JPS63263636A - 光学的情報再生装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、記録媒体から光学的に情報を読み取る光学的
情報再生装置、特にそのフォーカス誤差およびトラッキ
ング誤差の検出に関するものである。

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
スクなどの記録媒体から光学的に情報を読み取る光学的
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ス制御および
トラッキング制御が必要である。通常これを光学的手段
を利用して行う。上記トラッキング誤差番検出する方式
としては、上記光電検出器の２つの部分から出力される
信号の位相差からトラッキング誤差を検出する方式（以
後これを位相差方式と呼ぶ）が既に公知である。

以下、図面を参照しながら上述した従来の位相差方式を
用いた光学的情報再生装置の一例について説明する。

第２図は従来の光学的情報再生装置のブロック図を示す
ものである。第２図において、■は記録媒体、２は光源
である半導体レーザーである。３は収束レンズで、半導
体レーザー２が放射する光束を記録媒体１上に収束する
。４はビームスプリフタ、５は円柱レンズ、６は光電検
出器である。

この光電検出器６はＡ、Ｂ、ＣおよびＤの４つの受光セ
ルを有し、これらの４つの発光セルにまたがって遠視野
像７が形成される。８および９は電流電圧変換器で、受
光セルＡと受光セルＣの出力電流の和および受光セルＢ
と受光セルＤの出力電流の和をそれぞれ電圧に変換する
。ｌＯおよび１１は波形整形器で、電流電圧変換器８お
よび９の出力をそれぞれ波形整形し、１２はこの電流電
圧変換器８および９の出力の位相を比較する位相比較器
である。１３は低域通過フィルターで、位相比較器１２
の出力から低周波成分を抽出してトラッキング誤差信号
を出力する。１４はトラッキング制御回路で、トラッキ
ング誤差信号に応じてトラッキングアクチュエータ１５
を駆動して記録媒体上の光スポットを変位させる。　１
６．１７は低域通過フィルターで、それぞれ電流電圧変
換器８および９の出力から低周波成分を抽出する。１８
は差動増幅器で低域通過フィルター１６および１７の出
力の差をとってフォーカス誤差信号を出力する。１９は
フォーカス制御回路で、フォーカス誤差信号に応じてフ
ォーカスアクチュエータ２０を駆動してフォーカスの調
整を行う。以上のように構成された光学的情報再生装置
について、以下その動作の説明をする。

半導体レーザー２の放射する照射光束はビームスプリッ
タ４を透過して収束レンズ３により記録媒体１の記録面
上に透明保護層を透して収束され、光スポットが形成さ
れる。この光スポットからの反射光は収束レンズ３で集
光されて検出光束となりビームスプリッタ４で反射され
上記照射光束から分離される。この分離された照射光束
は円柱レンズ５により十分大きな非点収差が付与され、
光電検出器６上に最小錯乱円の遠視野像７が形成される
。光電検出器６は、情報トラックの移動方向およびこれ
に垂直な方向にそれぞれほぼ平行な２つの直線によって
、上記遠視野像７のほぼ中心を原点として４つの象限に
分けられ、それぞれの象限に対応して４つの受光セルＡ
、Ｂ、ＣおよびＤが設けられる。電流電圧変換器８は受
光セルＡおよびＣから出力される電流を加算して電圧に
変換する。電流電圧変換器９は受光セルＢおよびＤから
出力される電流を加算して電圧に変換する。波形整形手
段１０および１１はそれぞれ電流電圧変換器８および９
からの出力信号を波形整形する。位相比較器１２はこれ
らの波形整形手段１０および１１によって波形整形され
た出力信号の位相を比較し、その位相差に応じた位相差
信号を出力する。光電検出器６上に写像される情報トラ
ラダの像が図の矢゛印Ｖの方向に移動するとき、トラッ
キング誤差がなければ上記位相差はないが、トラッキン
グ誤差が生じると上記した位相差が発生することが既に
知られている。（例えば特開昭５２−９３２２２号公報
参照）。

そこで上記位相差信号から低域通過フィルター６によっ
てリップル成分を除去することによってトラッキング誤
差信号を得ることができる。（例えば特開昭５７−１８
１４３３号公報） 発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、記録媒体の透明保
護層の表面に汚れや傷などがあると、トラッキング誤差
に雑音が混入し易く、トラッキング制御が不安定になる
という問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、記録媒体の透明保護層の表
面に汚れがあってもトラッキング制御におよぼす悪影響
が小さいような光学的情報再生装置を提ｊ共するもので
ある。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の光学的情報再生
装置は、記録媒体上の光スポットの遠視野像が主として
形成される中核部分とこの中核部分の周囲に位置する補
助部分とを含む光電検出器を有し、上記中核部分のほぼ
中心を原点として上記情報トラックの移動する方向に実
質的にほぼ平行な直線とこれにほぼ垂直な直線とによっ
てこの光電検出器の受光面を４つの象限に分け、上記中
核部分による受光量に基づいてフォーカス誤差を検出し
、上記トラッキング制御手段は上記第１象限および第３
象限に含まれる中核部分と補助部分の総受光量の変化と
第２象限および第４象限に含まれる中核部分と補助部分
の総受光量の変化との位相差に応じてトラッキング誤差
を検出するように構成したものである。

作用 本発明は上記した構成によって、記録媒体の透明保護層
の表面に汚れや傷などによって検出光が　、散乱されて
も、フォーカス誤差を検出する光電検出器の中核部分に
は上記散乱光の入射が少ないためにフォーカス誤差信号
に雑音が混入しにくく、位相差によってトラッキング誤
差を検出する２つの信号は光電検出器の中核部分および
補助部分を含む広い領域による受光量に応じて出力され
るので劣化が少なく、暗度良くトラッキング誤差を検出
することができる。

実施例 以下本発明の一実施例の光学的情報再生装置について、
図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における光学的情報再生
装置の主要部分のブロック図を示すものである。第１図
において、１は記録媒体、２は光源である半導体レーザ
ー、３は収束レンズ、４はビームスプリッタ、５は円柱
レンズ、８および９は電流電圧変換器、１０および１１
は波形整形器、１２は位相比較器、１３は低域通過フィ
ルター、１４はトラッキング制御回路、１５はトラッキ
ングアクチェエータ、１６．１７は低域通過フィルター
、１８は差動増幅器、１９はフォーカス制御回路、２０
はフォーカスアクチュエータでこれらは従来と同じであ
る。

従来例と異なるのは、光電検出器３０が受光セルＡ。

Ｂ、　　ＣおよびＤから成る中核部分と、その外側に受
光セルＥ、　　Ｆ、　ＧおよびＨから成る補助部分を有
することである。この光電検出器３０を、情報トラック
の延在する方向およびこれに垂直な方向のこの光電検出
器３０上への写像に対してそれぞれ平行な２つの直線で
４つの象限に分割するとき、受光セルＡおよびＥは第１
・象限に、受光セルＢおよびＦは第２象限に、受光セル
ＣおよびＧは第３象限に、受光セルＤおよびＨは第４象
限にそれぞれ配置される。さらに、３１．３２は高域通
過フィルターで、受光セルＥとＧからの出力電流の和お
よび受光セルＦ（！：）Ｉからの出力電流の和に含まれ
る高周波成分のみをそれぞれ通過する。電流電圧変換器
８は高域通過フィルター３１からの出力電流および受光
セルＡとＣからの出力電流の和を電圧に変換し、電流電
圧変換器９は高域通過フィルター３２からの出力電流お
よび受光セルＢとＤからの出力電流の和を電圧に変換す
る。

以上のように構成された光学的情報再生装置について、
以下その動作の説明をする。

半導体レーザー２の放射する照射光束はビームスプリッ
タ４を透過して収束レンズ３により記録媒体１の記録面
上に透明保護層を透して収束され、光スポットが形成さ
れる。この光スポットからの反射光は従来例と同様に光
電検出器３０に導かれ、通常、受光セルＡ、Ｂ、Ｃおよ
びＤから成る光電検出器３０の中核部分に最小錯乱円の
遠視野像７を形成する。波形整形手段１０．１１、位相
比較器１２、低域通過フィルター１３、トラッキング制
御回路１４およびトラッキングアクチュエータ１５はト
ラッキング誤差検出手段３５を構成し、上記遠視野像７
の受光セルＡおよびＢに入射する部分の光量変化と、受
光セルＣおよびＤに入射する部分の光量変化の位相差か
ら、従来例と同様にトラッキング誤差を検出することが
できる。

ところが、記録媒体１の透明保護層の表面に指紋によ、
る汚れや傷などがあると、記録面で変調されて戻ってく
る光はこの表面で散乱され、光電検出器３０上の遠視野
像７は拡がって大きくなり、場合によっては受光セルＥ
、Ｆ、ＧおよびＨからなる補助部分にまで及ぶことにな
る。受光セルＥ。

Ｆ、ＧおよびＨに入射する散乱光はそれぞれ受光セルＡ
、Ｂ、ＣおよびＤに入射すべき光が散乱されたものを多
く含んでいる。そこで、本実施例は実質的に第１象限お
よび第３象限に含まれる受光セルＡ、　Ｃ，ＥおよびＧ
に入射する全光量の変化と、第２象限および第４象限に
含まれる受光セルＢ、Ｄ、ＦおよびＨに入射する全光量
の変化の位相差から、トラッキング誤差を検出するよう
に構成した。このようなトラッキング誤差検出が可能な
ように高域通過フィルター３１および３２は、光電検出
器３０によって検出される光量の記録媒体による変調成
分の大部分を通過するように遮断周波数を設定する。

一方、低域通過フィルター１６および１７、差動増幅器
１訳フオ一カス制御回路１９およびフォーカスアクチュ
エータ２０はフォーカス制御手段を構成し、従来例と同
様にフォーカス制御を行うことができる。この場合、記
録媒体の表面で反射光が散乱されて、光電検出器３０の
補助部分で検出される光は、フォーカス誤差信号の雑音
となりやすい。そこで本実施例では、高域通過フィルタ
ー３１および３２は、フォーカス制御に悪影響を及ぼす
ような低い周波数成分が除去されるように遮断周波数が
設定される。このようにすれば、光電検出器３０の補助
部分で受光した光量に応じた出力信号は、高域通過フィ
ルター３１．３２および低域通過フィルター１６．１７
によって完全に除去されるので、従来例と同様にしてフ
ォーカス誤差を検出することができる。以上のように、
本実施例によれば、その位相差からトラッキング誤差を
検出する２つの信号と同じ２つの信号のレベルの差から
フォーカス誤差を検出することができるので、回路構成
が簡単になる。

上記したような、高域通過フィルター３１および３２の
遮断周波数の好ましい設定値は、例えば、コンパクトデ
ィスク（フィリップス社登録商標）プレーヤの場合には
１０ｋＨｚ〜２００　ｋ　Ｈｚである。

なお、上記実施例では、フォーカス誤差の検出手段とし
て非点収差を利用した方法を用いたが、大きさの制御さ
れた遠視野像からフォーカス誤差が検出されるものであ
ればどのような方式であっても差し支えなく、本発明は
有効である。

以上のように本実施例によれば、トラッキング誤差は実
質的に受光面の広い光電検出器の２つの部分の入射光量
変化の位相差から検出され、フォーカス誤差は実質的に
受光面の狭い光電検出器を用いて検出されるので、トラ
ッキング誤差およびフォーカス誤差共に混入する雑音を
少なくすることができる。

発明の効果 以上のように本発明は、記録媒体上に形成した光スポッ
トからの光を集光して光電検出器上に上記光スポットの
遠視野像を形成し、この光電検出器は、上記遠視野像が
主として形成される中核部分とこの中核部分の周囲に位
置する補助部分とを含み、上記中核部分のほぼ中心を原
点として上記情報トラックの延在する方向に実質的に平
行な直線とこれに垂直な直線とによってこの光電検出器
の受光面を４つの象限に分け、上記フォーカス制御手段
は上記中核部分による受光量に基づいてフォーカス誤差
を検出し、上記トラッキング制御手段は上記第１象限お
よび第３象限に含まれる中核部分と補助部分の総受光量
の変化と第２象限および第４象限に含まれる中核部分と
補助部分の総受光量の変化との位相差に応じてトラッキ
ング誤差を検出するように構成することにより、記録媒
体の読み出し表面の指紋などにより検出光が散乱される
ような場合でも、トラッキング誤差信号およびフォーカ
ス誤差信号に混入する雑音を減少させることができる。

さらに、光電検出器上に形成される遠視野像に非点収差
を導入し、上記第１および第３象限の中核部分からの出
力信号にこれらの象限の補助部分からの出力信号の高域
成分を加算した信号との差に応じてフォーカス誤差を検
出するように構成することにより、トラッキング誤差と
フォーカス誤差が同じ２つの信号から得られるので構成
を簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来例を示すブロック図である。 ２・・・・・・半導体レーザー、３・・・・・・収束レ
ンズ、４・・・・・・ビームスプリンタ、５・・・・・
・円柱レンズ、８゜９・・・・・・電流電圧変換器、３
０・・・・・・光電検出器、３１゜３２・・・・・・高
域通過フィルター、３５・・・・・・トラフキング誤差
検出手段、３６・・・・・・フォーカス制御手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源とこの光源から放射される光束を記録媒体上
   に収束して光スポットを形成する収束手段と、上記記録
   媒体からの反射光あるいは透過光を集光して光電検出器
   上に上記光スポットの遠視野像を形成する光検出手段と
   、この光検出手段から出力される信号から上記光スポッ
   トのフォーカス誤差を検出してこのフォーカス誤差に応
   じて光スポットを合焦状態に制御するフォーカス制御手
   段と、上記光検出手段から出力される信号から上記光ス
   ポットのトラッキング誤差を検出してこのトラッキング
   誤差に応じて光スポットの位置を制御するトラッキング
   制御手段とを有し、上記光電検出器は、上記遠視野像が
   主として形成される中核部分とこの中核部分の周囲に位
   置する補助部分とを含み、上記中核部分のほぼ中心を原
   点として上記情報トラックの延在する方向に実質的に平
   行な直線とこれに垂直な直線とによってこの光電検出器
   の受光面を４つの象限に分けるとき、上記フォーカス制
   御手段は中核部分による受光量に基づいてフォーカス誤
   差を検出し、上記トラッキング制御手段は上記第１象限
   および第３象限に含まれる中核部分と補助部分の総受光
   量の変化と第２象限および第４象限に含まれる中核部分
   と補助部分の総受光量の変化との位相差に応じてトラッ
   キング誤差を検出することを特徴とする光学的情報再生
   装置。
2. （２）光検出手段は、遠視野像に非点収差を導入する非
   点収差光学手段を含み、フォーカス制御手段は、光電検
   出器の中核部分の第１象限および第３象限の受光量に応
   じて出力される出力信号と補助部分の第１象限および第
   ３象限の受光量に応じて出力される出力信号の高域成分
   とを加算した加算信号と、中核部分の第２象限および第
   ４象限の受光量に応じて出力される出力信号と補助部分
   の第２象限および第４象限の受光量に応じて出力される
   出力信号の高域成分とを加算した加算信号との差に応じ
   てフォーカス誤差を検出することを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項記載の光学的情報再生装置。