(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピックアップを所定方向に加速、減速して、目標位置を停止するピックアップ移動制御回路であって、
螺旋状の記録トラックを有するディスク型記録媒体と記録トラックの記録情報を読み取るピックアップとの相対位置を、ピックアップが記録トラックの一方の側にずれたときに正極性に変化し、他方の側にずれたときに負極性に変化するトラッキングエラー信号に基づいて制御し、トラックジャンプ時にサーボループを開放するトラッキングサーボ回路と、
上記ピックアップを上記ディスク型記録媒体の半径方向へ移動させたときに得られる上記トラッキングエラー信号をデジタル化してエラーデータを生成するＡ／Ｄ変換器と、
上記エラーデータまたは所定の値を示す固定データのいずれか一方を選択して取り出す選択器と、
ＥＦＭ信号の低周波成分から作成されるオフトラック信号と、上記トラッキングエラー信号との位相差から上記ピックアップの移動方向を検出する方向検出部と、
上記エラーデータの極性を示す符号ビットと、上記方向検出部の検出結果に基づいて上記選択器の選択動作を決定する選択制御手段と、
上記選択器の選択出力に応答し、上記ディスク型記録媒体の半径方向へ移動する上記ピックアップを制動する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
を備えたことを特徴とするピックアップ移動制御回路。
【請求項２】
ピックアップを所定方向に加速、減速して、目標位置を停止するピックアップ移動制御回路であって、
螺旋状の記録トラックを有するディスク型記録媒体と記録トラックの記録情報を読み取るピックアップとの相対位置を、ピックアップが記録トラックの一方の側にずれたときに正極性に変化し、他方の側にずれたときに負極性に変化するトラッキングエラー信号に基づいて制御し、トラックジャンプ時にサーボループを開放するトラッキングサーボ回路と、
上記ピックアップを上記ディスク型記録媒体の半径方向へ移動させたときに得られる上記トラッキングエラー信号をデジタル化してエラーデータを生成するＡ／Ｄ変換器と、
上記エラーデータを反転して反転エラーデータを生成する反転器と、
上記エラーデータまたは上記反転エラーデータのいずれか一方を選択して取り出す選択器と、
ＥＦＭ信号の低周波成分から作成されるオフトラック信号と、上記トラッキングエラー信号との位相差から上記ピックアップの移動方向を検出する方向検出部と、
上記エラーデータの極性を示す符号ビットと、上記方向検出部の検出結果に基づいて上記選択器の選択動作を決定する選択制御手段と、
上記選択器の選択出力に応答し、上記ディスク型記録媒体の半径方向へ移動する上記ピックアップを制動する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
を備えたことを特徴とするピックアップ移動制御回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスク型記録媒体に対するピックアップの位置を制御するピックアップ移動制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルオーディオに用いられるコンパクトディスク（ＣＤ）は、コンピュータ機器での読み取りが可能な各種デジタルデータを記憶するための読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）としても活用される。このようなＣＤを再生するディスク再生装置においては、ディスク上に記録された螺旋状の記録トラックをピックアップが正しくトレースできるように、ディスクとピックアップとの相対位置を制御するようにサーボ機構が設けられる。
【０００３】
図６は、サーボ機構を含むディスク再生装置の概略を示すブロック図である。
【０００４】
ディスク１は、少なくとも一方の面に、螺旋状の記録トラックが形成され、この記録トラックに沿って所定のフォーマットに従うデジタルデータが記録される。例えばＣＤの場合、図７に示すように、デジタルデータをＥＦＭ変調して得られるＥＦＭ信号に従って、記録トラック上に所定の長さを有する凹部（ピット）が形成される。スピンドルモータ２は、後述するサーボ制御部６から供給される駆動信号ＳＤに応答して、ディスク１を所定の速度で回転駆動する。ピックアップ３は、レーザー光源及びセンサを含み、ディスク１の記録トラック面に対向し、かつ、ディスク１の半径方向へ移動可能なように配置される。このピックアップ３は、図７に示すように、記録トラック面のピットの有無を読み取る主読み取り光Ｐと、記録トラックに対するピックアップ３の位置ずれを検出する一対の補助読み取り光Ｔ１、Ｔ２を有する。これらの読み取り光Ｐ、Ｔ１、Ｔ２は、ディスク１のピット上に照射されたとき、センサ側へ弱く反射され、ピット以外で反射されたときには、センサ側へ強く反射される。そして、それぞれの反射光を受けるセンサでは、それぞれの反射光の強度が電圧値として取り出される。アクチュエータ４は、ピックアップ３を支持し、後述する駆動信号ＴＤに応答して、ピックアップ３をディスク１の半径方向に移動させる。
【０００５】
信号処理部５は、主読み取り光Ｐに基づいてピックアップ３から取り出される電圧値を受け取り、波形整形、二値化等の処理を施し、ディスク１の記録トラック上の凹凸に対応してハイ／ロウを繰り返すＥＦＭ信号を生成する。また、信号処理部５は、補助読み取り光Ｔ１、Ｔ２に基づく２つの電圧値の差からトラッキングエラー信号ＴＥを生成し、ＥＦＭ信号の低周波成分からオフトラック信号ＯＴを生成する。ピックアップ３がディスク１の記録トラック上の正しい位置にある時、補助読み取り光Ｔ１、Ｔ２に基づく電圧値が互いに等しくなるため、その差に基づくトラッキングエラー信号ＴＥは、「０」レベルに維持される。そして、ピックアップ３が記録トラックの内側へずれたとき、例えば、補助読み取り光Ｔ１に基づく電圧値が、補助読み取り光Ｔ２に基づく電圧値よりも小さくなり、トラッキングエラー信号ＴＥは負極性となる。逆に、ピックアップ３が記録トラックの外側へずれたとき、例えば、補助読み取り光Ｔ２に基づく電圧値が、補助読み取り光Ｔ１に基づく電圧値よりも小さくなり、トラッキングエラー信号ＴＥは正極性となる。また、ピックアップ３がディスク１の記録トラックを正しくトレースしているとき、ＥＦＭ信号が継続して取り出されるため、ＥＦＭ信号に低周波成分が含まれることはなく、オフトラック信号ＯＴは、ロウレベルに維持される。
【０００６】
サーボ制御部６はトラッキングサーボ回路を含み、信号処理部５からＥＦＭ信号と共に、トラッキングエラー信号ＴＥ及びオフトラック信号ＯＴを受け、スピンドルモータ駆動信号ＳＤ及びアクチュエータ駆動信号ＴＤを生成する。即ち、ＥＦＭ信号の周波数を所定値に維持するようにして、スピンドルモーター２を駆動する駆動信号ＳＤを生成し、トラッキングエラー信号ＴＥを「０」レベルに近づけると共に、オフトラック信号ＯＴをロウレベルに維持するようにして、アクチュエータ４を駆動する駆動信号ＴＤが生成される。これにより、スピンドルサーボ及びトラッキングサーボが実現される。
【０００７】
図８は、トラッキングサーボのループを開放してディスク１の記録トラックを横切るようにしてピックアップ３を移動させる、いわゆるトラックジャンプを行ったときに現れる各信号の波形図である。この図においては、横軸が時間を表し、所定速度で移動するピックアップ３が減速される場合を示している。
【０００８】
トラッキングエラー信号ＴＥは、ピックアップ３が１本の記録トラックを横切るごとに極性の反転を繰り返し、正弦波状の波形を示す。そこで、レベル「０」をしきい値として、トラッキングエラー信号ＴＥを二値化すると、ピックアップ３の中心が記録トラックの中心にあるときに立ち上がりあるいは立ち下がりを有するトラックジャンプ信号ＴＪを得られる。また、ＥＦＭ信号は、ピックアップ３が記録トラック上にあるとき、所定の振幅を有し、記録トラックから外れたときには、一定値を維持するため、オフトラック信号ＯＴは、ピックアップ３の中心がピットの端部付近にあるときに立ち上がりあるいは立ち下がりを有する。通常、このオフトラック信号ＯＴは、トラッキングエラー信号ＴＥに対して±９０゜の位相差を有することになる。そこで、トラッキングエラー信号ＴＥまたはオフトラック信号ＯＴをカウントすることで、ピックアップ３が飛び越した記録トラックの本数を検出し、トラッキングエラー信号ＴＥとオフトラック信号ＯＴとの位相差から、ピックアップ３の移動方向を検出するようにしている。これらの検出結果に基づいて、ピックアップ３の移動が制御される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ピックアップ３をディスク１の半径方向へ移動させて目標の位置で停止させる場合、移動開始時点ではピックアップ３を加速し、停止位置の手前からピックアップ３を減速させるようにして駆動信号ＴＤが生成される。ピックアップ３の停止制御は、通常、トラッキングエラー信号ＴＥの正極性または負極性のいずれかを取り出し、その値に応じて移動方向とは逆方向の起動力を与えるように構成される。例えば、ピックアップ３がディスク１の外周に向かって移動しているとき、トラックジャンプ信号ＴＪのハイレベル期間にトラッキングエラー信号ＴＥを取り出し、その取り出した値に従って逆起動力、即ち、制動力が与えられる。ピックアップ３の移動方向が逆（外周から内周に向かう）の場合には、トラックジャンプ信号ＴＪのロウレベル期間にトラッキングエラー信号ＴＥが取り出される。
【００１０】
トラックジャンプ信号ＴＪに基づいてトラッキングエラー信号ＴＥを取り出す場合、互いの位相にずれが生じると、トラッキングエラー信号ＴＥを特定の極性に偏らせることができないため、移動するピックアップ３を十分に減速できなくなる。例えば、図９に示すように、トラックジャンプ信号ＴＪがトラッキングエラー信号ＴＥに対して遅れたときに、トラックジャンプ信号ＴＪに応答して取り出したトラッキングエラー信号ＴＥ'は、負極性の期間を含むため、ピックアップ３が加速される場合が生じる。尚、図９の横軸は、ピックアップ３の移動距離を表し、凹部はピットを表している。この結果、ピックアップ３が目標位置を越えても停止しない、いわゆる、すべりが発生するおそれがある。
【００１１】
そこで本発明は、移動するピックアップ３に対して正確な制動力を与え、目標位置に確実に停止させるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するために成されたもので、第１の特徴とすると
ころは、ピックアップを所定方向に加速、減速して、目標位置を停止するピックアップ移動制御回路であって、螺旋状の記録トラックを有するディスク型記録媒体と記録トラックの記録情報を読み取るピックアップとの相対位置を、ピックアップが記録トラックの一方の側にずれたときに正極性に変化し、他方の側にずれたときに負極性に変化するトラッキングエラー信号に基づいて制御し、トラックジャンプ時にサーボループを開放するトラッキングサーボ回路と、上記ピックアップを上記ディスク型記録媒体の半径方向へ移動させたときに得られる上記トラッキングエラー信号をデジタル化してエラーデータを生成するＡ／Ｄ変換器と、上記エラーデータまたは所定の値を示す固定データのいずれか一方を選択して取り出す選択器と、ＥＦＭ信号の低周波成分から作成されるオフトラック信号と、上記トラッキングエラー信号との位相差から上記ピックアップの移動方向を検出する方向検出部と、上記エラーデータの極性を示す符号ビットと、上記方向検出部の検出結果に基づいて上記選択器の選択動作を決定する選択制御手段と、上記選択器の選択出力に応答し、上記ディスク型記録媒体の半径方向へ移動する上記ピックアップを制動する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、を備えたことにある。
【００１３】
そして、第２の特徴とするところは、ピックアップを所定方向に加速、減速して、目標位置を停止するピックアップ移動制御回路であって、螺旋状の記録トラックを有するディスク型記録媒体と記録トラックの記録情報を読み取るピックアップとの相対位置を、ピックアップが記録トラックの一方の側にずれたときに正極性に変化し、他方の側にずれたときに負極性に変化するトラッキングエラー信号に基づいて制御し、トラックジャンプ時にサーボループを開放するトラッキングサーボ回路と、上記ピックアップを上記ディスク型記録媒体の半径方向へ移動させたときに得られる上記トラッキングエラー信号をデジタル化してエラーデータを生成するＡ／Ｄ変換器と、上記エラーデータを反転して反転エラーデータを生成する反転器と、上記エラーデータまたは上記反転エラーデータのいずれか一方を選択して取り出す選択器と、ＥＦＭ信号の低周波成分から作成されるオフトラック信号と、上記トラッキングエラー信号との位相差から上記ピックアップの移動方向を検出する方向検出部と、上記エラーデータの極性を示す符号ビットと、上記方向検出部の検出結果に基づいて上記選択器の選択動作を決定する選択制御手段と、上記選択器の選択出力に応答し、上記ディスク型記録媒体の半径方向へ移動する上記ピックアップを制動する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、を備えたことにある。
【００１４】
本発明によれば、トラッキングエラー信号がデジタル化されてエラーデータが生成され、その符号ビットとピックアップの移動方向の検出結果とに基づいてエラーデータの選択が行われる。このとき、選択制御手段は、少数の論理ゲートによって構成できるため、遅延量を小さくすることができ、エラーデータに対する置換のタイミングのずれを防止できる。従って、トラッキングエラー信号の正極性の期間を示すデジタルデータと、負極性の期間を示すデジタルデータとを正しく振り分けることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のピックアップ移動制御回路の第１の実施形態を示すブロック図であり、図２は、その動作を説明するための各信号の波形図である。このピックアップ移動制御回路は、図６のディスク再生装置を構成するサーボ制御部６に相当するものであり、ピックアップの出力に対して所定の処理を施す信号処理部から供給されるトラッキングエラー信号ＴＥ及びオフトラック信号ＯＴに基づいて動作する。
【００１６】
本発明のピックアップ移動制御回路は、Ａ／Ｄ変換器１１、レジスタ１２、選択器１３、方向判定部１４、ＥＸＯＲゲート１５、駆動信号生成部１６により構成される。
【００１７】
Ａ／Ｄ変換器１１は、アナログ値で表されるトラッキングエラー信号ＴＥを、トラッキングエラー信号ＴＥよりも短い周期でサンプリングし、そのサンプリング値を規格化して適数ビットのデジタル化されたエラーデータＥＲを生成する。このエラーデータＥＲは、最上位ビットでトラッキングエラー信号ＴＥの極性を表し、残りのビットでトラッキングエラー信号ＴＥの振幅を表すように生成される。Ａ／Ｄ変換器１１の通常の回路動作においては、接地電位から電源電位までの間で値の判定を行うようにしているため、接地電位と電源電位との中間電位を基準にしてトラッキングエラー信号ＴＥの極性が判定される。ここで、極性判定の基準となる中間電位については、トラッキングエラー信号ＴＥを二値化してトラックジャンプ信号ＴＪを生成する際のしきい値に一致するように設定される。
【００１８】
レジスタ１２は、トラッキングエラー信号ＴＥと同一のビット数を有する固定データＣＶを記憶する。この固定データＣＶは、例えば、振幅が「０」のときのトラッキングエラー信号ＴＥに対応するエラーデータＥＲに一致するように設定される。尚、レジスタ１２については、固定データＣＶの各ビットをハイレベルまたはロウレベルの何れかに固定できればよいため、各ビットを定常的に電源電位または接地電位に接続するようにすることでも構成できる。選択器１３は、Ａ／Ｄ変換器１１から入力されるエラーデータＥＲまたはレジスタ１２から入力される固定データＣＶの何れかを選択し、後述する駆動信号生成部１６に供給する。
【００１９】
方向判定部１４は、トラッキングエラー信号ＴＥを二値化して得られるトラックジャンプ信号ＴＪとＥＦＭ信号の低周波成分から得られるオフトラック信号ＯＴとを受け取り、それらの位相差に基づいてピックアップの移動方向を判定し、ピックアップの移動方向を示す方向指示信号ＤＲを出力する。例えば、オフトラック信号ＯＴがトラックジャンプ信号ＴＪに対して位相が９０゜遅れている場合、ピックアップがディスクの内周側から外周側へ移動していると判定され、方向指示信号ＤＲをハイレベルに固定する。逆に、オフトラック信号ＯＴがトラックジャンプ信号ＴＪに対して位相が９０゜進んでいる場合、ピックアップがディスクの外周側から内周側へ移動していると判定され、方向指示信号ＤＲをロウレベルに固定する。この方向判定部１４においては、ピックアップが目標位置に達するまで同じ判定結果となるため、トラックジャンプ信号ＴＪとトラッキングエラー信号ＴＥとのタイミングのずれは問題にならない。
【００２０】
ＥＸＯＲゲート１５は、トラッキングエラー信号ＴＥの符号ビットＥＲ0と方向指示信号ＤＲとの排他論理和をとり、その出力を選択信号ＳＬとして選択器１３へ供給する。これにより、図２に示すように、方向指示信号ＤＲがハイレベルのときには、符号ビットＥＲ0を反転して選択信号ＳＬとし、選択信号ＳＬのロウレベル期間に固定データＣＶを選択して出力させることで、符号ビットＥＲ0が負極性を示す期間に、エラーデータＥＲが固定データＣＶに置き換えられる。これにより、トラッキングエラー信号ＴＥ'は、負極性の振幅が「０」となる。また、方向指示信号ＤＲがロウレベルのときには、符号ビットＥＲ0をそのまま選択信号ＳＬとし、選択信号ＳＬのロウレベル期間に固定データＣＶを選択して出力させることで、符号ビットＥＲ0が正極性を示す期間に、エラーデータＥＲが固定データＣＶに置き換えられる。これにより、トラッキングエラー信号ＴＥ'は、正極性の振幅が「０」となる。実際の回路において、ラッキングエラー信号ＴＥ'は、デジタル化されたエラーデータＥＲと固定データＣＶとによって表される。ここで、選択器１３の切り換えを制御する選択制御信号ＳＬとエラーデータＥＲとのタイミングのずれは、ＥＸＯＲゲート１５の遅延分のみであり、Ａ／Ｄ変換器１１のサンプリング周期よりもＥＸＯＲゲート１５の遅延時間を短くなるように設定すれば、選択器１３は正しく動作することになる。
【００２１】
駆動信号生成部１６は、ピックアップの移動を指示する制御系（図示せず）からの制御データＡＣに応答して加速信号を生成すると共に、選択器１３から取り出されるエラーデータＥＲまたは固定データＣＶに応答して制動信号を生成し、これらの信号を合成して駆動信号ＴＤを生成する。この駆動信号生成部１６において生成される駆動信号ＴＤは、符号ビットに基づいて、エラーデータＥＲを一方の極性のみに制限するようにして生成された制動信号を含む。このため、図３に示すように、トラッキングサーボのループを開放してディスクの記録面上をピックアップが半径方向に移動する際、トラッキングエラー信号ＴＥが正極性を示す期間、即ち、ピットの間隙のほぼ中心からピットのほぼ中心までの間に限ってピックアップが減速される。尚、図３の横軸は、ピックアップの移動距離を表し、凹部はピットを表している。また、ピックアップの停止位置は、ピットの中心となることが好ましいが、幾らかずれて停止した場合でも、ディスクが回転を始めるとトラッキングサーボが働くため、ピックアップは、ピットの中心へ移動する。
【００２２】
図４は、本発明のピックアップ移動制御回路の第２の実施形態を示すブロック図であり、図５は、その動作を説明するための各信号の波形図である。この第２の実施形態は、図１に示す第１の実施形態と比較して、レジスタ１２を反転器１８に置き換えた点が異なる。
【００２３】
反転器１８は、例えば、複数のインバータによって構成され、Ａ／Ｄ変換器１１に接続され、Ａ／Ｄ変換器１１から入力されるエラーデータＥＲの各ビットを反転し、反転エラーデータＩＥＲとしてを出力する。この反転エラーデータＩＥＲは、図１における固定データＣＶと同様に、選択器１３に供給される。そして、選択器１３においては、Ａ／Ｄ変換器１１から入力されるエラーデータＥＲまたは反転器１８を通して入力される反転エラーデータＩＥＲの何れかが、選択制御信号ＳＬに応答して選択され、駆動信号生成部１６に供給される。駆動信号生成部１６における駆動信号ＴＤの生成は、図１に示す第１の実施形態と同一である。
【００２４】
以上のピックアップ移動制御回路においては、図５に示すように、方向指示信号ＤＲがハイレベルのとき、符号ビットＥＲ0を反転して選択信号ＳＬとし、符号ビットＥＲ0が負極性を示す期間にエラーデータＥＲが反転エラーデータＩＥＲに置き換えられる。これにより、トラッキングエラー信号ＴＥ'は、全ての期間で正極性を示すようになる。また、方向指示信号ＤＲがロウレベルのときには、符号ビットＥＲ0をそのまま選択信号ＳＬとし、符号ビットＥＲ0が正極性を示す期間にエラーデータＥＲが反転エラーデータＩＥＲに置き換えられる。これにより、トラッキングエラー信号ＴＥ'は、全ての期間で負極性を示すようになる。尚、実際の回路において、トラッキングエラー信号ＴＥ'は、デジタル化されたエラーデータＥＲ及び反転エラーデータＩＥＲによって表される。この実施形態においても、選択器１３の切り換えを制御する選択制御信号ＳＬとエラーデータＥＲとのタイミングのずれは、ＥＸＯＲゲート１５の遅延分のみであり、第１の実施形態と同様に、選択器１３は正しく動作することになる。
【００２５】
以上の実施形態においては、レジスタ１２から選択器１３に固定データＣＶを供給する場合、反転器１８から選択器１３に反転エラーデータＩＥＲを供給する場合を例示したが、ゲインの切り換えが可能なアンプ（実質的には乗算器）で置換用のデータを生成し、エラーデータＥＲと共に選択器１３に供給するように構成してもよい。この場合、アンプのゲインを「０」とすることにより、第１の実施形態と同等の処理を実現でき、ゲインを「−１」とすることにより第２の実施形態と同等の処理を実現できる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、トラッキングエラー信号を正確なタイミングで一方の極性のみ取り出すことができ、取り出されたトラッキングエラー信号に基づいてピックアップに制動力を与えることで、ディスクの半径方向に移動するピックアップを正確に停止することができる。従って、ピックアップがトラック間を移動する際に要する時間を短縮することができ、応答速度の向上が望める。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトラッキングサーボ回路の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の動作を説明するための各信号の波形図である。
【図３】ピックアップの移動とトラッキングエラー信号との関係を示す図である。
【図４】本発明のトラッキングサーボ回路の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図５】第２の実施形態の動作を説明するための各信号の波形図である。
【図６】ディスク再生装置の構成を示すブロック図である。
【図７】ディスク型記録媒体の記録トラックの構造を示す平面図である。
【図８】トラッキングエラー信号とオフトラック信号との関係を示す図である。
【図９】ピックアップの移動とトラッキングエラー信号との関係を示す図である。
【符号の説明】
１  ディスク
２  スピンドルモータ
３  ピックアップ
４  アクチュエータ
５  信号処理部
６  サーボ制御部
１１  Ａ／Ｄ変換器
１２  レジスタ
１３  選択器
１４  方向判定部
１５  ＥＸＯＲゲート
１６  駆動信号生成部
１８  反転器
【図１】
0003851004.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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