JPS6329327A - トラツキングエラ−信号生成装置 - 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】 １丘公１ 本発明は、１〜ラツキング工ラー信号土成装置に関し、
特に光学式ビデオディスク等の光学式記録媒体への情報
の記録又は再生を行う装置におけるトラッキングエラー
信号生成装置に関する。

１旦且韮 光学式情報再生装置におけるｌ−ラッキングエラー信号
生成装置として第５図及び第６図に示す如き装置が公知
となっている。第５図及び第６図において、レーザダイ
オード等のレーザ光源１から発せら机たレーザ光は、ハ
ーフミラ−２及び対物レンズ３を経て記録ディスク４の
記録面上に集光されて情報読取用光スポットが形成され
る。記録ディスク４は、スピンドルモータ５によって回
転駆動されている。この記録ディスク４の記録面からの
反射光は、対物レンズ３を通った後ハーフミラ−２に入
射して入射光と情報を含む反射光とが分離される。ハー
フミラ−２によって分離された反射光は、受光素子６に
入射する。この反射光によって受光素子６の受光面上に
光スポット７が形成される。

受光索子６は、分割１線８によって分１列される如く互
いに隣接配置され、入射する反射光のうち記録トラック
の左右に分布する成分を各々受光する２つのエレメント
６ａ、６ｂで形成されている。

これら２つのエレメント６ａ、６ｂの各出力は、それぞ
れしＰＦ（ローパスフィルタ）９及び１０に供給されて
例えば記録ディスク４０回転速度に対応する周波数以下
の成分が分離抽出される。これらＬＰＦ９及び１０の出
力は、；ｆ、−動アンブ１１の正側入力端子及び負側入
力端子の各々に供給されている。差動アンプ１１の出力
は、ｌ　１１７１アンプ１２の正側入力端子に供給され
ている。

またエレメント６ａ、６ｂの各出力は、それぞれピーク
検出器１３及び１４に供給されている。

ピーク検出３１３．１４は、入力信号のピークレベルを
次のピークが到来するまで保持して出力する構成となっ
ている。これらピーク検出器１３及び１４の各出力は、
差動アンプ１５の正側入力端子及び負側入力端子の各々
に供給されている。差動アンプ１５の出力は、アッテネ
ータ１６によって減衰されたのち差動アンプ１２の負側
入力端子に供給される。この外勤アンプ１２の出力がト
ラッキングエラー信号ｅ２としてトラッキングアクチュ
エータを駆動する回路く図承ｄず〉等に供給される。

以上の構成において、分割線８は記録ディスク４の記録
面上に形成されている記録トラックに対して直角な方向
における情報読取用光スポットの移動に応じて記録面か
らの反射光の強度分布のパターンの移動する方向と直角
になっている。情報読取用光スポットが記録トラックを
正確に追跡しているときは受光素子６の受光面上に形成
される光スポツト７内の光の強度分布は、分割線８に関
して対称となる。このとき、エレメント６ａ、６ｂの各
出力の低域成分のレベルが等しくなり、差動アンプ１１
から出力されるトラッキングエラー信号ｅ１のレベルが
零となる。情報読取用光スポットが記録トラックからず
れた場合は光スポツト７内の光の強度分布が情報読取用
光スポットの記録トラックからのずれ方向及びずれ単に
応じて非対称となり、当該ずれ方向及びずれ堡に応じた
レベルのトラッキングエラー信号ｅ１が得られる。

第７図は、対物レンズ３の記録ディスク４に対する相対
的な位置と受光素子６の受光面上に形成される光スポッ
ト７の受光面に対する相対的な位置との関係を示す図で
ある。同図（Ａ＞に実線で示す如く、対物レンズ３が制
御中心（可肋範囲の中心）に位（はするとき同図（Ｂ）
に示す蛸く光スポット７の中心が分割線８上に位置する
ように受光素子６が配置されている。このとき、対物レ
ンズ３が制御中心に位置しかつ情報読取用光スポットが
記録トラック上に位置すれば、光スボッｌ−７の光の強
度分布パターンは、分割線８に関して対称となってトラ
ッキングエラー信号ｅ１のレベルは′Ｆ：ｖなわちトラ
ッキング誤差が零の場合に対応するレベルとなる。

ところが、対物レンズ３が記録トラックに追従して破線
Ｃ示す如くＸだけ移動すると、光スポット７は、破線７
′で示す位置に移動する。そうすると、光スポット７の
光の強度分布のパターンが光スポット７の中心を通る直
線に関して対称となるが、光スポット７の中心が分割線
８上に存在しないので、トラッキングエラー信Ｍｅ＋に
はオフセットが生じることとなる。

ここで、ＬＰＦ９．１０の各出力をＡＬ、ＢＬ。

ピーク検出器１３．１４の各出力をＡｐ、Ｂｐ。

補遺率すなわちアッテネータ１６の信号減衰率をｋとす
れば、トラッキングエラー信号ｅ、、ｅ２は、次式で表
わされる。

ｅ＋　　　＝ＡＬ、　　−ＢＬ　　　　　　　−（１）
ｅ２　＝　（ＡＬ　−ＢＬ）−ｋ　（Ａｐ　−Ｂｐ　）
・・・（２） 対物レンズ３の変位Ｆｊ３．　ｘが小の場合はトラッキ
ングエラー信号ｅｌのオフセットＯＦ　＋及び（Ａｐ　
−Ｂｐ　）はほぼＸに比例し、次の各式が成立する。

ＯＦ＋＝ａＸ　　・−（３＞ Ａｐ　−Ｂｐ　＝ＦＤｘ・＝　（４） ｍ＝ａ／ｂ　　・・・（５） ここに、ａ、ｂは、定数である。

また、トラッキングエラー信号ｅ２のオフセット○Ｆ２
は、（１）、（２）式より次式で表わされることが判る
。

ＯＦ２　＝ＯＦ＋　−ｋ　（Ａｐ　−Ｂｐ　）　　・・
・（６）（６）式は、（３）、（４）式を用いて次式の
如く変形できる。

ＯＦ２　＝ａｘ−に−ｂｘ−（ａ−ｋｂ）ｘ　　・・・
（７）式よりオフセットＯＦ　２を零にするためには補
償ｆＳｋが次式に示す値になるようにすればよいことが
判る。

ｋ＝ａ／ｂ＝ｍ　　・・・（８） 従って、補償率ｋをｍに簀しくすることにより対物レン
ズ３の変位量Ｘに無関係にオフセットが補償されたトラ
ッキングエラー信号が得られることとなる。

ところが、ｍの値すなわち最適補償率は記録ディスクに
よって異り、コンパクトディスクと称されるディジタル
オーディオディスク（以下、ＣＤと称す）においては０
．６〜０．９程度の範囲内の値のいずれかとなる。この
ため、従来の装置においてはオフセットを十分補償でき
ないという欠点があった。

λ豆二且１ 本発明は、上記の如き従来の装置の欠点を除去すべくな
されたものであって、対物レンズの変位によるオフセッ
トを十分補償することができるトラッキングエラー信号
生成装置を提供することを目的とする。

本発明によるトラッキングエラー信号生成装置は、受光
素子を形成する少くとも２つのエレメントの出力間の所
定周波数以下の成分のレベル差及びピークレベルの差に
応じた第１及び第２差信号を生成し、２つのエレメント
のうちの少くとも一方の出力の平均レベルとピークレベ
ルとの比に応じた混合比で第１及び第２差信号を混合し
てトラッキングエラー信号を生成する構成となっている
。

罠−鹿−１ 以下、本発明の実施例につき第１図乃至第４図を参照し
て！Ｔ′細に説明する。

第１図にＪ３いて、受光集子６．Ｌ、ＰＦ９，１０゜差
動アンプ１１．．１２．１５．ピーク検出器１３゜１４
及びアッテネータ１６は第６図の装置と同様に接続され
ている。しかしながら、本例においてはアッテネータ１
６は、開開入力のレベルに応じて信号減哀聞が変化する
ように構成されている。

また、エレメント６ａ、６ｂの各出力は、加算アンプ２
０によって加口合成される。この加算アンプ２０の出力
は、平均レベル発生手段としてのＬＰＦ２１を介して割
算器２２に供給されると同時にピーク検出器２３に供給
ざ机る。ピーク検出器２３の出力は、割口器２２に供給
されてＬＰＦ２１の出力との除算処理が行われる。こ枕
らｔ、　Ｐ　Ｆ２１、割算器２２及びピーク検出器２３
によって比信号発生手段が形成されている。この比信号
発生手段における割算器２２の出力がアッテネータ１６
に制御信号として供給される。

以上の構成において、割算器２２の出力βは、次式で表
わされる。

β＝　（ＡＬ　’　＋ＢＬ　’　）　／　（Ａｐ　＋Ｂ
ｐ　）・・・　（９） ここに、ＡＬ　’　、ＢＬ　’は、工Ｌ／メントロａ、
６ｂの各出力におけるＬＰＦ２１のカットオフ周波数以
下の成分を示す。

このβとｍとの間には一定の関係があり、ＣＤの場合に
は第２図に示す如き関係があり、次式が成立する。

ｍ＝ｃ・β＋ｄ　・・・（１０） ここに、Ｃ１ｄは、定数であってＣＤの場合にはＣは約
１．８、ｄは約−０，３５である。

従って、補償率ｋが次式で示す如くなるようにすること
によっていかなる記録ディスクにおいてもに＝ｍとなり
、オフセットが完全に補償されることとなる。

ｋ＝ｃ・β＋ｄ　・・・（１１） 尚、第２図に示す如き関係を調べるためにβを測定する
にあたって、トラッキングサーボが開いた状態において
は＜ＡＬ　’　＋Ｂし’　）が記録トラックを横切るた
びに大きく変動するので、トラッキングサーボを閉じた
状態で行う必要がある。

第３図は、本発明の他の実施例を示すブロック図であり
、受光素子６．ＬＰＦ９．１０．差動アンプ１１．１２
，１５．ピーク検出器１３．１４、アッテネータ１６及
びｉｌｌ器２２は第１図の装置と同様に接続されている
。しかしながら、本例においては割算器２２にはＬＰＦ
９の出力Ａし及びピーク検出器１３の出力Ａｐが供給さ
れている。

以上の構成において、Ａｐ　”ＰＢＰ及びＡシ’＝Ｂし
か成立するものとする。そうすると、（９）式は次式の
如く変形することができる。

β＝　（ＡＬ　＋Ｂし）／　（Ａｐ　−１−Ｂｐ　）　
＝ＡＬ　／ＡＰ＝Ｂし／ＢＰ・・・（１２） 従って、割暉器２２の出力は第１図の装置における場合
と同等となり、第１図の装置と同様の作用が働くことと
なる。

第４図は、更に他の実施例を示すブロック図であり、受
光素子６．ＬＰＦ９．１０．２１．差動アンプ１１．１
２，１５．ピーク検出器１３．１４．２３．アッテネー
タ１６．加弾アンプ２０及び割算器２２は第１図の装置
と同様に接続されている。しかしながら、本例において
は割算器２２の出力は、サンプルホールド回路２４に供
給されている。サンプルホールド回路２４にはウィンド
コンパレータ２５の出力がサンプル指令信号として供給
されている。ウィンドコンパレータ２５は、差動アンプ
１５の出力の絶対レベルと基準レベルＶｒとの比較を行
って差動アンプ２５の出力の絶対レベルが基準レベル■
ｒ以下のとき出力が例えば低レベルになるように構成さ
れている。サンプルホールド回路２４は、ウィンドコン
パレータ２５の出力が低レベルのとぎに割ｔ’［２２の
出力のサンプリングを所定時間間隔で行って得られたサ
ンプリングレベルを保持して出力するように構成されて
いる。このサンプルホールド回路２４の出力がアッテネ
ータ１６の制御入力となっている。

以上の構成において、何らかの原因によって補償率ｋが
最適［ｉｍより大になると受光素子６上の光スポットの
中心線が受光素子６の分割線８からずれた場合にオフセ
ットが完全に補償されないので、トラッキングサーボに
目標（直ずれが生じる。

そうすると、ＬＰＦ２１の出力のレベルが大となり、β
が大となる。従って、若しβによって直接ｋを制御する
とβの増大に伴ってｋも増大し、最適Ｉｉｒｉｍとの差
が更に増大することとなる。ところが、受光素子６上の
光スポットの中心線が受光素子６の分割線８からずれる
と差動アンプ１５の出力の絶対レベルが大となるのて゛
、ウィンドコンパレータ２５の出力が高レベルとなる。

そうすると、その心前にサンプリングされｌζβのレベ
ルが保持されてリンプルホールド回路２４から出力され
るので、目標値ずれが大になるのを防止することができ
ることとなる。

以上、対物レンズの変位によるオフセットの補償につい
て説明したが、受光素子６の位置ずれ等によって光スポ
ット７の中心と分割線８とがずれた場合に生じるオフセ
ット或いはピックアップに対して記録ディスクが傾いた
場合に生じるオフセットの補償も完全に行うことができ
る。

尚、上記実施例においては受光集子６は２つのエレメン
トで構成されているとしたが、受光素子６を構成するエ
レメントの個数は２以上いずれでもよく、例えば４つの
エレメントで構成されているいわゆる４分割フォトディ
テクタを使用した場合も本発明を適用することができる
。

１１匹ユヌ 以上詳述した如く本発明によるトラッキングエラー信号
生成装置は、受光素子を形成する少くとも２つのエレメ
ントの出力間の所定周波数以下の成分のレベル差及びピ
ークレベルの差に応じた第１及び第２差信号を生成し、
２つのエレメントのうちの少くとも一方の出力の平均レ
ベルとピークレベルとの比に応じた混合比で第１及び第
２差信号を混合してトラッキングエラー信号を生成する
構成となっているので、２つのエレメントのうちの少く
とも一方の出力の平均レベルとピークレベルとの比が記
録ディスク毎に異なる最適補＠率と一定の関係を有して
いる故に、いかなる記録ディスクにおいても第１差信号
に応じたトラッキングエラー信号のオフセットが第２差
信号との混合によって完全に補償されてオフセットのな
いトラッキングエラー信９を生成することができること
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す１０ツク図、第２図
は、ｍとβとの関係を示すグラフ、第３図は、本発明の
他の実施例を示すブロック図、第４図は、本発明の更に
他の実施例を示すブロック図、第５図及び第６図は、従
来の装置を示すブロック図、第７図は、対物レンズ３の
位置と受光素子６の受光面に形成される光スポットの位
置との関係を示す図である。 主要部分の符号の説明 ３・・・・・・対物レンズ ６・・・・・・受光素子 ９．１０．２１・・・・・・ＬＰＦ １３．１４．２３・・・・・・ピーク検出冴１１．１２
．１５・・・・・・差動アンプ１６・・−・・−アッテ
ネータ ２２・・・・・・割算器 襄ｌ凹 第２図 Ｏ＝　０．５０．６　０．７　　　　／”尾３図 １？ ２Ｌ４　ロ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体の記録面上に光を照射して形成した情報
   読取用又は情報書込用の光スポットの記録トラックに対
   する相対的な位置に応じたトラッキングエラー信号を前
   記記録面を経た光によつて生成するトラッキングエラー
   信号生成装置であつて、前記記録面を経た光のうち前記
   記録トラックの左右に分布する成分を受光する少くとも
   ２つのエレメントからなる受光素子と、前記少くとも２
   つのエレメントの出力の所定周波数以下の成分間のレベ
   ル差に応じた第１差信号を発生する第１差信号発生手段
   と、前記少なくとも２つのエレメントの出力間のピーク
   レベルの差に応じた第２差信号を発生する第２差信号発
   生手段と、前記少なくとも２つのエレメントのうちの少
   なくとも一方の出力の平均レベルとピークレベルとの比
   に応じた比信号を発生する比信号発生手段とを含み、前
   記比信号のレベルに応じた混合比で前記第１及び第２差
   信号を混合してトラッキングエラー信号を生成すること
   を特徴とするトラッキングエラー信号生成装置。
2. （２）前記比信号発生手段は、前記一方の出力の平均レ
   ベルに応じた平均レベル信号を発生する平均レベル発生
   手段と、前記一方のピークレベルに応じたピークレベル
   信号を発生するピークレベル信号発生手段と、前記平均
   レベル信号と前記ピークレベル信号との除算処理を行う
   除算手段と、前記第２差信号のレベルの絶対値が所定値
   以下のとき前記除算手段の出力のサンプリングを所定時
   間間隔で行つてサンプル値を保持するサンプルホールド
   手段とからなり、前記サンプルホールド手段の出力を前
   記比信号として出力することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のトラッキングエラー信号生成装置。