JPS6032140A - 光情報記録再生装置 - 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】 技術分野 本発明は、フォーカスおよびトラッキング制御手段の改
良を図った光情報記録再生装置に関する。

従来技術 一般に、光情報記録再生装置にあっては、例えばナイフ
エッジ法によるフォーカス検出およびトラック検出を行
なう光ピックアップの光学系が第１図に示すように購成
されている。

半導体レーザ１より出射されたレーザビームはカップリ
ングレンズ２で平行光とされて偏光ビームスプリッタ３
，１／４波長板４および対物レンズ５を介してディスク
６面に約１．６μｍのスポット径をもって集光する。こ
のディスク曲からの反射光束が対物レンズ５，１／４波
長板４および偏光ビームスプリッタ３を透過し、集光レ
ンズ７で集光されてトラック検出用の受光素子８で光束
の一部が受光されてトラック検出がなされ、残りの光束
が集光レンズ７の焦点すなわち反射光束の集光点に置か
れたフォーカス検出用の受光素子９で受光されてフォー
カス検出と光情報検出がなされるようになっている。

第２図に、フォーカス検出の原理を示している。

同図（ａ）は合焦時で、受光素子９のＡ部分の出力とＢ
部分の出力が等しくなる（Ａ＝Ｂ）。同図（ｂ）は焦点
が遠のいたときで、この場合はＡ＜Ｂとなり、同図（Ｃ
）は焦点が近づいたときで、この場合はＡ＞Ｂとなる。

また第３図に、トラック検出の原理を示している。ディ
スク６面にはプレグループと呼ばれる記録トラックがス
パイラル状あるいは回心円状に形成されていて、トラッ
ク検出はその記録トラックに対するビームのずれを検出
して行なう。同図（ａ）はトラック一致の場合で、その
ときの反射光強度分布Ｒが対象となって受光素子８のＡ
部分の出力とＢ部分の出力とが等しくなる（Ａ＝Ｂ）。

同図（ｂ）はトラックずれの場合で、そのときの反射光
強度分布Ｒが非対象となってＡ＞Ｂとなる。

上記の方法は、焦点ずれあるいは記録トラックに対する
ビームのずれを受光素子上における反射光用の当たる面
積変化としてとらえ、受光素子の分割された部分に生ず
る屯流の差によってフォーカス検出、トラック検出をな
すものであるために、以下のような問題点がある。

すなわち、ディスク６上の情報は凹凸状のピットとして
形成されていたり、あるいは金属薄膜の溶融除去の形で
記録されているので、再生時に、それら情報からの反射
光の受光素子上の光量は情報以外の部分からの反射光に
よる光取に比べて皆しく少なく、不安定となっている。

また情報の記録は、記録情報のパルス信号により半導体
レーザ１の出力ビームを光変調することによりプレグル
ーブ上にデータビットを形成することによって行なわれ
る。その際、記録時のビーム光の強度は再生時のそれの
約１０倍にもなるので、記録ビーム光によるディスク６
面からの反射光が非常に強くなる。したがって、受光素
子８，９上の光量は情報以外の部分からの反射光による
光量に比べて著しく大きくなり、またピットを形成して
いる最中は非常に不安定である。したがりて、これらの
原因によって受光素子８．９の出力は情報の有無によっ
て変動し、フォーカスおよびトラッキング制御系の動作
を著しく不安定によるものとなっている。

そのため従来では、トラッキング検出を安定して行なわ
せるべく、トラッキング検出用の２分割受光素子８に入
る光量からＤの値を以下のように定義し、そのＤの値を
トラッキング誤痙信号として採用するようにしている。

Ｄ＝受光素子Ａ，Ｂに入る光量の差／受光素子Ａ，Ｂに
入る全光量しかしこのような手段をとるのでは、Ｄを算
出するための除算をアナログ的に行なう場合に、全光量
が少なくなればなるほど演界誤差が大きくなってトラッ
ク検出精度が悪くなってしまう。フォーカス検出につい
ても、全く同様のことがいえる。

また、第４図に示すように、フォーカス検出用の受光素
子９を４分割して、各分割された部分の出力信号ａ、ｃ
およびすｂ，ｄを加算器１０．１１でそれぞれ加算した
のちに、各加算信号をピークホールド回路１４．１５に
与えてピット情報信号の影響をとり除くようにしたフォ
ーカス制御装置が開発されている（特開昭５７−２０８
６４２号公報参照）。なお、図中１２．１３はスイッチ
回路で、再生時は常にオン。

記録時は記録情報パルスに応じてオン、オフされる。ま
た、各ピークホールドされた信号ｆ′、ｇ′が比較器１
６において比較され、その差信号に応じて駆動回路１７
によりボイスコイル１８の駆動をなして対物レンズ５を
動かし、それによりｆ′＝ｇ′になるようなフォーカス
調整がなされるようになっている。

しかし、このようなものでは、第５図（ａ）に示すよう
に加算信号ａ＋ｃ（またはｂ＋ｄ）の変化が小さい場合
には特に問題はないが、同図（ｂ）に示すように加算信
号ａ＋ｃ（またはｂ＋ｄ）の変化が大きい場合には検出
されたフォーカス信号ｆ１　と実際のフォーカス信号ｆ
２との間に大きな差を生じて検出精度が悪くなってしま
っている。

目的 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、フォーカ
ス検出およびトラック検出を高精度にかつ安定して行な
わせろことができるようにした光情報記号再生装置を提
供するものである。

構成 以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について詳
述する。

本発明による光情報記録再生装置にあっては、そのフォ
ーカスおよびトラッキングの制御系が、第６図に示すよ
うに、トラック検出用の２分割受光素子８およびフォー
カス検出用の２分割受光素子９の各出力Ｓ１、Ｓ２およ
びＳ３，Ｓ４（それぞれ電圧信号ｅ〜ｈに変換させる電
流電圧変換回路１９、２０および２１．２２と、それら
各変換された電圧信号をそれぞれサンプルホールドさせ
るサンプルホールド回路２３．２４および２５．２６と
、そのサンプルホールド出力ｉ、ｊおよびｋ、ｌを各々
比較する比較器２７．２８と、その各比較出力ｍ、ｎに
応じてトラッキング制御用のボイスコイル２９およびフ
ォーカス制御用のボイスコイル３０をそれぞれ駆動する
コイル駆動回路３１および３２と、各受光素子出力Ｓ１
〜Ｓ４を加算する加算増幅器３３と、その加算信号をし
きい値ＴＨによって２値化するコンパレータ３４と、記
徽制御信号ｐをオン、オフすることによりコンパレータ
３４かもの２値化信号ｏまたは記号情報ｒをｑ信号とし
て送出されるスイッチ回路３５と、そのｑ信号によって
動作して前記各サンプルホールド回路２３〜２６にサン
プリングペルスｔを与える単安定マルチバイブレータ３
６とによって構成されている。図中５は光ピックアップ
３７における対物レンズ、ｌは半導体レーザ、６はディ
スク、３８は記録情報ｒに応じて半導体レーザ１を駆動
するレーザ駆動回路をそれぞれ示している。

このように構成された本発明による光情報記録再生装置
では、以下のように動作する。

まず再生時の場合、２分割されたトラック検出用の受光
素子８にはビームのトラックに対するずれに応じて差を
生じた電流Ｓ１、Ｓ２が出力する。

その各出力電流Ｓ１．Ｓ２が電流電圧変換回路１９。

２０によって電圧信号に変換増幅され、比較器２７でそ
の差が検出される。比較器２７の出力信号に応じてコイ
ル駆動回路３１によりその差が零になるまでトラッキン
グ制御用コイル２９の駆動を適宜駆動する。このときの
電流電圧変換回路１９．２０の出力。

ｆを、第７図中に示している。同図中イはディスク６面
のピット部分からの反射光による再生信号を、ロはピッ
トのない部分からの反射光による信号レベルをそれぞれ
示している。これをそのまま比較器２７で比軟してトラ
ッキング制御用コイル１９を駆動させると前述したよう
な問題が生ずるため、本発明ではサンプルホールド回路
２３．２４によって各変換された電圧信号ｅ、ｆをサン
プルホールドさせるようにしている。

その際特に本発明では、サンプルホールド回路２３、２
４におけるサンプリングパルスとして、加算増幅器３３
によって得られる各受光出力Ｓ１〜Ｓ４の加算信号をコ
ンパレータ３４によって２値化した信号０（再生情報Ｒ
ｆ信号となる）の立上りあるいは立下りによって単安定
マルチバイブレータ３６を動作させたときの出カ信号ｔ
を用いるようにしている。したがって、このようなサン
プリングパルスによってサンプルホールドされた各出力
信号ｉ、ｊが第７図中に示すようになり、ディスク６面
におけるピットの影響を受けることなくトラッキング制
御を行なわせることができるようになる。なお、この場
合には記録制御信号がオフレベルとなってスイッチ回路
３５はｏ信号を選択するようになっている。

次に記録時の場合、第８図中に示すような記録情報ｒが
レーザ駆動回路３８に与えられると、データビットを記
禄する時間Ｔ１だけ半導体レーザ１の出力が約１０倍に
はね上がり、ディスク６上にピットを形成する。このと
き、電流電圧変換回路１９、２０の各出力ｅ、ｆが第８
図中に示すようになる。

その際、データビットを記録しない時間Ｔ２にも半導体
レーザ１は消灯せず、再生時と同程度の出力電圧ロ′が
得られるようにレーザ駆動回路３８を調整する。その記
録情報ｒから再生時の場合と同様の方法によってサンプ
リングパルスｔを作成してサンプルホールドを行なわせ
ると、各サンプルホールド回路２３．２４の出力ｉ、ｊ
は第８図中に示すようになって記鍔時のピット形成の際
における反射光量の変動によるトラック信号への影響を
除去できるようになる。なお、この場合には記録制御信
号ｐがオンレベルとなってスイッチ回路３５はｒ信号を
選択するようになっている。

なお、以上はトラック検出を行なう場合について説明し
たが、フォーカス検出の場合にあっても全く同様に行な
われることになる。

また本発明は、２分割受光索子９を用いてナイフェッジ
法によるフォーカス検出を行なう場合に限らず、その他
４分割受光素子を用いることによりフォーカス検出を行
なう場合にあっても同様に実施することができる。要は
、ディスク６面からの反射光を複数分割受光素子で検出
することにより、最終的にその反射光の受光素子に対す
る入射形状あるいは入射位置に応じた２つの電気信号を
得ることによってフォーカス検出およびトラック検出を
行なうものであれば本発明の適用が可能である。

このように本発明によれば、サンプルホールド回路２３
．２４および２５．２６によりサンプリングパルスが出
た時点における信号の値を追うようにしているため、各
２分割受光素子８．９による検出値の変化が大きくなっ
ても検出誤差を生ずることなく高精度なフォーカス検出
およびトラック検出をなすことができる。また、本発明
によれば記録時と再生時の各ディスク６面上に照射され
るレーザビームの光量の違いによる反射光量の変動の影
響をなくすことができるとともに、１つの情報の記録開
始から記号終了までの間の反射光量の変動による彰響を
なくすことができるようになる。

効果 このように本発明による光情報記録再生装置にあっては
、光情報記録媒体面をビーム照射したときの反射光を少
なくとも２つに分割された受光素子によって検出して、
各受光素子の反射光にに応じた出力の差信号に工って光
情報記録媒体面に対するビーム照射のフォーカス検出ま
たはトラック検出を行なうようにしたものにおいて、各
受光素子によって検出された光量信号を記録情報信号ま
たは再生情報信号の立上りまたは立下りでサンプルホー
ルさせる手段を設けるようにしたもので、再生時におけ
る光情報記録媒体上のピットによる反射光量の変動、記
録時におけるピット形成時の反射光量の変動の影響を受
けることなくフォーカス検出またはトラック検出を高精
度にかつ安定して行なわせることができ、常に安定した
フォーカス制御またはトラッキング制御を行なわせろこ
とができるという優れた利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な光情報記録再生装置における光ピック
アップの光学系の構成例を示す図、第２図（ａ）、（ｂ
）、（ｃ）はそのフォーカス検出の原理を示す図、第３
図（ａ）、（ｂ）は同じくトラック検出の原理を示す図
、第４図は従来のフォーカス制御系の構成を示すブロッ
ク図、第５図（ａ）、（ｂ）は従来回路における受光素
子出力のサンプリング状態をそれぞれ示す図、第６図は
本発明による光情報記録再生装置の一実施例によるフォ
ーカスおよびトラッキング制御系の構成を示すブロック
図、第７図は同実施例における再生時の各部信号のタイ
ムチャート、第８図は同じく記録時における各部信号の
タイムチャートである。 １・・・半導体レーザ　５・・・対物レンズ　６・・・
ディスク　８，９・・・２分割受光素子　１９〜２２・
・・電流電圧変換回路　２３〜２６・・・サンプルホー
ルド回路２７、２８・・・比較器　２９．３０・・・ボ
イスコイル　３１、３２・・・コイル駆動回路　３３・
・・加算増幅器　３４・・・コンパレータ　３５・・・
スイッチ回路　３６・・・単安定マルチバイブレータ　
３８・・・レーザ駆動回路出願人代理人　烏　井　清 第６図 Ｒ 第７図 ｐ　ＯＯＦＦ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光情報記録媒体をビーム照射したときの反射光を少なく
   とも２つに分割された受光素子によって検出して、各受
   光素子の反射光量に応じた出力の差信号によって光情報
   記録媒体面に対するビーム照射のフォーカス検出または
   トラック検出を行なうようにしたものにおいて、各受光
   素子によって検出された光量信号を記録情報記号または
   再生情報信号の立上りまたは立下りでサンプルホールさ
   せる手段を設けるようにしたことを特徴とする光情報記
   録再生装置。