JPH05298720A - 光学式情報再生装置の誤差信号検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ピックアップの光軸ずれやレンズ収差等に
より、フォーカシング誤差信号に重畳している疑似誤差
信号を打ち消すための利得バランスの調整を、電圧（電
流）で制御可能とした、光学式情報再生装置の誤差信号
検出装置を得ることを目的とする。 【構成】 光電検出器１と、第１、第２の加算手段２
ａ、２ｂと、第１、第２の電圧（電流）制御型利得制御
回路３ａ、３ｂと、第１、第２の制御電圧（電流）発生
装置４ａ、４ｂと、減算器５とを設けることにより、従
来のように可変抵抗器の抵抗値を変化させるという調整
を用いることなく電圧（電流）で制御可能な、優れた光
学式情報再生装置の誤差信号検出装置を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報記録媒体の情報ト
ラック上に情報読取手段を追従させる、光学式情報再生
装置のサーボ装置の誤差信号検出装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオディスクやディジタル・オ
ーディオ・ディスクなど、記録媒体から光学的に情報を
読み取る光学式情報再生装置が多く用いられている。こ
れらは微細な幅の情報トラックに情報が記録されてお
り、これから情報を再生するためには一般に精密なフォ
ーカシング制御が必要である。フォーカシング制御を行
うためにはフォーカシング誤差の検出が必要であり、通
常これを光学的手段を利用して行う。このフォーカシン
グ誤差の検出を光学的に行うために、検出光を受光して
電気信号を出力する光電検出器の２つの部分から出力さ
れるそれぞれの信号の差からフォーカシング誤差を検出
する方式、すなわち非点収差方式が既に公知である。し
かし、光電検出器の２つの部分から検出される信号に
は、フォーカシング誤差を表す非点収差信号と共に、光
ピックアップの光軸ずれやレンズ収差などによる疑似誤
差信号が重畳しているため、サーボの安定化や機器の高
性能化のためには、上記２つの信号の利得バランスの調
整が必要不可欠である。

【０００３】以下図面を参照しながら、上述した従来の
光学式情報再生装置の一例について説明する。図５は非
点収差方式を用いた従来の光学式情報再生装置のフォー
カシング誤差信号検出装置の一例を示すものである。図
５において、１は光電検出器、２ａは第１の加算手段、
２ｂは第２の加算手段、５は減算器、７ａは第１の利得
制御回路、７ｂは第２の利得制御回路である。

【０００４】以上のように構成されたフォーカシング誤
差信号検出装置について、以下その動作について説明す
る。

【０００５】光電検出器１は図５に示すようにＡ，Ｂ，
ＣおよびＤの４つの受光セルから成るものとする。情報
トラック写像の延在する方向に略垂直な分割線より一方
の側にある光電検出器のセルＣとセルＤの信号は、それ
ぞれ第１、第２の加算手段２ａ，２ｂによってそれぞれ
の対角線方向に配設された光電検出器のセルＡとセルＢ
の信号と加算される。フォーカシング誤差がないときに
は、理論的にこれらの和信号の間に差はないが、フォー
カシング誤差が生じるとこれらの間に非点収差信号が発
生することが既に知られている。そこで第１の加算手段
２ａおよび第２の加算手段２ｂからの出力信号を減算器
５によって減算することによってフォーカシング誤差信
号を得ることができる。

【０００６】しかし、前述したように、光電検出器の２
つの部分から検出される信号には、フォーカシング誤差
を表す非点収差信号と共に、光ピックアップの光軸ずれ
やレンズ収差などによる疑似差信号が重畳しているた
め、フォーカシングサーボの安定化や機器の高性能化の
ためには上記２つの信号の利得バランスの調整が必要不
可欠であり、このために第１の利得制御回路７ａ、第２
の利得制御回路７ｂを設けて疑似差信号を打ち消すよう
にそれぞれの利得を調整している。ここで利得制御回路
を２つ設けているのは両者のバランスを取るためであ
る。

【０００７】図６に、上記第１，第２の利得制御回路７
ａ，７ｂの従来の構成例を示す。８はＯＰアンプ、９は
可変抵抗器である。可変抵抗器９の抵抗値を変えること
によってＯＰアンプ８の負帰還量（ＮＦＢ抵抗値）が変
化する。これを利得制御回路として利用していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、可変抵抗器９の抵抗値が利得のパラメー
タとなっているため、可変抵抗器の抵抗値を変化させる
という調整が必要であった。このため、近年のディジタ
ル技術の発達によるディジタルサーボ等の導入によっ
て、自動調整による無調整化を達成するにあたって、こ
の可変抵抗器を不要とすることが第１の課題であった。

【０００９】また、光電検出器１の２つの部分からの出
力のバランスを取るために利得制御回路を２つ（７ａ，
７ｂ）設けているために、回路をＩＣ化したときに２つ
の制御入力端子を設ける必要があった。逆に一方の制御
入力端子に固定抵抗器をつけてＩＣに内蔵すると、必要
な制御入力端子の数は１つになるが利得の調整範囲が狭
くなって十分な調整範囲を確保できなくなるという問題
があり、システムの合理化のために十分な調整範囲を確
保した上で制御入力端子を１つにすることが第２の課題
であった。

【００１０】本発明は上記２つの課題に鑑み、光ピック
アップの光軸ずれやレンズ収差などにより上記２つの信
号に重畳している疑似誤差信号を打ち消すための利得バ
ランスの調整を、可変抵抗器を用いることなく調整で
き、また、システムの合理化のために十分な調整範囲を
確保した上で制御入力端子を１つにすることができる光
学式情報再生装置の誤差信号検出装置を提供するもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記第一の課題を解決す
るために本発明の光学式情報再生装置の誤差信号検出装
置は、情報が凹凸で記録された記録媒体の情報トラック
の写像の延在する方向に略平行な分割線とこれに略垂直
な分割線によって４分割された受光セルを有し、この４
つの受光セルにまたがって上記記録媒体上に収束した光
スポットの遠視野像が形成される光電検出器と、前記光
電検出器上に写像される上記情報トラックの延在する方
向に垂直な分割線によって分けられる一方の側に配設さ
れた２つの受光セルの一方の受光セルの出力信号と、こ
の受光セルの対角位置に配設された受光セルからの出力
信号とを加算する第１の加算手段と、前記光電検出器上
に写像される上記情報トラックの延在する方向に垂直な
分割線によって分けられる上記一方の側に配設された２
つの受光セルの他方の受光セルの出力信号と、この受光
セルの対角位置に配設された受光セルからの出力信号と
を加算する第２の加算手段と、光スポットが情報トラッ
ク上に追従するようにサーボをかけたときに、再生情報
信号が最良になるように、あるいはサーボが最も安定に
なるように、前記第１および第２の加算手段の出力信号
の利得を調整する第１および第２の電圧（または電流）
制御型利得制御回路と、前記第１の電圧（または電流）
制御型利得制御回路の出力信号と前記第２の電圧（また
は電流）制御型利得制御回路の出力信号との差を検出す
る減算器と、前記第１の電圧（または電流）制御型利得
制御回路の制御信号を発生する第１の制御電圧（または
電流）発生装置と、前記第２の電圧（または電流）制御
型利得制御回路の制御信号を発生する第２の制御電圧
（または電流）発生装置とを備えたことを特徴とするも
のである。

【００１２】また、前記第２の課題を解決するために本
発明の光学式情報再生装置の誤差信号検出装置は、前記
第１および第２の電圧（または電流）制御型利得制御回
路の各々の制御信号を、一方の利得を大きくするときに
は他方の利得を小さくするように、また、一方の利得を
小さくするときには他方の利得を大きくするように差動
的に発生する差動型制御電圧（または電流）発生装置を
備えたことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】本発明は上記した構成で、前記第１および第２
の利得制御回路を電圧（または電流）制御型利得制御回
路とすることにより、利得のパラメータが電圧（または
電流）となり、可変抵抗器の抵抗値を変化させるという
調整が不要となり、上記第１の課題が解決できる。

【００１４】また、前記第１および第２の電圧（または
電流）制御型利得制御回路の各々の制御信号を、一方の
利得を大きくするときには他方の利得を小さくするよう
に、また、一方の利得を小さくするときには他方の利得
を大きくするように差動的に発生する差動型制御電圧
（または電流）発生装置を備えることにより、システム
の合理化のために、十分な調整範囲を確保した上で制御
入力端子を１つにすることができるようになり、上記第
２の課題が解決できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の光学的情報再生装置の誤差信
号検出装置の実施例について、図面を参照しながら説明
する。

【００１６】図１は本発明の第１の実施例における光学
式情報再生装置の誤差信号検出装置を示すものである。
図１において、１は光電検出器、２ａは第１の加算手
段、２ｂは第２の加算手段、３ａは第１の電圧（または
電流）制御型利得制御回路、３ｂは第２の電圧（または
電流）制御型利得制御回路、４ａは第１の制御電圧（ま
たは電流）発生装置、４ｂは第２の制御電圧（または電
流）発生装置、５は減算器である。図２は上記第１，第
２の電圧（または電流）制御型利得制御回路３ａ，３ｂ
の一例として電圧制御型利得制御回路の構成例を示すも
のである。Ｖｓは入力信号、Ｖｏｕｔは出力信号、Ｖｃ
は利得制御電圧信号、Ｒ１，Ｒ２は抵抗、Ｉは定電流源
である。

【００１７】以上のように構成された光学的情報再生装
置の誤差信号検出装置の第１の実施例について、以下図
１と図２を用いてその動作を説明する。

【００１８】光電検出器１は図１に示すようにＡ，Ｂ，
ＣおよびＤの４つの受光セルから成るものとする。情報
トラック写像の延在する方向に略垂直な分割線より一方
の側にある光電検出器のセルＣとセルＤの信号は、それ
ぞれ第１、第２の加算手段２ａ，２ｂによってそれぞれ
の対角線方向に配設された光電検出器のセルＡとセルＢ
の信号と加算される。フォーカシング誤差がないときに
は、理論的にこれらの和信号の間に差はないが、フォー
カシング誤差が生じるとこれらの間に差が発生すること
は前述した通りである。そこで第１の加算手段２ａおよ
び第２の加算手段２ｂからの出力信号を、それぞれ、第
１の電圧（または電流）制御型利得制御回路３ａおよび
第２の電圧（または電流）制御型利得制御回路３ｂに入
力し、ここで光ピックアップの光軸ずれやレンズ収差な
どにより重畳する疑似誤差信号を打ち消すように利得を
調整する。ここで電圧（または電流）制御型利得制御回
路を２つ設けているのは両者のバランスを取るためであ
り、第１の電圧（または電流）制御型利得制御回路３
ａ，第２の電圧（または電流）制御型利得制御回路３ｂ
の利得はそれぞれ、第１の制御電圧（または電流）発生
装置４ａ，第２の制御電圧（または電流）発生装置４ｂ
により制御される。各々の出力信号を減算器５によって
減算することによりフォーカシング誤差信号を得ること
ができる。

【００１９】電圧制御型利得制御回路は、その一例とし
て、図２のように構成されている。差動１のトランジス
タのそれぞれのコレクタに、差動２、差動３のトランジ
スタのそれぞれの共通エミッタを接続し、前記差動２、
差動３の各一方の側のトランジスタのベースに利得制御
信号Ｖｃを共通入力すると共に、前記各一方の側のトラ
ンジスタのそれぞれのコレクタに、電流ミラー対結合の
各電流源を接続し、前記各電流源の各入力側を、前記差
動２、差動３の各他方のトランジスタのコレクタに接続
した電圧制御型利得制御回路である。動作については、
特許公開 ＰＯ６０ー２２９４１０ に詳しく説明され
る通りである。これにより、直流レベルの変動の無い電
圧制御型利得制御回路を構成できる。

【００２０】以上のように本実施例によれば、上記第１
および第２の利得制御回路を電圧（または電流）制御型
利得制御回路とすることにより、利得のパラメータが電
圧（または電流）となり、可変抵抗器およびその調整が
不要となり、ディジタルサーボ等の導入によって、自動
調整による無調整化を実現するときに、ディジタルサー
ボ等の制御装置から直接、電圧（または電流）で利得制
御回路の利得を制御することが可能となる。

【００２１】図３は本発明の第２の実施例における光学
式情報再生装置の誤差信号検出装置を示すものである。
図３において、１は光電検出器、２ａは第１の加算手
段、２ｂは第２の加算手段、３ａは第１の電圧（または
電流）制御型利得制御回路、３ｂは第２の電圧（または
電流）制御型利得制御回路、６は差動型制御電圧（また
は電流）発生装置、５は減算器である。

【００２２】図４は上記差動型制御電圧（または電流）
発生装置６の一例として差動型制御電流発生装置の構成
例を示すものである。以上のように構成された光学的情
報再生装置の誤差信号検出装置の第２の実施例につい
て、以下図３と図４を用いてその動作を説明する。

【００２３】基本的な動作は前記第１の実施例とほぼ同
じであるが、第１の電圧（または電流）制御型利得制御
回路３ａ，第２の電圧（または電流）制御型利得制御回
路３ｂの利得はそれぞれ、差動型制御電圧（または電
流）発生装置６により差動的に発生される制御電圧（ま
たは電流）により制御される。差動型制御電流発生装置
６は、図４に示すように構成され、第１の電流制御型利
得制御回路３ａの制御電流が増加するときには第２の電
流制御型利得制御回路３ｂの制御電流が減少する。 以
上のように本実施例によれば、前記第１および第２の電
圧（または電流）制御型利得制御回路３ａ、３ｂの各々
の制御信号を、一方の利得を大きくするときには他方の
利得を小さくするように、また、一方の利得を小さくす
るときには他方の利得を大きくするように差動的に発生
する差動型制御電圧（または電流）発生装置６を備える
ことにより、十分な調整範囲を確保した上で制御入力端
子を１つにすることができるので、システムの合理化が
可能となる。

【００２４】なお、上記第１，第２の実施例では光電検
出器１を４分割としたが、さらに多分割であってもかま
わない。また、電圧（または電流）制御型利得制御回路
や差動型制御電圧（または電流）発生装置の構成によっ
て限定されるものでないことは言うまでもない。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明の光学式情報再生装
置の誤差信号検出装置は、情報が凹凸で記録された記録
媒体の情報トラックの写像の延在する方向に略平行な分
割線とこれに略垂直な分割線によって４分割された受光
セルを有し、この４つの受光セルにまたがって上記記録
媒体上に収束した光スポットの遠視野像が形成される光
電検出器と、前記光電検出器上に写像される上記情報ト
ラックの延在する方向に垂直な分割線によって分けられ
る一方の側に配設された２つの受光セルの一方の受光セ
ルの出力信号と、この受光セルの対角位置に配設された
受光セルからの出力信号とを加算する第１の加算手段
と、前記光電検出器上に写像される上記情報トラックの
延在する方向に垂直な分割線によって分けられる上記一
方の側に配設された２つの受光セルの他方の受光セルの
出力信号と、この受光セルの対角位置に配設された受光
セルからの出力信号とを加算する第２の加算手段と、光
スポットが情報トラック上に追従するようにサーボをか
けたときに、再生情報信号が最良になるように、あるい
はサーボが最も安定になるように、前記第１および第２
の加算手段の出力信号の利得を調整する第１および第２
の電圧（または電流）制御型利得制御回路と、前記第１
の電圧（または電流）制御型利得制御回路の出力信号と
前記第２の電圧（または電流）制御型利得制御回路の出
力信号との差を検出する減算器と、前記第１の電圧（ま
たは電流）制御型利得制御回路の制御信号を発生する第
１の制御電圧（または電流）発生装置と、前記第２の電
圧（または電流）制御型利得制御回路の制御信号を発生
する第２の制御電圧（または電流）発生装置とを備える
ことにより、利得のパラメータが電圧（または電流）と
なり、可変抵抗器およびその調整が不要となり、ディジ
タルサーボ等の導入によって、自動調整による無調整化
を実現するときに、ディジタルサーボ等の制御装置から
直接、電圧（または電流）で利得を制御することが可能
となるという優れた効果を得ることができる。。

【００２６】また、前記第１および第２の電圧（または
電流）制御型利得制御回路の各々の制御信号を、一方の
利得を大きくするときには他方の利得を小さくするよう
に、また、一方の利得を小さくするときには他方の利得
を大きくするように差動的に発生する差動型制御電圧
（または電流）発生装置を備えることにより、十分な調
整範囲を確保した上で制御入力端子を１つにすることが
できるので、システムの合理化が可能となるという優れ
た効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例における光学式情報再生
装置の誤差信号検出装置のブロック図

【図２】電圧制御型利得制御回路の構成の一例を示す図

【図３】本発明の第２の実施例における差動型制御電圧
（または電流）発生装置を備えた光学式情報再生装置の
誤差信号検出装置のブロック図

【図４】差動型制御電流発生装置の一構成例を示す図

【図５】従来の光学式情報再生装置の誤差信号検出装置
の一例を示すブロック図

【図６】第１の従来の利得制御回路の構成例を示す図

【符号の説明】

１ 光電検出器 ２ａ 第１の加算手段 ２ｂ 第２の加算手段 ３ａ 第１の電圧（または電流）制御型利得制御回路 ３ｂ 第２の電圧（または電流）制御型利得制御回路 ４ａ 第１の制御電圧（または電流）発生装置 ４ｂ 第２の制御電圧（または電流）発生装置 ５ 減算器 ６ 差動型制御電圧（または電流）発生装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報が凹凸で記録された記録媒体の情報
   トラックの写像の延在する方向に略平行な分割線とこれ
   に略垂直な分割線によって４分割された受光セルを有
   し、この４つの受光セルにまたがって上記記録媒体上に
   収束した光スポットの遠視野像が形成される光電検出器
   と、前記光電検出器上に写像される上記情報トラックの
   延在する方向に垂直な分割線によって分けられる一方の
   側に配設された２つの受光セルの一方の受光セルの出力
   信号と、この受光セルの対角位置に配設された受光セル
   からの出力信号とを加算する第１の加算手段と、前記光
   電検出器上に写像される上記情報トラックの延在する方
   向に垂直な分割線によって分けられる上記一方の側に配
   設された２つの受光セルの他方の受光セルの出力信号
   と、この受光セルの対角位置に配設された受光セルから
   の出力信号とを加算する第２の加算手段と、光スポット
   が情報トラック上に追従するようにサーボをかけたとき
   に、再生情報信号が最良になるように、あるいはサーボ
   が最も安定になるように、前記第１および第２の加算手
   段の出力信号の利得を制御する第１および第２の電圧
   （または電流）制御型利得制御回路と、前記第１の電圧
   （または電流）制御型利得制御回路の出力信号と前記第
   ２の電圧（または電流）制御型利得制御回路の出力信号
   との差を検出する減算器と、前記第１の電圧（または電
   流）制御型利得制御回路の制御信号を発生する第１の制
   御電圧（または電流）発生装置と、前記第２の電圧（ま
   たは電流）制御型利得制御回路の制御信号を発生する第
   ２の制御電圧（または電流）発生装置とを備えたことを
   特徴とする光学式情報再生装置の誤差信号検出装置。
2. 【請求項２】 情報が凹凸で記録された記録媒体の情報
   トラックの写像の延在する方向に略平行な分割線とこれ
   に略垂直な分割線によって４分割された受光セルを有
   し、この４つの受光セルにまたがって上記記録媒体上に
   収束した光スポットの遠視野像が形成される光電検出器
   と、前記光電検出器上に写像される上記情報トラックの
   延在する方向に垂直な分割線によって分けられる一方の
   側に配設された２つの受光セルの一方の受光セルの出力
   信号と、この受光セルの対角位置に配設された受光セル
   からの出力信号とを加算する第１の加算手段と、前記光
   電検出器上に写像される上記情報トラックの延在する方
   向に垂直な分割線によって分けられる上記一方の側に配
   設された２つの受光セルの他方の受光セルの出力信号
   と、この受光セルの対角位置に配設された受光セルから
   の出力信号とを加算する第２の加算手段と、光スポット
   が情報トラック上に追従するようにサーボをかけたとき
   に、再生情報信号が最良になるように、あるいはサーボ
   が最も安定になるように、前記第１および第２の加算手
   段の出力信号の利得を制御する第１および第２の電圧
   （または電流）制御型利得制御回路と、前記第１の電圧
   （または電流）制御型利得制御回路の出力信号と前記第
   ２の電圧（または電流）制御型利得制御回路の出力信号
   との差を検出する減算器と、前記第１および第２の電圧
   （または電流）制御型利得制御回路の各々の制御信号
   を、一方の利得を大きくするときには他方の利得を小さ
   くするように、また、一方の利得を小さくするときには
   他方の利得を大きくするように差動的に発生する差動型
   制御電圧（または電流）発生装置とを備えたことを特徴
   とする光学式情報再生装置の誤差信号検出装置。