JPS5938933A - 光学的情報読取装置におけるサ−ボ装置 - 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】 本発明はビデオディスク再生装置またはオデイオディス
ク再生装置等に使用される光学的情報読取装置における
サーボ装装置に関する。

光学的情報読取装置において、回転駆動されている情報
記録担体に投射した光ビームの反射光ビーム中からフォ
ーカスエラー信号唇よびトラッキングエラー信号を検出
し、情報記録担体への投射光ビームを情報記録面に集束
させるように対物レンズの位置を制御するフォーカスサ
ーボ装置および情報記録担体の情報記録面の近傍に集束
させた投射光ビームを情報記録面に設けられたビット列
により形成されたトラックに追従させるように対物レン
ズの位置を制御するトラッキングサーボ装置が設けられ
ている。

従来のこれらサーボ装置は第１図に示す如く、情報読取
装置を構成する光学系１からの反射光ビームを光電変換
手段２で受けて、光電変換手段２の出力信号をエラー信
号検出回路３に供給してエラー信号を検出する。検出さ
れたエラー信号は前置増幅器４によって増幅のうえ利得
および位置補償を行なう補償回路５に供給し、補償回路
５の出力信号をアクチュエータ駆動回路６に供給し、ア
クチュエータ駆動回路６の出力により対物レンズを制御
している。

しかし、上記した従来のサーボ装置に、しるときは情報
記録担体たとえばディスクＤの表面に傷、汚れ等が存在
した場合、これらの傷、汚れ等によって反射率が大きく
変化する。このためにエラー信号は大きく変化させられ
る。この結果、収束させた投射光ビームの焦点ずれ、ト
ラック飛び等を起す問題がある。このため、従来のサー
ボ装置においてはサーボ系の利得を低く設定し、ディス
クＤの傷、汚れ等による外乱の影響を軽減させなければ
ならなかった。しかるにサーボ系の利得を低く設定する
と振動等の機械的な外乱に対して大きな影響を受ける欠
点が生ずる。

本発明は上記にかんがみなされたもので、上記の問題お
よび欠点を解消し、情報記録担体の表面傷、汚れ等、光
学系から生ずる外乱の影響を少なくするとともに、機械
的な外乱による影響をも少なくしたサーボ装置を提供す
ることを目的とする。

この目的は本発明によれば、情報記録担体から光学的に
記録情報を読み出して電気信号に変換した情報信号中か
ら検出したエラー信号を反転する反転増幅器と、前記エ
ラー信号と前記反転増幅器の出力信号とを加算する加算
器と、前記情報信号中から光学的外乱の発生を検出する
外乱検出手段と、前記外乱検出手段の出力信号により駆
動されて前記外乱の発生中のみ前記反転増幅器の出力信
号を前記加算器に導くスイッチ手段とを備え、前記加算
器の出力信号により前記情報記録担体への投射光ビーム
を制御する駆動手段を駆動することにより達成される。

以下、本１発明を実施例により説明する。

第２図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

本発明の一実施例は第２図に示す如く、第１図に示した
従来のサーボ装置にさらに前置増幅器４の出力信号が供
給されてエラー信号中の直流オフセット成分を除去する
バイパスフィルタ７、バイパスフィルタフの出力信号を
反転する反転増幅器８、前置増幅器４の出力信号が供給
される加算器９、反転増幅器８の出力信号を選択的に加
算器９に導くスイッチ回路１０が設けてあり、前置増幅
器４の出力信号に反転増幅器８の出力信号を加瀞！器９
によって選択的に加算して補償回路５へ供給するように
構成しである。またさらに、ディスクＤかも読取った情
報信号中における情報の欠落を検出するドロップアウト
検出回路１１かものドロップアウト検出信号により、ス
イッチ駆動回路１２を介してスイッチ回路１０をオン・
オフする様に構成しである。ここで、スイッチ回路１０
はドロップアウト検出回路１１がドロップアウトを検出
しているときオン状態に制御されるようにしである。

以上の如く構成された本発明の一実施例のサーボ装置に
おいて、通常動作中はサーボループの利得は大きく設定
してあり、ドロップアウトが検出されないときはスイッ
チ回路１０はオフ状態であり、反転増幅器８の出力信号
は加算９へ供給されない。したがって第１図に示した従
来のサーボ装置と同様であって、エラー信号は増幅され
、利得補償および位相補償のうえアクチュエータ駆動回
路６に供給され、ディスクＤに対する対物レンズの相対
位置が制御されて、投射光ビームは情報記録面上に収束
され、収束された投射光ビームはトラック上を追従して
移動する。

いま、ディスクＤの表面に傷、汚れ等が存在するときは
、エラー信号検出回路３から検出されたエラー信号は大
きく変化する。このエラー信号は前置増幅器４により増
幅されるとともに、ノ・イパスフィルタフに供給されそ
の直流バイアス成分は除去されて反転増幅器８により反
転増幅される。

したがって反転増幅器８の出力信号はエラー信号中の直
流バイアス成分が除去された信号の反転信号である。

一方、ディスクＤから読取った情報信号は、ディスクＤ
に傷、汚れの存在する部分においては欠落しており、こ
の欠落はドロップアウト検出回路１１によって検出され
る。したがってディスクＤに傷、汚れがあると、その部
分に、おいてドロップアウト検出回路１１から出力信号
が発生し、スイツチ回路ｌＯはスイッチ駆動回路１２を
介してオン状態となる。

この結果、前置増幅器４で増幅された外乱の加わったエ
ラー信号と、該エラー信号中から直流バイアス成分が除
去されかつ反転増幅された信号とは加算器９に供給され
て加算される。そこで反転増幅器８からの出力信号は前
置増幅器４からの出力信号と逆相であるため、反転増幅
器８の利得を設定することによって加算器９からの出力
信号は極めて小さなものとなり、サーボループの利得が
等価的に下げられたことになる。加算器９かものこの信
号が補償回路５を介してアクチュエータ駆動回路６に供
給されることになって、アクチュエータに加わる外乱は
極めて小さく抑えられることになる。

一方、ディスクＤの傷、汚れの存在する部分を通過した
後は、信号のドロップアウトは無くなり、ドロップアウ
ト検出回路１１は出力信号を発生せず、スイッチ回路１
０はオフ状態に切替り、反転増幅器８の出力信号は遮断
される。

したがって、ディスクＤの傷、汚れ等の存在する部分の
通過中のみ前置増幅器４の出力信号に逆相信号が加算さ
れるために、サーボループの利得はこの間、等価的に低
下し、アクチュエータに加えられる外乱が極めて小さく
抑えられることになる。また、ディスクＤの傷、汚れ等
の存在しない部分の通過中においてはサーボループの利
得は大きいために、振動等の機械的な外乱による影響も
殆んど受けない。

なお、以上説明した本発明の一実施例において　　−は
直流オフセット成分がエラー信号に加えられている場合
を例に説明したが、直流オフセット成分が加えられてい
ないときはノ・イバスフィルタ７を除去すればよい。

つぎに本発明の一実施例を適用した具体的回路について
説明する。

第３図（ａ）は本発明の一実施例を適用した具体的回路
の一例を示す回路図であり、第３図（ｂ）は光学的情報
読取装置における公知の光学系を示す説明図である。

レーザ光源２０からの光ビームはコリメータレンズ２１
、偏光プリズム２２．１／４　波長板２３を介して対物
レンズ２４に投射され、対物レンズ２４によってディス
クＤの情報記録面の近傍に集束される。対物レンズ２４
は図示していないアクチュエータ１３−２によってディ
スクＤの半径方向に駆動され、アクチュエータ１３−１
によってディスクＤの情報記録面方向に駆動される。デ
ィスクＤに記録された情報によって変調された反射光ビ
ームは上記の径路を逆に通って偏光プリズム２２、監界
角設定プリズム２４を通過して、光電変換手段２に投射
されて電気信号に変換される。

一方、光電変換手段２は第３図（ａ）に示す如く４分割
された光電変換素子２−１〜２−４からなっており、Ｙ
軸およびＹ軸はそれぞれディスク７の半径方向、トラッ
クの接線方向に一致させである。

エラー信号検出回路３は光電変換素子２・−１と２−３
の出力信号を加算する加算器３−１、光電変換素子２−
２と２−４の出力信号を加算する加算器３−２、光電変
換素子２−１と２−２の出力信号とを加算する加算器３
−３、光電変換素子２−３と２−４の出力信号とを加算
する加算器３−４と、加算器３−１および３−２の出力
信号を入力とする差動増幅器３−５、加算器３−１およ
び３−２の出力信号を加算する加算器３−６、加算器３
−３および３−４の出力信号を入力とする差動増幅器３
τ７、加算器３−６の出力信号の立上りゼロクロス、立
下りゼロクロスをそれぞれ各別に検出する立上りゼロク
ロス検出回路３−８、立下りゼロクロス検出回路３−９
、立上りゼロクロス検出回路３−８の出力で差動増幅器
３−５の出力をサンプリンブレホールドするサンプルボ
ールド回路３−１Ｏ１立下りゼロクロス検出回路３−９
の出力で差動増幅器３−５の出力をサンプリンブレホー
ルドするサンプルホールド回路３−１１　、サンプルホ
ールド回路３−１０および３−１１　の出力信号を入力
とする差動増幅器３−１２　　とからなっている。

加算器３−１．３−２．３−６、差動増幅器３−５．３
−１２、立上りゼロクロス検出回路３−８、立下りゼロ
クロス検出回路３−９、ザンプルホールド回路３−１０
．３−１１　　はトラッキングエラー信号検出部を構成
しており、光電変換手段２上に投射される反射光ビーム
の投影像に対応して公知の如く差動増幅器３−１２から
ドラッギングエラー信号を出力する。゛まだ加算器３−
３．３−４差動増幅器３−７はフォーカスエラー信号検
出部を構成しており、公知の如く差動増幅器３−７から
フォーカスエラー信−号を出力する。

バイパスフィルタ７−１はコンデンサ７−１１．７−１
２、抵抗７−】４．７−１５および演算増幅器７−１７
にて構成しである。バイパスフィルタ７−１は差動増幅
器３−７から出力されるフォーカスエラー信号が供給さ
れて、フォーカスエラー信号中から直流バイアス成分を
除去して出力する。反転増幅器８−１は演算増幅器８−
１１　からなっている。反転増幅器８−１１　はバイパ
スフィルタ７−１の出力が供給されて、バイパスフィル
タ７−１の出力信号を反転して出力する。加算器９−１
は演算増幅器９−１１　、加算用抵抗９−１２〜９−１
４からなっている。加算器９−１は差動増幅器３−７の
出力信号と反転増幅器８−１の出アースとの間にはトラ
ンジスタ１Ｏ−１ｔ　からなるスイッチ回路１０−１が
接続してあって、選択的に抵抗９−１３と９−１４との
接続点をアースするように構成しである。加算器９−１
の出力信号は補償回路５−１を介してフォーカスアクチ
ュエータ駆動回路６−１に供給し、フォーカスアクチュ
エータ駆動回路６−１の出力信号によりフォーカスアク
チュエータ１３−１を駆動して、対物レンズ２４を矢印
２方向に移動させて対物レンズ２４とディスクＪ）との
間隔を制御するようにしである。

一方、ドロップアウト検出回路１１は加算器３−６の出
力信号を増幅する増幅器１１−１と、結合回路１１−２
と、トランジスタ１１−３、コンデンサ１１−４および
抵抗１１−５からなる検波回路１１−６と、検波回路１
１−６の出力レベルを基準電圧と比較する比較器１１−
７とからなっている。スイッチ駆動回路１２は比較器１
１−７の出力を増幅しかつコレクタ出力電圧でトランジ
スタ１Ｏ−１を駆動するトランジスタ１２−１からなっ
ている。

なお、前記したフォーカスエラー信号検出部、バイパス
フィルタ７−１、反転増幅器８−１、加算器９−１１ス
イッチ回路１０−１補償回路５−１、フォーカスアクチ
ュエータ駆動回路６−ｉ、）オーカスアクチュエータ１
３−１はフォーカスサーボ装置を構成している。

一方、トラッキングサーボ装置も同様に、差動増幅器３
−１２からのトラッキングエラー信号を反転増幅する反
転増幅器８−２、反転増幅器８−２の出力信号とトラッ
キングエラー信号とを加算する加算器９−２、加算器９
−２への反転増幅器８−２の出力信号を選択的にアース
するスイッチ回路１０−２を備えている。加算器９−２
の出力信号は補正回路５−２を介してトラッキングアク
チュエータ駆動回路６−２に供給し、トラッキングアク
チュエータ駆動回路６−２の出力信号によりトラッキン
グアクチュエータ１３−２を駆動して、対物レンズ２４
を矢印Ｘ方向に駆動するようにしである。

以上の如く構成した本発明の一実施例の具体的回路にお
いて、差動増幅器３−６は光電変換素子２−１〜２−４
の出力信号を加算した信号が出力される。いまディスク
Ｄに変調された音声信号が記録されているものとすれば
、差動増幅器３−６からは変調された音声信号に対応し
た出力信号が出力される。この信号は増幅器１１−１に
て増幅され、検波回路１１−６にて検波される。検波回
路１１−６の出力信号は比較器１１−７にて基準電圧と
比較される。したがって、ディスクＤに傷、汚れ等のな
い場合は、検波回路１１−６の出力信号は比較器１１−
７の基準電圧より高電位となって比較器１１−７の出力
は低電位出力と々る。

この結果、トランジスタ１２−１はオフ状態になる。そ
こでトランジスタｌ　Ｑ−１１、ＩＱ−２１はオン状態
になって、加算器９−１には反転増幅器８−１の出力信
号が供給されず、加算器９−２には反転増幅器８−２の
出力信号が供給されない。

また、ディスクＤに傷、汚れ等のある部分に投射光ビー
ムが収束されているときはディスクＤの反射率が低下し
、増幅器１１−１の入力信号は減少する。この結果検波
回路１１−６の出力信号のレベルは比較器１１−７の基
準電圧より低下する。

したがって比較器１１−７の出力は高電位出力を発生し
、トランジスタ１２−１はオン状態になり、トランジス
タ１０−１１、ＩＱ−１２はオフ状態になる。そこで反
転増幅器８−１の出力信号は加算器９−１に導かれ、反
転増幅器８−２の出力信号は加算器９−２に導かれる。

したがって第３図（ａ）に示した本発明の一実施例の具
体的回路の作用も本発明の一実施例で説明した作用と同
一である。

なお、第３図（ａ）に示した具体的回路においては、デ
ィスクＤの傷、汚れ等の有無を光電変換素子２−１〜２
−４の出力信号を加算し、検波した信号の所定レベル以
上か未満かで検出しているが、フォーカスエラー信号の
レベルによって検出することでドロップアウトを検出し
てもよい。また両方を併用してもよい。

以上説明した如く本発明によれば、情報記録担体の傷、
汚れ等による光学系の変化に起因する外乱を検出しく該
外乱の発生中、エラー信号の逆相信号をエラー信号に加
算するようにしたために、前記外乱の影響る軽減するこ
とができる。また、逆相信号のエラー信号に対する比を
設定することによりサーボループの利得の制御に対する
自由度が大きい効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は光学的情報読取装置における従来のサーボ装置
のブロック図。 第２図は本発明の一実施例を示すブロック図。 第３図（ａ）は本発明の一実施例を適用した具体的回路
の一例を示す回路図。 第３図（ｂ）は光学的情報読取装置における公知の光学
系の一例を示す説明図。 １・・・光学系、２・光電変換手段、３・・エラー信号
検出回路、４・・・増幅器、５　補償回路、６　・アク
チュエータ駆動回路、７・・バイパスフィルタ、８　反
転増幅器、９　加算器、１０　スイッチ回路、１１　ド
ロップアウト検出回路、１２−スにツチ駆動回路。 特許出願人　トリオ株式会社 代理人弁理土砂　子　信　夫 第　　６　　図 （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転駆動されている情報記録担体から光学的に記録情報
   を読み出して電気信号に変換した情報信号中から検出し
   たエラー信号を反転する反転増幅器と、前記エラー信号
   と前記反転増幅器の出力信号とを加算する加算器と、前
   記情報信号中から光学的外乱の発生を検出する外乱検出
   手段と、前記外乱検出手段の出力信号により駆動されて
   前記外乱の発生中のみ前記反転増幅器の出力信号を前記
   加算器に導くスイッチ手段とを備え、前記加算器の出力
   信号により前記情報記録担体への投射光ビームを制御す
   る駆動手段を駆動するようにしてなることを特徴どする
   光学的情報読取装置におけるサーボ装置。