JPH0517619B2

JPH0517619B2 -

Info

Publication number: JPH0517619B2
Application number: JP60141695A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Yamaguchi; Hiroshi Usami
Original assignee: Teac Corp
Current assignee: Teac Corp
Priority date: 1985-06-28
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1993-03-09
Also published as: JPS623439A

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）。かかる案内トラツクとして、第８図に示
す如く、記録再生されるべきトラツク１の両側に
形成された所定深さの一対の溝２ａ，２ｂや、第
９図Ａに示す如く１本の所定深さの溝３が連続的
に形成されている。第８図に示す如き案内トラツ
ク２ａ，２ｂを有するデイスクの記録又は再生時
には、情報信号記録再生用主光ビームMBに対し
て、トラツク走査方向上前後に、かつ、トラツク
幅方向に互いにずれた位置を照射する２つのトラ
ツキング用副光ビームTB₁及びTB₂を設け、副光
ビームTB₁が案内トラツク２ａの一部を照射し、
かつ、副光ビームTB₂が案内トラツク２ｂの一部
を照射する如くトラツキング制御される。これに
より、主光ビームMBは記録又は再生すべきトラ
ツク１上を正確に走査せしめられる。

また、第９図Ａに示す如き案内トラツク３を有
するデイスク４の断面図は同図Ｂに示され、案内
トラツク３がデイスク半径方向に３−１，３−
２，３−３，３−４，…で示す如く、深さλ／８
（ただし、λは光ビームＢの波長）の溝として形
成されている。このデイスク４の記録時には、案
内トラツク３上を光ビームＢが走査して案内トラ
ツク３内に情報信号記録ピツトを形成すると共
に、光ビームＢが深さλ／８の案内トラツク３
（３−１〜３−４）を照射した際に出る一次回折
光を利用して光ビームＢをトラツキング制御す
る。すなわち、光ビームＢが案内トラツク３の中
心位置を照射すると、左右の一次回折光の光強度
は等しいが、中心位置からずれると左右の一次回
折光の光強度に差が出るので、これをデイテクタ
で検出してトラツキング制御が行なわれる。

発明が解決しようとする問題点しかるに、第８図に示す従来方法は、主光ビー
ムMBで情報信号を記録する場合、先行の副光ビ
ームTB₁と後行の副光ビームTB₂との条件が異な
り（後行の副光ビームTB₂だけが主光ビームMB
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、第９図Ａ，Ｂに示す
従来方法は光ビームＢが再生時などで案内トラツ
ク３を横切るような時に、案内トラツク３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、時には第１
０図Ｂで示すように４分割デイテクタ５上に投射
される反射光が斜線で示す如く非対称となつたり
するため、フオーカスサーボが誤動作することが
あつた。ここで、フオーカス誤差検出方法には、
第１０図Ａ，Ｂに示す如く、４個の光センサーか
らなる４分割デイテクタ５上に、円筒レンズを通
過したデイスクからの反射光を入射し、焦点が合
つているときは同図Ａに６ａで示す如く４分割デ
イテクタ５上の受光面は真円となり、デイスクが
近すぎたり遠すぎたりすると二点鎖線６ｂ、三点
鎖線６ｃで示す如くになることを利用して、対角
線のデイテクタ部の出力の和を夫々とり、それか
らエラー信号を得る非点収差法が知られている。

この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Ｂが案内トラツク３
を横切る場合に、第１０図Ｂに示す如く４分割デ
イテクタ５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、第９図Ａ，Ｂに示すトラツキング
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、本発明は、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、案内
トラツクを副光ビームにより走査して得た再生信
号に基づき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手段
と、主光ビームにより再生された相隣る２本の案
内トラツクの再生信号をスイツチングパルスによ
りその半周期毎に交互に極性を反転してトラツキ
ング誤差信号を発生出力する極性反転手段とより
なる。

作用上記案内トラツクには、一定の低周波数の信号
が断続するピツトとして記録されており、かつ、
相隣る案内トラツク間の既記録ピツトは半径方向
上互い違いに記録されている。かかる案内トラツ
クが予め形成されている記録円盤の記録時及び再
生時において、相隣る２本の案内トラツク間の記
録再生すべきトラツク上を走査する主光ビーム
が、両側の案内トラツクのいずれが一方に片寄つ
て走査している場合は、前記極性反転手段の出力
信号はそのトラツキングずれ方向に応じて正又は
負の信号として取り出され、他方、主光ビームが
記録再生トラツク上をトラツキングずれなく走査
しているときは、上記の正又は負の中間レベルの
信号が取り出される。従つて、この極性反転手段
の出力信号をトラツキング誤差信号として、前記
主光ビーム及び副光ビームを夫々トラツク幅方向
に変位せしめる制御信号に供することにより、ト
ラツキングサーボを行なうことができる。

実施例以下、第１図乃至第７図と共に、本発明の実施
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
の一実施例のブロツク系統図を示す。同図中、入
力端子１０にはデイスク上の第２図Ａに示す主光
ビームMBの反射光の光強度を検出して得た案内
トラツクの再生信号が入来し、また入力端子１１
及び１２には第２図Ａに示す如く主光ビームMB
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
位置に照射されるトラツキング用副光ビームSB₁
及びSB₂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で示す如き案内トラツクの
再生信号が入来する。ここで、案内トラツクは、
一定の周期の断続するピツトP₁₁〜P₃₅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を示し、P₂₁，
P₂₂，P₂₃，P₂₄は２本目の案内トラツクの一部分
のピツトを示し、P₃₁，P₃₂，…，P₃₅は３本目の
案内トラツクの一部分のピツトを示し、これらの
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MB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MBにより再
生される。第２図Ａ中、−１，−２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、第４図に示す例えば直径30cmの記録円盤
（デイスク）３５上には、情報信号記録トラツク
のトラツク中心線が二点鎖線３６で示す如く渦巻
状になるように記録又は再生され、かつ、このト
ラツク中心線の両側には、プレピツト３７が断続
的に記録形成されている。デイスク３５の中心に
は中心孔３８が穿設されており、その周囲にはレ
ーベル部３９が形成されている。情報信号記録ト
ラツクを挾んで隣接する２本の案内トラツクのプ
レピツト３７は、互い違いになるように形成され
ている。具体的には一周360゜を奇数個の領域に分
け、それらの領域に一つおきにプレピツトを形成
することにより、必然的に情報信号記録トラツク
を挟んだ隣接するプレピツトは互い違いになる。
一例として、上記一周当りの領域の数を525とす
ることにより、プレピツト３７の数は一周毎に
262個と263個とが交互に形成される。また、プレ
ピツト３７は１個当りの長さが、例えば映像信号
の一水平走査周期（1H）となるように選定され
る。更に、情報信号記録トラツクを挟んで隣接す
る２本の案内トラツクのトラツク中心線間の距離
は、例えば1.6μmに選定されている。

第５図はデイスクの他の例のトラツクパターン
を示す。同図中、第４図と同一構成部分には同一
符号を付し、その説明を省略する。このデイスク
４０上の情報信号記録トラツクは、第５図に二点
鎖線４１で示す如く、同心円状に記録又は再生さ
れる。従つて、この情報信号記録トラツクを挾ん
で隣接する２本の案内トラツクも同心円状に形成
される。案内トラツクには、第５図に４２で示す
如きプレピツトが断続的に形成される。プレピツ
ト４２は第４図のプレピツト３７と同様に相隣る
案内トラツクにおいて半径方向上互い違いになる
ように形成されている。このためには、、デイス
ク４０の一周360゜を偶数個の領域に分割し、その
分割領域の一つおきにプレピツト４２を形成する
ことにより、必然的にトラツク中心線４１の記録
トラツクを挾んだ隣接するプレピツト４２は互い
違いになる。

デイスク３５，４０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、プレピツト３
７，４２の個々の始端と終端とは、半径方向に隣
接するプレピツト３７，４２の個々の終端と始端
とに夫々一致している。プレピツト３７，４２の
始端、終端をデイスクの半径方向に結んだ境界線
４３は、第６図に示す如く、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、プレピツト３７，４２は、例えば1Hの長
さの溝であり、よりデイスク３５，４０の断面形
状は第７図に示す如くになり、またその溝の深さ
は各ビームMB，SB₁，SB₂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は第２図Ａ，Ｂからわかるように、副光ビ
ームSB₁，SB₂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SB₁，SB₂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〜P₃₅とビームMB，SB₁，
SB₂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〜P₃₅の端部の情報を得
ることができる。なお、再生信号ａ，ｂには副光
ビームSB₁，SB₂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
は本発明には直接関係はない。

上記の再生信号ａ，ｂは増幅器１３，１４を通
して微分回路１５，１６に供給され、ここで微分
されてプレピツトの端部情報を抽出され、第２図
Ｂにｃ，ｄで示す如き微分パルスとされる。この
微分パルスｃ，ｄは差動増幅器１７に供給され、
ここで差動増幅されて第２図Ｂにｅで示す如きパ
ルスに変換された後、両波整流回路１８により同
図Ｂにｆで示すパルスとされて比較回路１９に供
給される。また、上記の再生信号ａ，ｂは加算回
路２０で加算され、平滑回路２１で平滑されて反
射光量の平均値のレベルとされる。比較回路１９
は上記パルスｆと平滑回路２１よりの第２図Ｂの
パルスｆ中に二点鎖線で示した反射光量の平均値
のレベルとをレベル比較して同図Ｂにｇで示す如
きパルスを発生出力する。

パルスｇはプレピツトの周期に等しい周期のク
ロツクパルスで、単安定マルチバイブレータ２２
により第２図Ｂにｈで示すパルスとされた後、フ
エーズ・ロツクト・ループ（PLL）２３により
同図Ｂにｉで示すパルスとされ、更に１／２逓倍
回路２４で１／２逓倍されて同図Ｂ及び第３図Ｂ
に夫々ｊで示すパルスに変換される。PLL２３
はクロツクパルスｇ等に欠落があつても、一定の
位相でパルスｉを発生出力して、上記欠落を補償
するために設けられている。このパルスｊ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２６に印加される。

他方、入力端子１０に入来した主光ビームMB
による再生信号は、後述するAGC制御回路２９
に供給される一方、DCカツト回路２５を通して
スイツチ回路２６の共通端子に供給される。主光
ビームMB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MB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MBの反射光量はその影響
を全く受けない。

いま、主光ビームMBによるスポツトが説明の
便宜上、第３図Ａにイ〜ヌで示す位置を順次辿る
ものとすると、DCカツト回路２５の出力信号波
形は第３図Ｂにｋで示す如くになる。第３図Ａ
中、P₁₁〜P₁₅は第１の案内トラツクのプレピツ
ト、P₂₁〜P₂₅は第２の案内トラツクのプレピツ
ト、−１は情報信号記録トラツクのトラツク中
心線を示す。第３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ｋは、第３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の有無に応じて出力信号ｋの波形
は第３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、前記のハイレベルと
ローレベルの中間レベルの信Hkが得られる。

スイツチ回路２６は前記スイツチングパルスｊ
のハイレベルの期間は差動増幅器２７の非反転入
力端子へ入力信号ｋを選択出力し、ローレベルの
期間は差動増幅器２７の反転入力端子へ選択出力
する。これにより、差動増幅器２７により第３図
Ｂにｌで示す如く、その非反転入力端子に入力さ
れた信号ｋは同相で、その反転入力端子に入力さ
れた信号ｋは逆相で取り出されてAGC回路２８
に供給される。すなわち、第３図Ｂに示す差動増
幅器２７の出力信号ｌ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ｌはAGC回路２８
により、AGC制御回路２９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２８及
びAGC制御回路２９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２８の出力トラツキング誤
差信号は、イコライザ回路３０、増幅器３１を
夫々通してトラツキング装置３２に供給され、こ
こで前記主光ビームMB及び副光ビームSB₁，
SB₂を夫々同一の位置関係を保つたまま、主光ビ
ームMB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MBは第３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MB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。

なお、スイツチングパルスｊは２つの副光ビー
ムのうち一方のみを用いて得た再生信号に基づい
ても生成することができる。また、差動増幅器２
７の代りにインバータ等を用いてもよい。

発明の効果上述の如く、本発明によれば、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ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク系統
図、第２図Ａ，Ｂは夫々各ビームとトラツク位置
関係の一例と第１図図示ブロツク系統の要部の動
作説明用信号波形図、第３図Ａ，Ｂは夫々主光ビ
ームとプレピツトとの相対位置関係の各例と第１
図図示ブロツク系統の他の要部の動作説明用信号
波形図、第４図及び第５図は夫々本発明で記録再
生すべき記録円盤のトラツクパターンの各例を示
す図、第６図は記録円盤の一部拡大図、第７図は
第４図及び第５図図示円盤の縦断面図、第８図及
び第９図Ａは夫々従来のトラツキングサーボ装置
によりトラツキングすべき光ビームと案内トラツ
クとの関係の各例を示す図、第９図Ｂは第９図Ａ
に示す記録円盤において回折光が生ずることを示
す縦断面図、第１０図Ａ、Ｂは夫々４分割デイテ
クタと入射光の関係の各例を示す図である。１０…主光ビームによる再生信号入力端子、１
１，１２…副光ビームによる再生信号入力端子、
１５，１６…微分回路、１７，２７…差動増幅
器、１８…両波整流回路、１９…比較回路、２３
…フエーズ・ロツクト・ループ（PLL）、２４…
１／２逓倍回路、２６…スイツチ回路、３２…ト
ラツキング装置、３５，４０…記録円盤（デイス
ク）、３６，４１，−１，−２…記録トラツ
ク中心線、３７，４２，P₁₁〜P₃₅…プレピツト。

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主光ビ
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
あつて前記案内トラツクを副光ビームにより走査
して得た再生信号に基づき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
スを生成する手段と、前記主光ビームにより再生
された該相隣る２本の案内トラツクの再生信号を
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。２該案内トラツクの既記録ピツトの深さは、該
主光ビームの波長の１／４倍であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のトラツキングサ
ーボ装置。