JPH11328692A

JPH11328692A - サーボ装置

Info

Publication number: JPH11328692A
Application number: JP13214898A
Authority: JP
Inventors: Akihito Kamiegawa; 明仁上江川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 1999-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスク装置の信号ピックアップで発生する
迷光効果によるＲＦ信号に含まれる直流成分の変動をな
くし、安定したフォーカスタイミング検出信号を検出
し、ディスクの再生能力を高めるフォーカスサーボ起動
のタイミング検出システム、回路およびこれを用いたサ
ーボ装置を提供する。【解決手段】ディスクから再生した信号のＤＣ成分を
導出する手段のコンパレータ２２，４２と、このＤＣ成
分と基準値Ａとを比較する比較手段のコンパレータ２
４，４３と、比較手段からの出力信号でディスクのフォ
ーカスサーボ起動のタイミングを制御するようにし、Ｄ
Ｃ成分に応じて基準信号を可変するためにフィードフォ
ワード回路またはフィードバック回路を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フォーカスタイミ
ング検出回路を用いたサーボ装置及びその回路構成に関
する。さらに詳しくは、光ディスク媒体から再生した信
号にオフセットがあっても一定したフォーカスタイミン
グ検出信号を導出し、安定したフォーカスサーボ動作が
えられるようにしたサーボ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３にフォーカス（サーボ起動の）タイ
ミング検出回路システム７０の従来例を示す。すなわ
ち、図３に示すように、ディスクからの反射光をフォト
ディテクタ等で構成される光ピックアップ１１で検出さ
れた微弱な高周波信号（ＲＦ信号)がＲＦアンプ１２へ
供給される。このＲＦアンプ１２は、ＲＦ信号増幅用ア
ンプ、フォーカスエラー検出用アンプとトラッキングエ
ラー検出用アンプで構成されている。ＲＦ信号増幅用ア
ンプで増幅された信号は交流成分と直流成分とから成り
立っている。この両者を合わせたＲＦ信号をフォーカス
（サーボ起動の）タイミング検出回路（以下ＦＯＫ回路
と略記する）１３の一部を構成する初段コンパレータ７
１の非反転端子に、またＲＦ信号の交流信号成分のみを
反転端子にそれぞれ供給する。初段コンパレータ７１の
出力端子から出力されたＲＦ信号のＤＣ成分の出力信号
は次段のコンパレータ７２の非反転端子に入力され、反
転端子には電源７３から基準レベルＡが供給されてい
る。

【０００３】コンパレータ７２で、ＲＦ信号のＤＣ成分
は基準電圧Ａと比較され基準値以上の信号期間に対し
て、フォーカス（サーボ起動の）タイミング検出信号
（以下ＦＯＫ信号と略記する）のパルス信号が形成され
る。この動作を図４（ａ）に示す。ここで初段と次段の
コンパレータ７１，７２と基準電圧Ａを供給する電源７
３とで構成されたブロックは一般にＦＯＫ回路１３と称
されている。このＦＯＫ回路１３から出力されたパルス
信号は、図４（ｂ）に示すように、フォーカスサーボを
起動（ＯＮ）するためのウインドウを形成している。Ｆ
ＯＫ回路１３からのＦＯＫ信号は次段のディジタル・シ
グナル・プロセッサ（ＤＳＰ）１４を介してマイクロコ
ンピュータ（マイコン）１５へ供給される。

【０００４】また、ＲＦアンプ１２からのＲＦ信号増幅
用アンプ以外のＲＦ信号の出力信号はＦＯＫ回路１３を
介さず直接ＤＳＰ１４へ供給されている。ＤＳＰ１４か
ら、フレームクロックや曲の間を示すポーズ信号、曲の
トラック・ナンバ、アドレス、ディスクのＴＯＣ（ｔａ
ｂｌｅｏｆｃｏｎｔｅｎｔｓ）等を示すユーザズ・
ビット等の信号がマイクロコンピュータ（マイコン）１
５に出力される。マイコン１５で信号処理された後、Ａ
ＧＣコントロール信号はＲＦアンプ１２に供給されこの
ＲＦアンプ１２の出力信号レベルを一定にする。さらに
フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号は制御
回路１６を介して光ピックアップ１１に供給される。フ
ォーカス調整やトラッキング調整は、マイコン１５から
のコントロール信号がＲＦアンプ１２へ供給され、ＲＦ
アンプ１２に内蔵されているトラッキングエラーアンプ
やフォーカスエラーアンプを介して自動的に行われる。

【０００５】フォーカスエラー信号処理において、フォ
ーカスサーチ動作中のＦＯＫ信号が持続している期間、
すなわちフォーカスサーボを起動するウインドウを開い
ている期間、光ピックアップ１１が合焦点位置に到達し
た瞬間を示すフォーカスゼロクロス信号（以後ＦＺＣ信
号と記載する）が発生する。この波形とタイミングを図
４（ｃ）に示す。前記ＦＺＣ信号のＪＵＳＴＦＯＣＵ
Ｓポイントでフォーカスサーボが起動（ＯＮ）する。

【０００６】しかしながら従来例において、光ピックア
ップ１１には、特有の迷光効果と呼ばれる構造上のＤＣ
オフセットが存在する。この迷光効果は以下のようにし
て発生する。すなわち、光ピックアップ１１の一部を構
成するレーザカプラ特有のものであり、レーザから出力
されたレーザ光が本来マイクロプリズムにより反射され
ディスクに照射され戻って来る。この光がマイクロプリ
ズムで反射されフォトディテクタにより検出され電気信
号に変換されるが、レーザからのレーザ光が最初にマイ
クロレンズに当たった際に小量のレーザ光はディスク方
向でなく直接フォトディテクタへ迷い込んでしまうため
に起こるＤＣオフセットである。上述した迷光効果によ
り発生したＤＣオフセットに対してＦＯＫ回路１３のコ
ンパレータ７２の基準レベルＡが固定となっているた
め、ＦＯＫ信号のパルス幅が可変し動作する。

【０００７】迷光効果によりＲＦ信号のＤＣ成分が正の
オフセットを持った場合、ＦＯＫ回路１３の入力に供給
されるＤＣ電圧が常に基準レベルＡより高くなりＦＯＫ
信号も常に”Ｈ”レベルと成る。その結果、通常は再生
できるものの再生中に外的要因でフォーカスサーボが外
れると、再度フォーカスサーボを起動（ＯＮ）しようと
試みた場合、一度ＦＯＫ信号がローレベル（”Ｌ”レベ
ル）へなってからハイレベル（”Ｈ”レベル）にならな
ければ、マイコン１５がウインドウを開いた（動作開始
可能）と認識できず、再生できなくなる。

【０００８】次に、迷光効果によりＲＦ信号のＤＣ成分
が負のオフセットを持った場合、ＦＯＫ回路１３の入力
に供給されるＤＣ電圧は迷光効果が無い時よりレベルが
低く成るため、ＦＯＫ信号がローレベルからハイレベル
（”Ｌ”→”Ｈ”）へ切り換わるタイミングが遅れるこ
とになる。その結果、ＦＯＫ信号がローレベルからハイ
レベル（”Ｌ”→”Ｈ”）へ切り換わるタイミングが、
ＦＺＣ信号出力がローレベルからハイレベル（”Ｌ”
→”Ｈ”）へ切り換わるタイミングよりも遅くなり、フ
ォーカスサーボが起動（ＯＮ）せず、信号が再生されな
くなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題点
に鑑みてなされたもので、その課題は光ディスク装置等
に用いられるフォーカスタイミング検出回路にレベル調
整回路を設けることにより、光ピックアップの一部を構
成するレーザカプラに係る特有の迷光効果に起因するＤ
Ｃオフセットの影響を無くすことで有る。また、安定し
たフォーカスタイミング検出信号を得ることにより、光
ディスク装置の再生能力が低下するのを抑えることであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願の第１の発明は、デ
ィスクに信号を書き込みまたは読み出す信号ピックアッ
プ素子と、信号ピックアップ素子から出力された信号を
増幅する増幅器と、増幅器の出力から交流成分を取り出
す手段と、交流成分を取り出す手段と増幅器からの信号
が供給され直流成分を出力する比較器等を用いた直流導
出手段と、この比較器等の直流導出手段からの出力と可
変基準値とを比較し、フォーカスタイミング検出信号を
出力するフィードフォワード回路とを備え、フィードフ
ォワード回路からのフォーカスタイミング検出信号でデ
ィスクのフォーカスサーボ起動のタイミングを制御する
ようにしたことを特徴とするフォーカスタイミング検出
回路とこれを用いたサーボ装置である。

【００１１】本願の第２の発明は、ディスクに信号を書
き込みまたは読み出す信号ピックアップ素子と、信号ピ
ックアップ素子から出力された信号を増幅する増幅器
と、増幅器の出力から交流成分を取り出す手段と、交流
成分を取り出す手段と増幅器からの信号が供給され直流
成分を出力する第１の比較器と、第１の比較器からの出
力が供給され第１の基準値と比較する第２の比較器と、
第２の比較器からの出力信号に応じて第２の基準値を発
生する可変基準信号発生器と、第１の比較器と可変基準
信号発生器からの信号を比較する第３の比較器とを備
え、第３の比較器からのフォーカスタイミング検出信号
でフォーカスサーボ起動のタイミングを制御するように
したことを特徴とするフォーカスタイミング検出回路と
これを用いたサーボ装置である。

【００１２】本願の第３の発明は、ディスクに信号を書
き込みまたは読み出す信号ピックアップ素子と、信号ピ
ックアップ素子から出力された信号を増幅する増幅器
と、増幅器の出力から交流成分を取り出す手段と、交流
成分を取り出す手段と増幅器からの信号が供給され直流
成分を出力する比較器等の直流導出手段と、比較器等の
直流導出手段からの出力と可変基準値とを比較し、フォ
ーカスタイミング検出信号を出力するフィードバック回
路と、比較器から出力された直流成分に応じて可変基準
値を発生する手段とを備え、フィードバック回路からの
フォーカスタイミング検出信号でフォーカスサーボ起動
のタイミングを制御するようにしたことを特徴とするフ
ォーカスタイミング検出回路とこれを用いたサーボ装置
である。

【００１３】本願の第４の発明は、ディスクに信号を書
き込みまたは読み出す信号ピックアップ素子と、信号ピ
ックアップ素子から出力された信号を増幅する増幅器
と、増幅器の出力から交流成分を取り出す手段と、交流
成分を取り出す手段と増幅器からの信号が供給され直流
成分を出力する第１の比較器と、第１の比較器からの出
力が供給され基準値と比較する第２の比較器と、第２の
比較器からの出力信号を処理する演算処理回路と、演算
処理回路からの出力信号に応じて基準値を発生するディ
ジタル・アナログ変換器とを備え、第２の比較器からの
出力信号でフォーカスサーボ起動のタイミングを制御す
ることを特徴とするフォーカスタイミング検出回路とこ
れを用いたサーボ装置である。このように、光ピックア
ップの一部を構成するレーザカプラで発生する迷光効果
が起こってＲＦ信号の直流成分が、ＲＦ信号の直流成分
が迷光効果がないときの直流成分と比較して、プラス側
もしくはマイナス側にシフトしても、本発明のフォーカ
スタイミング検出回路とこれを用いたサーボ装置はＲＦ
信号の直流成分に応じて基準レベルを可変することによ
り入力信号と基準値の直流成分の差は相対的に一定とな
り、その結果常に一定のフォーカスタイミング検出信号
を発生することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態につき添付図面を参照して説明する。

【００１５】実施の形態例１まず、図１を参照して本発明の光ディスク装置に用いら
れるフォーカス（サーボ起動の）タイミング検出回路の
実施の形態例１を説明する。図１は実施の形態例１のフ
ォーカス（サーボ起動の）タイミング検出回路とその周
辺システム１０を示すサーボ装置に関するブロック図で
ある。なお以下に述べる実施の形態例では主に光ディス
ク装置に用いられるフォーカスタイミング検出回路の例
を示したもので有るが、本発明の技術的思想は光学素子
を用いて電気的に焦点を合わせるものであれば、この実
施の形態例１に限定されるものではない。なお、本実施
の形態例１に示すブロックや素子が図３に示した従来例
と同じものは、従来例と同じ参照番号を付すこととす
る。

【００１６】光ピックアップ１１で情報がディスクから
再生される。この光ピックアップ１１は、信号記録又は
再生用の光をディスクに照射するレーザーダイオード、
レーザー光を反射するマイクロプリズム、対物レンズ、
フォトディテクタ等で構成される光検出ＩＣ更にフォー
カスコイル、トラッキングコイルの駆動装置等で構成さ
れている。光ピックアップ１１で再生された微小な高周
波信号（ＲＦ信号)がＲＦアンプ１２へ供給される。こ
のＲＦアンプ１２は、ＲＦ信号増幅用アンプとフォーカ
スエラー検出用アンプ、トラッキングエラー検出用アン
プで構成されている。

【００１７】このＲＦアンプ１２の一部を構成するＲＦ
信号増幅用アンプの出力は初段の第１のコンパレータ２
２の非反転端子に接続されると共にカップリング容量２
１の一方の端子に接続される。カップリング容量２１の
他方の端子はコンパレータ２２の反転端子に接続されて
いる。

【００１８】第１のコンパレータ２２の出力端子は次段
の第２のコンパレータ２３と第３のコンパレータ２４の
それぞれの非反転端子に接続されている。第２のコンパ
レータ２３の反転端子は基準電圧Ｂを発生する電源２５
に接続されている。この第２のコンパレータ２３は電流
出力２６となっていて、電流出力２６に応じて可変電流
源２７が制御される。この可変電流源２７はＩＣ等で形
成する場合、カレントミラー回路を用いると良い。また
カレントミラー回路の抵抗値、あるいはこの回路を構成
するトランジスタの面積を変えて電流量を任意に設定出
来る。

【００１９】可変電流源２７の出力は第３のコンパレー
タ２４の反転端子、定電流源２８の一方の端子と電流−
電圧変換用抵抗２９の一方の端子にそれぞれ接続されて
いる。また定電流源２８の他方の端子は電源に、さらに
電流−電圧変換用抵抗２９の他方の端子はグランドにそ
れぞれ接続されている。

【００２０】第３のコンパレータ２４の出力はディジタ
ル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）１４の入力に接続
されている。またこのＤＳＰ１４の入力はＲＦアンプ１
２の一部を構成するトラッキングエラーアンプ等の出力
とも接続されている。ここで、第１，第２と第３のコン
パレータ２２，２３，２４と電流出力２６、可変電流源
２７、定電流源２８と電流−電圧変換用抵抗２９で構成
される回路は一般にＦＯＫ回路２０と称されている。

【００２１】ＤＳＰ１４はＥＦＭ復調回路、フレーム同
期回路、誤り訂正回路（ＣＩＲＣデコード）、メモリー
回路、システムクロック発生回路、Ｄ／Ａ変換器やフィ
ルタ等で構成されている。ＤＳＰ１４の出力はディスク
全体のシステムを制御するためマイクロコンピュータ１
５に接続されている。このマイクロコンピュータ１５か
らの出力はＲＦアンプ１２と制御回路１６の入力にそれ
ぞれ接続されている。さらに制御回路１６の出力は光ピ
ックアップ１１に接続されている。

【００２２】この様に、本発明の実施の形態例１に於い
て、ＦＯＫ回路２０のシステム、回路構成はフィードフ
ォワード回路で形成されている。

【００２３】次に、本実施の形態例１の電気的動作、特
に再生時の動作について図１を参照して説明する。即
ち、光ピックアップ１１に内蔵されているフォトディテ
クタでディスクの表面で反射して戻って来たレーザ光を
検出し、この検出された微小なＲＦ信号がＲＦアンプ１
２の入力に供給される。ＲＦアンプ１２の一部を構成す
るＲＦ信号増幅用アンプで増幅され出力された信号は交
流成分と直流成分とから成り立っている。この両者を含
んだＲＦ信号はＦＯＫ回路２０を構成する第１のコンパ
レータ２２の非反転端子に、またカップリング容量２１
を介してＲＦ信号の交流信号成分のみを反転端子にそれ
ぞれ供給する。カップリング容量２１はＲＦ信号のＤＣ
成分を阻止し交流成分の信号を取り出す働きをしてい
る。

【００２４】第１のコンパレータ２２の出力端子から出
力されたＲＦ信号のＤＣ成分の出力信号ａは次段の第２
のコンパレータ２３の非反転端子と第３のコンパレータ
２４の非反転端子にそれぞれ入力される。第２のコンパ
レータ２３に入力されたＲＦ信号のＤＣ成分の出力信号
ａは電源２５から発生した基準電圧Ｂと比較され、この
電圧差に応じた電流ｂが電流出力２６から取り出され
る。

【００２５】電流出力２６から取り出された電流ｂに応
じて（一般には比例関係にある）、可変電流源２７を駆
動し、電流量を増加又は減少させる。可変電流源２７の
出力で、電流の基準量に対する電流の増加又は減少の量
をＩ１，Ｉ２と表すこととする。更にこの可変電流源２
７の出力電流は定電流源２８と電流−電圧変換用抵抗２
９の共通接続点に供給されている。定電流源２８の一定
電流値Ｉに対して可変電流源２７の電流変化量Ｉ１，Ｉ
２が加算又は減算され、その結果Ｉ＋Ｉ１又はＩ−Ｉ２
の電流が電流−電圧変換用抵抗２９に流入し、そこで電
流量に応じて増減した電圧が発生する。

【００２６】電流−電圧変換用抵抗２９で発生したＲＦ
信号のＤＣ成分に応じて可変する電圧を基準値（電圧）
Ａとして第３のコンパレータ２４の反転端子に、また第
１のコンパレータ２２の出力信号ａは非反転端子にそれ
ぞれ供給される。第３のコンパレータ２４で基準電圧
（基準値）Ａと第１のコンパレータ２２の出力信号ａが
比較され、さらにその差分の電圧が増幅されて次段のＤ
ＳＰ１４へ出力される。

【００２７】ここで基準電圧（基準値）Ａを迷光効果の
ＤＣオフセットを考慮したレベルに調整するには、出力
信号ａを基準電圧Ｂと比較し、電流出力２６から出力さ
れる出力電流ｂである差分出力電流を可変して所定のレ
ベルに設定している。

【００２８】ＦＯＫ回路２０を構成する第３のコンパレ
ータ２４から出力されるＦＯＫ信号は次段のデジタル・
シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）１４へ供給される。Ｄ
ＳＰ１４では、ＲＦ入力信号をＥＦＭ変調したり、フレ
ーム同期検出、クロスインターリーブ・リードソロモン
符号を用いたエラー訂正、データ補間、Ｄ／Ａ変換器で
ディジタル信号をアナログ信号に変換したり、このＤ／
Ａ変換器からの出力信号を低域通過型フィルターで所定
周波数領域のオーディオ信号のみを取り出し、またサブ
コード復調器でシステムをコントロールする信号を発生
している。さらに、ＦＯＫ信号であるＲＦ信号の直流成
分も計測している。

【００２９】一方、ＲＦアンプ１２からのＲＦ信号増幅
用アンプ以外のＲＦ信号の出力信号、例えばフォーカス
エラー信号はＦＯＫ回路２０を介さずＤＳＰ１４へ直接
供給されている。ＤＳＰ１４から、フレームクロック、
トラッキング信号やフォーカスエラー信号等を示すユー
ザーズ・ビットのデータがマイクロコンピュータ（マイ
コン）１５に出力される。マイコン１５では、システム
コントロールを主として行う。例えば、ユーザーズ・ビ
ットにあるＰとＱチャンネル中の８ビットデータで曲中
と曲間の識別、プログラム・エリアでの曲番や演奏時間
情報の制御、トラックジャンプの制御等再生信号の質を
向上させたりプレーヤの操作性を向上させるための信号
処理を行っている。

【００３０】マイコン１５で信号処理された後、出力信
号の一つであるＡＧＣコントロール信号はＲＦアンプ１
２に供給され、このＲＦアンプ１２の出力信号のレベル
を一定にする。さらにフォーカスエラー信号やトラッキ
ングエラー信号は制御回路１６を介して光ピックアップ
１１に供給される。フォーカス調整やトラッキング調整
は、マイコン１５からのコントロール信号がＲＦアンプ
１２へ供給され、このＲＦアンプ１２に内蔵されている
トラッキングエラーアンプやフォーカスエラーアンプを
介して自動的に行われる。

【００３１】次に、迷光効果の３種類の条件に関する本
発明の主要部であるＦＯＫ回路２０の動作を説明する。
まず迷光効果が存在しない場合について述べる。可変電
流源２７は平衡状態にあり、電流の増減はないとする。
すると、電流−電圧変換用抵抗２９の両端に発生する基
準電圧Ａは、可変電流源２７と定電流源２８から電流−
電圧変換用抵抗２９の共通接続点に変化量に相当する電
流の流入、流出はないから、Ｉ１＝０，Ｉ２＝０で，基
準電圧ＡをＶＡ、電流−電圧変換用抵抗２９の抵抗値を
Ｒ、電源電圧をＶＣＣとすると、ＶＡはＶＡ＝Ｉ×Ｒ＋１／２ＶＣＣ・・・（１）の電圧に固定される。この状態に於いて、基準電圧Ａは
一般に調整電圧の平均値に設定してあり、抵抗値や電流
量も調整電圧の平均値になるよう決定してある。

【００３２】次に、迷光効果によりＲＦ信号のＤＣ成分
が正のオフセットを持った場合について述べる。ＲＦア
ンプ１２の一部を構成するＲＦ信号増幅用アンプからの
ＲＦ信号のＤＣ成分が迷光効果が無い場合よりプラス側
へ全体的にシフトしている場合、第１のコンパレータ２
２の出力から導出される出力信号ａのＤＣ成分は迷光効
果が無い場合より高くなる。この出力信号ａは第２のコ
ンパレータ２３で基準電圧Ｂと比較される。比較された
その差分のＤＣ電圧が電流変換されて電流出力２６から
迷光効果が無い場合より増加した出力電流ｂが取り出さ
れる。増加された出力電流ｂに応じて、可変電流源２７
の電流量を増加させ、図１においてはＩ２＝０でＩ１の
みが存在することになる。

【００３３】電流出力２６と可変電流源２７には、例え
ばカレントミラー回路が用いられるので、Ｉ１の量は電
流出力２６の電流量と比例関係になる場合が多い。その
結果、電流−電圧変換用抵抗２９に流れ込む電流は、Ｉ
１＋Ｉとなり、この電流−電圧変換抵抗２９で発生する
基準電圧Ａ（ＶＡとする）は、ＶＡ＝（Ｉ＋Ｉ１）×Ｒ＋１／２ＶＣＣ・・・（２）となる。

【００３４】迷光効果がないときの基準電圧Ａの式
（１）とこの式（２）を比較すると明らかに（２）式で
表される基準電圧Ａが増加している。この増加した基準
電圧Ａと迷光効果が無い場合と比較して増加した第１の
コンパレータ２２からの出力信号ａが第３のコンパレー
タ２４に直接供給される。しかし、この第３のコンパレ
ータ２４に入力される２つの信号のＤＣレベルは相対的
にプラス側にシフトしたことになり、両者の信号の差は
迷光効果が無いときの差と変わらない。よって、迷光効
果によるＲＦ信号のＤＣ成分が高くなっても第３のコン
パレータ２４から導出されるＦＯＫ信号のパルス波形と
パルスの立ち上がりのタイミングも変わらず一定の信号
が得られることになる。

【００３５】更に、迷光効果によりＲＦ信号のＤＣ成分
が負のオフセットを持った場合について述べる。ＲＦア
ンプ１２の一部を構成するＲＦ信号増幅用アンプからの
ＲＦ信号のＤＣ成分が迷光効果が無い場合より負側にオ
フセットしている場合、第１のコンパレータ２２の出力
から導出される出力信号ａのＤＣ成分は迷光効果が無い
場合より全般的に低くなる。この出力信号ａは第２のコ
ンパレータ２３で基準電圧Ｂと比較される。比較された
その差分のＤＣ電圧が電流変換されて電流出力２６から
迷光効果が無い場合と比較して減少した出力電流ｂが取
り出される。減少された出力電流ｂに応じて、可変電流
源２７の電流量を減少させ、図１の場合はＩ１＝０で、
Ｉ２のみが存在することになる。

【００３６】このＩ２は具体的にはカレントミラー回路
を用いて発生させるので比例関係になる場合が多い。そ
の結果、電流−電圧変換用抵抗２９に流れ込む電流は、
Ｉ−Ｉ２となり、この電流−電圧変換用抵抗２９で発生
する基準電圧Ａ（ＶＡとする）は、ＶＡ＝（Ｉ−Ｉ２）×Ｒ＋１／２ＶＣＣ・・・（３）となる。

【００３７】この式（３）を迷光効果がないときの基準
電圧Ａを表す式（１）と比較すると、明らかに減少して
いる。この減少した基準電圧Ａと迷光効果が無い場合よ
り減少した第１のコンパレータ２２からの出力信号ａが
第３のコンパレータ２４に供給される。しかし、この第
３のコンパレータ２４に入力される２つの信号のＤＣレ
ベルはどちらも相対的にマイナス側に変化したことにな
り、両者の信号の差は迷光効果が無いときの差と変わら
ない。よって、迷光効果によるＲＦ信号のＤＣ成分が低
くなっても第３のコンパレータ２４から導出されたＦＯ
Ｋ信号のパルス波形やパルスの立ち上がりのタイミング
は変わらず、この場合も一定の信号が得られることにな
る。

【００３８】実施の形態例２次に、図２を参照して本発明の光ディスク装置に用いら
れるフォーカス（サーボ起動の）タイミング検出回路の
実施の形態例２を説明する。図２は実施の形態例２のフ
ォーカスタイミング検出回路とその周辺システム４０を
示すサーボ装置に関するブロック図である。なお以下に
述べる実施の形態例では主に光ディスク装置に用いられ
るフォーカスタイミング検出回路の例を示したもので有
るが、本発明の技術的思想は光学素子を用いて電気的に
焦点を合わせるものであれば、この実施の形態例２に限
定されるものではない。なお、本実施の形態例２に示す
ブロックや素子が図１に示した実施の形態例１と同じも
のには同じ符号を付すこととする。

【００３９】本実施の形態例２に於いてもディスクの再
生の場合について説明する。ディスクから反射された反
射光を検出するための光ピックアップ１１の出力がＲＦ
アンプ１２の入力に接続される。このＲＦアンプ１２
は、ＲＦ信号増幅用アンプとフォーカスエラー検出用ア
ンプとトラッキングエラー検出用アンプで構成されてい
る。

【００４０】このＲＦアンプ１２の一部を構成するＲＦ
信号増幅用アンプの出力は第４のコンパレータ４２の非
反転端子に接続されると共にカップリング容量２１の一
方の端子に接続される。カップリング容量２１の他方の
端子は第４のコンパレータ４２の反転端子に接続されて
いる。

【００４１】定電流源４６とディジタル・アナログ変換
器（Ｄ／Ａ変換器（ＤＡＣ））４４の出力が共通接続さ
れ、この共通接続点４７が第５のコンパレータ４３の反
転端子へ、また第４のコンパレータ４２の出力端子は非
反転端子にそれぞれ接続されている。上述したＤ／Ａ変
換器４４は、例えば４ビットとすると並列抵抗５１〜５
５、スイッチＳＷ１（ＬＳＢ）〜ＳＷ４（ＭＳＢ）とそ
のスイッチ制御回路（図示せず）等で構成されている。
またここでは、ＳＷ４をＭＳＢとしＳＭ１をＬＳＢと仮
に設定することとする。

【００４２】以下Ｄ／Ａ変換器４４について具体的に説
明する。即ち、Ｄ／Ａ変換器４４の出力とグランド間に
並列抵抗５１、並列抵抗５２とスイッチＳＷ１（ＬＳ
Ｂ）が直列に、並列抵抗５３とスイッチＳＷ２が直列
に、並列抵抗５４とスイッチＳＷ３が直列に、並列抵抗
５５とスイッチＳＷ４（ＭＳＢ）が直列に接続されたも
のがそれぞれ並列接続されている。これらのスイッチＳ
Ｗ１〜ＳＷ４をレジスタ４８からの制御データに応じて
ＯＮ／ＯＦＦ制御し、並列抵抗５１と並列接続された抵
抗の合成抵抗の値を変えて、この合成抵抗に流れる一定
電流Ｉで所望の電圧が発生する。ここでは、並列抵抗で
構成したディジタル・アナログ変換器を示したが、この
構成以外のラダー抵抗で構成されたものや電流合成され
た構成でもよいことは明らかである。

【００４３】第５のコンパレータ４３の出力はディジタ
ル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）１４の入力に接続
されている。またこのＤＳＰ１４の入力はＲＦアンプ１
２の一部を構成するトラッキングエラーアンプ等の出力
とも接続されている。ここで、第４と第５のコンパレー
タ４２，４３と定電流源４６で構成される回路をＦＯＫ
回路４１と称することとする。

【００４４】ＤＳＰ１４はＥＦＭ復調回路、フレーム同
期回路、誤り訂正回路（ＣＩＲＣデコード）、メモリー
回路、システムクロック発生回路、Ｄ／Ａ変換器やフィ
ルタまたＦＯＫ信号のパルス幅を計測する演算回路等で
構成されている。ＤＳＰ１４の出力はディスク全体のシ
ステムを制御するためマイクロコンピュータ（マイコ
ン）１５に接続されている。このマイコン１５の出力は
ＲＦアンプ１２と制御回路１６の入力にそれぞれ接続さ
れている。さらに制御回路１６の出力は光ピックアップ
１１に接続されている。

【００４５】マイコン１５からの他の出力は制御用デジ
タル信号を所定期間蓄積するため、レジスタ４８の入力
に接続されている。マイコン１５からの出力デジタル信
号はシリアルデータ、あるいはパラレルデータのどちら
のデータ形式でも良い。４ビットのデータを構成するレ
ジスタ４８のそれぞれの出力がＤ／Ａ変換器４４の各ス
イッチＳＷ１〜ＳＷ４の制御端子に接続される。このレ
ジスタ４８に蓄えられたデータに応じてＤ／Ａ変換器４
４が制御される。このＤ／Ａ変換器４４の抵抗値がレジ
スタ４８のデータにより可変されて、可変された抵抗の
出力端子と定電流源４６が接続され、所望の電圧が発生
する。

【００４６】この様に、本発明の実施の形態例２では、
ＦＯＫ回路４１とその周辺システム４０をＤＳＰ１４、
マイコン１５、レジスタ４８とＤ／Ａ変換器４４を用い
て構成していて、負帰還回路構成となっている。

【００４７】次に、本実施の形態例２の電気的動作、特
に再生時の動作について図２を参照して説明する。即
ち、光ピックアップ１１に内蔵されているフォトディテ
クタでディスクの表面で反射して戻って来たレーザ光を
検出し、この検出された微小なＲＦ信号がＲＦアンプ１
２の入力に供給される。ＲＦアンプ１２の一部を構成す
るＲＦ信号増幅用アンプで増幅され出力される信号は交
流成分と直流成分とから成り立っている。この両者を含
んだＲＦ信号はＦＯＫ回路４１の一部を構成する第４の
コンパレータ４２の非反転端子に、またカップリング容
量２１を介してＲＦ信号の交流信号成分のみを反転端子
にそれぞれ供給する。カップリング容量２１はＲＦ信号
のＤＣ成分を阻止し交流成分の信号を取り出す働きをし
ている。

【００４８】第４のコンパレータ４２ではＲＦアンプ１
２の一部を構成するＲＦ信号増幅用アンプからの交流と
ＤＣ成分からなるＲＦ信号とカップリング容量２１から
の交流成分の信号の差分が増幅される。即ちその差分で
あるＤＣ成分が増幅され出力端子から導出されることに
なる。第４のコンパレータ４２の出力端子から出力され
たＤＣ成分の出力信号ａは次段の第５のコンパレータ４
３の非反転端子に供給される。一方、定電流源４６とＤ
／Ａ変換器４４の出力との共通接続点４７で発生する基
準電圧Ａは反転端子に供給される。

【００４９】第５のコンパレータ４３に入力されたＲＦ
信号のＤＣ成分の出力信号ａと基準電圧Ａとが比較さ
れ、この電圧差に応じた信号が出力からＦＯＫ信号とし
て取り出される。

【００５０】この第５のコンパレータ４３から出力され
るＦＯＫ信号は次段のデジタル・シグナル・プロセッサ
（ＤＳＰ）１４へ供給される。ＤＳＰ１４では、ＲＦ入
力信号をＥＦＭ変調したり、フレーム同期検出、クロス
インターリーブ・リードソロモン符号を用いたエラー訂
正、データ補間、Ｄ／Ａ変換器でディジタル信号をアナ
ログ信号に変換したり、このＤ／Ａ変換器からの出力信
号を低域通過型フィルターで所定周波数領域のオーディ
オ信号のみを取り出し、またサブコード復調器でシステ
ムをコントロールする信号を発生している。更に、ＤＳ
Ｐ１４では、ＲＦ信号増幅用アンプ出力が直流成分と交
流成分に分かれて入力されていて、入力されたＲＦ信号
増幅用アンプの直流成分を計算し、その計算値のデータ
をマイコン１５に伝送する。

【００５１】一方、ＲＦアンプ１２からのＲＦ信号増幅
用アンプ以外のＲＦ信号の出力信号、例えばフォーカス
エラー信号はＦＯＫ回路４１を介さず直接ＤＳＰ１４へ
供給されている。ＤＳＰ１４から、フレームクロック、
トラッキング信号やフォーカスエラー信号等を示すユー
ザーズ・ビットの信号がマイコン１５に出力される。マ
イコン１５では、システムコントロールを主として行
う。例えば、ユーザーズ・ビットにあるＰとＱチャンネ
ル中の８ビットデータで曲中と曲間の識別、プログラム
・エリアでの曲番や演奏時間情報の制御、トラックジャ
ンプの制御等再生信号の質を向上させたりプレーヤの操
作性を向上させるための信号処理を行っている。この
他、ＤＳＰ１４で計測したＦＯＫ信号の計数値を基準値
と比較してＤ／Ａ変換器４４を制御するためのデータを
発生し、その結果をレジスタ４８へ転送する。

【００５２】マイコン１５で信号処理された後、出力信
号の一つであるＡＧＣコントロール信号はＲＦアンプ１
２に供給され、このＲＦアンプ１２の出力信号レベルを
一定にする。ＲＦ信号増幅用アンプの直流成分を計測し
た他の制御用ディジタル信号はレジスタ４８に伝送され
所定期間蓄積される。また、フォーカスエラーやトラッ
キングエラーを制御する制御データは制御回路１６を介
して光ピックアップ１１に供給される。フォーカス調整
やトラッキング調整は、マイコン１５からのコントロー
ル信号がＲＦアンプ１２へ供給され、このＲＦアンプに
内蔵されているトラッキングエラーアンプやフォーカス
エラーアンプを介して自動的に行われる。

【００５３】上述したレジスタ４８に蓄積されたマイコ
ン１５からの基準電圧Ａの調整用データを用いてＤ／Ａ
変換器４４の並列抵抗５１〜５５に接続されているスイ
ッチＳＷ１（ＬＳＢ）〜ＳＷ４（ＭＳＢ）をＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御する。ここでは、説明を簡単にするため４ビット
の場合について説明する。しかしビット数はそれ以外で
あっても基本動作は変わらない。

【００５４】ＤＳＰ１４で計測されたＲＦ信号増幅用ア
ンプの直流成分がマイコン１５で迷光効果が無い時の直
流成分を基準値にして演算され、この演算処理されたデ
ータが出力から取り出され、レジスタ４８に蓄積され
る。所定期間後レジスタ４８のデータがシステムクロッ
クに同期してＤ／Ａ変換器４４に供給され、スイッチＳ
Ｗ１〜ＳＷ４をＯＮ／ＯＦＦ制御して並列抵抗値が可変
される。この可変された抵抗に流れる電流Ｉにより抵抗
両端に電圧が発生し、出力から基準電圧Ａとして導出さ
れる。

【００５５】従って、ＲＦ信号増幅用アンプの直流成分
の変化に応じてＤＳＰ１４とマイコン１５で演算処理さ
れた制御データに応じて基準電圧Ａが可変し、この基準
電圧Ａに伴って第５のコンパレータ４３の反転端子に供
給される電圧も変化する。即ち、第５のコンパレータ４
３の非反転端子に供給されるＲＦ信号のＤＣ成分の大小
に応じて反転端子に入力される基準電圧Ａも変化し、そ
の結果入力信号の差は常に一定になり、第５のコンパレ
ータ４３からの出力信号であるＦＯＫ信号の波形も一定
となる。

【００５６】次に迷光効果の３種類の条件に関する本発
明のＦＯＫ回路４１とその周辺回路の動作を主に具体的
に説明する。まず迷光効果が存在しない場合について述
べる。この場合、ＲＦ信号のＤＣ成分が一応平均値に有
ると仮定する。即ち、第４のコンパレータ４２からの出
力信号ａのＤＣ成分がＤ／Ａ変換器４４に設定された最
大と最小の電圧範囲の平均近傍にあるとする。この時の
Ｄ／Ａ変換器４４の並列抵抗５２，５３，５４，５５を
構成するスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を用いて電圧の平均
値、例えばＭＳＢのＳＷ４のみをＯＮし、他のスイッチ
ＳＷ１，ＳＷ２とＳＷ３をＯＦＦにする。すると、並列
抵抗５１と並列抵抗５５で並列接続された値の抵抗に定
電流Ｉが流れ、そこで発生した基準電圧Ａが第５のコン
パレータ４３の反転端子に基準電圧Ａとして供給され
る。この結果、基準電圧Ａと比較してＲＦ信号のＤＣ成
分のレベルが大きい期間、出力から差電圧を増幅しパル
ス波形としたＦＯＫ信号を導出する。

【００５７】次に、迷光効果によりＲＦ信号のＤＣ成分
が正のオフセットを持った場合について述べる。ＲＦア
ンプ１２の一部を構成するＲＦ信号増幅用アンプからの
ＲＦ信号のＤＣ成分が迷光効果が無い場合よりプラス側
へシフトしている場合、第４のコンパレータ４２の出力
から導出される出力信号ａのＤＣ成分は全体的に高くな
る。ＤＳＰ１４へ入力されたＲＦ信号増幅用アンプの直
流成分も同様高くなっている。この直流成分がＤＳＰ１
４で迷光効果が無いすなわち基準の直流成分と比較さ
れ、この差分が計算される。

【００５８】この計測結果を次段のマイコン１５に出力
し、所定の値、例えば平均値と演算処理しその差分であ
る増加したデータをマイコン１５からレジスタ４８に４
ビットのデータとして供給する。マイコン１５から増加
した出力ビットをＳＷ１（ＬＳＢ）〜ＳＷ４（ＭＳＢ）
に対応して例えば００１１とし、このデータをレジスタ
４８に一旦蓄積しその後システムクロックに同期して出
力するとすると、Ｄ／Ａ変換器４４を構成するスイッチ
ＳＷ１〜ＳＷ４のうちＳＷ３とＳＷ４のみがＯＮし、他
のスイッチはＯＦＦとなる。

【００５９】ＳＷ３とＳＷ４がＯＮしたことにより、並
列抵抗５１，５２，５３，５４，５５の合成抵抗値は抵
抗５１，５４，５５が並列接続された値になり、この合
成抵抗値は迷光効果が無い場合の合成抵抗値より大きく
なる。従って、合成抵抗に発生する基準電圧Ａは迷光効
果が無い場合より高くなる。

【００６０】この高くなった基準電圧Ａは第５のコンパ
レータ４３の反転端子に入力され第４のコンパレータ４
２の出力信号ａと比較される。しかし、反転端子と非反
転端子の両端子に入力される両信号の差電圧は一定にな
るので、出力から導出されるＦＯＫ信号のハイレベルの
期間は一定となる。

【００６１】更に、迷光効果によりＲＦ信号のＤＣ成分
が負のオフセットを持った場合について述べる。ＲＦア
ンプ１２の一部を構成するＲＦ信号増幅用アンプからの
ＲＦ信号のＤＣ成分が迷光効果が無い場合より負側にシ
フトしている場合、第４のコンパレータ４２の出力から
導出される出力信号ａのＤＣ成分は迷光効果がない場合
と比較して全般的に低くなる。ＤＳＰ１４へ入力された
ＲＦ信号増幅用アンプの直流成分も同様に低くなってい
る。この直流成分がＤＳＰ１４で迷光効果が無いすなわ
ち基準の直流成分と比較され、この差分が計算される。

【００６２】この計測結果を次段のマイコン１５に出力
し、所定の値、例えば迷光効果の無いときの値である平
均値と演算しその差分である減少したデータをマイコン
１５からレジスタ４８に４ビットのデータとして供給す
る。減少した量をマイナス側へ補正するためマイコン１
５からの出力ビットをＳＷ１〜ＳＷ４に対応して、例え
ば１１１０と減少し、このデータをレジスタ４８に一旦
蓄積しその後システムクロックに同期してＤ／Ａ変換器
４４に出力すると、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のうちＳＷ
１，ＳＷ２とＳＷ３のみがＯＮし他のスイッチＳＷ４は
ＯＦＦとなる。

【００６３】ＳＷ１，ＳＷ２とＳＷ３がＯＮしたことに
より、並列抵抗５１，５２，５３，５４，５５のうち、
抵抗値は抵抗５１，５２，５３と５４が並列接続された
値になり、この合成抵抗値は迷光効果が無い場合の合成
抵抗値より小さくなる。従って、この合成抵抗に流れる
電流は定電流源４６から供給されているので常に一定で
あることから、合成抵抗に発生する基準電圧Ａは迷光効
果が無い場合より低くなる。この低くなった基準電圧Ａ
は第５のコンパレータ４３の反転端子に入力され第４の
コンパレータ４２の出力信号ａと比較される。反転端子
と非反転端子の両端子に入力される信号の差電圧は一定
になり、その結果出力から導出されるＦＯＫ信号のハイ
レベルのパルス幅は一定となる。

【００６４】この様に、ＲＦアンプ１２の一部を構成す
るＲＦ信号増幅用アンプからのＲＦ信号のＤＣ成分が迷
光効果が無い場合と比べて、プラス側またはマイナス側
にシフトしていても、Ｄ／Ａ変換器４４の出力が接続さ
れている共通接続点４７で発生する基準電圧Ａが入力信
号のＤＣ成分のシフト量に応じて変化するので、第５の
コンパレータ４３の出力から取り出すＦＯＫ信号は常に
一定のパルスの立上り、立下りのタイミングと一定のパ
ルス幅になる。

【００６５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のフォーカス（サーボ起動の）タイミング検出回路を用
いたサーボ装置はコンパレータの基準レベルを調整する
回路を備えることにより、光ピックアップで発生する迷
光効果によるＤＣオフセットの影響が無くなる。更に、
安定したＦＯＫ出力信号が得られディスク装置の再生能
力の低下を抑えることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態例１に係るフォーカスタイ
ミング検出回路に係るサーボ装置の構成図である。

【図２】本発明の実施の形態例２に係るフォーカスタイ
ミング検出回路に係るサーボ装置の構成図である。

【図３】従来例のフォーカスタイミング検出回路に係る
サーボ装置の構成図である。

【図４】従来例のサーボ装置を構成するフォーカスタイ
ミング検出回路の動作を示すタイミング図である。

【符号の説明】

１１…光ピックアップ、１２…ＲＦアンプ、１３，２
０，４１…フォーカスタイミング検出回路（ＦＯＫ回
路）、２２，２３，２４，４２，４３，７１，７２…コ
ンパレータ、１４…ディジタル・シグナル・プロセッサ
（ＤＳＰ）、１５…マイクロコンピュータ（マイコ
ン）、４８…レジスタ、４４…ディジタル・アナログ変
換器（Ｄ／Ａ変換器）、２８，４６…定電流源、５１，
５２，５３，５４，５５…並列抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】信号ピックアップ素子と、前記信号ピックアップ素子から出力された信号を増幅す
る増幅器と、前記増幅器の出力の交流成分を取り出す手段と、前記交流成分を取り出す手段と前記増幅器からの信号が
供給され直流成分を出力する直流導出手段と、前記直流導出手段からの出力と可変基準値とを比較し、
フォーカスタイミング検出信号を出力するフィードフォ
ワード回路とを備え、前記フィードフォワード回路から
の前記フォーカスタイミング検出信号でフォーカスサー
ボ起動のタイミングを制御するようにしたことを特徴と
するサーボ装置。
【請求項２】前記交流成分を取り出す手段を容量で構
成したことを特徴とする請求項１記載のサーボ装置。
【請求項３】前記フィードフォワード回路に可変電流
源を設け、該可変電流源を用いて前記可変基準値を発生
することを特徴とする請求項１記載のサーボ装置。
【請求項４】前記可変電流源の電流値を前記直流導出
手段の出力の直流成分に応じて可変することを特徴とす
る請求項３記載のサーボ装置。
【請求項５】信号ピックアップ素子と、前記信号ピックアップ素子から出力された信号を増幅す
る増幅器と、前記増幅器の出力の交流成分を取り出す手段と、前記交流成分を取り出す手段と前記増幅器からの信号が
供給され直流成分を出力する第１の比較器と、前記第１の比較器からの出力が供給され第１の基準値と
比較する第２の比較器と、前記第２の比較器からの出力信号に応じて第２の基準値
を発生する可変基準信号発生器と、前記第１の比較器と前記可変基準信号発生器からの信号
が供給され比較する第３の比較器とを備え、前記第３の
比較器からのフォーカスタイミング検出信号でフォーカ
スサーボ起動のタイミングを制御するようにしたことを
特徴とするサーボ装置。
【請求項６】前記交流成分を取り出す手段を容量で構
成したことを特徴とする請求項５記載のサーボ装置。
【請求項７】前記第２の比較器の出力を電流出力と
し、該電流出力を用いて前記第２の基準値を発生するこ
とを特徴とする請求項５記載のサーボ装置。
【請求項８】前記第２の比較器の電流出力をカレント
ミラー回路を用いて前記第２の基準値を発生することを
特徴とする請求項７記載のサーボ装置。
【請求項９】信号ピックアップ素子と、前記信号ピックアップ素子から出力された信号を増幅す
る増幅器と、前記増幅器の出力の交流成分を取り出す手段と、前記交流成分を取り出す手段と前記増幅器からの信号が
供給され直流成分を出力する直流導出手段と、前記直流導出手段からの出力と可変基準値とを比較し、
フォーカスタイミング検出信号を出力するフィードバッ
ク回路と、前記直流導出手段から出力された前記直流成分に応じて
前記可変基準値を発生する手段とを備え、前記フィード
バック回路からの前記フォーカスタイミング検出信号で
フォーカスサーボ起動のタイミングを制御するようにし
たことを特徴とするサーボ装置。
【請求項１０】前記交流成分を取り出す手段を容量で
構成したことを特徴とする請求項９記載のサーボ装置。
【請求項１１】前記フィードバック回路に可変抵抗を
設け、該可変抵抗を用いて前記可変基準値を発生するこ
とを特徴とする請求項９記載のサーボ装置。
【請求項１２】前記可変抵抗をディジタル・アナログ
変換器で構成したことを特徴とする請求項１１記載のサ
ーボ装置。
【請求項１３】信号ピックアップ素子と、前記信号ピックアップ素子から出力された信号を増幅す
る増幅器と、前記増幅器の出力の交流成分を取り出す手段と、前記交流成分を取り出す手段と前記増幅器からの信号が
供給され直流成分を出力する第１の比較器と、前記第１の比較器からの出力が供給され基準値と比較す
る第２の比較器と、前記第２の比較器からの出力信号を処理する演算処理回
路と、前記演算処理回路からの出力信号に応じて前記第２の比
較器の基準値を発生するディジタル・アナログ変換器と
を備え、前記第２の比較器からの出力信号でフォーカス
サーボ起動のタイミングを制御することを特徴とするサ
ーボ装置。
【請求項１４】前記交流成分を取り出す手段を容量で
構成したことを特徴とする請求項１３記載のサーボ装
置。
【請求項１５】前記演算処理回路にマイクロコンピュ
ータを用いて前記ディジタル・アナログ変換器を制御す
ることを特徴とする請求項１３記載のサーボ装置。