JPH04125823A - 光情報記憶装置 - 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、光情報記憶装置に係り、特に、シーク系・ト
ラックサーボ系の信頼性を向上させるようにした光情報
記憶装置に関する。

［従来の技術］ 光デイスク装置において、記録再生用光スポットを目標
トラックまで移動させるシーク方式の１つとして、粗シ
ークと精密シーク（精シーク）との組合せからなる２段
階シーク方式が知られている。

上記２段階シーク方式の例としては、特開昭５８１．６
９：１７０号公報および特開昭５８−９１５３６号公報
に記載のものがある。

この方式の概要は、始めに、粗アクチュエータを用いて
光ヘッドを目標トラックの近傍まで高速で移動させ、次
に、光ヘッドに搭載されたガルバノミラ−などの精アク
チュエータにより、トラック毎のジャンプ動作を繰り返
して行い、最終的に光スポットを目標トラックに位置付
けるシーク方式である。

そして、この２段階シーク方式においては、光ヘッドの
位置検出器として光学式リニアスケール（スケールピッ
チがトラックピッチの整数倍）からなる粗アクチュエー
タを用い、上記リニアスケールの出力によって光ヘッド
を高速で目標トラックの近傍に位置決めした（粗シーク
）後、光スポットの整定、即ち、光スポットに対するト
ラックの偏心速度（光ディスクの偏心により、光ディス
クの１回転を周期として、光スポットに対しトラックが
ディスク半径方向に相対的に正弦的に揺動するときの揺
動速度）が充分遅くなるのを待って、一旦トラックに追
従させ、そのトラックアドレスを読み取った後、光スポ
ットをトラック毎にジャンプ動作させることにより、目
標トラックまで移動させて（精シーク）いる。

この従来の２段階シーク方式について、その動作シーケ
ンスを示す第２図と、光デイスク上のピット配列図を示
す第３図及び第４図を用いて説明する。

最初に、粗シーク指示信号５がオンになると。

光ヘッドが移動を開始する。この場合、光ヘッドの移動
躍層はリニアスケール位置信号２により算出され、また
、光ヘッドの移動速度は上記信号２を微分することによ
って検出され、それらの結果に基づいて光ヘッドの速度
制御が行われる。光ヘッドが目標点近傍まで移動し、そ
の移動速度が充分小さくなると、粗シーク指示信号５が
オフになり、光ヘッドの速度制御が終了する。これと同
時に、粗位置決め制御指示信号６がオンになって、リニ
アスケール位置信号２による光ヘッドの粗位置決めが行
われる。このときに、粗位置決め制御の開始直後からト
ラック偏心速度が所定値以下に低下したことを検出する
ため、トラックずれ信号３がゼロクロスする度ごとに（
すなわち、トラックを横断する毎に）、レベルの反転す
るトラックずれゼロクロスパルス４を発生させ、このパ
ルス４のローレベルまたはハイレベルの接続時間Ｔを監
視している。そして、偏心速度が十分小さくなったこと
により、上記持続時間Ｔが一定時間Ｔ。

を超えたことが検出されると、粗位置決め制御指示信号
６がオフとされ、同時に、トラック追従制御指示信号７
がオンとされて、ここで、上記のトラックアドレスを読
み取るため、光スポットをトラック中心に一旦追従制御
させる動作が開始されるものである。そして、上記のよ
うに、光スポットをトラック毎にジャンプさせて目標ト
ラックまで移動する精シークが行われる。

この従来の２段階シーク方式にあっては、トラック追従
制御指示信号７がオンとされる時点に、光スポットがト
ラック半径方向のどのような位置にいるかは不定である
。

いま、第３図に示すように、記録ピット８がトラックの
中心に対して左右対称に位置しており。

トラックずれ信号３（なお、光スポットのトラック中心
に対するずれの状態は、トラック両側の溝による乱反射
を含む反射光の状態が、ずれに応じてアンバランスとな
るので、このアンバランスを検出する左右の１対の検出
器により検出できる。）が正負対称でオフセットが生じ
ていない場合は、たとえ、トラック中心から相当離れた
点Ａにおいてトラック追従制御動作がオンとなったとし
ても、光スポットは点Ａからトラックずれ信号３の大き
さに比例した加速度を受けてトラックセンターとなる目
標点Ｂに向かって増速され、目標点Ｂが通過する１点Ｂ
の通過後、トラックずれ信号３は負極性に変わるので、
光スポットは移動方向と逆の加速度を受けて目標点Ｂに
引き戻され、最終的に光スポットは目標点Ｂに整定され
て、所要のトラック引き込みが達成されるものである。

一方、第４図に示すように、記録ピット８がトラック中
心から光ディスクの半径方向にずれて位胃している場合
は、トラックずれ信号３の正方向及び負方向の振＠Ｐｕ
、ＰＬは正負非対称（Ｐｕ＞ＰＬ）になる。これは、記
録ピットがトラック中心からずれると、第４図の８ａに
示すように。

トラック間の溝がこわされ、トラックの両側の溝が左右
非対称となる等の影響により、第３図で示したトラック
ずれ信号が更に正負のいずれか一方向にずれることによ
る。このようにトラックずれ信号３が正負非対称の場合
、トラック中心からかなり離れた点Ｃにおいてトラック
追従制御動作がオンになると、光スポットはトラックず
れ信号３の正振幅Ｐｕに比例した加速度を受けて増速さ
れ、その正方向の山を通過した後に目標点Ｂを通過する
。目標点Ｂの通過後、トラックずれ信号３の負極性によ
って、光スポットは目標点Ｂの方向に引き戻されるよう
な加速度を受けるが、トラックずれ信号３の正負方向の
オフセットによって、正方向の山の振幅Ｐｕより負方向
の谷の振幅ＰＬが小さいため、光スポットを目標点Ｂの
方に引き戻すエネルギよりも遠ざける運動エネルギの方
が太きくなっている。このため、その後も、光スポット
は上記オフセットによって同一方向に加速され続けるた
め、トラック追従制御に対する引き込みは不可能になる
。

［発明が解決しようとする課題］ 以上説明したように、従来の２段階シーク方式は、トラ
ックずれ信号３の正負方向のオフセットが大きい場合に
は、光スポットのトラック追従制御に対する引き込みが
不可能になるという問題点を有するものであった。

従って、本発明は、トラックずれ信号の正負方向のオフ
セットが大きい場合においても、光スポットを確実にト
ラック追従制御に引き込むことができる２段階シーク方
式を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明の方式にあっても、トラックの偏心速度が低下し
て光スポットのトラックに対する相対速度が小さくなる
まで、光スポットをトラック追従制御に引き込むのを待
っている点は、従来の２段階シーク方式と同じであるが
、この他に、本発明は、光スポットのトラック追従制御
への引き込み位置を限定、即ち、目標点から遠くて上記
引き込みが困難である位置を避け、上記引き込みを行い
やすい位置のみに限定することにより、安定・確実に上
記引き込みを行うことによって、上記目的を達成してい
る。

［作用］ 上記構成に基づく作用を説明する。

本発明では、まず、光スポットをトラック追従制御に引
き込む前に、トラックの偏心速度が低下するのを待つこ
とによって、光スポットのトラックに対する相対速度を
小さくし、光スポットをトラック中心に引き込み易くし
ている。そして、次に、光スポットをトラック追従制御
へ引き込む位置として、上記引き込みを行いやすい位置
のみに限定して上記引き込みを行うことにより、例えば
、トラックずれ信号の正負方向のオフセットが大きい場
合であっても、光スポットを安定・確実にトラック中心
に引き込めるようにしている。

［実施例］ 以下に、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する
。

第１図は１本発明に係わる光情報記憶装置の一実施例を
示すものであって、ブロック図で示されたシーク系及び
トラック追従制御系を具備している。

第１図において、９はレーザ光源、１０はレーザ光集束
用対物レンズ、１１は円板状の光学的記録媒体（光ディ
スク）、１２は光デイスク１１上に形成された記録膜、
１３は光デイスク１１上に照射された光スポット、１４
はレーザ光を偏向させて光スポット１３の位置を光ディ
スク１１の半径方向に移動させるトラッキングミラー、
１５はトラッキングミラー１４を駆動するミラーアクチ
ュエータ、１６はトラック中心からの光スポット１３の
ずれを検出するトラックずれ検出器、１７はトラックず
れ声出器１６で得られた２つのトラッキングずれ検出信
号１８を減算してトラックずれ信号３を発生する減算器
、１９はトラックずれ信号３を人力してトラック追従制
御（以下、これを“トラックサーボ″という）の系の位
相特性を改善する位相補償器、２０はトラックサーボ動
作時にオンとなるアナログスイッチ、２１はアナログス
イッチ２０の出力信号を増幅して駆動信号をミラーアク
チュエータ１５に供給するパワーアンプ、２３はトラッ
クサーボ時にトラック偏心の大振幅低周波成分に追従さ
せるため、光へラドアクチュエータ駆動信号のコース（
粗）サーボ制御位相特性を改善する位相補償器、２４は
光ヘッド２５のトラック方向の位置を検出してリニアス
ケール位置信号２を発生するリニアスケール、２６はリ
ニアスケール位置信号２をゼロスライスしてリニアスケ
ールゼロクロスパルスを発生するゼロクロスパルス発生
回路、２７はリニアスケールゼロクロスパルス４を計数
して光ヘッド２５の移動距離信号２８を発生するカウン
タ、２９は移動距離信号２８から該当する速度指令値３
０を求める速度テーブルＲＯＭ、３１は速度指令値３ｏ
をアナログ信号に変換するディジタル／アナログ（Ｄ／
Ａ）変換器、３２はリニアスケールゼロクロスパルスを
電圧に変換して光ヘット２５の移動速度信号１を発生す
る周波数／電圧（Ｆ／Ｖ）変換器、３４はリニアスケー
ル位置信号２を増幅する増幅器、３５は増幅器３４の出
力信号の位相特性を改善する位相補償器、３３は３つの
接点１乃至３を持つアナログスイッチ、３６はヘッドア
クチュエータ３７駆動信号を発生するパワーアンプ、３
８はトラックずれ信号３をゼロスライスしてトラックず
れゼロクロスパルス４を発生するゼロクロスパルス発生
回路、３９はトラックずれ信号３を上限・下限の２値レ
ベルでスライスしてトラックずれウィンドウパルス４６
を発生するウィンドウコンパレータ、４０はシーク系及
びトラックサーボ系の動作を統括するマイコン、４１は
光ヘツド２５内にあるレンズやハーフミラ−等の光学系
、４２は光ディスク１１を回転させるスピンドルである
。

この場合、アナログスイッチ３３は、シーク時、粗位置
決め時、トラックサーボ時にそれぞれ各接点１乃至３が
可動接点に切換接続される。

次に、上記実施例の動作について、第２図と第５図の動
作シーケンス図及び第３図と第４図のビット配置図を利
用して説明する。

第２図は従来の２段階シーク方式における動作シーケン
スを表すものである。第５図は上記実施例の動作シーケ
ンスを表すものであるが、両方式は、光ヘッドの速度制
御が終了し、粗位置決め制御が開始されるまでの期間は
同一の動作シーケンスを辿るため、上記期間における動
作シーケンスは第５図から省いている。

最初に、シーク開始時には、マイコン４０が制御線４５
を介してアナログスイッチ２ｏにトラックサーボオフ信
号を与え、アナログスイッチ２゜をオフにする。同時に
、マイコン４０は、制御線４３を介して、アナログスイ
ッチ３３にそれまで供給されていたトラック追従制御指
示信号７をオフすると共に、このアナログスイッチ３３
に粗シーク指示信号５を供給し、それによって、その可
動接点を接点１から接点２に切換接続し１位相補償器２
３から接点１に加えられていたトラック追従制御信号の
伝送をオフにするとともに、接点２に加えられる粗シー
ク制御信号の伝送をオンにする５この切換えによって、
光ヘッド２５は、第２図に示すように、移動速度１が次
第に増速され、それが最高速度（この速度は、速度テー
ブルＲＯＭ２９に記憶されている速度カーブを基準値と
し、これにＦ／Ｖ変換器３２によって検出したヘッド移
動速度信号をフィードバックした値で決まる）に達して
所栗距離等速で進むと、その後は次第に減速されるよう
な速度制御が行われる。

光ヘッド２５が、シーク目標点近傍に到達すると、カウ
ンタ２７から制御線４４を介して粗シーク終了信号がマ
イコン４０に伝達され、マイコン４０はそれに応答して
制御線４３に粗位置決め制御指示信号６を送出し、また
粗シーク指示信号５をオフとし、アナログスイッチ３３
の可動接点を接点２から接点３に切換え、粗シーク制御
信号の伝送をオフにするとともに、位相補償器３５から
の粗位置決め制御信号の伝送をオンにする。このように
、光ヘッド２５は、第５図に示すように。

リニアスケール位置信号２から得られた粗位置決め制御
信号によって粗位置決めが行われるが、その粗位置決め
の間に、トラックずれ信号３を受けるゼロクロスパルス
発生回路３８はトラックずれゼロクロスパルス４を発生
するとともに、そのローレベルまたはハイレベルの持続
期間Ｔを計数している。そして、トラックの偏心速度が
小さくなって、光スポット１３とトラックとの相対速度
が低下し、上記持続時間Ｔの計数値が一定のｆ［１１Ｔ
。

に到達するのを待って、光スポット１３のトラックサー
ボへの引き込みが行われる。

ここにおいて、従来の２段階シーク方式は、第２図に示
すように、直ちに、アナログスイッチ３３の可動接点を
接点３から接点１に切換えてトラックサーボオンにし、
光スポット１３をトラックに引き込むようにしていたが
、第４図に示すように、記録ピット８がトラック中心か
ら半径方向にずれて位置していると、トラックずれ信号
３に上下非対称なオフセットが生じる。そして、この場
合に、トラック中心からかなりずれた点Ｃから引き込み
を開始すると、トラックずれ信号３の正負振幅Ｐｕ、Ｐ
Ｌに大きな差があるため、光スポット１３のトラックへ
の引き込みが失敗することは既に述べたところである。

この場合、トラックずれ信号３に上下非対称なオフセッ
トがある場合に、トラック引き込みが成功する位置、失
敗する位置について、第４図を用いて説明する。

いま、光スポット１３が図の左側から右側に横断してお
り、トラックずれ信号３における点Ｆから点Ｂまでの１
ピツチ上のいずれかの位置でトラックサーボオンになっ
て、トラックへの引き込みを行う場合について考察する
。

（１）、点Ｆから点Ｅまでのいずれかの位置でトラック
サーボオンする場合は、トラックずれ信号３の極性は負
であって、光スポット１３にはその移動方向（左→右）
と逆方向（右→左）に引き戻す力が加わるため、光スポ
ット１３は減速を受けて点Ｇに達する以前に速度がＯに
なる。そして、次には点Ｇから逆方向（右→左）に加速
され、最終的に点Ｆに引き込まれて整定する。

（２）２点Ｅから点Ｇまでのいずれかの位置でトラック
サーボオンする場合は、上記（１）の場合と同様に、ト
ラックずれ信号３の極性は負であって。

光スポット１３にはその移動方向（左→右）とは逆方向
（右→左）に向かう力が働き、光スポット１３は減速さ
れるが、点Ｇに達するまでに充分減速されず点Ｇを通過
してしまう。そして１点Ｇの通過は上記信号３の極性が
正になり、光スポット１３にはその移動方向（左→右）
の力が加わるため、今度は光スポット１３は加速され続
け、高速度で点Ｂを通過する。その後は上記信号３が負
極性になるため、光スポット１３は減速を受けるが、上
記信号３のオフセットによりその負方向の振幅ＰＬが小
さいため、光スポット１３は簡単に谷を乗り越え、さら
に点Ｈをも通過する。このように、光スポット１３は加
速・減速が繰り返し行われるものの、所定の点への整定
か行われず、トラックへの引き込みは不可能になる。

（３）１点Ｇから点りまでのいずれかの位置でトラック
サーボオンになった場合は、トラックずれ信号３は正極
性であって、かつ、目標点Ｂよりもかなり離れているた
めに、光スポット１３は加速され続け、高速度で点Ｂを
通過する。そして、それ以後も、上記（２）の場合と同
様に、上記信号３の負極性の範囲で充分に減速がされず
に点Ｈを通過するため、トラックへの引き込みは不可能
になる。

（４）１点りから点Ｂまでのいずれかの位置でトラック
サーボオンになった場合は、上記（３）の場合と同様に
、トラックずれ信号３は正極性であるが、（３）の場合
よりも点Ｂに近接しているため。

光スポット１３は加速される時間が短くなり、上記（３
）の場合よりも低速度で点Ｂを通過する。その後は、上
記信号３の負極性によって充分減速され、点Ｈに到達す
る以前に速度がＯになるので。

光スポット１３は次に逆方向（右→左）に移動を開始し
、最終的に点Ｂに引き込まれて整定する。

以上の観点から、光スポット１３の引き込みが成功する
範囲は、点Ｆから点Ｅまでの間及び点Ｄから点Ｂまでの
間であり、引き込みが失敗する範囲は１点Ｅから点りま
での間である。

従って１点Ｅから点りまでの間を避けてトラックサーボ
オンを行えばよいことになるが、実現の容易性とコスト
の両面から見て、本実施例では、トラックずれ信号３の
点りを通る正レベルＳｕと。

点Ｅを通る負レベルＳＬとによってスライスを行い、こ
れらスライスレベルＳｕ、ＳＬ間を除外してトラックサ
ーボオンを行うようにしている。

即ち、第４図に示すように、トラックずれ信号３がレベ
ルＳｕ、ＳＬ間にある場合にハイレベルになり、それ以
外のときにローレベルになるトラックずれウィンドウパ
ルス４６を発生し、上記パルス４６のローレベル時にト
ラックサーボオンを行うようにしている。この際に、上
記信号３の点Ｉから点Ｊの間は、トラック引き込みが成
功する領域であるが、敢えてこの領域を避けるようにし
ても、動作上回等支障はない。

再び本実施例の動作シーケンスを示す第５図に戻ると、
光スポット１３とトラックとの相対速度が低下するのに
伴って、トラックずれゼロクロスパルス４の持続時間Ｔ
は次第に長くなり、遂にそれが一定値Ｔｏに達する。こ
の時点において、ウィンドウコンパレータ３９が発生す
るトラックずれウィンドウパルス４６が既にローレベル
になっていること、あるいは５時間待ちによってローレ
ベルになったことをマイコン４０が確認すると、マイコ
ン４０は制御線４３を介してアナログスイッチ３３に伝
達される粗位置決め制御指示信号６をオフにし、それに
よってこのスイッチ３３の接点３をオフにする。続いて
、マイコン４０は同じく制御線４３を介してアナログス
イッチ３３に伝達されるトラック追従制御指示信号７を
オンにし、アナログスイッチ３３の接点１をオンにして
トラック追従制御を開始させる。

以上説明したように１本実施例によれば、粗シーク後、
光スポット１３をトラックに引き込んで追従させる動作
を、トラックずれ信号３に上下非対称な大きいオフセッ
トが存在する場合であっても、安定・確実に行うことが
でき、しかも実用性が高く、低コストで実現可能である
。

［発明の効果コ 以上詳しく説明したように、本発明によれば。

２段階シーク方式を用いた光情報記憶装置において、粗
シークから精シークに移るとき、光スポットのトラック
追従制御への引き込み位置を特定の範囲に限定すること
によって、トラックずれ信号３に上下非対称な大きいオ
フセットが存在する場合においても、シーク後、光スポ
ットをトラック追従制御へ引き込む動作を安定・確実に
行うことができるので、信頼性の高いシーク・サーボ系
を実現でき、しかも、簡便な方法により安価に実現でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はシーク系及びトラックサーボ系を含んだ光情報
記憶装置の一実施例を示す構成図、第２図は従来の２段
階シーク方式における動作シーケンス図、第３図はオフ
セットが存在しない場合の光デイスク上のビット配列図
、第４図はオフセットが存在する場合の光デイスク上の
ビット配列図、第５図は本発明の２段階シーク方式にお
ける動作シーケンス図である。 ２・・・・・・リニアスケール位置信号、３・・・・・
・トラックずれ信号、４・・・・・・トラックずれゼロ
クロスパルス、５・・・・・・粗シーク指示信号、６・
・・・・・粗位置決め制御指示信号、７・・・・・・ト
ラック追従制御指示信号、８・・・・・・記録ピット、
９・・・・・・レーザ光源、１０・・・・・・対物レン
ズ、１１・・・・・・光ディスク、１２・・・・・・記
録膜、１３・・・・・・光スポット、１４・・・・・・
トラッキングミラー、１５・・・・・・アクチュエータ
、１６・・・・・・トラッキングずれ検出器、１７・・
・・・・減算泰、１８・・・・・・トラッキングずれ検
出信号、１９，２３．３５・・・・・・位相補償器＋　
２０．３３・・・・・・アナログスイッチ、２１．３６
・・・・・・パワーアンプ、２４・・・・・・リニアス
ケール、２５・・・・・・光ヘッド、２６・・・・・・
ゼロクロスパルス発生回路、２７・・・・・・カウンタ
、２９・・・・・・速度テーブルＲＯＭ、３１・・・・
・・Ｄ／Ａ変換器、３２・・・・・・Ｆ／Ｖ変換器、３
４・・・・・・増幅器、３７・・・・・・ヘッドアクチ
ュエータ、３８・・・・・・ゼロクロスパルス発生回路
、３９・・・・・・ウィンドウコンパレータ、４０・・
・・マイコン、４１・・・・光学系、４２・・・・・ス
ピンドル、４３，４４．４５・・・・・制御線、４６・
・−トラックずれウィンドウパルス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光ディスクの目標トラックに記録再生用光スポット
   を位置付けするシーク動作を、まず位置検出器として外
   部リニアスケールを使用して粗アクチュエータにより高
   速で目標トラックの近傍に光ヘッドを位置付けする粗シ
   ークを行つた後、光スポットの整定を待つて、一旦トラ
   ックへ追従してアドレスを読み取り、次いで光スポット
   をトラック毎のジャンプ動作により目標トラックまで移
   動させる精シークを行う２段階シーク方式において、粗
   シーク終了後、トラックの偏心速度が低下するのを待ち
   、さらに光スポットの半径方向位置をも監視してそれが
   引き込み可能な範囲内に入つたことを確認した後、光ス
   ポットをトラック追従制御に引き込むようにしたことを
   特徴とする光情報記憶装置。 ２、光スポットの半径方向位置を監視してそれが引き込
   み可能なある範囲内に入つたことを確認する手段として
   、トラックずれ信号を上限と下限の２値レベルでスライ
   スしてトラック引き込み可能な領域と失敗する領域とを
   示すパルスを発生し、そのパルスのレベルを監視するこ
   とにより、引き込み可能な領域のレベルになつたことを
   確認することを特徴とする請求項１記載の光情報記憶装
   置。