WO1988009989A1 - Device for reading optical recording medium and optical detector therefor - Google Patents

Device for reading optical recording medium and optical detector therefor Download PDF

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WO1988009989A1
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Kiyoshi Horie
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Kabushiki Kaisha Csk
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    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/13—Optical detectors therefor

Definitions

  • the invention is intended to be used for reading optical recording media having a clock track, data track, and tracking guideline.
  • Apparatus and light detector Apparatus and light detector.
  • an optical (or magneto-optical) change state according to the data to be recorded is displayed on a force-side surface. It is provided discretely, and is irradiated with an optical beam such as a laser beam to read the change state.
  • minute irregularities or light and dark patterns are provided on the card surface, and the light beam irradiated on the card surface is provided.
  • the difference in the reflectivity, refractive index, or transmittance of the film is due to the magneto-optical effect of an optical beam irradiated on a recording medium using IJ or a photothermomagnetic recording.
  • the change in polarization is used to determine the recorded data.
  • each data track The clock track for synchronizing the writing and reading of data and the optical beam of the optical system for reading correctly follow the track
  • a tracking guideline which serves as a reference for making this work, is installed side by side.
  • the purpose of the present invention is to reduce the size and weight of the optical recording medium reading device by using a compact photodetector for the optical recording medium. .
  • the first invention of the present application is
  • An optical detector for receiving an optical image of an upper backtrack, a truck track, a tracking guideline, and the optical detector
  • a clock detection circuit for receiving a signal from a clock track by the circuit and outputting a clock signal
  • a data output device that binarizes read data from a data track by the photodetector according to the clock signal and outputs the binary data.
  • Focuser detection that detects the focus controller based on the signal from the tracking guideline by the optical detector.
  • the first and second photodetectors of the photodetector are arranged on one line, and the third and fourth photodetectors are arranged on a line parallel to the above first and second light detectors. It is also possible to adopt a configuration arranged side by side with the detection element.
  • the fifth and sixth light detecting elements of the light detector may be arranged in rows in a direction perpendicular to the two parallel lines.
  • the clock track of the optical recording medium and the tracking guideline are provided on the same line, and the sixth photodetector element of the photodetector is the first. Alternatively, it may be arranged at a position surrounded by the fourth light detection element.
  • the first or sixth photodetector of the photodetector can be integrated on the same substrate.
  • First and second photodetectors arranged side by side; and.
  • a third and a fourth light detection element which are arranged on a line parallel to the above and in parallel with the first and the second light detection elements, and
  • the first or fourth photodetector receives the tracking guideline ⁇ light image, and the fifth photodetector detects the data track. It is characterized in that the sixth photodetector receives the light image and receives the light image of the D-track.
  • a plurality of the fifth light detecting elements may be arranged in a row in a direction perpendicular to the two parallel lines.
  • the first or sixth photodetector can be integrated on the same substrate.
  • the present invention has devised an efficient g-position of a photodetecting element suitable for a recording format of an optical recording medium.
  • the photodetector for detecting the error number for focusing and tracking is used.
  • the first or fourth light detecting element is commonly used, and these light detecting elements are used as fifth light for detecting data bits of data tracks.
  • the sixth and fourth light detection elements for detecting clock bits can also be used.
  • FIG. 1 is an enlarged front view of one embodiment of a photodetector used in an optical recording medium reader according to the present invention.
  • FIG. 2 is a card type used in the reader of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an example of a recording format of an optical recording medium, and
  • FIG. 3 is a diagram for reading data from a force-type optical recording medium shown in FIG. 2.
  • Fig. 4 is a block diagram of a processing unit that processes the output of the photodetector shown in Fig. 1, and
  • Fig. 5 is a focuser of Fig. 4.
  • FIG. 9 is an enlarged front view of another embodiment of the photodetector used in the reading device
  • FIG. 10 is a photodetector of FIG. 9.
  • Fig. 7 is an explanatory diagram for explaining a reader for reading the data of the card type optical recording medium shown in Fig. 7, and
  • Fig. 11 is the output of the photodetector in Fig. 9.
  • FIG. 2 is a block diagram of a processing device that processes the data.
  • FIG. 2 shows a card-type optical recording medium, which is an example of an optical recording medium that can be read by an uninvented reading device, that is, a recording of a so-called optical memory card. It shows one part of the format.
  • a plurality of data tracks 40 are arranged side by side with respect to the tracking guide line 29.
  • Each data track 40 consists of a plurality of data bits 42.
  • Data door rack 4 0 record the equally spaced click tr Tsu grayed-bit to a single, that Ki out and the child be utilized in the Re this phrase locked door rack 0
  • FIG. 3 shows a light source having the format shown in FIG.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the principle of a reading device for reading data recorded in a memory 5.
  • the light from the light emitting diode 50 which is the light source, is collimated by the collimator lens 22 and becomes a parallel light beam.
  • Oval memory with one or more clock bits on the reading surface of code 5 and a corresponding plurality of data bits 2
  • the light is focused in a five-shape, and the reflected light passes through the object lens 24.
  • the light source is not limited to a light emitting diode. Also, multiple light sources may be used instead of a single light source.
  • the light transmitted through the objective lens 24 is reflected by the reflection plate 26 in the direction toward the objective lens 28 or in the direction toward the rear.
  • the reflected light is formed by the objective lens 28 as a light image enlarged in an imaging range 27 including the light receiving element array of the photodetector 9.
  • FIG. 1 shows an enlarged front view of the light detector 9.
  • the detector 9 is composed of light detection elements A, B, C, D and n light detection elements 1 to! ! Are integrated on the same substrate.
  • a pin photodiode, a charge-coupled device, or the like can be used for each photodetector. From the point of high-speed operation, the pin photo diode is suitable.
  • the light detection elements A and C which are the first and second light detection elements, respectively, show that the light image corresponds to the light memory force.
  • the third and fourth photodetectors which are arranged side by side in the X direction along the moving direction, are the photodetector B and the third photodetector.
  • And D are arranged in parallel with the first and second photodetectors and in the X direction.
  • the first to fourth photodetectors A to D receive the light image 29 ′ of the tracking guide line 29.
  • the n photodetectors 1 to n which are the fifth photodetectors, are located on the sides of the photodetectors A and C (or the photodetectors B and D). Are arranged in the same direction, and receive a light image 42 ′ of a data bit 42 of the data track 40.
  • the optical images 29 'and 42' move in the X direction within the imaging range 27 as the optical system scans in the track direction, but the tracking guide is used. Note that, since the drain is continuous, its light image 29 'always appears in the X direction if the focus is normal.
  • the frame indicated by the dashed line indicates the position where an optical image will be formed if it is within the imaging range.
  • FIG. 4 is a block diagram of a reader that processes the output from each photodetector of the photodetector 9 in FIG.
  • This device includes a light detection element 14 which receives an output from the light detection element 1, binarizes the output signal, and outputs a D-cook signal, and a light detection element 14.
  • 2 to data detection circuit 1 0-1 3 binarizes but Tsu was accepted the click port y click signal output of II, Ba you each rated ⁇ the output of this is found Tsu off ⁇ 1 8 and a focus error which receives the outputs of the photodetectors A to D and outputs a focus error signal to be given to a focus control mechanism of the optical system.
  • a tracking error which receives the output of the optical detection elements A to D and provides the tracking control mechanism of the optical system with the tracking error.
  • a tracking error that outputs one signal and one detection circuit 16 are provided.
  • FIGS. 5 and 6 show specific examples of the forcing error detection circuit 15 and the tracking error detection circuit 16 shown in FIG. 4, respectively.
  • Both the focus error detection circuit 15 and the tracking error detection circuit 16 are connected to the Kamino amplifiers 62, 66, and both outputs. It consists of the differential amplifier 68 received.
  • the difference between the two circuits 15 and 16 is that the summing amplifiers 62 and 66 receive the outputs of different sets of photodetector elements and output different signals. Is Rukoto . That is, in the detector circuit 15 shown in FIG. 5, the summing amplifier 62 receives the output of the photodetecting elements A and B, and the summing amplifier 6 6 Receives the outputs of photodetectors C and D. As a result, the differential amplifier 68 outputs a focused signal. ,
  • the kamino amplifier 62 receives the outputs of the light detection elements A and C and adds Amplifier 66 receives the outputs of photodetectors B and D. As a result, the Kamino amplifier 68 outputs a tracking error signal.
  • the object lens 24 and the optical lens are used.
  • the focus changes due to a change in the distance from the memory 5 or the like, the position where the optical beam is reflected by the optical memory card 5 becomes a track. In this direction.
  • the light image 29 ′ (strictly, the image forming range 27) generated on the surface of the light detector 9 also shifts in the X direction.
  • a + B and C + D do not become equal, and the focus error detection circuit 15 generates a focus error signal.
  • the object lens 24 is controlled to move in the light direction in response to the focus error signal.
  • Fig. 1 shows the light image 2 9 '
  • the optical system is adjusted so that the light detecting elements A and C and the light detecting elements B and D are evenly spread.
  • a + C B + D. Therefore, the tracking error signal, which is the output of the tracking error detection circuit 15 in FIG. 5, is not generated.
  • the tracking changes that is, the light beam is shifted in a direction perpendicular to the track with respect to the optical memory card 5.
  • the light image 29 'generated on the surface of the light detector 9 also shifts in the y direction. Therefore, A + C and B + D are no longer equal, and the tracking error signal is output from the tracking error detection circuit 15. appear .
  • the position or angle of the objective lens 24 is controlled in a direction perpendicular to the track.
  • FIG. 7 shows an example of a recording format of a card-type optical recording medium applied to a reader according to a second embodiment described later. It can also be used with the photodetector 9 of FIG. This format differs from the format shown in Fig. 2, and the tracking guide line 30 also serves as a clock track. ing .
  • the data track 40 corresponds to the clock bit 32 of the clock track guide line 30.
  • Data bit 42 is recorded at the position.
  • the clock track 30 should have multiple clock bits at each end, with no space between them, to facilitate tracking at the beginning of reading.
  • Clock bit 32 of the optical memory of the format shown in FIG. 7 and the light image 3 2 ′ of the data bit 42 to the light detector 9. And 42 appear within its imaging range 27, as shown in FIG. 8A.
  • the clock track Z guide line on the seventh surface is discontinuous at 30, the track direction of the optical system is As shown in FIG. 8B, the light image 32 2 ′ of FIG.
  • the focus error signal represented by (A + B)-(C + D) is the sum of the signals.
  • the focus also fluctuates with the scanning of the optical system. However, the change in the focus state is lower than the change in the focus I error signal, and is therefore lower in frequency.
  • a low-pass filter (not shown) may be provided on the output side of the differential amplifier 68. You can address this issue.
  • the tracking error lip number is proportional to (A + C)-(B + D).
  • the photodetector 9 in Fig. 1 uses common photodetectors A to D to detect an error signal for focusing and tracking, and a plurality of data detectors. Since the detector is designed to detect tatrack at the same time, the detector becomes smaller, and as a result, the optical The system can also be made smaller. In particular, if all the light detection elements are integrated on the same substrate and formed, it is effective for miniaturization, and the characteristics of each element are made uniform and the reading accuracy is improved. be able to .
  • FIG. 9 shows an optical detector 90 of a reading device according to the second embodiment.
  • This photodetector 90 is suitable for application to a force-type optical recording medium recorded in the format shown in FIG.
  • the difference between the photodetector 90 in FIG. 9 and the photodetector 9 in FIG. 1 is that a sixth photodetector T is provided in the area surrounded by the photodetectors A to D. It is something that can be done.
  • the light detecting element T is for detecting the clock bit 32 of the clock track no guide line 30. In other words, the light detection element T detects the light image 32 ′ of the quick bit 32 that moves in the track direction as the optical system scans.
  • this detection signal is binarized by a clock detection circuit 14 as shown in FIG. 11, and a clock signal and a clock signal are supplied to data detection circuits 11 to 13. It is supplied as As a result, the plurality of tracks 40 in FIG. 7 are all data tracks! ⁇ .
  • the light detecting element for detecting the clock bit is provided in the gap between the focus and the light detecting element for tracking. Therefore, in addition to the effect of the photodetector 9 shown in FIG. 1, extremely compact photodetection can be performed without reducing the number of data tracks. Can be realized.
  • an optical memory card was used as the optical recording medium.
  • the invention was not applied to other optical discs such as optical discs. It goes without saying that it can be applied to the reading of the recording medium.

Description

明 細 光記録媒倖 の読取装置及び光検 出器
[技術分野 ]
*発明 は 、 ク ロ ッ ク ト ラ ッ ク 、 デ 一 タ ト ラ ッ ク お よ び ト ラ ッ キ ン グ用 ガ イ ド ラ ィ ン を有す る 光記録媒体 の読取 に 用 い る 読取装置及び光検 出器 に 閧す る 。
[背景技術 ]
近年 、 高密度光記録媒侓 と し て 、 携帯可能 な カ ー ド型 の光記録媒体、 い わ ゆ る 光 メ モ リ 力 — ド ゃ光デ ィ ス ク な どが注 目 され て い る
こ の光 メ モ リ 力 一 ド な ど の光記録媒侓で は 、 '記録すベ き デ ー タ に応 じ て光学的 （ ま た は磁気光学的） 変化状態 を 力 - ド面上 に離散的 に設け 、 こ れ に対 し て レ ー ザ ビ ー ム 等 の光 ビ ー ム を照射 し て 、 上記変化状態 を 読取 る よ う に な っ て い る 。
具体的 に ほ 、 例 え ば 、 光 メ モ リ カ ー ド の場合、 カ ー ド 面 に 微細 な 凹凸 ま た は 明暗 パ タ ー ン を設け 、 こ れ に 対 し て照射 し た光 ビ ー ム の反射率 、 屈折率 ま た は透過率 の違 ぃ を 禾 IJ用 し 、 あ る い は光熱磁気記録 し た記録媒体 に対 し て照射 し た光 ビ ー ム の磁気光学効果 に よ る 偏光 の変化 を 利用 し て 、 記録デ 一 タ を 判別す る よ う に な っ て レ、 る 。
こ の よ う な 、 光 メ モ リ カ ー ド で は 、 各 デ ー タ ト ラ ッ ク に 対 し て 、 デ ー タ の 書込 /読取 の 同期 を と る た め の ク ロ ッ ク ト ラ ッ ク と 、 読取用 の光学系 の光 ビー ム を正 し く ト ラ ッ ク に追従 させ る た め の基準 と な る ト ラ ッ キ ン グ用 ガ イ ド ラ イ ン と を並設 し て い る 。
上述の光記録媒侔のデー タ を読取 る に ほ 、 ¾来、 デ一 タ 、 ク ロ ッ ク ビ ッ ト 、 ト ラ ッ キ ン グお よ び フ ォ ー カ ス の 各 々 について 、 そ の光信号を別倔 の検出器に ょ リ 検出 し て いたが、 こ の欞成で は、 光学系が大 き く な リ 、 読取装 置 を 小型軽量化 す る 上 で支 障 と な る と い う 茼題が あ つ た。
[発明 の開示 ]
し たが っ て 、 末発明 の 目 的 は 、 光記録媒体用光検出器 を コ ン パ ク ト と す る こ と に よ り 、 光記録媒体の読取装置 を小型軽量化す る こ と に あ る 。
本願の第 1 の発明 は、
ク ロ ッ ク ト ラ ッ ク と 、 ：デ一 タ ト ラ ッ ク と 、 ト ラ ツ ギ 'ン グ用ガ イ ド ラ イ ン と を有する 光記録媒体の読取 に用 い る 読取装置 に おい て 、
上 ク バ ッ ク ト ラ ッ ク と 、 チ 一 タ ト ラ ッ ク と 、 ト ラ ッ キ ン グ用 ガ イ ド ラ ィ ン ン の光像を受け る 光検 出器 と 、 該光検出器 に よ る ク ロ ッ ク ト ラ ッ ク か ら の信号 を受け ク ロ ッ ク 信号を 出力す る ク ロ ッ ク 検出 回路 と 、
該光検出器に よ る デー タ ト ラ ッ ク か ら の読取デー タ を 上記 ク ロ ッ ク 信号 に し たが っ て二値化 し て 出力する デ一 タ 検 出 回路 と 、
上記光検 出器 に よ る ト ラ ッ キ ン グ用 ガ イ ド ラ イ ン か ら の信号 に よ り フ ォ ー カ ス ヱ ラ 一 を 検 出 す る フ ォ ー カ ス ェ ラ ー検 出 回路及び ト ラ ッ キ ン グ エ ラ 一 を 検 出 す る ト ラ ッ キ ン グ エ ラ 一 検 出 回路 と を 備え 、
上記光検 出器 を ト ラ ッ キ ン グ用 ガ イ ド ラ イ ン の光像 を 受 け る 第 1 か ら 第 4 の光検 出 素子 と 、 ク ロ ッ ク ト ラ ッ ク の光像 を受 け る 第 5 の光検 出 素子 と 、 デー タ ト ラ ッ ク の 光像 を 受け る 第 6 の光検 出 素子 と で構成 し た こ と を 特徴 と す る 。
光検 出器 の第 1 及 び第 2 の光検 出素子 を 一線上 に配置 し 、 第 3 及び第 4 の光検 出素子 を上記一線 に並行 な一線 上 に上記第 1 及び第 2 の光検出 素子 と 並べて配置 し た構 成 と す る こ と も で き る 。
光検 出器 の第 5 及び第 6 の光検出 素子 を 、 上記平行 な 2 線 と 直角 な方向 に列設 し た構成 と す る こ と も で き る 。
光記録媒体 の ク ロ ッ ク ト ラ ッ ク と ト ラ ッ キ ン グ用 ガ イ ド ラ イ ン を 同一線上 に 設け 、 光検出器 の第 6 の光検 出素 子 を 、 第 1 な い し第 4 の光検 出 素子 に 囲 ま れた位置 に 配 置 し た構成 と し て も よ い 。
光検 出器 の第 1 な い し 第 6 の光検 出 素子 を 、 同一基板 上 に集積化す る こ と も で き る 。
' ま た 、 本願 の第 2 の発 は 、
ク バ ッ ク ト ラ ッ ク と 、 テ ー タ ト ラ ッ ク と 、 ト ラ ツ ギ ン グ用 ガ イ ド ラ イ ン と を 有する 光記録媒体の読取 に用い る 光検出器 に おいて 、
一線上 に並ん で配置 し た第 1 お よび第 2 の光検出素子 と 、 . 、
上記一籙 に平行な一線上 に、 上記第 1 お よび第 2 の光 検 出素子 に対応 レて並ん で g置 し た第 3 お よ び第 4 の光 検出素子 と 、
上記平行 な 2 線の外側 に S置 された第 5 及び第 6 の光 検出 素子 と を 備え 、
上記第 1 な い し第 4 の光検 出素子ほ上記 ト ラ ッ キ ン グ 用 ガ イ ド ラ イ ン < 光像を受け、 上記第 5 の光検出素子は 上記デー タ ト ラ ッ ク の光像 を受け 、 上記第 6 の光検出素 子は上記 ク D ッ ク ト ラ ッ ク の光像 を受け る こ と を特徵 と する 。
上記第 5 の光検出 素子は、 上記平行 な 2 線 と 直角な方 向 に複数個列設 され る も の で あ っ て も よ い。
第 1 な い し第 6 の光検出素子ほ 、 同一基板上 に集積化 する こ と がで き る 。
第 6 の光検出素子 を第 1 な い し第 4 の光検出素子 に 囲 まれた位置 に配置 し た構成 と す る こ と も で き る 。
本発明 は 、 光記録媒侔 の記録 フ ォ ー マ ツ ト に適 し た光 検出素子の達能的 な g置 を案出 した も の で あ る 。
す な わ ち 、 ：*：発钥 で は 、 フ ォ ー カ ス制锊 お よび ト ラ ッ ギ ン グ制铒の た め の エ ラ 一兽号検出用光検出素子 と し て 第 1 な い し 第 4 の光検 出 素子 を 共通 に用 い 、 かつ こ れ ら の光検 出素子 を デ ー タ ト ラ ッ ク のデ ー タ ビ ッ ト 検 出用 の 第 5 の 光検 出 素子 と と も に 設 け る こ と に よ り 、 さ ら に ほ 、 ク ロ ッ ク ビ ッ ト 検 出用 の第 6 の光検出 素子 を第 1 な い し 第 4 の光検 出素子の間隙 に設け る こ と。に よ り 、 極 め て コ ン パ ク ト な光検出器 を提供 し 、 ひ い て はデ ー タ 読取 装置 を 小型軽量 に す る こ と がで き る 。
ま た 、 すべ て の光検出 素子 を 集積化すれば、 個 々 の光 検 出 素子の性能の個体差が な く な リ 、 高精度 の ト ラ ツ ギ ン グ制御お よ び フ ォ 一 カ ス 制御が実現で き る 。
[図面の簡単 な説明 ]
第 1 図 は本発明 に よ る 光記録媒体の読取装置 に用 い る 光検出器の一実施例 の拡大正面図、 第 2 図は *発明 の読 取 装置 に 使用 し う る カ ー ド 型光記録媒体 の 記録 フ ォ ー マ ツ ト の一例 を 説明す る た め の説钥 図、 第 3 図は第 2 図 の 力 - ド型光記録媒体 のデー タ を読取 る 术発明 の読取装 置 を 説明 す る た め の説明 図 、 第 4 図は第 1 図の光検出器 の 出 力 を 処理 す る 処理 装置 の ブ ロ ッ ク 図 、 第 5 図 は第 4 図 の フ ォ ー カ ス ヱ ラ 一 検 出 回路の 一例 を 示す プ ロ ッ ク 図 、 第 6 図 ほ第 4 図 の ト ラ ッ キ ン グ I ラ 一検 出 回路 の一 例 を 示す ブ ロ ッ ク 図 、 第 7 図 は本発明 の読取装置 に 使用 し う る 力 — ド型光記録媒体の他の記録 フ ォ ー マ ツ 卜 の一 例 を 説 明 す る た め の 説 明 図 、 第 8 A 図 お よ び第 8 B 図 は 、 第 1 図 の光検 出器 を 第 7 図の光記録媒侓 と と も に 使 用 し た場合の動作 を説明 す る ため の説明図、 第 9 図は読 取装置に用い る 光検出器の他の実施例の拡大正面図、 第 1 0 図 は第 9 図 の光検出器 に よ り 第 7 図の カ ー ド型光記 録媒倖のデー タ を読取 る た め の読取装置を説明 す る ため の説明図、 第 1 1 図 は第 9 図 の光検出器の 出力を処理す る 処理装置の プ ロ ッ ク 図であ る 。
[発明を実施す る た め の最良の形態 ]
以下 、 図面を参照 し 'なが ら 、 末発钥 の実旌例 に つい て 詳細 に説明する 。 末明細書 におい て ほ 、 同一の構成要素 に は、 同一の参照番号が付 されてい る 。 ま た、 光記録媒 # に対 し て光学系 を 走査する 钩 に つい て説明す る が、 光 記録媒侓の方 を走査す る も の で あ っ て も *癸 ¾ の適用上 何 ら 茼題な い。
ぐ第 1 の実旌锊〉
第 2 図は 、 未発明 の読取装置に ょ リ 読取 り がな され る 光記録媒侓の一例で あ る カ ー ド'型光記録媒体、 い わ ゆ る 光 メ モ リ 力 - ド の 記録 フ ォ 一 マ ツ 卜 の一钶 を 示 じて い る 。 こ の钶で は 、 ト ラ ッ キ ン グ用 ガ イ ド ラ イ ン 2 9 に 対 し て 、 複数のデ一 タ ト ラ ッ ク 4 0 が並設 されてい る 。 各 デ一 タ ト ラ ッ ク 4 0 ほ、 複数の デー タ ビ ッ ト 4 2 か ら な る 。 デー タ ト ラ ッ ク 4 0 の一本に等間隔の ク tr ッ グ ビ ッ ト を記録 し 、 こ れ を ク ロ ッ ク ト ラ ッ ク と し て利用する こ と がで き る 0
第 3 図は、 第 2 図 に示 した フ ォ ー マ ツ ト を有す る 光 メ モ リ 力 — ド 5 に記録 されたデ ー タ を 読取 る た め の読取装 置 の原理 を 説钥 す る た め の説明 図 で あ る 。
第 3 図 に お い て 、 光源 で あ る 発光 ダ イ オ ー ド 5 0 か ら の光は 、 コ リ メ ー タ レ ン ズ 2 2 に よ り 平行光線 に され-、 対物 レ ン ズ 2 4 に よ り 光 メ モ リ 力 — ド 5 の読取面の 1 個 以上 の ク ロ ッ ク ビ ッ ト お よ び こ れ に対応す る 複数 の デ 一 タ ビ ッ ト を 含 む長円 2 5 状 に集束 され、 こ の反射光 は対 物 レ ン ズ 2 4 を 透過す る 。 光源は 、 発光 ダ イ オ ー ド に 限 定 さ れ る も の で は な い 。 ま た 、 単一 の光源 では な く 複数 の光源 を 利用 し て も よ い 。
対物 レ ン ズ 2 4 を 透過 し た光は反射板 2 6 に よ リ 対物 レ ン ズ 2 8 へ 向 か ラ 方 向 に反射 され る 。 こ の反射光 は 、 対物 レ ン ズ 2 8 に よ り 光検出器 9 の受光素子列 を 含 む結 像範囲 2 7 内 に拡大 し た光像 と し て結像 され る 。
第 1 図 に 、 光 検 出 器 9 の 拡大 正 面 図 を 示 す。 検 出 器 9 は 、 光検出 素子 A 、 B 、 C 、 D お よ び n 個 の光検出素 子 1 〜 ！！ を 同一 の基板上 に集積化 し た も の で あ る 。 各光 検 出 素子 に は 、 ピ ン フ ォ ト ダ イ オ ー ド 、 電荷結合素子等 を用 い る こ と が で き る 。 高速動作の 点か ら は 、 ピ ン フ ォ ト ダ イ オ ー ド が適 し て い る 。
第 1 図 に お い て 、 それぞれ第 1 お よ び第 2 の光検 出 素 子 で あ る 光検 出 素子 A お よ び C ほ 、 光像が光 メ モ リ 力 一 ド に 対 し て 移動 す る 方 向 に 沿 う X 方 向 に 並ん で配置 さ れ 、 第 3 お よ び第 4 の光検 出 素子 で あ る 光検 出 素子 B お よ び D は、 第 1 お よ び第 2 の光検出素子 に平行 に 、 かつ 上記 X 方向 に並ん で配置 される 。 第 1 な い し第 4· の光検 出素子 A 〜 D は 、 ト ラ ッ キ ン グ用 ガ イ ド ラ イ ン 2 9 の光 像 2 9 ' を受 け る 。
第 5 の光検出素子で あ る n 個の光検 出素子 1 〜 n は 、 上記光検出素子 A お よ び C ( ま た は光検出素子 B お よび D ) の側部 に おい て 、 y 方向 に列設 さ れ、 デー タ ト ラ ク 4 0 の デ一 タ ビ ッ ト 4 2 の光像 4 2 ' を受け る 。 光像 2 9 ' お よ び 4 2 ' は 、 光学系 の ト ラ ッ ク方向への走査 に伴い 、 結像範囲 2 7 内を X 方向 に移動する が、 ト ラ ッ キ ン グ 用 ガ イ ド ラ イ ン が 連 続 で あ る た め 、 そ の 光像 2 9 ' は、 フ ォ ー カ ス が正常で あ れば常に X 方向 に定位 置 に現われ る こ と に留意 されたい。 図中 、 一点鎖線で示 し た枠は結像'範囲内で あれば光像が形成 され る で あ ろ う 位置を示 し て い る 。
第 4 図 に、 第 1 図の光検出器 9 の各光検出素子か ら の 出力 を処理する 読取装置の ブ ロ ッ ク 図 を示す。 こ の装置 は 、 光検出素子 1 か ら の 出力 を受け、 こ れを 2 値化 し て ク D ッ ク 信号 を 出力す る ク ti ッ ク 検出 回路 1 4 と 、 それ ぞれ光検 出素子 2 〜 II の 出力を受 け上記 ク 口 y ク 信号に したが っ て 2 値化する デー タ 検出 回路 1 0 〜 1 3 と 、 こ れ ら の 出力 を それぞれ格鈉す る バ ッ フ ァ 1 8 と 、 光検出 素子 A 〜 D の 出力を 受け て光学系 の フ オ ー カ ス 制御機構 に 与え る フ ォ 一 カ ス エ ラ ー信号 を 出力す る フ オ ー カ ス ェ ラ 一検 出 回路 1 5 と 、 同 じ く 、 光検 出 素子 A 〜 D の 出 力 を 受 け て光学系 の ト ラ ッ キ ン グ制御機構 に与 え る ト ラ ッ キ ン グ エ ラ 一信号 を 出 力す る ト ラ ッ キ ン グ エ ラ 一検 出 回 路 1 6 と 力 ら な る 。
第 5 図お よ び第 6 図 に 、 それぞれ 、 第 4 図 の フ ォ ー 力 ス エ ラ 一検 出 回路 1 5 お よ び ト ラ ッ キ ン グ エ ラ ー検出 回 路 1 6 の具体的 な 回路例 を 示す。 フ ォ ー カ ス エ ラ 一 検 出 回路 1 5 と ト ラ ッ キ ン グエ ラ 一検 出 回路 1 6 と は 、 い ず れ も 、 加箕増幅器 6 2 、 6 6 と 、 こ の両 出力 を受 け る 差 動増幅器 6 8 と か ら 成 る 。 両回路 1 5 お よ び 1 6 の異 な る 点 は 、 加算増幅器 6 2 お よ び 6 6 が異 な る 組 の光検 出 素子 の 出 力 を受 け 、 異 な る 信号 を 出 力す る こ と で あ る 。 す な わ ち 、 第 5 図 の フ 才 一 カ ス エ ラ 一 検 出 回路 1 5 で は 、 加算増幅器 6 2 は光検 出素子 A お よ び B の 出 力 を 受 け 、 加算増幅器 6 6 は光検出素子 C お よ び D の 出 力 を 受 け る 。 そ の結果 、 差動増幅器 6 8 は フ ォ ー カ ス ヱ ラ 一信 号 を 出力す る 。 ，
こ れ に 対 し 、 第 6 図 の ト ラ ッ キ ン グ エ ラ 一 検 出 回路 1 6 で は 、 加箕増幅器 6 2 は光検 出 素子 A お よ び C の 出 力 を 受 け 、 加算増幅器 6 6 は光検出 素子 B お よ び D の 出 力 を 受け る 。 そ の結果 、 加箕増幅器 6 8 は ト ラ ッ キ ン グ エ ラ ー信号 を 出 力す る 。
つ ぎ に 、 光検 出 素子 A 〜 D の 出力 に基 い て フ ォ ー カ ス 制御 お よ び ト ラ ッ キ ン グ制御が ど の よ う に 行 われ る か を 説明す る 。
ま ず、 フ ォ ー カ ス制御 につ い て 、 光カ ー ド メ モ リ 5 に 対す る 光 ビ ー ム の フ ォ ー カ シ ン グが正常で あ る と き 、 光 検出器 9 の表面 に生 じ る 光像 2 9 ' は第 1 図 に示す よ う に 、 光検出素子 A 、 B と 光検出素子 C 、 D と に均等 に ま た が る よ う 光 学 系 が 調 整 さ れ て い る 。 こ の と き 、 A + B = C + D 〔便宜上、 光検出素子 A 〜 D の 出力の大 き さ を A 〜 D で表わ す） と な る 。 したが っ て 、 第 5 図 の フ ォ ー カ ス エ ラ 一検出 回路 1 5 の 出力で あ る フ ォ ー カ ス エ ラ ー信号は発生 し な い。
と こ ろ で 、 第 3 図 に 示す よ う に 、 い わ ゆ る オ フ セ ン タ 一 方 式 の フ ォ ー カ ス 制镩 に お い て は 、 対 物 レ ン ズ 2 4 と 光 メ モ リ 力 - ド 5 と の 距離 の 変動等 に ょ リ 、 フ ォ ー カ ス が変化 した と き 、 光 ビー ム が光 メ モ リ カ ー ド 5 で反射 される 位置が ト ラ ツ ク に沿 う 方向 にずれ る こ と に な る 。 そ の 結果 、 光 検 出 器 9 の 表面 に 生 じ る 光 像 2 9 ' (厳密 に は結像範囲 2 7 ) も 、 X方向 にずれ る 。
し た が っ て 、 A + B と C + D と が等 し く な く な り 、 フ ォ ー カ ス エ ラ 一検出 回路 1 5 力、 ら フ ォ ー カ ス エ ラ 一信 号が発生す る 。 こ の フ ォ ー カ ス エ ラ 一 信号 に応 じ て 、 対 物 レ ン ズ 2 4 が光轴方 向 に移動制御 され る 。
つ ぎ に 、 ト ラ ッ キ ン グ制御 に つい て 、 光 カ ー ド メ モ リ 5 に対す る 光 ビー ム の ト ラ ッ キ ン グが正常 で あ る と き 、 光検出器 9 の表面 に生 じ る 光像 2 9 ' ほ第 1 図 に示す よ う に 、 光検出 素子 A 、 C と 光検 出素子 B 、 D と に 均等 に ま た が る よ う 光 学 系 が 調 整 さ れ て い る 。 こ の と き 、 A + C = B + D と な る 。 し たが っ て 、 第 5 図の ト ラ ツ ギ ン グ エ ラ 一 検 出 回路 1 5 の 出 力 で あ る ト ラ ッ キ ン グ ェ ラ 一信号は発生 し な い 。
し か し 、 ト ラ ッ キ ン グが変化 し た と き 、 す な わ ち 、 光 ビ ー ム が光 メ モ リ カ ー ド 5 に対 し ト ラ ッ ク と 直角 の方向 に ず れ た と き 、 光 検 出 器 9 の 表面 に 生 じ る 光像 2 9 ' も 、 y 方 向 に ずれ る 。 し たが っ て 、 A + C と B + D と が 等 し く な く な り 、 ト ラ ッ キ ン グエ ラ ー検 出 回路 1 5 力 ら ' ト ラ ッ キ ン グ エ ラ ー信号が発生す る 。 こ の ト ラ ッ キ ン グ ヱ ラ 一信号 に応 じ て 、 対物 レ ン ズ 2 4 の位置 あ る い は 角 度が ト ラ ッ ク と 直角 の方 向 に制御 さ れ る 。
第 7 図 は 、 後述す る 第 2 の実施例 に よ る 読取装置 に適 用 さ れ る カ ー ド型光記録媒体の記録 フ ォ ー マ ツ ト の一例 で あ る が、 第 1 実施例 の光検出器 9 と と も に 使用 す る こ と も 可 能 で あ る 。 こ の フ ォ ー マ ツ ト は第 2 図 の フ ォ ー マ ツ 卜 と 異 な リ 、 ト ラ ッ キ ン グ用 ガ イ ド ラ イ ン 3 0 が ク ロ ッ ク ト ラ ッ ク を 兼ね て い る 。
デ ー タ ト ラ ッ ク .4 0 に は 、 第 2 図 と 同様、 ク ロ ッ ク ト ラ ッ ク ノ ガ イ ド ラ イ ン 3 0 の ク ロ ッ ク ビ ッ ト 3 2 に対応 し た位置 に デ ー タ ビ ッ ト 4 2 が記録 さ れ る 。 ク ロ ッ ク ト ラ ッ ク 3 0 の 両端 に は 、 読み始め の ト ラ ッ キ ン グ を 容易 に す る た め に 、 複数 の ク ロ ッ ク ビ ッ ト を 間隔 を空 け ず に 連続 し て形成 し た態様の リ 一 ド イ ン 3 1 が設け ら れる 。 第 7 図 の フ ォ ー マ ツ 卜 の 光 メ モ リ カ ー ド の ク ロ ッ ク ビ ッ ト 3 2 お よ びデー タ ビ ッ ト 4 2 の光検出器 9 への光 像 3 2 ' お よ び 4 2 は、 第 8 A 図 に示す よ う に 、 そ の 結像範 囲 2 7 内 に 現 わ れ る 。 こ こ で 、 留意すべ き こ と ほ 、 第 7 面の ク ロ ッ ク ト ラ ッ ク Zガ イ ド ラ イ ン は 3 0 は 不連続で あ る の で、 光学系 の ト ラ ッ ク 方向への走査 に伴 い 第 8 A 図 の 光像 3 2 ' は 、 第 8 B 図 に 示す よ う に 、 デ ー タ ピ ッ ト の光像 4 2 ' と と も に ト ラ ッ ク 方向へ流れ る と い う こ と で あ る 。 し たが っ て 、 第 7 図の フ ォ ー マ ツ ト に 対 し て 、 （ A + B ) — （ C + D ) で表 わ さ れ る フ ォ ー カ ス エ ラ ー信号は、 合焦睁に も 光学系 の走査に伴 い 変動 す る 。 だ だ し 、 そ の フ ォ ー カ ス 状態 の変動 は 、 フ ォ ー カ ス I ラ ー信号の変動 よ y 低周波 で あ る の で 第
5 図 の フ ォ ー カ ス エ ラ ー検出回路 1 5 に おいて差動増幅 器 6 8 の 出力側に さ ら に低域通過 フ ィ ル タ （図示せず） を設け る こ と に よ リ こ の問題 に対処す る こ と がで き る 。
ト ラ ツ キ ン グ制御 に闋 し て は、 ト ラ ッ キ ン グエ ラ 一唇 号 が （ A + C ) - ( B + D ) に比例 す る こ と か ら 、 第 7 図の フ ォ ーマ ツ ト に閬 し て特 に間題は生 じ な い。 . 第 1 図の光検出器 9 ほ、 フ ォ ー カ ス お よ び ト ラ ツ ギ ン グ用 の エ ラ 一信号検出用 に共通の光検出素子 A 〜 D を 用 い かつ 、 複数 の デー タ ト ラ ッ ク を 同時 に検出 す る よ う に し て い る の で 、 検 出器が小型 に な リ 、 そ の結果、 光学 系 を も 小型 に す る こ と が で き る 。 特 に 、 すべ て の光検 出 素子 を 同一 の基板上 に集積化 し て形成すれ ば、 小型化 に 効果が あ り 、 かつ 、 各素子 の特性 を 均一 に し 読取 り 精度 の 向上 を 図 る こ と が で き る 。
ぐ 第 2 の実施例 〉
第 9 図 に 、 第 2 実 施 例 に よ る 読 取 装 置 の 光 検 出 器 9 0 を 示す。 こ の光検出器 9 0 は 、 第 7 図の フ ォ ー マ ツ ト で記録 さ れた 力 - ド型光記録媒体 に適用 し て好適 な も の で あ る 。
第 9 図の光検 出器 9 0 が第 1 図の光検 出器 9 と 異 な る 点 は 、 光検 出 素子 A 〜 D に 囲 まれ る 領域 に第 6 の光検 出 素子 T が設け られ る こ と で あ る 。 こ の光検 出 素子 T は 、 ク D ッ ク ト ラ ッ ク ノガ イ ド ラ イ ン 3 0 の ク ロ ッ ク ビ ッ ト 3 2 を 検出 す る た め の も の で あ る 。 す な わ ち 、 光検 出 素 子 T は 、 光学系 の走査 に伴い 、 ト ラ ッ ク 方向 に移動す る ク ό ッ ク ビ ッ ト 3 2 の光像 3 2 ' を検出 す る 。
こ の検 出信号ほ 、 第 1 1 図 に示す よ う に 、 ク ロ ッ ク 検 出 回路 1 4 で 2 値化 さ れ 、 デー タ 検 出 回路 1 1 〜 1 3 に ク ロ ッ ク 信号 と し て供給 さ れ る 。 し た力 つ て 、 第 7 図 の 複数 の ト ラ ッ ク 4 0 は すべ てデ 一 タ ト ラ ッ ク と し て禾！ }用 で き る 。
光 検 出 器 9 0 の 光 検 出 素 子 A 〜 D の 出 力 に 応 じ た フ ォ ー カ ス エ ラ 一 信号 お よ び ト ラ ッ キ ン グ エ ラ 一 信号 の 生成、 さ ら に 両 エ ラ 一 信号 に よ る フ ォ ー カ ス 制御 お よ び ト ラ ッ キ ン グ制御 は、 上述の説萌 と 同様で あ る 。
こ の実施例 に よれば、 ク ロ ッ ク ビ ッ ト 検出用 の光検出 素子を フ ォ ー カ ス お よび ト ラ ッ キ ン グ用 の光検出素子の 間隙 に設け る よ う に した の で 、 第 1 図の光検出器 9 の奏 す る 効果に加えて 、 さ ら に、 デー タ ト ラ ッ ク の数 を減ず る こ と な く 、 極め て コ ン パ ク ト な光検出器を実現す る こ と がで き る 。
な お、 上記第 1 及び第 2 の実施例に おい て は、 光記録 媒侓 と し て光 メ モ リ カ ー ド を用 い たが、 *発明 を光デ ィ ス ク な どの他の光記録媒侓の読取 リ に も 適用す る こ と が で き る の は言 う ま で も な い。

Claims

請 求 の 範 囲
( 1 ) ク ロ ッ ク ト ラ ッ ク と 、 デ 一 タ ト ラ ッ ク と 、 ト ラ ッ キ ン グ用 ガ イ ド ラ イ ン と を 有す る 光記録媒体の読取 に用 い る 読取装置 に おい て 、
上記 ク ロ ッ ク ト ラ ッ ク と 、 テ 一 タ ト ラ ッ ク と 、 ト ラ ッ ギ ン グ用 ガ イ ド ラ イ ン ン の光像 を受 け る 光検 出器 と 、 該光検 出器 に よ る ク ロ ッ ク ト ラ ッ ク か ら の信号 を 受 け ク ロ ッ ク 信号 を 出 力す る ク ロ ッ ク 検 出 回路 と 、
該光検 出器 に よ る デ ー タ ト ラ ッ ク か ら の読取デ ー タ を 上記 ク ロ ッ ク 信号 に し たが っ て二値化 し て 出 力す る デ ー タ 検出 回路 と 、
上記光検 出器 に よ る ト ラ ッ キ ン グ用 ガ イ ド ラ イ ン カ、 ら の 信 号 に ょ リ フ ォ ー カ ス ヱ ラ ー を 検 出 す る フ ォ ー カ ス ェ ラ 一検 出 回路及び ト ラ ッ キ ン グ エ ラ 一 を 検 出 す る ト ラ ッ キ ン グ エ ラ 一検出 回路 と を 備え 、
上記光検 出器 を ト ラ ッ キ ン グ用 ガ イ ド ラ イ ン の 光像 を 受 け る 第 1 か ら 第 4 の光検出 素子 と 、 ク ロ ッ ク ト ラ ッ ク の光像 を 受 け る 第 5 の光検出 素子 と 、 デ ー タ ト ラ ッ ク の 光像 を 受け る 第 6 の光検 出 素子 と で構成 し た こ と を特徴 と す る 光記録媒 体 の読取装置。
( 2 ) 光検 出器の第 1 及 び第 2 の光検 出 素子 を 一線上 に S置 し 、 第 3 及 び第 4 の光検 出素子 を 上記一線 に並行 な 一線上 に 上記第 1 及び第 2 の光検 出 素子 と 並べ て S置 し た こ と を特徴 と する 特許請求の範囲第 1 項記载の光記録 媒侓の読取装置。
( 3 ) 光検出器の第 5 及び第 6 の光検出素子 を 、 上記平 行 な 2 線 と 直角 な方向 に列設 し た こ と を特镊 と する 特許 請求の範囲第 1 項記載の光記録媒体の読取装置。
( 4 ) 光記録媒侓の ク ロ ッ ク ト ラ ッ ク と ト ラ ッ キ ン グ用 ガ イ ド ラ イ ン を 同一線上 に設け、 光検出器の第 6 の光検 出素子を 、 第 1 な い し第 4 の光検岀素子 に 囲 まれた位置 に配置 し た こ と を特截 とする 特許請求の範囲第 2 項記載 の光記録媒侔の読取装置。
( 5 ) 光検出器の第 1 な い し第 6 の光検出 素子を 、 同一 基板上 に集積化 された こ と を特徴 と す る 許請求の範囲 第 1 項か ら第 4 項の何れか に記載の光記録媒隹の読取装 置。
O ) ク D .ッ ク ト ラ ッ ク と 、 " — タ ト ラ ッ ク と 、 ト ラ ッ キ ン グ用 ガ イ ド ラ イ ン と を有する 光記録媒体の読取 に用 い る 光検出器に おい て 、
一線上 に並ん で S置 し た第 1 お よび第 2 の光検出素子 上記一線 に平行な一線上 に 、 上記第 1 お よ び第 2 の光 検出素子 に ¾応 し て並ん で配置 した第 3 お よび第 4 の光 検出素子 と 、
上記平行な 2 線 の外側 に配置 された第 5 及び第 6 の光 検出 素子 と を備え、 上記第 1 な い し第 4 の光検出素子 は上記 ト ラ ッ キ ン グ 用 ガ イ ド ラ イ ン の光像 を 受け 、 上記第 5 の光検 出 素子は 上記デ ー タ ト ラ ッ ク の光像 を 受け 、 上記第 6 の光検 出 素 子 は上記 ク ロ ッ ク ト ラ ッ ク の光像 を 受 け る こ と を 特徵 と す る 光検 出器。
( 7 ) 上記第 5 の光検出 素子は 、 上記平行 な 2 線 と 直角 な方 向 に複数個列設 さ れ る 特許請求 の範囲第 6 項記載 の 検 出器。
( 8 ) 第 1 な い し第 6 の光検 出 素子は 、 同一基板上 に集 積化 された特許請求 の範囲第 6 項 ま た は第 7 項記載の光 検 出器。
( 9 ) 第 6 の光検 出 素子 を第 1 な い し第 4 の光検 出 素子 に 囲 ま れた位置 に配置 し た こ と を特徵 と す る 特許請求の 範囲第 7 項 ま た は第 8 項記載の光検 出器。
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