JP3339061B2 - 位相差検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は３ビーム方式のサイドビ
ームから得られる位相差状態を検出するための位相差検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクの記録ピット上に光学ヘッド
から光ビームを照射し、トラッキング制御及びフォーカ
ス制御を行なうための光学ヘッド構成は図５に示す様に
構成されている。この図５に示される光学ヘッドは、全
体が１個の光学系ブロック１０を形成し、螺旋状の記録
トラックが形成された光学ディスクＤの半径方向（矢印
Ａで示される方向）に沿って移動できる様に成され、光
学ブロック１０内においては、光ビーム発生源のレーザ
ダイオード１から発せられるレーザビームが、グレーテ
ィング２を通過した後、偏光ビームスプリッタ３に入射
して、偏光ビームスプリッタ３の検光子面３ａを通過し
たレーザビームは、コリメータレンズ４に入射してコリ
メータレンズ４により平行光束と成され、その後、１／
４波長板５を通過して対物レンズ６に入射し、対物レン
ズ６により光学ディスクＤに集束せしめられる。光学デ
ィスクＤに入射したレーザビームは、光学ディスクＤに
形成された記録トラックで変調を受けて反射され、反射
レーザビームとされる。

【０００３】光学ディスクＤからの反射レーザビーム
は、対物レンズ６を介して戻り、平行光束にされて１／
４波長板５を通過し、１／４波長板５を通過して光学デ
ィスクＤに入射し、光学ディスクＤで反射して再度１／
４波長板５を通過した反射レーザビームは、偏光ビーム
スプリッタ３を通過して光学ディスクＤに入射せしめら
れるレーザビームに対して、その偏光方向がπ／２だけ
回転したものとなる。

【０００４】斯かる偏光方向のπ／２だけの回転を生じ
た反射レーザビームは、コリメータレンズ４に入射し、
コリメータレンズ４において集束ビーム化された後、偏
光ビームスプリッタ３に入射して、偏光ビームスプリッ
タ３の検光子面３ａで反射され、受光レンズ７を通じて
感光部８に導かれる。そして、感光部８により、光学デ
ィスクＤに形成された記録トラックによる変調を受けた
反射レーザビームの検出がなされて、その変化が信号と
して取り出される。

【０００５】対物レンズ６には、対物レンズ６をその光
軸方向に沿って光学ディスクＤに対して近接及び離間さ
せる様に移動させてフォーカス制御を行うためのフォー
カス制御用コイル９Ｆと、対物レンズ６をその光軸に直
交する方向となる光学ディスクＤの半径方向に移動させ
てトラッキング制御を行うためのトラッキング制御用コ
イル９Ｔとが設けられている。

【０００６】斯かる光学系ブロック１０においては、レ
ーザダイオード１からのレーザビームは、グレーティン
グ２を通過することにより３本のレーザビームに分けら
れる。図５においては簡略化のため１本の線で示されて
いるが、グレーティング２以降、光学ディスクＤにおい
て反射して、偏光ビームスプリッタ３で屈折し、感光部
８に至るまでの光路では、実際には３本のレーザビーム
が存在する。これら３本のレーザビームは、光学ディス
クＤに、記録トラックに対するトラッキングを行って記
録された情報を読み取るメインビームと、そのメインビ
ームの記録トラックに対するトラッキング・エラーを検
出するためメインビームの両側に位置する２本のサイド
ビームとされて入射される。

【０００７】上述のメインビーム及び２本のサイドビー
ムの光学ディスクＤに対する入射態様は、図６に示され
る如く、適正なトラッキング状態のもとにおいて、メイ
ンビームによるビームスポットＢｍがその中心を記録ト
ラックＴの中央位置に一致せしめるように形成され、ま
た、２本のサイドビームによるビームスポットＢｅ及び
Ｂｆが、メインビームによるビームスポットＢｍを中心
にして、記録トラックＴに沿う方向及びそれに直交する
方向に関して対称的な位置に、夫々の一部分が記録トラ
ックＴ上に載るようにして形成される。

【０００８】光学ディスクＤにおいて反射されたメイン
ビーム及び２本のサイドビームは、共通の受光レンズを
形成するシリンドリカルレンズを介して、感光部８に設
けた別個の光検出器に到達する。

【０００９】この感光部８は、図７に示される如く、互
いに隣接した４分割した光検出素子１１ａ，１１ｂ，１
１ｃ及び１１ｄから成るメインビーム用光検出器１１
と、これから離間した２個のサイドビーム用光検出器１
２ｅ及び１２ｆとで構成されており、メインビーム用光
検出器１１によって光学ディスクＤからのメインビーム
が検出され、また、サイドビーム用光検出器１２ｅ及び
１２ｆによって光学ディスクＤからの２本のサイドビー
ムが夫々検出される。

【００１０】メインビーム用光検出器１１を形成する光
検出素子１１ａ〜１１ｄからは、検出出力Ｓａ，Ｓｂ，
Ｓｃ及びＳｄが夫々得られ、それらが加算部１３におい
て加算されて、加算部１３からは光学ディスクＤからの
メインビームに応じたメインビーム検出信号Ｓｔが得ら
れると共にフォーカス・エラー信号の形成に用いられ
る。サイドビーム用光検出器１２ｅ及び１２ｆからは、
光学ディスクＤからの２本のサイドビームの各々に応じ
たサイドビーム検出信号Ｓｅ及びＳｆが夫々得られ、そ
れらがトラッキング・エラー信号の形成に用いられる。

【００１１】光学ディスクＤに入射するメインビーム及
び２本のサイドビームは、適正なトラッキング状態のも
とにおいて図６に示される如くビームスポット配置関係
が得られるように位置設定され、また、光学ディスクＤ
において反射されたメインビーム及び２本のサイドビー
ムの夫々は、その反射位置が光学ディスクＤにおけるピ
ット、即ち記録トラックＴが形成された部分である場合
と記録トラックＴの間となる部分では顕著に相違する反
射強度を有するので、メインビーム及び２本のサイドビ
ームに対して記録トラックＴが図６における矢印Ｌもし
くは矢印Ｒで示される方向に移動すると、相対的に、メ
インビーム及び２本のサイドビームの夫々が複数の記録
トラックＴを横切ることになり、それに伴って、メイン
ビーム検出信号Ｓｔ及びサイドビーム検出信号Ｓｅ及び
Ｓｆの夫々は、記録トラックＴの間隔及び移動速度に応
じた周期をもってレベル変動を生じることになる。

【００１２】このメインビーム及び２本のサイドビーム
に対して記録トラックＴが矢印Ｌで示される方向に移動
する場合には、メインビーム検出信号Ｓｔは図８Ｂに示
す様なレベル変動を呈し、サイドビーム検出信号Ｓｅ
が、図８Ａにおいて実線で示す如くに、メインビーム検
出信号Ｓｔに対して位相が９０度進んだレベル変動を有
するものとなり、一方、サイドビーム検出信号Ｓｆは、
図８Ｃにおいて実線で示される如くに、メインビーム検
出信号Ｓｔに対して位相が９０度遅れたレベル変動を有
するものとなる。

【００１３】また、メインビーム及び２本のサイドビー
ムに対して記録トラックＴが矢印Ｒで示される方向に移
動する場合には、メインビーム検出信号Ｓｔが図９Ｂに
示す様なレベル変動（図８Ｂに示されるレベル変動と同
じ）を有すると、サイドビーム検出信号Ｓｅは図９Ａに
おいて実線で示す如くに、メインビーム検出信号Ｓｔに
対して位相が９０度遅れたレベル変動を有するものとな
り、一方、サイドビーム検出信号Ｓｆは、図９Ｃにおい
て実線で示す如くに、メインビーム検出信号Ｓｔに対し
て位相が９０度進んだレベル変動を有するものとなる。

【００１４】このように、メインビーム及び２本のサイ
ドビームの光学ディスクＤに対する位置設定が適正にな
されたもとでは、メインビーム及び２本のサイドビーム
に対して記録トラックＴが図６における矢印Ｌもしくは
矢印Ｒで示される方向に移動するものとされるとき、サ
イドビーム検出信号Ｓｅとサイドビーム検出信号Ｓｆと
は、１８０度の相互位相差を伴うレベル変動を生じるこ
とになる。

【００１５】上述の如きメインビーム及び２本のサイド
ビームの光学ディスクＤに対する位置設定は、光学系ブ
ロック１０が所定の位置に取り付けられたもとで、例え
ば、グレーティング２の回転角が調整されることにより
なされるが、光学系ブロック１０の取付誤差あるいはグ
レーティング２の回転角の調整誤差等に起因して、光学
ディスクＤにおける適正なトラッキング状態のもとでの
メインビームによるビームスポットＢｍ及び２本のサイ
ドビームによるビームスポットＢｅ及びＢｆの配置関係
が、図１０の実線で示される様に適正状態でなく、図１
０で一点鎖線で示される様に、２本のサイドビームによ
るビームスポットＢｅ及びＢｆの夫々が適正な位置から
記録トラックＴの外方側に変位したＢｅ₁ 及びＢｆ₁ と
される状態（以下、“開き状態”という）、もしくは、
図１０において二点鎖線で示される様に、２本のサイド
ビームによるビームスポットＢｅ及びＢｆの夫々の位置
が適正な位置から記録トラックＴの内方側に変位したＢ
ｅ₂ 及びＢｆ₂ とされる状態（以下、“閉じ状態”とい
う）とされてしまう様な、メインビーム及び２本のサイ
ドビームの光学ディスクＤに対する位置設定がなされて
しまう事態が生じる虞れがある。

【００１６】メインビームによるビームスポットＢｍ及
び２本のサイドビームによるビームスポットＢｅ及びＢ
ｆの配置関係が“開き状態”とされた場合には、メイン
ビーム及び２本のサイドビームに対して記録トラックＴ
が図６における矢印Ｌで示される方向に移動するものに
あっては、サイドビーム検出信号Ｓｅが、図８Ａにおい
て一点鎖線で示される様に、適正状態とされた場合のレ
ベル変化に比して位相が進んだレベル変化を有するもの
とされ、一方、サイドビーム検出信号Ｓｆは、図８Ｃに
おいて一点鎖線で示される様に、適正状態とされた場合
のレベル変化に比して位相が遅れたレベル変化を有する
ものとされる。

【００１７】また、メインビーム及び２本のサイドビー
ムに対して記録トラックＴが図６における矢印Ｒで示さ
れる方向に移動するもとにあっては、サイドビーム検出
信号Ｓｅが、図９Ａにおいて一点鎖線で示される様に、
適正状態とされた場合のレベル変化に比して位相が遅れ
たレベル変化を有する。一方、サイドビーム検出信号Ｓ
ｆは、図９Ｃにおいて一点鎖線で示される様に、適正状
態とされた場合のレベル変化に比して位相が進んだレベ
ル変化を有する。

【００１８】更に、メインビームによるビームスポット
Ｂｍ及び２本のサイドビームによるビームスポットＢｅ
及びＢｆの配置関係が“閉じ状態”とされた場合には、
メインビーム及び２本のサイドビームに対して記録トラ
ックＴが図６における矢印Ｌで示される方向に移動する
もとにあっては、サイドビーム検出信号Ｓｅが、図８Ａ
において二点鎖線で示される様に、適正状態とされた場
合のレベル変化に比して位相が遅れたレベル変化を有す
るものとされ、一方、サイドビーム検出信号Ｓｆは、図
８Ｃにおいて二点鎖線で示される様に、適正状態とされ
た場合のレベル変化に比して位相が進んだレベル変化を
有するものとされる。

【００１９】また、メインビーム及び２本のサイドビー
ムに対して記録トラックＴが図６における矢印Ｒで示さ
れる方向に移動するもとにあっては、サイドビーム検出
信号Ｓｅが、図９Ａにおいて二点鎖線で示される様に、
適正状態とされた場合のレベル変化に比して位相が進ん
だレベル変化を有するものとされ、一方、サイドビーム
検出信号Ｓｆは、図９Ｃにおいて二点鎖線で示される様
に、適正状態とされた場合のレベル変化に比して位相が
遅れたレベル変化を有するものとされる。

【００２０】上述の如く光学系ブロック１０について、
光学ディスクＤにおけるメインビームによるビームスポ
ットＢｍ及び２本のサイドビームによるビームスポット
Ｂｅ及びＢｆの配置関係が、適正状態、“開き状態”及
び“閉じ状態”のいずれとされることになるかを検知す
ること、さらには、“開き状態”もしくは“閉じ状態”
とされる場合にはその程度を検知することが、メインビ
ーム及び２本のサイドビームの光学ディスクＤに対する
位置設定の補正やトラッキング制御のための設定等を行
うにあたって要求されることになる。

【００２１】この様な検出はトラッキング制御を行なわ
ない状態で光学ディスクＤを回動させた時に生ずる偏芯
に起因して記録トラックＴがメインビーム及び２本のサ
イドビームに対して図６における矢印Ｌもしくは矢印Ｒ
で示される方向に移動することになる状態がとられるよ
うになし、その状態のもとで、サイドビーム検出信号Ｓ
ｅとサイドビーム検出信号Ｓｆとの相互位相差を求めて
いる。

【００２２】しかしながら、メインビーム及び２本のサ
イドビームに対する記録トラックＴの移動は、回動する
光学ディスクＤの偏芯に起因して生じるものとされるの
で、メインビーム及び２本のサイドビームに対する記録
トラックＴの移動方向が、光学ディスクＤの半回転周期
毎に、図６における矢印Ｌで示される方向から矢印Ｒで
示される方向に、及び、その逆に変化することになる。
それゆえ、サイドビーム検出信号Ｓｅとサイドビーム検
出信号Ｓｆとの間の相互位相差に基づいて、光学ディス
クＤにおけるメインビームによるビームスポットＢｍ及
び２本のサイドビームによるビームスポットＢｅ及びＢ
ｆの配置関係が、適正状態にあるか、“開き状態”もし
くは“閉じ状態”にあるかの判別、及び、“開き状態”
もしくは“閉じ状態”の程度を検出することはできる
が、サイドビーム検出信号Ｓｅとサイドビーム検出信号
Ｓｆとの間の位相進遅状態を検出できず、従って、光学
ディスクＤにおけるメインビームによるビームスポット
Ｂｍ及び２本のサイドビームによるビームスポットＢｅ
及びＢｆの配置関係が“開き状態”とされているか“閉
じ状態”とされているかを判別することはできない。

【００２３】光学ディスクにおけるメインビームによる
ビームスポット及び２本のサイドビームによるビームス
ポットの配置関係が、適正状態、“開き状態”及び“閉
じ状態”のいずれとされているかの判別、さらには、
“開き状態”もしくは“閉じ状態”の程度の検出を的確
に行える位相差検出装置を先に本出願人は特開平２−５
６７４３号公報によって提案している。

【００２４】図１１はこの公報に示された回路構成を示
すもので感光部８は図７と同一符号を付して重複説明を
省略する。

【００２５】光学系ブロック１０から光学ディスクＤに
入射するメインビーム及び２本のサイドビームは、適正
なトラッキング状態のもとにおいて、光学ディスクＤに
図６に示される様なメインビームによるビームスポット
Ｂｍ及び２本のサイドビームによるビームスポットＢｅ
及びＢｆが形成されることになる入射態様をとるものと
される。

【００２６】そして、感光部８における加算部１３から
得られるメインビーム検出信号Ｓｔ、サイドビーム用光
検出部１２ｅから得られるサイドビーム検出信号Ｓｅ、
及び、サイドビーム用光検出部１２ｆから得られるサイ
ドビーム検出信号Ｓｆが、夫々、レベル・コンパレータ
２１，２２及び２３の各々の比較入力端子に供給され、
これらレベル・コンパレータ２１，２２及び２３の各々
の基準入力端子は接地電位に保たれている。レベル・コ
ンパレータ２１，２２及び２３からは、夫々、波形整形
出力信号Ｐｔ，Ｐｅ及びＰｆが得られる。

【００２７】レベル・コンパレータ２１及び２２から得
られる波形整形出力信号Ｐｔ及びＰｅは、Ｄ形フリップ
フロップ（以下Ｄ−ＦＦと記す）２４のクロック端子Ｃ
及びデータ端子Ｄに夫々供給される。Ｄ−ＦＦ２４は、
波形整形出力信号Ｐｔに対する波形整形出力信号Ｐｅの
位相の進み或は遅れを検出する位相比較部を形成し、そ
の出力端子Ｑからは比較出力信号Ｓｓが得られて、連動
するスイッチ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ及び２５ｄを内蔵
したスイッチング部２５の制御端子に供給される。

【００２８】レベル・コンパレータ２２から得られる波
形整形出力信号Ｐｅは、スイッチング部２５におけるス
イッチ２５ａ及び２５ｂを介して、Ｄ−ＦＦ２６のクロ
ック端子Ｃ及びデータ端子Ｄに夫々供給されるととも
に、エクスクルーシブ・オア回路２７の一方の入力端子
に供給される。Ｄ−ＦＦ２６は、波形整形出力信号Ｐｅ
と波形整形出力信号Ｐｆとの相互位相関係を検出する位
相比較部を形成し、その出力端子Ｑからは比較出力信号
Ｓｐが得られて出力端子２８に導出される。

【００２９】さらに、レベル・コンパレータ２３から得
られる波形整形出力信号Ｐｆは、インバータ２９におい
て極性反転波形整形出力信号２９ａとされ、スイッチン
グ部２５におけるスイッチ２５ｃ及び２５ｄを介して、
Ｄ−ＦＦ２６のクロック端子Ｃ及びデータ端子Ｄに夫々
供給されるとともに、エクスクルーシブ・オア回路２７
の他方の入力端子に供給される。エクスクルーシブ・オ
ア回路２７からは、パルス出力信号Ｐｄが得られてロー
パスフィルタ（以下ＬＰＦと記す）３０に供給され、Ｌ
ＰＦ３０からの出力信号Ｓｈが出力端子３１に導出され
る。

【００３０】上述の構成でトラッキング制御を行なわず
に光学ディスクＤの中心孔をターンテーブルのスピンド
ルに挿着して回転させた時に生ずるスピンドル径と中心
孔径の偏芯によってメインビーム検出信号Ｓｔ及びサイ
ドビーム検出信号Ｓｅ及びＳｆが得られるがこの際のメ
イン及びサイドビームのビームスポットＢｍ及びサイド
ビームスポットＢｅ及びＢｆが図１０において一点鎖線
で示されるビームスポットＢｅ₁ 及びＢｆ₁ とされる
“開き状態”にある場合には、回転する光学ディスクＤ
の各一回転期間中に記録トラックがメインビーム及び２
本のサイドビームに対して図６における矢印Ｌで示され
る方向に移動することになる半回転期間ＨＬ、及び、そ
れに続く、記録トラックが同様に矢印Ｒで示される方向
に移動することになる半回転期間ＨＲにおいて、メイン
ビーム検出信号Ｓｔに基づいてレベル・コンパレータ２
１から得られる波形整形出力信号Ｐｔが、図１２Ａに示
される如くの矩形波信号として得られる。

【００３１】一方、サイドビーム検出信号Ｓｅに基づい
てレベル・コンパレータ２２から得られる波形整形出力
信号Ｐｅは、図１２Ｂに示される如く、半回転期間ＨＬ
において、波形整形出力信号Ｐｔに対して９０度より大
なる位相角だけ位相が進んだ矩形波信号として得られ、
また、半回転期間ＨＲにおいては、波形整形出力信号Ｐ
ｔに対して９０度より大なる位相角だけ位相が遅れた矩
形波信号となされる。

【００３２】さらに、サイドビーム検出信号Ｓｆに基づ
いてレベル・コンパレータ２３から得られる波形整形出
力信号Ｐｆが、インバータ２９を経て得られる極性反転
波形整形出力信号２９ａは、図１２Ｄに示される如く、
半回転期間ＨＬにおいて、波形整形出力信号Ｐｔに対し
て９０度より小なる位相角だけ位相が進んだ矩形波信号
として得られ、また、半回転期間ＨＲにおいては、波形
整形出力信号Ｐｔに対して９０度より小なる位相角だけ
位相が遅れた矩形波信号として得られる。

【００３３】その結果、波形整形出力信号Ｐｔ及びＰｅ
が供給されるＤ−ＦＦ２４においては、波形整形出力信
号Ｐｔの立上り時点における波形整形出力信号Ｐｅのレ
ベルが検出されて、Ｄ−ＦＦ２４から得られる比較出力
信号Ｓｓは、図１２Ｃに示される如く、半回転期間ＨＬ
においては正の一定値をとり、また、半回転期間ＨＲに
おいて負の一定値をとるものとなる。

【００３４】この様なＤ−ＦＦ２４からの比較出力信号
Ｓｓが制御端子に供給されるスイッチング部２５におい
ては、比較出力信号Ｓｓが正の一定値をとる半回転期間
ＨＬに、スイッチ２５ａ及び２５ｃがオン状態とされる
とともにスイッチ２５ｂ及び２５ｄがオフ状態とされ、
また、比較出力信号Ｓｓが負の一定値をとる半回転期間
ＨＲに、スイッチ２５ｂ及び２５ｄがオン状態とされる
とともにスイッチ２５ａ及び２５ｃがオフ状態とされ
る。

【００３５】従って、半回転期間ＨＬにおいては、波形
整形出力信号Ｐｅがスイッチング部２５におけるスイッ
チ２５ａを通じてＤ−ＦＦ２６のデータ端子Ｄに供給さ
れるとともに、極性反転波形整形出力信号２９ａがスイ
ッチング部２５におけるスイッチ２５ｃを通じてＤ−Ｆ
Ｆ２６のクロック端子Ｃに供給されることになり、Ｄ−
ＦＦ２６においては、極性反転波整形出力信号２９ａの
立上り時点における波形整形出力信号Ｐｅのレベルが検
出されて、極性反転波形整形出力信号２９ａに対する波
形整形出力信号Ｐｅの位相の進遅が検出され、Ｄ−ＦＦ
２６から得られる比較出力信号Ｓｐは、図１２Ｅに示さ
れる如くに、正の一定値をとる。

【００３６】また、半回転期間ＨＲにおいては、波形整
形出力信号Ｐｅがスイッチング部２５におけるスイッチ
２５ｂを通じてＤ−ＦＦ２６のクロック端子Ｃに供給さ
れるとともに、極性反転波形整形出力信号２９ａがスイ
ッチング部２５におけるスイッチ２５ｄを通じてＤ−Ｆ
Ｆ２６のデータ端子Ｄに供給されることになり、Ｄ−Ｆ
Ｆ２６においては、波形整形出力信号Ｐｅの立上り時点
における極性反転波形整形出力信号２９ａのレベルが検
出されて、波形整形出力信号Ｐｅに対する極性反転波形
整形出力信号２９ａの位相の進遅が検出され、Ｄ−ＦＦ
２６から得られる比較出力信号Ｓｐは、図１２Ｅに示さ
れる如くに、正の一定値をとる。

【００３７】このように、スイッチング部２５は、Ｄ−
ＦＦ２４から得られる比較出力信号Ｓｓの極性に応じて
Ｄ−ＦＦ２６における位相比較動作態様を制御する位相
比較制御部を形成しており、Ｄ−ＦＦ２６から得られる
比較出力信号Ｓｐは、半回転期間ＨＬ及びＨＲのいずれ
においても正の一定値をとるものとなる。

【００３８】さらに、波形整形出力信号Ｐｅ及び極性反
転波形整形出力信号２９ａが供給されるエクスクルーシ
ブ・オア回路２７からのパルス出力信号Ｐｄは、図１２
Ｆに示される如く、半回転期間ＨＬ及びＨＲのいずれに
おいても、波形整形出力信号Ｐｅ及び極性反転波形整形
出力信号２９ａのうちの一方が高レベルをとり他方が低
レベルをとる期間に応じた幅、即ち、波形整形出力信号
Ｐｅと極性反転波形整形出力信号２９ａとの位相差に応
じた幅を有するパルス列とされる。それにより、ＬＰＦ
３０から得られる出力信号Ｓｈは、図１２Ｇに示される
如く、波形整形出力信号Ｐｅと極性反転波形整形出力信
号２９ａとの位相差に応じたレベルを有するものとな
る。

【００３９】同様に閉じ状態は図１２Ａ〜Ｇと略同様の
位相が異なる図１３Ａ〜Ｇに示す波形となり、閉じ状態
では比較出力信号Ｓｐは負の一定値として表れる様に成
される。

【００４０】即ち、サブスポットＢｅ及びＢｆの進み遅
れ状態は位相進遅信号Ｓｐとして出力端子２８に導出さ
れ、開き状態ではＳｐは正の値をとり、閉じ状態ではＳ
ｐは負の値をとる。

【００４１】更にＬＰＦ３０の出力である出力信号Ｓｈ
はサイドビーム検出信号Ｓｅとサイドビーム検出信号Ｓ
ｆとの位相差を表す絶対値検出信号となるので位相の絶
対値を求めることも出来る。

【００４２】

【発明が解決しようとする課題】上述で詳記した従来構
成によれば所謂、３ビーム方式が採られた光学ディスク
の再生系から、それに備えられた感光部８を通じて得ら
れる、メインビーム検出信号及び２本のサイドビームの
夫々について形成されるサイドビーム検出信号のうちの
サイドビーム検出信号の相互間における位相進み或は遅
れ状態、もしくは、位相の進み或は遅れ状態と位相差と
の両者を的確にあらわす位相進遅判別信号を、比較的簡
単な構成をもって得ることができるがスピンドルと光学
ディスクＤとのクリアランスで生ずる偏芯で上記感光部
８から得られる波形整形出力信号Ｐｅ及びＰｆの位相差
が零に近い付近で無視出来なくなる程に測定精度が悪く
なる問題が生じた。

【００４３】この様な光ディスクの偏芯により発生する
位相差の最大値をΔα_max とし、デバイスのもつ信号Ｐ
ｅとＰｆとの位相差をαＤ°としたときαＤ≧Δα_max
のときは図１４Ａのリサジュー波形図に示す様に偏芯に
よる位相変化Ｖｄ₁ は０°をまたがず一定の極性で変化
するために略確かな値が得られるので比較信号出力Ｓｐ
が正か負かの判定と、位相絶対値とを別々に計測しても
特に問題は発生しない。

【００４４】これに対して、αＤ＜Δα_max のときは偏
芯による位相差変化Ｖｄ₂ は０°をまたいで図１４Ｂの
様に変化するため比較信号出力Ｓｐの正又は負判定は不
正確でこの場合、位相差自体の誤差を発生する。

【００４５】この様に位相差絶対値と比較信号出力Ｓｐ
の正又は負の判定を別々に行う様な測定データと真値と
のずれをシミュレートしてみると図１５Ａ，Ｂの様にな
る。

【００４６】図１５ＡはαＤ≧Δα_max の場合の光ディ
スク一回転時の偏芯波形を示している。この場合には実
際の測定値と位相差の真値は略同等の値を示す。

【００４７】これに対し図１５Ｂに示すものはαＤ＜Δ
α_max の場合を示し、位相差の絶対値は斜線で示す部分
を平均化した値となり、正負の判別も不正確となる。例
えば光学ディスクの偏芯量をΔｙとし、真値αＤと測定
値αとの差を算出すると、光学ディスクの半径がｒで、
感光部８のサイドビーム用検出信号Ｓｅ，Ｓｆから得ら
れる位相差をΔαとし、１回でのサンプリングをｎとし
たとき、上記各値のサンプリング値ｎ＝３６、半径ｒ＝
２４、偏芯値Δｙ＝３０μｍとした時の真値のαＤと測
定値α並に真値αＤと測定値αとの差α−αＤは表１の
如くなる。

【００４８】

【表１】

【００４９】上表の真値αＤと測定値との関係を理想線
と比較すると図１６に示す様に位相差０°近傍で誤差が
多いことが解る。

【００５０】本発明は叙上の如き問題転を解消するため
に成されたもので、その目的とするところは位相差０°
近傍での進み遅れ極性判別及び位相差の測定が正確にな
る位相差検出装置を提供するにある。

【００５１】

【課題を解決するための手段】本発明の位相差検出装置
はその例が図１に示されている様に、３ビーム方式の光
学ヘッドから得られる３ビームに基づいてトラックと該
ビームが直交する揺動方向を判別する揺動方向判別手段
２４と、３ビームのうちの二つのサイドビームに基づい
て得られる光検出手段８からの夫々の検出信号が揺動方
向判別手段２４の判別信号Ｓｓにより制御されるスイッ
チング手段２５と、スイッチング手段２５からのスイッ
チング信号により夫々の検出信号間の位相の進み遅れを
判定する進遅判定手段２６と、光検出手段８からの夫々
の検出信号間の位相差の絶対値を検出する位相差絶対値
検出手段２７と、位相差絶対値検出手段２７の出力側に
接続され、位相差絶対値検出出力信号の極性を進遅判定
手段２６の判定信号に基づいて制御されて極性付けが行
なわれる極性付加回路３３とを具備させて成るものであ
る。

【００５２】

【作用】本発明の位相差検出装置によれば３ビームのサ
イドビームが照射されることで得られる光検出手段８か
らの夫々の検出信号間の進み遅れを判定する判定手段２
６の出力で位相差絶対値検出手段２７の絶対値に対し極
性付けを行なう様に成したので位相差０°付近の進遅極
性判別及び位相差の測定を正確に行うことの出来るもの
が得られる。

【００５３】

【実施例】以下、本発明の位相差検出装置を図１乃至図
４によって詳記する。

【００５４】図１で図１１との対応部分には同一符号を
付して重複説明を省略する。本例では感光部８のサイド
ビーム用検出器１２ｅ及び１２ｆから得られるサイドビ
ーム検出信号Ｓｅ及びＳｆはレベル変化を検出するレベ
ルコンパレータ２２及び２３でそのレベルが基準電圧と
比較されて、波形整形出力信号Ｐｅ及びＰｆと成され、
この出力信号Ｐｅはレベル・コンパレータ２１から得ら
れる波形整形出力信号Ｐｔと共にＤ−ＦＦ２４に供給さ
れて、波形整形出力信号Ｐｔに対する位相の進み遅れを
検出する。即ち、サイドビームが光学ディスクＤの回転
時にトラックＴと直交する方向に偏芯によって揺動する
際の揺動方向判別部と成されてスイッチング部２５の接
片２５ａ〜２５ｄを制御する。

【００５５】スイッチング部２５並にサイドビームの位
相差の絶対値を検出するためのエクスクルーシブオア回
路２７には波形整形出力信号Ｐｅと同じく波形整形出力
信号Ｐｆをインバータ２９で反転した反転信号２９ａが
供給される。

【００５６】本例ではこの位相差絶対値検出部のエクス
クルーシブオア回路２７とＬＰＦ３０間に極性付加回路
３３を付加する。

【００５７】この極性付加回路３３は差動増幅器３４の
反転及び非反転入力端子に抵抗器Ｒ₁ 及びＲ₂ を並列接
続し、この接続点に位相差を表す絶対値検出信号Ｐｄが
供給される。差動増幅器３４の出力端と反転入力端子間
には抵抗器Ｒ₃ が接続されると共に、非反転入力端子と
接地間にはスイッチ３５が接続され、このスイッチ３５
はＤ−ＦＦ２６の進遅判定部からの比較出力信号Ｓｐに
よって切換制御される。

【００５８】この極性付加回路３３で極性付けの成され
た出力はＬＰＦ３０を介して出力端子３１に出力信号Ｓ
ｈを出力する。

【００５９】上述の構成に於いて、本例では図１５Ｂで
示した様にαＤ＜Δα_max のとき個々のサンプリングデ
ータを正又は負の符号を持った形でサンプリングし、平
均化することで偏芯によって測定時に生ずる位相差の絶
対値の不正確さを回避する様にしている。

【００６０】図２で斜線で示す波形３６，３７に正の極
性を付加し波形３８に負の極性を付加する様にし、これ
ら波形を取り込んでＬＰＦ３０で平均値化すればよい。

【００６１】エクスクルーシブオア回路２７から得られ
た位相差の絶対値は図３Ａに示す様にパルス幅の大小の
形で出力される。即ちグレーティング２が正しく調整さ
れ誤差が０°であれば絶対値検出信号Ｐｄのパルスは発
生されないことになる。

【００６２】又、図３Ａ中のデューティ比の変化は光学
ディスクＤがスピンドルに挿入された際の光学ディスク
Ｄのスピンドル挿入中心孔径とスピンドル外径とのギャ
ップに基づく偏芯等で生ずる位相差によって生すもので
ある。

【００６３】両サイドビーム間の位相差の進み又は遅れ
を判定する進遅判定部のＤ−ＦＦ２６からの比較出力信
号Ｓｐは図３Ｂの様に変化してスイッチ３５を「オフ」
させた時に差動増幅回路３４の出力信号Ｐは正となり、
スイッチ３５を「オン」させた時に差動増幅回路３４の
出力信号Ｐは負となって図３Ｃの様に絶対値検出信号Ｐ
ｄに正又は負の極性付が行なわれることになり平滑すれ
ば略零値をとる。

【００６４】図３ＤはＬＰＦ３０で平滑化した出力端子
３１に取り出される出力信号を示している。

【００６５】図３と同様の波形を特開平２−５６７４３
号で開示された技術の場合に当てはめると位相差０°近
傍では図４Ａ，Ｂ，Ｃの如くなり出力信号Ｓｈは一回転
毎に反転が生じて極性が定まらずこの出力信号Ｓｈは完
全に零にならず直流値が残ることになる。

【００６６】本発明の位相差検出装置は叙上の様に構成
させたので光ディスクの中心孔をスピンドルに挿着して
回転させた時にスピンドル外径と光ディスク中心孔径と
の差異に基づく偏芯による位相差零度附近の進遅極性判
別と位相差の測定誤差がなくなり、測定精度を向上させ
ることが出来る。

【００６７】

【発明の効果】本発明の位相差検出装置によれば二つの
サイドビーム出力信号の位相差０°附近での進み遅れ極
性判別及び位相差の測定を正確に行なえるものが得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の位相差検出装置の一実施例を示す構成
図である。

【図２】本発明の位相差検出装置に用いる極性付波形の
説明図である。

【図３】本発明の位相差検出装置に用いる極性付加回路
の波形説明図である。

【図４】従来の位相差検出装置の位相差零度近傍の波形
説明図である。

【図５】従来の光学系ブロックの構成図である。

【図６】図５に示した光学ブロックから光学ディスクに
入射するメインビーム及びサイドビームの光ビーム入射
状態説明図である。

【図７】図５に示した光学ブロックに用いられる感光部
の構成図である。

【図８】図７に示す感光部から得られるメインビーム検
出信号及びサイドビーム検出信号の波形図である。

【図９】図５に示される感光部から得られる他のメイン
ビーム検出信号及びサイドビーム検出信号の説明に供さ
れる波形図である。

【図１０】光学ディスクにおけるメインビームによるビ
ームスポット及び２本のサイドビームによるビームスポ
ットの配置関係の説明に供する図である。

【図１１】従来の位相差検出装置の構成図である。

【図１２】図１１に示された例の動作説明に供される波
形図である。

【図１３】図１１に示された例の他の動作説明に供され
る波形図である。

【図１４】偏芯の影響を説明するためのリサジュー波形
図である。

【図１５】位相差零近傍での測定値と真値のずれを説明
する波形図である。

【図１６】真値と測定値をプロットした関係図である。

【符号の説明】

８ 感光部 １０ 光学系ブロック １１ メインビーム用光検出器 １２ｅ，１２ｆ サイドビーム用光検出器 １３ 加算部 ２１，２２，２３ レベル・コンパレータ ２４，２６ Ｄ−ＦＦ ２５ スイッチング部 ２７ エクスクルーシブ・オア回路 ２９ インバータ ３０ ＬＰＦ ３３ 極性付加回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−166026（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−125541（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−179420（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−183627（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−56743（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−12035（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−54426（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/08 G11B 7/085 G11B 7/09 G11B 7/095

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３ビーム方式の光学ヘッドから得られる
   ３ビームに基づいてトラックと該ビームが直交する揺動
   方向を判別する揺動方向判別手段と、 上記３ビームのうちの二つのサイドビームに基づいて得
   られる光検出手段からの夫々の検出信号が上記揺動方向
   判別手段の判別信号により制御されるスイッチング手段
   と、 上記スイッチング手段からのスイッチング信号により上
   記夫々の検出信号間の位相の進み遅れを判定する進遅判
   定手段と、 上記光検出手段からの夫々の検出信号間の位相差の絶対
   値を検出する位相差絶対値検出手段と、 上記位相差絶対値検出手段の出力側に接続され、位相差
   絶対値検出出力信号の極性を上記進遅判定手段の判定信
   号に基づいて制御されて極性付けが行なわれる極性付加
   回路とを具備させて成ることを特徴とする位相差検出装
   置。