JPH03100928A - フォーカスエラー信号検出方法 - 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〕 本発明はフォーカスエラー信号検出方法に係り、特に分
割光検出器を用いて光デイスク反射光のスポットサイズ
を検出することにより、フォーカスエラー信号を検出す
るフォーカスエラー信号検出方法に関する。

追記型あるいは！替え可能型の光ディスクに対して情報
を記録・再生する光デイスク装置においては、対物レン
ズにより集束して光スポットを光デイスク上に形成する
。このとき、光スポットが光デイスク上の満を横切って
も安定にフォーカス１ラー信号を検出することが必要と
される。

（従来の技術） 従来より、光デイスク装置におけるフォーカスエラー信
号の検出には、スポット・サイズ番デイテクシオン法（
ＳＳＤ法）が用いられる。このＳＳＤ法は、第４図（Ａ
）に示す如（、光ディスクから対物レンズ（いずれも図
示せず）を経た光を平凸レンズ１に入射し、更にこの平
凸レンズ１で集光して３分割光検出器２（又は３）に入
射する。

３分割光検出！ｌｉ２は第４図（Ｂ）〜（Ｄ）に示す如
く、布状に３分ｖ１された３つの分割受光素子２Ａ、２
Ｂ及び２Ｃから構成されている。３分割光検出器３も伺
様に第４図（Ｅ）〜（Ｇ）に示す如く３つの分割受光素
″Ｆ３Ａ〜３Ｃから構成されている。なお、３分割光検
出Ｂ２は光検出器３より平凸レンズ１側に位置するもの
で、これらの・−方のみが光デイスク装置に設けられる
。すなわち、便宜上、２つの３分割光検出器２．３が同
時に図示されている。

記録媒体である光ディスクが対物レンズの焦点位置を基
準にして対物レンズから遠ざかると、３分別光検出器２
．３の受光面の光スポットは第４図（Ｂ）、（Ｅ）に示
す如く面積が大となり、近付くときは同図（Ｄ）、（Ｇ
）に示す如く受光面積が小となり、丁度焦点位置に在る
ときは同図（Ｃ）、（Ｆ）に示す如くになる。

ＳＳＤ法では、このように光ディスクと対物レンズとの
間の相対距離に応じて３分割光検出器２又は３の受光面
上の光スポットの面積が変化することを利用してフォー
カスエラー信号を検出する。

例えば、３分割光検出器２の分割受光素子２Ａ。

２Ｂ及び２Ｃの各出力信号の値をＡ、Ｂ及びＣで表すも
のとすると、（Ａ＋Ｃ）−、Ｂなる演算式に基づいてフ
ォーカスエラー信号を得る。あるいは、３分割光検出器
３０分割受光県了３Ａ、３Ｂ及び３Ｃの各出力信号の値
をＡ、Ｂ及びＣで表すものとすると、フォーカス感度を
上げるためにゲイン比Ｇを用いてＧ・（Ａ＋Ｃ）−８な
る演算式に基づいてフォーカスエラー信号を得る方法も
ある。

前記（Ａ＋Ｃ）−８は後者のＧが“１”の特別の場合と
みなせる。

（発明が解決しようとする１ｌｌｉ） ところで、光ディスクには製造段階でプリグループと呼
ばれる案内溝が予め形成されているものがあり、このプ
リグループからの反射光パターンからトラックエラー信
号を生成するプツシ１プル法が従来より知られている。

しかし、このプリグループを有する光ディスクに対して
は、シーク時など光スポットがプリグループを横切ると
きに反射光パターンが変化するため、フォー１カスエラ
ー信号が影響を受け、フォーカスエラー信号が変動する
（この変動をクロストークという）という問題がある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、クロストー
クを低減し得るフォーカスエラー信号検出方法を提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、光ディスクからの反射光のスポットサイズを
検出する分割光検出器を４個の分割受光素子から構成し
、分割光検出器の２個の２個の分割受光素子の出力信号
に基づいて生成したトラックエラー信号から得た値を、
分割光検出器の他の２個の分割受光素子の各出力信号の
和に応じた値と前記２個の分割受光素子の出力信号との
差の値から減棹して検出フォーカスエラー信号として取
り出す構成としたものである。

（作用〕 本発明は、フォーカスエラー信号のクロストークがトラ
ックエラー信号に関連していることに着目したものであ
る。すなわち、り０ストークは第３図に■で示す如く、
本来光スポットが在るべき位置（トラック位置０）に在
るときはピロであるが、このトラック位置Ｏからずれる
に従って早開増加し、±１／２トラックずれたときに最
大となる。

一方、トラックエラー信号は第３図に■で示す如く、光
スボツ上がトラック位置０に在るときゼロであるが、こ
のトラック位１１０からずれ方向に応じた極性でずれ量
に応じて大となり、±１／４トラックのずれのとき絶対
値が最大となり、その後ずれ量が大になるに従って減少
し、±１／２トラックのずれのときゼロとなる。従って
、トラックエラー信号の絶対値は±１／４１／４トラツ
ク範囲内では、前記クロストークと同様に変化する。

そこで、本発明はトラックエラー信号から得た値（例え
ば絶対値）を従来の演算式で得られるフォーカスエラー
信号から差し引いた信号を検出フォーカスエラー信号と
して取り出す。このフォーカスエラー信号は少なくとも
±１７４トラック範囲内では、クロストークが大きく低
減される。

〔実施例〕

第１図は本発明方法を適用した一実施例の回路図を示す
。同図中、１０は分割光検出器で、光源から出射され、
所定の光学系を経て対物レンズを透過して光ディスク（
いずれも図示せず）に照射された光ビームがこの光ディ
スクで反射され、その反射光が対物レンズ及び集束レン
ズ（第４図の平凸レンズ１に相当）を夫々透過して入射
される。

従って、この分割光検出器１０の受光面の光スポットの
面積は第４図（Ｂ）〜（Ｄ）又は（Ｅ）〜（Ｇ）に示し
たように、光ディスクと対物レンズとの相対距離に応じ
て変化する。

分割光検出器１０は、第１図中、横方向に３分割された
分割受光素子のうち両端の分割受光素子１０Ａ及び１０
Ｂを除いた中央の分割受光素子を更に同図中、縦方向に
２分割して分割受光素子１０Ｇ、１０Ｄとし、全部で４
個の分割受光素子１０Ａ〜ＩＯＤからなる。分割受光素
子１０Ａ〜１００は光電変換を行ない、夫々の受光面へ
の入射光の光強度に応じた電流を電流−電圧変換器１１
Ａ〜１１Ｄへ出力する。

１！−電圧変換器１１Ａ及び１１Ｂから取り出された電
圧Ａ及びＢは、抵抗Ｒ＋　、Ｒｚを介して加算されてか
ら演算増幅器１２の反転入力端子に供給されて所定の利
得で反転増幅される。この利＃１ＩＩＧは演算増幅器１
２の帰還抵抗Ｒｓを調整することにより可変することが
できる。これにより、演算増幅器１２からは一〇　（Ａ
＋８＞で表される電圧が取り出される。

一方、電流−電圧変換器１１Ｃ及び１１Ｄから取り出さ
れた電圧Ｃ及びＤは、抵抗Ｒｓ　、Ｒ４を介して加梓さ
れた後演詐増幅器１３の反転入力端子に供給されて反転
増幅される。このときの利得は演粋増幅器１３の帰還抵
抗Ｒ６や上記の抵抗Ｒ３、Ｒ４により定まる。−ここで
は演算増幅器１３から−（Ｃ＋Ｄ）で表される電圧が取
り出される。

演粋増幅器１２及び１３がら取り出された各信号は、夫
々抵抗Ｒｙ　、Ｒｓ　、Ｒｓ　、Ｒ挿及び演算増幅器１
４からなる差動増幅回路部にょる差動増幅され、演算増
幅器１４からＧ　（Ａ＋８）　−（Ｃ＋Ｄ）で表される
値の信号が取り出されるＬすなわち、この信号は従来の
演算式によるフォーカスエラー信号（ＦＥＳ）である。

また、前記電圧Ｃ及びＤは抵抗Ｒ７１ｌＲＩ２゜ＲＩ３
．ＲＭ及び演粋増幅器１５よりなる差動回路部に供給さ
れ、ここで差動増幅されて演粋増幅器１５より出力端子
１６へ（Ｃ−Ｄ）で表される信号が取り出される。この
出力端子１６への出力信号は、中央の２個の分割受光素
子１０Ｇ及び１゜Ｄの出力信号の差であり、トラックエ
ラー信号（ｒＥｓ）として用いられる。

上記トラックエラー信号は抵抗Ｒ＋ｓ、Ｒ＋ｓ、演算増
幅器１７及びダイオードＯ＋よりなる回路部と、抵抗Ｒ
Ｉｙ　＊　ＲＩｅ　＊　ａ’ｊ篩増幅器１８及びダイオ
ードＤ２よりなる回路部とに夫々供給され、各々の回路
部で半波整流された後、抵抗ＲＩ９．ＲＮを介して加算
されて演算増幅器１９の反転入力端子に供給される。こ
こで、ダイオードＤ１とＤ２の向きが逆であり、ダイオ
ードＤ＋　、Ｄ２からはトラックエラー信号の負、正の
各゛ｒリイクル期間の事波整流信号が取り出される。従
って、演算増幅器１９の反転入力端子には、−１Ｃ−Ｄ
　Ｉで表される絶対値信号が入力される。

演算増幅器１９はその帰還抵抗Ｒ２１が可変抵抗器とさ
れており、抵抗Ｒｓｓ　”−Ｒ２＋により決まる利得で
、その反転入力端Ｉの入力信号を反転増幅して出力する
。従って、演算増幅器１９の出力信号はＫ　Ｉ　Ｃ−Ｄ
　Ｉで表される。ここで、Ｋは上記利得に相当し、抵抗
Ｒ２１により調整することができる。

演算増幅器２０は帰還抵抗Ｒ２５を為し、上記のＫ　Ｉ
　Ｃ−Ｄ　Ｉで表されるトラックエラー信号の絶対値が
抵抗Ｒ２２を介して反転入力端子に供給され、かつ、前
記したＧ　（Ａ＋８）−（Ｃ＋Ｄ）で表される従来のフ
ォーカスエラー信号が抵抗Ｒ２３゜Ｒ２４で抵抗分圧さ
れてから非反転入力端子に供給され、これらの２人力信
号を差動増幅する。従って、演算増幅器２０から出力端
子２１へはＦＥＳ−Ｇ　（Ａ＋８）−（Ｃ＋Ｄ）−Ｋ・
ＩＣ−ＤＩ　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１
）で表される演算式で演算された信号が取り出され、こ
の信号はフォーカスエラー信号として出力される。

第２図は本実施例のフォーカスエラー信号のり０ストー
クと、従来のフォーカスエラー信号のクロストークとを
対比して示す。同図中、■は本実施例のフォーカスエラ
、−信号のクロストークで、上記０）式のＧを４．１９
　、　Ｋを０．０５６としたときのクロストークを示す
。また、■は従来のフォーカスエラー信号のクロストー
クで、Ｇ　（Ａ＋８）−（Ｃ＋Ｄ）の演算式中のＧを４
．１９としたときのクロストークを示す。

第２図かられかるように、本実施例のクロストーク■の
方が従来のクロストーク■よりも少なく、特に本来光ス
ポットが在るべき位＠（トラック位［０）を中心として
±１７４トラックの範囲でり０ストーク低減効果が大で
ある。

また、±１／４トラックを越えた場合には、トラックエ
ラー信号の絶対値が第３ＦＡと共に説明したようにクロ
ストークと比例関係ではなくなるが、シーク時を除いて
トラックエラー信号が：）１／４トラツクを越えること
は殆どな（、また±１７４トラックを越えても第２図に
示すように、本実施例の方が従来よりクロストークがあ
る程度減少する。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば従来のフォーカスエラー信号から減算する値と
してはトラックエラー信号から得た値であればよく、絶
対値でなくともよく、例えば（Ｃ−Ｄ）の２次式を減じ
ても係数さえ適当に決めてやれば、同等あるいはそれ以
上のクロストーク低減効果を得ることができる。従うて
、４分割光検出器の形状も本実施例に限らず、十分字に
分割したもの、その他を使用できる。

（発明の効果） 上述の如く、本発明によれば、トラック位１０を中心に
して少なくとも±１７４トラック範囲でフォーカスエラ
ー信号中のクロストークを大幅に低減することができ、
±１７４トラックを越えてもクロストークを低減するこ
とができ、特にシーク時に従来よりも安定にフォーカス
サーボができる等の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用した一実施例の回路図、 第２図は本実施例と従来のり０ストーク昌を対比して示
す図、 第３図はクロストークとトラックエラー信号七の関係を
示す図、 第４図はＳＳＤ法によるフォーカスエラー信号検出説明
図である。 図において、 １０は分割光検出器、 １０Ａ〜１０Ｄは分割受光素子、 １１Ａ〜１１０は電流−電圧変換器、 ２１はフォーカスエラー信号出力端子 を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光ディスクからの反射光のスポットサイズを分割光検出
   器（１０）を用いて検出し、該分割光検出器（１０）の
   出力信号を演算してフォーカス、エラー信号を得るフォ
   ーカスエラー信号検出方法において、 前記分割光検出器（１０）を４個の分割受光素子（１０
   Ａ〜１０Ｄ）から構成し、 該分割光検出器（１０）の２個の分割受光素子（１０Ｃ
   、１０Ｄ）の出力信号に基づいて生成したトラックエラ
   ー信号から得た値を、該分割光検出器（１０）のへ他の
   ２個の分割受光素子（１０Ａ、１０Ｂ）の各出力信号の
   和に応じた値と前記２個の分割受光素子（１０Ｃ、１０
   Ｄ）の出力信号との差の値から減算して検出フォーカス
   エラー信号として取り出すことを特徴とするフォーカス
   エラー信号検出方法。