JPH05298712A

JPH05298712A - 光ピックアップの制御装置

Info

Publication number: JPH05298712A
Application number: JP4101288A
Authority: JP
Inventors: Koji Muraoka; 宏治村岡; Kiyoyuki Suenaga; 清幸末永; Hiroyuki Gondo; 浩之権藤; Shingo Sakata; 信吾佐方
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-04-21
Filing date: 1992-04-21
Publication date: 1993-11-12

Abstract

(57)【要約】【目的】検出遅れの小さい精度の高い光ピックアップ
の移動速度検出機構を提供する。【構成】トラッキングエラー信号１を入力とする第１
のパルス発生手段９と、センサ和信号４を入力とする第
２のパルス発生手段５と、両パルス発生手段の出力パル
スを合成するパルス合成手段７と、パルス合成手段の出
力であるタイミングパルス８の周期から光ピックアップ
の移動速度を推定する移動速度信号発生手段９を備えた
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置に用い
られる光ピックアップの制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置の記録媒体である光ディ
スクのトラックピッチは1.6μm程度と極めて狭いため、
光ピックアップをこのトラック上に高速アクセスさせ、
精密なトラッキングサーボ動作を行わせるには高度な制
御技術が必要とされる。そのため、光ディスク装置が世
に出た当初は、アクセス時間の遅さが光ディスク装置の
大きな欠点であった。しかし、近年、アクセス時間の遅
さもかなり改善され光ディスク装置は一般に普及しつつ
ある。光ディスク装置において、光スポットを目的のト
ラックへ移動し、オフトラックを起こさないように目的
のトラックに追従させるトラッキングサーボ機構では、
おおまかな移動には粗アクチュエータとしてリニアモー
タ等を用い、微少な移動をコイルアクチュエータ等で行
う２段サーボ方式が広く採用されている。この方式で
は、コイルアクチュエータと光学部品を搭載したベース
を粗アクチュエータで目標トラック付近まで大まかに移
動させ、その後、精密なトラッキング動作をコイルアク
チュエータで行う。この動作は一般にアクセス動作と呼
ばれる。アクセス動作時には光ピックアップは次のよう
に制御される。まず、現在のトラックから目標のトラッ
クまでの距離、すなわち目標トラックまでの残りトラッ
ク数に応じて目標速度を設定し、この設定値を光ピック
アップをディスク半径方向に移動するサーボ機構の速度
指令値として与え、光ピックアップの移動速度を制御し
位置決めを行う。光ピックアップの移動速度は、光スポ
ットがトラック横断するときに現れる正弦波状のトラッ
キングエラー信号の周波数をもとに検出される。光ピッ
クアップの移動速度を正確に検出することがアクセス制
御の精度を高めるために極めて重要となる。従来採用さ
れてきた光ピックアップの移動速度検出機構を以下説明
する。図７は従来の光ピックアップの移動速度検出機構
を示すものである。図７において、51はトラッキングエ
ラー信号、52はタイミングパルス発生手段であり、トラ
ッキングエラー信号のゼロクロス点でタイミングパルス
53を発生する。54は移動速度信号発生手段であり、前記
タイミングパルス53を受け光ピックアップの移動速度信
号55を生成する。移動速度信号発生手段54は周期計測手
段56と周期−速度変換手段57で構成される。周期計測手
段56はタイミングパルス53の周期を計測し周期信号58と
して出力するもので、例えば、周期がトラッキングエラ
ー信号に比べて十分短い周期の基準クロックをもつデジ
タルカウンタにより構成される。デジタルカウンタは、
タイミングパルス間隔内の基準クロックの数をカウント
することでトラッキングエラー信号の周期を計測し、デ
ジタルの周期信号58として出力する。光ピックアップの
移動速度はトラッキングエラー信号の周期の逆数となる
ことから、周期−速度変換手段57は、入力である周期信
号の逆数を計算し、光ピックアップの移動速度信号55を
出力する。以上のように構成された光ピックアップの移
動速度検出機構の動作を図８によって説明する。まず、
図８(a)は光ピックアップの移動速度軌跡の一例であ
る。縦軸は移動速度，横軸は時間を示している。光ピッ
クアップは点Ａから点Ｂまでは等速で光ディスクの半径
方向に移動をし、点Ｂから点Ｃまでは一定加速度で減速
を行っている。図８(b)はこのような動作を行うときの
トラッキングエラー信号であり、縦軸はトラッキングエ
ラー信号の電圧である。トラッキングエラー信号の周期
は光ピックアップの移動速度に反比例して周期が長くな
る。したがって、トラッキングエラー信号の周期を計測
しその逆数を求めれば、それが光ピックアップの移動速
度となる。図８(c)はタイミングパルス53である。明ら
かにこのタイミングパルスの時間間隔はタイミングパル
ス間でのトラッキングエラー信号の周期の平均値となっ
ている。タイミングパルス間に発生する基準クロックの
数をカウントすれば、それが周期信号であり、前記トラ
ッキングエラー信号の周期のタイミングパルス間隔内の
平均値である。図８(d)の実線は周期信号をもとに移動
速度信号発生手段で演算を行った移動速度信号である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように上記の従来
の構成によって光ピックアップの移動速度検出は可能で
あるが、真の光ピックアップの移動速度は図８(d)の破
線のように連続値であっても、移動速度検出値は実線の
ようにタイミングパルス検出時でステップ上に変化して
階段状になってしまう。そして、トラッキングエラー信
号の周期から速度を検出するため、破線と実線の比較か
ら分かるように平均してトラッキングエラー信号の半周
期分の検出遅れを生じる。従って、移動速度が低速とな
るほどタイミングパルスの間隔が広がるから速度検出遅
れが増大し、検出精度が悪化する。そのため、速度制御
系が不安定になったり、正確なアクセス制御ができなく
なるという問題を有していた。本発明は上記従来の問題
点を解決するもので、検出遅れの小さい精度の高い光ピ
ックアップの制御装置を提供することを目的とするもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の光ピックアップの移動速度検出機構は、前記
タイミングパルスの密度を従来手法に対して増加させる
機構をもつ。具体的には、光スポットがトラックを横断
するときに現れる少なくとも１種類以上の正弦波状の溝
横断信号を検出する手段と、前記溝横断信号の１周期内
に多数のタイミングパルスを発生するタイミングパルス
発生手段と、前記タイミングパルスの周期から前記光ピ
ックアップの移動速度信号を発生する手段を有するもの
である。

【０００５】

【作用】この構成によって、従来手法に比べ移動速度検
出の周期を数分の１にすることができるため、速度の検
出誤差を小さくするとともに、検出遅れの少ない速度検
出が行うことができる。

【０００６】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例における光ピッ
クアップの移動速度検出機構の構成を示すものである。
図１において、１はトラッキングエラー信号、２は第１
のパルス発生手段で従来例と同様にトラッキングエラー
信号のゼロクロス点で第１のパルス信号３を発生する。
４はセンサ和信号、５は第２のパルス発生手段でセンサ
和信号の振幅中心時点で第２のパルス信号６を生成す
る。７はパルス合成手段でタイミングパルス８を生成す
る。９は移動速度信号発生手段であり、従来例(図７の5
4)と同じである。10は移動速度信号である。以上のよう
に構成された光ピックアップの移動速度検出機構につい
て、図２にその具体的な回路構成の一例を示す。第１の
パルス発生手段２は、第１のコンパレータ15と第１の単
安定マルチバイブレータ回路16で構成される。単安定マ
ルチバイブレータ回路は２つの単安定マルチバイブレー
タとＯＲ回路により構成される。各単安定マルチバイブ
レータは第１のコンパレータの出力である矩形波信号を
入力とし、各々入力信号の立ち上がりと立ち下がりでパ
ルスを出力するように設定されている。ＯＲ回路は両単
安定マルチバイブレータの出力するパルスを合成する。
また、第２のパルス検出手段５は、基準レベル信号17を
もつ第２のコンパレータ18と第２の単安定マルチバイブ
レータ回路19で構成される。第２の単安定マルチバイブ
レータ回路の構成と動作は第１の単安定マルチバイブレ
ータと同様である。次に、パルス合成手段７はＯＲ回路
20で構成される。移動速度信号発生手段９はデジタルカ
ウンタ21、基本クロック22、デジタルの周期信号23、Ｒ
ＯＭ24からなり、ＲＯＭ内には速度デーブルが設けられ
ており、テーブルは入力である周期信号23に対し、その
逆数すなわち、移動速度信号10が出力されるように構成
されている。図３を用いて、タイミングパルスが作られ
る動作について説明する。図３(a)はトラッキングエラ
ー信号である。トラッキングエラー信号は第１のコンパ
レータ15により基準レベル０でコンパレートされ、図３
(b)の矩形波信号となる。第１の単安定マルチバイブレ
ータ回路16は前記矩形波信号の立ち上がり及び立ち下が
りで図３(c)のような第１のパルスを出力する。一方、
センサ和信号４はトラッキングエラー信号と90度位相の
ずれた信号であり、図３(d)のような波形をしている。
この信号を第２のコンパレータ18により破線で示した基
準レベルでコンパレートすると図３(e)の矩形波信号と
なり、結果として図３(f)のような第２のパルスを得
る。第２のパルスはちょうど第１のパルスを補間するタ
イミングで発生するので、この２つの信号をＯＲ回路で
合成すると図３(g)のタイミングパルスとなる。このタ
イミングパルスをもとに、従来例と同様に速度検出を行
った結果を図４に示す。太実線が実施例の方法により検
出した移動速度、細実線が従来例の方法により検出した
移動速度、破線が実際の速度である。明らかに本実施例
の方法の方が従来例よりも正確であることがわかる。速
度の検出結果を詳細にみると、従来例の手法では、Ａ点
の速度をτｂ１時間遅れで検出しその後ｔｂ２時間保持
する。一方、実施例１の方法ではＢ点の速度をτａ２時
間遅れで検出しその後ｔａ３時間保持する。したがっ
て、図から読み取れるように、検出遅れ時間が約２分の
１，保持時間も２分の１となり速度検出精度は約２倍と
なる。以上のように第１の実施例によれば、従来の方法
に比べて検出遅れ時間が約２分の１、速度検出精度は約
２倍と精度の良い光ピックアップの移動速度を検出する
ことができる。

【０００７】図５は本発明の第２の実施例における光ピ
ックアップの移動速度検出機構の構成を示すものであ
る。図５において、１はトラッキングエラー信号、25は
パルス発生手段である。パルス発生手段25は異なった値
を持つ基準レベル信号組26と、複数のコンパレータと、
各々コンパレータが発生する矩形波信号の立ち上がり及
び立ち下がりでパルスを出力する単安定マルチバイブレ
ータ回路と、前記パルスを合成しタイミングパルスを出
力するＯＲ回路27によって構成される点が実施例１と異
なる。他は実施例１と同様である。図６はトラッキング
エラー信号を３つの異なった基準レベルでコンパレート
したときのタイミングパルスを示している。従来例では
トラッキングエラー信号のゼロクロス点でのみパルスを
検出していたために、トラッキングエラー信号の１周期
で２箇所の速度のみが検出できたのに対して、第２の実
施例では６箇所の速度が検出でき、第１の実施例の図４
で説明した理由から、従来例に比べて約３倍の精度で光
ピックアップの移動速度検出が可能となる。

【０００８】

【発明の効果】以上のように、光スポットがトラックを
横断するときに現れる少なくとも１種類以上の正弦波状
の溝横断信号を検出する手段と、前記溝横断信号の１周
期内に多数のタイミングパルスを発生するパルス発生手
段と、前記タイミングパルスの周期から前記光ピックア
ップの移動速度を発生する手段を持つことにより、従来
に比べて光ピックアップの移動速度の検出点を増やすこ
とができる。したがって、精度の高い光ピックアップの
移動速度検出ができ、精度の高い安定な速度制御を行う
ことができる。その結果、外乱に強く、さらにはアクセ
ス速度の速い優れた光ピックアップの制御装置を実現で
きるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における光ピックアップ
の移動速度検出機構の構成図である。

【図２】本発明の第１の実施例における光ピックアップ
の移動速度検出機構の詳細な構成図である。

【図３】本発明の第１の実施例における各種信号(トラ
ッキングエラー信号，矩形波信号，バイブレータ出力パ
ルス，センサ和信号，タイミングパルス)を示した図で
ある。

【図４】本発明の第１の実施例における速度検出結果を
説明する図である。

【図５】本発明の第２の実施例における光ピックアップ
の移動速度検出機構の構成図である。

【図６】本発明の第２の実施例におけるトラッキングエ
ラー信号とタイミングパルスを示した図である。

【図７】従来例の光ピックアップの移動速度検出機構の
構成図である。

【図８】従来例の光ピックアップの移動速度軌跡と各種
信号を示した図である。

【符号の説明】

１，51…トラッキングエラー信号、２…第１のパルス
発生手段、３…第１のパルス、４…センサ和信号、
５…第２のパルス発生手段、６…第２のパルス発生
手段、７…パルス合成手段、８，53…タイミングパル
ス、９，54…移動速度信号発生手段、 10，55…移動
速度信号、 15…第１のコンパレータ、16…第１の単安
定マルチバイブレータ回路、 17…基準レベル信号、
18…第２のコンパレータ、 19…第２の単安定マルチバ
イブレータ回路、 20，27…ＯＲ回路、 21…デジタル
カウンタ、 22…基本クロック、 23，58…周期信号、
24…ＲＯＭ、 25…パルス発生手段、 26…基準レベル
信号組、 52…タイミングパルス発生手段、 56…周期
計測手段、 57…周期−速度変換手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐方信吾大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスク上に光スポットを照射するラ
ジアル方向に移動可能な光ピックアップと、前記光ピッ
クアップを速度制御によって目標トラックへアクセスさ
せる光ピックアップの制御装置であって、光スポットがトラックを横断するときに現れる少なくと
も１種類以上の正弦波状の溝横断信号を検出する手段
と、前記溝横断信号の１周期内に多数のタイミングパル
スを発生するパルス発生手段と、前記タイミングパルス
の周期から前記光ピックアップの移動速度を発生する手
段を有することを特徴とする光ピックアップの制御装
置。
【請求項２】光ピックアップはディスク反射光を受光
する多分割光学センサを備え、溝横断信号検出手段は、
第１の溝横断信号であるトラッキングエラー信号と、第
２の溝横断信号である前記多分割光学センサの各センサ
信号を加算したセンサ和信号を出力し、パルス発生手段
は、前記トラッキングエラー信号と前記センサ和信号の
各々の振幅中心点でタイミングパルスを発生することを
特徴とする請求項１記載の光ピックアップの制御装置。
【請求項３】パルス発生手段は複数の基準レベルを持
つ比較回路を持ち、溝横断信号と前記複数の基準レベル
が一致する時点でタイミングパルスを発生することを特
徴とする請求項１記載の光ピックアップの制御装置。