JPS61260432A - 光デイスク装置のトラツキング補正方法 - Google Patents

光デイスク装置のトラツキング補正方法

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JPS61260432A
JPS61260432A JP10059685A JP10059685A JPS61260432A JP S61260432 A JPS61260432 A JP S61260432A JP 10059685 A JP10059685 A JP 10059685A JP 10059685 A JP10059685 A JP 10059685A JP S61260432 A JPS61260432 A JP S61260432A
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JP
Japan
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optical head
optical
tracking
correction
disk
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JP10059685A
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English (en)
Inventor
Kazuo Sanada
真田 和男
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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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】 (発明の分野) 本発明は、回転する光ディスクに対向する光ヘッドによ
りトラッキングエラーを検出し、データの書き込み・読
み出しを行いつつ前記光ヘッドのトラッキング補正を実
時間で行う光ディスク装置における、トラッキング補正
方法に関するものである。
(発明の技術的背景および従来技術) 光ディスクにデジタル情報を同心円状のトラックに沿っ
て記録し、また記録されたデジタル情報を再生する光デ
ィスク装置では、高密度にデータの記録が行われるため
、光ディスクのトラック間隔は非常に小さく、このトラ
ック間隔は通常2μm程度に設定される。この種の装置
では光ディスクを回転駆動装置へ装着する時には、数1
0〜数100μmの偏心が発生するのが普通である。こ
のためデータの書き込み・読み出し時には書き込み・読
み出し用の光ヘッドをトラックに正確に追従させるトラ
ッキングサーボ系が必要になる。
このような光ディスクの回転駆動装置への装着時におけ
る光ディスクの偏心は、光ディスクの回転時に周期的な
トラッキングエラーを発生させる。そこでこの周期的な
トラッキングエラーを補正するための周期的補正量を予
め求め、この周期的補正量と、光ヘッドが検出する実時
間のトラッキングエラーとの和によって光ヘッドをトラ
ッキング補正するようにすることが考えられている(例
えば特願昭59−179076号)。この方法は、光デ
ィスクに参照トラックを設け、データの書き込み・読み
出しに先行して、この参照トラックを光ヘッドが追従す
る時のディスク回転角と光ヘッドの移動量(周期的補正
量)とを補正テーブルとして記憶しておき、データの書
き込み・読み出し時にこの記憶した周期的補正量と実時
間のトラッキングエラーとの和に基づいて、トラッキン
グ補正するものである。
しかしながらこの方法によれば、光ディスクの偏心量が
大きい場合には光ヘッドのトラック追従速度を大きくし
なければならない。このためトラッキングサーボ系の応
答性を非常に高くする必要が生じる。しかしながらこの
サーボ系のゲインを高めると、機械的、電気的な共振の
問題が発生する。このためトラッキングサーボ系の応答
性を過度に高めることは困難であり、この問題を解決す
るためには非常に複雑で高価なサーボ系が必要になると
いう不都合があった。
(発明の目的) 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、ト
ラッキングサーボ系のゲインを共振などが問題になるほ
ど過大に高める必要がな(、トラッキングサーボ系の構
成を簡単にできるようにした光ディスク装置のトラッキ
ング補正方法を提供することを目的とする。
(発明の構成) 本発明によれば、固定した光ヘッドと参照トラックとの
交点におけるディスク回転角と光ヘッドの軌跡円半径と
を検出しこれらに基づいてディスク−周分の周期的補正
量を演算により求めることにより、前記目的が達成され
る。すなわち本発明によれば、回転する光ディスクに対
向する光ヘッドによりトラッキングエラーを検出し、デ
ータの書き込み・読み出しを行いつつ前記光ヘッドのト
ラッキング補正を実時間で行う光ディスク装置において
、データの書き込み・読み出しに先行して、回転する光
ディスクに所定半径であらかじめ設けられた参照トラッ
クと固定した光ヘッドとが交叉する複数の交点のディス
ク回転角と光ヘッドの軌跡円半径とを検出し、光ディス
クの偏心による周期的補正量を演算により求め、これを
補正テーブルとして記憶し、前記補正テーブルに従って
前記参照トラックをトラッキングして前記補正テーブル
を書き換えて記憶し、データの書き込み・読み出し時に
は前記補正テーブルに記憶した補正量と光ヘッドが検出
する実時間のトラッキングエラーとの和に基づいてトラ
ッキング補正を行うことを特徴とする光ディスク装置の
トラッキング補正方法により、前記目的が達成される。
ここに補正テーブルを求める方法は種々可能である。
例えば光ヘッドを半径方向外側あるいは内側へ複数回移
動・停止させることにより、参照トラックの最大半径点
および最少半径点を求め、これら半径の差から光ディス
クの偏心量を算出し、さらに周期的補正量を求めること
ができる。
また、光ヘッドと参照トラックのそれぞれの半径を既知
として、これらの交点のディスク回転角とこれらの半径
とにより周期的補正量を求めることができる。
また、光ヘッドの2つの半径に対してそれぞれ参照トラ
ックとの交点を求め、これら光ヘッドの半径の差と交点
のディスク回転角とから周期的補正量を求めてもよい。
さらに半径の差が既知の2本の参照トラックを光ディス
クに設け、固定した光ヘッドとこれら各参照トラックと
の少なくとも3つの交点におけるディスク回転角を用い
て周期的補正量を求めることも可能である。
(実施態様) 以下図示の実施態様に基づいて、本発明の詳細な説明す
る。
第1図は本発明方法の一実施態様を説明するための概念
図である。この図において、符号10は光ディスクであ
り、たとえばガラス等の透明円板の片面に蒸着膜を形成
し、この蒸着膜をさらに保護層で被覆したものであるが
、光ディスクの構造などはこれに限定されるものではな
い。光ディスクは記録時に蒸着膜に強いレーザ光が集束
されると蒸着膜が変形しそこにビットが形成され、この
ビットの配列によりデジタル情報が記録される。
図において蒸着膜はデータ等が記録される記録面10a
である。12はディスク10を一定速度で回転駆動する
モータである。
14は書き込み・読み出し用の光ヘッドであり、直線偏
光のレーザ光を出力する半導体レーザ16、偏光ビーム
スプリッタ18、λ/4板20、対物レンズ22、トラ
ッキングエラー(以下TERという)検出用2分割光検
出器24等を備えている。半導体レーザ16が射出する
レーザ光は、偏光ビームスプリッタ18、λ/4板20
、対物レンズ22を通ってディスク10の記録面10a
に集束する。データを記録する際には高エネルギのレー
ザ光により、記録面10aの蒸着膜を除去あるいは変形
することによってビットを形成する。
データの再生時には低エネルギのレーザ光を用い、反射
光の強度変化によってビットの有無を判別する。この再
生時の反射光は、偏光ビームスプリッタ18によって反
射されて光検出器24に導かれる。
TERの検出法としては例えばプッシュプル法が用いら
れる。第2図は、この場合に光検出器24に形成された
像を示す。この図において26はビットの像であり、レ
ーザ光が正しくビット上に集光している場合には、この
図に示すようにビットの像26は光検出器24の中央に
位置する。レーザ光の集光位置からビットがずれるにつ
れて、すなわちトラッキングエラーの増加につれて、ビ
ット像26は第2図における上方または下方へ偏位する
。従ってビットがずれると光検出器24の2分割された
各光検出素子24a、24bの光量が変化する。トラッ
キングエラーを示すTER信号は、減算器28により求
めた各光検出素子24a。
24bの出力の差として求められる。またディスク10
から読み出したデジタル情報を示すRF傷信号、加算器
30により求めた各光検出素子24a。
24bの出力の和として求められる。
第3図はディスク10の平面図であり、ディスクlOの
データ記録部Aの外周には1本または2本の参照トラッ
クBがデータ記録用のトラックと同心円状に予め記録さ
れている。この参照トラックBには、偏心量を求めるた
めに都合のよい長さと間隔でビットが配列されている。
次に周期的補正量を求める方法を説明する。
第4図は光ディスク10が回転駆動装置に偏心して装着
された時の参照トラックBと光ヘッド14の軌跡円Cと
を示す説明図である。この図で参照トラックBの半径を
R1光ヘツド14の軌跡円Cの半径をr1回転中心を0
1光ディスク10の中心をo′、その偏心量をeとする
。2つの円B。
Cの交点り、Dと回転中心Oとで挟まれる角度を2θと
する。この時変点りにおいては次の関係が成立する。
e  =r  +R−2rRcos(π−θ−ψ)=r
2±R’+ 2 r Rcos (θ+ψ)この2次方
程式を解いて (T51nθ)−0と近似すれば、 r=R,l!:ecosθ・−・・−(1’)従って光
ディスク10の偏心量がeであれば、半径Rのトラック
に対する周期的補正量dはd = e cosθ・・・
・・・・・・・・・(2)で表すことができる。すなわ
ち偏心方向(0に対するO゛の方向)と偏心量eとが求
められれば(2)式から周期的補正量dを求めることが
できる。周期的補正量dを求める第1の方法は、第5図
に示すように、光ヘッド14の半径をステップ変化させ
、試行錯誤により参照トラックBの最大半径点Mと最少
半径点mを検出する。これら両半径点M、mの半径差r
 (max)−r (min)の半分が偏心量eに等し
くなる。すなわち、e = lr (max)−r (
min)l/2となる。また最大半径点Mをθ=0とし
て前記第(2)式を用いれば周期的補正量dが求められ
る。
この場合、最初光ヘッド14の軌跡円Cが参照トラック
B(半径R)と2点で交叉するC1の(半径rl)の場
合には、例えば許容可能な最大偏心量Xの半分x / 
2を半径r1に加える。この結果交点が2つあればさら
にx/4を加え、交点が無くなればx / 4を引く、
というようにして、試行錯誤により最大・最小半径点M
、m%およびこの時の軌跡円C2(半径r2) 、C3
(半径r3)を求めることができる 周期的補正量dを求める第2の方法は、第4図に示す場
合で、光ヘッド14の軌跡円Cの半径rが既知であると
して参照トラックBとの交点のり、Dを検出し、その時
のディスク回転角からθを求め、前記第(1)式から偏
心量eを算出する。
第3の方法は第6図に示すように、光ヘッド14を2つ
の異なる半径r1.r2にそれぞれ固定し、これらの軌
跡円CI、C2と参照トラックBとの交点Di、D2、
およびそのディスク回転角θ1.θ2を求める。各交点
D1.D2においてそれぞれ第(1)式が成立するから
、rl=R+ecosθ1 r2−R+ec osθ2 r2−rl=1!  (cosθ2−cosθ1)この
式から偏心量にか求められる。この方法によれば光ヘッ
ド14の中心0からの半径が不知であっても、光ヘッド
14の移動量!1l(r2−rl)を求めればよいので
高精度な偏心量eの算出が可能になる。
第4の方法は第7図に示すように、光ディスク10に半
径差(R2−R1)が既知の2本の参照トラフ“りBl
、B2を予め設け、固定した光ヘッド14の軌跡円C(
半径r)との交点Di、D2およびそのディスク回転角
θ1.θ2を求める。
各交点Di、D2においてそれぞれ第(1)式が成立す
るから r=R1+e cosθ1 r=R2+ecosθ2 (cosθ1−cosθ2>e =R2−R1この式か
ら偏心量eを求めることができる。この方法によれば光
ヘッド14を固定させたままですみ、しかもその軌跡円
半径を用いる必要がないので一層短時間かつ高精度な演
算が可能になる。
第1図において、32は光ヘッド14をラジアル方向に
移動させるリニヤモータ、34は光ヘッド14の軌跡円
の半径rあるいは移動量を検出する位置検出器、36は
前記した適宜の方法により周期的補正Mdを演算する演
算回路、38は周期的補正量dをディスク回転角θとの
関係を示す補正テーブルを記憶するメモリである。40
はスイッチであり、光ディスク10の装着時にオフとな
りかつデータの書き込み・読み出し時にオンとなる。4
2は加算回路であり、このスイッチ40を介して入力さ
れたTERと、演算回路36がメモリ38から読み出す
周期的補正量dとの和を求める。リニヤモータ32はこ
の和に基づき制御される。
次にこの実施例の動作を説明する。先ず光ディスク10
を回転駆動装置に装着した時には、演算回路36により
スイッチ40がオフにされ、光ヘッド14を参照トラッ
クBと交叉する位置に固定して光ディスク10を少なく
とも1回転する。
前記第1の方法により補正テーブルを求める場合は、交
点が1つあるいは十分近接しているとみなせる2点にな
るまで光ヘッド14をステップ状に移動させて最大・最
小半径点M、mを検出する。
第2.3.4の方法による場合には、複数の交点のディ
スク回転角θあるいは軌跡円半径rを検出する。いずれ
にしても前記第1〜4の方法に必要な情報を検出し、周
期的補正量dを演算により求める。この周期的補正量d
をメモリ38に記憶した後、演算回路36はスイッチ4
0をオンにする。そしてこの状態で光ヘッド14を参照
トラックBに追従させる。すなわち記憶した周期的補正
Adと実時間のTERとの和を加算回路42で求めつつ
光ディスク10を回転させ、この時の全補正量(d+T
ER)によってメモリ38の補正テーブルを書き換える
。従ってこの修正された補正テーブルの内容が新たな周
期的補正量dとなる。
データの書き込み・読み出し時においては、演算回路3
6はディスク回転角θに対応した周期的補正量dを読み
出して加算回路42へ送る。加算回路42は実時間のT
ERと周期的補正量dとの和(TER+d)を求める。
リニヤモータ32は、この和(TER+d)に基づきT
ERが零となるように光ヘッド14を移動させる。即ち
光ヘッド14は周期的補正量dにより開ループ制御され
ると共に、TERにより閉ループ制御される。
(発明の効果) 本発明は以上のように、データの書き込み・読み出しに
先行して、光ヘッドを固定して光ディスクを回転させて
、光ディスクの軌跡円と参照トラックとの交点を検出し
、この交点のディスク回転角や光ヘッドの軌跡円半径な
どを用いて参照トラックの偏心量および周期的補正量を
演算により求め、補正テーブルとして記憶する。そして
この補正テーブルに従って参照トラックをトラッキング
して前記補正テーブルを書き換えて記憶する。
データの書き込み・読み出し時には、実時間のTERと
前記周期的補正量との和に基づきTERが零となるよう
に光ヘッドを移動させる。従って最初に補正テーブルを
求める際には光ヘッドは固定され、参照トラックを追従
し続ける必要がなくなり、トラッキングサーボ系のゲイ
ンを下げることができる。このためトラッキングサーボ
系の機械的・電気的制約によりゲインをある程度以上に
あげることができない場合にも簡単な構成でトラッキン
グを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の一実施態様を説明するための概念
図、第2図は光検出器の像を示す図、第3図は光ディス
クの平面図、第4.5.6.7図はそれぞれ周期的補正
量の演算原理を示す説明図である。 10・・・光ディスク、 14・・・光ヘッド、 36・・・演算回路、 38・・・メモリ、 42・・・加算回路、 θ・・・ディスク回転角、 d・・・周期的補正量、 TER・・・トラッキングエラー。 特許出願人 富士写真フィルム株式会社代 理 人 弁
理士 山 1)文 雄 第2図 第3図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回転する光ディスクに対向する光ヘッドによりト
    ラッキングエラーを検出し、データの書き込み・読み出
    しを行いつつ前記光ヘッドのトラッキング補正を実時間
    で行う光ディスク装置において、データの書き込み・読
    み出しに先行して、回転する光ディスクに所定半径であ
    らかじめ設けられた参照トラックと固定した光ヘッドと
    が交叉する複数の交点のディスク回転角と光ヘッドの軌
    跡円半径とを検出し、光ディスクの偏心による周期的補
    正量を演算により求め、これを補正テーブルとして記憶
    し、前記補正テーブルに従って前記参照トラックをトラ
    ッキングして前記補正テーブルを書き換えて記憶し、デ
    ータの書き込み・読み出し時には前記補正テーブルに記
    憶した補正量と光ヘッドが検出する実時間のトラッキン
    グエラーとの和に基づいてトラッキング補正を行うこと
    を特徴とする光ディスク装置のトラッキング補正方法。
  2. (2)光ヘッドは参照トラックの最大半径点および最小
    半径点を検出し、これらの半径の差を光ディスクの偏心
    量として周期的補正量を演算することを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の光ディスク装置のトラッキング
    補正方法。
  3. (3)既知の半径位置に固定された光ヘッドと参照トラ
    ックとの2つの交点におけるディスク回転角を検出し、
    周期的補正量を演算することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の光ディスク装置のトラッキング補正方法
  4. (4)光ヘッドを2つの異なる半径にそれぞれ固定して
    参照トラックとの少なくとも3つの交点を検出し、光ヘ
    ッドの前記2つの半径の差を用いて周期的補正量を演算
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光デ
    ィスク装置のトラッキング補正方法。
  5. (5)半径差が既知の2本の参照トラックを光ディスク
    に設け、固定した光ヘッドとこれら2本の参照トラック
    との少なくとも3つの交点におけるディスク回転角を用
    いて周期的補正量を演算することを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の光ディスク装置のトラッキング補正
    方法。
JP10059685A 1985-05-14 1985-05-14 光デイスク装置のトラツキング補正方法 Pending JPS61260432A (ja)

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