JPH0498622A - 光学式情報記録再生装置のトラックサーボ装置 - 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、光学式情報記録再生装置のトラックサーボ装
置に関し、特に、アクセス後の）・ラックサーボの引き
込みを高速且つ安定に行うことのできる１〜ラツクサー
ボ装置に関する。

［従来の技術］ いわゆる光デイスク装置等の光学式情報記録再生装置で
は、光ビームスポットと記録媒体との相対位置を保つた
めの、フォーカスサーボ及びトラックサーボが必要であ
る。前記光デイスク装置では、現在のトラックから他の
トラックへアクセスする場合、目標トラックへの移動後
にトラックサーボをオンしてトラックサーボに引き込む
、このトラックサーボの引き込みがうまくいかないと、
目標トラックから外れたり、制御が安定するまで時間が
かかるという問題がある。

そこで、従来は、例えば特公昭６１−３２７３１号公報
に示される技術を応用して、目標トラッりまで光ビーム
スポットを移動させＩ・ラックサーボをオンするとき、
サーボオン直後はトラックサーボのゲインを、通常時に
ビームスポットを所望のトラック上に連続的に位置づけ
るときのトラックサーボゲインよりも下げておき、サー
ボオンから一定時間経ったときに、通常のトラックサー
ボゲインにすることが行われていた。

また、例えば特開平１．−１０７３２７号公報に示され
るように、目標トラック上でのトラックサーボ信号置み
開始時に、ビームスポットの速度が一定値以上のときは
、トラックサーボのゲインを上げ、それに合わせて位相
進み補償において最大に位相を進める周波数を高周波側
にずらずことが提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 光デイスク装置では、ディスクの交換ができるため、デ
ィスクの取り付は誤差による偏心が大きく、１本のトラ
ックの位置は、ディスクの回転に伴い変動する。これが
アクセス時にビームスポットと所望トラックとの相対速
度を生み出し、トラックサーボオン時のビームスポット
の所望トラック上での相対速度のばらつきを大きくして
いる。

一般に、サーボが安定するサーボ系の位相進み髪は、ゲ
インクロス周波数で４０〜６０°　（位相余裕）と言わ
れている。位相進み量が大きい程、系は安定する。

前記特公昭６１−３２７３１号公報において、ゲインを
下げるのは、前記位相進み量を大きくするのと同じ効果
を、ゲインを変えることにより図ったものであるが、ト
ラックサーボオン時のビームスポットの移動速度が遅い
場合、過渡応答の遅さから、ビームスポットの位置が所
望トラック上で安定するまで不必要に長い時間がかかる
という問題点がある。

また、前記特開平１−１０７３２７号公報に示されるよ
うに、ビームスポットの移動速度が速いときにゲインを
上げる場合は、ビームスポットの移動を行うアクチュエ
ータの高次共振周波数をトラックサーボ帯域よりも十分
高くしないと、トラックサーボが発振する虞があるが、
機械的な設計上、前記高次共振周波数を高くすることは
難しい。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高速
で且つ安定なトラックサーボの引き込みを実現できるよ
うにした光学式情報記録再生装置のトラックサーボ装置
を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明の光学式情報記録再生装置のトラックサーボ装置
は、光ビームを用いて記録媒体に対して情報の記録と再
生の少なくと一方を行う光学式情報記録再生装置に用い
られ、前記光ビームと前記記録媒体上のトラックとの位
置ずれを示すトラックサーボ信号に基づいて前記光ビー
ムを前記トラックに追従させるものにおいて、選択的に
用いられ互いに異なる位相進み量で位相進み補償を行う
複数の位相補償手段と、前記光ビームのトラック横断方
向の移動速度を検出する速度検出手段、と、トラックサ
ーボ開始時に前記速度検出手段によって検出された光ビ
ームの移動速度に応じて、トラックサーボ開始時に用い
る位相補償手段を選択する選択手段とを備えたものであ
る。

［作用］ 本発明では、例えばアクセス後のトラックサーボ開始時
には、速度検出手段によって光ビームのトラック横断方
向の移動速度が検出され、この移動速度に応・じて位相
補償手段が選択され、この選択された位相補償手段によ
って位相進み補償が行われる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図ないし第５図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は光デイスク装置の概略構成を示す説明図、第２図は
加減速用電圧発生器の一例を示すブロック図、第３図は
位相進み補償回路の一例を示す回路図、第４図はトラッ
クサーボオン時のビームスポットの移動速度が大きいと
きのトラックサーボ装置の動作を説明するための波形図
、第５図はトラックサーボオン時のビームスポットの移
動速度が小さいときのトラックサーボ装置の動作を説明
するための波形図である。

第１図に示すように、光学式情報記録再生装置としての
光デイスク装置は、図示しないスピンドルモータによっ
て回転される光ディスク１に対向するように設けられた
光ピツクアップ３０を備えている。この光ピツクアップ
３０は、半導体レーザ（以下、ＬＤと記す。）５と、こ
のＬＤ５と光ディスク１との間にＬＤ５側から順に設け
られたコリメートレンズ４．ビームスプリッタ３及び対
物レンズ２と、光ディスク１で反射され前記ビームスプ
リッタ３で反射された光を受光する位置に配設されたサ
ーボ信号検出器６とを備えている。

前記対物レンズ２は、駆動コイル１５を有するアクチュ
エータによって、フォーカス方向及びトラック方向に移
動可能に支持されている。

光デイスク装置は、更に、次のようなトラックサーボ系
を備えている。すなわち、前記サーボ信号検出器６の出
力信号は、アンプ７を経て、速度検出系１６９位相進み
補償回路（１）９及び位相進み補償回路（２）１０に入
力されるようになっている。位相進み補償回路（２）１
０は、位相進み補償回路（１）９より多く位相を進める
ようになっている。前記各位相補償回路９，１０の出力
端は、それぞれスイッチｌｌ、１２を介して、アンプ８
の入力端に接続されている。また、光ビームスポットを
現在のトラックから所望のトラックへ移動させるための
加減速用電圧発生器１４が設けられ、この加減速用電圧
発生器１４の出力端は、スイッチ１３を介して、前記ア
ンプ８の入力端に接続されている。このアンプ８の出力
は、前記駆動コイル１５に印加されるようになっている
。また、前記速度検出系１６の出力は、コントローラ１
７に入力されるようになっている。このコントローラ１
７は、前記加減速用電圧発生器１４を制御すると共に、
前記スイッチ１１，１２．１３のオン／オフを制御する
ようになっている。

尚、図示しないが、光デイスク装置は、更に、フォーカ
スサーボ系と情報信号再生回路とを有している。

前記加減速用電圧発生器１４は、例えば第２図に示すよ
うに、コントローラ１７がらのディジタルの指示値をア
ナログ値に変換するＤ／Ａコンバータ３１と、このＤ／
Ａコンバータ３１の出力を増幅してアクチュエータの駆
動コイル１５へ供給するアンプ３２とで構成されている
。光ビームスポットを加速するが減速するが、また、ど
れだけ加減速するかは、全てコントローラ１７が決定し
、このコントローラ１７は、例えばトラックエラー信号
（ＴＢＳ）のゼロクロス時の間隔を測る等して光ビーム
スポットの実際の移動速度を測定し、設定速度が測定し
た速度と一致するように、加減速用電圧発生器１４を制
御する。この加減速用電圧発生器１４で発生された電圧
は、スイッチ１３を経てアンプ８で増幅されて駆動コイ
ル１５に印加され、アクチュエータが駆動される。

また、前記位相進み補償回路９，１ｏは、例えば第３図
に示すように、オペアンプ３３で構成されている。この
オペアンプ３３の非反転入力端には、アンプ７の出力が
印加されるようになっている。また、電圧源に抵抗Ｒ１
の一端と抵抗Ｒ３の一端が接続され、前記抵抗Ｒ１の他
端にはコンデンサＣ１の一端が接続され、このコンデン
サｃ１他端と前記抵抗Ｒ３の他端は、前記オペアンプ３
３の反転入力端に接続されている。また、オペアンプ３
３の出力端と反転入力端とが、並列の抵抗Ｒ２及びコン
デンサＣ２を介して接続されている。

そして、各抵抗の抵抗値やコンデンサの容量を変えるこ
とにより、所望の位相進み補償を達成できるようになっ
ている。

次に、第４図及び第５図を参照して、本実施例の動作に
ついて説明する。

ＬＤ５から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ４
で平行光束にされ、ビームスプリッタ３を通過し、対物
レンズ２で集光されて、光ディスク１の記録面上にビー
ムスポットを形成する。光ディスク１で反射された光は
、対物レンズ２を経て、ビームスプリッタ３で反射され
、サーボ信号検出器６に入射する。このサーボ信号検出
器６は、ビームスポットの位置決めに必要なサーボ信号
、すなわちトラックエラー信号（以下、ＴＢＳと記す。

）を生成し、このＴＢＳは、アンプ７で増幅された後、
速度検出系１６１位相進み補償回路（１）９及び位相進
み補償回路（２）１０に入力される６ コントローラ１７は、ビームスポットが１本のトラック
を追従しているときには、スイッチ１１をオンし、スイ
ッチ１２及びスイッチ１３をオフとする。この場合、ア
ンプ７の出力は、位相進み補償回路（１）９で位相補償
され、アンプ８で増幅され、駆動コイル１５に印加され
る。このようにしてトラックサーボが行われ、ビームス
ポットのトラック方向の位置決めが行われる。尚、図示
しないフォーカスサーボ系によってビームスポットのフ
ォーカス方向の位置決めも行われる。

次に、現在のトラックから所望のトラックへビームスポ
ットを移動させるアクセス時には、コントローラ１７は
、スイッチ１１及びスイッチ１２をオフし、スイッチ１
３をオンとする。この場合、加減速用電圧発生器１４の
出力がアンプ８で増幅されて駆動コイル１５に印加され
る。コントローラ７は、加減速用電圧発生器１４を適当
にコントロールして所望のトラックまでビームスポット
を移動させる。ビームスポットが所望のトラックに到達
したら、コントローラ１７は、スイッチ１３をオフにし
てビームスポットの加減速をやめると同時に、例えばＴ
ＢＳを微分してビームスポットのトラック横断方向の速
度を求める速度検出系１６の出力信号に基づき、速度が
予め定めた所定値以上か否かを判断する。

ビームスポットのトラック横断方向の速度が所定値以上
の場合の動作を第４図に示し、所定値未満の場合の動作
を第５図に示す、第４図及び第５図において、それぞれ
、（ａ）はＴＢＳの波形を示し、（ｂ）はスイッチ１１
の動作を示し、（ｃ）はスイッチ１２の動作を示し、（
ｄ）はスイッチ１３の動作を示している。

第４図（ａ）に示すように、所望のトラックに到達した
ときのビームスポットの速度が所定値以上の場合には、
コントローラ１７は、第４図（ｄ）に示すようにスイッ
チ１３をオフにすると同時に第４図（ｂ）に示すように
スイッチ１１をオフにしたまま、第４図（Ｃ）に示すよ
うにスイッチ１２をオンにして、位相進み補償回路（−
２＞１０を選択してトラックサーボを開始する。その後
、コントローラ１７は、トラックサーボが整定するまで
の十分な時間待ってから、すなわち、ビームスポットの
速度が所定値未満になったら、第４図（ｃ）に示すよう
にスイッチ１２をオフにすると同時に第４図（ｂ）に示
すようにスイッチ１１をオンにして、位相進み補償回路
（１）９を選択してトラックサーボを行う。

一方、第５図（ａ）に示すように、所望のトラックに到
達したときのビームスポットの速度が所定値未満の場合
には、コントローラ１７は、第５図（ｄ）に示すように
スイッチ１３をオフにすると同時に第５図（ｃ）に示す
ようにスイッチ１２をオフにしたまま、第５図（ｂ）に
示すようにスイッチ１１をオンにして、位相進み補償回
路（１）９を選択してトラックサーボを開始する。

尚、サーボ系は、位相進み補償が大きいと速度に対する
反応が大きくなり、位相進み補宿が小さいと位置に対す
る反応が大きくなる。

このように、本実施例では、トラックサーボを開始する
時点でのビームスポットのトラック横断方向の移動速度
が大きいときは位相進み補償回路（２）１０で比較的大
きな位相進み補償を行い素早く減速し、ビームスポット
の移動速度が小さいときは位相進み補償回路（１）９で
比較的小さな位相進み補償を行ってトラック中心にビー
ムスポットを引き込むようにしている。従って、高速で
且つ安定なトラックサーボ引き込みを実現することがで
きる。

また、サーボ系の位相余裕のみを変えてゲインを変えな
いので、アクチュエータの高次共振周波数がそれ程高く
ない場合でも安定なトラック引き込みを実現できる。

尚、所望のトラックに到達したときのビームスポットの
速度が所定値以上の場合に、スイッチ１２をオンにして
位相進み補償口！＜２）１０を選択してトラックサーボ
をｒ＃１始し、所定時間が経過したらスイッチ１２をオ
フにすると同時にスイッチ１１をオンにするようにして
も良い。

第６図は本発明の第２実施例の光デイスク装置の概略構
成を示す説明図である。

本実施例では、アンプ７の出力は、位相進み補償回路（
１）９と速度検出系１６とに入力されるようになってい
る。前記位相進み補償回路（１）９の出力は、位相進み
補償回路（３）１８に入力されると共に、スイッチ１１
の入力端に印加されるようになっている。前記位相進み
補償回路（３）１８の出力はスイッチ１２の入力端に印
加されるようになっている。スイッチ１１，１２．１３
の各出力端はアンプ８の入力端に接続されている。

前記位相進み補償回路（１）９は例えば４０°の位相進
み補償を行い、位相進み補償回路（３）１８は例えば２
０°の位相進み補償を行うようになっている。その他の
構成は第１実施例と同様である。また、本実施例におけ
るスイッチ１１．１２１３の動作は第１実施例と同様で
ある。

通常、対物レンズ２を駆動するアクチュエータは、理想
的な特性と比べると光デイスク装置のサーボで必要な数
ｋ）（ｚ程度以上の周波数帯域では、１８０°以上位相
が遅れている。そのため、単独の位相補償回路では、先
に述べた安定なサーボが得られる位相進みの範囲である
４０〜６０°のうちの上限の６０°付近の値を得るのは
極めて困難である。そこで、本実施例では、２つの位相
進み補償回路９，１８を直列に接続し、位相進み補償回
路（１）って例えば４０°の位相進み補償を行い、位相
進み補償回路（３）１８で例えば２０゜程度の位相補償
を行うことによって、６０°程度の位相補償を行うこと
ができるようにしている。

本実施例では、スイッチ１１をオンにすると、位相進み
補償回路（１）９によって比較的小さい位相進み補償が
行われ、スイッチ１２をオンにすると、位相進み補償回
路（’１）９及び位相進み補償回路（３）１８で比較的
大きな位相進み補償が行われる。

その他の作用及び効果は、第１実施例と同様である。

第７図は本発明の第３実施例の光デイスク装置の概略構
成を示す説明図である。

本実施例では、アンプ７から出力されるアナログ値のサ
ーボ信号は、Ａ／Ｄコンバータ１９てディジタル値に変
換され、ディジタルシグナルプロセッサ（以下、ＤＳＰ
と記す。）２０に入力されるようになっている。このＤ
ＳＰ２０は、コントローラ１７によって制御され、複数
の位相進み量の位相進み補償、速度検出及び加減速用電
圧発生の機能を持っている。すなわち、ＤＳＰ２０は、
第１実施例における位相進み補償回路９，１０、速度検
出系１６、加減速用電圧発生器１４及びスイッチ１１，
１２．１３の機能を有する。このＤＳＰ２０のディジタ
ルの出力は、Ｄ／Ａコンバータ２１でアナログ値に変換
され、アンプ８で増幅され、駆動コイル１５に印加され
るようになっている。その他の構成は第１実施例と同様
である。

このようにＤＳＰを使用すると、回路を簡略化できると
共に、プログラム内のデータの変更で位相進み量を変更
できるため、第１及び第２実施例では２つの位相進み補
償を切り換えるようにしていたが、本実施例によればビ
ームスボッ１〜の移動速度に応じてより多く種類の位相
進み補償を容易に切り換えることが可能になる。

その他の作用及び効果は第１実施例と同様である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、トラックサーボ開
始時に、光ビームの１〜ラツク横断方向の移動速度に応
じて位相進み補償を変更するようにしたので、高速で且
つ安定なトラックサーボの引き込みを実現できるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は光デイスク装置の概略構成を示す説明図、第２図は
加減速用電圧発生器の一例を示すブロック図、第３図は
位相進み補償回路の一例を示す回路図、第４図はトラッ
クサーボオン時のビームスポットの移動速度が大きいと
きのトラックサーボ装置の動作を説明するための波形図
、第５図はトラックサーボオン時のビームスポットの移
動速度が小さいときのトラックサーボ装置の動作を説明
するための波形図、第６図は本発明の第２実施例の光デ
イスク装置の概略構成を示す説明図、第７図は本発明の
第３実施例の光デイスク装置の概略構成を示す説明図で
ある。 １・・・光ディスク ６・・・サーボ信号検出器 ９・・・位相進み補償回路（１） １０・・・位相進み補償回路（２） １１．１２．１３・・・スイッチ １４・・・加減速用電圧発生器 １５・・・駆動コイル １６・・・速度検出系 １７・・・コントローラ 第２図 第３図 ９．１゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　光ビームを用いて記録媒体に対して情報の記録と再生
   の少なくと一方を行う光学式情報記録再生装置に用いら
   れ、前記光ビームと前記記録媒体上のトラックとの位置
   ずれを示すトラックサーボ信号に基づいて前記光ビーム
   を前記トラックに追従させる光学式情報記録再生装置の
   トラックサーボ装置において、 選択的に用いられ、互いに異なる位相進み量で位相進み
   補償を行う複数の位相補償手段と、前記光ビームのトラ
   ック横断方向の移動速度を検出する速度検出手段と、 トラックサーボ開始時に前記速度検出手段によって検出
   された光ビームの移動速度に応じて、トラックサーボ開
   始時に用いる位相補償手段を選択する選択手段とを備え
   たことを特徴とする光学式情報記録再生装置のトラック
   サーボ装置。