式のフォーカスエラー検出、３ビーム方式の
トラッキングエラー検出を行う光学ヘッドの光学系の構
成を示している。同図における実線は、ビームの光軸を
示すものでありビーム形状を示すものではない。レーザ
ダイオード１で発生した光ビームはコリメートレンズ２
でほぼ楕円系の平行ビームとなる。
光学的に情報を記録再生する装置に用いられる光学ヘッ
ドを例に従来の光学ヘッドについて説明する。図７は、
軸はずし方式のフォーカスエラー検出、３ビーム方式の
トラッキングエラー検出を行う光学ヘッドの光学系の構
成を示している。同図における実線は、ビームの光軸を
示すものでありビーム形状を示すものではない。レーザ
ダイオード１で発生した光ビームはコリメートレンズ２
でほぼ楕円系の平行ビームとなる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】一方、列選択回路５２はＸアドレス信号５
４とＸパターン信号５６を受け、Ｘアドレス信号５４で
指定された列を基準としてＸパターン信号５６で指定さ
れた範囲の列をＭＯＳスイッチ回路５３を介して選択す
る。従って、行選択回路５２により選択された行のＹア
ドレスと列選択回路５２で選択された列のＸアドレスで
あらわされるＸＹアドレスまたはその領域の画素４９の
受光量に応じた信号が、ＣＭＤ出力５９として出力され
る。
４とＸパターン信号５６を受け、Ｘアドレス信号５４で
指定された列を基準としてＸパターン信号５６で指定さ
れた範囲の列をＭＯＳスイッチ回路５３を介して選択す
る。従って、行選択回路５２により選択された行のＹア
ドレスと列選択回路５２で選択された列のＸアドレスで
あらわされるＸＹアドレスまたはその領域の画素４９の
受光量に応じた信号が、ＣＭＤ出力５９として出力され
る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】Ｘアドレスの一回の走査で３本の光ビーム
による信号がＣＭＤ出力５９に発生するので、３本の光
ビームそれぞれのＸアドレスＸ１、Ｘ２、Ｘ３が得られ
る。図４では１つのＣＭＤ出力のみ示している。ただ
し、図４の最下段にはＸアドレス検出（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ
３）を記載している。
による信号がＣＭＤ出力５９に発生するので、３本の光
ビームそれぞれのＸアドレスＸ１、Ｘ２、Ｘ３が得られ
る。図４では１つのＣＭＤ出力のみ示している。ただ
し、図４の最下段にはＸアドレス検出（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ
３）を記載している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３９】従って、図５に示すような位置で０次回析
光ビーム２６、１次回析光ビーム２７、２８を受光する
ときには、１次回析光ビーム２７に対してＧ２〜Ｇ５の
列とＳ２〜Ｓ５の行を選択し、Ｅの受光パターン２４内
の画素の和信号をＣＭＤ出力として取り出す。
光ビーム２６、１次回析光ビーム２７、２８を受光する
ときには、１次回析光ビーム２７に対してＧ２〜Ｇ５の
列とＳ２〜Ｓ５の行を選択し、Ｅの受光パターン２４内
の画素の和信号をＣＭＤ出力として取り出す。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】次に０次回析光ビーム２６に対して４分割
受光パターン２３を受光パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ内の画
素を、順にＧ３〜Ｇ５の列とＳ８〜Ｓ１０の行、Ｓ３〜
Ｓ５の列とＳ１１〜Ｓ１３の行のように選択してそれぞ
れの受光パターンにおける画素の和信号を順にＣＭＤ出
力として取り出す。
受光パターン２３を受光パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ内の画
素を、順にＧ３〜Ｇ５の列とＳ８〜Ｓ１０の行、Ｓ３〜
Ｓ５の列とＳ１１〜Ｓ１３の行のように選択してそれぞ
れの受光パターンにおける画素の和信号を順にＣＭＤ出
力として取り出す。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４１】同様に、もう一方の１次回析光ビーム２８
に対してもＧ６〜Ｇ９の列とＳ１６〜Ｓ１９の行の範囲
を選択してＦの受光パターン２５内の画素の和信号をＣ
ＭＤ出力として取り出す。これらの一連の動作をＣＭＤ
リセットとレーザダイオードの発光期間をはさんで十分
にはやい周期で繰り返すことにより、従来の分割された
受光素子を備えた光検出器の各受光素子からの信号と同
等の信号が、時分割されたかたちでＣＭＤ出力から得ら
れる。
に対してもＧ６〜Ｇ９の列とＳ１６〜Ｓ１９の行の範囲
を選択してＦの受光パターン２５内の画素の和信号をＣ
ＭＤ出力として取り出す。これらの一連の動作をＣＭＤ
リセットとレーザダイオードの発光期間をはさんで十分
にはやい周期で繰り返すことにより、従来の分割された
受光素子を備えた光検出器の各受光素子からの信号と同
等の信号が、時分割されたかたちでＣＭＤ出力から得ら
れる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４２】これらの受光パターンＡ〜Ｆから信号の読
み出し例を図６に示す。図６で示す例では、レーザダイ
オードはパルス的に発光し、この発光期間の後の消灯期
間になると例えば受光パターンＥ、Ａ、Ｂ…Ｆの読出が
順次時分割で行われる。この後リセットされ、再びレー
ザダイオードがパルス的に発光するという動作を繰り返
す。
み出し例を図６に示す。図６で示す例では、レーザダイ
オードはパルス的に発光し、この発光期間の後の消灯期
間になると例えば受光パターンＥ、Ａ、Ｂ…Ｆの読出が
順次時分割で行われる。この後リセットされ、再びレー
ザダイオードがパルス的に発光するという動作を繰り返
す。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】削除
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４７】なお、上記実施例では受光パターンＡ〜Ｆ
の画素信号を順次読み出し、再生信号検出とエラー信号
検出とを得るように説明したが、例えば単位時間当たり
に再生信号を得る回数をエラー信号を得る回数より大き
くして、読み出し可能な最小ピット間隔をより小さくで
きるようにするなどしても良い。
の画素信号を順次読み出し、再生信号検出とエラー信号
検出とを得るように説明したが、例えば単位時間当たり
に再生信号を得る回数をエラー信号を得る回数より大き
くして、読み出し可能な最小ピット間隔をより小さくで
きるようにするなどしても良い。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】削除
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば、光検出器を固定した後
に電気的な信号によって受光パターンを設定できるの
で、機械的精度の高い調整治具が不用になるばかりでは
なく、光検出器固定時のずれの影響がなく、熟練した技
術が必要なくなり調整の時間も短縮できる。また、機械
的な調整を行わないので調整の自動化が容易になる。さ
らに受光パターンに対応する領域内の画素のみを読み出
せるので、単に受光素子をマトリックス状に配置して形
成した光検出器よりも、高速で信号を読み出したりでき
る利点を有する。
に電気的な信号によって受光パターンを設定できるの
で、機械的精度の高い調整治具が不用になるばかりでは
なく、光検出器固定時のずれの影響がなく、熟練した技
術が必要なくなり調整の時間も短縮できる。また、機械
的な調整を行わないので調整の自動化が容易になる。さ
らに受光パターンに対応する領域内の画素のみを読み出
せるので、単に受光素子をマトリックス状に配置して形
成した光検出器よりも、高速で信号を読み出したりでき
る利点を有する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例の光学ヘッドの光検出器とし
て用いられるＣＭＤの構成を示す図。
て用いられるＣＭＤの構成を示す図。
【図２】図２はＣＭＤの画素とＭＯＳスイッチの詳細な
構成図。
構成図。
【図３】光学ヘッドのＣＭＤから光ビームの受光領域を
設定する処理系と設定された受光領域から出力信号を得
る処理系の構成を示すブロック図。
設定する処理系と設定された受光領域から出力信号を得
る処理系の構成を示すブロック図。
【図４】ＣＭＤ上に光ビームが入射されるＸＹアドレス
を検出する時のタイミングを示す説明図。
を検出する時のタイミングを示す説明図。
【図５】ＣＭＤ上に設定された光ビームの受光領域の説
明図。
明図。
【図６】ＣＭＤに設定された光ビームの受光領域に対す
る読み出し動作の説明図。
る読み出し動作の説明図。
【図７】光学ヘッドの光学系の構成を示す図。
【図８】光カード上の３本のビームによるスポット位置
を示す図。
を示す図。
【図９】フォーカスエラー信号生成の説明図。
【符号の説明】 １…レーザダイオード ７…対物レンズ ８…光カード ３０…タイミング・コントローラ ３１…Ｘ、Ｙアドレス発生回路 ３２…Ｘ、Ｙアドレス検出・記憶回路 ３３…Ｘ、Ｙパターン生成回路 ３４…ＣＭＤ ３５…２値化回路 ３６…Ａ／Ｄコンバータ ３７…２値化レベル設定回路 ３８…演算回路 ３９…メモリ ４０…Ｄ／Ａコンバータ ４９…画素 ５１…行選択回路 ５２…列選択回路 ５３…ＭＯＳスイッチ回路
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】
Claims (2)
- 【請求項１】 光記録媒体に照射する光ビームを発生す
る光源と、前記光ビームの光記録媒体における反射光ま
たは透過光の少なくとも一部を受光する光検出器とを備
えた光学ヘッドにおいて、 前記光検出器としてＸＹアドレス方式のイメージセンサ
を用い、該イメージセンサ上で受光される光ビームの位
置を検出する位置検出手段と、 該位置検出手段で検出された位置に対応するＸＹアドレ
スを基準として設定された領域に対応するＸＹアドレス
を指定して前記領域内の光検出画素で検出される信号の
みを前記イメージセンサの出力信号として読み出す読出
手段と、を有することを特徴とする光学ヘッド。 - 【請求項２】 前記ＸＹアドレス方式のイメージセンサ
はチャージ・モデュレーション・デバイスであることを
特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3286686A JPH05128574A (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 光学ヘツド |
| US07/967,371 US5414683A (en) | 1991-10-31 | 1992-10-28 | Optical head using image sensor of XY address type in photo detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3286686A JPH05128574A (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 光学ヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05128574A true JPH05128574A (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=17707664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3286686A Withdrawn JPH05128574A (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 光学ヘツド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5414683A (ja) |
| JP (1) | JPH05128574A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997018560A1 (en) * | 1995-11-15 | 1997-05-22 | Zen Research N.V. | Track detection methods and apparatus for simultaneous electronic monitoring of multiple adjacent tracks of an optical disk |
| US6185443B1 (en) | 1997-09-29 | 2001-02-06 | Boston Scientific Corporation | Visible display for an interventional device |
| US6411573B1 (en) | 1998-02-20 | 2002-06-25 | Zen Research (Ireland), Ltd. | Multi-beam optical pickup |
| US6512544B1 (en) | 1998-06-17 | 2003-01-28 | Foveon, Inc. | Storage pixel sensor and array with compression |
| US6410899B1 (en) | 1998-06-17 | 2002-06-25 | Foveon, Inc. | Active pixel sensor with bootstrap amplification and reduced leakage during readout |
| US6246043B1 (en) | 1998-09-22 | 2001-06-12 | Foveon, Inc. | Method and apparatus for biasing a CMOS active pixel sensor above the nominal voltage maximums for an IC process |
| US6697114B1 (en) | 1999-08-13 | 2004-02-24 | Foveon, Inc. | Triple slope pixel sensor and arry |
| US6809768B1 (en) | 2000-02-14 | 2004-10-26 | Foveon, Inc. | Double slope pixel sensor and array |
| US6882367B1 (en) | 2000-02-29 | 2005-04-19 | Foveon, Inc. | High-sensitivity storage pixel sensor having auto-exposure detection |
| US7020054B2 (en) * | 2001-01-25 | 2006-03-28 | Dphi Acquisitions, Inc. | Digital servo system with biased feed-forward |
| US7593300B2 (en) * | 2001-01-25 | 2009-09-22 | Dphi Acquisitions, Inc. | Digital tracking servo system with off-format detection |
| US7522480B2 (en) | 2001-01-25 | 2009-04-21 | Dphi Acquisitions, Inc. | Digital tracking servo system with multi-track seek with an acceleration clamp |
| US8423110B2 (en) * | 2002-01-09 | 2013-04-16 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Imaging device and related methods |
| JP2005209295A (ja) * | 2004-01-23 | 2005-08-04 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 光ヘッド装置 |
| CN101777357B (zh) * | 2007-02-13 | 2011-09-21 | 建兴电子科技股份有限公司 | 资料读取方法 |
| CN101246703B (zh) * | 2007-02-13 | 2010-07-07 | 建兴电子科技股份有限公司 | 资料读取方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4224480A (en) * | 1976-02-18 | 1980-09-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Holographic playback system using a charge storage sensor and binary decoding |
| JPS6148807A (ja) * | 1984-08-17 | 1986-03-10 | Canon Inc | 焦点検出装置 |
| DE3676870D1 (de) * | 1985-04-22 | 1991-02-21 | Csk Corp | Binaeres kodierverfahren fuer daten, welche von einer optischen platte gelesen werden und geraet dafuer. |
| US4924199A (en) * | 1986-05-23 | 1990-05-08 | Olympus Optical Co., Ltd. | Optical card for data storage for use in a data recording and retrieving apparatus |
| JPS63824A (ja) * | 1986-06-19 | 1988-01-05 | Olympus Optical Co Ltd | 光学式ピツクアツプ装置 |
| JP2745529B2 (ja) * | 1988-04-08 | 1998-04-28 | ソニー株式会社 | 光学記録媒体の再生装置 |
| US5210565A (en) * | 1991-06-21 | 1993-05-11 | Eastman Kodak Company | Oscillating pupil autofocus method and apparatus |
-
1991
- 1991-10-31 JP JP3286686A patent/JPH05128574A/ja not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-10-28 US US07/967,371 patent/US5414683A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5414683A (en) | 1995-05-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |