JPH10255284A - Focus controller - Google Patents
Focus controllerInfo
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- JPH10255284A JPH10255284A JP5878397A JP5878397A JPH10255284A JP H10255284 A JPH10255284 A JP H10255284A JP 5878397 A JP5878397 A JP 5878397A JP 5878397 A JP5878397 A JP 5878397A JP H10255284 A JPH10255284 A JP H10255284A
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- track
- groove
- focus
- light beam
- error signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は記録媒体に光ビーム
が集束するように制御するためのフォーカス制御装置お
よび記録媒体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focus control device for controlling a light beam to focus on a recording medium and a recording medium.
【0002】[0002]
【従来の技術】ランドトラックおよびグルーブトラック
を有する記録媒体に情報を記録・再生するときに、疑似
のディフォーカスの影響を受けないフォーカス制御装置
および記録媒体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focus control device and a recording medium which are not affected by pseudo defocus when recording / reproducing information on / from a recording medium having land tracks and groove tracks.
【0003】近年、情報を記録できる光記録媒体は、大
容量のデータを保持できることから、音声、映像などを
表す情報を蓄積する媒体として重要になってきている。
一般に光記録媒体には、凹部と凸部とがスパイラル状に
形成されている。光記録媒体は、通常、円盤状をしてい
るので、ここでは光記録媒体のことを「ディスク」とよ
ぶ。ディスクの凹部および凸部は、一般にランドまたは
グルーブとよばれる。ディスクは、スパイラル状のラン
ドまたはグルーブに記録された情報を読み取るために、
高速で回転される。接触することなく情報を読み取るた
めに、半導体レーザなどの光ビームは、ディスク上に集
束され(フォーカシングされ)、ディスクによって反射
される。反射された光の量から、記録された情報が得ら
れる。[0003] In recent years, an optical recording medium capable of recording information has become important as a medium for storing information representing audio, video and the like since it can hold a large amount of data.
Generally, a concave portion and a convex portion are formed in a spiral shape in an optical recording medium. Since the optical recording medium is usually in the shape of a disc, the optical recording medium is referred to herein as a “disk”. The concave and convex portions of the disc are generally called lands or grooves. In order to read the information recorded on the spiral land or groove,
It is rotated at high speed. In order to read information without touching, a light beam such as a semiconductor laser is focused (focused) on a disk and reflected by the disk. The amount of light reflected gives the recorded information.
【0004】従来のフォーカシング制御の技術として
は、光学式「記録・再生装置」で用いられる非点収差方
式のフォーカス制御装置がある。なお、以下で「記録・
再生装置」というときは、記録装置、再生装置および記
録と再生とを両方をおこなうことのできる装置を総称す
る。単に「記録・再生」というときも、記録のみ、再生
のみ、および記録と再生とを両方おこなうことを総称す
る。As a conventional focusing control technique, there is an astigmatic focus control apparatus used in an optical "recording / reproducing apparatus". In the following, "Record /
The term "reproducing device" is a general term for a recording device, a reproducing device, and a device capable of performing both recording and reproducing. The term “recording / reproducing” is a general term for performing only recording, only reproducing, and both recording and reproducing.
【0005】図9(a)〜(c)を参照して、非点収差
方式の原理を説明する。非点収差方式においては、図示
していない一対の集束レンズとシリンドリカルレンズと
によって集束されたディスクからの反射光が、4分割検
出器1に照射される。図9(a)〜図9(c)は、光ビ
ーム60の集束点とディスクとの距離が変化したときの
4分割検出器1上の光ビーム60の形状を示す。図9
(a)は、光ビーム60の集束点がディスクから離れた
状態を示し、図9(b)はジャストフォーカス状態を示
し、図9(c)は、光ビーム60の集束点がディスクに
近づいた状態である。フォーカス誤差信号信号、すなわ
ちどの程度、どちらの向きにフォーカスがずれているか
を示す信号を得るには、以下のようにする。4分割検出
器1の対角に位置する2組の検出器の光量和、つまり
(A+C)および(B+D)を求め、次に得られた光量
和の差を求めれば、求めるフォーカス誤差信号信号16
2である{(A+C)−(B+D)}が得られる。非点
収差方式の原理および構成については、当業者にはよく
知られており、例えば、「光ディスク技術」尾上守夫監
修、ラジオ技術社、1.2.5章フォ−カシング、トラ
ッキング誤差の検出、第83〜85ページに記載されて
いるのでここでは詳細な記述を省略する。Referring to FIGS. 9A to 9C, the principle of the astigmatism method will be described. In the astigmatism method, reflected light from a disc focused by a pair of focusing lenses (not shown) and a cylindrical lens is applied to the four-split detector 1. FIGS. 9A to 9C show the shapes of the light beam 60 on the quadrant detector 1 when the distance between the focal point of the light beam 60 and the disk changes. FIG.
9A shows a state where the focal point of the light beam 60 is separated from the disk, FIG. 9B shows a just focus state, and FIG. 9C shows a state where the focal point of the light beam 60 approaches the disk. State. In order to obtain a focus error signal signal, that is, a signal indicating how much and in which direction the focus is shifted, the following is performed. If the sum of the light amounts of two sets of detectors located on the diagonal of the four-division detector 1, that is, (A + C) and (B + D), is obtained, and then the difference between the obtained sums of the light amounts is obtained,
{(A + C)-(B + D)}, which is 2, is obtained. The principle and configuration of the astigmatism method are well known to those skilled in the art. For example, "Optical disc technology" supervised by Morio Onoe, Radio Engineering Co., Ltd., 1.2.5 focusing, tracking error detection, Since it is described on pages 83 to 85, a detailed description is omitted here.
【0006】近年、光ディスクには、さらに高い記録密
度に対する要求がある。光ディスクの記録密度を高める
ための1つの方法としては、情報が記録されるトラック
の間隔(以下、「トラックピッチ」という)を小さくす
る方法がある。トラックピッチを小さくするために、ラ
ンドトラックおよびグルーブトラックを有するランド/
グルーブフォーマットの光ディスク(以下、「L/Gデ
ィスク」という)が提案されている。In recent years, there has been a demand for higher recording densities for optical disks. As one method for increasing the recording density of an optical disk, there is a method of reducing the interval between tracks on which information is recorded (hereinafter, referred to as “track pitch”). In order to reduce the track pitch, a land having a land track and a groove track /
Groove format optical disks (hereinafter referred to as “L / G disks”) have been proposed.
【0007】図10はL/Gディスクを模式的に表した
図である。従来の光ディスクにおいては、トラッキング
制御のためのグルーブか、隣接するグルーブに挟まれた
領域であるランドか、どちらか一方に情報の記録・再生
は行なわれていた。これに対してL/Gディスクでは、
ランドおよびグルーブの両方を、情報が記録・再生され
るトラックとして利用する。これによりトラックピッチ
が等価的に2分の1になるので、光ディスクの容量を2
倍にすることが可能となる。L/Gディスクのトラック
は、グルーブを用いたグルーブトラック201(図10
で点を施した部分)と、ランドを用いたランドトラック
202(隣接するグルーブトラックで挾まれた部分)と
が、一回転毎に交互に配列されて形成される。L/Gデ
ィスクのトラックは、グルーブトラック201とランド
トラック202とが交互に形成された一本のスパイラル
状であるので、ディスク全面で途切れることなく、デー
タを連続して記録・再生することが可能となる。FIG. 10 is a diagram schematically showing an L / G disk. In a conventional optical disk, recording / reproduction of information is performed on either a groove for tracking control or a land which is an area sandwiched between adjacent grooves. In contrast, with L / G discs,
Both lands and grooves are used as tracks on which information is recorded and reproduced. As a result, the track pitch becomes equivalently halved, so that the capacity of the optical disc is reduced to 2
It can be doubled. The track of the L / G disk is a groove track 201 using a groove (FIG. 10).
And a land track 202 (a portion sandwiched between adjacent groove tracks) using lands is alternately arranged every one rotation. Since the track of the L / G disk is a single spiral in which groove tracks 201 and land tracks 202 are alternately formed, data can be continuously recorded / reproduced without interruption over the entire surface of the disk. Becomes
【0008】図11は、図10で円で囲まれた、「ラン
ドトラック202とグルーブトラック201との半径方
向の境界」203(以下、簡単のために「境界」とよぶ
ことにする)の拡大図を示す。「境界」203はディス
ク1回転毎に存在し、その周方向の位置はトラックの半
径方向に関わらず一致するように設けられている。半導
体レーザ等の光源の波長をλとしたとき、グルーブの光
学的深さdは、ほぼd=λ/6を満足する凹構造または
凸構造で形成されている。ランドトラックはグルーブの
ない平坦部である。よって光ビーム60がこのスパイラ
ル状のトラックに沿って移動すると、光ビーム60は1
回転毎にグルーブトラックとランドトラックとに位置す
ることになる。FIG. 11 is an enlarged view of a “boundary in the radial direction between the land track 202 and the groove track 201” 203 (hereinafter referred to as a “boundary” for simplicity) surrounded by a circle in FIG. The figure is shown. The "boundary" 203 exists every one rotation of the disk, and its circumferential position is provided so as to match regardless of the radial direction of the track. When the wavelength of a light source such as a semiconductor laser is λ, the optical depth d of the groove is formed as a concave structure or a convex structure that substantially satisfies d = λ / 6. The land track is a flat portion without a groove. Therefore, when the light beam 60 moves along the spiral track, the light beam 60 becomes 1
It will be located on the groove track and the land track every rotation.
【0009】光学的深さがλ/6であるエッジでは、光
ビームが回折される。そのために、光ディスクで反射さ
れた光の、検出器における干渉パターンが変化すること
は広く知られている。例えば、グルーブに対しては、円
周方向のエッジによる回折光のために干渉パターンが変
化する。プッシュプル方式のトラッキング方法は、この
干渉パターンの変化を利用して、トラッキング誤差を検
出し、トラッキング誤差信号を出力する。エッジによる
回折光が、非点収差方式のフォーカス誤差信号に影響を
及ぼすこともまた周知である。(「光ディスク技術」尾
上守夫監修、ラジオ技術社、1.2.5章フォ−カシン
グ、トラッキング誤差の検出、第85〜87ページ参
照)。これは、グルーブによる回折光が、4分割検出器
の対角ペアのそれぞれから均等に出力されないことに起
因する。At the edge where the optical depth is λ / 6, the light beam is diffracted. For this reason, it is widely known that the interference pattern of the light reflected by the optical disk at the detector changes. For example, for a groove, the interference pattern changes due to diffracted light due to a circumferential edge. The push-pull tracking method detects a tracking error using this change in the interference pattern and outputs a tracking error signal. It is also well known that diffracted light due to edges affects astigmatic focus error signals. (See "Optical Disc Technology", supervised by Morio Onoe, Radio Engineering Co., Ltd., Chapter 1.2.5, Focusing, Detection of Tracking Error, pages 85-87). This is because the light diffracted by the groove is not output uniformly from each of the diagonal pairs of the quadrant detector.
【0010】この回折光の不均等の原因の一つとして、
光ビームの収差がある。光学ヘッドで使用する光学部品
を誤差ゼロで加工したり、組み立てたりすることは不可
能である。そのため、ディスク上に集束されて照射され
る光ビームは、その光軸に対して完全な対称形とはなら
ず、収差が生じる。また他の原因としては、実際の光デ
ィスクで、ランドとグルーブとの間のエッジ部が、正確
に垂直に切り立ったステップ状ではなく、ある程度の傾
きをもつランプ状に形成されていることが挙げられる。
しかもこの傾きは、個々のディスクによって異なるのは
もちろん、同一ディスク上でもその位置によって異な
る。つまり、ディスクの断面をみたとき、グルーブの両
方のエッジを完全に左右対称に生成することは不可能で
あり、左右のエッジは若干の形状差を有する。光ビーム
がグルーブ上に位置するときと、ランド上に位置する時
とでは、グルーブのエッジが光ビームに対して左右入れ
替わる。光ディスクの断面をみた場合、例えば、グルー
ブ上ではグルーブの右エッジが光ビームの右側に位置す
るとすると、ランド上では、グルーブの右エッジは光ビ
ームの左側に位置する。One of the causes of the unevenness of the diffracted light is as follows.
There is light beam aberration. It is impossible to process or assemble the optical components used in the optical head with zero error. Therefore, the light beam focused and irradiated on the disk is not completely symmetric with respect to the optical axis, and aberration occurs. Another cause is that, in an actual optical disc, an edge portion between a land and a groove is formed in a ramp shape having a certain degree of inclination, instead of a step shape that is stood up exactly vertically. .
In addition, this inclination differs not only for each disk but also for the position on the same disk. That is, when looking at the cross section of the disk, it is impossible to generate both edges of the groove completely symmetrically, and the left and right edges have a slight difference in shape. When the light beam is located on the groove and when it is located on the land, the edge of the groove is switched left and right with respect to the light beam. When the cross section of the optical disc is viewed, for example, if the right edge of the groove is located on the right side of the light beam on the groove, the right edge of the groove is located on the left side of the light beam on the land.
【0011】上述したエッジによる不均等な回折光のた
め、光ビームが焦点誤差ゼロでフォーカスされていると
きであっても、4分割検出器上の干渉パターンは、非対
称となる。つまり、ジャストフォーカスであるにもかか
わらず、前述のフォーカス誤差信号はゼロとならない。
実際のフォーカスのずれ(以下、「真のディフォーカ
ス」という)に対応しない、このフォーカス誤差信号を
ここでは、「疑似のディフォーカス」による信号とよぶ
ことにする。光ビームがランドに照射されているか、グ
ルーブに照射されているかによる「真のディフォーカ
ス」の量は、0.1μm程度である。すなわち集束レン
ズとランドとの距離、および対物レンズとグルーブとの
距離の差(以下「グルーブの深さ」という)は、0.1
μm程度である。いっぽう、疑似のディフォーカスに起
因するフォーカス誤差信号は、1μm程度の「真のディ
フォーカス」に相当する大きさをもつ。[0011] Due to the unequal diffracted light due to the edges described above, the interference pattern on the quadrant detector is asymmetric even when the light beam is focused with zero focus error. That is, despite the just focus, the focus error signal described above does not become zero.
This focus error signal, which does not correspond to the actual focus shift (hereinafter, referred to as “true defocus”), is herein referred to as a signal due to “pseudo defocus”. The amount of “true defocus” depending on whether the light beam is applied to the land or the groove is about 0.1 μm. That is, the difference between the distance between the focusing lens and the land and the distance between the objective lens and the groove (hereinafter referred to as “groove depth”) is 0.1
It is about μm. On the other hand, the focus error signal caused by the pseudo defocus has a magnitude corresponding to “true defocus” of about 1 μm.
【0012】光ビームがジャストフォーカスの状態であ
るとき、例えば、ここでは回折の影響を受けない凹凸溝
のないミラー部上でジャストフォーカスの状態であると
き、フォーカス誤差信号がゼロになるように、光学系に
おける4分割検出器の位置を調整しておく。この場合、
ミラー部では疑似のディフォーカスによってフォーカス
制御が影響を受けることなく、図9(b)にしめすよう
に、光ビームがディスク上で絞り込まれた状態となる。When the light beam is in a just-focus state, for example, when the light beam is in a just-focus state on a mirror portion having no concave and convex grooves which is not affected by diffraction, the focus error signal becomes zero. The position of the quadrant detector in the optical system is adjusted in advance. in this case,
In the mirror section, the focus control is not affected by the pseudo defocus, and the light beam is focused on the disk as shown in FIG. 9B.
【0013】ディスクからの回折光による、検出器上で
の干渉パターンは、光ビームがランドに照射されている
か、グルーブ上に照射されているかによって変化する。
その結果、実質的に焦点誤差がゼロである場合、つまり
ジャストフォーカスの状態で光ビームがランドあるいは
グルーブ上に位置する場合であっても、疑似のディフォ
ーカスが生じてしまう。[0013] The interference pattern on the detector due to the diffracted light from the disk changes depending on whether the light beam is irradiated on the land or on the groove.
As a result, even when the focus error is substantially zero, that is, even when the light beam is located on the land or the groove in the just-focus state, pseudo defocus occurs.
【0014】図12(a)〜図12(c)は、光ビーム
60がディスク半径方向にトラックを横断したときの、
フォーカス誤差信号FEおよびトラッキング誤差信号T
Eの変化をプロットしたものである。図12(b)およ
び図12(c)の縦軸は、それぞれ、フォーカス誤差信
号FEおよびトラッキング誤差信号TEの大きさを示
し、横軸は、光ディスクの半径方向の光ビーム60の位
置を示す。図12(b)に示すように、ミラー部で、フ
ォーカス誤差信号FEがゼロになるように調整すると、
グルーブ及びランドトラック201、202では、疑似
のディフォーカスによって、フォーカス誤差信号FEの
最大値は、DFL、DFGをとる。光ビーム60がトラ
ックを横断する速度は、十分に高速である。そのため、
光ビーム60がトラック横断するときに発生するフォー
カス誤差信号FEの周波数(すなわち単位時間に横断す
るトラックの本数の逆数)は、フォーカス制御系の応答
周波数よりもじゅうぶん高い。したがって光ビーム60
がトラックを半径方向に移動するときの、疑似のディフ
ォーカスによるフォーカス制御系の応答は無視できる。
トラックの半径方向の移動によって発生する疑似のディ
フォーカスの量は、トラッキング誤差信号TEに対して
約90°位相がずれている。FIGS. 12 (a) to 12 (c) show the case where the light beam 60 crosses the track in the radial direction of the disk.
Focus error signal FE and tracking error signal T
It is a plot of the change in E. 12 (b) and 12 (c) respectively show the magnitude of the focus error signal FE and the tracking error signal TE, and the horizontal axis shows the position of the light beam 60 in the radial direction of the optical disk. As shown in FIG. 12B, when the focus error signal FE is adjusted by the mirror unit to be zero,
In the groove and land tracks 201 and 202, the maximum value of the focus error signal FE takes DFL and DFG due to pseudo defocus. The speed at which the light beam 60 traverses the track is sufficiently fast. for that reason,
The frequency of the focus error signal FE generated when the light beam 60 traverses the track (that is, the reciprocal of the number of tracks traversing per unit time) is much higher than the response frequency of the focus control system. Therefore, the light beam 60
The response of the focus control system due to the pseudo defocus when moving the track in the radial direction can be ignored.
The pseudo defocus amount generated by the radial movement of the track is out of phase by about 90 ° with respect to the tracking error signal TE.
【0015】図13はミラー部、グルーブトラック、ラ
ンドトラックにおける真のディフォーカス量に対するフ
ォーカス誤差信号FEの変化をプロットしたものであ
る。ミラー部ではフォーカス誤差信号FEが0のところ
でディフォーカス量が0になっている。一方、ランド及
びグルーブトラックではディフォーカス量が0の位置で
疑似のディフォーカス誤差信号DFL,DFGが発生し
ている。フォーカス制御系ではフォーカス誤差信号FE
が0になるように制御を行うため、ランド及びグルーブ
部におけるフォーカス誤差信号FEが0になる位置、即
ちΔFL,ΔFGだけずれた位置でフォーカス制御が行
われることになる。FIG. 13 is a plot of the change of the focus error signal FE with respect to the true defocus amount in the mirror section, groove track, and land track. In the mirror section, the defocus amount becomes 0 when the focus error signal FE is 0. On the other hand, in the land and groove tracks, pseudo defocus error signals DFL and DFG are generated at positions where the defocus amount is 0. In the focus control system, the focus error signal FE
Is controlled to be 0, focus control is performed at a position where the focus error signal FE in the land and the groove portion becomes 0, that is, a position shifted by ΔFL, ΔFG.
【0016】図14(a)および図14(b)は、光ビ
ーム60がグルーブトラック201からランドトラック
202へと移動するときのフォーカス誤差信号FEの変
化のようすを示す。図14(a)は、光ビーム60とト
ラックとの位置関係を模式的に示し、図14(b)は、
図14(a)の光ビーム60の位置に対応するフォーカ
ス誤差信号FEの大きさの変化をプロットしている。FIGS. 14A and 14B show how the focus error signal FE changes when the light beam 60 moves from the groove track 201 to the land track 202. FIG. FIG. 14A schematically shows the positional relationship between the light beam 60 and the track, and FIG.
A change in the magnitude of the focus error signal FE corresponding to the position of the light beam 60 in FIG. 14A is plotted.
【0017】図14(b)の位置X1では、光ビーム6
0はグルーブトラック201上に位置しており、フォー
カス誤差信号FEはゼロレベルである。しかし、これは
前述のように疑似のディフォーカスによるフォーカス誤
差信号FEがゼロになるようにフォーカス制御が行われ
ているため、図13のXGの位置、即ちジャストフォー
カスからΔFGに相当する真のディフォーカスが生じて
いる位置で動作している。At a position X1 shown in FIG.
0 is located on the groove track 201, and the focus error signal FE is at the zero level. However, since the focus control is performed so that the focus error signal FE due to the pseudo defocus becomes zero as described above, the true focus corresponding to ΔFG from the position of XG in FIG. It is operating at the position where focus is occurring.
【0018】図14(b)の位置X2では、光ビーム6
0は、グルーブトラック201とランドトラック202
との境界203を通過しつつある。光ビーム60がラン
ド部に達した瞬間には、疑似のディフォーカスのため
に、フォーカス誤差信号FEに大きな誤差信号が発生す
るが、フォーカスサーボ系の帯域は数KHzであり、す
ぐには応答しない。したがって、光ビームがランド部に
達した瞬間にはジャストフォーカスからΔFGだけディ
フォーカスしていることになる。このため、光ビームが
ランド部に突入したときには概略(DFL+DFG)の
フォーカス誤差信号が発生する。At the position X2 in FIG.
0 is the groove track 201 and the land track 202
Is passing through the boundary 203 between the two. At the moment when the light beam 60 reaches the land portion, a large error signal is generated in the focus error signal FE due to pseudo defocus, but the band of the focus servo system is several KHz and does not respond immediately. . Therefore, at the moment when the light beam reaches the land portion, the focus is defocused by ΔFG from just focus. For this reason, when the light beam enters the land, a focus error signal of approximately (DFL + DFG) is generated.
【0019】図14(a)および図14(b)に示すよ
うに、光ビーム60が位置X2から位置X3に達するま
での間(時間にして数ms程度)、フォーカス制御系
は、フォーカス誤差信号FEを負帰還することによっ
て、フォーカス誤差信号FEがゼロになるように制御す
る。その結果、位置X3では、フォーカス誤差信号FE
はゼロに収束する。上述のように、光ビーム60がX2
からX3に移動する数msの期間は、フォーカス制御系
が制御を行って、フォーカス誤差信号FEをほぼゼロに
整定するのに必要な時間、すなわちフォーカス制御系の
応答時間よりじゅうぶん長い。位置X3では、フォーカ
ス誤差信号FEはゼロである。しかし、疑似のディフォ
ーカスに基づくフォーカス誤差信号FEのレベルDFL
をゼロにするべくフォーカス制御がなされたので、実際
には、疑似のディフォーカスに相当する真のディフォー
カスΔFLが生じている。疑似のディフォーカスに起因
する真のディフォーカスは、フォーカス誤差信号検出方
式、フォーカス制御系、光学ヘッドなどによって異な
る。しかし、光ビームの焦点深度(±1μm程度)と比
較すると、疑似のディフォーカスによる真のディフォー
カスは数μm程度と大きいので、信号の記録再生を困難
にしたり、フォーカス制御はずれを引き起こしたりす
る。As shown in FIGS. 14A and 14B, until the light beam 60 reaches the position X3 from the position X2 (about several ms in time), the focus control system controls the focus error signal. By performing negative feedback on FE, control is performed so that the focus error signal FE becomes zero. As a result, at the position X3, the focus error signal FE
Converges to zero. As described above, the light beam 60 is X2
The period of several milliseconds to move from to X3 is much longer than the time required for the focus control system to perform control and settle the focus error signal FE to substantially zero, that is, the response time of the focus control system. At the position X3, the focus error signal FE is zero. However, the level DFL of the focus error signal FE based on the pseudo defocus
Since the focus control has been performed to reduce the value to zero, a true defocus ΔFL corresponding to a pseudo defocus actually occurs. True defocus due to pseudo defocus differs depending on the focus error signal detection method, focus control system, optical head, and the like. However, when compared with the focal depth of the light beam (about ± 1 μm), the true defocus due to the pseudo defocus is as large as about several μm, which makes it difficult to record and reproduce a signal and causes the focus control to shift.
【0020】[0020]
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、
次に示す問題があった。すなわち、トラックの円周方向
に沿ったエッジにおける回折によって、疑似のディフォ
ーカスが生じる。光ビームのフォーカス制御系は、この
疑似のディフォーカスに対応してしまう結果、真のディ
フォーカスが生じる。In the above-mentioned prior art,
There were the following problems. That is, pseudo defocus occurs due to diffraction at the edge along the circumferential direction of the track. The light beam focus control system responds to this pseudo defocus, resulting in true defocus.
【0021】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、疑似のディ
フォーカスに起因するフォーカス誤差信号の影響を受け
ず、その結果、高精度なフォーカス制御が可能なフォー
カス制御装置および記録媒体を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is not to be affected by a focus error signal caused by pseudo defocus. An object of the present invention is to provide a focus control device and a recording medium that can be controlled.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】本発明によるフォーカス
制御装置は、ランドトラックおよびグルーブトラックを
有するスパイラル状のトラックであって、ランドトラッ
クおよびグルーブトラックの両方が情報を記録・再生す
るトラックを有し、ランドトラック及びグルーブトラッ
クの一部に溝を有しないミラー部を有する記録媒体を用
い、光ビームを該記録媒体上に集束させる集束手段と、
光ビームの記録媒体上における集束状態を検出し、集束
状態を表す信号を出力する集束状態検出手段と、グルー
ブトラックおよびランドトラックを光ビームが追従する
際に該ミラー部における収束状態検出手段の出力からグ
ルーブトラックおよびランドトラックの収束状態の目標
値を設定する目標値設定手段と、集束状態検出手段から
の出力の値と目標値設定手段の出力をを比較して集束手
段を移動することにより、光ビームの記録媒体上での集
束状態を所望の状態に維持する制御手段とを備えてお
り、ミラー部で検出した真のディフォーカスがゼロにな
るようにランドトラック及びグルーブトラックのフォー
カス制御系の目標値を設定することによって、その疑似
のディフォーカスがフォーカス制御に影響を与えないよ
うにできる。A focus control apparatus according to the present invention is a spiral track having a land track and a groove track, wherein both the land track and the groove track have tracks for recording and reproducing information. Focusing means for focusing a light beam on the recording medium, using a recording medium having a mirror portion having no groove in a part of the land track and the groove track,
A focus state detection means for detecting a focus state of the light beam on the recording medium and outputting a signal indicating the focus state; and an output of the focus state detection means in the mirror section when the light beam follows a groove track and a land track. By moving the focusing means by comparing the output value of the focusing state detecting means with the output of the target value setting means, and comparing the output value from the focusing state detecting means with the output of the target value setting means. Control means for maintaining a focused state of the light beam on the recording medium in a desired state, and a focus control system for a land track and a groove track so that the true defocus detected by the mirror unit becomes zero. By setting the target value, the pseudo defocus can be prevented from affecting the focus control.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら、本発
明を実施例について説明する。なお、以下の説明で、同
じ参照記号は同じ要素を表す。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same reference symbols represent the same elements.
【0024】図1は、本発明によるフォーカス制御装置
の実施例のブロック図である。ディスクからの反射光
は、4分割検出器1に照射される。4分割検出器1は、
非点収差方式によってフォーカス誤差信号量を検出し、
フォーカス誤差信号を発生するために用いられる。この
非点収差方式のフォーカス誤差信号検出の原理および構
成については、当業者にはよく知られており、例えば、
「光ディスク技術」(尾上守夫監修、ラジオ技術社、
1.2.5章フォ−カシング、トラッキング誤差の検
出、第83〜85ページ)に記載されている。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a focus control device according to the present invention. The light reflected from the disk is applied to the quadrant detector 1. The quadrant detector 1
The focus error signal amount is detected by the astigmatism method,
Used to generate a focus error signal. The principle and configuration of this astigmatic focus error signal detection are well known to those skilled in the art, for example,
"Optical disk technology" (supervised by Morio Onoe, Radio Engineering,
1.2.5 Focusing, tracking error detection, pages 83-85).
【0025】4分割検出器1の出力は、加算器2および
加算器3によって、対角位置にある検出器のペアの光量
の和を算出する。差動増幅器4は、加算器2および加算
器3からの出力を受け取り、それらの差を算出すること
によって、ディスク上の光ビーム60の集束状態を表す
フォーカス誤差信号FEを出力する。差動増幅器4の出
力するフォーカス誤差信号FEは、差動増幅器5に入力
される。差動増幅器5の出力は、サンプル・ホールド回
路6を介してフォーカス制御系の制御的安定性を確保す
るための位相補償回路7に入力される。位相補償回路7
の出力は、フォーカス制御に必要なループゲインを確保
するためのゲイン補償回路8を介して、駆動回路9に入
力される。フォーカスアクチュエータ10は、光ビーム
60をフォーカシングするために、駆動回路9の出力に
応じて対物レンズ11をほぼ光ビーム60の光軸と平行
な方向に駆動する。図1に示す、以上の要素によりフォ
ーカス制御系のループが構成される。The output of the quadrant detector 1 is used by an adder 2 and an adder 3 to calculate the sum of the light amounts of the pair of detectors at diagonal positions. The differential amplifier 4 receives the outputs from the adders 2 and 3 and calculates a difference between them, thereby outputting a focus error signal FE indicating the focusing state of the light beam 60 on the disk. The focus error signal FE output from the differential amplifier 4 is input to the differential amplifier 5. The output of the differential amplifier 5 is input via a sample-and-hold circuit 6 to a phase compensation circuit 7 for ensuring the control stability of the focus control system. Phase compensation circuit 7
Is input to a driving circuit 9 via a gain compensation circuit 8 for securing a loop gain necessary for focus control. The focus actuator 10 drives the objective lens 11 in a direction substantially parallel to the optical axis of the light beam 60 according to the output of the drive circuit 9 in order to focus the light beam 60. The above elements shown in FIG. 1 constitute a loop of the focus control system.
【0026】差動増幅器5では差動増幅器4から出力さ
れるフォーカス誤差信号FEと選択回路12の出力の差
分を演算して出力する。ここでフォーカス制御が動作す
ることによって、フォーカス制御系が定常状態に達して
いるときのことを考える。このとき差動増幅器4の出力
するフォーカス誤差信号は、選択回路12の出力に等し
いオフセット値へと収束する。すなわち差動増幅器5に
入力する選択回路12の出力をフォーカス制御の目標値
(通常、一定の電圧で表現される)として変化させるこ
とによって、フォーカス誤差信号FEが収束すべきDC
電圧レベル、すなわちフォーカス制御の目標値を自由に
設定できる。The differential amplifier 5 calculates and outputs the difference between the focus error signal FE output from the differential amplifier 4 and the output of the selection circuit 12. Here, let us consider a case where the focus control system has reached a steady state by operating the focus control. At this time, the focus error signal output from the differential amplifier 4 converges to an offset value equal to the output of the selection circuit 12. That is, by changing the output of the selection circuit 12 input to the differential amplifier 5 as a focus control target value (usually expressed by a constant voltage), the DC of the focus error signal FE to be converged is changed.
The voltage level, that is, the target value of the focus control can be freely set.
【0027】差動増幅器4の出力するフォーカス誤差信
号FEは、フォーカス誤差信号FEをホールドするため
のサンプル・ホールド回路13に入力される。サンプル
・ホールド回路13の出力は、A/D変換回路14に入
力されており、A/D変換回路14の出力マイクロコン
ピュータ15に入力される。The focus error signal FE output from the differential amplifier 4 is input to a sample / hold circuit 13 for holding the focus error signal FE. The output of the sample and hold circuit 13 is input to the A / D conversion circuit 14 and is input to the output microcomputer 15 of the A / D conversion circuit 14.
【0028】加算器2および加算器3の出力は、加算器
18で加算される。ディスクからの反射光量を表す、加
算器18の出力信号は、アドレス読み取り回路19に入
力されて、後述するディスク上に記録されているアドレ
スID0〜ID17が読み取られる。アドレス読み取り
回路19は、ID0〜ID17を読み取ると、ID検出
信号DETをタイミング発生器23に出力する。タイミ
ング発生器20はID0検出信号DETが入力される
と、サンプル・ホールド回路6および13へのホールド
信号を後述するあらかじめ定められたタイミングでそれ
ぞれ出力する。前述のようにサンプル・ホールド回路6
および13は、ホールド信号がHIGHレベルの間は、
それぞれの入力信号をホールドし、LOWレベルの間
は、サンプリングした入力値をそのまま出力する。The outputs of the adders 2 and 3 are added by an adder 18. The output signal of the adder 18, which represents the amount of light reflected from the disk, is input to an address reading circuit 19, which reads addresses ID0 to ID17 recorded on the disk described later. Upon reading ID0 to ID17, the address reading circuit 19 outputs an ID detection signal DET to the timing generator 23. When the ID0 detection signal DET is input, the timing generator 20 outputs hold signals to the sample and hold circuits 6 and 13 at predetermined timings described later. As described above, the sample and hold circuit 6
And 13 indicate that while the hold signal is at the HIGH level,
Each input signal is held, and during the LOW level, the sampled input value is output as it is.
【0029】図2に本発明のフォーカス制御装置で用い
るディスク200の構造を模式的に示す。ディスク20
0には、半導体レーザの発する光ビーム60の波長λに
対して、光学的深さ(屈折率も考慮されている)がほぼ
λ/6の凹構造のグルーブを用いたグルーブトラック2
01(図2で点を施した部分)と、凸部であるランドを
用いたランドトラック202(隣接するグルーブトラッ
ク201で挾まれた部分)が形成されている。ランドト
ラック202およびグルーブトラック201は、一回転
毎に交互に配列されており、その結果、ディスク200
の全面にわたり、直列的につながった一本のスパイラル
が形成されている。トラック上でランドトラック202
とグルーブトラック201との境界203は、ディスク
1回転毎に存在する。境界203の位置は、トラックの
半径方向の位置に関わらず一致するように設けられてい
る。またディスク200の各トラックにはトラック識別
のために18個のアドレス部ID0〜ID17が、ディ
スク200の円周方向に等間隔に配置されている。アド
レス部ID0〜ID17にはトラック識別のためのトラ
ックアドレスと同時に、1回転に18個存在するアドレ
ス部(ID0〜ID17)のうち、どれに相当するかを
識別するためのセクタアドレスが設けられている。FIG. 2 schematically shows the structure of the disk 200 used in the focus control device of the present invention. Disk 20
0 is a groove track 2 using a concave groove having an optical depth (considering the refractive index) of approximately λ / 6 with respect to the wavelength λ of the light beam 60 emitted from the semiconductor laser.
2 (a portion indicated by dots in FIG. 2) and a land track 202 (a portion sandwiched between adjacent groove tracks 201) using a land as a convex portion. The land tracks 202 and the groove tracks 201 are alternately arranged every one rotation.
A single spiral connected in series is formed over the entire surface of. Land truck 202 on the truck
A boundary 203 between the disk and the groove track 201 exists every one rotation of the disk. The position of the boundary 203 is provided so as to match regardless of the position of the track in the radial direction. In each track of the disk 200, 18 address portions ID0 to ID17 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the disk 200 for track identification. The address sections ID0 to ID17 are provided with a track address for track identification and a sector address for identifying which of the 18 address sections (ID0 to ID17) exist in one rotation. I have.
【0030】図3は、図2に示すディスクのトラックの
フォーマット例を示す。各トラックは、それぞれセクタ
0からセクタ17までの18つのセクタに分割されてい
る。各セクタは、アドレス部と、情報を記録・再生する
データ部とからなる。アドレス部には、セクタの先頭を
示すセクタマークSM、信号読み取り用PLL引き込み
のための単一周波数領域VFO、アドレスの先頭である
ことを示すアドレスマークAM、ランド及びグルーブ部
のトラック及びセクタアドレスを示すIDL,IDGが
信頼を確保するために複数回繰り返された後、アドレス
部の終わりを示すポストアンブルPAが、この順番で読
み出されるように配置されている。また、アドレス部の
後ろには溝のないミラー部MIRRが設けられている。
アドレス読み取り回路19は、アドレスIDを読み取る
ことによって、光ビーム60がどのトラックに位置する
かを判別すると同時に、さらに1トラック中のどのセク
タに位置するかを判別できる。各トラックのアドレス部
ID0〜ID17は、同一の半径方向の線上に配置され
ている。FIG. 3 shows an example of the format of a track on the disk shown in FIG. Each track is divided into 18 sectors from sector 0 to sector 17. Each sector includes an address part and a data part for recording and reproducing information. The address portion includes a sector mark SM indicating the beginning of a sector, a single frequency region VFO for pulling in a signal reading PLL, an address mark AM indicating the beginning of an address, and track and sector addresses of lands and grooves. After the indicated IDL and IDG are repeated a plurality of times to ensure reliability, the postamble PA indicating the end of the address portion is arranged to be read in this order. A mirror portion MIRR without a groove is provided behind the address portion.
By reading the address ID, the address reading circuit 19 can determine at which track the light beam 60 is located, and at the same time, which sector in one track is located. Address portions ID0 to ID17 of each track are arranged on the same radial line.
【0031】図4、5は、図2で円で囲まれたアドレス
部ID0および境界203の近傍、アドレス部ID1の
近傍を拡大して示す。アドレス部は一般に、凹凸構造の
ピット列で形成されており、凹凸構造のピット列がアド
レス情報を記憶している。アドレス読み取り回路19
は、ピット列による反射光量の変化を表す信号を受け取
り、光ビームの位置を検出する。それぞれのピットの長
さは光ビームの半径ないし直径程度である。そのため、
ピット列における回折によるフォーカス誤差信号の変動
は、疑似のディフォーカスによるフォーカス誤差信号の
変動に比較すると小さい。また、アドレス部はランド及
びグルーブのトラック中心に対して1/4トラックピッ
チだけディスク半径方向にずれて配置されている。ラン
ドトラック202aとグルーブトラック201aを再生
した際に加算器18から出力されるアドレス部の信号は
同じになるが、ランドトラック202aを再生している
ときにはランド部のアドレスを示すIDLから、グルー
ブトラック201aを再生しているときにはグルーブト
ラックのアドレスを示すIDGからトラック及びセクタ
を判別することができる。これにより、1つのアドレス
部をランドトラックとグルーブトラックで共有するよう
にしている。アドレス部の直後には溝のないミラー部M
IRRが設けられている。図4のアドレス部ID0の前
後ではランドトラックからグルーブトラック、グルーブ
トラックからランドトラックに切り替わるようになって
いるが、図5のID0以外のID1からID17の前後
ではランドトラックとグルーブトラックは切り替わらな
い。FIGS. 4 and 5 are enlarged views of the vicinity of the address portion ID0 and the boundary 203, and the vicinity of the address portion ID1, which are circled in FIG. The address portion is generally formed of a pit row having a concave-convex structure, and the pit row having the concave-convex structure stores address information. Address reading circuit 19
Receives a signal indicating a change in the amount of reflected light due to the pit train, and detects the position of the light beam. The length of each pit is on the order of the radius or diameter of the light beam. for that reason,
The fluctuation of the focus error signal due to diffraction in the pit row is smaller than the fluctuation of the focus error signal due to pseudo defocus. In addition, the address portion is arranged so as to be shifted in the disk radial direction by a 1/4 track pitch from the track center of the land and the groove. When the land track 202a and the groove track 201a are reproduced, the signal of the address portion output from the adder 18 becomes the same. However, when the land track 202a is reproduced, the IDL indicating the address of the land portion is used as the signal of the groove track 201a. Is reproduced, the track and the sector can be determined from the IDG indicating the address of the groove track. Thus, one address portion is shared by the land track and the groove track. Mirror part M without groove immediately after address part
An IRR is provided. The land track and the groove track are switched before and after the address portion ID0 in FIG. 4, and the land track and the groove track are switched from the groove track to the land track. However, the land track and the groove track are not switched before and after ID1 to ID17 other than ID0 in FIG.
【0032】図6(a)〜(g)は、本発明によるフォ
ーカス制御装置および記録媒体における、フォーカス制
御の動作を示す。図6(a)は、ディスク200の回転
によって光ビーム60がランドトラック202に沿って
走査し、アドレス部ID1およびID2を通過している
ときのトラック上における光ビーム60の位置を模式的
に示す。図6(b)、(c)、(d)、(e)、(f)
および(g)の縦軸は、図7(a)のように光ビーム6
0がトラックを走査するときの、フォーカス誤差信号F
E、サンプル・ホールド回路6の出力信号SHO1、サ
ンプル・ホールド回路13の出力信号SHO2、選択回
路12の出力SLO、サンプル・ホールド回路6のサン
プル・ホールド動作を制御する信号SHC1、サンプル
・ホールド回路13のサンプル・ホールド動作を制御す
る信号SHC2をそれぞれ示しており、横軸は時間であ
る。図6(b)〜(g)の横軸は、図6(a)の横軸と
対応するように表示されている。FIGS. 6A to 6G show the operation of focus control in the focus control device and the recording medium according to the present invention. FIG. 6A schematically shows the position of the light beam 60 on the track when the light beam 60 scans along the land track 202 by the rotation of the disk 200 and passes through the address portions ID1 and ID2. . 6 (b), (c), (d), (e), (f)
The vertical axis of (g) indicates the light beam 6 as shown in FIG.
0 indicates a focus error signal F when scanning a track.
E, output signal SHO1 of sample / hold circuit 6, output signal SHO2 of sample / hold circuit 13, output SLO of selection circuit 12, signal SHC1 for controlling sample / hold operation of sample / hold circuit 6, sample / hold circuit 13 , And a signal SHC2 for controlling the sample-and-hold operation is shown, and the horizontal axis is time. The horizontal axes in FIGS. 6B to 6G are displayed so as to correspond to the horizontal axes in FIG.
【0033】図6の時刻T1で、選択回路12の出力S
LOはゼロであり、差動増幅器4の出力FEは差動増幅
器5からそのまま出力される。このとき、フォーカス誤
差信号FEはほぼゼロであるが、これは疑似のディフォ
ーカスに基づくフォーカス誤差信号FEのレベルDFL
をゼロにするべくフォーカス制御がなされたので、実際
には、疑似のディフォーカスに相当する真のディフォー
カスΔFLが生じている。ID1に位置すると、アドレ
ス部の円周方向に沿ったエッジによる回折によってフォ
ーカス誤差信号FEが変動する。このため、タイミング
発生器20からのサンプル・ホールド制御信号SHC1
により、アドレス部分では直前のフォーカス誤差信号F
Eをホールドし、この変動の影響を受けないようにして
いる。この光ビームがアドレス部を通過する時間(T5
−T2)は数十μs程度で十分短く、この間に発生する
フォーカスずれはほとんど無視することが出来る。アド
レス部ID1の直後にはランド/グルーブの溝のないミ
ラー部MIRRが設けられている。ミラー部MIRRで
は回折の影響を受けないため、真のフォーカス誤差信号
FEが出力される。このため、光ビーム60がミラー部
MIRRに達した時刻T3で、真のディフォーカスΔF
Lに基づくフォーカス誤差信号FEのレベルDFLがフ
ォーカス誤差信号FEに発生する。タイミング制御回路
20からは光ビーム60がミラー部MIRRを通過する
期間、サンプル・ホールド回路13がフォーカス誤差信
号FEをサンプルする信号SHC2を出力するようにし
ている。これにより、サンプル・ホールド回路13には
ディフォーカスΔFLに基づくフォーカス誤差信号FE
のレベルDFLがホールドされる。サンプル・ホールド
回路13の出力はA/D変換器14でディジタル信号に
変換された後、マイクロコンピュータ15に入力され
る。マイクロコンピュータ15にはアドレス読み取り回
路19からアドレス情報が、タイミング発生回路20か
らはミラー部を示す信号が入力されている。これによ
り、マイクロコンピュータ15はサンプル・ホールド回
路13から出力されるディフォーカスΔFLに基づくフ
ォーカス誤差信号FEのレベルDFLを検出する。マイ
クロコンピュータ15は検出したフォーカス誤差信号F
EのレベルDFLからミラー部でのフォーカス誤差信号
FEがゼロになるような、すなわち真のディフォーカス
がゼロになるようなフォーカス制御の目標値を算出し、
D/A変換器16に出力する。D/A変換器16の出力
は選択回路12に入力される。選択回路12ではタイミ
ング発生回路からの選択信号SLCにより、アドレス部
及びミラー部ではゼロを出力し、光ビーム60がランド
部に位置するときにはD/A変換器16の出力を、光ビ
ーム60がグルーブ部に位置するときにはD/A変換器
17の出力を選択して出力するようにしている。時刻T
6でマイクロコンピュータ15がフォーカス制御の目標
値を算出し、D/A変換器16に出力する。選択回路1
2の出力SLOは、前述のように差動増幅器5に入力さ
れているので、時刻T6以降は、ランドトラック202
上の疑似のディフォーカスによるフォーカス誤差信号F
Eの値DFLがフォーカス制御の目標値となる。このた
めフォーカス制御系はランドトラック202で、疑似の
ディフォーカスを反映するフォーカス誤差信号FEには
影響されず、その結果、真のディフォーカスの発生を防
ぐことができる。この状態では差動増幅器4から出力さ
れるフォーカス誤差信号にはDFLだけのDC電圧が発
生するが、差動増幅器5の出力以降の信号のDCレベル
はゼロになっている。光ビーム60がアドレス部ID2
の直後のミラー部MIRRを通過する期間(T10−T
8)では、真のディフォーカスが発生していないため、
フォーカス誤差信号FEは略ゼロになっている。At time T1 in FIG.
LO is zero, and the output FE of the differential amplifier 4 is output from the differential amplifier 5 as it is. At this time, the focus error signal FE is almost zero, which is the level DFL of the focus error signal FE based on the pseudo defocus.
Since the focus control has been performed to reduce the value to zero, a true defocus ΔFL corresponding to a pseudo defocus actually occurs. When the focus error signal FE is located at ID1, the focus error signal FE fluctuates due to diffraction caused by edges along the circumferential direction of the address portion. Therefore, the sample and hold control signal SHC1 from the timing generator 20
Thus, in the address portion, the immediately preceding focus error signal F
E is held so as not to be affected by this fluctuation. The time when this light beam passes through the address section (T5
−T2) is sufficiently short at about several tens of μs, and the focus shift occurring during this time can be almost ignored. Immediately after the address part ID1, a mirror part MIRR without land / groove grooves is provided. Since the mirror section MIRR is not affected by diffraction, a true focus error signal FE is output. Therefore, at time T3 when the light beam 60 reaches the mirror unit MIRR, the true defocus ΔF
The level DFL of the focus error signal FE based on L is generated in the focus error signal FE. During the period when the light beam 60 passes through the mirror section MIRR from the timing control circuit 20, the sample-and-hold circuit 13 outputs a signal SHC2 for sampling the focus error signal FE. As a result, the focus error signal FE based on the defocus ΔFL is supplied to the sample / hold circuit 13.
Is held. The output of the sample and hold circuit 13 is converted into a digital signal by an A / D converter 14 and then input to a microcomputer 15. Address information is input from the address reading circuit 19 to the microcomputer 15, and a signal indicating the mirror unit is input from the timing generation circuit 20. Thus, the microcomputer 15 detects the level DFL of the focus error signal FE based on the defocus ΔFL output from the sample and hold circuit 13. The microcomputer 15 detects the focus error signal F
A target value of focus control is calculated from the level DFL of E such that the focus error signal FE in the mirror unit becomes zero, that is, true defocus becomes zero.
Output to the D / A converter 16. The output of the D / A converter 16 is input to the selection circuit 12. The selection circuit 12 outputs zero in the address section and the mirror section in response to the selection signal SLC from the timing generation circuit. When the light beam 60 is located at the land, the output of the D / A converter 16 is output. Section, the output of the D / A converter 17 is selected and output. Time T
The microcomputer 15 calculates the target value of the focus control at 6, and outputs it to the D / A converter 16. Selection circuit 1
2 is input to the differential amplifier 5 as described above, so that after time T6, the land track 202
Focus error signal F due to the above pseudo defocus
The value DFL of E becomes the target value of the focus control. Therefore, the focus control system is not affected by the focus error signal FE reflecting the pseudo defocus on the land track 202, and as a result, it is possible to prevent the occurrence of true defocus. In this state, a DC voltage of only the DFL is generated in the focus error signal output from the differential amplifier 4, but the DC level of the signal after the output of the differential amplifier 5 is zero. The light beam 60 has the address part ID2
(T10-T)
In 8), since no true defocus has occurred,
The focus error signal FE is substantially zero.
【0034】図7はディスク200の回転によって光ビ
ーム60がグルーブトラック201に沿って走査し、ア
ドレス部ID1およびID2を通過しているときの動作
を図6と同様に示したものである。FIG. 7 shows the operation when the light beam 60 scans along the groove track 201 by rotating the disk 200 and passes through the address portions ID1 and ID2, similarly to FIG.
【0035】図7の時刻T1で、選択回路12の出力S
LOはゼロであり、差動増幅器4の出力FEは差動増幅
器5からそのまま出力される。このとき、フォーカス誤
差信号FEはほぼゼロであるが、これは疑似のディフォ
ーカスに基づくフォーカス誤差信号FEのレベルDFG
をゼロにするべくフォーカス制御がなされたので、実際
には、疑似のディフォーカスに相当する真のディフォー
カスΔFGが生じている。光ビーム60がミラー部MI
RRに達した時刻T3で、真のディフォーカスΔFGに
基づくフォーカス誤差信号FEのレベルDFGがフォー
カス誤差信号FEに発生する。タイミング制御回路20
からは光ビーム60がミラー部MIRRを通過する期
間、サンプル・ホールド回路13がフォーカス誤差信号
FEをサンプルする信号SHC2を出力するようにして
いる。これにより、サンプル・ホールド回路13にはデ
ィフォーカスΔFGに基づくフォーカス誤差信号FEの
レベルDFGがホールドされる。サンプル・ホールド回
路13の出力はA/D変換器14でディジタル信号に変
換された後、マイクロコンピュータ15に入力される。
マイクロコンピュータ15はサンプル・ホールド回路1
3から出力されるディフォーカスΔFGに基づくフォー
カス誤差信号FEのレベルDFGを検出する。マイクロ
コンピュータ15は検出したフォーカス誤差信号FEの
レベルDFGからミラー部でのフォーカス誤差信号FE
がゼロになるような、すなわち真のディフォーカスがゼ
ロになるようなフォーカス制御の目標値を算出し、D/
A変換器17に出力する。D/A変換器17の出力は選
択回路12に入力される。選択回路12ではタイミング
発生回路20からの選択信号SLCにより、光ビーム6
0がグルーブ部に位置するときにはD/A変換器17の
出力を選択して出力するようにしている。時刻T6でマ
イクロコンピュータ15がフォーカス制御の目標値を算
出し、D/A変換器17に出力する。選択回路12の出
力SLOは、前述のように差動増幅器5に入力されてい
るので、時刻T6以降は、グルーブトラック201上の
疑似のディフォーカスによるフォーカス誤差信号FEの
値DFGがフォーカス制御の目標値となる。このためフ
ォーカス制御系はグルーブトラック201で、疑似のデ
ィフォーカスを反映するフォーカス誤差信号FEには影
響されず、その結果、真のディフォーカスの発生を防ぐ
ことができる。この状態では差動増幅器4から出力され
るフォーカス誤差信号にはDFGだけのDC電圧が発生
するが、差動増幅器5の出力以降の信号のDCレベルは
ゼロになっている。光ビーム60がアドレス部ID2の
直後のミラー部MIRRを通過する期間(T10−T
8)では、真のディフォーカスが発生していないため、
フォーカス誤差信号FEは略ゼロになっている。At time T1 in FIG.
LO is zero, and the output FE of the differential amplifier 4 is output from the differential amplifier 5 as it is. At this time, the focus error signal FE is almost zero, but this is the level DFG of the focus error signal FE based on the pseudo defocus.
Since the focus control has been performed to reduce the value of to zero, a true defocus ΔFG corresponding to a pseudo defocus actually occurs. The light beam 60 is reflected by the mirror MI.
At time T3 when RR is reached, a level DFG of the focus error signal FE based on the true defocus ΔFG is generated in the focus error signal FE. Timing control circuit 20
Thereafter, the sample and hold circuit 13 outputs a signal SHC2 for sampling the focus error signal FE during the period when the light beam 60 passes through the mirror unit MIRR. As a result, the level DFG of the focus error signal FE based on the defocus ΔFG is held in the sample and hold circuit 13. The output of the sample and hold circuit 13 is converted into a digital signal by an A / D converter 14 and then input to a microcomputer 15.
The microcomputer 15 is a sample and hold circuit 1
3 detects the level DFG of the focus error signal FE based on the defocus ΔFG output. The microcomputer 15 calculates the focus error signal FE in the mirror unit from the level DFG of the detected focus error signal FE.
Is calculated as zero, that is, a target value of focus control such that true defocus becomes zero.
Output to the A converter 17. The output of the D / A converter 17 is input to the selection circuit 12. The selection circuit 12 receives the light beam 6 based on the selection signal SLC from the timing generation circuit 20.
When 0 is located in the groove portion, the output of the D / A converter 17 is selected and output. At time T <b> 6, the microcomputer 15 calculates a target value of the focus control and outputs it to the D / A converter 17. Since the output SLO of the selection circuit 12 is input to the differential amplifier 5 as described above, after the time T6, the value DFG of the focus error signal FE due to the pseudo defocus on the groove track 201 becomes the target of the focus control. Value. Therefore, the focus control system is not affected by the focus error signal FE reflecting the pseudo defocus in the groove track 201, and as a result, it is possible to prevent the occurrence of true defocus. In this state, a DC voltage of only the DFG is generated in the focus error signal output from the differential amplifier 4, but the DC level of the signal after the output of the differential amplifier 5 is zero. The period during which the light beam 60 passes through the mirror unit MIRR immediately after the address unit ID2 (T10-T
In 8), since no true defocus has occurred,
The focus error signal FE is substantially zero.
【0036】図8は、ディスク200の回転によって光
ビーム60がランドトラック202に沿って走査し、グ
ルーブトラック201とランドトラック202との境界
203およびアドレス部ID0を通過して、ランドトラ
ック202に至るときの動作を示す。FIG. 8 shows that the rotation of the disk 200 causes the light beam 60 to scan along the land track 202 and pass through the boundary 203 between the groove track 201 and the land track 202 and the address section ID0 to reach the land track 202. The operation at the time is shown.
【0037】図8で、ミラー部でのフォーカス誤差信号
FEがゼロになるように調整されているものとする。従
って、光ビーム60がランドトラックに位置するときに
はランドトラック202上の疑似のディフォーカスによ
るフォーカス誤差信号FEの値DFLが、光ビーム60
がグルーブトラック201に位置するときにはグルーブ
トラック201上の疑似のディフォーカスによるフォー
カス誤差信号FEの値DFGがフォーカス制御の目標値
として選択回路12から出力されている。このため、フ
ォーカス制御系はランドトラック202及びグルーブト
ラック201で、疑似のディフォーカスを反映するフォ
ーカス誤差信号FEには影響されず、その結果、真のデ
ィフォーカスが発生していない。光ビーム60がランド
グルーブ171に位置する時刻T1では、選択回路12
からフォーカス制御の目標値としてランドトラック17
1上の疑似のディフォーカスによるフォーカス誤差信号
FEの値DFLが差動増幅器5に出力されている。この
とき、差動増幅器4から出力されるフォーカス誤差信号
にはDFLだけのDC電圧が発生するが、差動増幅器5
の出力以降の信号SHO1のDCレベルはゼロになって
いる。光ビーム60がアドレス部ID0の直後のミラー
部MIRRを通過する期間(T5−T3)では、真のデ
ィフォーカスが発生していないため、フォーカス誤差信
号FEは略ゼロになっている。光ビーム60がグルーブ
部に達した時点T5で、タイミング発生回路20からの
信号により選択回路12の出力はフォーカス制御の目標
値としてグルーブトラック201上の疑似のディフォー
カスによるフォーカス誤差信号FEの値DFGを差動増
幅器5に出力する。これにより、差動増幅器4から出力
されるフォーカス誤差信号にはDFGだけのDC電圧が
発生するが、差動増幅器5の出力以降の信号SHO1の
DCレベルはゼロのままである。光ビーム60がアドレ
ス部ID1の直後のミラー部MIRRを通過する期間
(T8−T6)では、真のディフォーカスが発生してい
ないため、フォーカス誤差信号FEは略ゼロになってい
る。In FIG. 8, it is assumed that the focus error signal FE at the mirror section has been adjusted to zero. Therefore, when the light beam 60 is positioned on the land track, the value DFL of the focus error signal FE due to the pseudo defocus on the land track 202 becomes
Is located on the groove track 201, the value DFG of the focus error signal FE due to pseudo defocus on the groove track 201 is output from the selection circuit 12 as a target value of focus control. For this reason, the focus control system is not affected by the focus error signal FE reflecting the pseudo defocus on the land track 202 and the groove track 201, and as a result, true defocus does not occur. At time T1 when the light beam 60 is located in the land groove 171, the selection circuit 12
From the land track 17 as the focus control target value.
The value DFL of the focus error signal FE due to the pseudo defocus on 1 is output to the differential amplifier 5. At this time, a DC voltage of only DFL is generated in the focus error signal output from the differential amplifier 4,
The DC level of the signal SHO1 after the output is zero. In a period (T5 to T3) during which the light beam 60 passes through the mirror unit MIRR immediately after the address unit ID0, since true defocus has not occurred, the focus error signal FE is substantially zero. At time T5 when the light beam 60 reaches the groove portion, the signal from the timing generation circuit 20 outputs the output of the selection circuit 12 as the target value of the focus control as the value DFG of the focus error signal FE due to the pseudo defocus on the groove track 201. Is output to the differential amplifier 5. As a result, a DC voltage of only DFG is generated in the focus error signal output from the differential amplifier 4, but the DC level of the signal SHO1 after the output of the differential amplifier 5 remains zero. In the period (T8-T6) during which the light beam 60 passes through the mirror section MIRR immediately after the address section ID1, since true defocus has not occurred, the focus error signal FE is substantially zero.
【0038】以上の実施例では、ランドトラックとグル
ーブトラックとが交互に直列的に配列されているディス
クを用いることを想定した。しかし、記録・再生で、疑
似のディフォーカスが生じるようなディスクであれば、
ランドトラックとグルーブトラックとが交互に直列的に
配列されていなくても、本発明を適用できる。例えば、
ディスク1回転ごとの境界がなく、単一のランドトラッ
クと、単一のグルーブトラックとがスパイラル状に形成
されており、ランドトラックとグルーブトラックとの両
方に情報が記録・再生されるディスクについても、本発
明を適用できる。このようなディスクは、例えば、グル
ーブトラックを最外周から最内周まで走査してから、ラ
ンドトラックを最外周から最内周まで走査する。したが
って、この場合にも、疑似のデフォーカスがフォーカス
制御に与える影響をなくすことができる。また、以上の
実施例では1回のミラー部でのフォーカス誤差信号FE
を基にランド及びグルーブトラックでのフォーカス制御
の目標値を決定したが、複数回のミラー部でのフォーカ
ス誤差信号FEを基にランド及びグルーブトラックでの
フォーカス制御の目標値を決定するようにしてもよい。
さらに、フォーカス制御の目標値を出力したときのミラ
ー部でのフォーカス誤差信号FEがゼロでない場合に
は、先の目標値をフォーカス誤差信号FEのレベルに応
じて随時変更するようにしてもよい。In the above embodiment, it is assumed that a disk in which land tracks and groove tracks are alternately arranged in series is used. However, if the disc causes false defocus during recording / playback,
The present invention can be applied even if land tracks and groove tracks are not alternately arranged in series. For example,
A single land track and a single groove track are formed spirally without a boundary for each rotation of the disk, and a disk on which information is recorded / reproduced on both the land track and the groove track is also used. The present invention can be applied. In such a disc, for example, the groove track is scanned from the outermost circumference to the innermost circumference, and then the land track is scanned from the outermost circumference to the innermost circumference. Therefore, also in this case, the influence of the pseudo defocus on the focus control can be eliminated. Further, in the above embodiment, the focus error signal FE in one mirror unit is used.
The focus control target values in the land and groove tracks are determined based on the above, but the focus control target values in the land and groove tracks are determined based on the focus error signals FE in the mirror unit a plurality of times. Is also good.
Further, when the focus error signal FE at the mirror unit when the target value of the focus control is output is not zero, the previous target value may be changed at any time according to the level of the focus error signal FE.
【0039】[0039]
【発明の効果】本発明のフォーカス制御装置によれば、
ディスクに設けたランド及びグルーブの溝のないミラー
部でフォーカス誤差信号がゼロになるようにランドトラ
ック及びグルーブトラックのフォーカス制御の目標値を
設定することにより、真のディフォーカスが発生しない
ようにすることができる。According to the focus control device of the present invention,
By setting the target value of the focus control of the land track and the groove track so that the focus error signal becomes zero at the mirror portion having no land and groove of the disk provided on the disk, true defocus does not occur. be able to.
【0040】また、光ビームがランドトラックかグルー
ブトラックか、どちらに位置するかに応じて、フォーカ
ス制御の目標値を変える。そのため、ランドトラックお
よびグルーブトラックで疑似のディフォーカスによって
フォーカス誤差信号が変化しても、フォーカス制御に影
響を与えないようにできる。したがって、ランドトラッ
クとグルーブトラックとで情報を記録・再生する光ディ
スクでも、高精度なフォーカス制御が実現できる。The target value of the focus control is changed depending on whether the light beam is located on a land track or a groove track. Therefore, even if the focus error signal changes due to pseudo defocus on the land track and the groove track, it is possible to prevent the focus control from being affected. Therefore, even with an optical disc on which information is recorded / reproduced on a land track and a groove track, highly accurate focus control can be realized.
【0041】本発明の記録媒体によれば、ディスクにラ
ンド/グルーブの溝のないミラー部を設けることによ
り、真のディフォーカスの量を検出することができる。According to the recording medium of the present invention, the amount of true defocus can be detected by providing the disk with a mirror portion having no land / groove grooves.
【図1】本発明によるフォーカス制御装置の第1の実施
例のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a focus control device according to the present invention.
【図2】本発明のフォーカス制御装置で用いるディスク
200の構造の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a structure of a disc 200 used in the focus control device of the present invention.
【図3】図2に示すディスクのトラックのフォーマット
例を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a format example of a track on the disk shown in FIG. 2;
【図4】図2で円で囲まれたアドレス部ID0および境
界の近傍を拡大して示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing, in an enlarged manner, an address portion ID0 surrounded by a circle in FIG. 2 and the vicinity of a boundary;
【図5】図2で円で囲まれたアドレス部ID1の近傍を
拡大して示す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing, in an enlarged manner, the vicinity of an address part ID1 surrounded by a circle in FIG. 2;
【図6】本発明によるフォーカス制御装置および記録媒
体で、光ビームがランドトラックを追従しているときの
フォーカス制御の動作を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an operation of focus control when a light beam follows a land track in the focus control device and the recording medium according to the present invention.
【図7】本発明によるフォーカス制御装置および記録媒
体で、光ビームがグルーブトラックを追従しているとき
のフォーカス制御の動作を示す説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a focus control operation when a light beam follows a groove track in the focus control device and the recording medium according to the present invention.
【図8】本発明によるフォーカス制御装置および記録媒
体で、光ビームがランドトラックからグルーブトラック
へと移動するときのフォーカス制御の動作を示す説明
図。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a focus control operation when a light beam moves from a land track to a groove track in the focus control device and the recording medium according to the present invention.
【図9】光ビームの集束点とディスクとの距離が変化し
たときの4分割検出器上の光ビームの形状を示す説明
図。FIG. 9 is an explanatory diagram showing the shape of a light beam on a four-segment detector when the distance between the focal point of the light beam and the disk changes.
【図10】L/Gディスクを模式的に表した説明図。FIG. 10 is an explanatory view schematically showing an L / G disk.
【図11】図10で円で囲まれたランドトラックとグル
ーブトラックとの半径方向の境界の説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram of a radial boundary between a land track and a groove track that are circled in FIG. 10;
【図12】光ビームがディスク半径方向にトラックを横
断したときの、フォーカス誤差信号およびトラッキング
誤差信号の変化の説明図。FIG. 12 is an explanatory diagram of changes in a focus error signal and a tracking error signal when a light beam crosses a track in a disk radial direction.
【図13】ミラー部、ランドトラック、グルーブトラッ
クにおけるディフォーカス量とフォーカス誤差信号の関
係を示す説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a relationship between a defocus amount and a focus error signal in a mirror section, a land track, and a groove track.
【図14】光ビームがグルーブトラックからランドトラ
ックへと移動するときのフォーカス誤差信号の変化のよ
うすの説明図。FIG. 14 is an explanatory diagram showing how a focus error signal changes when a light beam moves from a groove track to a land track.
1…4分割検出器、 4、5…差動増幅器、 7…位相補償回路、 8…ゲイン補償回路、 9…駆動回路、 10…フォーカスアクチュエータ、 11…対物レンズ、 2、3、18…加算器、 6、13…サンプル・ホールド回路、 14…A/D変換器、 15…マイクロコンピュータ、 16、17…D/A変換器、 19…アドレス読み取り回路、 20…タイミング発生回路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 4 division | segmentation detector 4, 5 ... Differential amplifier, 7 ... Phase compensation circuit, 8 ... Gain compensation circuit, 9 ... Drive circuit, 10 ... Focus actuator, 11 ... Objective lens, 2, 3, 18 ... Adder , 6, 13: sample and hold circuit, 14: A / D converter, 15: microcomputer, 16, 17: D / A converter, 19: address reading circuit, 20: timing generation circuit.
Claims (3)
有するスパイラル状のトラックであって、上記ランドト
ラックおよび該グルーブトラックの一部に該ランドおよ
び該グルーブの溝を有しないミラー部を有し、該ランド
トラックおよび該グルーブトラックの両方に情報を記録
・再生するトラックを有する記録媒体上に光ビームを集
束するように制御するフォーカス制御装置において、該
光ビームを該記録媒体上に集束させる集束手段と、該光
ビームの該記録媒体上における集束状態を検出し、該集
束状態を表す信号を出力する集束状態検出手段と、該集
束状態検出手段からの出力の値と目標値とを比較して該
集束手段を移動することにより、該光ビームの該記録媒
体上での集束状態を所望の状態に維持する制御手段と、
該ランドトラックおよび該グルーブトラックの該ミラー
部に光ビームが位置するときの該収束状態検出手段の出
力がゼロになるように該ランドトラックおよび該グルー
ブトラックのフォーカス制御の目標値を設定する目標値
設定回路とを備えたフォーカス制御装置。1. A spiral track having a land track and a groove track, wherein the land track and a part of the groove track have a mirror portion that does not have the land and the groove of the groove. And a focus control device for controlling the light beam to be focused on a recording medium having a track for recording and reproducing information on both of the groove tracks, focusing means for focusing the light beam on the recording medium, A focusing state detecting means for detecting a focusing state of the light beam on the recording medium and outputting a signal indicating the focusing state; and comparing the output value from the focusing state detecting means with a target value to determine the focusing state. Controlling means for maintaining a desired state of focusing of the light beam on the recording medium by moving
A target value for setting a target value for focus control of the land track and the groove track such that an output of the convergence state detecting means when the light beam is positioned on the mirror portion of the land track and the groove track becomes zero. A focus control device including a setting circuit.
からの出力をサンプリングするサンプリング手段を備え
ており、該ミラー部に光ビームが位置するときの該収束
状態検出手段の出力を複数回サンプリングし、その平均
値に基づいて目標値を設定するようにした請求項1に記
載のフォーカス制御装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein said target setting means includes a sampling means for sampling an output from said focusing state detecting means, and outputs a plurality of times of said convergence state detecting means when said light beam is positioned on said mirror section. 2. The focus control device according to claim 1, wherein sampling is performed, and a target value is set based on the average value.
有するスパイラル状のトラックであって、該ランドトラ
ックおよび該グルーブトラックの一部に該ランドおよび
該グルーブの溝を有しないミラー部を有し、該ランドト
ラックおよび該グルーブトラックの両方に情報を記録・
再生するトラックを有することを特徴とする記録媒体。3. A spiral track having a land track and a groove track, wherein the land track and a part of the groove track have a mirror portion having no groove of the land and the groove, and And record information on both of the groove tracks
A recording medium having a track to be reproduced.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5878397A JPH10255284A (en) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | Focus controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5878397A JPH10255284A (en) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | Focus controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10255284A true JPH10255284A (en) | 1998-09-25 |
Family
ID=13094179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5878397A Pending JPH10255284A (en) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | Focus controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10255284A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009283088A (en) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Toshiba Corp | Method for producing focus error signal and optical disk unit |
-
1997
- 1997-03-13 JP JP5878397A patent/JPH10255284A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009283088A (en) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Toshiba Corp | Method for producing focus error signal and optical disk unit |
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