JPS6313128A - 光ピツクアツプにおけるグレ−テイングの回転角調整方法 - 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、例えば、コンパクトディスク、ビデオディ
スク等の光ディスクや光磁気ディスク等の光学式記録媒
体に対して情報の記録や再生を行う３ビーム方式の光ピ
ンクアップにおけるグレーティングの回転角の調整方法
に関する。

〔従来の技術〕

３ビーム方式の光ピックアップにおいては、一般に半導
体レーザ等の光源からの光束をグレーティングによって
０次光のメインビームと、±１次光のサブビームとの３
本のビームに分離して光ディスクに投射するが、これら
のビームの投射にあたっては光デイスク上で各スポット
がトラックに対して所定の位置関係となるように、グレ
ーティングを光軸を中心に回転調整する必要がある。こ
のグレーティングの回転調整は、通常、第６図に示すよ
うに中央のメインビームのスポット（メインスポット）
１と、その両側のサブビームのスポット（サブスポット
）　２ａ、　２ｂとが再生しようとする光ディスクの同
一トラック上で、メインスポット１の中心がトラックの
中心に位置し、かつサブスポット２ａ、　２ｂの中心が
それぞれトラックの右端、左端に位置するように行われ
、これによりメインスポット１から再生（ＲＦ）信号お
よびフォーカスエラー信号を、サブスポｙ　）２ａ、　
２ｂの差動信号からトラッキングエラー信号を得るよう
にしている。

このような３ビーム方弐の光ピンクアップにおいては、
グレーティングの回転角θに対して、光デイスク回転動
作時のトラッキングエラー信号の振幅が第７図に示すよ
うに変化する。すなわち、サブスポット２ａ、　２ｂの
中心がそれぞれ同一トラックの右端、左端に位置するグ
レーティングの回転角を±θ１とすると、θ＝±θ１で
トラッキングエラー信号の振幅が最大となる。しかし、
θ＝θ。

のときにトラック上にメインスポットが追従するような
サーボ極性を設定した場合において、θ＝−θ、になっ
ていると、トラッキングエラー信号の振幅は最大になっ
ても、メインスポット１はトラックとトラックとの間に
追従してＲＦ倍信号得られなくなる。

従来は、このような特性を利用して以下に示すようにし
てグレーティングの回転角を調整している。

■フォーカシングサーボおよび光ピンクアップの送りサ
ーボをかける。

■メインスポット１とサブスポット２ａ、　２ｂとが同
一トランク上に位置するようにグレーティングの回転角
を粗調整する。

これは、例えばコンパクトディスクにおいては、記録方
式がデジタル変調方式なので、メインスポット１および
サブスポット２ａ、　２ｂの各々のＲＦ倍信号観察する
と、同一トランク上に存在している状態ではある時間遅
れを伴って同期パターンが見れられる。そこで、この同
期パターンを観察しながらグレーティングの回転角を粗
調整する。

■トラッキングエラー信号の振幅を観察しながら最大値
を示す位置にグレーティングの回転角を微二周整する。

■メインスポット１とサブスポット２ａ、　２ｂとが同
一トラック上にあることを上記■で確認する。

■トラッキングサーボをかけ、メインスポット１からの
ＲＦ倍信号よりグレーティングの回転角を確認する。こ
こで、ＲＦ倍信号再生されないときは、グレーティング
の回転方向が反対なので上記■〜■を繰返す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来はフォーカスサーボのみならずトラッ
キングサーボおよび光ピツクアンプの送りサーボをかけ
て非常に複雑な操作でグレーティングの回転角を調整し
ている。このため、調整工数が多く費やされるばかりで
なく、誤調整も多く発生するという問題がある。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、グレーティングの回転角を簡単かつ高精度で
調整できるグレーティングの回転角調整方法を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明では３ビーム方式の
光ピックアップに装着されたグレーティングの回転角を
、これによって分離される３本のビームの各々のスポッ
トがディスクのトラックに対して所定の位置関係となる
ように調整するにあたり、所定の１本のビームのスポッ
トがトラック上にある時間内で、他の２本のビームの各
々のスポットからの信号に基いてこれら３本のビームの
各々のスポットが同一トラック上にあることを検出する
と共に、前記所定の１本のビームのスポットがトランク
を横切るときの他の少なくとも１本のビームのスポット
からの信号に基いて前記グレーティングの回転方向を検
出しながら、該グレーティングの回転角を調整する。

〔実施例〕

この発明の一実施例においては、第６図に示したメイン
ススポット１とサブスポット２ａ、　２ｂとが同一トラ
ックにあることをトランク検出回路により自動的に検出
すると共に、グレーティングの回転方向を位相検出回路
により自動的に検出しながらグレーティングの回転角を
調整する。

以下、上記のトラック検出回路および位相検出回路につ
いて説明する。

第１図はトラック検出回路の一例の構成を示すブロック
図である。この例では使用するディスクをコンパクトデ
ィスクとし、入力信号はメインスポット１とサブスポッ
ト２ａ、　２ｂから読出された信号とする。なお、各々
の入力信号はＲＦ帯域までの周波数帯域を有する信号と
する。ただしＲＦＩで記されたメインスポット１により
続出された信号は、予め直流成分がカントされた信号と
する。

この例では、ディスク回転方向下流側に位置するサブス
ポット２ａから信号Ｆをバイパスフィルタ１１ａに供給
して直流分をカントした後、コンパレータ１２ａに供給
して２値化する。この２値化体号はエツジ検出回路１３
ａに供給し、ここで立上りおよび立下りのエツジを検出
してこれらエツジ検出信号を１０．５７のパルス幅の信
号を出力するリトリガブルマルチパイプレーク１４ａに
供給する。ここで、Ｔはコンパクトディスクに記録され
ているクロックの周期で、４．３２１８ＭＨｚである。

リトリガブルマルチパイプレーク１４ａの出力は、１１
．５７のパルス幅の信号を出力するリトリガブルマルチ
バイブレータ１５ａに供給すると共に、ＮＡＮＤ回路１
６ａの一方の入力端子に反転して供給する。ＮＡＮＯ［
ｌ路１６ａの他方の入力端子にはリトリガブルマルチパ
イプレーク１５ａの出力を供給し、このＮＡＮＤ回路１
６ａの出力を２５．８μｓｅｃのパルス幅の信号を出力
するマルチバイブレータ１７に供給して、その出力をＤ
フリップフロップ１８のＤ端子に供給する。

また、他方のサブスポラ）２ｂからの信号Ｅは、上述し
た信号ＦにおけるＮＡＮＤ回路１６ａまでの処理と同様
に処理する。したがって第１図では信号Ｆの処理回路と
同一回路には同一番号にサフィックスｂを付しである。

この信号Ｅ側のＮＡＮＯ回路１６ｂの出力は、ＮＡＮＤ
回路１９の一方の入力端子に反転して供給する。

更に、メインスポット１からの信号ＲＦＩは、増幅回路
２０を経てエンベロープ検波回路２１に供給し、ここで
上側のエンベロープを検出してこれをコンパレータ２２
の非反転入力端子に供給すると共に、ピークホールド回
路２３に供給する。このピークホールド回路２３で保持
されたエンベーブのピーク値は、アッテネータ２４で減
衰してコンパレータ２２の反転入力端子に供給する。な
お、この例ではアッテネータ２４によりピークホールド
回路２３にホールドされたピーク値の９５％の信号を得
る。コンパレータ２２の出力はＮＡＮＤ回路１９の他方
の入力端子に供給し、このＮＡＮＤ回路１９の出力をＤ
フリップフロップ１８のクロック端子に供給する。

Ｄフリップフロップ１８のＱ出力はインバータ２５に供
給し、このインバータ２５に発光ダイオード２６を接続
してＱ出力がハイレベル（Ｈ）のときに発光ダイオード
２６を点灯させるようにする。また、百出力も同様にイ
ンバータ２７に供給してこのインバータ２７に発光ダイ
オード２８を接続し、これを−ｄ−出力がＨのときに点
灯させるようにする。

以下、第１図に示すトラック検出回路の各部の信号波形
ａ　％　ｋを第２図に示し、その動作を説明する。なお
、第２図はメインスポットｌとサブスポット２ａ、　２
ｂとが同一トラック上にある場合の信号波形を示す。

サブスポット２ａがトラック上にあると、コンパレータ
１２ａからは１１７＋１１Ｔのパターンのフレーム同期
信号ａが得られる。なお、フレーム同期信号以外のデー
タ部は、３Ｔ〜ＩＩＴの範囲でＴの整数倍のデジタル信
号で、ＩＩＴが連続して発生しないような変調方式を採
っている。したがって、コンパレータ１２ａからＩＩＴ
が連続する信号ａあ（得られたときは、これがフレーム
同期信号であると判定できる。

このフレーム同期信号ａのエツジ信号すでリトリガブル
マルチパイプレーク１４ａをトリガすると、１１Ｔの信
号が入力されたときのみローレベル（Ｌ）となる信号Ｃ
が得られる。信号Ｃで次段のリトリガブルマルチパイプ
レーク１５ａをトリガすることにより信号ｄが得られ、
この信号ｄと信号τとのＮＡＮＤをとった信号ｅでマル
チバイブレータ１７をトリガすることにより信号ｒを得
ることができる。

サブスポット２ａ、　２ｂが同一トラック上にある場合
には、それらの間隔に相当した時間遅れを伴って、サブ
スポット２ｈ側のＮＡＮＤ回路１６ｂからは、信号ｅと
同様な信号ｇが得られる。この信号ｇの反転信号ｉと信
号にとのＮＡＮＤをとった信号でＤフリップフロップ１
８において信号ｆをサンプリングすると、信号ｆは信号
ｅと信号ｇの瞬時遅れをカバーするだけのパルカ幅を有
するから、サブスポノ）２ａ、　２ｂが同一トランク上
の同一フレーム同期信号を再生しているときのみ、Ｄフ
リップフロップ１８のＱ出力がＨとなって発光ダイオー
ド２６が点灯する。したがって、この発光ダイオード２
６の点灯によって、サブスポット２ａ、　２ｂが同一ト
ラック上にあることを容易に判定できる。なお、信号ｆ
のパルス幅は、信号ｅと信号ｇの遅れ時間に近いことが
検出積度を高める上で好ましい。

ここで、信号ｆを信号７と信号にのＮＡＮＤをとった信
号でサンプリングする理由は、トラッキングサーボを動
作させないで使用することを考慮したものである。すな
わち、トラッキングサーボを動作させなくても、ディス
クの取付は時の偏芯等によってメインスポット１はトラ
ンクを横切るため、増幅器２０からは信号ｉで示すよう
なＲＦ倍信号得られる。この信号ｉをエンベロープ検波
して信号ｊを得、そのピーク値の何割かの電圧レベルで
エンベロープ信号ｊをコンパレートすれば、メインスポ
ット１がトラック上にあることを示す信号ｋを得ること
ができる。したがってトラッキングサーボをかけなくて
も、信号ｋがある状態、すなわちメインスポット１がト
ラック上にある状態でのみ、サブスポット２ａ、　２ｂ
が同一トラック上にあることを検出することができる。

このように、この例ではメインスポット１とサブスポッ
ト２ａ、　２ｂとが同一トラック上にあることの判定を
、光ディスクに記録されているフレーム同期信号がメイ
ンスポット１とサブスポット２ａ＋２ｂとの距離に相当
した時間遅れでそれぞれ発生しているかどうかというこ
とに置き換え、これを電気回路で処理している。しかも
、その検出の際にはメインスポ−／　ト１がトラック上
にある時刻だけを抜き出して、その時間内だけ判定処理
するようにしているので、フォーカスサーボのみで、ト
ラッキングサーボおよび送りサーボを行う必要がない。

したがって、グレーティングを回転し過ぎてトラッキン
グサーボをはずしたりすることがなくなると共に、調整
器についてもトラッキングサーボ系および送りサーボ系
が省略できるので簡単になる。

第３図はグレーティングの回転方向を自動的に検出する
位相検出回路の一例の構成を示すブロック図である。こ
の例では、位相検出にあたってトラッキングアクチュエ
ータを強制的に振るが、その駆動信号はＩＨｚ〜ＩＫＨ
ｚのバントパスフィルタ３１を経てコンパレータ３２に
供給し、ここで２値化信号に変換する。この２値化信号
はエツジ検出回路３３に供給してその立上り、立下りを
検出し、これによりマルチパイプレーク３４をトリガし
てその出力をマルチパイプレーク３５に供給すると共に
、Ｄフリップフロップ３６のクロック端子に供給する。

マルチパイプレーク３５の出力は、ＡＮＤ回路３７ａ、
３７ｂの各々の一方の入力端子に供給する。また、コン
パレータ３２の出力は排他的ＯＲ回路３８の一方の入力
端子に供給する。この排他的ＯＲ回路３８の他方の入力
端子にはスイッチ３９により論理「１」および「０」を
選択的に供給し、その出力をＤフリップフロップ３６の
Ｄ端子に供給して、この０７１遍ツブフロップ３６のＱ
出力を排他的ＯＲ回路４０ａ、　４０ｂの各々の一方の
入力端子に供給する。

一方、サブスポット２ｂからの信号Ｅ、メインスポット
１からの信号ＲＦＩ、サブスポット２ａからの信号Ｆは
、それぞれＩＨｚ〜ｌ０Ｋ）Ｉｚのバンドパスフィルタ
４１ａ、　４１ｂ、　４１ｃを経てコンパレータ４２ａ
、４２ｂ。

４２ｃで二値化する。コンパレータ４２ａの出力は排他
的ＯＲ回路４０ａの他方の入力端子に供給すると共にＡ
ＮＤ回路４３の一方の入力端子に供給する。同様にコン
パレータ４２ｃの出力は排他的ＯＲ回路４０ｂの他方の
入力端子に供給すると共にＡＮＤ回路４３の他方の入力
端子に供給する。

これに対し、コンパレータ４２ｂの出力は、エツジ検出
回路４４ａ、　４４ｂに供給し、エツジ検出回路４４ａ
において立上りエツジを検出してこれをＡＮＤ回路３７
ａの他方の入力端子に、またエツジ検出回路４４ｂにお
いては立下りエツジを検出してこれをＡＮＤ回路３７ｂ
の他方の入力端子に供給する。

ＡＮＤ回路３７ａ、　３７ｂの出力は各々Ｄフリップフ
ロップ４５ａ、　４５ｂのクロック入力端子に供給する
。これらＤフリップフロップ４５ａ、　４５ｂのＤ端子
にはそれぞれ排他的ＯＲ回路４０ａ、　４０ｂの出力を
供給し、それらのＱ出力をＡＮＤ回路４６に供給する。

このＡＮＤ回路４６の出力はインバータ４７に供給する
。このインバータ４７の出力端子には発光ダイオード４
８を接続すると共に、インバータ４９を介して発光ダイ
オード５０を接続し、グレーティングの回転方向が設定
された所定の方向のときのみ発光ダイオード４８を点灯
させ、それ以外のときは発光ダイオード５０を点灯させ
るようにする。

また、ＡＮＤ回路４３の出力はインバータ５１に供給す
る。このインバータ５１の出力端子には発光ダイオード
５２を接続すると共に、インバータ５３を介して発光ダ
イオード５４を接続し、サブスポット２ａ。

２ｂからの信号Ｅ、　　Ｆに位相差がある場合にのみ発
光ダイオード５２を点灯させ、それ以外のときは発光ダ
イオード５４を点灯させるようにする。また、このＡＮ
Ｄ回路４３の出力はローパスフィルタ５５にも（ＡＭし
、このローパスフィルタ５５から信号Ｅ、Ｆの位相差に
応じたＤＣ電圧を得るようにする。

次に、第３図に示す位相検出回路の各部の信号波形ａ　
”’−ｖを第４図に示し、その動作を説明する。

トラッキングアクチュエータ駆動信号ａによってトラッ
キングアクチュエータを強制的に振ると、トラッキング
アクチュエータの変位は位相特性を有するために、信号
ａ′のように時間遅れを伴う。

このようにトラッキングアクチュエータを強制的に振る
と、メインスポット１およびサブスポット２ａ、　２ｂ
はトラックを横切ることになるから、これらスポットに
よって読取られるトランク信号、すなわちバンドパスフ
ィルタ４１ａ、　４１ｂ、　４１ｃの出力はそれぞれ信
号す、ｃ、ｄのようになる。ここで、グレーティングが
ある角度に設定されれば、その設定角度とトラッキング
アクチュエータがディスクの内周あるいは外周に移動す
る際の信号す、ｃ。

ｄの位相関係は一義的に決定される。マルチバイブレー
ク３５の出力信号りは、トラッキングアクチュエータが
移動中であることを検出するものである。すなわち、ト
ラッキングアクチュエータが移動しない状態では、ディ
スク自体の偏芯により信号す、ｃ、ｄの位相関係が乱れ
るため、この信号りをゲート信号としてＤフリップフロ
ップ４５ａ　、　４５ｂの動作を制御することにより誤
判定を防止する。

また、Ｄフリップフロップ３６のＱ出力信号ｉはトラッ
キングアクチュエータの移動方向を示すもので、移動方
向（スイッチ３９で選択する）によって信号す、ｃ、ｄ
の位相関係が逆転するので、信号す、ｄを二値化した信
号ｊ、ｌを排他的ＯＲ回路４０ａ。

４０ｂで位相反転してその位相関係を補正するために用
いるものである。

このようにして位相関係が補正された信号０゜ｒの各々
を、Ｄフリップフロップ４５ａ、４５ｂにおいてメイン
スポット１から続出されたトラック信号の立上りｍ１立
下りｎでサンプリングすることによって、サブスポフ）
２ａ、２ｂの位相関係を検出することができる。なお、
この位相関係はＤフリブフロフプ４５ａ、４５ｂのＱ出
力ｑ、ｔのいずれか一方でも検出できるが、誤動作防止
のために、両者のＡＮＤ信号信号用いている。このよう
にして、グレーティングの回転方向（極性）を判定する
ことができる。

このように、強制的にトラッキングアクチュエータに正
弦波状の駆動信号を印加することで、実際にトラッキン
グサーボを動作させなくてもトラッキングの移動方向が
判り、これによりグレーティングの回転方向を知ること
ができる。

またＡＮＤ回路４３の出力信号Ｖは、第６図に示したよ
うに、メインスポット１がトラックの真中に、サブスポ
ット２ａ、２ｂが同一トラックの右端、左端に位置して
いるかどうかを検出するためのものである。すなわち、
正常な状態では、サブスポット２ａ、２ｂから読出され
るトラック信号す、ｄの位相差は１８０　’であるが、
この位相差はグレーティングの回転角度に対して第５図
に示すように変化する。したがって、この信号Ｖは第７
図に示したトラッキングエラー信号振幅の特性に対して
検出感度の高い判定基準となる。しかも、この信号Ｖは
位相差に比例してパルス幅が変化するので、これをロー
パスフィルタ５５に通すことにより位相差に比例したＤ
Ｃ電圧を得ることができ、これによりサブスポット２ａ
、２ｂ間の位相差が１８０　°となるようにグレーティ
ングの回転角度を自動的あるいは手動的に容易に微調整
することができる。なお、このような位相差情報はＡＮ
Ｄ回路４３の代わりに排他的ＯＲ回路で検出することも
でき、むしろ排他的ＯＲ回路を用いた方が２倍の感度が
得られるので好適である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によればトラッキングサー
ボ系および逆りサーボ系を用いることなく、フォーカス
サーボ系の動作のみでグレーティングの回転角調整を行
うことができる。従って、調整工数が低減でき、調整を
容易かつ高精度に行うことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明を実施するにあたって使用するトラッ
ク検出回路の一例の構成を示すブロック図、 第２図はその動作を説明するための各部の信号波形図、 第３図はこの発明を実施するにあたって使用する位相検
出回路の一例の構成を示すブロック図、第４図はその動
作を説明するための各部の信号波形図、 第５図はグレーティングの回転角と２個のサブスポット
間の位相差との関係を示す図、第６図はトラックと３ビ
ームのスポットとの関係を示す図、 第７図はグレーティングの回転角とトラッキングエラー
信号振幅との関係を示す図である。 １・・・メインスポット ２ａ、　２ｂ・・・サブスポット １１ａ、　ｌｌｂ・・・バイパスフィルタ１２ａ、　１
２ｂ・・・コンパレータ １３ａ、　１３ｂ・・・エツジ検出回路１４ａ、　１４
ｂ、　１５ａ、　１５ｂ・・・リトリガブルマルチバイ
ブレータ１６ａ、　１６ｂ−ＮＡＮＤ回路 １７・・・マルチパイプレーク １８・・・Ｄフリップフロップ １９・・・ＮＡＮＤ回路　　　　　２０・・・増幅器２
１・・・エンベロープ検波回路 ２２・・・コンパレータ　　　２３・・・ピークホール
ド回路２４・・・アッテネータ　　　２５．２７・・・
インバータ２６、２８・・・発行ダイオード ３１、４１ａ〜４１ｃ・・・バンドパスフィルタ３２、
４２ａ〜４２ｃ・・・コンパレータ３３、４４ａ、　４
４ｂ・・・エッヂ検出回路３４、３５・・・マルチバイ
ブレーク ３６、４５ａ、　４５ｂ・・・Ｄフリップフロップ３フ
ａ、　３７ｂ、　４３．４６−ＡＮＤ回路３８、４０ａ
、　４０ｂ−排他的ＯＲ回路３９・・・スイッチ ４７、４９．５１．５３・・・インバータ４Ｂ、　５０
．５２．５４・・・発行ダイオード５５・・・ローパス
フィルタ 第２図 トー−−−ディスクｎ系勺ｆ回１ムー＋（句　　４　　
　（Ｊ　　　）　　Ｂ　（ｌ九味区 ！？ 沫 ・−ｅ’へ嗜び叫ｉば　）東φ　　（鴫ζ　　）　　Ｓ
第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、３ビーム方式の光ピックアップに装着されたグレー
   ティングの回転角を、これによって分離される３本のビ
   ームの各々のスポットがディスクのトラックに対して所
   定の位置関係となるように調整するにあたり、所定の１
   本のビームのスポットがトラック上にある時間内で、他
   の２本のビームの各々のスポットからの信号に基いてこ
   れら３本のビームの各々のスポットが同一トラック上に
   あることを検出すると共に、前記所定の１本のビームの
   スポットがトラックを横切るときの他の少なくとも１本
   のビームのスポットからの信号に基いて前記グレーティ
   ングの回転方向を検出しながら、該グレーティングの回
   転角を調整することを特徴とする光ピックアップにおけ
   るグレーティングの回転角調整方法。