JPH0466058B2 - - Google Patents

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JPH0466058B2
JPH0466058B2 JP58247814A JP24781483A JPH0466058B2 JP H0466058 B2 JPH0466058 B2 JP H0466058B2 JP 58247814 A JP58247814 A JP 58247814A JP 24781483 A JP24781483 A JP 24781483A JP H0466058 B2 JPH0466058 B2 JP H0466058B2
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skew
disk
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JPS60143448A (ja
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Tooru Ootsuka
Tadashi Motoyama
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Sony Corp
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Priority to US06/685,128 priority patent/US4674078A/en
Priority to DE8484309111T priority patent/DE3482519D1/de
Priority to EP84309111A priority patent/EP0148028B1/en
Publication of JPS60143448A publication Critical patent/JPS60143448A/ja
Publication of JPH0466058B2 publication Critical patent/JPH0466058B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/095—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
    • G11B7/0956—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble to compensate for tilt, skew, warp or inclination of the disc, i.e. maintain the optical axis at right angles to the disc
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は光学式ビデオデイスクなどのような
回転デイスクのスキユー角を検出する場合に適用
して好適なスキユーエラー検出回路に関する。
背景技術とその問題点 光学式デイスク再生装置ではレーザービームを
対物レンズで収束させ、信号の再生を行う。光源
としては価格が低廉で、装置の小形化にも好適な
半導体レーザーが使用される。
半導体レーザーは波長が780nmで、ヘリウムネ
オンレーザーの波長623.8nmよりも長い。このた
め、光源としてヘリウムネオンレーザーを用いた
場合と同程度の分解能を得ることができるような
スポツト径にしようとすると対物レンズのNA
（Numerical Aperture）値を0.5位に大きくしな
ければならない。
このように対物レンズのNA値を上げると、デ
イスクの記録面に対するレーザービームの光軸が
垂直でないとき、隣接トラツクかりのクロストー
クが問題になる。
すなわち、第１図Ａに示すようにデイスク１の
記録面に対してレーザービームの光軸２が垂直で
あるときは、受光部における検出出力Ｄは同図に
示すように主トラツクT0からの出力に対し隣接
トラツクT1，T2からのクロストークは十分小さ
いが、同図Ｂに示すようにデイスク１の記録面に
対して光軸２が垂直でなくなる（以下デイスク１
のスキユーという）と、検出出力Ｄにおける隣接
トラツク、この場合T1からのクロストークが大
となる。
このクロストークレベルLCは、 LC∝Wcmα（NA3／λ・α）2 ただし、WCはコマ収差量 λはレーザービーム径 αはデイスクの半径方向のスキユー角 なる関係式から明らかなように、NA値が大にな
ると無視できなくなるのである。例えば、λ＝
780nm、トラツクピツチ1.67μmとし、NA＝0.5
の場合にクロストークレベルLC＝−40dBを確保
しようとすると、α≦0.5なる条件が必要となる。
デイスク面と光軸とが垂直とならなくなるデイ
スクのスキユーの原因はスピンドル軸の曲がり、
デイスク受け台の曲がり、デイスク自体のスキユ
ー等、種々あるが、主たる原因はデイスク自体の
スキユーで、現状のデイスク自体の半径方向のス
キユー角αは1°≦α≦2°である。このため、半導
体レーザーを光源に用いるときは、デイスクの半
径方向のスキユー（デイスク自体のスキユー以外
の原因も含む。（以下同じ））を検出してクロスト
ークの増大に対する対策を講じる必要がある。
スキユー検出手段の一例を次に説明する。
第２図の例は光ピツクアツプ３の光源とは別に
スキユー検出手段５が設けられる。同図は検出手
段５をデイスク１の半径方向に沿つて見た図、第
３図はデイスク１の半径方向と直交する方向から
見た図（それぞれ説明のため断面図的に示した）、
第４図はデイスク１の上面側から見た図（ただし
デイスクは示さない）である。
光源は拡散光源を用い、第３図〜第５図の例で
は発光する表面で光が拡散するようにされた発光
ダイオード９が用いられる。
また、この発光ダイオード９からの光のデイス
ク１による反射光をレンズ１１を介して受光する
光検出器１０が設けられる。この光検出器１０は
光検出領域が２分割された２分割光検出器とされ
る。
発光ダイオード９、光検出器１０及びレンズ１
１は筒状体からなるハウジング部材１２に取り付
けられる。すなわち、ハウジング部材１２の一方
の開口端側にはレンズ１１が配され、他側の開口
端側にはこのレンズ１１の焦点面位置において発
光ダイオード９と光検出器１０とが、このレンズ
１１の光軸１１Ａを含む面を境にして左右に配さ
れる。
ハウジング部材１２は、図に示すように、レン
ズ１１がデイスク１側となり、かつ、発光ダイオ
ード９と光検出器１０とがデイスク１のスキユー
検出方向に対して直交する方向に並ぶように設置
される。
この例の場合、デイスク１の半径方向のスキユ
ーを検出するものであるので、発光ダイオード９
と光検出器１０とは、デイスク１の半径方向に直
交する方向に配される。また、この場合、レンズ
１１の光軸１１Ａが、光ピツクアツプとの光軸が
垂直になつている場合におけるデイスク１の記録
面に対して垂直になるように設置される。さら
に、２分割光検出器１０の分割線１０Ｃはスキユ
ー検出方向に直交する方向、即ちデイスク１の半
径方向に対し直交する方向で、しかも、光軸１１
Ａを含む面と交わるようにされる。
第５図は発光ダイオード９と２分割光検出器１
０の斜視図を示す。
このように構成すると、光検出器１０には発光
ダイオード９の表面部の実像が第４図で斜線を付
して示す像１３として結像する。
即ち、レンズ１１の光軸１１Ａとデイスク１の
記録面とが垂直になつていれば、デイスク１の記
録面への入射光と反射光の光路は全く対象的で、
第６図のようになる。したがつて、レンズ１１の
光軸１１Ａを含み、デイスク１の半径方向に沿う
面よりも左側にある発光ダイオード９の実像が上
記面の右側においてレンズ１１の焦点面で結像す
る。この第６図においてデイスク１よりも上側に
ある部分はデイスク１の記録面で反射される部分
であるから、デイスク１の記録面で折り返すと第
７図に示すようなものとなり、発光ダイオード９
の表面部の実像が、ちようど光検出器１０の位置
において結像することになるのである。
そして、レンズ１１の光軸１１Ａとデイスク１
の記録面とが第６図のように垂直になつている状
態においては、第９図Ｂに示すように２分割光検
出器１０の各分割領域１０Ａ，１０Ｂに同じ量だ
けまたがつて像１３が結像する。したがつて、各
分割領域１０Ａ，１０Ｂからの光検出出力は等し
く、その差は零である。
デイスク１のスキユーにより、第８図に示すよ
うにレンズ１１の光軸１１Ａとデイスク１の記録
面とが垂直でなくなつたときには、同図に示すよ
うに、発光ダイオード９の像の位置は１４のよう
にこの傾いたデイスク１のため、その半径方向に
垂直な方向にずれ、このため、光検出器１０の像
１３は第９図Ｃのように領域１０Ｂ側により多く
含まれるように結像するようになる。
デイスク１が第８図の状態とは反対側に、つま
り、図の右側が下がるようなスキユーを有すると
きは、光検出器１０の像１３は第９図Ａに示すよ
うに、領域１０Ａ側により多く含まれるように結
像する。
以上のことから、光検出器１０の各領域１０
Ａ，１０Ｂからの光学像１３の検出出力によりデ
イスク１のスキユーの方向及び量を検出すること
ができる。このスキユーエラー信号は第１０図に
示す可動部４０に対するサーボ信号として使用さ
れる。
第１１図は光ピツクアツプ及びスキユー検出部
を含む可動部の構成の一例を示す。
同図で、２０は光学ブロツクを示し、これには
デイスク１のピツトによる記録情報を検出するた
めの光ピツクアツプの光学系と、スキユーを検出
するための光学系が収納されている。光ピツクア
ツプの光学系に対するフオーカスサーボ及びトラ
ツキングサーボは２軸光学駆動部２１によつて、
従来と同様にしてなされる。
そして、光ピツクアツプの光学系の光軸位置２
１Ａに対して、記録トラツクＴの長手方向に、前
述したスキユー検出手段としてのハウジング部材
１２がこのブロツク２０に対して取り付けられ
る。したがつて、レンズ１１の光軸を含む面は、
光ピツクアツプの光軸２１Ａをも含むように構成
される。
光学ブロツク２０は、その全体がデイスク１の
半径方向に直交する方向の軸２３により支持さ
れ、デイスク１の半径方向に傾動するようにされ
る。
すなわち、この例では、光学ブロツク２０の底
面にはウオームギア２４が取り付けられ、このウ
オームギア２４が支持台２５に設置されている小
形モータ２６により回転されるウオーム２７に噛
み合うように２枚の側板２８Ａ，２８Ｂの軸孔２
９Ａ，２９Ｂに軸２３が回転自在に挿通され、モ
ータ２６によりウオーム２７が回転したとき、そ
の回転に応じた回転角だけウオームギア２４が回
転し、これにより、光学ブロツク２０はデイスク
１の半径方向に傾動させられる。したがつて、モ
ータ２６をデイスク１のスキユー検出出力により
制御すれば、光ピツクアツプの光軸２１Ａがデイ
スク１の記録面に対して常に垂直となるように制
御できる。
ところで、第１１図に示すように回転軸に対し
デイスク１が軸対称に曲がつているようなスキユ
ーである場合には、デイスク１の回転方向には一
定のスキユーであるので、第１２図に示すように
半径方向のスキユー角αに対応したスキユーエラ
ー信号（DC成分）SEが得られる。このときはス
キユーエラー信号SEが所定レベルV1となるよう
にスキユーサーボがかけられる。
これに対し、半径方向のスキユー角が一定でな
い場合には、デイスク１が１回転したときの半径
方向のスキユー角αの平均レベル（DC成分）に
対し、回転方向のスキユーエラー成分（AC成分）
が重畳された状態のスキユーエラー信号SEが発生
する。デイスク１を1800rpmで回転させるとAC
成分の基本波は30Hzとなるから、このときは例え
ば第１３図に示すようなスキユーエラー信号SEが
検出される。
そのため、スキユーサーボ系ではスキユーエラ
ー信号SEのDCスキユーエラー成分が所定レベル
となるようにスキユーサーボがかけられると共
に、ACスキユーエラー成分を相殺するようなス
キユーサーボが同時に働くことになる。可動部４
０に設けられたスキユーサーボ用のモータ２６は
一般に安価なものが使用されているので、スキユ
ーエラー信号SE中に含まれるACスキユーエラー
成分までも応答するように、スキユーサーボ系を
構成すると、モータ２６は常時駆動されているこ
とになるから、モータ２６の寿命が短くなり、あ
まり実用的ない。
そこで、従来ではスキユーエラー信号SE中に含
まれるACスキユーエラー成分をカツトし、DCス
キユーエラー成分のみに応答するようなスキユー
サーボ系を構成しようとしているが、ACスキユ
ーエラー成分は30Hzを基本波とするので、通常の
ローパスフイルムではこのAC成分を十分にカツ
トしきれず、これを完全にカツトしようとする
と、応答時間が遅くなり過剰サーボとなつてしま
う。
発明の目的 そこで、この発明ではスキユーエラー信号中か
らデイスク１の回転周波数成分を極めて簡単な構
成でフイルタリングできるようにして、スキユー
サーボ系の長寿命化、応答特性の改善を図つたも
のである。
発明の概要 そのため、この発明では、スキユーエラー検出
系に純デジタル的なローパスフイルタを介在され
たもので、このローパスフイルタは、スキユーエ
ラー信号をDCスキユーエラーのスレツシヨール
ドレベルと比較する比較回路と、これより得られ
るDCスキユーエラーに対応した比較パルスと上
記回転デイスクの回転周期に関連した基準パルス
とのパルス幅を判別する判別回路とで構成したも
のである。
これによれば、スキユーエラー信号からDCス
キユーエラー分だけを検出できるので、上記目的
を容易に実現することができる。
実施例 続いて、この発明の一例を第１４図以下を参照
して詳細に説明する。
まず、上述したように光源として半導体レーザ
ーを使用する場合には、スキユー角αが0.5°以上
アルト、クロストークが発生して満足な情報ピツ
クアツプをすることができない。しかし、α＜
0.5°以下のスキユーであれば、α＝０にしないで
も、一応クロストークのない情報をピツクアツプ
できる。また、デイスク１の回転方向に対しスキ
ユーが発生している場合には、α＝０とするスキ
ユーサーボは不可能である。
そこで、この発明では第１４図に示すようにク
ロストークによる悪影響が生じないスキユー角±
α（0.5°以下この例では0.4°程度）以上のスキユー
エラーのときのみスキユーサーボを行うようにス
レツシヨールドとなるスキユー角±α1を定める。
スキユー角α1のときのスキユーエラー信号（DC
スキユーエラーレベルVD）をV1とすると、スキ
ユー角が−α1では−V1のDCスキユーエラーが検
出される。
第１５図はこの発明を適用したスキユーサーボ
回路５０の一例であつて、６０はスキユーエラー
信号SEからスキユー角αに対応したDCスキユー
エラーを検出するための検出回路であつて、これ
は上述したようにデジタル的に構成される。７０
はスキユーサーボを行うモータ２６の制御系であ
る。
光検出器５より得られたスキユーエラー信号SE
は入力端子６１を介して一対の電圧比較器６２，
６３に供給される。第１の電圧比較器６２は第１
１図に示すように回転デイスク１の基準面Ｘ−
X′より下側にこのデイスク１がスキユーしてい
るときのスキユーエラー検出用であつて、スキユ
ー角α1に対応したスレツシユホールドレベルV1
が基準レベルに設定される。これに対し、第２の
電圧比較器６３はデイスク１が基準面Ｘ−X′よ
り上側に傾いているときのスキユーエラー検出用
であり、そのエレツシユホールドレベルは−V1
である。以下の説明はまず、α＞０のときの構成
及び補正について行う。
従つて、今第１１図に示すようにスキユー角が
αで、かつこのスキユーが回転方向に向かつて一
様に変化しているものでは、第１６図Ａに示す
DCスキユーエラーVD1（VD1＞V1とする）に加え
て、30Hzを基本波とするACスキユーエラーSqを
もつスキユーエラー信号SEが入力するので、第１
の電圧比較器６２からは第１６図Ｂに示す第１の
比較出力PC1が得られ、これはカウンタ６５Ａと
ラツチ回路６５Ｂで構成された第１のパルス幅判
別回路６５に供給される。
カウンタ６５Ａはデイスク駆動用モータ（図示
せず）に関連して設けられた周波数発電機（FG）
より得られるパルスFGをクロツクとして使用す
るもので、この例ではデイスク１回転につき32個
のパルスFGが得られる。第１の比較出力PC1はカ
ウンタ６５Ａにエネーブルパルスとして供給さ
れ、第１の比較出力PC1がハイレベルの区間Ｗだ
けカウンタ６５Ａは動作する。
カウンタ出力のうちMSBビツトデータがラツ
チ回路６５Ｂでラツチされる。このラツチはデイ
スク１回転ごとに行われるもので、以下に述べる
タイミングでラツチされる。この例では、第１の
比較出力PC1がオア回路６６を介して1/32のカウ
ンタ６７に供給され、第１の比較出力PC1の立上
りタイミングを基準としてパルスFGがカウント
ダウンされ、1/32に分周されたパルス（デイスク
１の回転周期に同期している）PX（第１６図Ｃ）
がラツチパルスとして供給される。
このため、ラツチ回路６５Ｂは第１の比較出力
PC1の立下り時点におけるMSBビツトデータをラ
ツチすることになる。第１６図のように、VD1＞
V1であるときは、Ｗ＞Ｔ／２（Ｔはデイスクの１
周期）であり、このときのMSBビツトデータは
“１”であるから、ラツチ出力R1は“Ｈ”になる
（第１６図Ｄ）。
ラツチ出力R1はモータＭの駆動電源７１に設
けられた電源スイツチ７２に対するスイツチング
パルスとして供給され、ラツチ出力R1が“Ｈ”
であるとき電源スイツチ７２はオンとなり、モー
タ２６は正転駆動される。
ここで、VD1＞V1である限り、カウンタ６５Ａ
からのMSBビツトデータは“１”になつている。
そして、モータ駆動はラツチ出力R1が“Ｈ”と
なつている間、連続的に行われるから、この正転
駆動によつて第１１図に示す光源３は矢印方向に
向きを変られ、デイスク１に対する光源３の照射
角が連続的に変更される。
デイスク１の面と垂直となるように光源３の向
きをコントロールすればそれに伴つてスキユーエ
ラー信号SEに含まれるDCスキユーエラーVD1の
レベルも減少し、原理的にはVD1＝V1となつたと
き、実際にはVD1がV1より若干小さくなつたと
き、第１７図に示すようにＷ＜Ｔ／２となるの
で、これによつてカウンタ６５ＡのMSBビツト
データは“１”から“０”に変化する。このた
め、デイスク１の１回転ごとにラツチされるラツ
チ出力R1は“Ｌ”となり、電源スイツチ７２は
オフする。
従つて、VD1＜V1となるスキユーエラー検出時
点でモータ２６の正転駆動が停止し、光源３はそ
の移動位置で停止することになる。スキユーエラ
ー検出はデイスク回転中常に行われるものである
から、再びVD1＞V1となれば、上述のスキユーサ
ーボが動作する。
使用するデイスク１によつては上述とは反対の
スキユーを持つ場合がある。このときのDCスキ
ユーエラー−VD1（図示せず）は今度は第２の電
圧比較器６３で検出され、DCスキユーエラー−
VD1に対応するパルス幅をもつ第２の比較出力
PC2は判別回路６８を構成するカウンタ６８Ａに
供給されて第２の比較出力PC2のパルス幅に対応
したカウンタ出力が得られる。
カウンタ出力のうちMSBビツトデータが同じ
くラツチ回路６８Ｂでラツチされる。そのため、
第２の比較出力PC2もオア回路６６を介してカウ
ンタ６７に供給されて、第１６図に示すのと同様
なパルスPXが形成されてこれがラツチ回路６８
Ｂに供給される。
カウンタ６８ＡのMSBビツトデータが“１”
となるのは、−VD1＜−V1のときで、このときラ
ツチ出力R2は“Ｈ”となるようになされており、
このラツチ出力R2で電源スイツチ７４がオンし
て逆転駆動電源７３がモータ２６に供給されて、
光源３は第１１図に示す方向とは逆向きの方向に
移動せしめられる。これによつてデイスク１に対
する光源３の照射角がDCスキユーエラーが減少
する方向に変更せしめられる。そして、−VD1＞
−V1となるスキユーエラー検出時点でモータ２
６の逆転駆動が停止し、光源３はその移動位置で
停止することになる。
以上の動作説明から明らかなように、判別回路
６５，６８はDCスキユーエラーVD1，−VD1に対
応したパルス幅Ｗをもつ第１及び第２の比較出力
PC1，PC2と、デイスク１の回転周期に関連したパ
ルス幅Ｔ／２との大小を判別する機能を有するも
のである。
そして、これら判別回路６５，６８と第１及び
第２の電圧比較器６２，６３の組合せによつて、
スキユーエラー信号SE中に含まれるACスキユー
エラーSqには応答せず、DCスキユーエラーのみ
に応答する回路系を構成できる。従つて、このス
キユーエラー検出回路６０はデイスク１の回転周
波数成分をフイルタリングするローパスフイルタ
としての機能をもつものである。
なお、スキユーエラーのうちACスキユーエラ
ー信号Sqはデイスク回転方向のスキユーの状態に
よつて色々なAC成分をもつが、これらはいずれ
も30Hzの高調波成分であるので、このような高調
波成分をもつACスキユーエラーでも上述の回路
によつて確実にフイルタリングできると共に、回
転方向におけるスキユーエラーの平均値である
DCスキユーエラーを確実に検出することができ
る。
発明の効果 以上説明したようにこの発明によれば、スキユ
ーエラー信号中に含まれるACスキユーエラー成
分を除去してDCスキユーエラー成分のみに応答
できるから、DCとACの各スキユーエラーがある
場合でも精確にスキユー補正を行うことができる
と共に、ACスキユーエラー成分の除去及びスレ
ツシヨールドレベル±V1以内のスキユーエラー
については不感帯としたので、モータ２６はオー
バーロードにならず、安価なモータ２６でもその
耐用時間を大幅にアツプすることができる。
さらに、この発明ではデジタル的にローパスフ
イルタを構成したので、RCで構成する場合のよ
うな応答特性の劣化は生じない。このため、スキ
ユーサーボ系の応答特性を改善できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、デイスクのスキユーによる悪影響を
説明するための図、第２図はスキユー検出手段の
一例を示す図、第３図、第４図はスキユー検出手
段の要部の一例の構成を示す図、第５図はスキユ
ー検出手段の要部の一例の斜視図、第６図〜第９
図はその動作の説明のための図、第１０図は光ピ
ツクアツプの光軸をデイスクの記録面に対して常
に垂直に制御するための機構の一例を示す図、第
１１図はスキユーの説明図、第１２図及び第１３
図はスキユーエラーの説明図、第１４図はスキユ
ーエラー角とスキユーエラー検出電圧との関係を
示す図、第１５図はこの発明に係るスキユーエラ
ー検出回路の一例を示す系統図、第１６図及び第
１７図はその動作説明に供する波形図である。 １はデイスク、９は拡散光源としての発光ダイ
オード、１０は２分割光検出器、１１はレンズ、
１３は拡散光源の像、５０はスキユーサーボ回
路、６０はスキユーエラー検出回路、７０はモー
タ制御系、６２，６３は電圧比較器、６５，６８
は判別回路である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 回転デイスクのスキユー角に対応したDC成
    分とAC成分からなるスキユーエラー信号を検出
    する検出回路と、このスキユーエラー信号をDC
    スキユーエラーのスレツシヨールドレベルと比較
    する比較回路と、これより得られるDCスキユー
    エラーに対応した比較パルスと上記回転デイスク
    の回転周期に関連した基準パルスとのパルス幅を
    判別する判別回路とで構成され、上記スキユーエ
    ラー信号からDCスキユーエラー分を検出するよ
    うにしたスキユーエラー検出回路。
JP58247814A 1983-12-29 1983-12-29 スキユ−エラ−検出回路 Granted JPS60143448A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58247814A JPS60143448A (ja) 1983-12-29 1983-12-29 スキユ−エラ−検出回路
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