JPS60214429A - トラツキング誤差検出装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、例えば記録媒体上に螺旋或いは同心円状に形
成さｎたトラックに対物レンズ金経て元スポットを集束
して情報を記録再生する装置でその元スポットのトラッ
クはずれを検出するトラッキング誤差検出装置に関する
ものである０ 〔発明−の背景〕 上述した情報記録再生装置は従来より既知であシ、トラ
ックを有する記録媒体には、例えば静止画ディスクファ
イルに用いらｎている光記録ディスクがおる。これは溝
幅０．８μｍ１深さ７００Ａの溝付きディスクに記録材
料として’ｒｅ低酸化物を蒸着したものである。この記
録薄膜は両面とも樹脂の密着した層によって保護されて
いる０ この光記録ディスクは、レーザ光の熱を吸収して、記録
薄膜の反射率を変化させて１〜２μｍの記録ドツトを形
成することによシ信号を記録するものであり、信号の再
生は一定の弱いレーザ光を照射して、記録薄膜の反射率
の変化を読み取ることによ９行なう。溝トラツクは同心
円状に刻まれておシ、光学ヘッドの案内トラックとして
の機能を有し、峡像信号の記録再生はこの溝に溢って行
なわｔしる。ディスクに設けられている溝は本来ディス
クのセンタ孔に対して偏心を有しているので、信号記録
および再生時にも溝にトラッキングする必要がある。

第１図は従来の光学的記録再生装置におけるトラッキン
グ誤差検出方式を説明するだめの斜視図である。レーザ
光源１から放射された元はコリメートレンズ２によって
平行光とされ、ビーム整形面３、偏光膜４、反射面５を
有する複合プリズム６、／波長板７、および対物レンズ
８を経て溝トラツク９を含むデ・ｆスフ１０上に集束さ
れる。この光束は溝トラツク９によシ反射さ扛、対物レ
ンズ８および３波長板７を経て複合プリズム乙に入射す
る。複合プリズム６に入射する反射光は、ン。波長板７
０作用により偏光方向が変化するため、この元は複合プ
リズム乙の偏光膜４で反射される。この複合プリズム６
で反射された光束は、光検出器１１に入射する。

光検出器１１は、鍔トラック９に光学的に対応する分割
線１２によ＃）２分割された第１の光検出器１１ａ１第
２の光検出器１１ｂとで構成さ扛ており、光束はこの２
分割元検出器１１ａ、１１ｂにより２つの光束１５ａ　
、　１３ｂに分割さ扛て各々検出される。

第２図は、ディスク１０上の集束光が溝トランク９を横
切ったときの光検出器１１ａ、１１ｂ上の遠視野像１４
の変化を示したものでおる。対物レンズ８側からみて凸
部に信号の記録再生が行なわれる。溝トラツク９の深さ
はレーザ光源１の波長λに対してλ／８の光学的距離を
もち、溝と溝間からの両反射元にはπ／２の位相差があ
る。このπ／２の位相差をもつ溝トラツク９の端に元が
入射したとき、遠視野像１４はその方向に光強度の強い
ところが移る。すなわち、溝トラツク９の左端に元が入
射したときには遠視野像１４の左側に光強度の強いとこ
ろが移り、溝トラツク９の右端に光が入射したときには
遠視野像１４の右側に光強度の強いところが移る。

したがって、従来、この遠視野像１４の光強度の変化を
２分割元検出器１１ａ、１１ｂとで検出し両党検出器１
１ａ　、　１１ｂの受光量の差からトラッキング誤差信
号を得ている。この検出方法はプッシュプル方式（また
は２Ｄ方式）と呼ばれておシ、構成が簡単で光学系が小
型になるといつ九％徴がある。

次に、トラッキング制御のための光学系の駆動方法とし
ては、可動部の質量を減するために可動部分を対物レン
ズ８に限る方法が望ましい。

ｆｉＩＪ３図は、トラッキング制御の場合に対物レンズ
８を光軸に垂直方向にＸだけ動かしたときの光検出器１
１ａ、１１ｂ上の遠視野像１４の変化を示したものでお
る。一般に、対物レンズ８の開口径２ｒに対して入射元
東径を大きく設定して対物レンズ８の駆動に伴なうクラ
ンを貼止している。この場合、光検出器１１ａ、１１ｂ
上の遠視野像１４の径は対物レンズ８の開口径２ｒと等
しく、遠視野像１４は対物レンズ８の移動量ｌ＠ｘだけ
同じ方向に移動する。したがって、光検出器１１ａ、　
１１ｂにより分割された２つの光束１３ａ１５ｂの断Ｗ
ｉ積Ｓｔ　、　ｅｘが変化する。第５図のように対物レ
ンズ８が右側に移動した場合、Ｓ嘗〈Ｂ２・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・＋１）のようになシ、
光量分布が平担であれば光検出器１１ａ、１１ｂの受光
量はこの面積に比例して変化する。またカラス分布状の
光量分布の場合には、対物レンズ８の移動量ｘＶｃ対し
て光量のピーク点は２ｘだけ移動するから、光検出器１
１８１１ｂの受光量はさらに大きく変化する。

簡単のために光量分布が平担の場合について考えると、
対物レンズ８の移動量Ｘに対する２つの光束１３ａ、１
３ｂの断面積Ｓｒ　、　Ｂ２は、であシ、トラッキング
誤差信号は （トラッキング誤差信号）　＝Ｓｌ　−Ｂｙ　・・・・
・・・・・（４）となる。この信号は、洞トラック９と
は無関係に対物レンズ８の移重量Ｘだけで発生する制御
誤差（オフセット〕である。

このように、従来グツシーグル方式によるトラッキング
誤差検出装置では、対物レンズ８を元軸に垂直な方向に
トラッキング制御すると、オフセットが発生するという
欠点があった０〔発明の目的〕 本発明の目的は、上述した欠点を除去し、対物レンズを
元軸に垂直方向Ｋ１１ｌＪかしてトラッキング制御した
時に発生するオフゼット（ｌ−低減し常に正確にトラッ
キング状態を検出できるトラッキング誤差検出装置を提
供することにある。

〔発明の概要〕

本発明のトラッキング誤差検出装置は、光源から射出さ
れた元を被照射物体のトラック上に果束させる対物レン
ズと、その反射光の少くとも一部を該トラックに光学的
に対応する分割線によυ少なくとも４分割以上に分割し
て受光する光検出器とを具え、該光検出器からそｎぞれ
出力される信号を演算処理してトラッキング誤差信号を
得ること′（ｉｌ−特畝とするものである。特に、該光
検出器は４分割さｆＬｆｃ第１の元検出器第２の光検出
器、第３の光検出器、第４の光検出器であり、眩光検出
器からそれぞれ出力される第１の信号、第２の信号、第
６の信号、第４の信号を、 （トラッキング誤差信号） ＝（（第２の信号）−（第３の信号））−Ｃ１（第１の
信号）−（第４の信号））・・・・・・・・・（但し、
Ｃ〉０）　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・（５）のように演算処理してトラッキング誤差信号を
得ることを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第４図
は不発Ｆ！ＡｉＣよるトラッキング誤差検出装置を含む
光学的記録再生装置の第１の実施例を示す斜視図である
。本例に示す光学的記録舛生装置は、ディスク１０の反
射光を複合プリズム６で反射させるまでは第１図に示す
従来の光学的記録再生装置と同じ構成であシ、第１図に
示す符号と同一符号は同−光学部材を表わす、。

本例では複合プリズム６で反射した光束は、光検出器１
５に入射する。光検出器１５は、溝トラツク９に光学的
に対応する３本の分割線１６ａ。

１６ｂ、１６Ｃによシ４分割された第１の光検出器１５
ａ１第２の光検出器１５ｂＳ第３の光検出器１５．Ｃ第
４の光検出器１５ｄとで構成されておシ、光束゛はこの
４分割元検出器１５ａ　、　１５ｂ　、　１５ｃ、　１
５ｄ’［！ｐ４Ｍ）光束１７ａ　、　１７ｂ　、　１７
ｃ　、　１７ｄに分割されて各々検出される。ここで、
トラッキング制御の場合に、対物レンズ８を光軸に垂直
な方向にＸだけ動かすと、従来例で述べたように光検出
器１５ａ　、　１５ｂ−、１５ｃ、１５ｄ上の遠視野像
１４は第５図のように移動する。ここで分割線ｉ６ａと
分割線１６ｂの間隔をｄとすると、４つの光束１７ａ　
、　１７ｂ、　ｌｃ、　１７ｄ　（Ｄ＠面積Ｓ１゜Ｓｚ
　、　Ｂｓ　、　Ｂａは、 である。また、４つの光束１７ａ　、　１７ｂ　、　１
７ｃ　。

１７ｄの単位面積あたシの光強度をＰ＋、Ｐｘ、Ｐｓ。

Ｐ４とすれば、４つの光束１７ａ、　１７ｂ、　１７ｃ
、　１７ｄ０２強度はそれぞれＳ＋、Ｐ＋、Ｅｉ＊、Ｐ
２．Ｓｓ、Ｐｇ。

Ｂ　ａ　、Ｐ　４である。ここで、トラッキング誤差信
号は、第６図に示すように、 （トラッキング誤差信号） ＝（Ｓｆｆ、Ｐ！−８！　、Ｐｓ　）−Ｃ，（Ｓ＋　、
Ｐ＋−Ｂａ、Ｐａ　）　−凸曲、＝、、、　（１ｏ）の
ように演算処理して得る。

簡単のために、溝ずれかなく光量分布が平担で、 Ｐｌ＝Ｐｆｆｉ＝Ｐｌ＝Ｐ４＝＝Ｐ　・・・・・出・凸
曲・（１１）となる場合、（１０）式は、 （トラッキング誤差信号） ＝Ｐ、（（８２−ＳリーＣ、（８１−８４）　）・・曲
・・・・・・（１２）となる。対物レンズ８の移動がな
いとき（Ｘ−・０）の４つの光束１７ａ、１７ｂ、１７
ｃ、１７ｄ　Ｏ断面積８１０　、　ｅｘａ　、　Ｂｊｏ
　、　Ｂａｒｒは、である。対物レンズ８をＸだけ動か
すと、Ｓ２０からＳ＋ｏへ たけ面積が移ｊ）、Ｓｉ口からｅ２ｏへだけ面積が移シ
、８４０からｅｇｏへ だけ面積が移る。したがって、対物レンズ８をＸだけ動
かしたときの４つの元来１７ａ、　１７ｂ。

１７Ｃ，１７ｄの断面積Ｓ＋　、　Ｓｚ　、　Ｓｓ　、
　８４は、（６）〜（９）式を変形し、（１３）〜（１
９）式を代入して、ｇ＝ｓＩｏ＋ｓ目　・曲・・・曲・
・・・・・（２０）＋＝＋８Ｒｏ−８Ｉｘ−１−８ｘｓ
−−・−−・−−・−・−−＝（２１）＝　Ｂｘ　ｏ　
−８ｔ　ｓ　十Ｂｓ　ａ　・−＝凹曲（２２）＝Ｓ　＋
　ｏ　−ａｓ　ａ　・・・・・・・・・・・・（２３）
となる。したがって（１２）式に、（２０）〜（２３）
式を代入して、 （トラッキング誤差信号） ＝　ｐ、（（−８＋ｔ−１−２５ｚｉ−Ｂｓａ）−Ｃ，
（Ｂ＋ｘ＋Ｂｓａ））、、。

（２４） となる。ここで ８１２＋８５４ ０＋＋ｘ＋ｂ昌４ のようにＣの値を選べば（２４９式のトラッキング誤差
信号はゼロとなるので、対物レンズ８の移動に伴なうオ
フセットは発生しない。

一方、溝ずれが発生し光量分布が、例えば、Ｐ＋＝Ｐｚ
＝Ｐ７　、Ｐｇ＝Ｐａ＝−Ｐｒ（但し、ＰＩ！％Ｐｒ）
−・−（２６） のように変化した場合を考えると、（１０）式は、（ト
ラッキング誤差信号） ＝（Ｓ　２　、　ＰＪ−８ａ、Ｐｒ）　−Ｃ、（１３＋
、Ｐ　ｌ！−８４、Ｐｒ）＝（Ｓｚ−Ｃ，Ｓ＋）、Ｐ／
−（ａｓ−Ｃ０Ｓ４）、Ｐｒ　＝−＝−（２７）となる
。ここで、 ５２−Ｃ３Ｓ嘗・コー、Ｏ・・・・・・・・・・・・（
２８）Ｓ　ｓ　−Ｃ、８４％　Ｏ、、、、、、、、”−
、、Ｌ　（２９）となるように、分割線１６　ａと分割
＄１６’ｂの間隔および分割線１６ｂと分割？ＩＭ１６
０の間隔ｄを選べば、溝ずれによるトラッキング誤差信
号を検出することができる。

結局、本演算処理によれば、対物レンズ８の移動しても
オフセットが発生しないので、溝ずれのみによる正確な
トラッキング誤差信号の検出が可能である。

以上、説明の簡単のために、光量分布が平担の場合につ
いて考えたが、ガウス分布状の光量分布の場合について
も同様に演算処理してオフセットの発生を抑えることが
可能である。

実際には、第６図のごとく３つの減算器１８．１９．２
０と０倍の増幅器２１で構成される演算処理回路を用い
て、対物レンズ８を移動してもトラッキング誤差信号に
オフセットが発生しないようにＣの値を設定すればよい
。

なお、本発明は上述した例にのみ限定されるものではな
く、幾多の変形または変更が可能である。第７図は本発
明による光学的記録再生装置の光検出器１５の第２の実
施例を示す正面図でおる。このように光検出器１５の分
割線１６ａ１６Ｃを曲線とすることも可能である。

また第８図は本発明による光学的記録再生装置の第３の
実施例を示す斜視図である。第１、第２の実施例では、
複合プリズム６で反射した元来を直接光検出器１５に入
射させたが、本例のように、プリズム２２を用いて光束
を４分割し、かつ集束レンズ２３を用いて４つの光検出
器１５に１５ｂ　、　１５ｃ　、　１５ｄに入射させて
もよい。

また、本例では光束全体を４分割したが、光束の一部を
４分割してもよい。また４分割以上に分割してもよい。

また、本例では光束を４分割する光学手段としてプリズ
ム２２を示したが、この他種々のプリズム、ミラー、回
折格子等、光束を４分割する機能を有するものでおれば
いず牡でもよい。

さらにまた、本発明は上述した光記録ディスクにおける
光学的記録再生装置の他、様々の光学機器のトラッキン
グ検出に適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、対物レンズを元
軸方向に動かしでトラッキング制御した時に発生するオ
フゼットを低減できるので常に正確にトラッキング状態
を検出できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光学的記録再生装置の斜視図第２図はト
ラッキング誤差検出の説明図、第３図はオフセット発生
の説明図、第４図は本発明の一実施例の光学的記録再生
装置の斜視図、第５図は光検出器の正面図、第６図は演
算処理のブロック線図、第７図は光検出器の正面図、第
８図は本発明による光学的記録再生装置の斜視図である
。 １・・・レーザ光源　８・・・対物レンズ９・・・溝ト
ラツク　１０・・・ディスク１５ａ　−１５ｄ　、−，
４分割元検出器１６ａ　、　１６ｂ　、　１６ｃｍ分割
線１７ａ〜１７ｄ・・・光束 １Ｂ、１９．２０・・・減算機 ２１・・・増幅器 ２２・・・プリズム ２３・・・集束レンズ。 第　１　固 第　２０ 第３η 第４圓 第　５乙 第６ｎ 第　７０ 第δ町

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　光源から射出された元を被照射物体のトラック上
   に集束させる対物レンズと、その反射光の少くとも一部
   を該トラックに光学的に対応する分割線によシ少なくと
   も４分割以上に分割して受光する光検出器とを具え、該
   光検出器からそ扛ぞれ出力される信号を演算処理してト
   ラッキング誤差信号を得ることを脣敵とするトラッキン
   グ誤差検出装置。