JP3199425B2 - 情報トラック検索装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録担体上に形成され
た多数の情報トラックより所望の情報トラックを検索す
る情報トラック検索装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の装置として、所定の回転数で回転
している円盤状の記録担体上に半導体レーザ等の光源か
らの光ビームを対物レンズ等によって収束して照射し、
記録担体上に記録されている信号を再生する光学式再生
装置がある。この記録担体上には幅１．１μｍ、ピッチ
１．６μｍという微小なトラックがスパイラル状あるい
は同心円状に設けられており、記録担体上に記録されて
いる信号を再生する場合には光ビームが常にトラック上
に位置するようにトラッキング制御しながら記録担体上
からの反射光を光検出器で受光して行っている。

【０００３】トラッキング誤差信号は記録担体上の案内
溝（トラック）で反射回折された光を少なくともトラッ
ク検出方向に２分割された光検出器で受光して得られ
る。トラッキング制御は、このトラッキング誤差信号を
記録担体上の光ビームをトラック方向とほぼ垂直な方向
に移動させるトラッキングアクチュエータに加えて行
う。

【０００４】トラッキング制御の利得は、記録担体の記
録膜の反射率のばらつきばかりでなく、案内溝の深さ等
によっても変化する。このため記録担体よりの全反射光
を光検出器で受光して得られた全光量信号をＲＡＭ等に
記憶された案内溝の状態を表す信号と合成し、この合成
信号によってトラッキング制御回路中に設けたＡＧＣ
（自動利得調整器）を制御し、トラッキング制御の利得
が一定になるようにしている（特願昭６２−１０６７１
２号(特開昭６３−２７１７３０号公報)）。

【０００５】また、記録担体上には多数のトラックが設
けられており、所望する情報が記録されているトラック
を検索するには検索手段が必要不可欠である。

【０００６】このような光学式再生装置においては、所
望するトラックの検索は記録担体上の各トラックに設け
られた番地を基にして行なわれる。検索時にはトラッキ
ング制御を不動作にし、現在再生しているトラッキング
の番地と所望トラックの番地の差に相当するトラック数
だけ記録担体上の光ビームがトラックを横切るように光
ピックアップ全体を移動し、その後再びトラッキング制
御を動作させるよう構成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の光学式再生装置においては、所望するトラックの検索
は現在再生しているトラックの番地と所望トラックの番
地との差に相当するトラック数だけ光ビームがトラック
を横切るように光ピックアップ全体を移動して行なわ
れ、光ビームの移動距離は横切ったトラックの本数を計
数して行う様構成されている。そこで例えば記録担体の
半径方向での反射率変化等によってトラッキング誤差信
号に大きな振幅低下現象が発生すると、光ビームの移動
距離の検出誤りを発生し、結果として検索時間が増大し
たり、目標トラックに到達して再びトラッキング制御を
動作させるときにトラッキング制御を動作させるタイミ
ングが不適正になって引き込みが不安定になる。そこで
これを防止する目的で検索中にもＡＧＣを動作させてい
た。

【０００８】一方、記録担体上のトラックは幅の広い溝
の部分（トラック）と幅のせまい溝間（トラック間）の
部分で反射率が異っており、検索中に上記した全光量信
号を利用してＡＧＣを動作させると、トラッキング誤差
信号検出回路と全光量信号検出回路との間の周波数特性
差によって上記ＡＧＣ出力が変調を受ける。この変調に
より検索中のトラッキング誤差信号には記録担体の半径
方向の反射率変化によって発生する振幅変化よりも大き
な振幅変化を生じ、ＡＧＣを動作させることが原因とな
って移動距離の検出誤りを発生したり、目標トラックに
到達して再びトラッキング制御を動作させる時にトラッ
キング制御を動作させるタイミングが不適正になって引
き込みが不安定になるという問題点を有していた。

【０００９】本発明は上記問題点を解決するもので、簡
易な構成で安定かつ高速に所望するトラックが検索でき
る情報トラック検索装置を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明は、記録担体の情報トラックに光ビーム収束する
光収束手段と、前記光ビームと前記トラックとの位置ず
れを検出するトラックずれ検出手段と、前記トラックず
れ検出手段の出力を増幅する増幅手段と、動作及び不動
作の２つの状態を有し、動作時には前記記録担体よりの
反射光に応じて前記増幅手段の増幅度を制御し、不動作
時には所定値を出力する利得制御手段と、前記光収束手
段を前記記録担体の半径方向に移送する移送手段と、所
望のトラックを検索する際には前記移送手段を駆動して
前記光ビームを所望のトラックに向けて移動させるとと
もに、前記利得制御手段の動作を停止する処理手段とを
備えたものである。また本発明は、利得制御手段が、増
幅手段の出力を記憶する記憶手段と、前記記憶手段の出
力を所定値と比較して誤差を検出する振幅誤差検出手段
と、記録担体よりの反射光量を検出する反射光量検出手
段と、前記振幅誤差検出手段の出力と前記反射光量検出
手段の出力とを切り替えるスイッチ手段とで構成され、
前記利得制御手段が不動作状態の時には、前記スイッチ
手段によって前記振幅誤差検出手段の出力を所定値とし
て出力するように構成されたものである。

【００１１】

【作用】本発明は上記した構成によって、移送手段を動
作させるときには、増幅手段の増幅度を記録担体からの
反射光より得られる全光量信号に応じては変化しないよ
うに構成しているため、トラックとトラックとの間の反
射率変化によって増幅後のトラッキング誤差信号が変調
されることはない。また不動作時には利得制御手段が出
力する所定値によって増幅手段の増幅度を設定している
ので、増幅手段の出力には記録担体の反射率のばらつき
や記録担体の案内溝の状態にほとんど影響されないほぼ
一定振幅のトラッキング誤差信号が得られる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００１３】図１において、９は光源で発生した光ビー
ムを記録担体上に収束する集束レンズ、１１は光検出
器、１４，１５はコイル、１６は差動増幅器、２８は加
算回路、１８はわり算器等で構成された利得可変増幅
器、２２は利得可変増幅器の利得を制御する差動増幅
器、１９はトラッキング制御回路、２０，２４，２９，
３０はスイッチ、２５はＡ／Ｄ変換器、２６はＣＰＵが
データを書き込んだりデータを読み出すことが可能な記
憶素子であるＲ／Ｗメモリ、２７，３８はＤ／Ａ変換
器、３５はマイクロコンピュータ等で構成され演算や比
較判断を行う中央処理装置（以下ＣＰＵと略す）であ
る。

【００１４】上記各構成要素の相互の関係と動作につい
て説明する。記録担体１は、モータ２の回転軸に取り付
けられて所定の回転数で回転している。記録担体１上に
は信号が記録されたあるいは信号を記録可能な幅１．１
μｍ、ピッチ１．６μｍのスパイラル状のトラックが設
けられており、このトラック上にはトラックの位置を識
別するための番地信号が記録されている。

【００１５】半導体レーザ等の光源３で発生した光ビー
ム４はカップリングレンズ５で平行光にされた後に偏光
ビームスプリッタ６、１／４波長板７を通過し全反射鏡
８で反射され収束レンズ９によって記録担体１上に照射
されている。記録担体１で反射された光ビーム４の反射
光１０は収束レンズ９を通過して全反射鏡８で反射され
１／４波長板７を通過した後に偏光ビームスプリッタ６
で反射され、光検出器１１上に照射されている。収束レ
ンズ９は２枚の板ばね１２を介してフレーム１３に取り
付けられており、コイル（図示は省略）に電流を流すと
コイルが受ける電気磁気力によって記録担体１の記録面
と垂直な方向に移動できるよう構成されている。また収
束レンズ９は記録担体１上に照射されている光ビーム４
が常に所定の収束状態になるようにフォーカス制御され
ているが、本発明には直接関係がないので説明を省略す
る。

【００１６】収束レンズ９にはコイル１５が取り付けら
れている。コイル１５に電流を流すとコイル１５が受け
る電気磁気力によって収束レンズ９は記録担体１の半径
方向、つまり記録担体１上のトラックと垂直な方向に移
動できるよう構成されている。フレーム１３には全反射
鏡８およびコイル１４が取り付けられている。コイル１
４に電流を流すとコイル１４が受ける電気磁気力によっ
て、全反射鏡８およびコイル１４はフレーム１３と一体
となって記録担体１の半径方向、つまり記録担体１上の
トラックと垂直の方向に移動できるよう構成されてい
る。

【００１７】光検出器１１は２分割構造になっており、
この出力は増幅器３２，３３にそれぞれ入力されてい
る。増幅器３２，３３の出力は差動増幅器１６にそれぞ
れ入力されており、差動増幅器１６は両信号の差に応じ
た信号を出力する。この差動増幅器１６の信号は記録担
体１上に収束されている光ビーム４とトラックの位置ず
れを表す信号、すなわちトラッキング誤差信号である。
また増幅器３２，３３の出力は加算回路２８にそれぞれ
入力されている。

【００１８】差動増幅器１６の信号は割り算器等で構成
された利得可変増幅器１８に入力される。利得可変増幅
器１８の出力信号は、フィルタ等で構成されたトラッキ
ング制御回路１９、スイッチ２０、電力増幅するための
駆動回路２１を介してコイル１５に加えられている。し
たがって収束レンズ９は差動増幅器１６の信号に応じて
駆動され、記録担体１上の光ビーム４はトラック上に位
置するようにトラッキング制御される。スイッチ２０は
トラッキング制御を不動作にするためのものである。ま
たトラッキング制御が動作しているときは加算回路２８
の信号がスイッチ２４を介して利得可変増幅器１８に入
力され、利得可変増幅器１８は記録担体１の記録面の反
射率ばらつきや光源３の出力変化に対応するＡＧＣ（自
動利得調整器）として動作する。

【００１９】トラッキング制御が不動作の状態の時スイ
ッチ２４は差動増幅器２２に接続される。ＣＰＵ３５が
Ｒ／Ｗメモリ２６を書き換える前はスイッチ２９は開放
状態にスイッチ３０は短絡状態になるよう構成されてい
る。スイッチ３０を短絡することによって差動増幅器２
２からは誤差電圧０が出力され、利得可変増幅器１８の
増幅度は上述した誤差電圧０に対応した所定の値に保持
される。スイッチ２９を開放状態にしておくのは、Ｒ／
Ｗメモリ２６に記憶される値が差動増幅器２２の出力に
影響を与えないようにするためである。記録担体１上の
光ビーム４が多数のトラックを横切ると、差動増幅器１
６より正弦波状のトラッキング誤差信号が出力され、利
得可変増幅器１８に入力される。この時利得可変増幅器
１８の増幅度は、上述したように固定されているため、
利得可変増幅器１８よりほぼ一定振幅のトラッキング誤
差信号が出力される。次にＣＰＵ３５はＡ／Ｄ変換器２
５を通して利得可変増幅器１８の出力信号振幅をＲ／Ｗ
メモリ２６に記憶する。Ｒ／Ｗメモリ２６への記憶が終
了するとＣＰＵ３５はスイッチ３０を開放し、スイッチ
２９を短絡する。これによりＲ／Ｗメモリ２６に記憶さ
れた振幅情報は、Ｄ／Ａ変換器２７、スイッチ２９を介
して差動増幅器２２に出力される。基準電圧発生回路２
３よりは基準トラッキング誤差信号振幅に対応した電圧
が出力される。上述のように差動増幅器２２ではＤ／Ａ
変換器２７の出力と基準電圧発生回路２３の出力の差に
応じた信号が出力され、この出力信号によって利得可変
増幅器１８の増幅度が制御され、利得可変増幅器１８の
出力には所望の振幅のトラッキング誤差信号が得られ
る。

【００２０】記録担体１上には一般的に１万数千本とい
う様な多数のとらっきが設けてあるため、同一記録担体
上のトラックであっても反射率差や溝形状が多少異なる
ことがあり、上述したように利得可変増幅器１８の増幅
度を固定した状態で、光ビームを記録担体１の半径方向
に移送すると利得可変増幅器１８の出力信号には多少の
振幅変動が発生する。そこで利得可変増幅器１８の信号
を図２に示すようなヒステリシス特性を有する電圧比較
器等を用いて矩形波状のトラック横断信号に変換し、こ
れを係数して光ビームの移動距離を検出することで利得
可変増幅器１８の出力信号に多少の振幅変動があっても
光ビームの移動距離検出には影響を与えない。

【００２１】反射率やトラック形状は個々の記録担体で
大きく変化する。そこで記録担体１がかけ替えられたと
きにはＲ／Ｗメモリ２６に信号を記憶し直す必要があ
る。つまりＲ／Ｗメモリ２６に信号を記憶するタイミン
グとしては、記録担体１がかけ替えられ、モータ２が再
起動し、光源３が点灯し、フォーカス制御（図示は省
略）が動作し、光ビーム４が記録担体１上に所定の状態
に収束された後、トラッキング制御が動作する直前に行
えば十分である。Ｒ／Ｗメモリ２６は記憶された信号を
長い時間保持することが可能であるため、再び記録担体
１がかけ替えられるまでＲ／Ｗメモリ２６に信号を記憶
し直す必要はない。

【００２２】次に所望するトラックの検索について説明
する。所望するトラックの番地信号が番地入力装置３４
に入力されると、ＣＰＵ３５は加算回路２８の信号から
記録担体１上の光ビームが位置しているトラックの番地
を番地読み取り回路３６を介して読み取り、所望するト
ラックまでの距離と方向に応じた値を計数回路３７にセ
ットし、Ｄ／Ａ変換器３８を動作状態にするとともにス
イッチ２０を開放にしてトラッキング制御を不動作に
し、スイッチ２４を切り替えて差動増幅器２２の出力を
利得可変増幅器１８に入力する。計数回路３７に設定さ
れた値に応じて、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３９か
ら出力された値はＤ／Ａ変換器３８でアナログ信号に変
換されたのち駆動回路４１を介してコイル１４に加えら
れ、フレーム１３は所望するトラックの方向に向かって
移動する。フレーム１３が移動すると、上述したように
利得可変増幅器１８の出力に正弦波状のトラッキング誤
差信号が出力される。横断検出回路４２は利得可変増幅
器１８の信号を電圧比較して矩形波状のトラック横断信
号を出力する。一方、計数回路３７は横断検出回路４２
の信号を計数し、初期に設定された値より時事刻々減算
を行うことで、光ビームの位置から所望するトラックま
での距離を検出する。記録担体１上の光ビームが所望す
るトラック上に到達する（つまり計数値が０になる）
と、計数回路３７は計数終了信号をＣＰＵ３５に送る。
ＣＰＵ３５はＤ／Ａ変換器３８の出力を停止させ、スイ
ッチ２０を短絡させてトラッキング制御を動作させ再び
番地読み取り回路３６を介して番地を読み取る。このと
きスイッチ２４は再び切り替えられて利得可変増幅器１
８には加算回路２８の信号が入力される。

【００２３】次に利得可変増幅器１８に出力されるトラ
ッキング誤差信号にわずかな振幅差があっても検索時エ
ラーを生じない理由を説明する。

【００２４】図２（ａ）は利得可変増幅器１８に出力さ
れる正弦波状のトラッキング誤差信号波形である。図２
（ｂ）は利得可変増幅器１８の信号を横断検出回路４２
によって電圧比較して得られた矩形波状のトラック横断
信号である。横断検出回路４２は記録担体上の案内溝に
設けられた番地信号や案内溝に生じたわずかな傷によっ
てトラック横断信号を誤検出しないようにヒステリシス
コンパレータ等で構成されている。図２から明らかなよ
うにヒステリシス電圧ｖ₁に比べて利得可変増幅器１８
の信号が十分大きい場合には利得可変増幅器１８の信号
が多少振幅変動してもトラック数の検出誤りの問題は発
生せず、また検索終了時に再びトラッキング制御を動作
させる際のタイミングも適正にできる。

【００２５】ところが従来のように利得可変増幅器１８
の利得を加算回路２８の信号を用いて制御した場合、例
えば記録膜の反射率が高く、案内溝の溝深さが標準より
も浅い記録担体を再生すると、利得可変増幅器１８の信
号がヒステリシス電圧ｖ₁よりも小さくなってしまい、
その結果トラック横断信号が検出できなくなったり、所
望するトラック上に到達して再びトラッキング制御を動
作させるタイミングが不適正になるなどして検索が不安
定になる場合があった。

【００２６】上述したように本実施例は利得可変増幅器
１８から出力されるトラッキング誤差信号を横断検出回
路４２のヒステリシス電圧よりも、常に十分大きく保つ
ことが可能であるため、正確にトラック横断信号検出が
できるばかりでなく所望するトラック上に到達してトラ
ッキング制御を動作させる際にも適切なタイミングで行
なうことが可能であり、所望するトラックの検索を高速
かつ安定に行なうことができる。また、本発明の検索時
には利得可変増幅器１８の利得を加算回路２８の信号で
制御していないため、光ビーム４が記録担体１上の案内
溝と案内溝間を通過する際、案内溝と案内溝間の反射率
差および差動増幅器１６と加算回路２８の周波数特性の
差によって差動増幅器１６の出力と加算回路２８の出力
の間に位相差が生じても利得可変増幅器１８の出力は変
調されず、光ビームが案内溝を横断したことを確実に検
出することができる。

【００２７】なお本発明は実施例によってなんら限定さ
れない。本実施例ではＡ／Ｄ変換器２５、Ｒ／Ｗメモリ
２６、Ｄ／Ａ変換器２７、差動増幅器２２、基準電圧発
生回路２３、スイッチ２９，３０を用いて構成したが、
これらの代わりに例えばＡ／Ｄ，Ｄ／Ａ変換器付きのマ
イクロプロセッサ１個を用いる構成、また例えばマイク
ロプロセッサ内部に備えた不揮発性メモリの中にあらか
じめ初期値を蓄えておき、これを基準電圧発生回路２３
の代わりに基準値として用いることもできる。また上述
の実施例では、利得可変増幅器１８の振幅がＲ／Ｗメモ
リ２６に記憶されるまでは、スイッチ２９を開放し、か
つスイッチ３０を短絡することで、差動増幅器２２から
得られる誤差電圧０を用いて利得可変増幅器１８の増幅
度を固定したが、トラッキング制御を不動にした後は、
利得可変増幅器１８の振幅を記憶するのではなく、スイ
ッチ２９を開放し、スイッチ３０を短絡することで誤差
電圧０にホールドされたスイッチ２４の出力値によって
利得可変増幅器１８の出力を固定する構成にしても良い
し、０以外の誤差電圧によって利得増幅器１８の増幅度
を固定するように構成しても良い。さらには本実施例で
は分離型のピックアップを用いて説明したが光学系とア
クチュエータとが一体で移動する一体型のピックアップ
にも応用できる。さらに本実施例では光ディスク装置を
用いて説明したが、光カード等情報を記録再生するため
の多数のトラックを有し、かつこれを光を用いて記録再
生する装置に応用することが可能なのは自明である。

【００２８】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、所望のトラックを検索する際、記録担体の反
射率の変化や記録担体上の案内溝の状態によらず、記録
担体上の光ビームが記録担体上の案内溝を横切ったこと
を常に確実に検出できるため、所望のトラックの検索を
高速かつ安定に行なうことができる情報トラック検索装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の情報トラック検索装置を光
学式再生装置に適応したときの構成を示すブロック図

【図２】（ａ）は利得可変増幅器１８に出力されるほぼ
正弦波状のトラッキング誤差信号の波形図 （ｂ）は利得可変増幅器１８の信号を横断検出回路４２
によって電圧比較して得られた矩形波状のトラック横断
信号の波形図

【符号の説明】

９ 収束レンズ（光収束手段） １１ 光検出器（光検出手段） １４ コイル １５ コイル １６ 差動増幅器 １８ 利得可変増幅器 １９ トラッキング制御回路 ２０ スイッチ ２１，４１ 駆動回路 ２２ 差動増幅器 ２４ スイッチ ２６ Ｒ／Ｗメモリ ２８ 加算回路 ３２ 増幅器 ３３ 増幅器 ３４ 番地入力装置 ３５ ＣＰＵ ３６ 番地読取回路 ３７ 計数回路 ４２ 横断検出回路

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録担体の情報トラックに光ビーム収束
   する光収束手段と、 前記光ビームと前記トラックとの位置ずれを検出するト
   ラックずれ検出手段と、 前記トラックずれ検出手段の出力を増幅する増幅手段
   と、動作及び不動作の２つの状態を有し、動作時には 前記記
   録担体よりの反射光量に応じて前記増幅手段の増幅度を
   制御し、不動作時には所定値を出力する利得制御手段
   と、 前記光収束手段を前記記録担体の半径方向に移送する移
   送手段と、 所望のトラックを検索する際には前記移送手段を駆動し
   て前記光ビームを所望のトラックに向けて移動させると
   ともに、 前記利得制御手段の動作を停止する処理手段と
   を備えたことを特徴とする情報トラック検索装置。
2. 【請求項２】 利得制御手段が、増幅手段の出力を記憶
   する記憶手段と、前記記憶手段の出力を所定値と比較し
   て誤差を検出する振幅誤差検出手段と、記録担体よりの
   反射光量を検出する反射光量検出手段と、前記振幅誤差
   検出手段の出力と前記反射光量検出手段の出力とを切り
   替えるスイッチ手段とで構成され、 前記利得制御手段が不動作状態の時には、前記スイッチ
   手段によって前記振幅誤差検出手段の出力を所定値とし
   て出力する ことを特徴とする請求項１記載の情報トラッ
   ク検索装置。
3. 【請求項３】 利得制御手段が不動作状態の時、増幅手
   段の増幅度は記憶手段によって決定される増幅度に保持
   されることを特徴とする請求項１または２いずれかに記
   載の情報トラック検索装置。
4. 【請求項４】 前記増幅手段の出力に応じて前記光収束
   手段を駆動し前記光ビームが常に前記トラック上にある
   ように制御するトラッキング制御手段を備え、前記トラ
   ッキング制御手段が不動作の時には前記利得制御手段の
   動作を停止することを特徴とする請求項１〜３いずれか
   に記載の情報トラック検索装置。
5. 【請求項５】 前記記録担体がかけ替えられる毎に前記
   記憶手段に前記増幅手段の出力信号を記憶することを特
   徴とする請求項１〜４いずれかに記載の情報トラック検
   索装置。