JPH087286A - 光学式ピックアップ装置 - Google Patents
光学式ピックアップ装置Info
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- JPH087286A JPH087286A JP6130597A JP13059794A JPH087286A JP H087286 A JPH087286 A JP H087286A JP 6130597 A JP6130597 A JP 6130597A JP 13059794 A JP13059794 A JP 13059794A JP H087286 A JPH087286 A JP H087286A
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- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/13—Optical detectors therefor
- G11B7/131—Arrangement of detectors in a multiple array
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- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0901—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
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- G11B7/0953—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble to compensate for eccentricity of the disc or disc tracks
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光検出器の受光面を結像位置に配置して安定
したトラッキング動作を可能にすると共に信号を適切に
読み取ることができる光学式ピックアップを提供する。 【構成】 光検出器の受光面をトラックキング制御用及
び信号読取用で個別に記録媒体の結像面上に互いに近傍
に配置し、トラッキング制御用の受光面を記録媒体のト
ラック接線方向に２分割し、そのトラック接線方向に垂
直な方向の幅を受光面上のトラック像のトラックピッチ
の２倍からトラック像の幅を差し引いた値より大なるよ
うに設定する。 【効果】 結像面で記録信号を読み取る検出する方式の
光学式情報記録再生装置において簡単な構成で安定にト
ラッキング制御をすることができる。
したトラッキング動作を可能にすると共に信号を適切に
読み取ることができる光学式ピックアップを提供する。 【構成】 光検出器の受光面をトラックキング制御用及
び信号読取用で個別に記録媒体の結像面上に互いに近傍
に配置し、トラッキング制御用の受光面を記録媒体のト
ラック接線方向に２分割し、そのトラック接線方向に垂
直な方向の幅を受光面上のトラック像のトラックピッチ
の２倍からトラック像の幅を差し引いた値より大なるよ
うに設定する。 【効果】 結像面で記録信号を読み取る検出する方式の
光学式情報記録再生装置において簡単な構成で安定にト
ラッキング制御をすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクなどの光学
式記録媒体の記録信号を読み取る光ピックアップ装置に
関する。
式記録媒体の記録信号を読み取る光ピックアップ装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高精細度テレビジョン信号をディ
ジタル化して光ディスクに記録再生することが計画され
ている。この高精細度テレビジョン信号を処理するに当
っては、単位時間当たり転送すべき信号の量が５０Mbps
（bpsは１秒当りの情報転送量（ビット）を表わす単
位）となり、現在用いられているコンパクトディスクの
転送量（１．２Mbps）の４０倍程度と極めて多いので、
大きな情報転送レートが要求されるのである。
ジタル化して光ディスクに記録再生することが計画され
ている。この高精細度テレビジョン信号を処理するに当
っては、単位時間当たり転送すべき信号の量が５０Mbps
（bpsは１秒当りの情報転送量（ビット）を表わす単
位）となり、現在用いられているコンパクトディスクの
転送量（１．２Mbps）の４０倍程度と極めて多いので、
大きな情報転送レートが要求されるのである。
【０００３】従来の光ディスクの記録再生方法において
は、内周より１つの記録ビームを用いて単一螺旋状のト
ラック上に情報を記録していき、これを１つのビームに
よって再生する方法がとられている。この再生の際、ト
ラック上を適切にトレースするためのトラッキング制御
用に３つのビームを用いた３ビーム法が一般に行われて
いる。
は、内周より１つの記録ビームを用いて単一螺旋状のト
ラック上に情報を記録していき、これを１つのビームに
よって再生する方法がとられている。この再生の際、ト
ラック上を適切にトレースするためのトラッキング制御
用に３つのビームを用いた３ビーム法が一般に行われて
いる。
【０００４】図１は３ビーム法を構成した場合のディス
ク上での光の分布を示したものである。ディスク上に形
成されたトラック１４〜１６のうちのトラック１５に記
録された情報が読み取られる場合を示しており、トラッ
ク１４，１６はトラック１５に隣接したトラックであ
る。ハッチング部分はトラック上に形成されたピットで
ある。光ビームは図示しない回折格子によって３つに分
けられてディスク上に照射され、３つのスポット１１〜
１３を形成する。スポット１１はトラック１５に対して
１／４トラックピッチ分だけディスク内周側（トラック
１４側）に位置し、スポット１２はトラック１５上の中
央に位置し、スポット１３はトラック１５に対して１／
４トラックピッチ分だけディスク外周側（トラック１６
側）に位置している。
ク上での光の分布を示したものである。ディスク上に形
成されたトラック１４〜１６のうちのトラック１５に記
録された情報が読み取られる場合を示しており、トラッ
ク１４，１６はトラック１５に隣接したトラックであ
る。ハッチング部分はトラック上に形成されたピットで
ある。光ビームは図示しない回折格子によって３つに分
けられてディスク上に照射され、３つのスポット１１〜
１３を形成する。スポット１１はトラック１５に対して
１／４トラックピッチ分だけディスク内周側（トラック
１４側）に位置し、スポット１２はトラック１５上の中
央に位置し、スポット１３はトラック１５に対して１／
４トラックピッチ分だけディスク外周側（トラック１６
側）に位置している。
【０００５】図２（ａ）〜（ｃ）は、図１に示した各ス
ポット位置からの反射光による各光検出器の受光像を示
したものである。すなわち、光検出器１７受光面にはス
ポット１１部分のディスクからの反射光が到達し、光検
出器１８の受光面にはスポット１２部分のディスクから
の反射光が到達し、光検出器１９の受光面にはスポット
１３部分のディスクからの反射光が到達する。ここで、
光検出器１７〜１９はディスク上のスポット像の結像位
置からずれて配置されており、従って、対物レンズの横
倍率とディスク上のスポット径の積によって求められる
結像位置におけるスポット像の大きさより光検出器１７
〜１９の受光面上でのビーム径は大きくなっている。更
に、ディスク上のスポットがピックアップ内の対物レン
ズを駆動することによって移動しても反射ビームを全て
受光するように光検出器１７〜１９の受光面の大きさは
このビーム径よりも更に大きくとられている。このとき
のビーム径は光学系の結像倍率で決まる結像点像の大き
さが更に非結像点に光検出器１７〜１９を配置したこと
によって広がっているのでトラックピッチに結像倍率を
かけた値より更にずっと大きくなっている。
ポット位置からの反射光による各光検出器の受光像を示
したものである。すなわち、光検出器１７受光面にはス
ポット１１部分のディスクからの反射光が到達し、光検
出器１８の受光面にはスポット１２部分のディスクから
の反射光が到達し、光検出器１９の受光面にはスポット
１３部分のディスクからの反射光が到達する。ここで、
光検出器１７〜１９はディスク上のスポット像の結像位
置からずれて配置されており、従って、対物レンズの横
倍率とディスク上のスポット径の積によって求められる
結像位置におけるスポット像の大きさより光検出器１７
〜１９の受光面上でのビーム径は大きくなっている。更
に、ディスク上のスポットがピックアップ内の対物レン
ズを駆動することによって移動しても反射ビームを全て
受光するように光検出器１７〜１９の受光面の大きさは
このビーム径よりも更に大きくとられている。このとき
のビーム径は光学系の結像倍率で決まる結像点像の大き
さが更に非結像点に光検出器１７〜１９を配置したこと
によって広がっているのでトラックピッチに結像倍率を
かけた値より更にずっと大きくなっている。
【０００６】光検出器１７，１９の各出力信号の差分信
号はスポット１２がトラック１５中央上にあるときには
０となり、トラック１５の内周側又は外周側に外れるに
従って互いに逆極性で差分信号は大きくなる。よって、
差分信号に基づいて対物レンズを駆動することにより、
ディスク上で常にスポット１２の位置がトラック１５の
中央にあるように制御することが可能となり、スポット
１２の反射光を受光する光反射器１８の出力信号からト
ラック１５上の記録信号を読み出すことが可能となる。
このように３ビーム法では３ビームのうち情報の再生に
用いる光ビームは１つだけである。
号はスポット１２がトラック１５中央上にあるときには
０となり、トラック１５の内周側又は外周側に外れるに
従って互いに逆極性で差分信号は大きくなる。よって、
差分信号に基づいて対物レンズを駆動することにより、
ディスク上で常にスポット１２の位置がトラック１５の
中央にあるように制御することが可能となり、スポット
１２の反射光を受光する光反射器１８の出力信号からト
ラック１５上の記録信号を読み出すことが可能となる。
このように３ビーム法では３ビームのうち情報の再生に
用いる光ビームは１つだけである。
【０００７】この３ビーム法のトラッキング制御はディ
スク上のスポットをトラック中央上に位置させるように
制御しているので、対物レンズの駆動によって光検出器
の受光面上を反射像が移動する。よって、トラッキング
制御において反射像が光検出器の受光面から外れないよ
うに光検出器の受光面は大きくする必要がある。従来の
トラッキング制御方法としては３ビーム法以外にはプッ
シュプル法が知られている。プッシュプル法において
は、２分割の受光面を有する光検出器が用いられ、それ
は非結像位置に配置される。図３に示すように２分割の
受光面６５，６６においてトラックによる回折光が符号
６７で示すような分布形状となる。受光面６５，６６は
光スポットより十分大きな面積を有し、受光面６５，６
６による出力差分が等しくなるようにディスク上のスポ
ット位置が制御され、同時にこの反射光からディスクの
記録信号を読み取ることが行なわれる。このプッシュプ
ル法のトラッキング制御方法を用いた場合でも記録信号
を読み出すための光ビームは１つだけである。
スク上のスポットをトラック中央上に位置させるように
制御しているので、対物レンズの駆動によって光検出器
の受光面上を反射像が移動する。よって、トラッキング
制御において反射像が光検出器の受光面から外れないよ
うに光検出器の受光面は大きくする必要がある。従来の
トラッキング制御方法としては３ビーム法以外にはプッ
シュプル法が知られている。プッシュプル法において
は、２分割の受光面を有する光検出器が用いられ、それ
は非結像位置に配置される。図３に示すように２分割の
受光面６５，６６においてトラックによる回折光が符号
６７で示すような分布形状となる。受光面６５，６６は
光スポットより十分大きな面積を有し、受光面６５，６
６による出力差分が等しくなるようにディスク上のスポ
ット位置が制御され、同時にこの反射光からディスクの
記録信号を読み取ることが行なわれる。このプッシュプ
ル法のトラッキング制御方法を用いた場合でも記録信号
を読み出すための光ビームは１つだけである。
【０００８】このような単一ビームによって情報を読み
取る場合に、転送レートを高めるためには、ディスクの
回転数を速めたり、情報記録密度を高めることが必要で
ある。しかしながら、情報を読み取るためのピックアッ
プ内の対物レンズをディスクの面振れ等のフォーカスエ
ラー量に応じて正確に制御するためには、ディスクの回
転数は現在の５倍程度まで高めることが限界であり、光
ビームの波長を短くして情報記録密度を高めることは、
青色の光を用いたとしても２倍程度しか高めることがで
きないので、双方を合わせても１０倍程度しか転送レー
トが向上できないという問題がある。
取る場合に、転送レートを高めるためには、ディスクの
回転数を速めたり、情報記録密度を高めることが必要で
ある。しかしながら、情報を読み取るためのピックアッ
プ内の対物レンズをディスクの面振れ等のフォーカスエ
ラー量に応じて正確に制御するためには、ディスクの回
転数は現在の５倍程度まで高めることが限界であり、光
ビームの波長を短くして情報記録密度を高めることは、
青色の光を用いたとしても２倍程度しか高めることがで
きないので、双方を合わせても１０倍程度しか転送レー
トが向上できないという問題がある。
【０００９】これに対し、テレビジョン学会年次大会
（１９９３年（２０−１））において発表された３ビー
ムハイビジョンディスク方式情報再生方法がある。この
方法は、３本の光ビームを隣接する３トラックに同時に
照射し、３本のトラックに対し同時に読み出しを行って
転送レートを向上させるのである。光検出器の受光面は
ディスクの非結像位置に配置しており、ディスク上の光
スポット径を回折限界まで絞り込んで、その反射光に含
まれる情報をすべて１チャンネルの信号として取り込む
ことが行なわれる。また、かかる方法においては、光ス
ポットをディスク上の記録トラックに正確に追従させる
必要があるので、例えば、図１及び図２に示したような
３ビーム法のトラッキング制御方法が用いられている。
（１９９３年（２０−１））において発表された３ビー
ムハイビジョンディスク方式情報再生方法がある。この
方法は、３本の光ビームを隣接する３トラックに同時に
照射し、３本のトラックに対し同時に読み出しを行って
転送レートを向上させるのである。光検出器の受光面は
ディスクの非結像位置に配置しており、ディスク上の光
スポット径を回折限界まで絞り込んで、その反射光に含
まれる情報をすべて１チャンネルの信号として取り込む
ことが行なわれる。また、かかる方法においては、光ス
ポットをディスク上の記録トラックに正確に追従させる
必要があるので、例えば、図１及び図２に示したような
３ビーム法のトラッキング制御方法が用いられている。
【００１０】３ビームハイビジョンディスク方式におい
ては、ディスク上に図４に示すような位置関係で光スポ
ット２１〜２３が形成される。すなわち、光スポット２
１はトラック２４の中心より僅かに外周側に位置し、光
スポット２２はトラック２４の外周側に隣接するトラッ
ク２５の中央上に位置し、光スポット２３はトラック２
５の外周側に隣接するトラック２６の僅かに内周側に位
置している。
ては、ディスク上に図４に示すような位置関係で光スポ
ット２１〜２３が形成される。すなわち、光スポット２
１はトラック２４の中心より僅かに外周側に位置し、光
スポット２２はトラック２４の外周側に隣接するトラッ
ク２５の中央上に位置し、光スポット２３はトラック２
５の外周側に隣接するトラック２６の僅かに内周側に位
置している。
【００１１】図５（ａ）〜（ｃ）は、図４に示した各ス
ポット位置からの反射光による各光検出器の受光像を示
したものである。すなわち、光検出器２９の受光面には
スポット２３部分のディスクからの反射光が到達し、光
検出器２８の受光面にはスポット２２部分のディスクか
らの反射光が到達し、光検出器２７の受光面にはスポッ
ト２１部分のディスクからの反射光が到達する。
ポット位置からの反射光による各光検出器の受光像を示
したものである。すなわち、光検出器２９の受光面には
スポット２３部分のディスクからの反射光が到達し、光
検出器２８の受光面にはスポット２２部分のディスクか
らの反射光が到達し、光検出器２７の受光面にはスポッ
ト２１部分のディスクからの反射光が到達する。
【００１２】この方法においても、上記した３ビーム法
のトラッキング制御方法と同様に３つの光検出器が用い
られ、スポット２１，２３による反射光強度の差分を用
いてスポットの位置制御が行なわれる。この場合、スポ
ット２１，２３位置の反射光からはトラック２４，２６
に記録された信号を読み取ることができるので、転送レ
ートを向上させることができる。
のトラッキング制御方法と同様に３つの光検出器が用い
られ、スポット２１，２３による反射光強度の差分を用
いてスポットの位置制御が行なわれる。この場合、スポ
ット２１，２３位置の反射光からはトラック２４，２６
に記録された信号を読み取ることができるので、転送レ
ートを向上させることができる。
【００１３】しかしながら、かかる３ビームハイビジョ
ンディスク方式の情報再生方法を用いて転送レートを高
めるためには更にスポットの数を増やすことが必要とな
り、構成が複雑になるという欠点があった。この欠点を
解決するためには光検出器の受光面を結像位置にもって
くることが考えられる。このような構成にすると、ディ
スク上には光スポットではなく複数トラックに亘る大き
さの光を照射し、光検出器の受光面上ではその照射され
たディスクの複数のトラックの像を得ることができる。
ンディスク方式の情報再生方法を用いて転送レートを高
めるためには更にスポットの数を増やすことが必要とな
り、構成が複雑になるという欠点があった。この欠点を
解決するためには光検出器の受光面を結像位置にもって
くることが考えられる。このような構成にすると、ディ
スク上には光スポットではなく複数トラックに亘る大き
さの光を照射し、光検出器の受光面上ではその照射され
たディスクの複数のトラックの像を得ることができる。
【００１４】これは、例えば、色素を用いたディスクで
あって、信号が反射率の変化として記録されている場合
にそのディスク上の反射率分布の像がそのまま光検出器
の受光面上に投影されることになり、或いは、信号がピ
ットと呼ばれる小さな凹凸によって記録されている場合
には、十分に大きな開口によって観測すればその凹凸の
端部が黒い縁取りの像として観測されるべきところが、
開口数が制限されているが故にその縁取りが広がりをも
つことによって、ピット全体が黒く観察されるようにな
る。また、光磁気記録のような偏光を用いた記録方法の
場合には、いわゆる偏光顕微鏡と同様の光学系をもって
観察することで、記録部を黒くすることができる。いず
れの場合においても光検出器が置かれる結像位置におい
てディスク上の記録信号を像として観察することができ
るのである。
あって、信号が反射率の変化として記録されている場合
にそのディスク上の反射率分布の像がそのまま光検出器
の受光面上に投影されることになり、或いは、信号がピ
ットと呼ばれる小さな凹凸によって記録されている場合
には、十分に大きな開口によって観測すればその凹凸の
端部が黒い縁取りの像として観測されるべきところが、
開口数が制限されているが故にその縁取りが広がりをも
つことによって、ピット全体が黒く観察されるようにな
る。また、光磁気記録のような偏光を用いた記録方法の
場合には、いわゆる偏光顕微鏡と同様の光学系をもって
観察することで、記録部を黒くすることができる。いず
れの場合においても光検出器が置かれる結像位置におい
てディスク上の記録信号を像として観察することができ
るのである。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法を用いると光検出器の受光面上にトラックの像
を維持する結像方式におけるトラッキング制御が困難と
なるので、信号読取用とは別に従来と同様の光学系を用
いて３ビーム方式などのトラッキング制御用の光学系を
準備する必要があった。また、このようにトラッキング
制御用の光学系を信号読取用とは個別に設けると、トラ
ッキング検出位置と信号読取位置との間にずれが生じる
ので、特にディスクに偏芯があるような場合において信
号読取位置にずれが生じるという問題点があった。
うな方法を用いると光検出器の受光面上にトラックの像
を維持する結像方式におけるトラッキング制御が困難と
なるので、信号読取用とは別に従来と同様の光学系を用
いて３ビーム方式などのトラッキング制御用の光学系を
準備する必要があった。また、このようにトラッキング
制御用の光学系を信号読取用とは個別に設けると、トラ
ッキング検出位置と信号読取位置との間にずれが生じる
ので、特にディスクに偏芯があるような場合において信
号読取位置にずれが生じるという問題点があった。
【００１６】そこで、本発明は上述した点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、光検出器の
受光面を結像位置に配置して安定したトラッキング動作
を可能にすると共に信号を適切に読み取ることができる
光学式ピックアップ装置を提供することにある。
れたものであり、その目的とするところは、光検出器の
受光面を結像位置に配置して安定したトラッキング動作
を可能にすると共に信号を適切に読み取ることができる
光学式ピックアップ装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の光学式ピックア
ップ装置は、記録媒体のトラック上に記録された信号を
読み取る光学式ピックアップ装置であって、記録媒体上
の信号を読み取るべき少なくとも１トラックに光ビーム
を照射する光源と、記録媒体上の光ビームの照射部分の
反射による実像を所定の面上に結像させる結像手段と、
所定の面上に受光面が配置された光検出手段とからな
り、光検出手段の受光面は、トラック接線方向に２分割
されたトラッキング制御用の少なくとも１つの第１受光
面と、第１受光面で受像されるトラック上の記録信号を
読み取るべく第１受光面の近傍に設けられた信号読取用
の第２受光面とからなり、第１受光面のトラック接線方
向に垂直な方向の幅を第１受光面上のトラック像のトラ
ックピッチの２倍からトラック像の幅を差し引いた値よ
り大なる値に設定したことを特徴としている。
ップ装置は、記録媒体のトラック上に記録された信号を
読み取る光学式ピックアップ装置であって、記録媒体上
の信号を読み取るべき少なくとも１トラックに光ビーム
を照射する光源と、記録媒体上の光ビームの照射部分の
反射による実像を所定の面上に結像させる結像手段と、
所定の面上に受光面が配置された光検出手段とからな
り、光検出手段の受光面は、トラック接線方向に２分割
されたトラッキング制御用の少なくとも１つの第１受光
面と、第１受光面で受像されるトラック上の記録信号を
読み取るべく第１受光面の近傍に設けられた信号読取用
の第２受光面とからなり、第１受光面のトラック接線方
向に垂直な方向の幅を第１受光面上のトラック像のトラ
ックピッチの２倍からトラック像の幅を差し引いた値よ
り大なる値に設定したことを特徴としている。
【００１８】
【作用】本発明の光学式ピックアップ装置においては、
光検出器の受光面がトラックキング制御用及び信号読取
用で個別に記録媒体の結像面に互いに近傍に置かれ、ト
ラッキング制御用の受光面は記録媒体のトラック接線方
向に２分割され、そのトラック接線方向に垂直な方向の
幅ｄは、結像光学系の横倍率をα、記録媒体のトラック
像のトラックピッチをｐ、トラック像の幅又はピット像
の幅をｓとしたときに、
光検出器の受光面がトラックキング制御用及び信号読取
用で個別に記録媒体の結像面に互いに近傍に置かれ、ト
ラッキング制御用の受光面は記録媒体のトラック接線方
向に２分割され、そのトラック接線方向に垂直な方向の
幅ｄは、結像光学系の横倍率をα、記録媒体のトラック
像のトラックピッチをｐ、トラック像の幅又はピット像
の幅をｓとしたときに、
【００１９】
【数１】ｄ＜２×α×ｐ−α×ｓ となるように設定されている。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳
細に説明する。図６は本発明によるディスクの記録信号
読取装置の光学系を示している。この光学系において
は、光源３１から発生られた光ビームはビームスプリッ
タ３２、そして対物レンズ３３を介して光ディスク３４
上に照射される。光ディスク３４においては、記録信号
が読み取られるべき少なくとも１トラックに対して照射
が行なわれる。光ディスク３４で反射した光ビームは対
物レンズ３３を介してビームスプリッタ３２に戻り、そ
こで反射して進行方向が曲げられて光検出器３５に達す
るのである。また、ディスク３４上のフォーカシングが
焦点位置検出手段３６によって検出され、その検出出力
に応じて焦点制御駆動機構３７が駆動されるようになっ
ている。また、後述するトラッキングエラー信号に応じ
て駆動されるトラッキング制御駆動機構３８が設けられ
ている。
細に説明する。図６は本発明によるディスクの記録信号
読取装置の光学系を示している。この光学系において
は、光源３１から発生られた光ビームはビームスプリッ
タ３２、そして対物レンズ３３を介して光ディスク３４
上に照射される。光ディスク３４においては、記録信号
が読み取られるべき少なくとも１トラックに対して照射
が行なわれる。光ディスク３４で反射した光ビームは対
物レンズ３３を介してビームスプリッタ３２に戻り、そ
こで反射して進行方向が曲げられて光検出器３５に達す
るのである。また、ディスク３４上のフォーカシングが
焦点位置検出手段３６によって検出され、その検出出力
に応じて焦点制御駆動機構３７が駆動されるようになっ
ている。また、後述するトラッキングエラー信号に応じ
て駆動されるトラッキング制御駆動機構３８が設けられ
ている。
【００２１】図７は光検出器３５の受光面の形状をディ
スク上のトラックとの関係で示している。ここで、トラ
ック４４〜４６は光検出器３５の受光面に反射光として
照射された像であるとする。また、トラック４４が現読
取トラックであり、トラック４５，４６はトラック４４
の隣接トラックである。光検出器３５の受光面はトラッ
キング制御用の第１受光面である受光面４１，４２と、
信号読取用の第２受光面４３とからなる。受光面４１，
４２は１つの受光面をトラック接線方向に２分割した形
状をしており、ディスク上においてトラック方向におい
て同一位置からの反射光を受光する。受光面４３は第１
及び第２受光面より若干トラック方向にずれた位置から
の反射光を受光する。
スク上のトラックとの関係で示している。ここで、トラ
ック４４〜４６は光検出器３５の受光面に反射光として
照射された像であるとする。また、トラック４４が現読
取トラックであり、トラック４５，４６はトラック４４
の隣接トラックである。光検出器３５の受光面はトラッ
キング制御用の第１受光面である受光面４１，４２と、
信号読取用の第２受光面４３とからなる。受光面４１，
４２は１つの受光面をトラック接線方向に２分割した形
状をしており、ディスク上においてトラック方向におい
て同一位置からの反射光を受光する。受光面４３は第１
及び第２受光面より若干トラック方向にずれた位置から
の反射光を受光する。
【００２２】今、結像光学系の横倍率をαとすると、デ
ィスク上のトラックピッチｐに対し、結像面である光検
出器３５の受光面上におけるトラック４４，４６のピッ
チ若しくはトラック４４，４５のピッチは、
ィスク上のトラックピッチｐに対し、結像面である光検
出器３５の受光面上におけるトラック４４，４６のピッ
チ若しくはトラック４４，４５のピッチは、
【００２３】
【数２】α×ｐ ……（１） で与えられる。ここで、受光面４１，４２の分割隙間を
含む幅の合計ｄは、ディスク上でのトラック幅或いはピ
ット幅をｓとして表わすと、
含む幅の合計ｄは、ディスク上でのトラック幅或いはピ
ット幅をｓとして表わすと、
【００２４】
【数３】ｄ＜２×α×ｐ−α×ｓ ……（２） と設定される。このように設定すると、隣のトラック４
５，４６の記録信号の影響を受けることなく現読取トラ
ック４４とその周囲の像だけを取り込める幅にすること
ができる。
５，４６の記録信号の影響を受けることなく現読取トラ
ック４４とその周囲の像だけを取り込める幅にすること
ができる。
【００２５】この設定とは逆に、
【００２６】
【数４】 ｄ≧２×α×ｐ−α×ｓ ……（３） とすると、光検出器３５は１つのトラックの像だけを検
出することが不可能になるので、トラッキングエラー検
出が行なえなくなる。ｄは上記の式（２）を満足すれば
トラッキング位置検出を行うことが可能であり、その値
は光の波長、開口数、ディスクのピット幅、トラックピ
ッチに応じて最良の値を得ることができる。
出することが不可能になるので、トラッキングエラー検
出が行なえなくなる。ｄは上記の式（２）を満足すれば
トラッキング位置検出を行うことが可能であり、その値
は光の波長、開口数、ディスクのピット幅、トラックピ
ッチに応じて最良の値を得ることができる。
【００２７】なお、焦点位置については、焦点位置検出
手段３６で焦点位置を測定し、光検出器３５の各受光面
４１〜４３が対物レンズによるディスクの結像面に一致
するように焦点制御駆動機構３７を制御することによっ
て常に光検出器３５の受光面４１〜４３上でディスクの
ピット像が得られる。このとき、光検出器３５の受光面
４１〜４３上にはトラック４４のピット像が結像する
が、受光面４１，４２の分割線の延長上に受光面４３を
トラック接線方向に２分割する中心線があり、受光面４
１，４２の分割線がトラック像の中心に乗っていれば受
光面４３もトラック像の中央に位置する。よって、受光
面４１，４２による各出力を比較すると、受光面４３が
トラック４４の像の中央にあれば受光面４１，４２双方
の受光量は等しくなる。受光面４３がトラック４４より
もトラック４５側に寄っていれば受光面４１の受光量は
小さくなる。逆に、トラック４６側に寄っていれば受光
面４２の受光量は小さくなる。従って、図８に示した差
動増幅器４７を用いて受光面４１，４２による出力の差
分信号をトラッキングエラー信号として算出し、差動増
幅器４７からのトラッキングエラー信号に応じてトラッ
キング制御駆動機構３８を駆動すれば受光面４３はトラ
ック４４の記録信号を読み取ることができる。
手段３６で焦点位置を測定し、光検出器３５の各受光面
４１〜４３が対物レンズによるディスクの結像面に一致
するように焦点制御駆動機構３７を制御することによっ
て常に光検出器３５の受光面４１〜４３上でディスクの
ピット像が得られる。このとき、光検出器３５の受光面
４１〜４３上にはトラック４４のピット像が結像する
が、受光面４１，４２の分割線の延長上に受光面４３を
トラック接線方向に２分割する中心線があり、受光面４
１，４２の分割線がトラック像の中心に乗っていれば受
光面４３もトラック像の中央に位置する。よって、受光
面４１，４２による各出力を比較すると、受光面４３が
トラック４４の像の中央にあれば受光面４１，４２双方
の受光量は等しくなる。受光面４３がトラック４４より
もトラック４５側に寄っていれば受光面４１の受光量は
小さくなる。逆に、トラック４６側に寄っていれば受光
面４２の受光量は小さくなる。従って、図８に示した差
動増幅器４７を用いて受光面４１，４２による出力の差
分信号をトラッキングエラー信号として算出し、差動増
幅器４７からのトラッキングエラー信号に応じてトラッ
キング制御駆動機構３８を駆動すれば受光面４３はトラ
ック４４の記録信号を読み取ることができる。
【００２８】図９は本発明による他の実施例における光
検出器の受光面の形状をディスク上のトラックとの関係
で示している。ここで、図６に示した光検出器３５は図
７に示した受光面４１〜４３とは異なる５つの受光面５
１〜５３，５７，５８を有している。受光面５１，５２
はトラッキング制御用に互いにトラック接線方向に２分
割された第１受光面であり、受光面５７，５８もトラッ
キング制御用に互いにトラック接線方向に２分割された
第１受光面である。受光面５３は記録信号読取用であ
る。トラック５４は現読取トラックの像であり、トラッ
ク５５，５６はトラック５４に隣接するトラックの像で
ある。
検出器の受光面の形状をディスク上のトラックとの関係
で示している。ここで、図６に示した光検出器３５は図
７に示した受光面４１〜４３とは異なる５つの受光面５
１〜５３，５７，５８を有している。受光面５１，５２
はトラッキング制御用に互いにトラック接線方向に２分
割された第１受光面であり、受光面５７，５８もトラッ
キング制御用に互いにトラック接線方向に２分割された
第１受光面である。受光面５３は記録信号読取用であ
る。トラック５４は現読取トラックの像であり、トラッ
ク５５，５６はトラック５４に隣接するトラックの像で
ある。
【００２９】図７に示した実施例と同様に結像光学系の
横倍率がαとすると、ディスク上のトラックピッチｐに
対し、結像面である光検出器３５の受光面上ではトラッ
ク５４，５６間のピッチ又はトラック５４，と５５の間
のピッチは上記の式（１）と同様である。また、受光面
５１，５２の分割間隙を含む幅の合計ｄ、又は受光面５
７，５８の分割間隙を含む幅の合計ｄは、媒体上でのト
ラック幅或いはピット幅をｓとして表すと、上記した式
（２）と同様の関係を有するように設定されている。よ
って、隣のトラック５５，５６の記録情報の影響を受け
ることなくトラック５４とその周囲の像だけを取り込む
ことができる。
横倍率がαとすると、ディスク上のトラックピッチｐに
対し、結像面である光検出器３５の受光面上ではトラッ
ク５４，５６間のピッチ又はトラック５４，と５５の間
のピッチは上記の式（１）と同様である。また、受光面
５１，５２の分割間隙を含む幅の合計ｄ、又は受光面５
７，５８の分割間隙を含む幅の合計ｄは、媒体上でのト
ラック幅或いはピット幅をｓとして表すと、上記した式
（２）と同様の関係を有するように設定されている。よ
って、隣のトラック５５，５６の記録情報の影響を受け
ることなくトラック５４とその周囲の像だけを取り込む
ことができる。
【００３０】同様に焦点位置について焦点位置検出手段
３６で焦点位置を測定し、光検出器３５が対物レンズ３
３による媒体結像面にくるように焦点制御駆動機構３７
を制御することによって、常に光検出器３５の受光面上
で媒体の像が得られている。このとき、光検出器３５の
受光面上にはトラック５４のピット像が結像している
が、受光面５１，５２及び受光面５７，５８の各分割線
の延長上に受光面５３をトラック接線方向に２分割する
中心線があるようにされているので、受光面５１，５２
及び受光面５７，５８の分割線がトラック像の中心に乗
っていれば受光面５３もトラック像の中央に位置する。
ここで、受光面５１，５２の出力を比較すると、ディス
クに偏芯があったり、ピックアップの配置される角度に
ずれが生じているような場合には受光面５３がトラック
像の中心にあれば受光面５１，５２に当たる光量の差と
受光面５７，５８に当たる光量の差は等しい。ただし、
ここではサーボ信号に必要な信号帯域を考え、ピット各
々の明暗はサーボ帯域には影響しないものとする。
３６で焦点位置を測定し、光検出器３５が対物レンズ３
３による媒体結像面にくるように焦点制御駆動機構３７
を制御することによって、常に光検出器３５の受光面上
で媒体の像が得られている。このとき、光検出器３５の
受光面上にはトラック５４のピット像が結像している
が、受光面５１，５２及び受光面５７，５８の各分割線
の延長上に受光面５３をトラック接線方向に２分割する
中心線があるようにされているので、受光面５１，５２
及び受光面５７，５８の分割線がトラック像の中心に乗
っていれば受光面５３もトラック像の中央に位置する。
ここで、受光面５１，５２の出力を比較すると、ディス
クに偏芯があったり、ピックアップの配置される角度に
ずれが生じているような場合には受光面５３がトラック
像の中心にあれば受光面５１，５２に当たる光量の差と
受光面５７，５８に当たる光量の差は等しい。ただし、
ここではサーボ信号に必要な信号帯域を考え、ピット各
々の明暗はサーボ帯域には影響しないものとする。
【００３１】受光面５３がトラック５５側に寄っていれ
ば受光面５１，５７各々の光量は小さくなり、受光面５
３がトラック５６側に寄っていれば受光面５２，５８各
々の光量は小さくなる。よって、図１０に示すように、
４つの差動増幅器５９〜６２を用いた構成によってトラ
ッキングエラー信号及びディスクの偏芯量を示す偏芯信
号を得ることができる。すなわち、差動増幅器５９は受
光面５１による出力信号から受光面５２による出力信号
の差レベルを検出し、差動増幅器６０は受光面５７によ
る出力信号から受光面５８による出力信号の差レベルを
検出を検出する。差動増幅器６１は差動増幅器５９，６
０の各差レベルを加算し、その加算結果をトラッキング
エラー信号として生成する。このトラッキングエラー信
号に応じてトラッキング制御駆動機構３８を駆動すれば
受光面５３は、ディスクに偏芯があったり、ピックアッ
プの配置される角度にずれが生じているような場合にお
いても読み取るべきトラック像を中央に受像するように
制御され、トラックの記録信号を適切に読み取ることが
できる。また、差動増幅器６２は差動増幅器５９の差レ
ベルから差動増幅器６０の差レベルを差し引いてその差
引結果を偏芯信号として生成する。この偏芯信号のディ
スクが１周する間の変化からディスクの偏芯量が分か
り、偏芯信号の定常的な成分から光検出器角度のずれ量
を知ることができる。偏芯量が得られると、例えば、特
定のトラックを検索する場合にピックアップが横切るべ
きトラックの数を予め演算することができるので、検索
にかかる時間を短縮することができるという効果があ
る。
ば受光面５１，５７各々の光量は小さくなり、受光面５
３がトラック５６側に寄っていれば受光面５２，５８各
々の光量は小さくなる。よって、図１０に示すように、
４つの差動増幅器５９〜６２を用いた構成によってトラ
ッキングエラー信号及びディスクの偏芯量を示す偏芯信
号を得ることができる。すなわち、差動増幅器５９は受
光面５１による出力信号から受光面５２による出力信号
の差レベルを検出し、差動増幅器６０は受光面５７によ
る出力信号から受光面５８による出力信号の差レベルを
検出を検出する。差動増幅器６１は差動増幅器５９，６
０の各差レベルを加算し、その加算結果をトラッキング
エラー信号として生成する。このトラッキングエラー信
号に応じてトラッキング制御駆動機構３８を駆動すれば
受光面５３は、ディスクに偏芯があったり、ピックアッ
プの配置される角度にずれが生じているような場合にお
いても読み取るべきトラック像を中央に受像するように
制御され、トラックの記録信号を適切に読み取ることが
できる。また、差動増幅器６２は差動増幅器５９の差レ
ベルから差動増幅器６０の差レベルを差し引いてその差
引結果を偏芯信号として生成する。この偏芯信号のディ
スクが１周する間の変化からディスクの偏芯量が分か
り、偏芯信号の定常的な成分から光検出器角度のずれ量
を知ることができる。偏芯量が得られると、例えば、特
定のトラックを検索する場合にピックアップが横切るべ
きトラックの数を予め演算することができるので、検索
にかかる時間を短縮することができるという効果があ
る。
【００３２】上記した各実施例においては、ディスク上
の記録情報を再生する場合を例にとって説明したが、予
めガイド用の溝が切られているディスクに記録を行なう
際にも同様の構成によってトラッキング制御を行うこと
が可能である。また、上記した各実施例においては、光
ディスクを例にとって説明したが、本発明は光カード、
光テープ等の他の光学式記録媒体にも適用することがで
きる。
の記録情報を再生する場合を例にとって説明したが、予
めガイド用の溝が切られているディスクに記録を行なう
際にも同様の構成によってトラッキング制御を行うこと
が可能である。また、上記した各実施例においては、光
ディスクを例にとって説明したが、本発明は光カード、
光テープ等の他の光学式記録媒体にも適用することがで
きる。
【００３３】本発明に基づいて、転送レートを向上させ
るには、図１１に示したような形状の受光面７１〜８１
を有する光検出器を用いて複数のトラックを同時に読み
出せば良い。受光面７１，７２及び受光面７３，７４は
トラッキング制御用であり、受光面７５〜８１は連続す
る７トラックの信号読取用である。この場合、ディスク
が単一螺旋のトラック形状を持つものであれば、適宜ト
ラックジャンプを繰返して読み取って同一トラックが重
複して読み取られないように構成することが可能であ
る。
るには、図１１に示したような形状の受光面７１〜８１
を有する光検出器を用いて複数のトラックを同時に読み
出せば良い。受光面７１，７２及び受光面７３，７４は
トラッキング制御用であり、受光面７５〜８１は連続す
る７トラックの信号読取用である。この場合、ディスク
が単一螺旋のトラック形状を持つものであれば、適宜ト
ラックジャンプを繰返して読み取って同一トラックが重
複して読み取られないように構成することが可能であ
る。
【００３４】上記した各実施例においては、単一の光検
出器として説明を行なったが、これは複数の光検出器に
分割されていても良い。例えば、いくつかの素子が連続
して並ぶ１次元あるいは２次元のアレー形状であって
も、記録信号の読み取りが可能な形状であれば様々な形
状が可能である。また、上記した各実施例においては、
各受光面を方形状として形成したが、これは、三角形、
長円形、台形等の様々な形状が可能である。また、受光
面の分割部分の形状も平行な直線である必要はなく、部
分によって幅が異なっても、また、レンズ収差等に応じ
て曲線によって分割をしても同様の効果を奏することが
できる。
出器として説明を行なったが、これは複数の光検出器に
分割されていても良い。例えば、いくつかの素子が連続
して並ぶ１次元あるいは２次元のアレー形状であって
も、記録信号の読み取りが可能な形状であれば様々な形
状が可能である。また、上記した各実施例においては、
各受光面を方形状として形成したが、これは、三角形、
長円形、台形等の様々な形状が可能である。また、受光
面の分割部分の形状も平行な直線である必要はなく、部
分によって幅が異なっても、また、レンズ収差等に応じ
て曲線によって分割をしても同様の効果を奏することが
できる。
【００３５】更に、図９に示した実施例においては、ト
ラッキング制御用の受光面５１，５２と受光面５７，５
８とを信号読取用の受光面を中心として対称に構成した
が、このように対称に配置する必要はなく、例えば、ピ
ット形状が非対称であって、これを補正するために信号
読取用の受光面の位置をオフセットさせるというような
構成を用いることも可能である。
ラッキング制御用の受光面５１，５２と受光面５７，５
８とを信号読取用の受光面を中心として対称に構成した
が、このように対称に配置する必要はなく、例えば、ピ
ット形状が非対称であって、これを補正するために信号
読取用の受光面の位置をオフセットさせるというような
構成を用いることも可能である。
【００３６】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば、光
検出器の受光面がトラックキング制御用及び信号読取用
で個別に記録媒体の結像面上に互いに近傍に配置され、
トラッキング制御用の受光面は記録媒体のトラック接線
方向に２分割され、そのトラック接線方向に垂直な方向
の幅は受光面上のトラック像のトラックピッチの２倍か
らトラック像の幅を差し引いた値より大なるように設定
されている。よって、結像面で記録信号を読み取る検出
する方式の光学式情報記録再生装置において簡単な構成
で安定にトラッキング制御をすることができる。
検出器の受光面がトラックキング制御用及び信号読取用
で個別に記録媒体の結像面上に互いに近傍に配置され、
トラッキング制御用の受光面は記録媒体のトラック接線
方向に２分割され、そのトラック接線方向に垂直な方向
の幅は受光面上のトラック像のトラックピッチの２倍か
らトラック像の幅を差し引いた値より大なるように設定
されている。よって、結像面で記録信号を読み取る検出
する方式の光学式情報記録再生装置において簡単な構成
で安定にトラッキング制御をすることができる。
【図１】３ビーム法のトラッキング制御方法によるディ
スク上の照射スポットを示す図である。
スク上の照射スポットを示す図である。
【図２】図１の方法による各光検出器の受光面の受光状
態を示す図である。
態を示す図である。
【図３】プッシュプル法のトラッキング制御方法による
光検出器の受光状態を示す図である。
光検出器の受光状態を示す図である。
【図４】３ビームハイビジョンディスク方式のトラッキ
ング制御方法によるディスク上の照射スポットを示す図
である。
ング制御方法によるディスク上の照射スポットを示す図
である。
【図５】図３の方法による各光検出器の受光面の受光状
態を示す図である。
態を示す図である。
【図６】本発明による光学式ピックアップ装置の概略構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図７】図６の装置中の光検出器の受光面の形状をディ
スク上のトラックとの関係で示す図である。
スク上のトラックとの関係で示す図である。
【図８】トラッキング信号生成回路を示す回路図であ
る。
る。
【図９】本発明の他の実施例として光検出器の受光面の
形状をディスク上のトラックとの関係で示す図である。
形状をディスク上のトラックとの関係で示す図である。
【図１０】トラッキング信号及び偏芯信号生成回路を示
す回路図である。
す回路図である。
【図１１】本発明の他の実施例として光検出器の受光面
の形状をディスク上のトラックとの関係で示す図であ
る。
の形状をディスク上のトラックとの関係で示す図であ
る。
１７〜１９，２７〜２９，３５ 光検出器 ３１ 光源 ３３ 対物レンズ ３４ 光ディスク ４１〜４３，５１〜５３，５７，５８，７１〜８１ 受
光面 ４７，５９〜６２ 差動増幅器
光面 ４７，５９〜６２ 差動増幅器
Claims (4)
- 【請求項１】 記録媒体のトラック上に記録された信号
を読み取る光学式ピックアップ装置であって、 前記記録媒体上の信号を読み取るべき少なくとも１トラ
ックに光ビームを照射する光源と、 前記記録媒体上の前記光ビームの照射部分の反射による
実像を所定の面上に結像させる結像手段と、 前記所定の面上に受光面が配置された光検出手段とから
なり、 前記光検出手段の受光面は、前記記録媒体のトラック接
線方向に２分割されたトラッキング制御用の少なくとも
１つの第１受光面と、前記第１受光面で受像されるトラ
ック上の記録信号を読み取るべく前記第１受光面の近傍
に設けられた信号読取用の第２受光面とからなり、前記
第１受光面のトラック接線方向に垂直な方向の幅を前記
第１受光面上のトラック像のトラックピッチの２倍から
前記トラック像の幅を差し引いた値より大なる値に設定
したことを特徴とする光学式ピックアップ装置。 - 【請求項２】 ２つの前記第１受光面を前記第２受光面
を中心にしてトラック接線方向に対称に設けたことを特
徴とする請求項１記載の光学式ピックアップ装置。 - 【請求項３】 ２つの前記第１受光面の一方による２分
割の各受光出力信号の差分と２つの前記第１受光面の他
方による２分割の各受光出力信号の差分との和をトラッ
キングエラー信号として発生する手段を有することを特
徴とする請求項１又は２記載の光学式ピックアップ装
置。 - 【請求項４】 前記記録媒体は円盤状の光ディスクであ
り、２つの前記第１受光面の一方による２分割の各受光
出力信号の差分と２つの前記第１受光面の他方による２
分割の各受光出力信号の差分との差を前記光ディスクの
偏芯量を示す信号として発生する手段を有することを特
徴とする請求項１又は２記載の光学式ピックアップ装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13059794A JP3736812B2 (ja) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | 光学式ピックアップ装置 |
| US08/489,440 US5612937A (en) | 1994-06-13 | 1995-06-12 | Optical pickup apparatus having a bisected optical receiving element for tracking control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13059794A JP3736812B2 (ja) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | 光学式ピックアップ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH087286A true JPH087286A (ja) | 1996-01-12 |
| JP3736812B2 JP3736812B2 (ja) | 2006-01-18 |
Family
ID=15038021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13059794A Expired - Fee Related JP3736812B2 (ja) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | 光学式ピックアップ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5612937A (ja) |
| JP (1) | JP3736812B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6801491B1 (en) * | 1999-02-24 | 2004-10-05 | Pioneer Corporation | Focus error detecting apparatus of optical pickup with a light separating and astigmatism generation optical element and detection method thereof |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4283777A (en) * | 1979-05-14 | 1981-08-11 | Xerox Corporation | Optical memory having a parallel read out |
| US4695992A (en) * | 1983-01-31 | 1987-09-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical information recording-reproducing apparatus in which the relative position of a primary beam and secondary beams on recording medium is varied during recording and reproduction of information |
| EP0224853B1 (en) * | 1985-11-30 | 1992-02-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical head |
| US5155718A (en) * | 1988-01-25 | 1992-10-13 | Olympus Optical Co., Ltd. | Optical record medium reading apparatus having a de-focussed light beam projected on an optical record medium |
| JPH05128536A (ja) * | 1991-11-01 | 1993-05-25 | Olympus Optical Co Ltd | 光記録媒体の再生装置 |
-
1994
- 1994-06-13 JP JP13059794A patent/JP3736812B2/ja not_active Expired - Fee Related
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