JPH067413B2 - 光ピツクアツプのトラツキング制御方式 - Google Patents

光ピツクアツプのトラツキング制御方式

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JPH067413B2
JPH067413B2 JP60144486A JP14448685A JPH067413B2 JP H067413 B2 JPH067413 B2 JP H067413B2 JP 60144486 A JP60144486 A JP 60144486A JP 14448685 A JP14448685 A JP 14448685A JP H067413 B2 JPH067413 B2 JP H067413B2
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0941Methods and circuits for servo gain or phase compensation during operation

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、光ディスクにデータを記録再生する光ピック
アップを、光ディスクに形成された記録トラック上に位
置決めする光ピックアップのトラッキング制御方式に関
する。
[従来技術] コンピュータシステムの補助記憶装置には、磁気テープ
や磁気ディスク等の磁気記録媒体を用いた装置が広く用
いられているが、近年、これらの磁気記録媒体よりも記
憶密度を格段に大きくできる光記録媒体を補助記憶装置
に応用しようとする提案がある。
例えば、光記録媒体を円盤状に形成した光ディスクで
は、レーザスポットにより、直径1μm程度のピット
(小孔)を表面の記録トラック上に2μm程度の周期
(間隔)で形成することでデータを記憶し、記憶容量は
約30cmの直径のもので片面1011〜1012ビット程度であ
る。また、このように記憶容量が大きいため、情報量が
極めて大きくなる画像情報を蓄積する画像ファイルシス
テムにも用いられている。
通常、記録トラックは、光ディスクの製造時に形成され
るプレグループに設定されており、この記録トラック
(プレグループ)には、記憶データを適正に管理するた
めの各種情報(例えば記憶領域の識別情報や同期信号
等)が、あらかじめ形成されている。また、この記録ト
ラックは、同心円状に多数あるいはスパイラル状に1本
形成されている。
このような記録トラックに記憶されているデータは、レ
ーザスポットを光ディスクに照射してその反射光からデ
ータを識別する光ピックアップによって読み出し記録さ
れる。
また、記録トラック上のデータを確実にアクセスするた
めには、光ピックアップを±0.1μm程度の精度で記録
トラック上に正確に位置決めする必要があり、このよう
な光ピックアップの記録トラックへの位置決め制御を行
なうトラッキング制御装置の従来例を第4図に示す。
同図において、光ピックアップ1には、レーザビームを
光ディスク2上に結像する絞りレンズ3を、光ディスク
2の半径方向に位置決めするトラッキングアクチュエー
タ(図示略)、記録トラックへのレーザビームの位置決
め誤差を検出するために、光ディスク2から反射された
レーザビームを受光する受光素子等が内設されている。
この受光素子としては、例えば、受光面が2分割されて
いて、それぞれの受光面における受光レベルを出力する
ものがある。
このような受光素子の出力信号は、トラッキング誤差検
出回路4に加えられており、トラッキング誤差検出回路
4は、入力した信号の差動出力を出力をトラッキング誤
差信号SEとして、位相補償回路5およびゼロクロスコン
パレータ6に出力する。
位相補償回路5は、このトラッキング制御装置における
トラッキングサーボループのゲインを、第5図に示した
ような態様で位相補償するものであり、周波数1から
の低周波領域における制御誤差(定常誤差)を改善する
ための遅れ位相補償要素と、トラッキングサーボループ
の安定性を確保するために周波数f2からの中高周波
領域において効果をあらわす進み位相補償要素を直列に
接続した構成をもち、その出力信号SPは、スイッチ7を
介して加算点8の一入力端に加えられている。
ゼロクロスコンパレータ6は、トラッキング誤差信号SE
がゼロレベルに交差したことを検出するものであり、そ
の出力信号SZはパルス発生回路9に加えられている。
パルス発生回路9は、光ピックアップ1を隣接した記録
トラックに移動するトラックジャンプ制御における駆動
信号である両極性の駆動パルスDPを発生するものであ
り、その出力する駆動パルスDPは加算点8の他入力端に
加えられている。
加算点8の加算出力は、電力増幅器10を介し、駆動信号
SDとして光ピックアップ1のトラッキングアクチュエー
タに出力され、これによって、光ピックアップ1が、記
録トラック上に位置決めされる。
また、コントローラ11は、通常のトラッキング制御時に
は、パルス発生回路9を不動作にするとともにスイッチ
7をオンし、これによって位相補償回路5の出力信号SP
を駆動信号SDとしてトラッキングアクチュエータに出力
する。
そして、トラックジャンプ制御では、まず、コントロー
ラ11は、スイッチ7をオフしてトラッキングサーボルー
プを開放した状態で、移動する記録トラックに対応して
極性の駆動パルスDPを、パルス発生回路9に発生させ
る。
いま、第6図(c)に示したように、正極性のパルスP1を
駆動パルスDPとして出力したとすると、この駆動パルス
DPによって、トラッキングアクチュエータは絞りレンズ
3を例えば外側の隣接した記録トラックに移動する。
この絞りレンズ3の移動により、レーザビームの照射位
置が隣接した記録トラックへと移動し、このレーザビー
ムの移動に伴って、光ピックアップ1における上記受光
素子の受光状態が変化する。これによって、第6図(a)
に示したように、トラッキング誤差検出回路4から出力
される誤差信号SEが、一方の極性の極大値から他方の極
性の極大値へと変化する。
この誤差信号SEが、ゼロクロスする点は、記録トラック
の中間点に相当しており、そのタイミングでゼロクロス
コンパレータ6から信号SZが出力される(第6図(b)参
照)。
このようにして信号SZが出力されると、パルス発生回路
9は、その立上り端に同期して駆動パルスDPを逆極性で
所定パルス幅の減速パルスすなわち負極性のパルスP2に
切り換え、これによって、トラッキングアクチュエータ
が減速されて移動方向の隣接記録トラックに位置決めさ
れる。
このようにして、絞りレンズ3を隣接した記録トラック
へと移動した直後に、コントローラ11は再びスイッチ7
をオンしてトラッキングサーボループを再度形成させ、
トラックジャンプ制御を終了して、通常のトラッキング
制御に移行する。
さて、光ディスク2は、その駆動軸への取り付け誤差や
回転中心の偏心等によって、半径方向にブレをもって回
転駆動されており、そのために、光ピックアップ1から
みると記録トラックの位置もこの光ディスク2の半径方
向にブレている。
このような記録トラックのブレに対しては、トラッキン
グサーボループの効果によって、光ピックアップ1を精
度よく位置決めできるが、とくに、この記録トラックの
ブレの影響を受けやすいトラックジャンプ制御時には、
上述のようにトラッキングサーボループを開放した状態
で、駆動パルスDPのみによっていわばオープンループ的
な位置決め制御を行なっているので、記録トラックのブ
レが大きい場合には、トラックジャンプを終了したとき
の位置誤差が大きくなり、正確に隣接記録トラックに位
置決めできなくなるという不都合を生じていた。
すなわち、第7図(a)に示したように記録トラックのブ
レに対応して生じている誤差信号SEがスイッチ7から出
力されているときに、期間T1でトラックジャンプ制御を
実行すると、同図(b)に示したような駆動パルスDPが出
力されるが、同図(c)に示したように、その期間T1にお
いて駆動信号SDには誤差信号SEの成分すなわち記録トラ
ックのブレに対応した制御量が含まれないので、位置決
め誤差が大きくなる。
[目的] 本発明は、上述した従来技術の不都合を解消するために
なされたものであり、トラックジャンプ制御時の位置決
め誤差を減少してトラックジャンプ制御を確実にするこ
とができる光ピックアップのトラッキング制御方式を提
供することを目的とする。
[構成] 本発明は、上述した目的と達成するために、トラッキン
グサーボループに挿入している位相補償手段を、ローパ
スフィルタと位相進み補償回路とを並列接続したもので
構成し、通常のトラッキング制御時にはローパスフィル
タと位相進み補償回路の出力の加算値を制御量とし、ト
ラックジャンプ制御時には位相進み補償回路の出力を禁
止して、ローパスフィルタとトラックジャンプ用の駆動
パルスの加算値を制御値とすることで、トラックジャン
プ制御時においても記録トラックのブレに追従できるよ
うにしている。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に
説明する。
第1図は、本発明の一実施例にかかるトラッキング制御
装置を示している。なお、同図において第4図と同じ部
分および相当する部分には同一符号を付してその説明を
省略する。
同図において、ローパスフィルタ21は、第2図(a)に示
したような周波数特性を備え、光ディスク2の半径方向
への偏心に基づく記録トラックのブレの周波数f1か
らの低周波成分を抽出するものであり、その出力信号は
スイッチ22を介して加算点8の一入力端に加えられてい
る。
また、位相進み補償回路23は、第2図(b)に示したよう
な周波数特性を備え、トラッキングサーボループの安定
性を確保するために周波数2からの中高周波領域にお
いて効果をあらわす進み位相補償要素を実現するもので
あり、その出力信号はスイッチ24を介して加算点8の
他の入力端に加えられている。
加算点8には、パルス発生回路9が出力する駆動パルス
DPも加えられ、その出力が駆動信号SDとして電力増幅器
10を介してトラッキングアクチュエータに加えられてい
る。
コントローラ11は、通常のトラッキング制御時にはスイ
ッチ22およびスイッチ24を共にオンしており、これによ
って、このトラッキング制御時における位相補償は、第
2図(c)に示したように、ローパスフィルタ21と位相進
み補償回路23の周波数特性を並列加算した特性を呈し、
その結果、前述した従来装置における位相補償回路5と
同様な位相補償がなされる。
これにより、このトラッキング制御によって、従来装置
と同様に光ピックアップ1は記録トラックのブレに追従
するように、位置決めされる。
さて、コントローラ11は、トラックジャンプ制御を実行
する場合、スイッチ22をオンにするとともにスイッチ24
をオフし、その状態で前述したようなトラックジャンプ
制御を実行する。
これによって、このトラックジャンプ制御時には、ロー
パスフィルタ21の出力とパルス発生回路9から出力され
る駆動パルスDPとの加算値が駆動信号SDとして出力され
る。
すなわち、第3図(a)〜(d)に示したように、トラックジ
ャンプ制御を期間T2で実行したとすると、この期間T2に
おいてもローパスフィルタ21の出力信号はスイッチ22を
介して加算点8に加えられているので、これによって、
駆動信号SDには記録トラックのブレの低周波成分に対応
した制御量が含まれる。その結果、トラックジャンプ制
御を終了したときの、隣接トラックへの位置決め誤差が
極めて小さくなり、確実に位置決めできる。
このようにして、トラックジャンプ制御時には記録トラ
ックのブレの低周波成分がフィールドバック量として制
御量に含まれるので、記録トラックのブレが補正され、
トラックジャンプ制御が確実に行なわれる。
なお、光ピックアップ1を大きく移動する場合、例え
ば、光ピックアップ1の待機位置であるホームポジショ
ンから目的の記録トラックまで移動するときには、トラ
ッキングサーボループを作用させないので、コントロー
ラ11は、スイッチ22およびスイッチ24を共にオフする。
[効果] 以上説明したように、本発明によれば、トラッキングサ
ーボループに挿入している位相進み補償手段を、ローパ
スフィルタと位相進み補償回路とを並列接続したもので
構成し、通常のトラッキング制御時にはローパスフィル
タと位相進み補償回路の出力の加算値を制御量とし、ト
ラックジャンプ制御時には位相進み補償回路の出力を禁
止して、ローパスフィルタとトラックジャンプ用の駆動
パルスの加算値を制御量とすることで、トラックジャン
プ制御時においても記録トラックのブレに追従できるよ
うにしているので、トラックジャンプ制御時の位置決め
誤差を減少してトラックジャンプ制御を確実にすること
ができるという利点を得る。とくに、光ディスクの偏心
に基づく記録トラックのブレは、大部分が低周波成分な
ので、トラックジャンプ制御の安定性を著しく向上する
ことができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例にかかるトラッキング制御装
置を示したブロック図、第2図(a)はローパスフィルタ
の周波数特性を例示したグラフ図、同図(b)は位相進み
補償回路の周波数特性を例示したグラフ図、同図(c)は
ローパスフィルタと位相進み補償回路の並列加算特性を
示したグラフ図、第3図(a)〜(d)はトラックジャンプ制
御時の主要部の動作を説明するためのグラフ図、第4図
はトラッキング制御装置の従来例を示したブロック図、
第5図は位相補償回路の周波数特性を例示したグラフ
図、第3図(a)〜(c)は第4図に示した装置のトラックジ
ャンプ制御時の動作を説明するための波形図、第7図
(a)〜(c)は第4図に示した装置のトラックジャンプ制御
時の主要部の動作を説明するためのグラフ図である。 1……光ピックアップ、2……光ディスク、3……絞り
レンズ、4……トラッキング誤差検出回路、6……ゼロ
クロスコンパレータ、7……パルス発生回路、8……加
算点、10……電力増幅器、21……ローパスフィルタ、2
2,24……スイッチ、23……位相進み補償回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光ピックアップから照射されたビーム光
    の、光ディスク上に形成されている記録トラックに対す
    る位置誤差に対応したトラック誤差信号をフィールドバ
    ック信号として、上記ビーム光を上記光ディスクの半径
    方向に移動するトラッキングアクチュエータを制御する
    光ピックアップのトラッキング方式において、 上記トラッキング誤差信号を位相進み補償する位相進み
    補償手段と、 上記トラッキング誤差信号を低周波成分を通過させるロ
    ーパスフィルタと、 上記光ピックアップを隣接する記録トラックに移動する
    ための両極性の駆動パルスを発生するパルス発生手段を
    備え、 上記光ピックアップを上記記録トラックに位置決めする
    ときには、上記位相進み補償手段の出力と上記ローパス
    フィルタの出力の加算信号をフィードバック信号として
    上記トラッキングアクチュエータに出力するとともに、
    上記光ピックアップを隣接する記録トラックに移動する
    ときには、上記位相進み補償手段の出力を禁止した状態
    で、移動方向に対応した極性の加速パルスを上記パルス
    発生手段から出力させたのちに、上記駆動パルスと送極
    性の減速パルスを上記パルス発生手段から出力させ、上
    記ローパスフィルタの出力と上記加速パルスおよび上記
    減速パルスの加算信号を、フィードバック信号として上
    記トラッキングアクチュエータに出力することを特徴と
    する光ピックアップのトラッキング制御方式。
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