JPH02254635A - プリグルーブ横断信号検出装置 - 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］ この発明は、光ディスク等の光記録媒体に半導体レーザ
ー、ガスレーザー等の集束光を照射させて光学的に情報
の記録・再生、あるいは記録・再生・消去を行う光学的
記録再生装置に使用されるプリグルーブ横断信号検出！
装置に関する。

［従来の技術］ 従来、上記光学的記録再生ｖｉ置に使用される光記録媒
体としては、例えば第６図に示すようなものがある。こ
の光記録媒体１００は、片面側に記録層を備えるタイプ
のものであり、プリグルーブ１０１が施された透明基板
１０２と、この透明基板１０２の全面に設けられた記録
層１０３と、この記録層１０３の全面に設けられた保護
層１０４とでその主要部が構成されている。図中、１０
５はビットを示している。

上記光記録媒体１００に記録された情報を再生するには
、第７図に示すように、再生用集光１０８を光記録媒体
１００の記録面に照射し、この反射光を光ダイオード等
の受光素子へ入力させて記録情報の再生を行う。

ところで、上記光記録媒体の目的のトラックを呼出し、
その目的のトラックのプリグルーブに記録された記録情
報を再生する場合には、第８図に示すように、光学ヘッ
ド１０６をブリグループ１０１を横切るように移動させ
、再生用集光１０８がプリグルーブ１０１を横断する信
号を検出する。そして、このプリグルーブ横断信号の数
を計数し、光学ヘッド１０６を目的のプリグルーブ１０
１に移動させる。

このプリグルーブ横断信号を検出するための装置としＣ
は、第９図に示すようなものがある。すなわち、このプ
リグルーブ横断信号検出装置は、半導体レーザー１１０
から出射されたレーザービームをコリメータレンズ１１
１によって平行光に変換し、この平行光化されたビーム
をビーム整形プリズム１１２によって円形のビームに整
形する。

そして、この円形ビームをビームスプリッタ１１３及び
１／４波長板１１４を通して対物レンズ１１５によって
、第１０図に示すように、プリグルーブ１０１の幅より
やや大きい直径の円形のビームに絞って光記録媒体１０
０に照射する。

次に、光記録媒体１００からの反射光を上記と同じ光路
を通して戻し、ビームスプリッタ１１３によって側方に
反射して、この反射されたビームをレンズ１１６及びシ
リンドリカルレンズ１１７を介して四分割受光素子１１
８上に照射する。そして、この四分割受光素子１１８か
らの出力信号を処理した信号は、第１１図に示すように
、光学ヘッド１０６がプリグルーブ１０１を横断するこ
とによる反射光量の変化に応じて変化した信号１１９と
なる。

そのため、上記信号１１９を、第１２図に示すように、
コンパレータ１２０によって基準電圧ＶＲと比較して、
光学ヘッド１０６がプリグルーブ１０１を横切るときに
発生するプリグルーブ横断信号１２１を検出し、この検
出されたプリグルーブ横断信号１２１の個数をカウント
して、光学ヘッド１０６の位置を制御する方法がとられ
ている。

しかし、この場合には、光記録媒体１００のプリグルー
ブ１０１からの反射光を四分割受光素子１１８によって
電気信号１１９に変換し、この信号１１９をｖンバレ−
’１１２０’ＱＮ準’ａｆ圧ＶＲト比較してプリグルー
ブ横断信号１２１を検出するものであるため、光記録媒
体１００の反射率にばらつきがあったり半導体レーＩｆ
−１１０の強度等が変動した場合には、光記録媒体１０
０からの反射光の強度が変化する。そのため、四分割受
光素子１１８からの出力信号１１９が１．第１３図に示
すように、基準電圧ＶＲよりも低下した場合には、この
信号１１９をコンパレータ１２０を通し又もプリグルー
ブ横断信号１２１が得られなくなり、光学ヘッド１０６
によってプリグルーブ１０１の横断を検出することがで
きないという問題点があった。

そこで、この問題点を解決し得るものとしては、特開昭
６０−１７１６３７号公報に開示されたようなものがあ
る（同公報の第３図）。これは、二分割受光素子の和の
出力信号をそのままコンパレータによって基準電圧と比
較するのではなく、二分割受光素子の和の出力信号をピ
ークホルダ回路を通してそのピーク値を求めるとともに
、この二分割受光素子の和の出力信号のピーク値と二分
割受光素子の和の出力信号そのものとの差分信号を求め
る。そしで、この差分信号を」ンパレータによって基準
電圧と比較づることによって、光記録媒体の反射率等が
変動した場合でも、プリグルーブの横開信号を確実に検
出することができるようにしたものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来技術の場合には、次に示すような問題
点を有している。すなわち、二分割受光素子の和の出力
信号のピーク値と二分割受光素子の和の出力信号そのも
のとの差分信号を求めているため、二分割受光素子の和
の出力信号のピーク値に対応した光記録媒体の反射強度
の大きい部分を基準として、二分割受光素子の和の出力
信号の変化を検出することができる。そのため、光記録
媒体の反射強度にばらつきがあったり、光記録媒体に照
射される光の強度が変動した場合でも、ある程度は対応
することができるものの、光記録媒体に照射される光の
強度が大幅に変動した場合など、二分割受光素子の和の
出力信号のピーク値と二分割受光素子の和の出力信号そ
のものとの差分信号が、基準電圧より低くなる場合があ
り、やはりプリグルーブの横断信号を正確に検出するこ
とができないという問題点があった。

［課題を解決するための手段］ そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決づる
ためになされたもので、イの目的とするところは、光記
録媒体の反射率にばらつきがあったり、光記録媒体に照
射される光源の光量が大きく変動した場合でも、プリグ
ルーブ横断信号を確実に検出することが可能なプリグル
ーブ横断信号検出ｇｉＩ！を提供することにある。

すなわち、この発明は、光記録媒体に集束光を照射して
、この光記録媒体からの反則光を光学系を介して受光素
子によって受光し、この受光素子からの出力信号によっ
て、上記集束光がプリグルーブを横断するときの信号を
検出するプリグルーブ横断信号検出装置において、上記
受光素子からの出力信号の平均値を検出する平均値検出
手段と。

この平均値検出手段によって検出された平均値と上記受
光素子からの出力信号とを比較する比較手段とを具備す
るように構成されている。

上記平均値検出手段としては、例えば受光素子からの出
力信号の最大値と最小値をそれぞれ求めるサンプルホー
ルド回路と、このサンプルホールド回路の出力信号から
平均値を求める平均値演算回路とからなるものが用いら
れる。しかし、これに限定されるものではなく、この平
均値検出手段としては、受光素子からの出力信号の直流
成分、すなわち平均値を求めるローパスフィルタなどを
用いても良い。

また、上記比較手段としては、例えば通常のコンパレー
タが用いられる。

［作用コ この発明においては、受光素子からの出力信号の平均値
を検出する平均値検出手段と、この平均値検出手段によ
って検出された平均値と上記受光素子の出力信号とを比
較づる比較手段とを具備するようにしたので、受光素子
からの出力信号を常にその平均値と比較して、プリグル
ーブ横断信号を求めることができ、光記録媒体の反射率
や光記録媒体に照射される集束光の光量が大きく変動し
た場合でも、常に正確にプリグルーブ横断信号を求める
ことができる。

［実施例１ 以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第３図はこの発明に係るプリグルーブ横断信号検出装置
を適用した光学的記録再生装置を示すものである。

この光学的記録再生装置１は、半導体レーザー２と、こ
の半導体レーザー２から出射された楕円形状のビームＬ
Ｂを平行光に変換するコリメータレンズ３と、このレー
ザービームＬ８を断面円形状の光に整形するビーム整形
プリズム４と、ビームＬＢを分割するビームスプリッタ
５と、直線偏光の光と円偏光の光を相互に変換する１／
４波長板６と、対物レンズ７と、ビームスプリッタ５に
よって分離されたビームを集光する集光レンズ８と、シ
リンドリカルレンズＳＬと、四つの受光素子９ａ、９ｂ
、９Ｃ１９ｄに分割された四分割受光素子９とから構成
されている。

上記光学的記録再生装置ａ１によって情報の記録・再生
が行われる光記録媒体としての光ディスク１０は、第４
図に示Ｊように、プリグルーブ１１が施された透明基板
１２と、この透明基板１２の全面に設けられた記録に４
１３と、この記録層１３の全面に設けられた保護層１４
とでその主要部が構成されている。

そして、上記装置１においては、半導体レーザー２から
出射された楕円形状のレーザービームＬ８が、コリメー
タレンズ３によって平行光化された後、ビーム整形プリ
ズム４によって円形のビームＩＢに成形される。その後
、このビームＬＢは、ビームスプリッタ５及び１／４波
良根６を通り、対物レンズ７によって絞られて光ディス
ク１０に照射される。

この光ディスク１０からの反射光は、上記と同じ光路を
戻り、ビームスプリッタ５で反射されて集光レンズ８に
よって、二分割受光素子９上に結像される。

この光学ヘッドＨは、目的のトラックに光学ヘッドＨを
移動させるシーク動作時には、光ディスク１０のプリグ
ルーブ１１を横切るように移動する。

第１図はプリグルーブ横断信号検出装置の電気回路を示
すものである。図において、１５は四分割受光素子９の
四つの受光素子９ａ、９ｂ、９ｃ。

９ｄのうち、隣合う二つの受光素子９ａ、９ｂと９０．
９ｄのそれぞれ和をとった信号同志の差信号を増幅する
差動増幅器、１６は差動増幅器１５からの出力信号の最
大値を検出するためのサンプルホールド回路、１７は差
動増幅器１５からの出力信号の最小値を検出するための
サンプルホールド回路、１８は両サンプルホールド回路
１６．１７にホールドされた四分割受光素子９からの出
力信号の差信号の最大値及び最小値から平均値を演算す
る平均値演算回路、１９は平均値演算回路１８によって
演算された四分割受光素子９からの出力信号の差信号の
平均値と、四分割受光素子９からの出力信号の差信号そ
のものとを比較するコンパレータ、２０は四分割受光素
子９からの出力信号の差分信号であるトラッキングエラ
ー信号がＯレベルを通過するタイミングを検出するため
のコンパレータ、２１はコンパレータ２ｏからの出力信
号の立上がりを検出し、サンプルホールド回路１６によ
ってサンプルホールドするタイミングを検出して、短い
幅のパルスを出力するためのモノマルチバイブレータ、
２２はコンパレータ２０からの出力信号の立下がりを検
出し、サンプルホールド回路１７によってサンプルホー
ルドするタイミングを検出して、短い幅のパルスを出力
するためのモノマルチバイブレータである。

以上の構成において、この実施例に係るプリグルーブ横
断信号検出装置においては、次のようにして、プリグル
ーブ横断信号の検出が行われる。

すなわち、目的のトラックに光学ヘッドＨを移動させる
シーク動作時には、第３図に示すように、光学ヘッドＨ
を図示しない駆動手段によって光ディスク１０の半径方
向外側から内側へ向けて、あるいは半径方向内側から外
側へ向けて移動させる。

このとき、光ディスク１０は、回転しているため、光デ
イスク１０上に固定した座標から見た場合、光学ヘッド
Ｈは、第５図に示すように、光ディスク１３に形成され
たプリグルーブ１１を斜めに横切ることになる。図中、
ｐはプリグルーブ１１内に記録されたビットを示してい
る。

このように、光学ヘッドＨが光ディスク１０のプリグル
ーブ１１を横切る際に、第３図に示すように、半導体レ
ーザー２からプリグルーブ横断信号を検出するためのレ
ーザービームＬ８が出射される。この半導体レーザー２
から出射されたビームＬＢは、コリメータレンズ３によ
って平行光束となり、この平行光束となったビームＬＢ
は、ビーム整形プリズム４によって断面円形状のビーム
に整形される。その後、この円形ビームＬＢは、ビーム
スプリッタ５及び１／４波長板６を介して、対物レンズ
７により集束されて光ディスク１０に照射される。

そして、光ディスク１０からの反射光は、第３図に示す
ように、対物レンズ７によって集光され、上記と同じ経
路を通り、ビームスプリッタ５により四分割受光素子９
上に照射され、この四分割受光素子９によって電気信号
に変換される。

上記四分割受光素子９の四つの受光素子９ａ。

９ｂ、９ｃ、９ｄからの出力信号のうち、隣合う二つの
受光素子９ａ、９ｂと９ｃ、９ｄのそれぞれ和をとった
信号同志の差信号は、第１図に示すように、差動増幅器
１５によってそれぞれの差の信号ａ〈第２図（ａ））が
求められる。

そして、この四分割受光素子９からの出力信号の差の信
号ａは、サンプルホールド回路１６．１７によってそれ
ぞれ最大値と最小値がサンプルホールドされる。このサ
ンプルホールド動作は、次のようにして行なわれる。

すなわち、四分割受光素子９からの出力信号の差分信号
であるトラッキングエラー信号ｉは、第２図（ｆ）に示
すように、四分割受光索子９からの出力信号の差信号ａ
と位相が９０度異なり、しかもゼロ点をクロスする信号
である。そのため、四分割受光素子９からの出力信号の
差分信号であるトラッキングエラー信号ｉは、第１図に
示すように、コンパレータ２ｏに入力されて、このコン
パレータ２０によって０■と比較される。そして、コン
パレータ２０からは、第２図（０）に示すように、トラ
ッキングエラー信号ｉがマイナスからプラスへゼロ点を
クロスする時に立上がり、トラッキングエラー信号ｉが
プラスからマイナスへゼロ点をクロスする時に立下がる
パルス信号ｊＩｆｉ得られる。

このコンパレータ２０の出力信号ｊは、モノマルチバイ
ブレータ２１．２２にそれぞれ入力される。モノマルチ
バイブレータ２１は、第２図（ｈ）に示すように、コン
パレータ２０の出力信＠ｊの立上がりによってトリガさ
れ、短い幅のタイミングパルスｋを出力する。このタイ
ミングパルスｋが出力されるタイミングは、第２図（ｆ
）に示ずように、トラッキングエラー信号ｉがマイナス
からプラスに変化するタイミングと一致しており、この
タイミングは、第２図（ａ）から明らかなように、トラ
ッキングエラー信号ｉと９０度位相が異なる四分割受光
素子９からの出力信号の差信号ａのピーク位置すなわち
最大値の位置に対応している。

また、モノマルチバイブレータ２２は、第２図（ｉ）に
示すように、コンパレータ２０の出力信号ｊの立下がり
によってトリガされ、短い幅のタイミングパルス１を出
力する。このタイミングパルス１が出力されるタイミン
グは、第２図（ｆ）に示すように、トラッキングエラー
信号１がプラスからマイナスに変化するタイミングと一
致しており、このタイミングは、第２図（ａ）から明ら
かなように、トラッキングエラー信号ｉと９０度位相が
異なる四分割受光素子９からの出力信号の差信号ａのボ
トム位置すなわち最小値の位ｊδに対応している。

従って、モノマルチバイブレータ２ゴ、２２によってそ
れぞれサンプリングのタイミングが決定されるサンプル
ホールド回路１６．１７は、第２図（ｂ）、（Ｃ）に示
すように、四分割受光素子９からの出力信号の差信号ａ
の最大値及び最小値の値をホールドすることになる。

上記サンプルホールド回路１６．１７からの出力信号ｅ
、ｆは、平均値演算回路１８によって平均値が演算され
る。

この平均値演算回路１８からの出力信号ｑは、第１図に
示すように、コンパレータ１９によって四分割受光素子
９からの出力信号の差信号ａそのものと比較され、コン
パレータ１９からは、第２図（ｅ）に示すように、プリ
グルーブ横断信号りが得られる。

このように、四分割受光素子９からの出力信号の差信号
の平均値ｑを求め、この四分割受光素子９からの出力信
号の差信＠ａの平均ｆｉｇと四分割受光索子９からの出
力信号の差信号ａそのものとをコンパレータ１９によっ
て比較して、プリグルーブ横断信号りを検出するように
構成されている。

そのため、光ディスク１０の反射率にばらつきがあった
り、半導体レーザー２から出射されるレーザービームＬ
［３の強度が大きく変動した場合でも、四分割受光素子
９からの出力信号ａは、常にその平均ｆｌｉＱと比較さ
れるため、１ノーザービームＬＥ３が光ディスク１０の
プリグルーブ１１を横断する時に周期的に変動する信号
ａから、正確にプリグルーブ横断信号りを検出すること
ができる。

また、このように、平均値検出手段として、受光素子か
らの出力信号の最大値と最小値をそれぞれ求めるサンプ
ルホールド回路と、このサンプルホールド回路の出力信
号から平均値を求める平均値演算回路とからなるものを
用いた場合には、応答が速く、平均値検出手段としてロ
ーパスフィルタなどを用いた場合のように、ＣＲ定数の
値による時間的な遅れを考慮する必要もない。

［発明の効果］ この発明は以上のように、受光素子からの出力信号の平
均値を検出する平均値検出手段と、この平均値検出手段
によって検出された平均値と上記受光素子の出力信号と
を比較する比較手段とを具備するように構成したので、
光記録媒体の反射率にばらつきがあったり、光記録媒体
に照射される光源の光量が大きく変動した場合でも、ブ
リグル−ブ横断信号を確実に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るプリグルーブ横断信号検出装置
の一実施例を示す回路図、第２図（ａ）〜（ｉ）はそれ
ぞれ動作を示す波形図、第３図はこの発明に係るプリグ
ルーブ横断信号検出装置を適用し得る光学的記録再生装
置を示す構成図、第４図は光ディスクを示す説明図、第
５図は光学ヘッドの移動経路を示ず説明図、第６図は光
記録媒体を示す説明図、第７図は光記録媒体に照射され
るビームを示す斜視図、第８図は再生動作を示す斜視説
明図、第９図は従来のプリグルーブ横断信号検出装置を
示す構成図、第１０図は光記録媒体を示す説明図、第１
１図（ａ）、（ｂ）は従来のプリグルーブ横断信号検出
装置の動作をそれぞれ示す波形図、第１２図は従来のプ
リグルーブ横断信号検出装置を示す回路図、第１３図（
ａ）、（ｂ）はプリグルーブ横断信号の検出状態のそれ
ぞれ異なった状態を示す波形図である。 ［符号の説明］ ９・・・四分割受光素子 １０・・・光ディスク １１・・・プリグルーブ １５・・・加算増幅器 １６．１７・・・サンプルホールド回路１８・・・平均
値演算回路 １９・・・コンパレータ ＬＢ・・・レーザービーム 許 理 出　願　人　　富士ゼロックス株式会社人　弁理士　　
中村　智廣（外１名） 第 図 第 図 口 レーザービーム 第 図 第 図 第 ７図 第 図 第１０図 第 図 第１２ 図 第１３ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光記録媒体に集束光を照射して、この光記録媒体からの
   反射光を光学系を介して受光素子によつて受光し、この
   受光素子からの出力信号によつて、上記集束光がプリグ
   ルーブを横断するときの信号を検出するプリグルーブ横
   断信号検出装置において、上記受光素子からの出力信号
   の平均値を検出する平均値検出手段と、この平均値検出
   手段によつて検出された平均値と上記受光素子からの出
   力信号とを比較する比較手段とを具備したことを特徴と
   するプリグルーブ横断信号検出装置。