JPH041411B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は種々な光デイスクを評価する光デイス
ク評価装置等の光学的記録再生装置に用いて好適
なトラツキングサーボ回路に関し、特に、グルー
ブ又はピツト列の深さが異なる光デイスクに対し
てもループゲインを一定に保つことができるトラ
ツキングサーボ回路に関する。

［従来の技術］ 従来、グルーブ又はピツト列が形成された光デ
イスクに光ビームを照射して、その反射光又は透
過光を少なくとも２個の光電変換素子で受光し、
この光電変換素子の差出力によりトラツキングエ
ラー信号を得て光ビームのトラツキングサーボを
行う、所謂、プツシユプル方式のトラツキングサ
ーボ回路が知られている。

しかしながら、該トラツキングサーボ回路は光
電変換素子の差出力に基づきトラツキングサーボ
をおこなつている為、光デイスクの反射率、光ビ
ーム光量、グルーブ又はピツト列の深さの違い等
によつてトラツキングエラー信号の検出感度に差
が発生し、ループゲインが変化する欠点があつ
た。

一方、光デイスクの反射率、光ビーム光量の違
いがある場合には光電変換素子に入射される全光
量が変化する為、光電変換素子に入射される全光
量を検出することによりループゲインを一定に保
つことができるトラツキングサーボ回路が特願昭
51−51559号（特公昭57−56138号公報）によつて
提案されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、光デイスクによつてグルーブ又
はピツト列の深さに違いがある場合、光電変換素
子に入射される全光量は殆ど変化することがない
ので、上述のトラツキングサーボ回路によつても
ループゲインを一定に保つことができず、動作が
不安定になつたり、発振したりする問題点があつ
た。

［問題点を解決するための手段］ プリグルーブ又はピツト列が形成された光デイ
スクに光ビームを投射して、その反射光又は透過
光を少なくとも２個の光電変換素子で受光し、該
光電変換素子の差出力によつて得られたトラツキ
ングエラー信号に基づき光ビームのトラツキング
サーボを行うためのトラツキングサーボ回路にお
いて、本発明トラツキングサーボ回路は制御信号
に基づきトラツキングエラー信号のレベルを変化
させる可変利得器と、光ビームが複数本のグルー
ブ又はピツト列を横断走査するトラツキング信号
検出モードにおいて、可変利得器から出力される
トラツキングエラー信号の振幅が所定幅となるよ
う制御信号を出力し、また、記録又は再生モード
において、検出モードにおける上記制御信号を保
持する制御信号出力回路とからなる可変利得回路
を備えることによつて達成される。

［作用］ 本発明トラツキングサーボ回路によれば、制御
信号出力回路がトラツキング信号検出モードにお
いて、可変利得器から出力されるトラツキングエ
ラー信号の振幅が所定幅となるよう可変利得器に
制御信号を出力し、また、記録又は再生モードに
おいて、検出モードにおける上記制御信号を保持
する。

［実施例］ 本発明は上記問題点を解消するもので、以下一
実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
尚、トラツキングサーボ回路に直接関係しない部
分は簡略化の為、省略している。

第２図は本発明のトラツキングサーボ回路を備
えた光学的記録再生装置を示すブロツク図であ
り、１は光デイスクであつて、所定のトラツク形
態にグルーブ１₁が形成され、トラツク上には記
録層１₂が塗布されている。２はモータ軸、３は
レーザーダイオード等の光源、４は光源３の光ビ
ームを集光させるコリメートレンズ、５は光ビー
ムの垂直方向と水平方向の拡がり角度を補正する
プリズム、６はハーフミラー、７は光デイスク１
上に微小スポツトをつくる対物レンズ、８は後述
するトラツキングエラー信号に基づいて対物レン
ズ７をトラツキング方向に移動するアクチユエー
タである。９₁，９₂は上記ハーフミラー６によつ
て分岐された光デイスク１からの反射光ビームを
検出する光電変換素子であり、光ビームがトラツ
ク中心位置に保たれているときに光電変換素子９
_１，９₂との境界領域に反射光ビームを受光すべく
配置されている。尚、点線は光ビームの主要光路
を示している。

一方、１０は光電変換素子９₁，９₂の出力を加
算する加算器、１１はアナログ割算器であつて、
基準電圧−Vrefを加算器１０の出力で除算し、
加算器１０の出力に対して反比例した出力を発生
する。１２はアナログ割算器１１の出力の高域成
分を除去するローパスフイルタである。

１３，１４は光電変換素子９₁，９₂の出力を
Ｉ／Ｖ変換するＩ／Ｖ変換回路であり、１５は
Ｉ／Ｖ変換回路１３，１４の出力差をトラツキン
グエラー信号として出力する差動増幅回路であ
る。尚、Ｉ／Ｖ変換回路１４の利得は光電変換素
子９₁，９₂の配置ズレ、感度バラツキ等によるト
ラツキングエラー信号のオフセツトを除去する為
可変とされている。１６はアナログ掛算器であつ
て、差動増幅回路１５の出力とローパスフイルタ
１２の出力を乗算した出力を発生する。以上の回
路構成によつて、光デイスク１の反射率や光ビー
ムの光量変化に対してループゲインが変化するこ
とがなくなる。

一方、１７は本発明トラツキングサーボ回路の
特徴となる可変利得回路、１８は位相補償回路、
１９はアクチユエータ８用の出力段である。

以下、第２図可変利得回路１７の詳細な回路構
成を第１図を参照しながら説明する。尚、同図に
於いて、２０はアナログ掛算器であり、破線２１
〜２４で囲まれた回路は、夫々、エンベロープ検
波回路、差動増幅回路、反転増幅回路、サンプ
ル／ホールド回路である。

可変利得回路１７の入力端子はアナログ掛算器
２０の一方の入力端子に接続され、アナログ掛算
器２０の出力端子が可変利得回路１７の出力端子
に接続されている。尚、アナログ掛算器２０は一
方の入力端子と後述される他方の入力端子に入力
される電圧を掛算し、その出力端子から出力する
ものである。

また、アナログ掛算器２０の出力端子はPNP
型トランジスタTr₁のベースに接続され、トラン
ジスタTr₁のコレクタは負の電源−Ｂに接続され
ている。トランジスタTr₁のエミツタはNPN型
トランジスタTr₂のベースと、抵抗R₁を介してト
ランジスタTr₂のコレクタと正の電源＋Ｂとに接
続され、トランジスタTr₂のエミツタとグランド
間には抵抗R₂とコンデンサC₁が接続されている。

また、アナログ掛算器２０の出力端子はNPN
型トランジスタTr₃のベースに接続され、トラン
ジスタTr₃のコレクタは正の電源＋Ｂに接続され
ている。トランジスタTr₃のエミツタはPNP型ト
ランジスタTr₄のベースと、抵抗R₄を介してトラ
ンジスタTr₄のコレクタと負の電源−Ｂとに接続
され、トランジスタTr₄のエミツタとグランド間
には抵抗R₅とコンデンサC₂が接続されている。

トランジスタTr₂のエミツタは抵抗R₃を介して
オペアンプ２５の反転入力端子に、トランジスタ
Tr₄のエミツタは抵抗R₆を介してオペアンプ２５
の非反転入力端子に接続されている。オペアンプ
２５の非反転入力端子は抵抗R₇を介してグラン
ドに接続され、オペアンプ２５の反転入力端子と
出力端子間には抵抗R₈が接続されている。

オペアンプ２５の出力端子は抵抗R₉を介して
オペアンプ２６の反転入力端子に、オペアンプ２
６の非反転入力端子は基準電圧源−Vrefに接続
され、オペアンプ２６の反転入力端子と出力端子
間には抵抗R₁₀が接続されている。

オペアンプ２６の出力端子は抵抗R₁₁及びスイ
ツチSw₁を介してオペアンプ２７の反転入力端子
に接続されている。オペアンプ２７の非反転入力
端子はグランドに接続され、反転入力端子と出力
端子間にはコンデンサC₃が接続されている。尚、
スイツチSw₁は制御回路（図示しない）によつ
て、光ビームが光デイスクに形成された複数本の
グルーブをフオーカスサーボオン状態、トラツキ
ングサーボオフ状態で横断走査するトラツキング
信号検出モード時にオン状態に、光ビームが光デ
イスクのトラツクをフオーカスサーボ、トラツキ
ングサーボ共にオン状態でトレースする記録又は
再生モード時にオフ状態に制御される。また、オ
ペアンプ２７はアナログホールド回路として用い
られるので、バイアス電流の非常に小さいインタ
ーシル社のオペアンプICH8500等が好適である。

そして、オペアンプ２７の出力端子は抵抗R₁₂
を介して、アナログ掛算器２０の他方の入力端子
と、アノードがグランドに接続されているダイオ
ードD₁のカソードとに接続されている。尚、抵
抗R₁₂及びダイオードD₁は電源投入時等にサンプ
ル／ホールド回路２４にホールドされた負電圧を
放電させ、アナログ掛算器２０の他方の入力端子
に負電圧が入力されるのを防止するものである。

以下、上述した可変利得回路１７の回路動作を
第３図を参照しながら説明する。尚、第３図ａは
可変利得回路１７（アナログ掛算器２０の一方の
入力端子）に入力されるトラツキングエラー信号
を、第３図ｂは〜ｆは、夫々、可変利得回路１７
（アナログ掛算器２０）、エンベロープ検波回路２
１、差動増幅回路２２、反転増幅回路２３及びサ
ンプル／ホールド回路２４の各出力信号を示した
ものである。

記録又は再生モードに先立つてトラツキング信
号検出モードを選択すると、制御回路（図示しな
い）によつて、サンプル／ホールド回路２４はス
イツチSW₁がオン状態とされることによりサンプ
ル状態となり、また、光ビームは光デイスクに形
成された複数本のグルーブをフオーカスサーボオ
ン状態、トラツキングサーボオフ状態で横断走査
を開始する。尚、トラツキングサーボオフ状態に
おいて、第２図トラツキングサーボ回路は可変利
得回路１７の出力以降の箇所、例えば、出力段１
９の出力が切断される。

すると、第３図ａに示されるように、略正弦波
状のトラツキングエラー信号が差動増幅回路１５
（第２図）から出力され、可変利得回路１７、即
ち、アナログ掛算器２０（第１図）の一方の入力
端子に入力される。

初期状態に於いて、サンプル／ホールド回路２
４のコンデンサC₃は無電荷状態の為、サンプ
ル／ホールド回路２４の出力電圧はグランドレベ
ルであり、よつて、アナログ掛算器２０、エンベ
ロープ検波回路２１、差動増幅回路２２の各出力
電圧も全てグランドレベルとなる。

一方、反転増幅回路２３は差動増幅回路２２の
出力電圧Vz（＝0V）と基準電圧−Vrefの差電圧
Vx（Vx＝−R₁₀・Vref／R₉）をサンプル／ホー
ルド回路２４に出力し、サンプル／ホールド回路
２４の出力電圧VyはコンデンサC₃への流入電流
の時間積分、即ち、下記の式 Vy＝−１／R₁₁C₃∫Vxdt に基づき上昇する。

サンプル／ホールド回路２４の出力電圧がグラ
ンドレベルから上昇すると、アナログ掛算器２０
はサンプル／ホールド回路２４の出力電圧に比例
した振幅で一方の入力端子に入力したトラツキン
グエラー信号を出力する（第３図ｂ）。エンベロ
ープ検波回路２１はアナログ掛算器２０の出力信
号の上下包絡線を検波し（第３図ｃ）、差動増幅
回路２２はエンベロープ検波回路２１から出力さ
れた上下包絡線の電位差（第３図ｄ）を反転増幅
回路２３に出力し、また、反転増幅回路２３は差
動増幅回路２２の出力電圧Vzと基準電圧−Vref
の差電圧Vx（Vx＝R₁₀・（Vz＋Vref）／R₉）をサ
ンプル／ホールド回路２４に出力する（第３図
ｅ）。

サンプル／ホールド回路２４は反転増幅回路２
３の出力電圧に基づきその出力電圧が上昇する
が、アナログ掛算器２０の出力信号の振幅が増大
することによつて、反転増幅回路２３の出力電圧
が徐々にグランドレベルに近づいて行くので、そ
の流入電流が減少し、出力電圧の上昇度合が低下
することになる。

そして、サンプル／ホールド回路２４は差動増
幅回路２２の出力電圧が−Vrefになるまで出力
電圧が上昇すると、反転増幅回路２３の出力電圧
がグランドレベルになるので、流入電流がなくな
り、その出力電圧が一定となる。即ち、サンプ
ル／ホールド回路２４の出力電圧はアナログ掛算
器２０の出力信号の振幅が基準電圧−Vrefによ
つて設定される所定幅になる値に収束することに
なる。

このように、可変利得回路１７はトラツキング
信号検出モードにおいて、その出力信号の振幅が
所定幅となるようにそのゲインを設定する。

そして、上述したトラツキング信号検出モード
が解除されて記録又は再生モードになると、制御
回路（図示しない）によつてスイツチSW₁がオフ
状態とされ、サンプル／ホールド回路２４は上記
出力電圧を保持するホールド状態となる。よつ
て、可変利得回路１７は上記設定したゲインを維
持する。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく種々の態度を取得るものであり、上記実施例
においては、サンプル／ホールド回路２４がアナ
ログ回路で構成されている為、トラツキング信号
検出モードが解除されると、時間経過に伴いその
保持電圧が徐々に低下するが、早送りモード等、
光ビームが光デイスクに形成された複数本のグル
ーブをフオーカスサーボオン状態、トラツキング
サーボオフ状態で横断走査するモードにおいては
上記トラツキング信号検出モードと同様の動作を
行うようにすれば実質的に解消することができ、
また、反転増幅回路２３の出力電圧をＡ／Ｄ変換
し、サンプル／ホールド回路２４をデジタル回路
で構成すれば時間経過に伴う保持電圧の低下が起
こらなくなる。

また、上記トラツキング信号検出モードを他の
モードと独立して設けることなく、早送りモード
等、光ビームが光デイスクに形成された複数本の
グルーブをフオーカスサーボオン状態、トラツキ
ングサーボオフ状態で横断走査するモードと兼用
してもよい。

また、光電変換素子も２分割に限定されること
なく、フオーカスサーボ検出兼用の４分割光電変
換素子によつても同様に構成することが出来る。

更に、上記実施例においてはグルーブ１₁が形
成された光デイスクを用いる光学的記録再生装置
において説明したが、コンパクトデイスク（CD）
等のピツトが形成された光デイスクを用いる光学
的記録再生装置においても上記同様に実施するこ
とは勿論である。

［発明の効果］ 上述した如く本発明トラツキングサーボ回路に
よれば、光デイスクによつてグルーブ又はピツト
列の深さの違いがある場合にも、記録又は再生モ
ードに先立つてトラツキング信号検出モードすれ
ばループゲインが一定となり、記録又は再生モー
ド時にトラツキングサーボを安定して掛けること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明トラツキングサーボ回路におけ
る可変利得回路の詳細な回路図、第２図は本発明
トラツキングサーボ回路を備えた光学的記録再生
装置を示すブロツク図、第３図ａ〜ｆは第１図可
変利得回路の動作説明に供する波形図であり、ａ
は可変利得回路１７（アナログ掛算器２０の一方
の入力端子）に入力されるトラツキングエラー信
号を、ｂ〜ｆは、夫々、可変利得回路１７（アナ
ログ掛算器２０）、エンベロープ検波回路２１、
差動増幅回路２２、反転増幅回路２３及びサンプ
ル／ホールド回路２４の各出力信号を示したもの
である。 符号の説明、１……光デイスク、１₁……グル
ーブ、３……光源、６……ハーフミラー、７……
対物レンズ、８……アクチユエータ、９₁，９₂…
…光電変換素子、１３，１４……Ｉ／Ｖ変換回
路、１５，２２……差動増幅回路、１７……可変
利得回路、２０……アナログ掛算器、２１……エ
ンベロープ検波回路、２３……反転増幅回路、２
４……サンプル／ホールド回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プリグルーブ又はピツト列が形成された光デ
   イスクに光ビームを投射して、その反射光又は透
   過光を少なくとも２個の光電変換素子で受光し、
   該光電変換素子の差出力によつて得られたトラツ
   キングエラー信号に基づき上記光ビームのトラツ
   キングサーボを行うためのトラツキングサーボ回
   路において、 上記トラツキングサーボ回路は、制御信号に基
   づき上記トラツキングエラー信号のレベルを変化
   させる可変利得器と、上記光ビームが複数本のグ
   ルーブ又はピツト列を横断走査するトラツキング
   信号検出モードにおいて、上記可変利得器から出
   力されるトラツキングエラー信号の振幅が所定幅
   となるよう上記制御信号を出力し、また、記録又
   は再生モードにおいて、上記検出モードにおける
   上記制御信号を保持する制御信号出力回路とから
   なる可変利得回路を備えることを特徴とするトラ
   ツキングサーボ回路。