JPH0690008B2 - トラッキング誤差検出装置 - Google Patents

トラッキング誤差検出装置

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JPH0690008B2
JPH0690008B2 JP59181387A JP18138784A JPH0690008B2 JP H0690008 B2 JPH0690008 B2 JP H0690008B2 JP 59181387 A JP59181387 A JP 59181387A JP 18138784 A JP18138784 A JP 18138784A JP H0690008 B2 JPH0690008 B2 JP H0690008B2
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英樹 敏蔭
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ディスクに対するトラッキング誤差を検出
するためのトラッキング誤差検出装置に関するものであ
る。
背景技術とその問題点 例えば光ディスクプレーヤにおいては、光ディスク上の
記録トラックに光学系を追随させる為のトラッキング・
サーボが必要であるが、その為にはまずトラッキング誤
差つまり記録トラックに直角な方向における記録トラッ
クと光学系との相対的な変位とこの変位の向きとを検出
する必要がある。
トラッキング誤差を検出する方法としては、プッシュプ
ル法が、最も単純で且つ有効な為に広く用いられてい
る。このプッシュプル法では、第1図に示す様に、光デ
ィスクからの反射光を検出する為の光検出器1が2個の
光検出部1a,1bから成っている。
ピット列から成る記録トラックに対して照射光のスポッ
トがもし左側へずれていれば、光検出器1上における反
射光のスポット2は、第1図に示す様に、左側が暗く右
側が明るい。従って、光検出器1aと1bとの夫々の出力の
差を求めれば、トラッキング誤差を検出することができ
る。
しかし、この様な方法では、反射光のスポット2に対し
て光検出器1が位置ずれしていてスポット2の光検出部
1a上の部分と光検出器1b上の部分とが等面積でなけれ
ば、トラッキング誤差信号に直流成分が生じて,トラッ
キング誤差を精度良く検出することができない。
この為に両者を極めて正確に位置決めする必要がある
が、これは容易ではない。しかも、両者の位置ずれは経
年変化によっても生じる可能性がある。
発明の目的 本発明は、この様な問題点に鑑み、光検出器がそれ程正
確に位置決めされていなくてもトラッキング誤差を精度
よく検出することができるトラッキング誤差検出装置を
提供することを目的としている。
発明の概要 本発明は、光ディスクの記録面に収束状態で垂直に入射
させる光束を射出するレーザ光源と、前記記録面に設け
られている記録トラックの走行方向に対して直角な方向
に並んでいる第1及び第2の光検出部を有する光検出器
と、前記光ディスクと前記レーザ光源との間の光路上に
配されており、前記記録面で反射された前記光束を前記
光検出器の方向へ導くと共に、この光束を第1及び第2
の光束部に分離し且つ夫々を収束させて前記第1及び第
2の光検出部に入射させる第1及び第2の部分を有する
ホログラムが設けられているビームスプリッタとを具備
し、前記記録面に入射する前記光束が前記記録トラック
から前記直角な方向へ相対的にずれることによって前記
第1及び第2の光束部の強度が変化したときに、この変
化による前記第1及び第2の光検出部からの出力の差に
よってトラッキング誤差を検出する様にしたトラッキン
グ誤差検出装置に係るものである。
実施例 以下、光ディスクプレーヤに適用した本発明の一実施例
を第2図〜第5図を参照しながら説明する。
第2図は、本実施例の構成を示している。レーザダイオ
ード等の半導体レーザ11から射出されたコヒーレントな
光12は、ビームスプリッタ13を透過し、レンズ14によっ
て光ディスク15の記録面上へ収束される。
光ディスク15の記録面で反射された光12は、再びレンズ
14へ入射する。このレンズ14によって収束されビームス
プリッタ13によって反射された光12は、ホログラムが記
録されている写真乾板等の記録媒体16へ入射し、この記
録媒体16を介して、光検出器1へ入射する。
記録媒体16上のホログラムは、2回に分けて記録された
第1の部分と第2の部分とから成っている。第1の部分
は、第3図Aに示す様に光17aと17bとの干渉によって記
録されたものであり、第2の部分は、第4図Aに示す様
に光17aと17cとの干渉によって記録されたものである。
光17aは、第1図に示した様に光ディスク15の記録面で
反射されて記録媒体16へ入射する光12の入射角に相当す
る角度で、第1図における記録媒体16の光12の入射面と
は反対側の面へビームスプリッタ21を介して入射する光
である。
光17bは、レンズ22、シート状の絞り23及びビームスプ
リッタ21を介して記録媒体16へ入射する光である。絞り
23には第3図Bに示す様に半円形の開口23aが設けられ
ており、この開口23aを通過した光17bが記録媒体16の例
えば左半分にのみ入射する様に、レンズ22及び絞り23が
配置されている。また、光17bを使用する記録時にはこ
の光17bが入射しない記録媒体16の例えば右半分へは光1
7aも入射しない様に、記録媒体16とビームスプリッタ21
との間に遮蔽部材24が配されている。従って、ホログラ
ムのうちで開口23aと相似の半円形を成す第1の部分
は、光17aと17bとの干渉によって記録媒体16の左半分に
のみ記録される。
光17cは、レンズ25、シート状の絞り26及びビームスプ
リッタ21を介して記録媒体16へ入射する光である。絞り
26には第4図Bに示す様に開口23aとは反対向きの半円
形の開口26aが設けられており、この開口26aを通過した
光17cが記録媒体16の例えば右半分にのみ入射する様
に、レンズ25及び絞り26が配置されている。また、光17
cを使用する記録時にはこの光17cが入射しない記録媒体
16の例えば左半分へは光17aも入射しない様に、記録媒
体16とビームスプリッタ21との間に遮蔽部材27が配され
ている。従って、ホログラムのうちで開口26aと相似の
半円形を成す第2の部分は、光17aと17cとの干渉によっ
て記録媒体16の右半分にのみ記録される。
ホログラムはその記録方式によって幾つかに分類される
が、本実施例では位相ホログラムを使用している。位相
ホログラムは位相変調によって再生光を回折させるもの
であり、本実施例ではこの回折によって光を収束させる
様にしている。そして、位相ホログラムでは、記録媒体
6に対する記録光である光17a,17b,17cの強度と露光時
間との選択によって、再生光の利用率を100%とするこ
とも可能である。
記録媒体16としては通常は既述の如く写真乾板等が用い
られているが、位相ホログラムでは上記の利用率に応じ
てその媒体の材質が適宜選択される。そして、通常の写
真乾板で用いられる銀塩に比してより高い利用率を得る
為には、ゼラチンが媒体として用いられる。
ゼラチンを媒体として用いた場合には、感光材の材質に
もよるが、記録光である光17a,17b,17cと再生光である
光12とは通常は異なる波長のものが使用される。例え
ば、光12の波長が0.8μm近傍の帯域であるのに対し
て、光17a,17b,17cの波長はこの帯域よりも短波長の帯
域である。
波長が互いに異なる光をホログラムへ入射させた場合、
入射角が同じでも出射角が互いに異なるので、同一の収
束点を得る為には、波長が互いに異なる光に対しては入
射角も異ならせる必要がある。
ところで、記録媒体16の中心を原点とすると共にこの記
録媒体16に垂直な方向をz軸方向とする直交座標をと
り、光17bまたは17cが記録媒体16から空気中のみを逆に
進んで収束する点の座標を(x1,y1,z1)、光17aの光源
の座標を(p1,q1,r1)とし、第1図の光2が記録媒体16
上のホログラムによって収束される点の座標を(x2,y2,
z2)、ホログラムを単に透過してレンズ14のみの作用に
よって収束される点の座標を(p2,q2,r2)とし、また記
録光である光17a,17b,17cの波長をλ、再生光である
光12の波長をλとした場合、記録後におけるホログラ
ムの引伸し倍率をmとすると、ホログラムの結像公式
は、 と表される。
そして、第3図A及び第4図Aに示した様に記録媒体16
上のホログラムをオン・アクシス・ホログラムとする
と、光17bまたは17cが記録媒体16から空気中のみを逆に
すすんで収束する点の位置つまり第2図の光検出器1の
記録媒体16に対する位置関係を式のみから決定するこ
とができる。
記録媒体16には上述の様にして光17a,17b及び17cによっ
て回折格子であるホログラムが記録されるが、回折光の
強度は回折格子に対する光の入射角に応じて変化し、ブ
ラッグ角条件に一致したときに最高の回折効率が得られ
る。
なお、ホログラム記録時に、ビームスプリッタ21の代わ
りに鏡等を用いてもよい。
記録媒体16上のホログラムが以上の様にして記録されて
いると、第2図に示す様に光ディスク15の記録面で反射
された光12の光束のうちで記録媒体16上のホログラムの
第1の部分へ入射した光束部は、この第1の部分によっ
て収束されて光17bとは逆に進む断面が半円形の光束部
となる。また、光12の光束のうちでホログラムの第2の
部分へ入射した光束部は、この第2の部分によって収束
されて光17cとは逆に進む断面が半円形の光束部とな
る。
この結果、光12が光ディスク15上のピット以外の位置を
照射している場合には、光検出器1上には、第1図に示
した様に単一の円形のスポット2は形成されず、第5図
に示す様に半円形の第1のスポット31と第2のスポット
32とが互いに分離されて形成される。
また、第1図の場合と同様に記録トラックに対して光12
のスポットがもし左側へずれていれば、光ディスク15に
よって反射された光12の光束のうちでホログラムの第2
の部分へ入射する光束部が強く第1の部分へ入射する光
束部が弱いので、スポット32が明るく、逆にスポット31
が暗い。
従って、第1図について述べたのと同様に、本実施例に
おいても光検出部1aと1bとの夫々の出力の差を求めれ
ば、トラッキング誤差を検出することができる。
なお、以上の実施例では光検出器1上に形成されるスポ
ット31,32の形状を円を2等分した半円形としたが、ス
ポット31,32が半円形以外の他の形状を有していてもよ
く、例えば第6図に示す様に互いに直交する略長方形を
成していてもよい。この場合は、光検出器1を第1〜第
4象限に4分割し、第1及び第3象限に位置している光
検出器1aによつてスポット32を検出し、第2及び第4象
限に位置している光検出部1bによつてスポット31を検出
する。
この第6図に示されている記録媒体16には、第3図及び
第4図に示した方法における過程と同様の過程でホログ
ラムが記録されている。そしてこの記録に用いられる絞
り33,34には、第7図A,Bに示す様な略長方形の開口33a,
34aが形成されている。これらの開口33a,34aは、記録媒
体16の記録材料にもよるが、単なる透孔ではない場合が
あり、例えば光散乱材料(スリガラス、シリコン等)に
よってこれらの開口33a,34aが形成されている場合があ
る。
なお、ホログラムを記録した記録媒体によって上記の実
施例におけるビームスプリッタ13を形成してもよく、そ
の場合は、ビームスプリッタ13としての機能を有するホ
ログラムとトラッキング誤差検出のために光束を分離及
び収束させる機能を有するホログラムとを単一の記録媒
体に一体に形成してもよい。
また、上記の実施例では記録媒体16に記録するホログラ
ムをオン・アクシス・ホログラムとしたが、オフ・アク
シス・ホログラムとすることによって、例えば上記のト
ラッキング用の光束をフォーカス用の光束とは異なる方
向へ分離し、両者が互いに影響し合わない様にすること
ができる。
また、以上においては、本発明を光ディスクプレーヤに
適用した実施例について説明したが、本発明が光ディス
クプレーヤ以外にも適用可能であることは勿論である。
発明の効果 上述の如く、本発明によるトラッキング誤差検出装置に
よれば、光ディスクの記録面で反射された光束をホログ
ラムの第1及び第2の部分によって第1及び第2の光束
部に分離及び収束させ、これら第1及び第2の光束部が
夫々入射する第1及び第2の光検出部からの出力の差に
よってトラッキング誤差を検出する様にしているので、
第1及び第2の光検出部が第1及び第2の光束部の離間
距離まで位置ずれしていても、トラッキング誤差を精度
良く検出することができる。
しかも、ホログラムを記録した記録媒体という単一の光
学部品のみによって、光ディスクの記録面で反射された
光束を第1及び第2の光束部に分離すると共にこれら第
1及び第2の光束部を夫々収束させているので、これら
のために複数の光学部品を用いている構造に比べて、簡
単な構成でトラッキング誤差をを検出することができる
のみならず、光学部品間の不要な反射等の干渉が少なく
てトラッキング誤差をを更に精度良く検出することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一従来例において光検出器上に形成さ
れているスポットを示す概略的な平面図、第2図は本発
明の一実施例を示す概略的な側面図、第3図及び第4図
は第2図に示した実施例で使用されているホログラムの
記録方法を示す概略的な側面図、第5図は第2図に示し
た実施例において光検出器上に形成されているスポット
を示す概略的な平面図、第6図は本発明の一変形例を示
す概略的な斜視図、第7図は第6図に示した変形例で使
用されているホログラムの記録に用いられる絞りを示す
概略的な平面図である。 なお図面に用いられた符号において、 1……光検出器 1a,1b……光検出部 12……光 15……光ディスク 16……記録媒体 31,32……スポット である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光ディスクの記録面に収束状態で垂直に入
    射させる光束を射出するレーザ光源と、 前記記録面に設けられている記録トラックの走行方向に
    対して直角な方向に並んでいる第1及び第2の光検出部
    を有する光検出器と、 前記光ディスクと前記レーザ光源との間の光路上に配さ
    れており、前記記録面で反射された前記光束を前記光検
    出器の方向へ導くと共に、この光束を第1及び第2の光
    束部に分離し且つ夫々を収束させて前記第1及び第2の
    光検出部に入射させる第1及び第2の部分を有するホロ
    グラムが設けられているビームスプリッタとを具備し、 前記記録面に入射する前記光束が前記記録トラックから
    前記直角な方向へ相対的にずれることによって前記第1
    及び第2の光束部の強度が変化したときに、この変化に
    よる前記第1及び第2の光検出部からの出力の差によっ
    てトラッキング誤差を検出する様にしたトラッキング誤
    差検出装置。
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JPS57105831A (en) * 1980-12-19 1982-07-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Detector for optical position
JPS58220249A (ja) * 1982-06-15 1983-12-21 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 光学式ピツクアツプ

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