JP2008140420A - Tracking servo device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディスク状記録媒体に対して情報信号を記録/再生する際のトラッキングサーボを行うトラッキングサーボ装置に関する。 The present invention relates to a tracking servo device that performs tracking servo when an information signal is recorded / reproduced on / from a disk-shaped recording medium.
従来、下記特許文献1に開示されているように、光ディスクのトラッキング制御において、トラッキングエラー信号に対するオフセット値を補償するためのバイアス値が最適に設定できるようになされた。下記特許文献1が出願されるより従来においては、トラッキングエラー信号に対しては、トラバース信号をローパスフィルタを通すことで、トラバース信号のセンター値を求め、これをバイアス値としていた。ところが、ディスクの偏芯により得られるトラバース信号の周波数は大きく変動する。このため、ローパスフィルタの遮断周波数をどのように設定するかが課題となっていた。下記特許文献1は、光ディスクを回転させると共に光学情報読み取り手段を光ディスクの半径方向に動かした状態で、光学情報読み出し手段の出力からトラバース信号のセンター値を抽出している。
Conventionally, as disclosed in
ところで、近年、ディスク状記録媒体の具体例である、光ディスク、光磁気ディスク等が高密度化になるにつれて記録マーク列等のトラックの間隔は狭くなってきた。間隔が狭くなってきた記録マーク列やピット列に光ビームを正しく追従させるために、ディスクの偏芯仕様、及びサーボ仕様が厳しくなってきている。 By the way, in recent years, as the density of an optical disk, a magneto-optical disk, or the like, which is a specific example of a disk-shaped recording medium, is increased, the interval between tracks such as a record mark row has been reduced. In order to cause the light beam to correctly follow the recording mark row and the pit row whose intervals have become narrower, the disc eccentricity specification and servo specification have become stricter.
例えば、直径が12cmのディスクサイズでユーザ記録容量が640Mbyteのコンパクトディスク(CD)では、トラックピッチが1.6μmであり、許容される偏芯量140μmppに対して、許容残渣エラーは60nmpp程度であった。ところが、ユーザ記録容量が25Gbytである、短波長レーザを用いた高密度光ディスクではトラックピッチが0.32μmであり、許容される偏芯量50μmppに対して、許容残渣エラーは18nmpp程度と、厳しくなっている。 For example, a compact disc (CD) with a disc size of 12 cm in diameter and a user recording capacity of 640 Mbytes has a track pitch of 1.6 μm and an allowable residual error of about 60 nmpp for an allowable eccentricity of 140 μmpp. . However, in a high-density optical disk using a short wavelength laser with a user recording capacity of 25 Gbyt, the track pitch is 0.32 μm, and the allowable residual error is about 18 nmpp for an allowable eccentricity of 50 μmpp. Yes.
このように、ユーザ記録容量が大きくなるにつれて、トラックピッチは狭くなり、許容残渣エラーも小さくなる。この課題に対して、サーボ帯域を高くするとともに、許容偏芯量を抑制することが考えられる。 Thus, as the user recording capacity increases, the track pitch decreases and the allowable residue error also decreases. In response to this problem, it is conceivable to increase the servo band and suppress the allowable eccentricity.
つまり、コンパクトディスクのサーボ帯域が1kHz程度に対して、上記短波長レーザを用いた高密度光ディスクではサーボ帯域を3kHzまで高帯域にしていたが、二軸アクチュエータ等のアクチュエータの高次共振の影響もあることから、単純にサーボ帯域を上げることだけで解決することは難しいので、ディスクの許容偏芯量を抑制することも考えた。例えば、コンパクトディスクと上記短波長レーザを用いた高密度光ディスクを比較すると、コンパクトディスクが140μmの許容偏芯量に対して、上記短波長レーザを用いた高密度光ディスクは50μmしかディスク偏芯許容量がない。 In other words, the servo band of compact disks is about 1 kHz, whereas the high-density optical disk using the short wavelength laser has a high servo band up to 3 kHz. For this reason, it is difficult to solve the problem simply by increasing the servo bandwidth. Therefore, it was considered to suppress the allowable eccentricity of the disk. For example, when comparing a compact disc with a high-density optical disc using the short wavelength laser, the compact disc has an allowable eccentricity of 140 μm, whereas a high-density optical disc using the short wavelength laser has an allowable disc eccentricity of only 50 μm. There is no.
また、許容偏芯量を抑制し、厳しく制限することから、ディスクの成型精度、クランプ精度、モーター軸ぶれ精度への要求が、厳しくなってきている。これは、製造コストの上昇の一要因にもなっている。 In addition, since the allowable eccentricity is suppressed and strictly limited, demands for disc molding accuracy, clamping accuracy, and motor shaft runout accuracy are becoming stricter. This also contributes to an increase in manufacturing cost.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、サーボ帯域を上げることなく、安定性を十分確保した上で、トラッキング精度を上げることができるトラッキングサーボ装置の提供を目的とする。また、許容偏芯量のマージンを大きくすることが可能なトラッキングサーボ装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a tracking servo device that can increase the tracking accuracy while ensuring sufficient stability without increasing the servo band. It is another object of the present invention to provide a tracking servo device that can increase the margin of allowable eccentricity.
本発明に係るトラッキングサーボ装置は、上記課題を解決するために、ディスク状光記録媒体にビームを照射して情報を記録/再生する光学ヘッド手段を上記ディスク状光記録媒体の情報トラックに対してトラッキングするトラッキングアクチュエータから、トラッキングサーボをかけない状態で得られるトラッキングエラー信号に基づいて偏芯信号を生成する偏芯信号生成手段と、上記偏芯信号生成手段により生成された偏芯信号を用いた偏芯サーボ手段と、上記偏芯サーボ手段によるサーボの取れ残り量にてトラッキングサーボを行うトラッキングサーボ手段とを備える。 In order to solve the above problems, a tracking servo apparatus according to the present invention provides an optical head means for recording / reproducing information by irradiating a beam on a disk-shaped optical recording medium with respect to an information track of the disk-shaped optical recording medium. An eccentric signal generating means for generating an eccentric signal based on a tracking error signal obtained without tracking servo from a tracking actuator to be tracked, and an eccentric signal generated by the eccentric signal generating means are used. Eccentric servo means, and tracking servo means for performing tracking servo with the amount of remaining servo by the eccentric servo means.
このトラッキングサーボ装置にあって、上記偏芯サーボ手段は、上記偏芯信号を入力する第1の制御フィルタとを有し、この第1の制御フィルタによるサーボ取れ残り量を上記トラッキングサーボ手段にフィードフォワード供給する。 In this tracking servo apparatus, the eccentric servo means has a first control filter for inputting the eccentric signal, and feeds the servo remaining amount by the first control filter to the tracking servo means. Feed forward.
また、上記トラッキングサーボ手段は、上記トラッキングエラー信号が入力される第2の制御フィルタと、上記第2の制御フィルタのフィルタ出力が入力される上記トラッキングアクチュエータと、さらに上記第2の制御フィルタと上記トラッキングアクチュエータとの間にトラッキングサーボをオン又はオフするトラッキングサーボスイッチを設けてなる。 The tracking servo means includes a second control filter to which the tracking error signal is input, a tracking actuator to which a filter output of the second control filter is input, and further the second control filter and the A tracking servo switch for turning on or off the tracking servo is provided between the tracking actuator and the tracking actuator.
また、上記偏芯サーボ手段は、上記偏芯信号を上記トラッキングサーボ手段にフィードフォワード供給し、上記トラッキングサーボ手段は共通の制御フィルタにより上記トラッキングアクチュエータを駆動するようにしてもよい。 The eccentric servo means may feed the eccentric signal to the tracking servo means in a feedforward manner, and the tracking servo means may drive the tracking actuator by a common control filter.
このように本発明のトラッキングサーボ装置は、光ディスクにおけるトラッキングエラーからディスク偏芯信号を生成し、当該偏芯信号を1回転分メモリしておく。そして、この1回転分の偏芯信号をフィードフォワード信号としてトラッキングサーボ部に印加する。偏芯信号によるサーボの取れ残り量にて、従来のトラッキングサーボを行う。このように、偏芯信号によるループと、トラッキング信号によるループの2段サーボにてトラッキングを行うことにより、トラッキング精度を高めることができる。 Thus, the tracking servo device of the present invention generates a disc eccentric signal from the tracking error in the optical disc, and stores the eccentric signal for one rotation. Then, the eccentric signal for one rotation is applied as a feed forward signal to the tracking servo section. The conventional tracking servo is performed with the servo remaining amount by the eccentric signal. Thus, tracking accuracy can be improved by performing tracking with the two-stage servo of the loop based on the eccentric signal and the loop based on the tracking signal.
本発明により、トラッキングサーボ部の帯域を上げることなく、トラッキング精度を向上させることが可能となる。また、本発明により、トラッキング精度を維持した上で、許容偏芯量のマージンを大きくすることが可能となる。 According to the present invention, the tracking accuracy can be improved without increasing the bandwidth of the tracking servo section. Further, according to the present invention, it is possible to increase the margin of the allowable eccentricity amount while maintaining the tracking accuracy.
本発明によれば、トラッキングエラー信号から偏芯信号を生成し、偏芯信号による偏芯サーボ(粗トラッキングサーボ)と、トラッキングエラーによるトラッキングサーボ(微トラッキングエラーサーボ)との2段サーボ構成にすることで、信号サーボ帯域を上げることなく、安定性を十分確保した上で、トラッキング精度を上げることが可能となる。また、許容偏芯量のマージンを大きくすることが可能となる。 According to the present invention, an eccentricity signal is generated from a tracking error signal, and a two-stage servo configuration with an eccentricity servo based on the eccentricity signal (coarse tracking servo) and a tracking servo based on a tracking error (fine tracking error servo) is made. Thus, it is possible to increase the tracking accuracy while ensuring sufficient stability without increasing the signal servo band. In addition, it is possible to increase the margin for the allowable eccentricity.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明によるトラッキングサーボ装置の第1の具体例を示したものである。トラッキングサーボ装置1は、偏芯信号生成部4と、偏芯サーボ部14と、トラッキングサーボ部15とを備える。特に、この第1の具体例は、偏芯サーボ部14とトラッキングサーボ部15とを独立に動作する。
FIG. 1 shows a first specific example of a tracking servo apparatus according to the present invention. The
偏芯信号生成部4は、ディスク状光記録媒体の情報トラックに対して光学ヘッドの光スポットをトラッキングするトラッキングアクチュエータ12から、トラッキングサーボをかけない状態で得られるトラッキングエラー信号に基づいて偏芯信号ESを生成する。偏芯サーボ部14は、偏芯信号生成部4が生成した偏芯信号ESに基づいて偏芯サーボを行う。トラッキングサーボ部15は、偏芯サーボ部14によるサーボ取れ残り量にてトラッキングサーボを行う。
The eccentric
偏芯サーボ部14は、偏芯信号ESを入力して偏芯制御を行う制御フィルタ(C’)7を有し、この制御フィルタ7によるサーボ取れ残り量をトラッキングサーボ部15にフィードフォワード供給する。
The
トラッキングサーボ部15は、上記トラッキングエラー信号が入力されてトラッキング制御を行う制御フィルタ(C)9と、制御フィルタ9のフィルタ出力が入力されるトラッキングアクチュエータ12と、さらに制御フィルタ9とトラッキングアクチュエータ12との間にトラッキングサーボをオン又はオフするトラッキングサーボスイッチ10を設けてなる。トラッキングサーボスイッチ10は、制御信号入力端子11から供給されるスイッチ制御信号に応じて切り替えが制御される。
The
このトラッキングサーボ装置1にはトラッキングサーボスイッチ10がオンされた状態で、入力端子2からトラッキングエラー信号の目標値rが与えられる。この目標値rは減算器3に供給される。減算器3には、後述する制御対象(P)のトラッキングアクチュエータ12からのトラッキングエラー信号TESも供給される。減算器3は、トラッキング信号の目標値rから上記トラッキングエラー信号TESを減算し、差分信号を減算出力として制御フィルタ9に供給する。
The
トラッキングサーボスイッチ10がオンされる前、偏芯信号生成部4は、入力端子5から供給されるFG(frequency generator)信号であるタコ信号、制御端子6を介して図示しないシステムコントローラから供給される偏芯サーボスイッチ信号に基づいて、トラッキングエラー信号から偏芯信号を生成する。スイッチ10がオンされる前のトラッキングエラー信号は、光学ヘッド手段を光ディスクの情報トラックに対してトラッキングするトラッキングアクチュエータ12から、トラッキングサーボをかけない状態で得られるトラッキングエラー信号である。偏芯信号生成部4による偏芯信号ESの生成処理については詳細を後述する。
Before the
偏芯信号生成部4にて生成された偏芯信号ESは、制御フィルタ7に供給される。制御フィルタ7は、上記偏芯信号ESに基づいて偏芯サーボを行い、サーボ取れ残り信号をトラッキングサーボ部15に供給する。
The eccentric signal ES generated by the eccentric
このように、図1のトラッキングサーボ装置1は、偏芯信号生成部4からの出力信号(トラッキングエラー信号TESから検出された偏芯信号ES)を、適当な制御フィルタ7を通してトラッキングアクチュエータ12にフィードフォワードするものである。
As described above, the
このフィードフォワードループを偏芯サーボループ14と記している。なお、フィードフォワードさせるときには、偏芯信号とドライブ信号との極性は、偏芯信号によりトラッキングエラー信号が小さくなる方向に合わせるものとする(以下、同様)。
This feedforward loop is referred to as an
トラッキングアクチュエータ12は、トラッキングエラー信号TESを出力端子13に供給すると共に、フィードバックループ16により減算器3にフィードバックする。
The tracking
トラッキングサーボスイッチ10がオンとされてから、トラッキングサーボ部15は偏芯サーボ部14による上記サーボ取れ残り量を制御フィルタ9のフィルタ出力に加算しながら上記トラッキングアクチュエータ12を制御し、上記トラッキングアクチュエータ12を介したトラッキングエラー信号TESをフィードバック(フィードバックループ16)しながらトラッキングサーボを行う。
After the
偏芯サーボ部14により、ヘッドは偏芯にほぼ追従するので、トラッキングサーボ部15は偏芯サーボ部14で追従しきれないトラッキングエラーにのみ対処すればよい。この場合、トラッキングエラーループからみると、偏芯が極めて少ないディスクに対するトラッキングサーボとなるので、トラッキングサーボ部15単独に比べて、サーボ帯域は必要とされない。逆に、トラッキングサーボ部15単独の場合とサーボ帯域を同じにすれば、トラッキング精度は高まる。
Since the
ただし、動作順序としては、偏芯サーボが先で、次にトラッキングサーボを行う。これは、トラッキングサーボを先にONしてしまうと、トラッキングエラー信号が得られず、偏芯信号が生成できないためである。 However, as an operation sequence, the eccentric servo is first, and then the tracking servo is performed. This is because if the tracking servo is turned on first, a tracking error signal cannot be obtained and an eccentricity signal cannot be generated.
また、偏芯サーボ部14により粗トラッキング、トラッキングサーボ部15による微トラッキングの2段サーボ構成にすることで、許容偏芯量を大きくすることができる。つまり、トラッキングサーボ部15単独の場合の許容偏芯量をΔとすると、偏芯サーボ部14による偏芯サーボループでの許容残渣エラー量がΔということとなり、偏芯サーボループでの許容偏芯量Δ‘は、偏芯サーボループのゲイン分だけ、Δよりも大きくなる。つまり、全体として許容偏芯量は大きくすることが可能となる。
Further, by adopting a two-stage servo configuration with coarse tracking by the
次に、トラッキングサーボ装置1にて偏芯信号生成部4が偏芯信号ESを生成する基になるトラッキングエラー信号TESについて説明する。特に、トラッキングエラー信号TESから偏芯信号ESを生成するための原理説明となる。
Next, the tracking error signal TES that is the basis for the eccentric
図2は光ディスクにおけるトラッキングエラー信号TESの波形を示したものである。横軸は時間であり、縦軸はトラッキングエラー信号レベルを示す。ディスク1回転分のトラッキングエラー信号TESの波形である。 FIG. 2 shows the waveform of the tracking error signal TES in the optical disc. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the tracking error signal level. It is a waveform of the tracking error signal TES for one rotation of the disk.
図3は図2で示したトラッキングエラー信号TESとディスク偏芯との関係を示したものである。図3において、A→B→C→Dで、ディスク1回転となる。例えば、Aを、ディスクの回転中心とディスク中心(記録信号のスパイラルの中心)とのずれがピーク値(r+Δ;r:半径、Δ:中心ずれ量)のところとする。 FIG. 3 shows the relationship between the tracking error signal TES and the disk eccentricity shown in FIG. In FIG. 3, A → B → C → D, and the disk is rotated once. For example, suppose that A is the peak value (r + Δ; r: radius, Δ: center deviation amount) of the deviation between the rotation center of the disk and the center of the disk (the center of the spiral of the recording signal).
また、図4は、A近傍のトラッキングエラーを拡大したものである。Aのところでは、真ディスク中心の位置によるトラッキング位置とのずれが最大であることから、見かけ上、トラックピッチが広くなる。したがって、図4に示すように、ずれがピークのところではトラッキングエラーの周波数は低くなる。 FIG. 4 is an enlarged view of the tracking error near A. At A, since the deviation from the tracking position due to the position of the true disk center is the largest, the track pitch is apparently widened. Therefore, as shown in FIG. 4, the frequency of the tracking error is low at the peak of the deviation.
次に、図3におけるBのところでは、ディスクの回転中心とディスク中心とのずれが最小のところである。図5は、B近傍のトラッキングエラーを拡大したものである。Bのところでは、真ディスク中心の位置によるトラッキング位置とのずれが最小となり、本来のトラックピッチに対応したトラッキングエラーが得られる。したがって、図5のようにトラッキングエラーの周波数は高くなる。例えば、ディスクの回転中心とディスク中心とのずれが0、つまり、完全に合致したとき、最大周波数となる。 Next, at B in FIG. 3, the discrepancy between the disc rotation center and the disc center is the smallest. FIG. 5 is an enlarged view of the tracking error in the vicinity of B. At B, the deviation from the tracking position due to the true disk center position is minimized, and a tracking error corresponding to the original track pitch is obtained. Therefore, the frequency of tracking error becomes high as shown in FIG. For example, when the discrepancy between the disc rotation center and the disc center is zero, that is, when they completely match, the maximum frequency is reached.
次に、図3のCのところでは、ディスクの回転中心とディスク中心とのずれが再びピーク値(r−Δ)をとる。Cのところでも、真ディスク中心の位置によるトラッキング位置とのずれが最大であることから、見かけ上、トラックピッチが広くなる。したがって、Aと同様に、図4のようにトラッキングエラーの周波数は低くなる。 Next, at C in FIG. 3, the deviation between the disc rotation center and the disc center takes the peak value (r−Δ) again. Even at C, since the deviation from the tracking position due to the position of the true disk center is the largest, the track pitch is apparently widened. Therefore, like A, the frequency of the tracking error is lowered as shown in FIG.
次に、図3のDのところでは、ディスク回転中心とディスク中心とのずれが、再び最小となるところである。Dのところにおいても、Bと同様に、真ディスク中心の位置によるトラッキング位置とのずれが最小となり、本来のトラックピッチに対応したトラッキングエラーが得られる。したがって、Bと同様に、図5のようにトラッキングエラーの周波数は高くなる(ディスクの回転中心とディスク中心とのずれが0、つまり、完全に合致したとき、最大周波数となる)。 Next, in FIG. 3D, the discrepancy between the disc rotation center and the disc center is minimized again. Also at D, like B, the deviation from the tracking position due to the position of the true disk center is minimized, and a tracking error corresponding to the original track pitch is obtained. Therefore, like B, the frequency of the tracking error is high as shown in FIG. 5 (the maximum frequency is obtained when the discrepancy between the disc rotation center and the disc center is zero, that is, when they completely match).
最後に、再び、Aの位置に戻ってきて、ディスク1周分となり、以後、A,B,C,Dの各状態を繰り返す。A,B,C,Dの間の部分は、それぞれの状態の遷移部分であり、トラッキングエラーの周波数は、高周波から低周波に連続的に変化する。結局、図2のようなトラッキングエラー信号TESが得られる。 Finally, the position returns to the position A again, and the disk becomes one round. Thereafter, the states A, B, C, and D are repeated. The portions between A, B, C, and D are transition portions of the respective states, and the tracking error frequency continuously changes from a high frequency to a low frequency. Eventually, a tracking error signal TES as shown in FIG. 2 is obtained.
次に、偏芯信号生成部4の構成及び動作について詳細に説明する。図6は偏芯信号生成部4の内部構成を示すものである。入力端子20を介して入力されるトラッキングエラー信号TESの低域成分を通過するローパスフィルタ21と、ローパスフィルタ21からの低域成分信号のピークを検出するピーク検出器22と、ピーク検出器22により検出されたピークから反転マスクを生成する反転マスク生成部23と、反転マスク生成部23により生成された反転マスクを用いてピーク検出器22のピークからES信号を生成するES生成部24とを備える。
Next, the configuration and operation of the eccentric
ローパスフィルタ21は、トラッキングエラー信号TESのディスク1回転分中の偏芯の最大部分に応じた低周波を抽出する低周波抽出手段の具体例である。ピーク検出器22は、ローパスフィルタ21が抽出した低周波出力を半波だけにしてから包絡線を検出する。反転マスク生成部23は、ピーク検出器22により検出されたピークから反転マスクを生成する。ES生成部24は、反転マスク生成部23により生成された反転マスクを用いてピーク検出器22のピークからES信号を生成する。
The low-
また、偏芯信号生成部4は、生成した上記偏芯信号ESをディスクの1回転分だけ保持しておく偏芯信号保持部25をさらに備える。この偏芯信号保持部25は、トラッキングサーボ部15をオンにする前に上記ディスク1回転分の偏芯信号ESを保持しておく。これは、トラッキングサーボを先にオンしてしまうと、図2に示したようなトラッキングエラー信号TESが得られず、偏芯信号ESが生成できないためである。
Further, the eccentric
偏芯信号保持部25は、偏芯サーボスイッチ信号のオフOFFに応じてクローズし、偏芯サーボスイッチ信号のオンONに応じてオープンするスイッチ26と、スイッチ26のクローズにより上記偏芯信号ESをディスク1回転分記憶するメモリ部27と、偏芯サーボスイッチ信号のオフOFFに応じてオープンし、偏芯サーボスイッチ信号のオンONに応じてクローズするスイッチ28とを備える。スイッチ28がクローズのときはメモリ部27から偏芯信号ESが読み出されて出力端子29に供給される。スイッチ26とスイッチ28のクローズ、オープンは相互に異なる。これは、偏芯サーボ部14をオン状態にすると、トラッキングエラー信号がほぼ零になり、図2のようなトラッキングエラー信号が観察できず、正しく偏芯エラー信号も生成することができないのを防ぐためである。
The eccentricity
図7は図6に示した偏芯信号生成部4の各部により出力される信号波形を示す図である。入力端子20を介して入力されるトラッキングエラー信号TESは、図7(a)に示すようにディスクの1回転に応じて偏芯から疎、蜜を繰り返す。これをローパスフィルタ21を通すと、蜜部分に応じた高域成分が除去され疎部分に応じた低域成分のみが通過し図7(b)のような疎部分に対応した位置に正負のピークができるエンベロープ波形となる。
FIG. 7 is a diagram showing signal waveforms output by the respective units of the eccentric
さらに詳細には、トラッキングエラー信号(TES)を適当なローパスフィルタ21に通すことにより、図2でも説明したように、1回転中の偏芯量の大きさの違いからトラッキングエラー周波数の高低が生じることから、図7(b)のような信号が得られる。
More specifically, when the tracking error signal (TES) is passed through an appropriate low-
つまり、偏芯が最大のところでは、トラッキングエラー信号が低周波であることから、信号振幅が減衰されず検出される。一方、偏芯が最小のところでは、トラッキングエラー信号が高周波であることから、信号振幅が減衰され検出される。従って、図7(b)のような信号となる。 That is, at the maximum eccentricity, the tracking error signal has a low frequency, so that the signal amplitude is detected without being attenuated. On the other hand, where the eccentricity is minimum, the tracking error signal has a high frequency, so that the signal amplitude is attenuated and detected. Therefore, the signal is as shown in FIG.
このエンベロープ波形はピーク検出器22に供給される。ピーク検出器22は、半波回路と同様に、上記エンベロープ波形を図7(c)に示すように正側の半波波形を生成する。つまり、図7(b)の信号に対して、半波(+信号)だけにし、ピーク検出(包絡線検出)を行うことで、図7(c)のように、波形が正側しか出ていない信号を生成する。
This envelope waveform is supplied to the
この半波波形は、反転マスク生成部23及びES生成部24に供給される。反転マスク生成部23は、図7(c)の信号に対して、図7(d)のような反転マスク信号を生成する。具体的には、例えば、図8に示すように、図7(c)の信号をA/D変換後、出力y(n)をモニターし、y(n)<y(n-1)からy(n)>y(n-1)に遷移したポイントを検出してフラグを立て、マスク信号をHにする。そして、次に、フラグが立った時点でマスク信号をLとする。以降、この動作をトグル的に動作させていけばよい。
This half-wave waveform is supplied to the inversion
ES生成部24では、反転マスク生成部23により生成された反転マスク信号(図7(d))と、ピーク検出信号(図7(c))により、偏芯エラー信号(ES信号)(図7(e))を生成する。具体的には、ピーク検出信号(図7(c))を、反転マスク信号(d)がHになっている区間だけ反転させればよい。このようにして得られた信号は、偏芯量に応じたエラー信号ESとなる。
In the
メモリ部27では、回転に応じて出力されるタコメーターからのパルス信号(例えば、1回転1000パルスなど)により、サンプリングされた偏芯エラーESを保存する。具体的には、図9に示す偏芯信号保持部25のように、カウンタ31によりカウントされたタコ信号のパルスのカウント値をアドレス値として、入力端子30を介してES生成部24から供給される偏芯信号ESをメモリ部27に保存する。具体的に、偏芯信号ESは制御端子6を介して供給される偏芯サーボスイッチ信号(A)がオンのときにオープンするスイッチ26により、上記オン信号に応じてメモリ部27に上記アドレスにより書き込まれる。また、偏芯サーボスイッチ信号(A)がオフのときにオープンするスイッチ28を通してメモリ部27から読み出される。
The
偏芯信号保持部25は、図10に示すように、記憶部33として遅延器Z-n(n:一回転のパルス数。この例の場合、n=1000)を用いた、ディレイライン(多段のD-フリップフロップ)33にて実現してもよい。ディレイのタイミングは、タコ信号である。
As shown in FIG. 10, the eccentric
図11は、本発明によるトラッキングサーボ装置の第2の具体例を示したものであり、偏芯信号によるサーボ(偏芯サーボ)とトラッキングサーボ部を独立に動作することが可能なトラッキングサーボ装置40である。
FIG. 11 shows a second specific example of the tracking servo device according to the present invention, and a
このトラッキングサーボ装置40が第1の具体例のトラッキングサーボ装置1と異なるのは、第1の具体例が制御フィルタ7と制御シルタ9という二つの制御フィルタを有しているのに比して、共通の制御フィルタ(C)41を用いている点である。つまり、偏芯信号生成部4の偏芯信号ESをトラッキングサーボ部15にフィードフォワードして、共通の制御フィルタ41により、トラッキングアクチュエータ12を駆動する構成である。
The tracking
言い換えると、偏芯サーボ部14は、偏芯信号生成部4が生成した上記偏芯信号ESをトラッキングサーボ部15にフィードフォワード供給し、上記トラッキングサーボ部15は共通の制御フィルタ41によりトラッキングアクチュエータ12を駆動する。他の構成及び動作は第1の具体例と同様であるので説明を省略する。
In other words, the
図12は、本発明によるトラキングサーボ装置の第3の具体例を示したものであり、偏芯信号によるサーボ(偏芯サーボ)とトラッキングサーボ部を独立に動作することが可能なトラッキングサーボ装置42である。 FIG. 12 shows a third specific example of the tracking servo device according to the present invention, which is a tracking servo device capable of independently operating the servo by the eccentric signal (eccentric servo) and the tracking servo unit. 42.
このトラッキングサーボ装置42が第2の具体例のトラッキングサーボ装置40と異なるのは、偏芯信号生成部4により生成された偏芯信号ESをフィードフォワードする位置を異ならせている点である。
The tracking
このトラッキングサーボ装置42にはスイッチ10がオンされた状態で、入力端子2からトラッキングエラー信号の目標値rが与えられる。この目標値rは減算器3に供給される。減算器3には、制御対象(P)のトラッキングアクチュエータ12からのトラッキングエラー信号TESも供給される。減算器3は、トラッキング信号の目標値rから上記トラッキングエラー信号TESを減算し、差分信号を減算出力として制御フィルタ43に供給する。
The tracking
トラッキングサーボスイッチ10がオンされる前、偏芯信号生成部4は、入力端子5から供給されるFG信号であるタコ信号、制御端子6を介して図示しないシステムコントローラから供給される偏芯サーボスイッチ信号に基づいて、トラッキングエラー信号から偏芯信号を生成する。スイッチ10がオンされる前のトラッキングエラー信号は、光学ヘッド手段を光ディスクの情報トラックに対してトラッキングするトラッキングアクチュエータ12から、トラッキングサーボをかけない状態で得られるトラッキングエラー信号である。
Before the tracking
偏芯信号生成部4にて生成された偏芯信号ESは、加算器8に供給される。偏芯サーボ部14は偏芯信号生成部4にて生成された偏芯信号ESを加算器8を介してトラッキングサーボ部15にフィードフォワードすることになる。
The eccentric signal ES generated by the eccentric
このように、図12のトラッキングサーボ装置42は、偏芯信号生成部4からの出力信号(トラッキングエラー信号TESから検出された偏芯信号ES)を、トラッキングサーボ部15にフィードフォワードするものである。
As described above, the tracking
なお、フィードフォワードさせるときには、偏芯信号とドライブ信号との極性は、偏芯信号によりトラッキングエラー信号が小さくなる方向に合わせるものとする。 Note that when feedforward is performed, the polarities of the eccentricity signal and the drive signal are adjusted so that the tracking error signal is reduced by the eccentricity signal.
トラッキングアクチュエータ12は、トラッキングエラー信号TESを出力端子13に供給すると共に、トラッキングサーボスイッチ10及び減算器44にフィードバックする。
The tracking
減算器44は、理想的なトラッキングエラー信号からトラッキングアクチュエータ12の出力するトラッキングエラー信号を減算し、偏芯信号生成部4に供給する。これにより偏芯信号生成部4は、トラッキングエラー信号に基づいて偏芯信号ESを生成する。
The subtracter 44 subtracts the tracking error signal output from the tracking
偏芯サーボ部14により、ヘッドは偏芯にほぼ追従するので、トラッキングサーボ部15は偏芯サーボ部14で追従しきれないトラッキングエラーにのみ対処すればよい。この場合、トラッキングエラーループからみると、偏芯が極めて少ないディスクに対するトラッキングサーボとなるので、トラッキングサーボ部15単独に比べて、サーボ帯域は必要とされない。逆に、トラッキングサーボ部15単独の場合とサーボ帯域を同じにすれば、トラッキング精度は高まる。
Since the
ただし、動作順序としては、偏芯サーボが先で、次にトラッキングサーボを行う。これは、トラッキングサーボを先にONしてしまうと、トラッキングエラー信号が得られず、偏芯信号が生成できないためである。 However, as an operation sequence, the eccentric servo is first, and then the tracking servo is performed. This is because if the tracking servo is turned on first, a tracking error signal cannot be obtained and an eccentricity signal cannot be generated.
また、偏芯サーボ部14により粗トラッキング、トラッキングサーボ部15による微トラッキングの2段サーボ構成にすることで、許容偏芯量を大きくすることができる。つまり、トラッキングサーボ部15単独の場合の許容偏芯量をΔとすると、偏芯サーボループでの許容残渣エラー量がΔということとなり、偏芯サーボループでの許容偏芯量Δ‘は、偏芯サーボループのゲイン分だけ、Δよりも大きくなる。つまり、全体として許容偏芯量は大きくすることが可能となる。
Further, by adopting a two-stage servo configuration with coarse tracking by the
図13は、本発明によるトラッキングサーボ装置の第4の具体例を示したものである。このトラッキングサーボ装置45は、上記第1〜第3の具体例と異なり、偏芯サーボ部14による偏芯サーボと、トラッキングサーボ部15によるトラッキングサーボを同時動作させるものである。ただし、トラッキングサーボを動作させる前に、偏芯信号は生成させておくものとする。
FIG. 13 shows a fourth specific example of the tracking servo apparatus according to the present invention. Unlike the first to third specific examples, the tracking
トラッキングサーボスイッチ10は、加算器8とトラッキングアクチュエータ12との間に設ける。第1の具体例では、制御フィルタ9と加算器8との間に設けていたのと異なる。
The tracking
このため、このトラッキングサーボ装置45では、トラッキングサーボスイッチ10をオンにすると、偏芯サーボ部14による偏芯サーボとトラッキングサーボ部15によるトラッキングサーボが同時に動作する。
Therefore, in this
トラッキングサーボスイッチ10がオンされる前、偏芯信号生成部4は、入力端子5から供給されるFG信号であるタコ信号、制御端子6を介して図示しないシステムコントローラから供給される偏芯サーボスイッチ信号に基づいて、トラッキングエラー信号から偏芯信号を生成する。この偏芯信号は制御フィルタ7に供給される。
Before the tracking
スイッチ10がオンされると、入力端子2からトラッキングエラー信号の目標値rが与えられる。この目標値rは減算器3に供給される。減算器3には、制御対象(P)のトラッキングアクチュエータ12からのトラッキングエラー信号TESも供給される。減算器3は、トラッキング信号の目標値rから上記トラッキングエラー信号TESを減算し、差分信号を減算出力として制御フィルタ9に供給する。制御フィルタ9のフィルタ出力には、加算器8により、制御フィルタ7からのフィルタ出力も供給される。
When the
偏芯サーボ部14により、光学ヘッドは偏芯にほぼ追従するので、トラッキングサーボ部15は偏芯サーボ部14で追従しきれないトラッキングエラーにのみ対処すればよい。この場合、トラッキングエラーループからみると、偏芯が極めて少ないディスクに対するトラッキングサーボとなるので、トラッキングサーボ部15単独に比べて、サーボ帯域は必要とされない。逆に、トラッキングサーボ部15単独の場合とサーボ帯域を同じにすれば、トラッキング精度は高まる。
Since the optical head substantially follows the eccentricity by the
図14は本発明によるトラッキングサーボ装置の第5の具体例を示したものである。このトラッキングサーボ装置46も偏芯サーボ部14による偏芯サーボと、トラッキングサーボ部15によるトラッキングサーボを同時動作させる。ただし、トラッキングサーボを動作させる前に、偏芯信号は生成させておくものとする。また、このトラッキングサーボ装置46が第4の具体例のトラッキングサーボ装置45と異なるのは、第4の具体例が制御フィルタ7と制御フィルタ9という二つの制御フィルタを有しているのに比して、共通の制御フィルタ47を用いている点である。つまり、偏芯信号生成部4の偏芯信号ESをトラッキングサーボ部15にフィードフォワードして、共通の制御フィルタ47により、トラッキングアクチュエータ12を駆動する構成である。
FIG. 14 shows a fifth specific example of the tracking servo apparatus according to the present invention. The tracking servo device 46 also simultaneously operates the eccentric servo by the
言い換えると、偏芯サーボ部14は、偏芯信号生成部4が生成した上記偏芯信号ESをトラッキングサーボ部15にフィードフォワード供給し、上記トラッキングサーボ部15は共通の制御フィルタ47によりトラッキングアクチュエータ12を駆動する。他の構成及び動作は第1の具体例と同様であるので説明を省略する。
In other words, the
図15は、本発明によるトラッキングサーボ装置の第6の具体例を示したものである。このトラッキングサーボ装置48も偏芯サーボ部14による偏芯サーボと、トラッキングサーボ部15によるトラッキングサーボを同時動作させる。ただし、トラッキングサーボを動作させる前に、偏芯信号は生成させておくものとする。また、このトラッキングサーボ装置48が第5の具体例のトラッキングサーボ装置46と異なるのは、偏芯信号生成部4により生成された偏芯信号ESをフィードフォワードする位置を異ならせている点である。
FIG. 15 shows a sixth specific example of the tracking servo apparatus according to the present invention. The tracking
このトラッキングサーボ装置48にはトラッキングサーボスイッチ10がオンされた状態で、入力端子2からトラッキングエラー信号の目標値rが与えられる。この目標値rは減算器3に供給される。減算器3には、制御対象(P)のトラッキングアクチュエータ12からのトラッキングエラー信号TESも供給される。減算器3は、トラッキング信号の目標値rから上記トラッキングエラー信号TESを減算し、差分信号を減算出力として制御フィルタ49に供給する。
The tracking
偏芯信号生成部4にて生成された偏芯信号ESは、加算器8に供給される。加算器8にはトラッキングアクチュエータ12からのトラッキングエラー信号も供給されている。ここで、偏芯サーボ部14は偏芯信号生成部4にて生成された偏芯信号ESを加算器8を介してトラッキングサーボ部15にフィードフォワードすることになる。
The eccentric signal ES generated by the eccentric
このように、図15のトラッキングサーボ装置48は、偏芯信号生成部4からの出力信号(トラッキングエラー信号TESから検出された偏芯信号ES)を、トラッキングサーボ部15にフィードフォワードするものである。
As described above, the tracking
図16は、本発明によるトラッキングサーボ装置の第7の具体例を示したものである。このトラッキングサーボ装置50は、上記第1の具体例〜第6の具体例と異なり、偏芯サーボ部14による偏芯サーボでは例えばスレッドモータのようなアクチュエータP’51を駆動し、そのもとで、通常のトラッキングサーボ部15によりトラッキングアクチュエータ12を駆動する。ただし、トラッキングサーボを動作させる前に、偏芯信号は偏芯信号生成部4により生成されている。
FIG. 16 shows a seventh specific example of the tracking servo apparatus according to the present invention. Unlike the first to sixth specific examples, the tracking
1 トラッキングサーボ装置、4 偏芯信号生成部、7 フィルタ制御部、9 フィルタ制御部、10 トラッキングサーボスイッチ、12 トラッキングアクチュエータ、14 偏芯サーボ部、15 トラッキングサーボ部
DESCRIPTION OF
Claims (13)
上記偏芯信号生成手段により生成された偏芯信号を用いた偏芯サーボ手段と、
上記偏芯サーボ手段によるサーボの取れ残り量にてトラッキングサーボを行うトラッキングサーボ手段と
を備えることを特徴とするトラッキングサーボ装置。 Tracking error obtained when tracking servo is not applied from a tracking actuator that tracks the information track of the disk-shaped optical recording medium with optical head means for recording / reproducing information by irradiating the disk-shaped optical recording medium with a beam An eccentric signal generating means for generating an eccentric signal based on the signal;
Eccentric servo means using the eccentric signal generated by the eccentric signal generating means;
A tracking servo device comprising: tracking servo means for performing tracking servo with a remaining amount of servo by the eccentric servo means.
Priority Applications (1)
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JP2006322495A JP2008140420A (en) | 2006-11-29 | 2006-11-29 | Tracking servo device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2006
- 2006-11-29 JP JP2006322495A patent/JP2008140420A/en active Pending
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