JPS63138531A - 情報再生装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、情報再生装置に関し、特にフォーカスサー
ボ系における引込み動作が確実且つ迅速に行なわれるよ
うにしたものである。

（従来の技術） 一般に、情報再生袋ごとしての光デイスク装置は、情報
記録媒体として同心円状またはスパイラル状の記録トラ
ックを有する光ディスクが用いられる。そしてモータで
回転されるこのような光ディスクの記録トラックに対し
半導体レーザ等の光源から出射された光ビームのビーム
スポットを投射し、且つこのビームスポットを記録トラ
ックに追従するように光ディスクの平径方向に移動させ
て、その記録トラックに対して光学的に情報の記録また
は再生を行なうようにしている。

光デイスク自体には通常「そり」があるので、回転によ
り光ディスクには面振れが生じる。而撮れの量は、所定
範囲内に規定されているが、記録トラックに対し情報の
記録または再生を正確に行なうためには、このような而
振れの生じている光ディスクの記録層に対して光源から
の光ビームが常に正確に焦点を結ぶように収束されるこ
とが必要とされる。つまり光源からの光ビームが光ディ
スクの記録層に常に合焦されろことが必要とされる。

このような合焦手段として、光デイスク装置にはフォー
カスサーボ系が描えられている。

フォーカスサーボ系は、例えば、光ディスクからの反射
光を光電変換するための２分割検出器、この２分割検出
器からの各出力信号を差動増幅してフォーカス誤差信号
を出力する差動増幅器、フォーカス誤差信号が供給され
る制御回路およびこの制御回路からの出力信号で制御さ
れるフォーカシング駆動コイル等で構成されている。フ
ォーカシング駆動コイルにより、光源からの光ビームを
収束させる対物レンズが、その先軸方向に移動制御され
る。

そして光ディスクが４００〜６００ｒｐｍ程度の回転数
で回転され、この回転により面振れの生じている光ディ
スクに対して、フォーカスサーボ系により対物レンズが
次のように移動制御される。

即ち、ＣＰＵ等の制御系からのフォーカスオンの命令信
号によりフォーカスサーボ系が始動すると、まず制御回
路からの出力信号によりフォーカシング駆動コイルを介
して、対物レンズが光ディスクの記録層に近づけられる
。この対物レンズの接近動作により、対物レンズおよび
光ディスクの記録層間の相対距離が合焦可能範囲内に引
込まれると、そのときの差動増幅器の出力信号によりフ
ォーカスロックが検出され、制御系に対してフォーカス
ロック信号が送出されて、その後は対物レンズが常に白
鳥可能範囲に位置するように自動制御される。

ところで、近時アクセス時間等を短縮して、光ディスク
に対する記録、再生の処理スピードを高めるため、光デ
ィスクの回転速度が高速化される傾向にあり、例えば、
従来４００〜６００　ｒ　ｐｍ程麿であったものが９０
０ｒｐｌ￥度以上に高速化されている。

しかし、光ディスクの回転が高速化されると、フォーカ
スサーボ系の始動時において、対物レンズおよび光ディ
スクの記録層間の相対距離を合焦可能範囲内に引込むこ
とが極めて困難になるという問題が生じていた。この引
込み動作の困難性は、光ディスクの回転速度の増大に伴
なって、その面振れ速度が増して合焦可能範囲への引込
みタイミングを捉えることが困難になること等に起因す
るものと考えられる。

（１明が解決しようとする問題点） 従来は、光ディスクの回転速度が高速度に設定変更され
ると、その面振れの速度変化等に起因して合焦可能範囲
への引込み動作が極めて困難になるという問題点があっ
た。

この発明は上記事情に基づいてなされたもので、合焦可
能範囲への引込み動作を容易且つ確実に行なわせること
のできる情報再生装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は上記問題点を解決するために、情報記憶媒体
を回転させる回転手段と、前記情報記憶媒体に照射され
る光ビームを収束させる集光手段と、前記情報記憶媒体
と前記集光手段との距離を合焦可能範囲に引込む際に情
報記憶媒体に対して情報の記録または再生時の回転速度
よりも低速度で前記情報記憶媒体を回転させるよう前記
回転手段を制御する手段とを有することを要旨とする。

（作用） 情報記憶媒体と集光手段との距離を合焦可能範囲に引込
む際は、回転手段を制御する手段により、情報記憶媒体
の回転速度が記録または再生時よりも低速度に制御され
て、情報記憶媒体の面振れの速度が低下され、情報記憶
媒体と集光手段との相対距離を合焦可能範囲に引込むこ
とが容易とされる。引込後に情報記憶媒体の回転速度が
記録または再生の際の回転速度に上げられる。

（実施例） 以下この発明の実施例を第１図ないし第３図に基づいて
説明する。

まず情報再生装置の構成を説明すると、第１図中、１は
情報記憶媒体としての光ディスク、２は光ディスク１を
回転駆動させるモータ（回転手段）、３は記録および再
生用の光学ヘッドである。

光ディスク１は、同心円状またはスパイラル状の記録ト
ラックを有した記録層を具備し、１回転が例えば「Ｏ〜
２５５Ｊの２５６セクタ（図示せず）に分割され各セク
タ毎に情報の記録がなされるものである。モータ２はモ
ータ制御回路（モータ１１１１１手段）４によって制御
駆動される。

光学ヘッド３は、直流リニアモータの可動部５に取付け
られており、これにより光ディスク１の半径方向に直線
移動される。リニアモータには永久磁石を有する図示省
略の固定部が備えられており、この固定部の永久磁石上
を駆動コイル６を有する可動部５が直線移動する。７は
可動部５に固定された光学スケール、８は光学スケール
７の位置を光学的に検出する検出器（透過形光学センサ
）であり、いわゆる重ね格子形検出方式によって可動部
５（つまり光学ヘッド３）の位置が検出される。検出器
８の出力信号は、リニアモータ制御回路９に供給される
。

リニアモータ制御回路９は、後述するＣＰＵから供給さ
れる目標位置信号および検出器８の出力信号に応じてリ
ニアモータの可動部５、即ち光学ヘッド３の位２決め制
御を行なうとともに、検出器８の出力信号によって光学
ヘッド３の移動距離を検出し、その移動距離に応じてリ
ニアモータの速度制御を行なうものである。

光学ヘッド３には、光ビーム出射用の光源である半導体
レーザ１１、コリメータレンズ１２、偏光ビームスプリ
ッタ１３、光ビームを光デイスク１上の記録層に収束さ
せるとともに光デイスク１上の記録層に光ビームのビー
ムスポットを位置決めするための集光手段としての対物
レンズ１４、対物レンズ１４をその先軸方向に移動させ
るフォーカシング駆動コイル１５、対物レンズ１４を光
ディスク１の半径方向（光軸と直交する方向）に移動さ
せるトラッキング駆動コイル７６、ハーフプリズム１７
、集光レンズ１８、ナイフェツジ１９、光ディスク１か
らの反射光を受けて光電変換を行なうための２分割検出
器からなるフォーカス位置センサ２１、集光レンズ２２
および光ディスク１からの反射光を受けて光電変換を行
なうための２分割検出器からなるトラッキング位置セン
サ２３等が備えられている。

半導体レーザ１１は、レーザパワー制御回路２４で駆動
されて発振動作し、情報の記録または再生等を行なうた
めの光ビームが出射される。この場合、情報を光デイス
ク１上に記録する際には、記録すべき情報に応じてその
光強度が変調された光ビームが出射され、光デイスク１
上から情報を再生する際には、一定の光強度を有する光
ビームが出射される。

半導体レーデ１１からの光ビームは、コリメータレンズ
１２で平行光化された後、偏光ビームスプリッタ１３に
導かれ、この偏光ビームスプリッタ１３で光デイスク１
側へ反射される。反射された光ビームは、対物レンズ１
４で収束されることにより、ビームスポットとして光デ
イスク１上の記録層に設けられている記録トラックに位
置決め照射される。この光照射による光ディスク１から
の反射光は、対物レンズ１４を通り、さらに偏光ビーム
スプリッタ１３を通ってハーフプリズム１７に導かれ、
このハーフプリズム１７で２系統に分光される。

分光された一方の反射光は、集光レンズ１８およびナイ
フェツジ１９を通ってフォーカス位置セ　・ンサ２１の
受光面に結像され、光電変換される。

このフォーカス位置センサ２１の各出力信号はフォーカ
シング制御に用いられる。またハーフプリズム１７で分
光された他方の反射光は、集光レンズ２２を通ってトラ
ッキング位置センサ２３の受光面に結像され、光電変換
さ・れる。このトラッキング位置センサ２３の各出力信
号は、トラッキング制御および記録情報の読取りに用い
られる。

フォーカス位置センサ２１の各出力信号は、それぞれ差
動増幅器２５に供給され、この差動増幅器２５の出力か
ら光デイスク１上におけるフォーカス誤差信号が１ｑら
れる。差動増幅器２５から出力されるフォーカス誤差信
号はフォーカシング制御回路２６に供給される。

フォーカシング制御回路２６は、入力されるフォーカス
誤差信号に応じてフォーカシング駆動コイル１５を制御
し、対物レンズ１４を光軸方向に駆動して、光デイスク
１上に照射される光ビームがジャストフォーカスとなる
ように、当該対物レンズ１４を合焦可能範囲に自動制御
するものである。フォーカシング制御回路２６には、対
物レンズ１４が合焦可能範囲に位置しているとき、差動
増幅器２５の出力によりフォーカスロックを検出するロ
ック検出手段が備えられている。フォーカスロック信号
等はＡ／Ｄコンバータ２７およびデータバス２８を介し
て後述するＣＰＵに供給される。而してフォーカス位置
センサ２１、差動増幅器２５、フォーカシング制御回路
２６およびフォーカシング駆動コイル１５等によりフォ
ーカスサーボ系、即ち対物レンズ１４を合焦可能範囲に
位置制御する手段が構成される。

一方、トラッキング位置センサ２３の出力信号は、それ
ぞれ差動増幅器２９に供給され、この差動増幅器２９の
出力からトラッキング位置ずれ信号が得られる。差動増
幅器２９から出力されるトラッキング位置ずれ信号は、
トラッキング制御回路３１に供給される。

トラッキング制御回路３１は、入力されるトラッキング
位置ずれ信号に応じてトラッキング駆動コイル１６を制
御し、対物レンズ１４を光ディスク１の半径方向に駆動
して、光ビームのビームスポットが常に光デイスク１上
の記録層に設けられた記録トラックに位置し、ビームス
ポットが記録トラックを正確に追従するようにトラッキ
ング制御を行なうものである。而してトラッキング位置
センサ２３、差動増幅器２９・、トラッキングａｉ制御
回路３１およびトラッキング駆動コイル１６等によりト
ラッキングサーボ系が構成される。

トラッキングサーボ系によりトラッキングが行なわれて
いる状態では、対物レンズ１４のみならずリニアモータ
制御回路９側にもサーボがかかり、対物レンズ１４およ
びリニアモータを用いて光ビームの位置決めが行なわれ
る。

また、トラッキング位置センサ２３の各出力信号は、そ
れぞれビデオ回路３２に供給される。ビデオ回路３２に
は、トラッキング位置センサ２３の各出力信号を加算す
ることにより、これを記録情報の再生信号、即ち記録ト
ラック内のビットが反映されたビデオ信号とし、そのビ
デオ信号を２値化した読取り情報を出力するものである
。

前記のデータバス２８には、装置全体の制御を司るＣＰ
Ｕ　（セントラル・プロセッシング・ユニット）３３、
ＣＰＵ３３の動作プログラム、引込み動作時におけるモ
ータ２の速度制御データおよび偏心補正データ等を格納
するＣＰＵメモリ３４、ＣＰＵ３３からの各種制御信号
等をアナログ変換するためのＤ／Ａコンバータ３５およ
びモータ制御回路４が接続されている。

光ディスク１の記録層および対物レンズ１４間の距離を
合焦可能範囲に引込む際に、ＣＰＵ３３により、ＣＰＵ
メモリ３４からモータ２を記録または再生時よりも低速
度で回転させるための速度制御データが読み出され、こ
れが速度制御信号としてモータ制御回路４に供給される
。

次に動作を説明する。

まず、アクセス動作を説明すると、光ディスク１の記録
トラックに予め記録されている位置情報が読み取られ、
リニアモータで光学ヘッド３を移動させることにより粗
アクセスが行なわれる。目標の記録トラックに近付くと
トラッキングサーボ系により、対物レンズ１４を用いた
精！アクセスが行なわれ、目標の記録トラックに光ビー
ムが移動される。これらのアクセス動作はＣＰＵ３３の
制御によって行なわれる。なお、このようなアクセス動
作は既に周知のことであるので、これ以上の説明は省略
する。

次いで、第２図および第３図の（Ａ）、（Ｂ）を用いて
対物レンズ１４を合焦可能範囲内に引込む動作を説明す
る。

光ディスク１に情報の記録または再生動作を行なう前に
、モータ２の回転速度が記録または再生時よりも低速度
に設定され、光ディスク１の低速度の回転中に、光デイ
スク１上の任意の位置で引込み動作が行なわれる。

記録または再生時の光ディスク１の回転速度が例えば９
００ないし１２００ｒｐｍ程度であるとしたとき、引込
みの際の光ディスク１の回転速度は、例えば６００ｒ　
ｐｍ程度に設定される。上記の光ディスク１の回転速度
の低速度への設定は、ＣＰＵ３３により、ＣＰＬＩメモ
リ３４からモータ２を所定の低速度で回転させるための
速度制御データが読み出され、これが速度制御信号とし
てモータｆｉｌ制御回路４に供給される。そしてこのモ
ータ制御回路４でモータ２が低速度で回転制御されるこ
とにより行なわれる。

第２図は、フォーカス位置センサ２１から出力されるフ
ォーカス誤差信号を示すものであり、このフォーカス誤
差（３号中、Ｆ点はジャストフォーカス点（合焦点）を
示している。ジャストフォーカス点Ｆは、半導体レーザ
１１から出射された光ビームのビームウェストが光ディ
スク１の記録面に位置した点であり、第２図中には点と
して示されているが、実際にはビームウェストの長さ、
つまりジャストフォーカスの範囲は±２μｍ程度存在す
る。

フォーカスサーボ系は、ジャストフォーカスが（ｑられ
るように対物レンズ１４の位置調節を行なうものである
が、第２°図中、ｎは合焦可能範囲を示すものであり、
対物レンズ１４ｇ３よび光ディスク１の記録層間の相対
距離がこの合焦可能範囲内に引込まれると、フォーカス
サーボ系はフォーカスロックされて、その後はジャスト
フォーカスＦが得られるように対物レンズ１４の位置が
自動制御される。

第３図の（Ａ＞は、引込みの際に光ディスク１の回転速
度が６０Ｏｒｐｍの低速度に設定された場合の光ディス
ク１の而振れの波形を示し、第３図の（８）は、記録ま
たは再生時に光ディスク１の回転速度が１２０Ｏｒｐｍ
で回転された場合の光ディスク１の面振れの波形を示し
ている。第３図の（Ａ）、（Ｂ）中、ΔＸは、第２図中
の合焦可能範囲ｎに相当する間隔を示すもので、以後こ
のΔＸの範囲も合焦可能範囲という。またΔｔ１　、△
ｔ２は合焦可能範囲ΔＸに対応した合焦可能の時間間隔
を示しており、引込み動作を行なうことのできる時局間
隔を示すものである。

第３図の（Ａ）と第３図の（Ｂ）の両者における合焦可
能の時間間隔Δｉ＋　、Δｔ２を比較すると、光ディス
ク２１の回転速度が低速度に設定された第３図の（Ａ）
における合焦可能の時間間隔Δｉ＋　、Δｔ２は、第３
図の（Ｂ）における時間間隔Δｔ１、Δｔ２のほぼ２倍
となっている。即ち光ディスク１の回転速度に応じてそ
の面振れの速度が遅くなり、光ディスク１の記録面およ
び対物レンズ１４間の相対距離を合焦可能範囲に引込む
ことが容易となる。

そして第３図の（Ａ）に示されるような面撮れの生じて
いる光ディスク１の記録層に対して、対物レンズ１４を
、その面振れの速度よりも所定速度差だけ遅いか、また
は早い移動速度で近づけることにより、対物レンズ１４
および光ディスク１の記録層間の相対距離が縮められて
合焦可能範囲ΔＸに引込まれる。

対物レンズ１４の移動速度は、ＣＰＵ３３から当該移動
速度に対応した制御信号がＤ／Ａコンバータ３５を介し
てフォーカシング制御回路２６に供給され、このフォー
カシング制御回路２６によりフォーカシング駆動コイル
１５がＺｌｌ　ｆｉｔされることによって得られる。

ＣＰＬＩ３３から出力される移動速度に対応した制御信
号は、Ａ／Ｄコンバータ２７を介してＣＰＵ３３に入力
されるフォーカス誤差信号に基づいて、その都度ＣＰｔ
Ｊ３３で演算されるか、または面振れ速度は光ディスク
１の回転速度に対応して変化するので、この光ディスク
１の回転速度に基づいて予め求められた制御データをＣ
ＰＩＪメモリ３４に格納しておき、これをＣＰｔＪ３３
で読み出して制御信号としてＣＰＬＪ３３から出力する
か笠の何れかの方法が採られる。

上述のように、合焦可能範囲Δ×への引込みの際、光デ
ィスク１の回転速度を記録または再生時よりも低速度で
回転させると、記録または再生時の光ディスクの回転速
度が高速度に設定されている場合においても、而振れの
生じている光ディスク１に対して、始動時の１回転また
は２回転の間に、容易且つ確実に合焦可能範囲ΔＸへの
引込み動作が行なわれる。

対物レンズ１４が合焦可能範囲ΔＸに引込まれると、差
動増幅器２５の出力により、フォーカシングＩＩＩＩＯ
回路２６中のロック検出手段によってフォーカスロック
が検出され、フォーカスロック信号がＡ／Ｄコンバータ
２７を介してＣＰＵ３３に送られる。そしてＣＰＬＩ３
３の制御により光ディスク１の回転速度が記録または再
生の際の回転速度に上げられるとともに、フォーカスサ
ーボ系がロックされて対物レンズ１４は常に合焦可能範
囲ΔＸに位置してジャストフォーカスＦが１ｑられるよ
うに自動制御される。またこのようなフォーカスロック
の検出作用等においても、合焦可能の時間間隔Δｔｌ　
、Δｔ２が長くなると、フォーカス誤差信号をＡ／Ｄコ
ンバータ２７でサンプルして検知することが容易となり
、このような点においても合焦可能範囲ΔＸへの引込み
動作の容易化が図られる。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、情報記憶媒体と
集光手段との距離を合焦可能範囲に引込む際は、回転手
段を制御する手段により、情報記憶媒体の回転速度が記
録または再生時よりも低速度に制御されて、情報記憶媒
体の面撮れの速度が低下されるので、記録または再生時
における情報記憶媒体の回転速度が高速度に設定されて
いても、合焦可能範囲への引込み動作を容易且つ確実に
行なわせることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明に係る情報再生装置の実
施例を示すもので、第１図は全体的な構成図、第２図は
フォーカス誤差信号の波形図、第３図は光ディスクの回
転速度の変化によるその面撮れ変化例を示す波形図であ
る。 １：光ディスク（情報記憶媒体）、 ２：モータ（回転手段）、 ３：光学ヘッド、 ４：モータ制御回路、 １１：半導体レーザ、 １４：対物レンズ、 １５：フォーカシング駆動コイル、 １６：トラッキング駆動コイル、 ２１：フォーカス位置センサ、 ２５：差動増幅器、 ２６：フォーカシング制御回路、 ３３：ＣＰＵ。 第２図 第　３　１ｍ　（Ａ）　　　　　　　　　　　一時間α
）第３図（Ｂ） 手続ネ甫正書く自発） 昭和６２年　４月ｑ　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 情報記憶媒体を回転させる回転手段と、 前記情報記憶媒体に照射される光ビームを収束させる集
   光手段と、 前記情報記憶媒体と前記集光手段との距離を合焦可能範
   囲に引込む際に前記情報記憶媒体に対して情報の記録ま
   たは再生時の回転速度よりも低速度で前記情報記憶媒体
   を回転させるよう前記回転手段を制御する手段と を有することを特徴とする情報再生装置。