WO1992009079A1 - Optical disc device - Google Patents

Description

明 細 書

発明の名称

光デ ィ ス ク 装置

技術分野

本発明は、 コ ン パ ク ト デ ィ ス ク や レ ーザデ ィ ス ク 等の光デ ィ ス ク装置に関す る も の で あ る。

背景技術

近年、 光デ ィ ス ク 関連の製品が大量に市場に出回る よ う にな つ て き た。 民生用 の コ ン パ ク ト デ ィ ス ク プ レ ー ヤ の普及に加え、 レ ーザデ ィ ス ク や コ ン ノ、。 ク ト デ ィ ス ク 等の複数の光デ ィ ス ク が かけ ら れる コ ン パチ ブ ル プ レ ー ヤ の低価格化が、 その普及に拍 車をかけてい る。 ソ フ ト 面において も低価格で品質のよ い ソ フ ト が登場し、 ビ デ オ と双璧を成す A V ( オ ー デ ィ オ · ビ ジ ユ ア ル） の主役にな り つつあ る。 一方、 光デ ィ ス ク の大容量性や高 速ア ク セ ス性を利用し、 R O M (読み出 し専用 メ モ リ ） と し て コ ン ピ ュー タ 分野にも応用 されてお り、 将来的に はオー バ ー ラ イ ト （上書き ） 可能な録再型光デ ィ ス ク の普及に よ り、 そ の用 途は大きな広が り をみせる も の と思われる。

光デ ィ ス ク のデー タ は、 一般的に光デ ィ ス ク の 内周か ら外周 へ ス パイ ラ ル状に ピ ッ ト と し て配列 き れて お り、 ピ ッ 卜 の有無 に よ り デー タ は確定.さ れる。 光学サ ー ボ の役割は、 光デ ィ ス ク のデー タ を再生する際に光学装置か ら 出た光の焦点を所定の ピ ッ ト 列に整定さ せ、 デー タ を読み出 し可能な状態にする こ と で あ る。 光学サー ポには、 光デ ィ ス ク 面に光学装置の焦点を合わ せ る働きをする フ ォ ー カ ス サ一 ボ と、 光デ ィ ス ク 面上の ピ ッ ト 列に情報再生用 ビー ム を整定させる ト ラ ッ キ ン グサーボ とがあ る

以下、 従来の光デ ィ ス ク 装置 （日本特許 特願昭 6 3 — 2 9 3 6 1 4号、 出願日 1 9 8 7年 5 月 2 7 日、 発明 の名称 「位置 制御装置」 ） に つ いて説明する。

従来の光デ ィ ス ク装置はヱ ラ ー信号をデ ジ タ ル フ ィ ル タ処理 し た後、 8 ビ ッ ト に丸めて駆動デー タ と し てい る。 丸めに よ つ て下位のデー タ は失われる。

すなわち、 上記のよ う な従来の光デ ィ ス ク 装置では、 駆動デ — タ を 8 ビ ッ ト で丸めてい るため十分な精度が と れない とい う 問題点を有していた。

本発明は上記従来の問題点を解決する も の で、 制御特性のよ い光デ ィ ス ク装置を提供する こ と を 目 的とする。

図面の簡単な説明

第 1 図は本発明の実施例におけ る光デ ィ ス ク装置の構成を示 すブロ ッ ク 図、

第 2図は第 1 図のデ ジ タ ル フ ィ ル タ 5 の内部構成を示すブロ ッ ク 図、

第 3 図はデ ジ タ ル フ ィ ル タ 5 の出力か ら駆動デー タ 出力 1 0 までの経路を示すブロ ッ ク 図、

第 4図は誤差の周波数特性を示す特性図であ る。

発明の開示

本発明の光デ ィ ス ク装置は、 光デ ィ ス ク に光ビームを当て、 その反射光をも と にフ ォ 一 カ ス エ ラー信号を生成する光学装置 と、 前記フ ォ ー カ ス エ ラ ー信号を A / D変換する A / D コ ン パ 一 夕 と、 前記 A Z D コ ン バー タ の出力を フ ィ ル タ 処理する デ ジ タ ル フ ィ ル タ と、 前記デ ジ タ ル フ ィ ル タ の出力 と 遅延出力 と を 加算する加算手段 と、 前記加算デー タ か ら駆動データ を切 り 出 す切 り 出し手段 と、 前記切 り 出 し手段で切 り 出 し た残 り の出力 であ る誤差デー タ を一定時間遅延し、 前記遅延出力を出力する 遅延手段と、 前記切 り 出 し手段の出力であ る前記駆動デー タ に 応じ て前記光学装置を駆動する駆動手段と を備え たも のであ る。

本発明は上記 し た構成に よ り、 誤差デー タ を フ ィ ー ド バ ッ ク し て足し合わせ、 デー タ を生かす こ と に よ り 駆動デー タ の精度 が上が り 制御特性が向上する。

発明を実施する ため の最良の形態

以下、 本発明 の一実施例について、 図面を参照 しなが ら説明 する。

第 1 図及び第 2 図及び第 3 図 （ b ) 及び第 4 図 （ d ) は本発 明の実施例を示すも の で あ る。

第 1 図は、 本発明の実施例におけ る光デ ィ ス ク装置の構成を示 すブ ロ ッ ク 図であ って、 1 は情報記録媒体であ る光デ ィ ス ク、 2 は光デ ィ ス ク 1 に光を当てて、 そ の反射光によ り フ ォ ー カ ス エ ラ ー信号を生成する光学装置、 3 は フ ォ ー カ ス エ ラ ー信号を 入力 と し A Z D変換す る A Z D コ ン バー タ、 4 は フ ォ ー カ ス ェ ラ ー信号をサ ン プ リ ン グ し た り、 デ ジ タ ル フ ィ ル タ 5 内の レ ジ ス 夕 の値を ラ ッ チ し た り、 遅延手段 9 の入力であ る切 り 捨てデ 一 夕 （誤差デー タ ） 1 2 を ラ ッ チす る た め の サ ン プ リ ン グ ク ロ ッ ク、 5 は A D変換 さ れたデー タ を入力 と し、 低域捕償お よ び高域補償の フ ィ ル タ 処理する デ ジ タ ル フ ィ ル タ、 1 0 は デ ジ タ ル フ ィ ル タ 5 の出力 と遅延手段 9 の出力 と を加算する加算手 段、 6 は加算手段 1 0 で加算し たデー タ を入力と し、 駆動デー 夕 1 1 を切 り 出す切 り 出 し手段、 7 は駆動デー タ 1 1 を ラ ッ チ ク ロ ッ ク 8 で ラ ッ チ し、 駆動信号を出力する駆動手段、 9 は切 り 出 し手段 6 に よ り切 り 捨てられたデー タ （誤差デー タ ） を入 力 と し、 サ ン プ リ ン グ ク ロ ッ ク 4 に よ り ラ ッ チ し て遅延出力を 得る遅延手段、 1 3 は光デ ィ ス ク 1 を回転きせる モー タ であ る。

以上のよ う に構成された本実施例の光デ ィ ス ク 装置について、 以下そ の動作について説明する。

通常のフ ォ ー カ スサー ボ状態では、 光学装置 2 から 出た光の 焦点はほぼ光デ ィ ス ク 1 上にあ り、 フ オ ー カ ス エ ラー信号の絶 対値が小さ く な る よ う にループが構成されてい る。 光学装置 2 か ら得られた フ ォ 一 カ ス エ ラ ー信号は A Z D コ ン パー タ 3 で A / D変換さ れる。 こ こ では、 サン プ リ ン グ周波数を 4 4. 1 K H z で 8 ビ ッ ト データ に変換してい る。 次に、 こ の変換された 8 ビ ッ ト デー タ を入力 と し、 デ ジ タ ル フ ィ ル タ 5 で フ ィ ル タ 処 理する。 デジ タ ル フ ィ ル タ 5 は低域捕償と高域捕償の フ ィ ルタ リ ン グを行う。

第 2 図は、 デ ジ タ ル フ ィ ル タ 5 の構成を示すブ ロ ッ ク 図であ る。 デ ジ タ ル フ ィ ル タ 5 は 8 ビ ッ ト データ を入力 と し、 ロ ーノ、。 ス フ ィ ル タ部 1 8 と ハイ パ ス フ ィ ル タ 部 1 9 を並列に配し、 両 フ ィ ル タ出力を加算し た後出力し てい る。 ロ ーパ ス フ ィ ル タ部 1 8 は、 低域項レ ジ ス タ 1 4を設け、 累積加算動作を行っ てい る。 こ の加算デー タ は低域項係数 1 5 を掛け る こ と に よ り低域 項のデータ と な る。 一方、 ハイ パス フ ィ ル タ部 1 9 は高域項レ ジ ス タ 1 6 を設け、 1 サ ン プル遅延し たデー タ に高域項係数 1 7 を掛けて現サ ン プルデー タ と の差を出力する。 次に、 ハイ パ ス と ロ ーパ ス の フ ィ ル タ 出力を加算し 出力する。

こ の デ ジ タ ル フ ィ ル タ 5 の出力デー タ は加算手段 1 0 に おい て遅延手段 9 の出力 と加算し、 切 り 出 し手段 6 に入力する。 な お、 高域項およ び低域項の レ ジ ス タ 1 6 お よ び 1 4 はサ ン プ リ ン グ ク ロ ッ ク 4 で シ フ ト さ れる。

切 り 出し手段 6 は、 加算手段 1 0 で加算 し たデータ か ら駆動 デー タ 1 1 ( 8 ビ ッ ト ） を切 り 出す働き をする が、 本実施例で は下位 ビ ッ ト を切 り捨ててい る。 こ の切 り 出 し位置に よ り ゲイ ン が変わるが、 切 り 出 し位置はサー ボループ特性によ り 設定さ れてい る。 次に、 駆動手段 7 について説明する と、 切 り 出 し手 段 6 の出力デー タ であ る駆動デー タ 1 1 ( 8 ビ ッ ト ） を入力 と し、 ラ ッ チ ク ロ ッ ク 8 で ラ ッ チ し た 8 ビ ヅ ト デー タ の値を も と にパルス幅変調を行う。

なお、 パルス幅変調周波数も 4 4. 1 K H z である。 正のデ 一 夕 の場合は正の電圧を印加し、 デー タ の絶対値の大き さ に比 例し た時間印加 し続け る。 正の電圧を印加する と、 光学装置 2 は フ オ ーカ ス エ ラ ー信号が減少する方向に駆動さ れる。 ま た、 負のデー タ の場合は負の電圧を印加 し、 デー タ の絶対値の大き さ に比例し た時間印加 し続け る。 負の電圧を印加する と、 光学 装置 2 は フ オ ー カ ス エ ラ ー信号が増加する方向に駆動さ れる。 こ の よ う に し て、 閉ル ー プ動作によ り フ ォ ー カ ス サー ボが行わ れる。

本実施例では、 遅延手段 9 と加算手段 1 0 を新たな構成要素 と して設け、 切 り 出し手段 6で切 り 捨て ら れる切 り捨てデー タ (誤差デー タ ） 1 2 を入力 と し、 1 サ ン プル遅延後デ ジ タ ル フ ィ ル タ 5 の出力に加算し てい る。 こ の こ と に よ り、 従来切 り 捨 て られていたデー タ を生かすこ と に な る。 こ の と き、 デー タ を 1 サ ン プル遅延するが、 遅延しても デー タ が有効であ る こ と が 必要である。 こ の場合、 光デ ィ ス ク 1 の面ぶれ周波数 （数 H z 〜数 1 0 H z ) がサ ン プ リ ン グ周波数 （ 4 4. 1 K H z ) に対 し十分低いため、 1 サ ン プル遅延デ一 夕 は有効である。 よ っ て、 切 り 捨てられていたデー タ が生かされるため、 駆動デー ダの精 度が向上する。

駆動デーダの精度が向上する こ と を説明するた めに第 3 図を 用いて説明する。 第 3 図はデジ タ ル フ ィ ル タ の出力か ら駆動デ 一 夕 1 1 までの経路を示すブロ ッ ク 図であ り （ a ) は従来例を あ ら わし、 （ b ) は本実施例を示してい る。 デ ジ タ ル フ ィ ル タ 出力を V i n、 駆動データ 出力を V o u t 切 り 出しに よ る誤 差を Q、 遅延要素は Z変換であ ら わ して Z -¹ とする と従来例の 場合は、

V 0 u t = V i n - Q

と な り、 実施例では、

V o u t = V i n - Q C 1 - Z ^l )

と る。 で、

Z ^{_ 1} = e x p C 3 ω t

j は虚数単位、 ω ( オ メ ガ） は角周波数 （ ω = 2 ττ ί π ( パイ ） は円周率、 f は周波数） 、 t はサ ン プ リ ン グ周期 （ t = 1 Z 4 4 1 0 0 ) であ る。 誤差の周波数特性を第 4 図に示す と、 従来例では （ c ) に示す よ う に一定の Q であ る が実施例では （ d ) に示すよ う に変化し てい る。 光デ ィ ス ク の面ぶれ周波数 1 0 H z で の実施例での誤 差は従来例の誤差に対し約 1 Z 7 0 0 にな っ てお り、 大幅な改 善効果がみ ら れ る。 こ こ で、 7 K H 2 付近以上では誤差が増加 し てい る が、 フ ォ ー カ ス サー ボ の開ルー プゲ イ ン特性よ り、 フ オ ー カ ス サ ー ボ のゲイ ン交点周波数は 7 5 0 H z 〜 2. 5 K H z 程度であ り、 7 K H z 以上ではゲ イ ンが 1 よ り も大き く 減少 し てい るため、 フ ォ ー カ ス サ一 ボに与え る影響は少ない。

なお、 本実施例は フ ォ ー カ ス サー ポに つ い て行っ た場合であ つ たが、 ト ラ ッ キ ン グサ一 ボに つい て も本実施例の フ オ ー カ ス エ ラ ー信号を 卜 ラ ッ キ ン グエ ラ ー信号に置 き換え る こ と に よ り、 同様の こ と が可能であ る。

ま た、 本実施例は切 り 捨てデー タ を誤差デー タ と し てい る が、 下位のデー タ を切 り 上げた場合や 4捨 5入する場合も、 相当す る誤差を切 り 出 し手段に よ り誤差デー タ と する こ と に よ り 同様 の効果が得ら れる。

産業上の利用可能性

以上のよ う に本発明 は、 光デ ィ ス ク に光 ビー ム を当て、 そ の 反射光をも と に フ ォ ー カ ス ヱ ラ ー信号を生成する光学装置と、 前記フ オ ー カ ス エ ラ ー信号を A / D変換す る A / D コ ン バ一 夕 と、 前記 A D コ ン バー タ の出力を フ ィ ル タ 処理する デ ジ タ ル フ ィ ル タ と、 前記デ ジ タ ル フ イ ル ク の出力 と遅延出力 と を加算 する加算手段と、 前記加算デー タ か ら駆動デー タ を切 り 出す切 り 出 し手段と、 前記切 り 出 し手段で切 り 出 し た残 り の出力であ る誤差デー タ を一定時間遅延し、 前記遅延出力を出力する遅延 手段と、 前記切 り 出し手段の出力であ る前記駆動デー タ に応じ て前記光学装置を駆動する駆動手段 と を設け る こ と に よ り、 誤 差デー タを フ イ ー ドバ ッ ク して足し合わせ、 デー タ を生かすこ と によ り駆動デー タ の精度が上が り 制御特性が向上する。

Claims

• 請 求 の 範 囲

1. 光デ ィ ス ク に光 ビー ムを当て、 その反射光をも と に フ ォ 一カ ス ユ ラ 一信号を生成する光学装置 と、

前記フ ォ 一 カ ス エ ラ ー信号を A/ D変換する A/ D コ ン 一 夕 と、

前記 A/ D コ ン バー タ の出力を フ ィ ル タ処理する デジ 夕 ル フ ィ ル タ と、

前記デ ジ タ ル フ ィ ル タ の出力 と遅延出力 と を加算する加 算手段と、

前記加算し たデー タ か ら駆動デー タ を切 り 出す切 り 出 し 手段と、

前記切 り 出 し手段で切 り 出 し た残 り の出力であ る誤差デ 一 夕 を一定時間遅延し、 前記遅延出力 と し て出力する遅延 手段と、

前記切 り 出 し手段の出力であ る前記駆動データ に応じ て 前記光学装置を駆動する駆動手段と と、 を備えた光デ イ ス ク 装置。

2. 光デ ィ ス ク に光 ビー ム を 当て、 そ の反射光をも と に ト ラ ッ キ ン グエ ラ ー信号を生成する光学装置と、

前記 ト ラ ッ キ ン グ エ ラ ー信号を A/ D変換する A Z D コ ン バー タ と、

前記 A/ D コ ン バー タ の出力を フ ィ ル タ 処理する デジ タ ル フ ィ ル タ と、

前記デ ジ タ ル フ ィ ル タ の出力 と遅延出力 と を加算する加 算手段と、 前記加算し たデータから駆動データ を切 り出す切 り 出し 手段と、

前記切 り 出し手段で切り 出し た残り の出力である誤差デ 一夕を一定時間遅延し、 前記遅延出力 と して出力する遅延 手段と、

前記切り 出し手段の出力であ る前記駆動データ に応じて 前記光学装置を駆動する駆動手段と と、 を備えた光デ イ ス ク装置。