JPS61158043A - トラツキングエラ−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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、光メモリディスクへの情報の記録あるいは記
録情報の読み出し時に照射する光ビームと記録トラック
とのずれ量を検出するトラッキングエラー検出装置に関
し、特に光メモリディスクの傾に強いトラッキングエラ
ー検出装置に関するものである。

〈従来技術〉 近年、光記録およびその再生技術の急速な発達に伴なっ
て、光ビデオディスクプレーヤー、コンパクトディスク
プレーヤーおよびビデオファイル装置等の光記録再生装
置が種々開発されている。

そして、この光記録再生装置は、光記録媒体としての例
えば光メモリディスクに記録情報に応じて変調されたレ
ーザービームを照射することにより、光記録層を変形ま
たは変色させて情報の記録を行ない、読み出しに際して
は弱いレーザービームの照射に伴なう光記録層に於ける
回折反射光の変化を検出することによって、記録情報の
読み出しを行なうものである。

ここで、光記録媒体へのレーザービームの照射およびそ
の回折反射光の読み取りを行なうのが光へラドである。

そして、この光ヘッドは、光記録媒体の光記録面にレー
ザービームを集束させるためのフォーカス制御、記録ト
ラックにレーザービームをＫ）わせるためのラジアル制
御およびレーザービームを記録トラックの接線方向に移
動させるためのジッター制御が必要になる。

ここで、従来一般に用いられている光ヘッドに於いては
、レーザーダイオードから発生されたレーザー光を、主
レーザービームとこの主レーザービームの両側に位置し
て全体として一直線状をなす低エネルギーの補助レーザ
ービームとからなる３ビームに分離して光メモリディス
クに照射している。そして、この光メモリディスク上に
於ける３ビームの照射スポットは、主レーザービームの
照射スポットがオントラックしている時に。

補助レーザービームの照射スポットが互いに逆方向にわ
ずかにずらされた状態を正規状態としている。また、光
ヘッドは、主レーザービームの回折反射光を４分割受光
する主受光部と、補助レーザービームの回折反射光をそ
れぞれ検出する第１、第２補助受光部とを備えている。

主受光部の４分割受光に伴なう各出力信号は、フォーカ
スエラー検出回路に於いて互いに比較されることにより
、受光パターンの変形度からフォーカスエラー信号が求
められる。そして、このフォーカスエラー信号に応じた
電流が、対物レンズアクチュエータのフォーカスコイル
に供給されることにより、対物レンズが光軸方向に移動
されてフォーカス制御が行なわれる。また、第１．第２
補助受光部の出力信号は、トラ−２キング工ラー検出回
路に於いて両者の差が求められることにより、トラッキ
ングのずれ方向を極性で表わし、トラッキングのずれ量
をレベルで表わすトラッキングエラー信号が出力される
。そして、このトラッキングエラー信号に応じた電流が
、３軸構成による対物レンズアクチュエータに設けられ
ているトラッキングコイルに供給されると、対物レンズ
が光メモリディスクの半径方向に移動されてトラッキン
グ制御が行なわれるようになっている。

〈発明が解決しようとしている問題点〉しかしながら、
上述したトラッキングエラーの検出に於いては、補助レ
ーザービームの回折反射光を受光する第１．第２補助受
光部の岡山力信号に対する差信号をただ単に求めてトラ
ッキングエラー信号としているものであるために、主レ
ーザービームスポットのオントラック時に於ける両補助
レーザービームのスポット位置を前述した様に互いに逆
方向にずらせる必要が生ずる。この結果、補助ビームス
ポットによるトラッキングエラーの検出範囲が狭くなる
ことから、ディスクの傾きが大きくなると、トラック飛
びが生じてしまう問題を有している。

く問題点を解決するための手段〉 徒って、本発明によるトラッキングエラー検出装置は、
レーザー光を０次光と±１次光および±２次光に分離し
て作られた主レーザービームと４本の補助レーザービー
ムからなる５木のレーザービームを光メモリディスクの
記録トラックに沿って照射するとともにその回折反射光
を取り出す光ヘッドと、±１次光による回折反射光のい
ずれか一方を光メモリディスクの半径方向に２分割受光
する第１補助受光部と、±２次光による回折反射光のい
ずれか一方を光メモリディスクの半径方向に２分割受光
する第２補助受光部とを設け、第１、第２補助受光部に
於ける各分割受光出力の差信号を求めるとともに、この
両差信号の差を求めることによって光ディスクの傾きに
よって生ずるゆれ部分を取り出し、このゆれ成分と前記
第１゜第２補助受光部に於ける各分割受光出力の差信号
に於けるいずれか一方との差を求めることによって、ゆ
れ成分が取り除かれたトラッキングエラー信号を得るも
のである。

く作用〉 この様に構成されたトラッキングエラー検出装置に於い
ては、補助レーザービームが記録トラックに対してオン
トラックとなる位置を正規とすることが出来るために、
トラッキングエラーの検出範囲がより広くなって、光メ
モリディスクの傾きに対して極めて強いトラッキングエ
ラーの検出系が確保されることにより、トランク飛びが
防止されるものである。

〈実施例〉 第１図は１本発明によるトラッキングエラー検出装置の
一実施例を示す光ヘツド部分の要部構成図であって、■
はレーザー光を発生するレーザーダイオード、２はレー
ザーダイオードｌから発生されるレーザー光を平行光に
変換するコリメートレンズ、３は２債のプリズム３ａ、
３ｂによって構成されるアナモプリズムであって、コリ
メートレンズ２を介して供給されるレーザー光を真円状
に変換する。４は回折格子であって、アナモプリズム３
から供給されるレーザー光を０次光、１１次光および±
２次光に５分割することにより、０次光を主レーザービ
ーム、１１次光を第１補助レーザービーム、±２次光を
第２補助レーザービームとして出力する。５はプリズム
ビームスプリッタ−であって、回折格子４の各出方ビー
ムを一波長板６に供給するとともに、戻り光を分離する
。

７は７　波長板６に於いて偏波面が規制された主および
第１．第２補助レーザービームを９０＠偏向して、３軸
構成による対物レンズアクチュエータ８に供給する９０
”　ミラー、９は対物レンズアクチュエータ８の内部に
保持されている対物レンズであって、主および第１．第
２補助レーザービームを集束して光メモリディスク１ｏ
の記録トラックｌｌ上に沿って照射することにより。

主レーザービームによる照射スポットＡ、第１補助レー
ザービームによる照射スボッ）Ｂａ、Ｂｂおよび第２補
助レーザービームによる照射スボッ）Ｃａ、Ｃｂを形成
する。１２は主および第１゜第２補助レーザービームの
光メモリディスクに於ける光記録面からの回折反射によ
る戻り光を分離するプリズムビームスプリッタ−５の分
離光を集束する集束レンズ、１３は集束レンズ１２の出
力光を一方向のみに集束して光電変換部１４に供給する
円筒レンズである。そして、この光電変換部１４には、
主レーザービームの回折反射光を受光する主受光部１５
と、第１．第２補助レーザービームに於ける上次光のい
ずれか一方の回折反射光を受光する第１．第２補助受光
部１６とによって構成されている。　第２図は主受光部
１５および第１．第２補助受光部１６．１７の要部平面
図であって、主受光部１５は光メモリディスク１０の半
径方向および記録トラック１１に対する接線方向に分離
された４個の受光素子１５ａ〜１５ｄによって４分割受
光を行なっている。また、第１、第２補助受光部１６．
１７は、光メモリディスク１０の半径方向に２分割され
た受光素子１６ａ、１６ｂと１７ａ、１７ｂとによって
２分割受光を行なっている。

第３図は第２図に示す第１．第２補助受光部１６．１７
の出力信号を処理するトラッキングエラー検出回路であ
って、１８は第１補助受光部１６を構成する受光素子１
６ａ、１６ｂの出力信号差を求める第１差動増幅器、１
９は第２補助受光部１７を構成する受光素子１７ａ、１
７ｂの出力信号差を求める第２差動増幅器である。なお
、１８ａ、１８ｂは第１差動増幅器１８用の入力抵抗と
可変帰還抵抗、１９ａ、１９ｂは第２差動増幅器１９用
の入力抵抗と帰還抵抗である。２０は第１．第２差動増
幅器１８．１９の出力信号差を求めることによって、光
メモリディスク１０の傾きによって生ずるゆらぎ成分を
取り出す＄３差差動幅器、２１は第１．第３差動増幅器
１８　、２０の出力信号差を求めることによって、上記
ゆらぎ成分が除去されたトラッキングエラー信号ＴＥを
出力する第４差動増幅器である。

この様に構成されたトラッキングエラー検出装置に於い
て、レーザーダイオード１が記録情報によって変調され
たレーザー光を発生すると、このレーザー光はコリメー
トレンズ２に於いて平行光に変換される。そして、この
平行光に変換されたレーザー光は、更にアナモプリズム
３に於いて真円状に変換されて回折格子４に供給される
。回折格子４は、入射されるレーザー光を０次光、±１
次光および±２次光の５ビームに分離した後に０次光を
主レーザービーム、±１次光を第１補助レーザービーム
、±２次光を第２補助レーザービームとしてプリズムビ
ームスプリッタ−５に供給する。この場合、第１補助レ
ーザービームおよび第２補助レーザービームは、光メモ
リディスク１０の光記録再生膜に影響を与えないエネル
ギーとしての、例えば主レーザービームに対して百。

一のエネルギーレベルに設定されている。

Ｏ この様に分離された５木のレーザービームは。

入 プリズムビームスプリッタ−５を介して一波長板６に供
給されることにより、偏波面が規制される。９０＠　ミ
ラー７は偏波面が規制された主および第１．第２補助レ
ーザービームからなる５本のレーザービームを９０＠偏
向して対物レンズ９に入射させる。対物レンズ９は、５
木のレーザービームを集束した後、光メモリディスクｌ
Ｏの記録トラック１１にオンラインするように照射する
ことによって、５個のビームスポットＡ、Ｂａ。

Ｂｂ、Ｃａ、Ｃｂを形成する。ここで、主レーザービー
ムとしての０次光は、そのエネルギーが十分に大きく設
定されているために、記録トラック１１に記録情報がピ
ット列として記録されることになる。

一方、０次光、±１次光および±２次光によって構成さ
れる主レーザービームと第１．第２補助レーザービーム
からなる５木のレーザービームは光メモリディスク１０
の記録面に於いて回折反射されて戻される。そして、こ
の戻り光は、対物プリズムビームスプリッタ−５に供給
されることにより分離されて集束レンズ１２に供給され
る。

集束レンズ１２は１分離された戻り光を集束した後に、
円筒レンズ１３を介して光電変換部１４に供給する。光
電変換部１４に於いては、主レーザービームの回折反射
光を主受光部１５が受光し、第１．第２補助レーザービ
ームのそれぞれ片方の回折反射光を第１．第２補助受光
部１６゜１７が受光する。

この場合、主受光部１５は第２図に示す様に受光素子１
５ａ〜１５ｃによる４分割構成となっているために、主
レーザービームの回折反射光を４分割受光して出力する
ことになる。そして、この各受光素子１５ａ〜１５ｄの
出力信号は、図示しないフォーカス検出回路に於いてそ
れぞれレベル比較が行なわれることにより、受光パター
ンの形状からフォーカス状態が判別されてフォーカスエ
ラー信号が発生される。そして、このフォーカスエラー
信号に応じて対物レンズアクチュエータ８の内部に設け
られているフォーカスコイルに電波が供給されることに
より、対物レンズ９が光軸方向に移動されてフォーカス
制御が行なわれる。

一方、第１．第２補助受光部１６．１７は受光素子１６
ａ、１６ｂおよび１７ａ、１７ｂによる２分割受光とな
っており、その分割方向は光メモリディスク１０に於け
る半径方向、つまりトラッキング制御方向となっている
。このために・第１、第２受光部１６．１７（７）受光
素子１６ａ。

１６ｂおよび１７ａ、１７ｂは、第１．第２補助レーザ
ービームのそれぞれ片側の照射スポットＢａ、Ｃａ（あ
るいはＢｂ、Ｃｂ）と記録トラック１１との位置関係に
対応したレベルの信号を出力することになる。従って、
第３図に示す様に、第１．第２差動増幅器１８．１９に
於いて、受光素子１６ａ、１６ｂの出力差および受光素
子１７ａ、１７ｂの出力差を求めることにより、第１゜
第２補助レーザービームの照射スポラ）Ｂａ　。

Ｃａに対する記録トラック１１のずれ量とそのずれ方向
を示す信号がそれぞれ出力されることになる。しかし、
この第１．第２差動増幅器１８゜１９から出力される信
号には、光メモリディスク１０の傾きによって生ずるゆ
れ成分が含まれているために、そのままトラッキングエ
ラー信号として使用するわけにはいかない、このために
、第１、第２差動増幅器１８．１９の出力信号は、第３
差動増幅器２０に於いて両者の差が求められることによ
って、光メモリディスク１０の傾きによって生ずるゆれ
成分のみが取り出される。そして、この第３差動ｉ幅器
２０の出力信号は、第４差動増幅器２１に於いて第１差
動増幅器１８の出力信号との差が求められることにより
、ＷＳｉ補助レーザービームの照射スポットＢａと記録
トラック１１とのずれ量を示す信号から、光メモリディ
スク１０の傾きによって生ずるゆらぎ成分が除去された
信号、つまりトラッキングエラー信号ＴＥのみが取り出
される。従って、このトラッキングエラー信号ＴＥに応
じた電流をトラッキングコイルに供給して、対物レンズ
９を光メモリディスクｌＯの半径方向に移動させること
によって、記録トラック１１に対する主レーザービーム
のオントラックの照射が正確に行なえることになる。

次に記録情報の読み出しに際しては、レーザーダイオー
ド１から発生されるレーザー光を、主レーザービームと
しての０次光ビームが光メモリディスク１０の光記録再
生膜に影響を与えない程度にそのエネルギーを低下させ
る０例えば記録時に於けるレーザー出力が３０ｍＷの場
合には３ｍＷ程度に低下させる。

ここで、レーザーダイオード１の出力を下げると、第１
．第２補助レーザービームとしての±１次光レーザービ
ームおよび±２次光レーザービームによるトラッキング
制御に問題が生ずると思われるが、実際には各受光素子
１６ａ、１６ｂ。

１７ａ、１７ｂのダイナミックレンジが極めて広いこと
から何ら問題とはならず、かえって熱雑音が低下するメ
リットさえ生ずる。従って、第１゜第２補助レーザービ
ームによるトラッキング制御は、記録時と同様に高精度
でかつ安定した状態で行なわれることになる。

一方、０次光による主レーザービームの光メモリディス
クｌＯからの回折反射光は、前述した記録時と同様に光
電変換部１４の主受光部１５に於いて受光されることに
なる。この場合、主受光部１５は受光素子１５ａ−１５
ｄによる４分割受光構造となっているが、この各受光素
子１５ａ〜１５ｄの全出力を加算することにより、再生
信号が得られることになる。

なお、上記実施例に於いては、第３差動増幅扇の出力信
号と第２差動増幅器の出力信号との差を求めることによ
って、トラッキングエラー信号を取り出した場合につい
て説明したが、第３差動増幅器の出力信号と第２差動増
幅器の出力信号との関係からトラッキングエラー信号を
取り出しても良いことは言うまでもない、また、差検出
部として差動増幅器を用いたが、他の回路を用いても良
い。

〈発明の効果〉 以北説明した様に１本発明によるトラッキングエラー検
出装置に於いては、トラッキング検出用の補助レーザー
ビームを従来の様に記録トラックに対して多少ずらせて
照射することなく、記録トラックにオントラックさせた
状態を正規の状態としてトラ−７キング検出が行なえる
ことから、トラッキングエラーの検出範囲がより広くな
って、光メモリディスクの傾きが大きくなった場合に於
けるトラック飛びが防止される効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるトラッキングエラー検出装置に於
ける光ヘツド部の要部構成図、第２図は第１図に示す光
電変換部の正面図、第３図はトラッキングエラー検出回
路の一例を示す回路図である。 １・・・レーザーダイオード、２・・・コリメートレン
ズ、３・・・アナモプリズ、ム、４・・・回折格子、５
・・・プ７・・・９０’″　ミラー、８・・・対物レン
ズアクチュエータ、９・・・対物レンズ、１０・・・光
メモリディスク、１１・・・記録トラック、１２・・・
集束レンズ、１３・・・円筒レンズ、１４・・・光電変
換部、１５・・・主受光部、１６．１７・・・第１．第
２補助受光部、１８〜２１・・・第１〜第４差動増幅器
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザー光を０次光、±１次光および±２次光に
   分離することにより主レーザービーム、第１補助レーザ
   ービームおよび第２補助レーザービームとして光メモリ
   ディスクの記録トラックに沿つて照射するとともに、そ
   の回折反射光を取り出す光ヘッドと、この光ヘッドから
   取り出された第１、第２補助レーザービームのそれぞれ
   一方の回折反射光をそれぞれ光メモリディスクの半径方
   向に分割受光する第１、第２補助受光部と、この第１、
   第２補助受光部に於ける各分割受光出力の差をそれぞれ
   求める第１、第２差検出部と、この第１、第２差検出部
   の出力差を求める第３検出部と、この第３検出部出力信
   号と第１、第２差検出部のいずれか一方の出力信号との
   差を求める第４差検出部とを設け、この第４差検出部の
   出力信号に応じてトラッキング制御を行なうことを特徴
   とするトラッキングエラー検出装置。