JPH04172624A - トラックアクセス回路 - Google Patents

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用いられる光ビームを隣接す
るトラックに移動させるトラックアクセス装置に関する
。

〔従来の技術〕

円板状の記録坦体に対して、光学的に情報を記録・再生
する光ディスク装置においては、同心円状に設けた多数
の情報トラックのうちの目標とするトラックに対して光
ビームを照射するために、トラック間にわたり光ビーム
を移動させ、かつ位置決めすることが必要である。遠く
離れたトラック間の移動は、速度制御等によりヘッド全
体を動かす手法が採られているが、隣接するトラック或
るいは数トラツク以内の近傍のトラックへの移動に対し
ては、集束レンズ或るいはミラーを動かすトラックアク
チュエータに加速及び減速のための電流パルスを供給し
、１トラツク或るいは数トラツクをジャンプさせるトラ
ックジャンプ動作が使用されている。このトラックジャ
ンプ動作は、予め設定された一定振幅、一定幅の電流パ
ルスをアクチュエータに供給することによって行なわれ
、その間集束レンズ（又はミラー）の動きを示す信号は
フィードバックされない。即ち、オープンループの制御
となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したトラックジャンプ動作は、従来、加速拳減速パ
ルスを加えるだけのオープンループ制御であり、加速・
減速終了後に、トラック追従のための位置制御動作に大
るときの位置及び速度が一定に抑えられていないため、
その後の静定が一様でないという欠点があった。即ち、
理想的なトラックジャンプ動作では、加速・減速パルス
が終了した時点で位置誤差及び速度ともゼロであること
が期待されるが、オープンループ制御のためトラックジ
ャンプ終了時の位置誤差及び速度誤差はばらついてしま
う。このため、その後の位置制御動作で光スポツト位置
に残留振動が残ったり、オーバーシュートを生じたりす
る。

トラックジャンプはトラック間の光スポットの移動（ア
クセス）のために使われるものであり、トラックジャン
プ動作終了後は、即時に読み出し動作、或るいは記録動
作が行われるようになることが望まれるが、上述したよ
うな光スポットの振動が残るため、トラックジャンプ終
了後は光スポットが静定するための時間を確保すること
が必要であるという欠点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、回転する円板状の記録坦体上に形成された情
報トラックにレーザ光束を照射し、情報の書き込み或る
いは読み出しを行う光ヘッドを所定の前記情報トラトラ
ックに位置決めする光ディスク装置のトラックアクセス
回路において、前記レーザ光束を微小スポットに絞る集
束レンズを前記記録坦体の半径方向に移動させるアクチ
ュエータと、前記集束レンズの前記レーザ光束中心に対
する位置ずれを検出するレンズ位置検出器と、前記レン
ズ位置検出器の出力を微分する微分回路と、前記集束レ
ンズに対して加速及び減速を行って前記レーザ光束の前
記微小スポットを隣接するトラックに移動させるトラッ
クジャンプパルスを前記アクチュエータに供給するパル
ス生成手段と、前記微小スポットを前記情報トラック上
に保つ追従制御手段と、前記トラックジャンプパルスに
よる前記集束レンズの移動動作が終了する時点から一定
期間レンズ位置信号を微分した信号を前記追従制御回路
に加算する信号加算手段より構成されている。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第
１図において、光ヘッド２は集束された光ビームを記録
坦体１に照射し、情報の記録或るいは読み出しを行う。

また、光ヘッド２はへラドアクチュエータ４０に結合さ
れており、記録坦体１の半径方向の長い距離の移動の際
は、ヘッドアクチュエータ４０によって光ヘッド２全体
が移動する。光ヘツド２内に配置されたレーザダイオー
ド１８はレーザ駆動回路２０より電流を供給されてレー
ザ光を発光する。レーザダイオード１８より出射される
発散性のレーザ光は、コリメートレンズ１７により平行
光に修正され、ビームスプリッタ１６を通って反射鏡１
３に入射する。反射鏡１３により光路を曲げられた光ビ
ームは、集束レンズ１２により集束されて、記録坦体１
の表面上に微小な光スポットとして照射される。集束レ
ンズ１２及び反射鏡１３は共通のアームに取付けられ、
レンズアクチュエータ１１によって一体で動かされる。

これにより光スポットは記録坦体１の半径方向、即ち、
情報トラックに対する横方向の微小な移動が行われる。

尚、反射鏡１３は必ずしも集束レンズ１２と一体で移動
させる必要はなく、集束レンズ１２のみを移動させるこ
とによって移動させることも可能である。そして、レン
ズアクチュエータ１１の可動部（アーム）に対向する形
でレンズ位置検出器１４が光ヘツド２内に配置され、集
束レンズ１２の光ヘッド２に対する相対的な位置ずれを
検出する。

本実施例ではレンズ位置検出器１４として中央にＬＥＤ
素子（発光素子）を配置し、その両側にフォトダイオー
ド（受光素子）を配置した反射形位置センサを使用して
いる。記録坦体１よりの反射光は集束レンズ１２及び反
射鏡１３を通ってビームスプリッタ１６に戻り、ビーム
スプリッタ１６によってその一部が光路を曲げられてト
ラックエラー検出器１５に入射する。トラックエラー検
出器１５は記録坦体１上のトラック位置情報によって変
調された反射光の強度変化を受光して、光スポットのト
ラック中心に対する位置ずれを示す電流を出力する。

尚、本実施例のトラックエラー検出法はファーフィール
ドに２分割された光検出器を配置するプッシュプルエラ
ー検出法を例として示しである。

トラックエラー検出器１５の出力は差動入力のトラック
エラーアンプ２１に入力し、トラックエラーアンプ２１
はトラックに対する光スポットの位置ずれを示すトラッ
クエラー信号２０１を出力する。記録酸るいは再生のた
めに、光スポットを同一トラック上に保つ、いわゆる、
トラック追従時には、トラックエラー信号２０１は位相
保証回路２２により進み補償が行われた後、スイッチ２
３を通ってパワーアンプ２４に入力し、トラック追従制
御ループが構成される。パワーアンプ２４の出力はレン
ズアクチュエータ１１に接続され、トラックエラー信号
２０１の値が０になるように集束レンズ１２の位置、即
ち、光スポットの位置が制御される。

一方、レンズ位置アンプ２７はレンズ位置検出器１４の
出力を受け、集束レンズ１２の標準位置からのずれを示
すレンズ位置信号２１０を出力する。トラック追従制御
動作時、或るいは後述するトラックジャンプ動作時にお
いて、レンズ位置信号２１０は位相補償回路３０により
位相進み補償が行われてパワーアンプ３１に入力され、
光ヘッド２のレンズ位置変動に対する追従ループが構成
される。即ち、パワーアンプ３１の出力はへラドアクチ
ュエータ４０に接続され、レンズ位置信号２１０の値が
Ｏになるように光ヘッド２８を移動させる。そして、ト
ラック追従動作或るいはトラックジャンプ動作のために
集束レンズ１２が移動しても、この光ヘツド位置制御ル
ープ（フローティングループと通称する）により集束レ
ンズ１２と光ヘッド２との相対位置は大きくずれること
がないように保たれる。

次に、近接するトラックに光スポットを移動させるトラ
ックアクセスの際には、いわゆる、トラックジャンプ動
作が行なわれる。ジャンプアクセス制御回路２５はトラ
ックジャンプ動作が必要となった場合、ジャンプ指令信
号２２０をジャンプパルス発生回路２６に送出する。ジ
ャンプパルス発生回路２６はジャンプ指令信号２２０に
従い、レンズアクチュエータ１１にトラック間移動を行
わせるための加速及び減速を生じさせるジャンプパルス
２３０を発生し、スイッチ２３を介してパワーアンプ２
４に入力する。また、同時にジャンプパルス発生回路２
６はジャンプモード信号２４０を発生し、スイッチ２３
をジャンプパルス２３０を通過させるように切り替える
。ジャンプパルス指令信号２２０によるレンズアクチュ
エータ１１の加速及び減速動作（トラックジャンプ）が
終了するとジャンプモード信号２４０はオフとなり、ス
イッチ２３は位相補償回路２２の出力を通過させる側に
切り替わる。これにより、再びトラック追従制御ループ
が働く状態に戻る。ジャンプパルス２３０の循環及び時
間幅は、予め設定された値に固定されており、外乱や情
報トラック位置変動等によるレンズアクチュエータ（即
ち、光スポットの動き）の応答が変化しても修正されな
い。このため、トラックジャンプ終了後、単にトラック
追従制御ループを移動させるだけでは光スポットの位置
のオーバーシュートが大きくなったり、残留振動が表れ
たりして、ジャンプ移動後の光スポツト位置がトラック
中心に静定するまでに比較的長い時間を要するという問
題があった。しかしながら、本発明の実施例では、光ス
ポットの位置がトラックジャンプ終了後、速やかに静定
できるようにレンズ位置信号２１０を微分した信号を、
パワーアンプ２４の入力に加えてレンズアクチュエータ
１１の応答のダンピングが強化している。レンズ位置ア
ンプ２７より出力されるレンズ位置信号２１０は微分回
路２８に入力し、微分回路２８からはレンズ位置信号２
１０を微分した信号、即ち、集束レンズ１２の移動速度
を示すレンズ速度信号２５０が出力される。ジャンプア
クセス制御回路２５からはトラックジャンプ終了直前か
らレンズアクチュエータ１１の動きが静定するまでの間
スイッチ２９をオンにするためのダンピングゲート信号
２６０が出力され、スイッチ２９は、このダンピングゲ
ート信号２６０がオンの間レンズ速度信号２５０を通過
させ、パワーアンプ２４にレンズ速度信号２５０をパワ
ーアンプ２４に入力することにより、レンズアクチュエ
ータ１１の動きに対して速度のネガティブフィードバッ
クがかかることになり、トラックジャンプ終了時のダン
ピング、即ち、速度を小さく抑える働きが強化される。

これにより、ジャンプ終了時、速度が過大となってオー
バーシュートや振動等を生じることを抑圧することがで
きる。

第２図は第１図の実施例における信号の例を示す波形図
である。

波形Ａはトラックジャンプ動作の際のジャンプパルス２
３０の波形を示す。隣接するトランクへの光スポットの
移動が必要となった場合、ジャンプ指令信号２２０に基
づきジャンプ発生回路２６からトラックジャンプパルス
２３０が送出され、スイッチ２３を介してパワーアンプ
２４に入カスる。ジャンプパルス２３０の前半の正極性
のパルスにより、レンズアクチュエータ１１は加速され
、後半の負極性のパルスにより減速され停止する。前述
したように、ジャンプパルス２３０の振幅Ａ２及びパル
ス時間幅ｊ　Ｐ１＋　　ｊ　Ｐ２は予め設定した値に固
定されている。

波形Ｂはダンピングゲート信号２６０を示す。

トラックジャンプにおける減速が行なわれ、停止する直
前の時刻ｔ１にダンピングゲート信号２６０がオンとな
り、レンズ速度信号２５０をパワーアンプ２４に入力し
てダンピング（速度制御）が強化される。このダンピン
グゲート信号２６０は、レンズアクチュエータ１１の応
答が十分静定する時刻ｔｂまでオンとなり、その間レン
ズ速度信号２５０のフィードバックが行われる。

波形Ｃはトラックジャンプ動作の際のトラックエラー信
号２０１の波形を示す。トラックジャンプ動作により光
スポットは１トラツクを横断するため、トラックエラー
信号２０１は正弦波状に１サイクルの変化をする。この
とき、ジャンプ終了時のダンピングが十分でないとレン
ズアクチュエータ１１の応答のばらつきにより、光スポ
ットは目標トラックに対してオーバーシュートしたり、
振動したりしてトラックエラー信号２０１に乱れを生じ
ることになるが、レンズ速度信号２５０のフィードバッ
クによりダンピングを強化すると、速やかに静定し振動
が起らなくなる。

波形りはレンズ位置信号２１０の波形を示す。

トラックジャンプ動作により１トラツクずつ光スポット
（集束レンズ）が移動するため、レンズ位置アンプ２７
から出力されるレンズ位置信号２１０は台形ステップ状
に増加する。但し、前述したように、レンズ追従制御ル
ープにより光ヘッド２がレンズ位置ずれを小さくするよ
うに駆動されるため、レンズ位置信号２１０はゆるやか
にＯレベルに復帰する。

波形Ｅはレンズ位置信号２１０を微分したレンズ速度信
号２５０の応答波形を示す。トラックジャンプ動作中、
レンズアクチュエータ１１は加速及び減速をされるため
、レンズ速度信号２５０は三角波状となる。光ヘッド２
のレンズ追従動作によるレンズ位置信号２１０の変化は
ゆるやかなため、レンズ速度信号２５０に大きな変化は
生じない。また、トラックジャンプ終了直前、ダンピン
グゲート信号２６０がオンとなる時刻ｔ１では、レンズ
アクチュエータ１１は減速動作中であり、レンズ速度信
号２５０は下りの傾斜となっているが、このとき、速度
が過大であれば速度フィードバックによって減速が強化
されることになる。更に、トラックジャンプ終了後もレ
ンズ速度信号２５０のフィードバックにより振動等の発
生が抑圧される。このような速度フィードバックによる
ダンピングの強化により、レンズアクチュエータ１１の
過渡応答は速やかに静定し、トラックジャンプ動作が安
定、且つ高速に完了することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、レンズ位置信号を微分し
た信号をトラックジャンプ動作終了時に制御ループに加
算することにより、レンズアクチュエータの過渡応答の
ダンピング特性を強化し、トラックジャンプ動作後の光
スポットの位置の静定を速やかに行わせることができる
効果がある。

また、トラックジャンプ動作を高速、且つ、安定にする
ことにより、光スポットのトラック間アクセスがより高
速化され、トラックアクセス及び記録・再生処理に要す
る時間が短縮された光ディスク装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の実施例における信号波形の例を示す波形図であ
る。 １・・・記録坦体、２・・・光ヘッド、１１川レンズア
クチユエータ、１２・・・集束レンズ、１３・・・反射
鏡、１４・・・レンズ位置検出器、１５・・・トラック
エラー検出器、１６・・・ビームスプリッタ、１７・・
・コリメートレンズ、１８・・・レーザダイオード、２
０・・・レーザ駆動回路、２１・・・トラックエラーア
ンプ、２２．３０・・・位相補償回路、２３．２９・・
・スイッチ、２４・・・パワーアンプ、２５・・・ジャ
ンプアクセス制御回路、２６・・・ジャンプパルス発生
回路、２７・・・レンズ位置アンプ、２８・・・微分回
路、３１・・・パワーアンプ、４０・・・ヘッドアクチ
ュエータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　回転する円板状の記録坦体上に形成された情報トラッ
   クにレーザ光束を照射し、情報の書き込み或るいは読み
   出しを行う光ヘッドを所定の前記情報トラトラックに位
   置決めする光ディスク装置のトラックアクセス回路にお
   いて、前記レーザ光束を微小スポットに絞る集束レンズ
   を前記記録坦体の半径方向に移動させるアクチュエータ
   と、前記集束レンズの前記レーザ光束中心に対する位置
   ずれを検出するレンズ位置検出器と、前記レンズ位置検
   出器の出力を微分する微分回路と、前記集束レンズに対
   して加速及び減速を行って前記レーザ光束の前記微小ス
   ポットを隣接するトラックに移動させるトラックジャン
   プパルスを前記アクチュエータに供給するパルス生成手
   段と、前記微小スポットを前記情報トラック上に保つ追
   従制御手段と、前記トラックジャンプパルスによる前記
   集束レンズの移動動作が終了する時点から一定期間レン
   ズ位置信号を微分した信号を前記追従制御回路に加算す
   る信号加算手段とを備え、トラックジャンプ動作後にお
   ける前記集束レンズの動作を静定するようにしたことを
   特徴とするトラックアクセス回路。