JP2644720B2 - トラック引込み方法 - Google Patents

トラック引込み方法

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JP2644720B2 JP60034356A JP3435685A JP2644720B2 JP 2644720 B2 JP2644720 B2 JP 2644720B2 JP 60034356 A JP60034356 A JP 60034356A JP 3435685 A JP3435685 A JP 3435685A JP 2644720 B2 JP2644720 B2 JP 2644720B2
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  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は光ディスク装置に係り、特にトラック追従制
御系に好適な引き込み方法に関するものである。
〔発明の背景〕
光ディスク装置のトラック引き込み方式については、
特開昭51−107015号に記載のように、偏心の状態を測
定、記憶し、これを読み出しながら光スポットを記憶内
容に従って強制的に動かすことによって、光スポットは
相対的にトラックに沿うようになり、引き込み動作が確
実に出来るようになっていた。しかし、これでは、一度
偏心状態を記憶するために時間を要すことと、偏心以外
の原因で生ずるトラックずれ、例えばシーク動作終了の
ヘッドの残留振動や外部からの衝撃によるものがあると
引き込み動作が不安定になるという問題があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は光ディスク装置において、高速かつ安
定に引き込みができるトラック引込み方法を提供するこ
とにある。
〔発明の概要〕
上記の目的を実現するために本発明では光スポットと
トラックの相対速度が所定値以下のときで、かつ、光ス
ポットがトラック中央にあるときにサーボループを閉じ
るものであり、かつ、速度検出をトラッキング信号のゼ
ロクロスパルスの間隔またはトラック通過パルス信号の
間隔により行なうものである。
トラック中央に於いてトラッキングオンにすることに
より、トラック中央を通過するときトラックずれ信号は
線形になるので、制御がしやすいという効果がある。ま
た、速度が所定値以下のときに引き込むので、トラック
中央において常に安定に引き込むことができる。さら
に、速度検出をトラック通過パルス信号などの間隔を検
出することにより行なっているので、１トラック移動す
る間に速度の判定をすることができ、特に所定のトラッ
クにランダムアクセスを行なう場合に好適である。トラ
ック通過パルス信号またはトラッキング信号のゼロクロ
スパルスの間隔の測定により、エラー信号の一周期以内
に速度が所定値を下回ったことを判定することができ
る。特に所定値であるトラック通過速度が低速であると
きに、本願発明は周波数を測定するものよりも高速に速
度判定が可能となる。
さらに、相対速度が高速の場合には積極的に速度を制
御して、安定かつ高速にトラック引込みを行なうことに
よって、目的のトラック付近で速度が低下しないときに
は、積極的に速度制御することによって、目標トラック
への引込みを可能とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。光
ディスク面には案内溝１と情報を記録する記憶膜２が基
板３の上に下地膜４を介して作成されている。このディ
スク面上にレーザ光束を集束して微少スポット５を形成
する。光スポットが一定速度で案内溝（情報が記録され
た後はトラックと称す）を通過すると、ディスクからの
反射光束が対物レンズを通過した後の総光量を表らわす
信号６とスポットとトラックのずれを表らわす信号７は
それぞれトラックの位置に対応して（ｂ），（ｃ）のよ
うに変化する。すなわち、トラックピッチを同期とする
正弦波の波形となり、総光量信号とトラックずれ信号は
位相が90゜だけシフトした関係がある。
光スポットがトラックを通過する速度は、トラックず
れ信号を微分した信号の振幅として検出することができ
る。（ｄ）はトラックずれ信号を微分して得たトラック
通過速度信号８である。
しかし、回路構成から微分回路やフィルターを排除し
て調整の簡易な装置を提供するために、本発明では速度
を検出する方法として、トラックピッチが一定であるこ
とを用いて、トラックからトラックまでの移動時間を測
定することによって速度を知る方法を採用する。具体的
には、トラックずれ信号７から零点をクロスする状態を
表らわすパルス信号９を（ｆ）のように作成し、連続パ
ルスの立ち上りから次の立ち上りまでの時間、または１
つのパルスの時間幅を測定することによって知ることが
できる。
トラックに光スポットを安定に引き込む１つの実施例
を第２図のサーボ系のブロック図に従って説明する。ト
ラックの動き10とスポットの動き11はトラックずれ検出
部12において公知の方法によって光学的に位置ずれが検
出され、その出力はトラックずれ信号７となる。この信
号７をスイッチ回路13に入力し、サーボONタイミング信
号14によって制御し、スイッチ回路13の出力は補償系1
5、アクチュエータ駆動部16を介してアクチュエータ17
を駆動し、光スポットの位置決めを行う。トラッキング
サーボ系の動作を制御するサーボONタイミング信号14は
上位の制御回路からトラッキングを行うように指令され
るトラッキングON信号18によって起動される制御回路19
によって、トラックずれ信号７及び総光量信号６を用い
て、安定な引き込み動作ができるタイミングを検出して
出力される。
この制御回路19の構成を第３図に示す。トラックずれ
検出部12から出力されたトラックずれ信号７と総光量検
出部20から出力された総光量信号６はトラック中心検出
回路21に入力され、トラック中心をスポットが通過した
ことを表らわすトラック通過パルス信号22が発生する。
一方、トラックずれ信号７は速度検出回路23に入力され
て、トラックを通過するときの速度を表らわす信号24を
出力する。この信号24とある速度に対応する設定レベル
電圧25をレベル比較回路26に入力し、トラックを光スポ
ットが通過する速度がある設定速度以下になると論理レ
ベル“1"を出力するようにする。
トラック通過パルス信号22を前述のレベル比較の演算
に要する時間（通常数ナノから数十ナノ秒）だけ遅延回
路27に通して時間遅れを生じさせ、この出力と前述のレ
ベル比較回路26の出力をAND回路28に入力して、論理積
をとる。するとトラック通過速度が設定値以下になった
ときに、トラックのほぼ中心をスポットが通過するたび
にパルスが出力される。このパルスを上位制御回路から
指令されるトラッキングON信号18と供にフリップ・フロ
ップ回路29（具体的にはＤ−Ｔフリップフロップ）に入
力して、トラッキングON信号が論理レベル“1"となった
後、直後に来たパルスに同期してフリップフロップ回路
の出力を論理レベル“1"にする。この出力をサーボONタ
イミング信号14とする。
トラック中心検出回路21の構成、及びタイムチャート
について、第１図，第４図，第６図をもとに述べる。ト
ラックずれ検出信号７をコンパレータ30に入力して零点
とレベル比較し、第１図（ｆ）の信号を得、これを遅延
回路32に通して排他論理和回路31の一方に入力し、他方
の入力には第１図（ｆ）の信号を入力すると、排他論理
和回路の出力には第１図（ｆ）の信号の立ち上り、立ち
下りで遅延回路32の遅延時間の時間幅を持つパルスが発
生する。また、総光量信号６をコンパレータ33に入力し
て、レベルE1とレベル比較を行い、第１図（ｅ）のよう
に、トラックが存在することを表らわすトラック位置信
号34を発生する。この信号と、前述の排他論理和回路の
出力の論理積をAND回路でとると、第６図（ｃ）のよう
にトラックが存在するところで、かつトラックずれ信号
が零となるところ（トラックの中心とみなせる）で立ち
上るパルス列からなるトラック通過パルス信号22を発生
する。
次に、速度検出回路23と設定速度以下になったことを
判定する回路の構成について、比較例としてトラックず
れ信号を微分して速度検出を行なう例について述べる。
まず、第５図において、トラックずれ信号７は微分回路
35に入力されて、第６図（ｄ）のようにトラックの存在
するところでは速度に比例した大きさを持つ速度信号８
を発生する。しかし、微分するだけでは、不要な高周波
分も増大することになるので、低域フィルタ36に通して
高周波分を除く。この低域フィルタ36のカットオフ周波
数は速度信号８の周波数成分より大にとる。低域フィル
タの出力をトラック通過速度信号24と称す。
トラック通過速度信号24をコンパレータ37に入力し、
もう一方の入力には設定速度に相当するレベルE2が入力
され、トラック通過速度信号24がE2よりレベルが下ると
第６図（ｅ）のように論理レベル“1"を発生し、これを
フリップ・フロップ回路（Ｄ・Ｔフリップフロップ）38
に入力し、もう一方の入力にはトラック通過パルス信号
も入力とすることにより、トラック中心における速度が
設定レベルより少であることを判定して、論理レベル
“1"を第６図（ｆ）のように出力する。この出力とトラ
ッキングON信号18を用いて、前述のようにしてトラッキ
ングサーボONタイミング信号（第６図（ｈ））14を発生
する。
上記のサーボONタイミング信号14によって第２図に示
したサーボ系のループを閉じると、光スポットは安定に
トラック中心に位置決めされる。このときの各検出信号
の振舞を第６図（ａ）（ｂ）（ｄ）に示す。さらに、設
定速度以下であるかどうかを判定する方法を説明におい
て、速度の正極性のことだけしか述べなかったが、第６
図（ｄ）のように負の極性についても同様な判定を行
う。第５図、第６図の比較例では、回路中のフィルター
などの調整が必要となる。
次に速度を検出する本発明の実施例について、第７
図，第８図を用い説明する。トラック通過パルス信号22
をダウンカウンタ40の一方に入力し、もう一方の入力に
一定繰り返し同期のパルスを発振器41から入力し、カウ
ンタ40に初期値42を得えておく。この値は設定速度でト
ラックピッチ間隔を通過したときに要する時間と前記一
定繰り返し周期との整数比である。このようにすると、
トラック通過間隔が長くなって（通過速度が遅くなっ
て）設定速度より通過速度が遅くなるとダウンカウンタ
40の内容が零になったことを示すBR信号43が発生する。
これをフリップフロップ44のセット入力に入力し、リセ
ット入力には、トラック通過パルス信号22を遅延回路45
に通し、この出力を入力する。するとフリップフロップ
44の出力は第８図（ｄ）のように、（ｃ）のトラック通
過パルス信号22の間隔が長くなると、速度が遅くなった
ことを示すパルス信号を発生する。この信号をＤ−Ｔフ
リップフロップ46のＤ端子に入力は、一方のＴ端子には
トラック通過パルス信号22を入力して、トラック通過パ
ルス信号22によってフリップフロップ46の出力の周期を
とると、第８図（ｅ）のようになる。この信号47を用い
て、前記実施例と同様にトラッキングON信号18、トラッ
ク通過パルス信号22を用いてトラッキングサーボONタイ
ミング信号14を第８図（ｇ）のように発生する。
この実施例において、速度を検出する機能だけなら
ば、カウンタ40、フリップフロップ46の入力に用いたト
ラック通過パルス信号22の代りにトラック位置信号34、
トラックずれ信号７をコンパレータに入力して得た信号
９（第１図（ｆ））を用いても良い。
トラックずれ信号７のみを用いて本発明を実施する場
合には、総光量信号がないため、トラック中心を検出す
ることができないので、トラッキングサーボONタイミン
グ信号はトラック通過パルス信号と同期をとることがで
きないが、このときサーボON信号と同時にサーボONタイ
ミング信号を発生させれば良い。
次に、トラック通過速度が一定値以下になるのを待つ
と待ち時間が増加するので、トラッキングON信号から直
ちに引き込み動作に入る実施例について説明する。第９
図は本実施例の制御系の実施例である。トラックずれ検
出信号７と総光量検出信号６を制御回路50に入力して、
トラック通過速度を検出して、この速度に光スポットが
なるようにアクチュエータ17を駆動する信号51を発生
し、その後にトラック中心にスポットが来たとき、サー
ボON信号14を発生し、サーボ等を閉じることによって引
き込み動作を行う。
この制御回路50の構成を第10図に示す。速度検出部2
3、トラック通過検出部21は前述の実施例で述べたもの
と同様である。速度信号24（第11図（ｅ））をトラック
通過パルス信号22（第11図（ｄ））をサンプルホールド
回路52に入力して、第11図（ｆ）のようなサンプル速度
信号53を検出する。一方トラッキングON信号第11図
（ｈ）18とトラック通過パルス信号22とAND回路54に入
力して、トラッキングON指令後のトラック通過パルス信
号55をとり出し駆動パルス発生回路56に入力する。この
回路のもう一方の入力にはサンプル速度信号22を入力す
る。するとこの回路56ではトラック通過パルス信号22の
立ち上りに同期して、特定のパルス幅τを持ち、振幅は
サンプル速度信号53の値に等しい駆動パルス信号51を第
11図（ｇ）のように一つのパルスだけ発生する。トラッ
キングON指令後のトラック通過パルス信号55とトラック
通過パルス信号22をタイミング回路57に入力して、トラ
ッキングON指令後のトラック通過パルス55を後のトラッ
ク通過パルス信号立ち上りに同期して立ち上るサーボON
タイミング信号14（第11図（ｉ））を発生させる。
また、アクチュエータを駆動する信号を発生するもう
一つの実施例を第12図に示す。タイミング回路57ではト
ラッキングON信号18とトラック位置信号34を入力し、ト
ラッキングON信号18の立ち上りから後のトラック位置信
号34のパルスを１つだけ抜き出し、この信号58を用い
て、速度信号24をゲート回路59によってこのパルスの期
間だけ通過させて、第11図（ｊ）のような駆動信号59を
発生する。この実施例でのサーボONタイミング信号は前
記信号58の立ち下りから直後トラック通過パルス信号の
立ち上りに周期する信号を第11図（ｉ）のようにタイミ
ング回路60を用いて発生させる。
前述の実施例において、アクチュエータの発生力が十
分にない場合には、１回の駆動パルスだけでは、必要速
度が得られない。この場合には駆動パルスを１回発生し
たのち、次のトラック中心における通過速度を再度検出
して、設定速度以下になるまで上記動作を繰返し、サー
ボONタイミング信号14を発生する。
さらに、何らかの原因（検出ミス、外力によるスポッ
トの移動等）によって１回のパルスだけでは、必要速度
が得られない。このときにも前述の方法を用いることが
できる。
アクチュエータに十分な推力があれば、前述までの実
施例のように、通過速度を検出して光スポットを駆動
し、次のトラックで引き込ませる必要はなくなる。通過
速度を検出したトラックにおいてサーボONタイミング信
号を発生し、そのトラックに引き込ませるようにする。
このためにタイミング回路57,60は次のトラック（トラ
ック通過パルスで表らわされる）が来るのを待たず通過
速度を検出すると直ちにタイミング信号14を発するよう
にする。この実施例において、加算器61の代りにサーボ
系の位相補償に良く用いられているリード・ラグ回路、
及び位相進み回路の時定数、利得を切り換えて使用し、
回路を兼用にしても良い。また、この実施例において光
スポットを駆動する駆動信号の継続時間は一定時間τ
か、トラックずれ信号がある一定振幅以下になったこと
を検出するまでの時間にすれば良い。
次に、総光量の信号の検出方法とこれを用いた場合の
引き込み動作の別の実施例について説明する。総光量信
号からトラック位置信号を検出するのに一定値E1でレベ
ル比較を行なったが、ディスク反射率等で総光量信号の
レベルが変動すると正しくトラック位置信号が検出され
ない。そこで、総光量信号を低減フィルタに通し、この
出力を前述のレベルE1の代りに使用すれば良い。しか
し、低減フィルタのカットオフ周波数よりも総光量信号
の周波数が低い（通過速度が遅いとき）にはフィルタの
出力も同時に変動するので正しく位置信号を検出できな
い。引き込みの特性から考えると、通過速度の遅いとき
には、トラックのどの位置でも引き込めるが、速度が早
くなるとトラック中心付近でないと引き込めなくなる。
そこで、トラックずれ信号の零クロスの間隔を測定し
て、速度を検出し、トラッキングON信号が来たときには
優先的にトラックずれ信号から検出した速度が遅いか速
いかをみて、遅い場合は直ちにサーボONタイミングを発
生し、速い場合は総光量信号を低減フィルタの出力でレ
ベル比較したトラック位置信号を用いて、今まで述べた
実施例の手順に従って引き込み動作を行う。
〔発明の効果〕
本発明によれば、光ディスク装置において、高速かつ
安定に引き込みができるトラック引込み方法を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明で用いる信号の説明図、第２図は本発明
のトラック引き込み方法を実施するトラッキング制御装
置のブロック図、第３図はその制御回路の構成図、第４
図はトラック中心検出部の回路図、第５図は速度検出部
の比較例を示す回路図、第６図はタイムチャート図、第
７図は速度検出部の他の回路図、第８図はそのタイムチ
ャート図、第９図は本発明の他の実施例を実施するトラ
ッキング制御装置のブロックダイヤ図、第10図はその制
御回路の構成図、第11図はタイムチャート図、第12図は
制御回路の他の構成図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 滋 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 角田 義人 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 笠井 増雄 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭55−38662（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−120276（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−135561（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】トラックに沿って案内溝が設けられた記録
    媒体に光スポットを照射し、該記録媒体から戻ってくる
    光を光電変換し、該光電変換出力から上記案内溝と上記
    光スポットのずれを示すトラックずれ信号を検出し、該
    トラックずれ信号により上記光スポットがトラックを追
    従するよう上記光スポットの照射位置を制御するトラッ
    キング制御系を用い、上記光スポットを上記トラックに
    引き込むための上記光スポットが案内溝を通過する速度
    を検出し、該検出速度が所定値以下になった状態で上記
    トラッキング制御系を閉じる光ディスク装置におけるト
    ラック引込み方法であって、上記光電変換出力に基づい
    て上記記録媒体から戻ってくる光の光量を示す光量信号
    を形成し、該光量信号から上記案内溝の存在を示すトラ
    ック位置信号を形成するとともに、上記トラックずれ信
    号のゼロクロスパルスを形成し、上記トラック位置信号
    とゼロクロスパルスとを用いて上記光スポットが案内溝
    の中心を通過するタイミングを示すトラック通過パルス
    信号を形成し、該トラック通過パルス信号の間隔、また
    はゼロクロスパルスの間隔が所定値より長くなったとき
    に上記光スポットが案内溝を通過する速度が所定値以下
    となったことを示す速度検出信号を形成し、該速度検出
    信号とトラック通過パルス信号を用いて、トラック通過
    パルス信号に同期して上記トラックずれ信号の線形領域
    において上記トラッキング制御系を閉じることを特徴と
    する光ディスク装置におけるトラック引込み方法。
  2. 【請求項２】トラック引込み時に上記検出速度が所定値
    以下にならない場合、検出速度が所定値以下になるよう
    に上記光スポットがトラックを通過する速度を制御する
    ことを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置におけ
    るトラック引込み方法。
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DE19863604604 DE3604604A1 (de) 1985-02-25 1986-02-14 Verfahren und vorrichtung zur einstellung eines spurnachfuehrungs-servokreises

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