JP3442048B2 - トラッキング信号生成装置および方法および磁気記録再生装置 - 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、例えば、高密度の
フロッピー（登録商標）ディスクや、光ディスクなど、
情報記録媒体上に情報の記録および／または再生をする
際に、光ヘッドまたは磁気ヘッドの位置決めを行うため
のトラッキング誤差信号を得るトラッキング信号生成装
置およびそれによりトラッキング制御を行う磁気記録再
生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】フロッピーディスク等の磁気ディスクに
記録される情報が高密度になるほど、情報の連なりであ
るトラックの間隔は小さくなる。このため、トラックに
直交する方向への磁気ヘッド等の位置決めが機械的な精
度では困難となり、光による位置決めを行う技術が必要
とされてきた。

【０００３】例えば、高密度フロッピーディスクにおい
て、トラック間隔が１０μｍ程度の情報トラックへの磁
気ヘッドのトラッキングを実現するために、トラッキン
グ用のピット列からなるトラックが２０μｍ程度での間
隔で配置されている。この場合には、光源の波長が７８
０ｎｍでディスク側の開口数がＮＡ＝０．０４程度の光
学系を用いることで、トラッキング誤差信号を得ること
ができる。トラッキング用のトラックはピット列からな
り、ピット列の長さは４０〜７０μｍである。このピッ
ト列の長さは、回転数が一分あたり７２０回転のときに
得られるトラックからの信号の周波数が２０ｋＨｚとな
るように、半径方向の位置により決まっている。このよ
うなディスクからトラッキング信号を得る場合の従来例
について、図１５を用いて以下に説明する。

【０００４】光源としての半導体レーザー１０１から出
た光は、回折素子１６０の第１面に設けられた回折格子
１６２に当たり、それにより±１次回折光が生じる（図
示はしていない）。この時の０次の光をメインビーム
（Ｍ）、±１次の回折光をサブビーム（Ｓ１，Ｓ２）と
呼ぶ。

【０００５】メインビーム及びサブビームは、回折素子
１６０の第２面に設けられた回折格子１６１を透過し、
集光手段としてのレンズ１０４により集光される。レン
ズ１０４で収束光となったメインビーム及びサブビーム
は、アパーチャ１０５により所望の開口数（ＮＡ）にな
るように開口を制限され、情報記録媒体としてのディス
ク１０７に集光される。

【０００６】図１６を用いて、ディスク上のビームとピ
ット列の関係について述べる。ディスク１０７上には、
ピット２０５の列からなるトラック２０４が存在してい
る。ディスク１０７上で、メインビーム（Ｍ）２０１及
び二つのサブビーム（Ｓ１，Ｓ２）２０２、２０３から
なるビーム列は、ディスク１０７のトラック２０４に対
して所定の角度θ０をなすように配置される。

【０００７】ここで、ｌはＭとＳ１、およびＭとＳ２の
ディスク１０７上での間隔で、Ｔｐは隣り合ったトラッ
ク２０４の間隔で、ＴｐｐはＭに対するＳ１、またはＳ
２までの半径方向の距離で、タンゼンシャル方向とはデ
ィスク１０７の円周方向で、ラジアル方向とはディスク
１０７の半径方向である。

【０００８】図１５に戻って、ディスク１０７から反射
したメインビーム及びサブビームは、再び、アパーチャ
１０５、レンズ１０４を通り、回折格子１６１で回折さ
れ、光検出器１０８Ｒ、または１０８Ｌに入射する。

【０００９】光検出器１０８Ｒ、１０８Ｌは、複数の検
出領域からなり、メインビーム及びサブビームをそれぞ
れ分離して受光し、受光した光量に応じた信号を出力す
る。ディスク１０７上で３つのビームは、トラックに直
交する方向に異なる位置を照射している。このため３つ
の検出領域から得られる信号の変調度は互いに異なる。
これらの信号を図１７に示すトラッキング誤差信号生成
装置にて演算することにより、トラックとビーム照射位
置の相対的な位置関係を検出することができる。

【００１０】次に、図１７のトラッキング誤差信号生成
装置について説明する。サブビームの一つＳ１は、光検
出器１０８Ｌの検出領域３０１と光検出器１０８Ｒの検
出領域３０４により受光され、各検出器１０８Ｌ、１０
８Ｒからは、受光した光量に応じた電流が出力される。
この電流は、Ｉ−Ｖアンプ４０１により電圧信号に変換
されて出力される。同様に、メインビームＭは、光検出
器１０８Ｌの検出領域３０２と光検出器１０８Ｒの検出
領域３０５により受光され、受光した光量に応じた電流
信号は、Ｉ−Ｖアンプ４０２により電圧信号に変換され
て出力される。さらに、もう一つのサブビームＳ２も、
光検出器１０８Ｌの検出領域３０３と光検出器１０８Ｒ
の検出領域３０６により受光され、受光された光量に応
じた電流信号は、Ｉ−Ｖアンプ４０３により電圧信号に
変換されて出力される。

【００１１】ここで、回折格子１６１で作られる３つの
ビームＭ、Ｓ１、Ｓ２は通常、回折光率の影響を受け、
光検出器１０８Ｌ、１０８Ｒで受光される光量がそれぞ
れ異なる。このため、Ｉ−Ｖアンプ４０１、４０２、４
０３は、この回折光率の影響をキャンセルするようなゲ
インの比を有する。

【００１２】次に、Ｉ−Ｖアンプ４０１、４０２、４０
３から出力された信号はそれぞれ、バンドパスフィルタ
ー４０４、４０５、４０６に入力され、ピット列の再生
周波数である２０ｋＨｚの信号を中心に帯域濾波され
る。バンドパスフィルター４０４、４０５、４０６から
出力された信号はそれぞれ、検波回路４０７、４０８、
４０９に入力され、２０ｋＨｚの信号からそのエンベロ
ープ信号が抽出される。このエンベロープ信号の振幅
は、ディスク１０７上でのトラックとビームの位置関係
を反映してその値が変化する。

【００１３】ここで、検波回路４０７から出力される信
号をＳｓ１、検波回路４０８から出力される信号をＳ
ｍ、検波回路４０９から出力される信号をＳｓ２とす
る。

【００１４】また、信号Ｓｍの振幅レベル（ディスク１
０７をラジアル方向に光ビームがＴｐ以上移動したとき
の信号Ｓｍの最大値と最小値の差の１／２）をＬｍ、信
号Ｓｓ１の振幅レベルをＬ１、信号Ｓｓ２の振幅レベル
をＬ２とする。

【００１５】このとき、信号Ｓｍ、Ｓｓ１、Ｓｓ２、お
よび位相φ１、φ２はそれぞれ、 （数１） Ｓｍ＝Ｌｍ×ｓｉｎθ （数２） Ｓｓ１＝Ｌ１×ｓｉｎ（θ−φ１） （数３） Ｓｓ２＝Ｌ２×ｓｉｎ（θ＋φ２） （数４） φ１＝φ２＝２π×Ｔｐｐ／Ｔｐ と表される。ここでθは、トラック２０４とメインビー
ムＭのラジアル方向の距離をＬｊとしたとき、θ＝２π
×Ｌｊ／Ｔｐで表される。

【００１６】次に、差動演算回路４１０が、信号Ｓｓ１
とＳｍを受けて、その差信号Ｓａを出力する。また、差
動演算回路４１１が、信号ＳｍとＳｓ２を受けて、その
差信号Ｓｂを出力する。これらの差信号Ｓａ、Ｓｂは次
のように表される。 （数５） Ｓａ＝Ｓｍ−Ｓｓ１＝Ｌａ×ｓｉｎ（θ＋φａ） （数６） Ｓｂ＝Ｓｓ２−Ｓｍ＝Ｌｂ×ｓｉｎ（θ＋φｂ） ここで、信号Ｓａ、Ｓｂの振幅レベルＬａ、Ｌｂ、位相
差φａ、φｂは以下の式で表される。

【００１７】

【数７】

【００１８】

【数８】

【００１９】

【数９】

【００２０】

【数１０】

【００２１】次に、信号合成回路４１２が、差信号Ｓａ
とＳｂを受けて、トラッキング誤差信号ＴＥを合成す
る。このＴＥ信号は次の式で表される。 （数１１） ＴＥ＝αｊ×Ｓａ＋βｊ×Ｓｂ ここで、 （数１２） αｊ＝ｃｏｓφｊ （数１３） βｊ＝ｓｉｎφｊ （数１４） φｊ＝−π／４＋２π×ｃ／Ｔｐ であり、磁気ヘッドとディスク上のメインビームとの距
離をＬo-mとすると、 （数１５） Ｌo-m＝ｎ×Ｔｐ＋ｃ となり、ｎは整数であり、０＜ｃ＜Ｔｐ、磁気ヘッドが
トラック上にあるときにトラッキング誤差信号ＴＥがゼ
ロクロスするように、制御回路４１３によりαｊとβｊ
の値が決められる。

【００２２】実際には、予め所定の磁気データが記録さ
れた磁気トラック付近に磁気ヘッド１７０（図１２）が
来るようにシークし、得られる信号の振幅が最大になる
ように、あるいは誤り率が最小になるように、φｊの値
（すなわち、αｊとβｊの値）が学習により決定され
る。

【００２３】次に、このφｊの値を学習により決定せね
ばならない理由について説明する。磁気ヘッド１７０を
用いて情報の記録や再生を行い、光学系を用いてトラッ
キング誤差信号ＴＥの検出を行う磁気記録再生装置の場
合、磁気ヘッドとディスク１０７上のメインビームとの
距離Ｌo-mは、少なくとも数１００μｍ〜数ｍｍ必要で
ある。すなわち、磁気ヘッド１７０がディスク１０７に
接する点Ｐ１とメインビームＭの集光点Ｐ２は、ディス
ク１０７上の異なるトラックを走査することになる。

【００２４】磁気記録再生装置を組み立てる際、点Ｐ１
がちょうどディスク１０７のトラック上にあるとき、ト
ラッキング誤差信号ＴＥの信号振幅の中点にトラッキン
グ制御の動作点がくるように距離Ｌo-mの調整が行われ
る。しかしながら、温度や湿度が変化するとディスク１
０７の膨張または収縮が起こり、それに伴いトラックピ
ッチＴｐが変化する。また、ディスク１０７の個々のば
らつきにより、トラックピッチＴｐが異なる。そのた
め、φｊの値（すなわち、αｊとβｊの値）を決定して
トラッキング誤差信号ＴＥを補正しないと、点Ｐ１はオ
フトラックし、磁気ヘッド１７０の情報再生特性が極端
に劣化することになる。これを避けるため、φｊの値の
学習による決定が行われる。

【００２５】αｊやβｊの値は、メモリーなどに記録さ
れたテーブルの値が使用される。ここで得られたトラッ
キング誤差信号ＴＥをもとにトラッキング制御が実現さ
れ、磁気ヘッド１７０が情報トラックを追従し、情報の
書き込みや読み出しが行なわれる。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】従来のトラッキング誤
差信号ＴＥを得る演算回路、演算方法では、メインビー
ムＭと２つのサブビームＳ１、Ｓ２からなるビーム列
と、ディスク上のピット列からなるトラックとの位置関
係が理想的な状態からずれた場合、トラッキング誤差信
号ＴＥの振幅レベルが、合成するトラッキング誤差信号
の位相によって変動する。安定なトラッキング制御を実
現するためには、任意の位相でトラッキング誤差信号Ｔ
Ｅを得る場合でも、トラッキング誤差信号ＴＥの振幅レ
ベルが変動しないことが要求されている。

【００２７】よって、本発明は、上記の問題を解決する
ものであり、任意の位相でも安定なトラッキング制御が
実現できるトラッキング信号生成装置および方法および
磁気記録再生装置を提供することを目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る第１のトラッキング信号生成装置は、
光を発する光源と、光学的に情報を読み取ることが可能
なトラックを有する情報記録媒体に、前記光源から発し
た光を少なくとも３つの光ビームとして照射する光学系
と、前記情報記録媒体で反射した光ビームを受光する光
検出器と、前記光検出器に入射する光量に応じて得られ
る信号から、前記３つの光ビームと前記トラックとの位
置関係に応じた３つの位置信号Ｓｍ、Ｓｓ１、Ｓｓ２を
出力する位置信号生成部と、前記３つの位置信号Ｓｍ、
Ｓｓ１、Ｓｓ２を受けて、前記位置信号Ｓｍを基準とし
た差分および補正の演算を行い、２つの中間信号Ｓａ、
Ｓｂを生成する中間信号生成部と、前記中間信号Ｓａ、
Ｓｂから、前記トラックとは任意の位相でゼロクロスト
ラッキング信号を合成する信号合成回路とを備え、前記
中間信号生成部は、前記中間信号ＳａとＳｂが、トラッ
ク横断方向にπ／２ラジアンだけ位相が異なり等しい振
幅となるように前記補正を加えて出力することを特徴と
する。

【００２９】この第１のトラッキング信号生成装置にお
いて、前記信号合成回路は、入力された２つの前記中間
信号Ｓａ、Ｓｂに対してそれぞれ、Ｃとφを定数とし
て、 α＝Ｃ・ｓｉｎφ β＝Ｃ・ｃｏｓφ もしくは α＝Ｃ・ｃｏｓφ β＝Ｃ・ｓｉｎφ となるような係数αとβを掛けて加算することが好まし
い。

【００３０】前記の目的を達成するため、本発明に係る
第２のトラッキング信号生成装置は、光を発する光源
と、光学的に情報を読み取ることが可能なトラックを有
する情報記録媒体に、前記光源から発した光を少なくと
も３つの光ビームとして照射する光学系と、前記情報記
録媒体で反射した光ビームを受光する光検出器と、前記
光検出器に入射する光量に応じて得られる信号から、前
記３つの光ビームと前記トラックとの位置関係に応じた
３つの位置信号Ｓｍ、Ｓｓ１、Ｓｓ２を出力する位置信
号生成部と、Ｆｍ１の係数を有し、前記位置信号Ｓｍを
受けて、Ｆｍ１・Ｓｍの信号を出力する第１の可変ゲイ
ンアンプと、Ｆｍ２の係数を有し、前記位置信号Ｓｍを
受けて、Ｆｍ２・Ｓｍの信号を出力する第２の可変ゲイ
ンアンプと、Ｆ１の係数を有し、前記位置信号Ｓｓ１を
受けて、Ｆ１・Ｓｓ１の信号を出力する第３の可変ゲイ
ンアンプと、Ｆ２の係数を有し、前記位置信号Ｓｓ２を
受けて、Ｆ２・Ｓｓ２の信号を出力する第４の可変ゲイ
ンアンプと、前記第１および第３の可変ゲインアンプか
らの出力信号を受けて、Ｆｍ１・ＳｍとＦ１・Ｓｓ１の
差信号Ｓａ３を得る第１の差動演算回路と、前記第２お
よび第４の可変ゲインアンプからの出力信号を受けて、
Ｆｍ２・ＳｍとＦ２・Ｓｓ２の差信号Ｓｂ３を得る第２
の差動演算回路と、前記第１および第２の差動演算回路
からの差信号Ｓａ３、Ｓｂ３に所定の係数を掛けて加算
し、トラッキング信号として出力する信号合成回路とを
備え、前記第１から第４の可変ゲインアンプに対して、
前記差信号Ｓａ３とＳｂ３が、振幅レベルが等しく、ト
ラック横断方向にπ／２ラジアンだけ位相の異なる信号
となるように、前記係数Ｆｍ１、Ｆｍ２、Ｆ１、Ｆ２が
決定されることを特徴とする。

【００３１】この第２のトラッキング信号生成装置にお
いて、前記第１から第４の可変ゲインアンプのそれぞれ
の係数Ｆｍ１、Ｆｍ２、Ｆ１、Ｆ２は、前記位置信号Ｓ
ｍとＳｓ１の位相差をφ１、前記位置信号ＳｍとＳｓ２
の位相差をφ２とし、前記位置信号Ｓｍの振幅をＬｍ、
前記位置信号Ｓｓ１の振幅をＬ１、前記位置信号Ｓｓ２
の振幅をＬ２とすると、 Ｆｍ１／Ｆ１＝Ｌ１×（ｃｏｓφ１＋ｓｉｎφ１）／Ｌ
ｍ Ｆｍ２／Ｆ２＝Ｌ２×（ｃｏｓφ２＋ｓｉｎφ２）／Ｌ
ｍ Ｆ１／Ｆ２＝Ｌ２×｜ｓｉｎφ２｜／（Ｌ１×｜ｓｉｎ
φ１|） の関係を満たすことが好ましい。

【００３２】また、第２のトラッキング信号生成装置に
おいて、前記信号合成回路は、入力された２つの前記差
信号Ｓａ３、Ｓｂ３に対してそれぞれ、Ｃとφを定数と
して、 α＝Ｃ・ｓｉｎφ β＝Ｃ・ｃｏｓφ もしくは α＝Ｃ・ｃｏｓφ β＝Ｃ・ｓｉｎφ となるような係数αとβを掛けて加算することが好まし
い。

【００３３】前記の目的を達成するため、本発明に係る
第３のトラッキング信号生成装置は、光を発する光源
と、光学的に情報を読み取ることが可能なトラックを有
する情報記録媒体に、前記光源から発した光を少なくと
も３つの光ビームとして照射する光学系と、前記情報記
録媒体で反射した光ビームを受光する光検出器と、前記
光検出器に入射する光量に応じて得られる信号から、前
記３つの光ビームと前記トラックとの位置関係に応じた
３つの位置信号Ｓｍ、Ｓｓ１、Ｓｓ２を出力する位置信
号生成部と、前記位置信号ＳｍとＳｓ１を受けて、それ
らの差信号Ｓａを出力する第１の差動演算回路と、前記
位置信号ＳｍとＳｓ２を受けて、それらの差信号Ｓｂを
出力する第２の差動演算回路と、前記第１および第２の
差動演算回路のそれぞれの出力信号ＳａとＳｂに、所定
の係数αとβを掛けて加算し、トラッキング信号として
出力する信号合成回路とを備え、前記所定の係数α、β
は、前記差信号Ｓａの振幅をＬａ、前記差信号Ｓｂの振
幅をＬｂ、Ｃおよびφを定数とすると、 α＝（Ｃ・ｃｏｓφ）／Ｌａ β＝（Ｃ・ｓｉｎφ）／Ｌｂ もしくは、 α＝（Ｃ・ｓｉｎφ）／Ｌａ β＝（Ｃ・ｃｏｓφ）／Ｌｂ であることを特徴とする。

【００３４】前記の目的を達成するため、本発明に係る
第４のトラッキング信号生成装置は、光を発する光源
と、光学的に情報を読み取ることが可能なトラックを有
する情報記録媒体に、前記光源から発した光を少なくと
も３つの光ビームとして照射する光学系と、前記情報記
録媒体で反射した光ビームを受光する光検出器と、前記
光検出器に入射する光量に応じて得られる信号から、前
記３つの光ビームと前記トラックとの位置関係に応じた
３つの位置信号Ｓｍ、Ｓｓ１、Ｓｓ２を出力する位置信
号生成部と、前記位置信号ＳｍとＳｓ１を受けて、それ
らの差信号Ｓａを出力する第１の差動演算回路と、前記
位置信号ＳｍとＳｓ２を受けて、それらの差信号Ｓｂを
出力する第２の差動演算回路と、前記第１および第２の
差動演算回路のそれぞれの出力信号ＳａとＳｂに、所定
の係数を掛けて加算する信号合成回路と、前記信号合成
回路の出力信号を受けて、適切な係数を掛けた信号をト
ラッキング信号として出力する可変ゲインアンプとを備
え、前記可変ゲインアンプは、入力された信号のトラッ
ク横断時の振幅レベルが所定のレベルになるように、前
記適切な係数が決定されることを特徴とする。

【００３５】前記の目的を達成するため、本発明に係る
第１のトラッキング信号生成方法は、光学的に情報を読
み取ることが可能なトラックを有する情報記録媒体に、
光源から発した光を少なくとも３つの光ビームとして照
射し、前記情報記録媒体で反射した光ビームを光検出器
により受光してトラッキング信号を生成する方法であっ
て、前記光検出器に入射する光量に応じて得られる信号
から、前記３つの光ビームと前記トラックとの位置関係
に応じた３つの位置信号Ｓｍ、Ｓｓ１、Ｓｓ２を生成
し、前記３つの位置信号Ｓｍ、Ｓｓ１、Ｓｓ２を受け
て、前記位置信号Ｓｍを基準とした差分および補正の演
算を行い、トラック横断方向にπ／２ラジアンだけ位相
が異なり等しい振幅となるように、２つの中間信号Ｓ
ａ、Ｓｂを生成し、生成した前記中間信号Ｓａ、Ｓｂか
ら、前記トラックとは任意の位相でゼロクロストラッキ
ング信号を合成することを特徴とする。

【００３６】この第１のトラッキング信号生成方法にお
いて、前記トラッキング信号の合成は、２つの前記中間
信号Ｓａ、Ｓｂに対してそれぞれ、Ｃとφを定数とし
て、 α＝Ｃ・ｓｉｎφ β＝Ｃ・ｃｏｓφ もしくは α＝Ｃ・ｃｏｓφ β＝Ｃ・ｓｉｎφ となるような係数αとβを掛けて加算することで行うこ
とが好ましい。

【００３７】前記の目的を達成するため、本発明に係る
第２のトラッキング信号生成方法は、光学的に情報を読
み取ることが可能なトラックを有する情報記録媒体に、
光源から発した光を少なくとも３つの光ビームとして照
射し、前記情報記録媒体で反射した光ビームを光検出器
により受光してトラッキング信号を生成する方法であっ
て、前記光検出器に入射する光量に応じて得られる信号
から、前記３つの光ビームと前記トラックとの位置関係
に応じた３つの位置信号Ｓｍ、Ｓｓ１、Ｓｓ２を生成
し、前記位置信号Ｓｍに係数Ｆｍ１を乗算して、Ｆｍ１
・Ｓｍの信号を生成し、前記位置信号Ｓｍに係数Ｆｍ２
を乗算して、Ｆｍ２・Ｓｍの信号を生成し、前記位置信
号Ｓｓ１に係数Ｆ１を乗算して、Ｆ１・Ｓｓ１の信号を
生成し、前記位置信号Ｓｓ２に係数Ｆ２を乗算して、Ｆ
２・Ｓｓ２の信号を生成し、前記信号Ｆｍ１・ＳｍとＦ
１・Ｓｓ１の差信号Ｓａ３を演算し、前記信号Ｆｍ２・
ＳｍとＦ２・Ｓｓ２の差信号Ｓｂ３を演算し、前記差信
号Ｓａ３、Ｓｂ３に所定の係数を掛けて加算して、トラ
ッキング信号として合成し、前記係数Ｆｍ１、Ｆｍ２、
Ｆ１、Ｆ２は、前記差信号Ｓａ３とＳｂ３が、振幅レベ
ルが等しく、トラック横断方向にπ／２ラジアンだけ位
相の異なる信号となるように決定されることを特徴とす
る。

【００３８】この第２のトラッキング信号生成方法にお
いて、前記係数Ｆｍ１、Ｆｍ２、Ｆ１、Ｆ２は、前記位
置信号ＳｍとＳｓ１の位相差をφ１、前記位置信号Ｓｍ
とＳｓ２の位相差をφ２とし、前記位置信号Ｓｍの振幅
をＬｍ、前記位置信号Ｓｓ１の振幅をＬ１、前記位置信
号Ｓｓ２の振幅をＬ２とすると、 Ｆｍ１／Ｆ１＝Ｌ１×（ｃｏｓφ１＋ｓｉｎφ１）／Ｌ
ｍ Ｆｍ２／Ｆ２＝Ｌ２×（ｃｏｓφ２＋ｓｉｎφ２）／Ｌ
ｍ Ｆ１／Ｆ２＝Ｌ２×｜ｓｉｎφ２｜／（Ｌ１×｜ｓｉｎ
φ１|） の関係を満たすことが好ましい。

【００３９】また、第２のトラッキング信号生成方法に
おいて、前記トラッキング信号の合成は、２つの前記差
信号Ｓａ３、Ｓｂ３に対してそれぞれ、Ｃとφを定数と
して、 α＝Ｃ・ｓｉｎφ β＝Ｃ・ｃｏｓφ もしくは α＝Ｃ・ｃｏｓφ β＝Ｃ・ｓｉｎφ となるような係数αとβを掛けて加算して行うことが好
ましい。

【００４０】前記の目的を達成するため、本発明に係る
磁気記録再生装置は、情報記録媒体に情報の記録もしく
は再生を行う磁気ヘッドを有し、第１から第４のトラッ
キング信号生成装置から出力されるトラッキング信号に
よりトラッキング制御を行なうことを特徴とする。

【００４１】上記の構成によれば、３つの光ビームが一
直線上に並ばない場合でも、振幅レベルが一定で理想的
なトラッキング誤差信号が得られ、トラッキングサーボ
のゲインの変動が０ｄＢに抑えられるので、安定したト
ラッキング制御が可能となり、誤り率の低い信号読み取
りが可能となる。

【００４２】また、３つの光ビームが直線からずれても
よくなるため、光学系のアライメントを高精度にする必
要がなく、光学系のコストを低減することができる。ま
た、アライメントがずれても良くなるため、光学系の設
計の自由度が増える。

【００４３】また、３つの光ビームとトラックのなす角
度が理想的な角度からずれた場合でも、一定の振幅のト
ラッキング誤差信号が得られるので、３つのビームとト
ラックのなす角度の調整が不要となり、このトラッキン
グ信号生成装置を用いた磁気記録再生装置の製造コスト
を削減することができる。

【００４４】さらに、上記した３つのビームとトラック
のなす角度が理想的な角度θ０からずれた場合に加え
て、光検出器からの出力信号の振幅レベルがばらつく場
合でも、一定の振幅のトラッキング誤差信号が得られる
ので、３つの光ビームとトラックのなす角度の調整だけ
でなく、振幅レベルの調整も不要となり、このトラッキ
ング信号生成装置を用いた磁気記録再生装置の製造コス
トを更に削減することができる。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図１４を用いて説明する。

【００４６】（実施の形態１）実施の形態１では、ディ
スク１０７上で３つのビームが一直線に並ばない場合で
も、一定のトラッキング信号が得られる構成について述
べる。

【００４７】図１に、本実施の形態におけるディスク１
０７上のビームの位置関係を示す。図１に示すように、
メインビーム（Ｍ）２０１、サブビーム（Ｓ１）２０
２、およびサブビーム（Ｓ２）２０３からなるビーム列
が、一直線に並ぶ状態から角度θ１だけずれた場合、従
来例のトラッキング信号生成装置では、トラッキング誤
差信号ＴＥの振幅レベルがφｊの値によって変動する。

【００４８】以下に、任意の位相φｊにてトラッキング
制御を行う場合でも、安定なトラッキング制御が実現で
きるトラッキング信号生成装置の構成について説明す
る。

【００４９】従来の構成例では、前記式４において、 φ１＝φ２＝π／２ となるように３つのビームが配置される。また、Ｉ−Ｖ
アンプのゲイン比より、 Ｌｍ＝Ｌ１＝Ｌ２ となる。この時、前記式７および式８より Ｌａ＝Ｌｂ φａ＝−φｂ＝π／４ となる。すなわち、ＳａとＳｂは振幅レベルが等しく、
互いに位相がπ／２だけ異なる独立な正弦波となる。こ
のようなＳａとＳｂから、前記式１１によりトラッキン
グ誤差信号ＴＥを合成すると、トラッキング誤差信号Ｔ
Ｅの振幅レベルは一定となり、任意の位相φｊに対して
ＴＥ信号を合成しても振幅レベルは変化しない。

【００５０】ところが、従来例で、例えば図１に示すよ
うに、ディスク１０７上で３つのビームが一直線に並ば
ない場合には、位相φｊによりトラッキング誤差信号Ｔ
Ｅの振幅が変化し、トラッキング制御の動作に対するマ
ージンを減少させるため、トラッキング動作が不安定に
なる。

【００５１】このことについて、具体的な例を挙げて説
明する。メインビーム２０１とサブビーム２０２、２０
３のそれぞれのビーム間隔ｌを１２０μｍ、隣り合うト
ラックの間隔Ｔｐ＝２０．４μｍとする。ビームが直線
に並んでいた場合（図１で点線で示す）、ディスク１０
７上のトラック２０４に対するビーム列の角度θ０は
２．４４°のときに最適となる。この時、ビーム列の直
線からのずれ角度θ１が１．３２°であるとすると、従
来の方法では、図４に示すように、トラッキング誤差信
号ＴＥの振幅レベルは、合成する位相に応じて約０．４
〜１．０まで変動する。このとき、トラッキングサーボ
のゲインは８．６ｄＢ変化し、安定したトラッキング制
御の妨げとなる。

【００５２】これは、信号Ｓａと信号Ｓｂの位相差が変
化すると共に、その振幅レベルが変化するためである。
一直線上にない３つのビームを回転させることにより、
信号Ｓａと信号Ｓｂの位相差を９０度に変化させること
はできる。しかし、そのときの信号Ｓａと信号Ｓｂの振
幅レベルが異なるために、これらを従来例の方法で合成
するとＴＥ信号の振幅が位相によって変化してしまう。

【００５３】図２は、本発明の実施の形態１によるトラ
ッキング信号生成装置のブロック図である。本実施の形
態が従来例（図１７）と異なる点は、差動演算回路４１
０、４１１からのそれぞれの出力信号を受ける可変ゲイ
ンアンプ５０１、５０２を設け、信号合成回路４１２
は、可変ゲインアンプ５０１、５０２の出力を受ける点
にある。

【００５４】可変ゲインアンプ５０１は、差動演算回路
４１０からの信号Ｓａを受け、ビーム列の直線からのず
れ角度θ１に応じて、差信号Ｓａに係数Ａ１を積算す
る。この係数Ａ１は、Ｌａ測定部５０８により測定され
た差信号Ｓａの振幅Ｌａに基づいて設定される。同様
に、可変ゲインアンプ５０２は、差動演算回路４１１か
らの差信号Ｓｂを受け、角度θ１に応じて、差信号Ｓｂ
に係数Ｂ１を積算する。この係数Ｂ１は、Ｌｂ測定部５
０９により測定された差信号Ｓｂの振幅Ｌｂに基づいて
設定される。ここで、係数Ａ１とＢ１の比は、信号Ｓｂ
の振幅レベルＬｂと信号Ｓａの振幅レベルＬａの比に等
しくなるように定める。

【００５５】すなわち、（数１６） において、 （数１７） Ａ１＝Ｃ／Ｌａ （数１８） Ｂ１＝Ｃ／Ｌｂ とする。ここで、Ｃは定数、Ｌａは信号Ｓａの振幅レベ
ル、Ｌｂは信号Ｓｂの振幅レベルである。

【００５６】次に、上記係数αｊ、βｊ、Ａ１、Ｂ１を
決定して、トラッキング誤差信号ＴＥを求める手順につ
いて説明する。

【００５７】図３は、本発明の実施の形態１においてト
ラッキング信号を生成するための手順を示すフローチャ
ートである。まず、スポットＭ、Ｓ１、Ｓ２をトラック
に対してラジアル方向に移動させて、図２のＬａ測定部
５０８において差信号Ｓａの振幅Ｌａを測定し、Ｌｂ測
定部５０９において差信号Ｓｂの振幅Ｌｂを測定する
（ステップＳ３０１）。次に、測定されたＬａおよびＬ
ｂから、可変ゲインアンプ５０１および５０２に対し
て、それぞれ、ゲインをＡ１＝Ｃ／Ｌａ、Ｂ１＝Ｃ／Ｌ
ｂに設定する（ステップＳ３０２）。最後に、従来技術
で説明したように、制御回路４１３においてφｊを学習
により決定して、信号合成回路４１２に対して係数α
ｊ、βｊを設定する（ステップＳ３０３）ことで、トラ
ッキング誤差信号ＴＥが生成される。

【００５８】これにより、中間信号としてのＡ１×Ｓａ
とＢ１×Ｓｂの振幅レベルは等しく、トラックと直交す
る方向に位相が９０度異なるので、合成されるＴＥ信号
は位相Φｊによらず振幅レベルが一定となる。

【００５９】ここで、前記の具体例において、本実施の
形態を適用した場合を想定する。ビーム間隔ｌ＝１２０
μｍ、隣り合うトラックの間隔Ｔｐ＝２０．４μｍ、デ
ィスク１０７上のトラック２０４に対するビーム列の角
度θ０＝２．４４°となる。この時、ビーム列の直線か
らのずれ角度θ１＝１．３２°であるとすると、Ｃ＝
０．６６として、ゲイン係数Ａ１＝０．９３６、Ｂ１＝
０．３５とすればよい。この時、図５に示すように、振
幅レベルが一定で理想的なトラッキング誤差信号ＴＥが
得られる。

【００６０】このように、本実施の形態によれば、８．
６ｄＢのトラッキングサーボのゲインの変動が０ｄＢに
抑えられる。よって、安定したトラッキング制御が可能
となり、誤り率の低い信号読み取りが可能となる。

【００６１】また、３つのビームが直線からずれてもよ
くなるため、光学系のアライメントを高精度にする必要
がなく、光学系のコストを低減することができる。ま
た、アライメントがずれても良くなるため、光学系の設
計の自由度が増える。

【００６２】なお、本実施の形態では、可変ゲインアン
プをハードウェアで実現したが、ソフトウエア的に実現
することも可能である。その場合も、本実施の形態と同
様の効果を得ることができる。

【００６３】また、本実施の形態では、可変ゲインアン
プを信号合成回路のゲイン部分の外側に構成要素として
示したが、信号合成回路と一体化しても良い。この場合
も、従来の係数αｊ、βｊの代わりに、本実施の形態に
述べたような係数α、βを用いることにより同様の効果
を得ることができる。

【００６４】（実施の形態２）次に、実施の形態２とし
て、ディスク１０７上で一直線に並ぶ３つのビームがト
ラック２０４となす角が理想の角度からずれた場合の構
成について述べる。なお、実施の形態１と同一の要素に
は同一の符号を付す。

【００６５】図６に示すように、メインビーム２０１及
び２つのサブビーム２０２、２０３からなるビーム列
が、トラック２０４に対して、角度θ０から角度θ２だ
け回転した場合を考える。ここでθ０は、ｌ×ｓｉｎ
（θ０）／Ｔｐ＝１／４を満たす角度である。θ２が０
でないとき、トラッキング誤差信号ＴＥは、合成する位
相φｊに応じて振幅レベルが変動し、従来の方法では安
定したトラッキング動作が得られない。

【００６６】図７は、本発明の実施の形態２によるトラ
ッキング信号生成装置のブロック図である。この装置
は、従来の信号合成回路４１２の後に、可変ゲインアン
プ５０３を備えたものである。信号合成回路４１２から
出力されたトラッキング誤差信号ＴＥ（式１１）に、位
相φｊに応じた係数Ｇを積算して、トラッキング誤差信
号ＴＥＥを得る。以下にトラッキング誤差信号ＴＥＥの
関係式を示す。 （数１９） ＴＥＥ＝Ｇ×ＴＥ （数２０） Ｇ＝１／ＴＥ 具体的には、係数Ｇは、合成しようとする位相に応じて
変化するため、位相と関連付けられたテーブル状のメモ
リー内に格納している。係数Ｇの値は、式２０に示した
とおり、ＴＥの逆数により決められる。

【００６７】次に、係数αｊ、βｊ、Ｇを決定して、ト
ラッキング誤差信号ＴＥＥを求める手順について説明す
る。

【００６８】図８は、本発明の実施の形態２においてト
ラッキング信号を生成するための手順を示すフローチャ
ートである。まず、図７の制御回路４１３においてφｊ
を学習により決定して、信号合成回路４１２に対して係
数αｊ、βｊを設定する（ステップＳ８０１）。次に、
スポットＭ、Ｓ１、Ｓ２をトラックに対してラジアル方
向に移動させて、図７のＴＥ測定部５１０において、信
号合成回路４１２の出力であるＴＥの振幅を測定する
（ステップＳ８０２）。最後に、測定されたＴＥの振幅
から、可変ゲインアンプ５０３に対して、ゲインをＧ＝
１／ＴＥに設定する（ステップＳ８０３）ことで、トラ
ッキング誤差信号ＴＥＥが生成される。

【００６９】次に、本実施の形態の具体的な一例を以下
に述べる。

【００７０】メインビーム２０１とサブビーム２０２、
２０３のそれぞれのビーム間隔ｌ＝１２０μｍ、隣り合
うトラックの間隔Ｔｐ＝２０．４μｍとすると、ディス
ク１０７上のトラック２０４に対するビーム列の角度θ
０は２．４４°となる。この時回転角度ずれが生じる
と、従来の方法では、トラッキング誤差信号ＴＥの振幅
レベルが図９のように変動する。

【００７１】そこで、上記で説明した本実施の形態を適
用すると、回転角度ずれθ２=１°の時、係数Ｇは位相
φｊに対して図１０に示すように変化する。この係数Ｇ
をトラッキング誤差信号ＴＥに積算することで、図１１
に示すように、トラッキング誤差信号ＴＥＥの振幅レベ
ルは、位相φｊに対して一定で理想的なものとなる。

【００７２】このように、本実施の形態によれば、３つ
のビームとトラックのなす角度が理想的な角度θ０から
ずれた場合でも、一定の振幅のトラッキング誤差信号が
得られる。よって、３つのビームとトラックのなす角度
の調整が不要となり、このトラッキング信号生成装置を
用いた磁気記録再生装置の製造コストを削減することが
できる。

【００７３】また、実施の形態１で想定したような３つ
のビームが直線からずれる場合についても、本実施の形
態は同様の効果を有する。

【００７４】（実施の形態３）次に、実施の形態３とし
て、ディスク１０７上の３つのビームがトラック２０４
となす角が理想の角度からずれた場合、また検出器１０
８Ｒ、１０８Ｌから出力される検出信号の振幅レベルが
ばらつく場合、これらの問題を同時に解決するトラッキ
ング信号生成装置について述べる。なお、実施の形態１
等と同一の要素は同一の符号を付す。

【００７５】実施の形態２の図６で示したように、ビー
ム列がトラック２０４に対して角度θ０から角度θ２だ
け回転した場合、また、式１〜式３に示した、検出器１
０８Ｒ、１０８Ｌから出力される検出信号の振幅レベル
Ｌｍ、Ｌ１、Ｌ２が等しくない場合、従来の方法では安
定したトラッキング誤差信号ＴＥが得られない。これを
解決する本実施の形態の一例を以下に述べる。

【００７６】図１２は、本発明の実施の形態３によるト
ラッキング信号生成装置のブロック図である。本実施の
形態が従来例（図１７）と異なる点は、検波回路４０
７、４０８、４０９からのそれぞれの出力信号を受ける
可変ゲインアンプ５０４、５０５、５０６、５０７を設
け、差動演算回路４１０が可変ゲインアンプ５０４と５
０５の出力信号を受け、差動演算回路４１１が可変ゲイ
ンアンプ５０６と５０７の出力信号を受ける点にある。

【００７７】可変ゲインアンプ５０４は、検波回路４０
７からの信号Ｓｓ１を受け、理想状態からのずれに応じ
て信号Ｓｓ１に係数Ｆ１を積算する。同様に、可変ゲイ
ンアンプ５０５は、検波回路４０８からの信号Ｓｍを受
け、信号Ｓｍに係数Ｆｍ１を積算する。また、可変ゲイ
ンアンプ５０６は、検波回路４０８からの信号Ｓｍを受
け、信号Ｓｍに係数Ｆｍ２を積算し、可変ゲインアンプ
５０７は、検波回路４０９からの信号Ｓｓ２を受け、信
号Ｓｓ２に係数Ｆ２を積算して出力する。

【００７８】中間信号生成部としての差動演算回路４１
０からの出力信号を中間信号（差信号）Ｓａ３とし、ま
た、もう一つの中間信号生成部としての差動演算回路４
１１からの出力信号を中間信号（差信号）Ｓｂ３とする
と、Ｓａ３とＳｂ３はそれぞれ、以下の式２１、式２２
により表される。 （数２１） Ｓａ３＝Ｆｍ１×Ｓｍ−Ｆ１×Ｓｓ１ （数２２） Ｓｂ３＝Ｆ２×Ｓｓ２−Ｆｍ２×Ｓｍ ここで、補正演算係数Ｆｍ１、Ｆｍ２、Ｆ１、Ｆ２は以
下のようにして決定される。

【００７９】ここでは、差信号Ｓａ３の位相φａ３は、
メインビーム２０１の位相φｍに対して−３／４・πの
ずれ、差信号Ｓｂ３の位相φｂ３は、メインビーム２０
１の位相φｍに対して−１／４・πのずれ、すなわち差
信号ＳａとＳｂの位相差がπ／２になるようにする。ま
た、振幅｜Ｓａ３｜＝｜Ｓｂ３｜となるように係数を決
める。

【００８０】この条件を、上記の式２１および式２２に
適用すると、補正演算係数Ｆｍ１、Ｆｍ２、Ｆ１、Ｆ２
は以下の式２３、式２４、式２５を満たす。 （数２３） Ｆｍ１／Ｆ１＝Ｌ１×（ｃｏｓφ１＋ｓｉｎφ１）／Ｌ
ｍ （数２４） Ｆｍ２／Ｆ２＝Ｌ２×（ｃｏｓφ２＋ｓｉｎφ２）／Ｌ
ｍ （数２５） Ｆ１／Ｆ２＝Ｌ２×｜ｓｉｎφ２｜／（Ｌ１×｜ｓｉｎ
φ１|） このように、４つの係数Ｆｍ１、Ｆｍ２、Ｆ１、Ｆ２の
互いの関係が３つの式で表現され、トラッキング誤差信
号ＴＥの振幅は全体にかかる係数により決定される。

【００８１】次に、上記の係数Ｆｍ１、Ｆｍ２、Ｆ１、
Ｆ２および係数αｊ、βｊを決定して、トラッキング誤
差信号ＴＥを求める手順について説明する。

【００８２】図１３は、本発明の実施の形態３において
トラッキング信号を生成するための手順を示すフローチ
ャートである。まず、スポットＭ、Ｓ１、Ｓ２をトラッ
クに対してラジアル方向に移動させて、図１２のＬｍ測
定部５１１により信号Ｓｍの振幅Ｌｍを測定し、Ｌ１測
定部５１２により信号Ｓｓ１の振幅Ｌ１を測定し、Ｌ２
測定部５１３により信号Ｓｓ２の振幅Ｌ２を測定し、φ
１測定部５１４により信号Ｓｍに対する信号Ｓｓ１の位
相φ１を測定し、φ２測定部５１５により信号Ｓｍに対
する信号Ｓｓ２の位相φ２を測定する（ステップＳ１２
０１）。次に、測定されたＬｍ、Ｌ１、Ｌ２、φ１、φ
２から、上記の式２３〜式２５を用いて係数Ｆｍ１、Ｆ
ｍ２、Ｆ１、Ｆ２を演算して、これらの係数をゲインと
してそれぞれ可変ゲインアンプ５０５、５０６、５０
４、５０７に対して設定する（ステップＳ１２０２）。
最後に、制御回路４１３においてφｊを学習により決定
して、信号合成回路４１２に対して係数αｊ、βｊを設
定する（ステップＳ１２０３）ことで、トラッキング誤
差信号ＴＥが生成される。

【００８３】次に、本実施の形態の具体的な一例を以下
に述べる。

【００８４】メインビームＭとサブビームＳ１、および
Ｓ２のビーム間距離ｌ＝１２０μｍ、トラックピッチ間
隔Ｔｐ＝２０．４μｍとすると、ディスク１０７上のト
ラック２０４に対するビーム列の角度の最適値θ０は
２．４４°となる。これに対し回転角度ずれθ２＝１
°、３つのビームの振幅レベルが、Ｌｍ＝１、Ｌ１＝
０．５、Ｌ２＝０．５となる場合を想定する。

【００８５】上記の場合、メインビームＭに対するサブ
ビームＳ１の位相は、φ１＝２．２２ｒａｄ、またメイ
ンビームＭに対するサブビームＳ２の位相φ２＝２．２
２ｒａｄとなるので、補正係数は、式２３〜式２５よ
り、 Ｆｍ１／Ｆ１＝Ｆｍ２／Ｆ２＝０．０９７６ Ｆ１／Ｆ２＝１．０ となる。

【００８６】図１４に、ずれが無い時のＴＥ振幅レベル
と、ずれがあって補正が無い場合のＴＥ振幅レベル、お
よび補正がある場合のＴＥ振幅レベルを合成する位相φ
ｊの関数として計算した結果を示す。図１１から分かる
ように、補正係数積算後は、位相φｊによらずトラッキ
ング誤差信号ＴＥの振幅レベルは一定となる。

【００８７】このように、本実施の形態によれば、３つ
のビームとトラックのなす角度が理想的な角度θ０から
ずれた場合でも、また、振幅レベルがばらつく場合でも
一定の振幅のトラッキング誤差信号が得られる。これに
より、３つのビームとトラックのなす角度の調整、また
振幅レベル調整が不要となり、このトラッキング信号生
成装置を用いた磁気記録再生装置の製造コストを削減す
ることができる。

【００８８】なお、実施の形態１、２、３は各々独立に
効果を有するので、互いに組み合わせることも可能であ
る。

【００８９】また、図３、図８および図１３に示した係
数の決定手順は、情報記録媒体が交換される毎、および
装置の起動直後に行われる。さらに、情報記録媒体を交
換した後、一定時間毎に行ってもよい。その場合、装置
の温度上昇等、環境の変化による影響を低減することが
できる。

【００９０】

【発明の効果】以上のように、本発明のトラッキング信
号生成装置及び磁気記録再生装置によれば、ディスク上
で一直線に並ぶ３ビームのビーム列の直線からのずれ、
ディスク上のトラックに対する角度ずれ、検出器上での
出力振幅レベルのばらつきを補正して、常に振幅レベル
が一定なトラッキング誤差信号が得られるため、トラッ
キング制御や情報の記録・再生を安定に行うことができ
る。

【００９１】また、ビーム位置の並び精度、角度精度、
検出信号の振幅精度等を下げてもマージンが確保される
ため、磁気記録再生装置の製造コストを削減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１において想定する、デ
ィスク上でのメインビームおよびサブビームとトラック
との位置関係を示す模式図

【図２】 本発明の実施の形態１によるトラッキング信
号生成装置の構成を示すブロック図

【図３】 本発明の実施の形態１においてトラッキング
信号を生成するための手順を示すフローチャート

【図４】 本発明の実施の形態１における補正前のＴＥ
振幅レベルの変化を示す図

【図５】 本発明の実施の形態１における補正後のＴＥ
振幅レベルの変化を示す図

【図６】 本発明の実施の形態２において想定する、デ
ィスク上でのメインビームおよびサブビームとトラック
との位置関係を示す模式図

【図７】 本発明の実施の形態２によるトラッキング信
号生成装置の構成を示すブロック図

【図８】 本発明の実施の形態２においてトラッキング
信号を生成するための手順を示すフローチャート

【図９】 本発明の実施の形態２における回転角度ずれ
が有る場合と無い場合のＴＥ振幅レベルの変化を示す図

【図１０】 本発明の実施の形態２における補正係数Ｇ
の位相φｊに対する変化を示す図

【図１１】 本発明の実施の形態２における補正前のＴ
Ｅ振幅レベルと補正後のＴＥＥ振幅レベルの変化を示す
図

【図１２】 本発明の実施の形態３によるトラッキング
信号生成装置の構成を示すブロック図

【図１３】 本発明の実施の形態３においてトラッキン
グ信号を生成するための手順を示すフローチャート

【図１４】 本発明の実施の形態３において、ずれがな
い場合、ずれがあってＴＥ補正が無い場合、およびずれ
があってＴＥ補正を行った場合のＴＥ振幅レベルの変化
を示す図

【図１５】 従来の技術におけるトラッキング信号生成
装置の光学系概略図

【図１６】 従来の技術においてずれが無い場合に想定
される、ディスク上でのメインビームおよびサブビーム
とトラックとの位置関係を示す模式図

【図１７】 従来の技術によるトラッキング信号生成装
置の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１０１ 半導体レーザー １０４ レンズ １０５ アパーチャ １０７ ディスク １０８Ｌ、１０８Ｒ 光検出器 １６０ 回折素子 １６１、１６２ 回折格子 １７０ 磁気ヘッド ２０１ ディスク上のメインビーム ２０２、２０３ ディスク上のサブビーム ２０４ トラック ２０５ ピット ３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６ 検
出領域 ４０１、４０２、４０３ Ｉ−Ｖアンプ（位置信号生成
部） ４０４、４０５、４０６ バンドパスフィルター（位置
信号生成部） ４０７、４０８、４０９ 検波回路（位置信号生成部） ４１０、４１１ 差動演算回路（中間信号生成部、第１
及び第２の差動演算回路） ４１２ 信号合成回路 ４１３ 制御回路 ５０１、５０２ 可変ゲインアンプ（中間信号生成部） ５０３ 可変ゲインアンプ ５０４、５０５、５０６、５０７ 可変ゲインアンプ
（第１〜第４の可変ゲインアンプ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大村 郁夫 香川県高松市古新町８番地の１ 松下寿 電子工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−119641（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−12035（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−54737（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−334891（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/09

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を発する光源と、 光学的に情報を読み取ることが可能なトラックを有する
   情報記録媒体に、前記光源から発した光を少なくとも３
   つの光ビームとして照射する光学系と、 前記情報記録媒体で反射した光ビームを受光する光検出
   器と、 前記光検出器に入射する光量に応じて得られる信号か
   ら、前記３つの光ビームと前記トラックとの位置関係に
   応じた３つの位置信号Ｓｍ、Ｓｓ１、Ｓｓ２を出力する
   位置信号生成部と、 前記３つの位置信号Ｓｍ、Ｓｓ１、Ｓｓ２を受けて、前
   記位置信号Ｓｍを基準とした差分および補正の演算を行
   い、２つの中間信号Ｓａ、Ｓｂを生成する中間信号生成
   部と、 前記中間信号Ｓａ、Ｓｂから、前記トラックとは任意の
   位相でゼロクロストラッキング信号を合成する信号合成
   回路とを備え、 前記中間信号生成部は、前記中間信号ＳａとＳｂが、ト
   ラック横断方向にπ／２ラジアンだけ位相が異なり等し
   い振幅となるように前記補正を加えて出力することを特
   徴とするトラッキング信号生成装置。
2. 【請求項２】 前記信号合成回路は、入力された２つの
   前記中間信号Ｓａ、Ｓｂに対してそれぞれ、Ｃとφを定
   数として、 α＝Ｃ・ｓｉｎφ β＝Ｃ・ｃｏｓφ もしくは α＝Ｃ・ｃｏｓφ β＝Ｃ・ｓｉｎφ となるような係数αとβを掛けて加算する請求項１記載
   のトラッキング信号生成装置。
3. 【請求項３】 光を発する光源と、 光学的に情報を読み取ることが可能なトラックを有する
   情報記録媒体に、前記光源から発した光を少なくとも３
   つの光ビームとして照射する光学系と、 前記情報記録媒体で反射した光ビームを受光する光検出
   器と、 前記光検出器に入射する光量に応じて得られる信号か
   ら、前記３つの光ビームと前記トラックとの位置関係に
   応じた３つの位置信号Ｓｍ、Ｓｓ１、Ｓｓ２を出力する
   位置信号生成部と、 Ｆｍ１の係数を有し、前記位置信号Ｓｍを受けて、Ｆｍ
   １・Ｓｍの信号を出力する第１の可変ゲインアンプと、 Ｆｍ２の係数を有し、前記位置信号Ｓｍを受けて、Ｆｍ
   ２・Ｓｍの信号を出力する第２の可変ゲインアンプと、
   Ｆ１の係数を有し、前記位置信号Ｓｓ１を受けて、Ｆ１
   ・Ｓｓ１の信号を出力 する第３の可変ゲインアンプと、 Ｆ２の係数を有し、前記位置信号Ｓｓ２を受けて、Ｆ２
   ・Ｓｓ２の信号を出力する第４の可変ゲインアンプと、 前記第１および第３の可変ゲインアンプからの出力信号
   を受けて、Ｆｍ１・ＳｍとＦ１・Ｓｓ１の差信号Ｓａ３
   を得る第１の差動演算回路と、 前記第２および第４の可変ゲインアンプからの出力信号
   を受けて、Ｆｍ２・ＳｍとＦ２・Ｓｓ２の差信号Ｓｂ３
   を得る第２の差動演算回路と、 前記第１および第２の差動演算回路からの差信号Ｓａ
   ３、Ｓｂ３に所定の係数を掛けて加算し、トラッキング
   信号として出力する信号合成回路とを備え、 前記第１から第４の可変ゲインアンプに対して、前記差
   信号Ｓａ３とＳｂ３が、振幅レベルが等しく、トラック
   横断方向にπ／２ラジアンだけ位相の異なる信号となる
   ように、前記係数Ｆｍ１、Ｆｍ２、Ｆ１、Ｆ２が決定さ
   れることを特徴とするトラッキング信号生成装置。
4. 【請求項４】 前記第１から第４の可変ゲインアンプの
   それぞれの係数Ｆｍ１、Ｆｍ２、Ｆ１、Ｆ２は、前記位
   置信号ＳｍとＳｓ１の位相差をφ１、前記位置信号Ｓｍ
   とＳｓ２の位相差をφ２とし、前記位置信号Ｓｍの振幅
   をＬｍ、前記位置信号Ｓｓ１の振幅をＬ１、前記位置信
   号Ｓｓ２の振幅をＬ２とすると、 Ｆｍ１／Ｆ１＝Ｌ１×（ｃｏｓφ１＋ｓｉｎφ１）／Ｌ
   ｍ Ｆｍ２／Ｆ２＝Ｌ２×（ｃｏｓφ２＋ｓｉｎφ２）／Ｌ
   ｍ Ｆ１／Ｆ２＝Ｌ２×｜ｓｉｎφ２｜／（Ｌ１×｜ｓｉｎ
   φ１|） の関係を満たす請求項３記載のトラッキング信号生成装
   置。
5. 【請求項５】 前記信号合成回路は、入力された２つの
   前記差信号Ｓａ３、Ｓｂ３に対してそれぞれ、Ｃとφを
   定数として、 α＝Ｃ・ｓｉｎφ β＝Ｃ・ｃｏｓφ もしくは α＝Ｃ・ｃｏｓφ β＝Ｃ・ｓｉｎφ となるような係数αとβを掛けて加算する請求項３記載
   のトラッキング信号生成装置。
6. 【請求項６】 光を発する光源と、 光学的に情報を読み取ることが可能なトラックを有する
   情報記録媒体に、前記光源から発した光を少なくとも３
   つの光ビームとして照射する光学系と、 前記情報記録媒体で反射した光ビームを受光する光検出
   器と、 前記光検出器に入射する光量に応じて得られる信号か
   ら、前記３つの光ビームと前記トラックとの位置関係に
   応じた３つの位置信号Ｓｍ、Ｓｓ１、Ｓｓ２を出力する
   位置信号生成部と、 前記位置信号ＳｍとＳｓ１を受けて、それらの差信号Ｓ
   ａを出力する第１の差動演算回路と、 前記位置信号ＳｍとＳｓ２を受けて、それらの差信号Ｓ
   ｂを出力する第２の差動演算回路と、 前記第１および第２の差動演算回路のそれぞれの出力信
   号ＳａとＳｂに、所定の係数αとβを掛けて加算し、ト
   ラッキング信号として出力する信号合成回路とを備え、 前記所定の係数α、βは、前記差信号Ｓａの振幅をＬ
   ａ、前記差信号Ｓｂの振幅をＬｂ、Ｃおよびφを定数と
   すると、 α＝（Ｃ・ｃｏｓφ）／Ｌａ β＝（Ｃ・ｓｉｎφ）／Ｌｂ もしくは、 α＝（Ｃ・ｓｉｎφ）／Ｌａ β＝（Ｃ・ｃｏｓφ）／Ｌｂ であることを特徴とするトラッキング信号生成装置。
7. 【請求項７】 光を発する光源と、 光学的に情報を読み取ることが可能なトラックを有する
   情報記録媒体に、前記光源から発した光を少なくとも３
   つの光ビームとして照射する光学系と、 前記情報記録媒体で反射した光ビームを受光する光検出
   器と、 前記光検出器に入射する光量に応じて得られる信号か
   ら、前記３つの光ビームと前記トラックとの位置関係に
   応じた３つの位置信号Ｓｍ、Ｓｓ１、Ｓｓ２を出力する
   位置信号生成部と、 前記位置信号ＳｍとＳｓ１を受けて、それらの差信号Ｓ
   ａを出力する第１の差動演算回路と、 前記位置信号ＳｍとＳｓ２を受けて、それらの差信号Ｓ
   ｂを出力する第２の差動演算回路と、 前記第１および第２の差動演算回路のそれぞれの出力信
   号ＳａとＳｂに、所定の係数を掛けて加算する信号合成
   回路と、 前記信号合成回路の出力信号を受けて、適切な係数を掛
   けた信号をトラッキング信号として出力する可変ゲイン
   アンプとを備え、 前記可変ゲインアンプは、入力された信号のトラック横
   断時の振幅レベルが所定のレベルになるように、前記適
   切な係数が決定されることを特徴とするトラッキング信
   号生成装置。
8. 【請求項８】 光学的に情報を読み取ることが可能なト
   ラックを有する情報記録媒体に、光源から発した光を少
   なくとも３つの光ビームとして照射し、前記情報記録媒
   体で反射した光ビームを光検出器により受光してトラッ
   キング信号を生成する方法であって、 前記光検出器に入射する光量に応じて得られる信号か
   ら、前記３つの光ビームと前記トラックとの位置関係に
   応じた３つの位置信号Ｓｍ、Ｓｓ１、Ｓｓ２を生成し、 前記３つの位置信号Ｓｍ、Ｓｓ１、Ｓｓ２を受けて、前
   記位置信号Ｓｍを基準とした差分および補正の演算を行
   い、トラック横断方向にπ／２ラジアンだけ位相が異な
   り等しい振幅となるように、２つの中間信号Ｓａ、Ｓｂ
   を生成し、 生成した前記中間信号Ｓａ、Ｓｂから、前記トラックと
   は任意の位相でゼロクロストラッキング信号を合成する
   ことを特徴とするトラッキング信号生成方法。
9. 【請求項９】 前記トラッキング信号の合成は、２つの
   前記中間信号Ｓａ、Ｓｂに対してそれぞれ、Ｃとφを定
   数として、 α＝Ｃ・ｓｉｎφ β＝Ｃ・ｃｏｓφ もしくは α＝Ｃ・ｃｏｓφ β＝Ｃ・ｓｉｎφ となるような係数αとβを掛けて加算することで行う請
   求項８記載のトラッキング信号生成方法。
10. 【請求項１０】 光学的に情報を読み取ることが可能な
    トラックを有する情報記録媒体に、光源から発した光を
    少なくとも３つの光ビームとして照射し、前記情報記録
    媒体で反射した光ビームを光検出器により受光してトラ
    ッキング信号を生成する方法であって、 前記光検出器に入射する光量に応じて得られる信号か
    ら、前記３つの光ビームと前記トラックとの位置関係に
    応じた３つの位置信号Ｓｍ、Ｓｓ１、Ｓｓ２を生成し、 前記位置信号Ｓｍに係数Ｆｍ１を乗算して、Ｆｍ１・Ｓ
    ｍの信号を生成し、 前記位置信号Ｓｍに係数Ｆｍ２を乗算して、Ｆｍ２・Ｓ
    ｍの信号を生成し、 前記位置信号Ｓｓ１に係数Ｆ１を乗算して、Ｆ１・Ｓｓ
    １の信号を生成し、 前記位置信号Ｓｓ２に係数Ｆ２を乗算して、Ｆ２・Ｓｓ
    ２の信号を生成し、 前記信号Ｆｍ１・ＳｍとＦ１・Ｓｓ１の差信号Ｓａ３を
    演算し、 前記信号Ｆｍ２・ＳｍとＦ２・Ｓｓ２の差信号Ｓｂ３を
    演算し、 前記差信号Ｓａ３、Ｓｂ３に所定の係数を掛けて加算し
    て、トラッキング信号として合成し、 前記係数Ｆｍ１、Ｆｍ２、Ｆ１、Ｆ２は、前記差信号Ｓ
    ａ３とＳｂ３が、振幅レベルが等しく、トラック横断方
    向にπ／２ラジアンだけ位相の異なる信号となるように
    決定されることを特徴とするトラッキング信号生成方
    法。
11. 【請求項１１】 前記係数Ｆｍ１、Ｆｍ２、Ｆ１、Ｆ２
    は、前記位置信号ＳｍとＳｓ１の位相差をφ１、前記位
    置信号ＳｍとＳｓ２の位相差をφ２とし、前記位置信号
    Ｓｍの振幅をＬｍ、前記位置信号Ｓｓ１の振幅をＬ１、
    前記位置信号Ｓｓ２の振幅をＬ２とすると、 Ｆｍ１／Ｆ１＝Ｌ１×（ｃｏｓφ１＋ｓｉｎφ１）／Ｌ
    ｍ Ｆｍ２／Ｆ２＝Ｌ２×（ｃｏｓφ２＋ｓｉｎφ２）／Ｌ
    ｍ Ｆ１／Ｆ２＝Ｌ２×｜ｓｉｎφ２｜／（Ｌ１×｜ｓｉｎ
    φ１|） の関係を満たす請求項１０記載のトラッキング信号生成
    方法。
12. 【請求項１２】 前記トラッキング信号の合成は、２つ
    の前記差信号Ｓａ３、Ｓｂ３に対してそれぞれ、Ｃとφ
    を定数として、 α＝Ｃ・ｓｉｎφ β＝Ｃ・ｃｏｓφ もしくは α＝Ｃ・ｃｏｓφ β＝Ｃ・ｓｉｎφ となるような係数αとβを掛けて加算して行う請求項１
    ０記載のトラッキング信号生成方法。
13. 【請求項１３】 情報記録媒体に情報の記録もしくは再
    生を行う磁気ヘッドを有し、請求項１から７のいずれか
    一項記載のトラッキング信号生成装置から出力されるト
    ラッキング信号によりトラッキング制御を行なうことを
    特徴とする磁気記録再生装置。