JPH0748267B2 - 光学記憶装置 - Google Patents

光学記憶装置

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JPH0748267B2
JPH0748267B2 JP63088684A JP8868488A JPH0748267B2 JP H0748267 B2 JPH0748267 B2 JP H0748267B2 JP 63088684 A JP63088684 A JP 63088684A JP 8868488 A JP8868488 A JP 8868488A JP H0748267 B2 JPH0748267 B2 JP H0748267B2
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【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術(第5図) 発明が解決しようとする課題(第6図) 課題を解決するための手段(第1図) 作用 実施例 (a)一実施例の構成の説明(第2図、第3図) (b)一実施例の動作の説明(第4図) (c)他の実施例の説明 発明の効果 〔概要〕 光学ヘッドの光ビームのフォーカス位置を制御する光学
記憶装置に関し、 光ディスクへのライト動作によって、フォーカス点が移
動することを防止することを目的とし、 光ディスクに対し光ビームを照射し、該光ディスクから
の光を受光して受光信号を得る光学ヘッドと、該受光信
号からフォーカスエラー信号を求め、フォーカスエラー
信号に基づいて該光学ヘッドの焦点位置を制御するフォ
ーカスサーボ制御部とを有する光学記憶装置において、
該フォーカスサーボ制御部に、該光学ヘッドへのライト
データからオフセット信号を作成する回路を設け、該フ
ォーカスエラー信号をオフセット信号で補正する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光学ヘッドの照射光のフォーカス位置を制御
する光学記憶装置に関する。
光ディスク装置は、トラック間隔を数ミクロンとするこ
とができるため、大容量記憶装置として注目を浴びてい
る。
このような光ディスク装置では、光ビームのフォーカス
位置を最適に制御することが、リード及びライト特性を
良好に保つ上で必須であり、特にライト動作によってフ
ォーカス位置が変化しないよう制御する技術が求められ
ている。
〔従来の技術〕
第5図は従来技術の説明図である。
光ディスク装置は、第5図(A)に示す如く、モータ1a
によって回転軸を中心に回転する光ディスク1に対し、
光学ヘッド2が光ディスク1の半径方向に図示しないモ
ータによって移動位置決めされ、光学ヘッド2による光
ディスク1へのリード(再生)/ライト(記録)が行わ
れる。
一方、光学ヘッド2は、光源である半導体レーザ24の発
光光をレンズ25、偏光ビームスプリッタ23を介し対物レ
ンズ20に導き、対物レンズ20でビームスポット(スポッ
ト光)BSに絞り込んで光ディスク1に照射し、光ディス
ク1からの反射光を対物レンズ20を介し偏光ビームスプ
リッタ23より4分割受光器26に入射するように構成され
ている。
このような光ディスク装置においては、光ディスク1の
半径方向に数ミクロン間隔で多数のトラック又はピット
が形成されており、若干の偏心によってもトラックの位
置ずれが大きく、又光ディスク1のうねりによってビー
ムスポットの焦点位置ずれが生じ、これらの位置ずれに
1ミクロン以下のビームスポットを追従させる必要があ
る。
このため、光学ヘッド2の対物レンズ20を図の上下方向
に移動して焦点位置を変更するフォーカスアクチュエー
タ(フォーカスコイル)22と、対物レンズ20を図の左右
方向に移動して照射位置をトラック方向に変更するトラ
ックアクチュエータ(トラックコイル)21が設けられて
いる。
又、これに対応して、受光器26の受光信号からフォーカ
スエラー信号FESを発生し、フォーカスアクチュエータ2
2を駆動するフォーカスサーボ制御部4と、受光器26の
受光信号からトラックエラー信号TESを発生し、トラッ
クアクチュエータ21を駆動するトラックサーボ制御部3
が設けられている。
フォーカスサーボ制御の原理は、第5図(B)の如く、
光ディスク1の記録面に光ビームBSの焦点が合っている
場合をf、前後に焦点がずれている場合をf2、f1とする
と、第5図(C)に示す如く、受光器26の4分割受光面
26a〜26dでの反射光量分布が異なることを利用して、フ
ォーカス位置を検出するものである。
即ち、焦点位置がf1の遠い場合は、第5図(C)の右側
の受光量分布に示す如く、下半分の受光面26b、26dに受
光し、焦点位置が合焦のfの場合は、第5図(C)の中
央に示す如く、全ての受光面26a〜26dに受光し、焦点位
置がf2の近い場合は、第5図(C)の左側に示す如く、
上半分の受光面26a、26cに受光する。
従って、各受光面26a〜26dの出力a〜dから、 によって、フォーカスエラー信号FESをえることがで
き、第5図(D)のS字状の信号が得られる。
即ち、FES=0が合焦点であり、合焦点から離れるにつ
れて、レベルが大となる。
従ってフォーカスエラー信号FESによって、フォーカス
アクチュエータ22を駆動し、対物レンズ20を上下に駆動
すれば、光ディスク1のうねりにかかわらず、サブミク
ロンオーダーで光ディスク1の記録面に照射光の焦点を
追従させることができる。
〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、光ディスク媒体に光ビームによって記録(ラ
イト)を行うことは、反射率を変化させることになり、
光ビームの強度の積に比例する。
このようなライトを行うと、ライト中にフォーカスエラ
ー信号FESにオフセットが発生し、フォーカス位置が動
いてしまうという問題が生じた。
即ち、第6図(A)に示すように、1ライトパルスに対
する反射光量分布を示すと、ライトパルスによって書込
み中は、反射光量のレベルが変化するとともに、第5図
で示した受光器26の受光面26a〜26dの反射光量分布も変
化する。
これによって、ライト前に、合焦点でFES=0であった
ものが、ライト中は第(1)式より、 FES=α ……(2) となって、オフセットが発生する。
このオフセットによって、第6図(B)に示すように、
フォーカスサーボ信号FSVが振られ、フォーカスアクチ
ュエータ22を駆動して、フォーカス位置をオフセットα
分動かしてしまうことになり、ライト中に合焦状態がえ
られず、光ビームが大となって、光強度が不十分とな
り、ライト不良が生じていた。
本発明は、光ビームによるライト動作によって、フォー
カス点が移動することを防止するための光学記憶装置を
提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理図である。
本発明は、第1図に示すように、光ディスク1に対し光
ビームを照射し、該光ディスク1からの光を受光して受
光信号を得る光学ヘッド2と、該受光信号からフォーカ
スエラー信号を求め、フォーカスエラー信号に基づいて
該光学ヘッド2の焦点位置を制御するフォーカスサーボ
制御部4とを有する光ディスク装置において、該フォー
カスサーボ制御部4に、該光学ヘッド2へのライトデー
タからオフセット信号を作成する回路48を設け、該フォ
ーカスエラー信号を該オフセット信号で補正するもので
ある。
〔作用〕
本発明は、ライト時に発生するオフセットαを打消すこ
とによって、ライト中でも、オフセットのないフォーカ
スエラー信号FESを得て、合焦位置を保つようにしたも
のである。
この打消しを行うライトオフセット信号OFSをライトデ
ータから作成することにより、ライト中にのみライトオ
フセット信号OFSを発生でき且つライトデータのデュー
ティに比例した値のオフセットを発生でき、正確に合焦
位置を保つことができる。
〔実施例〕
(a) 一実施例の構成の説明 第2図は本発明の一実施例構成図である。
図中、第1図及び第4図で示したものと同一のものは同
一の記号で示してある。
5は制御部であり、マイクロプロセッサで構成され、フ
ォーカスサーボ制御部4のサーボ制御動作及びトラック
サーボ制御部3(第5図(A)参照)のサーボ制御動作
と図示しない移動モータによって光学ヘッド2の移動を
制御するものである。
6aはRF作成回路であり、4分割受光器26の出力a〜dか
らRF信号(読取信号)RFSを作成するもの、6bは増幅回
路であり、4分割受光器26の出力a〜dを増幅し、サー
ボ出力SVa〜SVdを出力するものである。
7aはパルス幅制御回路(ライトパルス作成回路)であ
り、上位からのライトパルス(ライトデータ)に対し、
MPU5からのヘッド2の位置(インナー/アウター)に応
じたパルス幅(インナーでは狭い幅、アウターでは広い
幅)のライトデータWrite Dataを作成するもの、7bは書
込み回路であり、ライトデータはWrite Dataで光学ヘッ
ド2の半導体レーザ24を駆動するものである。
40はFES作成回路であり、増幅器6aのサーボ出力SVa〜SV
dからフォーカスエラー信号FESを作成するもの、41は全
信号作成回路であり、サーボ出力SVa〜SVdを加え合わせ
全反射レベルである全信号DSCを作成するもの、42はAGC
(Automatic Gain Control)回路であり、フォーカスエ
ラー信号FESを全信号(全反射レベル)DSCで割り、全反
射レベルを参照値としたAGCを行うものであり、照射ビ
ーム強度や反射率の変動補正をするものである。
43aはゼロクロス検出器であり、フォーカスエラー信号F
ESのゼロクロス点を検出し、MPU5へフォーカスゼロクロ
ス信号FZCを出力するもの、43bはオフフォーカス検出回
路であり、フォーカスエラー信号FESがプラス方向の一
定値V0以上になった及びマイナス方向の一定値−V0以下
になったこと、即ちオフフォーカス状態になったことを
検出してオフフォーカス信号FOSをMPU5へ出力するも
の、44は移送補償回路であり、ゲインを与えられた、フ
ォーカスエラー信号FESを微分し、フォーカスエラー信
号FESの比例分と加え、高域の位相を進ませるものであ
る。
45はサーボスイッチであり、MPU5のサーボオン信号SVS
のオンで閉じ、サーボループを閉じ、オフで開き、サー
ボループを開くもの、46は反転アンプであり、サーボス
イッチ45の出力を反転するもの、47はパワーアンプであ
り、反転アンプ46の出力を増幅して、フォーカスアクチ
ュエータ22にフォーカス駆動電流FDVを出力するもので
ある。
48は前述のライトオフセット補正回路であり、ライトデ
ータWrite Dataからライトオフセットを作成し、フォー
カスエラー信号FESから差し引くものである。
第3図は本発明の一実施例要部構成図である。
図中、第2図で示したものと同一のものは同一の記号で
示してあり、FES作成回路40は、サーボ出力SVaとSVcを
各々入力抵抗r1、r3を介し加算する加算アンプ400と、
サーボ出力SVbとSVdを各入力抵抗r2、r4を介し加算する
加算アンプ401と、加算アンプ400の出力(SVa+SVc)か
ら加算アンプ401の出力(SVb+SVd)を差し引く加算ア
ンプ402とを含み、加算アンプ402からフォーカスエラー
信号FES{=(SVa+SVc)−(SVb+SVd)}を出力す
る。
全信号作成回路41は、各サーボ出力SVa〜SVdを入力抵抗
r5〜r8を介し加算する加算アンプ410を含み、全反射レ
ベル信号DCS(=SVa+SVb+SVc+SVd)を出力する。
AGC回路42は、フォーカスエラー信号FESが入力される第
1のオペアンプ420と、第1のオペアンプ420の出力に応
じて、第1のオペアンプ420の入力側を分圧制御する第
1のFET(電界効果トランジスタ)421と、全反射レベル
信号DCSが入力され、FET421を制御する第2のオペアン
プ422と、第2のオペアンプ422の入力側を分圧制御する
第2のFET423とを含み、オペアンプ422の出力である全
反射レベル信号DCSによって第1のFET421を制御し、オ
ペアンプ420のゲインを制御して、オペアンプ420の出力
から(FES/DCS)のAGCされたフォーカスエラー信号FES
を得るものであり、第2のFET423は、第1のFET421の非
直線特性を補償し、リニア特性を持たせるために設けら
れている。
ライトオフセット補正回路48は、ライトオフセット作成
回路48aと、加算回路48bとで構成されている。
ライトオフセット作成回路48aは、ライトデータ*Write
Dataを反転する反転バッファBFと、電圧調整用抵抗
r1、r2、r3を有し、ライトデータ*Write Dataを積分し
て、ライトオフセット信号OFSを作成する。
加算回路48bは、入力抵抗r5を介し入力されるAGC後のフ
ォーカスエラー信号FESから、入力抵抗r4を介し入力さ
れるライトオフセット信号OFSを差し引き、位相補償回
路44へ出力するものである。
尚、r6はゲイン調整用抵抗である。
(b) 一実施例の動作の説明 第4図は本発明の一実施例動作説明図である。
サーボオン状態では、フォーカスエラー作成回路40のフ
ォーカスエラー信号FESがAGC制御され、位相補償回路44
で位相補償され、サーボスイッチ45を介し反転アンプ46
に入り、フォーカスサーボ信号としてパワーアンプ47よ
りアクチュエータ22を駆動する。
ライト中でなければ、ライトデータが入力されていない
ので、ライトオフセットOFSは零であり、AGC後のフォー
カスエラー信号FESが位相補償回路44に入力し、第
(1)式に従ってフォーカスサーボ制御が行われる。
一方、ライトが行われると、ライト時の4分割受光器26
の出力をa(w)〜d(w)とすると、フォーカスエラ
ー信号FESは、 となる。
このαはオフセットであり、ライトデータに比例する。
即ち、デューティの高いデータをライト中は大で、デュ
ーティの低いデータをライト中は小さくなるオフセット
である。
そこで、ライトデータ*Write Dataを積分し、ライトオ
フセット作成回路48aでライトオフセットαを作成し、
加算回路48bで、AGC後のフォーカスエラー信号FESから
差し引き、フォーカスエラー信号FESのオフセットを打
消す。
これによって、ライト時に生じるフォーカスエラー信号
上のオフセットが打消され、フォーカスサーボの振れは
なく、合焦点を保ったままライトが実行できる。
このため、光強度不足を生じることなくライト動作を良
好に行える。
又、ライトデータから作成しているので、ライトデータ
のデューティに比例したライトオフセットが得られ、正
確にフォーカスエラー信号上のオフセットを打消すこと
ができる。
(c) 他の実施例の説明 上述の実施例では、ライトオフセット補正回路48を第3
図の構成のもので説明したが、他の構成のものであって
もよく、光学ヘッド、フォーカスサーボ制御部も他の構
成のものを用いてもよい。
以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。
〔発明の効果〕
以上説明した様に、本発明によれば、次の効果を奏す
る。
特別な光学部品を必要としないで、ライト中に生じる
フォーカス位置の変動を防止できる。
極めて簡易な回路でフォーカスオフセットの補正がで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理図、 第2図は本発明の一実施例構成図、 第3図は本発明の一実施例要部構成図、 第4図は本発明の一実施例動作説明図、 第5図は従来技術の説明図、 第6図は従来技術の問題点説明図である。 図中、1……光ディスク、 2……光学ヘッド、 4……フォーカスサーボ制御部、 48……ライトオフセット補正回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光記憶媒体(1)に対して光ビームを照射
    し、該光記憶媒体(1)からの光を受光して受光信号を
    得る光学ヘッド(2)と、 該受光信号からフォーカスエラー信号を求め、当該フォ
    ーカスエラー信号に基づいて該光学ヘッド(2)の焦点
    位置を制御するフォーカスサーボ制御部(4)と、 ライトデータに応じて、前記光学ヘッド(2)が光ビー
    ムを前記光記憶媒体に対し照射するように前記光学ヘッ
    ド(2)を駆動するための回路(7b)と を有する光学記憶装置において、 該フォーカスサーボ制御部(4)に、 前記ライトデータを受け、当該ライトデータのデューテ
    ィに応じた値を有するオフセット信号を作成する回路
    (48a)と、 前記ライトデータに対する光ビームの受光信号から求め
    られたフォーカスエラー信号を前記オフセット信号で補
    正する回路(48b)とを設けたことを特徴とする光学記
    憶装置。
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