JPS6231034A - トラツキングサ−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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ディスクに光ビームを照射することによって
情報を記録ないし再生する光学式ディスクプレーヤの、
ディスクに入射する光ビームがトラックの中心を走査す
るように制御するトラッキングサーボ装置に関する。

（発明の概要） 本発明は、光学式ディスクプレーヤのトラッキングサー
ボ装置において、特殊な構成のイコライザをトラッキン
グエラー信号の通路に挿入してトラッキング駆動手段の
共振周波数およびＱを等価的に低くすることによって、
位相の遅れが１８０度を超えることなくサーボループの
低域での利得を高くすることができ、トラッキング駆動
手段自体の共振周波数を高くすることができるようにし
たものである。

（従来の技術） 予め形成された螺旋状ないし同心円状のトラッりに情報
により変調された光ビームを照射することによって情報
を記録することができるようにされた光学ディスクや、
ディジタル化されたビデオ信号やオーディオ信号などの
情報が螺旋状ないし同心円状のトラックを形成して光ビ
ームを照射することによって再生することができるよう
に記録された光学ディスクに、光ビームを照射すること
によって情報を記録ないし再生する光学式ディスクプレ
ーヤでは、情報の記録ないし再生の際にディスクに入射
する光ビームがトラックの中心を走査するとともにディ
スクの記録面で焦点を結ぶことが要求され、そのために
トラッキングサーボとフォーカスサーボが不可欠になる
。

トラ・２キングサーボは、光ビームのディスクへの入射
位置のトラックに対するずれ、いわゆるトラッキングエ
ラーを検出し、その検出信号であるトラッキングエラー
信号にもとづいて光学ヘッドの対物レンズないし光学ヘ
ッド全体をディスクの径方向に動かすことにより、光ビ
ームのディスクへの入射位置をディスクの径方向に動か
して、トラッキングエラーが零になるようにするもので
ある。

光ビームのディスクへの入射位置をディスクの径方向に
動かす、すなわち例えば光学ヘッドの対物レンズをディ
スクの径方向に動かすトラッキング駆動手段の共振周波
数は、トラッキング駆動手段の耐振性を向上させるため
に比較的高くされる。

また、トラッキング駆動手段が例えば第４図に示すよう
に対物レンズ２３を収納した可動部３２が板バネ３３に
より固定部３４に支持された構造になっており、かつプ
レーヤが例えばポータプル型でディスクを立てた垂直の
姿勢で使用されることがある場合には、プレーヤが垂直
の姿勢で使用されたとき、第５図に示すように可動部３
２の自重により対物レンズ２３の光軸がディスクの径方
向にＸだけ変位し、光学系の光軸からはずれてしまう。

ここで、可動部３２の質量をｍ１板バネ３３のバネ定数
をＫ、重力の加速度をＧとすると、Ｋ　ｘ　＝　ｍ　Ｇ
から であり、トラッキング駆動手段の共振周波数ｆｒは で表されるから、 となり、共振周波数ｆｒを高くすることによって変位ｌ
ｘを小さくすることができ、その点からもトラッキング
駆動手段の共振周波数は比較的高くされる。

しかし、このようにトラッキング駆動手段の共振周波数
を高くすると、第６図に共振周波数が低いときのサーボ
ループの利得特性を破線１ａで示し、共振周波数が高い
ときのサーボループの利得特性を実線２ａで示すように
、サーボループの低域での利得が十分でなくなって、デ
ィスクの偏心などに十分追従することができなくなる。

そこで、従来は、トラッキングエラー信号の通路に第７
図に示すような一次系の補償回路を挿入してサーボルー
プの低域での利得を高くする方法が採られている。すな
わち、トラッキング駆動手段の共振周波数ｆｒが比較的
高くされて、その利得特性が第８図の実線２ａで示すよ
うになる場合、補償回路の利得特性が同図の実線３ａで
示すようになることにより、サーボループの利得特性は
同図の破線４ａで示すようになって、低域での利得が十
分高くなる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、第７図に示すような一次系の補償回路を挿入し
た従来のトラッキングサーボ装置では、トラッキング駆
動手段の位相特性が第８図の実線２ｂで示すようになる
のに対して、補償回路の位相特性が同図の実６ｍ３ｂで
示すようになることにより、サーボループの位相特性は
同図の破線４ｂで示すようになって、比較的高い周波数
帯域で位相の遅れが１８０度を超えてしまい、特にアク
セス時に低い利得のフィードバックループが形成されて
発振や暴走を引き起こすことがある。そのため、サーボ
ループの低域での利得をあまり高くすることができず、
またトラッキング駆動手段自体の共振周波数をあまり高
くす°ることができない。

本発明は、かかる点に鑑み、位相の遅れが１８０度を超
えることなくサーボループの低域での利得を高くするこ
とができ、トラッキング駆動手段自体の共振周波数を高
くすることができるようにしたものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明では、トラッキング駆動手段の共振周波数とほぼ
等しい所定周波数で利得の極小値をとり、この所定周波
数より低い周波数帯域で高利得となる利得特性と、上記
の所定周波数の近傍で周波数の増加に対して位相の遅れ
が急激に減少する位相特性を有するイコライザをトラッ
キングエラー信号の通路に挿入する。

（作　用） 上記の構成によれば、トラッキング駆動手段の共振周波
数およびＱが等価的に低くされ、すなわちサーボループ
内に共振周波数およびＱの低いトラッキング駆動手段が
あるのと等価になり、サーボループの低域での利得が高
くなるとともに、位相の遅れが１８０度を超えることが
ない。

（実施例） 第１図は本発明に係るトラッキングサーボ装置の一例で
、ディスク１０は前述のように、予め形成された螺旋状
ないし同心円状のトラックに情報により変調された光ビ
ームを照射することによって情報を記録することができ
るようにされた光学ディスク、ないしディジタル化され
たビデオ信号やオーディオ信号などの情報が螺旋状ない
し同心円状のトランクを形成して光ビームを照射するこ
とによって再生することができるように記録された光学
ディスクである。

光学ヘッド２０において、レーザ光源２１から、ディス
ク１０に情報を記録する場合にはその情報により変調さ
れた、ディスクｌＯから情報を再生する場合には一定量
の光ビームが発射され、その光ビームが必要な光学系２
２を介して対物レンズ２３に入射し、対物レンズ２３で
集束されてディスク１０に入射する。ディスク１０から
の反射光は対物レンズ２３を介して光学系２２に入射し
、光学系２２から光検出器２４に入射する。光学ヘッド
２０の対物レンズ２３に対して、これを後述のトラッキ
ングエラー信号ＴＥにもとづいてディスク１０の径方向
に動かすための、トラッキング駆動コイル３１を有する
トラッキング駆動手段３０が設けられる。トラッキング
駆動手段３０の共振周波数ｆｒは比較的高く、例えば５
０Ｈｚにされる。

光検出器２４の出力は信号処理回路４０に供給されて、
信号処理回路４０からトラッキングエラー信号ＴＥが得
られ、このトラッキングエラー信号ＴＥが増幅回路５０
．高域補償回路６０および本発明の要旨に係るイコライ
ザ゛７０を通じて駆動増幅回路８０に供給され、駆動増
幅回路８０からトラッキング駆動手段３０のコイル３１
にトラッキングエラー信号ＴＥにもとづく駆動信号が供
給されて、光学ヘッド２０の対物レンズ２３がディスク
１０の径方向に、すなわち光ビームのディスク１０への
入射位置がディスク１０の径方向に動かされる。

イコライザ７０は、第１図の例では、入力側の非反転増
幅回路７１の出力端子と出力側の非反転増幅回路７２の
入力端子との間に容量Ｃ３に対して抵抗Ｒ３およびＲ２
の直列回路が並列に接続された回路が接続され、抵抗Ｒ
１およびＲ２の接続点と出力側の非反転増幅回路７２の
出力端子との間に容量Ｃ２が接続され、出力側の非反転
増幅回路７２の入力端子と接地との間に容’Ｉｔ　ｃ　
ｚが接続されて、構成される。非反転増幅回路７１およ
び７２は、それぞれ、例えば演算増幅回路で構成され、
出力端子が反転入力端子に接続される。

上記の構成のイコライザ７０の伝達関係Ｇｅは、非反転
増幅回路７１および７２の増幅度が１であるから、抵抗
Ｒ８と抵抗Ｒ２を等しくし、ラプラス変数をＳとすると
、 ・　・　・αυ となる。ただし、 Ｃ１＝２πｆ、　　　　ω２＝２πｆｚ・・・Ｃ２１ α で、これらを０９式に代入すると、 ｓ　　２　（（Ｃ＋＋　　Ｃｚ）　　Ｃ２Ｒ２）　　＋
　　ｓ　　（２（ｃ＋＋ｃｚ　　）　　Ｒ）　　＋　１
・　・　・　ａで となる。

そして、ｆ、をトラッキング駆動手段３０の共振周波数
ｆｒと等しくし、ｆ２をｆｌより低くし、Ｑ、をトラッ
キング駆動手段３０のＱと等しくし、Ｃ２をＱ、より低
くすれば、このイコライザ７０の利得特性は、第３図の
実、ｖ！５ａで示すように、トラッキング駆動手段３０
の共振周波数ｆｒで利得の極小値をとり、共振周波数ｆ
ｒより低い周波数帯域で高利得となり、イコライザ７０
の位相特性は、第３図の実線５ｂで示すように、トラッ
キング駆動手段３０の共振周波数ｆｒの近傍で周波数の
増加に対して位相の遅れが急激に減少するものとなる。

ここで、トラッキング駆動手段３０の伝達関数Ｇａは、 Ｇａ＝ ωＩ　　　　　　　　Ｑｌ　　　　　Ｃ１・　・　・α
Φ となる。従って、トラッキング駆動手段３０の伝達関数
Ｇａとイコライザ７０の伝達関数Ｇｅの積Ｇａ−Ｇｅは
、（１１１式と（２）式から、ωｌＱｌω１ω２０２ω
２ となり、イコライザ７０が挿入されることによって、ト
ラッキング駆動手段３０の共振周波数およびＱが等価的
に低いｆ２およびＣ２になる。すなわち、サーボループ
内に共振周波数およびＱがｆ２およびＣ２のトラッキン
グ駆動手段があるのと等価になる。

従って、トラッキング駆動手段３０自体の利得特性およ
び位相特性が第３図の実線２ａおよび２ｂで示すように
なるのに対して、サーボループの利得特性および位相特
性は同図の破線６ａおよび６ｂで示すようになって、サ
ーボループの低域での利得が高くなるともとに、位相の
遅れが１８０度を超えることがない。

一例として、ｆ　ｒ＝ｆ＋　　＝５０Ｈｚ、ｆｚ　＝１
０Ｈｚにするとき、Ｒ＝Ｒ＋　＝Ｒｚ　＝　３３０　ｋ
Ω。

Ｃ，＝９６５ｐＦ、Ｃ，＝０．１　μＦ、　　Ｃ，＝０
．０２４μＦ、Ｑ、＝５　（１４ｄＢ）、　Ｑｘ　＝１
　　（ＯｄＢ）にする。

第２図は本発明に係るトラッキングサーボ装置の他の例
で、イコライザ７０が第１図の例におけるそれの容量Ｃ
Ｉ、抵抗Ｒ１，抵抗Ｒ２＋容１ｃ２を抵抗Ｒ８，容量Ｃ
３，容量Ｃ２，抵抗Ｒ２にそれぞれ置き換えた構成にさ
れた場合である。

この例では、容量ＣＩ　と容量Ｃ２を等しくすると、 ・　・　・（２３） ・　・　・　（２５） となる。

第１図および第２図の例において、イコライザ７０は入
力端の非反転増幅回路７エがなくてもよい。

また、出力側の非反転増幅回路７２は増幅度が１でなく
てもよい。出力側の非反転増幅回路７２の増幅度を一般
にＫとすると、イコライザ７０の伝達関数Ｇｅは、 となる。そして、第１図の例の場合には、ｆｌ。

Ｑ＋、ｆｚは（１３）、　Ｑ４）、　０５１式で表すレ
ルカ、となり、０２）〜α９式および（３６）式を（３
１）式に代入すると、 ・・・（３７） となる。

なお、前述のｆ、およびＱｌはトラッキング駆動手段３
０の共振周波数ｆｒおよびＱの近傍の周波数ないし値に
してもよい。

（発明の効果） 本発明によれば、特殊な構成のイコライザをトラッキン
グエラー信号の通路に挿入してトラッキング駆動手段の
共振周波数およびＱを等測的に低くすることによって、
位相の遅れが１８０度を超えることなくサーボループの
低域での利得を高くすることができ、トラッキング駆動
手段自体の共振周波数を高くすることができる。従って
、ザーボ系が安定になるとともに、高域補償回路の設計
の自由度が増加する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るトラッキングサーボ装置の一例を
示す接続図、第２図は本発明に係るトラッキングサーボ
装置の他の例を示す接続図、第３図は本発明による場合
の特性を示す図、第４図はトラッキング駆動手段の要部
の一例を示す斜視図、第５図はトラッキング駆動手段が
第４図の構成をとる場合において装置を垂直の姿勢で使
用したときの状態を示す図、第６図はトラッキング駆動
手段の共振周波数と利得特性との関係を示す図、第７図
は従来の装置に用いられている補償回路の一例を示す接
続図、第８図は第７図の補償回路による場合の特性を示
す図である。 図中、１０はディスク、２０は光学ヘッド、２３は対物
レンズ、２４は光検出器、３０はトラッキング駆動手段
、７０はイコライザである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 トラッキングエラー信号の供給されるイコライザと、こ
   のイコライザを通じたトラッキングエラー信号にもとづ
   く駆動信号により駆動され、光ビームのディスクへの入
   射位置をディスクの径方向に動かすトラッキング駆動手
   段とを備え、 上記イコライザが、上記トラッキング駆動手段の共振周
   波数とほぼ等しい所定周波数で利得の極小値をとり、こ
   の所定周波数より低い周波数帯域で高利得となる利得特
   性と、上記所定周波数の近傍で周波数の増加に対して位
   相の遅れが急激に減少する位相特性とを有する、 トラッキングサーボ装置。