JPH0196828A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents

光学的情報記録再生装置

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JPH0196828A
JPH0196828A JP62254198A JP25419887A JPH0196828A JP H0196828 A JPH0196828 A JP H0196828A JP 62254198 A JP62254198 A JP 62254198A JP 25419887 A JP25419887 A JP 25419887A JP H0196828 A JPH0196828 A JP H0196828A
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recording layer
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objective lens
recording
drive voltage
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Akihiro Ishikawa
明洋 石川
Haruo Isaka
治夫 井阪
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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 本発明は記録層を複数有する多層光学記録媒体から多層
の情報を記録再生する光学的情報記録再生装置に関する
ものである。
従来の技術 近年、ビデオディスクやコンパクトディスクなど記録媒
体から光学的に情報を記録再生する光学的情報記録再生
装置が商品化されている。
以下図面を参照しながら、上述した従来の光学的情報記
録再生装置の再生原理をコンパクトディスクを例に説明
する。
第6図はコンパクトディスクの光学系を示すものである
。第6図において、81はレーザー光源、82はレーザ
ー光、83はコリメータレンズ、84はビームスプリッ
タ−185はl/4波長板、86は対物レンズ、87は
ディスクの記録層、88は凸レンズ、89は円筒レンズ
、90は光検出器、91はアクチュエータである。
レーザー光源81から発せられるレーザー光82を、コ
リメータレンズ83、ビームスプリッタ−84,1/4
波長vi85及び対物レンズ86を順次介して、ディス
クの記録層87に入射させる。記録層87に記録された
情報信号を再生するときには、対物レンズ86によって
レーザー光82を収束限界まで絞り込んだ光スポットを
記録層87に照射し、記録層87によって反射された光
を、対物レンズ86.1/4波長板85、ビームスプリ
ッタ−84、凸レンズ88及び円筒レンズ89を順次介
して光検出器90に入射させる。
ここで、円筒レンズ89は第7図に示すように、縦断面
が長方形であるためX方向に関しては屈折は生じないが
、横断面は凸レンズ形状となっているためX方向に関し
ては屈折が生じ、ある−点に光が集光し、このため円筒
レンズ89のフォーカスは第7図のように89aと89
bを結ぶ縦線上となる。
この円筒レンズ89と凸レンズ88を第8図のように配
置すると、凸レンズ88側から平行光が入射した場合、
まず凸レンズ88で一回屈折した後、X方向の光は円筒
レンズ89を通過し、X方向の光は円筒レンズ89で再
び屈折する。このため凸レンズ88単体の焦点位置F1
には横−文字の焦線ができ、両レンズの複合焦点位置F
2には縦−文字の焦線ができる。そして、FlとF2の
中間位置である点Pにはほぼ円形の像を結び、それより
手前では縦長の楕円に、遠方では横長の楕円になる。
この性質を用いて、第8図の点Pに光検出器90を第9
図に示すような方向で配置する。光検出器90は第9図
に示すように4つの光検出素子90a190b、90c
、90dを有している。合焦時には反射光が平行光とな
るため、第10図Aに示すように光検出器90上のスポ
ット形95aは円形となる。記録[87との距離が近す
ぎる場合には、反射光が発散光となって入ってくるため
、焦線F1、F2が後方にずれて第10図Bに示すよう
に光検出器90上のスポット形95bは縦長の楕円とな
る。逆に記録層87との距離が遠すぎる場合には、反射
光が収束光となって入ってくるため、焦線F1、F2が
前方にずれて第10図Cに示すように、光検出器90上
のスポット形95cは横長の楕円となる。
その結果、誤差検出用の差動増幅回路から出力される焦
点誤差信号は、合焦時には、4つの光検出素子90a、
90b、90c、90dの出力が等しくなるため零とな
り、記録7887が近すぎる場合には、光検出素子90
a及び90cの光検出信号Sa及びSCの和の信号Sa
+Scと、光検出素子90b及び90dの光検出信号s
b及びSdの和の信号sb+Sdとの差の信号(Sa+
Sc) −(Sb+Sd)は正となり、記録層87が遠
すぎる場合には、(Sa+Sc)   (Sb+Sd)
は負となる。
また、記録Jii87と対物レンズ86との距離が極端
に離れすぎた場合には、記録層87に照射されたレーザ
ー光82が敗ってしまうため、4つの光検出素子90a
、90b、90c、90dからの出力が少なくなり、再
び焦点誤差信号は零に近づく。
したがって、対物レンズ86と記録層87との距離と、
焦点誤差信号との関係を図示すると第1)図のようにな
る。なお、第1)図のa、bは第8図のFl、F2に対
応しており、この範囲で焦点引き込みは可能となる。す
なわち、対物レンズ86はアクチュエータ91に流れる
電流により光軸方向に駆動する構造になっており、この
焦点誤差信号を焦点制御信号としてアクチュエータ91
に加えることにより記録N87と対物レンズ86との距
離は一定に保たれ、記録層87上の情報信号の再生が行
われる。
光電流信号あるいは焦点誤差信号が、ある一定のレベル
以下になったとき、焦点位置が焦点制御引き込み範囲か
ら外れたことを検出し、この検出信号により焦点誤差信
号に代えてサーチ信号をアクチュエータ91に加え、サ
ーチ信号により対物レンズ86をその光軸方向に駆動さ
せて記録層87と対物レンズ86との対向間隔を焦点引
き込み範囲内に入れる。
(MJ無線と実験別冊CDディジタルオーディオ使いこ
なしテクニック29〜30ページ)発明が解決しようと
する問題点 しかし、上記のような構成をもとにして多層化した多層
光学記録媒体から情報信号を再生する場合、記録層間の
距離が媒体毎にばらつくため、焦点制御がどの記録層に
行われているかを即座に判別することができないという
問題点があった。また、ある記録層から他の記録層に移
行する場合、記録層間の距離が未知あるいは媒体毎にば
らつくため、正確なキックができず、安定に移行するこ
とが極めて困難であるという問題もあった。
本発明は上記問題点に鑑み、多層光学記録媒体から情報
信号を再生する場合、再生層が第何層であるかを即座に
判別し、異なる記録層へ安定に移行できる光学的情報記
録再生装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、光束を発する光
源と、記録層を複数有する多層光学記録媒体と、前記光
束を前記記録層に集光する対物レンズと、前記対物レン
ズを駆動するアクチュエータと、前記対物レンズを介し
て前記記録層からの反射光あるいは透過光を受光する光
検出器と、前記記録層からの反射−光あるいは透過光の
大きさによって変化する光電流信号及び前記対物レンズ
と前記記録層との対向間隔に応じて変化する焦点誤差信
号を前記光検出器から出力する信号検出手段と、前記焦
点誤差信号をもとに前記アクチュエータを光軸方向に駆
動して前記対物レンズを光軸方向に駆動させ、前記対物
レンズと前記記録層との対向間隔を一定に制御する焦点
制御手段と、前記光電流信号あるいは焦点誤差信号より
前記焦点制御手段の引き込み範囲に入ったことを検出す
る記録層検出手段と、前記対物レンズをその光軸方向に
駆動させて前記記録層と前記対物レンズとの対向間隔を
前記焦点制御手段の引き込み範囲に入るようにしたサー
チ手段と、前記記録層検出手段の出力をもとに前記対物
レンズを駆動する前記アクチュエータのドライブ電圧を
記憶するドライブ電圧記憶手段を具備したことを特徴と
するものである。
作用 本発明は、上記した構成によって記録あるいは再生時の
アクチュエータのドライブ電圧とドライブ電圧記憶手段
に記憶されているアクチュエータのドライブ電圧を比較
することにより、従来認知することが困難であった再生
層が第何層であるかを即座に認知することができ、また
、記録層間の対向間隔からその対向間隔に応じたキ・ノ
クノくルスをアクチュエータに加えることによって異な
る記録層へ瞬時にして安定に移行することができる。
実施例 以下本発明の一実施例の光学的情報記録再生装置につい
て、図面を参照しながら説明する。第1図は本発明を光
学式ディスク記録再生装置に適用したブロック図である
。第1図において、1はレーザー光源、2はレーザー光
、3はコリメータレンズ、4はビームスプリッタ−15
は1/4波長板、6は対物レンズ、8は凸レンズ、9は
円筒レンズ、10は光検出器、1)はアクチュエータ、
20は多層光学記録媒体、21は記録層、60はサーチ
手段、61は記録層検出手段、62は焦点制御手段、6
3はドライブ電圧記憶手段、64はキックパルス発生手
段、65は信号検出手段、Slは切り換えスイッチであ
る。なお、光検出器10は第2図のように4つの光検出
素子10a、10b、10c、10dを有しており、凸
レンズ8と円筒レンズ9に対しては第3図のように配置
し、光検出器10の中心である点Oが光軸り上に位置す
るようにする。
以上のように構成された光学的情報記録再生装置につい
て、以下第1図及び第4図を用いてその動作を説明する
まず、ディスクを再生する前にスイッチS1を31に倒
し、サーチ手段60によってアクチュエータ1)のドラ
イブ電圧を可変して対物レンズ6を光軸方向に駆動させ
、第4図に示すように、例えば記録最下層21aから順
にレーザー光2のフォーカス位置を移動させ、このとき
の信号検出手段65の出力である光電流信号または焦点
誤差信号がある一定のレベルになったときにレーザー光
2のフォーカス位置が記録層21aの焦点制御引き込み
範囲に入ったことを記録層検出手段61により検出する
信号検出手段65は光検出器10に入射した記録層21
からの反射光あるいは透過光の大きさによって変化する
光電流信号と、詳しくは従来例で示したように対物レン
ズ6と記録層21との対向間隔に応じて変化する焦点制
御信号を出力するものである。
記録層検出手段62は、例えば第2図に示す光検出器1
0の4つの光検出素子10a 、 10b 、 10c
 、 10dから得られる焦点誤差信号、または光電流
信号の総和であるRF倍信号、ある一定のレベルになっ
たときにレーザー光2のフォーカス位置が記録層21a
の焦点制御引き込み範囲に入ったことを検出すればよい
。記録層検出手段61が、レーザー光2のフォーカス位
置が記録層21aの焦点制御引き込み範囲にはいったこ
とを検出したときに、アクチュエータ1)のドライブ電
圧をドライブ電圧記憶手段63に記憶させる。ドライブ
電圧記憶手段63は、例えばA−D変換によってアナロ
グ量であるアクチュエータ1)のドライブ電圧をディジ
タル撥に変換してRAMに記録すればよい。
以後、同様にして、記録層検出手段61が、レーザー光
2のフォーカス位置が記録層21の各層の焦点制御引き
込み範囲に入ったことを検出する毎に、そのときのアク
チュエータ1)のドライブ電圧をドライブ電圧記憶手段
63に記憶させる。
ディスクから情報を再生するときはスイッチS1を31
に倒しておき、サーチ手段60によりサーチ信号をアク
チュエータ1)に加え、アクチュエータ1)を光軸方向
に駆動して対物レンズ6を光軸方向に駆動し、記録層検
出手段61が、レーザー光2のフォーカス位置が記録層
21のある記録層の焦点制御引き込み範囲に入ったこと
を検出したときにスイッチS1を31から32に切り換
えて、信号検出手段65の出力である焦点誤差信号を焦
点制御手段62に加えて、焦点制御手段62により記録
層21と対物レンズ6との対向間隔を一定に保つ。ドラ
イブ電圧記憶手段63に、このときのアクチュエータ1
)のドライブ電圧を、ドライブ電圧記憶手段63に記憶
した各層のドライブ電圧と比較する機能をもたせておけ
ば、現在の再生層を正確にかつ即座に認知することがで
きる。
ある記録層から情報を再生しているとき、異なる記録層
へ移行するには、現在、情報を再生している記録層のア
クチュエータ1)のドライブ電圧と、移行したい記録層
のドライブ電圧記録手段63の出力から二層間のドライ
ブ電圧差を検出し、これとアクチュエータ1)の感度か
ら二層間の対向間隔を算出する。このときスイッチS1
を33に切り換えて、その対向間隔に適したキック幅、
キック電圧を有する第5図に示すようなキックパルスを
キックパルス発生手段64によりアクチュエータ1)に
加える。
このようなキックパルスをアクチュエータ1)に加えれ
ば、層の対向間隔が未知あるいはばらつく場合でも移行
したい記録層に移動したときのアクチュエータの速度を
零にすることができるため、安定した焦点制御を行うこ
とが可能である。
発明の効果 以上のように本発明によれば、再生あるいは記録時のア
クチュエータのドライブ電圧とドライブ電圧記憶手段に
記憶したアクチュエータのドライブ電圧とを比較するこ
とにより、記録層間の対向間隔が未知あるいは媒体毎に
ばらつく場合でも現在の再生層を正確に知ることができ
、また、キックパルス発生手段により安定に他の記録層
へ移行することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による光学的情報記録再生装置の一実施
例のブロック図、第2図は光検出器の説明図、第3図は
凸レンズと円筒レンズと光検出器との相互間の配置図、
第4図は多層光学記録媒体の再生原理図、第5図はキッ
クパルスの電圧波形図、第6図は従来の単層光学記録媒
体の光学系配置図、第7図は円筒レンズの斜視図、第8
図は光の説明図、第1)図は第5図の光学系の説明に供
する特性曲線図である。 1・・・・・・レーザー光源、6・・・・・・対物レン
ズ、10・・・・・・光検出器、1)・・・・・・アク
チュエータ、20・・・・・・多層光学記録媒体、21
・・・・・・記録層、60・・・・・・サーチ手段、6
1・・・・・・記録層検出手段、62・・・・・・焦点
制御手段、63・・・・・・ドライブ電圧記憶手段、6
4・・・・・・キックパルス発生手段、65・・・・・
・信号検出手段。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか1名第2図 第4図 第 6 日 第7図 第8図 第9図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光束を発する光源と、記録層を複数有する多層光
    学記録媒体と、前記光束を前記記録層に集光する対物レ
    ンズと、前記対物レンズを駆動するアクチュエータと、
    前記対物レンズを介して前記記録層からの反射光あるい
    は透過光を受光する光検出器と、前記記録層からの反射
    光あるいは透過光の大きさによって変化する光電流信号
    及び前記対物レンズと前記記録層との対向間隔に応じて
    変化する焦点誤差信号を前記光検出器から出力する信号
    検出手段と、前記焦点誤差信号をもとに前記アクチュエ
    ータを光軸方向に駆動して前記対物レンズを光軸方向に
    駆動させ、前記対物レンズと前記記録層との対向間隔を
    一定に制御する焦点制御手段と、前記光電流信号あるい
    は焦点誤差信号より前記焦点制御手段の引き込み範囲に
    入ったことを検出する記録層検出手段と、前記対物レン
    ズをその光軸方向に駆動させて前記記録層と前記対物レ
    ンズとの対向間隔を前記焦点制御手段の引き込み範囲に
    入るようにしたサーチ手段と、前記記録層検出手段の出
    力をもとに前記対物レンズを駆動する前記アクチュエー
    タのドライブ電圧を記憶するドライブ電圧記憶手段を具
    備したことを特徴とする光学的情報記憶再生装置。
  2. (2)ドライブ電圧記憶手段はすでに記憶されているア
    クチュエータのドライブ電圧と再生あるいは記録時のア
    クチュエータのドライブ電圧とを比較することにより、
    第何層の記録層に焦点制御がおこなわれているかを認知
    する手段を含む特許請求の範囲第(1)項記載の光学的
    情報記録再生装置。
  3. (3)ドライブ電圧記憶手段の出力をもとに異なる記録
    層に移行するためにアクチュエータに加えるキックパル
    スのパルス電圧あるいはパルス幅を可変するキックパル
    ス発生手段を具備することを特徴とする特許請求の範囲
    第(1)項記載の光学的情報記録再生装置。
JP25419887A 1987-10-08 1987-10-08 光学的情報記録再生装置 Expired - Fee Related JPH0675288B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7286153B1 (en) 1991-10-11 2007-10-23 Hitachi, Ltd. Three-dimensional recording and reproducing apparatus
US8284642B2 (en) 2010-06-08 2012-10-09 Panasonic Corporation Optical disk apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7286153B1 (en) 1991-10-11 2007-10-23 Hitachi, Ltd. Three-dimensional recording and reproducing apparatus
US7995082B2 (en) 1991-10-11 2011-08-09 Hitachi, Ltd. Three-dimensional recording and reproducing apparatus
US8284642B2 (en) 2010-06-08 2012-10-09 Panasonic Corporation Optical disk apparatus

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