JPH02210622A

JPH02210622A - 焦点誤差検出装置

Info

Publication number: JPH02210622A
Application number: JP1030545A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Okada; 毅岡田; Kazuoki Otani; 一起大谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-02-09
Filing date: 1989-02-09
Publication date: 1990-08-22
Anticipated expiration: 2013-02-10
Also published as: JP2712484B2

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、追記型光ディスク、ＣＤ、ビデオディスク等
、媒体上に光を照射して、記録あるいは再生する装置に
おいて、光の焦点位置からの媒体面のずれを検出する焦
点誤差検出装置に関する。

従来の技術第４図は、従来の焦点誤差検出装置の構成図、第５図は
、第４図における焦点誤差検出の原理図、第６図は、第
４図における焦点誤差信号出力手段の構成図である。第
４図において、Ｉは、焦点誤差検出光学系、２は、光・
電気信号変換手段であり、これらは第５図に示すように
構成される。第５図において、１１は、媒体記録面、１
２は、対物レンズ、１３は、光ビーム収束用凸レンズ、
１６は、合焦点位置からずれた媒体記録面、２１．２２
は太陽電池等からなる２分割受光素子である。

第４図において、３は、第６図に示すように２分割受光
素子２１．２２の出力のそれぞれの差動をとり、各差動
出力の和を出力する焦点誤差信号出力手段である。４は
、各２分割受光素子の出力の和をとる和信号出力手段、
５は、焦点誤差信号出力手段３の出力を和信号出力手段
４で割った値を出力する割算補正手段である。

つぎに、第４図の従来の焦点誤差検出装置の動作を、第
５図を用いて説明する。

第５図（ａ）に示すように、光デイスク記録、再生用の
光ビームを対物レンズ１２で収束し、媒体記録面１１で
反射させる。反射した光は再び、対物レンズ１２を通り
、そのうちの一部、あるいは全部が光ビーム収束用凸レ
ンズ１３に導かれる。光ビーム収束用凸レンズ１３で光
ビームは焦点を結ぶが、その焦点の前側に２分割受光素
子２１を置き、後側に２分割受光素子２２を置く。あら
かじめ、対物レンズによって収束された光ビームの合焦
点位置に媒体記録面がきたときに、２分割受光素子２１
と２分割受光素子２２に同面積のスポットがあたるよう
に調整しておく。すなわち、媒体記録面１１に光ビーム
が丁度、焦点を結ぶとき、二つの２分割受光素子２１、
２２での光ビーム形状は、第５図（ｂ）のようになる。

ところが、合焦点から対物レンズ１２に対し遠ざかる方
向にずれた媒体記録面１６上に光ビームがあたると、第
５図（ａｌの点線で示すように光ビームの径路が変化し
、二つの２分割受光素子２１．２２での光ビーム形状に
、第５図（Ｃ）のような不均衡を生ずる。一方、合焦点
から対物レンズに対し近づく方向にずれた媒体記録面に
光ビームがあたると、第５図（ｄｉのように（Ｃ）とは
逆の不均衡を生ずることになり、光ビームの媒体記録面
１１に対する焦点位置ずれを二つの２分割受光素子２１
．２２上での光ビーム形状の不均衡としてとらえること
ができる。上述したように、焦点誤差検出光学系１で得
られる光ビーム形状の不均衡を光・電気信号変換手段２
で電気信号に変えて、これを第６図に示す焦点誤差信号
出力手段３により焦点誤差信号を求めている。しかし、
媒体記録面１１の反射率や記録ビットの深さ等のばらつ
きにより、検出光量が変化し、その結果、焦点誤差信号
の出力が変動してしまうことを防ぐために、和信号出力
手段４により、受光素子すべての受光量の和である和信
号を出力し割算補正手段５で、焦点誤差信号を上記和信
号で割ることにより、焦点誤差信号の出力の補正を行っ
ている。

このように、従来の焦点誤差検出装置では、焦点誤差検
出光学系で得られる光ビーム形状の不均衡あるいは光量
変化を電気信号に変えることにより、焦点誤差信号を得
ることができ、さらに記録媒体の反射率や記録ビットの
深さのばらつきに強い構成をとることができた。

発明が解決しようとする課題しかしながら上記の構成では、和信号と焦点誤差信号の
出力が比例するという前提で補正を行っているが、記録
媒体上の記録信号の記録長、記録間隔の変化がある場合
は上述の比例関係が成立しなくなる。例えば、第７図（
ａｌは従来の割算補正をした焦点誤差信号の出力（縦軸
）と焦点ずれ（横軸）との関係を示す。ここで実線は記
録媒体上に信号が記録してない場合、点線は光ディスク
の外周最密記録の場合、−点鎖線は内周最密記録の場合
の計算結果である。この図から、記録信号なしの時（実
線）は、比例関係が成立しているが、記録信号がある時
（点線、−点鎖線）は、非直線性が増加してくることが
わかる。このように、従来の割算補正だけでは記録媒体
上の記録長、記録間隔の変化がある場合は十分な補正が
できないという問題点を有していた。

課題を解決するための手段上記問題点を解決するために、本発明の焦点誤差検出装
置は、割算補正手段で補正しきれない、記録信号の記録
長、記録間隔の変化による焦点誤差信号の変動補正のた
め、あらかじめ調べておいた和信号と補正係数の関係か
ら補正係数を計算する補正係数計算手段と上記補正係数
を割算後の焦点誤差信号に乗じる利得可変手段を設けた
ものである。

作用本発明は上記の構成によって、記録媒体上の記録信号の
記録長、記録間隔が変わることによる光量変化が生じて
も、その光量変化に応じた補正係数を乗することによっ
て、焦点誤差に比例した信号を取り出すことができる。

実施例第１図は本発明の一実施例における焦点誤差検出装置の
構成図、第２図は第１図における補正係数計算手段の具
体例を示す図である。

第１図において、１は、焦点誤差検出光学系、２は、光
・電気信号変換手段で、これらは第５図に示すように構
成される。３は、第６図に示すように２分割受光素子２
１．２２の出力のそれぞれの差動をとり、各差動出力の
和を出力する焦点誤差信号出力手段である。４は、各２
分割受光素子の総ての出力の和をとる和信号出力手段、
５は、焦点誤差信号出力手段３の出力を和信号出力手段
４で割った値を出力する割算補正手段で、これらは従来
の焦点誤差検出装置におけるものと同じである。

６は、和信号（これをＩｐとする）を入力して補正係数
Ｋを出力する補正係数計算手段である。

ここでＫは、焦点誤差信号出力が焦点ずれに比例する様
に出力を補正するための係数で、第２図（ａ）または（
ｂｌに示すような式で表される。第２図においてａ、　
　ｂ、　　ｃは定数で、あらかじめ記録媒体について測
定された値である。また１ｍは、各記録媒体について反
射率の変動を検出する基準領域（例えば信号が記録され
てない領域）を設け、その領域で測定した和信号の値で
ある。第２図（ｂ）のようにＩｍ／Ｉｐを変数とするこ
とにより、記録媒体反射率の個体差があっても補正係数
に影響しない様にできる。

７は、割算補正された焦点誤差信号に、補正係数計算手
段６で計算した補正係数を乗する可変増幅手段である。

つぎに、第１図および第５図を用いて本発明の焦点誤差
検出装置の動作を説明する。焦点誤差検出光学系１の焦
点面１１から反射した光は、対物レンズ１２、収束レン
ズ１３を経て２分割受光素子２１゜２２へ当たる。受光
素子２１．２２の出力は、焦点誤差信号出力手段３へ入
り、その出力は、媒体面１１の移動量に応じて変化する
。また、受光素子２１．２２の出力は和信号出力手段４
において、総ての受光素子出力の和がとられ、その出力
は割算補正手段５および補正係数計算手段６に入る。焦
点誤差信号出力は、割算補正手段５において、和信号出
力で割算補正され、さらに可変増幅手段７において補正
係数計算手段６の補正を受けて出力される。

なお、補正係数計算手段６において、第２図（ａ）に示
すように、和信号Ｉｐを与えて補正係数を計算する方法
と、第２図（ｂｌに示すように、Ｉｍ／Ｉｐを変数とし
て補正係数を計算する方法がある。この場合Ｉｍの値は
、記録媒体交換時にあらかじめ記憶させておく。

第３図は、本発明の第二の実施例における焦点誤差検出
装置の構成図である。

第３図において、８，９は、再生時に可変増幅器７を通
して出力し、記録時に可変増幅器７を通さず直接出力す
る様に切換える切換え手段である。

この様に切換える理由は、記録時は媒体の未記録部分へ
記録するため、記録長や記録間隔の補正を必要としない
ためである。

つぎに、第３図の第二の実施例の動作を説明する。まず
信号再生時は、上記第一の実施例と動作は全く同一であ
る。信号記録時は、切換え手段８゜９が切り替わり可変
増幅器７を通さずに焦点誤差信号が出力される以外は、
上記第一の実施例と動作は全く同一である。

なお、ここで切換え手段８，９を用いる代わりに、信号
記録時は可変増幅手段７の増幅率を１とするように補正
係数計算手段６を制御してもよい。

発明の効果以上のように本発明は、割算補正手段で補いきれなかっ
た分を補正する補正係数計算手段を設けることにより、
記録信号の記録間隔、記録長の違いによる焦点誤差信号
の変動をおさえることができる。

例えば、第７図（ｂｌは、本発明の補正を施した場合の
焦点誤差信号出力（縦軸）と焦点ずれ（横軸）との関係
を示す。ここで実線は記録媒体上に信号が記録してない
場合、点線は光ディスクの外周最密記録の場合、−点鎖
線は内周最密記録の場合の計算結果である。また、第７
図（ａ）は従来の方法による結果である。

このように本発明の方法によれば焦点すれか±１μｍ以
内では記録信号の有る場合でも直線関係が成立している
ことがわかる。

【図面の簡単な説明】

れと焦点誤差信号出力との関係を示す図である。１・・・焦点誤差検出光学系、２・・・光・電気信号変
換手段、３・・・焦点誤差信号出力手段、４・・・和信
号出力手段、５・・・割算補正手段、６・・・補正係数
計算手段、７・・・可変増幅手段、８，９・・・切り替
えスイッチ。代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝ほか１名を示す
図、第３図は本発明の第２の実施例を示す図、第４図は
従来の焦点誤差検出装置の構成図、第５図は焦点誤差検
出光学系の原理図、第６図は焦点誤差信号出力手段の構
成図、第７図は焦点ず第２図 α、　ｂ、　ｃ　＋ｉ　＊収第図２ノ第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）焦点付近に置かれた記録媒体表面からの反射光を
取り出す光学系と、前記光学系から取り出した光を複数
の受光素子で受け、それらの出力から前記記録媒体が焦
点位置から変位した量に比例するような出力電圧を発生
する焦点誤差信号出力手段と、前記複数の受光素子にあ
たる全光量に比例する出力電圧を発生する和信号出力手
段と、前記焦点誤差信号出力を前記和信号出力で割算す
る割算補正手段と、前記和信号出力に基づいて、前記記
録媒体表面の記録状態に応じた補正係数を発生する補正
係数計算手段と、前記割算補正された出力に前記補正係
数を掛ける可変増幅手段とを備えた焦点誤差検出装置。
（２）記録媒体へ記録するとき、前記可変増幅手段の増
幅率を１とすることを特徴とする請求項（１）記載の焦
点誤差検出装置。
（３）再生時に可変増幅手段を通して出力し、記録時に
可変増幅手段を通さず直接出力する様に切換える切換え
手段を備えたことを特徴とする請求項（１）記載の焦点
誤差検出装置。
（４）補正係数計算手段は、記録媒体の基準領域におい
てあらかじめ測定された和信号出力を基準値とし、その
基準値で和信号を規格化したパラメータを用いて計算す
ることを特徴とする請求項（１）または（２）または（
３）記載の焦点誤差検出装置。