JPS63131332A - 光ピツクアツプのトラツキング制御装置 - 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】 技術分野 本発明は、光ディスクドライブ装置における光ピックア
ップのトラッキング制御装置に関する。

従来技術 一般に、光記録媒体を円盤状に形成した光ディスクでは
、レーザ光による光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２μｍ程度の周
期（ピッチ）で形成することにより各種情報を記録する
ようにしている。ここに、記録トラックは、通常光ディ
スク製造時に形成されるプレグルーブに設定されており
、記録トラック上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など
が予め形成されている。又、記録トラックは同心円状に
多数或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たデータは、レーザ
光による光スポットを光ディスクに照射しその反射光か
らデータを識別する光ピックアップによって読出し又は
記録される。このような光ディスクドライブ装置で、光
ディスク上の記録トラックの情報を確実にアクセスする
ためには、光ディスク上の光スポツト位置を正確に位置
決めする必要がある。このような位置決め制御を行なう
のがトラッキング制御装置である。

ここに、このようなトラッキング制御装置では位相補償
回路が設けられている。この位相補償回路は、トラッキ
ングサーボループのゲインを位相補償するためのもので
ある。そこで、このような位相補償回路は、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
保するために中高周波領域において効果を発揮する進み
位相補償要素とを含んで構成されている。

ところで、光ディスクドライブ装置においてランダムア
クセスを可能とさせるためには、トラッキング中の光ス
ポットを隣接トラックに移動させるトラックジャンプを
行なわせる必要がある。このようなトラックジャンプを
行なわせる場合、従前にあっては、トラッキングサーボ
ループをオフさせた後、トラッキングアクチュエータを
加減速するためのキックパルスを与え、再びトラッキン
グサーボループをオンさせることにより行なうようにし
ている。しかし、このようなオープルーブ式のパルス駆
動によるトラックジャンプでは、光ディスクの偏心や外
乱に弱く、ジャンプ後の位置がばらつくことになり、動
作が不安定なものとなる。

しかして、トラックジャンプをも考慮した第３図に示す
ようなトラッキング制御方式が本出願人により、特願昭
６０−１４４４８６号として提案されている。まず、光
ピックアップに搭載されて光ディスク上の記録トラック
への光スポットの位置決め誤差を検出するためにこの光
ディスクから反射されたレーザビームを受光する受光素
子１が設けられている。この受光素子１は例えば受光面
が２分割されて、各々の受光面における受光レベルを出
力するものが用いられている。このため、受光素子１の
光電流は各々電流−電圧変換回路２゜３により電圧信号
に変換され、差動アンプ４に入力される。この差動アン
プ４がトラッキング誤差検出回路として機能し、２人力
信号の差動出力がトラッキング誤差信号Ａ（第４図（ａ
）参照）となる。つまり、光ディスクに対する光スポッ
トとトラックとのずれ量によって、２分割受光素子１の
各々の光量配分が変化するので、各々の光電流を電圧変
換した後、両者の差を差動アンプ４によってとることに
よりトラッキング誤差信号Ａが得られるものである。

このようなトラッキング誤差信号Ａは、位相補償回路及
び比較器５に対して出力される。ここに、この提案では
第３図に示すように、位相補償回路を位相進み補償回路
６と位相遅れ補償用のローパスフィルタ７とに分離し並
列構成で設けている点を特徴としている。そして、これ
らの位相進み補償回路６及びローパスフィルタ７の出力
側には第１．２スイッチ８，９が各々直列に接続されて
いる。一方、前記比較器５は、例えば差動アンプ４から
出力されるトラッキング誤差信号Ａがゼロレベルに交叉
したことを検出するゼロクロスコンパレータとして構成
され、第４図（ｂ）に示すような出力信号Ｂをコントロ
ーラ１０に出力するものである。又、コントローラ１０
にはパルス発生回路としてのキックパルス発生回路１１
も接続されている。このキックパルス発生回路１１、は
光スポットを光ディスク上の隣接した記録再生トラック
に移動させ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Ｄ（第４図（ｄ）参照）を出力
するものである。ここに、駆動パルスＤが両極性を持つ
のは、トラックジャンプ動作において正パルス又は負パ
ルスによって加速動作を行なわせるとともに負パルス又
は正パルスにより減速動作を行なわせるためである。こ
のような正負極性は移動方向が外側か内側かにより異な
る。

そして、前記位相進み補償回路６からの出力、ローパス
フィルタ７からの出力Ｃ、キックパルス発生回路１１か
らの出力りは、加算器１２に入力され、この加算器１２
から加算出力は駆動信号Ｅとして出力されるように構成
されている。この加算器１２の出力側には駆動アンプ１
３によって駆動される光ピックアップのトラッキングア
クチュエータ用のムービングコイル１４が接続されてい
る。

このような構成において、第１，２スイッチ８゜９のオ
ン・オフ（開閉）はコントローラ１ｏによって制御され
る。そして、通常のトラッキング制御時にはキックパル
ス発生回路１１が不動作状態とされ出力りが出力されて
おらず、かつ、コントローラ１０により第１．２スイッ
チ８．９が共にオン状態（閉じた状態）とされる。これ
により、位相進み補償回路６とローパスフィルタ７との
出力の加算値を制御量として、トラッキングアクチュー
タが制御される。この時、位相進み補償回路６を通して
得られる信号は中高周波のトラックずれに対する駆動力
を与えるとともにサー、ボ系の安定性を保つことに寄与
する。一方、ローパスフィルタ７を通して得られる信号
Ｃは外乱やディスク偏心などによる低周波のトラックず
れに対する駆動力を与えることに寄与する。そして、第
１，２スイッチ８．９が通常は閉じていることにより、
トラッキングサーボループが形成され、光スポットは情
報記録再生ラックを追従する二ととなるものである。

一方、トラックジャンプ制御では、コントローラ１０に
よってキックパルス発生回路１１が駆動され、トラック
ジャンプ用の駆動パルスＤが出力される。一方、コント
ローラ１０によってスイッチ８はオフ（開放）とし、ス
イッチ９はオンとされる。つまり、位相進み補償回路６
側からの出力を禁止させ、ローパスフィルタ７からの出
力Ｃと、トラックジャンプ用の駆動パルスＤとの加算量
を制御量としてトラッキングアクチュエータを制御する
。

より具体的には、位相進み補償回路６からの出力を禁止
させた状態で、移動する記録トラックに対応した極性の
加速パルス（例えば、外側へ移動させるとすると正パル
ス）をキックパルス発生回路１１から発生させる。この
ような加速パルスを駆動パルスとしてトラッキングアク
チュエータのムービングコイル１４が所定極性で駆動さ
れ、外側に隣接した記録トラックに向けて対物レンズに
移動する。この対物レンズの移動により光スポットの照
射位置が隣接トラック上に向けて移動する。

このような移動に伴い、２分割受光素子１の受光状態が
変化する。これにより、トラッキング誤差信号Ａは、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
。そして、そのゼロクロス点が隣接する記録トラック間
の中間点に相当するものであり、このゼロクロスのタイ
ミングで比較器５から信号Ｂが出力され、コントローラ
１ｏによる制御に供される。

このようにゼロクロス検出により、比較器５がらの出力
信号Ｂが立下がると、コントローラ１゜は立下がり端に
同期してキックパルス発生回路１１からの駆動パルスＤ
を加速パルスとは逆極性となる減速パルス（例えば、負
のパルス）に切換える。これにより、トラッキングアク
チュエータは減速されて隣接記録トラック上に位置決め
される。

このようにして、対物レンズを隣接記録トラックへ移動
させた直後に、コントローラ１ｏによって第１スイッチ
８を再びオンさせて通常のトラッキングサーボループを
形成し、通常のトラッキング制御に移行する。

ここに、光ディスクを考えると、駆動軸への取付は誤差
や回転中心の偏心などにより、半径方向にブレをもって
駆動される。このため、光ピックアップからみても記録
トラックの位置のディスク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、光スポットの位
置決めはトラッキングサーボループの効果によって精度
よくなし得る。口かし、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時において、その制御を従前
のオープンループ的な制御（第３図で考えれば、第１，
２スイッチ８゜９が共にオフである）で行なった場合に
は、加算器から出力される駆動信号は第４図（ｅ）に示
すものに対し、同図（ｄ）のような波形となり、駆動信
号に誤差信号成分（即ち、トラックのブレに対応した制
御量）が含まれず、位置決め誤差が大きくなる。

しかるに、本出願人による既提案方式による制御方式に
より、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というものである。即ち、トラック
ジャンプ制御時には、コントローラ１０が第１スイッチ
８をオフさせるとともに第２スイッチ９をオンさせた状
態で、従前の場合と同様に制御する。つまり、トラック
ジャンプ制御時にはキックパルス発生回路１１からの駆
動パルスだけでなく、これにローパスフィルタ７からの
出力Ｃをも加算した値が駆動信号Ｅとしてトラッキング
アクチュエータに出力される。ものである。このように
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こと
により、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というものである。

ところが、このように改良されたトラックジャンプ制御
方式によっても、ローパスフィルタ７からの出力に僅か
であるが、トラックを横切る時のトラック誤差信号（第
４図（Ｃ）の信号Ｃ中に凹みで示すような漏れ信号）が
現れる。この結果、これが依然としてトラックジャンプ
の不安定動作の要因となっているものである。

目的 本発明は、このような点に鑑みなされたもので、トラッ
クジャンプの安定性をより向上させることができる光ピ
ックアップのトラッキング制御装置を得ることを目的と
する。

構成 本発明は、上記目的を達成するため、光ピックアップに
より光ディスク上に照射された光スポットと、前記光デ
ィスク上に形成された記録トラックとの間のトラッキン
グ誤差信号をフィードバック信号として、前記光スポッ
トを前記光ディスクの半径方向に移動させるトラッキン
グアクチュエ−タを駆動制御し前記光スポットを前記記
録ト、ラック上に位置決めさせる光ピックアップのトラ
ッキング制御装置において、前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回路と、前記トラッキ
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
タとを並列接続して設け、前記光スポットを隣接する記
録トラックに移動させるための加速パルスと減速パルス
との両極性パルスを発生するパルス発生回路を設け、こ
れらの位相進み補償回路とローパスフィルタとパルス発
生回路とからの出力を加算して前記トラッキングアクチ
ュエータにフィードバック信号として出力する加算器を
設け、前記位相進み補償回路と前記加算器との間に第１
スイッチを設け、前記ローパスフィルタと前記加算器と
の間に第２スイッチを設けるとともにこのローパスフィ
ルタの入力側に第３スイッチを設け、前記光スポットの
位置決め制御時には前記パルス発生回路を不動作状態と
し前記第１スイッチと第２スイッチと第３スイッチとを
何れもオン状態に制御する一方、光スポットの隣接トラ
ックへのトラックジャンプ制御時には前記パルス発生回
路から両極性パルスを出力させるとともに前記第１スイ
ッチ及び第３スイッチをオフさせるコントローラを設け
たことを特徴とするものである。

以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に　　・基
づいて説明する。第３図及び第４図で示した部分と同一
部分は同一符号を用いて示す。本実施例は、第３国力式
に対して構成的にはローパスフィルタフの入力側にも第
３スイッチ１５を設け、この第３スイッチ１５の開閉を
コントローラ１０により制御するようにしたものである
。そして、この第３スイッチ１５は通常はオンしている
が、トラックジャンプ制御時にオフ状態に開放させるも
のである。その他は、前述した本出願人の提案による特
願昭６０−１４４４８６号と同様である。

つまり、本実施例によれば、トラックジャンプ制御時に
は、コントローラ１０の制御により第１゜３スイッチ８
．１５がオフで、第２スイッチ９がオンの状態で行なわ
れる。即ち、位相進み補償回路６の出力を禁止し、かつ
、ローパスフィルタフの入力側を開放させた状態での、
ローパスフィルタ７からの出力Ｃとキックパルス発生回
路１１からの駆動パルスＤとの加算値をトラッキングア
クチュエータに対するフィードバック制御量として動作
させるものである。

この結果、記録トラックを横切る際のローパスフィルタ
７からの漏れ信号がなくなる。又、このローパスフィル
タ７はホールド効果を発揮し得るものであり、トラック
ジャンプ直前の電圧を保持するので、従来通り、低周波
成分の記録トラックのブレに対する安定性も確保される
。即ち、本実施例は、特別の電圧ホールド回路を設ける
ことなく、位相補償手段を構成する低周波成分用のロー
パスフィルタ７をホールド回路としても利用する点を特
徴とするものである。ここに、ローパスフィルタのホー
ルド電圧は、通常、そのフィルタの時定数に従い減少す
るわけであるが、トラックジャンプ処理時間は極めて短
時間であり、ホールド電圧の誤差は極めて僅かであり、
第２図（ｂ）に示すように殆ど滑らかなものとして考え
ても支障ないものである。

効果 本発明は、上述したようにトラッキングサーボループ内
に挿入される位相制御手段を、位相進み補償回路とロー
パスフィルタとの並列接続による構成とし、通常のトラ
ッキング制御時には位相進み補償回路とローパスフィル
タと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、ローパスフ
ィルタの出力とパルス発生回路からのトラックジャンプ
用の駆動パルスとの加算値を制御量とする基本構成の下
、ローパスフィルタの入力側に第３スイッチを追加し、
トラックジャンプ制御時にはてこの第３スイッチをオフ
させるようにしたので、記録トラックを横切る時の漏れ
信号がローパスフィルタから出力されることがなく、か
つ、このローパスフィルタの入力側を開放させてもホー
ルド回路としての機能により低周波成分の記録トラック
のズレに関するジャンプ直前の電圧を保持しているので
、トラックジャンプ制御時にも記録トラックのブレに正
確に追従できるものであり、トラックジャンプ制御時の
位置決め誤差を大幅に減少させることができ、トラック
ジャンプ制御を確実に行なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図はブロック図、第２図はトラックジャンプ制御時の
動作波形図、第３図は本出願人提案による従来例を示す
ブロック図、第４図はトラックジャンプ制御時の動作波
形図である。 ６・・・位相進み補償回路、７・・・ローパスフィルタ
、８・・・第１スイッチ、９・・・第２スイッチ、１ｏ
・・・コントローラ、１１・・・キックパルス発生回路
（パルス発生回路）、１２・・・加算器、１５・・・第
３スイッチ 出　願　人　　　株式会社　　リ　コ　−１＝レジ心゛

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光ピックアップにより光ディスク上に照射された光スポ
   ットと、前記光ディスク上に形成された記録トラックと
   の間のトラッキング誤差信号をフィードバック信号とし
   て、前記光スポットを前記光ディスクの半径方向に移動
   させるトラッキングアクチュエータを駆動制御し前記光
   スポットを前記記録トラック上に位置決めさせる光ピッ
   クアップのトラッキング制御装置において、 前記トラッキング誤差信号を位相進み補償する位相進み
   補償回路と、前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を並列接続して設け、前
   記光スポットを隣接する記録トラックに移動させるため
   の加速パルスと減速パルスとの両極性パルスを発生する
   パルス発生回路を設け、これらの位相進み補償回路とロ
   ーパスフィルタとパルス発生回路とからの出力を加算し
   て前記トラッキングアクチュエータにフィードバック信
   号として出力する加算器を設け、前記位相進み補償回路
   と前記加算器との間に第１スイッチを設け、前記ローパ
   スフィルタと前記加算器との間に第２スイッチを設ける
   とともにこのローパスフィルタの入力側に第３スイッチ
   を設け、前記光スポットの位置決め制御時には前記パル
   ス発生回路を不動作状態とし前記第１スイッチと第２ス
   イッチと第３スイッチとを何れもオン状態に制御する一
   方、光スポットの隣接トラツクへのトラックジャンプ制
   御時には前記パルス発生回路から両極性パルスを出力さ
   せるとともに前記第１スイッチ及び第３スイッチをオフ
   させるコントローラを設けたことを特徴とする光ピック
   アップのトラッキング制御装置。