JPH09282682A - トラッキングサーボゲイン自動調整回路とその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外乱注入によるトラッキングサーボゲイン自動
調整時に、適切なレベルの外乱信号を印加しないと適切
にゲインの調整ができない。 【解決手段】オプティカルピックアップ１０、ＲＦ処理
回路２０およびＡ／Ｄ変換器３１を介して得られたトラ
ッキングエラー信号の振幅ｅを振幅測定部３２で測定す
る。その振幅ｅに基づいて、トラッキングサーボがデト
ラックすることなく、かつ、適切なＳ／Ｎの応答信号が
得られるように、外乱印加部３６で印加する外乱信号の
レベル、具体的には、外乱信号である正弦波の振幅Ａを
決定する。次に、トラッキングサーボをＯＮにし、サー
ボがかかっている状態で外乱印加部３６よりその外乱信
号を印加し、これにより生じるトラッキングエラー信号
よりゲイン測定部３４でゲインを測定し、その測定され
たゲインに基づいてゲイン調整アンプ３５に対して適切
なゲインを設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばコンパク
トディスク（ＣＤ）に対して記録／再生を行う光ディス
ク装置に適用されるトラッキングサーボのためのトラッ
キングサーボゲイン自動調整回路とその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンパクトディスク（ＣＤ）や、ミニデ
ィスク（ＭＤ）などのいわゆる光ディスクに対して記録
／再生を行う光ディスク装置においては、ディスク状記
録媒体に照射された光の反射光の分布に基づいてトラッ
キングエラー信号を生成し、トラッキングサーボをかけ
ている。そのトラッキングエラー信号の生成方法として
は、主ビームを挟んで配された２つの副ビームからの反
射光の光量を比較する３スポット方式や、１スポットの
光を照射してその反射光の強度分布を利用するプッシュ
プル方式などが用いられている。そのようなトラッキン
グサーボを適切に行うためには、トラッキングエラー信
号に対して適切なゲインをかけて適切なサーボ信号を生
成する必要がある。しかし、検出されるトラッキングエ
ラー信号のレベルは、セットされた光ディスクやそのセ
ットの状態などの種々の条件により変化するため、その
変化に合わせてトラッキングサーボのゲインを調整する
必要がある。

【０００３】この調整を自動的に行うこれまでのトラッ
キングサーボゲイン自動調整回路について図６を参照し
て説明する。図６に示す回路においては、光ディスク装
置の電源を投入した時や光ディスクを交換した直後に、
トラッキングサーボをＯＮにし、トラッキングサーボが
かかっている状態で外乱印加部３６より加算器３７を介
してサーボ信号に外乱を印加する。その結果、この信号
によりトラッキングコイル駆動ドライバ４０でオプティ
カルピックアップ１０が移動される。次に、この移動に
よりＲＦ処理回路２０で検出されたトラッキングエラー
信号に対して、ゲイン測定部３４でゲインを測定し、そ
の測定されたゲインに基づいてゲイン調整アンプ３５の
ゲインを調整する。なお、ＲＦ処理回路２０で得られた
トラッキングエラー信号は、Ａ／Ｄ変換器３１でデジタ
ル信号に変換され、以後の処理はデジタルサーボ回路３
０内においてデジタル処理される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うなゲインの自動調整回路においては、サーボ信号に印
加する外乱信号として、適切なレベルの信号を印加しな
いと適切にゲインの調整ができないという問題がある。
すなわち、元のサーボ信号に対して外乱信号のレベルが
大きすぎると、トラックアウトしてしまい、そもそも適
切にトラッキングサーボをかけることができず、ゲイン
を測定することもできなくなる。また、元のサーボ信号
に対して外乱信号のレベルが小さすぎると、得られたト
ラッキングエラー信号のＳ／Ｎが劣化し、やはり正確な
ゲインの測定が行えなくなる。

【０００５】したがって、本発明の目的は、入力される
信号のレベルに合わせて適切な外乱信号を印加すること
ができ、これにより適切にトラッキングサーボのゲイン
の測定および調整が行えるトラッキングサーボゲイン自
動調整回路を提供することにある。また、本発明の他の
目的は、そのようなトラッキングサーボゲイン自動調整
方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、トラッキングエラー信号の振幅を検出し、この振幅
に応じて印加する外乱信号のレベルを変えるようにし
た。

【０００７】したがって、本発明のトラッキングサーボ
ゲイン自動調整回路は、入力されるトラッキングエラー
信号の振幅を測定する振幅測定手段と、該測定されたト
ラッキングエラー信号の振幅に基づいて、該トラッキン
グエラー信号に印加する外乱信号のレベルを決定する外
乱信号レベル決定手段と、前記決定されたレベルの所定
の外乱信号を、前記トラッキングエラー信号に基づく信
号に印加する外乱印加手段と、前記外乱の印加された信
号によるトラッキングサーボの結果得られたトラッキン
グエラー信号に基づいて、当該トラッキングサーボ回路
のゲインを測定するゲイン測定手段と、前記測定された
ゲインに基づいて、該トラッキングサーボ回路が所望の
ゲインを有するように当該回路のゲインを調整するゲイ
ン調整手段とを有する。

【０００８】好適には、本発明のトラッキングサーボゲ
イン自動調整回路は、トラッキングサーボがオンされる
前のトラッキングエラー信号に対して前記振幅測定手段
で測定されたトラッキングエラー信号の振幅に基づい
て、該トラッキングエラー信号より少なくともトラッキ
ングサーボに引き込める程度のレベルの信号が生成され
るように、当該トラッキングサーボ回路のゲインを初期
調整するゲイン初期調整手段をさらに有し、前記外乱印
加手段は、前記初期調整されたゲインで増幅されたトラ
ッキングエラー信号に基づいてトラッキングサーボがオ
ンにされた状態で、該トラッキングエラー信号に前記外
乱信号を印加する。

【０００９】また、本発明のトラッキングサーボゲイン
自動調整方法は、トラッキングサーボがかかっている状
態でトラッキングサーボ信号に所定の外乱信号を印加
し、該外乱信号の印加に応じて検出されたトラッキング
エラー信号に基づいて、当該トラッキングサーボ回路の
ゲインを測定し、該測定されたゲインに基づいて当該ト
ラッキングサーボ回路のゲインを調整するトラッキング
サーボゲイン自動調整方法であって、トラッキングサー
ボがオンされる前のトラッキングエラー信号の振幅を測
定し、該測定された振幅に基づいて前記印加する外乱信
号のレベルを決定する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のトラッキングサーボゲイ
ン自動調整回路の一実施の形態を図１〜図３を参照して
説明する。図１は、光ディスクに対して記録／再生を行
う光ディスク装置に適用されているトラッキングサーボ
回路の、トラッキングサーボゲイン自動調整回路に係わ
る回路を示す図であり、この回路はオプティカルピック
アップ１０、ＲＦ処理回路２０、トラッキングサーボゲ
イン自動調整回路１およびトラッキングコイル駆動ドラ
イバ４０を有する。また、トラッキングサーボゲイン自
動調整回路１は、Ａ／Ｄ変換器３１、振幅測定部３２、
係数乗算器３３、ゲイン測定部３４、ゲイン調整アンプ
３５、外乱印加部３６、加算器３７およびマイコン５０
を有する。なお、トラッキングサーボゲイン自動調整回
路１のマイコン５０以外の前記構成部は、デジタルサー
ボ回路３０内の回路として構成されている。

【００１１】まず、図１に示す回路の各部の構成につい
て説明する。オプティカルピックアップ１０は、レーザ
ダイオード（ＬＤ）、対物レンズ（ＯＬ）、フォトディ
テクタ（ＰＤ）などを有する。ＰＤは、所定の形状に分
割されており、ＬＤから光ディスクに照射され光ディス
クで回折・反射された光を各々検出して、その光量に応
じた信号を出力する。ＲＦ処理回路２０は、オプティカ
ルピックアップ１０からの光検出信号に対して所定の処
理を行い、たとえばトラッキングエラー信号ＴＥを検出
し、トラッキングサーボゲイン自動調整回路１に入力す
る。

【００１２】トラッキングサーボゲイン自動調整回路１
においては、まず、Ａ／Ｄ変換器３１において、ＲＦ処
理回路２０から入力されたトラッキングエラー信号ＴＥ
をデジタル信号に変換する。変換された信号は、振幅測
定部３２および係数乗算器３３に出力される。振幅測定
部３２は、Ａ／Ｄ変換器３１から入力されたデジタル信
号に変換されたトラッキングエラー信号ＴＥの振幅ｅを
検出する。検出された振幅ｅは、マイコン５０より適宜
読み込み可能にしておく。

【００１３】マイコン５０は、振幅測定部３２で検出さ
れたトラッキングエラー信号ＴＥの振幅ｅに基づいて、
トラッキングサーボを行うためのトラッキングエラー信
号ＴＥ’がほぼ適切なレベルで得られるようにするため
の第１のゲインＫと、後述するゲイン微調整動作時に印
加する外乱信号のレベルＡを決定する。この第１のゲイ
ンＫは、増幅されたトラッキングエラー信号Ｋ×ＴＥ
が、サーボに引き込める程度のレベルになるように決定
する。また、外乱信号のレベルＡは、この外乱信号の印
加によりトラッキングサーボがデトラックすることな
く、かつ、この外乱信号に対する応答が適切なＳ／Ｎを
有する信号として観測できる程度のレベルに決定する。
なお、本実施の形態においては、後述するように外乱印
加部３６は正弦波信号を外乱信号として出力するもので
あり、マイコン５０はその振幅Ａを外乱信号のレベルと
して設定する。決定されたゲインＫは係数乗算器３３
に、レベルＡは外乱印加部３６に各々設定される。

【００１４】第１のゲインＫを決定するマイコン５０の
動作について図２のフローチャートを参照して説明す
る。まず、電源投入時や光ディスク交換時などで、トラ
ッキングエラー信号のゲインを新たに決定する時には
（ステップＳ０）、振幅測定部３２より検出された振幅
ｅを読み込む。その振幅ｅを予め定めた第１の閾値ＴＨ
Ｌ_L と比較し（ステップＳ２）、ｅ≧ＴＨＬ_L だった場
合には第１のゲインＫを小さいゲインであるＫ _S とする
（ステップＳ３）。またステップＳ２において、ｅ＜Ｔ
ＨＬ_L だった場合には、さらに振幅ｅを予め定めた第２
の閾値ＴＨＬ_S と比較し（ステップＳ４）、ｅ≦ＴＨＬ
_S だった場合には第１のゲインＫを大きなゲインである
Ｋ_L とする（ステップＳ６）。ステップＳ４において、
ｅ＞ＴＨＬ_S だった場合には、第１のゲインＫを通常の
ゲインであるＫ_M とする。なお、ＴＨＬ_S ＜ＴＨＬ_L で
ある。ステップＳ３，Ｓ５，Ｓ６において決定したゲイ
ンＫを係数乗算器３３に設定し（ステップＳ７）、ゲイ
ンＫの設定の処理を終了する（ステップＳ８）。

【００１５】外乱信号のレベルＡを決定するマイコン５
０の動作について図３のフローチャートを参照して説明
する。図２に示したゲインＫの決定処理と同様に、電源
投入時や光ディスク交換時などにこのレベルＡの決定処
理も開始される（ステップＳ１０）。まず、振幅測定部
３２より検出された振幅ｅを読み込む（ステップＳ１
１）。その振幅ｅを予め定めた閾値ＴＨＬ_A と比較し
（ステップＳ１２）、ｅ≦ＴＨＬ_A だった場合には外乱
信号のレベルＡを所定の小さい値であるＡ_S に設定する
（ステップＳ１３）。またステップＳ１２において、ｅ
＞ＴＨＬ_A だった場合には、外乱信号のレベルＡを所定
の大きな値であるＡ_L に設定する（ステップＳ１４）。
そして、設定したレベルＡを外乱印加部３６に設定し
（ステップＳ１５）、レベルＡの設定の処理を終了する
（ステップＳ１６）。

【００１６】係数乗算器３３は、Ａ／Ｄ変換器３１でデ
ジタル信号に変換されたトラッキングエラー信号ＴＥ
を、マイコン５０により設定された第１のゲインＫを乗
数として増幅し、少なくともサーボに引き込める程度の
レベルのほぼ適切なトラッキングエラー信号に変換す
る。

【００１７】ゲイン測定部３４は、トラッキングサーボ
がオンにされて、後述するトラッキングサーボゲイン微
調整動作時に、外乱印加部３６より出力された外乱信号
が印加された信号に基づいてサーボがかけられて得られ
たトラッキングエラー信号に基づいて、そのデジタルサ
ーボ回路３０におけるトラッキングエラー信号のゲイン
を測定する。測定されたゲインは、デジタルサーボ回路
３０内の図示せぬ制御部に出力される。図示せぬデジタ
ルサーボ回路３０内の制御部においては、トラッキング
エラー信号ＴＥを適切なレベルでトラッキングコイル駆
動ドライバ４０に入力するように、トラッキングサーボ
ゲイン微調整動作時に、ゲイン測定部３４において検出
されたゲインに基づいてゲイン調整アンプ３５のゲイン
を調整する。ゲイン調整アンプ３５は、係数乗算器３３
より入力されるトラッキングエラー信号を前記調整され
たゲインで増幅して、所望のレベルの信号に変換する。

【００１８】外乱印加部３６は、トラッキングサーボゲ
イン微調整動作時に、トラッキングエラー信号のレベル
をチェックするためにトラッキングエラー信号に印加す
る外乱としての信号を生成する。その際に、外乱印加部
３６は、マイコン５０より設定された所定のレベルＡと
なるような外乱信号を出力する。本実施の形態において
は、外乱印加部３６は１ｋＨｚの正弦波を外乱信号とし
て出力するものであり、マイコン５０からはこの正弦波
の振幅がレベルを示す信号として設定される。加算器３
７は、ゲイン調整アンプ３５より出力されるトラッキン
グエラー信号ＴＥと外乱印加部３６で生成された外乱の
信号を加算する。加算された信号はトラッキングコイル
駆動ドライバ４０に出力される。なお、通常動作時に
は、外乱印加部３６は実質的に動作していないので、外
乱印加部３６から入力される信号はなく、加算器３７は
ゲイン調整アンプ３５の出力をそのままトラッキングコ
イル駆動ドライバ４０に出力する。

【００１９】トラッキングコイル駆動ドライバ４０は、
トラッキングサーボゲイン自動調整回路１より出力され
るトラッキングエラー信号に基づいて、トラッキングコ
イルを駆動し、オプティカルピックアップ１０のトラッ
キングを行う。

【００２０】次に、トラッキングサーボゲイン自動調整
回路１の動作について説明する。光ディスク装置の電源
を投入した時や、光ディスクを交換した直後で、トラッ
キングサーボがオンされる前に、トラッキングエラー信
号の粗調整と、後に印加する外乱信号のレベルの決定を
行う。まず、オプティカルピックアップ１０、ＲＦ処理
回路２０およびＡ／Ｄ変換器３１を介して得られたトラ
ッキングエラー信号の振幅ｅを振幅測定部３２で測定す
る。その振幅ｅに基づいて、そのトラッキングエラー信
号が少なくともサーボに引き込める程度のレベルを有す
るように、マイコン５０が係数乗算器３３の第１のゲイ
ンＫを調整する。具体的には、このゲインＫとしては、
予め定められた３つの値の中のいずれかが設定される。
より具体的には、振幅ｅが比較的大きければゲインＫは
小さな値になるように、振幅ｅが比較的小さければゲイ
ンＫは大きな値になるように設定される。

【００２１】また、その振幅ｅに基づいて、トラッキン
グサーボがデトラックすることなく、かつ、適切なＳ／
Ｎの応答信号が得られるように、外乱印加部３６で印加
する外乱信号のレベル、具体的には、１ｋＨｚの正弦波
の振幅Ａを決定する。この振幅Ａについては、予め定め
られた大小２つの値のいずれかが設定される。より具体
的には、振幅ｅが大きければレベルＡも大きな値に、振
幅ｅが小さければレベルＡも小さな値に設定される。

【００２２】そのようにトラッキングエラー信号のゲイ
ンＫの粗調整、および、外乱信号のレベルＡの設定を行
った後、次にこのトラッキングサーボ回路のゲインの微
調整を行う。トラッキングサーボをＯＮにし、トラッキ
ングサーボがかかっている状態で外乱印加部３６より、
前記設定されたレベルＡの外乱信号を印加してトラッキ
ングエラーを生じさせる。そして、それに伴うトラッキ
ングエラー信号に対して、ゲイン測定部３４でゲインを
測定し、その測定されたゲインに基づいてゲイン調整ア
ンプ３５に対して適切なゲインを設定する。

【００２３】このように、本実施の形態のトラッキング
サーボゲイン自動調整回路１においては、まず、トラッ
キングサーボがかかっていない状態でのトラッキングエ
ラー信号の振幅に基づいて、ゲインの粗調整と、印加す
る外乱信号のレベルの調整を行う。そして、そのゲイン
が粗調整された信号を用いてトラッキングサーボをか
け、サーボがかかった状態で外乱信号を印加してゲイン
の微調整を行っている。したがって、電源投入時や光デ
ィスク交換時など、トラッキングエラー信号のレベルが
大きく変化し、たとえば著しく低レベルのプッシュプル
信号が入力された場合などにおいても、適切にサーボを
かけ、適切にゲインを調整することができる。

【００２４】なお、本発明は本実施の形態に限られるも
のではなく、種々の改変が可能である。たとえば、本実
施の形態のトラッキングサーボゲイン自動調整回路１
は、入力されるトラッキングエラー信号の振幅に基づい
て、ゲインの粗調整と外乱信号のレベルの設定とを行
い、種々の入力信号に対して適切にゲインの調整が行え
るようにしている。しかし、これら２つの調整が同時に
必須なものではなく、本発明に係わる外乱信号のレベル
の調整の処理のみを行うような構成にしてもよい。その
ような構成のトラッキングサーボゲイン自動調整回路１
ｂを図４に示す。図４に示すトラッキングサーボゲイン
自動調整回路１ｂにおいては、マイコン５０は、振幅測
定部３２で検出されたトラッキングエラー信号の振幅ｅ
に基づいて外乱印加部３６から印加する外乱信号のレベ
ルの設定のみを行う。このような構成にすれば、ゲイン
の自動調整が従来に比して有効に行える上に、図１を参
照して前述したトラッキングサーボゲイン自動調整回路
１よりも回路構成を簡単にすることができる。

【００２５】また、図１を参照して前述したトラッキン
グサーボゲイン自動調整回路１においては、デジタルサ
ーボ回路３０内において前述した種々の調整処理を行っ
たが、これらの処理はアナログ信号に対しても同様に行
え、そのような処理構成にしてもよい。Ａ／Ｄ変換する
前のアナログのトラッキングエラー信号を用いて、ゲイ
ンの粗調整および外乱信号のレベル設定を行うようにし
たトラッキングサーボゲイン自動調整回路１ｃを図５に
示す。

【００２６】図５に示すトラッキングサーボゲイン自動
調整回路１ｃにおいては、まず、ＲＦ処理回路２０から
入力されたトラッキングエラー信号ＴＥの振幅ｅを振幅
測定部３２ｃにおいて検出し、その振幅ｅに基づいて、
マイコン５０において第１のゲインＫおよび外乱信号の
レベルＡを決定する。そして、そのゲインＫは、アナロ
グ乗算器３３ｃに、レベルＡは外乱印加部３６に各々セ
ットされる。そして、ゲインＫで増幅されたアナログ信
号に対して、Ａ／Ｄ変換器３１でＡ／Ｄ変換を行い、デ
ジタル信号に変換し、そのデジタル信号に対して、ゲイ
ン測定部３４以下の回路において前述したのと同様の外
乱注入によるゲインの微調整の処理を行う。このよう
に、本発明はアナログ信号に対しても適用可能であり、
その場合も適切なゲイン調整が行える。

【００２７】また、マイコン５０におけるゲインＫの決
定、および、外乱信号のレベルＡの決定方法は、図２お
よび図３のフローチャートに示されるような処理に限定
されるものではない。たとえば振幅ｅとゲインＫおよび
レベルＡの関係を予め定めたテーブルを参照して決定し
てもよい。また、ゲインＫおよびレベルＡの設定値も３
値あるいは２値の中から選択されるものではなく、より
多くの設定値から選択されたり、あるいは所定の演算に
より導出される連続値により設定されるようにしてもよ
い。その他、各部の構成も、任意好適に変更してよい。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、入力される信号のレベ
ルに合わせて適切な外乱信号を印加することができるの
で、トラッキングサーボのゲインの測定および調整を適
切に行うことができる。その結果、トラッキングサーボ
が適切に行えるトラッキングサーボ回路、および、正確
にトラッキングが行える光ディスク装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であって、光ディスクに
対して記録／再生を行う光ディスク装置に適用されてい
るトラッキングサーボ回路の本発明のトラッキングサー
ボゲイン自動調整回路に係わる回路を示す図である。

【図２】図１に示した回路のマイコンで行われる第１の
ゲインを決定する処理を示すフローチャートである。

【図３】図１に示した回路のマイコンで行われる外乱信
号のレベルを決定する処理を示すフローチャートであ
る。

【図４】図１に示した回路の第１の変形例を示す図であ
る。

【図５】図１に示した回路の第２の変形例を示す図であ
る。

【図６】従来のトラッキングサーボゲイン自動調整回路
を示す図である。

【符号の説明】

１…トラッキングサーボゲイン自動調整回路、１０…オ
プティカルピックアップ、２０…ＲＦ処理回路、３０…
デジタルサーボ回路、３１…Ａ／Ｄ変換器、３２…振幅
測定部、３３…係数乗算器、３４…ゲイン測定部、３５
…ゲイン調整アンプ、３６…外乱印加部、３７…加算
器、４０…トラッキングコイル駆動ドライバ、５０…マ
イコン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トラッキングサーボ回路のゲインを調整す
   る回路であって、 入力されるトラッキングエラー信号の振幅を測定する振
   幅測定手段と、 該測定されたトラッキングエラー信号の振幅に基づい
   て、該トラッキングエラー信号に印加する外乱信号のレ
   ベルを決定する外乱信号レベル決定手段と、 前記決定されたレベルの所定の外乱信号を、前記トラッ
   キングエラー信号に基づく信号に印加する外乱印加手段
   と、 前記外乱の印加された信号によるトラッキングサーボの
   結果得られたトラッキングエラー信号に基づいて、当該
   トラッキングサーボ回路のゲインを測定するゲイン測定
   手段と、 前記測定されたゲインに基づいて、該トラッキングサー
   ボ回路が所望のゲインを有するように当該回路のゲイン
   を調整するゲイン調整手段とを有するトラッキングサー
   ボゲイン自動調整回路。
2. 【請求項２】トラッキングサーボがオンされる前のトラ
   ッキングエラー信号に対して前記振幅測定手段で測定さ
   れたトラッキングエラー信号の振幅に基づいて、該トラ
   ッキングエラー信号より少なくともトラッキングサーボ
   に引き込める程度のレベルの信号が生成されるように、
   当該トラッキングサーボ回路のゲインを初期調整するゲ
   イン初期調整手段をさらに有し、 前記外乱印加手段は、前記初期調整されたゲインで増幅
   されたトラッキングエラー信号に基づいてトラッキング
   サーボがオンにされた状態で、該トラッキングエラー信
   号に前記外乱信号を印加し、 前記ゲイン測定手段は前記ゲインの測定を行い、 前記ゲイン調整手段は前記ゲインの調整を行う請求項１
   記載のトラッキングサーボゲイン自動調整回路。
3. 【請求項３】トラッキングサーボがかかっている状態で
   トラッキングサーボ信号に所定の外乱信号を印加し、該
   外乱信号の印加に応じて検出されたトラッキングエラー
   信号に基づいて、当該トラッキングサーボ回路のゲイン
   を測定し、該測定されたゲインに基づいて当該トラッキ
   ングサーボ回路のゲインを調整するトラッキングサーボ
   ゲイン自動調整方法であって、 トラッキングサーボがオンされる前のトラッキングエラ
   ー信号の振幅を測定し、 該測定された振幅に基づいて前記印加する外乱信号のレ
   ベルを決定するトラッキングサーボゲイン自動調整方
   法。