JPH0581687A

JPH0581687A - 光デイスク装置のエラー検出装置

Info

Publication number: JPH0581687A
Application number: JP26726991A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Adachi; 和広安達; Harutaka Sekiya; 晴隆関谷
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1991-09-18
Filing date: 1991-09-18
Publication date: 1993-04-02
Anticipated expiration: 2013-08-20
Also published as: JP2788141B2

Abstract

(57)【要約】【目的】光ディスク装置において、ディスクからの戻
り光のスポットと受光部との間に位置ずれがあったとし
ても、この位置ずれ量を電気的に補正してトラッキング
エラー信号からフォーカスエラー信号へのクロストーク
を防止する。【構成】４分割の受光部からの受光出力を基にしエラ
ー信号生成部４２にてトラッキングエラー信号ＴＥ、タ
ンゼンシャル方向のスポットずれ量ＴＡＮおよびフォー
カスエラー信号ＦＥが生成される。ミラー面検出部４３
によりディスクのミラー面が検出されたときに打消し信
号生成部４４では前記信号ＴＥとＴＡＮの値に基づいて
所定の演算ならびに値のホールドが行われて打消し信号
ＣＦＥが生成される。クロストーク量打消し部４５で
は、そのときのフォーカスエラー信号ＦＥから打消し信
号ＣＦＥが減算され、クロストークのないフォーカスエ
ラー信号Ｆｅが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数に分割された受光
部からの出力に応じてトラッキングエラー信号やフォー
カスエラー信号などを生成する光ディスク装置のエラー
検出装置に係り、特にディスクからの戻り光のスポット
と受光部との位置ずれが生じたときに、その位置ずれ量
を電気的に補正できるようにしたエラー検出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図５は光磁気ディスク装置の光学系を示
す部品配置図である。図５に示す装置はいわゆる分離光
学方式と称されるものであり、固定光学系１と移動光学
系２とに別れている。移動光学系２は光ヘッドに搭載さ
れているものであり、符号Ｍで示すリニアモータにより
ディスクの記録面に沿ってその半径方向へ駆動される。
移動光学系２には、光磁気ディスクの記録面に対向する
対物レンズ２１とその光軸の真下に位置する全反射プリ
ズム２２を有している。

【０００３】固定光学系１に設けられた半導体レーザ１
１から発せられるレーザ光は、コリメートレンズ１２を
通過して平行光束となり、ビームスプリッタ１３に反射
され、さらにガルバノミラー装置のミラー１４により反
射されて、移動光学系２の全反射プリズム２２に送られ
る。そして全反射プリズム２２にて反射され対物レンズ
２１によりディスクの記録面に集光されて微小スポット
が形成される。ディスクの記録面からの戻り光は、対物
レンズ２１、全反射プリズム２２、ミラー１４を経てビ
ームスプリッタ１３を透過する。この透過光は、集光レ
ンズ１５により集束され、偏光分離器１６により３つの
光Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２に分離される。

【０００４】偏光分離器１６は例えばウォラストンプリ
ズムなどにより構成され、ディスクからの戻り光を、カ
ー回転角による偏光を検出するための光Ｂ１，Ｂ２と、
フォーカスとトラッキングのエラー信号を検出するため
の光Ｂ０に分離する。分離された光はピンホトダイオー
ド１７により受光される。ピンホトダイオード１７には
４分割の受光部１７ａと、その両側に配置された受光部
１７ｂと１７ｃを有している。偏光分離器１６により分
離された光Ｂ０は４分割の受光部１７ａにより受光さ
れ、この受光部１７ａによりトラッキングエラーとフォ
ーカスエラーが検知される。図では省略しているが、非
点収差法によりフォーカスエラー信号を得るため、ビー
ムスプリッタ１３と偏光分離器１６の間にシリンドリカ
ルレンズなどのような非点収差を発生させる部材が設け
られている。また再生信号（ＭＯ信号）を検出するため
に異なる偏光成分（Ｐ波成分とＳ波成分）に分離された
光Ｂ１とＢ２はそれぞれ受光部１７ｂと１７ｃにより受
光される。

【０００５】図６は再生信号（ＭＯ信号）とトラッキン
グエラー信号を検出するための回路構成を示している。
２つの受光部１７ｂと１７ｃにより受光された受光光量
の差を演算器２５にてとることにより、カー回転角の角
度方向に応じたＭＯ再生信号が得られる。

【０００６】プッシュプル法と称されるトラッキングエ
ラー信号の検出方法では、演算器２６，２７，２８によ
り、４分割のａ，ｂ，ｃ，ｄの受光部１７ａからのそれ
ぞれの受光出力Ｉａ1，Ｉｂ1，Ｉｃ1，Ｉｄ1に対し（Ｉ
ａ1＋Ｉｄ1）−（Ｉｂ1＋Ｉｃ1）の演算を行う。図７は
光磁気ディスクの記録面を示しているものであるが、そ
のＭＯ信号記録領域（イ）には、信号記録面であるラン
ド３０とその両側に形成されたグルーブ３１と称される
溝が形成されている。図７において（ａ）はレーザ光の
スポットがランド３０上を追従しているトラッキングエ
ラーのない状態であり、（ｂ）または（ｃ）はスポット
の一部がグルーブ３１にかかってトラッキングエラーが
生じている状態である。図６に示すように、４分割の受
光部１７ａにはディスクの記録面に形成されたスポット
からの反射光が結像し、受光スポットＳが形成されてい
る。図７において（ｂ）または（ｃ）で示すように、ス
ポットがグルーブ３１にかかっているときには、受光部
１７ａ上の受光スポットＳの左右いずれかの縁部に影Ｓ
ａが生じる。演算器２８からの出力により、影による受
光光量の減少がどちらの側であるかを検出できるため、
これによりトラッキングエラー信号が得られることにな
る。

【０００７】このトラッキングエラー信号の検出に基づ
いて、ミラー１４がガルバノミラー駆動部１８により図
５においてＯで示す仮想軸を中心として駆動され、これ
によりディスクの記録面に対し検知光がＲＡＤ方向（図
５ではＴ方向）へ振られて、トラッキングエラーが補正
される。

【０００８】またフォーカスエラーの検出は非点収差法
により得られる。これは前述の図示しないシリンドリカ
ルレンズなどの機能による。すなわちランド３０にスポ
ットの焦点が合っているときには、４分割の受光部１７
ａにほぼ円形の像（受光スポットＳ）が形成されるが、
焦点位置がランド３０に対して深い位置あるいは浅い位
置となると、受光部１７ａの受光スポットがＳ１または
Ｓ２に示すほぼ楕円形状になる。よって図６に示す演算
器とは別の演算器により、受光出力に対して（Ｉａ1＋
Ｉｃ1）−（Ｉｂ1＋Ｉｄ1）の演算を行うことにより、
フォーカスエラー信号が検出できる。このフォーカスエ
ラー信号の検出に基づいて、移動光学系２内において、
対物レンズ２１がその光軸方向へ移動させられ、フォー
カスエラーの補正が行なわれる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように４分割の
受光部１７ａにより、トラッキングエラー信号とフォー
カスエラー信号を検出している光ディスク装置では、こ
の受光部１７ａと受光スポットＳとの位置ずれはエラー
信号の検出精度に大きな影響を与える。

【００１０】例えば、光学系を構成する部品の位置ず
れ、あるいは可動ミラー装置のミラー１４の不要な方向
への傾きなどにより、受光部１７ａの中心と受光スポッ
トＳの中心との間に、図８に示す方向の位置ずれδが生
じる場合がある。このずれ方向はディスク記録面のタン
ゼンシャル（ＴＡＮ）方向のずれに相当する。このよう
な位置ずれ量δがあると、４分割の受光部１７ａのそれ
ぞれの部分の受光光量の演算結果に狂いが生じ、トラッ
キングエラー信号がフォーカスエラー信号へクロストー
クする。これにより対物レンズ２１を移動することによ
るフォーカスエラーの補正が正確に行なわれなくなる。

【００１１】このクロストークについて数式を用いて説
明する。前述のようにトラッキングエラー信号Ｔｅは
（Ｉａ1＋Ｉｄ1）−（Ｉｂ1＋Ｉｃ1）で得られ、フォー
カスエラー信号Ｆｅは（Ｉａ1＋Ｉｃ1）−（Ｉｂ1＋Ｉ
ｄ1）で得られる。ここで図８に示すように受光スポッ
トＳがタンゼンシャル方向へδだけずれた状態で、フォ
ーカスエラーとトラッキングエラーが生じていない場合
を想定すると、影Ｓａはなく且つ受光スポットＳは真円
形状である。このときのトラッキングエラー信号Ｔｅと
フォーカスエラー信号Ｆｅは前述のように、Ｔｅ＝（Ｉａ1＋Ｉｄ1）−（Ｉｂ1＋Ｉｃ1）Ｆｅ＝（Ｉａ1＋Ｉｃ1）−（Ｉｂ1＋Ｉｄ1）である。ただしＩａ1＝Ｉｂ1でＩｃ1＝Ｉｄ1であるた
め、各エラー信号ＴｅとＦｅは共に０となる。

【００１２】次に、受光スポットＳがタンゼンシャル方
向へδだけずれた状態でフォーカスエラーが生じておら
ず、このときトラッキングエラーにより図示左側に影Ｓ
ａが形成されて左半分の受光出力が右半分の受光出力よ
りもαだけ減少したものとする。計算を単純にするため
に、右半分の受光出力が単純にαだけ増加したとする
と、トラッキングエラー出力Ｔｅは、Ｔｅ＝（Ｉａ1＋Ｉｄ1）（１＋α）−（Ｉｂ1＋Ｉｃ1）である。Ｉａ1＝Ｉｂ1でＩｃ1＝Ｉｄ1であるからＴｅ＝（Ｉａ1＋Ｉｄ1）・α となり、これはトラキングエラー量を表わしている。と
ころがフォーカスエラー信号Ｆｅを求めてみると、Ｆｅ＝｛Ｉａ1（１＋α）＋Ｉｃ1｝−｛Ｉｂ1＋Ｉｄ1（１＋α）｝＝（Ｉａ1−Ｉｄ1）・α となり、フォーカスエラーが生じていないにもかかわら
ずあたかもフォーカスエラーが生じているような出力と
なり、クロストークとなる。

【００１３】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、受光スポットと受光部とのずれを随時電気的に補
正できるようにした光ディスク装置におけるエラー検出
装置を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明による光ディスク
装置のエラー検出装置は、ディスクからの戻り光が、複
数に分割された受光部により検出される光ディスク装置
において、検知光のスポットがディスクのミラー面に至
ったことを検出する検出手段と、このミラー面に至った
ときの各受光部からの受光出力に基づいて受光部におけ
る検知光スポットのずれ量を検出しこのずれ量に基づい
て打消し信号を生成する打消し信号生成手段と、前記打
消し信号に基づいてフォーカスエラー信号からクロスト
ーク量を打ち消すクロストーク量打消し手段とが備えら
れたことを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】本発明は、検知光がディスクから戻りその戻り
光の受光スポットが受光部の中心からずれていた場合、
このずれ量とフォーカスエラー信号へのクロストーク量
との間に一定の数学的関係が成り立つことに着目したも
のである。すなわちディスク上のミラー面に検知光のス
ポットが移動したときの受光出力により戻り光のスポッ
トがどの方向へどれだけずれているかを検出し、このず
れ量を一定の演算式により演算して打消し量を算出す
る。そしてフォーカスエラー信号から前記打消し量を打
ち消すことによりフォーカスエラー信号に含まれるクロ
ストーク量を打消し、この打ち消したフォーカスエラー
信号によりフォーカス補正駆動装置を動作させる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は本
発明によるエラー検出装置の回路ブロック図である。光
ディスク装置の光学系の構造は図５に示したものと同じ
である。図５におけるピンホトダイオード１７の４分割
の受光部１７ａからの受光出力を用いて、エラー信号生
成部４２によりトラッキングエラー信号（ＴＥ）、タン
ゼンシャル方向の受光スポットのずれ量（ＴＡＮ）、お
よびフォーカスエラー信号（ＦＥ）が演算される。

【００１７】図２は上記エラー信号生成部４２の具体的
な回路構成を示している。４分割受光部１７ａの各受光
部ａ，ｂ，ｃ，ｄはそれぞれ電流−電圧変換回路ならび
に増幅回路（いずれも図示せず）により電圧値として増
幅され、この電圧値が各演算部５１から５９により演算
される。その出力は以下の通りである。

【００１８】演算部５３からの出力（トラッキングエラ
ー信号）ＴＥ＝（Ｉａ＋Ｉｄ）−（Ｉｂ＋Ｉｃ）演算部５６からの出力（タンゼンシャル方向のずれ量）ＴＡＮ＝（Ｉｃ＋Ｉｄ）−（Ｉａ＋Ｉｂ）演算部５９からの出力（フォーカスエラー信号）ＦＥ＝（Ｉａ＋Ｉｃ）−（Ｉｂ＋Ｉｄ）

【００１９】図１に示すミラー面検出部４３では、検知
光のスポットがディスクのミラー面に至ったか否かが検
出される。図７に示す光磁気ディスクの記録面では、そ
の領域が回転方向へ複数に分割されて、この分割された
セクターにＭＯ信号の記録領域（イ）が形成されている
が、このセクターの境界領域にグルーブ３１の無いミラ
ー面の領域（ロ）がある。このミラー面にスポットが位
置する場合、受光部１７ａに形成された受光スポットＳ
にはグルーブ３１による影がないため、このミラー面に
スポットが移動すると、戻り光の光量は最大になる。ミ
ラー面検出部４３は、例えば演算器により、ＭＯ信号を
得るための受光部１７ｂによる受光量と受光部１７ｃに
よる受光量の和をとる。この出力はミラー面の位置で高
い値を示すことになる。よって演算器からの出力を所定
のスレッショルドレベルにて検出すれば、スポットがミ
ラー面に移動したことを検出できる。

【００２０】上記ミラー面検出部４３により、検知光の
スポットがディスクのミラー面に至ったことが検出され
たとき、打消し信号生成部４４では、そのときの前記演
算部５３，５６からの出力ＴＥ，ＴＡＮに基づいてクロ
ストークを打ち消すための打消し信号が生成される。

【００２１】図３（Ａ）は上記打消し信号生成部４４の
具体的な構成を示している。ここでこの打消し信号生成
部４４からの出力を得るのは、ミラー面検出部４３から
検出信号が出されたときすなわち検知光のスポットがミ
ラー面に至ったときである。演算部５３からの出力ＴＥ
は図４に示す４分割の受光部１７ａにおける戻り光の左
右の差を演算しているので、検知光のスポットがミラー
面に至ったときのＴＥは受光スポットＳの中心Ｏｓのト
ラッキング方向のずれ量ｙに応じた値になる。同様に検
知光のスポットがミラー面に至ったときのＴＡＮは受光
スポットＳの中心Ｏｓのタンゼンシャル方向のずれ量ｘ
に応じた値になる。よって検知光のスポットがミラー面
に至ったときの出力ＴＥを（ｙ）で表わし、出力ＴＡＮ
を（ｘ）で表わす。

【００２２】上記打消し信号生成部４４では、積算回路
６１によりｘとｙの積（ｘ・ｙ）が求められ、さらに定
数設定部６２において抵抗の組み合わせなどにより一定
の定数Ａ4がかけられ、（Ａ4・ｘ・ｙ）の値が得られ
る。またｘの値には定数設定部６３により一定の定数Ａ
6がかけられ（Ａ6・ｘ）が得られる。（Ａ4・ｘ・ｙ）
と（Ａ6・ｘ）の値は、ミラー面検出部４３からの検出
出力があったときにアナログスイッチ６４ａ，６４ｂの
ＯＮ動作によりホールド回路６５ａ，６５ｂに送られ、
それらの値がホールドされる。すなわち前記（Ａ4・ｘ
・ｙ）と（Ａ6・ｘ）の値はミラー面が検出される度に
更新されてホールド回路６５ａ，６５ｂにホールドさ
れ、あるいはディスクの所定回転に対して１回などのタ
イミングで更新されてホールド回路６５ａ，６５ｂにホ
ールドされる。

【００２３】そしてディスクの記録面の検知光スポット
がミラー面にない場合すなわち通常の再生動作などのと
きに、積算回路６５により、その時点で得られるトラッ
キングエラー信号ＴＥと、前記ホールド回路６５ａにて
ホールドされた前記（Ａ6・ｘ）の値とが積算され、
（Ａ6・ｘ・ＴＥ）の値が算出される。そして演算部６
６により打消し信号ＣＦＥ＝（Ａ4・ｘ・ｙ）＋（Ａ6・
ｘ・ＴＥ）が得られる。

【００２４】さらに図１に示すクロストーク量打消し部
４５において、その時点でのフォーカスエラー信号ＦＥ
から上記打消し信号ＣＦＥが減算され、補正後のすなわ
ちクロストーク量が打ち消されたフォーカスエラー信号
Ｆｅが得られる。

【００２５】図３（Ｂ）は上記クロストーク量打消し部
４５の回路構成の一例を示している。減算部６７ではフ
ォーカスエラー信号ＦＥから前記打ち消し信号ＣＦＥが
減算され、補正後のフォーカスエラー信号Ｆｅ＝ＦＥ−
ＣＦＥが得られる。さらに図１に示す制御回路４６で
は、前記補正後のフォーカスエラー信号Ｆｅによりフォ
ーカスエラー補正制御が行われ、エラー信号生成部４２
から得られているトラッキングエラー信号ＴＥによりト
ラッキングエラー補正制御が行われる。

【００２６】ここで、上記の補正信号ＣＦＥ＝（Ａ4・
ｘ・ｙ）＋（Ａ6・ｘ・ＴＥ）を導いた手順を説明す
る。図４に示すように、受光スポットＳの中心と４分割
受光部１７ａとの間にずれ量（ｘ）と（ｙ）があると、
フォーカスエラー信号へのクロストーク量即ち打ち消し
信号ＣＦＥはずれ量（ｘ），（ｙ）及びトラッキングエ
ラー信号ＴＥを変数とした次の高次式で表すことができ
る。ＣＦＥ＝Ｆ（ｘ，ｙ，ＴＥ）ここでずれ量（ｘ），（ｙ）は高次の項を無視できる程
度の量であるから、上式は簡略化でき、ＣＦＥ＝Ａ1＋Ａ2・ｘ＋Ａ3・ｙ＋Ａ4・ｘ・ｙ＋（Ａ5
＋Ａ6・ｘ＋Ａ7・ｙ＋Ａ8・ｘ・ｙ）・ＴＥとなる。

【００２７】この式の各係数について説明する。図４に
おいて、受光スポットＳの中心が４分割受光部１７ａの
中心にある時、すなわちｘ＝０，ｙ＝０の時は、ＣＦＥ＝Ａ1＋Ａ5・ＴＥとなる。この状態ではトラッキングエラー信号ＴＥが発
生してもクロストークは生じない。すなわち、ＣＦＥ＝０であるから、Ａ1＝Ａ5＝０となる。

【００２８】また受光スポットＳがＲＡＤ方向にある
時、すなわちｘ＝０，ｙ≠０の時は、ＣＦＥ＝Ａ1＋Ａ3・ｙ＋Ａ7・ｙ・ＴＥとなる。この状態でも上記と同様にクロストークは生じ
ないのでＡ1＝Ａ3＝Ａ7＝０となる。

【００２９】さらに、ＣＦＥ＝Ａ2・ｘ＋Ａ4・ｘ・ｙ＋（Ａ6・ｘ＋Ａ8・ｘ・ｙ）・ＴＥにおいて、シミュレーションにより各係数を算出する
と、Ａ2＝８．７×１０^- ³ Ａ4＝−２１Ａ6＝０．５１Ａ8＝−３．９×１０^- ¹ ⁰ となる。ここでＡ2とＡ8はＡ4とＡ6に比べて微小な値と
なるから、これらの係数を省略する。すなわち打消し量
（クロストーク量に相当する量）ＣＦＥは、ＣＦＥ＝Ａ4・ｘ・ｙ＋Ａ6・ｘ・ＴＥとなる。

【００３０】前記実施例はこの値を補正量とし、これを
フォーカスエラー信号から減算することにより、図４に
示すように、受光スポットＳの中心Ｏｓが受光部１７ａ
の中心からずれた場合におけるフォーカスエラー信号へ
のクロストークを打ち消している。よって実際の装置で
は、例えば図５において、クロストーク量を打ち消した
後の前記フォーカスエラー信号Ｆｅに基づいて、フォー
カスアクチュエータが動作し、対物レンズ２１がその光
軸方向へ駆動され、フォーカスエラー補正動作が行われ
る。

【００３１】なお前記実施例では、図３において積算回
路６１、定数設定部６２，６３などにより前記打消し量
ＣＦＥを設定したが、この打消し量は他の演算により求
めてもよい。

【００３２】また、本発明は上記実施例に限られるもの
ではなく、例えばミラー面を検出するための手段は、受
光部１７ｂと１７ｃの受光光量に基づいて行わなくても
よく、例えば４分割の受光部１７ａのａ，ｂ，ｃ，ｄの
受光出力を全て加算した出力を得れば、ミラー面にてそ
の出力が最大になるため、この出力によりミラー面検出
信号を生成できる。さらにスポットがアドレス領域を通
過した時点からミラー面を通過するまでの時間を計算
し、ミラー面を通過する時刻を算出してミラー面検出信
号にしてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、受光部と
受光スポットとの位置ずれがあったとしても、随時この
ずれを電気的に補正することができ、トラッキングエラ
ー信号がフォーカスエラー信号へクロストークすること
はなくなる。そのため、対物レンズを移動することによ
るフォーカスエラーの補正が正確に行なえるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光ディスク装置のエラー検出装置
を示す回路ブロック図、

【図２】図１の装置において、エラー信号生成部の具体
的構成の一例を示す回路ブロック図、

【図３】（Ａ）は打消し信号生成部の具体的構成、
（Ｂ）はクロストーク打消し部の一例を示す回路ブロッ
ク図、

【図４】受光スポットと受光部との間の位置ずれを示す
説明図、

【図５】光磁気ディスク装置の光学系の構成を示す配置
斜視図、

【図６】光磁気ディスク装置の受光部の構成を示す回路
ブロック図、

【図７】光磁気ディスクの記録面の構造を示す平面図、

【図８】従来の問題点を説明するための、４分割受光部
の受光面の説明図、

【符号の説明】

１７ピンホトダイオード１７ａ４分割の受光部４１ＰＤ出力検出部４２エラー信号生成部４３ミラー面検出部４４打消し信号生成部４５クロストーク量打消し部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスクからの戻り光が、複数に分割さ
れた受光部により検出される光ディスク装置において、
検知光のスポットがディスクのミラー面に至ったことを
検出する検出手段と、このミラー面に至ったときの各受
光部からの受光出力に基づいて受光部における検知光ス
ポットのずれ量を検出しこのずれ量に基づいて打消し信
号を生成する打消し信号生成手段と、前記打消し信号に
基づいてフォーカスエラー信号からクロストーク量を打
ち消すクロストーク量打消し手段とが備えられたことを
特徴とする光ディスク装置のエラー検出装置。