JP3337702B2 - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents

光学的情報記録再生装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の光ビームを用い
て情報記録媒体に情報の記録あるいは再生を行う光学的
情報記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】オーバーライトが可能な光磁気ディスク
装置としては、例えば特開昭５１−１０７１２１号に記
載されているように、光磁気記録媒体への印加磁界を記
録する情報に応じて変調させる方式が知られている。ま
た、光磁気ディスクのデータ処理速度を向上させるため
に、上記に加えトラック上に記録用とベリファイ用の複
数のビームを配し、ディスク１回転で消去−記録−再生
が可能な光ディスク装置が特開昭６４−８２３４８号な
どに提案されている。更に、トラック上に複数のビーム
を正確に位置させるために、梯子形プリズムの回転を利
用する光ディスク装置が特開平１−１７７５１０号など
に提案されている。図１９はその従来の光ディスク装置
の一例を示した構成図で、１はディスク状の透明基板３
上に設けられた磁気光学効果を有する光磁気記録媒体、
２はその保護膜である。半導体レーザ４から射出した光
束は、コリメータレンズ５により平行光束とされ、回折
格子６によって複数（０次，±１次の３光束）に分離さ
れる。梯子形プリズム７に入射した光束は、内面で反射
され、偏光ビームスプリッタ９に入射する。８は梯子形
プリズム７を光軸まわりに回転させるアクチュエータで
ある。ミラー１０で反射された光束は、対物レンズ１１
により記録媒体１上の所定のトラックに３つの光スポッ
ト１４，１５，１６として結像する。なお、１２はフォ
ーカス及びトラッキング用のアクチュエータである。
【０００３】図２０に光磁気記録媒体１上の光スポット
および、記録再生時における各光スポットの強度を示
す。中央の光スポット１５は０次，１４と１６は±１次
の回折光であり、トラックに図の様に配列される。ディ
スク回転方向を矢印の様に定めると、光スポット１５は
記録／消去用光スポット、１６は記録直後のベリファイ
再生用光スポットとして使用することができる。各光ス
ポットの強度比は、回折格子６によって変えることがで
き、例えば記録／消去用光スポットは７ｍＷ、ベリファ
イ再生用光スポットは１ｍＷである。図２０には再生
時、記録時各々におけるレーザ光源の発光パワーを示し
てあり、再生時はレーザを低パワーＰR で発光させ、こ
のとき光スポット１５は約１ｍＷとなり、光磁気信号の
再生やサーボ信号検出を行う。光スポット１６はパワー
が低いため使用しない。次に、記録時にはレーザを高パ
ワーＰW で発光させる。このとき、光スポット１５は記
録／消去用の光スポットとして作用する。高パワーのレ
ーザ光が照射されると、光磁気記録媒体１の温度が上昇
し、磁化および保磁力が低下するので、磁気ヘッド１０
により記録情報に応じて極性反転された磁界を印加する
ことで、光磁気ピットが記録される。一方、このとき光
スポット１６は再生パワーとなるため、光磁気信号を再
生して、記録直後のエラーチェックを行う。
【０００４】ここで図１９に戻る。記録媒体面で反射さ
れ、対物レンズ１１に入射した光束はミラー１０を経て
偏光ビームスプリッタ９で反射され、信号検出光学系に
導かれる。図１９ではλ／２板２１と偏光ビームスプリ
ッタ２２を用いた差動検出系を示している。偏光ビーム
スプリッタ２２を透過した光束は、集光レンズ２３、シ
リンドリカルレンズ２４を経て光検出器２５上に導かれ
る。また、ビームスプリッタ２２で反射された光束は、
集光レンズ２６により光検出器２７上に導かれる。そし
て、各光検出器の出力信号は光磁気信号及びサーボ検出
回路２８に送られ、ここで２つの光検出器の差動検出を
行うことによって光磁気信号が再生される。なお、図１
９において、１７は半導体レーザ４の駆動回路、１８は
アクチュエータ８の駆動回路、１９はアクチュエータ１
２の駆動回路、２０は磁気ヘッド１０の駆動回路、２８
は光磁気信号及びサーボ信号検出回路、２９はコントロ
ーラである。
【０００５】次に、図２１を用いてサーボ信号特にトラ
ッキング信号の検出系について説明する。なお、図２１
では偏光ビームスプリッタ２２で反射された光束が集光
レンズ２６により、光検出器２７−１，２７−２及び２
７−３に光スポット３０−１と３０−２及び３０−３と
して集光された状態を示している。光スポット３０−２
は記録媒体上記録／消去用光スポット１５に、光スポッ
ト３０−３がベリファイ再生用光スポット１６に相当す
る。オーバーライト時は、２つの光スポットが正しくト
ラック上に位置する必要があるので、まず記録／消去用
光スポット１５において通常のプッシュプル方式のトラ
ッキングを行う。２分割光検出器２７−２上の光スポッ
ト３０−２の出力は、差動増幅器３１を経てアクチュエ
ータ駆動回路１９へ入力され、対物レンズアクチュエー
タ１２によりトラッキングが行なわれる。次に、記録／
消去用光スポット１５とベリファイ再生用光スポット１
６の記録媒体面内の回転を光スポット３０−１及び３０
−３のプッシュプル出力の差動出力を用いて補正する。
即ち、同出力は光スポット１５と１６のトラックに対す
る回転量を示す低周波の出力となるので、これをアクチ
ュエータ駆動回路１８に入力することで、梯子形プリズ
ム７の回転アクチュエータ８により光スポット回転サー
ボを行なうことができる。３２−１及び３２−２は２分
割光検出器２７−１及び２７−３の出力の差動出力をと
る増幅器、３３は差動増幅器である。これらの作用によ
り、オーバーライト時に記録／消去用光スポット１５と
ベリファイ再生用光スポット１６を所定の精度内で正し
く同一トラック上に位置させることができる。また、再
生時は光スポット１５のみを用いて通常のプッシュプル
方式のトラッキング制御が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、２つのスポットに対して所定のトラッキング
精度を保つために梯子形プリズム７及び回転アクチュエ
ータ８が必要であり、また光検出器上の３つの光スポッ
トをトラッキング方向に精密に位置合わせする必要があ
るため、コスト高を招いていた。また、光ヘッドの構成
が複雑となり、コンパクト化が困難であった。
【０００７】
【０００８】
【０００９】そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑
み、梯子型プリズムや回転アクチュエータが不要であり
ながら、複数の光スポットのトラッキング制御の精度が
各々充分に得ることが可能な光学的情報記録再生装置の
提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、複数の
光ビームを光学的情報記録媒体の同一のトラック上、ま
たはそれぞれ異なる複数のトラック上に微小な光スポッ
トとして結像して情報の記録、あるいは再生を行う光学
的情報記録再生装置において、前記複数の光スポットの
うち１つの光スポットに対してトラッキング制御を行う
手段と、このトラッキング制御の光スポットと他の光ス
ポットとの相対的なトラックずれ量を検出する手段と、
得られたトラックずれ量を複数の光スポットに所定の比
率で割り振るべくトラッキングオフセット量を算出し、
トラッキング制御信号に印加する手段とを設けたことを
特徴とする光学的情報記録再生装置によって達成され
る。
【００１１】
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。 ［第１実施例］図１は本発明の光学的情報記録再生装置
の第１実施例を示した構成図である。なお、図１では図
１９に示した従来装置と同一部分は同一符号を付し、本
実施例ではその説明を省略する。図１において、３４は
対物レンズアクチュエータ１２のトラッキング方向の位
置を検出するための位置センサである。位置センサ３４
の出力信号は、サーボ信号検出回路６０に送られ、記録
媒体１の偏心量が検出される。また、サーボ信号検出回
路６０においては、得られた偏心情報に基づいてトラッ
キングオフセット（以下、ＡＴオフセットという）が算
出され、トラッキング制御信号に印加されるが、このト
ラッキング制御を行うための具体的な回路構成及び動作
は詳しく後述する。更に、本実施例では従来装置に設け
られていた梯子形プリズムや回転アクチュエータは使用
しておらず、その分だけ構成が簡単化されている。
【００１３】図２は図１で破線で囲んだ位置センサ３４
と対物レンズ１１及びその保持構造を示した平面図、図
３はその図２のＸ−Ｘ線における断面図である。図にお
いて３５は対物レンズ１１、位置センサ３４を保持する
ための円柱状の保持部材であり、炭素繊維強化樹脂から
作製されている。保持部材３５の中心部には軸３６を挿
通するため貫通孔３５ａが設けられ、その軸３６の両側
に対物レンズ１１と位置センサ３４を構成する発光素子
３４ａが固着されている。また、保持部材３５の対物レ
ンズ１１の下部、及び受光素子３４ａの下部には、それ
ぞれ光を通過させるための貫通孔３５ｂ，３５ｃが設け
られている。この保持部材３５は、不図示の磁石、コイ
ルで構成される磁気回路により、アクチュエータ基台３
７に固定された軸３６を中心に回転してトラッキング方
向に移動でき、またフォーカス方向にも摺動できるよう
に構成されている。
【００１４】発光素子３４ａの下部には、その発光光束
を受光する２分割受光素子３４ｂがアクチュエータ基台
３７上に固定され、この発光素子３４ａと２分割受光素
子３４ｂによって位置センサ３４が構成されている。発
光素子３４ａの光は、保持部材３５の貫通孔３５ｃ内に
設けられたスリット３４ｃにより、適当な形状に整形さ
れて２分割受光素子３４ｂに入射される。なお、位置セ
ンサ３４は対物レンズ１１と軸３６に対して対称な位置
に設けられており、カウンタウェイトとしても機能す
る。２分割受光素子３４ｂの２つ出力は、図４に示すよ
うにレンズ位置を検出するための差動増幅器３４ｄと発
光素子３４ａの光量を検出するための加算増幅器３４ｅ
にそれぞれ出力される。２分割受光素子３４ｂは、トラ
ッキング方向に直交する方向にディテクタＡとディテク
タＢに２つに分割されている。また図４においては２分
割受光素子３４ａ上に入射する光を３４ｆとして示して
いるが、この光はスリット３４ｃによって長方形状の光
束に整形されたものである。以上の２分割受光素子３４
ｂの２つのディテクタＡ，Ｂの出力信号は、差動増幅器
３４ｄに送られ、差動信号が生成される。この場合、２
分割受光素子３４ｂはトラッキング方向に直交する方向
に分割されているので、差動増幅器３４ｄの出力信号に
よって発光素子３４ａのアクチュエータ基台３７に対す
る位置を知ることができる。即ち、対物レンズ１１の中
心とレーザ光束の光軸が一致した場合に（偏心０）、デ
ィテクタＡ，Ｂの出力が均等となるように調整しておけ
ば、対物レンズ１１が偏心したときに、２分割受光素子
３４ｂ上のスポット３４ｆが移動し、対物レンズ１１の
位置に比例したレンズ位置出力を得ることができる。従
って、対物レンズアクチュエータ１２をその対物レンズ
位置出力を用いて記録媒体の偏心に追従させると、この
対物レンズ位置出力から記録媒体の偏心を知ることがで
きる。
【００１５】図５は前記レンズ位置出力により記録媒体
の偏心情報を得て前述した記録／消去用光スポット１５
とベリファイ再生用光スポット１６をトラッキング制御
するためのサーボ制御回路の構成例を示した回路図であ
る。この回路は図１に示したサーボ信号検出回路６０内
に設けられている。図において、３０ａ及び３０ｂは偏
光ビームスプリッタ２２で反射された光束が集光レンズ
２６により光検出器２７上に集光された光スポットであ
る。光スポット３０ａは記録／消去用光スポット１５の
媒体面からの反射光であり、光スポット３０ｂはベリフ
ァイ再生用光スポット１６の媒体面からの反射光であ
る。光検出器２７は光検出器２７ａと２７ｂから構成さ
れ、光検出器２７ａは光スポット３０ａによりプッシュ
プル方式のトラッキング制御を行うために２つに分割さ
れている。従って、光検出器２７の精密な位置合わせ
は、光スポット３０ａに対してのみ行えばよい。光検出
器２７ａの出力信号は、差動増幅器３１へ送られる。
【００１６】前述した差動増幅器３４ｄから出力された
レンズ位置出力は演算器３９へ出力され、ここでレンズ
位置出力に基づいて記録媒体の偏心量が算出され、得ら
れた結果はその内部メモリに格納される。ここで、図６
を用いて演算器３９の具体的な働きを説明する。まず、
演算器３９に記録媒体の偏心情報のない状態で、記録／
消去用光スポット１５が再生パワーとなるよう半導体レ
ーザ４を点灯し、通常のプッシュプル方式で対物レンズ
アクチュエータ１２を記録媒体の偏心に追従させてトラ
ッキング制御を行う。この場合、記録媒体の偏心に対物
レンズアクチュエータ１２が追従すると、差動増幅器３
４ｄの出力から記録媒体の偏心情報を得ることができ
る。偏心量は、図６（ａ）に示すように、Ｈosinωｔと
なる。演算器３９はこれを取込んで微分し、ベリファイ
再生用光スポット１６のトラックずれに比例する量Ｈoc
osωｔを算出する。また、演算器３９は光ヘッドの構成
により決定される記録媒体上での光スポット１５と１６
の間隔Ｌと、光スポット１５及び１６が位置する記録媒
体上の半径Ｒを記録媒体上に予めフォーマットされた番
地情報より得ると共に、その半径での光スポット１５を
基準とした光スポット１６のトラックずれδを算出す
る。トラックずれδは次式により得られる。
【００１７】δ＝Ｈocosωｔ・Ｌ／Ｒ …（１） 偏心量は通常半径Ｒによらず一定であるので、演算器３
９は一度偏心情報を取込めば、光ヘッドがアクセスする
トラックの記録媒体上の半径Ｒに応じて光スポット１６
のトラックずれ量を算出することができる。
【００１８】安定した情報の記録／消去及び再生を行う
ためには、光スポット１５及び１６のトラックずれが両
者ともなるべく小さくなることが望ましいので、（１）
式の記録媒体の偏心に起因するトラックずれをオーバー
ライト時に、２つの光スポットに振分ければよい。例え
ば、光スポット１５に図６（ｂ）に示すように、（１）
式の１／２相当のＡＴオフセットを記録媒体の回転に同
期して印加すると、各々の光スポットのトラックずれは
図６（ｃ）に示すようになる。このとき、印加するＡＴ
オフセット、記録／消去用光スポット１５のトラックず
れδ1 、ベリファイ再生用光スポット１６のトラックず
れδ2 は、それぞれ以下の式で表わされる。
【００１９】 ＡＴオフセット＝−Ｈocosωｔ・Ｌ／２Ｒ …（２） δ1 ＝−Ｈocosωｔ・Ｌ／２Ｒ …（３） δ2 ＝Ｈocosωｔ・Ｌ／２Ｒ …（４） ここで、Ｈo ＝５０μｍ、Ｌ＝２０μｍ、Ｒ＝２４ｍｍ
とすると、各々の光スポットのトラックずれは最大で
０．０２１μｍとすることができる。
【００２０】以上のように演算器３９で算出されたＡＴ
オフセットは、差動増幅器４０に出力され、前述した差
動増幅器３１から出力されたトラッキング制御信号に印
加される。もちろん、ＡＴオフセットの印加はオーバー
ライト時のみでよく、通常の再生時は必要ない。なお、
差動増幅器３１と４０の間に差動増幅器３８が設けられ
ているが、これは対物レンズ１１のトラッキング方向位
置に応じて発生するプッシュプル方式特有のＡＴオフセ
ットを相殺するためのもので、差動増幅器３１からのト
ラッキング制御信号に常に印加されている。差動増幅器
４０では、差動増幅器３１からのトラッキング制御信号
と演算器３９からのＡＴオフセット値の差分をトラッキ
ング制御信号４１として生成し、駆動回路１９へ出力す
る。駆動回路１９ではトラッキング制御信号に基づいて
アクチュエータ１２を駆動し、対物レンズ１１を制御す
る。これにより、２つの光スポット１５，１６は記録媒
体の偏心に関係なく充分な精度でトラックに追従し、情
報の記録とベリファイが行われる。
【００２１】一般に記録／再生信号レベルはトラックず
れの２乗に比例して低下するので、本実施例では、ベリ
ファイ再生用光スポット１６の信号低下を記録／消去用
光スポット１５に前述したＡＴオフセットを印加しなか
ったときと比較して１／２にすることができる。特に、
このトラックずれによる信号低下は、案内溝のある記録
媒体に対して効果が顕著である。なお、記録媒体の偏心
に起因するトラックずれの２つの光スポットへの振分け
の比率は、使用する記録媒体の特性に応じて任意に変え
てもよい。
【００２２】また、図５において、４２ａ及び４２ｂは
偏光ビームスプリッタ２２を透過した光束が集光レンズ
２３、シリンドリカルレンズ２４を経て光検出器２５上
に集光された光スポットである。光スポット４２ａは記
録／消去用光スポット１５の媒体面からの反射光、光ス
ポット４２ｂはベリファイ再生用光スポット１６の媒体
面からの反射光である。光検出器２５は、光検出器２５
ａと２５ｂから構成され、光検出器２５ａは非点収差方
式のフォーカシングを行うために、４つに分割されてい
る。加算器４３，４４は４分割の光検出器２５ａの対角
和を演算し、かつ差動増幅器４５によりその差をとるこ
とでフォーカシング制御信号４６が生成される。このフ
ォーカシング制御信号４６は駆動回路１９へ出力され、
ここで対物レンズ１１をフォーカシング方向に駆動する
ことでフォーカシング制御が行われる。また、光検出器
２７と２５の出力信号によって光磁気信号が生成され
る。まず、通常の再生時は、光スポット４２ａからの信
号を加算器４３，４４の出力を加算した加算器４８か
ら、光スポット３０ａからの信号を加算器４７からそれ
ぞれ得て、それらを差動増幅器４９で差動検出すること
により、光スポット１５からの光磁気信号５０が生成さ
れる。また、オーバーライト時は光スポット４２ｂと３
０ｂからの信号を差動増幅器５１で差動検出すること
で、光磁気信号５２が生成される。 ［第２実施例］図７は本発明の第２実施例を示したブロ
ック図である。この実施例は対物レンズの位置センサの
代わりに、トラッキング制御信号の低周波成分によって
記録媒体の偏心情報を得るようにした例である。なお、
図７では図５に示した実施例とは異なるところだけ示し
ている。図において、３１は前述したように２分割の光
検出器２７ａで検出された光スポット３０ａの受光信号
によりトラッキング制御信号を生成する差動増幅器であ
る。この差動増幅器３１の出力は位相補償器５３へ入力
され、更にその位相補償後の出力はローパスフィルタ５
４に入力されている。この場合、位相補償器５３で位相
補償されたトラッキング制御信号をローパスフィルタ５
４に通すことにより、記録媒体の偏心に比例した出力を
得ることができる。演算器３９ではフィルタ出力からの
記録媒体の偏心情報に基づいて、前記と同様にＡＴオフ
セットを算出し、得られたＡＴオフセット値を再びトラ
ッキング制御信号に印加する。この実施例は、記録媒体
の偏心に対物レンズ１１が追従した場合、対物レンズの
原点位置（記録媒体の偏心が０）に対して復元力を発生
するような、例えばバネ式のアクチュエータを用いた場
合に有効である。 ［第３実施例］図８は本発明の第３実施例を示したブロ
ック図である。以上の実施例は記録媒体の偏心によるト
ラックずれ量を検出し、偏心に伴なう光スポットのトラ
ックずれを防止する例であったが、この実施例は記録媒
体の偏心には関係のないトラックずれ量を検出してそれ
を防止する例である。なお、図８では図１に示した実施
例と同一部分は同一符号を付している。本実施例におい
ては、従来同様に半導体レーザ４の光束は、回折格子６
により０次と±１次の３つの回折光に分割され、各々の
光束は対物レンズ１１の集光作用により情報記録媒体１
上に微小光スポットとして結像される。情報記録媒体１
としては光磁気ディスクが使用され、このディスクの同
一トラック上に上流側から順に光スポット１４，１５，
１６が結像される。光スポット１５は記録／消去用光ス
ポットとして使用され、光スポット１６は記録直後のベ
リファイ再生用光スポットとして使用されている。６１
は光検出器２５及び２７で検出された信号に基づいてフ
ォーカス制御とトラッキング制御のためのサーボ信号を
検出すると共に、再生信号である光磁気信号を検出する
ためのサーボ信号検出回路である。このサーボ信号検出
回路６１は、詳しく後述するように２つの光スポット１
５，１６を充分な精度でトラックに追従させるよう機能
するものである。なお、本実施例では図１の実施例と同
様に従来装置に設けられていた梯子形プリズムや回転ア
クチュエータは使用しておらず、その分構成が簡単化さ
れている。
【００２３】図９はサーボ信号検出回路６１内のトラッ
キングサーボ系の具体的構成例を示したブロック図であ
る。図９において、２７は図８に示した光検出器であ
る。また、３０ａ及び３０ｂは偏光ビームスプリッタ２
２で反射された光束が集光レンズ２６により光検出器２
７上に集光された光スポットである。光スポット３０ａ
は記録／消去用光スポット１５の媒体面からの反射光で
あり、光スポット３０ｂはベリファイ再生用光スポット
１６の媒体面からの反射光である。光検出器２７は光検
出器２７ａと２７ｂから構成され、光検出器２７ａは光
スポット３０ａによりプッシュプル方式のトラッキング
制御を行うために２つに分割されている。従って、光検
出器２７の精密な位置合わせは、光スポット３０ａに対
してのみ行えばよい。光検出器２７ａの出力信号は、サ
ーボ信号検出回路６１内の差動増幅器３１へ送られ、ト
ラッキング制御信号（ＡＴ信号）６２が生成される。
【００２４】また、光検出器２７ａの出力信号は加算器
６３へ送られ、２分割の光検出器２７ａの和信号である
トラック横断信号６４が生成される。光検出器２７ｂの
出力信号は、トラック横断信号６５として出力される。
本実施例では、この２つのトラック横断信号６４，６５
によって、２つの光スポット１５，１６のトラック方向
の相対的な位置ずれを検出する。図１０（ａ）及び
（ｂ）は上記トラック横断信号６４，６５の信号波形を
示した図であり、横軸は時間、縦軸は信号出力である。
また、図１０では光スポット１５，１６にフォーカスサ
ーボをかけ、トラッキングサーボループは開いた状態
で、記録媒体１の偏心により光スポット１５，１６がト
ラックを横切っているときのトラック横断信号６４，６
５を示したものである。図１０（ａ）に示すＩL は光ス
ポット１５がトラックランド上にあるときのトラック横
断信号６４の信号レベル、ＩG は光スポット１５がグル
ーヴ上にあるときの信号レベルである。なお、図１０で
はトラックランドに対応するタイミングを実線のＬ、グ
ルーヴに対応するタイミングを破線のＧで示してある。
また、図１０（ｂ）のＩL ′は光スポット１６がトラッ
クランド上にあるときのトラック横断信号６５の信号レ
ベル、ＩG ′はグルーヴ上にあるときの信号レベルであ
る。図１０から明らかなように、トラック横断信号６４
と６５は各々一定周期Ｔで正弦波状に変化するが、その
両者の間に時間ずれδt が存在する。この時間ずれδt
は、任意のトラックに対する光スポット１５，１６の相
対的な位置ずれδO に起因するものである。図１１
（ａ）にその光スポット１５と１６の媒体面における位
置関係を示しており、光スポット１５，１６の間隔が媒
体面上で２０μｍ程度の場合は、回折格子６の回転調整
などによりずれ量δO を０．１μｍ程度に抑えることが
できる。しかし、この状態で光スポット１５に対してト
ラッキングサーボをかけると、光スポット１６にはトラ
ックずれδO が発生してしまい、安定した情報のベリフ
ァイ再生はできなくなる。
【００２５】以上のトラック横断信号６４，６５は、図
９に示す如く演算器６６へ出力される。演算器６６で
は、トラック横断信号の周期Ｔと時間ずれδt を検出
し、その検出結果から光スポット１５と１６のトラック
ずれδO を算出する。トラックずれδO は、次式で得る
ことができる。
【００２６】 δO ＝δt ／Ｔ×Ｐ …（５） 但し、Ｐはトラックピッチである。更に、演算器６６で
は得られたトラックずれδO を用いてトラッキングオフ
セット（ＡＴオフセット）ΔO を算出する。このトラッ
キングオフセットΔO は、 −δO ／２＝−δt ・Ｐ／２Ｔ＝sin-1 （２ΔO ／Ａ）・Ｐ／２π …（６） を解いて、次式で得ることができる。
【００２７】 ΔO ＝−Ａ／２・sin （δt ／Ｔ・π） …（７） 但し、ＡはＡＴ信号の振幅レベル（ＰＰ値）で予め不図
示の演算器で求められている。得られたＡＴオフセット
ΔO は、先に説明した差動増幅器３１からのＡＴ信号６
２に印加される。図１２（ｂ）はそのＡＴオフセットΔ
O が印加されたＡＴ信号６２を示す。なお、図１２
（ａ）はＡＴオフセットを印加しない状態のＡＴ信号６
２を示している。このようにＡＴ信号６２にＡＴオフセ
ットΔO を印加した状態で光スポット１５にトラッキン
グサーボをかけると、図１１（ｂ）に示すようにトラッ
クずれδO は、２つの光スポット１５，１６に均等に振
り分けられ、２つの光スポット１５と１６は、充分な精
度でトラックに追従する。
【００２８】一般に、記録／再生信号レベルはトラック
ずれの２乗に比例して低下するので本実施例ではベリフ
ァイ再生用光スポット１６の信号低下を記録／消去用光
スポット１５にＡＴオフセットを印加しなかったときと
比較して１／２にすることができる。特に、このことは
案内溝のある記録媒体に対して効果が顕著である。ま
た、トラックずれの２つの光スポットへの振り分けの比
率は、使用する記録媒体の特性に応じて任意に変えても
よい。なお、ＡＴオフセットの印加はオーバーライト時
のみでよく、通常の再生時は必要ない。
【００２９】演算器６６で２つのトラック横断信号から
周期Ｔと時間ずれδt を検出する場合、図９に示すよう
に演算器６６の前段に微分回路６７ａ，６７ｂを設け
て、その微分出力を用いて検出するのが望ましい。図１
３はその微分出力の波形を示した図で、同図（ａ）はト
ラック横断信号６４を微分回路６７ａで微分した波形、
同図（ｂ）はトラック横断信号６５を微分回路６７ｂで
微分した波形である。なお、図１３ではトラックランド
に対応するタイミングを実線のＬ、グルーヴに対応する
タイミングを破線のＧで示している。図１３から明らか
なように、各トラック横断信号を微分した場合、トラッ
クのランドとグルーヴのタイミングはゼロクロスするの
で、周期Ｔや時間ずれδt を容易に検出することができ
る。
【００３０】また、２つの光スポット１５，１６の相対
的なトラックずれδO は、上記に限らず他の検出方式に
よっても検出が可能である。即ち、２つの光スポットに
フォーカスサーボとトラッキングサーボをかけた状態か
ら所定のタイミングでトラッキングサーボループを開
き、このとき隣接するトラックへジャンプ（１トラック
ジャンプ）したときのトラック横断信号から検出するこ
とができる。図１４（ａ）はその１トラックジャンプ時
のトラック横断信号６４の波形、図１４（ｂ）はトラッ
ク横断信号６５の波形である。ここでも、光スポット１
５のグルーヴ上のタイミングを破線Ｇで示してある。以
上の１トラックジャンプ時のトラック横断信号６４，６
５から時間ずれδt を検出することができる。なお、こ
の場合ＡＴ信号の振幅レベルＡと周期Ｔは、別の演算器
で求めるものとする。図１５（ａ）は予め求めたＡＴ信
号６２を示し、得られた振幅レベルＡと周期Ｔは不図示
のメモリに格納されている。演算器６６は、このように
して得られた時間ずれδt 、周期Ｔ及び振幅レベルＡを
用いて前述した（７）式でＡＴオフセットΔO を算出す
る。そして、得られたＡＴオフセットΔO は、図１５
（ｂ）に示すように、ＡＴ信号６２に印加され、前記と
同様にトラックずれδO は２つの光スポット１５と１６
に均等に振り分けられる。図１６（ａ），（ｂ）はトラ
ック横断信号６４及び６５を微分回路６７ａ，６７ｂで
微分した微分出力６８，６９を示している。時間ずれδ
t を検出する場合、前述したように微分出力を用いる方
が検出が容易である。 ［第４実施例］ 図１７は本発明の第４実施例を示したブロック図で、図
１の第１実施例で説明した位置センサ３４の出力を取込
んで記録媒体の偏心により発生する２つの光スポット１
５，１６のトラック方向の位置ずれの影響を低減し、正
しく２つの光スポットの相対位置ずれを検出しようとい
う例である。ここで、記録媒体の偏心について図２２を
用いて説明する。同図（ａ）は記録媒体の偏心を縦軸、
時間を横軸にとったものであり、Ｈは偏心量である。同
図（ｂ）は各偏心量が発生している場合のトラックに対
する２つの光スポット１５，１６の位置関係を示すもの
である。光スポット１５は記録／消去用光スポット、光
スポット１６はベリファイ 用光スポットである。記録媒
体（ディスク）の偏心は次のように表わされる。 Ｈ＝Ｈ 0 ｓｉｎωｔ …（８） ω＝２πｆ …（９） 但し、Ｈ 0 は偏心、ｆは記録媒体の回転周波数である。
この時、光スポット１５がトラック上にあるとして、記
録媒体の偏心に起因する光スポット１６の位置ずれδ´
は、 δ´＝Ｈ 0 ｃｏｓωｔ・Ｌ／Ｒ …（１０） で表わされる。Ｌは光スポット１５と１６の間隔、Ｒは
記録媒体の半径である。また、同図（ｃ）のように偏心
が極値をとる場合、トラックずれは０となり（ｂ，
ｄ）、偏心＝０となる場合（ａ，ｃ）、偏心は最大値δ
max ＝Ｈ 0 ・Ｌ／Ｒとなる。 従って、偏心の大きな記録
媒体では、図９で説明したトラック横断信号６４、６５
から光スポット１５，１６の相対的位置ずれδ0 を求め
ようとした場合、観察される位置ずれδは、 δ＝δ0 ＋δ´ …（１１） となり、δ0 ＝０．１μｍ程度であることを考慮したと
すると、無視できない量である。
【００３１】本実施例では、位置センサ３４の出力を演
算器６６に取込み、その内部メモリに記録媒体の偏心情
報を格納する。即ち、演算器６６に記録媒体の偏心情報
がない状態にて、記録／消去用光スポット１５が再生パ
ワーとなる出力で半導体レーザ４を点灯し、この状態で
対物レンズアクチュエータ１２を記録媒体１の偏心に追
従させてトラッキング制御を行う。記録媒体の偏心ＨO
に対物レンズアクチュエータ１２が追従すると、位置セ
ンサ３４の出力から記録媒体１の偏心量を得ることがで
きる。偏心量は前述したようにＨOsinωｔとなり、演算
器６６ではこれを取込んで微分し、ベリファイ再生用光
スポット１６の記録媒体１の偏心によるトラックずれに
比例した量ＨOcosωｔを算出する。また、演算器６６で
は光ヘッドの構成より決定される記録媒体１上での光ス
ポット１５，１６の間隔Ｌと光スポット１５，１６が位
置する記録媒体上１の半径Ｒを記録媒体１に予めフォー
マットされた番地情報より得て、その半径での光スポッ
ト１５を基準とした光スポット１６の記録媒体１の偏心
によるトラックずれ量δ′を算出する。トラックずれ量
δ′は、上記（１）式のとおりとなる。
【００３２】偏心量は、通常半径Ｒによらず一定である
ので、演算器６６は一度偏心情報を取込めば、光ヘッド
がアクセスするトラックの記録媒体１上の半径Ｒに応じ
て、光スポット１６の記録媒体１の偏心によるトラック
ずれ量を算出することができる。演算器６６では、この
ようにして得られた偏心によるトラックずれ量δ′を用
いて光スポット１５と１６の相対位置ずれδO を算出す
る。この相対位置ずれδO は、上記（１１）式から次の
ように算出される。
【００３３】 δO ＝δ−δ′＝δ−ＨOcosωｔ・Ｌ／Ｒ …（１２） 以上により、光スポット１５，１６の記録媒体１の偏心
によらない相対位置ずれδO を求めることができる。演
算器６６は、図９の実施例と同様に得られた相対位置ず
れδO を所定の比率で２つの光スポット１５，１６に振
り分けるようトラッキングオフセットΔO を算出する。
そして、得られたオフセットΔO は図１２または図１５
に示したようにＡＴ信号６２に定常的に印加される。こ
のようにトラッキングオフセットをＡＴ信号に印加した
状態で光スポット１５にトラッキングサーボをかける
と、図１１（ｂ）に示したように２つの光スポット１
５，１６の相対位置ずれδO は、２つの光スポット１
５，１６に均等に振り分けられ、安定した情報の記録、
消去、再生が可能となる。
【００３４】また、図１７の実施例においては、他の方
法によっても光スポット１５と１６の記録媒体の偏心に
よらない相対位置ずれδO を検出することができる。即
ち、演算器６６で位置センサ３４からの出力を取込んで
格納し、図２２に示すｂまたはｄのタイミングで第１実
施例と同様に時間ずれδt を検出して、トラックずれδ
O を算出してもよい。また、図１０で説明したようにト
ラッキングループを開いたままでδt を検出する場合
は、記録媒体の回転同期信号を使用して偏心の極値のタ
イミングをとることができる。なお、図１４のように１
トラックジャンプ時にδt を検出する場合は、対物レン
ズの位置出力をそのまま利用することができる。更に、
一般的に記録媒体の偏心は上記（８），（９）式で近似
できるので偏心の周期をＴ′とすれば、任意の時間ｔ＝
αとｔ＝α＋Ｔ′／２における偏心量は等しく、符号は
逆となる。
【００３５】δ′（ｔ＝α）＝ＨOcosωα・Ｌ／Ｒ ＝−δ′（ｔ＝α＋Ｔ′／２） …（１３） 従って、光スポットの相対的位置ずれは、ｔ＝αの場
合、 δ＝δO ＋δ′（ｔ＝α） …（１４） となり、ｔ＝α＋Ｔ′／２の場合、 δ＝δO −δ′（ｔ＝α） …（１５） となる。そこで、上記のタイミングでトラック横断信号
の時間ずれδt を検出し両者の平均値を求めれば、おお
よそδO を求めることができる。例えば、図２２におい
てａ及びｃのタイミングでδt を検出すればよい。その
際、トラッキングループを開いたままでδt を検出する
場合は、記録媒体の回転同期信号を使用することができ
る。また、１トラックジャンプ時にδt を検出する場合
は、対物レンズ位置出力を使用することができる。
【００３６】なお、以上の実施例では、２つの光スポッ
トを同一のトラックに対してトラッキング制御を行う例
を示したが、複数（２つ以上）の光スポットをそれぞれ
異なる複数のトラックに対してトラッキング制御を行う
場合にも有効である。以下、この複数のトラックに対し
てのトラッキング制御について説明する。まず、図１８
（ａ）に示すように５つの光スポット７５〜７９をトラ
ッキング制御するものとし、ここでは５つの光スポット
は各々距離Ｌを置いて等間隔で並んでいるものとする。
そして、記録媒体に偏心がない場合に、５つの光スポッ
トが隣接するトラック上に位置するように調整し、トラ
ッキング制御は光スポット７５を用いて行うものとす
る。記録媒体に偏心（Ｈosinωｔ）がある場合、各光ス
ポットは図１８（ｂ）に示すようにトラックずれを生
じ、このときｉ番目の光スポットのトラックずれδｉは
次式の通りとなる。
【００３７】 δｉ＝Ｈocosωｔ（ｉ−１）・Ｌ／Ｒ（ｉ＝１，２…５） …（１６） そこで、ＡＴオフセットとして−２Ｈocosωｔ・Ｌ／Ｒ
を印加してやれば、図１８（ｃ）に示すようにトラック
ずれを各光スポットに振分けることができる。各光スポ
ット７５〜７９のトラックずれは、以下に示すとおりで
ある。
【００３８】 δ1 ＝−２Ｈocosωｔ・Ｌ／Ｒ …（１７） δ2 ＝−Ｈocosωｔ・Ｌ／Ｒ …（１８） δ3 ＝０ …（１９） δ4 ＝Ｈocosωｔ・Ｌ／Ｒ …（２０） δ5 ＝２Ｈocosωｔ・Ｌ／Ｒ …（２１） また、図９で説明したようにトラック横断信号から光ス
ポットのトラックずれを検出する場合には、以上の５つ
の光スポット７５〜７９のトラック横断信号を５つの光
検出器で受け、各光スポットのトラックに対する相対位
置ずれδｔを求めればよい。そして、光スポット間の距
離Ｌや光スポットの記録媒体上の半径位置Ｒを用いて演
算器で処理し、各光スポットの各トラックに対する位置
ずれが最小となるように（例えば、２乗和を最小）、光
スポット７５に対してＡＴオフセットを印加すればよ
い。なお、記録媒体に偏心がある場合には、図１７の実
施例と同様に記録媒体の偏心によらない位置ずれを求め
ることもできる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
雑な梯子形プリズムや回転アクチュエータが不要であり
ながら、複数の光スポットのトラッキング制御をそれぞ
れ充分な精度で行うことができ、これによって光ヘッド
の構成を大幅に簡単化及びコンパクト化できるという効
果がある。また、光検出器と光スポットの位置合わせを
１つの光スポットのみ行えばよいため、製造時の煩雑な
光スポットとセンサの位置合わせ作業を大幅に削減でき
るという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学的情報記録再生装置の第１実施例
を示した構成図である。
【図２】図１の実施例の位置センサと対物レンズ及びそ
の保持構造を示した平面図である。
【図３】その図２のＸ−Ｘ線における断面図である。
【図４】図１の実施例における位置センサの検出信号か
らレンズ位置出力を生成するための回路を示した回路図
である。
【図５】図１の実施例におけるトラッキング制御信号、
フォーカス制御信号及び光磁気信号を生成するサーボ信
号検出回路の一例を示した回路図である。
【図６】記録媒体の偏心、その偏心情報に基づいてトラ
ッキング制御信号に印加するＡＴオフセット、及びその
ＡＴオフセットを印加したときの記録／消去用光スポッ
トと再生ベリファイ用光スポットのトラックずれ具合を
示した説明図である。
【図７】本発明の第２実施例を示した構成図である。
【図８】本発明の第３実施例を示した構成図である。
【図９】図８の実施例のサーボ信号検出回路の一例を示
したブロック図である。
【図１０】図９のサーボ信号検出回路で生成されるトラ
ック横断信号を示した信号波形図である。
【図１１】図８の実施例でＡＴオフセットを印加したと
きと印加しないときで２つの光スポットのトラックに対
するずれ具合を比較して示した説明図である。
【図１２】図９のサーボ信号検出回路で生成されるＡＴ
信号及びＡＴオフセットが印加されたＡＴ信号を示した
信号波形図である。
【図１３】図９のサーボ信号検出回路の微分回路で微分
されるトラック横断信号の微分出力を示した信号波形図
である。
【図１４】図９のサーボ信号検出回路で光スポットを１
トラックジャンプさせたときのトラック横断信号を示し
た信号波形図である。
【図１５】図９のサーボ信号検出回路で光スポットを１
トラックジャンプさせたときのＡＴ信号及びＡＴオフセ
ットが印加されたＡＴ信号を示した信号波形図である。
【図１６】図９のサーボ信号検出回路で光スポットを１
トラックジャンプさせたときの微分回路の微分出力を示
した信号波形図である。
【図１７】本発明の第４実施例を示したブロック図であ
る。
【図１８】複数の光スポットを各々異なるトラック上に
トラッキング制御を行う場合に、ＡＴオフセットを印加
したとき及び印加しないときの各光スポットのトラック
に対するずれ具合を示した説明図である。
【図１９】従来例の光学的情報記録再生装置を示した構
成図である。
【図２０】図１９に示した従来装置に用いられる光スポ
ットとその強度を示した説明図である。
【図２１】図１９の従来装置のトラッキング制御信号の
検出系を示した回路図である。
【図２２】記録媒体の偏心、その偏心による２つの光ス
ポットの位置関係、及びその光スポットのトラックずれ
具合を示した説明図である。
【符号の説明】
１ 光磁気記録媒体 ４ 半導体レーザ ６ 回折格子 １１ 対物レンズ １２ 対物レンズアクチュエータ １５ 記録／消去用光スポット １６ ベリファイ再生用光スポット ２５，２７ 光検出器 ３１ 差動増幅器 ３４ 位置センサ ３４ａ 発光素子 ３４ｂ ２分割受光素子 ３５ 保持部材 ３９，６６ 演算器 ６０，６１ サーボ信号検出回路 ６３ 加算器 ６７ａ，６７ｂ 微分回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/095

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の光ビームを光学的情報記録媒体の
    同一のトラック上、またはそれぞれ異なる複数のトラッ
    ク上に微小な光スポットとして結像して情報の記録、あ
    るいは再生を行う光学的情報記録再生装置において、前記複数の光スポットのうちの１つの光スポットに対し
    てトラッキング制御を行う手段と、このトラッキング制
    御の光スポットと他の光スポットとの相対的なトラック
    ずれ量を検出する手段と、得られたトラックずれ量を複
    数の光スポットに所定の比率で割り振るべくトラッキン
    グオフセット量を算出し、トラッキング制御信号に印加
    する手段 とを設けたことを特徴とする光学的情報記録再
    生装置。
  2. 【請求項２】 トラックずれ量検出手段は、トラッキン
    グ制御ループを開として複数の光スポットを少なくとも
    １トラックジャンプさせたときに、トラック横断信号の
    周期及びずれ時間を検出し、得られた周期とずれ時間及
    びトラックピッチから光スポットの相対的なトラックず
    れ量を算出することを特徴とする請求項１に記載の光学
    的情報記録再生装置。
  3. 【請求項３】 トラックずれ量検出手段は、トラック横
    断信号を微分する微分回路の出力信号から前記周期及び
    ずれ時間を検出することを特徴とする請求項２に記載の
    光学的情報記録再生装置。
  4. 【請求項４】 更に、前記記録媒体の偏心量を検出する
    手段を含み、前記トラックずれ量検出手段は、得られた
    相対トラックずれ量から前記偏心検出手段の出力に基づ
    いて得られた偏心による光スポットのトラックずれ量を
    減算し、記録媒体の偏心によらない相対ずれ量を算出す
    ることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報記録再
    生装置。
  5. 【請求項５】 前記トラッキングオフセット量は、前記
    記録媒体の偏心量に応じて異なり、前記オフセット印加
    手段は、前記記録媒体の回転に同期して前記オフセット
    を印加することを特徴とする請求項１に記載の光学的情
    報記録再生装置。
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