JPH09161423A - スライダーサーボ制御方法及びスライダーサーボ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費電力の損失をなくし、サーボ性能を損な
うことなく消費電力を削減したスライダーサーボ装置を
提供することを目的とする。 【解決手段】 スライダーユニット３への入力電圧を判
定するウインドコンパレータ１３と、スライダーサーボ
ループをオン、オフするアナログスイッチ１４とを有
し、ウインドコンパレータ１３の出力によりアナログス
イッチ１４を切り変えるように構成したものである。ま
た、ウインドコンパレータ１３の判定動作にヒステリシ
ス特性を与えて、スライダーユニット３の不感帯の起動
電圧と停止電圧に整合させたものである。以上の構成に
より、スライダーユニット３の不感帯の消費電力の損出
をなくす事ができるため、消費電力を大幅に削減したス
ライダーサーボ装置が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置に
おいて、光ディスク（以下、ディスクと略称する）上の
記録情報を読み取るため、光ピックアップを搭載してデ
ィスクの半径方向に自在に移動するスライダーをサーボ
制御するスライダーサーボ制御方法及びスライダーサー
ボ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディスクの情報記録トラックは、例えば
内周から外周へ連続したスパイラル状に形成されてい
る。これに伴って、光ピックアップの情報読み取り光ス
ポットも内周から外周へ移動する必要があり、この時、
光ピックアップの情報読み取り光スポットとディスクの
情報記録トラックとのディスク半径方向における相対的
な位置を正確に維持しつつディスクの内外周に亘って光
ピックアップを移動させることのできるスライダーサー
ボ装置が不可欠となる。

【０００３】このような機能を有するスライダーサーボ
装置においては、ディスクの情報記録トラック位置に対
する情報読み取り光スポットの位置が、ディスク半径方
向の偏位量に応じたトラッキングエラー信号として再生
され、このトラッキングエラー信号の低周波数成分に基
づいてスライダーの駆動力を制御する構成となってい
る。

【０００４】さらに、上記構成により、プレイ状態での
定速送りに加えて、スローやスチル時の低速送りから、
３倍速やサーチ時の高速送りまで、幅広い速度範囲に対
応することが要求されると同時に、ある速度からそれら
の各速度へ急激に変化しても、瞬時にかつ正確に追従で
きる必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、スライダー
ユニットはギアの摩擦やバックラッシュ、およびモータ
のコギング等により、一般的に、入力レベルの絶対値が
所定レベルに達するまで駆動しない不感帯を有してい
る。このように、スライダーユニットに不感帯がある
と、スライダーユニットに駆動用電流は流れているが動
作はせず、消費電力の損失につながるため、消費電力の
損失をなくしたスライダーユニットが提供されることが
要求されている。

【０００６】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、従来と同等のサーボ性能を保ったうえで消費電力を
削減することを可能としたスライダーサーボ装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のスライダーサーボ装置は、スライダーユニ
ットへの入力電圧を判定する比較手段と、スライダーサ
ーボループをオン、オフするスイッチ手段とを有し、上
述の比較手段の出力によりスイッチ手段を切り変えるよ
うに構成したものである。

【０００８】本発明は以上の構成により、サーボ不感帯
の消費電力の損出をなくす事ができるため、消費電力を
大幅に削減したスライダーサーボ装置が得られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、再生信号からトラッキングエラー信号の低周波数成
分を増幅するサーボフィルターの出力が所定の電圧値で
あることを判定する比較ステップと、比較ステップの判
定結果に基づいてサーボフィルターの出力を電力増幅器
に接続し、または解放するスイッチステップとを有し、
比較ステップによりサーボフィルターの出力が所定の電
圧値を超えていると判定されている期間にスイッチステ
ップにより、サーボループを閉ループにすることを特徴
としたサーボ制御方法であり、スライダーユニットが不
感帯でないサーボフィルターの出力の範囲に対してサー
ボループを閉ループにし、電力増幅器から駆動電流を供
給すると言う作用を有するものである。

【００１０】本発明の請求項２に記載の発明は、比較ス
テップは、判定する電圧値にヒステリシス特性を有し、
振幅増大時のスレッシュホルド電圧をスライダーユニッ
トの起動時に相当する電圧に設定し、振幅減少時のスレ
ッシュホルド電圧をスライダーユニットの起動後停止す
る時に相当する電圧に設定したことを特徴としたサーボ
制御方法であり、スライダーユニットが不感帯でないサ
ーボフィルターの出力の範囲に対して現実の動作に近い
状態でサーボループを閉ループにし、電力増幅器から駆
動電流を供給すると言う作用を有するものである。

【００１１】本発明の請求項３に記載の発明は、光ディ
スク上に記録された情報を光学的に記録再生する光ピッ
クアップと、光ピックアップを搭載して光ディスクの半
径方向に移動するスライダーユニットと、光ピックアッ
プの再生信号からトラッキングエラー信号の低周波数成
分を増幅しスライダーユニットの基本サーボ制御を行い
かつスライダーユニットのキック制御を行うサーボフィ
ルターと、サーボフィルターの制御に従ってスライダー
ユニットを駆動する電力増幅器と、再生信号からデータ
を検出して処理しサーボシーケンスを司る信号処理器と
を有するスライダーサーボ装置であって、サーボフィル
ターの出力が所定の電圧値であることを判定する比較手
段と、比較手段の判定結果に基づいてサーボフィルター
の出力を電力増幅器に接続し、または解放するスイッチ
手段とを有し、信号処理器は、比較手段によりサーボフ
ィルターの出力が所定の電圧値を超えていると判定され
ている期間にスイッチ手段を接続して、サーボループを
閉ループにすることを特徴としたサーボ装置であり、ス
ライダーユニットが不感帯でないサーボフィルターの出
力の範囲に対してサーボループを閉ループにし、電力増
幅器から駆動電流を供給すると言う作用を有するもので
ある。

【００１２】本発明の請求項４に記載の発明は、比較手
段は、判定する電圧値にヒステリシス特性を有し、振幅
増大時のスレッシュホルド電圧をスライダーユニットの
起動時に相当する電圧に設定し、振幅減少時のスレッシ
ュホルド電圧をスライダーユニットの起動後停止する時
に相当する電圧に設定したことを特徴としたサーボ装置
であり、スライダーユニットが不感帯でないサーボフィ
ルターの出力の範囲に対して現実の動作に近い状態でサ
ーボループを閉ループにし、電力増幅器から駆動電流を
供給すると言う作用を有するものである。

【００１３】（実施の形態１）以下本発明の第１の実施
の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は
本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。図
において、１は光ディスク、２は記録されたデータ列を
読み出す光ピックアップ、３は光ピックアップ２を光デ
ィスク１の半径方向に移動させるスライダーユニット、
４は光ディスク１を装着して回転するスピンドルモータ
である。

【００１４】５は光ピックアップ２により読み出された
データ列からデータ信号及びサーボ信号を生成する信号
生成器、６は生成されたデータ信号及びサーボ信号をも
とにデータ検出およびサーボシーケンスを管理する信号
処理器である。

【００１５】７は光ピックアップサーボ制御器であっ
て、光ピックアップ２のフォーカス制御及びトラック制
御に関し、通常のフォーカスサーボ及びトラッキングサ
ーボ並びにシークトラックジャンプに対応して、フォー
カスエラー信号及びトラッキングエラー信号の低周波数
成分を増幅し、光ピックアップ２の基本サーボ特性を形
成する。１０は光ピックアップ２に関するフォーカス制
御及びトラック制御系のパワーアンプである。

【００１６】次に、スピンドルモータ４のサーボ制御に
関して、９はスピンドル系のサーボフィルターからなる
スピンドル制御器、１２はスピンドル制御系のパワーア
ンプである。

【００１７】さらに、スライダーユニット３のサーボ制
御に関して、８はスライダー系のサーボフィルターから
なるスライダー制御器、１３はスライダーユニット３へ
の入力レベルを判定するウインドコンパレータ、１４は
ウインドコンパレータ１３の判定出力をサーボループの
切り換え信号としてスライダーサーボループをオン、オ
フするアナログスイッチ、１１はスライダー制御系のパ
ワーアンプである。以上の各サーボ制御要素（図中の一
点鎖線で囲まれた範囲）をスライダー装置１５と総称す
る。

【００１８】なお、一般にスライダーユニット３のサー
ボフィルターは、通常のトラッキングサーボおよびシー
クトラックジャンプにそれぞれ対応して、トラッキング
エラー信号の低周波数成分を増幅してスライダーの基本
サーボ特性を決める部分（通常のトラッキングサーボに
対応）と、スライダーユニット３をキック（スライダー
の動作開始、即ち、シークトラックジャンプの開始に対
応）するためのキック信号出力部分とで構成されてい
る。

【００１９】以上のように構成された本発明の第１の実
施の形態について、図を用いてその動作を説明する。図
２（ａ）は図１のスライダー制御器８出力と不感帯との
関係を表す図、図２（ｂ）は図１のアナログスイッチ１
４の出力と不感帯との関係を表す図である。

【００２０】図２（ａ）において、Ｖ１は図１のスライ
ダー制御器８の出力に対応し、Ｖｓ１＋，Ｖｓ１−はス
ライダーユニット３の不感帯を脱する最低起動電圧をパ
ワーアンプ１１の入力点に換算した基準電圧である。図
中ののこぎり歯状の電圧波形はスライダー制御器８の出
力オフセットのようすを表している。

【００２１】即ち、回転する光ディスク１の螺旋状のト
ラックを光ピックアップ２がトレースしていく。このと
き、スライダーユニット３は停止しているので、トラッ
キングサーボの効果により、時間とともに光ピックアッ
プ２とスライダーユニット３が位置ずれをおこすことに
なる。その位置ずれに伴って、スライダー制御器８のサ
ーボフィルターの作用により、トラッキングエラー信号
の低周波数成分が増幅され（即ちトラッキングエラー信
号のエンベロープとなる）、スライダー制御器８の出力
であるオフセットが増大する。そして、基準電圧Ｖｓ１
＋あるいは基準電圧Ｖｓ１−を越えるとスライダーユニ
ット３が起動され、適当な位置まで移動することで光ピ
ックアップ２とスライダーユニット３との位置ずれが小
さくなり、スライダー制御器８の出力も小さくなる。こ
うして、のこぎり歯状の電圧波形となる。

【００２２】図２（ｂ）において、Ｖ２は図１のアナロ
グスイッチ１４の出力に対応し、Ｖｓ１＋，Ｖｓ１−は
図２（ａ）と同様に最低起動電圧の入力換算基準電圧で
ある。また、Ｖｓ２＋，Ｖｓ２−はウインドコンパレー
タ１３のスレッシュホルド電圧をパワーアンプ１１の入
力点に換算した判定電圧である。

【００２３】いま、図２（ｂ）に示すように、基準電圧
Ｖｓ１＋，基準電圧Ｖｓ１−よりも若干（絶対値が）低
い電圧値に判定電圧Ｖｓ２＋，Ｖｓ２−を設定している
ものとする。このとき、図１（ａ）に示すのこぎり歯状
のオフセット電圧が供給されると、オフセット電圧が低
い期間はウインドコンパレータ１３は反応せず、従っ
て、アナログスイッチ１４は接地側端子に接続され、パ
ワーアンプ１１は何等も出力を生じない。即ち、スライ
ダーサーボループはオフの状態となる。

【００２４】他方、さらにオフセット電圧が増加して判
定電圧Ｖｓ２＋，Ｖｓ２−を超えると、ウインドコンパ
レータ１３が反応し、アナログスイッチ１４はスライダ
ー制御器８の出力側に接続される。こうして、スライダ
ーサーボループが構成される。そして、さらにオフセッ
ト電圧が増加してついに基準電圧Ｖｓ１＋、Ｖｓ１−を
超えると、図２（ａ）で説明したように、スライダーユ
ニット３が起動される。

【００２５】以上のように、本発明によれば、入力電圧
Ｖ１が判定電圧Ｖｓ２＋，Ｖｓ２−を超えるまでは、ス
ライダーユニット３はサーボループがオフとなり、スラ
イダーユニット３での電流の無駄な消費がなくなるため
消費電力の削減を図ることができる。

【００２６】なお、判定電圧Ｖｓ２＋，Ｖｓ２−につい
ては,基準電圧Ｖｓ１＋、Ｖｓ１−と同じかあるいは高
く設定すると、スライダーユニット３の動作が粗くなる
のでプレイアビリティ上特性が劣化する。また、より低
く設定すると消費電力の削減効果が少なくなるので、両
者のトレードオフをとるレベルに設定する。

【００２７】以上のように、本発明を用いることで通常
のサーボ特性は劣化させずに大幅に消費電力の削減を実
現したスライダーサーボ装置を実現することができる。
なお、本発明は通常のトラッキングサーボの時を例にし
て説明したが、トラッキングサーボに限らず、シークト
ラックジャンプの時のスライダーユニット３の駆動にも
適用することができる。

【００２８】（実施の形態２）次に、本発明の第２の実
施の形態について、図面を参照して説明する。図３は本
発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。図に
おいて、１６はウインドコンパレータであって、図１に
おけるウインドコンパレータ１３の判定動作にヒステリ
シス特性をもたせたものである。その他の構成要素は図
１と同一の構成要素であって、同一の符号を付し、説明
の重複を省略する。

【００２９】次に、ウインドコンパレータ１６のヒステ
リシス特性について説明する。図４（ａ）はウインドコ
ンパレータ１６の詳細回路図、図４（ｂ）は図４（ａ）
の回路各部の動作波形を表す図である。図において、１
７はオペアンプで、反転入力端子に接続された２本の抵
抗Ｒ１により信号反転器として動作する。１８および１
９はコンパレータで、反転入力端子の電圧と比較電圧Ｖ
ｒとを比較して動作する。２０は論理回路のＮＡＮＤで
ある。

【００３０】次に、その動作について説明する。コンパ
レータ１８は信号（Ａ）の正極を判定（Ｂ）し、オペア
ンプ１７（Ｃ）とコンパレータ１９とにより信号（Ａ）
の負極を判定（Ｄ）する。そして両者の出力（Ｂ，Ｄ）
はＮＡＮＤ２０により負論理ＯＲとして出力（Ｅ）され
る。さらに、コンパレータ１８、１９の出力電圧は抵抗
Ｒ２を介して非反転入力端子へ正帰還され、抵抗Ｒ２と
抵抗Ｒ３とで定まる帰還比率に従って比較電圧Ｖｒが補
正される（Ｂ’、Ｄ’）。こうして、ヒステリシス機能
付のウインドコンパレータ１６が構成される。

【００３１】ここで、スライダーユニット３の不感帯
は、一般に起動時は高い電圧を必要とするが、一旦起動
されるとかなり低い電圧まで動作可能となる。よって、
本ヒステリシス機能付のウインドウコンパレータ１６を
使用することで、実際の不感帯に応じた動作にすること
ができる。

【００３２】次に、図５（ａ）は図３のスライダー制御
器８の出力と不感帯との関係を表す図、図５（ｂ）は図
３のアナログスイッチ１４の出力とヒステリシス機能と
の関係を表す図である。

【００３３】図５（ａ）において、Ｖ１は図３のスライ
ダー制御器８の出力に対応し、Ｖｓ１＋，Ｖｓ１−はス
ライダーユニット３の不感帯を脱する最低起動電圧をパ
ワーアンプ１１の入力点に換算した基準電圧である。図
中ののこぎり歯状の電圧波形は、実施の形態１の場合と
同様に、スライダー制御器８の出力オフセットのようす
を表している。

【００３４】図５（ｂ）において、Ｖ２は図３のアナロ
グスイッチ１４の出力に対応し、Ｖｓ１＋，Ｖｓ１−は
図５（ａ）と同様に最低起動電圧の入力換算基準電圧で
ある。また、Ｖｓ３＋，Ｖｓ３−はウインドコンパレー
タ１６の振幅増大時のスレッシュホルド電圧を、パワー
アンプ１１の入力点に換算した判定電圧、同様に、Ｖｓ
４＋，Ｖｓ４−は振幅減少時のスレッシュホルド電圧を
入力換算した判定電圧である。

【００３５】一般に、スライダーユニット３の不感帯
は、起動時は高い電圧を必要とするが、一旦起動される
とかなり低い電圧まで動作する特徴がある。それ故に、
例えば上述の構成と図５（ｂ）とにおいて、起動時の電
圧を判定電圧Ｖｓ３＋，Ｖｓ３−に、起動後停止する時
の電圧を判定電圧Ｖｓ４＋，Ｖｓ４−にそれぞれ設定す
ることにより、スライダーユニット３の実際の動作によ
り近い形態でサーボループのオン、オフを設定できるよ
うになる。従って、従来動作することなく消費していた
電流をさらに削減することができるので、実施の形態１
と同様のサーボ特性で、さらに低消費電力とすることが
可能なスライダーサーボ装置を提供できる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明は、スライダーユ
ニットへの入力電圧を判定する比較器と、スライダーサ
ーボループをオン、オフするスイッチとを有し、スライ
ダーユニットへの入力電圧が所定のレベル以下のときに
はスライダーサーボループをオフとするように制御した
ものである。従って、スライダーユニットの不感帯領域
におけるスライダーユニットの無駄な駆動電流を削減す
ることができ、低消費電力を図ったスライダーサーボ装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図

【図２】（ａ）図１のスライダー制御器出力と不感帯と
の関係を表す図 （ｂ）図１のアナログスイッチ出力と不感帯との関係を
表す図

【図３】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図

【図４】（ａ）ウインドコンパレータの詳細回路図 （ｂ）図４（ａ）の回路各部の動作波形を表す図

【図５】（ａ）図３のスライダー制御器の出力と不感帯
との関係を表す図 （ｂ）図３のアナログスイッチの出力とヒステリシス機
能との関係を表す図

【符号の説明】

１ 光ディスク ２ 光ピックアップ ３ スライダーユニット ４ スピンドルモータ ５ 信号生成器 ６ 信号処理器 ７ 光ピックアップサーボ制御器 ８ スライダー制御器 ９ スピンドル制御器 １０、１１、１２ パワーアンプ １３、１６ ウインドコンパレータ １４ アナログスイッチ １５ スライダー装置 １７ オペアンプ １８、１９ コンパレータ ２０ ＮＡＮＤ Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 抵抗 Ｖｒ 比較電圧 Ｖｓ１＋、Ｖｓ１− 基準電圧 Ｖｓ２＋、Ｖｓ２−、Ｖｓ３＋、Ｖｓ３−、Ｖｓ４＋、
Ｖｓ４− 判定電圧

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】再生信号からトラッキングエラー信号の低
   周波数成分を増幅するサーボフィルターの出力が所定の
   電圧値であることを判定する比較ステップと、前記比較
   ステップの判定結果に基づいて前記サーボフィルターの
   出力を電力増幅器に接続し、または解放するスイッチス
   テップとを有し、 前記比較ステップにより前記サーボフィルターの出力が
   所定の電圧値を超えていると判定されている期間に前記
   スイッチステップにより、サーボループを閉ループにす
   ることを特徴とするスライダーサーボ制御方法。
2. 【請求項２】前記比較ステップは、判定する電圧値にヒ
   ステリシス特性を有し、振幅増大時のスレッシュホルド
   電圧をスライダーユニットの起動時に相当する電圧に設
   定し、振幅減少時のスレッシュホルド電圧を前記スライ
   ダーユニットの起動後停止する時に相当する電圧に設定
   したことを特徴とする請求項１記載のスライダーサーボ
   制御方法。
3. 【請求項３】光ディスク上に記録された情報を光学的に
   記録再生する光ピックアップと、前記光ピックアップを
   搭載して光ディスクの半径方向に移動するスライダーユ
   ニットと、前記光ピックアップの再生信号からトラッキ
   ングエラー信号の低周波数成分を増幅しスライダーユニ
   ットの基本サーボ制御を行いかつ前記スライダーユニッ
   トのキック制御を行うサーボフィルターと、前記サーボ
   フィルターの制御に従って前記スライダーユニットを駆
   動する電力増幅器と、前記再生信号からデータを検出し
   て処理しサーボシーケンスを司る信号処理器とを有する
   スライダーサーボ装置であって、 前記サーボフィルターの出力が所定の電圧値であること
   を判定する比較手段と、前記比較手段の判定結果に基づ
   いて前記サーボフィルターの出力を前記電力増幅器に接
   続し、または解放するスイッチ手段とを有し、 前記信号処理器は、前記比較手段により前記サーボフィ
   ルターの出力が所定の電圧値を超えていると判定されて
   いる期間に前記スイッチ手段を接続して、サーボループ
   を閉ループにすることを特徴とするスライダーサーボ装
   置。
4. 【請求項４】前記比較手段は、判定する電圧値にヒステ
   リシス特性を有し、振幅増大時のスレッシュホルド電圧
   を前記スライダーユニットの起動時に相当する電圧に設
   定し、振幅減少時のスレッシュホルド電圧を前記スライ
   ダーユニットの起動後停止する時に相当する電圧に設定
   したことを特徴とする請求項３記載のスライダーサーボ
   装置。