JPS62109236A - トラツキングサ−ボ装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明はトラッ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、ディスクという）に記録されてい
る案内トラックに基づいて光ビームを１−ラツＶ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ィスクに記録する場合、実
質上情報のない案内トラックをディスク上に予め形成し
ておき、記録時にこの案内トラッ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４９−１１３６０１８など）。

しかるに、上記の従来のトラッキングサーボ装置は、主
光ビームで情報信号を記録する場合、先行の副光ビーム
と後行の副光ビームとの条件が胃なり（後行の副光ビー
ムだけが主光ビームにより記録されたピットの影費を受
ける）、このため正しいトラッキング誤差信号が得られ
ないという問題点があった。また、深さλ／８（ただし
、λは光ビームの波長）の溝である案内トラック内に情
報信号記録ピットを形成すると共に、光ビームが案内ト
ラックを照射した際に出る士−次回折光の光強度を利用
して光ビームをトラッキング制御する方法も従来より知
られている。しかし、この従来方法は光ビームが再生時
などで案内トラックを横切るような時に、案内トラック
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ったりし、時には４分割ディ
テクタ上に投射される反射光が非対称となったりするた
め、公知の非点収差法によるフォーカスサーボが誤動作
することがあった。すなわち、非点収差法によりフォー
カス誤差を検出する装置では、上記の光ビームが案内１
−ラックを横切る場合に、４分割ディテクタの受光面が
非対称となることは、合焦点状態であっても一方の対角
線のディテクタの出力の和が使方の対角線のディテクタ
の出力の和より大となることであり、好ましいことでは
なかった。そのため、この従来のトラッキング制御方法
をどる装置では、フォ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ら細く
なる点にナイフェツジを立て、反射ビームを２分割光デ
イテクタで受光し、これよりフォーカス誤差信号を１ｑ
るナイフェツジ法を採ることが望ましい。しかし、この
ナイフェツジ法はナイフェツジ、ディテクタ、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った。

そこで、本出願人は先に特願昭６０−１４１６９５号に
て、断続するピットからなる案内トラックから再生した
信号に基づいてトラッ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ッキングサーボ装置を提案し
た。この提案になるトラッキングサーボ装置によれば、
断続するピッ］・の列である案内トラックからの再生信
号に基づいて［−ラッ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ックを情報信号記録ト
ラックの両側に２本設（プた従来方法に比し、２つの副
光ビームはプレピットの周期に応じた信号を作るために
用いられ、トラッキング誤差信号は主光ビームのプレピ
ッ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１〜ラツキン
グ制御ができ、また、−の案内トラックに情報信号記録
トラックを形成づる他の従来方法に比し、光ビームが案
内トラックを横切るような再生をしても、案内トラック
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１ｇを受けることがなく、よってフォー
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ッキング制
御を行なうことができる等の数々の特長を有する。

発明が解決しようとする問題点 しかるに、この提案になるドラッギング１ノーボ装置で
は、特殊再生などのため光ビームが情報信号記録トラッ
クを横切るような走査をした場合、トラッキング誤差信
号は情報信号記録再生用光ビームが案内トラックを１本
横切る毎に反転する正弦波状の信号となるため、案内ト
ラックを奇数本横切るような場合はそのトラッキング誤
差信号を反転して、もとの正しい極性にするための反転
回路が必要となり、回路構成が若干複雑になるという問
題点があった。

そこで、本発明はゼロクロス検出器を用いることにより
、上記の問題点を解決したトラッキング１ノーボ装置を
提供することを目的とづる。

問題点を解決するための手段 本発明になるトラッキングサーボ装置は、情報信号記録
再生用光ビームの両側の相隣る２木の案内トラックの夫
々の再生信号を着初増幅する差動増幅器と、差動増幅器
の出力信号のピロクロスを検出してスイッチングパルス
を生成するゼロクロス検出器と、上記相隣る２本の案内
トラックのクロストーク再生信号を上記スイッチングパ
ルスによりスイッチングパルスの半周期毎に交互に極性
を反転して出力する極性反転手段とよりなる。

作用 上記極性反転手段の出力信号は情報信号記録再生用光ビ
ームが相隣る案内］・ラック間に位置するときには、所
定レベルのトラッキング誤差信号である。ここで、上記
光ビームが案内トラックを横切って走査した場合、上記
Ｕロクロス検出器の出力信号は上記光ビームが案内トラ
ック上を横切る毎に反転するようなパルスとなり、一方
、上記光ビームによる再生（ｆｆｉ＠（ＲＦ倍信号は−
の案内トラックから次の案内トラックへ移動する毎に傾
斜が逆になる三角波状の再生信号となる。このため、上
記極性反転手段よりのトラッキング誤差信号は上記光ビ
ームが上記案内トラック上を横切る毎にレベルが大きく
変化し、かつ、それ以外のときには同じ傾斜でレベルが
漸次変化する、鋸歯状波の如き信号波形となる。すなわ
ち、このときのトラッキング誤差信号は常に傾斜が同じ
であることがら、窯内Ｉ−ラックを横切る毎に１−ラッ
キング誤差信号を反転させるための回路は不要となる。

実施例 以下、図面と共に本発明の一実施例について説明する。

第１図は本発明になるトラッキングサーボ装置の一実施
例の回路系統図を示す。同図中、入力端子１０にはディ
スク上の第２図（Ａ）に２点鎖線丁−１で示す相隣る案
内トラックの間を走査する主光ビームのディスクからの
反射光の光強度を検出して１９た再生信号を更に低域フ
ィルタを通すことにより得られた相隣る２木の案内トラ
ックのクロスト−り再生信号が入来づる。また入力端子
１１及び１２には上記主光ビームに対してその走査方向
−Ｖ前後に、かつ、トラッ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２つのドラッギ
ング用副光ビーム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で示す如き上記相隣る２本の案内トラックの夫々の再
生信号が入来する。ここで、案内トラックは、第２図（
Ａ）に示す如く、一定の周期の断続するピットＰｎ　−
、−Ｐ＋ｓ　、Ｐ２１〜Ｐδ等よりなり、ピットＰｕ　
、　ＰＩ３　、・・・、ＰＩ３は例えば１木目の案内ト
ラックの一部分のピット群を示し、ピットＰ２１Ｐ２２
．・・・Ｐ２５は２木目の案内トラックの一部分のピッ
ト群を示し、これらは予め記録されている（以下、この
ピットをプレピットというものとする）。案内トラック
はこのプレピットの断続する列であり、相隣６２本の案
内トラック間には、記録時には情報信号記録トラックが
主光ビームにより形成され、再生時には情報信号記録ト
ラックが主光ビームにより再生される。第２図（Ａ）中
、Ｉ−１はこの情報信号記録トラック位置のトラック中
心線を示す。

ここで、案内トラックについて更に詳細に説明するに、
ディスクのトラックパターンの一部を拡大して示す第６
図において、２点鎖線３４１〜３４７で示す情報信号記
録（・ラックの各トラック中心線の両側の斜線部分がプ
レピットを示し、プレピット個々の始端とＩ’！端とは
、半径方向に隣接するプレピットの個々の終端と始端と
に夫々一致している。このため、プレピットの始端、終
端をディスクの半径方向に結んだ境界線は、第６図に１
点鎖＄２３５で示す如く、ディ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、個々のプ
レピットは、例えば１水平走査期間の記録波長に相当す
る長さの溝であり、またその溝の深さは前記主及び副ビ
ームの波長の１／４倍に選定されている。

再び第１図に戻って説明するに、入力端子１１゜１２に
入来した、相隣６２本の案内トラックを別々に、かつ、
同時に再生して青た再生信号ａ、ｂは２つの副光ビーム
がブレピット上を走査する期間は、プレピットの溝内で
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、プレピットが無い部分を走査する期間は副
光ビーム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、よって例えばハイレベル
となる。なお、第２図（Ａ）中のプレピットｐＨ−Ｐ２
５と主光ビームのスポットとの関係は説明のためのもの
であって、実際には各ビームスポッ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
ットの周期に対応した周期の方形波となるが、実際には
ビームスポッ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ットＰｕ〜Ｐδの端部の情報を得
ることができる。なお、再生信＠ａ、ｂには２つの副光
ビームが１〜ラツク方向萌後に若干ずれている関係上、
相対的な位相ずれがあるが、これは実用上無視できる。

上記の再生信号ａ、ｂは増幅器１３．１４を通して差動
増幅器１５に供給され、ここで差動増幅された後ゼロク
ロス検出器を構成する演算増幅器１６の非反転入力端子
に供給される。演算増幅器１６はその反転入力端子が接
地されており、差動増幅器１５の出力信号がアースレベ
ル（ピロクロスレベル）より大レベルのときはハイレベ
ル、小レベルのときはローレベルの信号を出力する。従
って、演口増幅器１６からは再生信号ａと略同様の波形
の第２図（Ｂ）にＣで示すげロクロス検出パルスが取り
出される。すなわち、このパルスＣは情報信号記録トラ
ックの両側の案内トラックのうち一方の側のプレピット
に対応してハイレベル。

他方の側のプレピットに対応してローレベルとなる方形
波で、プレピットの記録周期に対応した周期をもってお
り、スイッチングパルスとしてスイッチ回路１８に印加
される。

他方、入力端子１０に入来した主光ビームによる案内ト
ラックのクロス１−−り再生信号は、後述するＡ　Ｇ　
Ｃｉ、１１　ｍ回路２１に供給される一方、ＤＣカット
アンプ１７を通してスイッチ回路１８の共通端子に供給
される。主光ビームは相隣る２本の案内トラック間の位
置を正しく走査しているときは、主光ビームのスポット
の一部がプレピットにかかり、若干反射充足が減るが、
その減光量は第６図と共に説明したようにプレピットの
端部が境界線上にあるから、上記２本の案内トラックの
うら一方のトラックの−のプレピットから他方のトラッ
クの−のプレピットへ移行する際も含めて一定である。

換言すると、間欠的にプレピットが記録されているにも
拘らず、主光ビームの反射光Ｄはその影響を全く受けな
い。

いま、主光ビームによるスポットが説明の便宜上、第２
図（Ａ）に（イ）〜（ヌ）で丞ず位置を順次辿るものと
すると、ＤＣカットアンプ１７の出力信号波形は第２図
（８）にｄで示づ如くになる。第２図（Ａ）に（イ）〜
〈ホ）で示す位置に主光ビームスポットが在るとぎは、
主光ビームスポットが上側の第１の案内トラックのプレ
ピット側にずれており、このため上記出力信号ｄは、第
２図（Ｂ）に示すようにプレピットＰ＋＋　、　ＰＩ２
　＊Ｐ１３に主光ビームスポットがかかっているとぎ（
（イ）、（ハ）、（ホ））は反射光Ｒが小なのでローレ
ベルとく象り、（ロ）、（ニ）の位置ではプレピットＰ
２＋、Ｐ２２にはかかっていないのでハイレベルとなる
。また、（へ）〜（す）までの間では、４ミ光ビームス
ポツトが下側の第２の案内トラックのプレピット側にず
れており、下側のプレピットＰ２３．Ｐ２４の右無に応
じて出力信Ｑ　ｄの波形は第２図（Ｂ）に示す如く変化
する。更に、（ヌ）は主光ビームスポットが最適位置に
あるときの位置を示しており、主光ビームスポットはプ
レピットＰ２５に僅かにかかっているため、再生信号ｄ
は第２図（Ｂ）に示す如く、そのとぎは前記のハイレベ
ルとローレベルの中間レベルとなる。

スイッチ回路１８は前記スイッチングパルスＣのハイレ
ベルの期間は差動増幅器１９の非反転入力端子へ入力信
号ｄを選択出力し、ローレベルの期間は差動増幅器１９
の反転入力端子へ入力信号ｄを選択出力する。これによ
り、差動増幅器１９の非反転入力端子に入力された信号
ＣＮよ同相で、一方その反転入力端子に入力された信号
ｄは逆相で取り出されることになり、差動増幅器１つの
出力信号は第２図（Ｂ）に実線ｅで示す如くになる。

ＴＪなわち、第２図（Ｂ）に示づ差動増幅器１９の出力
信号ｅ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ッ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
ときにはトラッキングずれが無いことを示１’、トラッ
キングずれに応じたトラッキング誤差信号である。

このトラッキング誤差信号ｅはＡＧＣ回路２０により、
ＡＧＣ制御回路２１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２０及びへＧＣ制御回路２１
は、反射光重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ｍ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）１光吊の変動等の
影響が除去される。ＡＧＣ回路２０の出力ドラッキング
誤差信号は、イコライザ回路２２．増幅器２３を夫々通
してトラッキング装置２４に供給され、ここで前記主光
ビーム及び２つの副光ビームを夫々同一の位置関係を保
ったまま、主光ビームが情報記録トラック上を走査する
ように、１−ラック幅方向にそれら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、主光ビームは第２図（Ａ）に（ヌ）′
ｃ示したような位置を常に走査するようにトラッキング
制御される。

なお、本実施例による１−ラッキング制御は、相隣る２
本の案内トラック間に情報信号記録トラックが形成され
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６２本の案内トラック間に情報信号記録
トラッ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、主光ビームにより案内１−ラック
の記録情報と共に情報信号記録トラックからの情報信号
も同時に再生されるが、後右の再生情報信号（’ＲＦ信
＠）の帯域はＭＨｚオーダーであるのに対し、案内トラ
ックからのクロストーク再生情報は数ｋＨｚ程度であり
、図示しない帯域フィルタにより案内トラックからの再
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。

次に高速サーチなどのため、光ビームが複数本の案内ト
ラックを横切った場合の動作について説明り′る。いま
、主光ビームが第３図に実線で示す如く１→２→３→４
→５で示す順序で４本の案内トラックを横切った場合を
例にとって説明する。

ここで、１〜５は夫々情報信号記録トラックのトラック
中心線上の位置（トラックずれかない位置）に主光ビー
ムがあることを示１゛。また、第３図中、５方形の部分
がプレピットを示す。主光ビームが第３図に実線で示す
如き走査軌跡を描いた場合、第１図に示したＤＣカット
アンプ１７より取り出される、主光ビームによる案内１
〜ラツクのり］コス１〜−り再生信号は、第４図にｄ′
で示す如く主光ビームが第３図に１〜５で示した情報信
号記録１〜ラツクのトラック中心線−ヒにあるとぎはピ
ロレベル（ｌ：７ンターレベル）で、案内１−ラックの
プレピット間にあるとき最大レベル、案内トラックのプ
レピット上に位置するとき最小レベルとなる三角波とな
る。なお、第４図中、■〜■は第３図中、主ビームが１
〜５の位置にあるとぎの信号を示す。

一方、Ｆ記の主光ビームと一体的に２つの副光ビームも
同様の走査軌跡を描くため、第１図の入力端子１１．１
２に入力される副ビームの各再生信号は第４図にａ′、
ｂ′で示す如き、互いに略逆相の三角波となる。このた
め、三角波ａ′及びｂ′を差動増幅した信＠（ａ′と同
様の波形となる）のピロクロスを演算増幅器１６で検出
して得た信号波形は、第４図にＣ′で示す如く、主光ビ
ームが案内トラック上に略位置する毎に反転するような
７［形波となる。これにより、差動増幅器１９の出力ト
ラッキング誤差信号は、第４図にｅ′で示す如き鋸歯状
波となる。

このトラッキング誤差信号ｅ′は第４図かられかるよう
に、主光ビームが情報信号記録トラックのトラック中心
線上に位置するとき（■〜■で示す）にはセンターレベ
ルで、主光ビームが案内トラック上に概略位置する毎に
レベルが急峻に変化し、かつ、傾斜が常に同じ向きであ
る鋸歯状波となる。このため、トラッキング誤差信号ｅ
′の傾斜が常に同じであることから、光ビームが案内ト
ラックを奇数本横切った場合でも、トラッキング誤差信
号の極性を反転さける回路は不要となる。

しかち、主光ビームが案内トラックを横切る毎にトラッ
キング誤差信号ｅ′のレベルが急峻に変化することから
、トラッキングのキャプチャーレンジが極めて広く、安
定性が良いことがわかる。

なお、本発明は上記の実施例に限られるものではなく、
その他種々の変形例も包含するものであり、例えば光デ
ィテクタを第５図に示す如き構成とすることにより、１
つの光ビームスポットだけを使用した装置にも本発明を
適用することもできる。すなわち、第５図において、光
ディテクタ２６を４分割された４つの受光部２６ａ〜２
６ｄよりなる構成とし、受光部２６ａ〜２６ｄの各出力
信号を夫々加埠合成する加算器２７より出力端子２８へ
情報信号記録トラック（あるいは情報信号記録トラック
となるべきディスク上の位置）からの再生信号が得られ
る。また、この情報信号記録トラック（あるいは情報信
号記録トラックとなるぺぎディスク上の位置）に相隣る
２本の案内トラックのうち、一方の案内トラックからの
反射光は受光部２６ａ及び２６ｄにより受光され、他方
の案内トラックからの反射光は受光部２６ｂ及び２６ｃ
で受光される。このため、受光部２６ａ及び２６ｄの両
川力信号を加算合成する加０忍２９より出力端子３０へ
上記一方の案内トラックのクロストーク再生信号が取り
出され、またこれと同時に受光部２６ｂ及び２６ｃの両
川力信号を加ｎ合成する加鈴器３１より出力端子３２へ
上記他方の案内トラックのクロストーク再生信号が取り
出される。

発明の効果 上述の如く、本発明によれば、高速サーブなどで光ビー
ムが案内トラックを複数本に亘って横切った場合、トラ
ッキング誤差信号を常に傾斜が同じｗＡ歯状波にできる
から、トラッキング誤差信号の極性を反転するための回
路を不要にでき、よって装Ｕを安価に構成することがで
き、またトラッキング誤差信号のレベルが案内トラック
を光ビームが横切る毎に急峻に変化するから、トラッキ
ングのキャプチャーレンジを極めて広くできると共に、
トラッキング制御動作を安定に行なうことができる等の
特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示すブロック系統図、
第２図（Ａ）、（Ｂ）は夫々光ビームスポットの位置と
第１図図示ブロック系統の各部の信号波形とを示す図、
第３図は光ビームが複数本の案内トラックを横切ったと
きの光ビーム走査軌跡の一例を示す図、第４図は第３図
の走査軌跡を光ビームが描いたときの第１図図示ブロッ
ク系統の各部の信号波形図、第５図は本発明装置に適用
し得る光ディテクタ等の他の一例を示す図、第６図は本
発明装置に適用される本出願人が従業したディスクの要
部の一例のトラックパターンを示す図である。 １０・・・プレピットクロストーク再生信号入力端子、
１１．１２・・・案内トラック再生信号入力端子、１５
．１９・・・差動増幅器、１６・・・ゼロクロス検出用
演算増幅器、１８・・・スイッチ回路、２６・・・光デ
ィテクタ。 １Ｐｊａ図 ←テ゛イス２回拳ヤ古イ町 第４図 −秤閤

Claims (1)

【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ッ
   ク位置の両側に断続するピットの列である案内トラック
   が予め形成されており、かつ、相隣る該案内トラックの
   既記録ピッ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ック
   間の記録再生されるべきトラック位置を走査するべく光
   ビームをトラッキング誤差信号に基づいてトラック幅方
   向に変位制御するトラッキングサーボ装置であって、情
   報信号記録再生用光ビームの両側の該相隣る２本の案内
   トラックの夫々の再生信号を差動増幅する差動増幅器と
   、該差動増幅器の出力信号のゼロクロスを検出し該案内
   トラックの既記録ピット周期に対応した周期のスイッチ
   ングパルスを生成するゼロクロス検出器と、上記情報信
   号記録再生用光ビームによる該相隣る２本の案内トラッ
   クのクロストーク再生信号を該スイッチングパルスによ
   り該スイッチングパルスの半周期毎に交互に極性を反転
   して前記トラッ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ッキングサーボ装
   置。