JPH01162281A - トラッキング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトラッキング制御装置に係り、特に、磁気ディ
スク、光ディスク等の（記録）再生装置において、トラ
ック飛越し時あるいはトラック特性の異なる部分（即ち
追跡トラック部からそれ以外のトラック）への再生時に
おいて、良好なトラッキングサーボを行なえるトラッキ
ング制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

記録再生装置に使用される磁気ディスク、光ディスク等
の記録単体には種々のものがあるが、例えば円盤状のＰ
、Ｈ，Ｍ、Ａ（通常「アクリル」と呼ばれる）等の基材
表面に、同心円状の凹凸構造でトラックを形成し、その
基材表面に蒸着等の手段により、光学的に記録再生可能
な記録材料膜を形成したらのく以下「ディスク」と記す
）がある、第４図はかかるディスク７の平面図であり、
ディスク７には凹凸＃ｉ造のトラックが同心円状（又は
渦巻状）に多数形成されており（同図のハツチング部分
）、各トラックは光ビームを追跡させて信号の記録、再
生をするための円弧状の追跡トラック部１６と、各トラ
ック或いは追跡トラック部１６上の特定のブロックを識
別するための同じく円弧状のアドレス部１７とにより構
成されている。第５図は追跡トラック部１６とアドレス
部１７どの境界付近の部分拡大斜視図であり、この図に
示すように、追跡トラック部１６は一様の深さｄの清で
構成され、使用する光ビームの波長を人、基材の屈折率
をνとすると、　ｄ＝λ／（８・ν）となるように設定
されている。一方アドレス部１７は、凹凸構造のビット
列で形成されている。

所定の収束状態の光ビームが、ディスク７上のピット上
に位置している状態では、光ビームがピットの無い箇所
に位置しているときよりも、ディスク７からの反射光量
が異なる。この事実を利用して、信号の読み取りが行な
われ、同時に以下の要領でトラッキング制御が行なわれ
る。

第６図はトラッキング制御を行なう装置、即ち上記ディ
スクに記録された信号を再生する再生装置に搭載される
従来のトラッキング制御装置の１例のブロック図である
。以下、かかる従来装置１０の構成及び動作等について
説明する。

半導体レーザー等の光源１より発生した光ビームはカッ
プリングレンズ２で平行光にされた後に偏光ビームスプ
リッタ３で反射され、λ／４板４（λは光ビームの波長
）を通過し、収束レンズ５によりディスク７に収束、照
射される。このときディスク７はモータ６によって回転
している。ディスク７よりの反射光は収束レンズ５．λ
／４板４．１光ビームスプリツタ３を通過し、二分割構
造の光検出器８に照射される。光検出器８の各出力は、
差動増幅器９の２つの入力端子に夫々供給されており、
差動増幅器９は両人力信号の差信号（差を取ってその差
に比例した大きさの信号）を出力する。

光検出器８の分割線の方向は、光ビームがトラック上に
収束、照射された際の光ビームに対するトラック方向と
、ディスク７からの反射光が光検出器８上に照射された
ときの光ビームに対する分割線の方向が一致するように
設定されている。このときの差動増幅器９の出力信号が
ディスク７上の光ビームとトラックとの相対的位置関係
を表わす信号、即ちトラッキング制御信号となる。差動
増幅器９の出力信号は、ボールド回路１５．トラッキン
グ制御系の位相を補償するための位相補償回路１１．外
部信号に応じてトラッキング制御を不動作にするための
スイッチＳｗ及び駆動回路１２を介してトラッキング素
子１３に供給される。トラッキング素子１３は駆動回路
１２の信号に応じて収束レンズ５をディスク７の略半径
方向に移動させるように構成されている。入力端子Ｉｎ
２からの信号によりスイッチＳｖＩが閉成され、トラッ
キング制御が動作している状態では、ディスク７上の光
ビームの収束点がトラックに追従するように収束レンズ
５は半径方向に面移する６ デイスク７に形成されているアドレス部１７のピットの
大きさは、第５図に示したように、追跡トラック部（情
報記録部）１６のピットに比べてその形や大きさが異な
るので、アドレス部１７の再生中にエラー信号（トラッ
キング制御信号）が乱れ、仮えトラックを正確に追従し
ていてもサーボ系が働いてしまう。そこでアドレス部１
７を検出して検出信号を入力端子■ｎ１よりホールド回
路１５に供給し、アドレス部直前の信号をアドレス部か
存在する間ホールドして、トラック誤差信号としている
。なお、二分割構造の光検出器８の各々の出力信号は合
成回路１４にも供給され、ここで合成された和信号が出
力端子Ｏｕｔに出力されるが、これはとりもなおさずデ
ィスク７よりの反射光量を表わす信号となり、フォーカ
スサーボ用等にも使用される。

第７図は従来のトラッキング制御装置の他の例のブロッ
ク図である。この図において、第６図に示した従来装ｒ
ｌ！、１０と同一構成部分には同一符号を付してその詳
細な説明を省略する。また光学系の部分の図示も省略す
る。光検出器８は４つの部分（８ａ〜８ｄ）からなって
おり、８ａと８ｂの出力が加算増幅器Ａ１で、８ｃと８
ｄの出力が加算増幅器Ａ２で夫々加算（ここまでは装置
１０の二分割構造の光検出器８と同じ構成）及び増幅さ
れて、差動増幅器９の２つの入力端子に夫々供給される
。この差動増幅器９は両人力信号の差信号をトラッキン
グ制御信号として出力する。その出力信号は位相補償回
路１１にてトラッキング制御系の位相を補償され、外部
信号に応じてトラッキング制御を不動作にするためのス
イッチＳｗ及び増幅器Ａ３を介してトラッキング素子（
アクチュエータ）１３に供給される。トラッキング素子
１３は増幅器Ａ３の信号に応じて収束レンズをディスク
の略半径方向に移動させるように構成されている。なお
、ループ制御信号発生器１９は、ディスク７のアドレス
部１７が検出された時にスイッチＳｗを開成してトラッ
キング制御動作を中断させるか、又は増幅器Ａ３の増幅
率を落としてトラッキング制御動作量を少なくする働き
をする。かがる構成により、アドレス部１７をトレース
している間は一定値の信号が得られ、アドレス部１７が
短い場合には有効なトラッキング制御動作を得ようとし
ている。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

上記従来のトラッキング制御装置においては、上記のよ
うに、アドレス部１７のトレース時にはトラッキング制
御動作を中断させるが、又は動作量を少なくされ、誤差
信号をホールドしているため、ピックアップ素子は一定
位置に止められており、追跡トラック部１６のトレース
再開時にトラックの偏心によりトラックがずれていると
追従し得なくなり、他のトラックへ移る可能性が大きく
、トラッキングサーボの安定性が不十分であり、これは
ディスク７の信心や偏心速度（Ｉ心と回転速度に比例し
た変化量）が大きければ大きい程その傾向は大きくなり
、いわゆる“針跳び現象”を起してしまうという問題点
があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のトラッキング制御装置は、追跡トラック部以外
のトラックのトレースを検出する検出部と、この検出部
からの検出信号によりトラック直前の信号をトラックが
存在する間ホールドしてトラック誤差信号とする第１の
ホールド回路と、トラッキング誤差信号を微分する微分
回路と、この微分回路の出力をトラックのトレース直前
の追跡トラック部の値でトラックが存在する間ホールド
する第２のホールド回路と、この第２のホールド回路の
出力を積分する積分回路と、この積分回路の出力と第１
のホールド回路の出力とを加算する加算回路とを更に具
備し、この加算回路の出力をトラッキング誤差信号とす
ることにより、追跡トラック部以外のトラックのトレー
ス時に生じる不連続的変化箇所で、ディスクの偏心によ
って生じるトラックのディスク半径方向の変化を直線的
に近似して補正を行なうよう構成して解決したものであ
る。

〔実施例〕

ディスクの偏心によるトラックの変位がディスクの回転
に同期して正弦波状に現れることを利用した偏心補正法
については「正弦波同期型ディスク偏心補正方式」　（
テレビジョン学会誌ＶＯ１，４０，Ｎｏ、６．ｐ、４９
４〜）に述べられており、充分な成果を上げている１本
発明のトラッキング制御装置においては、アドレス部１
７がディスク７の１回転の中でかなり短い部分であるこ
とをも考慮し、偏心の正弦波曲線上の変化分を更に直線
で近似して補正を行なおうとするものであり、以下、第
１図を参照しながら、本発明のトラッキング制御装置の
一実施例について説明する。第１図は本発明のトラ・ｙ
キング制御装置２０のブロック系統図であり、この図に
おいて第６図及び第７図に示した従来装！と同一構成部
分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する０図
中２１は微分回路、２２はＬＰＦ　（ローパスフィルタ
）、２３はホールド回路、２４は積分回路、２５は補償
回路、２６はサーボルーズ制御信号発生器、１２はトラ
ッキング素子１３用の駆動回路である。この図に示す構
成により、ディスク７の偏心に対するアドレス部１７で
の線形近似の１次補正を行なうようにしたものであり、
以下第２図及び第３図を併せ参照しながら説明する。

第２図はディスク１回転中の偏心の様子と、ディスク７
中の任意の位１）：ａ点及びｂ点での誤差信号の軸止方
法の原理説明図である（アドレス部１７の位置がどこに
なるかはディスクによってばらつき、一定ではない）。

いま仮に、アドレス部１７のトレース期間Δｔが第２図
（＾）のａ点又はｂ点より始まるものとする。トラッキ
ング制御を第６図に示した従来装置１０で行った場合は
、前述の如く、アドレス部１７のトレース期間では誤差
信号をホールドしているため、ピックアップ素子は一定
位置にとどめられており、追跡トラック部１６のトレー
ス再開時にはトラックの偏心により同図（Ｂ）に示す量
（即ちΔχ０　　及びΔχ’（ｂ）　’（ａ） たけ夫々ずれる。一方、ａ点及びｂ点において曲線の傾
き（即ち微分値）を計算して線形近似を行なうと、同図
（Ｃ）に示す量（即ちΔχ′（ａ）およびΔχ’（ｂ）
　’だけ夫々ずれることになる０両者の値を比較すると
明らかなように、ａ点のように偏心速度の大きいところ
では　Δχ０　　〉Δχｔ（１）と（ａ） なり、ｂ点のように偏心速度が０となる直前のところで
はΔχ′（ｂ）＜Δχ’（ｂ）となる。従って、前者の
場合には線形近似の１次補正を採用し、後者の場合には
０次補正（ホールド）を採用すれば良いわけである。し
かしながらディスク上で後者の条件となる確率は少なく
、実際には後者の場合にはΔχ０　　崎Δχ’（ｂ）と
なり、その差は無視して（ｂ） も殆ど影響はないので、本実施例では前者の線形近似の
１次補正のみを行なうものとする。

次に、本発明のトラッキング制御装置２０における実際
の動作について、第３図を併せ参照しながら説明する。

第３図はディスク７の偏心によって生ずる１回転当りの
誤差信号であり、アドレス部１７のトレース期間Δｔは
第３図（Ａ）のＸ点より始まるものとする。同図（Ａ）
はホールド回路１５の出力信号であり、アドレス部１７
を検出して検出信号を入力端子Ｉｎ＋よりホールド回路
１５に供給し、アドレス部１７直前の信号をアドレス部
１７が存在する間ホールドして、トラック誤差信号とし
た、第６図示の従来装置の動作と同じである。同図（８
）はホールド回路２３の出力信号波形である。即ち、差
動増幅器９の出力信号（同図（Ａ）の正弦波部分）を微
分回路２１で微分し、ＬＰＦ２２にて不要な高域成分を
除去した後、ホールド回路２３でアドレス部１７が存在
する間ホールドした信号波形である。入力端子１ｎ３に
は入力端子Ｉｎ１と同じ検出信号が同時刻に供給される
。積分回路２４は入力端子Ｉｎ３からの検出信号によっ
てアドレス部１７の存在期間だけ動作し、同図ＦＣ）に
示すような三角波を出力する。この出力を加算器Ａ４に
て同図（八）図示の出力と加算することにより、同図（
Ｄ）に示すような、アドレス部１７の存在期間に線形近
似の１次補正が施された誤差信号が出力し、補償回路２
５．スイッチＳｖ、駆動回路１２を介してトラッキング
素子１３に供給される。かかる１次補正により、アドレ
ス部１７７〜レース時のトラッキング制御も良好に行な
われるようになり、従って“針跳び現象”の起きる虞れ
は殆どなくなり、トラッキングサーボが十分安定に行な
えるようになった。

なお、積分回路２４の代りに減算回路を用い、ホールド
回路２３の出力からＬＰＦ２２の出力を減算したもの（
第３図ＣＤ）と略同様な波形となる）を加算器Ａ４に供
給するよう構成しても良い。また、本発明のトラッキン
グ制御装置は、アドレス部における補正のみならず、ト
ラックジャンプ時にも応用でき、その際には、ジャンプ
の安定領域が増す等の効果を発揮する。更にまた、ディ
フェクトの検出にも応用できる。

〔効　果〕

本発明のトラッキング制御装置は以上のように構成した
ので、従来装置において生じ易かったアドレス部トレー
ス時の“針跳び現象”が解消でき、ディスクの偏心の大
きなものに対しても従来装置よりも安定なトラッキング
制御が行なえ、信心速度の大きな箇所での追従に安定性
が増し、更に、アドレス部のみならずトラックジャンプ
時等にも応用でき、ジャンプの安定領域が増す等の様々
な特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトラッキング制御装置の回路ブロック
図、第２図は誤差信号の補正方法の原理説明図、第３図
は本発明装置の各部の動作説明用信号波形図、第４図及
び第５図は従来装置及び本発明装置にて使用されるディ
スクの平面図及び部分拡大斜視図、第６図及び第７図は
従来のトラッキング制御装置の回路ブロック図である。 ８・・・光検出器、９・・・差動増幅器、１２・・・駆
動回路、１３・・・トラッキング素子、１５．２３・・
・ホールド回路、２０・・・トラッキング制御装置、２
１・・・微分回路、２２・・・ＬＰＦ　（ローパスフィ
ルタ）、２４・・・積分回路、２５・・・補償回路、２
６・・・サーボループ制御信号発生器、Ａ　＋　、　Ａ
　２　、　Ａ　ａ・・・加算増幅器、Ａ３・・・増幅器
、ＳＶＩ・・・スイッチ。 特許出願人　　日本ビクター株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　一周のうちの大部分を占める追跡トラック部と該追跡
   トラック部以外の比較的短いトラックとが時系列的に形
   成されたディスクの半径方向に変位可能な状態で支持さ
   れたディスク再生用のピックアップ素子と、このピック
   アップ素子のディスク再生中におけるトラックずれに対
   応したトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤
   差信号生成手段と、該トラッキング誤差信号に基づいて
   上記ピックアップ素子をトラッキング方向に駆動させる
   駆動手段とを備えたトラッキング制御装置において、上
   記追跡トラック部以外のトラックのトレースを検出する
   検出部と、該検出部からの検出信号により該トラック直
   前の信号を該トラックが存在する間ホールドしてトラッ
   ク誤差信号とする第１のホールド回路と、上記トラッキ
   ング誤差信号を微分する微分回路と、該微分回路の出力
   を上記トラックのトレース直前の追跡トラック部の値で
   該トラックが存在する間ホールドする第２のホールド回
   路と、該第２のホールド回路の出力を積分する積分回路
   と、該積分回路の出力と上記第１のホールド回路の出力
   とを加算する加算回路とを更に具備し、該加算回路の出
   力をトラッキング誤差信号とすることにより、追跡トラ
   ック部以外のトラックのトレース時に生じる不連続的変
   化箇所で、ディスクの偏心によって生じるトラックのデ
   ィスク半径方向の変化を直線的に近似して補正を行なう
   よう構成したことを特徴とするトラッキング制御装置。