JPS58161151A - 光ピツクアツプのトラツキングサ−ボ信号検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、光ピツクアップのトラッキングサーＮ信号
検出方法に係り、特に、ビット信号をコンノンレートし
た出力とフォーカスエラー信号をコンパレートした出力
をエクスクル−シブ・オアゲートに加え、該エクスクル
−シブ・オアゲートの出力から立上りパルスおよび立下
りパルスを発生せしめ、該フォーカスエラー信号をコン
パレートした出力から立上りパルスおよび立下り・パル
スを発生せしめ、各々の立上りパルスをアンドゲートに
加え、各々の立下りパルスをアンドゲートに加え、各々
のアンドゲートの出力をオアゲートに加えて得られたオ
アゲートの出力によってトラッキングエラー信号をサン
プル・ホールドし、該サンプル・ホールド信号から高周
波成分を除去してトラッキングエー信号を検出すること
を特徴とする光ピツクアップのトラッキングサーボ信号
検出方法に関する。

従来、光ビデオ・オーディオディスクプレーヤーの光ピ
ツクアップにおけるトラッキングエラー信号およびフォ
ーカスエラー信号の検出は、第１図に示す方法で行われ
ている。第１図に基づいて光学系について説明すると、
半導体レーザーからの直線偏光はコリメータレンズ２で
平行光にされ、偏光ビームスプリッタ３を直進し、上枝
長板４で円偏光にし、９０°偏向プリズム５、フォーカ
スＦおよびトラッキングＴ［動される対物レンズ６を経
てディスク回転モータ７によって回転されるディスク情
報面８に合焦し、その反射光は入射光に対して逆回転の
円偏光となり、対物レンズ６．９０゜偏向プリズム５を
経て、土岐長板４で入射光と直交する直線偏光となり、
偏光ビームスプリッタ３で９０°偏向され収束レンズ９
．４５°傾いた円筒レンズ１０を経て４分割センサ１１
で受光される。

そしてトラッキングエラー信号Ｔｅは、加算器ＡＤ。

減算器ＳＢを介して光スポツト走査方向すなわちＹ軸に
よって２分される４分割センサ１１の右部（す１＋≠２
）と左部（す３十す４）との差出力から検出しており、
またフォーカスエラー信号Ｆｅは加算器ＡＤ、減算器Ｓ
Ｂを介して対角部（す１十≠６）と対角部（す２＋＋４
）との差出力から検出している。

なお、ピット信号は図示していないが、加算器を介して
対角部（”１＋”３）と対角部（≠２＋す４）との和出
力から検出している。かかる検出においてディスク情報
面８上のピットＰを照射した光スポットＳは、ピットＰ
により回折、反射されて対物レンズ６に入射する。そし
てピットＰに゛より回折された反射光の強度分布はピス
トＰと光スポットＳの相対的な位置関係により変化し、
ピットＰの深さが光スポットＳの波長λの５分の１でか
つピッ）Ｐの巾の３倍の光スポラ）Ｓ径の条件下で対物
レンズ６面で観察したときの空間的な強度分布、すなわ
ち回折、６ターンを第２図に示すが、このパターンから
トラッキングエラー信号Ｔｅは、第３図（ａ）に示すピ
ッ）Ｐを光スポットＳが傾めに走査する場合、第３図（
２＋に示すような波形になる。なお第２図について簡単
に説明するとＡ列はピットＰと光スポラ）Ｓの位置関係
を示し、Ｂ列は対物レンズ６面での強度分布を示してい
る。

壕だＢ列において細かい斜線を引いて示す部分は反射光
量分布の暗い部分を表わし、円は対物レンズ６の開口を
表わし、ロコに囲まれた数字は全体の変調度を表わし、
他の数字は対物レンズ６面での反射全光量、すなわちロ
コに四重れた数字を１としたときの４分割センサ１１の
領域でのそれぞれの光量を表わしている。さらに寺のつ
いた数字は４分割センサ１１のそれぞれの領域を表わし
イーα等は第３図（ａ）のイ、αと対応している。

次に第２図の回折パターンから第３図（２）のトラッキ
ングエラー信号Ｔｅを得ることを説明する。

第３図（ａ）のピッ）Ｐのイのα位置については、第２
図のイーαに相当し、トラッキングエラー信号Ｔｅ　＝
　（（Ｍ’１＋’２）＝（φδ＋す４））×全体の変調
度から、（（０，１５＋０．５５）−（０，１９＋０．
１１　）　）Ｘｏ、１５＝０．０６を得る。

またピットＰのβ位置については、（（０，４２＋０．
４２　）　−（０，０８＋０１０８））Ｘｏ、２３＝０
．１５６、同様にピッ）Ｐのイのγ位置については、（
（０，５５＋０１１５）−（０，１１＋０．１９））Ｘ
ｏ、１５＝０．０６を得る。

またピットＰのない所は、（（０，２５＋０．２５）−
（０，２５＋０．２５））Ｘ１＝Ｏとなる。このように
して第３図（Ａに示すような各ピットＰごとのトラッキ
ングエラー信号Ｔｅを得ている。

次に第２図の回折パターンから第３図（ｄ）のフォーカ
スエラー信号Ｆｅを得ることを説明する。

第３図（ａ）のピッ）Ｐのイのα位置については、第２
図のイーαに相当し、フォーカスエラー信号Ｆｅ−（（
≠１＋”３）−（＋２＋す４））×全体の変調度から、
（（０，１５＋０．１９）−（０，５５十０．１１））
Ｘｏ、１５＝−０，０４８を得る。またビットＰのβ位
置については、（（０，４２＋０．０８）−（０，４２
＋０．０８））Ｘ　Ｏ，２３＝Ｏ１同様にピットＰのイ
のγ位置については＋（０，５５＋０．１１）−（０，
１５＋０．１９）ＩＸｏ、１５＝０．０４８を得る。

捷たピットＰのない所は、（（０，２５＋０．２５）−
（０，２５＋０．２５））Ｘ１＝０となる。このように
して第３図（ｄ）に示すような各ピットＰごとのフォー
カスエラー信号Ｆｅを得ている。

しかるに従来技術においては、このようにして得られた
トラッキングエラー信号Ｔｅを直接ローパスフィルタＬ
ＰＦに通し高周波成分を除去してトラッキングエー信号
Ｔｓとしているが、ディスク情報面８の傾きによる直流
成分がトラッキングエラー信号Ｔｅに入るため、サーゼ
が不安定になるという問題点があった。

この発明は、このような従来技術の問題点に着目して々
されたもので、ピット信号およびフォーカスエラー信号
を基にして得られた信号によりピーク状態におけるトラ
ッキングエラー信号をサンプル・ホールドすることによ
って、上記問題点を解決することを目的としている。

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第４図は、この発明の一実施例を示す図である。

２１はコンパレータで、第３図（ｂ）に示すような波形
をもつビット信号ＲＦを入力とし、基準電圧をＯ■とす
る零クロスコンパレータである。ビット信号Ｒ，Ｆはコ
ンパレータ２１により第３図（ｃ）に示すような一定の
振幅をもつ正のパルス波形Ｃに変換される。

２２はコンパレータで、第３図（ｄ）に示すような波形
をもつフォーカスエラー信号Ｆｅを入力とし、基準電圧
を０■とする零クロスコンパレータである。フォーカス
エラー信号Ｆｅ１ｄコンノξｌ／−夕２２により第３図
（ｅ）に示すような一定の振幅をもつ正のパルス波形Ｅ
に変換される。

３０はエクスクルーシブ・オアゲートで、コンノぐレー
タ２１，２２の両出力を入力とし、コンパレータ２１，
２２の一方にのみ出力があるときのみ、出力を発生し、
その出力波形Ｆは第３図（７）に示すような波形になる
。

４１は立上りパルス発生器で、エクスクル−シブ・オア
ゲート３０の出力を入力とし、エクスクル−シブ・オア
ゲート６０の出力が０レベルから一定レベルまで立ち上
がるとき、パルスを発生するものである。この立上りノ
々ルスＩは第３図（１）に示すような波形になる。４２
は立下りパルス発生器で、エクスクル−シブ・オアゲー
ト６０の出力を入力とし、エクスクル−／プ・オアゲー
ト３０の出力が一定レベルから０レベルまで立ち下がる
とき、パルスを発生するものである。この立下りパルス
Ｊは第３図ｆｊｌに示すような波形になる。

４６は立上りパルス発生器で、コンパレータ２２の出力
を入力とし、コンパレータ２２の出力が０レベルから一
定レベルまで立ち上がるとき、パルスを発生するもので
ある。この立上りパルスＧは第３図（ｇｌに示すような
波形になる。

４４は立下りパルス発生器で、コンパレータ２２の出力
を入力とし、コンパレータ２２の出力が一定レベルから
Ｏレベルまで立ち下がるとき、パルスを発生するもので
ある。この立下りパルスＨは第３図（ｈ）に示すような
波形になる。

５１はアンドゲートで、立上りパルス発生器４１．４３
の両出力を入力とし、立上りパルス発生器４１．４３の
両方に出力があるときのみ、出力を発生する。

５２はアンドゲートで、立下り、＜ルス発生器４２．４
４の両出力を入力とし、立下りパルス発生器４２．４４
の両方に出力があるときのみ、出力を発生する。

６０はオアゲートで、アンドゲート５１，５２の両出力
を入力とし、アントゲ−）５１．５２のいずれかに出力
があるときに、出力を発生し、その出力波形には第３図
ｆｋｉに示すような波形になる。

第３図（ａ）の口の左側方向すなわちイ側におけるオア
ゲート６０の出力は、立上りパルス発生器４１゜４６の
両出力が同期しているが、立下りパルス発生器４２．４
４の両出力が同期してい々いため、正領域において正弦
波的に変化しているトラッキングエラー信号Ｔｅの各々
のピーク時に発生している。壕だ口の右側方向すなわち
ハ側におけるオアゲート６０の出力は、立下りパルス発
生器４２゜４４の両出力が同期しているが、立上りパル
ス発生器４１．４３の両出力が同期していないため、負
領域において正弦波的に変化しているトラッキングエラ
ー信号Ｔｅの各々のピーク時に発生している。

７０はアナログスイッチで、入力側には第３図（ｔ）に
示すような波形をもつトラッキングエラー信号Ｔｅが加
わり、出力側はローパスフィルタＬＰＦの入力側に接続
されている。アナログスイッチ７０のオフＯオフはオア
ゲート６０の出力によって制御される。

アナログスイッチ７００オン−オフによってトラッキン
グエラー信号Ｔｅをサンプル・ホールドする。なおサン
プリング期間はホールド期間よりきわめて短いように定
める。アナログスイッチ７０でサンプル−ホールドされ
たトラッキングエラー信号Ｔｅｌの波形は第３図（ｍ）
に実線で示すような変換された波形になる。

このようにサンプル・ホールＰされたトラッキングエラ
ー信号Ｔｅｌと本発明のような処理がなされていないト
ラッキングエラー信号Ｔｅとのレベルを第３図（ａ）の
イのγの位置において比較すると、Ｔｅは０．０６０で
あるのに対し、Ｔｅｌは０．１５６である。したがって
ＴｅｌはＴｅの２．６倍となり、感度よくトラッキング
エラー信号Ｔｅｌを検出できる。

ローパスフィルタＴ、ＰＦは、サンプル・ホールドされ
たトラッキングエラー信号Ｔｅｌに含まれている高周波
成分を除去］７てトラッキングサーボ信号Ｔｓを検出す
るものである。トラッキングサーボ信号Ｔｓの波形は第
３図（ホ）に点線で示すような波形に彦る。このように
トラッキングエラー信号Ｔｅを直接ローパスフィルタＬ
ＰＦに加えるのではなく、トラッキングエラー信号Ｔｅ
の波形を変換しかつそのレベルを高＜して、ローパスフ
ィルタＬ　Ｐ　Ｆに加えることにより直流成分によるサ
ーどの不安定を解消できる。

なおトラッキングサーボ信号Ｔｓの位相補償を行い、電
流駆動によりトラッキング駆動用コイルを作動させ、ト
ラッキングサーゼをかけている。

以上説明してきたように、この発明は、ビット信号をコ
ンパレートしだ出力とフォーカスエラー信号ヲコンパレ
ートシタ出力をエクスクル−シブ・オアゲートに加え、
該エクスクル−シブ・オアゲ−１・の出力から立上りパ
ルスおよび立下り、ａルスを発生せしめ、該フォーカス
エラー信号ヲコンパレートシた出力から立上り、ｕルス
および立下りノ９ルスを発生せしめ、各々の立上りパル
スをアンドゲートに加え、各々の立下りパルスをアンド
ゲートに加え、各々のアンドゲートの出力をオアゲート
に加えて得られたオアゲートの出力によってトラッキン
グエラー信号をサンプル・ホールトシ、該サンプル・ホ
ールド信号から高周波成分を除去してトラッキングサー
ボ信号を検出することによ°つて、トラッキングエラー
信号のレベルを上げることができ、それに伴い直流成分
によるサーボの不安定の解消を図ることができるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光ピツクアップの光学系の斜視図お上び４分割
センサの信号処理系を示す図、第２図はビット深さが包
のときの対物レンズ面での回折ノ々ターンを示す図、第
３図（ａ）はビットを光スポットが走査する図、（ｂ）
はビット信号の出力波形を示す図、（Ｃ）はコンパレー
タ２１の出力波形を示す図、（ｄ）はフォーカスエラー
信号の波形を示す図、（ｅ）はコンパレータ２２の出力
波形を示す図、（ｆ）はエクスクル−シブ・オアゲート
の出力波形を示す図、（ｇ＋は立上りパルス発生器４６
の出力波形を示す図、（ｈ）は立下りパルス発生器４４
の出力波形を示す図、（１）は立上り・ｇルス発生器４
１の出力波形を示す図、（」）は立下りパルス発生器４
２の出力波形を示す図、ｆｋ＋はオアゲートの出力波形
を示す図、（４はトラッキングエラー信号の波形を示す
図、（ＩＴｌ）はサンプル・ホールドされたトラッキン
グエラー信号およびトラッキングサーボ信号の波形を示
す図、第４図。 ば、この発明の一実施例を示す図である。 １・・・半導体レーザ、２・・・コリメータレンズ、３
・・・偏光ビームスプリッタ、４・・・１波長板、５・
・・９０°偏向プリズム、６・・・対物レンズ、７・・
・デイスり回転モータ、８・・ディスク情報面、９・・
収束レンズ、°１０・・・円筒レンズ、１１・・・４分
割センサ、２１．２２・・コンノξンータ、３０・・・
エクスクル−シブ・オアゲート、４１．４３・・・立上
りパルス発生器、４２．４４・・・立下りパルス発生器
、５ｆ、５２ア／ドゲート、６０・・・オアゲート、７
０　アナログスイッチ、ＬＰＦ・・・ロー・ゼスフィル
タ特許出願人　赤井電機株式会社 第２図 第３図 イ　　　　　　　　　　　　ロ （ｇｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　光スポツト走査方向によって２分される光センサ出
   力の差からディスク情報面の各ピットごとのトラッキン
   グエラー信号を検出し、該光センサの対角部の和出力の
   差からディスク情報面の各ピットごとのフォーカスエラ
   ー信号を検出するとともに該センサ出力の和からディス
   ク情報面の各ピットごとのピット信号を検出する光ピツ
   クアップにおいて、該ビット信号をコンノンレートした
   出力と該フォーカスエラー信号をコンパレートした出力
   をエクスクル−シブ・オアゲートに加え、該エクスクル
   −シブ・オアゲートの出力から立上りパルスおよび立下
   りパルスを発生せしめ、該フォーカスエラー信号をコン
   パレートした出力から立上りノ々ルスおよび立下りパル
   スを発生せしめ、各々の立−トリパルスをアンドゲート
   に加え、各々の立下りパルスをアンドゲートに加え、各
   々のアンドゲートの出力をオアゲートに加えて得られた
   オアゲートの出力によって該トラッキングエラー信号を
   サンプル・ホールＰし、該サンプル・ホールド信号から
   高周波成分を除去してトラッキングエー信号を検出する
   ことを特徴とする光ピツクアップのトラッキングサーヂ
   信号検出方法。