JPH0514970B2

JPH0514970B2 -

Info

Publication number: JPH0514970B2
Application number: JP60249530A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Yamaguchi; Hiroshi Usami
Original assignee: Teac Corp
Current assignee: Teac Corp
Priority date: 1985-11-07
Filing date: 1985-11-07
Publication date: 1993-02-26
Also published as: JPS62109236A; US4933925A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はトラツ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（以下、デイ
スクという）に記録されている案内トラツクに基
づいて光ビームをトラツ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イスクに記録する
場合、実質上情報のない案内トラツクをデイスク
上に予め形成しておき、記録時にこの案内トラツ
ク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）。

しかるに、上記の従来のトラツキングサーボ装
置は、主光ビームで情報信号を記録する場合、先
行の副光ビームと後行の副光ビームとの条件が異
なり（後行の副光ビームだけが主光ビームにより
記録されたピツトの影響を受ける）、このため正
しいトラツキング誤差信号が得られないという問
題点があつた。また、深さλ／８（ただし、λは
光ビームの波長）の溝である案内トラツク内に情
報信号記録ピツトを形成すると共に、光ビームが
案内トラツクを照射した際に出る±一次回折光の
光強度を利用して光ビームをトラツキング制御す
る方法も従来より知られている。しかし、この従
来方法は光ビームが再生時などで案内トラツクを
横切るような時に、案内トラツクが形成されてい
る溝部と、形成されていない非溝部とで一次回折
光が出たり出なかつたりし、時には４分割デイテ
クタ上に投射される反射光が非対称となつたりす
るため、公知の非点収差法によるフオーカスサー
ボが誤動作することがあつた。すなわち、非点収
差法によりフオーカス誤差を検出する装置では、
上記の光ビームが案内トラツクを横切る場合に、
４分割デイテクタの受光面が非対称となること
は、合焦点状態であつても一方の対角線のデイテ
クタの出力の和が他方の対角線のデイテクタの出
力の和より大となることであり、好ましいことで
はなかつた。そのため、この従来のトラツキング
制御方法をとる装置では、フオーカス誤差検出に
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エツジを立
て、反射ビームを２分割光デイテクタで受光し、
これよりフオーカス誤差信号を得るナイフエツジ
法を採ることが望ましい。しかし、このナイフエ
ツジ法は、ナイフエツジ、デイテクタ、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つた。

そこで、本出願人は先に特願昭60−141695号に
て、断続するピツトからなる案内トラツクから再
生した信号に基づいてトラツ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ツキング
サーボ装置を提案した。この提案になるトラツキ
ングサーボ装置によれば、断続するピツトの列で
ある案内トラツクからの再生信号に基づいてトラ
ツ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ツクを情報信号記録トラツク
の両側に２本設けた従来方法に比し、２つの副光
ビームはプレピツトの周期に応じた信号を作るた
めに用いられ、トラツキング誤差信号は主光ビー
ムのプレピツ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、
より正確なトラツキング制御ができ、また、一の
案内のトラツクに情報信号記録トラツクを形成す
る他の従来方法に比し、光ビームが案内トラツク
を横切るような再生をしても、案内トラツクの溝
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、よつ
てフオ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
となくトラツ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。

発明が解決しようとする問題点しかるに、この提案になるトラツキングサーボ
装置では、特殊再生などのために光ビームが情報
信号記録トラツクを横切るような走査をした場
合、トラツキング誤差信号は情報信号記録再生用
光ビームが案内トラツクを１本横切る毎に反転す
る正弦波状の信号となるため、案内トラツクを奇
数本横切るような場合はそのトラツキング誤差信
号を反転して、もとの正しい極性にするための反
回転路が必要となり、回路構成が若干複雑になる
という問題点があつた。

そこで、本発明はゼロクロス検出器を用いるこ
とにより、上記の問題点を解決したトラツキング
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ツキングサーボ装置は、情報
信号記録再生用光ビームの両側の相隣る２本の案
内トラツクの夫々の再生信号を差動増幅する差動
増幅器と、差動増幅器の出力信号のゼロクロスを
検出してスイツチングパルスを生成するゼロクロ
ス検出器と、上記相隣る２本の案内トラツクのク
ロストーク再生信号を上記スイツチングパルスに
よりスイツチングパルスの半周期毎に交互に極性
を反転して出力する極性反転手段とよりなる。

作用上記極性反転手段の出力信号は情報信号記録再
性用光ビームが相隣る案内トラツク間に位置する
ときには、所定レベルのトラツキング誤差信号で
ある。ここで、上記光ビームが案内トラツクを横
切つて走査した場合、上記ゼロクロス検出器の出
力信号は上記光ビームが案内トラツク上を横切る
毎に反転するようなパルスとなり、一方、上記光
ビームによる再生信号（RF信号）は一の案内ト
ラツクから次の案内トラツクへ移動する毎に傾斜
が逆になる三角波状の再生信号となる。このた
め、上記極性反転手段よりのトラツキング誤差信
号は上記光ビームが上記案内トラツク上を横切る
毎にレベルが大きく変化し、かつ、それ以外のと
きには同じ傾斜でレベルが漸次変化する。鋸歯状
波の如き信号波形となる。すなわち、このときの
トラツキング誤差信号は常に傾斜が同じであるこ
とから、案内トラツクを横切る毎にトラツキング
誤差信号を反転させるための回路は不要となる。

実施例以下、図面と共に本発明の一実施例について説
明する。

第１図は本発明になるトラツキングサーボ装置
の一実施例の回路系統図を示す。同図中、入力端
子１０にはデイスク上の第２図Ａに２点鎖線−
１で示す相隣る案内トラツクの間を走査する主光
ビームのデイスクからの反射光の光強度を検出し
て得た再生信号を更に低減フイルタを通すことに
より得られた相隣る２本の案内トラツクのクロス
トーク再生信号が入来する。また入力端子１１及
び１２には上記主光ビームに対してその走査方向
上前後に、かつ、トラツ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２つ
のトラツキング用副光ビーム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
き上記相隣る２本の案内トラツクの夫々の再生信
号が入来する。ここで、案内トラツクは、第２図
Ａに示す如く、一定の周期の断続するピツトP₁₁
〜P₁₅，P₂₁〜P₂₅等よりなり、ピツトP₁₁，P₁₂，
…，P₁₅は例えば１本目の案内トラツクの一部分
のピツト群を示し、ピツトP₂₁，P₂₂，…P₂₅は２
本目の案内トラツクの一部分のピツト群を示し、
これらは予め記録されている（以下、このピツト
をプレピツトというものとする）。案内トラツク
はこのプレピツトの断続する列であり、相隣る２
本の案内トラツク間には、記録時には情報信号記
録トラツクが主光ビームにより形成され、再生時
には情報信号記録トラツクが主光ビームにより再
生される。第２図Ａ中、−１はこの情報信号記
録トラツク位置のトラツク中心線を示す。

ここで、案内トラツクについて更に詳細に説明
するに、デイスクのトラツクパターンの一部を拡
大して示す第６図において、２点鎖線３４₁〜３
４₇で示す情報信号記録トラツクの各トラツク中
心線の両側の斜線部分がプレピツトを示し、プレ
ピツト個々の始端と終端とは、半径方向に隣接す
るプレピツトの個々の終端と始端とに夫々一致し
ている。このため、プレピツトの始端、終端をデ
イスクの半径方向に結んだ境界線は、第６図に１
点鎖線３５で示す如く、デイ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、個々のプレピツトは、例えば１水平走査期間
の記録波長に相当する長さの溝であり、またその
溝の深さは前記主及び副ビームの波長の１／４倍
に選定されている。

再び第１図に戻つて説明するに、入力端子１
１，１２に入来した、相隣る２本の案内トラツク
を別々に、かつ、同時に再生して得た再生信号
ａ，ｂは２つの副光ビームがプレピツト上を走査
する期間は、プレピツ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
位相差が生ずるので、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、プレピツトが無い部分を走査す
る期間は副光ビーム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、
よつて例えばハイレベルとなる。なお、第２図Ａ
中のプレピツトP₁₁〜P₂₅と主光ビームのスポツト
との関係は説明のためのものであつて、実際には
各ビームスポツ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
レピツ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ツトの若干の変動などに
より第２図Ｂ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
エツジからプレピツトP₁₁〜P₂₅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２つ
の副光ビームがトラツ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、これは実
用上無視できる。

上記の再生信号ａ，ｂは増幅器１３，１４を通
して差動増幅器１５に供給され、ここで差動増幅
された後ゼロクロス検出器を構成する演算増幅器
１６の非反転入力端子に供給される。演算増幅器
１６はその反転入力端子が接地されており、差動
増幅器１５の出力信号がアースレベル（ゼロクロ
スレベル）より大レベルのときはハイレベル、小
レベルのときはローレベルの信号を出力する。従
つて、演算増幅器１６からは再生信号ａと略同様
の波形の第２図Ｂにｃで示ずゼロクロス検出パル
スが取り出される。すなわち、このパルスｃは情
報信号記録トラツクの両側の案内トラツクのうち
一方の側のプレピツトに対応してハイレベル、他
方の側のプレピツトに対応してローレベルとなる
方形波で、プレピツトの記録周期に対応した周期
をもつており、スイツチングパルスとしてスイツ
チ回路１８に印加される。

他方、入力端子１０に入来した主光ビームによ
る案内トラツクのクロストーク再生信号は、後述
するAGC制御回路２１に供給される一方、DCカ
ツトアンプ１７を通してスイツチ回路１８の共通
端子に供給される。主光ビームは相隣る２本の案
内トラツク間の位置を正しく走査しているとき
は、主光ビームのスポツトの一部がプレピツトに
かかり、若干反射光量が減るが、その減光量は第
６図と共に説明したようにプレピツトの端部が境
界線上にあるから、上記２本の案内トラツクのう
ち一方のトラツクの一のプレピツトから他方のト
ラツクの一のプレピツトへ移行する際も含めて一
定である。換言すると、間欠的にプレピツトが記
録されているにも拘らず、主光ビームの反射光量
はその影響を全く受けない。

いま、主光ビームによるスポツトが説明の便宜
上、第２図Ａにイ〜ヌで示す位置を順次辿るもの
とすると、DCカツトアンプ１７の出力信号波形
は第２図Ｂにｄで示す如くになる。第２図Ａにイ
〜ホで示す位置に主光ビームスポツトが在るとき
は、主光ビームスポツトが上側の第１の案内トラ
ツクのプレピツト側にずれており、このため上記
出力信号ｄは、第２図Ｂに示すようにプレピツト
P₁₁，P₁₂，P₁₃に主光ビームスポツトがかかつて
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ツト
P₂₁，P₂₂にはかかつていないのでハイレベルとな
る。また、ヘ〜リまでの間では、主光ビームスポ
ツトが下側の第２の案内トラツクのプレピツト側
にずれており、下側のプレピツトP₂₃，P₂₄を有無
に応じて出力信号ｄの波形は第２図Ｂに示す如く
変化する。更に、ヌは主光ビームスポツトが最適
位置にあるときの位置を示しており、主光ビーム
スポツトはプレピツトP₂₅に僅かにかかつている
ため、再生信号ｄは第２図Ｂに示す如く、そのと
きは前記のハイレベルとローレベルの中間レベル
となる。

スイツチ回路１８は前記スイツチングパルスＣ
のハイレベルの期間は差動増幅器１９の非反転入
力端子へ入力信号ｄを選択出力し、ローレベルの
期間は差動増幅器１９の反転入力端子へ入力信号
ｄを選択出力する。これにより、差動増幅器１９
の非反転入力端子に入力された信号ｄは同相で、
一方その反転入力端子に入力された信号ｄは逆相
で取り出されることになり、差動増幅器１９の出
力信号は第２図Ｂに実線ｅで示す如くになる。す
なわち、第２図Ｂに示す差動増幅器１９の出力信
号ｅ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ツトが上側にずれて
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きにはトラツキングずれが無
いことを示す、トラツキングずれに応じたトラツ
キング誤差信号である。

このトラツキング誤差信号ｅはAGC回路２０
により、AGC制御回路２１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２０及
びAGC制御回路２１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
光ビーム光量の違いによる差、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２０の出力トラツキング誤
差信号は、イコライザ回路２２、増幅器２３を
夫々通してトラツキング装置２４に供給され、こ
こで前記主光ビーム及び２つの副光ビームを夫々
同一の位置関係を保つたまま、主光ビームが情報
記録トラツク上を走査するように、トラツク幅方
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、主光ビームは第２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ツ
キング制御される。

なお、本実施例によるトラツキング制御は、相
隣る２本の案内トラツク間に情報信号記録トラツ
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、相隣る２本の案内
トラツク間に情報信号記録トラツクを新たに形成
する記録時にも行なわれる。また、上記の再生時
には、主光ビームにより案内トラツクの記録情報
と共に情報信号記録トラツ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信
号）の帯域はＭHzオーダーであるのに対し、案内
トラツクからのクロストーク再生情報は数ｋHz程
度であり、図示しない帯域フイルタにより案内ト
ラツ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。

次に高速サーチなどのため、光ビームが複数本
の案内トラツクを横切つた場合の動作について説
明する。いま、主光ビームが第３図に実線で示す
如く１→２→３→４→５で示す順序で４本の案内
トラツクを横切つた場合を例にとつて説明する。
ここで、１〜５は夫々情報信号記録トラツクのト
ラツク中心線上の位置（トラツクずれがない位
置）に主光ビームがあることを示す。また、第３
図中、長方形の部分がプレピツトを示す。主光ビ
ームが第３図に実線で示す如き走査軌跡を描いた
場合、第１図に示したDCカツトアンプ１７より
取り出される、主光ビームによる案内トラツクの
クロストーク再生信号は、第４図にd′で示す如く
主光ビームが第３図に１〜５で示した情報信号記
録トラツクのトラツク中心線上にあるときはゼロ
レベル（センターレベル）で、案内トラツクのプ
レピツト間にあるとき最大レベル、案内トラツク
のプレピツト上に位置するとき最小レベルとなる
三角波となる。なお、第４図中、〜は第３図
中、主ビームが１〜５の位置にあるときの信号を
示す。

一方、上記の主光ビームと一体的に２つの副光
ビームも同様の走査軌跡を描くため、第１図の入
力端子１１，１２に入力される副ビームの各再生
信号は第４図にa′，b′で示す如き、互いに略逆相
の三角波となる。このため、三角波a′及びb′を差
動増幅した信号（a′と同様の波形となる）のゼロ
クロスを演算増幅器１６で検出して得た信号波形
は、第４図にc′で示す如く、主光ビームが案内ト
ラツク上に略位置する毎に反転するような矩形波
となる。これにより、差動増幅器１９の出力トラ
ツキング誤差信号は、第４図にe′で示す如き鋸歯
状波となる。

このトラツキング誤差信号e′は第４図からわか
るように、主光ビームが情報信号記録トラツクの
トラツク中心線上に位置するとき、（〜で示
す）にはセンターレベルで、主光ビームが案内ト
ラツク上に概略位置する毎にレベルが急峻に変化
し、かつ、傾斜が常に同じ向きである鋸歯状波と
なる。このため、トラツキング誤差信号e′の傾斜
が常に同じであることから、光ビームが案内トラ
ツクを奇数本横切つた場合でも、トラツキング誤
差信号の極性を反転させる回路は不要となる。し
かも、主光ビームが案内トラツクを横切る毎にト
ラツキング誤差信号e′のレベルが急峡に変化する
ことから、トラツキングのキヤプチヤーレンジが
極めて広く、安定性が良いことがわかる。

なお、本発明は上記の実施例に限られるもので
はなく、その他種々の変形例も包含するものであ
り、例えば光デイテクタを第５図に示す如き構成
とすることにより、１つの光ビームスポツトだけ
を使用した装置にも本発明を適用することもでき
る。すなわち、第５図において、光デイテクタ２
６を４分割された４つの受光部２６ａ〜２６ｄよ
りなる構成とし、受光部２６ａ〜２６ｄの各出力
信号を夫々加算合成する加算器２７より出力端子
２８へ情報信号記録トラツク（あるいは情報信号
記録トラツクとなるべきデイスク上の位置）から
の再生信号が得られる。また、この情報信号記録
トラツク（あるいは情報信号記録トラツクとなる
べきデイスク上の位置）に相隣る２本の案内トラ
ツクのうち、一方の案内トラツクからの反射光は
受光部２６ａ及び２６ｄにより受光され、他方の
案内トラツクからの反射光は受光部２６ｂ及び２
６ｃで受光される。このため、受光部２６ａ及び
２６ｄの両出力信号を加算合成する加算器２９よ
り出力端子３０へ上記一方の案内トラツクのクロ
ストーク再生信号が取り出され、またこれと同時
に受光部２６ｂ及び２６ｃの両出力信号を加算合
成する加算器３１より出力端子３２へ上記他方の
案内トラツクのクロストーク再生信号が取り出さ
れる。

発明の効果上述の如く、本発明によれば、高速サーチなど
で光ビームが案内トラツクを複数本に亘つて横切
つた場合、トラツキング誤差信号を常に傾斜が同
じ鋸歯状波にできるから、トラツキング誤差信号
の極性を反転するための回路を不要にでき、よつ
て装置を安価に構成することができ、またトラツ
キング誤差信号のレベルが案内トラツクを光ビー
ムが横切る毎に急峻に変化するから、トラツキン
グのキヤプチヤーレンジを極めて広くできると共
に、トラツキング制御動作を安定に行なうことが
できる等の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示すブロツク
系統図、第２図Ａ，Ｂは夫々光ビームスポツトの
位置と第１図図示ブロツク系統の各部の信号波形
とを示す図、第３図は光ビームが複数本の案内ト
ラツクを横切つたときの光ビーム走査軌跡の一例
を示す図、第４図は第３図の走査軌跡を光ビーム
が描いたときの第１図図示ブロツク系統の各部の
信号波系図、第５図は本発明装置に適用し得る光
デイテクタ等の他の一例を示す図、第６図は本発
明装置に適用される本出願人が提案したデイスク
の要部の一例のトラツクパターンを示す図であ
る。１０……プレピツトクロストーク再生信号入力
端子、１１，１２……案内トラツク再生信号入力
端子、１５，１９……差動増幅器、１６……ゼロ
クロス検出用演算増幅器、１８……スイツチ回
路、２６……光デイテクタ。

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
状のトラツク位置の両側に断続するピツトの列で
ある案内トラツクが予め形成されており、かつ、
相隣る該案内トラツクの既記録ピツトは半径方向
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ツク間の記録再
生されるべきトラツク位置を走査するべく光ビー
ムをトラツキング誤差信号に基づいてトラツク幅
方向に変位制御するトラツキングサーボ装置であ
つて、情報信号記録再生用光ビームの両側の該相
隣る２本の案内トラツクの夫々の再生信号を差動
増幅する差動増幅器と、該差動増幅器の出力信号
のゼロクロスを検出し該案内トラツクの既記録ピ
ツト周期に対応した周期のスイツチングパルスを
生成するゼロクロス検出器と、上記情報信号記録
再生用光ビームによる該相隣る２本の案内トラツ
クのクロストーク再生信号を該スイツチングパル
スにより該スイツ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ツ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
するトラツキングサーボ装置。