JPS63224034A - 光デイスク装置のトラツクサ−ボ制御方式 - 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】 （目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第３図、第４図） 発明が解決しようとする問題点（第５図）問題点を解決
するための手段（第１図）作用 実施例 （ａ）一実施例の説明（第２図） （ｂ）他の実施例の説明 発明の効果 〔概要〕 トラックエラー信号によってスポット光を光ディスクの
トラックへ追従制御するトラックサーボ制御方式におい
て、トラックエラー信号を全受光信号で割算するととも
に補正出力のピークが一定レベルになるようなオフセン
ト信号を乗算する補正回路を設けることによって、光デ
ィスクのトラック溝の形状にかかわらず安定にトラック
サーボを実現するものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、光ディスク装置の光ディスクの案内溝である
トランクに光学ヘッドからのスポット光を追従制御する
光ディスク装置のトランクサーボ制御方式に関し、特に
、光ディスクの案内溝の形状の相違によるトラックエラ
ー信号の振幅変化を補正して、安定なトラックサーボ制
御を行うことのできる光ディスク装置のトランクサーボ
制御方式に関する。

光ディスク装置は、光ビームによりリード／ライトがで
きるため、トラック間隔を数ミクロンとすることができ
、大容量記憶装置として注口されている。

この光ディスク装置においては、係るｌ・ラックへ光ビ
ーム（スポット光）を追従制御するため、トラックサー
ボ制御が用いられている。

トランクサーボ制御は、光ディスク媒体の案内溝（プリ
グループ）の回折を利用してトラックエラー信号を得て
、サーボを掛けて、スポット光をトラック（案内溝）に
追従させるものである。

この時、光ディスク媒体からの反射光は、リード時とラ
イト時の照射光の相違、製造メーカ、ロー／　トの違い
による案内溝形状の相違によって、光量、光量分布が相
違し、トラックエラー信号の振幅が大きく変化する。こ
のため、サーボゲインの変動をきたし、サーボはずれや
発振が生じ、その対策が望まれていた。

〔従来の技術〕

光ディスク装置は第３図（Ａ）に示す如く、モータ１ａ
によって回転軸を中心に回転する光ディスク１に対し、
光学ヘッド２が光ディスク１の半径方向に移動位置決め
され、光学ヘッド２による光ディスクｌへのリード（再
生）／ライト（記録）が行われる。

一方、光学ヘッド２は、光源である半導体レーザ２４の
発光光を光学部２３を介し対物レンズ２０に導き、対Ｔ
ｈレンズ２０でビームスポット（スポット光）ＢＳに絞
り込んで光ディスク１に照射し、光ディスクｌからの反
射光を対物レンズ２０を介し光学部２３へ与え、光学部
２３からの分岐光を受光器２５で受は再生（ＲＦ）信号
を得るとともに４分割受光器２６に入射するように構成
されている。

このような光ディスク装置においては、光ディスク１の
半径方向に数ミクロン間隔で多数のトラック又はビット
が形成されており、若干の偏心によってもトラックの位
置ずれが大きく、又光ディスク１のうねりによってビー
ムスポットの焦点位置ずれが生じ、これらに１ミクロン
以下のビームスポットを追従させる必要がある。

このため、光学ヘッド２の対物レンズ２０を図の上下方
向に移動して焦点位置を変更するフォーカスアクチュエ
ータ（フォーカスコイル）２２と、対物レンズ２０を図
の左右方向に移動して照射位置をトラック方向に変更す
るトランクアクチュエータ（トラックコイル）２１が設
けられるとともに、受光器２６の受光信号からフォーカ
スエラー信号ＦＥＳを発生し、フォーカスアクチュエー
タ２２を駆動するフォーカスサーボ制御部４と、受光器
２６の受光信号からトラックエラー信号ＴＢＳを発生し
、トラックアクチュエータ２１を駆動するトラックサー
ボ制御部３が設けられている。

トラックサーボ制御の原理は、第３図（Ｂ）に示す如く
、光ディスク１に予じめ設けられたスパイラル状の案内
溝（トラック）１０によるビームスポットＢＳの回折現
象を利用するものである。

即ち、トラックＩＯに対するビームスポットＢＳの位置
によって受光器２６における反射光量分布がトラック１
０による光の回折によって変化することを利用して、ト
ラック１０に対するビームスポットの位置エラーを得る
ものである。

即ち、受光器２６にａ、ｂ、ｃ、ｄの４分割受光器を用
いる場合、受光器２６における反射光量分布は、第３図
（Ｃ）の如くトラック１０に対しビームスポットがＰ、
の如くの位置関係にある場合は第°３図（Ｄ）、トラッ
クｌＯに対しビームスポットがＰにある場合（オントラ
ックの場合）には、第３図（Ｅ）、ｌ−ラック１０に対
しビームスポットがＰ２にある場合は第３図（Ｆ）とな
る。

従って、トラックサーボ制御部３で、受光器２６の出力
（（ａ＋ｂ）−（ｂ＋ｃ））をとると、第３図（Ｇ）の
トラックエラー信号ＴＥＳが得られ、これによって、ト
ラックアクチュエータ２１を駆動し、対物レンズ２０を
左右方向に駆動すれば、光ディスク１の偏心にかかわら
ず、光ディスク１のトラック１０にビームスポットを追
従制御できる。

従来のトランクサーボ制御部３では、第４図に示す如く
、トラックエラー発生回路３０において、４分割受光器
２６の出力ａ、ｂ、ｃ、ｄより、（（ｂ＋ｃ）−（ａ＋
ｄ））を発生し、トラックエラー信号ＴＢＳ　（Ｙ）を
得、全反射レベル発生回路３１で（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）の
全反射レベル信号（Ｘ）を得、割算器３２でＹ／Ｘ＝Ｅ
を行って、全反射レベルを参照値とした割算によるＡＧ
Ｃ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｇａ１ｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）
を行っていた。

尚、Ｒ１−Ｒ８は入力抵抗ｒ１、ｒ２は帰還抵抗、Ｒａ
、Ｒｂはバイアス抵抗である。

即ち、リード／ライト時の照射ビーム強度の相違や全反
射率の変動に対しては、全反射レベルで割算することに
よってＡＧＣを行い、トラックエラー信号ＴＥＳの振幅
を補正し、これを位相補償回路３３に入力し、位相補償
し、アンプ３４で増幅し、トラックコイル２１を駆動し
て、トラック追従させていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一方、光ディスク装置では、光ディスク１は交換可能で
あり、可換媒体である。

この光ディスクｌには、第５図（Ａ）の如く０字型溝１
０ａを持つ光ディスク１の外に第５図（Ｂ）の如く７字
型溝１０ｂを持つ光ディスク１もある。

係る案内溝の形状が異なると、トラックエラー信号ＴＥ
Ｓの振幅は第５図（Ａ）、（Ｂ）のＷａ、ｗｂ・の如く
異なる。

この現象は、案内溝の幅や深さによっても、異なる。更
に第５図（Ａ）の０字型溝１０ａにおいて、同一形状で
あっても、グループエツジ勾配θが異なることにより、
第５図（Ｃ）の如く振幅に差が生じる。

このことは、光ディスクｌの案内溝の深さ、幅、溝形状
という構造上の差や、製造ロフトや媒体メーカの違いに
より同一構造でも、グループエツジ勾配に差があれば、
トラックエラー信号の振幅が異なることを示す。

係る光ディスク１の案内溝の構造上の相違の影響は、全
反射信号のレベルに及ばないことから、従来の全反射レ
ベルによるＡＧＣの補正では、このトラックエラー信号
ＴＥＳの振幅の相違を補正できない。

このため、光ディスク１の溝形状の差等によるトラック
エラー信号ＴＢＳの振幅の相違によるサーボゲインの変
動が生じ、サーボはずれや発振が生じるという問題があ
った。

本発明は、種々の溝構造の光ディスクを用いても、安定
にトラックサーボ制御しうる光ディスク装置のトラック
サーボ制御方式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〕

第１図は本発明の原理説明図である。

第１図（Ａ）中、第３図及び第４図で示したものと同一
のものは同一の記号で示してあり、３５は補正回路であ
り、トラックエラー信号ＴＢＳ（Ｙ）を全信号Ｘで割算
し且つ補正出力のピークが所定レベルとなるようなオフ
セット信号Ｚを掛算して、補正トラックエラー信号Ｅを
出力するものである。

〔作用〕

本発明は、リード／ライト時の照射ビームパヮ−の変動
や光ディスクの全反射率（又は全透過率）の変動につい
ては、全反射レベルの割算でゲインを一定に制御し、且
つ溝構造の差等によるリードレベルのトラックエラー信
号振幅の調整はオフセット信号による掛算で行い、振幅
を規格化し、安定なサーボ制御を実現する。

例えば、第１図（Ｂ）の如く、光ディスクの溝構造の差
によって、トラックエラー信号ＴＥＳの振幅がＷｌ、Ｗ
２の如く異なっても、オフセット信号Ｚの掛算によって
、第１図（Ｃ）の如く振幅を一定のＷｓに規格化でき、
信号振幅を調整できる。

〔実施例〕

（ａ）一実施例の説明 第２図は本発明の一実施例構成図である。

図中、第１図、第３図及び第４図で示したものと同一の
ものは同一の記号で示してあり、５はピーク検出部であ
り、補正口１ｉ！！３５の出力（補正トラックエラー信
号）Ｅのピークを検出するものであり、出力Ｅのピーク
検出を行い直流化するピーク検出器５０と、ピーク検出
器５０のアナログ出力をデジタル値に変換するアナログ
・デジタル（Ａ−Ｄ）変換器５１を有するもの、６は制
御部であり、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）で構成され
、光ディスクの交換時（又はパワーオン時）にピーク検
出器５０にリセット信号Ｒ３を与え、新たなピーク検出
を行わせ、ＡＤ変換器５１の出力を取込んで、オフセッ
ト値Ｚを演算するとともに、上位からの指示に応じ、光
学ヘッド２の移動制御、光学ヘッド２からのＲＦ傷信号
受信等を行うものである。

補正回路３５はアナログ乗除算器で構成され、トラック
エラー信号ＴＢＳ　（Ｙ）を全反射信号Ｘで割算すると
ともに、オフセント信号Ｚで掛算を行って補正トラック
エラー信号Ｅを出力するものであり、例えば複数のオペ
アンプの組合わせによって構成される。

３６はデデタル・アナログ（Ｄ　−Ａ）変換器であり、
制御部（ＭＰＵ）６からのデジタルオフセ・ノド値Ｚを
アナログ量に変換して、補正回路３５の掛算項に入力せ
しめるものである。

次に、第２図実施例の動作について説明する。

光ディスク装置のパワーオン時又は光ディスクの交換が
行われ、光ディスクｌが回転すると、光学ヘッド２のス
ポット光に対する反射光が４分割受光器２６に受光され
る。

トラックエラー発生回路３０は、４分割受光器２６の出
力によって前述の如（トラックエラー信号ＴＢＳ　（Ｙ
）を発生し、全反射レベル発生回路３１は、４分割受光
器２６の出力の総和を前述の如くとり、全反射レベル信
号Ｘを発生する。

ＭＰＵ６はオフセット値として初期オフセット値Ｚ０を
出力するので、補正回路３５では振幅が規格化されてい
ない補正トラックエラー信号Ｅが出力される。

この補正トラックエラー信号Ｅは、ＭＰＵ６のリセット
信号Ｒ３でリセットされたピーク検出器５０でピーク検
出直流化され、振幅ＷがＡ−Ｄ変換器５１を介し、ＭＰ
Ｕ６に取り込まれる。

ＭＰｔＪ６は、取り込んだ振幅Ｗが予じめ定められた振
幅Ｗｓになるようなオフセント値Ｚを演算する。

例えば、Ｚ　＝　Ｗ　／　Ｗ　ｓを演算し、Ｄ−Ａ変換
器３６にセットする。

これによって、補正回路３５の補正トラックエラー信号
Ｅの振幅はＷｓに規格化、即ちゲインの規格化が行われ
る。

以降は、トラックエラー信号ＴＢＳを全反射レベルで割
算して、リード／ライトの照射パワーの差や、光ディス
ク１媒体面の反射むらによる反射率の変化によるサーボ
ゲインの変化を補正するＡＧＣが行われるとともに、オ
フセット値Ｚの掛算による振幅規格化が行われる。

このため、常に安定した補正トラックエラー信号Ｅが得
られ、サーボ制御を安定に実行できる。

このことは、溝構造の異なる光ディスクを用いても、安
定にトラックサーボできるとともに、グループエツジ勾
配等の溝の形状に多少の差があっても安定にトラックサ
ーボできる。

即ち、光ディスクの溝（グループ）の形成精度はミクロ
ンオーダで高いものが求められるが、形成精度が高くな
くてもよいことになり、光ディスクの低価格にも寄与す
る。

従って、種々の光ディスクや溝形状の精度の高くない光
ディスクを用いても安定なトラックサーボが実現できる
。

（ｂ）他の実施例の説明 上述の実施例では、光ディスクの交換時やパワーオン時
にオフセット値を求め、セットして以降一定としている
が、必要に応じて、補正トラックエラー信号Ｅの振幅を
取り込み、オフセット値を変更してもよい。例えばリー
ド／ライトの切換時や一定周期毎に実行してもよい。

又、反射型の光ディスク装置で説明したが、透過型のも
のに適用してもよく、受光器２６も４分割受光器の例で
説明したが、２分割受光器等周知のトラックエラー信号
を得られる受光器を用いることもできる。

更に、ＲＦ信号受光用の受光器２５と受光器２６を兼用
してもよく、トラックサーボのアクチュエータも対物レ
ンズ２０を移動するもののみならず、光学部２３のミラ
ーの回動によってスポット光を移動するものであっても
よく、係るミラーの回動と、対物レンズ２０の移動を併
用するものを用いてもよい。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、光ディスクの溝形
状等の差によって生ずるトラックエラー信号ｐ振幅の変
化を補正し、これによるサーボゲインの変動を防ぎ、サ
ーボはずれ、発振を防止し、安定なトラックサーボ制御
を実現するという効果を奏する。

従って各種の溝形状等の異なる光ディスクに対しサーボ
系のマージンが広くなり、種々の溝構造の光ディスクや
溝形状の精度の高くない光ディスクを用いても、安定な
トラックサーボが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の一実施例構成図、 第３図は光ディスクのトラックサーボ説明図、第４図は
従来技術の説明図、 第５図は従来技術の問題点説明図である。 図中、　　■・−・光ディスク、 １０−・案内溝（プリグループ）、 ？・−光学ヘッド、 ３・−トラックサーボ制御部、 ３０−　トラックエラー発生回路、 ３１・・・全（反射）信号発生回路、 ３５・・・補正回路。 特許出願人　　　富士通株式会社 代理人弁理士　　山　谷　晧　渠 （Ｂ）（ｃ） 第１図 （Ｂ） 光ディスクのドラッグサーボ説明図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光ディスク（１）にスポット光を照射し、該光ディスク
   （１）からの光を受光して受光信号を得る光学ヘッド（
   ２）と、 該受光信号からトラックエラー信号を得て、該スポット
   光を該光ディスク（１）のトラックに追従制御するトラ
   ックサーボ制御部（３）とを有する光ディスク装置にお
   いて、 該トラックサーボ制御部（３）は、 該受光信号からトラックエラー信号を発生するトラック
   エラー発生回路（３０）と、 該受光信号から該光ディスク（１）からの光の全信号を
   発生する全信号発生回路（３１）と、該トラックエラー
   信号を全信号で割算し且つ補正出力のピークが所定レベ
   ルとなるようなオフセット信号を掛算して、補正トラッ
   クエラー信号を出力する補正回路（３５）とを含むこと
   を特徴とする光ディスク装置のトラックサーボ制御方式
   。