JPH05128554A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 媒体上のゴミ，傷等の欠陥に影響を受けない
安定なトラッキングサーボを実現する。 【構成】 記録媒体からの反射光を２次元的に配置され
た複数の受光部を有するＣＭＤセンサ８で受光する。こ
のＣＭＤセンサ８において、列方向に複数の前記受光部
の配列を有する領域を選択し、それぞれの受光部の配列
における出力をトラック間隔毎に選択して加算し走査す
ることでＣＭＤＯＵＴ信号２０が得られる。ＣＭＤＯＵ
Ｔ信号２０を２値化回路３２で２値化し、平均値回路２
８によりガイドトラックの位置に対応したアドレスの平
均値を検出する。平均値回路２８で得られた平均値信号
６１を保持回路２９で１走査の期間保持し、保持した値
から１トラックの分割数の半分を減算器６３で減算し、
Ｄ／Ａコンバータ３１を介してトラックエラー信号６４
として出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トラックエラー信号の
検出範囲を拡大した光学的情報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報産業の発展に伴い、大容量記
録装置として光学的情報記録再生装置が注目されてき
た。この光学的情報記録再生装置には、記録媒体として
光カードを用いて情報の記録／再生を行う光カード装置
がある。前記光カードは、磁気カードと比較して数千倍
ないし一万倍の記録容量を有し、光ディスクと同様に書
き換えはできないが、その記憶容量が１〜２Ｍバイトと
大きいことから銀行用の貯金通帳や携帯用の地図あるい
は買物等に用いるプリペイドカード等としての広い応用
範囲が考えられている。また、書き換えができないとい
うことで、個人の健康管理カード等、データの改竄を許
さないアプリケーションへの応用も考えられている。

【０００３】光カードは図２７に示すように、トラック
アドレス等の情報が記録されているＩＤ部１５ａ、ｂと
情報を記録するデータ記録部１６からなり、さらにデー
タ記録部１６は、図２９に示すように、光スポットをト
ラック方向に案内するための複数のガイドトラック１
１，１１…と、このガイドトラックの間にトラック１２
を有しており、トラック１２にはデータピット１３が配
置されており、これにより情報が記録／再生される。

【０００４】また、トラック１２のデータピット１３を
光スポットで記録／再生する際には、正確にトラックに
追従するために、正確なトラッキングサーボが不可欠と
なる。トラッキングサーボは、通常は光スポットのトラ
ック中央からのずれを示す信号であるトラックエラー信
号を生成し、トラッキングエラー信号に基づいて光スポ
ットを媒体上に集光する手段をトラック方向に駆動する
ことで行われる。

【０００５】図２８に従来のトラックエラー信号検出の
ため光学系の構成を示す。

【０００６】発光素子２から出射された光は、コリメー
トレンズ３で平行光に整形され、回析格子５０により回
析光が取られ、対物レンズ４により光カード１上に焦点
を結ぶ。合焦となった光は、カード１を反射しミラー５
を反射して検出系レンズ５１により検出器５２に入射さ
れる。

【０００７】図２９は光カード１上の合焦点における光
ビームを拡大したものであり、回析格子５０により回析
されたビーム５３は主ビームと呼ばれデータピット１３
の記録及び再生、並びにフォーカシング制御の為のフォ
ーカスエラー信号を生成するために使われ、ビーム５
４，５５は副ビームと呼ばれガイドトラック１１に半分
づつ掛かるように配置することでトラックエラー信号の
生成に使用される。

【０００８】図３０は検出器５２上での光カード１を反
射したビームの図であり、ビーム５３ａ，５４ａ，５５
ａは図２９の５３，５４，５５に対応している。検出器
５２は更に、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄに分かれ
ており、光カード１上のビームが合焦状態からずれると
ビーム５３ａが検出器５２ａ，５２ｂの分割線と直交す
る方向に移動することから、検出器５２ａと５２ｂの差
を取ることで合焦位置からのずれを示すフォーカスエラ
ー信号を得ることができ、フォーカスエラー信号により
対物レンズ１０をカードから近付けたり離したりするよ
うに駆動することで、常に合焦状態を保つフォーカシン
グ制御が行われる。

【０００９】また、ビーム５３，５４，５５がトラック
１２と直交する方向に移動するとビーム５４，５５のそ
れぞれに対してのガイドトラック１１の掛かり具合が変
化するため、検出器５２ｃと５２ｄの差を取ることによ
りビームのトラック中央からのずれを示すトラックエラ
ー信号を得ることができ、トラックエラー信号により対
物レンズ１０をトラックと直交する方向に駆動する事
で、常にビームをトラック中央に保つトラッキング制御
が行われる。

【００１０】図３１は前述した従来の装置において、光
スポットをトラックを横切る方向に変位させたときのト
ラックエラー信号を示したものであり、このトラックエ
ラー信号はトラック幅を周期とした信号波形となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の装置に
おけるトラックエラー信号の検出方法においては、以下
のような問題が有る。 （１）トラックエラー信号の検出範囲が狭く、振動，衝
撃に弱い。 （２）カード上のゴミ，傷等の欠陥の影響を受けやす
く、弱い。

【００１２】前記（１）の問題については、トラックエ
ラー信号の検出範囲は、従来の方法ではビームのスポッ
ト径とガイドトラック幅により決まるため、一般には、
ガイドトラック幅の一本分（２〜３μｍ）が限度であっ
た。

【００１３】従って、外部からの振動，衝撃で対物レン
ズ１０に加速度が加わり動くことで、トラックエラー信
号が大きく振られ、トラックエラー信号として使用可能
な線形部分を越えてしまい、トラッキングサーボが不安
定になり他のトラックへと外れてしまうことになる。

【００１４】（２）の問題については、図２９のビーム
５４，５５のどちらかに欠陥があると、トラックエラー
信号は大きく振られてしまう場合がある。

【００１５】一般にビームは２〜３μｍ程度の直径であ
るため、ごく小さな欠陥においてもトラックエラー信号
は大きく影響を受け、やはり、トラッキングサーボが不
安定になり他のトラックへと外れてしまうことになる。

【００１６】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、トラックエラー信号の検出範囲を大幅に広げる
ことができ、これにより、トラッキングサーボの外れを
防止でき、なおかつ媒体上の欠陥あるいは外部からの振
動、衝撃等に対しても影響の受けにくい安定したトラッ
キングサーボが可能な光学的情報記録再生装置を提供す
ることを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明による光学的情報
記録再生装置は、複数のガイドトラック及び複数の情報
トラックを有する記録媒体上に光スポットを照射して、
この光スポットの反射光からトラックエラー信号を生成
してトラッキングサーボを行うと共に、情報の記録、再
生の少なくとも一方を行う装置であって、２次元的に配
置された複数の受光部からなる検出部を有し、この検出
部により記録媒体からの反射光の結像スポットを受光し
て信号を出力する光検出手段と、前記光検出手段の検出
部において列または行方向に複数の前記受光部の配列を
有する領域を選択し、それぞれの受光部の配列において
出力を加算する加算手段と、前記加算手段の出力により
少なくとも１つのガイドトラックの位置に対応したアド
レス位置を検出する検出手段と、前記検出手段の出力に
よりトラックエラー信号を生成するトラックエラー生成
手段とを備えたものである。

【００１８】

【作用】記録媒体上に光スポットを照射して、この光ス
ポットの反射光を光検出手段に設けられた２次元的に配
置された複数の受光部からなる検出部で受光する。加算
手段は、前記光検出手段の検出部において列または行方
向に複数の前記受光部の配列を有する領域を選択し、受
光部の配列の出力を加算する。検出手段は、前記加算手
段の出力によりガイドトラックの位置に対応したアドレ
ス位置を検出する。そして、トラックエラー生成手段に
よって、前記検出手段で得られたガイドトラックの位置
に対応したアドレス位置に基づいてトラックエラー信号
を生成し、トラッキングサーボを行う。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１ないし図１０は本発明の第１実施例に係り、
図１は第１実施例の主要部の構成を示すブロック図、図
２は光学系の構成を示す説明図、図３はＣＭＤセンサ上
における媒体記録面の結像状態を一部拡大して示す説明
図、図４はＣＭＤセンサ上の光スポットが結像する領域
を示す説明図、図５は本実施例によるトラックエラー信
号生成の原理を示す説明図、図６はＣＭＤセンサにおけ
る各セルの加算及び走査を行う選択・走査回路の構成を
示すブロック図、図７は各セルの加算及び走査の際の動
作タイミングを示すタイムチャート、図８は本実施例に
おけるトラックエラー信号生成の際の各部の動作を示す
タイムチャート、図９は本実施例で得られるトラックエ
ラー信号を示す波形図、図１０はＣＭＤセンサの走査に
おけるチャージ期間及び光源の動作を示すタイムチャー
トである。

【００２０】この実施例では、トラックエラー信号検出
用に用いられていた各々が大きく数枚のセルに分割され
た単純な検出器の代りに、数万〜数１０万のセルにより
構成されるエリアセンサを用いる。一般にエリアセンサ
としてはＣＣＤセンサ，ＭＯＳセンサ，ＣＭＤセンサ等
が用いられているが、ここではＣＭＤ（Charge Modulat
ion Device）センサを例にとり説明を進めていく。

【００２１】ＣＭＤセンサについては、テレビジョン学
会誌 Vol. 41, No. 11 (1987) p32〜38 『ゲート蓄積
型ＭＯＳフォトトランジスタイメージセンサ』に、その
内容について開示がなされている。

【００２２】図２に本実施例に用いられるトラックエラ
ー信号検出のための光学系の構成を示す。図２におい
て、発光素子２からの出射光はコリメートレンズ３を通
って対物レンズ４で集光され光カード１を照明した後、
反射光がミラー５で反射し、結像レンズ６を通ってビー
ムスプリッタ７により２つに分割され、一方はトラック
エラー信号生成用及びデータ信号生成用のＣＭＤセンサ
８に入射し、他方はフォーカス検出用検出器９に入射さ
れる。

【００２３】前記対物レンズ４は、対物レンズ駆動部１
０により、フォーカス方向（図２で上下方向）Ｆ及びト
ラック横断方向Ｔに移動可能であり、対物レンズ駆動部
１０はフォーカスエラー信号及びトラックエラー信号に
基づくサーボ信号で駆動される。また、図２の光学系を
備えた光学ヘッドは、図示しないヘッド送り機構で例え
ばトラック横断方向Ｔに移動可能である。

【００２４】また、光カード１は、図示しない光カード
送り機構にてトラック方向に往復搬送される。なお、光
カード１は、図２７に示したものと同じものが用いられ
ている。

【００２５】図３はＣＭＤセンサ８上における媒体記録
面の結像状態を一部拡大して示した図であり、ＣＭＤセ
ンサ８上にガイドトラック１１，データピット１３が結
像されている。また、データピット１３はリード（情報
再生）用セル１４によりリード信号として読み取られ
る。

【００２６】ここで、情報の再生にあたって、リード用
セル１４が図３に示すようにデータピット１３上に保た
れるように、制御するトラッキングサーボが不可欠にな
り、その為にはリード用セル１４のトラック１２に対す
る位置を示す信号であるトラックエラー信号が必要とな
る。

【００２７】なお、光カード１からの反射光は、実際に
は図４に示すようにＣＭＤセンサ８の受光面に対してビ
ーム５７のように結像する。よって、本実施例では、図
の斜線で示した領域のセルを選択し、この領域のセルか
らトラックエラー信号を生成するようにしている。

【００２８】図５は本実施例によるトラックエラー信号
生成の原理を図示したものであり、記載の都合上図５
（ａ）のＣＭＤセンサ８の各セルは結像に対して粗くな
っており、ここでは１トラックを１２分割しているが、
実際は更に細かく分割されている（６０〜２４０分
割）。本実施例では、ＣＭＤセンサ８上のガイドトラッ
ク１１の位置を検出することでトラックエラー信号を生
成するものであり、ガイドトラック１１の検出は以下の
ように行われる。

【００２９】すなわち、図５（ａ）において、まず図中
Ｙ方向に配列されたセル加算を行い、各加算出力を更に
一定間隔毎に加算する。ここで、１トラックあたりの分
割数をＢｎとすると、 １， Ｂｎ＋１，２Ｂｎ＋１，３Ｂｎ＋１・・・・の各列の和 ２， Ｂｎ＋２，２Ｂｎ＋２，３Ｂｎ＋２・・・・の各列の和 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Ｂｎ，２Ｂｎ， ３Ｂｎ， ４Ｂｎ ・・・・の各列の和 以上のように飛び飛びに各列の和を求め、この加算結果
を図中Ｘ方向に順次走査することで、図５（ｂ）に示し
たような走査信号ＣＭＤＯＵＴが得られる。

【００３０】ここで、ＣＭＤＯＵＴは、ガイドトラック
に相当する部分は最も低い信号レベルになり、次いでデ
ータピットが有る部分、そしてガイドトラックもデータ
ピットも存在しない部分は最も高い信号レベルとなる。

【００３１】そして、比較レベルをデータピットの部分
のレベルとガイドトラックの部分の間に設定し、ＣＭＤ
ＯＵＴを２値化するとガイドトラックの部分に対応した
図５（ｃ）に示す２値化信号が生成される。

【００３２】以上のように求められた走査信号ＣＭＤＯ
ＵＴ、及び２値化信号は、言い替えれば、ＣＭＤセンサ
８の選択された領域の列の長さと、列の加算を行うトラ
ック本数分の範囲の情報を集約したものであると言え
る。

【００３３】次に、図６及び図７を参照して図５に示し
たＣＭＤセンサにおける各セルの加算及び走査を行う方
法について説明する。図６はＣＭＤセンサ８における各
セルの加算及び走査を行う選択・走査回路の構成を示
し、図７は各セルの加算及び走査の際の動作タイミング
を示している。図６において、２４で示す点線内のトラ
ンジスタは列選択用のトランジスタであり、２５で示す
点線内のトランジスタはセル選択用のトランジスタであ
る。

【００３４】図７（ａ）に示すクロック信号に同期し
て、行選択・リセット回路２３により行選択信号１８に
より指定されたＣＭＤセンサ８上の複数の行が選択さ
れ、選択された各行（Ｌｘ）（図７（ｃ）参照）に対応
するトランジスタのゲート電圧をオンとする。通常ＣＭ
Ｄセンサ８は結像ビームよりも広いため、ＣＭＤセンサ
８上の結像ビームに対応した行が連続された領域として
一部選択される。

【００３５】次に列走査回路２２は、クロック信号１７
に基づいて列選択用トランジスタ２４のゲート電圧をオ
ンにする列選択信号（Ｃ1 ，ＣBn+1，…），（Ｃ2 ，Ｃ
Bn+2，…），…（ＣBn，Ｃ2Bn，…）を順次出力するこ
とで各列を走査していく。

【００３６】ここでは、走査時の各列選択用トランジス
タ２４は、図７（ｂ）に示すように１２列毎に選択され
る（トラックの分割数を１２として説明している）。す
なわち、クロック信号と共に、列走査回路２２から列選
択信号（Ｃ1 ，Ｃ13，…），（Ｃ2 ，Ｃ14，…），…
（Ｃ12，Ｃ24，…）が図７（ｂ）に示すように順次出力
され、分割セル数に対応して１２列毎に飛び飛びに列選
択用トランジスタ２４がオンして加算され、これが順次
走査される。

【００３７】セル選択用トランジスタ２５のゲート電圧
がオンとなると、そのセルに蓄積された電荷（光量によ
って変化する）に比例した電流がソースからドレインに
流れ、さらにオンとなった全ての列の、全てのオンとな
っているセル選択トランジスタから、各列選択用トラン
ジスタ２４のドレインに流れ込み、加算され、電流電圧
変換器２１により電圧に変換されてＣＭＤＯＵＴ２０と
して順次出力されていく。

【００３８】そして、１回の走査終了後に、図７（ｄ）
に示すようにＣＭＤリセット信号１９をアクティブにす
ることにより、選択された行（Ｌｘ）に対応するライン
を、リセットレベルに相当する電圧（図７（ｃ）参照）
にすることで各セルに蓄積された電荷を放電し、次の走
査を再び始める。なお、図７（ｃ）において、破線は未
選択時のセル選択用トランジスタ２５のレベルを示して
いる。

【００３９】以上の動作を繰り返すことで、１トラック
あたりの分割セル数に応じた各列の加算信号の飛び飛び
の和が順次走査されることになる。

【００４０】次に、図１を参照して本実施例に係るトラ
ックエラー信号生成回路の主要部の構成を説明する。

【００４１】前記ＣＭＤセンサ８の走査のタイミングを
制御するタイミング・コントローラ２７が設けられてお
り、ＣＭＤセンサ８へクロック信号１７及びＣＭＤリセ
ット信号１９を出力するようになっている。ＣＭＤセン
サ８には、２値化回路３２が接続されており、ＣＭＤセ
ンサ８で前述のように走査され出力されるＣＭＤＯＵＴ
信号２０は２値化回路３１に入力される。２値化回路３
１は、ＣＭＤＯＵＴ信号２０を比較レベルｒ３８と比較
することで２値化し、２値化信号３９として平均値回路
２８へ出力するようになっている。

【００４２】また、前記タイミング・コントローラ２７
には、カウンタ２６が接続されており、クロック信号１
７及びＣＭＤリセット信号１９が入力される。カウンタ
２６は、クロック信号１７をカウントアップし、カウン
ト値をアドレス信号３４として平均値回路２８に出力す
るようになっている。平均値回路２８は、２値化信号３
９がアクティブである期間のアドレス信号３４の平均値
を演算し、この値を平均値信号６１として保持回路２９
へ出力するようになっている。保持回路２９は、タイミ
ング・コントローラ２７より走査の終了時毎に出力され
る保持信号３５が供給されており、この保持信号３５に
より平均値信号６１を保持し、保持した値を平均値保持
信号６２として減算器６３に出力するようになってい
る。減算器６３の他方の入力端には、Ｂｎ／２（１トラ
ックの分割数÷２）が入力されており、ここで前記平均
値保持信号６２からＢｎ／２が減算され、Ｄ／Ａコンバ
ータ３１でアナログ信号に変換された出力がトラックエ
ラー信号６４として出力されるようになっている。

【００４３】前記図１に示したトラックエラー信号生成
回路によるトラックエラー信号の生成について説明す
る。

【００４４】ＣＭＤセンサ８から走査され出力されたＣ
ＭＤＯＵＴ信号２０は、２値化回路３２で比較レベルｒ
３８に基づいて２値化され、２値化信号３９として平均
値回路２８に入力される。一方、カウンタ２６は、タイ
ミング・コントローラ２７より出力されるクロック信号
１７をカウントアップし、アドレス信号３４として平均
値回路２８へ出力する。

【００４５】ここで、図８は各部の動作時の信号を示し
たものであり、カウンタ２６により（ｂ）に示すクロッ
ク信号１７がカウントアップされて、（ａ）に示すアド
レス信号３４として出力される。そして、このカウンタ
２６のカウント値は、ＣＭＤセンサ８の１回の走査が終
了するとタイミング・コントローラ２７より出力される
（ｃ）に示すＣＭＤリセット信号１９によりクリアさ
れ、再びアドレス１からカウントアップされていく。

【００４６】前記２値化信号３９（図８（ｄ）参照）
は、ＣＭＤＯＵＴ信号２０がガイドトラック部に対応す
る時のみアクティブになることから、平均値回路２８
は、ガイドトラック部に対応する期間だけアドレス信号
３４の値の平均を演算し、平均値信号６１として保持回
路２９へ出力する（図８（ｅ）参照）。

【００４７】保持回路２９には、図８（ｆ）に示すよう
にタイミング・コントローラ２７より走査の終了時毎に
保持信号３５が出力されており、この保持信号３５によ
り１回の走査の間平均値信号６１を保持し、平均値保持
信号６２として減算器６３へ出力する（図８（ｇ）参
照）。そして、減算器６３で平均値保持信号６２からＢ
ｎ／２が減算され、Ｄ／Ａコンバータ３１でアナログ信
号に変換されてトラックエラー信号６４として出力され
る。

【００４８】すなわち、２値化信号３９によって得られ
たガイドトラック部に相当する各走査信号のアドレスの
平均値を取ることで、ガイドトラック部の中央のアドレ
ス、すなわち位置が判る。よって、このアドレスから１
トラックあたりの分割セル数の１／２を減算することに
よって、ビームのトラック横断方向のずれを表すトラッ
クエラー信号６４が得られ、このトラックエラー信号６
４によってトラッキングサーボが行われる。

【００４９】図９は本実施例によるトラックエラー信号
６４を示したものであり、破線は従来のトラックエラー
信号の波形を示している。図に示すように、トラックエ
ラー信号の検出範囲が拡張されていることがわかる。本
実施例のトラックエラー信号検出方法によれば、トラッ
クエラー信号の検出範囲はトラック間隔に等しい値まで
拡張される（通常は１２μｍ程度）。これは従来の方法
に比べて、およそ４倍以上になったことになる。よっ
て、従来ではトラックの中心位置から約１／４トラック
ずれると正又は負のピークになり、もとのトラックに戻
すことができなかったが、本実施例では、隣のトラック
との中点までトラックエラー信号の検出範囲が広がって
おり、大きくずれても元の位置に戻すことができる。

【００５０】このように、トラックエラー信号の検出範
囲を拡張することができるため、振動，衝撃等による影
響を受けにくい安定したトラッキングサーボが実現でき
る。なお、ここでは、ＣＭＤセンサを走査する時間はト
ラッキングサーボの追従スピードより充分早い時間に設
定される（例えば１０μｓｅｃ）。

【００５１】また、前述したようにＣＭＤセンサの列方
向の和を取り、更に複数のトラックからの情報によりガ
イドトラックの位置を示す信号を得ているので、たとえ
カード上に欠陥が存在しても、その影響は軽減され、ト
ラッキングサーボは不安定にならない。

【００５２】例えば、欠陥の列方向の大きさをＤｃ、行
方向のトラックに掛かる本数をＤｔとして、列方向のセ
ル数をＣｎとし、行方向のトラック数をＴｎとすると、
欠陥の影響は、 （Ｄｃ／Ｃｎ）×（Ｄｔ／Ｔｎ） に軽減されることになり、ほとんどの場合で２値化回路
３２における比較レベルｒを越えることはない。従っ
て、カード上のゴミ，傷等の欠陥に対しても、影響され
ることなく安定にトラックエラー信号の生成が可能とな
る。

【００５３】また、ＣＭＤセンサ８は光量に比例して電
荷を蓄積することにより動作するため、前述したＣＭＤ
センサ８の走査は、図１０（Ａ）の（ｂ）に示すよう
に、実際には走査に先だってのチャージ期間により電荷
を蓄積し、その後走査が行われる。このとき、走査開始
時と走査終了時の時間的ずれによる、（ａ）の光源（発
光素子２）の点灯による実際のチャージ時間の差が問題
となるが、（ｂ）のように走査期間に対してチャージ期
間の相対的長さを大きく取ることで、この問題の影響を
軽減することができる。

【００５４】更に、図１０（Ａ）では（ａ）のように光
源が常時点灯している例を示したが、図１０（Ｂ）に示
すように、光源の点灯をチャージ期間のみ行い、走査期
間中はＯＦＦとすることによって、前記問題はまったく
問題無くなる。なお、情報の記録を行う場合には（Ａ）
で行い、再生を行う場合には（Ｂ）で行うというように
切り換えても良い。

【００５５】図１１及び図１２は本発明の第２実施例に
係り、図１１は第２実施例の主要部の構成を示すブロッ
ク図、図１２は２値化回路に用いる比較レベルを示す説
明図である。

【００５６】第２実施例は、第１実施例の変形例であ
り、２値化回路３２における比較レベルｒを変更可能と
したものである。

【００５７】第１実施例においては、ガイドトラック部
を検出するための比較レベルは固定であった。しかしな
がら、走査信号であるＣＭＤＯＵＴ信号２０は、光カー
ドにおけるガイドトラック部及びトラック部の反射率の
ばらつき、または、光学系のばらつきによって大きく変
化してしまう場合がある。また、同一のカード上におい
てもカード上の汚れ等により、場所により変化する事も
有る。

【００５８】そこで、この問題点を解決するために、第
２実施例では第１実施例をさらに改良して比較レベルｒ
を媒体に応じて変更可能とし、正確なガイドトラック部
の位置を検出するようにしている。

【００５９】図１１は第２実施例の主要部の構成を示し
たものであり、第１実施例の構成に加えて、ピークホー
ルド回路４４，ボトムホールド回路４５，及び比較レベ
ル決定回路４６が設けられている。その他の構成は第１
実施例と同様であり、同一構成要素には同一符号を付し
て説明を省略する。

【００６０】ＣＭＤセンサ８から出力されたＣＭＤＯＵ
Ｔ信号２０は、ピークホールド回路４４及びボトムホー
ルド回路４５に入力され、それぞれ１回の走査における
最大値であるピークレベル４８と最小値であるボトムレ
ベル４９が検出される。これらのピークホールド回路４
４及びボトムホールド回路４５はＣＭＤリセット信号１
９により１回の走査毎にリセットされる。

【００６１】そして、比較レベル決定回路４６は、前記
ピークレベル４８及びボトムレベル４９に基づいて比較
レベルｒＶ４７を生成し、２値化回路３２に出力する。

【００６２】図１２はこのときの比較レベルｒＶ４７と
ピークレベル４８，ボトムレベル４９及びＣＭＤＯＵＴ
信号２０の関係を示したものである。ここでは、比較レ
ベルｒＶ４７は、例えばピークレベル４８とボトムレベ
ル４９の中間値に設定される。この比較レベルｒＶ４７
を用いてＣＭＤＯＵＴ信号２０を２値化することによ
り、正確なガイドトラック部の位置に対応する２値化信
号３９が生成される。以降の動作は第１実施例を同様で
ある。

【００６３】このように、実際に検出されるＣＭＤＯＵ
Ｔ信号２０の最大値及び最小値に基づいて比較レベルｒ
Ｖ４７を決定し、２値化を行うため、媒体の反射率や光
学系のばらつきに依らず、正確なガイドトラック部の位
置が検出できる。これにより、トラックエラー信号の誤
差が減少するため、さらに安定したトラッキングサーボ
を行うことができる。また、比較レベルｒＶ４７はＣＭ
Ｄリセット信号１９によりリセットされ、１回の走査毎
に変更されるため、媒体上の部分的な反射率のばらつき
にも充分対応できる。すなわち、この第２実施例は第１
実施例の効果の他に、媒体上の部分的な反射率のばらつ
きにも充分対応できるという利点を有する。

【００６４】図１３ないし図１７は本発明の第３実施例
に係り、図１３は第３実施例によるトラックエラー信号
生成の原理を示す説明図、図１４は各セルの加算及び走
査の際の動作タイミングを示すタイムチャート、図１５
は第３実施例の主要部の構成を示すブロック図、図１６
は本実施例におけるトラックエラー信号生成の際の各部
の動作を示すタイムチャート、図１７は本実施例で得ら
れるトラックエラー信号を示す波形図である。

【００６５】図１３は第３実施例によるトラックエラー
信号生成の原理を図示したものである。第１実施例と同
様に、図１３（ａ）のＣＭＤセンサ８の各セルは結像に
対して粗くなっているが、実際は更に細かく分割されて
いる。

【００６６】第３実施例では、まず図中Ｙ方向に配列さ
れたセル加算を行い、各加算出力を図中Ｘ方向に順次走
査することで、図１３（ｂ）に示したようなスキャン信
号が得られる。このスキャン信号は、ガイドトラックに
相当する部分は最も低い信号レベルになり、次いでデー
タピットが有る部分、そしてガイドトラックもデータピ
ットも存在しない部分は最も高い信号レベルとなる。

【００６７】そして、比較レベルをデータピットの部分
のレベルとガイドトラックの部分の間に設定し、２値化
するとガイドトラックの部分に対応した図１３（ｃ）に
示す２値化信号が生成される。

【００６８】次に、図１４を参照して各セルの加算をし
走査を行う方法について説明する。なお、ＣＭＤセンサ
８における各セルの加算及び走査を行う選択・走査回路
は図６に示した第１実施例と同様に構成されている。

【００６９】ＣＭＤセンサ８の行の選択は、第１実施例
と同様に、図１４（ａ）に示すクロック信号に同期し
て、行選択・リセット回路２３によって行選択信号１８
で指定されたＣＭＤセンサ８上の複数の行が選択され、
選択された各行（Ｌｘ）（図１４（ｃ）参照）に対応す
るトランジスタのゲート電圧がオンとなる。

【００７０】次に列走査回路２２は、クロック信号１７
により列選択用トランジスタ２４のゲート電圧をオンに
する列選択信号Ｃ１，Ｃ２，…Ｃｎを順次出力すること
で各列を走査していく（図１４（ｂ）参照）。すなわ
ち、１列ずつ順次走査されることになる。

【００７１】セル選択用トランジスタのゲート電圧がオ
ンとなると、そのセルに蓄積された電荷に比例した電流
がソースからドレインに流れ、さらにオンとなった全て
のセル選択トランジスタから、列選択用トランジスタ２
４のドレインに流れ込み、加算され、電流電圧変換２１
により電圧に変換されＣＭＤＯＵＴ信号２０として順次
出力されていく。

【００７２】以上の動作を繰り返すことで各列の加算信
号が順次走査されることになり、１回の走査終了後に、
図１４（ｄ）に示すＣＭＤリセット信号１９をアクティ
ブにすることにより、選択された行（Ｌｘ）に対応する
ラインをリセットレベルに相当する電圧にすることで各
セルに蓄積された電荷を放電し、次の走査を再び始め
る。

【００７３】次に、図１５を参照して本実施例に係るト
ラックエラー信号生成回路の主要部の構成を説明する。
第３実施例は、第１実施例とＣＭＤセンサ８の走査が異
なるため、出力であるＣＭＤＯＵＴ信号２０の有する情
報も異なっている。よって、第１実施例の構成に加えて
ウィンド発生回路３０、及びＡＮＤ回路３３が設けられ
ている。

【００７４】図１５において、タイミング・コントロー
ラ２７より出力されるクロック信号１７は、ＣＭＤセン
サ８，カウンタ２６，平均値回路２８に各々入力され
る。このクロック信号１７の印加によりＣＭＤセンサ８
は前述のように走査され、この走査で出力されるＣＭＤ
ＯＵＴ信号２０は２値化回路３２に入力される。

【００７５】前記クロック信号１７の印加によりＣＭＤ
センサ８への１回の走査が終了すると、タイミング・コ
ントローラ２７はＣＭＤセンサ８にＣＭＤリセット信号
１９を出力する。このＣＭＤリセット信号１９はカウン
タ２６のクリア端子にも印加される。カウンタ２６はク
ロック信号１７をカウントアップし、カウント値をアド
レス信号３４として平均値回路２８と、ウィンド信号３
７を生成するウィンド発生回路３０に出力する。前記カ
ウント値はＣＭＤセンサ８の１回の走査が終了するとＣ
ＭＤリセット信号１９によりクリアされ、再びアドレス
１からカウントアップされていく。

【００７６】２値化回路３２は、比較レベルｒ３８と比
較することによって２値化信号３９を生成し、この２値
化信号３９はＡＮＤ回路３３の一方の入力端に印加され
る。そして、ＡＮＤ回路３３で２値化信号３９とウィン
ド信号３７とのＡＮＤ（論理積）が取られゲート信号４
０となり平均値回路２８に入力される。ここで、２値化
信号３９はＣＭＤＯＵＴ信号２０がガイドトラック部の
時のみアクティブになるため、ゲート信号４０は、ガイ
ドトラック部が走査されており、かつウィンド信号３７
がアクティブの時にのみ、アクティブとなる。

【００７７】平均値回路２８は、ゲート信号４０がアク
ティブの間だけアドレス信号３４の値の平均を演算し、
平均値信号４１として保持回路２９に出力する。そし
て、保持回路２９は、タイミング・コントローラ２７よ
り走査の終了時毎に出力される保持信号３５により平均
値信号４１を保持し、１回の走査の間、その値を保持し
て平均値保持信号４２とし、ウィンド発生回路３０とＤ
／Ａコンバータ３１に出力する。

【００７８】なお、タイミング・コントローラ２７は、
動作の開始時には保持回路２９に保持回路プリセット信
号３６をアクティブにし、保持回路２９の出力を、既定
の値（例えば列アドレスの真中の値）にセットする。

【００７９】前記平均値保持信号４２は、Ｄ／Ａコンバ
ータ３１によりアナログ化され、トラックエラー信号４
３として出力される。

【００８０】また、前記ウィンド発生回路３０は、アド
レス信号３４が、平均値保持信号４２の値を中心に所定
の範囲になった時のみウィンド信号３７をアクティブに
するようになっている。従って、平均値保持信号４２は
この場合１走査前のガイドトラック位置を表す事にな
る。

【００８１】図１６は以上の動作の各信号のタイミング
を示したものであり、ここでは走査する列数を１００と
して説明している。本回路の初期動作は図１５のタイミ
ング・コントローラ２７からの保持回路プリセット信号
３６により保持回路２９の出力は既定の値にセットされ
て動作を始める。

【００８２】図１６の（ｂ）に示すクロック信号１７に
より、カウンタ２６は（ａ）に示すアドレス信号３４を
平均値回路２８とウィンド発生回路３０に出力する。ウ
ィンド発生回路３０は、アドレス信号３４により（ｄ）
に示すウィンド信号３７をＡＮＤ回路３３に出力する。
このウィンド信号３７がアクティブの期間内にＣＭＤセ
ンサ８がＣＭＤＯＵＴ信号２０を出力すると、２値化回
路３２により、（ｅ）に示す２値化信号３９がＡＮＤ回
路３３を経て（ｆ）に示すゲート信号４０となって平均
値回路２８に出力される。

【００８３】なお、図１６の（ｄ）に示すウィンド信号
３７のウィンド幅は１つのガイドトラック１１が検出さ
れるようにほぼ１トラックピッチに設定されている。ウ
ィンド幅を広くして複数のガイドトラック１１、１１…
を２値化回路３２で検出して、それらの出力をＡＮＤ回
路３３を経て平均値回路２８に出力しても良い。この場
合には複数のガイドトラック１１、１１…の位置に基づ
いてアドレス位置が決定されることになる。

【００８４】前記平均値回路２８は、（ｇ）に示す平均
値信号４１を保持回路２９に出力し、この保持回路２９
はタイミング・コントローラ２７から出力される（ｈ）
に示す保持信号３５により更新して保持し、平均値保持
信号４２として次の走査の際ウィンド発生回路３０とＤ
／Ａコンバータ３１に出力する。このＤ／Ａコンバータ
３１から出力されるトラックエラー信号４３によりトラ
ッキングサーボが行われる。

【００８５】なお、最初の走査開始時のみ保持回路プリ
セット信号３６が出力されるので、この時保持信号３５
は出力されず、次の走査の開始から保持信号３５が出力
される。

【００８６】１走査が終了すると、タイミング・コント
ローラ２７から（ｃ）に示すＣＭＤリセット信号１９が
出力される。次の走査では同様の動作となるが、保持回
路２９には最初の走査により検出された平均値保持信号
４２を保持し、この平均値保持信号４２に基づいて再び
同様の動作を行うことになる。

【００８７】以上のようにトラックエラー信号を生成す
る事により、振動，衝撃等によりガイドトラックが走査
の中で大幅にずれても、これに応じてウィンド信号３７
の走査に対する位置もずれていくので、常に、隣のガイ
ドトラックに影響されることなく正確にズレを検出で
き、理論的には、ＣＭＤセンサ８上の結像スポットの大
きさの許す範囲で、トラックエラー信号は生成可能とな
る。

【００８８】図１７は本実施例により検出範囲が拡張さ
れたトラックエラー信号４３を実線で示しており、図中
一点鎖線の信号は従来のトラックエラー信号を示してい
る。この図から分かるように、従来のトラックエラー信
号はトラック間距離を周期とする周期関数となる。つま
りトラックの中心位置から１／４トラックずれると正又
は負のピークになるため、もとのトラックに戻すことが
できない。これに対して、この実施例では光カード１に
照射されたビームスポットの位置にＣＭＤセンサ８の光
検出セルを対応付けできるようになっているので、ＣＭ
Ｄセンサ８から生成できるトラックエラー信号の検出範
囲を大幅に広くすることができる。つまり、この実施例
ではトラッキングされるべき位置から大きくずれても元
の位置に戻すことができる。

【００８９】なお、ＣＭＤセンサ８を走査する時間は、
第１実施例と同様にトラッキングサーボの追従スピード
より充分早い時間、例えば１０μｓｅｃに設定されてい
る。この短い時間では振動，衝撃によるずれは小さく、
１回の走査の前後でのずれはほとんど無視できるため、
ウィンド信号３７は、トラッキングのずれに対してほぼ
確実に追従する事ができる。

【００９０】さらに、前述したように列方向の和を取る
ことによりガイドトラックの位置を示す信号を得ている
ので、たとえ光カード１上に欠陥が存在しても、その影
響は軽減できる。例えば、欠陥の列方向の大きさがＤと
して、列のセル数がＣｎとすると、欠陥の影響は、Ｄ／
Ｃｎに軽減されることになり、ほとんどの場合でも比較
レベルを越えることなく、従って、カード上のゴミ，傷
の欠陥に対しても、影響されることなく安定にトラック
エラー信号の生成が可能となる。

【００９１】図１８及び図１９は本発明の第４実施例に
係り、図１８は第４実施例の主要部の構成を示すブロッ
ク図、図１９は２値化回路に用いる比較レベルを示す説
明図である。

【００９２】第４実施例は、第３実施例の変形例であ
り、第２実施例と同様に２値化回路３２における比較レ
ベルｒを媒体に応じて変更可能としたものである。

【００９３】図１８は第４実施例の主要部の構成を示し
たものであり、第３実施例の構成に加えて、第２実施例
と同様にピークホールド回路４４，ボトムホールド回路
４５，及び比較レベル決定回路４６が設けられている。
その他の構成は第３実施例と同様である。

【００９４】第２実施例と同様に、ピークホールド回路
４４及びボトムホールド回路４５でＣＭＤＯＵＴ信号２
０より１走査毎の最大値、最小値を検出し、このピーク
レベル４８とボトムレベル４９とから比較レベル決定回
路４６で比較レベルｒＶ４７を生成し、２値化回路３２
に出力する。

【００９５】図１９はこのときの比較レベルｒＶ４７と
ピークレベル４８，ボトムレベル４９及びＣＭＤＯＵＴ
信号２０の関係を示したものである。ここでは、比較レ
ベルｒＶ４７は、例えばピークレベル４８とボトムレベ
ル４９の中間値に設定される。この比較レベルｒＶ４７
を用いてＣＭＤＯＵＴ信号２０を２値化することによ
り、正確なガイドトラック部の位置に対応する２値化信
号３９が生成される。以降の動作は第３実施例を同様で
ある。

【００９６】このように、実際に検出されるＣＭＤＯＵ
Ｔ信号２０の最大値及び最小値に基づいて比較レベルｒ
Ｖ４７を決定し、２値化を行うため、媒体の反射率や光
学系のばらつきに依らず、正確なガイドトラック部の位
置が検出できる。これにより、トラックエラー信号の誤
差が減少するため、さらに安定したトラッキングサーボ
を行うことができる。また、比較レベルｒＶ４７はＣＭ
Ｄリセット信号１９によりリセットされ、１回の走査毎
に変更されるため、媒体上の部分的な反射率のばらつき
にも充分対応できる。すなわち、この第４実施例は第３
実施例の効果の他に、媒体上の部分的な反射率のばらつ
きにも充分対応できるという利点を有する。

【００９７】図２０ないし図２３は本発明の第５実施例
に係り、図２０は第５実施例によるトラックエラー信号
生成の原理を示す説明図、図２１は各セルの加算及び走
査を行う選択・走査回路の構成を示すブロック図、図２
２は第５実施例の主要部の構成を示すブロック図、図２
３はＣＭＤ差信号及びトラックエラー信号を示す波形図
である。

【００９８】図２０は第５実施例によるトラックエラー
信号生成の原理を図示したものである。本実施例におい
ても、ＣＭＤセンサ８の１トラックあたりのセル分割数
を１２として説明する。

【００９９】第５実施例では、まず、図中のＹ方向に配
列されたセル加算を行い、そして各加算出力を連続した
領域（図２０では（Ｃa4，Ｃa5，Ｃa6）…）で加算す
る。なお、このとき１トラックあたりのセル分割数毎に
飛び飛びに連続した領域の加算が行われる。次に、この
加算が行われた領域と隣あう連続した領域の加算を前記
と同様に行う（図２０では（Ｃb7，Ｃb8，Ｃb9）…）。

【０１００】そして、これらの２つの領域の和より各々
の差をとることによって、トラックエラー信号が生成さ
れる。すなわち、図２０においては、ガイドトラックの
位置に対応する領域であり、かつ連続した３列の領域の
加算出力と、これと隣あう３列の領域の加算出力との差
を演算し、これによりトラックエラー信号が生成され
る。

【０１０１】以上のように求められたトラックエラー信
号は、第１実施例と同様に、ＣＭＤセンサ８の選択され
た領域の列の長さと、列の加算を行うトラック本数分の
範囲の情報を集約したものである。

【０１０２】次に、図２１を参照して図２０に示したＣ
ＭＤセンサにおける各セルの加算及び走査を行う方法を
具体的に説明する。

【０１０３】図２１は各セルの加算及び走査を行う選択
・走査回路の構成を示している。ここで、７１で示す点
線内のトランジスタは列選択用のトランジスタであり、
７２で示す点線内のトランジスタはセル選択用のトラン
ジスタである。

【０１０４】行選択を行う部分は図６に示した第１実施
例の回路と同様の構成となっており、行選択・リセット
回路７３，セル選択用トランジスタ７２によりＣＭＤセ
ンサ上の結像ビームに対応した複数の行が選択される。

【０１０５】列シフト回路７４には、タイミング・コン
トローラ２７よりクロック信号１７，クリア信号７６，
及びそれぞれが連続した隣あう領域を指定するシリアル
データａ７７，シリアルデータｂ７８が入力され、列の
加算が行われる。列シフト回路７４には予めクリア信号
７６が入力され、これにより列選択用トランジスタ７１
の各出力（Ｃa1，Ｃa2，…、Ｃb1，Ｃb2，…）がクリア
される。そして、予め設定されたシリアルデータａ７
７，シリアルデータｂ７８が入力され、これらがクロッ
ク信号１７に同期して順次シフトされて、対応する列選
択用トランジスタ７１のゲート電圧を順次オンにする列
選択信号が出力される。

【０１０６】ここで、列選択用トランジスタ７１は、前
述したように連続した領域を隣あう２つの部分に分け
た、 Ｃａ１，Ｃａ２，…，Ｃａｎ Ｃｂ１，Ｃｂ２，…，Ｃｂｎ の２つのグループで構成されており、シリアルデータａ
７７，シリアルデータｂ７８はこれらの領域に各々対応
するように設定される。

【０１０７】前記列選択信号は、例えば図２０の例では Ｃa4，Ｃa5，Ｃa6、Ｃa16，Ｃa17，Ｃa18、Ｃa28，Ｃa2
9，Ｃa30… Ｃb7，Ｃb8，Ｃb9、Ｃb19，Ｃb20，Ｃb21、Ｃb31，Ｃb3
2，Ｃb33… というように出力され、順次列選択用トランジスタ７１
が順次オンとなって選択された列の加算が行われる（こ
こでは、列選択信号の添え字の内、数字は列の位置を、
a，bはグループを表している）。

【０１０８】セル選択用トランジスタ７２のゲート電圧
がオンとなると、第１実施例と同様に、そのセルに蓄積
された電荷に比例した電流がソースからドレインに流
れ、さらにオンとなった全てのセル選択トランジスタか
ら各列選択用トランジスタ７１のドレインに流れ込み、
それぞれ２つのグループで加算され、電流電圧変換器７
５により電圧に変換されてＣＭＤＯＵＴａ信号８０，Ｃ
ＭＤＯＵＴｂ信号８１として出力される。ここで、ＣＭ
ＤＯＵＴａ信号８０は、前記のＣa4，Ｃa5，Ｃa6…の列
の和であり、ＣＭＤＯＵＴｂ８１信号は、Ｃb7，Ｃb8，
Ｃb9…の列の和となる。

【０１０９】次に、図２２を参照して本実施例に係るト
ラックエラー信号生成回路の主要部の構成を説明する。

【０１１０】前述したように、ＣＭＤセンサ８には、タ
イミング・コントローラ２７よりクロック信号１７，ク
リア信号７６，及びシリアルデータａ７７，シリアルデ
ータｂ７８が入力され、走査・加算が行われてＣＭＤＯ
ＵＴａ信号８０，ＣＭＤＯＵＴｂ信号８１が出力される
ようになっている。これらの信号は減算器８２に入力さ
れ、ここでそれぞれの差がとられてＣＭＤ差信号８３と
して出力される。このＣＭＤ差信号８３を一定間隔毎に
ホールドするホールド回路８４により、ＣＭＤ差信号８
３はクロック信号１７に基づいてホールドされ、トラッ
クエラー信号８５として出力されるようになっている。

【０１１１】図２３は前記ＣＭＤ差信号８３及びトラッ
クエラー信号８５の波形を示したものである。なお、こ
こでは解り易くするため、光スポットをトラックと横切
る方向に変位させたときの各信号波形を示している。Ｃ
ＭＤ差信号８３は、ＣＭＤセンサ８の各セルが入射光量
に比例して電荷を蓄積するため、（ｂ）に示すように、
出力は積分されていく形となる。よって、ＣＭＤ差信号
８３を一定間隔毎にクロック信号１７によりホールド
し、更にＣＭＤセンサ８をＣＭＤリセット信号１９によ
りリセットすることにより、（ｃ）に示すような連続的
に変化する信号であるトラックエラー信号８５が得られ
る。

【０１１２】このように、ＣＭＤセンサ８の列方向の和
を取り、更に複数のトラックからの情報によりトラック
エラー信号を得ているので、たとえカード上に欠陥が存
在しても、その影響は軽減され、トラッキングサーボは
不安定にならない。従って、第１実施例と同様に媒体上
の欠陥の影響を軽減することができ、ゴミ，傷等の欠陥
に影響されることなく、安定にトラックエラー信号の生
成が可能となる。

【０１１３】図２４ないし図２６は本発明の第６実施例
に係り、図２４は各セルの加算及び走査の際の動作タイ
ミングを示すタイムチャート、図２５は第６実施例の主
要部の構成を示すブロック図、図２６は図２４に示した
ＣＭＤセンサの走査より、トラックエラー信号を生成す
る際に選択し走査するセルの領域を指定するシリアルデ
ータａ７７，シリアルデータｂ７８を得るときの各部の
動作を示すタイムチャートである。

【０１１４】第６実施例は、第５実施例の変形例であ
り、ＣＭＤセンサ８において走査する列を変更可能とし
たものである。

【０１１５】第５実施例では、ＣＭＤセンサ８において
走査する際の列の選択は固定的に行っていた。しかしな
がら、複数のトラックからの情報を用いてトラックエラ
ー信号を生成する場合には、光カードにおけるトラック
間隔のばらつき、または、光学系の倍率のばらつきによ
って選択された列とガイドトラックとの関係が著しくず
れてしまうことがあり、正しくトラックエラー信号が生
成されないという問題点があった。

【０１１６】そこで、この問題点を解決するために、第
６実施例では第５実施例をさらに改良して走査する列を
変更可能とし、正確なトラックエラー信号を生成できる
ようにしている。

【０１１７】第６実施例では、まずＣＭＤセンサ８にお
いて各セルの加算及び走査を行ってガイドトラックの位
置を検出し、この検出結果に基づいてシリアルデータａ
７７，シリアルデータｂ７８を設定する。

【０１１８】図１３に示した第３実施例の場合と同様
に、図中Ｙ方向に配列されたセル加算を行い、各加算出
力を図中Ｘ方向に順次走査することで、スキャン信号が
得られる。そして、比較レベルをデータピットの部分の
レベルとガイドトラックの部分の間に設定し、２値化す
るとガイドトラックの部分に対応した２値化信号が生成
される。

【０１１９】前記図２１に示したＣＭＤセンサ８の選択
・走査回路における各セルの加算、走査を行う際の動作
タイミングを図２４に示す。ＣＭＤセンサ８の行の選択
は、第３実施例と同様に、図２４（ａ）に示すクロック
信号に同期して、行選択・リセット回路７３によって行
選択信号１８で指定されたＣＭＤセンサ８上の複数の行
が選択され、選択された各行（Ｌｘ）（図２４（ｅ）参
照）に対応するトランジスタのゲート電圧がオンとな
る。

【０１２０】列シフト回路７４は、予め図２４（ｂ）に
示すクリア信号７６によりクリアされ、次に初期値とし
てシリアルデータａ７７がクロック信号１７の１クロッ
ク分だけアクティブにされて入力される。その後は、ク
ロック信号１７により列選択用トランジスタ７１のゲー
ト電圧をオンにする列選択信号Ｃａ１，Ｃａ２，…，Ｃ
ａｎを順次出力することで各列を走査していく（図２４
（ｄ）参照）。

【０１２１】そして、セル選択用トランジスタ７２のゲ
ート電圧がオンとなると、そのセルに蓄積された電荷に
比例した電流がソースからドレインに流れ、さらにオン
となった全てのセル選択トランジスタから、列選択用ト
ランジスタ７１のドレインに流れ込み、加算され、電流
電圧変換７５により電圧に変換されＣＭＤＯＵＴａ信号
８０として順次出力されていく。

【０１２２】以上の動作を繰り返すことで各列の加算信
号が順次走査されることになり、１回の走査終了後に、
図２４（ｆ）に示すＣＭＤリセット信号１９をアクティ
ブにすることにより、選択された行（Ｌｘ）に対応する
ラインをリセットレベルに相当する電圧にすることで各
セルに蓄積された電荷を放電する。

【０１２３】次に、前記ＣＭＤセンサ８の走査により得
られたＣＭＤＯＵＴａ信号８０からシリアルデータａ７
７，シリアルデータｂ７８を生成する回路の構成及び動
作について図２５及び図２６を参照しながら説明する。

【０１２４】トラックエラー信号８５を生成する部分は
第５実施例と同様に構成されており、第５実施例の構成
に加えて、ＣＭＤＯＵＴａ信号８０を２値化する２値化
回路８９，この２値化回路８９によって得られるガイド
トラックの位置を２つに分割するトラック分割回路９
１，このトラック分割回路９１の出力を記憶するシフト
メモリ８８，タイミング・コントローラ２７からの初期
値とシフトメモリ８８の出力とを切換えてシリアルデー
タａ７７として出力するセレクタ８６が設けられてい
る。

【０１２５】まず、光カード挿入時にタイミング・コン
トローラ２７は初期値としてセレクタ８６を介してシリ
アルデータａ７７をクロック信号１７の１クロック分だ
けアクティブにし、その後前述したようにクロック信号
１７によりＣＭＤセンサ８を順次走査していく。この走
査による出力は、ＣＭＤＯＵＴａ信号８０としてＣＭＤ
センサ８から出力される。

【０１２６】図２６はＣＭＤＯＵＴａ信号８０よりシリ
アルデータａ７７，シリアルデータｂ７８を得る際の各
部の動作波形を示したものであり、前記ＣＭＤＯＵＴａ
信号８０（図２６（Ａ）の（ｃ）参照）は２値化回路８
９によって２値化され、ガイドトラックの位置に相当す
る信号である図２６（Ａ）の（ｄ）に示すような２値化
信号９０が得られる。この２値化信号９０は、トラック
分割回路９１によってガイドトラック部を２つに分割し
たそれぞれの部分の位置を表す分割信号ａ９３，分割信
号ｂ９４となり（図２６（Ａ）の（ｅ），（ｆ）参
照）、これらの信号がシフトメモリ８８に一旦記憶され
る。

【０１２７】そして、走査終了後、タイミング・コント
ローラ２７はメモリクロック信号８７をシフトメモリ８
８に出力し、このメモリクロック信号８７により、図２
６（Ｂ）に示すように順次シフトメモリ８８に記憶され
ているデータをシリアルデータａ７７，シリアルデータ
ｂ７８としてＣＭＤセンサ８へ出力する。

【０１２８】以上の動作により、ＣＭＤセンサ８におい
てそれぞれが連続した隣あう領域が選択、設定される。
そして、第５実施例と同様に選択された各々の領域の加
算、走査を行い、減算器８２，ホールド回路８４によっ
て２つの領域の加算出力の差をとり一定間隔毎にホール
ドすることによって、トラックエラー信号８５が生成さ
れる。

【０１２９】このように、第６実施例では、ガイドトラ
ックの位置を検出し、検出された位置に応じてＣＭＤセ
ンサにおける走査するセルの列を選択するようにしてい
るため、光カードにおけるトラック間隔のばらつき、あ
るいは光学系の倍率のばらつきによってＣＭＤセンサに
結像されたガイドトラックの間隔がずれてしまった場合
においても、正しくトラックエラー信号が生成される。

【０１３０】従って、媒体上のゴミ，傷等の欠陥だけで
なく、媒体におけるトラック間隔の不揃いとか光学系の
倍率のばらつきに対しても影響されないトラックエラー
信号の生成ができ、安定なトラッキングサーボが可能と
なる。

【０１３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ラックエラー信号の検出範囲を大幅に拡張でき、媒体上
のゴミ，傷等の欠陥、あるいは外部からの振動，衝撃等
に影響を受けない安定なトラッキングサーボが可能とな
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図１０は本発明の第１実施例に係
り、図１は第１実施例の主要部の構成を示すブロック図

【図２】光学系の構成を示す説明図

【図３】ＣＭＤセンサ上における媒体記録面の結像状態
を一部拡大して示す説明図

【図４】ＣＭＤセンサ上の光スポットが結像する領域を
示す説明図

【図５】第１実施例によるトラックエラー信号生成の原
理を示す説明図

【図６】ＣＭＤセンサにおける各セルの加算及び走査を
行う選択・走査回路の構成を示すブロック図

【図７】各セルの加算及び走査の際の動作タイミングを
示すタイムチャート

【図８】第１実施例におけるトラックエラー信号生成の
際の各部の動作を示すタイムチャート

【図９】第１実施例で得られるトラックエラー信号を示
す波形図

【図１０】ＣＭＤセンサの走査におけるチャージ期間及
び光源の動作を示すタイムチャート

【図１１】図１１及び図１２は本発明の第２実施例に係
り、図１１は第２実施例の主要部の構成を示すブロック
図

【図１２】２値化回路に用いる比較レベルを示す説明図

【図１３】図１３ないし図１７は本発明の第３実施例に
係り、図１３は第３実施例によるトラックエラー信号生
成の原理を示す説明図

【図１４】各セルの加算及び走査の際の動作タイミング
を示すタイムチャート

【図１５】第３実施例の主要部の構成を示すブロック図

【図１６】第３実施例におけるトラックエラー信号生成
の際の各部の動作を示すタイムチャート

【図１７】第３実施例で得られるトラックエラー信号を
示す波形図

【図１８】図１８及び図１９は本発明の第４実施例に係
り、図１８は第４実施例の主要部の構成を示すブロック
図

【図１９】２値化回路に用いる比較レベルを示す説明図

【図２０】図２０ないし図２３は本発明の第５実施例に
係り、図２０は第５実施例によるトラックエラー信号生
成の原理を示す説明図

【図２１】ＣＭＤセンサにおける各セルの加算及び走査
を行う選択・走査回路の構成を示すブロック図

【図２２】第５実施例の主要部の構成を示すブロック図

【図２３】ＣＭＤ差信号及びトラックエラー信号を示す
波形図

【図２４】図２４ないし図２６は本発明の第６実施例に
係り、図２４は各セルの加算及び走査の際の動作タイミ
ングを示すタイムチャート

【図２５】第６実施例の主要部の構成を示すブロック図

【図２６】図２４に示したＣＭＤセンサの走査より、ト
ラックエラー信号を生成する際に選択し走査するセルの
領域を指定するシリアルデータａ７７，シリアルデータ
ｂ７８を得るときの各部の動作を示すタイムチャート

【図２７】光カードを示す説明図

【図２８】従来のトラックエラー信号検出に用いる光学
系の構成を示す説明図

【図２９】光カード上の合焦点における光ビーム、及び
トラック，ガイドトラック，データピットを拡大して示
す説明図

【図３０】従来例における光検出器を示す説明図

【図３１】従来例におけるトラックエラー信号を示す波
形図

【符号の説明】

１…光カード ２…発光素子 ３…コリメートレンズ ４…対物レンズ ５…ミラー ６…結像レンズ ７…ビームスプリッタ ８…ＣＭＤセンサ ９…フォーカス用検出器 １１…ガイドトラック １２…トラック １３…データピット １４…リード用セル １７…クロック信号 １９…ＣＭＤリセット信号 ２０…ＣＭＤＯＵＴ信号 ２２…列走査回路 ２３…行選択・リセット回路 ２６…カウンタ ２７…タイミング・コントローラ ２８…平均値回路 ２９…保持回路 ３１…Ｄ／Ａコンバータ ３２…２値化回路 ６３…減算器 ６４…トラックエラー信号

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のガイドトラック及び複数の情報ト
   ラックを有する記録媒体上に光スポットを照射して、こ
   の光スポットの反射光からトラックエラー信号を生成し
   てトラッキングサーボを行うと共に、情報の記録、再生
   の少なくとも一方を行う光学的情報記録再生装置であっ
   て、 ２次元的に配置された複数の受光部からなる検出部を有
   し、この検出部により記録媒体からの反射光の結像スポ
   ットを受光して信号を出力する光検出手段と、 前記光検出手段の検出部において列または行方向に複数
   の前記受光部の配列を有する領域を選択し、それぞれの
   受光部の配列において出力を加算する加算手段と、 前記加算手段の出力を２値化する２値化手段と、 前記２値化手段の出力に基づいて少なくとも１つのガイ
   ドトラックの位置に対応したアドレス位置を検出する検
   出手段と、 前記検出手段の出力によりトラックエラー信号を生成す
   るトラックエラー生成手段と、を備えたことを特徴とす
   る光学的情報記録再生装置。
2. 【請求項２】 複数のガイドトラック及び複数の情報ト
   ラックを有する記録媒体上に光スポットを照射して、こ
   の光スポットの反射光からトラックエラー信号を生成し
   てトラッキングサーボを行うと共に、情報の記録、再生
   の少なくとも一方を行う光学的情報記録再生装置であっ
   て、 ２次元的に配置された複数の受光部からなる検出部を有
   し、この検出部により記録媒体からの反射光の結像スポ
   ットを受光して信号を出力する光検出手段と、 前記光検出手段の検出部において列または行方向に複数
   の前記受光部の配列を有する領域を複数選択し、この領
   域のうち所定の間隔毎に位置するものからの出力を加算
   する加算手段と、 前記加算手段の出力を２値化する２値化手段と、 前記２値化手段の出力によりガイドトラックの位置に対
   応したアドレス位置を検出する検出手段と、 前記検出手段の出力によりトラックエラー信号を生成す
   るトラックエラー生成手段と、 を備えたことを特徴とする光学的情報記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記複数のガイドトラックのうちの一つ
   の位置を含む領域を示す信号を設定する設定手段を設
   け、 前記検出手段は、前記複数のガイドトラックのうちの一
   つの位置に対応したアドレス位置を検出することを特徴
   とする請求項１記載の光学的情報記録再生装置。
4. 【請求項４】 前記加算手段の出力の最大値を検出する
   最大値検出手段と、 前記加算手段の出力の最小値を検出する最小値検出手段
   と、 前記最大値及び最小値に基づいて前記２値化手段の２値
   化レベルを設定する２値化レベル設定手段と、を備えた
   ことを特徴とする請求項１または２記載の光学的情報記
   録再生装置。
5. 【請求項５】 前記２値化手段は、前記加算出力と比較
   レベルとの比較を行う比較手段を含み、 この比較レベルは前記加算出力のレベルのうち前記ガイ
   ドトラックからのものと前記情報トラックからのものと
   の中間のレベルに設定されることを特徴とする請求項１
   または２記載の光学的情報記録再生装置。
6. 【請求項６】 複数のガイドトラック及び複数の情報ト
   ラックを有する記録媒体上に光スポットを照射して、こ
   の光スポットの反射光からトラックエラー信号を生成し
   てトラッキングサーボを行うと共に、情報の記録、再生
   の少なくとも一方を行う光学的情報記録再生装置であっ
   て、 ２次元的に配置された複数の受光部からなる検出部を有
   し、この検出部により記録媒体からの反射光の結像スポ
   ットを受光して信号を出力する光検出手段と、 前記光検出手段の検出部において列または行方向に複数
   の前記受光部の配列を有する第１の領域と、前記第１の
   領域と同方向に複数の前記受光部の配列を有すると共に
   前記第１の領域に互いに隣接する第２の領域とをそれぞ
   れ複数選択し、前記第１の領域と前記第２の領域からの
   出力を減算する減算手段と、 前記減算手段の出力によりトラックエラー信号を生成す
   るトラックエラー生成手段と、を備えたことを特徴とす
   る光学的情報記録再生装置。
7. 【請求項７】 前記ガイドトラックの位置を検出するガ
   イドトラック位置検出手段を備え、 前記減算手段において選択される第１及び第２の領域
   は、前記ガイドトラック位置検出手段の検出結果に基づ
   いて設定されることを特徴とする請求項６記載の光学的
   情報記録再生装置。
8. 【請求項８】 前記光検出手段はＣＭＤにより構成され
   ることを特徴とする請求項１、２、６のいずれか一つに
   記載の光学的情報記録再生装置。
9. 【請求項９】 前記光検出手段による検出において、蓄
   積期間と走査期間を設け、前記蓄積期間においては前記
   光スポットを点灯し、前記走査期間においては前記光ス
   ポットを消灯することを特徴とする請求項１、２、６の
   いずれか一つに記載の光学的情報記録再生装置。