JPS5897138A

JPS5897138A - 光スポットの位置検出方法及び光スポットの位置制御装置

Info

Publication number: JPS5897138A
Application number: JP56194518A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Maeda; 武志前田; Motoo Uno; 宇野　元雄; Masahiro Takasago; 高砂　昌弘
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-12-04
Filing date: 1981-12-04
Publication date: 1983-06-09
Also published as: JPH0363135B2; US4541083A; DE3245000C2; DE3245000A1

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。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は光デイスク装置における光スポツト位置検出式
に係り、特にトラックからトラックへと光スポットの位
ｆｌヲジャンプさせるジャンプ制御に用いて好適な光ス
ポツト位置検出方式に関する。

従来より、レーザ光等の読取ビームを、情報が凹凸ある
いは反射率の変化の形でスパイラル状もしくは同心円状
トラックに記録されたディスク状記録媒体上にスポット
状に照射し、その反射あるいは透過による光音の変化を
検出して情報を読取る光学的ｄ填装置、所謂光デイスク
装置が提案されている。この種光ディスク装置において
は、光スポットをジャンプさせる制御が必要となる。例
えば、連続するスパイラルの一部を構成するスパイラル
状トラックにテレビジョン信号が記録されている記録媒
体の場合には、光スポットを、記録媒体の毎回転の後で
１トラツクの距離にわたって半径後方にジャンプさせる
ことによって、１″たがって必要とされる時間の間は常
に同一トラックが走査されることによって、再生の間に
静止画像を夾視することができる。また、例えば光スポ
ットを、記録媒体の２回転毎の後に１トラツクの距離に
わたって半径後方にジャンプさせることによって、通常
の速度の半分のスローモーション動作を実現することが
できる。記録媒体がスノくイラル状トラックの代りに多
数の同心円状トラックを有する場合には、光スポラトラ
半径方向にトラックからトラックヘジャンプさせる。

このようなジャンプ制御方式の１つが、特開昭５２−２
６８０２号に記載場ｎている。このジャンプ制御方式は
、第１図に示すｙ口く、光スポットとトラックとの位置
すｎを表られすトラック誤差信号Ｅ、がトランク中心Ａ
、Ｃにおいて、Ａ　。

Ｃ′のように零になり、かつ隣接するトラック間の中点
ＢにおいてもＢ′のように零になることを用い、光スポ
ットを偏向する手段に入力する制御信号Ｅ１の極性をト
ラック誤差信号が零になるＢ′点を検出して切り換え、
Ａ′からＢ′までに要した時間Ｔを測定して、前述の逆
極性のノ（ルスをＴと等しい時間Ｔ′の期間だけ印加す
る。

ところで、Ａ点に在つ次光スポットｔ−Ｂ点まで移動す
る九めに偏向手段にパルス高さＥ、の）くルスを印加し
て駆動すると光スボツ）ｌｄＢ点に同つてｍき始める。

ところが、偏向手段に局部的な摩擦、または駆１ＩＩＪ
Ｊ電圧（もしくに駆動電流）に対する偏向角の感度むら
等かめると全熱動かないか動き始めても途中からＡ点に
戻ってしまうことが起る。また上述の現象に偏向手段に
問題がなくとも、ディスク自体が外部振動によって、光
スポットとに逆方向に動かされると、同様な現象を生ず
る。

このとき、従来の方式では誤差信号の零点を検出してい
るのみであるから、光スポットが戻って来ても分らない
。

本発明に、かかる点に罐み、ジャンプ制御動作を確実に
行ない得る光スポツト位置検出方式を提供することを目
的とする。さらに詳しくハ、ジャンプ動作の失敗″４を
減少させて、ジャンプ制御動作機能の信頼性を向上させ
ることができる光スポツト位置検出方式を提供すること
を目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明では、トラック誤
差信号の他に総光量を示す信号を用いて。

元スポットの現在位置を検出して、トラック中点で制御
信号の極性を切り換え、巨像トラックに到達するように
する。！友、途中で戻るというような失敗のめった場合
にも、これを検出して、再度ジャンプ動作を起動する。

以下、本発明を図面を用いて説明する。第２図及びＷｌ
ｃａ図は、本発明の一冥施例を説明するためのタイ−チ
ャート図である。第２図（ａ）（８勺及び第ときに発生
するトラノろ信号ＥＩと総光量を示す信号Ｅｌの変化を
示す図であり、＠２因は、光スポットがディスクの外側
から内側へ向かってトラックを横切った場合、第３図は
逆に内側から外側へ向かってトラックを横切った場合を
示す。トラック誤差信号Ｅ１を作成する方法については
、檀棟の方法が文献により知られている。ガえば、特開
１１８４９−５０９５４号に開示さｎた２つのサブスポ
ットを用いた方法、特開昭４９−９４３０４号に開示さ
れたスポットウオーブルの方法、特開昭５０−６８４１
３号に開示され友トラックウオーブルの方法、及び特開
昭４９−６０７０２号に開示さｔ−Ｌ７を回折光を用い
た方法等があり、これらはいずれも本発明に用いること
ができるが、ここでは好運しない。再生専用に用いられ
るディスクＨ６らかじめ等ピッチ間隔に情報トラックが
記録されており、隣接するトラックからの時間的な平均
値はほぼ等しい。従って、光スポットが情報トラックを
横切ったときに発生するトラック誤差信号は等ピッチで
あれば、正弦波状に変化し、第２図（ａ）、第３図（ａ
）のように変化する。また、光スポットがトラックを横
切ると、ディスクからの総光ｔｉ第２図（８勺、第３図
（８勺のように変化する。総光量はトラック中心で最も
小さくなり、トラック間の中心で最も大きくなる。総光
量を光検出器で検出し、電気信号にｆ：換した信号Ｅ−
は、トラック誤差信号Ｅ１　　とは周期が等しく、位相
が９０＠　　シフトして、あるバイアス分Ｅ、だけ重畳
された波形となっている。第２図（８勺、第３図（ａ’
）に示した波形になるためにはトラックピッチとトラッ
ク幅、及び再生スポット径との間に適当な関係がある場
合に成立するが、通常の再生専用の光ディスクにおいて
は、記録密度、分解能との条件から満足されているので
ここでは言及しない。なお、ここで述べる総光量とは、
おる特定の開口数を持ったレンズによって、ディスクか
らの反射光わるいは透過光を集光し、このレンズの開口
を通過してき九光量の総ｔを示す。この種の光量はディ
スクに記録され次情報信号を検出するために使用される
。

この情報信号はレンズ開口から通過してきた光束を１つ
の光検出器の受光面に集光した光電流に変換する、また
は光束を複数に分割された受光面を持つ光検出器群に照
射し、それぞれの光検出器からの光電流の和をとる、あ
るいは光電流を電圧に変換して加算することによって傅
らｎる。この信号を前述の総光量を示す信号Ｅ、として
使用できる。

以下、トラック誤差信号Ｅ１と総光量を示す信号Ｅ、を
用いて光スポットの位置検出を行なう方法について説明
する。

信号Ｅ、をコンパレータに入力して、信号Ｐ。

を発生する。またコンパレータの逆方に信号Ｅ。

を入力して信号Ｐ、を発生する。これらの信号の立ち上
り、立ち下り部分が誤差信号Ｅ、の零点に対応する。信
号ｐ、、ｐｔを適当な時間だけ遅延させた信号の反転信
号ＤＰ、、ＤＰ、を作成する。

正とＰ、の論理積、Ｄ）弓　とＰ、の論理積をとると、
第２図（ｆ）、（２）第３図（ｆ）、　（ｇ）のように
、トラック誤差信号Ｅ、の零点の位置で遅延時間幅のパ
ルスがそれぞれ表られれる。

第２図において、光スポットが矢印の方向に移動すると
トチ２２間の中点（８点１の位置では１舊・Ｐｌ　　の
信号出力にパルスが表られれる。途中で光スポットが戻
ったシするとＤＰ、　−ｐ、にはパルスは生じない、こ
のパルスを用いて、光スポットが矢印方向に動いて、ト
ラック間の中点を確英に通過したことを検出できる。

また、第３図は逆方向に光スポットが移動した場合を示
し、！！２図とは異なり■舊・Ｐ、の出力にＢ点でパル
スが生ずる。従って、ジャンプする方向によってＤＰｓ
　・Ｐ＋　、　ＤＰｔ・Ｐ、のそれぞれの出力をみて、
Ｂ点位置を利足出来る。

上述のパルスを第１図で述べた偏向手段の制御信号Ｅｔ
の極性を切り換える、即ち、加速から減速の切り換える
タイミングとする。

第４図に上述の冥施例を実現する回路図を示す。

トラック誤差信号Ｅ１をコンパレータ１の（イ）端子、
コンパレータ２の（へ）端子に入力しコンパレータ１の
（へ）端子には電圧■、を入力し、コンパレータ２す→
端子には電圧Ｖａｔ入力して、信号Ｅｔ　と電圧Ｖｓ−
Ｖｍのレベルを比較して信号Ｐｔ、Ｐｔを出力する。こ
のとき電圧Ｖｓ、Ｖ＊は好適には零が良いが、信号Ｅ１
に存在する雑音レベル以上に設定することが望しい。こ
れらの信号ＰｉｅＰ、を遅延！３．４を用いてそｎぞれ
適当な時間だけ遅らせ、さらにインバータ５１．６を用
いてそれぞれ反転させ信号ＤＰＩ　、　ＤＰ、を作成す
る。信号Ｐ１と信号Ｄ　Ｐ　＋はＡＮＤ回路７に入力さ
れ、信号Ｐ、と信号ＤＰ、はＡＮＤ回路８に入力され、
１ｇ号ｉＥ”Ｐ＋　−ＤＰｔ・Ｐ、をそれぞれ発生する
。

信号Ｄｐ、・ｐ、、　１ｈ−ｐ市それぞれＡＮＤ回路９
゜１０に入力される。ｔ７’ｊＡＮＤ回路１０．９には
、ジャンプの極性を示す信号Ｇ（ｆｌＪえば、内饅から
外側に（第３図の矢印の方向］向かってジャンプする場
合を論理レベルの＠１”に対応させるνと、この極性信
号Ｇをインバータ１１によって反転した信号がそれぞれ
入力され、その出力はＯＲ回路１２に入力され、トラッ
ク中点Ｂを通過したことを示すパルスが信号Ｆに発生す
る。この信号Ｆを光スポツト偏向手段の制御信号Ｅ、の
極性を切シ換えるタイミングとする。

本発明の他の実施例を第５図の回路図、及び、第６図、
第７図の波形−を用いて説明する。第６図、第７図にお
いて、（ａ）、　（Ｊｌ’）は第２図、第３図の（ａ）
、　（８勺に示したトラック鎮差信号Ｅ１％総光量信号
Ｅ、である。

総光量信号の正弦波状の平均値Ｅ、とＥ、をコンパレー
タ２０．２１に入力して、信号Ｑ＋＋Ｑ！を得る。ま几
トラック鎮差信号Ｅ、をＥ　ａ　。

Ｅｂのレベルでコンパレータ２２，２３を作動シ、信号
Ｒｔ　、Ｒ雪を発生する。

第６図において、光スポットが矢印の方向にジャンプ動
作の起動が行なわれると、信号Ｑｓ＋Ｑｔをインバータ
２４．２５で反転し、遅延線２６．２７で適当な時間だ
け遅延した信号ＤＱ＋−Ｄ　Ｐ　ｔと信号Ｑ　＋　、Ｑ
　＊　Ｏ論’１１　ｆｉｔ　ｔ’　Ａ　Ｎ　Ｄ　ｒｇＪ
ｊ！３２８．２９で演算すると信号Ｓ１．ｆ３ｔという
総光量の正弦波状波形の平均中点を表られすパルスが発
生する。このパルスの発生ずる位ｍは、略々トラック誤
差信号Ｅ、の山、又は谷の位置となり、略々トラックの
エツジ部分に対応する。光スポットがトラック誤差信号
Ｅ、の谷の部分（光スポットが走査しているトラックの
後縁部分に対応する］を通過している閣は信号Ｒ２は＠
″１＃となシ、谷の真中で信号Ｓｌにパルスが発生する
。このパルスＳ、をＡＮＤ回路３３．３４，３５．３６
ＯＲ回路３７．３８の作用によ！１ｌＡＮＤ回路３９ｆ
：介してスリップ・フロップ回路４１のセット端子に入
力し、クリップ・７０ツブ回路４１を駆動して１１”の
状態になる。このフリップ・フロップ回路４１のリセッ
ト端子に信号Ｓ、を入力する。

もし、光スポットが、トラック誤差信号Ｅ、の谷の部分
で戻った場合には、第７図に示すように信号Ｓ　ｔにパ
ルスが表られれるので、７リツプ・７０ツブ回路４１が
リセットされ、その出力Ｑが″１＃の状態になる。一方
、信号Ｓ、、ＳｔのパルスをＯＲ回路３０で論理和をと
った技、遅延線３１で適当な時間だけ遅延させた信号と
７リツプ・フロップ回路４１の出力Ｑの論理積をＡＮＤ
回路４３でとることによって、その出力ＨＫｆｌ、光ス
ポットが途中で戻った場合にはパルスを出力する。この
パルスを検出することによって、ジャンプの不成功を知
ることが可能となり、好適には、ジャンプの再起動を行
なう等の対策を行なうことができる。またフリップ・７
０ツブ回路４１の出−力Ｑが１１”の状態になシ、その
後前の実施例で述べ友、トラック誤差信号の中点Ｂを検
出する出力Ｆがあられれたことを通常の順序回路で確認
することにより光スポットがトラックの中点まで来てい
ることを確認出来る。

この中点Ｂで電流を切シ換え、光スポットが第６図の矢
印の方向に動いている場合に、次の信号Ｅ、の山の部分
（隣接トラックの前縁部分に対応する）管通過したかど
うかの判定は信号Ｒｔの１”の状態で信号Ｓ１にパルス
が発生することをみてやれば良い。この回路は第５図に
示してあシ、前述の動作と同様なのでここでは詳述はし
ない。なお、第７図の矢印の方向に動いている場合には
、信号Ｅ、の□山の部分が走査トラックの後縁部分に対
応し、谷の部分が隣接トラックの前縁部分に対応する。

なお、以上の説明では制御信号Ｅ、の極性を切シ換える
方法について説明しなかったので、ここでその−飼を第
８図を用いて説明する。第８図（Ｃ）に示すようなジャ
ンプ動作の起動信号Ｊ’ｅ；ｌツブ・７０ツブ素子５１
のセット端子に入力してセットする。この出力を差動増
幅器５２の（ト）入力端子に入力する。この出力Ｅ１は
第８図（ｄ）に示すように…方向のある高さＥ、を待っ
た信号となり、この信号によって光スポットに変位を与
える手段（例えば、ガルバ子ミラー等の偏向器、スイン
グアーム等のアクチュエータＪを駆動して、光スポット
をＡ点から０点に向けて加速駆動する。光スポットがト
ラック間の中点Ｂｆ：通過すると、−に述したように第
８図（ｂ）に示す信号Ｆが発生する。この信号Ｆｆフリ
ップーフロップ素子５１のリセット端子に入力して、リ
セットする。また、この信号Ｆは７リツプ・フロップ素
子５３のセット端子に入力されて、セットする。この出
力を差動増幅器５２の（へ）入力端子に入力して、（→
方向に上記…方向の信号と同じ高さＥ、を待った信号を
発生させる。このようにすると、信号Ｅｔによって駆動
される光スポットは中点Ｂから減速駆動さｎる。

一方、信号Ｅｌはバッファアンプ５４を介してコンデン
サ５５を充・放電する。即ち、加速期間の時間だけコン
デンサ５５は充電され、第８図（ｆ）に示す波形りのよ
うに電位は特定の時定数で上昇して、中点Ｂである電位
になる。減速期間になるとコンデンサ５５は特定の時定
数で放電していく。

信号Ｌ’にコンパレータ５６に入力して、放電した電位
が零をクロスするタイミングを検出する。このコンパレ
ータ５６の出力を単安定マルチバイブレータ５７に入力
して、コンパレータ５６の零りロス点で立ち上り、任意
のパルス幅をもつ信号Ｋｔ−発生する（第８図（ｅ）　
）。この信号Ｋによって、７リツプフロツプ５３ｔ−リ
セットする。このようにして、加速期間と減速期間を等
しくする。

なお、このような制御信号Ｅｔ　の極性を切り換える種
々の方法が、前述の特開昭５２−２６８０２号に開示さ
ｎておす、いずれの方法も本発明に用いることができる
。

以上説明した如く、本発明によれば、トラック誤差信号
の零点で偏向手段の駆動電流を切り換える場合に、正確
に零点を検出することが出来、しかも偏向手段の不備、
ディスクに対する外乱などによる影響によって光スポッ
トが途中で戻った場合にも、これを検出してジャンプ再
起動等の対策を行ない、ジャンプの信頼性を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の説明図、第２、第３図は本発明の１つ
の実施例のタイムチャート図、第４図はその回路図、第
５図は本発明のもう１つの実施例の回路図、第６．７図
はそのタイムチャート図、第８図は光スポツト制御手段
の制御信号の極性を￥１　１　　図第　２　図（’ｊ、）偏・ｅ２第４図￥Ｊ　５　図ＶＪ６図

Claims

【特許請求の範囲】

１、回転面上にその回転方向に沿って分布している、複
数のトラックを有する回転記憶体に光をスポット状に照
射し、上記トラックにより変調された上記光により上６
己トラック内の記憶１ｇ号を検出してなる光ディスクに
おいて、上記光スポットを走査されているトラックから
それに隣接するトラックに飛越させる際に、トラック誤
差信号と総光ｆを示す信号とを用いて、上記光スポット
が上記トラックの縁に位置する瞬時を検出し、さらに上
記トラック誤差信号を用いて上記元スポットが上記隣接
するトラック間９中点に位置する瞬時を検出することを
％像とする光ディスクの光スポツト位置検出方式。