JPH04219632A - 光スポット制御方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディジタル光ディスクに
おける光スポット制御方法に係り、特にある案内溝から
それに隣接する案内溝に光スポットをジャンプさせるの
に好適な光スポット制御方法に関する。

【０００２】

【従来技術】現在、レーザ光を回転するディスク上に蒸
着された金属膜に照射し、１μｍ程度のスポットに絞り
込み、その照射パワーを変調することによって金属膜に
熱的に穴をあける形態で情報を記録し、再生時には金属
膜に微弱なレーザ光を集光、照射し、その情報穴（ピッ
トと称する）からの反射光量の変化を用いて情報を読み
取るディジタル光ディスクと称する情報処理装置が提案
されている。この種の提案としては、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃｓ　誌，　Ｎｏ．Ｖ．２３，１９７８，Ｐ７５“Ｔ
ｅｎ　Ｂｉｌｌｉｏｎ　Ｂｉｔｓ　Ｆｉｔ　ｏｎｔｏ　
Ｔｗｏ　ｓｉｄｅｓ　ｏｆ　１２−ｉｎｃｈ　ｄｉｓｃ
”等がある。 この種のシステムは例えば典型的な構成としては、図１
のようなものである。すなわち、直接３０ｃｍのサンド
イッチ構造のディジタル光ディスク３が回転軸４を中心
に回転モータ５によって矢印の方向に回転している。レ
ーザ光源と光学系から構成される光ヘッドは磁気ディス
クに使用されているスイングアームアクチュエータ１に
搭載されて、ディスク３の半径方向に駆動される。情報
は図２に示すディスクの部分拡大図の構造で記録／再生
される。

【０００３】すなわち、ガラス、又はプラスティックの
基板１１の上にＵＶ樹脂１４等によって案内溝１３と称
する、ある程度の幅と深さをもつ凹断面構造を作成する
。その上に金属膜１０を蒸着する。この案内溝１３に沿
って、光ヘッドの集束スポットを案内し、上述の手段に
よってピット１２を形成する。再生時にも案内溝１３に
沿って光スポットを照射し、反射光量を読みとる。さら
に光スポットを制御する信号も反射光量から検出する。

【０００４】この光スポットを制御する信号はディスク
の上下振れによる焦点のずれを検出する焦点ずれ検出信
号、また光スポットの中心と案内溝の中心のずれを検出
するトラットクずれ検出信号の２つが主なものである。 これらの信号はすべて反射光量の中で金属膜からの反射
光量を使用している。

【０００５】トラックずれ検出信号の振舞いを図３を用
いて説明する。光源から出た光はディスク面で１μｍφ
程度のスポット１５に集光される。このスポット１４が
案内溝１３を図に示す矢印の方向に横断していくと、ト
ラックずれ検出信号Ｅ１は（ｂ）図に示すように、案内
溝の中心では零になり、案内溝のピッチ間隔を周期とす
る正弦波状に変化する。このとき、反射光量の総光量Ｅ
２は（ｃ）図に示すように、トラックずれ検出信号Ｅ１
とは位相が９０°だけずれた余弦波状の信号に直流が重
畳した信号となる。

【０００６】光ディスクにおいては、ランダムアクセス
のために、案内溝から隣接する案内溝へと光スポットの
照射位置を短時間に移動させるジャンプ動作が必要とな
る。従来、このジャンプ動作は特開昭５２−２６８０２
号『ディスク状記録担体の読取装置』に開示してあるよ
うに再生専用光ディスクにおいて、Ａ点からＢ点に移動
する場合には途中通過するＣ点では図３（ｂ）のように
Ｃ点に対応するトラックずれ検出信号Ｃ′は零となる。 再生専用光ディスクでは案内溝１３に相当する情報トラ
ックには情報ピットが記録されており、個々の情報トラ
ックを通過して変調を受ける総反射光量の時間的平均値
はほぼ等しい。従って、情報トラック間のピッチ間隔が
狭くなって、光スポットが特定の情報溝を追跡している
ときに、隣接トラックまで光スポットがかかってしまう
と隣接トラックの反射光量の影響をトラックずれ検出信
号Ｅ１が受ける。ところが、前述のように再生専用の光
ディスクにおいては反射光量が等しいため、この影響が
等分に作用し、トラック中点Ｃではトラックずれ検出信
号Ｅ１は零となる。

【０００７】この性質を利用して、光スポットを偏向す
る手段の加速から減速の切り換えタイミングをトラック
ずれ検出信号Ｅ１の零となる時間で行なうという方法が
従来実施されている。

【０００８】ディジタル光ディスクにおいては、再生専
用光ディスクと異なり、光スポットは任意の位置にアク
セスして情報ピットを記録するため、ディスク面上では
情報の記録部分と未記録部分が混在することになる。図
４は１つの案内溝だけが記録され、隣接トラックは未記
録の場合にトラックずれ検出信号Ｅ１と総光量Ｅ２の変
化を示す。図４（ｂ），（ｃ）において点線で示した信
号が未記録の場合であり、実線で示した信号が記録状態
の場合である。図４（ｂ）よりトラック中点Ｅではトラ
ックずれ検出信号Ｅ１は零とはならない。従って、従来
実施された方法ではＢ点からＤ点へと光スポットが移動
する場合、トラックずれ検出信号Ｅ１がＥ′で零となる
ため加速期間が長くなり、減速期間が短いためＤ点にス
ムーズに引き込まれず、オーバーシュートしたり、時に
はＤ点に位置決め出来ず、脱れてしまうという安定性に
欠ける。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はディジ
タル光ディスクにおいて、記録部分、未記録部分が混在
する案内溝から案内溝へと光スポットを短時間で移動さ
せるジャンプ動作を安定に動作させ、前述の問題点を解
決する光スポットの制御方法を提供することがある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では案内溝を有し、該案内溝に沿って情報を記
録再生する記録媒体に光スポットを照射し、該光スポッ
トをある案内溝から別の案内溝に移動させる際に、隣接
する案内溝間の中間点及び案内溝の中点に上記光スポッ
トを順次引き込みながら移動させることを特徴とする光
スポット制御方法を採用する。

【００１１】

【作用】ジャンプ動作を安定に動作させるためには、ト
ラック間の中点を正確に検出出来れば良い。集束対物レ
ンズの開口数（通常Ｎ，Ａ）が０．５、光源波長８３０
０Åの半導体レーザを用い、トラック（案内溝）幅０．
４μｍ、トラック深さλ／８、トラックピッチ１．６μ
ｍのディスクを用いた場合に得られるトッラクずれ検出
信号Ｅ１と総反射光量Ｅ２を図４に示す。この場合、記
録されたトラックからの反射光量の平均値は未記録の場
合の半分である。トラックずれ検出信号Ｅ１は大きく変
化するが総反射光量Ｅ２のピークの位置は変化しない。 従って、トラック間の中点を検出するためにはこのピー
ク点を検出して、加速、減速の切り換えタイミング点と
すれば良い。

【００１２】また、ジャンプの安定性を良くするために
、加速、減速するのではなく、トラックの中点に光スポ
ットを一度位置決めし、その後、目標トラックに引き込
ませると良い。

【００１３】ここで本発明に用いられるトラックずれ検
出信号Ｅ１及び総反射光量信号Ｅ２について簡単に説明
しておく。トラックずれ検出信号Ｅ１を検出する方法に
ついては、種々の方法が文献により知られているので詳
述しないが、例えば、特開昭４９−５０９５４号に開示
された２つのサブスポットを用いた方法、特開昭４９−
９４３０４号に開示されたスポットウォーブルの方法、
特開昭５０−６８４１３号に開示されたトラックウォー
ブルの方法、及び特開昭−６０７０２号に開示された回
折光を用いた方法等があり、これらはいずれも本発明に
用いることができる。一方、総反射光量というのは、あ
る特定の開口数を持ったレンズによって、ディスクから
の反射光を集光し、このレンズの開口を通過してきた光
量の総量を示す。この種の光量は通常ディスクに記録さ
れた情報信号を検出するために使用される。この情報信
号はレンズ開口から通過してきた光束を１つの光検出器
の受光面に集光して光電流に変換する、または光束を複
数に分割された受光面を持つ光検出器群に照射し、それ
ぞれの光検出器からの光電流の和をとる、あるいは光電
流を電圧に変換して加算することによって得られる。こ
の信号を総反射光量の信号Ｅ２として使用できる。

【００１４】

【実施例】以下、これらのトラックずれ検出信号Ｅ１と
総反射光量信号Ｅ２を用いて、光スポットが２つの隣接
するトラック（案内溝）間の中点に位置する瞬時を検出
する方法について説明する。

【００１５】本発明の一実施例を図５及び図６を用いて
説明する。図５は本発明の一実施例を説明するための波
形図、図６はそれを実現する回路構成図である。総光量
信号Ｅ２は光スポットが図４のＢ点からＤ点に移動する
期間に図５（ｂ）に示す波形２０のように変化する。こ
れをバッファアンプ２４に入力し、その出力を適当な遅
延時間をもつ遅延線２５に入力すると波形２１のように
なる。この出力に抵抗２７を介して、適当なバイアス電
圧２６を重畳して、コンパレータ２８の（＋）入力端子
に入力する。もう一方のコンパレータ入力には波形２０
を入力すると、コンパレータ２８の出力波形２２は図５
（ｃ）のようになり、総光量のピーク点で立ち上ってく
る。これを遅延線２９に入力して、その出力を排他的論
理和回路３０に入力する。もう一方の入力には波形２２
を入力する。するとその出力波形Ｇは図５（ｄ）のよう
になり、総光量信号Ｅ２のピーク点で立ち上り、遅延線
２９のもつ遅延時間の幅をもつパルスが生ずる。これに
よって、総光量信号Ｅ２のピーク点、すなわち、トラッ
ク間の中点Ｅを正確に検出出来る。この中点を示す信号
Ｇによって光スポットの加速から減速の切り換えを行な
う。この動作を以下に説明する。図５（ｅ）に示すよう
なジャンプ動作の起動信号Ｊをフリップフロップ素子３
１のセット端子に入力して、フリップフロップ素子３１
をセットする。この出力を差動増幅器３２の（＋）入力
端子に入力する。この出力Ｉは図５（ｇ）に示すように
十方向のある高さを持った信号となり、この信号をガル
バノミラー，スイングアームアクチュエータ等の光スポ
ットをトラックを横切る方向に移動させる光スポット偏
向手段の駆動回路に供給して、光スポットをＢ点からＤ
点に向けて加速駆動する。光スポットがトラック中点Ｅ
を通過すると図５（ｄ）の波形Ｇに示すパルスが発生す
る。このパルスをフリップフロップ素子３１のリセット
端子に入力して、リセットする。またこのパルスはフリ
ップフロップ素子３３のセット端子に入力されて、セッ
トする。この出力を差動増幅器３２（−）入力端子に入
力して、一方向に上記十方向の信号と同じ高さを持った
信号を発生する。このようにすると、信号Ｉによって駆
動される光スポットは中点Ｅから減速駆動される。一方
、信号Ｉはバッファアンプ３４を介してコンデンサ３５
を充、放電する。

【００１６】すなわち、加速期間の時間だけ、コンデン
サ３５は充電され、図５（ｆ）の波形２３のように電位
は特定の時定数で上昇して、中点Ｅである電位になる。 減速期間になるとコンデンサ３５は特定の時定数で放電
していく。信号２３コンパレータ３６に入力して、放電
した電位が零をクロスするタイミングを検出する。コン
パレータ３６の出力を単安定マルチバイブレータ３７に
入力して、コンパレータの零クロス点で立ち上り、任意
のパルス幅をもつ信号Ｈを発生する（図５（ｈ））。こ
れによって、フリップフロップ３３をリセットする。こ
のようにして、加速期間と減速期間が等しくなる。

【００１７】以上の如く、本実施例の構成及び動作によ
れば、ディジタル光ディスクにおいて案内溝に情報が記
録された部分、未記録の部分が存在しても、正確にトラ
ックの中点を検出することが出来、光スポットの加速、
減速を安定性よく行なうことが出来る。

【００１８】また、本発明のもう一つの実施例を図７、
図８を用いて説明する。図７は光スポットの位置決めの
サーボ系を表わすブロックダイヤグラムである。ディス
ク上のトラックの変位ｘはスポットの変位ｘ′と比較器
４０で比較され、図８（ａ）に示すようなトラックずれ
検出信号Ｅ１を発生する。トラックずれ検出信号Ｅ１を
発生する比較器４０は光学系、光検出器、演算回路から
成る既知の手段で構成される。トラックずれ検出信号Ｅ
１は反転増幅器４５を介して図８（ｃ）に示すような信
号Ｌによって制御されるスイッチと、図８（ｄ）に示す
ような信号Ｋによって制御されるスイッチの２つに入力
され、位相補償回路４１に入力する信号として選択され
る。位相補償回路４１によって、利得、位相が最適化さ
れたサーボ信号は加算器４２に入力されて、後述する信
号Ｍと加算され、光スポット駆動回路４３に入力される
。この出力によって光スポットに変位を与える手段４４
を駆動する。光スポットに変位を与える手段４４として
は種々の偏向器、アクチュエータが既知である。

【００１９】図８は前述のサーボ系をジャンプ動作に適
用する場合の制御過程を示す図である。制御回路４６は
サーボ信号の極性を切り換える回路であり以下の構成と
動作を行なう。トラックずれ検出信号Ｅ１から最小のピ
ーク点Ｐ１、最大のピーク点Ｐ２を検出し、ピーク点Ｐ
１からピーク点Ｐ２の間は１″の論理レベルをもつ信号
Ｌを、それとは反転の極性を持つ信号Ｋをそれぞれ発生
する。ピーク点Ｐ１，Ｐ２を検出する手段については前
述の実施例に述べた方法が適用できる。但し、ピーク点
Ｐ１，Ｐ２ではそれぞれコンパレータ入力の極性を逆極
性にする必要があり、なおサーボ系のＥ′点への引き込
み時に生ずるオーバーシユートの影響による誤動作を防
ぐため、コンパレータ入力に加算する直流バイアスの大
きさはオーバーシュート量より大きく設定しておく。

【００２０】ジャンプ方向決め回路４７は光スポットの
ジャンプ動作を行う方向を決める信号Ｍを発生する回路
であり、以下の構成と動作を行なう。ジャンプ起動作の
タイミングから立ち上って、Ｐ１点を越えた時点で立ち
下るパルスと、Ｅ′点に引き込まれた時点から立ち上っ
てＰ２点を越えて立ち下るパルスを発生する。Ｅ′点に
引き込まれた時点とは、サーボの引き込みに要する時間
より十分な長さをもつ時間だけ、Ｐ１点から待つか、ト
ラックずれ検出信号Ｅ１がＰ１点からＰ２点の間で最初
に零点となるタイミングで起動をかけてもよい。

【００２１】本発明の上述の説明は図８の矢印の方向に
光スポットが移動している場合を説明したが、逆方向に
動いた場合についても、本発明の主旨は変わらない。

【００２２】以上、述べた回路構成によって光スポット
は信号ＭによりＢ′点から脱出し、Ｐ１点を越えた瞬間
にＥ′点に引き込まれるようにサーボ系が働き、Ｅ′点
に引き込まれた後、信号ＭによってＤ′点に向けて駆動
され、Ｐ２点を越えた後、Ｄ′点に向けて引き込まれる
ようにサーボ系が動作する。

【００２３】本実施例によれば、ディジタル光ディスク
において、トラックずれ検出信号Ｅ１が零となる点がト
ラック中点からずれても、確実にジャンプ動作を行なう
ことができる。

【００２４】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、ディジ
タル光ディスクにおいて、未記録部、記録部の混在する
ことによってトラックずれ検出信号が変動しても、ジャ
ンプ動作を正確に信頼性高く動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ディジタル光ディスクの断面斜視図

【図２】デ
ィスクの拡大断面斜視図

【図３】未記録状態のトラックずれ検出信号、総反射光
量信号とディスクとの関係を示す図。

【図４】記録状態のトラックずれ検出信号、総反射光量
信号とディスクとの関係を示す図

【図５】本発明の１実施例を示す波形図

【図６】本発明
の１実施例を示す回路図

【図７】本発明の１実施例を示
すサーボブロックダイアグラム

【図８】本発明の動作を説明するための波形図

【符号の説明】

１３…案内溝、１５…スポット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】案内溝を有し、該案内溝に沿って情報を記
   録再生する記録媒体に光スポットを照射し、該光スポッ
   トをある案内溝から別の案内溝に移動させる際に、隣接
   する案内溝間の中間点及び案内溝の中点に上記光スポッ
   トを順次引き込みながら移動させることを特徴とする光
   スポット制御方法。