JPH0580051B2

JPH0580051B2 -

Info

Publication number: JPH0580051B2
Application number: JP57151242A
Authority: JP
Inventors: Akio Koizumi; Hiroshi Yoshitoshi; Hajime Yano
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1982-08-31
Filing date: 1982-08-31
Publication date: 1993-11-05
Also published as: JPS5942646A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明はデイスクに形成された光学的遷移の
系列を光学ヘツドで読み出してビデオ信号やオー
デイオ信号を再生するデイスク装置に使用して好
適なデイスクの傾き補正装置に関する。

背景技術とその問題点デイスクの面は微視的に見れば完全な平面にな
り得ず、そこにはスキユーが存在する。そして、
スキユーにより信号面の方線方向と光学ヘツドの
光軸とがずれると、コマ収差が生じる。このスキ
ユーがデイスクのラジアル方向であるときには、
レーザのスポツトは隣接する複数のトラツクにわ
たるものとなり、クロストークの原因となる。ま
た、デイスクのラジアル方向の解像度（遮断周波
数）が劣化し、サーボ系が不安定となる。

一般にスキユーの許容角はλ／（NA）³に比例
する。ここでλはレーザ光の波長、NAは対物レ
ンズの開口数である。光学ヘツドの光源として
He−Neレーザチユーブを用いた場合には、その
波長λが632.8nmと小さいので、十分な解像度を
維持したとしても対物レンズのNAを0.4と小さく
抑えることができ、このためスキユーの許容角を
大とできる。クロストークやサーボ系の安定の点
で可能である。

ところで、近年光学ヘツドの小型、軽量および
低価格化のためにHe−Neレーザチユーブのかわ
りに半導体レーザを用いることが望まれている。
しかし、この半導体レーザでは、その波長λが
780nm（±20nm）と長いため、He−Neレーザチ
ユーブと同等とするには、対物レンズのNAを0.5
と大としなければならない。この結果、スキユー
の許容角は１／２（ほぼ（0.4／0.5）³となり、クロス
トークやサーボ系の安定性の点で不都合となる。半
導体レーザを採用する場合にはスキユーを抑える
ことが肝要である。

発明の目的この発明はデイスクのラジアル方向のスキユー
を検出し、これに基づいてスキユーを解消するよ
うにデイスク装置を制御するデイスク装置の傾き
補正装置を提供することを目的としている。

発明の概要この発明ではデイスクのラジアル方向の異なる
第１及び第２の位置で第１および第２の焦点検出
をそれぞれ行う。そして、第１の焦点検出に基づ
いて第１の位置での焦点を合わせたのち、第２の
焦点検出に基づいてラジアル方向のスキユーを補
正する。この発明ではラジアルスキユーを解消で
き、この結果、コマ収差に起因するクロストーク
やサーボ系の不安定性を回避できる。

実施例以下、この発明の一実施例について図面を参照
しながら説明しよう。

第１図はこの実施例の光学系１を主に示す。こ
の光学系１はデイスク２上に形成されたピツトの
有無をたとえばレーザ光の位相（干渉）に基づい
て検出するものである。周知のとおり、この光学
系１ではレーザ光がピツトの系列（トラツク）上
にビームスポツトを結ぶ必要がある。このためこ
の例でもトラツキングサーボ、フオーカスサーボ
が行われる。この例では、加えてデイスク２の光
学系１に対する傾むき（スキユー）を検出してそ
のスキユーを補正するようにしている。

第１図において、半導体レーザ３からデイスク
２に向かう光路には順次、回折格子４、ポラリゼ
ーシヨン・ビーム・スプリツタ５、コリメータレ
ンズ６、１／４λ板７および対物レンズ８が配されている。半導体レーザ３からのレーザ光はこの光
路に沿つてデイスク２の信号面に入射する。

回折格子４はレーザ光を１つの主光と４つの補
助光に分離するためのものである。主光は第２図
にａで示すようにピツト列にスポツトを結ぶよう
になされている。この主光はピツトの有無を読み
とり、RF信号を再生するためのものである。こ
の場合、たとえばピツトの深さの光路をλ／４としてピツトに反射した光とその周辺に反射した光と
が干渉して暗くなるようにする。したがつて、光
の明暗としてピツトの有無が検出される。この主
光はこのほかにフオーカスサーボにも用いられ
る。この点については後述する。

補助光のうちの２つは第２図にｂ，ｃで示すよ
うにほぼトラツクに沿う方向にならぶようにスポ
ツトを結ぶ。これらスポツトｂ，ｃはトラツクの
並び方向にわずかにずれており、これらのずれを
一定に保つことにより、主光のスポツトａがピツ
ト列を正確にトラツキングするようにできる。こ
のようなトラツキングサーボはたとえば対物レン
ズ８のレンズホルダ（図示略）を図の左右方向に
駆動することにより行われる。

補助光の残りの２つは第２図にｄ，ｅで示すよ
うに主光のスポツトａに対してトラツクの並び方
向に離間してスポツトを結ぶ。これら２つの補助
光はのちに理解されるようにラジアルスキユーを
検出するためのものである。

上述回折格子４はたとえば十字状のものとし、
主光として０次の回折光、補助光として１次の回
折光を用いる。

デイスク２に入射したレーザ光は反射されて戻
り光として同一の光路に沿つてビーム・スプリツ
タ５にいたる。この間レーザ光は往復で２度１／４ λ板７を通過し、このため、両主軸方向の直線偏
光の間にλ／２の光路差が生じ、この結果、戻り光の偏光面は90°だけ回転させられる。したがつて、
戻り光はビーム・スプリツタ５で反射され、この
のち凹レンズ（球面）９およびシリンドリカルレ
ンズ１０を介してデイテクタ１１に入射させられ
る。

デイテクタ１１には第３図に示すように５個の
受光路１２，１３，１４，１５，１６が形成され
ている。受光部１２，１３，１４，１５，１６は
それぞれ主光および補助光のスポツトａ〜ｅに対
応する。受光部１３，１４は単一の受光素子から
構成される。これらの受光出力からトラツキング
エラーが検出されトラツキングサーボが行われる
ことに説明は要しないであろう。

これに対し、受光部１２，１５，１６はともに
４個の受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（第５図参照）か
ら構成される。このうち受光部１２の受光素子Ａ
〜Ｄの全受光出力の和からRF信号が形成される。
同時にこの受光部１２の受光素子Ａ〜Ｄから第５
図に示すようにして出力がとり出されて以下に理
解されるようにフオーカス検出が行われる。他の
受光部１５，１６の受光素子Ａ〜Ｄの受光出力も
第５図に示すようにとり出され、ともにフオーカ
ス検出がなされるようになつている。

受光部１２のフオーカス検出はフオーカスサー
ボのため、すなわち、主光のクロスオーバ点をデ
イスク２の信号面に結ばせ、これにより解像度
（遮断周波数）を向上させるために用いられる。

他の受光部１５，１６のフオーカス検出はラジ
アルスキユー補正用に用いられる。すなわちデイ
スク２のラジアル方向の異なる２点で焦点が合う
ようにデイスク２を駆動し、これによりスキユー
を解消するのである。この場合、フオーカスサー
ボ用の受光部１２をスキユー補正に兼用すれば受
光部１５，１６の一方を省略することができる。

以上のフオーカス検出にはいわゆる非点収差法
を採用する。すなわち、シリンドリカルレンズ１
０を通過したレーザ光は非点収差を有し、このた
め、縦方向の平面光線束よりも横方向の平面光線
束のほうが、より、シリンドリカルレンズ１０が
わでクロスオーバし、この結果、各位置でのスポ
ツト形状は第４図に示すようになる。スポツト形
状は、スポツト位置がシリンドリカルレンズ１０
から遠ざかるにしたがつて縦方向に長い楕円から
真円になり、さらに横方向に長い楕円になるので
ある。

非点収差法では、レーザ光のクロスオーバ点が
デイスク２の信号面にあるときに、受光部１２，
１５，１６のスポツト形状がちようど真円になる
ようにする。このようにすると、デイスク２が半
導体レーザ３から遠ざかつたとき、すなわち、物
点（クロスオーバ点）の距離が長くなつたときに
は、像点距離が小さくなり、このため平面光線束
の双方はともに第１図で示す位置より左がわでク
ロスオーバするようになる。したがつて、受光部
１２，１５，１６上のスポツト形状は横方向に長
い楕円となる。逆に、デイスク２が半導体レーザ
３に近づいたときには、受光部１２，１５，１６
上にスポツト形状は縦方向に長い楕円となる。

以上のスポツト形状の変化は第５図Ａ，Ｂ，Ｃ
に示すようにして検出される。この場合、デイス
ク２が近すぎるときには＋Ｖの出力が得られ、焦
点が合つたときには０の出力となる。またデイス
ク２が遠すぎるときには−Ｖの出力が得られる。
これらのことについては説明を要しないであろ
う。

このような構成では、ラジアルスキユー補正用
の受光部１５，１６に基づいてデイスク２の傾き
を制御してスポツトｄ，ｅの位置で焦点が合うよ
うにする。このようにすると光学系１に対するデ
イスク２のラジアルスキユーをなくすことにな
る。したがつて、コマ収差がなくなり、隣接トラ
ツク間のクロストークを抑えることができ、また
サーボ系の安定性を向上させることができる。こ
のような効果は、λが長い半導体レーザ３の場合
にとくに実効がある。もちろん通常のHe−Neレ
ーザ等でもNAを大とする余裕ができ、解像度を
向上させることができる等の利点が生じる。

つぎに、ラジアルスキユー補正用の具体的な回
路構成について第６図を参照しながら説明しよ
う。この例では上述のようにフオーカスサーボ用
の受光部１２をラジアルスキユー用に兼用するよ
うにしている。なお、第６図では受光部の符号１
２，１５と受光素子の符号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを組み
合わせて対応するすべての受光素子を表記した。

第６図において、フオーカスサーボ用の受光部
１２の受光素子１２Ａ，１２Ｃの出力はそれぞれ
アンプ１７，１８で増幅されたのち加算器１９で
加算され、こののち差動アンプ２例の非反転入力
端に供給されている。他方、この受光部１２の他
の受光素子１２Ｂ，１２Ｄの出力はそれぞれアン
プ２１，２２で増幅されたのち加算器２３で加算
され、こののち差動アンプ２例の反転入力端に供
給されている。この場合、差動アンプ２０の出力
としてはフオーカスサーボのエラー信号が得ら
れ、このエラー信号はフオーカスサーボ系に供給
される。また、このエラー信号は比較器２４に供
給され、ここで所定の許容範囲に対応する基準信
号Refと比較される。そして、スポツトａの位置
である程度フオーカスがあつたときに検出出力が
切換回路２５に供給され、切換回路２５をオンに
切り換えるようになつている。

他方、ラジアルスキユー補正用の受光部１５の
受光素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄに対し
ても上述と同様のアンプ２６，２７，２８，２
９、加算器３０，３１および差動アンプ３２が設
けられている。そして、この差動アンプ３２から
のエラー信号が切換回路２５を介してラジアルス
キユー補正系に供給されるようになつている。

この例では、まず差動アンプ２０のエラー信号
に基づいてフオーカスサーボが行われる。そし
て、フオーカスサーボが行われたのち、またはあ
る程度そのエラー信号が小さくなつたのち、切換
回路２５がオンとなり、ラジアルスキユー補正が
行われる。すなわち、今度は他の差動アンプ３２
のエラー信号に基づいてデイスク２の傾きが可変
され、これによりラジアルスキユーが補正されて
いくのである。

発明の効果この発明によれば、デイスクのラジアル方向の
異なる２つの位置でフオーカスが合うようにして
ラジアルスキユーを解消するようにしている。し
たがつて、コマ収差に起因するクロストークやサ
ーボ系の不安定性を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの説明の一実施例を全体として示す
模式図、第２図は第１図のデイスク２の信号面上
のスポツトの配置を示す背面図、第３図は第１図
のデイテクタ１１の構成を示す平面図、第４図お
よび第５図は第１図例を説明するための図、第６
図は第１図例のラジアルスキユー補正用の具体的
な回路構成例を示すブロツク図である。１は光学系、２はデイスク、３は半導体レー
ザ、４は回折格子、１０はシリンドリカルレン
ズ、１１はデイテクタ、１２はフオーカスサーボ
用の受光部、１５，１６はラジアルスキユー補正
用の受光部である。

Claims

【特許請求の範囲】１デイスクに記録された記号を光学的に読み取
る光学ヘツドの光軸と上記デイスクの信号面とが
垂直となるように上記デイスクのラジアル方向の
傾きを補正するデイスクの傾き補正装置におい
て、上記デイスクのトラツク上に照射された第１の
光束の上記デイスクからの戻り光を受光して第１
のフオーカス検出を行う第１の受光部と、この第１の受光部からのフオーカス検出出力に
基づいてフオーカス制御を行うフオーカス制御手
段と、上記デイスク上における上記第１の光束の照射
位置に対して上記デイスクのトラツクの並び方向
に離間した位置に照射された第２の光束の上記デ
イスクからの戻り光を受光して第２のフオーカス
検出を行う第２の受光部と、この第２の受光部からの第２のフオーカス検出
出力に基づいてデイスクの傾きの制御を行う傾き
制御手段と、この傾き制御手段での傾き制御のオン／オフを
切り換える切換回路と、上記第１の受光部からのフオーカス検出出力に
基づいて上記切換回路の制御を行う切換制御手段
とを有し、上記第１の受光部からのフオーカス検出出力が
所定のエラー量以下となつたことを上記切換制御
手段が検出したとき、上記切換回路をオンさせて
上記傾き制御手段での傾き制御を開始させるよう
にしたことを特徴とするデイスクの傾き補正装
置。