JPS62112236A - トラツキングエラ−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〕 この発明は、ＶＤ、ＯＤ等に記録された情報を、光ビー
ムに依り読み出す光学的情報読取装置、或いは、光ビー
ムに依り情報をディスク等に書き込む光学的情報書き込
み装置のトラッキングエラー信号検出に関するものであ
る。

〔発明の概要〕

この発明は、’ＶＤ、ＣＤ等に記録された情報を光ビー
ムに依り読み出す光学的情報読取装置、或いは、元ビー
ムに依り情報をディスク等に書き込む光学的情報書き込
み装置のトラッキングエラー情報を、ディスクからの反
射光の光量分布が、トラックずれ知より変化するのをタ
イミングにおいてサンプリングすることＫより得るトラ
ッキングエラー信号検出装置において、ピッド（テょる
ＲＦ信号振幅を検知し、その振幅が一定値以下となって
いる期間フォトディテクタからの信号をトラッキングエ
ラー発生回路へ供給するのを停止し、予め定められたト
ラッキングエラー信号が出力されるようにすることによ
り、ディスク表面上に傷、汚れ等が存在しても、大きな
擬トラッキングエラー信号を発生することなく、安定な
トラッキングサーボが得られる様にしたものである。

〔従来技術〕

従来、トラッキングエラー検出法に、ヘテロダ・イン法
を用いた光学的情報読取装置が知られていた。

上述した方法を用いた光学的情報読取装置の概略図を第
２図に示す。

半導体レーザ１より出射された光は、ビームスプリッタ
２に↓っで、ディスク５方向に反射され、コリメータレ
ンズ８によって平行光とされ、対物レンズ４を介して、
ディスク５上に収光される。この光束は、凹凸のビット
形状を持つ情報トラックにより反射され、対物レンズ４
、コリメータレンズ８、ビームスプリッタ２を介して、
入射光束とは直交する向′きに透過し、受光素子６に入
射する。この受光素子６では、ディスク５からの反射光
が検知されて、その変化が信号として取り出される。又
、フォーカシング制御もしくはトラッキング制御の為、
光学的読取装置を構成する対物レンズ４を駆動して位置
制御する為の制御信号が形成される。。

上述のトラッキング制御のうちヘテロダイン法（特許公
報昭５６−８０６１０）を説明する為の原理全第８図に
、実施する為の回路のブロック図を第４図に示す、ディ
スク５の読取光は、ビットにより回折された光の明暗パ
ターンとレーザ光のスポットの位置関係により受光素子
Ｇ上で、第３図に示す様な回折パターンとなる。ビット
Ｐに対するビームの位置間係を示したのがα図、受光素
子６上のビームと回折光のパターンを示したのがｂ図で
ある。尚、斜線部分は、光量の少ない部分を示している
。

（１）、（２）、（８ン　より、ビットがビーム内に人
出する際に、回折光のパターンの対称性の崩れ方が左右
の場合で、逆転して込る事がわかる。

従って、ビットがビーム内に人出する際のあるタイミン
グでこの対称性を、ＤＩ、Ｄ２．ＤＢ、Ｄ４の受光素子
からの出力で判断できれば、トラッキング制御信号とす
る事ができる。

第４図は、（公開特許公報−昭５７−７４８８７〕に基
づいた上記原理による実施例である。４分割受光素子６
のＤｌとＤＢの出力を加算回路１゜に、又、Ｄ２とＤ４
の出力を加算回Ｐ８９に入力し、両加算出力を減算回路
１２に入力し、両出力の差信号Ｓ１を得る。一方、加算
回路９の出力と、加算回路１０の出力全加算回路１１に
入力し、両出力の和信号Ｓｘｆ得る。信号Ｓ１は、第８
図に示した様に、スポットに対し、ビットが人出する際
の回折光の対称性の崩れに対応した出力信号なので、ト
ラッキングエラー情報を含む、又、信号Ｓ、は、再生情
報信号となっている。加算回路１１の出力は、立ち上り
パルス発生器１３と立ち下がりパルス発生器１４に供給
され、夫々信号Ｓ、と８４を発生する。一方、減算回路
１２の出力は、サンプリングホールド回路１５　、１６
に供給され、夫々パルス信号Ｂ１と８番によりサンプリ
ングされ、その値全ホールドし、減算回路１７に供給さ
れ、トラッキングエラー信号を得ている。

第５図は、上記回路構成によって生じた主要表各部の信
号出力を表わした図である。スボッートに対し、ビット
が左側からほぼ全部入った状態から、ビットが右へ移動
し、右側から出始める状態の間の各信号出力の様子を表
わしている。信号Ｓ１は、トラッキングエラー情報を含
む信号、信号日。

は、再生信号出力、信号Ｓ、は、信号Ｓ、のゼロクロス
点を基準にした立ち上がりパルス信号、信号Ｅ、は、信
号Ｓ、のゼロクロス点を基準にした立ち下がりパルス信
号。信号Ｓ、、Ｅｌ、は、ビソトがビームに対し、左−
ｄ−ら右へＳ動するにつれ、極性が負から正へ、又は、
正から負へ反転すると共に、トラックずれ量に対応した
出力、即ち、トラッキングエラーに対応する信号となっ
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし従来のヘテロダイン法による方法では、ディスク
の表面等に傷があった場合、トラッキングエラーに擬似
信号が乗り、トラッキングサーボが不安定になったり、
トラッキングジャンプが生じたりしていた。例えば、デ
ィスク表面上にブラックドツト状の傷があった場合、第
６図に示す様に、傷による光束の遮蔽は、必ずビーム内
に点対称の影を生じさせる。なぜならば、７００μｍ１
ＭＬの傷が存在し、ディスク表面上のビーム（ビーム径
７００〜８００μ湛〕を侵食すると、入射光束が遮蔽さ
れ九部分は、当然形となるが、ディスクによって反射さ
れた光束も、傷によって遮蔽される。従って、４分割受
光素子上では、点対称の影を生じる。この様な傷が、各
信号に与える影響を示したのが、第７図である。ビット
がオントラック上にあるとして、傷によってビームが右
半分遮蔽された状態を示している。時刻ｔ１以前は、傷
がビーム内に入って来ない状態で、この時には、信号Ｅ
１１はゼロで、信号Ｓ、は、ディスクの反射率とビット
深さによって定まる変調を受けており、トラッキングエ
ラー信号もゼロである。しかし、時刻ｔ□以降傷によっ
てビームが徐々に侵食され始めると、点対称の影が生じ
始めるが故に、傷の信号に。

、ビットの変ｖＡ戊分が重った信号日、が生成される。

一方、信号Ｓ、は、影によって侵食された分だけ、ビッ
トによる変調が落ちる。但し、信号Ｓ□と信号Ｓ、の位
相関係は、傷によって殆ど乱される事はカい、従って、
信号Ｓ８のゼロクロスでサンプルホール“ドすると、傷
が、ビームの右半分に対称に入いる時刻ｔ、までに、ト
ラ、ツキングエラー信号は、殆ど負の擬似信号を発生す
る。又、時刻ｔ、以降、傷か徐々にビームによりはみ出
すにつれ、上記状態と逆の極性を持った信号が、信号Ｓ
１に生成されるので、トラッキングエラー・信号は、殆
ど正の擬似信号を発生する。

従って、回折光の強度分布のパターン変化を、４分割受
光素子の対角和の差信号より得、トラッキングエラー信
号を生成する方式では、どの様な方法であっても、トラ
ッキングエラー信号中に、傷による擬似信号が必ず現わ
れる。この為、トラッキングサーボが不安定になり、ト
ラッキングジャンプを生じたりしていた。特に、傷かト
ラック方向に対しビームの半分を遮蔽する場合シでは、
この傾向が著じるしく生じていた。

そこでこの発明は従来のこの様な欠点を解決する為、ト
ラッキングエラー信号中に、傷による擬似信号の発生を
生じさせる事なく、高請度で安定なドラッギングエラ信
号を簡単に得る事を目的としている。

〔問題点を解決する為の手段〕

上記問題膚を解決する為にこの発明は、光学的読取装置
によりディスクに入射させられ、ディスクで変調を受け
た読取光を、事実上、トラック方向とトラック方向に垂
直な直線で分けた少なくとも４つの受光素子で受け、相
対する対伺方向の夫々の受光素子の出力信号を加算する
第１＃第２の加算回路と、上記第１．第２の加算回路の
出力信号の和信号を生成する第８の加算回路と、上記第
１、第２の加算回路の出力信号の差信号上生成する第４
の減算回路と、第８の加算回路の出力信号の立上り、又
は、立下りのゼロクロス点を検出しサンプリングパルス
を発生する第５．第６の回路と、第８の加算回路の出力
信号振幅を検知する第７の振幅検出回路と、その回路の
出力信号を適正なレベルでスライスし、あるスライスレ
ベル以上の信号の時に、第５．第６の回路の出力を選択
的にスイッチングして出力する２５７　ａ　Ｋ’ｒ　８
の回路と、上記第７．第８の回路を経た信号で、第４の
減算回路の出力をサンプルホールドする第９．第１０の
回路と、第９１　Ｋ　１０の出力信号の差信号を生成す
る第１１の減算回路を備え、上記第１１の減算回路を経
た出力信号をトラッキングエラーとすることを特徴とす
る。

〔作用〕

上記の様に、回路を構成し、エラー信号を得ると、傷の
存在の有無により、第５．第６の回路の出力に対し適切
にスライスレベルを設定し、このスライスレベルの上下
でスイッチングされた出力信号を用いトラッキング信号
を得ているので、傷のある場合には、トラッキングエラ
ー信号はゼロとなり、傷のない場合には、通常のトラッ
キングエラー信号となるので、トラッキングエラー信号
が、擬似信号を含む事が殆どなくなる。従って、トラッ
キングサーボの不安定性を充分に小さくする事が可能と
なり、トラッキングジャンプを生ずる事はなくなり、高
精度で安定なトラッキング制御を行う事ができる。

〔実施例〕

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明を実施する為の回路のブロック図の一
例でおる。

４分割受光素子６のＤｌとＤ３の出力を加算回路２２に
、又、Ｄ２とＤ４の出力を加算回路器に入力し、両７＋
−Ｄ算出力を減算回路２５に入力し、両出力の差旧号Ｓ
０を得る。信号Ｓ□は、第８図に示した様に、スポット
に対しビットが入出する際の回折光の対称性の崩れに対
応した出力信号なので、トラッキングエラー情報を含む
、一方、加算回路器の出力と加算回路器の出力を７ＪＩ
ｌ算回路冴に入力し、両出力の和償号１３１！を得る。

信号Ｓ！、は、再生情報信号となっている。加算回路器
の出力は、立ち上りパルス発生回路ごと立ち下りパルス
発生回路２６に供給され、夫々信号Ｂｌｆｉと８１６を
発生する。さらに、加算回路２Ａの出力は、エンベロー
プ検波回路あで、そのＲＦ振幅に対応した出力とされコ
ンパレータ２８に送られる。コンパレータ３は、信号Ｂ
４の出力振幅を適正な電圧のスライスレベルでスライス
し、その′！！圧の絶対値よりち大きな信号の場合、ハ
イレベルにさせる。スイッチング回ｉ２９と突は、信号
Ｓ１５がハイレベルの時、ゲートを開くものとすると、
信号８ｕの出力があるレベル以上の信号の時パルス信号
Ｓｕｓとパルス信号”　１６が、サンプルホールド回路
３１　、３２に送られる事になる。一方、減算回路１２
の出力６サンプリングホ一ルド回路３１　、３２に供給
され、夫々パルス信号’ｆｌｐＳｌｆｌによりザンプリ
ングされ、その値をホールドし、信号’ＩＷ＊Ｓｕとな
る。夫々の信号が減算回路３３に供給され、トラッキン
グエラー信号を得る事ができる。

第８図は、上記回路構成によって生じた主要な各部の信
号出力を、ビットと共に傷が、ビーム内に侵入した場合
について示したものである。傷の存在により第７図に示
した様に、ビットによる変調レベルはかなり低下する。

傷によって、４分割受光素子上では、点対称の影を生じ
る。この様な影が、各信号に与える影響を示したのが第
８図である。ビットがオントラック上にあるとして、傷
によって、ビームが右半分遮蔽された状態を示している
。時刻ｔ、以降、傷によってビームが徐々に侵食され始
めると、点対称の影が生じ始めるが故に、傷の信号に、
ビットの変調成分が乗った信号Ｓ１！が生成される。一
方、信号’　１ｍは、影によって侵食された分だけ、ビ
ットによる変調が落ちる。従って、この変調レベルを検
波してコ／ノくし一夕３のスライスレベルを適正に設定
する事により、傷の存在を検知する事ができる。従って
、傷があると、コンパレータあの出力は、ローとなり、
スイッチング回路２９．３０を起動させないので、立ち
上りパルスも、立ち下がりパルスも発生しない。この為
、傷の影響が出始めた時点の＠′Ｊｒ：、傷の影響が小
さくなるまで保持し続けるので、第９図の信号５ｆｆｓ
Ｓ錦を得る。この信号同志全減算した信号がトラッキン
グエラー信号なので、傷の影響が非常に大きい時間の間
、傷の影響が少ないトラッキングエラーを得る事ができ
る。即ち、若干の傷の影響を受けはするが、傷の影響が
最も大きくなる所を避ける事ができると同時に、傷の部
分ハ、主にトラッキングエラーは、小さな直流全量し続
けるので、アクチュエータが、徴かに中立点よりずれる
結果となる。尚、再生信号Ｆ３１．の出力は、トラック
ずれに伴々つても低下するので、コンパレータのスライ
スレベルは、傷の影響とトラックへの引き込み具合を鑑
みて、適正に設定する必要がある。

〔発明の効果〕

以上述べた様に、本発明に依れば、トラッキングサーボ
に及ぼす傷の影響を極めて小さくする事ができるので、
傷によるトラックジャンプや、トラッキングサーボの不
安定性を充分小さくする事が可能となる。又、トラッキ
ングサーボ帯域の制限などする必要がなく、冗分なサー
ボ帯域を確保する事ができるので、高精度なトラッキン
グサーボを実施する事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図　本発明に係る回路のブロック図第２図　光学的
読取装置の光学系の例を示す概略図 第３図　情報トラック上のビットとビームの位Ｒ関係に
伴う４分割受光素子上の回折 光のパターンを示す図 第４図　従来のヘテロダイン法による回路のブロック図 第５図　従来のヘテロダイン法に係る主要な各部信号出
力の波形図 第６図　傷がある場合の４分割受光素子上の明暗パター
ンを示す図 第７図　傷がある場合の従来のヘテロダイン法忙係る主
要な各部信号出力の波形図 第８図　傷がある場合の、本発明に係るトラッキング方
式に係る主要彦各部信号出力 の波形図 １：牛導体レーザ ２：ビームスプリッタ ８：コリメータレンズ ４：対物レンズ ５：ディスク ６：４分割受光素子 ９　、１０　、１１　、２２　、　Ｚ３　、２４　：加
算回路１２　、１７　、２５　、３３　：減算回路１３
　、２７　：立ち上がりパルス発生回路１４　、２６　
：立ち下がりパルス発生回路１５　、１６　、３１　、
３２　：サンプルホールド回路２８：コンバレータ 四、３０ニスイツチング回路 ３５：エンペロープ検波回路 以上 出願人　セイコー電子工業株式会社 代理人　弁理士　最　上　　　　務　、〜１、（他１名
〕″り ｓ３−ニー」＝」−−１−１−、、＝＝−上−−一−ｓ
４−　　　　　　　　ニー丁−−−」−名　５　面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光学的読取装置によりディスクに入射させられ、ディス
   クで変調を受けた読取光を、事実上、トラック方向とト
   ラック方向に垂直な直線で分けた少なくとも４つの受光
   素子で受け、相対する対角方向の夫々の受光素子の出力
   信号を加算する第１、第２の加算回路と、上記第１、第
   ２の加算回路の出力信号の和信号を生成する第３の加算
   回路と、上記第１、第２の加算回路の出力信号の差信号
   を生成する第４の減算回路と、第３の加算回路の出力信
   号の立上り、又は、立下りのゼロクロス点を検出しサン
   プリングパルスを発生する第５、第６の回路と、第３の
   加算回路の出力信号振幅を検知する第７の振幅検出回路
   と、その回路の出力信号を適正なレベルでスライスし、
   あるスライスレベル以上の信号の時に、第５、第６の回
   路の出力を選択的にスイッチングして出力する第７、第
   ８の回路と、上記第７、第８の回路を経た信号で、第４
   の減算回路の出力をサンプルホールドする第９、第１０
   の回路と、第９、第１０の出力信号の差信号を生成する
   第１１の減算回路より成り、上記第１１の減算回路を経
   た出力信号をトラッキングエラー信号とする事を特徴と
   するトラッキングエラー信号発生回路。