JPH0214441A - 光ディスク装置 - 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］ この発明は、装着された光ディスクの偏心に起因するト
ラッキングエラーを、光ピックアップ装置の送り側で補
償するようにした光ディスク装置に関する。

［従来の技術］ ＣＤ（コンパクトディスク）やＬＤ（レーザディスク）
といった再生専用の光ディスクや、或は書き込みが可能
な光磁気ディスクを含む広義の信号記録媒体である光デ
ィスクは、光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置
によって再生される。

この種の光ディスク装置では、回転装置に装着されて回
転する光ディスクから、送り装置により光ディスクの半
径方向に搬送される光ピックアップ装置が信号を読み取
る構成とされており、光ピックアップ装置により読み取
られた信号は、信号再生に用いられる一方、フォーカス
サーボやトラッキングサーボのための各種サーボエラー
の検出にも利用される。

第６図に示す光ディスク装置１は、光ピックアップ装置
！ａ内の半導体レーザ２から発された光ビームを、ビー
ムスプリッタ３と１／４波長板４を経て対物レンズ５に
入射させ、光ディスク６の信号記録面上にスポット状に
収束させる。そして、光ディスク６にて反射された光ビ
ームを、再び対物レンズ５と１／４波長板４を通過させ
たのち、ビームスプリッタ３にて光路を直角に屈折させ
、集光レンズ７と円筒型レンズ８を介して４分割ビーム
ディテクタ９上に結像させる。

一方、４分割ビームディテクタ９の受光出力は、信号処
理回路ＩＯにて信号再生と各種サーボエラー検出に供さ
れる。信号処理回路ｌＯでは、第７図に示したように、
ビーム゛ディテクタ９を４分割する個々の素子９ａ、９
ｂ、９ｃ、９ｄの各受光出力を３個の加算器１１，１２
．１３にて合算したものが、再生ＲＦ信号として信号再
生回路１４に送り込まれ、また対角線上に位置する素子
９ａと９ｃ或は９ｂと９ｄの受光出力和をとる加算器１
１．１２どうしの出力差信号（対角線誤差信号）が、ト
ラッキングエラー信号として減算器１５を介してトラッ
キングサーボ回路１６に送り込まれ、さらに上記対角線
上に位置する素子９ａと９ｃ又は９ｂと９ｄの個々の差
信号が、フォーカスエラー信号として減算器１７を介し
てフォーカスサーボ回路１８に送り込まれる。

すなわち、トラッキングサーボ回路！６は、４分割ビー
ムディテクタ９から得られる対角線誤差信号をもって、
トラッキングが内外周いずれの側にずれているかを検出
し、トラッキングエラー信号を打ち消すべく、対物レン
ズ５の位置を左右に制御する。同様に、フォーカスサー
ボ回路１８は、４分割ビームディテクタ９の受光パター
ンが、対物レンズ５の上下動によって円形から楕円形に
変形するのをとらえ、対角線上で生ずるフォーカスエラ
ー信号を打ち消すべく、対物レンズ５の位置を上下に制
御する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の光ディスク装置ｌは、光ディスク６を回転装
置１９にクランプしたさいに、肉眼では分からないが、
スピンドルモータ２０のモータ軸２０ａと光ディスク６
の中心がごく僅かであるが偏奇する、いわゆる偏心装着
が避けられない。しかし、回転装置１９に対する光ディ
スク６の偏心は、ただでさえ光ディスク６の反りやその
表面に付着したゴミ等の影響で常時サーボ負荷にさらさ
れるトラッキングサーボ回路１６にとっては、不要なト
ラッキングエラー発生源を抱えることを意味する。すな
わち、こうした光ディスク６の装着姿勢が原因となって
、光ディスク６が一回転する間に周期的に変化するトラ
ッキングエラーを生ずる結果、他の原因に起因するトラ
ッキングエラーに対する制御余裕も低下し、全体的なド
ラッキング精度や記録再生精度の劣化を招きやすい等の
課題があった。

［課題を解決するための手段］ この発明は、上記課題を解決したものであり、回転装置
に装着されて回転する光ディスクから、トラッキング制
御を受けつつ送り装置により光ディスクの半径方向に搬
送される光ピックアップ装置が信号を読み取る光ディス
ク装置であって、光ディスクから再生される再生信号と
トラッキングエラー信号から、光ディスクの偏心の程度
を示す偏心データを生成する偏心データ生成回路と、こ
の偏心データ生成回路により生成された偏心データを、
前記送り装置による送りに加算し、光ディスクの偏心に
起因するトラッキングエラーを相殺する偏心補償回路と
を具備したことを特徴とするものである。

［作用］ この発明は、この発明は、光ディスクから再生される再
生信号とトラッキングエラー信号から、光ディスクの偏
心の程度を示す偏心データを生成し、得られた偏心デー
タを光ピックアップ装置を光ディスクの半径方向に送る
送り装置の送りに加算することにより、光ディスクの偏
心に起因するトラッキングエラーを相殺し、高精度で安
定したトラッキングサーボを可能にする。

［実施例コ 以下、この発明の実施例について、第１図ないし第５図
を参照して説明する。第１図は、この発明の光ディスク
装置の一実施例を示す回路構成図、第２，３図は、それ
ぞれ第１図に示した偏心データ生成回路の要部回路図及
び回路各部の信号波形図である。

第１図に示す光ディスク装置２１は、光ピックアップ装
置１ａを光ディスク６の半径方向に沿って搬送する送り
モータ２２の送りを、トラッキングエラー信号に偏心デ
ータを重畳させて制御する構成としたものである。すな
わち、信号処理回路１０とそこから出力されるトラッキ
ングエラー信号を受けて送りモータ２２を駆動する送り
モータ駆動回路２３の間に、偏心補償用の加算器２４を
接続し、この加算器２４に対し光ディスク６の偏心を示
す位相データと振幅データの積信号を周期的な変動バイ
アスとして供給するものである。従って、光ディスク６
の再生初期に判明する偏心態様に対応して、送りモータ
２２の送りが制御されることになる。

光ディスク６の偏心データを生成する偏心データ生成回
路２５は、位相データ生成回路２６と振幅データ生成回
路２７及びクロック信号生成回路２８、さらにＤＡ変喚
１２６ａ、２７ａによりアナログ信号化された位相デー
タと振幅データを乗算する乗算器２９から構成される。

位相データ生成回路２６は、再生ＲＰ倍信号トラッキン
グエラー信号から位相データを生成するものであり、振
幅データ生成回路２７は、トラッキングエラー信号から
振幅データを生成する。クロック信号生成回路２８は、
スピンドルモータ２０の回転を検出する周波数発電機３
０から得られるＦ’Ｇパルスにもとづいてクロック信号
生成し、上記位相データ生成回路２６と振幅データ生成
回路２７に供給する。

位相データ生成回路２６と振幅データ生成回路２７及び
クロック信号生成回路２８の接続関係は、第２図に示す
通りである。同図中、再生ＲＰ倍信号、再生エンベロー
プを検出するためのピークホールド回路３１を介して波
形整形回路３２に送り込まれる。波形整形回路３２にて
波形整形された再生エンベロープ波形は、縦列接続され
た遅延素子の出力論理積をもってチャタリングノイズを
除去するノイズフィルタ回路３３を経て、Ｄフリップフ
ロップからなるラッチ回路３４に供給される。

このラッチ回路３３は、波形整形回路３５とノイズフィ
ルタ回路３６を経たトラッキングエラー信号をクロック
信号とし、再生ＲＦエンベロープをラッチすることで、
トラックに対し光ピックアップ装置！ａのトレース軌跡
が内外周いずれの側にずれているかを示す信号を出力す
る。ラッチ回路３３にてラッチされた信号は、続くエツ
ジ検出回路３７にて立ち上がりエツジだけを抽出される
。

すなわち、エツジ検出回路３７にて抽出された立ち上が
りエツジは、位相データの１周期の始期と終期を示して
おり、位相データは同周期の正弦波をもって、同定でき
るため、エツジ検出回路３７には、上記周期と同周期の
正弦波を生成するための正弦波生成回路３８が接続しで
ある。この正弦波生成回路３８は、再生初期にだけシス
テムコントロール回路３９から出力されるゲート信号を
受けるアンドゲート回路３８ａと、このアンドゲート回
路３８ａを介してクリア入力端子にエツジ検出回路３７
の出力を受ける計数回路３８ｂと、計数回路３８ｂの計
数出力をアドレスとして正弦波データを読み出す読み出
し専用メモリ（ＲＯＭ）３８ｃを有する。読み出し専用
メモリ３８ｃには、光ディスク６の１回転を周期とする
正弦波データが格納してあり、アドレス発生手段として
の計数回路３８ｂがクロック信号発生回路２８を経由す
るＦＣパルスを計数することで、光ディスク６の回転に
同期したアドレスデータが与えられるため、光ディスク
６の装着状態に対応した位相データが得られる。なお、
位相データの生成経過は、第３図（Ａ）〜（Ｅ）に示す
通りである。

一方、振幅データ生成回路２７内の波形整形回路３５と
ノイズフィルタ回路３６を通過したトラッキングエラー
信号は、光ディスク６　Ｍ　１回転するつどクリアされ
る計数回路４０にて計数され、その計数結果が振幅デー
タとしてＤフリップフロップからなるラッチ回路４Ｉに
ラッチされる。

この間、クロック信号発生回路２８内の波形整形回路４
２とノイズフィルタ回路４３を通過したＰＧパルスは、
位相データ生成回路２６内の計数回路３８ｂに供給され
る一方、計数回路４４とアンドゲート回路４５．４６を
介して振幅データ生成回路２７内の計数回路４０とラッ
チ回路４１に供給される。アンドゲート回路４５は、前
段の計数回路４４の計数出力がすべて“ｌ“であるとき
、すなわち光ディスク６がちょうど１回転したときに、
ハイレベルの出力を次段のアンドゲート回路４６に送り
込む。また、アンドゲート回路４６は、システムコント
ロール回路３９からのゲート信号を受けたときだけ信号
の通過を許容するため、光ディスク６の再生初期に限っ
て振幅データのラッチが行われることになる。

こうして偏心データ生成回路２５内で得られた位相デー
タと振幅データは、前述のごと＜ＤＡ変換Ｗ２６ａ、２
７ａにてアナログ信号に変換されたのち、乗算器２９に
て乗算され、偏心補償用の加算器２５を介して送りモー
タ２２の送り制御信号に加算される。従って、再生初期
の偏心データ生成期間が経過したあとは、光ディスク６
の偏心に起因するトラッキングエラーは相殺することが
できる。このため、光ディスク６の偏心は、光ピックア
ップ装置１ａの送り側で補償され、トラッキングサーボ
回路１６への影響が取り除かれる結果、光ディスク６が
スピンドルモータ２０に同心装着されたのと同じ条件で
トラッキングサーボをかけることができ、これにより高
精度のトラッキングと信号再生が可能となる。また、光
ディスク６の偏心の程度は、再生信号とトラッキングエ
ラー信号から割り出せるため、再生初期の段階で偏心デ
ータを算出したあとは、光ディスク６をスピンドルモー
タ２０から外さない限り、同じデータを使い続けること
ができ、送りモータ２２に対する固定的な変動バイアス
として利用することができる。

また、偏心データ生成回路２５は、光ディスク６の偏心
が原因で生ずるトラッキングエラーを、その位相と振幅
の積として把握する構成としたから、光ディスク６が一
回転する間に偏心が原因で生ずるトラッキングエラーを
、もつとも効果的に定量化することができ、定量化され
たトラッキングエラーを予測制御的に補償することで、
偏心がトラッキングサーボに与える影響を良好に無比す
ることができる。

さらにまた、位相データ生成回路２６において、光ディ
スク６の偏心にもとづいて発生するトラッキングエラー
自体を、周期関数の代表である三角関数をもって近似し
、しかもオントラックした時点から割り出される周期に
従って位相データを生成することで、複雑な位相データ
演算回路等を用いることなく、光ピックアップ装置１ａ
がトラックの内周側か外周側に対して、どの程度の位相
をもってずれているかを、正確に把握することができる
。

また、振幅データ生成回路２７を、光ディスク６が１回
転する期間中トラッキングエラー信号を計数し、その計
数値をもって振幅データとする計数回路４０から構成し
たから、光ディスク６の偏心がもたらすトラッキングエ
ラーの大きさを、計数回路４０の計数値をもって定量化
することができ、これにより例えばアナログ式の乗算器
２９を廃し、位相データとの乗算にディジタル信号処理
回路を導入することも可能である。

なお、上記実施例において、振幅データ生成回路２７内
の計数回路４０のクリア信号とラッチ回路４１のクロッ
ク信号を、クロック信号発生回路２８から直接供給せず
に、例えば第４図に示した偏心データ生成回路５０のご
とく、位相データ生成回路２６内の計数回路３８ｂの計
数値が一定値に達したことを判別するアンドゲート回路
５Ｉから供給する構成としてもよく、その場合、計数回
路４４とアンドゲート回路４５を省略することができる
。

また、第５図に示す偏心データ生成回路６０のように、
位相データ生成回路２６内のアンドゲート回路３８ａの
出力を直接計数回路４０とラッチ回路４１に供給する構
成とすることにより、計数回路４４やアンドゲート回路
４５．４６等を省略することも可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は、光ディスクから再生
される再生信号とトラッキングエラー信号から、光ディ
スクの偏心の程度を示す偏心データを生成し、得られた
偏心データを光ピックアップ装置を光ディスクの半径方
向に送る送り装置の送りに加算することにより、光ディ
スクの偏心に起因するトラッキングエラーを相殺し、婦
心補償を施す構成としたから、光ディスクの偏心を光ピ
ックアップ装置の送り側で補償し、トラッキングサ・−
ボ機構への影響を取り除くことができ、これによりトラ
ッキング制御系は、光ディスクが回転装置に対して同心
装着されたのとほぼ同じ条件でトラッキングサーボをか
けることができ、高精度のトラッキングと信号再生が可
能であり、また光ディスクの偏心の程度は、再生信号と
トラッキングエラー信号から割り出せるため、１す生初
期の段階で偏心データを算出してしまえば、あとは光デ
ィスクを回転装置から外さない限り、同じデータを使い
続けることができ、送り装置に対する固定的な変動バイ
アスとして利用することができる等の優れた効果を奏す
る。

また、偏心データ生成回路を、光ディスクの再生信号と
トラッキングエラー信号からトラッキングエラーの位相
を示す位相データを生成する位相データ生成回路と、ト
ラッキングエラー信号からその振幅を示す振幅データを
生成する振幅データ生成回路と、前記位相データと振幅
データを乗算し、偏心データとする乗算回路から構成す
ることにより、光ディスクの偏心が原因で生ずるトラッ
キングエラーを、その位相と振幅の積として把握するこ
とで、光ディスクが一回転する間に偏心が原因で生ずる
トラッキングエラーを、もっとも効果的に定量化するこ
とができ、定量化されたトラッキングエラーを予測制御
的に補償することで、偏心がトラッキングサーボに与え
る影響を良好に無比することができる等の効果を奏する
。

さらにまた、位相データ生成回路を、光ディスクの１回
転を周期とする正弦波データを格納した読み出し専用メ
モリと、この読み出し専用メモリに対し光ディスクの回
転に同期したアドレスデータを与え、読み出される正弦
波データを位相データとするアドレス発生手段から構成
することにより、光ディスクの偏心にもとづいて発生ず
るトラッキングエラー自体を、周期関数の代表である三
角関数をもって近似し、しかもオントラックした時点か
ら割り出される周期に従って位相データを生成すること
で、複雑な位相データ演算回路等を用いることなく、光
ピックアップ装置がトラックの内周側か外周側に対して
、どの程度の位相をもってずれているかを、正確に把握
することができる等の効果を奏する。

また、振幅データ生成回路を、光ディスクが１回転する
期間中トラッキングエラー信号を計数し、その計数値を
もって振幅データとする計数回路から構成することによ
り、光ディスクの偏心がもたらすトラッキングエラーの
大きさを、計数回路の計数値をもって定量化することが
でき、これにより位相データとの乗算にディジタル信号
処理回路が容易に導入できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の光ディスク装置の一実施例を示す
回路構成図、第２．３図は、それぞれ第１図に示した偏
心データ生成回路の要部回路図及び回路各部の信号波形
図、第４．５図は、それぞれ第２図に示した偏心データ
生成回路の変形例を示す要部回路図、第６図は、従来の
光ディスク装置の一例示す概略構成図、第７図は、第６
図に示した信号処理回路の回路図である。 ｌａ、、、光ピックアップ装置、６．、、光ディスク、
１６．、、）ラッキングサーボ回路、２１゜、光ディス
ク装置、２２．、、送りモータ。 ２４、、、加算器、２５．、、偏心データ生成回路、２
６．、、位相データ生成回路、２７゜振幅データ生成回
路、２８．、、クロック信号生成回路、２９．０．乗算
器、３０．、、周波数発電機。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転装置に装着されて回転する光ディスクから、
   トラッキング制御を受けつつ送り装置により光ディスク
   の半径方向に搬送される光ピックアップ装置が信号を読
   み取る光ディスク装置であって、光ディスクから再生さ
   れる再生信号とトラッキングエラー信号から、光ディス
   クの偏心の程度を示す偏心データを生成する偏心データ
   生成回路と、この偏心データ生成回路により生成された
   偏心データを、前記送り装置による送りに加算し、光デ
   ィスクの偏心に起因するトラッキングエラーを相殺する
   偏心補償回路とを具備してなる光ディスク装置。
2. （２）前記偏心データ生成回路は、光ディスクの再生信
   号とトラッキングエラー信号からトラッキングエラーの
   位相を示す位相データを生成する位相データ生成回路と
   、トラッキングエラー信号からその振幅を示す振幅デー
   タを生成する振幅データ生成回路と、前記位相データと
   振幅データを乗算し、偏心データとする乗算回路からな
   ることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
3. （３）前記位相データ生成回路は、光ディスクの１回転
   を周期とする正弦波データを格納した読み出し専用メモ
   リと、この読み出し専用メモリに対し光ディスクの回転
   に同期したアドレスデータを与え、読み出される正弦波
   データを位相データとするアドレス発生手段からなるこ
   とを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
4. （４）前記振幅データ生成回路は、光ディスクが１回転
   する期間中トラッキングエラー信号を計数し、その計数
   値をもって振幅データとする計数回路からなることを特
   徴とする請求項２記載の光ディスク装置。