JPH0831213B2 - 光学的トラッキング方法 - Google Patents

光学的トラッキング方法

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JPH0831213B2
JPH0831213B2 JP60063587A JP6358785A JPH0831213B2 JP H0831213 B2 JPH0831213 B2 JP H0831213B2 JP 60063587 A JP60063587 A JP 60063587A JP 6358785 A JP6358785 A JP 6358785A JP H0831213 B2 JPH0831213 B2 JP H0831213B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、光ディスク装置、特に録再可能光ディスク
の光学的トラッキング方法に関する。
〔従来の技術〕
第1図に光ディスクに情報を記録、再生するための光
学系の構成の一例を示す。第1図において、1,2は、半
導体レーザー駆動信号、3は半導体レーザー駆動回路、
4は半導体レーザーである。半導体レーザー4から放射
された光はカップリングレンズ5、ビームスプリッタ
6、ガルバーミラー7、1/4波長板8、対物レンズ9、
によってディスク10面に光スポット11を形成しトラック
12を照射する。トラック12で回折された反射光は再び上
述の光学系にもどり、ビームスプリッタ6で反射し、光
検出器13(131,132)で受光され電気信号に変換され
る。従来、このような記録可能な光ディスク装置におい
て用いられる光ディスクのトラック構造の一例を第2図
に示す。
トラック12はヘッダ領域121とデータ記録領域122を一
組としてトラック当り例えば64のセクターに分割されて
いる。
ヘッダ領域121には、トラックアドレスやセクタアド
レス、同期信号等が1/4波長深さのピット14として予め
レプリカで形成されている。
ヘッダ領域121とデータ記録領域122には1/8波長深さ
のプリグルーブ15が予め形成されており、データピット
はこのデータ記録領域のプリグルーブ15上に記録され
る。
第3図は1/8波長深さプリグルーブ15に光スポット11
が照射され、光スポット11が、グルーブ15の中心からず
れた時の光検出器13(131,132)上での回折光分布を示
したものである。
光スポット11がトラック15の中心からずれると回折光
は非対対称な分布となる。この為、この種の光ディスク
装置では第1図、第3図に示すようにトラックと並行に
配置された2つの光検出器131,132でプリグルーブ15か
らの回折光を受光し、この2つの光検出器131,132の出
力差をとることにより、プッシュプルトラッキング誤差
信号16を検出している。かかる装置は特開昭49−60702
号公報に示されている。
第4図は従来の第3図に示すプリグルーブを用いたプ
ッシュプルトラッキングサーボ系のブロック図であり、
第5図はその1巡伝達関数のボード線図を表わす。第4
図においてサーボ系はトラックずれ検出要素Kd17、位相
補償要素Gc18、トラッキングアクチュエータGa19より構
成されている。
しかし、以上述べてきたような、プリグルーブ15から
の回折光分布の差信号からトラッキング誤差信号16を得
るいわゆるプッシュプルトラッキング方式では、トラッ
キング制御のために光スポットを第1図の如く例えば、
ディスク10の偏心成分を追従するためにガルバーミラー
7を動かすと、第3図において光検出器13上での回折分
布は移動する。
したがって、回折分布が移動することによってトラッ
キング誤差信号16にオフセットが発生する。また、ディ
スク10が傾くと、トラック12と並行に配置された2つの
光検出器13(131,132)のバランスはくずれ、光スポッ
ト11がトラック15の中心にあってもトラッキング誤差信
号16が零にならない現象、すなわち、トラックオフセッ
トが発生することになる。このため、光スポット11はト
ラック15の中心に精度よく位置することができないとい
う欠点が生じる。
〔発明の目的〕
本発明は、上記欠点に鑑みてなされたものであり、光
検出器面13上での回折光束の振れによって生じるオフセ
ット(偏差成分)をなくし、もってより正確なトラッキ
ング追跡を達成し得る光学的トラッキング方法を提供す
ることを目的とする。
〔発明の概要〕
かかる目的を達成するため本発明では、第2図におい
てディスク上のヘッダー領域121にあらかじめトラック
の左右にずらせて配置した1組の又はそれ以上のピット
からなるプリウォブリングトラッキング用ピット20を配
しておく。データの記録再生はこのヘッダ領域121に配
したプリウォブリングピット20から、光スポット位置の
トラック中心からのオフセットのないずれ量の正確なプ
リウォブリング法によるトラッキング誤差信号を検出
し、この誤差信号を用いて1/8波長深さプリグルーブ15
からの回折光分布を利用したオフセットを含むプッシュ
プルトラッキング誤差信号16を補正することによって、
精度よく光スポットがトラックを追跡してデータの記録
再生を行なう。
本願発明のトラッキング方法は、予めトラックの左右
にずらして配置したピットから成るプリウォブリングピ
ットを有するヘッダ領域と、所定の深さプリグルーブを
有するデータ記録領域とがトラックに沿ってあらかじめ
交互に形成してある光ディスク媒体上に光スポットを照
射し、プリグルーブによって回折された光スポットの反
射光から光スポットのトラック中心からのずれ量である
プッシュプルトラッキング誤差信号を検出し、ヘッダ領
域を光スポットが横切った時に検出されるプリウォブリ
ングトラッキング誤差信号を用いてプリグルーブから検
出されたオフセットを含むプッシュプルトラッキング誤
差信号を補正し、補正されたプッシュプルトラッキング
誤差信号を用いてトラッキングを行い、レーザビームを
トラックに追従して照射する光学的トラッキング方法に
おいて、プリウォブリングトラッキング誤差信号の低域
のゲインがプッシュプルトラッキング誤差信号の低域の
ゲインより大きくなるようにプリウォブリングトラッキ
ング誤差信号の低域部分のゲインをプッシュプルトラッ
キング誤差信号の低域部分のゲインより持ち上げ、さら
に、低域部分のゲインを持ち上げられたプリウォブリン
グトラッキング誤差信号の高域成分を帯域制限された低
域フィルタで除去し、しかる後、高域成分を除去された
プリウォブリングトラッキング誤差信号をプッシュプル
トラッキング誤差信号と合成することを特徴とする。
〔作用〕
本願発明は上記構成により、案内溝によって得られる
プッシュプルトラッキング信号を、プリウォブリングト
ラッキング信号で補正して、オフセットの無い正確なト
ラッキング誤差信号を得ることができるものである。特
に、本願発明ではプリウォブリングトラッキング誤差信
号の低域のゲインをプッシュプルトラッキング誤差信号
より大きくし、さらに、帯域制限された低域フィルタで
高域成分を除去し、しかる後、プッシュプルトラッキン
グ誤差信号と合成するので、2種類のトラッキング信号
の帯域特性を有効に利用でき、これらが有機的に作用し
て精度の良いトラッキングを可能とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。第6
図は本発明の方式による記録再生型光ディスクのトラッ
クの1例を示す。トラック12はヘッダ領域123とデータ
記録領域122を1組としてトラック一周当り例えば64個
のセクターに分割されている。
ヘッダ領域123には本発明によるプリウォブリング法
によるトラッキング誤差信号を検出するためのトラック
の左右にずらせて配列した例えば1組の長円の1/4波長
深さのピット20が予めレプリカで形成されている。ヘッ
ダー領域123にはこの他にトラックアドレスやセクタア
ドレス、同期信号等が従来通り左右にずらさず1/4波長
深さで形成されている。データ記録領域122には1/8波長
深さのプリグルーブ15が予めレプリカ形成されている。
ヘッダ領域123とデータ記録領域122には1/8波長深さ
のプリグルーブ15が予め形成されており、データピット
はこのデータ記録領域122のプリグルーブ15上に記録さ
れる。
データの記録再生は、光スポット11がヘッダ領域123
のプリウォブリングピット20を照射した時に検出される
オフセットのないプリウォブリングトラッキング誤差信
号を用いて、データ記録領域の1/8波長深さプリグルー
ブ15を光スポット11が照射した時に検出されるオフセッ
トを含むプッシュプルトラッキング誤差信号16のオフセ
ット補正を行ないデータピットをプリグルーブ15上に精
度良く記録し、または再生する。
次に、本発明において第6図に示すプリウォブリング
ピット20からトラッキング誤差信号を得る方式について
説明する。
第7図は本発明によるプリウォブリングトラッキング
エラー信号を得るためのトラックの左右にずらせて配列
した1組の長円ピット20の構成図とその動作を説明する
ための図で、光スポット位置と出力波形の関係を示す図
である。第7図において、レーザスポット11が、1組の
ピット20を時間的に横切りながら照射した時、出力信号
21は光スポット中心位置の、トラック中心からの左右の
ずれに応じて、トラックの左右にずらせて配列した1組
の長円ピットからの出力光信号は逆極性となる。
この1組のピットの出力信号の各ピーク値22、23の差
信号24はスポット11のトラックずれ誤差信号になる。
この第7図に示す上述のプリウォブリングトラッキン
グ誤差信号検出方式は光の回折分布を用いない方式であ
るために、ディスクの傾きや、レンズの移動さらにガル
バーミラーの回転によって直流的トラッキングオフセッ
トは発生せず、トラッキング誤差信号量を正確に検出す
ることができる。
次に第6図、第7図に示すプリウォブリングピット20
から得られるDCオフセットのないトラッキング誤差信号
24と、プリグルーブ15から得られるDCオフセットのある
トラッキング誤差信号16の2つの異なるトラッキングエ
ラー検出方式を用いてトラッキングを精度よく行なう本
発明の光学的トラッキング方法を説明する。
前述したように、従来のプリグルーブ(第2図参照)
方式光ディスクで行なわれているサーボ系のブロック図
は第4図に示されている。
系は基本的にはトラックずれ量とその方向を電気的に
変換するプッシュプル方式トラックずれ検出要素Kd(第
4図参照)17,位相補償要素Gc18,トラッキングアクチュ
エータGa19の要素から構成されている。しかし、前述し
たように、第3図に示したような回折光分布を利用した
プッシュプルトラッキング誤差信号16は、例えばディス
クの傾きなどによってオフセットが生じ、正常なトラッ
キングが行なわれなくなる欠点がある。
第8図は本発明によるトラッキングサーボ系のブロッ
ク図を示す。第8図において、系はトラックずれ量とそ
の方向を電気信号に変換するための2組のトラッキング
ずれ検出要素Kd25、Kw26および帯域制限フィルターFw28
と、そして位相補償要素G127、G229、そしてトラッキン
グアクチュエータGa30の要素から構成されている。
第8図において、第6図に示す本発明によるディスク
構造において例えばトラック1周当りのセクター数n=
32とし、ディスク回転数f0=30Hzとすると、ヘッダ領域
に含まれているプリウォブリングピット20からのプリウ
ォブリングトラッキング誤差信号24はnf0=32×30=96
0すなわち約900Hzでサンプリングされることになる。こ
のプリウォブリングトラッキング誤差信号24は先述した
如く、ディスクの傾きなどによってもオフセットを発生
しない正確なサーボ信号であるため、このプリウォブリ
ングトラッキング誤差信号24は第8図のサーボ系の低周
波領域を制御するのに適している。これは、第8図のサ
ーボブロック図において、プリウォブリングトラッキン
グ誤差信号24を第9図に示すような帯域制限フィルタ特
性を持つローパスフィルターFw28を用いて帯域制御され
たサーボ信号31は、低域のサーボを担当することができ
る。例えば、n=32、f0=30HzローパスフィルターFwの
カットオフ周波数Fcは約100Hzとするのが適当である。
一方、第6図、第8図に示す1/8波長深さプリグルー
ブ15から検出されるKd25によるプッシュプルトラッキン
グ誤差信号16は、その検出方式が光の回折分布を用いて
いるために、前述したようにディスクの傾きなどによっ
て直流成分のオフセットを含んでいる。
そのために、本発明による第8図の示すサーボブロッ
ク図において、プリグルーブトラッキング誤差信号16
は、第9図に示す如く高周波領域までカバーすることに
なる。このように、トラックずれ検出要素Kwで高利得を
与えられ、低域フィルターFwで帯域制限されたプリウォ
ブリングトラッキング誤差信号31と、低利得のプッシュ
プルトラッキング誤差信号16は第8図で示す如く加算回
路32で合成され、その合成されたトラッキング誤差信号
33は位相補償回路27、29によって位相補償され、トラッ
キングアクチュエータ30によって1つのサーボブロック
を構成することになる。
このように本発明による第8図に示すようなサーボ系
は、本発明による第6図、7図に示すトラッキング構造
のディスクをオフセットを生じさせることなく精度よく
トラッキングを可能とするサーボ回路を実現する。
〔発明の効果〕
以上、詳述してきたように本発明の光学的トラッキン
グ方法によれば、ディスク上への情報の高密度記録及び
それら高密度記録された情報を正確に読み出すことが可
能であり、ディジタルディスク、ディジタルオーディオ
デイスク等の利用分野において非常な進歩をもたらすこ
とができる。本発明においては、先に記述した従来の1/
8波長深さプリグルーブに情報記録する方法の欠点、す
なわちディスクが傾いた時にトラッキングオフセットが
大きいという欠点が解決できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は光ディスクに情報を記録、再生するための光学
系を示す構成図、第2図は従来一般の記録、再生型光デ
ィスクのプリグルーブトラッキング構造を説明するため
の平面図、第3図は回折光分布を用いたプッシュプルト
ラッキング誤差検出の原理を説明するための原理図、第
4図は一般の光ディスクの連続トラッキングサーボ系の
構成を説明するためのブロック図、第5図は一般の連続
トラッキングサーボ系の周波数特性を説明するためのボ
ード線図、第6図は本発明のプリピット方式の記録再生
型光ディスクのトラック構造を説明するための平面図、
第7図は本発明においてプリウォブリングピット列から
トラッキング信号を得るための方法を説明する波形図、
第8図は本発明のトラッキングを行なうためのトラッキ
ング系を説明するためのブロック図、第9図は本発明の
第8図に示すサーボ系によるトラッキング誤差信号の周
波数特性を示すグラフ図である。 〔符号の説明〕 1……半導体レーザ駆動信号(読取時)、2……半導体
レーザ駆動信号(書込時)、3……半導体レーザ駆動回
路、4……半導体レーザ、5……カップリングレンズ、
6……ビームスプリツタ、7……ガルバーミラー(偏向
器)、8……1/4波長板、9……対物レンズ、10……デ
ィスク、11……光スポット、12……トラック(ヘッダ+
プリグルーブ)、13……フォトダイオード、131……フ
ォトダイオード、132……フォトダイオード、14……1/4
波長深さピット、15……1/8波長深さプリグルーブ、121
……ヘッダー領域、122……データ記録領域、123……ヘ
ッダー領域、16……プッシュプルトラッキング誤差信
号、17……トラックずれ検出要素Kd、18……位相補償要
素Gc、19……トラッキングアクチュエータGa、20……プ
リウォブリングピット、21……光出力信号、22,22′…
…ピーク光出力信号、23,23′……ピーク光出力信号、2
4……プリウォブリングトラッキング誤差信号、25……
トラッキングずれ検出要素Kd、26……トラッキングずれ
検出要素Kw、27……位相補償要素G1、28……帯域制限フ
ィルターFw、29……位相補償要素G2、30……アクチュエ
ータ、31……プリウォブリングトラッキングサーボ誤差
信号、32……加算回路、33……合成トラッキングサーボ
誤差信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津吉 敏明 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 市野 一夫 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 中垣 春重 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−38939(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】予めトラックの左右にずらして配置したピ
    ットから成るプリウォブリングピットを有するヘッダ領
    域と、所定の深さプリグルーブを有するデータ記録領域
    とがトラックに沿ってあらかじめ交互に形成してある光
    ディスク媒体上に光スポットを照射し、上記プリグルー
    プによって回折された上記光スポットの反射光から光ス
    ポットのトラック中心からのずれ量であるプッシュプル
    トラッキング誤差信号を検出し、上記ヘッダ領域を光ス
    ポットが横切った時に検出されるプリウォブリングトラ
    ッキング誤差信号を用いて上記プリグルーブから検出さ
    れたオフセットを含むプッシュプルトラッキング誤差信
    号を補正し、該補正されたプッシュプルトラッキング誤
    差信号を用いてトラッキングを行い、レーザビームをト
    ラックに追従して照射する光学的トラッキング方法にお
    いて、上記プリウォブリングトラッキング誤差信号の低
    域のゲインが上記プッシュプルトラッキング誤差信号の
    低域のゲインより大きくなるように上記プリウォブリン
    グトラッキング誤差信号の低域部分のゲインを上記プッ
    シュプルトラッキング誤差信号の低域部分のゲインより
    持ち上げ、該低域部分のゲインを持ち上げられたプリウ
    ォブリングトラッキング誤差信号の高域成分を帯域制限
    された低域フィルタで除去し、該高域成分を除去された
    プリウォブリングトラッキング誤差信号を上記プッシュ
    プルトラッキング誤差信号と合成することを特徴とする
    光学的トラッキング方法。
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EP86104340A EP0210330B1 (en) 1985-03-29 1986-03-29 Method and apparatus for composite wobbled tracking servo system
DE8686104340T DE3675096D1 (de) 1985-03-29 1986-03-29 Verfahren und geraet fuer ein zusammengesetztes gewobbeltes spurnachsteuerungssystem.
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