JPH08106638A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents
光学的情報記録再生装置Info
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- JPH08106638A JPH08106638A JP6241275A JP24127594A JPH08106638A JP H08106638 A JPH08106638 A JP H08106638A JP 6241275 A JP6241275 A JP 6241275A JP 24127594 A JP24127594 A JP 24127594A JP H08106638 A JPH08106638 A JP H08106638A
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- G11B7/0941—Methods and circuits for servo gain or phase compensation during operation
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Abstract
ーカスサーボを行うことができ、しかも低速のCPUで
サーボ処理を行えるようにする。 【構成】 ディスクを介した光ビームの検出信号をもと
にフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を生成
する誤差信号生成回路2と、フォーカス誤差信号及びト
ラッキング誤差信号を所定の周期でサンプリングするA
/Dコンバータ6と、所定の周期ごとにサンプリングさ
れたフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号をも
とにサーボ処理を行うCPU7とを有する装置におい
て、フォーカス誤差信号を生成する誤差信号生成回路2
の出力に設けられた周波数特性が急峻な特性を有するフ
ィルタ5と、CPU7へのフォーカス誤差信号を動作モ
ードに応じて誤差信号生成回路2のフォーカス誤差信号
またはフィルタ5のフォーカス誤差信号に選択的に切り
換えるスイッチ15を設ける。
Description
再生する光学的情報記録再生装置に関し、特に記録媒体
に照射する光ビームの焦点を制御するフォーカス制御装
置に関するものである。
トラッキングサーボ及びフォーカスサーボのサーボ制御
装置を示したブロック図である。ここでは、デジタル信
号処理によってトラッキング及びフォーカスを制御する
サーボ制御装置の例を示している。図7において、まず
情報の記録、再生時には、光ヘッド(図示せず)から光
ディスクなどの記録媒体に光ビームが照射され、記録媒
体からの反射光は光センサ1で受光される。光センサ1
は複数に分割された多分割光センサであり、その光セン
サ1の各検出片の受光信号はそれぞれ誤差信号生成回路
2に送られる。誤差信号生成回路2では、光センサ1の
各検出片の受光信号をもとに光ビームのトラッキング誤
差を示すトラッキング誤差信号、及びフォーカス誤差を
示すフォーカス誤差信号がそれぞれ生成される。トラッ
キング誤差信号の検出方法としては例えばプッシュプル
法、フォーカス誤差信号の検出方法としては例えば非点
収差法などが採用されている。
グ誤差信号はフィルタ3を通って2チャンネルのA/D
コンバータの一方のチャンネルに出力され、フォーカス
誤差信号は他方のチャンネルに出力される。フィルタ
3,4は例えば1次のローパスフィルタである。ここ
で、A/Dコンバータ6にはクロック回路14から一定
周期のクロック信号が入力されており、A/Dコンバー
タ6ではこのクロック信号によってトラッキング誤差信
号及びフォーカス誤差信号がそれぞれデジタル信号に変
換される。一方、クロック回路14のクロック信号はC
PU7に割り込み信号として入力され、CPU7ではこ
の割り込み信号が入力されると、現在の処理を中断して
トラッキング制御及びフォーカス制御のサーボ処理が行
われる。
ると、そのときのA/Dコンバータ6のトラッキング誤
差信号及びフォーカス誤差信号のデジタル値が読み出さ
れ、その値をもとにトラッキング及びフォーカスの位相
補償及びゲイン演算が行われる。トラッキング位相補償
の演算結果はD/Aコンバータ8を介してドライバ10
に出力され、フォーカス位相補償の演算結果はD/Aコ
ンバータ9を介してドライバ11にそれぞれ出力され
る。そして、ドライバ10から演算結果に応じた駆動信
号がトラッキングアクチュエータ12に出力され、ドラ
イバ11からも同様に演算結果に応じた駆動信号がフォ
ーカスアクチュエータ13に出力される。これにより、
光ビームを媒体面に収束させる対物レンズ(図示せず)
はトラッキング方向及びフォーカス方向にそれぞれ制御
され、光ヘッドから射出された光ビームがトラックの中
心に位置し、かつ合焦状態を維持するようにフィードバ
ックがかけられる。以上で割り込み時のサーボ処理が終
了し、以後CPU7ではクロック回路14からの割り込
みが入るごとに同様のサーボ処理が行われ、このように
一定周期でサーボ処理を行うことで、トラッキング制御
及びフォーカス制御が行われる。
来のサーボ制御装置では、光学部品の収差や光学調整誤
差などによってフォーカス誤差信号にトラッキング誤差
信号の成分が混入した場合、本来のフォーカス誤差信号
ではないフォーカス誤差信号中のトラッキング誤差信号
成分を一定周期でサンプリングすることになるので、混
入するトラッキング誤差信号成分の大きさや周波数によ
っては、フォーカスサーボを乱す外乱になるという問題
があった。特に、このような外乱はトラッキングサーボ
がオフしたとき、中でも光ヘッドのシーク動作時に大き
くなるという問題があった。即ち、トラッキングサーボ
がオンした場合は、トラッキング誤差信号のレベルは非
常に小さいので、フォーカス誤差信号に混入するトラッ
キング誤差信号の成分は微小である。
た場合は、光ビームが記録媒体のトラックを横切るの
で、トラッキング誤差信号レベルは大きくなり、フォー
カス誤差信号に混入するトラッキング誤差信号成分は大
きくなってしまう。特に、光ヘッドがシークする場合
は、光ビームが高速でトラックを横切るので、フォーカ
ス誤差信号中のトラッキング誤差信号成分の周波数は数
Hzから数百KHzまでの広い範囲で、フォーカス制御
のサンプリング周期よりもはるかに高い周波数にまで及
んでしまう。そのため、光ヘッドのシーク動作時は、エ
リアシングの影響でフォーカスサーボへの外乱となり、
フォーカス制御が乱れたり、最悪の場合は、フォーカス
外れが生じるといった問題があった。
は、フォーカスサーボループ内のフィルタ4としてサン
プリング周期の半分の周波数にカットオフをもつ急峻な
エリアシングフィルタを用いることが考えられる。しか
し、このような急峻なフィルタを用いると、フィルタの
回路規模が大きくなってコスト高となるばかりでなく、
位相回りが大きいためにフォーカスサーボの帯域を十分
に広くとることができない。また、急峻なフィルタを用
いずにフォーカスサーボの帯域を広く取ろうとすると、
サンプリング周期を上げる必要があるが、サンプリング
周期を上げると処理速度の速いCPUを用いなければな
らない。しかし、処理速度の高速なCPUは高価であ
り、またCPUの処理速度にも限界があった。そのた
め、このような問題は、光ディスクの大容量化、高速化
を図り、それに伴なってサーボ精度を低コストで向上し
ようとしたときに妨げとなっていた。
もので、その目的は、光ヘッドのシーク時においても安
定したフォーカスサーボを行うことができ、しかも低速
のCPUでサーボ処理を行うことが可能な光学的情報記
録再生装置を提供することにある。
録媒体を介した光ビームの検出信号をもとにフォーカス
誤差信号を生成する手段と、前記検出信号をもとにトラ
ッキング誤差信号を生成する手段と、前記フォーカス誤
差信号及びトラッキング誤差信号を所定の周期でサンプ
リングする手段と、所定の周期ごとに前記サンプリング
されたフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を
もとに所定の演算処理を行うことでフォーカス制御及び
トラッキング制御を行う演算処理手段とを有する光学的
情報記録再生装置において、前記フォーカス誤差信号生
成手段の出力に設けられた周波数特性が急峻な特性を有
するフィルタと、前記演算処理手段へのフォーカス誤差
信号を、動作モードに応じて前記フォーカス誤差信号生
成手段のフォーカス誤差信号、または前記フィルタを通
ったフォーカス誤差信号に選択的に切り換える切換手段
とを有することを特徴とする光学的情報記録再生装置に
よって達成される。
て詳細に説明する。図1は本発明による光学的情報記録
再生装置のサーボ制御装置の一実施例を示したブロック
図である。なお、図1では図7の従来装置と同一部分は
同一符号を付して説明を省略する。図1において、フィ
ルタ4とフィルタ5は互いに特性の異なるフィルタであ
り、誤差信号生成回路2で生成されたフォーカス誤差信
号はフィルタ4及び5を通ってスイッチ15に入力され
る。フィルタ4とフィルタ5の出力信号はスイッチ15
によって選択され、A/Dコンバータ6の一方のチャン
ネルに入力される。スイッチ15はCPU7の制御によ
り装置の動作モードに応じて切り換えられ、通常の情報
の記録再生時、もしくはトラッキングサーボがオンのと
きはフィルタ4の出力信号が選択される。一方、情報の
記録再生を行っていないとき、もしくはトラッキングサ
ーボがオフのときは、スイッチ15はフィルタ5の出力
信号を選択するように構成されている。その他の構成は
図7と同じである。
抗器R1 とコンデンサC1 の1次のローパスフィルタか
ら構成されている。また、フィルタ5としては、図3に
示すようにオペレーションアンプAと抵抗器R2 ,R3
及びコンデンサC2 ,C3 で構成されるアクティブフィ
ルタと、抵抗器R4 とコンデンサC4 で構成される1次
のローパスフィルタからなる3次のローパスフィルタが
使用されている。フィルタ4,5のいずれにおいても、
カットオフ周波数はサンプリング周期に対して1/2以
下の周波数になっている。なお、フィルタ4は必ずしも
必要ではなく、ノイズが少ないような場合は不要であ
る。
特性を示した図である。図4から明らかなようにフィル
タ4の周波数特性はゆるやかであるのに対し、フィルタ
5の周波数特性は急峻になっている。また、図5にフィ
ルタ4及び5の位相の周波数特性を示しており、フィル
タ4は位相遅れが小さく、フィルタ5は位相遅れが大き
いことがわかる。このようにフィルタ4は位相遅れは小
さいが周波数特性は急峻ではなく、フィルタ5は周波数
特性は急峻であるが位相遅れは大きくなっている。
説明する。まず、情報を記録、再生する場合、あるいは
記録、再生は行わなくてもトラッキングサーボがオンし
ている場合は、前述のようにCPU7の制御によってス
イッチ15はフィルタ4の出力信号を選択するように切
り換えられる。従って、このときはフィルタ4を通った
フォーカス誤差信号がA/Dコンバータ6の一方のチャ
ンネルに入力される。この状態で、クロック回路14か
ら例えば50KHzのクロック信号がA/Dコンバータ
6とCPU7に出力され、CPU7ではこのクロック信
号の周期でサーボ処理が行われる。サーボ処理について
は図7で説明したように、クロック回路14のクロック
信号のタイミングでCPU7にA/Dコンバータ6から
トラッキング誤差信号とフォーカス誤差信号のデジタル
値が取り込まれ、CPU7ではその値をもとにトラッキ
ングとフォーカスの位相補償及びゲイン演算が行われ
る。トラッキングとフォーカスの演算結果は各々D/A
コンバータ8,9を介してドライバ10,11へ出力さ
れる。こうして一定の周期でサーボ処理が行われ、その
都度演算結果に応じてトラッキングアクチュエータ12
及びフォーカスアクチュエータ13を制御することで、
光ヘッドの光ビームが情報トラックに追随するように、
かつ光ビームが合焦状態を保持するようにトラッキング
制御とフォーカス制御が行われる。
る場合、もしくはトラッキングサーボがオンの場合は、
スイッチ15はフィルタ4に接続されるので、CPU7
内の位相補償及びゲイン演算は、記録、再生に問題のな
い広いサーボ帯域、例えば本実施例では3KHzの帯域
で行われる。従って、このようにフィルタ4を選択する
ことで、通常の情報の記録、再生時などにおいては、フ
ォーカス制御を高精度で行うことができる。
もしくはトラッキングサーボがオフの場合は、スイッチ
15はCPU7の制御によりフィルタ5の出力信号を選
択するように切り換えられる。このように記録、再生が
行われていない場合、もしくはトラッキングサーボがオ
フの場合は、光ヘッドの光ビームは記録媒体の偏心によ
りトラックを横切っている状態にある。また、光ヘッド
を目的のトラックにアクセスする場合も、トラッキング
サーボをオフして光ヘッドのシーク制御が行われる。従
って、このような場合は、CPU7ではクロック信号の
周期でフォーカスサーボの処理のみが行われる。ここ
で、CPU7ではクロック回路14のクロック信号の周
期ごとにフィルタ5のフォーカス誤差信号を取り込み、
その値をもとにフォーカスのサーボ処理が行われる。
ボがオフのときはフォーカス誤差信号に混入するトラッ
キング誤差信号成分は大きくなり、特に光ヘッドのシー
ク動作時はその周波数成分は高くなるのであるが、フィ
ルタ5は図4に示したように急峻な周波数特性をもって
いるので、光ヘッドがシークするようなときであって
も、フォーカス誤差信号に含まれるトラッキング誤差信
号の高周波成分はフィルタ5によって除去される。従っ
て、トラッキングサーボがオフの場合、特に光ヘッドの
シーク動作時であっても、フォーカスサーボが乱れた
り、フォーカス外れが生じたりすることがなく、フォー
カスサーボを安定化することができる。またフィルタ5
は位相回りが大きいので、フォーカスサーボの帯域は例
えば1.5KHzと記録、再生時よりも狭くなるのであ
るが、このような場合は、その位相遅れに応じてCPU
7内の位相補償フィルタのゲインを下げ、また位相を進
めて処理される。
ク図である。この実施例は、フィルタ4,5の出力を3
チャンネルのA/Dコンバータ16の2つのチャンネル
に入力し、CPU7では装置の動作モードに応じてA/
Dコンバータを選択するようにしたものである。即ち、
CPU7においては、記録、再生時、もしくはトラッキ
ングサーボのオンのときは、フィルタ4に対応したA/
Dコンバータが選択される。また、記録、再生を行わな
いとき、もしくはトラッキングサーボがオフのときは、
フィルタ5に対応したA/Dコンバータが選択される。
従って、本実施例においても、図1の実施例と全く同様
に光ヘッドがシークする場合、フォーカスサーボの乱れ
を防ぎ、フォーカスサーボを安定化することができる。
また、本実施例では、図1のスイッチ15が不要である
ので、その分実装面積を小さくすることができる。
ドに応じてフォーカス誤差信号を選択するようにしたの
で、情報の記録、再生時は広い帯域を確保して高精度で
フォーカス制御を行うことができ、またトラッキングサ
ーボがオフのとき、特に光ヘッドのシーク動作時におい
ても、フォーカスサーボの乱れや、フォーカス外れを防
ぎ、安定したフォーカス制御を行うことができる。更
に、フォーカス誤差信号のサンプリング周期を上げる必
要はないので、低速の安価なCPUでサーボ処理を行う
ことができる。
示したブロック図である。
路図である。
路図である。
性を示した図である。
を示した図である。
る。
置を示したブロック図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 情報記録媒体を介した光ビームの検出信
号をもとにフォーカス誤差信号を生成する手段と、前記
検出信号をもとにトラッキング誤差信号を生成する手段
と、前記フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号
を所定の周期でサンプリングする手段と、所定の周期ご
とに前記サンプリングされたフォーカス誤差信号及びト
ラッキング誤差信号をもとに所定の演算処理を行うこと
でフォーカス制御及びトラッキング制御を行う演算処理
手段とを有する光学的情報記録再生装置において、前記
フォーカス誤差信号生成手段の出力に設けられた周波数
特性が急峻な特性を有するフィルタと、前記演算処理手
段へのフォーカス誤差信号を、動作モードに応じて、前
記フォーカス誤差信号生成手段のフォーカス誤差信号、
または前記フィルタを通ったフォーカス誤差信号に選択
的に切り換える切換手段とを有することを特徴とする光
学的情報記録再生装置。 - 【請求項2】 前記切換手段は、トラッキング制御ルー
プがオフの場合、もしくは光ヘッドのシークの場合は、
前記フィルタの出力のフォーカス誤差信号を選択するこ
とを特徴とする請求項1に記載の光学的情報記録再生装
置。 - 【請求項3】 前記切換手段は、トラッキング制御ルー
プがオンの場合、もしくは情報を記録、再生している場
合は、前記フォーカス誤差信号生成手段のフォーカス誤
差信号を選択することを特徴とする請求項1に記載の光
学的情報記録再生装置。 - 【請求項4】 前記切換手段は、前記演算処理手段の制
御に基づいて前記フォーカス誤差信号生成手段の出力、
または前記フィルタの出力を選択するスイッチ素子から
構成されていることを特徴とする請求項1に記載の光学
的情報記録再生装置。 - 【請求項5】 前記切換手段は、前記演算処理手段の制
御により前記フォーカス誤差信号生成手段の出力をサン
プリングするサンプリング手段のサンプリング値、また
は前記フィルタの出力をサンプリングするサンプリング
手段のサンプリング値を選択することによって、前記フ
ォーカス誤差信号生成手段の出力または前記フィルタの
出力を選択するように構成されていることを特徴とする
請求項1に記載の光学的情報記録再生装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24127594A JP3372674B2 (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | 光学的情報記録再生装置 |
US08/539,266 US5732052A (en) | 1994-10-05 | 1995-10-04 | Optical information recording and/or reproducing apparatus capable of selecting one of focusing error signals depending upon operating mode |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JPH08106638A true JPH08106638A (ja) | 1996-04-23 |
JP3372674B2 JP3372674B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=17071839
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Country Status (2)
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US (1) | US5732052A (ja) |
JP (1) | JP3372674B2 (ja) |
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