JPH0458657B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光情報処理に関連した光学式情報装
置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 近年、光学式情報装置は、大容量記録媒体とし
て注目されている。以下に従来の光学式情報装置
について説明する。

第１図は、従来の光学式情報装置の一例を示す
ものであり、１はレーザ光源で半導体レーザより
なり一定光量のレーザ光を発光する。２はコリメ
ータレンズでレーザ光源１からのレーザ光を平行
光にする。３は偏光ビームスプリツタ、４はλ／
４波長板である。５は対物レンズ、６は対物レン
ズ５をフオーカス及びトラツキング方向に動作さ
せる光学ピツクアツプであり、ボイスコイルモー
タ等の既知の駆動手段にて構成される。７は光学
式デイスク（以下デイスクと呼ぶ）であり、情報
記録再生用の凹凸のトラツクを有している。８は
集光レンズ、９は分割ミラーである。１０はフオ
ーカス制御用光検出器で２分割の光検出器より構
成され、各々の光検出器の差動出力にてフオーカ
ス誤差信号を得る。得られた誤差信号を増幅器１
１にて増幅し、補償回路１２を介してアナログス
イツチ１３を経てフオーカス駆動回路１４に導
く。増幅器１１の出力は微分回路１５にも入力さ
れ、コンパレータ１６にて電圧Vbと比較し、Vb
より高い信号の出力パルスを得る。一方増幅器１
１の出力は絶対値増幅器１７にも入力されコンパ
レータ１６の出力とともにAND回路１８に入力
される。AND回路１８の出力は前述したアナロ
グスイツチ１３をオン、オフする。１９はトラツ
キング制御用光検出器でフオーカス制御用光検出
器１０と同様な構成にてトラツキング誤差信号を
得る。２０はトラツキング制御回路で、１９のト
ラツキング誤差信号より光学ピツクアツプ６をト
ラツキング方向に動作させる。なお、図中の光学
系部に記載した矢印はレーザ光の光路を示してい
る。

以上のように構成された従来例の光学式情報装
置のフオーカスサーボの引き込み方式について以
下その動作を説明する。

レーザ光源１から出たレーザ光はコリメータレ
ンズ２を通過し平行光となり偏光ビームスプリツ
タ３、λ／４波長板４を介して、対物レンズ５に
よりデイスク７に形成された情報トラツクに集光
される。この時、デイスク７の情報トラツクは面
振れ及び偏芯をともなつて回転しているので、所
定の情報トラツクにレーザ光を集光させるため
に、フオーカス誤差信号及びトラツキング誤差信
号に基づいた駆動電圧を光学ピツクアツプ６に加
えて対物レンズ５をフオーカス及びトラツキング
方向に動作させ、レーザ光を所定トラツクに追従
させている。デイスク７からの反射光は入射光路
と逆光路をたどり、λ／４波長板を２度通過する
ことにより入射光と90°偏光された光となり偏光
ビームスプリツタ３を直進して、集光レンズ８に
入る。集光レンズ８を出た反射光は分割ミラー９
によつて分割され、一方フオーカス制御用光検出
器１０及びトラツキング制御用光検出器１９に集
光される。フオーカス制御用光検出器１０及びト
ラツキング制御用光検出器１９は２分割の光検出
器より構成され、差動出力をとることにより、誤
差信号を得て、光学ピツクアツプ６をフオーカス
方向及びトラツキング方向にフイードバツクする
ことでフオーカス制御及びトラツキング制御がな
されている。

そこで、フオーカス制御用光検出器１０からの
差動出力からの誤差信号は増幅器１１にて増幅さ
れ、その出力ａは第２図ａに示すようになる。す
なわち第２図において対物レンズ５がデイスク７
より遠ざかつた方向か徐々にデイスク７に近づく
方向に移動していくと、まずデイスク７基材の裏
面７ｂか生ずるフオーカス誤差信号が得られ、次
にトラツク案内溝７ａから生ずる誤差信号があら
われる。第２図ａにおけるウからの右側の破線で
示した線はフオーカスサーボが閉じられない場合
の誤差信号の様子を表わし、実線はフオーカスサ
ーボがウの時点で閉じられ、デイスク７のトラツ
ク案内溝面７ａ上に前記微小スポツト光が照射さ
れた状態の時の誤差信号を表わしている。増幅器
１１の出力はフオーカスサーボを安定化するため
の既知の位相補償回路１２に加えられ、その出力
はアナログスイツチ１３を通してフオーカス駆動
回路１４に加えられる。このフオーカス駆動回路
１４の出力は光学ピツクアツプ６に加えられてお
り、アナログスイツチ１３が閉じられた時、この
フオーカスサーボ回路は閉じられることになる。

ここで、従来のデイスクに対するフオーカスサ
ーボ引き込み方式について第１図、第２図を用い
て説明する。増幅器１１の出力ａは微分回路１５
に加えられており、その出力ｂは第２図ｂに示す
ようになる。一般にデイスク７の光反射率である
が、デイスク７基材の裏面７ｂとトラツク案内溝
面７ａすなわち材料面では２〜３倍程度違い、対
物レンズ５がデイスク７より遠ざかつた方向から
徐々にデイスク７に近づく方向に移動していく
と、第２図ａに示すように最初にデイスク７基材
の裏面７ｂより得られるキ付近のフオーカス誤差
信号を得、次にトラツク案内溝７ａより得られる
ウ付近のフオーカス誤差信号を得る。このとき微
分回路１５の出力ｂのピーク値はデイスク７基材
の裏面７ｂおよびトラツク案内溝面７ａに対応し
て２ケ所得られる。微分回路１５の出力ｂは基準
電圧Vbと比較するコンパレータ１６に加えられ、
基準電圧Vbより入力信号の電圧が高い範囲のみ
第２図ｃに示すような信号ｃを出力する。即ちデ
イスクのトラツク案内溝面７ａのみを検出するレ
ベルに基準電圧Vbを設定することで、信号波形
ｃを得る。

次に、増幅器１１の出力ａは絶対値増幅器１７
にも加えられる。絶対値増幅器１７の入出力特性
は第３図に示すような特性をしており、従つて第
２図のａに示した誤差信号を十分飽和するまで前
記絶対値増幅器１７で増幅すると、第２図ｄに示
すように前記誤差信号が第２図のように零クロス
する点のみに零となるような信号ｄが得られ、イ
ンバータ（図示せず）した信号ｅが得られる。前
記コンパレータ１６の出力ｃと前記絶対値増幅器
１７の出力ｅとのANDをANDゲート１８でとる
と第２図のｆに示す信号、すなわちデイスクのト
ラツク案内溝７ａに前記微小スポツト光が照射さ
れたウの瞬間を示す信号ｆが得られる。信号ｆの
タイミングによりラツチ信号（図示せず）を得、
アナログスイツチ１３は閉じられ、フオーカスサ
ーボが閉じられ、フオーカスサーボが引き込まれ
る。

しかしながら上記のようなフオーカスサーボ引
き込み方式において、デイスクの裏面７ｂとトラ
ツク案内溝７ａのフオーカス誤差信号を識別する
ために、反射率の違いに応じたトラツク案内溝７
ａのみを検出するコンパレータ１６の基準電圧
Vbを設定して、第２図ｃのフオーカスサーボ引
き込み信号を検出していることは、デイスク基材
の裏面７ｂとトラツク案内溝７ａの反射率の差が
大きく、また、トラツク案内溝７ａの反射率がコ
ンパレータ１６の基準電圧Vbより常に大きな電
圧となるデイスク７のみにしか使用できないとい
う問題点を有していた。さらに、トラツク案内溝
７ａの反射率が基準電圧Vbの電圧より低い場合
あるいは、基準電圧Vbを低く設定している場合、
フオーカスサーボ引き込み信号ｆが検出されない
ために、デイスク７と対物レンズ５が衝突し、破
損する可能性を有していた。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、
デイスクに対する光学系のフオーカスサーボの引
きこみ方式を提案し、これにより、デイスク基材
とデイスクのトラツク案内溝の反射率の差に関係
なく、また、トラツク案内溝を検出するコンパレ
ータ等の基準電圧を調整することなく、デイスク
のトラツク案内溝にフオーカス制御を可能にした
光学式情報装置を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明はフオーカスサーボ引き込み時に対物レ
ンズをデイスクの面ブレ以上に離れた位置からト
ラツク案内溝に近付けるように移動させる光学ピ
ツクアツプ駆動手段と、フオーカス制御用検出器
から得たフオーカス誤差信号の零クロス点を検出
する第１の検出手段と、トラツキング制御用検出
器から得られたトラツキング誤差信号の零クロス
点の間隔が所定の周期以上になることを検出する
第２の検出手段と、第１および第２の検出手段の
出力の論理積をとる第３の検出手段と、光学ピツ
クアツプ駆動手段の移動中にこの第３の検出手段
の出力により移動を停止し、フオーカスサーボ引
き込み動作を停止することにより、デイスクと対
物レンズの衝突及びデイスクの基材裏面にフオー
カスサーボが引き込むことを防止できるフオーカ
スサーボ引き込み方式を提供し、デイスク基材と
デイスクのトラツク案内溝の反射率の差に関係な
く、トラツク案内溝を検出する基準電圧の調整を
必要なしにトラツク案内溝にフオーカス制御を可
能とするものである。

実施例の説明 第４図は本発明の一実施例における光学式情報
装置のブロツク図を示すものである。第４図にお
ける第１図の従来例と同一機能の構成要因のもの
は同一番号として詳細な説明は除く。

第４図において、デイスク７から検出された信
号は、集光レンズ８を通り、分割ミラー９で、２
分割の光検出器より構成されたフオーカス制御光
検出器１０とトラツキング制御用光検出器１９に
分割される。フオーカス制御用光検出器１０の
各々の差動出力にてフオーカス誤差信号が得ら
れ、増幅器１１にて増幅し、補償回路１２を介し
てアナログスイツチ１３を経てフオーカス駆動回
路１４を経て光学ピツクアツプ６に導き、フオー
カス方向に動作させる。増幅器１１のフオーカス
誤差信号出力は、絶対値増幅器１７にも入力され
る。一方、トラツキング制御光検出器１９の各々
の差動出力にてトラツキング誤差信号が得られ、
トラツキング誤差信号を増幅し、補償回路等含ん
だトラツキング制御回路２０を経て、光学ピツク
アツプ６に導きトラツキング方向に動作させる。
トラツキング制御回路２０で増幅されたトラツキ
ング誤差信号は、高周波のノイズ成分を取り除
く、ローパスフイルター回路２１（以下、L.P.F
と記す）に入力され、その出力は、溝トラツクの
横断を検出するための溝横断増幅器２２を経て、
ワンシヨツト回路２３（以下モノマルチと記す）
に入力され、その出力は、絶対値増幅器１７の出
力とともにAND回路１８に入力される。AND回
路１８の出力は前述したアナログスイツチ１３を
オン、オフする。

以上のように構成されたこの実施例の光学式情
報装置のフオーカスサーボの引き込み方式につい
て以下その動作を説明する。

第４図において、レーザ光源１から出たレーザ
光はコリメータレンズ２、偏光ビームスプリツタ
３、λ／４波長板４、対物レンズ５によりデイス
ク７に形成された情報トラツクに集光される。デ
イスク７からの反射光は、偏光ビームスプリツタ
３を直進して、集光レンズ８に入り、分割ミラー
９によつて、フオーカス制御用光検出器１０及び
トラツキング制御用光検出器１９に集光される。
光検出器の差動出力をとることにより、誤差信号
を得て、光学ピツクアツプ６をフオーカス及びト
ラツキング方向にフイードバツクすることでフオ
ーカス制御及びトラツキング制御がなされてい
る。

そこで、フオーカスサーボがかけれた状態にお
けるトラツキング誤差信号は、トラツキング制御
用光検出器１９の差動出力にて検出でき、トラツ
キング制御回路２０にて増幅されL.P.F２１に入
力される。その信号ｇは、第５図ｇのようにな
る。ここでトラツキング誤差信号は第５図ａ，
ｂ，ｃ，ｄに示すように光スポツトがトラツク案
内溝７ａを横断する時うける回折光の動きで、反
射光の集光していない位置（フアーフイールド位
置）に置かれたトラツキング制御用光検出器１９
より検出する。光スポツトがトラツク案内溝７ａ
を横切つた時に生じるフアーフイールド像の動き
であり、第５図に示すｇ信号となる。すなわち、
トラツク案内溝７ａを横切ると光強度の強い部分
が、トラツク案内溝７ａと垂直方向に移動するた
め２分割されたトラツキング制御用光検出器１９
の差動出力からトラツキング誤差信号を得ること
ができる。すなわち、第４図において、対物レン
ズ５がデイスク７より遠ざかつた方向から徐々に
デイスク７に近づく方向に移動していくと、トラ
ツキング誤差信号は、第６図ｇに示すように、デ
イスク７のトラツク案内溝付近よりトラツク溝横
断信号を発生することになり、この信号ｇからフ
オーカスサーボ回路を閉じることが可能である。

ここで、本発明のデイスクに対するフオーカス
サーボ引き込み方式について第４図、第６図を用
いて説明する。増幅器１１のフオーカス誤差信号
出力ａは、対物レンズ５がデイスク７より遠ざか
つた方向から徐々にデイスク７に近づく方向に移
動していくと、第６図ａに示すように最初にデイ
スク基材の裏面７ｂより得られるキ付近のフオー
カス誤差信号を得、次にトラツク案内溝７ａより
得られるウ付近のフオーカス誤差信号を得る。ま
た、増幅器１１のフオーカス誤差信号出力ａは絶
対値増幅器１７にも加えられ、第６図のように零
クロスする点のみ零となる零クロス信号ｄが得ら
れ、インバータした信号ｅが得られる。

一方、トラツキング制御回路２０からのトラツ
キング誤差信号ｇは、第６図ｇに示すように、デ
イスク７のトラツク案内溝７ａ付近から、トラツ
ク溝横断信号が発生するようになる。このトラツ
キング誤差信号は、高周波成分を取り除くL.P.F
回路２１を介して、絶対値増幅器１７と同様な構
成方法にてトラツク溝横断信号を検出するための
増幅回路の溝横断増幅回路２２にて増幅され、ト
ラツク横断信号ｈが得られる。トラツク横断信号
ｈは、モノマルチ回路２３にて、一定間隔のトラ
ツク横断検出信号ｉを得る。前記絶対値増幅器１
７からの零クロス信号ｅとトラツク横断検出信号
ｉとのANDをANDゲート１８でとると第６図の
ｆに示す信号、すなわち、デイスクのトラツク案
内溝７ａに前記微小スポツト光が照射されたウの
瞬間を示す信号ｆが得られる。信号ｆにより信号
ｆのタイミングによりラツチ信号（図示せず）を
得、アナログスイツチは閉じられ、フオーカスサ
ーボが閉じられ、フオーカスサーボが引き込まれ
る。

ここで、第６図においては、デイスク７基材の
裏面７ｂとトラツク案内溝面７ａすなち材料面で
の光反射率が違う場合を示している。また第７図
には、デイスク基材の裏面７ｂとトラツク案内溝
面７ａの光反射率が同一の例えばレプリカ等のフ
オーカス引き込みタイミングを示しており、フオ
ーカス誤差信号a′のみが変化するだけで、前述し
たフオーカスサーボ引き込み方式で同様にトラツ
ク案内溝７ａにフオーカスサーボが引き込まれ
る。

以上のようにこの実施例によれば、デイスクの
トラツク案内溝面の検出をフアーフイールドのト
ラツク溝横断信号によつて検出しているため、反
射光の絶対値を利用して検出する方法に比べて、
デイスクのトラツク案内溝面の光反射率の変動、
光学部品の光透過率の劣化等の影響を受けにく
く、デイスク基材の裏面とデイスクトラツク案内
溝の反射率の差に関係なく、また、トラツク案内
溝を検出する基準電圧を調整なしにデイスクトラ
ツク案内溝面を検出することができ、前記微小ス
ポツト光をデイスクのトラツク案内溝に照射させ
ることができる。

発明の効果 以上のように本発明の光学式情報装置はフオー
カスサーボ引き込み時に対物レンズをデイスクの
面ブレ以上に離れた位置からトラツク案内溝に近
付けるように移動させ、移動中にフオーカス誤差
信号の零クロス点が検出され、かつ、トラツキン
グ誤差信号の零クロス点の間隔が所定の周期以上
になつたとき、トラツク溝の信号が検出されたも
のとして、即ち微小スポツト光がデイスクのトラ
ツク溝にフオーカスされたものとして、フオーカ
スサーボを閉じることで、デイスク基材とデイス
クのトラツク案内溝の反射率の差に関係なく、ト
ラツク案内溝を検出するコンパレータ等の基準電
圧を調整することなく、安定に微小スポツト光を
デイスクのトラツク案内溝上に照射するフオーカ
スサーボ引き込みが可能となり、その実用的効果
は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の光学式情報装置のブロツク
図、第２図は第１図に示した各部の出力のタイム
チヤート、第３図は第１図または第４図の絶対値
増幅回路の入出力特性図、第４図は本発明の一実
施例における光学式情報装置のフオーカスサーボ
のブロツク図、第５図は第４図の装置で用いられ
る光検出器の原理図、第６図は第４図に示した各
部の出力の第一例のタイムチヤート、第７図は第
４図に示した各部の出力第二例のタイムチヤート
である。 １……レーザ光源、５……対物レンズ、６……
光学ピツクアツプ、７……デイスク、７ａ……ト
ラツク案内溝面、７ｂ……基材の裏面、９……分
割ミラー、１０……フオーカス制御用光検出器、
１３……アナログスイツチ、１５……微分回路、
１６……コンパレータ、１７……絶対値増幅器、
１８……AND回路、１９……トラツキング制御
用光検出器、２１……ローパスフイルター（L.P.
F）、２２……溝横断増幅器、２３……モノマル
チ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光源より出た光を対物レンズを有する光学系
   により微小スポツト光に絞り、この微小スポツト
   光をデイスクのトラツク案内溝にフオーカスする
   ためのフオーカス制御用検出器と、前記微小スポ
   ツト光がトラツク案内溝にトラツキングするため
   のトラツキング制御用検出器とを有し、フオーカ
   スサーボ引き込み時に前記対物レンズをデイスク
   の面ブレ以上に離れた位置からトラツク案内溝に
   近付けるように移動させる光学ピツクアツプ駆動
   手段と、前記フオーカス制御用検出器から得られ
   たフオーカス誤差信号の零クロス点を検出する第
   １の検出手段と、前記トラツキング制御用検出器
   から得られたトラツキング誤差信号の零クロス点
   の間隔が所定の周期以上になることを検出する第
   ２の検出手段と、第１および第２の検出手段の出
   力の論理積をとる第３の検出手段と、前記光学ピ
   ツクアツプ駆動手段の移動中に前記第３の検出手
   段の出力により移動を停止し、サーボ引き込み動
   作を停止する手段とからなる光学式情報装置。