JPS63127438A - 光デイスク装置の光学系制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は光学系により光ビームを光ディスク上の情報ト
ラックに集光し、データを記録あるいは再生する光ディ
スク装置の光学系制御装置に関するものである。

従来の技術 従来の技術の説明にあたり、まず光ディスク装置の光学
系の概略を第２図を用いて説明する。

光学系は第２図に示すように、半導体レーザ１からでた
光ビーム２はコリメータレンズ３により平行光となり偏
向ビームスプリッタ４およびｌ／４波長板５および紋り
レンズ６を通って光ディスク７の情報トラック８に集光
される。

次いで、情報トラック８により反射された戻り光は、再
び絞りレンズ６を通って平行光となり１／４波長板を経
て偏向ビームスプリッタ４によって反射分離され平行光
９となりミラー１０により反射された光が、トラッキン
グエラー信号用光検出器１１に入る。また、この平行光
９の残りが集光レンズ１２により絞られてフォーカスエ
ラー信号用光検出器１３に入る。

ここで、フォーカスエラー信号用光検出器１３は２分割
のＰＩＮダイオードで構成され、ミラー１０をナイフェ
ツジとしたナイフェツジ型検出器である。また、トラッ
キングエラー信号用光検出器も２分割のＰＩＮダイオー
ドで構成され、ファフィールド型検出器である。

また、紋りレンズ６はアクチュエータ上に構成されてい
る。このアクチュエータは光ビーム２のトラッキング位
置制御用コイルとフォーカス位置制御用コイルを有する
。これら両コイルに流れる電流によりこのアクチュエー
タ上に構成された絞りレンズ６の位置が制御され、光ビ
ーム２の集光位置が正確に情報トラック上にコントロー
ルされる。

この光ディスク装置の光学系制御装置、具体的には絞り
レンズのトラッキング制御装置とフォーカス制御装置の
従来例についてそのブロック図を第３図（ａ）、（ｂ）
に示す。

第３図（ａ）に示すようにトラッキング制御装置に関し
ては、トラッキングエラーが起こっていない時は、トラ
ッキングエラー信号用光検出器１１の２分割されたＰＩ
ＮダイオードＴＰＩ、ＴＰ２の部分には全く同じ光り信
号が入射するように設定されている。しかし、トラッキ
ング位置がずれた時には、このＰＩＮダイオードＴＰＩ
、ＴＰ２の画部分に入射する光り信号にアンバランスが
発生する。このアンバランスが、ＰＩＮダイオードＴＰ
１とＰＩＮダイオードＴＰ２の各々にに設けられた増幅
回路１４ａ、１４ｂにより増幅され、差動増幅回路１５
によりトラッキングエラー信号１６が得られる。このト
ラッキングエラー信号１６は、位相補償回路１７、スイ
ッチ１８およびドライバ回路２０を介して絞りレンズ６
を具備したアクチュエータに設けられたトラッキング位
置制御用コイル２１の電流値を制御し、絞りレンズ６の
位置を第２図の図面上で左右に調整する。このようにし
て、光ビーム２は正確なトラッキング位置に制御される
。

また、フォーカス制御装置に関しても第３図（ｂ）に示
すようにほぼトラッキング制御装置の場合と同様である
が、次の点が異なる。即ち、位相補償回路２５とドライ
バ回路２６との間にスイッチがない点、ドライバ回路２
６で駆動されるコイルがフォーカス位置制御用コイル２
７である点が異なる。このコイルに流れる電流値を制御
し、絞りレンズ６の位置を第２図の図面上で上下に調整
し、光ビーム２を正確なフォーカス位置に制御する。

更に、ある情報トラックから別のに情報トラックに走査
を移動させる場合は、トラッキング制御装置のスイッチ
１８に設けられた印加端子１９に移動指令を印加して、
スイッチ１８をオフさせトラッキング制御装置を切る。

次いで、別系統の装置により光学系全体を移動させて、
移動完了後スイッチ１８をオンしてトラッキング制御装
置を働かせる。一方、この移動のとき同様な構成のフォ
ーカス制御装置は常時働いた状態になっており、常にフ
ォーカス制御がかかつている。

また、トラッキング制御装置はオフしているがトラッキ
ングエラー信号１６、つまり光ディスク７上の山の部分
と谷の部分を光ビーム２が横断するときのトラッキング
エラー信号１６は常に検出された状態にある。このトラ
ッキングエラー信号を第４図に示す。縦軸にトラッキン
グエラー信号、横軸方向に光ビームの走査を示す。光ビ
ーム２が光ディスク７の情報トラック８の谷がら山にな
るエツジ部分を走査したとき、トラッキングエラー信号
１６は最大２８、逆に情報トラック８の山から谷になる
エツジ部分を走査したときは最小２つとなる。即ち、光
ディスク７上の山の部分と谷の部分を光ビーム２が横断
するときのトラッキングエラー信号１６は、最大振幅が
Ｈのほぼ周期的な信号となる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、この様な構成の光ディスク装置の光学系
では、温度変化により第２図において、集光レンズ１２
とフォーカスエラー信号用光検出器１３との距離が変化
した場合、その変化によって情報トラック８に集光され
る光ビーム２の焦点位置にズレが生じる。これを以下で
具体的に説明する。

絞りレンズ６の上下方向のズレ量とフォーカスエラー信
号２４との関係は、第５図に示すように逆Ｓ字カーブと
なる。横軸にはズレ量、縦軸にはフォーカスエラー信号
量を示す。ａ点はジャストフォーカス点であり、絞りレ
ンズ６が焦点位置からずれ、光ディスク７から遠ざかる
かあるいは近づくことにより、フォーカスエラー信号２
４は＋（プラス）レベルまたは−（マイナス）レベルの
信号に変化する。

ここで、温度変化により集光レンズ１２とフォーカスエ
ラー信号用光検出器１３との距離が変化した場合、第５
図の逆Ｓ字カーブは第６図に示すようにその距離が短く
なれば破線ｂ１長くなれば破線Ｃの様に変化する。即ち
、実際はジャストフォーカスでａ点に位置していても各
々オフセット電圧ｆ３０およびオフセット電圧ｇ３１が
フォーカスエラー信号゛として発生し、見かけ上フォー
力文位置がずれているように検出される。従って、これ
らの信号によりフォーカス制御装置が動き絞りレンズ６
の位置が各々ｄあるいはｅだけジャストフォーカス点か
らずれる。

このため情報トラック８からの光ビーム２の走査による
データの読み出し、あるいは書き込み時にエラーを生じ
る問題点がある。

問題点を解決するための手段 本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、光学系
により光ディスク上の情報トラックを走査される光ビー
ムの戻り光からフォーカスエラー信号を検出するフォー
カスエラー信号検出手段と、この戻り光からトラッキン
グエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出手
段と、第１の期間に前記トラッキングエラー信号をサン
プリングし記憶する記憶手段と、この記憶された信号と
第２の期間の前記トラッキングエラー信号とを比較する
比較手段と、この比較手段によって得られる信号差に応
じて前記フォーカスエラー信号にオフセットを加えるオ
フセット印加手段と、前記トラッキングエラー信号に応
じて前記光学系を制御する制御手段と、前記オフセット
が印加されたフォーカスエラー信号に応じて前記光学系
を制御する制御手段とを備えた光ディスク装置の光学系
制御装置をその解決手段とする。

作用 本発明は上記した構成の新規な光ディスク装置の光学系
制御装置により、ジャストフォーカス調整時に光ビーム
が情報トラッキングを移動するとき検出されるトラッキ
ングエラー信号を正確に記憶することが出来る。また、
この記憶されたエラー信号と任意の時刻に於いて光ビー
ムが情報トラッキングを移動する時に検出されるエラー
信号とを比較し、この結果をオフセット印加手段によっ
てフォーカス制御装置にフィードバックすることが容易
に行える。

実施例 本発明の光ディスク装置の光学系制御装置の一実施例を
第１図に基すいて説明する。尚、光ディスク装置の光学
系に関しては従来のものと同様で第２図に示されるもの
である。

光学系制御装置に関して、第１図に示すように、まずト
ラッキングエラー信号用光検出器１１の２つのＰＩＮダ
イオードＴＰＩ、ＴＰ２からの出力は各々増幅回路１４
ａ、１４ｂにより増幅され、差動増幅回路１５によりト
ラッキングエラー信号１６が得られる。このエラー信号
が位相補償回路１７、スイッチ１８およびドライバー回
路２０を介して絞りレンズ６を具備したアクチュエータ
のトラッキング位置制御用コイル２１に流れる電流値を
制御し、絞りレンズ６の位置を制御し、光ビーム２のト
ラッキング制御を行う。

また、フォーカスエラー信号用光検出器１３は２分割の
ＰＩＮダイオードＦＰ１．ＦＰ２からの出力は各々増幅
回路２２ａ、２２ｂにより増幅され、差動増幅回路２３
によりフォーカスエラー信号２４が得られる。このフォ
ーカスエラー信号２４が位相補償回路２５、オフセット
印加回路３゜およびドライバー回路２６を介して絞りレ
ンズ６を具備したアクチュエータのフォーカス位置制御
用コイル２７を制御し、光ビーム２のフォーカス制御を
行う。

ここで、トラッキングエラー信号１６は、ジャストフォ
ーカスの時にその光ディスク７の面からの反射が最大と
なるために最大振幅値を出力する。しかし、光ビーム２
の光ディスク７０面でのフォーカスがずれてくると、反
射光が弱くなるためにこのトラッキングエラー信号１６
の最大振幅値が小さくなる特徴がある。

この特性をフォーカス制御に適用するためにトラッキン
グ制御装置にピークレベル記憶回路２８とピークレベル
比較回路２９が設けられ、この比較信号をオフセット印
加回路３０によりフォーカス制御装置にフィードバック
している。以下その点を具体的に説明する。

まず最初に、光ビーム２のフォーカス調整がされ、次い
で印加端子１９ａに情報トラッキング移動指令が印加さ
れ、光ビーム２が情報トラック８を横断する。このとき
のトラッキングエラー信号１６の最大振幅値がピークレ
ベル記憶回路２８に記憶保持される。更に、この状態で
温度変化等により第２図に示される集光レンズ１２とフ
ォーカスエラー信号用光検出器１３の距離がずれると、
前述のオフセットが発生し、このフィードバック作用に
より光ビーム２のフォーカスのズレが起こる。このため
、印加端子１９ａに情報トラッキング移動指令が印加さ
れ、光ビーム２が情報トラック８を横断するときのトラ
ッキングエラー信号１６の最大振幅値が上述のピークレ
ベル記憶回路２８に記憶保持された値よりも小さくなる
。これをピークレベル比較回路２９により検出し、オフ
セット印加回路３０により逆方向のオフセット電圧をフ
ォーカスエラー信号２４に加えることにより温度変化等
によるオフセットをキャンセルし、光ビーム２のフォー
カス制御を行う。

尚、上述のトラッキングエラー信号１６の最大振幅値は
、スパイラル状の光ディスク７においては、同一トラッ
クを光ビーム２で走査するため、情報トラック８の１本
分を移動させるばあいのトラッキングエラー信号１６を
用いても良い。

以上本実施例によれば、温度変化等による集光レンズ１
２とフォーカスエラー信号用光検出器１３の距離ずれに
よる光ビーム２のフォーカスずれを防ぎ、常に正確なフ
ォーカシングが行える。

従って、光ディスク上の情報データの読み出し書き込み
を極めて安定で正確に行える。

また、この制御が情報トラックの移動時に成されるため
に特別な期間を新たに設ける必要はなく、使用者にとっ
ては従来のものと同様の操作が可能である。

発明の効果 温度変化等により発生する光学系の位置関係の僅かなず
れにより起こる光ビームのフォーカスエラー信号の見か
け上のオフセットをキャンセルし、温度変化による光ビ
ームの光ディスク上へのフォーカスのずれを自動的にし
かも効率よ（補正することが出来る。これによって、光
ビームのフォーカスのずれによる情報トラックからの信
号の読み出し、あるいは書き込み時の誤りを防ぎ、正確
な読み出し書き込みが可能となる。

従って、本発明は光ディスク装面の光学系制御第１図は
本発明の実施例に於ける光ディスク装置の光学系制御装
置のブロック図、第２図は光ディスク装置の光学系の概
略を示す原理図、第３図は従来の光学系制御装置のブロ
ック図、第４図は光ディスク装置の光ビームが光ディス
ク上の情報トラックを複数個横断するときのトラッキン
グエラー信号の出力を示す波形図、第５図は光ディスク
装置の光学系に於て温度変化が無い場合の絞りレンズの
位置とフォーカスエラー信号の関係を示す特性図、第６
図は光ディスク装置の光学系に於て温度変化が有る場合
の絞りレンズの位置とフォーカスエラー信号の関係を示
す特性図である。

２−−一光ビーム、６−−−絞りレンズ、７−−−光デ
ィスク、８〜−一情報トラック、１１−−−ト　ラッキ
ングエラー信号用光検出器、１３−−−フォーカスエラ
ー信号用光検出器、１６−−−トラッキングエラー信号
、２４−−−フォーカスエラー信号、２８−ｍ−ピーク
レベル記憶回路、２９−ｍ−ビークレベル比較回路 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名第１図 万−カスＥＬ！Ｆｆｌ！１１卸用 第　　２　　図　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　コイルと　上声−門
之トフ−１７ 第３図 第４図 ２！９最小

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光学系により光ディスク上の情報トラックを走査される
   光ビームの戻り光からフォーカスエラー信号を検出する
   フォーカスエラー信号検出手段と、この戻り光からトラ
   ッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号
   検出手段と、第１の期間に前記トラッキングエラー信号
   をサンプリングし記憶する記憶手段と、この記憶された
   信号と第２の期間の前記トラッキングエラー信号とを比
   較する比較手段と、この比較手段によって得られる信号
   差に応じて前記フォーカスエラー信号にオフセットを加
   えるオフセット印加手段と、前記トラッキングエラー信
   号に応じて前記光学系を制御する制御手段と、前記オフ
   セットが印加されたフォーカスエラー信号に応じて前記
   光学系を制御する制御手段とを備えた光ディスク装置の
   光学系制御装置。