JPH1074324A - 光ディスクドライブのサーボ制御装置及びその制御方法 - Google Patents

光ディスクドライブのサーボ制御装置及びその制御方法

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JPH1074324A
JPH1074324A JP9124251A JP12425197A JPH1074324A JP H1074324 A JPH1074324 A JP H1074324A JP 9124251 A JP9124251 A JP 9124251A JP 12425197 A JP12425197 A JP 12425197A JP H1074324 A JPH1074324 A JP H1074324A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録及び再生時の相対的な照射光量の差に因
したエラー信号の利得を自動的に調節し、自動利得調節
されたエラー信号に精密制御を行う光磁気ディスクドラ
イブのサーボ制御装置及びその制御方法を提供する。 【解決手段】 第１段階では光検出部から演算部を経て
生成された各フォーカスエラー信号及びトラックエラー
信号を乗算部で所定の値に乗算し、その結果値をＲＦサ
ム信号に除算してエラーを設定された目標値内に制御す
る。そしてエラー値が設定された目標値内に至ると乗算
されたエラー信号及びトラックエラー信号をＲＦサム信
号の平均レベルに該当する直流信号に除算した値に制御
する第２制御段階に転換させる。

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ドライブ
のサーボ制御装置及びその制御方法に係り、特に記録及
び再生時ディスクに照射される光量の差に対してエラー
信号の利得を調節し、そのエラー信号を目標値内に制御
する光磁気ディスクドライブのサーボ制御装置及びその
制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光ディスクに情報を記録する
時、要求される光の強度が再生時より余程高い。従っ
て、記録及び再生用光ディスクドライブは光ディスクに
照射される光の強度を調節しうる光源を具備して記録及
び再生する。記録及び再生時に光ディスク（以下ディス
クと略称する）に照射される光強度差に対応してディス
クから反射される光量にも差が生じる。よって、このよ
うな反射光量差に因して検出されたエラー信号の変動は
光ディスクドライブのサーボ制御装置制御システムに設
定された全体利得に影響を与え、つまりサーボ制御回路
の発振を齎す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
問題点を解決するため案出されたものであって、記録及
び再生時にディスクから反射された光量の差に対して検
出されるエラー信号の利得を調節して安定的で精密な駆
動制御が行われる光ディスクドライブのサーボ制御装置
及びその制御方法を提供することにその目的がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による光ディスク
ドライブのサーボ制御装置は、入射された光量に対応す
る電気信号を出力する光検出器等を具備する光検出部
と、前記光検出部から出力された電気信号等を演算した
エラー信号と加算したＲＦサム信号を生成する演算部
と、前記ＲＦサム信号の平均値に該当する直流信号を生
成して出力する直流信号源と、入力された前記ＲＦサム
信号と前記直流信号とを所定の制御信号により選択的に
出力する第１スイッチング部と、前記エラー信号値を所
定の値に乗算し、その結果値を前記第１スイッチング部
から出力された信号値で除算してから出力する自動利得
調節部と、自動利得調節部から出力された信号を用いて
前記エラー信号値が低減されるように制御し、前記第１
スイッチング部の出力を制御する制御部とを含むことを
特徴とする。
【０００５】また、本発明の他の側面によれば、前記Ｒ
Ｆサム信号が前記スイッチング部から出力されるように
制御し、前記自動利得調節部により出力信号からエラー
値を所定目標値内に制御する段階と、前記エラー値が所
定目標値内に至ると前記スイッチング部が前記直流信号
を出力するように制御する段階とを含むことを特徴とす
る光ディスクドライブサーボ制御装置の制御方法が提供
される。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１を参照するに、本発明による
光ディスクドライブのサーボ制御装置は、入射された光
量に対応する電気的信号を出力する光検出部１０と、前
記光検出部１０から出力され電流−電圧変換器２０を経
た信号を受取ってエラー信号とＲＦサム信号を生成して
出力する演算部３０と、前記エラー信号及び第１スイッ
チング部７０から出力される値を受取って設定された演
算式により利得を調節し、利得が調節された信号を制御
部８０に出力する自動利得調節部４０とを含む。前記第
１スイッチング部７０は前記演算部３０から出力された
ＲＦサム信号と直流信号源６０から出力される直流信号
中何れの１つを選択して出力する。
【０００７】図２を参照するに、前記光検出部１０はフ
ォーカスエラー検出用として４つの光検出器１１、１
２、１３、１４が具備された第１検出部とトラックエラ
ー検出用として２つの光検出器１５、１６が具備された
第２検出部とを有する。各光検出器１１乃至１６は入射
された光量に比例する電流を出力するフォトダイオード
のような光電素子が用いられる。フォーカスエラーは光
源（図示せず）から照射された光がディスク（図示せ
ず）上に正確に収束できない場合が発生し、トラックエ
ラーは光スポットがデータの記録されたまたは記録され
るトラックに対して左右に外れる場合が発生する。
【０００８】前記エラーにより光検出器１０から出力さ
れた電流信号は電流−電圧変換器２０により電圧信号に
転換され演算部３０に伝達される。前記演算部３０は各
光検出器１１乃至１６に対応する電圧信号を演算してフ
ォーカスエラー信号、トラックエラー信号及びＲＦサム
信号を出力する。フォーカスエラー信号は、第１検出部
の対角線方向に隣接している２つの光検出器１１、１２
に対応する電圧信号を合わせた第１演算信号で残り２つ
の光検出器１３、１４に対応する電圧信号を合わせた第
２演算信号を減算して生成する。トラックエラー信号は
第２検出部の２つの光検出器１５、１６のそれぞれに対
応される電圧信号の間の差により生成される。また、Ｒ
Ｆサム信号は第１及び第２検出部の全ての光検出器１１
乃至１６のそれぞれに対応される電圧信号の総和により
生成される。
【０００９】演算部３０から生成されたフォーカスエラ
ー信号、トラックエラー信号及びＲＦサム信号は自動利
得調節部４０（図１）及び第１スイッチング部７０に伝
達される。前記自動利得調節部４０はフォーカス自動利
得調節部４０ａとトラック自動利得調節部４０ｂとを含
み、前記制御部８０はフォーカス制御部８０ａとトラッ
ク制御部８０ｂとを含む。
【００１０】光ピックアップ（図示せず）から出射され
た光のフォーカシングは前記フォーカスエラー信号及び
ＲＦサム信号によりフォーカスサーボシステムにより制
御されるが、これを図３に基づき説明する。フォーカス
サーボシステムは前記演算部３０から受取ったフォーカ
スエラー信号を所定の値に乗算し、その結果値を第１ス
イッチング部７０から出力された値に分けて出力するフ
ォーカス自動利得調節部４０ａ及び前記フォーカス自動
利得調節部４０ａから自動利得調節された信号を入力さ
れフォーカスエラーを制御するフォーカス制御部８０ａ
を具備する。
【００１１】前記第１スイッチング部７０はフォーカス
制御部８０ａのフォーカスサーチ制御部８２により制御
され、サーボ制御装置の動作初期には前記演算部３０か
ら受取ったＲＦサム信号を、そして所定目標値にフォー
カシング制御が行われると直流信号源６０から出力され
た直流信号を出力する。前記直流信号源６０から出力さ
れる直流信号はＲＦサム信号の平均レベルに該当する信
号である。
【００１２】フォーカスエラー信号を光量変化に対応し
て安定した利得に調節して出力するフォーカス自動利得
調節部４０ａは低域通過フィルター部（ＬＰＦ）４１、
利得調節部４２、乗算部４３、除算部４４及びオフセッ
ト調整部４５を有する。前記低域通過フィルター部４１
は低域周波数で安定した利得を確保するためフォーカス
エラー信号に含まれたノイズ成分をフィルタリングして
出力する。前記利得調節部４２はノイズがフィルタリン
グされたフォーカスエラー信号の利得をフォーカスサー
ボ制御に適するように調節して乗算部４３に出力され、
ここで前記出力信号は所定の整数倍に増幅される。ま
た、前記除算部４４は増幅された乗算部４３の出力信号
を第１スイッチング部７０から印加された信号に分ける
演算を行う。前記オフセット調整部４５は除算部４４か
ら出力された信号に含まれた直流オフセット成分を除去
してフォーカス制御部８０ａに印加する。
【００１３】前記フォーカス制御部８０ａは位相補償部
８１、フォーカスサーチ制御部８２、第２スイッチング
部８３、フォーカス駆動部８４を具備する。前記位相補
償部８１は光ピックアップを駆動するフォーカスアクチ
ュエータの特性に相応する安定した周波数領域を確保す
るためオフセット調整部４５から出力された信号の位相
差を補償してフォーカスサーチ制御部８２と第２スイッ
チング部８３に出力する。前記フォーカスサーチ制御部
８２は前記フォーカスアクチュエータがフォーカスを制
御しうる所定の領域内にセッティングされるようにフォ
ーカスサーチ信号を出力し、前記フォーカス自動利得調
節部４０ａから出力された信号を判読しながらフォーカ
スエラー値が所定の目標値に至ると前記第１スイッチン
グ部７０から直流信号が出力されるように前記第１スイ
ッチング部７０を制御する。
【００１４】前記フォーカスサーチ信号は光ディスクド
ライブ動作初期にフォーカス駆動部８４に印加されるも
のであって、光ピックアップがフォーカス制御ループの
制御領域内にあるか判断される前の初期状態でフォーカ
スアクチュエータをディスク面に対して垂直方向に移動
させるための信号である。前記フォーカスサーチ信号が
印加されている間フォーカスサーチ制御部８２はフォー
カス制御ループの制御領域内に光ピックアップが位置し
ているか位相補償部８１から入力される信号で判定す
る。光ピックアップが制御領域内に位置すればフォーカ
スサーチ制御部８２は位相補償部８１の出力信号がフォ
ーカス駆動部８４に印加されるように第２スイッチング
部８３を制御する。
【００１５】フォーカス駆動部８４は第２スイッチング
部８３から出力される信号により、駆動に必要なトルク
を発生させるための電流をフォーカスアクチュエータに
加えることによりフォーカスアクチュエータを駆動させ
る。一方、光ピックアップから出射された光のトラッキ
ングは前記トラックエラー信号及びＲＦサム信号により
トラックサーボシステムにより制御される。これを図４
に基づき説明する。
【００１６】トラックサーボシステムは、トラックエラ
ー信号を所定値に乗算し、その結果値を前記第１スイッ
チング部７０から出力された信号に分けて出力するトラ
ック自動利得調節部４０ｂと前記トラック自動利得調節
部４０ｂから自動利得調節された信号を受取りトラック
エラーを制御するトラック制御部８０ｂを具備する。前
記トラック自動利得調節部４０ｂはトラックエラー信号
と第１スイッチング部７０から印加された信号を光量変
化により安定した利得を有するように演算して出力す
る。前記トラック自動利得調節部４０ｂは低域通過フィ
ルター部（ＬＰＦ）４６、利得調節部４７、乗算部４
８、除算部４９及びオフセット調整部５０を具備し、こ
れらの機能はフォーカス自動利得調節部４０ａと同一で
ある。
【００１７】前記トラック制御部８０ｂは位相補償部８
６、トラックジャンプ制御部８７、第３スイッチング部
８８、トラック駆動部８９を具備する。前記位相補償部
８６は光ピックアップを駆動するトラックアクチュエー
タの特性に相応する安定した周波数領域を確保するため
オフセット調整部５０から出力された信号の位相差を補
償してトラックジャンプ制御部８７と第３スイッチング
部８８に出力する。
【００１８】トラックジャンプ制御部８７は光ピックア
ップを所望のトラックにジャンプさせる信号、光ピック
アップをディスクの内周から外周にトラックに沿って順
次的に移動させる信号、光ピックアップが現在のトラッ
クを繰返して追従させる信号のような使用者の選択信号
を入力されると第３スイッチング部８８を制御して前記
信号をトラック駆動部８９に出力させる。例えば、トラ
ックジャンプ信号が入力されるとトラックジャンプ制御
部８７は該当トラックジャンプ駆動電圧を第３スイッチ
ング部８８を通してトラック駆動部８９に出力させる。
【００１９】第３スイッチング部８８はトラックジャン
プ制御部８７により制御され位相補償部８６の出力信号
とトラックジャンプ制御部８７の出力信号とを選択して
出力する。トラック駆動部８９は第３スイッチング部８
８から出力される信号に応じ、駆動に必要なトルクを発
生させるための電流をトラックアクチュエータに加える
ことによりトラックアクチュエータを駆動させる。
【００２０】以下、本発明による光ディスクのサーボ制
御装置の制御方法を添付した図面に基づき説明する。ま
ず、採用されるディスクによる反射率の差、光源の光度
変化等に対応して動作初期に算出されるエラー信号の利
得は第１制御段階を通して調整される。作動初期に実行
される第１制御段階では、第１スイッチング部７０（図
１）からＲＦサム信号が出力され、自動利得調節部４０
から出力された信号によりエラー値が所定の目標値内と
なるように調節される。即ち、光検出部１０から生成さ
れ演算部３０を得たエラー信号は自動利得調節部４０で
所定値に乗算された後、その結果値がＲＦサム信号に除
算されることにより利得が調節される。従って、光検出
部１０に入射される光量が急激に変化しても一定した利
得内に調節されたエラー信号が得られる。
【００２１】記録時のように、検出される光量が増加す
ると増加する光量に比例して演算部３０を経たエラー信
号（フォーカスエラー信号、トラックエラー信号）及び
ＲＦサム信号のレベルも増加する。この際、増加された
ＲＦサム信号の増加値はエラー信号の増加値より大き
い。よって、光量の変動により演算部３０から出力され
たエラー信号の変動分が所定の整数倍に乗算され再びＲ
Ｆサム信号に除算される過程を経て補償されることによ
り検出された光量の変化に関係なく安定した利得を有す
るエラー信号を制御部８０に提供しうる。
【００２２】乗算と除算により利得が調節された信号は
それに含まれたオフセット成分が除去され制御部８０に
出力される。ここで、オフセット成分は光ピックアップ
がトラックをジャンプしながら所望のトラックに移動す
る際、ＲＦサム信号に含まれたトラッククロス信号に因
して発生される。次いで、制御部８０においては利得が
調節されたフォーカスエラー信号及びトラックエラー信
号の大きさを判定し、目標値内にエラー信号の大きさが
減少されるように制御する。
【００２３】第２段階において、前記エラー信号の大き
さが目標値内に至ると前記ＲＦサム信号の平均レベルに
該当する直流信号が前記第１スイッチング部７０から出
力される。この際、所定値に乗算されたエラー信号がＲ
Ｆサム信号の平均レベルに該当する直流信号に除算され
利得が調節される。光ピックアップがディスク上の情報
の記録されたトラックに沿って正確に移動するためには
トラックが正確にカウントされるべきである。一般的に
ＲＦサム信号には、光ピックアップがトラックの内周か
ら外周に、または逆に移動することにより発生されるト
ラッククロス信号が含まれる。従って、乗算されたエラ
ー信号をＲＦサム信号に除算すれば自動利得調節された
信号は純粋エラー信号以外の別の信号を含むことにな
る。その結果トラックカウント制御の精度が劣る。
【００２４】本発明の第２段階において、乗算されたエ
ラー信号をＲＦサム信号の平均レベルに該当される直流
信号に除算して得た信号によりエラー調整を行うことに
より光量変化による安定した利得調節だけでなくエラー
修正誤差を減らしうる。
【００２５】
【発明の効果】前述したように、本発明によればディス
クに記録された情報を正確に記録及び判読するため発生
させるエラー信号の利得調整を、ディスクから反射され
る光の情報を知らない作動初期とエラー値が所定目標値
に至った後、各々別に行うことにより正確なフォーカス
及びトラック制御を具現しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ディスクドライブのサーボ制御
装置を示したブロック図である。
【図２】図１の光検出部、電流−電圧変換器及び演算部
を詳しく示したブロック図である。
【図３】図１の自動利得調節部及び制御部を詳しく示し
たブロック図、フォーカスサーボシステムを説明する図
である。
【図４】図１の自動利得調整部及び制御部を詳しく示し
たブロック図で、トラッキングサーボシステムを説明す
る図である。
【符号の説明】 １０ 光検出部 １１，１２，１３，１４，１５，１６ 光検出器 ２０ 電流−電圧変換器 ３０ 演算部 ４０ 自動利得調節部 ４０ａ フォーカス自動利得調節部 ４０ｂ トラック自動利得調節部 ４１ ＬＰＦ ４２ 利得調節部 ４３ 乗算部 ４４ 除算部 ４５ オフセット調節部 ４６ ＬＰＦ ４７ 利得調節部 ４８ 乗算部 ４９ 除算部 ５０ オフセット調整部 ６０ 直流信号源 ７０ 第１スイッチング部 ８０ 制御部 ８０ａ フォーカス制御部 ８０ｂ トラック制御部 ８１ 位相補償部 ８２ フォーカスサーチ制御部 ８３ 第２スイッチング部 ８４ フォーカス駆動部 ８６ 位相補償部 ８７ トラックジャンプ制御部 ８８ 第３スイッチング部 ８９ トラック駆動部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入射された光量に対応する電気信号を出
    力する光検出器等を具備する光検出部と、 前記光検出部から出力された電気信号等を演算したエラ
    ー信号と加算したＲＦサム信号を生成する演算部と、 前記ＲＦサム信号の平均値に該当する直流信号を生成し
    て出力する直流信号源と、 入力された前記ＲＦサム信号と前記直流信号とを所定の
    制御信号により選択的に出力する第１スイッチング部
    と、 前記エラー信号値を所定の値に乗算し、その結果値を前
    記第１スイッチング部から出力された信号値で除算して
    から出力する自動利得調節部と、 自動利得調節部から出力された信号を用いて前記エラー
    信号値が低減されるように制御し、前記第１スイッチン
    グ部の出力を制御する制御部とを含むことを特徴とする
    光ディスクドライブのサーボ制御装置。
  2. 【請求項２】 前記光検出部はフォーカスエラー情報を
    検出するための少なくとも４つ以上の第１光検出器と、
    トラックエラー情報を検出するための２つ以上の第２光
    検出器とを含むことを特徴とする請求項１に記載の光デ
    ィスクドライブのサーボ制御装置。
  3. 【請求項３】 前記演算部は前記第１光検出器から出力
    された信号を相互加算及び減算することによりフォーカ
    スエラー信号を生成し、前記第２光検出器から出力され
    た信号を相互減算することによりトラックエラー信号を
    生成し、前記第１及び第２光検出器から出力された信号
    等を加算することによりＲＦサム信号を生成し、 前記自動利得調節部は前記フォーカスエラー信号を自動
    利得調節するフォーカス自動利得調節部と前記トラック
    エラー信号を自動利得調節するトラック自動利得調節部
    とを含むことを特徴とする請求項２に記載の光ディスク
    ドライブのサーボ制御装置。
  4. 【請求項４】 前記フォーカス自動利得調節部は、 前記フォーカスエラー信号に含まれたノイズをフィルタ
    リングする低域通過フィルター部と、 前記低域通過フィルター部から出力された信号を所定の
    利得に調節して出力する利得調節部と、 前記利得調節部を通過した信号を所定の整数倍に増幅し
    て出力する乗算部と、 前記増幅された信号を前記第１スイッチング部から印加
    された信号で除算する除算部と、 前記除算された信号に含まれたオフセット成分を調整す
    るオフセット調整部とを含むことを特徴とする請求項３
    に記載の光ディスクドライブのサーボ制御装置。
  5. 【請求項５】 前記トラック自動利得調節部は、 前記トラックエラー信号に含まれたノイズをフィルタリ
    ングする低域通過フィルター部と、 前記低域通過フィルター部から出力された信号を所定の
    利得に調節して出力する利得調節部と、 前記利得調節部を通過した信号を所定の整数倍に増幅し
    て出力する乗算部と、 前記増幅された信号を前記第１スイッチング部から印加
    された信号で除算する除算部と、 前記除算された信号に含まれたオフセット成分を調整す
    るオフセット調整部とを含むことを特徴とする請求項３
    に記載の光ディスクドライブのサーボ制御装置。
  6. 【請求項６】 前記制御部は、 前記フォーカス自動利得調節部から出力された信号を入
    力されフォーカスを制御するフォーカス制御部と、 前記トラック自動利得調節部から出力された信号を入力
    されトラックを制御するトラック制御部とを含むことを
    特徴とする請求項３に記載の光ディスクドライブのサー
    ボ制御装置。
  7. 【請求項７】 前記フォーカス制御部は、 前記フォーカスエラー信号の大きさが低減されるように
    入力された信号によりフォーカスアクチュエータを動作
    させるフォーカス駆動部と、 前記アクチュエータがフォーカスを制御しうる所定領域
    にセッティングされるようにフォーカスサーチ信号を出
    力し、前記フォーカス自動利得調節部から出力された信
    号をフォーカスエラー値が所定の目標値に至ると前記第
    １スイッチング部から直流信号が出力されるように前記
    第１スイッチング部を制御するフォーカスサーチ制御部
    と、 前記フォーカスサーチ信号が入力される場合には前記フ
    ォーカスサーチ信号を前記フォーカス駆動部に出力し、
    前記フォーカスサーチ信号が入力されない場合には前記
    フォーカス自動利得調節部から出力された信号を前記フ
    ォーカス駆動部に出力する第２スイッチング部とを含む
    ことを特徴とする請求項６に記載の光ディスクドライブ
    のサーボ制御装置。
  8. 【請求項８】 前記フォーカス制御部は前記自動利得調
    節部から出力された信号を入力され前記フォーカスアク
    チュエータの駆動に適する位相を有するように位相差を
    補償して前記第２スイッチング部に出力する位相補償部
    をさらに具備することを特徴とする請求項７に記載の光
    ディスクドライブのサーボ制御装置。
  9. 【請求項９】 前記トラック制御部は、 トラック移動を決めるトラックジャンプ信号を出力する
    トラックジャンプ制御部と、 前記トラックジャンプ信号が入力される場合にはトラッ
    クジャンプ信号を出力し、前記トラックジャンプ信号が
    入力されない場合には前記トラック自動利得調節部から
    出力された信号を選択的に出力する第３スイッチング部
    と、 前記第３スイッチング部から出力された信号によりトラ
    ックエラー信号の大きさを低減するようにトラックアク
    チュエータを動作させるトラック駆動部とを含むことを
    特徴とする請求項６に記載の光ディスクドライブのサー
    ボ制御装置。
  10. 【請求項１０】 入射された光量に対応する電気信号を
    出力する光検出器等を具備する光検出部と、前記光検出
    器から出力された電気信号を演算したエラー信号と加算
    したＲＦサム信号を生成する演算部と、前記ＲＦサム信
    号の平均値に該当する直流信号を生成して出力する直流
    信号源と、入力された前記ＲＦサム信号と前記直流信号
    とを所定の制御信号により選択的に出力する第１スイッ
    チング部と、前記エラー信号値を所定の値に乗算し、そ
    の結果値を前記第１スイッチング部から出力された信号
    値で除算してから出力する自動利得調節部と、前記自動
    利得調節部から出力された信号を用いて前記エラー信号
    値が低減されるように制御し、前記第１スイッチング部
    の出力を制御する制御部とを含む光ディスクドライブの
    サーボ制御装置の制御方法において、 ＲＦサム信号が前記第１スイッチング部から出力される
    ように制御し、前記自動利得調節部により出力信号から
    エラー値を所定目標値内に制御する段階と、 前記エラー値が所定目標値内に至ると前記第１スイッチ
    ング部が前記直流信号を出力するように制御する段階と
    を含むことを特徴とする光ディスクドライブのサーボ制
    御装置の制御方法。
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