JPH02173987A - トラック検索装置 - 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、多数のトラックを有する記録担体より所望す
るトラックを検索するトラック検索装置に関するもので
ある。

従来の技術 従来の装置としては、例えば光学式記録再生装置がある
。

光学式記録再生装置は、同心円状の凹凸構造によるトラ
ックを有する基材表面に、光学的に記録、再生可能な材
料膜を蒸着等の手法で形成した情報担体（以下ディスク
と称する）上に、半導体レーザー等の光源より発生した
光ビームを収束レンズにより収束照射し、信号の再生時
には比較的弱い一定の光量にしてディスクからの反射光
より信号を読み取り、信号の記録時には記録する信号に
応じて光ビームの光量を強弱に変調して信号の書き込み
を行うものである。

このような光学式記録再生装置では、光ビームが記録材
料膜上で常に略々所定の収束状態となるように制御する
フォーカス制御及び光ビームが常に所定のトラック上を
正しく走査するように制御するトラッキング制御が行わ
れている。又更にビームをディスク上の任意のタラツク
に移動させるために、トラッキング制御を不動作にし光
ビームを目標トラックに向けて、ディスク半径方向に移
送し、光ビームが目標トラックに到達した時に再びトラ
ッキング制御を動作させるトラック検索制御が行われる
。

トラック検索制御で重要なことの１つに、光ビームが、
目標トラックを横切るときの速度、即ちトラッキング引
き込み速度がある。トラッキング制御の制御帯域は有限
であり、通常数ＫＨｚ程度である。よってトラッキング
引き込み速度が速過ぎると、目標トラックへのトラッキ
ング制御の引き込みに失敗する。又、逆にトラッキング
引き込み速度が遅過ぎるとトラック検索に要する時間が
長くなってしまう。　　　〜 そこでトラック検索において光ビームをディスク半径方
向へ移送する際には、トラッキング引き込み速度を精度
よくコントロールし、目標トラックへのトラッキング制
御の安定な引き込みを行うために、光ビームの速度を制
御する速度制御をおこなっている。

トラック検索は光ビームの速度が、検索動作中の光ビー
ムの現在位置に対応してあらかじめ定めた基準速度にな
るように光ビームをディスク半径方向に移送することに
よって行われる。

速度制御を行うのに必要な光ビームの現在速度は、光ビ
ームがトラックを横断したときに生じるトラック横断信
号の周期Ｔより検出される。又、光ビームの現在位置は
、トラック検索のスタートトラックよりトラック横断信
号を計数して求められる。光ビームがトラックをディス
ク半径方向に横切った時に生じるトラッキングエラー信
号とトラック横断信号を第２図に示す。

トラッキングエラー信号は光ビームの波長λ、光学的深
さ略々λ／８の凹凸構造のトラックに対し同図ａ、ｂの
様にプッシュプル法で取り出せる事は既知であり、その
説明は省略する。

第２図Ｃはトラッキングエラー信号の２値化であり、第
２図ｄはその立ち上がりエツジを検出したエツジ検出信
号である。このエツジ検出信号は、光ビームがトラック
の中央を横断した時に生じており、トラック横断信号と
なっている。従ってこの信号をトラック検索開始時より
計数した値は光ビームの現在位置を表している。またト
ラックはディスク上、半径方向に略々同一間隔Ｐで設け
られているので、トラック横断信号の周期をＴとすると
、光ビームの速度■は Ｖ＝Ｐ／Ｔ で求めることが出来る。

また第２図ｅは第２図Ｃの立ち上がりおよび立ち下がり
エツジを検出した信号である。この信号の周期をもとす
ると光ビームの速度■は同様にＶ＝Ｐ／２ｔ としても求めることが出来る。

発明が解決しようとする課題 前述のようにトラック横断信号の周期より光ビームの速
度検出を行う場合には、速度制御の帯域は速度検出が離
散的になるためにサンプリングによる位相遅れによって
制限を受けることはよく知られている。従って、ディス
クの持つ偏芯が大きい場合や、外部より振動や衝撃が装
置に加えられた場合には速度制御の制御誤差が大きくな
り、トラッキング引き込み速度が大きくなり過ぎて目標
トラックへのトラッキング制御の引き込みに失敗するこ
とがあった。

また逆にトラッキング引き込み速度が小さくなり過ぎる
とトラック検索に要する時間が長くなってしまう。

本発明は前記課題を解決するため、速度制御の制御帯域
を上げることなく目標トラックへの安定なトラッキング
制御の引き込みを実現する装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明は、情報を記憶するあるいは情報が記録されてい
るトラックを有する情報担体上より信号を再生あるいは
記録するための変換手段と、前記変換手段を前記情報担
体と略々水平かつトラックと垂直な方向に移動させる移
動手段を有し、前記変換手段が位置しているトラックよ
り他の所望する目標トラックへと移動させるトラック検
索装置であって前記変換手段の速度を検出する速度検出
手段を設け、前記変換手段が目標トラックの手前の少な
くとも複数個設定されている所定の位置に到達した時点
で、前記速度検出手段の出力に応じた駆動パルスを前記
移動手段に印加するように構成したものである。

作用 本発明は上記のように構成することによって、例えば装
置に外部より大きな振動や衝撃が加わったり、あるいは
ディスクの持つ偏芯が大きく、速度制御の制御誤差が大
きい場合に、目標トラックの手前で減速パルスまた加速
パルスが複数回印加されるのでトラッキング引き込み速
度の変動が減少し、トラック検索を安定に行うことがで
きる。

実施例 以下本発明の一実施例のトラック検索装置について、図
面を参照しながら説明する。第１図は本発明の一実施例
を示したブロック図である。収束レンズ１と反射ミラー
２は移送台３上に搭載され、ボイスコイルモーター４で
、ディスクモーター５によって回転されているディスク
６の略々半径方向に駆動されるように構成されている。

半導体レーザー等の光源７を出た光ビームは光ビームを
平行光にするためのコリメータレンズ８を通り、偏光ビ
ームスプリッタ−９及び１／４λ板１０を通り移送台３
上に搭載された反射ミラー２に照射される。反射ミラー
２により反射された光ビームは収束レンズ１により収束
されてディスク６に照射される。ディスク６よりの反射
光は収束レンズ１を通り反射ミラー２で反射され、１／
４λ板１０を通り偏光ビームスプリッタ−９で反射され
、２分割光検出器１１に入射する。２分割光検出器１１
の分割線は受光面上におけるトラックの長手方向となる
ように配置されている。２分割光検出器１１の出力信号
は差動増幅器１２に入力される。このようにして構成さ
れた差動増幅器１２の出力信号が第２図すに示すような
トラッキングエラー信号ＴＥとなることは既知である。

トラッキングエラー信号ＴＥは位相補償回路１４、スイ
ッチ１５、加算回路１６、駆動回路１７を介してボイス
コイルモーター４に入力され′て、−トラッキング制御
が構成されている。

位相補償回路１４はトラッキング制御の制御的な安定性
を確保するために、またスイッチ１５はトラッキング制
御の動作、不動作を切り換えるために設けられている。

トラッキングエラー信号ＴＥはトラック横断信号検出回
路１８にも人力されている。トラック横断信号検出回路
１８は、第２図で説明したようにトラッキングエラー信
号ＴＥよりトラック横断信号ＴＣ（第２図ｄの信号）を
検出して出力するように構成されている。

トラック横断信号ＴＣはタイマー２０に人力される。タ
イマー２０はトラック横断信号１９の周期を測定し、測
定値をディジタル値ＤＴで出力するものである。タイマ
ー２０で測定された測定値ＤＴは、速度演算回路２１に
入力される。速度演算回路２１は測定値ＤＴより光ビー
ムのディジタル速度値ＤＶを次式に従って算出する ＤＶ＝Ｐ／ＤＴ 但し、Ｐはトラック間の距離即ちトラックビッチである
。

速度値ＤＶは、トラック横断毎に離散的にサンプリング
される値であるので速度演算回路２１は、１回のサンプ
リングの後、少なくとも次のサンプリングまでは、速度
値ＤＶを保持しているように構成されている。

速度値ＤＶはＤ／Ａコンバーター２２によりアナログ信
号に変換され差動回路２３、スイッチ２４を介して加算
回路１６に人力されて、速度制御が構成されている。ス
イッチ２４は速度制御の動作、不動作を切り換えるため
のものである。

トラック横断信号ＴＥは計数値のプリセットの可能なカ
ウンター２５にも人力されている。カウンター２５はト
ラック横断本数を計数するものである。

カウンター２５の計数値は指令速度発生器２７で指令速
度に変換され、更にＤ／Ａコンバーター２８でアナログ
値に変換されて差動回路２３のもう一方の入力端子に入
力されている。

カウンター２５の計数値は、−数構出回路２９．３０．
３５にも入力されている。−数構出回路２９．３０．３
５はカウンター２５の計数値を各々所定の値と比較し、
それぞれ一致信号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３をマイクロコンピュ
ータ−（以下マイコンと称す）２６に出力する。

マイコン２６には速度検出回路２１の出力値も入力され
ておりマイコン２６は光ビームの現在速度を取り込むこ
とが可能である。更にマイコン２６にはその出力がスイ
ッチ３４を介して加算回路１６に人力されるＤ／Ａコン
バーター３３が接続されており、マイコン２６は移送台
３を駆動することが可能となっている。

スイッチ１５．２４．３４のコントロール信号はマイコ
ン２６より出力されており、その動作はマイコン２６に
よって制御される。

以下、トラック検索の動作を順を追って説明することに
よって各部の詳細な動作を説明する。

トラック検索を行う前にはスイッチ１５はＯＮスイッチ
２４．３４はＯＦＦされて、トラッキング制御が動作し
光ビームは所定のトラックに追従している。

トラック検索に先立って先ずトラック検索開始トラック
から目標トラックまでのトラック差がマイコン２６から
カウンター２５にプリセットされる。

マイコン２６よりの指令によってスイッチ１５がＯＦＦ
、スイッチ２４がＯＮされ、光ビームが目標トラックに
向かって移動を始め、検索動作が開始される。

カウンター２５は、トラック検索動作中トラック横断信
号ＴＣが人力される毎に計数値を１減する。

従ってトラック検索中のカウンター２５の計数値は、目
標トラックを基準としたときの光ビームの現在位置を表
している。指令速度発生器２７は、カウンター２５の出
力ラインがアドレスラインに接続され、データラインが
出力としてＤ／Ａコンバーター２８に接続されているＲ
ＯＭ　（リードオンリーメモリー）で構成されている。

カウンター２５の各計数値、即ち光ビームの現在位置に
対応するＲＯＭの各アドレスには、その位置での光ビー
ムの指令速度がディジタル値で格納されている。

ＲＯＭにはトラック検索をスムーズに行うために第３図
に示すようにカウンター２５の計数値が大きいほど大き
な指令速度になる様なデータが設定されている。カウン
ター２５の計数値ＤＸが所定値より大きい場合に一定の
指令速度になっているのは、速度制御のダイナミックレ
ンジの制限による悪影響を防ぐためである。

指令速度発生器２７の出力信号は、Ｄ／Ａコンバーター
２８でアナログ値に変換され、差動回路に入力されて速
度制御の速度指令信号となる。

その結果速度制御によって光ビームは略略指令速度に等
しい速度で移動することになる。

光ビームが目標トラックより離れているほど大きな速度
指令信号、また近ずく程小さな速度指令信号が速度制御
に与えられる。

従って、トラック検索が開始され、光ビームが目標トラ
ックに向かって移動して行くに連れてカウンター２５の
計数値は減少してゆき、更に、それに対応して光ビーム
の移動速度も減少しながら、目標トラックに接近して行
く。

一方、−数構出回路３５は、カウンター２５の計数値が
２０となったときに、−敗信号Ｘ３を°゛Ｌ°°を、そ
れ以外のときには′”Ｈ＋＋を、マイコン２６に出力す
る様構成されている。一致信号Ｘ３が“Ｌ゛′となった
時光ビームは目標トラックの２０本手前のトラック上に
到達したことになる。

マイコン２６は一致信号Ｘ３が°Ｌ゛′になると直ちに
スイッチ２４をＯＦＦにして速度制御を不動作にすると
共に、速度検出回路２１の算出する速度値ＤＶを読み込
む。マイコン２６は速度値ＤＶに基づいてＤ／Ａコンバ
ーター３３に、次式を略々満足する極性付きのディジタ
ル値Ｈ２を演算して出力し、スイッチ３４を期間Ｗ２に
わたって、“’ＯＮ”にする。

ＤＶ　ｒ　ｅ　ｆ　　（２０）　−ＤＶ＝Ｇｄａ＊Ｇａ
ｄｄ＊Ｇｄｒ＊Ｆ＊Ｈ２＊　Ｗ　２　／　Ｍ 但し ＤＶｒｅｆ　　（２０）−ＤＶ　　：　　２０）ラック
手前の指令速度 Ｇｄａ　　　：　　Ｄ／Ａコンバーター３３の変換ゲイ
ン Ｇａｄｄ　　：　　加算回路１６のゲインＧｄｒ　　　
：　　駆動回路１７のゲインＦ　　　　　：　ボイスコ
イルモーター４の推力定数 Ｍ　　　　：　移送質量 移送質量Ｍは、収束レンズ１、反射ミラ−２等移送台に
乗っている部品の全質黴と、移送台自身の’ｉｔの合計
質量である。

極性付きのディジタル値Ｈ２の極性は、ＤＶがＤＶ　ｒ
　ｅ　ｒ　（２０）にくらべて大きい場合には、光ビー
ムの速度を減速するように設定されている。

即ち、目標トラックの２０本手前のトラックでの光ビー
ムの速度が、目標である指令速度ＤＶｒｅｆ（２０）よ
りも高い場合には、光ビーム略々指令速度ＤＶ　ｒ　ｅ
　ｆ　（２０）まで減速させるに等しい減速パルスを印
加するように構成されている。また目標トラックの２０
本手前のトラックでの光ビームの速度が、目標である指
令速度ＤＶ　ｒ　ｅ　ｆ　（２０）よりも低い場合には
、光ビームを略々指令速度ＤＶ　ｒ　ｅ　ｆ　　（２０
）まで加速させるに等しい加速パルスを印加するように
構成されている。

期間Ｗ２が経過した後、スイッチ３４は再び”ＯＦＦ”
に、スイッチ２４はｎ　ＯＮ　ｎにされて再度速度制御
が動作する。このとき、光ビームの速度は略々目標トラ
ックの２０本手前のトラックでの指令速度ＤＶ　ｒ　ｅ
　ｆ　（２０）になっている。

その後、光ビームは速度制御によって略略指令速度発生
器２７の出力する指令速度に等しい速度で、目標トラッ
クに向かって移動して行く。

一方、−数構出回路２９は、カウンター２５の計数値が
２となったときに、一致信号ｘ１をＩＩ　Ｌ”を、それ
以外のときには”Ｈ＋＋を、マイコン２６に出力する様
構成されている。一致信号Ｘ１が”Ｌ“となった時光ビ
ームは目標トラックの２本手前のトラック上に到達した
ことになる。マイコン２６は一致信号Ｘ１が゛Ｌ”にな
ると直ちにスイッチ２４をＯＦＦにして速度制御を不動
作にすると共に、速度検出回路２１の算出する速度値Ｄ
Ｖを読み込む。

マイコン２６は速度値Ｄ　Ｖに基づいてＤ／Ａコンバー
ター３３に、次式を略々満足する極性付きのディジタル
値Ｈ１を演算して出力し、スイッチ３４を期間Ｗｌにわ
たって、パ○Ｎ”にする。

ＤＶｒｅｆ−ＤＶ ＝Ｇｄａ＊Ｇａｄｄ＊Ｇｄｒ＊Ｆ＊Ｈ１＊　Ｗ　１　／
Ｍ 但し ＤＶｒｅｆ：　　目標引き込み速度 Ｇｄａ　　　　：　　Ｄ／Ａコンバーター３３の変換ゲ
イン Ｇａｄｄ　　：　　加算回路１６のゲインＧｄｒ　　　
：　　駆動回路１７のゲインＦ　　　　　：　ボイスコ
イルモーター４の推力定数 Ｍ　　　　：　移送質量 極性付きのディジタル値Ｈ１の極性は、ＤＶがＤＶｒｅ
ｆにくらべて大きい場合には、光ビームの速度を減速す
るように設定されている。

即ち、目標トラックの２本手前のトラックでの光ビーム
の速度が、目標である引き込み速度ＤＶｒｅｆよりも高
い場合には、光ビームを略々目標引き込み速度まで減速
させるに等しい減速パルスを印加するように構成されて
いる。また目標トラックの２本手前のトラックでの光ビ
ームの速度が、目標である引き込み速度ＤＶｒｅｆより
も低い場合には、光ビームを略々目標引き込み速度まで
加速させるに等しい加速パルスを印加するように構成さ
れている。

期間Ｗｌが経過した後、スイッチ３４は再び”’ＯＦＦ
”にされる。この時光ビームの速度は略々目標引き込み
速度になっている。その後、光ビームは慣性によって、
目標トラックに向かって移動して行く。一方、−数構出
回路３０は、カウンター２５の計数値がＯとなったとき
に、一致信号Ｘ２を°°Ｌ°°を、それ以外のときには
Ｈ“を、マイコン２６に出力する様構成されている。

従ってその後光ビームが目標トラックに到達したときに
、−敗信号Ｘ２が°゛Ｌ°゛になると、マイコン２６は
直ちにスイ・ンチ１５をＯＮにして、トランキング制御
を動作させてトラック検索は終了する。

このように構成することによって、例えば装置に外部よ
り大きな振動や衝撃が加わったり、あるいはディスクの
持つ偏芯が大きく、速度制御の制御誤差が大きくなって
、トラッキング制御の引き込み速度が大きくなるような
場合でも、適切な減速パルスを複数回印加することによ
ってトラッキング引き込み速度の増大をなくし、目標ト
ラックへのトラッキング制御の引き込みに失敗すること
なくトラック検索を安定に行うことができる。

逆にトラッキング制御の引き込み速度が小さくなるよう
な場合には、適切な加速パルスを複数回印加することに
よって、トラック検索に要する時間増加を低減すること
ができる。

本発明にかかる実施例の特徴は、外乱によって生じる実
際のトラッキング引き込み速度と目標引き込み速度との
差が速度制御の帯域やゲインの制限を受けない点である
。

また、本実施例では一敗検出回路２９．３５は、カウン
ター２５の計数値がそれぞれ２．２０となったことを検
出するように構成されているが、これをＮ１、Ｎ２　（
Ｎｌ、Ｎ２は正の整数。但しＮ２＞Ｎｌ）に拡張しても
同様の効果が得られることは明白である。一致信号Ｘ１
、Ｎ３は光ビームが、目標トラックのそれぞれＮｌ、Ｎ
２本手前のトラックに位置しているときに、ＩＩ　Ｌ　
１１になる。

更に、目標トラックのＮ１本手前のトラックより光ビー
ムの速度に応じて印加する加速パルスあるいは減速パル
スの波高値Ｈ１、幅Ｗｌをマイコン２６より設定するよ
うに構成したが、波高値Ｈ１、幅Ｗｌの一方を固定とし
他方をマイコン２６より設定するように構成しても効果
は同様である。

同様に、目標トラックのＮ２本手前のトラックより光ビ
ームの速度に応じて印加する加速パルスあるいは減速パ
ルスの波高（ｉｉＨ２、幅Ｗ２をマイコン２６より設定
するように構成したが、波高値Ｈ２、輻Ｗ２の一方を固
定とし他力をマイコン２６より設定するように構成して
も効果は同様である。

また、加速パルス、減速パルスは矩形波状としたが、三
角波状、台形波状等その波形は問わないことは明白であ
る。

本実施例では減速パルスあるいは加速パルスの印加回数
を１回のトラック検索動作のなかで２回に設定したが、
これをＮ３回（Ｎ３は２以上の整数）としても同様ある
いは同様以上の効果が得られることは明白である。

また本実施例ではトラック横断信号検出回路１８は第２
図ｄに示すように、光ビームがトラックの中央を横断し
たことを検出するとしたが、第２図ｅに示すようにトラ
ックの中央と、トラックとトラックの中点を横断したこ
とを検出する様に構成しても同様の効果を得られること
は明かである。

その場合には、速度演算回路２１はタイマー２０の測定
値ＤＴより光ビームのディジタル速度値ＤＶを次式に従
って算出する ＤＶ＝Ｐ／　（２＊ＤＴ） 但し、Ｐはトラック間の距離である。

さらに、トラック検索に先立って先ずトラック検索開始
トラックから目標トラックまでのトラック差の２倍の値
がマイコン２６からカウンター２５にプリセットされる
。従ってこの場合には減速パルス或は加速パルスを印加
する位置を目標トラックの手前のトラック本数で０．５
本草位で指定することが出来る。

また本実施例では、期間Ｗ１経過後スイッチ２４は°’
ＯＦＦ”されたままであるが、スイッチ２４を再び°’
ＯＮ”とし、その後一致信号Ｘ２がＩＩＬｌｌとなった
ときにスイッチ２４を’ＯＦＦ’”としても同様の効果
を得ることが出来る。

発明の効果 本発明は上記のように構成することによって、例えば装
置に外部より大きな振動や衝撃が加わったり、あるいは
ディスクの持つ偏芯が大きく、速度制御の制御誤差が大
きくなって、トラッキング制御の引き込み速度が大きく
なるような場合でも、適切な減速パルスを複数回印加す
ることによってトラッキング引き込み速度の増大をな（
し、目標トラックへのトラッキング制御の引き込みに失
敗することなくトラック検索を安定に行うことができる
。

またトラッキング制御の引き込み速度が小さくなるよう
な場合にも、適切な加速パルスを複数回印加することに
よって、トラック検索に要する時間増加を低減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるブロック図、第２図
は光ビームがトラックを横断するときのトラッキングエ
ラー信号とトラック横断信号の説明のための波形図、第
３図はカウンターの計数値と指令速度との関係を説明す
るための特性図である。 ■・・・・・・収束レンズ、３・・・・・・移送台、４
・・・・・・ボイスコイルモータ、７・・・・・・光源
、１１・・・・・・２分割光検出器、１２・・・・・・
差動増幅器、１５．２４．３４・・・・・・スイッチ、
１６・・・・・・加算回路、１８・・・・・・トラック
横断信号検出回路、２０・・・・・・タイマー、２１・
・・・・・速度演算回路、２２．２８．３３・・・・・
・Ｄ／Ａコンバーター、２３・・・・・・差動回路、２
６・・・・・・マイクロコンピュータ−１２７・・・・
・・指令速度発生器、２９．３０．３５・・・・・・−
数構出回路。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名図 第２図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報を記録するあるいは情報が記録されているト
   ラックを有する情報担体上より信号を再生あるいは記録
   するための変換手段と、前記変換手段を前記情報担体と
   略々水平かつトラックと垂直な方向に移動させる移動手
   段を有し、前記変換手段が位置しているトラックより他
   の所望する目標トラックへと移動させるトラック検索装
   置であって前記変換手段の速度を検出する速度検出手段
   を設け、前記変換手段が目標トラックの手前の少なくと
   も複数個設定されている所定の位置に到達した時点で、
   前記速度検出手段の出力に応じた駆動パルスを前記移動
   手段に印加することを特徴とするトラック検索装置。
2. （２）駆動パルスは矩形状であることを特徴とする請求
   項（１）記載のトラック検索装置。
3. （３）駆動パルスの幅を速度検出手段の出力に応じて変
   化させるように構成したことを特徴とする請求項（２）
   記載のトラック検索装置。
4. （４）駆動パルスの波高値を速度検出手段の出力に応じ
   て変化させるように構成したことを特徴とする請求項（
   ２）記載のトラック検索装置。
5. （５）変換手段がトラック上、あるいはトラックとトラ
   ックとの中点付近を横断したことを検出し、この検出さ
   れた信号を計数することによって、前記変換手段が目標
   トラックの手前の所定の位置に到達したことを、検出す
   ることを特徴とする請求項（１）記載のトラック検索装
   置。
6. （６）速度検出手段は変換手段がトラック上、あるいは
   トラックとトラックとの中点付近を横断したことを検出
   し、この検出された信号の周期より変換手段の速度を検
   出することを特徴とする請求項（１）記載のトラック検
   索装置。