JPH03181076A - 光ヘッド制御装置 - 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＋１１用分訃］ 本発明は、光学的記録装置に用いられる光ヘッドの制御
装置、特に光ヘッドのトラックジャンプ動作を制御する
ための光ヘッド制御装置に関する。

［従来の技術］ 光ディスクは、トラックが同心固状あるいはスパイラル
状に形成されると共に、可変長データを記録することや
、アクセスの高速化の点から複数のセクタに分割され、
セクタ単位で光学的記録再生が行われる。このような光
ディスクに記録されたデータを瞬時に読出したり、ある
いは任意のトラックの任意のセクタにデータを瞬時に記
録するには、光ヘッドをすばやく目標トラックに移動さ
せることが要求される。そのため、例えばスパイラル状
トラックの場合、同一トラックを連続してアクセスする
ときや、光ディスクの内側らしくは外測にすばやく光ヘ
ッドを移動させるには、トラックを横断するトラックジ
ャンプが行われている。このトラックジャンプは、特に
多数の同心円状トラックを有する光ディスクでは重要で
ある。

ところで、光ヘッドを制御する場合、オートトラッキン
グ制御（以下、Ａ　Ｔ　１Ｔｉｌｌ　ｆｉｌという）に
よる制御方式が一般的である。このようなＡＴ副制御は
、光ヘッド内に光ビームを移動させるためのアクチュエ
ータを備え、このアクチュエータを制御することで、ト
ラックジャンプの動作が制御される。

次に、このトラックジャンプの具体的な制御について、
第１０図を参類して説明する。

第１０図（ａｌ　は光ディスクから得られたトラッキン
グ誤差信号５第１０図ｆｂ）はアクチュエータの加速度
、また第１０図ｆｃｌ　はアクチュエータの速度、第１
０図（ｄ）はアクチュエータの変位を示す。アクチュエ
ータに所定の電流を印加した場合、第１Ｏ図（ｂｌ　に
示す如く、加速度ｋをもって光ヘッドの走査点が光ディ
スクの半径方向であるトラックの直交方向に移動する。

このときのアクチュエータの速度Ｖは、第１Ｏ区ｆｃ）
に示す如く直線的１こ上界し、アクチュエータの変位Ｘ
は第１０図ｆｄ＋に示すように変化する。ここで、トラ
ック間隔を人とすると、走査点が１７２えに達したとき
は、トラッキング誤差信号ｅが零になるので、アクチュ
エータに反対極性の電流を印加し。

加速度−ｋを生しさせる。反対極性の電流印加は前の正
方向電流印加時間と同じ時間Ｔである。

アクチュエータの特性が正電流と負電流で同じ感度をち
っていれば、ｔ＝２Ｔで隣接トラックにｖ＝ｏ、ｅ＝ｏ
で光ヘッドの走査点が落ち着き、−本のトラックのジャ
ンプ動作が終了する。また、アクチュエータの感度が正
電流と負電流で異なり、正電流印加に対して負電流印加
の方が小さい場合、第１０図に点線で示すように、変位
Ｘが１／２尤に達する時間がＴ＋ΔＴになる。この場合
、アクチュエータに反対極性の電流をＴ＋Δ丁の時間印
加することによって、２丁＋２八ＴてＶ＝Ｏに落ち青く
。

［発明が解決しようとしている課題１ しかしながら、光ディスクの回転運動時に偏心加速度が
生じた場合、光ヘッドの走査点と光デイスク板面との相
対加速度が、アクチュエータに正電流を印加したときと
、同じ電流値で反対極性の電流を印加したときでは異な
ってしまう。第１１図に偏心加速度がΔにのときの各波
形を示す、アクチュエータの加速度は、第１１図（ｂｌ
　に示すように、ｔがＯからＴまではに十Δにの加速度
となり、ｔがＴから２Ｔまではに一Δにの加速度になる
。そのため、ｔ＝２７では第１１図ｆｃ）に示すように
、△■の速度をもつことになり、また第１１図Ｆｄｌ　
に示す如＜、ｔ＝２ＴにおいてΔＸの位置的誤差を生じ
る。従って、偏心加速度の影響によって、光ヘッドの走
査に誤差を生じるため。

正確にトラックジャンプを制御することが困難であった
。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、その
目的は偏心加速度の影響をなくし、正確にトラックジャ
ンプ動作を制御するようにした光ヘッド制御装置を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、記録媒体から得られたトラッ
キング誤差信号を用い、かつ光ヘッド駆動用のアクチュ
エータを制ｆ卸することにより、前記光ヘッドのトラッ
クジャンプ動作を制御する光ヘッド制御装置において、
前記記録媒体の偏心加速度によって、或いはアクチュエ
ータ感度の非対称性によって生しるジャンプのずれを補
正するための手段を設けたことを特徴とする光ヘッド制
御装置が提供される。

［作用］ 本発明によれば、トラックジャンプを行う場合、記録媒
体に加わる偏心加速度によって生じるジャンプのずれを
補正するため、偏心加速度の影響を完全になくすことが
でき、正確にジャンプ動作を行うことができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について１図面を参明しながら詳
細に説明する。第１図は本発明の光ヘッド制御装置の一
実施例を示すブロック図である。

（実施例１） 第１図において、ｌは記録媒体として用いた光ディスク
、２は光ヘッドの光学系である。この光学系２で得られ
た信号は、トラッキング誤差検出器３、フォーカシング
誤差検出器４へそれぞれ送られ、各検出器は光学系２の
出力に基いてトラッキング誤差信号、フォーカシング誤
差信号を検出する。これらのトラッキング誤差検出器３
、フォーカシング誤差検出器４では、光デイスク記録装
置における公知の検出方式で各々検出を行う。５は各々
の誤差検出器３．４から出力された誤差信号をＡ／Ｄ変
換してデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。

６はＡ／Ｄ変換されたトラッキング誤差信号、フォーカ
シング誤差信号を用いて種々の演算を行い、光学系２の
制御量を求めるデジタルシグナルプロセッサ（以下、Ｄ
ＳＰと略す）である。また、７はＤＳＰ６が演算を行う
ときに使用するメモリ、８は各々ＤＳＰ６で得られた制
重量をデジタル信号からアナログ信号に変換するＤ／Ａ
変換器である。更に９．ｌＯはＤＳＰ６の制御に基いて
光学系２をトラッキング方向、フォーカシング方向にそ
れぞｊ″ＬＬ駆動トラッキングアクチュエータ、フオー
カスアクチコーエータである。

次に、前記実施例のトラックジャンプ動作について、第
２図のタイムチャート、第３図のフロチャートを参照し
ながら説明する。この実施例は、トラックジャンプ動作
時に光ディスクｌの偏心加速度の補正をジャンプがトラ
ック間隔の３／４を通過したときに行う。即ち、トラッ
ク間隔の３／４を通過したときに、残りの１／４をジャ
ンプするのに要するトラッキングアクチュエータ９の制
御量及びその時間を演算するようにした例である。以下
、その具体的動作について説明する。

まず、第２図（ａｌ　はトラッキング誤差検出器３で検
出されたトラッキング誤差信号を示す。また、第２図ｔ
ｂ＋　はトラッキングアクチュエータ９の相対加速度で
あり、図中にΔＣとして示すようにトラッキングアクチ
ュエータ９の正電清印加時に光ディスク１に偏心加速度
が生じている。偏心加速度の生じる方向は、光ディスク
１の半径方向である。更に２第２図ｆｃ）はトラッキン
グアクチュエータ９の相対速度、第２図［ｄ）はトラッ
キングアクチュエータ９の相対変位を示す。

第３図は１トラツクのジャンプ動作を示しており、まず
Ｓ（ステップ）１はトラッキングアクチュエータ９に正
方向パルス電流を印加し、第２図ｆｂ）にしたようにｋ
なる加速度を与える。このときのトラッキングアクチュ
エータ９の全体の加速度ａは、偏心加速度ΔＣが加わる
ため、ａ＝に＋へ〇になる。Ｓ２ではＤＳＰ６にトラッ
キング誤差信号ｅを入力し、Ｓ３でその誤差信号ｅが０
になるまで待つ。トラッキング誤差信号ｅが０になると
、Ｓ４でトラッキングアクチュエータ９に負方向パルス
電流を印加し、トラッキングアクチュエータ９に−にな
る加速度を与える。このときの加速度すは、第２図ｆｂ
ｌ　に示す如く、偏心加速度ΔＣが加わっているため、
ｂ＝−に＋ΔＣである。

また、トラッキング誤差信号ｅが０になると、Ｓ５でそ
の時刻ｔ１までのトラッキングアクチュエータ９への正
方向パルス印加時間Ｔ１をメモリ７に記゛瞳させる。な
お、トラッキングアクチュエータ９の正方向から負方向
への電流切換タイミングは、トラッキング誤差信号ｅが
Ｏになる時刻であり、光ビームの走査点がトラック間隔
先の半分に達したときである。Ｓ６〜Ｓ９は、トラッキ
ング誤差信号ｅが絶対値で最大値になる時刻ｔ２を検出
する処理である。この処理は、まずＳ６でメモリ７のｍ
ａｘという変数エリアにＯを記憶させ、Ｓ７でＤＳＰ６
にトラッキング誤差信号ｅを人力する。次いで、Ｓ８で
その誤差信号ｅが最大値であるかどうかを判定し、最大
値でなければＳ９で変数エリアにトラッキング誤差信号
の絶対値で最大値を格納した後、再びＳ７に戻る。そし
て、Ｓ８でトラッキング誤差信号ｅが最大値になるまで
、Ｓ７〜Ｓ９の処理を繰り返し行う。

Ｓ８でトラッキング誤差信号ｅが最大値になると、Ｓ１
０でＤＳＰ６により演算処理を行う。このときのトラッ
キング誤差信号ｅが最大値になるタイミングは、光ビー
ムの走査点がトラック間隅丸の３／４に達したときであ
る。ＤＳＰ６は、第２図（ｄ）に示すように、走査点が
ｌ／２　ｔに達するまでの時間ＴＩ、その時間ＴＩに達
した時刻ｔ１から走査点が３／４尤に達する時刻ｔ２ま
での時間Ｔ２、及びそのときのトラッキングアクチュエ
ータ９の印加パルスから、残りのｌ／４　Ｌを移動させ
るのに必要なトラッキングアクチュエータ９の印加パル
スの制御量Ｙ、及びその時間Ｔ３を演算する。この場合
、走査点が１／４丸移動後のトラッキングアクチュエー
タ９の速度がＯとなるように制御量Ｙと時間Ｔ３を求め
る。ここで得られた制御量ＹをＳｌｌでトラッキングア
クチュエータ９に負方向パルスとして印加し、Ｓｉ２で
前記Ｓ１０で得られた時間Ｔ３を経過する時刻ｔ、でパ
ルス印加を停止する。このときのパルス印加によるトラ
ッキングアクチュエータ９の加速度Ｃは、Ｃ＝−に＋Δ
Ｃである。Ｓ１２でトラッキングアクチュエータ９への
負方向パルス印加を停止したところで、光ビームの走査
点は隣のトラック上に移動し、１１９９２分のジャンプ
動作が終了する。

なお、ここでは１トラック分のジャンプ動作について説
明したが、複数のトラックをジャンプする場合は、前述
のようなトラック１本分のジャンプ動作を繰り返し行え
ばよい。

この実施例では、ＤＳＰ６によって走査点が３／４　λ
を移動したところで、残り　１７４尤を移動するのに必
要なトラッキングアクチュエータ９の制＠量Ｙ及びその
印加時間Ｔ３を演算する。つまり、走査点が３７４　尤
に達したところで、残りの走査に補正をかけ、偏心加速
度による影響を相殺しようというものである。従って、
トラック１本分のジャンプ動作が終了したときは、光ビ
ームの走査点は隣の目標トラックに合致し、偏心加速度
の影響を受けることなく正確なトラックジャンプを行う
ことができる。

（実施例２） 第４図に他の実施例のフローチャートを示す。

この実施例は、トラックジャンプ動作時にトラック間隔
の３７４の時点で、偏心加速度によるずれを補正すべく
残りのトラック間隔の１／４をジャンプするのに要する
トラッキングアクチュエータ９の制御量を演算する例で
ある。なお、この実施例は、前述の実施例１と８１〜Ｓ
９までは全く同じであるので、その説明は省略すること
にする。以下、第４図の実施例について詳述する。

まず、Ｓ８でトラッキング誤差信号が最大値になり、光
ビームの走査点がトラック間隅丸の３／４に達した場合
、Ｓ　１．０へ進む。ＳＩＯでは、ＤＳＰ６によって走
査点が１／２　Ｌに達した時間ＴＩ、この時間Ｔ１に達
した時刻ｔ１から走査点が３／４工に達する時刻ｔ２ま
での時間Ｔ２％及びそのときのトラッキングアクチュエ
ータ９の印加パルスから、残りの移動量１／４　Ｌに必
要なトラッキングアクチュエータ９の制御量を演算する
。この場合、　１／４λ移動後のトラッキングアクチュ
エータ９の速度がＯとなるように制御量を求める。Ｓｌ
ｌでは、ＳＩＯで得られた制御量をトラッキングアクチ
ュエータ９に負方向パルス−Ｙとして与える。次いで、
Ｓｉ２でＤＳＰ６にアクチュエー２誤差信号を人力し、
Ｓ１３でその誤差信号が０になったところでトラッキン
グアクチュエータ９への負方向パルス印加を停止する。

これにより、光ビームが隣のトラック上に正確に移動し
、トラック１本分のジャンプ動作が終了する。

つまり、この実施例は、残りのトラック間隔１／４のア
クチュエータの制ｆｉｌｆｆｉのみを（寅算し、アクチ
ュエータへの負方向パルスの印加をトラッキング誤差信
号のゼロクロス点で停止するようにした例である。

（実施例３） 第５図は前述した第４図の実施例を更に改良した例のフ
ローチャートである。前述した第４図の実施例では、ア
クチュエータの駆動をトラッキング誤差信号のゼロクロ
ス点で停止し、この点をジャンプ動作の終了点とした。

つまり、第６図（ａ）に示すように、トラッキング誤差
信号が０になるＡ点でアクチュエータの駆動を停止する
ようにした。ところが、外乱が発生した場合、あるいは
アクチュエータの感度が正電流駆動時と負電流駆動時で
異なる場合、光ビームが隣のトラックの近傍まで移動し
、そこから再び元の方向へ戻るようなことがある。この
ような場合、トラッキング誤差信号は第６図ｆｂ）に示
すように、ゼロクロスせずにゼロ点近傍で凸状に変化す
る。そこで、この実施例では、外乱などが発生した場合
であっても、正確にトラックジャンプを行えるようにし
たものである。なお、第５図の実施例は、第４図の実施
例のＳ１〜Ｓｌｌは同じであるので、その説明は省略し
、　Ｓ１２から説明することにする。

５１２はトラッキング誤差信号の絶対値の最小値をメモ
リ７の変数エリアｆｍｉｎｌに１を記憶させる処理であ
る３次に、Ｓ１３でＤＳＰ６にトラッキング誤差信号ｅ
を入力し、Ｓ１４でこの誤差信号とＳｉ２でメモリに記
憶させた値を比較し、第６図ｆｂ）に示すようなトラッ
キング誤差信号ｅの凸状のピーク点Ｂを検出する。ここ
で、　ｍｉｎ≧　ｌｅｌの条件がＮｏであれば、凸状の
ピーク値Ｂに達したときであるので、そのピーク点Ｂの
時刻にトラッキングアクチュエータ９の駆動を停止し、
ジャンプ動作を終了する。

一方、Ｓｉ２でｍｉｎ≧　ｌｅｌの条件がＹＥＳであれ
ば、Ｓ１５でメモリ７の変数エリアにトラッキング誤差
信号の最小値を書き込み、Ｓ１６で再びトラッキング誤
差信号のゼロクロス検出を行う。

Ｓ１６でトラッキング誤差信号のゼロクロス点を検出す
ると、そのゼロクロス点でジャンプ動作を終了し、ゼロ
クロス点に到達しなければ再びＳ１３に戻り、Ｓ１３〜
Ｓ１６の処理を行う。つまり、この実施例は前述のよう
なトラッキング誤差信号の凸状のピーク点の検出と、ト
ラッキング誤差信号のゼロクロス点の検出を兼ね備えて
おり、いずれの点を検出しても、トラッキングアクチュ
エータ９の駆動を停止し、ジャンプ動作を終了する。従
って、外乱などが発生した場合であっても、隣のトラッ
ク上に正確にジャンプし、ジャンプ動作を精密に制御す
ることができる。

（実施例４） 第７図に他の実施例のトラッキング誤差信号とトラッキ
ングアクチュエータ９の相対加速度、相対速度及び相対
変位の関係を示す、この実施例は、トラックジャンプ動
作時にトラック間隔の３／４の時点で、偏心加速度骨を
補正すべくトラッキングアクチュエータ９の動作時間を
演算するものである。

以下、第８図に示すフローチャートを参照しながらその
具体的動作について説明する。なお、第８図では８１〜
Ｓ８まで前述の実施例と同じであるので、その説明を省
略する。

５１０はＤＳＰ６により、トラッキングアクチュエータ
９のパルス印加時間を演算する処理である。このＳＩＯ
の処理は、第７図に示すように、ジャンプ点がトラック
間隔λの３７４を通過する時刻ｔ２に始められる。トラ
ック間隔の３／４えの通過点は、Ｓ８でトラッキング誤
差信号の凹状の最小点を検出することにより、見つけら
れる。

ＳｌＯの具体的処理は、光ビームがトラック間隔の１７
２及び３／４を通過するまでの時間Ｔ１丁、、そのとき
のトラッキングアクチュエータ９の制御量から、光ビー
ムが３７４　λまで移動するｌ？１１にｂ＝−に＋ＡＣ
の相対加速度となる負方向パルスを印加する時間を求め
る。但し、トラッキングアクチュエータ９が光を移動後
には、１〜ラツキングアクヂユエータ９の相対速度がＯ
になることが条件である。次に、５１．１で演算されｔ
：時間Ｔ、が経過するまで待ち、時間Ｔ、を過ぎると５
１２でトラッキングアクチｊ−エーク９に印加パルス０
を入力する。この状態ではトラッキングアクチュエタ９
の相対加速度は、第７１ａ　ｆｂ＋に示す々０く、偏心
加速度Ａｃのみである。次に、Ｓ１３でトラッキング誤
差信号ｅを入力し、５１４てその誤差信弓ｅがゼロにな
ったときにトラッキングアクチュエータ９の相対速度が
Ｏになり、トラックジャンプ動作を終了する。この実施
例であってち、隣のトラックに正確にジャンプでき、Ｍ
密にトラックジャンプ動作を制御することができる。

（実施例５） 第９図は前述した第８図の実施例を更に改良した例を示
すフローチャートである。この第９図の実施例は、第５
図の実施例で説明したように、外乱が発生した場合や、
アクチュエータの感度が正電流印加時と負電流印加時で
異なる場合であっても、正確にジャンプできるようにし
たちのである。従って、前述の第５図に示した実施例３
と全く同じように、トラックジャンプの終了をトラッキ
ング誤差信号の凸状のピーク点、あるいはそのゼロクロ
ス点とした例である。なお、第９図の実施例では、５ｌ
−３１２は前述の第８図の実施例と同じであるので、そ
の説明は省略することにする。

５１３は第５図の実施例ＳＬ２と同様にトラッキング誤
差信号の絶対値の最小値をメモリ７の変数エリアｆｍｉ
ｎ）に記憶させる処理である。次に、Ｓ１４でＤＳＰ６
にトラッキング誤差信号ｅを入力し、Ｓ１５でこの誤差
信号の凸状のピーク点を検出する。つまり、第６図ｆｂ
）に示すように、トラッキング誤差信号がゼロクロス点
の近傍で凸状に変化するが、この凸状のピーク点Ｂを検
出する。そして、検出したＨのタイミングでトラッキン
グアクチュエータ９の駆動を停止し、トラックジャンプ
動作を終了する。また、５１７はトラッキング誤差信号
のゼロクロス点を検出するちので、第６図（ａｔ　に示
すように、トラッキング誤差信号のゼロクロス点Ａで同
様にトラックジャンプ動作を柊Ｙする。従って、この実
施例；ま第５図の実施例と同様にトラッキング誤差信号
のゼロクロス点、凸状のピーク点のいずれがで、トラッ
キングアクチュエータ９の駆動を停止し、ジャンプ動作
を終了することができる。

［発明の効果ｊ 以上説明したように本発明によれば、記録媒体に生じる
偏心加速度の分を補正してトラックジャンプを行うため
、偏心加速度によって生じていた走査点の位置的誤差を
なくすことができ、正確にトランクジャンプを制御でき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ヘッド制御装置の一実廁例を示すブ
ロック図、第２図ｆａ）〜ｆｄｌは前記実施例のトラッ
キング誤差信号とトラッキングアクチュエータの相対加
速度、相対速度及び相対変位との関係を示すタイムチャ
ート、第３図は前記実施例の動作を示すフローチャート
、第４図及び第５図はそれぞれ他の実施例の動作を示す
フローチャート、第６図ｆａ）　、　ｆｂ）は正常なト
ラッキング誤差信号及び外乱などが発生したときのトラ
ッキング誤差信号を示す波形図、第７図ｆａｌ〜（ｄｉ
　は他の実施例のトラッキング誤差信号とトラッキング
アクチュエータの相対加速度、相対速度及び相対変位と
の関係を示すタイムチャート、第８図及び第９図はそれ
ぞれ第７図のタイムチャートの実施例の動作を示すフロ
ーチャート、第１０図（ａＪ〜ｆｄｌは従来装置のトラ
ッキング誤差信号とトラッキングアクチュエータの相対
加速度、相対速度及び相対変位との関係を示すタイムチ
ャート、第１１図はｆａｔ〜（ｄｉは偏心加速度が生じ
たときのトラッキング誤差信号とトラッキングアクチュ
エータの相対加速度、相対速度及び相対変位との関係を
示すタイムチャートである。 ｌ・・・光ディスク　　　　２・・・光学系３・・・ト
ラッキング誤差検出器 ４・・・フォーカス誤差検出器 ５・・・Ａ／Ｄ変換器 ６・・・ディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）７・
・・メモリ　　　　　　８・・・Ｄ／Ａ変換器９・・・
トラッキングアクチュエータ １０・・・フォーカスアクチュエータ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体から得られたトラッキング誤差信号を用
   い、かつ光ヘッド駆動用のアクチュエータを制御するこ
   とにより、前記光ヘッドのトラックジャンプ動作を制御
   する光ヘッド制御装置において、 前記記録媒体の偏心加速度によって、或いはアクチュエ
   ータ感度の非対称性によって生じるジャンプのずれを補
   正するための手段を設けたことを特徴とする光ヘッド制
   御装置。
2. （２）前記補正手段が、前記トラッキング誤差信号から
   走査点のトラック間隔の１／２及び３／４の通過を検出
   し、この３／４を通過した際に、前記トラック間隔の１
   ／２及び３／４の走査に要した時間とそのときの前記ア
   クチュエータの制御量から、残りのトラック間隔１／４
   の走査に要する前記アクチュエータの制御量及びその時
   間を演算する請求項１項記載の光ヘッド制御装置。
3. （３）前記補正手段が、前記トラッキング誤差信号から
   走査点のトラック間隔の１／２及び３／４の通過を検出
   し、この３／４を通過した際に、前記トラック間隔の１
   ／２及び３／４の走査に要した時間とそのときの前記ア
   クチュエータの制御量から、残りのトラック間隔１／４
   の走査に要する前記アクチュエータの制御量を演算する
   請求項１項記載の光ヘッド制御装置。
4. （４）前記補正手段が、前記トラッキング誤差信号から
   走査点のトラック間隔の３／４の通過を検出し、このト
   ラック間隔３／４を通過した際に、前記アクチュエータ
   の所定の相対加速度条件で該アクチュエータの負方向パ
   ルス印加時間を演算する請求項１項記載の光ヘッド制御
   装置。
5. （５）前記アクチュエータの負方向パルスの印加停止が
   、前記トラッキング誤差信号のゼロクロス点、あるいは
   そのゼロクロス点近傍の凸状のピーク点である請求項３
   項及び４項記載の光ヘッド制御装置。