JPH05210854A

JPH05210854A - 方向判別装置

Info

Publication number: JPH05210854A
Application number: JP1456292A
Authority: JP
Inventors: Keiko Shimizu; 恵子清水; Kazuhiko Kono; 和彦甲野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-01-30
Filing date: 1992-01-30
Publication date: 1993-08-20
Anticipated expiration: 2013-09-17
Also published as: JP2797807B2

Abstract

(57)【要約】【目的】光ディスクにおいて、トラックと光スポット
の相対速度の速さに依らず、常に正しい方向判別を行
い、高速アクセス時及び高回転動作時のトラック引き込
みを安定に行う。【構成】相対速度検出手段７と、方向検出手段９と、
ホールド手段１０と、第１の選択手段１１とを設け、第
１の選択手段１１は相対速度がある値以下のときは方向
検出手段９の出力を選択し、相対速度がある値以上のと
きはホールド手段１０によって前値ホールドされた方向
検出結果を選択し、これを方向判別信号として出力す
る。この方向判別信号によって、相対速度の速さに依ら
ず、トラッキングアクチュエータはトラックに追従し、
トラック引き込みを安定に行うことができる。

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において光ス
ポットとトラックとの相対移動方向を判別する（以下、
方向判別と略す）方向判別装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスクは幅広い分野で応用が
進み、特に、カラオケ、データファイル、コンピュータ
外部記憶などランダムアクセスを必要とする用途におい
ては、アクセス動作及びデータ転送の高速性が要求され
ている。そのため、トラッキング制御を引き込むときに
必要とされる方向判別装置においても、高速アクセス動
作時及び高速回転動作（高転送レート）時でも安定に方
向を判別することが重要な課題とされている。

【０００３】従来の方向判別装置としては、例えば特開
昭５１−１１７００５号公報に示されている。

【０００４】以下に、従来の方向判別装置について説明
する。図５はこの従来の方向判別装置のブロック図を示
すものである。図５において、１は所定のトラック形態
で情報信号が記録されている光ディスク、２は光ディス
ク１を回転させる回転手段、３は光ディスク１の情報面
に光ビームを集光して光スポットを形成しその反射光を
検出することによって、記録された情報信号及びトラッ
クと光スポットとのディスク半径方向の相対位置誤差
（以下、相対誤差と略す）を出力する光ピックアップ、
４は光ピックアップ３をディスク半径方向に移動させる
トラッキングアクチュエータ、５はトラッキングアクチ
ュエータ４を駆動するトラッキング駆動手段、６は光ピ
ックアップ３の出力から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、８はトラッキング誤
差信号を入力としてトラッキング制御を行うトラッキン
グ制御手段、９はトラッキング誤差信号と光ピックアッ
プ３の記録情報信号出力を入力として光スポットとトラ
ックとの相対移動方向を検出する（以下、方向検出と略
す）方向検出手段、１２はトラッキング制御手段８の出
力を正の一定値’＋ａ’で上限リミットする上限リミッ
ト手段、１３はトラッキング制御手段８の出力を負の一
定値’−ａ’で下限リミットする下限リミット手段、１
４は方向検出手段９の出力によって、上限リミット手段
１２の出力と下限リミット手段１３の出力とのどちらか
を選択する第２の選択手段、１５はトラッキング誤差信
号生成手段６の出力によって、トラッキング制御が整定
していることを検出するトラッキング制御整定検出手
段、１６はトラッキング制御整定検出手段１５の出力に
よって、第２の選択手段１４の出力とトラッキング制御
手段８の出力とのどちらかを選択する第３の選択手段、
１７はトラッキング制御のループ開閉指令を発生するト
ラッキング制御ループ開閉指令発生手段、１８はトラッ
キング制御ループ開閉指令発生手段１７の出力によっ
て、第３の選択手段１６の出力と０レベルとのどちらか
を選択する第４の選択手段である。

【０００５】以上のように構成された方向判別装置につ
いて、以下その動作について説明する。

【０００６】トラッキング制御を引き込む場合には、ま
ず、０レベルを選択して出力している第４の選択手段１
８を、トラッキング制御ループ開閉指令発生手段１７の
指令により、第３の選択手段１６の出力を選択するよう
に切り換える。すなわち、トラッキング制御ループを開
いていた状態から閉じるようにする。このトラッキング
制御ループ内では、相対誤差が光ピックアップ３で検出
され、これがトラッキング誤差信号手段６でトラッキン
グ誤差信号となり、トラッキング制御手段８でトラッキ
ング制御を安定化するための位相補償などを行う。トラ
ッキング制御ループを閉じたとき、トラッキング制御が
整定していないときは、方向検出手段９で相対移動方向
を検出し、この相対移動方向によって、第２の選択手段
１４で上限リミット手段１２の出力か下限リミット手段
１３の出力が選択される。この第２の選択手段１４の出
力は、第３の選択手段１６及び第４の選択手段１８を通
してトラッキング駆動手段５に入力され、トラッキング
アクチュエータ４を駆動する。すなわち、内周から外周
へ光スポットが相対移動したときは、上限リミットされ
て外周から内周への駆動力のみが加わり、外周から内周
へ光スポットが相対移動したときは、下限リミットされ
て内周から外周への駆動力のみが加わる。このように、
相対移動を止める方向に駆動力が加わるので、トラッキ
ング制御が整定しやすくなる。そして、トラッキング制
御が整定したら、第３の選択手段１６でリミッタを解除
し、トラッキング制御手段８の出力が、第３の選択手段
１６及び第４の選択手段１８を通してトラッキング駆動
手段５に入力され、トラッキングアクチュエータ４を駆
動し、通常の制御を行う。このようにして、トラッキン
グ制御を引き込むことができる。

【０００７】次に、方向検出手段９の具体的な動作につ
いて説明する。図６は従来の方向検出手段のブロック
図、図７は光ディスクの外周から内周へ相対的に光ピッ
クアップが動いた場合の各波形を示す波形図、図８は光
ディスクの内周から外周へ相対的に光ピックアップが動
いた場合の各波形を示す波形図である。

【０００８】図６において、３１は記録されている情報
信号を入力として、記録されている情報信号の包絡線を
検波し、所定値と比較して２値化する包絡線検波・２値
化手段、３２はトラッキング誤差信号を入力として、こ
れを２値化する２値化手段、３３は包絡線検波・２値化
手段３１の出力を入力として、これのエッジを検出する
第１のエッジ検出手段、３４は２値化手段３２の出力を
入力として、これのエッジを検出する第２のエッジ検出
手段、３５は包絡線検波・２値化手段３１の出力を入力
として、第２のエッジ検出手段３４の出力の立ち上がり
エッジでラッチする第１のＤフリップフロップ、３６は
２値化手段３２の出力を入力として、第１のエッジ検出
手段３３の出力の立ち上がりエッジでラッチする第２の
Ｄフリップフロップ、３７はＤフリップフロップ３５の
出力を入力として、Ｄフリップフロップ３６の立ち上が
りエッジでラッチする第３のＤフリップフロップであ
る。なお、Ａ，Ｃ〜Ｇ，Ｘ〜Ｚは図７，図８の波形図に
おけるそれぞれの信号を示している。

【０００９】図７，図８において、横軸は時間、縦軸は
電圧を表している。Ａは記録されている情報信号、Ｂは
記録されている情報信号Ａの包絡線を検出した包絡線検
出信号、Ｃはトラッキング誤差信号、Ｄは包絡線検出信
号Ｂを所定値と比較して２値化したオフトラック信号、
Ｅはオフトラック信号Ｄのエッジを検出した信号、Ｆは
トラッキング誤差信号Ｃを２値化したトラッククロス信
号、Ｇはトラッククロス信号Ｆのエッジを検出した信
号、Ｘは第１のＤフリップフロップ３５の出力信号、Ｙ
は第２のＤフリップフロップ３６の出力信号、Ｚは第３
のＤフリップフロップ３７の出力信号、すなわち、方向
検出手段９の出力信号である。

【００１０】まず、光ディスクの外周から内周へ相対的
に光ピックアップが動いたときには、記録されている情
報信号Ａとトラッキング誤差信号Ｃは、それぞれ包絡線
検波・２値化手段３１と２値化手段３２によって、図７
のＤとＦに示すような波形になる。そして、第１のＤフ
リップフロップ３５で、オフトラック信号Ｄはトラック
クロス信号Ｆのエッジを検出した信号Ｇの立ち上がりエ
ッジでラッチされ、図７のＸに示すような出力波形とな
る。また、第２のＤフリップフロップ３６で、トラック
クロス信号Ｆはオフトラック信号Ｄのエッジを検出した
信号Ｅの立ち上がりエッジでラッチされ、図７のＹに示
すような出力波形となる。図７より、第２のＤフリップ
フロップ３６の出力信号Ｙの立ち上がりエッジでは、常
に第１のＤフリップフロップ３５の出力信号Ｘの波形は
０レベルであるので、第３のＤフリップフロップ３７の
出力信号Ｚは常に０レベルとなる。このように、光ディ
スクの外周から内周へ相対的に光ピックアップが動いた
ときには、方向検出手段９の出力Ｚは０レベルで出力さ
れる。

【００１１】光ディスクの内周から外周へ相対的に光ピ
ックアップが動いたときにも同様にして考えると、図８
に示すように、第３のＤフリップフロップ３７の出力信
号Ｚは常に１レベルとなる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、トラックと光スポットとのディスク半径
方向の相対速度（以下、相対速度と略す）が速いとき、
記録された情報信号自身の周波数とその包絡線の周波数
との差が小さくなり、包絡線を正しく検出できなくなる
ため、方向検出手段が誤動作するという問題点を有して
いた。

【００１３】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、相対速度の速さに依らず、常に正しい方向判別を行
い、高速アクセス時及び高回転動作時のトラック引き込
みを安定に行う方向判別装置を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の方向判別装置は、光ピックアップの出力を入
力とする相対速度検出手段と、光ピックアップの出力を
入力として相対移動方向を検出する方向検出手段と、方
向検出手段の出力を入力とするホールド手段と、相対速
度検出手段の出力に応じて方向検出手段の出力とホール
ド手段の出力を選択する選択手段とを備えている。

【００１５】また、本発明の方向判別装置は、上記ホー
ルド手段の代わりに所定値を用いる構成とし、選択手段
において相対速度検出手段の出力に応じて方向検出手段
の出力と所定値を選択する構成としている。

【００１６】

【作用】本発明は上記した構成により、相対速度がある
値以上になれば、前値ホールドされた方向検出結果を方
向判別信号として出力する、あるいは所定値を方向判別
信号として出力することにより、相対速度の速さに依ら
ず、常に正しい方向判別を行い、高速アクセス時及び高
回転動作時のトラック引き込みを安定に行う。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００１８】図１は本発明の第１の実施例であり、トラ
ッキング制御の初期引き込みを行う場合の方向判別装置
のブロック図を示すものである。図１において、１は所
定のトラック形態で情報信号が記録されている光ディス
ク、２は光ディスク１を回転させる回転手段、３は光デ
ィスク１の情報面に光ビームを集光して光スポットを形
成しその反射光を検出することによって、記録された情
報信号及びトラックと光スポットとのディスク半径方向
の相対位置誤差（以下、相対誤差と略す）を出力する光
ピックアップ、４は光ピックアップ３をディスク半径方
向に移動させるトラッキングアクチュエータ、５はトラ
ッキングアクチュエータ４を駆動するトラッキング駆動
手段、６は光ピックアップ３の出力からトラッキング誤
差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段、７は
光ピックアップ３の出力から相対速度を検出する相対速
度検出手段、８はトラッキング誤差信号を入力としてト
ラッキング制御を行うトラッキング制御手段、９はトラ
ッキング誤差信号と光ピックアップ３の記録情報信号出
力を入力として光スポットとトラックとの相対移動方向
を検出する（以下、方向検出と略す）方向検出手段、１
０は方向検出手段９からの最も新しい出力を記憶するホ
ールド手段、１１は相対速度検出手段７の出力によっ
て、方向検出手段９の出力とホールド手段１０の出力と
のどちらかを選択する第１の選択手段、１２はトラッキ
ング制御手段８の出力を正の一定値’＋ａ’で上限リミ
ットする上限リミット手段、１３はトラッキング制御手
段８の出力を負の一定値’−ａ’で下限リミットする下
限リミット手段、１４は第１の選択手段１１の出力によ
って、上限リミット手段１２の出力と下限リミット手段
１３の出力とのどちらかを選択する第２の選択手段、１
５はトラッキング誤差信号生成手段６の出力によって、
トラッキング制御が整定していることを検出するトラッ
キング制御整定検出手段、１６はトラッキング制御整定
検出手段１５の出力によって、第２の選択手段１４の出
力とトラッキング制御手段８の出力とのどちらかを選択
する第３の選択手段、１７はトラッキング制御のループ
開閉指令を発生するトラッキング制御ループ開閉指令発
生手段、１８はトラッキング制御ループ開閉指令発生手
段１７の出力によって、第３の選択手段１６の出力と０
レベルとのどちらかを選択する第４の選択手段である。

【００１９】以上のように構成された本実施例の方向判
別装置について、以下その動作について説明する。

【００２０】まず、０レベルを選択して出力している第
４の選択手段１８を、トラッキング制御ループ開閉指令
発生手段１７の指令により、第３の選択手段１６の出力
を選択するように切り換える。すなわち、トラッキング
制御ループを開いていた状態から閉じるようにする。こ
こで、ディスク偏心が小さい場合には、トラッキング制
御引き込み前の相対速度が遅いので、相対速度検出手段
７の出力によって、第１の選択手段１１で方向検出手段
９の出力が選択される。そして、この方向検出手段９の
出力、すなわち方向判別信号に応じてトラッキング制御
手段８の出力のリミット方法を切り換えて、相対移動を
止める方向に駆動する。これについては従来例と同様で
ある。しかし、ディスク偏心が大きい、あるいは転送レ
ートを上げるためにディスク回転数が高い場合には、ト
ラッキング制御引き込み前の相対速度が速いので、従来
例では方向検出手段に誤動作が起こりやすかったのに対
し、本実施例では第１の選択手段１１で、相対速度検出
手段７の出力によってホールド手段１０の出力、すなわ
ち前値ホールドされた方向検出結果が選択され、これを
方向判別信号として出力している。この動作について、
図３を用いて詳しく説明する。

【００２１】図３は本発明の第１の実施例の動作を示す
もので、光ディスクの外周から内周へ相対的に光ピック
アップが動いた場合の各波形を示す波形図である。図３
において、横軸は時間、縦軸は電圧を表している。Ａは
記録されている情報信号、Ｂはトラッキング誤差信号、
Ｃは方向検出信号、Ｄは相対速度信号、Ｅは第１の選択
手段の出力信号、すなわち方向判別信号、’ｅ’は方向
検出信号Ｃの値が確実に正しいとされる相対速度の最大
値である。

【００２２】まず相対速度検出手段７によって、光ピッ
クアップ３の出力から実際の相対速度を検出する。この
検出方法についてはどのような方法でも良いが、ここで
は一例としてトラッキング誤差信号の０クロス時間間隔
を測定するものとする。

【００２３】今、相対速度の波形がＤのようであったと
き、’ｅ’より大きな値である間では、方向検出信号は
Ｃに示すように正しい方向を検出していない。そこで、
このような場合には相対速度が’ｅ’になる以前のデー
タを方向判別信号として出力する。すなわち、第１の選
択手段１１でホールド手段１０の出力を選択する。図３
の場合、方向検出信号はＣに示すように、相対速度が’
ｅ’を越えるまでは０レベルであったので、０レベルが
ホールド手段１０に記憶され、相対速度が’ｅ’を越え
ると、第１の選択手段１１でホールド手段１０の出力が
選択され、０レベルが出力される。通常、相対速度はＤ
に示すように連続的に変化するので、前の値をホールド
しても支障はない。なぜなら、速度の方向が変わる前
に、必ず相対速度は’ｅ’より小さくなるからである。
このようにすると、方向判別信号は、Ｅに示すように常
に０レベルとなり、正しい値を示すようになる。

【００２４】以上のように本実施例によれば、光ピック
アップ（３）の出力を入力として相対速度を検出する相
対速度検出手段（７）と、光ピックアップ（３）の出力
を入力として相対移動方向を検出する方向検出手段
（９）と、方向検出手段（９）からの最も新しい出力を
記憶するホールド手段（１０）と、相対速度検出手段
（７）の出力に応じて方向検出手段（９）の出力とホー
ルド手段（１０）の出力のどちらかを選択する選択手段
（１１）とを設けることにより、回転数が高い、あるい
は、偏心が大きく、相対速度が速くても常に正しく方向
判別でき、トラッキング制御の初期引き込み動作を安定
に行うことができる。

【００２５】図２は本発明の第２の実施例であり、任意
のトラックへジャンプをした後にトラッキング制御を引
き込む場合の方向判別装置のブロック図である。同図に
おいて、１〜９、１２〜１６は図１の構成と同様なもの
である。図１と異なるのは、トラックジャンプをするた
めの加速パルスを発生する加速パルス発生手段１９と、
トラックジャンプの制御を行うトラックジャンプ制御手
段２０と、トラックジャンプ制御手段２０の出力によっ
て、０レベルか１レベルを選択する第５の選択手段２１
とを設け、第１の選択手段１１が、方向検出手段９の出
力と第５の選択手段２１の出力のどちらかを選択する点
と、第４の選択手段１８がトラックジャンプ制御手段２
０の出力によって、第３の選択手段１６の出力と加速パ
ルス発生手段１９とのどちらかを選択する点である。

【００２６】上記のように構成された方向判別装置につ
いて、以下その動作を説明する。まず、トラックジャン
プ制御手段２０の指令により、第４の選択手段１８で加
速パルス発生手段１９の出力を選択する。すると、加速
パルスがトラッキング駆動手段５に入力され、光スポッ
トは目的のトラックへジャンプをする。光スポットが目
的のトラックに達するか、あるいは、加速時間が一定時
間に達すると、トラックジャンプ制御手段２０の指令に
より、第４の選択手段１８で第３の選択手段１６の出力
を選択し、トラッキング制御ループを閉じる。

【００２７】通常、このようなタイミングでトラッキン
グ制御ループを閉じると、相対速度が速くて方向検出が
誤動作し、安定にトラッキング制御を引き込めない。し
かし、本実施例では常に安定に引き込むことができる。
以下、この動作について図４を用いて詳しく説明する。

【００２８】図４は本発明の第２の実施例の動作を示す
波形図である。図４において、横軸は時間、縦軸は電圧
を表している。Ｊは加速パルス、Ｋはトラッキングアク
チュエータの速度を表す信号であり、Ｔ０はジャンプ開
始時刻、Ｔ１はジャンプ終了時刻、ｖａは時刻Ｔ１のと
きのトラッキングアクチュエータの速度である。

【００２９】今、時刻Ｔ０で図４のＪに示すような加速
パルスがトラッキングアクチュエータ駆動手段５を通し
てトラッキングアクチュエータ４に加えられたとする。
このときのトラッキングアクチュエータ４の速度はＫに
示すようになる。時刻Ｔ１でのトラッキングアクチュエ
ータ４の速度ｖａは、ディスクの偏心による相対速度に
比べて十分に大きいとすると、時刻Ｔ１での相対速度は
ほぼｖａとなる。したがって、加速パルスの印加を終了
してトラッキング制御ループを閉じる瞬間には、相対移
動方向はジャンプした方向と一致していると考えて良
い。そこで、ジャンプ終了後、トラッキング制御ループ
を閉じる前に、第５の選択手段２１で、内周方向へジャ
ンプするときには内周方向に、外周方向へジャンプする
ときには外周方向にあらかじめ方向を初期設定してトラ
ッキング引き込みを行い、相対速度検出手段７によって
相対速度が遅くなったことを検出した後に、方向検出手
段９で実測した方向判別信号に切り換える。

【００３０】以上のように本実施例によれば、光ピック
アップ（３）の出力を入力として相対速度を検出する相
対速度検出手段（７）と、光ピックアップ（３）の出力
を入力として相対移動方向を検出する方向検出手段
（９）と、相対速度検出手段（７）の出力に応じて方向
検出手段（９）の出力と所定値のどちらかを選択する選
択手段（１１）とを設けることにより、ジャンプ速度が
速くても、常に正しく方向判別でき、トラッキング制御
の引き込み動作を安定に行うことができる。また、第１
の実施例と比べてホールド手段がなくなる分だけ装置の
構成を簡単することができる。

【００３１】なお、第１の実施例において相対速度検出
手段７はトラッキング誤差信号の０クロス時間間隔を測
定するとしたが、記録された情報信号のエンベロープを
所定値と比較して２値化した信号の周期を測定する等の
ような方法を用いても良い。

【００３２】また、第２の実施例において、加速パルス
印加後にトラッキング制御ループを閉じるとしたが、ト
ラックジャンプ動作自身は、どのような加減速方法であ
っても良い。

【００３３】また、第１及び第２の実施例では、トラッ
キング制御の引き込みのために方向検出を用いたが、本
発明は方向判別装置であるから、トラッキング制御の引
き込みに限定されるものではなく、トラッキングジャン
プ中の方向判別など、様々な用途に応用することができ
る。

【００３４】また、方向検出方法は、光ピックアップか
ら得られる情報によって、方向検出するものなら、どの
ような方法でも良い。

【００３５】また、第１の実施例及び第２の実施例にお
ける各手段は、ハードウェア、ソフトウェア、アナログ
処理、ディジタル処理、いずれの方法によっても実現で
きる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明は、ホールド手段に
より方向検出手段の出力をホールドし、選択手段により
相対速度検出手段の出力に応じて方向検出手段の出力と
ホールド手段の出力を選択する構成、または、ホールド
手段の出力に代えて所定値を用いる構成としたため、相
対速度の速さに依らず、常に正しい方向判別を行い、高
速アクセス時及び高回転動作時のトラック引き込みを安
定に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における方向判別装置の
構成を示すブロック図

【図２】本発明の第２の実施例における方向判別装置の
構成を示すブロック図

【図３】本発明の第１の実施例における方向判別装置の
動作を示す波形図

【図４】本発明の第２の実施例における方向判別装置の
動作を示す波形図

【図５】従来の方向判別装置の構成を示すブロック図

【図６】図５における方向検出手段９の内部構成を示す
ブロック図

【図７】従来の方向判別装置の動作を示す波形図

【図８】従来の方向判別装置の動作を示す波形図

【符号の説明】

１光ディスク２回転手段３光ピックアップ７相対速度検出手段９方向検出手段１０ホールド手段１１第１の選択手段２１第５の選択手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定のトラック形態で情報信号が記録され
ている光ディスクを回転させる回転手段と、前記光ディスクの情報面に光ビームを集光して光スポッ
トを形成しその反射光を検出することにより、前記情報
信号及び前記トラックと前記光スポットとのディスク半
径方向の相対位置誤差を出力する光ピックアップと、前記光ピックアップの出力を入力とする相対速度検出手
段と、前記光ピックアップの出力を入力として前記光スポット
と前記トラックとの相対移動方向を検出する方向検出手
段と、前記方向検出手段の出力を入力とするホールド手段と、前記相対速度検出手段の出力に応じて前記方向検出手段
の出力と前記ホールド手段の出力を選択する選択手段と
を備えた方向判別装置。
【請求項２】所定のトラック形態で情報信号が記録され
ている光ディスクを回転させる回転手段と、前記光ディスクの情報面に光ビームを集光して光スポッ
トを形成しその反射光を検出することにより、前記情報
信号及び前記トラックと前記光スポットとのディスク半
径方向の相対位置誤差を出力する光ピックアップと、前記光ピックアップの出力を入力とする相対速度検出手
段と、前記光ピックアップの出力を入力として前記光スポット
と前記トラックとの相対移動方向を検出する方向検出手
段と、前記相対速度検出手段の出力に応じて前記方向検出手段
の出力と所定値を選択する選択手段とを備えた方向判別
装置。