JPS6320726A - Optical disk device - Google Patents

Optical disk device

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JPS6320726A
JPS6320726A JP16464686A JP16464686A JPS6320726A JP S6320726 A JPS6320726 A JP S6320726A JP 16464686 A JP16464686 A JP 16464686A JP 16464686 A JP16464686 A JP 16464686A JP S6320726 A JPS6320726 A JP S6320726A
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signal
sampled value
servo
value
circuit
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Toshiaki Tsuyoshi
敏明 津吉
Kazuo Takasugi
高杉 和夫
Masatoshi Otake
大竹 正利
Seiji Yonezawa
米沢 成二
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To secure the stable control properties of an optical disk device by substituting a sample error signal for the value obtained from the preceding sampled value for a single sampling period if it is decided that said error signal is not appropriate. CONSTITUTION:The signal DELTAX(t) supplied to a protecting circuit 11 is compared with the sampled value preceding by a step. The normal sampled value is confirmed when the difference obtained from said comparison is kept within a fixed range + or -DELTAw1. Then such a sampled value is available. While the wrongly sampled value is decided if said difference of comparison exceeds the range + or -DELTAw1, therefore the sampled value preceding by a step is used instead. A delay circuit 111 which delays the signal DELTAX(t) by a sampling time T is used together with a window comparator 112 having the width + or -DELTAw for comparison performed between the 1-step preceding sampled value and the present sampled value. A track holding circuit 113 holds an input only for a period during which the comparator 112 decides that the present sampled value is wrong and otherwise transmits the signal DELTAX(t) as it is. Thus it is possible to secure the stable control properties for an optical disk device despite a detection error of a servo signal.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ディスク装置に係り、特に光スポットのフォ
ーカス及びトラッキング借制御を間欠的に得られるサー
ボ信号により行なう場合に適した高周波サンプリングサ
ーボ方式を用いた光ディスク′装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical disk device, and particularly relates to a high-frequency sampling servo system suitable for performing focusing and tracking control of a light spot using a servo signal obtained intermittently. This article relates to the optical disc device used.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

光デ、(スフ上の任意の記録領域にデータをライトし、
任意の領域からデータをリードする光ディスク装置に関
して、ディスク面とリード、ライト用光ビームスポット
との関係を正しく#御すること、すなわちオート・フォ
ーカス制御およびトラッキング制御において、トラック
上の特定領域に間欠的に上記制御のためのサーボ信号領
域を設け、この信号に基づいてサンプリング的に上記制
御を実施する方式が堤案されている。たとえば特公昭5
8−21336号、1984 (昭59)年、第45回
応用物理学会学術講演会 13p−E−8および13P
−E−9’″セクタサ一ボ方式データファイル光ディス
ク″そのI、その2等である。
Optical disk (Write data to any recording area on the screen,
For optical disc devices that read data from arbitrary areas, it is necessary to correctly control the relationship between the disc surface and the read and write light beam spots, that is, in autofocus control and tracking control, intermittently read data from specific areas on the track. A method has been proposed in which a servo signal area is provided for the above control, and the above control is performed in a sampling manner based on this signal. For example, the Tokuko Sho 5
No. 8-21336, 1984 (Showing 59), 45th Academic Conference of the Japan Society of Applied Physics, 13p-E-8 and 13P
-E-9'''Sector servo type data file optical disk'' Part I, Part 2, etc.

これらの方式の特徴は、光ディスクのフォーカス及びト
ラッキングサーボにおいて、サーボ信号の検出を、トラ
ック上から連続的に得るのではなく。
A feature of these methods is that in focusing and tracking servo of an optical disc, servo signals are not detected continuously from the track.

間欠的に得、これを基いサンプリングサーボ方式とする
点である。このためサンプル点以外の部分からの影響を
受けないという利点がある。
It is obtained intermittently, and based on this, the sampling servo method is adopted. This has the advantage of not being influenced by parts other than the sample points.

たとえば、データビット記録時には一般に読み出し時の
10倍程度の強度のパルスが光検出器に入射するため、
連続制御の場合にはこれらのパルスによりフォーカスお
よびトラッキングのサーボ系が乱される恐れがあるが、
サンプリングサーボ方式では、サンプル点以外の信号を
使用しないので記録パルスの影響は受けない。また、一
般に光ディスクではデータのピットの記録の前後で反射
率などが変化するため、連続制御の場合、制御系の特性
が変化することがあるが、サンプリングサーボ系では、
このような、変化の影響も受けず、サーボ系を安定化で
きる利点がある。
For example, when recording data bits, a pulse with an intensity about 10 times that of reading is generally incident on the photodetector.
In the case of continuous control, these pulses may disturb the focus and tracking servo systems;
The sampling servo method does not use signals other than sample points, so it is not affected by recording pulses. In addition, in general, on optical discs, reflectance etc. change before and after data pits are recorded, so in the case of continuous control, the characteristics of the control system may change, but in the sampling servo system,
There is an advantage that the servo system can be stabilized without being affected by such changes.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかし上記従来技術においては、光ディスクのフォーカ
ス及びトラッキング制御をサンプリング・サーボ方式で
実施する問題が論じられているが、サーボ信号が正しく
検出された場合を前提としており、実際のディスクに多
数存在する欠かんや、あるいはサーボ系の何らかのエラ
にもとづくサーボ信号の検出誤りについては配慮されて
いない。
However, in the above-mentioned conventional technology, the problem of implementing focus and tracking control of an optical disc using a sampling servo method is discussed, but it is based on the premise that the servo signal is detected correctly, and it is assumed that the servo signal is correctly detected. Or, there is no consideration given to errors in detecting servo signals due to some kind of error in the servo system.

したがってサーボ信号に検出エラがあると、その誤りは
少なくとも次にサンプルされるサーボ信号まで修正され
ることはなく、制御特性が乱九、所定の性能をもつ制御
系を構成できないという問題があった。
Therefore, if there is a detection error in the servo signal, the error will not be corrected at least until the next sampled servo signal, resulting in a problem that the control characteristics will be random and a control system with the specified performance cannot be constructed. .

本発明の目的は、サーボ信号に検出誤りが存在する場合
にも、その影響を最少限におさえ、安定な制m特性が保
証されるような光ディスク装置を得ることにある。
An object of the present invention is to provide an optical disk device that can minimize the influence of detection errors in servo signals and ensure stable control characteristics.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、第テにはサーボ信号の検出誤りの発生がそ
れ程高頻度には起らないこと、すなわち通常の制御状態
に於ける上記エラの発生はまれであるという性質を基と
し、正常な制御状態におけるサーボ信号の取り得る偏差
範囲を、連続した過去の−7または複数のサンプル値か
ら、あるいはこれに偏心情報あるいは隣接トラックの情
報等を総合して推定し、所定の判定基準に従ってサンプ
ルしたサーボ信号が誤りであるか否かを判定し、誤りの
場合には上記推定値により誤りのある上記サンプル値を
胃代えることによって達成される9一方、第2としては
、上記サンプル値の適否の判定してサーボ系にそのサン
プル値、または代替データを送りこむまでに要する時間
を一定時閣内に終了することによって達成される。なぜ
なら、これらの判定に要する時間はサーボ系のむだ時間
として作用するため、この時間を長くとりすぎるとサー
ボ系の位相余有が減少し、安定性が低下するからである
The above purpose is based on the fact that servo signal detection errors do not occur very frequently, that is, the occurrence of the above errors in normal control conditions is rare, and The possible deviation range of the servo signal in the control state is estimated from consecutive past -7 or multiple sample values, or by combining this with eccentricity information or adjacent track information, etc., and sampled according to predetermined criteria. This is achieved by determining whether or not the servo signal is erroneous, and in the case of an error, replacing the erroneous sample value with the estimated value. This is achieved by completing the time required to make a determination and send the sample value or alternative data to the servo system within a certain period of time. This is because the time required for these determinations acts as dead time in the servo system, and if this time is taken too long, the phase margin of the servo system decreases, resulting in a decrease in stability.

〔作用〕[Effect]

本発明に於ては、検出したサーボ信号についてその信号
をサーボ系への入力信号とする前に、まずその信号が誤
りであるか否かを判定する。それには、時間的に連続し
たサーボ信号から次のサンプル時点でのサーボ信号の取
りうる範囲を推定し、通常の制御状態におけるノイズや
偏差等を考慮して設定した限界値をもって、検出サーボ
信号を評価する。すなわち上記限界の内か外かを判定し
、内であればそ′!1.を新しいサンプルデータとして
扱い、外であればこれを使わず上記推定値をサンプルデ
ータとして用いる。このためディスクの欠陥などにより
墨常なサーボ信号が検出されてもこれに影響されること
なく良好な制御特性を得ることができる。
In the present invention, before the detected servo signal is used as an input signal to the servo system, it is first determined whether or not the signal is erroneous. To do this, the possible range of the servo signal at the next sample point is estimated from the temporally continuous servo signal, and the detected servo signal is determined using a limit value set in consideration of noise, deviation, etc. in normal control conditions. evaluate. In other words, determine whether it is within or outside the above limit, and if it is within the limit, then yes! 1. is treated as new sample data, and if it is outside, this is not used and the above estimated value is used as sample data. Therefore, even if an abnormal servo signal is detected due to a defect in the disk, good control characteristics can be obtained without being affected by this.

通常のデータ・リードライト状態ではなく、アクセス時
、シーク時、あるいは連続して一つのトラック上に留ま
るような状態においては、トラック間を移動(トラック
・ジャンプ)する状態が生ずる。この時のトラッキング
信号には、上記移動に対応して当然大きな偏差信号が加
わる。あるいはサーボ信号が途中のある期間で見出せな
い場合も起り得る。すなわち、このような状態では上記
サーボ信号の誤り判定が不可能になる場合が生じる。そ
こで上記誤り判定の動作は、装置の動作状態によってそ
の適用、不適用を使いわけすることによりどのような場
合においても良好な動作を得ることができる。
Instead of a normal data read/write state, a state in which the data moves between tracks (track jump) occurs during access, seek, or in a state in which the data continuously remains on one track. Naturally, a large deviation signal is added to the tracking signal at this time in response to the above movement. Alternatively, it may happen that the servo signal cannot be found for a certain period in the middle. That is, in such a state, it may become impossible to determine whether the servo signal is incorrect. Therefore, the above-mentioned error determination operation can be applied or not applied depending on the operating state of the device, so that good operation can be obtained in any case.

上記判定で連続的にあるいは極めて高頻度で誤りと判定
される場合が起る。たとえば大きな欠陥等の場合である
。欠陥に対しては装置の性能から対応できる最大欠陥は
あらかじめ想定できる。したがって、上記誤りの状態の
継続状況から装置の制御や動作方法を決定することがで
きる。また、このような異常状M(たとえば欠陥部)か
らの脱出の判定は、上記判定結果の誤りが連続して無く
なったことを検知するなどにより可能である。このため
上記判定の限界値は必ずしも一定ではなく、状態に応じ
て可変とすることができる。
There may be cases where the above determination is incorrect continuously or extremely frequently. For example, in the case of a large defect. Regarding defects, the maximum defect that can be handled can be estimated in advance based on the performance of the device. Therefore, the control and operation method of the device can be determined based on the continuation of the error state. Further, determination of escape from such an abnormality M (for example, a defective part) can be made by detecting that errors in the determination results have disappeared continuously. Therefore, the limit value for the above determination is not necessarily constant, but can be made variable depending on the state.

次に本発明の第2のポイントである、上記判定に要する
時間の設定法について説明する。第4図(a)のΔX 
(t)はフォーカスまたはトラッキングサーボ系におけ
る目標点からの真のずれ量の時間的変化を表わし、具体
的にはフォーカスサーボ系においては光スポットの焦点
ずれ量、トラッキングサーボ系においては、トラック中
心と光スポツト間の距離を示す。サーボ系はΔX→0と
なるように動作する。さて、サンプリングサーボ系にお
いては、得られる誤差(2号は、ΔX (t)を時間間
隔TでサンプルホールドしたΔX (t)で示される階
段状の波形となる。サンプルホールド回路の周波数伝達
関数Gh(jw)は −J w T Gh U w) = (1−e     ) /j w
T       (1)で示さ九、その位置特性 (ρ
h (w)は’#h (w) =−T/=w となる。なおここで、f = 2 K v 、  f 
s = 1 / Tである。したがってサンプルホール
ド要素は一種のローパスフィルタとて働き、その位相遅
れ量は周波数に対して線形で、サンプリング周波数(f
s)と等しい周波数成分に対してπ(180”)遅れ、
f=fs/10という周波数成分に対しては180”の
位相遅れを発生させる。
Next, a method of setting the time required for the above determination, which is the second point of the present invention, will be explained. ΔX in Figure 4(a)
(t) represents the temporal change in the true amount of deviation from the target point in the focus or tracking servo system. Specifically, it represents the amount of defocus of the light spot in the focus servo system, and the deviation from the track center in the tracking servo system. Indicates the distance between light spots. The servo system operates so that ΔX→0. Now, in a sampling servo system, the obtained error (No. 2) is a stepped waveform represented by ΔX (t) obtained by sampling and holding ΔX (t) at a time interval T. The frequency transfer function Gh of the sample and hold circuit (jw) is −J w T Gh U w) = (1-e) /j w
T (1) denoted by 9, its positional characteristic (ρ
h (w) becomes '#h (w) =-T/=w. Note that here, f = 2 K v , f
s = 1/T. Therefore, the sample and hold element acts as a kind of low-pass filter, and its phase delay amount is linear with respect to frequency, and the sampling frequency (f
s) delayed by π (180”) for a frequency component equal to
A phase delay of 180'' is generated for a frequency component of f=fs/10.

一方、前述のように本発明ではサーボ系に誤サンプルに
よる信号が入り、サーボ系が乱されるのを防ぐためサン
プルしたデータをチェックするが、チェックに要する時
間をΔtとすると、実際にサーボ系に送り込まわる信号
は第4図(b)に示すようなΔX (t)となり、これ
はΔX (t)をΔtだけ遅らせた信号となる。信号を
Δtだけ遅らせることは、周波数伝達関数的には、−J
  w  Δ t G a (j w) = c           (
3)で表わされ、その位相特性’P、+  (w)は(
ρ、s(w)=−w・Δt =−2πf・Δt(4) である。したがってサンプルホールドとチェック時間Δ
tによって発生するトータルの位相遅れCρ(f)は(
2L (4)式から ψ(f)=ψ)、(w)+ψ、+(w)となる。ここで
サンプル間隔TとΔtの比をηで表わし、 η=Δt/T            (6)とすると
、Δし=η・T=η/ f sよりとなる。
On the other hand, as mentioned above, in the present invention, the sampled data is checked in order to prevent the servo system from being disturbed by a signal due to an erroneous sample entering the servo system. The signal sent to is ΔX (t) as shown in FIG. 4(b), which is a signal obtained by delaying ΔX (t) by Δt. Delaying the signal by Δt means -J in terms of frequency transfer function.
w Δ t Ga (j w) = c (
3), and its phase characteristic 'P, + (w) is (
ρ, s(w)=-w・Δt=−2πf・Δt(4). Therefore sample hold and check time Δ
The total phase delay Cρ(f) caused by t is (
2L From equation (4), ψ(f)=ψ), (w)+ψ, +(w). Here, if the ratio between the sample interval T and Δt is expressed as η, and η=Δt/T (6), then Δt=η·T=η/f s.

一般にサーボ系で位相遅れ量が問題とされるのは、サー
ボ系のゲイン交叉周波数(fo)においてであり、これ
は、サーボ系の開ループ伝達関数のゲインが1となる周
波数と定義される。このf6における開ループ系の位相
は−π (−180°)以下であることが、サーボ系の安定条件
であり、−180°に達するまでの余裕が、位相含有C
pmとして定義される。一般に安定性の指標として (ρ□〉45°          (8)程度が必要
とされるとされている。
Generally, the amount of phase delay in a servo system becomes a problem at the gain crossover frequency (fo) of the servo system, which is defined as the frequency at which the gain of the open loop transfer function of the servo system is 1. The stability condition for the servo system is that the phase of the open loop system at f6 is -π (-180°) or less, and the margin until reaching -180° is the phase containing C
Defined as pm. It is generally said that approximately (ρ□〉45° (8) is required as an index of stability.

一方、光ディスクのフォーカスやトラッキングのサーボ
系において、ゲイン交叉周波数f。は3KHz以下であ
る場合が多い。これは、サーボループの中で光スポット
の位置を修正する機能をもつアクチュエータは機械系で
あるので、20K Hz付近の周波数で複共振と呼ばれ
る有害な共振点を有するため、fcを3 KHzF4度
より太くすると、複共振点でサーボ系がゲインを有する
ことになり、サーボ系が不安定となりやすくなるためで
ある。
On the other hand, in a servo system for focusing and tracking of an optical disk, the gain crossover frequency f. is often below 3KHz. This is because the actuator that has the function of correcting the position of the light spot in the servo loop is a mechanical system and has a harmful resonance point called multiple resonance at a frequency around 20KHz. This is because if the diameter is made thicker, the servo system will have gain at multiple resonance points, making the servo system more likely to become unstable.

したがって光ディスクサーボ系は、f、=IK〜3K)
lzにおいて位相余有(pc=45°稈度を有するもの
が一般的となっている。
Therefore, the optical disk servo system is f, = IK ~ 3K)
It is common to have a phase margin (pc=45° culm degree) at lz.

しかるに、サンプリングサーボ系では(7)式で示され
るような位相おくれが加わるため、連続サーボ系に単純
にサンプルホールド要素を加えると位相余有Cpmが減
少し、サーボ系が不安定となることがある。fs/fc
、Δt/Tと位相遅れ(Pとの関係をプロットしたもの
が第5図である。
However, in a sampling servo system, a phase lag as shown in equation (7) is added, so if a sample hold element is simply added to a continuous servo system, the phase margin Cpm decreases and the servo system becomes unstable. be. fs/fc
, Δt/T and phase delay (P) are plotted in FIG.

例えば、f s = 30 K Hz 、 f c =
 3 K Hz 。
For example, f s = 30 KHz, f c =
3 KHz.

Δt/T=0.1とした場合では、トータルの位相遅れ
pは−21,6’となり、位相余有を21.6°だけ減
少させてしまうため、安定性が減少することになる。
In the case of Δt/T=0.1, the total phase delay p is −21.6′, which reduces the phase margin by 21.6°, resulting in a decrease in stability.

位相余有の減少分は、位相進め回路という一種の微分回
路により補うことが可能である。しかし位相すすめ量を
あまり多くすると、同時に高周波領域の利得が高くなる
ため、結果的にfcが高くなり、複共振によってかえっ
て系が不安定となってしまう。したがって位相すすめ回
路によって補うことのできる量は実際には限度があり、
出願人らの検討によれば、サーボ帯域fcをあまり拡げ
ることなく、補償可能な位相すすめ量は最大でも40’
程度、位相余有を40°以上確保するためには、実用的
には20°程度までが望ましいことがわかった。したが
って、サンプリングサーボ系で生じる位置おくれ量(p
(fc)は(7)式を用いて CP(f c)=−180°(1+2y+)・”>−4
0° (9)s を満足し、実用的には左辺が一20°稈度となるなお、
以上はサンプルホールドとして零次ホールドとして計算
をしたが、零次ホールド以外、例えば1次ホールドを用
いることによりホールド回路による位相遅れは(2)式
より小さくすることは可能である。
The decrease in phase margin can be compensated for by a type of differential circuit called a phase advance circuit. However, if the amount of phase advance is increased too much, the gain in the high frequency region increases at the same time, resulting in an increase in fc, and the system becomes unstable due to multiple resonances. Therefore, there is actually a limit to the amount that can be compensated by the phase advance circuit.
According to the applicant's study, the amount of phase advance that can be compensated for is at most 40' without widening the servo band fc too much.
It has been found that in order to secure a degree and phase margin of 40° or more, it is practically desirable to set the angle to about 20°. Therefore, the amount of position lag (p
(fc) is calculated using equation (7) as CP(f c)=-180°(1+2y+)・”>-4
0°(9)s, and practically the left side is 120° culm degree.
Although the above calculations were performed using a zero-order hold as a sample hold, it is possible to make the phase delay caused by the hold circuit smaller than in equation (2) by using, for example, a first-order hold other than a zero-order hold.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の一実施例を第1図により説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

第1図は本発明における光ディスク装置のブロック図を
示す。lはリード・ライト光学ヘッドであり、10.1
1.〜14からなる系統はフォーカス制御系、20,2
1.〜24はトラッキング制御系を示す。サンプリング
・サーボ方式による従来技術のブロック図と比較すると
、本発明では信号の検出誤りに対する保護機能を持っ1
1および21なる保護回路手段をイイすることが特徴で
ある。従って保護回路手段11.21以外の部分につい
ては構成的には従来技術におけるサンプリングサーボ方
式の光ディスク装置と変らない。すなわち光学ヘッド1
は、ディスク上のサーボ信号及びデータ信号を読み取り
、またデータのライト動作をする。ディスク上の信号か
らサーボ信号領域を抜取り、フォーカス及びトラッキン
グ制御信号をサーボ信号検出回路10.20で得る。た
とえばフォーカス信号検出回路10では非点収差方式を
、トラッキング(W呼検出回路20ではブリ・ウオーブ
ル・ピット(Pre−Wobbled pits)方式
が使用できる。これらサーボ信号は、サーボ信号領域以
外ではホールドしてデータのリード・ライトを行なう。
FIG. 1 shows a block diagram of an optical disc device according to the present invention. l is a read/write optical head; 10.1
1. The system consisting of ~14 is a focus control system, 20,2
1. 24 indicates a tracking control system. Compared to the block diagram of the prior art based on the sampling servo method, the present invention has a protection function against signal detection errors.
The feature is that protection circuit means 1 and 21 are used. Therefore, the components other than the protection circuit means 11 and 21 are structurally the same as the sampling servo type optical disk apparatus in the prior art. That is, optical head 1
reads servo signals and data signals on the disk, and also performs data write operations. A servo signal area is extracted from the signal on the disk, and a focus and tracking control signal is obtained by a servo signal detection circuit 10.20. For example, the focus signal detection circuit 10 can use an astigmatism method, and the W call detection circuit 20 can use a tracking (pre-wobbled pits) method.These servo signals can be held in areas other than the servo signal area. Read/write data.

いま上記サーボ信号のサンプル値を零次ホールドを行な
い、かつ誤サンプルのチェックにΔtだけの時間を要す
るとすると、サーボ系には(7)式であられされる位相
おくれ(ρ(f c)が発生する。従って連続制御系に
くらベゾ・(f c)が追加さ九るから、その8九を補
償するため、連続制御系での補償要素に加えて、上記サ
ンプリング制御に基づく補償を行なう必要がある。図の
12.22はこの間者の位相補償をかねた補償回路であ
る。ドライバ13.23およびアクチュエータ14.2
4はそれぞれ上記補償回路12゜22の出力により光ス
ポットを制御して、フォーカス及びトラッキング制御を
遂行する。上記サンプリング・サーボ方式の光ディスク
の従来装置に於て、サーボ信号の検出に誤りがあると、
少なくとも次のサンプル時までは修正されることがない
から大きな制御誤差が生じる。たとえばトラッキング制
御において1サンプルだけ真の誤差信号よりδ (μm
)分だけ誤ってサンプルしたとすると、その時のトラッ
クずれΔXはその誤サンプルδによって第2図のような
応答を示し、その最大値a(μm)は第3図の如き特性
を示す、ここでパラメータNはlトラック当りのサンプ
ル数である。
Now, if we perform zero-order hold on the sample value of the servo signal mentioned above, and assume that it takes time Δt to check for erroneous samples, the servo system will have a phase lag (ρ(f c)) given by equation (7). Therefore, since Bezo (f c) is added to the continuous control system, in order to compensate for that 89, in addition to the compensation element in the continuous control system, compensation based on the sampling control described above is performed. 12.22 in the figure is a compensation circuit that also performs phase compensation between the two.Driver 13.23 and actuator 14.2
4 controls the light spot by the outputs of the compensation circuits 12 and 22, respectively, and performs focus and tracking control. If there is an error in the detection of the servo signal in the conventional optical disk device using the sampling servo method mentioned above,
Since it is not corrected until at least the next sample, a large control error occurs. For example, in tracking control, only one sample is smaller than the true error signal δ (μm
), the track deviation ΔX at that time exhibits a response as shown in Fig. 2 due to the incorrect sample δ, and its maximum value a (μm) exhibits the characteristics as shown in Fig. 3. The parameter N is the number of samples per track.

本発明は検出誤りδがあったとき、δ→0とすることが
できるような保護手段に特徴がある。以下この保護回路
の例を説明する。
The present invention is characterized by a protection means that can set δ→0 when there is a detection error δ. An example of this protection circuit will be explained below.

第6図はこの保護回路の一例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing an example of this protection circuit.

破線で囲んだ部分が保護回路11 (または22)を示
し、この入力はサンプルホールドされた信号ΔX (t
)であり、出力はチニツクを完了した信号であるΔX’
<t)である。本例では保護回路に入力されたΔX (
t)は1サンプル前のサンプル値と比較して、その差が
一定の範囲±ΔW、であれば、正規の値であると判断し
て。
The part surrounded by the broken line indicates the protection circuit 11 (or 22), and this input is the sampled and held signal ΔX (t
), and the output is ΔX', which is the signal that completed the chinch
<t). In this example, ΔX (
t) is compared with the sample value one sample before, and if the difference is within a certain range ±ΔW, it is determined to be a normal value.

そのサンプル値を使用するが、差が±ΔW、を越える場
合には誤サンプルであると判定し、1つ館のサンプル値
を引き続き使用するものである。1サンプル前の値と現
在値を比較するために、1サンプル時間Tだけ信号ΔX
 (t)を遅延させる遅延回路111と±ΔWのウィン
ド幅を有するウィンドコンパレータ112を用いる。ト
ラックホールド回路113はウィンドコンパレータ11
2により、現在値が誤りであると判定さ九た期間のみ、
入力をホールドし、その他の場合は信号をそのまま通過
させる機能を有する。また遅延回路116は、以上の判
定に要する時間Δtだけ信号を遅らせて、誤りがある場
合に判定中に誤データがトラックホールド回28113
を通過するのを防τヒする二二でウィンドコンパレータ
のウィンド幅ΔW、は、例えば、サーボ系が許容できる
外乱としての加速度をaとすると、lサンプル時間Tの
間に外乱によって生じる変位ΔYは ΔY=−aT2 で与えられるので、この値をもとにその他の要因を考慮
して決めてもよい。仮にa = 0 、5 G 。
That sample value is used, but if the difference exceeds ±ΔW, it is determined that it is an erroneous sample, and the sample value of one library is continued to be used. In order to compare the value one sample ago with the current value, the signal ΔX is
A delay circuit 111 that delays (t) and a window comparator 112 having a window width of ±ΔW are used. The track hold circuit 113 is the window comparator 11
2, only for the period in which the current value is determined to be incorrect.
It has the function of holding the input and passing the signal as is in other cases. In addition, the delay circuit 116 delays the signal by the time Δt required for the above determination, and if there is an error, the erroneous data is transferred to the track hold circuit 28113 during the determination.
For example, if the acceleration as a disturbance that the servo system can tolerate is a, then the displacement ΔY caused by the disturbance during l sample time T is Since it is given by ΔY=-aT2, it may be determined based on this value while considering other factors. Suppose a = 0, 5 G.

T”30ttsccとすればΔY=0.002μmとな
り、ΔW、としては、この程度の値が目安となる。
If T"30ttscc, ΔY=0.002 μm, and this value is a standard value for ΔW.

なお、第6図の例は前サンプル値との比較を行なうため
にアナログ型の遅延素子を用いて保護回路11を実現し
たが、同様の考え方をもつ保j回路は、A/D変換、D
/A変換およびメモリ素子を用いてディジタル的に行な
うことも可能である。
Note that in the example shown in FIG. 6, the protection circuit 11 is realized using an analog delay element for comparison with the previous sample value, but a protection circuit with a similar concept can perform A/D conversion, D
It is also possible to perform it digitally using /A conversion and memory elements.

この場合もその判定に要する時間がΔtとなる。In this case as well, the time required for the determination is Δt.

第7図は保護回路11の他の例を示すものである。この
例では、nサンプル前−までのn個の値を用いて現在、
得られるべきサンプル値の推定値を発生させ、その推定
値と実際に得られる現在値を比較する。比較の結果、そ
の差が±ΔW2内であれば、正しい値であると判断し、
その値を採用するが、差が±ΔWを越える場合は誤りと
して、その推定値をその期間使用するようにする。nサ
ンプル前までの値によって推定値を作成するために。
FIG. 7 shows another example of the protection circuit 11. In this example, using n values from n samples ago to
An estimate of the sample value to be obtained is generated and the estimate is compared with the current value actually obtained. As a result of the comparison, if the difference is within ±ΔW2, it is determined that the value is correct,
That value is adopted, but if the difference exceeds ±ΔW, it is considered an error and that estimated value is used for that period. To create an estimate by values up to n samples ago.

時間遅れがTからnTまでの遅延回路111と。A delay circuit 111 whose time delay is from T to nT.

現在値推定回路114を用い、ウィンド幅Δw2゜のコ
ンパレータ117で現在値と推定値が比較される。そし
てウィンドコンパレータ117の判定によってスイッチ
115で現在値と推定値の切換が行なわれる。この例の
保護回路も前例と同様、ディジタル回路的な構成でも実
現可能であり、現在値推定回路114の機能を高度化す
る場合には。
Using the current value estimating circuit 114, the current value and the estimated value are compared by a comparator 117 with a window width Δw2°. Based on the determination by the window comparator 117, the switch 115 switches between the current value and the estimated value. As with the previous example, the protection circuit in this example can also be realized with a digital circuit configuration, if the function of the current value estimation circuit 114 is to be enhanced.

むしろディジタル化した方が望ましい場合がある。In some cases, it may be more desirable to digitize.

第7図の保護回路は、推定回路114を工夫することに
より、第6図の保護回路よりもより確度の高い保ffn
能をもたせることが可能となる。
By devising the estimation circuit 114, the protection circuit shown in FIG.
It becomes possible to have the ability.

遅延回路のΔt、すなわち誤サンプルチェックに要する
時間は、ホールド回路として零次ホールドを用いる場合
(9)式を充分に満足するようにη=Δt/Tを設定す
る。サンプリング周波数f 5=30KHz、ゲイン交
叉周波数fc=3 K Hzとすれば、第5図より、f
s/fc:10より、第5図のグラフがらΔt /T=
 0.1程度とすれば、fcでの位相BtL量(p(f
 c)は20’程度となり、(9)式を充分に満足でき
、サーボ的に安定な系を構成できる。なお、Δt/T=
0.1とすれば、T=33μ5ec1’あるため。
Δt of the delay circuit, that is, the time required to check the erroneous sample, is set to η=Δt/T so as to fully satisfy equation (9) when a zero-order hold is used as the hold circuit. If the sampling frequency f5 = 30 KHz and the gain crossover frequency fc = 3 KHz, from Fig. 5, f
Since s/fc: 10, from the graph in Fig. 5, Δt /T=
If it is about 0.1, the phase BtL amount at fc (p(f
c) is approximately 20', which fully satisfies equation (9) and allows a servo-stable system to be constructed. Note that Δt/T=
If it is 0.1, then T=33μ5ec1'.

Δt<3.3μscc となるように、誤サンプルチェックのアルゴリズムおよ
びハードウェアを設計すればよいことになる。
It is sufficient to design the algorithm and hardware for checking erroneous samples so that Δt<3.3μscc.

なお、本例の現在値推定回路はnサンプル前までの値か
ら現在値を算出する構成としたが、必ずしも連続するサ
ンプルを用いなくてもよく、例えばディスクn回転前ま
での同じ位置の誤差信号を用いて推定を行なうことも可
能である。
Although the current value estimation circuit in this example is configured to calculate the current value from the value up to n samples ago, it is not necessary to use consecutive samples; for example, the error signal at the same position up to n disk rotations ago It is also possible to perform estimation using .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、光ディスクファイル装置におけるフォ
ーカス、トラッキングなどサンプリング方式で行なう場
合、サンプルした誤差信号をチェックすることができる
ので、ディスクに多少の欠陥等があって正しい誤差信号
を検出できなかった場合でも、その欠陥の影響をサーボ
系に及ぼすことがなく正しい制御を行なうことができる
According to the present invention, when performing sampling methods such as focusing and tracking in an optical disc file device, it is possible to check the sampled error signal, so if the correct error signal cannot be detected due to some defects in the disc, the sampled error signal can be checked. However, correct control can be performed without affecting the servo system due to the defect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例の構成を説明する図、第2図は
、サーボ系が1サンプル誤サンプルをしたときのサーボ
系の応答を説明する図、第3図はサーボ系がδだけ誤サ
ンプルしたときのサーボ系の最大応答量aをプロットし
たグラフ、第4図はサンプルホールドおよび判定時間Δ
tの及ぼす効果を説明する図、第5図はサンプルホール
ドと遅延Δtによって発生する位相遅れψの量を説明す
るグラフ、F6図は本発明の保護回路の一実施例を説明
する図、第7図は本発明の保護回路のもう1つの実施例
を説明する図である。 〔符号の説明〕 1・・・光学ヘッド、10.20・・・検出回路。 11.21・・・保護回路、12.22・・・位相補償
回路、13.23・・・ドライバ、14.24・・・ア
クチュエータ、a・・・最大トラックずれ量、δ・・・
誤サンプル量、N・・・ディスク−周当りのサンプリン
グ数、T・・サンプリング周期、ΔX (t)・・・誤
差信号の零次ホールド信号、fs・・・サンプリング周
波数、fc・・・ゲイン交叉周波数、Δt・・・判定時
間、111・・・遅延回路、112,117・・・ウィ
ンドコンパレータ、113・・・トランクホールド回路
、114・・・現在値推定回路、115・・・切換スイ
ッチ、116・・・Δを遅延回路。 第2目      第3図 S<、、帆) 第4.囚 第夕圀 js/fc  (f、3・+ジ !乙の L                      J第
7目
Figure 1 is a diagram explaining the configuration of an embodiment of the present invention, Figure 2 is a diagram explaining the response of the servo system when the servo system makes one sample error, and Figure 3 is a diagram explaining the response of the servo system when the servo system makes one sample error. A graph plotting the maximum response amount a of the servo system when erroneously sampled, Figure 4 shows the sample hold and judgment time Δ
Figure 5 is a graph explaining the amount of phase delay ψ caused by sample hold and delay Δt. Figure F6 is a diagram explaining an embodiment of the protection circuit of the present invention. The figure is a diagram illustrating another embodiment of the protection circuit of the present invention. [Explanation of symbols] 1... Optical head, 10.20... Detection circuit. 11.21... Protection circuit, 12.22... Phase compensation circuit, 13.23... Driver, 14.24... Actuator, a... Maximum track deviation amount, δ...
Amount of incorrect samples, N... Number of samples per disk rotation, T... Sampling period, ΔX (t)... Zero-order hold signal of error signal, fs... Sampling frequency, fc... Gain crossover Frequency, Δt...judgment time, 111...delay circuit, 112, 117...window comparator, 113...trunk hold circuit, 114...current value estimation circuit, 115...changeover switch, 116 ...Δ is a delay circuit. 2nd item Fig. 3 S<,, sail) 4. Prisoner Yukuni js/fc (f, 3・+ji!Otsu no L J 7th

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、フォーカシング、トラッキングなどの制御をサンプ
リング制御で行なう光ディスク装置において、サンプル
した誤差信号値が適正な値か否かをチェックする手段を
有し、適正でないと判断した場合は、その誤差信号を一
定期間、以前のサンプル値を用いて作成した値に代用す
るような保護手段を有することを特徴とする光ディスク
装置。
1. An optical disk device that uses sampling control to control focusing, tracking, etc. has a means for checking whether the sampled error signal value is an appropriate value, and if it is determined that it is not appropriate, the error signal is kept constant. 1. An optical disc device comprising a protection means for substituting a value created using a previous sample value for a period of time.
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