JPH0855348A - 光学的記録再生装置のサーボ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シーク時間の短縮を可能とする光学的記録再
生装置のサーボ回路を得る。 【構成】 光学ヘッドの検出したトラック検出信号Ｔ
１、Ｔ２から、トラッキングサーボ部１がトラッキング
誤差信号Ｔｅを生成する。このトラッキング誤差信号Ｔ
ｅはポジショナサーボ部２へ入力され、エラーアンプ２
２で増幅され、リニア駆動モータ２７等を経由して光学
ヘッドを駆動するリニアモータへ出力される。ポジショ
ナサーボ部２は、エラーアンプ２２のゲインを切り換え
るゲイン切換回路２８およびエラーアンプ２２の出力信
号のＤＣ成分の大きさを検出するポジショナエラーＤＣ
検出回路２３を具備している。粗シーク後のトラッキン
グサーボ投入後に、この検出信号Ｐ２を制御部３が受信
し、ゲイン切換回路２８を制御してエラーアンプ２２の
ゲインを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的記録再生装置の
サーボ回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学的記録再生装置のサーボ回路
において、光ディスクのトラッキングに移行する場合、
一般的に、ディスク溝の粗密検出を行う。この検査は、
ディスク、メカ等によるディスク溝の偏心があっても安
定的にサーボ引き込みが出来るようにするためである。
検査の結果、最も粗いディスク溝間隔の位置で引き込み
を行う。当該位置はビームに対するディスク溝の相対移
動速度が最も小さい位置である。

【０００３】しかし、上記の位置は光ヘッドの対物レン
ズ中心から最も離れた位置であるため、引っ込み直後の
トラッキングサーボエラー信号は大きなＤＣ成分を含有
する。ディスク溝を数トラックにわたって連続して再生
を行う光学的記録再生装置では、この引き込み後のトラ
ッキングエラー信号のＤＣ成分をキャンセルするように
光ヘッド本体を制御するポジションサーボが構成され
る。

【０００４】このような機能を持つ光学的記録再生装置
は、レーザー光が正しくディスク上の記録トラックに追
従しながら照射するようにトラッキングサーボが、また
レーザー光がディスク上の記録／再生面に集光するよう
にフォーカスサーボが用いられる。さらに、光学ヘッド
にはレーザー発振器から出射した光束をディスク面に集
光させる集光レンズ、およびこの集光レンズの焦点を調
整するフォーカスアクチュエータ等が設けられる。この
光学ヘッドからはフォーカス検出信号およびトラッキン
グ検出信号が出力される。

【０００５】光学ヘッドを所望の位置に移動させるに
は、光学ヘッドを実装しているリニアモータを制御し、
粗シークを行ない、その後トラッキングサーボを投入
し、記録あるいはディスク製造時に刻まれた位置情報信
号を読み取った後、トラックジャンプで詳細シークを行
う。

【０００６】粗シークでは、外部スケールあるいはトラ
ックカウントにより得られる現在位置情報と、上位制御
部から与えられる目標位置情報から速度プロファイルを
決定し、これに従いリニアモータを制御する。このプロ
ファイルは一般的には台形プロファイルを用いる。

【０００７】図４は、シーク動作を過渡現象波形として
示している。図４に基づいて、従来の光学的記録再生装
置のサーボ回路のシーク動作を説明する。光学ヘッドが
目標位置に到達した後には、トラッキングサーボＯＮ制
御信号Ｃ１の出力によりトラッキングサーボを投入し、
読み取った位置情報信号からトラックジャンプを用いた
詳細シークを行う。

【０００８】粗シーク完了後にトラッキングサーボを投
入する際には、ディスクの偏心がある場合にも安定に投
入することができるようにトラック粗密検出を行う方法
が一般的となっている。粗密検出回路ではトラックの径
方向移動速度が最小になる位置を検出し、そのタイミン
グを用いてトラッキングサーボＯＮ制御信号Ｃ１を出力
しトラッキングサーボを投入する。

【０００９】トラッキングサーボ投入後は、トラックフ
ォローモードＯＮ制御信号Ｃ２を出力し、トラッキング
エラー信号ＴｅのＤＣ成分をポジショナサーボ回路に入
力し、ＤＣ成分がＧＮＤレベルになるように光学ヘッド
を移動させ、光学ヘッドからの光ビームがトラックに対
し垂直に照射されるように制御する。つまり、サーボゲ
イン一定でリニアモータを駆動しポジショナエラー信号
がＧＮＤレベルに収束するのを待つ。

【００１０】その後、記録されているトラック位置情報
を読みとって目標位置との偏差量を判断し、トラックジ
ャンプ開始制御信号Ｃ６を出力しトラックジャンプによ
り目標位置へのシークを行う。このトラックフォローモ
ードＯＮ制御信号Ｃ２の出力からトラックジャンプ開始
制御信号Ｃ６出力までのシーク時間は、約３３ｍ秒であ
る。

【００１１】本発明の技術分野に関連する従来例とし
て、特開平３−２５９４６９号「光デイスク装置のアク
セスサーボ回路」がある。本例は、アクセス動作終了時
の速度誤差又は位置誤差を改善し、アクセス動作終了後
の整定時間の短縮を図っている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
光学的記録再生装置のサーボ回路では、トラッキングサ
ーボ投入を行う位置は、対物レンズの中立位置から最も
離れた位置になる。そのため、トラッキングサーボ投入
後のトラッキングエラー信号は、対物レンズ中立位置と
投入を行ったトラック位置との差に応じたＤＣ成分を持
つことになる。

【００１３】トラッキングサーボ投入後、ポジショナサ
ーボがトラッキングエラー信号のＤＣ成分をキャンセル
するようにリニアモータを制御するが、ＤＣ成分が大き
い場合には、キャンセル完了までに時間がかかり、詳細
シークへ移行が遅れ、結果としてシーク時間が大きくな
る問題を伴う。

【００１４】本発明は、シーク時間の短縮を可能とする
光学的記録再生装置のサーボ回路を提供することを目的
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の光学的記録再生装置のサーボ回路は、光学
的記録再生媒体に光束を照射し、この光束を光学的記録
再生媒体の表面に形成された溝に追従させるトラッキン
グアクチュエータおよびトラッキング信号検出器を備え
た光学ヘッドにより、所定の信号を記録または再生する
光学的記録再生装置のサーボ回路であり、トラッキング
アクチュエータを駆動制御するトラッキングサーボ手段
と、光学ヘッドの移動および位置を制御するポジショナ
サーボ手段と、トラッキング信号検出器の検出信号から
生成したトラッキングエラー信号の振幅値を所定の値と
比較し、この比較した比較信号を出力するポジショナエ
ラーＤＣ検出手段と、ポジショナサーボ手段のサーボゲ
インを切り換えるゲイン切換手段とを備えることを特徴
としている。

【００１６】また、サーボゲインを、粗シーク後のトラ
ッキングサーボ投入後に、比較信号に基づき切り換える
とよい。

【００１７】

【作用】したがって、本発明の光学的記録再生装置のサ
ーボ回路によれば、トラッキングアクチュエータを駆動
制御し光学ヘッドの移動および位置を制御し、トラッキ
ング信号検出器の検出信号から生成したトラッキングエ
ラー信号の振幅値を所定の値と比較し、この比較した比
較信号に基づきポジショナサーボ手段のサーボゲインを
切り換えている。よって、トラッキングエラー信号の振
幅値が大きい時には高いサーボゲインで敏速なエラー収
束の実行と、振幅値が所定以下に収束後は通常のサーボ
ゲインに切り換えてのサーボ実行が可能となる。

【００１８】

【実施例】次に添付図面を参照して本発明による光学的
記録再生装置のサーボ回路の実施例を詳細に説明する。
図１〜図３を参照すると本発明の光学的記録再生装置の
サーボ回路の実施例が示されている。図１は実施例の回
路構成ブロック図であり、図２は光ディスク装置の概略
構成例を示している。図１は図２のサーボ系の構成をよ
り詳細に示した回路構成図である。また、図３はトラッ
キング動作における主要部の過渡信号を示したタイミン
グ波形図である。

【００１９】図１において、実施例の回路は、光学系の
動作を制御するトラッキングサーボ部１、機械系を制御
するポジショナサーボ部２および光学ヘッド５の位置セ
ンサ７の出力信号を入力し光学系および機械系の制御信
号を出力する制御部３とにより構成される。これらの構
成部について、図１〜図３を用いて以下に説明する。

【００２０】トラッキングサーボ部１は更に細分化さ
れ、差動アンプ１１、エラーアンプ１２、位相補償回路
１３、トラッキングアクチュエータ駆動回路１４、粗密
検出回路１５およびトラックジャンプパルス発生回路１
６を有して構成される。

【００２１】差動アンプ１１は、差動演算増幅器であ
る。光学ヘッド５の検出した２系統のトラック検出信号
Ｔ１、Ｔ２を入力信号とし、両信号の差の信号をトラッ
キング誤差信号として生成する。

【００２２】エラーアンプ１２は差動アンプ１１の出力
信号を増幅し、位相補償回路１３はトラッキングサーボ
帯域を補正し、サーボ動作を安定化する回路である。

【００２３】トラッキングアクチュエータ駆動回路１４
は、光学ヘッド５内のトラッキングアクチュエータを駆
動する信号Ａ１を出力する回路部である。

【００２４】粗密検出回路１５は、トラッキング中のト
ラックの粗密を検出する回路部であり、この検出信号Ｐ
１は制御部３に出力される。

【００２５】トラックジャンプパルス発生回路１６は、
トラックジャンプパルスを発生する回路部である。この
トラックジャンプパルスは、現在サーボが引き込んでい
るトラックに、光学ヘッドの光ビームを静止させるため
の信号である。トラックジャンプパルスの発生動作は、
制御部３から出力されるトラックジャンプ開始制御信号
により制御される。また、発生したトラックジャンプパ
ルスは、位相補償回路１３の出力信号と共に、スイッチ
Ｓ１を経由してトラッキングアクチュエータ駆動回路１
４へ入力される。このスイッチＳ１は、制御部３から出
力されるトラッキングサーボＯＮ制御信号Ｃ１により、
開閉が制御される。

【００２６】ポジショナサーボ部２はさらに細分化さ
れ、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２１、エラーアンプ２
２、ポジショナエラーＤＣ検出回路２３、Ｄ／Ａ変換器
２４、２５、位相補償回路２６、リニアモータ駆動回路
２７、ゲイン切換器２８およびスイッチＳ２、Ｓ３、Ｓ
４を有して構成される。

【００２７】低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２１は、直流
（ＤＣ）信号を抽出するための信号抽出器である。トラ
ッキングエラー信号Ｔｅを入力信号とし、トラッキング
エラー信号Ｔｅの直流成分信号を抽出して出力する。

【００２８】エラーアンプ２２は、ゲイン可変増幅器で
ある。ゲインは、ゲイン切換器２８により制御される。
低域通過フィルタ２１の出力信号を入力信号とし、ゲイ
ン切換器２８により設定された増幅度で増幅し出力す
る。

【００２９】ポジショナエラーＤＣ検出回路２３は、電
圧比較器を用いて構成されたレベル検出器である。エラ
ーアンプ２２からの出力信号を入力信号とし、この入力
信号が所定レベルよりＤＣ量が多い場合にＤＣ検出信号
Ｐ２を出力する。

【００３０】リニアモータ駆動回路２７は、光学ヘッド
５を移動させトラッキング動作を実行するリニアモータ
６を駆動する回路である。位相補償回路２６を介したエ
ラーアンプ２２の出力信号等を入力信号とし、駆動信号
を出力する。

【００３１】ゲイン切換器２８は、上述のエラーアンプ
２２のゲインを切り換える切換器である。ゲインの設定
は、制御部３２から出力されるゲイン制御信号Ｃ５によ
り行われる。

【００３２】スイッチＳ２、Ｓ３、Ｓ４は、位相回路２
６を介してリニアモータ駆動回路２７へ入力される制御
信号を選択切り換える開閉器である。スイッチＳ２、Ｓ
３、Ｓ４の開閉制御信号は、制御部３から出力される。
スイッチＳ２の制御信号は、トラックフォローモードＯ
Ｎ制御信号Ｃ２である。スイッチＳ３、Ｓ４の制御信号
は、速度制御電圧データＤ１および位置制御電圧データ
Ｄ２である。

【００３３】制御部３は、実施例の光学的記録再生装置
のサーボ回路を制御する回路部であり、粗密検出回路１
５の検出信号Ｐ１およびポジショナエラーＤＣ検出回路
２３のＤＣ検出信号Ｐ２を入力信号とする。出力信号
は、トラッキングサーボＯＮ制御信号Ｃ１、トラックフ
ォローモードＯＮ制御信号Ｃ２、ゲイン制御信号Ｃ５、
トラックジャンプ開閉制御信号Ｃ６、速度制御電圧デー
タＤ１および位置制御電圧データＤ２等である。

【００３４】上記の回路構成になる光学的記録再生装置
のトラッキングサーボ回路１には、光学ヘッド５から２
本のトラック検出信号Ｔ１、Ｔ２が入力され、差動アン
プ１１で差動信号、つまりトラッキングエラー信号Ｔｅ
の源信号が生成される。このトラッキングエラー源信号
は、エラーアンプ１２、位相補償回路１３、スイッチＳ
１、トラッキングアクチュエータ駆動回路１４を経て、
光学ヘッド５内のトラッキングアクチュエータを駆動す
る。

【００３５】差動アンプ１１から出力されるトラッキン
グエラー源信号は粗密検出回路１５にも供給されてお
り、粗密検出回路１５はトラックの粗密を検出した結果
の信号を制御部３に出力する。制御部３ではこの信号に
よりトラッキングサーボ投入のタイミングを決定する。

【００３６】ポジショナサーボ部２の低域通過フィルタ
２１で抽出されたトラッキングエラー信号ＴｅのＤＣ成
分は、エラーアンプ２２に入力される。エラーアンプ２
２、スイッチＳ２、位相補償回路２６、リニアモータ駆
動回路２７を経た信号Ａ２は、リニアモータ６に出力さ
れる。制御部３は、このＤＣ成分が零となるように制御
する。

【００３７】以上のポジショナサーボ部２の動作は詳細
シーク時に行われる。粗シーク時には目標位置と現在位
置との差により、制御部３よりＤ／Ａ変換器２４、２５
にリニアモータ６の速度制御電圧データＤ１および位置
制御電圧データＤ２がセットされ、同時にスイッチＳ３
あるいはＳ４の開閉が制御され、リニアモータ６が制御
される。

【００３８】シーク動作において、先ず、粗シークの起
動によりトラッキングサーボ部１のスイッチＳ１が開放
される。同時に制御部３から目標位置までの距離によっ
て決定される速度プロファイルに従って決定される速度
制御電圧データＤ１がＤ／Ａ変換器２３にセットされ、
またスイッチＳ３が投入される。他のスイッチは全て開
放される。制御部３は常時、位置センサ７から光学ヘッ
ド５の位置情報を読み出し、速度制御電圧データＤ１を
制御する。

【００３９】目標位置の近傍に光学ヘッド５が到達した
ことを検知すると制御部３は目標位置までの誤差に応じ
た位置制御電圧データＤ２をＤ／Ａ変換器２４にセット
し、スイッチＳ３を開放し、スイッチＳ４を投入する。

【００４０】位置センサ７からの位置情報データと目標
位置データが一致すると、制御部３はトラッキングサー
ボ部１の粗密検出回路１５の出力信号を監視する。この
時、ポジショナサーボ部２は現状位置保持動作を行う。

【００４１】粗密検出回路１５がトラック粗部を検出す
ると、制御部３はトラッキングサーボＯＮ制御信号Ｃ１
を出力しスイッチＳ１を投入し、トラッキングサーボを
ＯＮする。この時、トラッキングサーボ部１は光学ヘッ
ド５の対物レンズ中立位置から偏心量分だけ離れたトラ
ックに投入されており、この時のトラッキングエラー信
号には、対物レンズ中立位置からのズレ量に応じたＤＣ
成分が含まれる。

【００４２】この状態では詳細シークのためのトラック
ジャンプを実施した場合には、トラック飛びを起こす可
能性がある。このため、制御部３はスイッチＳ４を開放
すると同時にトラックフォローモードＯＮ制御信号Ｃ２
を出力しスイッチＳ２を投入し、ポジショナサーボ部２
をトラックフォローモードで動作させる。

【００４３】この時、従来の装置では、サーボゲイン一
定でリニアモータ６を駆動しポジショナエラー信号がＧ
ＮＤに収束するのを待つが、本発明ではトラッキングサ
ーボ投入後にトラッキングエラー信号Ｔｅに含まれるＤ
Ｃ成分をポジショナエラーＤＣ検出回路２３で検出し、
検出信号Ｐ２を制御部３に出力する。

【００４４】本発明ではポジショナエラーＤＣ検出回路
２３には電圧比較器を用いており、所定レベルよりＤＣ
量が多い場合に制御部３に対し検出信号Ｐ２を出力す
る。制御部３では入力した検出信号Ｐ２からＤＣ成分が
所定のレベルより大きいと判断した場合、ポジショナサ
ーボ部２のエラーアンプ２２に付属するゲイン切換器２
８を制御し、エラーアンプ２２のゲインを＋６ｄＢ増加
させる。この結果、リニアモータ６への制御電流が増加
し、サーボゲインが高まり、トラックフォローモードで
のサーボ動作の収束が加速される。

【００４５】ゲイン切り換え制御後も、制御部３は継続
して検出信号Ｐ２を監視し、ＤＣ成分が所定のレベルよ
り小さくなった時にゲイン切換器２８を制御し、エラー
アンプ２２のゲインを初期設定に戻す。

【００４６】なお、ポジショナエラーＤＣ検出回路２３
をＡ／Ｄ変換器等で構成し、ＤＣ成分に従って微細なゲ
イン制御を行うことも可能である。

【００４７】エラーアンプ２２のゲイン、つまりサーボ
ゲインを初期設定値に戻した後、一定時間を待ってトラ
ッキングエラー信号ＴｅのＤＣ成分がほぼ零に収束して
から、制御部３はトラッキングサーボ部１のトラックジ
ャンプパルス発生回路１６からトラックジャンプ開始制
御信号Ｃ６を出力させる。この信号Ｃ６によりトラッキ
ングアクチュエータが制御され、光学ヘッド５から照射
される光ビームは、現在サーボが引き込んでいるトラッ
クに静止される。その後、そのトラックの位置情報を検
出し、目標位置に光ビームが到達するまで、トラックジ
ャンプを実行する。トラックフォローモードＯＮからト
ラックジャンプ開始までの移行時間は本実施例では１０
ｍｓと短縮されている。

【００４８】以上説明したように本実施例では、ポジシ
ョナエラーＤＣ検出回路２３とエラーアンプ２２のゲイ
ン切換器２８を有し、シーク動作時のトラッキングサー
ボ投入後のトラッキングエラー信号ＤＣ成分を検出し、
その量に応じてポジションナサーボ部２のゲインを増減
制御することにより、追従しているトラックの中心に光
ビームを高速に追従させ、シーク時間を短縮できる。

【００４９】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明より明かなように、本発明の
光学的記録再生装置のサーボ回路は、トラッキングエラ
ー信号の振幅値を所定の値と比較し、この比較した比較
信号に基づきポジショナサーボ回路のサーボゲインを切
り換えているため、トラッキングエラー信号の振幅値が
大きい時には高いサーボゲインで敏速なエラー収束の実
行と、振幅値が所定以下に収束後は通常のサーボゲイン
に切り換えてのサーボ実行が可能となる。よって、ダン
ピング力が強化されて収束力が高まり、シーク時間が短
縮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学的記録再生装置のサーボ回路の実
施例を示す回路構成ブロック図である。

【図２】実施例の光学的記録再生装置のサーボ回路と光
学ヘッドとの組み合せ構成例を示す回路図である。

【図３】実施例の粗シーク完了部分のタイミング例を示
す制御タイミングチャートである。

【図４】従来のタイミング例であり、図３の実施例と対
比させた制御タイミングチャートである。

【符号の説明】

１ トラッキングサーボ部 ２ ポジショナサーボ部 ３ 制御部 ４ 光磁気ディスク ５ 光学ヘッド ６ リニアモータ ７ 位置センサ １１ 差動アンプ １２、２２ エラーアンプ １３、２６ 位相補償回路 １４ トラッキングアクチュエータ駆動回路 １５ 粗密検出回路 １６ トラックジャンプパルス発生回路 ２１ 低域通過フィルタ（ＬＰＦ） ２３ ポジショナエラーＤＣ検出回路 ２４、２５ Ｄ／Ａ変換器 ２７ リニアモータ駆動回路 ２８ ゲイン切換器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的記録再生媒体に光束を照射し、該
   光束を前記光学的記録再生媒体の表面に形成された溝に
   追従させるトラッキングアクチュエータおよびトラッキ
   ング信号検出器を備えた光学ヘッドにより、所定の信号
   を記録または再生する光学的記録再生装置のサーボ回路
   において、 前記トラッキングアクチュエータを駆動制御するトラッ
   キングサーボ手段と、 前記光学ヘッドの移動および位置を制御するポジショナ
   サーボ手段と、 前記トラッキング信号検出器の検出信号から生成したト
   ラッキングエラー信号の振幅値を所定の値と比較し、該
   比較した比較信号を出力するポジショナエラーＤＣ検出
   手段と、 前記ポジショナサーボ手段のサーボゲインを切り換える
   ゲイン切換手段とを備えることを特徴とする光学的記録
   再生装置のサーボ回路。
2. 【請求項２】 前記サーボゲインを、粗シーク後のトラ
   ッキングサーボ投入後に、前記比較信号に基づき切り換
   えることを特徴とする請求項１記載の光学的記録再生装
   置のサーボ回路。