JPS6132225A - 光方式記録再生装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、記録媒体に光束を照射して信号の記録再生を
行う光方式記録再生装置に関するものである。

〔発明の背景”〕

光方式記録再生装置ｉこおいて、光学式記録媒体（以下
、ディスクと略す。）に信号の記録・再生を行うために
用いる光学ヘッドは、レーザ光を微小なスポットに絞り
込み、ディスクの情報トラック上に正確に集光させる必
要がある。

このため、光学ヘッドには、フォーカスおよびトラッキ
ング誤差検出装置が備えられており、この検出信号を用
いてフォーカスおよびトラッキングサーボ回路により周
知のフォーカスおよびトラッキング制御が行なわれる。

第２図は光方式記録再生装置における一般的な光ヘッド
を示す模式図である。

第２図において、１は半導体レーザ、２はコリメートレ
ンズ、３は発散光、４は平行光、５は偏光ビームスプリ
ッタ、５ａは偏光反射面。

６は１／４波長板、７は対物レンズ、８はディスク、９
は情報トラック、１０は反射光、１１は平行光、１２は
凸レンズ、１３はミラー、１４は凹レンズ１５、１６及
び１７．１８はそれぞれ２分割受光素子。

である。

第２図に示す様に、光源である半導体レーザ１から出射
された発散光６はコリメートレンズ２により平行光４と
なる。平行光４は偏光ビームスプリッタ−５，１／４波
長板６をそれぞれ通過した後、対物レンズ７により絞り
込まれて、ディスク８の情報トラック９上に照射される
。

ディスク８からの反射光１０は対物レンズ７により再び
平行光１１に変換され、１／４波長板６を通過後、偏光
ビームスプリッタ−５の偏光反射面５ａで反射される。

この平行光１１は凸レンズ１２を通過後、ミラー１３に
より光束を２分割され、一方は凹レンズ１４を通過して
２分割受光素子１５゜１６に入射する。この２分割受光
素子１５．１６の出力信号からフォーカス誤差信号が生
成される。

ミラー１５により２分割された光束のうち他方は２分割
受光素子１７．１８に入射し、この出力信号からはトラ
ッキング誤差信号が生成される。これらの誤差信号は対
物レンズ７を光軸方向であるＸ方向と、ディスク８０半
径方向であるＸ方向に駆動するための制御信号として用
いられる。

第３図は光方式記録再生装置における一般的な信号記録
再生系を示すブロック図である。

第３図において、１９は映像信号、２０は記録変調回路
、２１はレーザ駆動回路、２２はＲＦＣ／ＰＬＡＹ切換
え信号、である。

光方式記録再生装置において、信号を記録する場合には
、光感応性材料を塗布したディスク。

８を回転しておき、該ディスク８に、前述のフォーカス
制御によりレーザ光をφ１μｍ以下に絞った微小スポッ
ト光を照射し、記録しようとする映像信号１９で記録変
調回路２０．レーザ駆動回路２１を介して半導体レーザ
１の光出力を強弱変調することにより、ディスク８上に
凹凸あるいは屈折率１反射率等の光学的特性変化として
リアルタイムで記録する。

再生時には、ＲＫＣ／ＰＬＡＹ切換え信号２２をＰＬＡ
Ｙ−ＭＯＤＥに切換えて、半導体レーザ１の出力を記録
時よりも弱い光出力に設定し、ディスク８の光学的特性
変化をディスク８からの反射光により検出して情報の再
生を行なう。

この様表光方式記録再生装置では、記録密度を高めるた
めにディスク８にあらかじめ案内トラックを同心円ある
いはスパイラル状に設けておき、前記案内トラックに追
従する様にトラッキング制御をかけながら定められたト
ラックに情報を書き込み、またそのトラックから情報を
再生する。

そこでトラッキング制御で一般によく知られている方式
として、ディスク８からの反射光を利用し、トラッキン
グサーボ回路によって、微小スポット光のディスク８上
への照射位置と前記案内トラックとの相対的なズレ量を
トラッキング誤差信号として検出し、そのトラッキング
誤差信号がゼロとなるよう照射位置を制御してトラッキ
ング制御を行う方式がある。

しかし、このトラッキング制御方式は、予め映像信号の
情報が記録されているビデオディスク等から、前記情報
を読み出す再生専用装置（ビデオディスク再生装置等）
のために開発された方式である為、前述の様に記録時に
も再生時にもトラッキング制御を施す必要がある光方式
記録再生装置に、該方式を適用しようとした場合、以下
に述べる様な問題点があった。

即ち、光方式記録再生装置では、記録時において、ディ
スクに照射される光量は再生時と比較して５〜１０倍の
光量を必要とするため、ディスクからの反射光量も記録
時と再生時とでは大きく異り、トラッキングサーボルー
プゲインも変化してトラッキング精度が著しく悪くなっ
たり、あるいはトラッキングサーボループゲインが高く
なりすぎて発振したりする問題があった。

また、以上のことは記録・再生のみ可能な光方式記録再
生装置について述べたが、前記光感応性材料を適当に選
べば光学的に情報の消去も可能となる。その様な消去の
場合においても、トラッキング制御は必要であり、また
、ディスクに照射される光量も記録時及び再生時とは異
った光量が必畳となるため、同様な問題が起きることに
なる。

また、以上、トラッキング制御について述べたことは、
フォーカス制御についても同様のことが言え、この場合
においてもフォーカス精度が著しく悪くなったり、発振
したりするなどの問題があつｆｃ。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した問題点に鑑みなされたものであり、
従って、本発明の目的は、記録時。

再生時あるいは消去時においても、常に安定した精度の
良いトラッキング制御およびフォーカス制御を行い得る
光方式記録再生装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明では、上記した目的を達成するために、記録時、
再生時あるいは消去時とで変化する反射光量を検出し、
その光量変化に応じてフォーカス及びトラッキングサー
ボ回路内のそれぞれの増幅器の利得を自動的に変化させ
て、記録時。

再生時あるいは消去時にかかわらず常に一定のサーボル
ープゲインが得られる様にしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明するＯ 第１図は本発明の一実施例におけるフォーカスサーボ回
路及びトラッキングサーボ回路を示すブロック図である
。

第１図において、２３．２４．２５．３２はそれぞれ差
動増幅器、２６は折れ線近似回路、　２７．３５はそれ
ぞれ利得制御回路、　２８．３４はそれぞれ補償増幅回
路、　２９．３５はそれぞれループスイッチ回路。

３０．５６はそれぞれ駆動回路、５１はフォーカス制御
用コイル、３７はトラッキング制御用コイル。

である。

第２図に示した２分割受光素子１５．１６からの出力は
、第１図ζこ示す様に、それぞれ差動増幅器２３に入力
されその差の出力信号としてフォーカス誤差信号を得る
。フォーカス誤差信号は、利得制御回路２７．補償増幅
回路２８．ループスイッチ回路２９をそれぞれ介し、駆
動回路３０に供給される。そして、このフォーカス誤差
信号に従ってフォーカス制御用コイル３１が駆動され、
ディスク８上のレーザスポット径がほぼφ１μｍ以下と
なる様フォーカス制御が行なわれる。

一方、第２図に示した２分割受光素子１７．１８からの
出力は、第１図に示す様に、それぞれ差動増幅器５２に
入力されその差の出力信号としてトラッキング誤差信号
を得る。トラッキング誤差信号は、利得制御回路３３．
補償増幅回路３４゜ループスイッチ回路６５をそれぞれ
介し、駆動回路３６に供給される。そして、このトラッ
キング誤差信号に従ってトラッキング制御用コイル３７
が駆動され、ディスク８上のレーザスポットがあらかじ
めディスク８に設けられた案内トラックに追従する様に
トラッキング制御が行なわれるｎ フォーカス制御を行う前述の各回路（総合して、フォー
カスサーボ回路と称す。）及びトラッキング制御を行う
前述の各回路（総合して、トラッキングサーボ回路と称
す。）は夫々フォーカスサーボループ、トラッキングサ
ーボループを構成しており、本実施例では、それぞれの
サーボループゲインが常に一定となるように次の様な制
御を行っている。

即ち、第１図に示す様に、２分割受光素子１５゜１６か
らの出力を、和の信号として差動増幅器２４に入力し、
さらに、差動増幅器２５を介して折れ線近似回路２６に
入力する。ここで、この和信号電圧は後述の如く所望の
電圧および特性に変換し、この折れ線近似回路２６の出
力電圧によって、利得制御回路２７および３３のそれぞ
れの利得を制御している。

第４図は、再生時の利得を基準にしたときの利得制御回
路２７および３３の和信号電圧に対する必要利得の一実
施例を示すグラフである。即ち、このグラフは、フォー
カスサーボ回路及びトラッキングサーボ回路の各サーボ
ループゲインが、和信号電圧に対して常に一定となるよ
うにするためには、利得制御回路２７及び３３の利得と
して、再生時（図において、Ｐが再生時である。）の利
得をＯｄＢとしたとき何ｄＢ必要であるかということを
、和信号電圧に対してプロットしたものである。

第４図に示す様に、利得制御回路２７及び６３の必要利
得は和信号電圧とほぼ反比例の関係にある。記録時には
レーザの光量が増加するため、和信号出力も増加するが
、記録時の和信号電圧はディスクの記録位置によってレ
ーザ出力を可変にしていることから、そめ電圧値も異な
り約４〜８ｖ程度となる。従って、記録時には、利得制
御回路２７及び３３の利得として、再生時の約−１５〜
−２０ｄＢ程度の利得が必要となる。

第５図は上記特性を得るための折れ線近似回路２６およ
び利得制御回路２７および３３の具体例を示す回路図で
ある。

第５図において、イは第１図に示す差動増幅器２５の出
力、即ち、和信号である。また、利得制御回路２７およ
び３６は回路的には同一である鳥口では回路としてひと
つしか記されていない。

従って、利得制御回路２７とするときは、口は第１図に
示す差動増幅器２３の出力、即ち、フォーカス誤差信号
であり、ノ１は補償増幅回路２８の入力と々る。また、
利得制御回路５３とするときは、口は第１図に示す差動
増幅器３２の出力、即ち、トラッキング誤差信号であり
、ノ・は補償増幅回路３４の入力となる。その他、５８
ａ　、　５８ｂはそれぞれダイオード、　３９．４０．
４１　、４２．４６はそれぞれ抵抗、　４５．４４はそ
れぞれ差動増幅器、４５はトランジスタ、４７はツェナ
ーダイオード、４８は電流制御型増幅器、である。

また、第３図は第５図Ｉこおける和信号電圧Ｖｉｎと制
御電圧Ｖｃとの関係を示すグラフ、第７図は第５図にお
ける和信号電圧Ｖｉｎと制御電流Ｉｃとの関係を示すグ
ラフ、である。

第５図に示す様に、折れ線近似回路２６の折れ点電圧Ｖ
ｓはダイオード３８ａおよび３８ｂによって決められて
おり、和信号電圧をＶｉｎ　ｌ抵抗３９をＲ１ｌ抵抗４
０をＲ２ｓ抵抗４１をＲｓ　ｌ抵抗４２を特徴とする特
許 となり、これが差動増幅器４４で反転され、第３図に示
す様な制御電圧Ｖｃが得られる。この電圧Ｖｃをツェナ
ーダイオード４７．抵抗４６．トランジスタ４５で制御
電流Ｉｃに変換する。ツェナーダイオード４７の電圧を
Ｖｚ　、抵抗４６をＲ５とすればとなり、このときの制
御電流Ｉｃは第７図に示す様な特性となる０この制御電
流Ｉｃを電流制御型壜幅器４８（たとえばローム社製Ｂ
ＡＩ５１１０）の制御電流とすれば、和信号電圧の増減
に応じて第４図に示す様な所望の特性が得られ、記録。

再生時においても光量変化に関係なく、フォーカスサー
ボ回路及びトラッキングサーボ回路の各サーボループゲ
インが常に一定となる様制御できる。

なお、以上の説明では、フォーカスおよびトラッキング
誤差検出用に２個の受光素子を用いる場合について述べ
たが、これに限ることはなく、複数個の受光素子を用い
る場合でもよい。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、反射光量の変化を
検出し、その光量変化に応じてフォーカス及びトラッキ
ングサーボ回路内のそれぞれの増幅器の利得を自動的に
変化させて、記録時、再生時あるいは消去時にかかわら
ず常に一定のサーボループゲインとなる様にしているた
めに、いずれの状態においても常に安定した精度の良い
フォーカス及びトラッキング制御を得ることができる。

また、ディスクのバラツキ、および記録・未記録トラッ
ク再生での光量変化に対しても自動的に利得の制御が行
なわれるという特命もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるフォーカス及びトラ
ッキングサーボ回路を示すブロック図、第２図は一般的
な光ヘッドを示す模式図、第３図は一般的な信号記録再
生系を示すブロック図、第４図は第１図における利得制
御回路の和信号電圧ｌこ対する必要利得の一実測例を示
すグラフ、第５図は第１図における折れ線近似回路及び
利得制御回路の具体例を示す回路図、第３図は第５図に
おける和信号電圧Ｖｉｎと制御電圧Ｖｃとの関係を示す
グラフ、第７図は第５図における和信号電圧Ｖｉｎと制
御電流Ｉｃとの関係を示すグラフ、である１、 １・・・半導体レーザ　　８・・・ディスク１５、１６
．１７．１８・・・２分割受光素子２３、２４．２５．
５２・・・差動増幅器２７．５３・・・利得制御回路 ２６・・・折線近似回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）案内トラックを有する記録媒体に信号を記録再生す
   るための光束を照射する手段と、前記記録媒体からの反
   射光束を受光し信号を出力する複数個のフォーカス用受
   光素子と、該フォーカス用受光素子からの信号の差信号
   によつて照射された前記光束の焦点制御を行うフォーカ
   スサーボ手段と、前記記録媒体による反射光束を受光し
   信号を出力する複数個のトラッキング用受光素子と、該
   トラッキング用受光素子からの信号の差信号によつて照
   射された前記光束を前記案内トラックにトラッキングす
   るためのトラッキングサーボ手段と、を有する光方式記
   録再生装置において、 前記受光素子のうちの一部または全部からの信号を加算
   して出力する加算手段と、該加算手段からの出力に対し
   て前記フォーカスサーボ手段及びトラッキングサーボ手
   段の各サーボループゲインがほぼ一定となる様に該フォ
   ーカスサーボ手段及びトラッキング手段内にあるそれぞ
   れの増幅器の利得を制御する手段とを具備したことを特
   徴とする光方式記録再生装置。 ２）特許請求の範囲第一項に記載の光方式記録再生装置
   において、前記制御手段は折れ線近似回路から成り、前
   記加算手段の出力信号を該折れ線近似回路に入力し、該
   折れ線近似回路の出力信号によつて前記増幅器の利得を
   制御する様にしたことを特徴とする光方式記録再生装置
   。 ３）特許請求の範囲第２項に記載の光方式記録再生装置
   において、前記折れ線近似回路の出力電圧を電圧・電流
   変換回路に入力し、該電圧・電流変換回路の電流値によ
   り前記増幅器の利得を制御する様にしたことを特徴とす
   る光方式記録再生装置。 ４）特許請求の範囲第３項に記載の光方式記録再生装置
   において、前記増幅器は電流制御型利得制御増幅器から
   成ることを特徴とする光方式記録再生装置。 ５）特許請求の範囲第１項に記載の光方式記録再生装置
   において、前記加算手段において加算する信号として、
   フォーカス用受光素子からの信号あるいはトラッキング
   用受光素子からの信号あるいはフォーカス・トラッキン
   グ両受光素子からの信号を用いたことを特徴とする光方
   式記録再生装置。