JPS62298031A - 光学式情報記録再生装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 「産業上の利用分野」 本発明は、レーザの異常発光に対する保護手段を設けた
光学式情報記録再生装置に関する。

［従来の技術１ 近年、磁気ヘッドを用いないで、光ビームによつ又円盤
状の記録媒体に記録したり、再生したりする光学式情報
記録再生装置が注目されるようになった。

この光学式情報記録再生装置によれば、高密度で記録で
きるので、径の小さい記録媒体（ディスク）で多聞の情
報を収めることができると共に、高速度の読み出しが行
える利点も有し、益々増大しつつある情報に対しても対
応し得る可能性を有するものである。又、高密度に記録
された情報を光ビームを用いて読み出す再生専用の光学
式情報再生装置もある。

上記光学式の記録又は再生装置においては、光源として
小型にでき、且つ長寿命の半導体レーザ（レーザダイオ
ード）が広く用いられる。

上記半導体レーザは、該半導体レーザに流れる電流とか
温度によってその発光強度が変化するため、一般的には
自動出力制御（ＡＰＣ）回路により、モの発光出力をモ
ニタするために一体化的に封入されたビンフォトダイオ
ードで検出した信号によって半導体レーザに供給される
電流を制御し、適切な発光出力に保持して使用される。

又、発光強度が異常に強くなると、その光ビームの照射
されたディスク部分では、以前に書き込まれたデータを
破壊してしまう。

このため、例えば特開昭５６−１６１１５６号公報では
、ディスク側に出力される前方光出力パワーを一定に保
つために、モニタ側の後方光出力を受光するモニタダイ
オードを用いて制御づると共に、モニタ出力が異常に大
ぎくなった場合にはレーザの両端を短絡して異゛常発光
に対する保護手段を設けている。

［発明が解決すべき問題点］ しかしながら、上記従来例は、経時変化等で前方光と後
方光との出力パワーの比例関係が狂うと、前方光の出力
パワーの制御が不可能になる。従って、出射パワーの異
常検出も本来異常と判定すべき状態でも正常と誤動作す
る。このため、ライト／リード可能なディスクの場合、
肌に書き込まれているデータを破壊する虞れがあり、信
頼性を確保できない。これは、ディスクに直接照射する
光ではなく、その光に比例する光で間接的に制御する方
法を採用しているためである。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、ディ
スクのデータをより確実に保護することのできる光学式
情報記録再生装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明では記
録媒体に集光照射されたレーザ光の戻り光を受光し、光
電変換した信号レベルの大ぎさが許容範囲内にあるか否
か１帛・異常のレベル判別を行い、異常検出時にはレー
ザ発光を停止する構成にすることによって、データが破
壊されること等をより確実に防止している。

［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実施例の光学式情報記録再生装置を示し、゛第
２図はディスクのフォーマットに対してレーザ発光が正
常か否かの判断が行われる基準レベルを示し、第３図は
レーザ発光された際の発光状態をモニタして異常時には
発光を停止する動作を行うプロセスを示ず。

第１図に示すように第１実施例の光学式情報記録再生装
置１はスピンドルモータ２によって回転駆動されるディ
スク３に対向して光学式ピックアップ４を配設している
。この光学式ピックアップ４は図示しないボイスコイル
モータ等の移動手段で移動されるキャリッジ５に取付け
てあり、このＡヤリフジ５と共にディスク３の半径方向
Ｒに移動できるようにしである。

上記光学式ピックアップ４内には光ビーム発生手段とし
てのレーザダイオード（半ｑ２休レーザ）６が収納され
、このレーザダイオード６の前方側の光ビームはコリメ
ータレンズ７で平行光束にされる。この平行光束はビー
ム整形プリズム８で楕円状の断面の光束は円形状断面の
光束に整形されてビーム偏光部９に入射される。このビ
ーム偏光部９には例えばＳ偏光で入射されるため、直角
方向に反射されてλ／４板１板金１り、円偏光になる。

この円偏光は対物レンズ１２で集光され、ディスク３に
照射される。円形状スポットになるようにディスク３に
集光照射された光の反ｑ］光は、対物レンズ１２、λ／
４板１板金１でＰ偏光にされ、ビーム偏光部９に戻る。

このビーム偏光部９を殆んど１００％透過し、半透鏡部
（ハーフミラ一部）１３で光ビームは２分割され、例え
ば反射光は７丼−カス検出用の臨界角プリズム１４を経
て制御用ビンフォトダイオード１５で受光される。

このビンフォトダイオード１５で受光され、光電変換さ
れた検出信号は差動アンプ等を通して、フォーカス制御
用信号及びトラッキング制御用信号が生成される。又、
上記半透鏡部１３を透過した光は集光レンズ１６を経て
情報用ビンフォトダイオード１７で受光される。この情
報用ピンフＡトダイオード１７で受光され、光電変換さ
れた検出信号は加算増幅器１８で加算増幅された直流和
信号（ＤＣ−８ＵＭ信号）は、３つのコンパレータ２１
Ａ、２１８．２１Ｇにそれぞれ入力される。

これら３つのコンパレータ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃはレ
ーザダイオード６の発光状態が正常か否か正常・異常レ
ベル判別部２２を形成している。

又、上記加算増幅器１８を経て出力されるＤＣ−３ＵＭ
信号は直流阻止コンデンサＣを経てＲＦ酸成分抽出され
、２値化回路２３にも入力される。

この２値化回路２３でパルス化されて、データセパレー
タ手段としてのＶＦＯ回路２４に入力され、データウィ
ンドウ信号が生成される。又、この２値化回路２３を経
たパルス化信号は、デコーダ回路２５に入力され、上記
データウィンドウ信号によって、例えばＭＦＭで高密度
に記録されたクロックピットが混入した情報コード信号
からデータビットのみが分離されてデコーダ回路２５に
取り込まれ、データの解読が行われる。このデコーダ回
路２５での解読により、読出された信号がディスク３の
記録フォーマットにおけるいずれのフォーマット部分で
あるかの解読信号がコントローラ２６に入力される。

一方、上記３つのコンパレータ２１Ａ、２１Ｂ。

２１Ｃの各反転入力端には、基準電圧源によって、ディ
スク３のフォーマット各部に対応して選定された基準電
圧Ｖｌ　、Ｖ２　、Ｖ３がそれぞれ印加されている。し
かして、ＤＣ−３ＵＭ信号はこれらコンパレータ２１Ａ
、２１Ｂ、２１Ｃで比較され、その比較信号がコントロ
ーラ２６に入力される。

ところで、ディスク３における各トラックに光ビームが
集光照射された場合、その照射部分が記録フォーマット
各部で一般に反射率が異るため、戻り光の出力レベルも
異ることになり、単一のレベルで正°常か異常かの判別
を行うことは望ましくない。このため、第１実施例にお
いてはフォーマット各部に応じて正常範囲に対応する電
圧レベルを設定し、この範囲から外れた場合異常と判別
する構成にしている。この場合、記録フォーマットは、
第２図に示すように各トラックは、複数のセクタに区分
けされ、隣接するセクタ間にはヒクタ識別用コード部及
びトラック識別コード部としてのＩＤＸ／ＳＣＴ及びＩ
Ｄ部、データが古き込まれていないＰＲＥＧＲＯＯＶＥ
部、あるいはこのＰＲＥＧＲＯＯＶＥ部にデータが書き
込まれたＤＡ　Ｔ　Ａ部からなる。これら各部では戻り
光量が異るので、基準電圧Ｖ１．Ｖ２　、Ｖ３は第２図
に示すようにＤＡＴＡ部ぐのＤＣ−８ＵＭ信号、ＩＤＸ
／ＳＣＴ及びＩＤ部でのＤＣ−３ＵＭ信号、ＰＲＥ　Ｇ
　ＲＯＯＶ　Ｅ部でのＤｃ−８ＵＭ信号の各々を挟み込
むレベルに設定されている。

しかして、コントローラ２６では、デコーダ回路２５か
ら出力されるフォーマット解読信号と、コンパレータ２
１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの出力から、下記の論理表に基づ
き、フォーマット各部でのレーザの発光状態が正常か否
かの判断を行う。

論　　理　　表 例えば、ＩＤ部ではコンパレータ２１Ａ、２１Ｂ。

２１Ｃの出力が’Ｌ”、’“Ｌ′”、゛）＝Ｖ′のとき
は、第２図に示すように正常なりＣＣ−８Ｕレベル範囲
に対応するので、レーザは正常に発光していると判断さ
れる。判断としては、個々の判断結果のＡＮＤ、ｔなわ
ち全ての条件が満されていなければ異常と１６゜従って
、１０部、Ｄ　Ａ　Ｔ　Ａ部では正常でしＩ）　Ｒｌミ
ＧＲＯＯＶＥ部で異常なら総合判断としては二１ントロ
ーラ２６は“トビ°の異常判断信号を出力し、Ａア回路
３０を通りショートスイッヂ３１をＯＮＬ、レーデダイ
オード６に発光用電流が供給されるのを停止する。

ところで、第１実施例においては、レーザダイオ−ドロ
のモニタ側（後方側）光ビームをモニタ用ビンフォトダ
イオード３２で受光し、この光電変換出力によっても発
光状態のヂエックを行うようにしている。

即ら、このビンフォトダイオード３２の出力はプレアン
プ３３で増幅され、ＡＰＣ回路３４に人力されると共に
、・クイラドコンパレータ３５に入力される。

上記ＡＰＣ回路３４はレー）アダイオードの発光出力の
安定化に広く用いられている。例えば本出願人による特
願昭６０−０５８０２６＠での△ＰＣ回路を用いても良
い。

一方、上記ウィンドコンパレータ３５は異る２つの基準
電圧Ｅ１　、Ｅ２が反転入力端に印加されるコンパレー
タ３６Ａ、３６Ｂと、これらコンパレータ３６Ａ、３６
Ｂの比較出力信号が入力されるＥＸ−ＯＲ回路３７とか
らなる。上記基準電圧Ｅ１はＲＥＡＤモード時において
、記録されているデータを破壊しない上限レベルに設定
しである。

一方、他方のＭ準電圧［２は、ＲＥΔＤモードにおいて
、再生エラーの９１合がある許容範囲内に納まる下限レ
ベルに設定しである（従って、この下限レベル以下の光
出力になるとノイズレベルのため、再生エラーの割合が
増える。）。

上記プレアンプ３３の出力が許容範囲内にあると、コン
パレータ３６Ａ、３６Ｂの出力はそれぞれ°ｌ　ｌ　ｌ
＋、“Ｈ″となり、従ってＥＸ−ＯＲ回路３７の出力は
“］」”となる。一方、プレアンプ３３の出力が大ぎす
ぎたり、小ざずぎたりすると、ＥＸ−ＯＲ回路３７の出
力は“Ｌ″になり、インバータ３８を経てＨ”となる異
常判断信号になる。この信号はオア回路３０を経てショ
ートスイッチ３１をオンしてレーザダイオード６の発光
を停止する。　このように構成された第１実施例は、第
３図に示す流れ図に従って、レーザ発光及びレーザ発光
状態での正常か否かの判断が行われ、異常時にはレーザ
発光が停止される。

即ら、使用状態になると、レーザ発光の動作がスタート
し、レーザダイオード（ＬＤ）６の両端を短絡している
ショートスイッチ３１がオフにされ、レーザダイオード
６が発光する。このレーザダイオード６が発光状態にな
ると、モニタ用ビンフォトダイオード３２の（プレアン
プ３３を杼だ）出力が正常であるか否か、ウィンドコン
パレータ３５で判断される。許容範囲内から外れるＮｏ
の場合には°“ＨＴ＋となる異常判断信号で上記ショー
トスイツヂ３１が閉じられ、レーザの発光動作は停止し
終了り゛る。一方、上記ウィンドコンパレータ３５が正
常であると判断したＹＥＳの場合には、コントローラ２
６にはデコーダ回路２５からフォーマット解読信号が出
力されるのを確認して再生された信号がＩＤ部かＤＡＴ
Ａ部かＰ　Ｒ［Ｅ　Ｇ　Ｒ０ＯＶＥ部かを判断する。し
かして、各フォーマツ艷に対してコンパレータ２１Δ、
２１Ｂ、２１Ｃから出力される３つのレベル判別信号の
組合わせによって、ＤＣ−８ＵＭ信号の出力レベルから
発光強度が正常か異常レベルであるかを判定する。　。

正常であるＹＥＳの場合には正゛常であるとして異常か
否かの判定動作を終了する。一方、異常と判定した場合
にはレーデダイオード両端をショートスイッチ３１で短
絡して、レーザ発光を停止し、大きすぎる発光強度によ
ってデータが破壊されたり、７片−マットが変えられて
しまうこととか、弱りざる発光強度のために読取りエラ
ーが大きくなりづざるのを防止づ゛る。

尚、上２第１実施例では発光強度が大きすぎる揚台及び
小１ぎる場合ともにレーザダイオード６の両端を短絡し
て発光を停止させているが、人きずぎる場合には発光を
停止し、小さぎる場合には発光強度不足の表示等をさせ
ても良い。

又、上記第３図において、発光状態が正常であると判定
した場合には終了させているが、ビンダイオード出力が
正常であるか否かを行う部分に戻し、′常時発光状態の
チェックを行うようにしても良い。又、適宜時ＩＮごと
にチェックを行うようにしても良い。

尚、ディスクの回転速度が一定であると光ビームの照射
位置がディスクの半径方向に関して異る場合、ＸＰ位面
積当りの照射時間は、内周側で大きく、外周側では小さ
くなる。このため、現在アクセスしているトラックに対
しての半径方向位置を検出し、その半径方向位置の検出
信号に基づいでレーザ光光強度を最適値に制御する構成
にすることもできる。例えば、キャリッジ５の移動を外
部スケール（リニアスケール）等で検出し、その検出信
号によってＡＰＣ回路３４の最適発光けに設定するため
の２３　Ｂｔレベルをシフトさせても良い。

尚、上記第１実施例はＲＥＡＤモード°Ｃの動作用であ
る。ＷＲＩＩ”Ｅモードにも適用できるようにするため
に、ＲＥ　Ａ　Ｄ及びＷＲＩＴＥモードの切換信号Ｓ　
Ｒ／Ｈによって第４図に示す第２実施例のようにウィン
ドコンパレータ４１の基準電圧Ｅ１、Ｅ２を、この電圧
Ｅｌ　、［２の他にライトモードでの基準電圧ＩＥＩ’
、Ｅ２’　に切換えるようにしても良い。

この場合、電圧Ｅｌ’、Ｅ２’　は最適ライトパワーを
中央値とし、許容範囲内の記録エラーの割合となる範囲
の上限値と下限値のレベルに設定すれば良い。又、ＷＲ
ｆＴＥモードぐは情報用ビンフォトダイオード１７の出
力が人さくなるので、モード切換信号３　ｎ７ｗによっ
て、異る増幅率の加算増幅器１８．１８’　を同時に切
換えるようにしても良い。

その他は第１図に示す第１実施例と同様の構成である。

又、第４図ではＷＲＩＴＥモードでは小さい増幅率の加
剪増幅器１８′に切換えているが、ＲＥ△Ｄモードでの
加算増幅器１８を用い、第５図に示す第３実施例におけ
るレベル判別部５１のようにコンパレータ２１Ａ、２１
Ｂ、２１Ｃの基準電圧Ｖｌ　、Ｖ２　、Ｖ３を、Ｖｌ　
’　、Ｖ２’　、Ｖ３’のように切換えても良い。

尚、本発明は光照射でピット等が形成される光ディスク
等の光学式情報記録再生装置に限らず、第６図に承り光
磁気現象を用いた光学式情報記録再生装置６１にｔ）適
用できる。

第６図は第４実施例の光磁気方式情報記録再生装置６１
を示す。

光学式ピックアップ４′における整形プリズム８を経て
ビームスプリッタ（ハーフミラ−）６２で反則された光
ビームは、対物レンズ６３を経て光磁気ディスク６４に
集光照射される。

上記光磁気ディスク６４に照射された光ビームはその照
）１部分がＳ極又はＮ極のいずれに磁化されているかに
よって、磁気的カー効果でもって反射波のＦｊｔｌｔｌ
＋面が互いに逆方向に微小角度ｕ転し、この反射波は対
物レンズ６３を通り、ビームスブリック６２でその一部
が透過し、半波長板６５に入射される。

上記半波長板６５を通った光は、ビームスプリッタ６６
で透過光と反射光に分けられ、透過光は偏光ビームスプ
リッタ６７でさらに透過光と反射光に分けられてピンフ
ォトダイオード６８ａ、６８ｂで受光され、これらダイ
オード６８ａ、６８ｂの出力を差動アンプ６９を通して
ディスク６４の記録情報の再生信号が生成される。

一方、上記ビームスプリッタ６６で反射された光は、臨
界角プリズム７１で大部分が反射されて４分割ディテク
タ７２で受光され、このディテクタ７２の出力は制御信
号生成回路７３に入力され、４１１１１１１］信号が生
成される。

尚、主１１リツジ５−に取付けられ、ディスク６４の半
径方向に移動される光学式ピックアップ４′の他に、デ
ィスク６４の上面側にはバイアス磁界印加装置７４が配
設されている。このバイアス磁界印加装置７４はＵ字状
のヨーク７５の中央凹部の長手方向に多数のＴ字状ヨー
ク７６．７６゜・・・、７６が取付けられ、各ヨーク７
６にそれぞれコイル７７を巻回した構造になっている。

しかして１、ピックアップ４′がアクセスしているトラ
ックの上部側の］イル７７に電流を流すことによって必
要とされるバイアス磁界を発生できるようにしである。

その他の回路構成は第１図に示すものと同様である。

尚、レベル判別部２２の構成、つまりコンパレータとか
基準電圧の数はフォーマットに応じで設定されるもので
、図示のものに限定されるしのではない。

上記各実施例を組合わせて他の実施例を形成することも
できる。

尚、以上の実施例ではモニタ側の光出力でも発光状態の
チェックを行う２重チェックにより、更に信頼性を向上
させであるが、モニタ側の検出手段を右しない場合で、
ディスクからの戻り光のみで発光状態のチェックを行う
ものも本発明に属する。尚、この場合には、例えば第１
図において、加算増幅器１８の出力レベルの平均値又は
最大（＋（ｉ等が許容レベル以下か否かあるいは上限及
び下限が許容範１１１１内か否かの判別手段を設け、Ｖ
ＦＯ回路によるデータセパレート償能が作１＋　ｔＪる
以前にはこの判別手段を動作さけても良い。

〔発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば記録媒体に照射された
部分からの戻り光を受光し、その戻り光がその照射位置
のフォーマットに対して訂容笥囲から逸脱するか否かの
判別手段を設けてレーザ発光が異常状態であるか否かを
検出できるようにしているので、記録媒体の記録データ
が破壊されること及び読取りエラーが大きくなることを
防止できる。

【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実施例の光学式情報記録再生装置を示す構成図
、第２図はディスクの記録フォーマットに対する戻り光
の許容範囲レベルを示す説明図、第３図はレーザ発光さ
せた場合、発光状態が異常か否かの判定が行われるプロ
ビスを示す流れ図、第４図は本発明の第２実施例におけ
る光学式情報記録再生装置の主要部を示す構成図、第５
図は本発明の第３実施例におけるレベル判別部を示ず構
成図、第６図は本発明の第４実施例における光磁気方式
の情報記録再生装置を示ず構成図である。 １・・・光学式情報記録再生装置 ３・・・ディスク　　　　４・・・光学式ピックアップ
６・・・レーザダイオード １２・・・対物レンズ　　１４・・・臨界角プリズム１
５・・・ｉ、ｌＪ　１０用ビンフオトダイオード１６・
・・情報用ピンフォトダイオード１８・・・加筒増幅器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　半導体レーザから発生されるレーザ光を記録媒体に集
   光照射して情報の記録、再生等を行う光学式情報記録再
   生装置において、 記録媒体に照射された戻り光を受光する戻り光受光手段
   と、この戻り光受光手段の出力レベルが許容範囲から逸
   脱するか否かを判別する異常検出手段とを備え、この異
   常検出手段が前記許容範囲から逸脱すると判別した場合
   にはレーザ発光を停止することを特徴とする光学式情報
   記録再生装置。