JPH0438630A - 光ディスク装置 - 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 本発明は光ディスク装置のトラッキング制御方式に関す
る。

従来の技術 近年、光ディスクは磁気ディスクに比べ記録密度が高く
大容量記録が可能であるため、近い将来コンピュータ用
外部記録装置として磁気記録装置にとって代わるであろ
うといわれている。しかし、トラックピッチが非常に小
さいため（約１．６μｍ）、対物レンズから出射される
光スポットを目標トラックに高精度に位置決め制御する
必要がある。

般には対物レンズを電磁アクチュエータと一体化３　べ
−７ して構成し、光検出器にてその位置を検出してサーボ制
御を行い、光スポットの位置制御を行っている。

以下に記録および消去の可能な従来の光磁気ディスク装
置を例にとり、そのピックアップの構成や動作について
説明する。

第４図に従来例の光磁気ディスク装置の光ピックアップ
の構成を示す。半導体レーザ光源６１から発せられた光
はコリメートレンズ５２によって平行光に変換され、さ
らにアナモルフプリズム５３によって円形の光に整形さ
れる（半導体レーザの出射光は楕円ビームのため）。こ
の光はプリズム６４を介して対物レンズ６６に入射し、
ディスク３上に微小なスポット（１〜２μｍφ）を形成
する。対物レンズ５６は一般に可動アクチュエータと一
体的に構成されており、後述のサーボエラー信号により
位置制御される。ディスクからの反射変調光は再び対物
レンズ６６、プリズム６４へ戻りλ／２板６７で４６°
偏向面を回転させられた後に偏向ビームスプリッタ６８
でＰ偏向成分とＳ偏向成分の光に分離される。Ｐ偏向成
分の光は非点収差レンズ６９を通り光検出器１へ５８偏
向成分の光はレンズ６６を介して光検出器２へ入射し光
量検出される。ここで、非点収差レンズ５９と光検出器
１は対物レンズ６６をフォーカス方向へ位置決め制御す
るだめのフォーカスサーボエラー検出系を構成する要素
であり、同様に光検出器２はトラック方向の位置決め制
御のためのトラッキングエラー検出系を構成するための
ものである。

これらのエラー信号により」−記の対物レンズ５６は光
スポットが目標トラックへ照射されるよう位置制御され
る。情報信号の検出は光検出器１と光検出器２の差信号
（ディスク上の°’　１　．”　Ｏ”の信号に応じて双
方の検出器出力は互いに位相が反転する）により検出さ
れる。

フォーカスおよびトラッキングエラー検出にはいくつか
の方法があげられるが、ここではトラッキングエラー検
出方法についてのみ説明する。

光磁気ディスク装置によく用いられているトラッキング
エラー検出方式としては、第６図に示すプッシュプル法
があげられる。図において、光検出器１は受光面が２（
または４）分割構成となっており、たとえば２分割の場
合、その一方２ａより発生する信号ｉｓ１．他方２ｂよ
り発生する信号を８２とすると、 Ｔ　Ｅ＝８１−８２ がトラッキングエラー信号となる。プッシュプル法では
、光スポットが目標トラック４の中央にあるときには（
ロ）で示すような入射光像となるが、これからずれると
（イ）または（ハ）で示すような光像となるためＴＥ倍
信号トラッキングエラー信号としてサーボ制御すること
ができる。

発明が解決しようとする課題 ところで、ディスク面に記録された情報信号の再生は先
に述べたトラッキング制御が正しく行われなければ十分
な再生信号Ｓ／Ｎを確保できない。

この再生信号のＳ／Ｎは読取データのエラー率に関与す
るため、１ビツトの誤りも許されないデータファイル用
光ディスク装置としては十分な８／Ｎが要求される。

このためには、エラー検出器を含むトラッキングサーボ
系においては、エラー信号がゼロになるようにサーボ制
御を行わなければならない。しかし、上記のプッシュプ
ル法による位置検出方法には１つの欠点がある。これは
第６図Ａと第６図Ｂに示すように対物レンズが中立点よ
りずれた位置にあるときやディスクに傾きがある場合に
、光スポットがトラック中央に照射されているにもかか
わらず、エラー検出器ではスポットすれとなって現れる
ことである。

つまり、図において破線の状態で光ビームは実はトラッ
ク中上・をとらえているにもかかわらず、上記のような
原因から、サーボ系はこれを補正するために光スポット
をトラック中央からあえてずらしてしまう結果となる。

また、記録時になんらかの原因でトラック中心からやや
ずれた位置に記録されてしまっている場合、再生時にト
ラッキングサーボをトラック中心に光スポットがあたる
よう制御しても、最良の再生信号は得られないという現
象も起こる。

７　、 また、同様の問題点として、製造時の精度誤差や温度変
動、経時変動などにより、エラー検出センサや光学部品
が正規の位置からずれたり、またはサーボ制御回路の部
品特性の変動やオフセットノイズなどが発生した場合に
、エラー信号がゼロとなる位置が必ずしもトラック中央
にスポットがある状態であるとは限らないという問題が
生じる。

このような場合には、トラッキングサーボ制御によって
エラー信号がゼロになるように制御を行っても、実際の
光スポットは目標トラックの中心にないために、再生信
号Ｓ／Ｎは最良のものとはならないなど、さまざまな課
題があった。

本発明は上記従来の課題を解決し、トラッキング制御に
関し、Ｓ／Ｎ比を向上させる光ディスク装置を得ること
を目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、光ピンクアップと
、トラッキングエラー信号を受けてアクチュエータ駆動
信号を発生してこれによって前記光ピックアップのトラ
ッキング制御を行うトラッキングサーボ制御部と、前記
光ピックアップからの再生信号の信号レベルまたは該信
号レベルとノイズレベルの双方を連続または所定の時間
間隔にて検出するＲＦ信号レベル検出部と、この検出値
をトラッキングサーボ制御部へフィードバックし、ＲＦ
再生信号レベルが最大に、またＲＦ再生信号レベルとノ
イズレベルの比が最大となるようにアクチュエータ駆動
信号に加えるオフセット制御信号レベルを制御するトラ
ッキングオフセット制御部とを有する構成となっている
。

作用 上記手段によって、再生信号の振幅値またはＳ／Ｎが最
大となるようにアクチュエータ駆動信号に加えるオフセ
ット制御信号に対しトランキングの順応制御を行うこと
により、上記したような原因によるトラッキングエラー
信号へのオフセット重畳の影響を除去することができ、
高精度なトラッキング制御を行うことができる。

実施例 以下図面を用いて本発明の一実施例の光ディス９　・・
−７ り装置について説明する。

第１図において、ａで示したループはトラッキングサー
ボ系であり、ｂで示した経路が情報信号（以下ＲＦ信号
と称す）の処理経路である（フォーカスサーボ系は図示
せず）。トラッキングサーボ系ａは、ピックアップ１１
と、エラー信号発生部２１、補償器２２、アンプ２３か
らなるトラッキングサーボ制御部１２とから構成される
。

ｂで示した経路は２分され、一方のｂｌはＲＦ信号検出
部２４を経て、ＲＦ信号処理部２６から目的の情報信号
であるＲＦ情報信号１６として出力される。

他方のｂ２で示しだ経路は本発明の中心となる部分でＲ
Ｆ信号検出部２４、バンドパスフィルタ２７、平滑化回
路２８よりなるＲＦ信号レベル検出部１６と、最大値保
持回路２９、比較器３０、方向判別器３１、微分器３２
よりなるトラッキングオフセット制御部１７とで構成さ
れ、オフセント制御信号１８をトラッキングサーボ制御
部１２の補償器２２、アンプ２３の中間の０点に与える
１　０　〆・　７ ようになっている。

以上のように構成され、以下その動作を説明すると、ピ
ックアップ１１内に設けられたトラック位置検出器から
の信号にてエラー信号発生部２１にてトラッキングエラ
ー信号１４を生成する。この信号は補償器２２やアンプ
２３にて処理、増幅された後にピックアップ内の対物レ
ンズ位置を制御するアクチュエータ駆動信号１３となυ
、光スポットの位置制御を行う。

ｂの経路で示したＲＦ信号処理系はピックアップ１１内
の信号検出器からのＲＦ再生信号１９がＲＦ信号検出部
２４を介して、経路ｂ１を経てＲＦ信号処理部２６へ送
られ情報信号１６として読み込まれる。これに対してｂ
２の経路が本発明のＲＦ信号レベル検出部１６である。

ＲＦ信号検出部２４で検出されたＲＦ倍信号一部はバン
ドパスフィルタ２７によってＲＦ信号帯域のみの信号に
分離され（通常２〜７ＭＨ２）、ディスク回転数に同期
した低域信号や高周波のノイズ信号と分離される。この
信号は所定のＤＣレベルにクランプ１１　・　・ された後に平滑化回路２８でＲＦ信号パルスのピーク値
に変換され、最大値保持回路２９にて第３図の破線４１
に示すように保持される。ここで、トラッキング制御の
ずれによｐＲＦ信号のレベルが下がってきたときには（
第３図の破線４２）、最大値保持回路出力と平滑化回路
２８の出力を入力とする比較器３０によってこのレベル
差４４を検出し、再生信号レベルが最大に、または再生
信号レベルとノイズレベルの比が最大となるように、も
との値にもどすような方向にトラッキングサーボループ
内の加算点Ｃにオフセント値として補正信号を付加する
。

第１図に示す方向判別器３１は平滑化回路出力２８の微
分器３２の出力信号にてトラックオフセット信号の正負
を決める。すなわちトランクオフセット信号の加算によ
りさらにＲＦ倍信号低下しつづけるときには逆極性のオ
フセットを印加しなおすよう制御するものである。

これにより、再生中のトラッキングエラー信号が不正規
力ものになっても、トラッキングサーボ系はＲＦ信号振
幅が最大となるようにオフセットがかけられ、常に最良
の検出レベルを保持できることになる。

第２図に本発明の他の実施例を示す。本実施例は信号レ
ベル検出部にマイクロプロセッサ３６を用い、デジタル
制御によって第１の実施例より機能の高い制御を行うも
のである。基本的処理内容は第１の実施例と同様であり
、ＲＦ信号検出部２４の信号をバンドパスフィルタ２７
を経て平滑化することな（Ａ／Ｄ変換器３６にてＡ／Ｄ
変換し、ＲＦ倍信号パルスピーク１区をマイクロプロセ
ッサ３６に保持させる。ＲＦ倍信号このＡ／Ｄ変換器３
６を通してマイクロプロセッサ３６に逐次入力され、パ
ルスピーク値が最大となるようにＤ／Ａ変換器３７を介
してトラッキングサーボループにオフセットを印加する
。第１の実施例では最大値保持回路の時定数の制約によ
り所定の時間内の変動にしか対応できなかったが、本例
ではＲＦ倍信号ピーク値を長時間にわたって記憶できる
ためにこの制約がなく、装置をＯＦＦ状態にす１３　べ
−７ るか、またはディスクの交換をしない限りはこの補正制
御が可能である。そのため、長時間の動作による温度変
動の影響によるトラッキングサーボ特性の変動について
も対応可能となる。さらにはディスクの記録領域のちが
いによるＲＦ信号ピーク１回の管理が可能となるととも
に、この検出ピーク値をディスクに記録しておけば、別
のディスクを動作させた後に、再度そのディスクを読み
取る際にもこの検出値を参照することにより、長時間の
経時変動によるトラッキングサーボ特性変動についても
対応可能となる。

なおり２の経路で取υ出す信号は連続的であっても、ま
た所定時間間隔でサンプリングしてもよい。

発明の効果 以上の説明の通り、本発明によれば、トラッキングサー
ボ特性に乱れが生じても常に最良の再生動作を行うよう
順応制御を行うことにより、信号のＳ／Ｎ向上ひいては
ビットエラー率の低減をはかることができ、信頼性の高
い光ディスク装置を１４　・・　７ 提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光ディスク装置のブロック
図、第２図は同じく他の実施例を示すブロック図、第３
図は同じく最大値保持部と比較器の動作を示す波形図、
第４図は従来の光ディスクのピックアップ部の要部構成
図、第６図は同じくプッシュプル法によるトラッキング
エラー検出の原理図、第６図人、第６図Ｂは同じくプッ
シュプル法によるトラッキングエラー検出法の欠点を示
す図である。 １１・・・・・・ピックアップ、１２・・パ°トラッキ
ングサーボ制御部、１３・・・・・・アクチュエータ駆
動信号、１４−−°−°）ラッキングエラー信号、１５
・・・・・・ＲＦ情報信号、１６・・・・・・ＲＦ信号
レベル検出部、１７°°°°°゛トラッキングオフセッ
ト制御部、１８°°°゛・・オフセット制御信号、１９
・・・・・・ＲＦ再生信号。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第 図 （イ」 （ロフ （ノリ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ピックアップと、 トラッキングエラー信号を受けてアクチュエータ駆動信
   号を発生してこれによって前記光ピックアップのトラッ
   キング制御を行うトラッキングサーボ制御部と、 前記光ピックアップからの再生信号の信号レベルまたは
   再生信号レベルとノイズレベルの双方を連続または所定
   の時間間隔にて検出するＲＦ信号レベル検出部と、 この検出値をトラッキングサーボ制御部へフィードバッ
   クし、ＲＦ再生信号レベルが最大に、またはＲＦ再生信
   号レベルとノイズレベルの比が最大となるようにアクチ
   ュエータ駆動信号に加えるオフセット制御信号レベルを
   制御するトラッキングオフセット制御部とを有する光デ
   ィスク装置。
2. （２）トラッキングオフセット制御部はＲＦ信号レベル
   検出部の検出値をＡ／Ｄ変換し、ＲＦ信号のパルスピー
   ク値をマイクロプロセッサ３６に逐次入力して保持させ
   、Ｄ／Ａ変換後パルスピーク値が最大となるようにトラ
   ッキングサーボ制御部にオフセット制御信号レベルを印
   加する請求項１記載の光ディスク装置。