JPS5823332A - 光学式デイスク再生装置のフオ−カス状態検出制御装置 - Google Patents

光学式デイスク再生装置のフオ−カス状態検出制御装置

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JPS5823332A
JPS5823332A JP12108081A JP12108081A JPS5823332A JP S5823332 A JPS5823332 A JP S5823332A JP 12108081 A JP12108081 A JP 12108081A JP 12108081 A JP12108081 A JP 12108081A JP S5823332 A JPS5823332 A JP S5823332A
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JP
Japan
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signal
focus
output
disk
photodetector
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Pending
Application number
JP12108081A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Osato
潔 大里
Shigeaki Wachi
滋明 和智
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS5823332A publication Critical patent/JPS5823332A/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0908Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only

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  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

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】 本発明は、光学式のディスク再生装置におけるフォーカ
ス状態検出制御装置に関し、特にフォーカス状態を一検
出するための光学系を簡略化するとともにそのアライメ
ントを簡単化したものである。
従来の装置は、第1図に示すように、シリ/トリカルレ
ンズのような特殊な光学素子を用いるとともに、光検出
器をダ分割された光検出素子で構成している。
即ち、レーザー光源(図示せず)よりのレーザー光lが
・・−フミラー2を介し、対物し/ズ3を介してディス
クの記録面Uaに入射する。っディスクの記録面Uaに
は、例えばオーディオ情報が適当に変調されて、螺旋状
の記録トラックに、ピットの形成により光学的に読み出
し得るように記録されている。そして、記録面41aに
て反射されたレーザー光が対物し/ズ3を介し、ハーフ
ミラ−2を介し、さらにシリ/トリカルレンズSを介し
て光検出器tに入射する。ここで、光検出器6は、戻シ
光の光軸に垂直な平面内に、第2図に示すように、ダ個
の光検出素子AA、4B、AC及び6Dが光軸を中心に
放射状に並べられたものであ第3図は回路系で、光検出
器乙の素子A)A及び6Bの出力信号IA及びIBが加
算器//に供給されて両者の和信号IA+IBが取り、
出され、ままた素子6C及び6Dの出力信号Ic及びI
Dが加算器/2に供給されて両者の和信号IC+IDが
取り出される1、そして、両方の和信号IA+IB及び
IC,+IDがさらに加算器13に供給されてI A+
I n+I c+I Dで表わされる再生情報信号が取
り出される。また、両方の和信号IA+In及びIc+
Inが減算器/4(に供給されて(I A 十I B)
  ’ (I c + I D)で表わされるフォーカ
ス状態の検出信号が取り出される。そして、この検出信
号がフォーカス状態の制御信号として上述の制御コイル
クに供給される。
上述の従来の装置で、ディスクの記録面が第1図の実線
<zaのように対物し/ズ3に対して適正な位置にあっ
てジャストフォーカスになる場合には、光検出器6上の
ビームスポットが第2図Aの9aで示すように、各素子
6A〜6Dへの入射光量が等しくなる円形状になる。従
って、この場合には、和信号IA+IB及びIC十ID
が等しくカリ、フォーカス状態の検出信号、従って、制
御信号は零になり、対物し/ズ3はそのままの位置を保
持する。
ディスクの記録面が第1図の破線4Ibのように対物レ
ンズ3に近づいた位置にあってアンダーフォーカスにな
る場合には、光検出器6上のビームスポットが第2図B
の9bで示すように、素子4A及び6Bへの入射光量が
素子AC及び6Dへのそれより多くなる楕円状になる。
従って、この場合には、和信号IA+IBが和信号I 
c + I 。
より大きくなり、フォーカス状態の検出信号、従って、
制御信号が正になり、対物し・/ズ3がディスクより遠
ざけられる方向に動かされる。
ディスクの記録面が逆に第1図の破線taCのように対
物し/ズ3から離れた位置にあってオーバーフォーカス
になる場合には、光検出器6上のビームスポットが第2
図Cの90で示すように、素子6A及び6Bへの入射光
量が素子6C及び6Dへのそれよシ少なくなる楕円状に
なる。従って、この場合には、和信号■A十IBが和信
号Ic+IDより小さくなり、フォーカス状態の検出信
号、従って、制御信号が負になり、対物し/ズ3がディ
スクに近づけられる方向に動かされる。
このようにして、シリ/ビリ力ルレ/ズsly分割され
た光検出器乙によって、フォーカス状態、即ちディスク
の対物し/ズ3に対する距離が検出され、その検出信号
が制御信号として制御コイル7に供給されることによっ
て、常にジャストフォーカスになるように即ち常に対物
レンズ3がディスクに対して一定の距離になるように自
動的に制御される。
しかし、この従来の装置は、シリ/トリカルノノズSの
ような特殊な光学素子を用いるので、光学系が複雑かつ
高価になる欠点がある。しかも、光検出器6上に投影さ
れるスポットの形状をその各素子AA〜6Dへの入射光
量から検出するものであるから、光検出器6は、ディス
クからの戻り光の光路上の正確な位置において、光軸を
中心に9個の素子6A〜ADがXY方向にも正確な位置
になるように配置する必要があり、光検出器乙の位置調
整にきびしい精度が要求される欠点がある。
本発明は、上述の欠点を一掃した新規なフォーカス状態
検出制御装置を提供するものである。
第9図、第6図及び第g図は一1本発明の装置の一列の
、夫々ジャストフォーカス時、アンダーフォーカス時及
びオーバーフォーカス時における状態を示すもので、レ
ーザー光源(図示せず)よりのレーザー光21をハーフ
ミラ−22を介し、対物ノノズ23を介してディスクの
記録面24Iに入射させる。記録面2ダには、ピッ)2
5の形成により例えばオーディオ情報が記録されている
。ディスクは矢印2gの向きに回転する。そして、記録
面2グにて反射されたレーザー光を対物し/ズ23を介
し、ハーフミラ−2,2を介して、ンリンドリカルレン
ズのような特殊な光学素子を介することなく直接光検出
器2乙に入射させる、ここで、光検出器26は、ディス
クからの戻り光の光路上の光源の共役点近くの位置にお
いて、光軸に垂直な平面内に、2個の光検出素子21J
及び26Bを光軸を中心にディスクのトラック方向に対
応する方向に並べて、構成する。なお、対物レンズ23
は、制御コイル27に流れる電流により光軸方向に動く
ようになっている。
第ta図は、ジャストフォーカスの場合、従って記録面
2すが対物し/ズ23に対して適正な位置にある場合で
、この場合に、第5図に示すように、ピット、2Sのデ
ィスクの回転方向側のエツジ25aがビームスポットS
にさしかかる時点をt/s エツジ、25aがビームス
逮ットSの中心にくる時点をt2、エツジ2yaがビー
ムスポットSよシ脱する時点をt3.  ピッ)23の
反対側のエツジ2りbがビームスポットSにさしかかる
時点を”l、エツジ2SbがビームスポットSの中心に
くる時点をt5、エツジ2SbがビームスポットSより
脱する時点をt6とする。
そうすると、ジャストフォーカスの場合には、第5図に
示すように、時点t /%tコの間では、ピット25の
影が素子24A上に漸次現われて、素子2AAの出力信
号IAが漸次小さくなる1、そして、時点t2で、光検
出器2乙上のスポットをP2で示すように、ピット2夕
の影が素子2AA上で最大になり、信号IAが最小にな
る。さらに、時点t2〜t3の間では、ビット2夕の影
が素子2tB上にも漸次現われて、素子2tf3の出力
信号IBが漸次小さくなる。そして、時点t3で、ピッ
ト2Sの影が素子26B上でも最大になり、信号IBも
最小になる。一方、時点tQ−t、の間では、ピット2
りの影が素子2AA上から漸次消えて、信号IAが漸次
大きくなる。そして、時点t5で、光検出器26上のス
ポットをP3で示すようにビット2夕の影が素子2tA
上がらなくなり、信号IAが最大になる。さらに時点t
5〜t6の間ではピット2Sの影が素子2AB上からも
漸次消えて、−信号IBが漸次大きくなる。そして、時
点tAでピット2Sの影が素子2tfJ上からもなくな
り、信号IBも最大になる。即ち、ジャストフォーカス
の場合には、光検出器2乙上でピッ)23の影がピット
2Sの移動方向と逆の方向に移動する3)従って、信号
IA及びIBの和信号I A+ I Bと差信号IA−
IBを求めると、和信号IA+IBは、エツジ2Saが
ビームスポットを通る期間TXで立ち下がり、エツジ2
3bがビームスポットを通る期間Tyで立ち上がる。ま
た、差信号IA−IBは、期間TXで負の極性になり、
期間TYで正の極性になる。なお、ジャストフォーカス
の場合には、記録面2yでのビームスポットの径が小さ
く、例えば、ピット2sのディスクの半径方向における
幅がo、gμmでピッチが1.61Fnのとき、直径が
211rrl  になるので、期間TX及びTYが短か
くなる。時点t2〜t5の期間Tcは、ビット2夕のト
ラック方向における長さにより決まり、フォーカス状態
によっては影響を受けない。
第6図は、アンダーフォーカスの場合、従って記録面2
tが対物レンズ23に近づいた位置にある場合で、この
場合にも、ジャストフォーカスの場合と同様に、光検出
器2A上でビットコjの影がピッ)25の移動方向と逆
の方向に移動し、第7図に示すように、素子2AA及び
、26Bの出力信号IA及びIBが上述と同様に変化す
る。従って、和信号IA+IBは、エツジ2saがビー
ムスポットを通る期間Txで立ち下がり、エツジ、zs
bがビームスポットを通る期間TYで立ち上が9、差信
号IA  IBは、期間Txで負の僑性になり、期間T
yで正の極性になる。ただし、アンダーフォーカスの場
合には、記録面2vでのビームスポットの径が大きくな
るので、期間TX及びTYが長くなる、 一方、第3図は、オーバーフォーカスの場合、従って記
録面21が対物し/ズ23がら離れた位置にある場合で
、この場合には、ジャストフォーカスの場合アンダーフ
ォーカスの場合とは逆如、光検出器2A上でピット2s
の影がピット25の移動方向と同じ方向に移動し、第9
図に示すように、素子JAA及び21J3の出力信号I
A及びIBがアンダーフォーカスの場合とは入替った形
になる。
従って、和信号IA+IBは、同様に、期間TXで立ち
下がり、期間Tyで立ち上がるものとなるが、差信号I
A  IBは、逆に、期間Txで正の極性になり、期間
TYで負の極性になる。
即ち、本発明の装置の光学系によれば、光検出器2乙の
2個の光検出素子21J及び24Bの出力信号IA及び
IBの差信号IA−IBが、ピット25のディスクの回
転方向側のエツジ2Saがビーームスポットを通る期間
TXまたは反対側のエツジ2Sb 75Eビームスポツ
トを通る期間Tyで、正負いずれの極性になるかを検出
することによって、ジャストフォーカスないしアンダー
フォーカスであるかオーバーフォーカスであるかを知る
ことができる5、そして、また、期間TXであるか期間
Tyであるかは、2個の素子26A及び2/、f3の出
力信号IA及びIBの和信号IA+IBの立ち下が9ま
たは立ち上がりを検出することによって、知ることがで
きる。
このため、本発明では、さらに、和信号IA十Inの立
ち下がりまたは立ち上がりで差信号IA−IBの極性を
読み取るディジタルラッチ回路を設け、このディジタル
ラッチ回路の出、力信号をフォーカス状態の検出信号、
従って、制御信号とする3、 第1θ図は、その回路系の一例で、素子21J及び26
Bの出力信号IA及びIBを、減算器31に供給して差
信号IA−rnを得るとともに、加算器3グに供給して
和信号I A 十I Bを得る。第1/図は、フォーカ
ス状態がオーバーフォーカスからジャストフォーカスを
経てアンダーフォーカスに変わる場合を示したもので、
期間T/、T2、・・・・は順次続くピットごとの上述
の期間Tcである1、実際のフォーカス状態は、ピット
を数個ないし数io個読み取る時間内では、このように
ほぼ単調て変化する。この差信号I A −I Bを比
較器32に供給して第1/図に示す三値のディジタル信
号SAに波形整形し、その信号SAをし1]えばD−7
リツプフロツプ33のD入力に供給する。
また、和信号IA+IBは一方で再生情報信号として取
り出すとともに、他方でこれを比較器35に供給して第
1/図に示す二値のディジタル信号Snに波形整形する
。さらK、この信号SBをクロックパルス発生回路36
に供給して、例えば信号SBの立ち上がり従って和信号
I A +I Bの立ち下がり期間の中間において、ク
ロック信号Scを得る。そして、このクロック信号Sc
をD−フリップフロップ33のクロック入力に供給して
、D入力である信号SAの値、従って、差信号IA−I
Bの極性を読み出す。さらに、D−フリップフロップ3
3のQ出力である信号SDとQ出力を減算器37に供給
して振幅が2倍になった信号SEを得、この信号SBを
ドライバー3gを通じて上述の制御コイル27に供給す
る。
従って、第1/図の場合、信号SD及びSEはジャスト
フォーカスのところで状態が反転し、コイル27に流れ
る電流はジャストフォーカスのところで正から負に変化
する。従って、第6図のようにアンダーフォーカスの場
合は、対物し/ズ23が矢印29で示すようにディスク
よ゛り遠ざけられる方向に動かされ、第3図のようにオ
ーバーフォーカスの場合は、対物し/ズ23が逆に矢印
30で示すようにディスクに近づけられる方向に動かさ
れる。即ち、フォーカス状態が常に適正になるように自
動的に制御される。
なお、フォーカス状態のジャストフォーカスからのずれ
、即ち、デフォーカスが定常的に零である場合は、検出
信号SDが正゛または負のいずれか一方の値に固定され
てしまうが、実際には、上述のようにフォーカス状態が
制御された状態でも微少なデフォーカスが存在し、この
微少なデフォーカスに対して差信号IA  IBが必ず
発生し、かつその極性が正になる確率と負になる確率は
ほぼ等しくなるので、検出信号SDが正または負のいず
れか一方の値に固定されてしまうことはなく、一定のデ
フォーカス内に確実かつ安定に制御される。
本発明の装置は、2個の光検出素子26A及び24Bに
よってディスクのピットの影の移動方向を検出するもの
で、シリ/トリカルレンズのような特殊な光学素子を必
要としないので、光学系が簡略になる。しかも、2個の
光検出素子24A及び26f3の出力信号IA及びIB
O差信号IA−IBの極性を検出するもので、差信号I
A−IBそれ自体の大きさを検出するものではないから
、素子2AA及び2AfJ間の直流光量のバランスは問
題にならず、従って素子26A及び2Af3を正確に光
軸を中心として配置する必要がなく、また素子26A及
び2Af3はディスクからの戻り光の光路中の光軸方向
の適当な位置に配置すればよいので、光検出器2乙のア
ライメ/トが簡単になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の装置の構成を簡略的に示す図、第2図は
その光検出器の構成とこれに投影されるスポットの形状
を示す図、第3図はその回路系の系統図、第9図、第6
図及び第3図は本発明の装置の−1+11の構成を異な
るフォーカス状態ごとに簡略的に示す図、第5図、第7
図及び第9図は夫々のフォーカス状態における動作の説
明のための図、第1Q図は回路系の一例の系統図、第1
1図はその動作の説明のだめの波形図である。1   
−27はレーザー光、22はハーフミラ−123は対物
し/ズ、21Iはディスクの記録面、2sはピット、2
乙は光検出器、26A及び、26Bはその2個の光検出
素子、27は制御コイル、33はディジタルラッチ回路
としてのD−フリップフロップである1、 1図   第2図 第3図 第5図 第6閣 第7図 第8図   第9図 第1j図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ディスクからの戻り光の光路上の光軸に垂直な平面内に
    2個の光検出素子を光軸を中心にディスクのトラック方
    向に対応する方向に並、べてなる光検出器と、上記2個
    の光検出素子の出力信号の和信号の立ち上がりまたは立
    ち下がりで上記2個の光検出素子の出力信号の差信号の
    極性を読み取ってフォーカス状態の検出信号を得るディ
    ジタルラッチ回路とを設け、上記検出信号をフォーカス
    状12鱈の制御信号として制御部に供給してフォーカス
    状態を自動的に制御するようにした光学式ディスク再生
    装置のフォーカス状態検出制御装置。
JP12108081A 1981-08-02 1981-08-02 光学式デイスク再生装置のフオ−カス状態検出制御装置 Pending JPS5823332A (ja)

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JP12108081A JPS5823332A (ja) 1981-08-02 1981-08-02 光学式デイスク再生装置のフオ−カス状態検出制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61126643A (ja) * 1984-11-19 1986-06-14 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション 光学的デ−タ記録装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61126643A (ja) * 1984-11-19 1986-06-14 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション 光学的デ−タ記録装置

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