JP2000187849A - トラックアクセス制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ安価な構成により、シーク中でも集
光レンズを光ヘッドの中心位置に制御し高速トラックア
クセスを安定して行う。 【解決手段】 シーク動作のとき速度検出信号２０の出
力に基づき、ディップ周波数切り換え回路１４によりノ
ッチフィルタ１１のディップ周波数が切り換えられる。
トラック誤差信号８からトラッククロス成分を除去した
ノッチフィルタ１１の出力信号を等価フィルタ１２に入
力することで、ＶＣＭドライバ１７によりＶＣＭ６にフ
ィードバックされ集光レンズ２を光ヘッド１の中立位置
に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトラックアクセス制
御装置、更に詳しくはシーク時の集光レンズに対する光
ヘッドの駆動制御部分に特徴のあるトラックアクセス制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、レーザ光を光源とし、このレ
ーザ光を外部情報源からのパルス信号で変調し、光ヘッ
ドよりディスク状の光記録媒体に照射することで、光記
録媒体に情報の記録あるいは再生を行う光学式情報記録
再生装置が種々開発されている。

【０００３】このような光学式情報記録再生装置におい
ては、情報を正確に記録あるいは再生するために、レー
ザ光の焦点が光記録媒体の記録面に位置するようにフォ
ーカス制御が行われると共に、プッシュプル方式でトラ
ックエラー信号を生成し、このトラックエラー信号を用
いてレーザ光による光スポットが光記録媒体のトラック
上に位置するようにトラッキング制御が行われ、所望の
トラックに光ヘッドをアクセスさせ情報の記録あるいは
再生を行っている。

【０００４】ところで、光ヘッドの別トラックへの移
動、いわゆるシーク動作においては、従来は光ヘッドを
ヘッドアクチュエータによりトラックと直角な方向に加
減速させ粗位置決め（粗シーク動作）を行い、続いてレ
ンズアクチュエータにより光ヘッドの集光レンズを移動
させ精位置決め（精シーク）を行う２段制御により行わ
れていた。

【０００５】ところが、このようなシーク制御において
は、ヘッドアクチュエータによって光ヘッド全体の移動
を行わせる際に、シークの高速化をはかるためには大き
な加速度を発生させる必要があるが、このような大きな
加速度を光ヘッドが受けると、加減速時に光ヘッドの集
光レンズの位置が大きく変位し減衰振動が発生し、特に
減速時の減衰振動により粗シーク後の精シークを直ちに
行うことができず、その結果高速なシーク動作が行えな
い。

【０００６】そこで、例えば特開平５−３６０９６号公
報に示されるトラックアクセス制御装置では、レンズ位
置検出センサを使用して集光レンズの位置を検出し、こ
の集光レンズ位置検出信号により光ヘッドに対する集光
レンズの位置ずれ量を小さくするように光ヘッドを集光
レンズの動きに追従させることで、シーク中でも対物レ
ンズが光ピックアップの中立位置に保持するような制御
を行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平５−３６０９６号公報に記載されているような、シ
ーク中にレンズ位置検出センサを使用して光ヘッドに対
し集光レンズを中立位置に保持してトラックオフセット
の発生を抑える方式では、高価なレンズ位置検出センサ
が必要となるだけでなく、レンズ位置検出センサ回路を
駆動するドライブ回路、レンズ位置検出センサの出力を
電気信号に変換する回路等が必要になり、電気回路の構
成が複雑になるため装置のコストトアップにつながると
いった問題がある。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、簡単かつ安価な構成により、シーク中でも集光
レンズを光ヘッドの中心位置に制御し高速トラックアク
セスを安定して行うことのできるトラックアクセス制御
装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明のトラックア
クセス制御装置は、回転する光ディスク上にレーザ光を
照射する光ヘッドと、前記レーザ光を集光して光スポッ
トを作る集光レンズと、前記集光レンズを前記光ディス
クの半径方向に移動するためのレンズアクチュエータ
と、前記光ヘッドを前記光ディスクの半径方向に駆動す
るための粗アクチュエータと、前記スポットと前記光デ
ィスクのトラックの位置ずれを示すトラック誤差信号を
検出するトラック誤差信号検出手段と、前記トラック誤
差信号により前記光スポットの移動速度を検出して速度
制御を行う速度制御手段と、前記トラック誤差信号に基
づき前記粗アクチュエータを制御し、前記光ヘッドに対
する前記集光レンズの位置ずれ量を小さくするように前
記光ヘッドを前記集光レンズの動きに追従させるヘッド
駆動手段とを有するトラックアクセス制御装置におい
て、シーク動作中に前記速度制御手段が検出した前記光
移動速度に応じてディップ周波数を切り換えるノッチフ
ィルタを具備して構成される。

【００１０】第１の発明のトラックアクセス制御装置で
は、前記ヘッド駆動手段が、前記トラック誤差信号のト
ラッククロス成分を除去してトラックオフセット成分の
みを抽出した前記ノッチフィルタの出力を用いて、前記
光ヘッドを前記集光レンズの動きに追従させ前記集光レ
ンズを前記光ヘッドの中立位置に保持することで、簡単
かつ安価な構成により、シーク中でも集光レンズを光ヘ
ッドの中心位置に制御し高速トラックアクセスを安定し
て行うことを可能とする。

【００１１】また、第２の発明のトラックアクセス制御
装置は、回転する光ディスク上にレーザ光を照射する光
ヘッドと、前記レーザ光を集光して光スポットを作る集
光レンズと、前記集光レンズを前記光ディスクの半径方
向に移動するためのレンズアクチュエータと、前記光ヘ
ッドを前記光ディスクの半径方向に駆動するための粗ア
クチュエータと、前記スポットと前記光ディスクのトラ
ックの位置ずれを示すトラック誤差信号を検出するトラ
ック誤差信号検出手段と、前記トラック誤差信号により
前記光スポットの移動速度を検出して速度制御を行う速
度制御手段と、前記トラック誤差信号に基づき前記粗ア
クチュエータを制御し、前記光ヘッドに対する前記集光
レンズの位置ずれ量を小さくするように前記光ヘッドを
前記集光レンズの動きに追従させるヘッド駆動手段とを
有するトラックアクセス制御装置において、ローパスフ
ィルタ及びシーク動作中に前記速度制御手段が検出した
前記移動速度に応じてディップ周波数を切り換えるノッ
チフィルタとを具備して構成される。

【００１２】第２の発明のトラックアクセス制御装置で
は、前記ヘッド駆動手段が、前記シーク動作中の前記移
動速度が所定値よりも小さい場合は前記トラック誤差信
号のトラッククロス成分を除去してトラックオフセット
成分のみを抽出した前記ノッチフィルタの出力を用い、
前記シーク動作中の前記移動速度が前記所定値よりも大
きい場合は前記ローパスフィルタの出力を用いて、前記
光ヘッドを前記集光レンズの動きに追従させ前記集光レ
ンズを前記光ヘッドの中立位置に保持することで、簡単
かつ安価な構成により、シーク中でも集光レンズを光ヘ
ッドの中心位置に制御し高速トラックアクセスを安定し
て行うことを可能とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。

【００１４】図１ないし図３は本発明の第１の実施の形
態に係わり、図１はトラックアクセス装置の構成を示す
構成図、図２は図１のノッチフィルタの特性を示す特性
図、図３は図１のトラックアクセス装置の作用を説明す
るタイミング図である。

【００１５】本実施の形態の光ディスクのトラックアク
セス装置では、図１に示すように、光ヘッド１に搭載さ
れた集光レンズ２によって集光された光スポットが光デ
ィスクである記録媒体３の記録面の情報トラックに対し
て照射され、情報が記録または再生される。集光レンズ
２は、少なくともトラッキング方向（前記情報トラック
と直交する方向）に、レンズアクチュエータであるトラ
ッキングアクチュエータ４によって前記光ヘッド１上で
相対的に移動可能に構成されている。

【００１６】記録媒体３はスピンドルモータ５により回
転駆動され、光ヘッド１は、ＶＣＭ（ボイスコイルモー
タ）６により集光レンズ２に追従して前記トラッキング
方向に移動する。光へッド１に設けられた図示しないフ
ォトディテクタより出力された信号はトラック誤差信号
検出回路７に入力され、トラック誤差信号検出回路７に
よりプッシュプル方式でトラック誤差信号８が生成され
る。

【００１７】トラック誤差信号検出回路７で生成された
トラック誤差信号８は、Ａ／Ｄ変換器９によりデジタル
信号化され、スイッチ１０によりノッチフィルタ１１を
通過またはノッチフィルタ１１を通過せずに等価フィル
タ１２に入力される。つまり、スイッチ１０はコントロ
ーラ１３によりノッチフィルタ１１の出力もしくはＡ／
Ｄ変換器９の出力を選択し等価フィルタ１２に出力す
る。なお、ノッチフィルタ１１はディップ周波数切り換
え回路１４によりディップ周波数が切り換えられる。

【００１８】等価フィルタ１２はトラッキングアクチュ
エータ４の特性をモデル化した２次のローパスフイルタ
で構成される。そして、等価フィルタ１２の出力は位相
補償回路１５を経てＤ／Ａ変換器１６でアナログ信号に
変換され、ＶＣＭドライバ１７によりＶＣＭ６にフィー
ドバックされる。

【００１９】また、トラック誤差信号８は、２値化回路
１８によりデジタル信号化され、速度検出回路１９で速
度検出信号２０が生成される。

【００２０】２値化回路１８によりデジタル信号は、移
動距離検出回路２１にも入力され、移動距離検出回路２
１でシーク時の光ヘッド１の移動距離は検出され、さら
に、移動距離検出回路２１の出力により基準速度生成回
路２２で基準速度２３が生成され、減算器２４で基準速
度２３から速度検出信号２０を減算して、位相補償回路
２５に入力される。

【００２１】Ａ／Ｄ変換器８の出力は、位相補償回路２
６を経て、コントローラ１３により制御されるスイッチ
２７で位相補償回路２５の出力と切り換えられる。スイ
ッチ２７の出力はアクチュエータドライバ２８によりト
ラッキングアクチュエータ４にフィードバックされる。

【００２２】なお、本実施の形態においては、スイッチ
１０、ノッチフィルタ１１、等価フィルタ１２、ディッ
プ周波数切り換え回路１４、位相補償回路１５、速度検
出回路１９、移動距離検出回路２１、基準速度生成回路
２２、減算器２４、位相補償回路２５、位相補償回路２
６、スイッチ２７の各回路はＤＳＰ（デジタルシグナル
プロセッサ）３０により構成されている。

【００２３】次に、このように構成された本実施の形態
の作用について説明する。

【００２４】まず、トラッキング動作中はコントローラ
１３により、スイッチ１０はＡ／Ｄ変換器８の出力を選
択し、スイッチ２６は位相補償回路２６の出力を選択す
る。

【００２５】シーク動作に移行する際はコントローラ１
３により、スイッチ１０はノッチフィルタ１１の出力に
切り換わり、スイッチ２６は位相補償回路２５の出力に
切り換わる。

【００２６】次に、基準速度生成回路２２により生成さ
れる基準速度２３に従って速度サーボ動作を行いシーク
動作を行う。このときトラック誤差信号検出回路７で生
成されたトラック誤差信号８に基づき、速度検出回路１
９で速度検出信号２０が生成される。この速度検出信号
２０の出力に基づき、ディップ周波数切り換え回路１４
がノッチフィルタ１１のディップ周波数が切り換える。

【００２７】ノッチフィルタ１１の伝達関数Ｇ（ｓ）は

【数１】 で表され、ゲイン特性及び位相特性は図２のような周波
数特性となる（図２（ａ）：ゲイン特性、図２（ｂ）：
位相特性）。なお、上式において、ωn＝ディップ周波
数×２π、ζ＝減衰率である。

【００２８】そして、図３に示すように、シーク動作に
よるトラック誤差信号８（図３（ｂ））のトラッククロ
スの周波数がディップ周波数となるように、ディップ周
波数切り換え回路１４により速度検出信号２０（図３
（ａ））に基づいてディップ周波数を切り換え、トラッ
ク誤差信号８からトラッククロス成分を除去したノッチ
フィルタ１１の出力信号（図３（ｃ））を得る。

【００２９】そして、トラック誤差信号８からトラック
クロス成分を除去したノッチフィルタ１１の出力信号を
等価フィルタ１２に入力することで、ＶＣＭドライバ１
７によりＶＣＭ６にフィードバックされ、集光レンズ２
を光ヘッド１の中立位置に保持するようにＶＣＭ６を駆
動し光ヘッド１の移動制御が行われる。

【００３０】このように本実施の形態では、ノッチフィ
ルタ１１のディップ周波数を速度検出信号２０に基づい
て切り換え、トラック誤差信号８からトラッククロス成
分を除去した信号を等価フィルタ１２に入力しＶＣＭド
ライバ１７によりＶＣＭ６にフィードバックして、集光
レンズ２を光ヘッド１の中立位置に保持するので、簡単
な構成により、高速トラックアクセスを安定して行うこ
とができる。

【００３１】つまり、シーク中でも集光レンズ位置検出
センサを使用しなくても、レンズ位置を推定し光ヘッド
に対し集光レンズを中立位置に保持してトラックオフセ
ットの発生を抑え安定したシーク動作が行えるので、安
価で高速なトラックアクセス制御装置を構成できる。

【００３２】図４は本発明の第２の実施の形態に係る本
発明の第２の実施の形態に係るトラックアクセス装置の
構成を示す構成図である。

【００３３】第２の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００３４】本実施の形態では、図４に示すように、新
たにローパスフィルタ３１を設けている。ローパスフィ
ルタ３１の出力はスイッチ１０に入力され、コントロー
ラ１３はスイッチ１０を制御して、トラッキング動作中
はＡ／Ｄ変換器８の出力を選択し、シーク動作中の移動
速度が所定値以下の場合はノッチフィルタ１１の出力を
選択し、所定値以上の時はローパスフィルタ３１の出力
を選択する。

【００３５】シーク動作中にノッチフィルタ１１の出力
からローパスフィルタ３１の出力にスイッチ１０を切り
換える速度は、ローパスフィルタ３１によりトラック誤
差信号８のトラッククロス成分が十分減衰できる速度と
する。

【００３６】なお、本実施の形態においても、スイッチ
１０、ノッチフィルタ１１、等価フィルタ１２、ディッ
プ周波数切り換え回路１４、位相補償回路１５、速度検
出回路１９、移動距離検出回路２１、基準速度生成回路
２２、減算器２４、位相補償回路２５、位相補償回路２
６、スイッチ２７、ローパスフィルタ３１の各回路はＤ
ＳＰ３０により構成されている。

【００３７】その他の構成・作用は第１の実施の形態と
同じである。

【００３８】ディップ周波数切り換え回路１４等は上述
したようにＤＳＰで構成されており、ＤＳＰでノッチフ
ィルタ１１のディップ周波数を切り換えながらシーク動
作を行うのは、処理が増加するため演算時間が必要とな
り、さらにノッチフィルタ１１の係数を多数をメモり内
に記憶しておく必要があるので、必要なメモリは増加す
る。

【００３９】本実施の形態では、第１の実施の形態の効
果に加え、比較的遅い移動速度でのみノッチフィルタ１
１のディップ周波数を変えながらシーク動作を行うの
で、ＤＳＰ３０の負荷が軽くなり必要なメモリも削減で
きる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように第１の本発明のトラ
ックアクセス制御装置によれば、ヘッド駆動手段が、ト
ラック誤差信号のトラッククロス成分を除去してトラッ
クオフセット成分のみを抽出したノッチフィルタの出力
を用いて、光ヘッドを集光レンズの動きに追従させ集光
レンズを光ヘッドの中立位置に保持するので、簡単かつ
安価な構成により、シーク中でも集光レンズを光ヘッド
の中心位置に制御し高速トラックアクセスを安定して行
うことができるという効果がある。

【００４１】また、第２の本発明のトラックアクセス制
御装置によれば、ヘッド駆動手段が、シーク動作中の移
動速度が所定値よりも小さい場合はトラック誤差信号の
トラッククロス成分を除去してトラックオフセット成分
のみを抽出したノッチフィルタの出力を用い、シーク動
作中の移動速度が所定値よりも大きい場合はローパスフ
ィルタの出力を用いて、光ヘッドを集光レンズの動きに
追従させ集光レンズを光ヘッドの中立位置に保持するの
で、簡単かつ安価な構成により、シーク中でも集光レン
ズを光ヘッドの中心位置に制御し高速トラックアクセス
を安定して行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るトラックアク
セス装置の構成を示す構成図

【図２】図１のノッチフィルタの特性を示す特性図

【図３】図１のトラックアクセス装置の作用を説明する
タイミング図

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るトラックアク
セス装置の構成を示す構成図

【符号の説明】

１…光ヘッド ２…集光レンズ ３…記録媒体（光ディスク） ４…トラッキングアクチュエータ ５…スピンドルモータ ６…ＶＣＭ ７…トラック誤差信号検出回路 ８…トラック誤差信号 ９…Ａ／Ｄ変換器 １０、２７…スイッチ １１…ノッチフィルタ １２…等価フィルタ １３…コントローラ １４…ディップ周波数切り換え回路 １５、２５、２６…位相補償回路 １６…Ｄ／Ａ変換器 １７…ＶＣＭドライバ １８…２値化回路 １９…速度検出回路 ２０…速度検出信号 ２１…移動距離検出回路 ２２…基準速度生成回路 ２３…基準速度 ２４…減算器 ２８…アクチュエータドライバ ３０…ＤＳＰ ３１…ローパスフィルタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する光ディスク上にレーザ光を照射
   する光ヘッドと、 前記レーザ光を集光して光スポットを作る集光レンズ
   と、 前記集光レンズを前記光ディスクの半径方向に移動する
   ためのレンズアクチュエータと、 前記光ヘッドを前記光ディスクの半径方向に駆動するた
   めの粗アクチュエータと、 前記スポットと前記光ディスクのトラックの位置ずれを
   示すトラック誤差信号を検出するトラック誤差信号検出
   手段と、 前記トラック誤差信号により前記光スポットの移動速度
   を検出して速度制御を行う速度制御手段と、 前記トラック誤差信号に基づき前記粗アクチュエータを
   制御し、前記光ヘッドに対する前記集光レンズの位置ず
   れ量を小さくするように前記光ヘッドを前記集光レンズ
   の動きに追従させるヘッド駆動手段とを有するトラック
   アクセス制御装置において、 シーク動作中に前記速度制御手段が検出した前記光移動
   速度に応じてディップ周波数を切り換えるノッチフィル
   タを有し、 前記ヘッド駆動手段は、前記トラック誤差信号のトラッ
   ククロス成分を除去してトラックオフセット成分のみを
   抽出した前記ノッチフィルタの出力を用いて、前記光ヘ
   ッドを前記集光レンズの動きに追従させ前記集光レンズ
   を前記光ヘッドの中立位置に保持することを特徴とする
   トラックアクセス制御装置。
2. 【請求項２】 回転する光ディスク上にレーザ光を照射
   する光ヘッドと、 前記レーザ光を集光して光スポットを作る集光レンズ
   と、 前記集光レンズを前記光ディスクの半径方向に移動する
   ためのレンズアクチュエータと、 前記光ヘッドを前記光ディスクの半径方向に駆動するた
   めの粗アクチュエータと、 前記スポットと前記光ディスクのトラックの位置ずれを
   示すトラック誤差信号を検出するトラック誤差信号検出
   手段と、 前記トラック誤差信号により前記光スポットの移動速度
   を検出して速度制御を行う速度制御手段と、 前記トラック誤差信号に基づき前記粗アクチュエータを
   制御し、前記光ヘッドに対する前記集光レンズの位置ず
   れ量を小さくするように前記光ヘッドを前記集光レンズ
   の動きに追従させるヘッド駆動手段とを有するトラック
   アクセス制御装置において、 ローパスフィルタ及びシーク動作中に前記速度制御手段
   が検出した前記移動速度に応じてディップ周波数を切り
   換えるノッチフィルタとを有し、 前記ヘッド駆動手段は、前記シーク動作中の前記移動速
   度が所定値よりも小さい場合は前記トラック誤差信号の
   トラッククロス成分を除去してトラックオフセット成分
   のみを抽出した前記ノッチフィルタの出力を用い、前記
   シーク動作中の前記移動速度が前記所定値よりも大きい
   場合は前記ローパスフィルタの出力を用いて、前記光ヘ
   ッドを前記集光レンズの動きに追従させ前記集光レンズ
   を前記光ヘッドの中立位置に保持することを特徴とする
   トラックアクセス制御装置。