JPH0770071B2 - トラツキングサーボ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、たとえばコンパクトデイスクなどの光学デイ
スクを再生するための装置に好適に実施されるトラツキ
ングサーボ装置に関する。

従来の技術 たとえばコンパクトデイスクプレーヤでは、ピツクアツ
プ内の受光素子をトラツクと平行および垂直な方向にそ
れぞれ２分割、すなわち４つの受光部分に分割し、対角
線上の２つの受光部分の和出力をそれぞれ求め、これら
の和出力を相互に比較することによつて、トラツキング
エラーを検出している。受光素子はたとえばホトダイオ
ードなどから成り、その特性上のばらつきから恒常的に
誤差を生じることがある。また光学系のばらつきなどに
よつても同様の誤差を生じることがある。このような誤
差が発生すると、ピツクアツプのトラツク追従性が悪く
なり、トラツク上を正確にトレースすることができなく
なつてしまう。このため典型的な先行技術では、このよ
うな誤差を打消すために、この誤差に対応して予め定め
た電圧を加えて補正を行つていた。

発明が解決しようとする課題 上述のような先行技術では、コンパクトデイスクに傷や
埃が付いて反射光が減少した場合でも、前記補正のため
の電圧は印加されており、したがつて正確なトレースを
行つているにもかかわらず、誤つたサーボがかけられる
ことになり、極端な場合、トラツク飛などが発生し、ト
ラツク追従性が低下する。

本発明の目的は、トラツク追従性の向上されたトラツキ
ングサーボ装置を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、記録媒体を走行駆動し、その記録媒体のトラ
ツクに沿つて記録されている情報を読取手段で読取り、
該読取手段の出力に基づいて該読取手段の前記トラツク
の垂直方向へのずれを補正するトラツキングサーボ装置
において、 前記読取手段は、少なくともトラツク方向に沿つて２つ
の読取部分に分割され、 各読取部分からの出力に、それらの特性上の差に対応し
て相対的な位相を制御する位相制御手段と、 前記位相制御手段からの前記各読取部分に対応した出力
の波形整形をそれぞれ行う波形整形手段と、 各波形整形手段の出力から、各読取部分の出力のエツジ
タイミングの時間差を検出し、その時間差に対応した誤
差出力を導出する時間差検出手段と、 前記誤差出力に対応して、読取手段を前記垂直方向で変
位駆動する駆動手段とを含むことを特徴とするトラツキ
ングサーボ装置である。

作 用 本発明に従えば、記録媒体に、そのトラツクに沿つて記
録されている音響信号などの情報は、読取手段によつて
読取られて再生される。この読取手段の、前記トラツク
の中心から該トラツクの垂直方向へのずれを検出して補
正するために、前記読取手段は、少なくともトラツク方
向に沿つて２つの読取部分に分割形成されている。

前記各読取部分からの出力は、位相制御手段に入力され
る。この位相制御手段は、各読取部分の検出感度などの
特性上の差に対応して、前記各出力の位相を相対的に制
御して出力する。この位相制御手段からの各読取部分に
対応した出力は、波形整形手段に与えられてそれぞれ波
形整形された後、時間差検出手段に入力される。

時間差検出手段では、各波形整形手段の出力からそれら
のエツジタイミングの時間差が検出され、その時間差に
対応した誤差出力が導出される。この誤差出力は、アク
チユエータコイルなどの駆動手段に与えられて、読取手
段は前記垂直方向で変位駆動される。

したがつて、トラツクが読取手段の中心からずれると、
各読取部分からの出力にレベル差が生じ、またその出力
の波形整形出力にはトラツクのずれ量に対応した位相差
が生じることとなり、この位相差を時間差検出手段で検
出することによつて、前記ずれ量に対応したトラツキン
グサーボを行うことができる。

また、この時間差検出手段における位相差の検出にあた
つて、各読取手段の出力を、それらの感度などの特性の
差に対応した位相差で補正しておくことによつて、前記
特性の差に対応した直流バイアス電圧などを印加する場
合に比べて、たとえば各読取部分からの出力が小さい場
合には、前記直流成分を印加した場合に生じるようなオ
フセツトが生じることはなく、こうして各読取部分のば
らつきを補正して、時間差検出手段での位相差の検出精
度を向上することができる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例のコンパクトデイスクプレ
ーヤ50のブロツク図である。記録媒体であるコンパクト
デイスク１に記録されている情報は、光学ピツクアツプ
２によつて読取られる。光学ピツクアツプ２内の受光素
子３は、読取手段である４つの受光部分Ａ〜Ｄに分割さ
れており、各受光部分Ａ〜Ｄの出力信号は、それぞれ増
幅器４〜７に与えられる。増幅器4,6からの出力信号a,c
は、加算器８に与えられて加算され、出力信号（ａ＋
ｃ）として導出される。同様に増幅器5,7の出力信号b,d
は、加算器９に与えられて加算され、出力信号（ｂ＋
ｄ）として導出される。

加算器8,9からの出力信号（ａ＋ｃ），（ｂ＋ｄ）は、
加算器10に与えられて出力信号（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）とし
て、波形整形回路11に与えられる。波形整形回路11は、
入力された信号（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）を波形整形して、２
値化し、デコーダ12とクロツク再生回路15とに与える。
クロツク再生回路15は、入力された信号からクロツク信
号を再生し、デコーダ12と速度エラー検出回路17とに与
える。デコーダ12は、クロツク再生回路15からの再生ク
ロツク信号と、発振器16からの基準クロツク信号とに基
づいて、波形整形回路11からの信号を複号化してデジタ
ル信号を作成する。このデジタル信号は、デジタル／ア
ナログ変換回路13でアナログ変換されて、出力端子14か
ら音響信号として導出される。

速度エラー検出回路17は、クロツク再生回路15からの再
生クロツク信号と、発振器16からの基準クロツク信号と
を比較し、その誤差に対応したレベルの信号を、駆動回
路18を介してモータ19に加える。これによつてコンパク
トデイスク１を回転駆動するモータ19を、基準クロツク
に同期した信号読出速度となる回転速度で回転駆動する
ことができる。

増幅器４〜７からの出力信号ａ〜ｄはまた、フオーカシ
ングエラー検出回路20に与えられる。増幅器5,6の出力
信号b,cは加算器21に与えられ、増幅器4,7の出力信号a,
dは加算器22に与えられる。加算器21,22からの出力信号
は、それぞれローパスフイルタ23,24に与えられ、これ
らのローパスフイルタ23,24の出力信号は減算器25に与
えられる。減算器25からの出力信号は光学ピツクアツプ
２の合焦点からのずれ量に対応した値であり、この出力
信号は位相補償回路26を介して駆動回路27に与えられ
る。これによつてアクチユエータコイル28が駆動され
て、光学ピツクアツプ２内の図示しない対物レンズがコ
ンパクトデイスク１に対して垂直方向に移動され、光学
ピツクアツプ２が合焦状態とされ、こうしてフオーカシ
ングサーボが実現される。

加算器8,9の出力信号（ａ＋ｃ），（ｂ＋ｄ）はまた、
トラツキングエラー検出回路30の位相制御回路31に与え
られる。この位相制御回路31では、後述するようにして
信号（ａ＋ｃ），（ｂ＋ｄ）の相対的な位相が制御され
て、それぞれ波形整形回路32,33に導出する。波形整形
回路32,33からの出力信号V1,V2は、時間差検出回路34に
与えられて、これら２つの信号V1,V2間の位相差が検出
される。この位相差はトラツキングエラーに対応してお
り、時間差検出回路34の出力は位相補償回路40を介して
駆動回路42に与えられる。これによつてアクチユエータ
コイル43が駆動されて、光学ピツクアツプ２がコンパク
トデイスク１とは平行に、かつ後述するトラツク70とは
垂直な方向に変位され、こうしてトラツキングサーボが
実現される。

第２図は、位相制御回路31の具体的構成を示すブロツク
図である。加算器８の出力信号（ａ＋ｃ）は、入力端子
52から抵抗R1を介して、差動増幅器53の反転入力端子に
入力される。この差動増幅器53の非反転入力端子は接地
される。差動増幅器53の出力は、出力端子54に導出され
るとともに、抵抗R3,R2を介して負帰還される。

加算器９の出力信号（ｂ＋ｄ）は、入力端子55から抵抗
R11を介して、差動増幅器56の反転入力端子に入力され
る。この差動増幅器56の非反転入力端子は接地される。
差動増幅器56の出力は、出力端子57に導出されるととも
に、抵抗R13,R12を介して負帰還される。

抵抗R2と抵抗R3との接続点58は、コンデンサC1を介して
可変抵抗器Ｒの一方の端子59に接続され、この可変抵抗
器Ｒの他方の端子60は、コンデンサC11を介して抵抗R12
と抵抗R13との接続点61に接続される。可変抵抗器Ｒの
可動片62は接地される。

このように構成された位相制御回路31において、端子59
と可動片62との間の抵抗値r1と、可動片62と端子60との
間の抵抗値r2との抵抗値とが等しいときには、差動増幅
器53,56のゲイン特性は、第３図において参照符l1で示
されるように等しい。このときの遮断周波数ｃにおけ
る入力信号と出力信号との位相差は、参照符l2で示され
るように、たとえば−45゜である。

たとえば可動片62を端子59側に移動させて抵抗値r1を小
さく、また抵抗値r2を大きくしたときには、比較器53の
ゲイン曲線は第３図において仮想線l3で示されるよう
に、遮断周波数がc1に上昇し、これに伴つてこの遮断
周波数c1における入力信号と出力信号との位相差は大
きくなる。これに対して差動増幅器56のゲイン曲線は、
第３図において仮想線l4で示されるように、遮断周波数
がc2に下降し、入力信号と出力信号との位相差は小さ
くなる。こうして可変抵抗器Ｒを調節することによつ
て、差動増幅器53,56の遮断周波数ｃを変化すること
ができ、受光素子３の４つの受光部分Ａ〜Ｄや増幅器４
〜７などの特性上のばらつきを補正することができる。

第４図および第５図は、第１図において仮想線で示され
るトラツク70が受光素子３の受光部分C,D側にずれたと
きのトラツキングサーボ動作を説明するための波形図で
ある。トラツク70が矢符71方向に走行すると、この走行
方向71上流側に配置された受光部分A,Dによつて、まず
トラツク70の反射光が検出される。このときトラツク70
が受光部分C,D側にずれていると、反射率の低いピツト7
2が受光部分A,Dにさしかかつたとき、受光部分Ｄの受光
量よりも受光部分Ａの受光量のほうが大きく、またピツ
ト72が受光部分A,Dを通過して受光部分B,Cにさしかかつ
たときには、受光部分Ｃの受光量よりも受光部分Ｂの受
光量が大きい。したがつて加算器８の出力信号（ａ＋
ｃ）は第４図（１）で示され、加算器９の出力信号（ｂ
＋ｄ）は第４図（２）で示されるようになる。これらの
出力信号（ａ＋ｃ），（ｂ＋ｄ）を波形整形回路32,33
で波形整形して得られた信号V1,V2を第５図（１）およ
び第５図（２）にそれぞれ示す。

第６図および第７図は、トラツク70が受光素子３の受光
部分A,B側にずれたときのトラツキングサーボ動作を説
明するための波形図である。トラツク70が受光部分A,B
側にずれていると、ピツト72が受光部分A,Dにさしかか
つたとき、受光部分Ａの受光量よりも受光部分Ｄの受光
量のほうが大きく、またピツト72が受光部分A,Dを通過
して受光部分B,Cにさしかかつたときには、受光部分Ｂ
の受光量よりも受光部分Ｃの受光量が大きい。したがつ
て加算器８の出力信号（ａ＋ｃ）は第６図（１）で示さ
れ、加算器９の出力信号（ｂ＋ｄ）は第６図（２）で示
されるようになる。これらの出力信号（ａ＋ｃ），（ｂ
＋ｄ）を波形整形回路32,33で波形整形して得られた信
号V1,V2を第７図（１）および第７図（２）にそれぞれ
示す。

上述の第５図および第７図から明らかなように、トラツ
ク70のずれ量に対応して信号V1,V2との間に相対差Δｔ
が生じる。したがつてこの位相差Δｔを時間差検出回路
34で検出し、その検出結果に基づいてアクチユエータコ
イル43を駆動することによつて、正確なトラツキングサ
ーボを行うことができる。

また、受光素子３の受光部分Ａ〜Ｄに特性上のばらつき
があるときには、たとえば加算器８の出力信号は第６図
（１）において参照符l11で示されるようになり、これ
によつて波形整形回路32の出力信号V1は第７図（１）に
おいて仮想線l12で示されるように変化する。これによ
つて信号V1,V2の位相差はΔt1に変化してしまい、正確
なトラツキングサーボを行うことができなくなつてしま
う。そこで前述したように可変抵抗器Ｒの可動片62を調
節することによつて、差動増幅器53,56の遮断周波数
ｃが相互に逆方向に変化し、これによつて入力信号と出
力信号との位相差が相対的に変化され、受光素子３の受
光部分Ａ〜Ｄの特性上のばらつきなどによつて生じた位
相差Δt2を補正することができる。

このように本発明に従うトラツクキングエラー検出回路
30は、受光素子３の受光部分Ａ〜Ｄなどの特性上のばら
つきなどを補正するために、従来の技術の項で述べたよ
うな予め定めた一定の補正電圧を加えるのではなく、差
動増幅器53,56の遮断周波数ｃを相互に逆方向に変化
することによつて、これら差動増幅器53,56の入力信号
と出力信号との位相差を、各受光部分Ａ〜Ｄの出力に応
じて相対的に変位するようにしたので、たとえばコンパ
クトデイスク１の表面の傷や埃等によつて反射光のレベ
ルが減少した場合には、波形整形回路32,33の出力信号V
1,V2は零になり、したがつて時間差検出回路34によつて
検出される位相差Δｔも零となつて、従来の技術の項で
述べたようなトラツク飛などの誤動作が解消され、トラ
ツク追従性が向上する。

発明の効果 以上のように本発明によれば、読取手段を少なくとも記
録媒体のトラツク方向に沿つて２つの読取部分に分割
し、各読取部分の出力の位相差に基づく誤差出力に対応
して該読取手段を前記トラツクの垂直方向に変位駆動し
てトラツキングサーボを行うにあたつて、前記各読取部
分の出力を、予め該読取部分の特性の差に対応して位相
制御手段で相対的に位相制御するので、前記特性の差を
一定の補正電圧などによつて補正する場合に比べて、出
力信号レベルがきわめて小さい場合などでの誤差を抑え
て、トラツク追従性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のコンパクトデイスクプレー
ヤ50のブロツク図、第２図は位相制御回路31の具体的構
成を示すブロツク図、第３図は位相制御回路31の動作を
説明するための波形図、第４図〜第７図はトラツキング
エラー検出回路30の動作を説明するための波形図であ
る。 １……コンパクトデイスク、２……光学ピツクアツプ、
20……フオーカシングエラー検出回路、26,40……位相
補償回路、27,42……駆動回路、28,43……アクチユエー
タコイル、30……トラツキングエラー検出回路、31……
位相制御回路、32,33……波形整形回路、34……時間差
検出回路、53,56……差動増幅器、70……トラツク、72
……ピツト、Ａ〜Ｄ……受光部分、Ｒ……可変抵抗器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体を走行駆動し、その記録媒体のト
   ラツクに沿つて記録されている情報を読取手段で読取
   り、該読取手段の出力に基づいて該読取手段の前記トラ
   ツクの垂直方向へのずれを補正するトラツキングサーボ
   装置において、 前記読取手段は、少なくともトラツク方向に沿つて２つ
   の読取部分に分割され、 各読取部分からの出力に、それらの特性上の差に対応し
   て相対的な位相を制御する位相制御手段と、 前記位相制御手段からの前記各読取部分に対応した出力
   の波形整形をそれぞれ行う波形整形手段と、 各波形整形手段の出力から、各読取部分の出力のエツジ
   タイミングの時間差を検出し、その時間差に対応した誤
   差出力を導出する時間差検出手段と、 前記誤差出力に対応して、読取手段を前記垂直方向で変
   位駆動する駆動手段とを含むことを特徴とするトラツキ
   ングサーボ装置。