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JPH0834007B2 - Tracking error signal generator - Google Patents
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JPH0834007B2 - Tracking error signal generator - Google Patents

Tracking error signal generator

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JPH0834007B2
JPH0834007B2 JP61296227A JP29622786A JPH0834007B2 JP H0834007 B2 JPH0834007 B2 JP H0834007B2 JP 61296227 A JP61296227 A JP 61296227A JP 29622786 A JP29622786 A JP 29622786A JP H0834007 B2 JPH0834007 B2 JP H0834007B2
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light receiving
tracking error
error signal
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outputs
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、トラッキングエラー信号生成装置に関し、
特に光学式記録媒体への情報の記録又は再生を行なう装
置において、いわゆる位相差方式により情報検出光のト
ラッキングエラーを検出するトラッキングエラー信号生
成装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tracking error signal generator,
In particular, the present invention relates to a tracking error signal generation device that detects a tracking error of information detection light by a so-called phase difference method in a device that records or reproduces information on an optical recording medium.

背景技術 光学式記録ディスクへの情報の記録又は再生を行なう
装置においては、ピックアップの情報検出用光スポット
と記録トラックとの当該記録トラック直交(ディスク半
径)方向の離間状態を示すいわゆるトラッキングエラー
信号を生成する装置が設けられており、その例を第4図
に示す。
BACKGROUND ART In an apparatus for recording or reproducing information on an optical recording disc, a so-called tracking error signal indicating a separation state of a pickup information detection light spot and a recording track in a direction orthogonal to the recording track (disc radius) is generated. A generating device is provided, an example of which is shown in FIG.

第4図において、1は4分割型受光素子であり、ピッ
クアップの情報検出用スポット光の記録面を経た光がこ
の4分割型受光素子1の受光面上に照射される。4分割
型受光素子1は、互いに直交する2本の直線α、βによ
って分割された4つの受光域を形成する如く互いに隣接
配置された4つのエレメント1a〜1dからなっている。直
線α、βの交点に関して対称に配置されているエレメン
ト1a及び1cの各出力は、それぞれバッファアンプ2及び
3を介して加算器4に供給されている。また、エレメン
ト1b及び1dの各出力は、それぞれバッファアンプ5及び
6を介して加算器7に供給されている。
In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a four-division type light receiving element, and the light having passed through the recording surface of the spot light for information detection of the pickup is irradiated on the light receiving surface of the four division type light receiving element 1. The four-division type light receiving element 1 is composed of four elements 1a to 1d arranged adjacent to each other so as to form four light receiving regions divided by two straight lines α and β which are orthogonal to each other. The outputs of the elements 1a and 1c, which are arranged symmetrically with respect to the intersection of the straight lines α and β, are supplied to the adder 4 via the buffer amplifiers 2 and 3, respectively. The outputs of the elements 1b and 1d are supplied to the adder 7 via the buffer amplifiers 5 and 6, respectively.

加算器4及び7の加算出力は、コンパレータ等からな
る波形整形回路8及び9によって波形成形されたのち位
相差検出回路10に供給される。位相差検出回路10におい
て、波形整形回路8の出力pは、D形フリップフロップ
12のクロック入力端子及びD形フリップフロップ14のリ
セット入力端子に供給されている。また、それと同時に
波形整形回路8の出力pは、インバータ15に供給されて
いる。このインバータ15から出力pの反転信号p-が出力
されてD形フリップフロップ11のクロック入力端子及び
D形フリップフロップ13のリセット入力端子に供給され
ている。
The addition outputs of the adders 4 and 7 are waveform-shaped by the waveform shaping circuits 8 and 9 including a comparator and the like, and then supplied to the phase difference detection circuit 10. In the phase difference detection circuit 10, the output p of the waveform shaping circuit 8 is a D-type flip-flop.
12 clock input terminals and a D-type flip-flop 14 reset input terminal. At the same time, the output p of the waveform shaping circuit 8 is supplied to the inverter 15. The inverted signal p- of the output p is output from the inverter 15 and supplied to the clock input terminal of the D-type flip-flop 11 and the reset input terminal of the D-type flip-flop 13.

波形整形回路9の出力rは、D形フリップフロップ11
のリセット入力端子及びD形フリップフロップ13のクロ
ック入力端子に供給されている。また、それと同時に波
形整形回路9の出力rは、インバータ16に供給されてい
る。このインバータ16から出力rの反転信号r-が出力さ
れてD形フリップフロップ12のリセット入力端子及びD
形フリップフロップ14のクロック入力端子に供給されて
いる。
The output r of the waveform shaping circuit 9 is the D-type flip-flop 11
And a clock input terminal of the D-type flip-flop 13. At the same time, the output r of the waveform shaping circuit 9 is supplied to the inverter 16. The inverted signal r- of the output r is output from the inverter 16 and the reset input terminal of the D-type flip-flop 12 and D
It is supplied to the clock input terminal of the flip-flop 14.

D形フリップフロップ11〜14のD入力端子及びセット
入力端子には電源電圧が印加されている。D形フリップ
フロップ11及び12のQ出力q1及びq2は、OR(論理和)ゲ
ート17を介して差動増幅器18の負側入力端子に供給され
ている。また、D形フリップフロップ13及び14のQ出力
q3及びq4は、ORゲート19を介して差動増幅器18の正側入
力端子に供給されている。この差動増幅器18の出力がLP
F(ローパスフィルタ)20を介してトラッキングエラー
信号eとして出力される。
A power supply voltage is applied to the D input terminal and the set input terminal of the D-type flip-flops 11-14. The Q outputs q 1 and q 2 of the D-type flip-flops 11 and 12 are supplied to the negative side input terminal of the differential amplifier 18 via an OR (logical sum) gate 17. Also, the Q output of the D-type flip-flops 13 and 14
q 3 and q 4 are supplied to the positive side input terminal of the differential amplifier 18 via the OR gate 19. The output of this differential amplifier 18 is LP
It is output as a tracking error signal e via an F (low pass filter) 20.

以上の構成において、4分割型受光素子1は、記録面
からの光によって受光面に形成される光スポットの中心
が直線α及びβの交点に一致し、かつ直線αが情報検出
用光スポットの記録トラックに追従した移動に伴なって
記録面からの光の強度分布のパターンが移動する方向と
平行になるように配置されているものとする。このと
き、情報検出用光スポットが記録トラックに追従して移
動している場合は、受光素子1の受光面上に形成された
光スポット内の光の強度分布のパターンが例えばエレメ
ント1aから1bに向かう方向(図において下方)に移動す
るが、この光の強度分布のパターンは直線αに関して対
称となる。そうすると、波形整形出力pとr間の位相差
は“0"となり、D型フリップフロップ11〜14はリセット
状態のままとなってQ出力q1〜q4が低レベルのままとな
る。この結果、差動増幅器18の逆相入力xと正相入力y
間のレベル差は生じず、差動増幅器18の出力は接地レベ
ルとなってLPF20から出力されるトラッキングエラー信
号eのレベルが接地レベルに等しくなる。
In the above-described configuration, in the four-division type light receiving element 1, the center of the light spot formed on the light receiving surface by the light from the recording surface coincides with the intersection of the straight lines α and β, and the straight line α is the information detecting light spot. It is assumed that the pattern of the intensity distribution of the light from the recording surface is arranged in parallel with the moving direction in accordance with the movement following the recording track. At this time, when the information detecting light spot is moving following the recording track, the pattern of the light intensity distribution in the light spot formed on the light receiving surface of the light receiving element 1 changes from, for example, the elements 1a to 1b. Although it moves in the direction (downward in the figure), the pattern of this light intensity distribution is symmetrical with respect to the straight line α. Then, the phase difference between the waveform shaped output p and r "0", D-type flip-flop 11 to 14 is kept in the reset state Q output q 1 to q 4 will remain low. As a result, the negative phase input x and the positive phase input y of the differential amplifier 18
There is no level difference between them, the output of the differential amplifier 18 becomes the ground level, and the level of the tracking error signal e output from the LPF 20 becomes equal to the ground level.

次に、情報検出用光スポットが内周方向に変位して、
4分割型受光素子1の受光面上に形成される光スポット
内の光の強度分布のパターンが例えばエレメント1dから
1aに向かう方向(図において左方)に変位した場合につ
いて第5図を参照して説明する。第5図(A)は、波形
整形出力pの波形図、同図(B)は、反転出力p-の波形
図、同図(C)は、波形整形出力rの波形図、同図
(D)は、反転出力r-の波形図、同図(E)は、Q出力
q1の波形図、同図(F)は、Q出力q2の波形図、同図
(G)は、Q出力q3の波形図、同図(H)は、Q出力q4
の波形図、同図(I)は、差動増幅器18の逆相入力xの
波形図、同図(J)は、差動増幅器18の正相入力yの波
形図である。
Next, the information detection light spot is displaced in the inner circumferential direction,
The pattern of the light intensity distribution in the light spot formed on the light receiving surface of the four-division type light receiving element 1 is, for example, from the element 1d.
The case of displacement in the direction toward 1a (left in the figure) will be described with reference to FIG. 5 (A) is a waveform diagram of the waveform shaping output p, FIG. 5 (B) is a waveform diagram of the inverted output p-, FIG. 5 (C) is a waveform diagram of the waveform shaping output r, and FIG. ) Is a waveform diagram of the inverted output r-, (E) is the Q output
q 1 waveform diagram, (F) waveform diagram of Q output q 2 , (G) waveform diagram of Q output q 3 , (H) diagram of Q output q 4
2 (I) is a waveform diagram of the negative phase input x of the differential amplifier 18, and FIG. 6 (J) is a waveform diagram of the positive phase input y of the differential amplifier 18.

光の強度分布のパターンがエレメント1dから1aに向か
う方向に変位したときは、波形整形出力p及び反転出力
p-の位相が波形整形出力r及び反転出力r-の位相より情
報検出用光スポットの変位量に応じた角度だけ進む。そ
うすると、D型フリップフロップ11及び12が当該角度に
対応する時間だけセット状態となってQ出力q1及びq2
当該角度に対応する時間だけ高レベルとなる。また、D
型フリップフロップ13及び14は、リセット状態のままと
なり、Q出力q3及びq4は低レベルのままとなる。この結
果、差動増幅器18の逆相入力x及び正相入力yのうちの
逆相入力xだけ情報検出用光スポットの変位量に応じた
時間に亘って高レベルとなる。このため、差動増幅器18
から情報検出用光スポットの変位量に応じたパルス幅を
有する負極性のパルスが出力されてLPF20から出力され
るトラッキングエラー信号eのレベルが負になりかつそ
の絶対値が情報検出用光スポットの変位量に応じた値と
なる。
When the pattern of light intensity distribution is displaced in the direction from element 1d to 1a, waveform shaping output p and inverted output
The phase of p- leads the phases of the waveform shaping output r and the inverted output r- by an angle corresponding to the displacement amount of the information detection light spot. Then, the D flip-flops 11 and 12 are in the set state for the time corresponding to the angle, and the Q outputs q 1 and q 2 are at the high level for the time corresponding to the angle. Also, D
Type flip-flops 13 and 14 remain in the reset state and the Q outputs q 3 and q 4 remain low. As a result, only the negative-phase input x of the negative-phase input x and the positive-phase input y of the differential amplifier 18 becomes high level over the time corresponding to the displacement amount of the information detection light spot. Therefore, the differential amplifier 18
Outputs a negative polarity pulse having a pulse width corresponding to the displacement amount of the information detecting light spot, the level of the tracking error signal e output from the LPF 20 becomes negative, and its absolute value is equal to that of the information detecting light spot. The value depends on the amount of displacement.

次に、情報検出用光スポットが外周方向に変位して、
4分割型受光素子1の受光面上に形成される光スポット
内の光の強度分布のパターンが例えばエレメント1aから
1dに向かう方向(図において右方)に変位した場合につ
いて第6図を参照して説明する。第6図(A)乃至同図
(J)は、それぞれ第5図(A)乃至同図(J)に示さ
れている信号と同一の信号の波形を示している。
Next, the information detection light spot is displaced in the outer peripheral direction,
The pattern of the light intensity distribution in the light spot formed on the light receiving surface of the four-division type light receiving element 1 is, for example, from the element 1a.
A case of displacement in the direction toward 1d (right side in the figure) will be described with reference to FIG. FIGS. 6 (A) to 6 (J) show waveforms of the same signals as the signals shown in FIGS. 5 (A) to 5 (J), respectively.

光の強度分布のパターンがエレメント1aから1dに向か
う方向に変位したときは、波形整形出力p及び反転出力
p-の位相が波形整形出力r及び反転出力r-の位相より情
報検出用光スポットの変位量に応じた角度だけ遅れる。
そうすると、D型フリップフロップ13及び14が当該角度
に対応する時間だけセット状態となってQ出力q3及びq4
が当該角度に対応する時間だけ高レベルとなる。また、
D型フリップフロップ11及び12は、リセット状態のまま
となり、Q出力q1及びq2は低レベルのままとなる。この
結果、差動増幅器18の逆相入力x及び正相入力yのうち
の正相入力yだけ情報検出用光スポットの変位量に応じ
た時間に亘って高レベルとなる。このため、差動増幅器
18から情報検出用光スポットの変位量に応じたパルス幅
を有する正極性のパルスが出力されてLPF20から出力さ
れるトラッキングエラー信号eのレベルが正になりかつ
その絶対値が情報検出用光スポットの変位量に応じた値
となる。
When the pattern of light intensity distribution is displaced in the direction from element 1a to element 1d, waveform shaping output p and inverted output
The phase of p- lags behind the phases of the waveform shaping output r and the inverted output r- by an angle corresponding to the displacement amount of the information detection light spot.
Then, the D-type flip-flops 13 and 14 are in the set state only for the time corresponding to the angle, and the Q outputs q 3 and q 4
Becomes high level for the time corresponding to the angle. Also,
The D-type flip-flops 11 and 12 remain in the reset state, and the Q outputs q 1 and q 2 remain at the low level. As a result, only the positive phase input y of the negative phase input x and the positive phase input y of the differential amplifier 18 becomes high level over a time period corresponding to the displacement amount of the information detection light spot. Therefore, the differential amplifier
A positive polarity pulse having a pulse width corresponding to the displacement amount of the information detecting light spot is output from 18 and the level of the tracking error signal e output from the LPF 20 becomes positive, and its absolute value is an absolute value of the information detecting light spot. The value depends on the displacement amount of.

以上の如き従来のトラッキングエラー信号生成装置に
おいては、トラッキング制御を行なうために4分割型受
光素子1が格納されているピックアップ装置における対
物レンズのみを変位させる場合は4分割型受光素子1の
受光面に形成される光スポットの位置が第7図に実線u
で示す位置から破線v又はwで示すように移動する。そ
うすると、記録媒体の記録面上の情報検出用光スポット
の位置の記録トラックからのずれによって4分割型受光
素子1の受光面上に形成される光スポット内の光の強度
分布のパターンが直線αに関して非対称になる場合と同
様にエレメント1a乃至1dへの入射光量がアンバランスに
なる。このため、例えば4分割型受光素子1の受光面に
形成される光スポットの位置が第7図に破線vで示す位
置に存在するとき、エレメント1a乃至1dの各出力は、そ
れぞれ第8図(A)乃至同図(D)の各々に示す如くな
ってエレメント1a乃至1dの各出力の振幅がアンバランス
になる。この結果、加算回路4及び7から出力される対
角和成分間の位相差が情報検出用光スポットと記録トラ
ックとの離間距離に正確に対応しなくなり、トラッキン
グエラー信号にオフセットが発生するという欠点があっ
た。
In the conventional tracking error signal generating device as described above, when only the objective lens in the pickup device in which the four-division type light receiving element 1 is stored for performing tracking control is displaced, the light receiving surface of the four-division type light receiving element 1 The position of the light spot formed on the
It moves from the position shown by as shown by the broken line v or w. Then, the pattern of the light intensity distribution in the light spot formed on the light receiving surface of the four-division type light receiving element 1 is a straight line α due to the deviation of the position of the information detecting light spot on the recording surface of the recording medium from the recording track. As in the case of being asymmetrical with respect to, the amount of incident light on the elements 1a to 1d becomes unbalanced. Therefore, for example, when the position of the light spot formed on the light receiving surface of the four-division type light receiving element 1 exists at the position shown by the broken line v in FIG. 7, the respective outputs of the elements 1a to 1d are respectively shown in FIG. Amplitudes of the outputs of the elements 1a to 1d become unbalanced as shown in FIGS. As a result, the phase difference between the diagonal sum components output from the adder circuits 4 and 7 does not accurately correspond to the distance between the information detection light spot and the recording track, and an offset occurs in the tracking error signal. was there.

詳述すれば、本願第7図に示されるように、4分割さ
れたディテクタ1上に結像された光スポットの各分割領
域1a,1b,1c,1dの光検出信号(以下、1ch,2ch,3ch,4chと
呼ぶ)は、各々にディスクのピット列と光ビームとのラ
ジアル方向のズレに対応した位相情報を含んでいる。そ
こで、対角和信号(1ch+3ch)と(2ch+4ch)とを生成
し、その対角和信号間の位相差の極性と大きさを差動検
出するのが、基本的な位相差法である。ディスクが完全
にフラット(スキューなし)やディスクのトラックの偏
心がゼロ等である場合等の理想的なディスクを対象とす
る場合、光スポットはディテクタの中心に分布するた
め、対角和信号(1ch+3ch),(2ch+4ch)の単純な加
算で正しいエラー信号が生成できる。ところが、実際
は、ディスクスキューやレンズオフセットが生じるため
光スポットは中心からズレた位置に結像する。この場
合、対角和信号の位相情報には、各チャネルの振幅情報
も加わってしまい、正しいトラッキングエラー信号を得
ることができなくなる。
More specifically, as shown in FIG. 7 of the present application, the photodetection signals (hereinafter, 1ch, 2ch) of the respective divided areas 1a, 1b, 1c, 1d of the light spot imaged on the detector 1 divided into four parts. , 3ch, 4ch) each contain phase information corresponding to the radial deviation between the pit string of the disc and the light beam. Therefore, the basic phase difference method is to generate diagonal sum signals (1ch + 3ch) and (2ch + 4ch) and differentially detect the polarity and magnitude of the phase difference between the diagonal sum signals. When an ideal disc is targeted, such as when the disc is completely flat (no skew) or the track eccentricity is zero, the light spot is distributed in the center of the detector, so the diagonal sum signal (1ch + 3ch ), (2ch + 4ch) simple addition can generate a correct error signal. However, in reality, because of disk skew and lens offset, the light spot is imaged at a position displaced from the center. In this case, the amplitude information of each channel is added to the phase information of the diagonal sum signal, and it becomes impossible to obtain a correct tracking error signal.

例えば、単純なモデルとして、1chと3chをx1,x2と仮
定すると、 x1=acos(ωt+α) ……(1) x2=bcos(ωt+β) ……(2) と書くことができる。対角和信号xは、 X=rcos(ωt+γ) ……(3) となる。但し、 r2=a+b+2abcos(α−β) ……(4) γ=tan-1{(asinα+bsinβ)/(acosα+bcos
β)} ……(5) と置かれる。
For example, assuming that 1ch and 3ch are x 1 and x 2 as a simple model, it can be written as x 1 = acos (ωt + α) (1) x 2 = bcos (ωt + β) (2). The diagonal sum signal x is X = rcos (ωt + γ) (3). However, r 2 = a + b + 2abcos (α−β) (4) γ = tan −1 {(asinα + bsinβ) / (acosα + bcos
β)} ... (5)

ここで(5)式に注目すると、光スポットがディテク
タ中心に位置する場合、a=bとなり、位相情報γは、
位相項α,βのみに依存する。しかし、光スポットがデ
ィテクタ中心からズレた場合、a≠bとなり位相情報γ
は、振幅情報a,bも含むことになり、振幅すなわちディ
スクスキューがレンズオフセットに対応した目標値ズレ
(オフセット)を含むことになる。2chと4chに対しても
同様である。
Focusing on the equation (5), when the light spot is located at the center of the detector, a = b, and the phase information γ is
It depends only on the phase terms α and β. However, when the light spot deviates from the center of the detector, a ≠ b and the phase information γ
Also includes the amplitude information a and b, and the amplitude, that is, the disk skew includes the target value shift (offset) corresponding to the lens offset. The same applies to 2ch and 4ch.

このオフセットの発生によって、情報検出点のトラッ
ク飛越し移動動作が行なわれてエレメント1a乃至1dの出
力の総和が第9図(A)に示す如く変化したとき4分割
型受光素子1の受光面に形成される光スポットの位置が
第7図に実線uで示す位置に存在するときは、第9図
(B)に実線u′で示すごときトラッキングエラー信号
が出力されるのに対し、4分割型受光素子1の受光面に
形成される光スポットの位置が第7図に破線v及びwで
示す位置に移動したときには、第9図(B)に破線v′
及びw′で示す如くトラッキングエラー信号のレベルが
変化するのである。
Due to the occurrence of this offset, the track jump movement operation of the information detection point is performed, and when the total sum of the outputs of the elements 1a to 1d changes as shown in FIG. When the position of the formed light spot exists at the position shown by the solid line u in FIG. 7, the tracking error signal as shown by the solid line u ′ in FIG. When the position of the light spot formed on the light receiving surface of the light receiving element 1 moves to the positions indicated by broken lines v and w in FIG. 7, a broken line v ′ in FIG. 9 (B).
And w'changes the level of the tracking error signal.

発明の概要 本発明による目的は、オフセットのないトラッキング
エラー信号を生成することができるトラッキングエラー
信号生成装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a tracking error signal generation device capable of generating a tracking error signal without offset.

本発明のトラッキングエラー信号生成装置は、記録媒
体の記録面上に光ビームを照射して情報読取用又は情報
書込用の光スポットを形成する光学系によって前記記録
媒体から得られる反射ビームの強度分布中心近傍におい
て互いに所定の交点で交わる2本の直線によって4つの
受光域に分割されている受光素子を含み、位相差方式に
よりトラッキングエラーを検出するトラッキングエラー
信号生成装置であって、前記4つの受光域による各光検
出信号の振幅をそれぞれ一定にする波形処理手段と、前
記4つの受光域のうちの前記交点に関して対称な位置に
配置されている一方の受光域対による各光検出信号に対
応する前記波形処理手段の出力を加算する第1の加算手
段と、前記4つの受光域のうちの前記交点に関して対称
な位置に配置されている他方の受光域対による各光検出
信号に対応する前記波形処理手段の出力を加算する第2
の加算手段と、前記第1及び第2の加算手段の各加算出
力間の位相差に応じた信号をトラッキングエラー信号と
して生成する位相差検出手段とを備えたことを特徴とし
ている。
The tracking error signal generation device of the present invention is the intensity of the reflected beam obtained from the recording medium by an optical system that irradiates the recording surface of the recording medium with a light beam to form a light spot for information reading or information writing. A tracking error signal generation device for detecting a tracking error by a phase difference method, the device including a light receiving element divided into four light receiving areas by two straight lines that intersect each other at a predetermined intersection near the center of distribution. Corresponding to the waveform processing means for making the amplitude of each photodetection signal by the photodetection region constant, and each photodetection signal by one photodetection region pair arranged at symmetrical positions with respect to the intersection of the four photodetection regions. Is arranged at a position symmetrical with respect to the intersection of the first light receiving unit and the first light receiving unit for adding the outputs of the waveform processing unit. Second adding the output of said waveform processing means corresponding to each light detection signal by the other light receiving area pairs that
And the phase difference detecting means for generating a signal corresponding to the phase difference between the addition outputs of the first and second adding means as a tracking error signal.

実施例 以下、本発明の実施例につき第1図乃至第3図を参照
して詳細に説明する。
Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.

第1図において、4分割型受光素子1及びバッファア
ンプ2,3,5,6は、第4図の装置と同様に接続されてい
る。しかしながら、本例においては、バッファアンプ2,
3,5,6の各出力は、それぞれ波形処理手段としてのリミ
ッタ21、22、23、24に供給されている。リミッタ21乃至
24は、入力信号の瞬時レベルがV1以上の部分及びV2以下
の部分をクリップして振幅を制限する構成となってい
る。リミッタ21及び22の各出力は、加算器4に供給され
ている。加算器4の出力は、LPF(ローパスフィルタ)2
5を介して波形整形回路8に供給されて波形整形された
のち位相差検出回路10に供給されている。また、リミッ
タ23及び24の各出力は、加算器7に供給されている。加
算器7の出力は、LPF26を介して波形整形回路9に供給
されて波形整形されたのち位相差検出回路10に供給され
ている。
In FIG. 1, the four-division type light receiving element 1 and the buffer amplifiers 2, 3, 5, and 6 are connected in the same manner as in the device of FIG. However, in this example, the buffer amplifier 2,
The outputs of 3, 5, and 6 are supplied to limiters 21, 22, 23, and 24 as waveform processing means, respectively. Limiter 21 or
24 has a configuration in which the portion where the instantaneous level of the input signal is V 1 or more and the portion where V 2 is V 2 or less are clipped to limit the amplitude. The outputs of the limiters 21 and 22 are supplied to the adder 4. The output of the adder 4 is LPF (low pass filter) 2
It is supplied to the waveform shaping circuit 8 via 5 to be waveform-shaped and then supplied to the phase difference detection circuit 10. The outputs of the limiters 23 and 24 are supplied to the adder 7. The output of the adder 7 is supplied to the waveform shaping circuit 9 via the LPF 26 for waveform shaping, and then is supplied to the phase difference detection circuit 10.

以上の構成において、バッファアンプ2及び3の出力
g及びhとして第2図(A)及び同図(B)に示す如き
信号が出力されると、リミッタ21及び22によって瞬時レ
ベルがV1以上の部分及びV2以下の部分をクリップされて
同図(C)及び同図(D)の各々に示す如く矩形波に近
い信号がリミッタ21及び22の出力i及びjとして得られ
る。このリミッタ21及び22の出力i及びjが加算器4に
よって加算合成されると、第2図(E)に示す如き加算
出力kが得られる。この加算出力kは、出力i及びjが
矩形波に近い信号となるので、高次高調波を含む信号と
なる。この加算出力kの高次成分はLPF25によって除去
され、LPF25の出力mは同図(F)に示す如くゼロクロ
ス点が明確な波形を有する信号となって波形整形回路8
に供給される。波形整形回路8から同図(C)に示す如
く矩形波からなる波形整形出力pが出力されて位相差検
出回路10に供給される。また、それと同時に、この波形
整形出力pと同様にして矩形波からなる波形整形出力r
が波形整形回路9から出力されて位相差検出回路10に供
給される。
In the above configuration, when signals as shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B) are output as the outputs g and h of the buffer amplifiers 2 and 3, the limiters 21 and 22 make the instantaneous level V 1 or more. By clipping the portion and the portion of V 2 and below, signals close to rectangular waves are obtained as the outputs i and j of the limiters 21 and 22 as shown in FIGS. When the outputs i and j of the limiters 21 and 22 are added and combined by the adder 4, an addition output k as shown in FIG. 2 (E) is obtained. This addition output k is a signal containing high-order harmonics because the outputs i and j are signals close to rectangular waves. The higher-order component of the addition output k is removed by the LPF 25, and the output m of the LPF 25 becomes a signal having a clear waveform at the zero cross point as shown in FIG.
Is supplied to. A waveform shaping output p consisting of a rectangular wave is output from the waveform shaping circuit 8 as shown in FIG. At the same time, a waveform shaping output r composed of a rectangular wave is formed in the same manner as the waveform shaping output p.
Is output from the waveform shaping circuit 9 and supplied to the phase difference detection circuit 10.

これら波形整形出力p及びr間の位相差は、情報検出
用光スポットが記録トラックに追従して移動している場
合は第4図の装置と同様に“0"となる。そうすると、位
相差検出回路10におけるD形フリップフロップ11〜14は
リセット状態のままとなってQ出力q1〜q4が低レベルの
ままとなる。この結果、差動増幅器18の逆相入力xと正
相入力y間のレベル差は生じず、差動増幅器18の出力は
接地レベルとなってLPF20から出力されるトラッキング
エラー信号eのレベルが接地レベルに等しくなる。
The phase difference between these waveform shaping outputs p and r becomes "0" when the information detecting light spot moves following the recording track, as in the apparatus of FIG. Then, the D-type flip-flops 11 to 14 in the phase difference detection circuit 10 remain in the reset state, and the Q outputs q 1 to q 4 remain at the low level. As a result, no level difference occurs between the negative-phase input x and the positive-phase input y of the differential amplifier 18, the output of the differential amplifier 18 becomes the ground level, and the level of the tracking error signal e output from the LPF 20 is grounded. Will be equal to the level.

次に、情報検出用光スポットが内周方向に変位して、
4分割型受光素子1の受光面上に形成される光スポット
内の光の強度分布のパターンが例えばエレメント1dから
1aに向かう方向(図において左方)に変位した場合は、
第4図の装置と同様に波形整形出力p及び反転出力p-の
位相が波形整形出力r及び反転出力r-の位相より情報検
出用光スポットの変位量に応じた角度だけ進む。そうす
ると、位相差検出回路10におけるD型フリップフロップ
11及び12が当該角度に対応する時間だけセット状態とな
り、かつD型フリップフロップ13及び14はリセット状態
のままとなる。この結果、差動増幅器18の逆相入力x及
び正相入力yのうちの逆相入力xだけ情報検出用光スポ
ットの変位量に応じた時間に亘って高レベルとなり、差
動増幅器18から情報検出用光スポットの変位量に応じた
パルス幅を有する負極性のパルスが出力されてトラッキ
ングエラー信号eのレベルが負になりかつその絶対値が
情報検出用光スポットの変位量に応じた値となる。
Next, the information detection light spot is displaced in the inner circumferential direction,
The pattern of the light intensity distribution in the light spot formed on the light receiving surface of the four-division type light receiving element 1 is, for example, from the element 1d.
When it is displaced in the direction toward 1a (left in the figure),
Similar to the apparatus of FIG. 4, the phases of the waveform shaping output p and the inverted output p- advance from the phases of the waveform shaping output r and the inverted output r- by an angle corresponding to the displacement amount of the information detecting light spot. Then, the D-type flip-flop in the phase difference detection circuit 10
11 and 12 are set for the time corresponding to the angle, and the D-type flip-flops 13 and 14 remain in the reset state. As a result, only the negative-phase input x of the negative-phase input x and the positive-phase input y of the differential amplifier 18 becomes high level over the time corresponding to the displacement amount of the information detection light spot, and the differential amplifier 18 outputs the information. A negative pulse having a pulse width corresponding to the displacement amount of the detection light spot is output, the level of the tracking error signal e becomes negative, and its absolute value is a value corresponding to the displacement amount of the information detection light spot. Become.

次に、情報検出用光スポットが外周方向に変位して、
4分割型受光素子1の受光面上に形成される光スポット
内の光の強度分布のパターンが例えばエレメント1aから
1dに向かう方向(図において右方)に変位した場合は、
第4図の装置と同様に波形整形出力p及び反転出力p-の
位相が波形整形出力r及び反転出力r-の位相より情報検
出用光スポットの変位量に応じた角度だけ遅れる。そう
すると、位相差検出回路10におけるD型フリップフロッ
プ13及び14が当該角度に対応する時間だけセット状態と
なり、かつD型フリップフロップ11及び12はリセット状
態のままとなる。この結果、差動増幅器18の逆相入力x
及び正相入力yのうちの正相入力yだけ情報検出用光ス
ポットの変位量に応じた時間に亘って高レベルとなり、
差動増幅器18から情報検出用光スポットの変位量に応じ
たパルス幅を有する正極性のパルスが出力されてトラッ
キングエラー信号eのレベルが正になりかつその絶対値
が情報検出用光スポットの変位量に応じた値となる。
Next, the information detection light spot is displaced in the outer peripheral direction,
The pattern of the light intensity distribution in the light spot formed on the light receiving surface of the four-division type light receiving element 1 is, for example, from the element 1a.
If it is displaced in the direction toward 1d (right in the figure),
Similar to the apparatus of FIG. 4, the phases of the waveform shaping output p and the inverted output p- are delayed from the phases of the waveform shaping output r and the inverted output r- by an angle corresponding to the displacement amount of the information detection light spot. Then, the D-type flip-flops 13 and 14 in the phase difference detection circuit 10 are in the set state for the time corresponding to the angle, and the D-type flip-flops 11 and 12 are in the reset state. As a result, the negative phase input x of the differential amplifier 18
And only the positive phase input y of the positive phase inputs y becomes high level over a time period corresponding to the displacement amount of the information detection light spot,
The differential amplifier 18 outputs a positive polarity pulse having a pulse width corresponding to the displacement amount of the information detection light spot, the tracking error signal e becomes positive in level, and its absolute value is the displacement of the information detection light spot. The value depends on the quantity.

以上の動作において、4分割型受光素子1の受光面に
形成される光スポットの位置が変位してエレメント1a乃
至1dの各出力の振幅がアンバランスになっても、エレメ
ント1a乃至1dの各出力の振幅がリミッタ21乃至24の振幅
制限作用が働く大きさになっていれば、リミッタ21乃至
24の出力の振幅は変化せず一定になる。また、直線βに
関して対称な位置に配置されている2つのエレメント1a
及び1b、1c及び1dの出力に対応する2つのリミッタ21及
び23、22及び24の出力間の位相差は、受光面上に形成さ
れる光スポットの位置によっては変化しないので、加算
回路4及び7の出力間に位相差は生じず、トラッキング
エラー信号eにオフセットが生じることが防止される。
In the above operation, even if the positions of the light spots formed on the light receiving surface of the four-division type light receiving element 1 are displaced and the amplitudes of the outputs of the elements 1a to 1d become unbalanced, the outputs of the elements 1a to 1d are output. If the amplitude of the limiter 21 to 24 is such that the amplitude limiting action of the limiters 21 to 24 works,
The amplitude of the output of 24 does not change and becomes constant. Also, the two elements 1a arranged symmetrically with respect to the straight line β
Since the phase difference between the outputs of the two limiters 21 and 23, 22 and 24 corresponding to the outputs of 1 and 1b, 1c and 1d does not change depending on the position of the light spot formed on the light receiving surface, the addition circuit 4 and A phase difference does not occur between the outputs of 7 and an offset is prevented from occurring in the tracking error signal e.

第3図は、本発明の他の実施例を示すブロック図であ
り、4分割型受光素子1、バッファアンプ2,3,5,6、加
算回路4、7,LPF25,26,波形整形回路8,9及び位相差検出
回路10は、第1図の装置と同様に接続されている。しか
しながら、本例においては、バッファアンプ2,3,5,6の
各出力は、波形処理手段としてのコンパレータ27,28,2
9,30に供給されている。コンパレータ27〜30は、バッフ
ァアンプ2,3,5,6の各出力の瞬時レベルと基準電圧Vrと
を比較してバッファアンプ2,3,5,6の各出力の瞬時レベ
ルが基準電圧Vr以上になったとき高レベル信号を出力す
るように構成されている。これらコンパレータ27及び28
の各出力が加算回路4に供給されている。また、コンパ
レータ29及び30の各出力が加算回路7に供給されてい
る。
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, which is a four-division type light receiving element 1, buffer amplifiers 2, 3, 5, 6, adder circuits 4, 7, LPFs 25, 26, waveform shaping circuit 8 , 9 and the phase difference detection circuit 10 are connected in the same manner as in the device of FIG. However, in this example, the outputs of the buffer amplifiers 2, 3, 5, 6 are the comparators 27, 28, 2 as the waveform processing means.
It has been supplied to 9,30. The comparators 27 to 30 compare the instantaneous level of each output of the buffer amplifiers 2, 3, 5, and 6 with the reference voltage Vr, and the instantaneous level of each output of the buffer amplifiers 2, 3, 5, 6 is equal to or higher than the reference voltage Vr. Is configured to output a high level signal. These comparators 27 and 28
Are output to the adder circuit 4. Further, the respective outputs of the comparators 29 and 30 are supplied to the adding circuit 7.

以上の構成においても、4分割型受光素子1の受光面
に形成される光スポットの位置が変位してエレメント1a
乃至1dの各出力の振幅がアンバランスになっても、コン
パレータ27乃至30の入力の瞬時レベルが基準電圧Vrを越
える程度にエレメント1a乃至1dの各出力の振幅が大にな
っていれば、コンパレータ27乃至30の出力の振幅が一定
となってトラッキングエラー信号eにオフセットが生じ
ることが防止されるのである。
Also in the above configuration, the position of the light spot formed on the light receiving surface of the four-division type light receiving element 1 is displaced and the element 1a
Even if the amplitudes of the outputs of 1 to 1d become unbalanced, if the amplitudes of the outputs of the elements 1a to 1d are large enough that the instantaneous level of the inputs of the comparators 27 to 30 exceeds the reference voltage Vr, The amplitudes of the outputs of 27 to 30 are kept constant, which prevents the tracking error signal e from being offset.

発明の効果 以上詳述した如く本発明によるトラッキングエラー信
号生成装置は、4分割型受光素子の4つのエレメントの
出力信号の振幅を一定にする波形処理を行なったのち4
つのエレメントに分割する2本の直線の交点に関して対
称な2対のエレメントの出力の各々に対応する当該波形
処理出力をそれぞれ加算して得た2信号間の位相差に応
じた信号をトラッキングエラー信号として生成する構成
となっているので、4分割型受光素子の受光面に形成さ
れる光スポットの位置が変位しても4つのエレメントの
出力の振幅が一定となり、4つのエレメントに分割する
2本の直線の交点に関して対称な2対のエレメントの出
力の各々に対応する当該波形処理出力をそれぞれ加算し
て得た2信号間の位相差が変化せず、トラッキングエラ
ー信号にオフセットが生じるのを防止することができる
こととなる。
EFFECTS OF THE INVENTION As described in detail above, the tracking error signal generator according to the present invention performs waveform processing to make the amplitudes of the output signals of the four elements of the four-division type light receiving element constant, and then
The tracking error signal is a signal corresponding to the phase difference between the two signals obtained by adding the respective waveform processing outputs corresponding to the outputs of the two pairs of elements that are symmetrical with respect to the intersection of the two straight lines divided into one element. Since the output amplitudes of the four elements are constant even if the position of the light spot formed on the light receiving surface of the four-division type light receiving element is displaced, the two elements are divided into four elements. It is possible to prevent an offset from occurring in the tracking error signal because the phase difference between the two signals obtained by adding the waveform processing outputs corresponding to the outputs of the two pairs of elements that are symmetric with respect to the intersection of the straight lines does not change. You will be able to do it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第2図
は、第1図の各部の動作を示す波形図、第3図は、本発
明の他の実施例を示すブロック図、第4図は、従来のト
ラッキングエラー信号生成装置を示すブロック図、第5
図は、第4図の装置の各部の動作を示す波形図、第6図
は、第4図の各部の動作を示す波形図、第7図は、4分
割型受光素子1の受光面上に形成される光スポットの位
置を示す図、第8図は、4分割型受光素子1の受光面上
に形成される光スポットの位置が移動したときのエレメ
ント1a〜1dの出力を示す波形図、第9図は、4分割型受
光素子1の受光面上に形成される光スポットの位置とト
ラッキングエラー信号の波形との関係を示す図である。 主要部分の符号の説明 1……4分割型受光素子 4,7……加算回路 10……位相差検出回路 21,22,23,24……リミッタ 27,28,29,30……コンパレータ
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram showing the operation of each part of FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing a conventional tracking error signal generator, and FIG.
4 is a waveform diagram showing the operation of each part of the apparatus of FIG. 4, FIG. 6 is a waveform diagram showing the operation of each part of FIG. 4, and FIG. FIG. 8 is a diagram showing the positions of the light spots formed, and FIG. 8 is a waveform diagram showing the outputs of the elements 1a to 1d when the positions of the light spots formed on the light receiving surface of the four-division type light receiving element 1 move. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the position of the light spot formed on the light receiving surface of the four-division type light receiving element 1 and the waveform of the tracking error signal. Explanation of main part code 1 …… 4-division type photo detector 4,7 …… Adding circuit 10 …… Phase difference detecting circuit 21,22,23,24 …… Limiter 27,28,29,30 …… Comparator

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】記録媒体の記録面上に光ビームを照射して
情報読取用又は情報書込用の光スポットを形成する光学
系によって前記記録媒体から得られる反射ビームの強度
分布中心近傍において互いに所定の交点で交わる2本の
直線によって4つの受光域に分割されている受光素子を
含み、位相差方式によりトラッキングエラーを検出する
トラッキングエラー信号生成装置であって、 前記4つの受光域による各光検出信号の振幅をそれぞれ
一定にする波形処理手段と、前記4つの受光域のうちの
前記交点に関して対称な位置に配置されている一方の受
光域対による各光検出信号に対応する前記波形処理手段
の出力を加算する第1の加算手段と、前記4つの受光域
のうちの前記交点に関して対称な位置に配置されている
他方の受光域対による各光検出信号に対応する前記波形
処理手段の出力を加算する第2の加算手段と、前記第1
及び第2の加算手段の各加算出力間の位相差に応じた信
号をトラッキングエラー信号として生成する位相差検出
手段とを備えたことを特徴とするトラッキングエラー信
号生成装置。
1. An optical system for irradiating a recording surface of a recording medium with a light beam to form a light spot for reading information or writing information, and the reflection beams obtained from the recording medium are close to each other in the vicinity of the center of their intensity distribution. A tracking error signal generation device for detecting a tracking error by a phase difference method, the tracking error signal generation device including a light receiving element divided into four light receiving areas by two straight lines intersecting at a predetermined intersection, Waveform processing means for making the amplitudes of the detection signals constant, and the waveform processing means corresponding to each light detection signal by one light receiving area pair arranged symmetrically with respect to the intersection of the four light receiving areas. Of each of the four light receiving areas and the other pair of light receiving areas arranged symmetrically with respect to the intersection of the four light receiving areas. Second adding means for adding the outputs of the waveform processing means corresponding to the output signal; and the first adding means.
And a phase difference detecting means for generating, as a tracking error signal, a signal corresponding to the phase difference between the respective addition outputs of the second adding means, the tracking error signal generating device.
【請求項2】前記波形処理手段は、前記受光域毎に前記
光検出信号の振幅を制限するリミッタからなることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載のトラッキングエラ
ー信号生成装置。
2. The tracking error signal generating device according to claim 1, wherein the waveform processing means comprises a limiter for limiting the amplitude of the photodetection signal for each of the light receiving regions.
【請求項3】前記波形処理手段は、前記受光域毎に前記
光検出信号の瞬時レベルが基準レベルを越えたときに所
定レベルの信号を出力する比較回路からなることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載のトラッキングエラー
信号生成装置。
3. The waveform processing means comprises a comparison circuit which outputs a signal of a predetermined level when the instantaneous level of the photodetection signal exceeds a reference level for each of the light receiving regions. A tracking error signal generator according to the first section.
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