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    公开号:WO1986002479A1
    申请号:PCT/JP1985/000546
    申请日:1985-10-15
    公开日:1986-04-24
    发明作者:Kiyoshi Ohsato
    申请人:Sony Corporation；
    IPC主号:G11B7-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 発明の名称 光学式へッ ドの ト ラ ッ キ ング誤差検出方式
    [0003] 技術分野
    [0004] 本発明は、 光学式へッ ドのいわゆるプッ シュプル方式の ト ラ ッ キ ング誤差検出方式に関する。
    [0005] 背景技術
    [0006] 以下に第 11図を参照して、 従来の光学式 ト ラ ッ キ ング誤差検出 方式について説明する。 （ 1 ) はレーザ光源としての半導体レー ザ素子 （レーザダイ オー ド） で、 これよりの発散レーザビームは コ リ メ 一タ レ ンズ （ 2 ) を通過することにより平行ビームになさ れ、 ビームスプリ フ タ （ 3 ) によって 90度偏向せしめられた後、 対物レ ンズ （ 4 ) に入射する。 こ の対物レ ンズ （ 4 ) よりの集束 ビームは、 光学式記録媒体としての光ディ スク （ 5 ) を照射して、 そ こに焦点を結ぶ。 光デ ィ ス ク （ 5 ) よ り の出射ビーム、 即ち反 射ビームは再び対物レ ンズ （ 4 ) に入射して平行ビーム となされ、 ビームスプリ 'ン タ （ 3 ) を通過して 2分割光検出器 （ 6 ) に入射 する。
    [0007] この 2分割光検出器 （ 6 ) は、 第 12図に示すように 2つの光検 出部 （ 6A) , ( 6B) から成っており、 対物レ ンズ （ 4 ) からの平 行ビームによる円形のスポ ッ ト S Pが 2 つの光検出部 （ 6 A) ,
    [0008] (6B) に亘つて丁度半分ずつ位置している場合は、 対物レンズ ( 4 ) よりの集束ビームが光ディ スク （ 5 ) の ト ラ ッ クの丁度真 中を走査していることになる。 従って、 これら 2つの光検出部 (6A) , (6B) からの両検出出力を差動増幅器 （ 7 ) に供袷して その差を採れば、 出力端子 （ 8 ) に ト ラ ッ キ ング誤差 ί言号が得ら れる。
    [0009] しかしながら、 かかる従来の光学式へッ ドの ト ラ ツキング誤差 検出方式では、 第 11図に破線で示すように、 対物レ ンズ （ 4 ) 力、' 光ディ スク （ 5 ) に対し平行に移動すると、 2分割光検出器 （ 6 ) は固定されているため、 その上のスポ ッ ト S P の位置が、 第 12図 に破線で示すようにずれて、 出力端子 （ 8 ) よりの ト ラ ッキング 誤差信号に直流変動が生じる。 即ち、 第 4図 Aに示す如く 、 対物 レンズ （ 4 ) の位置が変動すると、 ト ラ ッキング誤差信号は第 4 図 Bに示す如く 、 その直流が変動してしまう。
    [0010] 又、 第 13図に破線にて示す如く 、 光ディスク （ 5 ) にラディ ア ルスキューが生じると、 同様に 2分割光検出器 （ 6 ) は固定され ているため、 その上のスポッ ト S Pの位置が、 第 14図に破線で示 すようにずれて、 出力端子 （ 8 ) より の ト ラ ッキング誤差信号に 直流変勤が生じる。 従って、 この場合も、 ト ラ ッ キング誤差信号 は第 4図 Bに示す如く 、 その直流が変動してしまう。
    [0011] かかる点に鑑み本癸明は、 対物レンズの橫移動や光学式記録媒 体のラディ アルスキューによる、 ト ラ ツキング誤差信号の直流変 動を除去するこ とのできる光学式へッ ドの ト ラ ッキング誤差検出 方式を提案しょう とするものである。
    [0012] 発明の開示
    [0013] 本発明による光学式へッ ドの ト ラ ツキング誤差検出方式は、 一 対のビームを対物レンズを介して光学式記録媒体に対し、 その ト ラ ック ピッチの略 1 / 2 の奇数倍の間隔を以て照射せしめ、 光学 式記録媒体より の一対の出射ビームを夫々一対の 2分割光検出素 子に入射せしめ、 この一対の 2分割光検出素子より の各両検出出 力の各差出力の差から ト ラ ッキング誤差信号を得るようにしたこ とを特徵とするものである。
    [0014] 図面の簡-単な説明
    [0015] 第 1 図は本発明方式の一実施例の機械的構成を示す配置図、 第 2図はその回路的構成を示す回路図、 第 3図はその光ディ スク及 びその上のビームスポ ッ トの配置関係を示す配置図、 第 4図は本 発明の実施洌及び従来例の動作説明に供する波形図、 第 5図は本 発明方式の他の実施例の機械的構成を示す配置図、 第 6図はその 2分割光検出器及びその上のスボ ッ トの配置図、 第 7図はその光 ディ スク及びその上のビ—ムスポッ トの配置関係を示す配置図、 第 8図は本発明の他の実施例の回路的構成を示す回路図、 第 9図 はその光ディ スク及びその上のビームスボッ 卜の配置関係を示す 配置図、 第 10図はその特性を示す曲線図、 第 11図及び第 12図は従 来の光学式へッ ドの ト ラ ッ キング誤差検出方式の夫々璣械的構成 を示す配置図及び回路的構成を示す回路図、 第 13図及び第 14図は その動作説明に供する第 11図及び第 12図に夫々対応した配置図及 び回路図である。
    [0016] 発明を実施するための最良の形態
    [0017] 以下に第 1図を参照して、 本発明の一実施例を詳細に説明する。 第 1図において、 （ 1 ί ) 及び （ 1 2 ) は互いに波長を / ϊ ι_ , λ 2 の如く 異にする半導体レーザ素子 （レーザダイ オー ド） であって、 夫々よ り の発散レーザビームは夫々 コ リ メ ータ レンズ （ 2 i ) > ( 2 2 ) に入射するこ とによって平行ビームになされる。
    [0018] ( 10) は光学素子で、 図において下から上に順に、 ダイ ク ロイ ッ ク ミ ラ一 （ 15) , 1 / 2波县扳 （ 14) , 偏光ビ一ム スプリ ッタ ( 11) , ダイ ク ロイ ツ ク ミ ラー （ 12) がー体に形成されている。 しかして、 コ リ メ ータ レンズ （ 2 2 ) よ り の平行ビームは、 ダ イ ク ロ イ ッ ク ミ ラ一 （ 12) によって 90度偏向せしめられ、 1 / 4 波長板 （ 13) を通じて対物レンズ （ 4 ) に入射し、 これより の集 束ビームは光ディ スク （ 5 ) に入射する。 又、 コ リ メ ータ レンズ ( 2 i ) より の平行ビームは、 偏光ビー厶スプリ ッタ （ 11) によ つて 90度偏向せしめられた後、 ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー （ 12) ― 1 / 4波县板 （ 13) を通じて対物レ ンズ （ 4 ) に入射し、 これよ りの集束ビームは光ディ スク （ 5 ) に入射する。 光ディ スク （ 5 ) よりの反射ビームは対物レンズ （ 4 ) に入射 して平行ビームとなされ、 その平行ビームが、 1 Z 4波县板 （ 13) —ダイ ク ロイ ツ ク ミ ラー （ 12) —偏光ビ一ムスプリ フタ （ 11) を 通じて 1 ノ 2波县板 （ 14) に入射する。 1ノ 2波長板 （ 14) より のビームのう ち、 波县が 丄 のビームはダイ ク ロイ ツ ク ミ ラ一
    [0019] ( 15) を通過して一方の 2分割光検出器 （ 6 ί ) に入射し、 波長 が 2 のビームはダイ ク ロイ ツク ミ ラ一 （ 15) によって 90度偏向 せしめられて他方の 2分割光検出器 （ 6 2 ) に入射する。
    [0020] 次ぎに、 第 3図を参照して、 光ディ スク （ 5 ) 上のビームの位 置関係について説明する。 この場合の光ディスク （ 5 ) は第 3図
    [0021] Αに示すように、 情報信号を記録すべき渦巻き状のプリ グループ G Rとその間のラ ン ド部 L Dとを有し、 このプリ グループ G Rに 記録 ト ラ ックが形成される。 第 3図 Bにおいて、 Pは ト ラ ッ ク ビ ツチを示す。 半導体レーザ素子 （ I t ) , ( 1 2 ) の位置決めに よ り 、 対物レンズ （ 4 ) からの波！:が / 1 i のビームのスボ ッ ト
    [0022] S P 1 及び波县が 2 のビームのスポ ッ ト S P 2 の間隔が丁度 ト ラ ック ピッチ Pの 1ノ 2 となるように設定する。
    [0023] この第 1図の実施例の構成は、 2分割光検出器 （ 6 ) , ( 6 2 ) の配置が容易であり、 その位置決めの精度も低く てよい。
    [0024] 次ぎに、 第 2図を参照して、 この実施例の回路系を説明する。
    [0025] 一方の 2分割光検出器 （ 6 i ) の 2 つの光検出部 ) , ( 6Βι ) より の両検出出力は差動増幅器 （ 7 ι ) に供給されて、 差出力
    [0026] T E 1 が得られる。 他方の 2分割光検出器 （ 6 2 ) の 2つの光検 出部 （6ih ) , ( 6B-2 ) より の両検出出力は差動増幅器 （ 7 2 ) に供給されて、 差出力 T E 2 が得られる。 差勤増幅器 （了 ） よ りの差出力 T E i は他の差動増幅器 （22) に供給される。 差動增 幅器 （ 7 2 ) よ り の出力 Τ Ε ·2 は、 可変利得増幅器 （その利得を Gとする） （21) を介して差動増幅器 （22) よりの差出力 Τ Εが ト ラ ッキング誤差信号として出力端子 （ 8 ) に得られる。
    [0027] 次ぎに、 この差動増幅器 （22) から得られる ト ラ ッキング誤差 信号には、 殆ど直流変動が無いことを、 第 4図をも参照して、 数 式を用いて説明しよう。
    [0028] まず、 対物レンズ （ 4 ) の移動位置 X (第 4図 A参照） を次式 のよう に表す。
    [0029] X = X 0 sin ( 2 π T / T 0 )
    [0030] 但し、 X。 は振幅、 Τは時間、 Τ。 は周期である。
    [0031] かく すると、 差動増幅器 （ 7 i ) の差出力 T E t (第 4図 B参 照） は次式のよう に表される。
    [0032] T E 1 = A 1 sin ( 2 π Χ / Ρ ) + B i sin ( 2 π Τ / Τ ο ) 但し、 A i は ト ラバース ί言号成分の振幅、 は直流変動分の 振幅である。 '
    [0033] 又、 差動増幅器 （ 7 2 ) の差出力 T E 2 (第 4図 C参照） は次 式めように表される。
    [0034] T E 2 = A 2 sin { 2 π ( X + Ρ / 2 ) / Ρ } ÷
    [0035] B i sin ( 2 π Τ/Το )
    [0036] = - A 2 sin ( 2 π X / Ρ ) +
    [0037] Β 2 sin ( 2 π Τ / Τ ο )
    [0038] 可変利得増幅器 （21) の利得 Gを / B 2 に設定する。 かく すると、 差動増幅器 （22) の差出力 T E (第 4図 D参照） は次式 の如く 表される。
    [0039] T E = T E 1 - ( B 1 / B 2 ) T E 2
    [0040] = { A 1 + ( B i / B 2 ) A 2 } - sin ( 2 π X / P ) この式から、 第 2図の出力端子 （ 8 ) に得られる ト ラ 'ンキンク' 誤差 ί言号には、 直流変動分が含まれていないこ とが分かる、。
    [0041] 次ぎに、 第 5図を参照して、 本発明の他の実施例を説明する。 半導体レーザ素子 （ 1 ) より の発散レーザビームをコ リ メ一タ レ ンズ （ 2 ) に入射せしめて平行ビームにした後、 回折格子 （17) に入射せしめて 0次及び + 1次、 — 1次ビームに分割する。 これ 'らビームは偏光ビームスプリ フタ （ 11) - 1 / 波县板 （ 13) を 通じて対物レンズ （ 4 ) に入射せしめ、 その集束ビームを光ディ スク （ 5 ) に照射する。 光ディ スク （ 5 ) よりの反射ビームは、 対物レンズ （ 4 ) に入射して平行ビーム なされ、 1 / 4波長板
    [0042] ( 13) を通じて偏光ビームスプリ ッタ （ 11) に入射して 90度偏向 せしめられた後、 集束レンズ （ 18) によって集束せしめられて、 2分割光検出器 ( 6 ) に入射せしめられる。 この 2分割光検出器 ( 6 ) は第 6図に示す如く 、 2つの 2分割光検出器 （ 6 i ) ,
    [0043] ( 6 2 ) から構成されている。
    [0044] 光ディ スク （ 5 ) 上には、 第 7図に示す如く 、 0次及び + 1次、 一 1 次ビームに対応してスポ ッ f S P 2 ， S P 1 , S P 3 が形成 されるが、 画折格子 （ 17) を回転させることにより、 このう ちス ポ ソ ト S P t , S P 2 の間隔を ト ラ ッ ク ピッチ Pの 1 / 2 に設定 し、 これらスポッ トを 2分割光検出器 （ 6 i ) > ( 6 2 ) で検出 するようにし、 スポッ ト S P 3 は ト ラ ッキング誤差検出には使用 せず、 データの書き込み又はデータの読み取りに使用する。
    [0045] 简、 電気系の構成は上述の第 2図と同様であるので、 重複説明 は省略する。
    [0046] この実施例は、 半導体レーザ素子が 1個で済み、 又、 両 2分割 光検出器が同一平面上にあるため、 2分割光検出器の移動に対す るスポ ッ 卜の位置の許容度が大となる等の利点がある。
    [0047] 上述の実施例では、 光ディ スク （ 5 ) 上のスポ ッ ト間隔を厳密 に ト ラ ッ ク ピッチ Pの 1 Z 2 に設定しないと、 ト ラ ッ キング誤差 信号の直流変動は完全には取り切れない。 そこで.、 光ディ スク
    [0048] ( 5 ) 上のスポッ ト間隔を厳密に ト ラ ッ ク ピッチ Pの 1 ノ 2 に設 定しな く ても、 直流変動を確実に除去することができるようにし た実施例を第 8図を参照して説明する。
    [0049] 即ち、 上述の第 5図において、 光ディ スク （ 5 ) 上には、 第 7 図及び第 9図に示す如く 、 0次及び + 1次、 一 1 次ビームに対応 してスポッ ト S P 2 , S P 1 , S P 3 が形成されるが、 これらス ボッ ト S P 丄 ， S P 2 , S P 3 の間隔を ト ラ ッ ク ピッチ Pの 1 ノ 2 に略均しい Qに設定し、 これらスボ ッ トを 2分割光検出器 （ 6 i ) ， ( 6 2 ) , ( 6 3 ) にて検出するようにする。
    [0050] そして、 第 1 の 2分割光検出器 （ 6 i ) の 2つの光検出部
    [0051] '( 6Αι ) , ( 6Βι ) より の両検出出力は差動増幅器 （ 7 ) に供 袷されて、 差出力 T E IL が得られる。 第 2 の 2分割光検出器 （ 6 2 ) の 2つの光検出部 （6Α·2 ) , ( 6B-2 ) よりの両検出出力は差動增 幅器 （ 7 2 ) に供給されて、 差出力 T E 2 が得られる。 第 3 の 2 分割光検出器 ( 6 3 ) の 2つの光検出部 （6Α3 ) , ( 6B3 ) より の両検出出力は差動増幅器 （ 7 3 ) に供給されて、 差出力 T E 3 が得られる。 差動増幅器 （ 7 i ) よりの差出力 T E t は他の差動 増幅器 （22) に供給される。 差動増幅器 （ 7 2 ) より の出力 T E 2 及び差動増幅器 （ 7 i ) より の出力の可変利得増幅器 （その利得 を G 2 とする） （23) を介した出力を加算し、 その加算出力を、 更に可変利得増幅器 （その利得を とする） （21) を介して差 動増幅器 （22) に供給する。 そして、 差動増幅器 （22) よ り の差 出力 T Eが ト ラ ッキング誤差信号として出力端子 （ 8 ) に得られ る。
    [0052] 次ぎに、 この差動増幅器 （22) から得られる ト ラ ッキング誤差 信号は、 直流変動が無いことを数式を用いて説明しょう。
    [0053] 差動増幅器 （ 7 i ) の差出力 Τ Ε は次式のように表される。
    [0054] T E 1 = A 1 sin ( 2 π Χ / Ρ ) + B i sin ( 2 π Τ / Τ 0 )
    [0055] 又、 差動増幅器 （ 7 2 ) の差出力 Τ Ε 2 は次式のように表され る。 T E 2 = A 2 sin { 2 i ( X + Q) / P } +
    [0056] B 2 sin ( 2 π T / T o )
    [0057] 又、 差動増幅器 ( 7 3 ) の差出力 T E 3 は次式のように表され る
    [0058] T E = A 3 sin { 2 π ( X - Q ) / P } +
    [0059] B a sin ( 2 π Τ / Τ ο ) , 3 つのスポ ッ ト S P i , S P 2 , S P 3 の変調度及び直流変動 は等しいから、 次式が成り立つ。
    [0060] B X / A 1 = B 2 / A 2 = B a / A 3
    [0061] 又、 可変利得増幅器 （21) , ( 23) の利得を夫々
    [0062] A 1 / 2A2 、 A 2 / A 3
    [0063] に選ぶと、 差動増幅器 （22) よりの ト ラ ッ キング誤差信号 T Eは、 次式のように表される。
    [0064] T E = T E 1 一 ( A i / 2A2 ) { T E 2 + ( A 2 / A 3 ) T E 3 } = A i { 1 — cos ( 2 π Q / P ) } - sin ( 2 π Χノ P ) この式から分かるように、 ト ラ ッキング誤差 ί言号 T Eは Qの如 如何にかかわらず直流変動が舍まれないことが分かる。 但し、 変 調度 Μ
    [0065] Μ - A 1 { 1 - cos ( 2 π Q / P ) }
    [0066] は、 第 10図に示すように Qの値によって変化するが、 Q = Pノ 2 のときに最大となり、 Q = 0及び Q = Pのときに最小 （零） とな る。
    [0067] 上述せる本発明によれば、 対物レンズの横移動や光学式記録媒 体のラディ アルスキューによる、 ト ラ ッキング誤差信号の直流変 動を除去するこ とのできる光学式へッ ドの ト ラ ッキング誤差検出 方式を得るこ とができる。
    权利要求:
    Claims 請 求 の 範 囲
    1. 一対のビームを対物レ ンズを介して光学式記録媒体に対し、 その ト ラ ッ ク ピッチの略 1 / 2 の奇数倍の間隔を以て照射せし め、 上記光学式記録媒体よりの一対の出射ビームを夫々一対の 2分割光検出素子に入射せしめ、 該一対の 2分割光検出素子よ りの各両検出出力の各差出力の差から ト ラ ン キ ング誤差 ί言号を 得るようにしたことを特徵とする光学式ヘ ン ドの ト ラ ッキング
    " 誤差検出方式。
    2. 上記一対のビームは、 単一の半導体レーザ素子から出射され たビームが回折格子を通過することによって得られることを特 徴とする請求の範囲第 1項記載の光学式へ 'ン ドの ト ラ ッ キ ング 誤差検出方式。
    3. 上記一対の 2分割光検出素子は、 同一平面上に設けられてい ることを特徴とする請求の範囲第 1 項記載の光学式へッ ドの ト ラ ツ キ ング誤差検出方式。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1986-04-24| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AU KR US |
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    1991-01-02| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1985904874 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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