JPH0644586A - 光ディスク・ドライブにおけるステップ・ジャンプ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トラッキング誤差信号のＡ／Ｄ変換器のサン
プリング周期およびマイクロプロセッサの処理周期がそ
れほど小さくない安価なソフトウェア・サーボ方式の制
御装置でも高精度なステップ・ジャンプ制御を実現す
る。 【構成】 ステップ・ジャンプ指令に応答してトラッキ
ング・アクチュエータ１０に所定振幅・所定時間幅・所
定極性のキックパルスを供給する。キックパルスを印加
してから予め設定された一定時間後にディジタル変換さ
れたトラッキング誤差信号の値を読み取り、その値に応
じてブレーキパルスの振幅あるいは時間幅を可変設定す
る。キックパルスの印加後にキックパルスとは逆極性で
振幅あるいは時間幅が可変設定された前記ブレーキパル
スをアクチュエータ１０に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は光ディスク・ドライブ
におけるステップ・ジャンプ制御装置に関し、特に、デ
ィジタル変換されたトラッキング誤差信号に従ってマイ
クロプロセッサによるソフトウェア処理でトラッキング
制御やシーク制御などを行うソフトウェア・サーボ方式
の制御装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】よく知られているように、光ディスク・
ドライブの光ピックアップを目標トラック上に移動させ
るシーク動作は、粗動モータによる粗シーク動作と、光
ピックアップ内のアクチュエータによる精細シークとの
２段構えで行われる。目標トラックまでレーザビームが
トラックを横切る数が少ないときは、１トラックを横切
る動作の繰返しで精細シークを行う。また、スパイラル
状に連続しているトラックのあるトラック上に光スポッ
トを留めておくために、１トラックを横切る精細シーク
をディスクの１回転ごとに行う。このように１トラック
を横切る精細シークの動作（１トラックのトラック・ジ
ャンプ）をステップ・ジャンプという。

【０００３】ステップ・ジャンプ制御は基本的に開ルー
プ制御系で実行されるモードで、隣のトラックへ光スポ
ットを最小時間で移動させるようにトラッキング・アク
チュエータをバン−バン制御する。つまりトラック・ジ
ャンプを行うに際してまずトラッキング・サーボを解除
する。その状態で、予め適切に設定された振幅・時間幅
で移動方向に対応した極性のキックパルスをトラッキン
グ・アクチュエータに供給するとともに、そのキックパ
ルスに続けて逆極性のブレーキパルス（振幅と時間幅は
キックパルスと同じ）をアクチュエータに供給する。こ
れで１トラック分だけ光スポットが移動する。

【０００４】ステップ・ジャンプ実行後の光スポットの
位置決め精度はトラック偏心などによって悪影響を受け
る。トラック偏心などの外乱による精度低下をできるだ
け小さくするための技術として、次のようなステップ・
ジャンプ制御が知られている。図１に示すように、アク
チュエータにキックパルスを印加すると光スポットは隣
のトラックに向けて移動しはじめ、それに伴ってトラッ
キング誤差信号がいったん増加してから減少し、ゼロク
ロスして逆極性で増加する。光スポット中心がトラック
間の中央に達したときにトラッキング誤差信号がゼロに
なる。そこで、キックパルスの印加後にトラッキング誤
差信号がゼロクロスするタイミングを検出し、ゼロクロ
ス検出時点でブレーキパルスを印加する。こうすること
でトラック偏心などによる精度低下をある程度防ぐこと
ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで最近では、前
記のステップ・ジャンプを含むシーク制御やトラッキン
グ制御をマイクロプロセッサ（汎用のプロセッサあるい
は専用のディジタル・シグナル・プロセッサ）を用いた
制御回路で実現する装置が多くなってきた。いわゆるソ
フトウェア・サーボ方式と呼ばれる装置であり、アナロ
グ制御回路に比べて安定性や、量産性、小型化の面など
で優れている。

【０００６】ソフトウェア・サーボ方式の光ディスク・
ドライブ制御装置では、検出回路系からのアナログのト
ラッキング誤差信号を適宜な周期でサンプリングしてデ
ィジタル信号に変換し、そのディジタル化トラッキング
誤差信号をマイクロプロセッサに取り込んでトラッキン
グ制御などのディジタル演算をソフトウェアで実現す
る。この方式の制御装置で前記のステップ・ジャンプ制
御を行う場合に次のような問題を生じる。

【０００７】図１の波形図において、アナログのトラッ
キング誤差信号がＡ／Ｄ変換器でサンプリングされると
点線で示すように階段状に値が変化する。アナログ制御
であればトラッキング誤差信号のゼロクロス点で正しく
ブレーキパルスを起動することができるが、ディジタル
変換されたトラッキング誤差信号の極性が反転した時点
をゼロクロス点としてブレーキパルスを起動したので
は、実際のゼロクロス点に対して誤差Δｔが生じる。し
かもこの検出誤差Δｔは一定しない。したがってステッ
プ・ジャンプ実行後の位置決め精度が低下する。もちろ
んＡ／Ｄ変換器のサンプリング周期およびマイクロプロ
セッサの制御周期をを充分に短くすれば精度低下を無視
できる程度まで小さくすることができるが、そのために
はＡ／Ｄ変換器やマイクロプロセッサなどのコストが著
しく高くなる。

【０００８】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、トラッキング誤差信号のＡ
／Ｄ変換器のサンプリング周期およびマイクロプロセッ
サの処理周期がそれほど小さくない安価なソフトウェア
・サーボ方式の制御装置でも高精度なステップ・ジャン
プ制御を実現することができるようにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、この発明では、トラッキング誤差信号を適宜な周
期でサンプリングしてディジタル信号に変換する手段
と、ステップ・ジャンプ指令に応答してトラッキング・
アクチュエータに所定振幅・所定時間幅・所定極性のキ
ックパルスを供給する手段と、前記キックパルスを印加
してから予め設定された一定時間後に前記ディジタル変
換されたトラッキング誤差信号の値を読み取り、その値
に応じてブレーキパルスの振幅あるいは時間幅を可変設
定する手段と、前記キックパルスの印加後に前記キック
パルスとは逆極性で振幅あるいは時間幅が前記手段によ
り可変設定された前記ブレーキパルスを前記トラッキン
グ・アクチュエータに供給する手段とでステップ・ジャ
ンプ制御装置を構成した。

【００１０】

【作用】前記の装置ではディジタル変換されたトラッキ
ング誤差信号に基づいてステップ・ジャンプの制御が行
われる。つまりステップ・ジャンプ指令に応答して所定
振幅・所定時間幅・所定極性のキックパルスをトラッキ
ング・アクチュエータに印加した後、そのキックパルス
とは逆極性のブレーキパルスを前記アクチュエータに印
加する。このときのブレーキパルスの振幅または時間幅
は一定ではなく、前記キックパルスを印加してから予め
設定された一定時間後に前記ディジタル変換されたトラ
ッキング誤差信号の値を読み取り、その値に応じてブレ
ーキパルスの振幅あるいは幅を可変設定するのである。

【００１１】

【実施例】図２にこの発明の一実施例によるステップ・
ジャンプ制御装置の概略構成を示している。１は光ディ
スクのデータを読み取る光ピックアップ、２は光ピック
アップ１の出力からトラッキング誤差信号を抽出するト
ラッキング誤差検出回路、３はトラッキング誤差信号を
適宜な周期でサンプリングしてディジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換器、４は光ディスクの回転と同期した信号
を発生するディスク回転同期信号検出回路である。

【００１２】また、マイクロプロセッサ５とＲＯＭ６お
よびＲＡＭ７でソフトウェア・サーボ方式の制御装置の
中枢が構成されている。この制御系にこの発明のステッ
プ・ジャンプ制御装置も含まれる。つまり、検出回路４
からのディスク回転同期信号と、Ａ／Ｄ変換器３からの
トラッキング誤差信号などにしたがってマイクロプロセ
ッサ５が所定のソフトウェア処理を実行し、ステップ・
ジャンプ実行時の前記キックパルスとブレーキパルスを
次に説明するアルゴリズムで発生する。マイクロプロセ
ッサ５が生成するキックパルスおよびブレーキパルスは
Ｄ／Ａ変換器８でアナログのパルス信号に変換され、駆
動回路９で増幅されてトラッキング・アクチュエータ１
０に印加される。なおマイクロプロセッサ５は、通常の
記録再生動作時にはＡ／Ｄ変換器３からのトラッキング
誤差信号を最小に保つように、Ｄ／Ａ変換器８と駆動回
路９を介してトラッキング・アクチュエータ１０を制御
する（これがトラッキング・サーボの制御処理であ
る）。

【００１３】マイクロプロセッサ５によるステップ・ジ
ャンプの制御アルゴリズムの概要を図３のフローチャー
トと図４のタイミングチャートに示している。次にこれ
らの図にしたがって本実施例装置の動作を説明する。

【００１４】ステップ・ジャンプを実行するのに先立っ
て、まず前述のトラッキング・サーボを解除する（ステ
ップ１０１）。そして振幅および時間幅を予め適切に設
定してある正極性のキックパルスＫＰをトラッキング・
アクチュエータ１０に印加する。つまり、ステップ１０
２で所定電圧のキックパルス信号をオンにし、ステップ
１０３でそのオン状態を一定時間維持し、ステップ１０
４でキックパルス信号をオフにする。これで光ピックア
ップからの光スポットが隣のトラックに向けて移動しは
じめ、それに伴ってトラッキング誤差信号がいったん増
加してから減少する。外乱などの影響を受けずに理想的
にキックパルスＫＰが作用している場合、キックパルス
のオフ時点でトラッキング誤差信号がゼロクロスして逆
極性に増加する。

【００１５】一定時間幅のキックパルスＫＰをオフにし
た直後の次のステップ１０５では、その時点でＡ／Ｄ変
換器２から出力されているトラッキング誤差信号ｘを読
み取る。次のステップ１０６では、読み取ったトラッキ
ング誤差信号ｘに基づいて次に印加するブレーキパルス
ＢＰの振幅値を決定する。この実施例ではブレーキパル
スＢＰの時間幅はキックパルスＫＰと同じ値に固定的に
設定してあり、ブレーキパルスＢＰの振幅を前記トラッ
キング誤差信号ｘに応じて次のように可変設定する。

【００１６】キックパルスＫＰの振幅値を＋Ｅ１、ブレ
ーキパルスＢＰの振幅値を−Ｅ２とすると、前記トラッ
キング誤差信号ｘがゼロであれば（アクチュエータ１０
の変位量が適正である場合）Ｅ１＝Ｅ２にし、値ｘが負
で大きいほど（アクチュエータ１０の変位量が相対的に
大きすぎる場合）ブレーキパルスの作用を強くすべくＥ
２をＥ１より大きく設定し、値ｘが正で大きいほど（ア
クチュエータ１０の変位量が相対的に小さすぎる場合）
ブレーキパルスの作用を弱くすべくＥ２をＥ１より小さ
く設定する。このｘとＥ２の関係が例えばＲＡＭ７にデ
ータテーブルの形で予め設定されていて、ステップ１０
５でＡ／Ｄ変換器３から値ｘを読み取り、続くステップ
１０６で前記データテーブルを参照して値ｘに対応した
ブレーキパルス振幅Ｅ２を求める。

【００１７】次のステップ１０７では振幅−Ｅ２のブレ
ーキパルス信号をオンにし、ステップ１０８ではそのオ
ン状態を一定時間維持し、ステップ１０９でブレーキパ
ルス信号をオフにする。これで振幅Ｅ２で一定時間幅の
負極性のブレーキパルスＢＰがトラッキング・アクチュ
エータ１０に印加されたことになり、変位中のアクチュ
エータ１０に制動力が加わる。その結果光ピックアップ
からの光スポットが隣のトラック上に位置したところで
停止する。

【００１８】なお、前記の実施例ではトラッキング誤差
信号の前記サンプル値ｘに応じてブレーキパルスの振幅
値を可変設定して、ブレーキパルスによる制動力を適宜
に加減しているが、本発明はこの実施例に限定されるも
のではない。ブレーキパルスの印加時間（時間幅）を変
えても制動力を調整することができるし、ブレーキパル
スの振幅と時間幅の両方を可変設定する方式でも良い。

【００１９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
よれば、トラッキング誤差信号のＡ／Ｄ変換器のサンプ
リング周期およびマイクロプロセッサの処理周期がそれ
ほど小さくない安価なソフトウェア・サーボ方式の制御
装置でも、キックパルス印加後のトラッキング誤差信号
の値に応じてブレーキパルスの利き具合（制動力）が適
切に加減されるので、外乱の影響の少ない高精度なステ
ップ・ジャンプ制御を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のステップ・ジャンプ制御の基本動作とそ
の問題点を示すタイミングチャート

【図２】この発明の一実施例によるステップ・ジャンプ
制御装置の概略構成ブロック図

【図３】同上実施例装置のステップ・ジャンプ制御の処
理手順を示すフローチャート

【図４】同上実施例装置のステップ・ジャンプ制御の動
作を示すタイミングチャート

【符号の説明】

３ Ａ／Ｄ変換器 ５ マイクロプロセッサ １０ トラッキングアクチュエータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トラッキング誤差信号を適宜な周期でサ
   ンプリングしてディジタル信号に変換する手段と、ステ
   ップ・ジャンプ指令に応答してトラッキング・アクチュ
   エータに所定振幅・所定時間幅・所定極性のキックパル
   スを供給する手段と、前記キックパルスを印加してから
   予め設定された一定時間後に前記ディジタル変換された
   トラッキング誤差信号の値を読み取り、その値に応じて
   ブレーキパルスの振幅あるいは時間幅を可変設定する手
   段と、前記キックパルスの印加後に前記キックパルスと
   は逆極性で振幅あるいは時間幅が前記手段により可変設
   定された前記ブレーキパルスを前記トラッキング・アク
   チュエータに供給する手段とを備えたことを特徴とする
   光ディスク・ドライブにおけるステップ・ジャンプ制御
   装置。