JPS6342042A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はライト時におけるフォーカスエラー信号のオフ
セットを消去する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］ 近年光ビームを集光して光学的記録媒体に照射すること
によって、この記録媒体に情報を高密度に記録したり、
この記録媒体からの戻り光を光検出器で受光することに
よって、記録媒体に書込まれている記録情報を高速度″
ｃ読出すく再生づる）ことのできる光学的情報記録再生
装置が注目されるようになった。

上記装置においては、高密度で記録又は再生を行うため
、記録媒体に集光照射される光ビームをフォーカス状態
に保持する必要がある。

ところで、上記記録媒体の記録形態としては、記録媒体
に反射率の変化が生じる様な構造変化とかピットの形成
によって情報の記録又は再生を行う装置において、フォ
ーカスエラー（焦点誤差）信号にオフセットが発生する
場合がある。この原因としては、光検出器笠の光学式ピ
ックアップ構成部材の位置ずれとかフォーカスエラー信
号の信号処理回路において発生するオフセットが考えら
れる。

上記オフセットは、リードモードにおいて位置ずれとＤ
＼、信号処理回路のオフセットがなくなるように調整す
れば、ライｌ−モードにおけるオフセットも解消できる
。このオフセットとは異り、リードモードでは生じない
が、ライトモードで生じるオフセットがある。

即ち、ライトモード時では記録データに応じて光ビーム
はパルス的にエネルギー密度の大きいライト発光パワー
に設定されることになり、このライト発光パワーで集光
照射された記録媒体のランド部分にはビット部等が形成
−されることになる。

このビットは、記録媒体に対し、高速度で走査されるビ
ームスポット全体に対し、均一に生じるのでなく、照射
エネルギーが大きい部分から先に生成される。又、ビッ
ト部とランド部とでは反射された後受光される光路長に
ずれが生じ、このため位相差が生じる。従って、ファー
フィールドで光ｍ分布に不均一ができ、フォーカスエラ
ー信号にオフセットが発生し、このオフセット分のため
対物レンズはフォーカス状態からずれた状態に設定され
てしまう焦点ずれが生じてしまう。

上記オフセットが生じると、特に情報データを書き込む
ライトモード辷おけるど−ムスボツ１−が拡がってしま
い、照射パワーが不足してデータの店き込みを正規の状
態で行うことができない事態が生じる。このため、記録
再生装置の信頼性を低下させてしまうという問題が生じ
る。

このため、本出願人は、特願昭６０−８１１５２号で、
ライトモード時においてはフォーカスエラー信号にあら
かじめオフセットを印加してライト時に生じる焦点ずれ
を防止することを提案した。

［発用が解決しようとする問題点］ 上記オフセットを印加する方法では、オフセット値が固
定されるため、反射率が異るアイスフ等（オフセットを
可変設定しなければならない場合）に対しては確実にオ
フセットを消去することができなくなるという欠点があ
る。

本発明は、上述した点にかんがみでなされたもので、ラ
イト時に生じるオフセットを確実に消去して、データを
最適な書き込み状態で行う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。

［問題点を解決する手段及び作用］ 本発明ではライト時におけるフォーカスエラー信号にお
けるオフセットを検出する手段と、この手段で検出され
たオフセットをライトモード時のフォーカスエラー信号
に逆極性で印加する手段とを設け、ライトモードで生じ
るオフセットを確実に消去し、装置の信頼性を向上でき
るようにしている。

［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実施例におけるフォーカスオフセット消去回路
の構成を示し、第２図は第１実施例の光学式情報記録再
生装置を示し、第３図は第１実滴例の動作を説明するた
めのタイミングチャートを示す。

第２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、円盤状記録媒体（以下ディスクと記す。）２
の表面に対向して光学式ピッアクツブ３を配置している
。この光学式ピックアップ３は例えば矢印へで示す方向
に回転駆動されるディスク２における記録１−ラックを
横断する方向に、図示しないリニアモータ等の移動手段
で移動できる様にしである。

上記光学式ピックアップ３のハウジング内には、光源と
してのレーザダイオード５が収納されており、このレー
ザダイオード５の一方の端面から出射された偏光したレ
ーザ光束はコリメータレンズ６で平行光束にされる。こ
の平行光束は偏光ビームスプリッタ７に入射され、殆ん
ど１００％透過し、λ／４板８で円偏光にされた後、対
物レンズ９によってディスク２に集光照射される。この
ディスク２に集光照射された光束は、基盤２Ａを通り、
記録層２Ｂにスポット状でフォーカスに近い状態で照射
される。この記録層２Ｂに集光照射された光束は、記録
モードにおけるライト発光時にはレーデダイオード５の
発光強度が大きく設定されるため、ビットと呼ばれる凹
部又は穴が形成されることになる。

上記ディスク２の記録層２Ｂからの反射光は、対物レン
ズって集光されてほとんど平行光束にされ、λ／４板８
で往路とは９０゛異る方向の直線偏光にされて偏光ビー
ムスプリッタ７に入射される。この偏光ビームスプリッ
タ７で殆んど１００％反射されてフォーカスエラー検出
用の光学部材としての臨界角プリズム１１に入射される
。

しかして、この臨界角プリズム１１の斜面で反射された
光束は、ファーフィールド（遠視野）の回折光を受光す
る位置に配設した光検出器１２で受光される。この光検
出器１２は、例えば４分割のピンフォトダイオードで形
成され、第２図の紙面垂直方向に隣接するピンフォトダ
イオードの差動出力でトラッキングエラー信号が生成さ
れる。

一方第２図における紙面の左右方向に隣接するビンフィ
トダイオード１２ａ、１２ｂの差動アンプ１３を通した
差動出力でフォーカスエラー（焦点誤差）信号ＳｒＥが
得られる様になっている。このフォーカスエラー信号Ｓ
ｒＥはドライブ回路１５を経てレンズアクチュエータを
形成するフォーカシングコイル１６に印加され、対物レ
ンズ９をディスク面と垂直な距′８１方向「に移動して
フィーカス制御を行うようにしている。又、上記トラッ
キングエラー信号も、図示しない位相補ｔａ回路、ドラ
イブ回路を経て、レンズアクチュエータを形成する１−
ランキングコイルに印加することによって、対物レンズ
９を経て集光照射されるスポット光を所定のトラックに
追尾させることができる様にしである。

ところで、第１実施例の装置には、ライト時に発生する
フォーカスエラー信号ＳＦＥのΔフセットを消去するフ
ォーカスオフセット消去回路２１が設けである。

この（フォーカス）Ａフセット消去回路２１は、ライト
時における差動アンプ１３がら出力さ゛れるフォーカス
エラー信号ＳＦＥを取込み、フォーカスオフセットを検
出づるくフォーカス）オフセット検出回路２２と、この
オフセット検出回路２２がら出力されるオフゼット出力
をフォーカスエラー信号３ＦＥから減算してライト時に
生じるオフセットを消去したフォーカスエラー化＠ＳＦ
Ｅ’をドライブ回路１５に出力するオフセット減算回路
２４とからなる。

上記オフセット消去回路２１の構成を第１図に示ず。

光検出器１２を形成するピンフォトダイオード１２ａ、
１２ｂはカソードが電源端Ｖｃｃに接続され、アノード
は抵抗Ｒを介して接地されると共に、差動アンプ１３の
非反転及び反転入力端に接続され、この差動アンプ１３
がらフォーカスエラー化ｑｓｒｔが出力される。このフ
ォーカスエラー化＠Ｓ「［はオフセット減算回路２４を
形成する差動アンプ２４ａを介してドライブ回路１５に
入力される。

一方、上記差動アンプ１３がら出力されるフォーカスエ
ラー信号ＳＦＥは、オフセット検出回路２２を形成する
サンプル・ホールド回路３１に入ツノされ、サンプルパ
ルス発生回路３２のサンプルパルスＳＰによってライト
時のオフセット値がサンプルホールドされる。このホー
ルドされたオフセット値はスイッチＳＷを介してオフゼ
ット減算回路２４を形成する減算用差動アンプ２４ａの
反転入力端に印加される。このスイッチＳｗは切換制御
信号としてのライトゲート信号ＷＧがハイレベルで印加
されると、抵抗ｒで接地された差動アンプ２４ａの反転
入力端をサンプル・ボールド回路３１の出力端側に切換
えられる。しかして、サンプル・ホールド回路３１側に
切換えられた状態では、７　’ＩＩ）アンプ１３から出
力されるフォーカスエラー信号ＳＦＥは、減算用差動ア
ンプ２４ａによって、サンプル・ホールド回路３１がら
出力される出力値、つまりオフセット値が減算されてオ
フレットがＷ１去されたフォーカスエラー信号ＳＦ「′
が生成されるようにしである。尚、ライトモードでハイ
レベルとなって出力されるライトゲート信号ＷＧがロー
レベルの場合には、スイッチｓｗは抵抗ｒ側に切換えら
れるため、差動アンプ１３の出力信号であるフォーカス
エラー信号ＳＦＥと、減鈴用差勅アンプ２４ａの出力信
号Ｓ　ＦＥ’　　とは同等の信号となる（差動アンプ２
４の利１！７分だけ信＠Ｓ「［′　の方が大きい。）。

一方、サンプルパルス発生回路３２はライトゲート信号
ＷＧをインバータ３５を介して入力端へに印加されるワ
ンショットマルチバイブレーク３６と、このワンショッ
トマルチバイブレーク３６の出力Ｑ及び前記インバータ
３５で反転したライトゲート信号ＷＧとの論理和出力を
１７るオア回路３７とからなる。このワンショットマル
チバイブレータ３６の出力パルス幅Ｔ（第３図参照）は
外付はコンデンサＣ１と抵抗Ｒ１とによって設定できる
。尚、入力端Ｂは電源端＋５■に接続されている。又、
クリア端子ＣＬＲにはライトゲート信号ＷＧが印加され
るようにしてあり、ローレベルでクリアされる。（尚、
このワンショットマルチバイブレータ３６は、例えばＬ
Ｓ１２１を用いることができる。） このサンプルパルス発生回路３２は第３図（ａ）に示す
ようにライトゲート信号ＷＧがインバータ３５で反転さ
れて、その立下がりエツジでパルスを出力する入力端Ａ
に印加されると、出力端Ｑからは同図（ｂ）に示すパル
スを出力づ゛る。このパルスはインバータ３５で反転さ
れたライトゲート信号ＷＧと共にオア回路３７を通すこ
とによって、同図（Ｃ）に示すように、ライトゲート信
号ＷＧよりパルス幅Ｔだけｄれてローレベルに立ち下が
り、ライトゲート期間ローレベルを保つサンプルパルス
ＳＰが生成される。このサンプルパルスＳＰはライトモ
ードにハイレベルとなるライトゲート信号ＷＧよりパル
ス幅Ｔだけ遅れたタイミングでローレベルになるため、
この立下がりでフＪ　−カスエラー信号ＳＦＥをホール
ドして、ライト時のオフセット値をライトモード期間保
持する。しかして、このオフセット値は、差動アンプ２
４ａによってオフセットを含むフォーカスエラー信号Ｓ
ＦＥから減算されるため、この差動アンプ２４ａの出力
はライト時に生じるオフセットが消去されたフォーカス
エラー信号が出力される。

この第１実施例によれば、ライト時にフォーカスエラー
信号ＳＦＥにオフセットが生じても、そのオフセット値
がオフセット検出回路２２で検出され、サンプルホール
ド回路３１でホールドされ、このホールドされたオフセ
ット値はオフセット減算回路２４で減算されてオフセッ
トのないフォーカスエラー信すＳＦＥ′　を生成するよ
うにしである。

反射率が異るディスク２の場合、オフセット値も一定値
にならないで、ディスクごとに変化づ゛る値になるが、
この実施例では実際に使用されるディスクに生じるオフ
セットを検出してそのオフセット値をボールドし、その
オフセットを含むフォーカスエラー信号ＳＦ［から差し
引くようにしているので、確実にオフセットを消去でき
る。又、ディスク２の内周側と外周側とでライト発光強
度が異るり、房り光ｍも変化する場合にも対処できる。

第４図は本発明の第２実施例におけるオフセット消去回
路４１を示す。

このオフセット消去回路４１では差動アンプ１３の出力
はオフセット検出回路４２を形成するＡ／Ｄコンバータ
４３を経てｎビットのディジタル信号に変換されてピー
クホールド回路４４に入力される。このピークホールド
回路４４の出力はＤ／Ａコンバータ４５を介してアナロ
グ信号に戻されスイッチＳＷを介して減算用差動アンプ
２４ａに入力されるようにしである。

上記ピークホールド回路４４は、ライトゲート信号ＷＧ
が“Ｆ」″の期間中に動作し、入力信号のピーク値を検
出してそのピーク値を“１−１の期間中ホールドする回
路である。

この第２実施例は、上記第１実施例とほぼ同様の動作を
行う。つまりライトモードに設定された場合、そのライ
ト時にフォーカスエラー信号ＳＦＥに生じるオフヒツト
のピーク値がホールドされ、ライトモード期間オフセッ
トを含むフォーカスエラー信号３８ＦＥからオフセット
のピーク値が差し引かれたフォーカスエラー信号Ｓ「Ｅ
′が生成される。

第５図は本発明の第３実施例におけるオフセット検出回
路５１を示す。

このオフセット検出回路５１は、第４図に示１″ディジ
タル方式のピークホールド手段の代りにアナログ式のピ
ークホールド回路５２を形成している。

つまり、ホールド用コンデンサＣでフォーカスエラー信
ｇｓＦＥのピーク値が保持され、増幅率が１に設定され
たバッファアンプ５３を介してオフセットのピーク値Ｏ
Ｐが出力される。このコンデンサＣのピーク値○Ｐは、
ライトモード期間保持され、ライトモードでなくなると
、ライトゲート信６ＷＧをインバータ５４で反転した信
号によって、アナログスイッチＳＷ１で短絡されること
によってコンデンサＣの゛電荷は放電される。

このオフセット検出回路５１の動作は上記第２実施例の
場合とほぼ同様であるが、この実施例では、小ざなノイ
ズに影響されないように正及び負の設定レベルＶａ、−
Ｖｂを越える入力信号時のみにピークホールドを行うよ
うにしている。

即ち、コンパレータ５６は入力信号が正の設定レベルＶ
ａを越えるときのみ出力が“Ｌ″となり、アナログスイ
ッチＳＷ２がオンしてダイオードＤ１を経て正極性の入
力信号がコンデンサＣに印加される。しかして、この正
極性の入力信号のピーク値がコンデンサＣにホールドさ
れる。

一方、コンパレータ５７は入力信号が０の設定レベル−
ｖｂを越える入力信′ｌ−１ｖｂより絶対値で大きい入
力信号）に対し、その出力は“Ｌ′°となり、アナログ
スイッチＳＷ３をオンし、逆方向のダイオードＤ２を介
してコンデンサＣに負のピーク値を保持される。

このアナログ方式のピークホールド手段では、Ａ／Ｄコ
ンバータ４３とかＤ／Ａコンバータ４５等を用いること
なく、コンデンサＣ等で代用できるので、ローコスト化
できる。

第６図は本発明の第４実施例におけるＡフセット消去回
路６１を示す。

このオフセット消去回路６１では、オフセット検出回路
６２を２つのサンプル・ホールド回路６３．６４で形成
している。

上記二つのサンプル・ホールド回路６３．６４は、サン
プルパルス発生回路６５の例えばデユーティ５０％のパ
ルスで交互にサンプルホールドする。このサンプルパル
ス発生回路６５の出力パルスはライトゲート信号ＷＧで
開閉が制御されるアンドゲート６６を介して一方は直接
サンプルホールド回路６３のサンプル・ホールド制御端
に、他方のサンプル・ホールド回路６４にはインバータ
６７を介して印加される。又、このアンドゲート６６を
経たパルスは、アナログスイッチＳＷ４の切換制御信号
としても用いられ、このアナログスイッチＳＷ４を経て
オフセット減算回路６８には２つのυンブル・ホールド
回路６３．６４で交互にホールドされたオフレット値が
印加される。このオフセット減算回路６８は、オフセッ
トを反転するインバータ６つとこのインバータ６９を経
た反転オフセット信号及びオフセットを含むフォーカス
エラー信＠　Ｓ　ＦＥとを加算して、オフセットを消去
する加算器７０とからなる。

尚、上記オフセット減算回路６８は、第１図で示したも
のを用いても良い。

尚、サンプルパルス発生回路６５は、ＴＴＬのナンド回
路で形成した標準的な回路を示しであるが、異る構成の
発成回路で形成しても良い。

この第４実施例は、ライトモード時において、２つのサ
ンプルホールド回路を交互に動作させ、そのサンプルホ
ールドしたオフセット値を消去している。

尚、この場合のサンプルボールドの周期は、フォーカシ
ングサーボ系の応答動作よりも速い値に設定すれば良い
。

このようにライトモードにおいて、たえずオフセフｌ−
値を更新することによって、例えばライト発光効率が異
る場合、つまりビットを形成する時間の割合等が変化し
、その９１合にオフセットの値が彩管されるような場合
にも対応できる。つまりライトモード時でもオフセット
（直が若干変化する場合にも、その変化に追従して正し
くそのオフセットを消去できる。

尚、サンプルホールド回路６３．６４でボールドされた
値の平均値を減算回路６８側に印加するようにしても良
い。

尚、本発明はライトモードにおけるライト発光によって
、ビットを形成する光ディスクに限らず、相転移等によ
って反射率が変化するディスクの場合にも適用できろ。

さらに、本発明は回転駆動されるディスクに限らず、カ
ード状の記録媒体に書き込みを行う場合にも適用できる
。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、ライト時に生じるフ
ォーカスエラー信号のオフセットの検出手段を設けると
共に、このオフセットを含むフォーカスエラー信号から
差し引いてオフセットを殆んど含まないフォーカスエラ
ー信号を生成しているので、反射率等光学的特性の異る
ディスクに対しても最適な状態で対応できる。

【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実施例におけるオフセット消去回路を示す構成
図、第２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３図は第１実施例におけるサンプルパルス
発生回路の動作を説明するタイミングチャート図、第４
図は本発明の第２実施例におけるオフセット消去回路を
示す構成図、第５図は本発明の第３実施例におけるオフ
セット検出回路を示す回路図、第６図は本発明の第４実
施例におけるオフセット消去回路を示す構成図である。 １・・・光学式情報記録再生装置 ２・・・ディスク ３・・・光学式ピックアップ １２・・・光検出器　　　　１３・・・差動アンプ１５
・・・ドライブ回路 １６・・・フォーカシングコイル ２１・・・オフセット消去回路 ２２・・・オフセット検出回路 ２４・・・オフセット減算回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 記録媒体に光ビームを集光照射することによって、少な
   くとも情報データの書き込みを行うことのできる光学式
   情報記録再生装置において、ライトモード時におけるフ
   ォーカスエラー信号のオフセットを検出するオフセット
   検出手段を設け、このオフセット検出手段で検出された
   オフセット値によりライト時のフォーカスエラー信号の
   オフセットを消去するオフセット消去手段を形成したこ
   とを特徴とする光学式情報記録再生装置。