JPH02168431A - 光ディスクプレーヤのサーボ回路 - 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、音楽再生用等に用いられる光ディスクプレ
ーヤのサーボ回路に関する。

「従来の技術」 第３図はコンパクトディスク（以下、ＣＤと称する）プ
レーヤの構成を示すブロック図である。

この図において、ｌはＣＤ、２はＣＤＩを回転駆動する
スピンドルモータ、３はＣＤｌの信号記録面上にピット
によって記録されたデジタル情報を読み取る光学ピック
アップ、４はこの光学ピックアップ３を移動させるフィ
ードモータである。上記光学ピックアップ３は、半導体
レーザと、対物レンズと、光センサと、対物レンズの焦
点を調整するフォーカスアクチュエータ３ａ（第４図参
照）と、全体をＣＤＩの半径方向へ微少距離移動させる
トラッキングアクチュエータ等によって構成されている
。そして、上記光センサは、例えば、その検出面が方形
状に４分割されており、その各々がＡ　、Ｂ　、Ｃ、Ｄ
と称されている。この場合、ＡとＣが対称に、また、Ｂ
とＤが対称になっている。

６は上記光学ピックアップ３から出力された読み取り信
号を増幅してＥ　Ｆ　Ｍ　（Ｅ　ｉｇｈｔ　ｔｏ　Ｆ　
ｏｕｒｔｅｅｎ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号Ｓｌとし
てデータプロセッサ（信号処理回路）７に出力するとと
もに、その読み取り信号からフォーカス誤差信号（例え
ば、非点収差法による）Ｓ２およびトラッキング誤差信
号（例えば、３スポツト法による）Ｓ３およびフレーム
同期信号Ｓ４を生成して出力するＲＦアンプである。７
はＥＦＭ信号Ｓｔの復調、符号誤りの訂正および補正等
の処理を行うデータプロセッサ、８はこのデータプロセ
ッサ７から出力されるデジタル信号をアナログのオーデ
ィオ信号に変換するＤＡコンバータである。９はこのオ
ーディオ信号の増幅等の処理を行うオーディオ回路であ
り、このオーディオ回路９の出力信号が、オーディオ出
力端子Ｔｌ、Ｔ２を介して外部のスピーカ等へ出力され
る。

また、１１はサーボプロセッサであり、後述するシステ
ムコントローラ１６の制御の下に、ＲＦアンプ６から出
力されるフォーカス誤差信号Ｓ２に基づきフォーカスド
ライバ１２を介して光学ピックアップ３のフォーカスサ
ーボを、また、同様に、トラッキング誤差信号Ｓ３に基
づきトラッキングドライバ１３を介して光学ピックアッ
プ３のトラッキングサーボを、また、フィードドライバ
１４を介してフィードモータ４のフィードサーボを、ま
た、フレーム同期信号Ｓ４に基づきスピンドルドライバ
１５を介してスピンドルモータ２のＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔ
ａｎｔ　Ｌ　１ｎｅａｒ　Ｖ　ｅｌｏｃｉｔｙ）サーボ
を行う。

システムコントローラ１６は、ＣＰＵ　（中央処理装置
）と、このＣＰＵで用いられるプログラムが記憶された
ＲＯＭと、データ記蜂用のｒ（ＡＭと、外部とデータの
授受を行う■１０（入出力）ボートとから構成されてい
る。このシステムコントローラ１６は、データプロセッ
サ７から出力されるサブコード等に基づいて、サーボプ
ロセッサ１１に対して、スピンドルモータ２．光学ピッ
クアップ３およびフィードモータ４の各動作を制御する
ための動作指令を供給する。例えば、データプロセッサ
７、において、ＥＦＭ信号Ｓｌの信号レベルが低くなっ
た場合に、すなわち、フォーカスサーボがはずれた場合
に、サーボプロセッサ１１に対してフォーカスサーチ信
号を出力するように指令を供給する。

第４図は前述したフォーカスサーボを行うサーボ回路の
具体例を示す回路図である。この図において、Ｔ　３　
、Ｔ　４は光学ピックアップ３に設けられた端子であり
、端子Ｔ３には光センサのＢおよびＤの各出力電流の加
算電流が供給され、端子Ｔ４には、光センサのＡおよび
Ｃの各出力電流の加算電流が供給される。この場合、Ｃ
ＤＩの信号記録面に対して光学ピックアップ３の対物レ
ンズの焦点が合うと、光センサＢおよびＤの加算電流と
、光センサＡおよびＣの加算電流とは同一になる。

また、その焦点位置からＣＤＩと対物レンズとの距離が
、離れた場合には、光センサＢおよびＤの加算電流が、
光センサＡおよびＣの加算電流よりも大きくなり、ＣＤ
Ｉと対物レンズとの距離が近づいた場合には、光センサ
ＡおよびＣの加算電流が、光センサＢおよびＤの加算電
流よりも大きくなる。

そして、端子Ｔ３の信号、すなわち、光センサＢおよび
Ｄの加算電流が、？ｔｔ流−流圧電圧変換器２３給され
、端子Ｔ４の信号、すなわち、光センサＡおよびＣの加
算電流か、電流−電圧変換器２５へ供給される。電流−
電圧変換器２３は、演算増幅器２３ａと、演算増幅器２
３ａの出力を負帰還する帰還抵抗２３ｂとから構成され
、同様に、電流−電圧変換器２５は、演算増幅器２５ａ
と、帰還抵抗２５ｂとから構成されている。そして、電
流−電圧変換器２３は、光センサＢおよびＤからの加算
電流を電圧に変換して減算器２７の一方の入力端子に出
力し、また、電流−電圧変換器２５は、光センサＡおよ
びＣからの加算電流を電圧に変換して減算器２７の他方
の入力端子に出力する。

減算器２７は、演算増幅器２７ａと、演算増幅器２７ａ
の非反転入力端子と電流−電圧変換器２３の出力端子間
に介挿される抵抗２．７ｂと、一方が演算増幅器２７ａ
の非反転入力端子に接続され、他方が接地された抵抗２
７ｃと、演算増幅器２７ａの反転入力端子と電流−電圧
変換器２５の出力端子間に介挿される抵抗２７ｄと、演
算増幅器２７ａの出力を負帰還する帰還抵抗２７ｅとか
ら構成されている。そして、この減算器２７は、電流−
電圧変換器２３の出力電圧から電流−電圧変換器２５の
出力電圧を減算し、この減算した値、すなわち、フォー
カス誤差信号Ｓ２を位相補償回路２９に出力する。この
場合、光学ピックアップ３の対物レンズがＣＤＩに対す
る焦点位置から離れている場合は、光センサＢおよびＤ
の加算電流が光センサＡおよびＣの加算電流より大きい
ので、減算器２７から正の電圧が出力され、また、対物
レンズがＣＤＩに対する焦点位置より近い場合は、光セ
ンサＡおよびＣの加算電流が光センサＢおよびＤの加算
電流より大きいので、負の電圧が出力される。

位相補償回路２９は、このフォーカスサーボ回路の系が
発振しなしλようにフォーカス誤差信号Ｓ２の位相補償
を行うとともに、低域ブースト処理を行う。フォーカス
ドライバ１２は、演算増幅器１２ａと、演算増幅器１２
ａの出力を負帰還する帰還抵抗！２ｂと、一方が演算増
幅器２７ａの反転入力端子に接続され、他方が接地され
た抵抗１２ｃとから構成されており、位相補償回路２９
の出力を増幅してフォーカスアクチュエータ３ａに出力
する。フォーカスアクチュエータ３ａは、その入力電圧
に基づき対物レンズを移動させる。すなわち、正の電圧
が入力されると、対物レンズをＣＤＩに近い方向に移動
させ、負の電圧が入力されると、対物レンズをＣＤＩか
ら離れる方向に移動させる。

このような構成により、ＣＤＩが焦点位置から離れた場
合は、フォーカスアクチュエータ３ａに正の電圧が加わ
り、対物レンズがＣＤＩに近い方向へ移動され、また、
ＣＤＩが焦点位置より近づいた場合は、フォーカスアク
チュエータ３ａに負の電圧が加わり、対物レンズがＣＤ
Ｉから遠い方向に移動される。すなわち、常に焦点距離
を保持するように、対物レンズがＣＤＩに追従する。

一方、例えば、振動等の外乱によって、フォーカスサー
ボがはずれた場合は、システムコントローラ１６が、こ
れを検出し、そして、フォーカスサーチ信号を出力する
ようにサーボプロセッサｌｌに指令を供給する。サーボ
プロセッサｌｌはこの指令を受け、サーボループを切り
離し、次いで、フォーカスサーチ信号をフォーカスドラ
イバ１２に出力する。この場合にフォーカスアクチュエ
ータ３ａに加えられる電圧波形図を第５図（ａ）　、　
（ｂ）に示す。

第５図（ａ）は、外乱によって、ＣＤＩが光ピツクアッ
プ３側に近づいた場合にフォーカスアクチュエータ３ａ
に加えられる電圧波形図である。この図に示すように、
まず、時刻ｔａから、サーボプロセッサｌ！はフォーカ
スドライバ監２に対して順次高くなる正の電圧（フォー
カスサーチ信号）を出力する。これにより、フォーカス
アクチュエータ３ａに順次高くなる正の電圧が加わり、
この結果、光ピツクアップ３の対物レンズがＣＤ１に近
づいていく。そして、サーボコントローラｔｔは、フォ
ーカス誤差信号Ｓ２に基づき焦点位置の検出を行う。そ
して、一定時間ｔｌ（例えば、０．５秒）が経過すると
（時刻ｔｂ）、サーボプロセッサ１１はフォーカスドラ
イバ１２に対して順次高くなる負の電圧（フォーカスサ
ーチ信号）を出力する。これにより、フォーカスアクチ
ュエータ３ａに順次高くなる負の電圧が加わり、この結
果、光ピツクアップ３の対物レンズがＣＤＩから遠ざか
っていく。ここで、サーボコントローラ１１によって焦
点位置が検出されると（時刻ｔｃ）、サーボループが再
び形成され、以後、サーボ制御が行なわれる。

一方、第５図（ｂ）は、外乱によって、ＣＤＩが光ピツ
クアップ３側から遠ざかった場合にフォーカスアクチュ
エータ３ａに加えられる電圧波形図である。この場合、
上述した場合と同様に、サーボプロセッサ１１はフォー
カスドライバ１２に対して順次高くなる正の電圧（フォ
ーカスサーチ信号）を出力する。これにより、フォーカ
スアクチュエータ３ａに正の電圧が加わり、この結果、
光ピツクアップ３の対物レンズがＣＤＩに近づいていく
。

そして５、サーボコントローラ１１によって焦点位置が
検出されると（時刻ｔｂ）、サーボループが再び形成さ
れる。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、従来のサーボ回路にあっては、外乱によって
フォーカスサーボがはずれた場合、いずれの方向にはず
れたかが不明なので、上述したように、まず、ＣＤＩに
対物レンズを近づけていき、この後に、ＣＤＩから対物
レンズを遠ざけていき、焦点位置の検出を行っていた。

この場合、第５図（ｂ）に示すように、外乱によってＣ
ＤＩが対物レンズから遠ざかる方向にはずれた場合は、
対物レンズがＣＤｌに近づく方向への時間ｔ２のみで、
焦点位置を検出し、フォーカスサーボの引き込みを行う
ことができるが、第５図（ａ）に示すように、ＣＤＩが
対物レンズに近づく方向にはずれた場合は、さらに近づ
く方向への一定期間ｔｌが経過し、次いで、対物レンズ
がＣＤＩから遠ざかる方向への時間ｔ２が経過した後に
、焦点位置を検出する。

このため、フォーカスサーボを行うまでに要する時間が
、一定時間ｔｌだけ無駄になり、フォーカスサーボの引
き込みが遅くなるという問題がある。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、外乱
により、フォーカスサーボがはずれた場合に、フォーカ
スサーボの引き込みを従来より速くすることができる光
ディスクプレーヤのサーボ回路を提供することを目的と
している。

「課題を解決するための手段」 この発明は、フォーカス誤差検出部によってフォーカス
誤差が検出され、この検出された誤差に対応するフォー
カス誤差信号がフォーカスドライバに出力されてフォー
カスサーボが行なわれる光ディスクプレーヤのサーボ回
路において、前記フォーカスドライバに設けられ、フォ
ーカスサーボがはずれた時に前記フォーカスドライバの
出力レベルを正（または負）方向へ移動さＵる第１のバ
イアス回路と、前記フォーカス誤差検出部に設けられ、
正常にフォーカスサーボが行なわれる時に面記第１のバ
イアス回路による動作点の変化分を補正する第２のバイ
アス回路とを具備することを特徴としている。

「作用」 この発明によれば、外乱によって、フォーカスサーボが
はずれた場合に、第１のバイアス回路によって、例えば
正のバイアス電圧がフォーカスドライバに印加されてフ
ォーカスドライバの出力が負の電圧となる。これにより
、フォカスアクチュエータに負の電圧が印加され、対物
レンズが焦点位置から離れる方向に移動する。この後、
フォーカスサーチ信号がフォーカスドライバに供給され
て対物レンズが焦点位置に近づいていき、次いで、その
焦点が検出されてフォーカスサーボが行なわれる。この
フォーカスサーボにおいては、第２のバイアス回路によ
って、フォーカスドライバの出力が焦点位置で「０」と
なるように例えば正のバイアス電圧がフォーカス誤差検
出部に印加されているので、フォーカスアクチュエータ
はサーボのかかる位置、すなわち、正常位置となる。

「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の一実施例について説明
する。第１図はこの発明の一実施例によるＣＤプレーヤ
のフォーカスサーボ回路の構成を示す図であり、この図
に示す回路が第４図に示す回路と異なる点は抵抗１２ｃ
、２７ｃの接続状態である。すなわち、第４図において
は、抵抗１２ｃ。

２７ｃの他端が接地されているのに対し、第１図におい
ては、抵抗１２ｃの他端に正のバイアス電圧Ｖｌが印加
され、抵抗２７ｃの他端に正のバイアス電圧Ｖ２が印加
されている点である。

次に、上記構成によるこの実施例の動作について説明す
る。まず、振動等の外乱によってフォーカスサーボがは
ずれたとすると、サーボプロセッサ１１は、システムコ
ントローラ１６の指令を受けてサーボループを切り離す
。サーボループが切り離されろと、フォーカスドライバ
１２のバイアス電圧Ｖｌによって、フォーカスドライバ
１２の出力が負の電圧となる。これにより、フォーカス
アクチュエータ３ａに負の電圧か印加され、その時の対
物レンズの位置が焦点位置よりＣＤＩに近い位置にあっ
ても、遠い位置にあっても、対物レンズが焦点位置から
離れる方向に移動する。次いで、サーボプロセッサＩＩ
は除々に大となるフォ−カスサーチ信号をフォーカスド
ライバ１２の非反転入力端子に供給してフォーカスサー
ボの引き込みを行う。このフォーカスサーチ信号により
、対物レンズが除々にＣＤＩの方向へ移動し、第２図に
示すように、時間ｔ２が経過した時点で引き込みが行わ
れる。

このように、上記実施例によれば、サーボがはずれた場
合に、予め対物レンズをＣＤＩから最も遠い位置へ移動
させてからフォーカスサーチ信号をフォーカスドライバ
１２へ出力するので、常に最短時間で引き込みを行うこ
とができる。また、この実施例によれば、振動等により
、フォーカスサーボがはずれた場合、対物レンズがＣＤ
Ｉから遠い方向に固定されているので、振動による対物
レンズのバタツキをなくすことができ、したがって、フ
ォーカスサーボの引き込みを安定に行うことができる。

なお、抵抗２７ｃに加えているバイアス電圧■２は、バ
イアス電圧Ｖｌによる対物レンズの位置ずれを補償する
ためのものである。

なお、上記実施例においては、フォーカスサーボがはず
れた場合に、対物レンズをＣＤＩから離れる位置へ移動
させているが、他に、対物レンズをＣＤＩに近づく位置
へ移動させてもよい。

また、上記実施例においては、この発明を通常の音楽再
生用のＣＤプレーヤに適用したが、他に、ＣＤ−ＲＯＭ
ドライブ、ＣＤ−１（コンパクトディスク・インターラ
クティブ・メディア）、ＣＤＶ（コンパクトディスク・
ビデオ）、ＬＤ（レーザ・ディスク）等の再生装置にも
適用することが可能である。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、振動等の外乱
によってフォーカスサーボがはずれた場合に、フォーカ
スサーボの引き込みを従来より短時間で行うことができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

ｍ１図はこの発明の一実施例によるＣＤプレーヤのフォ
ーカスサーボ回路の構成を示す図、第２図はこの実施例
において、フォーカスサーボがはずれた場合に、フォー
カスアクチュエータ３ａに加えられる電圧波形図、第３
図はＣＤプレーヤの構成を示すブロック図、第４図は従
来のＣＤプレーヤのフォーカスサーボ回路の構成を示す
図、第５図（ａ）および第５図（ｂ）は従来のフォーカ
スサーボ回路において、フォーカスサーボがはずれた場
合にフォーカスアクチュエータ３ａに加えられる電圧波
形図である。 ６・・・・・フォーカス誤差検出部（ＲＦアンプ）、１
２・・・・・フォーカスドライバ、Ｖｔ・・・・・・第
１のバイアス回路（正のバイアス電圧）、■２・・・・
・・第２のバイアス回路（正のバイアス電圧）、Ｓ２・
・・・・・フォーカス誤差検出信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　フォーカス誤差検出部によってフォーカス誤差が検出
   され、この検出された誤差に対応するフォーカス誤差信
   号がフォーカスドライバに出力されてフォーカスサーボ
   が行なわれる光ディスクプレーヤのサーボ回路において
   、 前記フォーカスドライバに設けられ、フォーカスサーボ
   がはずれた時に前記フォーカスドライバの出力レベルを
   正（または負）方向へ移動させる第１のバイアス回路と
   、前記フォーカス誤差検出部に設けられ、正常にフォー
   カスサーボが行なわれる時に前記第１のバイアス回路に
   よる動作点の変化分を補正する第２のバイアス回路とを
   具備することを特徴とする光ディスクプレーヤのサーボ
   回路。