JPH08212570A

JPH08212570A - トラッキング誤差検出装置

Info

Publication number: JPH08212570A
Application number: JP28670695A
Authority: JP
Inventors: Hideki Toshikage; 英樹敏蔭; Yutaka Oki; 裕大木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-10-06
Filing date: 1995-10-06
Publication date: 1996-08-20

Abstract

(57)【要約】【課題】プッシュプル法によるトラッキング誤差信号
に直流成分を生じにくくして、トラッキング誤差を精度
良く検出する。【解決手段】光ディスクの記録面で反射された光束を
ホログラム１６で第１及び第２の光束部に分離し且つ夫
々を楕円状に収束させ、これらのスポット３１、３２が
夫々入射する第１及び第２の光検出部１ａ、１ｂからの
出力の差によってトラッキング誤差を検出する。このた
め、第１及び第２の光検出部１ａ、１ｂ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、第１及び
第２の光検出部１ａ、１ｂからの出力に直流成分が生じ
ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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。

【０００２】

【従来の技術】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ため
のトラッキング・サーボが必要であるが、そのために
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。

【０００３】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ために広
く用いられている。このプッシュプル法では、図７に示
す様に、光ディスクからの反射光を検出するための光検
出器１が２個の光検出部１ａ、１ｂから成っている。

【０００４】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、図７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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】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
部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。

【０００６】このために、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。
従って、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
差を精度良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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によるトラッキン
グ誤差検出装置は、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これら第１及び第２の光
束部の夫々を楕円状に収束させて前記第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ている。

【０００８】本発明によるトラッキング誤差検出装置で
は、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
分離し且つ第１及び第２の光束部の夫々を楕円状に収束
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、第１及び第２の光検出部からの出力に直流
成分が生じない。

【０００９】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の光束部の夫々を楕円状に収束
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、光学部品の点数が少なく、光学部
品間の不要な反射等の干渉も少ない。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、光ディスクプレーヤに適用
した本発明の一具体例を、図１〜６を参照しながら説明
する。図３が、本具体例の全体的な構成を示している。
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。

【００１１】光ディスク１５の記録面で反射された光１
２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。

【００１２】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。図４、５は、これら第１及び第２の部分を記録する
ための参考例を示している。第１の部分は、図４（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、図５（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。

【００１３】光１７ａは、図３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１
２の入射角に相当する角度で、図３における記録媒体１
６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。

【００１４】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には図４（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。

【００１５】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。

【００１６】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には図５（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。

【００１７】また、光１７ｃ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。

【００１８】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、本具体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、本具体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１６に対する記録光である光１７ａ、１７
ｂ、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％にすることも可能である。

【００１９】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べて更に高
い利用率を得るためには、ゼラチンが媒体として用いら
れる。

【００２０】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、１７
ｂ、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０．８μ
ｍ近傍の帯域であるのに対して、光１７ａ、１７ｂ、１
７ｃの波長はこの帯域よりも短波長の帯域である。

【００２１】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ためには、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。

【００２２】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１
６から空気中のみを逆に進んで収束する点の座標を（ｘ
₁，ｙ₁，ｚ₁）、光１７ａの光源の座標を（ｐ₁，ｑ
₁，ｒ₁）とし、図３の光１２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，ｚ
₂）、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λ₁、再生光である光１２の波長をλ₂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、次の式で表される。

【００２３】

【数１】

【００２４】そして、図４（Ａ）及び図５（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進んで収束する点の位置つま
り図３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。

【００２５】記録媒体１６には上述の様にして光１７
ａ、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。

【００２６】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、図３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１
６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。

【００２７】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、図７に示した様に単一の円形スポット２は形成さ
れず、図６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。

【００２８】また、図７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、図７について述
べたのと同様に、本具体例においても光検出部１ａと１
ｂ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。

【００２９】なお、図４〜６に示した以上の参考例では
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、本具体例におけるスポ
ット３１、３２は、図１に示す様に互いに直交する楕円
形を成している。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
出部１ａによってスポット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によってスポット３１
を検出する。

【００３０】この図１に示されている記録媒体１６に
は、図４、５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、図２（Ａ）（Ｂ）に示す様
な楕円形の開口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。

【００３１】また、上述の具体例では記録媒体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具体例について説明
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。

【００３２】

【発明の効果】本発明によるトラッキング誤差検出装置
では、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、第１及び第２の光
検出部からの出力に直流成分が生じないので、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、光
学部品の点数が少ないので、簡単な構成でトラッキング
誤差を検出することができ、光学部品間の不要な反射等
の干渉も少ないので、トラッキング誤差を更に精度良く
検出することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一具体例の要部を示す概略的な斜視図
である。

【図２】一具体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。

【図３】一具体例の全体的な構成を示す概略的な側面図
である。

【図４】一具体例で使用されているホログラムの記録方
法の参考例を示す概略的な側面図である。

【図５】一具体例で使用されているホログラムの記録方
法の参考例を示す概略的な側面図である。

【図６】図４、５に示した参考例で記録されたホログラ
ムで光検出器上に形成されているスポットを示す概略的
な平面図である。

【図７】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である。

【符号の説明】

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

Claims

【特許請求の範囲】

【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
束部に分離し且つこれら第１及び第２の光束部の夫々を
楕円状に収束させて前記第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。