JPH0589494A - 光学的情報記録装置ならびにそのトラツキング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】分離型光学系においてトラッキング信号検出方
式として３スポット法を用いた場合に発生するトラッキ
ングオフセットを低減する光学的記録装置ならびにその
トラッキング方法を提供する。 【構成】本発明の光学的情報記録装置は、情報記録媒体
上に絞り込んだ、記録再生用スポットと複数のトラッキ
ング信号検出用スポットの少なくとも３つの光スポット
をそれぞれ検出する光検出手段の出力に上記トラッキン
グ用スポット信号の出力調整回路を設け、該出力調整回
路を介してヘッドのトラッキング制御手段に入力する複
数のトラッキング用スポット信号のそれぞれの大きさ
を、情報記録媒体上の案内溝のない特定領域内の動作時
点で相互に等しくするよう上記出力調整回路を調整する
信号補正手段を備える。 【効果】分離型光学系においても、いわゆる３スポット
方によるトラッキング信号のオフセットが発生せず安定
なトラッキング制御を実現することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ディスク用光ヘッドに
係り、特にいわゆる３スポット法によるトラッキング信
号における信号オフセットの低減を可能とする、トラッ
キング信号検出方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク装置のトラッキング方
式としては、特開昭４９−５０９５４号記載のように、
記録媒体上に少なくとも３つの光スポットを絞り込んだ
いわゆる３スポット法がある。この方式はトラッキング
制御のための絞り込みレンズ移動に対して、トラッキン
グオフセットが発生しにくいという特徴を有している。
一方、光ディスク装置の高性能化にともない、光ヘッド
の小型軽量化が重要になっている。特にアクセス時間を
短縮するために、特開昭６３−２９８７２５号記載のよ
うに、光学系を分離し、絞り込みレンズ部分のみを移動
させることによって可動部の軽量化を図ることが行なわ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように絞り込み
レンズ部分のみを移動させる分離型光学系の場合、特開
昭６３−２９８７２５号記載のように、固定光学系から
出射する光の光軸と可動部の移動する軸の間に傾きやず
れが生じると、トラッキング信号にオフセットが発生し
安定なトラッキング動作が困難になるという問題があ
る。特開昭６３−２９８７２５号は、トラッキング信号
検出方式として回折光差動法（いわゆるＰｕｓｈ−Ｐｕ
ｌｌ法）を用いた場合に、上記の問題を解決するための
手段を開示している。ところが、トラッキング信号検出
方式として上述の３スポット法を用いた場合に、同様な
トラッキング信号のオフセットを低減するための方策に
ついては、これまで十分な検討がなされていない。本発
明の目的は、分離型光学系においてトラッキング信号検
出方式として３スポット法を用いた場合に発生するトラ
ッキングオフセットを低減する光学的記録装置ならびに
そのトラッキング方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の光学的情報記録装置は、例えば図１に示す
ように、情報記録媒体上に絞り込んだ、記録再生用スポ
ットと複数のトラッキング信号検出用スポットの少なく
とも３つの光スポットをそれぞれ検出する光検出手段の
出力に上記トラッキング用スポット信号の出力調整回路
を設け、該出力調整回路を介してヘッドのトラッキング
制御手段に入力する複数のトラッキング用スポット信号
のそれぞれの大きさを、情報記録媒体上の案内溝のない
特定領域内の動作時点で相互に等しくするよう上記出力
調整回路を調整する信号補正手段を備えることとする。
ここで該信号補正手段による信号の補正量は、該特定領
域と次の特定領域の間保持されることとする。また、特
定領域としては、情報記録媒体上に案内溝の円周方向に
沿って配置した平坦部としてもよいし、または案内溝の
半径方向にゾーン分割したゾーン間の平坦部であること
としてもよい。この場合に、上記の光スポットの絞り込
み手段を光源と分離してヘッドに装着し、情報記録媒体
上の所定位置に情報を書き込みあるいは読み出す場合
に、上記絞り込み手段のみを移動するようにすれば、ヘ
ッドのアクセス時間を短縮する上で好ましい。上記目的
を達成するための本発明の光学的情報記録装置のトラッ
キング方法は、 複数のトラッキング信号検出用スポッ
トが情報記録媒体上の案内溝のない特定領域にあると
き、該光スポットのそれぞれを検出して得られる各スポ
ット信号の出力を補正し、これらを合わせる出力補正手
順と、該出力補正手順による上記出力の補正状態を保持
させたうえで、情報記録媒体がさらに回転し、上記複数
のトラッキング信号検出用スポットが情報記録媒体上の
案内溝のある通常領域に移行したとき、該通常領域上の
案内溝による該光スポットの光量減がそれぞれの該光ス
ポット間で均等になるよう、該光スポットからのスポッ
ト信号出力によりヘッドをトラッキング制御する制御手
順と、光ディスクがさらに回転して上記トラッキング信
号検出用スポットが情報記録媒体上の通常領域から次の
特定領域に移行するまで、上記出力の補正状態を保持
し、該次の特定領域以降において以上の手順を繰り返す
手順を備えることとする。

【０００５】

【作用】実施例の項で詳しく説明するように、記録再生
用スポットと複数のトラッキング信号検出用スポットを
用いた３スポットトラッキング法では、中央の記録再生
スポットの前後に配置されたサイドスポットとしての複
数のトラッキング信号検出用スポットの光量をスポット
信号として検出して両信号が等しくなるようヘッドをト
ラッキング制御するから、両スポットの光量にトラッキ
ング制御する以前の段階でアンバランスがあると結果的
にこのアンバランスに相応してトラッキングオフセット
を発生する。本発明でヘッドのトラッキング制御手段に
入力する複数のトラッキング用スポット信号のそれぞれ
の大きさを、情報記録媒体上の案内溝のない特定領域内
の動作時点で相互に等しくするよう信号補正すること
は、上記の両スポット間の光量差自体をなくすもので、
上記アンバランスが解消され、トラッキングオフセット
を発生しないようになる。光スポットの絞り込み手段を
光源と分離して絞り込み手段のみを移動するようにすれ
ば、前記したように光源側から出射する光の光軸と可動
部の移動する軸との間に傾きやずれが生じうる。そして
このような傾きやずれに基因して両スポット間の光量に
アンバランスが生じるが、本発明ではヘッドのトラッキ
ング制御手段に入力する複数のトラッキング用スポット
信号自体としては上記のように補正されてアンバランス
も解消される。すなわち、分離型光学系の場合にもトラ
ッキングオフセットをなくすことが可能になる。傾きや
ずれに基因する両スポット間の光量のアンバランスは可
動部の移動とともにその量が変わってくる。しかし本発
明で、信号補正手段による信号の補正量を、ある特定領
域と次の特定領域の間保持し、該次の特定領域で信号の
補正を更新し、同様な手順を繰り返すことにより、特定
領域ごとに上記アンバランスが解消されるので、トラッ
キングオフセットの低減をもたらすことが可能になる。

【０００６】

【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。波長λのレ
ーザ光源１から放射する光はコリメートレンズ２で平行
光束となり、ビーム整形光学系３、光束分離手段（例え
ば回折格子）４、偏光ビームスプリッタ５をへて光学系
固定部１００から出射する。光学系可動部２００に入射
した光はミラー６によって光路を変換され、アクチュエ
ータ２０１に搭載された絞り込みレンズ７によって情報
記録媒体（ディスク）８上に絞り込まれる。図中のビー
ム整形光学系３は省略してもかまわない。図２に、情報
記録媒体上における絞り込みスポットの状態を示す。情
報の記録再生を行なうスポットＳＰｃを中心に、情報記
録トラック中心に対して等距離ｄ離れた位置にトラッキ
ング信号検出用スポットＳＰａおよびＳＰｂが配置され
ている。情報記録媒体８からの反射光は絞り込みレンズ
７、ミラー６を通過し、偏光ビームスプリッタ５で反射
されて信号検出光学系１０１に入射する。信号検出光学
系１０１は焦点ずれ信号検出光学系、トラッキング信号
検出光学系、記録情報検出光学系から構成されるが、図
にはトラッキング信号検出光学系のみを示している。他
の検出光学系に関しては、従来公知の各種光学系を用い
ることができる。トラッキング信号検出光学系に入射し
た光束は、光束収束手段９によって光検出器１０に収束
される。光検出器１０内には受光面１０ａ、１０ｂおよ
び１０ｃがあり、スポットＳＰａ、ＳＰｂおよびＳＰｃ
からの反射光がそれぞれ受光される。受光面１０ａおよ
び１０ｂからの信号は、本発明により、ゲイン調整手段
１１ａおよび１１ｂによって信号レベルが調整され、差
動手段１２によってトラッキング信号ＴＲとなる。この
トラッキング信号ＴＲを用いて、アクチュエータ駆動手
段１３によってアクチュエータ（トラッキング方向）を
駆動する。なお図中では、信号の各種増幅手段に関して
は省略している。一方、スポットＳＰａおよびＳＰｂが
情報記録媒体上の特定領域を通過する時、受光面１０ａ
および１０ｂからの信号は、信号レベル検出手段１４ａ
および１４ｂによってその信号レベルを判定される。そ
の後信号レベル調整手段１５によって両信号レベルが同
じになるようにゲイン調整手段１１ａおよび１１ｂを動
作させる。ゲインの調整量は上記の特定領域をスポット
が通過するたびに更新され、次の特定領域をスポットが
通過するまで前の値が保持されている。なお、図１にお
ける信号レベル検出手段１４ａ、１４ｂの入力信号はゲ
イン調整手段１１ａ、１１ｂと差動手段との間から得る
ようにしてもよい。

【０００７】図３はトラッキングオフセット発生の原因
を説明する図である。同図に示すように、ＳＰｃがレン
ズの中心位置にあって、ＳＰａ、ＳＰｂはレンズの中心
から等距離に離れているときはレンズを介したＳＰａ、
ＳＰｂの光量は一部低減されてＳＰｃの光量より小さく
なる。この低減量は「けられ量」ともいわれる。光学系
可動部２００の移動方向と固定光学系１００からの出射
光の光軸との間にずれが図に示すようにあると、可動部
２００の位置によってスポットＳＰａとＳＰｂのけられ
量にアンバランスが生じる。すなわち、例えば光学系可
動部２００が図に示す位置から右に移動したとすれば、
レンズを介するＳＰａの位置がレンズの中心軸から一層
離れるようになる一方、レンズを介するＳＰｂの位置は
一層レンズの中心軸に近づくようになる。その結果、Ｓ
Ｐａのけられ量はより大きくなりその光量が低下する一
方、ＳＰｂの光量は増大する。トラッキングはスポット
ＳＰａとＳＰｂの案内溝による光量の低下が同じになる
ように可動部を位置制御することになるから、トラッキ
ングの制御入力以前の段階で上記のような両スポットの
けられ量にアンバランスがあると、このアンバランスに
相応してトラッキング信号にオフセットが生じ、しかも
そのオフセット量が可動部２００の位置によって変動す
ることになる。この問題を解決するため、本発明では、
案内溝がないような情報記録媒体の特定領域においてス
ポットＳＰａとＳＰｂを検出してトラッキング制御以前
の段階で信号出力を調整して上記アンバランスを解消さ
せておくものである。

【０００８】図４は、オフセット補正を行うための情報
記録媒体における特定領域を示す図である。情報記録媒
体８の特定領域としては、例えば図４（ａ）に示すよう
に情報記録媒体上に周期的に配置された平坦領域を使用
する。この領域は、案内溝を一部断絶させることによっ
て形成されている。また同図（ｂ）に示すように案内溝
を断絶させず複数のゾーンに分割し、ゾーン間に平坦領
域を形成させてもよい。これら平坦部分におけるスポッ
トＳＰａとＳＰｂからの信号により、両スポットのけら
れ量を検知することができる。上記の平坦部分における
両スポットの信号レベルが同じになるようにゲイン調整
を行なえば、トラッキング信号のオフセットを補正する
ことが可能となる。レベル調整の方法としては、（１）
低いレベルにあわせる、（２）高いレベルにあわせる、
（３）あらかじめ設定しておいたレベルにあわせる、い
ずれも可能である。（３）の場合は、第１図の実施例に
加えて基準レベル発生手段が必要となる。

【０００９】本発明における情報記録媒体としては、再
生専用型、追記型、書換え可能型（光磁気型、相変化型
等）いずれであっても本発明の効果が得られる。ただ
し、光磁気型の場合、第１図の実施例に加えて外部磁界
印加手段が必要となる。本実施例においては、単一光源
の場合を説明したが、複数の光源を用い、偏光方向ある
いは波長差等を利用して、光束を分離および合成するよ
うな構成であっても本発明の効果が得られる。また、本
実施例においては、分離光学系について説明している
が、光源と絞り込み手段を一体化した光ヘッドにおいて
も本発明の効果は得られる。なお、本実施例においては
ディスク上に３つのスポットが絞り込まれる場合につい
て説明したが、４つ以上の光スポットが絞り込まれる場
合においても本発明は適用可能である。例えば４つの光
スポットが絞り込まれる場合、記録再生用として光スポ
ット２個、トラッキング信号検出用として残り２個の光
スポットを使用すればよい。

【００１０】

【発明の効果】本発明によれば、分離型光学系において
もいわゆる３スポット法によるトラッキング信号のオフ
セットが発生せず安定なトラッキング制御を実現するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光ディスク装置の構成を示す図、

【図２】ディスク上の絞り込みスポットの状態を示す
図、

【図３】トラッキングオフセット発生の原因を説明する
図、

【図４】オフセット補正を行なうための情報記録媒体に
おける特定領域を示す図である。

【符号の説明】

１…光源、 ２…コリメートレ
ンズ、 ３…ビーム整形光学系、 ４…光束分離手
段、 ５…偏光ビームスプリッタ、 ６…ミラー、 ７…絞り込みレンズ、 ８…情報記録媒
体、 ９…レンズ、 １０…光検出器、 １１ａ、１１ｂ…ゲイン調整手段、 １２…差動手段、 １３…アクチュエータ駆動手段、 １４ａ、１４ｂ…
レベル検出手段、 １５…信号レベル調整手段 １００…光学系固定部、 １０１…信号検出
光学系、 ２００…光学系可動部、 ２０１…アクチュ
エータ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、該光源から出射する光束を少なく
   とも３つの光束に分割する光束分割手段と、分割された
   該光束をヘッドのレンズを介して情報記録媒体上に絞り
   込み、記録再生用スポットと複数のトラッキング信号検
   出用スポットを形成する絞り込み手段と、該絞り込み手
   段により絞り込まれた各光スポットに対してその反射光
   あるいは透過光を検出し、対応する電気信号として記録
   再生用および複数のトラッキング用のスポット信号を出
   力する光検出手段と、該光検出手段から複数のトラッキ
   ング用スポット信号の入力を得て上記ヘッドのトラッキ
   ング制御をする制御手段を有する光学的情報記録装置に
   おいて、 上記光検出手段の出力に上記トラッキング用スポット信
   号の出力調整回路を設け、該出力調整回路を介して上記
   制御手段に入力する複数のトラッキング用スポット信号
   のそれぞれの大きさを、上記情報記録媒体上の案内溝の
   ない特定領域内の動作時点で相互に等しくするよう上記
   出力調整回路を調整する信号補正手段を備えることを特
   徴とする光学的情報記録装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の光学的情報記録装置におい
   て、信号補正手段による信号の補正量が、該特定領域と
   次の特定領域の間保持されることを特徴とする光学的情
   報記録装置。
3. 【請求項３】請求項１あるいは請求項２記載の光学的情
   報記録装置において、特定領域が、情報記録媒体上に案
   内溝の円周方向に沿って配置した平坦部であるか、また
   は案内溝の半径方向にゾーン分割したゾーン間の平坦部
   であることを特徴とする光学的情報記録装置。
4. 【請求項４】請求項１乃至請求項３の何れかに記載の光
   学的情報記録装置において、絞り込み手段は光源と分離
   されてヘッドに装着されており、情報記録媒体上の所定
   位置に情報を書き込みあるいは読み出す場合に、上記絞
   り込み手段のみが移動することを特徴とする光学的情報
   記録装置。
5. 【請求項５】記録再生用スポットと複数のトラッキング
   信号検出用スポットから成る少なくとも３つの光スポッ
   トをヘッドのレンズを介して情報記録媒体上に絞り込む
   とともに、該光スポットを検出することにより情報の記
   録再生を行う光学的情報記録装置のトラッキング方法に
   おいて、 上記複数のトラッキング信号検出用スポットが情報記録
   媒体上の案内溝のない特定領域にあるとき、該光スポッ
   トのそれぞれを検出して得られる各スポット信号の出力
   を補正し、これらを合わせる出力補正手順と、 該出力補正手順による上記出力の補正状態を保持させた
   うえで、情報記録媒体がさらに回転し、上記複数のトラ
   ッキング信号検出用スポットが情報記録媒体上の案内溝
   のある通常領域に移行したとき、該通常領域上の案内溝
   による該光スポットの光量減がそれぞれの該光スポット
   間で均等になるよう、該光スポットからのスポット信号
   出力によりヘッドをトラッキング制御する制御手順と、 光ディスクがさらに回転して上記トラッキング信号検出
   用スポットが情報記録媒体上の通常領域から次の特定領
   域に移行するまで、上記出力の補正状態を保持し、該次
   の特定領域以降において以上の手順を繰り返す手順を備
   えることを特徴とする光学的情報記録装置のトラッキン
   グ方法。