JPH04157629A - 光スポット位置検出装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ディスクにおける光スポット位置検出装置に
係り、特に、光メモリディスク（以下、ＯＭＤという。

ＯＭＤ　：　０ｐｔｉｃａｌ　ＭｅｍｏＢ　Ｄｉｔｋ　
）のトラッキング制御あるいはトラックジャンプ動作制
御に好適な光スポット位置検出装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、コンパクトディスクのような再生専用の光ディス
クのトラッキング制御において、情報読取りのための光
スポットか光ディスクの記録トラックの軸線上に存在す
るか否かの検出（以下、オントラック検出という。）は
、３ビーム法やプッシュプル法と呼ばれる方法によるの
か一般的であった。

３ビーム法の原理を第１２図に示す。第１２図（Ａ）に
示すように、情報記録読取り用の主ビームの光スポット
ＬＢＭに対して先行する位置、及び後行する位置で、か
つ、記録トラックＴＲの軸線方向（光ビームの進行方向
）に直交する方向に離隔δを配して先行光スポットＬＢ
、と後行光スポットＬＢＳ２を投射する。この場合、先
行光スポットＬＢ　　と後行光スポットＬＢＳ２とは記
録トラｌ ツタの軸線をはさんで互いに逆の方向に離隔δか配され
ている。これらの光スポットからの反射光のうち、第１
１図（Ｂ）に示すように、先行光スポットＬＢｓ１から
の反射光を第１のフォトディテクタＡ１後行する光スポ
ットＬＢ、からの反射光を第２のフォトディテクタＢて
受光し、さらに主ビームの光スポットＬＢ！ｌｌを第３
フオトデイテクタＣで受光する。次いで、各受光面で光
電変換された受光面Ａの電気出力＄８１と受光面Ｂの電
気出力ＳＳ２とを減算回路ＳＢに入力し、 ＴＥ　　＝Ｓｓ、−３ｓ２　　　　　　　−（１）を演
算すると、出力ＴＥ　　が得られる。主ビームＬＢ、の
中心が記録トラックＴＲの軸線ＡＸ上に存在すれば、 ５３１＝Ｓｓ□　　　　　　　　　　　　・・・（２）
すなわち、 ＴＥ　　＝Ｏ・・・（３） となる。また、主ビームＬＢＭの中心が記録トラックＴ
Ｒの軸線ＡＸから外れれば、差出力ＴＥは零でない正又
は負の値となる。従って、この差出力ＴＥ　　の値を常
に零に戻すように制御すればトラッキングサーボ制御を
行うことかできる。また、ＴＥ、の値か零とクロスする
点（ゼロクロス点）をカウントすることによりトラック
ジャンプ動作における光スポットの位置制御が可能とな
る。

一般に、この差出力ＴＥ　　をトラッキングエラー信号
と呼ぶ。この場合Ｔ　Ｅ　　＝　Ｓ　ｓ２−　Ｓ　ｓ、
であってもかまわない。

しかし、この３ビーム法によって上記のオントラック検
出が可能なのは、再生専用の光ディスクの場合である。

再生専用の光ディスクにおいては、第１２図（Ａ）にお
いて、白地で示された記録トラックＴＲの部分には情報
信号を格納したピット列が記録されているため、その反
射光量は図上砂地模様で示された鏡面仕上げとなってい
る部分に比べて少ない。このことにより、零でないＴＥ
、値が得られるのである。

けれども、追記形（Ｗ　ＯＲＭ　：　Ｗ＋ｉｌ＋　Ｏｎ
ｃ＋Ｒｅａｄ　Ｍａｎｙ　）あるいは再書込み可能形（
Ｅ−Ｄ　　ＲＡＷ　　：　　Ｅ＋ａｓａｂｌｅ　　Ｄｉ
＋ｅＮ　　Ｒｅ　２ｄ　　Ａ１１ｅ　丁　ｗ＋ｉｌ＋）
などのＯＭＤの場合、情報を記録していない未記録部分
においては、情報を記録すべきトラック（ＯＭＤでは特
にグループと呼ぶ。）の部分とその他の部分の反射光量
にはほとんど差がない。従って、式（１）の演算により
トラッキングエラー信号ＴＥ　　を得ようとしても、Ｔ
Ｅ　　はほとんどａ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　ａ零となる。これでは、オ
ントラック状態でもオフトラック状態でもＴＥ　　＝Ｏ
となるためオントラツク検出を行うことはできない。

このような場合にもオントラック検出が可能な方法とし
てプッシュプル法が知られている。

第１３図、第１４図、第１５図、第１６図を用いてプッ
シュプル法の原理を説明する。第１３図に示すようにプ
ッシュプル法においては、２分割フォトディテクタＰＤ
を用いる。第１３図に示すように、光ディスクの記録面
上の記録トラック（グループ）ＴＲ及びそれ以外の溝部
分による凹凸形状により、反射光にはＯ次反射光ＬＯと
、±１次のの反射光Ｌ１が生じる。これらの反射光がフ
ォトディテクタＰＤ上に投射されると、信号強度分布は
図示のようになり相対的に信号強度の強い部分ＳＯと相
対的に信号強度の弱い部分Ｓ１とが生じる。この場合、
受光面Ａ及びＢの出力端を第１２図と同様に減算器の入
力端に接続し差出力をとると、第１３図の場合は受光面
分割線に対しＳｏと８１の分布が対称であるから、差出
力の値は零となる。この０広反射光ＬＯと１次反射光Ｌ
ｌの模式的分布を示したのが第１４図（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）、（Ｄ）である。この場合の各受光面Ａ及びＢの
信号強度の変化を定量的に示した図が第１５図である。

ここに、Ｘ方向は記録トラック（グループ）軸に直交す
る方向であり、着目している記録トラック（グループ）
の軸線上をＸ＝０としている。すなわち、第１５図は、
読取り又は記録用の光スポットの中心位置の座標がＸの
場合の各受光面Ａの出力ＳＡ及び受光面Ｂの出力ＳＢを
縦軸方向に示した図である。図上、２αはＳ　とＳＢの
位相差を示している。また、ＳＡ及びＳＢは同一振幅、
同一波長で位相のみ異なる正弦曲線をなすが、ａはこの
正弦曲線の振幅を示している。そして、■は、この正弦
曲線の振幅の中心を示す出力値である。上記のことから
、５Ａ＝Ｉ＋ａＳｉｎ　　（ｘ−α）　　　　　−（４
）ＳＢ　＝Ｉ、−ａｓｉｎ　　（ｘ十α：）　　　　　
・　（５）と表わすことができる。差出力ＴＥ、を、Ｔ
Ｅ　　＝ＳＢ−８Ａ　　　　　　　　　・・・（６）と
すると、 ’ｒＥｂ　＝−２ａ　　Ｃｏ５ａ−５ｉｎ　ｘ　　　−
・　（７）となる。また、情報信号ＲＦは、 ＲＦ＝ＳＡ＋ＳＢ　　　　　　　　　　・・　（８）−
２１−２ｓｉｎα＃ｃｏｒ　ｘ　　　　−（９）と表わ
される。これらのトラッキングエラー信号ＴＥ　　、情
報信号ＲＦをＸを横軸にとって示した図が第１６図（Ｂ
）、（Ｃ）　である。第１６図（Ｂ）かられかるように
、トラッキングエラー信号ＴＥｂは、記録トラック（グ
ループ）ＴＲの軸線上に光スポットが存在すればＴＥ、
＝Ｏとなりオントラック検出に用いることができる。

しかしながら、プッシュプル法を用いた場合であっても
、ディスクかその半径方向に傾斜した場合や光学系のレ
ンズの光軸にずれが生じた場合などでは、第１７図にお
いてΔＩて示すようなオフセットが生じる。オフセット
が生しると、第１８図（Ｂ）に示すように、光スポット
が記録トラック（グループ）ＴＲの軸線上に存在しても
差出力であるトラッキングエラー信号は、 ＴＥＣ＝２ΔＩ　　　　　　　　　　　−（１０）とな
って零とならない。

上記のオフセットを解決しようとしたオントラック検圧
方法の例として、第１９図、第２０図に示したものが知
られている。

この方式は３つの光ビームスポットＬＢＭ。

ＬＢ　　、ＬＢｓ２を用いる。この場合、先行光スポッ
トＬＢ　　、後行光スポットＬＢＳ２は、ともに主光ス
ポットＬ　Ｂ　Ｍが存在する記録トラックＴＲ。

に隣接する記録トラックＴＲ，、ＴＲ，、にも１＋１ 投射されている。すなわち、先行光スポットＬＢｓ１の
外縁の光の一部が記録トラックＴ　Ｒｉ＋１上にも投射
されている。後行光スポットＬ　Ｂ　ｓ２の場合も、そ
の外縁の光の一部か記録トラックＴＲ上にも投射されて
いる。次いで、各々の光スポットからの反射ビームを３
つの２分割フォトディテクタで受光し、各々プッシュプ
ル方式で差出力をとる。主光スポットＬＢＭのプッシュ
プル差出力をＴＥ　　、先行光スポットＬＢｓ、のプッ
シュプル差出力をＴＥ　　、後行光スポットＬ　Ｂ　Ｓ
　２のプッシュプル差出力ＴＥ、とすると、それぞれは
第２０図（Ｃ）、（Ｂ）、（Ｄ）に示したような出力と
なる。次いで、これらＴＥ　　、ＴＥｓｌ、Ｔ　Ｅ　Ｓ
　２を用いて、 ＴＥｄ＝ＴＥ！ｌｌ−−（ＴＥｓ、＋ＴＥｓ２）・・・
　（１１） の演算を行って出力ＴＥ、を得る。ここに、Ｋは主光ス
ポットＬＢ、からの反射光量と先行又は後行光スポット
からの反射光量との比を表わしている。このＴＥｄは主
光スポットＬＢＭの中心が記録トラックＴＲの軸線上に
ある場合、第２０図（Ｅ）に示すようにＴＥｄ＝０とな
る。したがって、オフセットの影響を受けることなく、
未記録トラック部においてもトラッキング制御を行うこ
とができる。以下、この方式を３プツシユプル法と呼ぶ
ことにする。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、ＣＤ等の高速サーチ動作のような、いわゆるト
ラックジャンプ動作の場合は、この３プツシユプル法で
はオントラック検出ができない、という問題点かあった
。すなわち、トラッキング制御の場合は、第２０図（Ｅ
）に示すように、ＴＥ、を原点付近において零に戻すよ
うに制御すればよい。しかし、サーチ動作の場合は、ゼ
ロクロス点の数をカウントして目的のトラックを検索す
ることになるが、ゼロクロス点のみの情報では第２０図
（Ｅ）の０１とＯ７のように、正しいオントラック位置
０１　とオントラック位置でない０２とを区別できない
。

さらに、従来の３プツシユプル法では、ＯＭＤ等の情報
書込み（記録）時のトラッキング制御の場合にも問題が
あった。

すなわち、情報書込み時には、第２１図（Ａ）に示すよ
うに主光スポットＬＢＭによりピットＰＫを形成してい
くが、ピット上では光スポットの反射光量が少ない。し
たかって、後行ビームはピット上にその一部がかかると
フォトディテクタの出力か低くなる。このことから、主
光スポットＬＢ、がトラック（グループ）ＴＲの軸線上
にあっても見かけ上トラッキングエラー信号ＴＥｄが零
とならず、あたかもトラッキングずれを生しているかの
ように判断されてしまう。第２１図（Ｂ）のように、先
行、後行ビームが隣接トラック上にかかっている場合も
同様である。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、光メモリディスクの情報無記録部分においても支
障なくオントラック検出を行うことができ、また、光メ
モリディスクの情報記録時においても支障なくオントラ
ック検出が可能な光スポット位置検出装置を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段〕 上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は第１
図に示すように構成されている。

第１図において、この光スポット位置検出装置１００は
、光ディスクの信号記録面からの反射ビームを用いて記
録トラック軸線上に光スポットが存在するか否かを検出
する光スポット位置検出装置であって、信号記録面に、
第１の光スポットＬＢＭと、この第１の光スポットＬＢ
、に対し記録トラック軸線方向に所定の間隔を配されて
先行するとともに記録トラック軸線と直交する方向には
隣接する記録トラックに光が投射されないように一定の
離隔を配される第２の光スポットＬＢ。

と、第１の光スポットＬＢ、に対し記録トラック軸線方
向に所定の間隔を配されて後行するとともに記録トラッ
ク軸線と直交する方向に第２の光スポットＬＢｓ１とは
反対側に一定の離隔を配される第３の光スポットＬ　Ｂ
　Ｓ　２と、を投射する投光手段Ｒと、２分割された受
光面Ａ、Ｂ、、を有し、かつ、第１の光スポットＬＢＭ
からの反射ビームを光電変換して電気信号を出力する第
１の受光手段ＰＤ　　と、２分割された受光面Ａ、Ｂ、
を有し、かつ、第２の光スポットＬＢｓ１からの反射ビ
ームを光電変換して電気信号を出力する第２の受光手段
ＰＤ　　と、２分割された受光面Ａ、Ｂ２を有し、かつ
、第３の光スポットＬ　Ｂ　Ｓ２からの反射ビームを光
電変換して電気信号を出力する第３の受光手段ＰＤ２と
、第１の受光手段ＰＤＭの各々の受光面Ａ　　、Ｂ　　
からの出力Ｓ　、Ｓ　の差てあＭ　　　Ｍ　　　　　　
　ＭＡ　　　１．ＩＰる第１の差出力ＴＥＭを演算し、
第２の受光手段ＰＤ、の各々の受光面Ａ、Ｂ、がらの出
力ｓＩＡ’ＳＩＢの差である第２の差出力Ｔ　Ｅ　Ｓｌ
を演算し、第３の受光手段ＰＤ　　の各々の受光面Ａ　
　、Ｂ　　がらの出力Ｓ　１８　の差である第３の差出
力２＾　　　２Ｂ ＴＥＳ２を演算し、第２の差出力と第３の差出力との和
の実数倍−（Ｔ　ＥＳ　］　＋　Ｔ　Ｅ　Ｓ　２　）き
第１の差出力ＴＥＭとの差を求めて第１の光スポット位
置信号ＴＥ、を出力し、がっ、第２の差出力Ｔ　Ｅ　ｓ
ｉと第３の差出力Ｔ　Ｅ　Ｓ　２との差を求めて第２の
光スポット位置信号Ｔ　Ｅ　２を出方する演算手段ＣＬ
と、を備えている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の光スポット位置
検出装置１００において、一定の離隔は隣接する記録ト
ラックの軸間距離の略４分の１であるように構成される
。

請求項３記載の発明は、光ディスクの信号ｊ己録面から
の反射ビームを用いて記録トラック軸線上に光スポット
が存在するか否かを検出する光スポット位置検出装置で
あって、前記信号記録面に、第１の光スポットＬ　Ｂ　
Ｍと、この第１の光スポットＬＢＭに対し記録トラック
軸線方向に所定の間隔を配されて先行するとともに記録
トラック軸線と直交する方向には一定の離隔を配される
第２の光スポットＬＢ　　と、第１の光スポットＬＢ〜
に対し記録トラック軸線方向に所定の間隔を配されて後
行するとともに記録トラック軸線と直交する方向に第２
の光スポットＬＢＳ１とは反対側に一定の離隔を配され
る第３の光スポットＬＢＳ２と、を投射する投光手段Ｒ
と、２分割された受光面ＡＭ１Ｂ　を有し、かつ、第１
の光スポットＬＢＭからの反射ビームを光電変換して電
気信号を出力する第１の受光手段ＰＤＭと、２分割され
た受光面Ａ　　、、Ｂ、を有し、かつ、第２の光スポッ
トＬＢ、からの反射ビームを光電変換して電気信号を出
力する第２の受光手段ＰＤ１と、２分割された受光面Ａ
　　、Ｂ　　を有し、かつ、第３の光スポットＬＢＳ２
からの反射ビームを光電変換して電気信号を出力する第
３の受光手段ＰＤ、と、第１の受光手段ＰＤ　　の各々
の受光面Ａ、Ｂ、からのＭ　　　　　　　　　　　　　
　　　　　Ｍ出力Ｓ　ＸＳ　の差である第１の差出力Ｔ
Ｅ、をＭＡ　　　　　ＭＢ 演算し、第２の受光手段ＰＤ、の各々の受光面Ａ、　、
Ｂ、からの出力Ｓ　１Ｓ　の差である第２ＩＡ　　　　
　ｉＢ の差出力ＴＥ、ｌを演算し、第３の受光手段ＰＤ。

の各々の受光面Ａ７、Ｂ２からの出力Ｓ２８．８２Ｂの
差である第３の差出力Ｔ　Ｅ　Ｓ　２を演算し、第３の
差出力Ｔ　Ｅ　Ｓ２からＲＦ信号成分を含まない第４の
差出力を生成し、第２の差出力Ｔ　Ｅ　ｓ　＋と第４の
差出力との和の実数倍と第１の差出力ＴＥ、との差を求
めて第１の光スポット位置信号ＴＥ、を出力し、かつ、
第２の差出力Ｔ　Ｅ　、と第４の差出力との差を求めて
第２の光スポット位置信号Ｔ　Ｅ　、を出力する演算手
段ＣＬと、を備えて構成される。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の光スポット位置
検出装置１００において、前記演算手段ＣＬは、記録ト
ラック上の第１の光スポットＬＢ、の位置か無記録状態
になった場合に、その時点から、第１の光スポットＬＢ
、と第３の光スポットＬＢｓ２との中心間の距離を光ス
ポットか移動するのに要する時間後に、第３の差出力Ｔ
　Ｅ　。

をサンプルホールドして第４の差出力を生成し、第１の
光スポット位置信号ＴＥ、及び第２の光スポット位置信
号ＴＥ２を演算するように構成される。

請求項５記載の発明は、請求項３記載の光スポット位置
検出装置１００において、演算手段ＣＬは、第３の差出
力ＴＥ８２をピークホールドして第４の差出力を生成し
、第１の光スポット位置信号ＴＥ　　及び第２の光スポ
ット位置信号ＴＥ２を演算するように構成される。

請求項６記載の発明は、請求項３記載の光スポット位置
検出装置１００において、演算手段ＣＬは、第３の差出
力ＴＥＳ２の低域成分を適宜増幅して第４の差出力を生
成し、第１の光スポット位置信号ＴＥ、及び第２の光ス
ポット位置信号ＴＥ。

を演算するように構成される。

〔作用〕

上記構成を有する請求項１記載の発明によれば、第２の
光スポットＬＢｓ１が、記録トラック軸線と直角方向に
隣接する記録トラックに光が投射されないような位置に
投射され、第３の光スポットＬＢ８２は、記録トラック
軸線に対し第２の光スポラ）　Ｌ　Ｂ　、と反対側に等
しい離隔を配されて投射される。このことにより、第２
の光スポットの差出力（プッシュプル出力）と第３の光
スポットの差出力（プッシュプル出力）とは、第２０図
（Ｂ）、（Ｄ）に示す従来形式の場合のように同位相と
はならす、例えば第４図（Ｂ）、（Ｄ）に示すように相
互に位相差を生しる。このため、第１の光スポット位置
信号ＴＥ、を、 ＴＥ　　＝ＴＥＭ−−（ＴＥ　　＋ＴＥｓ２）ｌ　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｓ１・・　（
１２） の演算によって求め、第２の光スポット位置信号Ｔ　Ｅ
　２を、 ＴＥ　　＝ＴＥｓ１−ＴＥｓ、、　　　　　　−（１３
）の演算によって求めれば、−Ｔ　Ｅ　、か零で、かつ
、ＴＥ２が所定の値のときのみがオントラック状態とし
て判別できる。Ｔ　Ｅ　＋が零であってもＴＥ２が他の
値のときはオントラック状態ではないので区別は容易で
ある。従来の３プツシユプル法では、第２０図（Ｂ）、
（Ｄ）のようにＴＥ、、とごよ ＴＥ　　の位相か等しいため、Ｔ　Ｅ　２は常に零とな
す、ＴＥ、か零であること（ゼロクロス）のみてはオン
トラック状態を検出てきなかったか、本願の形式によれ
ば、容易に判別できる。ここに、Ｋは主光スボッｈＬＢ
Ｍからの反射光量と先行又は後行光スポットからの反射
光量との比を表わしている。

また、請求項２記載の発明のように構成すれは、例えば
、第３図、第４図に示した場合のようになり、ＴＥ１＝
０でかつ、ＴＥ、か負の極大値をとるときがオントラッ
ク状態となる。

請求項３記載の発明によれば、従来形式の３プツシユプ
ル法を用いる光スポット位置検出装置、あるいは本願請
求項１又は２記載の光スポット位置検出装置のいずれて
あっても、ＯＭＤの情報記録時に後行する第３の光スポ
ットＬＢＳ２の光出力を変動させるＲＦ信号成分を含ま
ない第４の差出力を第３の差出力Ｔ　Ｅ　ｓ２から生成
し、これをＴＥ、のかわりに用いるため、支障なく第１
の光スポット位置信号ＴＥ　　、及び第２の光スポット
位置信号ＴＥ２を演算することができる。

請求項４記載の発明によれば、第１の光スポットＬＢＭ
が未記録状態になった時点から、τ　＝　□　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　・・・　（１４）■ の時間後に第３の差出力ＴＥｓ２をサンプルホールドし
て、これを第４の差出力としてＴＥＳ２のかわりに用い
、演算手段ＣＬは第１の光スポット位置信号Ｔ　Ｅ　＋
及び第２の光スポット位置信号ＴＥ２を演算する。ここ
に、ｌは第１の光スポットＬＢ　　と第３の光スポット
ＬＢｓ２との中心間距離であり、■は光スポットか記録
トラック上を移動する速度である。このように動作させ
ることにより、ＯＭＤの情報記録時にも後行する第３の
光スポットＬＢＳ２のプッシュプル出力Ｔ　Ｅ　ｓ２に
変動は生しないため支障なく第１の光スポット位置信号
ＴＥ　　、第２の光スポット位置信号ＴＥ２を演算する
ことかできる。

請求項５記載の発明によれば、第３の差出力Ｔ　Ｅ　、
をピークホールドすることにより、未記録部と記録部と
で第１０図（Ａ）のように変動する出力を第１０図（Ｂ
）のように修正して第４の差出力とすることができ、こ
の場合も、ＯＭＤの情報記録時において、第１の光スポ
ット信号ＴＥ　１■ 第２の光スポット信号ＴＥ２を演算手段ＣＬは支障なく
演算することができる。

請求項６光記載の発明によれば、第３の差出力Ｔ　Ｅ　
Ｓ　２の低域成分を抽出することにより、ＲＦ酸成分よ
り第１０図（Ａ）の様に変動する出力の平均値を得るこ
とかできる。この平均値はＲＦ酸成分よる変動を受けな
い第３の差出力に比較して若干レベルか低下するか、こ
れを適宜増幅することによって、第１の光スポット信号
ＴＥ　　、第２の光スポット信号ＴＥ２を演算手段ＣＬ
は支障なく演算することができる。

なお、上記請求項３乃至６記載の発明において、第２の
受光手段ＰＤ　　の各々の受光面Ａ、Ｂ。

からの出力Ｓ　　Ｓ　の和出力をとり、これを第１Ａゝ
　ＩＢ ２の和出力とし、第３の受光素子ＰＤ２の各々の受光面
Ａ、、Ｂ　　からの出力Ｓ　１８　の和出力２　　　　
　　２Ａ　　　２Ｂ をとり、これを第３の和出力とし、かつ、第２の和出力
と第３の和出力の差をれば、容易に通常の３ビーム法に
よる光スポット位置検出装置として用いることができる
。

〔実施例〕

次に、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する
。

第１実施例 第２図は、請求項１又は２記載の発明について開示した
第１実施例を示す。

この光スポット位置検出装置１００Ａは、投光手段であ
る１ノ−サ光源１と、第１の受光手段である２分割フォ
トディテクタ３と、第２の受光手段である２分割フォト
ディテクタ２と、第３の受光手段である２分割フォトデ
ィテクタ４と、減算器５．６．７と、演算回路８と、を
備えている。ここに、減算器５と減算器６と減算器７と
演算回路８とは演算手段を構成している。

レーザ光源１は、図示しないレーザダイオード、レンズ
、ハーフミラ−等の光学部品により構成され、ＯＭＤの
信号記録面上の記録トラックＴＲ。

に、図示のように光スポットを投射する。第１の光スポ
ットである主光スポットＬＢＭは記録トラック（グルー
プ）ＴＲの軸線上に投射される。

□ 第２の光スポットである先行光スポットＬＢｓ１は、主
光スポットＬＢＭから、記録トラック軸線方向に一定間
隔ｌたけ先行し、記録トラック軸線に直交する方向て言
己録トラックＴ　Ｒ、、側へ一定離隔□たけ離れて投射
される。この場合、各記録トラック幅と記録トラック外
の部分の幅は等しくｂである。また、光スポットの直径
は２ｂである。

したかって、図示のように先行光スポラｈ　Ｌ　Ｂ　。

の光の外縁部は隣接する記録トラックＴＲ上には投射さ
れないようになっている。第３の光スポットである後行
光スポットＬＢ、は、主光スポットＬＢＭから、記録ト
ラック軸線方向に一定間隔ｔたけ後行し、記録トラック
軸線に直交する方す 向で記録トラックＴＲ側へ一定離隔□たけ離れて投射さ
れる。この後行光スポットＬＢｓ２の光の外縁部もまた
隣接する記録トラックＴＲ上には投射されないようにな
っている。

２分割フォトディテクタ３は、受光面Ａ、とＢＭを有し
ており、受光面の分割線の方向は記録トラックの軸線方
向と平行となるように構成されている。受光面Ａ、の出
力端は減算器６の負側入力端に接続され、受光面ＢＭの
出力端は減算器６の正側入力端に接続されている。

２分割フォトディテクタ２は、受光面Ａ１とＢ　を有し
ており、受光面の分割線の方向は記録トラックの軸線方
向と平行となるように構成されている。受光面Ａ１の出
力端は減算器５の負側入力端に接続され、受光面Ｂ１の
出力端は減算器５の正側入力端に接続されている。

２分割フォトディテクタ４は、受光面Ａ２と８２を有し
ており、受光面の分割線の方向は記録トラックの軸線方
向と平行となるように構成されている。受光面Ａ２の出
力端は減算器７の負側入力端に接続され、受光面Ｂ２の
出力端は減算器７の正側入力端に接続されている。

これら減算器５．６．７の出力端は演算回路８の入力端
に接続されている。

次にこの光スポット位置検出装置１００Ａの動作を、第
２図、第３図及び第４図を参照しつつ説明する。

主光スポットＬＢＭからの反射光は２分割フォトディテ
クタ３によって受光され、光電変換されて、受光面Ａ　
からは出力ＳＭＡか減算器６に出力され、受光面Ｂ　か
らは出力ＳＭＢか減算器６に出カされる。減算器６は ＴＥ、＝ＳＭＢ−８．Ａ　　　　　　　　−（１５）の
演算を行う。ＴＥＭは第１の差出力に相当する。

この差出力（プッシュプル出力）ＴＥＭを横軸に記録ト
ラック軸線と直交するＸ軸をとって示したものが第４図
（Ｃ）である。この曲線は正弦曲線である。この場合に
はオフセット２△Ｉか生している。

先行光スポットＬＢｓ１からの反射光は２分割フォトデ
ィテクタ２によって受光され、光電変換されて、受光面
Ａ　からは出力Ｓ１８か減算器５に出力され、受光面Ｂ
　からは出力ＳＩＢが減算器５に出力される。減算器５
は Ｔ　Ｅｓ１＝　Ｓ　、Ｂ−Ｓ　ＩＡ−（１６）の演算を
行う。Ｔ　Ｅ　、は第２の差出力に相当する。

この差出力（プッシュプル出力）ＴＥｓｌを横軸に記録
）・ラック軸線と直交するＸ軸をとって示したものか第
４図（Ｂ）である。この曲線はＴＥＭと位相のみが異な
る正弦曲線である。

後行光スポラｈ　Ｌ　Ｂ　ｓ２からの反射光は２分割フ
ォトディテクタ４によって受光され、光電変換されて、
受光面Ａ　からは出力８２Ａか減算器７に出カされ、受
光面Ｂ　からは出力８２Ｂか減算器７に出力される。減
算器７は ＴＥｓ２−８２Ｂ−８２人　　　　　　　　　・・（１
７）の演算を行う。Ｔ　Ｅ　、は第３の差出力に相当す
る。

この差出力（プッシュプル出力）　Ｔ　Ｅ　Ｓ２を横軸
に記録トラック軸線と直交するＸ軸をとって示しオニも
のが第４図（Ｄ）である。この曲線ｉｔ　Ｔ　Ｅ　Ｍと
位相のみが異なる正弦曲線である。第４図（Ｂ）及び（
Ｄ）かられかるようにこ、の実施例のように光スポット
ＬＢ　　ＳＬＢ　　５ＬＢＳ２を投射すると、Ｍ　　　
　　　　Ｓｔ 差出力ＴＥ　　とＴＥ　　との間には１８ｏ０の位相Ｓ
ｔ　　　　　　９２ 差が生じることがわかる。次に、演算回路８１こおいて
、 ＴＥ、＝ＴＥ、−−（ＴＥ、＋ＴＢＳ、、）・・・　（
１８） ＴＥ　　＝ＴＥ、−ＴＥｓ２　　　−（１９）の演算を
行いＴＥ　を第１−の光スポ・シト位置信号、ＴＥ　　
を第２の光スポット位置信号として出力する。ここに、
Ｋは主光スボｙ　ｌ’　Ｌ　Ｂ　Ｍからの反射光Ｉと先
行又は後行光スポ・シトからの反射光量との比を表わし
ている。ＴＥ　　とＴＥ２の波形（よ第４図（Ｅ）及び
（Ｆ）のようになる。図カーられかるように、信号ＴＥ
　　においてはオフセ・シト２Δ工か除去されている。

また、ＴＥ、とＴ　Ｅ　。

との間に１８０°の位相差かあることから、ＴＥ　　は
零とならず、主光スポットＬＢＭかオントラック状態の
ときに負の極大値を示す。このことから、ＴＥ、＝０て
、かつＴＥ、＝Ｎ　（Ｎ＜Ｏ）となる場合をサーチする
ことにより、トラックジャンプ動作の制御を行うことか
できる。

第２実施例 次に、請求項３又は４Ｊ己載の発明について開示した第
２実施例を第５図、第７図、第８図に基づいて説明する
。

この第２実施例の構成を第５図に示す。

この第２実施例は、第２図の光スポット位置検出装置１
００Ａにおいて、減算器７と演算回路８との中間にサン
プルホールド回路１０を設け、かつ、サンプルホールド
回路１０にタイミング制御回路９を接続して構成する。

タイミング制御回路９には、情報書込みのためのＥＦＭ
信号Ｓｗが入力される。この書込ＦＥＭ信号Ｓ　は主光
スポットＬＢＭによって読取られる情報信号ＲＦから得
られる。タイミング制御回路９は、この書込ＥＦＭ信号
Ｓｗのうち、情報を記録しない無記録状態の部分を検出
し、信号Ｓｗが無記録状態になった時点から、 τ＝□　　　　　　　　　　　　・・・（２０）■ の時間だけ後に入力をサンプルホールドする制御信号Ｓ
０１をサンプルホールド回路１０に出力する。

このように構成することにより、ＯＭＤの情報記録時に
おいても支障なくオントラック検出を行うことができる
。

ここに、ｌは主光スポットＬＢＭと後行光スポットＬＢ
Ｓ２との中心間距離であり、■は光スポットが記録トラ
ック上を移動する速度である。サンプルホールド回路１
０は、制御信号Ｓｃ１によって、減算器７から入力され
る差出力Ｔ　Ｂ　Ｓ２をサンプルホールドし、出力５Ｈ
１ｏとして演算回路８に出力する。８力ＳＨ，ｏは第４
の差出力に相当する。演算回路８は、この出力Ｓ　Ｈ１
ｒａを差出力Ｔ　Ｅ　Ｓ２のかわりに用いて、前記の式
（１８）及び（１９）の演算を行い、出力ＴＥ　　、Ｔ
Ｅ２を出力する。第７図は、タイミング制御回路９のさ
らに詳細な構成を示したものである。すなわち、タイミ
ング制御回路９は、遅延回路１３と微分回路１４とを直
列接続して構成される。遅延回路１３は書込ＥＦＭ信号
Ｓ、を受けとり、遅延信号Ｓ１３を微分回路１４に出力
する。微分回路１４は遅延信号Ｓ　を受けとり微分演算
を行って制御信号Ｓ。ｌとしてサンプルホールド回路１
０に出力する。

これらの信号Ｓ　　ＳＳ　　、Ｓ　　のタイミングチＷ
　　　１３　　　ＣＩ ヤードを第８図に示す。すなわち、遅延回路１３は、書
込ＥＦＭ信号Ｓ、が無記録状態になった時点から、τＣ
＝ｌ　／Ｖ）後に信号Ｓ１３が無記録状態になるように
、Ｓ、をτだけ遅延させてＳ１３を生成する。微分回路
１４はこの遅延信号’Ｊ３を微分してこの信号Ｓ０１の
うち、Ｊ日録状態から無記録状態に遷移するときのパル
ス１　　．１Ｓｌｌｌ　　　　ＳＨ２ゝ ｔＳ）１３がサンプルホールド回路１０をサンプルホー
ルドさせる制御信号Ｓｃ１となる。

第３実施例 上記の第２実施例は、減算器７の差出力Ｔ　Ｅ　Ｓ２生
成後に処理する例を示したが、これは、第６図に示すよ
うに、２分割フォトディテクタ４からの光出力Ｓ　１Ｓ
　の段階で処理する第３実施例の２Ａ　　　２Ｂ ように構成してもよい。この場合は２つのサンプルホー
ルド回路１工及び工２を２分割フォトディテクタ４と減
算器７の中間に設け、サンプルホールド回路１１及びサ
ンプルホールド回路１２に制御信号Ｓ。２を出力するタ
イミング制御回路９を備えて構成する。動作タイミング
は第８図に示す通りである。

第４実施例 次に、請求項３又は５記載の発明について開示した第４
実施例を第２図、第９図、第１０図に基づいて説明する
。

前述したように、ＯＭＤの情報記録時に、第２図に示す
２分割フォトディテクタ４て反射光を光電変換して出力
すると、その出力は第１０図（Ａ）に示すように、無記
録部分ては光量か増し記録部分ては光量が減る波形をな
す。これを解決するため、本実施例は、第９図に示すよ
うに構成する。

すなわち、２分割フォトディテクタ４と減算器７の中間
に、２つのピークホールド回路１６及び１７を設けるよ
うにしたものである。このように構成することにより、
２分割フォトディテクタ４からの出力Ｓ　３８　は、第
１０図（Ｂ）に示す２Ａ　　　２Ｂ ように修正される。このため、演算回路８は支障なく出
力ＴＥ　　、ＴＥ２を演算することかできる。

■ なお、この第４実施例は、ピークホールド回路１６．１
７のかわりに、減算器７の出力側と演算回路８の間にピ
ークホールド回路を設けるようにしても同様の効果が得
られることは勿論である。

第５実施例 次に、請求項３又は６記載の発明について開示した第５
実施例について第１１図に基ついて説明する。

本実施例は、第１１図に示すように、第２図の実施例に
おいてＴ　Ｅ　８．、に含まれるＲＦ信号成分を除去し
て低域成分のみを抽出するローパスフィルター８を減算
器７の後段に配置する。

抽出された低域成分はＬ　Ｆ　１ｇは、Ｔ　Ｅ　ｓ２の
平均値であり、このため第４実施例で説明したピークホ
ールド値に比較して、若干のレベル低下が生しる。この
ためローパスフィルタ１８の直後にこのレベル低下した
分を補償するための増幅器１９を設け、この増幅器１９
の出力Ａ　Ｐ　、９を演算回路８に供給するものである
。ここに、増幅器１９の出力ＡＰ１９は第４の差出力に
相当している。

なお、この第５実施例は、減算器７の入力側と２分割フ
ォトディテクタ４との間に、光出力ＳｓＡ’８２Ｂのそ
れぞれにローパスフィルタと増幅器を設けるようにして
も同様の効果が得られることは勿論である。

上記の実施例は以上の説明に限定されるものではない。

第２実施例乃至第５実施例は、本願にかかる第２図の光
スポット位置検査装置のみならず、従来形式の３プツシ
ユプル法を用いる光スポット位置検査装置でも実施可能
である。

また、減算器５．６．７はＢ側出力からＡ側出力を減す
るのみならず、Ａ側出力からＢ側出力を減算してもかま
わない。

なお、上記第２実施例乃至第５実施例の光スポット位置
検出装置１００Ａにおいて、フォトディテクタ２の各々
の受光面Ａ　　、Ｂ　　からの出力Ｓ　　Ｓ　を加算器
を用いて和出力をとり、ＩＡゝ　ＩＢ これを和出力ＳＵＭ、とし、フォトディテクタ４の各々
の受光面Ａ　　、Ｂ　　からの出力Ｓ　ＳＳ２　　２　
　　　　　２Ａ　　　２Ｂ を加算器を用いて和出力をとり、これを和出力ＳＵＭ２
とし、かつ、和出力ＳＵＭ、と和出力ＳＵＭ２との差（
ＳＵＭ、−８ＵＭ２）又は（８０Ｍ２−８ＵＭ１）をと
れば、容易に通常の３ビーム法による光スポット位置検
出装置として用いることができる。このようにして用い
るためには、演算回路用のＩＣ等を付加しておけばよく
容易に対応することができる。このような構成としてお
くことにより、コンパクトディスクやレーザビデオディ
スク等の通常の再生専用の光ディスクの場合も回路切換
により互換性を保つことかでき、より簡易な回路構成で
対処できることになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、光メモリディス
クの情報無記録部分においても支障な（オントラック検
出を行うことができ、また、光メモリディスクの情報記
録時においても支障な（オントラック検出が可能である
という利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１言己載の本発明の原理説明図、第２図
は本発明の第１実施例の構成を示す図、第３図は第２図
における光スポットと記録トラックとの関係を示す図、 第４図は本発明の第１実施例の動作を示す図、第５図は
本発明の第２実施例の構成を示す図、第６図は本発明の
第３実施例の構成を示す図、第７図は第５図、第６図に
おけるタイミング制御回路の詳細構成を示す図、 第８図は第５図、第６図におけるタイミング制御回路の
動作を示す図、 第９図は本発明の第４実施例の構成を示す図、第１０図
は本発明の第４実施例の動作を示す図、第１１図は本発
明の第５実施例の構成を示す図、第１２図は３ビーム法
の原理を示す図、第１３図、第１４区、第１５図、第１
６図はプッシュプル法の原理を示す図、 第１７図、第１８図はプッシュプル法におけるオフセッ
トを説明する図、 第１９図、第２０図は従来の３プツシユプル法を説明す
る図、 第２１図は情報書込み時のトラッキング制御を説明する
図である。 １・・・レーザ光源 ２．３．４・・・２分割フォトディテクタ５．６．７・
・・減算器 ８・・・演算回路 ９・・・タイミング制御回路 １０．１１．１２・・・サンプルホールド回路１３・・
・遅延回路 １４・・・微分回路 １６．１７゛・・・ピークホールド回路１８・・・ロー
パスフィルタ １９・・・増幅器 １００・・・光スポット位置検出装置 １００Ａ・・・光スポット位置検出装置Ａ、Ｂ、Ｃ・・
・２分割受光面 ＣＬ・・・演算手段 ＬＢ・・・レーザビームスポット Ｐ・・・ピット ＰＤ・・・受光手段 Ｒ・・・投光手段 Ｔ’Ｅ・・・トラッキングエラー信号 ＴＲ・・・トラック 出願人代理人　　石　　川　　泰　　男図面の浄書（内
容に変更ない 芋　１　回 躬３図 第７図 某６図 躬１０　図 奈　ｌ１図 ＣＢ） 躬１２回 羊ｆ３〔 享Ｉ４図 夢１５図 茗１６図 め１９図 苓２０回 光ビーム０ぷＥ１１カイ司 （Ａ） （Ｂ） 名２１図 手続補正帯動式） １　事件の表示 平成２年　特許願第２８３１５３号 ２　発明の名称 光スポット位置検田装置 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 （５０１）パイオニア株式会社 平成　３年　１月２８０ （発送臼　平成３年２月１２日） ６　補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光ディスクの信号記録面からの反射ビームを用いて
   記録トラック軸線上に光スポットが存在するか否かを検
   出する光スポット位置検出装置であって、 前記信号記録面に、第１の光スポットと、当該第１の光
   スポットに対し前記記録トラック軸線方向に所定の間隔
   を配されて先行するとともに前記記録トラック軸線と直
   交する方向には隣接する記録トラックに光が投射されな
   いように一定の離隔を配される第２の光スポットと、前
   記第１の光スポットに対し前記記録トラック軸線方向に
   所定の間隔を配されて後行するとともに前記記録トラッ
   ク軸線と直交する方向に前記第２の光スポットとは反対
   側に前記一定の離隔を配される第３の光スポットと、を
   投射する投光手段と、 ２分割された受光面を有し、かつ、前記第１の光スポッ
   トからの反射ビームを光電変換して電気信号を出力する
   第１の受光手段と、 ２分割された受光面を有し、かつ、前記第２の光スポッ
   トからの反射ビームを光電変換して電気信号を出力する
   第２の受光手段と、 ２分割された受光面を有し、かつ、前記第３の光スポッ
   トからの反射ビームを光電変換して電気信号を出力する
   第３の受光手段と、 前記第１の受光手段の各々の受光面からの出力の差であ
   る第１の差出力を演算し、前記第２の受光手段の各々の
   受光面からの出力の差である第２の差出力を演算し、前
   記第３の受光手段の各々の受光面からの出力の差である
   第３の差出力を演算し、前記第２の差出力と前記第３の
   差出力との和の実数倍と前記第１の差出力との差を求め
   て第１の光スポット位置信号を出力し、かつ、前記第２
   の差出力と前記第３の差出力との差を求めて第２の光ス
   ポット位置信号を出力する演算手段と、を備えたことを
   特徴とする光スポット位置検出装置。 ２、請求項１記載の光スポット位置検出装置において、 前記一定の離隔は隣接する記録トラックの軸間距離の略
   ４分の１であることを特徴とする光スポット位置検出装
   置。 ３、光ディスクの信号記録面からの反射ビームを用いて
   記録トラック軸線上に光スポットが存在するか否かを検
   出する光スポット位置検出装置であって、 前記信号記録面に、第１の光スポットと、当該第１の光
   スポットに対し前記記録トラック軸線方向に所定の間隔
   を配されて先行するとともに前記記録トラック軸線と直
   交する方向には一定の離隔を配される第２の光スポット
   と、前記第１の光スポットに対し、前記記録トラック軸
   線方向に所定の間隔を配されて後行するとともに前記記
   録トラック軸線と直交する方向に前記第２の光スポット
   とは反対側に前記一定の離隔を配される第３の光スポッ
   トと、を投射する投光手段と、 ２分割された受光面を有し、かつ、前記第１の光スポッ
   トからの反射ビームを光電変換して電気信号を出力する
   第１の受光手段と、 ２分割された受光面を有し、かつ、前記第２の光スポッ
   トからの反射ビームを光電変換して電気信号を出力する
   第２の受光手段と、 ２分割された受光面を有し、かつ、前記第３の光スポッ
   トからの反射ビームを光電変換して電気信号を出力する
   第３の受光手段と、 前記第１の受光手段の各々の受光面からの出力の差であ
   る第１の差出力を演算し、前記第２の受光手段の各々の
   受光面からの出力の差である第２の差出力を演算し、前
   記第３の受光手段の各々の受光面からの出力の差である
   第３の差出力を演算し、前記第３の差出力からＲＦ信号
   成分を含まない第４の差出力を生成し、前記第２の差出
   力と前記第４の差出力との和の実数倍と前記第１の差出
   力との差を求めて第１の光スポット位置信号を出力し、
   かつ、前記第２の差出力と前記第４の差出力との差を求
   めて第２の光スポット位置信号を出力する演算手段と、 を備えたことを特徴とする光スポット位置検出装置。 ４、請求項３記載の光スポット位置検出装置において、 前記演算手段は、前記記録トラック上の第１の光スポッ
   ト位置が無記録状態になった場合に、その時点から、前
   記第１の光スポットと前記第３の光スポットとの中心間
   の距離を光スポットが移動するのに要する時間後に、前
   記第３の差出力をサンプルホールドして前記第４の差出
   力を生成し、前記第１の光スポット位置信号及び前記第
   ２の光スポット位置信号を演算することを特徴とする光
   スポット位置検出装置。 ５、請求項３記載の光スポット位置検出装置において、 前記演算手段は、前記第３の差出力をピークホールドし
   て前記第４の差出力を生成し、前記第１の光スポット位
   置信号及び前記第２の光スポット位置信号を演算するこ
   とを特徴とする光スポット位置検出装置。 ６、請求項３記載の光スポット位置検出装置において、 前記演算手段は、前記第３の差出力の低域成分を適宜増
   幅して前記第４の差出力を生成し、前記第１の光スポッ
   ト位置信号及び前記第２の光スポット位置信号を演算す
   ることを特徴とする光スポット位置検出装置。