JPH087963B2 - サ−ボ回路 - Google Patents

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装置等に用いて好適なサーボ回路
に関する。

〔発明の概要〕

本発明においては、エラー信号がサンプルホールドさ
れ、ホールド値に対応して保護スイッチを動作させる基
準レベルが変化される。

〔従来の技術〕

第９図は光ディスク装置におけるサンプルサーボのサ
ーボバイトパターンを表わしている。光ディスクの各セ
クタは43のサーボブロックからなり、１サーボブロック
は２バイトのサーボバイトとそれに続く16バイトのデー
タバイトにより構成される。サーボバイトは２つのウォ
ブルドピットと１つのクロックピットからなり、ウォブ
ルドピットはトラックセンタの左右に配置されている。
ピックアップ（情報検出用の光スポット）がトラックセ
ンタをトレースすると、左右のウォブルドピットにおけ
る光量の低下量が等しくなり、トレース位置が左右にず
れると、そのずれの方向と量に対応して２つのウォブル
ドピットにおける光量の低下量が変化する。従って２つ
の位置における低下量の差（RF信号のレベル差）からト
ラッキングエラー信号が生成され、このトラッキングエ
ラー信号が続くデータバイトの区間ホールドされる。

また２つのウォブルドピットは16トラック毎により長
い間隔とより短い間隔に変化され、この間隔の変化を検
出することにより、高速サーチ時においてもトラックの
数を正確にカウント（16トラックカウンティング）する
ことができるようになっている。

さらに後の位置するウォブルドピットとクロックピッ
トの距離Ｄは、データバイト中に現われない特殊な長さ
に設定されている。従ってこの距離Ｄを同期信号として
検出することができる。検出した同期信号を元にして各
種のタイミング信号が生成される。クロックはクロック
ピットの検出信号に対応して生成される。尚距離Ｄの鏡
面部はフォーカスエリアとされ、そこにおいてフォーカ
スエラー信号が検出され、続くデータバイトの区間ホー
ルドされる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

斯かる光ディスク装置において、例えばトラッキング
エラー信号のレベルが所定の基準レベル以上になったと
き、トラッキング用のアクチュエータを保護するため、
トラッキングサーボのループスイッチがオープンにされ
る。あるいはまたレベルを制限するリミッタのスイッチ
がオンされ、所定レベル以上のエラー信号が出力されな
いようになされる。

第８図は斯かる保護用のスイッチを動作させるレベル
を検出するための従来の回路図である。すなわちエラー
信号は図示せぬアクチュエータに供給されるとともに、
その一部はウィンドコンパレータ１に入力される。ウィ
ンドコンパレータ１はエラー信号を上限としての基準レ
ベルV₁と下限としての基準レベルV₂と比較し、基準レベ
ルV₁以上又は基準レベルV₂以下であるとき所定のアラー
ム信号を出力する。このアラーム信号に対応して所定の
保護スイッチが動作する。

しかしながら基準レベルV₁、V₂はむやみに保護動作が
実行されないようにある程度大きな値に設定される。そ
の結果アクチュエータは既に大きなレベルのエラー信号
により駆動されており、迅速な検出ができないばかりで
なく復帰するのにも時間がかかり、結局有効な保護動作
を実行することが困難であった。

そこで、本発明により迅速かつ確実に保護動作を実行
できるようにするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のサーボ回路は、入力されるエラー信号をホー
ルドするためのサンプルホールド回路と、サンプルホー
ルド回路によりホールドされたホールド信号の電圧に基
づいて基準レベル信号を出力する基準レベル生成回路
と、エラー信号と基準レベル信号とを比較し、エラー信
号が基準レベル信号を超えた場合に有効状態となる制御
信号を出力する比較回路と、エラー信号とホールド信号
とを入力し、比較回路から供給される制御信号が有効状
態にあるときホールド信号を出力し、制御信号が有効状
態にないときエラー信号を出力するスイッチと、を備え
て構成される。

〔作用〕

エラー信号はサンプルホールド回路に入力され、ホー
ルドされてホールド信号となる。基準レベル発生回路
は、ホールド信号の電圧に基づいて基準レベル信号を出
力する。比較回路により、ホールドされていないエラー
信号と基準レベル信号とが比較され、エラー信号の方が
基準レベル信号より大きい場合に、有効状態の制御信号
がスイッチに供給される。スイッチは、制御信号が有効
であるとき、すなわち、エラー信号の方が基準レベル信
号より大きいときホールド信号を選択して出力する。制
御信号が有効状態にないとき、すなわち、エラー信号が
基準レベル信号以下のレベルのときエラー信号を選択す
る。

したがって、ディスク上のディフェクトにより、エラ
ー信号に急激な変化がおきた場合にそれを検出してホー
ルド信号を継続して出力するので、これら外乱が殆どサ
ーボループに印加されない。

〔実施例〕

第１図は本発明のサーボ回路のブロック図である。光
ディスクから再生、出力されたRF信号はサンプルホール
ド回路（トラッキングエラー信号生成回路）11に入力さ
れる。

いま光スポットが第６図（ａ）に示すようなサーボバ
イトの区間をトレースすると、RF信号のレベルは同図
（ｂ）に示すようにピットの位置に対応して小さくな
る。タイミング信号生成回路20は同期信号を検出し、そ
の同期信号を基準として第６図（ｃ）乃至（ｇ）に示す
如き各種のタイミング信号を生成し、出力している。同
図（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）のタイミング信号は各々サー
ボバイトのウォブルドピットとクロックピットに、同図
（ｆ）のタイミング信号はフォーカスエリアに、同図
（ｇ）のタイミング信号はサーボバイト区間に、各々対
応している。サンプルホールド回路11はウォブルドピッ
トに対応する２つのタイミング信号が入力されたときRF
信号のレベルを各々サンプリングし、両者の差に対応し
た信号（トラッキングエラー信号）を生成、出力する。
生成されたトラッキングエラー信号は次のサーボバイト
区間において２つのウォブルドピットが再び再生される
までホールドされる。

サンプルホールド回路11が出力するトラッキングエラ
ー信号はサンプルホールド回路12に入力される。

第５図はサンプルホールド回路11、12の実施例を示し
ている。スイッチ51と52は各々前と後のウォブルドピッ
トに対応したタイミング信号が入力されたときオンし
（接点Ｓ側に切り換わり）、それ以外のときオフする
（接点Ｈ側に切り換わる）。その結果２つのウォブルド
ピットに対応したRF信号のレベルがコンデンサ53と54に
各々サンプリングされ、さらにホールドされる。コンデ
ンサ53と54とホールド電圧が、抵抗55、56を介して演算
増幅器59に入力される。演算増幅器59は抵抗58、58とと
もに差動増幅器60を構成しており、２つのホールド電圧
の差（トラッキングエラー信号）を出力する。

サンプルホールド回路11のスイッチ51、52が、第７図
（ａ）に示すように、ウォブルドピットの区間（Ｓ）に
おいてオンされ（サンプリングされ）、他の区間（Ｈ）
においてオフされる（ホールドされる）のに対し、サン
プルホールド回路12のスイッチ61は、同図（ｂ）に示す
ように、スイッチ51、52がホールド状態にあるとき所定
のタイミング（Ｓ）においてオンされ（接点Ｓ側に切り
換えられ）、他の期間（Ｈ）においてオフされる（接点
Ｈ側に切り換えられる）。従ってサンプルホールド回路
11が出力するトラッキングエラー信号がコンデンサ62に
サンプリングされ、さらにホールドされ、抵抗63を介し
て出力される。

サンプルホールド回路12のホールド出力は生成回路16
に入力される。生成回路16は例えば第３図に示すように
構成される。抵抗31、ダイオード33、34、抵抗32よりな
る直列回路のダイオード33と34の接続点に、サンプルホ
ールド回路12の出力が供給されている。従ってダイオー
ド33のアノードは、ホールド電圧よりダイオード33の電
圧降下分（約0.6V）だけ高い電圧V₁となり、ダイオード
34のカソードは、ホールド電圧よりダイオード34の電圧
降下分（約0.6V）だけ低い電圧V₂となる。従ってこの基
準電圧V₁、V₂は、ホールド電圧に対応して変化すること
になる。

生成回路16が出力する基準電圧V₁、V₂はウィンドコン
パレータ17に入力され、サンプルホールド回路11が出力
するトラッキングエラー信号と比較される。ウィンドコ
ンパレータ17はトラッキングエラー信号のレベルが基準
電圧V₁とV₂の範囲内にあるとき低レベルの信号を出力
し、その範囲を超えたときレベルの信号を出力する。

ウィンドコンパレータ17の出力は回数設定回路18に入
力される。回数設定回路18は例えば第４図に示すように
構成される。ウィンドコンパレータ17の出力が低レベル
から高レベルになったとき、Ｒ−Ｓフリップフロップ41
がセットされ、その出力Ｑより高レベルの信号が出力さ
れる。

フリップフロップ41の出力はカウンタ42のリセット
端子に供給され、カウンタ42はフリップフロップ41の出
力が高レベルから低レベルに変化したときリセットさ
れる。そして以後クロック端子にサンプルホールド回路
12のサンプリングパルス（Ｓ）（第７図（ｂ））が入力
されると、その立ち上がりエッジをカウントし、カウン
ト値が予め設定した所定値（例えば２）に達したとき出
力を発生する。この出力によりフリップフロップ41はリ
セットされる。従ってフリップフロップ41は、ウィンド
コンパレータ17より出力が発せられたときから、その後
サンプルホールド回路12に２回サンプリングパルスが入
力されるまでの間、高レベルの信号を出力する。

回数設定回路18の出力はオアゲート19を介してスイッ
チ14に出力される。スイッチ14はオアゲート19より高レ
ベルの信号が入力されたとき図中上方に切り換わり、低
レベルの信号が入力されているとき図中下方に切り換え
られる。従ってウィンドコンパレータ17が出力を発生し
ないとき（正常動作時）、サンプルホールド回路11より
出力されたトラッキングエラー信号は抵抗13、スイッチ
14を介して図示せぬアクチュエータに供給される。

このときリミッタ回路15が抵抗13とサンプルホールド
回路12の間に接続されている。リミッタ回路15は例えば
第２図に示すように、PNPトランジスタ21とNPNトランジ
スタ22の並列回路により構成される。トランジスタ21、
22のエミッタとベースは抵抗13とサンプルホールド回路
12に各々接続されている。その結果抵抗13の電圧（トラ
ッキングエラー信号の電圧）がホールド電圧よりベース
エミッタ間電圧（約0.6V）以上又は以下になったときト
ランジスタ21又は22がオンし、トラッキングエラー信号
の電圧はホールド電圧より約0.6V大きいか又は小さい電
圧にクランプ（リミット）される。

ウィンドコンパレータ17が動作し、オアゲート19より
高レベルの信号が出力され、スイッチ14が図中上方に切
り換られたとき、サンプルホールド回路12のホールド電
圧がスイッチ14を介してアクチュエータに出力される。
またオアゲート19の出力はサンプルホール回路12にも出
力される。サンプルホールド回路12のスイッチ61は、オ
アゲート19より高レベルの信号が入力されたとき、接点
Ｈ側に切り換えられ、低レベルの信号が入力されるまで
ホールド動作を保持する。

その結果スイッチ14より出力されるトラッキングエラ
ー信号は第７図（ｃ）において実線Ｅで示すようにな
る。すなわち基本的にサーボブロック毎にステップ状に
変化するが、その変化量が一点鎖線で示す基準電圧V₁、
V₂以上又は以下になったとき、リミッタ回路15の動作に
よりその基準電圧V₁又はV₂にクランプされ、破線E₁で示
すような大きなレベルの信号が出力されることはない。
またエラー電圧が基準電圧V₁、V₂を超えたとき、その後
２回サンプリングパルスが検出されるまで（その後の２
サーボブロックの区間）、直前のサーボブロックのホー
ルド電圧がそのまま出力される。従ってディスク上のデ
ィフェクトによる外乱がサーボループ内に殆ど印加され
ないことになる。

基準電圧V₁、V₂（ウインド幅）は１サーボブロック
（１サンプル）区間（約24μｓ）において通常起こり得
る最大の変化幅に対応して設定されるが、比較的短い期
間内における変化幅であるので充分小さい値となる。従
ってアクチュエータが大きく変位する前にディフェクト
を確実に検出し、エラー信号を迅速に補正することがで
きる。

尚、図示せぬ手段により同期信号の異常が検出された
場合（例えば所定のサーボバイト区間において同期信号
が検出されないとき）、その検出信号がオアゲート19に
入力されるので、このときも前述した場合と同様の保護
動作が行われる。

以上本発明をトラッキングエラー信号によるサーボ回
路に応用した場合を例として説明したが、この他フォー
カスエラー信号や、クロックピットの検出信号に対応し
て生成されるクロストラック信号、PLL回路を構成する
ローパスフィルタの出力信号等によるサーボ回路におい
ても応用が可能である。またサンプルサーボではなく、
連続サーボにおいてもエラー信号もサンプリングするこ
とにより応用することができる。

〔効果〕

以上の如く本発明のサーボ回路は、入力されるエラー
信号をホールドするためのサンプルホールド回路と、サ
ンプルホールド回路によりホールドされたホールド信号
の電圧に基づいて基準レベル信号を出力する基準レベル
生成回路と、エラー信号と基準レベル信号とを比較し、
エラー信号が基準レベル信号を超えた場合に有効状態と
なる制御信号を出力する比較回路と、エラー信号とホー
ルド信号とを入力し、比較回路から供給される制御信号
が有効状態にあるときホールド信号を出力し、制御信号
が有効状態にないときエラー信号を出力するスイッチ
と、を備えたので、ディフェクトに殆ど影響されずに正
確なサーボをそのまま継続することができる。従って光
ディスクを1800rpmの高速で回転し、サーボ帯域が数KHz
と広くなるような場合、広帯域になる分だけディフェク
ト等の内乱に対してサーボ系が弱くなるので、本発明は
特に有効となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサーボ回路のブロック図、第２図はそ
のリミッタ回路のブロック図、第３図はその生成回路の
ブロック図、第４図はその回路設定回路のブロック図、
第５図はそのサンプルホールド回路のブロック図、第６
図及び第７図はそのタイミングチャート、第８図は従来
のサーボ回路のブロック図、第９図はサーボバイトパタ
ーンの説明図である。 １……ウィンドコンパレータ 11,12……サンプルホールド回路 13……抵抗 14……スイッチ 15……リミッタ回路 16……生成回路 17……ウィンドコンパレータ 18……回転設定回路 19……オアゲート 20……生成回路 21……PNPトランジスタ 22……NPNトランジスタ 31,32……抵抗 33,34……ダイオード 41……Ｒ−Ｓフリップフロップ 42……カウンタ 51,52……スイッチ 53,54……コンデンサ 55乃至58……抵抗 59……演算増幅器 60……差動増幅器 61……スイッチ 62……コンデンサ 63……抵抗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力されるエラー信号をホールドするため
   のサンプルホールド回路と、 前記サンプルホールド回路によりホールドされたホール
   ド信号の電圧に基づいて基準レベル信号を出力する基準
   レベル生成回路と、 前記エラー信号と前記基準レベル信号とを比較し、前記
   エラー信号が前記基準レベル信号を超えた場合に有効状
   態となる制御信号を出力する比較回路と、 前記エラー信号と前記ホールド信号とを入力し、前記比
   較回路から供給される前記制御信号が有効状態にあると
   き当該ホールド信号を出力し、前記制御信号が有効状態
   にないとき当該エラー信号を出力するスイッチと、を備
   えたことを特徴とするサーボ回路。