JPS61194645A - 光デイスク装置におけるトラツク引き込み方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は光ディスク装置に係り、特にトラック追従制御
系に好適な引き込み方法に関するものである。

〔発明の背景〕

光ディスク装置のトラック引き込み方式については、特
開昭５１−１０７０１５号に記載のように、偏心の状態
を測定、記憶し、これを読み出しながら光スポットを記
憶内容に従って強制的に動かすことによつと、光スポッ
トの相対的にトラックに沿うようになり、引き込み動作
が確実に出来るようになっていた。しかし、これでは、
一度偏心状態を記憶するために時間を要すことと、偏心
以外の原因で生ずるトラックずれ１例えばシーク動作終
了のヘッドの残留振動や外部からの衝撃によるものがあ
ると引き込み動作が不安定になるという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は偏心以外の原因によるトラックぶれがあ
つ起゛場合にも、短時間の安定に引き込みができる方法
を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記の目的を実現するために本発明ではまず光スポット
がトラックを通過する間に、通過方向と通過速度を検出
する。引き込み動作が安定に行われる光スポットとトラ
ックとの相対速度の限界があるので、この検出した通過
速度が、限界速度以下になったときを検出して引き込み
を行う。また通過速度が限界値以上でも、光スポットを
前記検出速度になるように光スポットを強制的に駆動し
、相対速度が限界値以内になるようにして引き込みを行
う。このようにすると、短時間に安定に引き込み動作が
できる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。光デ
ィスク面には案内溝１と情報を記録する記憶膜２が基板
３の上に下地膜４を介して作成されている。このディス
ク面上にレーザ光束を集束して微少スポット５を形成す
る。光スポットが一定速度で案内溝（情報が記録された
後はトラックと称す）を通過すると、ディスクからの反
射光束が対物レンズを通過した後の総光量を表られす信
号６とスポットとトラックのずれを表られす信号７はそ
れぞれトラックの位置に対応して（ｂ）。

（ｃ）のように変化する。すなわち、トラックピッチを
同期とする正弦波の波形となり、総光量信号とシラツク
ずれ信号は位相が９０’だけシフトした関係がある。

光スポットがトラックを通過する速度は、トラックずれ
信号を微分した信号の振幅として検出す１す ることかできる。（ｄ）ｇトラックずれ信号を微分して
得たトラック通過速度信号８である。

また、速度を検出する別の方法としては、トラックピッ
チが一定であることを用いて、トラックからトラックま
での移動時間を測定することによって速度を知る方法が
ある。具体的には、トラックずれ信号７から零点をクロ
スする状態を表られすパルス信号９を（ｆ）のように作
成し、連続パルスの立ち上りから次の立ち上りまでの時
間、または１つのパルスの時間幅を測定することによっ
て知ることができる。

トラックに光スポットを安定に引き込む１つの実施例を
第２図のサーボ系のブロック図に従って説明する。トラ
ックの動き１０とスポットの動き１１はトラックずれ検
出部１２において公知の方法によって光学的に位置ずれ
が検出され、その出力はトラックずれ信号７となる。こ
の信号７をスイッチ回路１３に入力し、サーボＯＮタイ
ミング信号１４によって制御し、スイッチ回路１３の出
力は補償系１５、アクチュエータ駆動部１６を介してア
クチュエータ１７を駆動し、光スポットの位置決めを行
う、トラッキングサーボ系の動作を制御するサーボＯＮ
タイミング信号１４は上位の制御回路からトラッキング
を行うように指令されるトラッキングＯＮ信号１８によ
って起動される制御回路１９によって、トラックずれ信
号７及び総光量信号６を用いて、安定な引き込み動作が
できるタイミングを検出して出力される。

この制御回路１９の構成を第３図に示す。トラックずれ
検出部１２から出力されたトラックずれ信号７と総光量
検出部２０から出力された総光量信号６はトラック中心
検出回路２１に入力され、トラック中心をスポットが通
過したことを表られすトラック通過パルス信号２２を発
生する。一方、トラックずれ信号７は速度検出回路２３
に入力されて、トラックを通過するときの速度を表られ
す信号２４を出力する。この信号２４とある速度に対応
する設定レベル電圧２５をレベル比較回路２６に入力し
、トラックを光スポットが通過する速度がある設定速度
以下になると論理レベル“１″を出力するようにする６ トラック通過パルス信号２２を前述のレベル比較の演算
に要する時間（通常数ナノから数十ナノ秒）だけ遅延回
路２７に通して時間遅れを生じさせ、この出力と前述の
レベル比較回路２６の出力をＡＮＤ回路２８に入力して
、論理積をとる。するとトラック通過速度が設定値以下
になったときに、トラックのほぼ中心をスポットが通過
するたびにパルスが出力される。このパルスを上位制御
回路から指令されるトラッキングＯＮ信号１８と供にフ
リップ・フロップ回路２９（具体的にはＤ−Ｔフリップ
フロップ）に入力して、トラッキングＯＮ信号が論理レ
ベル゛′１′″となった後、直後に来たパルスに同期し
てフリップフロップ回路の出力を論理レベル“１″にす
る。この出力をサーボＯＮタイミング信号１４とする。

トラック中心検出回路２１の構成、及びタイケチヤード
について、第１図、第４図、第６図をもとに述べる。ト
ラックずれ検出信号７をコンパレータ３０に入力して零
点とレベル比較し、第１図（ｆ）の信号を得、これを遅
延回路３２に通して排他論理和回路３１の一方に入力は
、他方の入力には第１図（ｆ）の信号を入力すると、排
他論理和回路の出力には第１図（ｆ）の信号の立ち上り
、立ち下りで遅延回路３２の遅延時間の時間幅を持つパ
ルスが発生する。また、総光量信号６をコンパレータ３
３に入力して、レベルＥ１とレベル比較を行い、第１図
（ｅ）のように、トラックが存在するすることを表られ
すトラック位置信号３４を発生する。この信号と、前述
の排他論理和回路の出力の論理積をＡＮＤ回路でとると
、第６図（Ｑ）のようにトラックが存在するところで、
かつトラックずれ信号が零となるところ（トラックの中
心とみなせる）で立ち上るパルス列からなるトラック通
過パルス信号２２を発生する。

次に、速度検出回路２３と設定速度以下になったことを
判定する回路の構成について、以下２つの実施例につい
て述べる。まず、第５図において、トラックずれ信号７
は微分回路３５に入力されて。

第６図（ｄ）のようにトラックの存在するところでは速
度に比例した大きさを持つ速度信号８を発生する。しか
し、微分するだけでは、不要な高周波分も増大すること
になるので、低域フィルタ３６に通して高周波分を除く
、この低減フィルタ３６のカットオフ周波数は速度信号
８の周波数成分より大にとる。低減フィルタの出力をト
ラック通過速度信号２４と称す。

トラック通過速度信号２４をコンパレータ３７に入力し
、もう一方の入力には設定速度に相当するレベルＥ、が
入力され、トラック通過速度信号２４がＥ、よりレベル
が下ると第６図（ｅ）のように論理レベル“１″を発生
し、これをフリップ・フロップ回路（Ｄ−Ｔフリップフ
ロップ）３８に入力し、もう一方の入力にはトラック通
過パルス信号を入力とすることにより、トラック中心に
おける速度が設定レベルより少であることを判定して、
論理レベル“１″を第６図（ｆ）のように出力する。こ
の出力とトラッキングＯＮ信号１８を用いて、前述のよ
うにしてトラッキングサーボＯＮタイミング信号（第６
図（ｈ））１４を発生する。

上記のサーボＯＮタイミング信号１４によって第２図に
示したサーボ系のループを閉じると、光スポットは安定
にトラック中心に位置決めされる。

このときの各検出信号の振舞を第６図（ａ）（ｂ）（ｄ
）に示す、さらに、設定速度以下であるかどうかを判定
する方法の説明において、速度の正極性のことだけしか
述べなかったが、第６図（ｄ）のように負の極性につい
ても同様な判定を行う。

次に速度を検出する別の実施例について、第７図、第８
図を用い説明する。トラック通過パルス信号２２をダウ
ンカウンタ４０の一方に入力し、もう一方の入力に一定
繰り返し同期のパルスを発振器４１から入力し、カウン
タ４０に初期値４２を得えておく、この値は設定速度で
トラックピッチ間隔を通過したときに要する時間と前記
一定繰り返し周期との整数比である。このよ馬にすると
、トラック通過間隔が長くなって（通過速度が遅くなっ
て）設定速度より通過速度が遅くなるとダウンカウンタ
４０の内容が零になったことを示すＢＲ信号４３が発生
する。これをフリップフロップ４４のセット入力に入力
し、リセット入力には、トラック通過パルス信号２２を
遅延回路４５に通し、この出力を入力する。するとフリ
ップフロップ４４の出力は第８図（ｄ）のように、（ｅ
）のトラック通過パルス信号２２の間隔が長くなると、
速度が遅くなったことを示すパルス信号を発生する。

この信号をＤ−Ｔフリップフロップ４６のＤ端子に入力
は、一方のＴ端子にはトラック通過パルス信号２２を入
力して、トラック通過パルス信号２２によってフリップ
フロップ４６の出力の周期をとると、第８図（ｅ）のよ
うになる、この信号４７を用いて、前記実施例と同様に
トラッキングＯＮ信号１８、トラック通過パルス信号２
２を用いてトラッキングサーボＯＮタイミング信号１４
を第８図（ｇ）のように発生する。

この実施例において、速度を検出する機能だけならば、
カウンタ４０、フ漁ツブフロップ４６の入力に用いたト
ラック通過パルス信号２２の代りにトラック位置信号３
４、トラックずれ信号７をコンパレータに入力して得た
信号９（第１図（ｆ））を用いても良い。

トラックずれ信号７のみを用いて本発明を実施する場合
には、総光量信号がないため、トラック中心を検出する
ことができないので、トラッキングサーボＯＮタイミン
グ信号はトラック通過パルス信号と同期をとることがで
きないが、このときサーボＯＮ信号と同時にサーボＯＮ
タイミング信号を発生させれば良い。

次に、トラック通過速度が一定値以下になるのを待つと
待ち時間が増加するので、トラッキングＯＮ信号から直
ちに引き込み動作に入る実施例について説明する。第９
図は本実施例の制御系の実施例である。トラックずれ検
出信号７と総光量検出信号６を制御回路５０に入力して
、トラック通過速度を検出して、この速度に光スポット
がなるようにアクチュエータ１７を駆動する信号５１を
発生し、その後にトラック中心にスポットが来たとき、
サーボＯＮ信号１４を発生し、サーボ等を閉じることに
よって引き込み動作を行う。

この制御回路５０の構成を第１０図に示す、速度検出部
２３、トラック通過検出部２１は前述の実施例で述へた
ものと同様である。速度信号２４（第１１図（ｅ））を
トラック通過パルス信号２２（第１１図（ｄ））をサン
プルホールド回路５２に入力して、第１１図（ｆ）のよ
うなサンプル速度信号５３を検出する。一方トラッキン
グＯＮ信号第１１図（ｈ）１８と１へラック通過パルス
信号２２とＡＮＤ回路５４に入力して、トラッキングＯ
Ｎ指令後のトラック通過パルス信号５５をとり出し駆動
パルス発生回路５６に入力する。この回路のもう一方の
入力にはサンプル速度信号２２を入力する。するとこの
回路５６ではトラック通過パルス信号２２の立ち上りに
同期して、特定のパルス幅τを持ち、振幅はサンプル速
度信号５３の値に等しい駆動パルス信号５１を第１１図
（ｇ）のように一つのパルスだけ発生する。トラッキン
グＯＮ指令後のトラック通過パルス信号５５とトラック
通過パルス信号２２をタイミング回路５７に入力して、
トラッキングＯＮ指令後のトラック通過パルス５５を後
のトラック通過パルス信号立ち上りに同期して立ち上る
サーボＯＮタイミング信号１４（第１１図（ｉ））と発
生させる。

また、アクチュエータを駆動する信号を発生するもう一
つの実施例を第１２図に示す、タイミング回路５７では
トラッキングＯＮ信号１８とトラック位置信号３４を入
力し、トラッキングＯＮ信号１８の立ち上りから後のト
ラック位置信号３４のパルスを１つだけ抜き出し、この
信号５８を用いて、速度信号２４をゲート回路５９によ
ってこのパルスの期間だけ通過させて、第１１図（ｊ）
のような駆動信号５９を発生する。この実施例でのサー
ボＯＮタイミング信号は前記信号５８の立ち下りから直
後トラック通過パルス信号の立ち上りに周期する信号を
第１１図（ｉ）のようにタイミング回路６０を用いて発
生させる。

前述の実施例において、アクチュエータの発生力が十分
にない場合には、１回の駆動パルスだけでは、必要要速
度が得られない。この場合には駆動パルスを１回発生し
たのち、次のシラツク中心における通過速度を再度検出
して、設定速度以下になるまで上樋動作を繰返し、サー
ボＯＮタイミング信号１４を発生する。

さらに、何らかに原因（検出ミス、外力によるスポット
の移動等）によって１回の駆動パルスだけでは、必要要
速度が得られない。このときにも前述の方法を用いるこ
とができる。

アクチュエータに十分な推力があれば、前述までの実施
例のように１通過速度を検出して光スポットを駆動し１
次のトラックで引き込ませる必要はなくなる０通過速度
を検出したトラックにおいてサーボＯＮタイミング信号
を発生し、そのトラックに引き込ませるようにする。こ
のためにタイミング回路５７．６０は次のトラック（ト
ラック通過パルスで表られされる）が来るのを待たず通
過速度を検出すると直ちにタイミング信号１４を発する
ようにする。この実施例において、微分回路３５と加算
器６１の代りにサーボ系の位相補償に良く用いられてい
るリード・ラグ回路、及び位相進み回路の時定数、利得
を切り換えて使用し、回路を兼用にしても良い。また、
この実施例において光スポットを駆動する駆動信号の継
続時間は一定時間でか、トラックずれ信号がある一定振
幅以下になったことを検出するまでの時間にすれば良い
。

次に、総光量の信号の検出方法とこれを用いた場合の引
き込み動作の別の実施例について説明する。総光量信号
からトラック位置信号を検出するのに一定値Ｅｉでレベ
ル比較を行なったが、ディスク反射率等で総光量信号の
レベルが変動すると、正しくトラック位置信号が検出さ
れない、そこで、総光量信号を低減フィルタに通し、こ
の出力を前述のレベルＥ１の代りに使用すれば良い、し
かし、低減フィルタのカットオフ周波数よりも総光量信
号の周波数が低い（通過速度が遅いとき）ときにはフィ
ルタの出力も同時に変動するので正しく位置信号を検出
できない、引き込みの特性から考えると、通過速度の遅
いときには、トラックのどの位置でも引き込めるが、速
度が早くなるとトラック中心は近でないと引き込めなく
なる。

そこで、トラックずれ信号の零クロスの間隔を測定して
、速度を検出し、トラッキングＯＮ信号が来たときには
優先的にトラックずれ信号から検出した速度が遅いか速
いかをみて、遅い場合は直ちにサーボＯＮタイミングを
発生し、速い場合は総光量信号を低減フィルタの出力で
レベル比較したトラック位置信号を用いて、今まで述べ
た実施例の手順に従って引き込み動作を行う。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来トラック引き込みを行う場合に偏
心を検出する時間を必要としていたが、制御系を閉じる
指令命令がでると直ちに引き込み動作を行うことができ
、また外乱、振動の影響を受けることなく安定に引き込
み動作ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いる信号の説明図、第２図は本発明
のトラック引き込み方法を実施するトラッキング制御装
置のブロック図、第３図はその制御回路の構成図、第４
図はトラック中心検出部の回路図、第５図は速度検出部
の他の回路図、第６図はタイムチャート図、第７図は速
度検出部の他の回路図、第８図はそのタイムチャート図
、第９図は本発明の他の実施例を実施するトラッキング
制御装置のブロックダイヤ図、第１０図はその制御回路
の構成図、第１１図はタイムチャート図。 第１２図は制御回路の他の構成図である。 舅１図 ｆ　５　図 ￥：Ｊ　６　図 Ｚ　７　　図 Ｙ　ど　図 第　ｑ　目 第　１０　　図 不　１１　　図 （Ｌ）−」− 篤　１２　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光スポットがトラックを通過する速度を検出し、該検出
   速度に従つて上記光スポットを駆動し、該検出速度が所
   定値以下になつたとき検出してトラッキングサーボルー
   プを閉じるタイミングを発生することにより、上記光ス
   ポットをトラックに引き込むことを特徴とする光ディス
   ク装置におけるトラック引き込み方法。