JPS62159351A - Detecting system for tracking error signal of optical information signal reproducing device - Google Patents

Detecting system for tracking error signal of optical information signal reproducing device

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Publication number
JPS62159351A
JPS62159351A JP151786A JP151786A JPS62159351A JP S62159351 A JPS62159351 A JP S62159351A JP 151786 A JP151786 A JP 151786A JP 151786 A JP151786 A JP 151786A JP S62159351 A JPS62159351 A JP S62159351A
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JP
Japan
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signal
tracking error
signals
light
line
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Application number
JP151786A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Tajima
修 田島
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Publication of JPS62159351A publication Critical patent/JPS62159351A/en
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Abstract

PURPOSE:To inexpensively form a high performance optical information signal reproducing device, by combining individual output signals from photodetector elements respectively positioned to the 1st-4th quadrants. CONSTITUTION:A photodetector 6 is provided with photodetector elements PD1, PD2, PD3, and PD4 which are respectively positioned to the 1st-4th quadrants in an X-Y plane and output signals S1, S2, S3, and S4 are respectively outputted from the photodetector elements PD1-PD4. On the basis of the sum signals (S1+S3) and (S2+S4) of the output signals from the two pairs of diagonal photodetectors, the difference signal S5=(S2+S4)-(S1+S3) between the two sum signals is obtained and, at the same time, the difference signal S6=(S 1+S4)-(S2+S3) between two sum signals is obtained on the basis of the sum signals of the output signals from the two pairs of photodetector elements. Then the signals S5 and S6 are multiplied by each other and a tracking error signal S7=S5XS6 is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は光学的情報信号再生装置におけるトラッキング
誤差信号検出方式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a tracking error signal detection method in an optical information signal reproducing device.

(従来の技術と問題点) 幾何学的凹凸として情報信号が記録されている記録跡を
有する情報記録媒体の信号面に光源から出射された光束
を集束して照射し、前記した情報記録媒体の信号面に生
じた記録情報で変調されている反射光を光検出器により
光電変換して再生情報信号を得るようになされている光
学的情報信号再生装置において、情報記録媒体の信号面
からの反射回折光の分布が光のスポットと記録跡との相
対的な位置関係に応じて変化することを利用してトラッ
キング誤差信号の検出を行なう方式が特開昭52−93
222号公報に開示されている。
(Prior Art and Problems) A light flux emitted from a light source is focused and irradiated onto the signal surface of an information recording medium having a recording trace on which an information signal is recorded as geometrical unevenness, and the above-mentioned information recording medium is In an optical information signal reproducing device that obtains a reproduced information signal by photoelectrically converting the reflected light modulated by the recorded information generated on the signal surface using a photodetector, the reflection from the signal surface of the information recording medium is JP-A-52-93 proposed a method for detecting a tracking error signal by utilizing the fact that the distribution of diffracted light changes depending on the relative positional relationship between the light spot and the recorded trace.
It is disclosed in Publication No. 222.

前記した特開昭52−93222号公報に記載されてい
るトラッキング誤差信号検出方式は、記録跡の方向の線
と、記録跡の方向に直交する方向の線とによって4分割
された位置におかれた4個の受光素子からなる光検出器
からの出力信号における対角線位置に配置されている各
2個づつの受光素子からの出力信号の和信号の和信号を
π/2移相器を介して乗算器に供給するとともに、前記
した光検出器からの出力信号における対角線位置に配置
されている各2個づつの受光素子からの出力信号の和信
号の差信号を乗算器に供給して、9!算器の出力信号と
してトラッキング誤差信号を得るようにしているもので
あるが、前記したπ/2移相器が記録信号に対して常に
π/2の移相量を与えることができないことによって、
正確なトラッキング誤差信号を得ることができない点が
問題になり、また、前記のπ/2移相器をフェーズ・ロ
ックドループによって構成して前記の欠点を除去しよう
とするとコスト高になるという点が問題になった。
The tracking error signal detection method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-93222 mentioned above is based on a method for detecting a tracking error signal at a position divided into four by a line in the direction of the recording trace and a line in a direction perpendicular to the direction of the recording trace. The sum signal of the output signals from each of the two light receiving elements arranged diagonally in the output signal from the photodetector consisting of four light receiving elements is transmitted through a π/2 phase shifter. At the same time, a difference signal of the sum signal of the output signals from each of the two light receiving elements arranged diagonally in the output signal from the photodetector is supplied to the multiplier. ! Although the tracking error signal is obtained as the output signal of the calculator, since the above-mentioned π/2 phase shifter cannot always give a phase shift amount of π/2 to the recorded signal,
The problem is that it is not possible to obtain an accurate tracking error signal, and if the above-mentioned π/2 phase shifter is configured by a phase-locked loop to eliminate the above-mentioned drawbacks, the cost will be high. It became a problem.

そして、前記した従来例の欠点を改善する提案が特開昭
57−74837号公報によって開示された。
A proposal for improving the drawbacks of the conventional example described above was disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 74837/1983.

この改善提案は対角線位置の受光素子の出力信号の和信
号間の差信号を、全和信号(再生情報信号)の立上がり
、立下がり時のゼロクロス点で別個にサンプリングホー
ルドして各個別の信号を得て、その信号の差信号をトラ
ッキング誤差信号とするものであり、この提案のトラッ
キング誤差信号検出方式によれば常に正確なトラッキン
グ誤差信号が得られるのであるが、情報記録媒体に記録
されている信号は高い周波数の信号であり、例えばコン
パクトディスクではそれの記録信号は数M Hzにも達
しており、そのような高周波信号についてゼロクロスパ
ルスを発生させる回路やサンプルホールドする回路とし
ては、充分に高速な動作特性を要求されることから、設
計製作に技術を要し、回路構成が複雑となり高価なもの
になるという欠点があったので、それの解決策が求めら
れた。
This improvement proposal involves sampling and holding the difference signal between the sum signals of the output signals of the light receiving elements at the diagonal positions separately at the zero-crossing points at the rise and fall of the total sum signal (reproduction information signal), and extracting each individual signal. The difference signal between these signals is used as the tracking error signal.According to this proposed tracking error signal detection method, an accurate tracking error signal can always be obtained, but the difference signal between the signals recorded on the information recording medium is The signal is a high-frequency signal, and for example, the recording signal on a compact disc reaches several MHz, and a circuit that generates zero-cross pulses or samples and holds such high-frequency signals requires a sufficiently high-speed circuit. Due to the required operating characteristics, there was a drawback that the design and manufacture required technology and the circuit configuration was complicated and expensive, so a solution was sought.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、例えば、コンパクトディスクのように、所定
の波長の光に対するビットの高さく深さ)が予め定めら
れている情報記録媒体については。
(Means for Solving the Problems) The present invention is applicable to information recording media, such as compact discs, in which the bit height and depth for light of a predetermined wavelength are predetermined.

ビットの立上がり、立下がりの位置を容易に知ることが
できること、及び、ビットの高さが光の波長の1/4と
は異なるときに、ビットのエツジに対する回折光の分布
がエツジに対して非対称に分布すること1等の事実に着
目して、ビットの前後のエツジを検出してトラッキング
誤差信号を検出するようにしたトラッキング誤差信号検
出方式、すなわち、幾何学的凹凸として情報信号が記録
されている記録跡を有する情報記録媒体の信号面に光源
から出射された光束を集束して照射し、前記した情報記
録媒体の信号面に生じた記録情報で変調されている反射
光を光検出器により光電変換して再生情報信号を得るよ
うになされている光学的情報信号再生装置において、前
記した光検出器は情報記録媒体における記録跡に平行な
第1の線と、前記の第1の線に直交する第2の線との2
本の線によって4つに分割されたそれぞれの区画に個別
の受光素子を偏えたものとなされており、前記した2本
の線の交点は反射光の光軸に位置するようになされてい
るとともに、前記の第1の線をX軸。
The rising and falling positions of the bit can be easily known, and when the height of the bit is different from 1/4 of the wavelength of light, the distribution of diffracted light with respect to the edge of the bit is asymmetrical with respect to the edge. A tracking error signal detection method that detects the tracking error signal by detecting the edges before and after the bit, focusing on the fact that the information signal is distributed as geometric unevenness. A light beam emitted from a light source is focused and irradiated onto the signal surface of the information recording medium having a recording trace, and a photodetector detects the reflected light modulated by the recorded information generated on the signal surface of the information recording medium. In an optical information signal reproducing device that obtains a reproduced information signal by photoelectric conversion, the above-mentioned photodetector is connected to a first line parallel to a recording trace on an information recording medium and to the first line. 2 with orthogonal second line
The light-receiving element is placed in each of four sections divided by the main line, and the intersection of the two lines is located on the optical axis of the reflected light. , the first line is the X axis.

第2の線をY軸として得られるXY平面の第1〜〜  
第4象限にそれぞれ位置する受光素子からの個別の出力
信号をそれぞれSL、S2.S3.S4とするときに、
対角線方向の2個づつの受光素子からの出力信号の和信
号(Sl+S3)、(S2+S4)に基づいて。
The first ~ ~ of the XY plane obtained with the second line as the Y axis
Individual output signals from the light receiving elements located in the fourth quadrant are respectively SL, S2. S3. When setting S4,
Based on sum signals (Sl+S3) and (S2+S4) of output signals from two diagonal light receiving elements.

前記した2つの和信号間の差信号55=(S2+S4)
−(S1+S3)を得る手段と、前記した第2の線で区
分される領域における2個づつの受光素子からの出力信
号の和信号(81+S4)、(S2+S3)に基づいて
、前記した2つの和信号間の差信号56=(Sl+S4
)−(S2+S3)を得る手段と、前記した2信号S5
.S6を乗算してトラッキング誤差信号57=S5×S
6を得る手段とからなる光学的情報信号再生装置におけ
るトラッキング誤差信号検出方式を提供するものである
Difference signal 55 between the above two sum signals = (S2+S4)
−(S1+S3), and the sum signal (81+S4) and (S2+S3) of the output signals from two light-receiving elements in the area divided by the second line. Difference signal between signals 56=(Sl+S4
)-(S2+S3) and the above two signals S5
.. Multiply by S6 to obtain tracking error signal 57=S5×S
The present invention provides a tracking error signal detection method in an optical information signal reproducing device comprising means for obtaining 6.

(実施例) 以下、添付図面を参照しながら本発明の光学的情報48
号再生装置におけるトラッキング誤差信号検出方式の具
体的な内容について詳細に説明する。
(Example) Hereinafter, optical information 48 of the present invention will be described with reference to the attached drawings.
The specific details of the tracking error signal detection method in the code reproduction device will be explained in detail.

第1図は本発明の光学的情報信号再生装置におけるトラ
ッキング誤差信号検出方式を適用した光学的情報信号再
生装置の斜視図であり、この第1図において1は光源(
半導体レーザ)、2はコリメートレンズ、3はビームス
プリッタ、4は集光レンズ、5は情報記録媒体(ディス
ク)、6は光検出器、7は光のスポットであって、前記
した光源1がら出射したレーザ光はコリメートレンズ2
によって平行光にされてから、ビームスプリッタ3を透
過して集光レンズ4に与えられ、集光レンズ4によって
ディスク5の信号面に微小な光のスポット7が結像され
る。そして、前記した光のスポット7からの反射光は集
光レンズ4とビームスプリッタ3とを介して光検出器6
に与えられて光電変換される。
FIG. 1 is a perspective view of an optical information signal reproducing device to which the tracking error signal detection method in the optical information signal reproducing device of the present invention is applied, and in FIG. 1, 1 is a light source (
2 is a collimating lens, 3 is a beam splitter, 4 is a condensing lens, 5 is an information recording medium (disc), 6 is a photodetector, and 7 is a light spot, which is emitted from the light source 1 described above. The laser beam is collimated by the collimating lens 2.
The light beam is made into parallel light by the beam splitter 3 and then applied to the condenser lens 4, where the condenser lens 4 forms a minute light spot 7 on the signal surface of the disk 5. The reflected light from the light spot 7 described above is transmitted to a photodetector 6 via a condenser lens 4 and a beam splitter 3.
is given and photoelectrically converted.

前記した光検出器6は、情報記録媒体における記録跡に
平行な第1の線6xと、前記の第1の線6xに直交する
第2のl56yとの2本の線によって4つに分割された
それぞれの区画、すなわち、前記の第1の線6xをX軸
、第2の線6yをY軸として得られるxY平面の第1〜
f54象限に個別に受光素子P DI、 P D2. 
P D3. P D4を備えているものとなされており
、前記した2本の線6x。
The photodetector 6 described above is divided into four by two lines: a first line 6x parallel to the recording trace on the information recording medium and a second line 56y perpendicular to the first line 6x. In other words, the first to
Light receiving elements P DI, P D2 . are individually provided in the f54 quadrant.
P D3. PD4, and the two lines 6x described above.

6yの交点は反射光の光軸に位置するようになされてお
り、前記した各受光素子FDL〜PD4からはそれぞれ
個別の出力信号81.S2.S3.S4が出力される。
The intersection point of 6y is located on the optical axis of the reflected light, and individual output signals 81 . S2. S3. S4 is output.

第2図は前記した第1図中に示されている光検出器6に
おける4個の受光素子PDI〜PD4からの出力信号5
l−84を用いてトラッキング誤差信号を発生させる回
路配置を示しており、第2図においてADDI〜ADD
4は加算器、5UBI、5UB2は減算器、MULは乗
算器、8は出力端子である。
FIG. 2 shows the output signals 5 from the four light receiving elements PDI to PD4 in the photodetector 6 shown in FIG.
1-84 to generate a tracking error signal. In Figure 2, ADDI to ADD
4 is an adder, 5UBI and 5UB2 are subtracters, MUL is a multiplier, and 8 is an output terminal.

前記した加算器ADDIは、光検出WA6における4個
の受光素子PDI〜PD4の内の対角線方向の2個の受
光素子PDI、PD3からの出力信号Sl。
The adder ADDI receives the output signal Sl from the two diagonal light receiving elements PDI and PD3 among the four light receiving elements PDI to PD4 in the photodetector WA6.

S3の和信号(S1+S3)を発生し、それを減算器5
UBIに対して減数信号として与え、また、前記した加
算器ADD2は光検出器6における4個の受光素子PD
I〜PD4の内の対角線方向の2個の受光索子PD2.
PD4からの出力信号S2.S4の和信号(S2+S4
)を発生し、それを減算器5UBlに対して被減数信号
として与える。そして、前記した加算器5UBIからは
前記した2つの和信号間の差信号S5:(S2+S4)
−(Sl+S3)を出力して乗算器MULに供給する。
A sum signal (S1+S3) of S3 is generated, and it is sent to the subtracter 5.
The adder ADD2 is applied to the UBI as a subtraction signal, and the adder ADD2 is applied to the four light receiving elements PD in the photodetector 6.
Two diagonal light-receiving probes PD2.I to PD4.
Output signal S2 from PD4. S4 sum signal (S2+S4
) and gives it to the subtractor 5UBl as the minuend signal. Then, from the adder 5UBI described above, a difference signal S5 between the two sum signals described above: (S2+S4)
-(Sl+S3) and supplies it to the multiplier MUL.

また、加算器ADD3では前記した光検出器6における
第2の線6yで区分される領域における2個の受光素子
PDI、PD4がらの出力信号の和信号(Sl+S4)
を発生し、それを減算器5UB2に対して被減数信号と
して与え、また、加算器へ〇D4では光検出器6におけ
る第2の線6yで区分される領域における2個の受光素
子PD2.PD3からの出力信号の和信号(S2+S3
)を発生し。
Further, the adder ADD3 generates a sum signal (Sl+S4) of the output signals of the two light receiving elements PDI and PD4 in the area divided by the second line 6y in the photodetector 6.
is generated and given as a minuend signal to the subtractor 5UB2, and also sent to the adder 〇D4, which is applied to the two light receiving elements PD2 . Sum signal of output signals from PD3 (S2+S3
) occurred.

それを減算器5UB2に対して減数信号として与え、前
記した減算器5UB2がらは前記した2つの和信号間の
差信号56=(S1+S4)−に2+S3)を出力して
シュミットトリガ回路STを介して乗算器MULに供給
する。
It is given as a subtraction signal to the subtractor 5UB2, and the subtracter 5UB2 outputs a difference signal 56=(S1+S4)-2+S3) between the two sum signals mentioned above and sends it through the Schmitt trigger circuit ST. Supplied to multiplier MUL.

第3図はディスク5の信号面におけるビットPと光のス
ポット7との相対的な位置関係の変化と対応して、集光
レンズ4の主面における反射光の分布がどのように変化
するのかを図示説明している図であって、第3図の(a
)〜(C)はビットPの中心と光のスポット7の中心と
が一致した状態で光のスポット7がビットPを通過して
いる状態の場合を示しており、また、第3図の(d)〜
(f)はビットPの中心から右側にずれた位置にスポッ
ト7の中心が位置している状態で光のスポット7がビッ
トPを通過している状態の場合を示している。
FIG. 3 shows how the distribution of reflected light on the main surface of the condenser lens 4 changes in response to changes in the relative positional relationship between the bit P and the light spot 7 on the signal surface of the disk 5. FIG. 3 is a diagram illustrating and explaining the
) to (C) show the case where the center of bit P and the center of light spot 7 are aligned and the light spot 7 is passing through bit P. d)~
(f) shows a state in which the light spot 7 is passing through the bit P with the center of the spot 7 being located at a position shifted to the right from the center of the bit P.

なお、この第3図は凸形のビットPで、ビットPの高さ
が光の波長の1/4よりも小さい、例えば光の波長の略
々115程度であるとした場合についてのものである。
Note that this figure 3 is for a case where the bit P is convex and the height of the bit P is smaller than 1/4 of the wavelength of light, for example, approximately 115 times the wavelength of light. .

また、第3図中において斜線の部分は回折光の強い部分
を示している。
Further, in FIG. 3, the shaded area indicates the area where the diffracted light is strong.

さて、光のスポット7の中心とビットPの中心とが一致
している状態で光のスポット7がピットP上を移動して
いる場合、すなわち、トラッキング誤差が無い状態で光
のスポット7がビットP上を通過している状態の場合に
は、ディスク5の信号面で生じた回折光は第3図の(a
)〜(c)に示されているように、集光レンズ4の主面
においてX軸に対称的な分布状態を示すから、この状態
においては、加算器ADDIからの出力信号(S1+S
3)と加算器ADD2からの出力信号(S2+S4)と
が等しくなり、したがって減算器5UBIから出力され
る信号55=(S2+S4)−(S1+S3)は零とな
る。
Now, if the light spot 7 is moving over the pit P with the center of the light spot 7 and the center of the bit P matching, that is, the light spot 7 is moving on the bit P with no tracking error. In the case of the state where the light passes over P, the diffracted light generated on the signal surface of the disk 5 is shown in (a) in FIG.
) to (c), the main surface of the condenser lens 4 exhibits a symmetrical distribution state with respect to the X axis.
3) and the output signal (S2+S4) from the adder ADD2 are equal, so the signal 55=(S2+S4)-(S1+S3) output from the subtracter 5UBI becomes zero.

次に、第3図の(d)〜(f)に示されているような状
態で光のスポット7の中心がビットの中心に対して右に
偏っている場合には、ディスク5の信号面で生じた回折
光は第3図の(d)〜(f)に示されているように集光
レンズ4の主面においてX軸に対して偏った分布状態を
示す、すなわち、第3図の(d)の場合にはディスク5
の信号面で生じた回折光は集光レンズ4の主面において
第4象限に偏在した状態となされ、また、第3図の(f
)の場合にはディスク5の信号面で生じた回折光は集光
レンズ4の主面において第3象限に偏在した状態となさ
れるから、第3図の(d)に示されているような状態で
光のスポット7の中心がビットの中心に対して右に偏っ
ている場合には加算器ADDIからの出力信号(S1+
S:l)の方が加算器ADD2からの出力信号(S2+
S4)よりも小さくなり、したがってwt算器5UBI
から出力される信号55=(S2+S4) −(S1+
S3)は正となり、また。
Next, if the center of the light spot 7 is shifted to the right with respect to the center of the bit in the state shown in (d) to (f) of FIG. As shown in (d) to (f) of FIG. 3, the diffracted light generated in FIG. In case (d), disk 5
The diffracted light generated on the signal plane of FIG.
), the diffracted light generated on the signal surface of the disk 5 is unevenly distributed in the third quadrant on the main surface of the condenser lens 4, so that the diffraction light generated on the signal surface of the disk 5 is unevenly distributed in the third quadrant as shown in FIG. 3(d). If the center of the light spot 7 is shifted to the right with respect to the center of the bit in this state, the output signal from the adder ADDI (S1+
S:l) is the output signal from adder ADD2 (S2+
S4), so wt calculator 5UBI
Signal 55 = (S2+S4) - (S1+
S3) is positive, and.

第3図の(f)に示されているように光のスポット7の
中心がビットの中心に対して右に偏っている場合には加
算器ADDIからの出力信号(S1+S3)の方が加算
器ADD2からの出力信号(S2+S4)よりも大きく
なり、したがって減算器5UBIから出力される信号5
5=(S2+94)−(SL+S3)は負となる。なお
、第3図の(e)に示されているような状態で光のスポ
ット7の中心がビットの中心に対して右に偏っている場
合には加算IADD1からの出力信号(SL+S3)と
加算器ADD2からの出力信号(S2+S4)とが等し
くなり、したがって減算器5UBLから出力される信号
55=(S1+S3)−(S2+S4)は零となる。
As shown in FIG. 3(f), if the center of the light spot 7 is shifted to the right with respect to the center of the bit, the output signal (S1+S3) from the adder ADDI is is greater than the output signal (S2+S4) from ADD2, and therefore the signal 5 output from the subtractor 5UBI
5=(S2+94)-(SL+S3) is negative. Note that if the center of the light spot 7 is biased to the right with respect to the center of the bit in the state shown in FIG. 3(e), the output signal from the adder IADD1 (SL+S3) is The output signal (S2+S4) from the subtractor ADD2 becomes equal, and therefore the signal 55=(S1+S3)-(S2+S4) output from the subtractor 5UBL becomes zero.

第4図は、第3図の(d)〜(f)に示されているよう
な状態で光のスポット7の中心がビットの中心に対して
右に偏っている場合に、第2図示の回路中の各部の信号
の波形をディスクの信号面のビットPと対応させて示し
た図であって、第4図の(a)は、ディスク5の信号面
のビットPの断面形状であり、図中においてfeはビッ
トPの前縁部を示し、また、beはビットPの後縁部を
示している。
FIG. 4 shows that when the center of the light spot 7 is biased to the right with respect to the center of the bit in the states shown in (d) to (f) of FIG. 4 is a diagram showing the waveforms of signals at each part in the circuit in correspondence with the bit P on the signal surface of the disk, and (a) in FIG. 4 is the cross-sectional shape of the bit P on the signal surface of the disk 5, In the figure, fe indicates the leading edge of bit P, and be indicates the trailing edge of bit P.

また、第4図の(b)は減算器5UBIから出力される
信号S5の波形図、第4図の(c)は減算器5UB2か
ら出力される信号S6の波形図、第4図の(d)はシュ
ミットトリガ回路STから出力される信号36gの波形
図、第4図の(e)は乗算器MULから出力されろトラ
ッキング誤差信号S7の波形図である。
4(b) is a waveform diagram of the signal S5 output from the subtracter 5UBI, FIG. 4(c) is a waveform diagram of the signal S6 output from the subtracter 5UB2, and (d) of FIG. ) is a waveform diagram of the signal 36g outputted from the Schmitt trigger circuit ST, and (e) of FIG. 4 is a waveform diagram of the tracking error signal S7 outputted from the multiplier MUL.

光のスポット7の中心がビットの中心に対して右に偏っ
ている場合に減算器5UBIから出力される信号S5の
極性は第4図の(b)から明らかなように、ビットPの
前縁部feにおいては常に正であり、また、ビットPの
後縁部beにおいては常に負であり、さらに、ピットP
の中央部においては光は第3図の(b)、(e)に示さ
れているように側方にのみ回折されて、Y軸に対称的に
分布するからピットPの中央部における信号S5は零に
なり、ランドにおける反射光は原点に対して対称である
から信号S5は零になる。
When the center of the light spot 7 is shifted to the right with respect to the center of the bit, the polarity of the signal S5 output from the subtractor 5UBI is at the leading edge of the bit P, as is clear from FIG. 4(b). It is always positive in the part fe of the bit P, and always negative in the trailing edge part be of the bit P.
At the center of the pit P, the light is diffracted only to the sides as shown in FIG. becomes zero, and since the reflected light at the land is symmetrical with respect to the origin, the signal S5 becomes zero.

また、減算器5UB2から出力される信号S6の極性は
、第4図の(c)に示されているように、ピットPの前
縁部faでは常に正となり、ピットPの後縁部beでは
常に負、ピットPの中央部では零となる。
Furthermore, the polarity of the signal S6 output from the subtractor 5UB2 is always positive at the leading edge fa of the pit P, and at the trailing edge be of the pit P, as shown in FIG. 4(c). It is always negative and becomes zero at the center of the pit P.

光のスポット7の中心がピットの中心に対して右に偏っ
ている場合においては、信号S5と信号S6とは同位相
であるから、信号S5と信号S6とを乗算して得られる
信号S7は第4図の(e)に示されているように正の信
号になる。
When the center of the light spot 7 is shifted to the right with respect to the center of the pit, the signal S5 and the signal S6 are in the same phase, so the signal S7 obtained by multiplying the signal S5 and the signal S6 is The signal becomes positive as shown in FIG. 4(e).

光のスポット7の中心がピットの中心に対して左に偏っ
ている場合にディスク5の信号面で生じた回折光は、第
3図の(d)〜(f)に示されている状態に対してX軸
に対称な状態となるように集光レンズ4の主面に分布す
るから、減算器5UBIから出力される信号S5の極性
は第4図の(b)に示されている状態とは逆になるが、
光のスポット7の中心がピットの中心に対して左に偏っ
た場合でも減算器5UB2から出力される信号S6の極
性は第4図の(Q)に示されている状態と同じであるか
ら、この場合における信号S5と信号S6とは逆位相と
なり、したがって、信号S5と信号S6とを乗算して得
られる信号S7は負の信号になる。
When the center of the light spot 7 is deviated to the left with respect to the center of the pit, the diffracted light generated on the signal surface of the disk 5 will be in the states shown in (d) to (f) in Fig. 3. On the other hand, the polarity of the signal S5 output from the subtractor 5UBI is in the state shown in (b) of FIG. is the opposite, but
Even if the center of the light spot 7 is shifted to the left with respect to the center of the pit, the polarity of the signal S6 output from the subtracter 5UB2 is the same as the state shown in (Q) of FIG. 4. Signal S5 and signal S6 in this case have opposite phases, and therefore signal S7 obtained by multiplying signal S5 and signal S6 becomes a negative signal.

したがって、乗算器MULから出力端子8に送出される
信号S7は、ディスク5の信号面のピットPの中心線に
対して光のスポット7の中心が左右のどちら側にずれて
いるのかに応じて極性が逆になるとともに、前記したず
れの大きさに対応して大きさが変化している信号、すな
わち、トラッキング誤差情報を有している信号となって
いるのであり、出力端子8にはトラッキング誤差信号S
7が送出されるのである。
Therefore, the signal S7 sent from the multiplier MUL to the output terminal 8 depends on whether the center of the light spot 7 is shifted to the left or right with respect to the center line of the pit P on the signal surface of the disk 5. This is a signal whose polarity is reversed and whose magnitude changes corresponding to the magnitude of the deviation described above, that is, a signal containing tracking error information. error signal S
7 is sent out.

前記したように、減算fisUB2から出力される信号
S6は、それを波形整形により波高値の一定な矩形波信
号86gにすると、トラッキング誤差信号の信号レベル
を高めてS/−Nを向上させることができる。第2図中
のシュミットトリガ回路STは、信号S6の波形整形の
ために設けられたものであり、このように信号S6が波
形整形によって矩形波信号にされた場合には、信号S5
の信号形態が完全に伝達されることになる。また、前記
した信号S6としては信号S1または信号S2との一方
のものと、信号S3または信号S4との一方のものとの
差信号を用いるようにしてもよい。
As mentioned above, if the signal S6 output from the subtractor fisUB2 is shaped into a rectangular wave signal 86g with a constant peak value by waveform shaping, it is possible to increase the signal level of the tracking error signal and improve the S/-N. can. The Schmitt trigger circuit ST in FIG. 2 is provided for waveform shaping of the signal S6, and when the signal S6 is made into a rectangular wave signal by waveform shaping in this way, the signal S5
The signal form will be completely transmitted. Further, as the signal S6 described above, a difference signal between one of the signals S1 and S2 and one of the signals S3 and S4 may be used.

なお、出力端子8に送出されるトラッキング誤差信号S
7は、第4図の(a)に示されているように、情報信号
の2倍の周波数成分で成立っているが、前記した2倍の
周波数成分は低域のトラッキング制御信号に変換される
際に除去される。また。
Note that the tracking error signal S sent to the output terminal 8
7 is made up of twice the frequency component of the information signal, as shown in FIG. removed when Also.

第4図の(e)に示されている信号S7は、それをピー
ク値検波回路を通してからトラッキング制御信号として
用いるようにしてもよい。
The signal S7 shown in FIG. 4(e) may be used as a tracking control signal after passing through a peak value detection circuit.

(効果) 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の光学的情報信号再生装置におけるトラッキング誤差
信号検出方式は、幾何学的凹凸として情報信号が記録さ
れている記録跡を有する情報記録媒体の信号面に光源か
ら出射された光束を集束して照射し、前記した情報記録
媒体の信号面に生じた記録情報で変調されている反射光
を光検出器により光電変換して再生情報信号を得るよう
になされている光学的情報信号再生装置において、前記
した光検出器は情報記録媒体における記録跡に平行な第
1の線と、前記の第1の線に直交する第2の線との2本
の線によって4つに分割されたそれぞれの区画に個別の
受光素子を備えたものとなされており、前記した2本の
線の交点は反射光の光軸に位置するようになされている
とともに。
(Effects) As is clear from the above detailed explanation, the tracking error signal detection method in the optical information signal reproducing device of the present invention is effective for detecting information that has a recording trace where an information signal is recorded as geometrical unevenness. The light beam emitted from the light source is focused and irradiated onto the signal surface of the recording medium, and the reflected light modulated by the recorded information generated on the signal surface of the information recording medium is photoelectrically converted by a photodetector to reproduce the reproduced information. In an optical information signal reproducing device configured to obtain a signal, the photodetector has a first line parallel to the recording trace on the information recording medium and a second line perpendicular to the first line. It is divided into four sections by the two lines, and each section is equipped with an individual light-receiving element, and the intersection of the two lines is located on the optical axis of the reflected light. Along with being.

前記の第1の線をX軸、第2の線をY軸として得られる
xY平面の第1〜第4象限にそれぞれ位置する受光素子
からの個別の出力信号をそれぞれSL、S2.S3.S
4とするときに、対角線方向の2個づつの受光素子から
の出力信号の和信号(Sl÷83)、(S2+S4)に
基づいて、前記した2つの和信号間の差信号55=(S
2+S4)−(S1+S3)を得る手段と、前記した第
2の線で区分される領域における2個づつの受光素子か
らの出力信号の和信号(S1+S4)、(S2+S3)
に基づいて、前記した2つの和信号間の差信号56=(
S1+S4)−(S2+S3)を得る手段と、前記した
2信号S5.S6を乗算してトラッキング誤差信号57
=S5×S6を得る手段とからなる光学的情報信号再生
装置におけるトラッキング誤差信号検出方式であって、
予め定められた高さ形状を有するピットの列で情報信号
が記録されているディスクから情報信号の再生を行なう
ときに、再生時に使用される光の波長の1/4がピット
の高さに等しくないような、例えば波長の175がピッ
トの高さになるような光を出射する光源を用いて、ピッ
トの前縁部と後縁部とを区別する信号S6を発生させる
ようにし、それにより1−ラッキング誤差の大きさの情
報を有している信号S5の極性を定めるようにしている
ので、既述した従来の装置に比べて簡単な構成で廉価な
装置を提供することができる。また、トラッキング誤差
に比例した大きさを有している信号S5は。
Individual output signals from the light receiving elements located in the first to fourth quadrants of the xY plane obtained with the first line as the X axis and the second line as the Y axis are respectively SL, S2 . S3. S
4, the difference signal between the above two sum signals 55=(S
2+S4)-(S1+S3), and a sum signal (S1+S4), (S2+S3) of the output signals from each two light receiving elements in the area divided by the second line described above.
Based on , the difference signal 56 between the two sum signals described above = (
S1+S4)-(S2+S3), and means for obtaining the two signals S5. The tracking error signal 57 is multiplied by S6.
A tracking error signal detection method in an optical information signal reproducing device comprising means for obtaining =S5×S6,
When reproducing information signals from a disc on which information signals are recorded in a row of pits having a predetermined height shape, 1/4 of the wavelength of the light used during reproduction is equal to the height of the pits. For example, a light source that emits light with a wavelength of 175 at the height of the pit is used to generate a signal S6 that distinguishes between the leading edge and the trailing edge of the pit. - Since the polarity of the signal S5 having information on the magnitude of the racking error is determined, it is possible to provide an inexpensive device with a simpler configuration than the conventional device described above. Further, the signal S5 has a magnitude proportional to the tracking error.

光軸に関して対称的な演算を行なっているので、ディス
クの傾斜、トラッキング制御動作による集光レンズ4の
移動、ディスクの傷などの影響が相殺されて小さいもの
になる。さらに、前記した信号S6は少くとも記録跡の
延在方向では回折光が最大に偏ったときに得られるので
、良好な信号が得られ、この信号S6は単に極性のみを
示す信号であるので、それを整形することも可能であり
Since the calculation is performed symmetrically with respect to the optical axis, the effects of the inclination of the disk, the movement of the condenser lens 4 due to the tracking control operation, the scratches on the disk, etc. are canceled out and reduced. Furthermore, since the signal S6 described above is obtained when the diffracted light is maximally polarized at least in the direction in which the recording trace extends, a good signal is obtained, and since this signal S6 is a signal that simply indicates the polarity, It is also possible to format it.

整形によってノイズ等の除去もできるのである。Noise etc. can also be removed by shaping.

したがって、本発明の光学的情報信号再生装置における
トラッキング誤差信号検出方式を採用することにより、
既述した従来装置における諸問題点のない高性能な光学
的情報信号再生装置を廉価に提供することができるので
ある。
Therefore, by adopting the tracking error signal detection method in the optical information signal reproducing device of the present invention,
It is possible to provide a high-performance optical information signal reproducing device at a low cost, which does not have the problems of the conventional devices described above.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の光学的情報信号再生装置におけるトラ
ッキング誤差信号検出方式を適用した光学的情報信号再
生装置の一例構成の斜視図、第2図はトラッキング誤差
信号検出方式のブロック図、第3図はディスク5の信号
面におけるピットPと光のスポット7との相対的な位置
関係の変化と対応して、集光レンズ4の主面における反
射光の分布がどのように変化するのかを図示説明してい
る図、第4図は動作説明用の波形図である。 1・・・光源(半導体レーザ)、2・・・コリメートレ
ンズ、3・・・ビームスプリッタ、4・・・集光レンズ
、5・・・情報記録媒体(ディスク)、6・・・光検出
器、7・・・光のスポット、P DI、 P D2. 
P D3. P D4・・・受光素子、ADDI〜AD
D4・・・加算器、5UBI、5UB2・・・減算器、
MUL・・・乗算器、8・・・出力端子。 特許出願人  日本ビクター株式会社 手続補正書(自発) 昭和61年3月6日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 昭和61年特許願第1517号 2、発明の名称 光学的情報信号再生装置におけるトラッキング誤差信号
検出方式 3、補正をする者 事件との関係    特 許 出願人 化 所 神奈川県横浜市神奈用区守用町3丁目12番地
名称(432)  日本ビクター株式会社4、代理人 ファクシミリ03 (472) 2257番5、補正命
令の日付 (自 発 ) 昭和 年 月 日(発送日 昭和 年 月 日)6、補
正の対象  明細書の発明の詳細な説明の欄7、補正の
内容 明細書第4頁第6行「和信号をπ」を「差信号をπ」の
ように補正する。
FIG. 1 is a perspective view of an example configuration of an optical information signal reproducing device to which the tracking error signal detection method in the optical information signal reproducing device of the present invention is applied, FIG. 2 is a block diagram of the tracking error signal detection method, and FIG. The figure shows how the distribution of reflected light on the main surface of the condenser lens 4 changes in response to changes in the relative positional relationship between the pit P and the light spot 7 on the signal surface of the disk 5. The illustrated diagram, FIG. 4, is a waveform diagram for explaining the operation. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Light source (semiconductor laser), 2... Collimating lens, 3... Beam splitter, 4... Condensing lens, 5... Information recording medium (disc), 6... Photodetector , 7... Spot of light, P DI, P D2.
P D3. P D4... Light receiving element, ADDI~AD
D4...Adder, 5UBI, 5UB2...Subtractor,
MUL... Multiplier, 8... Output terminal. Patent applicant: Japan Victor Co., Ltd. Procedural amendment (spontaneous) March 6, 1985 Michibu Uga, Commissioner of the Japan Patent Office Patent application No. 1517, 1988 2, Title of invention Tracking error in optical information signal reproducing device Signal detection method 3, relationship with the amended person case Patent Applicant Location 3-12 Moriyo-cho, Kanayō-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Name (432) Victor Company of Japan Co., Ltd. 4, Agent facsimile 03 (472) No. 2257 No. 5, Date of amendment order (self-initiated) Showa year, month, day (Ship date: Showa year, month, day) 6, Subject of amendment Detailed explanation of the invention in the specification column 7, Contents of the amendment Page 4 of the description Correct the 6th line "sum signal by π" to "difference signal by π".

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、幾何学的凹凸として情報信号が記録されている記録
跡を有する情報記録媒体の信号面に光源から出射された
光束を集束して照射し、前記した情報記録媒体の信号面
に生じた記録情報で変調されている反射光を光検出器に
より光電変換して再生情報信号を得るようになされてい
る光学的情報信号再生装置において、前記した光検出器
は情報記録媒体における記録跡に平行な第1の線と、前
記の第1の線に直交する第2の線との2本の線によって
4つに分割されたそれぞれの区画に個別の受光素子を備
えたものとなされており、前記した2本の線の交点は反
射光の光軸に位置するようになされているとともに、前
記の第1の線をX軸、第2の線をY軸として得られるX
Y平面の第1〜第4象限にそれぞれ位置する受光素子か
らの個別の出力信号をそれぞれS1、S2、S3、S4
とするときに、対角線方向の2個づつの受光素子からの
出力信号の和信号(S1+S3)、(S2+S4)に基
づいて、前記した2つの和信号間の差信号S5=(S2
+S4)−(S1+S3)を得る手段と、前記した第2
の線で区分される領域における2個づつの受光素子から
の出力信号の和信号(S1+S4)、(S2+S3)に
基づいて、前記した2つの和信号間の差信号S6=(S
1+S4)−(S2+S3)を得る手段と、前記した2
信号S5、S6を乗算してトラッキング誤差信号S7=
S5×S6を得る手段とからなる光学的情報信号再生装
置におけるトラッキング誤差信号検出方式 2、信号S6を一定波高値の矩形波に波形整形したもの
と信号S5とを乗算してトラッキング誤差信号S7を得
るようにした特許請求の範囲第1項に記載の光学的情報
信号再生装置におけるトラッキング誤差信号検出方式 3、信号S1または信号S2との一方のものと、信号S
3または信号S4との一方のものとの差信号を信号S6
として用いる特許請求の範囲第1項に記載の光学的情報
信号再生装置におけるトラッキング誤差信号検出方式
[Scope of Claims] 1. A light beam emitted from a light source is focused and irradiated onto the signal surface of an information recording medium having a recording trace on which an information signal is recorded as geometrical unevenness, and the above-mentioned information recording medium is In an optical information signal reproducing device that obtains a reproduced information signal by photoelectrically converting reflected light modulated by recorded information generated on a signal surface using a photodetector, the aforementioned photodetector is connected to an information recording medium. A device that is divided into four sections by two lines, a first line parallel to the recording trace and a second line perpendicular to the first line, and each section is equipped with an individual light-receiving element. The intersection of the above two lines is located on the optical axis of the reflected light, and the X obtained by setting the above first line as the X axis and the second line as the Y axis.
Individual output signals from the light receiving elements located in the first to fourth quadrants of the Y plane are respectively S1, S2, S3, and S4.
Then, based on the sum signals (S1+S3) and (S2+S4) of the output signals from two diagonal light receiving elements, the difference signal between the two sum signals S5=(S2
+S4)-(S1+S3);
Based on the sum signals (S1+S4) and (S2+S3) of the output signals from two light receiving elements in the area divided by the line, the difference signal S6=(S
1+S4)-(S2+S3) and the above-mentioned 2
Multiplying the signals S5 and S6 yields the tracking error signal S7=
Tracking error signal detection method 2 in an optical information signal reproducing device comprising means for obtaining S5×S6, a tracking error signal S7 is obtained by multiplying the signal S6 by waveform-shaping the signal S6 into a rectangular wave with a constant peak value. Tracking error signal detection method 3 in the optical information signal reproducing apparatus according to claim 1, which is configured to obtain one of the signal S1 and the signal S2, and the signal S
3 or signal S4 and the difference signal from one of the signals S6
A tracking error signal detection method in an optical information signal reproducing device according to claim 1 used as
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