JPH09219030A - 光学ヘッドおよびトラッキングエラー信号検出方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】対物レンズのシフトや光ディスクの傾きなどに
伴うプッシュプル信号のオフセットを抑圧し、常に良好
なトラッキング制御をおこなう。 【解決手段】情報信号の記録、再生をおこなうメインス
ポット１０に加えて、所定のデフォーカスをあたえたサ
ブスポット１１をディスク８に照射する。そして、サブ
スポット１１のディスク反射光の光量分布を２分割光検
出器で検出し、その差信号（アンバランス信号）をメイ
ンスポット１０のプッシュプル信号から減算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光学ヘッドおよびト
ラッキングエラー信号検出方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、円盤状の光学式情報記録媒体（以
下、光ディスクと記す。）を用いて情報信号を記録、再
生する光ディスク装置では、いわゆる集光スポットのト
ラッキングエラー信号の検出手段として、プッシュプル
方式とよばれる方式が最も一般的に用いられている。こ
のプッシュプル方式は光ディスク上の集光スポットをデ
ィスクに刻まれたグルーブ（溝）やピットによって回折
し、この回折光のファーフィールドでの光量分布を回折
光に含まれるトラック方向成分に応じて２分割されたフ
ォトディテクタで検出する。

【０００３】このプッシュプル方式を用いたトラッキン
グエラー信号検出系は、光学系および回路系の構成が比
較的簡略であるという利点を有するが、反面図２に示す
ように対物レンズがディスクの半径方向に移動したり、
あるいはディスクが傾いたりして光軸がずれると、それ
に伴って２分割フォトディテクタ上のスポットが平行移
動し、その結果、検出されるトラッキングエラー信号
（以下、プッシュプル信号と記す。）自体にオフセット
が生じてしまうという問題があった。

【０００４】従来このような問題を回避する方策として
種々の提案がなされている。例えば情報信号の記録、再
生をおこなうメインの集光スポットに加えて、このメイ
ンスポットを中心として互いに反対側で、かつそれぞれ
半径方向に１／２トラックピッチだけ偏位した位置に２
個のサブスポットを照射し、それぞれの集光スポットか
ら独立にプッシュプル信号を検出したのち、それら各プ
ッシュプル信号を演算処理することによって、オフセッ
ト成分をキャンセルする差動プッシュプル方式は、プッ
シュプル方式のオフセット抑圧手段として非常に有効な
方式である。なお差動プッシュプル方式に関しては、１
９８６年光メモリシンポジウム（応用物理学会他主催）
論文集PP.１２７−１３２などに詳細に記述されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術はメ
インスポットから検出されるプッシュプル信号とサブス
ポットから検出されるプッシュプル信号の相対的な位相
ずれに弱く、位相ずれが生じるとオフセット抑圧効果が
大きく損なわれてしまう。したがって、ディスクの記録
トラックに対するメインスポットとサブスポットの相対
位置関係を厳密に調整し、かつその状態を常に保持して
おく必要があり、可変トラックピッチの光ディスクや対
物レンズをディスクの半径方向に直線的に動かすことが
できないスイングアーム方式の光ディスク装置には適用
できないという問題がある。さらに、相変化光ディスク
などのようにメインスポットで記録した前後で反射率が
変化してしまうようなディスクでは、メインスポットに
先行する第１のサブスポットで検出されるプッシュプル
信号と後行する第２のサブスポットで検出されるプッシ
ュプル信号に誤差が生じるため、やはりオフセット抑圧
効果が損なわれてしまうという問題も生じる。

【０００６】本発明の目的は、比較的簡単な構成でプッ
シュプル信号のオフセットを良好に抑圧できる新しいト
ラッキングエラー信号検出手段とその検出手段を搭載し
た光学ヘッドを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では情報信号の記録、再生をおこなうメイン
スポットに加えて、前記メインスポットに隣接した位置
に光軸方向に所定量だけデフォーカスさせたサブスポッ
トを照射し、前記サブスポットの光ディスクからの反射
光の光量分布をトラック方向成分に応じて２分割し、そ
れぞれ別個のフォトディテクタで検出することができる
ように光学ヘッドを構成した。そして前記フォトディテ
クタの各検出領域からの出力信号の差分信号をとり、こ
れを所定の増倍率で増倍したのちメインスポットから得
られるプッシュプル信号から減じるようにした。

【０００８】後述するように、所定量だけデフォーカス
した状態で光ディスク上に照射されたサブスポットから
はプッシュプル信号はほとんど検出されない。一方、こ
のサブスポットはメインスポットと同じ対物レンズによ
って光ディスク上に照射される為、対物レンズがディス
クの半径方向に移動したり、あるいはディスクが傾いた
りして光軸がずれると、メインスポットと同じように２
分割フォトディテクタ上でスポットが平行移動し、その
結果、２分割フォトディテクタの出力にアンバランスが
発生する。しかも、このディテクタ出力信号のアンバラ
ンスによって生じる差分信号（アンバランス信号）は、
メインスポットのプッシュプル信号に含まれるオフセッ
ト成分に略比例する。そこで、前記差分信号を所定の増
倍率で増倍したのちメインスポットから得られるプッシ
ュプル信号から減算することにより、プッシュプル信号
の信号振幅をほとんど損なうことなく、そのオフセット
成分だけを良好に抑圧することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図を用い
て説明する。図１は本発明の光学ヘッドの第１の実施例
を示す斜視図である。

【００１０】半導体レーザ光源１を発した光ビームは、
コリメートレンズ２によって平行光ビームに変換された
後、ホログラフィック回折格子３に入射する。ホログラ
フィック回折格子３は入射した平行光ビームを回折し、
後述するように対物レンズによって所定量だけデフォー
カスした光スポットが光ディスクに照射されるようわず
かに収束または発散状態になった＋１次回折光ビームを
分離発生させる機能を有する。なお、この＋１次回折光
ビームと区別するためホログラフィック回折格子３をそ
のまま透過する光ビームを０次光ビームと記す。

【００１１】ホログラフィック回折格子３を透過した０
次光ビームと＋１次回折光ビームは、偏光ビームスプリ
ッタ４、光路偏向用三角ミラー５、１／４波長板６を経
て対物レンズ７に入射する。この内、０次光ビームは図
３に示すように対物レンズ７によって光ディスク８内の
所定の記録トラック９上にほぼ回折限界まで集光され、
集光スポット１０が形成される。そして、この集光スポ
ット１０を用いて記録トラック９に記録されている情報
信号の再生や新たな情報信号の記録をおこなう。（以
下、この集光スポット１０をメインスポットと記す。）
一方、ホログラフィック回折格子３で分離発生した＋１
次回折光ビームは、０次光ビームとほぼ同様の光路をた
どり、対物レンズ７によって集光スポット１０の近傍位
置に所定のデフォーカス状態で集光され、図３に示すよ
うに集光スポット１０に比較して大きく広がった集光ス
ポット１１を形成する。（以下この集光スポット１１を
サブスポットと記す。） メインスポット１０およびサブスポット１１のディスク
８からの反射光ビームは往き光とは逆の光路をたどり対
物レンズ７、１／４波長板６、光路偏向用三角ミラー５
を経て偏光ビームスプリッタ４に達する。そして偏光ビ
ームスプリッタ４を反射してハーフプリズム１２に達
し、ハーフプリズム１２を透過する光ビームと反射する
光ビームに２分割される。この内、ハーフプリズム１２
を透過した光ビームは、第１の検出用収束レンズ１３、
シリンドリカルレンズ１４を経て５分割光検出器１５上
に集光される。５分割光検出器１５には、メインスポッ
ト１０のディスク反射光が入射する田の字型の４分割検
出領域５０、５１、５２、５３とサブスポット１１のデ
ィスク反射光が入射する検出領域６０が配置されてい
る。このうち４分割検出領域５０、５１、５２、５３で
検出された各検出信号から、所定の演算処理を経て、例
えば非点収差方式など公知のフォーカスエラー検出方式
によるフォーカスエラー信号が出力される。そして、フ
ォーカスエラー信号を基に対物レンズ７が光軸方向に位
置制御（いわゆるフォーカス制御）される。なお、非点
収差方式によるフォーカス制御については、本発明とは
直接関係しない公知の技術であるので詳細な説明は省略
する。

【００１２】次に、ハーフプリズム１２を反射した光ビ
ームは、第２の検出用収束レンズ１７を経て４分割光検
出器１８上に集光される。４分割光検出器１８には、メ
インスポット１０のディスク反射光が入射する２分割検
出領域７０、７１とサブスポット１１のディスク反射光
が入射する２分割検出領域８０、８１が配置されてい
る。この内、２分割光検出領域７０および７１の各々で
検出された検出信号の差分信号が、メインスポット１０
のプッシュプル信号として出力される。そして、このプ
ッシュプル信号を基に対物レンズ７が光ディスク８の半
径方向に位置制御（いわゆるトラッキング制御）され
る。

【００１３】プッシュプル信号による対物レンズのトラ
ッキング制御自体に関しては、すでに公知の技術である
ので詳細な説明は省略するが、対物レンズ７がトラッキ
ング制御されていると、ディスクの偏芯などの影響で記
録トラック９の位置が大きく変位した場合に、それに合
わせて対物レンズ７も図２のようにディスク半径方向に
大きくシフトし、その結果、既に述べたように２分割検
出領域７０、７１で得られるプッシュプル信号にオフセ
ットが生じてしまう。

【００１４】一方、サブスポット１１のディスク反射光
が入射している２分割検出領域８０、８１の各検出信号
から２分割光検出領域７０および７１と同様に差分信号
を検出すると、メインスポット１０と同様、サブスポッ
ト１１のプッシュプル信号に相当する信号が得られる。
しかし、サブスポット１１は所定距離だけデフォーカス
して光ディスク８に照射されているので、得られるプッ
シュプル信号はメインスポット１０のプッシュプル信号
に比較して著しく変調度が低下しており、デフォーカス
量によっては全くプッシュプル信号が検出されない場合
がある。

【００１５】図４はその様子を示す線図であり、横軸に
デフォーカス量δ（光軸方向に関するディスクの記録面
と集光点間の光学的距離）、縦軸に各デフォーカス量だ
けデフォーカスした状態で光ディスクに照射されたサブ
スポットから検出されるプッシュプル信号の変調度（プ
ッシュプル信号の振幅をサブスポットがディスクのミラ
ー部分にある場合に得られる検出信号の総和で規格化し
た値）をとって、その関係をプロットしている。なお、
この図は半導体レーザ光の波長を６８０ｎｍ，対物レン
ズの開口数（ＮＡ）を０．６，光ディスクの記録トラッ
クピッチを１．４８μｍ，記録トラックのグルーブ
（溝）幅を０．７４μｍ，グルーブ深さを１１３ｎｍ
（レーザ光波長の１／６）として計算した結果である。
なお、実際の光学ヘッドではメインスポットのフォーカ
スエラー信号を用いて、光ディスクの記録面上にメイン
スポットが正しく集光されるようにフォーカス制御され
ているので、デフォーカス量δはそのまま光軸方向に関
するメインスポットとサブスポット間の光学的距離に一
致する。図から明らかなようにサブスポット１１のデフ
ォーカス量が３．８μｍあるいは６．４μｍ程度の場
合、このサブスポット１１から得られるプッシュプル信
号の変調度がほぼゼロになってしまい、プッシュプル信
号が検出されなくなる。

【００１６】一方、サブスポット１１は、メインスポッ
ト１０と同じく対物レンズ７によって光ディスク8上に
照射されるため、対物レンズ７がディスク半径方向にシ
フトすると、それに伴って２分割光検出領域８０、８１
上のスポット位置もシフトし、両検出領域から得られる
検出信号の差分信号にもオフセットがあらわれる。しか
もこの差分信号のオフセット量はメインスポット１０か
ら得られるプッシュプル信号のオフセット量にほぼ比例
したレベルになっている。そこで、２分割光検出領域８
０、８１から得られる検出信号の差分信号を所定の増幅
率で増幅させた後、２分割光検出領域７０、７１から得
られるプッシュプル信号から減じることにより、プッシ
ュプル信号に含まれるオフセット成分だけがキャンセル
され、オフセットが充分抑圧された良好なプッシュプル
信号が得られる。

【００１７】図５および図６は、本発明によるプッシュ
プル信号のオフセット抑圧効果の一例を示した線図であ
る。まず図５（Ａ）は、対物レンズ７のシフト量がゼロ
の場合に得られるメインスポット１０のプッシュプル信
号と、サブスポットのアンバランス信号（２分割光検出
領域８０、８１から得られる検出信号の差分信号）をし
めしている。図のように対物レンズのシフト量がゼロの
場合は、当然プッシュプル信号はゼロレベル（トラッキ
ング制御の引き込み動作点）を中心に対称な振幅になっ
ている。またデフォーカス量δ＝６μｍのサブスポット
１１から得られるアンバランス信号は、ほぼゼロになっ
ている。したがって図５（Ｂ）で示すように、プッシュ
プル信号から上記アンバランス信号の１．２７倍（この
係数１．２７の意味については後述する。）を減算して
も減算後のプッシュプル信号は、減算前のプッシュプル
信号とほとんど変らず良好な信号になっている。

【００１８】次に、図６（Ａ）は対物レンズ７のシフト
量Ｓが０．４ｍｍある場合に得られるオフセット補正前
のメインスポット１０のプッシュプル信号とサブスポッ
トのアンバランス信号（２分割光検出領域８０、８１か
ら得られる検出信号の差分信号）をしめしている。図か
ら明らかなように、プッシュプル信号は記録トラックに
対するメインスポットの位置に応じて所定の振幅の信号
が得られるが、アンバランス信号はサブスポットの位置
にほとんど依存せず、ほぼ一定のレベルになっている。
しかし、両信号ともほぼ同じレベルでオフセットしてい
る。

【００１９】そこで、記録トラック中央でのプッシュプ
ル信号のオフセット成分が丁度キャンセルされるよう係
数（増幅率）１.２７をアンバランス信号にかけて、上
記プッシュプル信号から減じると、図６（Ｂ）に示すよ
うにオフセット成分だけが良好に抑圧され、記録トラッ
クの中央で丁度ゼロレベル（トラッキング制御の引き込
み動作点）をとおるようなプッシュプル信号が得られ
る。

【００２０】図７は、対物レンズの位置シフト量とプッ
シュプル信号のオフセットによるオフトラック量（トラ
ッキング制御の引き込み動作点と記録トラック中央との
ずれ）との関係の一例を示した線図である。図では補正
前のプッシュプル信号をそのまま用いた従来の方式を用
いてトラッキング制御をおこなった場合と、サブスポッ
トのアンバランス信号によるオフセット抑圧補正をおこ
なった後のプッシュプル信号によってトラッキング制御
をおこなった場合について、オフトラック量の計算結果
をプロットしている。なお、計算にあたっては、光学ヘ
ッドおよび光ディスクの各パラメータは図４の線図を描
いた時と同じ値を用いている。また、プッシュプル信号
から減算するまえにアンバランス信号に乗じる補正係数
（増幅率）は、メインスポット１０の光量とサブスポッ
ト１１の光量が同じで、かつ対物レンズのシフト量が
０．４ｍｍの時に発生するプッシュプルオフセットを最
も良好に抑圧する係数値１．２７を用いた。図から明ら
かなように、補正後のプッシュプル信号を用いてトラッ
キング制御をおこなうと、レンズシフトが０〜０．６ｍ
ｍの範囲でオフセットに伴うオフトラック発生量を従来
（補正なし）の半分以下の０．０４μｍ以下に抑えるこ
とができる。このように本発明では、デフォーカスした
サブスポットから得られるアンバランス信号を適当な補
正係数（増幅率）で増幅した後、元のプッッシュプル信
号から減じることによって、対物レンズのシフトやディ
スクの傾きなどによって光軸がずれた場合にも広い範囲
にわたってプッシュプル信号のオフセット成分を充分に
抑圧し、常に良好なプッシュプル信号を得ることができ
る。

【００２１】ところで、図５、図６、図７で示した実施
例は、いずれも説明をわかりやすくするためメインスポ
ット１０の光量とサブスポット１１の光量が同じとして
計算しているが、実際は例えば図１の実施例のように、
回折格子を用いてメインスポット１０を形成する０次光
ビームとサブスポット１１を形成する＋１次回折光に分
離するため、両光ビームには、分光比に伴う光量差が生
じている。（一般的には、メインスポット１０を形成す
る０次光ビームの方がサブスポット１１を形成する＋１
次回折光よりも格段に光量が多くなっている。）したが
って、補正係数も前述した１．２７に限定されるもので
はなく、両光スポットの光量差や各光検出領域の感度、
オフセットの補正範囲や補正量を考慮して最も適当な値
に決められるべきものである。（実際には光量差がある
ため、１．２７よりも大きな値が最適値になる。） ところで、図１の実施例ではホログラフィック回折格子
３によって半導体レーザ光源１から発した光ビームか
ら、メインスポット１０を形成する０次光ビームとデフ
ォーカスしたサブスポット１１を形成する＋１次回折光
ビームを分離発生させている。このようなホログラフィ
ック回折格子は、以下に示すような設計手法によって格
子溝のパターンを設計することができる。図８はその設
計手法を説明するために光学ヘッドの主要部品だけをピ
ックアップした概略配置図である。すなわち、ホログラ
フィック回折格子の格子パターンを設計する場合は、ま
ず図のように光ディスク８上のメインスポット１０とサ
ブスポット１１の間隔をａ，サブスポット１１のデフォ
ーカス量をδとし、半導体レーザ光源１の発光点から以
下の式であらわされる距離η（光軸方向）と距離ｂ（光
軸に垂直方向）

【００２２】

【数１】 η＝δ・（ｆｃ／ｆｏ）２ （数１）

【００２３】

【数２】 ｂ＝ａ・（ｆｃ／ｆｏ） （数２） ただし、ｆｃはコリメートレンズ２の焦点距離。

【００２４】ｆｏは対物レンズ７の焦点距離。

【００２５】だけ離れた位置に半導体レーザ光源１と同
じ波長を有する仮想的な点光源４０を配置して、点光源
４０を発しコリメートレンズ２を経てホログラフィック
回折格子３の格子面に達する光束と、半導体レーザ光源
１を発し、コリメートレンズ２を経てホログラフィック
回折格子３の格子面に達する実際のレーザ光束とが干渉
した時に生じる干渉縞の位置を求める。そして、干渉縞
に沿って格子溝を設ける。このような手順で格子パター
ンを設計すると、所望の特性を有するホログラフィック
回折格子が得られる。なお、このようなホログラフィッ
ク回折格子を用いてサブスポット用の＋１次回折光を分
離発生させると、＋１次回折光や２次以上の高次回折光
も合わせて発生してしまう。プッシュプル信号のオフセ
ット補正には少なくとも１個のサブスポットがあればよ
いで、サブスポットを形成する＋１次回折光以外の回折
光は特に必要としない。しかし、これらの不要な光ビー
ムが迷光となって信号再生の障害になったり、またメイ
ンスポットとサブスポットの光利用効率を低下させる原
因となるので、極力このような不要の回折光ビームを発
生させない手段が必要な場合がある。このような場合
は、例えば格子溝の断面形状を鋸歯状にすることで＋１
次回折光以外の不要な回折光の発生を抑制するブレーズ
化技術を適用することができる。

【００２６】なお、ホログラフィック回折格子３の設置
位置は図１の実施例のようにコリメートレンズ２と偏光
ビームスプリッタ４の間に限定されるものではなく、半
導体レーザ光源１から対物レンズ７の間のどの位置に設
置してもよい。また、サブスポット１１を形成する手法
としては、もちろん図１の実施例のようにホログラフィ
ック回折格子を用いる手法に限定されるものではなく、
例えばサブスポット用として半導体レーザ光源またはＬ
ＥＤなどの光源を記録・再生用の半導体レーザ光源とは
別に設ける方法もある。

【００２７】図９は本発明の光学ヘッドの第２の実施例
をしめす斜視図である。本実施例は、信号検出系に２分
割回折格子を設けることにより図１の実施例に比較して
検出系を簡略化した例である。メインスポット１０とサ
ブスポット１１の光ディスク８からの反射光ビームは、
偏光ビームスプリッタ４を反射した後、２分割回折格子
３０に入射する。この２分割回折格子３０はディスクの
半径方向に相当する方向に２分割されており、それぞれ
の領域３１ａと３１ｂでは直線状の格子溝の向きが互い
に略９０°傾いている。このためメインスポット１０の
ディスク反射光束のうち、領域３１ａに入射する光束の
向かって左側半分の領域では、その光量の一部が回折さ
れ検出用収束レンズ１３、シリンドリカルレンズ１４を
経て１３分割光検出器１９の検出領域９２と９４に入射
する。一方、領域３１ｂに入射する向かって右側半分の
領域でもその光量の一部が回折され、回折された光ビー
ムは検出用収束レンズ１３、シリンドリカルレンズ１４
を経て１３分割光検出器１９の検出領域９１と９３に入
射する。また回折されずに２分割回折格子３０をそのま
ま透過した光ビームは、中央の４分割光検出領域９０に
入射する。したがって、この４分割光検出領域９０を構
成する各検出領域からの検出信号に所定の演算処理をほ
どこすことによって、例えば、非点収差方式など公知の
フォーカスエラー検出方式によるフォーカスエラー信号
が出力される。また検出領域９２と９４の検出信号の和
信号と検出領域９１と９３の検出信号の和信号の差分信
号から、図１の実施例と全く同様のプッシュプル信号が
得られる。

【００２８】同様に、サブスポット１１のディスク反射
光束も２分割回折格子３０で回折されるが、このうち、
２分割領域３１ａに入射する光束の向かって左側半分の
領域からの回折光は、１３分割光検出器１９の検出領域
１０２と１０４に入射し、領域３１ｂに入射する向かっ
て右側半分の領域から回折光は、検出領域１０１と１０
３に入射する。また回折されずに２分割回折格子３０を
そのまま透過した光ビームは、光検出領域１００に入射
する。したがって、検出領域１０２と１０４の検出信号
の和信号と検出領域１０１と１０３の検出信号の和信号
の差分信号を出力するように回路を構成すれば、図１の
実施例と全く同様にサブスポット１１のアンバランス信
号を得ることができる。このため、これらの検出信号を
用いて図１の実施例の場合と全く同様に、プッシュプル
信号のオフセット抑圧補正を実施することができる。こ
のように、本実施例では２分割回折格子３０を設けるこ
とにより、図１の実施例におけるハーフプリズム４と第
２の検出用収束レンズ１７と４分割光検出器１８を省略
することができるので、検出系の簡略化に有効である。

【００２９】なお、図１および図９に示した光学ヘッド
は、あくまで本発明の一実施例をしめしているにすぎな
い。すなわち、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではなく、いわゆるプッシュプル方式によるトラッキ
ング制御機構を設けた光学ヘッドであれば、どのような
構成の光学ヘッドにも適用することができる。

【００３０】図１０は本発明の光学ヘッドを用いた光学
式情報記録再生装置の一実施例を示すブロック図であ
る。

【００３１】光ディスク８は、スピンドルモータ駆動回
路２２０によって回転制御されたスピンドルモータ２２
１により所定の回転数で回転している。

【００３２】光学ヘッド１５０のフォーカスエラー信号
検出用光検出器から出力した検出信号は、プリアンプ
（図示せず）で増幅されたのち、フォーカスエラー検出
回路２００と情報信号再生回路２０３に入力する。フォ
ーカスエラー検出回路２００では入力した各検出信号に
所定の演算処理をほどこし、例えば非点収差方式など公
知のフォーカスエラー信号検出方式などによるフォーカ
スエラー信号が生成され、フォーカス制御回路２０２に
おくられる。そして、このフォーカスエラー信号をもと
にフォーカス制御信号が生成され、光学ヘッド１５０内
の対物レンズアクチュエータに送られて対物レンズのフ
ォーカス制御がおこなわれる。一方、情報信号再生回路
２０３では、例えば入力した各検出信号の総和などから
所定の情報信号が再生される。

【００３３】次に、光学ヘッド１５０内にあるメインス
ポットのプッシュプル信号検出用光検出器から出力した
２本の検出信号は、プリアンプ（図示せず）で増幅され
たのちプッシュプル信号生成用の減算器２０４と加算器
２０５に入力する。また、同じく光学ヘッド１５０内に
あるサブスポットのアンバランス信号検出用光検出器か
ら出力した２本の検出信号も、プリアンプ（図示せず）
で増幅されたのち、アンバランス信号生成用の減算器２
０６と加算器２０７に入力する。減算器２０６から出力
されたアンバランス信号は、可変増幅器２０８において
所定の増幅率で増幅されたのち減算器２１０に入力し、
減算器２０４から出力されたプッシュプル信号から減算
処理される。この減算処理によってオフセット成分が抑
圧補正されたプッシュプル信号が出力され、トラッキン
グ制御回路２１１におくられる。そして、このオフセッ
ト抑圧補正後のプッシュプル信号をもとにトラッキング
制御信号が生成され、光学ヘッド１５０内の対物レンズ
アクチュエータに送られて対物レンズのトラッキング制
御がおこなわれる。

【００３４】ところで、減算器２１０によってメインス
ポットのプッシュプル信号から減算されるサブスポット
のアンバランス信号は、可変増幅器２０８においてプッ
シュプル信号のオフセット成分を最も効率よく抑圧する
よう最適な増幅率で増幅されてから減算される。そこで
本実施例では、光ディスク８の反射率や記録トラックの
トラックピッチ、トラック溝幅、溝深さなどのディスク
パラメータあるいは光学ヘッド１５０の半導体レーザ発
光パワなどが変化しても常に最適な増幅率でサブスポッ
トのアンバランス信号を増幅するように、可変増幅器２
０８の増幅率をゲインコントローラ２０９によって制御
する構成になっている。さらに本実施例では、メインス
ポットのプッシュプル信号検出用光検出器から出力した
２本の検出信号とサブスポットのアンバランス信号検出
用光検出器から出力した２本の検出信号は、それぞれ加
算器２０４および２０５で加算された後、ゲインコント
ローラ２０９に入力し、ゲインコントローラ２０９は、
これら和信号のレベルを参照して可変増幅器２０８の最
適増幅率を決定し、可変増幅器２０８に増幅率制御信号
を送る構成になっている。

【００３５】

【発明の効果】本発明の光学ヘッドあるいはトラッキン
グエラー信号検出方式を用いることにより、光学式情報
記録再生装置において、常に良好なトラッキング制御が
実現でき、高い信頼性の記録、再生動作をおこなうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学ヘッドの第１の実施例を示す斜視
図。

【図２】プッシュプル信号のオフセット発生要因を説明
するための主要部品の配置図。

【図３】光ディスク上の集光スポットの照射状況を示す
主要部の平面図。

【図４】集光スポットのデフォーカス量とプッシュプル
信号変調度の関係を示す特性図。

【図５】本発明のオフセット抑圧効果を説明するためプ
ッシュプル信号波形を描いた特性図。

【図６】本発明のオフセット抑圧効果を説明するためプ
ッシュプル信号波形を描いた特性図。

【図７】本発明のプッシュプル信号オフセット抑圧効果
の一例を示す特性図。

【図８】本発明の光学ヘッツドで用いられるホログラフ
ィック回折格子の設計手法を説明するための主要部品の
配置図。

【図９】本発明の光学ヘッドの第２の実施例を示す斜視
図。

【図１０】本発明の光学ヘッドを搭載した光学式情報記
録再生装置の実施例を示すブロック図。

【符号の説明】

１…半導体レーザ光源、 ３…ホログラフィック回折格子、 ７…対物レンズ、 ８…光ディスク、 １０…メインスポット、 １１…サブスポット、 １８…４分割光検出器、 １９…１３分割光検出器、 ３０…２分割回折格子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島野 健 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株 式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 有本 昭 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株 式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 鈴木 芳夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 井上 雅之 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マルチメディアシステム開 発本部内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、前記光源からの光ビームを集光し
   て光学式情報記録媒体上に第１の集光スポットを照射さ
   せる対物レンズと、前記第１の集光スポットの前記光学
   式情報記録媒体からの反射光から前記光学式情報記録媒
   体に記録されている情報信号を検出する手段と、前記対
   物レンズの位置制御をおこなうためのトラッキングエラ
   ー信号を検出する手段とを備えた光学ヘッドにおいて、
   前記対物レンズを経て前記光学式情報記録媒体上の前記
   第１の集光スポットに近接した位置に前記第１の集光ス
   ポットに対して光軸方向に所定距離だけデフォーカスし
   た第２の集光スポットを照射させる光学的手段と、前記
   第２の集光スポットの前記光学式情報記録媒体からの反
   射光ビームの少なくとも前記光学式情報記録媒体の記録
   トラックに対応する分割線で分割された２領域それぞれ
   の光強度を検出する光学的手段を設けたことを特徴とす
   る光学ヘッド。
2. 【請求項２】光学式情報記録再生装置において、情報信
   号の記録、再生をおこなう第１の集光スポットの光学式
   情報記録媒体からの反射光ビームからプッシュプル方式
   によって検出した第１の差分信号と前記第１の集光スポ
   ットに対して光軸方向に所定距離だけデフォーカスした
   第２の集光スポットの光学式情報記録媒体からの反射光
   ビームからプッシュプル方式によって検出し、かつ所定
   の増幅率で増幅した第２の差分信号との差分信号からト
   ラッキングエラー信号を検出することを特徴とするトラ
   ッキングエラー信号検出方式。
3. 【請求項３】前記第２の集光スポットを照射させる光学
   的手段としてホログラフィック回折格子を光路中に配置
   した請求項１に記載の光学ヘッド。
4. 【請求項４】前記第２の集光スポットの前記第１の集光
   スポットに対するデフォーカス量が８μｍ以下である請
   求項１または３に記載の光学ヘッド。