JP2866511B2 - 光ディスク装置のトラックエラー信号振幅調整方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トラックエラー信号の
振幅が規格化された値となるように調整する光ディスク
装置のトラックエラー信号振幅調整方法及び装置に関す
る。光ディスク装置において、トラックエラー信号の振
幅はトラックサーボ回路のサーボゲインと比例するの
で、サーボ回路のある点で規格化する必要がある。また
トラックエラー信号の振幅は光ディスクのグループ形状
やビームスポットサイズなどで変化するため、可変ゲイ
ンアンプで振幅調整を行う必要がある。

【０００２】このトラックエラー信号の振幅調整を行う
にあたっては、振幅を検出する回路が必要となり、振幅
検出回路が複雑で回路素子の量が多く装置の小型化やコ
ストダウンの妨げとなっており、この点の改善が望まれ
る。

【０００３】

【従来の技術】図１０は従来の光ディクス装置における
トラックサーボ回路の一例を示した説明図である。図１
０において、光学ヘッド１には光ディテクタ２が設けら
れ、光ディスクに照射したビームの戻り光を２分割した
受光部をもつ光ディテクタ２で受光し、トラックエラー
検出回路３で２つの受光信号の差としトラックエラー信
号ＴＥＳを検出する。

【０００４】トラックエラー信号ＴＥＳは図１１に示す
ように、振幅の中心位置でトラック中心とトラック境界
を交互に示す。トラックエラー信号ＴＥＳは可変利得ア
ンプ６で増幅された後、位相補償回路７で広域部分のゲ
インを上げる進み位相補償を施され、サーボスイッチ８
を介してパワーアンプ９で電力増幅され、光学ヘッド１
のトラックコイル１０に供給される。

【０００５】サーボスイッチ８はＭＰＵ１５により制御
され、サーボスイッチ８をオンしたトラックサーボの制
御状態で、トラックエラー信号ＴＥＳを図１１の振幅中
心となるトラック中心の値となるように制御する。一
方、トラックサーボ回路の異常を検出するため、オフト
ラック検出回路１３が設けられる。オフトラック検出回
路１３はトラックサーボのオン状態でトラックエラー信
号ＴＥＳが中心に対し予め設定したスライスレベルを越
えた時に異常検出出力をＭＰＵ１５に与え、トラックサ
ーボ回路の異常によりビームがトラック中心から外れた
ことを知らせる。

【０００６】トラックエラー信号ＴＥＳの振幅はトラッ
クサーボ回路のサーボゲインと比例するので、サーボ回
路のある点で規格化する必要がある。ここでトラツクサ
ーボ回路のゲインはトラックエラー信号ＴＥＳの最大の
傾きで与えられ、この傾きは振幅に依存した値となる。
即ち、振幅が小さい程、傾きは小さくサーボゲインが小
さい。逆に振幅が大きくなると傾きが大きくなり、サー
ボゲインも大きくなる。

【０００７】またトラックエラー信号の振幅は光ディス
クのグループ形状やビームスポットサイズなどで変化す
るため、可変利得アンプ６で振幅調整を行う必要があ
る。トラックエラー信号ＴＥＳの振幅を調整するために
は、振幅検出回路１１を設け、検出した振幅をＡＤ変換
器１２でデジタルデータに変換してＭＰＵ１５に取込
み、ＭＰＵ１５において規格化された振幅値が得られる
ように可変利得アンプ６のゲインを制御する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
振幅検出回路１１としては、例えば図１２に示すよう
に、トラックエラー信号ＴＥＳをピークホールド回路１
６でピークホールドした後に包絡線検波回路１７で検波
して振幅ピーク変化を検出するか、或いは図１３に示す
ように、トラックエラー信号ＴＥＳを全波整流回路１８
で全波整流した後に積分回路１９で積分して振幅に依存
した波形面積に相当する値を検出するかしている。

【０００９】このため図１２の場合は、抵抗Ｒ１〜Ｒ
５、コンデンサＣ１〜Ｃ４、ダイオードＤ１，Ｄ２及び
オペアンプＯＰ１，ＯＰ２を必要とし、また図１３の場
合には、抵抗Ｒ１０〜Ｒ１６、コンデンサＣ１０，タイ
オードＤ１０，Ｄ１１及びオペアンプＯＰ１０，ＯＰ２
０を必要とし、振幅検出回路１１の回路素子の量が多
く、装置の小形化やコストダウンの妨げになる問題があ
った。

【００１０】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、トラックエラー信号の振幅を検出す
ることなく簡単に振幅調整ができるようにした光ディス
ク装置のトラックエラー信号振幅調整方法及び装置を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。まず本発明は、光学ヘッド１に設けた光ディ
テクタ２の受光信号に基づいてトラックエラー検出手段
３で検出されたトラックエラー信号ＴＥＳを規定の振幅
に調整する光ディスク装置のトラックエラー信号振幅調
整方法を対象とする。

【００１２】このようなトラックエラー信号振幅調整方
法として本発明にあっては、トラックサーボのオフ状態
で得られたトラックエラー信号ＴＥＳを中心から上下に
設定したスライスレベルによりパルス信号に変換して該
パルス信号のデューティを計測し、計測したデューティ
が予め定めた目標値となるように信号増幅のゲインを可
変してトラックエラー信号ＴＥＳ振幅を変えることを特
徴とする。

【００１３】また本発明は、光学ヘッド１に設けた光デ
ィテクタ２の受光信号に基づいてトラックエラー検出手
段３で検出されたトラックエラー信号ＴＥＳを規定の振
幅に調整する光ディスク装置のトラックエラー信号振幅
調整装置を対象とし、トラックサーボのオフ状態で得ら
れたトラックエラー信号ＴＥＳを中心から上下に設定し
たウィンドコンパレータのスライスレベルによりパルス
信号に変換してデューティを計測するデューティ計測手
段４と、デューティ計測手段４で計測したデューティが
予め定めた目標値となるようにサーボループに設けた可
変利得増幅手段６のゲインを制御してトラックエラー信
号ＴＥＳの振幅を変える振幅制御手段５とを設けたこと
を特徴とする。

【００１４】ここで振幅制御手段５におけるデューティ
の目標値は、ウィンドコンパレータのスライスレベルと
トラッキングエラー信号ＴＥＳの振幅規格値から決定す
る。またデューティ計測手段４によるデューティの計測
は、ディスク１回転の時間以上に亘りウィンドコンパレ
ータから得られたパルス信号を対象に計測する。更にデ
ューティ計測手段４のウインドコンパレータを、トラッ
クサーボのオン状態でスライスレベルを越えるオフトラ
ックをトラックサーボの異常として検出するオフトラッ
ク検出手段と共用したことを特徴とする。

【００１５】更にまた、ウインドコンパレータのスライ
スレベルを、トラックサーボ異常を検出するオフトラッ
ク量を与えるスライスレベルする。。

【００１６】

【作用】このような構成を備えた本発明による光ディス
ク装置のトラックエラー信号振幅調整方法及び装置によ
れば、トラックエラー信号を中心から上下に設定したス
ライスレベルで切って得られるパルス信号のデューティ
と振幅の間に、 （１）デューティが大きいと振幅も大きい、 （２）デューティが小さいと振幅も小さい、 という相関関係にある。このため、トラックエラー信号
ＴＥＳをスライスしたパルス信号のデューティから一義
的に振幅を検出することができ、規格化された振幅を与
えるデューティを目標値として設定し、目標デューティ
となるように可変利得アンプのゲインを制御して振幅を
代えることで、規格化した振幅に調整することができ
る。

【００１７】このようにアナログ的な振幅検出は行わな
いことから、回路量の多い振幅検出回路が一切不要にで
きる。またトラックエラー信号ＴＥＳを中心から上下に
設定したスライスレベルで切る処理は、従来のトラック
エラー回路に設けているウィンドコンパレータの機能そ
のものであり、振幅調整はトラックサーボををオフして
行なうことから、トラックエラー回路ウィンドコンパレ
ータをデューティの計測に共用することができ、さらに
回路量を減らすことができる。

【００１８】

【実施例】図２は本発明のトラックエラー信号振幅調整
方法が適用されるトラックサーボ回路の実施例構成図で
ある。図２において、１は光学ヘッドであり、光ディス
クに対しボイスコイルモータにより径方向に移動自在に
設けられており、光ディテクタ２及びトラックコイル１
０を搭載している。光ディテクタ２は、例えばリードビ
ームを例にとると、光ディスクに照射したリードビーム
の戻り光を受光する。ファーフィールド法（プッシュプ
ル法）によるトラックエラー信号ＴＥＳの検出を例にと
ると、光ディテクタ２としては２分割受光器が使用さ
れ、光ディテクタ２から得られた２つの受光信号の差を
トラックエラー検出回路３で求めることでトラックエラ
ー信号ＴＥＳを作成する。

【００１９】トラックエラー検出回路３からのトラック
エラー信号ＴＥＳは可変利得アンプ６で増幅された後、
位相補償回路９に与えられる。位相補償回路９はサーボ
帯域の高域部分のゲインを上げて進み位相補償を施す。
位相補償回路９からのトラックエラー信号はサーボスイ
ッチ８を介してパワーアンプ９で電力増幅された後、ト
ラックコイル１０に供給され、トラックコイル１０で光
ディスクにビームを照射する対物レンズを駆動する。

【００２０】サーボスイッチ８はＭＰＵ１５によりオン
制御され、光ディスクのデータ書込み、読出しあるいは
消去動作の際にオンされてトラックサーボをオン状態に
維持する。一方、シーク時にあっては、サーボスイッチ
８はオフとなり、トラックサーボを解除状態とする。可
変利得アンプ６から得られたトラックエラー信号ＴＥＳ
は分岐されてオフトラック検出回路１３に供給されてい
る。オフトラック検出回路１３はウィンドコンパレータ
で構成され、トラックエラー信号ＴＥＳの中心に対し上
下にスライスレベルを設定し、サーボスイッチ８をオン
したトラックサーボ状態でウィンドコンパレータのいず
れか一方でスライスレベルを超えるトラックオフ信号を
検知すると、オフトラック検出信号をＭＰＵ１５に出力
し、トラックサーボの異常を知らせる。

【００２１】ＭＰＵ１５にはプログラム制御により本発
明のトラックエラー信号振幅調整を実現するためデュー
ティ計測手段４と振幅制御手段５の機能が設けられてい
る。デューティ計測手段４はトラックサーボのオフ状
態、即ちサーボスイッチ８のオフ状態でオフトラック検
出回路１３に設けられたウィンドコンパレータより得ら
れるパルス信号のデューティを計測する。

【００２２】振幅制御手段５はデューティ計測手段４で
計測されたデューティが予め定めた目標値に一致するよ
うに可変利得アンプ６のゲインを制御する。図３は図２
のオフトラック検出回路１３に設けられたウィンドコン
パレータの実施例構成図である。図３において、ウィン
ドコンパレータは２つのコンパレータ２０，２１を備え
る。コンパレータ２１のマイナス入力端子に対しては抵
抗Ｒ２０とＲ２１で分圧された正のスライス電圧＋Ｖｓ
が設定され、またコンパレータ２１のプラス入力端子に
は抵抗Ｒ２４と抵抗Ｒ２３で分圧された負のスライス電
圧−Ｖｓが設定される。また、コンパレータ２０のプラ
ス入力端子及びコンパレータ２１のマイナス入力端子に
は前段に位置する可変利得アンプ６からのトラックエラ
ー信号ＴＥＳが入力される。更に、コンパレータ２０，
２１の出力はオア回路２２で取りまとめられ、ＭＰＵに
出力される。

【００２３】図４は図３のウィンドコンパレータの動作
を示した信号波形図であり、トラックサーボのオフ状態
にあっては略一定振幅のトラックエラー信号ＴＥＳが入
力する。トラックエラー信号ＴＥＳのプラス側の振幅波
形がスライス電圧＋Ｖｓを超えるとコンパレータ２０の
出力がハイレベルとなり、一方、トラックエラー信号Ｔ
ＥＳのマイナス側の振幅波形がスライスレベル−Ｖｓを
下回るとコンパレータ２１がハイレベル出力を生ずる。

【００２４】従って、オア回路２２からはトラックエラ
ー信号ＴＥＳの波形がスライスレベル＋Ｖｓを超えてい
る間、及びスライスレベル−Ｖｓを下回っている間のそ
れぞれの区間をハイレベルとするパルス信号を出力す
る。ここで、オア回路２２が出力するパルス信号のハイ
レベル期間をＡ、ローレベル期間をＢとすると、このパ
ルス信号のデューティ（オンデューティ）Ｄは Ｄ＝Ａ／（Ａ＋Ｂ） となる。

【００２５】図５はトラックエラー信号ＴＥＳの振幅が
変化したときのデューティの変化を示した信号波形図で
ある。図５において、振幅の小さいトラックエラー信号
ＴＥＳ１の場合には、パルス信号Ｐ１に示すようにハイ
レベルとなっている期間が短く、デューティＤの値も小
さい。

【００２６】これに対し、トラックエラー信号ＴＥＳ２
に示すように振幅が大きくなると、パルス信号Ｐ２に示
すようにハイレベル期間が増加し、デューティＤが大き
くなる。このようにトラックエラー信号ＴＥＳの振幅と
トラックエラー信号ＴＥＳの中心に対し上下のスライス
レベルで切ったパルス信号のデューティＤとの間には対
応関係があり、本発明はこの対応関係を利用してデュー
ティの検出に基づいて振幅を調整することになる。

【００２７】図６は図２の可変利得アンプ６の一実施例
を示した実施例回路図である。図６において、ＯＰアン
プ２３は帰還抵抗Ｒ３０を備え、帰還抵抗Ｒ３０に対し
入力抵抗Ｒ２９を接続している。この入力抵抗Ｒ２９に
対しては並列に抵抗Ｒ２５〜Ｒ２８がスイッチＳＷ０〜
ＳＷ３を介して並列に接続されている。スイッチＳＷ０
〜ＳＷ３はＭＰＵ１５からのゲイン制御信号Ｇ０〜Ｇ３
の４ビット信号でオンオフ制御される。

【００２８】即ち、４ビットのゲイン制御信号Ｇ０〜Ｇ
３によりスイッチＳＷ０〜ＳＷ３が全てオフとなって入
力抵抗Ｒ２９と帰還抵抗Ｒ３０によってゲインが決まる
段階から、スイッチＳＷ０〜ＳＷ３が全てオンとなって
抵抗Ｒ２５〜Ｒ２９の並列抵抗値と帰還抵抗Ｒ３０によ
ってゲインが決まる段階までの１６段階に亘ってゲイン
を切り換えることができる。

【００２９】図７は図２のＭＰＵ１５によるデューティ
演算のためのパルス幅の計測処理を示したフローチャー
トである。図７において、まずステップＳ１でタイマＡ
とＢをそれぞれ０に初期化する。ここでタイマＡは図４
に示したようにオフトラック検出回路１３から得られた
パルス信号のハイレベル期間を計数するタイマであり、
タイマＢはローレベル期間を計数するタイマである。

【００３０】続いてステップＳ２に進んで、別のタイマ
に光ディスク１回転分の時間をセットし、ステップＳ３
でタイマ割込みを有効としてＳ４でタイマをスタートす
る。次にＳ５でオフトラックか否か、即ちオフトラック
検出回路１３から出力されるパルス信号がハイレベルか
否か判別し、ハイレベルであればＳ６に進んでタイマＡ
を１つインクリメントする。一方、オフトラックでなけ
れば、即ちパルス信号がローレベルであればステップＳ
７に進んでタイマＢを１つインクリメントする。このス
テップＳ５〜Ｓ７のオフトラックの有無に基づくタイマ
Ａ，Ｂの計測動作はステップＳ２で設定したディスク１
回転分の時間が終了するまで行われる。

【００３１】図８はタイマ割込みにより実行されるデュ
ーティＤの演算処理を示したフローチャートである。図
８において、タイマ割込みを受けるとステップＳ１でタ
イマを停止し、続いてＳ２でタイマ割込みをオフし、こ
のとき図７のルーチンで得られているタイマＡ及びＢの
値を使用してデューティＤを計算する。

【００３２】図９は図２に示したＭＰＵ１５によるトラ
ックエラー信号の振幅調整処理を示したフローチャート
である。図９において、まず装置の電源投入による立ち
上げ時等にこの処理が実行される。まずステップＳ１で
フォーカスサーボをオンすると同時にトラックサーボを
オフする。即ちサーボスイッチ８をオフする。続いてス
テップＳ２でゲインＧをＧ＝０にリセットする。

【００３３】以上の初期処理が済むと可変利得アンプ６
にゲインＧの値を設定し、ステップＳ４でタイマ割込み
によるオフトラックデューティの測定を行う。即ち、図
８のタイマ割込みルーチンを実行してデューティＤを算
出する。続いてステップＳ５で、計測されたデューティ
Ｄが予め定めた目標値Ｃを超えたか否か判別する。目標
値Ｃは光ディスク装置のトラックサーボ回路に要求され
る規格化された振幅の値と図３に示したオフトラック検
出回路１３に設けたウィンドコンパレータ２０，２１に
設定するスライス電圧＋Ｖｓ，−Ｖｓの値により決定さ
れる。

【００３４】測定されたデューティＤが目標値Ｃより小
さければステップＳ６に進んでゲインＧを１つインクリ
メントしてゲインアップし、ステップＳ７で現在のゲイ
ンＧがゲインの最大値Ｇmax を超えたか否か判定し、超
えていなければ再びＳ３に戻ってステップＳ６でアップ
したゲインＧを可変利得アンプ６に設定し、再びステッ
プＳ６のオフトラックデューティの測定とステップＳ５
における目標値Ｃとの比較を繰り返す。

【００３５】Ｓ３〜Ｓ７の処理を通じて測定されたデュ
ーティＤが目標値Ｃを超えたことがステップＳ５で判別
されると一連の処理を終了する。一方、ステップＳ５で
デューティＤが目標値Ｃを超える前にステップＳ７でゲ
インＧがゲインの最大値Ｇmax を超えた場合には振幅調
整不能と判断してエラー終了する。

【００３６】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、トラックエラー信号の振幅を検出する回路を必要と
することなくトラックエラー信号の振幅調整ができ、装
置の小形化と低価格化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】本発明の実施例構成図

【図３】本発明で用いるオフトラック検出回路の実施例
回路図

【図４】図３のオフトラック検出回路によるデューティ
計測の説明図

【図５】図３はオフトラック検出回路における振幅の変
化に対するデューティ計測の説明図

【図６】本発明で用いる可変利得アンプの実施例回路図

【図７】図２のＭＰＵによる本発明のデューティ計測処
理を示したフローチャート

【図８】図２のＭＰＵでタイマ割込みにより行なわれる
デューティ演算処理を示したフローチャート

【図９】図２のＭＰＵで行われる本発明の振幅調整処理
を示したフローチャート

【図１０】従来のトラックサーボ回路の説明図

【図１１】トラックエラー信号の信号波形図

【図１２】従来の振幅検出回路の回路図

【図１３】従来の他の振幅検出回路の回路図

【符号の説明】

１：光学ヘッド ２：光ディテクタ ３：トラックエラー検出手段（トラックエラー検出回
路） ４：デューティ計測手段 ５：振幅制御手段 ６：可変利得増幅手段（可変利得アンプ） ７：位相補償回路 ８：サーボスイッチ ９：パワーアンプ １０：トラックコイル １３：オフトラック検出回路 ２０，２１：コンパレータ ２２：オア回路 ２３：ＯＰアンプ

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学ヘッド１に設けた光ディテクタ２の受
   光信号に基づいてトラックエラー検出手段３で検出され
   たトラックエラー信号ＴＥＳを規定の振幅に調整する光
   ディスク装置のトラックエラー信号振幅調整方法に於い
   て、 トラックサーボのオフ状態で得られたトラックエラー信
   号ＴＥＳを中心から上下に設定したスライスレベルによ
   りパルス信号に変換して該パルス信号のデューティを計
   測し、 該計測したデューティが予め定めた目標値となるように
   信号増幅のゲインを可変制御してトラックエラー信号Ｔ
   ＥＳの振幅を変えることを特徴とする光ディスク装置の
   トラックエラー信号振幅調整方法。
2. 【請求項２】光学ヘッド１に設けた光ディテクタ２の受
   光信号に基づいてトラックエラー検出手段３で検出され
   たトラックエラー信号ＴＥＳを規定の振幅に調整する光
   ディスク装置のトラックエラー信号振幅調整装置に於い
   て、 トラックサーボのオフ状態で得られたトラックエラー信
   号ＴＥＳを中心から上下に設定したウィンドコンパレー
   タのスライスレベルによりパルス信号に変換してデュー
   ティを計測するデューティ計測手段４と、 該デューティ計測手段４で計測したデューティが予め定
   めた目標値となるようにサーボループに設けた可変利得
   増幅手段６のゲインを制御してトラックエラー信号ＴＥ
   Ｓの振幅を変える振幅制御手段５と、を備えたことを特
   徴とする光ディスク装置のトラックエラー信号振幅調整
   装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の光ディスク装置のトラック
   エラー信号振幅調整装置に於いて、 前記振幅制御手段５におけるデューティの目標値は、前
   記前記ウィンドコンパレータのスライスレベルとトラッ
   キングエラー信号ＴＥＳの振幅規格値から決定すること
   を特徴とする光ディスク装置のトラックエラー信号振幅
   調整装置。
4. 【請求項４】請求項２記載の光ディスク装置のトラック
   エラー信号振幅調整装置に於いて、 前記デューティ計測手段４によるデューティの計測はデ
   ィスク１回転の時間以上に亘り前記ウィンドコンパレー
   タから得られたパルス信号を対象に計測することを特徴
   とする光ディスク装置のトラックエラー信号振幅調整装
   置。
5. 【請求項５】請求項２記載の光ディスク装置のトラック
   エラー信号振幅調整装置に於いて、 前記デューティ計測手段４のウインドコンパレータを、
   トラックサーボのオン状態でスライスレベルを越えるオ
   フトラックをトラックサーボの異常として検出するオフ
   トラック検出手段と共用したことを特徴とする光ディス
   ク装置のトラックエラー信号振幅調整装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の光ディスク装置のトラック
   エラー信号振幅調整装置に於いて、 前記ウインドコンパレータのスライスレベルを、トラッ
   クサーボ異常を検出するオフトラック量を与えるスライ
   スレベルとしたことを特徴とする光ディスク装置のトラ
   ックエラー信号振幅調整装置。