JP3235016B2 - 光ピックアップのトラッキング制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録担体から光学的
に情報を再生する光ピックアップのトラッキング制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクの情報記録面に形成されてい
る情報ピットに対しての光ピックアップのトラッキング
制御のためのトラッキングエラー信号を得る方式とし
て、近年、位相差法とかＤＰＤ法（Differential Phase
Detection）と称される方式が特に注目されつつある。
この位相差法については例えば特公平７ー１０５０５２
号公報にも既に記述されている。同公報で記述されてい
る位相差法においては、光ディスクに照射された光ビー
ムが情報ピット上を通過する際、光ビームの情報ピット
中心からのずれに応じて受光素子上の写像である回折パ
ターンが変化することを利用したものである。つまり、
同公報に記述の従来のトラッキング制御装置においては
簡単には受光素子における受光領域を情報ピットの写像
のトラック方向に平行に分割したうえで、それぞれの分
割受光領域での受光光量に応じた出力信号のレベルの変
化の仕方が光ビームの情報ピット中心からのずれの方向
とずれ量とに応じて異なったものとなるから、分割受光
領域それぞれからの出力信号を２値化し、それら２つの
２値化信号のいずれが先に変化したか、およびそのレベ
ル変化の時間差をみることによって光ビームのずれの方
向とずれ量とを示すトラッキングエラー信号を得るよう
にしたものである。

【０００３】以下、図１１ないし図１９を参照して前記
公報に記述の従来の位相差法について具体的に説明する
ことにする。なお、符号は同公報とは異なったものとし
ている。図１１を参照して、半導体レーザのような光源
１０１からの光ビームは光分割器１０２の第１の面１０
３で反射されてから、対物レンズ１０４によって、記録
担体である光ディスク１０５の情報記録面に微小スポッ
トとして集光される。光ディスク１０５で反射された光
ビームは、再び、対物レンズ１０４を通過するととも
に、さらに光分割器１０２の第１の面１０３を通過した
うえで、第２の面１０６の一部に形成された回折構造体
１０７によって回折されることで方向を変えられる。方
向を変えられた光ビームは光分割器１０２内を第１の面
１０３と第２の面１０６との間で全反射しながら光検出
器１０８に入射させられる。

【０００４】この回折構造体１０７は図１２を参照する
ように領域１０９，１１０，１１１の３つの領域に分割
されており、これら各領域１０９，１１０，１１１で回
折された光ビームは光検出器１０８の受光部１１２およ
び１１３と、受光部１１４と、受光部１１５とにそれぞ
れ到達する。対物レンズ１０４と光ディスク１０５との
距離が変動すると、回折構造体１０７の領域１０９で回
折された光ビームの、受光部１１２と１１３への入力量
も変動することから、受光部１１２と１１３それぞれに
おける受光量の差を演算すると光ディスク１０５上の情
報記録面と光スポットとの集光位置のずれを示すフォー
カスエラー信号を得ることができる。

【０００５】一方、光ディスク１０５上の情報が凹凸を
有する情報ピットの列である情報トラックで記録されて
いる場合、光スポットが情報ピット上を通過する際に生
じる光の回折パターンを利用することにより光スポット
と情報トラックとの、情報記録面内で該情報トラックに
垂直な方向における位置ずれを示すトラッキングエラー
信号を得ることができる。

【０００６】図１３、図１４および図１５のそれぞれの
（Ａ）は光スポットと情報ピットとの位置関係の変化の
例を示し、それぞれの（Ｂ）は前記（Ａ）の位置関係の
変化に伴う光スポットによる光ディスク１０５からの反
射光量の強度分布パターンつまりファーフィールドパタ
ーンの変化の例を示している。

【０００７】図１４（Ａ）で示すように光ピックアップ
からの光スポット１２４が情報ピット１２５の中心を通
過していく場合では図１４（Ｂ）で示すように強度分布
パターンは左右対称のまま変化していく。図１３（Ａ）
とか図１５（Ａ）でそれぞれ示すように光スポット１２
４が情報ピット１２５の中心からずれて通過していく場
合では図１３（Ｂ）とか図１５（Ｂ）でそれぞれ示すよ
うに強度分布パターンの左右対称性は崩れてしまい、強
度分布パターンの変化の様子に時間差（位相差）が生じ
る。これにより強度分布パターンの左右における反射光
量を光検出器１０８における各受光部１１４，１１５そ
れぞれで電気信号に変換してこの時間差を検出する信号
処理を行うことによってトラッキングエラー信号を得る
ことができる。

【０００８】図１６は、そうしたトラッキングエラー信
号を得るための信号処理の回路構成であり、図１７はそ
の信号処理における各部での信号波形を示したものであ
る。この場合、図１７は時間が経過するに伴って光スポ
ットが情報トラック上を左側から右側に横断しながら、
すなわち図１３の状態から図１４の状態、そして図１５
の状態へと変化しながら情報ピット１２４上を通過して
いく状況を示す。

【０００９】図１６において、受光部１１４，１１５で
検出した電気信号である光電流は電流電圧変換器１１
６，１１７で図１７（ア）（イ）の波形の電圧信号に変
換される。これら電流電圧変換器１１６，１１７それぞ
れからの電圧信号はそれぞれ２値化回路１１８，１１９
で図１７（ウ）（エ）で示される波形の２値化信号に変
換される。この場合、これら２値化信号の立ち上がりあ
るいは立ち下がりの時間差である位相差を検出すること
で上述したトラッキングエラー信号の検出ができるので
あるが、上述の従来の公報に記述の技術では２値化信号
の立ち下がりの時間差をＤフリップフロップ１２０，１
２１で検出する。Ｄフリップフロップ１２０，１２１そ
れぞれの出力端子Ｑからの出力パルスの立ち上がりから
立ち下がりまでのパルス幅が時間差に対応している。こ
のような時間差を示すパルスは図１７（オ）（カ）で示
されている。この時間差パルスは差分検出器１２２で図
１７（キ）で示されるパルス幅変調信号に変換されたう
えでローパスフィルタ１２３を通されることで、図１７
（ク）で示されるようなアナログのトラッキングエラー
信号に変換される。この場合図１７の左右端は光スポッ
トが情報ピットの中心からずれている場合であり、この
ように光スポットが情報ピットの中心からずれて通過し
ていく場合では、受光部１１４，１１５それぞれからの
信号ア、イは時間差のみならず変化頻度としての周波数
も異なることがある。このため時間差の誤検出を防止す
るうえに上述の従来公報では時間差の検出にＤフリップ
フロップ１２０，１２１を用いている。この公報の記述
から判断すると、Ｄフリップフロップ１２０，１２１は
丸印付き「Ｔ」と示されている端子がクロック入力、下
方から引き出された無記名の端子がリセット入力であ
り、リセット端子が論理「Ｌ」のときは無条件に「Ｑ」
出力は「Ｌ」レベル、リセット端子が論理「Ｈ」のとき
は「Ｄ」入力に与えられたものと等しい論理レベルが
「Ｔ」クロック端子の「Ｈ」→「Ｌ」への立ち下がり時
点で「Ｑ」端子に出力される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た公報に記述の従来の技術においては、以下に説明する
ように時間差である位相差の誤検出を防止できるのは実
は極めて限定された状態でしかない。図１６で示すよう
に受光部１１４，１１５それぞれから与えられ、これを
２値化してなる２組の２値化信号の立ち下がりでトラッ
キングエラーを示す時間差を検出する構成においては図
１７の（ウ）（エ）の一方の２値化信号が「Ｌ」レベル
であって他方の２値化信号が変化した場合にはその変化
によっても確かに時間差を誤検出せずに、Ｄフリップフ
ロップ１２０，１２１からはパルス（オ）（カ）も発生
しない。しかし、２値化信号（ウ）（エ）の一方が
「Ｈ」レベルのときに他方が変化すると、それは時間差
として検出されてトラッキングエラー信号に大きな影響
を及ぼしてしまう。例えば光ディスク表面の物理的な傷
とか外来性の電気ノイズ、あるいは隣接トラック上のピ
ットの影響などによって受光部１１４，１１５から電流
電圧変換器１１６，１１７を経由した信号の波形に、図
１８の（ア）（イ）の破線円で囲むように微小な異常波
形が生じたとすると、２値化回路１１８，１１９の出力
に図１８の（ウ）（エ）の矢印で示すようなグリッチが
発生してしまう。このようなグリッチはＤフリップフロ
ップ１２０，１２１の出力すなわち時間差を示す図１８
のパルス（オ）（カ）、さらに差分検出器１２２の図１
８で示される出力（キ）のパルス幅を本来のトラッキン
グエラーに対応した時間差を示している破線の位置から
矢印方向にあるグリッチに起因した実線の位置にまで拡
大させてしまうことにより、そのパルス幅はグリッチそ
のものにくらべて明らかに大きくなり得る。その結果、
ローパスフィルタ１２３を経由した最終的なトラッキン
グエラー信号の振幅も図１８の（ク）で示すように本来
の破線の状態から矢印の方向に実線で示すようになり図
１７の（ク）と比較して明らかであるように大きく狂わ
されてしまうことになる。

【００１１】特にこの影響が大きいのは、光スポットが
情報ピット列の上を正しく追従しているときに、上述し
た信号波形に異常が発生した場合である。図１８の中心
付近を参照すれば、光スポットが情報ピット列の上を正
しく追従しているとき受光部１１４，１１５からの信号
を２値化した信号（ウ）（エ）はこの場合は全く同じ位
相で変化するので、立ち上がり、立ち下がりともに時間
差つまり位相差は無く、時間差パルス（オ）（カ）は生
じず、トラッキングエラー信号（ク）もゼロを維持する
はずである。しかしながら、上述したような原因でもっ
て時間差を検出するための元信号である（ウ）（エ）に
異常が生じると、これらの位相が完全に一致していたと
しても図１９で示すようにグリッチ自体よりはるかに幅
の広い時間差パルス（オ）（カ）がグリッチ発生の時点
（矢印）から生じてしまい。トラッキングエラー信号
（ク）は大きく乱れてしまう。上述したように、この場
合は、もともとトラッキングエラー信号（ク）はゼロで
あって光スポットは情報ピット列の上を正しく追従して
いるいわゆるオントラック状態であるにもかかわらず、
わずかな信号波形の異常により大きな偽のトラッキング
エラー信号が生成されてしまうので、光スポットの位置
はオントラックの状態から大きく振られてしまい、情報
の正しい再生が妨げられたり、場合によってはトラック
外れをも引き起こしてしまう。

【００１２】以上のように従来のトラッキング制御装置
においては光ディスクの傷とか外乱ノイズ、あるいは隣
接トラック上の情報ピットの影響などによりグリッチが
発生し、時間差を誤検出した場合には、その影響はグリ
ッチの幅以上に大きくトラッキングエラー信号に反映さ
れてしまう結果となり、トラッキングサーボ制御の精度
とか情報信号の再生に対して大きな障害となる。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、記録担体の情
報トラックからの戻り光を受光するように光ピックアッ
プに配置された少なくとも２つの受光部からの出力信号
を２値化して２つの２値化信号として出力する２値化手
段と、前記２値化信号のうちの一方の２値化信号が第１
のレベルから第２のレベルへ変化した時点を起点とし
て、この一方の２値化信号が第１のレベルに復帰した時
点あるいは他方の２値化信号が第１のレベルから第２の
レベルへ変化した時点のいずれか早い方を終点とする時
間幅を有し、かつ前記２値化信号のうちのいずれが先に
第１のレベルから第２のレベルへ変化したかに応じたパ
ルスを出力するパルス出力手段と、前記パルス出力手段
からの出力パルスに基づいてトラッキングエラー信号を
生成する生成手段とを具備したことを特徴とする構成と
したことによって上述した課題を解決している。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００１５】図１を参照して、１は光源としての半導体
レーザー、２は複数の受光領域に分割された受光素子、
３はガラス面に回折格子であるホログラム３１が刻まれ
たホログラムユニット、４はコリメータレンズ、５は対
物レンズ、６は記録担体である光ディスク、６１はその
光ディスク６の情報記録面、７は受光素子２からの電流
信号を電圧信号に変換する電流電圧変換回路である。半
導体レーザー１から出射された光ビームはホログラムユ
ニット３を通過した後コリメータレンズ４によリ平行な
光ビームにされたあと、対物レンズ５により光ディスク
６の情報記録面６１上に微小な光スポットに集光され
る。光ディスク６の情報記録面６１で反射された光は上
記と逆の経路を経てホログラムユニット３に到達する
が、このホログラムユニット３を通過する際にその表面
に刻まれたホログラム３１によって回折され、半導体レ
ーザー１にでは無く受光素子２に入射する。受光素子２
の分割された受光領域に入射した光ビームはその強度に
応じた光電流となって出力されるが、電流の形態では通
常の信号処理には不便なため電流電圧変換回絡７により
各受光領域毎に電圧信号に変換して出力される。

【００１６】図２にはホログラムユニット３に刻まれた
ホログラム３１とそれにより回折され受光素子２へ入射
する光ビームの位置関係を示す。ホログラム３１は３１
ａ、３１ｂ、３１ｃの３つのそれぞれが回折方向が異な
るホログラム領域に分割されている。これら各分割ホロ
グラム領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃにより異なる方向に
回折された光ビームはそれぞれ受光素子２それぞれの分
割受光領域２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに入射する。なお図
２中「Ｔ」で示した矢印は光ディスク６からの反射光が
ホログラム３１に入射する際の、情報トラック（情報ピ
ット列）の長さ方向を意味しており、ホログラム３１に
おける分割ホログラム領域３１ａと３１ｂとの分割線は
この情報トラック長さ方向と一致している。ここで対物
レンズ５と光ディスク６との離間距離が変化すると光デ
ィスク６で反射されてホログラムユニット３上に戻って
来る光ビームの径や位置などが変化する。そのためホロ
グラム３１の分割ホログラム領域３１ｃで回折されて受
光素子２の分割受光領域２ｃ、２ｄの上に入射する光ビ
ーム（ほぼ半円状のパターンとして図示）の位置は、上
記離間距離の変化に応じて移動することになるため、受
光素子２の分割受光領域２ｃと２ｄとの出力差から対物
レンズ５と光ディスク６との位置誤差信号即ちフォーカ
スエラー信号が得られる。このような方式によるフォー
カスエラー信号の検出方法はフーコー法として公知のも
のであり本発明の目的とは直接的には関係がないのでこ
の明細書ではこれ以上の詳細な言及はしない。このフォ
ーカスエラー信号に応じて対物レンズ５をレンズアクチ
ュエータとして通称される図示しない駆動手段によって
光ディスク６と常に等しい距離となるように駆動させ、
光ビームスポットを情報記録面６１上に収束させた状態
とする、所謂フォーカス制御を行うことができる。

【００１７】一方、ホログラム３１の分割ホログラム領
域３１ａと３１ｂとで回折された光ビームは受光素子２
の分割受光領域２ａと２ｂとにそれぞれ入射し、電流電
圧変換回路７から電圧信号として出力される。これらの
電圧信号は図３の回路によりトラッキングエラー信号と
して生成処理されて出力される。図３において７ａ、７
ｂは、電流電圧変換回路７の一部であって、受光素子２
の分割受光領域２ａ、２ｂそれぞれからの光電流を電圧
に変換する電流電圧変換回路部分であり、必要に応じて
適度な増幅度を有していても構わない。８ａ、８ｂは電
流電圧変換回路部分７ａ、７ｂからの電圧信号を２値化
信号つまりディジタル信号に変換する２値化回路であ
る。９は２値化回路８ａ、８ｂそれぞれからのディジタ
ル信号の時間差（位相差）に応じてパルスを出力するパ
ルス出力手段であって、ＮＯＴゲート（論理反転回路）
９１ａ、９１ｂ、Ｄ型フリップフロップ（Ｄ―ＦＦ）９
２ａ、９２ｂ、ＡＮＤゲート９３ａ、９３ｂによって構
成されている。なおこの図３におけるＤ―ＦＦ９２ａ、
９２ｂは図１６のものとは異なり、クロック入力（ＣＬ
Ｋ）の論理レベル「Ｌ」から「Ｈ」への立ち上がり時点
におけるＤ入力の論理レベルをＱ端子に出力するものと
している。結果的にこの図３におけるパルス出力手段９
は２値化回路８ａ、８ｂからのディジタル信号（ウ）
（エ）の論理レベル「Ｈ」から「Ｌ」への立ち下がりの
時間差（位相差）を検出してパルスを出力する構成とな
っている。１０はパルス出力手段９からの２組のパルス
出力を差分して正負両極性を有するパルス信号を生成す
る差分検出器、１１はこの差分検出器１０からの出力デ
ィジタルパルスを平滑化あるいは平均化してアナログ信
号に変換するローパスフィルタ（ＬＰＦ）であり、この
ローパスフィルタ１０の出力がトラッキングエラー信号
ＴＥＳとなる。

【００１８】この図３で示した構成の回路における動作
タイミングを図４を用いて順次に説明する。図４におい
て分割受光領域２ａ、２ｂからの信号を電流電圧変換回
路７ａ，７ｂでそれぞれ電流電圧変換してなる信号
（ア）（イ）には、従来技術での動作タイミングを示す
図１８において時間差の大幅な誤検出を招いた波形異常
（スパイク状の乱れ）が破線円内に示すように加わって
いる状態を想定している。それらを２値化回路８ａ，８
ｂでそれぞれ２値化してなる信号（ウ）（エ）にも図１
８と同様にして矢印の箇所にグリッチが生じている。こ
れらを元にして時間差（位相差）を検出するパルス出力
手段９の内部信号の内の中間信号であるＤ―ＦＦ９２
ａ、９２ｂの出力（オ）（カ）は従来の技術で説明した
と同様にしてそのパルス幅がグリッチが無い場合の本来
のパルス幅にくらべて矢印方向に向けてやはり過大にな
っている。このＤーＦＦ９２ａ，９２ｂの出力（オ）と
（カ）それぞれとこれらパルスを出力したＤ―ＦＦ９２
ａ、９２ｂのクロック、即ち（エ）の論理反転と（ウ）
の論理反転それぞれとの論理積をＡＮＤゲート９３ａ、
９３ｂによって得る。こうして得た論理積出力（キ）と
（ク）の差分を差分検出器１０で検出する。差分検出器
１０で論理積出力（キ）と（ク）との差分をとったパル
ス信号（ケ）においてはパルス幅の増加は（ウ）（エ）
に矢印で示したグリッチの分だけに抑えられる。したが
って、ローパスフィルタ１１を通した最終的な実線で示
されるトラッキングエラー信号も（コ）に示したよう
に、グリッチによる誤検出が無い破線の状態からわずか
な変動に止めることができる。

【００１９】更に図５には光スポットが情報ピット列の
上を正しく追従している場合の動作タイミングを示す
が、先に図１９で示した従来例と同様なグリッチが２値
化回路の８ａ、８ｂの出力（ウ）（エ）に現れたとして
も、差分検出器１０の出力（ケ）に現れるのはグリッチ
の幅だけのパルスであってトラッキングエラー信号の乱
れも（コ）の実線で示すように従来例の場合の破線と比
較して小さくなり、したがって、トラッキングサーボ制
御への影響も少なく抑えられる。

【００２０】また図３の回路は分割受光領域２ａ，２ｂ
それぞれからの信号を電流電圧変換および２値化した後
の信号（ウ）（エ）の、論理「Ｈ」から「Ｌ」への立ち
下がりの位相差（時間差）を検出するように構成してい
るが、その逆に論理「Ｌ」から「Ｈ」への立ち上がりを
検出するように構成した例を図６に示す。図６が図３と
異なっているのは第１にパルス出力手段９の内部構成で
あり、ＮＯＴゲート９１ａ、９１ｂによって２値化した
後の信号（ウ）（エ）の論理反転した信号を生成した
後、Ｄ―ＦＦ９２ａ、９２ｂのクロック（ＣＬＫ）入力
では無く０（ＣＬＲ）入力に対して与える接続となって
いる。更に異なっているのはパルス出力手段９の出力以
降の接続であり、図３ではパルス信号のまま差分検出器
１０により正負の極性を有するパルス信号に変換した後
にローパスフィルタ１１を経てアナログのトラッキング
エラー信号を得ているのに対し、図６ではパルス出力手
段９からのパルス出力（キ）（ク）をそれぞれローパス
フィルタ１１ａ、１１ｂに通してアナログ信号に変換し
た後、差動増幅器１２によってこれらアナログ信号の差
を求めることでトラッキングエラー信号を得る構成とな
っている。図６の回路構成における動作タイミング図を
図７に示すが、分割受光領域２ａ，２ｂからの信号を電
流電圧変換した信号（ア）（イ）の破線円内のような乱
れによって２値化した信号（ウ）（エ）にグリッチが生
じたとき、パルス出力手段９内部の中間信号であるＤー
ＦＦ９２ａ、９２ｂの出力（オ）（カ）の出力パルス幅
は過大となるものの、これらとそれぞれのＤ―ＦＦのク
ロック（ＣＬＫ）即ち（ウ）（エ）との論理積をとった
出力（キ）（ク）にはやはりグリッチ幅以上の過剰なパ
ルスは発生せず、それぞれのローパスフィルタ通過後の
出力（ケ）（コ）および最終的なトラッキングエラー信
号（サ）の何れの変動もグリッチの無い破線と比較して
実線で示されるように小さく抑えられる。

【００２１】更に図８には光スポットが情報ピット列の
上を正しく追従している場合の動作タイミングを示す
が、従来例の図１９と同様なグリッチが２値化回路８
ａ、８ｂの出力（ウ）（エ）に現れたとしても、パルス
出力手段９の２組のパルス出力（キ）（ク）に現れるの
はグリッチの幅だけのパルスであってそのローパスフィ
ルタ出力（ケ）（コ）、更にそれらの差を求めたトラッ
キングエラー信号（サ）の乱れの何れも実線で示される
ように従来例の場合の破線と比較して小さくなり、した
がって、光スポットは情報ピット列の上を正しく追従し
続けることができる。

【００２２】なお、図３および図６において、パルス出
力手段９内部のＡＮＤゲート９３ａ、９３ｂを３入力の
ものとしてこれら両図の破線で示すようにその３番目の
入力線を信号線「ＭＵＴＥ」として用いると、トラッキ
ングエラー信号を生成するパルスの出力を制御すること
ができる。例えば、図３および図６においてはこの信号
線ＭＵＴＥを論理「Ｌ」レベルにするとＡＮＤゲート９
３ａ、９３ｂの出力は無条件に「Ｌ」レベルに固定さ
れ、結果としてトラッキングエラー信号は出力されなく
なる（ゼロレベル付近に固定される）。これを利用する
と、例えばフォーカスサーボの引き込みが完了しておら
ずトラッキングエラー信号に意味が無いなどの場合にそ
の出力を停止する所謂ミューティング動作が可能とな
リ、後に続く回路などの不要な動作を抑制することがで
きる。無論これらＡＮＤゲート９３ａ、９３ｂの入力線
の数を３以上として、複数のミューティング入力線を具
備する様にしても良い。

【００２３】更に図３あるいは図６の構成では、出力さ
れる時間差（位相差）パルスの幅をグリッチに起因した
過大なものとならないように制限する手段として用い
る、ＡＮＤゲートの入力数をこのように増すだけで、別
段新たな素子とか要素を付加をすることなくミューティ
ング機能を持たせることができることも大きな特徴であ
る。

【００２４】なお本発明のトラッキング制御装置を適用
するのに適した光ビックアップは図１で示したように３
分割されたホログラムユニットを有し、トラッキングエ
ラー信号検出用に２つの受光素子を用いると共にフォー
カスエラー信号検出にフーコ一法を使用する構成のもの
だけでは無い。図９には本発明のトラッキング制御装置
を適用するに好適な、別の構成を有する光ピックアップ
の例を示す。図９は受光素子として受光領域が田の字型
に４分割されたものを用い、フォーカスエラー信号の検
出に非点収差法を使用する光ピックアップの例である
が、半導体レーザなどの光源１から出射した光ビームは
コリメータレンズ４にて平行光に変換された後、ハーフ
ミラー５０を経て対物レンズ５により収束され、光ディ
スク６上の情報記録面６１上に微小な光スポットとして
照射される。その反射光は対物レンズを経てハーフミラ
ー５０により図面右側の方向に光路が曲げられ、非点収
差法の特徴である２つの焦点を有する収束された光ビー
ムとなるべく、凸レンズ５１およびシリンドリカルレン
ズ５２を経て受光素子２に到達する。凸レンズ５１から
受光素子２に至る経路上、実線で示したものはシリンド
リカルレンズ５２により収束されない軸方向の光ビー
ム、破線で示したのはシリンドリカルレンズ５２で収束
される軸方向の光ビームであるが、これらは非点収差法
にとって公知のものであるので詳細は省略する。

【００２５】続いて図１０には図９の構成の光ピックア
ップと、図３あるいは図６で示した回路とを接続する際
の、受光領域が田の字型に４分割された受光素子２周り
の接続を示す。図中「Ｔ」で示した矢印は光ディスク６
からの反射光が受光素子２に入射する際の、情報トラッ
ク（情報ピット列）の長さ方向を意味している。光スポ
ットが情報ピット上を通過する際の光の回折パターンつ
まりファーフィールドパターンは、光スポットが情報ピ
ット列（トラック）の中心から左右にずれると従来技術
の図１３とかあるいは図１５に示されるように、トラッ
クの長さ方向に対して斜めに出現しやすい。従って受光
領域が４分割された受光素子を用いる場合には、それぞ
れトラックに対して斜め、即ち対角方向の素子出力を組
み合わせるようにすれば良い。図１０において受光素子
２は田の字型に４分割された受光領域２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄを有しており、それぞれへの入射光量に応じた
光電流出力は電流電圧変換回路７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ
で電圧信号に変換される。その後加算器５３ａにより電
流電圧変換回路７ａと７ｃとの出力の和を、加算器５３
ｂにより電流電圧変換回路７ｂと７ｄとの出力の和を、
と言う具合に対角方向の素子から得られた信号同士の加
算を行い、これらを図３あるいは図６における２値化回
絡８８、８ｂへの入力信号とすれば、図１の光ピックア
ップと同様にトラッキングエラー信号を得ることができ
る。なお図３や図６と同様にしてこの図１０において
も、電流電圧変換回路７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは必要に
応じて適度な増幅度を有していても構わない。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、時間差
（位相差）を検出するための受光部から得られた信号に
光ディスクの傷とか外乱ノイズ、あるいは隣接した情報
トラック上のピットの影響などによって、この信号を２
値化した信号にグリッチが発生したとしても、パルス出
力手段は位相差を検出するための２値化信号のうちの一
方の２値化信号が第１のレベルから第２のレベルへ変化
した時点を起点として、この一方の２値化信号が第１の
レベルに復帰した時点あるいは他方の２値化信号が第１
のレベルから第２のレベルへ変化した時点のいずれか早
い方を終点とする時間幅を有し、かつ前記２値化信号の
うちのいずれが先に第１のレベルから第２のレベルへ変
化したかに応じたパルスを出力するように構成されてい
るので、このパルスを元に生成したトラッキングエラー
信号のグリッチによる影響は、そのグリッチの幅だけに
制限できることになり、その結果、トラッキングエラー
信号の乱れを抑制してトラッキングサーボ制御の精度と
か情報信号の再生に対しての大きな障害の発生を防止で
きる。また、新たな要素とか素子などを付加しなくても
パルス出力手段内の要素であるＡＮＤゲートの入力数を
増すだけでミューティング機能も実現で、後続の回路な
どの不要な動作の抑制も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトラッキング制御装置に適用される光
ピックアップの概略構成図。

【図２】図１の光ピックアップのホログラムユニットと
受光素子の説明図。

【図３】図１の制御装置の回路構成図。

【図４】図３の回路の動作タイミングを説明するための
タイミングチャート。

【図５】図３の回路の動作タイミングをさらに説明する
ためのタイミングチャート。

【図６】本発明のトラッキング制御装置の別の回路構成
図。

【図７】図６の回路の動作タイミングの説明に供するタ
イミングチャート。

【図８】図６の回路の動作タイミングをさらに説明する
ためのタイミングチャート。

【図９】本発明のトラッキング制御装置への適用に適し
た光ピックアップの他の概略構成図。

【図１０】図９の光ピックアップに本発明のトラッキン
グ制御装置を適用する際の受光素子周りの接続の説明に
供する図である。

【図１１】従来のトラッキング制御装置における光ピッ
クアップの概略構成図。

【図１２】図１１の光ピックアップの回折構造体と受光
素子との構成図。

【図１３】光スポットと情報ピットとの相対位置関係に
よるファーフィールドパターンの変化を示す模式図。

【図１４】光スポットと情報ピットとの相対位置関係に
よるファーフィールドパターンの別の変化を示す模式
図。

【図１５】光スポットと情報ピットとの相対位置関係に
よるファーフィールドパターンのさらに別の変化を示す
模式図。

【図１６】図１１の従来のトラッキング制御装置の回路
構成図。

【図１７】図１１の装置の動作説明に供するタイミング
チャート。

【図１８】図１１の装置の回路の別の動作説明に供する
タイミングチャート。

【図１９】図１１の装置の回路のさらに別の動作説明に
供するタイミングチャート。

【符号の説明】

２ａ，２ｂ 受光領域 ７ａ，７ｂ 電流電圧変換回路の一部分 ８ａ，８ｂ ２値化回路 ９ パルス出力手段 １１ａ，１１ｂ ローパスフィルタ １２ 差動増幅器 ９１ａ，９１ｂ ＮＯＴゲート ９２ａ，９２ｂ Ｄフリップフロップ ９３ａ，９３ｂ ＡＮＤゲート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/09 - 7/10

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録担体の情報トラックからの戻り光を
   受光するように光ピックアップに配置された少なくとも
   ２つの受光部からの出力信号を２値化して２つの２値化
   信号として出力する２値化手段と、 前記２値化信号のうちの一方の２値化信号が第１のレベ
   ルから第２のレベルへ変化した時点を起点として、この
   一方の２値化信号が第１のレベルに復帰した時点あるい
   は他方の２値化信号が第１のレベルから第２のレベルへ
   変化した時点のいずれか早い方を終点とする時間幅を有
   し、かつ前記２値化信号のうちのいずれが先に第１のレ
   ベルから第２のレベルへ変化したかに応じたパルスを出
   力するパルス出力手段と、 前記パルス出力手段からの出力パルスに基づいてトラッ
   キングエラー信号を生成する生成手段と、 を具備したことを特徴とする光ピックアップのトラッキ
   ング制御装置。
2. 【請求項２】 前記パルス出力手段が、第１のＤフリッ
   プフロップに入力された一方の２値化信号を、他方の２
   値化信号を反転してなる第１のクロック入力に応答して
   出力し、第２のＤフリップフロップに入力された他方の
   ２値化信号を、一方の２値化信号を反転してなる第２の
   クロック入力に応答して出力するとともに、第１のＤフ
   リップフロップ出力と第１のクロック入力との第１の論
   理積と、第２のＤフリップフロップ出力と第２のクロッ
   ク入力との第２の論理積とをとってそれぞれの論理積を
   それぞれ出力パルスとして出力するものであることを特
   徴とする請求項１記載の光ピックアップのトラッキング
   制御装置。
3. 【請求項３】 前記パルス出力手段が、第１のＤフリッ
   プフロップに入力された一方の２値化信号の反転信号
   を、他方の２値化信号のクロック入力に応答して出力
   し、第２のＤフリップフロップに入力された他方の２値
   化信号の反転信号を、一方の２値化信号のクロック入力
   に応答して出力し、かつ、第１のＤフリップフロップ出
   力と他方の２値化信号との第１の論理積と、第２のＤフ
   リップフロップ出力と一方の２値化信号との第２の論理
   積とをそれぞれ出力パルスとして出力するものであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の光ピックアップのトラッ
   キング制御装置。
4. 【請求項４】 前記パルス出力手段が、前記各論理積を
   それぞれ取るＡＮＤゲートを備え、これらＡＮＤゲート
   は少なくとも３入力のものであるとともに、少なくとも
   それらの１つの入力がトラッキングエラー信号を生成す
   る前記出力パルスの出力を制御する信号の入力用とされ
   ることを特徴とする請求項２または３記載の光ピックア
   ップのトラッキング制御装置。
5. 【請求項５】 前記パルス出力手段が、第１のフリップ
   フロップに入力された一方の２値化信号を、他方の２値
   化信号を反転してなる第１のクロック入力に応答して出
   力し、第２のフリップフロップに入力された他方の２値
   化信号を、一方の２値化信号を反転してなる第２のクロ
   ック入力に応答して出力するとともに、第１のフリップ
   フロップ出力と第１のクロック入力との第１の論理積
   と、第２のフリップフロップ出力と第２のクロック入力
   との第２の論理積とをとってそれぞれの論理積をそれぞ
   れ出力パルスとして出力するものであることを特徴とす
   る請求項１記載の光ピックアップのトラッキング制御装
   置。
6. 【請求項６】 前記パルス出力手段が、第１のフリップ
   フロップに入力された一方の２値化信号の反転信号を、
   他方の２値化信号のクロック入力に応答して出力し、第
   ２のフリップフロップに入力された他方の２値化信号の
   反転信号を、一方の２値化信号のクロック入力に応答し
   て出力し、かつ、第１のフリップフロップ出力と他方の
   ２値化信号との第１の論理積と、第２のフリップフロッ
   プ出力と一方の２値化信号との第２の論理積とをそれぞ
   れ出力パルスとして出力するものであることを特徴とす
   る請求項１記載の光ピックアップのトラッキング制御装
   置。
7. 【請求項７】 前記出力パルス手段は、トラッキングエ
   ラー信号の生成を制御する信号に応じて、パルスを出力
   することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップの
   トラッキング制御装置。