JPH05159349A - マルチビーム位置決め制御装置 - Google Patents

マルチビーム位置決め制御装置

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JPH05159349A
JPH05159349A JP31823491A JP31823491A JPH05159349A JP H05159349 A JPH05159349 A JP H05159349A JP 31823491 A JP31823491 A JP 31823491A JP 31823491 A JP31823491 A JP 31823491A JP H05159349 A JPH05159349 A JP H05159349A
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JP
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rotation
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center
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Pending
Application number
JP31823491A
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English (en)
Inventor
Makoto Mizukami
誠 水上
Takashi Yoshizawa
高志 吉澤
Naoyuki Tamaru
直幸 田丸
Takanari Tanabe
隆也 田辺
Toshitake Sato
勇武 佐藤
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、マルチビーム光情報記録装置のマ
ルチビーム位置決め制御装置に関し、光ビームの並進制
御と回転制御を非干渉化して高速位置決めを可能にする
とともに、並進誤差信号に残留する回転誤差成分を除去
する。 【構成】 マルチビームの並進駆動部および回転駆動部
と、光記録媒体面上で反射したマルチビームを取り込
み、そのビーム列の中央位置から等距離にある2つの光
ビームからそれぞれ位置誤差信号を検出し、各位置誤差
信号の和信号を並進誤差信号として並進駆動部を制御
し、差信号を回転誤差信号として回転駆動部を制御し、
マルチビームを光記録媒体の複数のデータトラック上に
位置決めする位置決め制御手段とを備えたマルチビーム
位置決め制御装置において、加算処理に処理により並進
誤差信号を生成する位置誤差信号の加算割合を調整する
位置誤差信号調整手段を備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のレーザビームを
用いてデータの記録再生を行うマルチビーム光情報記録
装置において、マルチビームの並進制御および回転制御
により位置決めを行うマルチビーム位置決め制御装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】レーザ光を回折限界付近まで集光して光
記録媒体に照射し、情報の記録あるいは再生を行う光情
報記録装置(例えば、光ディスク装置)は、高密度な記
録が可能であるとともに、媒体可換性その他の利点によ
り多方面で実用化が進められている。しかし、このよう
な光情報記録装置における記録動作にはレーザ光の照射
による熱が利用されているので、レーザビームと光記録
媒体との相対速度には限界がある。すなわち、光源であ
る半導体レーザの出力に応じて記録速度が制限されてい
た。また、レーザ光を集光するレンズを機械的に駆動す
るフォーカス制御やトラック制御における制御可能な周
波数帯域幅の制限により、光記録媒体の回転速度も制限
されている。このような要因により、1つの光ビームで
情報の記録や再生を行う光情報記録装置では磁気ディス
ク装置に比較して情報転送速度が遅く、その適用分野が
狭められていた。
【0003】一方、それを解決する手段として、複数の
データトラックに対して同時に記録や再生を行うことが
できるマルチビーム光学ヘッドが注目されているが、従
来のものは高速かつ安定した位置決め制御が難しかっ
た。それは、マルチビームの位置決めにおける並進制御
と回転制御において、一方の制御が他方の誤差を増長さ
せる干渉現象があるためであり、先にそれらを非干渉化
する技術について出願している(特願平3−17420
5号)。ここでは、そこに開示したマルチビーム光情報
記録装置におけるマルチビーム位置決め制御装置(マル
チビーム光学ヘッドおよびマルチビーム制御部)の構成
について、図4を参照して説明する。なお、図では情報
の記録再生系についての構成は省略されている。
【0004】図において、複数(ここでは4つ)の発光
部♯1〜♯4を有する半導体レーザ51から出射された
4本の光ビーム(マルチビーム)は、コリメートレンズ
52を通過して平行光束となり、ビームスプリッタ5
3,像回転プリズム54を介して集光レンズ55に達
し、そこで集光された各ビームスポットが光ディスク5
6の情報記録面の4つの情報トラック上にそれぞれ形成
される。
【0005】光ディスク56で反射された4本の光ビー
ムは、再び集光レンズ55を通過して平行光束となり、
像回転プリズム54を介してビームスプリッタ53に達
する。ビームスプリッタ53で直角に光路を曲げられた
4本の光ビームは、収束レンズ57で収束されて光検出
器58の表面に集光する。光検出器58は、♯1〜♯4
の光ビームの反射光をそれぞれ検出する複数の光ディテ
クタから構成される。♯1トラック位置誤差検出器59
および♯4トラック位置誤差検出器60は、ビーム列の
中央位置から等距離にある♯1および♯4の光ビームの
反射光からビーム列の両端における位置誤差信号をそれ
ぞれ生成する。
【0006】加算器61は各位置誤差信号の和信号を生
成し、並進誤差信号として並進制御ループ62に与え
る。並進制御ループ62は、集光レンズ55を光ディス
ク56の半径方向に移動させるレンズアクチュエータ6
3を駆動し、並進誤差信号が零になるように光ビームの
位置決めを行う。減算器64は各位置誤差信号の差信号
を生成し、回転誤差信号として回転制御ループ65に与
える。回転制御ループ65は、像回転プリズム54を微
小角度θだけ回転させる相対偏位アクチュエータ66を
駆動し、回転誤差信号が零になるように光ビームの位置
決めを行う。
【0007】このように、ビーム列の中央位置から等距
離にある光ビームの反射光から得られた位置誤差信号の
和信号(並進誤差信号)および差信号(回転誤差信号)
を用いて、それぞれビーム列の並進制御および回転制御
を行う構成をとることにより、各制御系をそれぞれ独立
させて相互干渉を回避することができた。したがって、
ビーム列の並進制御および回転制御を並行して行うこと
ができ、ビーム列を正確かつ高速に位置決めすることが
できた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、直線状に配置
されたマルチビームが相対偏位アクチュエータ66に対
してずれて入射し、相対偏位アクチュエータ66の回転
中心とマルチビームの中心がずれた場合には、並進誤差
信号に回転誤差が残留して非干渉化効果が低減する問題
点があった。また、位置誤差信号を得るマルチビームを
結ぶ直線が回転中心を通らない(マルチビームが直線状
に配置されていない)場合にも同様のことが言えた。
【0009】本発明は、光ビームの並進制御と回転制御
を非干渉化して高速位置決めを可能にするとともに、並
進誤差信号に残留する回転誤差成分を除去することがで
きるマルチビーム位置決め制御装置を提供することを目
的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、1列に配置さ
れたマルチビームを光記録媒体の半径方向に並進させる
並進駆動部と、前記マルチビームを光記録媒体面上で回
転させる回転駆動部と、前記光記録媒体面上で反射した
マルチビームを取り込み、そのビーム列の中央位置から
等距離にある2つの光ビームからそれぞれ位置誤差信号
を検出し、各位置誤差信号の和信号を並進誤差信号とし
て前記並進駆動部を制御し、差信号を回転誤差信号とし
て前記回転駆動部を制御し、前記マルチビームを前記光
記録媒体の複数のデータトラック上に位置決めする位置
決め制御手段とを備えたマルチビーム位置決め制御装置
において、前記位置誤差信号を検出する2つの光ビーム
は、前記回転駆動部の回転中心を通り並進方向と一致す
る直線から時計回りにみて0〜πの領域内から選択され
る第1の光ビームと、π〜2πの領域内から選択される
第2の光ビームとし、前記回転中心から各光ビームまで
の距離をL1 ,L2 とし、前記回転中心と各光ビームを
通る直線が前記回転中心を通り並進方向と一致する直線
と時計回りに成す角度をθ1 ,θ2 としたとき、前記第
1の光ビームから得られる位置誤差信号に対して、前記
第2の光ビームから得られる位置誤差信号の利得を(L
1・sinθ1)/(L2・sin(θ2−π)) 倍してから、並進誤
差信号を生成する加算処理に供する位置誤差信号調整手
段を備えたことを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明は、ビーム列の中央から等距離にある2
つの光ビームによって再生される2つの位置誤差信号の
和信号および差信号をそれぞれ並進制御および回転制御
に用いる際に、加算の割合を調整して並進誤差信号を生
成することにより、並進誤差信号に残留する回転誤差成
分を除去することができる。したがって、ビーム列の機
械的な回転の中心とサーボにおける回転の中心とを一致
させて各制御動作の相互干渉が回避できるとともに、各
制御動作を高精度に行うことができる。
【0012】
【実施例】図1は、本発明のマルチビーム位置決め制御
装置の実施例構成を示すブロック図である。
【0013】本実施例の構成は、図4に示す従来のマル
チビーム位置決め制御装置において、各位置誤差信号を
加算して並進誤差信号を生成する加算器61の前段に、
利得を調整して加算の割合を調整する位置誤差信号調整
手段10を設けたものである。
【0014】ここで、位置誤差信号調整手段10におけ
る利得調整量算出原理について図2を参照して説明す
る。図2において、位置誤差信号を再生する2つの光ビ
ーム1および光ビーム2が相対偏位アクチュエータ66
に対してずれて入射したために、マルチビームの中心が
相対偏位アクチュエータ66の回転中心3からずれ、さ
らに光ビーム1,2を結ぶ直線が回転中心3を通らない
ものとする。ただし、各光ビームは、相対偏位アクチュ
エータ66の回転中心3を通り並進方向と一致する直線
4から時計回りにみて0〜πの領域と、π〜2πの領域
内にそれぞれ1つずつ存在するものとする。
【0015】この場合に、各光ビームの位置ずれに対応
する位置誤差信号X1 ,X2 は、回転中心3から各光ビ
ームまでの距離をL1,L2 、並進方向(トラック幅方
向)の移動量をXa 、マルチビームの微小回転量をΔ
θ、直線4から時計回りにみて各光ビーム1,2と回転
中心3を通る直線が直線4と成す角度をθ1 ,θ2 とす
ると、 X1=Xa+L1・Δθ・sinθ1 …(1a) X2=Xa−L2・Δθ・sin(θ2−π) …(1b) となる。さらに、この2つの位置誤差信号X1 ,X2
和信号として求まる並進誤差信号XA および差信号とし
て求まる回転誤差信号XB は、 XA=X1+X2=2Xa+Δθ(L1・sinθ1−L2・sin(θ2−π)) …(2a) XB=X1−X2=Δθ(L1・sinθ1+L2・sin(θ2−π)) …(2b) となる。
【0016】式(2a)から明らかなように、第2項の Δθ(L1・sinθ1−L2・sin(θ2−π)) は並進誤差信号に残留する回転誤差成分であり、それを
除去するには、 L1・sinθ1=L2・sin(θ2−π) が成立すればよい。
【0017】したがって、本発明では、各光ビーム1,
2から再生された位置誤差信号X1 ,X2 を加算する際
に、光ビーム2から再生された位置誤差信号X2 を (L1・sinθ1)/(L2・sin(θ2−π)) 倍してから加算処理に供する。なお、2つの位置誤差信
号X1 ,X2 の差信号として求まる回転誤差信号は、L
1 ,L2 、θ1 ,θ2 の値に関係なく、常に回転量Δθ
に比例した信号が得られる。したがって、位置誤差信号
2 の利得を調整するだけで、非干渉化された並進誤差
信号および回転誤差信号を得ることができる。
【0018】以下、この位置誤差信号調整手段10の実
施例構成について図3を参照して説明する。なお、マル
チビームを複数のデータトラックに一体に位置決めする
には、データトラックの曲率に合わせて角度θ1 ,θ2
を変化させる。そこで、本実施例構成では、データトラ
ックの半径位置とθ1 ,θ2 との関係から、あらかじめ
データトラックに対応した (L1・sinθ1)/(L2・sin(θ2−π)) の利得を求めてROMに格納しておく。
【0019】図において、トラックカウンタ11の出力
は、上述の利得を格納したROM12のアドレス入力と
なり、データトラックに対応した利得が選択され、利得
調整回路13に設定される。利得調整回路13は、♯4
トラック位置誤差検出器60と加算器61との間に挿入
され、選択された利得に従って♯4の光ビームから再生
された位置誤差信号の振幅が調整される。
【0020】なお、角度θ1 ,θ2 の変化は既存の光デ
ィスク媒体では数度程度であり、それほど大きくない。
したがって、すべてのデータトラックに対して、利得 (L1・sinθ1)/(L2・sin(θ2−π)) を求める必要はなく、データトラックの半径に従って複
数のゾーンに分割し、同一ゾーン内では近似的に同一の
利得を選択するようにしてもよい。これにより、ROM
12の容量を大幅に削減することができる。
【0021】また、位置誤差信号にはサーボ溝を書き込
む段階で生じたトラック固有のうねりが含まれている。
したがって、利得補正の値が1よりも大きくかけ離れる
とトラック固有のうねりも強調され、並進誤差信号や回
転誤差信号にうねり成分を多く残留させることになる。
【0022】ところで、本発明では、相対偏位アクチュ
エータ66の回転中心を通り、並進方向に一致する直線
から時計回りにみて、0〜πの領域とπ〜2πの領域に
少なくとも1つずつ位置誤差信号を得る光ビームを配置
すればよい。したがって、光ディスク媒体上でこの条件
を満たす任意の2つの光ビームから位置誤差信号を再生
することにより、非干渉の並進誤差信号と回転誤差信号
を生成することができる。すなわち、光学系の光軸ずれ
のみならず、回転中心から異なる距離にある光ビーム
や、回転中心に対して非点対称な位置にある光ビームを
使用することができるので、不等ピッチのマルチビーム
やマトリクス状に配置されたマルチビームに対しても容
易に本発明を適用することができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、相対偏位
アクチュエータの光軸ずれによって起こる並進誤差信号
への回転誤差成分のもれ込みを補正することができると
ともに、不等ピッチのマルチビームやマトリクス状に配
置されたマルチビームからも非干渉の並進誤差信号と回
転誤差信号を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマルチビーム位置決め制御装置の実施
例構成を示すブロック図である。
【図2】位置誤差信号調整手段10の利得調整量算出原
理について説明する図である。
【図3】本発明装置における位置誤差信号調整手段10
の実施例構成を示すブロック図である。
【図4】マルチビーム光情報記録装置における従来のマ
ルチビーム位置決め制御装置の構成を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
10 位置誤差信号調整手段 11 トラックカウンタ 12 ROM 13 利得調整回路 51 半導体レーザ 52 コリメートレンズ 53 ビームスプリッタ 54 像回転プリズム 55 集光レンズ 56 光ディスク 57 収束レンズ 58 光検出器 59 ♯1トラック位置誤差検出器 60 ♯4トラック位置誤差検出器 61 加算器 62 並進制御ループ 63 レンズアクチュエータ 64 減算器 65 回転制御ループ 66 相対偏位アクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 隆也 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 佐藤 勇武 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1列に配置されたマルチビームを光記録
    媒体の半径方向に並進させる並進駆動部と、 前記マルチビームを光記録媒体面上で回転させる回転駆
    動部と、 前記光記録媒体面上で反射したマルチビームを取り込
    み、そのビーム列の中央位置から等距離にある2つの光
    ビームからそれぞれ位置誤差信号を検出し、各位置誤差
    信号の和信号を並進誤差信号として前記並進駆動部を制
    御し、差信号を回転誤差信号として前記回転駆動部を制
    御し、前記マルチビームを前記光記録媒体の複数のデー
    タトラック上に位置決めする位置決め制御手段とを備え
    たマルチビーム位置決め制御装置において、 前記位置誤差信号を検出する2つの光ビームは、前記回
    転駆動部の回転中心を通り並進方向と一致する直線から
    時計回りにみて0〜πの領域内から選択される第1の光
    ビームと、π〜2πの領域内から選択される第2の光ビ
    ームとし、 前記回転中心から各光ビームまでの距離をL1 ,L2
    し、前記回転中心と各光ビームを通る直線が前記回転中
    心を通り並進方向と一致する直線と時計回りに成す角度
    をθ1 ,θ2 としたとき、前記第1の光ビームから得ら
    れる位置誤差信号に対して、前記第2の光ビームから得
    られる位置誤差信号の利得を (L1・sinθ1)/(L2・sin(θ2−π)) 倍してから、並進誤差信号を生成する加算処理に供する
    位置誤差信号調整手段を備えたことを特徴とするマルチ
    ビーム位置決め制御装置。
JP31823491A 1991-12-02 1991-12-02 マルチビーム位置決め制御装置 Pending JPH05159349A (ja)

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JP31823491A JPH05159349A (ja) 1991-12-02 1991-12-02 マルチビーム位置決め制御装置

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JPH05159349A true JPH05159349A (ja) 1993-06-25

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ID=18096926

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JP (1) JPH05159349A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001013367A1 (en) * 1999-08-13 2001-02-22 Zen Research (Ireland), Ltd. Method and apparatus for reading multiple tracks of an optical disk

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001013367A1 (en) * 1999-08-13 2001-02-22 Zen Research (Ireland), Ltd. Method and apparatus for reading multiple tracks of an optical disk
US6449225B1 (en) 1999-08-13 2002-09-10 Zen Research (Ireland), Ltd. Method and apparatus for reading multiple tracks of an optical disk

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