JP2000187857A

JP2000187857A - 情報記録再生装置

Info

Publication number: JP2000187857A
Application number: JP10360089A
Authority: JP
Inventors: Masaru Nomura; 野村　　勝
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2000-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】記録の際のトラッキング誤差信号へのオフセ
ットの発生、及び、記録済みのトラックと未記録のトラ
ックとのトラッキング誤差信号の振幅の相違を抑制でき
る情報記録再生装置を提供する。【解決手段】サブスポット５１、５３の反射光量は受
光素子６１、６３で電気信号に変換され、それぞれの上
側エンベロープ（包絡線）がピークホールド回路８１、
８３で検出される。ピークホールド回路８１、８３の出
力はゲイン調整アンプ８１１、８１３で適宜ゲインを調
整された後に減算器８で差が求められてトラッキング誤
差信号ＴＥＳとなり、トラッキング制御手段９２に加え
られ、レンズの位置を駆動してトラッキング制御が行わ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクや光カ
ード等の情報記録媒体に光スポットを照射して情報の記
録や再生を行う情報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクや光カードは直径が１μｍ程
度にまで収束させたレーザー光を用いて情報の記録や再
生を行うため、高密度・大容量の情報記録が可能な媒体
として知られている。

【０００３】例えば、光ディスクを例に挙げると、これ
は図３０に示すように、光ディスク１の基板（円板）
上、その内周から外周方向にμｍオーダーあるいはそれ
以下の間隔でトラック２が案内溝の形で形成されてお
り、またそのトラック２の表面上凹凸に従う形で情報の
記録膜が作られている。図示しない光ピックアップから
レーザー光をレンズ４によって集光させ、このトラック
２上に光スポット５を照射することで情報の記録や再生
を行うが、記録の際には光スポット５の強度を高めるこ
とでそのエネルギーによりトラック２上の記録膜の物理
的特性を変化させ、記録マーク６を形成する。また、光
スポット５の強度を低くしてこの記録マーク６上を通過
させれば、その反射光量から記録マーク６の有無を検出
し、記録された情報を再生することができる。

【０００４】これら情報の記録や再生を行うには光スポ
ット５をトラック２に精度良く追従させるトラッキング
制御が必要だが、その為には光スポット５とトラック２
との位置ずれを示すトラッキング誤差信号の生成が不可
欠である。

【０００５】その生成手法として、例えばプッシュプル
法や３スポット法が良く知られている。

【０００６】まず、プッシュプル法について図３１を用
いて説明すると、情報の記録や再生を行う光スポット５
をトラック２に照射した場合、光スポット５は両者のト
ラック横断方向に於ける相対的な位置関係に応じた回折
を受け、その反射光５０をトラック２の長さ方向の分割
線で２分割された受光素子６ａ、６ｂで受光するとその
上の光強度分布は図３１（ａ）（ｂ）（ｃ）のように光
スポット５とトラック２の相対位置に応じて変化する。
従って、受光素子６ａ、６ｂの出力差を減算器８で求め
ると、上記相対位置に応じたトラッキング誤差信号ＴＥ
Ｓを得る事ができ、これがゼロとなるように光スポット
５（実際にはそれを集光させるレンズ４）の位置を制御
すれば光スポット５はトラック２の真上を追従すること
になる。

【０００７】このプッシュプル法は光ディスクに照射す
る光スポットが１つであり、光ピックアップの光学系が
簡単である、光利用効率が良い、等の利点がある。

【０００８】しかしながら、プッシュプル法にも欠点が
あり、その最大のものはレンズ４がトラック２の横断方
向に変位した時、トラッキング誤差信号にオフセットが
発生しやすいと言う点である。

【０００９】図３２はレンズ４が変位した状態に於け
る、反射光５０の受光素子６ａ、６ｂ上での光強度分布
を模式的に表したものである。ここで光スポット５はト
ラック２の真上に位置した場合を想定しており、受光素
子６ａ、６ｂ上の光強度分布のパターンは先の図３１
（ｂ）と同様左右対称となっている。しかしながら、レ
ンズ４が変位している為に、光強度分布のパターン全体
が受光素子６ａ側に移動した形となっており、減算器８
の出力であるトラッキング誤差信号ＴＥＳは光スポット
５がトラック２の真上に位置するにも拘わらずゼロとは
ならない。これがプッシュプル法に於けるトラッキング
誤差信号のオフセットであり、逆にこのＴＥＳがゼロと
なるように光スポット５の位置を制御すると、光スポッ
ト５はトラック２の真上から外れた位置を追従すること
になる。

【００１０】このような状態は決して特殊では無く、例
えば偏芯の大きな光ディスクを使用する場合や光ピック
アップの送り機構の動作が鈍い場合等においては、光ス
ポット５をトラック上に追従させるため、やむを得ずレ
ンズ４は大きく変位することになり、結構頻繁に起こり
得る。従って、プッシュプル法は光ディスクの偏芯を小
さく管理するか、あるいはレンズ４の変位を小さく抑え
るために光ピックアップの送り機構にリニアモータのよ
うな高速応答が可能なものを用いて光ピックアップ全体
を偏芯に合わせて移動させる、若しくはレンズ４の変位
を別途検出するセンサーを設けてその検出した変位に基
づきオフセットを打ち消す信号をＴＥＳに印加する補償
手段を設ける、等の対策が必要である。

【００１１】一方、３スポット法は図３３に示すよう
に、実際に情報の記録や再生を行う光スポット（メイン
スポット）５２と共に、これに対してトラック２の長さ
方向に前後（先行・後行）するサブスポット５１、５３
（これらの光強度は通常メインスポット５２に比べて小
さい）をトラック２に照射する。また、メインスポット
５２に対してサブスポット５１、５３はトラック２の横
断方向にトラック間隔（トラックピッチｔｐ）の約１／
４程度ずつ互いに逆方向にずれるように配置されてお
り、メインスポット５２がトラック２の何れかの真上に
位置する時、サブスポット５１、５３の反射光量が等し
くなる。

【００１２】従って、サブスポット５１、５３の反射光
量を受光素子６１、６３で光電変換し、ローパスフィル
タ７１、７３で記録マーク６に起因する高周波成分を除
去して平均的な光量信号とした後に、減算器８でそれら
の出力差を求めればトラッキング誤差信号ＴＥＳを得る
ことができ、この信号がゼロとなるようにこれら光スポ
ットの位置（正確にはそれを集光させるレンズの位置）
を制御（トラッキング制御）すれば、メインスポット５
２はトラック２の上を正確に追従することになる。

【００１３】この３スポット法は、サブスポット５１、
５３を生成するために光ピックアップの光源たるレーザ
ー光の出力を分散する必要が有り、レーザー光源（通常
は半導体レーザー素子）にサブスポット５１、５３の分
だけ余分な出力を要求する事、及び光ピックアップの構
造が若干複雑になると言うデメリットを有するものの、
トラッキング制御に伴いレンズ４が大きく変位してもト
ラッキング誤差信号にオフセットを生じにくい。これ
は、レンズ４の変位を小さく抑えるために光ピックアッ
プの送り機構に特殊なものを用いたり、あるいはトラッ
キング誤差信号上のオフセットを補償する手段を別段要
しないという事であり、装置全体としてコストダウンに
繋がりやすい大きな利点である。このため、３スポット
法は情報の再生専用機であるＣＤ（コンパクトディス
ク）装置を始め、光磁気記録を応用した記録・再生両用
のＭＤ（ミニディスク）装置などにも広く用いられてい
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な利点を有する３スポット法も、情報記録媒体が反射率
の高低により情報を記録するタイプ（以下「反射率変化
型」と呼称する）のもの、例えば有機色素膜を用いたＤ
ＲＡＷ（ＤｉｒｅｃｔＲｅａｄＡｆｔｅｒＷｒｉｔ
ｅ）と呼ばれる追記型や、相変化型に類するものである
場合にはその利点が生じて来ない。以下、図３４ないし
図３８を用いてその理由を説明する。

【００１５】（第１の問題）まず、第１の問題は上記反
射率変化型の情報記録媒体に記録を行う際、トラッキン
グ誤差信号にオフセットを生じると言う点である。図３
４には媒体として反射率変化型の光ディスクを用いて３
スポット法によるトラッキングを行う場合の模式図を、
また図３５にはその際の各部の信号レベルの変化を示
す。

【００１６】図３４においてサブスポット５１、５３は
３スポット法でトラッキング誤差信号を得るためのもの
であり、メインスポット５２に対してサブスポット５１
が先行、サブスポット５３が後行している。また情報の
記録はメインスポット５２の光強度の強弱により行われ
る。

【００１７】ここで記録マーク６が形成されるのは当然
ながらメインスポット５２以降であるが、後行するサブ
スポット５３はその記録マーク６上を通過する。従って
サブスポット５３の反射光量を受光する受光素子６３の
出力ｓ６３には記録マーク６による反射率変化が含ま
れ、その信号レベルは図３５に示すように未記録状態で
回折の影響だけを受けた際の反射光量に相当するレベル
Ｌ１と、記録マーク６により反射率変化（低下）を含む
レベルＬ２との間を変動し、ローパスフィルタ７３の出
力ｓ７３はその平均的なレベルＬａｖｇとなる。

【００１８】一方、メインスポット５２に先行するサブ
スポット５１は記録マーク６が形成される以前のトラッ
ク２上を通過するので、その反射光量を受光する受光素
子６１の出力ｓ６１には記録マーク６による反射率変化
は含まれず、ｓ６１及びローパスフィルタ７１の出力ｓ
７１も共にトラック２による回折の影響だけを受けた、
未記録状態での反射光量に相当するレベルＬ１となる。

【００１９】仮に使用する媒体が記録により反射率が低
下する、即ち記録マーク６の反射率が未記録部に比べて
低くなるものとすれば、ローパスフィルタ７１の出力ｓ
７１はこの時ローパスフィルタ７３の出力ｓ７３より大
きくなり、メインスポット５２がトラック２の真上を正
しく追従しているにも拘わらず、減算器８の出力、即ち
トラッキング誤差信号ＴＥＳは非ゼロのプラス値とな
り、（Ｌ１−Ｌａｖｇ）だけのオフセットを生じること
になる。またこのトラッキング誤差信号でトラッキング
制御を行うと、トラッキング誤差信号がゼロに近づくよ
うにレンズが駆動され光スポットの位置が動かされるの
で、メインスポット５２はトラック２の真上から外れた
位置を追従することになり、記録が正常に行われなくな
る恐れがある。

【００２０】なお、媒体の特性としては、記録マーク６
の反射率が未記録部に比べて上昇するものも考えられる
が、その場合にはオフセットの極性が逆になる。

【００２１】（第２の問題）反射率変化型の情報記録媒
体に対する３スポット法の第２の問題は、記録済みのト
ラックと未記録のトラックとでトラッキング誤差信号の
振幅が大幅に変化すると言う点である。

【００２２】図３６は記録済みのトラックに於いて、メ
インスポット５２及びサブスポット５１、５３の位置
が、トラックを横断する方向に変化して行く状態に於い
て、サブスポット５１、５３の反射光量を受光する受光
素子６１、６３の出力を説明する図であり、波形はメイ
ンスポット５２とトラック２との相対位置に応じて示し
ている。また、ここでは、これまでの説明と同様、記録
マーク６の反射率は未記録部に比べて低下するものとし
ているが、記録マーク６の反射率が上昇する場合におい
ては以下の説明の中で上側包絡線と下側包絡線を置き換
えて考えれば良く、問題の本質は変わらない。なお各部
の構成や信号の名称は先の図２８及び図２９と同一とす
る。

【００２３】受光素子６１、６３の出力ｓ６１、ｓ６３
（図３６中（ａ）（ｂ））に於いて、上側の包絡線は光
ディスク上に刻まれた案内溝形状のトラック２による回
折によるものであり、トラック２の深さや幅、トラック
ピッチ等で相違するが、ここではサブスポット５１、５
３がトラック２の真上にある時に最小値、トラック２の
間にある時に最大値となるものとする。またトラック２
の横断方向にサブスポット５１、５３がメインスポット
５２に対して約１／４トラックピッチずつ、合計約１／
２トラックピッチ分離れているため、上側包絡線の位相
はｓ６１とｓ６３とで約１８０度異なる。一方、下側の
包絡線はトラック２の回折に加えて記録マーク６による
反射率の変化が存在するものであり、サブスポット５
１、５３がトラック２の真上にある時、即ちメインスポ
ットがトラック２の真上からどちらかに約１／４トラッ
クピッチ外れた時点で最もレベルが低下する。一般にト
ラック２による回折に起因する光量変化だけを反映する
上側包絡線に比較して、記録マーク６による光量変化も
加わる下側包絡線の方が変化が大きく現れる。なおｓ６
１、ｓ６３の波形の縦縞のハッチングは記録マークによ
る反射率変化を示している。

【００２４】既に述べたように、３スポット法はサブス
ポット各々の反射光量の平均的なレベルの大小でトラッ
キング誤差信号を生成するものである。受光素子６１、
６３の出力ｓ６１、ｓ６３の平均レベル、即ちローパス
フィルタ７１、７３の出力ｓ７１、ｓ７３は上下包絡線
の中間のレベルであり、これを図３６中の波形（ａ）
（ｂ）に破線で示す。当然ながらその振幅は上側包絡線
の変化より大きく、下側包絡線の変化よりも小さい。そ
して、最終的な減算器８の出力であるトラッキング誤差
信号ＴＥＳはこれらの差で求められ、同図（ｃ）のよう
になる。

【００２５】ところが、未記録のトラックに於いては図
３７に示すように、受光素子６１、６３の出力ｓ６１、
ｓ６３に於いては、上側包絡線は案内溝形状のトラック
２の回折によるものであるが、下側包絡線は記録マーク
が形成されていないため、上側包絡線と一致する。即
ち、ローパスフィルタ７１、７３の出力ｓ７１、ｓ７３
は上側包絡線のレベルそのものであり、先の図３６で示
した記録済みのトラックに於けるものよりも振幅が小さ
く、従って最終的なトラッキング誤差信号ＴＥＳ（ｃ）
の振幅は記録済みのトラックに於けるものより小さくな
る。

【００２６】図３８は、記録済みのトラックに於ける受
光素子６１（または６３）の出力ｓ６１（またはｓ６
３）を再度示した図であるが、上側（未記録側）包絡線
αは回折による光量変化によるものであり、その振幅を
ａとする。一方、下側包絡線βは回折に加えて記録マー
クによる光量変化によるものであり、その振幅をｂとす
る。ｓ６１（またはｓ６３）のローパスフィルタ出力ｓ
７１（またはｓ７３）γは上下包絡線の中間的なレベル
であり、その大きさｃは明らかに次の（１）式で与えら
れる。

【００２７】ｃ＝（ａ＋ｂ）／２ … （１）通常、上側包絡線の振幅ａを１とすると、下側包絡線の
振幅ｂは３から５程度に達し得る。従って、両者の平均
たるｃの大きさは２から３程度となる。

【００２８】しかしながら、未記録のトラックにおいて
は、ｂ＝ａであるから（１）式よりｃ＝１となり、記録
済みのトラックに対してその大きさは１／２から１／３
程度に減少することになり、これはそのまま、３スポッ
ト法でのトラッキング誤差信号の振幅の減少を意味して
いる。即ち、記録済みのトラックの情報を再生している
途中で未記録のトラックに差しかかった場合、あるいは
逆に記録済みのトラックの先頭から再生するため、その
手前の未記録のトラックからトラッキング制御を開始し
て記録済みのトラックに差しかかった場合、若しくは特
定の記録済みのトラックを再生するためトラックアクセ
ス動作を行い、アクセス誤差により未記録のトラックに
到達してしまった場合等に於いて、トラッキング制御の
ゲインが急激に変動し、ゲイン不足によるトラッキング
制御外れやゲイン過剰による制御系の発振を生じる恐れ
がある。

【００２９】以上説明した問題点に対して、過去に解決
を図った手法が幾つか提案されている。

【００３０】例えば、特開平３−２６３６２１号公報に
開示の技術は光ディスク装置に対するものであるが、３
スポット法によりトラッキング誤差信号を生成するのに
際して、後行サブスポット側の受光信号のゲインを可変
することで記録時に於ける先行・後行サブスポットの受
光信号レベルのバランスを取り、記録時のトラッキング
オフセットの発生を低減しようとするものである（同公
報４ページ右上段落５行目〜左下段落４行目及び第１
図，可変アンプで後行サブスポットからの信号レベルを
調整）。しかしながら、容易に推測できるように、先行
・後行サブスポットの信号レベルの相違がどの程度にな
るのかは、使用する光ディスクや記録するデータの変調
パターン（形成される記録マークやピットの密度）によ
って異なり、一義的に決定することができない。実際、
この公報においても調整の手法としては、ディスクへの
記録を行ってみて、オフセットが最小となるように可変
アンプのゲインを種々に変えて行く旨を開示しているに
過ぎない（同公報４ページ左下段落１８行目〜右下段落
１行目）。従って、この公報に開示の技術では記録を行
う光ディスクや記録するデータの変調パターン等が変わ
ると、その度に記録を行いながら可変アンプの調整を行
う必要がある。これは光ディスク装置の起動時間の増大
もさることながら、光ディスクが消去不能の追記型であ
る場合にはその記録領域の多くを調整のための記録に費
やすこととなり、有効に使用できる記録領域が減少する
という不具合を生じてしまう。

【００３１】また、「光メモリシンポジウム’８６講演
論文集」中の１２７〜１３２ページには「新しいトラッ
キングサーボ方式差動プッシュプル法」として開示の
技術（所謂ＤＰＰ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＰｕｓ
ｈ−Ｐｕｌｌ）と呼称される）は、３スポット法と同
様、メインスポットの他にサブスポット（「サイドスポ
ット」と表記）２つを使用するが、そのサブスポットの
反射光を受光する受光素子を各々２分割してメインスポ
ット・サブスポット何れからもプッシュプル法による中
間的なトラッキング誤差信号を生成した後、これらを適
宜なゲインで加減算することで、やはり記録の際のオフ
セット発生を防ごうとする（同論文集１２８ページ右１
行目〜１２９ページ右２行目、及びＦｉｇ．６）。

【００３２】なお、このＤＰＰ法ではサブスポットをメ
インスポットに対して、ディスクの半径方向にトラック
ピッチの２分の１ずつずらして配置する点でも通常の３
スポット法とは相違する（同論文集１２８ページ右４行
目〜７行目、及びＦｉｇ．１とＦｉｇ．６の比較）。よ
り詳細にはＦｉｇ．６に於いて、メインスポットからプ
ッシュプル法で得るトラッキング誤差信号ＴＥ１と、サ
ブスポットから得るＴＥ２及びＴＥ３とではレンズの変
位などによるオフセットの極性が同一である一方、トラ
ックとの相対位置関係で現れるプッシュプル信号の極性
が逆であることに注目して、ＴＥ２とＴＥ３とを加算し
た後にＴＥ１から減算する事でオフセットを打ち消し、
プッシュプル信号の振幅を大きくする。

【００３３】しかしながら、記録により反射率が変化す
る追記型の光ディスクに対して、レンズのシフト（変
位）等でオフセットが発生している場合にはその影響が
残留し、記録の際のオフセット発生は幾らか低減はされ
るものの防止はできない（同論文集１２９ページ６行目
〜１６行目、及びＦｉｇ．７）。更には加減算のゲイン
調整が２カ所必要であって、且つそれらはサブスポット
の光量比やオフセットの発生比率などを別途実測を行う
手段、例えばＦｉｇ．６中の受光素子Ｅ１とＦ１、Ｅ２
とＦ２、Ｅ３とＦ３それぞれの和信号を別途生成し、レ
ベルを計測する等を設けない限り調整が難しい。

【００３４】即ち、光ディスクの偏芯量が極めて少ない
か、あるいは光ピックアップ全体を高精度で偏芯に追従
させてレンズの変位を小さく抑え得る、リニアモータな
どの高価な機構系を用い、しかもゲイン調整に別途計測
手段を設けない限りは、オフセット防止の効果は少な
い。そればかりかサブスポット用の受光素子を各々２分
割すると共にその位置調整も必要となり、光学系の精度
やコストへの負担が増大することになってしまう。

【００３５】また、このＤＰＰ法は、記録済みと未記録
のトラックでトラッキング誤差信号の振幅が大きく相違
する、という問題点については何ら改善が無い。

【００３６】本発明は、以上のような、記録の際のトラ
ッキング誤差信号へのオフセットの発生、及び記録済み
のトラックと未記録のトラックとでトラッキング誤差信
号の振幅が大きく異なる、という従来の３スポット法に
於ける問題点、及びプッシュプル法に於けるレンズ変位
に伴うトラッキング誤差信号へのオフセット発生という
問題点を解決するものであり、しかも過去に提案された
その改善手法のように記録領域の消費や光学系の複雑化
等を生じさせること無く、安定で正確なトラッキング制
御が可能な情報記録再生装置を提供することを目的とす
る。

【００３７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の情報記
録再生装置は、情報記録媒体に対して、メインスポット
と、該メインスポットに対してトラック幅方向にずれた
位置に配置される複数のサブスポットを照射して、前記
情報記録媒体に対して情報を記録または再生する情報記
録再生装置において、前記複数のサブスポットの前記情
報記録媒体からの反射光量に応じた信号成分のうち、未
記録領域からの反射成分に相当するレベルをそれぞれホ
ールドするホールド手段と、該ホールド手段のホールド
信号に基づいてトラッキング制御を行うトラッキング手
段と、を備えてなることを特徴とする。

【００３８】請求項２に記載の情報記録再生装置は、請
求項１に記載の情報記録再生装置において、前記ホール
ド手段のホールドを行う時定数が、前記情報記録媒体に
記録される情報の最長波形の時間幅よりも大きく設定さ
れていることを特徴とする。

【００３９】請求項３に記載の情報記録再生装置は、請
求項１に記載の情報記録再生装置において、前記ホール
ド手段のホールドを行う時定数が、前記情報記録媒体に
記録される情報の最長波形の時間幅よりも大きく、且
つ、光スポットをトラック横断方向に移動させる際にト
ラックを横断する横断周期の２分の１よりも小さく設定
されていることを特徴とする。

【００４０】請求項４に記載の情報記録再生装置は、請
求項１に記載の情報記録再生装置において、前記ホール
ド手段のホールドを行う時定数が、前記情報記録媒体に
記録される情報の最長波形の時間幅よりも大きく、且
つ、前記情報記録媒体の偏芯に伴って光スポットがトラ
ックを横断する横断周期の２分の１よりも小さく設定さ
れていることを特徴とする。

【００４１】請求項５に記載の情報記録再生装置は、請
求項１乃至請求項４のいずれかに記載の情報記録再生装
置において、前記ホールド手段は、ホールドを行う時定
数を切り替える切替手段を備えてなることを特徴とす
る。

【００４２】請求項６に記載の情報記録再生装置は、請
求項５に記載の情報記録再生装置において、前記ホール
ド手段は、ホールドを行う時定数を決定する要素として
抵抗または電流源を有しており、前記切替手段はその抵
抗値または電流源の電流値を変化させることを特徴とす
る。

【００４３】請求項７に記載の情報記録再生装置は、請
求項１乃至請求項４のいずれかに記載の情報記録再生装
置において、前記ホールド手段は、前記複数のサブスポ
ットの前記情報記録媒体からの反射光量に応じた信号を
Ａ／Ｄ変換する手段と、Ａ／Ｄ変換後のデータから未記
録領域からの反射成分に相当するデータを抽出して保持
する保持手段と、該保持したデータを時間と共に増加あ
るいは減少させる演算手段と、を備えてなることを特徴
とする。

【００４４】請求項８に記載の情報記録再生装置は、請
求項７に記載の情報記録再生装置において、前記演算手
段が前記データの増加あるいは減少させる割合を変更す
ることを特徴とする。

【００４５】請求項９に記載の情報記録再生装置は、請
求項７または請求項８に記載の情報記録再生装置におい
て、前記保持手段に保持されたデータをディジタル的に
処理してトラッキング誤差信号を生成するディジタル誤
差信号生成手段と、前記トラッキング誤差信号をディジ
タル的に処理してトラッキング制御を行うディジタル制
御手段と、を備えてなることを特徴とする。

【００４６】請求項１０に記載の情報記録再生装置は、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の情報記録再生
装置において、前記ホールド手段の前段に配置され、前
記複数のサブスポットの前記情報記録媒体からの反射光
量に応じた信号を波形等化する等化手段を備えてなるこ
とを特徴とする。

【００４７】請求項１１に記載の情報記録再生装置は、
請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の情報記録再
生装置において、前記サブスポットは少なくとも４つ以
上であり、前記サブスポットの情報記録媒体からの反射
光量に応じた信号の内の２つを選択する選択手段を備え
たことを特徴とする。

【００４８】請求項１２に記載の情報記録再生装置は、
請求項１１に記載の情報記録再生装置において、前記選
択手段は、トラッキング誤差信号の振幅が最大となる信
号を選択することを特徴とする。

【００４９】請求項１３に記載の情報記録再生装置は、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の情報記録再生
装置において、前記情報記録媒体からの反射光量に応じ
た信号の振幅を、そのレベルに応じてまたは記録・再生
の光強度の変化に応じて調整する調整手段を備えてなる
ことを特徴とする。

【００５０】

【発明の実施の形態】以下、図面に従って本発明の実施
形態を説明する。

【００５１】＜実施形態１＞本発明の一実施形態につい
て図１から図８を参照して説明する。この第１実施形態
は情報記録媒体は案内溝形状のトラックを有し、記録に
より反射率が低下する方向の反射率変化型の光ディスク
を使用する、光ディスク装置のトラッキング制御装置に
関するものである。また、既に従来例の項で説明したも
のと同一と考えられる部位については同一番号を付し、
必要の無い限り説明は略する。

【００５２】図１はこの実施形態にかかるトラッキング
制御装置の構成図である。図１に於いて、光ディスク１
のトラック２に対して照射されるメインスポット５２、
及びそれに先行・後行し、かつトラック２の横断方向に
トラックピッチｔｐのおよそ１／４ずつずれて照射され
るサブスポット５１、５３の反射光は、それぞれ受光素
子６２、６１、６３で光量に応じた電気信号に変換され
る。メインスポット５２はその光強度を増すことで情報
の記録（記録マーク６の形成）に用いられるほか、低強
度の状態では既に記録された情報を記録マーク６からの
反射光量変化として再生するための光源として用いられ
るため、メインスポット５２の反射光を受光する受光素
子６２の出力はＲＦ（情報信号）生成手段９０に入力さ
れている。また、メインスポット５２の反射光は、メイ
ンスポット５２やサブスポット５１、５３の光ディスク
１のトラック２上での集光状態を正しく制御するための
フォーカスサーボ制御を行うためにも使用されるが、本
発明の趣旨には関係しないのでこれ以上は言及しない。

【００５３】一方、サブスポット５１、５３の反射光は
受光素子６１、６３で光量に応じた電気信号に変換され
た後、ホールド回路（ホールド手段）８１、８３に入力
される。前述の通り、使用する光ディスクが記録マーク
の形成により反射率が低下するタイプのものであるた
め、ホールド回路８１、８３はこの図１に於いてはピー
クホールド回路である。これについては後に説明する。
ホールド回路８１、８３の出力はそれぞれゲイン調整ア
ンプ８１１、８１３を経た後、減算器８に与えられ、そ
の出力はトラッキング誤差信号ＴＥＳとしてトラッキン
グ制御手段（トラッキング手段）９２に加えられ、図示
しないレンズの位置を駆動することでメインスポット５
２がトラック２の真上を追従すべく制御されるための基
準信号となる。無論サブスポット５１、５３も当然なが
ら先述したメインスポット５２との位置関係を保ったま
まこれに従って位置が制御される。

【００５４】次に、反射率変化型の情報記録媒体に於け
る反射光量と、ホールド回路８１、８３の構成・動作に
ついて図２ないし図８を用いて説明する。

【００５５】図２は、未記録のトラック２との相対位置
に対するメインスポット５２及びサブスポット５１、５
３の反射光量変化を示したものである。トラック２が案
内溝形状を有しているため、各光スポットはトラック２
による回折を受けて反射光量は変化するが、トラック２
の真上で反射光量が最大になるか、隣接するトラック２
の中間で最大になるかは案内溝形状や深さ、幅等により
異なる。ここでは光スポットがトラック２の中間に位置
する時に反射光量が最大になるものとすると、まずメイ
ンスポット５２の反射光量はまさにその通りで図２
（ａ）に示すようにトラック２の中間で最大、真上で最
小となる。サブスポット５１、５３の反射光量について
も同様に図２（ｂ）（ｃ）に示すが、サブスポット５
１、５３はメインスポット５２に対してトラック横断方
向にトラックピッチｔｐの約１／４ずつずれて配置され
ている。従ってメインスポット５２の反射光量に対して
サブスポット５１、５３の反射光量は位相が逆方向に９
０度ずつずれた信号となる。

【００５６】図３は記録済みのトラックに対する反射光
量変化を図２と同様に示したものである。メインスポッ
ト５２及びサブスポット５１、５３の反射光量の各時点
での最大値、言い換えれば上側・高反射率側のエンベロ
ープ（包絡線）は先の図２（ａ）（ｂ）（ｃ）と同一で
相違は無い。しかし、メインスポット５２やサブスポッ
ト５１、５３が記録マーク６の上に差しかかった時点に
於いてそれによる反射率低下の影響を受け、反射光量は
低下する。これをメインスポット５２の反射光量につい
て見ると図３（ａ）のようにトラック２の真上に位置す
る時点でもっとも瞬時値が低下し、トラックの中間に位
置する時点では瞬時値の低下幅は少なくなるため、下側
・低反射率側のエンベロープ（包絡線）はトラック２と
の相対位置に応じて大きく波打つ形となる。サブスポッ
ト５１、５３の反射光量も同様だが、メインスポット５
２との位置関係から図３（ｂ）（ｃ）のようにやはり逆
方向に９０度ずつ位相関係がずれたものとなる。

【００５７】ここで図２（ｂ）（ｃ）と図３（ｂ）
（ｃ）を比較すると、下側のエンベロープはトラックが
未記録か記録済みかにより変化するが、上側のエンベロ
ープは変化しない。即ち、記録済みのトラックにおいて
も、サブスポットの反射光量に応じた信号から未記録側
（上側）のエンベロープだけを抽出して、これに基づい
てトラッキング誤差信号を生成すれば、記録マークの有
無の影響を受けないことになり、記録時のトラッキング
オフセットや、記録済み・未記録のトラックでトラッキ
ング誤差信号の振幅が異なる等の問題は生じない。これ
が本発明の基本的な考え方である。

【００５８】そして、このために図１に記載の装置で
は、ホールド回路８１、８３をピークホールド回路とし
て、反射光量に応じた信号の未記録側のエンベロープで
ある上側エンベロープを抽出する。これは、使用する情
報記録媒体たる光ディスクが記録により反射率が低下す
る、換言すれば記録マークの反射率が未記録部より低く
なるものであるからである。なお、記録により反射率の
増加する光ディスクを使用する場合には、後述するよう
に逆のエンベロープ（下側の）を抽出できるものである
必要がある。

【００５９】具体的な回路の例としては図４に示すよう
に、バッファアンプ８０１とダイオード８０２、コンデ
ンサ８０３及び抵抗８０４で構成することができる。な
お、コンデンサ８０３と抵抗８０４の一端がマイナスの
バイアス電源（−Ｖｂ）に接続されているのは、入力さ
れる信号の最小値よりも低い電圧に接続することがピー
クホールド回路の動作上必要なためであり、入力される
信号がマイナスの値を取らない場合には、破線で示した
ように接地で代用することも可能である。

【００６０】もし、使用する媒体（光ディスク）が記録
により反射率が上昇するものである場合、メインスポッ
ト５２及びサブスポット５１、５３とトラック２との相
対位置に対する反射光量の変化は、未記録のトラックに
対する場合が図５、記録済みのトラックに対する場合が
図６と、各々図２及び図３の波形を上下逆転した形とな
る。その場合には未記録側に相当するエンベロープは下
側となるので、ホールド回路８１、８３はボトムホール
ド回路とする必要がある。

【００６１】ボトムホールド回路の具体的な回路の例と
しては図７に示すように、バッファアンプ８０１とダイ
オード８０２、コンデンサ８０３及び抵抗８０４で構成
する事ができる。なお、先に図４で示したピークホール
ド回路の例と異なってコンデンサ８０３と抵抗８０４の
一端がプラスのバイアス電源（＋Ｖｂ）に接続されてい
るのは、入力される信号の最大値よりも高い電圧に接続
することがボトムホールド回路の動作上必要なためであ
る。

【００６２】図４に具体例を示したピークホールド回
路、あるいは図７に具体例を示したボトムホールド回路
の何れも、そのホールド時定数は未記録側に相当するエ
ンベロープを抽出・保持できる程度に大きい事が望まし
い。図８にホールド時定数の大小とホールドしたレベル
の関係をピークホールド回路を例に挙げて示している
が、ホールド回路の時定数が記録される情報の最長波形
の時間幅より短い場合には記録マークの期間中における
ホールド出力の減少が激しく、未記録側に相当する上側
エンベロープを正しく抽出しているとは言えなくなる。
従って、ホールド回路のホールド時定数は、記録される
情報の最長波形の時間幅よりも大きな値であることが望
ましい。例えばＣＤ（コンパクトディスク）と同一の記
録フォーマットであるＥＦＭ変調に従って情報の記録を
行う場合、最長の波形は１１Ｔと呼ばれるものであって
その時間幅は約２．５μｓであるので、ホールド回路の
時定数（先の図４や図７の回路例ではコンデンサ８０３
と抵抗８０４で形成される時定数）はこれより大きな値
に設定すれば良い。

【００６３】ところで、先に図１を用いて説明したよう
に、サブスポット５１、５３はメインスポット５２に対
してトラックの横断方向にトラックピッチｔｐの約１／
４ずつ相互に逆方向に配置されており、その結果、図２
や図３で示したようにサブスポット５１、５３の反射光
量の未記録側（上側）エンベロープの位相はメインスポ
ット５２のそれを基準に互いに９０度ずつ逆位相とな
る。換言すれば、サブスポット５１、５３の反射光量は
トラックとの相対位置に対して１８０度位相がずれてい
る事になり、両者の差でトラッキング誤差信号を求める
とその振幅は最大となる。

【００６４】従来の３スポット法に於いてもトラッキン
グ誤差信号の振幅（感度）を最大とするために、サブス
ポットはトラックピッチの１／４ずつ逆方向に配置する
事が多いが、本実施形態でもその配置は同様である。

【００６５】更に、本実施形態ではサブスポット５１、
５３の反射光を受光する受光素子６１、６３を分割した
りせず、その他の光学系も何ら特殊なものを要求してい
ない。専ら電子回路的に課題の解決を図っているもので
あるから、光ピックアップ及びその光学系には従来既に
大量に生産され、技術的蓄積の大きい３スポット法のも
のを流用することが容易である。従って光ピックアップ
の信頼性・生産性、あるいはコスト面で有利である。

【００６６】また、図１中のゲイン調整アンプ（調整手
段）８１１、８１３を設ける第１の目的はサブスポット
５１、５３の光量のアンバランスや受光素子６１、６３
の感度バラつきの吸収・調整を行う事であるが、そのた
めの調整は極めて簡単に行える。これらアンバランスや
バラつきが無い状態では、メインスポット・サブスポッ
トがトラックを横断した際に現れるホールド回路８１、
８３の出力は同一レベルで位相だけが相違（１８０度）
したものとなるので、トラッキング誤差信号もプラス・
マイナス双方向に同じ振幅で現れる筈である。従って、
トラッキング制御を行わない（トラッキングサーボ制御
オフ）状態でトラッキング誤差信号がプラス・マイナス
同一の振幅となるように、ゲイン調整アンプ８１１のゲ
インを調整すれば良い。

【００６７】ゲイン調整アンプ８１１、８１３を設ける
第２の目的は、反射率が異なる光ディスクが使用された
り、あるいは記録の際に光ディスクに照射する光強度が
再生時に比べて変化しても、ホールド回路８１、８３に
加えられる信号レベルが適切なものとなるように調整す
る事である。信号レベルが過大であるとホールド回路８
１、８３が飽和するおそれがあり、逆に信号レベルが過
小であるとＳ／Ｎ比が悪く、反射光に応じた信号の未記
録側に応じたレベルを正常にホールドしにくくなる。

【００６８】その調整方法として、例えば反射率の変化
に対しては光ディスクの装着時に図示しないＡ／Ｄコン
バータを用いてマイクロコンピュータ等の制御手段によ
りホールド回路８１、８３の出力を観測し、適切なレベ
ルとなるようにゲインを調整すれば良い。一方、記録の
際の光強度変化に対しては、その光強度をどの程度とす
るかを通常制御手段たるマイクロコンピュータ等が管理
・把握また制御しているものであるから、その光強度変
化に応じた割合でゲイン調整アンプ８１１、８１３のゲ
インを調整すれば良い。

【００６９】ゲイン調整アンプ８１１、８１３は以上の
ように、アンバランスや感度バラつき、あるいは反射率
や記録時の光強度の変化等を吸収するが、その出力が減
算器８を経てトラッキング誤差信号となることに留意す
れば、そのゲイン調整でトラッキング誤差信号の振幅を
意図的に調整することも可能である。また、上記の各種
要因の変化の幅が小さければ、ゲイン調整範囲はそれに
応じて小さくしたり、あるいはゲイン調整アンプ８１
１、８１３を単なる固定ゲインのアンプにする、若しく
は全く廃止する等の選択も可能である。

【００７０】本発明にかかるトラッキング誤差信号の検
出・生成方式は、基本的に３スポット法と同様にサブス
ポットの反射光量に基づいた方式であるため、レンズが
変位して受光素子上で反射光の強度分布が変化してもプ
ッシュプル法のようにその影響を受けることが原理的に
無く、またサブスポット反射光量の未記録側のエンベロ
ープのみを使用する方式であるため、ＤＰＰ法のように
メインスポット・サブスポット共に平均的な光量から生
成した信号を組み合わせた方式とは異なり記録マークの
有無・混在の影響もやはり原理的に受けず、また信号を
組み合わせるためのゲイン調整も基本的には１カ所で済
み、その調整方法も明快かつ簡単である。従って、レン
ズの変位量を抑えるためにリニアモータなど高精度・高
価な送り機構を採用したり、レンズの変位を別途センサ
ーで検出してそれに応じたオフセット補償を行う、ある
いはサブスポット受光用の受光素子を各々分割する等の
光ピックアップ光学系への負担も不要である。また、ゲ
イン調整のために試験的な記録を行う必要も無く、記録
領域の無用な消費をする必要も無い。

【００７１】更に、本発明の手法は記録マークによる反
射率の変化の影響を受けないものであるため、反射率変
化型ではない、例えば光磁気記録型の媒体（ディスク）
においてもトラッキング誤差信号を正確に得ることがで
き、同一の装置でこれら異種の媒体を混在して使用する
ことが可能となり、互換性の面でも望ましいものであ
る。

【００７２】＜実施形態２＞情報記録媒体を使用する装
置として先の実施形態１では光ディスク装置を例に挙
げ、中でも生成したトラッキング誤差信号に基づいてト
ラックに光スポットを追従させる、いわゆるトラッキン
グサーボ動作について言及した。しかし、目的のトラッ
クを探すため光スポットをトラック横断方向に移動させ
る、いわゆるシークあるいはアクセス動作に際してもト
ラッキング誤差信号は重要な役割を果たす。この実施形
態２は実施形態１に於いて説明したホールド回路につい
て、シーク・アクセス動作に際しても有効なトラッキン
グ誤差信号を得られるようなホールド時定数の設定ある
いは設計手法に関するものである。

【００７３】シーク・アクセス動作に際しては、光スポ
ットがトラックを横断した本数及び方向をカウントして
移動量を制御するトラックカウント方式が良く知られて
おり、それに際してトラッキング誤差信号やＲＦ（情報
再生）信号を使用することも周知の技術である。その具
体的な例としては図９に示すように光スポット５がトラ
ック２を横断する際に現れるトラッキング誤差信号ＴＥ
Ｓと、メインスポット５２の反射光量に基づく出力であ
るＲＦを個々の記録マークの影響を直接受けない程度の
通過帯域を有するローパスフィルタに通した信号ＲＦＬ
Ｐを用い、ＴＥＳまたはＲＦＬＰの波数で横断したトラ
ックの本数を、またＲＦＬＰとＴＥＳの位相関係で横断
方向を検出する方法が考えられる。

【００７４】このようなトラックカウント方式を用いる
には光スポットがトラックを横断するのに際して、トラ
ッキング誤差信号が大きな時間遅れを伴わず、横断トラ
ック本数を反映した波形変化をすることが望まれる。

【００７５】先に説明したように、本発明では光スポッ
トの反射光量に応じた信号をホールドした信号に基づい
てトラッキング誤差信号を生成する。このため、ホール
ド回路の時定数が余りに大きいと、先の図１に於いて示
したピークホールド回路８１、８３の出力は高レベルを
維持し続けることとなり、これらピークホールド回路８
１、８３の出力差から求めたトラッキング誤差信号ＴＥ
Ｓは図１０に示すようにトラックの横断を反映せず、単
に回路のオフセットやドリフト等を表すものとなり得
る。

【００７６】これを防ぐためホールド回路の時定数を、
光スポットをトラックを横断する方向に移動させるとき
のトラック横断周期の２分の１より小さな値とすれば、
トラッキング誤差信号は先の図９（ａ）に示すようにト
ラックの横断を反映し得るものとできる。無論この時定
数は先の実施形態１に於いて説明したように、記録され
る情報の最長波形の時間幅よりも大きなものとなるよう
に設定しておく事は言うまでも無い。

【００７７】この条件は相反するように考えられるがそ
うでは無く、双方の条件を満足できるように時定数を設
定することは可能である。

【００７８】例えば先述のＣＤと同様のＥＦＭ変調で情
報の記録がなされる場合、最長波形（マーク）の時間幅
は約２．５μｓである。一方シーク・アクセス動作時に
光スポットがトラックを横断する際のトラック繰り返し
周波数を最大５０ｋＨｚ程度とすると、横断周期の２分
の１は１０μｓであるから、ホールド回路の時定数は目
安として両者の相乗平均の５μｓ程度に設定すれば良
い。この例では時定数の設定の許容範囲はこの相乗平均
値を基準として上限が２倍、下限が０．５倍あり、部品
誤差等に対しては十分な範囲を有している。

【００７９】ところで実際の装置動作上、横断方向を検
出する必要があるのはシーク・アクセス動作の開始直後
や終了直前のように、光ディスクの回転に伴うトラック
の偏芯速度に比べて光スポットの移動速度が低く、両者
の相対速度が反転して横断方向が見掛け上逆転する可能
姓がある時点に於いてであり、光スポットの移動速度が
トラックの偏芯速度より高い期間中には横断方向の判別
は不要となって、ＲＦＬＰに基づく横断本数のカウント
だけを行えば良い。

【００８０】この考え方に基づくと、ホールド回路の時
定数の設計の自由度や定数設定の変動などに対する許容
範囲を拡大する事ができる。

【００８１】例えば偏芯が比較的大きく、例えば４００
μｍｐ−ｐ（±２００μｍ）有する光ディスクをＣＤと
同様の回転数で使用するとすれば、その回転周波数の最
大値はおよそ１０Ｈｚであり、その偏芯速度は次の
（２）式のように計算される。（２π×１０×２００×１０^-6）＝１２．５７×１０^-3［ｍ／ｓ］ …（２）光スポットの移動速度がこの値を越えるまでは横断方向
の検出が必要であり、トラッキング誤差信号はトラック
の横断を反映するものでなくてはならない。光ディスク
のトラックピッチｔｐを１．６μｍとすれば、その横断
周期は次の（３）式のように計算される。（１．６×１０^-6）÷（２π×１０×２００×１０^-6）＝１２７．３μｓ …（３）この横断周期の２分の１は６３．７μｓとなる。一方、
先程のＣＤと同様のＥＦＭ変調を行う場合の最長波形
（マーク）の時間幅は約２．５μｓであるから、ホール
ド回路の時定数は目安として両者の相乗平均たる１３μ
ｓ程度に設定すれば良い。この場合の時定数の設定の許
容範囲は相乗平均値を基準として上限が約５倍、下限が
約０．２倍であり、先程に比べて明らかに広い。従って
ホールド時定数を相乗平均値を目安としてその数倍に高
めて記録マークの影響をより小さくする等の設計の自由
度や、設定誤差に対する許容範囲が拡大する。

【００８２】何れの場合に於いてもホールド時定数の設
定は、先の図４や図７の回路例に於いてはコンデンサ８
０３と抵抗８０４の定数を設定することで行うことがで
きる。

【００８３】＜実施形態３＞実施形態２に於いてはホー
ルド回路の時定数の設定・設計手法について示した。実
施形態３はホールド回路の時定数を情報の記録される方
式や再生線速度、あるいはシーク・アクセス動作などに
応じて適宜変更し、最適なトラッキング誤差信号を得る
構成としたものである。

【００８４】先の実施形態２に於いてはＣＤと同一のＥ
ＦＭ変調で情報が記録される場合を例に挙げたが、その
場合の最長波形の時間幅は約２．５μｓであり、ホール
ド回路の時定数はこれより大きく設定するものであっ
た。しかし高速の記録・再生を行うために情報記録媒体
の線速度（光ディスクで言えば回転数）を高める、いわ
ゆる「ｎ倍速」動作を行う場合にはこの最長波形の時間
幅もその線速度を高めた倍率に反比例して短くなり、ホ
ールド回路の時定数もこれに応じて下げればシーク・ア
クセス動作に際してトラッキング誤差信号がトラック横
断を反映し得る光スポットの移動速度の上限が高まり、
トラックの横断本数や横断方向の検出がより確実とな
る。あるいは異なる変調方式で情報が記録される場合、
最長波形の時間幅が異なる場合にはそれに応じてホール
ド時定数を適宜変更すれば良い。

【００８５】若しくはトラッキング誤差信号の使用目的
を再考すると、メインスポットをトラックに追従させる
トラッキング制御（トラッキングサーボ制御）を行う際
にはオフセットが小さく正確な信号が必要であり、ホー
ルド時定数を大きくして、サブスポット反射光の未記録
側のエンベロープを的確に抽出する必要がある。しか
し、シーク・アクセス動作に際してはトラックの横断本
数や横断方向を検出できれば良く、オフセットの発生よ
りはむしろトラックの横断を時間遅れ少なく反映する高
速応答性が必要であり、そのためにはホールド時定数を
小さくすることが望ましい。

【００８６】従って、トラッキングサーボ制御時にはホ
ールド時定数を大きく、シーク・アクセス動作時には時
定数を小さくすることも、装置の動作上好ましいものと
なる。

【００８７】これを実現するためのホールド回路の例を
図１１に示す。回路構成としては先に実施形態１に於い
て図４で示したものと同様であるが、時定数を変更する
ために抵抗８０５及びスイッチ（切替手段）８０６の直
列接続されたものが、抵抗８０４と並列に接続されてい
る。スイッチ８０６は制御端子ＣＯＮＴでＯＮ／ＯＦＦ
され、ＯＦＦの時は時定数が大きく、ＯＮの時には時定
数が小さくなる。

【００８８】スイッチ８０６は機械的なスイッチに限ら
ず、半導体素子を用いたものであっても良い。

【００８９】また、別のホールド回路の例を図１２に示
す。これは時定数を決定する要素として抵抗に代えて電
流源８２１、８２２を用いたものであり、電流源８２２
をスイッチ８０６で断続する構成としている。この図１
２の構成ではバッファアンプ８０１がダイオード８０２
を経てコンデンサ８０３に充電した電荷を、電流源８２
１、８２２が定電流で放電する。

【００９０】先の図１１のようにコンデンサと並列に抵
抗を接続した構成では、コンデンサに蓄えられた電荷の
放電は抵抗を通じて行われるため、コンデンサの端子電
圧はその時点からいわゆる指数関数的に変化（ピークホ
ールド回路においては減少）する。一方、この図１２の
ように定電流源を用いた構成ではコンデンサの電荷の単
位時間あたりの放電量が一定であるので、その端子電圧
は直線的に変化する点で相違する。

【００９１】しかしながら、ホールド回路に求められる
動作は入力信号のピーク（あるいはボトム）レベルを検
出・捕捉して出力すると共に、入力信号のレベルがそれ
より低下（ボトムホールド回路では上昇）した場合には
適当な時間遅れ（例えば記録マークによる入力信号の変
化よりは遅く、トラックの横断による入力信号の変化よ
りは速く）で出力をそれに漸近させることにある。従っ
て、出力が指数関数的な変化をすることは必ずしも要求
されず、直線的な変化をするものであっても実用上支障
が無い。なお、電流源８２２とスイッチ８０６を省略す
れば、当然ながら時定数の切り替えを行わないホールド
回路とすることも可能である。

【００９２】図１３（ａ）（ｂ）には、電流源８２１、
８２２の具体的な構成例を示す。図１３（ａ）は接合型
ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）８３０のゲートＧをソ
ースＳと接続したものであり、これとドレインＤとの間
には良く知られるようにドレイン飽和電流ＩＤＳＳで定
まる一定の電流が流れるため、定電流源として扱える。
また、図１３（ｂ）はトランジスタ８３１のベースＢに
ツェナー（定電圧）ダイオード８３２の一端を接続する
と共にバイアス抵抗８３３を経て電源電圧Ｖｃｃを印加
する一方、エミッタＥにはエミッタ抵抗８３４（抵抗値
Ｒｅ）が接続されており、そのエミッタ抵抗８３４の他
の一端はツェナーダイオード８３２の他の一端と接続さ
れ、電流源の電流流出側の端子Ｙとなっている。ここ
で、ツェナーダイオード８３２の端子間電圧（ツェナー
電圧）をＶｚ、トランジスタ８３１のベース・エミッタ
間電圧をＶｂｅとすると、電流源の流入側端子Ｘに流れ
込む電流、即ちコレクタ電流Ｉｃは次の（４）式で与え
られ、この回路はそのコレクタ電流を流す定電流源とな
る。但し、通常成り立つ条件としてトランジスタ８３１
の電流増幅率ｈｆｅは十分大きく、ベース電流は十分小
さいとしてその影響を無視している。Ｉｃ＝（Ｖｚ−Ｖｂｅ）／Ｒｅ …（４）Ｖｂｅは温度等により多少の変動があるが、特にＶｚが
Ｖｂｅより十分大きければその存在あるいは変動による
影響は少なくなり、Ｉｃは次の（５）式で表しても良
い。Ｉｃ＝Ｖｚ／Ｒｅ …（５）以上の抵抗値あるいは電流源の電流値、何れの切り替え
を行う場合でも、必要があればスイッチと抵抗あるいは
電流源の数を増して時定数を３段階以上に切り替える構
成としても良い。

【００９３】あるいは時定数を段階的な切り替えでは無
く、連続的に可変するホールド回路の例を図１４に示
す。図１４に於いて時定数を決定するのは抵抗８０４及
びこれに直列に接続されたＦＥＴ８０９、並びにこれら
と並列に接続されているコンデンサ８０３である。周知
の通りＦＥＴはゲートに印加されるバイアス電圧により
ドレイン・ソース間の等価抵抗値が変化する、電圧制御
可変抵抗素子として使用できるので、外部の例えばマイ
クロコンピュータなどからＤ／Ａコンバータなどを経て
制御電圧を端子ＣＯＮＴ（ＦＥＴ８０９のゲートＧ）に
印加すればＦＥＴ８０９のドレインＤとソースＳとの間
の等価抵抗値を変化させ、時定数を連続的に変更するこ
とができる。なおＦＥＴ８０９は図１４では接合型のも
のを示したが、ＭＯＳ（金属酸化膜）型であっても構わ
ない。

【００９４】また、時定数を連続的に可変し、かつ電流
源を用いるホールド回路の例を図１５に示す。これは先
の図１４に於ける抵抗８０４とＦＥＴ８０９に代えて可
変電流源８４３が接続されているものであり、制御端子
ＣＯＮＴに印加する制御電圧により電流値を可変する構
成となっている。更にこの可変電流源８４３の構成例を
図１６に示すが、構成のおおよそは既に図１３（ｂ）で
示した固定電流源に類似している一方、図１３（ｂ）で
はツェナーダイオード８３２及びバイアス抵抗８３３が
接続されていたトランジスタ８３１のベースＢがこの図
１６ではそのまま制御端子ＣＯＮＴとなっている。

【００９５】ここで制御電圧として可変電流源８４３の
電流流出側端子Ｙを基準とした電圧Ｖｃｏｎｔを端子Ｃ
ＯＮＴ（トランジスタ８３１のベースＢ）に印加する
と、このＶｃｏｎｔが先の図１３（ｂ）に於けるツェナ
ーダイオード８３２のツェナー電圧Ｖｚと同等の働きを
する事に注目すれば、トランジスタ８３１のコレクタ電
流Ｉｃは次の（６）式で表されるものとなる。Ｉｃ＝（Ｖｃｏｎｔ−Ｖｂｅ）／Ｒｅ …（６）あるいはＶｃｏｎｔに比べてトランジスタ８３１のベー
ス・エミッタ間電圧Ｖｂｅが小さければ、これは（７）
式で表しても良い。Ｉｃ＝Ｖｃｏｎｔ／Ｒｅ …（７）以上のように、抵抗値だけでは無く、電流源の電流値を
可変する事によっても、ホールド回路の時定数を連続的
に変化させる事が可能である。

【００９６】ところで図１１ないし図１６に於いて時定
数の変更を専ら抵抗値の変更で行っているが、これをコ
ンデンサの定数変更で行うことも当然考えられる。例え
ば図１１の変形として、図１７のようにコンデンサ８０
３に対してコンデンサ８１０をスイッチ８０６で並列に
断続する形式のものも考えられる。しかしながらこの構
成は以下の点で望ましくない。

【００９７】例えばスイッチ８０６がオフであり、コン
デンサ８０３とコンデンサ８１０の端子間電圧が異なっ
ていたとする。そこでスイッチ８０６がオンしたとする
と、端子間電圧が同一となるまでこれら２つのコンデン
サの間で電荷の急速な移動、即ち瞬時的ながら大電流が
流れることになる。結果的にコンデンサの端子間電圧が
急激に変動することになり、トラッキング誤差信号には
その急激な変動に従って段差が発生することになる。ト
ラッキング誤差信号に急激な段差が発生すると、トラッ
キングサーボ制御を行っている時には外乱として働いて
サーボ制御精度の劣化やトラック外れを生じることにな
り、またシーク・アクセス動作時にはトラック横断本数
や横断方向の誤検出を生じる恐れが多分にある。

【００９８】またスイッチ８０６をアナログスイッチで
構成した場合、瞬時的な大電流によりこれが劣化あるい
は破損する危険性もある。

【００９９】あるいはホールド回路をＩＣに集積化する
場合を考えると、抵抗やアナログスイッチ、トランジス
タやＦＥＴ、あるいは制御電圧を発生するためのＤ／Ａ
コンバータ等はＩＣに集積化することが容易であるが、
コンデンサは極端に小さな値で無い限りは集積化が難し
い素子であり、どうしても個別の部品を引き出しピンに
外付けする事になる。ここで時定数を２段階に変更する
事を想定して、抵抗を切り替える構成とした場合、図１
８のようにＩＣの引き出しピンとしてはホールド回路１
つにつきコンデンサ８０３を接続するためのピン１つだ
けが有れば良い。しかしコンデンサを切り替える構成に
すると、図１９のようにコンデンサ８０３及び８１０を
接続するために引き出しピンは２つ必要になる。ＩＣの
コストがそのパッケージのサイズや特に引き出しピン数
に大きく依存することを考慮すれば、これは得策では無
い。あるいは図２０のようにスイッチ８０６をも外付け
する構成とするならば引き出しピンは１つで済むが、ス
イッチ８０６を半導体のスイッチとしてＩＣ上に集積化
する事が可能であるにも拘わらず別途外付けする事にな
ってしまい、部品のコストや実装面積上でも不利とな
る。

【０１００】更にはＩＣ上への集積化に拘わらず、時定
数を連続的に可変しようとすると、抵抗値あるいは電流
源の電流値を変化させる構成では先述の通りＦＥＴやト
ランジスタで簡便に行えるが、コンデンサを変化させる
構成では困難である。電圧により静電容量が変化する素
子としては可変容量ダイオードがあるが、その構造上静
電容量を制御するための電圧を印加する端子ＶＣがコン
デンサの電極の一端と同一であるため、図２１に示す構
成のように静電容量を制御する電圧がホールド回路に加
わらないように、また逆にホールド回路の出力電圧によ
って可変容量ダイオード８４１の静電容量が変動しない
ように、可変容量ダイオード８４１に直列にコンデンサ
８４２をまず挿入しなければならない。しかしながら仮
にこのように構成したとしても、制御端子ＶＣに接続さ
れる外部回路の影響が無視し難い他、可変容量ダイオー
ドの静電容量が数ｐＦ〜数百ｐＦ程度と小さい範囲のも
のしか無く十分な可変範囲を得られる設計が難しいこと
等、殆ど実用的では無い。

【０１０１】以上の議論はコンデンサの容量の変更と抵
抗値の変更とを対比して行ったが、電流源を用いる構成
に於いてコンデンサの容量の変更と電流源の電流値の変
更とを対比しても全く同様な事が言える。結果として、
時定数の変更はコンデンサでは無く抵抗あるいは電流源
の電流値で行う事が望ましい。

【０１０２】＜実施形態４＞実施形態１に於いて、反射
光の未記録側のレベルをホールドすることで記録マーク
の影響を回避したトラッキング誤差信号が得られる事を
説明した。本発明実施形態４はこれを更に改善するもの
で、記録マーク間の未記録部が短い場合に於いても適切
な未記録部のレベルをホールドし得るようにしたもので
ある。

【０１０３】図２２はこの実施形態４にかかるトラッキ
ング制御装置の構成図であるが、先の実施形態１におけ
る図１と異なり、受光素子６１、６３の出力にイコライ
ザ（等化手段）１６１、１６３が接続されている。

【０１０４】ここでイコライザ１６１、１６３の目的に
ついて図２３及び図２４を用いて説明する。図２３はサ
ブスポット５１（または５３）がある記録済みのトラッ
ク２上を照射する際に、未記録部Ｓとそれに前後する記
録マーク６に対する受光素子６１、６３の出力を示した
ものであり、前後する記録マーク６に挟まれる未記録部
Ｓが長い場合を例示している。この場合には記録マーク
６の存在にも拘わらず、未記録部Ｓに於いて受光素子６
１、６３の出力レベル（ｂ）は記録マーク６が無い場合
のレベルＭにまで達するため、ホールド回路８１、８３
の出力（ｃ）も未記録部のレベルを正確にホールドする
ことになる。結果、実施形態１に於いて説明したよう
に、記録マークの有無によらず正確なトラッキング誤差
信号を生成する事ができる。

【０１０５】一方、図２４は前後する記録マーク６に挟
まれる未記録部Ｓがかなり短い場合を例示したものであ
るが、照射される光スポットの分解能の為に短い未記録
部では受光素子６１、６３のレベル（ｂ）は記録マーク
６が無い場合の本来のレベルＭにまで達せず、ホールド
回路８１、８３の出力（ｃ）はそのレベルをホールドし
たものとはならない。結果として前後する記録マークの
影響で、短い未記録部ではトラッキング誤差信号の生成
に誤差が生じやすくなる。

【０１０６】これに対してイコライザ１６１、１６３を
用い、受光素子６１、６３の出力の内の短い記録マーク
及び未記録部に相当する高周波成分を強調（波形等化）
すると、イコライザ１６１、１６３の出力（ｃ）は短い
記録マーク及び未記録部の振幅が強調され、前述の短い
未記録部Ｓのレベルも未記録部本来のレベルに達するも
のとなり、ホールド回路も（ｄ）のように未記録部のレ
ベルＭを正確にホールドして出力する事が可能となる。
従って前後する記録マークやそれに挟まれる未記録部の
長さに拘わらず、より正確なトラッキング誤差信号の生
成が可能となる。

【０１０７】イコライザ１６１、１６３は種々の構成が
考えられるが、簡単には図２５（ａ）のように抵抗Ｒ
１、Ｒ２、コンデンサＣ１及びゲインＫを有するアンプ
Ａを組み合わせたものが考えられる。この構成に於ける
入出力間の振幅の周波数特性（ゲイン特性）は同図
（ｂ）のようになるので、所望の波形等化（高域強調）
特性が得られるように部品定数やアンプＡのゲインＫを
設定すれば良い。

【０１０８】＜実施形態５＞実施形態５を図２６及び図
２７を用いて説明する。この実施形態５は、トラックピ
ッチの異なる複数種類の情報記録媒体に対応するもので
あり、情報記録媒体に照射する光スポットの数が他の実
施形態に於けるものよりも多く、メインスポットとサブ
スポットを併せて５としている。もっとも後述するよう
に、その数は５に限られるものでは無く、それ以上であ
っても構わない。

【０１０９】図２６はこの実施形態５にかかるトラッキ
ング制御装置の構成図であるが、先の実施形態１に於け
る図１とは異なり、メインスポット５２に先行及び後行
するサブスポットが５１ａ、５１ｂ及び５３ａ、５３ｂ
の４つであり、メインスポット５２と合わせると光ディ
スク１に照射される光スポットの総数は５となってい
る。サブスポットの数が増えたためその反射光を受光す
る受光素子も６１ａ、６１ｂ、及び６３ａ、６３ｂとの
４つとなっている。

【０１１０】また受光素子６１ａと６１ｂ、及び６３ａ
と６３ｂ、それぞれの出力の何れかを選択するスイッチ
（選択手段）７１、７３が設けられており、その選択切
り替え端子ＳＥＬは図示しない外部の制御手段（例えば
マイクロコンピュータ）により制御される。

【０１１１】サブスポット５１ａ（先行）と５３ａ（後
行）、及びサブスポット５１ｂ（先行）と５３ｂ（後
行）はそれぞれ対をなしている。但しサブスポット５１
ａと５３ａはある光ディスクのトラックピッチｔｐ１の
ほぼ１／４、サブスポット５１ｂと５３ｂはまた別の光
ディスクのトラックピッチｔｐ２のほぼ１／４ずつ、メ
インスポット５２に対してトラック横断方向に相互に逆
方向にずれて配置される。

【０１１２】図２６は使用する光ディスクのトラックピ
ッチがｔｐ１であり、サブスポット５１ａと５３ａの対
がトラッキング誤差信号の振幅を最大とする配置になっ
ている状態を示しているが、この場合にはスイッチ７
１、７３をａ側に切り替える事で振幅が大きなトラッキ
ング誤差信号ＴＥＳを得る事ができる。一方、トラック
ピッチがより大きくｔｐ２である光ディスクを装着した
場合にはサブスポット５１ｂと５３ｂの対の方が適切な
配置となるので、図２７のようにスイッチ７１、７３を
ｂ側に切り替え、この光ディスクで最適な（振幅がより
大きな）トラッキング誤差信号ＴＥＳを得る。

【０１１３】このように使用する情報記録媒体のトラッ
クピッチに応じて、スイッチ７１、７３の選択切り替え
端子ＳＥＬを制御すれば、トラックピッチが異なる複数
の光ディスクに対しても、常に最大振幅（最大感度）の
トラッキング誤差信号を得ることができる。

【０１１４】スイッチ７１、７３の選択切り替え端子Ｓ
ＥＬの制御は先述のようにマイクロコンピュータ等を用
いた制御手段により行われるが、その何れに切り替える
かの判断は幾つかの手法により簡単に行える。例えばフ
ォーカスサーボ制御をＯＮして光スポット（メインスポ
ット及びサブスポット）がトラックを横断する際に得ら
れるトラッキング誤差信号をＡ／Ｄコンバータ等で観測
し、その振幅が最大となる位置に切り替えれば良い。ま
たはトラックピッチが異なる光ディスク相互間で反射率
に差があるのならば、フォーカスサーボ制御をＯＮする
際やＯＮした後に得られる反射光量に差が出る筈なの
で、そのレベルをメインスポット・サブスポット何れか
の反射光を受光する受光素子の出力を観測することで反
射率を検出し、それに連動してスイッチ７１、７３を切
り替えれば良い。若しくは光ディスクがカートリッジに
装填された状態で使用されるのならば、そのカートリッ
ジの形状や識別穴などを別途センサーで検出し、その情
報に基づいて切り替えを行う手法も考えられる。

【０１１５】もっともトラッキング誤差信号の振幅を観
測する手法は、実際に振幅を観測しながら切り替えるの
で確実であること、及びトラックピッチと反射率が連動
している場合に限られないこと、更にはカートリッジか
らの情報を必要としない等の点で実用性が最も高い。

【０１１６】なお、３種類以上の異なるトラックピッチ
に対応するために、サブスポット及び受光素子の数を更
に増しても良い。その際にはスイッチ７１、７３の切り
替えもトラックピッチの数に応じた段階のものとする必
要があるが、選択切り替え端子ＳＥＬの制御の判断手法
は上述の各種手法をそのまま使用することができる。

【０１１７】＜実施形態６＞実施形態６を図２８及び図
２９を用いて説明する。この実施形態６はホールド動作
をアナログ的な回路では無く、ディジタル的な処理によ
り行うものである。

【０１１８】図２８はこの実施形態６にかかる、情報記
録再生装置のトラッキング制御装置の構成図であるが、
実施形態１に於いて示した構成図である図１に類似して
はいるものの、ホールド回路８１、８３、ゲイン調整ア
ンプ８１１、８１３、減算器８及びトラッキング制御手
段９２がディジタル的に実現されているため、破線で囲
まれている。

【０１１９】まず、図２８中の、ディジタル的に実現し
たホールド回路８１（あるいは８３）の構成図を図２９
に示す。なお、ピークホールド・ボトムホールド何れの
回路も同様にディジタル的に実現可能であるが、この図
２９ではピークホールド回路の例を示している。

【０１２０】図２９に於いて、６００は受光素子からの
信号をアナログ値からディジタル値に変換するＡ／Ｄコ
ンバータ（Ａ／Ｄ変換する手段）、６０１は現時点まで
の最大値を保持すると共に、その内容値がホールド回路
の外部に出力されている最大値レジスタ（保持手段）、
６０２はＡ／Ｄコンバータの出力ディジタル値と最大値
レジスタが保持する値を比較して大小関係を判別する比
較器、６０３は最大値レジスタ６０１の内容値に演算を
施し、時間的に最大値レジスタ６０１の値を変更して行
く演算器（演算手段）、６０４はこのホールド回路８１
（あるいは８３）内部の動作タイミングを制御するコン
トローラである。

【０１２１】情報記録再生装置のトラッキング制御装置
に用いられるホールド回路、例えばピークホールド回路
に求められる機能は、既に各実施形態等で説明したよう
に、入力信号（受光素子６１あるいは６３からの信号）
の各時点における最大値を検出・保持して記録マークの
影響を排除する一方で、光スポットがトラックを横断す
る際にはそれに伴う信号のエンベロープ（包絡線）変化
には追従するために検出した最大値を徐々に減じて行
く、適度な時定数を有することである。

【０１２２】この図２９に示したホールド（ピークホー
ルド）回路８１（あるいは８３）は以下のように動作し
て、アナログ回路で構成したものと同じ機能を達成す
る。まず受光素子６１（あるいは６３）からの信号（入
力信号）をＡ／Ｄコンバータ６００でディジタル値に変
換するが、これは即ち入力信号の現在値である。一方、
現時点までの最大値は最大値レジスタ６０１に保持され
ているが、これと先述した現在値との大小が比較器６０
２により比較され、結果がコントローラ６０４に送られ
る。もし現在値が最大値レジスタ６０１の内容値より大
であれば、コントローラ６０４はＡ／Ｄコンバータ６０
０の変換結果である現在値を最大値レジスタ６０１に転
送する指示を発し、最大値レジスタ６０１の内容値を更
新する。これにより最大値レジスタ６０１の内容は入力
信号の最大値を保持すると言う、ホールド（ピークホー
ルド）回路にとって必要な動作の１つが達成される。

【０１２３】他方、演算器６０３は最大値レジスタ６０
１の内容値に演算を施してその値を変更するが、これは
簡単には一定時間毎に一定値を減じて行くものであって
も良い。この場合、アナログ的な回路で時定数を決定す
る要素として電流源を用いたものと同様に、ホールド回
路の出力は時間と共に一定値の変化（減少）をするもの
となるが、検出した最大値を徐々に減じて行くという、
ホールド（ピークホールド）回路にとって必要な動作の
もう１つが行われることになる。

【０１２４】この演算器６０３の演算は各種のものが考
えられ、例えば経過時間に応じてアナログ回路の抵抗・
コンデンサによる時定数と同様な指数関数的に数値を減
じて行くものなど、実機に於いて最適な動作を行えるも
のを選択し得る自由度がある。

【０１２５】また、実施形態３ではホールド回路の時定
数を変化させる構成について説明したが、ホールド回路
をディジタル的に実現するこの実施形態６でも同様な動
作を行わせる事は可能である。既に最大値レジスタ６０
１の内容値に演算を施してその値を変更する、演算器６
０３の演算には各種の物が考えられる旨を述べたが、こ
れをトラッキングサーボ動作やシーク・アクセス動作、
あるいはｎ倍速動作等の各種動作モードに応じて変化さ
せれば時定数は容易に変化させ得る。例えば一定時間毎
に一定値を減じて行く演算を想定した場合、その減じて
行く値を変化させれば良い。また時定数の変化は段階的
にでも、連続的にでも、ディジタル的な処理を行う際の
分解能（ビット数）の制限はあるものの自由に設定でき
る。更には演算の時間的頻度で時定数を変化させること
も可能である。

【０１２６】以上の説明中、ホールド動作としてはピー
クホールドを想定していたが、無論ボトムホールドを同
様に実現することも可能である。具体的には最大値レジ
スタ６０１を最小値レジスタと考え、比較器６０２はＡ
／Ｄコンバータ６００から得られる入力信号のディジタ
ル変換値の現在値と最小値レジスタの内容値とを比較し
た結果をコントローラ６０４に送出し、現在値が最小値
レジスタの内容値より小さければ現在値を最小値レジス
タに転送する指示を発すれば良い。また演算器６０３は
最小値レジスタの内容値を時間と共に増加させる演算処
理を行うようにすれば、ピークホールドの動作を逆転さ
せたボトムホールドの動作を実現できる事になる。

【０１２７】ところで、ホールド回路をディジタル的に
実現した場合、そのホールド出力はディジタル値であ
る。このディジタル値をＤ／Ａコンバータでアナログ値
に変換した後にゲイン調整アンプを経て減算することで
トラッキング誤差信号ＴＥＳをアナログ信号として生成
し、トラッキング制御を行っても構わないが、ディジタ
ル値のままでトラッキング制御に必要な殆どの処理を行
う事も可能である。先の図２８ではこれを想定して、ト
ラッキング制御手段９２までをディジタル的な処理を行
う事を意味する、破線枠で囲んでいる。

【０１２８】具体的にはホールド回路の出力であるディ
ジタル値に、ある係数をディジタル的に乗算することで
ゲイン調整アンプ８１１、８１３と同様な機能が果た
せ、さらにその乗算結果の差を演算すればトラッキング
誤差信号ＴＥＳがディジタル値のままで得られる。更に
トラッキング誤差信号が入力される、トラッキング制御
手段９２の中のトラッキングイコライザ処理をディジタ
ルフィルタで実現すれば良い。後はレンズの位置を駆動
する為にディジタルフィルタの出力をＤ／Ａコンバータ
でアナログ信号に変換するか、ＰＷＭ（パルス幅変調）
信号として出力すれば良い。

【０１２９】この場合、アナログ回路が更に削減される
ので、アナログ回路にはつきもののオフセットの影響が
更に低減できると共に、サーボゲインや入力信号に含ま
れるオフセット等もディジタル数値的に調整が容易に行
え、動作の安定性が更に高まる。

【０１３０】これらのディジタル的な処理はハードウェ
アとして行っても良いが、ＤＳＰ（ディジタル・シグナ
ル・プロセッサ）等を用いたソフトウェアによる処理で
行うことも可能である。この場合にはソフトウェア処理
によりハードウェアの量が削減可能であり、例えば図２
９で示したホールド回路８１（あるいは８３）の例で
は、入力信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄコンバー
タ６００は必要であるが、その後の最大値レジスタ６０
１や比較器６０２、演算器６０３あるいはコントローラ
６０４の動作はＤＳＰ及びそのソフトウェアで機能を代
替できる。またゲイン調整アンプ８１１（あるいは８１
３）、減算器８、及びトラッキング制御手段９２中のト
ラッキングイコライザまでも、ソフトウェア的なディジ
タル演算・信号処理で実現し得るものである。結果的に
コストの削減が図れる他、ホールド回路の時定数やサー
ボ特性を変更する事も容易であり、柔軟性に富んだトラ
ッキング制御装置が実現し得る。

【０１３１】

【発明の効果】請求項１にかかる発明によれば、トラッ
キング誤差信号は記録マークの有無の影響を受けず、未
記録のトラックに対して新たに記録を行う場合にトラッ
キングオフセットを生じることが無く、また記録済みと
未記録のトラックとでトラッキング誤差信号の振幅が変
動することも無い。また、高価で特殊な送り機構やオフ
セット補償手段を設けたり、受光素子を詳細に分割する
特殊な光学系あるいは複雑なゲイン調整を必要とせず、
安定かつ正確なトラッキング制御が行える。

【０１３２】更に、記録マークによる反射率の変化の影
響を受けないため、反射率変化型ではない、例えば光磁
気記録型の媒体（ディスク）においてもトラッキング誤
差信号を正確に得ることができ、同一の装置でこれら異
種の媒体を混在して使用することが可能である。

【０１３３】請求項２にかかる発明によれば、ホールド
される信号のレベルは記録マークの影響をより一層受け
にくくなる。

【０１３４】請求項３にかかる発明によれば、ホールド
される信号のレベルは記録マークの影響を受けにくい一
方で、シーク・アクセス動作に際してはトラック横断を
正確に反映するトラッキング誤差信号を生成することが
できる。

【０１３５】請求項４にかかる発明によれば、ホールド
時定数の上限値が高くなり、設定の許容範囲を拡大する
ことができる。

【０１３６】請求項５にかかる発明によれば、情報記録
媒体に記録される情報の最長波形の時間幅が異なる場
合、あるいは情報記録媒体の再生線速度が変化する場
合、若しくは光スポットをトラック横断方向に移動させ
る際等に於いて最適なホールド時定数を選択し、正確な
トラッキング制御やトラック横断を反映可能なトラッキ
ング誤差信号を生成することができる。

【０１３７】請求項６にかかる発明によれば、時定数を
変更する際にホールド回路の出力に急激な段差を生じた
り、時定数の変更を行う素子に過大な過渡電流が流れる
ことが無く、またＩＣとして集積化する際に余分な外付
け部品や引き出し端子（ピン）数を減らす事ができ、実
装面積やコストを小さく抑える事ができる。

【０１３８】請求項７にかかる発明によれば、ホールド
動作を行う回路・手段をディジタル的な回路あるいは信
号処理として実現することができ、回路のオフセットの
影響が少なくなる他、ＩＣへの集積化も容易になり、あ
るいはソフトウェアによる処理が可能となって動作の安
定性や柔軟性、若しくは装置の低コスト化に繋がる。

【０１３９】請求項８にかかる発明によれば、装置の各
動作に於いて最適なホールド時定数の選択がディジタル
的な処理・動作だけで行え、動作の安定性が高い。

【０１４０】請求項９にかかる発明によれば、アナログ
的な回路を更に削減することができてオフセット変動等
の問題が減少する他、サーボゲインやオフセット等の自
動調整等が容易に行え、動作の安定性が更に高まる。

【０１４１】請求項１０にかかる発明によれば、記録マ
ーク間の未記録部の長さが短く、光学的分解能が低い為
に本来の未記録側のレベルの信号が得にくい場合におい
てもその振幅を改善し、より正確なレベルをホールドし
て正確なトラッキング誤差信号を生成する。

【０１４２】請求項１１にかかる発明によれば、異なっ
た位置関係に配置された光スポットの内から、トラッキ
ング誤差信号の検出感度が最も高くなる位置に配置され
た２つの光スポットの反射光量に応じた信号を選択して
用いることで、異なるトラックピッチを有する情報記録
媒体に対してもトラッキング誤差信号の検出感度を常に
最良に維持する。

【０１４３】請求項１２にかかる発明によれば、実際に
トラッキング誤差信号の振幅を観測するので、何れの光
スポットの反射光量に応じた信号を使用するかの選択が
確実であり、また選択に際して他に情報を必要としな
い。

【０１４４】請求項１３にかかる発明では、従って情報
記録媒体の反射率の相違や記録・再生の動作モードの変
化によっても受光素子からの信号レベルの変動を抑え、
ホールド回路の動作に適したレベルとしたり、あるいは
生成されるトラッキング誤差信号の振幅変動を少なくす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１にかかるトラッキング制御
装置の構成図である。

【図２】メインスポット５２及びサブスポット５１、５
３と、未記録のトラック２との相対位置に対する反射光
量変化を説明する図である。

【図３】記録済みのトラックに対する反射光量変化を図
２と同様に説明する図である。

【図４】ホールド回路８１、８３をピークホールド回路
とする時の回路例を示す図である。

【図５】記録により反射率が上昇する光ディスクに於け
る反射光量の変化を、未記録のトラックについて図２と
同様に説明する図である。

【図６】記録により反射率が上昇する光ディスクに於け
る反射光量の変化を、記録済みのトラックについて図３
と同様に説明する図である。

【図７】ホールド回路８１、８３をボトムホールド回路
とする時の回路例を示す図である。

【図８】ホールド時定数の大小とホールドしたレベルの
関係の説明図である。

【図９】トラックカウント方式に用いられる波形の説明
図である。

【図１０】本発明の実施形態２に於いて、ホールド時定
数とトラック横断時のトラッキング誤差信号の波形との
関係の説明図である。

【図１１】本発明の実施形態３の、時定数を変更し得る
ホールド回路の例を示す図である。

【図１２】時定数を変更し得るホールド回路の別の例を
示す図である。

【図１３】ホールド回路の電流源の構成例を示す図であ
る。

【図１４】時定数を連続的に可変し得るホールド回路の
構成例を示す図である。

【図１５】時定数を連続的に可変し得るホールド回路の
別の構成例を示す図である。

【図１６】ホールド回路中で電流値を連続的に可変し得
る電流源の構成例を示す図である。

【図１７】時定数の変更をコンデンサで行うホールド回
路の例を示す図である。

【図１８】時定数の変更を抵抗で行うホールド回路をＩ
Ｃ化する際の構成図である。

【図１９】時定数の変更をコンデンサで行うホールド回
路をＩＣ化する際の構成図である。

【図２０】時定数の変更をコンデンサで行うホールド回
路をＩＣ化する際の別の構成図である。

【図２１】時定数の変更をコンデンサで連続的に行うホ
ールド回路の更に別の例を示す図である。

【図２２】本発明の実施形態４にかかるトラッキング制
御装置の構成図である。

【図２３】未記録部とそれに前後する記録マーク６によ
る受光素子６１、６３の出力レベルの説明図である。

【図２４】未記録部とそれに前後する記録マーク６によ
る受光素子６１、６３の出力レベルの別の説明図であ
る。

【図２５】イコライザ１６１、１６３の構成例を示す図
である。

【図２６】本発明の実施形態５にかかるトラッキング制
御装置の構成図である。

【図２７】本発明の実施形態５にかであるかるトラッキ
ング制御装置の、トラックピッチが異なる光ディスクに
対する動作の説明図。である

【図２８】本発明の実施形態６にかかるトラッキング制
御装置の構成図である。

【図２９】ディジタル的に実現したホールド回路の構成
例を示す図である。

【図３０】従来の光ディスク装置における、である光ス
ポットとトラックとの関係の説明図。

【図３１】従来のプッシュプル法の説明図である。

【図３２】レンズ４が変位した場合のプであるッシュプ
ル法の問である題点を説明する図である。

【図３３】従来の３スポット法の説明図である。

【図３４】記録時に於ける３スポット法の問題点を説明
する図である。

【図３５】記録時に於ける３スポット法の問題点を説明
する別の図である。

【図３６】記録済みのトラックに於いて、サブスポット
５１、５３の反射光量を受光する受光素子６１、６３の
出力を説明する図である。

【図３７】未記録のトラックに於いて、サブスポット５
１、５３の反射光量を受光する受光素子６１、６３の出
力を説明する図である。

【図３８】３スポット法でのトラッキング誤差信号の振
幅の相違を未記録のトラックと記録済みのトラックとで
説明する図である。

【符号の説明】

１光ディスク２トラック５２メインスポット５１、５３、５１ａ、５１ｂ、５３ａ、５３ｂサブス
ポット７１、７３スイッチ８１、８３ホールド回路１８１、１８３イコライザ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報記録媒体に対して、メインスポット
と、該メインスポットに対してトラック幅方向にずれた
位置に配置される複数のサブスポットを照射して、前記
情報記録媒体に対して情報を記録または再生する情報記
録再生装置において、前記情報記録媒体からの前記複数のサブスポットの反射
光量に応じた信号成分のうち、未記録領域からの反射成
分に相当するレベルをそれぞれホールドするホールド手
段と、該ホールド手段のホールド信号に基づいてトラッキング
制御を行うトラッキング手段と、を備えてなることを特
徴とする情報記録再生装置。
【請求項２】請求項１に記載の情報記録再生装置にお
いて、前記ホールド手段のホールドを行う時定数が、前記情報
記録媒体に記録される情報の最長波形の時間幅よりも大
きく設定されていることを特徴とする情報記録再生装
置。
【請求項３】請求項１に記載の情報記録再生装置にお
いて、前記ホールド手段のホールドを行う時定数が、前記情報
記録媒体に記録される情報の最長波形の時間幅よりも大
きく、且つ、光スポットをトラック横断方向に移動させ
る際にトラックを横断する横断周期の２分の１よりも小
さく設定されていることを特徴とする情報記録再生装
置。
【請求項４】請求項１に記載の情報記録再生装置にお
いて、前記ホールド手段のホールドを行う時定数が、前記情報
記録媒体に記録される情報の最長波形の時間幅よりも大
きく、且つ、前記情報記録媒体の偏芯に伴って光スポッ
トがトラックを横断する横断周期の２分の１よりも小さ
く設定されていることを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
の情報記録再生装置において、前記ホールド手段は、ホールドを行う時定数を切り替え
る切替手段を備えてなることを特徴とする情報記録再生
装置。
【請求項６】請求項５に記載の情報記録再生装置にお
いて、前記ホールド手段は、ホールドを行う時定数を決定する
要素として抵抗または電流源を有しており、前記切替手
段はその抵抗値または電流源の電流値を変化させること
を特徴とする情報記録再生装置。
【請求項７】請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
の情報記録再生装置において、前記ホールド手段は、前記複数のサブスポットの前記情
報記録媒体からの反射光量に応じた信号をＡ／Ｄ変換す
る手段と、Ａ／Ｄ変換後のデータから未記録領域からの
反射成分に相当するデータを抽出して保持する保持手段
と、該保持したデータを時間と共に増加あるいは減少さ
せる演算手段と、を備えてなることを特徴とする情報記
録再生装置。
【請求項８】請求項７に記載の情報記録再生装置にお
いて、前記演算手段が、前記データの増加あるいは減少させる
割合を変更することを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項９】請求項７または請求項８に記載の情報記
録再生装置において、前記保持手段に保持されたデータをディジタル的に処理
してトラッキング誤差信号を生成するディジタル誤差信
号生成手段と、前記トラッキング誤差信号をディジタル的に処理してト
ラッキング制御を行うディジタル制御手段と、を備えて
なることを特徴とする前請求項７ないし８に記載の情報
記録再生装置。
【請求項１０】請求項１乃至請求項４のいずれかに記
載の情報記録再生装置において、前記ホールド手段の前段に配置され、前記複数のサブス
ポットの前記情報記録媒体からの反射光量に応じた信号
を波形等化する等化手段を備えてなることを特徴とする
情報記録再生装置。
【請求項１１】請求項１乃至請求項１０のいずれかに
記載の情報記録再生装置において、前記サブスポットは少なくとも４つ以上であり、前記サブスポットの情報記録媒体からの反射光量に応じ
た信号の内の２つを選択する選択手段を備えたことを特
徴とする情報記録再生装置。
【請求項１２】請求項１１に記載の情報記録再生装置
において、前記選択手段は、トラッキング誤差信号の振幅が最大と
なる信号を選択することを特徴とする情報記録再生装
置。
【請求項１３】請求項１乃至請求項４のいずれかに記
載の情報記録再生装置において、前記情報記録媒体からの反射光量に応じた信号の振幅
を、そのレベルに応じてまたは記録・再生の光強度の変
化に応じて調整する調整手段を備えてなることを特徴と
する情報記録再生装置。