JPH05342610A - 光学式情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学式情報記録再生装置において、ＲＯＭ領
域でスポット位置制御ループに外乱が加わり、スポット
位置がトラック位置からずれる現象をなくす。 【構成】 ＲＯＭ領域でスポット位置制御ループのゲイ
ンを小さくする構成とした。また、位置誤差信号の正規
化を行う場合、ＲＯＭ領域で正規化を停止した。 【効果】 スポット位置がＲＯＭ領域でトラック位置か
らずれる量が大幅に減少した。また、光学式情報記録再
生装置の信頼性が大幅に向上した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学式情報記録再生装
置におけるレーザ光の焦点位置制御の安定性の向上に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光学式情報記録再生装置のスポッ
ト位置制御ループの構成図を図９に示す。図９のように
従来は光ディスク上のＲＯＭ領域とＭＯ領域の区別をつ
けずにスポット位置制御ループを構成した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の方
法では、ＲＯＭ領域で発生するサーボエラー信号に重畳
されたノイズがスポット位置制御ループに加わる外乱と
なり、図８（ａ）に示すようにＲＯＭ領域の直後にトラ
ック位置からずれてしまう現象が起こった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するためのもので、 （１） レーザ光を用いて情報の記録再生を行う光学式
情報記録再生装置において、光ディスク上に集光された
レーザ光の焦点であるスポットの位置とトラック位置と
のずれ量を検出する位置誤差検出手段と、前記スポット
をトラック位置に追従させるスポット位置制御ループの
ループゲインをＲＯＭ領域とＭＯ領域で切り換えるため
のゲイン切り換え手段と、前記スポット位置制御ループ
の周波数特性を補償する位相補償手段を有することを特
徴とする。

【０００５】（２） 前記ゲイン切り換え手段がゲイン
の異なるふたつのアンプの出力をスイッチによって切り
換える構成になっていることを特徴とする。

【０００６】（３） 前記ゲイン切り換え手段によって
スポット位置制御ループのループゲインを切り換える際
に、それぞれのゲインに合わせて位相補償の中心周波数
を切り換えることを特徴とする。

【０００７】（４） レーザ光を用いて情報の記録再生
を行う光学式情報記録再生装置において、光ディスク上
に集光されたレーザ光の焦点であるスポットの位置とト
ラック位置とのずれ量を検出する位置誤差検出手段と、
前記光ディスクからの反射光量を基準にして前記位置誤
差検出手段の出力を正規化する正規化手段と、前記スポ
ットをトラック位置に追従させるスポット位置制御ルー
プの周波数特性を補償する位相補償手段を有することを
特徴とする。

【０００８】（５） 前記正規化手段の動作を切り換え
信号によって停止できることを特徴とする。

【０００９】（６） レーザ光を用いて情報の記録再生
を行う光学式情報記録再生装置において、光ディスクか
らの反射光量を基準レベルと比較することによって光デ
ィスク上のＲＯＭ領域の位置を検出するＲＯＭ領域検出
手段を有することを特徴とする。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）光学式情報記録再生装置は、レーザ光を光
ディスク上に照射して情報の記録再生を行う。レーザ光
は対物レンズを通して光ディスク上に集光され、光ディ
スクの記録膜上に焦点を結ぶ。（以下、レーザ光の焦点
をスポットと呼ぶ。）一般に書き換えのできる光学式情
報記録再生装置に用いられる光ディスクには情報記録案
内溝（以下、情報記録案内溝をトラックと呼ぶ。）が形
成されている。トラックはその一部が連続にはならず、
トラックアドレスなどが記録されたＲＯＭ領域となって
いる。（連続したトラック領域をＭＯ領域と呼ぶ。）光
学式情報記録再生装置はスポットを光ディスクのトラッ
ク上に位置させ、情報の記録再生を行う。光ディスク上
のトラックは幅が１．６μｍと大変狭い。そのため、フ
ィードバック制御によって正確な位置制御を行ってい
る。すなわち、スポット位置とトラック位置とのずれ量
を検出しそれをフィードバックすることによって正確な
スポット位置制御を行うことができる。

【００１１】光学式情報記録再生装置のスポット位置制
御ループのブロック図を図１に示す。１は位置誤差検出
手段であり、スポット位置と目標位置となるトラック位
置とのずれ量を検出している。位置誤差検出手段１は複
数の光センサを内蔵している。光ディスク上に照射され
たレーザ光が反射され位置誤差検出手段１の光センサに
入射される。光センサはそれぞれ独立して入射光量に応
じた信号を出力する。光センサの出力信号は位置誤差検
出手段１内で演算され、位置誤差信号が生成される。ス
ポット位置とトラック位置が一致しているとき、位置誤
差信号は０となる。スポット位置とトラック位置がずれ
ている場合、ずれている方向によって極性の異なる信号
が出力される。

【００１２】７はスポット位置制御手段であり、入力さ
れた信号に応じて可動部が動きスポット位置を調整す
る。６は位相補償手段である。光学式情報記録再生装置
に用いられるスポット位置制御手段７は、位相が１８０
゜遅れている形のものが多く使われる。そのため、充分
な位相余裕を確保するために位相補償手段６を挿入して
いる。

【００１３】５の破線で囲んだブロックはゲイン切り換
え手段である。ゲイン切り換え手段５はゲインの異なる
ふたつのゲインブロックと切り換えスイッチ４によって
構成される。ゲイン切り換え手段５の具体的な回路図を
図２に示す。ゲインブロックはオペアンプによって構成
されている。オペアンプ１４は非反転バッファでゲイン
ブロック２を構成し、オペアンプ１５はアッテネータで
第２のゲインブロック３を構成した。端子１８はゲイン
切り換え手段５の入力端子であり、端子１９はゲイン切
り換え手段５の出力端子である。位置誤差信号が端子１
８からゲイン切り換え手段５に入力される。位置誤差信
号はゲインブロック２と第２のゲインブロック３に入力
される。ゲインブロック２からは１倍の信号が出力さ
れ、第２のゲインブロック３からは｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ
２）｝倍された信号が出力される。１６，１７はアナロ
グスイッチを示している。図示したａ，ｂ，ｃは、ａが
入力端子、ｂが出力端子、ｃがコントロール端子を示し
ている。本実施例で用いるアナログスイッチの端子記号
はすべてａｂｃで表し、同じ意味である。アナログスイ
ッチはコントロール端子にＨｉｇｈレベルが入力された
時、入力端子と出力端子が短絡状態となる。ＲＯＭ信号
入力端子８からは、スポットが光ディスク上のＲＯＭ領
域に入るとＨｉｇｈレベルになる信号が入力される。そ
のため、ＭＯ領域においてはオペアンプ１４の出力が端
子１９から出力され、ＲＯＭ領域においてはオペアンプ
１５の出力が端子１９から出力されることになる。その
結果、ＲＯＭ領域においてはスポット位置制御ループの
ゲインが小さくなる。

【００１４】ＲＯＭ領域直後にスポット位置がトラック
位置からずれてしまう現象は、ＲＯＭ領域において正確
な位置誤差信号が生成できないことに原因がある。すな
わち、ＲＯＭ領域における位置誤差信号は単なるノイズ
となり、トラック位置と異なる位置にスポットが移動し
てしまう。

【００１５】根本的な対策としては、ＭＯ領域とＲＯＭ
領域において区別なく扱える位置誤差信号を生成するの
がよい。しかし、現状の技術でＭＯ領域とＲＯＭ領域で
同質の位置誤差信号を得るのは非常に困難である。もう
ひとつの対策として、ノイズに反応させない対策が考え
られる。すなわち、ＲＯＭ領域で発生する位置誤差信号
はすべてノイズであると考え、スポットが動かないよう
にすればよい。この考え方を実現する手段としてＲＯＭ
領域においてゲインを小さくする方法が考えられる。す
なわち、ＲＯＭ領域においてゲインを小さくすることに
よって速応性を悪化させ、ノイズに対する反応を遅くす
る方法である。ゲインが小さくなり立ち上がり速度が遅
くなるとＲＯＭ領域におけるスポットのずれ量が小さく
なり、図８（ｂ）のようにＲＯＭ領域直後でもスポット
がトラック位置を追従する波形が得られる。

【００１６】本実施例では、ゲインブロック２のゲイン
を０ｄＢに設定したが、装置によって最適なゲインに設
定すればよい。また、第２のゲインブロック３もアッテ
ネータに限らず、ゲインブロックのゲインに合わせ最適
な設定にすればよい。

【００１７】（実施例２）図３に本発明の別の実施例を
示す。図３は図１に示したブロック図に第２の位相補償
手段２９を加えた形になっている。第２の位相補償手段
２９は、第２のゲインブロック３によって設定されるル
ープゲインの時に最適な位相補償となるよう設定された
ブロックになっている。フィードバック制御ループでは
設定されたゲインに対して最適な位相補償があり、位相
補償が変わらずにループゲインが大きく変わる場合は、
安定性が悪くなる。

【００１８】図３に示したブロックは、ＲＯＭ領域でゲ
インを切り換え第２のゲインブロック３で設定されるル
ープゲインにする際に、そのゲインに最適な位相補償と
なるよう第２の位相補償手段２９によって位相補償をす
るため、大幅にゲインを切り換えても安定性に悪影響を
及ぼすことはない。

【００１９】（実施例３）図４に光ディスクからの反射
光量によって、位置誤差信号を正規化する場合に本発明
を実施する例を示す。９が正規化手段を示している。正
規化手段９にはＲＯＭ信号と共に反射光量信号が反射光
量信号入力端子１０から入力される。正規化手段９の具
体的な回路図を図５に示す。本実施例では、正規化手段
９を割り算器を用いて構成した。図５（ａ）はＲＯＭ信
号によって割り算器の分母を切り換える方法を示し、図
５（ｂ）はＲＯＭ信号で割り算器の使用の可否を切り換
える方法を示している。８，１０は図４と同じ端子を示
している。３２は正規化手段９の入力を示し、３３は正
規化手段９の出力を示している。２０は割り算器であ
る。ｄは分子入力端子、ｆは分母入力端子、ｅは出力端
子を示している。割り算器２０の分子入力にｙ、分母入
力にｘが入力されると、出力端子からは（ｙ／ｘ）が出
力されることになる。

【００２０】図５（ａ）の説明をする。スポットが光デ
ィスク上のＭＯ領域に位置するときにはＲＯＭ信号はＬ
ｏｗレベルとなる。そのため、アナログスイッチ３０の
入力と出力が短絡され、割り算器２０の分母入力には反
射光量信号が入力される。通常、位置誤差信号振幅と反
射光量信号レベルは比例しているため、位置誤差信号を
反射光量信号で割り算することによって反射光量に影響
されない位置誤差信号を得ることができる。ＭＯ領域は
反射光量信号が乱れることがないため、反射光量信号を
割り算器の分母に入力することによって安定したループ
ゲインを得ることができる。

【００２１】２１は分母基準レベル生成手段を示してい
る。スポットが光ディスク上のＲＯＭ領域に位置すると
ＲＯＭ信号がＨｉｇｈレベルになり、アナログスイッチ
３１の入力と出力が短絡され、割り算器２０の分母入力
に任意の定電圧が入力される。ＲＯＭ領域では反射光量
信号に雑音が重畳されるため、そのまま割り算器の分母
に入力すると出力信号にも雑音が重畳され、ループが不
安定になることがある。そのため、ＲＯＭ領域では割り
算器の分母入力を反射光量信号から定電圧に切り換え、
信号を安定化している。分母基準レベル生成手段２１に
よって任意の電圧レベルを生成できるため、ＲＯＭ領域
において入力する電圧レベルを調整し、ループゲインを
調整することができる。たとえば分母入力レベルを２倍
にすることによって、ループゲインを６ｄＢ小さくする
ことができる。

【００２２】図５（ｂ）は割り算器使用の可否を切り換
える方法による正規化手段の回路図である。アナログス
イッチ３０とアナログスイッチ３１で正規化手段９の出
力端子３３から出力される信号を切り換えている。図５
（ｂ）に示した回路も図５（ａ）に示した回路と同様に
ＭＯ領域でアナログスイッチ３０の入力と出力が短絡
し、ＲＯＭ領域でアナログスイッチ３１の入力と出力が
短絡される。その結果、ＭＯ領域では割り算器の出力が
正規化手段９から出力され、ＲＯＭ領域では割り算を行
わない位置誤差信号が正規化手段９から出力されること
になる。

【００２３】割り算器を用いた正規化手段においては、
割り算器の分母入力に重畳される雑音がＲＯＭ領域でス
ポット位置がトラック位置からずれる原因になることが
ある。そのような場合には図４，図５に示した構成を実
施することによって安定したスポット位置制御を行うこ
とができる。また、正規化手段９に図５（ａ）に示した
回路を用いることによって、ＭＯ領域とＲＯＭ領域でル
ープゲインを切り換えることも可能になり、実施例１で
示した構成も実施できる。

【００２４】（実施例４）本発明を実施する際には、Ｒ
ＯＭ信号としてドライブコントローラ等のスポット位置
制御回路とは別の部分で生成される信号を用いる方法が
第１に考えられる。しかし、ＲＯＭ信号は反射光量信号
をコンパレートすることによって簡単に生成できるの
で、それを用いた実施例を図６に示す。図６は、図１に
示した実施例の応用例である。１１はＲＯＭ領域検出手
段であり、このブロックで反射光量信号からＲＯＭ信号
を生成している。ＲＯＭ領域検出手段１１によって生成
されたＲＯＭ信号１２が切り換えスイッチ４に入力され
ＭＯ領域とＲＯＭ領域によって信号処理方法が切り換え
られることになる。

【００２５】ＲＯＭ領域検出手段１１の具体的な回路図
を図７に示す。２３はＲＯＭ検出基準電圧生成手段であ
り、ＭＯ領域とＲＯＭ領域を判別するための基準電圧を
生成している。２２はコンパレータであり入力されたふ
たつの信号の大小を比較している。図７（ｂ）に示した
２５は反射光量信号である。２７は反射光量が０となる
際の信号レベルである。ＲＯＭ領域では反射光量が減少
する。そのため、ＭＯ領域とＲＯＭ領域を分離できる基
準電圧レベル２６を設定し反射光量信号レベル２５と比
較することによってＲＯＭ信号２８を得ることができ
る。基準電圧レベル２６は、ＲＯＭ検出基準電圧生成手
段２３によって生成される。本実施例では、ＲＯＭ領域
でＨｉｇｈレベルになるＲＯＭ信号を生成した。しか
し、極性はＲＯＭ領域でＬｏｗレベルにしてもよい。回
路設計の容易さに応じて、極性を選択すればよい。

【００２６】ＲＯＭ領域検出手段１１で生成したＲＯＭ
信号は外部から入力される信号とタイミングが異なる
が、ＲＯＭ領域による位置ずれ防止の効果には大きな影
響はない。

【００２７】

【発明の効果】本発明はＲＯＭ領域においてスポット位
置制御ループのゲインを小さくする構成にしたため、Ｒ
ＯＭ領域において位置誤差信号に重畳されるノイズによ
ってスポット位置がずらされなくなった。また、割り算
器を使用する場合は、ＲＯＭ領域において割り算器の使
用を禁止する構成にしたため、割り算器のノイズによる
位置ずれも防止することができた。その結果、正確にス
ポットがトラックを追従できるスポット位置制御ループ
を構成することができた。また、光学式情報記録再生装
置の信頼性も大幅に向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例の構成を示すブロック
図。

【図２】 本発明のゲイン切り換え手段を示す回路図。

【図３】 本発明の第２の実施例の構成を示すブロック
図。

【図４】 本発明の第３の実施例の構成を示すブロック
図。

【図５】 本発明の正規化手段を示す回路図。

【図６】 本発明の第４の実施例の構成を示すブロック
図。

【図７】 本発明のＲＯＭ領域検出手段を示す回路図及
びＲＯＭ領域検出手段の動作を示す波形図。

【図８】 従来課題であった位置誤差信号を示す波形図
及び本発明によって改良された位置誤差信号を示す波形
図。

【図９】 従来の光学式情報記録再生装置のスポット位
置制御ループの構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１・・・・位置誤差検出手段 ２・・・・ゲインブロック ３・・・・第２のゲインブロック ４・・・・切り換えスイッチ ５・・・・ゲイン切り換え手段 ６・・・・位相補償手段 ７・・・・スポット位置制御手段 ８・・・・ＲＯＭ信号入力手段 １１・・・・ＲＯＭ領域検出手段 ２９・・・・第２の位相補償手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を用いて情報の記録再生を行う
   光学式情報記録再生装置において、光ディスク上に集光
   されたレーザ光の焦点であるスポットの位置とトラック
   位置とのずれ量を検出する位置誤差検出手段と、前記ス
   ポットをトラック位置に追従させるスポット位置制御ル
   ープのループゲインをＲＯＭ領域とＭＯ領域で切り換え
   るためのゲイン切り換え手段と、前記スポット位置制御
   ループの周波数特性を補償する位相補償手段を有するこ
   とを特徴とする光学式情報記録再生装置。
2. 【請求項２】 前記ゲイン切り換え手段がゲインの異な
   るふたつのアンプの出力をスイッチによって切り換える
   構成になっていることを特徴とする請求項１記載の光学
   式情報記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記ゲイン切り換え手段によってスポッ
   ト位置制御ループのループゲインを切り換える際に、そ
   れぞれのゲインに合わせて位相補償の中心周波数を切り
   換えることを特徴とする請求項１記載の光学式情報記録
   再生装置。
4. 【請求項４】 レーザ光を用いて情報の記録再生を行う
   光学式情報記録再生装置において、光ディスク上に集光
   されたレーザ光の焦点であるスポットの位置とトラック
   位置とのずれ量を検出する位置誤差検出手段と、前記光
   ディスクからの反射光量を基準にして前記位置誤差検出
   手段の出力を正規化する正規化手段と、前記スポットを
   トラック位置に追従させるスポット位置制御ループの周
   波数特性を補償する位相補償手段を有することを特徴と
   する光学式情報記録再生装置。
5. 【請求項５】 前記正規化手段の動作を切り換え信号に
   よって停止できることを特徴とする請求項４記載の光学
   式情報記録再生装置。
6. 【請求項６】 レーザ光を用いて情報の記録再生を行う
   光学式情報記録再生装置において、光ディスクからの反
   射光量を基準レベルと比較することによって光ディスク
   上のＲＯＭ領域の位置を検出するＲＯＭ領域検出手段を
   有することを特徴とする光学式情報記録再生装置。