JPS6216250A - 情報記録再生装置のトラッキング制御回路 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、円盤状記録媒体上に映像信号の如き情報を、
前記媒体における光学的特性変化の形式で記録し、或い
は再生する光学式記録再生装置に関するもので、更に詳
しくはトラッキング制御に関するものである。

〔発明の背景〕 一般に光学式情報記録再生装置においては。

記録媒体として例えばディスク形状のものが使用され、
情報信号は記録媒体上に渦巻き状あるいは同心円状の軌
跡として記録・再生される。

同心円状の軌跡（以下、トラックと呼ぶ）は静止画像情
報等の一定区間毎に区切りのある情報信号の記録に適し
ており、渦巻き状のトラックは動画等の映像信号および
音声信号等の連続した情報信号の記録に適している。

このような情報信号の記録装置もしくは再生装置におい
て、記録媒体に対する経済性および装置の小型化等を考
えれば、記録再生手段にかかわらず今後更に高密度化し
ていく傾向にあり、これを達成するため記録波長の短波
長化と共に狭トラツク化への要望は増々強まっている。

さて、この様な狭トラツク化に伴い発生する問題の１つ
に、記録された情報トラックを有する記録媒体を装置か
ら着脱した後、再度装置に装着した時、装着された記録
媒体の機械的位置ずれによる偏心や記録媒体の熱的ある
いは力学的による塑性変形が生じ、トラック間隔を越え
る情報トラックのひずみが発生する。このため。

情報トラックのひずみ形状に追従したトラッキング制御
を行なわなければ、このひずみ形状に起因して再生手段
の再生走査位置と情報トラックがトラック直交方向に相
対的な位置変動を有するようになる。

通常情報トラックのひずみは、偏心に起因するものがそ
の大半を占め、これはディスク状記録媒体の回転に同期
して発生し、その振幅およびディスク状記録媒体の回転
角に対する位相は記録媒体の装着状態等により異なって
発生する。

情報トラックのひずみは、記録再生手段あるいはディス
ク状記録媒体の精度等にもよるが、数十〜数百μＩｎ程
度の大きさで発生し、トラック間隔を２μｒｎ程度とす
ると１桁あるいは２桁程度大きくなる。

第４図はトラッキング制御を０ＦＦＩ、、たときの光ス
ポットの軌跡を示したものである。この図において、Ｏ
は情報トラックの中心、Ｏ′はディスクの回転中心を、
実線は情報トラック、破線は光スポットの軌跡を示して
いる。また、ディスクの回転数を１８０Ｏｒ、ｐ、ｍと
すれば、情報トラックのディスク半径方向の変位は第５
図（１）に示す様にくり返し周波数３０Ｈｚで振幅が偏
心量δの正弦波状になる。

第５図（２）は情報トラックのディスク半径方向の速度
を示したものであり、第５図（３）はこのときのトラッ
キング誤差信号を示している。トラッキング誤差信号は
１トラツクピツチに対して１サイクルの正弦波状の波形
が得られることから、トラッキング制御をオフ（ＯＦＦ
　）（、た状態で光スポツト位置を移動し、この正弦波
状の波形を数えて光スポツト位置の移動量を検出して検
索を行うことができる。しかし、第５図（１）に示す様
に偏心がある場合には、例えば情報トラックＲ１からＲ
２を検索するときに光スポットが同一トラックを２度よ
ぎることにより、光スポツト位置の正確な移動量が検出
できない。このため、検索のくり返しをくり返す必要が
あるという問題があった。また、光スポットを移動させ
た後、再びトラッキング制御をオン（ＯＮ）状態にする
とき、第５図（２）のＰ点のよう〈情報トラックのディ
スク半径方向の速度が速いところでは、情報トラックの
移動に光スポットが追従するのに時間を要する、つまり
引き込みに時１間がかかるという問題があった。

上記の問題を対策する方法として１例えば特開昭５６−
７２４７の様に、情報トラックのひすみ形状に応じてト
ラッキングしているときのトラッキング誤差信号を波形
記憶し、この記憶。

した信号により光スポットが情報トラックのひずみ形状
に略一致した軌跡を描（様に制御して元スポットと情報
トラックの相対的位置変動及び相対的速度を補正し、光
スポットの移送を正確にし、かつ引き込み時間を短くす
る方法がある。この方法では、トラッキング制御が確実
に行われている状態でのトラッキング制御信号を記憶す
る必要があるため、ディスク装着（起因する偏心等のひ
ずみが大きいと、トラックのひずみに追従してトラッキ
ング制御が確実に行なわれず、補正できない場合がある
。

また、正常にトラッキング制御が行なわれていない状態
でトラッキング制御信号を波形記憶して補正を行うと、
補正１号が外乱としてトラッキング制御回路に加わり、
悪影響を与える場合がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ディスクの偏心等による情報トラック
のひずみに起因して生ずる再生手段の再生走査位置と情
報トラックの相対的位置変動を補正する様なトラッキン
グ制御回路を提供することにある。

〔発明の概要〕

そこで、本発明においては情報トラックのひずみが、デ
ィスク装着等に起因する偏心によるものが主であり、デ
ィスクの回転に同期して正弦波状に発生することに着目
し、あらかじめ正弦波信号を記憶回路に記憶しておき、
トラッキング制御を０ＦＦ（、た状態でのトラッキング
誤差信号からディスクの偏心の大きさ２よび位相を検出
して、前記記憶回路に記憶された正弦波信号から最適な
補正信号を発生するようにする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を添付図面を用いて説明する。

第２図は本発明において用いる記録・再生のための光ヘ
ッド２９の構成を示す説明図である。

同図において、レーザダイオード１６からの光ビームは
コリメートレンズ１７で平行光とナリ、シリンドリカル
レンズ１８．１９によりほぼ円形Ｆｒｍの平行光とされ
、偏光ビームスプリッタ２０、乙波長板２１を通してア
クチェエータ２２に取り付けられた対物レンズ２３によ
りディスク２８上に光スポットとして絞り込まれる。デ
ィスク２８からの反射光は、対物レンズ２３により再び
平行光に変換され、１／４波長板２１を通過後、偏光ビ
ームスプリッタ２０の偏光反射面で反射され、凸レンズ
２４を通過後、ミラー２５により光束が２分割され。

一方は、フォーカス誤差を検出するための２分割受光素
子２７ａ　、　２７ｂに、他方はトラッキング誤差を検
出するための２分割受光索子２６ａ　、２６ｂに入射さ
れる。

第３図は、本発明実施の対象である光学式記録再生装置
の一例を示すブロック図である。同図において、２８は
ディスク、３２は記録位置合わせマーク検出用フォトセ
ンサ、３３は波形整形回路、３０はディスク回転用モー
タ、３】はディスク２８の一回転が映像信号の１フレー
ムに相当する６ｋＫディスク回転用モータ３０の制御を
行うディスクモータ駆動回路、２９は第２図に示した光
ヘッド、３４は光ヘッド２９を搭載したキャリッジ、３
５はキャリッジ３４をディスク２８０半径方向に移動さ
せるためのキャリッジモータ、３６はキャリッジモータ
駆動回路、３７はＩ−Ｖ変換死守回路。

３８はフォーカス制御回路、３９はトラッキング制両回
路、４０は再生信号処理回路、４１はＴＶ受像機、４２
は再生ＲＦ信号の有無を検出するためのＲＦ検出回路で
ある。４３はアドレス復調回路、４４は各種指令信号を
入力するためのキーボード５４５はマイクロコンビエー
タ等で構成されたシステムコントロール、４６は記録制
御回路、４７はレーザ駆動回路、４８は映像信号発生源
、４９は記録信号処理回路である。

映像信号発生源からの映像信号は、記録信号処理回路４
９にてＦＭ変調され、ＲＦ倍信号して。

レーザ駆動回路４７に入力される。レーザ駆動回路４７
は記録制御回路４６からの記録再生切換信号（ｆ）が高
（Ｈｉｇｈ）レベルならば高（Ｈｉｇｈ）レベルあるい
は低（Ｌｏｗ）レベルならば（Ｌｏｗ）レベルの間、光
ヘッド２９に搭載されたレーザの出力光を入力ＲＦ信号
に従って強度変調してディスク２８に照射し、該ディス
ク２８からのレーザ光の反射率変化として情報の記録を
行う。

また再生時には記録制御回路４６からの記録再生切換信
号（ｆ）が低（Ｌｏｗ）レベルならば低（Ｌｏｗ）レベ
ルあるいは高（Ｈｉｇｈ）レベルならば高（Ｈｉｇｈ）
レベルとされ、レーザ駆動回路４７により一定強度の低
出力の光ビームをディスク２８に照射して、前記記録さ
れた情報をＩ−Ｖ変換処理回路３７を介して検出し、再
生信号処理回路４０によりＦＭ復調し、ＴＶ受像機４１
に再生画像を映し出す。

第１図はトラッキング制御回路３９の具体的構成を示し
たもので、トラッキング誤差信号発生回路１、位相補償
回路２、スイッチ３、加算回路４、駆動回路５、アクチ
ェエータ６で構成されるトラッキング制御回路と、波形
整形回路７゜制御用マイクロコンビ為−夕８、メモリ１
３、Ｄ／Ａ変換器１４、スイッチ１５から構成される偏
心補正信号発生回路からなっている。

誤差信号発生回路１では第３図のＩ−Ｖ変換処理回路３
６のトラッキング制御用信号（ａ）　、　（ｂ）から光
スポットと情報トラックのずれに応じた、いわゆる８字
形のトラッキング誤差信号（Ｃ）を生成し、ここで光ス
ポットと情報トラックとの位置ずれを検出する。この信
号を位相補償回路２、スイッチ３、加算器４、駆動回路
５を介してアクチェエータ６に印加し、光スポットが常
に同一の情報トラックを再生する様に周知のトラッキン
グ制御が行なわれる。

次に、偏心補正信号発生回路の動作について説明する。

第４図はスイッチ３をオフ（ＯＦＦ）状態としてトラッ
キング制御が動作しない状態にすると、偏心により光ス
ポットが第４図に示す様に情報トラックをよぎり、第５
図（２）に示す正弦波状のトラッキング誤差信号（Ｃ）
が誤差信号発生回路１の出力として得られる。この正弦
波状の波形の１サイクルが１トラツクピツチに相当して
おり、この正弦波状の波形を数えることによりて偏心量
を知ることができる。

そこで、まずマイクロコンビエータ８からの信号（ｈ）
でスイッチ１５をＯＦＦして補正信号がアクチェエータ
６に印加されない状態とし、かつシステムコントロール
４５からの信号（ｄ）でスイッチ３もＯＦＦにしてトラ
ッキング制御が働かない様にし、このときの誤差信号発
生回路１に得られる第５図（３）の波形を波形整形回路
７で整形する。この信号（ｆ）はマイクロコンピュータ
８に入力される。マイクロコンビエータ８は、例えば、
カウンタ機能９、演算機能１０、メモリ機能１１、タイ
マ機能１２によって構成される。また、第３図のフォト
センサ３２によりディスク２８に設けられた記録位置合
わせマークがディスク１回転に１回検出され、この検出
信号を波形整形回路３２で波形整形した信号（ｇ）がマ
イクロコンビ為−タ８に入力されている。マイクロコン
ピュータ８では、この信号（ｇ）に同期してディスク１
回転に入力される波形整形回路の出力（ｆ）をカウンタ
機能９でカウントし、ディスクの偏心量の１を算出する
。メモ１Ｊ１３には例えば、第６図に示すような正弦波
データが記憶されており、またＤ／Ａ変換器１４はマイ
クロコンビエータからのデータに従い１例えば第７図に
示す様な電圧が出力される。メモリ１３のアドレスｎに
記憶されたデータＭ　（ｎ）、　Ｄ　／　Ａ変換器１４
の入出力特性およびアクチュエータの変位は次式で与え
られる。

Ｍ（Ｉｔ）”　（１＋ｓｉｎ　（２πｎ／Ｎ））・２７
（２）■ Ｘａ５Ｉαｍ１ｍ＊Ｖ＝ｓδ”　”　”Ｅ；Ｖ　　　　
　　　（４）ただし、Ｎはメモリー３に記憶された正弦
波データの総数、ＤはＤ／Ａ変換器１４の入力データ、
■はＤ／Ａ変換器１４の出力電圧、Ｘａはアクチェエー
タ６の変位、αはアクチェエータ６の電流感度、ｇｍは
駆動回路５の電圧−電流変換係数、８ｍはＤ／Ａ変換器
１４の出力がＶｍのときのアクチェエータの変位である
。ここで、 Ａ１８１７８ｍ（５） として、Ｄ／Ａ変換器１４に出力するデータＤを次式で
与える。

Ｄ　ＭＡ−Ｍ（ｎ）　　　　　　　　　　　　　（６）
このとき、偏心補正信号（ｉ）つまりＤ／Ａ変換器１４
の出力Ｖおよびアクチェエータの変位Ｘは次式で与えら
れる。

ｙ　ＨＡ　＠ｖｍ＠　＝　（’１ｙｒｎ　／　Ｎ　）　
　　　　　　　　　（７）Ｘａｗｍ　８１　＠　ａｉｎ
　（２ｘｎ　／　Ｎ　）　　　　　　　　　　　　（８
）したがって、アクチェエータ６が偏心量δｌと同じ振
幅で駆動され、補正信号（ｉ）の振幅の調整が行なわれ
る。

次に、補正信号（ｔ＞と偏心との位相合わせを行う。ま
ず、スイッチ３をＯＦＦ、　スイッチ１５をＯＮにした
後、マイクロコンビエータ８は第３図の波形整形回路３
３の出力（ｇ）に同期して、メモリ１３の正弦波データ
を式（６）に従ってＤ／Ａ変換器１４に出力し、アクチ
ェエータ６を偏心の大きさと同じ振幅δｌで励振Ｔる。

同時に波形整形回路７の出力パルスをマイクロコンビ具
−夕８のカウンタ機ＩＩ＠９でカウントする。なお、　
Ｄ／Ａ変換器１４からの出力がディスクの１回転で１サ
イクルの正弦波となる様に、タイマ機能１２によりディ
スク回転数１８０Ｏｒ、ｐ、ｍでは３３／Ｎ（ｍｓｅｃ
）間隔でメモリ１３からの読み出しを行い、式（６）に
従ってディスク１回転ＫＮ個のデータをＤ／Ａ変換器１
４に出力する。カウント値がマイクロコンビエータ８の
メモリ機能１１に設定された目標値に近づ（まで、波形
整形回路３３の出力（ｇ）に対してメモリ１３から読み
出すスタート・アドレス、つまり補正信号（ｉ）の位相
を変えながら波形整形回路７の出力パルス（０をカウン
トする動作をくり返して最適位相θを求める。

ここで、補正信号の位相を変える方法について第８ｕを
用いて説明する。図において、（１）は波形整形回路３
３の出力（ｇ）、（２）は補正信号（ｉ）、（３）はメ
モリ１３の読み出しアドレスを示す。図より時刻ｔ１に
おいて位相なθだけ遅らせる（あるいは進める）場合に
は１時刻ｔｏからｔｌまでのディスク１回転におけるメ
七す１３からのデータの読み出しアドレス数を位相θに
相当するＮｏだけ少なく（あるいは多く）すればよい。

ここで、位（相０とＮＯの関係は第６図のメモリに記憶
された正弦波の位相とアドレスの関係から ＮｏｍＮｅθ／　２　Ｋ　　　　　　　　　　　（９）
で与えられる。したがって、位相を６だけ遅らせる場合
には、タイマ機能１２に同期したメモリ１３からの読み
出しアドレスの更新を（Ｎ／ＮＯ）回毎に止め１位相な
θだけ進める場合圧は（Ｎ／ＮＯ）回毎にアドレスの更
新を増やす操作をＮｏ−回行う。

第９図にこのときの波形整形回路の出力（ｇ）。

補正信号（ｉ）、メモリ１３の読み出しアドレスｎの関
係を示す。時刻ｔｏからｔｌの間に読み出しアドレスが
（Ｎ　−Ｎｏ　）回更新され、補正信号（ｉ）の位相が
θだけ遅れることになる。

以上の操作により補正信号（りの位相を変え、最適位相
θを求める。第１０図はこのときの各部の信号関係を示
したもので、（１）は第３図の波形整形回路３３の出力
（ｇ）、（２）は情報トラックのディスク半径方向変位
、（３）は扁心補正信号（ｉ）、（４）は誤差信号発生
回路ｌの出力（Ｃ）である。マイクロコンビ島−夕８は
最適な補正信号が得られたところでシステムコントロー
ル４５にＴＯＫ（ｉｎ）を出力し、通常の再生を行う。

記録−再生状態においては、システムコントロール４５
およびマイクロコンビエータ８によりスイッチ３Ｓよび
スイッチ１５を６Ｎとし、Ｄ／Ａ変換器１４から出力さ
れる補正信号（ｉ）と位相補償回路２から出力される信
号が加算器４で加算されてアクチーエータ６を駆動する
。

なお、本実施例ではメモリ１３からの読み出し間隔を一
定１例えばディスクＵ転数１８０　Ｏｒ、ｐ。

ｍでは３３／Ｎ（ｍｓｅｃ）間隔、としてメモリからの
読み出しアドレスを操作することにより位相を変える様
にしたが、タイマ機能１２により読み出しｍ】隔・を変
えることにより、例えば位相を進める場合には、３３／
（Ｎ−Ｎｏ）（ｍａｅｃ）間隔とし１位相を逼らせる場
合には３　ａ／（Ｎ　＋Ｎａ　）（ｍａｅｃ）間隔で読
み出すことにより位相を変える様にしてもよい。

また、補正信号をトラッキング用アクチェエータに印加
するものとしたが、これに限ることはなく１例えば光ヘ
ツド全体を駆動する様にしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明においては、記録媒体の着脱等
による偏心の影響が除去できるため。

検索あるいは飛び越し走査が確実に行なえるとともに、
トラッキング制御の引き込みの際にも偏心の影響が除か
れているため、安定に引き込みを行うことができる。ま
た、補正信号の位相を調整するときに補正信号がステッ
プ状に変化することはなく、アクチェエータの過渡応答
による調整の誤動作を防ぐことができる。また。

複雑な調整もな（、安価に実施可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトラッキング制御回路の実施例を示す
ブロック図、第２図は光ヘッドの構成を示す構成図、第
３図は記録再生装置の構成を示すブロック図、第４図は
光スポットの軌跡を示すパターン図、第５図は情報トラ
ックの変位・速度およびトラッキング誤差信号の関係を
示す特性図、第６図はメモリに記憶されたデータの一例
を示す特性図、第７図はＤ／Ａ変換器の入出力特性の一
例を示す特性図、第８図は補正信号の位相とメモリから
の読み出しアドレスの関係を示す図、第９図は補正信号
の位相を変化させるときの補正信号とメモリからの読み
出しアドレスの関係を示す図、第１０図は補正を行った
ときの情報トラックの変位と各部波形のタイミングチャ
ートを示す特性図である。 符号の説明 １・・・誤差信号発生回路　２・・・位相補償回路６・
・・アクチェエータ　　７・・・波形整形回路８・・・
マイクロコンヒ、−夕 ９・・・カウンタ機能　　　１０・・・演算機能１１・
・・メモリ機能　　　　１２・・・タイマ機能１３・・
・メモリ　　　　　　１４・・・Ｄ／Ａ変換器１６・・
・レーザ２８・・・ディスク ３３・・・波形整形回路 ３９・・・トラッキング制御回路 あ２　国 あ４　閃 勇７目 稟り図 発／ρ口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、情報トラックを有する記録媒体と、前記記録媒体の
   情報トラックにトラッキングする記録再生ピックアップ
   手段と、前記ピックアップ手段のトラッキング誤差を検
   出してトラッキング誤差信号を出力するトラッキング誤
   差検出手段と、前記トラッキング誤差信号に応じて前記
   ピックアップ手段を制御するトラッキング制御回路と、
   前記記録媒体を回転させる回転駆動手段と、前記記録媒
   体の１回転を検出する回転検出手段とを有する情報記録
   再生装置において、前記トラッキング誤差信号をカウン
   トするカウンタ機能と、正弦波のデータを記憶したメモ
   リ回路と、前記カウンタ機能のカウントと前記メモリ回
   路のデータを読み込み演算処理するための演算機能と、
   この演算機能の出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、
   前記メモリ回路から演算回路へのデータの読み込みおよ
   び演算回路からＤ／Ａ変換器に出力するタイミングを決
   めるためのタイミング信号発生回路を設け、前記トラッ
   キング制御手段を非動作にした状態で前記トラッキング
   誤差信号を前記カウンタ機能を用いてカウントし、この
   カウント値に応じて前記メモリ回路に記憶されたデータ
   を前記演算機能を用いて演算し、前記回転検出手段の出
   力に対する前記メモリ回路の読み出しアドレスを変える
   ことにより、前記演算機能の出力をＤ／Ａ変換して得ら
   れる正弦波信号と情報トラックの偏心成分の位相を略一
   致する様にしたことを特徴とする情報記録再生装置のト
   ラッキング制御回路。 ２、特許請求の範囲第２項記載の情報記録再生装置にお
   いて、前記回転検出手段の出力に対する前記メモリ回路
   の読み出しアドレスを前にずらして正弦波信号の位相を
   遅らせる場合には、前記タイミング信号発生回路の出力
   に同期した前記メモリ回路からの読み出しアドレスの更
   新を止め、前記回転検出手段の出力に対する前記メモリ
   回路の読み出しアドレスを後にずらして正弦波信号の位
   相を進める場合には、前記タイミング信号発生回路の出
   力に同期した前記メモリ回路からの読み出しアドレスの
   更新を増やす操作を行う様にしたことを特徴とする情報
   記録再生装置のトラッキング制御回路。 ３、特許請求の範囲第２項記載の情報記録再生装置にお
   いて、前記タイミング信号発生回路により前記メモリ回
   路からの読み出しの間隔を変えることにより、前記回転
   検出手段の出力に対する前記メモリ回路の読み出しアド
   レスを変える様にしたことを特徴とする情報記録再生装
   置のトラッキング制御回路。