JPH04251445A - 光ディスク装置の光ピックアップ制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置におい
て、光ピックアップのトラッキング制御とフォーカシン
グ制御を行う光ピックアップ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンパクトディスク（ＣＤ）と互
換性を持ち、情報の記録も可能となる追記型又は書換え
可能型の光ディスク装置が種々開発されている。もっと
も、読み出し専用であるＣＤの場合には、螺旋状のピッ
ト列に所定間隔で予め位置情報（絶対アドレス）が書き
込まれているため、再生信号からこの位置情報を読み出
すことができ、これによってＣＬＶ（線速度一定）の回
転制御を行うことができるようになっている。しかしな
がら、追記型や書換え可能型の光ディスクの場合、未記
録状態では、再生信号から位置情報（これと等価な回転
制御信号を含む）を得ることができない。そこで、この
ような場合にも位置情報を得るための方法が従来から各
種提案されている。

【０００３】上記追記型や書換え可能型の光ディスクに
おいても位置情報を得る方法の一つとして、特開昭６４
−３９６３２号公報で提案されたトラック変調方式があ
る。このトラック変調方式は、図４に示すように、光デ
ィスクに予め案内溝として設けられたトラック１ａを適
宜半径方向にΔｄだけ変位させたり、図５に示すように
、このトラック１ａの幅ｗを適宜変化させるようにして
、位置情報を記録する方式である。ただし、このトラッ
ク変調による信号は、光ピックアップが再生した際に、
トラッキングエラー信号等や記録情報の再生信号と区別
する必要がある。ここで、トラッキングエラー信号やフ
ォーカシングエラー信号は、トラックが螺旋状に形成さ
れていることと、光ディスクが芯ずれを有していたり歪
みを生じることが主な原因になって変化するものである
ことのため、回転数の数倍から数十倍程度までの周波数
を有することになり、周波数帯域が１ｋＨｚを超えるよ
うなことはない。また、記録情報の再生信号は、１００
ｋＨｚを超える高周波成分のみからなる。従って、トラ
ック変調方式による信号は、これらの間で、例えばクロ
ック周波数に同期を取り易い２２．０５ｋＨｚや４４．
１ｋＨｚの周波数が選択される。

【０００４】上記トラック変調方式を採用した光ディス
ク装置の従来の光ピックアップ制御回路を図６に示す。

【０００５】記録媒体である光ディスク１は、回転駆動
手段であるスピンドルモータ２の回転軸に取り付けられ
て回転を行う。光ピックアップ３は、この光ディスク１
の下方に配置され、アクセス時に適宜半径方向に移動す
るようになっている。この光ピックアップ３は、対物レ
ンズ３ａ、受光素子３ｂ、図示しない発光素子やその他
の光学系部品からなる。また、対物レンズ３ａには、こ
の対物レンズ３ａをトラッキング方向（半径方向）に変
位させるための図示しないアクチュエータと、フォーカ
シング方向に変位させるための図示しないアクチュエー
タとをそれぞれ駆動するトラッキングコイル３ｃ及びフ
ォーカシングコイル３ｄが設けられている。

【０００６】光ピックアップ３における受光素子３ｂの
出力は、信号検出回路４に送られる。この信号検出回路
４は、受光素子３ｂの出力からトラッキングエラー信号
ＴＥＳ、フォーカシングエラー信号ＦＥＳ、トラック変
調再生信号ＴＲＳ、及び図示しない記録情報の再生信号
を検出する回路である。ここで、例えば図７に示すよう
に、トラック１ａの半径方向の変位によってトラック変
調が行われ、プッシュプル法によってトラッキングエラ
ーの検出が行われる場合、信号検出回路４は、受光領域
を２分割された受光素子３ｂの各出力の差を取ることに
よってトラッキングエラー信号ＴＥＳとトラック変調再
生信号ＴＲＳとを同時に検出することができる。また、
フォーカシングエラー信号ＦＥＳは、ナイフエッジ法や
非点収差法等によって検出される。記録情報の再生信号
は、通常反射光量の強弱成分からなるので、受光素子３
ｂの全受光量によって検出される。

【０００７】上記信号検出回路４で検出されたトラッキ
ングエラー信号ＴＥＳは、位相補償回路５を介して駆動
回路６に送られ、トラッキングコイル３ｃによりアクチ
ュエータを駆動させて、対物レンズ３ａをトラッキング
の修正方向に変位させるようになっている。また、フォ
ーカシングエラー信号ＦＥＳは、位相補償回路７を介し
て駆動回路８に送られ、フォーカシングコイル３ｄによ
りアクチュエータを駆動させて、対物レンズ３ａをフォ
ーカシングの修正方向に変位させるようになっている。 従って、これらサーボ系のトラッキング制御回路とフォ
ーカシング制御回路によって光ピックアップ３は、トラ
ッキング制御とフォーカシング制御が行われる。なお、
トラック変調再生信号ＴＲＳは、当該トラック１ａの位
置情報として回転制御回路９に送られ、さらにスピンド
ルモータ２にフィードバックされることによりＣＬＶの
回転制御が行われる。

【０００８】上記トラック変調方式に於いては、特にト
ラック１ａを半径方向に変位させる図４の記録方式の場
合、図７に示したように、トラック変調再生信号ＴＲＳ
とトラッキングエラー信号ＴＥＳとが同一の信号検出回
路４によって検出される。従って、このトラッキングエ
ラー信号ＴＥＳには、トラック変調再生信号ＴＲＳの成
分もそのまま含まれることになる。また、フォーカシン
グエラー信号ＦＥＳにも、クロストークにより、このト
ラック変調再生信号ＴＲＳの成分がレベルは低いものの
同様に含まれることになる。さらに、トラック１ａの幅
を変化させる図５の記録方式の場合にも、これらトラッ
キングエラー信号ＴＥＳやフォーカシングエラー信号Ｆ
ＥＳには、程度の差はあれトラック変調再生信号ＴＲＳ
の成分がある程度含まれることになる。ただし、このト
ラック変調再生信号ＴＲＳは上記のように例えば２２．
０５ｋＨｚ程度の十分に高い周波数に設定されている。

【０００９】上記のサーボ系において、トラッキングコ
イル３ｃとフォーカシングコイル３ｄに電流を流し対物
レンズ３ａが変位するまでのアクチュエータの伝達特性
は、図３の実線Ａ及び破線Ｂに示すように、数十Ｈｚか
ら−４０ｄＢ／ｄｅｃの割合で減衰する２次遅れの特性
を有している。従って、このままでは、位相余裕がなく
サーボ系の制御が不安定となる。そこで、上記のように
トラッキング制御回路とフォーカシング制御回路には、
それぞれ位相補償回路５、７が挿入されている。この位
相補償回路５、７は、図３の実線Ｃに示すように、３５
０Ｈｚ付近（ｆ１）から２０ｄＢ／ｄｅｃの位相進みを
開始し、１０ｋＨｚ付近（ｆ２）で位相進みを終了する
伝達特性を有している。この結果、上記トラッキング制
御回路とフォーカシング制御回路の開ループゲイン特性
は、図３の実線Ｄに示すように、３５０Ｈｚ付近（ｆ１
）から１０ｋＨｚ（ｆ２）の間で減衰量が−２０ｄＢ／
ｄｅｃに減少する。従って、１ｋＨｚ（ｆｃ）付近では
−１８０°に対する位相余裕も４０°〜６０°程度得る
ことができ、サーボ系の安定を図ることができる。

【００１０】トラッキングエラー信号ＴＥＳやフォーカ
シングエラー信号ＦＥＳに含まれているトラック変調再
生信号ＴＲＳの成分は周波数が高いので、そのような伝
達特性を有する位相補償回路５、７によっては減衰しな
い。

【００１１】上述のように、トラッキング及びフォーカ
シング制御系の開ループ伝達特性は、１ｋＨｚ程度で０
ｄＢ（利得１）まで減衰する２次遅れの周波数特性を有
している。従って、トラッキングエラー信号ＴＥＳ等に
このトラック変調再生信号ＴＲＳの成分が含まれていた
としても、アクチュエータの動作が追従し得ないために
、対物レンズ３ａの制御には影響は生じない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、制御には影響はなくとも、トラッキング
コイル３ｃやフォーカシングコイル３ｄには、このトラ
ック変調再生信号ＴＲＳの成分による電流が常時流れ続
けることになる。そして、このような電流は、機器の消
費電力を増加させる原因になるだけでなく、これによっ
て生じる発熱が光ピックアップ３の各部品を劣化させ寿
命を短縮するという問題が生じる。

【００１３】本発明は、上記事情に鑑み、フィルタによ
ってトラッキングエラー信号等からトラック変調の再生
信号の成分を除去することにより、光ピックアップの対
物レンズを駆動するアクチュエータのコイルに無用な電
流が流れることのないようにした光ディスク装置の光ピ
ックアップ制御装置を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の光ピックアップ
制御装置は、光ディスクのトラックにトラック変調方式
による位置情報を記録しておき、光ピックアップによっ
てこの位置情報を読み出すことにより光ディスクの回転
制御を行う光ディスク装置のための光ピックアップ制御
装置であって、光ピックアップのトラッキング制御及び
フォーカシング制御の少なくとも一方を行うために、受
光素子の出力からトラッキングエラー信号及びフォーカ
シングエラー信号の少なくとも一方を検出し、対物レン
ズのアクチュエータにフィードバックする回路に挿入さ
れた、少なくともトラック変調された位置情報の信号周
波数帯域を阻止するフィルタを備えており、そのことに
より上記目的が達成される。

【００１５】

【作用】位置情報は、トラッキングエラー信号やフォー
カシングエラー信号の帯域と、記録情報の再生信号の帯
域との間の周波数の信号によってトラック変調方式によ
り記録される。そして、光ピックアップの受光素子の出
力から検出したトラッキングエラー信号やフォーカシン
グエラー信号には、このトラック変調による位置情報の
再生信号が含まれることになる。

【００１６】しかし、上記構成により、これらトラッキ
ングエラー信号やフォーカシングエラー信号は、フィル
タを通ってから対物レンズのアクチュエータに送られる
ことになる。そして、このフィルタは、上記トラック変
調の再生信号の通過を阻止するように構成されている。 従って、アクチュエータのコイルには、このトラック変
調の再生信号の成分が除去された信号が送られ、制御に
かかわりのない無用な電流が流れるようなことがなくな
る。

【００１７】この結果、光ピックアップのトラッキング
制御やフォーカシング制御を行うアクチュエータのコイ
ルでの無駄な電力消費がなくなると共に、これによる発
熱が生じないため、光ピックアップの部品の劣化を防止
することができる。

【００１８】本発明で用いるフィルタは、トラック変調
の記録方式やトラッキング又はフォーカシングのエラー
検出方式によっては、トラッキング制御又はフォーカシ
ング制御のいずれかの回路にのみ挿入すれば足りる場合
もあり得る。

【００１９】

【実施例】本発明を実施例について以下に説明する。

【００２０】図１乃至図３は本発明の一実施例を示すも
のであって、図１は光ピックアップ制御回路のブロック
図、図２はフィルタの周波数特性を示すグラフ、図３は
位相補償回路によるサーボ系のゲイン特性の改善状態を
示すグラフである。なお、前記図６に示した従来例と同
様の機能を有する構成要素には同じ符号を付する。

【００２１】図１に示すように、光ディスク１は、光デ
ィスク装置におけるスピンドルモータ２の回転軸に取り
付けられて回転するようになっている。この光ディスク
１は、追記型又は書換え可能型の光ディスクであり、記
録面に予め螺旋状の案内溝であるトラックが形成されて
いる。また、前記図４に示すように、このトラック１ａ
には、適宜半径方向に変位Δｄが設けられ、これによっ
てトラック変調方式により位置情報が記録されている。 そして、このトラック変調方式による位置情報の記録は
、２２．０５ｋＨｚの信号によって行われる。

【００２２】光ピックアップ３は、この光ディスク１の
下方に配置され、アクセス時に図示しない駆動装置によ
って適宜半径方向に移動する。この光ピックアップ３は
、対物レンズ３ａと受光素子３ｂと図示しない発光素子
やその他の光学系部品からなる。また、対物レンズ３ａ
には、この対物レンズ３ａをトラッキング方向に変位さ
せるための図示しないアクチュエータと、フォーカシン
グ方向に変位させるための図示しないアクチュエータと
をそれぞれ駆動するトラッキングコイル３ｃ及びフォー
カシングコイル３ｄが設けられている。

【００２３】上記構成の光ピックアップ３は、発光素子
から発せられたレーザビームを対物レンズ３ａを介して
光ディスク１の記録面に照射し、この反射光を再び対物
レンズ３ａを介して受光素子３ｂで受光するようになっ
ている。なお、光ディスク１への情報の記録は、この発
光素子から発せられた強いレーザビームを記録面に照射
することにより行う。ただし、追記型の光ディスク１の
場合には、この情報の記録は１度に限られる。

【００２４】光ピックアップ３における受光素子３ｂの
出力は、信号検出回路４に送られる。この信号検出回路
４は、受光素子３ｂの出力からトラッキングエラー信号
ＴＥＳ、フォーカシングエラー信号ＦＥＳ、トラック変
調再生信号ＴＲＳ及び図示しない記録情報の再生信号を
検出する回路である。トラッキングエラー信号ＴＥＳは
、トラックとこれに照射されるレーザビームスポットと
のずれ量をプッシュプル法等により検出したものである
。また、トラック変調再生信号ＴＲＳは、上記トラック
変調方式によってトラックに記録された位置情報を再生
したものであり、このトラッキングエラー信号ＴＥＳと
共に検出される。フォーカシングエラー信号ＦＥＳは、
レーザビームの照射面と合焦位置とのずれ量をナイフエ
ッジ法や非点収差法等によって検出したものである。記
録情報の再生信号は、レーザビームの反射光量の変化に
基づき上記トラック内に記録された情報ピットを検出し
たものである。

【００２５】信号検出回路４で検出されたトラッキング
エラー信号ＴＥＳは、位相補償回路５及びフィルタ１０
を介して駆動回路６に送られる。そして、駆動回路６は
、このトラッキングエラー信号ＴＥＳに基づき、トラッ
キングコイル３ｃによりアクチュエータを駆動させて、
対物レンズ３ａをトラッキングの修正方向に変位させる
ことになる。また、フォーカシングエラー信号ＦＥＳは
、位相補償回路７及びフィルタ１１を介して駆動回路８
に送られる。そして、駆動回路８は、このフォーカシン
グエラー信号ＦＥＳに基づき、フォーカシングコイル３
ｄによりアクチュエータを駆動させて、対物レンズ３ａ
をフォーカシングの修正方向に変位させることになる。 従って、これらトラッキング制御回路とフォーカシング
制御回路とからなるサーボ系により光ピックアップ３は
、トラッキング制御とフォーカシング制御が行われる。

【００２６】また、前述のように、トラッキングエラー
信号ＴＥＳには同時に検出されるトラック変調再生信号
ＴＲＳの成分が含まれている。また、フォーカシングエ
ラー信号ＦＥＳにも、クロストークによって、このトラ
ック変調再生信号ＴＲＳの成分が含まれることになる。 本実施例では、これらトラッキングエラー信号ＴＥＳと
フォーカシングエラー信号ＦＥＳは、それぞれフィルタ
１０、１１を通るようになっている。これらのフィルタ
１０、１１は、それぞれＲＣ等の受動素子からなる１次
帯域阻止フィルタであり、図２に示すように、クオリテ
ィＱが約２で阻止中心周波数（ｆｂｅ）が約２３ｋＨｚ
となる帯域阻止特性を有している。従って、これらのフ
ィルタ１０、１１では、上記サーボ系の交差周波数であ
る１ｋＨｚ（ｆｃ）よりも十分に高い２ｋＨｚにおける
減衰量と位相遅れ量がそれぞれ僅か０．０３ｄＢと２°
になるため、トラッキングエラー信号ＴＥＳやフォーカ
シングエラー信号ＦＥＳにはほとんど影響を与えない。 しかし、トラック変調再生信号ＴＲＳの周波数である２
２．０５ｋＨｚ（ｆｒｃ）での減衰量は約−１２ｄＢと
なるため、このトラック変調再生信号ＴＲＳの成分は通
過を阻止されることになる。

【００２７】この結果、本実施例の光ピックアップ制御
回路は、フィルタ１０、１１によりトラッキングエラー
信号ＴＥＳとフォーカシングエラー信号ＦＥＳからトラ
ック変調再生信号ＴＲＳの成分を取り除くことができる
ので、トラッキングコイル３ｃやフォーカシングコイル
３ｄでの無駄な電力消費がなくなると共に、トラック変
調再生信号ＴＲＳの成分による発熱を防止でき、この熱
により光ピックアップ３の各部品が劣化することもなく
なる。

【００２８】なお、上記信号検出回路４によって検出さ
れる本来のトラック変調再生信号ＴＲＳは、従来と同様
に当該トラックの位置情報として回転制御回路９に送ら
れ、さらに上記スピンドルモータ２にフィードバックさ
れることによりＣＬＶの回転制御が行われるようになっ
ている。

【００２９】上記実施例では、トラッキング制御回路と
フォーカシング制御回路の両者にフィルタ１０、１１を
挿入する例を示した。しかしながら、非点収差法では、
４分割された受光素子３ｂにおける各受光領域の出力の
交差した差分が取られるため、トラッキング方向のずれ
の影響をほとんど受けない。また、ナイフエッジ法にお
いても、ナイフエッジで遮蔽されたレーザビームの受光
素子３ｂへの照射位置が問題となるため、トラッキング
方向のずれは無関係となる。従って、これらの方法で検
出されるフォーカシングエラー信号ＦＥＳには、トラッ
キングエラー信号ＴＥＳに比べトラック変調再生信号Ｔ
ＲＳの成分が僅かしか含まれない。このため、上記実施
例におけるフィルタ１１を省略して、トラッキング制御
回路にのみフィルタ１０を挿入するようにしても十分な
効果を得ることができる。

【００３０】また、上記実施例では、フィルタ１０、１
１を帯域阻止フィルタとしたが、阻止中心周波数（ｆｂ
ｅ）より高い周波数成分もサーボ系には不要であるため
、高域阻止（低域通過）フィルタを使用してもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の光ピックアップ制御装置によれば、フィルタによって
トラッキングエラー信号等からトラック変調の再生信号
の成分を除去することにより、光ピックアップのトラッ
キング制御等を行うアクチュエータのコイルでの無駄な
電力消費をなくすと共に、これによる発熱を生じないよ
うにして、光ピックアップの部品の劣化を防止すること
ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図である。

【図２】本発明の一実施例におけるフィルタの周波数特
性を示すグラフである。

【図３】本発明の一実施例における位相補償回路による
サーボ系のゲイン特性の改善状態を示すグラフである。

【図４】トラック変調方式による記録方式の一例を示す
トラックの部分拡大平面図である。

【図５】トラック変調方式による記録方式の他の例を示
すトラックの部分拡大平面図である。

【図６】従来例のブロック図である。

【図７】信号検出回路の構成例を示すブロック図である
。

【符号の説明】

１　　　　光ディスク １ａ　　トラック ３　　　　光ピックアップ ３ａ　　対物レンズ ３ｂ　　受光素子 １０　　　　フィルタ １１　　　　フィルタ ＴＥＳ　　トラッキングエラー信号 ＦＥＳ　　フォーカシングエラー信号 ＴＲＳ　　トラック変調再生信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光ディスクのトラックにトラック変調
   方式による位置情報を記録しておき、光ピックアップに
   よってこの位置情報を読み出すことにより光ディスクの
   回転制御を行う光ディスク装置のための光ピックアップ
   制御装置であって、光ピックアップのトラッキング制御
   及びフォーカシング制御の少なくとも一方を行うために
   、受光素子の出力からトラッキングエラー信号及びフォ
   ーカシングエラー信号の少なくとも一方を検出し、対物
   レンズのアクチュエータにフィードバックする回路に挿
   入された、少なくともトラック変調された位置情報の信
   号周波数帯域を阻止するフィルタを備えている光ディス
   ク装置の光ピックアップ制御装置。