JPS61250849A

JPS61250849A - 光学的情報記録再生装置

Info

Publication number: JPS61250849A
Application number: JP60092849A
Authority: JP
Inventors: Toyoaki Takeuchi; 竹内　豊明; Yoshiaki Ikeda; 義明池田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1985-04-30
Filing date: 1985-04-30
Publication date: 1986-11-07
Also published as: US4750161A; DE3614411A1

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】「産業上の利用分野］本発明は半導体レーザ等の光源から光ビームを情報記録
媒体に照射し、所望に情報を記録・再生又は消去する光
学的情報記録再生装置に関し、特に、光源からの光出力
を記録・再生又は消去の各動作モードに対応して最適に
調整するとともに光ビームのフォーカシング（焦点調整
）制御及び／またはトラッキング（情報記録媒体のトラ
ックを追跡する光ビームの位置調整）制御を最適に行わ
せしめる制御方式に関する。

［従来の技術］光源からの光ビームを微小に集光して情報記録媒体（以
下、ディスク）に走査し、必要とする情報を前記記録媒
体に記録・再生又は消去する光学的情報記録再生装置に
おいて、光源の光量制御は記録・再生又は消去等の各モ
ードでの安定な動作をさせる為に欠くことができないも
のである。とりわけディスク状の記録媒体を用いる所謂
光デイスク装置においては、一定回転数で回転するディ
スク上で、内周部と外周部では媒体の光ビームに対する
相対移動速度がことなる為、ディスクの半径方向に対す
る光ビームの位置に応じて光強度を自動的に調整する方
式（以下、光出力安定化コントロール（Ａ　Ｐ　Ｃ）方
式と称する）が提案されている（例えば特開昭５９−１
４６４５７号公報）。

一方、光ビームをトラックに対して最適に焦点調整し、
かつ位置制御をさせる為には一般に光ディスクからの反
射光や透過光（以下、もどり光と称す）を４分割光検出
器で検出しエラー信号を得てクローズドサーボループを
介してレンズ位置を移動させ、あるいは光ピツクアップ
を移動させる等によるフォーカシング制御やトラッキン
グ制御が用いられている。しかるに、かかる光ビームの
クローズドサーボループによる制御においては例えばレ
ンズやミラー等の光学部品の汚れ、劣化等によりもどり
光の検出レベルが影響を受は前記エラー信号のレベルが
変化して制御ループのトータルゲインが変ってしまい、
サーボ制御の追従性が悪くなり、あるいは発振現象をと
もなうようになるなどの不安定動作を生じるものである
。同様な現象はディスク上に溝状トラックを予め配設す
るなどの特殊な構造（例えば、グループ構造、あるいは
ピット構造）を設けた光デイスク方式においては干渉等
によるもどり光の光量変化として同様に生じるものであ
る。そこで、従来、もどり光を検出し、検出した総光量
に比例してフォーカシングループ内の回路ゲインを変化
させることにより光学部品の汚れや劣化等により生じる
トータルゲインの変化を吸収する自動利得コントロール
方式が提案されている（例えば特開昭５６−１４８７４
５号公報）。

［発明が解決しようとする問題点］上記の如く、従来技術によればフォーカシングあるいは
トラッキング制御を行う制御ループは一般にディスクか
らのもどり光を光検出し、その検出信号レベルに基づい
て初めて制御ループのゲインを調整し、しかしてのち、
フォーカシング制御あるいはトラッキング制御をなすレ
ンズドライブ信号あるいは光ピツクアップ駆動信号のレ
ベルを調整し、その結果としての光検出信号によって所
謂クローズドサーボループを構成しているものである。

このため、例えば光ビームを光デイスク装置の外部から
の指示にもとづいて内周から外周部に移動する場合には
、前記ＡＰＣはディスクの半径方向位置に対応した位置
信号を入力し、光源の光出力レベルを応答性よく増加さ
せるものの、フォーカシングやトラッキング制御を行う
サーボループは前記ＡＰＣによって増加した光量に応じ
たもどり光を検出して初めて前記サーボループのトータ
ルゲインを調整し、光ビームをフォーカス調整あるいは
トラッキング制御することとなる。

従って、光ビームが前記光ビームの半径方向への移動を
終了したその時点では未だ完全なる前記サーボループの
ゲイン調整はなされておらず、その為に所定の目標とす
るトラックに正確にフォーカシングし、あるいはトラッ
キングする事が困難であったり、不安定となったり、場
合によっては発振によってトラッキングができなくなる
などの問題を有するものである。本発明は上記従来技術
の有していた問題を解決し、安定な光ビームの制御を可
能にした光学的情報記録再生装置を提供しようとするも
のである。

［問題点を解決するための手段］本発明は上記目的゛を達成するために、光源と、光源の
光ビームによって情報を記録φ再生または消去する情報
記録媒体であるディスクと、前記光源の発行する光の１
部を受光して光源の光出力をモニタする光検出器と、前
記ディスクに照射した光ビームのもどり光を検出する少
なくともｌの光検出器と、前記光源の光出力をモニタす
る光検出器の出力信号に応じて光源の駆動電流を調整し
て光出力の制御を行なう光出力制御手段と、前記ディス
クからのもどり光を検出する少なくとも１の光検出器の
出力信号に応じて前記光ビームのディスクに対するフォ
ーカシング制御やトラッキング制御を行う光ビーム制御
手段を備える光学的情報記録再生装置において、前記光
出力制御手段及び前記光ビーム制御手段が光ビームのデ
ィスク上の半径方向の位置情報に応じて制御量を変化す
る制御量調整手段を設けて光学的情報記録再生装置を構
成したものであり、その概略構成図を第１図に示す。１
は光源、２はディスクでスピンドルモータ２１により回
転する。３は光学系で対物レンズ３１や偏光プリズム３
２等より構成されている。

４は光源の光出力をモニタする光検出器、５はディスク
のもどり光を検出する４分割光検出器である。６は光検
出器の出力信号に応じて光源ｌの光出力を制御する光出
力制御手段で、６１は光検出器の電流出力を電圧変換す
る変換手段、６２は光源１の駆動回路である。７は光検
出器５の出力信号に応じてフォーカスエラー信号やトラ
ックエラー信号を発生し光ビームのディスク２に対する
フォーカシング制御やトラッキング制御を行う光ビーム
制御手段である。７１は加算器や減算器等を含む演算回
路、７２は対物レンズ３１のフォーカス調整を行うフォ
ーカシング駆動回路、７３は対物レンズ３１及び／また
はキャリッジ（光学系３を載置する図示せぬ移動手段）
を駆動するトラッキング駆動回路を示している。なお、
７４，７５はそれぞれレンズ３１を移動するフォーカス
コイル及びトラッキングコイルである。８は制御量調整
手段で、光出力制御手段６の制御量を調整する光出力制
御量調整手段８１、及び光ビーム制御手段７の制御量を
調整する光ビーム制御量調整手段８２．８３からなり、
８２はフォーカシング制御に、８３はトラッキング制御
にそれぞれ対応したものである。８４はＣＰＵであるア
ドレス信号指示回路で、ディスク２の半径方向の光ビー
ムの位置に対応する位置情報９を入力して構成される。

なお、以下の図面の説明において、同一作用をなす同一
部材には同一符号をイ」シその説明を省略する。

［作　　　用］本装置では、光源ｌの光出力は光検出器４によってモニ
タされ、その検出信号は光出力制御手段６の変換手段６
１及び光出力制御量調整手段８１を介して光源駆動回路
６２の出力する駆動電流値を制御して光源１をフィード
バック制御する。

このとき光出力制御量調整手段８１は位置情報９を入力
するアドレス信号指示回路の出力に応じてその制御量を
可変に調整し、例えばディスクの外周部に光ビームが位
置するときは光源１から大きな光出力を生じさせるべく
制御する作用をなす。

一方、光検出器５で検出されたディスク２のもどり光は
光ビーム制御手段７の演算回路７１によってエラー信号
となり、該信号は光ビーム制御量調整手段８２，８３、
フォーカシング及びトラッキング駆動回路７２．７３並
びにフォーカシングコイル及びトラッキングコイル７４
，７５、並びにレンズ３１を介して光ビームをディスク
の所定の位置にフォーカシング制御及びトラッキング制
御させる。このとき光ビーム制御量調整手段８２゜８３
は、位置情報９を入力するアドレス信号指示回路の出力
に応じてその制御量を可変に調整し、例えばディスクの
外周部に光ビームが位置するときは前記光ビーム制御量
調整手段８２．８３の利得を低減し、安定なフォーカシ
ング制限及びトラッキング制限をする作用をなすもので
ある。

［実　施　例］第２図は本発明の１実施例を示すブロック図である。１
は光源である半導体レーザ、４は半導体レーザの裏面か
らの光を検出するＰＩＮ光検出器、５１は図示せぬディ
スクからのもどり光を検出してフォーカシング制御をな
す為の４分割光検出器、５２は同様にもどり光を検出し
てトラッキング制御をなす為の４分割光検出器である。

７１１．７１２は演算回路である演算増幅器、８２１．
８２２は光ビーム制御量調整手段である自動利得調整回
路（以下、ＡＧＣ）、７１３，７１４は位相補償回路、
７２．７３はそれぞれフォーカシング及びトラッキング
駆動回路である。６１は電流電圧変換手段で光検出器４
の光検出電流信号を入力し電圧信号となしローパスフィ
ルタ回路６１２を介して光出力制御量調整手段である比
較回路８１に接続する。６１３は位相補償回路、６２は
光源１の駆動回路である。光ビームのディスク（図示さ
れず）上の位置に対応した位置情報である信号９はＣＰ
Ｕ８４１に供給され、ディスク上の光ビーム位置に応じ
たデジタル出力信号としてＤ／Ａコンバータ８４２に入
力される。Ｄ／Ａコンバータ８４２は例えば記録時の大
きな光出力に対応する大きなアナログ信号出力と、例え
ば再生時の小さな光出力に対応する小さなアナログ信号
出力とを出力し、それぞれアナログスイッチ８４３．８
４４を介して比較回路８１及びＡＧＣ８２１，８２２に
入力する。９１は光学的情報記録再生装置の記録ｅ再生
または消去の各動作モードを指示する記録動作指示信号
で、アナログスイッチ８４３及びインバータ８４５を介
してアナログスイッチ８４４にそれぞれ入力し、それぞ
れのスイッチを前記記録・再生または消去の各動作モー
ドに応じて最適に切換制御するように構成されている。

本実施例によれば、光源ｌの光出力の変動は光検出器４
によってモニタされ変換手段６１及びローパスフィルタ
６１２を介して比較回路８１に入力され基準信号と比較
される。即ち、比較回路８１に入力する基準信号は位置
情報９によりディスク上の光ビームの位置に対応し、か
つ、記録動作指示信号９１により各モードに対応し前記
位置情報９はＣＰＵ８４１及びＤ／Ａコンバータを介し
、それぞれアナログスイッチ８４３．８４４によって選
択されるものである。しかして、光源ｌは光検出器４．
ローパスフィルタ６１２．比較回路８１及び駆動回路６
２等で構成されるフィードバックルーズにより光出力の
変動を補償するように駆動制御されるとともに、光ビー
ムのディスク上の位置及び動作モードに応じて最適な光
出力強度を得られるように駆動制御される作用をなすも
のである。即ち、光ビームをディスクの外周部に位置し
て情報の記録動作を行なう場合には位置情報９に応じて
ＣＰＵ８４１はＤ／Ａコンバータ８４２を介して大きな
アナログ出力を生じるとともに記録動作指示信号９１は
アナログスイッチ８４３．８４４を記録動作のモードに
対応して選択し、比較回路８１に大きなレベルの基準信
号を入力し、光源ｌを大出力で発光させる。更に、末完
明は、上記光源の光出力調整と同時にアナログスイッチ
８４３，８４４の選択されたアナログ出力信号をＡＧＣ
８２１，８２２に入力しその利得を調整しく例えば大き
な光出力で光源１が発光している場合にはＡＧＣ８２１
，８２２の利得を低減し）フォーカシング及びトラッキ
ング制御のクローズドサーボループのゲインを光ビーム
のディスク上の位置及び動作モードに対応して最適に調
整する作用をなすものである。

しかして本実施例によれば、光ビームの位置情報あるい
は動作モード情報（例えば記録動作指示信号）を入力し
て、それに即応して所謂光源の光出力のＡＰＣを伴うと
同時に、光ビームの焦点調整あるいは位置制御を行うそ
れぞれ独立なフォーカシング制御ループあるいはトラッ
キング制御ループのトータルゲインを個別に自動調整し
、安定に光学的情報記録・再生等の動作をすることがで
きる。

第３図は本発明の他の実施例を示す要部ブロック図、第
４図はその動作を説明する説明図である。本実施による
と光ディスクからのもどり光の検出は１個の４分割光検
出器５によってなされるものである。７１５は光検出器
５の出力電流を電圧信号に変換する手段、７１１１，７
１１２，７１２１．７１２２は４分割光検出器５の各受
光エレメントの出力Ａ、Ｂ、Ｃ，及びＤを加算する加算
器、７１１３．７１２３は加算器出力を更に加　　　　
□減算する演算器で演゛算回路７１１，７１２を構成す
る。演算器７１１３は（Ａ十Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）を、演算
器７１２３は（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）をそれぞれ出力す
る。ＡＧＣ８２１，８２２はそれぞれ演算回路７１１，
７１２位相補償回路７１３．７１４、駆動回路７２．７
３及びフォーカシングコイル７４やトラッキングコイル
７５等とともに所謂フォーカシングあるいはトラッキン
グ制御用のクローズドサーボループを構成する。９２は
ディスクの半径方向についての光ビームの位置を検知す
る光ビーム位置検出手段であり、ディスク上のトラック
に予め記録されているアドレス情報を光ビームにより読
出して位置情報９を得ることによってもなしえるもので
、ＣＰＵ８４１に位置情報９を入力する。ＣＰＵ８４１
はｎビットのＡＧＣ利得切換指示信号８４１１をＡＧＣ
調整指示回路８５に入力する。ＡＧＣ調整指示回路８５
はＤ／Ａコンバータを有し、更に外部から入力する図示
されぬ記録動作指示信号によって動作する動作モード選
択スイッチを有することもできる。アナログ変換された
ＡＧＣ利得切換指示信号はＡＧＣ８２１，８２２に入力
する。一方、ＣＰＵ８４１はｍビットの位置情報９に応
じたデジタル信号８４１２をＤ／Ａコン八−へ８６に供
給する。Ｄ／Ａコンバータ８６はアナログ変換され、か
つ、動作モードに応じた書込指示信号８６１及び消去指
示信号８６２を図示されぬＡＰＣの比較回路に供給し、
光ビームの位置情報９及び光デイスク装置の記録時、又
は消去時の各動作モードに応じて比較回路の基準信号レ
ベルを設定するように構成されている。なお、上記実施
例において、一般にｍ＞ｎが好適である。

本実施例によれば、位置情報９を入力したＣＰＵ８４１
は光ディスクの半径方向に応じてｍビットの書込指示信
号８６１あるいは消去指示信号８６２をそれぞれ光デイ
スク装置の動作モードに合わせて出力し前記したと同様
のＡＰＣの比較回路に基準信号として入力し、光源の光
出力をディスクの径方向及び記録ないし消去等の動作モ
ードに応じて調整させる作用をなす。第４図（Ａ）は上
記作用を説明する略図で横軸に光ディスクの半径方向を
示しく矢印方向は内周から外周への向きを示す）、縦軸
は一例として書込指示信号８６１によって光ビームディ
スク」二に応じてｍビットのステップでＡｒｃを介して
変化する光源の光出力（書込パワー）を示している。な
お、図には記録・再生または消去の各モードの内、１の
モードに対応するものが示されている。

ＣＰＵ８４１は光ディスクの半径方向に応じてｎビット
のデジタル信号８４１１をＡＧＣ調整指示回路８５に入
力しフォーカシング制御ループあるいはトラッキング制
御ループのＡＧＣ８２１゜８２２の利得を可変に調整す
る作用をなすものである。

第４図（Ｂ）はその関係を示してい。（Ｂ）図における
横軸は（Ａ）図と同様に光ディスクの半径方向位置を示
し、縦軸はＡＧＣの利得を示している。

即ち、光ビームの位置がディスクの外周方向に至るに従
い、ＡＧＣはその利得をｎビットのステップで低減し、
フォーカシングやトラッキング制御のクローズドサーボ
ループのトータルゲインを下げ、サーボ動作を前記ＡＰ
Ｃによる光出力の増加にかかわらず安定にする作用をな
すものである。なお、図には、記録・再生または消去の
各モードの内、１のモードに対応するものが例示されて
いる。

第５図はＡＧＣの一実施例を示す回路図で、８２３は演
算増幅器、８２４は帰還抵抗、８２５は複数の減衰抵抗
、８２６は複数のアナログスイッチでそれぞれによりラ
ダー構成をしている。本実施例によれば光ディスクの半
径方向位置に応じた信号がアナログスイッチ８２６に入
力し、複数のスイッチのいずれかを選択することにより
帰還抵抗８２４と減衰抵抗８２５により定まる増幅率で
演算増幅器は入力信号（Ｖｉｎ）を増幅し出力信号（Ｖ
ｏｕｔ）とするもので、前記フォーカシング制御ないし
トラッキング制御のトータルゲインをスイッチの切換に
よる増幅率の調整により可変とすることができるもので
ある。

第６図は本発明の他の実施例の一部を示すブロック図で
８２７はＡＧＣを構成する割り算器である。位置情報９
を入力するＣＰＵ８４１の出力信号はＤ／Ａコンバータ
８４２によりアナログ信号に変換され抵抗を組合わせた
減衰回路及びアナログスイッチ８４３．８４４を介して
比較器８１に基準信号として入力する。アナログスイッ
チ８４３．８４４は記録動作指示信号９１によって動作
モードに応じて適宜選択され、光ビームのディスク上位
置及び動作モードに対応したアナログ信号をＡＰＣの比
較回路８１及びＡＧＣである割り算器８２７に入力する
。しかして、本実施例によっても光源の光量調整を行う
ＡＰＣ及びフォーカシングあるいはトラッキング制御を
行うクローズドサーポルーブのトータルゲインが光ビー
ムのディスク上の位置及び記録または再生等の動作モー
ドに応じて最適に調整され、常に安定な情報記録等の動
作ができる。

第７図は本発明の他の実施例を示すＡＰＣの要部ブロッ
ク図である。９３は消去指示信号、９４は書込指示信号
を示す。本実施例によれば位置情報９を入力したＣＰＵ
８４１は光ビームのトラック上の位置に対応した信号を
Ｄ／Ａコンバータ８４２を介してアナログスイッチ８４
３，８４４に入力する。消去指示信号９３又は書込指示
信号９４は例えば光デイスク装置の上位制御装置からの
指示信号で、記録時または消去時に対応してアナログス
イッチを動作させ、それぞれの動作モードに応じた基準
信号をＡＰＣの比較回路８１に入力し、図示せぬ光源の
光出力を光検出器４の出力信号とともなって制御する作
用をなすものである。

［発明の効果］本発明によれば、光学的情報記録媒体に照射して情報の
記録・再生又は消去を行う光ビームをディスク」−の所
望の位置に移動すると同時に、記録・再生または消去の
各動作モードに応じてフォーカシングやトラッキング制
御のクローズドサーボループのトータルゲイン及び光源
の光出力調整用のＡＰＣ制御を即応して調整するので、
光ビームをディスクの内周部から外周部までの全範囲内
で所望に移動して情報の記録・再生等を行う場合にも光
ビームの制御であるフォーカシングやトラッキング制御
に発振やゲイン不足を生じることなく、かつ、光ビーム
の光出力制御であるＡＰＣが適正に動作し応答性に優れ
た安定な情報記録等の動作を行ない、信頼性に優れた光
学的情報記録再生装置を提供できる効を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念を示す概略構成図、第２図は本発
明の第１の実施例を示すブロック図、第３図は他の実施
例を示す要部ブロック図、第４図はその動作説明図、第
５図はＡＧＣの実施例である回路図、第６図は他の実施
例を示す要部ブロック図、第７図は他の実施例を示すＡ
ＰＣの要部　　　　□ブロック図である。１　・・・　光源２　・・・　ディスク３　・・・　光学系４．５，５１．５２　　・・・　光検出器６　・・・　
光出力制御手段７　・・・　光ビーム制御手段７１．７１１，７１２　　・・・　演算回路８　・・・
　制御量調整手段８１　・・・　比較回路９　・・・　位置情報第１図ｌ光源４光検出器５光検出器９位置情報７１　演算回路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光源と、光源の光ビームによって情報を記録再生
または消去する光学的情報記録媒体であるディスクと、
前記光源の光の１部を受光して光出力をモニタする光検
出器と、前記ディスクに照射した光ビームのもどり光を
検出する少なくとも１の光検出器と、前記光源の光出力
をモニタする光検出器の出力信号に応じて光源の駆動電
流を調整して光出力の制御をする光出力制御手段と、前
記ディスクからのもどり光を検出する少なくとも１の光
検出器の出力信号に応じて前記光ビームのディスクに対
するフォーカシング制御やトラッキング制御を行なう光
ビーム制御手段を備える光学的情報記録再生装置におい
て、前記光出力制御手段及び前記光ビーム制御手段が光
ビームのディスク上の半径方向の位置情報に応じて制御
量を変化する制御量調整手段を有することを特徴とする
光学的情報記録再生装置。