JPS626445A - 光ピツクアツプのトラツキング制御方式 - 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】 ［技術分野］ 本発明は、光ディスクにデータを記録再生する光ピック
アップを、光ディスクに形成された記録トラック上に位
置決めする光ピックアップのトラッキング制御方式に関
する。

［従来技術］ コンピュータシステムの補助記憶装置には、磁気テープ
や磁気ディスク等の磁気記録媒体を用いた装置が広く用
いられているが、近年、これらの磁気記録媒体よりも記
憶密度を格段に大きくできる光記録媒体を補助記憶装置
に応用しようとする提案がある。

例えば、光記録媒体を円盤状に形成した光ディスクでは
、レーザスポットにより、直径１μｍ程度のピット（小
孔）を表面の記録トラック上に２μｌ程度の周期（間隔
）で形成することでデータを記憶し、記憶容量は約３０
ｃ＋ｓの直径のもので片面１０１１〜１０１２程度であ
る。また、このように記憶容量が大きいため、情報量が
極めて大きくなる画像情報を蓄積する画像ファイルシス
テムにも用いられている。

通常、記録トラックは、光ディスクの製造時に形成され
るプレグルーブに設定されており、この記録トラック（
プレグルーブ）には、記憶データを適正に管理するため
の各種情報（例えば記憶領域の識別情報や同期信号等）
が、あらかじめ形成されている。また、この記録トラッ
クは、同心円状に多数あるいはスパイラル状に１本形成
されている。

このような記録トラックに記憶されているデータは、レ
ーザスポットを光ディスクに照射してその反射光からデ
ータを識別する光ピックアップによって読み出し記録さ
れる。

また、記録トラック上のデータを確実にアクセスするた
めには、光ピックアップを±０．１μ閣程度の精度で記
録トラック上に正確に位置決めする必要があり、このよ
うな光ピックアップの記録トラックへの位置決め制御を
行なうトラッキング制御装置の従来例を第４図に示す。

同図において、光ピックアップ１には、レーザビームを
光ディスク２上に結像する絞りレンズ３を、光ディスク
２の半径方向に位置決めするトラッキングアクチュエー
タ（図示略）、記録トラックへのレーザビームの位置決
め誤差を検出するために、光ディスク２から反射された
レーザビームを受光する受光素子等が内設されている。

この受光素子としては１例えば、受光面が２分割されて
いて、それぞれの受光面における受光レベルを出力する
ものがある。

このような受光素子の出力信号は、トラッキング誤差検
出回路４に加えられており、トラッキング誤差検出回路
４は、入力した信号の差動出力を（ラッキング誤差信号
ＳＥとして１位相補償回路５およびゼロクロスコンパレ
ータ６に出力する。

位相補償回路５は、このトラッキング制御装置における
トラッキングサーボループのゲインを、第５図に示した
ような態様で位相補償するものであり、周波数ｆ１から
の低周波領域における制御誤差（定常誤差）を改善する
ための遅れ位相補償要素と、トラッキングサーボループ
の安定性を確保するために周波数ｆ２からの中高周波領
域において効果をあられす進み位相補償要素を直列に接
続した構成をもち、その出力信号ＳＰは、スイッチ７を
介して加算点８の一入力端に加えられている。

ゼロクロスコンパレータ６は、トラッキング誤差信号Ｓ
Ｅがゼロレベルに交差したことを検出するものであり、
その出力信号Ｓｚはパルス発生回路９に加えられている
。

パルス発生回路９は、光ピックアップ１を隣接した記録
トラックに移動するトラックジャンプ制御における駆動
信号である両極性の駆動パルスＤＰを発生するものであ
り、その出力する駆動パルスＤＰは加算点８の低入力端
に加えられている。

加算点８の加算出力は、電力増幅器１０を介し、駆動信
号ＳＤとして光ピックアップ１のトラッキングアクチュ
エータに出力され、これによって、光ピックアップ１が
、記録トラック上に位置決めされる。

また、コントローラ１１は、通常のトラッキング制御時
には、パルス発生回路９を不動作にするとともにスイッ
チ７をオンし、これによって位相補償回路５の出力信号
ＳＰを駆動信号ＳＤとしてトラッキングアクチュエータ
に出力する。

そして、トラックジャンプ制御では、まず、コントロー
ラ１１は、スイッチ７をオフしてトラッキングサーボル
ープを開放した状態で、移動する記録トラックに対応し
た極性の駆動パルスＤＰを、パルス発生回路９に発生さ
せる。

いま、第６図（ｃ）に示したように、正極性のパルスＰ
１を駆動パルスＤＰとして出力したとすると、この駆動
パルスＤＰによって、トラッキングアクチュエータは絞
りレンズ３を例えば外側の隣接した記録トラックに移動
する。

この絞りレンズ３の移動により、レーザビームの照射位
置が隣接した記録トラックへと移動し、このレーザビー
ムの移動に伴って、光ピックアップ１における上記受光
素子の受光状態が変化する。

これによって、第６図（ａ）に示したように、トラッキ
ング誤差検出回路４から出力される誤差信号ＳＥが、一
方の極性の極大値から他方の極性の極大値へと変化する
。

この誤差信号ＳＥが、ゼロクロスする点は、記録トラッ
クの中間点に相当しており、そのタイミングでゼロクロ
スコンパレータ６から信号ＳＺが出力される（第６図（
ｂ）参照）。

このようにして信号ＳＺが出力されると、パルス発生回
路９は、その立上り端に同期して駆動パルスＤＰを逆極
性で所定パルス幅の減速パルスすなわち負極性のパルス
Ｐ２に切り換え、これによって、トラッキングアクチュ
エータが減速されて移動方向の隣接記録トラックに位置
決めされる。

このようにして、絞りレンズ３を隣接した記録トラック
へと移動した直後に、コントローラ１１は再びスイッチ
７をオンしてトラッキングサーボループを再度形成させ
、トラックジャンプ制御を終了して、通常のトラッキン
グ制御に移行する。

さて、光ディスク２は、その駆動軸への取り付は誤差や
回転中心の偏心等によって、半径方向にブレをもって回
転駆動されており、そのために、光ピックアップ１から
みると記録トラックの位置もこの光ディスク２の半径方
向にブしている。

このような記録トラックのブレに対しては、トラッキン
グサーボループの効果によって、光ピックアップ１を精
度よく位置決めできるが、とくに、この記録トラックの
ブレの影響を受けやすいトラックジャンプ制御時には、
上述のようにトラッキングサーボループを開放した状態
で、駆動パルスＤＰのみによっていわばオープンループ
的な位置決め制御を行なっているので、記録トラックの
ブレが大きい場合には、トラックジャンプを終了したと
きの位置誤差が大きくなり、正確に隣接記録トラックに
位置決めできなくなるという不都合を生じていた。

すなわち、第７図（ａ）に示したように記録トラックの
ブレに対応して生じている誤差信号ＳＥがスイッチ７か
ら出力されているときに、期間Ｔ１でトラックジャンプ
制御を実行すると、同図（ｂ）に示したような駆動パル
スＤＰが出力されるが、同図（ｃ）に示したように、そ
の期間Ｔ１においては駆動信号ＳＤには誤差信号ＳＥの
成分すなわち記録トラックのブレに対応した制御量が含
まれないので、位置決め誤差が大きくなる。

［目的コ 本発明は、上述した従来技術の不都合を解消するために
なされたものであり、トラックジャンプ制御時の位置決
め誤差を減少してトラックジャンプ制御を確実にするこ
とができる光ピックアップのトラッキング制御方式を提
供することを目的とする。

［構成］ 本発明は、上述した目的を達成するために、トラッキン
グサーボループに挿入している位相補償手段を、ローパ
スフィルタと位相進み補償回路とを並列接続したもので
構成し、通常のトラッキング制御時にはローバルフィル
タと位相進み補償回路の出力の加算値を制御量とし、ト
ラックジャンプ制御時には位相進み補償回路の出力を禁
止して、ローパスフィルタとトラックジャンプ用の駆動
パルスの加算値を制御量とすることで、トラックジャン
プ制御時においても記録トラックのブレに追従できるよ
うにしている。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に
説明する。

第１図は１本発明の一実施例にかかるトラッキング制御
装置を示している。なお、同図において第４図と同じ部
分および相当する部分には同一符号を付してその説明を
省略する。

同図において、ローパスフィルタ２１は、第２図（ａ）
に示したような周波数特性を備え、光ディスク２の半径
方向への偏心に基づく記録トラックのブレの周波数ｆ１
からの低周波成分を抽出するものであり、その出力信号
はスイッチ２２を介して加算点８の一入力端に加えられ
ている。

また１位相進み補償回路２３は、第２図（ｂ）に示した
ような周波数特性を備え、トラッキングサーボループの
安定性を確保するために周波数ｆ２からの中高周波領域
において効果をあられす進み位相補償要素を実現するも
のであり、その出力信号はスイッチ２４を介して加算点
８の他の入力端に加えられている。

加算点８には、パルス発生回路９が出力する駆動パルス
ＤＰも加えられ、その出力が駆動信号ＳＤとして電力増
幅器１０を介してトラッキングアクチュエータに加えら
れている。

コントローラ１１は、通常のトラッキング制御時にはス
イッチ２２およびスイッチ２４を共にオンしており、こ
れによって、このトラッキング制御時における位相補償
は、第２図（ｃ）に示したように、ローパスフィルタ２
１と位相進み補償回路２３の周波数特性を並列加算した
特性を呈し、その結果、前述した従来装置における位相
補償回路５と同様な位相補償がなされる。

これにより、このトラッキング制御によって。

従来装置と同様に光ピックアップ１は記録トラックのブ
レに追従するように、位置決めされる。

さて、コントローラ１１は、トラックジャンプ制御を実
行する場合、スイッチ２２をオンにするとともにスイッ
チ２４をオフし、その状態で前述したようなトラックジ
ャンプ制御を実行する。

これによって、このトラックジャンプ制御時には、ロー
パスフィルタ２１の出力とパルス発生回路９から出力さ
れる駆動パルスＤＰとの加算値が駆動信号ＳＤとして出
力される。

すなわち、第３図（ａ）−（ｄ）に示したように、トラ
ックジャンプ制御を期間Ｔ２で実行したとすると、この
期間Ｔ２においてもローパスフィルタ２１の出力信号は
スイッチ２２を介して加算点８に加えられてぃうので、
これによって、駆動信号ＳＤには記録トラックのブレの
低周波成分に対応した制御量が含まれる。その結果、ト
ラックジャンプ制御を終了したときの、隣接トラックへ
の位置決め誤差が極めて小さくなり、確実に位置決めで
きる。

このようにして、トラックジャンプ制御時には記録トラ
ックのブレの低周波成分がフィードバック量として制御
量に含まれるので、記録トラックのブレが補正され、ト
ラックジャンプ制御が確実に行なわれる。

なお、光ピックアップ１を大きく移動する場合、例えば
、光ピックアップｌの待機位置であるホームポジション
から目的の記録トラックまで移動するときには、トラッ
キングサーボループを作用させないので、コントローラ
１１は、スイッチ２２およびスイッチ２４を共にオフす
る。

［効果］ 以上説明したように、本発明によれば、トラッキングサ
ーボループに挿入している位相補償手段を、ローパスフ
ィルタと位相進み補償回路とを並列接続したもので構成
し、通常のトラッキング制御時にはローバルフィルタと
位相進み補償回路の出力の加算値を制御量とし、トラッ
クジャンプ制御時には位相進み補償回路の出力を禁止し
て、ローパスフィルタとトラックジャンプ用の駆動パル
スの加算値を制御量とすることで、トラックジャンプ制
御時においても記録トラックのブレに追従できるように
しているので、トラックジャンプ制御時の位置決め誤差
を減少してトラックジャンプ制御を確実にすることがで
きるという利点を得る。

とくに、光ディスクの偏心に基づく記録トラックのブレ
は、大部分が低周波成分なので、トラックジャンプ制御
の安定性を著しく向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかるトラッキング制御装
置を示したブロック図、第２図（ａ）はローパスフィル
タの周波数特性を例示したグラフ図、同図（ｂ）は位相
進み補償回路の周波数特性を例示したグラフ図、同図（
ｃ）はローパスフィルタと位相進み補償回路の並列加算
特性を示したグラフ図第３図（ａ）〜（ｄ）はトラック
ジャンプ制御時の主要部の動作を説明するためのグラフ
図、第４図はトラッキング制御装置の従来例を示したブ
ロック図、第５図は位相補償回路の周波数特性を例示し
たグラフ図、第６図（ａ）〜（ｃ）は第４図に示した装
置のトラックジャンプ制御時の動作を説明するための波
形図、第７図（ａ）〜（ｃ）は第４図に示した装置のト
ラックジャンプ制御時の主要部の動作を説明するための
グラフ図である。 １・・・光ピックアップ、２・・・光ディスク、３・・
・絞りレンズ、４・・・トラッキング誤差検出回路、６
・・・ゼロクロスコンパレータ、７・・・パルス発生回
路、８・・・加算点、１０・・・電力増幅器、２１・・
・ローバルフィルタ、　２２．２４・・・スイッチ、２
３・・・位相進み補償回路。 第１図 第２図 ＄　３　図 二 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ピックアップから照射されたビーム光の、光ディスク
   上に形成されている記録トラックに対する位置誤差に対
   応したトラック誤差信号をフィードバック信号として、
   上記ビーム光を上記光ディスクの半径方向に移動するト
   ラッキングアクチュエータを制御する光ピックアップの
   トラッキング制御方式において、上記トラッキング誤差
   信号を位相進み補償する位相進み補償手段と、上記トラ
   ッキング誤差信号の低周波成分を通過させるローパスフ
   ィルタと、上記トラッキング誤差信号がゼロレベルより
   も大きいことを検出するコンパレータと、上記光ピック
   アップを隣接する記録トラックに移動するための両極性
   の駆動パルスを発生するパルス発生手段を備え、上記光
   ピックアップを上記記録トラックに位置決めするときは
   、上記位相進み補償手段の出力と上記ローパスフィルタ
   の出力の加算信号をフィードバック信号として上記トラ
   ッキングアクチュエータに出力するとともに、上記光ピ
   ックアップを隣接する記録トラックに移動するときは、
   上記位相進み補償手段の出力を禁止した状態で、移動方
   向に対応した極性の加速パルスを上記パルス発生手段か
   ら出力させたのちに、上記コンパレータの出力が立ち下
   げられると上記駆動パルスと逆極性の減速パルスを上記
   パルス発生手段から出力させ、上記ローパスフィルタの
   出力と上記加速パルスおよび上記減速パルスの加算信号
   を、フィードバック信号として上記トラッキングアクチ
   ュエータに出力することを特徴とする光ピックアップの
   トラッキング制御方式。