JPS63152028A - 光学的情報記録再生装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、情報記録媒体に光学的に情報を記録および／
または再生する光学的情報記録再生装置に関し、特に光
ビームのフォーカスサーボ引き込みに特徴を有する光学
的情報記録再生装置に関する。

［従来の技術］ 光学的に記録再生が可能な光学的記録媒体（以下、単に
媒体と称する）に１〜数ミクロン程度の微小ピットを形
成することにより、情報を記録、あるいは記録された情
報を再生するには、入射光を前記微小スポットと同程度
の微小スポットに絞り、前記微小スポット光を記録媒体
の面ブレにもかかわらず、常に媒体Ｅに焦点ずれを起す
ことなく照射させるオートフォーカスサーボが不可欠と
なる。

第４図はフォーカスサーボ方式に反射光の非点収差を利
用した従来の光学的情報記録再生装置の一例を示した図
である。

同図において、ｌは光源であるところの半導体レーザ、
２は該半導体レーザ１からの光を集光するための集光レ
ンズ、３，４はそれぞれ長方径状の前記半導体レーザ１
の光を略円形にするための凹と凸のシリンドリカルレン
ズ、５はトラッキングミラー、６は前記微小スポット光
に絞るための対物レンズ、７は情報が光学的に記録再生
可能な媒体で、ａ明な基材よりなり、その記録面７ａに
記録材料が塗布されており、光は表面７ｂの方向から入
射され、記録面７ａ上に前記微小スポット光が照射され
る。９はフォーカスサーボを行なうための対物レンズ駆
動装置で、媒体７の面ブレに応じて対物レンズ６を動か
し、対物レンズ６と媒体７との距離を常に一定に保ち、
フォーカスサーボが実現される。対物レンズ駆動装置９
としては例えば、スピーカのボイスコイルのような駆動
原理のものが用いられる。１０は光ビームスプリッタ−
で、反射光を図に示すように単画レンズ１１に導く、単
画レンズ１１は凸シリンドリカルレンズ４と共に反射光
に非点収差を与えている。１２は第５図に示すように受
光面Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄに４分割された光検出器である。

第４図において実線で示した光ビームは、シリンドリカ
ルレンズ３．４のレンズ効用が有効に働く方向の光ビー
ム、破線すで示した光ビームはシリンドリカルレンズ３
．４のレンズ効果が働かない方向の光ビームをそれぞれ
示し、凸シリンドリカルレンズ４を出た入射光はほぼ円
形になっている。媒体７よりの前記実線ａ、破線すの両
光ビームの反射光はシリンドリカルレンズ４と単凸レン
ズ１１により非点収差が与えられてるために、媒体７の
面ブレに応じて光検出器１２上での光の形状が第５図の
破線で示した様に変化する。従って、その光の形状の変
化を利用してフォーカスサーボがかけられる。具体的に
は第５図の受光面Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄからなる光検出器にお
いて。

（Ｂの受光量子〇の受光量）−（Ａの受光量＋Ｃの受光
量） からフォーカスサーボのための誤差信号が得られる。

第６図（ａ）は前記誤差信号（以下差信号と称す）の様
子を示し、（ｂ）は４分割された光検出器１２に入射す
る総光量の信号（以下、和信号と称する）すなわち。

（Ｂの受光量子〇の受光３１）　＋　（Ａの受光量＋Ｃ
の受光量） を負極性で示した図である。　第６図（ａ）、（ｂ）に
おいて、縦軸はそれぞれ差信号、和信号であり、横軸は
両方とも対物レンズ６と媒体７との距＃Ｘを示し、第６
図（ａ）、（ｂ）は対物レンズ６が媒体７に遠い方から
媒体７に近づいた場合を示している。すなわち（ア）は
、媒体７の表面７ｂ上に前記微小スポットが焦点誤差な
く照射された状態を示し、（イ）は記録面７ａに前記微
小スポットが焦点誤差なく照射された状態（ジャストフ
ォーカス）を示す、したがって、所望の位置すなわちジ
ャストフォーカス（イ）の位ｎにフォーカスサーボをか
けるためには、第６図（オ）〜（力）の位置でフォーカ
スサーボを閉る必要がある。そのためには媒体表面７ｂ
と記録面７ｂからの反射光量の違いを利用し、不図示の
コンパレータで和信号を−ｖｔｈでコンパレータレ、−
ｖｔｈに相ちする光量より大きな光量がセンサに入射し
ている状態で差信号がゼロをクロスした点（すなわち、
第６図（ａ）の（イ）の点）でフォーカスサーボを閉れ
ば良い。

ところで、今、例えば大きな振動等の外乱により、フォ
ーカスサーボがはずれた場合を考える。

この時には対物レンズ６はサーボが安定に動く負帰還領
域（才）〜（力）の他の望誠に入るので、別の負帰還領
域（つ）〜（１）に入って媒体表面７ｂにフォーカスす
るかもしれないし、正帰還領域で大きくほじきとばされ
て、媒体７に衝突する可俺性もある。この危険をさける
ためには、やはり和信号を利用することが考えられ、セ
ンサに入射する光量があるスレシホールド（前述の−Ｖ
ｔｈをそのまま利用してもよいし、別のスレシホールド
ーｖｔｈ２を設定してもよい）以下になったらサーボが
Ｃ±ずれる前にフォーカスサーボを一度開にして、その
後、再引き込みを行なうことが考えられる。

以上説明したように、和信号をコンパレートしてジャス
トフォーカスにサーボを引き込み、かつサーボがはずれ
る以前にそれを検知してサーボを切ることができる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、（才）〜（力）の領域はフォーカスサーボの
光学的な方法にもよるが、一般に数〜数１０ミクロン位
しかなく、引き込みのためにレンズを振った場合、ごく
短時間で通過してしまう領域である。従って、引き込み
の場合には前述のコンパレータには速い応答が求められ
る。もちろん、レンズをゆっくり振ることも考えられる
が。

そうすると、引き込みに時間がかかり好ましくない。

一方、サーボはずれ検知のためには、やはり速い応答が
要求されそうであるが、必要以上に応答が速いと媒体の
キズ、ゴミ等の欠陥によるインパルス的な光量減少にも
応答してしまい、あまり速い応答は好ましくない。

すなわち、以上説明した様に、和信号をコンパレートし
てジャストフォーカスにサーボを引き込み、かつサーボ
がはずれる以前にそれを検知する方法には相反するコン
パレータの応答速度が要求され、従来はどちらかの特性
を犠牲にしなければならないという欠点があった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、サーボの引き込
み時およびサーボはずれの検知時に必要かつ十分な応答
速度を有するフォーカスサーボの引き込み方法を備えた
光学的情報記録再生装置を提供することにある。

以上のような目的は、光学的情報記録媒体に対して光を
照射し、該媒体を介した光を光検出器に受光することに
よりオートフォーカス制御を行ない、情報の記録および
／または再生を行なう光学的情報記録再生装置において
、 前記照射光が焦点近傍にあるか否かを前記光検出器に入
射する光量変化により検知するためのコンパレータと、
該コンパレータに入力される信号の周波数特性を切り換
える手段とを有することを特徴とする光学的情報記録再
生装置により達成される。

［作用］ 上記のような光学的情報記録再生装置によれば、前記切
り換え手段により、フォーカスサーボの引き込み時と引
き込み後で、前記コンパレータに入力される信号の周波
数特性を切り換えることにより、実質的にサーボの引き
込み時およびサーボはずれの検知時に、それぞれ必要な
応答速度を持つコンパレータがそれぞれ必要なときに働
くことと同じになるので前記のような問題点は解決する
。

［実施例］ 第１図は本発明の光学的情報記録再生装置の一実施例を
示す概略構成ブロック図である。

同図において、１０１は減算器、１０２は加算器であり
、入力Ｔ１には４分割された光検出器の出力のうちＢ＋
Ｄの出力が、Ｔ２にはＡ−Ｃの出力が入力される。１０
３は位相補償回路、１０４はサーボルーズの開閉を行な
うアナログスイッチでコントロール入力が“Ｈ”の時に
ｂ接点につながっている。１０５はドライバアンプ、９
は第４図に示したものと同じ対物レンズの駆動！Ｉｃｉ
である。アナログスイッチ１０５によりサーボループが
閉じられていれば、減算器ｌｏｔの出力、すなわち、差
信号は位相補償回路１０３により適当に位相補償された
後、アナログスイッチ１０４を通り、ドライバアンプ１
０５で対物レンズの駆動装置に応じたレベルまで増幅さ
れて、対物レンズが駆動されオートフォーカス制御がな
される。

１０６はレンズドライブ回路であり、アナログスイッチ
１０４によりサーボループが開いている時に、サイン波
またはのこぎり波等の引き込み波を発生し、対物レンズ
を媒体に対して上丁に振動させる。１０７はアナログス
イッチでコントロール入力が“Ｈ″の時にｂ接点につな
がっている。

Ｒは抵抗、Ｃはコンデンサであり、アナログスイッチ１
０７がａ接点につながっている時に、τ＝ＲＣの時定数
を有するローパスフィルタ１０８が光量コバレータ１０
９の前に挿入される。光量コンパレータ１０９は第６図
（ｂ）に示した一Ｖｔｈのコンパレートレベルを有し、
光量が、−Ｖｔｈ相当以上になると、出力は“Ｈ′とな
る。１１Ｏは５字コンパレータであり、第６図（ａ）に
示したｖＳのコンパレートレベルを有し、入力がＶｓよ
り大さと出力は“Ｌ”となる、ｉｌｌはコントロールロ
ジックであり、光量コンパレータ１０９が−ｖｔｈを切
った後に、３字コンパレータ１１０がＶｓを切った時の
み出力が“Ｈ”となるように構成されている。１１２は
ＮＡＮＤ　　Ｇａｔｅ、Ｔ３はフォー力スコプンド信号
が入力されるターミナルであり、この入力が“Ｈ″にな
るとレンズドライブ回路１０６はサイン波またはのこぎ
り波の発生を開始する。

以下１本発明の光学的情報記録再生装置の動作について
説明する。

対物レンズ６が駆動されて、対物レンズ６が奴体７に近
づくと、差信号、和信号はそれぞれ第６図（ａ）、（ｂ
）のように変化する。コントロールロジックｉｔｔの出
力が“Ｈ″′になるとＮＡＮＤ　　Ｇａｔｅｌ１２の入
力は両方とも“Ｈ″であるから、出力はＬ”になり、ア
ナログスイッチ１０４はａ接点側につながり、サーボル
ープが形成される、と同時にレンズドライブ回路１０６
はサイン波またはのこぎり波の出力を停止する。また、
アナログスイッチ１０７もａ接点側につながり、加算器
１０２と光学コンパレータ１０９の間に時定数で＝ＲＣ
のローパスフィルタ１０Ｂが挿入される。

第２図はローパスフィルタ１０８の付近の信号波形を示
す図である。同図において、（ａ）は加算器１０２の出
力、（ｂ）は光学コンパレータ１０９の入力、（Ｃ）は
アナログスイッチ１０７（７）コントロール入力（すな
わち、ＮＡＮＤ　　Ｇａｔｅｌ１２の出力）の波形を示
す、前述のように和信号は媒体面のキズ、ゴミ等によっ
てパルス的に変化（第２図（ａ）において、２０１．２
０２で示す）したり、大きな欠陥の場合は大きな信号変
化２０３をするが、フォーカスサーボの引き込み後は、
光量コンパレータ１０９の前にローパスフィルタ１０８
が挿入されるので、光量コンパレータ１０９の入力には
、パルス的変化は現われない、また大きな信号変化２０
３も２０３′のように小さな変化となり、−ｖｔｈを切
ることがない。

フォーカスサーボがはずれそうになると、光量は減少す
るが、その変化はローパスフィルタ１０８により光量コ
ンパレータ１０９にはある時間遅れをもって伝えられる
。この時間遅れはローパスフィルタ１０８の時定数τを
適当に選ぶことにより、実用上問題のない値とすること
ができる。すなわち、時定数τは和信号中に存在するパ
ルス的変化、大きな変化を十分に抑圧でき、かつサーボ
はずれの検出に問題のない時間遅れの範囲で決定する必
要がある。

サーボがはずれそうになると、光量コンパレータ１０９
の出力が“Ｌ″になるので、コントロールロジック１１
１の出力は“Ｌ″になりアナログスイッチ１０４はｂ＠
点につながると共に、レンズドライブ回路１０６は引き
込み波を発生し、フォーカスサーボの再引き込みがなさ
れる。

本発明は前記実施例に限らず、いろいろな変形が可能で
ある。

例えば、ローパスフィルタの挿入法は第３図（第２図と
異なる部分のみ示す）のようにしてもよい、また、ここ
ではサーボ引き込み後のみローパスフィルターを挿入し
ていたが、引き込み前と引き込み後で時定数の異なる２
つのローパスフィルタを切変えても良い。

さらに本発明はフォーカスエラー検出方法には直接関係
ないので、前記実施例の非点収差法に限らず、各種のフ
ォーカスエラー検出方法が適用できることは明らかであ
る。

［発明の効果］ 以上、説明した様に本発明の光学的情報記録再生装置に
よれば、安定にジャストフォーカス点にフォーカスサー
ボを引き込みおよびサーボはずれの検知を両方の特性を
犠牲にすることなく実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学的情報記録再生装置の一実施例を
示す概略構成ブロック図、第２図はローパスフィルタ付
近の信号波形を示す図、第３図は本発明の他の実施例を
示す図、第４図は、非点収差法によるフォーカスエラー
の検出光学系の概略構成図、第５図は第４図で用いられ
ている光検出器の正面図、第６図は第５図の光検出器よ
り得られる光信号の差信号および和信号を示す図である
。 １０１：減算器、１０２：加算器、１０３：位相補償回
路、１０４：アナログスイッチ、１０５ニドライブアン
プ、１０６：レンズドライブ回路、１０７：アナログス
イッチ、１０８：ローパスフィルタ、１０９：光量コン
パレータ、１１０：５字コンパレータ、１１１：コント
ロールロジック。 代理人　　　弁理士　　　山　下　積　平第４図 第５日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学的情報記録媒体に対して光を照射し、該媒体
   を介した光を光検出器に受光することによりオートフォ
   ーカス制御を行ない、情報の記録および／または再生を
   行なう光学的情報記録再生装置において、 前記照射光が焦点近傍にあるか否かを前記光検出器に入
   射する光量変化により検知するためのコンパレータと、
   該コンパレータに入力される信号の周波数特性を切り換
   える手段とを有することを特徴とする光学的情報記録再
   生装置。
2. （２）前記切り換え手段により、フォーカスサーボの引
   き込み時と引き込み後で、前記コンパレータに入力され
   る信号の周波数特性を切り換えることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の光学的情報記録再生装置。