JPH0554426A - 光ピツクアツプの調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ピックアップの回折格子における調整すべ
き回転方向と角度を良好に検出して、工数の低減，調整
工程の自動化，生産性の向上を図る。 【構成】 サイドビーム信号は、包絡線検波回路２２，
２４で包絡線検波される。その後、波形整形回路２６，
２８で波形整形された後、位相差検出回路３４で両者の
間の位相差が検出される。他方、方向検出回路４２で
は、光ディスクのトラックの偏心方向が検出され、この
検出方向に対応して極性反転スイッチ４４で検出位相差
の極性反転が行われる。このため、端子５０の出力から
回折格子の回転方向，回転量が得られるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＤ（コンパクト光デ
ィスク）などの光ディスクプレーヤにおける３ビーム方
式の光ピックアップにかかり、特に、それらのビームを
得る回折格子の生産組立て時における角度調整手法の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】３ビーム方式では、周知のようにレーザ
光が回折格子によって３ビームに分割され、中央のメイ
ンビームを除くサイドビームを利用して光ディスクのト
ラックに対するトラッキングが行われる。図４には、こ
の様子が示されている。同図において、中央に示すもの
がメインスポットＳＭであり、その上下に示すものがサ
イドスポットＳＥ，ＳＦである。これらの各スポット
は、ＳＥ，ＳＭ，ＳＦの順にピットＰ上を通過する。

【０００３】トラッキングが正常に行われているとき
は、各ピットＰに対して同図（Ｂ）に示すビーム位置状
態となっている。これに対し、トラックが光ディスクの
外側にずれたときは同図（Ａ）に示す状態となり、トラ
ックが光ディスクの内側にずれたときは同図（Ｃ）に示
す状態となる。

【０００４】このようなスポットとして光ディスクに入
射し，反射される各ビームは、たとえば図５に示すよう
なフォトディテクタによって検出されるようになってお
り、スポットＳＥ，ＳＭ，ＳＦは、各々ディテクタ１０
０，１０２，１０４によって各々電気信号に変換され
る。

【０００５】トラッキングエラー信号は、たとえばディ
テクタ１００の出力Ｅからディテクタ１０４の出力Ｆを
減算するとともに、２０ＫＨｚ程度のローパス特性を持
つＩ−Ｖ変換器を用いて電圧信号に変換して得られる。
図４（Ａ）に示すトラックが内側にずれた状態ではＥ−
Ｆ＞０となり、図４（Ｃ）に示すトラックが外側にずれ
た状態ではＥ−Ｆ＜０となる。

【０００６】ところで、上述した３つのビームは、１つ
のビームを通常回折格子を用いて３つのビームに分割し
て得ている。このとき、回折格子の入射ビームに対する
角度を変化させると各ビームのスポット位置が変化す
る。このため、光ディスクプレーヤの製造組立時に、最
適な状態となるように回折格子の角度調整が行われる。

【０００７】この回折格子の角度調整は、先行ビ−ム信
号と後行ビ−ム信号の位相差を用いて行われている。回
折格子角度と、中央ビーム信号、先行，後行ビーム信号
の各包絡線の関係は、図６に示すようになる。この図に
おいて、回折格子角度が小さいときには、先行，後行ビ
ーム信号はグラフＧＡで各々示すようになる。逆に、回
折格子角度が大きいときは、先行，後行ビーム信号はグ
ラフＧＢで各々示すようになる。

【０００８】そして、最適なトラッキングエラー信号を
得るための回折格子角度では、先行ビーム信号と後行ビ
ーム信号は、グラフＧＣで示すように逆位相の関係とな
る。最適状態に回折格子角度が調整されると、トラッキ
ングエラー信号は、同図（Ｄ）に示すようにグラフＧＤ
からグラフＧＥに増大する。

【０００９】従来は、このような関係を利用して回折格
子の角度調整が行われている。すなわち、先行ビーム信
号と後行ビーム信号の位相返転ポイントをオシロスコー
プのリサージュ波形を利用して回折格子角度の調整が行
なわれる。また、トラッキングエラー信号の振幅変化を
利用し、その最大点となるように角度調整を行う方法も
ある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来技術のうち、先行ビーム信号と後行ビーム信
号の位相返転ポイントを利用する手法では、次のような
不都合がある。すなわち、先行，後行ビーム信号の位相
差が上述した最適調整状態と同一の状態となるビームス
ポット位置状態は、図７に破線で示すように、±θ_T ，
±３θ_T …の回折格子角度に存在する。なお、θ_Tは、
最適な回折格子の調整角度である。また、これらの場合
の回折格子角度θと、最適調整点を基準とした先行，後
行ビーム信号間の位相差の関係は、図８に示すようにな
る。θ＝±θ_T ，±３θ_T …では、位相差が「０」とな
っている。

【００１１】このため、調整者による視認観測に基づい
て、ビームスポットＳＭ，ＳＥ，ＳＦが同一トラック上
に位置するように調整作業を行う必要がある。ところ
が、この手法では、−３θ_T や＋５θ_Tの回折格子角度
位置へ誤調整されることがあり、これがそのまま見落と
されて製品が出荷されてしまうことがある。

【００１２】本発明は、この点に着目したもので、回折
格子の調整すべき回転方向と角度を良好に検出すること
ができ、調整工程の自動化に好適な生産性の向上を図る
ことができる光ピックアップの調整装置を提供すること
を、その目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、所定の間隔で
光ディスクのトラック上をトレースする３つのビームを
得るための回折格子の角度を検出する光ピックアップの
調整装置において、前記各サイドビームによる信号に対
して各々包絡線検波を行う検波手段と、これによる検波
信号を比較して両者の位相差を検出する位相差検出手段
と、光ディスクのトラックの偏心方向を検出する方向検
出手段と、これによって検出された偏心方向に対応して
前記位相差検出手段による検出位相差の極性反転を行う
極性反転手段とを備えたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明によれば、サイドビームによって得られ
た信号間の位相差に基づいて回折格子の調整すべき回転
方向，回転量が各々得られる。光ディスクのトラックの
偏心に伴って位相差検出信号の位相反転が生ずるが、そ
の偏心の方向を検出して極性の反転が行われて、トラッ
ク偏心による不都合は防止される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明による光ピックアップの調整装
置の一実施例について、添付図面を参照しながら説明す
る。なお、上述した従来技術と同様または相当する構成
部分については、同一の符号を用いる。

【００１６】ａ，実施例の構成 図１には、本実施例による光ピックアップの調整装置の
構成が示されている。同図において、図５に示したディ
テクタ１００，１０４から各々出力される先行，後行の
各ビーム信号Ｅ，Ｆは、端子１０，１２に各々入力され
るようになっている。端子１０，１２は、増幅回路１
４，１６の入力側に各々接続されている。これら増幅回
路１４，１６の各出力側は、包絡線検波回路２２，２４
の入力側に各々接続されている。

【００１７】次に、包絡線検波回路２２，２４の各出力
側は、一方において波形整形回路２６，２８の入力側に
各々接続されている。また、包絡線検波回路２２の出力
側は演算増幅器３０の非反転入力側（＋入力側）に接続
されており、包絡線検波回路２４の出力側は演算増幅器
３０の反転入力側（−入力側）に接続されている。そし
て、演算増幅器３０の出力側が、トラッキングエラー信
号ＴＥの出力端子３２に接続されている。更に、波形整
形回路２６，２８の各出力側は、位相差検出回路３４の
入力側に各々接続されている。

【００１８】他方、図５に示したディテクタ１０２から
出力されるデータ読出しの中央ビーム信号ＲＦは、端子
３６に入力されるようになっている。この端子３６は、
出力端子３８及び包絡線検波回路４０の入力側に各々接
続されている。この包絡線検波回路４０の出力側は方向
検出回路４２の入力側に接続されている。

【００１９】この方向検出回路４２の出力側は、位相差
検出回路３４の出力側とともに極性反転スイッチ４４の
入力側に各々接続されている。また、上述した出力端子
３２は、トラッキングゼロクロス検出回路４６を介して
方向検出回路４２の入力側に接続されている。そして、
極性反転スイッチ４４の出力側が、位相差−電圧変換回
路４８を介して出力端子５０に接続されている。

【００２０】以上の各部のうち、増幅回路１４，１６
は、中央ビーム信号と同等の周波数特性を有しており、
先行，後行ビーム信号に含まれる高周波成分を増幅して
出力する機能を有している。また、包絡線検波回路２
２，２４，４０は、各々入力信号に対して包絡線検波の
処理を行うもので、図６の（Ｂ），（Ｃ）には、検波後
の信号が各々示されている。

【００２１】波形整形回路２６，２８は、入力信号に対
して所定レベルによるコンパレート動作を行うもので、
入力信号をレベルに依存しない矩形波に整形するための
ものである。演算増幅器３０は、Ｅ−Ｆのトラッキング
エラー信号を得るためのものである。位相差検出回路３
４は、たとえばＤ−フリップフロップなどを利用して構
成されており、入力信号間の位相差を検出するためのも
のである。

【００２２】次に、方向検出回路４２について説明す
る。本実施例による回折格子調整時点では、光ピックア
ップがトラッキングサーボを行い得る状態にはない。他
方、光ディスクのピットトラックにはある程度の偏心が
許されている。図９には、回転中心から偏心したピット
トラックの回転と，光ピックアップの対物レンズの移動
の様子が示されている。同図中、ピットトラックの中心
はＱＡであり、回転中心はＱＢである。トラック中心Ｑ
Ａは、回転中心ＱＢに対して矢印ＦＡで示すように回転
する。

【００２３】例えば、トラック中心ＱＡが、位置ＰＡに
あるときはピットトラックはＰＴ_Aの位置であり、位置
ＰＢにあるときはピットトラックはＰＴ_Bの位置とな
る。このため、トラッキングサ−ボが行なわれていると
きに光ディスクが１回転すると、対物レンズは、矢印Ｆ
Ｂで示すように、位置ＳＡ，ＳＢ間を１往復する。

【００２４】かかる場合の各検出信号の変化は、例えば
第１１図に示すようになる。同図中、期間Ｔ１，Ｔ２
は、各々光ディスクの半回転に相当する時間である。ま
ず回折格子角度が良好に調整された状態を示す実線に着
目すると、期間Ｔ１では後行ビーム信号より先行ビーム
信号の方が位相が進み、期間Ｔ２では先行ビーム信号よ
り後行ビーム信号の方が位相が進む。

【００２５】更に、期間Ｔ１ではトラッキングエラー信
号より中央ビーム信号の方が９０゜位相が進み、期間Ｔ
２では中央ビーム信号よりトラッキングエラー信号の方
が９０゜位相が進む。このように、中央ビーム信号とト
ラッキングエラー信号との位相関係は、光ディスクの半
回転毎に変化する。

【００２６】このような状態において、回折格子が良好
に調整されていないと、同図に破線で示すように、先行
ビーム信号，後行ビーム信号間に調整ずれに対応する位
相差ΔΦが生ずることになる。この位相差ΔΦの方向
は、期間Ｔ１，Ｔ２で逆の方向となっている。

【００２７】かかるメインスポットＳＭに対するトラッ
クの移動方向を検出するために、方向検出回路４２が設
けられている。この方向検出回路４２では、トラッキン
グゼロクロス検出回路４６から入力される検出信号に基
づいてラッチ動作が行われる。ゼロクロス検出回路４６
では、たとえばトラッキングエラー信号の−から＋に向
かうゼロクロス点のタイミングで、検出信号が出力され
る。

【００２８】上述した図１０の例では、ゼロクロスタイ
ミングはＴＡ，ＴＢであり、これらの時点における中央
ビーム信号は各々「＋」，「−」となっている。すなわ
ち、期間Ｔ１では方向検出回路４２のラッチ出力が
「＋」となり、期間Ｔ２では「−」となる。

【００２９】次に、図１に戻って、極性反転スイッチ４
４は、上述した方向検出回路４２による検出結果に基づ
いて、位相差検出回路３４の出力極性を反転するための
ものである。たとえば、図１０の期間Ｔ１を基準とする
と、期間Ｔ２ではサブビーム信号間の位相ずれの方向が
逆になる。従って、位相差検出回路３４の出力も反転す
ることになる。しかし、これは光ディスクの偏心による
ものであって回折格子の角度によるものではない。

【００３０】そこで、極性反転スイッチ４４によって、
いずれかの期間における位相差検出回路３４の出力極性
の反転が行われる。なお、いずれの期間とするかは、出
力端子５０の出力極性と回折格子の回転方向との関係で
決定される。位相差−電圧変換回路４８は、入力された
位相差を対応するレベルの電圧信号に変換して出力する
ためのものである。

【００３１】ｂ，実施例の動作 次に、以上のように構成された本実施例の動作について
説明する。まず、トラッキングエラー信号の検出につい
て説明する。端子１０，１２に各々入力された先行，後
行の各ビーム信号は、増幅回路１４，１６で各々増幅さ
れた後、包絡線検波回路２２，２４に供給されて包絡線
検波の処理が各々行われる。検波後の包絡線信号は、演
算増幅器３０に各々供給され、ここで両者の差が演算さ
れてとトラッキングエラー信号が得られる。

【００３２】次に、先行，後行ビーム信号間の位相差検
出について説明する。図６（Ｂ），（Ｃ）にグラフＧＣ
で示したように、先行ビーム信号と後行ビーム信号とが
完全に逆相となった状態が回折格子の最適な角度調整状
態であり、このとき同図（Ｄ）にグラフＧＥで示すよう
にトラッキングエラー信号は最大となる。

【００３３】包絡線検波回路２２，２４から出力された
先行，後行の各ビーム信号は、波形整形回路２６，２８
に各々供給され、ここでそれらのレベルに関係しない矩
形波に整形される。これらの矩形波は、位相差検出回路
３４にいずれも供給され、ここで両者の位相差が検出さ
れる。この位相差は、極性反転スイッチ４４に供給され
る。

【００３４】他方、方向検出回路４２では、上述したよ
うにして光ディスクの偏心に伴うトラックの移動方向が
検出され、その結果が極性反転スイッチ４４に供給され
ている。極性反転スイッチ４４では、トラックの移動方
向に対応して入力位相差の極性の反転を行って位相差−
電圧変換回路４８に出力する。位相差−電圧変換回路４
８では、入力された位相差が対応する電圧信号に変換さ
れて出力される。

【００３５】このように、本実施例によれば、先行ビー
ム信号と後行ビーム信号の位相差が電圧信号として出力
される。このとき、光ディスクの偏心があってもその影
響は排除されており、電圧信号の正負が回折格子の回転
方向と対応し、電圧信号の大きさが回転量に対応してい
る。従って、出力端子５０の電圧出力に基づいて回折格
子を回転調整を行うことができる。

【００３６】図２には、本実施例におけるトラッキング
エラー信号と出力端子５０の検出出力電圧との関係の一
例が示されている。同図中横軸は、図３に示す角度θで
ある。すなわち、図３に示すように、ピットの配列方向
とビームスポットの配列方向との角度がθとなってお
り、θ＝ｔａｎ^-1（Δ_T／Δ_b）の関係となっている。こ
の角度θは、回折格子の角度に対応しており、図２の横
軸は回折格子の角度であると考えてもよい。

【００３７】同図に示すように、従来の方式では、ＷＡ
で示す範囲内にある場合にのみ、トラッキングエラー信
号のレベルが大きくなる方向に回折格子を回転してその
トラッキングエラー信号レベルが最大となるようにする
ことで、回折格子の調整を行うことができる。

【００３８】これに対し、本実施例によれば、ＷＢの範
囲内にあれば、端子５０の出力極性によって回折格子の
回転方向が決定され、更にその出力が「０」となるよう
にすることで、回折格子の調整を行うことができる。ま
た、端子５０の出力が「０」となる前後の極性変化によ
り、正しい位置に対する調整か，あるいはそれの裏の位
置への調整かが区別できる。

【００３９】ｃ，実施例の効果 以上説明したように、本実施例によれば、次のような効
果がある。 （１）回折格子の角度調整の方向と調整量が良好に検出
できるため、従来のように回折格子の回転を行なってそ
れらのデータを得る必要がない。 （２）トラッキングエラー信号の振幅変化とは無関係
に、先行，後行ビーム信号の位相差を利用して直線性よ
く回折格子のの角度状態を検出することができ、調整精
度が向上する。

【００４０】（３）正しい調整ポイントと裏のポイント
とを、良好に区別することができる。 （４）従来よりも広い範囲で、回折格子角度の自動調整
を行うことが可能となる。このときの指示計で直続でき
るようなビーム信号間の位相差の確認手段としては、オ
シロスコープや電圧計を利用することができる。 （５）全体して、工数の削減，生産性の向上を達成する
ことができる。

【００４１】ｄ，他の実施例 なお、本発明は、何ら上記実施例に限定されるものでは
なく、たとえば図１に示した回路は、同様の作用を奏す
るように種々設計変更が可能であり、これらのものも含
まれる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による光ピ
ックアップの調整装置によれば、先行ビームと後行ビー
ムとの位相差を検出することとしたので、回折格子の調
整すべき回転方向と回転量を良好に得ることができ、全
体として調整工程の簡略化や自動化，更には生産性の向
上を図ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光ピックアップの調整装置の一実
施例を示す構成図である。

【図２】前記実施例における検出出力とトラッキングエ
ラー信号との関係を示すグラフである。

【図３】前記グラフにおける横軸の角度を示す説明図で
ある。

【図４】３ビーム方式における各ビームスポットとピッ
トトラックとの関係を示す説明図である。

【図５】３ビ−ム方式におけるフォトディテクタの例を
示す説明図である。

【図６】３ビーム方式における各検出信号波形を示す波
形図である。

【図７】３ビーム方式における回折格子角度とビーム位
置の関係を示す説明図である。

【図８】３ビーム方式における回折格子角度と信号間位
相差の関係を示すグラフである。

【図９】トラックの偏心と対物レンズの移動との関係を
示す説明図である。

【図１０】トラック偏心時における各検出信号波形を示
す波形図である。

【符号の説明】

１０，１２，３６…入力端子、１４，１６…増幅回路、
２２，２４，４０…包絡線検波回路（検波手段）、２
６，２８…波形整形回路、３０…演算増幅器（演算手
段）、３２，５０…出力端子、３４…位相差検出回路
（位相差検出手段）、４２…方向検出回路（方向検出手
段）、４４…極性反転スイッチ（極性反転手段）、４６
…トラッキングゼロクロス検出回路、４８…位相差−電
圧変換回路、ＧＡ，ＧＢ，ＧＣ，ＧＤ，ＧＥ…グラフ、
Ｐ…ピット、ＰＡ，ＰＢ，ＰＴ_A，ＰＴ_B，ＳＡ，ＳＢ…
位置、ＱＡ，ＱＢ…トラック中心、ＳＥ，ＳＦ，ＳＭ…
ビームスポット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の間隔で光ディスクのトラック上を
   トレースする３つのビーム得るための回折格子の角度を
   検出する光ピックアップの調整装置において、前記各サ
   イドビームによる信号に対して各々包絡線検波を行う検
   波手段と、これによる検波信号を比較して両者の位相差
   を検出する位相差検出手段と、光ディスクのトラックの
   偏心方向を検出する方向検出手段と、これによって検出
   された偏心方向に対応して前記位相差検出手段による検
   出位相差の極性反転を行う極性反転手段とを備えたこと
   を特徴とする光ピックアップの調整装置。