JPS6171423A - 光学式デイスク再生装置のレンズ位置検出回路 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は、例えばＣＤ（コンパクトディスク）等のレ
コードを再生する光学式ディスク再生装置に係り、特に
光学式ピックアップの対物レンズ位置情報を簡単にかつ
正確に得られるように改良したものに関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来より光学式ディスク再生装置にあっては、光学式ピ
ックアップの対物レンズの特にディスクの半径方向くト
ラッキング方向）の位置情報を得て、再生時のディスク
偏心量測定、アドレスサーチ時のレンズ振動抑制等に寄
与させることが考えられている。第４図に上記対物レン
ズの位置情報検出手段を示す。

すなわち、一方面にデジタル情報信号がピット列になっ
て記録されたディスク１１から光ビームを照射してピッ
トの有無に応じて変化を受けた反射光を受光することに
より上記デジタル情報信号を読み出す光学式ピックアッ
プ１２は、一般に上記光ビームをディスク１１の信号記
録面上に焦点（スポット）を合わせるための対物レンズ
１３に対してフォーカスアクチュエータコイル１４及び
トラッキングアクチュエータコイル１５が一体的に設け
られており、これらのコイル１４．１５にそれぞれ周知
のフォーカスサーボ信号ＦＳ及びトラッキングサーボ信
号ＴＳを供給することにより、対物レンズ１３を図示し
ないマグネットと共働してディスク１１に対してフォー
カス方向（垂直方向）及びトラッキング方向（半径方向
）に駆動制御するようになされている。そして、上記対
物レンズ１３の位置情報検出手段としては、上記コイル
１４．１５に流れる電流をそれぞれ抵抗１６．１７に供
給し、各抵抗１６．１７に発生する電圧を増幅器１８．
１９で増幅することにより、対物レンズ１３のフォーカ
ス方向の位置情報信号ＦＫ及びトラッキング方向の位置
情報信号ＴＫを得るようになされている。

つまり、この対物レンズ１３の位置情報検出手段は、デ
ィスク１１の再生中にはそれぞれのコイル１４゜１５が
サーボ系の信号ＦＳ、ＴＳで対物レンズ１３を駆動制御
しており、またアドレスサーチ等でサーボ系の信号ＦＳ
、ＴＳがない（サーボ停止状態）ときには外部振動等に
より対物レンズ１３が移動すると各コイル１４．１５に
逆起電力が生じることを利用して、抵抗１６．１７に発
生する電圧を検出することによりレンズ位置に対応した
情報信号ＦＫ。

ＴＫを得るものである。

しかしながら、上記のような光学式ディスク再生装置の
レンズ位置検出手段では、理論的には可能であるが実際
的な実現を考えると、対物レンズがサーボ系の信号で駆
動されているときくディスク再生時）にはサーボ系の高
周波ノイズとレンズ位置情報信号とを区別するのは困難
であり、またサーボ系の信号がないときにはレンズアク
チュエータコイルに発生する逆起電力が微少であるため
、正確な位置情報信号が得−られない。

［発明の目的］ この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
、特に利用価値の大きいと考えられるトラッキング方向
のレンズ位置情報をサーボ系の動作状態及び停止状態に
かかわらず簡単にかつ正確に得ることのできる光学式デ
ィスク再生装置のレンズ位置検出回路を提供することを
目的とする。

［発明の概要］ すなわち、この発明に係る光学式ディスク再生装置のレ
ンズ位置検出回路は、ディスクに形成されたピット列の
ピットの有無によって変化を受けた反射光を対物レンズ
を介して第１及び第２の受光領域でなる受光部で受光す
ることにより前記デジタル情報信号を読み出すものにお
いて、前記第１及び第２の受光領域から出力される第１
及び第２の周波数信号の低周波成分の差信号を生成する
ことにより前記ピット列に対する前記光ビームの正逆方
向のずれに対応した第１のトラッキングエラー成分を含
む信号を生成すると共に、前記第１及び第２の周波数信
号から各高周波成分のエンベロープ成分を抽出してその
低周波成分の差信号を生成することにより前記第１のト
ラッキングエラー成分とは逆位相の第２のトラッキング
エラー成分を含む信号を生成し、前記第１及び第２の信
号を演算することにより第１及び第２のトラッキングエ
ラー成分を相殺して対物レンズの位置に対応するオフセ
ット成分を検出するようにしたことを特徴とするもので
ある。

［発明の実施例］ 以下、第１図乃至第３図を参照してこの発明の一実施例
を詳細に説明する。但し、第２図において第４図と同一
部分には同一符号を付して示し、ここでは異なる部分に
ついてのみ述べる。

第十図はこの発明が適用される光学式ディスク再生装置
の構成を示すもので、前記ディスクの信号記録面の下方
に設けられた光学式ピックアップ１２はピックアップ送
りモータ２０によってディスク１１の半径方向に移動可
能となされている。また、このピックアップ１２は、前
記対物レンズ１３、フォーカスアクチュエータコイル１
４、トラッキングアクチュエータコイル１５の他に、半
導体レーザ２１、ビームスプリッタ２２及びフォトディ
テクタ２３等よりなるものである。そして、上記対物レ
ンズ１３には半導体レーザ２１から放射された光ビーム
がビームスプリッタ２２を介して照射される。このため
、上記光ビームは対物レンズ１３によってディスク１１
の信号記録面上に焦点（スポット）が合わせられ、ディ
スク１１上のピットの有無により変化を受けて反射され
る。この反射光は対物レンズ１３を逆行して上記ビーム
スプリッタ２２により直角に反射されてフォトディテク
タ２３に受光されるものである。

ここで、上記フォトディテクタ２３はフォトダイオード
等でな°る受光領［ＰＤａ　、ＰＤｂを線対称に配置し
てなる、いわゆる２分割式のものである。

尚、図中矢印Ａ−Ａはピット列接線方向に対応するもの
で、上記フォトディテクタ２３はこの矢印Ａ−Ａに分割
線ｍを合わせて上記受光領域ＰＤａ　。

ＰＤｂを配置させている゛。この受光領域ＰＤａ　。

ＰＤｂはそれぞれ上記反射光を受光することによってピ
ットの有無に対応した周波数信号Ｐａ。

ｐｂを発生するもので、この周波数信号Ｐａ。

Ｐｂはそれぞれ図示しないデータ復調回路及びフォーカ
スサーボ回路に供給されて周知の処理がなされると共に
、トラッキングエラー信号生成回路２４に供給され、両
信号Ｐａ　、Ｐｂの差に応じた差電圧信号が生成される
。この差電圧信号は前記ディスク１１のピット列に対す
る光ビームのスポットの正逆方向のずれに対応し、トラ
ッキングエラー信号ＴＥとして出力されるものである。

このように、トラッキングエラー信号ＴＥをピット進行
力°向に対して２分割されたフォトディテクタにより検
出する方式は、一般にプッシュプル方式と呼ばれている
。

すなわち上記トラッキングエラー信号ＴＥは、上記スポ
ットがピット列上に正しく位置するとき０［Ｖ］レベル
の信号となるもので、ピット列に対するスポットの正逆
方向の位置ずれに対応して正及び負の電圧信号となって
出力される。そして、このトラッキングエラー信号ＴＥ
は位相補償回路及び増幅回路等からなる一トラッキング
制御回路２５により、トラッキングサーボ信号ＴＳとし
て前記トラッキングアクチュエータコイル１５に供給さ
れる。これによって前記対物レンズ１３はスポットを常
にピット列上に正しく位置させるように駆動制御され、
ここにトラッキングサーボが施される。

尚、上記トラッキングエラー信号ＴＥは前記ピックアッ
プ送りモータ２０にも供給され、再生時にスポットのピ
ット列トレースに伴ってピックアップ１２が移動するよ
うにざなれている。

また、このディスク再生装置には、例えばディスク１１
に記録されたデジタル情報信号から任意の情報部分を素
早く選出（アドレスサーチ）するために、前記ピックア
ップ１２をディスク１１の半径方向に高速移動させる、
いわゆるスポットのトラック飛越しを行なうトラック飛
越し手段が設けられている。

すなわち、図示しないキーボードからの操作指令により
、この装置の各動作や各種表示系等を総括的にコントロ
ールするシステムコントローラ２６に対してトラック飛
越し指令（これはディスク１１上における選出すべき目
的情報の記録されている部分を示す目的アドレス情報を
含んでいる）が与えられると、このシステムコントロー
ラ２６はモード切換信号をトラッキング制御回路２５に
供給してトラッキングサーボを停止状態に設定し、また
キーボードからの目的アドレス情報と現在ピックアップ
１２が再生している信号から得られる現在アドレス情報
から移動方向及び距離を算出してトラック飛越し指令信
号を生成し、このトラック飛越し指令信号をトラック飛
越し信号発生回路２７に供給してトラック飛越し信号を
発生させる。

このトラック飛越し信号はピックアップ１２の移動させ
るべき方向に応じて正負の極性となる電圧信号であり、
上記トラッキング制御回路２５を介してトラッキングア
クチュエータコイル１５に供給される。このため、対物
レンズ１３がディスク１１の半径方向に移動され、これ
に伴ってピックアップ送リモータ２０がピックアップ１
２を目的とするピット列のある方向に高速移動され、ま
た多くのトラック飛越しが指令されたときにはトラック
飛越し信号をピックアップ送りモータ２０にも供給して
直接ピックアツプ１２全体を目的とするピット列のある
方向に高速移動させ、これによってスポットのトラック
飛越しがなされるようになるものである。

このようなピックアップ高速移動の際、上記スポットが
複数のピット列を横切るので、前記トラッキングエラー
信号ＴＥは連続的な交流波形となって出力される。この
ときトラッキングエラー信号ＴＥは前述したようにトラ
ッキングアクチュエータコイル１５には供給されず、ト
ラッキングサーボには供されない。そして、このトラッ
キングエラー信号ＴＥはカウンタ回路２８に供給され、
その傾斜時におけるＯ［Ｖ］クロス点がカウントされる
。このカウント値は上記スポットが横切ったピット列数
であり、システムコントローラ２５に供給されて前記距
離をトラックピッチに基づいて算出するのに供されるも
のである。システムコントローラ２６では、上記カウン
ト値からスポットが目的とするピット列に達したことを
検知して上記モード切換信号及びトラック飛越し指令信
号の発生を停止し、トラッキング制罪回路２５をトラッ
キングサーボ状態に設定してスポットを目的のピット列
上に収束させるものである。

第１図は上記光学式ディスク再生装置にこの発明を適用
した場合の構成を示すもので、図中２４は前記トラッキ
ングエラー信号生成回路である。すなわち、このトラッ
キングエラー信号生成回路２４は、前記フォトディテク
タ２３の各受光領域ＰＤａ　。

ＰＤｂで検出された周波数信号Ｐａ、Ｐｂをそれぞれ電
流電圧変換器３０．３１にて電圧信号に変換した後、バ
イパスフィルタ３２．３３、エンベロープ検出器３４．
３５、ローパスフィルタ３６．３７を介して減算器３８
の各入力端（＋）、　　（−）に供給する一方、ローパ
スフィルタ３９．４０を介して減算器４１の各入力端（
＋）、（−）に供給し、ざらに減算器３８゜４１の各出
力を減算器４２の各入力端（＋）、　　（−）に供給し
、この減算器４２の出力をトラッキングエラー信号とＴ
Ｅとして出力するようになされている。

また、上記トラッキングエラー信号生成回路２４の減算
器３８．４１の出力は、それぞれレンズオフセット検出
回路を構成する加算器４３の各入力端（＋）、　　（＋
）に供給される。この加算器４３の出力は図示しない位
相補償回路及び増幅器等を介して、例えば前記トラッキ
ングアクチュエータコイル１５に供給されるようになさ
れている。

上記のような構成において、以下その動作について説明
する。

まず、対物レンズが移動範囲の中央（第２図中０の位置
）に位置するとき光ビームのスポットがピット列中心に
照射され、その反射光が対物レンズ１３、ビームスプリ
ッタ２２を介してフォトディテクタ２３の中心に照射さ
れるものとする。このとき、フォトディテクタ２３の各
受光領域ＰＤａ　、ＰＤｂからはピットの有無に対応し
た同位相同レベルの周波数信号Ｐａ　、Ｐｂが得られる
ため、減算器３１゜４１の各出力はＯ［Ｖ］レベルとな
る。ここで、上記光ビームがピット列上からずれると、
フォトディテクタ２３上に照射されるスポット（以下反
射スポットと称する）にはピットによる陰影が受光領１
ｔＰＤａ　、ＰＤｂのどちらかにずれに応じて偏ってで
きるため、各受光領域ｐＤａ　、ＰＤｂからの周波数信
号ｐａ　、ｐｂは互いに振幅レベル及び位相の異なる信
号となって出力される。

このため、各周波数信号Ｐａ、Ｐｂを電流電圧変換器３
０．３１で電圧信号に変換した後、それぞれバイパスフ
ィルタ３２．３３で周波数成分のみを取出し、エンベロ
ープ検出器３４．３５で周波数成分のエンベロープを検
出し、ローパスフィルタ３６．３７で高調波成分を除去
し、減算器３８で減算処理すると、前記周波数信号Ｐａ
　、’Ｐｂの位相差に応じた電圧信号Ａが得られる。一
方、上記電流電圧変換器３０゜３１の各出力をそれぞれ
ローパスフィルタ３９．４０でピット成分を除去し、減
算器４１で減算処理すると、前記周波数信号Ｐａ　、Ｐ
ｂの振幅レベルの差に応じた電圧信号Ｂが得られる。こ
れらの電圧信号Ａ。

Ｂは共に光ビームのピット列からのずれ量（トラッキン
グエラー成分）に応じたものであるが互いに逆位相であ
るので、両信号Ａ、Ｂを減算器４２で減算することによ
りトラッキングエラー信号ＴＥを生成することができる
。

ところで、上記反射スポットは、対物レンズが第２図中
Ｏの位置からずれるとそのずれに応じてフォトディテク
タ２３の中心から受光領域ＰＤａ　。

ＰＤｂのどちらか一方に偏る。このため、上記周波数信
号Ｐａ、Ｐｂは反射スポットの偏りに応じたオフセット
分が一方に加算され他方に減算されて出力される。した
がって、上記減算器３７．４１から出力される電圧信号
Ａ、Ｂは、それぞれ第３図（ａ）、（ｂ）に示すように
、トラッキングエラー成分子ａ　、Ｔｂに対物レンズ１
３の移動に伴うオフセット成分Ｏａ　、Ｏｂが重畳され
て出力される。

ところが、各電圧信号Ａ、Ｂのトラッキングエラー成分
子ａ　、Ｔｂは逆位相、オフセット成分Ｑａ。

ｏｂは互いに同位相となるので、上述したように上記電
圧信号Ａ、Ｂを減算器４２で減算処理するとオフセット
成分は抑圧されて正常なトラッキングエラー信号ＴＥが
得られ、また電圧信号Ａ、Ｂを加算器４３で加算すると
トラッキングエラー成分が抑圧されて、第３図（Ｃ）に
示すようなオフセット成分のみの電圧信号Ｃが取出され
る。すなわち、この電圧信号Ｃは上記対物レンズ１３の
移動位置に対応しており、詳述しないが前記スポットの
トラック飛越し時においても同様にして得られるもので
ある。

したがって、上記のようなレンズ位置検出回路を設けた
光学式ディスク再生装置は、トラッキングサーボの動作
、非動作にかかわらず、対物レンズ１３の位置情報であ
る電圧信号Ｃを簡単にかつ正確に得ることができる。こ
のため、ディスク再生時に電圧信号Ｃのレベル変化を検
出すればディスクの偏心量を測定することができ、また
スポットのトラック飛越し時、特にピックアップ送りモ
ータ２０でトラック飛越しを行なっているときに、この
電圧信号Ｃをトラッキングアクチュエータコイル１５に
供給することにより対物レンズ１３を中央位置に設定で
きるので、ピックアップ１２送り中のレンズ振動をおさ
えることができ、これによって確実にスポットを目的と
するピット列に引込むことができるようになる。、尚−
１この発明はレンズの振動をおさえるレンズ振動防止装
置やディスクの偏心量を測定するディスク偏心量測定装
置等にも応用可能であることはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、特に利用価値の
大きいと考えられるトラッキング方向のレンズ位置情報
をサーボ系の動作状態及び停止状態にかかわらず簡単に
かつ正確に得ることのできる光学式ディスク再生装置の
レンズ位置検出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光学式ディスク再生装置のレン
ズ位置検出回路の一実施例を示すブロック回路構成図、
第２図は同実施例が適用される光学式ディスク再生装置
の構成を示すブロック回路構成図、第３図は同実施例の
動作を説明するための出力波形図１．第４図は従来の光
学式ディスク再生装置のレンズ位置検出回路の構成を示
すブロック回路構成図である。 １１・・・ディスク、１２・・・光学式ピックアップ、
１３・・・対物レンズ、１５・・・トラッキングアクチ
ュエータコイル、２３・・・フォトディテクタ、２４・
・・トラッキングエラー信号生成回路、２５・・・トラ
ッキング制御回路、３０、３１・・・電流電圧変換器、
３２．３３・・・バイパスフィルタ、３４．３５・・・
エンベロープ検出器、３６．３７．３９゜４０・・・ロ
ーパスフィルタ、３８．４１．４２・・・減算器、４３
・・・加算器、ＴＥ・・・トラッキングエラー信号、Ｐ
ａ。 ｐｂ・・・周波数信号、Ｔａ　、Ｔｂ・・・トラッキン
グエラー成分、Ｏａ　、Ｏｂ・・・オフセット成分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. デジタル情報信号がピット列になつて記録されたディス
   クに対し、前記ピット列のピットの有無によつて変化を
   受けた反射光を対物レンズを介して第１及び第２の受光
   領域でなる受光部で受光することにより前記デジタル情
   報信号を読み出す光学式ディスク再生装置において、前
   記第１及び第２の受光領域から出力される第１及び第２
   の周波数信号の低周波成分の差信号を生成することによ
   り前記ピット列に対する前記光ビームの正逆方向のずれ
   に対応した第１のトラッキングエラー成分を含む信号を
   生成する第１の信号生成手段と、前記第１及び第２の周
   波数信号から各高周波成分のエンベロープ成分を抽出し
   てその低周波成分の差信号を生成することにより前記第
   １のトラッキングエラー成分とは逆位相の第２のトラッ
   キングエラー成分を含む信号を生成する第２の信号生成
   手段と、前記第１及び第２の信号生成手段で得られる信
   号を演算することにより第１及び第２のトラッキングエ
   ラー成分を相殺して対物レンズのオフセット成分を検出
   するオフセット検出手段とを具備してなることを特徴と
   する光学式ディスク再生装置のレンズ位置検出回路。