JP2606422B2 - Track access device and track access method in optical disk device - Google Patents

Track access device and track access method in optical disk device

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JP2606422B2
JP2606422B2 JP22297490A JP22297490A JP2606422B2 JP 2606422 B2 JP2606422 B2 JP 2606422B2 JP 22297490 A JP22297490 A JP 22297490A JP 22297490 A JP22297490 A JP 22297490A JP 2606422 B2 JP2606422 B2 JP 2606422B2
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focusing lens
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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おけるトラックアクセス装
置に関し、所望のトラックへのアクセスを可能とするた
めに光ヘッドをトラック間にわたって移動させるトラッ
クアクセス装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a track access device in an optical disc device, and more particularly to a track access device for moving an optical head between tracks in order to enable access to a desired track.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

円板状の記録担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、同心円状又はスパイラ
ル状の多数の情報トラックの内の目標トラックに対して
記録・再生動作を行うために、複数のトラックを横断し
て光ヘッドを移動させ、位置決めすることが必要であ
る。このため、一般的には磁気ディスク装置などと同様
に、ヘッドの目標位置までの距離に応じて変化する規準
速度信号に対して、ヘッドの速度を追従させる速度制御
型の移動制御が行なわれている。
In an optical disc device that optically records / reproduces information on a disc-shaped record carrier, in order to perform recording / reproducing operations on a target track among a large number of concentric or spiral information tracks, It is necessary to move and position the optical head across multiple tracks. For this reason, similarly to a magnetic disk device or the like, generally, a speed control type movement control for following the speed of the head with respect to a reference speed signal that changes according to the distance to the target position of the head is performed. I have.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、光ディスクのトラックピッチは磁気デ
ィスクに比べて格段に細かく、かつ光ヘッドは磁気ヘッ
ドに比べて大きく、かつ重いため、以下に述べるような
問題があった。
However, since the track pitch of the optical disk is much smaller than that of the magnetic disk, and the optical head is larger and heavier than the magnetic head, there are the following problems.

即ち、微小な幅のトラックに光スポットを追従させる
ため、及び光ビームの焦点制御のために、ビームを集束
するレンズは光ヘッドに対して可動なようにレンズアク
チュエータに取り付けられているが、このため、ヘッド
を動かしてトラック間移動を行うと、集束レンズが振動
し正確かつ安定な光スポットの移動が行うことができな
い。また、微細なトラックに対して正確に光スポットを
移動位置決めするためには、高帯域な制御ループにより
精度の高い速度制御を行う必要があるが、ヘッドが大き
く、かつ重量も重いため、高速・高帯域の制御ループを
構成することが困難である。これらの問題を解決し、高
速・高精度なトラックアクセス装置を実現するために、
例えば、特開昭60−131646号公報「光ディスク装置にお
けるトラッキング制御装置」では、レンズ位置検出器を
備え、集束レンズをトラック間移動させるように駆動
し、ヘッドは集束レンズとの位置ずれを小さくするよう
にレンズ位置に追従する方式が提案されている。これは
集束レンズを移動させるトラックアクセ方式を採用する
ことにより、移動の制御を高速・高帯域にしようとする
ものであるが、レンズとヘッドとの位置ずれが大きくな
ると動作不安定となるため、レンズの加減速度をヘッド
が十分追従できる範囲に抑えておかなければならないと
いう欠点があった。このため、移動の際の加速度は、ヘ
ッド駆動機構(ヘッドアクチュエータ)が出さる限度よ
り引く抑えられ、最大限の速度は達成できなかった。
That is, in order to make the light spot follow a track of a minute width and to control the focus of the light beam, a lens for focusing the beam is attached to the lens actuator so as to be movable with respect to the optical head. Therefore, when the head is moved to move between tracks, the focusing lens vibrates, and accurate and stable movement of the light spot cannot be performed. Also, in order to accurately move and position the light spot on a fine track, it is necessary to perform high-precision speed control using a high-bandwidth control loop. However, since the head is large and heavy, It is difficult to configure a high-bandwidth control loop. To solve these problems and realize a high-speed, high-precision track access device,
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-131646 discloses a "tracking control device for an optical disk device", which includes a lens position detector, drives a focusing lens to move between tracks, and reduces the displacement of the head from the focusing lens. A method of following the lens position has been proposed. This is to try to control the movement at high speed and high bandwidth by adopting the track access method that moves the focusing lens, but operation becomes unstable if the displacement between the lens and the head becomes large, There is a disadvantage that the acceleration / deceleration of the lens must be kept within a range that the head can sufficiently follow. For this reason, the acceleration at the time of movement was suppressed to be smaller than the limit of the head drive mechanism (head actuator), and the maximum speed could not be achieved.

また、他の例として、特願平01−021665号「光ディス
ク装置におけるトラックアクセス装置」では、レンズ位
置検出器を備え、レンズをヘッドに対して相対的に静止
させながらヘッドを動かし、トラック間アクセスを行う
方式が示されている。これはヘッを動かす際のレンズの
振動を抑えてヘッド移動によるアクセスを安定化させよ
うとするものであるが、ヘッドが大きいために速度制御
を高精度、かつ高帯域にするには限界があり、目標トラ
ックへの到達・停止が十分正確かつ安定には行えないと
いう欠点がある。
As another example, Japanese Patent Application No. 01-021665, entitled "Track Access Apparatus in Optical Disc Apparatus", includes a lens position detector, and moves the head while keeping the lens relatively stationary with respect to the head, thereby performing inter-track access. Are shown. This aims to stabilize access by moving the head by suppressing the vibration of the lens when moving the head.However, because the head is large, there is a limit to speed control with high accuracy and high bandwidth. However, there is a drawback that the arrival / stop to the target track cannot be performed sufficiently accurately and stably.

この他にも外部に位置スケール及び速度検出器を設け
て移動制御を行う方式も一般的に使用されているが、外
部の位置スケールでは十分な位置精度が得られないた
め、トラックアクセスが正確に行えず修正のアクセス制
御(ファインシーク)が必要であること、或いは制御ル
ープの帯域が不足するために位置決め及び停止が高速、
かつ安定に行えないという欠点がある。
In addition to this, a method of externally providing a position scale and a speed detector to perform movement control is also generally used.However, since an external position scale cannot provide sufficient position accuracy, track access can be performed accurately. High-speed positioning and stopping due to the need for access control (fine seek) for correction and insufficient control loop bandwidth.
There is a drawback that it cannot be performed stably.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、回転する円板状の記録担体上に形成された
同心円状の情報トラックに対してレーザ光束による光ス
ポットを照射し、所定の前記情報トラックに位置決めを
行う光デイスク装置におけるトラックアクセス装置にお
いて、 前記情報トラックに対する前記光スポットの位置ずれ
を検出するトラックエラー検出器と、前記光スポットの
トラック横断速度を検出する速度検出回路と、前記光ス
ポットのトラック横断方向の移動量を検出する位置誤差
信号発生器と、前記光スポットの目標移動量と実移動量
との差を示す位置誤差信号より、規準速度信号を発生す
る規準速度信号発生器と、光ヘッドを前記記録担体の半
径方向に移動させるヘッドアクチュエータと、前記規準
速度信号と前記光スポットのトラック横断速度を示す速
度信号との差である速度誤差信号を増幅して前記ヘッド
アクチュエータを駆動させるパワーアンプとより構成さ
れ、前記光ヘッドを目標トラックに到達させるように光
ヘッドの速度を制御する第1の制御ループと; 前記レーザ光束を集束させる集束レンズのレーザ光束
中心に対する位置ずれを検出するレンズ位置検出器と、
前記集束レンズを前記記録担体の半径方向に移動させる
レンズアクチュエータと、前記レンズ位置検出器の出力
を位相補償して前記レンズアクチュエータにフィードバ
ックする位相補償回路およびパワーアンプとにより構成
され、前記レンズの位置を前記光ヘッドに対して標準位
置(光軸中心)に略停止させるように集束レンズの位置
制御を行う第2の制御ループと; 前記規準速度信号と前記光スポットのトラック横断速
度との差を示す速度誤差信号をパワーアンプを介して増
幅し、前記レンズアクチュエータに供給することによ
り、前記集束レンズを目標トラックに移動させるように
レンズの速度制御を行う第3の制御ループと; 前記レンズ位置検出器の出力を位相補償して、パワー
アンプに入力する回路を備え、レンズ位置信号によって
ヘッドアクチュエータを動かすことにより、前記集束レ
ンズと前記光ヘッドの標準位置(光軸中心)との位置ず
れを小さくするように光ヘッドの位置追従制御を行う第
4の制御ループと; を備えたことを特徴とする。
The present invention relates to a track access device in an optical disc device for irradiating a concentric information track formed on a rotating disk-shaped record carrier with a light spot by a laser beam and positioning the information track on a predetermined information track. A track error detector that detects a displacement of the light spot with respect to the information track; a speed detection circuit that detects a track traversing speed of the light spot; and a position that detects an amount of movement of the light spot in the track traverse direction. An error signal generator, a reference speed signal generator for generating a reference speed signal from a position error signal indicating a difference between a target movement amount and an actual movement amount of the light spot, and an optical head in a radial direction of the record carrier. A head actuator to be moved, and a difference between the reference speed signal and a speed signal indicating a track traversing speed of the light spot. A first control loop configured to amplify a certain speed error signal to drive the head actuator and control a speed of the optical head so that the optical head reaches a target track; A lens position detector for detecting a displacement of the focusing lens to be focused with respect to the center of the laser beam,
A lens actuator for moving the focusing lens in the radial direction of the record carrier, a phase compensation circuit for phase-compensating the output of the lens position detector and feeding back to the lens actuator, and a power amplifier; A second control loop for controlling the position of the focusing lens so as to substantially stop the optical head at a standard position (the center of the optical axis) with respect to the optical head; A third control loop for amplifying the indicated velocity error signal via a power amplifier and supplying the amplified signal to the lens actuator to control the velocity of the lens so as to move the focusing lens to a target track; and detecting the lens position. Circuit that compensates the phase of the output of the And a fourth control loop for performing position tracking control of the optical head so as to reduce a displacement between the focusing lens and a standard position (center of the optical axis) of the optical head by moving a head actuator. It is characterized by.

また、本発明の光デイスク装置におけるトラックアク
セス方法は、上記の光デイスク装置において、 前記第1の光ヘッド速度制御ループと前記第2の集束
レンズ位置制御ループとを動作させ、前記集束レンズを
前記光ヘッドの標準位置に対して概略静止させるように
保持しながら、前記光ヘッドを前記目標トラックに近づ
ける第1のヘッド移動制御モードと; 前記第3の集束レンズ速度制御ループと前記第4の光
ヘッド位置追従制御ループとを動作させ、前記集束レン
ズの動きに前記光ヘッドを追従させながら、前記集束レ
ンズ目標トラックに向かって移動させる第2のレンズ移
動制御モードと; を目標トラックまでの位置誤差の大きさに応じて、切り
替えて動作させることにより、前記光スポットの前記目
標トラックへの移動を行わせるようにしたことを特徴と
する。
Also, in the track access method in the optical disk device according to the present invention, in the optical disk device described above, the first optical head speed control loop and the second focusing lens position control loop are operated, and the focusing lens is moved. A first head movement control mode for bringing the optical head closer to the target track while holding the optical head substantially stationary with respect to a standard position of the optical head; a third focusing lens speed control loop and the fourth light Operating a head position tracking control loop to move the optical head toward the focusing lens target track while following the movement of the focusing lens; and a position error to the target track. The light spot is moved to the target track by switching and operating according to the size of And it said that there was Unishi.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明について図面を参照して詳しく説明す
る。
Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

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から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
に直された後ビームスプリッタ16を通り、反射鏡13によ
り光路を曲げられて集束レンズ12に入射する。集束レン
ズ12は光束を集束させ、記録担体1の表面上に微小な光
スポットを形成する。また、集束レンズ12及び反射鏡13
は共通のアームに取りつけられており、レンズアクチュ
エータ11によって一緒に動かされる。そして、このレン
ズアクチュエータ11で集束レンズ12を記録担体1の半径
方向に動かすことにより、集束された光スポットが半径
方向(トラック横断方向)に移動し、トラッキング制御
を行うことができる。また、逆にレンズアクチュエータ
11を適切に制御することにより、集束レンズ12の位置、
即ち、光スポットの位置を光ヘッド2に対して一定の位
置に停止させることができる。レンズ位置検出器14は、
レンズアクチュエータ11の可動部(アーム)に対向する
ように光ヘッド2の内部に配置され、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。ビーム
スプリッタ16は記録担体1によって反射され、集束レン
ズ12,反射鏡13を経て戻ってきた反射光の一部を分離し
てトラックエラー検出器15に入射させる。トラックエラ
ー検出器15は記録担体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に対応する電流を出力す
る。レーザダイオード18から集束レンズ12に到了光学
系,レンズアクチュエータ11,レンズ位置検出器14及び
トラックエラー検出器15は光ヘッドフレーム内に組み込
まれて、全体として光ヘッド2を構成する。そして、こ
の光ヘッド2はリニアモータ等で構成されるヘッドアク
チュエータ40により記録担体1の半径方向に動かされ
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
光スポットのトラック中心に対する位置ずれを示すトラ
ックエラー信号201を出力する。そして、トラック間を
光スポットが移動するトラックアクセスの際には、トラ
ックエラー信号201は1トラック横断毎に周期的な変化
をする正弦波状の波形となるため、トラックパルス発生
回路22はトラックエラー信号201の0クロスを検出して
パルス化することにより、トラック横断毎にトラックパ
ルス202を発生する。位置誤差信号発生器32は上位装置
より光スポット所要移動量(トラック数)を示す目標移
動量信号101を入力すると共に、トラッククロスパルス2
02によってこれを減算(カウントダウン)、移動中の光
スポットの目標トラックまでの位置ずれ(残差)を示す
位置誤差信号102を出力する。規準速度信号発生器33は
位置誤差信号102を入力して、その値に応じて値が変化
する規準速度信号103を発生する。そして、位置誤差信
号102の値をXとしたとき、それに対する規準速度信号1
03の値Vは、例えば、 に近い式に従って算出される。また、トラッククロスパ
ルス202は、一方では速度検出回路23に入力する。速度
検出回数23はトラッククロスパルス202に対してF/V(周
波数−電圧)変換を行い、光スポットのトラック横断速
度を示す速度信号203を発生する。速度誤差アンプ24は
規準速度信号103と速度信号203との差をとり、設定速度
と実際の速度との差を示す速度誤差信号204を出力す
る。そして、この速度誤差信号204をパワーアンプ26に
入力し、誤差を修正するようにヘッドアクチュエータ40
を駆動することにより、ヘッド2を規準速度に従うよう
に速度制御を行うことによりヘッドを動かす、第1の制
御ループ(光ヘッド速度制御ループ)が構成される。ス
イッチ25は、この場合速度誤差信号204を通過させる側
にオンとなる。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a laser diode 18 disposed in an optical head 2 is supplied with a current from a laser drive circuit 20 to emit laser light. The divergent laser light emitted from the laser diode 18 is converted into parallel light by the collimator lens 17, passes through the beam splitter 16, is bent in the optical path by the reflecting mirror 13, and enters the focusing lens 12. The focusing lens 12 focuses the light beam and forms a minute light spot on the surface of the record carrier 1. In addition, the focusing lens 12 and the reflecting mirror 13
Are mounted on a common arm and are moved together by a lens actuator 11. Then, by moving the focusing lens 12 in the radial direction of the record carrier 1 with the lens actuator 11, the focused light spot moves in the radial direction (traverse direction of the track), and tracking control can be performed. Conversely, the lens actuator
By appropriately controlling 11, the position of the focusing lens 12,
That is, the position of the light spot can be stopped at a fixed position with respect to the optical head 2. The lens position detector 14 is
The focusing lens 12 is disposed inside the optical head 2 so as to face the movable portion (arm) of the lens actuator 11, and detects a relative displacement of the focusing lens 12 with respect to the optical head 2. The beam splitter 16 separates a part of the reflected light that has been reflected by the record carrier 1 and returned through the focusing lens 12 and the reflecting mirror 13 and makes the reflected light enter the track error detector 15. The track error detector 15 receives a change in the intensity of the reflected light modulated by the track position information on the record carrier 1 and outputs a current corresponding to the displacement of the light spot with respect to the track center. The optical system, the lens actuator 11, the lens position detector 14, and the track error detector 15 that reach the focusing lens 12 from the laser diode 18 are incorporated in the optical head frame to constitute the optical head 2 as a whole. The optical head 2 is moved in the radial direction of the record carrier 1 by a head actuator 40 composed of a linear motor or the like. The output of the track error detector 15 is input to a track error amplifier 21 having a differential input, and the track error amplifier 21 outputs a track error signal 201 indicating the displacement of the light spot with respect to the track center. At the time of a track access in which the light spot moves between tracks, the track error signal 201 has a sinusoidal waveform that periodically changes every time the track is traversed. By detecting the 0 cross of 201 and pulsing it, a track pulse 202 is generated every time the track is crossed. The position error signal generator 32 receives a target movement signal 101 indicating the required movement amount (the number of tracks) of the light spot from the host device, and outputs the track cross pulse 2
The difference is subtracted (countdown) by 02, and a position error signal 102 indicating a position shift (residual error) of the moving light spot to the target track is output. The reference speed signal generator 33 receives the position error signal 102 and generates a reference speed signal 103 whose value changes according to the value. When the value of the position error signal 102 is X, the reference speed signal 1
The value V of 03 is, for example, It is calculated according to an equation close to On the other hand, the track cross pulse 202 is input to the speed detection circuit 23. The speed detection frequency 23 performs F / V (frequency-voltage) conversion on the track cross pulse 202, and generates a speed signal 203 indicating the track traversing speed of the light spot. The speed error amplifier 24 obtains the difference between the reference speed signal 103 and the speed signal 203, and outputs a speed error signal 204 indicating the difference between the set speed and the actual speed. Then, the speed error signal 204 is input to the power amplifier 26, and the head actuator 40 is corrected so as to correct the error.
, A first control loop (optical head speed control loop) is configured to move the head 2 by controlling the speed so that the head 2 follows the reference speed. In this case, the switch 25 is turned on on the side through which the speed error signal 204 passes.

一方、速度誤差信号204をパワーアンプ31に入力し、
速度誤差を修正するようにレンズアクチュエータ11を動
かすと、集束レンズ12を規準速度に従って移動させる速
度制御ループである第3の制御ループ(レンズ速度制御
ループ)が構成される。この場合は、スイッチ30が速度
誤差信号204を通過させる側にオンとなる。但し、容易
に分るように、この第1の制御ループと第3の制御ルー
プとを同時にオンにすると動作不安定を引き起す。
On the other hand, the speed error signal 204 is input to the power amplifier 31,
When the lens actuator 11 is moved so as to correct the speed error, a third control loop (lens speed control loop) that is a speed control loop that moves the focusing lens 12 according to the reference speed is configured. In this case, the switch 30 is turned on on the side where the speed error signal 204 passes. However, as will be easily understood, if the first control loop and the third control loop are turned on at the same time, the operation becomes unstable.

次に、レンズ位置検出器14の出力は差動入力のレンズ
位置アンプ27に入力し、レンズ位置アンプ27は集束レン
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。そして、レンズ位置信号210は位相補償回路2
8及び29にそれぞれ入力する。位相補償回路28及び29は
位置制御ループの安定性を確保するために、レンズ位置
信号210に対し位相進み補償を行うものであり、通常、
リードラグフィルタが使われる。位相補償回路28の出
力、即ち、位相進み補償をされたレンズ位置信号をパワ
ーアンプ31に入力し、レンズアクチュエータ11を駆動さ
せることにより、集束レンズ12の位置を光ヘッド2に対
して標準位置に停止させる第2の制御ループ(レンズ位
置制御ループ)が構成される。この場合、スイッチ30は
位相補償回路28の出力を通過させる側にオンとなる。
Next, the output of the lens position detector 14 is input to a differential input lens position amplifier 27, and the lens position amplifier 27 outputs a lens position signal 210 indicating the deviation of the focusing lens 12 from the standard position. Then, the lens position signal 210 is
Enter 8 and 29 respectively. The phase compensation circuits 28 and 29 perform phase lead compensation on the lens position signal 210 in order to secure the stability of the position control loop.
A lead-lag filter is used. The output of the phase compensating circuit 28, that is, the lens position signal compensated for the phase lead is input to the power amplifier 31 and the lens actuator 11 is driven to set the position of the focusing lens 12 to the standard position with respect to the optical head 2. A second control loop (lens position control loop) for stopping is configured. In this case, the switch 30 is turned on to pass the output of the phase compensation circuit 28.

上述した第1の制御ループにより光ヘッド2を目標位
置に近づくように駆動すると、集束レンズ12は固定され
ていないため、ヘッド2の動きによって振動を発生す
る。このため、トラックエラー信号201が乱れ、トラッ
ククロスパルス202を元に作られた位置信号102及び速度
信号203は光ヘッド2の動きを正確に表わすものとなら
ず、変動を含んだものとなる。従って、このような集束
レンズ12が振動する条件下では、トラックエラー信号20
1を元にした光ヘッド2のアクセス制御を安定かつ正確
に行うことは困難である。
When the optical head 2 is driven to approach the target position by the above-described first control loop, the focusing lens 12 is not fixed, so that the head 2 moves to generate vibration. For this reason, the track error signal 201 is disturbed, and the position signal 102 and the velocity signal 203 generated based on the track cross pulse 202 do not accurately represent the movement of the optical head 2 but include fluctuations. Therefore, under such a condition that the focusing lens 12 vibrates, the track error signal 20
It is difficult to control the access of the optical head 2 based on 1 stably and accurately.

これに対し、本発明のアクセス装置では、第2の制御
ループを作動させ、集束レンズ12をヘッドに対して停止
させた状態に保つことにより、第1の制御ループでヘッ
ド2を移動させた場合にも集束レンズ12の振動がなく、
安定かつ正確なヘッド移動制御が行なわれる。
On the other hand, in the access device of the present invention, when the head 2 is moved in the first control loop by operating the second control loop and keeping the focusing lens 12 stopped with respect to the head. There is no vibration of the focusing lens 12
Stable and accurate head movement control is performed.

次に、位相補償回路29の出力信号、即ち、位相進み補
償されたレンズ位置信号をパワーアンプ26に入力し、ヘ
ッドアクチュエータ40を駆動するようにすると、ヘッド
2が集束レンズ12の動きに追従するヘッドの位置制御ル
ープである第4の制御ループ(レンズ位置をヘッドが追
従する位置制御ループ)が構成される。この場合、スイ
ッチ25は位相補償回路29の出力を通過させる側にオンと
なる。
Next, the output signal of the phase compensation circuit 29, that is, the lens position signal whose phase advance has been compensated is input to the power amplifier 26 to drive the head actuator 40, so that the head 2 follows the movement of the focusing lens 12. A fourth control loop (a position control loop in which the head follows the lens position), which is a head position control loop, is configured. In this case, the switch 25 is turned on so that the output of the phase compensation circuit 29 passes.

上述した第3の制御ループにより集束レンズ12のみを
目標方向に移動させると、集束レンズ12の可動範囲は小
さいため、ごく僅かの距離しか動かせない。更に、集束
レンズ12の光ヘッド2の光束中心に対する僅かなずれか
光スポットの集束性及びトラックエラー信号201の検出
特性の低下を招くため、レンズ12の許容される移動範囲
は極めて小さい。従って、集束レンズ12を目標方向に移
動させる場合は、光ヘッド2もこれに合わせて動かす必
要がある。第2の制御ループはレンズ位置信号210によ
り光ヘッド2と駆動して集束レンズ12の動きに追従さ
せ、光ヘッド2をレンズ12の位置ずれとを小さく保つよ
うに働く。この制御ループの働きにより、集束レンズ12
が高速で移動しても、光ヘッドはその動きに追従し、共
に目標位置まで移動する。
When only the focusing lens 12 is moved in the target direction by the above-described third control loop, only a very small distance can be moved because the movable range of the focusing lens 12 is small. Further, a slight displacement of the focusing lens 12 with respect to the center of the light beam of the optical head 2 causes a reduction in the convergence of the light spot and a decrease in the detection characteristics of the track error signal 201, and thus the allowable movement range of the lens 12 is extremely small. Therefore, when the focusing lens 12 is moved in the target direction, it is necessary to move the optical head 2 accordingly. The second control loop drives the optical head 2 according to the lens position signal 210 to follow the movement of the converging lens 12, and serves to keep the optical head 2 small in displacement of the lens 12. This control loop allows the focusing lens 12
When the optical head moves at high speed, the optical head follows the movement and moves to the target position together.

以上述べたことからも分るように、第2の制御ループ
により集束レンズ12を停止させて、第1の制御ループに
より光ヘッド2を移動させる方法、或いは、第4の制御
ループで光ヘッド2を集束レンズ12に追従させながら、
第3の制御ループにより集束レンズ12を移動させる方法
のいずれかの方法によっても、光ヘッド2、即ち、集束
された光スポットを目標位置に到達させることが可能で
ある。しかしながら、光ヘッド2は大きく、かつ重量も
重いため、第1の制御ループにより光ヘッド2を移動さ
せる場合、制御ループの周波数帯域を高くすることが困
難である。また、光ディスク装置ではトラックピッチが
非常に細かいため、目標トラックに正確に光ヘッドを停
止させるには、速度を正確に制御し、目標トラック上で
は十分低い速度にしなくてはならないが、制御ループ帯
域が十分高く確保されると、このような高精度の制御は
困難である。
As can be seen from the above description, the focusing lens 12 is stopped by the second control loop and the optical head 2 is moved by the first control loop, or the optical head 2 is moved by the fourth control loop. While following the focusing lens 12
The optical head 2, that is, the focused light spot can reach the target position by any method of moving the focusing lens 12 by the third control loop. However, since the optical head 2 is large and heavy, it is difficult to increase the frequency band of the control loop when the optical head 2 is moved by the first control loop. In addition, since the track pitch is very small in an optical disc device, the speed must be controlled accurately and the speed must be sufficiently low on the target track to accurately stop the optical head on the target track. It is difficult to perform such high-precision control if is sufficiently high.

一方、第4の制御ループによるレンズ12の動きに対す
る光ヘッド2の追従動作には遅れ時間が存在するため、
第3の制御ループにより集束レンズ12を移動させる場合
には、あまり急激な加速・減速は、追従動作の不足を招
き動作が不安定になる。このため、集束レンズ12を動か
す速さは、十分余裕を持って低いレベルに制定しなけれ
ばならなくなる。これが目標トラックへのアクセス速度
を十分には上げられない難点となる。
On the other hand, since the following operation of the optical head 2 with respect to the movement of the lens 12 by the fourth control loop has a delay time,
When the focusing lens 12 is moved by the third control loop, an excessively rapid acceleration / deceleration leads to a shortage of the following operation, and the operation becomes unstable. Therefore, the moving speed of the focusing lens 12 must be set to a low level with a sufficient margin. This is a disadvantage that the access speed to the target track cannot be sufficiently increased.

本発明のアクセス装置では、第1の制御ループにより
光ヘッド2を移動させる第1の制御モードと、第3の制
御ループにより集束レンズ12を移動させる第2の制御モ
ードを組み合わせてヘッドのアクセス動作を行わせるこ
とにより、2つの制御方法の利点のみを生かし、高速か
つ安定なトラックアクセス動作を実現させる。即ち、光
ヘッド2(光スポット)が目標位置(目標トラック)よ
り遠く離れて高速で移動している場合には、第1の制御
モードで動作し、目標位置に追ついて低速になり、速度
の正確さ、及び安定な減速停止が要求される状態では、
第2の制御モードで動作する。この第2の制御ループで
集束レズ12を停止させ、第1の制御ループで光ヘッド2
を駆動する第1の制御モードでは、高帯域な光ヘッド2
の移動制御は困難であるが、ヘッドアクチュエータ40の
発生できる最大限度の加速度、及び減速度で光ヘッド2
を動かすことが可能である。一方、目標トラック付近で
は、集束レンズ12のみを移動制御する第2の制御モード
により、高い精度で安定性のある速度制御を行う。この
ような2つの制御モードの組み合わせにより、高速かつ
安定なトラックアクセス動作を行うアクセス装置が実現
できる。
In the access device of the present invention, the head access operation is performed by combining the first control mode in which the optical head 2 is moved by the first control loop and the second control mode in which the focusing lens 12 is moved by the third control loop. , A high-speed and stable track access operation is realized by taking advantage of only the two control methods. That is, when the optical head 2 (light spot) is moving at a high speed far away from the target position (target track), the optical head 2 operates in the first control mode, follows the target position and becomes slow, and the speed is reduced. In a situation where accuracy and stable deceleration stop are required,
It operates in the second control mode. The focusing lens 12 is stopped in the second control loop, and the optical head 2 is stopped in the first control loop.
In the first control mode for driving the optical head 2, the high-bandwidth optical head 2
Although it is difficult to control the movement of the optical head 2, the maximum acceleration and deceleration that can be generated by the head actuator 40
It is possible to move. On the other hand, in the vicinity of the target track, the speed control with high accuracy and stability is performed by the second control mode in which only the focusing lens 12 is moved. By the combination of such two control modes, an access device that performs a high-speed and stable track access operation can be realized.

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。第2図において、波形Aはトラックアクセス
の際の規準速度信号103の波形を示す。規準速度信号103
は第1の制御モード及び第2の制御モードに対して共通
に使用され、モードが切り替っても連続的な変化をす
る。光ヘッド2の移動開始時刻t0から点Dまでは規準速
度信号103の値は最高速度VHを示す。光ヘッド2が目標
位置(目標トラック)から一定の距離に近づいた点Dで
減速が開始され、規準速度信号103は値を下げてゆく。
この間、光ヘッド2は第1の制御モードで駆動される。
そして、目標トラックに十分近い距離まで近づき、速度
も低下した地点を、時刻t1で制御モードを第2の制御モ
ードに切り替え、集束レンズ12を駆動せる。このとき、
集束レンズ12の速度は、VLとなり、それ以前よりも急激
に変化することはなく、ほぼ連続した減速が行なわれ
る。この後、標準速度信号103は更に値を下げ、目標到
達時刻t2で値を0にして集束レンズ12を停止させる。
FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of a signal in the embodiment of FIG. In FIG. 2, a waveform A shows a waveform of the reference speed signal 103 at the time of track access. Reference speed signal 103
Is commonly used for the first control mode and the second control mode, and changes continuously even when the mode is switched. Value of the movement start time t 0 criterion from the point D the rate signal 103 of the optical head 2 indicates the maximum speed V H. The deceleration is started at a point D where the optical head 2 approaches a certain distance from the target position (target track), and the value of the reference speed signal 103 decreases.
During this time, the optical head 2 is driven in the first control mode.
The approach to distance sufficiently close to the target track, the speed was reduced point switches the control mode to the second control mode at time t 1, thereby driving the focusing lens 12. At this time,
The speed of the focusing lens 12 becomes VL , does not change more rapidly than before, and substantially continuous deceleration is performed. Thereafter, the standard speed signal 103 further lowers the value to stop the focusing lens 12 the value at the target arrival time t 2 to 0.

また、波形Bは速度信号203の波形を示す。光ヘッド
2の移動開始から規準速度信号103はVHとなるが、光ヘ
ッド2の速度は瞬時には立ち上がらず、ほぼ一定の加速
度でVHに近づいていく。減速開始点Dより減速が開始さ
れ、規準速度信号103の低下に従って光ヘッドは減速さ
れる。光ヘッド2が第1の制御モードで動作している間
は、制御帯域が若干低いため、減速時には僅かに速度誤
差が発生する。そして、点Eで第2の制御モードに切り
替わると、制御帯域が高くなるため速度誤差は極めて小
さくなる。この後、目標到達時点では速度誤差がさいた
め、規準速度信号103が0になるとほぼ同時に集束レン
ズ12も安定に停止する。
A waveform B indicates a waveform of the speed signal 203. Although the reference speed signal 103 becomes VH from the start of the movement of the optical head 2, the speed of the optical head 2 does not rise instantaneously but approaches VH at a substantially constant acceleration. The deceleration is started from the deceleration start point D, and the optical head is decelerated as the reference speed signal 103 decreases. While the optical head 2 is operating in the first control mode, the control band is slightly lower, so that a slight speed error occurs during deceleration. When the mode is switched to the second control mode at the point E, the speed error becomes extremely small because the control band becomes high. Thereafter, since the speed error is small at the time of reaching the target, the focusing lens 12 stably stops almost immediately when the reference speed signal 103 becomes 0.

波形Cはレンズ位置信号210の波形を示す。上述した
加速度が変化するそれぞれの点で集束レンズ12が加振さ
れるため、集束レンズ12の位置に若干のずれが生じる
が、第2の制御ループ(レンズ位置保持ループ)の働き
により振動は抑えられる。また、制御モードが切り替わ
る地点Eでは、速度誤差の修正のため光レンズ2が強く
減速され、これによるレンズ位置ずれが発生するが、第
4の制御ループによる光ヘッド2の追従動作によって、
そのレベルは小さくかつ安定に抑えられる。目標トラッ
ク到達時点t2では集束レンズ12はほぼ完全に停止する
が、光ヘッド2は若干の速度を有しており、t2以後も僅
かなレンズ−ヘッド間の位置ずれが発生するが、これも
第4の制御ループにより小さく抑えられる。
Waveform C shows the waveform of the lens position signal 210. Since the focusing lens 12 is vibrated at each point where the acceleration changes, the position of the focusing lens 12 slightly shifts, but the vibration is suppressed by the function of the second control loop (lens position holding loop). Can be Further, at the point E where the control mode is switched, the optical lens 2 is strongly decelerated to correct the speed error, which causes a lens position shift. However, the following operation of the optical head 2 by the fourth control loop causes
The level is small and stable. While stopping the target track reaches time t 2 focusing lens 12, is almost completely, the optical head 2 has a slight speed, t 2 hereinafter also minor lens - the position deviation between the head occurs, it Is also reduced by the fourth control loop.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明は、光ヘッドを目標位置に
移動させる第1の制御ループと、集束レンズを光ヘッド
に対して停止させる第2の制御ループと、集束レンズを
目標位置に移動させる第3の制御ループと、光ヘッドを
集束レンズの動きに追従させる第4の制御ループとを備
え、トラックアクセスの際に光ヘッドを目標に移動させ
る第1の制御モードと、集束レンズを目標に移動させる
第2の制御モードとを組み合わせて動作させることによ
り、ヘッドアクチュエータの能力を最大限に引き出した
高速で安定かつ正確なトラックのアクセスを行うアクセ
ス装置が実現できるという効果がある。
As described above, the present invention provides a first control loop for moving the optical head to the target position, a second control loop for stopping the focusing lens with respect to the optical head, and a second control loop for moving the focusing lens to the target position. And a fourth control loop for causing the optical head to follow the movement of the focusing lens, a first control mode for moving the optical head to the target at the time of track access, and moving the focusing lens to the target. By operating in combination with the second control mode to be performed, there is an effect that it is possible to realize an access device that performs high-speed, stable, and accurate track access that maximizes the capability of the head actuator.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

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の例を示す波形図である。 1……記録担体、2……光ヘッド、11……レンズアクチ
ュエータ、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、20……レーザ駆動回路、21……トラッ
クエラーアンプ、22……トラックパルス発生回路、23…
…速度発生回路、24……速度誤差アンプ、25,30……ス
イッチ、26,31……パワーアンプ、27……レンズ位置ア
ンプ、28,29……位相補償回路、32……位置誤差信号発
生器、33……規準速度信号発生器、40……ヘッドアクチ
ュエータ、101……目標移動量信号、102……位置誤差信
号、103……規準速度信号、201……トラックエラー信
号、202……トラッククロスパルス、203……速度信号、
204……速度誤差信号、210……レンズ位置信号。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of a signal in the embodiment of FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Record carrier, 2 ... Optical head, 11 ... Lens actuator, 12 ... Converging lens, 13 ... Reflection mirror, 14 ... Lens position detector, 15 ... Track error detector, 16 ...
Beam splitter, 17… Collimate lens, 18… Laser diode, 20… Laser drive circuit, 21… Track error amplifier, 22 …… Track pulse generation circuit, 23…
… Speed generator, 24… speed error amplifier, 25,30… switch, 26,31… power amplifier, 27… lens position amplifier, 28,29… phase compensation circuit, 32… position error signal generation Device, 33: Reference speed signal generator, 40: Head actuator, 101: Target movement amount signal, 102: Position error signal, 103: Reference speed signal, 201: Track error signal, 202: Track Cross pulse, 203 ... speed signal,
204: Speed error signal, 210: Lens position signal.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】回転する円板状の記録担体上に形成された
同心円状の情報トラックに対してレーザ光束による光ス
ポットを照射し、所定の前記情報トラックに位置決めを
行う光デイスク装置におけるトラックアクセス装置にお
いて、 前記情報トラックに対する前記光スポットの位置ずれを
検出するトラックエラー検出器と、前記光スポットのト
ラック横断速度を検出する速度検出回路と、前記光スポ
ットのトラック横断方向の移動量を検出する位置誤差信
号発生器と、前記光スポットの目標移動量と実移動量と
の差を示す位置誤差信号より、規準速度信号を発生する
規準速度信号発生器と、光ヘッドを前記記録担体の半径
方向に移動させるヘッドアクチュエータと、前記規準速
度信号と前記光スポットのトラック横断速度を示す速度
信号との差である速度誤差信号を増幅して前記ヘッドア
クチュエータを駆動させるパワーアンプとより構成さ
れ、前記光ヘッドを目標トラックに到達させるように光
ヘッドの速度を制御する第1の制御ループと; 前記レーザ光束を集束させる集束レンズのレーザ光束中
心に対する位置ずれを検出するレンズ位置検出器と、前
記集束レンズを前記記録担体の半径方向に移動させるレ
ンズアクチュエータと、前記レンズ位置検出器の出力を
位相補償して前記レンズアクチュエータにフィードバッ
クする位相補償回路およびパワーアンプとにより構成さ
れ、前記レンズの位置を前記光ヘッドに対して標準位置
(光軸中心)に略停止させるように集束レンズの位置制
御を行う第2の制御ループと; 前記規準速度信号と前記光スポットのトラック横断速度
との差を示す速度誤差信号をパワーアンプを介して増幅
し、前記レンズアクチュエータに供給することにより、
前記集束レンズを目標トラックに移動させるようにレン
ズの速度制御を行う第3の制御ループと; 前記レンズ位置検出器の出力を位相補償して、パワーア
ンプに入力する回路を備え、レンズ位置信号によってヘ
ッドアクチュエータを動かすことにより、前記集束レン
ズと前記光ヘッドの標準位置(光軸中心)との位置ずれ
を小さくするように光ヘッドの位置追従制御を行う第4
の制御ループと; を備えたことを特徴とする光デイスク装置におけるトラ
ックアクセス装置。
1. A track access in an optical disk device for irradiating a concentric information track formed on a rotating disk-shaped record carrier with a light spot by a laser beam and positioning the information track on a predetermined information track. In the apparatus, a track error detector that detects a displacement of the light spot with respect to the information track, a speed detection circuit that detects a track traversing speed of the light spot, and detects an amount of movement of the light spot in a track traverse direction A position error signal generator, a reference speed signal generator for generating a reference speed signal from a position error signal indicating a difference between a target movement amount and an actual movement amount of the light spot, and an optical head in a radial direction of the record carrier. And a difference between the reference speed signal and a speed signal indicating a track traversing speed of the light spot. A first control loop for controlling the speed of the optical head so that the optical head reaches a target track, the first control loop comprising: a power amplifier that amplifies a speed error signal, and drives the head actuator; A lens position detector for detecting a positional shift of the focusing lens for focusing the laser beam relative to the center of the laser beam, a lens actuator for moving the focusing lens in the radial direction of the record carrier, and phase-compensating the output of the lens position detector. A second control unit configured by a phase compensation circuit and a power amplifier that feeds back to the lens actuator, and controls the position of the focusing lens so that the position of the lens is substantially stopped at a standard position (center of the optical axis) with respect to the optical head. A difference between the reference speed signal and the track traversing speed of the light spot. A speed error signal indicative amplified through the power amplifier, by feeding to the lens actuator,
A third control loop for controlling the speed of the lens so as to move the focusing lens to the target track; and a circuit for phase-compensating the output of the lens position detector and inputting the output to a power amplifier, and A fourth position control of the optical head is performed by moving the head actuator so as to reduce the displacement between the focusing lens and a standard position (center of the optical axis) of the optical head.
A track access device in an optical disk device, comprising: a control loop;
【請求項2】請求項1記載の光デイスク装置におけるト
ラックアクセス装置によるトラックアクセス方法であっ
て、 前記第1の光ヘッド速度制御ループと前記第2の集束レ
ンズ位置制御ループとを動作させ、前記集束レンズを前
記光ヘッドの標準位置に対して概略静止させるように保
持しながら、前記光ヘッドを前記目標トラックに近づけ
る第1のヘッド移動制御モードと; 前記第3の集束レンズ速度制御ループと前記第4の光ヘ
ッド位置追従制御ループとを動作させ、前記集束レンズ
の動きに前記光ヘッドを追従させながら、前記集束レン
ズを目標トラックに向かって移動させる第2のレンズ移
動制御モードと; を目標トラックまでの位置誤差の大きさに応じて、切り
替えて動作させることにより、前記光スポットの前記目
標トラックへの移動を行わせるようにしたことを特徴と
する光デイスク装置におけるトラックアクセス方法。
2. A track access method by a track access device in an optical disk device according to claim 1, wherein said first optical head speed control loop and said second focusing lens position control loop are operated. A first head movement control mode for bringing the optical head closer to the target track while holding the focusing lens so as to be approximately stationary with respect to a standard position of the optical head; a third focusing lens speed control loop; Operating a fourth optical head position tracking control loop to move the focusing lens toward a target track while causing the optical head to follow the movement of the focusing lens; and a second lens movement control mode. By switching and operating according to the magnitude of the position error to the track, the light spot can be moved to the target track. Track access method in an optical disk device being characterized in that so as to perform the movement.
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