JPH05205291A - トラッキングサーボ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学的記録再生装置におけるトラッキングサ
ーボ引き込みの安定化、高速化を目的とする。 【構成】 トラッキングサーボＯＦＦ時のトラッキング
誤差信号のバランスをトラッキングアンバランス検出回
路９、トラッキングアンバランス補正信号発生回路１０
で検出し、トラッキングサーボＯＮ時一定時間、または
ＯＮに先だって、トラッキング誤差信号のアンバランス
を補正する極性でトラッキングサーボ手段のアンバラン
ス検出手段より後段の加算点へ補正信号を印加する。 【効果】 トラッキング信号の動作点がダイナミックレ
ンジを最大にした上で引き込ませることができ、引き込
み動作が安定になると同時に引き込みのスピードも速く
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザなどの光ビームを
円盤状のディスク等の記録媒体に照射し、情報の記録再
生を行なう光学的記録装置のトラッキング制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＤやビデオディスクをはじめ、
書き込みのできる文書ファイル、データファイル、画像
ファイルといった光ディスク装置の普及が盛んである。
このような光ディスク装置ではディスクに直径１μｍ程
度に絞られた半導体レーザなどの光ビームを照射し、情
報を記録または再生している。

【０００３】また、光ディスク装置では光ビームスポッ
トがディスクの面振れに対し、ディスクが回転中でも常
にディスクの記録面上に合焦点するようにフォーカスサ
ーボが働くと同時にディスクに偏心があっても正確に約
１．６μｍピッチのトラックを光ビームスポットが追従
するようにトラッキングサーボが働く。さらに、記録再
生するために必要な光電変換素子や電気回路、光ビーム
を整形するレンズなどで構成される光学ブロックと光ビ
ームスポットの位置を制御するアクチュエータブロック
が一体になったピックアップなどで構成されている。

【０００４】このような光ディスク装置において前述の
トラッキングサーボはディスク再生中に様々な目的でサ
ーボをＯＮ／ＯＦＦすることがしばしばある。例えば内
周の再生番地から外周の目的番地まで高速でアクセスを
行なう場合にはアクセス中はトラッキングサーボをＯＦ
Ｆしピックアップだけを近傍の番地まで先に移動させた
後、トラッキングサーボをＯＮし連続のトラックジャン
プにより目的番地までアクセスするようになっている。
トラックジャンプ時にもジャンプの瞬間にトラッキング
サーボをＯＦＦしている。

【０００５】しかし、トラッキングサーボＯＮ時にディ
スクのそりなどのためディスクと光ビームの光軸が傾い
ていたり、アクセス時ピックアップが振動したりすると
トラッキング誤差信号のバランスが悪くなる。そのため
トラッキングサーボの引き込みが不安定になり最悪の場
合ピックアップが暴走状態になる危険性がある。このた
め従来は特開昭６２−２５２５３３などに示されている
ようにトラッキングサーボをＯＮした後、トラッキング
サーボの状態をモニターし、サーボが不安定な状態にあ
るときは一度サーボをＯＦＦし一定時間おいた後、再び
トラッキングサーボをＯＮするような構成になってい
た。

【０００６】以下図面を参照しながら従来例について説
明する。図６において１のＴＥ１はディスクからの光ビ
ームの反射光スポットが照射されるトラック方向に二分
割されたディテクタ（光電変換素子）の片方の出力であ
り、２のＴＥ２はもう一方の出力である。１のＴＥ１と
２のＴＥ２は差動アンプ３に印加され、ここで光ビーム
スポットのトラック方向の位置をあらわすトラッキング
誤差信号が検出される。次に差動アンプ３の出力である
トラッキング誤差信号は位相補償回路４及びトラッキン
グサーボＯＮ／ＯＦＦスイッチ５を経て駆動アンプ６に
入力され、駆動アンプ６の出力はさらに光ビームスポッ
トをトラック方向に駆動するためのトラッキングアクチ
ュエータコイルに印加され、トラッキングサーボＯＮ時
は光ビームスポットが常にトラックの中心を追従するよ
うにトラッキングアクチュエータコイルを駆動する。

【０００７】また、差動アンプ３の出力はトラッキング
アクチュエータの振動状態検出回路２０に入力されてお
り、トラッキングアクチュエータの振動状態検出回路２
０はトラッキングサーボＯＮ時のトラッキング誤差信号
からウィンドウコンパレータなどでトラッキングアクチ
ュエータの振動状態を判別してトラッキング誤差信号が
一定のレベル以下のときはＨ、以上のときはＬの判別信
号を出力し、この出力はＡＮＤゲート２１に印加されて
いる。ＡＮＤゲート２１には装置全体をコントロールす
る指令装置からのトラッキングサーボＯＮ／ＯＦＦ信号
も印加されており、トラッキング誤差信号が一定のレベ
ル以下の時だけ、すなわちトラッキングアクチュエータ
が安定な動作しているときだけＨを出力しトラッキング
サーボがＯＮになるようにトラッキングサーボＯＮ／Ｏ
ＦＦスイッチ５に印加されている。

【０００８】以上のように従来のトラッキングサーボに
おいてはトラッキングサーボ引き込み時にトラッキング
サーボが不安定になった場合、一度サーボをＯＦＦし再
度ＯＮするという方法が行なわれていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成ではトラッキングサーボＯＮ時にトラッキング
サーボが不安定になった場合、一度サーボをＯＦＦし再
度ＯＮするため最終的にトラッキングサーボが引き込む
までに時間がかかり、アクセスタイムが遅くなるという
問題点を有していた。

【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
でトラッキングサーボの引き込みが速く、安定なトラッ
キングサーボ装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のトラッキングサーボ装置はトラッキング誤差
信号のアンバランスを検出するトラッキングアンバラン
ス検出手段と、トラッキングアンバランス検出手段によ
り検出されたアンバランス量に応じてトラッキングサー
ボＯＮ時に一定時間または、ＯＮするに先立ってアンバ
ランスを補正する極性で適当な補正電圧をトラッキング
サーボ回路のアクチュエータ駆動部などアンバランス検
出手段より後段の適当な加算点へ印加し、トラック追従
動作ではなく、トラッキング信号のバランスを補正する
トラッキングアンバランス補正手段を有している。

【００１２】

【作用】この構成によって、トラッキングサーボの引き
込み時のトラッキング信号の動作点を最もダイナミック
レンジが大きい状態にした上で引き込ませることができ
るため、引き込み動作が安定になると同時に引き込みの
スピードも速くなり、高速のアクセスやトラックジャン
プを可能にすることができる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。図１は本発明の第一の実施例を示して
おり、１はディスクからの光ビームの反射光スポットが
照射されるトラック方向に二分割されたディテクタの片
方の出力ＴＥ１、２はもう一方の出力ＴＥ２、３は差動
アンプ、４は位相補償回路、５はトラッキングサーボＯ
Ｎ／ＯＦＦスイッチ、６は駆動アンプ、７はトラッキン
グアクチュエータコイル、８はトラッキングサーボＯＮ
／ＯＦＦ信号、９はトラッキングアンバランス検出回
路、１０はトラッキングアンバランス補正信号発生回路
である。

【００１４】以上のように構成されたトラッキングサー
ボ回路についてその動作を説明する。１のＴＥ１はディ
スクからの光ビームの反射光スポットが照射されるトラ
ック方向に二分割されたディテクタ（光電変換素子）の
片方の出力であり、２のＴＥ２はもう一方の出力であ
る。１のＴＥ１と２のＴＥ２は差動アンプ３に印加さ
れ、ここで光ビームスポットのトラック方向の位置をあ
らわすトラッキング誤差信号が検出される。次に差動ア
ンプ３の出力であるトラッキング誤差信号は位相補償回
路４及びトラッキングサーボＯＮ／ＯＦＦスイッチ５を
経て駆動アンプ６に入力され、駆動アンプ６の出力はさ
らに光ビームスポットをトラック方向に駆動するための
トラッキングアクチュエータコイルに印加され、トラッ
キングサーボＯＮ時は光ビームスポットが常にトラック
の中心を追従するようにトラッキングアクチュエータコ
イルを駆動する。

【００１５】また、位相補償回路４を経たトラッキング
誤差信号はトラッキングアンバランス検出回路９に入り
ここで積分器等により積分されてアンバランス量が検出
される。トラッキングアンバランス検出回路９で検出さ
れたアンバランス量に相当する信号はトラッキングアン
バランス補正信号発生回路１０を経てトラッキングサー
ボＯＮ時に駆動アンプ６に印加され、サーボの引き込み
を速く安定にしている。

【００１６】図２及び図３を使って本発明の主要部の詳
しい動作について説明する。図２は主要部のブロック図
を表しており、図３はその各点における波形を表したタ
イミングチャートである。いまトラッキングアンバラン
ス検出回路９に入力されるトラッキング誤差信号１１の
波形がａ点のような波形であるとするとトラッキング誤
差信号１１のバランスはー側にずれており、ＣＲで構成
された簡単なＬ．Ｐ．Ｆ．（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌ
ｔｅｒ）を経た信号はｂ点の波形のようになる。またｃ
点の波形で示されるトラッキングサーボＯＮ／ＯＦＦ信
号はモノマルチバイブレータ１４を経て１３のスイッチ
Ｂに印加されており、トラッキングサーボＯＮ／ＯＦＦ
信号がＯＮになって後、ｄ点の波形のように一定時間τ
だけ１３のスイッチＢをＯＮ状態にしｆ点の波形のよう
に積分されたＤＣ電圧を駆動アンプ６へ印加する。さら
にトラッキングサーボＯＮ／ＯＦＦ信号８とモノマルチ
バイブレータ１４の出力はＡＮＤとインバータのゲート
回路を経てｅ点の波形で示すようにトラッキングサーボ
ＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＮになって後、一定時間τだけ遅
れて１２のスイッチＡに印加されており、１２のスイッ
チＡはτ時間の補正信号を発生した後はＯＮ状態にな
る。これはコンデンサに溜まった電荷をトラッキングバ
ランスの補正が終わったあとはすばやく放電し、次のト
ラッキングサーボＯＮ／ＯＦＦ動作に備えるためであ
る。

【００１７】以上のように本発明によればトラッキング
誤差信号のバランスを補正することにより、トラッキン
グ引き込み時のトラッキング誤差信号の動作点を、常に
正負のトラッキング信号のダイナミックレンジの中心に
おいて引き込みを行えるため、系の周波数特性や行き過
ぎ量などのダイナミックレンジの確保という観点からも
最も安定であり、装置の起動時、アクセス時等の過渡状
態においても優れた引き込み特性を有するトラッキング
サーボを実現できる。

【００１８】図４は本発明の第二の実施例であり、図１
と同符号を付与したものは同じ構成要素である。ここで
はトラッキングアンバランス検出回路の構成と動作につ
いて説明する。位相補償回路４を経たトラッキング誤差
信号はＬ．Ｐ．Ｆ．１５とピークホールド回路１６に入
力されており、それぞれの出力は切り替えスイッチ１７
を介してトラッキングアンバランス補正信号発生回路１
０に印加されている。ここでピークホールド回路は１６
は＋側とー側のピーク値の差を検出することによってト
ラッキングのアンバランス値を出力するようになってい
る。また切り替えスイッチ１７にはモード切り替え信号
１８が印加されておりトラッキングサーボＯＮ／ＯＦＦ
のモードによりＬ．Ｐ．Ｆ．１５とピークホールド回路
１６の出力を切り替えてトラッキングアンバランス補正
信号発生回路１０に入力するようになっている。

【００１９】すなわち、アクセス時のように比較的長い
時間トラッキングサーボをＯＦＦしている場合とトラッ
クジャンプのように短い時間トラッキングサーボをＯＦ
Ｆしている場合とでモードを分けてトラッキングのアン
バランスを検出し、長いときは時定数の大きなＬ．Ｐ．
Ｆ．１５でアンバランスを検出し、短いときは時定数の
小さいピークホールド回路１６でアンバランスを検出す
るようになっている。このようにアンバランスの検出方
法をトラッキングサーボＯＮ／ＯＦＦのモードまたは、
ＯＮされる前のモードによって切り替えることで、アク
セス量など過渡状態の時間や程度に応じたアンバランス
補正ができるため、一段とトラッキングサーボの信頼性
が向上する。

【００２０】図５は本発明の第三の実施例であり、図１
と同符号を付与したものは同じ構成要素である。ここで
はトラッキングアンバランス補正信号発生回路１０の動
作について説明する。トラッキングアンバランス検出回
路９の出力はトラッキングアンバランス補正信号発生回
路１０とともにウィンドウコンパレータ１９に入力され
ていてウィンドウコンパレータ１９ではトラッキングの
バランスがどうなっているかを常にモニターしていてこ
の信号をトラッキングアンバランス補正信号発生回路１
０に印加しトラッキングアンバランス補正信号発生回路
１０はトラッキングのアンバランスが一定のレベル以下
になるまで駆動アンプ６へ補正信号を加算し続ける構成
になっている。この構成によって、一定時間補正信号を
加算する構成に比べ、より正確に必要な時間補正信号を
入力するため、装置間のばらつきや、アクセスの距離等
の差によって生じるアンバランス量の差に関係なく、ト
ラッキングサーボの引き込みを極めて安定にできるもの
である。

【００２１】ここで本実施例ではアンバランス補正信号
の印加タイミングをトラッキングサーボのＯＮと同時に
行い一定時間、またはアンバランス量が許容値になるま
での間としたが、アンバランス補正信号を、補正に必要
な系の時定数分トラッキングサーボＯＮに先だって印加
することも有効であるが、その場合は、トラッキングサ
ーボＯＮ／ＯＦＦ信号とは別にタイミングの異なる指令
信号を準備するか、トラッキングサーボＯＮ信号を一定
時間遅らせるモノマルチバイブレータやタイマー等の構
成要素の追加が必要である。

【００２２】またトラッキングＯＮ後の印加ゲインを低
くする手段を追加しアクセス時、トラッキングＯＮ時と
もに常時入力し、アンバランスを生じにくくすることも
有効である。この場合は図２において１３のスイッチＢ
の動作極性を図１における５のトラッキングＯＮ／ＯＦ
Ｆスイッチと逆極性にした上で、スイッチＢと並列で系
に必要なゲインの低下をさせる抵抗を接続し、１２のス
イッチＡ１４のモノマルチバイブレータや論理回路を削
除するだけで簡単に実現することができるものである。
また適当な不感帯を有するダイオードなどによるリミッ
ターを介してアクセス時、トラッキングＯＮ時ともに常
時入力し、アンバランスを生じにくくすることも有効で
ある。この場合は図２において１３のスイッチＢの動作
極性を図１における５のトラッキングＯＮ／ＯＦＦスイ
ッチと逆極性にした上で、スイッチＢと並列に極性を反
対にして並列につないだダイオードを接続し、１２のス
イッチＡ１４のモノマルチバイブレータや論理回路を削
除するだけで簡単に実現することができる。

【００２３】また、ピークホールド回路、モノマルチバ
イブレータ、スイッチ、論理回路等を、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
ことは明らかであり、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。

【００２４】以上のようにトラッキング誤差信号のアン
バランスを検出するトラッキングアンバランス検出手段
と、トラッキングアンバランス検出手段により検出され
たアンバランス量に応じてトラッキングサーボＯＮ時に
アンバランスを補正する極性で適当な補正電圧をトラッ
キングサーボ回路へ印加することにより、装置の記録再
生の安定化に重要なトラッキングサーボの引き込みをき
わめて安定に、迅速に実現することができるものであ
る。

【００２５】なお、実施例では光ディスク装置を用いて
説明したが、光カードや光テープなど同様な機能を有す
る装置への応用、展開が可能であることは自明である。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明はトラッキングアン
バランス検出回路とトラッキングアンバランス補正信号
発生回路を設けることにより、比較的簡単な構成で引き
込みが安定で、速く、確実なトラッキングサーボを実現
でき、アクセスの高速化、装置の記録再生動作の信頼性
向上等、その効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における第一の実施例の図

【図２】本発明における第一の実施例の主要部の図

【図３】本発明における第一の実施例の主要部の図のタ
イミングチャート

【図４】本発明における第二の実施例の図

【図５】本発明における第三の実施例の図

【図６】従来例の図

【符号の説明】

３ 差動アンプ ４ 位相補償回路 ５ トラッキングサーボＯＮ／ＯＦＦスイッチ ６ 駆動アンプ ７ トラッキングアクチュエータコイル ８ トラッキングサーボＯＮ／ＯＦＦ信号 ９ トラッキングアンバランス検出回路 １０ トラッキングバランス補正信号発生回路 １１ トラッキング誤差信号 １４ モノマルチバイブレータ １５ Ｌ．Ｐ．Ｆ．（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅ
ｒ） １６ ピークホールド回路 １７ 切り替えスイッチ １８ モード切り替え信号 ２０ トラッキングアクチュエータの振動状態検出回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報信号を記録または再生する記録媒体に
   光ビームを集光照射し前記情報信号を記録或いは再生す
   るための光ビーム照射手段と、記録媒体と光ビーム照射
   手段の間に相対運動を発生させる相対運動手段と、記録
   媒体の記録面上の光ビームのスポットが前記記録媒体の
   記録面上に予め設けられたトラックを追従するように前
   記光ビームのスポットの位置を制御するトラッキングサ
   ーボ手段と、前記トラッキングサーボ手段のＯＦＦ時に
   前記トラッキングサーボ手段の中で検出される前記光ビ
   ームのスポットと前記トラックとの位置関係を表すトラ
   ッキング誤差信号の前記トラックの中心に対するアンバ
   ランス量を検出するアンバランス検出手段と、前記アン
   バランス検出手段により検出された前記トラッキング誤
   差信号のアンバランス量に応じた電圧を、前記トラッキ
   ングサーボ手段のアンバランス検出手段より後段の加算
   点へトラッキングアンバランスを補正する極性で印加す
   るトラッキングアンバランス補正手段を備えたことを特
   徴とするトラッキングサーボ装置。
2. 【請求項２】アンバランス検出手段により検出された前
   記トラッキング誤差信号のアンバランス量に応じた電圧
   を、一定時間前記トラッキングサーボ手段のＯＮ時に、
   前記トラッキングサーボ手段のアンバランス検出手段よ
   り後段の加算点へトラッキングアンバランスを補正する
   極性で印加するトラッキングアンバランス補正手段を備
   えたことを特徴とする請求項１記載のトラッキングサー
   ボ装置。
3. 【請求項３】前記アンバランス検出手段により検出され
   た前記トラッキング誤差信号のアンバランス量に応じた
   電圧を、前記トラッキングサーボ手段をＯＮする前に、
   前記トラッキングサーボ手段のアンバランス検出手段よ
   り後段の加算点へトラッキングアンバランスを補正する
   極性で印加するトラッキングアンバランス補正手段を備
   えたことを特徴とする請求項１記載のトラッキングサー
   ボ装置。
4. 【請求項４】前記アンバランス検出手段の出力が一定値
   以下になるまで、前記アンバランス検出手段により検出
   された前記トラッキング誤差信号のアンバランス量に応
   じた電圧を、前記トラッキングサーボ手段のアンバラン
   ス検出手段より後段の加算点へトラッキングアンバラン
   スを補正する極性で印加するトラッキングアンバランス
   補正手段を備えたことを特徴とする請求項１、２、３記
   載のトラッキングサーボ装置。
5. 【請求項５】前記トラッキングサーボ手段をＯＮする前
   後で、前記トラッキングサーボ手段のアンバランス検出
   手段より後段の加算点へトラッキングアンバランスを補
   正する極性で印加するゲインを切り換えるトラッキング
   アンバランス補正手段を備えたことを特徴とする請求項
   １、３記載のトラッキングサーボ装置。
6. 【請求項６】前記アンバランス検出手段が、時定数の長
   い第１のアンバランス検出手段と、第１のアンバランス
   検出手段より時定数の短い第２のアンバランス検出手段
   を備え、前記トラッキングサーボ手段がＯＮになる前の
   モードによってアンバランス検出手段を切り換えること
   を特徴とする請求項１、２記載のトラッキングサーボ装
   置。