JPH0587908B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は、デイスク再生装置のピツクアツプ
サーボ回路に係り、特にそのオープンループ利得
を可変し得るようにしたものに関する。

［発明の技術的背景］ 近時、例えば音響機器及びビデオ機器等の分野
では、情報信号のなお一層の高密度かつ高忠実度
再生化を図るために、半導体レーザを備えた光学
式ピツクアツプを用いて、光学的に情報信号を記
録媒体から再生するようにした、光学的情報再生
装置が開発されている。そして、この種の光学的
情報再生装置の代表的なものとして、現状では、
記録媒体としてデイスク（円盤）を使用してなる
デジタルオーデイオデイスク（DAD）再生装置
やビデオデイスク再生装置等が出現してきてい
る。

ところで、上記のような光学式のデイスク再生
装置において、特に肝要なことは、デイスクに記
録された情報信号を誤りなく正確に読み取るため
に、光学式ピツクアツプの半導体レーザから照射
される光ビームを集光する対物レンズに対して、
上記光ビームの焦点（スポツト）がデイスクの信
号記録面上に常に合う（合焦点）ようにフオーカ
スサーボを施すことと、上記スポツトがデイスク
に記録された情報信号の列（ピツト列）からデイ
スクの半径方向（トラツキング方向）にずれるこ
となく正確にピツト列上をトレースするようにト
ラツキングサーボを施すことである。

第４図は、従来のトラツキングサーボ手段を示
すものである。すなわち、外乱の影響により対物
レンズ（図示せず）がピツト列からデイスクの半
径方向にずれると、そのずれ成分は残留変位（誤
差）としてエラー検出回路１１で検出される。そ
して、このエラー検出回路１１からの出力信号
は、位相補償回路１２及び電力増幅回路１３を介
して、上記対物レンズをトラツキング方向に駆動
させるためのアクチユエータ可動部分を有する駆
動回路１４に供給され、対物レンズの変位方向が
外乱による方向＋に対して逆方向−になるように
制御されて、ここにトラツキングサーボが行なわ
れるものである。

また、図示しないが、フオーカスサーボについ
ても、上記トラツキングサーボと略同様に行なわ
れるものである。

ここで、DAD再生装置のトラツキングサーボ
の場合、上記対物レンズの最大変位量は70μm以
下、最大加速度は0.4m／s²以下で、許容される残
留変位量は一般に0.1μm以下である。そして、上
記トラツキングサーボ系の利得（オープンループ
利得）は、上記エラー検出回路１１、位相補償回
路１２及び電力増幅回路１３の伝達関数をＧ（ｓ）
とし、上記駆動回路１４の伝達関数をＨ（ｓ）と
すると、 20logG（ｓ）・Ｈ（ｓ） で表わされ、直流領域で、 Ｇ（ｓ）・Ｈ（ｓ）≧58dB に設定され、またカツトオフ周波数は318Hz以上
となされる。

ところで、実際のトラツキングサーボ系の設計
では、第５図に示すように、上記した各値に対し
て利得や系の安定度等のマージンを見込み、直流
領域利得が65〜75dB程度、カツトオフ周波数が
800〜2000Hz程度に設定される。

［背景技術の問題点］ しかしながら、上記のような従来のトラツキン
グサーボ手段では、上記エラー検出回路１１の出
力信号に、本来のエラー成分以外にデイスクのピ
ツトによる雑音成分も含まれている。すなわち、
デイスクには、情報信号に対応したピツト列のみ
が記録されており、トラツキングエラー信号を生
成するための専用の信号が記録されているわけで
はない。例えば３ビーム方式のDAD再生装置で
は、ピツト列から情報成分を読み取るためのメイ
ンビームと、トラツキングエラー信号生成用の第
１及び第２のサブビームとを、デイスク上に照射
する。

この場合、第１及び第のサブビームによつてデ
イスク上に形成される第１及び第２のサブビーム
スポツトは、メインビームスポツトを挟んでデイ
スクの半径方向に相反する方向に一定量オフセツ
トされている。そして、第１及び第２のサブビー
ムスポツトは、メインビームスポツトが正しくピ
ツト列上に位置しているとき、そのピツト列に対
して同じ量だけかかるようになつている。

このため、第１及び第２のサブビームのデイス
クによる反射光を光電変換した各出力信号には、
ピツト列による高周波成分が含まれている。そこ
で、これら出力信号を低域通過フイルタに通して
高周波成分を除去し、これらの信号の差成分を取
ることで、メインビームスポツトのピツト列上か
らのずれに対応したトラツキングエラー信号を生
成するようにしている。

ところで、上記低域通過フイルタのカツトオフ
特性（カツトオフ周波数、位相特性）は、トラツ
キングサーボを施す周波数帯域よりカツトオフ周
波数を高く設定する必要があるとともに、位相回
転についても上記の周波数帯域ではできるだけ小
さくなるように制定する必要がある。つまり、ト
ラツキングサーボを施す周波数帯域は、318〜
2000Hzであるため、低域通過フイルタのカツトオ
フ周波数は10〜30kHz程度に設定される必要があ
る。

一方、第１及び第２のサブビームスポツトのデ
イスクによる反射光を光電変換した各出力信号に
含まれる、ピツトによる周波数成分の変動は、
700Hzを中心にして低域では数10kHzにまでおよ
ぶため、低域通過フイルタではピツトによる周波
数成分を完全に除去することはできない。このた
め、生成されたトラツキングエラー信号には、ピ
ツトによる周波数成分がある程度残留し、これが
ピツトによる雑音成分となる。そして、この雑音
成分は、サーボ系で抑圧されることなく、位相補
償回路１２を通つて電力増幅され駆動回路１４で
の対物レンズ駆動に供されることになる。このた
め、上記駆動回路１４のアクチユエータ可動部分
が、ピツトによる雑音成分の影響で振動し音響ノ
イズを発生するという問題を有している。

［発明の目的］ この発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、安定なピツクアツプサーボを実現し得るとと
もに、音響ノイズの発生を低減し得る極めて良好
なデイスク再生装置のピツクアツプサーボ回路を
提供することを目的とする。

［発明の概要］ すなわち、この発明に係るデイスク再生装置の
ピツクアツプサーボ回路は、デイスクに記録され
た情報信号を読み取るピツクアツプと、このピツ
クアツプからの出力信号に応じて該ピツクアツプ
の情報信号を最良に読み取り得る状態からの変位
量を検出する変位量検出回路と、この変位量検出
回路からの検出出力に基づいてピツクアツプを情
報信号を最良に読み取り得る状態に制御する駆動
回路とを有するものを対象としている。

そして、ピツクアツプサーボ回路ループ中に介
在され、変位量検出回路からの検出出力に基づ
き、ピツクアツプの変位量が所定のしきい値まで
に小さくなつたとき、ピツクアツプサーボ回路の
オープンループ利得を、情報信号を良好に読み取
り得る予め定めた所定値に減衰させる利得可変回
路を備えることにより、安定なピツクアツプサー
ボを実現し得るとともに、音響ノイズの発生を低
減し得るようにしたものである。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。第１図において、第４図と
同一部分は同一記号を付して示し、ここでは異な
る部分についてのみ説明する。すなわち、前記エ
ラー検出回路１１と位相補償回路１２との間に、
可変利得増幅回路１５を介在させ、この可変利得
増幅回路１５の利得を、前記電力増幅回路１３の
出力に基づくアクチユエータ変位量、つまり前記
対物レンズの変位量を検出する検出回路１６の出
力信号で制御するようにしたことが、従来と異な
る部分である。そして、この可変利得増幅回路１
５の利得は、第２図に示すように、対物レンズの
変位量に対して変化されるようになされている。

このような構成によれば、例えば外乱がデイス
ク規格の最大値に略等しい場合には、前述したよ
うに、アクチユエータ変位量は70μmとなり、こ
のとき電力増幅回路１３の出力信号は上記変位量
に対応しているので、可変利得増幅回路１５の利
得は0dBとなり、トラツキングサーボ系のオープ
ンループ利得は第３図に示すように第５図に示し
た特性と略同等となる。

一方、外乱がデイスク規格の最大値よりも十分
小さく、アクチユエータ変位量が例えば23μmで
あるとすると、可変利得増幅回路１５の利得は−
10dBとなり、トラツキングサーボ系のオープン
ループ利得は第３図に示すように、第５図に示し
た特性よりも直流領域のオープンループ利得が−
10dBに減衰され、また、カツトオフ周波数も
1500Hzから500Hzに下がるものである。このため、
エラー検出回路１１の出力信号に含まれるピツト
による雑音成分も、可変利得増幅回路１５により
−10dBの減衰を受けるので、前記アクチユエー
タ可動部分から発生される音響ノイズレベルを従
来よりも低減することができるものである。

ここで、トラツキングサーボ系の設計において
見込んだ利得や系の安定度等のマージンは、アク
チユエータ変位量が70μmとなる最悪の状態に対
して見込んだ利得や系の安定度のマージンであ
る。アクチユエータ変位量が23μmであるならば、
70μmの約1/3であるので、前述したように残留変
位量を許容される0.1μm以下に保つためには、利
得をアクチユエータ変位量が70μmのときの1/3に
しても、必要最小限の利得や系の安定度のマージ
ンが得られることになる。つまり、アクチユエー
タ変位量が23μmの場合には、利得を70μmのとき
の1/3にしても、同等の効果（残留変位量0.1μm
以下）を得ることができるものである。

したがつて、上記実施例のような構成によれ
ば、対物レンズの変位量が所定のしきい値までに
小さくなつたとき、トラツキングサーボ系のオー
プンループ利得を、情報信号を良好に読み取り得
る予め定めた所定値に自動的に減衰させるように
したので、外乱成分が十分小さい場合にアクチユ
エータ可動部分から発生される音響ノイズを低減
させることができるとともに、デイスク状の傷等
により発生する誤つたトラツキングエラー信号に
対物レンズが追従してトラツクジヤンプを起こす
ことを防止することもできるものである。また、
オープンループ利得の増減は、対物レンズの変位
量の検出結果に基づいてリアルタイムで行なわれ
るため、サーボ能力と音響ノイズの低減との両方
に対して非常に効果的となる。

ここで、上記可変利得増幅回路１５としては、
その利得が第２図に示すように連続して変化する
ものに限らず、例えばステツプ状に変化するよう
なものでも、上記と同様な効果を得ることができ
る。また、可変利得増幅回路１５は、上記のよう
に、エラー検出回路１１と位相補償回路１２との
間に介在されるだけでなく、トラツキングサーボ
ループ中のどこに介在させてもよいものである。

さらに、上記実施例では、この発明を光学式ピ
ツクアツプを用いたDAD再生装置のトラツキン
グサーボに適用した場合について説明したが、こ
れに限らず、この発明は例えばフオーカスサーボ
や、光学式及び静電容量式のビデオデイスク再生
装置等にも広く適用できることは言うまでもない
ことである。

なお、この発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することができる。

［発明の効果］ したがつて、以上詳述したようにこの発明によ
れば、安定なピツクアツプサーボを実現し得ると
ともに、音響ノイズの発生を低減し得る極めて良
好なデイスク再生装置のピツクアツプサーボ回路
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るデイスク再生装置のピ
ツクアツプサーボ回路の一実施例を示すブロツク
構成図、第２図及び第３図はそれぞれ同実施例の
動作を説明するための特性図、第４図及び第５図
はそれぞれ従来のトラツキングサーボ手段を示す
ブロツク構成図及びその動作を説明するための特
性図である。 １１……エラー検出回路、１２……位相補償回
路、１３……電力増幅回路、１４……駆動回路、
１５……可変利得増幅回路、１６……検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ デイスクに記録された情報信号を読み取るピ
   ツクアツプと、このピツクアツプからの出力信号
   に応じて該ピツクアツプの前記情報信号を最良に
   読み取り得る状態からの変位量を検出する変位量
   検出回路と、この変位量検出回路からの検出出力
   に基づいて前記ピツクアツプを前記情報信号を最
   良に読み取り得る状態に制御する駆動回路とを有
   するデイスク再生装置のピツクアツプサーボ回路
   において、前記ピツクアツプサーボ回路ループ中
   に介在され、前記変位量検出回路からの検出出力
   に基づき、前記ピツクアツプの変位量が所定のし
   きい値までに小さくなったとき、前記ピツクアツ
   プサーボ回路のオープンループ利得を、前記情報
   信号を良好に読み取り得る予め定めた所定値に減
   衰さる利得可変回路を具備してなることを特徴と
   するデイスク再生装置のピツクアツプサーボ回
   路。