JPH0320913Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、外部振動によるトラツク飛び及び光
学デイス面上の疵や埃等の光学デイスクの欠陥に
よるトラツク飛びを防止することができる光学式
デイスクプレーヤのトラツキングサーボ回路に関
するものである。

従来の欠点 第３図はデイジタルオーデイオプレーヤ等の光
学式デイスクプレーヤの原理図であり、１は光学
デイスク、２はレーザ、３は複数の受光素子から
なるデイテクタ、４，５，７はプリズム、６はレ
ンズである。レーザ２からのレーザ光Ｌ１はプリ
ズム４．５及びレンズ６を介して光学デイスク１
に入射し、光学デイスク１からの反射光Ｌ２はレ
ンズ６及びプリズム５，４，７を介してデイテク
タ３に入射し、電気信号に変換されるものであ
る。尚、レンズ６は光学デイスク１の半径方向、
即ち矢印Ａ方向に移動可能なものであり、レンズ
６を矢印Ａ方向に移動させることにより、デイテ
クタ３の光軸と光学デイスク１のトラツクとを一
致させるものである。

第４図は光学デイスク１の説明図で、光学デイ
スク１の表面には同図ａの断面図示すように凸状
のピツト１１が設けられている。このピツト１１
は使用するレーザ光の波長の1/4の厚みを有し、
他の部分に比較して反射成分が少ないものであ
る。また、ピツト１１は同図ｂに示すようにトラ
ツク１２に沿つて配列され、光学デイスク１の回
転に伴い等価的にデイテクタ３と対向する部分を
通過する。デイテクタ３は同図ｃに示すように二
次元状に配置された４個の受光素子Ａ〜Ｄから構
成されている。従つて、同図ｃに示すように、デ
イテクタ３の中心（光軸）とトラツク１２とが一
致している場合は、受光素子Ａ，Ｃのピツト１１
による受光量変化（低下）は等しいものとなり、
また同図ｄに示すようにデイテクタ３の中心とト
ラツク１２とがずれている場合は、受光素子Ａ，
Ｃのピツト１１による受光量変化は異なるものと
なる。また、受光素子Ｂ，Ｄのピツト１１による
受光量変化も、デイテクタ３の中心とトラツク１
２とが一致している場合は等しくなり、デイテク
タ３の中心とトラツク１２とがずれている場合は
異なるものとなる。従つて、トラツクずれが生じ
ているか否かをデイテクタ３の各受光素子の出力
信号に基づいて検出することができる。

第５図及び第６図は４個のデイテクタ３の４個
の受光素子Ａ〜Ｄからの出力信号を処理してトラ
ツクずれを検出する従来の回路例で、第５図は受
光素子出力回路、第６図は時間差検出回路であ
る。

第５図に於いて２０Ａ〜２０Ｄはそれぞれデイ
テクタ３を構成する受光素子Ａ〜Ｄの出力電流を
電圧に変換するＩ−Ｖアンプ、２１はアンプ２０
Ａ、２０Ｄの出力を加算する加算器、２２はアン
プ２０Ｂ，２０Ｃの出力を加算する加算器、２
３，２４はそれぞれ加算器２１，２２の出力を波
形整形する波形整形回路、２５，２６はインバタ
である。従つて、この受光素子出力回路３１の出
力信号Ｐ１⁺は受光素子Ａ，Ｄの出力信号の和に
相当し、出力信号Ｐ２⁺は受光素子Ｂ，Ｃの出力
信号の和に相当するものである。尚、信号Ｐ１_-，
Ｐ２_-はそれぞれ信号Ｐ１⁺，Ｐ２⁺と逆相の信号
である。

また、第６図に示す時間差検出回路３２はＰ１
^＋，Ｐ２⁺，Ｐ１^-，Ｐ２^-を入力とする４個のフリ
ツプフロツプ（以下FFと略す）２７Ａ〜２７Ｄ
から構成されているものである。各FF２７Ａ〜
２７ＤのＤは電源＋Vccに接続されているデータ
端子、CKはクロツク端子、CLRはクリア端子で
あり、各FF２７Ａ〜２７Ｄはクロツク端子CKに
供給される信号の立上りに於いて出力信号Qa〜
Qdを“１”とし、クリア端子CLRに供給される
信号が“０”の時、出力信号Qa〜Qdを“０”と
するものである。また入力信号Ｐ１^-，Ｐ１⁺，Ｐ
２⁺，Ｐ２^-はそれぞれFF２７Ａ〜２７Ｄのクロ
ツク端子CKに供給され、またＰ１^-はFF２７Ｃ
のクリア端子CLRに、Ｐ１⁺はFF２７Ｄのクリア
端子CLRに、Ｐ２⁺はFF２７Ａのクリア端子
CLRに、そしてＰ２^-はFF２７Ｂのクリア端子
CLRにも供給されるものである。

第７図は第５図、第６図の動作を示すタイムチ
ヤートであり、期間Ｔ１はデイテクタ３の中心と
トラツク１２とが一致している場合を示し、期間
Ｔ２はデイテクタ３の中心がトラツク１２の左側
にずれている場合を示し、期間Ｔ３はデイテクタ
３の中心がトラツク１２の右側にずれている場合
を示している。即ち、デイテクタ３の中心とトラ
ツク１２とが一致している場合は、受光素子Ａ，
Ｄに入射する光量は等しく、また受光素子Ｂ，Ｃ
に入射する光量も等しいものであるから、加算器
２１，２２の出力信号は等しいものとなり、従つ
てデイテクタ３の中心とトラツク１２とが一致し
ている場合は、受光素子出力回路３１の出力信号
Ｐ１⁺，Ｐ１^-，Ｐ２⁺，Ｐ２^-は同図の期間Ｔ１に
示すものとなる。また、デイテクタ３の中心がト
ラツク１２の左側にずれている場合は、ピツト１
１による受光量変化の影響を受光素子Ｃよりも受
光素子Ａの方が早く受け、受光素子Ｄよりも受光
素子Ｂの方が早く受け、加算器２１，２２の出力
信号に位相差が生じるものであるから、デイテク
タ３の中心がトラツク１２の左側にずれている場
合は、受光素子出力回路３１の出力信号Ｐ１⁺，
Ｐ１^-，Ｐ２⁺，Ｐ２^-は同図の期間Ｔ２に示すも
のとなる。また、デイテクタ３の中心がトラツク
１２の右側にずれている場合は、ピツト１１によ
る受光量変化を受光素子Ａよりも受光素子Ｃの方
が早く受け、受光素子Ｂよりも受光素子Ｄの方が
早く受け、加算器２１，２２の出力信号に位相差
が生じるものであるから、デイテクタ３の中心が
トラツク１２の右側にずれている場合は、受光素
子出力回路３１の出力信号Ｐ１⁺，Ｐ１^-，Ｐ２⁺，
Ｐ２^-は同図の期間Ｔ３に示すものとなる。また、
デイテクタ３の中心とトラツク１２のずれが大き
い程、受光素子Ａ，Ｃの出力信号の位相差及び受
光素子Ｂ，Ｄの出力信号の位相差が大きくなるも
のであるから、信号Ｐ１⁺とＰ２⁺との位相差及び
信号Ｐ１^-と信号Ｐ２^-との位相差はデイテクタ３
の中心とトラツク１２とのずれに対応したものと
なる。

また、デイテクタ３の中心とトラツク１２とが
一致している期間Ｔ１に於いては、FF２７Ａ〜
２７Ｄの出力信号Qa〜Qdは“０”となり、また
デイテクタ３の中心が光学デイスクの左側にずれ
てい期間Ｔ２に於いては、FF２７Ｃ，２７Ｄの
出力信号QC，Qdは“０”となり、FF２７Ａの
出力信号Qaは信号Ｐ１^-の立上りと信号Ｐ２⁺立
下りの間で“１”となり、FF２７Ｂの出力信号
Qbは信号Ｐ１⁺の立上りとＰ２^-の立下りの間で
“１”となる。また、デイテクタ３の中心がトラ
ツク１２の右側にずれている期間Ｔ３に於いて
は、FF２７Ａ，２７Ｂの出力信号Qa，Qbは
“０”となり、FF２７Ｃの出力信号Ocは信号Ｐ
２⁺の立上りから信号Ｐ１^-の立下りの間で“１”
となり、FF２７Ｄの出力信号Qdは信号Ｐ２^-の
立上りと信号Ｐ１⁺との間で“１”となる。

第７図から判るように、FF２７Ａ，２７Ｂの
出力信号Qa，Qbのパルス幅はデイテクタ３の中
心がトラツク１２の左側にずれた場合の信号Ｐ１
^＋，Ｐ２⁺の位相差及び信号Ｐ１^-，Ｐ２^-の位相差
に対応し、FF２７Ｃ，２７Ｄの出力信号Qc，Qd
のパルス幅はデイテクタ３の中心がトラツク１２
の右側にずれた場合の信号Ｐ１⁺，Ｐ２⁺の位相差
及び信号Ｐ１^-，Ｐ２^-の位相差に対応するもので
あり、前記位相差は前述したように、デイテクタ
３の中心とトラツク１２とのずれに対応したもの
であるから、FF２７Ａ，２７Ｂの出力信号Qa，
Qbのパルス幅に対応した距離だけ、デイテクタ
３の中心を右側に移動させ、或いはFF２７Ｃ，
２７Ｄの出力信号Qc，Qdのパルス幅に対応した
距離だけ、デイテクタ３の中心を左側に移動させ
ることにより、デイテクタ３の中心とトラツク１
２とを一致させることができる。

しかし、上述した従来例は次のような欠点があ
つた。即ち、光学デイスク１の表面に疵，埃等が
付着し、第７図に示すように時刻ｔ１に於いて受
光素子出力回路３１の出力信号Ｐ１⁺，Ｐ１^-，Ｐ
２⁺，Ｐ２^-にドロツプアウトが生じると、時間差
検出回路３２のFF２７Ａ〜２７Ｄの中にクリア
されないものが生じるので、クリアされないフリ
ツプフロツプの出力信号を用いてデイテクタ３の
中心を移動させたのでは、トラツク飛びが発生す
る欠点がある。尚、同図ではFF２７Ｃがクリア
されない場合を例示している。

また、このような欠点を改善するために、第８
図に示すトラツキングサーボ回路も提案されてい
る（実願昭59−56459号）。同図に於いて３０は光
ピツクアツプ、３１は第５図に示す構成を有する
受光素子出力回路、３２は第６図に示す構成を有
する時間差検出回路、３３は時間フイルタ、３４
は位相補償回路、３５はアクチユエータドライ
バ、３６は第３図に示したレンズ６を光学デイス
ク１の半径方向に微動させるアクチユエータコイ
ル、３は４個の受光素子Ａ〜Ｄからなるデイテク
タである。また、第９図は時間フイルタ３３の構
成例を示すブロツク線図であり、４１，４２はオ
アゲート、５１，５２はそれぞれオアゲート４
１，４２の出力信号を時間ｒだけ遅延させる遅延
回路、６１，６２はインバータ、７１はアンドゲ
ート、７２はナンドゲートである。また、第１０
は第８図及び第９図の動作説明図であり、以下第
１０図を参照して第８図、第９図の動作を説明す
る。

第１０図に示す信号Ｐ１⁺，Ｐ１^-，Ｐ２⁺，Ｐ
２^-が時間差検出回路３２に加えられた場合、時
間差検出回路３２内のFF２７Ａ，２７Ｂの出力
信号Qa，Qbはそれぞれ同図に示すものとなり、
またFF２７Ｃ，２７Ｄの出力信号Qc，Qdは
“０”となる。また、信号Qa，Qbを入力とする
時間フイルタ３３は、信号Qa，Qbのオア出力Ｘ
１を遅延回路５１で遅延し、それをインバータ６
１で反転し、アンドゲート７１でオアゲート４１
の出力信号Ｘ１とインバータ６１の出力信号Ｘ２
との論理積を取るものであるから、その出力信号
Ｘ０は信号Qa，Qbのパルス幅がτ以下であれば
信号Qa，Qbがそのまま出力され、信号Qa，Qb
のパルス幅がτ以上であればτに制限されて出力
される。従つて、光学デイスクに付いた疵や埃の
影響により、時刻ｔに於いて信号Ｐ１⁺，Ｐ１^-，
Ｐ２⁺，Ｐ２^-にドロツプアウトが生じ、時間差検
出回路３２内の例えばFF２７Ｂがクリアされな
い事態が発生しても、時間フイルタ３３の出力信
号Ｘ０のパルス幅はτに制限されるもであるか
ら、前述した従来例のようにトラツク飛びを起こ
すことはない。尚、時間差フイルタ３３のアンド
ゲート７１の出力信号Ｘ０とナンドゲート７２の
出力信号Ｘ０′は合成されて位相補償回路３４に
加えられ、位相補償回路３４の出力信号に基づい
てアクチユエータドライバ３５はアクチユエータ
ドライバコイル３６を駆動し、デイテクタ３の光
軸を補正するものである。

しかし、第８図に示した従来例は時間フイルタ
３３により時間差検出回路３２の出力信号のパル
ス幅の上限値を制限しているものであるから、装
置に振動が加えらた場合、トラツク飛びを起こし
やすい欠点があつた。即ち、装置に振動が加わ
り、デイテクタ３の光軸とトラツク１２とがず
れ、そのずれ対応したパルス幅の信号が時間差検
出回路３２から出力されたとしても、時間差フイ
ルタ３３でパルス幅の上限が制限されるものであ
るから、デイテクタ３の光軸とトラツク１２との
ずれを十分補正できず、トラツク飛びが生じる欠
点があつた。

考案が解決しようとする問題点 本考案は前述の如き欠点を改善したものであ
り、その目的は光学デイスク表面の疵や埃の光学
デイスクの欠陥によるトラツク飛び及び振動によ
るトラツク飛びを防止できるようにすることにあ
る。

問題点を解決するための手段 本考案は前述の如き問題を解決するため、光学
デイスクからの反射光を電気信号に変換する複数
の受光素子からなるデイテクタと、前記各受光素
子から出力される同一ピツトに対する信号の時間
差に対応したパルス幅のパルス信号を出力する時
間差検出回路と、該時間差検出回路から出力され
るパルス信号のパルス幅の上限を制限する時間フ
イルタと、該時間フイルタの出力信号に対応した
距離だけ前記デイテクタの光軸を移動させるサー
ボ系とを備えた光学式デイスクプレーヤのトラツ
キングサーボ回路に於いて、前記デイテクタから
の電気信号のレベルに基づいて該電気信号のレベ
ルが所定値より小さいとき前記光学デイスクに欠
陥があると判断する判断手段と、該判断手段の判
断結果に基づいて、前記サーボ系のゲインを欠陥
がないときは大きなゲインに、欠陥があるときに
は小さなゲインに切換える切換手段とを備えたこ
とを特徴とする。

作 用 判断手段で光学デイスクに欠陥がないと判断さ
れている場合は、サーボ系のゲインを大として外
部か加えられる振動によるトラツク飛びを防止
し、判断手段で光学デイスクに疵等の欠陥がある
と判断された場合は、サーボ系のゲインを小と
し、光学デイスクの欠陥によるトラツク飛びを防
止する。

実施例 第１図は本考案の実施例のブロツク線図で、３
７はサーボ系のゲインを切換える切換回路、３８
は受光素子出力回路３１内の加算器２１，２２の
出力信号を加算する加算器、３９は加算器３８の
出力信号を包絡線検波する検波回路、４０は検波
回路の出力信号と閾値Vsとを比較し、検波回路
３９の出力信号の方が大きい間、その出力信号ａ
を“１”とする比較器であり、他の第８図と同一
符号は同一部分を表している。また、第２図はサ
ーボ系のゲインを切換える切換回路３７の構成例
を示す回路図であり、Ｒ１〜Ｒ４は抵抗、Ｃはコ
ンデンサ、Tr１，Tr２はトランジスタである。
尚、抵抗Ｒ１，Ｒ３はＲ１《Ｒ３の関係を満たす
ように、その抵抗値が設定されているものであ
る。

光学デイスク１に疵、埃等が付いていない場合
は、デイテクタ３の受光素子Ａ〜Ｄより所定の信
号が出力されるものであるから、これらの信号を
加算器３８で加算し、更に検波回路３９で包絡線
検波した信号は比較器４０の閾値Vsよりも大き
なものとなり、比較器４０の出力信号ａは“１”
となる。また、光学デイスク１に埃、疵等が付い
ている場合は、デイテクタ３の各受光素子の出力
信号のレベルが低下するものであるから、検波回
路３９の出力信号は比較器４０の閾値Vsよりも
小さなものとなり、比較器４０の出力信号ａは
“０”となる。

従つて、光学デイスク１に疵、埃等がついてい
ない場合には、切換回路３７内のトランジスタ
Tr１，Tr２が共にオフ状態となり、また、Ｒ１
《Ｒ３の関係を有しているものであるから、位相
補償回路３４の出力信号は殆ど減衰されずにアク
チユエータドライバ３５に供給されることにな
る。これに対して、光学デイスク１に疵等が付い
ている場合は、比較器４０の出力信号が“０”で
あるので、トランジスタTr１，Tr２が共にオン
状態となり、位相補償回路３４の出力信号は抵抗
Ｒ１，Ｒ２の抵抗値によつて定まる分圧比で分圧
され、アクチユエータドライバ３５に供給され
る。即ち、光学デイスク１に疵等が付いていない
場合は、サーボ系のゲインは大きなものとなり、
疵等が付いている場合は、サーボ系のゲインは小
さなものとなる。

このように、本実施例は光学デイスク１の疵、
埃等の欠陥がない場合は、サーボ系のゲインを大
きくするものであるから、外部から振動を受けて
も直ちにデイテクタ３の光軸をトラツク１２と一
致させることが可能である。また、光学デイスク
１に欠陥がある場合は、サーボ系のゲインを小さ
なものとし、時間フイルタ３３の効果を十分発揮
させるものである。従つて、本実施例によれば光
学デイスクの欠陥によるトラツク飛び及び外部か
らの振動によるトラツク飛びの両方を防止するこ
とが可能である。

考案の効果 以上説明したように、本考案は光学デイスクに
欠陥があるか否かを判断する判断手段（実施例に
於いては検波回路３９）を設けると共に、判断手
段の判断結果に基づいてサーボ系のゲインを切換
る切換回路３７等の切換手段を設けたものである
から、光学デイスクに付いた疵、埃により生じる
トラツク飛びばかりでなく、外部からの振動によ
り生じるトラツク飛びをも確実に防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例のブロツク線図、第２
図は切換回路３７の構成例を示す回路図、第３図
は光学式デイスクプレーヤの原理説明図、第４図
はトラツクずれの説明図、第５図は受光素子出力
回路の構成例を示す回路図、第６図は時間差検出
回路の構成例を示す回路図、第７図は第５図、第
６図の動作説明図、第８図は従来例のブロツク線
図、第９図は時間フイルタの構成例を示す回路
図、第１０図は第８図、第９図の動作説明図であ
る。 １は光学デイスク、２はレーザ、３はデイテク
タ、６はレンズ、１はピツト、１２はトラツク、
２７Ａ〜２７Ｄはフリツプフロツプ、２０Ａ〜２
０Ｄはアンプ、２１，２２，３８は加算器、２
３，２４は波形整形回路、２５，２６はインバー
タ、２７Ａ，２７Ｄはフリツプフロツプ、３０は
光ピツクアツプ、３１は受光素子出力回路、３２
は時間差検出回路、３３は時間フイルタ、３４は
位相補償回路、３５はアクチユエータドライバ、
３６はアクチユエータコイル、３７は切換回路、
３９は検波回路、４０は比較器、Ｒ１〜Ｒ４は抵
坑、Tr１，Tr２はトランジスタ、Ｃはコンデン
サである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 光学デイスクからの反射光を電気信号に変換す
   る複数の受光素子からなるデイテクタと、前記各
   受光素子から出力される同一ピツトに対する信号
   の時間差に対応したパルス幅のパルス信号を出力
   する時間差検出回路と、該時間差検出回路から出
   力されるパルス信号のパルス幅の上限を制限する
   時間フイルタと、該時間フイルタの出力信号に対
   応した距離だけ前記デイテクタの光軸を移動させ
   るサーボ系とを備えた光学式デイスクプレーヤの
   トラツキングサーボ回路に於いて、前記デイテク
   タからの電気信号のレベルに基づいて該電気信号
   のレベルが所定値より小さいとき前記光学デイス
   クに欠陥があると判断する判断手段と、該判断手
   段の判断結果に基づいて、前記サーボ系のゲイン
   を欠陥がないときはに、欠陥があるときには小さ
   なゲインに切換える切換手段とを備えたことを特
   徴とする光学式デイスクプレーヤのトラツキング
   サーボ回路。