JPH0461030A - 光ディスクのトラッキング制御装置におけるトラッキング・サーボ引込み方法および装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 この発明は光ディスクのトラッキング制御装置における
トラッキング・サーボ引込み方法および装置に関する。

ここで光ディスクは光磁気ディスクも含む。

従来の技術 光ディスクのトラッキング制御装置における弓込み方法
としては、トラック溝を検知するトラッキング・エラー
・センサの出力信号値の和が所定のしきい値以上となり
、かつこの状態が一定時間継続したときに、いきなりト
ラッキング・アクチュエータに位置制御値を与えるもの
が一般的であった。

発明が解決しようとする課題 このような従来のトラッキング・サーボ引込み方式では
、光ディスクの偏心等により、光ヘッドと光デイスク面
の間の相対的な速度が大きい場合、上記のトラック引込
み条件を満たす時間がきわめて短く、サーボの引込みが
失敗しやすいという欠点があった。また、サーボ制御値
がアクチュエータにいきなり出力されるため、引込み動
作直後のサーボ制御が不安定となるという問題点があっ
た。

この発明はトラッキング・サーボの引込みの失敗を無く
し安定な引込み動作ができるようにすることを目的とす
る。

課題を解決するための手段 この発明によるトラッキング・サーボ引込み方法は、ト
ラッキング・エラー・センサ、このトラッキング・エラ
ー・センサの出力信号からトラック和信号およびトラッ
ク差信号を作成して出力する演算回路、ならびにトラッ
キング・サーボ回路を含み、トラッキングのための速度
制御および位置制御を行なうトラッキング・アクチュエ
ータを備えた光ディスクのトラッキング制御装置におい
て、上記演算回路から出力されるトラック和信号の変化
から光ヘッドが単位時間に横切ったトラック数を計数し
、この計数値に基づいて、光ディスクの偏心によって生
じる光ヘッドと光ディスクとの相対速度を推定し、推定
された相対速度を速度制御値として上記アクチュエータ
に与えることにより速度制御を行ない、所定の引込み開
始条件が満たされたときに引込み動作に移ることを特徴
とする。

この発明による光ディスクのトラッキング制御装置にお
けるトラッキング・サーボ引込み装置は、トラッキング
・エラー・センサ、トラッキング・サーボ回路を含み、
トラッキングのための速度制御および位置制御を行なう
トラッキング・アクチュエータ、上記トラッキング・エ
ラー・センサの出力信号からトラック和信号およびトラ
ック差信号を作成して出力する演算回路、上記演算回路
から出力されるトラック和信号の変化から光ヘッドが単
位時間に横切ったトラック数を計数し、この計数値に基
づいて、光ディスクの偏心によって生じる光ヘッドと光
ディスクとの相対速度を推定する手段、ならびに上記推
定手段により得られる相対速度を速度制御値として上記
アクチュエータに与えることにより速度制御を行ない、
所定の引込み開始条件が満たされたときに引込み動作に
移るよう制御する手段を備えていることを特徴とする。

上記引込み開始条件は、たとえば上記相対速度が第１の
しきい値以下でかつ上記トラック和信号が第２のしきい
値を超えたことである。

また、推定された相対速度が第１のしきい値以上かどう
かを判定し、第１のしきい値以上である場合に引込み動
作を中止し速度制御に戻るよう制御することが好ましい
。

この発明による光ディスクのトラッキング制御装置にお
けるトラッキング・サーボ引込み方法は、上記引込み動
作において、上記演算回路から出力されるトラック差信
号に基づいてトラッキング位置制御値を算出し、上記相
対速度により表わされる速度制御値と算出された位置制
御値との重み付け平均値を算出し、この算出された平均
値を制御して上記アクチュエータに与え、上記平均値を
得るための重み付け演算において位置制御値の重みを順
次大きくしながら平均値の算出と平均値の出力とを繰返
すことを特徴とする。

この発明は上記トラッキング・サーボ引込み装置におい
てさらに、上記演算回路から出力されるトラック差信号
に基づいてトラッキング位置制御値を算出する第１の演
算手段、上記相対速度により表わされる速度制御値と上
記第１の演算手段により算出された位置制御値との重み
付け平均値を算出する第２の演算手段、ならびにまず上
記推定手段により得られる相対速度を速度制御値として
上記アクチュエータに与えることにより速度制御を行な
い、所定の引込み開始条件が満たされたときに引込み動
作に移り、この引込み動作では、上記第２の演算手段に
より算出された平均値を制御値として上記アクチュエー
タに与え、上記平均値を得るための重み付け演算におい
て位置制御値の重みを順次大きくしながら平均値の算出
と算出した平均値の出力とを繰返すよう制御する上記制
御手段を備えていることを特徴とする。

作　　用 この発明によると、トラッキング・サーボの弓込み動作
に移るに先だって、光ヘッドと光デイスク面との相対速
度が零となる方向の速度制御を施し、光ヘッドと光デイ
スク面との相対速度を小さく抑えている。この速度制御
によりトラッキング・サーボの引込みの際のディスクの
偏心による影響が除去される。

またこの発明によると、トラッキング・サーボの引込み
動作においては、速度制御値と位置制御値との重み付け
平均値（加重平均値）を算出し。

この算出結果をトラッキング・アクチュエータに与えて
いる。しかも、この重み付け平均値の算出において、速
度制御値から位置制御値に順次大きくなるように重みを
変化させている。このようにして、常時光ディスクの偏
心の影響を抑制しつつ速度制御と位置制御の２つの制御
の間の移行を円滑に行なっている。

さらにこの発明では、推定された相対速度を常時監視し
、相対速度か一定値以上になったときに引込み動作を中
止し再び速度制御に戻している。

これにより光デイスク面上の傷等による引込み動作の制
御はずれを防止している。

実施例 第１図はこの発明の実施例における先ディスクのトラッ
キング制御装置の概略構成を示すものである。

光ヘッド１０には光ディスクに記録された情報の読取光
学系が設けられており、この光学系の一部としてトラッ
ク・エラー・センサ１か設けられている。トラッキング
・エラー検出法には種々の方法があるが、２グループに
分けられた受光素子の和信号と差信号が得られるもので
あればよい。さらに光ヘッド１０には、上記光学系の光
ビームを光ディスクのトラック上に正しく位置決めする
ためのトラッキング・アクチュエータ７が設けられてい
る。このアクチュエータ７にはトラッキング・サーボ回
路が含まれている。

トラック・エラー・センサ１の出力信号は、演算回路（
増幅器を含む）２において、トラック溝からの位置ずれ
量を表わすトラック差信号およびトラック・エラー・セ
ンサ１の総受光量を表わすトラック和信号に変換され、
これらの差信号および和信号はＡ／Ｄ変換器３によって
ディジタル信号に変換されたのち、マイクロプロセ・ソ
サ（ＣＰＵ）４に入力する。ＣＰＵ４において後述する
サーボ引込み動作を含むトラッキング制御処理が行なわ
れ、制御値が出力される。ＣＰＵ４から出力された制御
値はＤ／Ａ変換器５によりアナログ信号化され、出力増
幅器６を経てトラッキング・アクチュエータフに与えら
れる。

第２図はＣＰＵ４によって実行されるトラッキング制御
のためのサーボ引込み動作の処理手順を示している。ま
た、この動作におけるトラッキング・エラー信号の波形
が第３図に示されている。

図示しないフォーカシング争エラーーセンサの出力信号
に基づいてフォーカシングφアクチュエータによりフォ
ーカシング制御が適切に行なわれていることを前提とす
る。

トラッキング・サーボ引込み動作に先たって速度制御が
行なわれる。一般に光ディスクは偏心して回転している
。この偏心量は２０〜３０４ｍ２場合によっては１００
μｍ程度に達する場合もある。光ディスクにおけるトラ
ック・ピッチは１．６μｍ程度であるから、光ヘッドか
静止していると仮定すると光ディスクか１回転する間に
光ヘッドの光軸を土木から数土木のトラックが横切るこ
とになる。速度制御は、光ディスクの偏心に起因して生
じる光ヘッドと光ディスクとの相対速度かできるたけ小
さくなるように光ヘッドをトラッキング方向に速度制御
するものである。

まず速度制御では光ヘッドと光ディスクとの間の相対速
度の推定が行なわれる。トラック和信号の変化は横切っ
たトラックを表わしているから。

この和信号が適切なしきい値でレベル弁別され。

レベル弁別されたパルス状（または方形波状）信号がカ
ウンタ（図水路）によってカウントされる。このカウン
ト動作を単位時間行ない横切ったトラック数を計数し、
このカウント値に低域濾波処理を施すことにより推定相
対速度か得られる（ステップ２１）。この相対速度がト
ラッキング・アクチュエータ７に与えられることにより
、トラッキング・アクチュエータでは目標速度に収斂す
る速度制御が行なわれる（ステップ２２．２３）。

この処理が一定時間間隔で実行されることにより相対速
度はしだいに小さくなっていく。

推定された相対速度か常に監視されており、相対速度か
第１の所定しきい値以下になったことが確認され（ステ
ップ２５でＹＥＳ　）かつトラック和信号が最大値付近
に至ったときに（トラック和信号が第２の所定しきい値
を超えたとき：このときトラック差信号はトラック和信
号と９０″位相がずれているので非常に小さな値となる
）（ステップ２４でＹＥＳ　）にトラッキング・サーボ
の引込み動作が開始される。

サーボ引込み動作では　トラック差信号に基づいてトラ
ック中心に対するトラッキング位置制御値が算出される
（ステップ２６）。また加重平均のための加重比が設定
される（ステップ２７）。そして　設定された加重比を
用いて、算出された位置制御値と推定された相対速度（
速度制御値）との加重が行なわれその平均か算出され（
ステップ２８）、この算出された加重平均値か制御値と
してトラッキング・アクチュエータフに与えられる（ス
テップ２９）。

上記の引込み動作は、加重比を徐々に変えながら一定時
間間隔で繰返し行なわれる。加重比は。

最初は速度制御値の重みか位置制御値の重みよりも大き
く、徐々に速度制御値の重みを小さくしながら位置制御
値の重みを大きくしていくというように変化する。加重
比移行パラメータはトラッキング・アクチュエータの動
作特性と引込み時間のかねあいによって決定される。

このように引込み動作において２位置制御値（トラッキ
ング・サーボ制御値）と速度制御値との加重平均値を算
出してこの加重平均値をトラッキング・アクチュエータ
に与え、速度制御値から位置制御値に重みを順次大きく
していくことにより　常時光ディスクの偏心の影響を抑
制しつつ速度制御から位置制御への移行を円滑に行なっ
ている。

トラッキング・アクチュエータフに与える加重平均値が
位置制御値にほぼ等しくなった時点で引込み動作か終了
する（ステップ３０）。引込み動作が終了すると、いわ
ゆるトラッキング制御（位置制御）に移る。

引込み動作中において、推定相対速度と第１のしきい値
との比較が常時行なわれ、推定相対速度が第１のしきい
値を超えると（ステップ２５）、引込み動作を中止しく
ステップ３１）、速度制御に戻る。このように、引込み
動作中に相対速度を監視することにより１　ディスク面
上の傷等による引込み動作の制御はずれの発生が未然に
防止される。

発明の効果 以上のように、この発明によると、トラッキング・サー
ボの引込み動作に移るに先だって、光ヘッドと光デイス
ク面との相対速度が零となる方向の速度制御を施し、光
ヘッドと光デイスク面との相対速度を小さく抑えている
。この速度制御によりトラッキング・サーボの引込みの
際のディスクの偏心による影響が除去される。すなわち
この発明によると、トラッキング・サーボ引込み動作前
に、光ヘツド部にあらかしめ速度制御を施して光ディス
クの偏心に光ヘッドを追従させておくことにより、引込
み動作の安定化が図られ、引込み動作の失敗がなくなる
。

またこの発明によると、トラッキング・サーボの引込み
動作においては、速度制御値と位置制御値との重み付け
平均値（加重平均値）を算出し。

この算出結果をトラッキング・アクチュエータに与えて
いる。しかも、この重み付け平均値の算出において、速
度制御値から位置制御値に順次大きくなるように重みを
変化させている。このようにして、常時光ディスクの偏
心の影響を抑制しつつ速度制御と位置制御の２つの制御
の間の移行を円滑に行なっている。これにより、引込み
動作の安定化が図られる。

ディジタル制御によりサーボ制御を行なっている場合に
は、この発明を実現するために特別な付前回路を必要と
せず、信号処理プログラムの一部変更のみて実現可能と
なる。

さらにこの発明では、推定された相対速度を常時監視し
、相対速度が一定値以上になったときに引込み動作を中
止し再び速度制御に戻している。

これにより光デイスク面上の傷等による引込み動作の際
の制御はずれが防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すもので、光ディスクの
トラッキング制御装置のブロック図である。 第２図はトラッキング・サーボ引込み動作処理手順を示
すフロー・チャートである。 第３図はトラッキング・サーボ引込み動作時におけるト
ラッキング・エラー信号の波形図である。 ４・・・ＣＰＵ。 ５・・・Ｄ／Ａ変換器。 ６・・・出力増幅器 ７・・・トラッキング・アクチュエータ１０・・・光ヘ
ッド。 以

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）トラッキング・エラー・センサ、このトラッキン
   グ・エラー・センサの出力信号からトラック和信号およ
   びトラック差信号を作成して出力する演算回路、ならび
   にトラッキング・サーボ回路を含み、トラッキングのた
   めの速度制御および位置制御を行なうトラッキング・ア
   クチュエータを備えた光ディスクのトラッキング制御装
   置において、 上記演算回路から出力されるトラック和信号の変化から
   光ヘッドが単位時間に横切ったトラック数を計数し、こ
   の計数値に基づいて、光ディスクの偏心によって生じる
   光ヘッドと光ディスクとの相対速度を推定し、 推定された相対速度を速度制御値として上記アクチュエ
   ータに与えることにより速度制御を行ない、 所定の引込み開始条件が満たされたときに引込み動作に
   移る、 トラッキング・サーボ引込み方法。 （２）上記引込み動作において、 上記演算回路から出力されるトラック差信号に基づいて
   トラッキング位置制御値を算出し、上記相対速度により
   表わされる速度制御値と算出された位置制御値との重み
   付け平均値を算出し、この算出された平均値を制御して
   上記アクチュエータに与え、 上記平均値を得るための重み付け演算において位置制御
   値の重みを順次大きくしながら平均値の算出と平均値の
   出力とを繰返す、 請求項（２）に記載の光ディスクのトラッキング制御装
   置におけるトラッキング・サーボ引込み方法。 （３）上記相対速度が第１のしきい値以上かどうかを判
   定し、第１のしきい値以上である場合に引込み動作を中
   止する、請求項（１）または（２）に記載の光ディスク
   のトラッキング制御装置におけるトラッキング・サーボ
   引込み方法。 （４）上記引込み開始条件が上記相対速度が第１のしき
   い値以下でかつ上記トラック和信号が第２のしきい値を
   超えたことである、請求項（１）、（２）または（３）
   に記載の光ディスクのトラッキング制御装置におけるト
   ラッキング・サーボ引込み方法。 （５）トラッキング・エラー・センサ、 トラッキング・サーボ回路を含み、トラッキングのため
   の速度制御および位置制御を行なうトラッキング・アク
   チュエータ、 上記トラッキング・エラー・センサの出力信号からトラ
   ック和信号およびトラック差信号を作成して出力する演
   算回路、 上記演算回路から出力されるトラック和信号の変化から
   光ヘッドが単位時間に横切ったトラック数を計数し、こ
   の計数値に基づいて、光ディスクの偏心によって生じる
   光ヘッドと光ディスクとの相対速度を推定する手段、な
   らびに 上記推定手段により得られる相対速度を速度制御値とし
   て上記アクチュエータに与えることにより速度制御を行
   ない、所定の引込み開始条件が満たされたときに引込み
   動作に移るよう制御する手段、 を備えた光ディスクのトラッキング制御装置におけるト
   ラッキング・サーボ引込み装置。（６）上記演算回路か
   ら出力されるトラック差信号に基づいてトラッキング位
   置制御値を算出する第１の演算手段、 上記相対速度により表わされる速度制御値と上記第１の
   演算手段により算出された位置制御値との重み付け平均
   値を算出する第２の演算手段、ならびに まず上記推定手段により得られる相対速度を速度制御値
   として上記アクチュエータに与えることにより速度制御
   を行ない、所定の引込み開始条件が満たされたときに引
   込み動作に移り、この引込み動作では、上記第２の演算
   手段により算出された平均値を制御値として上記アクチ
   ュエータに与え、上記平均値を得るための重み付け演算
   において位置制御値の重みを順次大きくしながら平均値
   の算出と算出した平均値の出力とを繰返すよう制御する
   上記制御手段、 を備えた請求項（５）に記載の光ディスクのトラッキン
   グ制御装置におけるトラッキング・サーボ引込み装置。 （７）上記推定手段によって推定された相対速度が第１
   のしきい値以上かどうかを判定し、第１のしきい値以上
   である場合に引込み動作を中止し速度制御に戻るよう上
   記制御手段に指令する手段をさらに備えている請求項（
   ５）または（６）に記載の光ディスクのトラッキング制
   御装置におけるトラッキング・サーボ引込み装置。 （８）上記引込み開始条件が、上記相対速度が第１のし
   きい値以下でかつ上記トラック和信号が第２のしきい値
   を超えたことであり、この引込み開始条件が満たされた
   かどうかを判定する手段を備えている請求項（５）、（
   ６）または（７）に記載の光ディスクのトラッキング制
   御装置におけるトラッキング・サーボ引込み装置。