JPH0227529A - トラッキングサーボ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光ディスクドライブ装置におけるトラッキン
グサーボのトラックジャンプの高速化に関する。

［従来の技術］ 光ディスクドライブ装置におけるトラッキングサーボと
は、光ディスクの溝に沿ってレーザ光を照射させるため
のディスクの径方向へのサーボである。ディスクの中心
軸のずれや真円度、あるいはモータの軸振れ等に伴う外
乱は、偏芯量としてトラッキングサーボに影響する。そ
のため、その偏芯量に追従してトラッキングサーボをか
ける必要がある。また、光学ヘッドを乗せているスライ
ド系も偏芯成分の低周波成分を取り除くために、トラッ
キングアクチュエータ（対物レンズを持った可動部で、
このアクチュエータの移動によりレーザ光を光ディスク
の溝の上に当てる）と協調サーボ（複数の可動系が同時
に動いてサーボをかけること）を構成している。以下ト
ラッキングサーボとは協調サーボをいう。

一方トラックジャンプとは、トラッキングサーボのかか
つている現在の溝位置から内径または外径方向の溝へ移
動することをいう、この場合の移動動作は次の通りであ
る。フォーカスサーボ（焦点制御）をかけたままで、ま
ずトラッキングサーボをオフにして径方向の可動部を移
動目標分だけ動かす、そこであらためてトラッキングサ
ーボをオンとする。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、トラックジャンプでは、渭芯成分やスラ
イドの位置精度の悪さ等により、−度に多数のトラック
をジャンプすることは大変難しい。

そこで通常トラックジャンプは１回１トラックジヤンプ
とし、それを設定回数だけ繰り返すことにより目標位置
までジャンプさせている。

しかしこの手法では、スライド系のレスポンスが悪いた
め、サーボ系を安定させるためにトラックジャンプの間
隔を４ｍｓ　ｅ　ｃもとることになり、数百トラックを
ジャンプするのに長時間かかるという問題があった。

本発明の目的は、このような点に鑑みてなされたもので
、光ディスクドライブのトラックジャンプの高速化を図
ったトラッキングサーボ装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明は、高速のプ
ロセッサと、 このプロセッサからの出力をアナログ信号に変換しトラ
ッキングアクチュエータおよびスライドモータを駆動す
るための信号を出力するディジタル・アナログ変換器と
、 トラッキングエラー信号およびトラッキングアクチュエ
ータの駆動電流を前記プロセッサでモニタするためにこ
れらのアナログ信号をディジタル信号に変換するアナロ
グ・ディジタル変換器と、トラッキングエラー信号のゼ
ロクロス点を検出するための比較器と、 スライドモータの回転数に比例したパルスを出力するス
ライドエンコーダと、 スピンドルモータの回転数に是偏したパルスを出力する
スピンドルエンコーダト、 前記比較器の出力によりトラッキングエラー信号のゼロ
クロスの回数をカウントすると共に、前記スライドモー
タの回転数およびスピンドルモータの回転数を計数する
カウンタ回路と、前記プロセッサによりオン・オフ制御
され、トラッキングサーボをオンまたはオフするための
スイッチと、 このスイッチの出力を前記トラッキングアクチュエータ
の駆動信号に加算する加算器 を具備したことを特徴とする。

［作用］ 本発明では、次の手順によりｎトラックジャンプを行う
。

（１）トラッキングエラー信号をモニタしてトラッキン
グ引き込み点を検出し、２つのトラッキング引き込み点
間で発生するトラッキングエラー信号のゼロクロスの回
数ｍをカウンタ回路により求める。

（２）引き込み点でトラッキングサーボをオンにしアク
チュエータのコイル電流をアナログ・ディジタル変換器
を介してモニタする。

（３）次にフォーカスサーボはオンとしたままでトラッ
キングサーボを引き込み点でオフにする。

（４）前記（２）で求めたコイル電流でアクチュエータ
を駆動しその位置をホールドし、トラッキングサーボを
オフにする。

（５）引き込み点を基準にして比較信号をカウントしな
がらスライドモータを駆動してトラックピッチ×ｎ　（
ｎはトラックジャンプ数）だけ移動させる。移動中にカ
ウントした比較信号の出力パルス数Ｐと、スピンドルエ
ンコーダからのパルス数をカウントして２相パルスのカ
ウント数Ｑを求める。

（６）引き込み点でトラッキングサーボをオンとしその
トラック上でスチルさせておく。

（７）プロセッサにおいて、残りジャンプ数Ｙを次式に
基づいて求める。

Ｙ＝ｎ−［Ｐ−ｍＸＱ］ （８）残りのジャンプ数は１回１トラックのジャンプを
繰り返す。

［実施例コ 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明に係るトラッキングサーボ装置の一実施
例を示す要部構成図である０図において、１はサーボ用
の高速プロセッサ（以下ＣＰＵと略す）、２はプロセッ
サの出力データをアナログ信号に変換するディジタル・
アナログ変換器（以下ＤＡ変換器という）、３はＤＡ変
換器の出力とトラッキングエラー信号とを加算する加算
器である。なお、トラッキングエラー信号はトラッキン
グにおいて異常があった場合に光学系から発せられる。

４は電流出力型のトラッキングアクチュエータ駆動用パ
ワーアンプ、５は光ヘッドをディスクの径方向へ移動す
るためのトラッキングアクチュエータ、６はトラッキン
グアクチュエータ電流を電圧に変換して検出するための
センス抵抗、７はプロセッサにより制御されるアナログ
・ディジタル変換器（以下ＡＤ変換器という）、８はス
ライドモータを駆動するためのスライドモータ駆動用パ
ワーアンプ、９はスライドモータで、ディスクの径方向
へスライド（移動）させるための駆動モータである。

１０はスライドモータの回転軸と連結されスライドモー
タの回転数よりその位置を検出するためのエンコーダで
、スライド位置に対応したパルスを出力する。

１１はトラッキングエラー信号のゼロクロスを検出する
比較器である。

１３は光デイスク回転用のスピンドルモータ、１４はス
ピンドルモータの回転軸と連結しその回転数に対応した
パルスを出力するスピンドルエンコーダである。

１２はカウンタ回路で、比較器１１より出力されるパル
ス数すなわちゼロクロスの数の計数、スライドエンコー
ダ１０の出力パルス数の計数、スピンドルエンコーダ１
４の出力パルス数の計数をそれぞれ行うものである。

１５はトラッキングサーボをオン・オフするためのスイ
ッチで、このスイッチはＣＰＵＩにより制御される。

このような構成における動作を次に説明する。

トラッキングサーボ系はＣＰＵＩにより制御されている
。ＤＡ変換器２を介して与えられるＣＰＵからのデータ
により、パワーアンプ８経由でスライドモータ９が駆動
される。スライドモータの位置を、スライドエンコーダ
１０からのパルスをカウンタ回路１２でカウントするこ
とにより検出し、トラッキングアクチュエータ５を駆動
してヘッドをディスク上に移動させる。

トラッキングサーボを動作させるときは次のようにする
。トラッキングエラー信号をＡＤ変換器７でモニタして
いて、エラー信号がゼロクロスするとスイッチ１５をオ
ンにし、トラッキングサーボを動作させる。このとき、
トラッキングエラーは、ＡＤ変換器７でモニタされてお
り、エラー信号の低周波成分のみをＣＰＵＩで検出し、
ＤＡ変換器２を通してスライドモータ９を駆動して補正
するようにしている。

第２図はフォーカスサーボ（焦点制御）のみをかけた時
のトラッキングエラーその池の信号を示す図である。デ
ィスクが回転する時、偏芯があるとディスク上の清を横
切るため、エラー信号が同図（ａ）のように波打つ、エ
ラー信号がゼロをクロスする間隔が広い場所は、偏芯成
分の最内周または最外周トラック上にある時で、このと
きは溝を横切る速度が一番遅くなる。波打ったエラー曲
線はディスク１回転に対し繰り返し信号となっているの
が分かる。トラッキングサーボをオンとする位置は、引
き込み点ＰＬ、Ｐ２　（ゼロクロス間隔の広い位置の、
正から負へまたは負から正へ向かうときのゼロクロス点
）で行われる。これはトラッキングサーボが安定して溝
上にかかるためである。

同図（ｂ）に示す信号は、スピンドルモータのエンコー
ダからの信号（２相パルスという）であり、モータ１回
転に対し１パルス発生する。

同図（ｃ）に示す信号は、トラッキングエラー信号を比
較器１１でゼロレベルに対し比較した出力信号である。

次に高速トラックジャンプ（１回のトラックジャンプ）
のシーケンスについて説明する。

（１）第２図（ａ）に示すトラッキングエラー信号をＡ
Ｄ変換器７でモニタし、ゼロクロス間隔の一番広い位置
のトラッキング引き込み点Ｐｉ、Ｐ２を見つける。この
点Ｐ１が同図（ｂ）に示す２相パルスに対し同図（ｃ）
に示す比較信号の何カラント目であるかを検出して、引
き込み点の位置を知る。この引き込み点は偏芯成分の最
内周または最外周である。この点の位置は、ディスクの
径によらずほぼ一定となっている。

そして、第２図（ａ）の引き込み点Ｐ１と２２の間で同
図（Ｃ）の比較信号が何パルス到来するか第１図に示す
カウンタ１２により知る。これをｍとする。このパルス
数がディスクの１回転での潜芯量に相当し、通常１回転
当りのパルス数はディスクの径によらずほぼ一定である
（±１カウントの誤差程度）。

（２）引き込み点でトラッキングサーボをオンにし引き
込み点でスチルをさせておく、ディスク上の溝はスパイ
ラル状！（渦巻型）になっているので、ディスクが回転
している時は１回転に１回トラックジャンプを径の内側
方向に行い、元のトラック上に戻る。これをスチルとい
う。

協調サーボ時、スライド系はディスクの偏芯に追従して
いるが、変位の一番大きな引き込み点では十分にスライ
ド系は移動していない、このため、引き込み点（（ｉ芯
の最内周または最外周）ではトラッキングアクチュエー
タは可動範囲のかなり検測にある。

この引き込み点でのトラッキングアクチュエータのコイ
ル電流（センス抵抗６により電圧として検出される）を
ＡＤ変換器７を介してモニタし、予め測定しておく。

（３）トラックジャンプをするには、フォーカスサーボ
はオンとしたままトラッキングサーボを引き込み点にて
オフにする。

（４）その直後に前記（２）で求めたアクチュエータコ
イル電流をＤＡ変換器２を介して出力しアクチュエータ
位置をホールドする。

スライド系は慣性が大きいなめサーボオフとした後も移
動しそうであるが、トラッキングオフとする点は最内周
または最外周であり、スライド系が制止している点であ
りそのような移動はない。

この方式でトラッキングをオフにすれば、引き込み点に
おけるトラックは、トラッキングをオンとしたトラック
と同一のものとなる。したがって、偏芯によらずサーボ
オフ状態としても常に同じトラックを見つけることがで
きる。

（５）引き込み点を基準にして比較信号をカウントしな
がらスライドをトラックピッチ（１，６μｍ）ｘｎだけ
動かす、このときスライドの移動距離はスライドエンコ
ーダ１０からのエンコーダパルスをカウンタ回路１２で
カウントして知り、位置制御をＣＰＵ１が行っている。

移動中にカウントしな比較信号数Ｐと、この間何回転し
たかをスピンドルエンコーダからのパルス数をカウント
してＺ相のカウント数Ｑを求める。

なお、スライド位置制御の精度は悪く、±２０μｍ（±
１３トラック）程度である。

（６）引き込み点でトラッキングサーボをオンとし、そ
のトラック上でスチルをさせる。

（７）プロセッサにより、残りジャンプ数Ｙを次式によ
り求める。

Ｙ＝ｎ−（Ｐ−ｍＸＱ） ここに、ｎは、設定トラックジャンプ数Ｐは、移動中の
比較パルス数 Ｑは、移動中の回転数 ｍは、１回転での比較パルス （８）残りのジャンプ数は、最大１３回のジャンプであ
る。最大で１３回程度のトラックジャンプであれば、１
回１トラックのジャンプを１３回繰り返しても時間的に
は問題にならないので、ジャンプを繰り返し行う。

以上でｎトラックの高速トラックジャンプが終了する。

この高速トラックジャンプで効果があるのは２０トラッ
ク以上のトラックジャンプで、それ以内では従来方式の
１回１トラックのトラックジャンプシーゲンスで行う方
が得策である。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明によれば、ディスク
の偏芯量やスライド系の位置制御精度に影響されない、
高速のトラックジャンプを可能とする。そしてこれによ
り今まで時間のかかっていた様々な計測が高速化できる
効果がある。また、従来では一度トラッキングサーボを
オフにすると同じトラックにトラッキングをかけるのが
大変難しかったけれども、本発明によればそれが容易で
あるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るトラッキングサーボ装置の一実施
例を示す構成図、第２図はフォーカスサーボ（焦点制御
）のみをかけた時の各部の波形を示す図である。 １・・・高速プロセ、ツサ、２・・・ＤＡ変換器、３・
・・加算器、４・・・トラッキングアクチュエータ駆動
用パワーアンプ、５・・・トラッキングアクチュエータ
、６・・・センス抵抗、７・・・ＡＤ変換器、８・・・
スライドモータ駆動用パワーアンプ、９・・・駆動モー
タ、１０・・・ニジ１コーダ、１１・・・比較器、１３
・・・スピンドルモータ、１４・・・スピンドルエンコ
ーダ、１２・・・カウンタ回路、１５・・・スイッチ。 第 図 スじ１ンドルエンコ−７＋ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光ディスクドライブ装置においてトラックジャンプを行
   うトラッキングサーボ装置であって、高速のプロセッサ
   と、 このプロセッサからの出力をアナログ信号に変換しトラ
   ッキングアクチュエータおよびスライドモータを駆動す
   るための信号を出力するディジタル・アナログ変換器と
   、 トラッキングエラー信号およびトラッキングアクチュエ
   ータの駆動電流を前記プロセッサでモニタするためにこ
   れらのアナログ信号をディジタル信号に変換するアナロ
   グ・ディジタル変換器と、トラッキングエラー信号のゼ
   ロクロス点を検出するための比較器と、 スライドモータの回転数に比例したパルスを出力するス
   ライドエンコーダと、 スピンドルモータの回転数に比例したパルスを出力する
   スピンドルエンコーダと、 前記比較器の出力によりトラッキングエラー信号のゼロ
   クロスの回数をカウントすると共に、前記スライドモー
   タの回転数およびスピンドルモータの回転数を計数する
   カウンタ回路と、 前記プロセッサによりオン・オフ制御され、トラッキン
   グサーボをオンまたはオフするためのスイッチと、 このスイッチの出力を前記トラッキングアクチュエータ
   の駆動信号に加算する加算器 を具備し、以下の手順によりｎトラックジャンプを行う
   ようにしたことを特徴とするトラッキングサーボ装置。 （１）トラッキングエラー信号をモニタしてトラッキン
   グ引き込み点を検出し、２つのトラッキング引き込み点
   間で発生するトラッキングエラー信号のゼロクロスの回
   数ｍをカウンタ回路により求める。 （２）引き込み点でトラッキングサーボをオンにしアク
   チュエータのコイル電流をアナログ・ディジタル変換器
   を介してモニタする。 （３）次にフォーカスサーボはオンとしたままでトラッ
   キングサーボを引き込み点でオフにする。 （４）前記（２）で求めたコイル電流でアクチュエータ
   を駆動しその位置をホールドし、トラッキングサーボを
   オフにする。 （５）引き込み点を基準にして比較信号をカウントしな
   がらスライドモータを駆動してトラックピッチ×ｎ（ｎ
   はトラックジャンプ数）だけ移動させる、移動中にカウ
   ントした比較信号の出力パルス数Ｐと、スピンドルエン
   コーダからのパルス数をカウントしてＺ相パルスのカウ
   ント数Ｑを求める。 （６）引き込み点でトラッキングサーボをオンとしその
   トラック上でスチルさせておく。（７）プロセッサにお
   いて、残りジャンプ数Ｙを次式に基づいて求める。 Ｙ＝ｎ−［Ｐ−ｍ×Ｑ］ （８）残りのジャンプ数は１回１トラックのジャンプを
   繰り返す。