JPH05290398A - ディスク装置のサーボ回路 - Google Patents

ディスク装置のサーボ回路

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JPH05290398A
JPH05290398A JP11962892A JP11962892A JPH05290398A JP H05290398 A JPH05290398 A JP H05290398A JP 11962892 A JP11962892 A JP 11962892A JP 11962892 A JP11962892 A JP 11962892A JP H05290398 A JPH05290398 A JP H05290398A
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JP
Japan
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servo
signal
gain
loop
servo circuit
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JP11962892A
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English (en)
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Haruyuki Suzuki
晴之 鈴木
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ビームをディスク上の所望位置へ正確に照
射するフォーカスサーボやトラッキングサーボにおい
て、最適なサーボ引込みタイミングが得られるループゲ
インを迅速かつ正確に設定できるようにする。 【構成】 サーボ回路が閉状態のとき、サーボループ中
に所定の周波数の信号を加算する加算手段と、前記信号
の加算点の前後の信号の振幅比により、前記サーボルー
プのループゲインを設定するゲイン設定手段とを設け
る。 【効果】 サーボループが閉状態のとき、ループ中に所
定の周波数の信号を加算し、加算点の前後の振幅比によ
ってループゲインを設定するので、正確に最適なループ
ゲインが設定できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、光学的に情報を記録
再生する光ディスク装置のサーボ回路の改良に係り、特
に、光ビームをディスク上の所望位置へ正確に照射する
フォーカスサーボやトラッキングサーボにおいて、最適
なサーボ引込みタイミングが得られるループゲインを迅
速かつ正確に設定できるようにしたサーボ回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来から、光学的に情報を記録再生する
光ディスク装置において、光ビームをディスク上の情報
トラックへ正確に追従させるトラッキングサーボ制御装
置は公知である(特開平2−192036号公報)。こ
のトラッキングサーボ制御装置では、装置自体が自動的
にサーボゲインを整調できるようにしている。
【0003】具体的には、サーボループをオン(閉状
態)にしてから、誤差信号が0クロスするまでの時間
と、オーバーシュート量とを測定することになっている
が、これらの量は、必ずしもサーボゲインと対応しな
い。例えば、引き込み直前のスポットとトラックの相対
速度が大きければ、上記の時間は短くなり、オーバーシ
ュート量は大きくなる。
【0004】また、オーバーシュート量は、サーボゲイ
ンが最適値より大きくても小さくても、大きくなる。し
たがって、上記の量からサーボゲインを最適値に設定で
きないことがある、という不都合が生じる。
【0005】また、最適値が得られるまでゲイン設定を
繰り返えすときに、サーボ引き込みタイミングを見つけ
直さなければならず、時間がかかってしまう、という問
題もある。以上のように、従来の光ディスク装置では、
分離型で、固定部にトラック検出器を備えた光ピックア
ップにおいては、可動部の位置変動その他によるオフセ
ット等を補正することはできない、という問題もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この発明では、従来の
光ディスク装置のサーボ回路におけるこのような不都合
を解決し、特別な機構や回路等を設ける必要なしに、回
転方向の切換えを可能にしたサーボ回路を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明では、第1に、
ディスク上の所望の位置へ光スポットを位置決めするサ
ーボ回路において、該サーボ回路が閉状態のとき、サー
ボループ中に所定の周波数の信号を加算する加算手段
と、前記信号の加算点の前後の信号の振幅比により、前
記サーボループのループゲインを設定するゲイン設定手
段、とを備えた構成である。
【0008】第2に、ディスク上の記録面に光スポット
の焦点を位置決めするフォーカスサーボ回路において、
該フォーカスサーボ回路が閉状態のとき、サーボループ
中に所定の周波数の信号を加算する加算手段と、前記信
号の加算点の前後の信号の振幅比により、前記サーボル
ープのループゲインを設定するゲイン設定手段、とを備
えた構成である。
【0009】第3に、ディスク上のトラックに光スポッ
トの中心を位置決めするトラッキングサーボ回路におい
て、該トラッキングサーボ回路が閉状態のとき、サーボ
ループ中に所定の周波数の信号を加算する加算手段と、
前記信号の加算点の前後の信号の振幅比により、前記サ
ーボループのループゲインを設定するゲイン設定手段、
とを備えた構成である。
【0010】第4に、上記第1から第3のサーボ回路に
おいて、加算点の前後の信号を測定するときは、ディス
クの回転数を通常時よりも遅くする加算点の前後の信号
を測定するときは、ディスクの回転数を通常時よりも遅
くするように構成している。
【0011】第5に、上記第1から第4のサーボ回路に
おいて、所定の周波数は、ディスクの回転周波数の非整
数倍であるようにしている。
【0012】
【実施例1】次に、この発明のサーボ回路について、図
面を参照しながら、その実施例を詳細に説明する。この
実施例は、請求項1の発明に対応するが、請求項4と請
求項5の発明にも対応している。
【0013】図1は、この発明のサーボ回路について、
その要部構成の一実施例を示す機能ブロック図である。
図において、1は光ディスク、2は光ヘッドで、3は対
物レンズ、4は対物レンズアクチェータ、5は光検出
器、6は差動アンプ、7は加算器、8は発振器、9はゲ
イン可変手段、10は位相補償回路、11は駆動回路、
12は切換え回路(MUX)、13はA/D変換器、1
4はMPU、15はスピンドルモータを示し、また、a
〜eは回路上の各点の信号を示す。
【0014】この図1に示したこの発明のサーボ回路に
ついて、まず、従来と共通する動作から説明する。サー
ボ回路は、主として、差動アンプ6,位相補償回路1
0,駆動回路11,対物レンズアクチェータ4から構成
される。
【0015】光ディスク1は、スピンドルモータ15に
よって回転される。また、光ディスク1上に情報の記録
/再生/消去を行うために、図示しない光学系と、対物
レンズ3によって形成された光スポットを照射する。
【0016】この場合に、光スポットの照射を所望位置
に位置決めするために、光検出器5と差動アンプ6によ
り、サーボ誤差信号を生成し、このサーボ誤差信号を位
相補償回路10と駆動回路11とを介して、対物レンズ
アクチェータ4へフィードバックする。このような動作
により、対物レンズ3を駆動するサーボループが構成さ
れる。以上の動作は、従来と同様である。
【0017】この発明のサーボ回路では、サーボループ
中に発振器8と加算器7とを設け、サーボ回路が閉状態
のとき、サーボループ中に所定の周波数の信号(発振器
8の出力信号b)を加算し、この信号の加算点の前後の
信号(a,c)の振幅比によって、サーボループのルー
プゲインを設定するように構成している。そのために、
図1の差動アンプ6の出力側の信号aと、加算器7の出
力側の信号cとを、切換え回路(MUX:マルチプレク
サ)12によって選択し、A/D変換器13でデジタル
信号に変換してMPU(マイクロプロセッサ)14へ与
える。
【0018】さらに、このサーボループ中に、ゲイン可
変手段9を設けておき、MPU14によって、そのゲイ
ンを可変制御する。ところで、サーボループが閉状態の
とき、信号aと信号cとの関係は、次のとおりである。
【0019】図2は、この発明のサーボ回路において、
サーボループが閉状態における信号aと信号cとの関係
を説明する等価回路である。図において、Rはディスク
1上の所望の位置、Xは光スポットの位置、G1 はサー
ボ誤差信号の加算器7までのゲイン、G2 は加算器7以
降のゲインを示す。
【0020】先の図1において、サーボループが閉状態
の場合に、信号aと信号cとの関係は、この図2から、 a=( R−c・G2 )× G1 …… (1) である。
【0021】この式(1) を変換すると、 a/c =( R×G1 )/c − G1・G2 …… (2) となる。この式(2) で、G1 ・G2 はサーボ系の総合開
ループゲインである。
【0022】そして、この式(2) において、発振器8の
出力信号bの信号成分だけを抽出すると、ディスク1上
の所望の位置Rによる右辺1項目が除去されて、 a/c ≒ −G1・G2 …… (3) が得られる。
【0023】この式(3) は、信号aとcの比が、総合開
ループゲインG1 ・G2 を表わしていることを示してい
る。なお、右辺の「−」の符号は、信号aとcの位相が
180°だけズレていることを表わしているが、振幅の
みに注目すれば、この符号は無視できる。
【0024】したがって、サーボループを閉状態にし
て、ループ中に所定の周波数の信号bを加算し、加算点
の前後の信号a,cの振幅比を測定すれば、その周波数
における開ループゲインを測定することができる。そこ
で、この開ループゲインが、所望の値となるようにゲイ
ン可変手段9のゲインを設定すれば、最適なゲインを設
定することができる。
【0025】なお、この信号a,cの振幅の測定中は、
スピンドルモータ15の回転数を通常値よりも低速にす
れば、先の式(2) で、右辺1項目のR、すなわち、ディ
スク1上の所望の位置Rの影響をさらに低減することが
できるので、極めて好都合である(請求項4の発明)。
また、このディスク1上の所望の位置Rの周波数成分
は、スピンドルモータ15の回転周波数の整数倍である
から、発振器8の発振周波数を、スピンドルモータ15
の回転周波数の非整数倍に選択しておけば、Rにかかわ
る項、すなわち、式(2) の右辺1項目を除去することが
容易になる(請求項5の発明)。
【0026】以上のように、この発明のサーボ回路で
は、サーボ回路が閉状態のとき、サーボループ中に所定
の周波数の信号を加算する加算手段と、信号の加算点の
前後の信号の振幅比により、サーボループのループゲイ
ンを設定するゲイン設定手段とを設けることによって、
最適なサーボ引込みタイミングが得られるループゲイン
を迅速かつ正確に設定できるようにしている。次に、M
PU14によるループゲイン整調時のフローチャートを
示す。
【0027】図3は、この発明のサーボ回路において、
MPU14によるループゲイン調整時の主要な処理の流
れを示すフローチャートである。図において、#1〜#
5はステップを示す。
【0028】ステップ#1で、スピンドルモータ15の
回転数を低速にする。図1のサーボ回路では、MPU1
4からの制御信号eで、スピンドルモータ15を、通常
回転モードと低速(あるいは停止)モードとにセレクト
できるようにしている。
【0029】次のステップ#2で、切換え回路12で信
号aを選択し、信号aの振幅を測定する。ステップ#3
では、切換え回路12により信号bを選択し、信号cの
振幅を測定する。
【0030】ステップ#4で、信号aとcの振幅比が、
所望の値になっているかどうか判断する。もし、所望の
値になっていなければ、ステップ#5へ進み、ゲイン可
変手段9によりゲインを可変した後、再び先のステップ
#2へ戻る。
【0031】そして、先の場合と同様に、ステップ#2
〜#5の処理を繰り返えす。ステップ#4で、信号aと
cの振幅比が、所望の値になっていることを検知する
と、この図3のフローを終了する。以上のステップ#1
〜#5の処理によって、MPU14によるゲイン調整が
実行される。
【0032】以上のように、この発明のサーボ回路で
は、信号aとcの振幅比(a/c)、すなわち、開ルー
プゲインが所望の値になるように、ゲイン可変手段9の
ゲインを設定するようにしている。ここで、a/cは、
例えば、信号bの周波数を、サーボ領域(開ループゲイ
ンが0dBとなる周波数)と等しい値に選択したとき
は、a/c=1が所望の値となる。
【0033】また、判断基準としては、例えば、±10
%(0.9≦a/c≦1.1)のように設定すればよ
い。ここで、ゲイン可変手段9について説明する。
【0034】図4は、ゲイン可変手段について、その要
部構成の一実施例を示す機能ブロック図である。図にお
ける符号は図1と同様であり、また、REFはA/D変
換器13のリファレンス入力を示す。
【0035】この図4に示すように、A/D変換器13
のリファレンス入力REF、加算器7の出力側の信号c
を入力することにより、出力信号OUTとして、 OUT=K*REF*Data が得られる。なお、Kは定数を示す。このようなゲイン
可変手段を使用することによって、データDataの値
に比例したゲインを設定することができる。
【0036】したがって、この発明のサーボ回路によれ
ば、正確に最適なループゲインを設定することができる
(請求項1の発明)。また、加算点の前後の信号振幅の
測定中はディスク回転数を低くしたり(請求項4の発
明)、加算信号の周波数をディスク回転数の非整数倍に
することで(請求項5の発明)、より正確な振幅測定が
可能になり、一層正確なループゲインが設定できる。
【0037】
【実施例2】次に、この発明のサーボ回路について、他
の実施例を説明する。この実施例は、請求項2から請求
項5の発明に対応する。
【0038】図5は、この発明のサーボ回路について、
その要部構成の他の実施例を示す機能ブロック図であ
る。図において、21と22は加算器、23は発振器、
24は第1のゲイン可変手段、25は第2のゲイン可変
手段、26は切換え回路、27はA/D変換器、28は
MPUを示し、また、Faはフォーカス誤差信号、Ta
はトラッキング誤差信号、Fcは加算器21の出力信
号、Tcは加算器22の出力信号、FEは第1のゲイン
可変手段24の出力信号、TEは第2のゲイン可変手段
25の出力信号を示す。
【0039】この図5に示す実施例は、光スポットの焦
点決めを行うフォーカスサーボと、ディスクのトラック
に光スポットの位置決めを行うトラッキングサーボのル
ープゲインを補正する要部について示しているので、フ
ォーカスサーボ系は省略しているが、先の図1と同様で
ある。そして、フォーカスサーボ回路が閉状態のとき、
サーボループ中に所定の周波数の信号(発振器23の出
力信号)を、加算器21によって加算し、加算器21の
前後の信号(フォーカス誤差信号Faと、加算器21の
出力信号Fc)の振幅比により、第1のゲイン可変手段
24のゲインを制御することによって、サーボループの
ループゲインを設定するようにしている(請求項2の発
明)。
【0040】図5に示すフォーカス誤差信号Faは、図
示しない光学系と増幅手段により生成されたスポットの
焦点ズレを示す信号で、この入力端子には、発振器23
と加算器21とが接続されている。そして、加算器21
の出力信号Fcは、第1のゲイン可変手段24へ入力さ
れて、その出力信号FEが出力される。
【0041】この出力信号FEは、図示しない位相補償
回路と駆動回路(先の図1の10,11)により、フォ
ーカスアクチェータへフィードバックされる。以上がフ
ォーカスサーボ回路におけるサーボループのループゲイ
ンの設定動作である。
【0042】次に、トラッキングサーボ回路について説
明する(請求項3の発明)。トラッキング誤差信号Ta
は、入力端子から発振器23が接続された加算器22へ
与えられ、この加算器22の出力信号Tcが、第2のゲ
イン可変手段25を介して出力信号TEとなり、同様
に、図示しない位相補償回路と駆動回路によって、トラ
ッキングアクチェータへフィードバックされる。
【0043】図5に示した実施例の場合には、加算器2
1,22の前後の信号Fa,Fc,Ta,Tcは、切換
え回路26により切換え・選択され、A/D変換器27
を介してMPU28へ入力される。MPU28の動作
は、先の図3と同様であるが、信号aの代りに信号Fa
(またはTa)を、信号cの代りに信号Fc(またはT
c)を、それぞれ置換えて、Fa/Fcが所望値になる
ように第1のゲイン可変手段24のゲインを、また、T
a/Tcが所望値になるように第2のゲイン可変手段2
5のゲインを、それぞれ設定すればよい。
【0044】
【発明の効果】請求項1の発明では、サーボループが閉
状態のとき、ループ中に所定の周波数の信号を加算し、
加算点の前後の振幅比によって、ループゲインを設定す
るようにしている。したがって、正確に最適なループゲ
インを設定することができる。
【0045】請求項2の発明によれば、フォーカスサー
ボのループゲインが正確に設定される。したがって、常
に安定かつ正確なフォーカスサーボを設定することが可
能になる。
【0046】請求項3の発明よれば、トラッキングサー
ボのループゲインが正確に設定される。したがって、常
に安定かつ正確なトラッキングサーボを設定することが
可能になる。
【0047】請求項4の発明では、請求項1から請求項
3の発明において、加算点の前後の信号振幅の測定中は
ディスク回転数を低くしている。したがって、振幅をよ
り正確に測定することが可能となり、一層正確なループ
ゲインを設定することができる。
【0048】請求項5の発明では、請求項1から請求項
4の発明において、加算信号の周波数をディスク回転数
の非整数倍にしている。したがって、より正確な振幅の
測定が可能になり、同様に、一層正確なループゲインを
設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のサーボ回路について、その要部構成
の一実施例を示す機能ブロック図である。
【図2】この発明のサーボ回路において、サーボループ
が閉状態における信号aと信号cとの関係を説明する等
価回路である。
【図3】この発明のサーボ回路において、MPU14に
よるループゲイン整調時の主要な処理の流れを示すフロ
ーチャートである。
【図4】ゲイン可変手段について、その要部構成の一実
施例を示す機能ブロック図である。
【図5】この発明のサーボ回路について、その要部構成
の他の実施例を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
1 光ディスク 2 光ヘッド 3 対物レンズ 4 対物レンズアクチェータ 5 光検出器 6 差動アンプ 7 加算器 8 発振器 9 ゲイン可変手段 10 位相補償回路 11 駆動回路 12 切換え回路 13 A/D変換器 14 MPU 15 スピンドルモータ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディスク上の所望の位置へ光スポットを
    位置決めするサーボ回路において、 該サーボ回路が閉状態のとき、サーボループ中に所定の
    周波数の信号を加算する加算手段と、 前記信号の加算点の前後の信号の振幅比により、前記サ
    ーボループのループゲインを設定するゲイン設定手段、
    とを備えたことを特徴とするサーボ回路。
  2. 【請求項2】 ディスク上の記録面に光スポットの焦点
    を位置決めするフォーカスサーボ回路において、 該フォーカスサーボ回路が閉状態のとき、サーボループ
    中に所定の周波数の信号を加算する加算手段と、 前記信号の加算点の前後の信号の振幅比により、前記サ
    ーボループのループゲインを設定するゲイン設定手段、
    とを備えたことを特徴とするフォーカスサーボ回路。
  3. 【請求項3】 ディスク上のトラックに光スポットの中
    心を位置決めするトラッキングサーボ回路において、 該トラッキングサーボ回路が閉状態のとき、サーボルー
    プ中に所定の周波数の信号を加算する加算手段と、 前記信号の加算点の前後の信号の振幅比により、前記サ
    ーボループのループゲインを設定するゲイン設定手段、
    とを備えたことを特徴とするトラッキングサーボ回路。
  4. 【請求項4】 請求項1から請求項3のサーボ回路にお
    いて、 加算点の前後の信号を測定するときは、ディスクの回転
    数を通常時よりも遅くすることを特徴とするサーボ回
    路。
  5. 【請求項5】 請求項1から請求項4のサーボ回路にお
    いて、 所定の周波数は、ディスクの回転周波数の非整数倍であ
    ることを特徴とするサーボ回路。
JP11962892A 1992-04-13 1992-04-13 ディスク装置のサーボ回路 Pending JPH05290398A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7327643B2 (en) 2002-02-04 2008-02-05 Nec Corporation Radial tilt compensating optical disk apparatus using tracking control loop gain

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