JP2000156030A - 光学式記録媒体のドライブ装置 - Google Patents
光学式記録媒体のドライブ装置Info
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Abstract
振させることのない光学式記録媒体のドライブ装置を提
供すること。 【解決手段】 イコライザー12内に、第1のローパス
フィルター23と第2のローパスフィルター25とを備
え、微調サーボ時においては、ディスク1、ピックアッ
プ2、RF生成回路4、PLL回路6、分周器7、第1
のエラー信号生成回路8、アンプ20,21、加算器2
2、カットオフ周波数が数百Hzの第1のローパスフィ
ルター23、アンプ24、ドライバ13、スピンドルモ
ータ3からサーボループを形成する。また、粗調サーボ
時においては、ディスク1、ピックアップ2、RF生成
回路4、フレーム同期抜き取り回路5、第2のエラー信
号生成回路10、カットオフ周波数が数十〜数百Hzの
第2のローパスフィルター25、アンプ26,加算器2
2、第1のローパスフィルター23、アンプ24、ドラ
イバ13、スピンドルモータ3からサーボループを形成
する。
Description
光学式記録媒体のドライブ装置であって、微調サーボル
ープによる微調サーボと、粗調サーボループによる粗調
サーボとを切り換えてスピンドルサーボ制御を行う光学
式記録媒体のドライブ装置の技術分野に属するものであ
る。
D(Laser disk)等のディスクの記録や再生を行う装置
においては、スピンドルモータの回転制御が行われてい
るが、この制御には、微調サーボと粗調サーボの二種類
の方式がある。
FM(Eight to Fourteen Modulation)変調したRF信
号に基づいてPLL回路により再生クロック信号を抽出
し、この再生クロック信号と基準クロック信号との比較
により位相エラー信号と速度エラー信号を生成し、これ
らのエラー信号に基づいてスピンドルモータの駆動を制
御する方式である。
たRF信号から同期信号を抽出し、この同期信号と基準
クロック信号との比較により速度エラー信号を生成し、
この速度エラー信号に基づいてスピンドルモータの駆動
を制御をする方式である。
ような微調サーボと粗調サーボとを切り換えることによ
り、CD等の再生中のみならず、再生装置の起動時やサ
ーチ時等の再生クロックの抽出が行われない場合でも、
ある程度精度の高い回転制御を行っている。
来の方式によれば、粗調モードにおいては、例えば3値
制御された波形が直接スピンドルモータに入力されるた
め、その高周波成分によりスピンドルモータが不用な振
動を起こし、軸の共振が主因となるスピンドルモータ固
有の共振が発生するという問題があった。
方向に振るわせることになるため、その振動が外乱とな
って、トラッキングエラー信号の波形に共振波形が現
れ、トラッキングサーボの安定化を妨げるという問題が
あった。
調サーボ時においてスピンドルモータを共振させること
のない光学式記録媒体のドライブ装置を提供することを
課題としている。
記録媒体のドライブ装置は、前記課題を解決するため
に、光学式記録媒体を回転させるスピンドルモータを再
生クロック信号に基づいて制御する微調サーボループ
と、前記スピンドルモータをフレーム同期信号に基づい
て制御する粗調サーボループとが形成される光学式記録
媒体のドライブ装置であって、前記スピンドルモータの
制御のためのサーボ信号を、前記微調サーボループにお
ける微調サーボ信号、または前記粗調サーボループにお
ける粗調サーボ信号の何れかに切り換える切換手段と、
少なくとも前記微調サーボ信号から低周波成分を抽出す
る第1のフィルタと、前記第1のフィルタよりも低い周
波数成分を、前記粗調サーボ信号のみから抽出する第2
のフィルタとを備えたことを特徴とする。
ブ装置によれば、光学式記録媒体を回転させるスピンド
ルモータの制御のためのサーボ信号が、切換手段によ
り、再生クロック信号に基づく微調サーボループにおけ
る微調サーボ信号に切り換えられると、第1のフィルタ
においては、この微調サーボ信号から例えば数百Hzの
低周波成分が抽出され、微調サーボの特性に適合した信
号としてスピンドルモータのドライバに供給される。従
って、微調サーボループにおいて精度の高い速度制御が
行われることになる。
の制御のためのサーボ信号が、フレーム同期信号に基づ
く粗調サーボループにおける粗調サーボ信号に切り換え
られると、第2のフィルタにおいては、この粗調サーボ
信号のみから、前記第1のフィルタよりも低い周波数成
分が抽出され、スピンドルモータのドライバに供給され
る。従って、前記粗調サーボ信号に含まれる高周波成分
は、前記第2のフィルタによって除去されるので、この
粗調サーボ信号によるスピンドルモータの共振を大幅に
低減させつつ、粗調サーボにおけるサーボ動作が良好に
行われることになる。また、前記第2のフィルタによっ
て高周波成分除去の対象となる信号は、粗調サーボ信号
のみなので、前記微調サーボループにおける微調サーボ
の特性に影響を与えることがない。以上のように、本発
明によれば、微調サーボにおいては、精度の高いサーボ
が行われると共に、粗調サーボにおいてはスピンドルモ
ータの共振を大幅に低減させて良好なサーボ動作が行わ
れる。
ブ装置は、前記課題を解決するために、請求項1に記載
の光学式記録媒体のドライブ装置において、前記第1の
フィルタは数百Hz以下の周波数成分を抽出し、前記第
2のフィルタは数十〜数百Hz以下の周波数成分を抽出
することを特徴とする。
ブ装置によれば、前記第1のフィルタは、前記微調サー
ボ信号から、数百Hz以下の周波数成分を抽出するの
で、微調サーボの特性に適合した信号としてスピンドル
モータのドライバに供給される。従って、微調サーボル
ープにおいて精度の高い速度制御が行われることにな
る。また、前記第2のフィルタは、前記粗調サーボ信号
から、数十〜数百Hz以下の周波数成分を抽出するの
で、前記粗調サーボ信号によるスピンドルモータの共振
を大幅に低減させつつ、粗調サーボにおけるサーボ動作
が良好に行われることになる。また、前記第2のフィル
タによって高周波成分除去の対象となる信号は、粗調サ
ーボ信号のみなので、前記微調サーボループにおける微
調サーボの特性に影響を与えることがない。
ブ装置は、前記課題を解決するために、請求項1または
請求項2に記載の光学式記録媒体のドライブ装置におい
て、前記切換手段は、前記スピンドルモータの制御のサ
ーボループを、前記再生クロック信号を抽出する動作モ
ードにおいて前記微調サーボループに切り換え、前記再
生クロック信号を抽出しない動作モードにおいて前記粗
調サーボループに切り換えることを特徴とする。
ブ装置によれば、前記切換手段は、再生クロック信号を
抽出する動作モード、即ち通常の再生動作時等において
は、前記スピンドルモータの制御のためのサーボ信号
を、前記微調サーボ信号に切り換える。従って、前記ス
ピンドルモータの速度は、正確な再生クロック信号に基
づいて高い精度で一定速度に制御されることになる。ま
た、前記切換手段は、前記再生クロックを抽出しない動
作モード、つまり、装置の起動直後、あるいはサーチ動
作中においては、前記スピンドルモータの制御のサーボ
信号を、粗調サーボ信号に切り換える。従って、再生ク
ロック信号が抽出されない場合においても、前記変調信
号から抽出した同期信号に基づいてある程度精度の高い
速度制御が行われることになる。しかも、上述のよう
に、スピンドルモータの共振は低減されるので、粗調サ
ーボ時におけるトラックジャンプ制御あるいはトラッキ
ングサーボ制御を安定して行うことができる。
基づいて説明する。
ドライブ装置において、スピンドルモータの粗調サーボ
時に、例えば3値制御されるエラー信号からローパスフ
ィルターにより高域成分を除去し、スピンドルモータの
共振を減少させるものである。
置の概略構成を示す。
号が記録された光学式記録媒体としてのディスク1と、
ディスク1の情報トラックより記録された信号をレンズ
(図示せず)を通して読出すピックアップ2と、ディス
ク1を回転させるスピンドルモータ3と、ピックアップ
2により読出された読出信号を増幅し、RF信号をEF
M変調するRF信号生成回路4と、EFM変調されたR
F信号から同期信号としてのフレーム同期信号を抽出す
るフレーム同期抜き取り回路5と、内部に発振器(VC
O)を備えEFM変調されたRF信号に当該内部発振器
の出力を同期させて再生クロック信号を抽出するPLL
回路6と、PLL回路6から出力される再生クロック信
号を分周する分周器7と、分周された再生クロック信号
と基準クロック信号とを比較して、位相エラー及び速度
エラー信号を生成する第1のエラー信号生成手段8と、
図示しないマスタークロックを分周することにより得ら
れる基準クロック信号発生部9と、前記フレーム同期抜
き取り回路5からの出力と基準クロック信号とを比較し
速度エラー信号を生成する第2のエラー信号生成手段1
0と、図示しないマスタークロックを分周することによ
り得られる基準クロック信号発生部11と、前記第1の
エラー信号生成回路8または第2のエラー信号生成回路
10から出力されるエラー信号を、サーボの性能を引き
出すように成型するイコライザー12と、イコライザー
12からの出力をモータ駆動可能な信号として出力する
ドライバ13とを備えている。
調の流れに関しては記載を省略しているが、RF生成回
路4によりEFM変調及びCIRCによる誤り訂正符合
化されたRF信号を、図示しない信号処理回路によりE
FM復調及びCIRCによる誤り訂正復号等の行われた
16ビットのディジタル信号として生成し、図示しない
D/A変換器によりこの16ビットのディジタル信号を
アナログ信号に変換した後、ローパスフィルターにより
アナログ信号から可聴周波数帯域を通過させ、ノイズ分
を除去することにより、オーディオ信号を得ることがで
きる。
装置においては、ディスク1、ピックアップ2、RF生
成回路4、PLL回路6、分周器7、第1のエラー信号
生成回路8、イコライザー12、ドライバ13、及びス
ピンドルモーター3から構成る微調サーボループによる
微調サーボと、ディスク1、ピックアップ2、RF生成
回路4、フレーム同期抜き取り回路5、第2のエラー信
号生成回路10、イコライザー12、ドライバ13、及
びスピンドルモーター3から構成る粗調サーボ(ラフサ
ーボ)ループによる粗調サーボ(ラフサーボ)とを随時
切り換えて行うように構成されている。
及び第2のエラー信号生成手段10とイコライザー12
との間に、切換手段としてのスイッチSW1,SW2,
SW3を備え、PLL回路6から出力されるロック信号
がハイレベルの時にスイッチSW1,SW2が閉状態と
なり微調サーボループが形成され、PLL回路6から出
力されるロック信号がローレベルの時にスイッチSW3
が開状態となり粗調サーボループが形成されるように構
成されている。
形態におけるサーボ制御動作について説明する。
合には、微調サーボが行われる。PLL回路6の内部に
は電圧により発振周波数の制御が可能な発振器(VC
O)が備えられており、PLL回路6は、前記RF生成
回路4から出力されるEFM変調されたRF信号と、こ
の内部の発振器の出力信号とを同期させ、所定の再生ク
ロック信号を得るように、発振器を制御する。そして、
同期取りが行われると、PLL回路6からハイレベルの
ロック信号が出力され、スイッチSW1,SW2を導通
させる。
ロック信号は、分周器7によって1/nに分周された
後、第1のエラー信号生成回路8に供給され、この第1
のエラー信号生成回路8において、基準クロック信号発
生部9から出力される基準クロック信号と比較される。
そして、前記再生クロック信号の基準クロック信号から
の位相のずれが位相エラー信号としてスイッチSW1を
介してイコライザー12に供給されると共に、前記再生
クロック信号の基準クロック信号からの周波数のずれが
速度エラー信号としてスイッチSW2を介してイコライ
ザー12に供給される。この第1のエラー信号生成手段
から出力される位相エラー信号及び速度エラー信号の例
を図2に示す。図2に示すように、これらの位相エラー
信号及び速度エラー信号は、位相差(rad)または速度
差(v)に応じて比例出力される信号となる。
と加算器22と第1のローパスフィルター23と、アン
プ24が備えられており、前記スイッチSW1,SW2
を介して供給される位相エラー信号と速度エラー信号
は、アンプ20,21を介して加算器22により加算さ
れ、第1のローパスフィルター23に供給される。な
お、加算器22の入力は、スイッチSW4により、アン
プ21とアンプ26の何れかに接続されるように構成さ
れているが、前記ロック信号がハイレベルの場合には、
加算器22はアンプ21と接続されるため、前記速度エ
ラー信号はアンプ21を介して加算器22に供給され
る。
オフ周波数が数百Hz(例えば500〜700Hz)に
設定されており、スピンドルサーボに適した周波数成分
を抽出する。このようにして抽出された信号は、アンプ
24を介してドライバ13に出力され、ドライバ13
は、前記イコライザー12からの出力信号をスピンドル
モータ3において駆動可能な信号として出力する。その
結果、スピンドルモータ3は、前記位相ずれ及び速度ず
れを修正するように回転が制御される。
調サーボにより、CDの回転数は200〜500rpm
の範囲で高い精度で一定に制御され、良好な再生動作が
行われることになる。
サーボは、上述したように、PLL回路6から出力され
るロック信号がローレベルになった時に行われる。例え
ば、装置の起動時や、サーチ動作中、あるいはトラック
ジャンプ動作中、更には再生動作直前の通常のスピンド
ルサーボへの引き込み過程等において、前記ロック信号
はローレベルに切り換えられ、上述したスイッチSW
1,SW2は開放され、スイッチSW3が閉状態とな
り、第2のエラー信号生成回路10の出力がスイッチS
W3を介してイコライザー12に供給される。
される信号は、前記フレーム同期抜き取り回路5によっ
て抽出されたフレームシンク信号である。前記RF生成
回路4から出力されるEFM変調されたRF信号にはフ
レーム毎に同期信号が含まれており、フレーム同期抜き
取り回路5は、このEFM変調されたRF信号から同期
信号のみを抜き取ると共に、所定のしきい値との比較に
より、方形波状のフレームシンク信号を抽出する。
ラー信号生成回路10において、基準クロック信号発生
部11から出力される基準クロック信号と比較され、前
記フレームシンク信号の基準クロック信号に対する周波
数のずれが速度エラー信号としてスイッチSW3を介し
てイコライザー12に供給される。
ら出力される速度エラー信号は、図3(B)に示すよう
に3値制御された信号となる。例えば、図3(A)に示
すように、フレームシンク信号のパルス幅T1が基準の
クロックのパルス幅よりも長い場合には、図3(B)に
示すようにパルス幅T2の加速パルス信号が出力され
る。また、期間T3が基準のクロックのパルス幅と等し
いパルス幅であるとすると、この場合には出力はゼロに
なる。更に、パルス幅T5は基準クロック信号のパルス
幅よりも短いので、パルス幅T6の減速パルスが出力さ
れる。
0,21と加算器22と第1のローパスフィルター23
と、アンプ24の他に、図1に示すように第2のローパ
スフィルター25と、アンプ26とが備えられており、
前記スイッチSW3を介して供給される3値制御された
速度エラー信号は、第2のローパスフィルター25に供
給される。
オフ周波数が数十〜数百Hz(例えば20〜200H
z)に設定されており、図4(A)に示すような3値制
御された速度エラー信号の高周波成分をカットして、図
4(B)に示すような比較的緩やかに変化する速度エラ
ー信号を出力する。
換えられた前記ロック信号によりアンプ26側に切り換
えられたスイッチSW4を介して加算器22に供給され
るが、スイッチSW1は開放状態であるため、信号の加
算が行われることなく、第1のローパスフィルター23
に供給される。第1のローパスフィルター23は、上述
したようにカットオフ周波数が数百Hzに設定されてい
るため、前記第2のローパスフィルター25を通過した
信号はそのまま第1のローパスフィルター23を通過
し、アンプ24を介してドライバ13に供給される。
すような、高周波成分が除去され、比較的緩やかに変化
する3値制御された速度エラー信号が供給されることに
なるため、スピンドルモータ3の共振を従来よりも大幅
に減少させることができ、ディスク1の揺れを大幅に低
減させることができる。従って、トラッキングエラー信
号における共振波形の発生も大幅に減少させることがで
き、精度の高いトラックジャンプ制御またはトラッキン
グサーボ制御が行われることになる。
アンプ21と加算器22の間に設けた例について説明し
たが、第2のローパスフィルター25の方が第1のロー
パスフィルター23よりもカットオフ周波数が低いた
め、第1のローパルスフィルター23とアンプ24の間
にスイッチSW4を設けるように構成しても良い。
の装置との比較により、より一層明らかにすることがで
きる。図5は従来のドライブ装置の概略構成を示すブロ
ック図である。なお、図1に示す本発明のドライブ装置
との共通箇所には同一符合を付して説明を省略する。
おいては、イコライザー12に第2のローパスフィルタ
ー25とアンプ26とスイッチSW4が備えられていな
いため、粗調サーボ時において、第2のエラー信号生成
回路10から出力される図4(A)に示すような3値制
御された速度エラー信号は、そのままアンプ21、ロー
パスフィルター23、及びアンプ24を介してドライバ
13に供給されてしまう。その結果、この3値制御され
た速度エラー信号に含まれる高周波成分により、スピン
ドルモータ3が不用な振動を発生させ、主にスピンドル
モータ3の軸が共振することにより、スピンドルモータ
3に固有の共振が発生してしまう。
平方向に振るわせるので、その信号が外乱となってトラ
ッキングエラー信号の波形に共振波形として現れてしま
い、トラックジャンプ制御あるいはトラッキングサーボ
制御に悪影響を及ぼすという問題があった。
ザー12にはローパスフィルター23が設けられている
が、このローパスフィルター23は、スピンドルモータ
3の一定速度制御に要求される一般的な特性を得るため
に、数百Hzのカットオフ周波数を有するように設定さ
れており、図4(A)に示すような信号に含まれる高周
波成分については除去することができず、上述したよう
なスピンドルモータ3の共振を防止することができな
い。
るには、前記3値制御された速度エラー信号を数十Hz
〜数百Hzにカットオフ周波数が設定されたローパスフ
ィルターを必要とするが、このようなローパスフィルタ
ーを、第1のローパスフィルター23の位置に置いてし
まうと、サーボ特性として満足の得られないものとなっ
てしまう。
おいては、上述したように、イコライザー12にカット
オフ周波数が数百Hzの第1のローパスフィルター23
と、カットオフ周波数が数十〜数百Hz以下の第2のロ
ーパスフィルター25とを備え、微調サーボ時において
は、カットオフ周波数が数百Hzの第1のローパスフィ
ルター23を用いてサーボ制御を行うことにより、良好
なサーボ特性を得ることができると共に、粗調サーボ時
においては、カットオフ周波数が数十〜数百Hz以下の
第2のローパスフィルター25を用いてサーボ制御を行
うことにより、スピンドルモータ3における共振の発生
を大幅に低減することができる。
て、ブラシ付きのモータを用いた場合でも、また、ブラ
シレスのモータを用いた場合の何れにも有効な手法であ
る。
時に第2のエラー信号生成回路10から出力されるエラ
ー信号として、3値制御された信号を用いた例について
説明したが、本発明はこのような構成に限定されるもの
ではなく、その他の多値制御された信号に対しても有効
である。
速のドライブ装置について本発明を適用した例である
が、本発明はこのような構成に限定されるものではな
く、例えばn倍速のドライブ装置に対しては、第2のエ
ラー信号生成回路から出力される速度エラー信号の周波
数も高くなるので、第2のローパスフィルター25のカ
ットオフ周波数を上述した実施形態の場合と同じ周波数
か、あるいは前記速度エラー信号の周波数に応じて適宜
高い周波数に設定すれば良い。
のドライブ装置に本発明を適用した例について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、CD−R
OM、CD−R、CD−R/W、あるいはDVD、DV
D−RAM、DVD−ROMのドライブ装置にも適用可
能である。
光学式記録媒体のドライブ装置によれば、スピンドルモ
ータの制御のためのサーボ信号を、微調サーボループに
おける微調サーボ信号、または粗調サーボループにおけ
る粗調サーボ信号の何れかに切り換える切換手段と、少
なくとも前記微調サーボ信号から低周波成分を抽出する
第1のフィルタと、前記第1のフィルタよりも低い周波
数成分を、前記粗調サーボ信号のみから抽出する第2の
フィルタとを備えたので、微調サーボループにおいては
精度の高い速度制御を行うことができると共に、粗調サ
ーボループにおいては高周波成分が除去された粗調サー
ボ信号によりスピンドルモータの共振を大幅に低減させ
つつ、粗調サーボにおけるサーボ動作を良好に行うこと
ができる。更に、前記第2のフィルタによって高周波成
分除去の対象となる信号は、粗調サーボ信号のみなの
で、前記微調サーボループにおける微調サーボの特性を
適正に保つことができる。
ブ装置によれば、前記第1のフィルタにより数百Hz以
下の周波数成分を抽出し、前記第2のフィルタにより数
十〜数百Hz以下の周波数成分を抽出するように構成し
たので、微調サーボの特性に適合した信号をスピンドル
モータのドライバに供給して微調サーボループにおいて
精度の高い速度制御を行うことができると共に、粗調サ
ーボ信号におけるスピンドルモータを共振させる周波数
成分を確実に除去することにより、当該スピンドルモー
タの共振を大幅に低減させつつ、粗調サーボにおけるサ
ーボ動作を良好に行うことができる。更に、前記第2の
フィルタによって高周波成分除去の対象となる信号は、
粗調サーボ信号のみなので、前記微調サーボループにお
ける微調サーボの特性に適正に保つことができる。
ブ装置によれば、回転駆動手段についてのサーボループ
を、再生クロック信号を抽出する動作モードにおいて微
調サーボループに切り換え、再生クロック信号を抽出し
ない動作モードにおいて粗調サーボループに切り換える
ようにしたので、回転駆動手段の速度を正確な再生クロ
ック信号に基づいて高い精度で一定速度に制御すること
ができると共に、再生クロック信号が抽出されない場合
でも、変調信号から抽出した同期信号に基づいてある程
度精度の高い速度制御を行うことができる。しかも、上
述のように、回転駆動手段の共振は低減されるので、粗
調サーボ時におけるトラックジャンプ制御あるいはトラ
ッキングサーボ制御を安定して行うことができる。
ブ装置の構成を示すブロック図である。
ープ内の第1のエラー信号生成回路から出力される位相
エラー信号及び速度エラー信号を示す図である。
ープ内の第2のエラー信号生成回路から出力される速度
エラー信号の生成動作を示す図であり、(A)はフレー
ム同期抜き取り回路から出力さけるフレームシンク信
号、(B)は(A)のフレームシンク信号と基準クロッ
ク信号との比較の結果生成される3値制御された速度エ
ラー信号を示す図である。
サーボループにおいて、第2のローパスフィルターに入
力される前の3値制御された速度エラー信号を示す図、
(B)は第2のローパスフィルターを通過しアンプによ
り増幅された3値制御された速度エラー信号を示す図で
ある。
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】 光学式記録媒体を回転させるスピンドル
モータを再生クロック信号に基づいて制御する微調サー
ボループと、前記スピンドルモータをフレーム同期信号
に基づいて制御する粗調サーボループとが形成される光
学式記録媒体のドライブ装置であって、 前記スピンドルモータの制御のためのサーボ信号を、前
記微調サーボループにおける微調サーボ信号、または前
記粗調サーボループにおける粗調サーボ信号の何れかに
切り換える切換手段と、 少なくとも前記微調サーボ信号から低周波成分を抽出す
る第1のフィルタと、 前記第1のフィルタよりも低い周波数成分を、前記粗調
サーボ信号のみから抽出する第2のフィルタとを備え
た、 ことを特徴とする光学式記録媒体のドライブ装置。 - 【請求項2】 前記第1のフィルタは数百Hz以下の周
波数成分を抽出し、前記第2のフィルタは数十〜数百H
z以下の周波数成分を抽出することを特徴とする請求項
1に記載の光学式記録媒体のドライブ装置。 - 【請求項3】 前記切換手段は、前記スピンドルモータ
の制御のサーボループを、前記再生クロック信号を抽出
する動作モードにおいて前記微調サーボループに切り換
え、前記再生クロック信号を抽出しない動作モードにお
いて前記粗調サーボループに切り換えることを特徴とす
る請求項1または請求項2に記載の光学式記録媒体のド
ライブ装置。
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