JPH04243023A - 光ディスク装置のトラックアクセス装置 - 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】

【０００１】

【技術分野】本発明は光ディスク装置のトラックアクセ
ス装置に関し、特に記録媒体の半径方向への光ビームの
移動制御方式に関するものである。

【０００２】

【従来技術】情報を円板状の記録媒体に光学的に記録，
再生する光ディスク装置においては、同心円状に設けた
多数の情報記録トラックのうち目標とするトラックに光
ヘッド（正確には、光ヘッドにより照射されるレーザ光
ビーム）を位置決めするために、複数のトラックをディ
スク半径方向（トラック直交方向）に横断して光ヘッド
を移動させつつ位置決めることが必要である。

【０００３】この光ビームの移動は、目標とするトラッ
クの位置までの距離から光ビームが動いた距離を減算し
て得られる位置誤差信号を基に、これを小さくする方向
に光ビーム（即ち光ヘッド）を動かすことにより行われ
る。光ビームの移動距離の測定はビームがトラックを横
断する数を計数する方法が一般に使われる。

【０００４】こうして得られた位置誤差信号をもとに、
目標位置までの距離に応じて変化する基準速度信号を発
生し、その基準速度信号に合わせて光ヘッドの移動速度
を制御して目標位置に停止する位置決め制御が行なわれ
ている。

【０００５】このような移動の制御を速度制御により行
う方法は、光ディスク装置に限らず、磁気ディスク装置
でも一般に使われている。ただし、光ディスク装置の場
合、トラックの密度が磁気ディスク装置に比べて格段に
高くトラックの幅が狭いため、目標トラックに正確に光
ビームを停止させるには制御周波数帯域の高い（即ち制
御ループゲインの大きい）速度制御が必要であるが、重
量の大きな光ヘッドを直接駆動する方式では、速度制御
の帯域を高くすることは困難であり、光ビームを安定、
正確に目標トラックに停止させることはできない。

【０００６】このため光ビームを集束するレンズを駆動
して光ビームを移動させる方式が提案されている（例え
ば特開昭６０−１３１６４６　号公報）。この方式によ
れば、基準速度信号により移動速度が制御されるのは、
集束レンズであり、光ヘッドは集束レンズの光ヘッドに
対する位置ずれを示す信号をもとに集束レンズの動きに
追随するように駆動される。

【０００７】重量の大きな光ヘッドの代わりに、小型軽
量の集束レンズを動かすことにより応答速度の速い帯域
の高い速度制御が可能となり、光ビームを安定に目標ト
ラックに到達停止させることができる。

【０００８】しかしながら、上記従来例においては、ヘ
ッド駆動機構の応答が遅いため、高速なレンズの動きに
十分追随せず、集束レンズの光ヘッドに対する位置ずれ
が大きくなるという問題がある。集束レンズの光ヘッド
に対する位置ずれが大きくなることは、集束レンズ中心
が集束すべきレーザ光光軸中心から大きくずれることを
意味し、レーザ光の集光性の劣化を招く。これにより、
位置誤差信号、速度信号を得るためのトラックエラー信
号もオフセット及びレベル低下を生じるため、安定な移
動制御が出来なくなるという重大な問題を引起すことに
なる。

【０００９】また、このような問題を避けるために、例
えば特願昭６３−２８０７６９　号に示されるように、
集束レンズあるいは光ヘッドの移動速度を規定する基準
速度信号の時間変化量（ヘッドの加速度に相当する）を
制限する手法も考えられているが、回路構成が複雑にな
り、かつ加速度が制限されるために、光ビームの目標ト
ラックまでの到達時間が長くなるという不都合がある。

【００１０】

【発明の目的】本発明の目的は、光ヘッドの動きを集束
レンズに安定に追従させてトラックアクセス動作を安定
に行わせるようにした光ディスク装置のトラックアクセ
ス装置を提供することである。

【００１１】

【発明の構成】本発明によれば、記録媒体上にレーザ光
を集束レンズを用いて照射させつつ情報の記録再生を行
う光ヘッドを有する光ディスク装置のトラックアクセス
装置であって、前記集束レンズを前記記録媒体の半径方
向に駆動するためのレンズアクチュエータと、前記光ヘ
ッド全体を前記半径方向に駆動するためのヘッドアクチ
ュエータと、前記集束レンズと前記光ヘッドとの位置ず
れに応じて前記ヘッドアクチュエータを駆動する手段と
、前記位置ずれが予め定められたレベル範囲を越えたと
き、前記レンズアクチュエータへの駆動電流を遮断する
手段とを含むことを特徴とする光ディスク装置のトラッ
クアクセス装置が得られる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の実施例につき図面を参照して
説明する。

【００１３】図１は本発明のトラックアクセス装置の一
実施例を示すブロック図であり、図２は図１における要
部の信号波形を示す図である。

【００１４】本実施例においては、光ヘッド１００　は
レーザ光源１１、ビームスプリッタ１２、レンズアクチ
ュエータ１３、集束レンズ１４、レンズ位置検出器１５
、トラックエラー検出器１６を内蔵し、レーザ光源１１
より発生されるレーザ光を集束レンズ１４により集束し
て記録媒体２００　上の記録面に照射し、情報の読出し
あるいは書込みを行う。

【００１５】記録媒体２００　の記録面には、同心円状
またはスパイラル状に多数の情報トラックが光学的に位
置検出可能な形で形成されている。記録媒体２００　か
らの反射光は集束レンズ１４を通って光ヘッド１００　
内に戻り、ビームスプリッタ１２によりその一部が分離
されてトラックエラー検出器１６に入射する。

【００１６】トラックエラー検出器１６は例えば２分割
された光検出器（フォトディテクタ）で構成され、記録
媒体２００　上のトラックに対する光ビームの位置ずれ
によって引起される反射光の変化（反射光の横ずれ等）
に対応して変化する電流を発生するようになっている。

【００１７】光ヘッド１００内の集束レンズ１４はレン
ズアクチュエータ１３に取付けられ、記録媒体２００　
の半径方向に駆動される。集束レンズ１４の記録媒体半
径方向の動きはレンズ位置検出器１５により検出される
。本例では、レンズ位置検出器１５は中央にＬＥＤ素子
を配置し、その両側にホトダイオードを配置した反射形
位置センサから構成されている。

【００１８】この光ヘッド１００　全体はヘッドアクチ
ュエータ３２に取付けられ、ヘッドアクチュエータ３２
によって光ヘッド全体が記録媒体の半径方向に移動させ
られる。

【００１９】次にこの光ヘッド１００　及び集束レンズ
１４を駆動する手段の回路構成について述べる。トラッ
クエラー検出器１６より出力される、光ビームのトラッ
クに対する位置ずれによって変化する電流信号はトラッ
クエラーアンプ２２に入力され、トラックエラーアンプ
２２はこの電流信号の差をとり増幅してトラックエラー
信号ｊを出力する。トラックパルス生成回路２３はトラ
ックエラー信号ｊを受け、その零クロスを検出して光ビ
ームがトラックを横切ったことを示すトラックパルスｂ
を出力する。

【００２０】速度検出回路２４は例えばＦ／Ｖ　変換器
（周波数電圧変換）により構成され、トラックパルスｂ
を受けて光ビームがトラックを横切って移動する速度を
示す速度信号ｅを出力する。ここで、速度検出回路２４
は、特開昭５４−７１１４　号公報の例にあるように、
レンズアクチュエータ１３の電流信号を加えて速度信号
ｅの高周波特性を向上させる構成のものであっても良い
。

【００２１】一方、位置誤差信号発生器２５は光ヘッド
の移動開始時に光ビームの現在位置から目標とするトラ
ックの位置までの差（距離）を示す目標移動量信号ｄを
受け、光ビームの移動によって発生されるトラックパル
スｂにより、その値を減算カウントすることにより、移
動中の光ビームの目標トラックまでの残りの距離を示す
位置誤差信号ｋを出力する。

【００２２】基準速度信号発生器２６はこの位置誤差信
号ｋをもとに、光ビームの移動速度（即ち集束レンズ１
４の移動速度）を制御するための基準速度信号ｆを生成
する。この位置誤差信号ｋと基準速度信号ｆの関係およ
びそれを生成する基準速度信号発生器の構成については
良く知られており、例えば、特願平１−０２１６６５号
にも詳しく述べられている。この基準速度信号ｆと速度
信号ｅとの差は誤差増幅器２７により検出され、その差
に対応する電圧が速度誤差信号ｇとして出力される。

【００２３】パワーアンプ２８はこの速度誤差信号レベ
ルに対応して電流をレンズアクチュエータ１３に供給し
、これにより集束レンズ１４が目標トラックに向かって
駆動される。

【００２４】一方、レンズ位置検出器１５より出力され
る、集束レンズでの位置ずれにより変化する信号はレン
ズ位置アンプ２１により増幅されてレンズ位置信号ａと
して出力される。レンズ位置信号ａは位相補償回路２９
に入力されて位相補償された後、パワーアンプ３１に入
力され、パワーアンプ３１はこの入力信号を増幅し、ヘ
ッドアクチュエータ３２を駆動する電流を供給する。こ
れにより光ヘッド１００　は集束レンズの動きを追いか
けるように駆動される。

【００２５】このようなレンズ位置信号をもとに光ヘッ
ド１００　を駆動することにより、集束レンズ１４の動
きにヘッド１００　を追従させ、集束レンズ１４の光ヘ
ッド１００　に対する相対的位置ずれを小さく抑える手
法については、前述した特開昭６０−１３１６４６　号
公報にも詳しく記されている。

【００２６】このような光ヘッド１００　の集束レンズ
１４に対する追従動作は集束レンズ１４の動きが、ヘッ
ドアクチュエータ３２の光ヘッドを駆動する能力（発生
できる速度、加速度）の範囲内にあるときは非常に良好
に動作するが、集束レンズ１４がヘッドアクチュエータ
３２の追従能力を超えて動く場合は、追従不能となり大
きなレンズ位置ずれを生じる。

【００２７】このような場合、集束レンズ１４は光ヘッ
ド１００　に対する正常な位置から大きくずれるため、
トラックエラー信号ｊの正常な検出ができなくなり、位
置誤差信号と速度信号ｅとが大きく乱れて集束レンズ１
４および光ヘッド１００　は暴走することになる。

【００２８】集束レンズ１４の重量は光ヘッド１００　
全体の重量に比べて極めて軽く、容易に加速、減速が可
能なため、集束レンズ１４の動きには規制を設けないと
このような事態は容易に起り得る。

【００２９】そこで、本発明のトラックアクセス装置に
おいては、レンズ位置信号ａのレベルをモニタするレベ
ル比較回路３０を設け、集束レンズ１４の位置ずれがあ
る範囲を超えて大きくなった場合、レンズアクチュエー
タ１３を駆動する電流を遮断することにより、ヘッドア
クチュエータ３２の追従能力を超える集束レンズ１４の
動きを規制する構成としている。

【００３０】レベル比較回路３０はレンズ位置信号ａが
正および負の一定レベルを超えたことを検出するコンパ
レータにより構成され、レンズ位置信号ａが規定のレベ
ルを超えた場合パワーアンプ２８の出力を遮断する電流
遮断信号を出力する。

【００３１】次に、図２に従い本実施例の動作について
説明する。図２（Ａ）は基準速度信号発生器２６により
生成される基準速度信号ｆの波形例を示す。トラックア
クセス時の基準速度信号ｆは光ビームの移動開始時（Ｓ
）には、位置誤差信号ｅの値が大きいため、その値は最
高速度値（ＶＨ　）を示す。そして、光ビームが目標ト
ラックに一定の距離まで近づいた時点（Ｄ）で減速が開
始され、以後基準速度信号ｆは次第に値を小さくして、
目標到達時点（Ｅ）で値は０になり、光ビームを停止さ
せる。

【００３２】集束レンズ１４は極めて高速な応答が可能
であるから、移動開始時（Ｓ）に最高速度（ＶＨ　）の
基準速度信号ｆが与えられると、速やかにその速度に立
ち上がろうと大きな加速度で移動を開始する。

【００３３】一方、光ヘッドは１００　はその高速な動
きに追従しきれないためレンズ位置ずれは大きくなり、
図２（Ｃ）に示すようにレンズ位置信号ａは急激に大き
くなる。しかし、レンズ位置信号ａがレベル比較回路３
０で設定されたスライスレベル（＋ＶＳ　）を超えると
、電流遮断信号Ｃが発生され、図（Ｄ）に示すようにア
クチュエータ駆動電流ｈは零（オフ）となる。これによ
り、集束レンズ１４の加速は抑えられ光ヘッド１００　
が追従できるようになるため、レンズ位置ずれは小さく
なる。

【００３４】レンズ位置信号ａがスライスレベル（＋Ｖ
Ｓ　）より小さくなると、アクチュエータ駆動電流ｈは
再びオンとなり、集束レンズ１４の加速が行なわれる。

【００３５】この繰返しにより、集束レンズ１４の平均
加速度は、光ヘッド１００　が追従可能な限界のレベル
に抑えられ、集束レンズ１４の速度は図（Ｂ）の速度信
号ｅに示されるような概ね一定の傾きの緩やかな立上り
を示すことになる。

【００３６】また、減速開始時点（Ｄ）においても、集
束レンズ１４は基準速度信号ｆの急激な変化に応答する
一方、光ヘッド１００　は必ずしもこれに追従しきれな
いため、レンズ位置ずれが大きくなり、レンズ位置信号
ａが負のスライスレベル（−ＶＳ　）を超える（より負
になる）ことが起る。この際にも、アクチュエータ駆動
電流ｈはオフとなり、集束レンズ１４の動きは光ヘッド
１００　が追従可能な範囲に抑えられる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明はレンズ位
置ずれ量が予め定められた範囲を超えて変化した場合、
集束レンズを駆動するための電流を遮断する回路を備え
ることにより、集束レンズの光ヘッドの追従能力を超え
た過度の動きを抑制し、集束レンズを駆動して光ビーム
の移動を行なわせ、光ヘッドがこの動きに追従して動く
トラックアクセス動作を安定に行なわせる効果を有する
。

【００３８】また、集束レンズの動きは光ヘッドが追従
可能な限界近くまで許容されるため、光ヘッド駆動用の
ヘッドアクチュエータの能力を最大限に引出すことがで
き、高速なトラックアクセス動作を行う装置が実現でき
るという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のブロック図である。

【図２】図１の主要部分の動作波形例を示す図である。

【符号の説明】

１３　　レンズアクチュエータ １４　　集束レンズ １５　　レンズ位置検出器 １６　　トラックエラー検出器 ２３　　トラックパルス生成回路 ２４　　速度検出回路 ２５　　位置誤差信号発生器 ２６　　基準速度信号発生器 ２８　　アンプ ３０　　レベル比較回路 ３２　　ヘッドアクチュエータ １００　　　光ヘッド ２００　　　記録媒体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　記録媒体上にレーザ光を集束レンズを
   用いて照射させつつ情報の記録再生を行う光ヘッドを有
   する光ディスク装置のトラックアクセス装置であって、
   前記集束レンズを前記記録媒体の半径方向に駆動するた
   めのレンズアクチュエータと、前記光ヘッド全体を前記
   半径方向に駆動するためのヘッドアクチュエータと、前
   記集束レンズと前記光ヘッドとの位置ずれに応じて前記
   ヘッドアクチュエータを駆動する手段と、前記位置ずれ
   が予め定められたレベル範囲を越えたとき、前記レンズ
   アクチュエータへの駆動電流を遮断する手段とを含むこ
   とを特徴とする光ディスク装置のトラックアクセス装置
   。