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JPH01196739A - 光学式走査装置 - Google Patents

光学式走査装置

Info

Publication number
JPH01196739A
JPH01196739A JP63316559A JP31655988A JPH01196739A JP H01196739 A JPH01196739 A JP H01196739A JP 63316559 A JP63316559 A JP 63316559A JP 31655988 A JP31655988 A JP 31655988A JP H01196739 A JPH01196739 A JP H01196739A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
track
detection system
scanning
radiation
boundary line
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.)
Pending
Application number
JP63316559A
Other languages
English (en)
Inventor
Willem G Opheij
ウィレム・ヘラルド・オプヘーイ
Rosmalen Gerard E Van
ヘラルド・エドュアルド・ファン・ロスマレン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of JPH01196739A publication Critical patent/JPH01196739A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0901Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/085Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/13Optical detectors therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)

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】 本発明は、光学的に読取り可能な記録媒体上の情報トラ
ックを走査し、走査中に瞬時的に走査されたトラック部
分の方向に対して向きが変化する光学式走査装置であっ
て、放射源と、放射感知検出系と、放射源から発生した
走査ビームを集束して記録媒体上に走査スポットを形成
すると共に、走査スポットを放射感知検出系上に結像す
る光学系とを具え、前記放射感知検出系が、境界線の各
々の側に位置する複数の放射感知検出素子を有し、各検
出素子が入射する放射光の強度に依存する電子的出力信
号を発生し、境界線の各々の側の検出素子の出力信号間
の差が、走査スポットの中心と情報トラックの中心線と
の間の偏位の大きさ及び方向を表わす光学式走査装置に
関するものである。
さらに、本発明は、光学的に読取可能な記録媒体に情報
を書込み及び/又は書込まれた情報を読取る装置に関す
るものである。
この型式の光学式走査装置並びにこの型式の記録及び/
又は再生装置は米国特許第4533826号から既知で
ある。上記特許明細書に記載されている走査装置は光学
式記録媒体を再生するためのトラッキング系が結合され
ているフォーカシング誤差検出系を有している。
上記既知の走査装置においては、情報面の走査スポット
の中心が走査トラックの中心線上に位置する場合、放射
感知検出系の平面に形成された走査スポットの像の強度
分布が2個の検出器に対して対称になるように構成され
ている。走査スポットがトラック方向を横切るように移
動すると、2個の検出器上の強度分布が変化し、これら
検出器からの出力信号間に差が発生する。これら出力信
号を互いに減算することにより、トラッキング誤差の大
きさ及び符号を表わし走査ユニットの位置つまり走査ト
ラックに対する走査スポットの位置を補正するために用
いることができる差信号が発生する。
情報面は、例えばディスク状の記録媒体上に形成したス
パイラル状の形態の単一の連続トラック或は走査ユニッ
トにより順次走査されることができると共にディスク状
記録媒体上に多数の円形トラックとして例えば同心状に
形成されている多数のシゴートトラックで構成される情
報構造を存している。
走査スポットがスパイラル状トラックの全体又は全ての
同心状トラックを走査できるためには、走査スポットか
トラック方向と直交する方向すなわちディスク状記録媒
体の場合径方向に移動できることが必要である。光学式
走査ユニットが光学的構成の全体を有している場合、す
なわち情報面上に走査スポットを形成すると共に情報面
からの放射光を電気信号に変換する光学素子の組立体を
存している場合、この走査スポットの移動は光学式走査
ユニット全体を径方向に移動させることにより達成され
る。実際に用いられている光学式走査ユニット用の駆動
装置は、一端に走査ユニットが固定されている回動アー
ムである。走査ユニットは、たえず変化する角度で情報
面のトラックを横切る円形軌跡を追従する。回動アーム
の移動によりトラッキング誤差信号を発生する検出素子
間の境界線がトラック方向に対して回転することになり
、換言すれば読取ユニットが情報面を横切るように移動
すると有効トラック方向が例えば境界線に対して増加す
る角度又は減少する角度で延在することになる。この有
効トラック方向は、検出系の面内における瞬間的に走査
されたトラック部分の投影方向である。有効トラック方
向と境界線との間でなす角度が増加すると、境界線の各
々の側の検出素子の出力信号間の差はより小さくなる。
この出力信号間の差は、所定のトラッキング誤差と関連
している。トラッキング誤差信号が一層小さ(なるので
、走査スポットの径方向の位置の補正精度が低下してし
まい、しかも記録媒体上の傷や表面状態との相互作用に
対して一層敏感になってしまう。
光学式走査装置を小型にしようとすれば一層短い回動ア
ームを用いる必要があり、この結果第1検出器と第2検
出器との間の境界線と有効トラック方向との間の最大角
度が増大してしまうため、上述した現象が重大な問題と
なる。
従って、本発明の目的は、走査ユニットの軌跡と光学的
に読取可能なトラックとの間の角度が相当変化しても、
十分に大きく且つ精度の高いトラッキング誤差信号を発
生させることができる光学式走査装置を提供するもので
ある。
この目的を達成するため、本発明による光学式走査装置
は、有効トラック方向と境界線の方向どの間の非平行度
を少なく部分的に補償する手段を有することを特徴とす
る。この補償手段により境界線を種々の位置に対応させ
ることができると共に検出系側の有効トラック方向の回
転移動に沿って大きな範囲に亘って追従することができ
る。
このような補償は機械的な構成によって達成でき、例え
ば前記補償手段を走査ユニットを機械的に連結する手段
で構成し、この連結手段により走査中に境界線が有効ト
ラック方向にほぼ平行になるように読取ユニットの移動
補償を行なう。走査ユニットの少なくとも一部を回動さ
せることにより、境界線をトラックの像の方向に適合さ
せることができる。この回動は例えば(支持機構)吊下
げ機構の位置又は回動アームの位置に依存させることが
できる。このため、走査ユニットを2本のアームに支持
し、これら2本のアームの一端を走査ユニットに装着し
た2個のピボットに回動自在に係合させ他端を固定ピボ
ットに回動自在に係合させることができる。この固定ピ
ボットは読取装置側のフレームに取り付ける。アーム長
及びピボット間の相互距離を適切に選択することにより
、情報トラックに対する走査ユニットの回転を補償する
ことができる。
本発明の概念は、前記手段が、走査装置の内部に存在す
ると共に前記複数の検出素子を有する放射感知検出系と
電子回路とにより構成され、この電子回路が、検出素子
の出力信号を種々の方法で結合して各々が境界線の種々
の方向に対応する複数のトラッキング誤差信号を形成す
る第1のサブ回路と、最も大きなトラッキング誤差信号
を選択する第2のサブ回路とを有することを特徴とする
光学式走査装置として実現される。各検出素子を電子回
路によって結合することができるので、境界線の向きを
有効トラック方向に対して変化させることができる。こ
のような構成は、機械的な構成よりも一層安価なものと
なる。
さらに、本発明による光学式走査装置は、前記検出素子
が、これら検出素子間の境界線が中心点から径方向に延
在するように放射感知検出系において結合されているこ
とを特徴とする。この実施例において、検出素子は中心
点のまわりに配置される。検出素子は種々の幅を有する
ことができる。
トラッキング制御も同時に行う検出系によって満足され
るべき種々の機能に基けば、検出素子間に別の形態の境
界線を形成することもでき、例えば数個の検出素子を径
方向に並置することもできる。
さらに本発明による光学式走査装置の実施例は、前記放
射感知検出系の検出素子が4個の象限として結合され、
これら象限のうち2個の象限がそれぞれ少なくとも2個
の検出素子を有し、これら2個の象限が互いに対向する
ように配置されていることを特徴とする。4個の象限で
構成される放射感知検出系は、例えば情報面に対する走
査ビームのフォーカシング誤差がいわゆる非点収差法に
より決定される読取装置として用いられる。この非点収
差法は例えば米国特許第4023033号に記載されて
おり、本発明によるトラッキング制御システムに容易に
結合されることができる。
さらに、本発明による光学式走査装置は、前記走査スポ
ットが、トラックの平均像方向とほぼ直交する方向に記
録媒体上の走査スポットの寸法よりも小さい振幅で振動
され、振動により放射感知検出系の出力部における電気
信号が変調され、制御回路を設けて電気信号の変調強度
により前記境界線を選択するように構成したことを特徴
とする。
このようにして発生した放射感知検出素子の電気的出力
信号の変調の振幅は検出素子の平均放射強度が増大する
に従って増大するので、変調強度に基いて境界線の最良
の向きを選択することができる。
さらに、本発明による光学式走査装置は、前記制御回路
が闇値を有し、前記境界線の異なる向き間で切換えが操
り返されるのを回避するように構成したことを特徴とす
る。この閾値は、例えば境界線の各々の側の検出素子に
おける変調間に存在する信号レベルの最小差とすること
ができ、或は一方の検出素子の信号レベルが他方の信号
レベルよりもより大きくなる最小の周期とすることがで
きる。
以下図面に基いて本発明の詳細な説明する。
第1図は光学式記録媒体、走査ユニット及びこれら走査
ユニット及び記録媒体を相対的に移動させる手段を線図
的に示す。図示の走査ユニットは放射ビームを発生させ
る半導体レーザ1を有し、放射ビームは対物レンズ系3
により集束されて記録媒体5の情報面に走査スポットを
形成する。簡略化するため、情報面のトラックとして1
本のトラック部分7だけを図示する。情報面で反射した
放射光は、対物レンズ系3及びビーム分離素子2を有す
る光学系により放射感知検出系4上に投影される。これ
ら走査ユニットの素子1,2.3及び4を回動アーム1
1に固定されているハウジング10内に配置する。この
回動アーム11は、電磁手段12及び13により矢印1
4で示すような円形の通路に沿っているいろ移動するこ
とができる。記録媒体5はモータ15により矢印I6の
方向に回転し、走査スポットが情報トラック7を通過す
る結果、情報面で反射した放射光はトラックに記録され
ている情報に従って変調されることになる。
第2図は、記録媒体に対する走査ユニットによって追従
される軌跡を示す平面図である。ディスク状の記録媒体
5上に多数のトラック部分7が図示されており、この記
録媒体をハウジング10だけが図示されている走査ユニ
ットにより走査する。
走査ユニットは回動アーム11に支持されているので、
走査中走査ユニットは円の一部をなす軌跡2゜に沿って
移動する。軌跡20は記録媒体上のトラックと角度αで
交差し、この角度αは回動アームの種々の位置によって
相違する。
トラック部分7は、例えば連続するスパイラル状トラッ
ク又は多数の同心状の円形サブトラックの一部を構成す
る。両方の場合において、走査ユニットが軌跡20に沿
って移動する間に、トラック7の方向に対する走査ユニ
ットの軌跡がなす角度αは相当変化する。
記録媒体の走査中に走査ユニットをトラックに追従させ
るため、走査ユニットにトラッキングサーボ系を組み込
む。このトラッキングサーボ系は、境界線を中心にして
各々の側にグループ分けされている検出素子を有する複
合放射感知検出系を具えている。走査スポットがトラッ
ク方向に対して直角に移動する場合、この走査スポット
の検出面内における画像の放射強度は、有効トラック方
向すなわち情報トラックの検出面内の画像の方向を横切
るように偏位する。境界線の各々の側の検出素子の出力
信号間の差は、走査スポットの中心と走査されたトラッ
ク部分の中心線との間の偏差の大きさ及び方向並びに境
界線と有効トラック方向との間の角度によって決定され
る。この差信号を用いてトラック部分の中心線に対する
走査スポットの位置を補正する。例えば走査ユニット(
読取ユニット)を上記中心線に対して横切るように移動
させることにより補正する。検出素子からの出力の和信
号は読取られた情報に従って変調されており、従って情
報信号を構成することになる。
検出面上における走査されたトラック部分の投影(この
場合、有効トラック方向により指示される)が放射感知
検出系の境界線と一致する場合、所定のトラッキング誤
差に関連するトラッキング誤差信号が最大になる。
第1図及び第2図に示すように、読取ユニット(走査ユ
ニット)が回動アームに固定されている場合、読取ユニ
ットが記録媒体の内周端から外周端まで移動するとき或
は外周端から内周端まで移動すると有効トラック方向と
境界線との間の角度が連続的に変化する。径方向に見て
走査スポットがトラック構体のほぼ中心に位置する場合
において有効トラック方向が境界線と並行になるように
構成することができる。走査スポットが内周端に向けて
又は外周端に向けて移動すると、有効トラック方向と境
界線との間の角度が増大する。短い回動アームを用いる
場合、記録媒体の内周端又は外周端におけるこの角度は
ほぼ90°になる場合がある。
走査スポットが中央位置から極端な位置に径方向に移動
すると、走査スポットが走査されるべきトラック位置に
対して正しく位置決めされているか否かに拘わらず、ト
ラッキング誤差信号は一層小さくなってしまう。従って
、トラッキングサーボ系によって補正できる精度は一層
低下してしまう。また、このトラッキングサーボ系は、
例えば記録媒体上の傷によって生ずるような混乱要因に
対して一層敏感な特性も有している。
本発明によれば、有効トラック方向の回転に対して境界
線がより大きい範囲で又は−層小さい範囲で確実に追従
することになる。記録媒体に対して走査スポットを径方
向に移動させる場合、走査ユニットをその軸を中心にし
て回転させることにより機械的に達成でき、その結果境
界線も回転することになる。
第3a図及び第3b図は、読取装置の所望の移動を少な
くとも部分的に達成できる2個の実施例を示す。
第3a図において、読取ユニット30を2個のアーム3
4及び35に固定する。一方のアーム35はピボット3
7を介して回動アーム31に回動可能に連結し、この回
動アームを読取又は書込装置の固定ピボット33を中心
にして回動可能にする。他方のアーム34もピボット3
6を介して補助アーム38に回動可能に連結し、この補
助アームの他端を読取又は書込装置の固定ピボット39
に回動可能に連結する。補助アーム38は回動アーム3
1の長さに等しい長さを有すると共に、固定ピボット3
9はピボット33から走査ユニット側のピボット36と
37との間の距離に等しい距離を以て装着する。4個の
ピボット33゜36、37及び39の各々は平行四辺形
の頂点に位置し、この結果回動アーム31が回動すると
走査ユニットは2個の固定ピボット33及び39を結ぶ
ラインに対して同一の向きをとることになる。この結果
、境界線と有効トラック方向との間の角度の変化は相当
量減少し記録媒体の内周端及び外周端の位置において同
一になる。
第3b図に示す読取装置の吊下げ構造は、一端において
固定ピボット33及び39に回動自在に連結されている
2個のアームまたは2個のワイヤ31及び38を有して
いる。これらアーム又はワイヤは他端においてそれぞれ
ピボット36及び37を介して突部34及び35に連結
され、これら突部34及び35の間に走査ユニット30
を固定する。
例えば、ハウジングの一部に作用する磁石手段により走
査ユニット30を移動させると、走査ユニットはピボッ
ト33と39とを結ぶ線に対して同時に回動する。アー
ムすなわちワイヤ31及び38の長さ並びにピボット3
3及び39の位置を適切に選択すると、この回動は境界
線と有効トラック方向との間の角度の変化を大きく補償
することになる。単一のワイヤ又はアームを用いる代り
に、多数の平行ワイヤを用いてこれらワイヤを相互空間
を以て長手方向に沿って次々とピボットに固定すること
もできる。
境界線を有効トラック方向の移動に適合させ得る第2の
構成は、有効トラック方向を決定するために関連する信
号処理回路を有する放射感知検出系を用いることである
有効トラック方向が所定の位置を有するように見い出さ
れる場合、検出素子からの出力信号を信号処理回路で適
切に結合し、2個の検出器を有効に形成してその境界線
をできるだけ満足し得るように有効トラック方向に一致
させる。
第4a図、第4b図及び第4c図は境界線が回転する複
合検出系40の第1実施例を示す。この検出系は4個の
象限に配置されている6個の検出器を具えている。検出
器41及び44は第1象限及び第3象限をそれぞれ構成
し、検出器42及び43は互いに結合されて第2象限を
構成し、検出器45及び46は結合されて第4象限を構
成する。
既知のように、情報面のトラックに入射した光ビームは
トラックによって径方向に回折され、すなわち非回折零
次サブビーム、+1次及び−1次で回折された2個のサ
ブビーム及び多数の2次及び高次のサブビームが発生す
ることになる。2次及び高次のサブビームはほとんど対
物レンズの瞳外のものとなるから考慮する必要はない。
対物レンズの瞳の像を第4a図の円Pで示す。走査ビー
ムが瞳を完全に満す場合円Pは検出系における零次サブ
ビームの断面も示している。区域g+は−1次サブビー
ムb(−1)と零次サブビームとが重り合った区域であ
り、区域g2は+11次サブビーム(+1)と零次サブ
ビームとが重り合った区域である。
1次サブビームは、情報トラックの形態だけでなくトラ
ックの中心線に対する走査スポットの位置にも依存する
零次サブビームに対する位相差を有している。走査スポ
ットの中心がトラックの中心線上に位置する場合、零次
サブビームに対する1次サブビームの位相差は等しくな
る。走査スポットがトラック方向を横切るように移動す
ると、上記位相差は変化し、すなわち反対となるように
変化する。従って、区域g、及びgtにおける強度も反
対向きに変化し、すなわち一方の区域が一層明るくなり
他方の区域が一層暗くなり或はその逆の関係で変化し、
すなわちスポットの移動方向の符号に依存することにな
る。2個の検出器を区域gl及びg2の位置に配置しこ
れら検出器からの出力信号間の差を決定することにより
、トラックの中心線に対する走査スポットの移動を検出
でき、換言すればトラッキング誤差信号を検出できるこ
とになる。
1次すブビームb(+1)及びb(−1)は互いに等し
い大きさで反対向の角度で回折されるので、検出系にお
ける区域g+及びg2はトラックの中心線の投影線すな
わち有効トラック方向線tcに対して対称的に位置する
。従って、オーバラップ区域の放射強度を決定するため
の2個の検出器は有効トラック方向線tcの各々の側に
配置する必要があることは明らかである。すなわち、第
4a図、第4b図及び第4c図に示す6個の検出素子を
有する検出系に関し、2個の検出器が有効に形成されそ
れらの境界線S、が満足し得る程度に有効トラック線t
cと一致するように検出素子の出力信号を結合する必要
がある。
第4a図は例えば走査スポットが記録媒体の一方の周端
側に位置するような回動アームの位置に対応している。
この第4a図に示す場合、検出素子41゜42及び46
の出力信号並び検出素子43.44及び45の出力信号
をそれぞれ加算し、これらの和信号の差を決定する必要
がある。トラッキング誤差信号sr+は次式で与えられ
る。
S−+ = (S41 +S4t +S4&)  (S
43 +S44+54S)第4b図は走査スポットが記
録媒体の他方の周端側に位置する場合を示す。オーバラ
ップ区域gI及びg2並びに有効トラック方向線tcは
第4a図の位置に対して例えば約45°の角度に亘って
回動している。検出素子41.42及び43からの信号
を加算し検出素子44.45及び46の信号を加算する
ことにより、検出系の境界線の有効トラック方向tcと
のほぼ一致が達成される。トラッキング誤差信号Sr!
は次式で与えられる。
5rz=(Sa++Snt+5a3)  (S44+S
4S+546)第4c図において、オーバラップ区域g
+及びg2並びに有効トラック方向線は、例えば記録媒
体の内周端と外周端との間の中間に走査スポットが位置
する中間位置を占める。信号Sr+及びS、、2はほぼ
等しい大きさであり共にトラッキング誤差信号として用
いられることができる。この位置から走査スポットが移
動する場合、信号3つ及びSr1のいずれが補正用に用
いられるのを決定する必要がある。
この決定を行なうため、走査スポットを走査されるトラ
ックに対して径方向に周期的に移動させることができる
。この周期移動の振幅は走査スポットの寸法よりも相当
小さく、その周波数は読み取られる情報信号の周波数の
数分の1とする。この誘導されたトラッキング誤差によ
り、トラッキング誤差信号も低周波成分すなわちウオブ
リングにより変調される。この低周波成分の振幅を比較
することにより、どの検出素子からの出力信号の結合が
所定の瞬時において最大トラッキング誤差信号を生ずか
を決定することができ、そのトラッキング誤差信号を選
択する。
トラッキング誤差信号S□及びS、を形成すると共に選
択する電子回路の一例を第5図に示す。信号S41及び
S4tを第1の加算装置50に供給し信号S44及びS
4Sを第2の加算装置51に供給する。これら和信号を
第1の減算回路52で互いに減算する。その出力部を第
3の加算装置54の第1人力部に接続する。加算装置5
4の第2の入力部を第2の減算回路53の出力部に接続
し、この減算回路の入力部に信号S46及びS43を供
給する。第1のトラッキング誤差信号Srlは加算装置
54の出力部に発生する。
第2のトラッキング誤差信号は、減算回路52及び53
の出力部がそれぞれ入力部に接続されている第3の減算
回路55により得られる。
トラッキング誤差信号Srl及びSrtを、いかなる瞬
時においてもこれらの信号のうちの一方の信号だけを通
過させるスイッチ56の別々の端子に供給する。これら
2個の信号のうち一方の信号を選択するため、各信号を
バンドパスフィルタ57及び58並びにレクチファイヤ
59及び60によりそれぞれ順次制御し、バンドパスフ
ィルタ57及び58はウオブリング周波数に等しい周波
数でそれぞれ一方の信号だけを通過させる。信号5ll
l及びSoのウオブリング成分の振幅に比例する直流信
号が、レクチファイヤ59及び60の出力部に現われる
。これら第1及び第2の直流成分を比較器61で比較す
る。この比較器は、例えば第1の直流成分が第2の直流
成分より大きい場合正の電圧パルスを発生し、その逆の
場合に負の電圧パルスを発生する。スイッチ56は、こ
れらの電圧パルスにより制御されることになる。
トラッキング誤差信号にウオブリング成分を発生させる
ため、記録媒体のトラックがウオツプリング変化を有す
ることもできる。しかしながら、走査スポットがウオブ
リングすることも好ましい。
走査スポットをウオブリングさせるため、走査ユニット
全体に径方向のウオブリング振動を与えることができ、
或は走査ユニットの素子だけが微小振動を有するように
構成することもできる。
放射感知検出系を4分割することにより、情報面に対す
る走査ビームのフォーカシング誤差も同一の検出系によ
り検出できる利点が達成される。
検出系に入射するビームについて、例えば対物レンズと
放射感知検出系との間の放射光路中に円筒レンズを配置
することにより非点収差補正を行なう必要がある。米国
特許第4023033号に説明されているように、検出
系上の円形の放射スポットは、フォーカシング誤差が生
ずると楕円形のスポットに変形してしまう。このような
形状変化は4分割検出器により検出することができる。
第4a図、第4b図及び第4c図の検出器形態のフォー
カシング誤差信号Srは次式で与えられる。
5r=(S4++54a)  (S4□+Sas + 
Sas + 546)第4a図、第4b図及び第4c図
の検出系の変形例として、この放射感知検出系は6個以
上の放射感知検出素子を有することができる。検出系に
おいて6個以上の検出素子を用いる場合、トラッキング
誤差信号の強度を減することなく図面に示されている以
上に亘って有効トラック方向線を回転させることも可能
である。また、より多くの検出素子を用いれば、有効ト
ラック方向線と境界線との間で一層良好な相関性も得ら
れる。
第6図は検出系を検出素子に分割する別の実施例を示す
。図示の12個の検出素子は、放射光に非感知な中心区
域100を中心にして2個のリングにグループ分けされ
ている。2個のリングの各々は6個のセクタ101〜1
06並びに111〜116をそれぞれ有している。この
検出器への分割を利用すれば、放射感知検出系の2個の
半部間の境界線の位置を3種類に選択することができる
第6図に示す検出系を用いる場合、第4a図、第4b図
及び第4c図に示す方法以外の種々の方法でフォーカシ
ング誤差信号を発生させることができる。
例えば、検出系に入射する光ビームの光路中に配置した
コーン状素子により検出系上に環状の放射スポットを形
成しく第6図において破線120及び121で示す)、
焦点補正を行なう場合環状スポットの中心線と複合環状
検出器101〜106と複合環状検出器110〜116
との間の円形境界細条とを一致させる。この場合、情報
面上の走査ビームが非合焦状態になると、環状検出器上
に放射光分布の円形で対称的な変化が発生する。この変
化は、検出器111〜116の和信号から検出器101
〜106の和信号を減算することにより検出することが
できる。
勿論、上記実施例において全ての検出器からの信号を加
算することにより記録媒体から読み取った情報を表わす
信号が得られる。
上述したように、本発明は予め情報が記録されている記
録媒体を読み取る発明に基いて説明されている。しかし
、情報トラックが形成されていない記録媒体に情報を書
込む装置として用いることもできる。書込装置は、原理
的に読取装置と同一の構造を有しており、書込むべき情
報に従って書込ビームを強度変調する既知の装置が設け
られている。
【図面の簡単な説明】
第1図はディスク状記録媒体に対して走査ユニットを回
動アームに装着した構成を示す線図的斜視図、 第2図は記録媒体に対して走査ユニットが追従する軌跡
を示す平面図、 第3a図及び第3b図は書込又は読取ユニットの向きを
制御する機械的構成を示す線図、 第4a図、第4b図及び第4c図は放射感知検出素子を
有し放射スポットの像が形成されている本発明による検
出系を示す平面図、 第5図はトラッキング誤差信号を形成し選択する回路を
示すブロック線図、 第6図は放射感知検出系の変形例を示す線図である。 1・・・半導体レーザ   3・・・対物レンズ4.4
0・・・放射感知検出系 5・・・記録媒体     7・・・情報トラック11
・・・回動アーム    41〜46・・・検出器50
.51.54・・・加算装置  51 、52.53 
、55・・・減算回路56・・・スイッチ 57.58・・・バンドパスフィルタ 59.60・・・レクチファイヤ 61・・・比較器 特許出願人   エヌ・ベー・フィリップス・フルーイ
ランペンファブリケン 代理人弁理士  杉  村  暁  査問弁理士 杉 
村 興 作

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、光学的に読取り可能な記録媒体上の情報トラックを
    走査し、走査中に瞬時的に走査されたトラック部分の方
    向に対して向きが変化する光学式走査装置であって、放
    射源と、放射感知検出系と、放射源から発生した走査ビ
    ームを集束して記録媒体上に走査スポットを形成すると
    共に、走査スポットを放射感知検出系上に結像する光学
    系とを具え、前記放射感知検出系が、境界線の各々の側
    に位置する複数の放射感知検出素子を有し、各検出素子
    が入射する放射光の強度に依存する電子的出力信号を発
    生し、境界線の各々の側の検出素子の出力信号間の差が
    、走査スポットの中心と情報トラックの中心線との間の
    偏位の大きさ及び方向を表わす光学式走査装置において
    、有効トラック方向と境界線との間の平行度を少なくと
    も部分的に補償する手段を有し、この手段が走査装置の
    内部に存在すると共に前記複数の検出素子を有する放射
    感知検出系と電子回路とにより構成され、この電子回路
    が、検出素子の出力信号を種々の方法で結合して各々が
    境界線の種々の方向に対応する複数のトラッキング誤差
    信号を形成する第1のサブ回路と、最も大きなトラッキ
    ング誤差信号を選択する第2のサブ回路とを有すること
    を特徴とする光学式走査装置。 2、前記検出素子が、これら検出素子間の境界線が中心
    点から径方向に延在するように放射感知検出系において
    結合されていることを特徴とする請求項1に記載の光学
    式走査装置。 3、前記放射感知検出系の検出素子が4個の象限として
    結合され、これら象限のうち2個の象限がそれぞれ少な
    くとも2個の検出素子を有し、これら2個の象限が互い
    に対向するように配置されていることを特徴とする請求
    項2に記載の光学式走査装置。 4、前記走査スポットが、トラックの平均像方向とほぼ
    直交する方向に記録媒体上の走査スポットの寸法よりも
    小さい振幅で振動され、振動により放射感知検出系の出
    力部における電気信号が変調され、制御回路を設けて電
    気信号の変調強度により前記境界線を選択するように構
    成したことを特徴とする請求項1、2又は3に記載の光
    学式走査装置。 5、前記制御回路が閾値を有し、前記境界線の異なる向
    き間で切換えが繰り返されるのを回避するように構成し
    たことを特徴とする請求項4に記載の光学式走査装置。 6、トラックを有し光学的に読取り可能な記録媒体に情
    報を書込み及び/又は情報を読取る装置であって、請求
    項1から5までのいずれか1項に記載の光学式走査装置
    を有する読取及び/又は書込装置。
JP63316559A 1987-12-16 1988-12-16 光学式走査装置 Pending JPH01196739A (ja)

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