JPH04219636A - 光スポット制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル光ディスク
装置の光スポット制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク装置では、回転するデ
ィスクの偏心による情報トラックの半径方向のブレに光
スポットを追従させる手段（以下トラッキングと称す）
は多くの方法が提案されている。たとえば記録再生ので
きるディスクの金属膜に設けられた深さλ／８（λは光
ビームの波長）のスパイラル状の溝に光スポットを照射
し、溝からの回折光を利用することによってトラッキン
グずれ信号を得る方式では図１に示す方式がある。光源
１から放射された光ビームはレンズ２で平行光にされ、
偏光ビームスプリッタ３、レンズ４を通って偏向器９で
９０°曲げられ、レンズ５、λ／４板６を通り、対物レ
ンズ７によって微小な光スポットに絞られ、ディスク８
に照射される。一方ディスク８の金属膜で反射された光
ビームは入射光と同じ径路で偏光ビームスプリッタ３に
いたり、ここで入射光と分けられ、さらにハーフミラー
１０で光路が分割され一方は公知の自動焦点制御信号検
出系１３に入射しもう一方は、レンズ１１によって絞り
込まれ、受光面が２分割された光検出器１２で電気信号
に変換される。光検出器上に入射する光ビームはディス
クの溝によって回折されている。すなわちディスクの金
属膜上での光スポットの中心が溝の中心からずれること
によって回折光強度にアンバランスを生じ、２分割光検
出器のそれぞれによって変換された電気信号１５，１６
には溝の中心からのずれの量に従って差が現われ、それ
を差動増幅器１４で増幅すれば、トラックずれ信号１７
が得られる。以上の手段で得られたトラックずれ信号１
７を補償回路１８を通し制御系を安定化した後電力増幅
器１９で偏向器９を駆動し角度δを変えることによりト
ラッキングを行う。２分割光検出器１２からの出力電流
はそれぞれ図２のようになる。すなわち、ある直流レベ
ルＩ０を中心に互いに逆位相で、振幅が等しいＡＣ成分
Ｉ１及びＩ２を持ち、溝の中心では、両信号ともＩ０と
なっている。従って光スポットが溝の中心に追従してい
るとき、光検出器の両出力はＩ０となり差動増幅器１４
の出力は零である。以上の説明から明らかな様に光検出
器以降の電気系はすべて直流信号から通す回路でなけれ
ばならない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで問題になるのが
回路の直流オフセット電圧とドリフト電圧である。すな
わち、光検出器のそれぞれの出力が等しく差が零であっ
ても、差動増幅器１４、補償回路１８、電力増幅器１９
が直流的にオフセット量をもっていれば、偏向器９を駆
動し、トラックずれをおこす。このトラックずれによる
検出器出力の差と、オフセット電圧とがちょうど等しく
なったところで、偏向器は常に位置づけされる。言い換
えれば、光スポットは電気系のオフセットによって、溝
の中心から、ある量だけずれた点を常に目標として追従
することになる。この電気系のオフセットは特に数１０
倍以上の利得をもっている初段の差動増幅器で問題とな
り、この部分におけるオフセット量はトラッキングの追
従許容誤差範囲のたとえば１０％以下に押えるためには
差動増幅器を特に選択する必要が生じたり、価格的に高
価になるなどの欠点がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる欠点を除去するた
めに本発明は、溝を光スポットの進行方向について変調
し直流増幅でなく、交流増幅を利用できる様にし、もっ
て回路のオフセット及びドリフトの影響でトラッキング
制御系の目標点がずれることを防ぎ、制度の高いトラッ
キングを行う手段を提供することにある。

【０００５】

【作用】従来のトラックの形状は図３（ａ）の２０で示
す様に光スポットが半径方向に移動したときは溝からの
回折光強度にアンバランスを生じるという情報が得られ
るが、光スポットが溝の中心に位置づけられて追従して
いる時は、進行方向に沿って変化する情報はない。従っ
て交流増幅するためには、光スポットの進行方向に沿っ
て常に変化し、しかも光スポットの中心が溝の中心から
ずれると、光検出器１２からの出力の差が、ずれの量に
従って変化する様に溝の形状を変化させる必要がある。 溝の形状の例を図３（ｂ）〜（ｆ）に示す。

【０００６】図３（ｂ）は溝２１が半径方向に繰り返し
周波数ｆ０＝１／Ｔ０で微小に変調されている。図３（
ｅ）は溝２４の幅が繰り返し周波数ｆ０で変調されてい
る状態を図３（ｆ）は溝２５の深さが繰り返し周波数ｆ
０で変調されている。状態を示している一方図３（ｃ）
は溝のかわりに、あらかじめディスクの金属膜に穴（ピ
ット）２２が、所定周期Ｔ１で位置しており、このピッ
トからトラックずれ信号を得る。図３（ｄ）はピット２
３が直線的に配置される状態を示す。なお、図３（ｃ）
は繰り返し周波数ｆ０で半径方向に変調されている状態
を示している。繰り返し周波数ｆ０は、トラッキング制
御系のカットオフ周波数より十分高く、情報信号の周波
数より十分低く選べばよい。

【０００７】図３中の一点鎖線が情報トラックの中心で
、光スポットが一点鎖線を通過するとき、２分割光検出
器の出力は互いに逆位相で振幅が等しく繰り返し周波数
ｆ０ ｆ０＝１／Ｔ ０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　がの信号が得られる
。光スポットの中心が情報トラックの中心からずれると
、２分割光検出器の出力は、一方は大きく、片方は小さ
くなり、図４の実線及び一点鎖線に示す信号が得られる
。従って交流的な振幅の大小が情報トラックの中心から
のずれを表わすため、交流増幅することができ、その結
果を図４の破線の様にエンベロープ検波し、さらに差を
とることによってトラックずれ信号を求めることができ
る。交流増幅した後では十分大きな信号となっているた
め、後の回路のオフセット、ドリフトがトラッキングの
追従精度に与える影響を、直流増幅の場合に比べて非常
に少くすることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図５により説明す
る。光源１から放射された光ビームは図１で説明した光
学系を通って２分割光検出器１２に入射する。

【０００９】光検出器１２からは情報トラックが図３の
様に変調されているため、図４に示す信号が得られる。 そこで、それぞれを交流増幅器４０，４１で増幅した後
、中心周波数ｆ０のタンク回路４２，４３で、情報トラ
ックの変調周波数ｆ０の成分だけとり出す。ただし図３
（ｄ）のトラック形状についてはタンク回路は必要ない
。タンク回路４２，４３の出力は、それぞれエンベロー
プ検波回路４４，４５でエンベロープがとられ、差動増
幅器４６で引き算されトラックずれ信号となる。差動増
幅器４６の出力は補償回路１８を通して電力増幅回路１
９で偏向器１９を駆動し、トラッキングを行う。

【００１０】本発明のもう一つの実施例を図６を用いて
説明する。図５の説明ではトラッキングを行うための手
段として偏向器を用いた場合について説明した。この偏
向器の例としては、たとえばガルバノミラーがある。と
ころで、ガルバノミラーを用いてトラッキングを行なっ
た場合、トラッキングを行なうにつれて、ガルバノミラ
ーは、中立点からある角度だけ回転して行く。その場合
、回転角度に従って、検出器面上での光スポットは微少
量だけ、トラックがずれる方向に変位する。これは光学
系によって生じるオフセットで、電気系のオフセットと
同様にトラッキングの追従精度を悪くすると同時に、制
御系を不安定にする。ミラーが回転することによって生
じる光学的なオフセットを相殺するため、光検出器の出
力１５，１６を交流増幅器４０，４１で増幅する一方、
直流増幅器４７，４８に入力し増幅した後、低域濾波器
５１，５２に通し高周波成分を除去する。この低域濾波
器５１，５２のカツトオフ周波数は、ディスクの回転周
波数に選べば十分である。差動増幅器４９で低域濾波器
５１，５２の出力の差をとり第５図のトラッキング制御
回路に加算回路５０を加え、これに入力すれば、図５で
説明したトラッキングで生じる光学的オフセットを相殺
することができる。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、トラッキング制御系に
おいて検出器の出力を増幅するための初段の増幅器とし
て交流増幅器を使用できるため、電気回路のオフセット
や、ドリフトによって生じる、トラッキングの追従誤差
を非常に小さくできる効果がある。

【００１２】また、上記のトラッキング制御系において
、ガルバノミラーの角度が変位することによって生じる
光学的オフセットは、交流増幅によるトラッキングに加
えて、検出器面上での光スポットの移動を、直流増幅器
と低域濾波器によって検出することにより相殺すること
ができるので、高精度のトラッキングができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のトラッキング制御系の説明図

【図２】デ
ィスクからの反射光によって検出器から得られる信号を
示す図

【図３】（ａ）〜（ｆ）は情報トラック形状を説明する
図

【図４】図３の情報トラックから得られる検出器の出力
を示す図

【図５】本発明の実施例の構成を示す図

【図６】本発明
の実施例の構成を示す図

【符号の説明】

１２…光検出器、４２…タンク回路、４４、４５…エン
ベロープ検波回路、４１…差動増幅器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも２個の受光部を持つ光検出器を
   有し、ディスク媒体に設けられたトラックの中心と光ス
   ポットの中心のずれを示すトラックずれ信号を検出する
   ことにより、上記光スポットの中心をトラックの中心に
   位置づける光スポット制御装置において、上記２つの受
   光部の出力のピーク値をそれぞれ検出する手段と、それ
   ぞれ検出されたピーク値の差に応じた第１の差信号を生
   成する手段と、上記２個の受光部の出力の低域周波数帯
   域の信号をそれぞれ抽出する手段と、２つの低域周波数
   帯の信号の差分に応じた第２の差信号を生成する手段と
   、上記第１及び第２の差信号を演算する演算器とを有し
   、該演算器の出力よりトラックずれ信号を生成する光ス
   ポット制御装置。
2. 【請求項２】上記光検出器からの出力の高周波成分を除
   去する低域瀘波器を有し、上記低域周波数帯域の信号を
   得ることを特徴とする請求項１記載の光スポット制御装
   置。
3. 【請求項３】上記２つの受光部の出力をエンベロープ検
   波し、２つのエンベロープ信号の差を上記第１の差信号
   とすることを特徴とする請求項１または２記載の光スポ
   ット制御装置。
4. 【請求項４】上記演算器が加算器であることを特徴とす
   る請求項１乃至３のうちいずれかに記載の光スポット制
   御装置。