JPS6182336A - ディスク再生装置のトラッキングサ−ボ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ディスク再生装置のトラッキングサーボ回路
に関し、特にそのループゲインを最もトラッキングずれ
の少ない最適値に自動的に調整し得るループゲイン調整
回路に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、光ビームを用いたピックアップ再生素子を使
用する情報記録ディスク再生装置では、トラッキング誤
差信号によりピックアップ再生素子をトラッキング制御
し、該ピックアップ再生素子が記録されたトラック下を
正確に追従走査するようにしている。このようなトラッ
キングサーボ回路におけるループゲイン開塾回路として
は、ビックアンプ再生素子及びその再生装置に加わった
外乱に対して発生ずるトラッキング誤差信号のレベル変
動を検出し、トラッキングサーボ回路のループゲインを
大きくするように設定されるにうなものが知られている
。

このようなトラッキングサーボ回路の従来例を第５図に
示す。図において、■はレーザダイオード等の発光体、
２は該発光体１から出射された光ビーム、３はレンズ、
４，６はレーザビームラ主スポットと補助スポットとに
分配するためのビームスプリッタ、５はプリズＪえ、７
はＩ・ランキングミラー、８，１１はレンズである。ま
た、９はディスク記録面を覆う透明樹脂、１０はトラッ
クを形成している突起状のピッｉ・である。

また、１２は入射光量に応じた大きさの電流を出力する
光検知器、２４．２５は該光検知器１２の出力電流を電
圧に変換するための前置増幅器、２６はこの両前置場幅
器２４．２５の出力を加算してディスクに記録された情
報信号３１を形成する加算増幅器である。

１３．１４ばトラッキング制御用の前置増幅器であり、
これはそれぞれ上記光検知器１２から出力される該検知
器１２のＡ、Ｄ部分の入射光量に応じた電流を電圧に変
換するものである。１５はこれらの増幅器１３．１４の
出力を受けてトラッキング誤差信号を出力する差動増幅
器、１７，１８はゲイン調整用のサーボ増幅器１６に付
随するローパスフィルタ、２１はサーボ増幅器１６の出
力を受けてトラッキングミラー７を駆動する駆動回路で
ある。また、２２は上記差動増幅器１５から出力される
トラッキング誤差信号のレベル変動を検出するレベル検
出器、２３は該レベル検出器２２の出力に応じてループ
ゲインを切換えるためのスイッチ２０を制御する選択回
路である。

次に一１二記装置の１ランキング制御の動作について説
明する。

発光体１から発せられたレーザビーム２は、レンズ３．
ビームスプリッタ４．６．プリズム５等の光学系を経て
情報記録ディスクに照射される。

そしてその反射光がレンズ８．トラッキングミラー７、
プリズム５．及びレンズ１１を介して光検知器１２に導
かれる。トラッキング制御は、この光検知器１２に入射
した光のうち、Ａ部分、Ｄ部分に入射した光の強度に応
じて行なわれる。即ち、光）★知器１２からは、入射し
た光の強度に応じた大きさの電流が出力されるが、−そ
のうちのＡ部分。

Ｄ部分に入射した光の強度に応じた大きさの電流が前置
増幅器１３．１４に入力され、ここで該谷電流は電圧に
変換される。そしてこれら増幅器１３．１４の出力は差
動増幅器１５によって演算され、トラン・り中心からの
ずれを表わすトラッキング誤差信号となる。ここで外乱
のない通常のトラッキングでは、スイッチ２０は接点ａ
に接続され、制御ループのループゲインは、ローパスフ
ィルタ１７とサーボ増幅器１６によってトラッキング制
御にＭｉｄな値に設定される。このように、トラッキン
グ誤差信号は、ローパスフィルタ１７及びサーボ増幅器
１６でトラッキング制御に最適なように増幅２位相補償
され、駆動回路２１へ加えられる。そしてこの駆動回路
２１によりトラッキングミラー７が駆動され、ディスク
上の光ビームのスポットがｌ−ランク上を追従走査する
よう制御される。

このような回路において、外乱が加わり、ディスク上の
ビームスポットがトラックをはずれかかると、差動増幅
器１５の′出力であるトラッキング誤差信号が大きくな
り、このトラッキング誤差信号のレベル変動をレベル検
出器２２で検出し、選択回路２３によってスイッチ２０
を接点すに接続し、ローパスフィルタ１８とサーボ増幅
器１６とによってループゲインは大きくなるよう設定さ
れ、ディスク上のビームスポットがトラックからはずれ
るのを防止するよう動作する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

とごろで、前述のように、ディスクは記録面を透明な樹
脂９で覆われた構造であり、その中に気泡あるいは不透
明な異物を混入することがある。

このような場合、気泡においては一種のレンズ効果を起
こし、ディスクの気泡部分での屈折率が透明部分のそれ
とは異なるため、光ビームはいかにも移動したようにな
る。このためトラッキング誤差信号が大きくなり、ルー
プゲインは大きい方に設定され、ビームスボッｌ−がト
ラック上を追従するように働く。しかし、不透明異物の
場合は、光強度分布を歪める現象が生じるため、スボソ
Ｉ・がトラックをはずれていないにもかかわらず、トラ
ッキング誤差信号は大きくなり、従ってループゲインも
大きくなり、回路はスポットをトラック上へ戻そうと働
く。しかしながら、実際にはスポットはトラックからは
ずれていなかったためにスポットは前述の操作によって
、トラックをはずれてしまい、再生特性は著しく低下す
る。

従って、このトラッキングサーボ回路のループゲイン調
整回路は、実際にスポットが１−ランク上からはずれて
トラッキング誤差信号が大きくなり検出できる外乱、つ
まり振動やディスク上の気泡に対してはループゲインを
大きくすることで対処できるが、同様にトラッキング誤
差が大きくなるが実際にはスポットはトラックをはずれ
ていない外乱、つまりはディスク−ヒの傷及び不透明異
物に対してはループゲインを通常の外乱のないトラッキ
ング制御時よりも下げる方が望ましく、この場合にもル
ープゲインを大きくするよう調整する従来のループゲイ
ン調整回路では、このような外乱に対しては外乱を助長
してしまうという問題があった。

この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、トラッ
キングサーボ回路のループゲインを各種の外乱に対して
ｉ！ｌｉすなしに自動的に調整でき、前述のような従来
のループゲイン調整回路の欠点を除去し、誤動作を未然
に防ぐようにした情報記録ディスク１程生装置のトラッ
キングサーボ回路を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るディスク再生装置のトラッキングサーボ
回路は、外乱によって生ずる再生情報信号のレベル変動
を検出して外乱の種類を検出する外乱検出手段と、該外
乱検出手段の検出結果に基づき制御ループのループゲイ
ンを最適な値に設定するゲイン可変手段とを設けたもの
である。

〔作用〕

この発明においては、外乱によって生じる再生情報信号
のレベル変動を検出して、その外乱の種類、即ちその外
乱がピックアップ素子のトラックからのズレを生じさせ
るものか否かを検出し、その検出結果に基いて上記外乱
に対し適切なループゲインを自動選択するものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

ここで、本実施例を要約すれば、制御ループ内に設けら
れたゲイン調整用のサーボ増幅器に付随するローパスフ
ィルタを３段階とし、検出器によって情報信号の外乱に
よって生じる再生情報信号のレベル変動を検出して、上
記外乱が、ビームスボッ１−がトラック上からはずれて
トラッキング誤差信号が大きくなるものか否かを判別し
、該判別結果によって外乱に対し適切なループゲインを
設定すべく上記３段階のローパスフィルタ、つまりはル
ープゲインを自動選択し、選択後のループゲインによっ
て快適なサーボ動作が得られるようにしたものである。

以下、図面を参照して詳細な説明を行う。第１図は本発
明の一実施例によるトラッキングサーボ回路を備えた情
報記録ディスク再生装置の概略を示すブロック図であり
、第１図と同一部分には同一符号を付しである。２７は
加算増幅器２６から出力される再生情報信号の下側包絡
線を検出するボトム検波器、２９は上記再生情報信号の
一ヒ側包絡線を検出するピーク検波器、２８．３０はそ
れぞれボトム検波器２７．ピーク検波器２９の出力レベ
ルの変動を検出するレベル検出器であり、上記各検波器
２７．２９及びレベル検出器２８，３０により再生情報
信号のレベル変動を検出して外乱の種類を検出する外乱
検出手段が構成されている。

また、２３は上記レベル検出器２８．３０からの出力に
よりスイッチ２０を制御し、ループゲインを選択する選
択回路、１７，１８．１９はサーボ増幅器１６とともに
ループゲインを設定するためのローパスフィルタであり
、上記選択回路２３゜スイッチ２０．ローパスフィルタ
１７．１Ｂ、１９、及びサーボ増幅器１６により、ルー
プゲインを上記外乱の種類に応じた最適な値に設定する
ゲイン可変手段が構成されている。

次に動作について説明する。

制御ループの動作については、従来の動作と同様である
のでここでは詳述を避け、情報信号の変動検出部、即ち
外乱検出手段の動作について以下に説明する。

発光体１から出射されたレーザビームがディスクに照射
され、その反射光が光検知器１２に到達するまでの動作
は従来と同様である。そして光検知器１２のＢ部分、Ｃ
部分に入射した光の強度に応した大きさで出力された電
流は、前置増幅器２４．２５で電圧に変換され、これら
増幅器２４゜２５の出力は加算増幅器２６によって加算
され、ディスクに記録された情報信号３１を形成する。

ここで、光検知器１２への入射光量は、トラックを形成
している突起状のビット１０では光ビームは乱反射する
ために少なく、それ以外のディスク鏡面」二では出射光
量の大部分が反射されて返っζくるために多い。第２図
ｆａｔは、スポットの位置に対する光反射強度を示し、
同図ｆｂ）で示す主スポットβがトラック中心を追従し
ている際の入射光量が１）点であり、その両側にいくに
従って、即ちスポットがトラックからはずれるに従って
入射光量は増大する。なお、第２図（ｂｌのα、γば補
助スボソ１を示し°ζいる。また同図においては、ピ・
７１−１０を２点鎖線で示しているが、該ピッ）１０は
この２点鎖線に示す範囲内で断続的に形成されている。

そして光ビームがトラック上を追従している際には、主
スポットβがピッ１−上にある場合の最低入射光量と該
主スポットβが鏡面上にある場合の最高入射光量とは変
化しない。即ち、情報信号の波形及びそのエンベロープ
、またトラッキング誤差信号のレベルは第３図＋ａｌに
示すようになる。しかしながら、外乱、ここでは振動及
びディスク上の気泡がある場合は、スポットが鏡面−ト
にある場合の最高入射光量は変化しないが、スポットが
トラックからはずれた時、例えば第２図（ｂｌで示すよ
うにスポットβが矢印Ｘ方向に移動した時、第２図ｆａ
ｌの矢印のように入射光量は増大し、第３図（１］）で
示すように、底辺部が欠損した情報信号エンベロープと
なる。この場合、トラッキング誤差信号も同図に示すよ
うにそのレベルが変動する。

これに対して、ディスク上に傷及び不透明異物がある場
合、その傷及び不透明異物が光強度分布を歪め、光検知
器１２への入射光量は減少する。

その減少比率はスポットβがピント１０上にある場合も
鏡面上にある場合も同一である。゛従って入射光量の絶
対量に比例してその変化量は変わるから、スポットβが
ピント１０上にある場合の最低入射光量は変化しないが
、スポットβが鏡面上にある場合の最高入射光量は著し
く減少し、その情報信号エンヘロープは第３図（Ｃ１に
示すような上部の欠損したものとなる。また１−ラッキ
ング誤差信号のレベルも同図に示すように変動する。

本実施例は、以上のような、外乱の種類に応じて変化す
る情報信号エンベロープの変動を検出し、これに応じて
最適なループゲインを得るものである。即ち、通常ルー
プゲインは、スイッチ２ｏによってａ接点、つまりロー
パスフィルタ１７と接続され、スボソｌ−が１−ランク
上を追従走査するに適したループゲインが与えられてい
る。そして、加わった振動及びディスク」二の気泡によ
って、情報信号の底辺部が欠損したものが加算増幅器２
６より出力された場合、ボトム検波器２７．ピーク検波
器２９のうちボトム検波器２７の出力が変動する。その
レベル変動をレベル検出器２８によって検出し、これに
より選択回路２３はスイッチ２０をループゲインを上げ
るようｂ接点、つまりローパスフィルタ１８に接続する
。

また、ディスク上の傷及び不透明異物によって情報信号
の−Ｌ部が欠損したものが加算増幅器２６より出力され
ば、ピーク検波器２９の出力が変動し、その変動をレベ
ル検出器３０が検出することにより、選択回路２３はス
イッチ２０をループゲインを下げるようＣ接点、つまり
ローパスフィルタ１９に接続する。このようにして、外
乱の種類に応じて適切なループゲインに自動調整される
。

このように本実施例では、情報信号のレベル変動により
外乱の識別を行ない、外乱の種類に応じて３つのローパ
スフィルタ１７．１８．１９のいずれかを選択してルー
プゲインを最適な値に自動調整するようにしたので、煩
雑な操作をすることなく、種々の外乱に対して常に安定
したトラッキングが行なえる。

なお、上記実施例では再生情報信号のレベル変動によっ
て外乱に対して適したループゲインに調整するループゲ
イン調整回路を示したが、従来例で示したトラッキング
誤差信号番」、第３図（＋＋ｌ、　＋ｃ＋で示ずように
、各々の外乱にり・１して大きな変動を示すので、これ
を利用して外乱に応じたループゲインを選択するように
してもよい。このような回路の一実施例を第４図に示す
。この実施例では、差動増幅器１５の出力であるトラッ
キング誤差信号のレベル変動をレベル検出器２２で検出
し、トラッキング誤差信号のレベル変動のみでは判別し
難い外乱、つまりディスク上の傷及び不透明異物に対し
ては、情報借りの変動量であるピーク検波器２９の出力
をレベル検出器３０で検出する。即ち、レベル検出器２
２のみで変動が検出された場合は選択回路２３はループ
ゲインを大きくするようローパスフィルタ１８を選択し
、レベル検出器２２及びレベル検出器２９の両方で変動
を検出した場合は選択回路２３はループゲインを小さく
するようローパスフィルタ１９を選択し、これにまり外
乱に応じた最適なループゲインの自動調整を行う。

このような実施例によっても」二重実施例と同様の効果
が得られるのは勿論である。

また、−１１記各実施例ではディスクより反射されて（
る全反射光屋の検知を、光検知器内の４分割検知器であ
る１３及びＣ部分への入射光量を加算ずることにより行
っているが、光検知の方法はこれに限るものではなく、
例えばトラックサーボ用のサイドビーム反射光量、即ち
光検知器のＡ及びＤ部分の入射光量を加算するようにし
てもよい。あるいは、通常光検知器１２はカソードが共
通になっていることから、カソードに流れる全光電流を
適切なる手段により取り出して光量変化を検知するよう
にしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、外乱に対して生じる再
生情報信号のレベル変動により外乱の識別、即ち外乱の
種類の検出を行い、この検出結果に基いてトラッキング
サーボループのループゲインを最適な値に自動調整する
ようにしたので、煩雑な操作をすることなく、外乱に対
して常に安定したトラッキングが行えるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるディスク再生装置のト
ラッキングサーボ回路のブロック構成図、第２図は光ビ
ームの移動による入射光量の変移を説明するための図、
第３図は本発明の外乱検出手段を説明するための図、第
４図は本発明の伯の実施例を示すブロック構成図、第５
図は従来のディスク再生装置のトラッキングサーボ回路
のブロック構成図である。 ９・・・ディスクの透明樹脂、１０・・・トラック（ピ
ット）、１６・・・サーボ増幅器、１７．　１８．　１
９・・・Ｌｌ−バスフィルタ、２０・・・スイッチ、２
２．２８．３０・・・レベル検出器、２３・・・選択回
路、２７・・・ボトム検波器、２９・・・ピーク検波器
。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報が記録されたディスクの走査すべきトラック
   から得られたトラッキング制御用参照信号によりトラッ
   キング誤差信号を得、このトラッキング誤差信号により
   ピックアップ再生素子をトラッキング制御するディスク
   再生装置のトラッキングサーボ回路において、再生情報
   信号のレベル変動を検出して外乱の種類を検出する外乱
   検出手段と、トラッキングサーボループの一部に設けら
   れ上記外乱検出手段の検出結果に基づきトラッキングサ
   ーボループのループゲインを上記外乱の種類に応じた最
   適な値に設定するゲイン可変手段とを備えたことを特徴
   とするディスク再生装置のトラッキングサーボ回路。
2. （２）上記外乱検出手段は、再生情報信号の上側包絡線
   を検出するピーク検波器と、その下側包絡線を検出する
   ボトム検波器と、これらの各検波器の出力レベルの変動
   を検出するレベル検出器とからなるものであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のディスク再生装置
   のトラッキングサーボ回路。
3. （３）上記外乱検出手段は、再生情報信号の上側包絡線
   を検出するピーク検波器と、該ピーク検波器の出力レベ
   ルの変動を検出するレベル検出器と、上記トラッキング
   誤差信号のレベルを検出するトラッキング誤差信号レベ
   ル検出器とからなるものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のディスク再生装置のトラッキング
   サーボ回路。