JPS61165831A - 光デイスク再生装置 - 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〕 本発明は光学方式ビデオディスクプレーヤとかディジタ
ルオーディオディスクプレーヤ等の如き光ディスク再生
装置に関するものであり、更に詳しくはそのトラッキン
グ制御装置におけるトラッキング誤差検出感度の補償に
関するものである０〔発明の背景〕 一般に、光ディスクに記録された情報を再生するためＫ
は、再生用のレーザ光ビームを光ディスクの情報トラッ
ク上に正確にトラッキングさせ、かつ精度よく焦点合せ
をしておく必要がある。

そのために従来の光ディスク再生装置では、情報信号再
生用光ビームとは別に、）ラッキング専用の光ビームを
発生させ、情報信号用光検出器と社則の光検出器を使っ
てトラッキング制御し、さらに焦点検出用として情報信
号再生用光ビームと光検出器を情報信号再生と兼用して
焦点制御を行なっている（たとえば、特開昭４９−５０
９５４ｒ平坦記録担体読取装置Ｊ　）。

第２図はかかる従来の光ディスク再生装置の一例を示す
ブロック図である。

同図において、レーザ光源８から発した光ビーム４ｏは
集光レンズ７、［回折格子４１．ピ°−ムスプリンタ５
、−波長板４３、ミラー４を通り、対物レンズ３によっ
て光ディスク１上の点に収束スポット４２として収束さ
れる（以下、これを主ビーム光と呼ぶ）０ 光ディスク１は、モータ２によって−ボ速度で回転され
ている０光ディスク１上には画像、音声などの情報をも
ｐた情報トラック１３が高密度に記録されており、光ビ
ームの主ビーム光が照射されてその反射光からその情報
が読み取られる。

これらの情報は情報トラック１３上忙微小な突起（以下
、これをビットと呼ぶ）の列として記録されており、光
ビームの収束スポット４２は情報トラック１３のこのビ
ットによって光強度の異なった反射光となり、その反射
光は対物レンズ３、ミラー４、−波長板４３と戻り、ビ
ームスプリツり５で入射ビームと分けられ、シリンドリ
カル・レンズ６を通して光検出器９に導かれる。

光検出器出力Ｇは光ディスクから読取った情報のほか、
光ビームの収束状態の信号と情報トラック追従状態の信
号を含んでいる０そこで、信号調整回路１０により焦点
偏差信号Ｆ、）ラッキング偏差信号Ｔ、および情報信号
ＩＫ分離する０情報信号Ｉは増幅器１１に導かれて記録
情報の再生に使用される。焦点偏差信号Ｆは焦点制御増
幅器１３で増幅し、焦点駆動回路１５に加えて対物レン
ズ３を上下に駆動し光ビームの収束スポット４２の焦点
制御をする。

トラッキング誤差信号ＴはＥラッキング制御増幅器１２
で増幅され、トラッキング駆動回路１４を介して、対物
レンズを情報トラックに対して直角方向に駆動し収束ス
ポット４２のトラッキング制御をする。

このトラッキング制御では、光ビーム４０の主ビーム光
の他に回折格子４１にて発生されたトラッキング専用の
光ビームが用いられる。このトラッキング専用の光ビー
ム（以下、これをサブスポット光と呼ぶ）は主ビームの
両側に等間隔に収束スポットをむすび、正常に主ビーム
光が情報トラック１３に追従している時には、これらの
光ビームの収束スポットは情報トラツク１３０ビツト列
に対して第３図に示す配置となる。

１３ｖ！１ＫＪｉ５い−ｔ’、１’５　ａ主ヒ−１ｅ、
１４，１６はサブスポット光である。

次に％第２図における光検出器９と信号分離回路ｌＯの
詳細ブロック図をｆｌ１４１ｍＫ”示す。光検出−９は
光゛電変換素子１８．１９．２０によって構成されヤお
り、光電変換素子１９はさらに４つの領域に分割されて
いる。この４分割された光電変換素子の出力は、各々対
向する領域の出力同士が加算器２１．２２によって加算
され主ビー文光の反射光ｆｆ１Ｋ相当する検出信号Ｐ、
Ｑが得られる。

叉射光路中に置かれたシリンドリカル・レンズ６の一方
向収束作用により、光検出器９の光電変換素子１９上で
の検出スポットは、光ディスク上での光ビームの収束ス
ポットの焦点結像状態の変化に応じて変化する。この焦
点結像状態の変化は検出信号Ｐ、Ｑの出力しくルの差と
して現われるので、信号Ｐ、Ｑを比較器２４にて比較し
た誤差信号を焦点誤差検出信号Ｆとして端子２８に出力
する。

信号Ｐ、Ｑはさらに加算器２５により検出スポットの全
信号が求められ、この全信号を高域通過フィルタ２６に
供給することによって情報信号■が得られて端子２９に
出力される。また、この全信号を低域通過フィルタ２７
に供給することＫよって主ビーム光の反射光量の時間的
平均値に相当する電圧値ＨＤが得られて端子３０に出力
される◎光電変換素子１８，２０ａ）ラッキング専用の
サブスポット光の反射光量に相当する検出信号を出力し
、この両サブスポット光の検出信号を比較器２３にで比
較することＫより得られた誤差信号をトラッキング誤差
検出信号Ｔとして端子３１に出力する。

以上が、光ディスク再生装置の従来例の概略構成の説明
である。なお、本発明の主題であるトラッキング制御に
関係しない部分の説明拡省略しである。

所で第５図は前述のトラッキング制御における誤差検出
信号（誤差電圧）の変化を示す特性図であるＯ すなわち、第５図（イ）は第３図に示した情報トラック
の拡大図において主ビーム光１５がディスク半径方向Ｘ
に沿って−ａの地点から＋ａの地点へ移動したときの信
号１１１１回路１０における誤差検出信号Ｔの波形を示
したものであり、トラッキング制御ループにおける誤差
信号の検出特性を表わしている。

第５図Ｉｙ：１）ＯＡおよび第５図（ハ）ＯＢは、その
ときのサブスポット光１４，１６の反射光量の変化に相
当する検出信号ＨＡ　ｔ　ＥＢの電圧変化を示したもの
である。信号調整回路ｌＯにおける比較器２３は、一般
に差動増幅器にて構成されており、信号ＨＡの山と信号
ｇＨの谷および信号Ｅムの谷と信号ＥＢの山が位置的に
一致するときに比較器２３の出力は信号Ｔｏとなる。

所で、第２図において対物レンズ３を含む光学系全体を
搭載した光ピックアップ（図示せず）が、光ディスク１
の中心から該ディスクの半径方向く向かう所定の直線上
を移動することにより、該ディスク１から情報再生がな
されるわけであるが、この光ピックアップの移動に関連
した従来技術の問題点を、以下、＊ＳｗＪを参照して説
明する。

＄６図において、０は光ディスク１の中心であり、ＯＨ
は中心線である０また。　Ｏ’Ｈ’は光ピックアップの
実際の走査方向を示す走査線であり、再生時光ピックア
ップはこのｄＨ’ｙｃ沿ってディスク１の内周から外周
へ移動することにより情報トラックを走査する。

ここで、（Ｈ＃Ｈ’）　−ｄとすると、ｄはＯＨと０′
Ｈ′の偏差を表わしており、ｄ−０の場合は光ディスク
の中心１ｉｌＯＨと光ピックアップの走査線０′Ｈ′が
一致している場合である。

光ディスク再生装置では、機構部品の取付精度および光
ディスクの偏心などの理由によりＯＨと０’Ｈ’が一致
しない場合が多く、偏差ｄが（ト）側および（ハ）側に
発生する。例えば、偏差ｄがＨ（１に発生すると第６図
に示すように実線の矢印で示した光ディスクの接線方向
と破線の矢印で示した光ピックアップのディスク接線方
向の向きが一致しない０このような場合には、＃！３図
に示すようにトラッキング制御用のサブスポット光の位
置が破線の円で示した位置へ移動する。

このように主ビーム光１５、サブスポット光１４．１６
の配列と情報トラック１３との傾きが変わると、主ビー
ム光がディスク半径方向に沿って−３から＋ａへ移動し
たときのサブスポット光の反射光量の変化は、＃！５図
（財）のＡ′、（ハ）のＢ′に示したように信号Ｅムの
山と信号ＥＢの谷および信号Ｅ１の山と信号ＢＡの谷が
位置的に一致しない。

その結果、比較器２３の出力Ｔ　紘’ｒｏとなりその振
幅がＶＴからＶＴへ減少する。この出力ＴＯ振幅の減少
に伴ってトラッキング制御ループにおける誤差信号の検
出感度が劣化する。

このように、従来の光ディスク再生装置では、再生用の
光学系を搭載した光ピックアップの実際の走査方向（移
動方向）ど光ディスクの中心から半径方向に向かう該ピ
ックアップの本来の走査方向とが一致していない場合が
、機構部品の取付精度および光ディスクの偏心等の理由
により起り得るので、このような場合、トラッキング専
用の２本の光ビームＯ差信号として得られるトラッキン
グ誤差検出信号の振幅値が減少して誤差検出感度が劣化
し、トラッキング制御ループのループ利得が変動するた
めに安定なトラッキングＨＪｌｌＩが行なえないという
問題があった〇 〔発明の目的〕 本発明の目的は、上記の如き従来技術の問題点を解消し
、光ピックアップ（２）％際の走査方向と光ディスクの
中心から半径方向に向かう該ピックアップの本来の走査
方向とが一致しないことによって生じるトラッキング制
御装置の誤差信号検出感度の劣化を改善し、ループ利得
の安定なトラッキング制御装置を備えた光ディスク再生
装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、上記の目的を達成するために、トラッキング
制御ループ内に可変ゲイン増幅器を設けるとともに、）
ラッキング専用の光ビームの平均光量の平均値を検出し
た検出信号と基準信号とを比較して得られる誤差信号に
よって、この可変ゲイン増幅器のゲインを制御するよう
にしたものであるＯ ここで本発明の動作原理を具体的に説明しておく＠再び
＃１６図を参照する＠同ｖｌＪにおいて、光ピックアッ
プを光ディスクの中周にある点Ｑの位置に固定し、前述
した偏位ｄ　ｔ−（＋）０１およびＨ側に発生させたと
きの比較器２３（１８４図参照）の出力Ｔの振幅ｖＴ　
ｓ一方のサブスポット光の反射光量の平均レベルに相当
する電圧値ＥＮ、主ビーム光の反射光量の平均レベルに
相当する低域通過フィルタ２７の出力ＨＤの変化は各々
、＃！７図げン、幹ン。

（ハ）に示すようになる。

第７図より、比較器２３の出力Ｔの振幅ｖＴの変化に対
してサブスポット光の反射光量の平均レベルに相当する
電圧値ＫＮは直接的に変化し、低域フィルタ２７の出力
ＥＤは一定値となる。すなわち、電圧値ＥＮの変化を検
出することでトラッキング制御ループにおける誤差信号
の検出感度の変化を知ることができ、この変化分だけ比
較器２３の出力Ｔを増Ｓｔ−たは減衰させることによっ
てトラッキング制御ループのループ利得を一定にするこ
とができる〇 実際には、光ディスクの内周と外周において反射光強度
が異なるために、＃Ｉ８図（イ）に示したごとくサブス
ポット光の反射光量の平均レベルに相当する電圧値ＥＮ
と主ビーム光の反射光量の平均レベルに相当する電圧値
ＥＤとは、ディスクの内周から外周へ向けて＃贋に増加
する◇なお、第８＠（イ）の直１１１Ｆの傾きｋは、主
ビーム光とサブスポット光の反射光量を検出する光電素
子および装置の充電変換利得の違い等により異なり得る
ものである。

このように、光ディスクの内周から外周へ向けてサブス
ポット光の反射光量の平均レベルに相当する電圧値ＥＮ
は増加するために、前述した原因により発生する電圧値
ＥＮの変化（第７図（ロ）参照）を直接的に検出するこ
とはできない。しかしながら、第８図幹）に示すごとく
電圧値（ｋ−ＥＮ−ＥＤ）を求めるとこの電圧値は内周
から外周へかけての電圧値ｋｏ変化に対して一定値Ｇと
なるが、第６図の偏差ｃｔＫ対する電圧値ＵＮの変化に
対してはＧ′あるいはＧ’のごとく変化する。

このように、電圧値（ｋ−ＥＮ−ＨＤ）の変化を検出す
ることで、光ディスクの内周にあると外周にあるとｋか
かわらずトラッキング制御ループにおける誤差信号検出
感度の変化を検出することができるＯ すなわち、このようにして検出可能となった誤差信号検
出感度の変化を用いて、トラッキング制御ループ内に設
けた可変ゲイン増幅器のゲインを制御すれば本発明の目
的が達成できることは明らかであろう。

なお、反射光強度が光ディスクの内周と外周で異なるの
は情報信号を角速度一定で記録した光ディスクについて
のみであり、線速度一定で記録した光ディスクについて
は前記のような手段を用いる必要はない。

〔発明の実施例〕

次に図を参照して本発明の詳細な説明する。

＠１図は本発明の一実施例の要部を示すブロック図であ
る。

同一において、９は光検出器、１００は本発明に係わる
信号調整回路である。信号調整回路１００の焦点制御部
分は、前述した従来のものと全く同様であるので説明を
省略する。サブスポット光の反射光を検出した光電変換
素子２０の出力ＥＡは、比較器２３に供給されるととも
に低域フィルタ４２に供給される。

回路４２にてサブスポット光の反射光量の平均レベルに
相当する電圧値ＫＮが出力され、ｌ１２Ｎは増幅器３２
に供給される。該増幅器３２にて電圧値ＥＮはに倍され
たのち演算回路３３に供給される。

回路３３には、低域フィルタ２７から出力された主ビー
ム光の反射光量の平均レベルに相当する電圧値ＥＤが供
給されており、両者の差電圧である電圧値（ｋ−ＥＮ−
ＨＤ）を出力する。

この信号は比較器３４にて、基準電圧発生回路３５から
出力された基準電圧と比較されて両者の誤差信号が回路
３４から出力される０ このふき、この誤差信号は正または負の電圧値であるの
で、絶対値回路３６にて正の誤差信号に変換されたのち
ゲイン調整器３７に供給される。

３７では、この誤差信号に応じて可変ゲイン増幅器３８
のゲインを調整し、比較器２３から供給されるトラッキ
ング誤差検出信号ＴＯ振幅を制御することによってトラ
ッキング制御ループのループ利得を一定に保つように動
作する。回路３８の出力Ｔｘは端子３１に出力され、第
２図のトラッキング制御増幅器１２、トラッキング駆動
回路１４を介して対物レンズ３を駆動し、トラッキング
制御を行なう〇 第１図を参照して説明した実施例は、角速度一定で記録
された光ディスクを再生する場合について述べたもので
あるが、線速度一定で記録された光ディスクを再生する
場合についても本発明を適用することができ、この場合
には、信号調整回路１００において増幅器３２、演算回
路３３が不用となるが前記と同様の効果を得ることがで
きる０なお、トラッキング制御ループの誤差信号検出感
度の変化を検出する構成例として第１図の実施例をあげ
たが、これらに限る必要紘なく、光ビームの反射光量の
平均レベルを検出してトラッキング制御ループの誤差信
号検出感度の変化を検出できるものであれば、これを用
いることで本発明の趣旨をそれるものではない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、トラッキング専
用光ビーム°の反射光量の平均レベルを検出することで
トラッキング制御ループの誤差信号検出感度の変化を間
接的に検出し、これを用いてトラッキング誤差検出信号
のレベルを制御することによって、ループ利得を一定化
することができ、これにより特性の優れたトラッキング
制御装置を備えた光ディスク再生装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の要部を示すブロック図、第
２図は光ディスク再生装置の従来例を示すブロック図、
第３図はディスク上における情報トラックの拡大説明図
、第４図は＠２図における光検出器９と信号分離回路１
０の詳細を示すブロック図、第５図はトラッキング制御
における誤差検出信号の変化を示す特性図、第６図は従
来の光ディスク再生装置のトラッキング制御における問
題点を説明するための説明図、１７図は光ピックアップ
の容動方向のずれに伴うトラッキング誤差検出感度の変
化を示す特性図、＠８図は第７図に示した諸量の相互関
係を示す特性図、である。 符号説明 １・・・・・・光ディスク、３・・・・・・対物レンズ
、８・・・・・・レーザ光源、９・・・・・・光検出器
、１０・・・・・・信号調整回路、３２・・・・・・増
幅器、３３・・・・・・演算回路、３４・・・・・・比
較器、３５・・・・・・基準電圧発生回路、３６・・・
・・・絶対値回路、３７・・・・・・ゲイン調整器、３
８・・・・・・可変ゲイン増亀器 代理人　弁理士　並　木　昭　夫 ｊ１５図 ＩＩ　Ｇ　図 １１７！Ｉ １ａｌｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）レーザ光を回折格子により主ビーム光とその両側に
   位置するサブスポット光に分けてディスクの面上に投射
   する手段と、その反射光を検出する光検出器と、主ビー
   ム光による該検出器出力から前記ディスクに記録された
   情報を再生する手段と、サブスポット光による前記検出
   器出力から、ディスク面上に投射される前記レーザ光の
   トラッキング誤差を検出するトラッキング誤差検出手段
   と、該誤差検出出力を入力されてレーザ光のトラッキン
   グ制御を行うトラッキング制御手段と、を少なくも搭載
   した光ピックアップを前記ディスクの半径方向へ移動さ
   せて該ディスクからそこに記録された情報を読み取るよ
   うにした光ディスク再生装置において、 前記ピックアップがディスクの中心から該ディスクの半
   径方向に延びる所定の直線上を移動するのでなく、該直
   線からずれた状態で該直線に並行に移動するとき、その
   ずれ量に応じて生じる前記トラッキング誤差検出手段の
   検出感度の変化を表す信号（以下、検出感度の変化信号
   という）を、前記サブスポット光による前記検出器出力
   の時間的平均値を少なくとも用いて作成する検出感度の
   変化信号作成手段を具備し、 前記トラッキング制御手段に入力されるトラッキング誤
   差検出出力の前記検出感度の変化に基づく変動を前記検
   出感度の変化信号を用いて補償するようにしたことを特
   徴とする光ディスク再生装　置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の光ディスク再生装置に
   おいて、前記検出感度の変化信号作成手段は、前記サブ
   スポット光による前記検出器出力の時間的平均値と、前
   記主ビーム光による前記検出器出力の時間的平均値を用
   いて演算により前記検出感度の変化信号を作成する手段
   から成ることを特徴とする光ディスク再生装置。