JPH056574Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 本考案は追記型光デイスク装置やコンパクトデ
イスクプレーヤなどに装備し得る光ピツクアツプ
に係り、特にフオーカスエラー信号やトラツキン
グエラー信号を所定の周期にてサンプリングし、
このエラー信号に基づいて光デイスクの記録面に
対する検知ビームの照射状態を補正するサンプル
サーボ装置に関する。

〔考案の背景〕

現在実用化されているコンパクトデイスクプレ
ーヤなどに装備されている光ピツクアツプでは、
光デイスクの情報記録面に対する検知ビームの照
射状態を補正する機構として連続サーボ方式が採
用されている。この連続サーボ方式では、対物レ
ンズから光デイスクの記録面に照射される検知ビ
ームのスポツトのフオーカスエラーや、スポツト
が情報トラツクを走査する状態を知るトラツキン
グエラー信号が、連続的に検知され、この各エラ
ー信号に応じて対物レンズの光デイスクに対する
照射状態がサーボ機構によつて連続的に補正され
るようになつているものである。

これに対し、今後の実用化が予想されている追
記型光デイスク装置などにおける光ピツクアツプ
では、サンプルサーボ方式が規格化される可能性
がある。このサンプルサーボ方式は、所定の周期
にてサンプリングされるフオーカスエラー信号ま
たはトラツキングエラー信号に基づいて対物レン
ズが補正駆動されるものである。

第３図〜第５図は、トラツキング補正のための
サンプルサーボ装置として従来考案されているも
のを示している。

サンプルサーボ方式では、光デイスクＤの記録
面に、第５図Ａで示すようなピツトが形成されて
いる。この図はトラツク上に形成されている情報
ピツトＰの配列を示しているものであるが、この
情報ピツトＰの途中にトラツキングエラー信号を
得るためのピツトPaとPbが形成されている。こ
のピツトPa，Pbは、トラツクの１周につき数百
箇所から数千箇所にて所定の周期Tsの間隔で設
けられている。前記ピツトPaとPbはトラツクを
挟む位置に配置されている。

対物レンズ１（第３図参照）によつて収束され
る検知ビームのスポツトＳがトラツクを走査して
いくと、その反射ビームを検知する受光部材４か
らの受光信号として第５図Ｂに示すようなRF信
号が得られる。このRF信号には、情報ピツトＰ
による光度変調信号と、前記ピツトPaとPbによ
る光度変調信号（P₁とP₂）とが含まれる。この
場合ピツトPaとPbに基づく信号P₁とP₂のレベル
が等しければ、トラツキングエラーが生じていな
いことにより、いずれかの信号P₁またはP₂の変
調レベルが大きい場合には、スポツトＳがトラツ
クからずれていることになる。この信号P₁のレ
ベルとP₂のレベルとの差を求めれば、これがサ
ンプリングされたトラツキングエラー信号とな
る。

第４図Ａは周期Tsにてサンプリングされたト
ラツキングエラー信号を示している。第３図に示
す従来のサンプルサーボ装置では、トランジスタ
などの能動素子によるスイツチ部材SW₁と小容量
のコンデンサＣを有する零次ホールド回路３が設
けられている。前記スイツチ部材SW₁は第４図Ｂ
に示すように、サンプリングされたトラツキング
エラー信号の立ち上がり、または、立ち下がりと
同じタイミングで短時間だけONとなる。スイツ
チ部材SW₁のOFFによつてトラツキングエラー
信号のレベルが次のエラー信号がサンプリングさ
れるまで保持されることになる。その結果、第４
図Ｃに示すような段階的に変化するサーボ信号が
得られる。このサーボ信号に基づき、ドライブ回
路によつてサーボ機構２が駆動される。このサー
ボ機構はコイルとマグネツトなどによつて構成さ
れており、この機構によつて対物レンズ１が駆動
され、検知ビームのスポツトＳがトラツクを正確
に走査するように補正される。

（考案が解決しようとする問題点） 上記のようなサンプルサーボ方式は、従来の連
続サーボ方式に比べ、光ピツクアツプ内の光学装
置の構成が簡単になり、また光デイスクの原盤の
製作が容易であるなどの利点を有している。

しかしながら、上記のサンプルサーボ装置で
は、サーボ機構２による補正駆動動作の位相に遅
れが生じる問題点がある。この補正駆動動作の位
相の遅れは零次ホールド回路３を設けることによ
つて生じるものであり、この位相の遅れは ｛１−ｅ×ｐ（−Ｓ・Ts）｝／Ｓ となる伝達関数によつて求められる。

第７図は上記補正駆動動作の位相の遅れを概念
的に説明しているものである。図の実線の曲線
は、従来の連続サーボ方式によつて得られるサー
ボ信号Ecを示している。サンプルサーボ装置に
よるサーボ信号は実線の曲線（上記サーボ信号
Ec）上のそれぞれの点を始点とする平坦部を有
して段階的に変化する信号である。この段階的な
変化は実際には高周波成分であり、実質的なサン
プルサーボ方式によるサーボ特性は、段階的に変
化する信号の平坦部の中点を結ぶ破線の曲線Es
として近似的に示すことができる。この破線で示
すサーボ曲線Esは、時間Tsの長さの平坦部の中
点を結んだものであるため、曲線Esは連続サー
ボ方式のサーボ信号Ecに対し、サーボ周期Tsの
半分（Ts／２）だけ時間遅れを生じ、その結果
として補正駆動動作の位相が遅れることになる。

第６図の線図における直線αは、従来のサンプ
ルサーボ方式における補正駆動動作の位相の遅れ
（縦軸）と、第７図において近似的なサーボ特性
を示す曲線Esの周波数（Hz）との関係を示して
いる。前述のように、サンプルサーボ方式におけ
る近似的なサーボ曲線Esは連続サーボ方式のサ
ーボ信号Ecに対し、サンプル周期Tsの半分
（Ts／２）だけ時間遅れが乗じることになるた
め、前記サーボ曲線Esの周波数が、s＝（１／
Ts）（Hz）すなわちサンプル信号を得る周波数と
同じであるときには、補正駆動動作の位相の遅れ
が１周期の半分の180°となる。また周波数０との
きには位相の遅れは0°である。

実際のサンプルサーボ装置では、例えばサンプ
ル信号を得る周波数s＝（１／Ts）がほぼ30kHz
であるのに対し、使用されるサーボ領域は０〜
3kHz程度の範囲である。したがつて、サーボ領
域での位相の遅れは０〜18°程度になる。

この程度の不要な位相の遅れがあると、サーボ
の安定度が低下することになる。

本考案は上記問題点を解決するものであり、サ
ンプリングされたサーボ信号の位相の遅れを幅を
従来よりも小さくできるようにし、サーボを安定
させることができるようにした光ピツクアツプの
サンプルサーボ装置を提供するものである。

（問題点を解決するための具体的な手段） 本考案によるサンプルサーボ装置は、光デイス
クの情報記録面に検知ビームのスポツトを形成す
る光学部材と、情報記録面からの反射ビームを検
知する受光部材と、受光部材からの受光信号のう
ち所定の周期にてサンプリングされる検知ビーム
照射状態のエラー信号のレベルを、次のエラー信
号を得る時間の途中まで保持するホールド回路
と、エラー信号のレベルに対応して情報記録面に
対する検知ビームの照射状態を補正するサーボ機
構とから成るものである。

このサンプルサーボ装置では、サンプリングさ
れたエラー信号のレベルを、次にサンプリングさ
れるエラー信号を得る時間の途中まで保持するよ
うにしている。すなわち従来は第４図に示すよう
に、サンプルエラー信号のレベルをサンプリング
周期Tsの間保持し続けていたが、本考案ではレ
ベルの保持時間をTsよりも短くしている。よつ
て第７図においてTsの時間を実質的に短くする
ことと同じことになり、補正駆動動作の位相の遅
れを小さくできることになる。

（考案の実施例） 以下、本考案の実施例を第１図と第２図によつ
て説明する。

第１図において符号Ｄは光デイスクであり、タ
ーンテーブル５によつて回転駆動される。光ピツ
クアツプには、光デイスクＤに対向する対物レン
ズ１が設けられており、半導体レーザなどから発
せられる検知ビームが、対物レンズ１によつて集
光され、光デイスクＤの記録面にビームの微小ス
ポツトが形成される。第５図Ａに示すように、光
デイスクＤの記録面のトラツク上には、例えばデ
イジタル信号による情報ピツトＰが形成されてい
る。またトラツク上には、所定の周期Tsにてサ
ンプリングされるトラツキングエラー信号用のピ
ツトPaとPbが形成されている。また光ピツクア
ツプにはコイルとマグネツトなどから成るトラツ
キングサーボ機構２が設けられており、このトラ
ツキングサーボ機構２により、対物レンズ１の位
置が光デイスクＤのトラツクを交叉する方向へ補
正駆動されるようになつている。

光ピツクアツプには、光デイスクＤの記録面か
らの反射ビームを検知する受光部材（ホトダイオ
ード）４が設けられている。反射ビームはトラツ
クに形成されたビツトによつて光度変調され、こ
の受光部材４によつてピツトの有無が検知され
る。第５図Ｂに示すように、この検知信号となる
RF信号には、トラツキングエラー検知用の信号
P₁，P₂が含まれている。この信号P₁のレベルと
P₂のレベルの差によつて求められるサンプルエ
ラー信号は第１図に示すホールド回路１３によつ
て処理され、ホールド回路１３からのトラツキン
グサーボ信号によつてドライブ回路が作動しトラ
ツキングサーボ機構２によつて対物レンズ１が補
正駆動される。

前記ホールド回路１３は、トランジスタなどの
能動素子によつて構成される２つのスイツチ部材
SW₁，SW₂と、小容量のコンデンサＣとから構成
されている。

次に動作について説明する。

光デイスクＤの記録面に形成される検知ビーム
の微小スポツトＳから反射されたビームは、受光
部材４によつて検知される。この受光部材４の受
光信号から第５図Ｂに示すRF信号が得られる。
このRF信号は情報の読取り信号として処理され
るものである。このRF信号にはトラツキングエ
ラー信号P₁とP₂が含まれる。このトラツキング
エラー信号P₁とP₂のレベルの差がサンプリング
されたトラツキングエラー信号となる。このトラ
ツキングエラー信号は、ピツトPa，Pbが形成さ
れている周期Tsの間隔にてサンプリングされる
ものであり、このエラー信号は第２図Ａで示す波
形となる。

ホールド回路１３内のスイツチ部材SW₁はサン
プリングされる各トラツキングエラー信号の立ち
上がり、または、立ち下がりと同じタイミングに
て間欠的にONとなる。また他のスイツチ部材
SW₂は、前記スイツチ部材SW₁がONとなるタイ
ミングのときにOFFになり、次にトラツキング
エラー信号の立ち上がり、または、立ち下がりま
での時間の途中でONとなる。すなわちスイツチ
部材SW₂は、トラツキングエラー信号がサンプリ
ングされる周期Tsの前半（時間Ta）ではOFFで
あり、後半ではONである。スイツチ部材SW₁が
ONで且つスイツチ部材SW₂がOFFのとき（時間
Ta）だけ、直前にサンプリングされたトラツキ
ングエラー信号のレベルが保持されることにな
る。その結果、ホールド回路１３を経たトラツキ
ングサーボ信号は第２図Ｄで示す波形となる。こ
のトラツキングサーボ信号に基づいてドライブ回
路が作動し、トラツキングサーボ機構２内の機械
的動作によつて対物レンズ１が駆動される。第２
図Ｄに示すトラツキングサーボ信号は、間欠的な
パルスとなるが、このパルスの周波数（エラー信
号をサンプリングする周波数）は、例えば30kHz
程度の高周波成分であるため、トラツキングサー
ボ機構２によるサーボ動作は実際には第２図Ｄに
て破線の曲線で示すような動作特性を有するよう
になる。

ここで、第２図Ｄに示すトラツキングサーボ信
号では、サンプリングされたトラツキングエラー
信号のレベルの保持時間Taが、第４図Ｃに示す
従来のサンプルサーボ装置におけるサーボ信号の
保持時間Tsよりも短くなる。考案の背景にて説
明したように、サーボ信号による補正駆動動作の
遅れは、ホールド回路１３の伝達関数によるもの
であり、この伝達関数は ｛１−ｅ×ｐ（−Ｓ・Ta）｝／Ｓ で表わされる。

よつて、本考案によるサーボ信号による補正駆
動動作の移相の遅れは第３図以下に示す従来のも
のよりも（Ta／Ts）だけ小さくできることにな
る。すなわち、上記実施例においては、第７図に
おけるTsの時間が実質的にTaとなるため、破線
で示しているサーボ曲線Esが（Ts−Ta）／２だ
け図の左方向へ位置することになる。例えば
Ta／Tsが1/2の場合には、従来、第７図に示す
ようにサーボ曲線がTs／２だけ時間的に遅れて
いたものを、本考案ではTs／４の遅れにできる
ことになる。第６図はTa／Tsが1/2の場合にお
ける従来の方式と本考案の方式とによる補正駆動
動作の位相の遅れを線図によつて示したものであ
る。縦軸が位相の遅れであり、横軸は第２図Ｄに
おいて破線で示した曲線の周波数を示してい
る。この図においてβで示すように、Ta／Tsが
１／２の場合には、位相の遅れは従来（α）よりも
１／２にできるようになる。実際のサンプルサーボ
装置では、例えばトラツキングエラーをサンプリ
ングする周波数sがほぼ30kHzであるのに対し、
使用されるサーボ領域は０〜3kHz程度の範囲で
ある。したがつて、βで示すように、本考案では
サーボ位相の遅れは０〜9°程度になる。

勿論Ta／Tsの比率を変えればサーボ位相の遅
れを変えることができ、この比率はエラー信号を
サンプリングする周期やその他の条件に応じて設
定できることになる。

また第１図の実施例では、スイツチ部材を２つ
配置してホールド回路を構成しているが、スイツ
チ部材をSW₁だけにし、コンデンサＣと並列な抵
抗器などを設け、この時定数によつてエラー信号
のピーク値の保持時間Taを決定する構成とする
ことも可能である。

また本考案はトラツキングサーボだけに限られ
ずフオーカスサーボにおいても実施することが可
能である。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、サンプリングサ
ーボ装置において補正駆動動作の位相遅れを最小
限に抑えることができるようになり、サーボを安
定させることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図本考案による光ピツクアツプにおけるサ
ンプルサーボ装置の実施例を示す部材配置図、第
２図Ａは第１図の装置においてRF信号から得ら
れるサンプルエラー信号を示す線図、第２図Ｂと
Ｃはそれぞれスイツチ部材SW₁とSW₂の動作タイ
ミングを示す線図、第２図Ｄはサーボ信号を示す
線図である。第３図は従来の光ピツクアツプにお
けるサンプルサーボ装置の部材配置図、第４図Ａ
は第３図の装置においてRF信号から得られるサ
ンプルエラー信号を示す線図、第４図Ｂはスイツ
チ部材SW₁の動作タイミングを示す線図、第４図
Ｃはサーボ信号を示す線図である。第５図Ａ光デ
イスクに記録されている情報ピツトとサンプルエ
ラー信号用のピツトを示す平面図、第５図Ｂは第
５図Ａに示すピツトを検知したRF信号を示す線
図、第６図は従来例と本考案の実施例とにおける
補正駆動動作の位相の遅れを比較する線図、第７
図はサンプルサーボ方式におけるサーボ曲線の時
間遅れを概念的に示す線図である。 Ｄ……光デイスク、Ｐ……情報ピツト、Pa，
Pb……サンプルエラー検知用のピツト、１……
対物レンズ、２……サーボ機構、４……受光部
材、１３……ホールド回路、SW₁，SW₂……スイ
ツチ部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 光デイスクの情報記録面に検知ビームのスポ
   ツトを形成する光学部材と、情報記録面からの
   反射ビームを検知する受光部材と、受光部材か
   らの受光信号のうち所定の周期にてサンプリン
   グされる検知ビーム照射状態のエラー信号のレ
   ベルを、次のエラー信号を得る時間の途中まで
   保持するホールド回路と、エラー信号のレベル
   に対応して情報記録面に対する検知ビームの照
   射状態を補正するサーボ機構とから成る光ピツ
   クアツプのサンプルサーボ装置。 (2) ホールド回路は、エラー信号がサンプリング
   されるタイミングと同時に作動するスイツチ部
   材を有する零次ホールド回路と、次のエラー信
   号を得る時間の途中にて信号レベルの保持を解
   除させる他のスイツチ部材とから成るものであ
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の光ピツ
   クアツプのサンプルサーボ装置。