JPH1091975A - 光学式ディスク装置のトラッキング制御装置とその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粗調整サーボ制御による光学ヘッド（スレ
ッド）の慣性による整定時間を短縮する。 【解決手段】 統括制御手段としてのＣＰＵで、粗調整
サーボ制御手段によってスレッドが目標トラックの近傍
まで到達したことを検出したとき、粗調整サーボ制御モ
ードと共に動作している中点サーボ制御手段を所定時間
継続して動作させて、スレッドのオーバーシュートまた
はアンダーシュートを抑止する。その後、精密調整サー
ボ制御手段を駆動してトラッキングエラー信号を用いた
目標トラックへのスレッドの精密位置制御を行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンパクト・ディス
ク装置（ＣＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ミニディスク装置（Ｍ
Ｄ：ソニー社の登録商標）などの光学式ディスク装置に
関する。本発明は特に、粗調整サーボ制御モードによる
スレッド移動終了後、精密調整サーボ制御モードに移行
させる前に、所定時間中点サーボ制御を維持してスレッ
ド移動の慣性によるアンダーシュートまたはオーバーシ
ュートを防止して整定時間を短縮した後、精密調整サー
ボ制御モードを行い、全体のトラッキング時間を短縮す
る光学式ディスク装置のトラッキング制御装置とその方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学式ディスク装置のディスク記録媒体
のトラック（案内溝）に沿ってデータを記録したり記録
されたデータを読み出すため光ピックアップを用いる。
光ピックアップには、半導体レーザー、フォトダイオー
ド（ＰＤ）、および、プリズム、対物レンズなどの光学
部材が搭載されている。ディスク記録媒体へのデータの
記録または読みだしの際、ディスク記録媒体の面振れ、
トラック振れ、ディスク・ドライブのターンテーブルの
傾き、すりこぎ運動などによる面振れ、トラック振れの
影響を排除するため、フォーカシングサーボ制御とトラ
ックサーボ制御が行われる。また光学ヘッドに搭載され
た対物レンズの視野移動をなくすために中点サーボ制御
も行われる。

【０００３】トラッキングサーボ制御は、粗調整サーボ
制御モード（Coarse Mode)と精密調整サーボ制御モード
(Fine Mode) に分けて制御を行う。まず粗調整サーボ制
御モードにおいて、新たな目標トラックへのアクセス指
令などが発生したとき、光学ヘッド（スレッド）をその
目標トラックの近傍まで迅速に移動させる。このとき、
精密調整サーボ制御モードにおけるトラッキングサーボ
制御から、対物レンズの視野移動を防止する中点サーボ
制御を行う。粗調整サーボ制御モードでスレッドを目標
トラックの近傍まで移動させた後、中点サーボ制御を停
止して精密調整サーボ制御モードで、スレッドを精密に
目標トラックに位置決め制御を行う。精密調整サーボ制
御モード動作をより具体的に述べると、上述したトラッ
キングエラー信号を用いて、光学ヘッドに搭載されてい
る対物レンズからのレーザー光が目標トラックを照射す
るようにスレッドを正確に位置決め制御する。

【０００４】フォーカシングサーボ制御は、対物レンズ
から射出されるレーザー収束光をディスク記録媒体の記
録面に焦点を結ばせる（ジャスト・フォーカスさせる）
対物レンズをディスク記録媒体の面に向かって位置決め
する。トラッキングサーボ制御は、対物レンズから射出
されるレーザー収束光がディスク記録媒体の所望のトラ
ックに位置するように（オントラックするように）光ピ
ックアップをディスク記録媒体のラジアル方向に位置決
めする。フォーカシングサーボ制御にはフォーカスエラ
ー信号を用い、トラッキングサーボ制御にはトラッキン
グエラー信号を用いる。通常、２個のフォトダイオード
で検出した信号をプッシュ・プル（Push-Pull)方式で演
算してトラッキングエラー信号を算出している。

【０００５】プッシュ・プル方式によるトラッキングエ
ラー信号にはオフセットが現れる。オフセットがあると
トラッキングエラー信号が０を示していても、そのトラ
ッキングエラー信号を用いてトラッキングサーボ制御を
行うと半導体レーザーのビーム光はトラックの中心から
外れているためトラッキング制御を行うとき制御不良が
起こるという問題となる。トラッキングエラー信号にオ
フセットが現れる要因としては、対物レンズ光軸ずれ、
ディスク記録媒体の半径方向の傾き、ディスク記録媒体
の溝形状のアンバランスなどがある。上述した要因に起
因するオフセットを軽減する方法はこれまで種々対策が
講じられている。たとえば、「光ディスク技術」、尾上
守夫監修、ラジオ技術社、第９１ページ〜９８ページ、
参照。なお、本発明における種々の正確にトラッキング
エラー信号を算出する好適な方法とその回路構成を後述
する。

【０００６】トラッキングサーボ制御は、粗調整サーボ
制御モード（Coarse Mode)と精密調整サーボ制御モード
(Fine Mode) に分けて制御を行う。まず粗調整サーボ制
御モードにおいて、新たな目標トラックへのアクセス指
令などが発生したとき、光学ヘッドをその目標トラック
の近傍まで迅速に移動させる。粗調整サーボ制御モード
で光学ヘッドを目標トラックの近傍まで移動させた後、
精密調整サーボ制御モードで、精密に光学ヘッドを目標
トラックに精密に位置決め制御を行う。精密調整サーボ
制御モード動作をより具体的に述べると、上述したトラ
ッキングエラー信号を用いて、光学ヘッドに搭載されて
いる対物レンズからのレーザー光が目標トラックを照射
するように正確に位置決め制御する。精密調整サーボ制
御モードで光学ヘッドを目標トラックに位置決め制御し
ていても、光ピックアップに搭載された対物レンズの視
野移動が起こる。この視野移動を補正するため、トラッ
キングエラー信号とアライメント信号との差を用いて中
点サーボ制御を行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】粗調整サーボ制御モー
ドでは光学ヘッド（スレッド）を目標トラックまで、大
きな距離を迅速に移動させるから、目標トラックの近傍
までスレッドが一旦移動しても、慣性によりオーバーシ
ュートまたはアンダーシュートが発生し最終的に目標ト
ラックの近傍内に整定するのに時間がかかる。その後、
精密調整サーボ制御モードにより光学ヘッドを目標トラ
ックに正確に位置決め制御するが、全体的なトラッキン
グ動作時間が長くなるという問題に遭遇している。

【０００８】本発明の目的は、オントラック時間を短縮
可能な光学式ディスク装置のトラッキング制御装置とそ
の方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上述
した粗調整サーボ制御モードにおける最終的なオントラ
ックを短縮するため、粗調整サーボ制御モードにおいて
一旦光学ヘッドが目標トラックの近傍まで移動したと
き、即座に精密調整サーボ制御モードに切り換えず、所
定時間、中点サーボ制御を継続し、スレッドの慣性移動
を抑制した後、精密調整サーボ制御モードに移行させ
る。

【００１０】したがって、本発明によれば、ディスク記
録媒体のトラック中心に対して両側に位置する領域から
それぞれ第１および第２の受光信号を入力し、これらの
信号からトラッキングエラー信号を算出するトラッキン
グエラー信号算出手段と、スレッドを目標トラックの近
傍まで移動させる粗調整サーボ制御手段と、前記トラッ
キングエラー信号を用いて前記スレッドを目標トラック
に精密に位置決め制御する精密調整サーボ制御手段と、
前記トラッキングエラー信号と、第１の受光信号と第２
の受光信号との差であるアライメント信号から算出した
中点サーボ制御信号を用いて対物レンズの視野移動が起
きないように制御する中点サーボ制御手段と、前記粗調
整サーボ制御手段、前記精密調整サーボ制御手段および
前記中点サーボ制御手段を全体的に制御する統括制御手
段とを有し、前記統括制御手段は、前記スレッド移動開
始と共に、前記精密調整サーボ制御手段を停止させて前
記中点サーボ制御手段を動作させ、前記スレッド移動終
了後、所定時間、前記中点サーボ制御手段の動作を維持
した後、前記中点サーボ制御手段の動作を停止して、前
記精密調整サーボ制御手段を動作させる光学式ディスク
装置のトラッキング制御装置が提供される。

【００１１】前記トラッキングエラー信号としては種々
の方法で算出したものを用いることができるが、好適に
は、本発明の実施例として種々提案するものを用いるこ
とが好ましい。

【００１２】また本発明によれば、ディスク記録媒体の
トラック中心に対して両側の領域からそれぞれ検出され
る第１および第２の受光検出信号からトラッキングエラ
ー信号を算出し該トラッキングエラー信号を用いてトラ
ッキングサーボ制御を行う光学式ディスク装置のトラッ
キング制御方法であって、前記スレッド移動開始と共
に、前記精密調整サーボ制御手段を停止させて前記中点
サーボ制御手段を動作させ、前記スレッド移動終了後、
所定時間、前記中点サーボ制御手段の動作を維持した
後、前記中点サーボ制御手段の動作を停止して、前記精
密調整サーボ制御手段を動作させる光学式ディスク装置
のトラッキング制御方法が提供される。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施例として、光学式デ
ィスク装置として、たとえば、ミニディスク装置、Ｃ
Ｄ、ＣＤ−ＲＯＭなどを例示し、本発明のトラッキング
エラー信号算出回路として、これらミニディスク装置な
どのトラッキングサーボ制御に用いるトラッキングエラ
ー信号を算出する回路を例示する。まず、本発明の理解
をより明瞭にするため、たとえば、ミニディスク装置、
ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの光学式ディスク装置に用いる
トラッキングエラー信号の基本事項について述べる。

【００１４】レーザーカップラーＬＣ 図１は光ピックアップに搭載されるレーザーカップラー
ＬＣの断面と、その上部に位置するディスク記録媒体
（図示せず）との光線軌跡を示す図である。レーザーカ
ップラーＬＣは、半導体レーザーＬＤと、２個のフォト
ダイオードＰＤ１，ＰＤ２と、マイクロプリズム１とを
備えている。マイクロプリズム１は、半導体レーザーＬ
Ｄからの光を入射させる４５度傾斜面１ａと、上面１ｂ
と、下面１ｃおよび背面１ｄを有している。４５度傾斜
面１ａにはハーフミラー１ｆ、上面１ｂには全反射ミラ
ー１ｇ、下面１ｃにはＡＲコート１ｈ、背面１ｄには全
面吸収膜１ｉが被着されている。また、マイクロプリズ
ム１の下面のフォトダイオードＰＤ１の配置の上部には
ハーフミラー１ｊが配設されている。２個のフォトダイ
オードＰＤ１，ＰＤ２はマイクロプリズム１の下面に、
所定の位相差をもって信号を検出可能なように、所定間
隔を隔てて配設されている。半導体レーザーＬＤから射
出された光がマイクロプリズム１の傾斜面１ａ上のハー
フミラー１ｆで反射されて図示しない上部のディスク記
録媒体に向かい、ディスク記録媒体で反射した戻り光が
マイクロプリズム１の傾斜面１ａの上のハーフミラー１
ｆからマイクロプリズム１内に入りフォトダイオードＰ
Ｄ１（フロントＰＤ）に入射し、そこで反射した光がマ
イクロプリズム１の上面で反射してフォトダイオードＰ
Ｄ２（リアーＰＤ）に入射する。

【００１５】３分割方式のトラッキングエラー信号 図２は図１に示したフォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２と
して用いる３分割フォトダイオードの平面図である。フ
ォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２はそれぞれ３つの領域：
ＲＡ，ＲＢ，ＲＣ、および、ＲＡ’，ＲＢ’，ＲＣ’に
分割されている。領域の分割の方向は、トラック振れ
（デトラック）が起こる方向と直交する方向に分割され
ている。中央の領域ＲＢとＲＢ’とは同じ面積であり、
その外部の領域ＲＡとＲＡ’とは同じ面積であり、領域
ＲＣとＲＣ’とは同じ面積であり、領域ＲＡとＲＣ、Ｒ
Ａ’とＲＣ’とは面積が同じである。さらにオントラッ
ク時、領域ＲＢ（ＲＢ’）で受光する光の量が、領域Ｒ
ＡとＲＣとで受光する光の量の和に等しいようにこれら
の領域の面積が規定されている。

【００１６】３分割方式のトラッキングエラー信号ＴＥ
は、中央の領域ＲＢがトラック中心に対応しておりこの
領域ＲＢの上下いずれかにデトラックしたことを検出す
るので、２分割フォトダイオードと同様に、外側の領域
ＲＡとＲＣの検出信号の差、（Ａ−Ｃ）、すなわち、プ
ッシュ・プル信号として算出する。

【００１７】４分割方式のトラッキングエラー信号 図３は図１に示したフォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２と
して用いる４分割フォトダイオードの平面図である。フ
ォトダイオードＰＤ１（フロントＰＤ）について述べる
と、中央の領域ＲＢと領域ＲＣとは面積が等しく、外側
の領域ＲＡと領域ＲＤとは面積が等しい。ジャストフォ
ーカス時、領域ＲＢとＲＣとで受光する光の量が、領域
ＲＡとＲＤとで受光する光と同じになるように規定され
ている。フロントＰＤの領域ＲＡ，ＲＢ，ＲＣ，ＲＤか
らＡ１，Ａ３，Ａ４，Ａ２の信号が検出される。フォト
ダイオードＰＤ２（リアーＰＤ）についても上記同様
に、中央の領域ＲＢ’と領域ＲＣ’とは面積が等しく、
外側の領域ＲＡ’と領域ＲＤ’とは面積が等しい。ジャ
ストフォーカス時、領域ＲＢ’とＲＣ’とで受光する光
の量が、領域ＲＡ’とＲＤ’で受光する光と同じように
規定されている。リアーＰＤの領域ＲＡ’，ＲＢ’，Ｒ
Ｃ’，ＲＤ’からＢ１，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ２の信号が検出
される。

【００１８】図４は４分割フォトダイオードＰＤ１，Ｐ
Ｄ２を用いた場合のトラッキングエラー信号ＴＥを検出
する動作を図解する図である。図４（Ａ）は（＋）側に
デトラックした状態、図４（Ｂ）はオントラック状態、
図４（Ｃ）は（−）側にデトラックした状態を示す。デ
トラックしているかオントラック状態かは、フォトダイ
オードＰＤ１，ＰＤ２をそれぞれ、中心の左右の領域に
２分割し、これらフォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２の上
の一次回折光の強度分布の差によって判別する。オント
ラック時、これらフォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２の分
割領域の中心がトラックの中心に位置している。フォト
ダイオードＰＤ１，ＰＤ２は戻り光に対して同じ分割領
域からの検出信号が逆相関係になるように配設されてい
る。よって、２つのフォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２を
用いた場合のトラッキングエラー信号ＴＥは、同相関係
にある信号である（Ａ２＋Ａ４）と（Ｂ１＋Ｂ３）とを
加算して第１の和信号Ｅを算出し、同じく同相関係にあ
る（Ａ１＋Ａ３）と（Ｂ２＋Ｂ４）とを加算して第２の
和信号Ｆを算出して、これら和信号のプッシュ・プル処
理を行って算出される。このように、同相関係にある信
号を加算するのは、同相ノイズ除去比率（Common Mode
Noise Rejection Ratio)を高めるためである。

【００１９】 Ｅ＝Ａ２＋Ａ４＋Ｂ１＋Ｂ３ ・・・（１） Ｆ＝Ａ１＋Ａ３＋Ｂ２＋Ｂ４ ・・・（２） ＰＰ＝Ｅ−Ｆ ＝（Ａ２＋Ａ４＋Ｂ１＋Ｂ３）−（Ａ１＋Ａ３＋Ｂ２＋Ｂ４） ・・・（３）

【００２０】差動増幅回路１９は式３に示すプッシュ・
プル方式によるトラッキングエラー信号ＴＥを算出す
る。図４（Ｂ）に示すように、オントラックのときは２
つの一次回折光の強度分布が等しくなるので、その差で
あるトラッキングエラー信号ＴＥは０になる。図４
（Ａ）または図４（Ｃ）に示すように、デトラックのと
きのトラッキングエラー信号ＴＥは、（＋）または
（−）のどちらかのラジアル方向の一次回折光が存在し
ないので、（＋）か（−）のいずれかの極性を示す。

【００２１】プッシュ・プル方式の欠点 以下、プッシュ・プル方式の問題点（欠点）について述
べる。 第１の問題：対物レンズのラジアル方向（トラッキング
方向）のシフトによるトラッキングエラー信号のオフセ
ット図５は対物レンズ５がラジアル方向（トラッキング
方向）にずれたときのプッシュ・プル信号を図解した図
である。対物レンズ５がディスク記録媒体３に対してラ
ジアル方向にシフトすると、フォトダイオードＰＤ１，
ＰＤ２上での戻り光がシフトされて、それぞれのフォト
ダイオードＰＤ１，ＰＤ２の強度分布が不均衡になり、
プッシュ・プル信号にＤＣオフセットを生ずる。その結
果、このプッシュ・プル信号を用いてトラッキングサー
ボ制御すると正しくトラッキング制御できない。

【００２２】第２の問題：ラジアル・スキューによるト
ラッキングエラー信号のオフセット図６はディスク記録
媒体３のラジアル・スキューによりフォトダイオードＰ
Ｄ１，ＰＤ２上の戻り光のスポットがシフトする状態を
示す図である。ディスク記録媒体３がラジアル方向にス
キューすると、フォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２に入射
する戻り光の強度分布がアンバランスになり、トラッキ
ングエラー信号ＴＥにＤＣオフセットが生ずる。その結
果、この状態のトラッキングエラー信号ＴＥを用いる
と、正確にトラッキングサーボ制御できない。実際のレ
ーザーカップラーＬＣにおいては、ピットに対して４５
度回転させている。その結果、ディスク記録媒体３がタ
ンゼンシャル方向にスキューしてもトラッキングエラー
信号ＴＥにＤＣオフセットが生ずる。オフセット量は、
レーザーカップラーＬＣが４５度回転しているから、ラ
ジアル方向、タンゼンシャル方向共に、１／１．４１に
なる。以上述べた、ディスク記録媒体３のスキューにつ
いては、対物レンズ５がディスク記録媒体３に対してス
キューした場合も上記同様、トラッキングエラー信号Ｔ
ＥにＤＣオフセットが生ずることになる。

【００２３】本発明の原理：トップホールド・プッシュ
・プル方式 上述した対物レンズの視野移動などに起因するオフセッ
トをキャンセルする本発明の原理について述べる。本発
明の光学式ディスク装置として、たとえば、ミニディス
ク装置、ＣＤ、ＣＤ−ＲＭを例示する。また本発明のト
ラッキングエラー信号算出回路として、これらの光学式
ディスク装置におけるトラッキングサーボ制御に用いる
トラッキングエラー信号を算出する回路を例示する。

【００２４】図７は図４（Ａ）〜（Ｃ）および式１に示
した第１の和信号Ｅ（＝Ａ２＋Ａ４＋Ｂ１＋Ｂ３）のＲ
Ｆエンベロープ信号の波形を示すグラフである。曲線Ｃ
Ｖ１は第１の和信号ＥのＲＦエンベロープの対物レンズ
のずれ、スキューなどによるピーク変化を示す。ピーク
幅がａとして示されている。曲線ＣＶ２はプッシュ・プ
ル方式において、トラッキングサーボをかけるときに使
用するトラッキングエラー信号ＴＥにローパスフィルタ
リングをかけたときの信号の波形である。曲線ＣＶ３は
実際に使用するトラッキングエラー信号のオフセットの
変化を示しており、その信号をＡとし、その幅をｂとす
る。対物レンズ５のシフトまたはディスク記録媒体３の
スキューに起因する上述したＤＣオフセットをキャンセ
ルするには、曲線ＣＶ２で示した値から曲線ＣＶ３で示
したオフセット幅ｂだけ減じればよい。以上、第１の和
信号Ｅについてオフセット除去を述べたが、第２の和信
号Ｆについても同様である。本発明は、第１の和信号Ｅ
のＲＦエンベロープおよび第２の和信号ＦのＲＦエンベ
ロープからそれぞれのオフセットを減じた後、プッシュ
・プル信号を算出する。その結果、トラッキングエラー
信号からはオフセットが除去される。

【００２５】第１実施例：基本動作および基本回路 以下、本発明の第１実施例としての基本回路とその動作
について詳述する。上述した条件において、オフセット
ｂが、係数Ｋとピークａとの乗算値、すなわち、ｂ＝Ｋ
×ａになるように定数Ｋを決める。ただし、Ｋ＜１であ
る。そうすると、オフセットをキャンセルした信号は、
（Ａ−Ｋａ）として表すことができる。Ａは第１の和信
号Ｅまたは第２の和信号Ｆを示す。本発明においては、
（Ａ−Ｋａ）を修正した第１の和信号または修正した第
２の和信号としてトラッキングエラー信号ＴＥの算出に
使用する。図８は本発明の上述したオフセット補正をし
たトラッキングエラー（ＴＥ）信号を算出する基本回路
２０（第１実施例としての回路）を示す図である。第１
の和信号Ｅおよび第２の和信号Ｆはそれぞれ、図４に図
解した演算回路１９を含む回路で算出されているものと
する。図８に示したトップホールド・プッシュ・プル
（ＴＰＰ）信号算出回路２０は、図４（Ａ）〜（Ｃ）に
示した演算回路１９に代わるものである。このトップホ
ールド・プッシュ・プル（トラッキングエラー）信号算
出回路２０は、第１の和信号Ｅのピークａを検出して保
持しその結果に定数Ｋを乗ずるトップホールド・定数乗
算回路２２と、（Ｅ−Ｋ×ａ）を算出する差動増幅回路
２４と、第１の和信号Ｆのピークａ’を検出して保持し
て定数Ｋを乗ずるトップホールド・定数乗算回路２６
と、（Ｆ−Ｋ×ａ’）を算出する差動増幅回路２８と、
これら算出した信号のプッシュ・プル演算を行う差動増
幅回路３０とを有する。差動増幅回路３０から、トラッ
キングエラー信号が出力される。このトラッキングエラ
ー信号算出回路２０においては、ピークの変化を検出し
係数Ｋを乗ずるためにピークホールド・定数乗算回路２
２、２６を用い、（Ｅ−Ｋ×ａ）、（Ｆ−Ｋ×ａ’）を
算出する。（Ｅ−Ｋ×ａ）をトップホールド処理後の第
１の和信号（略して、トップホールド・第１の和信号）
ＴＰＰ（Ｅ）と呼び、（Ｆ−Ｋ×ａ’）をトップホール
ド処理後の第２の和信号（略して、トップホールド・第
２の和信号）ＴＰＰ（Ｆ）と呼び、定数ＫをＴＰＰ算出
係数と呼び、回路３０で算出したトラッキングエラー信
号をトップホールド・トラッキングエラー信号ＴＰＰ
（ＴＥ）と呼ぶ。このトップホールド・トラッキングエ
ラー信号ＴＰＰ（ＴＥ）は上述した原理に従い、オフセ
ットが除去されている。

【００２６】さらに好適には、回路３０の後段に設けた
ローパスフィルタ回路３２を設けて、回路３０からのト
ップホールド・トラッキングエラー信号ＴＰＰ（ＴＥ）
の低周波成分を通過させた、トップホールド・トラッキ
ングエラー信号ＴＰＰ（ＴＥ）’を提供する。

【００２７】図８の減算回路３６において、第１の和信
号Ｅから第２の和信号Ｆを減じたアライメント信号ＡＬ
を算出することができる。アライメント信号ＡＬの利用
については後述する。

【００２８】実施例２回路 図９は、図８に示したトップホールド・プッシュ・プル
信号算出回路２０で得られたトップホールド・第１の和
信号ＴＰＰ（Ｅ）、トップホールドＦ信号ＴＰＰ（Ｆ）
から、トップホールド・プッシュ・プル信号、すなわ
ち、トップホールド・トラッキングエラー信号ＴＰＰ
（ＴＥ）を算出する第２実施例の回路構成を示す図であ
る。図９に図解した回路構成は、実装の観点から、レー
ザーカップラーＬＣに収容する部品には限界があること
を考慮しつつも、極力、レーザーカップラーＬＣから基
本となる信号を出力可能にしつつ、最終的なトラッキン
グエラー（ＴＥ）信号の調整を容易にすることを考慮し
て設計されている。レーザーカップラーＬＣは、図１に
示したレーザーＬＤ、フォトダイオードＰＤ１，ＰＤ
２、および、マイクロプリズム１を収容している。さら
にレーザーカップラーＬＣは、図４に図解した対物レン
ズ５〜増幅回路１９、および、図８に示したトップホー
ルド・定数乗算回路２２，２６、増幅回路２４，２８、
演算回路３０、ＬＰＦ３２、および、アライメント信号
ＡＬを算出回路３６を収容している。すなわち、レーザ
ーカップラーＬＣにおいて、トップホールド・第１の和
信号ＴＰＰ（Ｅ）とトップホールド・第２の和信号ＴＰ
Ｐ（Ｆ）を算出し、さらに、アライメント信号ＡＬとし
て（Ｅ信号−Ｆ信号）を算出している。これらの信号Ｔ
ＰＰ（Ｅ）、ＴＰＰ（Ｆ）、ＡＬはレーザーカップラー
ＬＣとして基本的な出力信号である。

【００２９】 ＴＰＰ（Ｅ）＝Ｋ×Ｅ_TP −Ｅ ・・・（５） ＴＰＰ（Ｆ）＝Ｋ×Ｆ_TP −Ｆ ・・・（６） ＡＬ＝Ｅ−Ｆ ・・・（７) ただし、Ｅ_TPはＥ信号のピーク保持値であり、Ｆ_TPはＦ
信号のピーク保持値であり、ＫはＴＰＰ算出係数である
（Ｋ＜１）。

【００３０】最終的なトラッキングエラー（ＴＥ）信号
を算出するに際しては、ゲインを調整する可能性が高
い。そこで、このレーザーカップラーＬＣの外部に、抵
抗値Ｒ１の抵抗器４２，４４、高周波集積回路ＲＦＩＣ
が設けられている。高周波集積回路ＲＦＩＣ内に、差動
増幅回路５０、その負帰還抵抗器４６、抵抗器４８が設
けられている。負帰還抵抗器４６および抵抗器４８の抵
抗値はそれぞれＲ２である。トップホールド・トラッキ
ングエラー信号ＴＰＰ（ＴＥ）は下記式で表される。

【００３１】 TPP(TE) ＝（R2/R1)×〔（K ×F_TP -F)−（K ×E_TP -E)〕 ＝（R2/R1)×〔（E-F)−K(E_TP-F_TP )〕 ・・・（８）

【００３２】図９の回路においては、レーザーカップラ
ーＬＣの外部で、抵抗値Ｒ１とＲ２を適宜調整するとゲ
インを変更でき、適宜ゲインを調整したトップホールド
・トラッキングエラー信号ＴＰＰ（ＴＥ）を提供でき
る。

【００３３】レーザーカップラーＬＣの実際的な信号処
理回路 図１０はレーザーカップラーＬＣ内の信号処理回路の実
際的な回路構成図である。フロントＰＤおよびリアーＰ
Ｄからの検出信号が、それぞれ電流／電圧（Ｉ／Ｖ）変
換回路と増幅回路（ＡＭＰ）を収容している電流／電圧
変換・増幅回路Ｉ−ＶＡＭＰで所定の信号レベルまで増
幅されて、和演算増幅回路ＳＵＭＭＩＮＧＡＭＰで上述
した信号、ＳＰＤ１、ＳＰＤ２、Ｅ、Ｆが算出される。
さらに、演算増幅回路ＡＭＰ（ＡＬ）でアライメント信
号ＡＬ、演算増幅回路ＡＭＰ（Ｅ）でトップホールド・
第１の和信号ＴＰＰ（Ｅ）、演算増幅回路ＡＭＰ（Ｆ）
でトップホールド・第２の和信号ＴＰＰ（Ｆ）が算出さ
れる。和演算増幅回路ＳＵＭＭＩＮＧ ＡＭＰにおいて
はバイアス回路ＢＩＡＳからバイアスが加えられる。

【００３４】実施例３回路 図１１は、図８に示したトップホールド・プッシュ・プ
ル信号算出回路２０で得られたトップホールド・第１の
和信号ＴＰＰ（Ｅ）、トップホールド・第２の和信号Ｔ
ＰＰ（Ｆ）から、トップホールド・トラッキングエラー
（ＴＰＰ（ＴＥ））信号を算出する第３実施例の回路構
成を示す図である。図１１の回路は図９に図解した回路
におけるＴＰＰ算出係数を実質的に変化させる回路であ
る。図１に示すレーザーカップラーＬＣからは、図８お
よび図１１に示したように、トップホールド・第１の和
信号ＴＰＰ（Ｅ）、トップホールド・第２の和信号ＴＰ
Ｐ（Ｆ）、アライメント信号ＡＬを出力する。トップホ
ールド・トラッキングエラー信号ＴＰＰ（ＴＥ）を算出
するために、レーザーカップラーＬＣの外部に、抵抗値
Ｒ１の抵抗器４２，４４、抵抗値Ｒ３の抵抗器４５、高
周波集積回路ＲＦＩＣが設けられている。高周波集積回
路ＲＦＩＣ内に、差動増幅回路５０、その負帰還抵抗器
４６、正帰還抵抗器４８が設けられている。負帰還抵抗
器４６および正帰還抵抗器４８の抵抗値はそれぞれＲ２
である。図１１に図解した回路には、図９に図解した回
路に、アライメント信号ＡＬをトップホールド・第１の
和信号ＴＰＰ（Ｅ）に加算して増幅回路５０の反転端子
（−）に印加する抵抗値Ｒ３の抵抗器４５が付加されて
いる。トップホールド・トラッキングエラー信号ＴＰＰ
（ＴＥ）は下記式で表される。

【００３５】 TPP(TE) ＝（R2/R1)×〔（E-F)−K(E_TP-F_TP )〕−(R2/R3)(E-F) ＝（R2/R1)×〔（E-F)-(R2/R3)(E-F) 〕 −（R2/R1)〔K(E_TP-F_TP )〕 ＝[(R2(R3-R2))/(R1R3)]・(E-F)-K₁’(E_TP -F_TP )〕 ・・・（９） ただし、K₁' ＝（R3/(R3-R2)×K である。

【００３６】図１１に図解した回路は、図９に図解した
回路と比較すると、K₁' ＝（R3/(R3-R2)×K となる定数
( 係数) を(E_TP -F_TP )に乗じているから、ＴＰＰ算出
係数Ｋを大きくできるという利点がある。光学式ディス
ク装置の特性のバラツキに応じて、ＴＰＰ算出係数Ｋは
光学式ディスク装置によって最適値が異なる。しかしな
がら、ＴＰＰ算出係数はレーザーカップラーＬＣ内で一
定に設定されているから通常、全ての同一機種の光学式
ディスク装置について固定である。そこで調整段階で、
最適なＴＰＰ算出係数Ｋに変更したい場合（本実施例の
場合には係数Ｋを大きくしたい場合）、図１１の回路構
成にしておくと、レーザーカップラーＬＣの外部でその
変更が可能になるという利点がある。また、レーザーカ
ップラーＬＣおよび高周波集積回路ＲＦＩＣの外付け抵
抗器４２，４４，４５を可変抵抗器として、これらの抵
抗値を調整してＴＰＰ算出係数Ｋ、換言すれば、トップ
ホールド・第１の和信号ＴＰＰ（Ｅ）のゲインを適宜調
整することもできる。図１１には高周波集積回路ＲＦＩ
Ｃの内部に図解した抵抗器４６，４８も外部に設けるこ
とができる。抵抗器４６，４８を高周波集積回路ＲＦＩ
Ｃの外部に設けることは、ゲイン調整の抵抗器を可変に
してゲイン調整の自由度を高めるだけでなく、ＩＣ回路
としての高周波集積回路ＲＦＩＣには大きな抵抗値を持
つ抵抗器４６，４８を内蔵することが好ましくない場合
があるからである。

【００３７】実施例４回路 図１２は、図８に示したトップホールド・プッシュ・プ
ル信号算出回路２０で得られたトップホールド・第１の
和信号ＴＰＰ（Ｅ）、トップホールド・第２の和信号Ｔ
ＰＰ（Ｆ）から、トップホールド・トラッキングエラー
（ＴＰＰ（ＴＥ））信号を算出する第４実施例回路の構
成を示す図である。図１２の回路は図９に図解した回路
におけるＴＰＰ算出係数を小さくできるようにした回路
である。光学式ディスク装置の特性のバラツキに応じ
て、最適なＴＰＰ算出係数Ｋは光学式ディスク装置によ
って異なる。しかしながら、ＴＰＰ算出係数はレーザー
カップラーＬＣ内で一定に設定されているから通常、全
ての同一機種の光学式ディスク装置について固定であ
る。そこで、調整段階で、最適なＴＰＰ算出係数に変更
したい場合（本実施例の場合には係数を大きくしたい場
合）、図１２の回路構成にする。レーザーカップラーＬ
Ｃからは、トップホールド・第１の和信号ＴＰＰ
（Ｅ）、トップホールド・第２の和信号ＴＰＰ（Ｆ）、
アライメント信号ＡＬを出力する。トップホールド・ト
ラッキングエラー信号ＴＰＰ（ＴＥ）を算出するため
に、レーザーカップラーＬＣの外部に、抵抗値Ｒ１の抵
抗器４２，４４、抵抗値Ｒ３の抵抗器４７、高周波集積
回路ＲＦＩＣが設けられている。高周波集積回路ＲＦＩ
Ｃ内に、差動増幅回路５０、その負帰還抵抗器４６、正
帰還抵抗器４８が設けられている。負帰還抵抗器４６お
よび正帰還抵抗器４８の抵抗値はそれぞれＲ２である。
図１２に図解した回路には、図９に図解した回路に、ア
ライメント信号ＡＬをトップホールド・第２の和信号Ｔ
ＰＰ（Ｆ）に加算して増幅回路５０の非反転端子（＋）
に印加する抵抗値Ｒ３の抵抗器４６が付加されている。
トップホールド・トラッキングエラー信号ＴＰＰ（Ｔ
Ｅ）は下記式で表される。

【００３８】 TPP(TE) ＝（R2/R1)×[(E-F)−K(E_TP-F_TP )] ＋[R2/(R3+R2)(1+R2/R1)](E-F) ＝[((R2/R1)(R1+2R2+R3)/(R2+R3))/(R1R3)] ×[(E-F)−K₂’(E_TP -F_TP )] ・・・(10) ただし、K₂' ＝[(R2+R3)/(R1+2R2+R3)] ×K である。

【００３９】図１２に図解した回路は、図９に図解した
回路と比較すると、K₂' ＝[(R2+R3)/(R1+2R2+R3)] ×K
となる定数( 係数) を(E_TP -F_TP )に乗じているから、
ＴＰＰ算出係数Ｋを大きくできる。レーザーカップラー
ＬＣおよび高周波集積回路ＲＦＩＣの外付け抵抗器４
２，４４，４７を可変抵抗器として、これらの抵抗値を
調整して第２の和信号ＴＰＰ（Ｆ）のゲインを適宜調整
することもできる。このように、抵抗器４２，４４，４
７をレーザーカップラーＬＣおよび高周波集積回路ＲＦ
ＩＣの外部に設けることによりゲイン調整が容易にな
る。図１２には高周波集積回路ＲＦＩＣの内部に図解し
た抵抗器４６，４８も、図１１を参照して述べたよう
に、外部に設けることができる。すなわち、抵抗器４
６，４８を高周波集積回路ＲＦＩＣの外部に設けること
は、ゲイン調整の抵抗器を可変にしてゲイン調整の自由
度を高めるだけでなく、ＩＣ回路としての高周波集積回
路ＲＦＩＣには大きな抵抗値を持つ抵抗器４６，４８を
内蔵することが好ましくない場合があるからである。

【００４０】実施例２回路〜実施例４回路 図９に示した実施例２回路は、トップホールド・トラッ
キングエラー信号ＴＰＰ（ＴＥ）を算出する基本回路を
示している。図１１に示した実施例３回路は、レーザー
カップラーＬＣおよびＲＦＩＣの外部からＴＰＰ算出係
数Ｋを大きくする場合に用いることができる。図１２に
示した実施例４回路は、レーザーカップラーＬＣおよび
ＲＦＩＣの外部からＴＰＰ算出係数Ｋを小さくする場合
に用いることができる。さらに、レーザーカップラーＬ
ＣおよびＲＦＩＣの外部からＴＰＰ算出係数Ｋを大きく
も小さくもできるようにするには、抵抗器４２、および
／または、抵抗器４４を可変抵抗器に代えて、ＲＦＩＣ
内の差動増幅回路５０の増幅率を変化できるようにす
る。

【００４１】第５実施例回路：トラッキング状態を考慮
した回路 図１３はＲＦ信号と、このＲＦ信号の値によってオント
ラックからデトラックかを示すミラー信号ＭＩＲＲを示
すグラフである。ミラー信号ＭＩＲＲはオントラックの
ときローレベルであり、デトラックのときハイレベルで
ある。要するに、ミラー信号ＭＩＲＲはオントラックか
らデトラックかを示している。図１４は図１１に示した
トラッキングエラー信号算出回路にインバータ６１とト
ランジスタ６２を付加した回路である。上述したよう
に、図１１に図解したトラッキングエラー信号算出回路
は、図８に図解した回路に対して、アライメント信号Ａ
Ｌを第１の和信号ＴＰＰ（Ｅ）に加算してＴＰＰ算出係
数の値を小さくする回路である。オフトラックの時、ミ
ラー信号ＭＩＲＲはハイレベルであるからインバータ６
１で反転されたミラー信号によってトランジスタ６２が
ターンオフし、アライメント信号ＡＬが第１の和信号Ｔ
ＰＰ（Ｅ）には加算される。その結果、ＴＰＰ算出係数
の値は小さくなる。この状態は図１１に図解した回路と
同じ状態である。オントラックの時、ミラー信号ＭＩＲ
Ｒはローレベルであるからインバータ６１で反転された
ミラー信号でトランジスタ６２がターンオンし、アライ
メント信号ＡＬが第１の和信号ＴＰＰ（Ｅ）に加算され
ない。その結果、ＴＰＰ算出係数の値は変化しない。こ
の状態は図８に図解した回路と同じ状態である。オント
ラックのとき、ＴＰＰ算出係数Ｋ＝０．８０、オントラ
ックのとき、ＴＰＰ算出係数Ｋ＝０．６８になるように
しておけば、逆に考えれば、オフトラックの時のＴＰＰ
算出係数を０．６８にして、オントラックのとき０．８
０に大きくなるように設定しておけば、オントラックの
ときのオフトラックのときよりトラッキング速度を短縮
できると考えることができる。特に、たとえば、４倍速
動作を行うＣＤ−ＲＯＭなどにおいては、トラッキング
の引込を迅速にできる。

【００４２】第５実施例の変形例 図１４において破線で示したように、インバータ６１を
通さずにミラー信号ＭＩＲＲでトランジスタ６２をオン
・オフ動作させ、アライメント信号ＡＬを第２の和信号
ＴＰＰ（Ｆ）に加算されるか否かに回路構成をすると、
図９に図解した回路状態と図１２に図解した回路状態に
することができる。この場合は、上述した状態と逆に、
デトラックの時、アライメント信号ＡＬが第２の和信号
ＴＰＰ（Ｆ）には加算されず、ＴＰＰ算出係数の値が維
持される。オントラックの時、アライメント信号ＡＬが
第２の和信号ＴＰＰ（Ｆ）に加算されてＴＰＰ算出係数
の値が実施的に大きくなる。この場合も、オントラック
のとき、ＴＰＰ算出係数Ｋ＝０．８０、デトラックのと
きＴＰＰ算出係数Ｋ＝０．６８になるようにしておく。

【００４３】第６実施例回路：ＴＰＰ算出係数の周波数
依存性を付加した回路 図１５は周波数とＴＰＰ算出係数との関係を図解したグ
ラフである。図１１または図１２に図解した回路におい
て、アライメント信号ＡＬをローパスフィルタを通し
て、トップホールド・第１の和信号ＴＰＰ（Ｅ）または
トップホールド・第２の和信号（Ｆ）に加算することに
より、ＴＰＰ算出係数Ｋを周波数帯域に応じて変更でき
る。たとえば、６０Ｈ_Z 以上ではＴＰＰ算出係数Ｋ＝
０．６８となるようにしておき、６０Ｈ_Z 以下ではＴＰ
Ｐ算出係数Ｋ＝０．７２に高める。このように、周波数
帯域に応じてＴＰＰ算出係数を変化させることにより、
トラッキング動作を周波数に依存して行うことができ
る。上述した例では、６０Ｈ _Z 以下の低周波帯域でＴＰ
Ｐ算出係数の値が大きくなるので、トラッキング動作は
６０Ｈ_Z 以上のときより迅速になる。第６実施例におい
ても、ＴＰＰ算出係数をレーザーカップラーＬＣの外部
で調整できるという利点がある。第６実施例回路構成を
図１６を参照して後述する。また、その詳細回路を図１
７を参照して述べる。

【００４４】第７実施例回路：第５実施例と第６実施例
との組合せの回路 図１６は本発明の光学式ディスク装置のトラッキングエ
ラー信号算出回路の第７実施例の回路構成図である。図
１６のトラッキングエラー信号算出回路は、第５実施例
として例示した図１４の回路に、第６実施例の一部のロ
ーパスフィルタ回路６４を付加した回路である。アライ
メント信号ＡＬはローパスフィルタ回路６４において低
周波成分ＡＬ’が抽出される。低周波成分ＡＬ’がトッ
プホールド・第１の和信号ＴＰＰ（Ｅ）またはトップホ
ールド・第２の和信号ＴＰＰ（Ｆ）に印加されると、図
１５を参照して述べた第６実施例のように、ＴＰＰ算出
係数が周波数帯域に応じて変更されることになる。さら
に、ミラー信号ＭＩＲＲのレベルに応じてオン・オフ動
作して、ローパスフィルタ回路６４を通過した低周波成
分のアライメント信号ＡＬ’の加算を許可したり禁止す
る、アライメント信号加算選択用トランジスタ６１が設
けられている。したがって、周波数帯域がたとえば、６
０Ｈ_Z 以下でＴＰＰ算出係数が０．７２に対して、さら
に、オントラックかデトラックかでその値を変化させる
ことができる。同様に、６０Ｈ_Z 以上でＴＰＰ算出係数
が０．６８に対して、さらに、オントラックかデトラッ
クかでその値を変化させることができる。その結果、オ
ントラックしているとき、ある周波数帯域で最適に設定
されたＴＰＰ検出係数を大きくしてトラッキング時間を
短縮できる。

【００４５】トラッキングエラー信号演算回路の第８実
施例回路 本発明の第８実施例は、上述した実施例のいずれかによ
って算出されたトラッキングエラー信号ＴＰＰ（ＴＥ）
を、ミラー信号ＭＩＲＲが高レベルのとき、すなわち、
デトラックのとき、半周期、中心電圧Ｖc に強制的に落
とした補正トラッキングエラー信号ＴＥc を発生させ、
この補正トラッキングエラー信号ＴＥcを用いてトラッ
キングサーボ制御を行う。その詳細回路は図１９を参照
して述べるが、その前に、図１７および図１８を参照し
て本発明の第８実施例の原理について述べる。

【００４６】図１７（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の第８実施
例に関する問題を説明する信号波形図である。図１７
（Ａ）に示すＲＦ信号と図１７（Ｃ）に示すミラー信号
ＭＩＲＲとの関係は図１３に図解した関係と同じであ
る。すなわち、オントラックのときミラー信号ＭＩＲＲ
は低レベルであり、デトラック（オフトラック）のとき
ミラー信号ＭＩＲＲは高レベルである。図１７（Ｂ）に
示したトラッキングエラー信号ＴＥはＲＦ信号に対して
半周期遅れている。図１７（Ｄ）に示したオフトラック
の部分の半周期をマスクした非線形状態の補正トラッキ
ングエラー信号ＴＥｃは、ミラー信号ＭＩＲＲが高レベ
ルのとき、すなわち、デトラックのとき、中心電圧Ｖ
ｃ、たとえば、Ｖｃ＝０に落とされた信号である。

【００４７】オフトラックの部分の半周期をマスクした
非線形状態の補正トラッキングエラー信号ＴＥｃをトラ
ッキングサーボ制御に用いる利点を、図１８を参照して
以下に述べる。図１８は対物レンズ５の視野移動がある
ときのトラッキングエラー信号ＴＥと補正トラッキング
エラー信号ＴＥc との関連を図解した図である。対物レ
ンズ５の視野移動によってトラッキングエラー信号ＴＥ
にバランスのずれが起こった場合、このトラッキングエ
ラー信号ＴＥを用いてトラッキングサーボ制御すると誤
差が積分されていき、トラッキング制御の位置ずれが大
きくなる。その結果、トラッキングサーボ制御が発振す
る可能性がある。この発振の要因は、対物レンズ５の視
野移動が大きな原因と推定されている。この問題を克服
するため、本発明においては、補正トラッキングエラー
信号ＴＥc を用いる。補正トラッキングエラー信号ＴＥ
c はミラー信号ＭＩＲＲが高いレベルのとき、すなわ
ち、デトラックのとき、半周期でＶｃ電圧レベルに落ち
ているので誤差を積分しても、トラッキングエラー信号
ＴＥを用いた場合の半分にしかならない。換言すれば、
トラッキングエラー・バランスのずれが半分になったと
等価である。したがって、補正トラッキングエラー信号
ＴＥｃを用いると、トラッキングサーボ制御に発振は起
こらず、トラッキング制御動作が安定になる。なお補正
トラッキングエラー信号ＴＥｃを用いてトラッキングサ
ーボ制御を行うのは、粗位置決めサーチ動作（または粗
調整サーボ制御モード）の直後で最初の精密位置決め制
御モードに切り替わる時に行うことが望ましい。特に、
スレッドの高速送りの直後のオントラック時のみ、ミラ
ー信号ＭＩＲＲが高レベルのとき、上述した実施例のい
ずれかによって算出されたトラッキングエラー信号Ｔ
Ｅ：好ましくは、トップホールド・プッシュ・プル信号
ＴＰＰ（ＴＥ）のオフトラックの部分の半周期をマスク
した非線形状態の補正トラッキングエラー信号ＴＥｃを
用いてトラッキングサーボ制御を行う。

【００４８】具体的な回路構成 図１９は上述した第８実施例の具体的な回路とその関連
回路を示す図である。第８実施例おいては、トラッキン
グエラー算出回路６０として、第７実施例に基づいて、
すなわち、図１６に示した回路に基づいてトラッキング
エラー信号ＴＰＰ（ＴＥ）を算出している。しかしなが
ら、トラッキングエラー信号ＴＰＰ（ＴＥ）の算出は上
述した実施例のいずれを適用してもよい。もちろん、通
常のトラッキングエラー信号ＴＥ、すなわち、上述した
トップホールド処理を行わないで算出したトラッキング
エラー信号ＴＥを、本発明の第８実施例に適用すること
もできる。以下の例は、好適実施例として、図１６に図
解した回路に基づいて、トラッキングエラー信号ＴＰＰ
（ＴＥ）を算出した場合について例示する。本発明の第
８実施例の回路は、トラッキングエラー信号補正回路１
４０として示されているが、その説明の前に、第７実施
例として述べたトラッキングエラー算出回路６０の詳細
について述べる。

【００４９】トラッキングエラー算出回路６０において
は、抵抗器４６，４８を図２０のＲＦＩＣに対応する集
積回路チップ５０Ａの外部に設け、集積回路チップ５０
Ａの内部には図２０に示したＲＦＩＣ内の差動増幅回路
５０およびその周辺回路を収容している。このように抵
抗器４６，４８を集積回路チップ５０Ａの外部に設ける
ことにより、半導体集積回路には大きな抵抗値の抵抗器
を実装する困難さを回避するとともに、抵抗器４６，４
８を抵抗器４２，４４と同様に外付け抵抗器として実装
を容易にするとともに、その変更も容易にしている。ト
ラッキングエラー算出回路６０には、ミラー信号ＭＩＲ
Ｒのレベル、すなわち、デトラックのときＴＰＰ算出係
数を実質的に大きく切り換えるためのトランジスタ６２
が抵抗器４７の後段に設けられている。トランジスタ６
２のベースにインバータ６１が接続されている。またト
ラッキングエラー算出回路６０には、アライメント信号
ＡＬの低周波成分を通過させるローパスフィルタ回路６
４が設けられている。ローパスフィルタ回路６４は抵抗
器６４１、キャパシタ６４２、抵抗器６４２で構成され
ている。特に、キャパシタ６４２が低周波信号成分を抽
出する回路として機能する。なお、トラッキングエラー
算出回路６０には、さらに抵抗器４７とローパスフィル
タ回路６４との直列回路と並列に、可変抵抗器６７と抵
抗器６５の直列回路が設けられている。その結果、抵抗
器６５と可変抵抗器６７とでローパスフィルタ６４の信
号レベルを調整可能にしている。デトラックのときは、
トランジスタ６２がターンオンされてアライメント信号
ＡＬがトップホールド・第１の和信号ＴＰＰ（Ｅ）に加
算されない。したがって、ＴＰＰ算出係数の値は変化し
ない。一方、オントラックのときは、トランジスタ６２
がターンオフされてアライメント信号ＡＬがトップホー
ルド・第１の和信号ＴＰＰ（Ｅ）に加算される。したが
って、そのときの周波数帯域で規定されているＴＰＰ算
出係数の値が実質的に小さくなる。この動作について付
言する。ＴＰＰ算出係数の変化について考察すると、オ
ントラックのとき規定の値にしておけば、デトラックの
ときその規定値より大きな値にすることと実質的に同じ
結果になる。以上のように、トラッキングエラー算出回
路６０においては、キャパシタ６４２を含むローパスフ
ィルタ回路６４を設けてＴＰＰ算出係数Ｋを周波数帯域
に応じて変化させることを可能にする他、トランジスタ
６２でトラッキング状態に応じてＴＰＰ算出係数を変化
させることができる。その結果、周波数特性に応じて正
確なトラッキングエラー信号か得られる他、たとえば、
ＣＤ−ＲＯＭにおける４倍速再生などにおいても、迅速
にトラッキング動作が可能になる。

【００５０】変形例 図１９の回路構成において、インバータ６１を除去し、
ローパスフィルタ回路６４の出力をトップホールド・第
２の和信号ＴＰＰ（Ｆ）に加算するように回路を構成し
てもよい。

【００５１】トラッキングエラー信号補正回路１４０ 第８実施例に関するトラッキングエラー信号補正回路１
４０は、可変抵抗器１４２、位相補償トラックジャンプ
回路８０内の位相補償トラックジャンプ回路８２で算出
されたミラー信号ＭＩＲＲで動作する第１のスイッチン
グ・トランジスタ１４４、および、統括制御手段として
動作し光学式ディスク装置のトラッキング制御装置の全
体制御を行う統括制御手段としてのＣＰＵからの反転Ｅ
ＮＡＢＬＥ信号で動作する第２のスイッチング・トラン
ジスタ１４４からなる。反転ＥＮＡＢＬＥ信号は、ＣＰ
Ｕから与えられる動作タイミングを決定する信号であ
る。反転ＥＮＡＢＬＥ信号は、図２０に図解したよう
に、スレッドの高速送りのときローレベルであるから、
第２のスイッチング・トランジスタ１４６はターンオフ
しており、位相補償トラックジャンプ回路８２からのミ
ラー信号ＭＩＲＲをそのまま有効化する。反転ＥＮＡＢ
ＬＥ信号がローレベルの間、ミラー信号ＭＩＲＲが高い
レベルのとき、すなわち、デトラックのとき、第１のス
イッチング・トランジスタ１４４がターンオンされるか
ら、可変抵抗器１４２を介して位相補償トラックジャン
プ回路８０に印加されるトラッキングエラー信号ＴＰＰ
（ＴＥ）を中点電位Ｖｃ＝０に落として、補正トラッキ
ングエラー信号ＴＥｃを生成する。すなわち、位相補償
トラックジャンプ回路８２のトラッキング・ゼロクロス
端子ＴＺＣに印加されるトラッキングエラー信号ＴＰＰ
（ＴＥ）は、半周期で中点電位Ｖｃに落とされた補正ト
ラッキングエラー信号ＴＥｃとなる。

【００５２】補正トラッキングエラー信号ＴＥｃは、図
２０に示すＳＬＥＤにトラックジャンプ動作を行わせる
ための信号を生成する位相補償トラックジャンプ回路８
０において位相補償されて、トラッキングサーボ制御の
場合、上述したトラッキングエラー信号を選択するスイ
ッチ回路１００を経由してトラッキングドライバ回路１
１０に印加されてトラッキングコイル１２０を駆動し
て、トラッキングサーボ制御が行われる。本発明の第８
実施例においては、補正トラッキングエラー信号ＴＥｃ
を用いているので、対物レンズ５に視野移動が存在して
も、誤差が積分されない。その結果、トラッキングサー
ボ制御の発振が防止できる。

【００５３】第９実施例；整定時間の短縮 粗調整サーボ制御モードにおいて光学ヘッドのスレッド
を目標トラックの近傍まで高速に移動させると、スレッ
ドに大きな力が加わるから光学ヘッドが目標トラックの
近傍まで到達しても光学ヘッドは慣性によってオーバー
シュートする可能性が高い。光学ヘッドがオーバーシュ
ートすると、オーバーシュートを無くするようにスレッ
ドを移動するが、今度は光学ヘッドがアンダーシュート
する可能性がある。このようなオーバーシュート、アン
ダーシュートを反復すると、最終的にオントラックする
までの時間が長くなる。そこで本発明においては、図１
９に図解した統括制御手段としてのＣＰＵが、図２１に
示したように、まず、粗調整サーボ制御モードにおける
スレッド移動開始とともに、スイッチング回路１００を
トラッキングエラー信号ＴＥを用いて制御を行うトラッ
キングサーボ制御モードから、中点サーボ制御回路１２
０からの中点サーボ制御信号ＣＥを用いて制御を行う中
点サーボ制御モードに切り換える。つまり、まず、中点
サーボ制御をかけながら、スレッドを移動させる。中点
サーボ制御信号算出回路１２０において、トラッキング
エラー算出回路６０で算出されたトップホールド・トラ
ッキングエラー信号ＴＰＰ（ＴＥ）をカップリングキャ
パシタ１２１０と抵抗器１２１２を介して、抵抗器１２
１４を介したアライメント信号ＡＬと加算し、さらに、
回路１２２０、１２３０、１２４０において位相補償を
行って中点サーボ制御信号ＣＥが生成される。中点サー
ボ制御信号ＣＥを用いてトラッキングコイル１２０を駆
動する中点サーボ制御は、対物レンズ５の視野移動がな
いように制御する。ＣＰＵはさらに、スレッド送りが終
了した後（粗調整サーボ制御終了後）、少なくとも、１
０ミリ秒程度、図２１の例では、２０〜３０ｍｓだけ中
点サーボ制御＝オン、トラッキングサーボ制御＝オフの
状態を維持する。スレッド移動が終了した後も、スイッ
チング回路１００を中点サーボ制御信号ＣＥを用いてト
ラッキングコイル１２０を駆動し続けて中点サーボ制御
を継続すると、スレッド移動に伴う慣性によるオーバー
シュートおよびアンダーシュートを抑制できる。すなわ
ち、スレッド移動後も２０〜３０ｍｓ間、中点サーボ制
御を継続させてスレッドの振動的動作を抑制するから、
スレッド移動後の整定時間が短くなる。ＣＰＵは２０〜
３０ｍｓ余分に中点サーボ制御を行った後、スイッチン
グ回路１００をトラッキングエラー信号ＴＥを用いるト
ラッキングサーボ制御に切り換える。この時点では、ス
レッドは目標トラックの近傍に振動することなく位置し
ているから、精密調整サーボ制御によるオントラックま
での時間は設計どおり行われる。以上の動作により、ス
レッドの移動時間が全体として短縮される。

【００５４】なお、ＣＰＵは光学式ディスク装置のトラ
ッキング制御全体の状態を監視し、全体制御を行う。第
９実施例におけるトラッキングエラー信号は、図１９に
示した回路６０からのトップホールド・トラッキングエ
ラー信号ＴＰＰ（ＴＥ）を用いることが望ましいが、上
述した種々のトラッキングエラー信号ＴＥを用いること
ができる。

【００５５】以上、本発明の光学式記録装置としてミニ
ディスク装置、ＣＤなどを例示し、これらの装置に用い
るトップホールド・トラッキングエラー信号ＴＰＰ（Ｔ
Ｅ）についてその信号処理についてきべたが、本発明は
ミニディスク装置、ＣＤなどに限らず、トラッキングエ
ラー信号を用いる他の光学式記録装置に適用することが
できる。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、スレッド移動開始と共
に中点サーボ制御を行い、スレッド移動停止後も所定時
間、中点サーボ制御を継続してスレッドの慣性移動を抑
制した後、トラッキングサーぼ制御を行うから、オント
ラックまでの時間が短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はレーザーカップラーの断面と、その上部
に位置するディスク記録媒体（図示せず）との光線軌跡
を示す図である。

【図２】図２は図１に示した２個のフォトダイオード
（フロントＰＤ、リアーＰＤ）のうち３分割フォトダイ
オードの平面図である。

【図３】図３は図１に示したフォトダイオード（フロン
トＰＤ、リアーＰＤ）のうち４分割フォトダイオードの
平面図である。

【図４】図４は図３に示した４分割フォトダイオードを
用いた場合のトラッキングエラー信号を検出する動作を
図解する図であり、図４（Ａ）は（＋）側にデトラック
した状態、図４（Ｂ）はオントラック状態、図４（Ｃ）
は（−）側にデトラックした状態を示す。

【図５】図５は対物レンズがラジアル方向（トラッキン
グ方向）にずれたときのプッシュ・プル信号について図
解した図である。

【図６】図６はディスク記録媒体のラジアル・スキュー
によりフォトダイオード上の戻り光のスポットがシフト
する状態を示す図である。

【図７】図７は図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示した種々の
信号波形を示すグラフである。

【図８】図８は本発明のトラッキングエラー信号を算出
する第１実施例回路を示す図である。

【図９】図９は本発明のトラッキングエラー信号を算出
する第２実施例回路を示す図である。

【図１０】図１０はレーザーカップラーＬＣ内の信号処
理回路の実際的な回路構成図である。

【図１１】図１１は本発明のトラッキングエラー信号を
算出する第３実施例回路を示す図である。

【図１２】図１２は本発明のトラッキングエラー信号を
算出する第４実施例回路を示す図である。

【図１３】図１３はＲＦ信号とミラー信号ＭＩＲＲとの
関係を示すグラフである。

【図１４】図１４は本発明のトラッキングエラー信号を
算出する第５実施例回路を示す図である。

【図１５】図１５は本発明のトラッキングエラー信号算
出回路の第６実施例に関するＴＰＰ算出係数の周波数依
存性を図解したグラフである。

【図１６】図１６は本発明のトラッキングエラー信号を
算出する第７実施例回路を示す図である。

【図１７】図１７（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の第８実施例
に関する問題を説明する信号波形図である。

【図１８】図１８は本発明の第８実施例に関する、対物
レンズの視野移動があるときのトラッキングエラー信号
ＴＥと補正トラッキングエラー信号ＴＥｃとの関連を図
解した図である。

【図１９】図１９は本発明の実施例の光学式ディスク装
置のトラッキング制御装置の詳細回路と、関連部分の回
路の詳細回路を示す図である。

【図２０】図２０はスレッドにトラックジャンプ動作を
行わせるための動作タイミング図である。

【図２１】図２１は本発明の第９実施例としての制御動
作を示すグラフである。

【符号の説明】

１・・マイクロプリズム ３・・ディスク記録媒体 ５・・対物レンズ ＬＤ・・レーザー ＰＤ１，ＰＤ２・・フォトダイオード ＬＣ・・レーザーカップラー ２０・・トップホールド・プッシュ・プル信号算出回路 ６０・・トラッキングエラー算出回路 ６２・・アライメント信号加算選択用トランジスタ ６４・・ローパスフィルタ回路 １４０・・トラッキングエラー信号補正回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスク記録媒体のトラック中心に対して
   両側に位置する領域からそれぞれ第１および第２の受光
   信号を入力し、これらの信号からトラッキングエラー信
   号を算出するトラッキングエラー信号算出手段と、 スレッドを目標トラックの近傍まで移動させる粗調整サ
   ーボ制御手段と、 前記トラッキングエラー信号を用いて前記スレッドを目
   標トラックに精密に位置決め制御する精密調整サーボ制
   御手段と、 前記トラッキングエラー信号と、第１の受光信号と第２
   の受光信号との差であるアライメント信号から算出した
   中点サーボ制御信号を用いて対物レンズの視野移動が起
   きないように制御する中点サーボ制御手段と、 前記粗調整サーボ制御手段、前記精密調整サーボ制御手
   段および前記中点サーボ制御手段を全体的に制御する統
   括制御手段とを有し、 前記統括制御手段は、 前記スレッド移動開始と共に、前記精密調整サーボ制御
   手段を停止させて前記中点サーボ制御手段を動作させ、 前記スレッド移動終了後、所定時間、前記中点サーボ制
   御手段の動作を維持した後、前記中点サーボ制御手段の
   動作を停止して、前記精密調整サーボ制御手段を動作さ
   せる光学式ディスク装置のトラッキング制御装置。
2. 【請求項２】ディスク記録媒体のトラック中心に対して
   両側の領域からそれぞれ検出される第１および第２の受
   光検出信号からトラッキングエラー信号を算出し該トラ
   ッキングエラー信号を用いてトラッキングサーボ制御を
   行う光学式ディスク装置のトラッキング制御方法であっ
   て、 前記スレッド移動開始と共に、前記精密調整サーボ制御
   手段を停止させて前記中点サーボ制御手段を動作させ、 前記スレッド移動終了後、所定時間、前記中点サーボ制
   御手段の動作を維持した後、前記中点サーボ制御手段の
   動作を停止して、前記精密調整サーボ制御手段を動作さ
   せる光学式ディスク装置のトラッキング制御方法。