JPS6233648B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学デイスクのような円板状の情報担
体に情報を光学的に記録および／または再生する
光学的情報記録再生装置のためのトラツキングサ
ーボ引込み装置、特に情報担体に形成された溝状
の案内トラツクをもつ情報担体のトラツキングサ
ーボ引込み装置に関する。

光学的情報記録再生装置としては、例えば光感
応性材料を塗布又は蒸着した円板状情報担体を回
転させておき、前記円板状情報担体にレーザ光源
等からの光束を直径１μｍ以下に絞つた微小スポ
ツト光を照射し、その光出力強度を記録信号で変
調することによつて情報担体上に凹凸による位相
変化、屈析率変化あるいは反射率や透過率の変化
などの光学的特性変化としてリアルタイムでビデ
オ信号やデイジタル信号等の情報の記録が行な
え、かつ前記光学的特性変化を検出することによ
り記録した情報の再生が行なえる装置は提案され
ている。

かかる装置では、記録トラツクの高密度化、離
散的な部分書き込みあるいは消去などの理由によ
り、記録しようとするトラツクを案内する案内ト
ラツクを同心円あるいはスパイラル状に予め設け
ておき、前記案内トラツクに追従するようにトラ
ツキング制御をかけながら定められたトラツクに
情報を記録し、またそのトラツクから情報を再生
する光学的情報記録再生装置が考えられる。

情報担体に形成された案内トラツクは例えば凹
凸の溝状構造が適当である。情報はこの案内トラ
ツクの設けられた情報担体に蒸着されたアモルフ
アス金属のごとき記録媒体に記録される。情報
は、記録媒体の蒸発による穴形成または極所的な
黒化という形で蓄積される。

案内トラツクの識別は、案内トラツクで反射さ
れたレーザ光束の遠視野パターンが案内トラツク
方向の両側に光強度分布の偏りで行なわれる。こ
の偏りは、分割境界が前記案内トラツクの接線方
向と平行になるように配された２つの受光部をも
つ光検出器で光電変換されて、トラツキング制御
手段へ印加される。

光学的記録再生装置におけるトラツキング制御
の引き込みおよび解除は、ユーザーが必要とする
トラツクを検索する毎に行なわれる。そのためト
ラツキング制御の引き込みは確実に行なう必要が
ある。ところが光学デイスク上に照射された光ス
ポツトが案内溝トラツクを横断中に、たまたま案
内溝トラツクの真上にないときに（案内溝トラツ
クと案内溝トラツクの間つまり溝間の平坦部
分）、トラツキング制御の引き込みが行なわれる
と案内溝にトラツキングがかからず、トラツキン
グアクチユエータが発振することがある。この発
振はトラツキング制御系、つまりトラツキング方
向の光検出器、駆動回路、トラツキングアクチユ
エータ（トラツキングミラー等）のループ内で起
つている。発振の原因は、次のように考えられ
る。光スポツトが溝間にあるときはトラツキング
誤差信号の出力は大きい。これは光学デイスクか
らの反射光スポツトが大きく片側によつているか
らである。この状態でトラツキング制御の引き込
みを行なうと、反射光スポツトをもう一方の２分
割光検出器の方へ動かす大きな力がトラツキング
ミラーに働く。トラツキングミラーの駆動機構は
磁気回路によつているので、ある程度のヒステリ
シスはさけられない。このヒステリシスと慣性力
のため前記の大きな力が働くと、反射光スポツト
は２分割光検出器の中心分割線からさらに遠くへ
動く。片側の光検出器に大きく片よつて入つた反
射光スポツトは最初に述べたと同様にトラツキン
グミラーを再び大きく元の方向へ動かしてしまう
結果となる。

本発明の目的は、このようなトラツキング制御
引込み時におけるトラツキングミラーの発振現象
をおさえて安定なトラツキング引込みを提供する
ことにある。そのためには先に述べたように、光
スポツトが案内溝トラツクを横断する際、光スポ
ツトが案内溝のちようど真上に照射された瞬間に
トラツキング制御の引込みを行なう必要がある。
トラツキング制御の引込みは、フオーカス制御の
引込みのように光学的記録再生装置の電源投入時
および光学デイスクかけかえ時のみに行なうので
はなく、トラツク検索毎にその引込み動作が行な
われる。そのために特に安定した引込み動作が要
求されてくる。本発明は、トラツキング制御の引
込みのタイミングを光スポツトが案内溝トラツク
の上を通過するときのみに制限し、安定なトラツ
キング制御引込みを実現しようとするものであ
る。

以下本発明のトラツキング引込み装置を備えた
光学的記録再生装置の一実施例を図面に基づいて
説明する。第１図は光学的記録再生装置の構成図
である。半導体レーザ等の光源１から放射された
光ビーム２は、光ビームの方向を変えてデイスク
３上のトラツクに光ビームを追従させるためのト
ラツキングミラー４を経て絞りレンズ５によつて
デイスク３上のトラツクに光スポツト６として集
光される。デイスク３上から反射光７は絞りレン
ズ５、トラツキングミラー４を経て、半透明鏡８
によりその光路が分離変更される。この反射光７
は光学ウエツジ９によりフオーカシング方向１０
及びトラツキング方向１１の光ビームに分離され
る。分離された光ビームは２分割された光検出器
１２及び１３上にそれぞれ投射される。デイスク
３の面ブレに応じて光検出器１２上では光スポツ
トが移動するので、２分割光検出器１２から前置
差動増幅器１４に入力され、フオーカス誤差信号
１５が得られる。この誤差信号は駆動回路１６を
経て絞りレンズ５を上下に駆動させるボイスコイ
ル１７に加えられ、デイスク３上に光スポツト６
を集光するように制御する。

一方、デイスク３はデイスクモータ１８によつ
て回転しているが、デイスクモータ１８の回転中
心とデイスク３のトラツクの中心がずれている場
合には、デイスク３上の光スポツト６はトラツク
を正確に追従せず、トラツクを横切る。光スポツ
ト６がトラツクを横切つた場合には、光検出器１
３上には後述するように光分の変化が生じる。こ
の変化を検出し、前置差動増幅器１９に入力し、
トラツキング差信号２０を得ている。この差信号
２０はトラツキング駆動回路２１に入力され、ト
ラツキングミラー４を駆動している。トラツキン
グミラー４は光スポツト６がデイスク３上のトラ
ツクを正確に追従するように、前記差信号２０に
応じてその角度が変化し、トラツキング制御を行
なつている。

２２は第４図で示されている信号処理回路で、
トラツキング制御の引き込みのタイミング信号を
駆動回路２１へ入力している。２５はトラツク検
索のためのリニアモータである。２６は前置和増
幅器で、トラツキング方向の２分割光検出器１３
により検出される信号のトラツキング和信号２７
を出力している。また光デイスク３よりの記録再
生信号は光検出器１３により検出されて前置高周
波増幅器２８に入力され、再生RF信号２９を出
力している。

次に本発明に使用する光学デイスク３の構造の
一実施例を第２図に基づいて説明する。第２図は
光デイスク３の円板の一部を示す図で、光デイス
ク３の面Ｒ側には、幅ｗ、ピツチＰ、深さδの溝
状案内トラツク３０ａ〜３０ｅが同心円状、ある
いはスパイラル状に堀つてある。３１ａ〜３１ｅ
は溝間を示す。光感応性の記録材料は面Ｒ側から
塗布されて記録面３２を形成している。光スポツ
ト６は面Ｒで集光されている。記録および再生の
ときは光スポツトが溝状案内トラツク３０上に投
射されるようにトラツキング制御がかけられる。
記録時には光源１の光出力を大きくし、デイスク
３上の溝状案内トラツク３０上に投射される光ス
ポツトの光エネルギーを大きくして案内トラツク
３上に塗布された記録材料を感光させている。そ
の結果溝状案内トラツク上の記録部分の反射率が
変化する。この反射率の変化を記録時より小さな
光出力の光スポツトを用いて検出すれば記録信号
を再生することが出来る。記録した時の溝状案内
トラツク内の記録材料が感光した様子を３３に示
す。この場合は記録材料が黒化し、反射率が大き
くなつた例を示している。前記案内トラツク３０
ａ〜３０ｅの幅ｗ、ピツチＰ、深さδの具体的な
値としては例えば幅ｗ＝0.6μｍピツチＰ＝1.6μ
ｍ、深さδ＝1000Å（前記レーザ光源３の光波長
の1/8の光路長）程度が選ばれる。

第３図は第２図で示した光デイスク３上の溝状
案内トラツク３０（末記録部）に光スポツト６が
投射された時のトラツキング方向（溝状案内トラ
ツクとは法線方向）における光検出器１３の光量
分布変化を表わしている。第３図はデイスク３の
断面方向から見た図である。１３ａは光デイスク
３の内径方向の光検出器、１３ｂは光デイスク３
の外径方向の光検出器を示している。３４は光デ
イスク３からの反射光７が光検出器１３上に投射
する光スポツトを表わしている。反射光スポツト
３４の円内の濃淡は光スポツト内の光量分布変化
を表わしている。第３図ａは溝状案内トラツク３
０がない溝間３１の平担部に光スポツト６が投射
している様子を示している。この場合入射した光
ビーム２は一様に反射するため光検出器１３上の
反射光スポツト３４は一様に分布するので光検出
器１３の差信号出力２０は零となる。

第３図ｂは光スポツト６が溝状案内トラツク３
０の外径側のエツジ３５ｂにかかつて投射された
様子を示している。溝状案内トラツク３０の深さ
がレーザ光波長の1/8の光路長であれば、入射光
ビーム２は回折され反射光７ｂは溝の外側へ曲げ
られる。そのため外径方向の光検出器１３ｂへ光
量分布がかたよる。前置差動増幅器２６の入力は
外径方向光検出器１３ｂを正入力、内径方向光検
出器１３ａを負入力とすると、第３図ｂの場合に
は差信号出力２０は正となる。

第３図Ｃは溝内案内トラツク３０の両方向エツ
ジ３５ａ，３５ｂを含み、溝状案内トラツク３０
全体に光スポツト６が投射されている様子を示
す。この場合は入射光ビーム２が両エツジ３５
ａ，３５ｂにかかつているため反射光７Ｃは両方
向とも溝の外側へ回折する。絞りレンズ５の口径
が有限であるので、回折した反射光はケラレる。
そのため光検出器１３に投射されるスポツトの光
量全体が減少する。よつて両方向１３ａ，１３ｂ
の光検出器の和信号出力２７は第３図ａ，ｂ，ｄ
と比較してその振幅が減少する。なお第３図Ｃの
場合反射光スポツト６と溝状案内トラツク３０の
中心が一致していれば両方向の光検出器１３ａ，
１３ｂに投射される反射光スポツトの光量分布は
一様であるので差信号出力２０の振幅は零とな
る。

第３図ｄは光スポツト６が内径方向のエツジ３
５ａにかかつて投射されている様子を示す。この
場合、第３図ｂとは反対に内径方向に反射光７ｄ
が回折され、内径方向の光検出器１３ａへ光量分
布がかたよる。従つて差信号出力２０は負とな
る。

第４図は信号処理回路２２である本発明のトラ
ツキング制御引込みタイミング発生回路の構成を
示す。第５図は第４図における各部ａ〜ｋの信号
波形を示しており、１は各部の波形に対応した光
学デイスク上の案内溝トラツクの半径方向の断面
図を表わしている。前述したようにトラツキング
方向の光検出器１３から検出された信号は前置増
幅器１９，２６，２８に入力される。ａはトラツ
キング差信号２０を示しており、光スポツトが案
内溝トラツク３０を横断する毎に出力されてい
る。ｂはトラツキング和信号２７を、Ｃは再生
RF信号２９を示している。第３図で説明したよ
うにトラツキング和信号２７は溝全体に光スポツ
トが照射されたときに反射率が下り、ｂのような
信号波形となる。記録されたトラツク３０′を光
スポツトが横切るときはＣのように再生RF信号
２９が検出される。この場合前述した通り溝底の
反射率が上るため、トラツキング和信号２７の反
射率の変化が第５図ｂの５０に示すように小さく
なる。そのためトラツキング和信号２７のみでは
記録されたトラツク３０′の溝部を検出すること
ができない。そのために末記録トラツクの溝部の
横断検出にはトラツキング和信号２７を、記録ト
ラツク３０′の横断検出には再生RF信号２９を用
いる。再生RF信号２９はエンベロープ検波器５
１に入力された後波形整形器５２で波形整形さ
れ、この波形整形された信号ｄと、同じくトラツ
キング和信号ｂが波形整形器５３で波形整形され
た信号ｅとの論理和が論理和回路５６から出力ｆ
される。論理和出力ｆは確に溝部のタイミングを
表わしているが、パルス幅が広いため、そのパル
スの立ち上りもしくは立下りは正確に溝中心を表
わしていない。このパルス幅の中心が正確に溝の
中心部である。ところで第５図ａのトラツキング
差信号２０の零交叉点は正確に溝中心のタイミン
グを表わしている。なぜなら２分割光検出器１３
が第３図ｃの様に等光量の反射光を受光したタイ
ミングを示しているからである。そこで第５図ａ
に示すトラツキング差信号２０を絶対値増幅器５
４で増幅ｇした後波形整形器５５で波形整形する
と、零交叉点を示すパルス列信号ｈが得られる。
ただトラツキング差信号２０は第５図ａに示すよ
うに溝中心のみでなく、光スポツトが溝間の平担
部を横切るときも、零交叉点を持つ。そこで前述
した溝区間を示す論理和出力ｆとこの零交叉パル
スとの論理積を論理積回路５７でとれば、正確に
溝中心を示すパルス列信号ｉが出力される。この
パルス列信号ｉをトラツキング制御引込みのタイ
ミングに用いれば正確に溝中心のタイミングで、
トラツキング制御を開始できる。すなわち、溝中
心パルス列信号ｉをRSフリツプフロツプ５８に
セツト入力することにより、デツキ制御部５９か
らのトラツキング制御パルス信号ｊに応じてトラ
ツキングON指令のパルス信号ｋを出力すること
ができ、このON指令パルス信号ｋをトラツキン
グ駆動回路２１に入力することにより第５図ｋで
示したトラツキングONのタイミングでトラツキ
ングミラー４の制御引込みおよび解除を行なうこ
とができる。

以上説明した様に本発明は、トラツキング差お
よび和信号、再生RF信号を処理し、トラツキン
グ差信号および末記録トラツクの溝部の横断検出
にはトラツキング和信号を、記録トラツクの溝部
の横断検出には再生RF信号を用いて、未記録ト
ラツク、記録トラツクにかかわらず光スポツトが
溝中心を横切るタイミングにトラツキング制御の
引込みを行うことができ、制御引込み範囲を制限
し、安定なトラツキングサーボ引込みを実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光学的記録再生装置の構成図、第２図
は光学デイスクの構造を示す図、第３図は反射光
の光量分布変化を示す図、第４図は本発明のトラ
ツキング制御引込みタイミング発生回路の構成を
示す図、第５図は第４図における各部の信号波形
図である。 １…光源、３…光学デイスク、４…トラツキン
グミラー、６…光スポツト、７…反射光、１２，
１３…２分割光検出器、２０…トラツキング差信
号、２１…トラツキング駆動回路、２２…トラツ
キング制御引込み回路、２７…トラツキング和信
号、２９…再生RF信号、３０，３０ａ〜３０ｅ
…溝状案内トラツク、３０′…記録トラツク、３
１…溝間、３３…記録トラツク、５１…エンベロ
ープ検波器、５２，５３，５５…波形整形器、５
４…絶対値増幅器、５６…論理和回路、５７…論
理積回路、５８…RSフリツプフロツプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溝状案内トラツクを有し、レーザ光源により
   感光する記録材料を塗布した光学デイスクに記
   録、再生する光学的情報記録再生装置において、
   レーザ光源を絞つた微小光スポツトが溝状案内ト
   ラツクを横切る際に、前記光学デイスクから得ら
   れたトラツキング方向に偏移する反射光を２分割
   光検出器で受光し、この２分割光検出器の出力の
   差および和を演算してトラツキング差信号、トラ
   ツキング和信号および前記溝状案内トラツクに記
   録された再生RF信号として出力し、前記トラツ
   キング和信号と前記再生RF信号をエンベローブ
   検波した後波形整形した信号との論理和をとり、
   前記トラツキング差信号のレベルが零交叉するタ
   イミングを検出した信号と前記論理和出力信号と
   の論理積をとり前記光スポツトが溝状案内トラツ
   クの真上を通過する瞬間を検出し、このタイミン
   グによりトラツキングサーボを開始するようにし
   たことを特徴とするトラツキングサーボ引き込み
   装置。