JPH04219633A - 追跡装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は追跡装置、特に案内溝の
形成されたあるいは情報トラックの記録された記録媒体
に光を照射し前記記録媒体からの反射光に基づいて前記
照射光が前記案内溝あるいは情報トラックを追尾すべく
制御を行う追跡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報トラックを有する記録媒体より光学
的に情報を再生する再生装置の記録媒体への照射光と情
報トラックとの相対的な位置関係を制御するトラッキン
グ方式の一つとしてプッシュプル法が知られている。例
えば、テレビジョン学会誌Ｖｏｌ４２　　Ｎｏ１１　　
１９８８年１００頁〜１０９頁にはそのようなプッシュ
プル法の一例が示されている。このプッシュプル法は情
報トラックを有する記録媒体に光を照射し、情報トラッ
クからの反射光を通常４つの光電変換器により受光し、
これから得られる電流の差を増幅してトラッキング制御
を行うものである。

【０００３】すなわち、照射光が記録媒体に垂直に照射
された場合には、反射光は４つの光電変換器の中心部に
対して情報トラックと照射光との位置ずれに応じて対称
的に変化する。従って、照射光が情報トラックを横断す
る場合の上記電流差（すなわちトラッキング誤差信号）
は零を中心として正と負に現れるので、この特性を利用
してトラッキング制御を行うのである。。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、照射光が記録
媒体に垂直に照射される場合は上述の通りであるが、例
えば円盤状記録媒体の平面上の凹凸や、記録媒体盤の傾
きなどにより照射光が垂直に照射されない場合には、反
射光は４つの光電変換器の中心からずれた点を中心とし
て情報トラックと照射光との位置ずれに応じて変化する
。このためトラッキング誤差信号は照射光が情報トラッ
クを横断する場合には非零を中心として変化する。そし
て、記録媒体への照射光の垂直からのずれが大きい場合
にはトラッキング誤差信号はいかなる場合にも零とはな
らない。このようなトラッキング誤差信号を増幅してト
ラッキング制御を行う場合には、照射光と情報トラック
との相対位置関係に機械的変化を与えるアクチュエータ
（駆動装置）に対しては最大電気信号が印可されたまま
となり制御不能状態となると言う問題があった。

【０００５】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、トラッキング誤差信号が非零を中
心として変化する場合にも安定した制御が行える追跡装
置を得ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の発明に係わる追跡装置は、反射光を
複数の光電変換器により複数の電気信号に変換し、該複
数の電気信号の差信号の平均値を求める第１の手段と、
該第１の手段により求めた平均値と前記電気信号との差
信号と一意的に変動する変動信号とを前記相対的運動を
生じしめる駆動手段に印可する第２の手段と、前記変動
信号に同期して変化する反射光の同期成分を導出しこの
同期成分に基づいて前記平均値を修正する第３の手段と
を具備することを特徴とする。

【０００７】さらに、第２の発明に係わる追跡装置は第
１の発明に示す追跡装置において、追跡中の情報トラッ
クとは異なる情報トラックの追跡動作に移行する場合、
実行中の追跡制御動作を終了する時には前記第３の手段
による修正動作を停止するように制御すると共に、その
後異なる情報トラックの追跡制御動作を開始した後に前
記修正動作を再開するように制御する第４の手段とを具
備することを特徴とする。

【０００８】

【作用】従って、本発明の第１の発明の追跡装置によれ
ば光電変換器からの電気信号の差信号の平均値は第２の
手段によって、前記電気信号の差信号と共に駆動手段に
印可されるために、電気信号の差信号が正負非対称な場
合においても制御動作が開始可能となり、第３の手段に
よって上記平均値が変動した場合においてもその値が修
正されるので常に安定した制御ができるようになる。

【０００９】さらに、第２の発明の追跡装置によれば、
追跡中の情報トラックとは異なる情報トラックの追跡動
作に移行する場合において、実行中の追跡制御動作を終
了する場合には第４の手段によって、前記第３の手段に
よる修正動作を停止すると共に、その後異なる情報トラ
ックの追跡制御動作を開始した後に前記修正動作を再開
するので、選曲動作等のいわゆるトラックジャンプを伴
う再生動作においても安定した制御が行える。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図について説明す
る。図１は本発明の追跡装置のブロック図である。また
、図２は図１に示す光ピックアップ（１０）のブロック
図である。

【００１１】まず、図２において、光ピックアップ（１
０）は、レーザ光を発光する半導体レーザダイオード（
１１）と、半導体レーザダイオード（１１）からの発散
光を平行光にするコリメータレンズ（１２）と、コリメ
ータレンズ（１２）による平行光を集光させる対物レン
ズ（１３）と、対物レンズ（１３）により集光されたレ
ーザ光がディスク（２０）に照射されると、レーザ光は
反射されて反射光となり、その反射光は対物レンズ（１
３）で再び集光されて平行光になるが、その平行光を光
電変換器（１６）の方向に方向転換させる半反射鏡（１
４）と、半反射鏡（１４）によって方向転換された反射
光を平行光から光電変換器（１６）に集光させる円筒レ
ンズ（１５）と、円筒レンズ（１５）により集光された
反射光を電気信号に変換する素子Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄからな
る光電変換器（１６）と、対物レンズ（１３）をディス
ク（２０）の半径方向に移動させることによりディスク
（２０）への照射光をディスク（２０）の半径方向に移
動させるコイル（１７）とから構成されている。

【００１２】そして、上記の通り構成される光ピックア
ップ（１０）は本発明の追跡装置においては図１に示す
位置に構成される。すなわち、図１において本発明の追
跡装置は、螺旋状の情報トラックを有する記録媒体であ
って、光ピックアップ（１０）内の対物レンズ（１３）
により集光されたレーザ光が照射されるディスク（２０
）と、ディスク（２０）を回転運動させるモータ（２１
）と、光ピックアップ（１０）内の光電変換器（１６）
を構成する素子Ａと素子Ｂからの電気信号を加算する加
算器（２２）と、光電変換器（１６）の素子Ｃと素子Ｄ
からの電気信号を加算する加算器（２３）と、加算器（
２２）と加算器（２３）からの出力値の差を演算するこ
とによりいわゆるプッシュプル法の原理に基づく情報ト
ラックと照射光との相対的位置ずれを示すトラッキング
誤差信号ＴＥ１を出力する減算器（２４）と、トラッキ
ング誤差信号ＴＥ１の最大値を出力するピークホールド
回路（２５）と、トラッキング誤差信号ＴＥ１の最小値
を出力するボトムホールド回路（２６）と、ピークホー
ルド回路（２５）から出力されるトラッキング誤差信号
ＴＥ１の最大値と、ボトムホールド回路（２６）から出
力されるトラッキング誤差信号ＴＥ１の最小値とを入力
しその平均値を出力する加算器（２７）と、加算器（２
２）と加算器（２３）からの出力信号を加算して、光電
変換器（１６）への全入射光すなわちディスク（２０）
からの全反射光にほぼ相当する電気信号ＨＦを出力する
加算器（２８）と、一定周波の信号Ｗ０を出力する発振
器（２９）と、電気信号ＨＦを一定周波の信号Ｗ０に基
づき乗算もしくはサンプルホールド等により周期検波し
検波信号ＴＥ２を出力する周期検波回路（３０）と、検
波信号ＴＥ２を増幅する増幅器（３１）と、増幅器（３
１）の出力に基づき光ピックアップ（１０）をディスク
（２０）の半径方向に移動させるコイル（３２）と、抵
抗（３３）と、コンデンサ（３４）と、減算器（２４）
から出力されるトラッキング誤差信号ＴＥ１とコンデン
サ（３４）の電圧とを入力し、その差信号ＴＥ３を出力
する減算器（３５）と、減算器（３５）の出力信号ＴＥ
３に発振器（２９）からの一定周波の信号Ｗ０を重畳さ
せる加算器（３６）と、スイッチ（３７），（３８），
（３９）とから構成されている。

【００１３】次に上記の通り構成される本発明の追跡装
置動作について図３及び図４を用いて説明する。なお、
図３及び図４は本発明の追跡装置の各部の動作信号の信
号波形を示す波形図である。本発明の追跡装置において
、スイッチ（３７），（３８），（３９）が開放されて
ディスク（２０）が回転している場合にはトラッキング
誤差信号ＴＥ１と電気信号ＨＦはそれぞれ図３（ｂ），
（ｃ）に示すような信号波形となる。すなわち、光ピッ
クアップ（１０）からディスク（２０）に照射されるレ
ーザ光が垂直に照射された場合には、トラッキング誤差
信号ＴＥ１は図３（ａ）のようにＴＥ１＝”０”線を中
心に上下対称振幅の信号となる。しかし、レーザ光が垂
直から少し傾いていた場合にはトラッキング誤差信号Ｔ
Ｅ１は図３（ｂ）に示すようにＴＥ１＝”０”線からず
れた位置を中心に上下対称振幅の信号となる。

【００１４】また、加算器（２８）からの出力である電
気信号ＨＦの信号波形を示す図３（ｃ）において、電気
信号ＨＦが最大振幅となるＡ点が情報トラックに光ピッ
クアップ（１０）の照射光が照射されている箇所を示し
、この箇所がトラッキングを行うべき制御中心点である
。従来の追跡装置ではトラッキングを行うべき制御中心
点がＡ点であるにもかかわらず、Ａ点におけるトラッキ
ング誤差信号ＴＥ１が”０”ではないため、トラッキン
グ誤差信号ＴＥ１が”０”となる少しずれたＢ点を中心
としてトラッキング制御が行われていた。

【００１５】しかし、本発明の追跡装置では以下の通り
動作する。すなわち、トラッキング誤差信号ＴＥ１はそ
のまま直接トラッキング制御に使用されるのではなく、
まずピークホールド回路（２５）により図３（ｂ）に示
すトラッキング誤差信号ＴＥ１の最大値Ｖｐが検出・保
持され、ボトムホールド回路（２６）によりその最小値
Ｖｂが検出・保持される。加算器（２７）は上記Ｖｐ、
Ｖｂを入力し、この状態でのトラッキング誤差信号ＴＥ
１の平均値Ｖａ＝１／２（Ｖｐ＋Ｖｂ）を出力する。従
って、この状態でスイッチ（３７）を閉路することによ
り減算器（３５）にはトラッキング誤差信号ＴＥ１の平
均値Ｖａとトラッキング誤差信号ＴＥ１が入力されるの
で、減算器（３５）の出力信号ＴＥ３はトラッキング誤
差信号ＴＥ１から非対称成分であるＶａが省かれたトラ
ッキング誤差信号となる。

【００１６】一方、減算器（３５）の出力信号ＴＥ３に
は発振器（２９）からの一定周波の信号Ｗ０が加算器（
３６）において重畳され、加算器（３６）の出力信号Ｔ
Ｅ４はスイッチ（３８）を閉路することによりコイル（
１７）に印可され、電気信号ＨＦの最大振幅が得られる
ようにトラッキング制御が行われるように働く。

【００１７】対物レンズ（１３）は一定周波の信号Ｗ０
に同期してディスク（２０）の半径方向に微小振動し、
これにともないディスク（２０）への照射光も情報トラ
ックを横断する方向に微小振動する。図４（ｂ），（ｃ
）は一定周波の信号Ｗ０の信号波形を示す図４（ａ）の
Ｗ０に応答する電気信号ＨＦの信号波形を示したもので
あり、ディスク（２０）への照射光が情報トラックを捕
らえている場合の電気信号ＨＦの信号波形は図４（ｂ）
のようになり、少しずれている場合には図４（ｃ）の電
気信号ＨＦの信号波形となる。

【００１８】ここで周期検波回路（３０）として乗算器
を用い、コイル（３２）により移動される光ピックアッ
プ（１０）は、一定周波の信号Ｗ０の周波数にはほとん
ど応答しないように構成すると、周期検波回路（３０）
から出力される検波信号ＴＥ２は図４（ｄ），（ｅ）に
示すような信号波形となる。具体的には、図４（ｄ）の
検波信号ＴＥ２の信号波形は情報トラックと照射光とが
一致した場合、すなわち図４（ｂ）に示す電気信号ＨＦ
（ａ）に対応するものであり、図４（ｅ）の検波信号Ｔ
Ｅ２の信号波形は情報トラックと照射光とが少しずれて
いる場合、すなわち図４（ｃ）に示す電気信号ＨＦ（ｂ
）に対応するものである。

【００１９】一方、光ピックアップ（１０）は検波信号
ＴＥ２の低周波（一定周波の信号Ｗ０の周波数より十分
小さい）成分に応答するように構成されるが、図４（ｄ
）の検波信号ＴＥ２の平均電圧は”０”であるので光ピ
ックアップ（１０）は移動しない。また、検波信号ＴＥ
２は抵抗（３３）を介してコンデンサ（３４）に印可さ
れる。この状態でスイッチ（３７）を開路するとコンデ
ンサ（３４）の電圧は加算器（２７）の出力であるトラ
ッキング誤差信号ＴＥ１の平均値Ｖａの値を初期値とし
て、抵抗（３３）を介してコンデンサ（３４）に印可さ
れた検波信号ＴＥ２の低周波成分によりその電圧が補正
されることになる。情報トラックと照射光とが少しずれ
ている場合、すなわち図４（ｅ）においては、検波信号
ＴＥ２の平均電圧Ｖｔｅ２　は負となり、光ピックアッ
プ（１０）をディスク（２０）の半径方向に移動させる
と共にコンデンサ（３４）の電圧を下げる。

【００２０】ここでディスク（２０）が湾曲していると
仮定すると、連続して再生を続けた場合にはディスク（
２０）の再生箇所が半径方向に移動し、上記湾曲のため
にディスク（２０）への照射光の照射角度が時間と共に
変化し加算器（２７）の出力であるトラッキング誤差信
号ＴＥ１の平均値Ｖａの値が変化する。一方で検波信号
ＴＥ２は照射光の照射角度とほぼ無関係に情報トラック
と照射光とが一致した場合に検波信号ＴＥ２の平均電圧
Ｖｔｅ２　は”０”となる。そして、検波信号ＴＥ２は
トラッキング誤差信号の低周波成分として抵抗（３３）
、コンデンサ（３４）を介して対物レンズ（１３）を駆
動する信号として使用され、トラッキング誤差信号ＴＥ
１はトラッキング誤差信号の高周波成分として減算器（
３５）を介して対物レンズ（１３）を駆動する信号とし
て用いられている。

【００２１】次に、選曲動作等のいわゆるトラックジャ
ンプを伴う再生動作について説明する。トラックジャン
プ動作を行う場合は、上記のトラッキング制御をスイッ
チ（３８），（３９）の開路により一時停止すると共に
、コイル（１７），（３２）に急速移動用電圧を印可す
ることにより行う。この間対物レンズ（１３）の運動は
一定周波の信号Ｗ０と無関係となると共に電気信号ＨＦ
もまた一定周波の信号Ｗ０と無関係となり、検波信号Ｔ
Ｅ２は意味のない信号となる。従って、この意味のない
信号である検波信号ＴＥ２によりコンデンサ（３４）の
電圧が変化しないようにトラックジャンプ動作の間はス
イッチ（３９）を開路し、トラックジャンプ動作終了後
に閉路して前記動作を再開するように制御される。

【００２２】なお、上記実施例においては光ピックアッ
プ（１０）を駆動する信号として検波信号ＴＥ２を用い
たが、減算器（３５）の出力信号ＴＥ３を用いてもよい
。また、一定周波の信号Ｗ０に同期して照射光を変動さ
せる減算器（３５）の出力信号ＴＥ３に一定周波の信号
Ｗ０を加算し、コイル（１７）に印可する方法を示した
が、減算器（３５）の出力信号ＴＥ３とは独立にセラミ
ック振動子等を用いて対物レンズ（１３）を半径方向に
移動させる方法を用いても同様の効果が得られる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明の追跡装
置によれば、反射光を複数の光電変換器により複数の電
気信号に変換し、該複数の電気信号の差信号の平均値を
求める第１の手段と、該第１の手段により求めた平均値
と前記電気信号との差信号と一意的に変動する変動信号
とを前記相対的運動を生じしめる駆動手段に印可する第
２の手段と、前記変動信号に同期して変化する反射光の
同期成分を導出しこの同期成分に基づいて前記平均値を
修正する第３の手段とを具備するように構成したので、
光電変換器からの電気信号の差信号の平均値は第２の手
段によって電気信号の差信号と共に駆動手段に印可され
るために、電気信号の差信号が正負非対称な場合におい
ても制御動作が開始可能となり、第３の手段によって上
記平均値が変動した場合においてもその値が修正される
ので常に安定した制御ができるようになり、トラッキン
グ誤差信号が非零を中心として変化する場合にも安定し
た制御が行えるという効果がある。

【００２４】さらに、第２の発明の追跡装置によれば、
追跡中の情報トラックとは異なる情報トラックの追跡動
作に移行する場合において、実行中の追跡制御動作を終
了する時には前記第３の手段による修正動作を停止する
ように制御すると共に、その後異なる情報トラックの追
跡制御動作を開始した後に前記修正動作を再開するよう
に制御する第５の手段とを具備するように構成したので
、選曲動作等のいわゆるトラックジャンプを伴う再生動
作においても安定した制御が行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す追跡装置のブロック図
である。

【図２】図１に示す本発明の追跡装置の光ピックアップ
（１０）のブロック図である。

【図３】図１に示す本発明の追跡装置のトラッキング誤
差信号ＴＥ１と電気信号ＨＦと減算器（３５）の出力信
号ＴＥ３の関係を示す信号波形である。

【図４】図１に示す本発明の追跡装置において、情報ト
ラックと照射光とが一致した場合と情報トラックと照射
光とが少しずれている場合における、電気信号ＨＦと検
波信号ＴＥ２の関係を示す信号波形である。

【符号の説明】

（１０）　　光ピックアップ （１１）　　半導体レーザダイオード （１２）　　コリメータレンズ （１３）　　対物レンズ （１４）　　半反射鏡 （１５）　　円筒レンズ （１６）　　光電変換器 （１７）、（３２）　　コイル （２０）　　ディスク （２１）　　モータ （２２）、（２３）、（２７）、（２８）、（３６）　
　加算器 （２４）、（３５）　　減算器 （２５）　　ピークホールド回路 （２６）　　ボトムホールド回路 （２９）　　発振器 （３０）　　周期検波回路 （３１）　　増幅器 （３３）　　抵抗 （３４）　　コンデンサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　情報トラックを有する記録媒体にほぼ
   垂直に光を照射し、該照射光と前記情報トラックとの相
   対的運動により生ずる反射光の変化により、前記照射光
   が前記情報トラックを追尾するように前記相対的運動を
   制御する追跡装置であって、前記反射光を複数の光電変
   換器により複数の電気信号に変換し、該複数の電気信号
   の差信号の平均値を求める第１の手段と、該第１の手段
   により求めた平均値と前記電気信号との差信号と一意的
   に変動する変動信号とを前記相対的運動を生じしめる駆
   動手段に印可する第２の手段と、前記変動信号に同期し
   て変化する反射光の同期成分を導出しこの同期成分に基
   づいて前記平均値を修正する第３の手段とを具備するこ
   とを特徴とする追跡装置。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の追跡装置において、追
   跡中の情報トラックとは異なる情報トラックの追跡動作
   に移行する場合には前記第３の手段による修正動作を停
   止すると共に、その後異なる情報トラックの追跡制御動
   作を開始した後に前記修正動作を再開するように制御す
   る第４の手段を具備することを特徴とする追跡装置。