JPH02152020A - トラッキングサーボ方法およびトラッキングサーボ装置 - 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 本発明はコンパクトディスク（ＣＤ）プレーヤやビデオ
ディスクプレーヤなどのようにディスク上に記録されて
いる記録情報を光学的に再生する装置いわゆる光学式記
録情報再生装置のトラッキングサーボ方法およびその装
置に関するものである。

従来の技術 まず以下図面を参照しながら、光学式記録情報再生装置
の概要について説明する。

第６図は情報信号が記録されているディスクの記録情報
面の平面図である。第６図において、６１０はピットと
よばれるへこみ、６２０はレーザ光のメインビームのス
ポット、６３０はレーザ光のサブビームのスポット、６
４０はディスクの回転のためにピックアップレンズに対
してデイヌクが移動している方向である。デイ７りの記
録情報面は鏡面になっていてレーザ光を反射する。だ円
状のピットはここにおける反射光とピット周辺における
反射光との干渉作用によって、この付近にレーザ光のス
ポットがあるときの反射光量が弱くなるようにへこんで
いる。方向６４０に沿ってピットが並んでいるが、この
ピットの列の１つ１つをトラックといい、ピントの並ん
でいる方向をトラック方向といい、トラックと垂直な方
向をトラッキング方向という。情報信号はピット長及び
ピント間間隔に変調されてデイヌク上に記録されている
。メインビームは情報信号を読み出すのに使用され、サ
ブビームはトラッキングサーボのサーボエラーであるト
ラッキングエラー信号を生成するのに使用される。トラ
ッキングサーボとはメインビームのスポットが常にトラ
ック上にあるよ’５にピックアップレンズをトラッキン
グ方向に駆動する制御である。

第７図は光学式記録情報再生装置のピックアップの構成
図である。第７図において、７１０はピックアップレン
ズ゛、了１１はハーフプリズム、７１２は回折格子、７
１３はコリメータレンズ、７１４は半導体レーザ、７１
５は受光レンズ、７１６はシリンドリカルレンズ、７１
７は６分割ホトダイオード、７１８はフォーカスアクチ
ェタとトラッキングアクチエータ、７１９はターンテー
ブルモータ、７２０はディスクである。半導体レーザ７
１４から放射された波長約Ｏ，Ｓμｍの発散レーザ光は
、コリメータレンズ７１３に入射し、ここで平行光に変
えられたのち回折格子７１２で３ビームに分けられ、ハ
ーフプリズム７１１を透過し、ディスク面に対して垂直
な方向すなわちフォーカス方向に動く駆動機構であるフ
ォーカスアクチエータとトラッキング方向に動く駆動機
構であるトラッキングアクチエータ７１８を備えたピッ
クアップレンズ７１０で集束されて、ディスク表面上に
それぞれ１μｍ程度の３スポツトを結ぶ。３ヌポツトは
、ディスク表面上で反射される際、メインビームはディ
スク表面上に刻まれているピットによって回折され、ピ
ックアップレンズ７１０に集められる光量に変化が与え
られ、また、２つのサブビームにはトラッキング制御情
報が与えられる。ディスク７２０からの反射レーザ光は
、ピックアップレンズ７１０を逆行し、ハーフプリズム
７１１で反射されて第７図で示すように受光レンズ７１
６へ向い、反射光は受光レンズ７１５で絞うれ、シリン
ドリカルレンズ７１６を経て６分割ホトダイオード７１
７に達する。なおピックアップレンズ７１０はピックア
ップ筐体にピンクアップばねと呼ばれるばねで支持され
ている。

第８図は記録情報再生装置の主要部の構成図である。第
８図において８１０はデイヌク、８２Ｑはレーザ光、８
３０は第７図に示すピックアップレンズ７１０等を含む
ピックアップ、８４０はトラバース台、８６０は記録情
報再生装置の筐体、８６０はターンテーブルモータであ
る。フォーカスエラー信号はディスクとピックアップレ
ンズとの距離がピックアップレンズの焦点距離に対して
どれだけずれているかを示す信号であり、フォーカスサ
ーボのサーボエラー信号として利用される。

トラッキングエラー、信号はメインビームのスポットの
位置（以後ピックアップレンズの位置と呼ぶ）がトラッ
クに対してトラッキング方向にどれだけずれているかを
示す信号であり、トラッキングサーボのサーボエラー信
号として利用される。フォカスドライブ信号はピックア
ップレンズをディスクと垂直な方向に駆動する信号であ
り、トラッキングドライブ信号はピックアップレンズを
トラッキング方向に駆動する信号であり、トラバースド
ライブ信号はトラバース台をトラッキング方向（ディス
クの半径方向）に駆動する信号である。

ターンテーブルモータ８６０によってディスク８１０は
ほぼトラックに沿って（トラック方向に）回転している
。

第９図はトラッキングエラー信号とオントラック信号の
波形図であり、横軸はトラックに対するトラッキング方
向におけるピックアップレンズの位置である。トラッキ
ングエラー信号は２つのサブビームの反射光量をホトダ
イオードによってそれぞれ電気量に変換し、両者の差を
とることによって生成される。オフトラック信号はメイ
ンビーム（ピンクアップレンズ）がトラック付近にある
のかトラックとトラックの間にあるのかを区別する論理
２値信号であり、メインビームがトラック付近にあると
きにはメインビームの反射光量が小さくなったり大きく
なったりし、メインビームがトラック間にあるときには
メインビームの反射光量が常に大きいという現象を利用
して生成される。

メインビームがトラック付近にあるときメインビームの
反射光量が大きくなったり小さくなったりするのは、メ
インスポットがピットを含んでいるときにはピットでの
反射光とピット周辺での反射光とが互いに干渉してメイ
ンスポットの反射光量が小さくなり、メインスポットが
ピットを含んでいないときには反射光どうしの干渉が起
こらずメインスポットの反射光量が大きくなるだめであ
る。

以下メインスポットがトラック付近にあるときはピック
アップレンズがオントラック状態にあるといい、オント
ラック信号はハイレベ／ｌ／”１”とし、メインスポッ
トがトラックとトランクの間にあるときにハヒソクアソ
プレンズがオフトラック状態にあるといい、オントラッ
ク信号はローレベルＩＩ　ｏ　１１とする。メインスポ
ット（ピックアップレンズ）を他のトラック（目的トラ
ック）に移動させることをトラックジャンプというが、
トラ、ンクジャンプは移動させる距離が短いときにはピ
ックアップばねの伸び量をトラッキング方向に変化させ
ることによって行い、移動させる距離が長いときにはト
ラバース台をトラッキング方向に移動させることによっ
て行う。トラックジャンプ時のピンクアップレンズの移
動距離の計測はピックアップレンズがオントラック状態
であるときのトラッキングエラー信号の符号反転（ゼロ
クロヌ）の数によって行われることが多いが、ピックア
ップレンズの移動速度が大きいときにはスポットがピッ
トとピントの間をすり抜ける数が多くなるだめ、トラッ
キングエラー信号が正しくでなくなり、ピックアップレ
ンズの移動距離を計測することが困難になる。そこでト
ラックジャンプ時のピックアップレンズの移動速度はあ
まり大きくならないようにしなければならない。

以下図面を参照しながら、上述した従来のトラッキング
サーボ装置の１例について説明する。

第３図は従来のトラッキングサーボ装置のブロック図を
示すものである。第３図において、３１０はトラッキン
グサーボのオープンループゲインの低域ゲインを補償す
る低域通過フィルタ、３２０はトラッキングサーボのオ
ープンループゲインのゲイン交点付近の位相が１８００
以上遅以上−ように位相を補償する高域通過フィルタ、
３３０は２つの入力端子上の信号を加算して出力端子上
に出力する加算器、３４０は入力端子３４３上の信号が
ハイレベル“１′°のときには入力端子３４１上の信号
を出力端子上に出力し、入力端子３４３上ｏｉ号がロー
レベル”○″のときには入力端子３４２上の信号を出力
端子上に出力するセレクタ、３６０は入力端子３５３上
の信号がハイレベル”１”′のときには入力端子３５１
上の信号を出力端子上に出力し、入力端子３６３上の信
号がローレベル“０”のときには入力端子３５２上の信
号を出力端子上に出力するセレクタ、ＪＰＣはトラッキ
ングサーボをかけているときにはハイレベル”１”にし
、トラックジャンプを行っているときにはローレベル“
０″にする論理２値信号である。

第３図の低域通過フィルタ３１０の１例の詳細ブロック
図を第４図に示す。第４図において４１０゜４２０は演
算増幅器、４１２，４２１，４２２は抵抗値Ｈの抵抗で
あり、４１１は容量Ｃのコンデンサである。第３図の高
域通過フィルタ３２０の１例の詳細ブロック図を第５図
に示す。第５図において、５１ｏは遅延器、５２０は係
数値ＣＯの係数器、５３０は係数値−０１の係数器、５
４０は２つの入力端子上の信号の和を出力端子上に出力
する加算器であり、Ｏ＜Ｃ８，ＱくＣ１である。

以上のように構成されたトラッキングサーボ装置につい
て、以下その動作について説明する。

ＴＰＯ＝”１”とすればセレクタ３４０の出力がトラッ
キングエラー信号になす、セレクタ３５０の出力が高域
通過フィルタ３２０の出力信号になるから、トラッキン
グサーボループは閉じられ、オープンループゲインの低
域ゲインの補償とゲイン交点における位相の補償が行わ
れ、トラッキングサーボがかかる。トラックジャンプを
行うときには■ＰＣ＝”０″とし、トラックジャンプ信
号によってピックアップレンズを加減速しピックアップ
レンズを目的トラックまで移動する。そのときの加減速
はトラックとピックアップレンズとの相対速度が適正な
範囲にあるように行う。ＪＰＣ”０″′のとき低域通過
フィルタ３１０の入力端子は０（接地）になり、セレク
タ３６０の出力はトラックジャンプ信号になる。従って
トラックジャンプ中には入力端子を０にした低域通過フ
ィルタ３１０の出力とトラックジャンプ信号の和の信号
がトラッキングドライブ信号になるが、低域通過フィル
タ３１０の出力はトラックジャンプを開始する直前のピ
ックアップばねのトラッキング方向の伸びを保持する力
になり、トラックジャンプ信号はピックアップレンズを
適正な速度で目的トラックに移動させる駆動力になる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような従来の構成では、トラックジ
ャンプ中には低域通過フィルタ３１０の入力端子には０
が入力されているだけなので、トラックジャンプ動作や
ディスクの偏心などによってピックアップレンズが移動
してピックアップばねの伸び量が大きく変化したときに
は、低域通過フィルタ３１０の出力による力がピックア
ップばねの伸び量を保持するためにピックアップレンズ
に加えなければならない力と大きく異なるため、トラッ
クジャンプ動作が不安定になったり、トラックジャンプ
動作が終了してトラッキングサーボをかけるときにトラ
ッキングサーボの引き込みが不安定になったシするとい
う問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、トラックジャンプ動作やデ
ィスクの偏心などによってピックアップばねの伸び量が
変化しても、トラックジャンプ動作が不安定にならず、
またトラックジャンプ動作を終了してトラッキングサー
ボをかけにいっだときのトラッキングサーボの引き込み
が不安定にならないトラッキングサーボ方法およびその
装置を提供するものである。

課題を解決するだめの手段 上記課題点を解決するために本発明はトラックジャンプ
を行っているときには、トラッキングサーボループ中の
低域ゲインを補償する低域通過フィルタにトラックジャ
ンプ信号に比例する信号を入力し、トラックジャンプ信
号と低域通過フィルタの出力信号との和の信号によりト
ラッキングアクチエータを駆動するものである。

作　　　用 本発明はトラックジャンプ信号に比例した信号を低域通
過フィルタに入力するので、トラックジャンプ動作やデ
イヌクの偏心などによってピックアップばねの伸び量が
変化しても、その変化に対応して低域通過フィルタの出
力が適正値になり、トラックジャンプ動作が不安定にな
らず、まだトラックジャンプ動作終了後のトラッキング
サーボの引き込みが不安定にならないことになる。

実施例 以下本発明の一実施例のトラッキングサーボ装置につい
て、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例におけるトラッキングサーボ
装置のブロック図を示すものである。第１図において、
１１０はトラッキングサーボのオープンループゲインの
低域ゲインを補償する低域通過フィルタ、１２０はトラ
ッキングサーボのオープンループゲインのゲイン交点付
近の位相が１０００以上遅れないように位相を補償する
高域通過フィルタ、１３０は２つの入力端子上の信号を
加算して出力端子上に出力する加算器、１４０は入力端
子１４３上の信号がハイレベ／Ｌ／Ｈ”１”のときには
入力端子１４１上の信号を出力端子上に出力し、入力端
子１４３上の信号がローレベルＬ“０′″のときには入
力端子１４２上の信号を出力端子上に出力するセレクタ
、１５０は入力端子１５３上の信号がハイレベ／Ｌ／Ｈ
”１”のときには入力端子１６１上の信号を出力端子上
に出力し、入力端子１５３上の信号がローレベ／Ｌ／Ｌ
”０″のときには入力端子１６２上の信号を出力端子上
に出力するセレクタ、１６０は係数器、ＴＰＯはトラッ
キングサーボをかけているときにはハイレベル″１″′
にし、トラックジャンプを行っているときにはローレベ
ル“０”にする論理２値信号である。第２図はトラック
ジャンプ中のトラッキングエラー信号トオントラック信
号とトラックジャンプ信号の波形図を示すものである。

第２図において横軸は時間であり、ピックアップレンズ
はディスクの外周の方向にある目的トラックに向って移
動している途中である。オントラック状態においてトラ
ッキングエラー信号が正から負になる時点から次にオン
トラック状態においてトラッキングエラー信号が正から
負になる時点までの時間間隔をピックアップレンズが１
トラック移動するのに要する時間とみなし、この時間間
隔がＴであったとする。

Ｔ２くＴであればＴの計測を終えた直後から時間τだけ
トラックジャンプ信号をＶとしてピックアップレンズを
デイヌクの外周に向けて加速する。

Ｔ＜Ｔ１であればＴの計測を終えた直後から時間τだけ
トラックジャンプ信号を−Ｖとしてピックアップレンズ
をディスクの外周に向けて減速（ディスクの内周に向け
て加速）する。

Ｔ　くＴくＴ２であればＴの計測を終えた直後から時間
τだけトラックジャンプ信号を０としてピックアップレ
ンズを外周に向けて加減速しない。

Ｔを計測した直後から時間τだけ経過した後は次のＴの
計測を終えるまでトラックジャンプ信号を○としてピッ
クアップレンズを外周に向けて加減速しない。

なおＴＴ　　は時間であり、Ｔ１　はトラッキングエラ
ー信号及びオントラック信号によってピックアップレン
ズの移動距離を計測に必要な時間以上に設定し、Ｔ２は
Ｔ１　よシも少し大きく設定している。

以上のように構成されたトラッキングサーボ装置につい
て、以下第１図及び第２図を用いてその動作を説明する
。

トラックジャンプ動作を行っていないときにはＩＰＣが
ハイレベルになっているので、セレクタ１４０の出力は
トラッキングエラー信号になり、セレクタ１５０の出力
は高域通過フィルタの出力信号になる。従ってこのとき
トラッキングサーボループが閉じられており、低域通過
フィルタ１１０によってサーボル−プの低域ゲイン補償
がなされ、高域通過フィルタ１２０によってサーボルー
プのゲイン交点における位相補償がなされトラッキング
サーボが安定にかかる。

トラックジャンプ動作を行っているときにはＴＰＯがロ
ーレベルになっているので、セレクタ１４０の出力は係
数器１６０の出力信号になり、セレクタ１５０の出力は
トラックジャンプ信号になる。このときトラッキングド
ライブ信号は低域通過フィルタ１１０の出力信号とトラ
ックジャンプ信号の和になるが、低域通過フィルタ１１
０の出力信号はピックアップばねのトラッキング方向の
伸び量を保持する成分になり、トラックジャンプ信号は
ピックアップレンズを目的トラックに向って所定範囲の
速度で移動させる成分になる。ピックアップレンズが目
的トラックに向って移動する速度は１トラック移動する
時間をＴとしだとき、Ｔ１＜Ｔ＜Ｔ２ を満たす速度である。ピックアップレンズの移動やデイ
ヌクの偏心によるトラックの移動によって、時々刻々、
ピックアップばねの伸び量が変化するが、トラックジャ
ンプ信号に比例した信号が低域通過フィルタ１１０に入
力されているので、低域通過フィルタ１１ｏの出力もピ
ックアップばねの伸び量の変化に適応して変化する。す
なわち上記ピックアップの速度制御の結果、ピックアッ
プレンズを目的トラックに向って加速する頻度と減速す
る頻度が異なるときにはこの両者の頻度が等しくなるよ
うに低域通過フィルタ１１０の出力が自動的に調整され
、その結果低域通過フィルタ１１０の出力がピックアッ
プばねの伸び量に適したものになる。

以上のように本実施例によれば、トラックジャンプ中に
トラックジャンプ信号の比例成分を低域通過フィルタ１
１０に入力することにより、トランクジャンプ中におい
ても低域通過フィルタ１１０の出力信号は適正値となり
、トラックジャンプの移動距離が長い場合やディスクの
偏心が大きくてトランクがトラッキング方向に大きく振
動している場合であっても、トラックジャンプを安定に
行うことができる。

発明の効果 以上のように本発明は従来の方式にわずかな修正をほど
こすことにより、偏心量が大きいディスクを再生してい
る場合にも、移動距離の大きいトラックジャンプを行う
場合にも安定にトラックジャンプを行うことができ、実
用上きわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるトラッキングサーボ
装置のブロック図、第２図は同トラッキングサーボ装置
の動作を説明するだめのトラックジャンプ中のトラッキ
ングエラー信号トオントラック信号とトラックジャンプ
信号の波形図、第３図は従来のトラッキングサーボ装置
のブロック図、第４図は第３図の構成要素である低域通
過フィルタのブロック図、第５図は第３図の構成要素で
ある高域通過フィルタのブロック図、第６図はディスク
の平面図、第７図は光学式記録情報再生装置のピックア
ップの構成図、第８図は光学式記録情報再生装置の主要
部の構成図、第９図はトラッキングエラー信号とオント
ラック信号の波形図である。 １１０・・・・・・低域通過フィルタ、１２０・・・・
・・高域通過フィルタ、１３０・・・・・・加算器、１
４０　、１５０・・・・・・セレクタ、１６ｏ・・・・
・・係数器、７１０・・・・・・ピックアップレンズ、
７１１・・・・・・ハーフプリズム、７１２・・・・・
・回折格子、７１３・・・・・・コリメータレンズ、７
１４・・・・・・半導体レーザ、７１５・・・・・・受
光・レンズ、７１６・・・・・・シリンドリカルレンズ
、７１７・・・・・・６分割ホトダイオード、７１８・
・・・・・駆動系、７１９・・・・・・ターンテーブル
モータ、７２０・・・・・・ディスク、８１０・・・・
・・ディスク、８２０・・・・・・レーザ光、８３ｏ・
・・・・・ピックアップ、８４０・・・・・・トラバー
ヌ台、８６０・・・・・・記録情報再生装置筐体、８６
０・・・・・ターンテーブルモータ。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名区 ！？ 第 図 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）トラッキングサーボのオープンループの低域ゲイ
   ンを補償する低域通過フィルタと、前記オープンループ
   ゲインのゲイン交点付近の位相が１８０度以上遅れない
   ように位相を補償する高域通過フィルタを有し、トラッ
   キングサーボをかけているときにはトラッキングエラー
   信号を前記低域通過フィルタと前記高域通過フィルタに
   入力し、前記低域通過フィルタの出力信号と前記高域通
   過フィルタの出力信号の和の信号によってトラッキング
   アクチエータを駆動し、トラックジャンプを行っている
   ときには、トラックジャンプ信号に比例する信号を前記
   低域通過フィルタに入力し、トラックジャンプ信号と前
   記低域通過フィルタの出力信号の和の信号によってトラ
   ッキングアクチエータを駆動するトラッキングサーボ方
   法。
2. （２）トラックとピックアップレンズとの相対速度が所
   定の範囲にはいるようにトラックジャンプ信号を発生す
   る請求項１記載のトラッキングサーボ方法。
3. （３）Ｔ＿１、Ｔ＿２を所定の時間としたとき、ピック
   アップレンズが１トラックの距離移動するのに要する時
   間がＴ＿２以上のときには前記ピックアップレンズを目
   的トラックに向って加速し、前記ピックアップレンズが
   １トラックの距離移動するのに要する時間がＴ＿１以下
   のときには前記ピックアップレンズを目的トラックに向
   って減速するようにトラックジャンプ信号を発生する請
   求項１記載のトラッキングサーボ方法。
4. （４）トラッキングサーボのオープンループゲインの低
   域ゲインを補償する低域通過フィルタと、前記オープン
   ループゲインのゲイン交点付近の位相が１８０度以上遅
   れないように位相を補償する高域通過フィルタと、トラ
   ックジャンプ信号と前記高域通過フィルタの出力信号の
   いずれかを選択する第１の選択手段と、前記トラックジ
   ャンプ信号に所定の係数を乗する係数器と、トラッキン
   グエラー信号と前記係数器のいずれかを選択して、前記
   低域通過フィルタに出力する第２の選択手段と、前記低
   域通過フィルタの出力と第１の選択手段の出力とを加算
   する加算器とを備え、トラックジャンプを行っている場
   合、第１の選択手段は前記トラックジャンプ信号を前記
   加算器に出力し、第２の選択手段は前記係数器の出力を
   前記加算器に出力するよう構成としてなるトラッキング
   サーボ装置。