JPH05144056A - デイスク傾き補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、例えばビデオデイスクプレイヤ、コ
ンパクトデイスクプレイヤ等のデイスク再生装置におい
て、記録密度を向上した場合でも、確実に光デイスクの
傾きを補正して確実に記録情報を記録再生することがで
きるようにする。 【構成】本発明は、光ビームの光路中に圧電素子を介挿
し、当該圧電素子の厚さを局所的に変化させて波面収差
を発生し、当該波面収差で光デイスクが傾いた場合の波
面収差を打ち消すようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１） 作用（図１） 実施例 （１）実施例の構成（図１〜図８） （２）実施例の動作 （３）実施例の効果 （４）他の実施例（図９） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明はデイスク傾き補正装置に
関し、例えばビデオデイスクプレイヤ、コンパクトデイ
スクプレイヤ等のデイスク再生装置に適用し得る。

【０００３】

【従来の技術】従来、この種のデイスク再生装置におい
ては、スキユーサーボを用いることにより、確実に再生
信号を出力し得るようになされている。

【０００４】すなわちこの種の光デイスクにおいては、
その半径方向にソリが発生する場合がある。この場合光
デイスクに入射する光ビームにおいては、情報記録面の
スポツト形状がコマ収差により楕円に変形し、その変形
が大きくなると、記録情報を確実に再生し得なくなる。

【０００５】このためこの種のデイスク再生装置におい
ては、光デイスクの傾きを検出し、当該検出結果に基づ
いて光ピツクアツプの傾きを補正することにより、確実
に記録情報を再生し得るようになされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで光デイスクに
おいては、半径方向にソリが発生する場合だけでなく、
円周方向にウネリが発生したり、又光デイスク自体が傾
いて装着される場合もある。

【０００７】すなわちデイスク再生装置においては、半
径方向だけでなく、記録トラツク方向にも、情報記録面
のスポツト形状が楕円形状に変化する場合がある。この
うち長軸方向が記録トラツクの延長方向になるようにス
ポツト形状が変化すると、デイスク再生装置において
は、再生信号に符号間干渉が発生することにより、ピツ
トが近接している場合、記録情報を正しく再生し得なく
なる。

【０００８】これに対して当該長軸方向が光デイスクの
半径方向になると、デイスク再生装置においては、記録
トラツク間でクロストークが発生することにより、トラ
ツクピツチが狭い場合記録情報を正しく再生し得なくな
る。すなわち従来のデイスク再生装置において、記録密
度を向上しようとすると、このような光デイスクの変化
に追従して高速度で当該光ピツクアツプの傾きを補正す
る必要があつた。

【０００９】ところが実際上、このような光デイスクの
変化は、光デイスクの回転に追従して変化する周波数数
十〜百数十〔Hz〕の成分でなることにより、光ピツクア
ツプ全体の姿勢を制御する従来の方式においては、この
ような光デイスクの変化に対して完全に姿勢を補正し得
ない欠点がある。

【００１０】これに対してこのような光デイスクの変化
を小さくして記録密度を向上する方法も考えられる。と
ころがコマ収差は対物レンズの開口数ＮＡの３乗に比例
して変化することにより、例えば開口数ＮＡが0.45の対
物レンズを用いて0.6 度まで光デイスクの傾きを許容し
得る場合でも、開口数ＮＡが0.6 の対物レンズを用いる
ようにすると許容範囲は0.25度に小さくなる。

【００１１】このため記録密度を向上する場合に必要な
対物レンズの開口数ＮＡを大きくし得ず、結局、光デイ
スク自体の変化を小さくして記録密度を向上する方法
は、適用が困難な問題があつた。

【００１２】本発明は、以上の点を考慮してなされたも
ので、記録密度を向上した場合でも、確実に光デイスク
の傾きを補正して確実に記録情報を再生することができ
るデイスク傾き再生装置を提案しようとするものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、表面の透明部材４を介して入射し
て情報記録面６に焦光する光ビームＬＡ１を用いて、情
報記録面６に所望の情報を記録し、又は情報記録面６に
記録した情報を再生する光デイスク２と、光ビームＬＡ
１を射出する光源１０と、光源１０から射出された光ビ
ームＬＡ１を情報記録面６に焦光する対物レンズ１４
と、光源１０及び対物レンズ１４間、又は対物レンズ１
４及び光デイスク２間に介挿され、光ビームＬＡ１の透
過する領域を複数の領域に分割し、上下に配置した透明
電極２０Ｂ、２０Ｂ１、２０Ｂ２、２０Ｂ３の印加電圧
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３に応じて各領域の厚さが変化する透明
電歪素子２０とを備え、光デイスク２の傾きに応じて各
領域の印加電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を変化させ、情報記録
面６の光ビームＬＡ１のコマ収差を補正する。

【００１４】

【作用】光源１０及び対物レンズ１４間、又は対物レン
ズ１４及び光デイスク２間に介挿した透明電歪素子２０
の厚さを光デイスク２の傾きに応じて変化させれば、当
該透明電歪素子２０で波面収差を発生し、光デイスク２
の傾きによる波面収差を補正し得、これにより情報記録
面６におけるコマ収差を補正し得る。

【００１５】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００１６】（１）実施例の構成 図１において、１は全体としてデイスク再生装置を示
し、光デイスク２から記録情報を再生する。

【００１７】すなわち光デイスク２においては、透明基
板４上に情報記録面６を形成し、当該情報記録面６を保
護膜８で保護する。この状態で光デイスク２において
は、透明基板４側から入射した光ビームＬＡ１を情報記
録面６に焦光し、その結果得られる反射光ビームＬＡ２
に基づいて、当該情報記録面６から記録情報を再生し得
るようになされている。

【００１８】これに対応してデイスク再生装置１におい
ては、レーザー光源１０から光ビームＬＡ１を射出し、
当該光ビームＬＡ１をコリメータレンズ１２で平行光線
に変換した後、対物レンズ１４を介して光デイスク２に
射出する。さらにデイスク再生装置１においては、光デ
イスク２から射出される反射光ビームＬＡ２を光ビーム
ＬＡ１とは逆に対物レンズ１４を順次介してビームスプ
リツタ１６に導き、ここで当該反射光ビームＬＡ２を光
ビームＬＡ１から分離して焦光レンズ１７、受光素子１
８に導く。

【００１９】これにより当該デイスク再生装置１におい
ては、受光素子１８の出力信号Ｓ１からクロツク信号を
抽出した後、当該クロツク信号を基準にして信号処理す
ることにより、情報記録面６に記録した記録情報を再生
し得るようになされている。さらにデイスク再生装置１
においては、受光素子１８の出力信号Ｓ１を基準にして
対物レンズ１４を上下左右に可動し、これによりトラツ
キングエラー、フオーカシングエラーを有効に回避し得
るようになされている。

【００２０】さらにデイスク再生装置１においては、コ
リメータレンズ１２及びビームスプリツタ１６間に圧電
素子でなる波面補正板２０を介挿し、当該波面補正板２
０を駆動してコマ収差を補正する。

【００２１】すなわちコマ収差の大きさは、コマ収差係
数Ｗ₃₁で評価し得、光デイスク２が傾いた場合に発生す
るコマ収差係数Ｗ₃₁は、次式

【数１】 で表すことができる。

【００２２】ここでＮは透明基板４の屈折率を、ｔは透
明基板４の厚さを、θは光デイスク２の傾きを、ＮＡは
対物レンズ１４の開口数を表す。すなわち傾きが微小角
度の場合、コマ収差の大きさは、傾きに追従して直線的
に変化することがわかる。

【００２３】さらにコマ収差自体は、瞳状の極座標
（ｒ，φ）を用いて、次式

【数２】 で表すことができ、これを対物レンズ１４の入射面（瞳
半径を１に正規化して、コマ収差係数Ｗ₃₁を１として表
す）における波面として図式化して表すと図２に示すよ
うに表すことができる。

【００２４】従つて、情報記録面６においてコマ収差を
防止するためには、波面補正板２０で、次式

【数３】 で表される収差を発生させればよい。

【００２５】このためデイスク再生装置１においては、
（３）式の収差に近似した収差を波面補正板２０で生成
し、当該収差で光デイスク２の傾きによる収差を打ち消
すことにより、実用上充分な範囲で情報記録面のコマ収
差を補正する。

【００２６】ここで図３に示すように、波面補正板２０
は、酸化鉛（PbO)、ランタン（Ｌ）、酸化ジルコニウム
（ZrO₂）、酸化チタン（TiO₂）のペロブスカイト構造の
透明結晶体２０Ａに、透明電極２０Ｂ、２０Ｂ１〜２０
Ｂ３を上下に形成した構成で、光ビームＬＡ１が透過す
る領域を当該透明電極２０Ｂ１〜２０Ｂ３で覆われる３
つの領域に分割するようになされている。このとき当該
波面補正板２０は、分割された領域の連続する方向が光
デイスクの半径方向になるように保持され、各領域に光
デイスク２の傾きに応じた電圧が印加されるようになさ
れている。

【００２７】すなわちこの種の圧電素子においては、図
４に示すように、印加電圧に応じて厚さが変化する。従
つてこのように光ビームＬＡ１の光路中に介挿した場
合、印加電圧に応じて厚さが変化することにより、各透
明電極２０Ｂ１〜２０Ｂ３毎に、光ビームＬＡ１の光路
長が変化する。

【００２８】この場合、例えば中央の電極２０Ｂ２を基
準電圧Ｖ２に保持し、左右の電極２０Ｂ１及び２０Ｂ３
にそれぞれ当該基準電圧より低い電圧Ｖ１及び高い電圧
Ｖ３を印加すれば、当該波面補正板２０で図５に示すよ
うな波面を形成することができる。従つて当該波面の変
化を光デイスク２が傾いた場合に発生する波面の変化を
補正するように設定すれば、情報記録面上のコマ収差を
補正することができる。

【００２９】この補正原理に基づいてデイスク再生装置
１においては、ビームスプリツタ１６及びレーザー光源
１０間にビームスプリツタ２２を介挿し、これにより反
射光ビームＬＡ２を分岐する。さらに光デイスク装置１
においては、分岐した反射光ビームＬＡ２を遮光板２４
を介して受光素子２６に導く。

【００３０】ここで図６に示すように遮光板２４は、左
右にピンホールを形成した板状部材でなり、情報記録面
６と共役な位置に保持されるようになされている。さら
に遮光板２４は、ピンホールの並ぶ方向が波面補正板２
０の透明電極２０Ｂ１〜２０Ｂ３が並ぶ方向に保持され
ようになされている。これによりデイスク再生装置１に
おいては、当該ピンホールの並ぶ方向に情報記録面６で
コマ収差が発生すると、当該遮光板２４上においても同
様にコマ収差が発生するようになされ、当該コマ収差の
発生量に応じてピンホールの透過光量が変化するように
なされている。

【００３１】これに対して図７に示すように、受光素子
２６においては、受光面を左右に２分割し、遮光板２４
から射出されるピンホールの透過光がそれぞれ各領域に
入射するようになされている。減算回路２８は、それぞ
れ受光領域ＡＲＡ及びＡＲＢの出力信号Ｓ１Ａ及びＳ１
Ｂを減算し、減算結果を補正電圧発生回路３４に出力す
る。

【００３２】補正電圧発生回路３４は、中央の電極２０
Ｂ２を所定の基準電圧Ｖ２に保持すると共に、減算回路
２８の減算結果に基づいて当該基準電圧を中心にして信
号レベルの変化した第１及び第２の駆動電圧Ｖ１及びＶ
３を生成し、当該駆動電圧Ｖ１及びＶ３をそれぞれ左右
の電極２０Ｂ１及び２０Ｂ３に印加する。これにより当
該デイスク再生装置１においては、波面補正板２０の中
央領域を基準にして左右領域の厚さを変化させ、情報記
録面６のコマ収差を補正する。

【００３３】実際上、このように波面を補正した場合、
図８に示すように近似的にコマ収差を補正することにな
る。ところがこのように補正した場合でも、図８に示す
波面収差は図２の場合に比してピーク値で1/2 に、又全
領域の二乗平均値で約1/7 に低減し得、実用上十分な補
正結果を得ることができる。

【００３４】かくしてデイスク再生装置１においては、
コマ収差検出結果に基づいて印加電圧を切り換えるだけ
で簡易にコマ収差を補正することができ、さらに光デイ
スクの傾きが激しく変化する場合でも、当該変化に追従
して確実にコマ収差を補正することができる。従つて、
光デイスクの記録密度を向上した場合でも、簡易な構成
で、確実に記録情報を再生することができる。

【００３５】（２）実施例の動作 以上の構成において、レーザー光源から射出された光ビ
ームＬＡ１は、コリメータレンズ１２を介して平行光線
に変換された後、波面補正板２０で所定の波面収差が与
えられ、対物レンズ１４で情報記録面６に焦光される。
光デイスク２から得られる反射光ビームＬＡ２において
は、光ビームＬＡ１とは逆に対物レンズ１４を順次介し
てビームスプリツタ１６に導かれ、ここで反射された
後、受光素子１８に導かれる。

【００３６】これにより当該受光素子１８の出力信号Ｓ
１に基づいて、情報記録面に記録された情報を再生する
ことができる。さらに反射光ビームＬＡ２においては、
波面補正板２０、ビームスプリツタ２２を透過した後、
ビームスプリツタ２２で光ビームＬＡ１と分離されて遮
光板２４に導かれ、ここでコマ収差に応じて透過光量が
変化するように所定のピンホールを介して受光素子２６
に導かれる。

【００３７】受光素子２６の出力信号Ｓ１Ａ〜Ｓ１Ｂ
は、減算回路２８で減算され、ここで光デイスク２にお
けるコマ収差が検出され、当該検出結果に基づいて補正
電圧発生回路３４で駆動電圧Ｖ１〜Ｖ３が生成される。
これにより当該デイスク再生装置１においては、当該駆
動電圧Ｖ１〜Ｖ３で波面補正板２０の厚さを補正し、当
該波面補正板２０の波面収差で、光デイスクの傾きによ
るコマ収差が打ち消され、かくして情報記録面６上にお
けるコマ収差の発生を有効に回避することができる。

【００３８】（３）実施例の効果 以上の構成によれば、コリメータレンズ及び対物レンズ
間の平行光束中に介挿した波面補正板の厚さを制御し、
当該平行平板の波面収差で光デイスクの傾きによる波面
収差を打ち消すことにより、簡易な構成で、確実にコマ
収差を補正し得、その記録密度を向上した場合でも確実
に記録情報を再生することができる。

【００３９】（４）他の実施例 なお上述の実施例においては、半径方向についてコマ収
差を補正する場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、記録トラツク方向について補正する場合、さらに
は半径及び記録トラツクの双方向について補正するよう
にしてもよい。この場合デイスク再生装置においては、
図９に示すように、４つの領域に圧電素子を分割して１
枚の波面補正板で半径及び記録トラツク方向に波面収差
を打ち消すようにしてもよい。また２枚の波面補正板で
それぞれ半径及び記録トラツク方向についてコマ収差を
補正するようにしてもよい。

【００４０】さらに上述の実施例においては、波面補正
板を３つの領域に分割して波面収差を補正する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、実用上十分な補
正結果が得られる場合、２分割して補正してもよく、又
これとは逆に分割数を多くして補正するようにしてもよ
い。

【００４１】さらに上述の実施例においては、波面補正
板をコリメータレンズ及び対物レンズ間に介挿した場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、要は光ビー
ムＬＡ１の光路中に介挿すれば、介挿位置は種々の位置
に選定し得、例えば対物レンズ及び光デイスク間、コリ
メートレンズ及びレーザー光源間に介挿するようにして
もよい。

【００４２】さらに上述の実施例においては、コリメー
タレンズの後で光ビームＬＡ１から反射光ビームＬＡ２
を分離し、コマ収差を検出する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、種々の位置で光ビームＬＡ１か
ら分離してコマ収差を検出することができる。

【００４３】さらに上述の実施例においては、反射光ビ
ームＬＡ２に基づいて波面補正板を駆動する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、直接光デイスクの
傾きを検出し、当該検出結果に基づいて波面補正板を駆
動するようにしてもよい。

【００４４】さらに上述の実施例においては、反射光ビ
ームＬＡ２を受光素子に導き、その光量変化で記録情報
を再生する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、光デイスクの像を撮像素子で撮像して記録情報を再
生する場合にも広く適用することができる。特に情報記
録面の拡大画像を撮像素子で撮像して記録情報を再生す
る方式においては、光デイスクが少しでも傾くと再生が
困難になる特徴があり、本発明を適用して、確実に記録
情報を再生することができる。

【００４５】さらに上述の実施例においては、本発明を
再生専用のデイスク再生装置に適用した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、情報記録面に所定のタ
イミングで光ビームを照射して、所望の情報を記録、再
生する光デイスク装置に広く適用することができる。

【００４６】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、光ビーム
の光路中に圧電素子を介挿し、当該圧電素子の厚みを変
化させて光デイスクの傾きによるコマ収差を打ち消すこ
とにより、簡易な構成で、光デイスクの傾き変化が激し
い場合でも確実に情報記録面におけるコマ収差を防止し
得、その分記録密度を向上して確実に記録情報を記録再
生することができるデイスク傾き補正装置を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるデイスク再生装置を示
す略線図である。

【図２】そのコマ収差の説明に供する略線図である。

【図３】波面補正板を示す斜視図である。

【図４】波面補正板の特性を示す特性曲線図である。

【図５】波面補正板の波面収差を示す略線図である。

【図６】遮光板を示す正面図である。

【図７】受光素子を示す正面図である。

【図８】波面収差の補正結果を示す略線図である。

【図９】他の実施例による波面補正板を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

１……デイスク再生装置、２……光デイスク、１２……
コリメータレンズ、１４……対物レンズ、２０……波面
補正板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面の透明部材を介して入射して情報記録
   面に焦光する光ビームを用いて、上記情報記録面に所望
   の情報を記録し、又は上記情報記録面に記録した情報を
   再生する光デイスクと、 上記光ビームを射出する光源と、 上記光源から射出された上記光ビームを上記情報記録面
   に焦光する対物レンズと、 上記光源及び上記対物レンズ間、又は上記対物レンズ及
   び上記光デイスク間に介挿され、上記光ビームの透過す
   る領域を複数の領域に分割し、上下に配置した透明電極
   の印加電圧に応じて上記各領域の厚さが変化する透明電
   歪素子とを具え、 上記光デイスクの傾きに応じて上記各領域の印加電圧を
   変化させ、上記情報記録面の上記光ビームのコマ収差を
   補正することを特徴とするデイスク傾き補正装置。