JPH05205286A - トラッキング制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ディスク等の記録媒体を用いる記録再生装
置のトラッキング制御装置において、安定したトラック
引き込みが可能で、アクセス時に正確にトラックの数を
カウントできるトラッキング制御方法を提供することを
目的とする。 【構成】 トラッキング誤差信号を記憶装置２に記憶
し、その読み出し記憶出力を光ヘッドの移動手段に加算
する構成において、残留検出回路１１のレベルをレベル
判別回路１２の出力に応じて記憶装置２のデータを更新
する。 【効果】 偏心の振幅位相が変化した場合でも、常に安
定した引き込みが可能で、正確アクセスを実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク等の情報媒
体を用いる記録再生装置のトラッキング制御方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、レーザ光を利用して情報信号を光
ディスク、光カード等に記録し、あるいは再生する光情
報記録再生装置の開発、製品化が活発である。

【０００３】一般に、光情報記録再生装置においては光
ディスク、光カード（以下、代表して単にディスクと称
す）の情報トラック（以下、単にトラックと称す）に対
して正確に光記録／再生ヘッド（以下、単に光ヘッドと
称す）からの光ビームを照射するためにトラッキング制
御が行なわれる。

【０００４】以下に従来のトラッキング制御方法につい
て説明する。図３は、従来のトラッキング制御方法のブ
ロック図である。図３においてトラックに対する光ヘッ
ドの位置誤差のトラッキング誤差信号（以下、単に誤差
信号と称す）は、位相補償回路１を経て誤差信号の記憶
装置２および、トラッキングループをオン、オフするス
イッチ３に印加される。記憶装置２では起動時にトラッ
キング制御を動作させた時におけるディスクのトラック
接線方向の誤差成分が記憶される。スイッチ３は入力さ
れる誤差信号をオン、オフして加算回路４に出力し、読
み出し回路５により読み出される記憶装置２と加算され
る。その加算出力はドライブ回路６を経て、トラッキン
グのために光ビームを微小に変位させるレンズ駆動装置
７を制御し、レーザビームがトラックに正確に追従する
よう照射させる。また加算回路４の出力の一部はフィル
タ８を経てスイッチ９に印加され、必要によって外部か
ら印加されるアクセス制御のためのオン、オフ信号によ
って、光ヘッドをディスクの半径方向に移動するリニア
モータ駆動装置１０の動作を制御する。

【０００５】上記の記憶される誤差信号成分は、ディス
ク上のトラックの中心と回転中心の偏り、いわゆる偏心
と呼ばれている成分が支配的であるため、ディスクの任
意のトラックより記憶して、その信号を用いて制御する
技術や（特開昭５６−７２４７号公報等）、ディスクの
内外周等で半径方向の一定領域で区分し各領域のトラッ
キング信号を記憶する複数の記憶装置を有し、アクセス
や記録再生時にその領域に応じた記憶信号を用いて制御
することが一般に行なわれている（特開平３−１７６８
２５号公報等）。この記憶したトラッキング誤差信号は
トラッキングループをＯＦＦした状態においては、レン
ズ駆動手段７をトラッキングループＯＮ時とほぼ同程度
駆動する事によって見かけ上の偏心を減らすことがで
き、トラック数を計数して行なわれるアクセス制御時
に、偏心によって発生するトラック横切本数計数（以下
トラックカウントと称す。）の誤差を極めて少なくする
ことができ、さらにトラッキングの引き込みの安定性も
向上し、正確な高速アクセスを可能にしている。また記
憶したトラッキング誤差信号はトラッキングループをＯ
Ｎ状態においては、系の周波数特性で決まる残留誤差
を、開ループ系として減算できるため更に小さくでき、
一般に６０ｄＢ程度のループゲインの系で、実質７０〜
８０ｄＢ程度の系と同程度の残留誤差に抑えることがで
きる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成では、振動等の外乱や、ディスク固定部の滑り等によ
り記録媒体と記録媒体を駆動する装置との間に位置ずれ
が生じ偏心の振幅、位相が相対的に変化した場合は制御
効果が期待できなくなり、光ヘッド移動後のトラッキン
グ引き込みが劣化したり、トラックの数をカウントして
光ヘッドを移動する駆動装置ではカウントミスを生じ
て、正確なアクセスが困難になるという問題があった。

【０００７】本発明は上述したような、従来のトラッキ
ング制御装置の課題に鑑み、簡易な構成で安定したトラ
ック引き込みが可能で、アクセス時における正確なトラ
ックカウントができるトラッキング制御方法を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した課題を
解決するため、光ディスク等の記録媒体を用いる記録再
生装置のトラッキング制御装置において誤差信号を記憶
し、その読み出し記憶出力をアクセス時の精度低下や、
トラッキングＯＦＦ時のトラック横切り数の増加等必要
に応じて、記憶している誤差信号を更新する、または位
相をシフトする方法を実施するものである。

【０００９】さらにディスク自身にその偏心情報として
の誤差信号を記録し、起動時に利用するものである。

【００１０】

【作用】上記した本発明のトラッキング制御方法によれ
ば、光ヘッドのトラック移動後の引き込みにおいても、
記憶されたトラッキング誤差信号が常に最適な信号に更
新されているため、見かけ上の偏心は常に最小に保た
れ、トラッキングの引き込みが安定し、トラックカウン
トによるアクセス精度も常に良好に保つことができる。

【００１１】またディスク自身に記録した偏心情報を、
偏心の少ない内周部でトラッキング制御をＯＮするか、
トラッキングを制御をＯＮする前にだいたいの値を検出
し利用することによって、偏心の大きいディスクなどの
起動時においても、トラッキング制御の安定な引き込み
を可能とするものである。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００１３】図１において誤差信号は、位相補償回路１
を経て記憶装置２および、トラッキングループをオン、
オフするスイッチ３および、光ヘッドのトラック直交方
向の移動に際して目標とするトラックと移動後のトラッ
クとの差を検出する残留検出回路１１に印加される。記
憶装置２ではディスクの誤差信号が記憶される。スイッ
チ３は入力される誤差信号をオン、オフして加算回路４
に出力し、読み出し回路５により読み出される記憶装置
２と加算される。この加算出力はドライブ回路６を経
て、トラッキングのために光ビームを微小に変位させる
レンズ駆動装置７を制御し、レーザビームがトラックに
正確に追従するよう照射させる。また加算回路４の出力
の一部はフィルタ８を経てスイッチ９に印加され、外部
から印加されるアクセス制御のためのオン、オフ信号に
よって、光ヘッドを移動するリニアモータ駆動装置１０
の動作を制御する。また残留検出回路１１では、アクセ
ス終了後のトラックジャンプ本数を計数する事によって
目標トラックとの差が検出でき、この出力はレベル判別
回路１２に送られ、トラッキングＯＮ時の残留が一定値
を越えた場合に記憶装置２の記憶データを更新するよう
に働く。

【００１４】ここでは、残留検出回路はアクセス後の引
き込みトラックと目標トラックの差の本数を計数する構
成としたが、ディスクの回転基本周波数の数倍程度の比
較的低い周波数成分に帯域制限された誤差信号の振幅値
を検出して、この振幅値が一定以上のレベルになったと
きに、記憶装置２の記憶データを更新するように構成し
てもよい。ここで残留誤差の振幅は、装置の起動当初記
憶された信号によって、系の周波数特性で決まる誤差
を、開ループ系として減算できるため更に小さくでき極
めて小さい値になるように構成されている。そのため振
幅、位相がずれると明瞭に残留誤差の振幅が増加するた
め、残留誤差振幅が一定値を超えたことは、当初記憶し
た時と偏心状態が変わったことを意味しており、残留本
数の計数結果と同様の扱いができ、さらに振幅で扱う場
合はアクセスを実施する前に、記憶値が適正でないこと
が判定できるという利点もある。

【００１５】以下本発明の第２の実施例について図面を
参照しながら説明する。図２において、１から１０は図
１の構成と同様なものである。図１の構成と異なるのは
記憶装置２の記憶データを更新するに際し、トラッキン
グループがＯＦＦされた状態における誤差信号の周波数
検出回路１３の周波数が最小になるように記憶装置２の
記憶データの位相を変化させることである。これは、デ
ィスクの偏心量はディスク複製時のスタンパー中心とデ
ィスクの中心穴の位置づれや、物理的な歪であり短い時
間で変化することは少なく、主にディスクの滑りによ
り、記憶した誤差信号と実際の偏心の位相が変化するこ
とが多いことに注目した対策であり、これによりトラッ
キングループがスイッチ３によりオフされている状態
で、光ヘッドをアクセスモードなどで移動することなく
記憶装置２の記憶データを更新することができる。ここ
で、記憶データを更新するタイミングとして、前述の残
留誤差検出回路の信号を利用しても良いが、本実施例の
周波数検出回路の出力が一定レベルを超えた事を利用す
る方法も極めて有効である。本実施例の場合は位相を変
化させるに際し、トラッキングループをＯＦＦする必要
があるため、アクセス終了時等トラッキングを引き込ま
せる寸前の状態を利用したり、装置が次の動作に移るま
での待状態にある時などを利用して実施することができ
る。

【００１６】また位相を調整する他の方法として、近傍
のアドレス間でアクセスを繰り返しながら、目標アドレ
スとの誤差である残留検出値が最小になるようにするこ
ともできる。

【００１７】上記した実施例では、記憶装置に記憶する
信号を１種類で説明したが、ディスクの内外周等で半径
方向の一定領域で区分し各領域のトラッキング信号を記
憶する複数の記憶装置を有し、アクセスや記録再生時に
その領域に応じた記憶信号を用いて制御するといった複
数の記憶信号を扱う場合でも同様の効果を得られること
は明らかである。そのような場合はアクセスの度に確認
し必要に応じて行なう方法や、装置が次の動作に移るま
での待状態にある時などを利用して各区分領域に移動し
て残留値やトラッキングループＯＦＦ状態の周波数を確
認し実施する等の方法によって簡単に実現することがで
きる。

【００１８】上記した構成により、記録媒体と記録媒体
を駆動する装置との間に起動後位置ずれが生じ、偏心の
位相が変化した場合においても常に最適の誤差信号の記
憶データを得ることができるため、アクセスの精度、ト
ラッキングの引き込みの安定性、およびトラッキング精
度を常に良好に保つことができる。

【００１９】ここで、残留誤差検出回路、周波数検出回
路、記憶装置等を、ＡＤコンバータ、マイクロコンピュ
ター、ＤＡコンバータ等、同様の機能を果たせる他の回
路によって置き換えることが可能なこと明らかであり、
ディジタル的に全ての系を構成するディジタルトラッキ
ングサーボ系において、マイクロプログラムの組み合せ
によって同様の機能を実現することも本発明の範囲であ
る。

【００２０】次に上記した誤差信号の記憶データに相当
する信号をディスクに記録し、起動時などまったく記憶
データが無い場合の安定な引き込みを実現する方法につ
いて以下に図を用いて説明する。

【００２１】図３はディスクの一実施例であり、同図に
おいて２０はディスクであり２１は装置装着用の中心
穴、２２はトラッキング信号記録領域、２３はユーザ使
用領域である。２２ａ〜２２ｄは記録されたトラッキン
グ信号を示しており、本実施例は２３のユーザ領域を、
半径方向に４つの領域に分割しそれぞれ独立した記憶装
置によって、各領域のトラッキング誤差を記憶する場合
である。この他ディスク上には、数万トラックにのぼる
トラックの位置を正確に検出するためのトラックアドレ
スやセクタ情報、また場合によって回転制御用の回転位
置信号等が記録されているが、同図では省略する。ここ
で、ディスクの偏心量は上記したように短い時間で変化
することは少ないため、内周の比較的トラック歪の少な
いトラックに、１または複数の誤差信号を記憶装置２で
記憶した値を同図に示すようにディスクそのものに記録
しておくことによって、起動時の、複数記憶の学習など
の時間を大幅に節約することができ、また複数領域の学
習をする場合でも、特に外周におけるトラック歪の大き
い、直径の大きいディスクでは、歪の大きいトラックの
引き込み安定化等、極めて有効に利用することができ
る。このディスク上に記録されたトラッキング信号は、
各領域の記憶装置の値をディジタル的に記録しても良い
し、周波数変調などの方法で振幅と位相が復元できる用
に記録したものでもよい。また特定のトラックと各領域
を対応させて一周に渡って１つの誤差信号を記録するこ
とも可能である。その場合は、位相は再生される信号の
まま利用することが可能となる。

【００２２】ディスク上にトラッキング信号を記録する
他の実施例を図４に、またその信号波形の例を第５図に
示す。図４において２４はトラッキング信号記録領域で
あり図３の例と異なるのは、複数トラックに渡って周波
数変調された同一の誤差信号つまり、偏心成分の情報が
記録されている。この領域のトラック本数は数１０本程
度以上であり、図５ａのトラッキング信号波形に示すよ
うにトラッキングが引き込まない状態においても、トラ
ックを横切ることによって周波数変調された高周波信号
の離散値が図５ｂの再生信号に示すように、ある程度検
出できることを利用して、トラッキング信号を最初にト
ラッキングループをＯＮする前に検出できるようにした
ものである。この離散的な再生信号を復調した信号を、
同図ｃに示す。この復調信号のエンベロープを取るか、
積分してディスク回転の基本周波数近傍の信号を抜き出
すことによって、だいたいの偏心情報を検出することが
できる。ここで偏心成分はディスクが持つ成分と、装置
に装着するときに発生する装着中心ずれが約同程度であ
るため、完全な補正効果を得ることは望めないが、最初
に起動した時のトラッキング引き込みを安定化させる上
では非常に有効である。特にディスク自身の持つ偏心や
歪の大きい場合においては極めて有効な手段となるもの
である。

【００２３】ディスク上に偏心成分を示す信号であるト
ラッキング信号を記録する方法は、前述の他、特定の周
波数を決めておき、最大偏心位相の点に周波数Ｆ１を、
振幅情報を周波数Ｆ２で数十トラックに渡って記録して
おき、図５の例と同様にトラッキングを引き込ませる前
に検出される記録信号の離散値から読み取る方法も有効
である。この場合は周波数分析回路と、周波数Ｆ２の振
幅情報対応テーブルなどで実現することができる。さら
に、ディスクの記録面以外にもディスク表面や、ディス
クのケースであるカートリッジの特定位置に、バーコー
ド情報をディスクの出荷評価時にシール等の手段で貼り
つけ、光ヘッドとは別の反射型ホトカプラ等のセンサー
で読み取ることも可能である。

【００２４】このようなディスクへの偏心情報としての
誤差信号の記録は、生産時に工場において実施しても良
いし、ユーザが最初にディスクを利用するときに行える
よう、装置側に記憶装置２と信号記録回路（図示せず）
を接続しておく事によっても、簡単に実現できるもので
ある。また記録される偏心情報は内周や外周など、特定
位置の代表値でも良いし、複数領域の平均値でも有効で
ある。

【００２５】上述のように本発明は、アクセス時の相対
的な偏心を減らせアクセス精度を向上しトラッキング制
御の引き込みを安定化させたり、トラッキング制御の精
度を向上しするために用いられる誤差信号の記憶データ
を、アクセス精度の低下や、トラッキング残留誤差の増
加等、更新が必要なタイミングを検知し記憶データその
ものや、その位相を更新、調整することにより、記録、
再生の際常に安定したトラック引き込みと、正確なアク
セスが可能となる。さらにディスク自身にその偏心情報
としての誤差信号を記録し、起動時に利用することによ
って、偏心の大きいディスクなどの起動時においても、
相対的な偏心を減少させる事が可能であり、トラッキン
グ制御の安定な引き込みを可能とするものである。

【００２６】なお、本発明は上述の実施例の構成に限定
されず、また記録媒体は光ディスクに限定されず、光カ
ードや光方式以外のビデオディスク等のトラッキング制
御に適用可能なことは自明である。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明のトラッキング制御
方法は、トラッキング誤差信号の記憶データを、アクセ
ス精度の低下等、更新が必要なタイミングを検知し記憶
データそのものや、その位相を更新、調整するという簡
単な方法により、記録、再生の際常に安定したトラック
引き込みと、正確なアクセスを実現することが可能とな
る。さらにディスク自身にその偏心情報としての誤差信
号を記録し、起動時に利用することによって、偏心の大
きいディスクなどの起動時においても、トラッキング制
御の安定な引き込みを可能とするものであり、その実用
的効果は極めて大きいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図

【図２】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図

【図３】本発明の一実施例のディスク構成を示す模式図

【図４】本発明の一実施例のディスク構成を示す模式図

【図５】本発明の再生波形を示す波形図

【図６】従来のトラッキング制御の例を示すブロック図

【符号の説明】

１ 位相補償回路 ２ 記憶装置 ３ スイッチ ４ 加算回路 ５ 読みだし回路 ６ ドライブ回路 ７ レンズ駆動回路 ８ フィルタ ９ スイッチ １０ リニアモータ駆動装置 １１ 残留検出回路 １２ レベル判別回路 １３ 周波数検出回路 ２０ ディスク ２２ トラッキング信号記録領域 ２４ トラッキング信号記録領域

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体の反射光から情報信号を検出する
   光ヘッドと、その検出出力の情報信号からトラックの歪
   みに対応したトラッキング誤差信号を検出する誤差信号
   検出手段と、その検出出力のトラッキング誤差信号を記
   憶する記憶手段と、その記憶されたトラッキング誤差信
   号を読み出す読みだし手段と、トラックの直交方向に光
   ヘッドを移動させる移動手段と、光ヘッドのトラック直
   交方向の移動に際して目標とするトラックと移動後のト
   ラックとの差を検出する残留検出手段とを有し、前記記
   憶手段の出力を前記移動手段に加算し任意のトラックを
   アクセスするに際し、前記残留検出手段の出力が一定値
   を越えた場合前記記憶手段の値を更新することを特徴と
   するトラッキング制御方法。
2. 【請求項２】記録媒体の反射光から情報信号を検出する
   光ヘッドと、その検出出力の情報信号からトラックの歪
   みに対応したトラッキング誤差信号を検出する誤差信号
   検出手段と、その検出出力のトラッキング誤差信号を記
   憶する記憶手段と、その記憶されたトラッキング誤差信
   号を読み出す読みだし手段と、トラックの直交方向に光
   ヘッドを移動させる移動手段と、トラッキング動作時の
   誤差を検出する残留検出手段とを有し、前記残留検出手
   段の出力が一定値を越えた場合前記記憶手段の値を更新
   することを特徴とするトラッキング制御方法。
3. 【請求項３】前記誤差信号検出手段出力の周波数を検出
   する周波数検出手段を有し、前記周波数検出手段の出力
   が一定値を越えた場合前記記憶手段の値を更新すること
   を特徴とするトラッキング制御方法。
4. 【請求項４】前記誤差信号検出手段出力の周波数を検出
   する周波数検出手段を有し、前記記憶手段の値を変更す
   るに際し前記周波数検出手段の出力が最小になるように
   記憶手段の位相を調整することを特徴とする請求項３記
   載のトラッキング制御方法。
5. 【請求項５】光ヘッドのトラック直交方向の移動に際し
   て目標とするトラックと移動後のトラックとの差を最小
   にするように記憶手段の位相を調整することを特徴とす
   る請求項１記載のトラッキング制御方法。
6. 【請求項６】トラッキング誤差信号を記憶する記憶手段
   が記録媒体のトラックの一定本数で区分した領域毎に対
   応させて複数の記憶手段を有し、各区分位置における残
   留検出手段または、周波数検出手段のの出力が許容値を
   越えているもののみを更新することを特徴とする請求項
   １、２、３記載のトラッキング制御方法。
7. 【請求項７】トラッキング誤差信号を前記記録媒体に記
   録することを特徴とする請求項１記載のトラッキング制
   御方法。
8. 【請求項８】トラッキング誤差信号を記憶する記憶手段
   の値を記録媒体の特定位置に記録したことを特徴とする
   記録媒体。