JP3159326B2 - 光ディスクプレーヤのディジタルサーボ回路 - Google Patents

光ディスクプレーヤのディジタルサーボ回路

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクプレーヤの
ディジタルサーボ回路に関し、特にトラッキングサー
ボ、フォーカスサーボ及びスレッドサーボの各サーボ機
能を有するディジタルサーボ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスクプレーヤ、例えばCDプレー
ヤのトラッキングやフォーカスの各サーボ回路では、デ
ィスクの信号面にディフェクト(欠陥)があった場合、
正常なエラー信号が得られなく、サーボ外れを起こす可
能性があることから、ディフェクト検出時には各エラー
信号に代えて疑似エラー信号を用いることにより、サー
ボの安定化を図っている。この疑似エラー信号として
は、ディフェクト検出直前の各エラー信号の低域成分が
用いられる。このため、各サーボ回路には、各エラー信
号の低域成分を抽出するためのLPF(ローパスフィル
タ)が設けられることになる。
【0003】一方、ディスクの信号面から情報を読み取
るための光学式ピックアップのディスク半径方向におけ
る位置制御は、スレッドサーボ回路によって行われる。
このスレッドサーボ回路では、光学式ピックアップの駆
動源であるスレッドモータの駆動信号としてトラッキン
グエラー信号の低域成分が用いられることになる。この
ため、スレッドサーボ回路でも、トラッキングエラー信
号からその低域成分を抽出するLPFが必要となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これら各種フィルタを
有するサーボ回路のディジタル化を考えた場合、各フィ
ルタを個々に構成するものとすると、DSP(Digital S
ignal Processor)ステップが増え、回路規模が拡大する
という問題点がある。
【0005】そこで、本発明は、複数のフィルタ動作を
ハード的には1つのディジタルフィルタで実現すること
により、DSPステップ数の節約及びこれに伴う回路規
模の縮小化を可能とした光ディスクプレーヤのディジタ
ルサーボ回路を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によるディジタル
サーボ回路は、光ディスクの信号面からの読取信号に基
づいてその信号面の欠陥を検出する欠陥検出回路と、ト
ラッキングエラー信号の高域成分を除去するトラッキン
グ用フィルタと、フォーカスエラー信号に対して位相補
償をなすとともに、その途中段から前記フォーカスエラ
ー信号の低域成分を出力するサーボフィルタと、トラッ
キング用フィルタで高域成分が除去されたトラッキング
エラー信号の第1の低域成分、第2の低域成分及びサー
ボフィルタの途中段から出力されるフォーカスエラー信
号の低域成分をそれぞれ時分割にて順に設定される係数
値に応じて抽出するディジタルフィルタと、このディジ
タルフィルタに対してその時分割動作に同期して所定の
係数値を順次設定する係数設定回路と、トラッキングエ
ラー信号の第1の低域成分に基づいて光学式ピックアッ
プのディスク半径方向における位置制御をなすスレッド
サーボ回路と、ディジタルフィルタで抽出されるトラッ
キングエラー信号の第2の低域成分をホールドするトラ
ッキング用ホールドレジスタと、ディジタルフィルタで
抽出されるフォーカスエラー信号の低域成分をホールド
するフォーカス用ホールドレジスタと、トラッキングエ
ラー信号に応じて光ディスクのトラックに対する情報読
取用光スポットのディスク半径方向における位置制御を
なすとともに、前記欠陥検出回路による検出時にはトラ
ッキングエラー信号に代えて前記トラッキング用ホール
ドレジスタのホールド出力を用いるトラッキングサーボ
回路と、フォーカスエラー信号に応じて光学式ピックア
ップに内蔵の対物レンズの光ディスクの信号面に対する
離間距離を一定に保つべく制御するとともに、前記欠陥
検出回路による検出時にはフォーカスエラー信号に代え
て前記フォーカス用ホールドレジスタのホールド出力を
用いるフォーカスサーボ回路とを具備する構成となって
いる。
【0007】
【作用】スレッドサーボ用フィルタ、トラッキング及び
フォーカスの各ディフェクトホールド用フィルタを必要
とするディジタルサーボ回路において、これらのフィル
タは帯域が低く、サンプリングレートを落とすことが可
能であることから、これらのフィルタをDSP周期の例
えば256回に1回だけそれぞれ動作させるようにし、
ディジタルフィルタの乗算係数の係数値を時分割にて順
次変更することにより、ディジタルフィルタを時分割に
て活用し、ハード的には1つのディジタルフィルタに複
数のフィルタ機能を持たせる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明によるディジタルサーボ回
路の一実施例を示すブロック図である。図において、デ
ィスク1の記録情報は光学式ピックアップ2によって読
み取られる。ピックアップ2はスレッドモータ3を駆動
源としてディスク1の半径方向において移動可能に設け
られている。このピックアップ2の読取RF信号はRF
信号生成回路4を経た後復調系へ供給されるとともに、
A/Dコンバータ5でディジタル化されてディフェクト
(欠陥)検出回路6の検出入力となる。ディフェクト検
出回路6は、読取RF信号に基づいてディスク1の信号
面の汚れやピットの欠損等の欠陥を検出するためのもの
である。
【0009】フォーカスエラー(FE)信号生成回路7
は、周知の非点収差法等の生成法によってフォーカスエ
ラー信号を生成し、またトラッキングエラー(TE)信
号生成回路8は、周知の3ビーム法等の生成法によって
トラッキングエラー信号を生成する。フォーカスエラー
信号及びトラッキングエラー信号は、切換えスイッチ
9,10を介して選択的にフォーカスサーボフィルタ1
1及びトラッキングサーボフィルタ12にそれぞれ供給
される。
【0010】これらサーボフィルタ11,12を通過し
たフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号
は、PWMジェネレータ13,14にそれぞれに供給さ
れる。フォーカス用のPWMジェネレータ13は、サー
ボON状態ではフォーカスエラー信号をその信号レベル
に応じてパルス化した後、アクチュエータドライバ15
を介してピックアップ2内のフォーカスアクチュエータ
へドライブ信号として供給する。これにより、情報読取
用光スポットがディスク1の信号面に対してジャストフ
ォーカスとなるようにピックアップ2に内蔵された対物
レンズの信号面に垂直な方向(光軸方向)における位置
制御がされる。
【0011】また、トラッキング用のPWMジェネレー
タ14は、サーボON状態ではトラッキングエラー信号
をその信号レベルに応じてパルス化した後、アクチュエ
ータドライバ16を介してピックアップ2内のトラッキ
ングアクチュエータへドライブ信号として供給する。こ
れにより、ディスク1のトラック(ピット列)に対する
情報読取用光スポットのディスク半径方向における位置
制御がなされる。
【0012】トラッキングエラー信号はさらに、A/D
変換の際の折返しノイズを除去するためのアナログLP
(トラッキング用フィルタ)17を通過した後、A/
Dコンバータ18でディジタル化されて3入力1出力の
マルチプレクサ(MPX)19の2入力となる。このマ
ルチプレクサ19の残りの1入力として、フォーカスサ
ーボフィルタ11の途中段から導出されるフォーカスエ
ラー信号の低域成分が供給される。このサーボフィルタ
11は、フォーカスエラー信号に対して位相補償をなす
ために設けられたものであり、例えば、低域ブーストフ
ィルタ、位相補償フィルタおよび高域カットフィルタの
3段構成となっており、その第1段目の低域ブーストフ
ィルタの出力信号としてフォーカスエラー信号の低域成
分を導出する。ここで、サーボフィルタ11の途中段か
らフォーカスエラー信号の低域成分を導出するのは、デ
ィジタルフィルタ20でのサンプリングによる折返しノ
イズを低減するためである。MPX19の出力はディジ
タルフィルタ20に供給される。
【0013】このディジタルフィルタ20は、図2に示
すように、1次IIR型ディジタルフィルタを基本構造
とし、係数RAM21から出力される係数データに応じ
て各乗算係数の係数値K1〜K3が任意に設定可能な構
成となっている。係数RAM21は、アドレス発生器2
2から発せられるアドレス信号によって指定されるアド
レスに格納されている係数データを読み出してディジタ
ルフィルタ20に出力する。アドレス発生器22は、例
えば88.2KHz の1周期に1回カウントアップする
例えば8ビットのカウンタ23のカウント値が、例えば
FF,00,01(Hex) のとき所定のアドレス信号を順
次係数RAM21に出力する。
【0014】これにより、係数RAM21からディジタ
ルフィルタ20に対し、所定の周期で3系統の係数デー
タが順次繰り返して供給される。すなわち、ディジタル
フィルタ20は、時分割にて3系統のLPFとして機能
することになる。第1の系統のLPFは、設定された係
数値に基づくフィルタ特性にてトラッキングエラー信号
の低域成分を抽出し、この低域成分をPWMジェネレー
タ24に供給してその信号レベルに応じてパルス化した
後、スレッドドライバ25を介してスレッドモータ3の
ドライブ信号とするためのスレッドサーボ用フィルタで
ある。
【0015】一方、第2,第3の系統のLPFは、設定
された係数値に基づくフィルタ特性にてトラッキングエ
ラー信号及びフォーカスエラー信号の各低域成分を抽出
し、これら各エラー信号の低域成分をホールドレジスタ
26,27に格納するためのディフェクトホールド用フ
ィルタである。そして、ディフェクト検出回路6によっ
てディスク1のディフェクトが検出されたときは、その
検出出力によって切換えスイッチ9が切り換えられるこ
とにより、フォーカスエラー信号に代えてホールドレジ
スタ27のホールド出力が疑似エラー信号としてサーボ
フィルタ11へ供給され、これによりディスク1の信号
面のディフェクトに起因するサーボ外れを防止できるこ
とになる。トラッキングサーボに関しても同様である。
【0016】ここで、上述したスレッドサーボ用フィル
タ、フォーカス及びトラッキングのディフェクトホール
ド用フィルタの3系統のフィルタを各々独立のものとし
て考えた場合、例えば5.6448MHz のマスターク
ロックに対して64ステップでDSPを構成するものと
すると、各フィルタの動作は、88.2KHz で1周期
の動作が成り立つ。しかし、各フィルタに求められる周
波数帯域は、88.2KHz に対して極めて低く、8
8.2KHz のサンプリングでは、係数や乗算器のビッ
ト数の大幅な増加を招くことになる。
【0017】そこで、本発明においては、スレッドサー
ボ用フィルタ、フォーカス及びトラッキングのディフェ
クトホールド用フィルタに関しては動作を間引き、25
6周期に1回動作するようにしている。これにより、実
質的にはこれらフィルタは345Hz のサンプリングと
なり、係数や乗算器のビット数が増加するという懸念は
なくなる。また、逆にそれぞれのフィルタが256周期
に1回しか動作しないことから、ディジタルフィルタ2
0を時分割で活用することにより、ハード的には1つの
フィルタに複数のフィルタを組み込むことが可能となる
ため、DSPステップ数の節約、それに伴う回路規模の
縮小化が図れることになる。
【0018】なお、上記実施例では、CDプレーヤに適
用した場合について説明したが、本発明はCDプレーヤ
への適用に限定されるものではなく、ビデオディスク等
の光ディスクのプレーヤ全般に適用し得るものである。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スレッドサーボ用フィルタ、トラッキング及びフォーカ
スの各ディフェクトホールド用フィルタを必要とするデ
ィジタルサーボ回路において、時分割を活用することで
ハード的には1つのディジタルフィルタに複数のフィル
タを組み込むことが可能となるため、DSPステップ数
の節約及びこれに伴う回路規模の縮小化が図れることに
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるディジタルサーボ回路の一実施例
を示すブロック図である。
【図2】IIR型ディジタルフィルタの構成図である。
【符号の説明】
1 ディスク 2 光学式ピックアップ 3 スレッドモータ 6 ディフェクト検出回路 7 フォーカスエラー信号生成回路 8 トラッキングエラー信号生成回路 11 フォーカスサーボフィルタ 12 トラッキングサーボフィルタ 13,14,24 PWMジェネレータ 15,16 アクチュエータドライバ 19 マルチプレクサ(MPX) 20 ディジタルフィルタ 25 スレッドドライバ 26,27 ホールドレジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−176822(JP,A) 特開 昭60−154336(JP,A) 特開 昭63−78375(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/09 - 7/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ディスクの信号面からの読取信号に基
    づいてその信号面の欠陥を検出する欠陥検出回路と、 トラッキングエラー信号の高域成分を除去するトラッキ
    ング用フィルタと、フォーカスエラー信号に対して位相補償をなすととも
    に、その途中段から前記フォーカスエラー信号の低域成
    分を出力するサーボフィルタと、 前記トラッキング用フィルタで高域成分が除去された前
    記トラッキングエラー信号の第1の低域成分、第2の低
    域成分及び前記サーボフィルタの途中段から出力される
    前記フォーカスエラー信号の低域成分をそれぞれ時分割
    にて順に設定される係数値に応じて抽出するディジタル
    フィルタと、 前記ディジタルフィルタに対してその時分割動作に同期
    して所定の係数値を順次設定する係数設定回路と、 前記トラッキングエラー信号の第1の低域成分に基づい
    て光学式ピックアップのディスク半径方向における位置
    制御をなすスレッドサーボ回路と、前記ディジタルフィルタで抽出される 前記トラッキング
    エラー信号の第2の低域成分をホールドするトラッキン
    グ用ホールドレジスタと、前記ディジタルフィルタで抽出される 前記フォーカスエ
    ラー信号の低域成分をホールドするフォーカス用ホール
    ドレジスタと、 前記トラッキングエラー信号に応じて光ディスクのトラ
    ックに対する情報読取用光スポットのディスク半径方向
    における位置制御をなすとともに、前記欠陥検出回路に
    よる検出時には前記トラッキングエラー信号に代えて前
    記トラッキング用ホールドレジスタのホールド出力を用
    いるトラッキングサーボ回路と、 前記フォーカスエラー信号に応じて前記光学式ピックア
    ップに内蔵の対物レンズの光ディスクの信号面に対する
    離間距離を一定に保つべく制御するとともに、前記欠陥
    検出回路による検出時には前記フォーカスエラー信号に
    代えて前記フォーカス用ホールドレジスタのホールド出
    力を用いるフォーカスサーボ回路とを具備することを特
    徴とする光ディスクプレーヤのディジタルサーボ回路。
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