JPH10269596A - 光ディスク装置と自動利得サーボ回路 - Google Patents

光ディスク装置と自動利得サーボ回路

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JPH10269596A
JPH10269596A JP6835397A JP6835397A JPH10269596A JP H10269596 A JPH10269596 A JP H10269596A JP 6835397 A JP6835397 A JP 6835397A JP 6835397 A JP6835397 A JP 6835397A JP H10269596 A JPH10269596 A JP H10269596A
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JP
Japan
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signal
servo
circuit
error signal
pull
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Withdrawn
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JP6835397A
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English (en)
Inventor
Shigeaki Wachi
滋明 和智
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動利得サーボ回路をデジタルサーボ回路に
よって構成する際にサーボエラー信号のダイナミックレ
ンジを広くする。 【解決手段】 検出されたフオーカスエラー信号FE 、
トラッキングエラー信号TE 、およびディスクの反射光
のレベルを示すプルイン信号(RF信号)Piを断続す
るスイッチSF1、ST1、SR1を備えているスイッチング
手段10と、3個の差動アンプOP(1,2,3)の帰還回路
にコンデンサCF,CT,CR を設けた積分回路20を備
え、その出力はA/D変換器30(A,B,C) でデジタル信
号に変換されIC回路40に供給されている。積分回路
20の積分用コンデンサCR で積分されたプルイン信号
の積分値を、基準電圧Ereffと比較する差動アンプOP
4 から出力されるPWM信号により、スイッチング手段
10の各スイッチを断続することにより、AGCのかか
ったサーボエラー信号を積分用のコンデンサCF 、CR
の端子電圧として発生し、その信号をA/D変換器を介
して所定のタイミングでIC回路40に取り込んで光学
ヘッド50を駆動するためのサーボ信号を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、光ディスクに情
報を記録し、又は読み出すことができるような光ディス
ク装置に関わり、特に光ディスク装置に搭載されたディ
スクに対して適正なサーボ利得を自動的に与える際に有
用な自動利得サーボ回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光ディスクのトラックに情報を記録し、
又はこの情報を読み出すことができる光ディスクの記録
又は再生用の装置は、レーザ光源を使用することによっ
て微細なトラックに光ビームを照射することにより、大
容量の情報を記録し、再生することが可能とされてい
る。しかし、回転している光ディスクのトラックに光ビ
ームを確実に照射するために、少なくとも高い応答性を
備えているトラッキングサーボ装置及びフォーカスサー
ボ装置が必要になる。これらのサーボ装置は、通常、光
ディスクから反射された光を分割されている受光面によ
って検出し、トラッキングエラー信号や、フォーカスエ
ラー信号を検出して光学ヘッドのアクチュエータにフィ
ードバックするサーボ回路によって構築される。
【0003】このようなフィードバックサーボ回路は、
適正なサーボ帯域とサーボ利得を有する伝達回路によっ
て構成されているが、光ディスク装置において、特に、
再生、記録、消去が可能とされる装置では、光ディスク
に照射されるビームの光量が、記録、再生、及び消去時
に異なった値に制御されるため、光ディスクからの反射
光から検出されるサーボエラー信号の検出レベルも異な
った値になり、適正なサーボ特性を与えるためには、ま
ず、一巡のループ利得が照射ビームの光量にかかわらず
常に一定となるようなサーボ回路が必要になる。
【0004】図3は光ディスクからの反射光量が変化し
たときでも、光学ヘッドのアクチュエータに供給される
トラッキングエラー信号、又はフォーカスエラー信号の
レベルが一定となるようにした自動利得サーボ回路の原
理を示したもので、1は反射光を検出する分割受光面
A,B,C,D、およびトラッキング用の受光面E,F
を有するディテクタPdから出力される電気信号から、
トラッキングエラー信号、RF信号(以下プルイン信号
という)、及びフオーカスエラー信号を演算して形成す
る演算回路で、よく知られているように、ディテクタP
dの受光量に対応するプルイン信号Pinは分割受光面
A,B,C,Dの和信号として出力する。また、トラッ
キングエラー信号はE−F、及びフオーカスエラー信号
は(A+D)−(B+C)によって得られる。
【0005】2は前記プルイン信号Pinでフオーカス
エラー信号FE を除算する除算回路であり、3は前記プ
ルイン信号Pinによってトラッキングエラー信号TE
を除算する除算回路である。前記除算回路2の出力はフ
オーカスエラー信号のサーボ系回路4を介して、例えば
2軸機構で構成されている光学ヘッド6のフオーカスア
クチュエータLfに供給され、前記除算回路3から出力
されるトラッキングエラー信号は、同様にトラッキング
用のサーボ系回路5を介して光学ヘッド6のトラッキン
グアクチュエータLmに供給されている。
【0006】上記した図3の自動利得サーボ回路は、ト
ラッキングサーボ信号TE 、及びフォーカスサーボ信号
FE をディテクタPdの光量変化にかかわらず一定にす
ることができるもので、以下、この点について説明す
る。光ディスク装置を記録モードにするためにレーザ光
源のパワーを高くすると、ディテクタPdの受光量が増
加し、プルイン信号Pinが増加すると共に、検出され
たトラッキングエラー信号TE 、フォーカスエラー信号
FE のレベルも増加する。しかしフオーカスエラー信号
FE 、およびトラッキングエラー信号TE は、除算回路
2、及び3によってプルイン信号Pinで除算されるこ
とになるから、出力されるフオーカスエラー信号FE お
よびトラッキングエラー信号TE はここでゲインコント
ロールされることになり、サーボ系に帰還されるエラー
信号のレベルは一定となるようにAGCがかかる。
【0007】上記したような自動利得サーボ回路はデジ
タル的なサーボ回路によって構成することも行われてい
る。図4はデジタル的にサーボ信号の利得を調整する概
要を示したもので、図3と同一部分は同一の機能回路を
示している。この従来例ではディテクタPdから出力さ
れた信号は図3と同様の演算回路1によってプルイン信
号Pi、フオーカスエラー信号FE 、及びトラッキング
エラー信号TE として出力されるが、演算された各信号
はそのままA/D変換器7(A,B,C)によって直接
デジタル信号に変換され、自動利得機能を有するデジタ
ルサーボ信号処理回路8のソフトウエアによってアナロ
グ信号に変換され、前記したような2軸機構6のトラッ
キングアクチュエータLt及びフオーカスアクチュエー
タLfに供給されるようになされている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記した図3に示され
ているようにアナログ回路によって構成されている自動
利得サーボ回路は、回路設計によって広いダイナミック
レンジを有するサーボ回路とすることができる。しかし
ながら除算回路2、3をトラッキングエラー用と、フオ
ーカスエラー用に2個必要としているため、コストが高
くなると同時に径年変化の影響を受けやすいという問題
がある。また、図4に示すようにサーボ系の信号処理を
デジタル的に処理する方式では、デジタルサーボ信号処
理回路部のソフトウエアでディスクまたは光学ピックア
ップの特性に応じてサーボ特性を設定できるという利点
がある反面、扱うデータのビット数を拡大しないと、ダ
イナミックレンジを大きくすることが困難であり、ま
た、ディスクの回転数の応じた迅速なサンプリング制御
を行うためは、デジタル信号回路の負担が大きくなりす
ぎ、結果的に高いIC回路を必要とするという問題が生
じる。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の光ディスク装置
および自動利得サーボ回路は、かかる問題点を解消する
ことを目的としてなされたもので、本発明の第1の発明
を構成する光ディスク装置は光ディスクに照射された光
ビームの反射光を検出するディテクタと、前記ディテク
タの検出信号からプルイン信号及びサ−ボエラ−信号を
形成する演算回路と、前記プルイン信号のレベルによっ
てパルス幅が変調されたPWM信号を出力するPWM信
号発生手段と、前記PWM信号によって断続された前記
サーボエラー信号、及びプルイン信号を積分する積分手
段と、前記積分手段の出力をサンプリングしてデジタル
信号に変換するA/D変換手段と、前記A/D変換手段
の出力から光学ヘッドをコントロールするための制御信
号を出力するデジタル信号処理手段を備え、この光学ヘ
ッドによってディスクにデータを書き込んだり、ディス
クから書き込まれたデータを読み出すことができるよう
にしている。
【0010】また、第2の発明は、ディテクタの検出信
号からプルイン信号、フオーカスエラー信号、及びトラ
ッキングエラー信号を形成する演算手段と、前記プルイ
ン信号のレベルによってパルス幅が変調されたPWM信
号を出力するPWM信号発生手段と、前記PWM信号に
よって前記フオーカスエラー信号及びトラッキングエラ
ー信号を断続するスイッチング手段と前記スイッチング
手段の出力を積分して所定のタイミングでサンプリング
するトラッキング、およびフオーカスエラー信号のサン
プリング手段と、前記サンプリング手段の出力から光デ
ィスクのヘッドを制御するためのフオーカスサーボ信
号、及びトラッキングサーボ信号を出力するデジタル信
号処理手段によって自動利得サーボ回路を構成したもの
である。
【0011】本発明ではデジタルサーボ信号処理回路の
タイミングに合わせてRF信号のレベルを検出し、この
検出信号のレベルによって断続比が設定されたサーボ信
号を積分しながら、その積分値をサンプリングして一定
のレベルのサーボエラー信号を得るようにしているの
で、ディスクの反射率等が変化したときでも、1巡する
サーボ利得を一定に保つことができると共に、入力され
るサーボエラー信号のダイナミックレンジを広くするこ
とが容易になる。また、一定のレベルで抽出されたサー
ボエラー信号をデジタル信号処理用のIC回路でアクチ
ュエータを駆動する制御信号に変換するため、その特性
を容易に設定することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は本発明の光ディスク装置に
適応されるサーボ回路の概要をブロック図としたもの
で、光ディスクの駆動機構や、記録再生用の回路は従来
から公知とされているので、その詳細な説明を省略して
いる。この図で10は前述したように演算回路1によっ
て検出されたフオーカスエラー信号FE 、トラッキング
エラー信号TE 、およびディスクの反射光のレベルを示
すプルイン信号(RF信号)を断続するスイッチSF1、
ST1、SR1を備えているスイッチング手段、20は3個
の差動アンプOP(1,2,3)の帰還回路にコンデンサCF,
CT,CR を設けた積分回路であって、積分用のコンデン
サCF ,CT ,CR にはリセット用のスイッチSF2、S
T2、SR2が設けられている。
【0013】30A、30B、30CはA/D変換器で
あり、そのデジタル出力はデジタルサーボプロセッサと
されているIC回路40に供給されている。デジタルサ
ーボプロセッサ用のIC回路40は、デジタル信号で入
力されているフオーカスエラー信号、トラッキングエラ
ー信号、およびプルイン信号に基づいて、光学ヘッドに
供給するトラッキングサーボ信号、トラックジャンプ制
御信号、フーカスサーボ信号、及びフオーカスの引き込
等を行うサーチ信号等を出力することができる総合的な
デジタル信号処理回路で構成されているものでもよい。
【0014】そして、上記したようなサーボ用の信号お
よびコントロール用の信号はレーザ発光源、各種光学素
子、およびエラー信号検出用の受光素子を備え、対物レ
ンズを2軸機構等によってコントロールする光学ヘッド
50に供給される。本発明の場合は入力されたフオーカ
スエラー信号FE 及びトラッキングエラー信号TE のレ
ベルを光ディスクに照射されるレーザ光の強度に関係な
く一定にするためにPWM信号発生器60が設けられて
いる。すなわち、積分回路20の積分用コンデンサCR
で積分されたプルイン信号の積分値を、基準電圧Ereff
と比較する差動アンプOP4 と分割抵抗r1,r2を備
え、その出力にプルイン信号のレベル対応したパルス幅
変調された信号(PWM信号)を出力して、その信号で
前述したスイッチング手段10の各スイッチを断続する
ように構成されている。
【0015】以下、図2の波形図に基づいて本発明の自
動利得サーボ系の回路を説明する。デジタルサーボ用の
IC回路40から出力されるリセット信号PR によって
スイッチング手段10の各スイッチがオンとなると、図
2の(a) に示すようにプルイン信号が積分用の抵抗rを
介して差動アンプOP4 に入力され積分信号SRFが得ら
れる。この信号はPWM信号発生回路60の基準電圧E
reffをスレッショドルレベルThとして比較され、比較
出力Pagc がスイッチング手段10の各スイッチST1、
SF1、SR1をオフに転じる。
【0016】その結果、スイッチSF1、ST1を介して取
り込まれているフオーカスエラー信号およびトラッキン
グエラー信号はER に示されているようにこのスイッチ
オン期間に積分され、SPで示す積分終了点のサンプリ
ング領域で電圧がA/D変換器30A、30Bによって
デジタル信号に変換され、その信号が次のリセット信号
PR の直前でデジタルサーボ用のIC回路40に取り込
まれる。なお、この取り込みのタイミングは比較出力P
AGC のLレベルでIC回路40、またはA/D変換器3
0(A,B,C)をイネーブルとするように制御してデ
ータの取り込みを行っても良い。したがって、ディスク
から再生されるプルイン信号のレベルが高くなると各積
分回路に取り込まれるエラー信号のレベルは低いものに
なる。すなわち、ディスクに照射されたレーザ光の反射
光が強くなると、図2の(b)および(c) に見られるよう
に、まずプルイン信号の積分値が基準のスレッショルド
レベルThに到達するまでの時間がTRFが短くなり、P
AGC のパルス幅が狭くなる。その結果、フオーカスエラ
ー信号、及びトラッキングエラー信号の取り込み時間
(積分時間)が短くなり、自動的にこれらのエラー信号
の積分値はレベルe1,e2,e3に示すように小さく
なるように制御される。
【0017】上記したように、本発明の回路構成による
と、アナログ回路によってデジタルサーボプロセッサ用
のIC回路40に入力されるトラッキングエラー信号
、及びフォーカスエラー信号が、プルイン信号が変化
したときでも、常に一定のレベルとなるように制御され
ているので、一巡のサーボ利得が一定になるように制御
されている自動利得サーボ回路を広いダイナミックレン
ジで構築することができると共に、所定のタイミングで
デジタル信号とされているサーボエラー信号の周波数特
性や位相特性をデジタルIC回路によって処理している
ので、自動利得制御を行うための除算機能を必要としな
い簡易な演算回路で構成でき、総合的なマイクロプロセ
ッサを使用することも可能になる。トラッキングエラー
信号のレベル、およびフオーカスエラー信号のレベルは
積分回路20を構成する各積分コンデンサ、及び積分抵
抗の時定数を調整することによって、ディスクの反射率
が変化した時でも、最適値となるように定めることがで
きる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ディス
ク装置、及びこの光ディスク装置に適応される自動利得
サーボ回路は、アナログ回路によって構成されている自
動利得回路により、所定のレベルとされたサーボエラー
信号をマイクロプロセッサ機能を有するデジタルIC回
路のタイミングで取り込んで信号処理をが行われるよう
にしているので、広いダイナミックレンジを有するサー
ボ回路を比較安価な回路構成によって構築することがで
きるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ディスクに適応される自動利得サー
ボ回路の概要を示すブロック図である。
【図2】図1に示した回路の動作を示す波形図である。
【図3】アナログ回路で構成されたサーボ回路の説明図
である。
【図4】デジタル構成とされているサーボ回路の説明図
である。
【符号の説明】
10 スイッチング手段、20 積分回路、30(A,
B,C) A/D変換器、40 デジタルサーボ用のI
C回路、50 光学ヘッド

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ディスクに照射された光ビームの反射
    光を検出するディテクタと、 前記ディテクタの検出信号からプルイン信号及びサ−ボ
    エラ−信号を形成する演算回路と、 前記プルイン信号のレベルに基づいてパルス幅が変調さ
    れたPWM信号を出力するPWM信号発生手段と、 前記PWM信号によって断続された前記サーボエラー信
    号、及びプルイン信号を積分する積分手段と、 前記積分手段の出力をサンプリングしてデジタル信号に
    変換するA/D変換手段と、 前記A/D変換手段の出力が入力され光学ヘッドをコン
    トロールするための制御信号を出力するデジタル信号処
    理手段を備え、 前記光学ヘッドによって光ディスクにデータを記録し、
    または記録されたデータを再生する機構を備えているこ
    とを特徴とする光ディスク装置。
  2. 【請求項2】 上記積分手段は上記デジタル信号処理手
    段から出力される所定のリセット信号によってリセット
    されるように構成されていることを特徴とする請求項1
    に記載の光ディスク装置。
  3. 【請求項3】 上記PWM信号発生手段は上記積分手段
    によって積分されたプルイン信号と基準信号を比較する
    比較回路によって構成されていることを特徴とする請求
    項2に記載の光ディスク装置。
  4. 【請求項4】 上記サーボエラー信号は光ディスクのフ
    オーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号とされ
    ていることを特徴とする請求項3に記載の光ディスク装
    置。
  5. 【請求項5】 ディテクタの検出信号からプルイン信
    号、フオーカスエラー信号、及びトラッキングエラー信
    号を形成する演算手段と、 前記プルイン信号の検出レベルによってパルス幅が変調
    されたPWM信号を出力するPWM信号発生手段と、 前記PWM信号によって前記フオーカスエラー信号及び
    トラッキングエラー信号を断続するスイッチング手段と
    前記スイッチング手段の出力を積分して所定のタイミン
    グでサンプリングするトラッキング、およびフオーカス
    エラー信号のサンプリング手段と、 前記サンプリング手段の出力から光ディスクのヘッドを
    制御するためのフオーカスサーボ信号、及びトラッキン
    グサーボ信号を出力するデジタル信号処理手段を備えて
    いることを特徴とする自動利得サーボ回路。
JP6835397A 1997-03-21 1997-03-21 光ディスク装置と自動利得サーボ回路 Withdrawn JPH10269596A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100390808B1 (ko) * 1998-11-19 2003-11-15 주식회사 대우일렉트로닉스 안정화된 포커스 오케이신호 발생회로

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100390808B1 (ko) * 1998-11-19 2003-11-15 주식회사 대우일렉트로닉스 안정화된 포커스 오케이신호 발생회로

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Effective date: 20040601