JPH073733B2 - トラツキングサ−ボ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は情報記録ディスクのトラッキングサーボ装置に
関する。

背景技術 映像や音声信号等の情が同心円あるいはスパイラル状の
トラックに記録された情報記録ディスク（以下、ディス
クと称する）上に光スポットを照射し、その反射光ある
いは透過光を用いて記録情報を再生する情報再生装置が
ある。かかる情報再生装置においては、光スポットがト
ラック上を正確にトレースするように、トラツクと光ス
ポットとの偏倚を示すトラッキングエラー信号に基づい
ていわゆるトラッキングサーボが為されている。この様
なトラッキングサーボの例が、例えば、３ビームを用い
るものが特開昭49−50954号に、１ビームを用いるもの
が特開昭49−60702号に開示されている。

ところで、装置のディスク回転の中心と再生されるディ
スクの中心との間には、通常、ずれすなわち偏心が存在
するので、上記トラッキングサーボが為されていない状
態では光スポットがトラックを横断することになる。そ
れによって、上記トラッキングエラー信号は周波数変調
を受け、偏心量が大きい場合にはトラッキングエラー信
号の受ける周波数変調は数KHzから十数KHzに達する。こ
れに対し、トラッキングサーボ系の応答周波数は2KHzか
ら3KHz程度であるので、このような状態のときに、トラ
ッキングサーボを作動させると、トラッキングサーボが
安定状態となる（これを引込みと称する）のに要する時
間がかかるという不具合がある。

発明の概要 よって、本発明の目的とするところは、光スポットのト
ラックへの素早い引き込みを可能とするトラッキングサ
ーボ装置を提供することである。

上記目的を達成する為本発明のトラッキングサーボ装置
においては、トラッキングエラー信号の周波数増加を抑
制すべくディスク上の光スポットの半径方向の相対速度
を制御する速度サーボ手段を設け、サーチ動作等におい
てトラッキングサーボのオフ状態からオン状態に移行す
る際は、まず、所定時間速度サーボを行なって、トラッ
キングエラー信号の周波数を低下せしめた後に、トラッ
キングサーボに入るようにしている。

実 施 例 以下、本発明の実施例について説明する。まず、その全
体の構成を第１図（Ａ）及び（Ｂ）に示されたブロック
図を参照しつつ説明する。図示しない２つのトラッキン
グ用光ビームの反射光を受光してこれ等を２つの電気信
号に変換し、これ等信号の差信号として得られたトラッ
キングエラー信号（以下、TE信号と称する）は、ゼロク
ロス検出回路１及びA/D変換器５に供給される。A/D変換
器５の出力はトラッキングサーボ用の信号として信号処
理プロセッサ４に供給される。上記２つの信号の和信号
として得られるTAB信号は、光量コンパレータ２に供給
される。ゼロクロス検出回路１はTE信号のレベルがその
交流的振動の中心レベルとなるとき出力を反転するTZ信
号を発生し、これをこの信号の波形の幅（ゼロクロス点
間）を測定する周期検出カウンタ３及び方向検出回路６
に供給する。周期検出カウンタ３は、上記TZ信号を計時
制御信号として一定周期のクロック信号を計数すること
によってTZ信号の周期を示すＴ信号を得て、これを信号
処理プロセッサ４の速度演算手段41に供給する。速度演
算手段41は第１図（Ｂ）に示されるように、逆数演算回
路41a、正負符号賦課回路41b及びイコライザ演算回路41
cによって形成される。逆数演算回路41aは、上記周期の
逆数すなわち周波数を表わすＦ信号を所定演算によって
得て、これを正負符号付加回路41bに供給する。このＦ
信号は光スポットの速度エラー量の絶対値を表すことに
なる。

一方、TAB信号は光量コンパレータによって波形整形さ
れてTL信号となり、方向検出回路６に供給される。方向
検出回路６には上述の如くTE信号が別途供給されてお
り、これ等の信号に基づいてディスク上の光スポットが
その半径方向をいずれの方向に移動しているかを判別
し、例えば、光スポットがディスクの中心から外周方向
に向かって移動しているときは高レベルとなり、外周方
向から中心方向に向かって移動しているときは低レベル
となるFWD/REV信号を正負符号付加回路41bに供給する。
正負符号付加回路41bは、このFWD/REV信号に基づいて上
記Ｆ信号の値に正もしくは負の情報を付加してv1信号と
し、後述のトラッキングアクチュエータ10が光スポット
の相対的速度を低下させるべく作動するようにしてい
る。このv1信号は、イコライザ演算回路７に供給され
る。イコライザ演算回路７は、v1信号の値がトラッキン
グアクチュエータに対し、制御上適切な値に収まるよう
にその値を補正し、その補正値をv2信号として制御手段
42の図示しない信号切換え回路の一方の入力端に供給す
る。この信号切換え回路の他方の入力端には、前述のA/
D変換器５の出力が供給される。上記信号切換え器は制
御手段42によって制御される。制御手段42は図示しない
制御回路から例えばサーチ動作の際に供給されるジャン
プ指令信号に応じてD/A変換器８へのデータ出力を断っ
てサーボ動作を停止する。そして、ピックアップ位置の
粗調整の為スライダーサーボ系100を作動せしめる。ピ
ックアップ移動手段としてのスライダ103が移動して光
スポットが目的位置近傍に至り、トラッキングエラー信
号の低域成分から得られるスライダ103の速度情報によ
り、もしくはD/A変換器101への出力レベルの変化によっ
てスライダ103の移動速度が所定値以下になることを制
御手段42が検出すると、あるいは上記指令信号に表わさ
れた飛越しアドレスと現在アドレスとのアドレス差にも
とずいたある一定時間を経過すると、上記信号切換え回
路を制御して速度サーボを為すべく例えば所定時間だけ
v2信号を、その後位置サーボすなわちトラッキングサー
ボを為すべくA/D変換器５の出力をD/A変換器８に中継す
る。D/A変換器に供給された信号はその値に応じたレベ
ルの電圧信号に変換されてドライブ回路９に供給され、
TD信号となる。このTD信号によってピックアップトラッ
キングアクチュエータ10が駆動され、光ビームがディス
ク半径方向に偏向されて光スポットの位置が制御され
る。こうして、速度サーボ系及びトラッキングサーボ系
が構成される。なお、上記信号切換え回路を加算回路と
してもそれなりの効果が得られる。

次に、ゼロクロス検出回路１、光量コンパレータ２及び
方向検出回路６の具体回路例を第２図（Ａ）、（Ｂ）及
び（Ｃ）を参照しつつ説明する。トラック上を照射した
３つの光ビームスポットS1〜S3の反射光は、受光素子P1
〜P3に入射する。受光素子P2に入射した光信号は電気信
号に変換されて図示しないビデオ復調回路に供給され
る。受光素子P1及びP3の出力は加算回路11及び減算回路
12に夫々供給される。加算回路11の出力はTAB信号とし
て光量コンパレータ２に供給され、波形整形されてＤフ
リップフロップ13のＤ入力に供給される。減算回路12の
出力はTE信号としてゼロクロスコンパレータ１に供給さ
れ、TE信号の半周期毎に出力が反転するTZ信号が得られ
る。このTZ信号はフリップフロップ13のクロック（以下
CKと称する）入力端に供給される。フリップフロップ13
はCK入力端に供給される信号の立上がりに応じてTL信号
のレベルをＱ出力として取込む結果、フリップフロップ
13のＱ出力は、第２図（Ｂ）の如く、光スポットがFWD
方向に移動するときは低レベルとなり、REV方向に移動
するときは高レベルとなる。フリップフロップ13のＱ出
力はFWD/REV信号となる。ここで、フリップフロップ13
は方向検出回路６に対応している。

第３図（Ａ）及び（Ｂ）に方向検出回路６の他の構成例
を示す。この例の場合には、TZ信号の立上がり及び立ち
下がりの両方においてスポットの移動方向を検出するの
で、その分精度が向上する利点がある。すなわち、第２
図（Ａ）に示された方向検出回路の場合はTE信号の１周
期毎にスポットの移動方向を検出するが、この例の場合
は半周期毎に検出するのである。従って、速度検出を為
す周期を短くすることが出来る果、速度サーボの精度が
向上する。

第３図（Ａ）に示された回路において、図示しないクロ
ック発振器から供給されるCK信号は、例えば、220KHzの
パルスであり、Ｄフリップフロップ61のCK入力端及びイ
ンバータ62を介して、Ｄフリップフロップ63、64の各CK
入力端に供給される。TZ信号はフリップフロップ61のＤ
入力端に供給され、そのＱ出力のQ1信号フリップフロッ
プ63、排他的OR65の一方の入力端及びセレクタ66の切換
え制御入力端に供給される。フリップフロップ63のＱ出
力はQ2信号として排他的OR65の他方の入力端に供給され
る。この排他的OR65の出力はＲ信号としてＤフリップフ
ロップ67のCK入力端に供給される。フリップフロップ67
のＤ入力端にはTL信号が供給され、そのＱ出力であるQ3
信号及びその出力である３信号はセレクタ66の1CO
及び1C1入力端に夫々供給される。セレクタ66はQ1信号
が高レベルのとき３信号を選択してこれをフリップフ
ロップ64のＤ入力端に供給し、Q1信号が低レベルのとき
はQ3信号を選択してこれをフリップフロップ64のＤ入力
端に供給する。フリップフロップ64の出力にFWD/REV
信号が得られる。光スポットがFWD方向に移動するとき
の各信号の波形例を第３図（Ｂ）に示す。同様にしてRE
V方向の移動も検出される。

同期検出カウンタ３の具体回路例を第４図（Ａ）及び
（Ｂ）を参照しつつ説明する。ゼロクロス検出回路１か
らのTZ信号及び図示しない発振器（例えば、220kHz）か
らのCK信号がＤフリップフロップ31のＤ入力端及びCK入
力端に夫々供給される。フリップフロップ31のＱ出力は
TZDP信号としてＤフリップフロップ32のＤ入力端及び排
他的OR33の一方の入力端に供給される。フリップフロッ
プ32のCK入力端にはインバータ34によって出力が反転さ
れた反転CK信号が供給され、そのＱ出力はTZDN信号とし
て排他的OR33の他方の入力端、排他的OR35の一方の入力
端及びＤフリップフロップ36のＤ入力端に供給される。
フリップフロップ36のCK入力端にはCK信号が供給され、
そのＱ出力はTZDP1信号として排他的OR35の他方の入力
端に供給される。この排他的OR35の出力はインバータ37
によって反転されてCLR信号となり、カウンタ38のクリ
ア入力端に供給される。カウンタ38は上記反転CK信号の
パルスを計数して、その計数値をラッチ回路39に供給す
る一方、CLR信号に応じて該計数値をリセットする。CLR
信号はTZ信号の略半周期毎に発生するので、カウンタ38
はTE信号のゼロクロス区間毎に計数値を更新する。ラッ
チ回路は一連のＤフリップフロップによって形成され、
それらのCK入力端に供給されるZE信号に応じてＤ入力に
供給される上記計数値を取込み、これをＴ信号として前
述の速度演算回路41に供給する。ZE信号は排他的OR33の
出力であり、CLR信号の直前に発生して上記計数値をTZ
信号の略半周期の間保持している。各信号の波形は第４
図（Ｂ）に示されるようになる。

このようにして、周期検出カウンタ３はトラッキングエ
ラー信号の半周期の値を検出している。

逆数演算回路41aの具体回路について第５図を参照しつ
つ説明する。逆数演算回路41aは、図示しない数値演算
プロセッサによって構成されており、その入力ｘの値に
よって演算式が選択され、逆数ｙの値が近似値演算によ
って求められる。第５図の例においては、５つの直線近
似式を用いて逆数を得ているが、これ等の演算特性は必
要に応じて適切に設定される。

イコライザ演算回路41cの構成例を第６図を参照しつつ
説明する。正負符号付加回路41bからのv1信号は係数回
路411に供給される。係数回路411は、例えば係数Ｋは0.
0625に設定されており、v1信号の今回値v1（ｎ）に上記
係数Ｋが乗ぜられた値Ｋ・v1（ｎ）が加算回路412の一
方の入力端に供給される。加算回路412の他方入力端に
は遅延回路413及び係数回路414からなる前回値演算回路
の出力が供給されている。この加算回路412の出力v2
（ｎ）は係数回路414に供給される。係数回路414の係数
Koは、例えば0.935に設定されており、Ko・v2（ｎ）な
る値を遅延回路413に供給する。遅延回路413はこの値を
所定時間遅延せしめて前回値Ko・v2（ｎ−１）を得るも
ので、その遅延時間特性Ｚはexp（ｓ・Ｔ）として表わ
される。ここで、Ｔはサンプリング周期であり、例えば
水平同期周期63.5μSecの半周期の31.788μSecに設定さ
れる。よって、このイコライザ演算回路に供給されたv1
信号は、v2（ｎ）＝Ｋ・v1（ｎ）＋Ko・v2（ｎ−１）な
る演算処理がなされてv2信号となり、D/A変換器８に供
給される。

本発明のトラッキングサーボ装置の動作と従来のトラッ
キングサーボ装置の動作との相違について第７図（Ａ）
及び（Ｂ）を参照しつつ説明する。まず、第７図（Ａ）
は従来装置の例であり、トラッキングサーボをオフにし
てサーチを為している状態から、サーチの最終段階にお
いてトラッキングサーボをオンにした場合は、TE信号の
高周波分がトラッキング位置サーブの応答周波数を越え
る結果、トラッキングアクチュエータを駆動するTD信号
の収束が遅く、トラック引込みに時間（t1）を要する。

第７図（Ｂ）は、本発明の装置の例であり、トラッキン
グサーボ及び速度サーボをオフにしてサーチを為いてい
る状態からサーチの最終段階に至ると、制御手段42によ
って、まず、速度サーボが所定時間オン状態とされある
いはスポットの相対速度が所定値以下になるまで速度サ
ーボが為される。この速度サーボによって、TE信号の周
波数はトラッキングサーボ系の応答周波数以下に低下す
る。その後、トラッキングサーボに切替えられることに
よってトラッキングサーボが短時間（t2）でロックイン
状態となる。

こうして、ディスクの偏心や振動によりトラッキングエ
ラー信号が高周波数となった場合であっても、トラッキ
ングエラー信号の半周期毎にかつこの半周期に基づいて
速度を精度よく検出し、この速度によってトラッキング
アクチュエータに適切な速度サーブがかけられる。

速度を検出する場合に、トラッキングエラー信号の微分
信号を速度情報とすることも出来るが、かかる方法で
は、ディスク表面の反射率の変化や傷などによって速度
情報のレベルが変化する不具合がある。これに対し本発
明によれば、トラッキングエラー信号の周期に基づいて
速度を検出する故、かかる不具合は軽減される。

なお、検出された速度サーボ信号をサーチ動作における
キャリッジサーボの制御信号として利用しピックアップ
の位置制御精度を向上することが可能である。

実施例においては、３ビームによってトラッキングエラ
ー信号を得ているが、１ビームによっても同様のトラッ
キングエラー信号が得られる。

いわゆるVHD方式においても、本発明を実施することが
出来ることは明らかである。

発明の効果 以上説明したように、本発明のトラッキングサーボ装置
においては、トラッキングサーボのループを閉成する際
に、予め速度サーボを行なって光スポットのディスク半
径方向の相対速度に減じてトラッキングエラー信号の周
波数を低下させ、その後、トラッキングサーボのループ
を閉成する構成としているので、情報読取り点のトラッ
ク引込み時間を短縮することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施例を示すブロ
ック回路図、第２図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、ゼロ
クロス検出回路１及び光量コンパレータ２及び方向検出
回路６の構成例及びその各部信号波形を示す図、第３図
（Ａ）及び（Ｂ）は、方向検出回路６の他の構成例及び
その各部信号波形を示す図、第４図（Ａ）及び（Ｂ）
は、周期検出カウンタ３の構成例及びその各部信号波形
を示す図、第５図は、逆数演算回路41aの出力特性を示
す図、第６図は、イコライザ演算回路の構成例を示すブ
ロック回路図、第７図（Ａ）及び（Ｂ）は、従来装置と
本発明の装置との動作の相違を説明する為の波形図であ
る。 主要部分の符号の説明 １……ゼロクロス検出回路 ３……周期検出カウンタ ６……方向検出回路 41……速度演算手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報記録ディスクの目標記録トラックの近
   傍にピックアップの情報読取り点を移動せしめるピック
   アップ移動手段と、記録トラックに対するピックアップ
   の情報読取り点のディスク半径方向における偏倚量に応
   じたトラッキングエラー信号を得るトラッキングエラー
   検出手段と、前記記録トラックに対するピックアップの
   ２つの光スポットのディスク半径方向の個々の偏倚量の
   和を表す和信号を得る和検出手段と、前記トラッキング
   エラー信号及び前記和信号から前記ピックアップの半径
   方向における移動方向を判別する移動方向判別手段と、
   前記トラッキングエラー信号の周期及び前記移動方向に
   基づいて、前記情報読取り点の前記記録トラックに対す
   る相対速度に比例した速度信号を得る速度検出手段と、
   前記ピックアップの移動速度が所定値以下になったとき
   前記速度信号に応じて前記情報読取り点の移動速度を制
   御し、その後前記偏倚量を減少せしめるように前記情報
   読取り点の位置を制御する制御手段とからなることを特
   徴とするトラッキングサーボ装置。