JP2001307347A - 光学式ディスクプレーヤのサーボ制御装置及びその方法 - Google Patents

光学式ディスクプレーヤのサーボ制御装置及びその方法

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JP2001307347A
JP2001307347A JP2000122468A JP2000122468A JP2001307347A JP 2001307347 A JP2001307347 A JP 2001307347A JP 2000122468 A JP2000122468 A JP 2000122468A JP 2000122468 A JP2000122468 A JP 2000122468A JP 2001307347 A JP2001307347 A JP 2001307347A
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Kiyoshi Tateishi
潔 立石
Masanori Kobayashi
正規 小林
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 種々のディフェクトに対する対処能力が高
く、高精度で安定したサーボ制御を行うことが可能なサ
ーボ制御装置及びその方法を提供する。 【解決手段】 光ピックアップのサーボ目標値からの偏
倚量を示す誤差信号を読取信号から抽出する誤差信号抽
出部と、光ピックアップのサーボ位置を変更せしめる駆
動部と、誤差信号を等化して駆動部を駆動する駆動信号
を生成するイコライザと、記録媒体のトラックにおける
所定の回転角度区間毎に誤差信号の積分値を算出する積
分値算出部と、記録媒体の1回転時における積分値の各
々を格納する積分値格納部と、読取信号におけるドロッ
プアウトの発生を検出するドロップアウト検出部と、ド
ロップアウトが発生した回転角度区間の積分値をドロッ
プアウトの発生以前における同一回転角度区間の当該既
格納積分値と比較してその変動量を算出する変動量算出
部と、変動量に応じてイコライザの等化特性を変更せし
める制御部と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク再生装
置に用いられるピックアップのサーボ制御装置及びサー
ボ制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】CD(Compact Disc)やDVD(Digita
l Versatile Disc)などの光ディスクの再生装置では良
好な再生動作を得るために、記録情報を読取るピックア
ップを所望のサーボ位置に制御するためのトラッキング
サーボ、フォーカスサーボ等のサーボ制御を用いるのが
一般的である。しかしながら、通常、光ディスクにはデ
ィスクの製造時及びディスクを使用する際に形成される
種々の傷や汚れなどの欠陥(ディフェクト)が存在し、
上記したサーボ制御を安定に動作させる際の障害とな
る。
【0003】図1は光ディスク1の断面図であり、光デ
ィスク1に生じる主なディフェクトの種類を示してい
る。光ディスク1は、保護層3、光ピックアップから照
射された光ビームを反射する反射層4、及びプラスチッ
ク等の透明材料からなる透明基板5により構成されてい
る。図1において、ディフェクトIは、反射層4にディ
スクの製造時に形成された傷であり、インタラプション
と称される。ディフェクトIIはディスク表面、すなわち
透明基板5上に付着した汚れであり、ブラックドットと
称される。ディフェクトIIIは、ディスク表面7に付着
した人間の脂などによる指紋であり、フィンガープリン
トと称される。ディフェクトIVは、ディスク表面7につ
いたキズであり、スクラッチと称される。
【0004】このようなディフェクトが存在する場合、
ディスクの再生時に光ピックアップが生成する読取信号
(RF信号)には欠落(ドロップアウト)が生じ、トラ
ッキング制御、フォーカス制御、あるいはチルト制御等
を含むサーボ制御の制御能力の低下を招く。従来、この
ようなディフェクトによるサーボ制御への悪影響を回避
する方法として、ディフェクトを検出した場合にはサー
ボ制御の制御量又はトラッキングエラー値やフォーカス
エラー値等を当該ディフェクトの検出前の値にホールド
(以下、単に前値ホールドと称する)してサーボ制御を
継続する等の方法が採られていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、比較的
長い時間ドロップアウトが継続する場合やバースト性の
ドロップアウトの場合、ホールド値が示す偏倚量と実際
の偏倚量とがかけ離れてしまうため、サーボ制御が不安
定になる。例えば、図2に示すように、ドロップアウト
が発生している期間中において光ピックアップへの駆動
信号は大きく変動し、サーボ制御が不安定になるという
問題があった。また、ドロップアウト終了後において過
渡現象が生じ、図3に示すように、例えば、フォーカス
エラー信号の正常値への収束が遅れてサーボ制御が不安
定になるという問題があった。すなわち、サーボ制御性
能の低下を生じたり、再生品質の大きな劣化を招く場合
があった。
【0006】また、上記したフィンガープリントやブラ
ックドット等のディフェクトは、通常、ディスクの半径
方向上で複数のトラックに渡って(すなわち、ディスク
の回転角度が略同一な位置に)形成される場合が多く、
このようなディフェクトに対しても効果的にサーボ制御
を安定化する必要があった。従って、本発明の目的は、
種々のディフェクトに対する対処能力の高い、高精度で
安定したサーボ制御を行うことが可能な高性能なサーボ
制御装置及びその方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によるサーボ制御
装置は、ディスク状の記録媒体から記録情報を読取って
読取信号を生成する光ピックアップのサーボ制御装置で
あって、光ピックアップのサーボ目標値からの偏倚量を
示す誤差信号を読取信号から抽出する誤差信号抽出部
と、光ピックアップのサーボ位置を変更せしめる駆動部
と、誤差信号を等化して駆動部を駆動する駆動信号を生
成するイコライザと、記録媒体のトラックにおける所定
の回転角度区間毎に誤差信号の積分値を算出する積分値
算出部と、記録媒体の1回転時における積分値の各々を
格納する積分値格納部と、読取信号におけるドロップア
ウトの発生を検出するドロップアウト検出部と、ドロッ
プアウトが発生した回転角度区間の積分値をドロップア
ウトの発生以前における同一回転角度区間の当該既格納
積分値と比較してその変動量を算出する変動量算出部
と、変動量に応じてイコライザの等化特性を変更せしめ
る制御部と、を有することを特徴としている。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の実施例について図面を参
照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明に用いられ
る図において、実質的に等価な構成要素には同一の参照
符を付している。 [第1の実施例]図4は、本発明による光ディスクプレ
ーヤのサーボ制御装置10の構成を概略的に示すブロッ
ク図である。
【0009】図4において、光ディスク1はスピンドル
モータ8によって回転駆動される。また、スピンドルモ
ータ8にはディスク駆動軸の所定回転角度ごとに1パル
スを発するFG信号発生器(図示しない)が設けられ、
生成されたFGパルス信号は制御部23に供給される。
光ピックアップ11はレーザ光ビームを光ディスク1に
照射し、光ディスク1からの反射光ビームを受光して受
光量に応じた信号を発生する。光ピックアップ11内に
設けられた光検出器12は、例えば4つの受光素子から
なる4分割光検出器である。これら4つの受光素子の各
々は図示しないビームスポットによる反射光を受光し、
これを電気信号に変換したものをそれぞれ読取信号RB
1〜RB4として出力する。尚、光ピックアップ11には
更に、読取点としての対物レンズ(図示しない)の向き
をディスク半径方向に偏倚せしめるトラッキングアクチ
ュエータ、及び上記ビームスポットの焦点位置を調整す
るフォーカシングアクチュエータを含む駆動部19が搭
載されている。
【0010】上記した構成により、光ピックアップ11
は光ディスク1から記録情報を読み取り、この際得られ
た読取信号RB1〜RB4を信号処理回路15に供給す
る。信号処理回路15内にはRFアンプが設けられてお
り、読取信号RB1〜RB4を増幅した後、これら読取信
号に基づいてトラッキングエラー信号TE、及びフォー
カスエラー信号FEを抽出する。より詳細には、信号処
理回路15は、読取信号RB1〜RB4を用い、互いに対
向している受光素子からの読取信号を加算した2つの加
算信号の間の差分信号をフォーカスエラー信号FEとし
て生成する。また、信号処理回路15は、例えば、読取
信号RB1〜RB4を用いた位相差法によってトラッキン
グエラー信号TEを生成する。信号処理回路15におい
て生成されたトラッキングエラー信号TE及びフォーカ
スエラー信号FEはサーボ・イコライザ(以下、単にイ
コライザと称する)17に供給される。
【0011】イコライザ17は、後に詳述するように、
信号処理回路15において生成されたトラッキングエラ
ー信号TE及びフォーカスエラー信号FE等の誤差信号
の振幅と位相を補償する回路である。すなわち、イコラ
イザ17は、誤差信号をサーボ制御に適した周波数特性
となるように等化処理し、それぞれ駆動信号TD、FD
として光ピックアップ11の駆動部19に供給する。駆
動部19は、供給された駆動信号TD、FDに基づいて
アクチュエータ作動信号TDRV、FDRVを生成し、光ピック
アップ11内のアクチュエータを作動させることによっ
てサーボ制御がなされる。
【0012】さらに、本発明においては、信号処理回路
15から読取RF信号を受信して、光ディスク1に形成
されたディフェクト、すなわち、当該読取RF信号のド
ロップアウトを検出するドロップアウト検出部21、及
びドロップアウト検出部21において検出されたドロッ
プアウト検出信号、前述のFGパルス信号、及び信号処
理回路15からの信号に基づいてイコライザ17を制御
する制御部23が設けられている。後述するように、制
御部23には、タイマ、サーボ制御量又はトラッキング
エラー値やフォーカスエラー値等の種々のデータを保持
するメモリ、及びイコライザ17の係数等を算出するた
めの演算部が設けられている。制御部23は、例えば、
マイクロコンピュータあるいは複数の回路ブロックで構
成されている。
【0013】サーボ制御装置10においては、アクチュ
エータが有する伝達関数や、光学系を含むエラー検出部
の検出感度等に応じて、ディスクの面ぶれ等のサーボ系
に発生する外乱等に対してもサーボが外れないように制
御帯域が定められ、この帯域において系が安定して動作
するように利得特性及び位相特性が設定される。より詳
細には、必要とされるサーボ系の帯域において位相余裕
が十分確保できるように等化特性が定められる。具体的
には、一巡伝達関数の利得特性が0dBとなる周波数帯
域、例えばフォーカスサーボの場合では、数百Hz〜数
kHz程度の帯域において十分な位相余裕が得られるよ
うに等化される。
【0014】図5は、本実施例におけるイコライザ17
の構成を示している。信号処理回路15において抽出さ
れた誤差信号であるトラッキングエラー信号TE、及び
フォーカスエラー信号FEは比例微分ゲイン乗算器(A
PD)31に供給され所定の利得を担う係数で乗算され
る。乗算されたこれらの誤差信号は比例微分補償器32
に供給されて位相補償がなされる。
【0015】比例微分補償器32は、入力信号の位相を
変化させることができるフィルタからなり、具体的に
は、例えば図5に示すように、2次のIIR(infinite
impulse response filter)型のデジタルフィルタを用
いることができる。このデジタルフィルタは係数乗算器
33A−33E、遅延素子34A−34D及び加算器3
5A、35Bから構成され、係数乗算器33A−33E
の各係数A0〜A4を変更することによって位相補償特
性を変化させることができる。
【0016】さらに、信号処理回路15からの誤差信号
は、積分ゲイン乗算器(AI)37にも供給される。積
分ゲイン乗算器(AI)37は、供給された誤差信号を
設定された利得で乗算し、積分器38に供給する。積分
器38は、いわゆるローパスフィルタ(LPF)であっ
て、1次のIIRフィルタで構成されている。すなわ
ち、積分器38は、誤差信号の低域成分の蓄積回路であ
って、過去の低域誤差信号を保持する保持回路として働
く。積分器38の出力信号は、前述の比例微分補償器3
2の出力信号と加算器43において加算され、その結果
得られた信号は駆動信号(TD、FD)として光ピック
アップ11の駆動部19に供給される。
【0017】従って、積分ゲイン乗算器(AI)37の
積分利得を増大すると積分器38からの出力信号が大き
くなり、現在のエラーに比例する成分が相対的に小さく
なる。その結果、現在の外乱(例えば、ディフェクトに
よるRF信号のドロップアウト等の突発的な外乱)への
追従性が低下し、一時的に外乱の影響を回避することが
可能になる。しかしながら、この状態を続けると、本来
追従すべき外乱(例えば、ディスクの面振れ等)への追
従性の低下によってフォーカス状態が維持されなくな
る。従って、積分利得及び比例利得は上記した現在の外
乱への追従性の点から定められなければならない。
【0018】図5に示すように、比例微分ゲイン乗算器
(APD)31及び積分ゲイン乗算器(AI)37の利
得は制御部23からの制御信号によって変更することが
できる。また同様に、比例微分補償器32の位相特性
は、制御部23からの制御信号によって、係数乗算器の
係数(図5に示す場合においては、2次係数である係数
乗算器33Cの係数A2)を変更することによって変化
させることができる。本実施例において、制御部23は
RF読取信号の包絡線(エンベロープ)信号の大きさに
基づいて、比例微分ゲイン乗算器(APD)31、積分
ゲイン乗算器(AI)37及び比例微分補償器32への
制御信号を生成している。
【0019】以下に、図6及び図7を参照して、上記エ
ンベロープ信号、ならびにドロップアウト検出信号の生
成について説明する。図6に示すように、信号処理回路
15内のエンベロープ検出回路によってRF読取信号
(図7(a))からエンベロープ信号(図7(b))が抽出
され、制御部23に供給される。また、このエンベロー
プ信号は、ドロップアウト検出部21内のコンパレータ
回路において、所定の識別レベルと比較され、所定の電
圧レベル(Vd)を有するドロップアウト検出信号(図
7(c))が生成される。なお、信号処理回路15におい
て、生成されたエンベロープ信号は適当なローパスフィ
ルタ(LPF)を介して制御部23に供給されてもよ
い。
【0020】次に、制御部23がなす利得及び位相の制
御動作について図8のフローチャート、及び図9、10
を参照しつつ説明する。まず、制御部23において、ド
ロップアウトが検出されたか否かが判別される(ステッ
プS1)。すなわち、例えばエンベロープ信号の立ち上
がり(又は立ち下がり)によってドロップアウトが開始
したか否かが判別される。次に、このドロップアウト検
出信号に応答して、エンベロープ信号の大きさ(振幅)
をサンプリングする(ステップS2)。
【0021】制御部23は、図9に示すように、サンプ
リングされた振幅値に応じて比例微分ゲイン乗算器(A
PD)31及び積分ゲイン乗算器(AI)37の利得を
変更せしめる制御信号を生成する。すなわち、エンベロ
ープ振幅値(以下、エンベロープレベルと称する)が所
定値(EL1)未満の場合は誤差信号の信頼度は低いの
で、比例利得を減少(−6dB)せしめると共に、積分
利得を増大(+6dB)せしめる制御信号を生成する。
一方、エンベロープレベルが別の所定値EL2(≧EL
1)を超える場合は、比例利得及び積分利得を変更しな
い、すなわち、変更量0dBを表す制御信号を生成す
る。また、エンベロープレベルがEL1ないしEL2の
間では、エンベロープレベルが増大するに従い比例利得
の変更量を−6dBから0dBへ変化させると共に、積
分利得を+6dBから0dBへ徐々に変化させる制御を
なす。
【0022】さらに、制御部23は、前述のように、比
例微分補償器32の2次係数(A2)をエンベロープレ
ベルに応じて変更せしめる制御信号を生成する。すなわ
ち、図10に示すように、エンベロープレベルが第1所
定値(EL3)未満の場合は位相余裕を増大させて過渡
現象を抑制するように当該係数値を変更せしめる制御信
号を生成する。一方、エンベロープレベルが第2所定値
EL4(≧EL3)を超える場合は、位相を変更しない
ことを示す制御信号を生成する。このようにエンベロー
プレベルに応じて利得及び位相を変更せしめる制御信号
をイコライザ17に供給する(ステップS4)。
【0023】次に、ドロップアウトがまだ継続している
か否かが判別される(ステップS5)。ドロップアウト
がまだ継続している場合には、ステップS2に戻って、
エンベロープ振幅をサンプリングし、上記したステップ
を繰り返す。ドロップアウトが終了、すなわち消滅した
場合には利得及び位相の変更制御を継続するか否かが判
別され(ステップ6)、変更制御を継続する場合にはス
テップS1に戻って、上記したステップを繰り返す。こ
の変更制御を継続しない場合には本ルーチンを抜ける。
以上の手順により、ドロップアウトが発生している期間
における、イコライザ17の利得及び位相の制御がなさ
れる。
【0024】尚、本実施例においては、比例利得と共に
積分利得を同時に変化させる場合を例に説明したが、一
方のみを変化させてもよい。すなわち、比例利得に対し
て積分利得を相対的に変化させればよい。また、上記し
た利得及び位相余裕の変更量は1例であって、用いられ
るサーボ系に応じて適宜設定してもよい。上記したよう
に、ドロップアウトが発生している期間において、包絡
線の振幅に応じてイコライザ17の利得及び位相特性を
変化させることによって高精度で安定したサーボ制御が
実現される。
【0025】[第2の実施例]図11は、本発明の第2
の実施例であるサーボ制御装置10におけるイコライザ
の構成を概略的に示す図である。本実施例が上記した第
1の実施例と異なるのは、図11に示すように、イコラ
イザ17には更に第2の比例微分ゲイン乗算器(APD
2)51及び第2の積分ゲイン乗算器(AI2)53が
設けられ、これらの乗算器の利得を制御部23からの第
2の制御信号によって変更することができる点である。
【0026】制御部23は、第1の実施例において説明
したエンベロープレベルに応じた利得変更の制御信号に
加えて、誤差信号の変動量に応じて第2の積分ゲイン乗
算器53の積分利得又は第2の比例微分ゲイン乗算器
(APD2)51の比例利得を変更せしめる第2の制御
信号によってイコライザ17の等化特性を制御する。本
実施例においては、エンベロープレベルによる利得制御
を補完するため、下記に規定する誤差信号の変動量(以
下、エラー変動量と称する)を用いる。
【0027】エラー変動量=エラー積分値(ドロップア
ウトの発生回転角度区間)−エラー積分値(ドロップア
ウト発生以前の同一回転角度区間) すなわち、光ディスクにおいて、ドロップアウトが発生
したトラック上での位置(回転角度区間)における誤差
信号の積分値から当該ドロップアウト発生以前のトラッ
ク上の同一回転角度区間における誤差信号の積分値を減
じた値である。より具体的には、例えば、ドロップアウ
トが発生したFGパルスの1期間における誤差信号の積
分値と、これと同一のFGパルス期間、すなわち、異な
るトラックの回転角度位置が同一の区間における誤差信
号の積分値との差分を用いることができる。なお、誤差
信号に代えて駆動信号を用いても良い。
【0028】エラー変動量は、制御部23内において生
成されるが、この生成プロセスを個別回路ブロックで表
した場合の1例を図12に示す。まず、誤差信号をアナ
ログ/デジタル(A/D)変換器56でデジタル信号に
変換した後、積分回路57において積分値を生成する。
生成された積分値は、セレクタ60のL側入力端子及び
減算器59に供給される。セレクタ60の出力端子は、
FIFO(first-in first-out)メモリ58に接続され
る。また、セレクタ60のH側入力端子には、FIFO
メモリ58からの出力が供給される。さらに、セレクタ
60の制御端子には、ドロップアウト検出信号が供給さ
れる。かかる構成によりセレクタ60は、ドロップアウ
ト検出信号がLレベルのとき、すなわち、ドロップアウ
トが検出されない場合には、積分回路57から供給され
る積分値を選択的にFIFOメモリ58に供給すると共
に、ドロップアウト検出信号がHレベルのとき、すなわ
ち、ドロップアウトが検出された場合には、FIFOメ
モリ58からの出力信号を選択的にFIFOメモリ58
に供給する。
【0029】FIFOメモリ58はN段のメモリであっ
てゲート回路60を介してディスクの1回転当たりN個
のパルス(N pulse/rotation)を有するFGパルス信
号が供給され、このFGパルス信号に応じて順次メモリ
内容が減算器59に供給される。すなわち、減算器59
においては、現在の回転角度区間における誤差信号の積
分値からこれと異なるトラックで同一回転角度区間にお
ける誤差信号の積分値が減算されて出力される。なお、
以上の構成から、ドロップアウトが検出された場合に
は、誤差信号の積分値のFIFOメモリ58への供給が
禁止され、FIFOメモリ58のデータ更新は行われな
いようになっている。従って、FIFOメモリ58に
は、ドロップアウト検出以前の最新の積分値が格納され
ることになる。
【0030】制御部23がなす制御動作の手順は、上記
した第1の実施例の場合と同様であるが、エンベロープ
レベルに応じた利得変更の第1の制御信号に加えて、エ
ラー変動量に応じた第2の利得変更の制御信号がイコラ
イザ17内の第2の比例微分ゲイン乗算器(APD2)
51及び第2の積分ゲイン乗算器(AI2)53に供給
される。すなわち、制御部23は、図13に示すよう
に、エラー変動量が負の領域における第1所定値(EV
1)未満の場合には、エラー変動量の絶対値が増大する
に従い比例利得の変更量を負の方向に増大(図13に示
す場合では、0dBから−0.2dBへ)せしめる、す
なわち、比例利得を減少せしめると共に、積分利得の変
更量を増大(0dBから0.4dBへ)せしめる、すな
わち、積分利得を増大せしめる。つまり、エラー変動量
が負の領域の上記第1所定値(EV1)未満にある場合
には、いわゆるドロップアウトによって正常な誤差信号
が得られない(0近傍とされる)状態にあると考えられ
るため、比例利得を減少すると共に積分利得を増大して
ドロップアウトの影響を受けた誤差信号には追従しない
状態を維持するのである。また、エラー変動量が正の領
域における第2所定値(EV2)を超える場合には、エ
ラー変動量が増大するに従い比例利得の変更量を増大
(0dBから0.4dBへ)せしめる、すなわち、比例
利得を増大せしめると共に、積分利得の変更量を負の方
向に増大(0dBから−0.4dBへ)せしめる、すな
わち、積分利得を減少せしめる。つまり、エラー変動量
が正の領域の上記第2所定値(EV2)を超える場合に
は、ディスクの回転等によって発生する外乱によって、
実際に目標値からのずれが大きくなった状態にあると考
えられるので、比例利得を増大すると共に、積分利得を
減少して、サーボ制御装置の上記外乱への追従性能を向
上させるのである。エラー変動量が第1所定値(EV
1)及び第2所定値(EV2)の間では比例利得及び積
分利得の補正は行わない(すなわち、0dB)。尚、上
記した利得の変更量などは、用いられるサーボ系、ディ
スクの種類等に応じて適宜選択すればよい。
【0031】以上述べたように、利得補正をエンベロー
プレベルによる利得制御に加えることによって、更に高
精度で安定したサーボ制御が実現される。尚、上記にお
いては、イコライザ17の利得を補正するため第2の比
例微分ゲイン乗算器(APD2)及び第2の積分ゲイン
乗算器(AI2)の利得を調整する場合を例に説明した
が、本発明はこれに限らず様々な適用が可能である。す
なわち、第1の実施例の説明に用いた図5に示したイコ
ライザ17において、比例微分ゲイン乗算器(APD)
31、積分ゲイン乗算器(AI)37、及び比例微分補
償器32の特性を変更せしめる制御信号を、上記したエ
ラー変動量に基づいて定めてもよい。また、図14に示
すように、積分ゲイン乗算器(AI)37を有しないイ
コライザの比例利得又は位相特性を変更せしめるように
してもよい。
【0032】上記したように、ドロップアウトが発生し
たトラック上での位置(回転角度区間)におけるエラー
変動量をドロップアウトが発生する以前のトラック上の
同一回転角度区間と比較してイコライザ17の特性を調
整している。従って、ディフェクトが複数のトラックの
略同一位置に渡って形成され、RF信号にドロップアウ
トが発生する場合であっても、ドロップアウト発生中の
サーボ制御を安定化できる。また、ドロップアウト消滅
後の過渡現象も抑制でき、高精度で安定したサーボ制御
が実現される。
【0033】[第3の実施例]図15は、本発明の第3
の実施例であるサーボ制御装置10の構成の1例を示す
ブロック図である。尚、説明の簡便さのため、サーボ制
御装置10の構成の主要な部分を個別回路ブロックで表
している。本実施例において、フォーカスエラー検出部
61からのフォーカスエラー信号はスイッチ部62を介
してイコライザ17に供給されると共に、フォーカスエ
ラー信号の表す誤差量が誤差量保持部63に供給されて
保持される。スイッチ部62は、論理AND回路64か
らの論理信号に応じて選択的にフォーカスエラー検出部
61からのフォーカスエラー信号又は誤差量保持部63
からの誤差量をイコライザ17に供給する。スイッチ部
62は、コンパレータ66からのドロップアウト検出信
号、及びエラー変動量が所定値以下であることを判別す
る判別器68からのエラー変動量判別信号の論理積を取
る。すなわち、論理AND回路64は、ドロップアウト
が検出され、かつエラー変動量が所定値以下である場合
にHレベルの信号を発し、保持部63からの誤差量をイ
コライザ17に供給せしめる。尚、メモリ73には制御
部23からの制御信号が供給され、ドロップアウトの発
生回転角度区間に対応する誤差量がメモリ73から保持
部63にホールド値として出力されるようになってい
る。
【0034】以上、エラー変動量が所定値以下である場
合に限りメモリ73から保持された誤差量が出力される
場合を例に説明したが、ドロップアウトが検出された場
合には、保持された誤差量をイコライザ17に供給せし
めるようにしてもよい。上記した構成によって、ドロッ
プアウトが発生したトラック上の回転角度区間における
サーボ制御量をドロップアウト発生以前の異なるトラッ
ク上の同一回転角度区間の値にホールドすることがで
き、高精度で安定したサーボ制御が実現される。
【0035】[第4の実施例]図16は、本発明の第4
の実施例であるサーボ制御装置10の構成の1例を示す
ブロック図である。第3の実施例の場合と同様に、サー
ボ制御装置10の構成の主要な部分を個別回路ブロック
で表している。本実施例が上記した第3の実施例と異な
るのは、ドロップアウト検出信号及びエラー変動量判別
信号に応答してイコライザ17の等化特性が変更される
点である。ドロップアウト検出信号及びエラー変動量判
別信号の論理積が論理AND回路64でとられ、その論
理積信号が、スイッチ部62に供給される。
【0036】すなわち、図16において、イコライザ1
7内の増幅器71の利得は、ドロップアウトが検出され
ている期間で、かつエラー変動量が所定値以下である場
合に低利得値に選択的に切り換えられる。図17に、ド
ロップアウト検出信号及びエラー変動量判別信号に応答
してイコライザ17の等化特性が変更される本実施例の
改変例を示す。すなわち、図17の実施例においては、
イコライザ17内の比例微分補償器32の位相補償量
は、ドロップアウトが検出されている期間で、かつエラ
ー変動量が所定値以下である場合に第2の位相補償量に
選択的に切り換えられる。
【0037】[第5の実施例]本発明の第5の実施例で
あるサーボ制御装置10のサーボ制御動作について、図
18〜図20を参照しつつ説明する。尚、サーボ制御装
置10及びイコライザ17の構成は、それぞれ図4及び
図5に示したものと同様である。本実施例においては、
ドロップアウトの発生に起因して誤差信号に生じる過渡
現象を抑制するためにドロップアウトの発生時及び発生
後においてイコライザ17の等化特性、すなわち利得及
び位相補償特性を変更している。以下に、この制御動作
の手順について詳細に説明する。
【0038】図18は、制御部23によってなされるフ
ォーカスエラー・ホールドの手順を示すフローチャート
であり、図19は、イコライザ17の等化特性変更の手
順を示すフローチャートである。これらのフローチャー
トに示される手順は並行して実行される。また、図20
に、イコライザ17の等化特性の変更を説明するための
タイムチャートを示す。
【0039】まず、図18及び図20を参照すると、制
御部23において、ドロップアウトが検出されたか否か
が判別される(ステップS11)。すなわち、例えばエ
ンベロープ信号の立ち上がり(又は、立ち下がり)によ
ってドロップアウトが開始したか否かが判別される。次
に、このドロップアウト検出信号に応答して、フォーカ
スエラー(FE)値が所定値(例えば、ゼロ)にホール
ドされる。また、これと同時にタイマが計時を開始する
(ステップS12)。ドロップアウトの発生期間におい
ては、フォーカスエラーに過渡的な振動が生じるので、
このフォーカスエラー・ホールドによって駆動信号は抑
制され光ピックアップの動作が安定化される。
【0040】次に、ドロップアウトの継続時間が所定時
間(Tdd)に達したか否かが判別される(ステップS1
3)。ドロップアウトの継続時間が所定時間(Tdd)に
達した場合には、フォーカスエラー・ホールドを解除す
る(ステップS15)。これは、フォーカスエラー・ホ
ールドの時間を必要以上に長くした場合にサーボの不安
定を招く場合があるのでこれを回避するためである。
【0041】ステップS13において、継続時間が所定
時間(Tdd)に達していない場合、ドロップアウトが終
了したか否かが判別される(ステップS14)。ドロッ
プアウトが終了していない場合には、ステップS13に
戻り、一方、ドロップアウトが終了した場合にはステッ
プS15に移行してフォーカスエラー・ホールドを解除
する。
【0042】ステップS15においてフォーカスエラー
・ホールドを解除した後は、サーボ制御を終了する旨の
制御信号の有無が判別され(ステップS16)、サーボ
制御を継続する場合にはステップS11に戻り、上記し
た手順を繰り返す。サーボ制御を終了する場合には本ル
ーチンを抜ける。次に、図19及び図20を参照しつ
つ、イコライザ17の等化特性変更の手順を説明する。
まず、制御部23において、イコライザ17の等化特性
を通常の利得及び位相特性、すなわち、ドロップアウト
が発生していない場合の特性(EQ1)に設定する(ス
テップS21)。次に、ドロップアウトが検出されたか
否かが判別される(ステップS22)。
【0043】このドロップアウト検出信号に応答して、
等化特性がドロップアウト時に用いられる等化特性(E
Q2)に変更される。このとき、位相余裕は増大され、
また、最大位相余裕が得られるように位相補償特性が変
更されるのが好ましい。位相余裕の増大によって誤差信
号波形の収束が速くなり、RF信号の立ち上がりも速く
なって安定なサーボ制御がなされる。位相補償特性及び
利得の変更は、例えば、比例微分補償器32の係数値、
及び積分ゲインの変更によって行うことができる。ま
た、係数値の変更は、制御部23内においてテーブルリ
ード/ライトによってなすことができる。
【0044】次に、ドロップアウトが終了したか否かが
判別される(ステップS24)。ドロップアウトが終了
したと判別された場合には、ドロップアウト終了してか
ら所定時間(Tde)が経過したか否かが判別される(ス
テップS25)。所定時間(Tde)が経過した場合、イ
コライザ17の等化特性を変更するために、係数値の算
出がなされ(ステップS26)、算出された係数値に基
づいて特性変更がなされる(ステップS27)。この係
数値の変更によってEQ2からEQ1への等化特性の変
更が終了したか否かが判別され(ステップS28)、終
了していない場合には、ステップS26に戻る。この特
性変更は、ステップS26ないしステップS28を繰り
返し実行することによって、図20に示すように、EQ
2からEQ1に徐々になされる。
【0045】ステップS28において等化特性の変更が
終了した後は、サーボ制御を終了する旨の制御信号の有
無が判別され(ステップS29)、サーボ制御を継続す
る場合にはステップS22に戻り、上記した手順を繰り
返す。サーボ制御を終了する場合には本ルーチンを抜け
る。以上説明したように、ドロップアウトの発生及び終
了に応答して、又はドロップアウトの発生及び終了から
の経過時間に応答して、イコライザの等化特性を変更す
ることによって誤差信号波形の収束が速くなり、ドロッ
プアウト発生後の過渡現象は抑制される。従って、高精
度で安定したサーボ制御が実現される。
【0046】尚、フォーカスエラー・ホールド値をゼロ
とした場合を例に説明したが、周回成分、又はブースト
成分を用いてもよい。尚、上記した種々の実施例は例示
であって、適宜組み合わせて適用することが可能であ
る。また、上記した実施例において示した各数値は例示
にすぎない。例えば、用いられるサーボ系、ディスクの
種類等に応じて適宜定められるものである。
【0047】
【発明の効果】上記したことから明らかなように、本発
明によれば、ディフェクトに対する対処能力の高い、高
精度で安定したサーボ制御を行うことが可能なサーボ制
御装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】光ディスクに形成される主なディフェクトの種
類を示す光ディスクの断面図である。
【図2】ドロップアウト期間中における光ピックアップ
への駆動信号の変動を示す図である。
【図3】ドロップアウト終了後の過渡現象によるフォー
カスエラー信号の変動を示す図である。
【図4】本発明による光ディスクプレーヤのサーボ制御
装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図5】本発明の第1実施例におけるイコライザの構成
を概略的に示すブロック図である。
【図6】エンベロープ信号、ならびにドロップアウト検
出信号を生成する構成を概略的に示すブロック図であ
る。
【図7】RF読取信号からエンベロープ信号を抽出し、
エンベロープ信号からドロップアウト検出信号を生成す
る場合の各波形を模式的に示す図である。
【図8】エンベロープレベルに応じてイコライザの微分
/積分利得及び位相補償特性を変更する場合の手順を示
すフローチャートである。
【図9】イコライザの微分/積分利得を変更する場合
の、エンベロープレベルに対する利得変更値を示すグラ
フである。
【図10】イコライザの位相補償特性を変更する場合
の、エンベロープレベル位相余裕を示すグラフである。
【図11】本発明の第2の実施例であるサーボ制御装置
におけるイコライザの構成を概略的に示すブロック図で
ある。
【図12】エラー変動量の生成プロセスを個別回路ブロ
ックで表した場合の1例を示す図である。
【図13】エラー変動量に対する比例利得及び積分利得
の変更量を示すグラフである。
【図14】本発明の第2の実施例の改変例におけるイコ
ライザの構成を概略的に示すブロック図である。
【図15】本発明の第3の実施例であるサーボ制御装置
の構成の1例を示すブロック図である。
【図16】本発明の第4の実施例であるサーボ制御装置
の構成のうち主要な部分を個別回路ブロックで表した図
である。
【図17】本発明の第4の実施例の改変例であるサーボ
制御装置の構成のうち主要な部分を個別回路ブロックで
表した図である。
【図18】本発明の第5の実施例における、制御部によ
ってなされるフォーカスエラー・ホールドの手順を示す
フローチャートである。
【図19】本発明の第5の実施例における、イコライザ
の等化特性変更の手順を示すフローチャートである。
【図20】本発明の第5の実施例における、イコライザ
の等化特性の変更を説明するためのタイムチャートであ
る。
【主要部分の符号の説明】
1 光ディスク 11 光ピックアップ 12 光検出器 15 信号処理回路 17 イコライザ 21 ドロップアウト検出部 23 制御部 31、51 比例微分ゲイン乗算器 32 比例微分補償器 33A−33E 係数乗算器 34A−34D 遅延素子 35A、35B、43 加算器 37、53 積分ゲイン乗算器 38 積分器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D096 AA05 DD01 FF01 GG06 GG10 HH11 KK13 5D118 AA17 BA01 BF02 CA02 CB01 CD09

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディスク状の記録媒体から記録情報を読
    取って読取信号を生成する光ピックアップのサーボ制御
    装置であって、 前記光ピックアップのサーボ目標値からの偏倚量を示す
    誤差信号を前記読取信号から抽出する誤差信号抽出部
    と、 前記光ピックアップのサーボ位置を変更せしめる駆動部
    と、 前記誤差信号を等化して前記駆動部を駆動する駆動信号
    を生成するイコライザと、 前記記録媒体のトラックにおける所定の回転角度区間毎
    に前記誤差信号の積分値を算出する積分値算出部と、 前記記録媒体の1回転時における前記積分値の各々を格
    納する積分値格納部と、 前記読取信号におけるドロップアウトの発生を検出する
    ドロップアウト検出部と、 前記ドロップアウトが発生した回転角度区間の前記積分
    値を前記ドロップアウトの発生以前における同一回転角
    度区間の当該既格納積分値と比較してその変動量を算出
    する変動量算出部と、 前記変動量に応じて前記イコライザの等化特性を変更せ
    しめる制御部と、を有することを特徴とするサーボ制御
    装置。
  2. 【請求項2】 前記イコライザは、前記誤差信号を積分
    増幅して誤差積分信号を生成する積分器と、前記誤差信
    号に応じた誤差比例信号と前記誤差積分信号とを加算し
    た信号を前記駆動部に供給する加算器を更に含み、前記
    制御部は、前記ドロップアウトの検出に応答して前記駆
    動信号における前記誤差比例信号成分を減少せしめる
    か、または、前記誤差積分信号成分を増加せしめるか
    の、少なくともいずれか1を行うことにより、前記等化
    特性を変更せしめることを特徴とする請求項1記載のサ
    ーボ制御装置。
  3. 【請求項3】 前記制御部は、前記変動量が所定値より
    も大なる場合には前記誤差積分信号成分を減少せしめる
    ことを特徴とする請求項2記載のサーボ制御装置。
  4. 【請求項4】 前記記録媒体の1回転時における前記駆
    動信号の表す駆動量を前記所定の回転角度区間毎に格納
    する駆動量格納部を更に有し、前記制御部は、前記ドロ
    ップアウトの検出に応答して、前記ドロップアウトの発
    生回転角度区間に対応する当該既格納駆動量を前記駆動
    部に供給せしめることを特徴とする請求項1ないし3の
    いずれか1に記載のサーボ制御装置。
  5. 【請求項5】 前記記録媒体の1回転時における前記誤
    差信号の表す誤差量を前記所定の回転角度区間毎に格納
    する誤差量格納部を更に有し、前記制御部は、前記ドロ
    ップアウトの検出に応答して、前記ドロップアウトの発
    生回転角度区間に対応する当該既格納誤差量を前記イコ
    ライザに供給せしめることを特徴とする請求項1ないし
    3のいずれか1に記載のサーボ制御装置。
  6. 【請求項6】 前記制御部は、前記変動量が所定値より
    も大なる場合には前記既格納誤差量の前記イコライザへ
    の供給を停止せしめることを特徴とする請求項5に記載
    のサーボ制御装置。
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