JP2002170254A - 光学式情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成でピックアップベースと対物レン
ズのずれ量を精度よく抑制できるようにした光学式情報
記録再生装置を提供する。 【解決手段】 ピックアップベース上の対物レンズ用ア
クチュエータに速度サーボをかけると共に、対物レンズ
用の加減速目標速度プロフィールと一致するステップモ
ータ駆動パルスの周期に応じてピックアップベースの粗
シークを実行するようにした光学式情報記録再生装置に
おいて、ピックアップベースの加速シークの開始時及び
終了時並びに減速シークの開始時及び終了時を判別する
加減速判定手段３と、該判定手段の判別結果に基づいて
対物レンズの加減速目標速度プロフィールを切り換える
手段２とを有し、前記判定手段により判別される加速シ
ークの開始時及び終了時並びに減速シークの開始時及び
終了時を擬似的に遅らせることにより、対物レンズとピ
ックアップベースの位置ずれを解消させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＣＤ−ＲＯＭド
ライブ、ＭＤドライブ、光磁気ディスクドライブ等で代
表される光学式情報記録再生装置に関し、特にそのピッ
クアップのシーク制御手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等の光学式
情報記録再生装置において、そのピックアップを記録デ
ィスク（媒体）の所望記録トラックにシークするシーク
制御手段は、ピックアップ内の対物レンズ用アクチュエ
ータに速度サーボの操作量を印加し、記録ディスクのラ
ジアル偏心によるトラックミスカウント及びシークブレ
ーキの失敗を防止し、安定なシーク動作を実現してい
る。

【０００３】前記対物レンズ用アクチュエータの速度サ
ーボとは、予め設定された対物レンズ用の加減速目標速
度プロフィール（台形プロフィール）に沿った態様で、
対物レンズをラジアル方向（ディスクの径方向）にシー
クさせる行為である。また、プロフィールとは、この場
合、目標速度（対物レンズの移動速度に対する要望値）
を示し、この目標速度はシーク開始後の時刻毎に設定さ
れる値で、通常ＲＯＭ，ＲＡＭ等のテーブルに格納され
ている。更に、対物レンズ用アクチュエータは、その可
動範囲がフルシークの距離範囲に対しては極めて短いの
で、シークの距離に応じてピックアップベース自体を粗
シークさせる必要がある。この粗シークは、前記対物レ
ンズ用の加減速目標速度プロフィールと極力一致させた
プロフィールを用いて実施している。そして、この粗シ
ーク用送りモータとしては、ＤＣモータ、ステップモー
タ、ＶＣＭ等が広く利用されているが、近年光ディスク
ドライブの製造コストとの関係から、より安価なステッ
ピングモータの採用が広まりつつある。

【０００４】図４は、ピックアップベースと対物レンズ
の関係を模式的に示した一般的な光ディスクドライブを
示す概略図であり、この図に基づいて、従来のピックア
ップのシーク制御機構の構成例について説明する。図４
において、101 は光ディスクで、102 はレンズアクチュ
エータであり、トラックアクチュエータ103 とフォーカ
スアクチュエータ104 とで構成されており、シークに関
与するレンズアクチュエータにはトラックアクチュエー
タ103 が対応し、以下本明細書において、単にレンズア
クチュエータと表現している場合は、トラックアクチュ
エータを指すものとする。

【０００５】このトラックアクチュエータ103 に速度サ
ーボ指示、すなわち対物レンズ用の加減速目標速度プロ
フィールに追従させるための操作量を加えることによっ
て、トラック横断検出用の対物レンズ105 を駆動するよ
うになっている。106 はピックアップベースであり、こ
のピックアップベース106 と前記対物レンズ105 は機械
的に結合させている。このピックアップベース106 は、
ＤＣモータ、ステップモータ、ＶＣＭ等の粗シーク用モ
ータにより駆動される。107 はフォトディテクタ（Ｐ
Ｄ）であり、これによりトラック横断中のトラックエラ
ー信号を得るようになっている。108 はフォトディテク
タ107 により得られたトラックエラー信号を２値化し、
対物レンズ105 の１トラック横断につき１回のパルス信
号を得るトラッククロス生成回路である。109 は、トラ
ッククロス生成回路108 により得られたパルス信号の周
期間隔より、対物レンズ105 の横断速度を演算する速度
演算回路である。110 はトラック横断本数をカウントす
る回路である。111 は、対物レンズ105 の加減速目標速
度プロフィールである。112 は速度偏差を求める偏差演
算回路である。113 は、速度位相補償回路で、114 はト
ラックアクチュエータ駆動用のドライバである。115 は
ピックアップベース106 の粗シーク用モータ（ステップ
モータ）の駆動パルスを発生する駆動パルス発生回路で
ある。この駆動パルス発生回路115 は、前記加減速目標
速度プロフィール111 のプロフィールに合わせた態様
で、ピックアップベース106 の加減速移動が可能なよう
に、粗シーク用モータの駆動パルスを発生する。116
は、ピックアップベース106 の粗シーク用モータの駆動
用ドライバである。

【０００６】ところで、このような構成のピックアップ
のシーク制御機構をもつ光ディスクドライブにおいて、
ピックアップの所望記録トラックのシーク動作時におい
ては、加減速目標速度プロフィールの変化位置（加速シ
ーク開始、加速シーク終了、減速シーク開始、減速シー
ク終了）では、前記対物レンズ105 と前記ピックアップ
ベース106 の位置ずれが生じ、その結果、対物レンズ10
5 の速度サーボが効果的に実施できない、あるいは対物
レンズ用のフォーカスサーボが外れるといった事態を招
きやすく、安定なシーク動作ができないといった問題が
ある。

【０００７】この問題は、前記対物レンズ105 を駆動さ
せるトラックアクチュエータ103 とピックアップベース
106 を駆動させるモータの加速度感度の違いから発生す
る。一般的には、トラックアクチュエータ103 の加速度
感度は、ピックアップベース駆動用のモータより極めて
高く、結果的に対物レンズ105 の方が、ピックアップベ
ース106 より移動指示に対する反応が早いという関係が
成立している。

【０００８】図５の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、上記従
来技術での対物レンズとピックアップベースの位置ずれ
の発生態様を示す図で、図５の（Ａ）は対物レンズ速
度、図５の（Ｂ）はピックアップベース速度、図５の
（Ｃ）は対物レンズとピックアップベースの位置ずれ量
を示している。なお、図５の（Ａ）において、ｔ１，ｔ
２，ｔ３，ｔ４は対物レンズの実速度、図５の（Ｂ）に
おいて、ｔ１′，ｔ２′，ｔ３′，ｔ４′はピックアッ
プベースの実速度を示している。このように、ピックア
ップベース速度が、ステップモータのもつ時間的遅れ、
あるいは、バックラッシュ等により、対物レンズのシー
ク速度に必ずしも一致しない。特に加減速時に顕著であ
る。したがって、対物レンズとピックアップベースの位
置ずれ（光軸ずれ）が著しく生じてしまう。

【０００９】このような不具合を解決するために、従来
いくつかの提案がなされている。例えば、特開平５−３
６２２０号においては、ヘッドの目標位置と検出位置と
の偏差に応じて決まる目標速度に対して、モータの実速
度の応答遅れ分を制御周期に合わせて線形補正し、補正
後の目標速度に従ってモータを制御し、高精度のヘッド
送り制御を実現する、すなわちピックアップベースと対
物レンズのずれ量を抑制するようにしたシーク演算制御
手法について提案がなされている。また、特開平１０−
１０６１９０号においては、ピックアップベース送りモ
ータの遅れを考慮して、対物レンズの目標速度に、ピッ
クアップベースと対物レンズの誤差生成結果を印加する
ことによって、ピックアップベースと対物レンズのずれ
量を制御するようにしたシーク演算制御手法について提
案がなされている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来提案のシーク
演算制御手法は、機能的に問題はなく、所望の動作を実
現可能なものであり、広く使用されている。しかしなが
ら、該シーク演算制御手法のさらなる特性の向上を実現
するには、次に述べるような問題点がある。すなわち、
特開平５−３６２２０号に代表される制御手法において
は、線形的な目標速度補正では、ある程度はピックアッ
プベースと対物レンズのずれ量の補正は可能であるが、
そもそもピックアップベースの動きは極めて非線形なも
のであり、加減速時のずれ量が大きい場合には補正が十
分に機能しないケースがある。また、特開平１０−１０
６１９０号に代表される制御手法では、実際の使用上、
誤差生成手段用のテーブルを対物レンズ用目標速度テー
ブルとは別に設けなければならず、回路規模の増大及び
制御の複雑さを招くという問題点がある。

【００１１】本発明は、上記従来提案のシーク演算制御
手法における上記問題点を解消するためになされたもの
で、簡単な構成でより特性の優れた、ピックアップベー
スと対物レンズのずれ量を抑制できるようにした光学式
情報記録再生装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に係る発明は、記録媒体の記録トラック上
をピックアップが横断の際、ピックアップベース上の対
物レンズ用の加減速目標速度プロフィールに応じて、該
ピックアップベース上の対物レンズ用アクチュエータに
速度サーボをかけると共に、前記対物レンズ用の加減速
目標速度プロフィールと一致するステップモータ駆動パ
ルスの周期に応じてピックアップベースの粗シークを実
行するシーク制御手段を具備した光学式情報記録再生装
置において、前記シーク制御手段は、前記ピックアップ
ベースの加速シーク開始時、加速シーク終了時、減速シ
ーク開始時及び減速シーク終了時を判別する加減速判定
手段と、該加減速判定手段の判別結果に基づいて、前記
対物レンズ用の加減速目標速度プロフィールを切り換え
る手段とを有することを特徴とするものである。

【００１３】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
係る光学式情報記録再生装置において、前記加減速判定
手段は、加速シーク開始時、加速シーク終了時、減速シ
ーク開始時及び減速シーク終了時において、前記ステッ
プモータ駆動パルスの周期のテーブルに従ってステータ
ス信号を生成する回路と、該ステータス信号を受けて起
動するタイマー回路とを具備し、該タイマー回路におけ
る設定時間が経過した後、前記対物レンズ用の加減速目
標速度プロフィールを切り換える手段へ切り換え信号を
送出するように構成したことを特徴とするものである。

【００１４】このように、ピックアップベースの加速シ
ーク開始時及び終了時、並びに減速シーク開始時及び終
了時を判別し、その判別結果に基づいて対物レンズの加
減速目標速度プロフィールを切り換えるように構成する
ことにより、対物レンズ用の速度サーボにおいて、擬似
的に加速シーク開始及び終了、並びに減速シーク開始及
び終了を遅らせることが可能となり、簡単な構成で対物
レンズとピックアップベースの位置ずれ（光軸ずれ）
を、高精度で解消させることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、実施の形態について説明す
る。図１は、本発明に係る光学式情報記録再生装置の実
施の形態を示すブロック構成図である。図１において、
１は対物レンズの速度サーボ実行手段で、２は対物レン
ズの目標速度プロフィール切り換え手段であり、これら
には、図４の概略図に示したフォトディテクタ107 ，ト
ラッククロス生成回路108 ，速度演算回路109 ，カウン
ト回路110 ，対物レンズの加減速目標速度プロフィール
111 ，偏差演算回路112 ，速度位相補償回路113 ，トラ
ックアクチュエータ駆動用ドライバ114 からなる回路構
成が対応するものである。３はピックアップベースの加
速シーク開始、加速シーク終了、減速シーク開始及び減
速シーク終了を判別する加減速判定手段、４はピックア
ップベースを動作させるためのステップパルス発生回路
で、駆動パルス発生回路115 が対応するものである。
５，６はドライバ、７はトラックアクチュエータ、８は
ピックアップベースを駆動するステップモータである。

【００１６】図２は、図１に示した実施の形態の主要部
である対物レンズの速度サーボ実行手段１，対物レンズ
の目標速度プロフィール切り換え手段２及び加減速判定
手段３の詳細な構成を示す図である。ピックアップベー
スの加減速状態を判別するための加減速判定手段３にお
いて、３−１はシーク開始用のレジスタで、このレジス
タ３−１に例えば上位コントローラより“１”を書き込
むことにより、シーク動作が開始するようになってい
る。この加減速判定手段３は、このレジスタ３−１と、
ＴＭＩＮ（最高速度周期）検出回路３−２と、ＴＭＩＮ
−１検出回路３−３と、Ｔ０検出回路３−４と、ＡＮＤ
回路３−５，３−６と、レジスタ３−７，３−８，３−
９と、カウンタ３−10，３−11，３−12，３−13とで構
成されており、ＴＭＩＮ検出回路３−２，ＴＭＩＮ−１
検出回路３−３及びＴ０検出回路３−４は請求項におけ
るステータス信号生成回路に対応し、カウンタ３−10，
３−11，３−12，３−13はタイマー回路に対応する。

【００１７】また、ステップパルス発生手段４は、ポイ
ンタ４−１と、ＡＮＤ回路４−２と、フルカウントデコ
ーダ４−５と、レジスタ４−６とで構成されており、ス
テップパルス用周期テーブル４−３は、ステップパルス
の発生周期を登録しておくテーブルであり、この実施の
形態では、シーク開始後のＴ０周期からスタートし、最
高速周期ＴＭＩＮまで達した後、再びＴ０の周期まで戻
ることによって、台形シークを実現するようになってい
る。したがって、Ｔ０とＴＭＩＮとは、以下の関係にな
っている。 Ｔ０（ピックアップベース移動速度遅い）＞ＴＭＩＮ
（ピックアップベース移動速度速い）

【００１８】ステップパルスの発生周期を登録している
テーブル４−３からは、ある時刻で例えばＴ５のパルス
周期をカウンタ４−４にロードし、該カウンタ４−４の
フルカウント状態をフルカウントデコーダ４−５でデコ
ードする。フルカウントデコーダ４−５でカウンタ４−
４のフルカウント状態をデコードしたとき、そのデコー
ド信号はレジスタ４−６を介してステップパルスとして
出力されると共に、シーク開始用レジスタ３−１の出力
を一方の入力とするＡＮＤ回路４−２を介してポインタ
４−１に入力され、ポインタ４−１の出力によりテーブ
ル４−３のテーブルアドレスがインクリメントされる。
これによりテーブル４−３からＴ６のパルス周期をカウ
ンタ４−４に再ロードする。このようにして、ピックア
ップベースはシーク動作を順次実行する。

【００１９】図２におけるポインタ２−１からなる対物
レンズ目標速度プロフィール切り換え手段２と、対物レ
ンズ目標速度テーブル１−１，偏差演算回路１−２及び
位相補償回路１−３からなる対物レンズ速度サーボ実行
手段１とは、速度サーボ回路の構成例を示している。ポ
インタ２−１に入力するトラッククロスパルスは、図４
の概略図に示した、１トラック横断につき１回のパルス
信号を生成するトラッククロス生成回路108 の出力であ
り、このトラッククロスパルスをポインタ２−１でカウ
ントし、そのカウント値を対物レンズ目標速度テーブル
１−１のアドレスとする。この対物レンズ目標速度テー
ブル１−１に登録されている目標速度値と、実際の対物
レンズのトラック横断速度との偏差を偏差演算回路１−
２で演算し、位相補償回路１−３で位相補償処理を行っ
た後、レンズ操作量としてドライバに与えられる。

【００２０】次に、本実施の形態の主要部である。ピッ
クアップベース加減速判定手段３の動作について説明す
る。カウンタ３−10は加速シーク開始の判定回路を構成
するもので、レジスタ３−１からのシーク開始入力結果
を受けて、カウンタ３−10において所定の時間を測定し
た後、加速シーク開始信号を対物レンズ目標速度プロフ
ィール切り換え手段２のポインタ２−１に出力する。Ｔ
ＭＩＮ検出回路３−２，レジスタ３−７及びカウンタ３
−11は、加速シーク終了の判定回路を構成しており、Ｔ
ＭＩＮ検出回路３−２は、ステップパルス発生手段４の
テーブルポインタ４−１の値のＴＭＩＮをデコードし、
ステップモータが最高速度になるステップパルス最高速
度周期に達したことを示す信号をレジスタ３−７に出力
する。そして、カウンタ３−11はレジスタ３−７の結果
を受けて所定の時間を測定した後、加速終了の信号をポ
インタ２−１に出力する。

【００２１】また、ＴＭＩＮ−１検出回路３−３，ＡＮ
Ｄ回路３−５，レジスタ３−８，及びカウンタ３−12
は、減速シーク開始の判定回路を構成しており、ＴＭＩ
Ｎ−１検出回路３−３は、テーブルポインタ４−１の値
であるＴＭＩＮの一つ手前の値（ＴＭＩＮ−１）をデコ
ードし、ステップモータが最高速度より下がり始めたこ
とを示す信号をレジスタ３−８に出力する。なお、レジ
スタ３−８は、レジスタ３−７において加速終了フラグ
が立っていなければ、ＴＭＩＮ−１検出回路３−３の出
力を減速開始フラグとして認識しないように、ＡＮＤ回
路３−５においてＡＮＤ論理をとっている。そして、レ
ジスタ３−８の結果を受けてカウンタ３−12は所定の時
間を測定した後、減速シーク開始の信号をポインタ２−
１に出力する。

【００２２】同様に、Ｔ０検出回路３−４，ＡＮＤ回路
３−６，レジスタ３−９及びカウンタ３−13は、減速シ
ーク終了の判定回路を構成しており、Ｔ０検出回路３−
４は、テーブルポインタ４−１の値であるＴ０の一つ手
前の値（Ｔ１）をデコードし、ステップモータが最低速
度になったことを示す信号をレジスタ３−９に出力す
る。なお、レジスタ３−９は、レジスタ３−８において
減速開始フラグが立っていなければ、Ｔ０検出回路３−
４の出力を減速終了フラグとして認識しないように、Ａ
ＮＤ回路３−６においてＡＮＤ論理をとっている。そし
て、レジスタ３−９からの減速終了フラグを受けてカウ
ンタ３−13は所定の時間を測定した後、減速シーク終了
の信号をポインタ２−１に出力する。

【００２３】上記ピックアップベース加減速判定手段３
における各カウンタ４−10〜４−13において測定する所
定の時間が、ピックアップベースの遅れ時間に相当する
もので、この所定の時間は、例えば上位コントローラよ
り任意に設定可能なようにしておくことが望ましい。

【００２４】上記ピックアップベース加減速判定手段３
を構成する各カウンタ３−10〜３−13からの各種判定結
果を示す信号を受けて、対物レンズ目標速度プロフィー
ル切り換え手段２のポインタ２−１は、次のように動作
する。 カウンタ３−10（加速シーク開始）→トラッククロスパ
ルス毎にインクリメント動作 カウンタ３−11（加速シーク終了）→ポインタ保持（目
標最高速度保持） カウンタ３−12（減速シーク開始）→トラッククロスパ
ルス毎にデクリメント動作 カウンタ３−13（減速シーク終了）→ポインタ保持（目
標最低速度保持）

【００２５】図３は、本実施の形態による対物レンズと
ピックアップベースのずれ量軽減の効果を示す図であ
る。図３において、カウンタ３−10〜３−13の出力（加
減速判定信号）は、それぞれＨレベルのときに、各フラ
グ（加速開始、加速終了、減速開始、減速終了）が立っ
ているものとする。各フラグが立つのは、各カウンタ３
−10〜３−13における所定時間測定による遅れ時間（ピ
ックアップベースの遅れ時間）後であり、図中のハッチ
ングで示した部分がその遅れ時間分に相当している。こ
のように、ピックアップベース加減速判定手段３による
加減速判定信号に遅れ時間を与えることにより、対物レ
ンズの目標速度プロフィール出力に遅れが加味され、シ
ーク開始以後の対物レンズの実速度ｔ１，ｔ２，ｔ３，
ｔ４が、シーク開始以後のピックアップベースの実速度
ｔ１′，ｔ２′，ｔ３′，ｔ４′にマッチングし、ずれ
量が抑制される。なお、図３において、点線カーブは遅
れを加味しない従来の制御方式による対物レンズ速度を
示している。

【００２６】

【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、本発明によれば、ピックアップベースの加速シーク
の開始時及び終了時並びに減速シークの開始時及び終了
時を判別する加減速判定手段と、該判定手段の判別結果
に基づいて対物レンズの加減速目標速度プロフィールを
切り換える手段とを備えているので、対物レンズ用の速
度サーボにおいて、擬似的に加速開始及び終了並びに減
速開始及び終了を遅らせることが可能となり、簡単な構
成で対物レンズとピックアップベースの位置ずれを高精
度で解消させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光学式情報記録再生装置の実施の
形態を示すブロック構成図である。

【図２】図１に示した実施の形態における主要部の詳細
な構成を示すブロック構成図である。

【図３】図１及び図２に示した実施の形態の動作を示す
タイミングチャートである。

【図４】一般的な光ディスクドライブの構成を一部模式
的に示す概略図である。

【図５】図４に示した従来の光ディスクドライブにおけ
るピックアップベースと対物レンズの位置ずれ関係を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ 対物レンズ速度サーボ実行手段 ２ 対物レンズ用目標速度プロフィール切り換え手段 ３ ピックアップベースの加減速判定手段 ４ ステップパルス発生手段 ５，６ ドライバ ７ トラックアクチュエータ ８ ステップモータ １−１ 対物レンズ目標速度テーブル １−２ 偏差演算回路 １−３ 位相補償回路 ２−１ ポインタ ３−１ レジスタ ３−２ ＴＭＩＮ検出回路 ３−３ ＴＭＩＮ−１検出回路 ３−４ Ｔ０検出回路 ３−５，３−６ ＡＮＤ回路 ３−７，３−８，３−９ レジスタ ３−10，３−11，３−12，３−13 カウンタ ４−１ ポインタ ４−２ ＡＮＤ回路 ４−３ ステップパルス用周期テーブル ４−４ カウンタ ４−５ フルカウントデコーダ ４−６ レジスタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体の記録トラック上をピックアッ
   プが横断の際、ピックアップベース上の対物レンズ用の
   加減速目標速度プロフィールに応じて、該ピックアップ
   ベース上の対物レンズ用アクチュエータに速度サーボを
   かけると共に、前記対物レンズ用の加減速目標速度プロ
   フィールと一致するステップモータ駆動パルスの周期に
   応じてピックアップベースの粗シークを実行するシーク
   制御手段を具備した光学式情報記録再生装置において、
   前記シーク制御手段は、前記ピックアップベースの加速
   シーク開始時、加速シーク終了時、減速シーク開始時及
   び減速シーク終了時を判別する加減速判定手段と、該加
   減速判定手段の判別結果に基づいて、前記対物レンズ用
   の加減速目標速度プロフィールを切り換える手段とを有
   することを特徴とする光学式情報記録再生装置。
2. 【請求項２】 前記加減速判定手段は、加速シーク開始
   時、加速シーク終了時、減速シーク開始時及び減速シー
   ク終了時において、前記ステップモータ駆動パルスの周
   期のテーブルに従ってステータス信号を生成する回路
   と、該ステータス信号を受けて起動するタイマー回路と
   を具備し、該タイマー回路における設定時間が経過した
   後、前記対物レンズ用の加減速目標速度プロフィールを
   切り換える手段へ切り換え信号を送出するように構成し
   たことを特徴とする請求項１に係る光学式情報記録再生
   装置。