JPH0664746B2 - 光スポット位置検出装置 - Google Patents

光スポット位置検出装置

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JPH0664746B2
JPH0664746B2 JP2283153A JP28315390A JPH0664746B2 JP H0664746 B2 JPH0664746 B2 JP H0664746B2 JP 2283153 A JP2283153 A JP 2283153A JP 28315390 A JP28315390 A JP 28315390A JP H0664746 B2 JPH0664746 B2 JP H0664746B2
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    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
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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。OM
D:Optical Memory Disk)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
スポットが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
のが一般的であった。
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LBS1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
S1と後行スポットLBS2とは記録トラックの軸線をはさん
で互いに逆の方向に離隔δが配されている。これらの光
スポットからの反射光のうち、第11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A、後行する光スポットLBS2からの反射光を第
2のフォトディテクタBで受光し、さらに主ビームの光
スポットLBMを第3フォトディテクタ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S
S1と受光面Bの電気出力SS2とを減算回路SBに入力し、 TEa=SS1−SS2 …(1) を演算すると、出力TEaが得られる。主ビームLBMの中
心が記録トラックTRの軸線AX上に存在すれば、 SS1=SS2 …(2) すなわち、 TEa=0 …(3) となる。また、主ビームLBMの中心が記録トラックTR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TEa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がで
きる。また、TEaの値が零とクロスする点(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TEaをトラッキングエラー信号と呼ぶ。この場
合TEa=SS2−SS1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TEa値が
得られるのである。
けれども、追記形(WORM:Write Once Read Many)ある
いは再書込み可能形(EDRAW:Erasable Direct Read Aft
er Write)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TEaを得ようとしても、
TEaはほとんど零となる。これでは、オントラック状態
でもオフトラック状態でもTEa=0となるためオントラ
ッ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(グルーブ)
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0次反射光L0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S0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S0とS1の分布が対称で
あるから、差出力の値は零となる。この0次反射光L0
と1次反射光L1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
ブ)軸に直交する方向であり、着目している記録トラッ
ク(グルーブ)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SAとSBの位相差を示している。また、SA及びS
B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、
I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、 SA=I+a sin(x−α) …(4) SB=I−a sin(x+α) …(5) と表わすことができる。差出力TEbを、 TEb=SB−SA …(6) とすると、 TEb=−2a cos α・sin x …(7) となる。また、情報信号RFは、 RF=SA+SB …(8) =2I−2sin α・cos x …(9) と表わされる。これらのトラッキングエラー信号TEb、
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)からわかるよう
に、トラッキングエラー信号TEbは、記録トラック(グ
ルーブ)TRの軸線上に光スポットが存在すればTEb=0
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、ディスクが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で示すようなオフセットが生じる。オフセット
が生じると、第18図(B)に示すように、光スポットが
記録トラック(グルーブ)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出
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、LBS1、LBS2を
用いる。この場合、先行光スポットLBS1、後行光スポッ
トLBS2は、ともに主光スポットLBMが存在する記録トラ
ックTRiに隣接する記録トラックTRi+1、TRi−1に
も投射されている。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TRi+1上にも投射されて
いる。後行光スポットLBS2の場合も、その外縁の光の一
部が記録トラックTRi−1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
TEM、先行光スポットLBS1のプッシュプル差出力をT
ES1、後行光スポットLBS2のプッシュプル差出力TES2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TEM、TES1、TE
S2を用いて、 の演算を行って出力TEdを得る。ここに、Kは主光スポ
ットLBM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プッシュ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プッシュプル法では
オントラック検出ができない、という問題点があった。
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、TEd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
O1とO2のように、正しいオントラック位置O1とオ
ントラック位置でないO2とを区別できない。
さらに、従来の3プッシュプル法では、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
がって、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が低くなる。このことから、主光
スポットLBMがトラック(グルーブ)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じているかのように
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LBS1と、第1の光スポットLB
M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AM、BM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
1、B1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PD1と、2分割された受光面A2、B2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PD2と、第1
の受光手段PDMの各々の受光面AM、BMからの出力S
MA、SMBの差である第1の差出力TEMを演算し、第2の
受光手段PD1の各々の受光面A1、B1からの出力
S1A、S1Bの差である第2の差出力TES1を演算し、第3
の受光手段PD2の各々の受光面A2、B2からの出力S
2A、S2Bの差である第3の差出力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 と第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TE1を出力し、かつ、第2の差出力TES1と第3の
差出力TES2との差を求めて第2の光スポット位置信号TE
2を出力する演算手段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LBM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LBS1と、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LB
S2と、を投射する投光手段Rと、2分割された受光面A
M、BM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A1、B1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PD1と、2分割
された受光面A2、B2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PD2と、第1の受光手段PDMの各々
の受光面AM、BMからの出力SMA、SMBの差である第
1の差出力TEMを演算し、第2の受光手段PD1の各々の
受光面A1、B1からの出力S1A、S1Bの差である第2
の差出力TES1を演算し、第3の受光手段PD2の各々の受
光面A2、B2からの出力S2A、S2Bの差である第3の
差出力TES2を演算し、第3の差出力TES2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TES1と
第4の差出力との和の実数倍と第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TE1を出力し、か
つ、第2の差出力TES1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TE2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LBMの位置が無記録状態になっ
た場合に、その時点から、第1の光スポットLBMと第3
の光スポットLBS2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、第3の差出力TES2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TE1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TE
S2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TE1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TE
S2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TE1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。
〔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LBS2は、記録トラック軸線に対
し第2の光スポットLBS1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ず、例えば第
4図(B)、(D)に示すように相互に位相差を生じ
る。このため、第1の光スポット位置信号TE1を、 の演算によって求め、第2の光スポット位置信号TE
2を、 TE2=TES1−TES2 …(13) の演算によって求めれば、TE1が零で、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。TE1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プッ
シュプル法では、第20図(B)、(D)のようにTES1と
TES2の位相が等しいため、TE2は常に零となり、TE1が
零であること(ゼロクロス)のみではオントラック状態
を検出できななかったが、本願の形式によれば、容易に
判別できる。ここに、Kは主光スポットLBM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ば、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、TE2が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プッシュプ
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で
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TES2から生成し、これをTES2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TE1、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、 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TE1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LBMと第3の光スポットLBS2との中心間距離であ
り、vは光スポットが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TES2に変動は生じないため支障なく第1の光スポッ
ト位置信号TE1、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5記載の発明によれば、第3の差出力TES2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T
E1、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TES2の低
域成分を抽出することにより、RF成分により第10図
(A)の様に変動する出力の平均値を得ることができ
る。この平均値はRF成分に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が低下するが、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TE1、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PD1の各々の受光面A1、B1からの出力
S1A、S1Bの和出力をとり、これを第2の和出力とし、
第3の受光素子PD2の各々の受光面A2、B2からの出
力S2A、S2Bの和出力をとり、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、投光手段であるレ
ーザ光源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、ハーフミラー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TRi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(グルーブ)TRi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LB
S1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だけ先行し、記録トラック軸線に直交する方
向で記録トラックTRi+1側へ一定離隔b/2だけ離れて
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。したがって、図示のように先行光スポ
ットLBS1の光の外縁部は隣接する記録トラックTRi+1
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LBS2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だけ後行し、記
録トラック軸線に直交する方向で記録トラックTRi−1
側へ一定離間b/2だ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
i−1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AM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線方向
と平行となるように構成されている。受光面AM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B1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B2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。
これらの減算器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AMか
らは出力SMAが減算器6に出力され、受光面BMからは
出力SMBが減算器6に出力される。減算器6は TEM=SMB−SMA …(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2ΔIが生じている。
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A1
からは出力S1Aが減算器5に出力され、受光面B1から
は出力S1Bが減算器5に出力される。減算器5は TES1=S1B−S1A …(16) の演算を行う。TES1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)TES1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(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。
後行光スポットLBS2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A2
からは出力S2Aが減算器7に出力され、受光面B2から
は出力S2Bが減算器7に出力される。減算器7は TES2=S2B−S2A …(17) の演算を行う。TES2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)TES2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(D)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。第4図(B)及び(D)からわかるようにこの実施
例のように光スポットLBM、LBS1、LBS2を投射すると、
差出力TES1とTES2との間には180゜の位相差が生じるこ
とがわかる。次に、演算回路8において、 の演算を行いTE1を第1の光スポット位置信号、TE2を
第2の光スポット位置信号として出力する。ここに、K
は主光スポットLBM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。TE1とTE
2の波形は第4図(E)及び(F)のようになる。図か
らわかるように、信号TE1においてはオフセット2ΔI
が除去されている。また、TES1とTES2との間に180゜の
位相差があることから、TE2は零とならず、主光スポッ
トLBMが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、TE1=0で、かつTE2=N(N<0)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ができる。
第2実施例 次に、請求項3又は4記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10
0A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SW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、 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
C1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LBS2と
の中心間距離であり、v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10は、制
御信号SC1によって、減算器7から入力される差出力TE
S2をサンプルホールドし、出力SH1 0として演算回路8
に出力する。出力SH1 0は第4の差出力に相当する。演
算回路8は、この出力SH1 0を差出力TES2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
1、TE2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SW
を受けとり、遅延信号S1 3を微分回路14に出力する。
微分回路14は遅延信号S1 3を受けとり微分演算を行っ
て制御信号SC1としてサンプルホールド回路10に出力す
る。
これらの信号SW、S1 3、SC1のタイミングチャート
を第8図に示す。すなわち、遅延回路13は、書込EFM信
号SWが無記録状態になった時点から、τ(=l/v)
後に信号S1 3が無記録状態になるように、SWをτだ
け遅延させてS1 3を生成する。微分回路14はこの遅延
信号S1 3を微分してこの信号SC1のうち、記録状態か
ら無記録状態に遷移するときのパルスtSH1、tSH2、t
SH3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TES2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S2A、S2Bの段階
で処理する第3実施例の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11及び12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SC2
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で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
分では光量が増し記録部分で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S2A、S2B
は、第10図(B)に示すように修正される。このため、
演算回路8は支障なく出力TE1、TE2を演算することが
できる。
なお、この第4実施例は、ピークホールド回路16、17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図に基づいて説明する。
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TES2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18を減算器7の後段に配置
する。
抽出された低域成分はLF1 8は、TES2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じる。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AP1 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AP
1 9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、S2B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プッシ
ュプル法を用いる光スポット位置検出装置でも実施可能
である。
また、減算器5、6、7はB側出力からA側出力を減ず
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A1、B1からの出力S1A、S1Bを加算器を用いて
和出力をとり、これを和出力SUM1とし、フォトディテ
クタ4の各々の受光面A2、B2からの出力S2A、S2B
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SUM1と和出力SUM2との差(SUM1−S
UM2)又は(SUM2−SUM1)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
ができ、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記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図、第15図、第16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プッシュプル法を説明する
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 TE……トラッキングエラー信号 TR……トラック

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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. 【請求項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。
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