JP2000207758A

JP2000207758A - 光ディスク制御装置

Info

Publication number: JP2000207758A
Application number: JP11006379A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Nihei; 靖厚二瓶
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-01-13
Filing date: 1999-01-13
Publication date: 2000-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】フィードフォワード制御とフィードバック制
御との組合せによりトラックサーボ制御を行なう上で、
フィードフォワード制御の精度を上げ、フィードバック
制御の負担を軽減して高速回転に対応し得るようにす
る。【解決手段】フィードフォワード制御のための信号を
得る場合と実際の制御時とで光ディスク１の回転速度が
異なるような事情があっても、実際の制御時にはメモリ
５から出力されるフィードフォワード制御用の信号に対
するアンプ１１のゲインをゲイン調整手段１０により調
整することでフィードフォワード制御の精度が向上す
る。よって、フィードバック制御の負担を軽減させて高
速回転の光ディスク１のトラックサーボが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィードフォワー
ド制御とフィードバック制御との組合せによりトラック
サーボ制御を行なう光ディスク制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高密度、高速回転の光ディスク装置のト
ラックサーボを実現する方法の一つとして、フィードバ
ック制御に加えてフィードフォワード制御を利用したも
のがある。

【０００３】図７にこの方式によるトラックサーボ制御
のための構成例を示す。まず、スピンドルモータ（図示
せず）により回転駆動される光ディスク１に対して対物
レンズ（図示せず）が対向するように光ピックアップ
（図示せず）に搭載されている。光ピックアップはキャ
リッジに搭載されて光ディスク１の半径方向にシーク移
動自在とされている。また、光ピックアップ中には対物
レンズを光ディスクにおけるトラック直交方向（半径方
向）に変位駆動させるアクチュエータ２が搭載されてい
る。このアクチュエータ２に対する駆動信号はドライバ
３から出力される。また、プッシュプル方式により検出
された光ディスク上のスポットのトラックからのずれ量
を表すトラッキングエラー信号ＴＥからそのスポットを
目標トラック上に追従させるようにアクチュエータ２を
制御する信号を出力するＤＳＰ（デジタルシグナルプロ
セッサ）４が設けられている。５はメモリであり、光デ
ィスク１の１周分のディスク偏心量に合せてアクチュエ
ータ２を制御するためのデータを保持する。また、アク
チュエータ２の駆動信号から光ディスク１の偏心成分の
信号を取り出し、アクチュエータ２をそのディスク偏心
に合せて駆動させるためのデータを生成してメモリ５に
記憶させる偏心成分検出部６が設けられている。さら
に、ＤＳＰ４からの信号とメモリ５からのデータとを加
算してアクチュエータ２に出力する加算器７が設けられ
ている。なお、加算器７とメモリ５との間にはアナログ
スイッチ等によるスイッチＳＷ１が介在され、メモリ５
と偏心成分検出部６との間にはアナログスイッチ等によ
るスイッチＳＷ１が介在されている。これにより、アク
チュエータ２、ＤＳＰ４、加算器７、ドライバ３、アク
チュエータ２のループによりフィードバック制御系８が
形成され、メモリ５、加算器７、ドライバ３、アクチュ
エータ２の系によりフィードフォワード制御系９が形成
されている。

【０００４】このような構成において、まず、光ディス
ク１がターンテーブル上にセットされたら、スイッチＳ
Ｗ１，ＳＷ２をともにオフさせた状態でスピンドルモー
タにより光ディスク１を低速で回転させ、フィードバッ
ク制御系８による制御のみでトラックサーボをかける。
次に、スイッチＳＷ２をオンさせ、偏心成分検出部６に
おいてアクチュエータ２の駆動信号を取り込み、この信
号から光ディスク１の回転周波数成分の信号を検出す
る。検出されたこの信号は、光ディスク１の偏心量を表
しており、この信号から光ディスク１を実際に高速で回
転させた時にアクチュエータ２が光ディスク１の偏心に
追従するような駆動信号を生成するためのデータを算出
してメモリ５に記憶させる。

【０００５】引き続き、実際の記録又は再生動作時に
は、スピンドルモータにより光ディスク１を高速で回転
させながらトラックサーボをかける。この時は、スイッ
チＳＷ２をオフさせスイッチＳＷ１をオンさせる。従っ
て、アクチュエータ２はメモリ５からのデータとＤＳＰ
４からの信号とを加算器７で加算した信号に基づき駆動
される。ここに、メモリ５からのデータがフィードフォ
ワード制御用として併用されることとなる。

【０００６】このように予め光ディスク１の偏心量を調
べそれに基づきアクチュエータ２を駆動制御するフィー
ドフォワード制御と、実際のスポットのトラックからの
ずれ量を示すトラッキングエラー信号ＴＥに基づきアク
チュエータ２を駆動制御するフィードバック制御とを組
合せることで、アクチュエータ２のトラックサーボ制御
を行なうものである。これによれば、高速回転に対応す
るためにフィードバック制御におけるサーボ帯域を上げ
る必要なくトラックサーボをかけることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、フィードフ
ォワード制御で用いるデータは低速回転時のアクチュエ
ータ２の駆動信号から計算で求めたものであり、これが
実際の記録又は再生時に高速回転させた場合の光ディス
ク１の偏心に正確に追従することは難しく多少外れてし
まう。このずれ量が大きいほど、フィードバック制御の
負担が大きくなり、フィードフォワード制御を併用する
メリットが薄れ、高速回転に対応できなくなってしま
う。つまり、現実のフィードフォワード制御の精度は低
いといえる。

【０００８】書込み可能な光ディスクに対応して、再生
系と記録系とを持つ光ディスク装置の場合、一般に、再
生時と記録時とでは光ディスクの回転速度が異なるた
め、フィードフォワード制御のためのデータを確保する
ためのメモリ５としても、再生用メモリと記録用メモリ
とを持ち、再生時と記録時とで切換えて使用する必要が
ある。さらに、光ディスク１の半径位置によってその回
転速度を変えるＣＬＶ（線速一定）動作方式の場合に
は、その回転速度の変化に対応し得ることが要求される
が、この点も特に考慮されていない。

【０００９】そこで、本発明は、フィードフォワード制
御とフィードバック制御との組合せによりトラックサー
ボ制御を行なう上で、フィードフォワード制御の精度を
上げ、フィードバック制御の負担を軽減して高速回転に
対応し得る光ディスク制御装置を提供することを目的と
する。

【００１０】また、本発明は、光ディスクの回転速度を
異ならせる記録系と再生系とを有する場合に、フィード
フォワード制御のために少ないメモリで記録、再生に対
応できる光ディスク制御装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】さらに、本発明は、光ディスクの半径位置
によって回転速度を変えるＣＬＶ動作にも対応し得るフ
ィードフォワード制御でトラックサーボを行なえる光デ
ィスク制御装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
フィードフォワード制御とフィードバック制御との組合
せによりトラックサーボ制御を行なう光ディスク制御装
置において、フィードフォワード制御側の信号のゲイン
を調整するゲイン調整手段を備える。

【００１３】従って、フィードフォワード制御のための
信号を得る場合と実際の制御時とで光ディスクの回転速
度が異なるような事情があっても、実際の制御時にはゲ
イン調整手段によりフィードフォワード制御用の信号の
ゲインを調整することでその精度を向上させることがで
き、よって、フィードバック制御の負担を軽減して高速
回転の光ディスクのトラックサーボが可能となる。

【００１４】請求項２記載の発明は、記録系と再生系と
を有し、フィードフォワード制御とフィードバック制御
との組合せによりトラックサーボ制御を行なう光ディス
ク制御装置において、フィードフォワード制御側の信号
のゲインを調整するゲイン調整手段を備える。

【００１５】従って、基本的に請求項１記載の発明と同
様であるが、特に、記録系と再生系とを有し、その光デ
ィスクの回転速度が異なるような状況にあっても、記録
用と再生用とでフィードフォワード制御用の信号を共用
してそのゲインを変えることで簡単かつ適正に対処で
き、メモリを増やす必要がない。

【００１６】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の光ディスク制御装置において、前記ゲイン調整手段
は、光ディスクを回転させるスピンドルモータの回転速
度に応じてゲインを調整する。

【００１７】従って、請求項１又は２記載の発明を実現
する上で、光ディスクの回転速度が変化してもそれに応
じてフィードフォワード制御用の信号のゲインを調整す
ることで容易かつ適正に対処でき、ＣＬＶ動作方式にも
簡単に適用できる。

【００１８】請求項４記載の発明は、請求項３記載の光
ディスク制御装置において、前記ゲイン調整手段は、ゲ
イン可変なアンプと、光ディスクを回転させるスピンド
ルモータの回転速度に応じた周波数で出力されるＦＧ信
号に基づき前記光ディスクの回転速度を検出する速度検
出手段と、検出されたその回転速度に応じて前記アンプ
のゲインを設定する設定手段と、を備える。

【００１９】従って、スピンドルモータから出力される
ＦＧ信号を利用して回転速度を検出することで容易に請
求項３記載の発明を実現できる。

【００２０】請求項５記載の発明は、請求項１又は２記
載の光ディスク制御装置において、前記ゲイン調整手段
は、ゲイン可変なアンプと、光ディスクから読み出され
たウォブル信号に基づき前記光ディスクの回転速度を検
出する速度検出手段と、検出されたその回転速度に応じ
て前記アンプのゲインを設定する設定手段と、を備え
る。

【００２１】従って、光ディスクから読み出されるウォ
ブル信号を利用して回転速度を検出することで容易に請
求項１又は２記載の発明を実現できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
ないし図５に基づいて説明する。図７で示した部分と同
一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する（以下
の実施の形態でも同様とする）。本実施の形態では、フ
ィードフォワード制御系９中にゲイン調整手段１０が付
加されている。このゲイン調整手段１０は、メモリ５・
加算器７間に介在されてゲイン可変のアンプ１１と、ト
ラッキング誤差信号ＴＥに基づきこのアンプ１１のゲイ
ンを可変させるゲイン調整部１２とにより構成されてい
る。これにより、メモリ５から加算器７に出力されるフ
ィードフォワード用のデータ信号のゲインをアンプ１１
によって適宜可変させ得る構成とされている。ここに、
メモリ５には図７で説明した場合と同様に低速回転駆動
による偏心成分検出部６での偏心量の検出に基づき高速
回転に対応したデータが格納されているものとする。

【００２３】このような構成において、実際に光ディス
ク１をスピンドルモータにより高速回転させてトラック
サーボをかける方法について説明する。まず、光ディス
ク１を回転させ、フォーカスサーボ制御のみをかけた状
態でトラッキングエラー信号ＴＥを観測すると、光ディ
スク１の偏心のために図２（ａ）に示すように光スポッ
トがトラックを横切るので、図２（ｂ）に示すような波
形のトラッキングエラー信号ＴＥが得られる。このよう
な状況下に、スイッチＳＷ１のみをオンさせてメモリ５
に格納させたデータを用いるフィードフォワード制御の
みをかける。この際、アンプ１１のゲインは１に設定し
ておく。

【００２４】この場合、仮にメモリ５から得られるアク
チュエータ２の駆動信号によって光ディスク１の偏心に
完全に追従し得るとしたら、図３（ａ）に示すように光
スポットがトラックを横切ることはないので、図３
（ｂ）に示すような直線状のトラッキングエラー信号Ｔ
Ｅが得られる。しかし、実際には完全にはトラックに追
従できないので（図４（ａ）参照））、図４（ｂ）に示
すような波形のトラッキングエラー信号ＴＥが得られ
る。そこで、ゲイン調整部１２によりアンプ１１のゲイ
ンを適正に調整することにより、フィードフォワード制
御によるトラックからのずれを小さくさせることができ
る。即ち、フィードフォワード制御の精度が向上するた
め、フィードバック制御による負担を軽減させて適正な
トラックサーボ制御を行なうことができる。

【００２５】このようなゲイン調整のためのゲイン調整
部１２の構成例を図５に示す。まず、アクチュエータ２
側から入力されるトラッキングエラー信号ＴＥを２値化
してパルス信号を生成する２値化部１３が設けられてい
る。この２値化部１３により２値化されたパルス信号に
関してその立上り又は立下りでパルス数を計数するカウ
ンタ１４が設けられている。このカウンタ１４は光ディ
スク１が1回転する毎にリセットされるので、1回転にお
いて光スポットが横切るトラック数を計数することにな
る。このカウンタ１４からの計数値が入力されるゲイン
制御部１５は計数値が最も小さくなるように、即ち、光
スポットが横切るトラック数が少なくなるように、アン
プ１１のゲインを設定する。このようなアンプ１１のゲ
イン調整によりフィードフォワード制御によるずれ量が
最も小さくなるように設定できたら、そのゲイン設定に
て、フィードバック制御側をオンさせて実際のトラック
サーボを行なわせる。これにより、フィードフォワード
制御による精度を上げることができ、フィードバック制
御のサーボ帯域を上げることなく、より高速回転の光デ
ィスク１に対してトラックサーボを適正にかけることが
できる。

【００２６】ところで、記録系と再生系とを併せ持つ書
込み可能な光ディスク１に対する光ディスク装置の場
合、記録時と再生時とでは、一般に、光ディスク１の回
転速度が異なる。このように動作モードによって光ディ
スク１の回転速度が異なる場合であっても、各々別々の
メモリにデータを格納しておく必要はなく、メモリ５に
は再生時の回転速度に応じたデータのみ、或いは、逆
に、記録時の回転速度に応じたデータのみを保持させて
おき、各々の動作モードの回転速度に応じてゲイン調整
部１２によりアンプ１１のゲインを調整設定することに
より、各々の動作モードに適した精度の高いフィードフ
ォワード制御を伴うトラックサーボ制御を行なわせるこ
とができる。

【００２７】つづいて、本発明の第二の実施の形態を図
６に基づいて説明する。本実施の形態は、光ディスク１
をその半径位置によって回転速度を変えて回転駆動させ
るＣＬＶ動作方式の光ディスク装置の場合におけるフィ
ードフォワード制御を適正に行なわせる例である。この
ため、本実施の形態のゲイン調整手段１０は、光ディス
ク１を回転させるスピンドルモータが出力するＦＧ信号
（スピンドルモータ軸上に設けられたエンコーダに基づ
き発生する信号）に基づき光ディスク１の回転速度を検
出する速度検出手段である回転速度検出部１６と、この
回転速度検出部１６により検出されたその回転速度に応
じてアンプ１１のゲインを設定する設定手段であるゲイ
ン設定部１７とを備えている。即ち、回転速度検出部１
６はスピンドルモータが出力するＦＧ信号から光ディス
ク１の回転速度を検出しその回転速度に比例した信号を
出力する。ゲイン設定部１７ではこの信号に基づきアン
プ１１のゲインを適宜可変設定する。

【００２８】これにより、ＣＬＶ動作に伴い光ディスク
１の回転速度が変化してもフィードフォワード制御の精
度を損なうことなくフィートバック制御とともにトラッ
クサーボをかけることができる。

【００２９】なお、光ディスク１によっては、例えば、
回転制御等のための信号が予めウォブル（蛇行）させた
グルーブによるトラックとして形成され、このウォブル
信号の変調によりアドレス情報を記録してなるものもあ
るが、このような光ディスク１の場合であれば、光ディ
スク１の回転速度を検出する回転速度検出部１６は光デ
ィスク１から読み出されるウォブル信号からその回転速
度を検出して回転速度に比例した信号を出力するもので
あってもよい。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、フィード
フォワード制御のための信号を得る場合と実際の制御時
とで光ディスクの回転速度が異なるような事情があって
も、実際の制御時にはゲイン調整手段によりフィードフ
ォワード制御用の信号のゲインを調整するようにしたの
で、フィードフォワード制御の精度を向上させることが
でき、よって、フィードバック制御の負担を軽減させて
高速回転の光ディスクのトラックサーボを行なわせるこ
とができる。

【００３１】請求項２記載の発明によれば、基本的に請
求項１記載の発明と同様な効果が得られるが、特に、記
録系と再生系とを有し、その光ディスクの回転速度が異
なるような状況にあっても、記録用と再生用とでフィー
ドフォワード制御用の信号を共用してそのゲインを変え
ることで、メモリを増やすことなく、簡単かつ適正に対
処することができる。

【００３２】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は２記載の発明を実現する上で、光ディスクの回転速度
が変化してもそれに応じてフィードフォワード制御用の
信号のゲインを調整することで容易かつ適正に対処で
き、ＣＬＶ動作方式にも簡単に適用することができる。

【００３３】請求項４記載の発明によれば、スピンドル
モータの回転速度に応じた周波数で出力されるＦＧ信号
を利用して回転速度を検出することで容易に請求項３記
載の発明を実現することができる。

【００３４】請求項５記載の発明によれば、光ディスク
から読み出されるウォブル信号を利用して回転速度を検
出することで容易に請求項１又は２記載の発明を実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図２】フォーカスサーボ制御のみによる場合の説明図
である。

【図３】光スポットが理想的に追従する場合の説明図で
ある。

【図４】実際的な制御による場合の説明図である。

【図５】ゲイン調整部の構成例を示すブロック図であ
る。

【図６】本発明の第二の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図７】従来例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１光ディスク１０ゲイン調整手段１１アンプ１６速度検出手段１７設定手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィードフォワード制御とフィードバッ
ク制御との組合せによりトラックサーボ制御を行なう光
ディスク制御装置において、フィードフォワード制御側
の信号のゲインを調整するゲイン調整手段を備えること
を特徴とする光ディスク制御装置。
【請求項２】記録系と再生系とを有し、フィードフォ
ワード制御とフィードバック制御との組合せによりトラ
ックサーボ制御を行なう光ディスク制御装置において、
フィードフォワード制御側の信号のゲインを調整するゲ
イン調整手段を備えることを特徴とする光ディスク制御
装置。
【請求項３】前記ゲイン調整手段は、光ディスクを回
転させるスピンドルモータの回転速度に応じてゲインを
調整することを特徴とする請求項１又は２記載の光ディ
スク制御装置。
【請求項４】前記ゲイン調整手段は、ゲイン可変なア
ンプと、光ディスクを回転させるスピンドルモータの回
転速度に応じた周波数で出力されるＦＧ信号に基づき前
記光ディスクの回転速度を検出する速度検出手段と、検
出されたその回転速度に応じて前記アンプのゲインを設
定する設定手段と、を備えることを特徴とする請求項３
記載の光ディスク制御装置。
【請求項５】前記ゲイン調整手段は、ゲイン可変なア
ンプと、光ディスクから読み出されたウォブル信号に基
づき前記光ディスクの回転速度を検出する速度検出手段
と、検出されたその回転速度に応じて前記アンプのゲイ
ンを設定する設定手段と、を備えることを特徴とする請
求項１又は２記載の光ディスク制御装置。