JPH10112042A

JPH10112042A - 光学的情報再生装置

Info

Publication number: JPH10112042A
Application number: JP26405596A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Nishimura; 孝一郎西村; Junji Nakajima; 順次中島; Toshifumi Takeuchi; 敏文竹内; Koichi Hirose; 幸一広瀬; Makoto Furuhata; 誠降旗
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-10-04
Filing date: 1996-10-04
Publication date: 1998-04-28

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】４分割型受光セルの出力に遅延手段を具備する
位相差方式を用いた光学的情報再生装置で、記録媒体の
ピット深さに依存せず２つの位相補正手段でオフセット
のないトラッキング誤差信号を生成可能にする。【解決手段】４分割型受光セル１８の対角に配置した２
つのセルの出力を組とする２組の信号をそれぞれ外部よ
り制御できる回路接続切り替え手段２、３に入力し、そ
の出力を片方は外部より制御可能な遅延手段１９、２０
を通して、他方は直接、加算器２１、２２に入力する。
２つの出力信号は記録媒体のピットの深さにより位相関
係が変化するので、位相の進んでいる信号を遅延手段１
９、２０に入力するように切替手段２、３を制御する。
これにより、ピットの深さに依存せず２つの信号の位相
差を解消でき、加算器２１、２２の信号の位相が等しく
することができ、トラッキング誤差信号のオフセットの
発生を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体から光学
的に情報を読み取る光学的情報再生装置、とくにそのト
ラッキング制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオディスクなどの記録媒体か
ら光学的に情報を読み取る光学的情報再生装置におい
て、記録媒体の高密度化が研究されている。前記の情報
は、一般に記録媒体上の微細な凹凸（以降これをピット
とする）により記録される。光学的情報再生装置では、
半導体レーザー等の光源からの光束をレンズ等を用いて
前記のピット上に微小な光スポットを形成し、その反射
光から情報を読み取る。該光学的情報再生装置では、光
スポットをピットの列（以降これをトラックとする）に
追従させるため、記録媒体の高密度化に伴ってより精密
なトラッキング制御を必要とする。そのため、光学的手
法を用いて精密なトラッキング誤差信号を生成する手法
が色々と提案されている。そのなかの一つとして、記録
媒体からの反射光を検出して電気的信号に変換する光検
出器部分の受光セルを４つに分割し、対角に配置された
２つの受光セルからの出力を組とする２組の信号におけ
る各組の和信号の位相差から、トラッキング誤差信号を
生成する手法（以降これを位相差方式と呼ぶ）が既に知
られている。

【０００３】以下において、図を参照しながら上記の位
相差方式について説明する。

【０００４】図２は位相差方式によるトラッキング誤差
信号生成の原理を示す回路ブロック図である。同図にお
いて、１８は４つの受光セルａ、ｂ、ｃ、ｄから構成さ
れる光検出器、２１、２２は加算器、２３、２４は波形
等化回路、２５、２６は波形整形回路である。２７は位
相比較回路で、２つの入力信号の位相差と等しい幅を持
つパルス波を出力する。また、同ブロックで出力される
パルス波は、入力信号の位相関係により極性が変化す
る。２８は低域通過フィルタで、入力信号の積分を行
う。

【０００５】半導体レーザー等の光源より出射された光
束は対物レンズを介して記録媒体上に集光され、光スポ
ットを形成する（以上図示せず）。記録媒体の情報記録
面上で反射した光は、再び対物レンズを介して光検出器
１８に入射し、光検出器の受光セル上に遠視野像を形成
する。光検出器１８の受光セルａ、ｃからの出力は加算
器２１で加算される。加算器２１からの出力は波形等化
回路２３により波形等化され、波形整形回路２５により
方形波に整形され、位相比較回路２７に入力される。同
様に受光セルｂ，ｄからの出力は加算器２２で加算さ
れ、波形等化回路２４により波形等化され、波形整形回
路２６により方形波に整形され、位相比較回路２７に入
力される。位相比較回路２７では入力された２つの信号
の位相差に等しい幅をもつパルス波が出力される。該出
力パルス信号は低域通過フィルタ２８により積分され、
トラッキング誤差信号となる。

【０００６】図３〜６は光スポット４６が記録媒体上の
ピット４７の長径端にいる時の図で、各図において
（１）は記録媒体上のピットと光スポットの位置関係、
（２）は光検出器の受光セル上の遠視野像、（３）は受
光セル１８からの出力信号、（４）は加算器２１、２２
からの出力信号を示す。

【０００７】図３は光スポット４６がトラック中心上を
移動している場合を示す。光スポット４６とピット４７
が同図（１）に示す関係にある時、ピットによる光の回
折により遠視野像４８内に生ずる暗領域４９、５０は、
同図（２）に示すように光検出器１８の４つの受光セル
ａ〜ｄに等しい面積で生じる。これより、同図（３）に
示すように受光セルａ〜ｄの出力信号１０９〜１１２の
波形は等しくなり、加算器２１、２２の出力信号の位相
は同図（４）に示すように等しくなる。これはトラック
誤差がゼロの状態であり、トラッキング誤差信号は基準
所定値Ｖ０となる。

【０００８】図４は、記録媒体上の光スポット４６がト
ラック中心からＹ軸方向にΔｙだけ変位した状態で移動
する場合を示す。光スポット４６とピット４７が同図
（１）に示す関係にある時、遠視野像４８内に生じる暗
領域４９、５０は同図（２）のようになり、光検出器１
８の４つの受光セルａ〜ｄに生ずる暗領域の面積に差が
生じる。これにより、受光セルａ〜ｄの出力信号、およ
び図２の加算器２１、２２の出力信号１１３、１１４の
間に同図（３）、（４）に示すΔｔ１の位相差が生じ、
位相比較回路２８からは、Δｔ１のパルス幅を持つパル
ス波が出力される。得られたパルス波は低域通過フィル
タにより積分され、トラック中心からの変位量Δｙに応
じた出力値Δｖとなる。よって、トラッキング誤差信号
は基準所定値Ｖ０からΔｖだけ変化した出力値Ｖ０＋
Δｖとなる。

【０００９】以上が位相差法によるトラッキング誤差信
号生成の原理である。このように図２に示す回路構成を
用いることにより、記録媒体上のピットに対する光スポ
ットの変位に応じたトラッキング誤差信号を得ることが
できる。しかし、図３のように記録媒体上の光スポット
がトラック中心上を移動する場合において、対物レンズ
がトラックに対して垂直な方向に変位した場合、受光セ
ル上の遠視野像の中心が受光セルの中心から変位するこ
とにより、トラッキング誤差信号が所定値Ｖ０と異なる
場合が発生する。該トラッキング誤差信号と所定値Ｖ０
の差Δｖｆが、トラッキング信号のオフセット成分とな
る。以下に該オフセットの発生する原理を説明する。

【００１０】図５は、対物レンズがトラックに対して垂
直な方向に変位した場合の例を示す。記録媒体上の光ス
ポットは、同図（１）に示すように図３と同様にトラッ
ク中心に位置している。しかし受光セル上の遠視野像４
８は，対物レンズの変位に応じて同図（２）のようにＹ
軸方向に変位する。同図において暗領域４９、５０の光
量は等しいので、４つの受光セルの出力信号でトラック
方向を組みとする２組の信号１０９、１１２および１１
０、１１１の時系列変化は同図（３）に示すように等し
くなる。これより加算器２１、２２の出力信号１１３、
１１４の位相は同図（４）に示すように等しくなり、図
３の場合と同様にトラッキング誤差信号は基準所定値Ｖ
０となるので、上記のオフセットは発生しない。

【００１１】以上はピット４７の位相深さｄと光スポッ
トの光源波長λがｄ＝λ／４の場合の例である。次にピ
ット深さｄがｄ≠λ／４である場合について説明する。

【００１２】図６は、記録媒体上のピットの位相深さｄ
が例えばｄ＜λ／４の場合の例である。同図（１）に示
すように、記録媒体上の光スポットはトラック中心に位
置しているが、受光セル上の遠視野像４８における暗領
域４９、５０の光量に差が生じ、トラック方向を組みと
する２組の信号１０９、１１２および１１０、１１１の
間に同図（３）に示すΔｔ２の位相差を生じる。これよ
り加算器２１、２２の出力信号１１３、１１４の間に同
図（４）に示すΔｔ２１の位相差が生じ、位相比較器２
７から位相差Δｔ２１のパルス幅を持つパルスが出力さ
れる。このパルスにより、低域通過フィルタ２８を通し
て得られるΔｔ２１のパルス幅に対応した出力値Δｖｆ
を所定基準値Ｖ０に加算されたＶ０＋Δｖｆがトラッキ
ング誤差信号として出力される。

【００１３】このように、記録媒体上のピットの位相深
さｄがｄ≠λ／４のときは、実際には光スポットはトラ
ック中心上にあるにもかかわらず、基準所定値Ｖ０と異
なる値のトラッキング誤差信号が出力される。これが位
相差方式を用いたトラッキング誤差信号生成回路におけ
る、オフセットとなる。

【００１４】上記オフセットを解消するため、図７の様
に光検出器１８の受光セルａ〜ｄのうちｃとｄからの出
力と加算器２１、２２の間に、外部からの制御信号によ
り遅延量を調節できる可変遅延回路１９、２０を設け
る。

【００１５】図８は、図６の場合において受光セルｃ、
ｄからの出力信号に該可変遅延回路１９、２０を用いて
Δｔ２１の遅延を加えたときの、各受光セルおよび加算
器の信号の時系列変化である。同図（１）に示すよう
に、受光セルｄからの出力信号１１２の位相は、可変遅
延回路２０によりΔｔ２１の遅延を加えられることで、
受光セルａからの出力信号１０９の位相と等しくなる。
同様に受光セルｃからの出力信号１１１の位相は、可変
遅延回路１９によりΔｔ２１の遅延を加えられることに
より、受光セルｂからの出力信号１１０の位相と等しく
なる。これより、同図（２）に示すように加算器２１、
２２の出力信号１１３、１１４の位相は等しくなり、位
相比較器２７の出力にパルス波は現れない。よって、低
域通過フィルタ２８を通して得られるトラッキング誤差
信号にオフセットは発生しない。

【００１６】このように図７の回路構成を用いれば、対
物レンズがトラックと垂直方向に変位した場合において
も、オフセットを有しないトラッキング誤差信号を得る
ことができる。

【００１７】なお、以上に述べたような装置について
は、特開昭６２−１６５７３７に詳述されている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】図７に示す従来の構成
によるトラッキング誤差信号生成回路では、対角に配置
された２つの受光セルからの出力信号の片側に、可変遅
延回路が固定的に配置される。該配置において、受光セ
ルからの出力信号が図６（３）に示すような位相関係の
場合は、信号１１１、１１２に遅延を加えて出力信号間
の位相を揃えることによりトラッキング誤差信号のオフ
セットを低減することができる。しかし、トラック方向
を組とする２組のセルの各組における出力１０９と１１
２、および１１０と１１１の間の位相関係が上記図６と
逆の場合、信号１１１、１１２に遅延を加えても出力信
号間の位相を揃えることができず、オフセットを低減す
ることができない。

【００１９】図９は、記録媒体上のピットの位相深さｄ
がｄ＞λ／４の場合である。同図（２）に示すように受
光セル上の遠視野像４８内の暗領域４９、５０の光量バ
ランスは図６（２）と異なり、上記の２組の信号１０
９、１１２および１１０、１１１の間の位相関係は図９
（３）に示すように図６（３）と逆になる。

【００２０】このように、受光セルからの出力信号の位
相関係は記録媒体上のピットの位相深さで決まる。した
がって、従来例に示す回路構成によるトラッキング誤差
信号生成回路では、ピットの位相深さｄが光源波長λに
対してｄ＜λ／４およびｄ＞λ／４両方のどちらかの場
合しかトラッキング誤差信号のオフセットを低減させる
ことができず、信頼性の高い情報再生を行うことができ
ないという問題点を有していた。

【００２１】本発明は、記録媒体の情報トラックのピッ
トの位相深さｄが光源波長λに対してｄ＜λ／４および
ｄ＞λ／４両方の場合において、トラッキング誤差信号
のオフセット発生を抑えることができる、トラッキング
誤差生成回路および光学的情報再生装置を提供する。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明では上記問題点に
対して、以下に述べる２つの解決手段を提案する。

【００２３】第１の解決手段の回路構成は、４分割受光
セルの対角に配置された２つのセルの出力を組とする２
組の出力で、各組の片方の出力に外部から制御可能な可
変遅延回路を具備する、位相差方式を用いたトラッキン
グ誤差信号生成回路（これを回路構成１とする）におい
て、前記受光セルと可変遅延回路および加算器の間に、
上記の各組内の接続を変更できる回路接続切り替え手段
を具備するものである。

【００２４】上記回路構成では、記録媒体のピット深さ
ｄと光源波長λとの関係がｄ＜λ／４およびｄ＞λ／４
の各場合に応じて、上記の各組で位相の進んでいる出力
を可変遅延回路に入力するように回路接続切り替え手段
を制御して回路接続を決定する。これにより、ピット深
さｄがｄ＜λ／４あるいはｄ＞λ／４のいずれの場合に
おいても受光セルからの出力信号間の位相差を解消する
ことができ、対物レンズのトラック方向と垂直な方向の
変位により発生するトラッキング誤差信号のオフセット
を低減できる。

【００２５】第２の解決手段の回路構成は、上記回路構
成１の回路において、可変遅延回路の代わりに外部から
制御可能な可変利得増幅回路を設け、４分割受光セルの
対角に配置された２つのセルからの出力を入力とする振
幅レベル比較回路を具備するものである。

【００２６】上記の回路では、４分割受光セルの対角に
配置された２つのセルを組とする２組の出力において、
各組の信号振幅レベルをレベル比較器により比較し、各
組内の２つの信号の振幅レベルが等しくなるように、可
変利得増幅回路の利得を調節する。このように対角に配
置された２つのセルからの出力信号の振幅レベルを等し
くすることにより、後段の２つの加算器の出力信号の位
相を等しくし、対物レンズのトラック方向と垂直な方向
の変位により発生するトラッキング誤差信号のオフセッ
トを低減する。本手段でのオフセット抑制動作は受光セ
ルからの出力信号の振幅を調整するので、信号間の位相
差および記録媒体のピット深さには依存しない。このこ
とから、記録媒体上のピットの位相深さｄと光源波長λ
の関係がｄ＜λ／４あるいはｄ＞λ／４のいずれの場合
においてもトラッキング誤差信号のオフセットを抑制で
きる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例について、図
面を参照しながら説明する。

【００２８】図１に本発明の第１の実施例のブロック図
を示す。同図において、図２におけるブロックと同一機
能を持つブロックについては図２と同一符号を付してあ
り、ここでは説明は省略する。

【００２９】２、３は回路接続切り替えスイッチであ
り、２系統の入力ｘ１、ｘ２およびｘ３、ｘ４と２系統
の出力ｙ１、ｙ２およびｙ３、ｙ４の接続を外部からの
制御信号により切り替える。４はマイクロコンピュータ
であり、回路切り替えスイッチ２、３、および可変遅延
回路１９、２０等を制御する。５はディジタルシグナル
プロセッサであり、トラッキング誤差信号の基準所定値
との差に応じて４のマイクロプロセッサに制御信号を送
る。

【００３０】以上により構成される光学的情報再生装置
のトラッキング誤差信号生成回路のオフセット抑制動作
を、図を参照しながら説明する。

【００３１】従来例と同様に、図１の光検出器１８上に
は、光源からの出射される光束が記録媒体により反射さ
れるこにより遠視野像ができる。光検出器１８の受光セ
ルａおよびｃからの出力は第１の回路接続切り替えスイ
ッチ２に入力される。同様に受光セルｂおよびｄからの
出力は第２の回路接続切り替えスイッチ３に入力され
る。

【００３２】記録媒体上の光スポットとピットの位置関
係が図６に示す場合は、前述した従来例のように、トラ
ッキング誤差信号には基準所定値Ｖ０に対してΔｖｆだ
け変化した量Ｖ０＋Δｖｆが出力され、ディジタルシグ
ナルプロセッサにより変化量Δｖｆの符号および変化量
に応じた命令がマイクロコンピュータ４に送られる。変
化量Δｖｆの符号が正である場合は、回路切り替えスイ
ッチ２は入力ｘ１が出力ｙ１に、入力ｘ２が出力ｙ２に
接続するように設定される。同様に回路切り替えスイッ
チ２は入力ｘ３が出力ｙ３に、入力ｘ４が出力ｙ４に接
続するように設定される。以上のように接続することに
より従来例と同様に受光セルからの出力信号１１１、１
１２に遅延を加えてトラック方向を組とする２つの受光
セルからの出力信号１０９と１１２、および１１０と１
１１の位相を等しくし、従来例と同様の動作でトラッキ
ング誤差信号のオフセットを抑制する。

【００３３】次に、記録媒体上のピットの位相深さｄが
光源波長λに対してｄ＞λ／４の場合は、受光セル上の
遠視野像内の暗領域４９、５０の光量の大小関係が図９
（２）に示すように図６と逆になり、トラック方向を組
とする受光セルからの出力信号の各組での位相関係、お
よび加算器からの出力信号の位相関係は図９（３）、
（４）に示すように図６と逆になる。位相比較回路２７
で出力されるパルス波は入力信号の位相関係により極性
が変化するので、トラッキング誤差信号には基準所定値
Ｖ０に対して同図（４）の位相差−Δｔ３に応じた出力
値−Δｖｇを加えた量Ｖ０−Δｖｇが出力される。上記
と同様にディジタルシグナルプロセッサにより変化量−
Δｖｇの符号および変化量に応じた命令がマイクロコン
ピュータ４に送られる。変化量−Δｖｇの符号は負であ
るので、回路切り替えスイッチ２、３の接続が切り替え
られ、回路切り替えスイッチ２は入力ｘ１が出力ｙ２
に、入力ｘ２が出力ｙ１に、回路切り替えスイッチ３は
入力ｘ３が出力ｙ４に、入力ｘ４が出力ｙ３に接続する
ように設定される。以上の設定により、受光セルからの
出力信号１０９、１１０に遅延を加えてトラック方向を
組とする２つの受光セルからの出力信号１０９と１１
２、および１１０と１１１の位相を等しくする。これよ
り加算器２１、２２の出力信号１１３、１１４の位相が
等しくなり、位相比較回路２７からパルス波が出力され
ず、トラッキング誤差信号にオフセットは生じない。

【００３４】このように、本実施例の回路構成を用いる
ことにより、記録媒体上のピットの位相深さｄと光源波
長λの関係がｄ＜λ／４あるいはｄ＞λ／４のいずれの
場合においてもトラッキング誤差信号のオフセットを低
減できる。

【００３５】このように、本実施例では記録媒体のピッ
ト深さに応じて選択的に遅延補正を行うことができるの
で、ピットの位相が光源波長の４分の１よりも浅い場合
も深い場合においてもトラッキング誤差信号のオフセッ
ト発生を低減させることができる。

【００３６】本実施例の回路構成では、可変遅延回路に
て設定する遅延量は記録媒体のピットの位相深さに依存
する。よって本実施例を用いた情報再生装置では、例え
ば記録媒体装着時にオフセットが発生しないように上記
遅延量を決定するような初期動作が必要となる。前記の
初期動作の例としては、トラッキング制御を行わない状
態で対物レンズを複数回変位させて、各変位時にトラッ
キング誤差信号のオフセットが最も小さくなる遅延量を
可変遅延回路の遅延量として設定することなどが考えら
れる。なお、可変遅延回路の遅延量の決定方法は他にも
考えられ、上記の方法に限定されるものではない。ま
た、前記の実施例ではディジタルシグナルプロセッサと
マイクロコンピュータにより可変遅延回路の制御を行っ
ているが、これについても上記の方法に限定されるもの
ではない。

【００３７】次に図１０に本発明の第２の実施例のブロ
ック図を示す。同図において、図２におけるブロックと
同一機能を持つブロックについては図２と同一符号を付
してあり、ここでは説明は省略する。図１０が図２と異
なる点は、可変遅延回路１９、２０の替わりに外部から
の制御信号により利得を調節できる可変利得増幅回路３
０、３１および信号の振幅をレベルを比較する信号レベ
ル比較回路３２、３３を設けた点である。

【００３８】以上により構成された光学的情報再生装置
のトラッキング誤差信号生成回路の動作を、図を参照し
ながら説明する。

【００３９】前記実施例と同様に記録媒体上の光スポッ
トとピットの関係が図６に示す場合、４分割された受光
セルの対角に配置された２つの信号１０９、１１１の振
幅レベルがレベル比較回路３２により比較され、該２つ
の信号の振幅レベルが等しくなるように可変利得回路３
０が制御されて信号１１１が増幅される。同様に２つの
信号１１０、１１２の振幅レベルがレベル比較回路３３
により比較され、２信号の振幅レベルが等しくなるよう
に可変利得増幅回路３１が制御され、信号１１２の振幅
レベルを減少させる。これより受光セルからの信号は図
１１（１）に示すようになり、同図（２）に示すように
加算器２１、２２の出力信号１１３、１１４に位相差は
生じない。この結果位相比較回路２７からパルス波が出
力されず、トラッキング誤差信号のオフセットは生じな
い。

【００４０】本実施例では、受光セルからの信号の振幅
レベルを揃えることによりオフセットを低減するので、
図９に示す記録媒体上のピットの位相深さｄと光源波長
λがｄ＞λ／４である場合においても、上記と同様の動
作でオフセットを低減できる。

【００４１】次に記録媒体上の光スポットがトラック中
心を移動し、対物レンズがＹ軸上で図６と反対の方向に
変位する場合、受光セル上の遠視野像４８は図１２
（２）に示すようにＹ軸上で図６と反対の方向に変位
し、４つの受光セルからの出力信号は同図（３）に示す
ようになる。ここで、４分割された受光セルの対角に配
置された２つの信号１０９、１１１の振幅レベルをレベ
ル比較回路３２により比較し、２信号の振幅が等しくな
るように可変利得増幅回路３０を制御して信号１１１の
振幅レベルを減少させる。同様に２つの信号１１０、１
１２の振幅レベルをレベル比較回路３３により比較し、
２信号の振幅が等しくなるように可変利得増幅回路３１
を制御して信号１１２を増幅する。これより受光セルか
らの信号は図１３（１）に示すようになり、同図（２）
に示すように加算器２１、２２の出力信号１１３、１１
４に位相差は生じない。この結果位相比較回路２７から
パルス波が出力されず、トラッキング誤差信号のオフセ
ットは生じない。

【００４２】このように、受光セル上の遠視野像がＹ方
向の正負方向どちらに変位しても、トラッキング信号の
オフセットを抑制することができる。

【００４３】本実施例では、前記可変利得増幅回路の利
得設定値は対物レンズの変位に依存する。トラッキング
制御を行っている時は、トラックの偏心などに伴い対物
レンズの変位量も変化する。そのため、本実施例を用い
た光学的情報再生装置では、記録媒体からの情報再生時
に対物レンズの変位量の変化に伴って、可変利得回路の
利得を逐次的に変化させるものとする。したがって、本
実施例の回路構成を用いた情報再生装置では第１の実施
例のような初期設定動作は必要としない。

【００４４】上記の第２の実施例では、対角に配置され
た受光セルからの２つの出力の振幅レベルを等しくする
ときに、常に可変利得増幅回路を介しない出力信号の振
幅に揃えられるので、回路系のノイズが大きいシステム
で上記の出力信号振幅が減少した場合、Ｓ／Ｎが問題と
なる。そこで、２つの出力のうち信号振幅の小さい方を
可変利得増幅回路に入力するようにするとＳ／Ｎが向上
し、より信頼性の高いトラッキング誤差信号が得られ
る。

【００４５】図１４に上記の点を考慮した本発明の第３
の実施例のブロック図を示す。同図において、図１０に
おけるブロックと同一機能を持つブロックについては図
１０と同一符号を付してあり、ここでは説明は省略す
る。２、３は２系統の入力ｘ１、ｘ２およびｘ３、ｘ４
と２系統の出力ｙ１、ｙ２およびｙ３、ｙ４の接続を外
部からの制御信号により切り替える回路接続切り替えス
イッチであり、動作開始時は入力ｘ１が出力ｙ１に入力
ｘ２が出力ｙ２に接続され、各可変利得増幅回路の利得
を１とする。

【００４６】以上により構成された光学的情報再生装置
のトラッキング誤差信号生成回路の動作を、図を参照し
ながら説明する。

【００４７】第２の実施例と同様に、図１４の光検出器
１８上には、光源から出射される光束の記録媒体での反
射光による遠視野像が形成される。光検出器１８の受光
セルａ、ｃの出力は回路接続切り替えスイッチ２に入力
される。該スイッチは、レベル比較回路３２により２信
号が比較される際の符号により制御され、振幅レベルの
小さい信号が信号が可変利得増幅回路３０に入力される
ように回路が接続される。例えば図６の場合では、信号
１０９と信号１１１がレベル比較回路３２により比較さ
れる。このとき、信号１０９の振幅Ｖ１０９と１１１の
振幅Ｖ１１１においてＶ１０９−Ｖ１１１を符号出力と
すると、レベル比較回路３２の符号出力は正となり、信
号１１１の振幅レベルが信号１０９の振幅レベルと比較
して小さいことが検出される。よって回路接続切り替え
スイッチ２で入力ｘ１が出力ｙ１に入力ｘ２が出力ｙ２
に接続され、上記の振幅の差分に応じて可変利得増幅回
路３２により信号１１１が増幅される。回路接続切り替
えスイッチ３の動作も前記スイッチ２と同様であり、例
えば図６の場合、信号１１０と信号１１２がレベル比較
回路３３により比較され、Ｖ１１２−Ｖ１１０を符号出
力とすると出力は正となる。これより、信号１１０の振
幅レベルが信号１１２の振幅レベルと比較して小さいこ
とが検出され、回路接続切り替えスイッチ３で入力ｘ３
は出力ｙ４に入力ｘ４は出力ｙ３に接続されて可変利得
回路３３により信号１１０が増幅される。これより受光
セルからの信号の振幅は図１５（１）に示すように等し
くなり、加算器２１、２２からは同図（２）１１３、１
１４のように位相の等しい信号が得られる。以降の動作
は前記の第２の実施例の場合と同様であり、トラッキン
グ誤差信号のオフセットは生じない。

【００４８】次に図１２に示すように対物レンズの変位
量がＹ軸上で上記図６と逆の場合、４つの受光セルから
の出力信号は図１２（３）に示すようになる。このとき
はレベル比較回路３２においてＶ１０９−Ｖ１１１＜０
となり、レベル比較回路３２の符号出力は負となる。こ
れにより信号１０９の振幅レベルが信号１１１の振幅レ
ベルと比較して小さいことが検出され、回路接続切り替
えスイッチ２で入力ｘ１が出力ｙ２に入力ｘ２が出力ｙ
１に接続され信号１０９が増幅される。同様にレベル比
較回路３３において符号出力Ｖ１１２−Ｖ１１０は負と
なり、信号１１２の振幅レベルが信号１１０の振幅レベ
ルと比較して小さいことが検出され、回路接続切り替え
スイッチ３で入力ｘ３は出力ｙ３に入力ｘ４は出力ｙ４
に接続され信号１１２が増幅される。これより、受光セ
ルからの信号の振幅は図１５（１）に示すように等しく
なり、加算器２１、２２からは同図（２）１１３、１１
４のように位相の等しい信号が得られる。以降の動作は
前記実施例の場合と同様であり、トラッキング誤差信号
のオフセットは生じない。

【００４９】このように本実施例によれば受光セルから
の信号振幅は常に振幅の大きい信号に揃えられることに
より、第２の実施例と比較して受光セルからの信号のＳ
／Ｎを高くすることができ、トラッキング誤差信号の信
頼性が向上する。

【００５０】

【発明の効果】本発明の情報再生装置では、位相差方式
において２つの遅延補正回路を備えたトラッキング誤差
信号生成回路において、新たに遅延補正回路の前段に回
路接続切り替え手段を設けることにより、記録媒体のピ
ット深さに応じて選択的に遅延補正を行うことができる
ので、ピットの位相が光源波長の４分の１よりも浅い場
合も深い場合においてもトラッキング誤差信号のオフセ
ット発生を低減させることができ、安定したトラッキン
グ誤差信号生成装置を持つ光学的情報再生装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すトラッキング誤差
信号生成回路の回路ブロック図

【図２】従来法のトラッキング誤差信号生成回路の回路
ブロック図

【図３】光スポットがトラック中心を移動するときの
（１）記録媒体上のピットと光スポットとの位置関係を
示す平面図、（２）光検出器と遠視野像の位置関係を示
す平面図、（３）光検出器の各受光セルからの出力波形
を示すグラフ（４）加算器からの出力波形を示すグラ
フ。

【図４】光スポットがトラック中心からずれて移動する
ときの（１）記録媒体上のピットと光スポットとの位置
関係を示す平面図、（２）光検出器と遠視野像の位置関
係を示す平面図、（３）光検出器の各受光セルからの出
力波形を示すグラフ（４）加算器からの出力波形を示す
グラフ。

【図５】図３において対物レンズがトラックと垂直方向
に変位するときの（１）記録媒体上のピットと光スポッ
トとの位置関係を示す平面図、（２）光検出器と遠視野
像の位置関係を示す平面図、（３）光検出器の各受光セ
ルからの出力波形を示すグラフ（４）加算器からの出力
波形を示すグラフ。

【図６】図４においてピットの深さｄと光源波長λがｄ
＜λ／４のときの（１）記録媒体上のピットと光スポッ
トとの位置関係を示す平面図、（２）光検出器と遠視野
像の位置関係を示す平面図、（３）光検出器の各受光セ
ルからの出力波形を示すグラフ（４）加算器からの出力
波形を示すグラフ。

【図７】図２において可変遅延回路を設けた回路ブロッ
ク図。

【図８】図６において図２回路により出力オフセットキ
ャンセルを行ったときの（１）光検出器の各受光セルか
らの出力波形を示すグラフ（２）加算器からの出力波形
を示すグラフ。

【図９】図４においてピットの深さｄと光源波長λがｄ
＞λ／４のときの（１）記録媒体上のピットと光スポッ
トとの位置関係を示す平面図、（２）光検出器と遠視野
像の位置関係を示す平面図、（３）光検出器の各受光セ
ルからの出力波形を示すグラフ（４）加算器からの出力
波形を示すグラフ。

【図１０】本発明の第２の実施例を示すトラッキング誤
差信号生成回路の回路ブロック図。

【図１１】図６において図１０回路により出力オフセッ
トキャンセルを行ったときの（１）光検出器の各受光セ
ルからの出力波形を示すグラフ（２）加算器からの出力
波形を示すグラフ。

【図１２】図５において対物レンズの変位方向が１８０
度異なるときの（１）記録媒体上のピットと光スポット
との位置関係を示す平面図、（２）光検出器と遠視野像
の位置関係を示す平面図、（３）光検出器の各受光セル
からの出力波形を示すグラフ（４）加算器からの出力波
形を示すグラフ。

【図１３】図１２において図１０回路により出力オフセ
ットキャンセルを行ったときの（１）光検出器の各受光
セルからの出力波形を示すグラフ（２）加算器からの出
力波形を示すグラフ。

【図１４】本発明の第３の実施例を示すトラッキング誤
差信号生成回路の回路ブロック図

【図１５】図６、１２において図１４回路により出力オ
フセットキャンセルを行ったときの（１）光検出器の各
受光セルからの出力波形を示すグラフ（２）加算器から
の出力波形を示すグラフ。

【符号の説明】

２、３回路接続切り替えスイッチ４マイクロコンピュータ５ディジタルシグナルプロセッサ１８光検出器１９、２０可変遅延回路２１、２２加算器２３、２４波形等価回路２５、２６波形整形回路２７位相比較回路２８低域通過フィルタ３０、３１可変利得増幅回路３２、３３レベル比較回路４６光スポット４７ピット１０９〜１１２受光セル出力信号１１３、１１４加算器出力信号

フロントページの続き (72)発明者竹内敏文神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者広瀬幸一神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者降旗誠群馬県高崎市西横手町111番地株式会社日立製作所半導体事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】凹凸等により情報が記録された記録媒体上
に光ビームを照射して光スポットを形成し、該スポット
の反射光により記録媒体のトラック方向に略平行な線お
よび略垂直な線により複数領域に分割された光検出手段
に遠視野像が形成される光学系を備える光学的情報再生
装置において、前記光検出手段は少なくとも４つの領域
に分割されており、該光検出手段の４つの出力に応じて
トラッキング制御を行うためのトラッキング誤差信号を
生成するトラッキング誤差信号生成手段を有し、該トラ
ッキング誤差信号生成手段は、前記光検出手段の４つの
出力の接続を任意に切り替え可能な回路接続切り替え手
段を少なくとも２つと、４つの分割領域の対角に配置さ
れた２つの受光領域から前記接続切り替え手段を経た２
つの出力のうち、少なくとも１つの出力の位相を変化さ
せることが可能な位相補正手段を少なくとも２つと、前
記２つの出力を加算する加算手段を少なくとも２つ具備
し、前記２つの加算手段の出力信号の間の位相差に応じ
た信号をトラッキング誤差信号として生成することを特
徴とする光学的情報再生装置。
【請求項２】位相差方式を用いたトラッキング誤差信号
生成回路において、光検出器の４つの領域からの出力の
うち、選択的に少なくとも２つの出力の位相を変化させ
てトラッキング誤差信号に発生するオフセットを抑制す
るための回路接続切り替え手段を、少なくとも２つ具備
するトラッキング誤差信号生成手段によりトラッキング
制御を行うことを特徴とする光学的情報再生装置。
【請求項３】凹凸等により情報が記録された記録媒体上
に光ビームを照射して光スポットを形成し、該スポット
の反射光により記録媒体のトラック方向に略平行な線お
よび略垂直な線により複数領域に分割された光検出手段
に遠視野像が形成される光学系を備える光学的情報再生
装置において、複数に分割された光検出手段の複数の出
力と、該光検出手段の出力に応じてトラッキング制御を
行うためのトラッキング誤差信号を生成するトラッキン
グ誤差信号生成手段の複数の入力の間に、前記光検出手
段の複数の出力とトラッキング誤差信号生成手段の複数
の入力の間の回路接続を任意に切り替えることのできる
回路接続切り替え手段を備えることを特徴とする光学的
情報再生装置。
【請求項４】凹凸等により情報が記録された記録媒体上
に光ビームを照射して光スポットを形成し、該スポット
の反射光により記録媒体のトラック方向に略平行な線お
よび略垂直な線により複数領域に分割された光検出手段
に遠視野像が形成される光学系を備える光学的情報再生
装置において、前記光検出手段は少なくとも４つの領域
に分割されており、該光検出手段の４つの出力に応じて
トラッキング制御を行うためのトラッキング誤差信号を
生成するトラッキング誤差信号生成手段を有し、該トラ
ッキング誤差信号生成手段は、前記光検出手段の４つの
分割領域で対角に配置された２つの受光領域からの２つ
の出力の振幅を比較するレベル比較手段を少なくとも２
つ、前記レベル比較手段の制御により前記２つの出力の
うち１つの出力の信号レベルを制御することのできるレ
ベル制御手段を少なくとも２つ、前記２つの出力を加算
する加算手段を少なくとも２つ具備し、前記２つの加算
手段の出力信号の間の位相差に応じた信号をトラッキン
グ誤差信号として生成することを特徴とする光学的情報
再生装置。
【請求項５】請求項４記載において、前記光検出手段の
４つの分割領域の出力と、前記トラッキング誤差信号生
成手段の複数の入力の間に、前記の光検出手段の４つの
分割領域の出力とトラッキング誤差信号生成手段の複数
の入力の間の回路接続を任意に切り替えることのできる
回路接続切り替え手段を備えることを特徴とする光学的
情報再生装置。
【請求項６】請求項１記載において、前記位相補正手段
は外部からの制御信号に応じて制御される可変遅延回路
により構成されることを特徴とする光学的情報再生装
置。
【請求項７】請求項６記載において、前記可変遅延回路
は少なくとも１つの抵抗と複数のコンデンサにより構成
され、外部からの制御信号によりコンデンサの接続を切
り替えることを特徴とする光学的情報再生装置。
【請求項８】請求項６記載において、前記可変遅延回路
は複数の抵抗と少なくとも１つのコンデンサにより構成
され、外部からの制御信号により抵抗の接続を切り替え
ることを特徴とする光学的情報再生装置。
【請求項９】請求項４または５記載において、前記レベ
ル比較手段は、入力信号の信号レベルに応じたレベル検
出信号を発生するレベル検出手段を少なくとも２つ、前
記レベル検出信号の比較を行う比較手段を少なくとも１
つ具備することを特徴とする光学的情報再生装置。
【請求項１０】請求項４、５記載において、前記レベル
制御手段として前記レベル比較手段のレベル比較信号に
応じた利得で入力信号を増幅する可変利得増幅回路を具
備することを特徴とする光学的情報再生装置。
【請求項１１】請求項１０記載において、前記レベル制
御手段は前記加算手段の入力抵抗に直列接続されかつ前
記レベル比較信号に応じて抵抗値が変化する可変抵抗回
路を具備することを特徴とする光学的情報再生装置。
【請求項１２】位相差方式を用い、複数の遅延補正手段
を具備したトラッキング誤差信号生成手段において、遅
延補正回路に入力する信号を切り替えスイッチにより選
択的に切り替えることにより、記録媒体のピット深さに
応じて遅延補正を行うことを特徴とするトラッキング誤
差信号生成方法。
【請求項１３】請求項１記載において、前記トラッキン
グ誤差信号生成回路の出力もしくはその低域周波数成分
を参照し、該参照値を用いて位相補正手段および回路接
続切り替え手段の設定をおこなうことを特徴とするトラ
ッキング誤差信号生成方法。