JPS61287043A - フオ−カス制御装置 - 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 本発明は、凹凸で形成されたトラックを有する記録担体
上に信号を記録する、あるいは記録されている信号を再
生する光学式情報記録再生装置に関するものであって、
特に光ビームを集束、照射させる集束手段と、記録担体
上の光ビームの集束状態を検出する集束状態検出手段と
、集束手段を記録担体面に対して垂直な方向に移動する
移動手段と、集束状態検出手段の信号に応じて移動手段
を駆動し、記録担体上の光ビームの集束状態が常に所定
の状態となるように制御するフォーカス制御手段とを有
するフォーカス制御装置に関するものである。

従来の技術 光学式情報記録再生装置に用いられる記録担体には種々
のものがあるが、例えば特願昭６８−２２８７３１号明
細書に示されているような円盤状のＰ、Ｍ、Ｍ、ム（通
称アクリル）等の基材表面に、同心円状あるいはスパイ
ラル状の凹凸構造でトラツクを形成し、その上に蒸着等
の手段によシ、光学的に記録再生可能な記録材料膜を形
成したもの（以下ディスクと称す）がある。

このようなディスクを用いた光学式情報記録再生装置の
フォーカス制御装置としては、例えば特願昭５８−４３
５１７号明細書のようなものがある。

第６図は従来の７オーカス制御装置の構成を表したブロ
ック図で以下これについて説明する。

半導体レーザー等の光源１よシ発生した光ビームはカッ
プリングレンズ２で平行光にされた後に、偏光ビームス
プリッタ３で反射され、λ／４板４（λは光ビームの波
長）を通過し、集束レンズ６によシ、モータ６によって
回転されているディスク７に集束、照射されている。

ディスク７よりの反射光は、集束レンズ５．λ／４板４
．偏光ビームスプリッタ３を通過し、三分割構造の光検
出器８に照射される。

三分割構造の光検出器８の分割線の方向は、光ビームが
所定の集束状態で照射したディスク７上のトラックの接
線方向に一致するように設定されていする。

光検出器８の出カムと出力Ｃの和信号および出力Ｂの信
号は、それぞれ差動増幅器９に入力されており、差動増
幅器９は両信号の差信号を出力する。

このとき、差動増幅器９の出力する差信号がデ　。

イスクツ上の光ビームの集束状態を表す信号、すなわち
ディスク７と集束レンズ５との垂直方向の相対位置関係
を表すフォーカス誤差信号となることを第ｅ図ａ、ｂ、
ｃによって説明する。

第６図ａ、ｂ、ｃは、集束レンズ６とディスク７の相対
距離に対する光検出器８上の光ビームの結像状態を表し
たものである。尚、第６図と同一のものについては同一
番号を用いる。

第ｅ図ａは、ディスク７に対し、集束レンズ６が遠すぎ
る場合で、このとき受光面ムと受光面Ｃの光量和と受光
面Ｂの光量は等しくなく、差動増幅器９には正（または
負）の出力が現れる。

第６図すは、ディスク７に対し、光ビームが所定の集束
状態で集束、照射した場合で受光面ムとＣの光量和と受
光面Ｂの光量は等しく、差動増幅器９の出力は零である
。

第６図Ｃは、ディスク７に対し、集束レンズ６が近過ぎ
る場合で、このとき受光面ムと受光面Ｃの光量和と受光
面Ｂの光量は等しくなく、差動増幅器９には、負（また
は正）の出力が現れる。

また例えば、受光面ムと受光面Ｃの光量差をとるように
構成すれば、誤差信号は、ディスク７上の光ビームとト
ラックとの相対位置関係を表す信号（以下これをトラッ
キング誤差信号と称す）となる。

従って、集束レンズ６をディスク７上のトラック方向と
垂直な方向に移動出来るようにトラッキング素子を構成
し、トラッキング誤差信号をトラッキング素子に加えれ
ば、ディスク７上の光ビームが常にトラック上を走査す
るようにトラッキング制御することが出来る。

ところで、三分割構造の光検出器８の各々の出力は合成
回路１４にも入力されており、合成回路１４は三分割構
造の光検出器８の各々の出力の和信号を出力端子１６に
出力する。

出力端子１６より出力される和信号は、ディスク７より
の光ビームの反射光量を示す。

従って、ディスク７上の光ビームがトラック上を常に走
査するようにトラッキング制御している状態において、
この反射光量よシ得られる信号を処理することによって
ディスク７のトラック上に記録されている情報を再生す
ることができる。

発明が解決しようとする問題点 従来の技術においては、光ビームが所定の集束状態でデ
ィスク上のトラックに照射されるようにフォーカス制御
しているのであるが、このフォーカス制御手段をもつ光
学式情報記録再生装置が、振動／衝撃等の外乱をうけた
場合、光ビームはディスク上に所定の集束状態で照射さ
れなくなシ（この光ビームの状態をデフォーカスと称し
ている）、装置の信頼性が低下するという問題があった
。

例えば再生時にデフォーカスを生じると、光ビ−ムのデ
ィスク上のスポット（以下光スポットと称す）は大きく
なり、トラック上の実際に情報が記録されている部分に
対して、適当な、光量を与えることができず、その反射
光量を処理することによって得る再生信号の振幅が低下
し、正確に復調できない。

また、記録時にデフォーカスを生じると、本来情報が記
録されるべき部分に、適当な光量を与えることができな
いために信号が記録されないことがあった。

またデフォーカス時には、上記トラッキング制御が不安
定になり、トラック飛び（あるトラック上の光スポット
が、そのトラックをはずれること）が生じやすくなる。

再生時にトラック飛びが生じると、期待された再生信号
を得ることができない。また記録時にトラック飛びが生
じると、所定のトラックに信号が記録されないのはもち
ろん、別のトラックに既に記録されである情報を損傷す
る等の最悪の結果をもたらす。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので外部振動
あるいは衝撃等によってデフォーカスを生じた場合も情
報の記録あるいは再生が信頼性よく行なわれる装置を提
供せんとすることを目的としたものである。

問題点を解決するための手段 この目的を達成するために本発明は、集束状態検出手段
の信号すなわちフォーカス誤差信号より、記録担体上の
光ビームの集束状態が所定の状態よりずれたこと、すな
わちデフォーカスを生じたことを検出するデフォーカス
検出手段を設けたものである。

作用 本発明は、デフォーカス検出手段により、デフォーカス
を生じたことを検出し、記録時であれば光源の出力を直
ちに再生光量にするので他のトラックの損傷を防ぐこと
ができるとともに、デフォーカスが生じたことを検知し
、再度記録を行うので確実に品質の良い信号を記録する
ことができる。

また再生時においても、デフォーカスを生じるとこれを
検知し、再度再生を繰り返すので、品質が良く、信頼性
の高い信号を再生することができる。

実施例 本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成を示したブロック図で
ある。従来のフォーカス制御装置の構成図である第６図
と同様の部分には同じ番号を付し、その説明を省略する
。

記録する情報は外部バス１７より、光学式記録再生装置
と外部情報の入出力を制御するＣＰＵ２０が、記録情報
バックアメモリ１８に記憶させる。

記録情報バッファメモリ１８は２つの部分ム、Ｂで構成
され、記録時には記録情報を一定の大きさの情報ブロッ
クに分割し、その分割した情報を記録情報バッファメモ
リ１８の人、Ｂへ交互に転送する。

またＣＰＵ２０は、半導体レーザ駆動回路１６に記録ゲ
ート信号を伝達し、該信号が出力されている間、前記記
録情報バッファメモリ１日より記録信号が半導体レーザ
駆動回路１６に送られ、情報の記録が行われる。

第２図は、光ビームが所定の集束状態、すなわちフォー
カス誤差信号の出力が略々零の状態における、前記記録
ゲート信号と前記記録信号のタイミングを表した図であ
り、波形＆は記録ゲート信号、波形すは記録信号、波形
Ｃはフォーカス誤差信号をそれぞれ示している。

ところで、第２図の波形すのように記録情報は一定の大
きさのブロック３１に分割されており、１ブロツクの情
報が交互に記録情報バッファメモリ１８のム、Ｂへ転送
され、さらに交互に半導体レーザ駆動回路１６に送出さ
れて記録されるので、記録中にデフォーカスが生じ、記
録を停止しても、そのブロックの記録情報は確実に記録
バッファメモリ１８の中に残っている。

また情報を再生する場合は、従来の技術のところで述べ
たように、合成回路１４の出力端子１５から再生信号を
得ることができ、この再生信号はＣＰＵ２０によって処
理され、再生情報として外部バス１７に出力さｒＬる。

ここで本実施例において設けたフォーカス誤差信号より
、記録担体上の光ビームがデフォーカスを生じたことを
検出するデフォーカス検出回路２１について以下説明す
る。

情報の記録時にデフォーカスし、差動増幅器９の出力で
あるフォーカス誤差信号の出力が一定のレベルに達する
と、デフォーカス検出回路２１は半導体レーザ駆動回路
１６に記録中止信号を出力し、第２図ａで示した記録ゲ
ート信号の出力を落とし、半導体レーザ１１に再生光量
にする。

記録中止信号はＣＰＵ２０にも入力され、この入力によ
シ、ＣＰＵ２０は記録情報の記録情報バックアメモリ１
８への転送を中止する。またＣＩ’Ｕ２０はフォーカス
制御が安定した俸、デフォーカスしたとき記録していた
情報を引き続き記録させるか、あるいは改めて別のトラ
ックに記録させる。

信号の再生時にデフォーカスし、差動増幅器９の出力が
一定のレベルに達すると、信号の記録時と同様にデフォ
ーカス検出回路２１より記録中止信号がＣＰＵ２０に出
力される。その結果、ＣＰＵ２０は再生情報の外部バス
１７への転送を中止し、フォーカス制御が安定した後、
デフォーカスしたとき再生していたトラックを再び再生
する。

次にデフォーカス検出回路２１の構成について第４図を
用いてさらに詳しく説明する。

第３図は、第１図の一部分を拡大したもので、このデフ
ォーカス検出回路２１の構成と、信号の入出力を表わし
たものである。第１図と同様の部分には、同じ番号を付
し、説明を省略する。

デフォーカス検出回路２１は、反転回路２２、整流器２
３、整流器２４、および比較器２５によって構成されて
いる。

差動増幅器９より出力されたフォーカス誤差信号は、一
つは直接整流器２３へ、一つは反転回路２２を通して整
流器２４へ伝達される。整流器２３は、フォーカス誤差
信号の正方向の成分を整流し、整流器２４は、フォーカ
ス誤差信号の負方向の成分を整流する。整流器２４のフ
ォーカス誤差信号は反転回路２２によって反転されてい
るので、整流器２３および整流器２４から出力される信
号は、同じ極性である。

整流器２３．整流器２４の出力は、それぞれ比較器２５
に入力される。比較器２６においてはこの入力信号が所
定の電圧を越えると、出力はハイ状態、所定の電圧以下
では出力はロー状態となり、デフォーカスをハイ状態と
して検出する。

比較器２６の出力は、ＣＰＵ２０に前述の記録中止信号
として入力され、この出力がハイ状態すなわちデフォー
カスしている状態になったとき、前記記録ゲート信号の
出力を落とし、外部バス１７から記録情報バッファメモ
リ１８への情報の転送を止めて記録を中止する。そして
、ＣＰＵ２０は、比較器２６の出力がハイ状態からロー
状態となシ、一定時間たってもハイ状態にならないとき
、すなわちフォーカス制御が安定したとき、デフォーカ
スしたトラックの情報を再び再生する。再生した情報は
、情報の記録時にデフォーカスした場合はＣＰＵ２０に
よって記録情報バッファメモリ１８に記録された情報と
比較され、正誤の確認後、ＣＰＵ２０は記録ゲート信号
を再度出力し、再び記録をつづけるかあるいは別のトラ
ックに改めて情報を記録する。

情報の再生時にデフォーカスした場合には、０ＰＵ２０
はこの再び再生した情報を正しい情報として外部バス１
７に出力する。

第４図は、情報を記録しているときに、デフォーカスし
た場合の記録ゲート信号、記録信号および、第４図で示
したデフォーカス検出回路２１中の各構成部分の出力信
号のタイミングを表した図であり、波形ａは記録ゲート
信号、波形すは記録信号、波形Ｃはフォーカス誤差信号
、波形ｄは反転回路２２の出力、波形ｅは整流器ム２３
．波形ｆは整流器Ｂ２４の出力、波形ｇは比較器２５の
出力である。

以下、第４図について簡単に説明する。

前述したように、２点でフォーカス誤差信号が一定の電
圧Ｖを越えると、比較器２６の出力ｇはハイ状態となシ
、デフォーカスが生じたことを検出する。このとき、記
録ゲート信号ａは落ち、記録信号もその伝達を中止され
る。フォーカス誤差信号は、一つは直接、一つは反転回
路２２を介して整流善人２３．整流器Ｂ２４にそれぞれ
入力されているので、デフォーカスが、正負どちらの方
向に生じても検出できる。

フォーカス誤差信号が一定時間τの間、出力されなかっ
た場合、フォーカス制御が安定したとみなし、Ｑ点で記
録ゲート信号ａを再び出力し、記録を再開する。

以上のように本実施例では、フォーカス誤差信号よシブ
フォーカス量を検出し、その検出したことを表す信号の
出力によって記録および再生を中止し、フォーカス制御
安定後、そのときの記録・再生をやりなおすことで信頼
性の低下した情報を補完することができる。

発明の効果 以上のように、デフォーカス量が所定状態よりずれたこ
とを検出するフォーカス誤差信号検出回路を設けること
により、これまでデフォーカスの影響をうけていた記録
・再生信号の信頼性を向上することができ、その実用上
の効果は太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すフォーカス制御装置の
構成を示すブロック図、第２図は同実施例において、光
ビームが所定の集束状態で情報を記録した場合の動作を
示す信号タイミング図、第３図は同実施例のデフォーカ
ス検出回路を示すブロック図、第４図は同実施例におい
て、情報の記録中にデフォーカスが生じた場合の動作を
示す信号タイミング図、第６図は従来のフォーカス制御
装置の構成を示したブロック図、第６図は従来装置にお
ける集束レンズとディスクとの相対距離に対する光検出
器の受光面上の光ビームの反射光の結像を示した図であ
る。 １・・・・・・半導体レーザ、２・・・・・・カップリ
ングレンズ、３・・・・・・偏光ビームスプリッタ、４
・・・・・・λ／４板、５・・・・・・集束レンズ、６
・・・・・・モータ、７・１・・・・ディスク、８・・
・・・・光検出器、９・・・・・・差動増幅器、１０・
・・・・・位相補償回路、１１・・・・・・スイッチ、
１２・・・・・集束レンズ駆動回路、１３・・・・・・
集束レンズ駆動素子、１４・・・・・・合成回路、１５
・・・・・・合成回路出力端子、１６・・・・・−半導
体レーザ駆動回路、１７・・・・・・外部ハス、１８・
・・・・・記録情報バッファメモリ、２０・・・・・・
ＣＰＵ、２１・・・・・・デフォーカス検出回路、２２
・・・・・・反転回路、２３・・・・・・整流器ム、２
４・・・・・・整流器Ｂ１２５・・・・・・比較器、３
１・・・・・・デフォーカスが生じないときの記録信号
、３２・・・・・・デフォーカスしたときの記録信号。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
１１１ 第　４　図 第５図　・　・・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報信号が記録された、あるいは情報信号を記録
   するための凹凸で形成されたトラックを有する記録担体
   を用いた光学式記録再生装置であって、光源より発生し
   た光ビームを前記記録担体上に収束して照射する集束手
   段と、前記記録担体上の光ビームの集束状態を検出する
   集束状態検出手段と、前記集束手段を前記記録担体面に
   対して略々垂直な方向に移動する移動手段と前記集束状
   態検出手段の信号に応じて前記移動手段を駆動し前記記
   録担体上の光ビームの集束状態が常に所定の状態となる
   ように制御するフォーカス制御手段と、前記集束状態検
   出手段の信号より、前記記録担体上の光ビームの集束状
   態が所定の状態よりずれたことを検出するデフォーカス
   検出手段とを有することを特徴とするフォーカス制御装
   置。