JPH04228121A - 光学的情報信号再生装置のトラッキング誤差検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報信号が記録されて
いる信号面を備えている記録媒体における信号面に対し
て、微小な径の光のスポツトを投射し、信号面からの反
射光に基づいて情報信号を再生するようになされている
光学的情報信号再生装置における光学的情報信号再生装
置のトラッキング誤差検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報信号が記録されている信号面を備え
ている記録媒体における信号面に対して、微小な径の光
のスポツトを投射し、信号面からの反射光に基づいて情
報信号を再生するようにした光学的情報信号再生装置と
しては、従来から各種形式のものが提案されていること
は周知のとおりである。ところで、情報信号が高密度記
録されている記録媒体からの情報信号の再生を行なう光
学的情報信号再生装置においては、記録媒体からの情報
信号の再生がトラッキング制御の下に行なわれるように
なされており、光学的情報信号再生装置のトラッキング
制御方式としても各種形式のものが知られている。そし
て、トラッキング制御を行なう場合に用いられるトラッ
キング誤差の検出方法としては、記録媒体からの反射光
の光の強度分布が、トラッキング誤差によって偏ること
を利用してトラッキング誤差の検出を行なうようにする
、いわゆる、プッシュプル法によるトラッキング誤差の
検出方法は、光学系の構成が単純なものとなってコスト
的に有利になるために広く使用されている。

【０００３】図６は前記したプッシュプル法によるトラ
ッキング誤差の検出方法が適用された光学的情報信号再
生装置の基本的な構成を示す概略図であって、１は光源
（例えば、レーザ光源）であり、光源１は微小な発光部
から直線偏光を出射する。光源１から出射された光は、
コリメートレンズ２によって平行光となされた後に偏光
プリズム３を透過し、次いでλ／４波長板４によって円
偏光となされてから集光レンズ５により集光されて記録
媒体６（デイスク６）の信号面上に微小な径の光スポツ
トを生じさせる。デイスク６の信号面は高い反射率を有
するものとなされているから、前記のようにして集光レ
ンズ５によって集光された光は、デイスク６の信号面で
反射して逆向の円偏光となり再び集光レンズ５を通りλ
／４波長板４に与えられる。前記したλ／４波長板４に
おいて前記の反射光は入射光と直交する偏光面を有する
直線偏光となされるから、反射光は偏光プリズム３の反
射面３ａで反射されて光検出器７に与えられる。前記し
た光検出器７は、デイスク６の信号面における記録跡の
延在方向と、デイスク６の信号面に投射された光の光軸
とを含む面によって分割された２つの受光素子７ａ，７
ｂを備えており、前記の２つの受光素子７ａ，７ｂから
の出力信号が加算器８と減算器９とに与えられ、加算器
８からは再生信号が出力端子１０に送出され、また、減
算器９からはトラッキング誤差信号が出力端子１１に送
出される。図６中の７ｃは光検出器７における分割線で
ある。

【０００４】図６に示す光学的情報信号再生装置では、
前記の説明のように光検出器７における２つの受光素子
７ａ，７ｂからの出力信号の和によって再生信号の出力
が得られ、また、光検出器７における２つの受光素子７
ａ，７ｂからの出力信号の差によってトラッキング誤差
信号が得られるので、装置の構成が簡単なものになると
いう特徴を有するが、図６に示す光学的情報信号再生装
置において、正確なトラッキング誤差信号が得られる状
態は、デイスク６の信号面が図７の（ａ）のように、投
射される光の光軸に対して直交している場合だけであり
、デイスク６の信号面が図７の（ｂ）のように、記録跡
の巾方向に傾斜している場合には、デイスク６の信号面
からの反射光の光軸が傾斜し、それにより反射光の光軸
が光検出器７における２つの受光素子７ａ，７ｂの分割
線の位置からｙだけ移動してしまい、２つの受光素子７
ａ，７ｂの出力信号の差信号が正しいトラッキング誤差
情報を示さないものとなり、また、デイスク６の信号面
が図７の（ａ）のように、投射される光の光軸に対して
直交している場合であっても、集光レンズ５が記録跡の
巾方向に図７の（ｃ）のようにｚだけずれても偽のトラ
ッキング信号が生じるという重大な欠点を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】プッシュプル方式のト
ラッキング誤差の検出方法における上記した欠点を解決
するために、本出願人会社では先に、特開昭５８−１２
５２４２号公報に記載のように、情報信号と対応するピ
ットの配列による記録跡が形成されている信号面を備え
ている記録媒体における信号面に対して、記録跡巾と略
々等しい直径寸法となるように集光された光のスポツト
を投射し、ピットによって強度変調された反射光を、記
録媒体の信号面における記録跡の延在方向と、記録媒体
の信号面への投射光の光軸とを含む平面によって２分割
された光検出器で受光して、情報信号を光学的に再生し
うるようになされている光学的情報信号再生装置におい
て、光検出器から出力される変調信号におけるトラッキ
ング誤差情報を含まない信号成分によって光検出器から
出力される変調信号を補正する手段を設け、前記した光
検出器における２分割された各部分からの出力信号の差
信号によりトラッキング誤差信号を得るようにした光学
的情報信号再生装置のトラッキング誤差の検出方法を提
供して良好な成果を納めている。ところが、前記した既
提案の光学的情報信号再生装置のトラッキング誤差の検
出方法は、情報信号と対応してランドの部分とピツトの
部分とが記録跡の延長方向に配列している如き記録媒体
については所期の効果が奏されるが、最近、実用化され
るようになった、いわゆる書替え自在な光デイスクのよ
うに、記録跡の延長方向に一定の深さの溝が設けられて
いる如き構成の記録媒体については適用できないという
点が問題になり、それの解決策が求められた。

【０００６】［課題を解決するための手段］本発明は情
報信号が光学的に記録されてなる記録跡が形成されてい
る信号面を備えている記録媒体における信号面に対して
信号読取り用の光のスポツトを投射して、記録跡中の情
報信号によって強度変調された反射光を、記録媒体の信
号面における記録跡の延在方向と記録媒体の信号面への
投射光の光軸とを含む平面によって２分割された光検出
器で受光し、前記した光検出器における２分割された部
分からそれぞれ出力される出力信号間の差によってトラ
ッキング誤差信号を得るようにしている光学的情報信号
再生装置に用いられるトラッキング誤差検出装置であっ
て、前記した光検出器における２分割された部分からそ
れぞれ出力された出力信号間の差信号を発生させるオフ
セット調整端子付きの減算回路と、記録跡中の情報信号
によって強度変調された反射光を光電変換して得た再生
信号を包絡線検波する包絡線検波回路と、前記したオフ
セット調整端子付きの減算回路からの出力信号と包絡線
検波回路からの出力信号を乗算する乗算回路と、前記し
た乗算回路からの出力信号を積分してオフセット調整端
子付きの減算回路におけるオフセット調整端子に供給す
る手段とを備えてなる光学的情報信号再生装置のトラッ
キング誤差検出装置を提供する。

【０００７】

【作用】記録媒体における信号面に信号読取り用の光の
スポツトを投射して、記録跡中の情報信号によって強度
変調された反射光を光電変換して再生信号を発生させる
。また、記録媒体の信号面における記録跡の延在方向と
記録媒体の信号面への投射光の光軸とを含む平面によっ
て２分割された光検出器で記録媒体の信号面からの前記
の反射光を受光して、前記した光検出器における２分割
された部分からそれぞれ出力される出力信号をオフセッ
ト調整端子付きの減算回路で減算する。前記した再生信
号を包絡線検波した信号と、前記したオフセット調整端
子付きの減算回路からの出力信号とを乗算回路で乗算し
て、乗算回路からの出力信号を積分してオフセット調整
端子付きの減算回路におけるオフセット調整端子に供給
する。それによりオフセットの除去されたトラッキング
誤差信号を容易に得ることができる。

【０００８】［実施例］以下、添付図面を参照して本発
明の光学的情報信号再生装置のトラッキング誤差検出装
置の具体的な内容について詳細に説明する。図１及び図
２は本発明の光学的情報信号再生装置のトラッキング誤
差検出装置の各異なる実施例のブロック図であって、図
１及び図２において既述した図７に示す光学的情報信号
再生装置におけるトラッキング誤差の検出装置における
構成部分と対応する構成部分には、図７中で使用した図
面符号と同一の図面符号が用いられている。図１及び図
２において１は光源（例えば、レーザ光源）であり、光
源１から出射された光は、コリメートレンズ２によって
平行光となされた後に偏光プリズム３（偏光ビームスプ
リッタ３）を透過し、次いでλ／４波長板４によって円
偏光となされてから集光レンズ５により集光されて記録
媒体６（デイスク６）の信号面上に微小な径の光スポツ
トを生じさせる。前記のようにして集光レンズ５によっ
て集光された光は、デイスク６の信号面で反射して逆向
の円偏光となり再び集光レンズ５を通りλ／４波長板４
に与えられる。前記したλ／４波長板４において、前記
の反射光は入射光と直交する偏光面を有する直線偏光と
なされ、反射光は偏光プリズム３の反射面３ａで反射さ
れて偏光プリズム３から光検出器７の方に出射する。

【０００９】図１に示されている光学的情報信号再生装
置では偏光プリズム３から出射した光の内でハーフミラ
ー２４（ビームスプリッタ２４）を透過した光が光検出
器７に入射され、また、前記したハーフミラー２４で反
射した光が光検出器２５に供給されて、光検出器２５で
得られた再生信号が出力端子１０に与えられている。図
２に示されている光学的情報信号再生装置は既述した図
７の光学的情報信号再生装置の場合と同様に、偏光プリ
ズム３から出射した光が直接に光検出器７に入射するよ
うになされており、前記した光検出器７における２つの
受光素子７ａ，７ｂからの出力信号が加算器８によって
加算された和信号が、再生信号の出力として出力端子１
０に出力されるようになされている。図１及び図２中に
示されている光検出器７は、デイスク６の信号面におけ
る記録跡の延在方向と、デイスク６の信号面に投射され
た光の光軸とを含む面によって分割された２つの受光素
子７ａ，７ｂを備え（７ｃは光検出器７における分割線
である）ており、前記の２つの受光素子７ａ，７ｂから
の出力信号がオフセット調整端子付きの減算回路１７に
与えられると、光検出器７における２つの受光素子７ａ
，７ｂからの出力信号が、オフセット調整端子付きの減
算回路１７において一方のものから他方のものが減算さ
れて、トラッキング誤差信号となされて出力端子１１を
介して前記した乗算回路（乗算器）１３に供給される。 図１及び図２中に示されている前記したオフセット調整
端子付きの減算回路１７は演算増幅器１７ａと、前記し
た演算増幅器１７ａの出力信号が非反転入力端子に与え
られるとともに、反転入力端子にオフセット調整端子１
６が接続されている演算増幅器１７ｂとによって構成さ
れている。

【００１０】図１に例示されている実施例における光検
出器２５から出力された再生信号は包絡線検波器１２で
検波された後に、前記した乗算回路１３に供給されてお
り、また、図２に例示されている実施例における加算器
８から出力された再生信号は包絡線検波器１２で検波さ
れた後に、前記した乗算回路１３に供給されている。そ
れで、前記の乗算回路１３ではオフセット調整端子付き
の減算回路１７の出力端子１１から供給されているトラ
ッキング誤差信号と、包絡線検波器１２から出力された
検波出力との乗算を行なう。そして、乗算回路１２の出
力信号は低域通過濾波器１４を介して増幅器１５に供給
され、そこで、増幅されてからオフセット調整端子付き
の減算回路１７のオフセット調整端子１６に与えられる
。このように図１及び図２にそれぞれ示されている各実
施例の回路配置は、オフセット調整端子付きの演算回路
１７の演算増幅器１７ｂ→乗算回路１３→低域通過濾波
器１４→増幅器１５→オフセット調整端子付きの減算回
路１７のオフセット調整端子１６→オフセット調整端子
付きの減算回路１７の演算増幅器１７ｂ→の回路は一巡
の閉ループの自動制御系を構成しており、前記の一巡の
閉ループの自動制御系の動作によってトラッキング誤差
信号におけるオフセットが除去された状態のトラッキン
グ誤差信号を発生させることができる。前記した低域通
過濾波器１４は前記の一巡の閉ループの自動制御系にお
ける動作周波数を決定し、また、増幅器１５の利得は前
記した一巡の閉ループの自動制御系におけるループゲイ
ン（改善度）を決定する。前記した図１及び図２中に例
示してあるオフセット調整端子付きの減算回路１７とし
ては、２個の演算増幅器１７ａ，１７ｂを用いて構成し
た場合の例を示しているが、このオフセット調整端子付
きの減算回路１７としては、例えば図８の（ａ）に示さ
れているようなオフセット端子付きの市販の演算増幅器
を使用してもよい。図８の（ｂ）は図８の（ａ）に示す
市販のオフセット端子付きの市販の演算増幅器における
各端子に図８の（ｂ）に例示されているような接続を行
なって、図１及び図２中に示されているオフセット調整
端子付きの減算回路１７と同じ構成形態として使用する
場合の接続例を示したものである。

【００１１】次に、図３及び図４を参照して本発明の光
学的情報信号再生装置のトラッキング誤差検出装置の一
層具体的な動作説明を行なう。まず図４の（ａ）は既述
のようにディスク６の記録跡中の情報信号によって強度
変調された反射光が与えられる光検出器７を示しており
、図中の７ｃは光検出器７を構成している２個の受光素
子７ａ，７ｂの分割線（境界線）である。既述のように
ディスク６に傾斜がなく、また集光レンズ５に偏倚が無
い図７の（ａ）の状態においては、ディスク６の信号面
における記録跡の延在方向とディスク６の信号面への投
射光の光軸とを含む平面が前記した光検出器７と交わる
位置と分割線７ｃの位置とが一致するが、ディスク６が
傾斜している場合には図７の（ｂ）のように、また集光
レンズ５が偏倚している場合には図７の（ｃ）のように
、光検出器７に入射する光の光軸（主光線）の位置は光
検出器７における分割線７ｃの位置に対して図４の（ａ
）に示すｙ（またはｚ）のようなずれ（トラッキング誤
差のオフセット）を生じる。前記した光検出器７に光が
入射したときに光検出器７の２つの受光素子７ａ，７ｂ
から出力Ａ，Ｂが得られるとすると、前記の出力Ａ，Ｂ
はトラッキング誤差にかかわる係数をＸとし、トラッキ
ング誤差の周波をωとし、ｔを時間とすると次の（１）
，（２）式によって示される。 Ａ＝１＋Ｘｃｏｓωｔ　　…（１） Ｂ＝１−Ｘｃｏｓωｔ　　…（２）

【００１２】今、光検出器７に入射した光のスポットの
径をＲとし、前記した原因によって生じたトラックング
誤差のオフセットをｚとしたときに、前記した入射光束
の主光線の位置の移動量を光の径Ｒに対する比δ＝ｚ／
Ｒによって表わした場合に、光検出器７に入射する光束
のずれがδであったとすると、この状態における前記し
た光検出器７の２つの受光素子７ａ，７ｂからの出力Ａ
，Ｂは、次の（３），（４）式で示されるものになる。 Ａ＝（１−δ）（１＋Ｘｃｏｓωｔ）…（３）Ｂ＝（１
＋δ）（１−Ｘｃｏｓωｔ）…（４）前記の（３）式で
示される受光素子７ａからの出力Ａは、例えば図４の（
ｂ）によって示されるものであり、また、前記の（４）
式で示される受光素子７ｂからの出力Ｂは、例えば図４
の（ｃ）によって示されるものである。前記した（３）
，（４）式で示される光検出器７の２つの受光素子７ａ
，７ｂからの出力信号Ａ，Ｂをオフセット調整端子付き
の減算回路１７に与えると、オフセット調整端子付きの
減算回路１７からの出力信号（Ａ−Ｂ）は、前記した（
３），（４）式より、 Ａ−Ｂ＝−２δ＋２Ｘｃｏｓωｔ　　…（５）前記の（
５）式のように−２δのオフセットを含んでいる図４の
（ｄ）に示されるものなる。前記の−２δが図３の（ｂ
）に示されているＯ”であり、この場合のオフセットに
よってトラッキング制御動作の中心位置は、図３の（ｂ
）〜（ｄ）におけるＸ＝Ｏ’になる。　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　再生信号Ａ＋Ｂはトラッ
キング誤差が真に零となる図３の（ａ）におけるＸ＝０
の場合、すなわち図４の（ｄ）に示されているオフセッ
ト調整端子付きの減算回路１７からの出力信号Ａ−Ｂ＝
−２δのときに図４のｅに示されているように最大にな
る。

【００１３】図３の（ａ）は再生信号の検波信号出力で
あって、真のトラッキング点Ｏにおいて最大の出力とな
る。図３の（ｂ）は、横軸にトラッキング誤差Ｘをとり
、縦軸にはトラッキング誤差電圧Ｖをとって示したトラ
ッキング誤差Ｘとトラッキング誤差電圧Ｖとの関係図で
あり、図において　ＯーＯ’はトラッキング誤差に相当
するオフセットである。図３の（ｃ）はトラッキング誤
差の出現回数の分布を示す図であって、トラッキング誤
差の出現は誤差信号の原点Ｏ’で最大となる。図１及び
図２の回路配置における乗算回路１３で行なわれる乗算
によって｛図３の（ａ）で示される値｝と｛図３の（ｂ
）で示される値｝との積で示される瞬時値を有する信号
が、乗算回路１３の出力信号として得られるが、図３の
（ｃ）に示されているトラッキング誤差の出現回数の分
布を考慮すると、乗算回路１３で行なわれる乗算結果は
、｛図３の（ａ）｝×｛図３の（ｂ）｝×｛図３の（ｃ
）｝すなわち、図３の（ｄ）で示されるものとなる。

【００１４】トラッキング誤差Ｘが０のときは全体の積
が０であり、また、トラッキング誤差Ｘが０’よりも左
では、図３の（ａ）に示されているように再生の大きさ
が大きいので、今、説明が行なわれている例では、図３
の（ｄ）のように０’の左側部の分布が大きく、したが
って、これが大きな（長い）時定数の低域通過濾波器１
４によって積分されると図３の（ｄ）の波形が平滑され
て負の電圧が生じる。前記した負の電圧は増幅器１５で
増幅されてオフセット調整端子付きの減算回路１７のオ
フセット調整端子１６に与えられることによって、オフ
セット調整端子付きの減算回路１７では正の方にオフセ
ット調整が行なわれて、図３の（ｂ）におけるＯ’点と
、図３の（ａ）におけるＯ点とが一致され、したがって
、光学的オフセットによる偽のトラッキング信号が解消
されるのである。図１，図２中に示されている増幅器１
５は、トラッキング誤差信号の偏倚補償回路の改善度を
定めている。図１及び図２にそれぞれ示されている光学
的情報信号再生装置におけるトラッキング誤差信号のオ
フセットの検出手段を有するトラッキング誤差の検出方
法の実施例においては、検出されたトラッキング誤差に
よってオフセットが解消されるように、オフセット調整
端子付きの減算回路１７のオフセット調整端子１６に誤
差検出信号を与えて電気信号を変形させるようにしてい
るが、図１及び図２の回路配置で得られる誤差検出信号
によって、集光レンズを含んで構成されている機構部を
機械的に駆動して、集光レンズの光軸を記録媒体の面の
法線に一致させるようにしてもよいことは勿論である。

【００１５】［発明の効果］以上、詳細に説明したとこ
ろから明らかなように本発明の光学的情報信号再生装置
のトラッキング誤差検出装置では、記録媒体における信
号面に信号読取り用の光のスポツトを投射して、記録跡
中の情報信号によって強度変調された反射光を光電変換
して再生信号を発生させ、また、記録媒体の信号面にお
ける記録跡の延在方向と記録媒体の信号面への投射光の
光軸とを含む平面によって２分割された光検出器で記録
媒体の信号面からの前記の反射光を受光して、前記した
光検出器における２分割された部分からそれぞれ出力さ
れる出力信号を、オフセット調整端子付きの減算回路で
減算して、前記した再生信号を包絡線検波した信号と、
前記したオフセット調整端子付きの減算回路からの出力
信号とを乗算回路で乗算して、乗算回路からの出力信号
を積分してオフセット調整端子付きの減算回路における
オフセット調整端子に供給するようにしていることによ
り、この本発明の光学的情報信号再生装置におけるトラ
ッキング誤差検出装置では、既述したプッシュプル方式
における諸欠点、すなわち、記録媒体面の傾斜、集光レ
ンズの偏倚によるトラッキング誤差信号のオフセットの
解消が可能となり、本発明によれば良好なトラッキング
動作が容易に行なわれて、良好な再生画像を容易に得る
ことができる。また、既述した既提案（　特開昭５８−
１２５２４２号公報　）の光学的情報信号再生装置にお
ける光学的情報信号再生装置のトラッキング誤差検出装
置においては、記録媒体におけるランド上に光のスポッ
トがあるときの反射光を利用してオフセットの解消を行
なうようにしていたから、記録媒体にランド部の存在が
必要であったが、本発明の光学的情報信号再生装置にお
ける光学的情報信号再生装置のトラッキング誤差検出装
置では、記録媒体にランド部がなくてもトラッキング誤
差の検出を行なうことができるから、本発明はいわゆる
書替え可能な光デイスクに対しても良好に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学的情報信号再生装置のトラッキン
グ誤差検出装置のブロック図である。

【図２】本発明の光学的情報信号再生装置のトラッキン
グ誤差検出装置のブロック図である。

【図３】動作説明用の曲線図である。

【図４】動作説明用の曲線図である。

【図５】市販の演算増幅器のブロック図である。

【図６】光学的情報信号再生装置のトラッキング誤差検
出装置の従来例のブロック図である。

【図７】問題点の説明のための記録媒体付近の側面図で
ある。

【符号の説明】

１…光源、５…集光レンズ、６…記録媒体、７，２５…
光検出器、７ａ，７ｂ…受光素子、８…加算器、１０，
１１…出力端子、１２…包絡線検波器、１３…乗算器、
１４…低域通過濾波器、１５…増幅器、１６…オフセッ
ト調整端子、１７…オフセット調整端子付きの減算回路
、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　情報信号が光学的に記録されてなる記
   録跡が形成されている信号面を備えている記録媒体にお
   ける信号面に対して信号読取り用の光のスポツトを投射
   して、記録跡中の情報信号によって強度変調された反射
   光を、記録媒体の信号面における記録跡の延在方向と記
   録媒体の信号面への投射光の光軸とを含む平面によって
   ２分割された光検出器で受光し、前記した光検出器にお
   ける２分割された部分からそれぞれ出力される出力信号
   間の差によってトラッキング誤差信号を得るようにして
   いる光学的情報信号再生装置に用いられるトラッキング
   誤差検出装置であって、前記した光検出器における２分
   割された部分からそれぞれ出力された出力信号間の差信
   号を発生させるオフセット調整端子付きの減算回路と、
   記録跡中の情報信号によって強度変調された反射光を光
   電変換して得た再生信号を包絡線検波する包絡線検波回
   路と、前記したオフセット調整端子付きの減算回路から
   の出力信号と包絡線検波回路からの出力信号を乗算する
   乗算回路と、前記した乗算回路からの出力信号を積分し
   てオフセット調整端子付きの減算回路におけるオフセッ
   ト調整端子に供給する手段とを備えてなる光学的情報信
   号再生装置のトラッキング誤差検出装置。