JP2751492B2 - サーボ回路及び再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、コンパクトディスクプレーヤ等の光ディ
スク再生装置のフォーカスサーボやトラッキングサーボ
に用いて好適な情報再生装置のサーボ装置に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、光ディスク再生装置のフォーカスサーボ
やトラッキングサーボのように、再生信号からエラー信
号を検出し、このエラー信号をサーボ用ループフィルタ
を介して被制御部に供給するとともに、欠陥が生じた時
には、エラー信号の低域成分を被制御部に供給するよう
にして、欠陥によりサーボが乱れるのを防止するように
した情報再生装置のサーボ装置において、サーボ用ルー
プフィルタをディジタルフィルタで構成するとともに、
このディジタルフィルタのうちローパスフィルタ特性を
有するフィルタ部を前段に配し、このローパスフィルタ
特性を有するフィルタ部の出力とディジタル化されたエ
ラー信号とを欠陥の有無に応じて切り換えてループフィ
ルタに供給することにより、サーボ用ループフィルタを
ディジタルフィルタで構成して特性の安定化が図れると
ともに、回路規模の簡単化を図れるようにしたものであ
る。

〔従来の技術〕

コンパクトディスクプレーヤ等の光ディスク再生装置
では、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号
を得るのに、光ディスクからの再生信号が用いられる。

つまり、光ディスク再生装置では、光ディスクからの
反射光がシリンドリカルレンズを介して４分割フォトデ
ィテクタに集光される。シリンドリカルレンズを介さ
れ、４分割フォトディテクタに集光される反射光は、合
焦位置では円形になり、合焦位置から前後にずれると、
楕円形になる。この４分割フォトディテクタの各フォト
ダイオードの出力を用いて、フォーカスエラー信号が得
られる。

また、光ディスク再生装置では、トラックセンタに対
応した位置にレーザービームが照射されるとともに、ト
ラックセンタから互いに反対方向にオフセットを持った
位置に、２本のサブビームが照射される。トラッキング
がずれると、光ディスクで反射された２本のサブビーム
の反射光レベルが異なってくる。この２本のサブビーム
のディスクからの反射光レベルから、トラッキングエラ
ー信号が得られる。

このように、光ディスクからの再生信号を用いてフォ
ーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を得る光デ
ィスク再生装置では、光ディスクの記録面に傷が生じた
り塵が付着し、光ディスクに欠陥が生じると、フォーカ
スエラー信号やトラッキングエラー信号が得られなくな
り、フォーカスサーボやトラッキングサーボが乱れると
いう問題が生じる。

そこで、従来の光ディスク再生装置には、フォーカス
サーボ回路やトラッキングサーボ回路を構成するループ
ループフィルタの前段に、エラー信号の急激な変動分を
除去し、エラー信号をホールドするローパスフィルタが
配設される。

つまり、第10図に示すように、フォーカスサーボやト
ラッキングサーボ回路を構成するループフィルタ51の前
段に、抵抗52とコンデンサ53とからなるローパフィルタ
54が配設される。

入力端子56にエラー信号が供給される。このエラー信
号がスイッチ回路55のａ側入力端に供給されるととも
に、抵抗52とコンデンサ53とからなるローパフィルタ54
を介してスイッチ回路55のｂ側入力端に供給される。

入力端子57には、光ディスクの欠陥の有無に応じて、
ディフェクト検出信号が供給される。このディフェクト
検出信号により、スイッチ回路55が切り換えられる。

スイッチ回路55の出力端がループフィルタ51を介して
出力端子58から取り出される。

通常状態では、スイッチ回路55がａ側に切り換えられ
る。したがって、通常状態では、入力端子56からのエラ
ー信号がループフィルタ51を介して出力端子58から出力
される。

光ディスクに欠陥が生じていると、入力端子57にディ
フェクト検出信号が供給され、スイッチ回路55がｂ側に
切り換えられる。したがって、光ディスクに欠陥が生じ
ている時には、入力端子56からのエラー信号がローパフ
ィルタ54を介され、ループフィルタ51を介して出力端子
58から出力される。

このように、光ディスクに欠陥が生じている時には、
入力端子56からのエラー信号がローパフィルタ54を介さ
れ、ループフィルタ51に供給される。ローパスフィルタ
54で、エラー信号の急激な変化分が除去され、エラー信
号がホールドされる。したがって、光ディスクに欠陥が
生じていても、サーボの乱れが生じない。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の光ディスク再生装置のサーボ回路は、アナログ
回路で構成されている。ところが、アナログ回路では、
温度特性の影響を受けやすく、動作の安定性が悪いとと
もに、調整が難しく、集積回路化が困難である。

そこで、サーボ回路をディジタル化することが進めら
れている。

アナログのサーボ回路では、上述のように、光ディス
クに欠陥が生じてエラー信号が得られなくなった場合に
対応させるために、ループフィルタ51の前段にローパス
フィルタ54を設けることが容易に行なえる。すなわち、
アナログのサーボ回路では、抵抗52とコンデンサ53とを
配設するだけでローパスフィルタ54を構成できる。

ところが、ディジタルサーボ回路では、光ディスクに
欠陥が生じてエラー信号が得られなくなった場合に対応
させるためのローパスフィルタを簡単には配設できな
い。

すなわち、ディジタルサーボ回路とした場合、従来で
は、第11図に示すように、ディジタルループフィルタ61
の前段に、ディジタルローパスフィルタ64を設ける構成
となる。そして、入力端子67からのディフェクト検出信
号に基づいて、スイッチ回路65が切り換えられる。

ディスクに欠陥がない時には、スイッチ回路65がａ側
に切り換えられ、入力端子66からのディジタルエラー信
号がディジタルループフィルタ61を介して出力端子68か
ら出力される。

光ディスクに欠陥が生じていると、入力端子67にディ
フェクト検出信号が供給され、スイッチ回路65がｂ側に
切り換えられる。そして、入力端子66からのディジタル
エラー信号がディジタルローパフィルタ64を介され、デ
ィジタルループフィルタ61を介して出力端子68から出力
される。

第11図において、ディジタルローパスフィルタ64を構
成するには、複数の遅延回路と積和回路が必要である。
また、このサーボ回路をディジタル信号処理プロセッサ
で実現した場合には、このようなディジタルローパスフ
ィルタ64を配設すると、処理ステップ数が増加する。

したがって、この発明の目的は、ディジタル信号処理
でサーボを行った場合にも、回路規模を増大させず、光
ディスクに欠陥が生じても、サーボの乱れが生じない情
報再生装置のサーボ装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、再生情報に関連する信号からエラー信号
を検出し、このエラー信号をサーボ用ループフィルタを
介して情報再生装置の被制御部に供給して制御するとと
もに、再生情報に欠陥が生じた時には、エラー信号の低
域成分を被制御部に供給するようになされた情報再生装
置のサーボ装置において、エラー信号をディジタル化す
る手段19,23を有し、サーボ用ループフィルタ31をディ
ジタルフィルタで構成するとともに、ディジタルフィル
タのうちローパスフィルタ特性を有するフィルタ部32,3
3を前段に配し、このローパスフィルタ特性を有するフ
ィルタ部32,33の出力とディジタル化されたエラー信号
とを欠陥の有無に応じて切り換えてループフィルタ31に
供給するようにした情報再生装置のサーボ装置である。

〔作用〕

ローパス32及び低域補償イコライザ33がディジタルル
ープフィルタ31の前段に配されており、光ディスク１に
欠陥が生じている時には、エラー信号がローパス32及び
低域補償イコライザ33からなるローパスフィルタ特性を
介され、ループフィルタ31に供給される。したがって、
ループフィルタ31の前段にローパスフィルタが配設され
たことになり、エラー信号の急激な変化分が除去され、
エラー信号がホールドされる。このため、光ディスク１
に欠陥が生じている時にも、サーボが乱れない。

〔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説
明する。

第２図は、この発明が適用された光ディスク再生装置
の一例を示すものである。

第２図において、光ディスク１は、スピンドルモータ
２により回転される。この光ディスク１の記録信号が光
学ピックアップ３で再生される。

光学ピックアップ３には、光学系のデバイスが配され
ている。

すなわち、光学ピックアップ３には、レーザーダイオ
ード４が配設され、レーザーダイオード４からレーザー
ビームが照射される。このレーザービームがコリメータ
レンズ５で平行光線に整えられ、ビームスプリッタ６、
1/2波長板７、対物レンズ８を介して、光ディスク１の
信号記録面に照射される。

光ディスク１からの反射光が対物レンズ８、1/2波長
板７、ビームスプリッタ６を介され、集光レンズ９、シ
リンドリカルレンズ10を介して、フォトディテクタ11で
受光される。

対物レンズ８は、２軸デバイスにより支持さており、
トラッキング方向とフォーカス方向とに移動可能とされ
ている。トラッキングコイル12に与えられる電流に応じ
て、対物レンズ８がトラッキング方向に駆動される。フ
ォーカスコイル13に与えられる電流に応じて、対物レン
ズ８がフォーカス方向に駆動される。

光ピックアップ３全体は、スライド送りモータ14によ
り、トラッキング方向に移動可能とされている。

フォトディテクタ11は、第３図に示すように、フォト
ダイオード11A〜11Cと、フォトダイオード11E及び11Fと
から構成される。フォトディテクタ11を構成するフォト
ダイオード11A〜11Dでメインビームが受光され、フォト
ダイオード11E及び11Fでトラッキング用のサブビームが
受光される。

フォトディテクタ11のフォトダイオード11A〜11Dの出
力の加算信号が再生信号処理回路15に供給されるととも
に、ディフェクト検出回路16に供給される。

再生信号処理回路15で、光ディスク１の再生信号が復
号される。

ディフェクト検出回路16は、光ディスク１の信号記録
面に欠陥が生じているかどうかを検出するものである。
光ディスク１の信号記録面に欠陥が生じ、再生信号レベ
ルが所定値より小さくなると、ディフェクト検出回路16
は、ディフェクト検出信号Sdefを出力する。

フォトディテクタ11のフォトダイオード11A〜11Dの出
力がフォーカスエラー検出回路17に供給される。フォー
カスエラー検出回路17で、フォトダイオード11Aと11Cと
の加算出力と、フォトダイオード11Bと11Dの加算出力と
の差信号が検出される。このフォトダイオード11Aと11C
との加算出力と、フォトダイオード11Bと11Dの加算出力
との差信号がフォーカスエラー信号とされる。

すなわち、第４図に示すように、シリンドリカルレン
ズ10を介される反射光は、合焦位置では円形になり、合
焦位置から前後にずれると、楕円系になる。したがっ
て、フォトダイオード11Aと11Cとの加算出力と、フォト
ダイオード11Bと11Dの加算出力との差信号から、フォー
カスエラー信号が得られる。

フォトディテクタ11のフォトダイオード11B及び11Fの
出力がトラッキングエラー検出回路18に供給される。ト
ラッキングエラー検出回路18で、フォトダイオード11E
の出力とフォトダイオード11Fの出力との差信号が検出
される。このフォトダイオード11Eの出力とフォトダイ
オード11Fの出力との差信号がトラッキングエラー信号
とされる。

フォーカスエラー検出回路17から出力されるフォーカ
スエラー信号がA/Dコンバータ19でディジタル化され、
フォーカスサーボ回路20に供給される。フォーカスサー
ボ回路20の出力がD/Aコインバータ21、駆動アンプ22を
介して、フォーカスコイル13に与えられる。これによ
り、合焦点位置になるように、対物レンズ13がフォーカ
ス方向に移動される。

トラッキングエラー検出回路18から出力されるトラッ
キングエラー信号がA/Dコンバータ23でディジタル化さ
れ、トラッキングサーボ回路24に供給される。トラッキ
ングサーボ回路24の出力がD/Aコンバータ25、駆動アン
プ26を介して、トラッキングコイル12に与えられる。こ
れにより、ビームスポットがトラックセンタをトレース
するように対物レンズ13がトラッキング方向に移動され
る。

光ディスク１に欠陥が生じると、前述したように、デ
ィフェクト検出回路16からディフェクト検出信号Sdefが
出力される。このディフェクト検出信号Sdefがフォーカ
スサーボ回路20及びトラッキングサーボ回路21に供給さ
れる。これにより、フォーカスサーボ回路20及びトラッ
キングサーボ回路24に配設されるディジタルループフィ
ルタの特性が切り換えられる。

すなわち、通常の状態では、フォーカスサーボ回路20
及びトラッキングサーボ回路24のディジタルループフィ
ルタの特性は、ループのゲイン特性及び位相特性に応じ
た最適な特性とされている。ディフェクト検出信号Sdef
がフォーカスサーボ回路20及びトラッキングサーボ回路
24に供給されると、フォーカスサーボ回路20及びトラッ
キングサーボ回路24のディジタルループフィルタの前段
に、ローパスフィルタが配設された特性となる。

第１図は、フォーカスサーボ回路20及びトラッキング
サーボ回路24に配設されるディジタルループフィルタの
構成を示すものである。

第１図において、ディジタルループフィルタ31は、ロ
ーパスフィルタ32と、低域補償イコライザ33と、ハイパ
スフィルタ34とから構成される。ローパスフィルタ32、
低域補償イコライザ33、ハイパスフィルタ34とを縦続接
続することで、ループのゲイン特性及び位相特性に応じ
た最適な特性が得られる。

なお、従来のディジタルループフィルタでは、ローパ
スフィルタ、低域補償イコライザ、ハイパスフィルタの
配置順は特に考慮されていなかったが、この発明が適用
されたディジタルループフィルタ31では、ローパスフィ
ルタ32が前段にくるように配置される。

ディジタルループフィルタ31の出力が出力端子40から
取り出される。

ディジタルループフィルタ31の前段には、スイッチ回
路35が配設される。スイッチ回路35のａ側入力端には、
入力端子36からディジタルエラー信号が供給される。

低域補償イコライザ33とハイパスフィルタ34との接続
点の出力がホールドレジスタ37に供給される。ホールド
レジスタ37の出力がバッファ38を介してスイッチ回路35
のｂ側入力端に供給される。

入力端子39からは、ディフェクト検出信号Sdefが供給
され、このディフェクト検出信号がSdefにより、スイッ
チ回路35が切り換えられるとともに、ディフェクト検出
信号Sdefが供給されると、ホールドレジスタ37がイネー
ブル状態に設定される。

通常状態では、スイッチ回路35がａ側に接続される。
この時には、入力端子36からのディジタルエラー信号が
ローパスフィルタ32、低域補償イコライザ33、ハイパス
フィルタ34からなるディジタルループフィルタ31を介し
て、出力端子40から取り出される。これにより、ループ
のゲイン特性及び位相特性に応じた最適な特性が得られ
る。

光ディスク１に欠陥が生じると、入力端子39にディフ
ェクト検出信号Sdefが供給され、スイッチ回路35がｂ側
に切り換えられるとともに、ホールドレジスタ37がイネ
ーブル状態に設定される。これにより、低域補償イコラ
イザ33の出力がホールドレジスタ37に取り込まれる。そ
して、このホールドレジスタ37の出力がバッファ38、ス
イッチ回路35を介してループフィルタ31に供給される。
したがって、ループフィルタ31の前段に、ローパスフィ
ルタ32及び低域補償イコライザ33からなるローパスフィ
ルタが配されたことになる。

つまり、第５図はローパスフィルタ32の特性の一例で
ある。第５図において、A1はローパスフィルタ32の振幅
特性を示し、A2はローパスフィルタ32の位相特性を示
す。

第６図は低域補償イコライザ33の特性の一例である。
第６図において、A2は低域補償イコライザ33の振幅特性
を示し、B2は低域補償イコライザ33の位相特性を示す。

第７図はハイパスフィルタ34の特性の一例である。第
７図において、A3はハイパスフィルタ34の振幅特性を示
し、B3はハイパスフィルタ34の位相特性を示す。

ディジタルループフィルタ31は、ローパスフィルタ32
と、低域補償イコライザ33と、ハイパスフィルタ34とを
縦続接続して構成される。この時の特性は、第８図に示
すようになる。

第８図において、A4はその振幅特性を示し、B4はその
位相特性を示す。第８図に示すように、ローパスフィル
タ32、低域補償イコライザ33、ハイパスフィルタ34とを
縦続接続することで、ループのゲイン特性及び位相特性
に応じた最適な特性が得られる。

通常の状態では、スイッチ回路35がａ側に接続される
ので、入力端子36からのディジタルエラー信号が第８図
に示すような特性のディジタルループフィルタ31を介し
て、出力端子40から出力される。

光ディスク１に欠陥が生じている時には、ディジタル
ループフィルタ31の前段に、ローパスフィルタ32と低域
補償イコライザ33とを縦続接続して形成される第９図に
示すような特性のローパスフィルタが配設されることに
なる。

第９図は、ローパスフィルタ32と低域補償イコライザ
33とを縦続接続した時の特性である。第９図において、
A5はその振幅特性を示し、B5はその位相特性を示す。

光ディスク１の信号記録面に欠陥が生じている時に
は、ディジタルエラー信号が第９図に示すようなローパ
スフィルタ特性を介される。そして、第８図に示すよう
な特性のディジタルループフィルタ31を介して、出力端
子40から出力される。

このように、光ディスク１に欠陥が生じいる時には、
ディジタルループフィルタ31の前段に、第９図に示すよ
うな特性のローパスフィルタが配設される。このため、
エラー信号の急激な変化分が除去され、エラー信号がホ
ールドされる。したがって、光ディスク１に欠陥が生じ
ていても、サーボが乱れることがない。

〔発明の効果〕

この発明によれば、ディジタルループフィルタ31を構
成するローパス32及び低域補償イコライザ33が前段に配
されており、光ディスク１に欠陥が生じている時には、
エラー信号がローパス32及び低域補償イコライザ33から
なるローパスフィルタ特性を介され、ディジタルループ
フィルタ31に供給される。したがって、ディジタルルー
プフィルタ31の前段にローパスフィルタが配設されたこ
とになり、エラー信号の急激な変化分が除去され、エラ
ー信号がホールドされる。

したがって、光ディスク１の信号記録面に欠陥が生じ
ていても、サーボが乱れることがない。そして、ディジ
タルループフィルタ31を構成するローパス32及び低域補
償イコライザ33を利用して、光ディスク１の欠陥に対処
するためのローパスフィルタを構成させているので、回
路規模が大型化せず、コストダウンが図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例におけるループフィルタの
構成を示すブロック図、第２図はこの発明が適用された
光ディスク再生装置の一例のブロック図，第３図はこの
発明が適用された光ディスク再生装置におけるディテク
タの構成の説明に用いる平面図，第４図はこの発明の一
実施例におけるフォーカスサーボの説明に用いる斜視
図，第５図〜第９図はこの発明の一実施例の説明に用い
る周波数特性図，第10図及び第11図は従来のサーボ回路
におけるループフィルタの構成を示すブロック図であ
る。 図面における主要な符号の説明 1:光ディスク,3:光学ピックアップ， 16:ディフェクト検出回路， 31:ディジタルループフィルタ， 32:ローパスフィルタ,33:低域補償イコライザ,34:ハイ
パスフィルタ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サーボループのゲイン特性及び位相特性を
   最適化するローパスフィルタ及び低域補償イコライザ及
   びハイパスフィルタから構成され、上記ハイパスフィル
   タの出力信号に基づいてアクチュエータを駆動するディ
   ジタルループフィルタと、 上記ディジタルループフィルタの低域補償イコライザの
   出力をホールドする記憶手段と、 上記記憶手段の出力と再生信号に基づくエラー信号を選
   択的に切換える切換手段と、 上記再生信号の欠陥を検出する欠陥検出手段とを備え、 上記欠陥検出手段において欠陥の有と判断された場合
   は、上記記憶手段の出力を選択して上記ディジタルルー
   プフィルタに入力し、 上記欠陥検出手段において欠陥の無と判断された場合
   は、上記エラー信号を選択して上記ディジタルループフ
   ィルタに入力することを特徴とするサーボ回路。
2. 【請求項２】光ディスクから再生した再生信号に基づい
   てエラー信号を生成するエラー信号生成手段と、 サーボループのゲイン特性及び位相特性を最適化するロ
   ーパスフィルタ及び低域補償イコライザ及びハイパスフ
   ィルタから構成されるディジタルフィルタと、 上記ディジタルフィルタ中の低域補償イコライザの出力
   をホールドする記憶手段と、 上記記憶手段の出力と上記エラー信号生成手段にて生成
   したエラー信号を選択的に切り換える切換手段と、 上記再生信号の欠陥を検出する欠陥検出手段と、 上記欠陥検出手段において欠陥の有と判断された場合
   は、上記記憶手段の出力を選択して上記ディジタルルー
   プフィルタに入力し、 上記欠陥検出手段において欠陥の無と判断された場合
   は、上記エラー信号を選択して上記ディジタルループフ
   ィルタに入力する切換手段制御手段と、 上記ディジタルフィルタのハイパスフィルタの出力に基
   づいて駆動される駆動手段とを備えてなる再生装置。