JPS62150534A

JPS62150534A - トラツキング制御装置

Info

Publication number: JPS62150534A
Application number: JP29132185A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Enomoto; 昭彦榎本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-12-24
Filing date: 1985-12-24
Publication date: 1987-07-04

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、例えばコンパクトディスクプレーヤ等のデ
ィスク再生装置に係り、特にディスクの傷によって生じ
るピックアップ素子によるデータの読み取り異常量に応
じて、トラッキングサーボゲインを切換えるようにした
トラッキング制御装置の改良に関する。

［発明の技術的背景］周知のように、音響機器の分野では、可及的に高密度か
つ高忠実度記録再生化を図るために、情報信号をデジタ
ル化データに変換して、例えばディスクや磁気テープ等
の記録媒体に記録し、これを再生するようにしたデジタ
ル記録再生システムが普及している。このうち、記録媒
体としてディスクを使用するものでは、直径１２ｃｍの
ディスクにデジタル化データに対応したピット列を形成
し、これを光学式に読み取るようにし°Ｃなるコンパク
トディスクが、現在では主流となっている。

一方、上記のようなコンパクトディスクを再生するコン
パクトディスクプレーヤは、半導体レーザ及び光電変換
素子等を内蔵した光学式ビ、ツクアップを、ディスクの
内周側から外周側に向けてリニアトラッキング式に移動
させるとともに、コンパクトディスクを線速度一定（Ｃ
ＬＶ）方式で回転させることによって、コンパクトディ
スクに記録されたデータの読み取りを行なうようにして
いるものである。

ここで、上記光学式ピックアップは、上記半導体レーザ
から照射されるレーザビームを、ピックアップ素子とし
ての対物レンズによってディスクのピット列上に集光さ
せることにより、ディスクに記録されたデータを読み取
るようになされている。このため、上記対物レンズがピ
ット列からディスクの半径方向にずれないように、つま
りトラッキングずれを生じないように、対物レンズに対
してトラッキングサーボを施すようにしている。

このトラッキングサーボは、光学式ピックアップで読み
取られたデータに基づいて、対物レンズのトラッキング
ずれに対応したトラッキングエラー信号を生成し、この
トラッキングエラー信号に基づいて生成される電圧信号
を、対物レンズをトラッキング方向に移動させるための
トラッキングアクチュエータ部に供給することにより行
なわれるものである。

ところで、近時では、コンパクトディスクプレーヤとし
ても小形軽量化が図られるよ７うになってきており、携
帯用としていわゆるアウトドアユースに導入することが
推進されてきている。そして、このような場合、電源と
しては当然電池使用となるので、電力消費量が少なく低
電圧動作可能なコンパクトディスクプレーヤを設計する
ことが、今後の大きな課題となっている。

そこで、現在では、電気エネルギーから運動エネルギー
への変換効率が高いことから、ＰＷＭ（パルス幅変調）
技術を利用して、上記トラッキングアクチュエータ部に
印加する電圧信号を生成することが行なわれている。

第４図は、このようなＰＷＭ技術を用いた従来のコンパ
クトディスクプレーヤを示すものである。

すなわち、図中１１はディスクで、ディスクモータ１２
によって回転駆動されるようになされている。

このディスク１１の図中下部には、光学式ピックアップ
１３がディスク１１の半径方向に移動自在となるように
設置されている。そして、この光学式ピックアップ１３
は、図示しないピックアップ送りモータの回転力によっ
て、ディスク１１の半径方向に移動されるものである。

ここで、ディスク１１の再生状態では、光学式ピックア
ップ１３から得られる信号がトラッキングエラー信号生
成回路１４に供給されることにより、該光学式ピックア
ップ１３内に設けらｈる図示しない対物レンズのトラッ
キングずれに対応したトラッキングエラー信号ＴＥが生
成される。

そして、このトラッキングエラー信号ＴＥは、位相補償
回路１５を介して、ＰＷＭ変換回路１Ｇに供給される。

このＰＷＭ変換回路１６は、位相補償回路１５から出力
される信号と、三角波発生回路１７から出力される基準
三角波信号とをレベル比較することにより、パルス幅変
調信号を生成するものである。

その後、上記パルス幅変調信号は、ＢＴＬ駆動回路１８
に供給される。このＢＴＬ駆動回路１８は、電源端子１
９に印加される電源電圧まで上記パルス幅変調信号の波
高値レベルを増幅して、前記光学式ピックアップ１３内
に設けられ上記対物レンズをトラッキング方向に移動さ
せるための図示しないトラッキングアクチュエータ部に
供給するもので、ここに対物レンズがディスク１１のビ
ット列上を正確にトレースするようにトラッキングサー
ボが施されるものである。

ところで、上記のようなトラッキングサーボ手段を備え
たコンパクトディスクプレーヤにおいては、例えばディ
スク１１上の傷によって、光学式ピツクアップ１３で読
み取られた信号に異常か生じた場合には、この異常な信
号によって対物レンズがトラッキングサーボされないよ
うに、トラッキングサーボゲインを低下させるようにす
ることが必要となる。つまり、ディスク１１の通常の再
生状態と、ディスク１１の傷により読み取り信号に異常
が生じた状態とで、それぞれトラッキングサーボゲイン
を切換えるようにしているものである。

［背景技術の問題点コしかしながら、上記のようなＰＷＭ技術を用いた従来の
コンパクトディスクプレーヤでは、パルス幅変調信号に
よって負荷（トラッキングアクチュエータ部）を駆動す
るときの効率、つまり電気エネルギーから運動エネルギ
ーへの変換効率の点で、次のような問題が生じる。

まず、パルス幅変調信号によって負荷を駆動するときの
電力Ｗは、負荷抵抗をＲとし、パルス幅変調信号の実効
電圧をＥとすると、Ｗ−Ｅ２／Ｒとなる。

ここで、第５図に示すように、パルス幅変調信号の１周
期をＴとし、瞬時電圧をｅとすると、その実効電圧Ｅは
、となる。

また、上記瞬時電圧ｅをフーリエ級数変換により、それ
ぞれの正弦波（高調波）成分ｅｎ　　（ｎ　−１，２，
３，・・・）に分割したとき、正弦波成分ｅｎの最大電
圧をＥ　ｆｉｌａｘｎｅｎ　−Ｅｍａｘｎ・ｓｉｎ　（ｎ　（＋Ｊ　ｔ＋θｎ
）とすると、実効電圧Ｅは、（ただし、Ｅｏは直流（Ｄ　Ｃ）成分である。）となる
。

ここで、第５図に示したパルス幅変調信号を、その波高
値を■とし、オン時間をτとして、フーリエ級数変換す
ると、ｅ　（ω　１）− となる。そして、ω−２π／Ｔを代入して書き換えると
、ｅ（ω１）　− となる。これより、実効電圧Ｅを求めると、Ｅ■ となる。

ところで、パルス幅変調信号は、その直流成分ＥＯ（＝
τＶ／Ｔ）のみが実質的に運動エネルギーに変換される
有効電圧であり、他は高調波成分となり無効となるので
、実効電圧Ｅの中に含まれる直流成分ＥＯの割合（Ｅｏ
／Ｅ）を求めれば、変換効率が求められることになる。

また、上式から明らかなように、実効電圧Ｅは、τ／Ｔ
、つまりパルス幅変調信号のオン時間τと周期Ｔとの比
（以下デユーティ比という）の関数となっているので、
変換効率はデユーティ比に依存することがわかる。

そして、第６図は、波高値１ｖでキャリア周波数４４．
１ｋＨｚのパルス幅変調信号を純抵抗Ｒに供給し、その
デユーティ比を変えた場合の、変換効率の変化を示す特
性図である。この場合、パルス幅変調信号の周期Ｔを一
定とし、オン時間τを変えてデユーティ比を変化させる
ようにしている。

そして、図中実線で示す特性が、実測した直流成分のレ
ベルＥｏを、実測した実効電圧Ｅで割った、実際上の変
換効率の変化を示している。また、図中点線で示す特性
が、実測した直流成分のレベルＥ、を、上式を用いて　
１００次高調波までの総計を算出して得られた実効電圧
Ｅで割った、理論上の変換効率の変化を示している。

したがって、第６図かられかるように、デユーティ比が
小さくなると、つまりオン時間τが短くなると、変換効
率が著しく低くなることが、理論的及び実験的に明らか
となるものである。

そして、このことは、第７図及び第８図に示すような波
高値の異なる２種類のパルス幅変調信号から同じ有効電
圧Ｖａを得んとした場合、オン時間τの長い第８図に示
すパルス幅変調信号の方が、第７図に示すものに比して
、変換効率が高いことを示している。

このため、傷の少ないディスク１１の再生状態では、ト
ラッキングアクチュエータ部に供給するパルス幅変調信
号として、オン時間を長くかつ波高値を低くして、通常
のトラッキングサーボゲインとなし得る有効電圧を得る
ようにすることが、効率の点で有利となるものである。

ところが、トラッキングアクチュエータ部に供給するパ
ルス幅変調信号としては、傷が多いディスク１１を再生
するときに、そのデユーティ比を変化させることにより
、トラッキングサーボゲインをより低くし得るだけの低
いを動電圧を得られるものであることも要求される。そ
して、このためには、パルス幅変調信号の波高値を、傷
の少ないディスク１１の再生状態に対応させて設定しな
ければならないものである。

ここで、トラッキングアクチュエータ部に供給するパル
ス幅変調信号の波高値は、前記ＢＴＬ駆動回路１８に印
加される電源電圧によって決定される。このため、傷の
少ないディスク１１の再生状態を考慮して電源電圧を設
定すると、傷の多いディスク１１の再生時には、パルス
幅変調信号のオン時間を短くして、つまりデユーティ比
を小さくして、低いトラッキングサーボゲインとなし得
る有効電圧を得るようにしなければならず、先に述べた
ように変換効率が極めて悪くなり、電力消費量が増大す
るという問題が生じる。

〔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、ディス
クの傷の多い状態及び少ない状態でそれぞれトラッキン
グアクチュエータ部を高効率で駆動させることができ、
低消費電力化を図り得る極めて良好なトラッキング制御
装置を提供することを目的とする。

［発明の概要コすなわち、この発明に係るトラッキング制御装置は、デ
ィスクからピックアップ素子を介して読み取ったデータ
に基づいて該ピックアップ素子のトラッキングずれに対
応したトラッキングエラー信号を生成するトラッキング
エラー信号生成手段と、このトラッキングエラー信号生
成手段から出力されたトラッキングエラー信号をパルス
幅変調信号に変換するパルス幅変調手段と、このパルス
幅変調手段から出力されるパルス幅変調信号の波高値レ
ベルを外部から供給される電源電圧に応じて決定しピッ
クアップ素子をトラッキング方向に移動させるトラッキ
ングアクチュエータ部に供給する駆動手段とを備えたデ
ィスク再生装置において、ディスクに生じた傷によるデ
ータの読み取り異常−が所定値よりも大きくなったこと
を検出して検出信号を発生する検出手段と、駆動手段に
供給する電源電圧を、検出手段から検出信号が発生され
ていない状態で第１の電圧レベルに設定し、検出手段か
ら検出信号が発生された状態で第１の電圧レベルよりも
低い第２の電圧しｌベルに設定するように切り換える電
源切換手段とを具備することにより、ディスクの傷の多
い状態及び少ない状態でそれぞれトラッキングアクチュ
エータ部を高効率で駆動させることができ、低消費電力
化を図り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図と同一部分に
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、第１図中２０．２１は、それ
ぞれ電源端子である。このうち、電源端子２０には、所
定レベルの電源電圧Ｖ１が印加され、電源端子２１には
、上記電源電圧Ｖ１よりも低いレベルの電源電圧ｖ２が
印加されている。そして、これら電源端子２０．２１は
、切換スイッチ２２の第１及び第２の固定接点２２ａ　
、　２２ｂにそれぞれ接続されている。

ここで、上記切換スイッチ２２は、その共通接点２２ｃ
が前記ＢＴＬ駆動回路１８の電源入力端に接続されてい
る。そして、上記切換スイッチ２２は、その共通接点２
２ｃに常時接状態となされた可動接片２２ｄが、第１及
び第２の固定接点２２ａ　、　２２ｂに選択的に接続さ
れることにより、切換えが行なわれるものである。この
場合、切換スイッチ２２は、傷検出回路２３からの出力
信号が、ＬレベルかＨレベルかに応じて、可動接片２２
ｄが第１及び第２の固定接点２２ａ　、　２２ｂに選択
的に切換接続されるものである。

ここで、上記傷検出回路２３は、上記トラッキングエラ
ー信号ＴＥ及び光学式ピックアップ１３から得られる信
号に基づいて、ディスク１１上の傷によって、光学式ピ
ックアップ１３で読み取られた信号の異常量が所定値以
内か、またはそれ以上かを判別し、所定値以内のときＬ
レベルの検出信号を発生し、所定値以上のときＨレベル
の検出信号を発生するようになされている。

このため、傷の少ないディスク１１の再生状態では、Ｂ
ＴＬ駆動回路１８に電源電圧ｖ１が印加されることにな
り、効率のよい状態でトラッキングアクチュエータ部を
駆動させることができるものである。また、傷の多いデ
ィスク１１の再生状態では、ＢＴＬ駆動回路Ｉ８に電源
電圧Ｖ２が印加されることになり、トラッキングアクチ
ュエータ部に供給されるパルス幅変調信号の波高値を低
くすることができ、トラッキングサーボゲインを低くす
ることができるものである。

したがって、上記実施例のような構成によれば、ディス
ク１１の傷の多い状態か少ない状態かに応じて、ＢＴＬ
駆動回路１８に印加する電源電圧を切換えて、トラッキ
ングアクチュエータ部に供給するパルス幅変調信号の波
高値を変えるようにしたので、ディスク１１の傷の多い
状態及び少ない状態でそれぞれ効率のよい状態でトラッ
キングサーボを行なうことができ、電力消費量の低減を
図ることができる。

ここで、第２図は、上記ＢＴＬ駆動回路１８の構成を示
すものである。すなわち、これは、一対の入力端子２４
．２５に上記ＰＷＭ変換回路１６から出力されるパルス
幅変調信号を逆相で供給し、スイッチ２８．２７とスイ
ッチ２８．２９とを互いに逆の関係でオン、オフさせる
ことにより、負荷抵抗Ｒ（この場合トラッキングアクチ
ュエータ部）に、電源入力端３０に印加された電源電圧
が、上記パルス幅変調信号に対応したデユーティ比で供
給されるようにしたものである。

そして、例えば電源入力端３０に上記電源電圧ｖ１が印
加されているとすると、負荷抵抗Ｒには、第３図に点線
で示すように波高値ｖ１のパルス幅変調信号が供給され
ることになる。また、電源入力端３０に上記電源電圧■
２が印加されているとすると、負荷抵抗Ｒには、第３図
に実線で示すように波高値Ｖ２のパルス幅変調信号が供
給されることになる。

この場合、第３図から明らかなように、パルス幅変調信
号は、その波高値が変化しても、デユーティ比は変化さ
れないため、電源電圧ｖ２に切換えられたときには、Ｂ
ＴＬ駆動回路１８のダイナミックレンジの縮小と、ゲイ
ンの低下を図ることができ、トラッキングサーボゲイン
を低下させるのに一層効果的となるものである。

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。

［発明の効果コしたがって、以上詳述したようにこの発明によれば、デ
ィスクの傷の多い状態及び少ない状態でそれぞれトラッ
キングアクチュエータ部を高効率で駆動させることがで
き、低消費電力化を図り得る極めて良好なトラッキング
制御装置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トラッキング制御装置の一実施
例を示すブロック構成図、第２図は同実施例のＢＴＬ駆
動回路の構成を示す回路構成図、第３図は同実施例の動
作を説明するための波形図、第４図は従来のトラッキン
グ制御手段を示すブロック構成図、第５図はパルス幅変
調信号を説明するための波形図、第６図はパルス幅変調
信号のデユーティ比と効率との関係を示す特性曲線図、
第７図及び第８図はそれぞれ従来の問題点を説明するた
めの波形図である。１１・・・ディスク、１２・・・ディスクモータ、１３
・・・光学式ピックアップ、１４・・・トラッキングエ
ラー信号生成回路、１５・・・位相補償回路、１Ｂ・・
・ＰＷＭ変換回路、１７・・・三角波発生回路、１８・
・・ＢＴＬ駆動回路、１９・・・電源端子、２０．２１
・・・電源端子、２２・・・切換スイッチ、２３・・・
傷検出回路、２４．　ン５・・・入力端子、２６〜２９
・・・スイッチ、３０・・・電源入力端。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第２図第３図第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

ディスクからピックアップ素子を介して読み取ったデー
タに基づいて該ピックアップ素子のトラッキングずれに
対応したトラッキングエラー信号を生成するトラッキン
グエラー信号生成手段と、このトラッキングエラー信号
生成手段から出力されたトラッキングエラー信号をパル
ス幅変調信号に変換するパルス幅変調手段と、このパル
ス幅変調手段から出力されるパルス幅変調信号の波高値
レベルを外部から供給される電源電圧に応じて決定し前
記ピックアップ素子をトラッキング方向に移動させるト
ラッキングアクチュエータ部に供給する駆動手段とを備
えたディスク再生装置において、前記ディスクに生じた
傷による前記データの読み取り異常量が所定値よりも大
きくなったことを検出して検出信号を発生する検出手段
と、前記駆動手段に供給する電源電圧を、前記検出手段
から検出信号が発生されていない状態で第１の電圧レベ
ルに設定し、前記検出手段から検出信号が発生された状
態で前記第１の電圧レベルよりも低い第２の電圧レベル
に設定するように切り換える電源切換手段とを具備して
なることを特徴とするトラッキング制御装置。