JPS61239440A - 光学的情報記録再生装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は記録媒体に入射される光ビームの光軸が傾くの
を補正する光学的情報記録再生装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、情報に関連する産業の進展が目ざましく、取り扱
われる情報量も増大する傾向にある。このため、従来の
磁気ヘッドを用いて情報を記録したり、再生したりする
記録又は再生装置に代わり光ビームを用いた光学的記録
又は再生装置が注目されるようになった。

上記光学的記録又は再生装置においては、半導体レーザ
等の光源の光を対物レンズによって記録媒体としてのデ
ィスクの記録面に焦点を結ぶようにフォーカス制御が行
われる。又、収束された光ビームが、常に目的とするト
ラック上にあるようにトラッキング制御が行われる。

ところで、ディスクに照射される光ビームの光軸が、デ
ィスクの記録面に垂直となる方向から傾くと、コマ収差
が発生して所定の空間周波数伝達関数（ＯＴＦ）特性が
得られないという欠点が生じる。又、ビデオディスクに
おいてはクロストークが増大するという欠点も生じる。

このため特開昭５９−１１３５３１号公報において開示
されているように、ディスクの傾きを検出してスキュー
エラー制御信号を出力し、このスキューエラー制御信号
によって傾きを補正している。

しかしながら上記従来例は、対物レンズを移動させない
方式であれば使えるが、対物レンズを変移させてトラッ
キングを行う方式に用いるとスキューエラー制御信号に
オフセット分が生じ、ディスクと光軸とのなす角は、９
０度からずれた角度を保持するように制御されてしまう
という欠点があった。

［発明の目的］ 本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、対物
レンズが移動される方式の装置においても殆んどオフセ
ットが生じることなく、高精度の傾きの補正を行い得る
光学的情報記録再生装置を提供することを目的とする。

［発明の概要］ 本発明は対物レンズの移動に伴ってオフセットを含むス
キューエラー制御信号から対物レンズの移動によって生
じるオフセットを解消する手段を設けて、傾き補正を高
精度を行うようにしている。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の構成を示し、第２図は記録媒体として
のディスクの記録領域の構造を示し、第３図は４分割デ
ィテクタにより各種の制御信号が形成されることを示す
。

第１図に示すように第１実施例の光学的情報記録再生装
置１は、スピンドルモータ２の回転軸３にクランプ手段
を介して固定される円盤状の記録媒体としてのディスク
４を回転駆動するようにしである。

上記ディスク４は、―えば第２図に示すような構造にな
っている。

即ち、第２図（Ａ）に示すようにディスク４上には同心
円状の情報トラック５−０．５−１．・・・が多数用意
されており、各情報トラックは同図（Ｂ）に示すように
複数のセクタ６−１．６−２゜・・・にて構成されてい
る。

各セクタは、インジケータエリアａ、アドレスエリアｂ
、データエリアＣとが構成されている。。

上記インジケータエリアａは隣り合うセクタ６−ｉ、６
−（ｉ＋１）の境界部分を示すもので、一方アドレスエ
リアｂはそれが属するトラック及びセクタの情報が記録
され、またデータエリアＣは記録データが記録されてい
る。

第２図（Ｃ）はディスク４を情報トラック５−０．５−
１．・・・と直交する半径方向に切断した断面を示して
おり、使用レーザ光の例えば１／８波長の深さをもつ凹
凸によりトラック溝７−０．７−１．７−２．・・・に
よって各情報トラックが構成されている。つまり、情報
トラック５−ｉはトラック満７−ｉ上に、それぞれ情報
トラックに沿う方向に凹凸又はビットが形成されて情報
が記録されている。

上記データエリアＣは、ディスク４によってはユーザが
情報を書き込むことができるエリアであり、このエリア
に情報を書き込む場合、上記トラック溝７−ｉはレーザ
光を走行させる案内に利用される。

ところで、第１図に示すように上記ディスク４の一方の
面に対向して、ボイスコイルモータ等でディスク４の半
径方向Ｒに移動可能となる光ピックアップハウジング１
１が、送り台１２に取付けられた枠体１３にピボット軸
受１４．１４を介して半径方向Ｒに揺動自在に支持され
ている。

上記光ピックアップ（ハウジング）１１内には例えば半
導体レーザ１５が光源として収納され、この半導体レー
ザ１５から放射される光束は、コレメータレンズ１６に
より平行光束にされ、整形プリズム１７によって円形の
断面形状に直された後、偏光ビームスプリッタ１８に入
射され、直角方向に反射された後、１／４波長板１９を
経由して対物レンズ２１に入射される。この対物レンズ
２１によって、光束は集光されて、ディスク４のトラッ
ク面にスポット状に照射される。

しかして、上記ディスク４のトラック面で反射された光
束は、対物レンズ２１．ｉ／４波長板１９を経由して偏
光ビームスプリッタ１８に入射される。このとき光束は
１／４波長板１９を往復することになり、２回通過する
ため、偏光面はもとのレーザ光源からの光束に比べて９
０度回転されている。従って、戻り光束は整形プリズム
１７側に反射されないで、透過し、ハーフプリズム２２
により２光束に分けられた後、一方の光束は反射面を臨
界角近傍に設定された臨界角設定プリズム２３に入射さ
れる。しかして、この反射面で反射された戻り光束は、
制御用ディテクタ２４に入射される。

又、上記ハーフプリズム２２を通過した他方の光束は、
集光レンズ２６によって情報信号用ディテクタ２７に入
射される。

上記情報信号用ディテクタ２７で受光され、光電変換さ
れた信号は加算器２８で加算され、その後夜ｍ器２９で
ディスク４の信号信号をＩ！調するようになっている。

上記制御用ディテクタ２４で受光された信号は差動アン
プ３１を通すことによってトラックエラー信号が形成さ
れ、このトラックエラー信号は位相補償回路３２．駆動
回路３３を経てトラッキングコイル３４に印加され、対
物レンズ２１の半径方向Ｒ（トラックの法線方向）への
移動を制御して目標トラック上に光ビームを保持するト
ラッキングサーボが作動するようにしである。又、上記
差動アンプ３１の出力は、例えば抵抗Ｒ１及びコンデン
サＣ１のローパスフィルタを通すことによって、スキュ
ー制御をするための信号が形成される。

ところで、上記制御用ディテクタ２４は、トラックエラ
ー信号を取りだすために、トラックの法線方向に沿って
分割されており、分割された１対のディテクタ出力の差
動出力によりプッシュプル検出法によるトラックエラー
信号を得ている。

上記トラックエラー信号に基づいて対物レンズ２１は、
トラッキングサーボが働くようにしである他に、臨界角
法によるフォーカスサーボ手段によって、対物レンズ２
１を通った光束はディスク４面にスポット状に集光照射
するフォーカス状態に保持される。このフォーカスサー
ボも同時に行い得るように制御用ディテクタ２４は、例
えば第３図に示すように４分割ディテクタを用いである
。

即ちディスク４の半径方向Ｒに隣接する１対のフォトダ
イオード２４ａ、２４ｂと２４ｃ、２４ｄとが半径方向
Ｒと直交する方向に隣接して形成されている。

上記半径方向Ｒに直交する方向に沿って配置された各１
対のフォトダイオード２４ａ、２４Ｃ：２４ｂ、２４ｄ
の出力は加算器３６Ａ、３６Ｂで加算され、これら加算
出力は差動アンプ３７（差動アンプ３１に相当）で差動
出力が取り出されて、トラックエラー信号Ｔｒとなる。

一方、半径方向に沿って配列された各１対のフォトダイ
オード２４ａ、２４ｂ：２４ｃ、２４ｄの出力は加算器
３８Ａ、３８Ｂで加算され、これら各加算出力は差動ア
ンプ３９で差動成分が取り出されてフォーカスエラーＦ
ｏとなる。尚、上記加算器３８Ａ、３８Ｂの出力をさら
に加算器（加算増幅器）で加算出力を得ることによって
、ＲＦ倍信号得ることができる（加算器２８の出力に相
当する。）。

上記抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１のローパスフィルタを
通した信号は純粋のスキューエラー制御信号成分の他に
、（トラッキング制御のための）対物レンズ２１の移動
によるトラックエラー信号Ｔ「が混入しているので、対
物レンズ２１の移動ｍの検出手段からの信号で、上記ト
ラックエラー信号Ｔｒ成分を除去して、スキューエラー
制御信号Ｓを形成している。

即ち、対物レンズ２１に近接する周囲の適宜位置には、
該対物レンズ２１のディスク４の半径方向Ｒへの移動量
を検出するための位置センサ４１が取付けである。この
位置センサ４１は該位置センサ４１と対物レンズ２１と
の間隔の変動に応じた信号を出力するもので検知方式と
しては静電容量方式、その他各種の方式のものが公知で
ある。

この位置センサ４１の出力はローパスフィルタ４２を経
て１対のコンパレータ４３Ａ、４３Ｂからなるウィンド
コンパレータに入力されて２値化され、これらコンパレ
ータ４３Ａ、４３Ｂの出力はそれぞれ２人力のアンド回
路４４Ａ、４４Ｂに入力される。これら２人力のア、ン
ド回路４４Ａ、４４Ｂの出力は、ＵＰ／ＤＯＷＮカウン
タ４５がらのＵＰカウント及びＤＯＷＮカウント制御端
に印加され、アンド回路４４Ａ、４４Ｂの各他方の入力
端に印加されるクロック信号ＧＫに同期してＵＰ／ＤＯ
ＷＮカウンタ４５のカウント出力を、対物レンズ２１の
移動量に応じて変化させる。しかしてこのカウンタ４５
の出力はＤ／Ａコンバータ４６によってアナログ量に変
換され、減算器４７によって上記抵抗Ｒ１及びコンデン
サＣ１を経た信号から差し引かれてスキューエラー制御
信号Ｓが形成される。

このスキューエラー制御信号Ｓは位相補償回路４８、駆
動回路４９を経てラジアルスキューコイル５０に印加さ
れ、スキューｉｌｌ　ｉｌｌを行うようにしている。こ
のスキュー１ｉ１Ｊ　ＩＩＩによって、光ピックアップ
１１に収納固定された光学系はピボット軸受１４．１４
を支点としてラジアル方向への傾きが制御され、対物レ
ンズ２１の光軸がディスク４面と直交する状態に保持さ
れるようにしである。

このように構成された第１実施例によれば、ディスク面
に対して対物レンズ２１の光軸が直交する状態から傾い
た場合に、対物レンズ２１の半径方向の移動によるトラ
ックエラー信号のオフセット分が混入するのを除去して
傾きに対応したスキューエラー制御信号Ｓを得るように
しているので、トラッキングサーボが作動している場合
にも精度の高いスキュー制御を行うことができる。

第４図は本発明の第２実施例を示す。

この第２実施例の光学的情報記録再生装置５１は、第１
実施例で述べた制御用ディテクタ２４の出力をアンプ５
２Ａ、５２Ｂでそれぞれ増幅し、この増幅された信号Ａ
１．Ａ２はそれぞれローパスフィルタ５．３Ａ、５３Ｂ
を通して低域成分の信号Ｂ１．Ｂ２が抽出され、差動ア
ンプ５４で差動成分の信号Ｃが取り出され、加算器５５
の一方に入力される。

一方、上記アンプ５２Ａ、５２Ｂで増幅された信号Ａ１
．Ａ２はそれぞれバイパスフィルタ５６Ａ、５６Ｂで高
域成分の信号Ｅ１．Ｅ２が取り出された後、エンベロー
プ検出器５７Ａ、５７Ｂに入力されて、信号Ｅｚ　、Ｅ
２のエンベロープ信号Ｆ１．Ｆ２が取り出され、さらに
差動アンプ５８でその差動信号Ｇが形成される。この信
号Ｇは上記加算器５５に入力され、上記信号Ｃとの和の
信号Ｈが形成される。この信号Ｈは特願昭５９−８００
４３号に詳述しであるようにオフセットを有しない純粋
のトラックエラー信号となり、この信号Ｈは位相補償回
路３２．駆動回路３３を経てトラッキングコイル３４に
印加される。

又、上記信号Ｈは、減算器４７に入力されて、差動アン
プ３１の出力信号Ｔ「から、対物レンズ２１のラジアル
シフト量に応じたオフセット信号（Ｄ／Ａコンバータ４
６出力信ｊＮ　Ｓｒと共に、差し引かれてスキューエラ
ー制御信号Ｓ−が抽出される。このスキューエラー制御
信号Ｓ′は、位相補償回路４８を経て出力側にホールド
用コンデンサｃｈを設けたアナログスイッチ（又はサン
プルホールド回路）６１に入力される。このアナログス
イッチ６１を経た信号で駆動回路４９を経てラジアルス
キューコイル５０に印加し、スキュー制御を行う。

ところで、情報信号用ディテクタ２７の出力を加算器２
８で加算した信号出力は、復調器２９に入力されると共
に、エンベロープ検波器６２でエンベロープ検波された
後、ウィンドコンパレータ６３によって、光束がトラッ
ク部分のインジケータエリア（セクタ分離部分）か他の
ＲＦ信号が検出される部分かの判別が行われる。）。

しかして上記ウィンドコンパレータ６３の例えばインジ
ケータエリアの末端に相当する立上がりエツジでリトリ
ガブルワンショットマルチバイブレータ６４を起動して
、ＲＦ倍信号存在するアドレスエリア以内の適宜期間ハ
イレベルになるパルスを出力させ、このパルスで、アナ
ログスイッチ６１をオンし、スキューエラー制御信号に
よるスキュー制御を行うようにしである。尚、データエ
リアの直前でアナログスイッチ６１をオフにしてデータ
エリア及びＲＦ倍信号出力されない期間、ホールドコン
デンサｃｈに保持されたスキューエラー制御信号による
スキュー動作を行うようにしである。

その他の構成は上記第１実施例と略同様の構成である。

この第２実施例によれば、差動アンプ３１から出力され
るトラックエラー信号７ｒは、オフセット分を有しない
トラックエラー信号Ｈの他に、対物レンズ２１のラジア
ルシフト量に応じたオフセット信号３ｒと、スキューエ
ラー制御信号Ｓ′とが重畳されているので、オフセット
を有しないトラックエラー信＠Ｈを形成して対物レンズ
２１の移動に対応するオフセット信号３ｒを差し引いて
上記スキューエラー制御信号Ｓ−を形成しているので、
高精度のスキュー制御及びトラッキング制御を行うこと
ができる。

又、上記第２実施例においてはインジケータエリアに対
するエンベロープ検波を行って、光束がアドレスエリア
を走査している時間のスキューエラー制御信号Ｓ′でス
キュー制御を行っているので、データエリアでの２値化
データによるスキューエラー制御信号Ｓ′の変動を抑制
して安定なスキューＩＩＪＩＩＩを行うことができる。

（尚、このスキューエラー制御信号Ｓ′をサンプルホー
ルドして行う手段は第２実施例に必要不可欠となるもの
でない。又、この部分を第１実施例に適用することも考
えられる。） 尚、第４図に示す第２実施例において、インジケータエ
リア検出のためにエンベロープ検波を用いたがこれに限
定されるものでなく、第２図に示すように１つのセクタ
は１つのトラックを半径で幾つかに分割したその一部と
して構成されでいるので、１回転の位置信号を検出して
おけば、その検出位置からの回転角を測定することによ
りアドレスエリアとデータが存在しないグループエリア
との境界位置を通過する時刻を予測することができるの
で、この方法を利用することもできる。

尚、プリフォーマット部を有しているときはギャップを
通る時での傾き量を検出することも可能であるし、プリ
フォーマット部に傾き量を検出する全反射領域を設けて
行ってもよい。

”　　　　　なお、本発明は同心円状あるいは渦巻状の
トラックを有する記録媒体に限らず、カード状の記録媒
体を使う装置にも利用できる。

尚、ディスク面と光ピックアップ１１の光学系の光軸と
の相対的な傾きをディスクの半径方向Ｒに行うものに限
らず、半径方向Ｒと直交するトラックの接線方向（円盤
状記録媒体の場合）についても行うものについても本発
明に属する。この接線方向に対するスキュー制御手段と
しては、接線方向に対物レンズ２１を移動する構造にす
る必要がないため、特開昭５９−１１３５３１号に開示
されている方法その他を用いることができる。

尚、上記接線方向（又はこれに対応する方向）に対して
のみスキュー制御を行うこともできる。

尚、本発明は記録及び再生の少くとも一方を行う装置に
広く適用できる。

［発明の効果］ スキューエラー制御信号から対物レンズのラジアルシフ
ト量に基づくオフセット分を除去するので、従来例より
正確なスキュー制御を行える。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例を示す構成図、第２図は円盤状記録媒体
の記録領域の構造を示す説明図、第３図は第１実施例に
用いられる４分割ディテクタの構造を示す説明図、第４
図は本発明の第２実施例を示す構成図である。 １．５１・・・光学的情報記録再生装置２・・・スピン
ドルモータ　　４・・・ディスク１１・・・光ピックア
ップ　　１４・・・ピボット軸受１５・・・半導体レー
ザ　　　２１・・・対物レンズ２４．２７・・・ディテ
クタ ３１・・・差動アンプ ３４・・・トラッキングコイル ４１・・・位置センサ　　　　４９・・・駆動回路５０
・・・ラジアルスキューコイル ５３Ａ、５３Ｂ・・・ローパスフィルタ５４・・・差動
アンプ　　　　５５・・・加算器６２・・・検波器 ６３・・・ウィンドコンパレータ ６４・・・ワンショットマルチバイブレータ嬉２図 （Ｂ） 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　複数のトラックを有する記録媒体上に対物レンズの作
   用で集光される光ビームにより情報の記録又は再生を行
   う光ピックアップと、記録媒体により変調を受けた光ビ
   ームを受光するディテクタと、該ディテクタの出力に基
   づいて上記記録媒体と、この記録媒体に入射する光ビー
   ムとが直交するように制御するスキュー制御手段とを有
   する光学的情報記録再生装置において、 前記トラックと直交する方向への対物レンズの移動量を
   検出するラジアルシフト検出手段を設け、前記スキュー
   制御手段から出力される制御信号から前記ラジアルシフ
   ト検出手段の検出出力を差し引くことにより、制御信号
   から対物レンズのトラックと直交する方向への移動に伴
   い発生する誤差分を除去する手段を形成したことを特徴
   とした光学的情報記録再生装置。