JPH06282859A - 光記録再生装置のトラッキングサーボ装置 - Google Patents

光記録再生装置のトラッキングサーボ装置

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JPH06282859A
JPH06282859A JP6790593A JP6790593A JPH06282859A JP H06282859 A JPH06282859 A JP H06282859A JP 6790593 A JP6790593 A JP 6790593A JP 6790593 A JP6790593 A JP 6790593A JP H06282859 A JPH06282859 A JP H06282859A
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photodetector
light
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position signal
spot light
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JP6790593A
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Inventor
Shigeaki Wachi
滋明 和智
Hideaki Bando
秀明 坂東
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 1ビームプッシュプル方式を用いてミラー部
なしに正確なトラッキング制御を可能とする。 【構成】 光ディテクタ3を複数の部分ディテクタ部a
〜eに分割して構成し、この各部分ディテクタ部a〜e
の受光出力より光ディテクタ3上におけるスポット光S
のポジション信号を作るポジション信号作成回路7を設
ける。ポジション信号作成回路7は、スポット光Sの直
径寸法に相当する2個分の部分ディテクタ部の全ての組
合せについて各組合せの受光出力の和を第1〜第3の加
算器10〜12で求め、この第1〜第3の加算器10〜
12の最大加算出力を検出する最大位置検出回路13を
設け、最大加算データからセンター位置の加算データを
減算する減算器15を設け、この減算器15の差データ
に方向データを加えてポジション信号を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクの半径方向
に移動する光学ヘッドのレーザ光が、光ディスクのトラ
ックセンターにジャストトラックするよう制御する光記
録再生装置のトラッキングサーボ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のトラッキングサーボ装置は、光学
ヘッドに光ディスクからの反射によるスポット光を受光
する2分割光ディテクタを設け、この2分割光ディテク
タの左右の受光出力差であるプッシュプル信号に基づき
トラッキングサーボをかけている。具体的には光ディス
クの半径方向に光学ヘッド自体を移動させる粗アクチュ
エータと対物レンズ又はガルバノミラーを変位させる微
アクチュエータとを有し、レーザ光はこの2段のアクチ
ュエータで光ディスクの半径方向に変位可能となってい
る。そして、粗アクチュエータの移動ではレーザ光の反
射光路と共に2分割光ディテクタ自体も動くため、スポ
ット光は2分割光ディテクタ上のセンター位置からシフ
トしない。ところが、微アクチュエータの移動ではレー
ザ光の反射光路は変位するが、2分割ディテクタは動か
ないため、スポット光は2分割光ディテクタ上のセンタ
ー位置からシフトする。従って、図10(a)〜(i)
に示すようなスポット光Sの状態が考えられる。
【0003】図10において、スポット光Sの白ぬきエ
リアは最も光強度の強い部分、斜線エリアは1次回折光
の影響で白ぬきエリアより少し光強度の弱い部分、網線
エリアは1次回折光の影響で斜線エリアよりもさらに光
強度の落る部分を示す。
【0004】図10(a),(b),(c)は光ディテ
クタ3上のセンター位置にあり、(a)はジャストトラ
ック、(b)及び(c)はトラックセンターよりずれて
いる。図10(d),(e),(f)は光ディテクタ3
上のセンター位置より右側に、図10(g),(h),
(i)は光ディテクタ3上のセンター位置より左側に位
置するが、(d)と(g)はジャストトラック、それ以
外はトラックセンターよりずれている。
【0005】上記の各状態をプッシュプル信号上から見
ると、図10(d),(g)のジャストトラック状態は
ジャストトラックとはならない。また、ジャストトラッ
クしていない場合にはスポット光Sの1次回折光の影響
による光強度が左右で異なるためジャストトラックして
いないにもかかわらずジャストトラックとなる。
【0006】従来ではこのプッシュプル信号のオフセッ
ト量をキャンセルするために3ビームを用いる方式が提
案されている。しかし、この3ビーム方式はレーザ光を
3光路に分けるので、光の利用率が悪くその分レーザパ
ワーをアップしなければならないため半導体レーザの寿
命が短いという重大な欠点がある。
【0007】そこで、本出願人は、1ビームでしかもオ
フセット量をキャンセルできる手段としてミラー部を用
いる方式を先に提案した(特開平1−143086号参
照)。この方式は光ディスクに例えば放射状にミラー部
を形成し、光学ヘッドがミラー部をスキャンした際のプ
ッシュプル信号が2分割光ディテクタ上のオフセットデ
ータであることを利用してプッシュプル信号のオフセッ
ト量をキャンセルするものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
式では光ディスク上の微小長さのミラー部を検出しなけ
ればならないので、高域まで伸びているアンプが必要で
ある。特に、半導体レーザのパルス発光と併用すると、
スイッチング動作によるノイズがアンプに入るため、さ
らに上の高域まで伸びるアンプが必要であり、実際はか
かるアンプが存在しないためパルス発光との併用は不可
能である。
【0009】また、光ディスク上に形成されるミラー部
の数が少ないと十分にオフセットをキャンセルできない
が、ミラー部の数を増やすとその分記憶容量が減る。
【0010】そこで、本発明は1ビームプッシュプル方
式にあって、ミラー部を用いることなく、正確なトラッ
キング制御を可能とする光記録再生装置のトラッキング
サーボ装置を提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明に係る光記録再生装置のトラッキングサーボ装
置は、光ディスクの半径方向に移動する光学ヘッドに前
記光ディスクの反射によるスポット光を受光する光ディ
テクタを設け、この光ディテクタを前記光ディスクの半
径方向に対応する光移動方向に分割された3以上の部分
ディテクタ部にて構成し、この各部分ディテクタ部の受
光出力に基づき前記光ディテクタ上における前記スポッ
ト光のポジション信号を作成するポジション信号作成回
路を設けたものである。
【0012】
【作用】光ディテクタ上における反射スポット光の位置
がセンター位置よりシフトすると、このシフトに応じて
各部分ディテクタ部の受光出力が変化するため各部分デ
ィテクタ部の受光出力により反射スポット光の位置に対
応するポジション信号が得られる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1から図4は本発明の第1実施例を示す。図3
(a)には光ディスクDと光学ヘッドH間の配置関係が
示されている。図3(a)において、光ディスクDには
スパイラル状にランド1が形成され、この各隣り合うラ
ンド1間にはグルーブ2が形成されており、例えばラン
ド1がトラックTとして構成されている。光学ヘッドH
は光ディスクDのラジアル方向に粗アクチュエータ9に
よって移動自在に構成されている。又、光学ヘッドHは
対物レンズLとこの対物レンズLによって収束された反
射光を受光する光ディテクタ2とを有し、対物レンズL
は2軸方向、即ち、光ディスクD面の垂直方向と光ディ
スクDのラジアル方向に微アクチュエータ6によって移
動自在に構成されている。光ディスクD面の垂直方向の
変位によってフォーカスが制御され、又、光ディスクD
のラジアル方向の変位によって下記する如くトラッキン
グが制御される。
【0014】光ディテクタ3は光ディスクDの半径方向
に対応する光移動方向に分割された5個の部分ディテク
タ部a〜eにて構成されており、図3(b)に示すよう
に、スポット光Sの直径寸法Dがこの3個の部分ディテ
クタ部a〜eの幅d1と略同一になるよう設定されてい
る。
【0015】図2にはトラッキングサーボ装置の回路ブ
ロック図が示されている。図2において、光ディテクタ
3の中央の部分ディテクタcを除いてそれ以外の各受光
出力はプッシュプル信号作成回路4に導かれている。こ
のプッシュプル信号作成回路4は中央の部分ディテクタ
cを境に左側の部分ディテクタ部a,bの和信号と右側
の部分ディテクタd,eの和信号とをそれぞれ求め、こ
の双方の和信号の差信号をプッシュプル信号として出力
する。このプッシュプル信号は位相補償回路5を介して
微アクチュエータ6に導かれ、微アクチュエータ6によ
ってプッシュプル信号がゼロとなるよう対物レンズLの
位置が制御される。即ち、プッシュプル信号は光ディテ
クタ3のセンター位置を境としてスポット光Sの左右の
光強度に差があると、ジャストトラックしているか否か
にかかわらずプラス値又はマイナス値を出力するため、
対物レンズLはスポット光Sの左右の光強度が同じにな
る位置に変位される。
【0016】また、光ディテクタ3の全ての部分ディテ
クタ部a〜eの各受光出力はポジション信号作成回路7
に導かれている。
【0017】図1(a)にはポジション信号作成回路7
の回路ブロック図が示されている。図1(a)におい
て、第1から第3の各加算器10〜12は、それぞれ組
合せの異なる、スポット光Sの直径寸法に相当する3個
の部分ディテクタ部a〜c,b〜d,c〜eの受光出力
の和をそれぞれ算出し、この各加算信号をそれぞれ最大
位置検出回路13に出力する。
【0018】最大位置検出回路13は、3つの加算信号
の内で最大値を示すものを検出し、この最大値を示す加
算器10〜12の番号(k=1,2,3)のデータをデ
ータ選択スイッチSW1および変位方向選別回路14に
それぞれ出力する。データ選択スイッチSW1は番号デ
ータに対応する選択端子1又は2を選択し、k=2(セ
ンター位置)の場合にはいずれの選択端子をも選択しな
いよう構成されている。変位方向選別回路14は入力デ
ータkとセンター位置のデータ(k=2のデータ)とを
比較してその比較結果を切換スイッチSW2に出力す
る。切換スイッチSW2はk>2の場合には選択端子a
を、k<2の場合には選択端子bをそれぞれ選択するよ
う構成されている。k=2の場合にはいずれの選択端子
をも選択しない。
【0019】減算器15には前記データ選択スイッチS
1の選択した加算データと第2の加算器11の加算デ
ータがそれぞれ供給され、この双方の加算データの差デ
ータを算出する。この差データは一方が反転の2つのア
ンプ16,17にそれぞれ供給され、この各アンプ1
6,17の出力が前記切換スイッチSW2の各選択端子
a,bにそれぞれ導かれている。この切換スイッチSW
2を介してポジション信号が得られ、このポジション信
号は下記する作用で詳しく説明するように光ディテクタ
3上のセンター位置に対するスポット光Sのシフトデー
タを示す。
【0020】再び図2に戻り、このポジション信号は位
相補償回路8を介して粗アクチュエータ9に供給され、
粗アクチュエータ9によってポジション信号がゼロとな
るよう光学ヘッドHの位置が調整される。即ち、ポジシ
ョン信号は、光ディテクタ3上のスポット光Sの位置が
センター位置よりシフトしていると、ジャストトラック
していてもスポット光Sの位置がセンター位置に来るよ
う制御される。
【0021】以下、上記構成の作用を説明する。図1
(b),図1(c)に示すように、スポット光Sが光デ
ィテクタ3のセンター位置(実線位置)に位置するとき
には、部分ディテクタ部b,c,dに光が集まるために
第2の加算器11の受光出力が最大値を示し、又、スポ
ット光Sがセンター位置に対して左又は右位置(一点鎖
線位置又は破線位置)に位置するときには、部分ディテ
クタ部a,b,c又は部分ディテクタ部c,d,eに光
が集まるために第1の加算器10又は第3の加算器12
の受光出力が最大値を示す。
【0022】即ち、図1(a)において、スポット光S
がセンター位置(実線位置)に位置する場合には、最大
値検出回路13が第2の加算器11を選択するためゼロ
データをポジション信号として出力する。
【0023】スポット光Sが左位置(一点鎖線位置)に
位置する場合には、最大値検出回路13が第1の加算器
10を選択してk=1のデータを出力し、データ選択ス
イッチSW1が選択端子1を、切換スイッチSW2が選択
端子aをそれぞれ選択する。そして、第1の加算器10
の加算データと第2の加算器11の加算データ(センタ
ー位置のデータ)との差データをポジション信号として
出力する。
【0024】又、スポット光Sが右位置(破線位置)に
位置する場合には、最大値検出回路13が第3の加算器
12を選択してk=3のデータを出力し、データ選択ス
イッチSW1が選択端子3を、切換スイッチSW2が選択
端子bをそれぞれ選択する。そして、第3の加算器12
の加算データと第2の加算器11の加算データ(センタ
ー位置のデータ)との差データで、且つ、この反転デー
タをポジション信号として出力する。即ち、ポジション
信号は光ディテクタ3上のセンター位置に対する方向を
も含めたシフトデータを示す。
【0025】図4(a)に示す如く、スポット光Sが光
ディテクタ3上のセンター位置で、且つ、レーザ照射光
がトラックセンター上をスキャン(ジャストトラック)
している場合にはプッシュプル信号、ポジション信号共
にゼロデータである。
【0026】今、図4(b)に示す如く、何らかの理由
によりレーザ照射光がトラックセンターよりシフトした
場合には1次回折光の影響によりスポット光Sの左右強
度に差が生じる。すると、光ディテクタ3上の左右光強
度のバランスがくずれるために、プッシュプル信号作成
回路4がこれに対応するプッシュプル信号を出力し、対
物レンズLが図4(b)のA矢印方向に変位し、図4
(c)に示す如く対物レンズLが光ディテクタ3上の左
右光強度のバランスをとる位置で停止する。
【0027】この対物レンズLの変位によってスポット
光Sが光ディテクタ3上のセンター位置よりシフトする
ため、ポジション信号作成回路7がこれに対応するポジ
ション信号を出力し、光学ヘッドHがスポット光Sを光
ディテクタ3上のセンター位置に戻すべく図4(d)の
B矢印方向に変位を開始する。すると、この光学ヘッド
Hの変位過程にあって光ディテクタ3上の左右光強度の
バランスがくずれるためにこのバランスをとるよう対物
レンズLが図4(d)のC矢印方向に変位する。これに
より、スポット光Sが光ディテクタ3上のセンター位置
に戻り、且つ、センター位置でスポット光Sの左右光強
度のバランスをとる。即ち、図4(a)に示す如く光デ
ィテクタ3上のセンター位置でジャストトラックする。
【0028】図5には第1実施例の変形例が示されてい
る。この変形例は光ディテクタ3が4分割されて4つの
部分ディテクタ部a〜dにて構成されている。そして、
スポット光Sの直径寸法が2つの部分ディテクタ部の幅
寸法に相当し、第1〜第3の加算器10〜12で加算デ
ータを算出する。これ以後の信号処理は第1実施例と同
じである。
【0029】この変形例によっても前記第1実施例と同
様の作用・効果を奏する。又、この変形例の如く分割数
が偶数の場合には光ディテクタ3のセンター位置が部分
ディテクタ部の境となるため、全ての部分ディテクタ部
の受光出力を用いてプッシュプル信号を作成できる利点
がある。
【0030】図6及び図7には第1実施例の一般形が示
されている。光ディテクタ3がN個の部分ディテクタ部
1〜Nにて構成され、且つ、スポット光の直径寸法がm
個の部分ディテクタ部の幅寸法に相当する場合である。
この場合には、図1(a)の回路ブロックにおいて、デ
ータ選択スイッチSW1はN−1個の選択端子を有し、
変位方向選別回路14はN/2に対して番号データが大
きいか小さいかによって切換スイッチSW2を制御す
る。
【0031】図8には本発明の第2実施例が示されてい
る。図8において、光ディテクタ3は4分割され、4つ
の部分ディテクタ部a〜dにて構成されている。そし
て、スポット光Sの直径寸法が2つの部分ディテクタ部
3の幅寸法に等しく設定され、光ディテクタ3上のセン
ター位置(図8(a)〜(c))におけるスポット光S
が照射されない左右の部分ディテクタa,dの受光出力
の差データを減算器20にて求め、この差データをポジ
ション信号とする。このポジション信号によって前記第
1実施例と同様の制御を行う。即ち、この第2実施例で
はポジション信号作成回路7は単一の減算器20にて構
成される。
【0032】図8(a)の場合には光ディテクタ3のセ
ンター位置でジャストトラックしており、ポジション信
号及びプッシュプル信号共にゼロデータである。図8
(b)又は図8(c)の場合にはスポット光Sが光ディ
テクタ3のセンター位置で、且つ、ジャストトラックし
ていない。そのため、ポジション信号はゼロデータであ
るが、プッシュプル信号がプラス値又はマイナス値を示
し、このプッシュプル信号によって対物レンズLが変位
してジャストトラックする。
【0033】図8(d)又は図8(g)の場合にはスポ
ット光Sがセンター位置より左右シフト位置でジャスト
トラックしているが、ポジション信号が出力され、この
ポジション信号によって光学ヘッドHがセンター位置に
戻される。すると、この光学ヘッドHの変位過程にあっ
て光ディテクタ3上の左右光強度のバランスがくずれる
ためにこのバランスをとるよう対物レンズLが変位し、
最終的に光ディテクタ3上のセンター位置でジャストト
ラックする。
【0034】図8(e),(f),(H),(i)の場
合にはスポット光Sがセンター位置の左右のシフト位置
で、且つ、ジャストトラックしていない。そのため、ポ
ジション信号とプッシュプル信号が共に出力され、最終
的に光ディテクタ3上のセンター位置でジャストトラッ
クする。
【0035】即ち、この第2実施例の場合にも第1実施
例と同様にスポット光Sはセンター位置でジャストトラ
ックするよう制御される。
【0036】図9には第2実施例の変形例が示されてい
る。図9において、光ディテクタ3は3分割され、3つ
の部分ディテクタa〜cにて構成されている。そして、
スポット光Sの直径寸法が単一の部分ディテクタ部の幅
寸法に等しく設定され、光ディテクタ3上のセンター位
置におけるスポット光Sが照射されない左右の部分ディ
テクタa,cの受光出力の差データをポジション信号と
する。
【0037】また、この変形例の場合には光ディテクタ
3からプッシュプル信号を得ることができないため、レ
ーザ光を2経路に分け、且つ、別個に光ディテクタを設
ける必要がある。
【0038】この変形例においても前記第2実施例と同
様の作用・効果を奏する。尚、第2実施例及びその変形
例においては、スポット光Sの直径寸法が1又は複数の
部分ディテクタ部の幅寸法に等しく設定されているが、
左右の部分ディテクタ部にはみ出すように設定しても良
い。
【0039】尚、上記第1実施例及び第2実施例におい
ては、ポジション信号で粗アクチュエータ9を駆動する
よう構成したが、ポジション信号をプッシュプル信号の
オフセットキャンセル信号として扱い、オフセットキャ
ンセルされたプッシュプル信号にて微アクチュエータ6
のみを駆動するよう構成しても良い。この場合には3ビ
ームプッシュプル方式やミラー部方式と同様に光ディテ
クタ3のセンター位置以外でもジャストトラックするこ
とになる。又、微アクチュエータ6を対物レンズLの2
軸移動を行うものとして構成したが、レーザ光の光路変
更可能なガルバノミラーの回転を行うものとして構成し
ても良い。
【0040】尚、前記第1実施例及び第2実施例(変形
例を除く。)においても、光ディテクタ3にてプッシュ
プル信号及びポジション信号のみならず、全ての部分デ
ィテクタ部の受光出力の和を求めることによってデータ
信号をも取ることができるため、光学ヘッドHには単一
の光ディテクタ3を設ければ良い。
【0041】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、光デ
ィテクタを3以上の部分ディテクタ部にて構成し、この
各部分ディテクタ部の受光出力に基づき光ディテクタ上
におけるスポット光のポジション信号を求めたので、こ
のポジション信号によってプッシュプル信号にオフセッ
トが含まれないよう又はプッシュプル信号のオフセット
をキャンセルするよう構成すれば、1ビームプッシュプ
ル方式にあってミラー部を用いることなく正確なトラッ
キング制御を行うことができる。従って、光ディスクに
ミラー部を設ける必要がないので、特殊なアンプが不用
で、且つ、ミラー部を設けることによる記憶容量の減少
を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)はポジション信号作成回路の回路ブロッ
ク図、(b)は光ディテクタ上におけるスポット光の状
態を示す図、(c)は各加算器の加算出力特性を示す図
(第1実施例)。
【図2】トラッキングサーボ装置の回路ブロック図(第
1実施例)。
【図3】(a)は光ディテクタと光学ヘッドとの配置を
示す図、(b)は光ディテクタの平面図(第1実施
例)。
【図4】(a)〜(d)はそれぞれトラッキングサーボ
の過程を説明する図(第1実施例)。
【図5】光ディテクタとスポット光の状態を示す図(第
1実施例の変形例)。
【図6】光ディテクタと加算出力の取り方を示す図(第
1実施例の一般形)。
【図7】各加算出力の特性を示す図(第1実施例の一般
形)。
【図8】(a)〜(i)はそれぞれ光ディテクタ上にお
けるスポット光の状態を示す図(第2実施例)。
【図9】光ディテクタとスポット光の状態を示す図(第
2実施例の変形例)。
【図10】(a)〜(i)はそれぞれ光ディテクタ上に
おけるスポット光の状態を示す図(従来例)。
【符号の説明】
3…光ディテクタ 7…ポジション信号作成回路 10〜12…第1〜第3の加算器 13…最大位置検出回路 14…変位方向選別回路 15…減算器 D…光ディスク H…光学ヘッド S…スポット光 a〜n…部分ディテクタ部 SW1…データ選択スイッチ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ディスクの半径方向に移動する光学ヘ
    ッドに前記光ディスクの反射によるスポット光を受光す
    る光ディテクタを設け、この光ディテクタを前記光ディ
    スクの半径方向に対応する光移動方向に分割された3以
    上の部分ディテクタ部にて構成し、この各部分ディテク
    タ部の受光出力に基づき前記光ディテクタ上における前
    記スポット光のポジション信号を作成するポジション信
    号作成回路を設けたことを特徴とする光記録再生装置の
    トラッキングサーボ装置。
  2. 【請求項2】 前記ポジション信号作成回路は、前記ス
    ポット光の略直径寸法に相当する複数の前記部分ディテ
    クタ部の全ての組合せについて各組合せの受光出力の和
    をそれぞれ算出する複数の加算器と、この複数の加算器
    の最大加算出力の位置が前記光ディテクタ上における前
    記スポット光の位置であるとしてポジション信号を作成
    することを特徴とする請求項1に記載の光記録再生装置
    のトラッキングサーボ装置。
  3. 【請求項3】 前記ポジション信号作成回路は、前記ス
    ポット光の略直径寸法に相当する複数の前記部分ディテ
    クタ部の全ての組合せについて各組合せの受光出力の和
    をそれぞれ算出する複数の加算器と、この複数の加算器
    の内で最大加算出力のものを検出する最大位置検出回路
    と、この最大位置検出回路の検出した前記加算器の加算
    出力を選択するデータ選択スイッチと、このデータ選択
    スイッチの選択した加算出力と前記光ディテクタ上のセ
    ンター位置における組合せの前記加算器の加算出力との
    差を算出する減算器と、前記最大位置検出回路の検出結
    果より前記光ディテクタ上のセンター位置に対する前記
    反射スポット光の位置を選別する変位方向選別回路とを
    有し、この変位方向選別回路の選別方向と前記減算器の
    差出力よりポジション信号を作成することを特徴とする
    請求項1に記載の光記録再生装置のトラッキングサーボ
    装置。
  4. 【請求項4】 前記ポジション信号作成回路は、前記光
    ディテクタ上のセンター位置における前記スポット光が
    照射されない左右の前記部分ディテクタ部の受光量に基
    づきポジション信号を作成することを特徴とする請求項
    1に記載の光記録再生装置のトラッキングサーボ装置。
JP6790593A 1993-03-26 1993-03-26 光記録再生装置のトラッキングサーボ装置 Pending JPH06282859A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5757746A (en) * 1995-03-09 1998-05-26 Nec Corporation Method and apparatus for controlling track kick for optical disk drive

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5757746A (en) * 1995-03-09 1998-05-26 Nec Corporation Method and apparatus for controlling track kick for optical disk drive

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