JPS61170968A - トラックアクセス装置 - 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〕 本発明はビデオディスクプレーヤ、ディジタルオーディ
オディスクプレーヤ等のディスク記録再生装置における
トラックアクセス装置に関する。

〔従来の技術〕

ビデオディスクプレーヤ、ディジタルオーディオディス
クプレーヤ等のディスク記録再生装置においては、ディ
スクに情報を記録あるいは再生するピックアップの位置
を、ディスク上に形成されたトラックに対して微調整す
る微調整手段と、微調整手段をディスク半径方向に移動
させ、その位置を粗調整するる粗調整手段とが設けられ
ている。

斯かる装置において例えば所定のトラックにアクセス（
サーチ）する場合、粗調整手段を駆動してピックアップ
をディスク半径方向に高速移動させる。本出願人は斯か
るアクセス時において、粗調整手段に載置されている微
調整手段を振動させないようにした装置を先に提案して
いる（実願昭５９−１１５０８６）。また同様の出願と
して特開昭５９−１６５２７８がある。第４図は斯かる
従来の装置のブロック図である。同図において１はディ
スクであり、モータ２により回転される。３は対物レン
ズ４を含むピックアップであり、キャリッジ５上に載置
されている。６はキャリッジ５をディスク半径方向に移
動させ、ピックアップ３の位置を粗調整する粗調整手段
としてのりニアモータである。７はピックアップ３のデ
ィスク１に対する相対速度を検出する相対速度検出手段
であり、例えばピックアップ３の再生信号から、ピック
アップ３からディスク１に照射されるビームがトラック
を横切る相対速度を検出する。８は例えばピックアップ
３の再生信号から、ビームがトラックを横切る方向と本
数を検出し、ピックアップ３のディスク１における半径
方向の位置を検出する半径位置検出回路である。９は半
径位置検出回路８からの信号に対応して、キャリッジ５
のディスク半径方向への目標移動速度に対応した信号を
発生する目標速度発生回路である。１０は相対速度検出
回路７からの信号と目標速度発生回路９からの信号との
差を出力する差動増幅器であり、リニアモータ駆動制御
回路１１はこの差出力に対応し、てリニアモータ６を駆
動するようになっている。

１２はリニアモータ６の駆動力として、その駆動電流を
検出する電流検出回路である。電流検出回路１２から出
力された信号は係数回路１３で所定の係数Ｘで処理され
た後、フォーカス、トラッキング駆動制御回路１４に供
給され１例えば対物レンズ４（ビーム）の位置をトラッ
クに対して微調整する微調整手段としてのトラッキング
制御手段（アクチュエータ）が駆動されるようになって
いる。またフォーカス、トラッキング駆動制御回路１４
は、ピックアップ３の信号からフォーカス状態を検出し
、対物レンズ４をフォーカス制御するようになっている
。１５はモータ２を駆動するスピンドル駆動制御回路で
ある。１６は相対速度検出回路７．半径位置検出回路８
等の出力信号を監視し、リニアモータ駆動制御回路１１
、フォーカス、トラッキング駆動制御回路１４、スピン
ドル　　　　　Ｉ駆動制御回路１５．その他の動作を制
御するマイクロコンピュータである。

しかしてその動作を第５図を参照して説明する。

マイクロコンピュータ１６より所定のトラックをサーチ
すべくアクセス命令が出されると、半径位置検出回路８
によりアクセス目標位置までの距離が検出され、その距
離に対応して目標速度発生回路９により目標速度が設定
される。キャリッジ５の現在の速度は相対、速度検出回
路７により検出されており、目標速度との差が差動増幅
器１０から出力される。そこでリニアモータ駆動制御回
路１１はキャリッジ５が目標速度になるようにリニアモ
ータ６を駆動する。このようにしてピックアップ３は目
標アドレスまでの残りの距離に対応した速度になるよう
に速度制御される。半径位置検出回路８が所定の数のト
ラックを横切ったことを検出したとき、マイクロコンピ
ュータ１６はりニアモータ６による駆動を停止させ、ト
ラッキングサーボループをクローズしてビーム（ピック
アップ３）を目標トラックに位置させ、そこから例えば
通常の再生動作を行わせる。

一方リニアモータ６が駆動されているアクセス時におい
て、その駆動電流が電流検出回路１２により検出され、
係数回路１３により所定の係数Ｘが掛けられた後、フォ
ーカス、トラッキング駆動制御回路１４に入力され、ト
ラッキング制御手段を構成する対物レンズ４が駆動され
る。

いまりニアモータ６の駆動電流をｉ、キャリッジ５の全
体の質量をＭ、リニアモータ６の推力定数をＫ、トラッ
キング制御手段における対物レンズ４の質量をｍ、制動
係数をＣ、バネ定数をｋ、磁束密度をＢ、コイル有効線
長を１とすると、駆動電流ｉからキャリッジ５の速度及
びキャリッジ５から見た対物レンズ４の速度Ｖまでの伝
達ブロック図は第５図に示すようになる。従ってキャリ
ッジ５から見た対物レンズ４の速度Ｖは。

Ｖ＝ｉ　（ｘＢｌ／　（ｍｓ＋ｃ＋に／ｓ）−Ｋ　ｍ　
／　Ｍ　（ｍ　ｓ　＋　ｃ　＋　ｋ　／　ｓ　）　）・
・・・・・・・・　（１） となる。（１）式の速度Ｖを零とする係数Ｘを求めると
、 ｘ＝Ｋｍ／ＭＢ１・・・τ・・・・・・　（２）となる
、これはりニアモータ６の駆動電流光たりの加速度を、
トラッキング制御手段の電流当たりの加速度で割った値
を意味する。このように係数Ｘを（２）式で定められる
値に設定することにより、アクセス時においてリニアモ
ータ６の駆動電流ｉに拘らず、キャリッジ５上において
対物レンズ４が静止した状態となるようにしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の装置は以上の如く、リニアモータ６の駆動電流ｉ
よりキャリッジ５の加速度αを検出し、この加速度αに
よりキャリッジ５上の対物レンズ４に与えられる慣性力
を打ち消すように係数Ｘを定め、アクセス時に対物レン
ズ４が振動するのを防止するようにしていた。すなわち
リニアモータ６の推力Ｆとするとき、 Ｆ＝Ｍα＝Ｋｉ・・・・・・・・・・・　（３）となる
ことを前提とし、（３）式より加速度αを求めていた。

しかしながら（３）式は、装置が水平に設置されており
、キャリッジ５の移動方向に重力による成分が実質的に
関与しない場合においてのみ成立するものであるため、
装置を水平方向に対して傾斜させた場合においては、リ
ニアモータ６の駆動電流ｉとキャリッジ５の加速度αと
が比例せず、キャリッジ５を所望の加速度で移動させる
ことかできないばかりでなく、キャリッジ５上において
対物レンズ４が振動してしまい、安定したアクセス動作
を行うことができない欠点かあった。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明のトラックアクセス装置のブロック図で
あり、第５図における場合と対応する部分には同一の符
号を付してあり、その詳述は省略する。本発明において
は、リニアモータ駆動制御回路１１の出力（リニアモー
タ６の駆動電流ｉ）の直流成分がローパスフィルタ２１
により検出され、その値がサンプルホールド回路２２に
よりサンプルホールドされるようになっている。そして
このホールドされた値は、スイッチ２３を介して　　　
　　　Ｊ係数回路２４と２５に供給されるようになって
いる。係数回路２４の出力は係数回路１３の出力と加算
され、フォーカス、トラッキング駆動制御回路１４に、
また係数回路２５の出力は差動増幅器１０の出力と加算
され、リニアモータ駆動制御回路１１に各々供給される
ようになっている。サンプルホールド回路２２とスイッ
チ２３とはマイクロコンピュータ１６により制御される
ようになっている。その他の構成は第５図における場合
と同様である。

〔作用〕

しかしてその作用を説明する。いま第２図に示すように
、水平方向に対して所定の角度θだけ装置が傾斜してお
り、キャリッジ５を右方向に移動させてアクセス動作を
行う場合を考えると１次式が成立する。

Ｍａ＝Ｆ＋Ｍｇ５ｉｎθ＝Ｋｉ＋Ｍｇ５ｉｎθ・・・・
・・・　（４） 尚ｇは重力加速度である。

ところでキャリッジ５が水平に設置されている場合にお
けるリニアモータ６の駆動電流をｉ′、キャリッジ５の
加速度をα′　とすると。

Ｍα１　＝Ｋ　ｘ　ｌ　　・・・・・・・・・・・　（
５）、°、α’＝Ｋｉ’／Ｍ・　・　・　・　・　・　
・　・　・　（６）となる。キャリッジ５が角度θだけ
傾斜した場合においても、この水平時における加速度α
′と等しい加速度αを得るため（α＝α″）に必要な駆
動電流ｉを求めると、 ｉ　＝　ｉ　’　−Ｍ　ｇｓｉｎθ／に−−−−−−（
７）となる。すなわちキャリッジ５が傾斜している場合
においても、水平時における場合に所望する加速度を得
るためには、水平時における駆動電流ｉ′を角度θに応
じた電流で補償する必要がある。

ところでアクセス動作を行う前の、ディスクを記録又は
再生している（トラッキングサーボループがクローズさ
れている）通常の状態においては。

ディスクの偏芯や、傾斜角度θによるトラッキングエラ
ーのうち直流成分（低周波数領域）のものは、リニアモ
ータ６が追従補償している。すなおちトラッキングサー
ボループがクローズされているとき、リニアモータ６に
流れている直流電流が（７）式における補償電流Ｍｇ５
ｉｎθ／Ｋに他ならない、従ってマイクロコンピュータ
１６は、アクセス命令を発する直前あるいは直後に、ロ
ーパスフィルタ２１を介して検出されているリニアモー
タ６の通常時の直流電流をサンプルホールド回路２２に
サンプルホールドさせ、実質的に装置の傾き角度θを検
出させる。そしてトラッキングサーブループをオープン
としてアクセス動作のためリニアモータ６を駆動してい
る間、それまで開放されていたスイッチ２３を閉成し、
サンプルホールドされた値（補償電流Ｍｇ５ｉｎθ／Ｋ
に対応している）を係数回路２４と２５に出力させる。

この補償電流Ｍｇ５ｉｎθ／Ｋに対応した値の電流が係
数ｙを有する係数回路２５を介して差動増幅器１０の出
力と加算され、リニアモータ駆動制御回路１１を介して
リニアモータ６に供給される。従ってキャリッジ５が角
度θだけ傾斜している場合においても、水平時の場合に
所望する加速度でキャリッジ５を駆動することができる
。尚係数回路２５の係数ｙは、係数回路２５の出方電流
をリニアモータ駆動制御回路１１に加え、それによりリ
ニアモータ６に加わる電流の値が、サンプルボールド回
路２２の出力と等しくなるように（例えばその間に増幅
、減衰がないものとすればｙ＝１に）設定する。

次にキャリッジ５上に載置されている対物レンズ４のア
クセス時における振られの補償について説明する。キャ
リッジ５が角度θだけ傾斜している場合、トラッキング
サーボループがクローズされでいる通常の状態における
対物レンズ４の中立位置は、水平時における中立位置Ｘ
。から、装置が角度θだけ傾斜している結果対物レンズ
４に加わる力ｍｇｓｉｎθ　により生じる変位Ｘｅだけ
ずれた位置となる。従ってアクセス時においては、対物
レンズ４が、位置Ｘ０　から変位Ｘｅだけずれた位置（
Ｘ、　＋Ｘｅ　）から動かないように補償しなけらばな
らない。

従来の場合と同様の補償を行うと、アクセス時における
対物レンズ４の変位Ｘは、　　　　　　　　　　　ＪＸ
＝＝ｍｇｓｉｎθ／　　（ｍｓ２＋ｃｓ＋ｋ）−ｍ　ａ
／　　（ｍ　ｓ”＋　ｃ　ｓ　＋　ｋ）＋ＸＢ　ｌ　ｉ
／　　（ｍｓ”＋ｃ　ｓ＋ｋ）・　・　・　・　・　・
　・　・　・　（８）となる。（８）式の第１項が傾き
による変位Ｘｓ、第２項がキャリッジ５が移動する場合
の対物レンズ４の慣性力による変位、そして第３項が係
数回路１３の補償による変位である。（４）式より加速
度αを求めると、 ａ＝Ｋｉ／Ｍ＋ｇｓｉｎ　θ−−−−−−−（９）とな
り、（２）式と（９）式を（８）式に代入すると、 Ｘ＝Ｏ＝Ｘ、・　・　・　・　・　・　・　・　・　・
　・　（１０）となる。すなわちキャリッジ５が傾いて
いる場合に従来と同様の補償を行うと、キャリッジ５が
傾いている場合の対物レンズ４の中立位置（ｘａ　＋Ｘ
ｅ　）から、キャリッジ５が水平状態の場合の対物レン
ズ４の中立位置Ｘ０へ対物レンズ４が移動しようとする
ため、対物レンズ４が振動してしまうことになる。

そこで本発明においては、サンプルホールド回路２２の
出力を係数回路２４を介してフォーカス、トラッキング
駆動制御回路１４に加え、キャリッジ５が加速度αで移
動する際慣性力により生じる変位だけを補償するように
したので、アクセス中にキャリッジ５が移動しても対物
レンズ４は振動しない。そのため係数回路２４の係数は
係数回路１３の係数と大きさが同じで極性が反対の−Ｘ
とされている。

すなわち本発明における補償を行うと、アクセス時にお
ける対物レンズ４の変位又は、Ｘ＝ｍｇｓｉｎθ／　（
ｍ　ｓ”＋　ｃ　ｓ　＋　ｋ）−ｍ　ａ／　（ｍ　ｓ”
＋　ｃ　ｓ　＋　ｋ）＋ｘＢ１　　（ｉ＋ｉ”）／　（
ｍｓ２＋ｃｓ＋ｋ） ・・・・・・・・・　（１１） となる。（１１）式の第１項が傾きによる変位Ｘｅ、第
２項がキャリッジ５が移動する場合の対物レンズ４の慣
性力による変位、そして第３項が係数回路１３と２４の
補償による変位である。

ここで補償電流ｉｐ′は、 ｉ”＝Ｍｇｓｉｎθ／に−−−−−−−（１２）である
から、（２）式、（９）式及び（１２）式を（１１）式
に代入すると、 Ｘ　＝　ｍ　ｇ　ｓｉｎθ／　（ｍｓ２＋ｃ　ｓ＋ｋ）
・・・・・・・　（１３） となり、対物レンズ４が、装置が傾斜した場合の動作中
立位置から変位しないことがわがる。

本発明における以上の動作を、駆動電流ｉからキャリッ
ジ５の速度及びキャリッジ５から見た対物レンズ４の速
度Ｖまでの伝達ブロック図にて表わすと第３図に示す如
くとなる。すなわちキャリッジ５から見た対物レンズ４
の速度Ｖは、Ｖ＝ｉｘＢｌ／　（ｍｓ＋ｃ＋に／ｓ）＋
（（ｉ　＋　ｉ″）　Ｋ／Ｍ　ｓ　−ｇｓｉｎθ／　ｓ
　）Ｘ　（−ｍｓ２／　（ｍｓ”＋ｃ　ｓ＋ｋ））・・
・・・・・・　（１４） となる。この（１４）式に（２）式と（１２）式を代入
すると、（１４）式は、 Ｖ＝Ｏ・・・・・・・・・・・・・・　（１５）となる
。

キャリッジ５が左の方向に移動する場合も同様であるの
でその説明は省略する。

尚以上においてはりニアモータ６やトラッキング制御手
段を電流駆動とし、その駆動電流を検出制御するように
したが、電圧駆動とし、駆動電圧を検出制御するように
してもよい。また駆動力の検出は駆動段において駆動信
号から行うのではなく、それより前段においてその制御
信号等から行うこともできる。さらにピックアップ３の
半径位置や相対速度は、再生信号から検出するのではな
く、位置センサ、速度センサ等を設けて検出するように
することもできる。また粗調整手段や微調整手段の構成
もリニアモータ等に限られるものではない。そして本発
明は光学式以外のディスクの記録再生装置においても応
用が可能である。

〔効果〕

以上の如く本発明においては、ピックアップの位置をデ
ィスク上に形成されたトラックに対して微調整する微調
整手段と、微調整手段をディスク　　　　　　−半径方
向に移動させ、その位置を粗調整する粗調整手段と、粗
調整手段の駆動力を検出する検出手段と、検出手段から
の信号を所定の係数で処理する係数手段とを備え、粗調
整手段を駆動して所定のトラックにアクセスする際、係
数手段からの信号に対応して微調整手段をも駆動するト
ラックアクセス装置において、装置の水平方向に対する
傾斜角度を検出し、角度に対応してＭ１調整手段の駆動
力を補償するとともに、微調整手段を駆動する係数手段
からの信号をも補償するようにしたので、装置（キャリ
ッジ）の設置角度に影響されずに所望の加速度でアクセ
スを行うことができるとともに、アクセス時における微
調整手段の振動を防止することができ、アクセス動作終
了後トラッキングサーボループをクローズする場合にお
いても、そのロックイン動作を速やかに行うことができ
る。

またキャリッジを高速で移動させるアクセス時において
も、ピックアップからの再生信号が悪影響を受は難くな
るので、再生信号からピックアップの位置や相対速度を
正確に検出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトラックアクセス装置のブロック図、
第２図はその設置角度が傾斜している場合の要部の模式
的正面図、第３図はその伝達ブロック図、第４図は従来
の装置のブロック図、第５図はその伝達ブロック図であ
る。 １・・・ディスク　　２・・・モータ ３・・・ピックアップ　　４・・・対物レンズ５・・・
キャリッジ　　６・・・リニアモータ７・・・相対速度
検出回路 ８・・・半径位置検出回路 ９・・・目標速度発生回路 １０・・・差動増幅器 １１・・・リニアモータ駆動制御回路 １２・・・電流検出回路 １３．２４．２５・・・係数回路 １４・・・フォーカス、トラッキング駆動制御回路 １５・・・スピンドル駆動制御回路 １６・・・マイクロコンピュータ ２１・・・ローパスフィルタ ２２・・・サンプルホールド回路 ２３・・・スイッチ 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ピックアップの位置をディスク上に形成されたト
   ラックに対して微調整する微調整手段と、該微調整手段
   をディスク半径方向に移動させ、その位置を粗調整する
   粗調整手段と、該粗調整手段の駆動力を検出する検出手
   段と、該検出手段からの信号を所定の係数で処理する係
   数手段とを備え、該粗調整手段を駆動して所定の該トラ
   ックにアクセスする際、該係数手段からの信号に対応し
   て該微調整手段をも駆動するトラックアクセス装置にお
   いて、該装置の水平方向に対する傾斜角度を検出し、該
   角度に対応して該粗調整手段の該駆動力を補償するとと
   もに、該微調整手段を駆動する該係数手段からの信号を
   も補償することを特徴とするトラックアクセス装置。