JPS62208433A - 光学的デイスク再生装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は光学ディスクのような円板状の情報担体に情報
を光学的に記録、再生する光学的ディスク再生装置に関
し、特に情報担体に形成された溝状の案内トラックをも
つ情報担体のトラッキングサーボの引き込み装置に関す
る。

従来の技術 近年、光学的に記録再生のできる光ファイル装置など光
学的ディスク再生装置が現われ始めている。このような
装置では、記録トラックの高密度化、あるいは、部分的
な書込み、消去などの理由により、記録しようとするト
ラックを案内する案内トラックを同心円あるいはスパイ
ラル状に予め設けておき、前記トラックにレーザー光源
等からの光束を直径１μｍ程度に絞った微少スポットを
追従するようにトラッキング制御を行い、定められたト
ラックに情報を書きこんだり、定められたトラックから
情報を再生するようになっている。

第２図は、光学的ディスク再生装置の基本構成図である
。半導体レーザ等の光ｔＡｌから反射された光束２は、
光学ディスク３上のトラック４に対物レンズ５によって
集光される。この集光された光スポットは、対物レンズ
５をトラック４に対して垂直に移動させるトラッキング
アクチュエータ６によりトラックに追従する。光学ディ
スク３からの反射光はハーフミラ−７により分離され、
２分割された光検出器８に入射する。前記光検出器８及
び差動増幅器９からなるトラッキング誤差信号検出手段
により、前記トラック４と光スポットの相対距離に応じ
た電気信号（以下トラック誤差信号Ｔ、　Ｅ、と記す）
がつくられる。また、前記光検出器８及び和増幅器１０
からなる再生信号検出手段によりトラック上の情報に応
した電気信号（以下再生信号Ｒ，Ｆ、と記す）がつくら
れる。

この再生信号Ｒ，Ｆ、は、再生信号読取手段１１により
必要な情報だけが読出される。また、前記トラック誤差
信号Ｔ、Ｅ、は、トラッキング制御手段１２を経て、対
物レンズ駆動回路１３に送られ、トラツキグアクチエニ
ータロを駆動し、トラッキング制御が行われる。

また所望のトラックへ移動する場合は、トラ。

キングアクチュエータ６を含む光へラド１４が移動して
光スポットが所望のトラックの中央に来たときに、前記
トラック誤差検出手段、トラッキング制御手段１２．お
よび対物レンズ駆動回路１３゜トラッキングアクチュエ
ータ６からなる対物レンズ駆動手段からなるトラッキン
グ制御ループが閉じ、所望のトラックにトラッキング制
御が行われる。

しかしながら、前記トラッキング制御が行われている時
に外部から力が加わる等の外的要因や、トラッキング制
御ｍに切りかわる時の光スポットとトラックとの相対速
度が大きく、対物レンズに過大な慣性力が加わるなどの
要因により、トラッキング制御時において、所望のトラ
ックにトラッキングできないだけでなく、どのトラック
にもトラッキングできない状態（トラック暴走状態）に
なる場合もある。

第３図（ａｌ〜（Ｃ１において、このトラック暴走につ
いて説明する。

第３図（ａｌに示すトラックＡの中央ｔ。において、ト
ラッキング制御に切りかわる時の光スポットとトラック
との相対速度が小さい場合には、トラックＡにおいてト
ラッキングが行われる。しかしながら光スポットとトラ
ックとの相対速度が大きい場合には光スポットが所望の
トラックのＡにおいてはトランキングが行われず、光ス
ポットがｔ０→１．−１２→Ｌ３−ｔ、→ｔ５とトラッ
クＢの方向へ移動した場合（トラックＡ−Ｂの方向を正
方向とする）　、ｔ、４ｔ、−ｔ２の区間はトラッキン
グ誤差信号Ｔ、Ｅ、は負であるので、トラッキングＩ＋
御により対物レンズに負方向の力が加わり　（トラッキ
ング誤差信号Ｔ、Ｅ、が負の場合、トラッキング制御時
にはトラッキングアクチュエータは負方向の力を発生す
るとする）、減速するが、ｔ２−＊　ｔ、　−ｔ、の区
間は、正方向の力が加わり、加速する。（第３図の（Ｃ
）は対物レンズがトラッキング制御により受ける力の方
向を示す、）この加速、減速のエネルギは同等であるの
で、トラックＢにおいてもトラレフと光スポットとの相
対速度は変らないためトラッキングが行われず、トラッ
クＢ、Ｃ・・・・・・光スポットは減速、加速を繰り返
す。この場合、摩擦の負荷等が加わらないとすると加速
と減速のエネルギは同じであるため、いつまでも暴走状
態が続くことになる。実際にはトラッキングアクチュエ
ータのダンパとか、光学ディスクの偏心等により相対速
度が減少し、ついにはトラッキング状態となるがそれに
至るまでの時間は長く、かつランダムである。

このような問題に対して、従来では、例えば再生信号Ｒ
，Ｆ、を包絡線検波した信号（以下和信号Ｒ，Ｆ、ａ、
と記す）およびトラッキング誤差信号Ｔ　−Ｅ−を用い
て、光スポットの移動方向を位相比較により検出し、こ
れにより、トラッキング暴走時においても、暴走が静ま
る方向のみに力が加わるようにしていた。

第４図、第５図（ａｌ〜（ｆｌを用いて、従来例につい
て説明する。第４図において、ディスクからの反射光を
光検出器８で受け、和増幅器１０により再選信号Ｒ，Ｆ
、、差動増幅器９によりトラッキング誤差信号Ｔ、　Ｅ
、がつくられる。トラッキング暴走時等光スポットが記
録済トラックを横切る場合は、第５図［ｂｌに示す再生
信号Ｒ，Ｆ、が検出される。この再生信号Ｒ，Ｆ、を包
絡線検波回路１５により包絡線検波を行なうと第５図（
Ｃ１に示す様にトラック中央で極大、トラック間で極小
となる正弦波状の波形の和信号Ｒ，Ｆ、ａ、となる。

また光スポットが未記録トラックを横切る場合は、再生
信号Ｒ，Ｆ、にトラック中央で極大、トラック間で極小
となる正弦波状の波形が検出できる。

以下本説明においては、トラックはすべて記録済として
おく。この和信号Ｒ，Ｆ、ａ、とトラッキング誤差信号
Ｔ、Ｅ、（第５図（ｄ））の位相関係から光スポットが
トラックを横切る時の方向を検出することができる位相
比較方向検出回路１６により、スイッチ１７を開閉する
信号（以下トラッキング信号Ｔ、Ｒ，と記す）がつくら
れる。第５図ｔｅｌは、光スポットがトラックＡ−Ｂ方
向に移動した場合に発生するトラッキング信号Ｔ、Ｒ，
で、このトラッキング信号Ｔ、Ｒ，がハイレヘル（以下
”Ｈ”と記す）の場合にトラッキング制御ループが閉じ
る（第４図のスイッチ１７が閉じる）ようにすると、ト
ラッキングアクチュエータは、減速方向（負の方向）の
みに力を発生するため、トラック暴走が起こっても短時
間で安定なトラッキングが行えるようになる。また光ス
ポットがトラックＡ−Ｂ’　方向（負の方向）に移動し
た場合には、第５図（ｆｌのようなトラッキング信号Ｔ
、Ｒ。

が発生する。この場合も、前記同様に減速方向（正の方
向）に力を発生するため、短時間で安定なトランキング
が行えることになる。このトラッキング信号Ｔ、Ｒ，は
、例えば特開昭６０−８５４４５号公報に示される回路
構成で実現できる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の方法では、和信号Ｒ，Ｆ。

ａ、とトラッキング誤差信号Ｔ、　Ｅ、の２つの信号の
位相を比較し、トラッキング信号Ｔ、Ｒ，を作り出すた
め、回路構成が複雑になるという欠点があった。

問題点を解決するための手段 前記問題点を解決するために本発明の光学的ディスク再
生装置は、溝状案内トラックを有する光学ディスクに光
源からの光を光学ディスク上の情報記録面に集光させ、
前記トラックと集光された光スポットとの相対距離をト
ラック誤差信号として検出するトラック誤差信号検出手
段と、前記光スポットを前記トラックの垂直方向に駆動
する対物レンズ駆動手段と、前記トラック誤差信号を対
物レンズ駆動手段に帰還するトラッキング制御手段と前
記光ディスクからの反射光量を検出する例えば光検出器
、和増幅器および包路線検波回路から成る光量検出手段
の出力信号が所定レベル以上の場合に導通となるスイッ
チを有するコンパレータ手段から成り、前記コンパレー
タ手段には、前記光量検出手段の出力信号の位相を遅れ
さす位相遅れ要素および、ヒステリシス特性をもつコン
パレータ回路のいずれかもしくは両方を有し、前記トラ
ック誤差信号検出手段、トラッキング制御手段、対物レ
ンズ駆動手段からなるトラッキング制御ループのループ
内に前記スイッチをもうけたものである。

作用 本発明は、前記構成により光量検出手段からの出力であ
る和信号Ｒ，Ｆ、ａ、のみから、適正なトラッキング信
号Ｔ、Ｒ，を簡単な回路構成で実現し、トラック暴走時
においても、適正なトラッキング引き込みが行われ、短
時間で安定なトランキング動作を実現しようとするもの
である。

実施例 以下本発明の一実施例の光学的ディスク再生装置につい
て、図面を参照しながら説明する。

第１図は、本発明の第一の実施例における光学的ディス
ク再生装置の構成を示すものである。第１図において、
８は光検出器、９は差動増幅器。

ｌＯは和増幅器、１９はコンパレータ、１７はスイッチ
である。

以下第１図および第６図（ａｌ〜ｆｆｌを用いて本発明
の第１の実施例の動作について説明する。

まず第１図において溝状の案内トラックを有する光ディ
スク（図示せず）に光源からの光を前記光ディスクの情
報記録面に集光させる対物レンズ（図示せず）により、
ディスク情報記録面に集光した光スポットの反射光を２
分割光検出器８により受けとる。この２分割光検出器８
に入射した光は、２分割光検出器８および差動増幅器９
からなるトラッキング誤差信号検出手段によりトラッキ
ング誤差信号Ｔ、Ｅ、（第６図（ｄ））に変換され、ま
た、２分割光検出器８および和増幅器１０から成る再生
信号検出手段により光学ディスク上の情報を再生した再
生信号Ｒ，Ｆ、（第６図（ｂ））に変換される。前記再
生信号Ｒ，Ｆ、は、再生信号読取手段１１により所望の
情報が取り出され、他方、例えば包路線検波回路１５に
より第６図ｆｃｌに示されるトラック中央で極大、トラ
ック間で極小となる正弦波状の波形の和信号Ｒ，Ｆ、ａ
、　となる。

前記和信号Ｒ，Ｆ、ａ、は例えば積分回路によって構成
される位相遅れ要素１８により第６図（ｅ）に示される
ような位相遅れ信号Ｒ，Ｆ、ｂ、となる。

（但し、光スポットがトラックＡ−Ｂ方向（正方向）に
移動した場合）したがって、コンパレータ電位ｖ０を適
当に選ぶことによりコンパレートされ第６図ｆｆｌのよ
うなトラッキング信号Ｔ、Ｒ，となる。このトラッキン
グ信号Ｔ、Ｒ，が”Ｈ”のときスイッチ１７が閉じ、ト
ラッキング制御ループが閉じてトラッキング制御が行わ
れる。したがって、光スポットが正方向にトラックを横
切る場合、トラッキングアクチュエータは減速方向（負
方向）に力を発生するためトラック暴走が起っても短時
間で安定なトラッキングが行なえるようになる。また、
光スポットがトラックＡ−４Ｂ’方向（負方向）に移動
する場合は、位相遅れ要素の出力信号である位相遅れ信
号Ｒ，Ｆ、　　ｂ、は第６図（幻のようになり、この場
合も、トラッキングアクチュエータは減速方向（正方向
）に力を発生することになる。

以上のように本実施例によれば、位相遅れ要素および、
コンパレータ回路、スイッチからなるコンパレータ手段
２０により再生信号を包路線検波した和信号の位相を遅
らせ、コンパレートし、その信号を用いてトラッキング
制御ループを開閉することにより簡単な回路構成で、ト
ラッキング暴走時にブレーキがかかり、短時間に安定な
トラッキング引き込みが行われる。

以下、本発明の第２の実施例について、図面を参照しな
がら説明する。

第７図は本発明の第２の実施例を示す構成図、第８図（
ａｌ〜（ｅ）、第９図（ａｌ〜（ｅ）、第１０図は第２
の実施例の説明図である。

第７図において、８は光検出器、９は差動増幅器、１０
は和増幅器、１１は再生信号読取手段。

１５は包路線検波回路、１２はトラッキング制御手段、
１３は対物レンズ駆動回路、６はトラッキングアクチュ
エータで、これらの動作は実施例１で説明したものと同
等である。

包路線検波回路１５の出力である和信号Ｒ，Ｆ。

ａ、は、第８図ｔｂ）で示すようにトラック中央で極大
となる正弦波状波形となる。この和信号Ｒ，Ｆ。

ａ、は例えば第１０図で示されるような回路で構成でき
るヒステリシスコンパレータ２１により、トラッキング
制御ループを開閉する信号であるトラッキング信号Ｔ、
Ｒ，が作られる。

第１０図において、光スポットがトラック中央すなわち
和信号Ｒ，Ｆ、ａ、が極大の場合、コンパレータ１９の
出力はローレベル（以下”Ｌ”と記す）となり、この出
力はインバータ２２により反転され、トラッキング信号
Ｔ、　Ｒ，は”Ｈ”となる。この状態では、コンパレー
タ１９の非反転入力電圧Ｖｏは、 Ｖｏｌ＝　［Ｒｇ・Ｒｉ／（Ｒ＋　・Ｒｇ＋Ｒｔ・Ｒｓ
＋ｌ’ｈ・Ｒ＋）ｌ　　’Ｖ（■はハイレベル電圧） となっている。このため、和信号Ｒ，Ｆ、ａ、が、徐々
に下がり、Ｖｏｌを切るとコンパレータ１９の出力は”
Ｈ゛となりインバータ２２の出力（Ｔ。

Ｒ，）はＬ″となる。この状態においては、コンパレー
タ１９の非反転入力の電位ＶｏはＶｏｈ＝　（（Ｒ＋　
・Ｒ２＋Ｒｚ・Ｒｚ）／　（Ｒ＋−Ｒｚ　＋Ｒｔ・Ｒｘ
中Ｒ１・Ｒ１））　　・Ｖ （■はハイレベル電圧） となる。したがって、和信号Ｒ，Ｆ、ａ、が再び上昇し
、Ｖｏｈを超えるとコンパレータ１９の出力はＬ”とな
り、インバータ２２の出力（Ｔ、Ｒ，）は再び”Ｈ′と
なる。

光スポットが、トラックＡ−Ｈの方向（正方向）へ移動
する場合には和信号Ｒ，Ｔ、ａ、およびトラッキング誤
差信号Ｔ、Ｅ、はそれぞれ、第８図ｆｂｌおよび（Ｃ１
に示されるような波形となる。

光スポットがトラックへの中央部を横切る時（ｔｏ）に
おいて、ヒステリシスコンパレータ２１の出力であるト
ラッキング信号Ｔ、Ｒ，は第８図（ｄｌに示すごとく、
Ｈ”となっている。光スポットが徐々にトラックＡから
トラックＢへ移動するにつれ、和信号は徐々に下がり、
Ｖｏｌを切る（ｔｌ）。このとき、トラッキング信号Ｔ
、Ｒ。

は”Ｌ”となる。光スポットがますますトラックＢに近
づき、和信号Ｔ、Ｒ，が、再び上昇し、Ｖｏｌを超える
（ｔ２）と、トラッキング信号Ｔ、Ｒ，は再び”Ｈ″と
なる。

トラッキング信号Ｔ、Ｒ，が”Ｈ”の範囲では、トラッ
キング制御ループが閉じられトラッキング制御が行われ
る。第８図において、ｔｏ−ｔ、の区間では、トラッキ
ング誤差信号Ｔ、Ｅ、は負となっているため、第８図（
ｅｌに示すようにトラッキングアクチュエータは負方向
に力を発生する。また、ｔ２−ｅｌ３の区間では、トラ
ッキング誤差信号Ｔ、　Ｅ、は正となっているため、第
８図（ｅ）に示すように正方向に力を発生する。この場
合、負方向の力が発生する時間が短いため、総合して、
減速方向（負方向）の力が勝り、トラック暴走が起こっ
ても短時間で安定なトランキング状態に移行することが
できる。また光スポットが、トラックＡ−Ｂ’方向（負
方向）に移動する場合は、第９図ｆａｌ〜ｔｅｌに示す
ごとく、ｔ０→ｔｌ°区間で正方向、ｔ２’−ｊ８°区
間で負方向の力が発生する。

この場合は、正方向の力が発生する時間に比べ、負方向
の力が発生する時間が短いため、総合して、減速方向（
正方向）の力が勝り、トラック暴走が起こっても短時間
で安定なトラッキング引き込みが行われ、トラッキング
状態に移行することができる。

以上のように本実施例によれば、再生信号を包路線検波
した和信号を、ヒステリシスコンパレータによりコンパ
レートし、この出力によりトラッキング制御ループを開
閉することにより、簡単な回路構成で、トラッキング暴
走時にブレーキがかかり、短時間に安定なトラッキング
動作に入ることができる。

なお、本実施例においては光量検出手段を光検出器、和
増幅器および包絡線検波回路として説明したが、包路線
検波回路は検波器とローパスフィルタから構成される装
置 発明の効果 以上のように本発明は、光ディスクからの反射光量を検
出する光量検出手段と前記光量検出手段の出力信号が所
定レベル以上の場合には導通となるスイッチを有するコ
ンパレータ手段を存し、前記コンパレータ手段には、前
記光量検出手段の出力信号の位相を遅れさす位相遅れ要
素および、ヒステリシス特性をもつコンパレータ回路の
いずれかもしくは、両方を有し、トラック誤差信号検出
手段，トラッキング制御手段，対物レンズ駆動手段から
なるトラッキング制御ループのループ内に前記スイッチ
を設けることにより、トラック暴走時においても、簡単
な回路構成で、適正なブレーキ制御がかかり、短時間で
安定なトラッキング引き込みを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における光学的ディスク
再生装置の構成図、第２回はディスク再生装置の基本構
成図、第３図は第２図の説明のための波形図、第４図は
従来の光学的ディスク再生装置の構成図、第５図は第４
図の説明のための波形図、第６図は第１図の説明のため
の波形図、第７図は本発明の第２の実施例における光学
的ディスク再生装置の構成図、第８図、第９図は第７図
の説明のための波形図、第１０図は同回路図である。 ■・・・・・・レーザ光源、３・・・・・・光学ディス
ク、５・・・・・・対物レンズ、６・・・・・・トラッ
キングアクチュエータ、８・・・・・・光検出器、９・
・・・・・差動増幅器、１０・・・・・・和増幅器、１
７・・・・・・スイッチ、１９・・・・・・コンパレー
タ。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第１図 第２図 第３図 ■ 第４図 第５図 第７図 第８図 第９図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）溝状案内トラックを有する光学ディスクと光源よ
   り発せられた光を前記光学ディスクの情報記録面に集光
   させる対物レンズを有する光学ヘッドと、前記トラック
   と前記対物レンズにより集光された光スポットとの相対
   距離をトラック誤差信号として検出するトラック誤差信
   号検出手段と、前記光スポットを前記トラックの垂直方
   向に駆動する対物レンズ駆動手段と、前記トラック誤差
   信号を対物レンズ駆動手段に帰還するトラッキング制御
   手段と、前記光学ディスクからの反射光量を検出する光
   量検出手段と、前記光量検出手段の出力信号が所定レベ
   ル以上の場合に導通となるスイッチを有するコンパレー
   タ手段を有し、前記トラック誤差信号検出手段、前記ト
   ラッキング制御手段および対物レンズ駆動手段からなる
   トラッキング制御ループのループ内に前記スイッチを設
   けたことを特徴とする光学的ディスク再生装置。
2. （２）コンパレータ手段は、光量検出手段の出力信号の
   位相を遅れさす位相遅れ要素を有することを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載の光学的ディスク再生装
   置。
3. （３）コンパレータ手段はヒステリシス特性を有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光学的
   ディスク再生装置。