JPS5994249A - トラツキング・エラ−検出信号発生回路 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、情報がピットの配列等をもって記録された情
報記録トラックを有する記録媒体に光ビームを入射せし
めて情報読取＃）ヲ行うに際し、記録媒体からの情報読
取り光ビームの変化にもとすいて、記録媒体の情報記録
トラックに対する光ビームの入射位置のずれに対しての
検出信号を発生するトラッキング・エラー検出信号発生
回路に関する。

背景技術とその問題点 ディスク状の記録媒体に映像信号や音声信号等の情報を
ピットの配列をもって記録して情報記録トラックを形成
し、斯かる記録媒体の再生装置にあっては、レーザ光等
による元ビームで記録媒体上の情報記録トラックを走査
し、この元ビームが受ける変化を検出することにより記
録された情報全再生する情報記録再生システムが、ビデ
オ・ディスク・システム、ディジタル・オーディオ・デ
ィスク・システム等として知られている。斯かるシステ
ムの再生装置に於いては、光ビームで記録媒体上の情報
記録トラックを走査するにあたり、光ビーム全常時情報
記録トラック上に正確に到達せしめ、マタ、情報記録ト
ラック上に適正な状態で集束せしめるための自動制御が
必要となる。これらの光ビームを情報記録トラック上に
正しく到達せしめることを目的とした自動制御及び光ビ
ーム全情報記録トラック上に適正に集束せしめるための
自動制御が、夫々、トラッキング制御及びフォーカス制
御と呼ばれるもので、この種の光学式情報再生装置には
不可欠のものとなっている。

これらの制御は、通常、光学ヘッドを介して光ビームを
記録媒体に入射せしめ、記録媒体で変調を受けた光ビー
ムを上述の光学ヘッドで受けてこれを感光素子に導き、
感光素子に得られる検出出力から情報記録トラックに対
する光ビームの入射位置のずれ、即ち、トラッキング・
エラー及び適正集束点のずれ、即ち、フォーカス・エラ
ーに応じたエラー検出信号全作シ、このエラー検出信号
にもとすく駆動信号で光学ヘッドを構成する光学的手段
、例えば、レンズやミラー等を駆動して位置制御するよ
うにして達成される。

光学式情報再生装置に於ける斯かる光学ヘッドの制御装
置の一例の光学系は図面の第１図に示される如くである
。同図に於いて、／ハディスク状の記録媒体で、ピット
の配列で成る情報記録トラックが形成されている。λは
レーザ光源で、このレーザ光源コからのレーザ光がコリ
メータ・レンズ３を介して偏光プリズムグに入る。偏光
プリズムグで同図に於いて左方へ屈折せしめられたレー
λ ザ光は、ミラータ及び−板乙を介して光学ヘッド全構成
する対物レンズ７に入り、この対物レンズ７により集束
されて記録媒体／に入射せしめられる。対物レンズ７は
、例えば、情報記録トラックを横切る方向及び記録媒体
に近接あるいは離隔する方向に位置制御されるべく駆動
可能とされている。記録媒体／に入射したレーザ光は、
情報記録トラックで変調を受けて反射され、再び対物レ
ンλ ズ７に入り一板乙、ミラーＳ、偏光プリズムグ及びプリ
ズムｇを経て感光部ヲに到達する。そして感光部ｑｅ構
成する感光素子により、光学ヘッドを構成する対物レン
ズ７からの記録媒体で変調を受けた反射光、即ち、読取
９光が検知されて、その変化が信号として取り出される
。この感光部ワの出力が制御信号形成回路ｌθへ供給さ
れ、トラッキング制御もしくはフォーカス制御のため、
光学ヘッドを構成する対物レンズ７を駆動して位置制御
するためのエラー検出信号及びそれにもとすく駆動信号
が形成される。上述の感光部ワは、例えば、第２図に示
される如く、ｑつの感光素子Ｄｔ、Ｄコ、ＤＪ及びＤＩ
Ｉで構成され、この上に、対物レンズ７を介して導かれ
る記録媒体／で変調を受けた読取り光が、第２図に於け
る点線図示の如くスポラ［−作る。これら感光素子Ｄ／
−Ｄ４１からは、夫々、各々に対する読取υ光スポット
部分に応じた出力が各出力端子ｄ、−ｄ４１に得られる
。

ここで、トラッキング・エラーの検出について考察して
みる。記録媒体／上の情報記録トラックを照射するレー
ザ光は、ピットにより回折されて反射される。従って、
対物レンズ７を介して戻り、感光部９に到達して感光素
子Ｄ　／　−Ｄ　ＩＩ上にスポラトラ形成する記録媒体
／で変調された読取り光は、記録媒体／上の情報記録ト
ラックを形成するピットとそれを照射するレーザ光のス
ポットとの位置関係に対応した回折パターンを作る。第
３図は、その様子を示すもので、第３図Ａ、Ｂ及びＣの
夫々に於いて、ａがピットｐとこれを照射するレーザ光
スポット乙の位置関係を示し、ｂは各位置関係に於ける
感光素子Ｄ　、　％ＤＩＩ上の読取り光スポットの回折
パターンを示す。ｂに於いて斜線部は光量の少ない部分
である。レーザ元スポット乙に対してピットｐは、ｔｌ
の状態からｔ２の状態へと動いていく。第３図Ａはピッ
トｐに対してレーザ光スポットＬが右側にずれて位置し
た場合であり、第３図Ｂはピットｐに対してレーザ光ス
ポットｔがその中央に位置した場合、即ち、レーザ光が
情報記録トラック上に正しく到達した適正なトラッキン
グ状態にある場合であシ、さらに、第３図Ｃはピットｐ
に対してレーザ光スポツ１１が左側にずれて位置した場
合である。

この第３図から、ピットｐに対するレーザ光スポットｔ
の位置がその中央にある場合、即ち、適正なトラッキン
グ状態にある場合には、感光素子Ｄ／〜Ｄ＜ｚに対して
完全対称な光量分布が得られ、寸り、ビットｐに対する
レーザ光スポット乙の位置が右側または左側にずれて位
置した場合には、感光素子Ｄ／〜Ｄｑに対する光量分布
の対称性が崩れ、しかも、右側に位置した場合と左側に
位置した場合とでは対称性の崩れ方が逆転していること
がわかる。このことからして、上述の如くの光量分布全
党ける感光素子Ｄ　ｔ　＝　Ｄ　ｉｌの出力を所定の制
御信号形成回路ｔｏに供給して処理すれば、ピットｐｖ
ｃ対するレーザ光スポットｌの位置関係に応じて変化す
る信号、即ち、トラッキング・エラーが検出されて得ら
れる信号であるトラッキング・エラー検出信号を得るこ
とができることがわかる。

第７図に、斯かるトラッキング・エラー検出信号を形成
する従来のトラッキング−エラー検出信号発生回路を示
す。この回路は第１図に示される感光部９全含み、その
主要部が制御信号形成回路１０内に構成されるものであ
る。ここでは、第２図に示される如くの、感光素子Ｄ　
ｔ　＝　Ｄ　ｅのうちのＤＩとＤＩＩの出力が加算回路
／／で加算され、また、Ｄ、２とＤ３の出力が加算回路
／２で加算される。さらに、減算回路／３で加算回路／
／及び１２の両出力の差がとられ、また、加算回路ｌケ
で加算回路ｌ／及び／２の両出力の和がとられる。

今、ピットの配列で成る情報記録トラックをレーザ光ス
ポットが、例えば、右から左へと斜めに横切るように動
くとすると、減算回路１３の出力には第３図Ａに示され
る如くの信号Ｓｌが得られ、加算回路／４’の出力には
第Ｓ図Ｂに示される如くの信号Ｓ２が得られる。信号Ｓ
ｌは、レーザ光スポットがピラトラ通過する毎に変化す
る、記録された情報信号周波数帯域の信号で、情報記録
トラックに対してレーザ光スポットがいずれの位置にあ
るかの位置情報を有すもの、即ち、エラー信号であり、
信号Ｓ２は再生情報信号となっている。

加算回路／グの出力は、立上シパルス発生回路／Ｓに供
給されて、その出力に信号Ｓｘの立上シに対応して発生
する、第Ｓ図Ｃに示される如くの、パルス信号Ｓ３が得
られ、また、立下りパルス発生回路／乙に供給されて、
その出力に信号Ｓ、２の立下りに対応して発生する、第
Ｓ図りに示される如くの、パルス信号ＳＩＩが得られる
。一方、減算回路／３の出力はλつのサンプリング・ホ
ールド回路／７及び７ｇに供給され、サンプリング・ホ
ールド回路／７ではパルス信号Ｓ３でサンプルされてそ
の値がホールドされ、第Ｓ図Ｅに示される如くの、出力
信号Ｓ、ｔが得られ、また、サンプリング・ホールド回
路／ｇではパルス信号Ｓｌｌでサンプルされてその値が
ホールドされ、第Ｓ図Ｆに示される如くの、出力信号Ｓ
６が得られる。これらのサンプリング・ホールド出力信
号Ｓｓ及びＳ６は、情報記録トラックに対するレーザ光
スポットの位置が右から左へ移るに応じて極性が負から
正へ、または、正から負へ変化し、さらに、レーザ光ス
ポットの位置の情報記録トラックの中心からのずれに応
じたレベルを有している信号である。即ち、トラッキン
グ・エラー検出信号として使える信号となっている。こ
れらの信号Ｓ５及びＳ６が減算回路／ｑに供給されて両
者の差がとられ、第Ｓ図Ｇに示される如くの、より確実
なトラッキング・エラー検出信号Ｓ７とされて出力端子
２０に導出される。そして、このトラッキング・エラー
検出信号Ｓ７は、例えば、対物レンズ７を駆動する駆動
回路に供給されることとなる。

しかしながら、上述の如くのトラッキング・エラー検出
信号発生回路は、再生情報信号の立上りに応じて立上り
パルスを得るパルス発生回路と立下シに応じて立下りパ
ルスを得るパルス発生回路及び立上りパルスでエラー信
号レベルを抜き取りそのレベルを一定に保持するサンプ
リング・ホールド回路と立下りパルスでエラー信号レベ
ルを抜き取りそのレベルを一定に保持するサンプリング
・ホールド回路が用いられて構成されるので、具体的回
路構成が極めて複雑となり、高価になるという欠点があ
る。

発明の目的 斯かる点に鑑み本発明は、簡略化された構成のもとに、
記録媒体からの情報読取シ光を受ける感光素子の出力に
もとすいてトラッキング・エラー検出信号を作り出すこ
とができる、改良されたトラッキング・エラー検出信号
発生回路を提供することを目的とする。

発明の概要 本発明に係るトラッキング・エラー検出信号発生回路は
、記録媒体に入射せしめられてその記録媒体で変調全骨
けた読取υ光音検知する少なくともλつの感光素子から
の両出力の和をとる加算部と、これら両出力の差をとる
減算部と、加算部からの和出力を受けてその和出力に対
して所定の位相遅れを有した制御信号を発生せしめる制
御信号発生部と、夫々に減算部からの差出力が供給され
、上述の制御信号にもとすいてこの差出力を交互に抜き
取る第１及び第コの信号抜取り部と、第１及び第２の信
号抜取り部からの両抜取り出力を合成する信号合成部と
を備えて構成され、信号合成部からトラッキング・エラ
ー検出信号が得られるようにされる。このように構成て
れることにより、従来の回路に用いられる如くのパルス
発生回路やサンプリング・ホールド回路が不要とされて
具体的回路構成が簡略化され、！！た、安価なものとな
る。

実施例 以下、本発明の実施例について述べる。

第４図は本発明に係るトラッキング・エラー検出信号発
生回路の一例全示す。この例は、第１図に示される如く
の光学系を有する光学式情報再生装置に適用され不もの
で、第４図に於いて、Ｄ／ＩＤ　Ｊ　＋　Ｄ　Ｊ及びＤ
＋は第９図と同様、第２図に示される如くの感光素子で
ある。また、／／、／２゜／３及び／グは、第９図と同
様、感光素子Ｄ／〜ＤＩＩの出力を加・減算処理する加
算回路（／／。

／２及び／り）及び減算回路（／３）である。減算回路
１３の出力端には、スイッチ、２／及び、２２が並列に
接続され、これらスイッチ２／及び２２の出力端は減算
回路２３のλつの入力端に夫々接続される。そして、減
算回路２３の出力端は、ローパスフィルタ２’ｌｋ介し
て出力端子２Ｓに接続される。

一方、加算回路／ｌの出力端は、基準入力端が接地され
たレベル比較器コ乙の比較入力端に接続され、レベル比
較器λ乙の出力端には遅延回路、２．７が接続されてい
る。この遅延回路２７の遅延時間τは、例えば、レベル
比較器λ乙の出力端に得られる信号に於ける最小反転間
隔時間の７となるように選定される。そして、遅延回路
２７の出力端は、直接及びインバータ２ｇを介してスイ
ッチ２／の制御端及びスイッチ２２の制御端に夫々接続
される。

次に、斯かる構Ｃｔ有する本発明に係るトラッキング・
エラー検出信号発生回路の一例の動作について述べる。

第９図に示された従来回路の動作説明と同様、記録媒体
上に形成されたピットの配列で成る情報記録トラックを
光学ヘッドからのレーザ光スポットが、例えば、右から
左へ斜めに横切るように動くとすると、第９図の場合と
同様にして、減算回路／３の出力端には第７図Ａに示さ
れる如くの、第Ｓ図Ａに示されるものと同じ信号（エラ
ー信号）Ｓ／が得られ、加算回路／４の出力端には第７
図Ｂに示される如くの、第３図Ｂに示されるものと同じ
信号（再生情報信号）Ｓ２が得られる。第７図に於いて
、Ｃｔが情報記録トラックの中央にレーザ光スポットが
位置する時点であり、Ｃｔの左側では情報記録トラック
の中央より右側にレーザ光スポットが位置し、Ｃｔの右
側では情報記録トラックの中央より左側にレーザ光スポ
ットが位置している。信号Ｓ／はＣｔＯ前と後とでは位
相がずれており、かつ、振幅が変化している。そして、
信号Ｓ／はスイッチ２／及び２２へ供給され、信号Ｓ２
はレベル比較器２乙へ供給される。レベル比較器２乙に
於いて、信号Ｓ２のレベルが零レベルと比較され、信号
Ｓ　Ｊ　（’）レベルが零レベル以上のときレベル比較
器２乙の出力端に一定レベルの出力が得られる。これに
より、レベル比較器λ乙からは、第７図Ｃに示される如
く、信号Ｓ２が零レベルを負から正へよぎるとき立上り
、正から負へよぎるとき立下る矩形波信号Ｓｒが得られ
る。この矩形波信号Ｓｒが遅延回路２７により時間τだ
け遅延されて、第７図Ｄに示される如くの矩形波信号Ｓ
９が得られる。この矩形波信号Ｓ９は、信号Ｓ２に対し
て遅延時間τに相当する位相遅れを有した信号である。

矩形波信号Ｓ９はスイッチ、２／の制御端子に供給され
、また、インバータ、２ｇによりレベル反転されて第７
図Ｅに示される如くの矩形波信号Ｓｌ。

とされ、スイッチ２２の制御端に供給される。スイッチ
２／は矩形波信号Ｓｑが低レベルをとる期間にオンとさ
れて、このとき信号Ｓ／の抜取りを行い、一方、スイッ
チ、２２は矩形波信号Ｓ１０が低レベルをとる期間にオ
ンとされて、このとき信号Ｓ／の抜取りを行う。従って
、スイッチ、！／及び２．２は信号Ｓ／の抜取りを交互
に行うことになり、このとき、矩形波信号Ｓ９の矩形波
信号Ｓｇに対する遅れ時間τは、矩形波信号Ｓｇの最小
反転間隔時間の−とされているので、スイッチ、２／及
びコ ２．２では信号Ｓ／のピーク部が交互に抜き取られるこ
とになる。この結果、スイッチ、２／からは、第７図Ｆ
に示される如くの、矩形波信号Ｓ９が低レベルをとる期
間に於ける信号Ｓ／の抜取り出力信号Ｓ／ｌが得られ、
また、スイッチ２２からは、第７図Ｇに示される如くの
、矩形波信号Ｓ１０が低レベルをとる期間に於ける信号
Ｓ／の抜取シ出力信号Ｓ／、ｌが得られて、減算回路２
３からは、第７図Ｈに示される如くの、信号Ｓ／／から
信号Ｓ／Ｊが減じられて得られる差信号Ｓ／３が得られ
る。この差信号Ｓ／Ｊは、レーザ光スポットの位置の情
報記録トラックの中央からのずれの量に応じたピーク値
変化を有し、かつ、レーザ光スポットの位置が情報記録
トラックの中央に対して右側にある場合と左側にある場
合とで極性が逆になっている信号であり、情報記録トラ
ックの中央からずれているレーザ光スポットの位置を、
情報記録トラックの中央へ至らしめるべく、左方向又は
右方向へその時のずれの量に応じた距離だけ移動せしめ
るようになすトラッキング制御のために使うことができ
る信号である。

差信号Ｓ／３はローパスフィルタλりに供給されて、そ
の出力端に第７図Ｉに示される如くの差信号Ｓ７３のピ
ーク値変化に対応した振幅変化を有し、かつ、差信号Ｓ
／、、？の極性に対応した極性をとる信号Ｓ／４’が得
られる。このようにして得られる信号Ｓ／ｌは、情報記
録トラックに対するレーザ光の入射位置のずれに対して
の検出信号であり、従って、出力端子２Ｓからはトラッ
キング・エラー検出信号が得られることになる。

第ｇ図は本発明に係るトラッキング・エラー検出信号発
生回路の他の例を示す。この例は、第６図に示される例
に於いて、減算回路／３の出力端とスイッチ２２との間
に極性反転回路、２９を接続し、かつ、減算回路２３に
代えて加算回路３０が用いられたものに相当する構成と
されている。

この例では、記録媒体の情報記録トラックをレーザ光ス
ポットが右から左へ斜めに横切るように動くとき、減算
回路／３から得られる第７図Ａに示される如くの信号Ｓ
／が、極性反転回路２９で極性反転されて第７図Ｊに示
される如くの信号Ｓ／ｓとされ、スイッチ２２に供給さ
れる。これにより、スイッチ２．２からは、第７図Ｋに
示される如くの、矩形波信号Ｓｌｏが低レベルをとる期
間に於ける信号Ｓ１６が得られる。そして、この信号Ｓ
／Ａとスイッチ２／から得られる第７図Ｆに示される如
くの信号Ｓ／／とが加算回路３０に供給され、加算回路
３０からは、第７図りに示される如くの、信号Ｓ／／と
Ｓ／４とが加算されて得られる和信号Ｓ７７が得られる
。この和信号Ｓ／７は、第４図の例に於いて減算回路２
３から得られる第７図Ｈに示される如くの差信号Ｓ１３
に相当するものであシ、従って、この例に於いても、和
信号Ｓ／７が供給されるローパスフィルタ２’ｌの出力
端に接続された出力端子２左には、第７図■に示される
如くの信号５ｌｌＩ、即ち、トラッキング・エラー検出
信号が得られる。

なお、上述の実施例に於いては、グつの感光素子ＤＩ＝
０４Ｉが用いられているが、２つの感光素子を用いて、
夫々から、上記の加算回路／／及び１２の出力に対応す
る出力信号金得るようになし、これら２つの感光素子の
出力信号を上記の減算回路／３及び加算回路／グに供給
するようにしてもよい。

発明の効果 以上の説明から明らかな如く、本発明に係るトラッキン
グ・エラー検出信号発生回路は、記録媒体に入射せしめ
られてその情報記録トラックに記録された情報に応じて
変調された読取り光を受けるべく配された、感光素子の
出力から得られる再生情報信号やエラー信号にもとすい
てトラッキング・エラー検出信号を得るにあたシ、再生
情報信号の立上り零クロス点及び立下シ零りロス点に対
応したパルスを得るためのパルス発生回路やエラー信号
に対するサンプリング・ホールド回路を用いない、簡略
化された構成ヲもってトラッキング・エラー検出信号を
作り出すことができる。また、斯かる構成の簡略化に伴
い、コストの低減をはかることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るトラッキング・エラー検出信号発
生回路が適用され得る光学式情報再生装置に於ける光学
系の例を示す概略構成図、第２図は第１図に示される感
光部の構成例を示す概略構成図、第３図は記録媒体上の
情報記録トラックを形成するビットと入射光スポットと
の位置関係の説明に供される図、第９図は従来のトラッ
キング・エラー検出信号発生回路を示す接続図、第Ｓ図
は第９図の回路の動作説明に供される波形図、第６図は
本発明に係るトラッキング・エラー検出信号発生回路の
一例を示す接続図、第７図は第４図及び第３図の例の動
作説明に供される波形図、第３図は本発明に係るトラッ
キング・エラー検出信号発生回路の他の例を示す接続図
である。 図中、Ｄ／〜Ｄヶは感光素子、／／　、／２゜／ｌＩ及
び３０は加算回路、／３及び、２３は減算回路、２／及
び２２はスイッチ、２グはローパスフィルタ、　、２５
ｔｊ、出力端子、２乙はレベル比較器、２７は遅延回路
、２ｇはインバータ、２９は極性反転回路である。 代理人　弁理士　神原゛貞昭

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 記録媒体に入射せしめられて該記録媒体で変調を受けた
   読取り光を検知する少なくともλつの感光素子からの両
   出力の和をとる加算部と、上記両出力の差をとる減算部
   と、上記加算部からの和出力を受けて該和出力に対して
   所定の位相遅れを有した制御信号を発生せしめる制御信
   号発生部と、夫々に上記減算部からの差出力が供給され
   、上記制御信号にもとすいて上記差出力を交互に抜き取
   る第１及び第コの信号抜取シ部と、該第１及び第２の信
   号抜取り部からの両抜取シ出カを合成する信号合成部と
   全備え、上記信号合成部からトラッキング・エラー検出
   信号が得られるようにされたトラッキング・エラー検出
   信号発生回路。