JPH02113436A

JPH02113436A - 光ディスク装置

Info

Publication number: JPH02113436A
Application number: JP26584088A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Nishinomiya; 西宮　正伸
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1988-10-21
Filing date: 1988-10-21
Publication date: 1990-04-25

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装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、光ディスク装置は電気通信学会資料ＭＲ，！１５
−３２「小型光ディスク装置におけるトラッキングサー
ボシステム」等により知られており、第４図はその一例
を示す。

この光ディスク装置においては光ディスク１はモータに
より回転駆動され、情報の記録時には光ヘッド２は半導
体レーザ３から出射された強いレーザ光を光学系４を介
してハーフミラ−５で反射し対物レンズ６により光ディ
スク１上に光スポットとして集光することにより光ディ
スク１のトラックに情報の記録を行う。情報の再生時に
は光ヘッド２は半導体レーザ３から出射された弱いレー
ザ光を上述のように光ディスク１に照射してその反射光
を対物レンズ６を介して受光素子で受光することにより
光ディスク１のトラックより情報を得る。また光ディス
ク１で反射されたレーザ光は対物レンズ６及びハーフミ
ラ−５を介してトラック検出器７により検出され、この
トラック検出器７の出力信号がトラック検出増幅器８を
介してトラック信号として取り出される。このトラック
信号は上記光スポットが光ディスク１上のトラックを横
切る毎に発生する。通常、情報の記録、再生を行う場合
にはトラック検出増幅器８からのトラック信号が増幅器
９で増幅されてスイッチ１０によりトラッキングアクチ
エータ１１に加えられ、トラッキングアクチエータ１１
が対物レンズ６を光ディスク１の半径方向へ動かして上
記光スポットが光ディスク１上のトラックと一致するよ
うにトラッキングを行う。このとき、対物レンズ６の位
置がレンズ位置検出器１２により検出され、このレンズ
位置検出器１２の出力信号が増幅器１３により増幅され
てシークモータからなるポジショナ１４に加えられる。

したがって、シークモータ１４は対物レンズ６の動きに
応じて対物レンズ６の光軸がずれないように光ヘッド２
の全体を動かす。

またシーク時（トラックアクセス時）には光ヘッド２が
光ディスク１の半径方向へシークモータ１４により上記
光スポットが光ディスク１上の目標トラックに達するま
で駆動される。このとき、シーク開始と同時にアップダ
ウンカウンタ１５にＦ　Ｆ　Ｆ　Ｄ　Ｈ〈−２〉がロー
ドされると共に、光ヘッド２の移動させるべきトラック
数の１／２の数、例えば光ヘッド２を５１２トラック分
だけ移動させるならばその１／２の２５６がマイクロコ
ンピュータ（ＣＰ　Ｕ）１６によりコンパレータ１７に
ロードされ、カウンタ１５が２値化回路１８からのトラ
ックパルスのカウントダウンを始める。ここに、トラッ
ク検出増幅器８からのトラック信号が２値化回路１８で
２値化されてトラックパルスとなり、このトラックパル
スがカウンタ１５に入力される。カウンタ１５のカウン
ト値はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１９により速度
データに変換され、この速度データはカウンタ１５のカ
ウント値より求まる残差距離の平方根に比例した値とな
っている。このＲＯＭ１９からの速度データはディジタ
ル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器２０によりアナログ値に
変換されて基準速度信号となる。また、周波数／電圧変
換器からなる速度検出器２１は２値化回路１８からのト
ラックパルスの周波数を電圧に変換することにより対物
レンズ６の移動速度を検出する。この速度検出器２１か
らの速度信号は比較器２２にてＤ／Ａ変換器２０からの
基準速度信号と比較されてその偏差分が検出され、この
比較器２２の出力信号が増幅器２３で増幅されてスイッ
チ２４によりトラッキングアクチエータ１１に加えられ
ることにより対物レンズ６がトラッキングアクチエータ
１１で駆動されて対物レンズ６の速度制御が行われる。

コンパレータ１７はロードされた数とカウンタ１５のカ
ウント値とを比較してこれらが一致すると、カウンタ１
５をカウントアツプモードに切り換える。したがって、
カウンタ１５は２値化回路１８からのトラックパルスを
カウントアツプする。その後、カウンタ１５のカウント
値がＦＦＦＥＨ＜−１〉になった時点でＣＰＵ１６に割
込みがかけられてＣＰＵ１６がシーク動作を終了させる
。従って、対物レンズ６の移動速度は一定の加速度でシ
ーク開始時点から徐々に増加して行き、移動距離の１７
２の点より徐々に減少するように制御される。

シーク終了時の各信号は第３図に示すようになり、対物
レンズ６の速度はシーク終了点（目標トラック）より数
トラツク分前から一定の整定速度ｖｓになるように制御
される。この整定速度ｖｓは基準速度情報を発生するＲ
ＯＭ１９のデータによって決められる。カウンタ１５が
光ヘッド２の移動させるべきトラック数のカウントを終
了した時点で対物レンズ６が移動を停止し、目標トラッ
クをトラッキングするモードに移らなければならない。

このため、カウンタ１５が光ヘッド２の移動させるべき
トラック数のカウントを終了した時点（第２図のＡ）か
らスイッチ２５又は２６が一定時間ｔ、閉成されて基準
電圧（＋Ｖｒｅｆ、−Ｖｒｅｆ）より正又は負のブレー
キパルスが作られ、これがトラッキングアクチエータ１
１に加えられる。このブレーキパルスの振幅は基準電圧
Ｖ　ｒａｆによって決まり、この基準電圧Ｖ　ｒｅｆと
上記時間ｔ、によって決定されるエネルギーが対物レン
ズ６にその移動方向と逆の方向へ加えられることにより
整定速度Ｖｓが打ち消される。そして対物レンズ６の速
度がほぼゼロになった後に、スイッチ２４　、２５　、
２６がオフされてスイッチ１０がオンし、トラッキング
モードに入る。

〔発明が解決しようとする課題〕

第５図に示すように上述の光ディスク装置２７は傾いて
設置されると、重力の影響により対物レンズ６のシータ
方向に必要な推力（エネルギー）に差が生じて対物レン
ズ６の速度制御に誤差が生じ、シータ方向（光ディスク
１の内周側から外周側へ、または外周側から内周側へ）
によって整定速度Ｖ５の大きさが違ってくる。Ｖｒｅｆ
とｔ、は一定であるので、ブレーキパルスのエネルギー
は一定である。このため、整定速度Ｖ、が設定値と違っ
てくると、対物レンズ６のブレーキ後の速度がゼロにな
らず、トラックが引き込めなくて（光スポットが目標ト
ラックと一致しなくて）トラッキングモードに入れず、
トラッキングがはずれた状態になってしまう。

このような現象はシーク整定時に振動などの外乱が加わ
った場合も同様に起こる。また、上記速度制御のループ
ゲインを上げれば速度制御誤差を少なくすることはでき
るが、機械系の共振などによりループゲインには限界が
ある。

本発明は上記欠点を除去し、傾いた場合やシーク整定中
に外乱が加わった場合にも安定なシーク動作を行うこと
ができる光ディスク装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は第１図に示すように
光ディスクに対して光ビームを光スポットとして照射し
て情報の記録及び又は再生を行う光ヘッド１０１と、前
記光ディスクから前記光ヘッド１０１への反射光が前記
光ディスク上のトラックを横切る毎に一定数のトラック
信号を発生するトラック信号発生手段１０２と、このト
ラック信号発生手段１０２からのトラック信号により光
束微動部材を移動させて前記光ディスクの光照射位置を
、前記光ディスクの半径方向へ動かすトラッキング駆動
手段１０３と、前記トラック信号発生手段１０２からの
トラック信号を計数する計数手段１０４と、この計数手
段１０４の計数値に応じてこの計数値の絶対値に比例的
に対応する前記光スポットの基準速度情報を生成する基
準速度情報生成手段１０５と、前記トラック信号の周波
数から前記光スポットの移動速度を検出する速度検出手
段１０６と、この速度検出手段１０６の出力信号と前記
基準速度情報とを比較してその結果により前記トラッキ
ング駆動手段１０３を制御する速度制御手段１０７と、
前記光スポットを前記光ディスク上の目標位置へ移動さ
せるシーク手段１０８とを有する光ディスク装置であっ
て、前記光スポットの移動動作終了時の速度を前記計数
手段１０４の出力信号から検知して前記光ビームの移動
方向による前記移動動作終了時速度の差を補正する補正
手段１０９を備えたものである。

〔作　用〕

光ヘッド１０１により光ディスクに対して光ビームが光
スポットとして照射されて情報の記録及び又は再生が行
われ、光ディスクから前記光ヘッド１０１への反射光が
前記光ディスク上のトラックを横切る毎に一定数のトラ
ック信号がトラック信号発生手段１０２により発生する
。このトラック信号発生手段１０２からのトラック信号
によりトラッキング駆動手段１０３が光束微動部材を移
動させて前記光ディスクの光照射位置を前記光ディスク
の半径方向へ動かし、前記トラック信号発生手段１０２
からのトラック信号が計数手段１０４により計数される
。この計数手段１０４の計数値に応じてこの計数値の絶
対値に比例的に対応する前記光スポットの基準速度情報
が基準速度情報生成手段１０５により生成され、速度検
出手段１０６により前記トラック信号の周波数から前記
光スポットの移動速度が検出される。速度制御手段１０
７により速度検出手段１０６の出力信号と前記基準速度
情報とが比較されてその結果によりシーク時に前記トラ
ッキング駆動手段１０３が制御されて前記光スポットの
速度が制御され、シーク手段１０８により前記光スポッ
トが前記光ディスク上の目標位置へ移動させられる。そ
して補正手段１０９が前記光スポットの移動動作終了時
の速度を前記計数手段１０４の出力信号から検知して前
記光ビームの移動方向による前記移動動作終了時速度の
差を補正する。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を示す。

この実施例は前述の光ディスク装置において。

ＣＰＵ１６．ＲＯＭ１９の代りにＣＰ　Ｕ２ｇ、　ＲＯ
Ｍ２９゜ＲＡＭ３０を設けたものであり、前述の光ディ
スク装置と同一部分には同一符号を付してその説明を省
略する。

一般に光ディスクのトラック数は非常に多い（５１／４
”径の光ディスクで約２万本）ため、アップダウンカウ
ンタ１５の出力は１０ビット以上のデータとなる。この
データのうち整定速度に関係するのは下位ビットである
。そこで、この実施例ではアップダウンカウンタ１５の
出力の上位ビットに対応する速度データ（残カウント数
が多い場合の速度データ）は従来と同様にＲＯＭ２９が
発生し、アップダウンカウンタ１５の出力の下位ビット
に対応する速度データ（残カウント数が少ない場合の速
度データ）はＲＡＭ３０で発生するようにし、このＲＡ
Ｍ３０の内容はＣＰＵＺ８によって書き換えられるよう
にする。また、アップダウンカウンタ１５の下位ビット
のデータはＣＰＵＺ８に送られ、ＣＰＵ２ｇは内蔵のタ
イマによって第３図における整定時間ｖｓを測定する。

例えば整定時間ｖｓに対応する光ディスク上の整定区間
のトラック数を１０と設定したとすると、アップダウン
カウンタ１５のカウントする残トラック数が１０になっ
た時点からその残トラック数がＯになる時点までの基準
クロック数をタイマにてカウントする。

この光ディスク装置は電源がオンした時、あるいは定期
的に光ディスク１の内周から外周へ、外周から内周へシ
ークテストを行い、！！定時間ｖｓを測定する。この整
定時間ｖｓが設計値に対して長い場合は整定速度ｖ８が
遅く、整定時間Ｖ、が設計値に対して短い場合は整定速
度Ｖ、が速いということになる。ＣＰＵ２ｇはその測定
した整定速度ｖ、に応じてＲＡＭ２９の内容を書き換え
、つまり整定速度ｖ、が遅い場合にはＤ／Ａ変換器２０
の出力、すなわち基準速度電圧が高くなるようにＲＡＭ
２９の内容を書き換え、整定速度ｖ、が速い場合にはＤ
／Ａ変換器２０の出力が低くなるようにＲＡＭ２９の内
容を書き換えて基準速度電圧を補正する。

このようにＣＰＵ２８は基準速度電圧に補正を加えなが
ら数回シークテストを行い、光ディスク１の内周から外
周へ、外周から内周への整定速度Ｖ。

が略等しくなるようにする。

第６図はＣＰＵ２８のシークテストルーチンを示す。

ＣＰＵＺ８はシークテストを行う時にはまず、シーク動
作により光ヘッド２をホーム位置（例えば光ディスク１
の最内周トラックとする）に移動させる６次にＣＰＵ２
８はステップａにてＲＡＭ３０に初期速度データＶ。ｏ
ｕｔを書き込み、光ディスク１の最外周トラックへのシ
ーク動作を上述のように行わせる。この場合アップダウ
ンカウンタ１５は光ディスク１の最内周トラックから最
外周トラックまでのストロークに対応する値がロードさ
れ、２値化回路１８からのトラックパルスをカウントす
る。

ＣＰＵ２８はアップダウンカウンタ１５の出力の下位デ
ータ（残トラック数）ｎを読み、このｎが整定区間に達
してＩＯに達したか否かを判断する。ｎが１０に達しな
ければＣＰＵ２８はこの動作を繰り返して行い、ｎが１
０に達すればＣＰＵ２８はステップｂにてタイマに基準
クロックのカウントを開始させることにより整定時間Ｔ
ｏｕｔの測定を開始し、その後ｎが０になったことを検
知することにより最外周トラックへのシーク動作が終了
したことを検知し、上記タイマをストップさせて整定時
間Ｔｏｕｔの測定を終了させる。次にＣＰＵ２ｇはステ
ップＣでＲＡＭ３０に初期速度データＶ。ｉｎを書き込
み、光ディスク１の最外周トラックから最内周トラック
へのシーク動作を上述のように行わせる。この場合アッ
プダウンカウンタ１５は光ディスク１の最外周トラック
から最内周トラックまでのストロークに対応する値がロ
ードされ、２値化回路１８からのトラックパルスをカウ
ントする。ＣＰＵ２８はｎが整定区間に達して１０に達
したか否かを判断してｎが１０に達しなければＣＰＯ２
８はこの動作を繰り返して行い、ｎが１０に達すればＣ
ＰＵＺ８はステップｄにてタイマに基準クロックのカウ
ントを開始させることにより整定時間Ｔｉｎの測定を開
始し、その後ｎがＯになったことを検知することにより
最内周トラックへのシーク動作が終了したことを検知し
、上記タイマをストップさせて整定時間Ｔｉｎの測定を
終了させる１次にＣＰＵＺ８は今測定した整定時間Ｔｏ
ｕｔ、Ｔｉｎの差の絶対値が一定値Ａ以下か否かを判断
することにより整定時間Ｔｏｕｔ、Ｔｉｎが略等しいか
否かを判断する。整定時間Ｔｏｕｔ。

Ｔｉｎが略等しくなければ整定時間Ｔｏｕｔ、Ｔｉｎの
大小を判断し、整定時間Ｔｏｕｔが整定時間Ｔｉｎより
大きければステップｅにてＲＡＭ３０の速度データＶ、
ｏｕｔを増加させてＲＡＭ３０の速度データＶ、ｉｎを
減少することにより整定時間Ｔｏｕｔ、Ｔｉｎを補正し
た後にステップａに戻る。またＣＰＵ２ｇは整定時間Ｔ
ａｕｔが整定時間Ｔｉｎより小さければステップｆにて
ＲＡＭ３０の速度データｖ、ｏｕｔを減少させてＲＡＭ
３０の速度データＶｌｌｉｎを増加することにより整定
時間Ｔｏｕｔ、Ｔｉｎを補正した後にステップａに戻る
。整定時間Ｔｏｕｔ、Ｔｉｎが略等しくなればＣＰＵ２
８はシークテストを終了する。

上記ステップａ、ｃでは具体的には第７図に示すように
ＣＰＵＺ８は速度データＶ、ｏｕｔ又はＶ、ｉｎをＲＡ
Ｍ３０に書き込み、内部メモリにその速度データＶａＯ
ｕｔ又はＶ。ｉｎを記憶する。

上記ステップｂ、ｄでは具体的には第８図に示すように
ＣＰＯ２８は整定時間Ｔ　ｏｕｔ又はＴｉｎの測定開始
で内蔵のタイマに基準クロックのカウントを開始させ、
シーク終了でタイマをストップさせてタイマの値を読み
、整定時間Ｔｏｕｔ又はＴｉｎの測定を終了する。

上記ステップｅ、ｆでは具体的には第９図に示すように
ＣＰＵ２ｇは内部メモリの速度データｖ、Ｏｕｔ、　Ｖ
、ｉｎをＶ　。ｏｕｔが増加してＶｌｌｉｎが減少する
ように又はＶ。ｏｕｔが減少してＶ。ｉｎが増加するよ
うに書き換え、その速度データＶ０ｏｕｔ、　Ｖａｉｎ
を読み出してＲＡＭ３０に書き込む。

ＣＰＵ２８は通常のシーク動作では第１０図に示すよう
に内部メモリの速度データＶ。ｏｕｔ、　Ｖｏｉｎを読
み出してＲＡＭ３０に書き込み、シーク動作を前述のよ
うに行わせる。この場合ＲＡＭ３０はアップダウンカウ
ンタ１５の出力の下位データによりアクセスされて速度
データＶ、ｏｕｔ、　Ｖ、ｉｎを読み出す。

第１１図は本発明の他の実施例を示す。

この実施例は上記実施例において、ＣＰＵ２ｇが内部メ
モリの速度データＶ。ｏｕｔ、　Ｖ、ｉｎをアップダウ
ンカウンタ１５の出力の下位データに応じて読み出して
Ｄ／Ａ変換器３１へ出力し、このＤ／Ａ変換器３１の出
力信号を加算器３２でＤ／Ａ変換器３１の出力信号と加
算して比較器２２へ送るようにしたものである。ＣＰＵ
２８がシークテスト時にアップダウンカウンタ１５の出
力の下位データを読んで整定速度を測定する点は上記実
施例と同じであり、ＣＰＵ２８はＲＡＭ３０へ速度デー
タを書き込む代りにデータ保持機能付（ラッチ付）のＤ
／Ａ変換器３１に速度データを送ってラッチさせる。

上記実施例では光スポットを移動させる光束微動部材と
して対物レンズを用いた方式であるが、第１２図に示す
ようにガルバノミラ−３４を駆動して光スポットを移動
させる方式の光ディスク装置にも本発明を同様に適用す
ることができる。この場合、光源３５と位置検出器３６
により構成されるミラー角度検出器にてガルバノミラ−
３４の角度が検出されることにより光スポットの移動量
（光軸ずれ量）が検出され、その出力信号が増幅器１３
を介してシークモータ１４へ送られる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば光ディスクに対して光ビー
ムを光スポットとして照射して情報の記録及び又は再生
を行う光ヘッドと、前記光ディスクから前記光ヘッドへ
の反射光が前記光ディスク上のトラックを横切る毎に一
定数のトラック信号を発生するトラック信号発生手段と
、このトラッり信号発生手段からのトラック信号により
光束微動部材を移動させて前記光ディスクの光照射位置
を前記光ディスクの半径方向へ動かすトラッキング駆動
手段と、前記トラック信号発生手段からのトラック信号
を計数する計数手段と、この計数手段の計数値に応じて
この計数値の絶対値に比例的に対応する前記光スポット
の基準速度情報を生成する基準速度情報生成手段と、前
記トラック信号の周波数から前記光スポットの移動速度
を検出する速度検出手段と、この速度検出手段の出力信
号と前記基準速度情報とを比較してその結果により前記
トラッキング駆動手段を制御する速度制御手段と、前記
光スポットを前記光ディスク上の目標位置へ移動させる
シーク手段とを有する光ディスク装置であって、前記光
スポットの移動動作終了時の速度を前記計数手段の出力
信号から検知して前記光ビームの移動方向による前記移
動動作終了時速度の差を補正する補正手段を備えたので
、傾いた場合やシーク整定中に外乱が加わった場合に整
定速度が変化してもその整定速度を補正することができ
、安定なシーク動作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を示すブロック図、第２図は本発明の一
実施例を示すブロック図、第３図は従来の光ディスク装
置のタイミングチャート、第４図は同光ディスク装置を
示すブロック図、第５図は上記実施例の傾いた状態を示
す概略図、第６図は上記実施例におけるＣＰＵのシーク
テストルーチンを示すフローチャート、第７図乃至第９
図は同シークテストルーチンの各部を詳しく示すフロー
チャート、第１０図は上記ＣＰＵの通常動作を示すフロ
ーチャート、第１１図は本発明の他の実施例を示すブロ
ック図、第１２図は本発明の他の実施例の一部を示す概
略図である。１０１・・・光ヘッド、１０２・・・トラック信号発生
手段、１０３・・・トラッキング駆動手段、１０４・・
・計数手段、１０５・・・基準速度情報生成手段、１０
６・・・速度検出手段、１０７・・・速度制御手段、１
０ｇ・・・シーク手段、１０９・・・補正手段。第　４　図第２図第図気図

Claims

【特許請求の範囲】

　光ディスクに対して光ビームを光スポットとして照射
して情報の記録及び又は再生を行う光ヘッドと、前記光
ディスクから前記光ヘッドへの反射光が前記光ディスク
上のトラックを横切る毎に一定数のトラック信号を発生
するトラック信号発生手段と、このトラック信号発生手
段からのトラック信号により光束微動部材を移動させて
前記光ディスクの光照射位置を前記光ディスクの半径方
向へ動かすトラッキング駆動手段と、前記トラック信号
発生手段からのトラック信号を計数する計数手段と、こ
の計数手段の計数値に応じてこの計数値の絶対値に比例
的に対応する前記光スポットの基準速度情報を生成する
基準速度情報生成手段と、前記トラック信号の周波数か
ら前記光スポットの移動速度を検出する速度検出手段と
、この速度検出手段の出力信号と前記基準速度情報とを
比較してその結果により前記トラッキング駆動手段を制
御する速度制御手段と、前記光スポットを前記光ディス
ク上の目標位置へ移動させるシーク手段とを有する光デ
ィスク装置であって、前記光スポットの移動動作終了時
の速度を前記計数手段の出力信号から検知して前記光ビ
ームの移動方向による前記移動動作終了時速度の差を補
正する補正手段を備えたことを特徴とする光ディスク装
置。