JPS6260732B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は位置検出装置、特に光を回折する部分
を有する対象物上の前記回折効果を有する部分か
ら光スポツトがずれているトラツキング誤差を正
確に検出するようにした位置検出装置に関するも
のである。

一般に、前記の回折効果を有する部分は帯状に
設けられ、あるいは制御対象となる低周波領域で
実質的に帯状に形成されているとみなせるので、
光スポツトを、その帯状の上に位置するように制
御することをトラツキング制御と呼ぶことにす
る。

トラツキング誤差を検出する手段として、対象
物上のトラツクの位置から回折反射される光の遠
視野像（フアーフイールドパターン）上の不平衡
量を検出する方法がある。これをフアーフイール
ド方式と呼ぶ。

第１図は、フアーフイールド方式の原理を説明
するための図である。第１図において、１は対物
レンズ、２は対象物であるデイスク、３はデイス
ク２上に凹凸の形で記録された情報のいわゆるピ
ツト部である。

入射光束４は、対物レンズ１によりデイスク２
の上に集束されているものと仮定する。

もし、光スポツトがピツト上に左右のずれなく
乗つているとすると、第１図ａに実線５で示した
ように、デイスクからの反射光は左右対象とな
る。勿論、ピツトがないところでは、第１図ｂに
示すように左右対象である。しかし、光スポツト
がピツトからはずれると、第１図ｃに実線７で示
すように、デイスク２からの反射光は左右の光量
に不平衡が生ずる。

このように、光スポツトがピツト部分からずれ
る時に生ずるフアーフイールドパターン上の左右
の不平衡成分によりトラツキング誤差を検出する
のがフアーフイールド方式の原理である。

第２図は、フアーフイールド方式の代表的な光
学系を示す図であり、第１図と同一のものは同一
の符号を付し、ここでの重複する説明は省略す
る。

第２図において、２１は半導体レーザダイオー
ド、２２はコリメートレンズ、２３はビームスプ
リツタ、２４は２分割光検出器である。半導体レ
ーザダイオード２１から出た光（破線で示す）は
コリメートレンズ２２で平行光にされ、ビームス
プリツタ２３、対物レンズ１を通り、デイスク２
のトラツク部（ピツト部３）に集束される。デイ
スク２からの反射光（実線で示す）は再び対物レ
ンズ１、ビームスプリツタ２３を通り、２分割光
検出器２４に入射する。

以上のように、フアーフイールド方式は光学系
が簡単であるので、すぐれているが、その反面、
次のような欠点がある。それは、デイスクの反射
面の傾きにより、誤つたトラツキング信号を発生
することである。第３図は、その様子を説明する
ための図である。

第３図に示すように、デイスク２の反射面が、
入射光の光軸に対し垂直位置からずれて傾いてい
ると、光スポツトが第３図ａのように丁度トラツ
ク上にあつても反射光３１は左右不平均になる。
トラツク上のピツトとピツトの間の部分でも第３
図ｂのように、反射光は左右不平衡になる。

このため、トラツキングサーボは、この傾きの
誤差信号を打ち消すように働くから、光スポツト
はデイスク上のトラツク位置からずれてしまう。

本発明は、上記の傾きによる誤つたトラツキン
グ誤差信号の影響を著しく軽減せしめる位置検出
装置を提供するものである。

まず、第４図を参照して本発明の原理を説明す
る。対象物であるデイスク上には記録情報がほぼ
一直線上（トラツク）に第４図ａのように記録さ
れている。なお、第４図ａにおいて４１〜４１が
ピツトと呼ばれているものである。

第４図ｂは光スポツトが丁度トラツクの上にあ
り、かつデイスクの傾きがない場合のトラツキン
グ誤差信号を示しており、トラツキング誤差信号
は零である。

第４図ｃは光スポツトは丁度トラツクの上にあ
るが、デイスクが傾いている場合のトラツキング
誤差信号を示している。本来ならば光スポツトが
丁度トラツク上にあるのであるから、このトラツ
キング誤差信号も零であるべきである。

第４図ｃから明らかなように、デイスクの傾き
によるトラツキング誤差信号は、ピツト部分では
極めて小さく、一方、ピツトのないところでは極
めて大きい。これは、第３図のａとｂを比較すれ
ば明らかである。

一方、記録信号を再生した凹凸信号は第４図ｄ
のようにピツト部で小さく、ピツト部以外で大き
い。第４図ｃとｄの対応より、凹凸信号の零クロ
ス点を検出し、ピツト部とピツトがない部分とを
判別し、第４図ｃの誤つたトラツキング誤差の大
きいピツトがない部分の信号を捨てると誤つたト
ラツキング誤差を極めて小さくおさえることが出
来る。元来、ピツトがない部分はトラツキングの
誤差情報を含んでいないから、このことは何ら問
題を引きおこさない。

第５図は、本発明を用いたトラツキングサーボ
系の一実施例を示すブロツク図であり、光学系と
しては第２図のものを使うこととし、図示は省略
している。

第５図において、２はデイスク、２４は２分割
光検出器、５１は凹凸信号再生部、５２はトラツ
キング誤差信号抽出部、５３はピツト部分のみの
トラツキング誤差信号のみを凹凸信号再生部５１
の信号により抽出するピツト部トラツキング誤差
抽出部、５４は増幅部、５５はトラツキング誤差
信号により制御されるトラツキングアクチユエー
タである。

この第５図において、デイスク２の凹凸信号は
２分割光検出器２４に入り、その和により凹凸信
号が凹凸信号再生部５１で再生される。

一方、２分割光検出器２４の差信号がトラツキ
ング誤差信号抽出部５２に入り、トラツキング誤
差信号が抽出される。

次に、第４図で説明したように、トラツキング
誤差信号抽出部５２の出力信号中からピツト部の
みのトラツキング誤差信号が凹凸信号再生部５１
の信号によりピツト部トラツキング信号抽出部５
３で抽出される。ピツト部トラツキング信号抽出
部５３は単なるゲート回路である。ピツト部トラ
ツキング信号抽出部５３の出力信号は増幅部５４
を通り、トラツキングアクチユエータ５５を制御
する。トラツキングアクチユエータ５５は現在
種々のものが考えられているが、本発明は、どれ
でも用いることができる。

以上のように、本発明はトラツキング信号に及
ぼすデイスクの傾きの影響を極めて小さくするこ
とが出来るもので、その価値は非常に高いものが
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂ，ｃおよび第２図は従来のトラツ
キング誤差信号抽出方法を説明するための概略
図、第３図ａ，ｂはトラツキング信号への対象物
の傾きの影響を説明するための概略図、第４図
ａ，ｂ，ｃ，ｄは本発明の原理を説明するための
図、第５図は本発明を用いたトラツキングサーボ
系の一例を示す要部ブロツク構成図である。 １……対物レンズ、２……デイスク、２１……
半導体レーザダイオード、２２……コリメートレ
ンズ、２３……ビームスプリツタ、２４……２分
割光検出器、５１……凹凸信号再生部、５２……
トラツキング誤差信号抽出部、５３……ピツト部
トラツキング誤差信号抽出部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光源と、前記光源から出た光を対象物体上に
   集束する光集束手段と、前記対象物からの反射光
   を検出する光検出手段と、前記光検出手段の出力
   信号から対象物体上の光学的に凹凸の記録信号を
   再生する凹凸信号再生手段と、前記光検出手段の
   出力信号から集束光スポツトが対象物体上の情報
   トラツクからずれたことを示すトラツキング誤差
   信号を差動的に抽出する差動トラツキング誤差抽
   出手段と、前記差動トラツキング誤差信号の中よ
   り前記凹凸信号によりトラツク上のピツト部のみ
   のトラツキング誤差信号を抽出するピツト部トラ
   ツキング誤差抽出手段とを具備してなることを特
   徴とする位置検出装置。