JP2564438B2 - ヒステリシス・コンパレータ及びこれを用いたトラック横断信号作成回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （目次） 産業上の利用分野 従来の技術（図１３〜図１６） 発明が解決しようとする課題（図１７） 課題を解決するための手段（図１） 作用 実施例 (a)ヒステリシス・コンパレータの第１の実施例の説明
（図２乃至５図） (b)光ディスク装置の第１の実施例の説明（図６乃至図
７） (c)ヒステリシス・コンパレータの第２の実施例の説明
（図８乃至図９） (d)光ディスク装置の第２の実施例の説明（図１０乃至
図１２） (e)他の実施例の説明 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、入力信号を所定の電圧
でスライスするとともに、出力を入力側に帰還して、ヒ
ステリシス特性を備えるヒステリシス・コンパレータ及
びこれを用いたトラック横断信号作成回路に関する。

【０００３】光ディスク装置（光磁気ディスク装置を含
む）は、磁気ディスク装置に比べ、記憶容量が大きいと
いう利点があり、外部記憶装置として注目されている。
このような、光ディスク装置等では、光ディスクからの
反射光からトラックエラー信号を得て、このトラックエ
ラー信号をコンパレータでスライスして、トラック横断
信号を生成し、これにより、トラック位置及び速度を検
出し、シーク制御している。

【０００４】このため、トラックエラー信号にノイズ及
びオフセットが乗っても、正確にトラック横断信号を生
成できるコンパレータが望まれる。

【０００５】

【従来の技術】図１３は光ディスク装置の説明図、図１
４はトラックゼロクロス信号の説明図、図１５はトラッ
ク横断動作の説明図である。

【０００６】図１３に示すように、図示しないスピンド
ルモータにより回転される光ディスク（光磁気ディス
ク）２に対し、光ディスク２に光ビームを照射する光学
ヘッド３と、光学ヘッド３を光ディスク２の径方向に駆
動するモータ（ボイスコイルモータ）１とが設けられて
いる。

【０００７】一方、図１４に示すように、光ディスク２
は、案内溝間にトラックが配置されており、光学ヘッド
３の光ビームの照射による光ディスク２から反射光を、
光学ヘッド３の対物レンズ３１を介し２分割光検出器３
０により受光し、２分割光検出器３０の受光出力Ａ、Ｂ
の差を、ＴＥＳ（トラックエラー信号）作成回路１０で
とり、トラックエラー信号ＴＥＳを作成する。

【０００８】このトラックエラー信号ＴＥＳは、オフセ
ット補償回路１１でオフセット補償され、位相進み回路
１２で高域成分の位相を進め、トラックサーボスイッチ
１３、加算器１４を介し、パワーアンプ１６に入力し、
対物レンズ３１をトラック方向に駆動するトラック・ア
クチュエータ・コイル（図示せず）を駆動して、光ビー
ムをトラックに追従制御する。

【０００９】一方、位相進み回路１２のトラックエラー
信号ＴＥＳは、トラック横断毎の周期の正弦波をなして
おり、このトラックエラー信号ＴＥＳを高速コンパレー
タ１５に入力し、図１４のように、ゼロスライスし、ト
ラックゼロクロス信号ＴＺＣを生成し、トラックカウン
タ１７でトラックゼロクロス信号ＴＺＣを計数し、これ
により、制御部（ＭＰＵ）４は、光学ヘッド３の位置、
速度を求め、デジタル・アナログ・コンバータ２２、パ
ワーアンプ２４を介し、ボイスコイルモータ１、をシー
ク制御する。

【００１０】又、光学ヘッド３の対物レンズ３１の位置
をレンズポジション作成回路１８により発生し、位相進
み回路１９で高域成分を進め、制御部４がシーク中にス
イッチ２１をオンし、レンズポジション信号ＬＰＯＳを
パワーアンプ１６に入力し、対物レンズ３１をロック制
御する。

【００１１】尚、デジタル・アナログ・コンバータ２０
は、シークの最後において、トラックアクチュエータ制
御信号を加算器１４に入力し、トラック・アクチュエー
タ・コイルを駆動して、シーク位置決めの安定を得るた
めに設けられている。

【００１２】このような光ディスク装置では、コンパレ
ータ１５は、図１４、図１５に示すように、トラックエ
ラー信号ＴＥＳを一定のスライスレベル（アナログ中心
電圧Ｖｒｅｆ）でスライスして、トラックゼロクロス信
号ＴＺＣを生成するものであった。

【００１３】ところで、図１５に示すように、光ディス
ク２のトラックには、ＩＤ部（プレピット部）があり、
ＩＤ部では、案内溝が途切れているため、トラックエラ
ー信号ＴＥＳに、図の様に、スパイク状のノイズがの
る。

【００１４】このため、ＩＤ部からＩＤ後部にかけて、
トラックエラー信号ＴＥＳが割れ、トラックエラー信号
ＴＥＳをゼロレベルスライスしたトラックゼロクロス信
号ＴＺＣに余分のパルスが生じ、正確なトラック横断を
再現できなくなり、トラック位置誤差、速度誤差が生じ
る。

【００１５】図１６は従来技術の説明図である。このよ
うな、ノイズを除去できるコンパレータとして、特開平
３−３６８１３号公報等に示されるように、出力を入力
側に正帰還して、ヒステリシス特性を持たせるヒステリ
シス・コンパレータが知られている。

【００１６】ヒステリシス・コンパレータは、図１６
（Ａ）に示すように、コンパレータ１５のマイナス側
に、入力信号（トラックエラー信号）ＴＥＳを、プラス
側にアナログ基準電圧（ＤＣオフセット電圧）Ｖｒｅｆ
を抵抗Ｒ３を介し入力し、出力側は、抵抗Ｒ１を介し＋
Ｖｃｃでつり、出力電圧を抵抗Ｒ２により、直流結合し
て、入力プラス側に正帰還するものである。

【００１７】この動作を、図１６（Ｂ）、（Ｃ）を用い
て説明すると、図１６（Ａ）の回路の等価回路は、図１
６（Ｂ）の如くなり、出力のロー／ハイはスイッチで表
される。

【００１８】この時、抵抗Ｒ１が、抵抗Ｒ２、Ｒ３と比
較して、充分小さいとすると、図１６（Ｃ）の等価回路
となり、出力がハイの時のａ点の電位Ｖｈは、下記の
（１）式で示される。

【００１９】

【数１】

【００２０】一方、出力がローの時のａ点の電位Ｖ１
は、下記（２）式で示される。

【００２１】

【数２】

【００２２】中心をＶｒｅｆとすると、中心Ｖｒｅｆに
対する出力がハイの時のａ点の電位の幅Ｖｈ′は、下記
（３）式で示される。

【００２３】

【数３】

【００２４】又、中心Ｖｒｅｆに対する出力がローの時
のａ点の電位の幅Ｖ１′は、下記（４）式で示される。

【００２５】

【数４】

【００２６】（３）式及び（４）式より、Ｖｃｃ＝２・
Ｖｒｅｆの時に、電位幅Ｖｈ′、Ｖ１′が等しくなり、
ヒステリシスは、中心Ｖｒｅｆに対し、正負対称とな
る。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】図１７は従来技術の問
題点説明図である。図１７（Ａ）に示すように、トラッ
クエラー信号ＴＥＳのサーボゼロ点は、Ｖｒｅｆにバイ
アスされており、従来技術のヒステリシスは、図に示す
ように、トラックエラー信号ＴＥＳがヒステリシスより
高くなると、Ｖ１に下がり、トラックエラー信号ＴＥＳ
がヒステリシスより低くなると、Ｖｈに上がり、トラッ
クエラー信号ＴＥＳに乗るノイズを検出しないようにで
きる。

【００２８】しかしながら、単電源を用いる時は、アナ
ログ回路を正負に動作するため、＋Ｖｃｃと接地０ボル
トの間に、アナログ基準（ＤＣオフセット）電圧Ｖｒｅ
ｆをプラス側に設け、ここをアナログゼロ電圧として、
正負に動作できるようにしている。

【００２９】このアナログ基準電圧Ｖｒｅｆは、極めて
安定であるからスライスの基準電圧として適している
が、約1.８ボルトであり、＋Ｖｃｃが約５ボルトである
から、前述の正負対称の条件を満たさなくなり、図１７
（Ａ）に示すように、ヒステリシスがアナログ基準電圧
Ｖｒｅｆに対し、正負非対称となり、次の問題が生じ
る。

【００３０】図１７（Ａ）に示すように、ハイ側のヒ
ステリシス幅が小さく、負側のトラックエラー信号ＴＥ
Ｓにのったノイズを検出してしまい、ノイズに対するマ
ージンが少なく、誤検出を起こしやすい。

【００３１】トラックエラー信号ＴＥＳ自体にオフセ
ットがあると（例えば、図１７では上側にオフセットが
あると）、トラックゼロクロス信号ＴＺＣの過検出、誤
検出を生じて、オフセットに対するマージンも少なくな
る。

【００３２】ヒステリシスを正負対称とするため、正
負両電源を用いると、電源回路が複雑となり、アナログ
回路も正負電源で動作するものが必要となり、回路規模
が大型となる。

【００３３】従って、本発明は、単電源を用いて、ヒス
テリシスを正負対称とすることができるヒステリシス・
コンパレータを提供することを目的とする。又、本発明
は、ヒステリシスを正負対称とすることができるヒステ
リシス・コンパレータを用いて、トラックゼロクロス信
号の過検出、誤検出を防止することができるトラック横
断信号作成回路を提供することを目的とする。

【００３４】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
ある。本発明の請求項１は、入力信号を、所定の電圧で
スライスするコンパレータ１５の出力を入力側に帰還し
てなるヒステリシス・コンパレータにおいて、該帰還回
路を抵抗とコンデンサの直列回路から成る微分回路Ｒ
２、Ｃ１で構成したことを第１の特徴とする。

【００３５】そして、本発明の請求項１は、前記微分回
路Ｒ２、Ｃ１の減衰時間が、前記入力信号の周期より長
くなるように、前記微分回路Ｒ２、Ｃ１の時定数を定め
たことを特徴とする。

【００３６】本発明の請求項２は、請求項１において、
前記微分回路Ｒ２、Ｃ１による帰還量が、前記入力信号
の振幅よりも小さいことを特徴とする。本発明の請求項
３は、請求項２において、前記帰還量を可変に構成した
ことを特徴とする。

【００３７】本発明の請求項４は、請求項３において、
前記微分回路Ｒ２、Ｃ１の抵抗Ｒ２と並列に、抵抗Ｒ４
とスイッチＳＷとの直列回路を設けたことを特徴とす
る。本発明の請求項５は、請求項１のヒステリシス・コ
ンパレータに、光ディスク２からの光により光学ヘッド
３が出力するトラックエラー信号を入力し、トラック横
断信号を得ることを特徴とする。

【００３８】本発明の請求項６は、請求項５において、
前記トラック横断信号により、前記光学ヘッド３を駆動
する駆動部１をシーク制御する制御部４が、前記光学ヘ
ッド３の位置及び速度を検出することを特徴とする。

【００３９】本発明の請求項７は、請求項４のヒステリ
シス・コンパレータに、光ディスク２からの光により光
学ヘッド３が出力するトラックエラー信号を入力し、ト
ラック横断信号を得るとともに、前記光学ヘッド３を駆
動する駆動部１をシーク制御する制御部４が、前記スイ
ッチＳＷを制御することを特徴とする。

【００４０】本発明の請求項８は、請求項７において、
前記制御部４は、高速シーク時に、前記スイッチＳＷを
オフし、低速シーク時に、前記スイッチＳＷをオンする
ことを特徴とする。

【００４１】

【作用】本発明の請求項１では、ヒステリシス・コンパ
レータにおいて、正帰還回路を微分回路Ｒ２、Ｃ１で構
成したので、交流結合により正帰還でき、従来の直流結
合による正帰還によるコンパレータ出力電圧とアナログ
基準電圧との差に相当する直流分圧電圧が帰還される代
わりに、コンパレータ出力電圧変化の微分量が帰還され
ることになり、帰還量は、抵抗Ｒ２の調整によりアナロ
グ基準電圧によって影響を受けなくなるので、ヒステリ
シスを正負対称にすることができる。

【００４２】更に、本発明の請求項１では、微分回路Ｒ
２、Ｃ１の減衰時間が、入力信号の周期より長くするの
で、所定の幅のヒステリシスを得ることができる。又、
減衰時間を長くしても、微分回路の抵抗の調整により、
帰還レベルを変化でき、ヒステリシス幅を正負対称に所
定の幅にすることができる。本発明の請求項２では、微
分回路Ｒ２、Ｃ１による帰還量が、入力信号の振幅より
も小さく設定するので、ヒステリシス幅が入力信号の振
幅を越えることがなく、適切に入力信号をスライスでき
る。

【００４３】本発明の請求項３では、帰還量を可変に構
成したので、入力信号の振幅に応じた幅のヒステリシス
を付与することができる。本発明の請求項４では、微分
回路Ｒ２、Ｃ１の抵抗Ｒ２と並列に、抵抗Ｒ４とスイッ
チＳＷとの直列回路を設けたので、ヒステリシスの幅を
スイッチの制御で可変とすることができる。

【００４４】本発明の請求項５では、請求項１のヒステ
リシス・コンパレータに、光ディスク２からの光により
光学ヘッド３が出力するトラックエラー信号を入力し、
トラック横断信号を得るので、誤検出、未検出のないト
ラック横断信号を作成でき、ノイズ、オフセットに対す
るマージンを充分にとれる。

【００４５】本発明の請求項６では、トラック横断信号
により、光学ヘッド３を駆動する駆動部１をシーク制御
する制御部４が、光学ヘッド３の位置及び速度を検出す
るので、トラックエラー信号から光学ヘッド３の位置及
び速度を正確に検出でき、シーク制御を確実に、安定に
行うことができる。

【００４６】本発明の請求項７では、請求項４のヒステ
リシス・コンパレータに、光ディスク２から光により光
学ヘッド３が出力するトラックエラー信号を入力し、ト
ラック横断信号を得るとともに、光学ヘッド３を駆動す
る駆動部１をシーク制御する制御部４が、スイッチＳＷ
を制御するので、シーク速度により変化するトラックエ
ラー信号ＴＥＳの振幅に応じたヒステリシスでトラック
横断信号を作成でき、トラックエラー信号から光学ヘッ
ド３の位置及び速度を正確に検出でき、シーク制御を確
実に、安定に行うことができる。

【００４７】本発明の請求項８では、制御部４は、高速
シーク時に、スイッチＳＷをオフし、低速シーク時に、
スイッチＳＷをオンするので、高速シーク時に、アンプ
等の周波数特性により、振幅減少するトラックエラー信
号ＴＥＳに対し、小さいヒステリシス幅でスライスし、
低速シーク時に、振幅減少しないトラックエラー信号Ｔ
ＥＳに対し、大きなヒステリシス幅でスライスして、ト
ラック横断信号を作成できる。

【００４８】

【実施例】

(1)ヒステリシス・コンパレータの第１の実施例の説明 図２は本発明の第１の実施例説明図、図３乃至図５は本
発明の第１の実施例動作説明図（その１〜その３）であ
る。

【００４９】図２において、図１６で示したものと同一
のものは、同一の記号で示してあり、ヒステリシス・コ
ンパレータは、図２（Ａ）に示すように、コンパレータ
１５のマイナス側に、入力信号（トラックエラー信号）
ＴＥＳを、プラス側に、アナログ基準電圧（ＤＣオフセ
ット電圧）Ｖｒｅｆを抵抗Ｒ３を介し入力し、出力側は
抵抗Ｒ１を介し＋Ｖｃｃでつり、出力電圧を抵抗Ｒ２と
コンデンサＣ１の微分回路により、入力プラス側に正帰
還するものである。

【００５０】この動作を、図２（Ｂ）、（Ｃ）を用いて
説明すると、図２（Ａ）の回路の等価回路は、図２
（Ｂ）の如くなり、出力のロー／ハイはスライスで表さ
れる。この時、抵抗Ｒ１が、抵抗Ｒ２、Ｒ３と比較し
て、充分小さいとすると、図２（Ｃ）の等価回路とな
る。

【００５１】この等価回路において、出力がローからハ
イに変化した場合の動作を図３により説明する。出力が
ローからハイに変化することは、抵抗Ｒ２に電圧Ｖｃｃ
が接続され、電圧Ｖｃｃから抵抗Ｒ２、コンデンサＣ
１、抵抗Ｒ３を介し電圧Ｖｒｅｆに、電流ｉが流れるこ
とになる。

【００５２】ここで、コンデンサＣ１に蓄えられる電荷
をｑとすると、電流ｉはｄｑ／ｄｔ〔Ａ〕、コンデンサ
Ｃ１の端子間電圧Ｖｃはｑ／Ｃ１、抵抗Ｒ２、Ｒ３の降
下電圧Ｖｒは（Ｒ２＋Ｒ３）・ｉとなる。

【００５３】従って、電圧Ｖｒｅｆと電圧Ｖｃｃとの差
は、下記（５）式により表される。

【００５４】

【数５】

【００５５】この（５）式を整理すると、下記（６）式
となる。

【００５６】

【数６】

【００５７】（６）式の両辺を積分すると、下記（７）
式となる。

【００５８】

【数７】

【００５９】（７）式において、Ｋは積分定数であり、
これを−１ｎＱｋとおき、（７）式を変形すると、
（８）式となる。

【００６０】

【数８】

【００６１】（８）式より、（９）式が得られる。

【００６２】

【数９】

【００６３】ここで、初期条件として、ｑ０＝−Ｃ１・
Ｖｒｅｆ、ｔ＝０であるから、これを（９）式に代入す
ると、 −Ｃ１・Ｖｒｅｆ＝Ｃ１（Ｖｃｃ−Ｖｒｅｆ）−Ｑｋ となり、上式より、積分定数Ｑｋは、 Ｑｋ＝Ｃ１・Ｖｃｃ となる。

【００６４】これを（９）式に代入し、電荷量ｑを求め
ると、下記（１０）式となる。

【００６５】

【数１０】

【００６６】従って、コンデンサＣ１の端子間電圧Ｖｃ
（＝ｑ／Ｃ１）は、下記（１１）式となる。

【００６７】

【数１１】

【００６８】又、電流ｉは、（１０）式を微分して、下
記（１２）式となる。

【００６９】

【数１２】

【００７０】これにより、ａ点電位Ｖａは、下記（１
３）式となる。

【００７１】

【数１３】

【００７２】即ち、図３（Ｂ）に示すように、ローから
ハイに変化すると、ａ点電位Ｖａは、Ｖｃｃ・Ｒ３／
（Ｒ２＋Ｒ３）上昇し、図のように減衰し、最終的には
Ｖｒｅｆに収束する。

【００７３】次に、図２（Ｃ）の等価回路において、出
力がハイからローに変化した場合の動作を図４により説
明する。出力がハイからローに変化することは、抵抗Ｒ
２がスイッチＳＷにより接地され、電圧Ｖｒｅｆから抵
抗Ｒ３、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ２を介し接地側に、電
流ｉが流れることになる。

【００７４】ここで、コンデンサＣ１に蓄えられる電荷
をｑとすると、電流ｉはｄｑ／ｄｔ〔Ａ〕、コンデンサ
Ｃ１の端子間電圧Ｖｃはｑ／Ｃ１、抵抗Ｒ２、Ｒ３の降
下電圧Ｖｒは（Ｒ２＋Ｒ３）・ｉとなる。

【００７５】従って、電圧Ｖｒｅｆは、下記（１４）式
により表される。

【００７６】

【数１４】

【００７７】この（１４）式を整理し、両辺を積分する
と、下記（１５）式となる。

【００７８】

【数１５】

【００７９】（１５）式において、Ｋは積分定数であ
り、これを−１ｎＱｋとおき、（１５）式を変形する
と、（１６）式となる。

【００８０】

【数１６】

【００８１】（１６）式より、（１７）式が得られる。

【００８２】

【数１７】

【００８３】ここで、初期条件として、ｑ０＝−Ｃ１
（Ｖｃｃ−Ｖｒｅｆ）、ｔ＝０であるから、これを（１
７）式に代入すると、 −Ｃ１（Ｖｃｃ−Ｖｒｅｆ）＝Ｃ１・Ｖｒｅｆ−Ｑｋ となり、上式より、積分定数Ｑｋは、 Ｑｋ＝Ｃ１・Ｖｃｃ となる。

【００８４】これを（１７）式に代入して、電荷量ｑを
求めると、下記（１８）式となる。

【００８５】

【数１８】

【００８６】従って、コンデンサＣ１の端子間電圧Ｖｃ
（＝ｑ／Ｃ１）は、下記（１９）式となる。

【００８７】

【数１９】

【００８８】又、電流ｉは、（１８）式を微分して、下
記（２０）式となる。

【００８９】

【数２０】

【００９０】これにより、ａ点電位Ｖａは、下記（２
１）式となる。

【００９１】

【数２１】

【００９２】即ち、図４（Ｂ）に示すように、ハイから
ローに変化すると、ａ点電位Ｖａは、Ｖｃｃ・Ｒ３／
（Ｒ２＋Ｒ３）下降し、図のように減衰し、最終的には
Ｖｒｅｆに収束する。

【００９３】この微分回路の時定数１／Ｃ１（Ｒ２＋Ｒ
３）を小として、減衰時間を長くしておくと、予想され
るトラックエラー信号ＴＥＳの最短周期は、図３
（Ｂ）、図４（Ｂ）の点線の位置となり、実質上±Ｖｃ
ｃ・Ｒ３／（Ｒ２＋Ｒ３）の帰還量が得られる。

【００９４】これにより、図５（Ａ）に示すように、初
期状態では、ヒステリシスは正負対称でないが、入力信
号ＴＥＳとの比較結果により、直ちにヒステリシスはア
ナログ基準電圧Ｖｒｅｆを中心に正負対称となり、その
幅は、Ｖｃｃ・Ｒ３／（Ｒ２＋Ｒ３）であり、トラック
エラー信号ＴＥＳの最小振幅より小さく設定する必要が
ある。

【００９５】このため、図５（Ｂ）に示すように、トラ
ックエラー信号ＴＥＳにのるノイズマージンが増加し、
トラックエラー信号ＴＥＳのオフセットに対するマージ
ンも増加し、過検出、未検出のないトラック横断信号Ｔ
ＺＣが得られる。

【００９６】(b)光ディスク装置の第１の実施例の説明 図６は本発明の第１の実施例光ディスク装置の構成図、
図７は本発明の第１の実施例光ディスク装置の動作説明
図である。

【００９７】図６において、図１３で示したものと同一
のものは、同一の記号で示してあり、図１３との相違
は、トラック横断信号作成回路１５が、図２のヒステリ
シス・コンパレータで構成されている点である。

【００９８】図７により動作を説明すると、シークに先
立ち、制御部（ＭＰＵ）４は、トラックカウンタ１７
に、シークトラック数をセットし、加速電圧値をデジタ
ル・アナログ・コンバータ２２に出力し、パワーアンプ
２４を介しボイスコイルモータ１を加速駆動する。

【００９９】この時、スイッチ２１をオンし、レンズポ
ジション信号ＬＰＯＳをパワーアンプ１６に入力し、ト
ラックアクチュエータコイルをサーボ制御することによ
り、トラックアクチュエータの暴走を防止し、光学ヘッ
ド３からのレンズポジション信号ＬＰＯＳによりトラッ
クアクチュエータを中立点に固定する。

【０１００】これにより、光学ヘッド３が移動し、トラ
ックエラー信号作成回路１０から正弦波状のトラックエ
ラー信号ＴＥＳが発生し、トラック横断信号作成回路１
５でトラックゼロクロス信号ＴＺＣに変換される。

【０１０１】トラックカウンタ１７は、トラックゼロク
ロス信号ＴＺＣの立ち上がりでダウンカウントし、残り
トラック数を示し、制御部４は内蔵タイマＴＭによる一
定周期毎に、トラックカウンタ１７の内容を読み込み、
残りトラック数を得て、前回の読み取り残りトラック数
との差から実速度を算出する。

【０１０２】制御部４は、実速度が所定の設定速度に達
すると、加速を終了し、以降設定速度と実速度の差の駆
動電圧値をデジタル・アナログ・コンバータ２２に出力
し、パワーアンプ２４を介しボイスコイルモータ１を速
度制御する。

【０１０３】そして、トラックカウンタ１７の残りトラ
ック数が、予定の減速開始点に達すると、予定の減速カ
ーブに従う指令速度と実速度の差の駆動電圧値をデジタ
ル・アナログ・コンバータ２２に出力し、パワーアンプ
２４を介しボイスコイルモータ１を減速制御する。

【０１０４】更に、減速終了時には、指令速度と実速度
の差の駆動電圧値のデジタル・アナログ・コンバータ２
２への出力を停止し、スイッチ２１をオフして、レンズ
ボジション信号ＬＰＯＳによるトラックサーボ制御を禁
止し、減速電圧値をデジタル・アナログ・コンバータ２
０に出力し、パワーアンプ１６を介しトラックアクチュ
エータを駆動制御する。

【０１０５】このようにすると、ボイスコイルモータ１
の減速制御だけでなく、トラックアクチュエータの制御
により、位置決めされるので、光ビームのトラック位置
決めが安定し、迅速な位置決めが可能となる。

【０１０６】そして、目標トラックに到達すると、デジ
タル・アナログ・コンバータ２０への出力を停止し、ス
イッチ１３をオンし、トラックエラー信号ＴＥＳによる
トラックアクチュエータのトラックサーボ制御を行うと
ともに、トラックアクチュエータによる対物レンズ３１
の移動量に応じたレンズポジション信号ＬＰＯＳにより
パワーアンプ２４を介しボイスコイルモータ１を制御す
るダブルサーボを実行する。

【０１０７】このダブルサーボによって、対物レンズ３
１の移動でトラック追従制御をしつつ、ボイスコイルモ
ータ１で光学ヘッド３を移動して、対物レンズ３１を中
心点に保持する。

【０１０８】このように、制御部４が、トラック位置、
実速度を得るためのトラック横断信号ＴＺＣを、ヒステ
リシス正負対称のトラック横断信号作成回路１５から作
成するので、ＩＤ部等のノイズや、トラックエラー信号
ＴＥＳのオフセットによる過検出、未検出のない正確に
トラック横断を反映したトラック横断信号ＴＺＣが得ら
れ、トラック・カウント・ミス、速度検出ミスを防止
し、正確で安定したシーク動作が可能となる。

【０１０９】 (c)ヒステリシス・コンパレータの第２の実施例の説明 図８は本発明のヒステリシス・コンパレータの第２の実
施例構成図、図９は本発明の第２の実施例説明図であ
る。

【０１１０】図８において、図２で示したものと同一の
ものは、同一の記号で示してあり、Ｒ４は抵抗であり、
微分回路の抵抗Ｒ２と並列に設けられるもの、ＳＷはス
イッチであり、抵抗Ｒ４と直列に設けられ、制御部４に
より制御されるものである。

【０１１１】この実施例では、ヒステリシス・コンパレ
ータの帰還ゲインを可変に構成している。即ち、スイッ
チＳＷがオフの時は、第１の実施例と同様に、ヒステリ
シス幅は、Ｖｃｃ・Ｒ３／（Ｒ２＋Ｒ３）であるが、ス
イッチＳＷをオンすると、微分回路の抵抗値Ｒ′は、Ｒ
２・Ｒ４／（Ｒ２＋Ｒ４）となり、ヒステリシス幅は、
Ｖｃｃ・Ｒ３／（Ｒ′＋Ｒ３）となり、ヒステリシス幅
を可変にできる。

【０１１２】このようにしたのは、図９に示すように、
トラックエラー信号ＴＥＳは、シーク速度により周波数
が異なり、高速シーク程周波数が高くなり、約５００キ
ロヘルツ程度にもなり、トラックエラー信号作成回路１
０等のアンプの帯域特性により、高周波成分の振幅が減
少する。

【０１１３】一方、ヒステリシス幅は、入力信号である
トラックエラー信号ＴＥＳの振幅に対し、最適なマージ
ンが得られるものに設定すべきである。このため、図９
（Ａ）に示すように、低速シーク時のトラックエラー信
号ＴＥＳの振幅に合わせてヒステリシス幅を設定する
と、図９（Ｂ）に示すように、高速シーク時の減少した
トラックエラー信号ＴＥＳの振幅に対しては、ヒステリ
シス幅が過大となり、特にオフセットに対するマージン
が小さくなる。

【０１１４】このため、ヒステリシス幅を、トラックエ
ラー信号ＴＥＳの振幅に合わせて変化させている。ここ
では、制御部４が、１００トラック未満の近距離シーク
では、速度が最高速度に達する前に、減速するから、ト
ラックエラー信号ＴＥＳは低周波数であり、アンプによ
る振幅制限を受けないので、制御部４は、スイッチＳＷ
をオンし、ヒステリシス幅を大きくとり、遠距離シーク
では、速度が最高速度に達し、トラックエラー信号ＴＥ
Ｓは高周波数となり、アンプによる振幅制限を受けるの
で、制御部４はスイッチＳＷをオフし、ヒステリシス幅
を小さくして、トラックエラー信号ＴＥＳの振幅に応じ
たヒステリシス幅を得るようにしている。

【０１１５】これにより、入力信号の振幅に応じたヒス
テリシス幅で、入力信号をスライスすることができる。 (d)光ディスク装置の第２の実施例の説明 図１０は本発明の第２の実施例光ディスク装置の構成
図、図１１は本発明の第２の実施例光ディスク装置の動
作説明図、図１２は本発明の第２の実施例トラック横断
信号作成動作説明図である。

【０１１６】図１０において、図１３で示したものと同
一のものは、同一の記号で示してあり、図１３との相違
は、トラック横断信号作成回路１５が、図８のヒステリ
シス・コンパレータで構成されている点である。

【０１１７】図１１により動作を説明すると、シークに
先立ち、制御部（ＭＰＵ）４は、トラックカウンタ１７
に、シークトラック数をセットし、ヒステリシス・コン
パレータ１５のスイッチＳＷをオフし、ヒステリシス幅
を小のＷ２に設定し、加速電圧値をデジタル・アナログ
・コンバータ２２に出力し、パワーアンプ２４を介しボ
イスコイルモータ１を加速駆動する。

【０１１８】この時、スイッチ２１をオンし、レンズポ
ジション信号ＬＰＯＳをパワーアンプ１６に入力し、ト
ラックアクチュエータコイルをサーボ制御することによ
り、トラックアクチュエータの暴走を防止し、光学ヘッ
ド３からのレンズポジション信号ＬＰＯＳによりトラッ
クアクチュエータを中立点に固定する。

【０１１９】これにより、光学ヘッド３が移動し、トラ
ックエラー信号作成回路１０から正弦波状のトラックエ
ラー信号ＴＥＳが発生し、トラック横断信号作成回路１
５でヒステリシス幅Ｗ２でトラックゼロクロス信号ＴＺ
Ｃに変換される。

【０１２０】トラックカウンタ１７は、トラックゼロク
ロス信号ＴＺＣの立ち上がりでダウンカウントし、残り
トラック数を示し、制御部４は内蔵タイマＴＭによる一
定周期毎に、トラックカウンタ１７の内容を読み込み、
残りトラック数を得て、前回の読み取り残りトラック数
との差から実速度を算出する。

【０１２１】制御部４は、実速度が所定の設定速度に達
すると、加速を終了し、以降設定速度と実速度の差の駆
動電圧値をデジタル・アナログ・コンバータ２２に出力
し、パワーアンプ２４を介しボイスコイルモータ１を速
度制御する。

【０１２２】そして、トラックカウンタ１７の残りトラ
ック数が、予定の減速開始点に達すると、予定の減速カ
ーブに従う指令速度と実速度の差の駆動電圧値をデジタ
ル・アナログ・コンバータ２２に出力し、パワーアンプ
２４を介しボイスコイルモータ１を減速制御する。

【０１２３】更に、減速終了時には、指令速度と実速度
の差の駆動電圧値のデジタル・アナログ・コンバータ２
２への出力を停止し、スイッチ２１をオフして、レンズ
ポジション信号ＬＰＯＳによるトラックサーボ制御を禁
止し、減速電圧値をデジタル・アナログ・コンバータ２
０に出力し、パワーアンプ１６を介しトラックアクチュ
エータを駆動制御する。

【０１２４】この時、トラックエラー信号ＴＥＳの周波
数が低くなり、振幅制限をうけなくなるから、スイッチ
ＳＷをオンし、ヒステリシス幅を大のＷ１に設定する。
このようにすると、ボイスコイルモータ１の減速制御だ
けでなく、トラックアクチュエータの制御により、位置
決めされるので、光ビームのトラック位置決めが安定
し、迅速な位置決めが可能となる。

【０１２５】そして、目標トラックに到達すると、デジ
タル・アナログ・コンバータ２０への出力を停止し、ス
イッチ１３をオンし、トラックエラー信号ＴＥＳによる
トラックアクチュエータのトラックサーボ制御を行うと
ともに、トラックアクチュエータによる対物レンズ３１
の移動量に応じたレンズポジション信号ＬＰＯＳにより
パワーアンプ２４を介しボイスコイルモータ１を制御す
るダブルサーボを実行する。

【０１２６】このダブルサーボによって、対物レンズ３
１の移動でトラック追従制御をしつつ、ボイスコイルモ
ータ１で光学ヘッド３を移動して、対物レンズ３１を中
心点に保持する。

【０１２７】このように、制御部４が、トラック位置、
実速度を得るためのトラック横断信号ＴＺＣを、ヒステ
リシス正負対称のトラック横断信号作成回路１５から作
成するので、ＩＤ部等のノイズや、トラックエラー信号
ＴＥＳのオフセットによる過検出、未検出のない正確に
トラック横断を反映したトラック横断信号ＴＺＣが得ら
れ、トラック・カウント・ミス、速度検出ミスを防止
し、正確で安定したシーク動作が可能となる。

【０１２８】又、遠距離のシークでも、図１２のよう
に、シーク開始から急激にトラックエラー信号ＴＥＳの
周波数が高くなることから、シーク開始からヒステリシ
ス幅を小のＷ２に設定し、シーク終了時のトラックエラ
ー信号ＴＥＳの周波数が低くなった時に、ヒステリシス
幅を大のＷ１として、トラックエラー信号ＴＥＳの振幅
に応じた最適のヒステリシス幅を設定し、振幅にかかわ
らずマージンを最大とし、一層トラック・カウント・ミ
ス、速度検出ミスを防止し、正確で安定したシーク動作
が可能となる。

【０１２９】さらに、１００トラック未満の近距離シー
クの場合は、速度が設定速度に達する前に、減速するか
ら、近距離シークか遠距離シークかを判定して、近距離
シークなら、スイッチＳＷをオンのまま、シークを開始
する。

【０１３０】(e)他の実施例の説明 上述の実施例の他に、本発明は、次のような変形が可能
である。 光ディスク装置を例に説明したが、光磁気ディスク装
置にも適用でき、トラック横断信号の作成のみならず、
他の交流信号にも適用できる。

【０１３１】ヒステリシス・コンパレータの正側に帰
還しているが、負側に帰還しても実現できる。 図８の例において、スイッチと抵抗の直列回路を複数
個、微分回路の抵抗に並列に設け、ヒステリシス幅を複
数段階に可変とすることもできる。

【０１３２】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

【０１３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏する。 ヒステリシス・コンパレータの帰還回路を、微分回路
で構成したので、ヒステリシスを正負対称とすることが
でき、入力信号のノイズ、オフセットに対するマージン
を最大にでき、入力信号を正確に反映した矩形波を出力
できる。

【０１３４】単電源で実現できるため、電源回路、周
辺回路の回路規模を大きくすることなく実現できる。時定数を長くしているので、正負対称の所望の幅のヒ
ステリシスを得ることができ、入力信号全般に渡り、ノ
イズを除去できる。 このようにしても、微分回路の抵抗により、帰還レベ
ルを制御できるため、適切な帰還レベルを得ることがで
き、所望の幅のヒステリシスを得ることができ、検出性
能を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明のヒステリシス・コンパレータの第１の
実施例説明図である。

【図３】本発明の第１の実施例動作説明図（その１）で
ある。

【図４】本発明の第１の実施例動作説明図（その２）で
ある。

【図５】本発明の第１の実施例動作説明図（その３）で
ある。

【図６】本発明の光ディスク装置の第１の実施例構成図
である。

【図７】本発明の第１の実施例光ディスク装置の動作説
明図である。

【図８】本発明のヒステリシス・コンパレータの第２の
実施例構成図である。

【図９】本発明の第２の実施例説明図である。

【図１０】本発明の光ディスク装置の第２の実施例構成
図である。

【図１１】本発明の第２の実施例光ディスク装置の動作
説明図である。

【図１２】本発明の第２の実施例トラック横断信号作成
動作説明図である。

【図１３】光ディスク装置の説明図である。

【図１４】トラックゼロクロス信号の説明図である。

【図１５】トラック横断動作の説明図である。

【図１６】従来技術の説明図である。

【図１７】従来技術の問題点説明図である。

【符号の説明】 １ ボイスコイルモータ（駆動部） ２ 光ディスク ３ 光学ヘッド ４ 制御部（ＭＰＵ） １０ トラックエラー信号作成回路 １５ コンパレータ（トラック横断信号作成回路） １７ トラックカウンタ

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号を、所定の電圧でスライスする
   コンパレータ（１５）の出力を入力側に帰還してなるヒ
   ステリシス・コンパレータにおいて、 該帰還回路を抵抗とコンデンサの直列回路からなる微分
   回路（Ｒ２、Ｃ１）で構成し、且つ前記微分回路（Ｒ２、Ｃ１）の減衰時間が、前記入
   力信号の周期より長くなるように、前記微分回路（Ｒ
   ２、Ｃ１）の時定数を定めたことを特徴とするヒステリ
   シス・コンパレータ。
2. 【請求項２】 前記微分回路（Ｒ２、Ｃ１）による帰還
   量が、前記入力信号の振幅よりも小さいことを特徴とす
   る請求項１のヒステリシス・コンパレータ。
3. 【請求項３】 前記帰還量を可変に構成したことを特徴
   とする請求項２のヒステリシス・コンパレータ。
4. 【請求項４】 前記微分回路（Ｒ２、Ｃ１）の抵抗（Ｒ
   ２）と並列に、抵抗（Ｒ４）とスイッチ（ＳＷ）との直
   列回路を設けたことを特徴とする請求項３のヒステリシ
   ス・コンパレータ。
5. 【請求項５】 請求項１のヒステリシス・コンパレータ
   に、光ディスク（２）からの光により光学ヘッド（３）
   が出力するトラックエラー信号を入力し、トラック横断
   信号を得ることを特徴とするトラック横断信号作成回
   路。
6. 【請求項６】 前記トラック横断信号により、前記光学
   ヘッド（３）を駆動する駆動部（１）をシーク制御する
   制御部（４）が、前記光学ヘッド（３）の位置及び速度
   を検出することを特徴とする請求項５のトラック横断信
   号作成回路。
7. 【請求項７】 請求項４のヒステリシス・コンパレータ
   に、光ディスク（２）からの光により光学ヘッド（３）
   が出力するトラックエラー信号を入力し、トラック横断
   信号を得るとともに、前記光学ヘッド（３）を駆動する
   駆動部（１）をシーク制御する制御部（４）が、前記ス
   イッチ（ＳＷ）を制御することを特徴とするトラック横
   断信号作成回路。
8. 【請求項８】 前記制御部（４）は、高速シーク時に、
   前記スイッチ（ＳＷ）をオフし、低速シーク時に、前記
   スイッチ（ＳＷ）をオンすることを特徴とする請求項７
   のトラック横断信号作成回路。