JPH0464930A - 光ディスク装置のトラッキングエラー検出装置 - 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】 【産業上の利用分野】

この発明は、プッシュプル法を用いた光ディスク装置の
トラッキングエラー検出装置に関するものである。

【従来の技術】

光ディスク装置において、信号の再生を正確に行なうた
めには、レーザー光をディスク上に回折限界程度のスポ
ット径に絞り込み、記録トラック上を正確にトレースさ
せる必要がある。このため、光ディスク装置には、フォ
ーカスエラー検出、トラックエラー検出を行なってレー
ザー光のスポット位置を光学系の光軸方向、そしてディ
スクの半径方向に駆動するための駆動装置が設けられて
いる。 第６図は、従来の光ディスク装置を示したものである。 レーザー光源１がらの光束をコリメートレンズ２、ミラ
ー３、対物レンズ４を介して記録媒体であるディスクＯ
Ｄ上にスポットとして結像させ、ディスクＯＤからの反
射光をビームスプリッタ−５、集光レンズ６を介して受
光素子７に導く。対物レンズ４とミラー３とは、ディス
クのラジアル方向にスライド自在なヘッド８に設けられ
、レーザー光源１からビームスプリッタ−５までの素子
は固定されている。 受光素子７は、ディスクのタンジエンシャル方向に分割
された２つの領域を有している。受光素子７上に集光さ
れた反射光の光量分布は、ディスク上に形成されたビッ
ト、あるいはグループとスポットとの位置関係により回
折による影響を受けて変化する。従って、受光素子７の
２つの領域の出力の差動をとることにより、プッシュプ
ル法によるトラッキングエラーを検出することができる
。 ミラー３は、図中の矢印方向に対して回動自在であり、
検出されたトラッキングエラー信号に基づいてディスク
上でのスポットが正確にトラックをトレースするよう制
御される。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来の光ディスク装置において
は、ディスクの変形、光束の傾き等によりディスクと光
束とが相対的に傾いた際に、反射光束の光路がずれるこ
とにより受光素子上のスポットが全体的にシフトしてし
まう。このシフトがディスクのラジアル方向に対応する
方向の成分を含む場合には、光量分布に変化がなくとも
各受光領域の受光バランスが崩れ、トラッキングエラー
信号にオフセットが乗ってしまう。 また、ヘッド８を移動させずにミラー４を傾けてスポッ
トを数トラック分移動させた場合には、第７図（Ａ）に
示したように反射光束の光路がミラーが基準状態である
ときに比較して６分シフトしてしまう。このシフトは、
ディスクのラジアル方向に相当するため、受光素子上で
のスポットは第７図（Ｂ）に実線で示した基準位置から
破線で示したような位置に全体的に移動してしまい、ト
ラッキングオフセットの原因となる。 第８図は、対物レンズの光軸上に位置するトラック、す
なわち光束がディスクにより垂直に反射されるトラック
を基準として、ヘッドを固定してミラー３を傾けること
によりディスク上でのスポットを５．１０トラツク移動
させた際の信号を示している。 それぞれの曲線は、スポットをトラックの中心からラジ
アル方向に移動させた際のトラッキングエラー信号をプ
ロットシたものであり、横軸がディスク上のスポット中
心のトラック中心からのズレ量、縦軸が出力されるトラ
ッキングエラー信号である。 第８図からも理解できるように、ディスクと光束とが相
対的に傾いた場合、ミラーの傾き角度が大きくなるに従
ってトラッキングエラー信号の曲線がシフトしてしまい
、実際のズレ量と信号との対応関係が崩れてしまう。従
って、検出される信号に基づいてトラッキングサーボを
かけても、スポット位置を正確に制御することができな
いという問題がある。 なお、この明細書では、トラッキングエラー検出用受光
素子から検出される信号のうち、光束がディスクに対し
て傾いた際の光束のシフトに起因する成分をトラックオ
フセットと定義する。

【発明の目的】

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたちのであり、
ディスクと光束とが相対的に傾いた場合にも、正確なト
ラッキングエラー検出をすることができる光ディスク装
置のトラッキングエラー信号検出装置を提供することを
目的とする。

【課題を解決するための手段】

この発明は、光束内での強度分布が、ディスク上でのス
ポットとトラックとの位置関係による影響を強く受けて
変化する領域と、トラックオフセットによる影響を強く
受けて変化する領域とに分けられることに着目し、これ
らの領域での差信号を独立して検出し、検出後に所定の
係数をかけて演算することにより、オフセットの影響の
少ないトラックエラー信号を検出するものである。 すなわち、この発明のトラッキングエラー検出装置は、
光ディスクのタンジエンシャル方向に相当する境界線を
境として少なくとも２つの領域に分割され、光ディスク
から導かれる光束のうちディスク上でのスポットとトラ
ックとの位置関係の影響を強く受ける部分を受光する第
１の受光部と、境界線を境として少なくとも２つの領域
に分割され、光ディスクから導かれる光束のうちトラッ
クオフセットの影響を強く受ける部分を受光する第２の
受光部と、第１の受光部の差動出力と第２の受光部の差
動出力とを所定の重み付けにより演算することにより、
トラッキングエラー信号を出力する演算手段とを備える
ことを特徴とする。

【作用】

上記構成によれば、ディスクからの反射光は、ディスク
上でのスポットとトラックとの位置関係の影響を強く受
ける領域とトラックオフセットの影響を強く受ける領域
とでそれぞれ別々に検出され、これらを所定の重み付け
で演算することによりオフセット成分を含まないトラッ
キングエラー信号を検出することができる。

【実施例） 以下、この発明を図面に基づいて説明する。 ［第１実施例コ 第１図〜第３図は、この発明の第１実施例を示したもの
である。第１実施例は、再生専用の光ディスク装置にこ
の発明を適用したものである。 この装置は、第１図（Ａ）に示すように、レーザー光源
１からの光束をコリメートレンズ２、ミラー３、対物レ
ンズ４を介して記録媒体であるディスクＯＤ上にスポッ
トとして結像させ、ディスクＯＤからの反射光をビーム
スプリッタ−５、集光レンズ６を介して受光素子７に導
く。対物レンズ４とミラー３とは、ディスクのラジアル
方向にスライド自在なヘッド８に設けられ、レーザー光
源１からビームスプリッタ−５までの素子は固定されて
いる。 受光素子７は、トラッキングエラー検出用に設けられた
ものであり、その受光領域は、第１図（Ｂ）に示したよ
うな配置となっている。すなわち、受光領域は、ディス
ク上でのスポットとトラックとの位置関係の影響を比較
的強く受ける第１の受光領域Ａ、Ｂと、トラックオフセ
ットの影響を比較的強く受ける第２の受光領域Ｃ，Ｄと
から構成されている。これら、第１、第２の受光領域は
、ディスクのタンジェンシャル方向に相当する線分を境
として２分されており、スポットがトラックに対してず
れた場合、そして、光束がディスクに対して傾いた場合
に差信号が出力される。 第２図は、ミラー３を傾けてディスク上のスポットを基
準トラックからずらした場合に出力される第１の受光領
域Ａ、Ｈの差信号と、第２の受光領域Ｃ，Ｄの差信号と
を示したものである。ここでの差信号は、ディスク上で
のスポットがトラック中心にある場合の信号、すなわち
トラックオフセットのみを反映した信号である。第２図
から理解できるように、ミラー３を傾けることにより差
信号は次第に大きくなるが、第１の受光領域より第２の
受光領域の方が増加率が大きい。 トラッキングエラー信号ＴＥは、受光素子７のそれぞれ
の領域の出力を同一の符号で示すと、以下の演算により
得ることができる。 ＴＥ　＝　（Ａ　−Ｂ）　−Ｋ（Ｃ−Ｄ）但し、Ｋは第
１、第２の受光領域の差信号に適当な重み付けをするた
めの定数であり、ここでは０．０７５である。すなわち
、第１図（Ｂ）に示すように、コンパレーター９ａから
出力される第１の受光部の差信号と、コンパレーター９
ｂから出力される第２の受光部＝１１ の差信号にアンプ９ｃで所定の倍率をかけた信号との差
をコンパレーター９ｄで演算する。 上記の演算を行うことにより、検出されるトラックエラ
ー信号は第３図に示した通りとなる。第３図は、第８図
と同様にミラーを傾けた際のそれぞれのトラック上での
トラッキングエラー信号を示している。 第３図から理解できるように、上記の演算によりトラッ
クオフセットをほぼ除去することができ、ミラーを傾け
てディスク上でのスポットを基準トラック以外のトラッ
クに移動させた場合にも、正確なトラッキングエラー信
号を検出することができる。 なお、上記の実施例では、トラッキングエラー検出用の
受光素子のみを設けた例について述べたが、実際の装置
では記録信号を再生するための受光素子、そしてフォー
カシングエラー検出用の受光素子と共に設けられること
は周知の事項である。 第４図（Ａ）、（Ｂ）は、上記第１実施例の変形例を示
したものである。この実施例では、第１の受光領域と第
２の受光領域とを別個の受光素子上に設けたものである
。 ディスクからの反射光は、第１のビームスプリッタ−５
ａで反射された後、第２のビームスプリッタ−５ｂによ
り部分される。第２のビームスプリッタ−５ｂを透過し
た成分は、第１の集光レンズ６ａを介して第１の受光素
子７ａ上に集光される。また、第２のビームスプリッタ
−５ｂで反射された成分は、ミラー５ｃで反射された後
、第２の集光レンズ６ｂを介して第２の受光素子７ｂ上
に集光される。 第１、第２の受光素子７ａ、　７ｂは、第４図（Ｂ）に
示したようにそれぞれディスクのタンジエンシャル方向
に相当する境界線を境に２分された領域Ｃ，ＤＳＡ、Ｂ
を有している。 トラッキングエラー信号ＴＥは、上記の例と同様以下の
式で演算することができる。 ＴＥ　＝　（Ａ　−Ｂ）　−Ｋ（Ｃ−Ｄ）但し、この実
施例では、第１の受光部の領域の形状が上記の例とは異
なるため、定数にの値は異なるものとなる。 ［第２実施例］ 第５図（Ａ）、　（Ｂ）は、この発明の第２実施例を示
したものであり、この発明を光磁気ディスクの情報記録
再生装置に適用した例を示したものである。 光磁気ディスク装置は、主としてコンピュータの記憶装
置として利用され、データの読み込み、書込みに際して
ランダムアクセスが行われる。従って、所定のデータ領
域に達するまでのシークタイムが装置の性能を大きく左
右することになる。 シークタイム短縮のためには、ディスクのラジアル方向
に対するスポットの移動を素早く行う必要があり、その
ためには可動部分をできる限り軽量化することが望まし
い。 そこで、この実施例の光学系は、ラジアル方向に移動さ
れるヘッドに対物レンズ、ミラー　そして対物レンズを
その光軸方向２に対して高周波駆動するフォーカシング
アクチュエータを設け、トラッキングサーボは、固定部
に設けられたガルバノミラ−により行う構成としている
。従来は、フォーカシングアクチュエータの他、トラッ
キングアクチュエータもヘッド内に設けられており、対
物レンズをラジアル方向に高周波駆動し、あるいはミラ
ーを高周波で振ることにスポットをトラックに追従させ
ていた。この実施例の装置は、トラッキングアクチュエ
ータをヘッド外に配置することにより、可動部の軽量化
を図り、シークタイムの短縮を図ることができる。 しかしながら、ミラーを傾けてディスク上のスポットを
ラジアル方向に移動させる場合、ミラーとディスクとの
距離が大きくなるほど受光素子に導かれる光束のシフト
が大きくなる。 従って、受光素子上でのスポットが第１実施例の装置よ
り大きくずれてしまう。また、ディスクのラジアル方向
に移動するヘッドの外の固定部に可動ミラーを設けた場
合、対物レンズと可動ミラーとの距離がヘッドの移動に
伴って変化する。これに伴い、光束を同−角度傾けた場
合の受光素子上でのスポットのズレ量は、ヘッドがディ
スクの内周に位置するか外周に位置するかで異なる値を
とることになる。 上記のような受光素子上でのスポットのズレに基づくト
ラックオフセットを除去するため、この実施例の装置は
、互いに異なる差信号を出力する２組の受光部を用いて
トラッキングエラー信号の検出を行っている。 まず、光学系の全体構成を説明する。 この光学系は、第５図（Ａ）に示したように、光源部１
０．　対物光学系２０、プリズムブロック３０、信号検
出光学系４０とを備えている。光源部１０は、発散光束
を発生する半導体レーザー１１と、発散光束を平行光束
とするコリメータレンズ１２と、光束断面の形状を整形
する２つのアナモフィックプリズム１３．１４と、ガル
バノミラ−１５とから構成され、断面円形の平行ビーム
を発生する。ガルバノミラ−１５は、ディスク上のスポ
ットをラジアル方向に移動させるために回動自在に設け
られている。 対物光学系２０は、ビームを光磁気ディスクＯＭＤの信
号記録面に集光させる対物レンズ２１と、ミラー２２と
を備えている。対物レンズ２１とミラー２２とは、光磁
気ディスクＭＯＤのラジアル方向Ｘにスライドされる図
示せぬヘッド内に設けられている。これに対して光源部
１０、プリズムブロック３０、信号検出光学系４０は、
ディスクの回転中心に対して固定されている。また、対
物レンズ２１は、ヘッド内に設けられたアクチュエータ
上に設けられており、その光軸方向２に高周波駆動され
る。 プリズムブロック３０は、２つのハーフミラ−面３１ａ
、　３１ｂを有する第１のブロック３１と、λ／２板３
２を介して第１のブロックに接合され、偏光分離面３３
ａと全反射面３３ｂとを有する第２のブロック３３とか
ら構成されている。 光源部１０からの光束は、一部が第２のハーフミラ−面
３１ｂにより反射され、集光レンズ３４により半導体レ
ーザーの自動出力調整用の受光素子３５上に集光する。 一方、ディスクから反射された光束は、第２のハーフミ
ラ−面３１ｂにより反射され、λ／２板により偏光方向
が４５°回転させられ、Ｐ偏光成分は偏光分離面３３ａ
を透過して集光レンズ４１ａを介して第１の磁気記録信
号検出用の第１の受光素子４２ａ上に集光する。 また、Ｓ偏光成分は、偏光分離面３３ａと全反射面３３
ｂとで反射され、集光レンズ４１ｂを介して磁気記録信
号検出用の第２の受光素子４２ｂ上に集光する。 光磁気ディスクＭＯＤへ入射するレーザー光の偏光方向
は、スポットが結像される位置のディスクの磁化方向に
対応して磁気カー効果により回転するため、これを４５
°回転させてＰ、Ｓ成分に分離し、それぞれ別個の受光
素子４２ａ、　４２ｂにより検出することにより、その
強度差から記録信号を読み出すことができる。 ディスクからの反射光のうち、第２のハーフミラ−面３
１ｂを透過した成分は、第１のハーフミラ−面３１ａに
より反射され、集光レンズ４３を介してシリンドリカル
レンズ４４により非点隔差を与えられ、エラー検出用受
光素子４５上に集光する。 エラー検出用受光素子４５の受光領域は、第５図（Ｂ）
に示したように配列している。これらの受光領域は、デ
ィスクのタンジエンシャル方向に沿って２分され、光デ
ィスクから導かれる光束の中心部分を受光する第１の受
光部Ａ、Ｂと、第１の受光部Ａ、Ｂの周辺に設けられる
と共に、４つの領域に分割され、光束の周辺部分を受光
する第２の受光部Ｃ，Ｄ、　Ｅ、　Ｆとを備えている。 トラッキングエラー信号ＴＥは、第１、第２の受光部の
出力を下記の式に従って演算することにより検出するこ
とができる。 ＴＥ　　＝　　（Ａ　　−Ｂ）　　−Ｋ（（Ｃ＋　Ｄ）
−（Ｅ　　十　Ｆ））但し、Ｋはトラックオフセットを
除去するために定められた定数である。ガルバノミラ−
１５は、検出されたトラッキングエラー信号に基づき、
ディスク上でのスポット中心をトラック中心に一致させ
るよう制御される。 なお、フォーカスエラー信号ＦＥは、第２の受光部Ｃ，
Ｄ、　Ｅ、　Ｆの出力を下記の式に基づいて演算するこ
とにより、検出することができる。 ＦＥ　−（Ｃ＋　Ｆ）−（Ｄ　＋　Ｅ）図示せぬフォー
カスアクチュエータは、この信号に基づいてデフォーカ
スをなくすよう対物レンズ２１を光軸方向に駆動する。 【効果】 以上説明したように、この発明によれば、プッシュプル
法によるトラッキングエラー検出を行なう場合にも、光
束とディスクとの相対的な傾きによる受光素子上でのス
ポットの移動に起因するトラックオフセットを除去する
ことができ、ディスク上でのスポットとトラックとの関
係を正確なトラッキングエラー信号として検出すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明に係る光ディスク装置のトラ
ッキングエラー信号検出装置の第１実施例を示したもの
であり、第１図（Ａ）は装置の光学素子の配置を示す説
明図、第１図（Ｂ）は受光素子上の受光領域と信号処理
回路を示した説明図、第２図は光束を傾けてスポットを
ラジアル方向に移動させた際の第１の受光部の差信号と
第２の受光部の差信号とを示すグラフ、第３図はトラッ
キングエラー信号を示すグラフである。 第４図（Ａ）　（Ｂ）は第１実施例の変形例を示したも
のであり、第４図（Ａ）は光学系の一部を示す説明図、
第４図（Ｂ）は受光素子の受光領域を示す説明図である
。 第５図（Ａ）　（Ｂ）はこの発明の第２実施例を示した
ものであり、第５図（Ａ）は光学系の説明図、第５図（
Ｂ）は受光素子上の受光領域と信号処理回路を示す説明
図である。 第６図〜第８図は、従来のトラッキングエラー信号検出
装置を示したものであり、第６図は光学系の説明図、第
７図（Ａ）　（Ｂ）は光束が傾いた場合の反射光のシフ
トを示す説明図、第８図はトラッキングエラー信号を示
すグラフである。 ＯＤ・・・光ディスク ３．１５・・・ガルバノミラ− ４，２１・・・対物レンズ ７．４５・・・受光素子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ディスクのタンジエンシャル方向に相当する境
   界線を境として少なくとも２つの領域に分割され、前記
   光ディスクから導かれる光束を受光し、各分割領域の受
   光量バランスがディスク上でのスポットとトラックとの
   位置関係の影響を比較的強く受けて変化する第１の受光
   部と、 前記光束に対して前記境界線と等価な線分を境として少
   なくとも２つの領域に分割され、各分割領域の受光量バ
   ランスが、前記光束が前記ディスクに対して傾いた際の
   オフセット成分の影響を比較的強く受けて変化する第２
   の受光部と、 前記第１の受光部の差動出力と、前記第２の受光部の差
   動出力とを所定の重み付けにより演算することにより、
   トラッキングエラー信号を出力する演算手段とを備える
   ことを特徴とする光ディスク装置のトラッキングエラー
   検出装置。
2. （２）光ディスクのタンジェンシャル方向に相当する境
   界線を境として少なくとも２つの領域に分割され、前記
   光ディスクから導かれる光束を受光する第１の受光部と
   、 前記光束に対して前記境界線と等価な線分を境として少
   なくとも２つの領域に分割され、前記光束が前記ディス
   クに対して傾いた際の各分割領域の受光バランスが、前
   記第１の受光部の各分割領域の受光量バランスとは異な
   る変化をする第２の受光部と、 前記第１の受光部の差動出力と、前記第２の受光部の差
   動出力とを所定の重み付けにより演算することにより、
   トラッキングエラー信号を出力する演算手段とを備える
   ことを特徴とする光ディスク装置のトラッキングエラー
   検出装置。
3. （３）光ディスクのタンジェンシャル方向に相当する境
   界線を境として少なくとも２つの領域に分割され、前記
   光ディスクから導かれる光束の主として０次回折光を受
   光する第１の受光部と、 光束に対して前記境界線と等価な線分を境として少なく
   とも２つの領域に分割され、前記光束の主として１次回
   折光を受光する第２の受光部と、前記第１の受光部の差
   動出力と、前記第２の受光部の差動出力とを所定の重み
   付けにより演算することにより、トラッキングエラー信
   号を出力する演算手段とを備えることを特徴とする光デ
   ィスク装置のトラッキングエラー検出装置。
4. （４）光ディスクのタンジェンシャル方向に相当する境
   界線を境として少なくとも２つの領域に分割され、前記
   光ディスクから導かれる光束の中心部分を受光する第１
   の受光部と、 光束に対して前記境界線と等価な線分を境として少なく
   とも２つの領域に分割され、前記光束の周辺部分を受光
   する第２の受光部と、 前記第１の受光部の差動出力と、前記第２の受光部の差
   動出力とを所定の重み付けにより演算することにより、
   トラッキングエラー信号を出力する演算手段とを備える
   ことを特徴とする光ディスク装置のトラッキングエラー
   検出装置。