JPS5856235A - 光学的トラツク追跡装置 - Google Patents

光学的トラツク追跡装置

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JPS5856235A
JPS5856235A JP15208281A JP15208281A JPS5856235A JP S5856235 A JPS5856235 A JP S5856235A JP 15208281 A JP15208281 A JP 15208281A JP 15208281 A JP15208281 A JP 15208281A JP S5856235 A JPS5856235 A JP S5856235A
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photodetector
optical
track
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optical system
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敏明 津吉
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Seiji Yonezawa
米沢 成二
Toshio Sugiyama
俊夫 杉山
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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】 本発明は光ディスク等の光学的情報記録再生装置、特に
情報トラックからの回折光を第1用した光学的トラック
追跡装置に関するものである。
光ディスク等の光学的情報記録ν」生装置vCおいて用
いられる情報トラックの追跡装置として、光源(例えば
He−Neレーザ、半導体レーザ)の波長λに対してト
ラックの溝またはビットの深さがλ/4からずれるとト
ラック溝のエツジにより回折光の非対称性が生じること
を利用してトラッキング制御信号を検出し、トラック追
跡を行なう装置が知られている。この装置ではトラック
と平行 、に配#きれた2つの光検出器でトラック溝か
らの回折光束を受光し、この2つの光検出器の出力差を
とることによりトラッキング制御信号を検出している。
しかし、検出器の位置が絞りこみレンズの遠視野領域に
あるため、トラッキング制御のために光スポットを動か
すと、これに伴なって光検出器面上の回折光束も振られ
、この振れ分がトラッキング制御信号に偏差成分として
現わ扛る。このため正常なトラック追跡が行なわれなく
なるという欠点が生じる。
かかる装置は特開昭49−60702号に示でれており
、第1図および第2図を用いて説明する。
第1図は回折光を利用したトラック追跡装置の概略構成
を示す図である。レーザ1から出た光ビームはレンズ2
によシ平行光となり、プリズム3および絞シこみレンズ
4を通過してディスク5面上に1μmφ程度のスポット
状に収束される。ディスク5面上には凹凸の情報トラッ
ク51が設けられている。光スポット6はトラック51
のエツジで回折され、この回折反射光は絞シこみレンズ
4、プリズム3を通シ、トラックを左右にはさむ如く配
置された2つの光検出器7a、7bに受光される。反射
光の回折成分は、光スポットとトラックの位置関係によ
って両党検出器上の光量にアンバランスを生じるため、
両検出器の出力差を検出することにより光スポットとト
ラックの相対位置を検出できる。光検出器7a、7bか
らの2つの出力は差動増幅器8によって差分され、この
出力はトラッキング制御回路9へ導かれ、絞りこみレン
ズ4に取F)付けら扛たアクチュエータ10を制御する
ことによシレンズ4を微動してトラック追跡を行なう。
しかしトラック追跡のため絞シこみレンズ4が移動する
と、光軸の移動に伴なって検出器面上でも回折光束が移
動する。すなわち、ディスク面上でスポットを距離dだ
け動かす場合には反射光束の光軸は光検出器面上を2d
だけ移動することになる。このため差動して得られる信
号には光スポットの中心とトラックの中心とのずれδを
示すトラッキング制御信号と、レンズ4がdだけ移動し
たことによシ、回折光束が光検出器7面上を平行移動す
ることによって生じる偏差成分が重畳されることになる
この偏差成分の大きさは、光学系の構成、光検出器の大
きさ、その配置に大きく依存するものである。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり光検出器
面上での回折光束の振れによって生じる偏差成分を軽減
し、もってよシ正確なトラック追跡を達成し得る光学的
トラック追跡装置を提供することを目的とする。
まず、本発明の詳細な説明する。第2図(a)、(b)
、(C)は絞シこみレンズによって絞9こまれたスポッ
トとトラックの位置関係を示す図であり、第2図(a)
はスポット6の中心がトラック51の中央にある場合(
この状態をPc とする)、第2図(+))はスポット
6の中心がトラック51の中心よシ片側にズしている場
合(この状態をPL とする)、第2図(C)はスポッ
ト6の中心がトラック51の中心より第2図(b)の場
合と反対側にずれている場合(Pa)を示す。第3図は
Pc 、 PL 、 PRの各々の状態における、光検
出器面上における回折光の光量分布を示す図である。図
において、点Oはレンズの移動が00時の回折光束の中
心であり、横軸は光検出器面上の位置を示し、(トラッ
クは紙面に対して垂直の方向に延在しているものとする
)、たて軸は各位置における光量を示す。またAは回折
光束の光検出器面上での直径を衣わす。スポットの中央
がトラックの中央にある」場合、すなわち、PCの状態
では、回折光00次次光外が中央にあられれ、はぼ対称
な光量分布を示す。一方、PR,PLのようにスポット
の中心がトラックの中心からすれると、光量分布が非対
称性を示す。したがって個 1m]図73,7bのように2婿の光検出器をトラック
をはさむ如くトラック方向に対して対称に配置し、その
出力の差分信号をとることによシスポットのトラックズ
レ情報が得られ、この情報によシトラッキング制御を行
なうことができる。尚、中央に現われるθ次光成分の大
きさはトラック(甘たはピット)の深さなどにより異な
ることがある。
第4図は第3図のPcの状態(実線)および、Pcの状
態でアクチュエータ10によす、絞すこみレンズ4がd
だけ移動した状態(Pc’、破線で図示)を示す。レン
ズ4がdたけ移動することによシ、回折光束の光軸は光
検出器の面上で2dだけ移動する。このような状態でハ
、トラック中心とスポットの位置ズレがないにもかかわ
らす、図示の7aと7bのように2個の光検出器が非常
に近接している場合、その差動信号は第4図斜線部の各
部分■l〜■、を用いて (Iz+Is)  I、 となり、偽の差動信号が発生する。これが、偏差信号と
1で、トラッキング制御の正常な動作を妨げることにな
る。第4図ではトラックずれのないPcの場合を示して
いるが、トラックすれのあるPL、PRのばあいにも、
同様な偏差信号が重畳される。
本発明はこの偏差信号を低減させるため、第4図の7 
a/ 、 7b/の如く、2個の光検出器f:Wたけ離
して配置することを%徴としている。このような幅Wの
不感帯を設けることにより、差動信号はほぼI、となシ
、偏差信号を低減させることかできる。
不感帯の幅Wはレンズの最大移動′M′をd。とすると
、回折光束の光検出器面上での直径Aよりも小さくかつ
、検出器面上での回折光束の光軸の移動距離(2d、X
2)よりも大きい、つ1すA ”;> w ) 4 d
 Il1 の範囲にとる。すなわち、第4図に斜線で示される部分
に2個の光検出器をトラックをはさむ如くトラックの方
向に対して対称に配置する。なお、第5図においてトラ
ックは図面の上下方向に延在するものとする。なお上式
において、d、は光デイスク装置の場合、一般にティス
フの最大偏心量に対応する。Wは上記範囲内で大きくと
るほど0(9) 次元しゃ断の効果は増大するが大きくとりすぎるとトラ
ッキング情報も減少するため、実際には両者の兼ねおい
から最適値を選ぶ。
第6図(C)は検出器面上での回折光束の直径Aを5關
の場合、サイズ1. OX 2.5 m+nの光検出器
を用い、不感帯幅をOmm (第6図(a))および1
.5 rtvn(第6図(b))としたとき、レンズ移
動(偏心)によって発生する偏差信号を計算機シミュレ
ーションによって求めた結果を示す。
なお、第6図(C)はトラックピッチが1.6μm1ト
ラック深さがλ/6、光源の波長λが0.8μm1絞シ
こみレン・ズの口径が5mm、絞りこみレンズの開口数
が0.5である場合の結果である。
図において、点線で示される曲線αが第6図(a)の場
合を示し、実線で示される曲線βが第6図(b)の場合
を示す。第6図(e)によれは、不感帯幅Wを1.5調
とることにより、不感帯のない場合に比べてレンズ移動
量が±200μmのときに発生する偏差信号が約1/2
に低減するのがわかる。
ティスフ偏心量に対応するdlは、レーザ光を(10) 回転するディスク上にディスクのトラックピッチ程度の
スポット径に絞って照射させ、その反射光を光検出器で
受け、その出力を低域フィルタにとおすと、ディスク回
転中にスポットがトラックを横切った状態を表わす信号
が得られ、この信号からディスクの一回転中にレーザ光
が横切るトラックの数にトラックピッチを乗することに
よυ測定することができる。
第7図(a)は第1図の光学的トラック追跡装置に用い
られる本発明の光検出器の一実施例を示す図である。な
お、第7図(a)の光検出器は第1図において、レンズ
4の口径を5閣、開口数を0.5、i点距離を4.3 
trrrnの場合の一例である。第7図(a)において
7 a/および7b′は光検出器の受光面である。
本実施例ではディスクの最大偏心量を0.2 wnとし
、不感帯幅Wを0.9順としたものである。なお、第7
図(a)において、トラックは図面の上下方向に延在し
ており、受光面7 a/ 、 7 b/はトラックの方
向に対して対称に配置される。即ち、受光面7 a/と
7b′の線対称軸Oxがトラックの方向に平行にな(1
1) るように配置される。第7図(b)の実線β′は第7図
(a)の光検出器を用いた場合のレンズ移動距離によっ
て発生する偏差信号の換算偏位を示したものである。な
お、第7図(b)の点線α′は第7図(a)と同一サイ
ズの光検出器で不感帯幅Wを0.06mmとした時の特
性を示す。こ扛によれば、レンズ移動距離200μmの
とき、不感帯幅Wをレンズ移動距離の4倍以上とること
により、偏差信号が半分以下に減少している。
第7図(a)の実施例では光検出器を回折光束の内部の
みに配置したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。たとえは第8図(a)に示されるように、不感帯幅
Wをレンズの最大移動距離dユの4倍以上とりさえすれ
ば、光検出器を回折光束よシも大きくしても良い。また
、光検出器の形状も必すしも長方形である必要はない。
たとえば第8図(b)K示されるような形状にすること
もできる。
なお、第8図(a)、(t)においてトラックは図面の
上下方向に延在しており、受光面7 a/と7b′の線
対称軸Oxがトラックの方向とほぼ平行になるよ(12
) うに配置される。以上の如く本発明の光学的トラック追
跡装置に用いら扛る検出器は中央に絞りこみレンズの最
大移動距11d工の4倍よp大きく、かつ光検出器面上
での回折光束の直径Aよシ小さい幅Wの不感帯を鳴し、
その不感帯に関して両側に線対称に配置された少なくと
も2個の受光部からなり、不感帯がトラックの方向に平
行になるように配置す扛ばよいのである。
以上の説明においては光検出器、7a、7bに入射する
光束は平行光束としているが、本発明は平行光束に限定
されるものではない。例えば、第9図(a)または、(
b)に示さ扛るように、光検出器7a、7bの前に、凸
レンズ11または凹レンズ12を入扛ることによって光
検出器に入射する回折光束を収束または発散させて、回
折光束の径を縮小または拡大させる場合もある。この場
合の不感帯幅Wは幾何光学的な比例計算から以下のよう
に指定さ扛る。すなわち、レンズ11貰たは12(13
) とすると、光検出器7の不感帯幅Wを A>W>4am・7 とすれはよい。ここでdmはレンズ4の穀大移動距離で
あ、9、AFi光検出器面上での回折光束の直径であり
、レンズ11、または12の入射光束が直径Bの平行光
束であれば、A”BX7となる。
以上、本発明によれば光ディスク等のトラック追跡装置
において、トラッキング情報を含まず、かつトラッキン
グに悪影譬を及ぼす0次光をしゃ断することによシ、ト
ラッキング偏差信号を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来および本発明に係る光学的トラック追跡装
置の概略構成を示す図、第2図(a)、(b)、(C)
はそれぞれ光スポットとトラックの位置関係を示す図、
第3図は光検出器面上の光量分布を示す図、第4図は本
発明の詳細な説明するための図、第5図は本発明装置に
用いら扛る/光検出器を配置する領域を示す図、第6図
(a)、(b)および(C)本発(14) 明の効果を説明するだめの図、第7図(a)は本発明装
置に用いら扛る光検出器の一例を示す図、第7図(b)
は絞シこみレンズの移動距離と偏差信号換算偏位との関
係を示す図、第8図(a)、(b)はそれぞれ本発明装
置に用いられる光検出器の他の例を示す図、第9図(a
)、(b)はそれぞれ本発明の他の実施例を示す図であ
る。 11ζA 第  1  図 〜↓Jノ 第  Z  図 第  3  図 光量 第  4[21 光量 亨  7   図 ”゛θ−L?做舛 慕3図 (久) θ   5θ   /ρρ   15ρ  2ρθ  
29177− (、b)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、光源と、上記光源から光束を絞りこみ光学系を介し
    て所定の記録面に設けらn7たトラックへ収束スポット
    として導く第1の光学手段と、上記トラックからの回折
    光束を検出する光検出器と、上記回折光束を上記絞りこ
    み光学系を介して上記光検出器へ導く第2の光学手段と
    、上記光検出器の出力信号によって上記収束スポットと
    上記トラックとのずれを検出する手段と、上記検出手段
    の出力に応じて、上記絞シこみ光学系を移動させて、上
    記収束スポットと上記トラックとのずれを修正する手段
    とを備えてなる光学的トラック追跡装置において、上記
    光検出器は2つの受光部からなり、該受光部は上記トラ
    ックの方向に対して対称に、上記回折光束の光検出器面
    上での直径より小さく、かつ上記回折光束の光軸の光検
    出器面上での移動距離より大きい距離だけ分離して配置
    されていることを特徴とする光学的トラック追跡装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の光学的トラック追跡装
    置において、上記第2の光学手段は上記回折光束を上記
    光検出器へ平行光束として導くと共に、上記受光部は上
    記回折光束の光検出器面上での直径をA1上記絞υこみ
    光学系の最大移動距離をd。とするとき、不等式 %式% を満足する距離Wだけ分離して配置されていることを特
    徴とする光学的トラック追跡装置。 3、特許請求範囲第1項記載の光学的トラック追跡装置
    において、上記第2の光学手段は上記回折光束を収束光
    学系を介して上記光検出器へ導くと共に、上記受光部は
    、上記回折光束の光検出器面上での直径をA1上記絞り
    こみ光学系の最大移動距離をd。、上記収束光学系の焦
    点粗削をf1上記収束光学系の焦点から上記光検出器ま
    での距離をhとするとき、不等式 %式% を満足する粗塵IWだけ分離して配置を式れていること
    を特徴とする光学的トラック追跡装置。 4、特許請求範囲第1項記載の光学的トラック追跡装置
    において、上記第2の光学手段は上記回折光束を発散光
    学系を介して上記光検出器へ導くと共に、上記受光部は
    上記回折光束の光検出器面上での直径をA1上記絞りこ
    み光学系の最大移動距離をd工、上記発散光学系の焦点
    距離をf1上記発散光学系の焦点から上記光検出器まで
    の距離をhとするとき、不等式 %式% を満足する距離Wだけ分離して配置さ扛ていることを特
    徴とする光学的トラック追跡装置。
JP15208281A 1981-09-28 1981-09-28 光学的トラツク追跡装置 Granted JPS5856235A (ja)

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JPS5856235A true JPS5856235A (ja) 1983-04-02
JPH0323977B2 JPH0323977B2 (ja) 1991-04-02

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0366032A (ja) * 1989-08-04 1991-03-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学ヘッド
JPH0366033A (ja) * 1989-08-04 1991-03-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学ヘッド

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50115546A (ja) * 1974-02-20 1975-09-10

Patent Citations (1)

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JPS50115546A (ja) * 1974-02-20 1975-09-10

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