JPS63220426A - Error signal detecting device for optical information reader - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a focusing error signal detecting device in which a few amount of fluctuation of a gain due to the dispersion of a modulation factor of a disk, etc., and a small amount of servo noise are generated, by eliminating the frequency component of an information signal by a detection circuit. CONSTITUTION:The output of a quarter optical detector 1 is current-voltage- converted by an operational amplifier 2 and a resistor 4, and an operational amplifier 3 and a resistor 5. And an envelope corresponding to the bright level of each optical detector output by the detection circuit whose time constant at the time of detecting is decided by an ideal diode 8, a resistor 10, and a capacitor 12, and the detection circuit whose time constant at the time of detecting is decided by an ideal diode 9, a resistor 11, and a capacitor 13. And it is subtracted at a subtractor 6, and gain adjustment is applied by a variable resistor 7, then, a focusing signal is outputted. In such a way, it is possible to obtain the error signal detector in which a few amount of leakage of the frequency component of the information signal, and a few amount of fluctuation of the gain due to the dispersion of the modulation factor of the disk, etc., and a small amount of servo noise are generated.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、情報記録媒体の情報トラック上に情報読取手
段を追従させるサーボ装置の誤差信号検出装置に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an error signal detection device for a servo device that causes an information reading means to follow an information track on an information recording medium.

従来の技術 ここでは従来のコンパクト・ディスク（以下「ＣＤ」と
略す）再生装置のサーボ装置を例にとって説明する。Ｃ
Ｄは円板状情報記録媒体上にピットと称される凸部がう
ず巻状に配列された情報トラックが形成されており、こ
のピットと長さの間隔によシ情報が記録されている。こ
の情報を再生するには、通常ディスクを回転させて、光
ビームのフォーカス・スポットを情報トラック上に照射
して、反射光量の変化から情報を読み取る。しかし、デ
ィスクのそりや、ディスク回転機構の機械精度により情
報記録面が振動し、光ビームのフォーカス・スポットが
情報記録面に合焦するとは限らない。これを解決するた
めに情報読取手段にはフォーカシング・サーボ装置が設
けられており、フォーカス・スポットと情報記録面の位
置ずれ量（以下「フォーカシング・エラー」という）を
検出して、それに応じてフォーカシング・アクチュエー
ターを駆動して、前記の位置ずれ量が、情報読み取りの
可能な範囲以下になるように制御する。2. Description of the Related Art Here, a servo device of a conventional compact disc (hereinafter abbreviated as "CD") playback device will be explained as an example. C
In D, an information track in which convex portions called pits are arranged in a spiral shape is formed on a disc-shaped information recording medium, and information is recorded at intervals equal to the length of the pits. To reproduce this information, the disk is usually rotated, a focused spot of a light beam is directed onto the information track, and the information is read from changes in the amount of reflected light. However, the information recording surface vibrates due to the warpage of the disk and the mechanical precision of the disk rotation mechanism, and the focus spot of the light beam does not necessarily focus on the information recording surface. To solve this problem, the information reading means is equipped with a focusing servo device that detects the amount of positional deviation between the focus spot and the information recording surface (hereinafter referred to as "focusing error"), and adjusts the focus accordingly. - Control the actuator so that the amount of positional deviation is below the range where information can be read.

また、情報トラックの回転中心と再生装置のディスク回
転中心が機械的にずれる可能性があるために情報トラッ
クが振動し、フォーカス・スポットが情報トラックから
はずれる可能性がある。これを解決するために情報読取
手段にはトラッキング・サーボ装置が設けられており、
フォーカス・スポットと情報トラックとの位置ずれ量（
以下「トラッキング・エラー」という）を検出して、そ
れに応じてトラッキング・アクチュエーターを駆動して
、前記の位置ずれ量が、情報読み取りの可能な範囲以下
になるように制御する。さらにトラッキング・アクチュ
エーター単体ではＣＤの全周にわたる情報読み取りが困
難なため、情報読取手段全体をディスクの半径方向に移
動させるトラバース・サーボ装置が設けられており、通
常再生時には。Furthermore, since there is a possibility that the rotation center of the information track and the rotation center of the disk of the reproducing device are mechanically misaligned, the information track may vibrate and the focus spot may deviate from the information track. To solve this problem, the information reading means is equipped with a tracking servo device.
Amount of positional deviation between the focus spot and the information track (
(hereinafter referred to as "tracking error") and drives the tracking actuator accordingly to control the amount of positional deviation to be below a range in which information can be read. Furthermore, since it is difficult to read information over the entire circumference of a CD with a single tracking actuator, a traverse servo device is provided that moves the entire information reading means in the radial direction of the disc during normal playback.

情報トラックが渦巻状であるために、トラッキング・ア
クチュエーターの駆動がしだいに外周側へと傾いていく
のを補正するように情報読取手段全体を外周側へ送るよ
うに働く。また、ＣＤ再生の長所である高速アクセス時
には、一時的にトラッキング・サーボをはずしてトラバ
ース・サーボ装置に強制送シ指令を印加して、ＣＤの目
的とする情報トラックの付近まで情報読取手段全体を高
速で送り（以下、この動作を「粗サーチ」という）、こ
のあとトラッキング・サーボとトラバース・サーボをか
けて目的とする情報トラックを見つけ出す（以下この動
作を「精サーチＪという）ように働く。Since the information track is spiral, the driving of the tracking actuator works to send the entire information reading means toward the outer circumference so as to correct the gradual inclination toward the outer circumference. In addition, during high-speed access, which is an advantage of CD playback, the tracking servo is temporarily removed and a forced feed command is applied to the traverse servo device to move the entire information reading device to the vicinity of the desired information track on the CD. It works by feeding at high speed (hereinafter this operation will be referred to as ``coarse search'') and then applying tracking servo and traverse servo to find the target information track (hereinafter this operation will be referred to as ``fine search J'').

以下、図面を参照しながら、上述したフォーカシング・
サーボ装置の従来の誤差信号検出装置の一例について説
明する。Below, while referring to the drawings, the focusing and
An example of a conventional error signal detection device for a servo device will be described.

第２図は、非点収差を利用したフォーカシング・サーボ
に用いる光学式ピックアップの４分割光検出器に投影さ
れるビームスポットの形状であり、（ＩＬ）は情報記録
面がフォーカス・スポットに対して近すぎる状態、（ｂ
）は合焦時、（Ｃ）は遠すぎる状態を示す。Figure 2 shows the shape of the beam spot projected onto the 4-split photodetector of the optical pickup used for focusing servo using astigmatism, and (IL) is the shape of the beam spot projected on the 4-split photodetector of the optical pickup used for focusing servo using astigmatism. too close state, (b
) indicates when the subject is in focus, and (C) indicates that the subject is too far away.

第３図は従来から用いられている誤差信号検出装置の回
路図である。第３図において、１は４分割光検出器、２
・３は演算増幅器、４・６は電流電圧変換抵抗、６は差
動アンプによる減算器、７はゲイン調整用可変抵抗であ
る。FIG. 3 is a circuit diagram of a conventionally used error signal detection device. In Fig. 3, 1 is a 4-split photodetector, 2
・3 is an operational amplifier, 4 and 6 are current-voltage conversion resistors, 6 is a subtracter using a differential amplifier, and 7 is a variable resistor for gain adjustment.

４分割光検出器１の出力は演算増幅器２と抵抗４および
演算増幅器３と抵抗６によって電流電圧変換され、減算
器６によって減算され、可変抵抗７でゲイン調整されて
７オーカシ／グ・エラー信号を出力する。The output of the 4-split photodetector 1 is converted into a current voltage by an operational amplifier 2 and a resistor 4, and an operational amplifier 3 and a resistor 6, subtracted by a subtracter 6, and the gain is adjusted by a variable resistor 7 to produce an error signal. Output.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、４分割光検出器の
それぞれの出力が、ピットの有無による情報信号により
変調を受けているためＫ、フォーカシング・エラー信号
に情報信号が漏れ込み、サーボノイズが増加するという
問題があった。特に。Problems to be Solved by the Invention However, in the above configuration, the output of each of the four-split photodetectors is modulated by the information signal depending on the presence or absence of pits. There was a problem of leakage and increased servo noise. especially.

ターンテーブルの高さが機構的にずれたりして、先述し
たように第２図（ＩＬ）や（０）のような状態で動作し
ている時には顕著である。また、ローパスフィルターに
よる情報信号の周波数成分除去は位相余裕の減少等、サ
ーボ特性に与える影響が無視できない。This is noticeable when the height of the turntable is mechanically deviated and is operating in the state shown in FIG. 2 (IL) or (0) as described above. Furthermore, the removal of frequency components of the information signal by a low-pass filter has a non-negligible effect on servo characteristics, such as a decrease in phase margin.

第２に、上記のような構成では、光検出器の平均出力電
流でサーボゲインが決まるため、ＣＤのピット深さのば
らつき等による変調率のばらつきによシ、サーボゲイン
が大きく変動するという問題があった。！４図にこれを
示す。ＣＤの場合、ピットのない部分では、光検出器の
出力電流が最大（ＩＭＡＸ　）となり、ピットのある部
分では出力電流が最小（工ｉｚｔ＊）　　となる。サー
ボゲインＧは平均出力電流ＣＩＡＶ冨）に比例し、 となる。第４図（ＩＬ）　、　（ｂ）　、　（０）はそ
れぞれ変調率が大。Second, in the above configuration, the servo gain is determined by the average output current of the photodetector, so there is a problem that the servo gain fluctuates greatly due to variations in the modulation rate due to variations in the pit depth of the CD, etc. was there. ! This is shown in Figure 4. In the case of a CD, the output current of the photodetector is the maximum (IMAX) in areas without pits, and the minimum (IZt*) in areas with pits. The servo gain G is proportional to the average output current CIAV, and is expressed as follows. Figure 4 (IL), (b), and (0) each have a large modulation rate.

中、小の場合であり、サーボゲインの変動を示している
。These are the cases of medium and small values, and show fluctuations in servo gain.

第３に、上記のような構成では、前述した粗サーチ時に
、７オーカシ／グ・サーボをかけたままトラバースを強
制送りした場合、ビームスポットがトラックを横切るの
に合わせてフォーカシング・サーボゲインが変動し、サ
ーボノイズが発生するという欠点があった。第５図にこ
れを示す。５点はビームスポットが情報トラック上にあ
る場合で、に点はビームスポットが情報トラックと隣接
する情報トラックの中間にある場合を示す。ｔは粗サー
チ時のトラック横切りの周期である。情報トラック上（
５点）では、ビットの有無による変調率が大きいため、
ＩＭＩＮは小さくなりＩＡＩ／Ｋ　も小さくなる。しか
し、情報トラック間（Ｋ点）ではピットが存在しないだ
め、ビームスポットの空間周波数による隣接トラックと
のクロストークのみの変調率となり、工にＩＮが大きく
なりｒＡＶ！！も大きくなる。前述したようにフォーカ
シングサーボゲインＧはＩＡＶｇに比例するので、Ｇは
トラック横切り周期ｔで変動する。このとき、フォーカ
シングアクチュエーターからノイズを発生するという問
題があった。Third, with the above configuration, if traverse is forcibly fed with the 7-focus/g servo applied during the coarse search described above, the focusing servo gain will change as the beam spot crosses the track. However, it had the disadvantage of generating servo noise. This is shown in Figure 5. Point 5 indicates that the beam spot is on the information track, and point 5 indicates that the beam spot is located between the information track and the adjacent information track. t is the period of track crossing during the coarse search. On the information track (
5 points), the modulation rate is large depending on the presence or absence of bits, so
IMIN becomes smaller and IAI/K also becomes smaller. However, since there are no pits between the information tracks (point K), the modulation rate is only due to crosstalk with adjacent tracks due to the spatial frequency of the beam spot, and the IN becomes larger than rAV! ! also becomes larger. As described above, since the focusing servo gain G is proportional to IAVg, G varies with the track crossing period t. At this time, there was a problem in that the focusing actuator generated noise.

本発明は上記問題点に濫み、情報信号の周波数成分の漏
れ込みが少なく、ディスクの変調率のばらつき等による
ゲイン変動が少なく、かつ、粗サーチ時のゲイン変動が
小さくてサーボノイズの発生が小さい、フォーカシフグ
誤差信号検出装置を提供するものである。The present invention overcomes the above-mentioned problems, and eliminates leakage of frequency components of information signals, reduces gain fluctuations due to variations in disk modulation rate, etc., and reduces gain fluctuations during coarse search, reducing generation of servo noise. The present invention provides a small focus shift error signal detection device.

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明の誤差信号検出装置
は、光学的な追従誤差を電気信号に変換する分割された
光検出器の電流出力を電圧に変換する電流電圧変換装置
と、光検出器出力の明レベル側のエンベロープに対応す
る、前記電流電圧変換装置の出力のエンベロープをエン
ベロープ検波する検波装置と、前記検波装置の出力を、
光学的な追従誤差信号となるように加減算する加減算装
置から構成されたものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the error signal detection device of the present invention converts the current output of a divided photodetector into a voltage, which converts the optical tracking error into an electrical signal. a current-voltage converter, a detection device that envelope-detects an envelope of the output of the current-voltage converter that corresponds to an envelope on the bright level side of the photodetector output, and an output of the detection device,
It is composed of an addition/subtraction device that performs addition and subtraction to obtain an optical tracking error signal.

作用 本発明は前記の構成により、情報信号の周波数成分が検
波回路により除去されるので、情報信号の周波数成分の
漏れ込みが少なく、光検出器の明レベル側のエンベロー
プによシゲインが決まるので、ディスクの変調率のばら
つき等によるゲイン変動が少なく、かつ、粗サーチ時の
ゲイン変動が小さくてサーボノイズの発生が小さい、す
ぐれた誤差信号検出装置を実現可能とするものである。According to the present invention, with the above configuration, the frequency component of the information signal is removed by the detection circuit, so there is little leakage of the frequency component of the information signal, and the gain is determined by the envelope on the bright level side of the photodetector. It is possible to realize an excellent error signal detection device in which gain fluctuations due to variations in the modulation rate of the disk are small, gain fluctuations during rough search are small, and generation of servo noise is small.

実施例 以下、本発明の一実施例の誤差信号検出装置について、
図面を参照しながら説明する。Example Below, regarding an error signal detection device according to an example of the present invention,
This will be explained with reference to the drawings.

第１図は本発明の一実施例における誤差信号検出装置の
回路図である。第１図において、１は４分割光検出器、
２・３は演算増幅器、４・５は電流電圧変換抵抗、６は
差動アンプによる減算器、７はゲイン調整用可変抵抗、
８・９は理想ダイオード、１０−１１は抵抗、１２伊１
３はコンデンサである。FIG. 1 is a circuit diagram of an error signal detection device in one embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a 4-split photodetector;
2 and 3 are operational amplifiers, 4 and 5 are current-voltage conversion resistors, 6 is a subtracter using a differential amplifier, 7 is a variable resistor for gain adjustment,
8 and 9 are ideal diodes, 10-11 are resistors, 12 and 1
3 is a capacitor.

４分割光検出器１の出力は演算増幅器２と抵抗４および
演算増幅器３と抵抗６によって電流電圧変換され、理想
ダイオード８と、抵抗１ｏとコンデンサ１２により検波
時定数の決定される検波回路、および理想ダイオード９
と、抵抗１１とコンデンサ１３により検波時定数の決定
される検波回路とにより、それぞれ光検出器出力の明レ
ベルに対応するエンベロープを検波され、減算器６によ
って減算され、可変抵抗子でゲイン調整されて、フォー
カシフグエラー信号を出力する。The output of the 4-split photodetector 1 is converted into a current voltage by an operational amplifier 2 and a resistor 4, an operational amplifier 3 and a resistor 6, and a detection circuit whose detection time constant is determined by an ideal diode 8, a resistor 1o and a capacitor 12, and ideal diode 9
and a detection circuit whose detection time constant is determined by a resistor 11 and a capacitor 13, the envelope corresponding to the bright level of the photodetector output is detected, subtracted by a subtracter 6, and gain adjusted by a variable resistor. and outputs a focus shift error signal.

前記の検波時定数は、情報信号の周波数を除去するのに
十分で、かつ、サーボの特性に悪影響を与えない値に設
定すればよい。The detection time constant may be set to a value that is sufficient to remove the frequency of the information signal and does not adversely affect the characteristics of the servo.

以上のように本実施例によれば、理想ダイオード８１９
と、抵抗１０−１１と、コンデンサ１２・１３とによる
検波装置を設けることにより、情報信号の周波数成分の
漏れ込みが少なく、ディスクの変調率のばらつき等によ
るゲイン変動が小さくて、粗サーチ時のサーボノイズの
発生が小さい、フォーカシング誤差検出装置を提供する
ことができる。As described above, according to this embodiment, the ideal diode 819
By providing a detection device with resistors 10-11 and capacitors 12 and 13, leakage of the frequency component of the information signal is reduced, and gain fluctuations due to variations in the modulation rate of the disk are small, making it easy to perform rough searches. A focusing error detection device that generates little servo noise can be provided.

なお本実施例では非点収差方式を用いたフォーカシング
誤差検出装置について説明したが、他の方式の装置にお
いても同様であり、トラツキフグ誤差検出装置において
も同様である。また、検波装置はサンプリングホールド
でも可能であり、その方式によらないことは言うまでも
ない。In this embodiment, a focusing error detection device using an astigmatism method has been described, but the same applies to devices using other methods, and the same applies to a tracking puffer error detection device. Further, the detection device can be a sampling-and-hold method, and it goes without saying that the method does not depend on that method.

発明の効果 本発明によれば、情報信号の周波数成分の漏れ込みが少
なく、ディスクの変調率のばらつき等によるゲイン変動
が小さくて、サーボノイズの発生が小さい、すぐれた誤
差信号検出装置を提供することができる。Effects of the Invention According to the present invention, it is possible to provide an excellent error signal detection device in which leakage of frequency components of information signals is small, gain fluctuations due to disc modulation rate variations, etc. are small, and generation of servo noise is small. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例における光学式情報読取装置
の誤差信号検出装置の回路図、第２図は非点収差を利用
した光学ピックアップの光検出器上のビームスポット形
状の平面図、第３図は誤差信号検出装置の従来例の回路
図、第４図はディスクの変調率のばらつきと光検出器の
出力変化を説明する波形図、第５図は粗サーチ時の光検
出器の出力波形図である。 １・・・・・・光検出器、２・３・・・・・・演算増幅
器、４・５・１０・１１・・・・・・抵抗、８・９・・
・・・・理想ダイオード。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名／　
　−一　先程出塁 、２，３　−　演算増ｔ′＆姦 ４、！；、ＩＯ，１１−・捨杭 ８．９−ｉイオード 名１図FIG. 1 is a circuit diagram of an error signal detection device for an optical information reading device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a beam spot shape on a photodetector of an optical pickup using astigmatism. Fig. 3 is a circuit diagram of a conventional error signal detection device, Fig. 4 is a waveform diagram illustrating variations in the modulation rate of the disk and changes in the output of the photodetector, and Fig. 5 is a waveform diagram of the photodetector during coarse search. It is an output waveform diagram. 1...Photodetector, 2.3...Operation amplifier, 4.5.10.11...Resistor, 8.9...
...Ideal diode. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person/
-1 Just got on base, 2, 3 - Calculation increase t'& rape 4,! ;, IO, 11-・Sake pile 8.9-i Iode name 1 diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 光学的な追従誤差を電気信号に変換する分割された光検
出器の電流出力を電圧に変換する電流電圧変換装置と、
光検出器出力の明レベル側のエンベロープに対応する、
前記電流電圧変換装置の出力のエンベロープをエンベロ
ープ検波する検波装置と、前記検波装置の出力を、光学
的な追従誤差信号となるように加減算する加減算装置と
を備えたことを特徴とする光学式情報読取装置の誤差信
号検出装置。a current-voltage converter that converts the current output of the divided photodetector into a voltage that converts an optical tracking error into an electrical signal;
Corresponding to the bright level side envelope of the photodetector output,
Optical information comprising: a detection device that envelope-detects the envelope of the output of the current-voltage conversion device; and an addition/subtraction device that adds and subtracts the output of the detection device so as to obtain an optical tracking error signal. Error signal detection device for reading device.