JPS6052935A - トラツキングエラ−信号生成回路 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は光学式ディスクレコード再生装置に係り、特
にそのトラッキングエラー信号生成回路の改良に関する
。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、光学式ディスクレコード再生装置におけるプッシ
ュプル方式のトラッキングエラー信号生成回路として第
１図に示すように構成されたものが知られている。

すなわち、ピックアップＰＵ内に備えられるし〜デ光発
生器１１からのレーデ光はハーフミラ−１２，１／４人
波長板１３、ミラー１４およヒアクチュエータ１５を介
してディスク１ｏの信号記録面に照射される。そして、
ディスク１０の信号記録面からの反射光は再びアクチュ
エータ１５、ミラー１４．１／４人波長板１３およびハ
ーフミラ−１２を介してフォトデテクタ１６に照射され
る。

ここで、フォトデテクタ１６は光軸Ｃを中心として矢印
Ａの如きトラック方向に対し、垂直に分割された２つの
部分から光電変換出力’ｒｓ、。

ＴＳ、を出力可能になされておシ、これらの２つの出力
’ｒｓｌ　、’ｒｓ−を差動増幅器１７に加えてその差
分（ＴＳｌ　−ＴＳｓ　）を取シ出すことによってトラ
ッキングエラー信号を生成することが可能となるもので
ある。

ソシテ、このトラッキングエラー信号は図示しないトラ
ッキングサーボ系を介して上記アクチュエータ１５内の
対物レンズを駆動することにより、常時圧しいトラッキ
ング制御をなすのに供されることになる。

つまり、ディスク１０の信号記録面を形成する情報ビッ
ト（トラック）が光軸の中心に対してずれのないとき、
前記反射光の中心が光軸の中心と同じ経路を通ってフォ
トデテクタ１６の分割中心に邑たるため、上記２つの出
力’ｒｓｌ。

ＴＳ、が同じとなって、トラッキングエラー信号は０と
なる。

これに対し、前記反射光が光軸の中心よりずれを生じた
場合には、その分だけフォトデテクタ１６からの２つの
出力ＴＳＩ、ＴＳ、間に差が生じるため、差動増幅器１
７からトラッキングエラー信号が導出されることになる
。

しかしながら、以上のような従来のプッシュプル方式に
よるトラッキングエラー信号生成回路は回路構成的には
簡単ではあるが、性能的には次のような問題を有してい
る。

すなわち、上述したようにブツシュゾル方式によるトラ
ッキングエラー信号は、ディスク上のビットに対してア
クチュエータ１５内の対物レンズをディスク半径方向に
ずらしたときの相対位置関係によって発生するので、上
記対物レンズとフォトデテクタ１６を含む受光系とは一
体になって動くようになっていなければ、正しいトラッ
キングエラー信号を得ることができなくなってしまう。

このため、従来のピックアラ７’ＰＵは、ブツシュゾル
方式によるトラッキングエラー信号が正しく生成される
ように対物レンズと受光系とを一体化し、しかもディス
クからの反射光が正しく受光系に入って正しいトラッキ
ングが行なわれている状態では２つの出力Ｔ　Ｓ　１　
ｒ　Ｔ　Ｓ　Ｂの大きさを同じとしてトラッキングエラ
ー信号が発生しないようにしなければならないので、そ
の製造に際しては可及的に高精度のものとすることが要
求され、高価格につくという問題が招来される。

また、ピックアップに対してディスクが傾いて取り付け
られていると、受光系で反射光が中心からずれて正しい
トラッキング信号が得られなくなってしまうので、再生
装置全体としての機械的取付は精度が厳しくなるため、
さらに価格高を招いてしまう。

しかも、ディスクそのものに生じる歪みに対しては有効
な対策とはならず、これが著しい場合には再生が不可能
になってしまうという問題が残されている。

さらには、アクチュエータ１５を大きく動かせるような
サーチ時および早送り時に、反射光が光軸の中心よシ大
きくずれてしまうために、上記２つの出力ＴＳｔ＋ＴＳ
ｚ間の差が大となって差動増幅器１２を介して得られる
トラッキングエラー信号に大きなオフセットが生じてし
まうので、サーチ時および早送り時にはトラッキングサ
ー？か外れてしまうようになり、結果的に再収束が非常
に困難になってしまうという問題があった。

〔発明の目的〕

そこで、この発明は以上のような点に鑑みてなされたも
ので、ピックアップや再生装置全体のコストダウンを図
るために、対物レンズと受光部との相対変動の影響を受
けないようにすると共に、ディスクの傾き等に対する許
容度を大きくし、しかもサーチ時、早送り時にもオフセ
ットを生じないでトラッキングエラー信号を生成し得る
ように改良した極めて良好なるトラツキンダエラー信号
生成回路を提供することを目的としている。

〔発明の概要〕

すなわち、この発明によるトラッキングエラー信号生成
回路は、光ビームを被再生用ディスクの信号面を形成す
るビットトラック列に照射し、該信号面からの出力光を
トラック方向で２分される光電変換素子により２つの電
気信号に変換して再生する光学式ディスクレコード再生
装置において、前記２つの電気信号よりそれぞれディス
ク上のビットの有無に対応した情報信号の振幅成分を各
別に取シ出す第１の手段と、この第１の手段による２つ
の振幅成分出力間の差信号を取り出す第２の手段と、前
記２つの電気信号間の直接的な差信号を取り出す第３の
手段と、前記第２および３０手段による各差信号相互間
出力レベルを前記ビームスポットが受光部中心からずれ
ることによるオフセットを除去し得るように設定する第
４の手段と、この第４の手段を介して前記第２および第
３の手段による各差分出力間の差信号を取り出す第５の
手段とを具備してなることを特徴としている。

先ず、この発明の原理について述べると、トラック方向
で２分される受光部の直接信号の差信号は、ビームスポ
ットが受光部の中心にあるときは正しいトラッキングエ
ラー信号となるが、スポットが中心からずれているとき
は、そのずれ量と本来のトラッキングエラー量の和とな
る。

しかしながら、受光部の各々の−１・、・０・ビットに
対応した情報信号の振幅成分からも同様にしてトラッキ
ングエラー信号が得られ、スポットのずれがあるときは
、前記トラッキングエラー信号と同じく、本来のトラッ
キングエラー信号とズレ量の和からなる。前者のトラッ
キングエラー信号はいわゆるＰＰ信号と呼ばれるもので
あシ、後者のトラッキングエラー信号は仁の発明に関す
るものでＲＦＰＰ信号と呼ぶことにする。

この２つの信号は本来のトラッキングエラー信号に対し
て、ずれ量の信号は極性が逆になる。

従って、両者のスポットのずれ量に相当する信号のレベ
ルを合せ、加算することにょ）、スポット移動に無関係
なトラッキングエラー信号を生成することができる。

第２図は、以上のことをさらに詳述するだめのもので、
ビットとスポットの相対位置関係に対し、受光部上のス
ポットに対する発生回折／４’ターンを示している。

すなわち、同図Ｃｂ）の如くビームス−ットＳがピッ）
Ｐの中央をたどっているときは、ビットによる回折パタ
ーンＦＰは左右対称で大きく広がっている。

また、同図（ａ）　、　（ｃｌの如くビットＰがビーム
スポットＳの中央よシずれたときは回折パターンＦＰに
かたよりができてくると共に、この回折パターンＦＰで
は光量が少くなシ、従って出力信号が少くなる。

また、トラック上には、ビットの有無が記録されている
ので、受光部からビットの有無に応じた信号が取り出さ
れる。

第３図は、スポットがトラックを横切っているときの各
受光部出力である。ただし、受光部でスポットは中心に
位置し、各々の出方をａ。

ｂで表している。このａ、ｂ出方の低域成分は図中の点
線で示され、これらを取シ出すとＣ２ｄとなわその差信
号はｇで示されるＰＰ信号となる。

また、情報信号の振幅成分ｅ、ｆを取り出しその差をと
るとｈとな勺、極性は異なるがＰＰ信号と同じ形の信号
が得られ、これがＲＦＰＰ信号であり、この発明でトラ
ッキングエラー信号として利用するものである。

次に、受光部でスポットがずれた場合を考える。

第４図は、スポットがトラックの中心にある場合の受光
部のｉ４ターン像Ｈを示す。＠ｔはスポットの中心線を
示し、ｍは受光部の区切シである。

今、受光部の区分を図のようＫ　ｘ　、　ｙ□、ｙ２で
表す。仮に区分１１区分ｙｔ＋ｙａでの信号が得られた
とすると、上記した第３図のようになるが、実際には、
ｘ　＋７ｔ　、　ｙ２の区分での信号のためトラッキン
グエラー信号にオフセット信号が発生する。

仮に区分７１の信号が得られたとすると、２つの受光部
出力は第３図のような均等出力に一方はｙｌの信号が加
算され、他方は’Ｉｌの信号が減算されたものになる。

スポットがトラックを横切っているときの区分７１の信
号は第５図のようになる。

スポットがトラックの中央ＴＫあるとき情報信号が最大
となり、トラックとトラックの中間Ｍにあるとき最少と
なるので、第６図（ａ）のように、スポットが受光部の
中心にあるときのＲＦＰＰ信号に同図ｔｂ＞の如き上記
ｙｌの区分の信号の内の情報信号の振幅信号の２倍が加
わった信号（同図（Ｃ））がこのときのＲＦ’ＰＰ信号
である。

ここでトラッキングエラーとして重要なのは図中の矢印
Ａ１〜Ａ３の範囲であり、心含奪社４４才；この範囲で
は、ｙｌの区分の情報信号はｌ’Ｌぼ一定であるため、
ＲＦＰＰ信号は実質的にオフセットのみずれたことにな
る。

次にＰＰ信号を見ると、第３図の受光部でスポットが中
心例ある場合に対し、第５図のｙｔの区分の低竣成分（
ｑ”ｕ　）が加算されたことになる。

受光部のスポットのずれが大きくない範囲では、区分’
Ｉｓでの受光量は区分ｙ１の面積に比例する。

従って、ビット有部分に相当する信号レベルｑビット有
無で発生する変調レベル（情報信号レベル）ｐは面積に
比例する。

すなわち、受光部でのスポットのずれによるＲＦＰＰ信
号のオフセラ）ｐに対し、ＰＰ信号では（ｑ　＋４　）
であるので、ＰＰ信号をＶσ罎倍にするとＲＦＰＰ信号
のオフセットｐが得られる。

ｐ、ｑは比例関係にあるのでｑ＝ＫＰとして従って、Ｐ
Ｐ信号を一定量２／ｒ（＋２倍してＲＦ’ＰＰ信号よシ
減算することによ〕、オフセットを取り除くことができ
る。

なお、第３図よりわかるように、このときのＲＦＰＰ信
号とＰＰ信号の真のトラッキングエラー信号は極性が反
対であるので、上記演算ではオフセットのみ除去されト
ラッキングエラー成分は加算された形になる。

上記の例は、ＲＦＰＰ信号のオフセットを除去するよう
にしたが、逆にＰＰ信号のオフセットを除去するように
してもよい。すなわち、Ｉ（＋２ ＰＰ信号−−−ＲＦＰＰ を演算するものである。

しかしながら、ＰＰ信号と、ＲＦＰＰ信号では、トラッ
キングエラー信号の振幅はほとんど同じであるのに対し
、オフセットは各々ｘ　十トＸであるので、［ＰＰ信号
のオフセラ）　”）　ＲＦＰＰ信号のオフセット〕の関
係となり、　ＲＦＰＰ信号のオフセットを取り除く方が
有利となる。

〔発明の実施例〕

次に、以上のような原理に基〈この発明の一実施例につ
いて図面を参照して説明する。

すなわち、第７図に示すようにビラファツジＰＵを介し
て２分割フォトデテクタ１６よシ２つの出力ＴＳ　ｌ＊
　Ｔ　Ｓ　２が得られること自体については第１図にし
た従来の場合と同様である。

そして、この発明では単に上記の２つの出方Ｔ　Ｓｌ　
ｒ　Ｔ　Ｓｓの差分を抽出するのでなく、上述した原理
に基き、ＲＦＰＰ信号およびＰＰ信号とに分けて処理す
るために、２つの出方’ｒｓ、　、ＴＳ２をそれぞれハ
イノ４スフィルタ３１　、．９　、？およびローパスフ
ィルタ３　、？　、　３４に供給スる。

この場合、ハイＡ？スフィルタｓ１．ｓｚは情報信号成
分抜き取りのために、ディスク１ｏ上の信号記録周波数
帯域成分のみを通過させるものであって、例えば第８図
に示すよりなＣＲフィルタの如き簡単なものでよい。

マタ、ローパスフィルタ３３．３４はｙ”イスク１０上
の信号記録周波数帯域成分以下の成分のみを通過させる
ものであって、通常回路系そのものの特性で代用できる
場合もあシ、必ずしも必要となるものではない。

そして、上記ハイ／’Ｐスフイルタ３１．．９２からの
各出力は信号記録周波数帯域成分からトラッキングエラ
ー成分を検出するために、ピークホールド検出器：Ｉ５
，３６を介して差動増幅器３７に供給されることによシ
、上記ＲＦＰＰ信号と３６は例えば第９図に示すような
簡単なものでよりが、必ずしも必要となるものでない。

一方、上記ローパスフィルタ３３．３４からの各出力は
差動増幅器３８に供給されること【より、上記ＰＰ信号
となる差信号が抽出される。

つまり、このＰＰ信号はピックアップＰＨのアクチュエ
ータＩ５の駆動によって、反射光が７オトデテクタ１６
上のラジアル方向における左右の動きに対応して発生す
るオフセット成分である。

而して、上記差動増幅器３７および３８からのＲＦＰＰ
信号およびｐｐ・信号とを差動増幅器３９に加えて、そ
の差信号を抽出してやれば、上述した原理に基いてオフ
セット成分が除去されたトラッキングエラー信号を得る
ことができる。

なお、この場合、差動増幅器３８の後に出力減衰器４０
を挿入しているが、これに代えて差動増幅器３７の後に
可変増幅器（図示せず）を挿入するようにしてもよいこ
とは上述した原理に照らして勿論のことである。

また、上記ピークホールド検出器３５　、３６はそれぞ
れ第１０図に示すような絶対値回路４１を用いるように
してもよく、この場合、絶対値回路４Ｉの後に平滑用の
フィルタ（図示せず）を挿入するようドしてもよい。

さらには、ピークホールド検出器３５　、　、？　６と
してそれぞれ第１１図に示すように上側ピークホールド
検出器４２および下（ｔｉｌｌビーク、ｋ　−＃ド検出
器４３を用い、それらの両川カを減算回路４４に印加す
るような構成としてもよい。

また、かかる構成によるピークホールド検出器に上記２
つの出力Ｔ　Ｓ　１　＋　Ｔ　Ｓ　＊を各別に印加して
、それらの両出力の差信号をとることにより、ＲＦＰＰ
出力を抽出するようにしてもよい。

さらには、ＲＰＰＰ出力の抽出としては第１２図に示す
ように上記２つの出力ＴＳｔ　ｒ　ＴＳｌを減算器４５
にかけると共に、加算器４６にかけるようにし、該加算
器４６の出力をハイ／？スフイルタ４７にかけて得られ
る情報信号成分をコンノ４レータ４８に印加することに
より、情報信号の１”またはθ″に相当する部分でスイ
ッチング可能なスイッチング信号を得、該スイッチング
信号でもって上記減算器４５からの出力が印加される乗
算器またはアナログスイッチ４９をスイッチング（乗算
）制御することにより、直接ＲＦＰＰ信号が得られるよ
うにしても、要は振幅成分の差分が取り出せる構成であ
ればよいものである。

第１３図は他の実施例として上記フォトデテクタ１６の
取り付けずれや感度差によるばらつきを取り除けるよう
にした場合である。すなわち、これは第７図の実施例に
おけるビックアラ７６ＰＵからの２つの出方’ｒｓ、、
’ｒｓ２を固定抵抗５１〜５６およびトリマー抵抗５７
，５１１でなる抵抗合成回路を介してハイノ４スフィル
タ３１．３２およびローパスフィルタ３３　、３３に加
えるようにしたものであって、フォトデテクタノロの感
度差をトリマー抵抗５７．５８により略完全に除去する
ことができ、それだけピックアップＰＵの使用範囲を広
めることができる。

第１４図もまた他の実施例を示すもので、トラッキング
エラー信号の生成は第３図の（ａｌ　、　ｆｂｌから分
るようにピット部の信号レベルを取り出して両者の差を
めるようにしてもよｈという原理によった場合である。

すなわち、これは上記２つの出力ＴＳ、、ＴＳ２をそれ
ぞれ下側ピークホールド回路６１．６２および上側ピー
クホールド回路６３．６４を介して各別に減算回路６５
．５５に加えるようにしている。このうち、各下側ピー
クホールド出方の差信号はドラッギングエラー信号と共
にオフセット成分を有しているので、これから各上側ピ
ークホールド出力の差信号で与えられるオフセット成分
を可変利得回路６７を介して減算回路６８で減算するこ
とにより、オフセットのない正しいトラッキングエラー
信号を得ることができる。

そして、以上のようなトラッキングエラー信号生成回路
によれば、受光部でのスデットを必ずしも光軸の中心に
置く必要かたいので、ピックアップや再生装置の機械的
な精度を緩和することができ、それだけ、それらのコス
トを低下せしめることが可能となる。また、アクチュエ
ータに含まれる対物レンズのみを駆動してトラッキング
する形式のピックアップでもよいから、ピックアップの
コストをさらに低下せしめることが可能となる。

さらに、トラッキングサーＭを外してアクチュエータが
トラッキング方向に動いたときでも、オフセットの発生
がなく、良好な状態で安定したトラッキングサーがの再
収束が可能となるので、安定したサーチ動作や早送り動
作をなせるようになる。

なお、この発明は上記し且つ図示した実施例のみに限定
されることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々の変形や適用が可能であることは言う迄もない。

〔発明の効果〕

従って、以上詳述したようにこの発明によれば、ピック
アップや再生装置全体のコストダウンを図るために、対
物レンズと受光部との相対変動の影響を受けないように
すると共に、ディスクの傾き等に対する許容度を大きく
し、しかもサーチ時、早送シ時にもオフセットを生じな
いでトラッキングエラー信号を生成し得るように改良し
た極めて良好なるトラッキングエラー信号生成回路を提
供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のトラッキングエラー信号生成回路を示す
構成説明図、第２図乃至第６図はこの発明に係るトラッ
キングエラー信号生成回路の原理を説明するための図、
第７図はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第８図
乃至第１２図は第７図忙用いる各部の具体例を示す構成
説明図、第１３図、第１４図はこの発明の他の異なる実
施例を示す構成説明図である。 １０・・・ディスク、ＰＵ・・・ピックアップ、３１゜
３２・・・ハイノやスフイルタ、３３．３４・・・ロー
ノやスフィルタ、３５．３６・・・ピークホールド検出
器、３７．３８．３９・・・差動増幅器、４θ・・・出
力減衰器。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第３ ０□ （Ｃ） Ｏ□ ０□ ０□ Ｏ□ 第４図 ＴＭＩＭＩＭＩ 第６図 １ｔ２ｔ３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ビームを被再生用ディスクの信号面を形成するビット
   トラック列に照射し、該信号面からの出力光をトラック
   方向で２分される光電変換素子により２つの電気信号に
   変換して再生する光学式ディスクレコード再生装置にお
   いて、前記２つの電気信号よりそれぞれディスク上のビ
   ットの有無に対応した情報信号の振幅成分を各別に取り
   出す第１の手段と、この第１の手段による２つの振幅成
   分出力間の差信号を取シ出す第２の手段と、前記２つの
   電気信号間の直接的な差信号を取シ出す第３の手段と、
   前記第２および３の手段による各差信号相互間出力レベ
   ルヲ前記ビームスポットが受光部中心からずれることに
   よるオフセットを除去し得るように設定する第４の手段
   と、この第４の手段を介して前記第２および第３の手段
   による各差分出力間の差信号を取り出す第５の手段とを
   具備してなることを特徴とするトラッキングエラー信号
   生成回路。