JPS6370932A - 光デイスク装置のトラツクエラ−信号検出回路 - 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】 〔概要〕 本発明は光ディスク装置のトラックエラー信号検出回路
において、簡単な構造でありながらオフセットの発生し
にくい回路を提供するために、媒体からの反射光を受光
する４分割ディテクタの出力から対角差信号Ｓａと総和
信号Ｓｄとを作り、両者の位相差からエラーの方向を判
定し、この判定に基づきエラーの絶対値しか現れていな
い対角差信号を乗算器によりＳａ２とするか一３ａ”と
するか切り換えることによりトラックエラー信号として
検出するものである。

（産業上の利用分野〕 本発明は光ディスク装置に係り、特にトラックエラー信
号検出回路に関する。

第４図は従来の光ディスク装置の原理図を示す。

図において、１はディスク状の記録媒体であってスピン
ドルモータ２によって回転させ、−４その記録媒体１上
に半導体レーザ３からの光を対物レンズ４で集光し、微
小スポット５　（図中右の拡大図を参照）を形成せしめ
、記録媒体１上に同心円状もしくは螺旋状に記録された
情報ピット６によって生ずる反射光量の強弱を受光素子
７で電気信号に変換するものである。

なお、記録媒体１の製造時にすでに情報ビット６がつけ
られているリードオンリー型の他に、溝（プリグループ
）だけをつけておき、その溝上または溝間に強いパワー
の光をあて、記録媒体１を破壊または変色させることに
より装置自身が情報を記録する追記型があり、追記型の
中には破壊、変色の代わりに磁気光学効果を利用し、消
去可能としたものもある。

何れにしても前記微小光スポット５は比較的容易につく
れるため、記録密度が高い特徴があるが、記録媒体１の
面ぶれや、回転偏心に対して常に一本のトラック（ピッ
ト列）上にジャストフォーカスさせなければならず、フ
ォーカス制御と共にトラック制御が不可欠である。

これには、それぞれの誤差を検出してフィードバックす
るサーボ機構が使用されており、トランク制御ではオフ
セントが少なく機構の簡単なエラー検出方式が望まれて
いる。

このトランクエラー検出方式には、情報ビット６の深さ
をλ／８としておくプリグループ法や、ビームを３本に
分けるスリービーム法、情報信号の立ち上がり立ち下が
りで対角差信号をホールドするヘテロダイン法などがあ
る。

プリグループ法は構成は簡単な代わりに、記録媒体１の
傾きや、対物レンズ４の移動によるビームシフト（受光
素子上での反射光の移動）によってオフセットが発生し
易いという欠点があり、スリービーム法はオフセットは
発生しにくいものの、光学系が複雑となる他、パワーが
分散されてしまうという欠点があり、ヘテロダイン法は
オフセットは発生しにくいものの、回路が複雑となる欠
点があった。

本発明はへテロダイン法の考えに基づき回路の簡素化と
調整の簡易化を図ったものである。

〔従来の技術〕

第５図は媒体上の情報ピットと入射光スポットの相対位
置に伴う反射光の光量分布をあられす図である。図にお
ける５、６．はそれぞれ第４図の同一番号に対応する。

８は第４図における受光素子７の受光面を四分割型にし
たものであって、それぞれの受光面に対応する受光量を
Ｐ＋、　Ｐｉ　ｈ。

Ｐ４にてあられす。なお、入射光は斜線の部分が暗くな
る。

また、Ｂはオントラック状態を示し、ＡとＣはそれぞれ
左右にずれた状態を示す。一方ディスクは回転している
からｔ、の状態からｔｚ−ｔ３の状態へと時間と共に変
化していく。したがって、反射光を四分割された受光素
子の対角同士をそれぞれ加え、更にその差をとり　（（
ｐｔ＋ｐ３）　−（Ｐ２＋Ｐ４）以下対角差信号と略称
する〕、かつその値を１＋の時点で比較すればずれの方
向と大きさが分かることになる。ｔ３の時点でも同様で
あるが、符号がｔｌの時点と比較して反転している。

第６図は従来のヘテロゲイン法の構成図を示す。

図において、光ディスク装置の媒体からの反射光９を受
光する四分割型受光素子８の各出力は、その総和信号Ｓ
ａを作る加算器１０と、対角位置同士の和を減算して対
角差信号Ｓｄを作る減算器１１に供給される。

１２は総和信号Ｓａの立ち上がり信号によりパルスを作
る立ち上がりパルス発生器、１３は総和信号Ｓａの立ち
下がり信号によりパルスを作る立ち下がりパルス発生器
、１４ａ、１４ｂは独立した２個のサンプルホルダー回
路であり、サンプルホルダー回路１４ａは立ち上がりパ
ルス発生器１２の出力によってサンプリングされ、サン
プルホルダー回路１４ｂは立ち下がりパルス発生器１３
の出力によってサンプリングされる。

１５は両サンプルホルダー回路１４ａと１４ｂのそれぞ
れの出力差を作る減算器で構成されている。

第７図は従来例の動作波形図であってＳ＋１−ｅの各波
形は第６図に記入の同符号位置の波形に対応する。

総和信号Ｓａの立ち下がり時点が第５図のｔ、に相当し
、また立ち上がり時点がｔ、に相当するから、それぞれ
の時点でパルス波形ａ、ｂを発生させ、対角差信号Ｓｄ
を別々のサンプルホルダー回路１４ａと１４ｂにホール
ドすれば、波形ｃ、ｄのように極性の異なる誤差信号が
得られる。更に波形ｃ、　　ｄの差を減算器１５により
出力すれば、同相誤差を除去したトラックエラー信号ｅ
が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上述べたヘテロダイン方式は光学系が簡単な上、受光
素子上でビームが移動しても対角差に与える影響は少な
く　　（（ＰＩ＋Ｐ３）　−（ｐｚ＋ｐ＊）において、
ＰｌがへるとＰ３がふえる〕オフセットを生じにくいも
のの、回路が複雑で調整も難しい欠点があった。

特に情報ビット６はその周波数がＭ　Ｈｚオーダで記録
されているため、高速処理が可能なサンプルホルダー１
４が必要とされ、複雑な回路をＶｆｌむか、特殊かつ高
価なＩＣを使用するしかなかった。また、サンプルパル
スのタイミングが第７図の波形Ｓａ、ａ−ｄの破線に示
すようにずれると怒度が下がってしまう欠点があった。

本発明は上記従来の欠点に鑑みて創作されたもので、簡
単な回路構成でありながらオフセットの発生しにくいト
ラックエラー信号検出回路の提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の光ディスク装置のトラックエラー信号検出回路
は第１図に示すように、光ディスク装置の媒体からの反
射光を受光する四分割型受光素子８の各出力の総和信号
Ｓａと、各出力の対角位置同士の和を減算する対角差信
号Ｓｄとを利用するトラックエラー信号検出回路におい
て、前記総和信号Ｓａの正負を判定する第１のコンパレ
ータ１６と、前記対角差信号Ｓｄの正負を判定する第２
のコンパレータ１７と、前記第１のコンパレータ１６の
出力の立ち上がりまたは立ち下がり時に前記第２のコン
パレータ１７の出力をラッチするフリップフロップ回路
１８と、該フリソブフロフブ回路１日の出力によって前
記対角差信号Ｓｄの極性を反転させる符号切換回路１９
と、該符号切換回路１９の出力と前記対角差信号Ｓｃｉ
とを乗算する乗算器２０とから構成される。

〔作用〕

第２図は第１図の回路各部の波形例を示す。図において
、対角差信号Ｓｄをみるとその包絡線はトラックエラー
信号の絶対値を示している。したがって、ずれの方向を
判定し正の包絡線か、負の包絡線かを選択すればトラッ
クエラー信号となる。

ずれの方向は総和信号Ｓａの立ち上がり、もしくは立ち
下がり時の対角差信号Ｓｄの符号から判定できる。

そこで本発明ではまず総和信号Ｓａ、対角差信号Ｓｄを
それぞれコンパレータで正負を判定し、Ｄ型のフリップ
フロップ回路１８により総和信号Ｓａの立ち上がり時ま
たは立ち下がり時に対角差信号Ｓｄの符号すなわちずれ
の方向をラッチする（波形ｆ〜ｈ参照）。そして次に符
号切換器１９により、対角差信号Ｓｄを判定したずれの
方向によりＳｄもしくは−Ｓｄとする（波形Ｓｄとｉを
比較参照）。

さらに、乗算器２０によりもとの波形Ｓｄと符号切換後
の波形Ｓｄまたは一３ｄとを乗算すればＳｄ”または＝
Ｓｄ”となる（波形Ｓｄとｉとｊを比較参照）。

この波形ｊの信号をローパスフィルターに通せば波形ｊ
に示す破線の特性となり、トラックエラー信号となる。

ただし、乗算器２０以降はいわゆるオペアンプ回路を使
用し、周波数帯域が低いため特にローパスフィルターを
入れなくとも破線のようになる。また、符号切換器１９
はＳｄに−１か１を掛ければよいから回路的には乗算器
２０と同一である。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

なお、構成、動作の説明を理解し易（するために企図を
通じて同一部分には同一符号を付してその重複説明を省
略する。

第３図は本発明に利用する符号変換器、乗算器の回路例
を示す。この回路は二重平衡アンプと呼ばれ、テレビの
検波回路にも使用されるので専用のＩＣで高速のものが
安価で入手できる。第３図において、２１は定電流源で
あり、 ）”５’＝Ｋ　（ｘ＋−処）・　（ｘｚ−慢）なる出力
が得られる。したがって、ＸＩ＋　ｒｌがスイッチング
信号でＱ、−Ｑ、が０Ｎ１０ＦＦ制御されれば、符号切
換器となるから乗算器２０も符号切換器１９も回路的に
は同一となる。また、この回路は差動タイプとなってお
り、入力として第１図には図示しなかった。

方向判定出力Ｑの反転値ごおよび対角差信号Ｓｄの反転
値（が必要であるが、通常の差動アンプやＤ型のフリッ
プフロップ回路からは特に専用の回路も必要なく得られ
るものである。

また、本回路のディジタル部分は方向判定にのみ使用さ
れており、Ｓｄ、　Ｓａの位相が多少ずれても検出結果
は変わらないし、高速な部分はアナログ構成であるから
、ディジタル信号のオーバーシュートの影響を受けるこ
ともなく、比較的容易に高速化できる。さらに、前述の
ように専用のＩＣを用いるならば、回路構成も簡単で調
整も容易である。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明の光ディスク装置のト
ラックエラー信号検出回路によれば、オフセットが発生
しに（り、構造も簡単な検出回路が実現する。

なお、本発明には情報ピットの立ち上がり、立ち下がり
信号が不可欠で長い溝（グループ）追記型では本発明は
適用出来ない。しかし、これら追記型ではＩＤ部または
プリフォーマット部と称し媒体−周に数十個所トラック
ナンバー等の情報を予め形成してお（ことが普通である
。したがって、オフセットは発生し易いが情報ピットの
ないグループ部からもトラックエラー信号が得られるプ
リグループ法と、ＩＤ部にのみ通用した本発明を併用す
れば互いの欠点を補うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の動作波形図、 第３図は本発明に利用する符号切換器、乗算器の回路例
、 第４図は従来の光ディスク装置の原理図、第５図は媒体
上の情報ピットと入射光スポットの相対位置に伴う反射
光の光量分布をあられす図、第６図は従来のヘテロダイ
ン法の構成図、第７図は従来例の動作波形図を示す。 第１図において、８は四分割型受光素子、１６は第１の
コンパレータ、１７は第２のコンパレータ、１８はＤ型
のフリップフロップ回路、１９は符号切換回路、２０は
乗算器、Ｓａは総和信号、Ｓｄは対角差信号をそれぞれ
示す。 第１図 レト３ぎ）：＋１４り一中々づ′Ｆ　５２Ｆ男〉バク第
２図 外針８１側腹５宿ｔ’７７ｆ鰭勃り暫路例第３図 は沫４（テ欽７装置−原ｒＹ口 第４図 １す【イ１５よ＝ｆ梢ｔ：ｊＪｖ入Ｆｉｌぐス−ｔ’ｙ
ｌ−ｅｓＭＩｎ（’ｔｔ　を−ｉｆ　ｉ　反、ｊ”Ｌｑ
史影所’ｅＡ’ｙｈＪ図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　光ディスク装置の媒体からの反射光を受光する四分割
   型受光素子（８）の各出力の総和信号Ｓａと、各出力の
   対角位置同士の和を減算する対角差信号Ｓｄとを利用す
   るトラックエラー信号検出回路において、 前記総和信号Ｓａの正負を判定する第１のコンパレータ
   （１６）と、 前記対角差信号Ｓｄの正負を判定する第２のコンパレー
   タ（１７）と、 前記第１のコンパレータ（１６）の出力の立ち上がりま
   たは立ち下がり時に前記第２のコンパレータ（１７）の
   出力をラッチするフリップフロップ回路（１８）と、該
   フリップフロップ回路（１８）の出力によって前記対角
   差信号Ｓｄの極性を反転させる符号切換回路（１９）と
   、 該符号切換回路（１９）の出力と前記対角差信号Ｓｄと
   を乗算する乗算器（２０）とを設けたことを特徴とする
   光ディスク装置のトラックエラー信号検出回路。