JPS5817549A - 光学的トラツク追従装置 - Google Patents
光学的トラツク追従装置Info
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- JPS5817549A JPS5817549A JP56113679A JP11367981A JPS5817549A JP S5817549 A JPS5817549 A JP S5817549A JP 56113679 A JP56113679 A JP 56113679A JP 11367981 A JP11367981 A JP 11367981A JP S5817549 A JPS5817549 A JP S5817549A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 17
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording 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
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition 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
- G11B7/0901—Disposition 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 for track following only
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording 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
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition 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
- G11B7/094—Methods and circuits for servo offset compensation
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、元ディスク装置等の光学的記録再生装置にお
いて、トラックを追従する装置の轡にトラックからの反
射光を利用した光学的トラッキング追従装置に関するも
のである。
いて、トラックを追従する装置の轡にトラックからの反
射光を利用した光学的トラッキング追従装置に関するも
のである。
光ディスク等の光学的記録再生装置比とえばビデオディ
スク、 PCMオーディオグレヤ#Cおいては、情報ト
ラックの中心部を正確に追従制御を行なう必要がある。
スク、 PCMオーディオグレヤ#Cおいては、情報ト
ラックの中心部を正確に追従制御を行なう必要がある。
その1つのトラック中心検出方式として、トラック走査
方向に平行な2分割した領域を持つ光検出器を設け、光
ビームがトラックの中心からずれると、トラックから回
折され良民射光に非対称性が膨じることを利用する方式
が知られている。
方向に平行な2分割した領域を持つ光検出器を設け、光
ビームがトラックの中心からずれると、トラックから回
折され良民射光に非対称性が膨じることを利用する方式
が知られている。
第1図はこの方式を利用したトラック追従装置を説明す
る図である。ディスク1 K情$1 )ラック2が設け
られておシ、通常ビットとよばれる微少な凹状の< t
tみによシトラック走査方向に間隔を置いで刻み込まれ
て構成されている。
る図である。ディスク1 K情$1 )ラック2が設け
られておシ、通常ビットとよばれる微少な凹状の< t
tみによシトラック走査方向に間隔を置いで刻み込まれ
て構成されている。
光源Sから出た元ビームは結合レンズ4.ハーフミラー
5を通りて紋)込まれレンズ6によ)ディスク1の情報
面<1a票程度の微少スポットを形成する。光スポット
がトラック2に位置するとトラック情報を含む反射回折
光パターンが発生する。この反射光は再び紋〕込みレン
ズ6゜バー7ミツー5t−通)2分割され九九検出器7
g。
5を通りて紋)込まれレンズ6によ)ディスク1の情報
面<1a票程度の微少スポットを形成する。光スポット
がトラック2に位置するとトラック情報を含む反射回折
光パターンが発生する。この反射光は再び紋〕込みレン
ズ6゜バー7ミツー5t−通)2分割され九九検出器7
g。
7hへ導びかれる。こ仁で光ビームがトラック2の中心
に位置するときは二つの光検出%7a、740党強*h
等しくなシ、元ビームがトラック2の中心からずれると
二つの光検出@ 1a、7b上での光強度が非対称とな
る。光強度が非対称となると、二つの光検出57a、7
にの出力は差動増幅a+8で差分されて、第2図に示す
ようなトラック追従のための偏差信号5at−得ること
ができる。
に位置するときは二つの光検出%7a、740党強*h
等しくなシ、元ビームがトラック2の中心からずれると
二つの光検出@ 1a、7b上での光強度が非対称とな
る。光強度が非対称となると、二つの光検出57a、7
にの出力は差動増幅a+8で差分されて、第2図に示す
ようなトラック追従のための偏差信号5at−得ること
ができる。
この信号Sa1にサーボ回路9へ導き紋シ込みレンズ6
を駆動するアクチ為エータ1otlllJ御することに
よシ、光ビームを常にトラック2の中心に位置させるこ
とができる。
を駆動するアクチ為エータ1otlllJ御することに
よシ、光ビームを常にトラック2の中心に位置させるこ
とができる。
しかしながら、かかる構成による光学的トラック追従装
置においては、レンズ6が結合レンズ4の中心0−OK
位置するときは、反射光の中心は実線11で示すよう和
光検出!117g、 7にの中心に戻るが、トラック追
従のため紋シ込みレンズ6が変位すると反射ゼームの中
心はそれに応じて点線12で示すように光検出−7g、
7h上で振れてしまう。この振れ分がトラック検出信
号中和含オれるため、オフセットを生じ5.、aで示す
ようにトラック検出信号がΔだけ偏差を生じ、正しくト
ラックの中心を追従する制御が損なわれてしまうという
。このトラック追従が必要な紋ル込みレンズ6の変位に
よ〕生ずる偏差は、ト′ハ ラック追従に必要な精度よ)大巾に大きな髄となるため
、正確なトラック追従ができない欠点μある。
置においては、レンズ6が結合レンズ4の中心0−OK
位置するときは、反射光の中心は実線11で示すよう和
光検出!117g、 7にの中心に戻るが、トラック追
従のため紋シ込みレンズ6が変位すると反射ゼームの中
心はそれに応じて点線12で示すように光検出−7g、
7h上で振れてしまう。この振れ分がトラック検出信
号中和含オれるため、オフセットを生じ5.、aで示す
ようにトラック検出信号がΔだけ偏差を生じ、正しくト
ラックの中心を追従する制御が損なわれてしまうという
。このトラック追従が必要な紋ル込みレンズ6の変位に
よ〕生ずる偏差は、ト′ハ ラック追従に必要な精度よ)大巾に大きな髄となるため
、正確なトラック追従ができない欠点μある。
本発明の目的は、トラック追従制御の際に生ずる党ビー
ムの振れKよる検出信号の偏差を大巾に減少し、もって
よシ正確なトラック追従を達成し得える光学的トラック
追従装置を提供することにある。
ムの振れKよる検出信号の偏差を大巾に減少し、もって
よシ正確なトラック追従を達成し得える光学的トラック
追従装置を提供することにある。
情報トラックを走査している場合、実際はビットと呼ば
れる光を回折する部分とそれらの間の領域を空間的に繰
シ返しながら党ビームは走査している。ここで元スポッ
トがビットとビットの中間にあるときはその反射光に何
らトラック位置情報は含んでいない。ビy)部に党スポ
ットがかかりて始めてその反射光はトラックの位置情@
を含むことになる・ 本発明は元スポットがビットの中心部分付近を走査して
いる時のみその反射光の光分布のアンバランスを比較す
るととによシ、トラック中心検出感度を改曽しかつトラ
ック追従の除虫ずる光検出器上での光ビームの振れによ
る検出信号の偏差を大巾に減少させることができる。
れる光を回折する部分とそれらの間の領域を空間的に繰
シ返しながら党ビームは走査している。ここで元スポッ
トがビットとビットの中間にあるときはその反射光に何
らトラック位置情報は含んでいない。ビy)部に党スポ
ットがかかりて始めてその反射光はトラックの位置情@
を含むことになる・ 本発明は元スポットがビットの中心部分付近を走査して
いる時のみその反射光の光分布のアンバランスを比較す
るととによシ、トラック中心検出感度を改曽しかつトラ
ック追従の除虫ずる光検出器上での光ビームの振れによ
る検出信号の偏差を大巾に減少させることができる。
以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第3図に検出器面上のいろいろな状態での光強度中心断
面分布を示す。第5図において、1!+(破tS)はス
ポットがビット和かかつていない時であJ)、14(実
線で示す)がビットの中心に位置するときである。ビデ
オディスクやにMオーディオディスクを再生していると
きは、13と14の分布が数100KHz〜数Mix
の周波数で繰ヤ返されていて、その時間的変化が主情報
となる。
面分布を示す。第5図において、1!+(破tS)はス
ポットがビット和かかつていない時であJ)、14(実
線で示す)がビットの中心に位置するときである。ビデ
オディスクやにMオーディオディスクを再生していると
きは、13と14の分布が数100KHz〜数Mix
の周波数で繰ヤ返されていて、その時間的変化が主情報
となる。
ここでトラック追従制御の九めに必要な周波数帯域はD
C〜10KHzの低周波であシ、主情報の帯域に比較す
ると低しものとなっている。よってトラック追従制御の
帯域では、個々のピッ)0分布は分解能がなく、トラッ
ク走査方向のビット部とその中間部を平均化したものが
表われる。
C〜10KHzの低周波であシ、主情報の帯域に比較す
ると低しものとなっている。よってトラック追従制御の
帯域では、個々のピッ)0分布は分解能がなく、トラッ
ク走査方向のビット部とその中間部を平均化したものが
表われる。
t−ポ帯域では、トラックと垂直な方向は分解できるが
、ビット個々は判別できない。t−g帯域でスポットが
トラック中心に位置するときの分布は15に示すように
なっている。仁れは1!Iと14の平均的な分布を表わ
してシル1スポツトがトラックの中心からずれると光分
布は矢印で示すように中心部に対し対称に左右の分布が
逆相に変化する。よりて第2図に示すような信号を発生
している。ディスクの情報面の様子を第5図に示す。情
報トラック2にはビット18と中間部19が走査方向に
ならんでいる。実際トラックはトラック間隔Pで円盤デ
ィスクにスパイクル状に設けられている。ここで2oε
のようにスポットがビット中心部にあるとき、スポット
がトラック走査方向に対し垂T[K変位した場合の検出
器上での分布の様子t−第5図1に示す。14(破線で
示す)#i党スポットがトラック(ビット)の中心にあ
るときであシ、17(実線)がわずかにトラック(ビッ
ト)の中心から一万に変位した状態で、検出器7α側が
増加し、7hIlilが減少することを示す。スポット
がトラックの中心に対し反対方向くずれ友場合はこれと
は逆に7α側が減少し、7h側が増加する(図示せず)
。第3図(句とCO)を比較した場合、元検出酪上で受
けるJlt、tK対するトラック中心検出感度は、(C
)の方が変化する光量の絶対値が約2倍近くKなシを九
検出器上での光量の和その4の少ないので、はるかに大
きくなる。よってトラック追従に対応して、検出器上で
分布が動いてもこの影響ははるかに少さくすることがで
きる。よってビットの中心にきたことを検知し、このと
きのみに2分割検出器の出方を比較すればよいことがゎ
かる・また、トラックにょシ回折されたときの反射光の
断面をさらに図面を用いて詳しく述べる。ディスクの情
報面はトラック走査方向には主情報によシいろいろなパ
ターンがあるが、トラックが光スポツト径とほぼ同等の
一定のピッチで形成されているため、一種の回折格子と
して考えてよい。通常、反射光の断WJKは、0次±1
次の回折光が重りて嬉4図に示すように表わすことがで
きる。21は0次光であり、これはレンズの開口が円形
であることを示し%24はその中心である。22.2墨
はそれぞれ±1次光で。
、ビット個々は判別できない。t−g帯域でスポットが
トラック中心に位置するときの分布は15に示すように
なっている。仁れは1!Iと14の平均的な分布を表わ
してシル1スポツトがトラックの中心からずれると光分
布は矢印で示すように中心部に対し対称に左右の分布が
逆相に変化する。よりて第2図に示すような信号を発生
している。ディスクの情報面の様子を第5図に示す。情
報トラック2にはビット18と中間部19が走査方向に
ならんでいる。実際トラックはトラック間隔Pで円盤デ
ィスクにスパイクル状に設けられている。ここで2oε
のようにスポットがビット中心部にあるとき、スポット
がトラック走査方向に対し垂T[K変位した場合の検出
器上での分布の様子t−第5図1に示す。14(破線で
示す)#i党スポットがトラック(ビット)の中心にあ
るときであシ、17(実線)がわずかにトラック(ビッ
ト)の中心から一万に変位した状態で、検出器7α側が
増加し、7hIlilが減少することを示す。スポット
がトラックの中心に対し反対方向くずれ友場合はこれと
は逆に7α側が減少し、7h側が増加する(図示せず)
。第3図(句とCO)を比較した場合、元検出酪上で受
けるJlt、tK対するトラック中心検出感度は、(C
)の方が変化する光量の絶対値が約2倍近くKなシを九
検出器上での光量の和その4の少ないので、はるかに大
きくなる。よってトラック追従に対応して、検出器上で
分布が動いてもこの影響ははるかに少さくすることがで
きる。よってビットの中心にきたことを検知し、このと
きのみに2分割検出器の出方を比較すればよいことがゎ
かる・また、トラックにょシ回折されたときの反射光の
断面をさらに図面を用いて詳しく述べる。ディスクの情
報面はトラック走査方向には主情報によシいろいろなパ
ターンがあるが、トラックが光スポツト径とほぼ同等の
一定のピッチで形成されているため、一種の回折格子と
して考えてよい。通常、反射光の断WJKは、0次±1
次の回折光が重りて嬉4図に示すように表わすことがで
きる。21は0次光であり、これはレンズの開口が円形
であることを示し%24はその中心である。22.2墨
はそれぞれ±1次光で。
25、24はそれぞれの中心を示す。24と25.26
との間隔は読み出し党の波長とトラックピッチおよび読
み出しレンズの開口数で決っている。第4図は通常のト
ラックピッチt4pxrを波長7soo2開ロ数(Li
2時の様子を示す。は埋この分布は5つの領域に分ける
ことができる。りt〉、0次光Oみの領域27と0次光
と士°1次光とが重っている部分28.2?である。場
合によっては±1次光が0次光の中心部で重なる場合も
生ずる。こO領域は30で示す。トラック(ビット)の
中心KToるときは、2m、29の領域の光量が減少し
、270部分はあt、tt光量が減少しない。を九、光
スポットがトラック(ビット)からずれ九ときは、 2
8,29の外側の部分が非対称に増減する。
との間隔は読み出し党の波長とトラックピッチおよび読
み出しレンズの開口数で決っている。第4図は通常のト
ラックピッチt4pxrを波長7soo2開ロ数(Li
2時の様子を示す。は埋この分布は5つの領域に分ける
ことができる。りt〉、0次光Oみの領域27と0次光
と士°1次光とが重っている部分28.2?である。場
合によっては±1次光が0次光の中心部で重なる場合も
生ずる。こO領域は30で示す。トラック(ビット)の
中心KToるときは、2m、29の領域の光量が減少し
、270部分はあt、tt光量が減少しない。を九、光
スポットがトラック(ビット)からずれ九ときは、 2
8,29の外側の部分が非対称に増減する。
ようてトラック中心ずれを検出する場合、28と2?0
1[域を比較するのが効率がよく、感度に関して有利で
ある。また分布の横移動変位に対しては光量の大IIi
い270部分を避ける方がトラックの検出時の偏差に対
しては良好である。
1[域を比較するのが効率がよく、感度に関して有利で
ある。また分布の横移動変位に対しては光量の大IIi
い270部分を避ける方がトラックの検出時の偏差に対
しては良好である。
第411は本発WA!実施する時のブロック図、第7図
は各々の個所での波形を示す。トラックに平行に配置さ
れ九2分割光検出器7α、7bの出力は、加算器311
通シ、端子32よp主情報として信号処理回路(図示せ
ず)K導かれる・一方検出器7g、 74の出力は同時
に差動増幅器s4を通)サンプルホールド回路35に導
かれる。ここでこのサンプルホールド回路s5のトツガ
ー信号として、加算器s1の出力をコンパレータ!1!
を通して供給する。サンプルホールド回路550出力は
ナーボに必要な帯域だけを通すローバースフィルタs6
を通り、端子37からナーボ回路(図示せず)K供給さ
れる。
は各々の個所での波形を示す。トラックに平行に配置さ
れ九2分割光検出器7α、7bの出力は、加算器311
通シ、端子32よp主情報として信号処理回路(図示せ
ず)K導かれる・一方検出器7g、 74の出力は同時
に差動増幅器s4を通)サンプルホールド回路35に導
かれる。ここでこのサンプルホールド回路s5のトツガ
ー信号として、加算器s1の出力をコンパレータ!1!
を通して供給する。サンプルホールド回路550出力は
ナーボに必要な帯域だけを通すローバースフィルタs6
を通り、端子37からナーボ回路(図示せず)K供給さ
れる。
次に第7図を用いて光スポットがトラックを斜めに横切
っ九時の各々の波形を説明する。(g)はトラックを示
し、38は光スポットの走査した中心線である。この時
の検出器78.740出カイ”t(り、(e)K示す。
っ九時の各々の波形を説明する。(g)はトラックを示
し、38は光スポットの走査した中心線である。この時
の検出器78.740出カイ”t(り、(e)K示す。
これらはそれぞれの信号の大きさのピークが互いにトラ
ック中心からずれていることを示す。C)は加算器カバ
であj1%図面において下方にきたときがビットによp
党が回折され信号出力が小さい。ここで39はコンパレ
ータの動作点を決めるレベルを示し、Is?よ〕下方の
レベルのとき、をンプルホールド回路墨5が動作するよ
うになっている。よって党スポットがビット和かかル、
ある程度以上の差動出力がてて、検出信号が発住すると
とになp1サンプルホールド回路!5でそのレベルを保
持し、っぎOtンプル時点まで続く。(−)はサンプル
ホールドのトリガー信号を示し、φは差動増幅器540
出力ホである。む)はテンプルホールド回路l550出
力へt示し、以上の結果光スポットのトラック中心上の
距離に比例し検出信号が得られることがわかる。次にサ
ーボには必要のない周波数成分を四−バスフィルタ36
で除去され九(A)の検出信号トによ〕トラッキング制
御が行なわれる・ さらに、本発明の効果を上げる九めkは、ピッF部の中
心値での差動比カバをホールドすれば良い、このために
は、主情報のピーク検出回路を設けることにより容易に
実現できる。
ック中心からずれていることを示す。C)は加算器カバ
であj1%図面において下方にきたときがビットによp
党が回折され信号出力が小さい。ここで39はコンパレ
ータの動作点を決めるレベルを示し、Is?よ〕下方の
レベルのとき、をンプルホールド回路墨5が動作するよ
うになっている。よって党スポットがビット和かかル、
ある程度以上の差動出力がてて、検出信号が発住すると
とになp1サンプルホールド回路!5でそのレベルを保
持し、っぎOtンプル時点まで続く。(−)はサンプル
ホールドのトリガー信号を示し、φは差動増幅器540
出力ホである。む)はテンプルホールド回路l550出
力へt示し、以上の結果光スポットのトラック中心上の
距離に比例し検出信号が得られることがわかる。次にサ
ーボには必要のない周波数成分を四−バスフィルタ36
で除去され九(A)の検出信号トによ〕トラッキング制
御が行なわれる・ さらに、本発明の効果を上げる九めkは、ピッF部の中
心値での差動比カバをホールドすれば良い、このために
は、主情報のピーク検出回路を設けることにより容易に
実現できる。
tた、トラック位置検出用光検出器と主情報検出のため
の光検出器を別に設けてもさしつかえなiことはいうま
でもない◎ 以上詳述しえように、本発明によるトラッキング検出信
号は、トラック追従に伴なう検出器上でのビーム移動に
よる偏差による影醤をはとんどうけず、嵐好I/caI
t、学的にトラック追従させることができる。したがっ
て本発明によれば、従来に比ベトラッキング範囲の広い
かつ組立性の優れ九光学走査装置を提供することができ
る。
の光検出器を別に設けてもさしつかえなiことはいうま
でもない◎ 以上詳述しえように、本発明によるトラッキング検出信
号は、トラック追従に伴なう検出器上でのビーム移動に
よる偏差による影醤をはとんどうけず、嵐好I/caI
t、学的にトラック追従させることができる。したがっ
て本発明によれば、従来に比ベトラッキング範囲の広い
かつ組立性の優れ九光学走査装置を提供することができ
る。
第1図は従来のトラック追従装置のブロック図、第2図
はトラック追従の為の偏差信号特性図、第S図は光検出
器上の反射光の光分布[1゜第4mは反射光の断面図、
第5図はディスク情報面側の平面図、第6図は本発明の
実施例のブーツク図、第7図は第4図の各々の個所0信
号波形図である。 1・・・ディスク 2・・・情報トラック墨・−
レーず 4・−コンメーメレノズ5・・・ハー
フミラー 6・・・紋)込みレンズ76.74−光検
出器 9・・・サーボ回路10−・・レンズ駆動装置
51−・・加算赫社・・・端子 3ト
・=ノパレー!54・−差動増幅器 J・・・サンプルホールド回路 S6・・・−一パスフィルタ 37・・・端子晃1凹
はトラック追従の為の偏差信号特性図、第S図は光検出
器上の反射光の光分布[1゜第4mは反射光の断面図、
第5図はディスク情報面側の平面図、第6図は本発明の
実施例のブーツク図、第7図は第4図の各々の個所0信
号波形図である。 1・・・ディスク 2・・・情報トラック墨・−
レーず 4・−コンメーメレノズ5・・・ハー
フミラー 6・・・紋)込みレンズ76.74−光検
出器 9・・・サーボ回路10−・・レンズ駆動装置
51−・・加算赫社・・・端子 3ト
・=ノパレー!54・−差動増幅器 J・・・サンプルホールド回路 S6・・・−一パスフィルタ 37・・・端子晃1凹
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 t 紀I&担体のトラック走査方向に間隔を置いて刻み
込まれ丸目状くぼみの情報トラックを、光源からの党ビ
ームて照射し、反射回折光を、光学系を介して情報トラ
ックに平行な線で分割した少なくと%2個の光検出器で
検出し、検出し九党ビームを変換手段によシミ気信号に
変換し、電気信号によシ、党ビームが常に情報トラック
の中心部を走査するように光学系を制御する光学的トラ
ック追従装置におい報トツックに対応する電気的出力を
発生せしめ、情報トラック間の空間部を走査している時
には前記変換手段の出力に該空間部に対応する電気信号
を発生させない制御手段を設けたこと10黴とする光学
的トラック追従装置。 2.411許請求の範囲第1項記載の光学的トラック追
従装置において、前記制御手段は、元ビームが空間部を
走査している時該空間部の前の情報トラックに対応する
電気的出力にホールドするホールド手段を含むことを特
徴とする光学的トラック追従装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56113679A JPS5817549A (ja) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | 光学的トラツク追従装置 |
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