JPH0548532B2

JPH0548532B2 -

Info

Publication number: JPH0548532B2
Application number: JP59151216A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Miura; Motoyuki Suzuki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-07-23
Filing date: 1984-07-23
Publication date: 1993-07-21
Also published as: JPS6132225A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、記録媒体に光束を照射して信号の記
録再生を行う光方式記録再生装置に関するもので
ある。

〔発明の背景〕

光方式記録再生装置において、光学式記録媒体
（以下、デイスクと略す。）に信号の記録・再生を
行うために用いる光学ヘツドは、レーザ光を微小
なスポツトに絞り込み、デイスクの情報トラツク
上に正確に集光させる必要がある。このため、光
学ヘツドには、フオーカスおよびトラツキング誤
差検出装置が備えられており、この検出信号を用
いてフオーカスおよびトラツキングサーボ回路に
より周知のフオーカスおよびトラツキング制御が
行なわれる。

第２図は光方式記録再生装置における一般的な
光ヘツドを示す模式図である。

第２図において、１は半導体レーザ、２はコリ
メートレンズ、３は発散光、４は平行光、５は偏
光ビームスプリツタ、５ａは偏光反射面、６は1/
４波長板、７は対物レンズ、８はデイスク、９は
情報トラツク、１０は反射光、１１は平行光、１
２は凸レンズ、１３はミラー、１４は凹レンズ、
１５，１６及び１７，１８はそれぞれ２分割受光
素子、である。

第２図に示す様に、光源である半導体レーザ１
から出射された発散光３はコリメートレンズ２に
より平行光４となる。平行光４は偏光ビームスプ
リツター５、1/4波長板６をそれぞれ通過した後、
対物レンズ７により絞り込まれて、デイスク８の
情報トラツク９上に照射される。デイスク８から
の反射光１０は対物レンズ７により再び平行光１
１に変換され、1/4波長板６を通過後、偏光ビー
ムスプリツター５の偏光反射面５ａで反射され
る。この平行光１１は凸レンズ１２を通過後、ミ
ラー１３により光束を２分割され、一方は凹レン
ズ１４を通過して２分割受光素子１５，１６に入
射する。この２分割受光素子１５，１６の出力信
号からフオーカス誤差信号が生成される。ミラー
１３により２分割された光束のうち他方は２分割
受光素子１７，１８に入射し、この出力信号から
はトラツキング誤差信号が生成される。これらの
誤差信号は対物レンズ７を光軸方向であるｘ方向
と、デイスク８の半径方向であるｙ方向に駆動す
るための制御信号として用いられる。

第３図は光方式記録再生装置における一般的な
信号記録再生系を示すブロツク図である。

第３図において、１９は映像信号、２０は記録
変調回路、２１はレーザ駆動回路、２２は
REC／PLAY切換え信号、である。

光方式記録再生装置において、信号を記録する
場合には、光感応性材料を塗布したデイスク８を
回転しておき、該デイスク８に、前述のフオーカ
ス制御によりレーザ光をφ1μｍ以下に絞つた微小
スポツト光を照射し、記録しようとする映像信号
１９で記録変調回路２０、レーザ駆動回路２１を
介して半導体レーザ１の光出力を強弱変調するこ
とにより、デイスク８上に凹凸あるいは屈折率、
反射率等の光学的特性変化としてリアルタイムで
記録する。

再生時には、REC／PLAY切換え信号２２を
PLAY・MODEに切換えて、半導体レーザ１の
出力を記録時よりも弱い光出力に設定し、デイス
ク８の光学的特性変化をデイスク８からの反射光
により検出して情報の再生を行なう。

この様な光方式記録再生装置では、記録密度を
高めるためにデイスク８にあらかじめ案内トラツ
クを同心円あるいはスパイラル状に設けておき、
前記案内トラツクに追従する様にトラツキング制
御をかけながら定められたトラツクに情報を書き
込み、またそのトラツクから情報を再生する。

そこでトラツキング制御で一般によく知られて
いる方式として、デイスク８からの反射光を利用
し、トラツキングサーボ回路によつて、微小スポ
ツト光のデイスク８上への照射位置と前記案内ト
ラツクとの相対的なズレ量をトラツキング誤差信
号として検出し、そのトラツキング誤差信号がゼ
ロとなるよう照射位置を制御してトラツキング制
御を行う方式がある。

しかし、このトラツキング制御方式は、予め映
像信号の情報が記録されているビデオデイスク等
から、前記情報を読み出す再生専用装置（ビデオ
デイスク再生装置等）のために開発された方式で
ある為、前述の様に記録時にも再生時にもトラツ
キング制御を施す必要がある光方式記録再生装置
に、該方式を適用しようとした場合、以下に述べ
る様な問題点があつた。

即ち、光方式記録再生装置では、記録時におい
て、デイスクに照射される光量は再生時と比較し
て５〜10倍の光量を必要とするため、デイスクか
らの反射光量も記録時と再生時とでは大きく異
り、トラツキングサーボループゲインも変化して
トラツキング精度が著しく悪くなつたり、あるい
はトラツキングサーボループゲインが高くなりす
ぎて発振したりする問題があつた。また、以上の
ことは記録・再生のみ可能な光方式記録再生装置
について述べたが、前記光感応性材料を適当に選
べば光学的に情報の消去も可能となる。その様な
消去の場合においても、トラツキング制御は必要
であり、また、デイスクに照射される光量も記録
時及び再生時とは異つた光量が必要となるため、
同様な問題が起きることになる。

また、以上、トラツキング制御について述べた
ことは、フオーカス制御についても同様のことが
言え、この場合においてもフオーカス精度が著し
く悪くなつたり、発振したりするなどの問題があ
つた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した問題点に鑑みなされたもの
であり、従つて、本発明の目的は、記録時、再生
時あるいは消去時においても、常に安定した精度
の良いトラツキング制御およびフオーカス制御を
行い得る光方式記録再生装置を提供することにあ
る。

〔発明の概要〕

本発明では、上記した目的を達成するために、
記録時、再生時あるいは消去時とで変化する反射
光量を折れ線近似回路で検出し、その光量変化に
応じてフオーカス及びトラツキングサーボ回路内
のそれぞれの増幅器の利得を自動的に変化させ
て、記録時、再生時あるいは消去時にかかわらず
常に一定のサーボループゲインが得られる様にし
たものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

第１図は本発明の一実施例におけるフオーカス
サーボ回路及びトラツキングサーボ回路を示すブ
ロツク図である。

第１図において、２３，２４，２５，３２はそ
れぞれ差動増幅器、２６は折れ線近似回路、２
７，３３はそれぞれ利得制御回路、２８，３４は
それぞれ補償増幅回路、２９，３５はそれぞれル
ープスイツチ回路、３０，３６はそれぞれ駆動回
路、３１はフオーカス制御用コイル、３７はトラ
ツキング制御用コイル、である。

第２図に示した２分割受光素子１５，１６から
の出力は、第１図に示す様に、それぞれ差動増幅
器２３に入力されその差の出力信号としてフオー
カス誤差信号を得る。フオーカス誤差信号は、利
得制御回路２７、補償増幅回路２８、ループスイ
ツチ回路２９をそれぞれ介し、駆動回路３０に供
給される。そして、このフオーカス誤差信号に従
つてフオーカス制御用コイル３１が駆動され、デ
イスク８上のレーザスポツト径がほぼφ1μｍ以下
となる様フオーカス制御が行なわれる。

一方、第２図に示した２分割受光素子１７，１
８からの出力は、第１図に示す様に、それぞれ差
動増幅器３２に入力されその差の出力信号として
トラツキング誤差信号を得る。トラツキング誤差
信号は、利得制御回路３３、補償増幅回路３４、
ループスイツチ回路３５をそれぞれ介し、駆動回
路３６に供給される。そして、このトラツキング
誤差信号に従つてトラツキング制御用コイル３７
が駆動され、デイスク８上のレーザスポツトがあ
らかじめデイスク８に設けられた案内トラツクに
追従する様にトラツキング制御が行なわれる。

フオーカス制御を行う前述の各回路（総合し
て、フオーカスサーボ回路と称す。）及びトラツ
キング制御を行う前述の各回路（総合して、トラ
ツキングサーボ回路と称す。）は夫々フオーカス
サーボループ、トラツキングサーボループを構成
しており、本実施例では、それぞれのサーボルー
プゲインが常に一定となるように次の様な制御を
行つている。

即ち、第１図に示す様に、２分割受光素子１
５，１６からの出力を、和の信号として差動増幅
器２４に入力し、さらに、差動増幅器２５を介し
て折れ線近似回路２６に入力する。ここで、この
和信号電圧は後述の如く所望の電圧および特性に
変換し、この折れ線近似回路２６の出力電圧によ
つて、利得制御回路２７および３３のそれぞれの
利得を制御している。

第４図は、再生時の利得を基準にしたときの利
得制御回路２７および３３の和信号電圧に対する
必要利得の一実施例を示すグラフである。即ち、
このグラフは、フオーカスサーボ回路及びトラツ
キングサーボ回路の各サーボループゲインが、和
信号電圧に対して常に一定となるようにするため
には、利得制御回路２７及び３３の利得として、
再生時（図において、Ｐが再生時である。）の利
得を0dBとしたとき何dB必要であるかというこ
とを、和信号電圧に対してプロツトしたものであ
る。

第４図に示す様に、利得制御回路２７及び３３
の必要利得は和信号電圧とほぼ反比例の関係にあ
る。記録時にはレーザの光量が増加するため、和
信号出力も増加するが、記録時の和信号電圧はデ
イスクの記録位置によつてレーザ出力を可変にし
ていることから、その電圧値も異なり約４〜8V
程度となる。従つて、記録時には、利得制御回路
２７及び３３の利得として、再生時の約−13〜−
20dB程度の利得が必要となる。

第５図は上記特性を得るための折れ線近似回路
２６および利得制御回路２７および３３の具体例
を示す回路図である。

第５図において、イは第１図に示す差動増幅器
２５の出力、即ち、和信号である。また、利得制
御回路２７および３３は回路的には同一である為
図では回路としてひとつしか記されていない。従
つて、利得制御回路２７とするときは、ロは第１
図に示す差動増幅器２３の出力、即ち、フオーカ
ス誤差信号であり、ハは補償増幅回路２８の入力
となる。また、利得制御回路３３とするときは、
ロは第１図に示す差動増幅器３２の出力、即ち、
トラツキング誤差信号であり、ハは補償増幅回路
３４の入力となる。その他、３８ａ，３８ｂはそ
れぞれダイオード、３９，４０，４１，４２，４
６はそれぞれ抵抗、４３，４４はそれぞれ差動増
幅器、４５はトランジスタ、４７はツエナーダイ
オード、４８は電流制御型増幅器、である。

また、第６図は第５図における和信号電圧Vin
と制御電圧Vcとの関係を示すグラフ、第７図は
第５図における和信号電圧Vinと制御電流Icとの
関係を示すグラフ、である。

第５図に示す様に、折れ線近似回路２６の折れ
点電圧Vsはダイオード３８ａおよび３８ｂによ
つて決められており、和信号電圧をVin、抵抗３
９をR₁、抵抗４０をR₂、抵抗４１をR₃、抵抗４
２をR₄とすると、 Vin≦R₁＋R₂／R₂Vsでは増幅度ＧはＧ＝−（１／R₁＋R₂＋１／R₃）R₄ Vin＞R₁＋R₂／R₂VsではＧ＝−R₄／R₃ となり、これが差動増幅器４４で反転され、第６
図に示す様な制御電圧Vcが得られる。この電圧
Vcをツエナーダイオード４７、抵抗４６、トラ
ンジスタ４５で制御電流Icに変換する。ツエナー
ダイオード４７の電圧をVz、抵抗４６をR₅とす
れば Ic＝Vz−Vc−V_BE／R₅ となり、このときの制御電流Icは第７図に示す様
な特性となる。この制御電流Icを電流制御型増幅
器４８（たとえばローム社製BA6110）の制御電
流とすれば、和信号電圧の増減に応じて第４図に
示す様な所望の特性が得られ、記録、再生時にお
いても光量変化に関係なく、フオーカスサーボ回
路及びトラツキングサーボ回路の各サーボループ
ゲインが常に一定となる様制御できる。

なお、以上の説明では、フオーカスおよびトラ
ツキング誤差検出用に２個の受光素子を用いる場
合について述べたが、これに限ることはなく、複
数個の受光素子を用いる場合でもよい。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、反射光量
の変化を折れ線近似回路で検出し、その光量変化
に応じてフオーカス及びトラツグサーボ回路内の
それぞれの増幅器の利得を自動的に変化させて、
記録時、再生時あるいは消去時にかかわらず常に
一定のサーボループゲインとなる様にしているた
めに、いずれの状態においても常に安定した精度
の良いフオーカス及びトラツキング制御を得るこ
とができる。また、デイスクのバラツキ、および
記録・未記録トリツク再生での光量変化に対して
も自動的に利得の制御が行なわれるという特徴も
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるフオーカス
及びトラツキングサーボ回路を示すブロツク図、
第２図は一般的な光ヘツドを示す模式図、第３図
は一般的な信号記録再生系を示すブロツク図、第
４図は第１図における利得制御回路の和信号電圧
に対する必要利得の一実測例を示すグラフ、第５
図は第１図における折れ線近似回路及び利得制御
回路の具体例を示す回路図、第６図は第５図にお
ける和信号電圧Vinと制御電圧Vcとの関係を示
すグラフ、第７図は第５図における和信号電圧
Vinと制御電流Icとの関係を示すグラフ、であ
る。１……半導体レーザ、８……デイスク、１５，
１６，１７，１８……２分割受光素子、２３，２
４，２５，３２……差動増幅器、２７，３３……
利得制御回路、２６……折線近似回路。

Claims

【特許請求の範囲】１案内トラツクを有する記録媒体に信号を記録
再生するための光束を照射する手段と、前記記録
媒体からの反射光束を受光し信号を出力する複数
のフオーカス用受光素子と、該フオーカス用受光
素子からの信号によつて照射された前記光束の焦
点制御を行うフオーカスサーボ手段と、前記記録
媒体による反射光束を受光し信号を出力する複数
のトラツキング用受光素子と、該トラツキング用
受光素子からの信号によつて照射された前記光束
を前記案内トラツクにトラツキングするためのト
ラツキングサーボ手段と、を有する光方式記録再
生装置において、前記フオーカス用受光素子と前記トラツキング
用受光素子のうちの一部または全部からの信号を
加算して出力する加算手段と、該加算手段の出力
信号レベルに応じて利得が切り替えられるように
された折れ線近似回路とを有し、該折れ線近似回
路の出力信号によつて前記フオーカスサーボ手段
およびトラツキングサーボ手段の増幅器の利得を
変えるようにしたことを特徴とする光方式記録再
生装置。２特許請求の範囲第１項に記載の光方式記録再
生装置において、前記増幅器は電流制御型増幅器から成り、前記
折れ線近似回路の出力を、電圧・電流変換回路に
入力し、該電圧・電流変換回路の電流値により前
記電流制御型増幅器の利得を変える様にしたこと
を特徴とする光方式記録再生装置。