JPH03290829A - ビーム制御方法及びシーク速度検出方法 - 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、マルチビーム形光ディスク装置におけるビー
ム制御方法及びシーク速度検出方法に関するものである
。

（従来の技術） 光デイスク装置は、従来の磁気記録方式の記憶装置等と
比較して面記録密度が極めて高く、小さなディスク媒体
で大きな記憶容量を実現できるという特徴があり、この
大きな記憶容量を有効に利用するため、データ転送速度
の向上が重要な課題となっている。

光デイスク装置のデータ転送速度の向上を図る手段とし
てはレーザの短波長化や高密度変調方式等、種々考えら
れているが、実用化の観点からはレーザビームを複数設
けて並列に記録再生を行なうマルチビーム形の光学ヘッ
ドの使用が有望視されている。また、マルチビームによ
るデータ転送速度の向上とともに、光学ヘッドの高速ア
クセス化が強く要求されている。

一般的な光デイスク装置では、ポジショナにより光学ヘ
ッドの大まかな位置決めを行ない、レンズを駆動するト
ラックアクチュエータによりレーザダイオード（ＬＤ）
から照射されたビームを精細に位ｆｔ決めして、１／１
０ミクロン以下の高精度な位置決め精度を実現している
。これに対してマルチビーム形の光学ヘッドでは、ポジ
ショナ及び°トラックアクチュエータに加えて、マルチ
ビームＬＤから照射された複数のレーザビームを、台形
プリズムを搭載した像回転アクチュエータによって回転
制御することにより、隣接した複数のトラックに同時に
マルチビームを位置決めする如くなっている。

光学ヘッドの高速アクセスを実現するには、光学ヘッド
の位置及び速度を精度良く検出することが重要である。

光デイスク装置では、位置情報は光デイスク媒体上に形
成された位置情報パターンを光学ヘッドで再生すること
により、また、速度情報は該位置情報の時間微分から検
出される。

しかしながら、光デイスク媒体上に形成された位置情報
パターンを光学ヘッドで再生して得た位置誤差信号は、
１トラツクピツチを周期とする正弦波状の信号であり、
この位置誤差信号が精度の良い位置情報を提供できるの
はゼロクロスポイントを中心とした直線性の良好な範囲
のみであり、波の山や谷の頂点付近では線形性が成立し
ないため、精度の良い速度信号を得ることはできなかっ
た。

前述した点はマルチビーム形光ディスク装置でも同様で
あり、各ビームから複数の位置誤差信号が再生されるも
のの、各位置誤差信号は全て同位相の関係にあり、シン
グルビームの場合と同様の速度情報しか検出できなかっ
た。

このため、従来は位置誤差信号の山や谷の頂点付近にお
いてはアクチュエータの駆動電流（加速度）の積分から
光学ヘッドの速度を検出する如くなしていた。

（発明が解決しようとする課題） このような従来の速度検出方法で精度の良い速度信号を
得るには、位置誤差信号の微分から得た速度信号とアク
チュエータの駆動電流から得た速度信号との感度を正確
に一致させる必要がある。

このため、アクチュエータの機械特性のバラツキを補正
する初期調整を始めとして、温度に起因する摩擦係数の
変動等に対しても補償が必要であり、精度の良い速度検
出が難しく、光学ヘッドの高速アクセスを実現すること
が困難であった。

本発明は前記従来の問題点を解決し、アクチュエータの
駆動電流を必要とせず、高精度な速度検出を可能とした
ビーム制御方法及びシーク速度検出方法を提供すること
を目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明では前記目的を達成するため、請求項（１）とし
て直線上に配置され一体に駆動されるＮ本（Ｎ≧２の整
数）のビームをディスク媒体上のＮ本のトラックに同時
に位置決めしてデータの読み書きを行なうマルチビーム
形光ディスク装置のビーム制御方法において、データの
読み書きを行なうトラッキング制御時には１番目のビー
ム及びＮ番目のビームを位置決めするトラックの間隔が
（Ｎ−１）の整数倍のトラックピッチとなるように全て
のビームを個別のトラックに位置決めするとともに、ビ
ームを移動させるシーク制御時にはＮ本のビームから連
続するＭ本（Ｍ≧２の整数）のビームを選択し、該Ｍ本
のビームの１番目のビームとＭ番目のビームとのディス
ク媒体の半径方向の距離ＫがＩＩ　（Ｍ−１）　トラッ
クピッチ（Ｉ≠０の整数）とならないようにビームを位
置決めし、Ｎ本のビームを同時にシークさせることによ
り、選択されたＭ本のビームのうちの１番目又はＭ番目
を除＜　　（Ｍ−１）本のビームから得られる（Ｍ−１
）個の正弦波状の位置誤差信号を再生するビーム制御方
法、請求項（２）としてＫが（ｋ−１／２）　トラック
ピッチ（ｋ≧１の整数）となるようにビームを位置決め
するようになした請求項（１）記載のビーム制御方法、
請求項（３）としてＫが（Ｍ−１）の整数倍を除＜ｋ）
ラックピッチ（ｋ≧１の整数）となるようにビームを位
置決めするようになした請求項（１）記載のビーム制御
方法、請求項（４）として請求項（１）乃至〈３）いず
れか記載のビーム制御方法により得られる（Ｍ−１）個
の正弦波状の位置誤差信号中から、互いにπ／Ｊの位相
ずれを有する１個（Ｊ≧２の整数）の位置誤差信号を選
択し、各位置誤差信号を時間で微分して得た１個の速度
信号から微分前の位置誤差信号の（±π／２／Ｊ）及び
（π±π／２／Ｊ）の位相角に相当する２１個の部分的
な速度信号を切り出し、これらを相補的に組み合わせて
１つの位置誤差信号の２πの位相角に相当する連続した
速度信号を合成することにより、一体に駆動されるＮ本
のビームのシーク速度を検出するシーク速度検出方法、
請求項（５）として請求項（１）乃至（３）いずれか記
載のビーム制御方法により得られる（Ｍ−１）個の正弦
波状の位置誤差信号の各セロクロスポイントで発生する
ゼロクロスパルス間タ位時間当たりのカウント数もしく
はゼロクロスパルス間の時間間隔から、一体に駆動され
るＮ本のビームのシーク速度を検出するシーク速度検出
方法、請求項（６）として請求項（４）記載のシーク速
度検出方法によって得られた速度信号については予め定
めたカットオフ周波数ω。を有する低域通過フィルタを
通し、請求項（５〉記載のシーク速度検出方法によって
得られた速度信号については予め定めたカットオフ周波
数ω。を有する高域通過フィルタを通し、このようにし
て得られた２つの速度信号を加算することにより、一体
に駆動されるＮ本のビームのシーク速度を検出するシー
ク速度検出方法を提案する。

（作　用） 本発明の請求項（１）によれば、シーク制御時には連続
するＭ本の各ビームがトラックに一致しないように位置
決めされてシークされるため、所定の位相差をもった（
Ｍ−１）個の位置誤差信号が得られる。

また、請求項（２）によれば、シーク制御時には連続す
るＭ本のビームが（ｋ−１／２））ラックピッチ内に位
置決めされてシークされるため、２π（ｋ−１／２）／
　（Ｍ−１）の位相差をもった（Ｍ−１）個の位置誤差
信号が得られる。

また、請求項（３）によれば、シーク制御時には連続す
るＭ本のビームが（Ｍ−１）の整数倍を除＜ｋトラック
ピッチ内に位置決めされてシークされるため、２πに／
（Ｍ−１）の位相差をもった（Ｍ−１）個の位置誤差信
号が得られる。

また、請求項（４）によれば、（Ｍ−１）個の位置誤差
信号からゼロクロスポイントを中心とした直線性の良好
な部分が切り出され、これらが微分されてシーク速度が
検出される。

また、請求項（５）によれば、（Ｍ−１）個の位置誤差
信号におけるゼロクロスポイントの数もしくは時間間隔
よりシーク速度が検出される。

また、請求項（６）によれば、シーク速度の遅い領域で
は請求項（４）による速度検出がなされ、また、シーク
速度の速い領域では請求項（５）による速度検出がなさ
れる。

（実施例） 第１図は本発明を実施するマルチビーム形光ディスク装
置の位置制御系の概要を示すもので、図中、ｌは光デイ
スク媒体、２はスピンドルモータ、３は光学ヘッド、４
はベース、５はポジショナ、６はデータ信号再生系回路
、７はシーク速度検出回路、８はトラッキング及びシー
ク制御回路、９゜１０．１１は位置誤差信号再生回路、
１２はトラックアクチュエータ制御回路、１３は像回転
アクチュエータ制御回路、１４はポジショナ制御回路、
１５．１６．１７はドライバである、また、光学ヘッド
３はその筐体１８にマルチビームレーザダイオード（Ｌ
Ｄ）１９、マルチビームホトディテクタ（ＰＤ）２０、
光学系２１、トラックアクチュエータ２２、像回転アク
チュエータ２３、位置センサ２４及び回転位置センサ２
５を内蔵し、また、筐体１８の外側のベース４との間に
位置センサ２６を備えている。

第２図はマルチビーム形光ディスク装置におけるトラッ
クとビームと位置誤差信号との関係を示すもので、図中
、２７は光デイスク媒体１上に等間隔に配置されたトラ
ック、２８−１．２８−２゜・・・・・・２８−ｎ、・
・・・・・２８−Ｍは直線上に等間隔に配置されたビー
ムである。

光デイスク装置では、ビームが光デイスク媒体１上のト
ラック２７の中央に位置した時に、データの読み書きが
可能になる。従って、第２図に示した基準となる１番目
のビーム２８−１は常にトラック２７の中央に位置決め
されているものとする。ここで、Ｍ番目のビーム２８−
Ｍかにトラックピッチ分、トラック幅方向にずれた状態
でトラック２７の中央に位置決めされているとすると、
各ビーム間のトラック幅方向の距離ｄは式（１）で表さ
れるトラックピッチとなる。

ｃＪ＝に／（Ｍ−１）　　　　　　　　　　・・・・・
・（１）この際、Ｋ＝Ｏの状態は、Ｍ本のビーム全てが
同じトラック２７上に位置されていることを意味する。

また、Ｋ＝（Ｍ−１）の状態は、Ｍ本のビーム間のトラ
ック幅方向の距離ｄが１トラツクピツチとなり、Ｍ本の
ビームの全てがＭ本のトラック２７の中央に位置決めさ
れていることを意味する。この状態では、全てのビーム
で同時にデータの読み書きが可能になる。これがマルチ
ビーム形光ディスク装置におけるビーム位置決めの基本
条件である。

なお、Ｋ’＝Ｉ　＊　（Ｍ−１）（１≠０の整数）の状
態でも同様の条件が成立し、Ｍ本のビームで同時にデー
タの読み書きが可能である。この場合、Ｍ本のビームは
■トラック毎にトラック２７の中央に位置することにな
る。

一方、光デイスク媒体１上のトラック２７から構成され
る装置誤差信号２９は、第２図中に示すように１トラツ
クピツチを周期とする正弦波状の繰り返し信号であり、
トラック２７に対してその中央及び両端で信号レベルが
ゼロになるような位置関係にある。従って、Ｍ個のビー
ムは位置誤差信号上では式（２）で表される位相差θを
有する。

θ＝２πに／（Ｍ−１）　　　　　　　・・・・・・（
２）マルチビーム形光ディスク装置では、基本的にＭ個
のビームで同時にデータの読み書きを行なうため、前述
のようにＭ個のビームはに＝Ｉ＊（Ｍ−１）の関係に位
置決めされる。従って、Ｍ個のビームから構成される装
置誤差信号は異なるＭ個のトラックから再生されるもの
の、位相差は全くなく、制御上は同一の位置誤差信号と
なる。

本発明では、データの読み書きを行なわないビームシー
ク制御（移動制御）時に、１番目のビームとＭ番目のビ
ームとの位置関係Ｋが（ｋ−１／２）トラックピッチ（
ｋ≧１の整数）又は（Ｍ−１）の整数倍を除＜ｋ）ラッ
クピッチとなるように設定してに≠Ｉ＊（Ｍ−１）とし
、Ｍ個のビームからシーク制御上、有用な位相の異なる
（Ｍ−１）個の位置誤差信号を個別に再生する。この時
、各ビーム間のトラック幅方向の距離ｄＳｌ＋　　ｄｓ
２及び位相差θ５１．θ５２は式（３）〜（６）のよう
になる。

ｄｓ１＝　（ｋ　　１／２）／　（Ｍ　　１）　　・・
・・・・（３〉ｄ　Ｓ２＝　ｋ　／　（Ｍ　　１　）　
　　　　　　　　−・”　（４）θ５□＝２π（ｋ−１
／２）／　（Ｍ−１）・・・・・・（５） θ５２＝２πに／（Ｍ−１）　　　　　　・・・・・・
（６）ここで、Ｍ＝４とした場合の各ビーム間の位相差
を（ｋ−１／２）及びｋをパラメータとして表１及び表
２に示す（但し、ｍはビームの番号である）。

表１ 表２ このようにして得られた位相の異なる複数の位置誤差信
号は、ビームのシーク速度を精度良く検出する上で極め
て有用であり、シーク時間の短縮や制御回路の調整が容
易になる等のメリットを生む。

以下、１／２トラツクピツチシフトの場合について詳細
に説明する。

第３図（ａ）　（ｂ）は４本のビームを有する光学ヘッ
ドで、Ｎ’＝４．Ｍ＝４．　　ｋ＝３の構成とした場合
について、データの読み書きを行なうトラッキング制御
時及び光学ヘッドを高速に移動させるシーク制御時にお
ける光デイスク媒体上のデータトラックとビームとの関
係を示している。ここで、Ｎは全ビーム数、Ｍは使用す
るビーム数である。

トラッキング制御時には、４本のビーム３０−１．３０
−２．３０−３．３０−４が隣接した４本のトラック３
１に図のように位置決めされており、４本のビームによ
りデータが並列に読み書きされる。これに対してシーク
制御時には、例えば４番目のビーム３０−４を１／２ト
ラツクピツチ分、矢印イ方向にシフトさせて、１番目の
ビーム３０−１と４番目のビーム３０−４との光デイス
ク媒体の半径方向の距離を２．５トラツクピツチとする
。この結果、１番目のビーム３０−１に対して２番目の
ビーム３０−２は５／６トラツクピツチ、３番目のビー
ム３０−３は（１＋４／６）　トラックピッチ、４番目
のビーム３０−４は（２＋３／６）トラックピッチずれ
た状態に位置決めされる。この状態を保ちながらビーム
を一定の速度でシークさせると、第４図（ａ）　（ｂ）
に示したような５π／３ずつ位相の異なる３つの位置誤
差信号３２．３．３．３４が各ビームから再生される。

従来、光デイスク装置では１つのビームから得られる１
つの位置誤差信号の微分から速度を検出していたが、こ
の場合、位置誤差信号の山や谷の頂点付近では線形性が
成立しないため、精度の良い速度検出が困難で−あった
。これに対して第４図の場合には互いに５π／３位相の
異なる３つの位置誤差信号からゼロクロスポイントを中
心とした直線性の良好な領域を選択的に切り出して微分
できるため、精度の良い速度検出が可能となる。

また、時間微分による速度検出ではシーク速度が増し正
弦波状の位置誤差信号の周波数が増加すると、高域で発
生する微分ノイズのため速度検出精度が劣化してくる。

このようなシーク速度の速い領域では、位置誤差信号の
時間微分による速度検出よりも単位時間当たりの位置誤
差信号のゼロクロスポイントの回数をカウントして速度
を検出する等の積分形の速度検出が有利となるが、この
ような場合にも本実施例では３つの位置誤差信号によっ
て、従来の３倍のゼロクロスパルス３５を得ることがで
きるので、精度良く速度を検出することができる。

第５図（ａ）〜（ｄ）にビームの本数を増やしてＮ＝Ｍ
＝４．５．６．７、ｋ＝（Ｍ−１）とした場合について
、Ｍ本のビームから得られる位置誤差信号の位相関係を
示す。第５図で明らかなように、Ｍ番目のビームを１／
２トラツクピツチシフトすることにより、式（５）のｋ
に（Ｍ−１）を代入して（２Ｍ−３）π／（Ｍ−１）ず
つ位相の異なる（Ｍ−１）個の位置誤差信号を得ること
ができる。

速度の検出精度は位置誤差信号の数が増えるに従って向
上するが、光デイスク装置のように位置誤差信号の直線
性が良好な系では、位置誤差信号の数が２を越えるとそ
の割合は急激に鈍化する。

また、微分形の速度検出では位置誤差信号の切り替えに
起因するスパイクノイズを最小とするため、位置誤差信
号の数と同数の微分器を設け、位置誤差信号を微分した
後にこれらを合成して速度信号を得る。従って、位置誤
差信号の数が増えると回路規模が大きくなる。このよう
な理由から、光デイスク装置のように位置誤差信号の直
線性が比較的良好な系では、位置誤差信号の微分から速
度を検出する際に、位相がπ／２異なる２つの位置誤差
信号を用いることが望ましい。

本発明ではＮを奇数とすることによりこの条件が満たさ
れる。

第６図は本発明の第１の実施例を示すもので、図中、４
１．４２．４３は反転回路、４４．４５゜４６．４７は
微分回路、４８は切替制御回路、４９．５０は切替回路
、５１はローパスフィルタ、５２は差動増幅器、５３，
５４，５５．５６はゼロクロス検出回路、５７はオア（
ＯＲ）回路、５８は周波数／電圧（Ｆ／Ｖ）変換回路、
５９はバイパスフィルタ、６０は加算器である。

第１２図はビーム数Ｍ＝５とした場合の構成であり、１
番目と３番目のビームからデータ信号再生系回路６を通
して再生されるπ／２位相の異なる２つの位置誤差信号
６１．６２から微分によって速度を検出する。

微分による速度検出では得られた速度信号の極性が速度
の向きを表わすため、移動方向に対して位置誤差信号の
変化が逆にならないように、予め反転回路４１．４２に
よって極性を反転させた位置誤差信号６３．６４を作る
。このようにして得られた４つの位置誤差信号は個別に
微分回路４４〜４７を通して微分され、４つの速度信号
となる。

切替制御回路４８は基となる２つの位置誤差信号の大き
さ及び極性を比較しながら、第７図に示すように４つの
位置誤差信号６１〜６４からゼロクロスポイントを含む
直線性の良好な領域を選択し、その切り替えタイミング
を切替回路４９に指示する。この結果、切替回路４つの
出力には、位置誤差信号のゼロクロスポイントを含む直
線性の良好な領域から微分によって得られた高精度な速
度信号６５が合成されて得られる。

一方、積分形の速度検出では第８図に示す手順に従って
速度検出を行なう。具体的には、１番目と３番目のビー
ムから再生された位置誤差信号６１．６２の他に、２番
目と４番目のビームから再生された位置誤差信号６６．
６７をゼロクロス検出回路５３〜５６に入力し、得られ
たゼロクロスパルス６８〜７１をＯＲ回路５７で足し合
わせ（７２）　、Ｆ／Ｖ変換回路５８によって速度信号
７３を得る。このようにして検出された速度信号は単極
性であり、方向に関する情報は持たない。

従って、図面には記載していないが、ビームのシーク制
御コマンドが有する向きに関する情報や、微分によって
得られた速度信号の極性等からＦ／Ｖ変換回路５８の出
力の極性を切り替えてやる必要がある。

本発明によれば、この積分形の速度検出でも従来に比較
して（Ｍ−１）倍のゼロクロスパルスが得られるため、
簡単な回路構成で精度の高い速度検出が可能になる。

微分形の速度検出と積分形の速度検出とを比較すると、
微分形の速度検出はビームの速度が低い低周波数領域で
精度良く速度を検出できるものの、高周波数の微分ノイ
ズを多く含んでいる。反面、積分形の速度検出ではビー
ムの速度が低い低周波数領域で積分誤差が増大する。そ
こで微分によって得られた速度信号６５と、積分によっ
て得られた速度信号７３とをそれぞれ同一のカットオフ
周波数を有するローパスフィルタ５１及びバイパスフィ
ルタ５９を通して相補的に合成することにより、精度の
高い速度信号を得る。この速度信号はトラッキング及び
シーク制御回路８に送出される。

本発明では位相の異なる複数の位置誤差信号を得るため
に、Ｍ番目のビームを１／２トラツクピツチシフトする
必要が生じるが、光デイスク装置のビームから得られる
位置誤差信号は１トラツクピツチを１周期とする正弦波
状の信号であるため、Ｍ番目のビームから得られる位置
誤差信号の極性を反転させれば自動的にビームを１／２
トラツクピツチシフトさせることができる。

第６図中の反転回路４３はこのための逆位相の位置誤差
信号を生成しており、シーク制御の開始に先駆けて、シ
ーク制御コマンドにより切替回路５０を動作させること
により、１／２トラツクピツチのシフトを実行できる。

なお、第６図には記載しなかったが、切替回路５０を動
作させてビームを１７２トラツクシフトさせるにはトラ
ックジャンプと同様に、シフト制御のためのフィードフ
ォワード駆動電流を像回転アクチュエータ１３に加える
必要がある。

次に、１トラツクピツチシフトの場合について詳細に説
明する。

第９図（ａ）（ｂ）は４本のビームを有する光学ヘッド
で、Ｎ＝４．Ｍ＝４．に＝２の構成とした場合について
、データの読み書きを行なうトラッキング制御時及び光
学ヘッドを高速に移動させるシーク制御時における光デ
イスク媒体上のデータトラックとビームとの関係を示し
ている。

トラッキング制御時には、４本のビーム８〇−１，８０
−２，８０−３，８０−４が隣接した４本のトラック８
１に図のように位置決めされており、４本のビームによ
りデータが並列に読み書きされる。これに対してシーク
制御時には、例えば４番目のビーム８０−４を１トラツ
クピツチ分、矢印イ方向にシフトさせて、１番目のビー
ム８０−１と４番目のビーム８０−４との光デイスク媒
体の半径方向の距離を２トラツクピツチとする。

この結果、１番目のビーム８０−１に対して２番目のビ
ーム８０−２は２／３トラツクピツチ、３番目のビーム
８０−３は（１＋１／３））ラックピッチ、４番目のビ
ーム８０−４は２トラツクピツチずれた状態に位置決め
される。この状態を保ちながらビームを一定の速度でシ
ークさせると、第１０図（ａ）（ｂ）に示したような４
π／３ずつ位相の異なる３つの位置誤差信号８２，８３
．８４が各ビームから再生される。

従来、光デイスク装置では１つのビームから得られる１
つの位置誤差信号の微分から速度を検出していたが、こ
の場合、位置誤差信号の山や谷の頂点付近では線形性が
成立しないため、精度の良い速度検出が困難であった。

これに対して第１０図の場合には互いに４π／３位相の
異なる３つの位置誤差信号からゼロクロスポイントを中
心とした直線性の良好な領域を選択的に切り出して微分
するため、精度の良い速度検出が可能となる。

また、微分による速度検出ではシーク速度が増し正弦波
状の位置誤差信号の周波数が増加すると、高域で発生す
る微分ノイズのため速度検出精度が劣化してくる。この
ようなシーク速度の速い領域では、位置誤差信号の微分
による速度検出よりも単位時間当たりの位置誤差信号の
ゼロクロスポイントの回数をカウントして速度を検出す
る等の積分形の速度検出が有利となるが、このような場
合にも本実施例では３つの位置誤差信号によって、従来
の３倍のゼロクロスパルス８５を得ることができるので
、精度良く速度を検出することができる。

第１１図（ａ）〜（ｄ）にビームの本数を増やしてＮ＝
Ｍ＝４．５．６，７、ｋ＝　（Ｍ−２）とした場合につ
いて、Ｍ本のビームから得られる位置誤差信号の位相関
係を示す。第１１図で明らかなように、Ｍ番目のビーム
を１トラツクピツチシフトすることにより、式（６）の
ｋに（Ｍ−２）を代入して２π（Ｍ−２）／　（Ｍ−１
）ずつ位相の異なる（Ｍ−１）個の位置誤差信号を得る
ことができる。

速度の検出精度は位置誤差信号の数が増えるに従って向
上するが、光デイスク装置のように位置誤差信号の直線
性が良好な系では、位置誤差信号の数が２を越えるとそ
の割合は急激に鈍化する。

また、微分形の速度検出では位置誤差信号の切り替えに
起因するスパイクノイズを最小とするため、位置誤差信
号の数と同数の微分器を設け、位置誤差信号を微分した
後にこれらを合成して速度信号を得る。従って、位置誤
差信号の数が増えると回路規模が大きくなる。このよう
な理由から、光デイスク装置のように位置誤差信号の直
線性が比較的良好な系では、位置誤差信号の微分から速
度を検出する際に、位相がπ／２異なる２つの位置誤差
信号を用いることが望ましい。

本発明では選択するビーム数ＭをＭ＝４Ｌ＋１（Ｌ≧１
の整数）の奇数とすることによりこの条件が満たされる
。

なお、Ｍを奇数に設定した場合、第１１図でも明らかな
ようにＬ＝１の場合には位相がπ異なる２つの位置誤差
信号が対になって再生される。従って、対になった位置
誤差信号のどちらか一方の極性を反転し、対になった２
つの位置誤差信号の平均化を行なえば、高品質な位置誤
差信号が再生できるため、光デイスク装置の高トラツク
密度化や光デイスク媒体の欠陥等への対応が容易になる
という特徴もある。

第１２図は本発明の第２の実施例を示すもので、図中、
９１．９２は反転回路、９３，９４，９５゜９６は微分
回路、９７は切替制御回路、９８は切替回路、９つはロ
ーパスフィルタ、１００は差動増幅器、１０１はスイッ
チ、１０２　、１０３はゼロクロス検出回路、１０４は
オア（ＯＲ）回路、１０５は周波数／電圧（Ｆ／Ｖ）変
換回路、１０Ｂはバイパスフィルタ、１０７は加算器で
ある。

第１２図はビーム数Ｍ＝５とした場合の構成であり、１
番目と２番目のビームからデータ信号再生系回路６を通
して再生されるπ／２位相の異なる２つの位置誤差信号
１１１　、１１２より微分によって速度を検出する。

微分による速度検出では得られた速度信号の極性が速度
の向きを表わすため、移動方向に対して位置誤差信号の
変化が逆にならないように、予め反転回路９１．９２に
よって極性を反転させた位置誤差信号１１３　、１１４
を作る。このようにして得られた４つの位置誤差信号は
個別に微分回路９３〜９６を通して微分され、４つの速
度信号となる。

切替制御回路９７は基となる２つの位置誤差信号の大き
さ及び極性を比較しながら、第１３図に示すように４つ
の位置誤差信号Ｉｌｌ〜１１４からゼロクロスポイント
を含む直線性の良好な領域を選択し、その切り替えタイ
ミングを切替回路９８に指示する。この結果、切替回路
９８の出力には、位置誤差信号のゼロクロスポイントを
含む直線性の良好な領域から微分によって得られた高精
度な速度信号１１５が合成されて得られる。

一方、積分形の速度検出では第１４図に示す手順に従っ
て速度検出を行なう。具体的には、１番目と２番目のビ
ームから再生された位置誤差信号１１１　、１１．２を
ゼロクロス検出回路１０２　、１０３に入力し、得られ
たゼロクロスパルス１１６　、１１７をＯＲ回路１０４
で足し合わせ（１１８）　、Ｆ／Ｖ変換回路１０５によ
って速度信号１１９を得る。このようにして検出された
速度信号は単極性であり、方向に関する情報は持たない
。従って、図面には記載していないが、ビームのシーク
制御コマンドが有する向きに関する情報や、微分によっ
て得られた速度信号の極性等からＦ／Ｖ変換回路１０５
の出力の極性を切り替えてやる必要がある。

なお、第１１図で明らかなように、ビーム数Ｍが奇数で
且つＬ＝１の場合には位相がπ異なる２つの位置誤差信
号が対になって再生される。位相がπ異なる２つの位置
誤差信号は反転回路によって同一の位置誤差信号となる
ため、ビーム数Ｍが偶数の場合に比較して制御に使用で
きる位相の異なる位置誤差信号の数がほぼ半減すること
が分る。

本発明によれば、この積分形の速度検出でも従来に比較
して（Ｍ−１）／２倍のゼロクロスパルスが得られるた
め、簡単な回路構成で精度の高い速度検出が可能になる
。

逆に、敢て１ビーム無視してビーム数Ｍを偶数とすれば
、約２倍のゼロクロスパルスを得ることができ、精度の
高い速度検出が可能となる。但し、この場合、微分によ
る速度検出では、最小構成でも２π／３ずつ位相の異な
った３つの位置誤差信号を用いるため、回路規模は多少
増大する。

微分形の速度検出と積分形の速度検出とを比較すると、
微分形の速度検出はビームの速度が低い低周波数領域で
精度良く速度を検出できるものの、高周波数の微分ノイ
ズを多く含んでいる。反面、積分形の速度検出ではビー
ムの速度が低い低周波数領域で積分誤差が増大する。そ
こで微分によって得られた速度信号１１５と、積分によ
って得られた速度信号１１６をそれぞれ同一のカットオ
フ周波数を有するローパスフィルタ９９及びバイパスフ
ィルタ１０Ｂを通して相補的に合成することにより、精
度の高い速度信号を得る。

本発明では位相の異なる複数の位置誤差信号を得るため
に、Ｍ番目のビームを１トラツクピツチシフトする必要
が生じるが、これは光デイスク装置のトラックジャンプ
と同様であり、スイッチ１０１を開き、１トラツクピツ
チシフトするためのフィードフォワード駆動電流を像回
転アクチュエータ１３に加え、再びスイッチ１０１を閉
じれば良い。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の請求項（１）によれば、シ
ーク制御時には連続するＭ本の各ビームがトラックに一
致しないように位置決めされてシークされるため、所定
の位相差をもった（Ｍ−１）個の位置誤差信号を得るこ
とができ、従来にない高精度な速度検出が可能となり、
光学ヘッドを高速にアクセス制御できる。

また、請求項（２）によれば、シーク制御時には連続す
るＭ本のビームが（ｋ−１／２））ラックピッ〜チ内に
位置決めされてシークされるため、２π（ｋ−１／２）
／　（Ｍ−１）の位相差をもった（Ｍ−１）個の位置誤
差信号を得ることができる。

また、請求項（３）によれば、シーク制御時には連続す
るＭ本のビームが（Ｍ−１）の整数倍を除くにトラック
ピッチ内に位置決めされてシークされるため、２πに／
（Ｍ−１）の位相差をもった（Ｍ−１）個の位置誤差信
号を得ることができる。

また、請求項（４）によれば、（Ｍ−１）個の位置誤差
信号からゼロクロスポイントを中心とした直線性の良好
な部分が切り出され、これらが微分されてシーク速度が
検出されるため、アクチュエータの駆動電流を必要とせ
ず、低い周波数領域において精度の良い速度信号を得る
ことができる。

また、請求項（５）によれば、（Ｍ−１）個の位置誤差
信号におけるゼロクロスポイントの数もしくは時間間隔
よりシーク速度が検出されるため、アクチュエータの駆
動電流を必要とせず、高い周波数領域において精度の良
い速度信号を得ることができる。

また、請求項（６）によれば、シーク速度の遅い領域で
は請求項（４）による速度検出がなされ、また、シーク
速度の速い領域では請求項（５）による速度検出がなさ
れるため、アクチュエータの駆動電流を必要とせず、広
い周波数領域において精度の良い速度信号を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するマルチビーム形光ディスク装
置の位置制御系の概要を示す構成図、第２図はマルチビ
ーム形光ディスク装置におけるトラックとビームと位置
誤差信号との関係を示す説明図、第３図乃至第８図は１
／２トラツクピツチシフトの場合の実施例を示すもので
、第３図（ａ）（ｂ）はトラックとビームとの位置関係
を示す説明図、第４図はビーム数４の時に得られる位置
誤差信号及びこれより得られるゼロクロスパルスを示す
説明図、第５図（ａ）〜（ｄ）はビーム数４，５゜６．
７の時に得られる位置誤差信号の位相関係を示す説明図
、第６図は本発明を実施するシーク速度検出回路の第１
の実施例を示す構成図、第７図は微分による速度信号の
選択区間を示す説明図、第８図は積分による速度信号が
得られる過程を示す説明図であり、また、第９図乃至第
１４図は１トラツクピツチシフトの場合の実施例を示す
もので、第９図（ａ）　（ｂ）は第３図（ａ）　（ｂ）
と同様な図、第１０図は第４図と同様な図、第１１図（
ａ）〜（ｄ）は第５図（ａ）〜（ｄ）と同様な図、第１
２図は本発明を実施するシーク速度検出回路の第２の実
施例を示す構成図、第１３図は第７図と同様な図、第１
４図は第８図と同様な図である。 １・・・光デイスク媒体、３・・・光学ヘッド、５・・
・ポジショナ、６・・・データ信号再生系回路、７・・
・シーク速度検出回路、８・・・トラッキング及びシー
ク制御回路、１２・・・トラックアクチュエータ制御回
路、１３・・・像回転アクチュエータ制御回路、１４．
、・ポジショナ制御回路、１９・・・マルチビームＬＤ
、２０・・・マルチビームＰＤ、２２・・・トラックア
クチュエータ、２３・・・像回転アクチュエータ、４１
〜４３．９１．９２・・・反転回路、４４〜４７．９３
〜９６・・・微分回路、４８．９７・・・切替制御回路
、４９．５０．９８・・・切替回路、５１．９９・・・
ローパスフィルタ、５２，１００・・・差動増幅器、５
３〜５６、１０２　、１０３・・・ゼロクロス検出回路
、５７゜１０４・・・オア回路、５８．１０５・・・Ｆ
／Ｖ変換回路、５９．１０６・・・バイパスフィルタ、
６０，１０７・・・加算器、１０１・・・スイッチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）直線上に配置され一体に駆動されるＮ本（Ｎ≧２
   の整数）のビームをディスク媒体上のＮ本のトラックに
   同時に位置決めしてデータの読み書きを行なうマルチビ
   ーム形光ディスク装置のビーム制御方法において、 データの読み書きを行なうトラッキング制御時には１番
   目のビーム及びＮ番目のビームを位置決めするトラック
   の間隔が（Ｎ−１）の整数倍のトラックピッチとなるよ
   うに全てのビームを個別のトラックに位置決めするとと
   もに、 ビームを移動させるシーク制御時にはＮ本のビームから
   連続するＭ本（Ｍ≧２の整数）のビームを選択し、該Ｍ
   本のビームの１番目のビームとＭ番目のビームとのディ
   スク媒体の半径方向の距離ＫがＩ＊（Ｍ−１）トラック
   ピッチ（Ｉ≠０の整数）とならないようにビームを位置
   決めし、Ｎ本のビームを同時にシークさせることにより
   、選択されたＭ本のビームのうちの１番目又はＭ番目を
   除く（Ｍ−１）本のビームから得られる（Ｍ−１）個の
   正弦波状の位置誤差信号を再生する ことを特徴とするビーム制御方法。 （２）Ｋが（ｋ−１／２）トラックピッチ（ｋ≧１の整
   数）となるようにビームを位置決めするようになしたこ
   とを特徴とする請求項（１）記載のビーム制御方法。 （３）Ｋが（Ｍ−１）の整数倍を除くｋトラックピッチ
   （ｋ≧１の整数）となるようにビームを位置決めするよ
   うになしたことを特徴とする請求項（１）記載のビーム
   制御方法。（４）請求項（１）乃至（３）いずれか記載
   のビーム制御方法により得られる（Ｍ−１）個の正弦波
   状の位置誤差信号中から、互いにπ／Ｊの位相ずれを有
   するＪ個（Ｊ≧２の整数）の位置誤差信号を選択し、各
   位置誤差信号を時間で微分して得たＪ個の速度信号から
   微分前の位置誤差信号の（±π／２／Ｊ）及び（π±π
   ／２／Ｊ）の位相角に相当する２Ｊ個の部分的な速度信
   号を切り出し、これらを相補的に組み合わせて１つの位
   置誤差信号の２πの位相角に相当する連続した速度信号
   を合成することにより、一体に駆動されるＮ本のビーム
   のシーク速度を検出することを特徴とするシーク速度検
   出方法。 （５）請求項（１）乃至（３）いずれか記載のビーム制
   御方法により得られる（Ｍ−１）個の正弦波状の位置誤
   差信号の各ゼロクロスポイントで発生するゼロクロスパ
   ルスの単位時間当たりのカウント数もしくはゼロクロス
   パルス間の時間間隔から、一体に駆動されるＮ本のビー
   ムのシーク速度を検出することを特徴とするシーク速度
   検出方法。 （６）請求項（４）記載のシーク速度検出方法によって
   得られた速度信号については予め定めたカットオフ周波
   数ω＿０を有する低域通過フィルタを通し、請求項（５
   ）記載のシーク速度検出方法によって得られた速度信号
   については予め定めたカットオフ周波数ω＿０を有する
   高域通過フィルタを通し、このようにして得られた２つ
   の速度信号を加算することにより、一体に駆動されるＮ
   本のビームのシーク速度を検出することを特徴とするシ
   ーク速度検出方法。