JPH06101131B2 - 光学的記録再生装置 - Google Patents
光学的記録再生装置Info
- Publication number
- JPH06101131B2 JPH06101131B2 JP62212752A JP21275287A JPH06101131B2 JP H06101131 B2 JPH06101131 B2 JP H06101131B2 JP 62212752 A JP62212752 A JP 62212752A JP 21275287 A JP21275287 A JP 21275287A JP H06101131 B2 JPH06101131 B2 JP H06101131B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- track
- light beam
- frequency component
- photodetector
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ディスク装置等の光学的記録再生装置に関
し、特にトラックからの回折光を利用した光学的トラッ
ク追跡装置を備えた光学的記録再生装置に関するもので
ある。
し、特にトラックからの回折光を利用した光学的トラッ
ク追跡装置を備えた光学的記録再生装置に関するもので
ある。
従来の光ディスク等の光学的情報記録再生装置における
トラック追跡装置として、光源（たとえば、He−Neレー
ザ、半導体レーザ）の波長λに対して、記録媒体面上に
記録されたトラック溝の深さが（2n−１）λ/4（ｎ＝1,
2,3…）でない場合、光ビームがトラックからずれると
トラック溝のエッジにより回折光の非対称性が生じるこ
とを利用してトラック追跡を行なう装置が知られてい
る。（例えば、特開昭52−62037号参照。）第１図は、
反射形光ディスクにおける回折光を利用したトラック追
跡装置を説明する図である。光源１から出た光ビームは
レンズ２により集光され、プリズム３、がルバノミラー
４及び収束レンズ５を通って反射形のディスク６上に１
μｍ程度のスポット状に絞り込まれる。ディスク６面上
にはレーザ波長λに対して光学的深さが（2n−１）λ/4
（ｎ−1,2,…）からずれている情報トラック61が設けら
れており、光スポットがトラック内に位置するとその反
射光にトラック情報を含む回折光パターンが発生する。
この反射光は再び収集レンズ５、ガルバノミラー４を通
り、プリズム３により光路を分離されて、２分割された
光検出器７へ導びかれる。光検出器７はディスク６上の
トラック61からの反射光の回折光成分を検知するため
に、収束レンズ５の共役点Ｃから遠く離れて位置してい
る。この時の光検出器７と回折光成分（斜線で示す）の
関係を第２図に示す。第２図（ａ）は光ビームがトラッ
ク61に対して左側に位置している場合を示し、回折光成
分は光検出器７の左側7aで強くなる。第２図（ｂ）は中
心に位置している場合を示し左右均等となる。第２図
（ｃ）は右側に位置している場合を示し右側7bで強くな
る。このように光ビームとトラックの位置関係によって
光検出器７上の回折光成分が変化するので光検出器７の
２つの出力を、第１図の差動増幅器８で差分すると、第
３図に示すようなトラック追跡のための偏差信号を得る
ことができる。この信号をサーボ回路９へ導きガルバノ
ミラー４にフィードバック制御することにより、光ビー
ムを常にトラック61の中心に位置させることができる。
しかしながら、かかる構成による光学的トラック追跡装
置においては光検出器７が収束レンズ５の共役点Ｃから
離れて位置しているのでトラック追跡のためにガルバノ
ミラー４を振ると、光検出器７面上の光ビームがそれに
対応して振れ、この振れ分がトラック偏差信号中に含ま
れるためにトラック追跡が正常に行なわれなくなるとい
う問題があることがわかった。この振れ分を数値的に換
算すると、第１図において、各構成要素を位置を第１図
の如くすれば光検出器面上の光ビームの振れｘは次式で
表わされる。
トラック追跡装置として、光源（たとえば、He−Neレー
ザ、半導体レーザ）の波長λに対して、記録媒体面上に
記録されたトラック溝の深さが（2n−１）λ/4（ｎ＝1,
2,3…）でない場合、光ビームがトラックからずれると
トラック溝のエッジにより回折光の非対称性が生じるこ
とを利用してトラック追跡を行なう装置が知られてい
る。（例えば、特開昭52−62037号参照。）第１図は、
反射形光ディスクにおける回折光を利用したトラック追
跡装置を説明する図である。光源１から出た光ビームは
レンズ２により集光され、プリズム３、がルバノミラー
４及び収束レンズ５を通って反射形のディスク６上に１
μｍ程度のスポット状に絞り込まれる。ディスク６面上
にはレーザ波長λに対して光学的深さが（2n−１）λ/4
（ｎ−1,2,…）からずれている情報トラック61が設けら
れており、光スポットがトラック内に位置するとその反
射光にトラック情報を含む回折光パターンが発生する。
この反射光は再び収集レンズ５、ガルバノミラー４を通
り、プリズム３により光路を分離されて、２分割された
光検出器７へ導びかれる。光検出器７はディスク６上の
トラック61からの反射光の回折光成分を検知するため
に、収束レンズ５の共役点Ｃから遠く離れて位置してい
る。この時の光検出器７と回折光成分（斜線で示す）の
関係を第２図に示す。第２図（ａ）は光ビームがトラッ
ク61に対して左側に位置している場合を示し、回折光成
分は光検出器７の左側7aで強くなる。第２図（ｂ）は中
心に位置している場合を示し左右均等となる。第２図
（ｃ）は右側に位置している場合を示し右側7bで強くな
る。このように光ビームとトラックの位置関係によって
光検出器７上の回折光成分が変化するので光検出器７の
２つの出力を、第１図の差動増幅器８で差分すると、第
３図に示すようなトラック追跡のための偏差信号を得る
ことができる。この信号をサーボ回路９へ導きガルバノ
ミラー４にフィードバック制御することにより、光ビー
ムを常にトラック61の中心に位置させることができる。
しかしながら、かかる構成による光学的トラック追跡装
置においては光検出器７が収束レンズ５の共役点Ｃから
離れて位置しているのでトラック追跡のためにガルバノ
ミラー４を振ると、光検出器７面上の光ビームがそれに
対応して振れ、この振れ分がトラック偏差信号中に含ま
れるためにトラック追跡が正常に行なわれなくなるとい
う問題があることがわかった。この振れ分を数値的に換
算すると、第１図において、各構成要素を位置を第１図
の如くすれば光検出器面上の光ビームの振れｘは次式で
表わされる。
ただし m:収束レンズ５の倍率 d:ディスク６面上での光ビームの振れ量 l:収束レンズ５とガルバノミラー４間の距離 L:収束レンズ５の共役点Ｃから光検出器７までの距離 T:ガルバノミラー４から共役点Ｃまでの距離 例えば、ｄ＝0.2mm、ｍ＝20,l＝30mm,L＝10mm,T＝150mm
とすれば、 ｘ＝0.044mmとなる。
とすれば、 ｘ＝0.044mmとなる。
光検出器７面上での光ビーム径Ｄは、収束レンズの口径
を4.5mmとすれば、 となる。
を4.5mmとすれば、 となる。
したがって目安として光ビーム径の約20％振れることに
なり、これより、トラック偏差信号に トラック幅の20％に相当する偏差（誤差）が重畳される
ことになり、光検出器面上でのビーム振れによる偏差信
号はトラック偏差信号に対して無視できない大きさであ
る。
なり、これより、トラック偏差信号に トラック幅の20％に相当する偏差（誤差）が重畳される
ことになり、光検出器面上でのビーム振れによる偏差信
号はトラック偏差信号に対して無視できない大きさであ
る。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものでトラック追
跡の際に生ずる光検出器面上での光ビームの振れによる
偏差信号を補正し、もってより正確なトラック追跡を達
成し得る光学的トラック追跡装置を提供することを目的
とするものである。
跡の際に生ずる光検出器面上での光ビームの振れによる
偏差信号を補正し、もってより正確なトラック追跡を達
成し得る光学的トラック追跡装置を提供することを目的
とするものである。
かかる目的を達成するため、本発明は、通常のトラッキ
ング制御回路系に偏心の基本周波数等の主に低い周波数
成分を補正し得る別のサーボ回路を設けることによりビ
ーム振れによる偏差信号を補正するものである。すなわ
ち、本願発明はトラックを有する記録媒体と、記録媒体
に情報を記録再生するために単一の光ビームを照射する
光照射部と、光ビームの照射による記録媒体からの反射
光を受けて電気信号が出力される少なくとも２つの部分
に分離された光検出器であって、反射光を光検出器に導
く光学系の結像位置とずれた位置に配置された光検出器
と、光検出器の２つの部分それぞれから得られる電気信
号同志を演算することによってトラックに対する光ビー
ムのずれを示すトラック追跡信号を得る手段と、トラッ
ク追跡信号に応答し光ビームがトラックを追跡するよう
に光ビームの照射位置を制御する第１の制御手段と、ト
ラック追跡信号から記録媒体の回転周波数成分を取り出
して回転周波数成分を減少させるように光ビームの照射
位置を制御する第２の位置制御手段とを具備することに
よりトラック追跡信号に含まれるオフセットを減少させ
ることを特徴とする。
ング制御回路系に偏心の基本周波数等の主に低い周波数
成分を補正し得る別のサーボ回路を設けることによりビ
ーム振れによる偏差信号を補正するものである。すなわ
ち、本願発明はトラックを有する記録媒体と、記録媒体
に情報を記録再生するために単一の光ビームを照射する
光照射部と、光ビームの照射による記録媒体からの反射
光を受けて電気信号が出力される少なくとも２つの部分
に分離された光検出器であって、反射光を光検出器に導
く光学系の結像位置とずれた位置に配置された光検出器
と、光検出器の２つの部分それぞれから得られる電気信
号同志を演算することによってトラックに対する光ビー
ムのずれを示すトラック追跡信号を得る手段と、トラッ
ク追跡信号に応答し光ビームがトラックを追跡するよう
に光ビームの照射位置を制御する第１の制御手段と、ト
ラック追跡信号から記録媒体の回転周波数成分を取り出
して回転周波数成分を減少させるように光ビームの照射
位置を制御する第２の位置制御手段とを具備することに
よりトラック追跡信号に含まれるオフセットを減少させ
ることを特徴とする。
回転周波数成分は、例えば低域フィルタによって低周波
数成分を抽出することにより取り出すことが出来る。ま
た、トラック追跡信号を受けてその平均値を得る手段
と、平均値を低周波成分に重畳する手段を備えることも
望ましい例である。さらに、第１及び第２の位置制御手
段は信号の位相補償手段を有することが望ましく、第２
の位置制御手段は応答特性の点からリニアモータを具備
することが望ましい。
数成分を抽出することにより取り出すことが出来る。ま
た、トラック追跡信号を受けてその平均値を得る手段
と、平均値を低周波成分に重畳する手段を備えることも
望ましい例である。さらに、第１及び第２の位置制御手
段は信号の位相補償手段を有することが望ましく、第２
の位置制御手段は応答特性の点からリニアモータを具備
することが望ましい。
第４図はトラキッング制御信号を検出するための光検出
器と光スポットの位置関係を示す図である。光スポット
が実線の位置から点線の位置へと回折光のアンバランス
を生ずる方向へ移動すると、トラキッング制御信号TRの
オフセット成分がどのようになるかを示したのが、第５
図である。光検出器面上でのスポットの分布形状によっ
て、スポットの移動量Δとトラキッング制御信号のオフ
セットの関係は異なるが、移動量Δがスポットサイズに
比較して十分小さい場合には比例関係になると近似して
よい。また、ガルバーミラー、レンズを光軸に垂直な方
向に移動させるアクチュエータの駆動信号とスポット移
動量との間には比例関係がある。そこで、駆動信号の低
周波分を低域フィルタによって分離して、別のアクチュ
エータで駆動することによって、オフセットを打ち消す
ことが出来る。
器と光スポットの位置関係を示す図である。光スポット
が実線の位置から点線の位置へと回折光のアンバランス
を生ずる方向へ移動すると、トラキッング制御信号TRの
オフセット成分がどのようになるかを示したのが、第５
図である。光検出器面上でのスポットの分布形状によっ
て、スポットの移動量Δとトラキッング制御信号のオフ
セットの関係は異なるが、移動量Δがスポットサイズに
比較して十分小さい場合には比例関係になると近似して
よい。また、ガルバーミラー、レンズを光軸に垂直な方
向に移動させるアクチュエータの駆動信号とスポット移
動量との間には比例関係がある。そこで、駆動信号の低
周波分を低域フィルタによって分離して、別のアクチュ
エータで駆動することによって、オフセットを打ち消す
ことが出来る。
本発明の一実施例を第６図を用いて説明する。
トラキッング制御しなくてはならない偏心の周波数スペ
クトラムをみると、ディスクの回転周波数に一致する周
波数の成分（基本周波数成分）が一番大きい。よって、
あらかじめ、この周波数成分のみを別のアクチュエータ
によって追従させておければ、さらに偏心の高次周波数
成分は小さくなるので、前述の影響は無視出来る。
クトラムをみると、ディスクの回転周波数に一致する周
波数の成分（基本周波数成分）が一番大きい。よって、
あらかじめ、この周波数成分のみを別のアクチュエータ
によって追従させておければ、さらに偏心の高次周波数
成分は小さくなるので、前述の影響は無視出来る。
そこで、第６図に示すように、低周波成分ではリニアモ
ータ141のような周波数特性の悪いアクチュエータを用
いて、光学ヘッド140全体を移動させる。ここに光学ヘ
ッド140は枠体142を介してリニアモータ141に連結さ
れ、レール144の上を回転ころ143によって転がる。高次
の周波数成分に応答して移動するアクチュエータ145は
対物レンズ５を光軸に垂直な方向（トラキッング方向）
に移動させる。光源１から出た光はカップリングレンズ
２によって、平行光になり、半透明鏡３′によって折り
返されて対物レンズ５に入射して、ディスク６にスポッ
トを形成する。反射光は対物レンズ５を再び通り、半透
明鏡３′を通って光検出器7a、7bに入射する。
ータ141のような周波数特性の悪いアクチュエータを用
いて、光学ヘッド140全体を移動させる。ここに光学ヘ
ッド140は枠体142を介してリニアモータ141に連結さ
れ、レール144の上を回転ころ143によって転がる。高次
の周波数成分に応答して移動するアクチュエータ145は
対物レンズ５を光軸に垂直な方向（トラキッング方向）
に移動させる。光源１から出た光はカップリングレンズ
２によって、平行光になり、半透明鏡３′によって折り
返されて対物レンズ５に入射して、ディスク６にスポッ
トを形成する。反射光は対物レンズ５を再び通り、半透
明鏡３′を通って光検出器7a、7bに入射する。
第７図は第６図の実施例の電気回路系を説明する図であ
る。トラキッング制御信号TRをバッファアンプ110に入
力し、この信号をまず低域フィルタ118に入力し、適当
な位相補償回路117を介して、リニアモータ141を駆動す
る駆動回路116に入力することによって、偏心の低周波
成分に光ヘッド全体を追従させる。またバッファアンプ
110からの出力を高域フィルタ、又は帯域通過フィルタ1
11を通して、偏心の高次周波数成分を抜き出し、位相補
償回路112を介して、対物レンズ５を光軸に垂直な方向
に移動させるアクチュエータ145を駆動させる駆動回路1
13に入力して、光スポットをトラックに追従させる。
る。トラキッング制御信号TRをバッファアンプ110に入
力し、この信号をまず低域フィルタ118に入力し、適当
な位相補償回路117を介して、リニアモータ141を駆動す
る駆動回路116に入力することによって、偏心の低周波
成分に光ヘッド全体を追従させる。またバッファアンプ
110からの出力を高域フィルタ、又は帯域通過フィルタ1
11を通して、偏心の高次周波数成分を抜き出し、位相補
償回路112を介して、対物レンズ５を光軸に垂直な方向
に移動させるアクチュエータ145を駆動させる駆動回路1
13に入力して、光スポットをトラックに追従させる。
第８図はさらに第７図の改良を加えた実施例を説明する
図である。第７図と同じ機能を持つものは同一の番号で
表示している。高次周波数の平均値を積分回路119によ
って検出し、この積分回路119を出力を加算器120で位相
補償回路117からの出力と加算器120で加算し、その出力
を駆動回路116に入力する。このように、高次周波数の
平均値を低周波成分に追従させる制御系のループの中で
低周波成分に重畳してやることによって、低周波成分の
追従性能を向上させることができる。
図である。第７図と同じ機能を持つものは同一の番号で
表示している。高次周波数の平均値を積分回路119によ
って検出し、この積分回路119を出力を加算器120で位相
補償回路117からの出力と加算器120で加算し、その出力
を駆動回路116に入力する。このように、高次周波数の
平均値を低周波成分に追従させる制御系のループの中で
低周波成分に重畳してやることによって、低周波成分の
追従性能を向上させることができる。
第１図は従来の光学的トラック追跡装置を説明する図、
第２図は回折光のアレズランスを用いたトラッキング信
号検出の原理を説明する図、第３図はトラックのずれ量
に対する差動増幅器の出力の波形を示す図、第４図は光
検出器面上でのスポットの動きを示す図、第５図はスポ
ットの移動量に対するトラッキング信号のオフセット量
の関係を示す図、第６図は本発明の一実施例を説明する
図、第７図は第６図の実施例の回路を説明する図、第８
図は第６図の実施例の他の回路を説明する図である。
第２図は回折光のアレズランスを用いたトラッキング信
号検出の原理を説明する図、第３図はトラックのずれ量
に対する差動増幅器の出力の波形を示す図、第４図は光
検出器面上でのスポットの動きを示す図、第５図はスポ
ットの移動量に対するトラッキング信号のオフセット量
の関係を示す図、第６図は本発明の一実施例を説明する
図、第７図は第６図の実施例の回路を説明する図、第８
図は第６図の実施例の他の回路を説明する図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 俊夫 愛知県豊川市白鳥町野口前９番地の５ 株 式会社日立製作所豊川工場内 (72)発明者 宇野 元雄 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 米沢 成二 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 亀山 忠彦 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 金田 徳也 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内 (56)参考文献 特開 昭55−12594（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−46018（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−12561（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】トラックを有する記録媒体と、上記記録媒
体に情報を記録再生するために単一の光ビームを照射す
る光照射部と、上記光ビームの照射による上記記録媒体
からの反射光を受けて電気信号が出力される少なくとも
２つの部分に分割された光検出器であって、上記反射光
を上記光検出器に導く光学系の結像位置とずれた位置に
配置された光検出器と、上記２つの部分それぞれから得
られる電気信号同志を演算することによって上記トラッ
クに対する上記光ビームのずれを示すトラック追跡信号
を得る手段と、上記トラック追跡信号に応答し上記光ビ
ームが上記トラックを追跡するように上記光ビームの照
射位置を制御する第１の制御手段と、上記トラック追跡
信号から上記記録媒体の回転周波数成分を取り出して上
記回転周波数成分を減少させるように上記光ビームの照
射位置を制御する第２の位置制御手段とを具備すること
により上記トラック追跡信号に含まれるオフセットを減
少させることを特徴とする光学的記録再生装置。 - 【請求項２】上記トラック追跡信号の低周波成分を抽出
することにより、上記回転周波数成分を取り出す特許請
求の範囲第１項記載の光学的記録再生装置。 - 【請求項３】上記トラック追跡信号を受けてその平均値
を得る手段と、上記平均値を上記低周波成分に重畳する
手段を有する特許請求の範囲第２項記載の光学的記録再
生装置。 - 【請求項４】上記第１及び第２の位置制御手段は信号の
位相補償手段を有する特許請求の範囲第１項乃至３項の
うちいずれかに記載の光学的記録再生装置。 - 【請求項５】上記第２の位置制御手段はリニアモータを
具備する特許請求の範囲第１項乃至第４項のうちいずれ
かに記載の光学的記録再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62212752A JPH06101131B2 (ja) | 1987-08-28 | 1987-08-28 | 光学的記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62212752A JPH06101131B2 (ja) | 1987-08-28 | 1987-08-28 | 光学的記録再生装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15282884A Division JPS6045949A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 光学的トラツク追跡装置 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9678691A Division JPH0816984B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 光学的記録再生装置 |
| JP7245751A Division JP2667968B2 (ja) | 1995-09-25 | 1995-09-25 | 光ディスク装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63100628A JPS63100628A (ja) | 1988-05-02 |
| JPH06101131B2 true JPH06101131B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=16627827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62212752A Expired - Lifetime JPH06101131B2 (ja) | 1987-08-28 | 1987-08-28 | 光学的記録再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101131B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2751356B2 (ja) * | 1989-04-04 | 1998-05-18 | 日本電気株式会社 | 半導体レーザの製造方法 |
| DE19743935A1 (de) | 1997-10-04 | 1999-04-08 | Thomson Brandt Gmbh | Gerät zum Lesen oder Beschreiben optischer Aufzeichnungsträger |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5512594A (en) * | 1979-03-12 | 1980-01-29 | Teac Co | Information reproducing disc |
-
1987
- 1987-08-28 JP JP62212752A patent/JPH06101131B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63100628A (ja) | 1988-05-02 |
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