JP4153117B2 - トラッキングエラー信号検出回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光学式情報再生装置におけるトラッキング制御に用いるトラッキングエラー信号を算出するトラッキングエラー信号検出回路に関するものであり、特に、４分割型光電変換器からの検出信号を位相差方式でトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出回路において検出精度を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンパクトディスク（ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ）装置、磁気・光学（ＭＯ、ＭＤ）記録装置などの光学的に情報を再生する種々の光学式情報再生装置においては、記録媒体における情報記録部に光学ヘッドを位置決めするためトラッキング制御が行われており、そのトラッキング制御のために、光学式情報再生装置には、光学ヘッドが記録媒体の位置決め目標のトラックに対してどれだけずれているかを検出するトラッキングエラー信号検出回路が設けられている。
光学式情報再生装置におけるトラッキング制御手段は、トラッキングエラー信号検出回路で検出したトラッキングエラーが０になるように、光学ヘッドの位置決め制御を行う。
【０００３】
これまで種々のトラッキングエラー信号検出方式が提案されている（たとえば、尾上守夫監修、「光ディスク技術」、ラジオ技術選書１９８、８５〜９９頁、参照）。
そのようなトラッキングエラー信号検出方式のうち、位相差方式のトラッキングエラー信号検出回路の従来技術を述べる。位相差方式のトラッキングエラー信号検出方法とは、記録媒体のトラックを挟むように少なくとも２つの光電変換を行う素子を配置し、それらの光電変換素子の検出信号の位相差を検出してトラッキングエラーを検出する方法である。
【０００４】
従来のトラッキングエラーを検出する一例として、記録媒体のトラック方向に２分割され、ラジアル方向にも２分割され、合計４分割された４つの光電変換素子を有する４分割型光電変換器を用いて、位相差方式によってトラッキングエラーを検出する方法がある。そのトラッキングエラーの算出原理は、４つの光電変換素子のうち、対角位置にある光電変換素子の和をそれぞれ算出し、その後、２つの和信号の差（位相差）をトラッキングエラーとして算出することを前提としている。
また、光電変換器の遠視野像が情報トラックの写像される方向に垂直な方向に移動しても正確なトラッキングエラー信号が算出可能なように、記録媒体の回転方向の前方に位置して位相の進んだ信号を発生する光電変換素子の検出信号を所定時間遅延して位相を調整した後、それぞれ対角位置にある２つの光電変換素子の検出信号の和をそれぞれ算出し、和信号相互の位相差をトラッキングエラーとして検出している。
【０００５】
その他の従来のトラッキングエラー信号検出方法として、４分割型光電変換器を用いた位相差方式であって、光学ヘッドに搭載された対物レンズの位置がレンズシフトにより中心からずれた場合においても正確なトラッキングエラー信号を算出可能なものがある。しかしながら、この位相差検出方法では、対角位置にある光電変換素子を対として使用せず、同じラジアル位置にある１対の光電変換素子の検出信号を用いる。
【０００６】
同じラジアル位置にある一対の光電変換素子の検出信号を用いるトラッキングエラー信号検出回路を図８を参照して述べる。
図８に図解したトラッキングエラー信号検出回路は、記録媒体のトラック方向に２分割され、ラジアル方向にも２分割され、合計４分割された光電変換素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有する４分割型光電変換器の出力信号を処理する。記録媒体のトラックの移動方向に対して同じ位相状態にある光電変換素子Ａ，Ｂの出力信号の位相差Δφ１を第１の位相比較回路５１１で算出し、記録媒体のトラックの移動方向に対して同じ位相状態にある光電変換素子Ｃ，Ｄの出力信号の位相差Δφ２を第２の位相比較回路５１２で算出し、これらの位相差を加算器５１０で加算した後、低域通過フィルタ５０６を通してトラッキングエラー信号ＴＥを出力する。
この回路におけるトラッキングエラー検出においては、同じラジアル位置にある光電変換素子同士の位相差を算出しているので、第１の位相比較回路５１１、および、第２の位相比較回路５１２における位相差算出において位相ずれの問題はなく、対角位置にある光電変換素子を対として用いる回路方式におけるような遅延の調整は不要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
対角位置にある光電変換素子を対として組み合わせて使用する方式の場合、１対となる光電変換素子の情報トラック移動方向における前方と後方の位置的差に起因するタイミング調整が不可欠となり、そのタイミング調整は光学式情報再生装置のディスクごとに調整する必要があり、調整が大変である。さらにその遅延量は数ｎ秒の分解能で１８０°程度まで変化させなければならないと同時にディスクの回転速度によってその遅延量のきざみを変える必要があり、その調整およびその回路構成が複雑になる。またアナログフィルタを用いて遅延を与えるので、正確に位相進みを調整することが難しい上、温度変化などに起因するアナログフィルタの特性変化により、常に正確に位相進みを調整することが困難である。
【０００８】
図８に示したトラッキングエラー信号検出回路においては、情報トラックの移動方向に対して、異なる位置の光電変換素子の位相差を加算しているだけなので、光学ヘッドに搭載された対物レンズの位置がレンズシフトにより中心からずれた場合に十分正確なトラッキングエラー信号を算出できないという問題がある。
【０００９】
上述したように基本トラッキングエラー信号の算出方法によってその補正方法が異なる。したがって、基本トラッキングエラー信号の算出方法に依存した補正を行わなければならないという不具合に遭遇している。
【００１０】
本発明の目的は、光学ヘッドに搭載された対物レンズの遠視野像が情報トラックの写像される方向に垂直な方向に移動したときでも正確なトラッキングエラー信号を簡単な回路構成で検出可能なトラッキングエラー信号検出回路を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、基本トラッキングエラー信号の算出方法に依存せず、光学ヘッドに搭載された対物レンズの遠視野像が情報トラックの写像される方向に垂直な方向に移動したときでも正確なトラッキングエラー信号を簡単な回路構成で検出可能なトラッキングエラー信号検出回路を提供することにある。
【００１２】
本発明によれば、円板状の情報記録媒体から反射光を電気信号に変換する４分割型光電変換器の第１、第２、第３及び第４の光電変換素子から出力される電気信号に基づき、上記情報記録媒体に対する光学ヘッドのトラッキング制御に使用されるトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出回路において、
上記情報記録媒体の情報トラックに対する移動方向の前方に位置する上記第１及び第２の光電変換素子の電気信号の位相差である第１の位相差信号を算出する第１の位相差算出回路と、上記情報記録媒体の情報トラックに対する移動方向の後方に位置する上記第３及び第４の光電変換素子の電気信号の位相差である第２の位相差信号を算出する第２の位相差算出回路と、上記第１の位相差信号と上記第２の位相差信号とを加算して基本トラッキングエラー信号を算出する第１の加算回路と、上記光学ヘッドの上記情報トラックに対する位置関係に応じて上記第１及び第２の位相差信号に含まれるオフセット成分から補正信号を算出する補正信号生成手段と、上記補正信号に基づき上記基本トラッキングエラー信号を補正してトラッキングエラー信号を出力する補正回路とを有し、
上記補正信号生成手段が、上記第１の位相差信号の直流成分である第１の直流成分を抽出する第１の低域通過フィルタと、上記第２の位相差信号の直流成分である第２の直流成分を抽出する第２の低域通過フィルタと、上記第１の直流成分と基準値との差である第１の差信号を算出する第１の減算回路と、上記第２の直流成分と上記基準値との差である第２の差信号を算出する第２の減算回路と、上記第１の差信号と上記第２の差信号との差である第３の差信号を算出する第３の減算回路と、上記第１の差信号と上記第２の差信号との和である第１の和信号を算出する加算回路と、上記第１の直流成分と上記第２の直流成分と上記基準値との大小関係に応じて上記第３の差信号又は上記第１の和信号を上記補正信号として出力する選択回路とを含む、トラッキングエラー信号検出回路が提供される。
【００１３】
好ましくは、上記補正回路が、上記基本トラッキングエラー信号と上記補正信号とを加算して上記トラッキングエラー信号を算出する加算回路である。
また好ましくは、当該トラッキングエラー信号検出回路は、上記第１の加算回路と上記補正回路との間に配置された所定の低域通過特性を持つ低域通過フィルタを更に有する。
【００１４】
また本発明によれば、円板状の情報記録媒体からの反射光を電気信号に変換する４分割型光電変換器の第１、第２、第３及び第４の光電変換素子から出力される電気信号に基づき、上記情報記録媒体に対する光学ヘッドのトラッキング制御に使用されるトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出回路において、
上記情報記録媒体の情報トラックに対する移動方向の前方に位置する上記第１及び第２の光電変換素子の電気信号の位相差である第１の位相差信号を算出する第１の位相差算出回路と、上記情報記録媒体の情報トラックに対する移動方向の後方に位置する上記第３及び第４の光電変換素子の電気信号の位相差である第２の位相差信号を算出する第２の位相差算出回路と、上記情報記録媒体の情報トラックに対する移動方向の対角位置に位置する上記第１及び第３の光電変換素子の電気信号の位相和である第１の位相和信号を算出する第１の位相和算出回路と、上記情報記録媒体の情報トラックに対する移動方向の対角位置に位置する上記第２及び第４の光電変換素子の電気信号の位相和である第２の位相和信号を算出する第２の位相和算出回路と、上記第１の位相和信号と上記第２の位相和信号とを減算して基本トラッキングエラー信号を算出する減算回路と、上記光学ヘッドの上記情報トラックに対する位置関係に応じて上記第１及び第２の位相差信号に含まれるオフセット成分から補正信号を算出する補正信号生成手段と、上記補正信号に基づき上記基本トラッキングエラー信号を補正してトラッキングエラー信号を出力する補正回路とを有し、
上記補正信号生成手段が、上記第１の位相差信号の直流成分である第１の直流成分を抽出する第１の低域通過フィルタと、上記第２の位相差信号の直流成分である第２の直流成分を抽出する第２の低域通過フィルタと、上記第１の直流成分と基準値との差である第５の差信号を算出する第１の減算回路と、上記第２の直流成分と上記基準値との差である第６の差信号を算出する第２の減算回路と、上記第５の差信号と上記第６の差信号との差である第７の差信号を算出する第３の減算回路と、上記第５の差信号と上記第６の差信号との和である第１の和信号を算出する加算回路と、上記第１の直流成分と上記第２の直流成分と上記基準値との大小関係に応じて上記第７の差信号又は上記第１の和信号を上記補正信号として出力する選択回路とを含む、トラッキングエラー信号検出回路が提供される。
【００１５】
好ましくは、上記第１、第２、第３及び第４の光電変換素子の電気信号の総和からＲＦ信号を算出する第１の加算回路と、上記第１の光電変換素子の電気信号と上記ＲＦ信号との位相差である第１の差信号を算出する第３の位相差算出回路と、上記第２の光電変換素子の電気信号と上記ＲＦ信号との位相差である第２の差信号を算出する第４の位相差算出回路と、上記第３の光電変換素子の電気信号と上記ＲＦ信号との位相差である第３の差信号を算出する第５の位相差算出回路と、上記第４の光電変換素子の電気信号と上記ＲＦ信号との位相差である第４の差信号を算出する第５の位相差算出回路とを更に有し、
上記第１の位相差算出回路は上記第１の差信号と上記第２の差信号から上記第１の位相差信号を算出し、上記第２の位相差算出回路は上記第３の差信号と上記第４の差信号から上記第２の位相差信号を算出し、上記第１の位相和算出回路は上記第１の差信号と上記第３の差信号とから第１の位相和信号を算出し、上記第２の位相和算出回路は上記第２の差信号と上記第４の差信号とから第２の位相和信号を算出する。
【００１６】
好ましくは、上記補正回路が、上記基本トラッキングエラー信号と上記補正信号とを加減算して上記トラッキングエラー信号を算出する加減算回路である。
【００１７】
また好ましくは、上記第１及び第２の位相和算出回路と上記補正信号との間にそれぞれ配置された所定の低域通過特性を持つ低域通過フィルタをそれぞれ更に有する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明のトラッキングエラー信号検出回路の好適実施の形態を添付図面を参照して述べる。
【００２５】
第１実施の形態
図１は本発明のトラッキングエラー信号検出回路の第１実施の形態としてのトラッキングエラー信号検出回路１の回路図である。
図１に図解したトラッキングエラー信号検出回路１は、４個の電流・電圧変換回路１１〜１４と、４個の波形整形回路２１〜２４と、位相比較回路（位相差算出回路）３１と、位相比較回路（位相差算出回路）３２と、加算回路３４と、低域通過フィルタ３６と、低域通過フィルタ４１と、第３の低域通過フィルタ４２と、補正信号生成回路４４と、補正回路５０とを有する。ここで、補正信号生成回路４４と補正回路５０とにより、トラッキングエラー補正手段４０が構成される。
なお、電流・電圧変換回路１１〜１４と波形整形回路２１〜２４との間にＡＣカップリングコンデンサ１０１〜１０４を設けることが望ましい。
【００２６】
第１実施の形態において、光電変換器として、トラック方向Ｔおよびラジアル方向Ｒに４分割された第１の光電変換素子（Ａ）６１、第２の光電変換素子（Ｂ）６２、第３の光電変換素子（Ｃ）６３および第４の光電変換素子（Ｄ）６４を有する４分割型光電変換器６０を用いる。第１〜第４の光電変換素子６１〜６４は、受光した光の量に相当する電流を発生するフォトデテクタである。
第１実施の形態において、情報トラックの移動方向に対して、第１の光電変換素子（Ａ）６１および第２の光電変換素子（Ｂ）６２は、第３の光電変換素子（Ｃ）６３および第４の光電変換素子（Ｄ）６４に対して前方に位置する。この位置関係は、図８を参照して述べた４分割型光電変換器における位置関係とは逆である。すなわち、図８に図解した情報トラックの移動方向と、図１に図解した情報トラックの移動方向とは逆にしている。
【００２７】
上述したトラッキングエラー信号検出回路１および４分割型光電変換器６０は、光学的情報記録媒体、たとえば、ＣＤ−ＲＯＭに記憶された情報を読みだして再生するための光学ヘッドに搭載されている。光学ヘッドには上述したものの他に、トラッキング制御、フォーカス制御に用いる光学系、たとえば、対物レンズなどが搭載されている。
【００２８】
電流・電圧変換回路１１〜１４はそれぞれ、４分割型光電変換器６０の４個の第１〜第４の光電変換素子６１〜６４で検出した電流を所定のレベルの電圧に変換する。電流・電圧変換回路１１〜１４としては、抵抗器を用いて構成することができる。
【００２９】
波形整形回路２１〜２４は、電流・電圧変換回路１１〜１４で変換した電圧を波形整形する。後述するように、第１〜第４の光電変換素子６１〜６４の検出信号は理想的には、正弦波の特性を有するが、第１〜第４の光電変換素子６１〜６４で検出した状態では雑音などが重畳されている場合があり、後述する位相差を正確に検出するため、波形整形回路２１〜２４において、電流・電圧変換回路１１〜１４から出力された電圧信号を波形整形した後、電圧比較動作を行なってそれぞれ２値化された信号を出力する。
【００３０】
位相比較回路（位相差算出回路）３１は、同じラジアル方向に位置し、トラック方向に分割されている第１の光電変換素子（Ａ）６１および第２の光電変換素子６２の検出信号を２値化した波形整形回路２１および波形整形回路２２の出力信号（以下、この出力信号を単に光電変換素子の検出信号と呼ぶことがある。）の位相を比較して、第１の位相差ΔφA-B を算出する。位相差の算出方法としては、たとえば、第１の光電変換素子（Ａ）６１の検出信号の立ち上がり（又は立ち下がり）から第２の光電変換素子（Ｂ）６２の立ち上がり（又は立ち下がり）までの時間差を第１の位相差ΔφA-B とする。
位相比較回路（位相差算出回路）３２は、同じラジアル方向に位置し、トラック方向に分割されている第３の光電変換素子（Ｃ）６３および第４の光電変換素子６４の検出信号を２値化した波形整形回路２３および波形整形回路２４の出力信号（以下、この出力信号を単に光電変換素子の検出信号と呼ぶことがある。）の位相を比較して、第２の位相差ΔφC-D を算出する。位相差の算出方法としては、たとえば、第３の光電変換素子（Ｃ）６３の検出信号の立ち上がり（又は立ち下がり）から第４の光電変換素子（Ｄ）６４の検出信号の立ち上がり（又は立ち下がり）までの時間差を、第２の位相差ΔφC-D とする。
【００３１】
位相比較回路３１は、上述した例とは異なり、第２の光電変換素子（Ｂ）６２の検出信号の立ち上がり（又は立ち下がり）から第１の光電変換素子（Ａ）６１の検出信号の立ち上がり（又は立ち下がり）までの時間差を第１の位相差ΔφA-B としてもよい。同様に、位相比較回路（位相差算出回路）３２は、第４の光電変換素子（Ｄ）６４の検出信号の立ち上がり（又は立ち下がり）から第３の光電変換素子（Ｃ）６３の検出信号の立ち上がり（又は立ち下がり）までの時間差を第２の位相差ΔφC-D としてもよい。
位相比較回路３１および位相比較回路３２は、それぞれ、情報トラックの同じ側、たとえば、内側に位置する光電変換素子の検出信号の立ち上がり（又は立ち下がり）から外側に位置する光電変換素子の検出信号の立ち上がり（又は立ち下がり）の時間差を求める。
【００３２】
第１実施の形態における上述した位相差の算出方法は、図８に示したトラッキングエラー信号検出回路と同様であり、対角位置にある光電変換素子の検出信号相互の位相差ではない。したがって、位相比較回路３１で算出した第１の位相差ΔφA-B には、光電変換素子が情報トラックの前方か後方かに依存する遅延の問題はない。ただし、第１の位相差ΔφA-B と第２の位相差ΔφC-D との間には、前方か後方かの相違はある。
【００３３】
光学ヘッドがオントラック状態にある場合のトラッキングエラー信号ＴＥの算出について述べる。
図２は記録媒体に形成されたピットの位置と、ビームスポットの位置関係を図解した図である。
図３（Ａ）、（Ｂ）はオントラック状態のときの第１〜第４の光電変換素子６１〜６４の検出信号の波形図であり、図３（Ａ）はピット深さがλ／４に等しい場合の第１〜第４の光電変換素子６１〜６４の検出信号波形図であり、図３（Ｂ）はピット深さがλ／４より浅い場合の第１〜第４の光電変換素子６１〜６４の検出信号波形図である。λは、光学ヘッドから情報記録媒体のピットに照射した光（ビーム）の波長を示す。
【００３４】
先ず、オントラック状態について述べる。
図２に図解したように、光学ヘッドに搭載された対物レンズの中心軸が位置決めすべき記録媒体の情報トラック上のピットに位置しているとき、すなわち、オントラック状態のとき、対物レンズを通して出射され記録媒体のピットから反射したビームのスポットの中心は４分割型光電変換器６０の中心に一致する。このとき、４分割型光電変換器６０の第１〜第４の光電変換素子６１〜６４には同じ量の光が入射し、ピットの深さがλ／４に一致しているときは、図３（Ａ）に図解したように、第１〜第４の光電変換素子６１〜６４の検出信号の振幅と位相は一致し、同じ正弦波（または余弦波）となる。
【００３５】
オントラック状態でかつピット深さがλ／４に等しいときは、第１の光電変換素子（Ａ）６１の検出信号と第２の光電変換素子（Ｂ）６２の検出信号とは等しく、位相比較回路３１で算出した第１の位相差ΔφA-B は０である。同様に、オントラック状態でかつピット深さがλ／４に等しいときは、位相比較回路３２で算出した第２の位相差ΔφC-D も０である。
【００３６】
加算回路３４は、位相比較回路３１で算出した第１の位相差ΔφA-B と位相比較回路３２で算出した第２の位相差ΔφC-D とを加算してトラッキングエラー信号を算出する。このトラッキングエラー信号を基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 と呼ぶ。
オントラック状態でかつピット深さがλ／４に等しいとき基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 は０である。
【００３７】
低域通過フィルタ３６は、たとえば、数１０ＫＨZ のオーダーの低域通過特性を有しており、トラッキングエラー信号ＴＥ0 の低域成分のみを通過させる。低域通過フィルタ３６は通常の抵抗器とキャパシタを用いたＲＣフィルタとして構成することができる。
【００３８】
図３（Ｂ）に図解したように、オントラック状態でかつピットの深さがλ／４より浅い場合、第１の光電変換素子（Ａ）６１および第２の光電変換素子（Ｂ）６２の検出信号と、第３の光電変換素子（Ｃ）６３および第４の光電変換素子（Ｄ）６４の検出信号とは位相が異なるが、第１の光電変換素子（Ａ）６１の検出信号と第２の光電変換素子（Ｂ）６２の検出信号とは振幅および位相が一致しているから第１の位相差ΔφA-B は０となり、第３の光電変換素子（Ｃ）６３の検出信号と第４の光電変換素子（Ｄ）６４の検出信号との振幅および位相は一致しているから第２の位相差ΔφC-D も０である。
すなわち、第１実施の形態においては、対角位置にある光電変換素子の差、たとえば、第１の光電変換素子（Ａ）６１と第３の光電変換素子（Ｃ）６３の検出信号の差を算出しないので、ピットの深さがλ／４より浅いときでも（深いときでも）、オントラック状態ならば、第１の位相差ΔφA-B ＝０、第２の位相差ΔφC-D ＝０である。
【００３９】
上述したように、オントラック状態のときは、ピットの深さがλ／４より浅い深いに係わらず、第１の位相差ΔφA-B ＝０、第２の位相差ΔφC-D ＝０であり、補正信号生成回路４４における誤差は０であり、補正回路５０における基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 の補正は実質的に行われない。したがって、補正回路５０から出力されるトラッキングエラー信号ＴＥは基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 そのままである。
補正信号生成回路４４および補正回路５０の動作については、オフトラック状態の動作の記述において述べる。
【００４０】
次いで、光学ヘッドがオントラック状態からずれたデトラック状態のトラッキングエラー信号ＴＥの算出について述べる。
図４（Ａ）、（Ｂ）はデトラック状態における第１〜第４の光電変換素子６１〜６４の波形図であり、図４（Ａ）はピット深さがλ／４に等しい場合の第１〜第４の光電変換素子６１〜６４の検出信号波形図であり、図４（Ｂ）はピット深さがλ／４より浅い場合の第１〜第４の光電変換素子６１〜６４の検出信号波形図である。
【００４１】
図４（Ａ）に図解したように、デトラック状態でかつピット深さがλ／４に等しい場合に、トラッキング制御の対象となる情報トラックから隣接する内側のトラック側にデトラックしているとき、位置決め対象の情報トラックの内側の第１の光電変換素子（Ａ）６１の検出信号は情報トラックの外側の第２の光電変換素子（Ｂ）６２の検出信号より位相が進む。その結果、位相比較回路３１における第１の位相差ΔφA-B は正の値となる。
同様に、外側の第４の光電変換素子（Ｃ）６３の検出信号は内側の第４の光電変換素子（Ｄ）６４の検出信号より位相が進む。その結果、位相比較回路（位相差算出回路）３２における第２の位相差ΔφC-D は正の値となる。
上記とは逆に、トラッキング制御の対象となる情報トラックから外側のトラック側にデトラックが生じた場合は、第１の位相差ΔφA-B および第２の位相差ΔφC-D の符号は逆になる。
【００４２】
図４（Ｂ）に図解したように、ピット深さがλ／４より浅い場合に、トラッキング制御の対象となる情報トラックから内側のトラック側にデトラックが生じた場合、情報トラックの移動向きに対して、先行する（前方にある）第１の光電変換素子（Ａ）６１および第２の光電変換素子（Ｂ）６２の検出信号と、後に位置する第３の光電変換素子（Ｃ）６３および第４の光電変換素子（Ｄ）６４の検出信号とは、それぞれ全て位相の異なった信号となる。但しこの場合第１及び第２の光電変換素子（Ａ）、（Ｂ）間、第３及び第４の光電変換素子（Ｃ）、（Ｄ）間の位相差Δｔは等しい
図５（Ｂ）に図解したように、レンズシフトが生じた場合、ピット深さがλ／４より浅いときにΔｔ1 ≠Δｔ2 であるため、先行する第１及び第２の光電変換素子（Ａ）６１、（Ｂ）６２の位相差と、後方の第３及び第４の光電変換素子（Ｃ）６３、（Ｄ）６４の位相差とが異なる。
したがって、位相比較回路３１の結果（第１の位相差ΔφA-B ）と、位相比較回路３２の結果（第２の位相差ΔφC-D ）を加算回路３４において加算しただけでは、正確なトラッキングエラー信号ＴＥを算出できない。
そこで本発明の第１実施の形態においては、トラッキングエラー補正手段４０においてデトラック状態でも正確なトラッキングエラー信号ＴＥを算出し、補正回路５０において補正する。
【００４３】
図５を参照してトラッキングエラー補正手段４０におけるトラッキングエラー信号の補正方法について述べる。
デトラックが発生した状態で、記録媒体のピットに対して対物レンズの位置がラジアル方向に変化した場合、第１〜第４の光電変換素子６１〜６４の信号レベル及び位相が個々にシフトする。このようなシフトがある状態で、位相比較回路３１において算出した第１の位相差ΔφA-B と位相比較回路３２において算出した第２の位相差ΔφC-D を加算すると、オフセットを含んだトラッキングエラー信号になる。そこで、そのようなオフセットを検出して、加算回路３４で算出したトラッキングエラー信号ＴＥ0 を補正する。
【００４４】
オフセット値は、第１の位相差ΔφA-B および第２の位相差ΔφC-D の両者に含まれる。そこで、第１の位相差ΔφA-B および第２の位相差ΔφC-D のそれぞれについて、所定期間（所定周期）の積分処理を行なう。その積分値をそれぞれ第１のＤＣ成分ｘおよび第２のＤＣ成分ｙとする。オフセットが存在しなければ、積分値ｘ、ｙはそれぞれ０になる。その積分値ｘ、ｙを基準レベルＶＣから減じると、オフセット値が算出できる。すなわち、第１のオフセットΔｘ＝ＶＣ−ｘ、第２のオフセットΔｙ＝ＶＣ−ｙとなる。
【００４５】
図５（Ａ）に一部を図解したが、第１のオフセットΔｘ＝ＶＣ−ｘおよび第２のオフセットΔｙ＝ＶＣ−ｙは種々の形態で発生する。そこで、種々の形態におけるトラッキングエラー信号補正信号Δｚの値の決定方法について述べる。
【００４６】
【表１】
【００４７】
表１に示した結果を、整理すると下記に簡略化できる。
【００４８】
【表２】
【００４９】
トラッキングエラー補正手段４０は上述した補正方法に基づいて、加算回路３４で算出したトラッキングエラー信号ＴＥ0 をトラッキングエラー信号補正信号Δｚを用いて補正する。
【００５０】
低域通過フィルタ４１は、位相比較回路３１で算出した第１の位相差ΔφA-B の低域成分、すなわち、ＤＣ成分を抽出する。このＤＣ成分を第１のＤＣ成分ｘ（またはＤＣA-B）と呼ぶ。同様に、低域通過フィルタ４２は位相比較回路３２で算出した第２の位相差ΔφC-D の低域成分、すなわち、ＤＣ成分を抽出する。このＤＣ成分を第２のＤＣ成分ｙ（またはＤＣC-D ）と呼ぶ。
【００５１】
補正信号生成回路４４の回路構成例を図６に示す。
補正信号生成回路４４は、減算回路４４１、４４２と、減算回路４４３と、加算回路４４４と、比較回路４４６、４４７と、排他的論理和（EXCLUSIVE-OR) 回路４４８と、選択回路４４５とを有する。
【００５２】
減算回路４４１は低域通過フィルタ４１からの第１のＤＣ成分ｘを基準レベルＶＣから減じてΔｘを算出する。すなわち、第１のオフセットΔｘ＝ＶＣ−ｘを演算する。同様に、減算回路４４２は低域通過フィルタ４２からの第２のＤＣ成分ｙを基準レベルＶＣから減じてΔｙを算出する。すなわち、第２のオフセットΔｙ＝ＶＣ−ｙを算出する。
基準レベルＶＣは、たとえば、０である。
【００５３】
減算回路４４３はトラッキングエラー信号補正信号Δｚ＝Δｘ−Δｙを演算する。加算回路４４４はトラッキングエラー信号補正信号Δｚ＝Δｘ＋Δｙを演算する。これら仮のトラッキングエラー信号補正信号Δｚのいずれか一方が選択回路４４５から選択されて出力される。
【００５４】
比較回路４４６、比較回路４４７および排他的論理和回路４４８は、表２に図解した論理演算を行って、選択回路４４５から出力されるトラッキングエラー信号補正信号Δｚを決定する選択制御信号を算出する。
比較回路４４６は基準レベルＶＣとｘとの比較を行い、ｘ＞ＶＣの場合ハイレベル“Ｈ“の信号を出力し、ｘ＜ＶＣの場合ローレベル“Ｌ“の信号を出力する。比較回路４４７は基準レベルＶＣとｙとの比較を行い、ｙ＞ＶＣの場合ハイレベル“Ｈ“の信号を出力し、ｙ＜ＶＣの場合ローレベル“Ｌ“の信号を出力する。
排他的論理和回路は、表２に記した結果となるように、下記表３の演算結果に基づく選択制御信号を選択回路４４５に出力する。
【００５５】
【表３】
【００５６】
選択回路４４５は、排他的論理和回路４４８から出力される選択制御信号のレベルがハイレベル“Ｈ“の場合は加算回路４４４からの加算結果Δｚ＝Δｘ＋Δｙを出力し、選択制御信号のレベルがローレベル“Ｌ“の場合は減算回路４４３からの減算結果Δｚ＝Δｘ−Δｙを出力する。
その結果、表２に記したトラッキングエラー信号補正信号Δｚが選択回路４４５から補正回路５０に出力され、補正回路５０は低域通過フィルタ３６から出力された補正前のトラッキングエラー信号ＴＥ0 にトラッキングエラー信号補正信号Δｚを加算して補正されたトラッキングエラー信号ＴＥを出力する。
この例において補正回路５０は加算回路である。
【００５７】
上述したように、本発明の第１の実施の形態によれば、オントラック状態はもとよりデトラック状態において、ピットの深さがλ／４より浅いか深いかに係わらず、換言すれば、光学ヘッドに搭載された対物レンズの遠視野像が情報トラックの写像される方向に垂直な方向に移動したときでも、正確なトラッキングエラー信号を算出できる。
また図１および図６に図解した回路構成は簡単である。
【００５８】
上述したトラッキングエラー信号検出回路１の実施に際しては、図１および図６に図解した回路構成に限らず、その他種々の形態で構成することができる。
たとえば、位相比較回路３１、位相比較回路３２、加算回路３４、低域通過フィルタ３６、低域通過フィルタ４１、低域通過フィルタ４２、補正信号生成回路４４および補正回路５０を、回路ではなく、ディジタル信号プロセッサなどの高速演算回路、または、マイクロコンピュータなどで一体化して行うこともできる。
【００５９】
なお、光学式情報再生装置において、トラッキングエラー信号ＴＥと同様に必要となるＲＦ信号は、波形整形回路２１〜２４の出力信号を全加算すればよい。したがって、波形整形回路２１〜２４の出力信号を加算する加算回路を設けることにより、ＲＦ信号が得られる。
【００６０】
第２実施の形態
図７は本発明のトラッキングエラー信号検出回路の第２実施の形態としてのトラッキングエラー信号検出回路１Ａを図解した構成図である。
トラッキングエラー信号検出回路１Ａは、４個の電流・電圧変換回路１１〜１４と、波形整形回路２１〜２４とを有する。これらの回路は図１を参照して述べた第１実施の形態のトラッキングエラー信号検出回路１における電流・電圧変換回路１１〜１４および波形整形回路２１〜２４と同様である。すなわち、電流・電圧変換回路１１〜１４はそれぞれ、４分割型光電変換器６０の４個の第１〜第４の光電変換素子６１〜６４で検出した電流を所定のレベルの電圧に変換する。電流・電圧変換回路１１〜１４としては、抵抗器を用いて構成することができる。波形整形回路２１〜２４は、電流・電圧変換回路１１〜１４で変換した電圧を波形整形する。
【００６１】
なお、図１に図解したトラッキングエラー信号検出回路１と同様、図７に図解したトラッキングエラー信号検出回路１Ａにおいても、電流・電圧変換回路１１〜１４と波形整形回路２１〜２４との間にＡＣカップリングコンデンサ１０１〜１０４を設けることが望ましい。
【００６２】
第２実施の形態においても図１を参照して述べた第１実施の形態と同様、光電変換器として、トラック方向Ｔおよびラジアル方向Ｒに４分割された第１の光電変換素子（Ａ）６１、第２の光電変換素子（Ｂ）６２、第３の光電変換素子（Ｃ）６３および第４の光電変換素子（Ｄ）６４を有する４分割型光電変換器６０を用いる。第１〜第４の光電変換素子６１〜６４は、受光した光の量に相当する電流を発生するフォトデテクタである。
第２実施の形態においても図１を参照して述べた第１実施の形態と同様、情報トラックの移動方向に対して、第１の光電変換素子（Ａ）６１および第２の光電変換素子（Ｂ）６２は、第３の光電変換素子（Ｃ）６３および第４の光電変換素子（Ｄ）６４に対して前方に位置する。
したがって、図２に図解した記録媒体に形成されたピットの位置と、ビームスポットの位置関係、図３（Ａ）、（Ｂ）に図解したオントラック状態のときの第１〜第４の光電変換素子の検出信号の波形、および、図４（Ａ）、（Ｂ）に図解したデトラック状態における第１〜第４の光電変換素子の検出信号の波形は第２実施の形態にも適用する。
【００６３】
図７に図解したトラッキングエラー信号検出回路１Ａは、図１に図解したトラッキングエラー信号検出回路１とは下記の異なる構成を有する。
トラッキングエラー信号検出回路１Ａは、波形整形回路２１〜２４の出力信号を全加算してＲＦ信号を算出するＲＦ信号算出用加算回路（加算回路）７１を有する。もちろん、図１に図解したトラッキングエラー信号検出回路１を使用する光学式情報再生装置においてもＲＦ信号が使用される。その場合、ＲＦ信号算出用加算回路７１に相当する回路でＲＦ信号を生成するが、第２実施の形態においては、ＲＦ信号算出用加算回路７１で生成したＲＦ信号をトラッキングエラー信号ＴＥの検出に使用する。
【００６４】
トラッキングエラー信号検出回路１Ａは、位相比較回路（位相差算出回路）８１〜８４を有する。
位相比較回路（位相差算出回路）８１は、第１の光電変換素子（Ａ）６１の検出信号とＲＦ信号との位相を比較してＲＦ信号に対する第１の光電変換素子（Ａ）６１の検出信号の位相差を示す第１の基準位相差ΔφA を出力する。
位相比較回路８２（位相差算出回路）は、第２の光電変換素子（Ｂ）６２の検出信号とＲＦ信号との位相を比較してＲＦ信号に対する第２の光電変換素子（Ｂ）６２の検出信号の位相差を示す第２の基準位相差ΔφB を出力する。
位相比較回路８３（位相差算出回路）は、第３の光電変換素子（Ｃ）６３の検出信号とＲＦ信号との位相を比較してＲＦ信号に対する第３の光電変換素子（Ｃ）６３の検出信号の位相差を示す第３の基準位相差ΔφC を出力する。
位相比較回路（位相差算出回路）８４は、第４の光電変換素子（Ｄ）６４の検出信号とＲＦ信号との位相を比較してＲＦ信号に対する第４の光電変換素子（Ｄ）６４の検出信号の位相差を示す第４の基準位相差ΔφD を出力する。
【００６５】
トラッキングエラー信号検出回路１Ａは、加算回路（位相和算出回路）７４および低域通過フィルタ７５、加算回路（位相和算出回路）７６および低域通過フィルタ７７を有する。トラッキングエラー信号検出回路１Ａはさらに減算回路（基本トラッキングエラー信号算出回路）９１を有する。加算回路７４、加算回路７６、および、減算回路９１の回路によって基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 が生成される。下記にその処理内容を述べる。
【００６６】
トラッキングエラー信号検出回路１Ａは、減算回路（位相差算出回路）７２および低域通過フィルタ７３、減算回路（位相差算出回路）７８および第４の低域通過フィルタ７９を有する。
減算回路７２および減算回路７８は後述する補正信号生成回路９５において算出するトラッキングエラー信号補正信号Δｚのための信号を生成する。
【００６７】
位相差算出回路または位相比較回路として動作する減算回路７２は、位相比較回路（位相差算出回路）８１で算出した第１の基準位相差ΔφA と位相比較回路（位相差算出回路）８２で算出した第２の基準位相差ΔφB との差を算出して第１の位相差ΔφA-B を算出する。このようにして算出された第１の位相差ΔφA-B は、同じラジアル方向に位置する第１の光電変換素子（Ａ）６１と第２の光電変換素子（Ｂ）６２との位相差ΔφA-B を示す。
この位相差ΔφA-B は、図１における位相比較回路（位相差算出回路）３１で算出した第１の位相差ΔφA-B に相当する。ただし、図７においては、ＲＦ信号算出用加算回路（加算回路）７１で算出した基準となるＲＦ信号との位相差同士（第１の基準位相差ΔφA と第２の基準位相差ΔφB との位相差）であるから、位相差の精度（信頼性）は高い。
低域通過フィルタ７３は、所定の低域通過特性を有し、第１の位相差ΔφA-B 信号の低周波成分、即ちＤＣ成分を出力する。低域通過フィルタ７３の特性は、図１に図解した低域通過フィルタ４１、４２と同様、数１０ＨZ 程度であり、通常のＲＣフィルタとして構成できる。
【００６８】
位相和算出回路として動作する加算回路（位相和算出回路）７４は、位相比較回路（位相差算出回路）８１で算出した第１の基準位相差ΔφA と位相比較回路（位相差算出回路）８３で算出した第３の基準位相差ΔφC との和を算出して第１の位相和ΔφA+C を算出する。このようにして算出された第１の位相和ΔφA+C は、第１の光電変換素子（Ａ）６１の検出信号のＲＦ信号に対する位相差である第１の基準位相差ΔφA と、第３の光電変換素子（Ｃ）６３の検出信号のＲＦ信号に対する位相差である第３の基準位相差ΔφC との和である。
この第１の位相和ΔφA+C は、対角位置にある光電変換素子の検出信号の和であり、その算出に、ＲＦ信号を用いている点において信頼性が高い。
低域通過フィルタ７５は、低域通過フィルタ７３とは異なる低域通過特性を有し、図１に図解した低域通過フィルタ３６と同様、数１０ＫＨZ 程度であり、第１の位相和ΔφA+C 信号の低周波成分、即ちＤＣ成分を出力する。低域通過フィルタ７５も通常のＲＣフィルタとして構成できる。
【００６９】
位相和算出回路として動作する加算回路（位相和算出回路）７６は、位相比較回路（位相差算出回路）８２で算出した第２の基準位相差ΔφB と位相比較回路（位相差算出回路）８４で算出した第４の基準位相差ΔφD と間の和を算出して第２の位相和ΔφB+D を算出する。このようにして算出された第２の位相和ΔφB+D は、第２の光電変換素子（Ｂ）６２の検出信号のＲＦ信号に対する位相差である第２の基準位相差ΔφB と、第４の光電変換素子（Ｄ）６４の検出信号のＲＦ信号に対する位相差である第４の基準位相差ΔφD との和である。
この第２の位相和ΔφB+D も、対角位置にある光電変換素子の検出信号の和であり、その算出にＲＦ信号を用いている点において信頼性が高い。
低域通過フィルタ７７は、低域通過フィルタ７５と同等の所定の低域通過特性を有し、第２の位相和ΔφB+D 信号の低周波成分、即ちＤＣ成分を出力する。低域通過フィルタ７７も通常のＲＣフィルタとして構成できる。
【００７０】
位相差算出回路または位相比較回路として動作する減算回路７８は、位相比較回路（位相差算出回路）８３で算出した第３の基準位相差ΔφC と位相比較回路（位相差算出回路）８４で算出した第４の基準位相差ΔφD と間の差を算出して第２の位相差ΔφC-D を算出する。このようにして算出された第２の位相差ΔφC-D は、同じラジアル方向に位置する第３の光電変換素子（Ｃ）６３と第４の光電変換素子（Ｄ）６４との位相差ΔφC-D を示す。
この位相差ΔφC-D は、図１における位相比較回路３２で算出した第１の位相差ΔφC-D に相当する。ただし、図７においては、加算回路７１で算出した基準となるＲＦ信号との位相差同士（第３の基準位相差ΔφC と第４の基準位相差ΔφD との位相差）であるから、位相差の信頼性は高い。
低域通過フィルタ７９は、低域通過フィルタ７３と同等の所定の低域通過特性を有し、第２の位相差ΔφC-D 信号の低周波成分、即ちＤＣ成分を出力する。低域通過フィルタ７９も通常のＲＣフィルタとして構成できる。
【００７１】
位相差算出回路または位相比較回路として動作する減算回路９１は、低域通過フィルタ７５を通過した加算回路７４において算出された第１の位相和ΔφA+C のＤＣ成分と、低域通過フィルタ７７を通過した加算回路７６で算出した第２の位相和ΔφB+D のＤＣ成分との差である総合位相差Δφ(A+C)-(B+D) を求める。この位相差検出結果は、従来例として例示した対角位置にある光電変換素子同士の位相差を用いてトラッキングエラー信号ＴＥを算出する方法に類似している。しかし、第２実施形態においては、ＲＦ信号を用いて処理を行っているので総合位相差Δφ(A+C)-(B+D) の信頼性は高い。
減算回路９１で算出した総合位相差Δφ(A+C)-(B+D) を基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 と呼ぶ。
【００７２】
補正信号生成回路９５は、低域通過フィルタ７３を通過した減算回路（位相差算出回路）７２で算出した第１の位相差ΔφA-B のＤＣ成分と、低域通過フィルタ７９を通過した減算回路（位相差算出回路）７８で算出した第２の位相差ΔφC-D のＤＣ成分を用いてトラッキングエラー信号補正信号Δｚを算出する。
補正信号生成回路９５は、図１および図６を参照した述べた補正信号生成回路４４と実質的に同じ処理を行って、トラッキングエラー信号補正信号Δｚを生成する。すなわち、補正信号生成回路９５は、図６に図解した補正信号生成回路４４と同様の回路構成をなし、図６に図解した低域通過フィルタ４１に対応する低域通過フィルタ７３から第１のＤＣ成分ｘとして減算回路（位相差算出回路）７２で算出した第１の位相差ΔφA-B のＤＣ成分を入力し、図６に図解した低域通過フィルタ４２に対応する低域通過フィルタ７９から第２のＤＣ成分ｙとして減算回路（位相差算出回路）７８で算出した第２の位相差ΔφC-D のＤＣ成分を入力し、回路４４１〜４４８に相当する回路でトラッキングエラー信号補正信号Δｚを算出する。トラッキングエラー信号補正信号Δｚを算出する演算アルゴリズムおよび判定条件は上述したものと同様である。
【００７３】
トラッキングエラー信号補正回路としての減算回路９２は、減算回路９１で算出した基本トラッキングエラー信号ＴＥφから補正信号生成回路９５で算出したトラッキングエラー信号補正信号Δｚを減じて補正したトラッキングエラー信号ＴＥを生成する。
減算回路９２は、図１および図６の補正回路５０に対応しているが、減算を行う。
【００７４】
第２実施の形態は、上述したように、基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 の算出に対角位置にある光電変換素子同士の第１の位相和ΔφA+C と第２の位相和ΔφB+D との差から基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 を算出する点において、第１実施の形態とは異なる。この点においては、従来例として例示したものと類似する位相差方式であるが、第２実施の形態においてはＲＦ信号を用いており基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 の算出の信頼性が高い。
【００７５】
もちろん、位相比較回路８１〜８４においてＲＦ信号との位相差を算出した信号について、減算回路７２、加算回路７４、加算回路７６および減算回路７８において上述した演算処理を行うことは必須ではないが、ＲＦ信号を用いることにより、信頼性が向上する。
【００７６】
なお、図１に図解した第１実施の形態のトラッキングエラー信号検出回路１において、図７に図解したＲＦ信号算出用加算回路７１と同様のＲＦ信号算出回路を付加してＲＦ信号を算出し、このＲＦ信号を用いて波形整形回路２１〜２４の出力信号の位相差を算出したのち、位相比較回路（位相差算出回路）３１および位相比較回路（位相差算出回路）３２において位相差を算出させることもできる。それにより、図１に図解したトラッキングエラー信号検出回路１においても信頼性が向上する。
【００７７】
さらに第２実施の形態においては、第１実施の形態と同様、第１の位相差ΔφA-B および第２の位相差ΔφC-D を用いてトラッキングエラー信号補正信号Δｚを算出し、その補正信号Δｚを用いて基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 を補正している。したがって、第１実施の形態と同様、精度の高いトラッキングエラー信号ＴＥを生成できる。
第２実施の形態においては、光学式情報再生装置ごとの調整を不要とせず、精度が高く精密な調整可能なアナログ遅延回路などを使用する必要がないので、温度変化などに依存せず、安定して使用できる。
第２実施の形態の回路構成は比較的簡単な回路として構成できる。
【００７８】
上述したトラッキングエラー信号検出回路１Ａおよび４分割型光電変換器６０は、光学的情報記録媒体、たとえば、ＣＤ−ＲＯＭに記憶された情報を読みだして再生するのに使用する光学ヘッドに搭載されている。光学ヘッドには上述したものの他に、トラッキング制御、フォーカス制御に用いる光学系、たとえば、対物レンズなどが搭載されている。
【００７９】
上述したように、本発明の第１実施の形態または第２実施の形態のいずれによっても、正確なトラッキングエラー信号ＴＥが算出できる。したがって、このトラッキングエラー信号ＴＥを用いればトラッキング制御の精度が向上する。
【００８０】
さらに、第１実施の形態および第２実施の形態の記述から明らかなように、本発明においては、基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 を算出は、４分割型光電変換器６０の同じラジアル位置に位置するもの同士の位相差（第１の位相差ΔφA-B と第２の位相差ΔφC-D ）から算出しても、４分割型光電変換器６０の対角位置に位置するもの同士の位相和（第１の位相和ΔφA+C と第２の位相和ΔφB+D ）から算出しても、最終的には、第１の位相差ΔφA-B と第２の位相差ΔφC-D からトラッキングエラー信号補正信号Δｚを算出し、それを用いて共通に基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 を補正できる。すなわち、本発明は、基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 の算出方法に依存せず、正確なトラッキングエラー信号ＴＥを生成できるという利点がある。
【００８１】
【発明の効果】
本発明によれば、光学ヘッドに搭載された対物レンズがレンズシフトにより中心からずれたときでも正確なトラッキングエラー信号を簡単な回路構成で検出可能なトラッキングエラー信号検出回路を提供できる。
【００８２】
本発明によれば、基本トラッキングエラー信号の算出方法に依存せず、光学ヘッドに搭載された対物レンズがレンズシフトにより中心からずれたときでも正確なトラッキングエラー信号を簡単な回路構成で検出可能なトラッキングエラー信号検出回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明のトラッキングエラー信号検出回路の第１実施の形態としてのトラッキングエラー信号検出回路の回路図である。
【図２】図２は記録媒体に形成されたピットの位置と、ビームスポットの位置関係を図解した図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）はオントラック状態のときの第１〜第４の光電変換素子の検出信号の波形図であり、図３（Ａ）はピット深さがλ／４に等しい場合の第１〜第４の光電変換素子の検出信号波形図であり、図３（Ｂ）はピット深さがλ／４より浅い場合の第１〜第４の光電変換素子の検出信号波形図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）はデトラック状態における第１〜第４の光電変換素子の検出信号の波形図であり、図４（Ａ）はピット深さがλ／４に等しい場合の第１〜第４の光電変換素子の検出信号波形図であり、図４（Ｂ）はピット深さがλ／４より浅い場合の第１〜第４の光電変換素子の検出信号波形図である。
【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）はデトラック状態におけるピット深さがλ／４からずれている場合のトラッキングエラー信号と第１〜第４の光電変換素子の検出信号の波形図であり、図５（Ａ）は第１及び第２の光電変換素子によるトラッキングエラー信号と第３及び第４の光電変換素子によるトラッキングエラー信号の波形図であり、図５（Ｂ）は第１〜第４の光電変換素子の検出信号のそれぞれの波形図である。
【図６】図６は図１に図解した補正信号生成回路の回路構成例を図解した回路図である。
【図７】図７は本発明のトラッキングエラー信号検出回路の第２実施の形態としてのトラッキングエラー信号検出回路の回路図である。
【図８】図８は従来のトラッキングエラー信号検出回路の回路構成を図解した図である。
【符号の説明】
１、１Ａ・・トラッキングエラー信号検出回路
１１〜１４・・電流・電圧変換回路
２１〜２４・・波形整形回路
３１・・位相比較回路（位相差算出回路）
３２・・位相比較回路（位相差算出回路）
３４・・加算回路
３６・・低域通過フィルタ
４０・・トラッキングエラー補正手段
４１、４２・・低域通過フィルタ
４４・・補正信号生成回路
４４１〜４４３・・・減算回路
４４４・・加算回路
４４５・選択回路
４４６〜４４７・・比較回路
４４８・・排他的論理和回路
５０・・補正回路
６０・・４分割型光電変換器
６１〜６４・・第１〜第４の光電変換素子（Ａ）〜（Ｄ）
７１・・ＲＦ信号算出用加算回路
７２、７８・・減算回路
７３、７５、７７、７９・・低域通過フィルタ
７４、７６・・加算回路
８１〜８４・・位相比較回路
９１・・減算回路
９２・・減算回路
９５・・補正信号生成回路
１０１〜１０４・・カップリングコンデンサ
【発明の属する技術分野】
本発明は光学式情報再生装置におけるトラッキング制御に用いるトラッキングエラー信号を算出するトラッキングエラー信号検出回路に関するものであり、特に、４分割型光電変換器からの検出信号を位相差方式でトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出回路において検出精度を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンパクトディスク（ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ）装置、磁気・光学（ＭＯ、ＭＤ）記録装置などの光学的に情報を再生する種々の光学式情報再生装置においては、記録媒体における情報記録部に光学ヘッドを位置決めするためトラッキング制御が行われており、そのトラッキング制御のために、光学式情報再生装置には、光学ヘッドが記録媒体の位置決め目標のトラックに対してどれだけずれているかを検出するトラッキングエラー信号検出回路が設けられている。
光学式情報再生装置におけるトラッキング制御手段は、トラッキングエラー信号検出回路で検出したトラッキングエラーが０になるように、光学ヘッドの位置決め制御を行う。
【０００３】
これまで種々のトラッキングエラー信号検出方式が提案されている（たとえば、尾上守夫監修、「光ディスク技術」、ラジオ技術選書１９８、８５〜９９頁、参照）。
そのようなトラッキングエラー信号検出方式のうち、位相差方式のトラッキングエラー信号検出回路の従来技術を述べる。位相差方式のトラッキングエラー信号検出方法とは、記録媒体のトラックを挟むように少なくとも２つの光電変換を行う素子を配置し、それらの光電変換素子の検出信号の位相差を検出してトラッキングエラーを検出する方法である。
【０００４】
従来のトラッキングエラーを検出する一例として、記録媒体のトラック方向に２分割され、ラジアル方向にも２分割され、合計４分割された４つの光電変換素子を有する４分割型光電変換器を用いて、位相差方式によってトラッキングエラーを検出する方法がある。そのトラッキングエラーの算出原理は、４つの光電変換素子のうち、対角位置にある光電変換素子の和をそれぞれ算出し、その後、２つの和信号の差（位相差）をトラッキングエラーとして算出することを前提としている。
また、光電変換器の遠視野像が情報トラックの写像される方向に垂直な方向に移動しても正確なトラッキングエラー信号が算出可能なように、記録媒体の回転方向の前方に位置して位相の進んだ信号を発生する光電変換素子の検出信号を所定時間遅延して位相を調整した後、それぞれ対角位置にある２つの光電変換素子の検出信号の和をそれぞれ算出し、和信号相互の位相差をトラッキングエラーとして検出している。
【０００５】
その他の従来のトラッキングエラー信号検出方法として、４分割型光電変換器を用いた位相差方式であって、光学ヘッドに搭載された対物レンズの位置がレンズシフトにより中心からずれた場合においても正確なトラッキングエラー信号を算出可能なものがある。しかしながら、この位相差検出方法では、対角位置にある光電変換素子を対として使用せず、同じラジアル位置にある１対の光電変換素子の検出信号を用いる。
【０００６】
同じラジアル位置にある一対の光電変換素子の検出信号を用いるトラッキングエラー信号検出回路を図８を参照して述べる。
図８に図解したトラッキングエラー信号検出回路は、記録媒体のトラック方向に２分割され、ラジアル方向にも２分割され、合計４分割された光電変換素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有する４分割型光電変換器の出力信号を処理する。記録媒体のトラックの移動方向に対して同じ位相状態にある光電変換素子Ａ，Ｂの出力信号の位相差Δφ１を第１の位相比較回路５１１で算出し、記録媒体のトラックの移動方向に対して同じ位相状態にある光電変換素子Ｃ，Ｄの出力信号の位相差Δφ２を第２の位相比較回路５１２で算出し、これらの位相差を加算器５１０で加算した後、低域通過フィルタ５０６を通してトラッキングエラー信号ＴＥを出力する。
この回路におけるトラッキングエラー検出においては、同じラジアル位置にある光電変換素子同士の位相差を算出しているので、第１の位相比較回路５１１、および、第２の位相比較回路５１２における位相差算出において位相ずれの問題はなく、対角位置にある光電変換素子を対として用いる回路方式におけるような遅延の調整は不要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
対角位置にある光電変換素子を対として組み合わせて使用する方式の場合、１対となる光電変換素子の情報トラック移動方向における前方と後方の位置的差に起因するタイミング調整が不可欠となり、そのタイミング調整は光学式情報再生装置のディスクごとに調整する必要があり、調整が大変である。さらにその遅延量は数ｎ秒の分解能で１８０°程度まで変化させなければならないと同時にディスクの回転速度によってその遅延量のきざみを変える必要があり、その調整およびその回路構成が複雑になる。またアナログフィルタを用いて遅延を与えるので、正確に位相進みを調整することが難しい上、温度変化などに起因するアナログフィルタの特性変化により、常に正確に位相進みを調整することが困難である。
【０００８】
図８に示したトラッキングエラー信号検出回路においては、情報トラックの移動方向に対して、異なる位置の光電変換素子の位相差を加算しているだけなので、光学ヘッドに搭載された対物レンズの位置がレンズシフトにより中心からずれた場合に十分正確なトラッキングエラー信号を算出できないという問題がある。
【０００９】
上述したように基本トラッキングエラー信号の算出方法によってその補正方法が異なる。したがって、基本トラッキングエラー信号の算出方法に依存した補正を行わなければならないという不具合に遭遇している。
【００１０】
本発明の目的は、光学ヘッドに搭載された対物レンズの遠視野像が情報トラックの写像される方向に垂直な方向に移動したときでも正確なトラッキングエラー信号を簡単な回路構成で検出可能なトラッキングエラー信号検出回路を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、基本トラッキングエラー信号の算出方法に依存せず、光学ヘッドに搭載された対物レンズの遠視野像が情報トラックの写像される方向に垂直な方向に移動したときでも正確なトラッキングエラー信号を簡単な回路構成で検出可能なトラッキングエラー信号検出回路を提供することにある。
【００１２】
本発明によれば、円板状の情報記録媒体から反射光を電気信号に変換する４分割型光電変換器の第１、第２、第３及び第４の光電変換素子から出力される電気信号に基づき、上記情報記録媒体に対する光学ヘッドのトラッキング制御に使用されるトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出回路において、
上記情報記録媒体の情報トラックに対する移動方向の前方に位置する上記第１及び第２の光電変換素子の電気信号の位相差である第１の位相差信号を算出する第１の位相差算出回路と、上記情報記録媒体の情報トラックに対する移動方向の後方に位置する上記第３及び第４の光電変換素子の電気信号の位相差である第２の位相差信号を算出する第２の位相差算出回路と、上記第１の位相差信号と上記第２の位相差信号とを加算して基本トラッキングエラー信号を算出する第１の加算回路と、上記光学ヘッドの上記情報トラックに対する位置関係に応じて上記第１及び第２の位相差信号に含まれるオフセット成分から補正信号を算出する補正信号生成手段と、上記補正信号に基づき上記基本トラッキングエラー信号を補正してトラッキングエラー信号を出力する補正回路とを有し、
上記補正信号生成手段が、上記第１の位相差信号の直流成分である第１の直流成分を抽出する第１の低域通過フィルタと、上記第２の位相差信号の直流成分である第２の直流成分を抽出する第２の低域通過フィルタと、上記第１の直流成分と基準値との差である第１の差信号を算出する第１の減算回路と、上記第２の直流成分と上記基準値との差である第２の差信号を算出する第２の減算回路と、上記第１の差信号と上記第２の差信号との差である第３の差信号を算出する第３の減算回路と、上記第１の差信号と上記第２の差信号との和である第１の和信号を算出する加算回路と、上記第１の直流成分と上記第２の直流成分と上記基準値との大小関係に応じて上記第３の差信号又は上記第１の和信号を上記補正信号として出力する選択回路とを含む、トラッキングエラー信号検出回路が提供される。
【００１３】
好ましくは、上記補正回路が、上記基本トラッキングエラー信号と上記補正信号とを加算して上記トラッキングエラー信号を算出する加算回路である。
また好ましくは、当該トラッキングエラー信号検出回路は、上記第１の加算回路と上記補正回路との間に配置された所定の低域通過特性を持つ低域通過フィルタを更に有する。
【００１４】
また本発明によれば、円板状の情報記録媒体からの反射光を電気信号に変換する４分割型光電変換器の第１、第２、第３及び第４の光電変換素子から出力される電気信号に基づき、上記情報記録媒体に対する光学ヘッドのトラッキング制御に使用されるトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出回路において、
上記情報記録媒体の情報トラックに対する移動方向の前方に位置する上記第１及び第２の光電変換素子の電気信号の位相差である第１の位相差信号を算出する第１の位相差算出回路と、上記情報記録媒体の情報トラックに対する移動方向の後方に位置する上記第３及び第４の光電変換素子の電気信号の位相差である第２の位相差信号を算出する第２の位相差算出回路と、上記情報記録媒体の情報トラックに対する移動方向の対角位置に位置する上記第１及び第３の光電変換素子の電気信号の位相和である第１の位相和信号を算出する第１の位相和算出回路と、上記情報記録媒体の情報トラックに対する移動方向の対角位置に位置する上記第２及び第４の光電変換素子の電気信号の位相和である第２の位相和信号を算出する第２の位相和算出回路と、上記第１の位相和信号と上記第２の位相和信号とを減算して基本トラッキングエラー信号を算出する減算回路と、上記光学ヘッドの上記情報トラックに対する位置関係に応じて上記第１及び第２の位相差信号に含まれるオフセット成分から補正信号を算出する補正信号生成手段と、上記補正信号に基づき上記基本トラッキングエラー信号を補正してトラッキングエラー信号を出力する補正回路とを有し、
上記補正信号生成手段が、上記第１の位相差信号の直流成分である第１の直流成分を抽出する第１の低域通過フィルタと、上記第２の位相差信号の直流成分である第２の直流成分を抽出する第２の低域通過フィルタと、上記第１の直流成分と基準値との差である第５の差信号を算出する第１の減算回路と、上記第２の直流成分と上記基準値との差である第６の差信号を算出する第２の減算回路と、上記第５の差信号と上記第６の差信号との差である第７の差信号を算出する第３の減算回路と、上記第５の差信号と上記第６の差信号との和である第１の和信号を算出する加算回路と、上記第１の直流成分と上記第２の直流成分と上記基準値との大小関係に応じて上記第７の差信号又は上記第１の和信号を上記補正信号として出力する選択回路とを含む、トラッキングエラー信号検出回路が提供される。
【００１５】
好ましくは、上記第１、第２、第３及び第４の光電変換素子の電気信号の総和からＲＦ信号を算出する第１の加算回路と、上記第１の光電変換素子の電気信号と上記ＲＦ信号との位相差である第１の差信号を算出する第３の位相差算出回路と、上記第２の光電変換素子の電気信号と上記ＲＦ信号との位相差である第２の差信号を算出する第４の位相差算出回路と、上記第３の光電変換素子の電気信号と上記ＲＦ信号との位相差である第３の差信号を算出する第５の位相差算出回路と、上記第４の光電変換素子の電気信号と上記ＲＦ信号との位相差である第４の差信号を算出する第５の位相差算出回路とを更に有し、
上記第１の位相差算出回路は上記第１の差信号と上記第２の差信号から上記第１の位相差信号を算出し、上記第２の位相差算出回路は上記第３の差信号と上記第４の差信号から上記第２の位相差信号を算出し、上記第１の位相和算出回路は上記第１の差信号と上記第３の差信号とから第１の位相和信号を算出し、上記第２の位相和算出回路は上記第２の差信号と上記第４の差信号とから第２の位相和信号を算出する。
【００１６】
好ましくは、上記補正回路が、上記基本トラッキングエラー信号と上記補正信号とを加減算して上記トラッキングエラー信号を算出する加減算回路である。
【００１７】
また好ましくは、上記第１及び第２の位相和算出回路と上記補正信号との間にそれぞれ配置された所定の低域通過特性を持つ低域通過フィルタをそれぞれ更に有する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明のトラッキングエラー信号検出回路の好適実施の形態を添付図面を参照して述べる。
【００２５】
第１実施の形態
図１は本発明のトラッキングエラー信号検出回路の第１実施の形態としてのトラッキングエラー信号検出回路１の回路図である。
図１に図解したトラッキングエラー信号検出回路１は、４個の電流・電圧変換回路１１〜１４と、４個の波形整形回路２１〜２４と、位相比較回路（位相差算出回路）３１と、位相比較回路（位相差算出回路）３２と、加算回路３４と、低域通過フィルタ３６と、低域通過フィルタ４１と、第３の低域通過フィルタ４２と、補正信号生成回路４４と、補正回路５０とを有する。ここで、補正信号生成回路４４と補正回路５０とにより、トラッキングエラー補正手段４０が構成される。
なお、電流・電圧変換回路１１〜１４と波形整形回路２１〜２４との間にＡＣカップリングコンデンサ１０１〜１０４を設けることが望ましい。
【００２６】
第１実施の形態において、光電変換器として、トラック方向Ｔおよびラジアル方向Ｒに４分割された第１の光電変換素子（Ａ）６１、第２の光電変換素子（Ｂ）６２、第３の光電変換素子（Ｃ）６３および第４の光電変換素子（Ｄ）６４を有する４分割型光電変換器６０を用いる。第１〜第４の光電変換素子６１〜６４は、受光した光の量に相当する電流を発生するフォトデテクタである。
第１実施の形態において、情報トラックの移動方向に対して、第１の光電変換素子（Ａ）６１および第２の光電変換素子（Ｂ）６２は、第３の光電変換素子（Ｃ）６３および第４の光電変換素子（Ｄ）６４に対して前方に位置する。この位置関係は、図８を参照して述べた４分割型光電変換器における位置関係とは逆である。すなわち、図８に図解した情報トラックの移動方向と、図１に図解した情報トラックの移動方向とは逆にしている。
【００２７】
上述したトラッキングエラー信号検出回路１および４分割型光電変換器６０は、光学的情報記録媒体、たとえば、ＣＤ−ＲＯＭに記憶された情報を読みだして再生するための光学ヘッドに搭載されている。光学ヘッドには上述したものの他に、トラッキング制御、フォーカス制御に用いる光学系、たとえば、対物レンズなどが搭載されている。
【００２８】
電流・電圧変換回路１１〜１４はそれぞれ、４分割型光電変換器６０の４個の第１〜第４の光電変換素子６１〜６４で検出した電流を所定のレベルの電圧に変換する。電流・電圧変換回路１１〜１４としては、抵抗器を用いて構成することができる。
【００２９】
波形整形回路２１〜２４は、電流・電圧変換回路１１〜１４で変換した電圧を波形整形する。後述するように、第１〜第４の光電変換素子６１〜６４の検出信号は理想的には、正弦波の特性を有するが、第１〜第４の光電変換素子６１〜６４で検出した状態では雑音などが重畳されている場合があり、後述する位相差を正確に検出するため、波形整形回路２１〜２４において、電流・電圧変換回路１１〜１４から出力された電圧信号を波形整形した後、電圧比較動作を行なってそれぞれ２値化された信号を出力する。
【００３０】
位相比較回路（位相差算出回路）３１は、同じラジアル方向に位置し、トラック方向に分割されている第１の光電変換素子（Ａ）６１および第２の光電変換素子６２の検出信号を２値化した波形整形回路２１および波形整形回路２２の出力信号（以下、この出力信号を単に光電変換素子の検出信号と呼ぶことがある。）の位相を比較して、第１の位相差ΔφA-B を算出する。位相差の算出方法としては、たとえば、第１の光電変換素子（Ａ）６１の検出信号の立ち上がり（又は立ち下がり）から第２の光電変換素子（Ｂ）６２の立ち上がり（又は立ち下がり）までの時間差を第１の位相差ΔφA-B とする。
位相比較回路（位相差算出回路）３２は、同じラジアル方向に位置し、トラック方向に分割されている第３の光電変換素子（Ｃ）６３および第４の光電変換素子６４の検出信号を２値化した波形整形回路２３および波形整形回路２４の出力信号（以下、この出力信号を単に光電変換素子の検出信号と呼ぶことがある。）の位相を比較して、第２の位相差ΔφC-D を算出する。位相差の算出方法としては、たとえば、第３の光電変換素子（Ｃ）６３の検出信号の立ち上がり（又は立ち下がり）から第４の光電変換素子（Ｄ）６４の検出信号の立ち上がり（又は立ち下がり）までの時間差を、第２の位相差ΔφC-D とする。
【００３１】
位相比較回路３１は、上述した例とは異なり、第２の光電変換素子（Ｂ）６２の検出信号の立ち上がり（又は立ち下がり）から第１の光電変換素子（Ａ）６１の検出信号の立ち上がり（又は立ち下がり）までの時間差を第１の位相差ΔφA-B としてもよい。同様に、位相比較回路（位相差算出回路）３２は、第４の光電変換素子（Ｄ）６４の検出信号の立ち上がり（又は立ち下がり）から第３の光電変換素子（Ｃ）６３の検出信号の立ち上がり（又は立ち下がり）までの時間差を第２の位相差ΔφC-D としてもよい。
位相比較回路３１および位相比較回路３２は、それぞれ、情報トラックの同じ側、たとえば、内側に位置する光電変換素子の検出信号の立ち上がり（又は立ち下がり）から外側に位置する光電変換素子の検出信号の立ち上がり（又は立ち下がり）の時間差を求める。
【００３２】
第１実施の形態における上述した位相差の算出方法は、図８に示したトラッキングエラー信号検出回路と同様であり、対角位置にある光電変換素子の検出信号相互の位相差ではない。したがって、位相比較回路３１で算出した第１の位相差ΔφA-B には、光電変換素子が情報トラックの前方か後方かに依存する遅延の問題はない。ただし、第１の位相差ΔφA-B と第２の位相差ΔφC-D との間には、前方か後方かの相違はある。
【００３３】
光学ヘッドがオントラック状態にある場合のトラッキングエラー信号ＴＥの算出について述べる。
図２は記録媒体に形成されたピットの位置と、ビームスポットの位置関係を図解した図である。
図３（Ａ）、（Ｂ）はオントラック状態のときの第１〜第４の光電変換素子６１〜６４の検出信号の波形図であり、図３（Ａ）はピット深さがλ／４に等しい場合の第１〜第４の光電変換素子６１〜６４の検出信号波形図であり、図３（Ｂ）はピット深さがλ／４より浅い場合の第１〜第４の光電変換素子６１〜６４の検出信号波形図である。λは、光学ヘッドから情報記録媒体のピットに照射した光（ビーム）の波長を示す。
【００３４】
先ず、オントラック状態について述べる。
図２に図解したように、光学ヘッドに搭載された対物レンズの中心軸が位置決めすべき記録媒体の情報トラック上のピットに位置しているとき、すなわち、オントラック状態のとき、対物レンズを通して出射され記録媒体のピットから反射したビームのスポットの中心は４分割型光電変換器６０の中心に一致する。このとき、４分割型光電変換器６０の第１〜第４の光電変換素子６１〜６４には同じ量の光が入射し、ピットの深さがλ／４に一致しているときは、図３（Ａ）に図解したように、第１〜第４の光電変換素子６１〜６４の検出信号の振幅と位相は一致し、同じ正弦波（または余弦波）となる。
【００３５】
オントラック状態でかつピット深さがλ／４に等しいときは、第１の光電変換素子（Ａ）６１の検出信号と第２の光電変換素子（Ｂ）６２の検出信号とは等しく、位相比較回路３１で算出した第１の位相差ΔφA-B は０である。同様に、オントラック状態でかつピット深さがλ／４に等しいときは、位相比較回路３２で算出した第２の位相差ΔφC-D も０である。
【００３６】
加算回路３４は、位相比較回路３１で算出した第１の位相差ΔφA-B と位相比較回路３２で算出した第２の位相差ΔφC-D とを加算してトラッキングエラー信号を算出する。このトラッキングエラー信号を基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 と呼ぶ。
オントラック状態でかつピット深さがλ／４に等しいとき基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 は０である。
【００３７】
低域通過フィルタ３６は、たとえば、数１０ＫＨZ のオーダーの低域通過特性を有しており、トラッキングエラー信号ＴＥ0 の低域成分のみを通過させる。低域通過フィルタ３６は通常の抵抗器とキャパシタを用いたＲＣフィルタとして構成することができる。
【００３８】
図３（Ｂ）に図解したように、オントラック状態でかつピットの深さがλ／４より浅い場合、第１の光電変換素子（Ａ）６１および第２の光電変換素子（Ｂ）６２の検出信号と、第３の光電変換素子（Ｃ）６３および第４の光電変換素子（Ｄ）６４の検出信号とは位相が異なるが、第１の光電変換素子（Ａ）６１の検出信号と第２の光電変換素子（Ｂ）６２の検出信号とは振幅および位相が一致しているから第１の位相差ΔφA-B は０となり、第３の光電変換素子（Ｃ）６３の検出信号と第４の光電変換素子（Ｄ）６４の検出信号との振幅および位相は一致しているから第２の位相差ΔφC-D も０である。
すなわち、第１実施の形態においては、対角位置にある光電変換素子の差、たとえば、第１の光電変換素子（Ａ）６１と第３の光電変換素子（Ｃ）６３の検出信号の差を算出しないので、ピットの深さがλ／４より浅いときでも（深いときでも）、オントラック状態ならば、第１の位相差ΔφA-B ＝０、第２の位相差ΔφC-D ＝０である。
【００３９】
上述したように、オントラック状態のときは、ピットの深さがλ／４より浅い深いに係わらず、第１の位相差ΔφA-B ＝０、第２の位相差ΔφC-D ＝０であり、補正信号生成回路４４における誤差は０であり、補正回路５０における基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 の補正は実質的に行われない。したがって、補正回路５０から出力されるトラッキングエラー信号ＴＥは基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 そのままである。
補正信号生成回路４４および補正回路５０の動作については、オフトラック状態の動作の記述において述べる。
【００４０】
次いで、光学ヘッドがオントラック状態からずれたデトラック状態のトラッキングエラー信号ＴＥの算出について述べる。
図４（Ａ）、（Ｂ）はデトラック状態における第１〜第４の光電変換素子６１〜６４の波形図であり、図４（Ａ）はピット深さがλ／４に等しい場合の第１〜第４の光電変換素子６１〜６４の検出信号波形図であり、図４（Ｂ）はピット深さがλ／４より浅い場合の第１〜第４の光電変換素子６１〜６４の検出信号波形図である。
【００４１】
図４（Ａ）に図解したように、デトラック状態でかつピット深さがλ／４に等しい場合に、トラッキング制御の対象となる情報トラックから隣接する内側のトラック側にデトラックしているとき、位置決め対象の情報トラックの内側の第１の光電変換素子（Ａ）６１の検出信号は情報トラックの外側の第２の光電変換素子（Ｂ）６２の検出信号より位相が進む。その結果、位相比較回路３１における第１の位相差ΔφA-B は正の値となる。
同様に、外側の第４の光電変換素子（Ｃ）６３の検出信号は内側の第４の光電変換素子（Ｄ）６４の検出信号より位相が進む。その結果、位相比較回路（位相差算出回路）３２における第２の位相差ΔφC-D は正の値となる。
上記とは逆に、トラッキング制御の対象となる情報トラックから外側のトラック側にデトラックが生じた場合は、第１の位相差ΔφA-B および第２の位相差ΔφC-D の符号は逆になる。
【００４２】
図４（Ｂ）に図解したように、ピット深さがλ／４より浅い場合に、トラッキング制御の対象となる情報トラックから内側のトラック側にデトラックが生じた場合、情報トラックの移動向きに対して、先行する（前方にある）第１の光電変換素子（Ａ）６１および第２の光電変換素子（Ｂ）６２の検出信号と、後に位置する第３の光電変換素子（Ｃ）６３および第４の光電変換素子（Ｄ）６４の検出信号とは、それぞれ全て位相の異なった信号となる。但しこの場合第１及び第２の光電変換素子（Ａ）、（Ｂ）間、第３及び第４の光電変換素子（Ｃ）、（Ｄ）間の位相差Δｔは等しい
図５（Ｂ）に図解したように、レンズシフトが生じた場合、ピット深さがλ／４より浅いときにΔｔ1 ≠Δｔ2 であるため、先行する第１及び第２の光電変換素子（Ａ）６１、（Ｂ）６２の位相差と、後方の第３及び第４の光電変換素子（Ｃ）６３、（Ｄ）６４の位相差とが異なる。
したがって、位相比較回路３１の結果（第１の位相差ΔφA-B ）と、位相比較回路３２の結果（第２の位相差ΔφC-D ）を加算回路３４において加算しただけでは、正確なトラッキングエラー信号ＴＥを算出できない。
そこで本発明の第１実施の形態においては、トラッキングエラー補正手段４０においてデトラック状態でも正確なトラッキングエラー信号ＴＥを算出し、補正回路５０において補正する。
【００４３】
図５を参照してトラッキングエラー補正手段４０におけるトラッキングエラー信号の補正方法について述べる。
デトラックが発生した状態で、記録媒体のピットに対して対物レンズの位置がラジアル方向に変化した場合、第１〜第４の光電変換素子６１〜６４の信号レベル及び位相が個々にシフトする。このようなシフトがある状態で、位相比較回路３１において算出した第１の位相差ΔφA-B と位相比較回路３２において算出した第２の位相差ΔφC-D を加算すると、オフセットを含んだトラッキングエラー信号になる。そこで、そのようなオフセットを検出して、加算回路３４で算出したトラッキングエラー信号ＴＥ0 を補正する。
【００４４】
オフセット値は、第１の位相差ΔφA-B および第２の位相差ΔφC-D の両者に含まれる。そこで、第１の位相差ΔφA-B および第２の位相差ΔφC-D のそれぞれについて、所定期間（所定周期）の積分処理を行なう。その積分値をそれぞれ第１のＤＣ成分ｘおよび第２のＤＣ成分ｙとする。オフセットが存在しなければ、積分値ｘ、ｙはそれぞれ０になる。その積分値ｘ、ｙを基準レベルＶＣから減じると、オフセット値が算出できる。すなわち、第１のオフセットΔｘ＝ＶＣ−ｘ、第２のオフセットΔｙ＝ＶＣ−ｙとなる。
【００４５】
図５（Ａ）に一部を図解したが、第１のオフセットΔｘ＝ＶＣ−ｘおよび第２のオフセットΔｙ＝ＶＣ−ｙは種々の形態で発生する。そこで、種々の形態におけるトラッキングエラー信号補正信号Δｚの値の決定方法について述べる。
【００４６】
【表１】
表１に示した結果を、整理すると下記に簡略化できる。
【００４８】
【表２】
トラッキングエラー補正手段４０は上述した補正方法に基づいて、加算回路３４で算出したトラッキングエラー信号ＴＥ0 をトラッキングエラー信号補正信号Δｚを用いて補正する。
【００５０】
低域通過フィルタ４１は、位相比較回路３１で算出した第１の位相差ΔφA-B の低域成分、すなわち、ＤＣ成分を抽出する。このＤＣ成分を第１のＤＣ成分ｘ（またはＤＣA-B）と呼ぶ。同様に、低域通過フィルタ４２は位相比較回路３２で算出した第２の位相差ΔφC-D の低域成分、すなわち、ＤＣ成分を抽出する。このＤＣ成分を第２のＤＣ成分ｙ（またはＤＣC-D ）と呼ぶ。
【００５１】
補正信号生成回路４４の回路構成例を図６に示す。
補正信号生成回路４４は、減算回路４４１、４４２と、減算回路４４３と、加算回路４４４と、比較回路４４６、４４７と、排他的論理和（EXCLUSIVE-OR) 回路４４８と、選択回路４４５とを有する。
【００５２】
減算回路４４１は低域通過フィルタ４１からの第１のＤＣ成分ｘを基準レベルＶＣから減じてΔｘを算出する。すなわち、第１のオフセットΔｘ＝ＶＣ−ｘを演算する。同様に、減算回路４４２は低域通過フィルタ４２からの第２のＤＣ成分ｙを基準レベルＶＣから減じてΔｙを算出する。すなわち、第２のオフセットΔｙ＝ＶＣ−ｙを算出する。
基準レベルＶＣは、たとえば、０である。
【００５３】
減算回路４４３はトラッキングエラー信号補正信号Δｚ＝Δｘ−Δｙを演算する。加算回路４４４はトラッキングエラー信号補正信号Δｚ＝Δｘ＋Δｙを演算する。これら仮のトラッキングエラー信号補正信号Δｚのいずれか一方が選択回路４４５から選択されて出力される。
【００５４】
比較回路４４６、比較回路４４７および排他的論理和回路４４８は、表２に図解した論理演算を行って、選択回路４４５から出力されるトラッキングエラー信号補正信号Δｚを決定する選択制御信号を算出する。
比較回路４４６は基準レベルＶＣとｘとの比較を行い、ｘ＞ＶＣの場合ハイレベル“Ｈ“の信号を出力し、ｘ＜ＶＣの場合ローレベル“Ｌ“の信号を出力する。比較回路４４７は基準レベルＶＣとｙとの比較を行い、ｙ＞ＶＣの場合ハイレベル“Ｈ“の信号を出力し、ｙ＜ＶＣの場合ローレベル“Ｌ“の信号を出力する。
排他的論理和回路は、表２に記した結果となるように、下記表３の演算結果に基づく選択制御信号を選択回路４４５に出力する。
【００５５】
【表３】
選択回路４４５は、排他的論理和回路４４８から出力される選択制御信号のレベルがハイレベル“Ｈ“の場合は加算回路４４４からの加算結果Δｚ＝Δｘ＋Δｙを出力し、選択制御信号のレベルがローレベル“Ｌ“の場合は減算回路４４３からの減算結果Δｚ＝Δｘ−Δｙを出力する。
その結果、表２に記したトラッキングエラー信号補正信号Δｚが選択回路４４５から補正回路５０に出力され、補正回路５０は低域通過フィルタ３６から出力された補正前のトラッキングエラー信号ＴＥ0 にトラッキングエラー信号補正信号Δｚを加算して補正されたトラッキングエラー信号ＴＥを出力する。
この例において補正回路５０は加算回路である。
【００５７】
上述したように、本発明の第１の実施の形態によれば、オントラック状態はもとよりデトラック状態において、ピットの深さがλ／４より浅いか深いかに係わらず、換言すれば、光学ヘッドに搭載された対物レンズの遠視野像が情報トラックの写像される方向に垂直な方向に移動したときでも、正確なトラッキングエラー信号を算出できる。
また図１および図６に図解した回路構成は簡単である。
【００５８】
上述したトラッキングエラー信号検出回路１の実施に際しては、図１および図６に図解した回路構成に限らず、その他種々の形態で構成することができる。
たとえば、位相比較回路３１、位相比較回路３２、加算回路３４、低域通過フィルタ３６、低域通過フィルタ４１、低域通過フィルタ４２、補正信号生成回路４４および補正回路５０を、回路ではなく、ディジタル信号プロセッサなどの高速演算回路、または、マイクロコンピュータなどで一体化して行うこともできる。
【００５９】
なお、光学式情報再生装置において、トラッキングエラー信号ＴＥと同様に必要となるＲＦ信号は、波形整形回路２１〜２４の出力信号を全加算すればよい。したがって、波形整形回路２１〜２４の出力信号を加算する加算回路を設けることにより、ＲＦ信号が得られる。
【００６０】
第２実施の形態
図７は本発明のトラッキングエラー信号検出回路の第２実施の形態としてのトラッキングエラー信号検出回路１Ａを図解した構成図である。
トラッキングエラー信号検出回路１Ａは、４個の電流・電圧変換回路１１〜１４と、波形整形回路２１〜２４とを有する。これらの回路は図１を参照して述べた第１実施の形態のトラッキングエラー信号検出回路１における電流・電圧変換回路１１〜１４および波形整形回路２１〜２４と同様である。すなわち、電流・電圧変換回路１１〜１４はそれぞれ、４分割型光電変換器６０の４個の第１〜第４の光電変換素子６１〜６４で検出した電流を所定のレベルの電圧に変換する。電流・電圧変換回路１１〜１４としては、抵抗器を用いて構成することができる。波形整形回路２１〜２４は、電流・電圧変換回路１１〜１４で変換した電圧を波形整形する。
【００６１】
なお、図１に図解したトラッキングエラー信号検出回路１と同様、図７に図解したトラッキングエラー信号検出回路１Ａにおいても、電流・電圧変換回路１１〜１４と波形整形回路２１〜２４との間にＡＣカップリングコンデンサ１０１〜１０４を設けることが望ましい。
【００６２】
第２実施の形態においても図１を参照して述べた第１実施の形態と同様、光電変換器として、トラック方向Ｔおよびラジアル方向Ｒに４分割された第１の光電変換素子（Ａ）６１、第２の光電変換素子（Ｂ）６２、第３の光電変換素子（Ｃ）６３および第４の光電変換素子（Ｄ）６４を有する４分割型光電変換器６０を用いる。第１〜第４の光電変換素子６１〜６４は、受光した光の量に相当する電流を発生するフォトデテクタである。
第２実施の形態においても図１を参照して述べた第１実施の形態と同様、情報トラックの移動方向に対して、第１の光電変換素子（Ａ）６１および第２の光電変換素子（Ｂ）６２は、第３の光電変換素子（Ｃ）６３および第４の光電変換素子（Ｄ）６４に対して前方に位置する。
したがって、図２に図解した記録媒体に形成されたピットの位置と、ビームスポットの位置関係、図３（Ａ）、（Ｂ）に図解したオントラック状態のときの第１〜第４の光電変換素子の検出信号の波形、および、図４（Ａ）、（Ｂ）に図解したデトラック状態における第１〜第４の光電変換素子の検出信号の波形は第２実施の形態にも適用する。
【００６３】
図７に図解したトラッキングエラー信号検出回路１Ａは、図１に図解したトラッキングエラー信号検出回路１とは下記の異なる構成を有する。
トラッキングエラー信号検出回路１Ａは、波形整形回路２１〜２４の出力信号を全加算してＲＦ信号を算出するＲＦ信号算出用加算回路（加算回路）７１を有する。もちろん、図１に図解したトラッキングエラー信号検出回路１を使用する光学式情報再生装置においてもＲＦ信号が使用される。その場合、ＲＦ信号算出用加算回路７１に相当する回路でＲＦ信号を生成するが、第２実施の形態においては、ＲＦ信号算出用加算回路７１で生成したＲＦ信号をトラッキングエラー信号ＴＥの検出に使用する。
【００６４】
トラッキングエラー信号検出回路１Ａは、位相比較回路（位相差算出回路）８１〜８４を有する。
位相比較回路（位相差算出回路）８１は、第１の光電変換素子（Ａ）６１の検出信号とＲＦ信号との位相を比較してＲＦ信号に対する第１の光電変換素子（Ａ）６１の検出信号の位相差を示す第１の基準位相差ΔφA を出力する。
位相比較回路８２（位相差算出回路）は、第２の光電変換素子（Ｂ）６２の検出信号とＲＦ信号との位相を比較してＲＦ信号に対する第２の光電変換素子（Ｂ）６２の検出信号の位相差を示す第２の基準位相差ΔφB を出力する。
位相比較回路８３（位相差算出回路）は、第３の光電変換素子（Ｃ）６３の検出信号とＲＦ信号との位相を比較してＲＦ信号に対する第３の光電変換素子（Ｃ）６３の検出信号の位相差を示す第３の基準位相差ΔφC を出力する。
位相比較回路（位相差算出回路）８４は、第４の光電変換素子（Ｄ）６４の検出信号とＲＦ信号との位相を比較してＲＦ信号に対する第４の光電変換素子（Ｄ）６４の検出信号の位相差を示す第４の基準位相差ΔφD を出力する。
【００６５】
トラッキングエラー信号検出回路１Ａは、加算回路（位相和算出回路）７４および低域通過フィルタ７５、加算回路（位相和算出回路）７６および低域通過フィルタ７７を有する。トラッキングエラー信号検出回路１Ａはさらに減算回路（基本トラッキングエラー信号算出回路）９１を有する。加算回路７４、加算回路７６、および、減算回路９１の回路によって基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 が生成される。下記にその処理内容を述べる。
【００６６】
トラッキングエラー信号検出回路１Ａは、減算回路（位相差算出回路）７２および低域通過フィルタ７３、減算回路（位相差算出回路）７８および第４の低域通過フィルタ７９を有する。
減算回路７２および減算回路７８は後述する補正信号生成回路９５において算出するトラッキングエラー信号補正信号Δｚのための信号を生成する。
【００６７】
位相差算出回路または位相比較回路として動作する減算回路７２は、位相比較回路（位相差算出回路）８１で算出した第１の基準位相差ΔφA と位相比較回路（位相差算出回路）８２で算出した第２の基準位相差ΔφB との差を算出して第１の位相差ΔφA-B を算出する。このようにして算出された第１の位相差ΔφA-B は、同じラジアル方向に位置する第１の光電変換素子（Ａ）６１と第２の光電変換素子（Ｂ）６２との位相差ΔφA-B を示す。
この位相差ΔφA-B は、図１における位相比較回路（位相差算出回路）３１で算出した第１の位相差ΔφA-B に相当する。ただし、図７においては、ＲＦ信号算出用加算回路（加算回路）７１で算出した基準となるＲＦ信号との位相差同士（第１の基準位相差ΔφA と第２の基準位相差ΔφB との位相差）であるから、位相差の精度（信頼性）は高い。
低域通過フィルタ７３は、所定の低域通過特性を有し、第１の位相差ΔφA-B 信号の低周波成分、即ちＤＣ成分を出力する。低域通過フィルタ７３の特性は、図１に図解した低域通過フィルタ４１、４２と同様、数１０ＨZ 程度であり、通常のＲＣフィルタとして構成できる。
【００６８】
位相和算出回路として動作する加算回路（位相和算出回路）７４は、位相比較回路（位相差算出回路）８１で算出した第１の基準位相差ΔφA と位相比較回路（位相差算出回路）８３で算出した第３の基準位相差ΔφC との和を算出して第１の位相和ΔφA+C を算出する。このようにして算出された第１の位相和ΔφA+C は、第１の光電変換素子（Ａ）６１の検出信号のＲＦ信号に対する位相差である第１の基準位相差ΔφA と、第３の光電変換素子（Ｃ）６３の検出信号のＲＦ信号に対する位相差である第３の基準位相差ΔφC との和である。
この第１の位相和ΔφA+C は、対角位置にある光電変換素子の検出信号の和であり、その算出に、ＲＦ信号を用いている点において信頼性が高い。
低域通過フィルタ７５は、低域通過フィルタ７３とは異なる低域通過特性を有し、図１に図解した低域通過フィルタ３６と同様、数１０ＫＨZ 程度であり、第１の位相和ΔφA+C 信号の低周波成分、即ちＤＣ成分を出力する。低域通過フィルタ７５も通常のＲＣフィルタとして構成できる。
【００６９】
位相和算出回路として動作する加算回路（位相和算出回路）７６は、位相比較回路（位相差算出回路）８２で算出した第２の基準位相差ΔφB と位相比較回路（位相差算出回路）８４で算出した第４の基準位相差ΔφD と間の和を算出して第２の位相和ΔφB+D を算出する。このようにして算出された第２の位相和ΔφB+D は、第２の光電変換素子（Ｂ）６２の検出信号のＲＦ信号に対する位相差である第２の基準位相差ΔφB と、第４の光電変換素子（Ｄ）６４の検出信号のＲＦ信号に対する位相差である第４の基準位相差ΔφD との和である。
この第２の位相和ΔφB+D も、対角位置にある光電変換素子の検出信号の和であり、その算出にＲＦ信号を用いている点において信頼性が高い。
低域通過フィルタ７７は、低域通過フィルタ７５と同等の所定の低域通過特性を有し、第２の位相和ΔφB+D 信号の低周波成分、即ちＤＣ成分を出力する。低域通過フィルタ７７も通常のＲＣフィルタとして構成できる。
【００７０】
位相差算出回路または位相比較回路として動作する減算回路７８は、位相比較回路（位相差算出回路）８３で算出した第３の基準位相差ΔφC と位相比較回路（位相差算出回路）８４で算出した第４の基準位相差ΔφD と間の差を算出して第２の位相差ΔφC-D を算出する。このようにして算出された第２の位相差ΔφC-D は、同じラジアル方向に位置する第３の光電変換素子（Ｃ）６３と第４の光電変換素子（Ｄ）６４との位相差ΔφC-D を示す。
この位相差ΔφC-D は、図１における位相比較回路３２で算出した第１の位相差ΔφC-D に相当する。ただし、図７においては、加算回路７１で算出した基準となるＲＦ信号との位相差同士（第３の基準位相差ΔφC と第４の基準位相差ΔφD との位相差）であるから、位相差の信頼性は高い。
低域通過フィルタ７９は、低域通過フィルタ７３と同等の所定の低域通過特性を有し、第２の位相差ΔφC-D 信号の低周波成分、即ちＤＣ成分を出力する。低域通過フィルタ７９も通常のＲＣフィルタとして構成できる。
【００７１】
位相差算出回路または位相比較回路として動作する減算回路９１は、低域通過フィルタ７５を通過した加算回路７４において算出された第１の位相和ΔφA+C のＤＣ成分と、低域通過フィルタ７７を通過した加算回路７６で算出した第２の位相和ΔφB+D のＤＣ成分との差である総合位相差Δφ(A+C)-(B+D) を求める。この位相差検出結果は、従来例として例示した対角位置にある光電変換素子同士の位相差を用いてトラッキングエラー信号ＴＥを算出する方法に類似している。しかし、第２実施形態においては、ＲＦ信号を用いて処理を行っているので総合位相差Δφ(A+C)-(B+D) の信頼性は高い。
減算回路９１で算出した総合位相差Δφ(A+C)-(B+D) を基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 と呼ぶ。
【００７２】
補正信号生成回路９５は、低域通過フィルタ７３を通過した減算回路（位相差算出回路）７２で算出した第１の位相差ΔφA-B のＤＣ成分と、低域通過フィルタ７９を通過した減算回路（位相差算出回路）７８で算出した第２の位相差ΔφC-D のＤＣ成分を用いてトラッキングエラー信号補正信号Δｚを算出する。
補正信号生成回路９５は、図１および図６を参照した述べた補正信号生成回路４４と実質的に同じ処理を行って、トラッキングエラー信号補正信号Δｚを生成する。すなわち、補正信号生成回路９５は、図６に図解した補正信号生成回路４４と同様の回路構成をなし、図６に図解した低域通過フィルタ４１に対応する低域通過フィルタ７３から第１のＤＣ成分ｘとして減算回路（位相差算出回路）７２で算出した第１の位相差ΔφA-B のＤＣ成分を入力し、図６に図解した低域通過フィルタ４２に対応する低域通過フィルタ７９から第２のＤＣ成分ｙとして減算回路（位相差算出回路）７８で算出した第２の位相差ΔφC-D のＤＣ成分を入力し、回路４４１〜４４８に相当する回路でトラッキングエラー信号補正信号Δｚを算出する。トラッキングエラー信号補正信号Δｚを算出する演算アルゴリズムおよび判定条件は上述したものと同様である。
【００７３】
トラッキングエラー信号補正回路としての減算回路９２は、減算回路９１で算出した基本トラッキングエラー信号ＴＥφから補正信号生成回路９５で算出したトラッキングエラー信号補正信号Δｚを減じて補正したトラッキングエラー信号ＴＥを生成する。
減算回路９２は、図１および図６の補正回路５０に対応しているが、減算を行う。
【００７４】
第２実施の形態は、上述したように、基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 の算出に対角位置にある光電変換素子同士の第１の位相和ΔφA+C と第２の位相和ΔφB+D との差から基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 を算出する点において、第１実施の形態とは異なる。この点においては、従来例として例示したものと類似する位相差方式であるが、第２実施の形態においてはＲＦ信号を用いており基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 の算出の信頼性が高い。
【００７５】
もちろん、位相比較回路８１〜８４においてＲＦ信号との位相差を算出した信号について、減算回路７２、加算回路７４、加算回路７６および減算回路７８において上述した演算処理を行うことは必須ではないが、ＲＦ信号を用いることにより、信頼性が向上する。
【００７６】
なお、図１に図解した第１実施の形態のトラッキングエラー信号検出回路１において、図７に図解したＲＦ信号算出用加算回路７１と同様のＲＦ信号算出回路を付加してＲＦ信号を算出し、このＲＦ信号を用いて波形整形回路２１〜２４の出力信号の位相差を算出したのち、位相比較回路（位相差算出回路）３１および位相比較回路（位相差算出回路）３２において位相差を算出させることもできる。それにより、図１に図解したトラッキングエラー信号検出回路１においても信頼性が向上する。
【００７７】
さらに第２実施の形態においては、第１実施の形態と同様、第１の位相差ΔφA-B および第２の位相差ΔφC-D を用いてトラッキングエラー信号補正信号Δｚを算出し、その補正信号Δｚを用いて基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 を補正している。したがって、第１実施の形態と同様、精度の高いトラッキングエラー信号ＴＥを生成できる。
第２実施の形態においては、光学式情報再生装置ごとの調整を不要とせず、精度が高く精密な調整可能なアナログ遅延回路などを使用する必要がないので、温度変化などに依存せず、安定して使用できる。
第２実施の形態の回路構成は比較的簡単な回路として構成できる。
【００７８】
上述したトラッキングエラー信号検出回路１Ａおよび４分割型光電変換器６０は、光学的情報記録媒体、たとえば、ＣＤ−ＲＯＭに記憶された情報を読みだして再生するのに使用する光学ヘッドに搭載されている。光学ヘッドには上述したものの他に、トラッキング制御、フォーカス制御に用いる光学系、たとえば、対物レンズなどが搭載されている。
【００７９】
上述したように、本発明の第１実施の形態または第２実施の形態のいずれによっても、正確なトラッキングエラー信号ＴＥが算出できる。したがって、このトラッキングエラー信号ＴＥを用いればトラッキング制御の精度が向上する。
【００８０】
さらに、第１実施の形態および第２実施の形態の記述から明らかなように、本発明においては、基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 を算出は、４分割型光電変換器６０の同じラジアル位置に位置するもの同士の位相差（第１の位相差ΔφA-B と第２の位相差ΔφC-D ）から算出しても、４分割型光電変換器６０の対角位置に位置するもの同士の位相和（第１の位相和ΔφA+C と第２の位相和ΔφB+D ）から算出しても、最終的には、第１の位相差ΔφA-B と第２の位相差ΔφC-D からトラッキングエラー信号補正信号Δｚを算出し、それを用いて共通に基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 を補正できる。すなわち、本発明は、基本トラッキングエラー信号ＴＥ0 の算出方法に依存せず、正確なトラッキングエラー信号ＴＥを生成できるという利点がある。
【００８１】
【発明の効果】
本発明によれば、光学ヘッドに搭載された対物レンズがレンズシフトにより中心からずれたときでも正確なトラッキングエラー信号を簡単な回路構成で検出可能なトラッキングエラー信号検出回路を提供できる。
【００８２】
本発明によれば、基本トラッキングエラー信号の算出方法に依存せず、光学ヘッドに搭載された対物レンズがレンズシフトにより中心からずれたときでも正確なトラッキングエラー信号を簡単な回路構成で検出可能なトラッキングエラー信号検出回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明のトラッキングエラー信号検出回路の第１実施の形態としてのトラッキングエラー信号検出回路の回路図である。
【図２】図２は記録媒体に形成されたピットの位置と、ビームスポットの位置関係を図解した図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）はオントラック状態のときの第１〜第４の光電変換素子の検出信号の波形図であり、図３（Ａ）はピット深さがλ／４に等しい場合の第１〜第４の光電変換素子の検出信号波形図であり、図３（Ｂ）はピット深さがλ／４より浅い場合の第１〜第４の光電変換素子の検出信号波形図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）はデトラック状態における第１〜第４の光電変換素子の検出信号の波形図であり、図４（Ａ）はピット深さがλ／４に等しい場合の第１〜第４の光電変換素子の検出信号波形図であり、図４（Ｂ）はピット深さがλ／４より浅い場合の第１〜第４の光電変換素子の検出信号波形図である。
【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）はデトラック状態におけるピット深さがλ／４からずれている場合のトラッキングエラー信号と第１〜第４の光電変換素子の検出信号の波形図であり、図５（Ａ）は第１及び第２の光電変換素子によるトラッキングエラー信号と第３及び第４の光電変換素子によるトラッキングエラー信号の波形図であり、図５（Ｂ）は第１〜第４の光電変換素子の検出信号のそれぞれの波形図である。
【図６】図６は図１に図解した補正信号生成回路の回路構成例を図解した回路図である。
【図７】図７は本発明のトラッキングエラー信号検出回路の第２実施の形態としてのトラッキングエラー信号検出回路の回路図である。
【図８】図８は従来のトラッキングエラー信号検出回路の回路構成を図解した図である。
【符号の説明】
１、１Ａ・・トラッキングエラー信号検出回路
１１〜１４・・電流・電圧変換回路
２１〜２４・・波形整形回路
３１・・位相比較回路（位相差算出回路）
３２・・位相比較回路（位相差算出回路）
３４・・加算回路
３６・・低域通過フィルタ
４０・・トラッキングエラー補正手段
４１、４２・・低域通過フィルタ
４４・・補正信号生成回路
４４１〜４４３・・・減算回路
４４４・・加算回路
４４５・選択回路
４４６〜４４７・・比較回路
４４８・・排他的論理和回路
５０・・補正回路
６０・・４分割型光電変換器
６１〜６４・・第１〜第４の光電変換素子（Ａ）〜（Ｄ）
７１・・ＲＦ信号算出用加算回路
７２、７８・・減算回路
７３、７５、７７、７９・・低域通過フィルタ
７４、７６・・加算回路
８１〜８４・・位相比較回路
９１・・減算回路
９２・・減算回路
９５・・補正信号生成回路
１０１〜１０４・・カップリングコンデンサ
Claims (7)
- 円板状の情報記録媒体から反射光を電気信号に変換する４分割型光電変換器の第１、第２、第３及び第４の光電変換素子から出力される電気信号に基づき、上記情報記録媒体に対する光学ヘッドのトラッキング制御に使用されるトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出回路において、
上記情報記録媒体の情報トラックに対する移動方向の前方に位置する上記第１及び第２の光電変換素子の電気信号の位相差である第１の位相差信号を算出する第１の位相差算出回路と、
上記情報記録媒体の情報トラックに対する移動方向の後方に位置する上記第３及び第４の光電変換素子の電気信号の位相差である第２の位相差信号を算出する第２の位相差算出回路と、
上記第１の位相差信号と上記第２の位相差信号とを加算して基本トラッキングエラー信号を算出する第１の加算回路と、
上記光学ヘッドの上記情報トラックに対する位置関係に応じて上記第１及び第２の位相差信号に含まれるオフセット成分から補正信号を算出する補正信号生成手段と、
上記補正信号に基づき上記基本トラッキングエラー信号を補正してトラッキングエラー信号を出力する補正回路と、
を有し、
上記補正信号生成手段が、
上記第１の位相差信号の直流成分である第１の直流成分を抽出する第１の低域通過フィルタと、
上記第２の位相差信号の直流成分である第２の直流成分を抽出する第２の低域通過フィルタと、
上記第１の直流成分と基準値との差である第１の差信号を算出する第１の減算回路と、 上記第２の直流成分と上記基準値との差である第２の差信号を算出する第２の減算回路と、
上記第１の差信号と上記第２の差信号との差である第３の差信号を算出する第３の減算回路と、
上記第１の差信号と上記第２の差信号との和である第１の和信号を算出する加算回路と、
上記第１の直流成分と上記第２の直流成分と上記基準値との大小関係に応じて上記第３の差信号又は上記第１の和信号を上記補正信号として出力する選択回路と、
を含む、
トラッキングエラー信号検出回路。 - 上記補正回路が、上記基本トラッキングエラー信号と上記補正信号とを加算して上記トラッキングエラー信号を算出する加算回路である、
請求項１に記載のトラッキングエラー信号検出回路。 - 上記第１の加算回路と上記補正回路との間に配置された所定の低域通過特性を持つ低域通過フィルタを更に有する、
請求項１又は２に記載のトラッキングエラー信号検出回路。 - 円板状の情報記録媒体からの反射光を電気信号に変換する４分割型光電変換器の第１、第２、第３及び第４の光電変換素子から出力される電気信号に基づき、上記情報記録媒体に対する光学ヘッドのトラッキング制御に使用されるトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出回路において、
上記情報記録媒体の情報トラックに対する移動方向の前方に位置する上記第１及び第２の光電変換素子の電気信号の位相差である第１の位相差信号を算出する第１の位相差算出回路と、
上記情報記録媒体の情報トラックに対する移動方向の後方に位置する上記第３及び第４の光電変換素子の電気信号の位相差である第２の位相差信号を算出する第２の位相差算出回路と、
上記情報記録媒体の情報トラックに対する移動方向の対角位置に位置する上記第１及び第３の光電変換素子の電気信号の位相和である第１の位相和信号を算出する第１の位相和算出回路と、
上記情報記録媒体の情報トラックに対する移動方向の対角位置に位置する上記第２及び第４の光電変換素子の電気信号の位相和である第２の位相和信号を算出する第２の位相和算出回路と、
上記第１の位相和信号と上記第２の位相和信号とを減算して基本トラッキングエラー信号を算出する減算回路と、
上記光学ヘッドの上記情報トラックに対する位置関係に応じて上記第１及び第２の位相差信号に含まれるオフセット成分から補正信号を算出する補正信号生成手段と、
上記補正信号に基づき上記基本トラッキングエラー信号を補正してトラッキングエラー信号を出力する補正回路と、
を有し、
上記補正信号生成手段が、
上記第１の位相差信号の直流成分である第１の直流成分を抽出する第１の低域通過フィルタと、
上記第２の位相差信号の直流成分である第２の直流成分を抽出する第２の低域通過フィルタと、
上記第１の直流成分と基準値との差である第５の差信号を算出する第１の減算回路と、 上記第２の直流成分と上記基準値との差である第６の差信号を算出する第２の減算回路と、
上記第５の差信号と上記第６の差信号との差である第７の差信号を算出する第３の減算回路と、
上記第５の差信号と上記第６の差信号との和である第１の和信号を算出する加算回路と、
上記第１の直流成分と上記第２の直流成分と上記基準値との大小関係に応じて上記第７の差信号又は上記第１の和信号を上記補正信号として出力する選択回路と、
を含む、
トラッキングエラー信号検出回路。 - 上記第１、第２、第３及び第４の光電変換素子の電気信号の総和からＲＦ信号を算出する第１の加算回路と、
上記第１の光電変換素子の電気信号と上記ＲＦ信号との位相差である第１の差信号を算出する第３の位相差算出回路と、
上記第２の光電変換素子の電気信号と上記ＲＦ信号との位相差である第２の差信号を算出する第４の位相差算出回路と、
上記第３の光電変換素子の電気信号と上記ＲＦ信号との位相差である第３の差信号を算出する第５の位相差算出回路と、
上記第４の光電変換素子の電気信号と上記ＲＦ信号との位相差である第４の差信号を算出する第５の位相差算出回路と、
を更に有し、
上記第１の位相差算出回路は上記第１の差信号と上記第２の差信号から上記第１の位相差信号を算出し、
上記第２の位相差算出回路は上記第３の差信号と上記第４の差信号から上記第２の位相差信号を算出し、
上記第１の位相和算出回路は上記第１の差信号と上記第３の差信号とから第１の位相和信号を算出し、
上記第２の位相和算出回路は上記第２の差信号と上記第４の差信号とから第２の位相和信号を算出する、
請求項４に記載のトラッキングエラー信号検出回路。 - 上記補正回路が、上記基本トラッキングエラー信号と上記補正信号とを加減算して上記トラッキングエラー信号を算出する加減算回路である、
請求項５に記載のトラッキングエラー信号検出回路。 - 上記第１及び第２の位相和算出回路と上記補正信号との間にそれぞれ配置された所定の低域通過特性を持つ低域通過フィルタをそれぞれ更に有する、
請求項４又は６に記載のトラッキングエラー信号検出回路。
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