JPH08306049A - デジタルサーボ回路 - Google Patents

デジタルサーボ回路

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JPH08306049A
JPH08306049A JP7106681A JP10668195A JPH08306049A JP H08306049 A JPH08306049 A JP H08306049A JP 7106681 A JP7106681 A JP 7106681A JP 10668195 A JP10668195 A JP 10668195A JP H08306049 A JPH08306049 A JP H08306049A
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英伸 野田
Yasuyuki Suda
康之 須田
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    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/085Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
    • G11B7/08505Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head
    • G11B7/08541Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head involving track counting to determine position
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】広帯域で 安定したMIRR信号を生成できる
光学式ディスク装置のデジタルサーボ回路を実現する。 【構成】動作状態に応じてボトムホールドカウンタ13
aのカウントアップ速度を可変すべきコマンドCMDを
デコーダするコマンドデコーダ19の出力信号S19に
応じて、たとえトラバース速度、あるいはセットの状態
に応じて設定される周波数F=5.6448MHzの1
倍(1F)、2倍(2F)、4倍(4F)および0.5
倍(0.5F)の4つのカウント速度信号S1〜S4の
うちの一の信号を選択し、イネーブル信号S17として
ボトムホールドカウンタ13aのイネーブル端子ENに
出力するセレクタ17を設け、ボトムホールドカウンタ
13aのカウント速度を適切な速度に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CDプレーヤ等の光学
式ディスク装置等に採用されるデジタルサーボ回路に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】光学式ディスクプレーヤでは、ディスク
面に照射された光の反射光をもとに、いわゆるRF信号
を生成する。このRF信号は、ディスク面に照射された
光の反射光を、フォトディタクタ(Photo Ditector)な
どの受光素子を介して、反射光の強弱を電圧に変換する
ことで生成される信号である。RF信号は、ディスク面
のピットに光が照射されているときは、反射光が減衰さ
れ低いレベルとなり、ピットでない部分に光が照射され
ているときは、光の大部分が反射するので、高いレベル
を示す。
【0003】そして、光学式ディスクプレーヤでは、再
生動作時には、このRF信号のレベルをハイレベル
(H)/ローレベル(L)の2値に変換することで、デ
ィスクに刻まれた情報をデジタルデータとして復調する
とともに、トラバース動作時には、光がピット列である
トラックを通過する時と鏡面を通過する時の反射光の違
いが表れるRF信号をもとに、鏡面検出信号(以下、M
IRR信号という)を生成する。
【0004】通常の再生時、たとえば、CDプレーヤの
いわゆる通常速再生の場合に生成されるRF信号は、図
4に示すように、ディスクDK面のトラックに沿って刻
まれたピットPTの有無に従い、図4(a)に示すよう
な波形を描く。再生回路は、図4(a)に示すRF信号
がそのセンターレベルCLより高いか低いかを判断し、
Hの期間とLの期間の時間的長さを連続的に計測して、
図4(b)に示すような、再生信号の根源となる信号を
得る。通常速再生の場合、正常に再生ができているなら
ば、H/Lの期間は、1/T=4.3218MHZ とす
るとき、3T〜11TのTの整数倍の長さとなる。
【0005】一方、デジタルサーボ回路も、このRF信
号をアナログ/デジタル(A/D)変換して、MIRR
信号を生成している。MIRR信号は、そもそも、光が
ディスク面のピット列ではない部分、すなわち鏡面に照
射されていることを検出する信号であり、連続的な再生
動作の際中には検出されないのが本来の姿である。これ
に対し、1トラックジャンプから、ディスクの内外周間
を一度に移動するような大きなトラバースまで、光がト
ラックを移動するときとその直後の整定動作時には、よ
り正確な信号の生成が望まれる。
【0006】図5は、デジタルサーボ回路の構成例を示
すブロック図である。図5に示すように、デジタルサー
ボ回路10は、A/D変換されたRF信号を保持するR
F用レジスタ11、ピークホールドカウンタ12、ボト
ムホールドカウンタ13、加算器14、差分レジスタ1
5、およびコンパレータ16により構成されている。
【0007】このようにデジタルサーボ回路10は、A
/D変換されたRF信号を用いて、MIRR信号を生成
するために、ピークホールドカウンタ12とボトムホー
ルドカウンタ13とを備えている。
【0008】ピークホールドカウンタ12は、RF信号
のサンプリングの度に、ピークホールドカウンタ自身が
保持している値V12とA/D変換されたRF信号値S11
との比較を行い、RF信号値S11の方が大きいときは、
その値を取り込み、それ以外のときは、ある速度でダウ
ンカウントを行う。ボトムホールドカウンタ13は、R
F信号のサンプリングの度に、ボトムホールドカウウン
タ自身が保持している値V13とA/D変換されたRF信
号値S11との比較を行い、RF信号値S11の方が小さい
ときは、その値を取り込み、それ以外のときは、ある速
度でアップカウントを行う。以上のようなアルゴリズム
を用いて、ピークホールドカウンタ12のダウンカウン
ト速度とボトムホールドカウンタ13のアップカウント
速度を適切な速度に設定すれば、MIRR信号生成は可
能となる。
【0009】図5の回路においては、たとえばCDプレ
ーヤの場合、トラバース動作中のRF信号は、図6
(a)に示すようになることから、ピークホールドカウ
ンタ12のダウンカウント速度は、比較的遅く、ボトム
ホールドカウンタ13のアップカウント速度は、ある程
度速くすれば、図6(a)に示すようなピークホールド
カウンタ信号波形S12、およびボトムホールドカウン
タ信号波形S13が得られる。次に、加算器14におい
て、ピークホールドカウンタ12の出力信号(波形)S
12とボトムホールドカウンタ13の出力信号(波形)
S13との差をとることにより、図6(b)に示すよう
な波形S14が得られ、差分レジスタ15に保持する。
そして、コンパレータ16において、この差分の信号S
15としきい値Vth(固定値とは限らない)とを比較し
て、差分信号S15がしきい値Vthより低いときに、MI
RR信号をハイレベルHとすることで、図6(c)に示
すようなMIRR信号が生成できる。
【0010】近年、特にCDROMなどでは、素早いア
クセスを実現するために、より高速のトラバースが求め
られるようになってきている。このとき、セット上のマ
イクロコンピュータが通過トラック数を正しく認識する
ためには、高速のトラバースにも追随して正しくMIR
R信号を生成することが必要となる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ボトムホー
ルドカウンタ13のカウントアップ速度が固定である
と、トラバース速度が速くなるほど、追従が困難にな
り、図7に示すように、MIRR信号を正しく生成でき
なくなる。それに対応するために、ボトムホールドカウ
ンタ13のカウントアップ速度が速くなるように設計す
ることが考えられるが、速すぎても、低速のトラバース
時にノイズが発生したり、極端な場合、図4に示すよう
な再生動作中にもMIRR信号が発生したりする。
【0012】上述したように、図5に示す光学式ディス
クプレーヤのデジタルサーボ回路10では、MIRR信
号を生成する際に、RF信号のピークレベルとボトムレ
ベルをそれぞれトレースする2つのカウンタ12,13
を用いているが、ボトム側のカウンタ13の追従速度に
よって、生成できるMIRR信号の周波数が制限され
る。
【0013】ボトム側のカウンタの速度が遅いと、高速
のトラバース時にMIRR信号が正しい周波数まで追従
できない。また、逆に、ボトムカウンタ13の速度が速
過ぎると、通常のプレイ状態でもRF信号の振幅に追随
して、本来、目的としないところで、MIRR信号が発
生してしまう。
【0014】ボトムカウンタ13の速度が固定である
と、上記の2つの点に注意しながら、ボトムカウンタ1
3の速度を設計することになるが、結局、高速トラバー
スへの追従能力とMIRR信号の誤検出防止のどちら
か、あるいは、双方を、ある程度犠牲にすることにな
る。
【0015】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、広帯域で安定したMIRR信号
を生成できるデジタルサーボ回路を提供することにあ
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、媒体面に照射された光の反射光レベルに
応じたデジタルRF信号のピークレベルとボトムレベル
に基づいて鏡面検出信号を生成する光学式ディスク装置
のデジタルサーボ回路であって、上記デジタルRF信号
値とあらかじめ保持した値との比較を行い、RF信号値
の方が設定値より大きいときは、その値を取り込み、そ
れ以外のときは、所定速度でダウンカウントを行うピー
クレベル用カウンタと、上記デジタルRF信号値とあら
かじめ保持した値との比較を行い、RF信号値の方が設
定値より小さいときは、その値を取り込み、それ以外の
ときは、イネーブル信号に応じた速度でアップカウント
を行うボトムレベル用カウンタと、上記媒体面に照射さ
れた光の移動速度に応じたカウント速度を選択し、上記
イネーブル信号として上記ボトムレベル用カウンタに出
力するカウント速度選択回路とを有する。
【0017】また、上記カウント速度選択回路は、外部
信号の指示に応じて複数のカウント速度用信号から一の
信号を選択し、選択した信号を上記イネーブル信号とし
て出力する。
【0018】また、上記カウント速度選択回路は、上記
ボトムレベル用カウンタのカウンタ値と上記RF信号値
とを比較する比較回路と、上記比較回路の比較結果に応
じて複数のカウント速度用信号から一の信号を選択し、
選択した信号を上記イネーブル信号として出力する選択
回路とを有する。
【0019】
【作用】本発明のデジタルサーボ回路によれば、たとえ
ば、セットの状況に応じてマイクロプロセッサの指示に
従いカウント速度選択回路によりボトムレベル用カウン
タの速度が切り換えられる。たとえば、通常のプレイ動
作中は、速度を遅く、トラバース状態のときは、速度を
速く、さらに高速のトラバース時には、もっと高速にす
る等の操作が行われる。これにより、広帯域で、安定し
たMIRR信号の生成が可能となる。
【0020】また、本発明のデジタルサーボ回路によれ
ば、比較回路で比較されるボトムレベル用カウンタのカ
ウンタ値とRF信号値との比較結果に応じて、選択回路
で複数のカウント速度用信号から一の信号がイネーブル
信号として選択される。具体的には、たとえば、RF信
号の値の変化率をもとに、サーボ回路内部で最適なボト
ムカウンタ速度設定が行われる。これにより、ボトムレ
ベルの上昇速度に応じたカウントアップ速度を得るとこ
とができる。
【0021】
【実施例】図1は、本発明に係る光学式ディスクプレー
ヤのデジタルサーボ回路の第1の実施例を示すブロック
図であって、従来例を示す図5と同一構成部分は同一符
号をもって表している。すなわち、デジタルサーボ回路
10aは、A/D変換されたRF信号を保持するRF用
レジスタ11、ピークホールドカウンタ12、ボトムホ
ールドカウンタ13a、加算器14、差分レジスタ1
5、コンパレータ16、セレクタ17、コマンドレジス
タ、およびコマンドデコーダ18により構成されてい
る。
【0022】セレクタ17は、コマンドデコーダ19の
出力信号S19に応じて、たとえば図示しないマイクロ
プロセッサにおいて、予想される光ビーム(光ヘッド)
がディスクのトラックを横切る速度、たとえばトラバー
ス速度、あるいはセットの状態に応じて設定される周波
数F=5.6448MHzの1倍(1F)、2倍(2
F)、4倍(4F)および0.5倍(0.5F)の4つ
のカウント速度信号S1〜S4のうちの一の信号を選択
し、イネーブル信号S17としてボトムホールドカウン
タ13aのイネーブル端子ENに出力する。これによ
り、ボトムホールドカウンタ13aは、イネーブル端子
ENに入力されるイネーブル信号S17の周波数に応じ
てカウントアップ速度が変わり、たとえばトラバース速
度、あるいはセットの状態に応じたカウント動作を行
う。
【0023】コマンドレジスタ18は、図示しないマイ
クロプロセッサから出力されるセレクタ17が選択すべ
き信号を指示するコマンドCMDをホールドし、コマン
ドデコーダ19に出力する。コマンドデコーダ19は、
コマンドCMDをデコードし、選択指示信号S19をセ
レクタ17に出力する。
【0024】なお、コマンドCMDを生成する図示しな
いマイクロプロセッサは、たとえば通常のプレイ動作中
は、ボトムホールドカウンタ13aのカウント速度を遅
くするように、たとえばセレクタ17が信号S1あるい
はS4を選択するように指示するコマンドCMDを生成
する。また、トラバース状態のときは、ボトムホールド
カウンタ13aのカウント速度を速くするように、たと
えばセレクタ17が信号S2を選択するように指示する
コマンドCMDを生成する。さらに、高速のトラバース
状態のときは、ボトムホールドカウンタ13aのカウン
ト速度をさらに速く保持するように、たとえばセレクタ
17が信号S3を選択するように指示するコマンドCM
Dを生成する。
【0025】次に、上記構成による動作を説明する。図
示しないA/D変換器でデジタル信号に変換されたRF
信号は、レジスタ11に保持されて信号S11として、
ピークホールドカウンタ12およびボトムホールドカウ
ンタ13aに出力される。
【0026】ピークホールドカウンタ12では、RF信
号のサンプリングの度に、ピークホールドカウンタ自身
が保持している値V12とA/D変換されたRF信号値S
11との比較が行われ、RF信号値S11の方が大きいとき
は、その値が取り込まれ、それ以外のときは、ある速
度、たとえば周波数1.38kHzでダウンカウントが
行われる。
【0027】また、このとき、図示しないマイクロプロ
セッサで、動作状態に応じてボトムホールドカウンタ1
3aのカウント速度を調整するためのコマンドCMDが
生成されてコマンドレジスタ18に出力される。そし
て、このコマンドCMDは、コマンドデコーダ19でデ
コードされ、選択指示信号S19としてセレクタ17に
出力される。選択指示信号S19を受けたセレクタ17
では、通常のプレイ動作中は、ボトムホールドカウンタ
13aのカウント速度を遅くするように信号S1あるい
はS4が選択され、トラバース状態のときは、ボトムホ
ールドカウンタ13aのカウント速度を速くするように
信号S2され選択され、さらに、高速のトラバース状態
のときは、ボトムホールドカウンタ13aのカウント速
度をさらに速くするように信号S3が選択されて、イネ
ーブル信号S17として、ボトムホールドカウンタ13
aに出力される。
【0028】したがって、ボトムホールドカウンタ13
aでは、RF信号のサンプリングの度に、ボトムホール
ドカウウンタ自身が保持している値とA/D変換された
RF信号値S11との比較が行われ、RF信号値S11の方
が小さいときは、その値が取り込まれ、それ以外のとき
は、イネーブル信号S17で指示された速度でアップカ
ウントが行われる。
【0029】次に、加算器14において、ピークホール
ドカウンタ12の出力信号(波形)S12とボトムホー
ルドカウンタ13aの出力信号(波形)S13aとの差
がとられ、差分レジスタ15に保持される。そして、コ
ンパレータ16において、この差分の信号S15としきい
値Vth(固定値とは限らない)とが比較され、差分信号
S15がしきい値Vthより低いときに、MIRR信号がハ
イレベルHに設定されて、MIRR信号が生成される。
【0030】以上説明したように、本第1の実施例によ
れば、図示しないマイクロプロセッサにおいて設定され
た、動作状態に応じてボトムホールドカウンタ13aの
カウントアップ速度を可変すべきコマンドCMDをデコ
ーダするコマンドデコーダ19の出力信号S19に応じ
て、たとえばマイクロプロセッサにおいてトラバース速
度、あるいはセットの状態に応じて設定される周波数F
=5.6448MHzの1倍(1F)、2倍(2F)、
4倍(4F)および0.5倍(0.5F)の4つのカウ
ント速度信号S1〜S4のうちの一の信号を選択し、イ
ネーブル信号S17としてボトムホールドカウンタ13
aのイネーブル端子ENに出力するセレクタ17を設け
たので、ボトムホールドカウンタ13aは、トラバース
速度、あるいはセットの状態に応じたカウント動作を行
うことができ、広帯域で、安定したMIRR信号を生成
できる。
【0031】なお、セレクタ17の選択信号の数や周波
数等は、本実施例に限定されるものでないことはいうま
でもない。
【0032】図2は、本発明に係る光学式ディスクプレ
ーヤのデジタルサーボ回路の第2の実施例を示すブロッ
ク図である。本第2の実施例では、第1の実施例のよう
にデジタルサーボ回路からのコマンドに基づいてボトム
ホールドカウンタ13aのカウント速度を調整するので
はなく、RF信号の値の変化率をもとに、デジタルサー
ボ回路10b内部で、速度設定を行うように構成されて
いる。
【0033】具体的には、RF信号S11の値Aとボト
ムホールドカウンタ13bの出力信号S13bの値Bと
を比較するコンパレータ20と、コンパレータ20の出
力信号S20を受けてロードLDあるいはカウントアッ
プするカウンタ21を設けて、カウンタ21の出力信号
S21をセレクタ17の選択指示信号としている。ま
た、コンパレータ20の出力信号S20は、ボトムホー
ルドカウンタ13bのロード端子LD、およびインバー
タ22を介してそのキャリイン端子CIにフィードバッ
クされている。
【0034】なお、カウンタ21は、コンパレータ20
の比較の結果が、(RF信号値A)>(信号S13bの
値B)の場合には、カウントアップ動作を行い、(RF
信号値A)≦(信号S13bの値B)の場合にはロード
動作、すなわちゼロをロードするリセット動作を行う。
【0035】以下に、図2の回路の基本的な動作原理に
ついてさらに詳細説明する。ボトムホールドカウンタ1
3bの基本的動作は、第1の実施例の場合と同様で、R
F信号のサンプリングの度に、ボトムホールドカウンタ
13b自身が保持している値とA/D変換されたRF信
号値との比較を行い、RF信号値の方が小さいときは、
その値を取り込み、それ以外のときは、ある速度でアッ
プカウントを行うようになっている。
【0036】本第2の実施例では、このように、RF信
号のサンプリングの度に、RF信号の値とボトムホール
ドカウンタ13bの値が比較されることに着目して、一
定のサンプリング回数の間、ボトムホールドカウンタ1
3bにRF信号の値が取り込まれない、すなわち、コン
パレータ19の比較の結果、新たに取り込まれたRF信
号の値Aがボトムホールドカウンタ13b自身の値Bよ
りも大きい状態が続くときに、ボトムホールドカウンタ
13bのカウントアップ速度を上げる、たとえば2倍に
するように、カウンタ21において信号S21が生成さ
れて、セレクタ17に出力される。これにより、セレク
タ17においては、信号S2が選択される。
【0037】このように、カウントアップ速度を上げた
ことによって、ボトムホールドカウンタ13bがRF信
号に追い付くようになって、新たに取り込まれたRF信
号の値Aがボトムホールドカウンタ13bの値Bより小
さくなり、ボトムホールドカウンタ13bに取り込まれ
る状態になったら、カウントアップ速度をもとに戻よう
に、カウンタ21において信号S21が生成されて、セ
レクタ17に出力される。これにより、セレクタ17に
おいては、信号S1が選択される。
【0038】図3は、RF信号に対する各信号の動作例
をに示す波形図である。図3に示すように、上記の動作
を繰り返し行うことで、RF信号のボトムレベルの上昇
速度に応じたカウントアップ速度をボトムホールドカウ
ンタ13bに与えることができ、安定なMIRR信号を
生成できる。
【0039】本第2の実施例によれば、マイクロプロセ
ッサに現実のトラバース速度を判定させて速度設定させ
る必要がなく、トラバース時のRF信号の振幅のバラツ
キにも対処できる利点がある。
【0040】また、本第2の実施例は、RF信号の値の
変化率をもとにデジタル回路内部で速度設定を行なうひ
とつの例であり、これに限定するものではない。
【0041】また、図1の回路と図2の回路を組み合わ
せ、仕様に応じてユーザがいずかの機能を選択するよう
に構成する等、種々の態様が可能である。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のデジタル
サーボ回路によれば、広帯域で、安定した鏡面検出信号
(MIRR信号)を生成することができる。また、特に
トラバース状態のときは、デジタルRF信号の変化の様
子、たとえば、RF信号の値の変化率をもとに、回路内
部で最適なボトムレベル用カウンタのカウント速度設定
を行うことにより、さらに確実なMIRR信号の生成が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光学式ディスクプレーヤのデジタ
ルサーボ回路の第1の実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明に係る光学式ディスクプレーヤのデジタ
ルサーボ回路の第2の実施例を示すブロック図である。
【図3】第2の実施例に係る動作波形を示す図である。
【図4】通常速再生の場合に生成されるRF信号等の波
形を示す図である。
【図5】従来の光学式ディスクプレーヤのデジタルサー
ボ回路の構成例を示すブロック図である。
【図6】従来の回路によるトラバース時のRF信号,M
IRR信号の波形を示す図である。
【図7】従来の回路の課題を説明するための図である。
【符号の説明】
10a,10b…デジタルサーボ回路 11…RF用レジスタ 12…ピークホールドカウンタ 13a,13b…ボトムホールドカウンタ 14…加算器 15…差分レジスタ 16,20…コンパレータ 17…セレクタ 18…コマンドレジスタ 19…コマンドデコーダ 21…カウンタ 22…インバータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 媒体面に照射された光の反射光レベルに
    応じたレベルのデジタルRF信号のピークレベルとボト
    ムレベルに基づいて鏡面検出信号を生成するデジタルサ
    ーボ回路であって、 上記デジタルRF信号値とあらかじめ保持した値との比
    較を行い、RF信号値の方が設定値より大きいときは、
    その値を取り込み、それ以外のときは、所定速度でダウ
    ンカウントを行うピークレベル用カウンタと、 上記デジタルRF信号値とあらかじめ保持した値との比
    較を行い、RF信号値の方が設定値より小さいときは、
    その値を取り込み、それ以外のときは、イネーブル信号
    に応じた速度でアップカウントを行うボトムレベル用カ
    ウンタと、 上記媒体面に照射された光の移動速度に応じたカウント
    速度を選択し、上記イネーブル信号として上記ボトムレ
    ベル用カウンタに出力するカウント速度選択回路とを有
    するデジタルサーボ回路。
  2. 【請求項2】 上記カウント速度選択回路は、外部信号
    の指示に応じて複数のカウント速度用信号から一の信号
    を選択し、選択した信号を上記イネーブル信号として出
    力する請求項1記載のデジタルサーボ回路。
  3. 【請求項3】 上記カウント速度選択回路は、上記ボト
    ムレベル用カウンタのカウンタ値と上記RF信号値とを
    比較する比較回路と、上記比較回路の比較結果に応じて
    複数のカウント速度用信号から一の信号を選択し、選択
    した信号を上記イネーブル信号として出力する選択回路
    とを有する請求項1記載のデジタルサーボ回路。
JP10668195A 1995-04-28 1995-04-28 デジタルサーボ回路 Expired - Fee Related JP3536422B2 (ja)

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