JPH0344385B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、光学的情報記録装置に関する。特
に、本発明は、データの読取りおよび書込みの双
方に用いられる光学的記録装置に適用される。本
発明は、読取／書込ヘツドを記録媒体デイスクの
情報トラツク上に正しく配置し保持するための、
読取／書込ヘツドの半径方向位置検出に関する。
特に、その記録媒体デイスクは、情報書込み中に
利用される所定フオーマツトを有するクロツク情
報をあらかじめ与えられており、このクロツク情
報を用いれば、書込み動作中にこの所定フオーマ
ツトを与えられたトラツク上に書込／読取ヘツド
を正しく配置しかつ保持することが十分にでき
る。

光学的記録に関する米国特許第4063287号には、
光学的媒体デイスク上の情報トラツクに対して放
射ビームを横方向に振動させるための、振動式ト
ラツキング鏡が開示されている。この振動鏡を用
いて情報トラツクを横方向に走査することにより
反射ビーム検出装置に対する情報トラツクの正し
い位置を保持するために、情報トラツクはトラツ
キング鏡装置によつて追跡される。この特許に
は、振動式トラツキング鏡装置を用いて発生せし
められる情報を利用した、読取／書込ヘツドの半
径方向における操作は開示されていない。この特
許の装置において開示されているのは、単に、光
学的媒体デイスクから反射されるように単一放射
ビームが発生せしめられ、それによつて反射ビー
ムからトラツキング情報および他の情報を得るこ
とだけである。

なお、英国特許出願第GB2061747号には、読
取／書込ヘツドの位置調節用のトラツキング装置
を備えた、読取りおよび書込みの双方の能力を有
する光学的記録装置が開示されている。特に、こ
の出願に開示されている装置には、あらかじめ書
込まれたサーボトラツクをもつた光学的媒体デイ
スクが使用されている。この開示の第６図および
第７図に示されている１実施例においては、回折
格子を用いて、０次ビームと共にサーボトラツク
に対する接線方向において該０次放射ビームの前
方および後方にそれぞれ生じる＋１次および−１
次のビームが発生せしめられる。この開示におけ
る回折格子は、＋１次のビームがサーボトラツク
の中央の一方の側に位置し、−１次のビームが放
射用トラツクの中央の反対側に位置し、０次のビ
ームがサーボトラツク上に中心をもつように配置
される。

もし、読取／書込ビームのサーボトラツクに対
する半径方向の位置整合に変化が起これば、＋１
次および−１次のビームを利用する検出器制御装
置が読取／書込ビームの半径方向位置を調節し
て、サーボトラツクに対し正しい位置をとらせ
る。＋１次および−１次のビームがサーボトラツ
クの中央に対して固定された位置にあるために、
また、情報デイスク上の同じ位置に対し先行する
＋１次ビームと−１次ビームによつて検出される
信号間には時間差があるために、前記出願に開示
されている装置の応答性は全てのトラツキング状
態において最適であるとはいえない。

発明の要約 本発明は、読取モードおよび書込モードの双方
に用いられる光学的記録装置用トラツキング装置
に関する。本発明においては、読取りおよび書込
み放射ビームは回折格子を通過せしめられて、０
次の主放射ビームのほかに、＋１次および−１次
のビームを発生する。＋１次および−１次の放射
ビームは、光学的記録媒体デイスクの情報トラツ
ク上において、０次放射ビームに先行し、また後
続するように発生せしめられる。媒体から反射さ
れた放射ビームは検出器アレイへ送られ、そこで
は別の検出器が＋１次および−１次の放射ビーム
を検出し、主検出器が０次放射ビームを検出す
る。

回折格子は振動する駆動装置によつて駆動され
て、＋１次および−１次ビームを揺動させ、半径
方向において互いに逆向きに、内向きおよび外向
きに移動させるが、その際０次放射ビームは回折
格子の駆動によつて影響を受けないようにされ
る。従つて、＋１次および−１次のビーム検出器
の出力は、光学的記録デイスク上の情報トラツク
の中央を横切つて揺動するビームによる検出器の
出力となる。これらの検出器出力は、差動増幅
器、帯域フイルタ、および同期増幅検出器を経て
位置誤差信号となるが、この位置誤差信号は、光
学的記録媒体デイスク上の情報トラツクに対す
る、放射ビームの半径方向トラツキング位置の誤
差信号を表わす。

実施例の説明 第１図には、光学的記録媒体デイスク１２に対
して動作状態にある、本発明の光学的記録装置１
０が概略的に示されている。この光学的記録装置
は、読取りおよび書込みの双方の動作において使
用される。通常のレーザ１４を備えている。光学
的記録装置は本発明の各種実施例において異る
が、第１図の装置は、レーザ１４からのレーザ放
射ビームを受ける第１レンズ１６と、音響−光学
的変調器１８と、もう１つのレンズ２０と、を有
する。変調器１８は、書込み動作中に公知の方法
でレーザビームを変調する。

本発明の装置においては、回折格子２２がレー
ザビームを受けて、本来レーザ１４から発生した
０次放射のほかに、＋１次および−１次の回折放
射ビームを発生させる。＋１次放射ビーム２４は、
概略的に示されている偏光形ビーム分割器２６
と、４分の１波長板２８と、集束レンズ３０と、
を通過した後、光学的記録媒体デイスク１２上に
至り、光点３２を作る。４分の１波長板２８はよ
く知られているように偏光形ビーム分割器２６と
協働して、デイスク１２からの反射放射ビームが
偏向形ビーム分割器２６から出る時は、レーザ１
４から回折格子２２を経て入射してくる放射ビー
ムとは異なる方向のビームになるようにする。同
様にして、０次の光ビーム３４は、偏光形ビーム
分割器２６と、４分の１波長板２８と、集束レン
ズ３０とを通過して、光学的記録媒体デイスク１
２上に放射ビーム点３６を形成する。最後に、−
１次放射ビーム３８は、偏光形ビーム分割器２６
と、４分の１波長板２８と、集束レンズ３０とを
通過して、光学的記録媒体デイスク１２上に放射
ビーム点４０を形成する。

本発明においては、回折格子２２は支持体２３
上に旋回自在に取付けられ、圧電性結晶などの機
械的装置４２によつて駆動されることによつて、
＋１次および−１次の放射ビーム２４および３８
がそれぞれ情報トラツク４４の中央線の位置を中
心として、デイスク１２の半径方向に揺動せしめ
られる。すなわち、放射ビーム点３２と放射ビー
ム点４０とは、情報トラツク４４の中央を中心と
して内向きおよび外向に揺動せしめられるが、こ
の時０次放射ビーム３６は回折格子２２の振動的
駆動によつて影響されない。回折格子２２と、偏
光形ビーム分割器２６と、４分の１波長板２８
と、集束レンズ３０との配置によつて、放射ビー
ム点３２および４０は、この揺動運動中に半径方
向において互いに逆向きに移動する。回折格子２
２を駆動するための機械的装置４２は、例えば20
ないし30KHzの駆動周波数の振動を発生する格子
駆動装置４６からの駆動入力を受ける。格子駆動
装置４６はまた、格子駆動の正しい位相および周
波数を含んだ出力を同期増幅検出器４８にも供給
する。

光学的記録媒体デイスク１２からの反射の際
に、放射ビーム２４および３８は検出器アレイ内
の別の検出器に向けて反射される。光学的デイス
ク１２上における放射ビーム点の位置が異なつて
いることと、偏光形ビーム分割器２６および集束
レンズ３０の配置とによつて、この検出器アレイ
において、＋１次ビーム２４は検出器アレイ内の
検出器５０である第１検出器に入射せしめられ
る。同様にして、−１次放射ビーム３８は、検出
器アレイ内の検出器５２である第２検出器へ向け
て反射される。主検出器５４は、主放射ビーム、
すなわち０次放射ビームを受ける。主検出器は光
学的記録デイスク１２から情報を読取り、また、
集束レンズ３０の集束装置に対する集束帰還を行
なう。これらの機能は、公知の方法で行なわれ
る。第１検出器および第２検出器、すなわち検出
器５０および５２の出力は、差動増幅器５６へ入
力として供給され、差動増幅器５６は、検出信号
間の差を表わす差信号を出力する。

差動増幅器５６の出力は、帯域フイルタ５８に
供給され、同フイルタは差信号を通過させる際
に、回折格子２２を駆動する高周波の振動信号成
分を減衰させる。フイルタされた信号は、帯域フ
イルタ５８から同期増幅検出器４８へ供給され
る。この増幅検出器４８の出力は、検出器５０お
よび５２によつて検出された信号の差から得られ
た誤差信号を表わし、かつ、光学的記録媒体デイ
スク１２上の情報トラツク４４を追跡する放射ビ
ーム３２および４０の位置誤差信号に相当してい
る。

次に、第２Ａ図には、光学的記録媒体デイスク
上の情報トラツク６０が概略的に示されている。
点線６２および６４は、正規のトラツクのふち、
すなわち境界を示している。この情報トラツク
は、６６，７０，７４，６８，７６に書込まれた
情報ビツトを有している。この例においては、＋
１次放射ビームが、点線で表わされたビーム７８
のように、情報ビツト６６上に入射しているもの
として図示されている。０次放射ビームは位置７
２に入射し、−１次放射ビームは位置８０に入射
している。この図は、第１図の装置内の回折格子
２２が揺動運動における一方の端の位置にあつ
て、＋１次および−１次の放射ビーム点が、情報
トラツク６０の中央線の反対側に等距離で存在し
ている状態を示している。第２Ｂ図は、ふち６２
および６４をもつた情報トラツク６０に対する、
情報ビツト６６，７０，７４，６８，７６の同じ
関係を示している。しかし、この図においては、
回折格子は第２Ａ図の場合とは逆の移動をしてお
り、＋１次放射ビームと−１次放射ビームとはそ
れぞれ、放射ビーム点８２および８４に入射して
いる。

次に、第３Ａ図および第４Ａ図には、再び情報
トラツク６０が示されているが、矢印は入射放射
ビームに対する光学的記録媒体デイスクの運動方
向を示している。情報ビツトも前と同様に６６，
７０，７４，６８，７６に書込まれている。第３
Ａ図においては、光学的読取／書込ヘツドの位置
が、情報トラツク６０の中央線から変位している
ために、＋１次放射ビーム７８は完全に情報トラ
ツクから外れており、そのために検出器５０によ
つて検出される反射放射ビームは情報ビツト６
６，７０，７４，６８，７６を示しえないことに
なる。０次放射ビームは７２に示されているよう
にトラツク６０の中央線から外れているので、情
報トラツク内の情報ビツトを、部分的信号によつ
て部分的にしか検出できない。最後に、−１次放
射ビーム８０はトラツク６０の中央線に近い位置
にあるので、トラツク上の情報ビツトを完全に検
出することができる。これは、０次ビーム７２が
正常に情報トラツク６０の中央にあつて、−１次
ビームの位置においては情報ビツトの部分的検出
しか行なわれなくなる状態とは、対照的な状態で
ある。

次に、第４Ａ図は検出器出力の波形図であり、
検出器５０の出力は、時間に対して直線として表
わされているが、これはその位置にある検出器が
情報ビツト６６等を全く検出しないことを示して
いる。主検出器５４は、情報ビツトの部分信号の
みをピーク６６ａ，７０ａ，７４ａ，６８ａ，７
６ａのように検出する。最後に、第１図の−１次
検出器、すなわち検出器５２は、この位置におい
ては、ピーク６６ｂ，７０ｂ，７４ｂ，６８ｂ，
７６ｂに示されているように情報ビツトを完全に
読取る。従つて、第１検出器および第２検出器の
出力間の差信号は、０次放射ビームが情報トラツ
クの中央から外れていることと共に、中央からの
外れの方向をも明瞭に示すことになるので、正し
いトラツク中央位置を回復するのに必要な移動の
量と方向とを示す適正な誤差補正信号を発生させ
ることができる。

この誤差補正情報は、第１図の主検出器５４が
利用可能な出力をまだ発生しつつある時でも、強
い差信号出力から得られる。主検出器の出力信号
のみでも、それが減少した場合にはトラツク中央
からの外れを示すわけであるが、それだけでは装
置がトラツク中央からいずれの方向へ外れたのが
示されないことに注意すべきである。従つて、単
一検出器のみに基づくトラツク中央位置達成
（centering）装置は、トラツクの中央位置が達成
されていないことは指示するが、トラツク中央位
置達成状態を回復するための正しい方向を示すの
に必要な情報は発生しないのである。

次に、第３Ｂ図には、情報ビツト６６，７０，
７４，６８，７６が前と同様に示されている。第
３Ｂ図にはトラツク中央位置達成状態が示されて
おり、主検出器５４に向けて反射される主放射ビ
ームすなわち０次放射ビームは、７２に示されて
いるようにトラツクの中央位置に入射している。
＋１次ビームを表わす光点７８は、情報ビツト６
６を部分的に読取つているように図示されてお
り、−１次ビームを表わす光点８０は、情報ビツ
ト７６を部分的に読取つているように図示されて
いる。第４Ｂ図には、第３Ｂ図に示されている状
態に対応した検出器５０，５２，５４の出力を示
してあり、第１検出器すなわち検出器５０は部分
的に読取つた状態を表わすピーク６６ｃ，７０
ｃ，７４ｃ，６８ｃ，７６ｃのような出力を発生
し、第２検出器すなわち検出器５２は同様のピー
ク６６ｄ，７０ｄ，７４ｄ，６８ｄ，７６ｄのよ
うな出力を発生する。検出器５０および５２のそ
れぞれへ反射されてくる光ビーム３２および４０
には位置の変位があるので、第４Ｂ図に示されて
いるこれらの出力信号は、それに対応して時間軸
上において時間的に変位している。主検出器の出
力は、０次ビームが完全に情報ビツトに入射して
完全強度の読取状態になるために、６６ｆ，７０
ｆ，７４ｆ，６８ｆ，７６ｆに示されているよう
に、大きい信号ピークを形成する。

トラツク当りのビツト密度と、光学的デイスク
の回転速度とは、回折格子２２のそれぞれの揺動
位置において多数の情報ビツトが検出器５０，５
２，５４を通過するようになつている。例えば、
本発明を用いた光学的記録装置は約2.5MHzのデ
ータ速度で動作し、一方回折格子は約20KHzの速
度で動作するものと仮定することができる。その
場合は、回折格子２２のそれぞれの完全な１振動
中に全部で125ビツトの情報が検出器アレイを通
過することになる。検出器５０および５２は差動
増幅器５６と組合わされて設計されているので、
例えば第４Ａ図および第４Ｂ図に示されているよ
うな検出された情報ビツトから、時間的平均信号
が形成される。そのわけは、検出器５０と検出器
５２とにおいて実際に検出される個々の情報ビツ
トの間には時間的なずれがあるからである。しか
し、この時間的平均は、データ速度が極めて高
く、情報トラツクの中央線からの位置誤差に対し
て装置の高速な時間的応答が所望されるために、
極めて高速な時定数をもつことになる。従つて、
第１図に示されている差動増幅器５６の出力は、
検出された情報トラツク上の個々のデータビツト
を表わす個々のピークが消去された平均誤差信号
となる。

帯域フイルタ５８は、誤差の検出および補正に
用いられる周波数スペクトルの外部にある全ての
望ましくない信号を除去する。

帯域フイルタ５８に接続された同期増幅検出器
４８は、誤差信号を増幅し、また誤差信号の極性
を、＋１次および−１次の放射ビームが情報トラ
ツクの中央線の一方の側から他方の側へスイツチ
されるのに同期して、スイツチする動作を行な
う。すなわち、この検出器の出力である誤差信号
は、トラツク中央からの外れの程度を表わす振幅
情報と、その外れの方向との双方を含有していな
ければないのであるが、＋１次および−１次の放
射ビームが絶えずトラツクの一方の側から他方の
側へスイツチされているので、出力信号の正しい
極性を保持するためには、この検出器も絶えずス
イツチしなければならないのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の半径方向における位置誤差
検出装置を有する光学的記録装置を、概略的ブロ
ツク図の形式で示している。第２Ａ図および第２
Ｂ図は、本発明によつて発生せしめられた放射ビ
ームが、光学的記録媒体デイスク上の情報トラツ
クに対してもつ位置関係を概略的に示している。
第３Ａ図および第３Ｂ図は、本発明によつて発生
せしめられた放射ビームが光学的記録媒体デイス
ク上の情報トラツクに対してもつ位置関係を示し
ており、第３Ａ図においては放射ビームが位置整
合状態から外れており、第３Ｂ図においては放射
ビームが位置整合状態にある。第４Ａ図および第
４Ｂ図は、第３Ａ図および第３Ｂ図のそれぞれに
示された位置関係をもつ放射ビームにより、第１
図に示されている本発明の装置の検出器から発生
する出力信号の波形を示している。 １０……光学的記録装置、１２……光学的記録
媒体デイスク、１４……レーザ、２２……回折格
子、２３……支持体、２４……＋１次放射ビー
ム、３２，３６，４０；７８，７２，８０；８
２，７２，８４……放射ビーム点、３８……−１
次放射ビーム、４４，６０……情報トラツク、４
６……回折格子駆動装置、４８……同期増幅検出
器、５０……第１検出器、５２……第２検出器、
５６……差動増幅器、５８……帯域フイルタ、６
６，７０，７４，６８，７６……情報ビツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光学的記録に用いる情報トラツク中央位置達
   成装置であつて、放射源および光学的記録媒体デ
   イスクを有する光学的記録装置と、回折格子の支
   持装置と、該支持装置に旋回自在に取付けられ前
   記放射源と前記光学的記録媒体デイスクとの間に
   配置されている回折格子装置と、該回折格子の旋
   回揺動駆動装置であつて該回折格子を揺動するこ
   とにより前記光学的記録媒体デイスク上に該回折
   格子によつて形成された先行的１次回折ビームと
   後続的１次回折ビームとの放射点をそれぞれ前記
   媒体デイスク上の情報トラツクの中央線を中心と
   して半径方向に内向きおよび外向きに互いに逆向
   きに揺動せしめると共に前記回折格子の前記揺動
   を主放射ビームの放射点が影響を受けないように
   行なう前記旋回的揺動駆動装置と、前記先行的１
   次回折ビームおよび前記後続的１次回折ビームの
   前記記録媒体デイスクからの反射ビームをそれぞ
   れ検出するように配置された第１および第２の検
   出装置と、該第１および第２検出器の出力に関す
   る時間平均された差信号を形成することにより該
   第１および第２検出器によつて検出された情報ビ
   ツトにおける振幅の差を表わす誤差信号を発生す
   るための装置と、該誤差信号から誤差の検出およ
   び補正のために使用される周波数スペクトル外の
   望ましくない全ての信号を除去するための帯域フ
   イルタ装置と、該帯域フイルタ装置の出力に接続
   された同期増幅検出装置であつて前記光学的記録
   装置が情報トラツクの中央線から外れている距離
   を表わす振幅をもつた装置誤差信号を出力し且つ
   前記回折格子の揺動周波数と同期してスイツチす
   ることによつて該装置誤差信号が前記光学的記録
   装置の情報トラツク中央線からの外れの方向を表
   わす情報をも含有するようにするための前記同期
   増幅検出装置と、を備えている、光学的記録に用
   いる情報トラツク中央位置達成装置。