JP2560965B2

JP2560965B2 - 光ディスク記録再生装置

Info

Publication number: JP2560965B2
Application number: JP5075583A
Authority: JP
Inventors: 武志前田; 義人角田; 康充溝口
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-04-01
Filing date: 1993-04-01
Publication date: 1996-12-04
Anticipated expiration: 2011-12-04
Also published as: JPH0612691A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回析光トラッキング方
式を用いた光ディスク装置において、光ディスクと光ヘ
ッドとの傾きにより発生するトラッキング信号のオフセ
ット分を自動的に補正することが可能な光ディスク記録
再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回析光トラッキング方式を用いた光ディ
スク装置においては、光ディスクのたわみ、あるいは光
ディスク回転機構と光ヘッドとの位置不整合等の原因に
より、光ディスクと光ヘッドとの対応関係（より正確に
は、光ディスク面の法線と光ヘッドの光軸との角度）が
ずれて、トラッキング信号のオフセットが発生する場合
がある。従来は、このようなトラッキング信号のオフセ
ットに対して、これをオシロスコープ等で観察しなが
ら、光ヘッド等の位置調整を行っていたが、この作業は
時間と手間がかかるという点で問題があった。なお、回
析光トラッキング方式については、例えば、特開昭４９
−６０７０２号公報に開示されている。また、トラッキ
ング信号のオフセット補正については、例えば特開昭５
９−１９２５０号公報で提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来においても、従来
例の１つとして光ヘッド位置補正方法では、光ディスク
に追加記録を行う際に、ディスクの偏心量を検出して、
その影響を除去することにより記録密度を向上させる方
法が提案されていた。このため、追加記録時には、先ず
既に記録されている最終トラックに光ビームのトラッキ
ングをかけ、これに対応する光ヘッドの移動量（偏心量
に対応）を光ディスクの回転角度と対応付けて記憶させ
る。次に、光ヘッド位置を１トラック分だけ移動、つま
り追加記録位置に移動させた後、上述の偏心量を記憶手
段から読み出し、これに基づいて光ヘッド位置の補正を
行いながら、追加記録を行っていた。しかしながら、こ
の方法では、特定トラックにおける円周方向、つまり特
定の１トラックに沿った方向のオフセットを検出してい
るに過ぎない。結局、この方法では、光ディスク全面の
オフセットを検出することは不可能であり、この点に問
題がある。本発明の目的は、このような従来の課題を解
決し、特定のトラックだけでなく、全トラックにおける
オフセットを検出して、トラッキング信号のオフセット
分を自動的にキャンセルし、記録再生動作を安定させる
ことが可能な光ディスク記録再生装置を提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光ディスク記録再生装置は、光ディスクに
光学的に情報を記録および再生する光ディスク記録再生
装置であって、上記光ディスク上に光スポットを照射す
る光ヘッドと、上記光ヘッドの位置を検出する位置検出
手段と、上記位置検出手段によって検出された上記光デ
ィスクの半径方向の複数の位置に、上記光ヘッドを位置
付ける移動手段と、上記複数の位置のそれぞれに対応し
た上記光ディスクのトラッキング信号のオフセット分を
検出して記憶する記憶手段と、上記記憶手段に記憶され
た複数のオフセット検出値に基づいて、上記光スポット
のトラッキング制御を行う手段とを有することを特徴と
している。また、上記オフセット分の検出は、光ヘッド
の移動中に複数箇所で停止させて行うことも特徴として
いる。

【０００５】

【作用】本発明においては、回折光トラッキング方式を
用いた光ディスク装置において、トラッキング信号のオ
フセット分を検出して、これを記憶し、光ディスクを記
録再生する際に記憶装置から読み出した情報に基づいて
トラッキング信号のオフセット分を補正するようにして
いる。これにより、従来は人手により行っていた光ディ
スクと光ヘッドとのオフセット補正を迅速かつ容易に行
うことが可能である。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図１は、本発明の一実施例を示す光ディスク
記録再生装置の概要ブロック図である。図１の上段に
は、トラッキング信号のオフセット分検出部が示されて
いる。この検出部は、回析光を検出する検出器１，２、
増幅器３，４、差動増幅器５、増幅器６、スイッチ回路
７、抵抗９とコンデンサ１０とからなる低域フィルタお
よび増幅器１１から成る。その動作は以下の通りであ
る。すなわち、検出器１，２の出力をそれぞれ増幅器
３，４を介して差動増幅器５に入力してトラッキング信
号（Ｂ）を得、このトラッキング信号（Ｂ）のオフセッ
ト分を検出するため、これを増幅器６を介してスイッチ
回路７に入力する。スイッチ回路７は、制御信号８によ
ってコントロールされ、スイッチ回路７が閉じられる
と、トラッキング信号（Ｂ）は抵抗９とコンデンサ１０
とで構成される低域フィルタを通過することによってオ
フセット分だけとなり、増幅器１１によってそのオフセ
ット分（Ａ）が取り出されるものである。

【０００７】上述の如くして取り出されたトラッキング
信号のオフセット分（Ａ）は、図１の中段に示されてい
るＡ／Ｄ変換器１２によってディジタル量に変換され、
ラッチ回路１３に記憶される。この値は、必要に応じ
て、Ｄ／Ａ変換器１４によってアナログ量に変換され、
図１の下段に示されている補正部の差動増幅器１５の一
方の入力に結合される。差動増幅器１５の他方の入力に
はオフセット分を含んだトラッキング信号（Ｂ）が入力
され、これからオフセット分を補正した信号（Ｉ）が得
られる。この信号（Ｉ）を用いてトラッキングを行うた
めに、この信号（Ｉ）をスイッチ回路１６に入力して制
御信号１７によって開閉し、サーボ系のＯＮ／ＯＦＦを
行う。このスイッチ回路１６の出力は、位相補償回路１
８と光偏向器２０を駆動する駆動回路１９を通って光偏
向器２０を駆動するというものである。

【０００８】図２は、図１に示した回路により、トラッ
キング信号に含まれるオフセット分を検出する動作を説
明する図である。図２（ａ）は、前述のスイッチ回路７
の制御信号８で、例えば光ディスクの特定半径位置にお
ける１回転の間を‘１’とする。制御信号８で‘１’の
ときのみ低域フィルタに図２（ｂ）で示されるトラッキ
ング信号（Ｂ）を入力すると、低域フィルタの時定数が
適当に選択されている場合、図２（ｃ）に示されるよう
に、オフセット分△が検出される。低域フィルタの時定
数の最適値はディスクの偏心量、回転速度等によって異
なるが、トラッキング信号（Ｂ）中の直流成分のみを検
出するものであり、この時定数を大きくとると、△を検
出する精度は高くなるが、測定時間が長くなるので、ト
ラッキング信号（Ｂ）中の交流成分の最低周期に設定す
るのが実用的である。図２（ｃ）に示される△を、制御
信号８の‘１’レベルの立下りの部分でラッチするため
のタイミング信号２１（図２（ｄ）参照）を発生させ、
これによりＡ／Ｄ変換器１２の出力をラッチ回路１３に
取り込む。図１に示すように、低域フィルタを用いる方
法は、トラッキング信号の波形が正弦波に近いものであ
る場合（トラックピッチと光スポット径とが略等しい場
合等）にのみ用い得るものであり、トラックピッチが光
スポット径よりも大きい場合等、これと異なるか、より
一般的な場合には、以下の方法を用いればよい。

【０００９】図３は、トラッキング信号のオフセット分
を検出する他の実施例を示すブロック図であり、図４
は、図３の動作を説明するための図である。図３におい
て、３０，３１はそれぞれ正転、反転増幅器、３２，３
２′はダイオード、３３，３３′はコンデンサ、３４，
３４′は抵抗、３５は差動増幅器である。コンデンサ３
３と抵抗３４およびコンデンサ３３′と抵抗３４′は、
それぞれエンベロープ検波回路を構成している。また、
６，７，８は、図１に用いたものと同じ要素を示してい
る。図３では、図１に示した場合と同じようにして得た
トラッキング信号（Ｂ）を、増幅器６を介してスイッチ
回路７に入力する。スイッチ回路７は、制御信号８が
‘１’レベルの間のみ閉じてトラッキング信号（Ｂ）を
通過させる。制御信号８を図４（ａ）に、トラッキング
信号（Ｂ）を図４（ｂ）に、それぞれ示す。スイッチ回
路７の出力は、正転増幅器３０と反転増幅器３１の入力
となる。正転増幅器３０の出力は、ダイオード３２、コ
ンデンサ３３と抵抗３４とにより構成されるエンベロー
プ検波回路に入力され、図４（ｃ）に示すようなトラッ
キング信号（Ｂ）の正側のピークのみが検出された信号
（Ｇ）となる。また、反転増幅器３１の出力は、ダイオ
ード３２′、コンデンサ３３′と抵抗３４′とから構成
されるエンベロープ検波回路に入力され、図４（ｄ）に
示すようなトラッキング信号（Ｂ）の負側のピークのみ
が検出された信号（Ｈ）となる。これらの２つの信号
（Ｇ）と（Ｈ）とを差動増幅器３５に入力して差をとる
ことにより、図４（ｂ）に示したトラッキング信号
（Ｂ）中に含まれるオフセット分△が、図４（ｅ）に示
すように検出される。この場合のエンベロープ検波の時
定数は、先の実施例と同じ基準で選択すればよい。

【００１０】上記実施例においては、光ディスク面上の
特定半径位置におけるトラッキング信号のオフセットを
検出し、これを補正する方法について説明したが、次に
光ディスク全面のオフセットを検出する方法について説
明する。これは、実際の光ディスクにおいては、たわみ
等により平坦度が一様でないため、前記トラッキング信
号のオフセットを広い範囲について検出する必要がある
ことに対処するためのものである。図５は、光ディスク
とこれに対向する位置にある光ヘッドを示す一部断面側
面図である。光ディスク４１は、軸４０を中心として矢
印の方向に回転する。光ヘッド４５はベース５１に対し
てコロ５２によって支持されており、図示されていない
リニアモータによって光ディスクの半径方向（図の左右
方向）に移動可能に構成されている。光ヘッド４５に
は、対物レンズ５３を光軸５４の方向に移動させるボイ
スコイル、前記対物レンズ５３によって光ディスク４１
の表面に形成される光スポット４２を光ディスク半径方
向に微動させる光偏向器２０、また光ディスク半径方向
の光ヘッドの絶対位置を検出するための外部スケール４
３等が設けられている。光ディスク全面のオフセットを
検出するためには、光ヘッドを半径方向に移動させる途
中、何箇所かで停止させ、それらの点におけるオフセッ
トを前述の実施例に示した方法に従って検出すればよ
い。いま、図５に示す外部スケール４３として、例えば
モアレスケールを用いた場合を考えると、光ディスク４
１の最小使用半径位置４６に光ヘッド（正確には対物レ
ンズ光軸５４）を位置付け、以後、任意の一定間隔で半
径位置４７、４８、・・・・・、５０と順次光ヘッドを
位置付ける。この半径位置はモアレスケールから検出さ
れるスケールピッチごとに送出されるパルスをカウント
して知ることができる。

【００１１】上述の各半径位置におけるトラッキング信
号のオフセット分を記憶する方法について、図６を用い
て説明する。デ−タ、アドレス等を送受信するバスライ
ン６０から特定の光ヘッドの外部スケ−ルに対応するモ
アレパルスの数をラッチ回路６１に取り込み、これをア
ドレスとして、トラッキング信号のオフセット分（Ａ）
をＡ／Ｄ変換器１２でＡ／Ｄ変換した値をＲＡＭ６２に
記憶する。この操作を前記各半径位置（サンプル点）４
６，４７，・・・５０について行う。次に、光ディスク
全面のオフセットの補正方法について説明する。任意の
場所を光ヘッドがアクセスして記録再生する場合に、補
正すべきオフセット分は、記録再生すべき位置に最も近
いサンプル点を示すアドレスをバスライン６０を介して
ラッチ回路６１に指定する。この種の演算，指令は全て
アクセス機構に含まれる計算機，ソフトウェア等により
行うことが可能である。指定されたアドレスに対応する
ＲＡＭ６２の内容は、Ｄ／Ａ変換器１４によりアナログ
量の信号（Ｃ）（図１参照）となり、記録再生すべき位
置におけるオフセット分を表わす。上記の方法では、補
正した結果の精度を向上させるためには、サンプル点の
数を増加させる必要がある。しかしながら、これにはあ
る程度時間がかかるため、サンプル点の数を増加させる
ことなく、中間の部分は内挿するという方法を用いれば
よい。

【００１２】図７、図８および図９は、上述の中間の部
分の内挿の方法を示す図である。光ディスク使用ストロ
ーク５０ｍｍ（半径方向）、外部スケールのモアレピッ
チを０．１ｍｍとモアレパルスをカウントするカウンタ
のビット数は９ビットとなり、これがアドレスビットと
なる。サンプル点の間隔は等間隔であることが必要であ
り、また種々の条件からサンプル点の数は５以上が望ま
しい。例えば、いま、サンプル点の番号（Ｎ）を前記ア
ドレスビット９ビットの上位３ビットで表わせる数と
し、前記アドレスビットの中位３ビットを前記内挿のた
めの配分率を決める値（Ｍ）とする（図９参照）。ここ
で、Ｌはアドレスビットのうち、サンプル番号（Ｎ）、
内挿配分率を決める値（Ｍ）を差し引いた残りのビット
であって、アドレスビットが全９ビットとすれば、Ｌと
しては３ビットとなる。いま、図７において、バスライ
ン６０からアドレスをラッチ回路６１に取り込み、前記
上位３ビットをＲＡＭ６２′のアドレス部に入力すると
同時に、ディジタル加算器７１に入力して＋１加算した
値（Ｎ＋１）を前記ＲＡＭ６２′のアドレスに同様に入
力して、図８に示すように、ＲＡＭ６２′の内容
（Ａ），（Ｂ）をそれぞれＤ／Ａ変換器７２，７３に入
力する。また、配分率を表わす中位３ビットはＤ／Ａ変
換器７４に入力され、配分率を示すアナログ信号（Ｆ）
を出力する。Ｄ／Ａ変換器７２，７３の出力は差動アン
プ７５のそれぞれの入力となり、その出力（Ｅ）が乗算
器７７の一方の入力となる。乗算器７７の他方の入力
は、前記配分率を示す信号（Ｆ）である。乗算器７７の
出力は加算器７６の反転入力となり、他方には前記Ｄ／
Ａ変換器７３の出力（Ｄ）が入力される。この加算器７
６の出力は、内挿したオフセット分（Ｃ′）となる。な
お、上記実施例に示したブロック図においては、（Ａ）＋〔（Ｂ）−（Ａ）〕×（Ｍ／８）・・・・・・・・・・・・（１）のアナログ演算を行っているが、これはマイクロコンピ
ュータによるディジタル処理としてもよいことは勿論で
ある。また、平坦度の優れた光ディスクに対しては、光
ヘッドを使用ストロークだけ半径方向に移動させ、その
スタート、ストップを図２に示した制御信号８の立上
り、立下りとして、光ディスクの使用ストローク内にお
けるトラッキング信号のオフセット分の平均値を求める
ようにしてもよい。この場合、制御信号２１（図２
（ｄ）参照）としては、光ヘッド（キャリッジ）のスト
ップのタイミングを用いればよい。なお、上述のトラッ
キング信号のオフセット分の検出を行うタイミングは、
光ディスク装置の立上げ時または光ディスクの交換時は
最も効果的である。

【００１３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、回
析光トラッキング方式を用いる光ディスク装置におい
て、トラッキング信号のオフセット分を検出する手段
と、これを記憶する手段とを設けて、光ディスクを記録
再生する際に、記憶手段から読み出した情報に基づいて
トラッキング信号のオフセット検出を光ディスクの半径
方向の複数の位置で行うようにしたので、従来、人手に
より行っていた補正を迅速に、かつ容易に行うことが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す光ディスク記録再生装
置のブロック図である。

【図２】図１の動作を説明するための図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す光ディスク記録再生
装置のブロック図である。

【図４】図３の動作を説明するための図である。

【図５】光ヘッドの位置決め方法を示す図である。

【図６】オフセットを記憶する装置のブロック図であ
る。

【図７】内挿を行う場合の装置のブロック図である。

【図８】ＲＡＭの内容説明図である。

【図９】アドレスの内容の説明図である。

【符号の説明】

１，２回折光検出器３，４，６，１１増幅器５，１５，３５差動増幅器７，１６スイッチ回路、１０，３３，３３′ コンデンサ１２Ａ／Ｄ変換器１８位相補償回路１９駆動回路２０光偏向器

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスクに光学的に情報を記録および再
生する光ディスク記録再生装置であって、上記光ディス
ク上に光スポットを照射する光ヘッドと、上記光ヘッド
の位置を検出する位置検出手段と、上記位置検出手段に
よって検出された上記光ディスクの半径方向の複数の位
置に、上記光ヘッドを位置付ける移動手段と、上記複数
の位置のそれぞれに対応した上記光ディスクのトラッキ
ング信号のオフセット分を検出して記憶する記憶手段
と、上記記憶手段に記憶された複数のオフセット検出値
に基づいて、上記光スポットのトラッキング制御を行う
手段とを有することを特徴とする光ディスク記録再生装
置。
【請求項２】上記オフセット分の検出は、光ヘッドの移
動中に複数箇所で停止させて行うことを特徴とする請求
項１に記載の光ディスク記録再生装置。