JPH02246026A - フォーカスサーボループのループゲイン設定方法 - Google Patents

フォーカスサーボループのループゲイン設定方法

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JPH02246026A
JPH02246026A JP1067329A JP6732989A JPH02246026A JP H02246026 A JPH02246026 A JP H02246026A JP 1067329 A JP1067329 A JP 1067329A JP 6732989 A JP6732989 A JP 6732989A JP H02246026 A JPH02246026 A JP H02246026A
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loop
loop gain
setting method
focus servo
gain setting
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Hidehiro Ishii
英宏 石井
Tomoyoshi Takeya
智良 竹谷
Tomoharu Miura
三浦　智治
Tatsuya Fukuda
達也 福田
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Pioneer Electronic Corp
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    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0941—Methods and circuits for servo gain or phase compensation during operation
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G11B19/02—Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing
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    • G11B19/20—Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • G11B19/22—Brakes other than speed-regulating brakes

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  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、フォーカスサーボ装置におけるサーボループ
のループゲイン設定方法に関する。
背景技術 ビデオディスクやディジタルオーディオディスク等の情
報記録ディスク（以下、単にディスクと称する）の演奏
をなす光学式ディスクプレーヤには、光ビームをディス
クの情報記録面上に収束させて情報読取用光スポットを
形成させるためのフォーカスサーボ装置が不可欠である
。このフォーカスサーボ装置としては、例えば、円筒レ
ンズを用いて光ビームの光路上の互いに離れた２点のう
ちの一方においては光ビームが例えば水平方向に１本の
線として集光し、他方においては光ビームが垂直方向に
１本の線として集光するようにすると共に、該２点の中
間に４分割光検知器を配置し、この４分割光検知器の４
出力に基づいてフォーカスエラー信号を生成するように
したいわゆる非点収差法による装置が知られている。
ところで、このフォーカスサーボ装置においては、レー
ザ光源のパワーの変動やディスクの反射率のばらつき等
に起因してフォーカスサーボ系のループゲインがディス
ク演奏毎に変動することがある。このループゲインの変
動はフォーカスエラーに対する追従性の低下を来し、安
定したサーボ動作が得られないことになる。
発明の概要 そこで、本発明は、ディスク演奏に際して最適なループ
ゲインを自動的に設定し得るフォーカスサーボループの
ループゲイン設定方法を提供することを目的とする。
本発明によるフォーカスサーボループのループゲイン設
定方法においては、ディスクを回転駆動し、その回転中
において対物レンズの合焦位置に対する上下動を複数回
繰り返しつつこのとき得られるフォーカスエラー信号の
振幅の大きさを表わす複数個のサンプル値を取り込み、
これら複数個のサンプル値に基づいてループゲインを設
定することを特徴としている。
本発明によるループゲイン設定方法においてはさらに、
ループゲイン設定動作中にイジェクト指令が発せられた
ときには、正転駆動パルスの消滅時点からイジェクト指
令の発生時点までの経過時間及び正転駆動パルスのパル
ス幅に応じたパルス幅若しくは波高値の逆転駆動パルス
を印加してスピンドルモータに制動を付与することを特
徴としている。
実施例 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。
第１図は本発明によるループゲイン設定方法が適用され
るフォーカスサーボ装置の一例を示すブロック図である
。図において、ディスク１はスピンドルモータ２によっ
て回転駆動され、その記録情報は光学式ピックアップ３
によって読み取られる。ピックアップ３はディスク半径
方向において移動自在に設けられたキャリッジ（図示せ
ず）に搭載されている。４はピックアップ３から発せら
れかつディスク１の情報記録面を経た光ビームに基づい
てフォーカスエラー信号を生成する回路であり、このフ
ォーカスエラー信号の生成には例えば先述した周知の非
点収差法によるエラー生成方式が用いられる。
フォーカスエラー信号生成回路４で生成されたフォーカ
スエラー信号は、ＶＣＡ　（電圧制御アンプ）５を経た
後Ａ／Ｄ　（アナログ／ディジタル）変換器６でディジ
タル化される。ディジタル化フォーカスエラー信号はシ
ステムコントローラ７に供給されると共に、ディジタル
イコライザ（ＥＱ）８で周波数・位相特性が補償されて
ループスイッチ９の一人力となる。ループスイッチ９を
経たフォーカスエラー信号はＰＷＭ（パルス幅変調）回
路１０に供給され、このＰＷＭ回路１０においてエラー
信号レベルに応じたパルス幅の駆動信号に変換された後
ＬＰＦ　（ローパスフィルタ）１１及びドライブアンプ
１２を介してフォーカスアクチュエータ（図示せず）に
供給される。このフォーカスアクチュエータは、ピック
アップ３に内蔵された対物レンズ（図示せず）をその先
軸方向に変位せしめるためのものである。
以上によりフォーカスサーボループが形成され、ループ
スイッチ９がディジタルイコライザ８の出力を選択して
いるとき、すなわち端子ａ側にあるときがループクロー
ズ（閉）状態であり、フォーカスエラー信号の信号レベ
ルに基づいてフォーカスアクチュエータを駆動すること
により、ディスクの情報記録面上に常に正確に情報読取
用光ビームを収束せしめることができるのである。
駆動電圧発生回路１３は、フォーカスサーボの引込みの
際にシステムコントローラ７からの指令に応じて対物レ
ンズをその光軸方向において上下動させるための駆動電
圧をディジタル値で発生するように構成されており、こ
の駆動電圧はループスイッチ９の抽入力となる。ループ
スイッチ９が端子す側にあるループオーブン（開）状態
では、この駆動電圧がＰＷＭ回路１０、ＬＰＦＩＩ及び
ドライブアンプ１２を介してフォーカスアクチュエータ
に供給される。この傾斜状駆動電圧による駆動によって
対物レンズがその合焦位置に対して上下動することによ
り、ＶＣＡ５の出力端に導出されるフォーカスエラー信
号は、第２図に示すように、対物レンズのディスク記録
面からの離間距離に対して合焦位置で零クロスするいわ
ゆる８字カーブ特性を示す。
また、駆動パルス発生回路１４は、システムコントロー
ラ７からの指令に応じてスピンドルモータ２を回転駆動
すべく動作モードに応じたパルス幅の正転駆動パルスを
発生し、さらにフォーカスサーボの引込みの際に操作部
１５からイジェクト指令が発せられたときにはシステム
コントローラ７からの指令に応じてスピンドルモータ２
に制動を付与すべく所定パルス幅の逆転駆動パルスを発
生するように構成されている。
システムコントローラ７は例えばマイクロフンピユータ
によって構成されており、そのプロセッサの制御によっ
て図示せぬディスクローディング機構、ディスククラン
プ機構、さらにはビックアヒ ツブ３を担持したキャリッジ等の駆動制御をなへ共に、
フォーカスサーボの引込みに際しては、以下に説明する
ループゲイン設定の処理を実行する。
次に、システムコントローラ７のプロセッサによって実
行される本発明によるループゲイン設定方法の処理手順
について第３図のタイミングチャートを参照しつつ第４
図のフローチャートにしたかって説明する。なお、フォ
ーカスサーボの引込み処理は、ディスクのローディング
及びクランプが完了し、さらにピックアップ３を担持し
たキャリッジが最内周位置に到来したことを検知した時
点で開始されるものとし、このときループスイッチ９は
接点す側に切り換えられてループオーブン状態となるも
のとする。
プロセッサは、図示せぬ検知手段の出力によってキャリ
ッジが最内周位置に到来したことを検知すると、先ずＲ
ＡＭ等の内部メモリの格納データや各種カウンタのカウ
ント値をリセットする初期化を行ない（ステップＳ１）
、続いてピックアップ３のレーザ光源をオンせしめ（ス
テップ８２）、しかる後スピンドルモータ２を正転駆動
すべく駆動パルス発生回路１４を制御して波高値Ｈの正
転駆動パルスをキックパルスとして発生させる（ステッ
プＳ３）。そして、所定時間Ｗ＋（例えば、１００　ａ
ｓｅｃ）経過した後（ステップｓ４）、正転駆動パルス
の発生を停止させるべく駆動パルス発生回路１４を制御
する（ステップＳ５）。この正転駆動パルスのパルス幅
Ｗ１及び波高値Ｈによってスピンドルモータ２の回転数
が決まり、そのバルス幅Ｗ１及び波高値Ｈはスピンドル
モータ２が暫時しかもプレイ時の定速回転数よりも非常
に低くかつ傷、汚れ、ピット等の影響を受けることのな
い例えば１０　［ｒ、ｐ、ｍ、］程度の低速にて回転す
るように設定される。
続いて、対物レンズをダウンさせるべく駆動電圧発生回
路１３を制御して負の駆動電圧（ＦＤ）を発生させ（ス
テップＳ６）、この駆動電圧の絶対値（ＩＦＤＩ）がフ
ォーカス駆動電圧の下限値（Ｕ　Ｌ）以上になるまで（
ステップＳ７）、対物レンズをダウン駆動する。ＩＦＤ
Ｉ≧ＵＬとなったら、タイマーカウンタをスタートさせ
る（ステップＳ８）。このタイマーカウンタのカウント
動作は内部基準クロックに同期して行なわれる。タイマ
ーカウンタのカウント値に基づいてＩＦＤＩ≧ＵＬとな
った時点から所定時間Ｔ１　（例えば、５０　ｍ５ｅｃ
）が経過したことを検出したら（ステップＳ９）、内部
カウンタＩのカウント値Ｎをインクリメントしくステッ
プ５１０）、同時に対物レンズをアップさせるべく駆動
電圧発生回路１３を制御して漸次増大する傾斜状の駆動
電圧（Ｆ　Ｄ）を発生させる（ステップＳ・１１）。な
お、カウント値Ｎは８字カーブのｐ−ｐ値を取り込んだ
回数を表わす。
続いて、Ａ／Ｄ変換器６の出力として得られるエラーデ
ータを取り込んでその絶対値（ｌ　ＦＥ　Ｉ）がスレッ
ショールドレベルＴＨ以上になったか否かを判断する（
ステップ５１２）。ＩＦＥＩ≧ＴＨであれば、ノイズで
はなくフォーカスエラーであると判断し、対物レンズの
合焦位置の前後ではフォーカスエラーは８字カーブ特性
を示すことから、取り込んだエラーデータに基づいてそ
の正負の波高値の差、すなわちｐ−ｐ値を算出する（ス
テップ５１３）。この８字カーブのｐ−ｐ値の算出は、
例えば、Ａ／Ｄ変換の際のサンプリングタイミング毎に
取り込むエラーデータの今回値を前回値と比較し、正の
波高値の場合には今回値が前回値以下となったときの前
回値を、負の波高値の場合には今回値が前回値以上とな
ったときの前回値をそれぞれ各波高値とし、その差を求
めることによって行なわれる。
このようにして算出したｐ−ｐ値の今回値を前回値と比
較しくステップ５１４）、今回値が前回値よりも大なる
場合には今回値を前回値としてメモリに記憶する（ステ
ップ５１５）。今回値が前回値以下の場合には前回値を
そのまま保持する。
これにより、メモリには最終的に取り込んだｐ−ｐ値の
うちの最大値が保持されることになる。続いて、内部カ
ウンタＩのカウント値Ｎ及び内部カウンタ■のカウント
値Ｍをそれぞれインクリメントする（ステップＳ１６．
３１７）。なお、カウント値Ｍは、対物レンズのアップ
／ダウン回数を表わす。そして、所定時間ｔ　（例えば
、５　ｌｌ５ｅｃ）が経過した後（ステップ５１８）、
内部カウンタ■のカウント値Ｍが所定値Ｍｏ（例えば、
４）以上か否か、すなわち対物レンズのアップ／ダウン
動作がＭＱ回以上行なわれたか否かを判断する（ステッ
プ５１９）。
Ｍ＜Ｍｏであれば、Ｍが奇数であるか否かを判断しくス
テップ５２０）、Ｍが０若しくは偶数であれば、ステッ
プＳ１１に戻ってレンズ駆動方向を反転し上述の動作を
繰り返す。Ｍが奇数であれば、レンズ駆動方向を反転し
対物レンズをダウンさせるべく駆動電圧発生回路１３を
制御して漸次減少する傾斜状の駆動電圧（ＦＤ）を発生
させ（ステップ５２１）、Ｌかる後ステップ５１２１：
：戻って上述の動作を繰り返す。
ステップＳ１２において、ＩＦＥＩ＜ＴＨと判定した場
合には、内部カウンタ■のカウント値Ｍが０若しくは偶
数であるか否かを判断する（ステップ５２２）。Ｍが０
若しくは偶数と判定した場合には、駆動電圧ＦＤがその
上限値ＵＨ以上になったか否かを判断しくステップ５２
３）　、ＦＤ≧ＵＨであれば、内部カウンタ■のカウン
ト値Ｍをインクリメントしくステップ８２４）　、Ｌか
る後ステップＳ１９に移行する。ＦＤ＜ＵＨであれば、
ステップＳ１１に戻って上述の動作を繰り返す。
一方、ステップＳ２２において、Ｍが奇数と判定した場
合には、駆動電圧ＦＤがその下限値ＵＬ以下になったか
否かを判断しくステップ５２５）、ＩＦ　Ｄｌ≦ＵＬで
あればステップＳ２４に移行し、ＩＦＤｌ＞ＵＬであれ
ばステップＳ２１に移行する。
ステップＳ１９において、Ｍ≧Ｍ、と判定した場合には
、内部カウンタＩのカウント値Ｎが１ｍであるか否かを
判断しくステップ５２６）　、Ｎ−１であれば、対物レ
ンズのアップ／ダウン動作をＭ６回繰り返してもループ
ゲインの設定の基準となる８字カーブのｐ−ｐ値を１回
も取り込めなかったことになるから、ゲイン設定するこ
となく上述した一連の処理を終了する。この場合には、
例えば、再度上述した処理を繰り返す。Ｎキ１であれば
、ステップＳ１５で最終的にメモリに保持されたｐ−ｐ
値の最大値に基づいてフォーカスサーボループのループ
ゲインを設定すべ（ＶＣＡ５のゲインを制御しくステッ
プ５２７）、対物レンズをアップさせるべく駆動電圧発
生回路１３を制御して漸次増大する傾斜状の駆動電圧（
ＦＤ）を発生させ（ステップ５２８）、Ｌかる後ループ
スイッチ９をａ側に切り換えてサーボループをクローズ
状態としくステップ５２９）、以上によりループゲイン
設定のための一連の処理を終了する。
このように、フォーカスサーボループのループゲインの
設定に際して、先ずスピンドルモータ２を回転駆動し、
その回転中において対物レンズの合焦位置に対する上下
動を複数回繰り返しつつこのとき得られるフォーカスエ
ラー信号の振幅め大きさを表わす例えばｐ−ｐ値を複数
個サンプル値として取り込み、これら複数個のサンプル
値のうちの最大値に基づいてループゲインを設定するこ
とにより、ディスクに傷や汚れ等が存在してこれらに起
因して８字カーブに似たノイズが発生してもそのレベル
が小さいことから、本来のフォーカスエラーの８字カー
ブとして誤検出することはないため、光源のパワーの変
動やディスクの反射率のばらつき等に拘らず最適なルー
プゲインを自動的に設定できることになる。
なお、上記実施例では、スピンドルモータ２を一定波幅
でキックする場合について説明したが、自動調整を行な
っている間だけ定電圧を印加しておいて一定回転数でデ
ィスク１を回転させておき、ループゲインを自動的に設
定後止めるようにすることも可能である。
また、上記実施例では、複数個のサンプル値のうちの最
大値に基づいてループゲインを設定するとしたが、複数
個のサンプル値の平均値に基づいてループゲインを設定
することも可能である。
上述したフォーカスサーボ引込み処理の過程において、
操作部１５からイジェクト指令が発せられた場合にはス
ピンドルモータ２に制動を付与してスピンドルモータ２
を直ちに停止せしめる処理が並行して実行される。以下
に、その処理手順を第６図のタイミングチャートを参照
しつつ第５図のフローチャートにしたがって説明する。
なお、本サブルーチンはフォーカスサーボ引込み処理中
に所定の周期で呼び出されて実行されるものとする。
プロセッサは先ず、操作部１５からイジェクト指令が発
せられたか否かを判断しくステップ５３１）、イジェク
ト指令が発せられたら、第４図のステップＳ８でスター
トを開始したタイマーカウンタのカウント値を取り込む
（ステップ５３２）。
取り込んだカウント値りはスピンドルモータ２に対する
正転駆動パルスの消滅時点からの経過時間Ｔ２に対応し
ており、タイマーカウンタのクロック周期をτとすると
、Ｔ２−ＤＸτなる演算式から経過時間Ｔ２を求めるこ
とができる。続いて、スピンドルモータ２に対して制動
を付与すべく駆動パルス発生回路１４を制御して例えば
波高値Ｈの逆転駆動パルスをブレーキパルスとして発生
させる（ステップ５３３）。そして、正転駆動パルスの
消滅時点からイジェクト指令が発せられるまでの経過時
間Ｔ２及び正転駆動パルスのパルス幅Ｗ１に基づいてＷ
２−Ｗ、／α・Ｔ２　　（αは定数）なる演算式から逆
転駆動パルスのパルス幅Ｗ２を算出し、このパルス幅Ｗ
２に相当する時間が経過したら（ステップ５３４）、逆
転駆動パルスの発生を停止させるべく駆動パルス発生回
路１４を制御する（ステップ５３５）。
このように、フォーカスサーボ引込み処理の過程におい
て操作部１５からイジェクト指令が発せられた場合には
、正転駆動パルスの消滅時点からイジェクト指令が発せ
られるまでの経過時間Ｔ２及び正転駆動パルスのパルス
幅Ｗ１に応じたパルス幅Ｗ２の逆転駆動パルスをブレー
キパルスとしてスピンドルモータ２に印加することによ
り、速や゛かにスピンドルモータ２を停止させ、ディス
ク１を確実に停止させてからイジェクト動作に移行でき
るため、ディスク１を傷付けることなくイジェクトでき
ることになる。
なお、上記実施例では、正転駆動パルスの消滅時点から
イジェクト指令が発せられるまでの経過時間Ｔ２及び正
転駆動パルスのパルス幅Ｗ１に応じて逆転駆動パルスの
パルス幅Ｗ２を設定するとしたが、経過時間Ｔ２及び正
転駆動パルスのパルス幅Ｗｌに応じて逆転駆動パルスの
波高値Ｈを設定するようにしても同様の効果が得られる
。
発明の詳細 な説明したように、本発明によるループゲイン設定方法
によれば、フォーカスサーボループのループゲインの設
定に際して、スピンドルモータを回転駆動し、その回転
中において対物レンズの合焦位置に対する上下動を複数
回繰り返しつつこのとき得られるフォーカスエラー信号
の振幅の大きさを表わす複数個のサンプル値を取り込み
、これら複数個のサンプル値に基づいてループゲインを
設定することにより、レーザ光源のパワーの変動やディ
スクの反射率のばらつき等に拘らず最適なループゲイン
を自動的に設定できる。
また、ループゲイン設定動作中にイジェクト指令が発せ
られた場合には、正転駆動パルスの消滅時点がらイジェ
クト指令が発せられるまでの経過時間及び正転駆動パル
スのパルス幅に応じたパルス幅（若しくは波高値）の逆
転駆動パルスをスピンドルモータに印加することにより
、ディスクを確実に停止させてからイジェクト動作に移
行できるため、ディスクを傷付けることなくイジェクト
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるループゲイン設定方法が適用され
るフォーカスサーボ装置の一例を示すブロック図、第２
図は対物レンズのディスク面からの離間距離に対するフ
ォーカスエラー信号の波形変化を示す波形図、第３図は
フォーカスサーボループの引込み動作を示すタイムチャ
ート、第４図は本発明によるループゲイン設定方法の処
理手順を示すフローチャート、第５図はフォーカスサー
ボ引込み処理の過程におけるイジェクト指令監視モード
の処理手順を示すフローチャート、第６図はそのタイミ
ングチャートである。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・情報記録ディスク ２・・・・・・スピンドルモータ ３・・・・・・光学式ピックアップ ４・・・・・・フォーカスエラー信号生成回路５・・・
・・・電圧制御アンプ ７・・・・・・システムコントローラ ８・・・・・・ディジタルイコライザ ９・・・・・・ループスイッチ １０・・・・・・パルス幅変調回路 １４・・・・・・駆動パルス発生回路 秦２■ ′＃３図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）フォーカスサーボループのループゲインを自動的
    に設定するループゲイン設定方法であって、情報記録デ
    ィスクを回転駆動し、 前記情報記録ディスクの回転中において対物レンズの合
    焦位置に対する上下動を複数回繰り返しつつこのとき得
    られるフォーカスエラー信号の振幅の大きさを表わす複
    数個のサンプル値を取り込み、 これら複数個のサンプル値に基づいて前記ループゲイン
    を設定することを特徴とするフォーカスサーボループの
    ループゲイン設定方法。
  2. （２）前記複数個のサンプル値のうちの最大値に基づい
    て前記ループゲインを設定することを特徴とする請求項
    １記載のフォーカスサーボループのループゲイン設定方
    法。
  3. （３）前記複数個のサンプル値の平均値に基づいて前記
    ループゲインを設定することを特徴とする請求項１記載
    のフォーカスサーボループのループゲイン設定方法。
  4. （４）前記サンプル値はフォーカスエラー信号の正負の
    波高値の差（ｐ−ｐ値）であることを特徴とする請求項
    １記載のフォーカスサーボループのループゲイン設定方
    法。
  5. （５）前記回転駆動による情報記録ディスクの回転は、
    暫時しかも低速であることを特徴とする請求項１記載の
    フォーカスサーボループのループゲイン設定方法。
  6. （６）フォーカスサーボループのループゲインを自動的
    に設定するループゲイン設定方法であって、情報記録デ
    ィスクを回転駆動するスピンドルモータに対して所定パ
    ルス幅の正転駆動パルスを印加することによって前記情
    報記録ディスクを回転駆動し、 前記情報記録ディスクの回転中において対物レンズの合
    焦位置に対する上下動を複数回繰り返しつつこのとき得
    られるフォーカスエラー信号の振幅の大きさを表わす複
    数個のサンプル値を取り込み、 これら複数個のサンプル値に基づいて前記ループアンプ
    のゲインを設定すると共に、 ループゲイン設定動作中にイジェクト指令が発せられた
    ときには、前記正転駆動パルスの消滅時点から前記イジ
    ェクト指令の発生時点までの経過時間及び前記正転駆動
    パルスのパルス幅に応じたパルス幅若しくは波高値の逆
    転駆動パルスを前記スピンドルモータに印加することを
    特徴とするフォーカスサーボループのループゲイン設定
    方法。
JP1067329A 1989-03-18 1989-03-18 フォーカスサーボループのループゲイン設定方法 Pending JPH02246026A (ja)

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