JPS61246933A - デイスク装置 - 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、たとえば集束光を用い光ディスクに対して
情報の記録あるいは再生を行う光デイスク装置などのデ
ィスク装置に関する。

［発明の技術的背景］ 近年、多層に発生する文書などの画像情報を２次元的な
光走査により光電変換し、この光電変換された画像情報
を画像記録装置に記録し、あるいはそれを必要に応じて
検索、再生し、ハードコピーあるいはソフトコと−とし
て再生出力し得る画像情報ファイル装置における画像記
録装置として最近、光デイスク装置が用いられている。

従来、このような光デイスク装置にあっては、スパイラ
ル状に情報を記録する光ディスクが用いられ、この光デ
ィスクの半径方向にリニアモータで直線移動する光学ヘ
ッドにより情報の記録あるいは再生が行われるようにな
っている。このような装置では、光学ヘッドにおける対
物レンズのフォー力ッシングあるいはトラッキングを行
う場合、取付は誤差等により適正な位置にビームが照射
されない。このため、フォー力ッシング用の２種類の検
出信号の差を取り、その信号差に応じた電流を対物レン
ズ駆動用のボイスコイルに流すことにより、対物レンズ
を合焦点位置に駆動するようになっている。また、トラ
ッキング用の２種類の検出信号の差を取り、それらの信
号差に応じた電流を対物レンズ駆動用のコイルに流すこ
とにより、対物レンズを正しいトラック位置に駆動する
ようになっている。

この場合、フォー力ツシング制御、トラッキング制御を
行う際、それらが記録時、再生時に光ディスクからの反
射信号の検出レベルが異なった場合に対しても、安定に
動作させるために、駆動信号を正規化する割算器が用い
られている。また、検出器の感度誤差、取付は位置によ
る誤差などの物理的誤差を補正するために、オフセット
補正電圧を駆動信号に加えるようになっている。

［背景技術の問題点］ しかしながら、上記のような装置では、オフセット補正
電圧「ΔＹ」が差信号ｒＸ−ＹＪに加えらた後に正規化
ｒｘ−ｙ−ΔＹ／Ｘ＋Ｙ＋ΔＹ」されているため、オフ
セット補正電圧の持つ物理的意味が、正規化信号の値に
よって変化してしまうという欠点があった。すなわち、
最初の設定では「１ボルト」の変化が「１ミクロン」の
駆動であるのに対して、状況により「１ボルト」の変化
が「０．１ミクロン」の駆動などに変化してしまい、適
正な補正ができなかった。したがって、正確なフォー力
ツシング、トラッキングを行うことができないという欠
点があった。

［発明の目的］ この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、正確なフォー力ツシング、トラッキン
グを行うことができるディスク装置を提供することにあ
る。

［発明の概要］ この発明は、上記目的を達成するために、集束光を用い
ディスクに対して情報の記録あるいは再生を行うものに
おいて、光源から発せられた光を集積手段を用いて上記
ディスク上に集束し、上記ディスクで反射した光を用い
て少なくとも２種類の信号を検出し、この検出した検出
信号を正規化手段で正規化し、この正規化後、基準電圧
を加え、この基準電圧が加えられる検出信号により上記
集束手段を駆動するようにしたものである。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。

図面は、この発明の光デイスク装置の概略構成を示すも
のである。すなわち、光ディスク１は、モータ（図示し
ない）によって光学ヘッド３に対して、線速一定で回転
駆動されるようになっている。上記光ディスク１は、た
とえばガラスあるいはプラスチックスなどで円形に形成
された基板の表面に、テルルあるいはビスマスなどの金
属被膜層がドーナツ形にコーティングされている。上記
光ディスク１の裏側には、情報の記録、再生を行うため
の光学ヘッド３が設けられている。この光学ヘッド３は
、次のように構成される。すなわち、１１は半導体レー
ザ（光源）であり、この半導体レーザ１１からは発散性
のレーザ光りが発生される。この場合、情報を上記光デ
ィスク１の記録膜１ａに書き込む（記録）に際しては、
書き込むべき情報に応じてその光強度が変調されたレー
ザ光りが発生され、情報を光ディスク１の記録膜１ａか
ら読み出す（再生）際には、一定の光強度を有するレー
ザ光りが発生される。

そして、半導体レーザ１１から発生された発散性のレー
ザ光りは、コリメータレンズ１３によって平行光束に変
換され、偏光ビームスプリッタ１４に導かれる。この偏
光ビームスプリッタ１４に導かれたレーザ光りは、この
偏光ビームスプリッタ１４を通過した後、１／４波長板
１５を通過して対物レンズ１６に入射され、この対物レ
ンズ１６によって光ディスク１の記録膜１ａに向けて集
束される。ここで、対物レンズ１６は、その光軸方向お
よび光軸と直交する方向にそれぞれ移動可能に支持され
ており、対物レンズ１６が所定位置に位置されると、こ
の対物レンズ１６から発せられた集束性のレーザ光りの
ビームウェストが光ディスク１の記録膜１ａの表面上に
投射され、最小ビームスポットが光ディスク１の記録１
１１ａの表面上に形成される。この状態において、対物
レンズ１６は合焦状態および合トラック状態に保たれ、
情報の書き込みおよび読み出しが可能となる。

また、光ディスク１の記録１１１ａから反射された発散
性のレーザ光りは、合焦時には対物レンズ１６によって
平行光束に変換され、再び１／４波長板１５を通過して
偏光ビームスプリッタ１４に戻される。レーザ光りが１
／４波長板１５を往復することによって、このレーザ光
しは偏光ビームスプリッタ１４を通過した際に比べて偏
波面が９０度回転しており、この９０度だけ偏波面が回
転したレーザ光りは、偏光ビームスプリッタ１４を通過
せずに、この偏光ビームスプリッタ１４で反射される。

そして、偏光ビームスプリッタ１４で反射したレーザ光
りはハーフミラ−１７によって２系統に分けられ、その
一方（トラックずれ検出系）のレーザ光しは第１の投射
レンズ１８によって第１の光検出器１９上に照射される
。この第１の光検出器１９は、第１の投射レンズ１８に
よって結像される光を、電気信号に変換する光検出セル
１９ａ、１９ｂによって構成されている。これらの光検
出セル１９ａ、１９ｂによって出力される信号としては
、それぞれγ信号、β信号が出力されるようになってい
る。

一方、ハーフミラ−１７によって分けられた他方（焦点
ぼけ検出系）のレーザビームＬは、ナイフエッチ（光抜
出し部材）２０によって光軸から離間した領域を通過す
る成分のみ抜出され、第２の投射レンズ２１を通過した
後筒２の光検出器２２上に照射される。この第２の光検
出器２２は、第２の投射レンズ２１によって結像される
光を、電気信号に変換する光検出セル２２ａ、２２ｂに
よって構成されている。これらの光検出セル２２ａ、２
２ｂによって出力される信号としては、それぞれα信号
、β信号が出力されるようになっている。

上記光学ヘッド３の出力のうち光検出セル１９ａ、１９
ｂの出力は、トラッキングずれ補正用および再生信号用
に用いられるようになっている。また、光検出セル２２
ａ、２２ｂの出力は、フォー力ッシング（焦点ぼけ）補
正用に用いられるようになっている。

また、光検出セル２２ａ、２２ｂの出力は、それぞれ増
幅器３１．３２に供給される。上記増幅器３１の出力は
減算回路としての差動増幅器３３の非反転入力端に供給
され、この差動増幅器３３の反転入力端には上記増幅器
３２の出力が供給される。また、上記増幅器３１．３２
の出力は加算回路としての加算器３４の入力端に供給さ
れる。

上記差動増幅器３３の出力および加算器３４の出力は正
規化回路３５に供給される。この正規化回路３５は割算
回路（除算回路）によって構成され、差動増幅器３３か
ら供給される信号を加算器３４から供給される加算信号
で除算するものである。

たとえば、差信号「α−β」を加算信号「α＋β」で除
算することにより、正規化信号 「α−β／α＋β」つまり焦点ぼけ検出信号が得られる
ようになっている。これにより、記録時、再生時のよう
に、上記光検出器の検出レベルがレーザ光りの強度の違
いにより異なっている場合でも、常に所定の検出レベル
の信号が得られるようになっている。

上記正規化回路３５の出力は加算器３６の一端に供給さ
れ、この加算器３６の他端には基準信号発生回路３７か
ら基準信号が供給されている。上記基準信号発生回路３
７は、対物レンズ１６によるビームスポット（フォーカ
ス位置）が最適位置となるようにするための、基準信号
としてのバイアス電圧（オフセット補正電圧）ΔＸを出
力するものであり、その値は装置への設定時にセツテン
グされるようになっている。上記加算器３６は、正規化
回路３５からの焦点ぼけ検出信号に基準信号発生回路３
７から供給されるフォーカス位置のずれに対応したオフ
セット補正電圧を加えるものである。上記加算器３６の
出力は位相補償回路３８に供給される。この位相補償回
路３８は、加算器３６から供給される信号の位相が補償
され、駆動回路３９に供給される。この駆動回路３９は
、位相補償回路３８から供給される信号に応じて、前記
対物レンズ１６を光ディスク１の記録面１ａに対して垂
直方向に駆動するコイル２４に対応する電流を供給する
ことにより、対物レンズ１６を駆動して焦点ぼけの補正
（フォーカス位置の補正）を行うものである。

また、光検出セル１９ａ、１９ｂの出力は、それぞれ増
幅器４１．４２に供給される。上記増幅器４１の出力は
減算回路としての差動増幅器４３の非反転入力端に供給
され、この差動増幅器４３の反転入力端には上記増幅器
４２の出力が供給される。また、上記増幅器４１．４２
の出力は加算回路としての加算器４４の入力−に供給さ
れる。

上記差動増幅器４３の出力および加算器４４の出力は正
規化回路４５に供給される。この正規化回路４５は割算
回路（除算回路）によって構成され、差動増幅器４３か
ら供給される信号を加算器４４から供給される加算信号
で除算するものである。

たとえば、差信号「γ−δ」を加算信号「γ＋δ」で除
算することにより、正規化信号 「γ−δ／γ＋δ」つまりトラッキングずれ検出信号が
得られるようになっている。これにより、記録時、再生
時のように、上記光検出器の検出レベルがレーザ光りの
強度の違いにより異なっている場合でも、常に所定の検
出レベルの信号が得られるようになっている。

上記正規化回路４５の出力は加算器４６の一端に供給さ
れ、この加算器４６の他端には基準信号発生回路４７か
ら基準信号が供給されている。上記基準信号発生回路４
７は、対物レンズ１６によるビームスポット（トラッキ
ング位置）が最適位置となるようにするための、基準信
号としてのバイアス電圧（オフセット補正電圧）Δｙを
出力するものであり、その値は装置への設定時にセツテ
ングされるようになっている。上記加算器４６は、正規
化回路４５からのトラッキングずれ検出信号に基準信号
発生回路３７から供給されるトラッキング位置のずれに
対応したオフセット補正電圧を加えるものである。上記
加算器４６の出力は位相補償回路４８に供給される。こ
の位相補償回路４８は、加算器４６から供給される信号
の位相が補償され、駆動回路４９に供給される。この駆
動回路４９は、位相補償回路４８から供給される信号に
応じて、前記対物レンズ１６を光ディスク１の記録面１
ａに対して水平方向に駆動するコイル２３ド対応する電
流を供給することにより、対物レンズ１６を駆動してト
ラッキングずれの補正を行うものである。

次に、このような構成において動作を説明する。

たとえば今、半導体レーザ１１から発生された発散性の
レーザ光りは、コリメータレンズ１３によって平行光束
に変換され、偏光ビームスプリッタ１４に導かれる。こ
の偏光ビームスプリッタ１４に導かれたレーザ光しは、
この偏光ビームスプリッタ１４を通過した後、１／４波
長板１５を通過して対物レンズ１６に入射され、この対
物レンズ１６によって光ディスク１の記録膜１ａに向け
て集束される。

この状態において、情報の記録を行う際には、強光度の
レーザ光束（記録ビーム光）の照射によって、光デイス
ク１上のトラックにビットが形成され、情報の再生を行
う際には、弱光度のレーザ光束（再生ビーム光）が照射
される。この再生ビーム光に対する光ディスク１からの
反射光は、対物レンズ１６によって平行光束に変換され
、再び１／４波長板１５を通過して偏光ビームスプリッ
タ１４に戻される。レーザ光りが１／４波長板１５を往
復することによって、このレーザ光しは偏光ビームスプ
リッタ１４を通過した際に比べて偏波面が９０度回転し
ており、この９０度だけ偏波面が回転したレーザ光りは
、偏光ビームスプリッタ１４を通過せずに、この偏光ビ
ームスプリンタ１４で反射される。

そして、偏光ビームスプリッタ１４で反射したレーザ光
りはハーフミラ−１７によって２系統に分けられ、その
一方（トラックずれ検出系）のレーザビームしは第１の
投射レンズ１８によって第１の光検出器１９上に照射さ
れる。一方、ハーフミラ−１７によって分けられた他方
（焦点ぼけ検出系）のレーザ光りは、ナイフエッチ（光
抜出し部材）２０によって光軸から離間した領域を通過
する成分のみ抜出され、第２の投射レンズ２１を通過し
た後筒２の光検出器２２上に照射される。

したがって、光検出セル２２ａ、２２ｂ、１９ａ１１９
ｂから照射光に応じた信号が出力され、それらの信号が
それぞれ増幅器３１．３２．４１．４２に供給される。

このような状態において、フォー力ッシング動作につい
て説明する。すなわち、上記増幅器３１．３２からの信
号は差動増幅器３３、加算器３４に供給される。すると
、差動増幅器３３は光検出セル２２ａからの検出信号と
、光検出セル２２ｂからの検出信号との差を取ることに
より得られる信号（α−β）を正規化回路３５に出力す
る。また、加算器３４は光検出セル２２ａからの検出信
号と、光検出セル２２１）からの検出信号との和を取る
ことにより得られる信号（α＋β）を正規化回路３５に
出力する。これにより、正規化回路３５は、差動増幅Ｂ
３３から供給される差信号を、加算器３４から供給され
る和信号で除算することにより得られる正規化信号（α
−β／α＋β）つまり焦慮ぼけ検出信号が加算器３６に
供給される。

したがって、加算！１３４は正規化回路３５からの焦点
ぼけ検出信号にバイアス電圧〈オフセット補正電圧）Δ
Ｘを加えた信号 ［（α−β／α＋β）＋ΔＸ］を位相補償回路３５に出
力する。そして、上記信号は位相補償回路３５で位相補
償され駆動回路３９に供給される。

これにより、駆動回路３９は位相補償回路３８からの信
号に応じてコイル２４に所定の電流を供給し、対物レン
ズ１６を垂直方向に駆動して、フォー力ツシングを行う
。この結果、対物レンズ１６によるビームスポットを、
対物レンズ１６の機構的位置ずれが生じていたとしても
、上記バイアス電圧により補正することにより、フォー
カス位置に対する最適位置とすることができる。

また、トラッキング動作について説明する。すなわち、
上記増幅器４１．４２からの信号は差動増幅器４３、加
算器４４に供給される。すると、差動増幅器４３は光検
出セル１９ａからの検出信号と、光検出セル１９ｂから
の検出信号との差を取ることにより得られる信号（γ−
δ）を正規化回路４５に出力する。また、加算器４４は
光検出セル１９ａからの検出信号と、光検出セル１９ｂ
からの検出信号との和を取ることにより得られる信号（
γ＋δ）を正規化回路４５に出力する。これにより、正
規化回路４５は、差動増幅器４３から供給される差信号
を、加算器４４から供給される和信号で除算することに
より得られる正規化信号（γ−δ／γ＋δ）つまりトラ
ックずれ検出信号が加算器４６に供給される。

したがって、加算器４４は正規化回路４５からのトラッ
クずれ検出信号にバイアス電圧（オフセット補正電圧）
Δｙを加えた信号 「（γ−δ／γ＋δ）＋Δｙ」を位相補償回路４５に出
力する。そして、上記信号は位相補償回路４５で位相補
償され駆動回路４９に供給される。

これにより、駆動回路４９は位相補償回路４８からの信
号に応じてコイル２３に所定の電流を供給し、対物レン
ズ１６を垂直方向に駆動して、トラッキングを行う。こ
の結果、対物レンズ１６によるビームスポットを、対物
レンズ１６の機構的位置ずれが生じていたとしても、上
記バイアス電圧により補正することにより、トラッキン
グ位置に対する最適位置とすることができる。

したがって、記録時、再生時のように検出レベルが違う
場合であっても、オフセット補正電圧ΔＸあるいはΔｙ
の物理的意味が変動せずに、一定に保つことができ、安
定な制御を行うことができる。これにより、正確なフォ
ー力ツシング、トラッキングを行うことができる なお、前記実施例では、焦点ぼけの検出をナイフェツジ
を用いた場合について説明したが、これに限らず、非点
収差法により焦点ぼけに対する検比信号を得るようにし
ても良い。また、光検出器が２つの光検出セルで構成さ
れる場合について説明したが、これに限らず、他の構造
の光検出器を用いても同様に実施できる。

また、正規化回路に割算器を用いて、差信号を和信号で
除算していたが、入力信号の変動量があらかじめ予測で
きる場合は、和信号のかわりに外部からの信号で除算す
るようにしても良い。さらに、入力信号の変動量が段階
的に変化する場合は、割算器の替わりにアッテネータを
等を用いて、サーボゲインを段階的に変化させるように
しても良い。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、正確なフォー力
ツシング、トラッキングを行うことができるディスク装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すディスク装置の構成を
概略的に示す図である。 １・・・光ディスク（ディスク）、３・・・光学ヘッド
、１１・・・光源（半導体レーザ）、１６・・・対物レ
ンズ、１９．２２−・・光検出器、１９ａ、１９ｂ、２
２ａ。 ２２ｂ・・・光検出セル、２３．２４・・・コイル、３
１．３２．４１．４２・・・増幅器、３３．４３・・・
差動増幅器、３４．４４・・・加算器、３５．４５・・
・正規化回路、３６．４６・・・加算器、３７．４７・
・・基準信号発生回路、３８．４８・・・位相補償回路
、３９．４９・・・駆動回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）集束光を用いディスクに対して情報の記録あるい
   は再生を行うディスク装置において、光源と、この光源
   から発せられた光を前記ディスク上に集束するための集
   束手段と、前記ディスクで反射した光を用いて少なくと
   も２種類の信号を検出する検出手段と、この検出手段で
   検出した検出信号を正規化する正規化手段と、この正規
   化手段による正規化後、基準電圧を加える手段と、この
   手段により基準電圧が加えられる検出信号により前記集
   束手段を駆動する駆動手段とを具備したことを特徴とす
   るディスク装置。
2. （２）前記検出手段による検出が焦点ぼけ検出あるいは
   トラッキングずれ検出であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のディスク装置。
3. （３）前記正規化手段が、前記検出手段で検出した２種
   類の検出信号の差信号を和信号で除算するものであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のディスク装
   置。
4. （４）前記基準電圧がオフセット補正電圧であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のディスク装置。