JPH03130934A - 光ビームスポットの移動速度検出装置 - 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、光ビームスポットを用いて複数トラックを有
する光デイスク上に、情報を記録及び／又は再生する光
学的情報記録再生装置に関し、特に光ビームスポットを
光デイスク上の所望のトラックに対してアクセスするた
めのシーク動作中において、光ビームスポットとトラッ
クとの相対速度を検出するための速度検出装置に関する
。

［従来の技術］ 近年、レーザ技術の発展と共に高密度、大容量、かつラ
ンダムアクセス可能な光デイスク装置の開発が注目され
てきている。

この様な光デイスク装置では、微小に絞った光ビームス
ポットを記録媒体（以下ディスクと称す、）上の所望の
トラックに対しアクセスすると共に、アクセスしたトラ
ックに沿って照射することによって情報の記録及び／又
は再生を行っている。

従来、このようなアクセス方法は、種々考案されている
が、中でも光ビームスポットが目標トラックにアクセス
する際に、横断したトラック数をカウントすることによ
って目標トラックをシークするクロストラック方式と呼
ばれている方法が、シーク精度の高さから注目されてい
る。

このクロストラック方式においては、横断したトラック
数をカウントして目標トラックをシークするとともに、
横断したトラック数に基づいてリニアモータ等の光ビー
ムスポット移動手段に対して、指令速度と光ビームスポ
ットのディスク面上での実速度との差に基づく信号を供
給し、光ビームスポットの速度制御を行っている。

なお指令速度は、シークに先立ってＣＰＵにてシーク距
離に応じて生成される速度プロフィールに従って供給さ
れ、実速度は種々の計測によって得る。

実速度の計測の方法としては、例えば特開昭６３−１７
３２３０開示の方法がある。

以下、この方法について説明を行う。

この方法は、光ビームスポットの移動速度が高速な場合
には、周期計測型と呼ばれる速度検出方法を用い、低速
な場合には、微分型と呼ばれる速度検出方法を用いてい
る。

まず、周期計測型の速度検出方法について説明する。

第６図は、周期計測型速度検出手段の装置ブロック図で
ある。光ビームスポットがトラックを横断して移動する
ときには、トラッキングエラー信号は、正弦波状信号と
して得られる０本検出手段では、第６図の各ブロックに
示されるように、この正弦波状信号をパルス化し、パル
ス信号の一周期間隔を基準クロックに基づいて時間計測
し、その計測値に基づきＲＯＭテーブルを用いて逆数を
求めて速度信号を得る。

次に、微分型の速度検出方法について説明する。第７図
、第８図はそれぞれ微分型速度検出手段の装置ブロック
図と、ブロック図上の各部の信号波形を示す図である。

第７図、第８図において、光ビームスポットがトラック
を横断することによって発生する正弦波状のトラッキン
グエラー信号２１は、第７図に示す微分器および反転器
によって、微分波形２２及び２３とされる。一方、直線
領域打抜器は、トラッキングエラー信号２１の直線領域
部分を示すしきい値２４．２５をもとにタイミング信号
２６．２７を作成し、スイッチＡ、Ｂに伝達する。スイ
ッチＡ、Ｂは、タイミング信号がハイレベルの時、スイ
ッチを閉じ、タイミング信号がロウレベルの時スイッチ
を開く、よってスイッチＡは、タイミング信号２６によ
り、微分波形２２の正のピーク付近のみを後段へ伝達し
、スイッチＢはタイミング信号２７により、微分波形２
３の正のピーク付近のみを後段へ伝達する。

その結果、ホールドアンプの出力には、トラッキングエ
ラー信号の周波数が一定ならば、はぼ直流に近い出力２
８が出力されることになる。

上記出力２８は、微分動作によって作成されるため、ト
ラッキングエラー信号の周波数が高い時は大きな値を、
またトラッキングエラー信号の周波数が低い時は小さな
値を示す。すなわち、上記出力２８は、光ビームスポッ
トのディスク面上での移動速度を示すことになる。

尚、移動速度の高速域と低速域とで検出方法を分けてい
る理由について以下に説明する。

周期計測型速度検出方法は、低速域の速度検出では大き
な位相遅れを発生するため、適していない。しかし、ダ
イナミックレンジを広くとれるので、高速域を含む他の
速度領域においては有効である。

又、微分型速度検出方法では、位相遅れは小さいが、ダ
イナミックレンジの広い速度検出は難しい。

そこで、両者の検出法を、互いの短所を埋め合う形で用
いることによって、速度領域全域にわたって、良好な速
度検出を行えるようにしているのである。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、上記検出装置にも以下のような問題があ
った。低速域における速度検出では、トラッキングエラ
ー信号の直線領域に対応する部分の微分信号、及び微分
信号の反転信号の正のピーク付近のみをサンプリングし
、又サンプリングの間の期間は、直前にサンプリングし
た値をホールドすることによって連続した速度信号を得
ているのだが、前記サンプリングの間のホールド期間に
おいて、何らかの外乱によって速度が変化した場合には
、その速度変化に対応した正確な速度検出ができなかっ
た。

さらに目標トラックへ近づいてきた時の速度は当然遅く
なっており、トラッキングエラー信号の微分波形一周期
分の間隔も長くなっている。このため、ピークホールド
中に目標トラックにさしかかった時、又は振動等の外乱
が加わった時、正確な速度が得られないまま、トラック
引き込みを行うということがあった。

この様なことした時、光ビームスポットの不正確な速度
制御の原因となり、目標トラックへの正確なアクセスを
妨げてしまうという欠点があった。

［発明の目的］ 本発明は、上記の課題に鑑み、為されたものであり、光
ビームスポットのシーク時における低速域の速度を、正
確に検出可能な光ビームスポット移動速度検出装置を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、記録媒体上のトラックに沿って情報の記録
及び／又は再生を行うための光ビームスポットを、所望
の前記トラックへ、移動速度を制御しながら移動させる
光ビームスポットシーク回路における光ビームスポット
の移動速度検出装置において、 前記トラックをシークする際に生じるトラッキングエラ
ー信号を検出する検出手段と、前記検出手段によって検
出されたトラッキングエラー信号を正規化する正規化手
段と、前記正規化手段の出力に対応して、あらかじめ記
憶してある演算値を出力する記憶手段と、前記検出手段
によって検出されたトラッキングエラー信号を微分する
微分手段と、 前記記憶手段に対応する出力と、前記微分手段に対応す
る出力とを乗算する乗算手段とを含んで構成されること
を特徴とする光ビームスポットの移動速度検出装置によ
って、達成することができる。

［作用］ 本発明によれば、トラッキングエラー信号をＡＧＣアン
プにより正規化し、Ａ／Ｄコンバータによってデジタル
信号化し、それによって、予め関数演算して演算結果を
メモリしておいたＲＯＭから、演算値を出力し、再びＤ
／Ａコンバータにより、アナログ信号に変換したものと
、トラッキングエラー信号を微分した出力を、トラック
を高速で横切っている時、振幅が変動しても、障害のな
いように、ＡＧＣアンプを通して絶対値化した信号とを
、乗算することによって、リアルタイムに速度情報信号
を得ることができる。

［実施例］ （第１実施例） 以下に１図を参照しながら本発明の実施例について述べ
る。

最初に、本発明の速度検出方法の原理について説明する
。

光ビームスポットがアクセス時にトラックを横断するこ
とによって発生する正弦波状のトラッキングエラー信号
（ＡＴＥ）は、次式で表すことができる。

（ここで、ＴＥは振幅、Ｐアはトラックピッチを示す。

第３図参照） このトラッキングエラー信号から速度情報を得るために
は、まず、トラッキングエラー信号を時間ｔで微分する
。

次に、この式を整理して を得る。

又、 トラッキングエラー信号ＡＴＥ を正規化した 信号を とすると、 （４） 式は、 公式 ％式％： （５） （３） 式に（６） 式を代入すると、 ｘ 速度情報□ ｔ は、 とすることができる。

尚、 （７） 式において、 トラッキングエラー信号 によりあらかじめ演算したＲＯＭ データ、 ＲＯＭ データ をメモリ装置としてのＲＯＭに記憶しておく。

これにより、トラッキングエラー信号の正規化ＴＥ 信号□に応じてＲＯＭ Ｅ データ・・・（８） を取り出し、 （７）式に示されるトラッキングエラー信号の微分化信
号ＡＴＥ　’と乗算することにより、速度情報ｘ □を求めることができる。

ｔ 第１図は、上述の計算方法を具体化した、本発明の一実
施例の回路ブロック図である。

同図において、トラッキングエラー信号（（１）式）が
人力されると、該信号はＡＧＣアンプ２で正規化され、
正規化信号（（４）式）として出力される。該正規化信
号は、Ａ／Ｄコンバータ４によりデジタル信号化され、
これにより、予め記憶された演算値がＲＯＭデータ（（
８）式）として、ＲＯＭ　５から取り出される。これは
、更にＤ／Ａコンバータ６により、アナログ信号化され
、乗算回路８へ入力される。

一方、トラッキングエラー信号（（１）式）は微分回路
１により、微分化信号（（２）式）とされ、さらに、ト
ラックを高速で横切っている時、振幅が変動しても影響
がないように、ＡＧＣアンプ３で正規化後、絶対値回路
７によって絶対値化され、乗算回路８でＲＯＭデータ（
（８）式）のアナログ信号と乗算され、速度情報（（７
）式）として出力される。

第２図の（Ａ）〜（Ｄ）は、第１図の各箇所での信号波
形を示したものであり、（Ａ）はトラッキングエラー信
号の正規化信号を示し、第１図のＡＧＣアンプ２の出力
波形である。また、（Ｂ）はＤ／Ａコンバータ６の出力
波形であり、（Ｃ）は絶対値回路７の出力波形を示し、
この（Ｂ）と（Ｃ）の信号を乗算することにより、乗算
回路８の出力となる速度情報（Ｄ）を得ることができる
。

（第２実施例） 次に、本発明の第２実施例について第４図を用いて説明
する。本実施例は、前述した第１実施例の構成に、周期
計測型速度検出手段を組み合せ、低速域においては、第
１実施例で示した本発明の速度検出方法を用い、高速域
では従来の周期計測型速度検出方法を用いることによっ
て、速度全域にわたって、良好な速度検出を実現したも
のである。

尚、第４図において第１図と同一番号の構成については
同一のものを示す。

本第２実施例では、低速域系と高速域系速度検出の２つ
のループを備えており、両者の切換えは、切換５ＷＩＯ
で行い、その切換えタイミングは低速／高速モニター９
で行う。

例えば、低速系から高速系への切換えは乗算器８の出力
を低速／高速モニター９にて検知し、所定の出力（低速
系回路の帯域ギリギリの値）となった時に、低速／高速
モニター９から切換えタイミングパルスを、低速／高速
切換５ＷＩＯへ送る。

逆に高速系から低速系への切換えは、高速域系速度検出
器１１の出力を低速／高速モニター９にて検知し、前記
所定の出力値となった時に低速／高速モニター９から、
切換えタイミングパルスを低速／高速切換え５ＷＩＯへ
送る。これにより、ディスクの半径方向を最大加速でシ
ークした時の、すべり初めから最大速度までの全速度帯
域において、良好な速度検出を行なうことができる。

第５図は、第４図の高速域系速度検出部１１の一例を示
す図である。

ここでは、トラッキングエラー信号を二値化回路１１ａ
により、トラッキングエラー二値化信号にし、この二値
化信号の半周期の間隔を周期カウンタｌｌｂによりカウ
ントする。このカウント値から、予め、演算値として、
カウント値の逆数を記憶しておいた第２の記憶手段とし
てのＲＯＭ　ｌｉｄを使って、逆数を求めると、周波数
つまり速度に比例したデータを得る事ができる。さらに
このデータをＤ／Ａ変換器ｌｉｅにてアナログ値に変換
する事により、高速域系の速度信号を得ることができる
。

［発明の効果］ 本発明は、この様に、何らかの外乱によって速度が変化
した場合でも、リアルタイムにその速度変化に対応した
正確な速度検出ができ、従来の様な目標トラックにさし
かかって低速度となったような時、又は振動等の外乱が
加わった時、正確な速度が得られないまま、トラック引
き込みを行うということも無くすことができ、ビームス
ポットの正確な速度制御による、目標トラックへの正確
なアクセスを行なうことができるようになるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の速度検出装置の第１実施例を示すブ
ロック図。 第２図は、第１図に示したブロック図の各部における信
号波形を示す図。 第３図は、トラッキングエラー信号の信号波形を示す図
。 第４図は、第１図に示した本発明の速度検出装置を、低
速域における速度検出装置として用いた本発明の第２実
施例を示すブロック図。 第５図は、第４図に示した高速域系速度検出装置の詳細
を示すブロック図。 第６図は、従来の光ビームスポットの高速域における速
度検出装置を説明するためのブロック図。 第７図は、従来の光ビームスポットの低速域における速
度検出方法を説明するためのブロック図。 第８図は、第７図に示したブロック図の各部における信
号波形を示す図。 １、微分回路 ２．３．ＡＧＣアンプ回路 ４、Ａ／Ｄコンバータ回路 ５、メモリ装置（ＲＯＭ） ６゜ Ｄ／Ａコンバータ回路 ７゜ 絶対値化回路 ８゜ 乗算回路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体上のトラックに沿って情報の記録及び／
   又は再生を行うための光ビームスポットを、所望の前記
   トラックへ、移動速度を制御しながら移動させる光ビー
   ムスポットシーク回路における光ビームスポットの移動
   速度検出装置において、 前記トラックをシークする際に生じるトラッキングエラ
   ー信号を検出する検出手段と、 前記検出手段によって検出されたトラッキングエラー信
   号を正規化する正規化手段と、 前記正規化手段の出力に対応して、あらかじめ記憶して
   ある演算値を出力する記憶手段と、前記検出手段によっ
   て検出されたトラッキングエラー信号を微分する微分手
   段と、 前記記憶手段に対応する出力と、前記微分手段に対応す
   る出力とを乗算する乗算手段とを含んで構成されること
   を特徴とする光ビームスポットの移動速度検出装置。
2. （２）前記微分手段と前記乗算手段との間には、前記微
   分手段の出力を正規化する正規化手段と、該正規化手段
   の出力を絶対値化する絶対値化手段とを含むことを特徴
   とする請求項１に記載の光ビームスポットの移動速度検
   出装置。
3. （３）前記トラッキングエラー信号を ＡＴＥ＝ＴＥｓｉｎ［（２π／Ｐｒ）Ｘ］ ｛ＴＥ；振幅、Ｐｒ；トラックピッチ｝ とした時、前記トラッキングエラー信号の正規化とは、
   前記式の両辺を振幅ＴＥで除算することであることを特
   徴とする請求項１に記載の光ビームスポットの移動速度
   検出装置。
4. （４）前記微分手段の出力の正規化とは、前記微分手段
   の出力を、微分前のトラッキングエラー信号の振幅ＴＥ
   で除算することであることを特徴とする請求項２に記載
   の光ビームスポットの移動速度検出装置。
5. （５）前記記憶手段に記憶されている演算値は、演算値
   ＝ ▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、ＡＴＥ＝ＴＥｓｉｎ［（２π／Ｐｒ）Ｘ］｛Ｔ
   Ｅ；振幅、Ｐｒ；トラックピッチ） に基づいて演算された値であることを特徴とする請求項
   １に記載の光ビームスポットの移動速度検出装置。
6. （６）前記検出手段によって検出されたトラッキングエ
   ラー信号をパルス化するパルス化手段と、前記パルス化
   手段によってパルス化された信号のパルスの時間間隔を
   カウントするカウント手段と、 前記カウント手段によるカウント値に対応して、あらか
   じめ記憶してある演算値を出力する第２の記憶手段とを
   含んで構成される高速域系速度検出手段と、 前記乗算手段に対応する出力と、前記高速域系速度検出
   手段に対応する出力とをモニターするモニター手段と、 前記モニター手段のモニター結果に従って、前記光ビー
   ムスポットの移動速度が高速域の場合には、前記高速域
   系速度検出手段に対応する出力を出力し、低速域の場合
   には、前記乗算手段に対応する出力を出力する切換スイ
   ッチ手段とを含んで構成されることを特徴とする請求項
   １に記載の光ビームスポットの移動速度検出装置。
7. （７）前記第２の記憶手段に記憶されている演算値が、
   前記カウント手段によってカウントされたカウント値の
   逆数であることを特徴とする請求項６に記載の光ビーム
   スポットの移動速度検出装置。