JPH071554B2 - 光デイスク記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は許容レベル以上のオフトラック量の検出手段を
設けた光ディスク記録再生装置に関する。

［従来の技術］ 近年、コンピュータ等情報に関連する産業の進展が目ざ
ましく、取扱われる情報量が飛躍的に拡大化する状況に
ある。

このため、従来の磁気ヘッドに代ってレーザ光を用いて
光学式の円盤状記録媒体（以下光ディスクと記す。）に
情報を光学的に高密度に記録したり、高速度で再生した
りすることができる光ディスク記録再生装置が注目され
る状況にある。

上述のように高密度に情報が記録される光ディスクにお
いては、情報が書き込まれる同心円状又は螺旋状のトラ
ックに関し、隣接するトラック間のピッチが小さいた
め、光ディスクに集光照射された光ビームを目標トラッ
クに高精度で追尾させるトラッキング制御機構が設けて
ある。

ところで上記トラッキング制御機構が作動している状態
でも、外部振動あるいはトラッキング制御機構の故障等
の原因で、オフトラック量が大きくなると、記録された
情報の読出しが不可能あるいは読取りエラーレートが大
きくなる。又、書み込み時には、隣りのトラックに情報
データを書き込み、そのトラックに以前に書き込まれた
情報データを破壊してしまうことも起こり得る。

そのため絶えずビームのオフトラック量を検出し、その
量がある一定量以上になったら警告表示をしたり、ライ
トプロテクトをかけたりしなければならない。このオフ
トラック量の検出はサーボループ動作時にトラックエラ
ー信号をあらかじめ決めて、ある一定電圧との比較する
ことにより、この一定電圧より大きくなると警告表示あ
るいはライトゲートを閉じてライト動作が行われるのを
禁止するライトプロテクト等を行なう。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来のものはトラックエラー信号をあらかじめ決めた一
定電圧と比較しているため、媒体の反射率、グルーブ形
状、光ピックアップの光検出器の感度、サーボループゲ
イン等の変化、ばらつきがあるとオフトラック量とトラ
ックエラー信号との反応がとれなくなる。そのため、媒
体の反射率、グルーブ形状、光ピックアップの光検出器
の感度等を生産時にきびしく管理しなくてはならない。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、トラ
ックエラー信号のオフトラック量が許容レベル以上にな
ったことを確実に検出することのできる光ディスク記録
再生装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決する手段及び作用］ 本発明の光ディスク装置ではディスクが回転し、ファー
カスサーボが入った後トラッキングサーボが入る前又は
ジャンプパルス印加時におけるトラック間を移動する時
に出力されるトラックエラー信号のピーク値を記憶して
おき、その値に問題となるオフトラック量に対応する値
になるような係数をかけることにより得られる基準値と
トラックサーボをオンした後のトラックエラー信号とを
比較することにより、ビームがオフトラックしたことを
検出することによって、媒体の反射率、サーボループの
ゲイン等のばらつきに左右されることのない許容レベル
にてオフトラック量を検出できるようにしている。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の光ディスク記録再生装置の構成を示す
ブロック図、第２図はオフトラック量の判別を行う基準
値を設定するためにトラックエラー信号のピーク値を求
める動作を行う流れ図、第３図はトラッキングサーボ系
を開いた状態でのトラックエラー信号を示す波形図、第
４図はトラックジャンプを行う際の関連する信号波形を
示すタイミングチャート図である。

第１図に示すように第１実施例の光ディスク記録再生装
置１はスピンドルモータ２で回転駆動される光ディスク
３に対向して光ピックアップ４が配設される。この光ピ
ックアップ４はキャリッジ５に取付けられ、図示しない
ボイスコイルモータ等のピックアップ送り機構にて光デ
ィスク３の半径方向Ｒに移動できるようにしてある。

上記光ピックアップ５内には図示しないレーザダイオー
ドが収納され、このレーザダイオードの光ビームは対物
レンズ７を経て集光されて光ディスク３に照射される。

上記光ディスク３に集光照射される光ビームが光ディス
ク面（記録面）上でスポットになるフォーカス状態に保
持するためのフォーカシングサーボ系11と、フォーカス
されたビームスポットを目標トラックに照射し、常時目
標トラックに追尾させるトラッキングサーボ系12とが形
成されている。

即ち、光ディスク３の戻り光は４分割の受光素子等で形
成した光検出器13で受光され、光電変換された信号はフ
ォーカスエラー検出回路14に入力される。このフォーカ
スエラー検出回路14は、差動アンプ等で構成され、その
差動出力によってフォーカスエラー信号が生成され、こ
のフォーカスエラー信号はサーボループをオン，オフす
るスイッチ15を経た後、さらに位相補償回路16、ドライ
ブ回路17を経てフォーカシング制御信号にされてフォー
カスアクチュエータに印加される。このフォーカシング
制御信号によって、対物レンズ７は光ディスク３面上に
集光照射するビームがフォーカス状態に保持される。

一方、上記光検出器13の出力信号はトラックエラー検出
回路18にも入力され、このトラックエラー検出回路18に
よってトラックエラー信号が生成される。このトラック
エラー信号は、サーボループをオン，オフするスイッチ
19を経た後、さらに位相補償回路21、ドライブ回路22を
経てトラッキング制御信号にされて、トラックアクチュ
エータに印加される。このトラッキング制御信号によっ
て、対物レンズ７は、その対物レンズ７を経て光ディス
ク３面上に集光照射されたビームスポットが目標トラッ
クに追尾する状態を保持することになる。

上記両スイッチ15,19は記憶とか再生モードに応じた動
作を行う制御手段としての制御装置によってオン，オフ
が制御される。

ところで、上記トラックエラー検出回路18で生成された
トラックエラー信号は、第１実施例の主要部となるオフ
トラック判別回路31にも入力され、オフトラック量が許
容レベルを越えた場合には表示装置32にて警告表示を行
うと共に、ライトプロテクト状態に設定する。

トラックエラー信号はオフトラック判別用の比較器33入
力されると共に、オフトラック量の基準（電圧）値レベ
ルを設定する基準値設定回路34に入力される。この基準
値設定回路34は、トラックエラー信号をA/D変換器35で
ディジタル量に変換する。このディジタル化されたトラ
ックエラー信号はピーク値検出回路36にてピーク値が検
出され、そのピーク値は演算回路（乗算数回路）37で１
以下の適宜の定数αが乗算された後、記憶回路38で記憶
される。

上記ピーク値検出回路36は、トラッキングサーボ系12を
オフにした状態又はこれに準ずる状態におけるトラック
を横切る際にトラックエラー検出回路18から出力される
第３図に示すようなトラックエラー信号のA/D変換信号
を取り込み、一側ピーク値から＋側ピーク値に至るPeek
to Peek値の1/2のピーク値（又は振幅値）Ａを検出す
る。このピーク値Ａはあらかじめ実験等で求めた許容で
きる限度のオフトラック率に相当する定数αと乗算さ
れ、この乗算されたデータは記憶回路38に記憶される。
この場合実際に使用される光ディスク３からの戻り光を
光電変換し、トラックを横断した際に出力されるピーク
値Ａ自体が光ディスク３の反射率、トラックエラー検出
回路18の増幅率等変化するのに対し、上記記憶回路38に
記憶されるデータはこれら反射率、増幅率等に無関係の
定数αを乗じたものである。従って、このデータは実際
に使用する光ディスク３に対し、その光ディスク３の戻
り光を受光し、光電変換して生成されるトラックエラー
信号に対し、光ディスクの反射率等が変化しても、それ
らの変化に応じて正しくレベル設定された最大の許容レ
ベルを与えるものとなる。

上記記憶回路38のデータが読み出され、D/A変換器39で
アナログ量に変換されてアナログ基準値とされ、比較器
33に印加され、トラッキングサーボ系12を閉じた状態の
もとでトラックエラー検出回路18から出力されるトラッ
クエラー信号と比較される。

上記比較器33は、トラックエラー信号が基準値を越えな
い正常な状態ではその出力は、“L"とり、基準値を越え
る異常時には“H"になる判別信号が出力される。

上記判別信号は、表示装置32入力され、“H"の場合には
警告表示を行う。この警告表示は、光あるいは音による
公知の手段を用いる。又、この判別信号は、反転されて
アンドゲート41に入力され、このアンドゲート41の他方
の入力端に印加されるライト発光を可能とするライトゲ
ート信号の開閉を制御する。つまり、判別信号が“H"に
なると、アンドゲート41を閉じてライトゲート信号がア
クティブ（“H"でアクティブ）になるのを禁止し、レー
ザドライブ回路42はレーザダイオードがライト発光する
ことが禁止されたライトプロテクト状態に設定されるこ
とになる。

尚、第４図（ｂ）に示すジャンプパルス（JUMP PULS）
によってトラックジャンプを行うジャンプ動作時には、
第４図（ｃ）に示すトラックエラー信号が出力されるた
め、比較器33の出力が“H"になり、誤った判断を行って
しまうことになるので、ジャンプ動作を行う際に出力さ
れる第４図（ａ）に示すジャンプリクエスト（JUMP REQ
UEST）信号によって、比較器33の出力端に設けたスイッ
チSWをアースに落として誤判断を避けている。このジャ
ンプリクエスト信号は、図示しないジャンプ信号発生回
路にジャンプパルスを出力する指令信号で、この指令信
号の前縁、つまり立下がりエッジでジャンプパルスが生
成される。このジャンプパルスはトラックアクチュエー
タに印加される。

尚、目標トラックにアクセスする場合にも、トラックを
横断する動作を行うため、このアクセス動作を行う際出
力されるアクセスリクエスト（ACCESS REQUEST）信号に
よってスイッチSWはオンされる。

上記第１実施例を形成するオフトラック判別回路31は例
えばイニシャル時に動作し、この動作を第２図のピーク
値検出動作の流れ図を参照して以下に説明する。

光ディスク３がターンテーブル上に載置されてクランプ
された後、スピンドルモータ２のスイッチがオンされ、
光ディスク３は回転される。次にスイッチ15がオンさ
れ、ファーカスサーボ系11が作動状態に設定される。こ
の状態では、トラックサーボ系12はオンされていないた
め、スピンドルモータ２又は光ディスク３の偏心によっ
て、光ディスク３に集光照射されるビームスポットはト
ラックを横断するため、トラックエラー検出回路18から
出力されるトラックエラー信号は第３図に示すように偏
心に応じて粗密になる正弦波形になる。このトラックエ
ラー信号はA/D変換器35を経てピーク値検出回路36に経
時的に順次入力される。このピーク値検出回路36は順次
入力されるディジタル化されたトラックエラー信号に対
し、インデックスｎが割り振られ、インデックスｎの時
のトラックエラー信号のディジタル値がDTES（ｎ）で対
応づけられる。しかして、ピーク値検出回路36は順次入
力されるディジタル値DTES（ｎ）における最大値DTESMA
Xを求める演算を行う。例えばｎ＝１の場合のディジタ
ル値DTES（１）をDTESMAXに等しいとおく。その後のイ
ンデックスｎに対するディジタル値をDTES（ｎ）とDTES
MAXとを比較し、大きい方の値をDTESMAXに設定する演算
を行う。しかしてｎが所定数Ｎになると比較動作を終了
するが、このＮの値として、第３図のトラックエラー信
号の１周期分以上の信号を比較できるように定めること
によって、ピーク値を検出できる。

上記Ｎまでの比較動作によって、ピーク値を求める動作
が終了すると、このピーク値は所定の定数αが乗算され
てRAM等で形成した記憶回路38に記憶される。この記憶
データ値はD/A変換器39を経て比較器33の入力端に印加
され、オフトラック判別を行うことのできる基準値が印
加されることになる。

上記基準値が印加される状態後、目標トラックにアクセ
スする動作等を行い、スイッチ19がオンされてトラッキ
ングサーボ系が作動状態に設定されると、オフトラック
の判別を行う。しかして、このトラッキングサーボ系が
作動状態のもとでのトラックエラー信号が基準値を越え
ると、表示装置32は警告表示を行うと共に、ゲートを閉
じてライトプロテクト状態になる。

上記第１実施例によれば、光ディスク３の反射率のばら
つき、トラックエラー検出回路18の増幅率のばらつき等
に殆んど左右されることなく、オフトラック量が許容範
囲以内か否かの判断を的確に行うことができる。

第５図は上記第１実施例における基準値設定回路34部分
をマイクロコンピュータ51で行うようにした第２実施例
を示す。

尚、ジャンプリクエスト時、アクセスリクエスト時には
スイッチSWはオフされ、表示装置32の入力端は抵抗Ｒを
介して“L"状態に設定される。

この第２実施例の動作は上記第１実施例と同様である。

第６図は本発明の第３実施例の一例を示す。

この第３実施例は、上記第２実施例において、トラック
エラー検出回路18とA/D変換器35との間にスイッチ61を
設けてあり、ジャンプリクエスト信号によって、比較器
33の出力側のスイッチSWと共にオン，オフが制御され
る。

即ち、ジャンプリクエスト信号によって、このスイッチ
61はオンされ、一方比較器33の出力側のスイッチSWはオ
フにされる。しかして、ジャンプリクエスト信号が出力
されなくなると、スイッチ61はオフ状態に保持される。
尚、比較器33の出力側のスイッチSWはアクセスリクエス
ト時にもオフにされることは上記第２実施例と同様であ
る。

この第３実施例ではジャンプリクエストがアクティブに
なった場合、スイッチ61をオンして、その期間にトラッ
クエラー検出回路18から出力されるトラックエラー信号
（第４図（ｃ））をA/D変換してマイクロコンピュータ6
1内に取込み、第２図の流れ図と同様に取込んだデータ
をレジスタに格納し、引き続いて入力されるデータと比
較コマンド等用いて比較して最大値DTESMAXを求め、マ
イクロコンピュータ51内のレジスタ又はメモリに記憶す
る。

この第３実施例では第４図（ｂ）に示すジャンプパルス
によって、トラックジャンプさせるため、その際出力さ
れるトラックエラー信号の周期は、殆んど一定になるた
め、第３図に示すトラックサーボオフ時のトラックエラ
ー信号を用いてピーク値を決定するよりも精度良くピー
ク値を求めることができる。

第７図に示す第４実施例では、第６図に示す第３実施例
において、トラックエラー信号の＋側及び−側の両ピー
ク値を直接求めて基準値を設定し、これら基準値をウィ
ンドウ型比較器71で比較する構成にしてある。

すなわち、トラックエラー検出回路18の出力は、スイッ
チ61を経て＋側及び−側ピーク値検出回路72,73に入力
され、＋側及び−側のピーク値がコンデンサC1,C2にそ
れぞれホールドされる。各コンデンサC1,C2にホールド
されたピーク値は乗算器74,75をそれぞれ経て＋側及び
−側の許容電圧Va,−Vaにされてウインド型比較器71を
形成するコンパレータ76,77に入力される。

上記両コンパレータ76,77の出力は排他的ノア回路78を
経てオフトラック判別信号が出力される。このオフトラ
ック判別信号以降の部分は第６図と同様である。

上記両コンパレータ76,77の出力は正常時では“H",“L"
であり、従って、。排他的ノア回路78を経た出力は“L"
となる。一方、異常時には排他的ノア回路78の出力は
“H"になる。

尚、上記＋側及び−側ピーク値検出回路72,73は、コン
パレータ79,80と、順方向及び逆方向ダイオードD1,D2
と、各ダイオードD1,D2の整流出力側のコンデンサC1,C2
とから構成さされている。

又、コンデンサC1,C2の電荷はアナログスイッチ81,82に
“L"のパルスを印加することによって、放電させること
ができる。このパルスはJUMP REQUEST信号を印加する直
前に出力され、その後は“H"に保持され両アナログスイ
ッチ81,82はオフ状態に保持される。

この第４実施例によれば、＋側及び−側ピーク値を求め
ているため、トラックエラー信号検出用の光学系の配置
がずれて、オフセットがある場合に対しても、より有効
にオフトラックの判別を行うことができる。つまり、上
記オフセットがある場合には、単にトラックエラー信号
の零点に対し、一方のピークのみを求めたのでは、零点
位置が＋側及び−側両ピークの中央にある状態からずれ
ている場合があり得るため第７図に示すように両ピーク
を求める方が望ましい。

尚、第７図では零点からのピーク値を求め、その値に直
接定数αを乗じて基準電圧Va,−Vaを求めているが、第
８図に示すように、＋側ピーク値及び−側ピーク値をA/
D変換器91,92を経てマイクロコンピュータ51に入力し、
加算してPeek to Peek値を求め、この値の1/2に対し、
定数α及び−αを乗じて基準電圧Va,−Vaを求め、これ
ら基準電圧Va,−VaをD/A変換器93,94を経てそれぞれコ
ンパレータ76,77に印加するようにしても良い。

その他は上記第７図に示す第４実施例と同様である。

この実施例はトラックエラー信号の零点がオフセット等
でずれていても、＋側及び−側の基準電圧を一定に設定
できる。

尚、第８図ではマイクロコンピュータ51で基準電圧を求
めているが、第７図においてコンデンサC1,C2の出力を
減算器に入力してPeek to Peek値を求め、このPeek to
Peek値に乗算器を介して＋側及び−側の基準電圧Va,−V
aを求めるようにしても良い。尚、上述の各実施例を部
分的に組合わせて他の実施例を形成することもできる。

［考案の効果］ 異常述べたように本発明によれば、実際に使用される媒
体を用いてトラックエラー信号のPeek値を求め、このPe
ek値に対して定数を乗じてオフトラック量を判別する基
準値を設定しているため、媒体の反射率、グルーブ形状
等に殆んど左右されることなく、的確なオフトラック量
の判別を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の光ディスク記録再生装置の構成を示す
ブロック図、第２図はオフトラック量の判別を行う基準
値を設定するためにトラックエラー信号のピーク値を求
める動作を行う流れ図、第３図はトラックサーボ系を開
いた状態でのトラックエラー信号を示す波形図、第４図
はトラックジャンプを行う際の関連する信号波形を示す
タイミングチャート図、第５図は本発明の第２実施例を
示すブロック図、第６図は本発明の第３実施例の一部を
示すブロック図、第７図は本発明の第４実施例の一部を
示す構成図、第８図は本発明の第５実施例の一部を示す
構成図である。 １…光ディスク記録再生装置 ２…スピンドルモータ、３…光ディスク ４…光ピックアップ 14…フォーカスエラー検出回路 18…トラックエラー検出回路 31…オフトラック判別回路 32…表示装置、33…比較器 34…基準値設定回路、35…A/D変換器 36…ピーク値検出回路 37…演算回路、38…記憶回路 39…D/A変換器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】媒体に光ビームを集光照射して情報の記録
   又は再生を行う光ディスク記録再生装置において、媒体
   に集光照射された光ビームがトラック間を移動する時の
   トラックエラー信号のピーク値を求め、該ピーク値に所
   定の定数を乗じてオフトラック量の判別を行う基準値を
   設定し、前記基準値とトラッキングサーボ系が閉じた状
   態でのトラックエラー信号とを比較して光ビームのオフ
   トラック量の判別手段を形成したことを特徴とする光デ
   ィスク記録再生装置。