JPH0327972B2 - - Google Patents
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- JPH0327972B2 JPH0327972B2 JP56172966A JP17296681A JPH0327972B2 JP H0327972 B2 JPH0327972 B2 JP H0327972B2 JP 56172966 A JP56172966 A JP 56172966A JP 17296681 A JP17296681 A JP 17296681A JP H0327972 B2 JPH0327972 B2 JP H0327972B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 22
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0901—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、同心円状あるいはスパイラル状の記
録トラツクに情報が一連のピツト列の形で記録さ
れた記録媒体から、その情報を読出光ビームによ
り読み出すに当たり前記情報トラツクの接線方向
において読出光ビームの中心がピツトの中心に一
致するタイミングを検出する方法に関するもので
あつて、その目的とするところは、ノイズ等の影
響を受けずにピツト中心を正確に検出することが
できるピツト中心検出方法を提供するにある。
録トラツクに情報が一連のピツト列の形で記録さ
れた記録媒体から、その情報を読出光ビームによ
り読み出すに当たり前記情報トラツクの接線方向
において読出光ビームの中心がピツトの中心に一
致するタイミングを検出する方法に関するもので
あつて、その目的とするところは、ノイズ等の影
響を受けずにピツト中心を正確に検出することが
できるピツト中心検出方法を提供するにある。
記録トラツクを構成する情報ピツトの中心位置
に光ビームスポツトの中心が一致するタイミング
を表わすタイミングパルスを発生させることは従
来より既知である。例えばサンプルサーボ方式に
おいては、情報読み出し用のクロツク信号を得る
ためにピツト中心を検出しているが、従来は再生
RF信号のピーク位置がピツト中心に一致するこ
とに着目してRF信号を微分回路に供給して微分
している。しかし、微分回路の微分出力には多く
のノイズが混入するためピツト中心位置を正確に
検出することができない欠点があつた。
に光ビームスポツトの中心が一致するタイミング
を表わすタイミングパルスを発生させることは従
来より既知である。例えばサンプルサーボ方式に
おいては、情報読み出し用のクロツク信号を得る
ためにピツト中心を検出しているが、従来は再生
RF信号のピーク位置がピツト中心に一致するこ
とに着目してRF信号を微分回路に供給して微分
している。しかし、微分回路の微分出力には多く
のノイズが混入するためピツト中心位置を正確に
検出することができない欠点があつた。
また、後述するところからわかるように、情報
トラツクに対する読出光ビームのずれであるトラ
ツキング誤差を検出する際にもピツト中心を光ビ
ームスポツトの中心が横切るタイミングを表わす
パルスを利用するのが有利である。本発明による
ピツト中心検出方法を説明する前に従来のトラツ
キング誤差検出方法について説明する。
トラツクに対する読出光ビームのずれであるトラ
ツキング誤差を検出する際にもピツト中心を光ビ
ームスポツトの中心が横切るタイミングを表わす
パルスを利用するのが有利である。本発明による
ピツト中心検出方法を説明する前に従来のトラツ
キング誤差検出方法について説明する。
第1図は、特開昭49−60702号公報で開示され
た従来の透過形情報読取り装置の構成を記録媒体
を含めて示す斜視図である。
た従来の透過形情報読取り装置の構成を記録媒体
を含めて示す斜視図である。
この従来例において、記録媒体1は、透明であ
つて、モータ2により回転する回転軸3のまわり
を回転するようになつている。その記録媒体1に
はピツト4で構成された情報記録トラツク5,
5′がたとえばスパイラル状に形成されている。
光源6から発生した軸線OZに平行な光ビーム7
は、対物レンズ8によつて情報記録トラツク上の
点0に集束されている。その集束光は前記点0を
越えて発散し記録媒体1を透過した後、2つの並
置した光検知器9,10の受光表面の領域11を
照射する。その光検知器9,10の受光表面は、
読出点0における情報記録トラツク5,5′の接
線OX方向に分割されるよう位置決めされてい
る。
つて、モータ2により回転する回転軸3のまわり
を回転するようになつている。その記録媒体1に
はピツト4で構成された情報記録トラツク5,
5′がたとえばスパイラル状に形成されている。
光源6から発生した軸線OZに平行な光ビーム7
は、対物レンズ8によつて情報記録トラツク上の
点0に集束されている。その集束光は前記点0を
越えて発散し記録媒体1を透過した後、2つの並
置した光検知器9,10の受光表面の領域11を
照射する。その光検知器9,10の受光表面は、
読出点0における情報記録トラツク5,5′の接
線OX方向に分割されるよう位置決めされてい
る。
各光検知器9,10から発生される光電変換信
号を差動増幅器12に加えて、それら光検知器
9,10の出力の差信号を取り出し、これを低域
波器13を通しトラツキング誤差信号εとして
電気機械変換器14に加えることにより、対物レ
ンズ8を記録媒体1の半径方向すなわちOY方向
に変位させ、もつて情報記録トラツク5,5′に
対する光ビームのトラツキング誤差を補正してい
る。
号を差動増幅器12に加えて、それら光検知器
9,10の出力の差信号を取り出し、これを低域
波器13を通しトラツキング誤差信号εとして
電気機械変換器14に加えることにより、対物レ
ンズ8を記録媒体1の半径方向すなわちOY方向
に変位させ、もつて情報記録トラツク5,5′に
対する光ビームのトラツキング誤差を補正してい
る。
一方、各光検知器9,10からの信号は、抵抗
15にも供給している。この抵抗15は、抵抗1
6および演算増幅器17とともに伝送回路を構成
し、これにより前記2つの光検知器9,10によ
つて発生した信号の和に比例した信号S(t)を
得て再生信号としている。
15にも供給している。この抵抗15は、抵抗1
6および演算増幅器17とともに伝送回路を構成
し、これにより前記2つの光検知器9,10によ
つて発生した信号の和に比例した信号S(t)を
得て再生信号としている。
すなわち光ビーム7の集束点0が情報記録トラ
ツク5上の互に連続した2つのピツト4間に位置
する時は回折が起きないので、光検知器9,10
が受ける光エネルギは領域11内に限定される。
ツク5上の互に連続した2つのピツト4間に位置
する時は回折が起きないので、光検知器9,10
が受ける光エネルギは領域11内に限定される。
これに対して光ビーム7の集束点が記録媒体1
上のピツト4に差掛かると、集束光は回折を受
け、領域11より広い斜線を施した領域18にわ
たつて光エネルギが分布する。その結果、前記2
つの光検知器9,10からの信号の和信号S(t)
に変化を生じる。この信号S(t)は、集束光が
各ピツトの通過時に演算増幅器17の出力として
方形波状の信号として得られ、情報記録トラツク
5,5′に刻み込まれた信号における時間的変化
に正確に対応する。
上のピツト4に差掛かると、集束光は回折を受
け、領域11より広い斜線を施した領域18にわ
たつて光エネルギが分布する。その結果、前記2
つの光検知器9,10からの信号の和信号S(t)
に変化を生じる。この信号S(t)は、集束光が
各ピツトの通過時に演算増幅器17の出力として
方形波状の信号として得られ、情報記録トラツク
5,5′に刻み込まれた信号における時間的変化
に正確に対応する。
第2図は、同じく従来の反射式読取り装置の他
の例について、第1図のものと異なる構成部分の
みを示したものである。情報記録媒体19は不透
明材料のものを用い、図示省略の光源からの光ビ
ーム7を半反射性板20および対物レンズ8を介
して記録トラツク5に集束させ、その反射ビーム
を再び対物レンズ8を介して半反射性板20によ
り横向きに配置した光検知器9,10に入射させ
ている。
の例について、第1図のものと異なる構成部分の
みを示したものである。情報記録媒体19は不透
明材料のものを用い、図示省略の光源からの光ビ
ーム7を半反射性板20および対物レンズ8を介
して記録トラツク5に集束させ、その反射ビーム
を再び対物レンズ8を介して半反射性板20によ
り横向きに配置した光検知器9,10に入射させ
ている。
記録媒体19の照射領域内にピツトが存在しな
い場合には、光ビーム7と同様な反射ビームが各
光検知器9,10に入射するが、ピツトが存在す
る場合には反射光は対物レンズ8の瞳孔の外側の
方向21へ回折し、その結果、各光検知器9,1
0に入射する光量が減少することとなる。
い場合には、光ビーム7と同様な反射ビームが各
光検知器9,10に入射するが、ピツトが存在す
る場合には反射光は対物レンズ8の瞳孔の外側の
方向21へ回折し、その結果、各光検知器9,1
0に入射する光量が減少することとなる。
従つて、各光検知器9,10の出力S1,S2をさ
きに説明した第1図の回路により処理することに
よつて、トラツキング誤差信号および再生信号を
得ることができることは、さきに詳記したとおり
である。
きに説明した第1図の回路により処理することに
よつて、トラツキング誤差信号および再生信号を
得ることができることは、さきに詳記したとおり
である。
上述の従来例においては、対物レンズ8のみが
動き、光検知器9,10までを含めて制御がなさ
れないので、トラツキング誤差が無い状態では対
物レンズ8の光軸と、2つの光検知器9,10の
分割線が一致しそれぞれの光検知器9,10に対
称に光が入射するようになつているが、対物レン
ズがトラツキング誤差信号εに応じて動いた場
合、その関係がくずれて純粋なトラツキング誤差
信号ε以外の成分が混入し、正確なトラツキング
制御が実行されなくなる。対物レンズ8と光検知
器9,10を一体にしてトラツキング誤差信号に
より駆動制御するようにすれば、この問題は解決
することができるが、低域から高域までの広帯域
の応答が要求される制御系の可動部分が大きくな
り、かつ重くなるので、これを実現することは容
易ではない。
動き、光検知器9,10までを含めて制御がなさ
れないので、トラツキング誤差が無い状態では対
物レンズ8の光軸と、2つの光検知器9,10の
分割線が一致しそれぞれの光検知器9,10に対
称に光が入射するようになつているが、対物レン
ズがトラツキング誤差信号εに応じて動いた場
合、その関係がくずれて純粋なトラツキング誤差
信号ε以外の成分が混入し、正確なトラツキング
制御が実行されなくなる。対物レンズ8と光検知
器9,10を一体にしてトラツキング誤差信号に
より駆動制御するようにすれば、この問題は解決
することができるが、低域から高域までの広帯域
の応答が要求される制御系の可動部分が大きくな
り、かつ重くなるので、これを実現することは容
易ではない。
また、仮にそのように構成できたとしても、記
録媒体1に傾けば光検知器9,10上での光束は
同様に変位するので、上述の問題点が生ずる。こ
の問題は、第2図に示した反射式読取りの場合で
あつても同じである。
録媒体1に傾けば光検知器9,10上での光束は
同様に変位するので、上述の問題点が生ずる。こ
の問題は、第2図に示した反射式読取りの場合で
あつても同じである。
第3図は、反射形情報記録媒体が傾いた場合に
反射ビームが変位する現象を示したものである。
すなわち、対物レンズ8の焦点距離fの位置にお
ける記録媒体1が点線で示した1′のようにΔθだ
け傾いたとき、図示を省略した光源からの光束の
反射光の光軸は、図示のようにf・2Δθだけ変位
して光検知器に入射することとなる。
反射ビームが変位する現象を示したものである。
すなわち、対物レンズ8の焦点距離fの位置にお
ける記録媒体1が点線で示した1′のようにΔθだ
け傾いたとき、図示を省略した光源からの光束の
反射光の光軸は、図示のようにf・2Δθだけ変位
して光検知器に入射することとなる。
以下、これらの現象を定量的な意味も含めて説
明する。
明する。
第4図は、反射形記録媒体19の記録情報を再
生するための第1図および第2図のものとは異な
る従来の光学系の一例の構成を示したもので、対
物レンズ8はアクチユエータ31に保持されZ方
向(フオーカシング制御)と記録媒体19の半径
方向r(トラツキング制御)の2方向に動くよう
になつている。光検知器32は、PDa,PDb,
PDcおよびPDdの4つの受光領域からなる四分割
PINホトダイオードを用い、それら各受光領域の
出力信号を演算処理してフオーカス誤差信号とト
ラツキング誤差信号を検出するようにしている。
なお、30は4分の1波長板、33は偏向プリズ
ム、34は反射面をほぼ臨界角に設定した検出プ
リズム、35は半導体レーザ光源、36はコリメ
ータレンズである。
生するための第1図および第2図のものとは異な
る従来の光学系の一例の構成を示したもので、対
物レンズ8はアクチユエータ31に保持されZ方
向(フオーカシング制御)と記録媒体19の半径
方向r(トラツキング制御)の2方向に動くよう
になつている。光検知器32は、PDa,PDb,
PDcおよびPDdの4つの受光領域からなる四分割
PINホトダイオードを用い、それら各受光領域の
出力信号を演算処理してフオーカス誤差信号とト
ラツキング誤差信号を検出するようにしている。
なお、30は4分の1波長板、33は偏向プリズ
ム、34は反射面をほぼ臨界角に設定した検出プ
リズム、35は半導体レーザ光源、36はコリメ
ータレンズである。
この従来例におけるフオーカス誤差信号検出法
は、本出願人の出願にかかわる特開昭56−7246号
公報に記載されている技術を用いており、またト
ラツキング誤差検出法は、本出願人の出願にかか
わる特願昭55−149565号明細書に記載のものを用
いている。ここではそのトラツキング誤差検出法
について簡単に説明する。
は、本出願人の出願にかかわる特開昭56−7246号
公報に記載されている技術を用いており、またト
ラツキング誤差検出法は、本出願人の出願にかか
わる特願昭55−149565号明細書に記載のものを用
いている。ここではそのトラツキング誤差検出法
について簡単に説明する。
第5図はそのトラツキング誤差検出回路の構成
を示すブロツク線図である。
を示すブロツク線図である。
四分割光検知器32の受光領域PDa,PDdと
PDb,PDcとの分割線は、記録媒体上における記
録トラツクの接線方向に対向したt方向に、また
PDa,PDbとPDc,PDdとの分割線は、記録媒体
上における記録トラツクの半径方向r′に対応した
r方向となるように位置決めされている。いま、
その四分割光検知器32の4つの領域PDa,
PDb,PDcおよびPDdからの各出力をa,b,c
およびdとすると、加算回路37により出力S1=
a+cを、加算回路38により出力S2=b+dを
それぞれ演算する。また加算回路39により情報
信号出力S3=a+b+c+d(以下、「RF信号」
という。)を、演算回路40により出力S4=(a+
c)−(b+d)を演算する。ここで、その差信号
S4は、トラツキング誤差がなければ変化せず零で
あるが、トラツキング誤差があれば、その差信号
S4を時系列的にみると前記RF信号S3を基準とし
て位相がトラツキング誤差の方向に応じて90゜進
みもしくは遅れるので、RF信号S3をリアレンス
にして差信号S4の位相がどちら側にずれているか
により、合トラツクの状態からどちら側にずれて
いるかがわかる。すなわち、前記のRF信号S3を
立上り零クロス検出回路41および立下り零クロ
ス検出回路42に通すことにより、立上りおよび
立下りの零クロスのタイミングのパルスS5,S6を
それぞれ発生させる。これら各パルスS5,S6をサ
ンプリングパルスにしてゲート回路43,44の
それぞれにより前記差信号S4をサンプリングし、
各別のホールド回路45,46によつてホールド
された各信号S7,S8を得る。このようにサンプル
ホールドされた信号S7,S8は、サンプルホールド
されることによりRF帯域からトラツキング誤差
信号領域に帯域が変換されており、しかもトラツ
キングの中心を境としてバイポーラ信号となつて
いる。従つてS7,S8はトラツキングエラー信号を
意味する。さらにこの信号を確実なものとするた
めに減算回路47によりその出力S9=S7−S8を得
て、これを最終的なトラツキング誤差信号として
いる。
PDb,PDcとの分割線は、記録媒体上における記
録トラツクの接線方向に対向したt方向に、また
PDa,PDbとPDc,PDdとの分割線は、記録媒体
上における記録トラツクの半径方向r′に対応した
r方向となるように位置決めされている。いま、
その四分割光検知器32の4つの領域PDa,
PDb,PDcおよびPDdからの各出力をa,b,c
およびdとすると、加算回路37により出力S1=
a+cを、加算回路38により出力S2=b+dを
それぞれ演算する。また加算回路39により情報
信号出力S3=a+b+c+d(以下、「RF信号」
という。)を、演算回路40により出力S4=(a+
c)−(b+d)を演算する。ここで、その差信号
S4は、トラツキング誤差がなければ変化せず零で
あるが、トラツキング誤差があれば、その差信号
S4を時系列的にみると前記RF信号S3を基準とし
て位相がトラツキング誤差の方向に応じて90゜進
みもしくは遅れるので、RF信号S3をリアレンス
にして差信号S4の位相がどちら側にずれているか
により、合トラツクの状態からどちら側にずれて
いるかがわかる。すなわち、前記のRF信号S3を
立上り零クロス検出回路41および立下り零クロ
ス検出回路42に通すことにより、立上りおよび
立下りの零クロスのタイミングのパルスS5,S6を
それぞれ発生させる。これら各パルスS5,S6をサ
ンプリングパルスにしてゲート回路43,44の
それぞれにより前記差信号S4をサンプリングし、
各別のホールド回路45,46によつてホールド
された各信号S7,S8を得る。このようにサンプル
ホールドされた信号S7,S8は、サンプルホールド
されることによりRF帯域からトラツキング誤差
信号領域に帯域が変換されており、しかもトラツ
キングの中心を境としてバイポーラ信号となつて
いる。従つてS7,S8はトラツキングエラー信号を
意味する。さらにこの信号を確実なものとするた
めに減算回路47によりその出力S9=S7−S8を得
て、これを最終的なトラツキング誤差信号として
いる。
なお、ホーカス誤差信号は、加算回路48,4
9によつて(a+b)および(c+d)の信号を
得て、これを減算回路50に導き、その出力とし
て(a+b)−(c+d)の信号を得て、これを、
低域波器51を介して取り出すようにしてい
る。
9によつて(a+b)および(c+d)の信号を
得て、これを減算回路50に導き、その出力とし
て(a+b)−(c+d)の信号を得て、これを、
低域波器51を介して取り出すようにしてい
る。
以後、前述の第1図および第2図に基づいて説
明した従来のトラツキング誤差検出方式をデフア
レンシアル方式と仮称し、このデフアレンシアル
方式によるトラツキング誤差信号をDFFと呼ぶ
こととする。また、第4図および第5図に基づい
て説明した本出願人の出願にかかわる特願昭55−
149565号明細書に記載の上述のトラツキング誤差
検出方式を、以後ヘテロダイン方式と仮称し、こ
のヘテロダイン方式によつて検出されたトラツキ
ング誤差信号をHTDと呼ぶこととする。
明した従来のトラツキング誤差検出方式をデフア
レンシアル方式と仮称し、このデフアレンシアル
方式によるトラツキング誤差信号をDFFと呼ぶ
こととする。また、第4図および第5図に基づい
て説明した本出願人の出願にかかわる特願昭55−
149565号明細書に記載の上述のトラツキング誤差
検出方式を、以後ヘテロダイン方式と仮称し、こ
のヘテロダイン方式によつて検出されたトラツキ
ング誤差信号をHTDと呼ぶこととする。
第6図は、デフアレンシアル方式のトラツキン
グ誤差信号DFFとヘテロダイン方式のトラツキ
ング誤差信号HTDを比較したものである。
グ誤差信号DFFとヘテロダイン方式のトラツキ
ング誤差信号HTDを比較したものである。
前述したように光検知器を固定したまゝで対物
レンズや回動ミラーを駆動することによりトラツ
キング制御を実行した場合、あるいは回転する記
録媒体が傾いた場合、光検知器上で反射ビームま
たは透過ビームが動く。この量をΔrとする。
レンズや回動ミラーを駆動することによりトラツ
キング制御を実行した場合、あるいは回転する記
録媒体が傾いた場合、光検知器上で反射ビームま
たは透過ビームが動く。この量をΔrとする。
第4図に示す四分割ホトダイオードの各受光領
域をそれぞれPDa,PDb,PDc,PDdとし、その
各出力信号をa,b,c,dとすれば、反射ビー
ムに変化がない場合(Δr−0)と反射ビームが
Δrだけ記録媒体の半径方向に対応した方向に変
位した場合のRF信号、HTD,DFFは、それぞ
れ第6図に示したようになる。
域をそれぞれPDa,PDb,PDc,PDdとし、その
各出力信号をa,b,c,dとすれば、反射ビー
ムに変化がない場合(Δr−0)と反射ビームが
Δrだけ記録媒体の半径方向に対応した方向に変
位した場合のRF信号、HTD,DFFは、それぞ
れ第6図に示したようになる。
すなわち、反射ビームが変位すれば、HTDお
よびDFFは、HTD′およびDFF′となりそれぞれ〓
HTD,〓DFFだけ変動する。これは反射ビームが
変位したことにより生じた誤差成分であり、この
量が小さいほど望ましい。
よびDFFは、HTD′およびDFF′となりそれぞれ〓
HTD,〓DFFだけ変動する。これは反射ビームが
変位したことにより生じた誤差成分であり、この
量が小さいほど望ましい。
第7図、第8図および第9図は、第6図に示し
たRF,HTD,DFF,〓HTDおよび〓DFFの各量
を、記録媒体上のピツトと集束スポツトの位置関
係の変化に対応して表わした対物レンズ面の回折
パターンの強度分布図である。なお、これらの分
布図は、対物レンズの入射ビームを平面波とし、
記録媒体上に集束するスポツト径を中心強度の
1/e2に減少するところまでの径とし、またピツ
トの形状を長辺がスポツト径と同じで、短辺がそ
の1/3の長方形とした場合のものである。また光
源の波長はλとし、ピツトの深さはλ/5として
あり、透過式の場合はλ/2.5に相当する。
たRF,HTD,DFF,〓HTDおよび〓DFFの各量
を、記録媒体上のピツトと集束スポツトの位置関
係の変化に対応して表わした対物レンズ面の回折
パターンの強度分布図である。なお、これらの分
布図は、対物レンズの入射ビームを平面波とし、
記録媒体上に集束するスポツト径を中心強度の
1/e2に減少するところまでの径とし、またピツ
トの形状を長辺がスポツト径と同じで、短辺がそ
の1/3の長方形とした場合のものである。また光
源の波長はλとし、ピツトの深さはλ/5として
あり、透過式の場合はλ/2.5に相当する。
これらの分布図において、t′軸は集束スポツト
Sの中心を含む記録媒体上のピツトPの列の接続
方向への軸、r′軸は集束スポツトSの中心を通る
記録媒体上における半径方向への軸である。第7
図は、集束スポツトSとピツトPの位置関係を上
方に図示したように合トラツク状態、第8図およ
び第9図は、それぞれ上方に図示したように集束
スポツトSとピツトPの位置関係を互いに反対方
向に変位させた場合の各信号の変化をそれぞれ示
している。これらの強度分布は、トラツクのフア
ーフイールドとみなせる領域であれば同様に変化
する。そして、これらの分布図は反射ビームの変
位による影響が、反射ビームの径を4.3mmφとし
たとき、光検知器の受光領域面でΔr==±0.42mm
だけ動かしたときに、RF信号、HTD,DFF,〓
HTD,〓DFFがどのように変化するかを、縦軸に
対物レンズへ入射する光量を1としたときに得ら
れる信号レベルで表わしている。なお横軸t′は、
図中上方に示すピツトPと集束スポツトSとの位
置関係t′に対応させてある。
Sの中心を含む記録媒体上のピツトPの列の接続
方向への軸、r′軸は集束スポツトSの中心を通る
記録媒体上における半径方向への軸である。第7
図は、集束スポツトSとピツトPの位置関係を上
方に図示したように合トラツク状態、第8図およ
び第9図は、それぞれ上方に図示したように集束
スポツトSとピツトPの位置関係を互いに反対方
向に変位させた場合の各信号の変化をそれぞれ示
している。これらの強度分布は、トラツクのフア
ーフイールドとみなせる領域であれば同様に変化
する。そして、これらの分布図は反射ビームの変
位による影響が、反射ビームの径を4.3mmφとし
たとき、光検知器の受光領域面でΔr==±0.42mm
だけ動かしたときに、RF信号、HTD,DFF,〓
HTD,〓DFFがどのように変化するかを、縦軸に
対物レンズへ入射する光量を1としたときに得ら
れる信号レベルで表わしている。なお横軸t′は、
図中上方に示すピツトPと集束スポツトSとの位
置関係t′に対応させてある。
これら第7図、第8図および第9図からヘテロ
ダイン方式の方がデフアレンシアル方式よりも
Δrによる影響の度合が、はるかに小さいことが
わかる。なお、〓HTD,〓DFFの変化量はΔrに比例
すると考えてよい。
ダイン方式の方がデフアレンシアル方式よりも
Δrによる影響の度合が、はるかに小さいことが
わかる。なお、〓HTD,〓DFFの変化量はΔrに比例
すると考えてよい。
ピツトの深さがλ/4の場合には、フアーフイ
ールドにおいては原点対称の回折パターンとなる
ので、HTDはλ/4以外の場合と同様に変化す
るが、常に〓HTD=0となり、この方式の望まし
い姿といえる。
ールドにおいては原点対称の回折パターンとなる
ので、HTDはλ/4以外の場合と同様に変化す
るが、常に〓HTD=0となり、この方式の望まし
い姿といえる。
ここで注目すべきことは、t′=0の位置(r′軸
に関してピツトPと集束スポツトSが対称となる
位置)で、第8図および第9図ではDFFが最大
となり、第7図、第8図および第9図では〓DFF
は最小となつていることである。
に関してピツトPと集束スポツトSが対称となる
位置)で、第8図および第9図ではDFFが最大
となり、第7図、第8図および第9図では〓DFF
は最小となつていることである。
以下、デフアレンシアル方式について考えてみ
る。この方式では、第6図に示したように
DFF′=DFF+〓DFFを検出し、第1図のように
これを低域波器13を介してその積分値をトラ
ツキング誤差信号として発生させている。ところ
が第7図ないし第9図に示したようにt′=0の位
置からずれる程〓DFFは大きくなり、逆にDFFは
小さくなるので、誤差成分の大きい領域までも含
めて積分してトラツキング誤差信号を検出してい
ることになる。従つて、例えば第10図のa,b
に示したピツト列のうち、ピツトのない領域Tを
多く含むaのピツト列の方がΔrによる影響が大
きくなり、それよりもピツトのない領域T′の少
ないbのピツト列の方がaの場合のよりも安定な
トラツキング誤差信号が得られる。外乱による影
響の一番少ないところがt′=0の位置、すなわち
光スポツトの中心がピツトの中心と一致する位置
であるので、この位置だけ、あるいはt′=0の位
置を含む区間のDFF′を取り出し、他の位置での
情報を捨てれば、安定なΔrの影響を受けにくい
トラツキング誤差信号を得ることが期待できる。
すなわちt′=0時点あるいは、t′=0を含むその
近傍の時の時点におけるDFF′信号を抽出してホ
ールドすることにより外乱に影響されることなく
トラツキング誤差信号を得ることができ、デフア
レンシアル方式によるトラツキング誤差信号の安
定性も大幅に改善することができる。
る。この方式では、第6図に示したように
DFF′=DFF+〓DFFを検出し、第1図のように
これを低域波器13を介してその積分値をトラ
ツキング誤差信号として発生させている。ところ
が第7図ないし第9図に示したようにt′=0の位
置からずれる程〓DFFは大きくなり、逆にDFFは
小さくなるので、誤差成分の大きい領域までも含
めて積分してトラツキング誤差信号を検出してい
ることになる。従つて、例えば第10図のa,b
に示したピツト列のうち、ピツトのない領域Tを
多く含むaのピツト列の方がΔrによる影響が大
きくなり、それよりもピツトのない領域T′の少
ないbのピツト列の方がaの場合のよりも安定な
トラツキング誤差信号が得られる。外乱による影
響の一番少ないところがt′=0の位置、すなわち
光スポツトの中心がピツトの中心と一致する位置
であるので、この位置だけ、あるいはt′=0の位
置を含む区間のDFF′を取り出し、他の位置での
情報を捨てれば、安定なΔrの影響を受けにくい
トラツキング誤差信号を得ることが期待できる。
すなわちt′=0時点あるいは、t′=0を含むその
近傍の時の時点におけるDFF′信号を抽出してホ
ールドすることにより外乱に影響されることなく
トラツキング誤差信号を得ることができ、デフア
レンシアル方式によるトラツキング誤差信号の安
定性も大幅に改善することができる。
本発明のピツト中心検出方法は、光源からの光
束を、記録媒体上のピツト列からなる記録トラツ
クに集束スポツトとして投射し、その反射光もし
くは透過光を、記録トラツクのフアーフイールド
とみなせる領域に配置され、かつ前記ピツト列の
接線方向に対応したタンジエンシヤル方向に少な
くとも2分割された少なくとも2つの受光領域か
らなる光検知器で受光し、これら受光領域の出力
信号の差信号を零クロス検出回路に導いて零レベ
ルを横切つたときのタイミングを持つパルスを発
生させることにより集束スポツトの中心が記録媒
体のピツトのタンジエンシヤル方向の中心を横切
るタイミングを検出することを特徴とするもので
ある。
束を、記録媒体上のピツト列からなる記録トラツ
クに集束スポツトとして投射し、その反射光もし
くは透過光を、記録トラツクのフアーフイールド
とみなせる領域に配置され、かつ前記ピツト列の
接線方向に対応したタンジエンシヤル方向に少な
くとも2分割された少なくとも2つの受光領域か
らなる光検知器で受光し、これら受光領域の出力
信号の差信号を零クロス検出回路に導いて零レベ
ルを横切つたときのタイミングを持つパルスを発
生させることにより集束スポツトの中心が記録媒
体のピツトのタンジエンシヤル方向の中心を横切
るタイミングを検出することを特徴とするもので
ある。
以下本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。
る。
以下の実施例においては、t′=0の位置(タイ
ミング)、すなわち集束スポツトの中心が記録媒
体のピツトの中心を通る半径方向のr′軸をt′軸方
向に横切るタイミングまたは、その近傍を含むタ
イミングを検出し、このタイミングでトラツキン
グ誤差信号を抽出するもである。
ミング)、すなわち集束スポツトの中心が記録媒
体のピツトの中心を通る半径方向のr′軸をt′軸方
向に横切るタイミングまたは、その近傍を含むタ
イミングを検出し、このタイミングでトラツキン
グ誤差信号を抽出するもである。
第11図および第12図は、四分割光検出器の
各受光領域PDa,PDb,PDc、およびPDdを第5
図のようにt方向およびr方向に対して配置した
場合、それら各領域の出力信号をa,b,c,d
としたとき、プツシユプルと呼ばれる方式で検出
した信号PP=(a+b)−(c+d)のt′軸に対す
る変化を第7図ないし第9図と同様にグラフで示
したものである。これらのグラフからPPはトラ
ツキング誤差に関係なくt′=0の時点で常にP=
0となることがわかる。この場合の計算の条件
は、第7図ないし第9図の場合と同じである。
各受光領域PDa,PDb,PDc、およびPDdを第5
図のようにt方向およびr方向に対して配置した
場合、それら各領域の出力信号をa,b,c,d
としたとき、プツシユプルと呼ばれる方式で検出
した信号PP=(a+b)−(c+d)のt′軸に対す
る変化を第7図ないし第9図と同様にグラフで示
したものである。これらのグラフからPPはトラ
ツキング誤差に関係なくt′=0の時点で常にP=
0となることがわかる。この場合の計算の条件
は、第7図ないし第9図の場合と同じである。
第13図は、そのPP信号およびRF信号(a+
b+c+d)の変化をピツトに対応させて概略的
に示したものである。この図からわかるように
PP信号とRF信号は、π/2だけ位相が相違して
いるだけであるから、そのRF信号π/2移相す
ることによつてもPP信号と同様にt′=0の時点
で0レベルとなる信号を得ることができるが、本
発明ではプツシユプル方式で検出した信号PPか
らピツト中心を検出するものである。すなわち、
PP信号を周知の零クロス検出回路に導いて零レ
ベルを横切つたときのタイミングをもつパルスを
発生することによりt′=0の時点を検出するよう
にしている。
b+c+d)の変化をピツトに対応させて概略的
に示したものである。この図からわかるように
PP信号とRF信号は、π/2だけ位相が相違して
いるだけであるから、そのRF信号π/2移相す
ることによつてもPP信号と同様にt′=0の時点
で0レベルとなる信号を得ることができるが、本
発明ではプツシユプル方式で検出した信号PPか
らピツト中心を検出するものである。すなわち、
PP信号を周知の零クロス検出回路に導いて零レ
ベルを横切つたときのタイミングをもつパルスを
発生することによりt′=0の時点を検出するよう
にしている。
第14図は、PP信号を用いてピツト中心を検
出し、これに基いてトラツキング誤差信号を抽出
するようにした実施例の構成を示すブロツク線図
である。
出し、これに基いてトラツキング誤差信号を抽出
するようにした実施例の構成を示すブロツク線図
である。
第14図の実施例の構成において、32は、
PDa,PDb,PDc,PDdからなる受光領域を有す
る四分割光検知器であつて、第5図に示したのと
同一符号のものと同じものであり、かつ第5図と
同様の位置関係に配置されている。すなわち、
PDaとPDbの各受光領域の境界線ならびにPDcと
PDdの各受光領域の境界線の方向tは、記録媒体
上のピツト列の接線方向t′に、またPDbとPDcの
各受光領域の境界線ならびにPDaとPDdの各受光
領域の境界線の方向rは、記録媒体上のピツト列
の半径方向r′にそれぞれ対応して、記録媒体から
の反射光もしくは透過光を受光する関係に、その
四分割光検知器が配置してある。
PDa,PDb,PDc,PDdからなる受光領域を有す
る四分割光検知器であつて、第5図に示したのと
同一符号のものと同じものであり、かつ第5図と
同様の位置関係に配置されている。すなわち、
PDaとPDbの各受光領域の境界線ならびにPDcと
PDdの各受光領域の境界線の方向tは、記録媒体
上のピツト列の接線方向t′に、またPDbとPDcの
各受光領域の境界線ならびにPDaとPDdの各受光
領域の境界線の方向rは、記録媒体上のピツト列
の半径方向r′にそれぞれ対応して、記録媒体から
の反射光もしくは透過光を受光する関係に、その
四分割光検知器が配置してある。
それら各受光領域PDa,PDb,PDcおよびPDd
の出力信号をa,b,cおよびdとする。
の出力信号をa,b,cおよびdとする。
61は、前記四分割光検知器の4つの受光領域
の分割中心を通り光軸と平行な軸線を回転中心と
する回転対称位置にある1対の受光領域PDaと
PDcの各出力a,cを入力し(a−c)の出力を
得る減算回路である。また62は、同様に回転対
称位置にある他の1対の受光領域PDb,PDdの各
出力b,dを入力し、(b−d)の出力を得る減
算回路である。これら各減算回路61,62の出
力(a−c)および(b−d)を加算回路63お
よび減算回路64にマトリツクス状に入力させ、
その加算回路63によつて、前記各減算回路6
1,62から得た信号間の減算信号、すなわちプ
ツシユプル出力PP=(a+b)−(c+d)を、ま
たその減算回路64からトラツキング誤差信号
DFF=(a+d)−(b+c)を得る。プツシユプ
ル出力PPは、さきに第11図および第12図に
よつて説明したように、零クロスの位置がt′=0
に対応しているから、PP=0となる立上りまた
は立ち下りのタイミングでサンプリングパルスを
発生するように構成した零クロス検出回路65
に、加算回路63から得たPPを入力することに
よつて、当該零クロス検出回路65から第11図
および第12図に示したt′=0点のタイミングを
有するサンプリングパルスを発生させることがで
きる。
の分割中心を通り光軸と平行な軸線を回転中心と
する回転対称位置にある1対の受光領域PDaと
PDcの各出力a,cを入力し(a−c)の出力を
得る減算回路である。また62は、同様に回転対
称位置にある他の1対の受光領域PDb,PDdの各
出力b,dを入力し、(b−d)の出力を得る減
算回路である。これら各減算回路61,62の出
力(a−c)および(b−d)を加算回路63お
よび減算回路64にマトリツクス状に入力させ、
その加算回路63によつて、前記各減算回路6
1,62から得た信号間の減算信号、すなわちプ
ツシユプル出力PP=(a+b)−(c+d)を、ま
たその減算回路64からトラツキング誤差信号
DFF=(a+d)−(b+c)を得る。プツシユプ
ル出力PPは、さきに第11図および第12図に
よつて説明したように、零クロスの位置がt′=0
に対応しているから、PP=0となる立上りまた
は立ち下りのタイミングでサンプリングパルスを
発生するように構成した零クロス検出回路65
に、加算回路63から得たPPを入力することに
よつて、当該零クロス検出回路65から第11図
および第12図に示したt′=0点のタイミングを
有するサンプリングパルスを発生させることがで
きる。
一方、減算回路64によつて得たトラツキング
誤差信号DFFをゲート回路66に導き、前記零
クロス検出回路65からのサンプリングパルスに
よつてサンプリングし、この出力をホールド回路
67により次のサンプリングパルスがゲート回路
66に入力するまでの間ホールドすることによつ
て誤差成分の少ないトラツキング誤差信号を得て
いる。
誤差信号DFFをゲート回路66に導き、前記零
クロス検出回路65からのサンプリングパルスに
よつてサンプリングし、この出力をホールド回路
67により次のサンプリングパルスがゲート回路
66に入力するまでの間ホールドすることによつ
て誤差成分の少ないトラツキング誤差信号を得て
いる。
すなわち、この実施例では、第7図ないし第9
図に示したように従来方法のデフアレンシアル方
式によるトラツキング誤差信号DFFに含まれる
誤差成分ΔDFFの一番少ないt′=0の時点でDFF信
号をサンプリングし、ホールドした信号をトラツ
キング誤差信号として得ているので、その精度は
極めて高いものとなる。
図に示したように従来方法のデフアレンシアル方
式によるトラツキング誤差信号DFFに含まれる
誤差成分ΔDFFの一番少ないt′=0の時点でDFF信
号をサンプリングし、ホールドした信号をトラツ
キング誤差信号として得ているので、その精度は
極めて高いものとなる。
第15図は、さらに回路を簡易化した本発明の
他の実施例の構成を示したものである。この実施
例においては、四分割光検知器81をその分割中
心を通り光軸として平行なZ軸を中心に45゜回転
させた状態に配置してある。そのZ軸を回転中心
にしてt方向の回転対称位置にある2つの受光領
域PDa′,PDc′のそれぞれの出力a′およびc′を減
算回路82に導いてPP=a′−c′のプツシユプル信
号を得るとともに、r方向の回転対称位置にある
受光領域PDb′,PDd′の各出力b′,d′を他方の減
算回路83に導いてDFF=b′−d′の出力信号を得
ている。前記のプツシユプル信号PPを零クロス
検出回路84に入力してt′=0の時点のタイミン
グを有するサンプリングパルスを発生させ、ゲー
ト回路86に導かれた減算回路83の出力信号
DFFを、そのサンプリングパルススでサンプリ
ングしホールド回路87を介してトラツキング誤
差信号を得るようにしたものである。
他の実施例の構成を示したものである。この実施
例においては、四分割光検知器81をその分割中
心を通り光軸として平行なZ軸を中心に45゜回転
させた状態に配置してある。そのZ軸を回転中心
にしてt方向の回転対称位置にある2つの受光領
域PDa′,PDc′のそれぞれの出力a′およびc′を減
算回路82に導いてPP=a′−c′のプツシユプル信
号を得るとともに、r方向の回転対称位置にある
受光領域PDb′,PDd′の各出力b′,d′を他方の減
算回路83に導いてDFF=b′−d′の出力信号を得
ている。前記のプツシユプル信号PPを零クロス
検出回路84に入力してt′=0の時点のタイミン
グを有するサンプリングパルスを発生させ、ゲー
ト回路86に導かれた減算回路83の出力信号
DFFを、そのサンプリングパルススでサンプリ
ングしホールド回路87を介してトラツキング誤
差信号を得るようにしたものである。
この実施例によれば、第14図に示した実施例
のものに対し演算回路が二個で済むという利点が
ある。
のものに対し演算回路が二個で済むという利点が
ある。
なお、第14図および第15図に示した実施例
のものにおいては、PP信号を低域波器に通す
ことにより、第4図および第5図に示し、さきに
簡単に説明した本願人の出願にかかわる特開昭56
−7246号公報に記載の焦点誤差信号が得られる。
のものにおいては、PP信号を低域波器に通す
ことにより、第4図および第5図に示し、さきに
簡単に説明した本願人の出願にかかわる特開昭56
−7246号公報に記載の焦点誤差信号が得られる。
以上、詳記したように本発明によれば、光源か
らの光束を、記録媒体上のピツト列からなる記録
トラツクに集束スポツトとして投射し、その反射
光もしくは透過光を、記録トラツクのフアーフイ
ルドとみなせる領域に配置され、かつ前記ピツト
列の接線方向に対応した方向をt軸とするとき、
そのt軸方向に分離された少なくとも2つの受光
領域からなる光検出器で受光し、その各受光領域
の出力信号の差信号の零クロスを検出することに
よつて、集束スポツトの中心が記録媒体上の個々
のピツトの中心を横切るときのタイミングを表わ
す信号をきわめて正確に得ることができる。した
がつて、このタイミング信号に基いて、例えばト
ラツキング誤差信号を抽出することにより外乱の
影響を受けることなく精度の高い安定したトラツ
キング誤差信号を得ることができる。
らの光束を、記録媒体上のピツト列からなる記録
トラツクに集束スポツトとして投射し、その反射
光もしくは透過光を、記録トラツクのフアーフイ
ルドとみなせる領域に配置され、かつ前記ピツト
列の接線方向に対応した方向をt軸とするとき、
そのt軸方向に分離された少なくとも2つの受光
領域からなる光検出器で受光し、その各受光領域
の出力信号の差信号の零クロスを検出することに
よつて、集束スポツトの中心が記録媒体上の個々
のピツトの中心を横切るときのタイミングを表わ
す信号をきわめて正確に得ることができる。した
がつて、このタイミング信号に基いて、例えばト
ラツキング誤差信号を抽出することにより外乱の
影響を受けることなく精度の高い安定したトラツ
キング誤差信号を得ることができる。
特にトラツキング制御手段として、光検知器を
固定し対物レンズあるいは回動ミラー等のみを駆
動する場合、あるいは光検知器を含む光学系全体
を駆動する場合であつても、記録媒体の傾き変動
が大きい場合などに生ずる誤差成分の影響の少な
いトラツキング誤差信号を、比較的簡単な構成に
より発生させることができる等その効果は大き
い。
固定し対物レンズあるいは回動ミラー等のみを駆
動する場合、あるいは光検知器を含む光学系全体
を駆動する場合であつても、記録媒体の傾き変動
が大きい場合などに生ずる誤差成分の影響の少な
いトラツキング誤差信号を、比較的簡単な構成に
より発生させることができる等その効果は大き
い。
第1図は従来のトラツキング誤差検出回路を含
む光学読出装置の構成を示す斜視図、第2図は従
来の反射式記録媒体と光検知器の配置を示す構成
図、第3図は反射式記録媒体が傾いた場合の反射
ビームの変位を示す図、第4図は本願人の出願に
かかわる従来のトラツキング誤差検出用光学系の
全体構成図、第5図はそのトラツキング誤差検出
回路の構成を示すブロツク線図、第6図は従来方
式によるトラツキング誤差信号の比較図、第7図
ないし第9図は従来方式によるトラツキング誤差
信号等を記録媒体上のピツトと集束スポツトの位
置関係の変化に対応して示した対物レンズ面の回
折パターンで示した強度分布図、第10図はピツ
トのない領域の大小を示す記録媒体上のピツト列
図、第11図および第12図はプツシユプル方式
で得られた信号を記録媒体上におけるピツトと集
束スポツトの位置関係に対応して示した波形図、
第13図は、ピツトに対するPP信号とRF信号の
位置関係を示す波形図、第14図および第15図
は本発明のそれぞれ異なる実施例の構成を示すブ
ロツク線図である。 32,81……四分割光検知器、61,62,
64,82,83……減算回路、63……加算回
路、66,86……ゲート回路、67,87……
ホールド回路、PDa,PDb,PDc,PDd,PDa′,
PDb′,PDc′,PDd′……光検知器を構成する個々
の受光領域。
む光学読出装置の構成を示す斜視図、第2図は従
来の反射式記録媒体と光検知器の配置を示す構成
図、第3図は反射式記録媒体が傾いた場合の反射
ビームの変位を示す図、第4図は本願人の出願に
かかわる従来のトラツキング誤差検出用光学系の
全体構成図、第5図はそのトラツキング誤差検出
回路の構成を示すブロツク線図、第6図は従来方
式によるトラツキング誤差信号の比較図、第7図
ないし第9図は従来方式によるトラツキング誤差
信号等を記録媒体上のピツトと集束スポツトの位
置関係の変化に対応して示した対物レンズ面の回
折パターンで示した強度分布図、第10図はピツ
トのない領域の大小を示す記録媒体上のピツト列
図、第11図および第12図はプツシユプル方式
で得られた信号を記録媒体上におけるピツトと集
束スポツトの位置関係に対応して示した波形図、
第13図は、ピツトに対するPP信号とRF信号の
位置関係を示す波形図、第14図および第15図
は本発明のそれぞれ異なる実施例の構成を示すブ
ロツク線図である。 32,81……四分割光検知器、61,62,
64,82,83……減算回路、63……加算回
路、66,86……ゲート回路、67,87……
ホールド回路、PDa,PDb,PDc,PDd,PDa′,
PDb′,PDc′,PDd′……光検知器を構成する個々
の受光領域。
Claims (1)
- 1 光源からの光束を、記録媒体上のピツト列か
らなる記録トラツクに集束スポツトとして投射
し、その反射光もしくは透過光を、記録トラツク
のフアーフイールドとみなせる領域に配置され、
かつ前記ピツト列の接線方向に対応したタンジエ
ンシヤル方向に少なくとも2分割された少なくと
も2つの受光領域からなる光検知器で受光し、こ
れら受光領域の出力信号の差信号を零クロス検出
回路に導いて零レベルを横切つたときのタイミン
グを持つパルスを発生させることにより集束スポ
ツトの中心が記録媒体のピツトのタンジエンシヤ
ル方向の中心を横切るタイミングを検出すること
を特徴とするピツト中心検出方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56172966A JPS5877036A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | ピット中心検出方法 |
US06/426,895 US4544838A (en) | 1981-10-30 | 1982-09-29 | Method and apparatus for detecting tracking error |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56172966A JPS5877036A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | ピット中心検出方法 |
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JPS5877036A JPS5877036A (ja) | 1983-05-10 |
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