JPS60242522A - 光学式情報再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は光学式情報再生装置に関し、特にその光ピツ
クアップ装置に関するものである。

〔従来技術〕

第１図は従来の光学式情報再生装置を示すブロック構成
図である。図において／は発光源（例えば半導体レーザ
）、λはコリメートレンズ、３はビームスプリッタ、り
は矢印Ｃ方向に微小回動する振動ミラー、りは矢印り方
向に回動する偏向ミラー、６は対物レンズ、りは情報記
録担体、ｔは情報記録担体７上の情報トランク、９は情
報トラックｇの情報を読み取って反射された反射光を受
けてこの読取情報に対応する電気信号を出力する光検知
器、１０は光検知器デの電気信号端子、／／は発振器、
１２は包絡線検波器、／３は包絡線検波器ｌλの出力を
発振器ｌ／の発振出力を基準として位相検波する位相検
波器、／Ｆはローパスフィルタ、／！はローパスフィル
タｌφの出力ヲ受けてその極性に応じて偏向ミラー５を
駆動する増幅器である。

次に、この従来装置の動作について説明する。

半導体レーザｌから出た発散光束はコリメートレンズコ
により平行光束にされビームスプリンタ３を通過し、振
動ミラー弘および偏向ミラー５でそれぞれ反射され、対
物レンズ基によって情報記録担体７上に集光される。情
報記録担体りはモーター（図示せず）によって回転し℃
おり情報トラックを上に集光された光は変調されて反射
する。

この反射光は光路を逆行し、対物レンズ６を通り偏向ミ
ラー！および振動ミラー弘で反射されビームスプリンタ
Ｊによってｑσ方方向比させられ光検知器ヂに入射し電
気信号に変換される。この電気信号は再生信号として出
力端子１０から出力され各種用途に用いられる。

一方、この出力された電気信号は読み出し用光束の集光
スポットの情報トランクｔの追跡制御用にも用いられる
。

第２図はこの読み出し用光束の集光スポットの情報記録
担体７上の様子を示す一部平面図で、情報トランクｔに
は長短のピット２／の列があ′す。

集光スポラトコλはその上を１発振器／ｌによって微小
振動させられている振動ミラー弘があるため、図示（イ
）のように情報トラックｔと交差する方第３図（ａ）〜
（ｆ）はこの集光スポット２２の振動による情報トラッ
クざの追跡制御の動作を説明するための波形図で第３図
（ａ）〜（Ｃ）は情報トラックｇの中心線Ｌ（第２図）
に対する集光スポット、２λの中心点Ｓ（第２図）の異
なった三つの軌跡を示し、第３図（ｄ）〜（ｆ）は第３
図（ａ）〜（Ｃ）各場合に対応する包絡線検波器ｌλの
出力波形を示す。

上述のように集光スポット２コを情報トランクｔと交差
する方向に微小振動させつつ情報の読み取りを行うと、
光検知器りから得られる電気信号には、集光スポットＪ
λの情報トラックＳの中心線りからのずれの方向及びず
れの量の情報が含まれ℃いる。すなわち、この電気信号
を包絡線検波器７．２で包結線検波を行うと第３図（ｄ
）〜（ｆ）に示したような出力が得られる。集光スポッ
ト２コが情報トランクｔの中心＃Ｌに沿っているときは
、第３図（ｂ）及び（ｅ）の場合に相当し出力信号は集
光スボ　゛ットＪＪの振動周波数すなわち発振器／／の
発振周波数の２倍の周波数成分を有するのみである。

一方、集光スポット２２の振動中心が情報トラックにの
中心線りからずれると、第３図（ａ）及び（ｄ）、並び
に（Ｃ）及び（ｆ）に示したように発振器／ｌの発振周
波数と同じ周波数成分を有するようになり、また、その
ずれの方向によって出力位相が逆（・第３図（ｄ）と（
ｆ）　Ｋなり、しかもその出力振幅は上記ずれの量に応
じて変化する。従って、この包結線検波器１２の出力を
、発振器／／の出力を基準として位相検波器／３により
位相検波し、ローパスフィルタ／’Ｉを通すと、上記ず
れの量に対応した直流出力が得られる。

第弘図はこのようにして得られる集光スポット２λの振
動中心Ｓの情報トランクざの中心からのずれ量Δに対す
るローパスフィルタｌ弘の直流出力りとの関係を示す特
性図で実用的範囲で良好な直線性を呈している。この直
流出力りを増幅器１５で増幅し℃、その出力で偏向ミラ
ー５を駆動すれば集光スポット２．２を情報トラックｔ
の中心線りに沿って追跡制御させることが出来る。

従来の光学式情報再生装置における光ピツクアップ装置
は以上のように再生信号と情報トランク追跡制御信号の
両方を得るため一つの集光スポットを微小振動させるよ
うに構成し℃いるので以下のような欠点があった。

（１）忠実度の高い再生信号を得る為、再生信号レベル
の周期的低下を小さくしようとすると集光スポット２コ
の振動振幅を小さくしなければならず、これに伴って情
報トランク追跡制御信号のレベルが下がりトランクサー
ボの安定性が低下する。

逆にトラックサーボを安定にする為、トラック追跡制御
信号レベルを上げようとすると集光スポットの振動振幅
を太きくしなければならず１．これに伴い再生信号レベ
ルの周期的変動が大きくなり再生信号の忠実度が低下す
る。

このように再生信号と情報トラック追跡制御信号が互い
に干渉し合う為、再生信号の忠実度が高く、かつ、トラ
ッキングサーボの安定した光ピンクアンプ動作が得られ
ないという欠点があった。

（λ）また、通常、振動ミラー弘は圧電素子で振ってお
り、特にコンパクトディスクでは圧電素子の共振周波数
すなわち集光スポット２コの振動周波数が再生信号の周
波数帯域と重なる為、集光スポット２２の振動周波数に
於いて再生信号と情報トラック追跡制御信号との分離が
出来なかった。

このためコンパクトディスク用の光ピンクアップ装置と
Ｌ℃使用出来ないという欠点があった。

〔発明の概要〕

この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、端的に言えば、情報記録担体上に
一つの集光スポットを形成し、一方を再生信号用として
微小振動させずに用い、また他方をトラック追跡制御信
号用とし℃微小振動させて使うことにより５再生信号の
忠実度が高く、トラッキングサーボが安定であり、かつ
、コンパクトディスクにも使用可能な光学式情報再生装
置を提供することを目的としている。

具体的には、この目的を達成するためのこの発明の構成
は、集光スポットを情報記録担体上の情報トランクと交
差する方向に微小振動させる手段及び偏向させる手段を
用いて再生信号を得るとともに上記情報トラックの追跡
制御を行う光学式情報再生装置において、一つの発光源
からの出射光束を第１及び第２の光束に分離する手段を
設けて上記第２の光束のみを上記微小振動手段によって
微小振動させ、上記第１及び第一の光束は上記偏向手段
によって各々第１及び第一の集光スポットを形成し且つ
上記情報記録担体上で反射し上記偏向手段並びに第１及
び第一の光検知器を介して各々第１及び第一の電気信号
に変換され、両上記電気信号は一方のみ光路差に対応し
た時間差だけ遅延され他方は再生信号とし℃出力され、
更に両電気信号を減算器忙より減算して上記情報トラン
ク追跡制御信号を発生し、上記微小振動周波数を基準と
して位相検波された上記情報トラック追跡制御信号によ
り上記偏向手段を制御することを特徴とした光学式情報
゛再生装置、に在る。

好ましい実施態様として、上記分離手段は、上記発光源
からの光束を上記第１の光束として反射し且つ上記第一
の光束として通過するハーフミラ−と１反射した上記第
１の光束を再び反射して上記ハーフミラ−を通過させる
固定ミラーと、を備えている。また、上記微小振動手段
は発振器及びこれによって振動する振動ミラーであり、
上記第一の光束は上記振動ミラーで反射した後、上記ハ
ーフミラ−で再び反射されるものである。また、上記分
離手段は、上記発光源からの光束を上記第１の光束とし
て反射し且つ上記第λの光束として通過させるハーフミ
ラ−を備えているものでもよい＠また、上記微小振動手
段は発振器及びこれによって振動する振動ミラーでもよ
い。また、上記分離手段は、上記発光源からの光束を上
記第１の光束として反射する固定ミラーと、上記第一の
光束とし℃反射する振動ミラーと、で構成されたもので
もよい。また、上記微小振動手段は、発振器により上記
振動ミラーを振動させるものでもよい。

また、上記分離手段は、上記発光源からの光束を上記第
７の光束として反射し且つ上記第一の光束として通過さ
せるハーフミラ−と、上記第一の光束を反射する固定ミ
ラーと、で構成され、上記微小振動手段は１発振器と、
この発振器の周波数に従つ℃、上記固定ミラーで反射さ
れた上記第一の光束を微小振動させる偏向素子と、で構
成されたものでもよい。

更に、この発明の別の構成とし℃、集光スポットを情報
記録担体上の情報トラックと交差する方□　向に微小振
動させる手段及び偏向させる手段を用いて再生信号を得
るとともに上記情報トラックの追跡制御を行う光学式情
報再生装置において。

二つの発光源からのそれぞれ第１及び第２の光束のうち
上記第２の光束のみを上記微小振動手段によって微小振
動させ、上記第１及び第一の光束は上記偏向手段によっ
て各々第１及び第２の集光スポットを形成し且つ上記情
報記録担体上で反射し上記偏向手段並びに第７及び第一
の光検知器を介して各々第７及び第一の電気信号に変換
され、両上記電気信号は一方のみ光路差に対応した時間
差だけ遅延され、他方は再生信号として出力され。

両電気信号から両電気信号を減算器により減算して上記
情報トラック追跡制御信号を発生し、上記微小振動周波
数を基準として位相検波された上記′盾報トラック追跡
制御信号によって上記偏向手段を制御することを特徴と
した光学式情報再生装置、が提供される。

この場合の好ましい実施態様として、上記微小振動手段
は、上記第一の光束を発生する発光源に接続された振動
素子と、この振動素子を振動させる信号を発生する発振
器と、で構成されている。

上記微小振動手段は、上記第２の光束を反射する振動ミ
ラーと、この振動ミラーを振動させる信号を発生する発
振器と、で構成され、上記第１の光束は固定ミラーによ
って反射されて上記偏向手段へ向けられたものでもよい
。また、上記微小振動手段は、上記第一の光束を反射す
る固定ミラーと、この反射された上記第λの光束を微小
振動させる偏向素子と、この偏向素子に振動信号を与え
る発振器と、で構成され、上記第１の光束は別の固定ミ
ラーによって反射されて上記偏向手段へ向けられるもの
でもよい。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の好ましい実施例を第５乃至第１２図に
ついて説明する。

第５図に於いて第１図と異なるところは、光検知器９ａ
及びデｂに分割し、ハーフミラ−ｊｌ、固定ミラーｊｔ
２’、遅延線Ｓ３、減算器！弘を新たに設けた点である
。即ち、発光源／からの光束を分離するためにハーフミ
ラ−５／及び固定ミラーが設置され１分離された光束は
、情報記録担体７でλつの集光・スポットをつくり、反
射して２つの光検知器９ａ及びＷｂによりλつの電気信
号を発生し、遅延線５３及び減算器ＳＧｃにより後述す
る如く、再生信号と情報トラック追跡制御信号とを分離
することができる構成になつ℃いる。

次に動作について説明する。

第Ｓ図に於いて発光源／かう出てコリメートレンズλに
よって平行にされた光束はハーフミラ−左ｌにより二元
束に分けられる。図中、点線で示した光路をたどる光束
を光束Ａ、実線で示した光　路をたどる光束を光束Ｂと
呼称する。

まず光束Ａはハーフミラ−ｊｌにより反射され固定ミラ
ーｊｊにより反射され、ハーフミラ−５１およびビーム
スプリッタ３を順次通過し、偏向ミラー！で反射されて
対物レンズ６によって情報記録担体りの情報トランクを
上に集光される。

この光は情報トラックｇを形成するビット、２／（第一
図）によって変調・反射されて対物レンズ６へ再入射し
偏向ミラー５で反射され、ビームスプリッタ３でタグ方
向を変えさせられて一方の光検知器９ａに入射する。

一方、光束Ｂはハーフミラ−！ｒ／を通過し振動ミラー
弘およびハーフミラ−ｓｉで順次反射され、ビームスプ
リンタ３．及び偏向ミラーＳを介して対物レンズ基によ
って情報記録担体上７の情報トラックざ上に集光される
。この光束Ｂも光束Ａと同様に、情報トラックｔを形成
するピットコ／（第２図）Ｋよって変調・反射され℃対
物レンズ６へ再入射し偏向ミラーＳ及びビームスプリッ
タ３を介し℃他方の光検知器９ｂに入射する。

なお光束Ａ、及びＢによる反射光は同一の検知器にはい
らないように固定ミラーｊコもしくは振ここで情報記録
担体７上の一つの集光スポットのうち光束Ｂによるもの
は振動ミラー弘を介してる為、微小振動しておりその振
動方向は情報トランクざと交差するように設定されてい
る。即ち、第６図の矢印イの方向したがって光束Ａから
得られる電気信号（光検知器９ａの出力）には再生信号
の情報しか含まれてないのに対し、光束Ｂから得られる
電気信号（光検知器９Ｂの出力）には再生信号とトラッ
ク追跡制御信号の両方の情報が含まれている。そのため
光束Ａは、信号再生のみに用い光束Ｂは情報トラック追
跡制御のみに用いることができる。結果として第６図に
示した光スポット、２．２ｂが情報トラックｇから外れ
ない程度に光スポット、２．２ｂの振動振幅を増加させ
ることにより情報トラック追跡制御用の信号の８／Ｎ比
向上がはかれる。

一方、さらに一８／Ｎ比を向上させるとともに再生信号
域が、集光スポットの振動周波数域と重なる方式の信号
フォーマットにも有効な方式について説明する。

第６図は前述した如く情報記録担体り上に光束Ａによる
集光スポット２コａと光束Ｂによる集光スポット２コｂ
が形成されている様子を示す一部平面図であり、図に示
すように二つの集光スポラトコ２ａ及び２２ｂはわずか
に離れており、どちらか一方が時間的に先行し℃いる。

ここでは微小振動してる集光スポット２２ｂが時間的に
先行してるものと仮定して説明する。

呆光スポン）２Ｊｂが先行してる為、光検知器９ｂから
得られる電気信号（再生傷号十トランク追跡ｊｔ＋ｉｔ
御信号）は光検知器ｑａから得られる電気信号（再生信
号）より時間的に進んでいる。したがって、この時間差
分に対応する遅延線Ｓ３を用いて先行する光検知器？ｂ
からの電気信号を遅らせ、この信号から後行する光検知
器９ａからの電気信号を減算器５１で減算し℃やると後
行する集光スポット２２ａのトランク追跡制御信号が抽
出される。このようにして得られた信号は、再生信号が
取り除かれており、′Ｉｗ報トランク追跡制御侶号のみ
である。この情報・トｙ２り追跡制御信号は第１図で説
明した従来例と同じ方法により処理され偏向ミラーｊ等
を駆動する為に用いられる。

以上の実施例によれば、集光スポット２．．２ｋ）の振
動周波数が再生信号の周波数帯域と重なった場合でも情
報トラック追跡制御信号の完全な分離が可能であり、し
たがってコンパクトディスク月光ピンクアンプ装置とし
℃も使用可能である。また、読み取る集光スポラトコ−
ａが微小振動してない為、再生信号の忠実度が高り、ト
ラッキングサーボの安定化は′集光スポットλコｂの振
動振幅を情報トラックｔからはずれない程度に大きくす
ることによつ℃達成できる。尚、集光スポット２コｂの
振動振幅を大きくすると光検知器ｆｂから得られる電気
信号（再生信号子トラック追跡制御信号）の再生信号の
レベルは下がるので、減算する方の光検知器９ｈから得
られる再生信号もそれに応じて減衰してやる必要がある
が、第５図では減衰器は減算器Ｓａに付随しているもの
として省略しである。

なお、上記実施例ではλ光束忙分離する方法としてハー
フミラ−よｌ、固定ミラー５コ、及び振動ミラー弘を用
いるものを示したが、第７図に示すようにハーフミラ−
ｓｉを配置することにより固定ミラー５コをなくしても
よいし、また、第を図に示すような構成によりハーフミ
ラ−５１をなくしてもよい。

更に集光スボツ）、２Ｊｂを微小振動させる方式として
振動ミラー弘を用いるものを示したが、第２図に示すよ
うに電気光学素子、或は音響光学素子等の偏向素子９１
を用いて集光スボツ）２Ｊｂを微小振動させてもよい。

一方、第１０　、　／／　、及び７２図に示すように、
発光源を１つではなくλつ用いてもよい。この場合、第
１θ図では発光源／ｂのみを振動素子／θ／によって集
光スポットを振動させ℃おり、第１１図では振動ミラー
弘によって集光スポットを振動させ℃おり、更に第１λ
図では電気光学素子或は音響光学素子等の偏向素子？／
を用いて集光スポットを振動させている。

［発明の効果〕 以上のようにこの発明によれば情報記録担体上にコつの
集光スポット形成し、一方を再生信号用、他方をトラッ
ク追跡制御用とするように構成したので再生信号の忠実
度が高く、且つ、トラッキングサーボの安定した高性能
の光学式情報再生装置が得られる効果がある。また従来
の１つの集光スポットを振動させて情報トラック追跡制
御信号を得る方式は集光スポットの振動周波数と再生信
号の周波数帯が重なる信号フォーミツトのものに対して
は使用出来なかったのに対し本発明ではそのようなもの
についても使用出来るという効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光学式情報再生装置の一例を示すブロッ
ク構成図、第２図は第１図の装置を用いた場１合におけ
る情報記録担体上の情報トラックと集光スポットとの位
置関係を示す一部平面図、第３図（ａ）〜（句は集光ス
ポットの振動による情報トラック追跡制御の動作を説明
する為の波形図、第Ｖ図は従来装置における情報トラッ
ク追跡制御特性を示す特性図、第Ｓ図は本発明に係る光
学式情報再生装置の好ましい一実施例を示すブロック図
。 第６図は本発明装置を用いた場合における情報記録担体
上の情報トラックと集光スポットとの位置関係を示す一
部平面図、そして第７〜７２図はそれぞれ本発明の他の
実施例を部分的に示す概略図である。 図中、／、／ａ、／ｂ”＠発光源、！；ｔａｎ、。 −フミラー、５２争・固定ミラー、弘・・振動ミラー、
！・・偏向ミラー、７・・情報記録担体、ｔ・・情報ト
ランク、？＆、９ｂ＠・光検知器、Ｓ３・・遅延線、よ
りゃ・減算器、／ｌ＠・発振器、１３・会位相検波器、
ココ＆　、２；２ｂ・・集光スポット、タト・偏向素子
。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 毘１１ＸＩ 惠５図 昂６図 り 沖１図 馬８図 し−へスフ′リッタ３λ し−４スブｆルタ３へ 馬１１図 光束Ａ ん１２図 １：ニム又プリ・ツタ３へ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）集光スポットを情報記録担体上の情報トラックと
   交差する方向に微小振動させる手段及び偏向させる手段
   を用いて再生信号を得るとともに上記情報トラックの追
   跡制御を行う光学式情報再生装置において、一つの発光
   源からの出射光束を第１及び第一の光束に分離する手段
   を設けて上記第一の光束のみを上記微小振動手段によっ
   て微小振動させ、上記第１及び第一の光束は上記偏向手
   段によって各々第１及び第一の集光スポットを形成し且
   つ上記情報記録担体上で反射し上記偏向手段並びに第１
   及び第一の光検知器を介して各々第１及び第一の電気信
   号に変換され、両上記電気信号は一方のみ光路差に対応
   した時間差だけ遅延され他方は再生信号として出力され
   、更に両電気信号を減算器により減算して上記情報トラ
   ック追跡制御信号を発生し、上記微小振動周波数を基準
   とし℃位相検波された上記情報トラック追跡制御信号に
   より上記偏向手段を制御することを特徴とした光学式情
   報再生装置。 （コ）上記分離手段は、上記発光源からの光束を上記第
   １の光束として反射し且つ上記第λの光束として通過す
   るハーフミラ−と、反射した上記第１の光束を再び反射
   し℃上記ハーフミラーを通過させる固定ミラーと、を備
   えている特許請求の範囲第１項記載の光学式情報再生装
   置。 （３）上記微小振動手段は発振器及びこれによって振動
   する振動ミラーであり、上記第一の光束は上記振動ミラ
   ーで反射した後、上記ハーフミラ−で再び反射される特
   許請求の範囲第コ項記載の光学式情報再生装置。 （リ　上記分離手段は、上記発光源からの光束を上記第
   ７の光束として反射し且つ上記第一の光束として通過さ
   せるハーフミラ−を備えている特許請求の範囲第１項記
   載の光学式情報再生装置。 （５）上記微小振動手段は発振器及びこれによって振動
   する振動ミラーである特許請求の範囲第弘項記載の光学
   式情報再生装置。 （６）上記分離手段は、上記発光源からの光束を上記第
   １の光束として反射する固定ミラーと、上記第λの光束
   として反射する振動ミラーと、で構成されている特許請
   求の範囲第７項記載の光学式％式％ （７）上記微小振動手段は、発振器により上記振動ミラ
   ーを振動させるものである特許請求の範囲第６項記載の
   光学式情報再生装置。 （１）　上記分離手段は、上記発光源からの光束を上記
   第１の光束として反射し且つ上記第一の光束として通過
   させるハーフミラ−と、上記第一の光束を反射する固定
   ミラーと、で構成され、上記微小振動手段は１発振器と
   、この発振器の周波数に従って、上記固定ミラーで反射
   された上記第２の光束を微小振動させる偏向素子と、で
   構成されている特許請求の範囲第１項記載の光学式情報
   再生装置。 （９）集光スポットを情報記録担体上の情報トランクと
   交差する方向に微小振動させる手段及び偏向させる手段
   を用いて再生信号を得るとともに上記情報トランクの追
   跡制御を行う光学式情報再生装置において、 二つの発光源からのそれぞれ第１及び第一の光束のうち
   上記第λの光束のみを上記微小振動手段によって微小振
   動させ、上記第１及び第一の光束は上記偏向手段によっ
   て各々第１及び第一の集光スポットを形成し且つ上記情
   報記録担体上で反射し上記偏向手段並びに第１及び第２
   の光検知器を介して各々第１及び第一の電気信号に変換
   され、両上記電気信号は一方のみ光路差に対応した時間
   差だけ遅延され、他方は再生信号として出力され、更に
   両電気信号から両電気信号器を減算器により減算して上
   記情報トラック追跡制御信号を発生し、上記微小振動周
   波数を基準として位相検波された上記情報トラック追跡
   制御信号によって上記偏向手段を制御することを特徴と
   した光学式情報再生装置。 （／の上記微小振動手段は、上記第一の光束を発出する
   発光源に接続された振動素子と、この振動素子を振動さ
   せる信号を発生する発振器と、で構成されている特許請
   求の範囲第９項記載の光学式％式％ （１１）上記微小振動手段は、上記第一の光束を反射す
   る振動ミラーと、この振動ミラーを振動させる信号を発
   生する発振器と、で構成され、上記第１の光束は固定ミ
   ラーによって反射されて上記偏向手段へ向けられる特許
   請求の範囲第デ項記載の光学式情報再生装置。 （／η上記微小振動手段は、上記第一の光束を反射する
   固定ミラーと、この反射された上記第一の光束を微小振
   動させる偏向素子と、この偏向素子に振動信号を与える
   発振器と、で構成され、上記第１の光束は別の固定ミラ
   ーによって反射されて上記偏向手段へ向けられる特許請
   求の範囲第９項記載の光学式情報再生装置。