JPS623439A

JPS623439A - トラツキングサ−ボ装置

Info

Publication number: JPS623439A
Application number: JP60141695A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Yamaguchi; 山口　裕久; Hiroshi Usami; 宇佐美　宏
Original assignee: Teac Corp
Current assignee: Teac Corp
Priority date: 1985-06-28
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1987-01-09
Also published as: JPH0517619B2

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トラッキングサーボ装置に係り、特に光ビーム
を用いて情報信号を記録及び／又は再生する装置におい
て、信号記録時及び再生時のいずれの場合も、予め情報
信号記録円盤く以下、ディスクという）に記録されてい
る案内トラックに基づいて光ビームをトラッキング制御
する装置に関する。

従来の技術光ビームにより情報信号をディスクに記録する場合、実
質上情報のない案内トラックをディスク上に予め形成し
ておき、記録時にこの案内トラツりに案内されつつ情報
信号を記録することが従来より知られている（例えば、
特開昭４９−１１３６０１号など）。かかる案内トラッ
クとして、第８図に示す如く、記録再生されるべきトラ
ック１の両側に形成された所定深さの一対の満２ａ。

２ｂや、第９図（Ａ）に示す如く１本の所定深さの溝３
が連続的に形成されている。第８図に示す如き案内トラ
ック２ａ、２ｂを有するディスクの記録又は再生時には
、情報信号記録再生用主光ビームＭＢに対して、トラッ
ク走査方向上前後に、かつ、トラック幅方向に互いにず
れた位置を照射する２つのトラッキング用ｎ１光ビーム
ＴＢ＋及びＴＢ２を設け、副光ビームＴＢ＋が案内トラ
ック２ａの一部を照射し、かつ、ｎ１光ビームＴＢ２が
案内トラック２ｂの一部を照射する如くトラッキング制
御される。これにより、主光ビームＭＢは記録又は再生
すべきトラック１上を正確に走査せしめ粘れる。

また、第９図（Ａ）に示す如き案内トラック３を有する
ディスク４の断面図は同図（８）に示され、案内トラッ
ク３がディスク半径方向に３−１゜３−２．３−３．３
−４．・・・で示す如く、深さλ／８（ただし、λは光
ビームＢの波長）の溝として形成されている。このディ
スク４の記録時には、案内トラック３上を光ビームＢが
走査して案内トラック３内に情報信号記録ピットを形成
すると共に、光ビーム８が深さλ／８の案内トラック３
（３−１〜３−４）を照射した際に出る一次回折光を利
用して光ビームＢをトラッキング制御する。すなわち、
光ビームＢが案内トラック３の中心位置を照射すると、
左右の一次回折光の光強度は等しいが、中心位置からず
れると左右の一次回折光の光強度に差が出るので、これ
をディテクタで検出してトラッキング制御が行なわれる
。

発明が解決しようとする問題点しかるに、第８図に示す従来方法は、主光ビームＭＳで
情報信号を記録する場合、先行の副光ビームＴＢ＋　と
後行の副光ビームＴＢ２との条件が異なり（後行のｎ１
光ビームＴ８２だけが主光ビームＭＢにより記録された
ピットの影響を受ける）、このため・正しいトラッキン
グ誤差信号が得られないという問題点があった。また、
第９図（Ａ）。

（Ｂ）に示す従来方法は光ビームＢが再生時などで案内
１−ラック３を横切るような時に、案内トラック３が形
成されている溝部と、形成されていない非溝部とで一次
回折光が出たり出なかったりし、時には第１０図（Ｂ）
に示すように４分割ディテクタ５上に投射される反射光
が斜線で示す如く非対称となったりするため、フォーカ
スサーボが誤動作することがあった。ここで、フォーカ
ス誤差検出方法には、第１０図（Ａ）、（Ｂ）に示す如
く、４個の光センサーからなる４分割ディテクタ５上に
、円筒レンズを通過したディスクからの反射光を入射し
、焦点が合っているときは同図（Ａ）に６ａで示す如く
４分割ディテクタ５上の受光面は真円となり、ディスク
が近すぎたり速すぎたりすると二点鎖線６ｂ、三点鎖線
６Ｃで示す如くになることを利用して、対角線のディテ
クタ部の出力の和を夫々とり、それらからエラー信号を
得る非点収差法が知られている。

この非点収差法によりフォーカス誤差を検出する装置で
は、上記の光ビームＢが案内トラック３を横切る場合に
、第１０図（Ｂ）に示す如く４分割ディテクタ５の受光
面が非対称となることは、合焦点状態であっても一方の
対角線のディテクタの出力の和が使方の対角線のディテ
クタの出力の和より大となることであり、好ましいこと
ではなかった。そのため、第９図（Ａ）、（Ｂ）に示す
トラッキングυ制御方法をとる装置では、フォーカス誤
差検出に非点収差法を採ることは適当で・なく、合焦点
時の反射ビームが最も細くなる点にナイフェツジを立て
、反射ビームを２分割光デイテクタで受光し、これより
フォーカス誤差信号を得るナイフェツジ法を採ることが
望ましい。しかし、このナイフェツジ法はテイフエツジ
、ディテクタ。

レンズの焦点距離等の精度が要求されるため、光学系が
複雑になるという問題点があった。

そこで、本発明は、断続するピットからなる案内トラッ
クから再生した信号に基づいてトラッキングを行なうこ
とにより、上記の諸問題点を解決したトラッキングサー
ボ装置を提供することを目的と、する。

問題点を解決するための手段本発明になるトラッキングサーボ装置は、案内トラック
を副光ビームにより走査して得た再生信号に基づき案内
トラックの既記縁ピット周期に対応した周期のスイッチ
ングパルスを生成する手段と、主光ビームにより再生さ
れた相隣る２本の案内トラックの再生信号をスイッチン
グパルスによりその半周期毎に交互に極性を反転してト
ラッキング誤差信号を発生出力する極性反転手段とより
なる。

作用上記案内トラックには、一定の低周波数の信号が断続す
るピットとして記録されており、かつ、相隣る案内トラ
ック間の既記縁ピットは半径方向上互い違いに記録され
ている。かかる案内トラックが予め形成されている記録
円盤の記録時及び再生時において、相隣る２本の案内ト
ラック間の記録再生すべきトラック上を走査する主光ビ
ームが、両側の案内トラックのいずれが一方に片寄って
走査している場合は、前記極性反転手段の出力信号はそ
のトラッキングずれ方向に応じて正又は負の信号として
取り出され、他方、主光ビームが記録再生トラック上を
トラッキングずれなく走査しているときは、上記の正又
は負の中間レベルの信号が取り出される。従って１、こ
の極性反転手段の出力信号をトラッキング誤差信号とし
て、前記主光ビーム及び副光ビームを夫々トラック幅方
向に変位せしめるＤｌｔｌｌ信号に供することにより、
トラッキングサーボを行なうことができる。

実施例以下、第１図乃至第７図と共に、本発明の実施例につい
て説明する。

第１図は本発明になるトラッキングサーボ装置の一実施
例のブロック系統図を示す。同図中、入力端子１０には
ディスク上の第２図（Ａ）に示す主光ビームＭｅの反射
光の光強度を検出して得た案内トラックの再生信号が入
来し、また入力端子１１及び１２には第２図（Ａ＞に示
す如く主光ビームＭＢに対してその走査方向上前後に、
かつ、トラック幅方向に僅かな一定距離互いに反対方向
にずれた位置に照射されるトラッキング用副光ビームＳ
Ｂ＋及び８８２の各反射光の光強度を夫々検出して得た
、第２図（Ｂ）にａ、ｂで示す如き案内トラックの再生
信号が入来する。ここで、案内トラックは、一定の周期
の断続するピットＰａｌ〜ＰＩ等よりなり、ピットＰｎ
　、　ＰＩ２　、−、　ＰＩ３は例えば１木目の案内ト
ラックの一部分のピットを示し、Ｐ２＋　、　Ｐ２２　
、　Ｐ７３．　Ｐ２４は２木目の案内トラックの一部分
のピットを示し、Ｐ３１．Ｐ３２゜・・・、Ｐ３５は３
木目の案内トラックの一部分のピットを示し、これらは
予め記録されている（以下、このピットをプレピットと
いうものとする）。案内トラックはこのプレピットの断
続する列であり、相隣る２本の案内トラック間には、記
録時には情報信号記録トラックが主光ビームＭ８により
形成され、再生時には情報信号記録トラックが主光ビー
ムＭＢにより再生される。第２図（Ａ＞中、Ｉ−１，Ｉ
−２はこの情報信号記録トラック位置のトラック中心線
を示す。

ここで、案内トラックについて更に詳細に説明するに、
第４図に示す例えば直径３０ｃｍの記録円盤（ディスク
）３５上には、情報信号記録トラックのトラック中心線
が二点鋼Ｉ！３６で示す如く渦巻状になるように記録又
は再生され、かつ、このトラック中心線の両側には、プ
レピット３７が断続的に記録形成されている。ディスク
３５の中心には中心孔３８が穿設されており、その周囲
にはレーベル部３９が形成されている。情報信号記録ト
ラックを挾んで隣接する２本の案内トラックのプレピッ
ト３７は、互い違いになるように形成されている。具体
的には一周３６０°を奇数個の領域に分け、それらの領
域に一つおきにプレピットを形成することにより、必然
的に情報信号記録トラックを挾んだ隣接するプレピット
は互い違いになる。−例として、上記−周当りの領域の
数を５２５とすることにより、プレピット３７の数は一
周毎に２６２個と２６３個とが交互に形成される。また
、プレピット３７は１個当りの長さが、例えば映像信号
の一水平走査周期（１日）となるように選定される。更
に、情報信号記録トラックを挾んで隣接する２本の案内
トラックのトラック中心線間の距離は、例えば１．６μ
ｍに選定されている。

第５図はディスクの他の例のトラックパターンを示す。

同図中、第４図と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。このディスク４０上の情報信号記録
トラックは、第５図に二点鎖線４１で示す如く、同心円
状に記録又は再生される。従って、この情報信号記録ト
ラックを挟んで隣接する２本の案内トラックも同心円状
に形成される。案内トラックには、第５図に４２で示す
如きプレピットが断続的に形成される。プレピット４２
は第４図のプレピット３７と同様に相隣る案内トラック
において半径方向上互い違いになるように形成されてい
る。このためには、ディスク４０の一周３６０°を偶数
個の領域に分割し、その分割領域の一つおきにプレピッ
ト４２を形成することにより、必然的にトラック中心ａ
４１の記録トラックを挾んだ隣接するプレピット４２は
互い違いになる。

ディスク３５．４０のトラックパターンの一部を拡大し
て示す第６図において、プレピット３７゜４２の個々の
始端と終端とは、半径方向に隣接するプレピット３７．
４２の個々の終端と始端とに夫々一致している。プレピ
ット３７．４２の始端。

終端をディスクの半径方向に結んだ境界線４３は、第６
図に示す如く、ディスクの円心を中心として半径方向に
等角度間隔で放射状になる。また、プレピット３７．４
２は、例えば１Ｈの長さの溝であり、よってディスク３
５．４０の断面形状は第７図に示、す如くになり、また
その溝の深さは各ビームＭＳ、ＳＢ＋　、ＳＢ２の波長
の１７４倍に選定されている。

再び第１図に戻って説明するに、入力端子１１゜１２に
入来した、相隣る２本の案内トラックを別々に、かつ、
同時に再生して得た再生信号ａ、ｂは第２図（Ａ）、（
Ｂ）かられかるように、副光ビームＳＢ＋　、ＳＢ２が
プレピット上を走査する期間は、プレピットの溝内で反
射した光と溝外で反射した光にλ／２（ただし、λは波
長）の佼相差が生ずるので、これにより反射光の光強度
は相殺されて大きく減衰するから例えばローレベルであ
り、他方、プレピットが無い部分を走査する期間はｎ１
光ビームＳＢ＋　、ＳＢ２は殆ど減衰されるこ・となく
反射されるので、その反射光の光強度は大であり、よっ
て例えばハイレベルとなる。なお、第２図（Ａ）中のプ
レピットＰｎ”Ｐ３５とビームＭＢ、ＳＢ＋　、８８２
のスポットとの関係は説明のためのものであって、実際
には各ビームスポットのずれは極めて僅少である。

上記の再生信号ａ、ｂは第２図（Ｂ）に示す如きプレピ
ットの周期に対応した周期の方形波となるが、実際には
ビームスポットの若干の変動などにより第２図（８）に
示したようなきれいな波形とはならない。しかし、この
場合でも再生信号ａ。

ｂのエツジからプレピットＰｕ〜Ｐ３５の端部の情報を
得ることができる。なお、再生信号ａ、ｂには副光ビー
ムＳＢ＋　、ＳＢ２がトラック方向前後に若干ずれてい
る関係上、相対的な位相ずれがあるが、これは本発明に
は直接関係はない。

上記の再生信号ａ、ｂは増幅器１３．１４を通して微分
回路１５．１６に供給され、ここで微分されてプレピッ
トの端部情報を抽出され、第２図（Ｂ）にｃ、ｄで示す
如き微分パルスとされる。

この微分パル；ｃ、ｄは差動増幅器１７に供給され、こ
こで差動増幅されて第２図（Ｂ）にｅで示す如きパルス
に変換された後、両波整流回路１８により同図（Ｂ）に
ｆで示すパルスとされて比較回路１９に供給される。ま
た、上記の再生信号ａ。

ｂは加算回路２０で加算され、平滑回路２１で平滑され
て反射先山の平均値のレベルとされる。比較回路１９は
上記パルスｆと平滑回路２１よりの第２図（Ｂ）のパル
スｆ中に二点鎖線で示した反射光量の平均値のレベルと
をレベル比較して同図（Ｂ）にｑで示す如きパルスを発
生出力する。

パルスｇはプレピットの周期に等しい周期のクロックパ
ルスで、単安定マルチバイブレータ２２により第２図（
Ｂ）にｈで示すパルスとされた後、フェーズ・ロックド
・ループ（ＰＬＬ）２３により同図＜８＞にｉで示すパ
ルスとされ、更に１／２逓倍回路２４で１／２逓倍され
て同図（Ｂ）及び第３図（Ｂ）に夫々ｊで示すパルスに
変換される。ＰＬＬ２３はクロックパルスｑ等に欠落が
あっても、一定の位相でパルスｉを発生出力して、上記
欠落を補償するために設けられている。このパルスｊは
情報信号記録トラックの両側の案内トラックのうち一方
の側のプレピットに対応してハイレベル、他方の側のプ
レピットに対応してローレベルとなる方形波で、プレピ
ットの記録周期に対応した周期をもっており、スイッチ
ングパルスとしてスイッチ回路２６に印加される。

他方、入力端子１０に入来した主光ビームＭＢによる再
生信号は、後述するＡＧＣ制御回路２９に供給される一
方、ＤＣカット回路２５を通してスイッチ回路２６の共
通端子に供給される。主光ビームＭＢは相隣る２本の案
内トラック閤の位置を正しく走査しているときは、主光
ビームＭＢのスポットの一部がプレピットにかかり、若
干反射光量が減るが、その減光ｍは第６図と共に説明し
たようにプレピットの端部が境界線上にあるから、上記
２本の案内トラックのうち一方のトラックの−のプレピ
ットから他方のトラックの−のプレピットへ移行する際
も含めて一定である。換言すると、間欠的にプレピット
が記録されているにも拘らず、主光ビームＭＢの反射光
量はその影響を全く受けない。

いま、主光ビームＭＢによるスポットが説明の便宜上、
第３図（Ａ）に（イ）〜〈ヌ）で示Ｊ位置を順次辿るも
のとすると、ＤＣカット回路２５の出力信号波形は第３
図（８）にｋで示す如くになる。第３図（Ａ）中、Ｐｎ
＝Ｐ＋ｓは第１の案内トラックのプレピット、Ｐ２１〜
Ｐ３は第２の案内トラックのプレピット、■−１は情報
信号記録トラックのトラック中心線を示す。第３図（Ａ
＞に（イ）〜（ホ）で示す位置に主光ビームスポットが
在るときは、主光ビームスポットが上側の第１の案内ト
ラックのプレピット側にずれており、このため上記出力
信号には、第３図（８）に示すようにプレピットＰｎ　
、　ＰＩ２　、　ＰＩ３に主光ビームスポットがかかつ
ているとき（（イ）、（ハ）。

（ホ））は反射光量が小なのでローレベルとなり、（ロ
）、（ニ）の位置ではプレピットＰ２＋、Ｐ２２にはか
かっていないのでハイレベルとなる。また、（へ）〜〈
す）までの間では、主光ビームスポットが下側の第２の
案内トラックのプレピット側にずれており、下側のプレ
ピットＰ２３．Ｐ２４の有無に応じて出力信号にの波形
は第３図（Ｂ）に示す如く変化する。更に、（ヌ）は主
光ビームスポットが最適位置にあるときの位置を示して
おり、主光ビームスポットはプレピットＰ２Ｓに僅かに
かかつているため、前記のハイレベルとローレベルの中
間レベルの信号ｋが得られる。

スイッチ回路２６は前記スイッチングパルスｊのハイレ
ベルの期間は差動増幅器２７の非反転入力端子へ入力信
号ｋを選択出力し、ローレベルの期間は差動増幅器２７
の反転入力端子へ選択出力する。これにより、差動増幅
器２７により第３図（Ｂ）に２で示す如く、その非反転
入力端子に入力された信号には同相で、その反転入力端
子に入力された信号には逆相で取り出されてＡＧＣ回路
２８に供給される。すなわち、第３図（Ｂ）に示す差動
増幅器２７の出力信号２は二点鎖線で示すセンターレベ
ルよりも低レベルのときは主光ビームスポットが上側に
ずれており、高レベルのときは下側にずれており、また
センターレベルのとぎにはトラッキングずれが無いこと
を示す、トラッキングずれに応じたトラッキング誤差信
号である。

このトラッキング誤差信号之はＡＧＣ回路２８により、
ＡＧＣｉＩＩＩＩ１１回路２９よりの制御信号に基づい
てレベル制御される。このＡＧＣ回路２８及びＡ　Ｇ　
ＣＩｌｌ　１回路２９は、反射光量の変動を補償するた
めの回路で、例えば記録時と再生時での主光ビーム先山
の違いによる差、あるいは記録円盤表面の汚れ等により
反射光量の変動等の影響が除去される。ＡＧＣ回路２８
の出力ドラッキング誤差信号は、イコライザ回路３０．
増幅器３１を夫々通してドラッギング装Ｗ１３２に供給
され、ここで前記主光ビームＭ８及びｚ１光ビームＳ８
＋　。

ＳＢ２を夫々同一の位置関係を保ったまま、主光ビーム
ＭＢが情報記録トラック上を走査するように、トラック
幅方向にそれら３つの光ビームの光路を微小変位させる
。このようにして、主光ビームＭＢは第３図（Ａ）に（
ヌ）で示したような位置を常に走査するようにトラッキ
ング制御される。

なお、本実施例によるトラッキング制御は、相隣る２本
の案内トラック間に情報信号記録トラックが形成されて
おり、その記録情報信号再生時に行なわれることは勿論
のこと、相隣６２木の案内トラック間に情報信号記録ト
ラックを新たに形成する記録時にも行なわれる。また、
上記の再生時には、主光ビームＭＢにより案内トラック
の記録情報と共に情報信号記録トラックからの情報信号
も同時に再生されるが、後者の再生情報信号（ＲＦ倍信
号の帯域はＭＨｚオーダーであるのに対し、案内トラッ
クからの再生情報は数ｋＨ２程度であり、図示しない帯
域フィルタにより案内トラックからの再生情報のみが周
波数選択されて第１図に示した入力端子１０へ供給され
る。

なお、スイッチングパルスｊは２つの８１光ビームのう
ち一方のみを用いて得た再生信号に基づいても生成する
°ことができる。また、差動増幅器２７の代りにインバ
ータ等を用いてもよい。

発明の効果上述の如く、本発明によれば、断続するピットの列であ
る案内トラックからの再生信号に基づいてトラッキング
制御を行なうようにしたので、連続的な溝からなる案内
トラックを情報信号記録トラックの両側に２本設けた従
来方法に比し、２つのＩＩ光ビームはプレピットの周期
に応じた信号を作るために用いられ、トラッキング誤差
信号は主光ビームのプレピット再生信号に基づいて得る
から、２つの副光ビームの条件の違いは問題とはならず
、より正確なトラッキング制御ができ、また、−の案内
トラックに情報信号記録トラックを形成する他の従来方
法に比し、光ビームが案内トラックを横切るような再生
をしても、案内トラックの溝の深さはλ／４であるから
反射光には回折は生ぜず、回折光による影響を受けるこ
とがなく、よってフォーカス誤差検出方式として非点収
差法をとることができ、従来に比し光学系を複雑にする
ことなくトラッキング制御を行なうことができる等の数
々の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック系統図、第２
図（Ａ）、（Ｂ）は夫々各ビームとトラック位置関係の
一例と第１図図示ブロック系統の要部の動作説明用信号
波形図、第３図（Ａ）。（Ｂ）は夫々主光ビームとプレピットとの相対位置関係
の各側と第１図図示ブロック系統の他の要部の動作説明
用信号波形図、第４図及び第５図は夫々本発明で記録再
生すべき記録円盤のトラックパターンの各側を示す図、
第６図は記録円盤の一部拡大図、第７図は第４図及び第
５図図示円盤の縦断面図、第８図及び第９図（Ａ）は夫
々従来のトラッキングサーボ装置によりトラッキングす
べき光ビームと案内トラックとの関係の各側を示す図、
第９図（Ｂ）は第９図（Ａ）に示す記録円盤において回
折光が生ずることを示すｍ断面図、第１０図（Ａ）、（
Ｂ）は夫々４分割ディテクタと入射光の関係の各側を示
す図である。１０・・・主光ビームによる再生信号入力端子、１１．
１２・・・副光ビームによる再生信号入力端子、１５．
１６・・・微分回路、１７．２７・・・差動増幅器、１
Ｂ・・・両波整流回路、１９・・・比較回路、２３・・
・フェーズ・ロックド・ループ（ＰＬＬ）、２４・・・
１／２逓倍回路、２６・・・スイッチ回路、３２・・・
トラッキング装置、３５．４０・・・記録円盤（ディス
ク）、３６．４１．Ｉ−１，Ｉ−２・・・記録トラック
中心線、３７．４２．Ｐｎ　”−Ｐ３５・・・プレピッ
ト。特許出願人　ティアツク株式会社第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）情報信号が記録されるべき渦巻状又は同心円状の
トラック位置の両側に断続するピットの列である案内ト
ラックが予め形成されており、かつ、相隣る該案内トラ
ックの既記録ピットは半径方向上互い違いに記録されて
なる記録円盤の記録時及び再生時に、上記相隣る案内ト
ラック間の記録再生されるべきトラック位置を走査する
べく主光ビームをトラッキング誤差信号に基づいてトラ
ック幅方向に変位制御するトラッキングサーボ装置であ
つて、前記案内トラックを副光ビームにより走査して得
た再生信号に基づき該案内トラックの既記録ピット周期
に対応した周期のスイッチングパルスを生成する手段と
、前記主光ビームにより再生された該相隣る２本の案内
トラックの再生信号を該スイッチングパルスにより該ス
イッチングパルスの半周期毎に交互に極性を反転して前
記トラッキング誤差信号を発生出力する極性反転手段と
よりなることを特徴とするトラッキングサーボ装置。
（２）該案内トラックの既記録ピットの深さは、該主光
ビームの波長の１／４倍であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のトラッキングサーボ装置。