JPH0581684A - マルチビーム制御装置 - Google Patents

マルチビーム制御装置

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Publication number
JPH0581684A
JPH0581684A JP24137191A JP24137191A JPH0581684A JP H0581684 A JPH0581684 A JP H0581684A JP 24137191 A JP24137191 A JP 24137191A JP 24137191 A JP24137191 A JP 24137191A JP H0581684 A JPH0581684 A JP H0581684A
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JP
Japan
Prior art keywords
actuator
recording medium
rotation
control device
optical recording
Prior art date
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Pending
Application number
JP24137191A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoyuki Tamaru
直幸 田丸
Makoto Mizukami
誠 水上
Takashi Yoshizawa
高志 吉澤
Takanari Tanabe
隆也 田辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 マルチビーム光情報記録装置において、マル
チビームの位置を各トラックに追従させるマルチビーム
制御装置に関し、ビーム列並進制御の特性劣化を解消
し、マルチビーム全体の位置決め精度を高めることを目
的とする。 【構成】 マルチビームを光記録媒体の半径方向に並進
させる第1のアクチュエータと、マルチビームを光記録
媒体面上で回転させる第2のアクチュエータと、光記録
媒体面上で反射したマルチビームの中央位置から等距離
にある2つの光ビームを用いてそれぞれ第1および第2
の位置誤差信号を検出し、さらに各位置誤差信号から第
1および第2のアクチュエータを駆動する駆動信号を生
成してマルチビームを位置決め制御する位置決め制御手
段とを備えたマルチビーム制御装置において、位置決め
制御手段は、第2のアクチュエータの駆動信号を第1の
アクチュエータの駆動信号に重畳する手段を付加した構
成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のレーザビームを
用いて情報の記録再生を行うマルチビーム光情報記録装
置において、マルチビームの位置を各トラックに追従さ
せるビーム列並進制御およびビーム列回転制御を行うマ
ルチビーム制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】レーザ光を回折限界付近まで集光して光
記録媒体に照射し、情報の記録あるいは再生を行う光情
報記録装置(例えば、光ディスク装置)は、高密度な記
録が可能であるとともに、媒体可換性その他の利点によ
り多方面で実用化が進められている。しかし、このよう
な光情報記録装置における記録動作にはレーザ光の照射
による熱が利用されているので、レーザビームと光記録
媒体との相対速度には限界がある。すなわち、光源であ
る半導体レーザの出力に応じて記録速度が制限されてい
た。また、レーザ光を集光するレンズを機械的に駆動す
るフォーカス制御やトラック制御における制御可能な周
波数帯域幅の制限により、光記録媒体の回転速度も制限
されている。このような要因により、1つの光ビームで
情報の記録や再生を行う光情報記録装置では磁気ディス
ク装置に比較して情報転送速度が遅く、その適用分野が
狭められていた。
【0003】一方、それを解決する手段として、複数の
情報トラックに対して同時に記録や再生を行うことがで
きるマルチビーム光情報記録装置が注目されている。図
5は、従来のマルチビーム光情報記録装置におけるマル
チビーム制御装置の構成例を示す図である。なお、ここ
に示すマルチビーム制御装置はマルチビームの位置制御
系であり、情報の記録再生系についての構成は省略され
ている。
【0004】図において、複数(ここでは♯1〜♯4の
4つ)の発光部を有するマルチビーム半導体レーザ51
から出射された4本の光ビーム(マルチビーム)は、コ
リメータレンズ52によって拡散光から平行光に変換さ
れる。平行光束となったマルチビームは、ビームスプリ
ッタ53,ビーム列回転プリズム54を介して対物レン
ズ55に達し、そこで集光された各ビームスポットが光
ディスク56の情報記録面の4つの情報トラック上にそ
れぞれ形成される。
【0005】光ディスク56で反射された4本の光ビー
ムは、再び対物レンズ55を通過して平行光束となり、
ビーム列回転プリズム54を介してビームスプリッタ5
3に達する。ビームスプリッタ53で直角に光路を曲げ
られた4本の光ビームは、集光レンズ57を介して光検
出器58の表面に集光される。光検出器58は、♯1〜
♯4の光ビームの反射光をそれぞれ検出する複数の光検
出器から構成され、♯1および♯4の光検出器にはそれ
ぞれ♯1トラック位置検出器59および♯4トラック位
置検出器60が接続される。
【0006】♯1トラック位置検出器59にはトラック
サーボ回路61が接続され、その出力が電流増幅器62
を介してレンズアクチュエータ63に入力される。レン
ズアクチュエータ63は、トラックサーボ回路61の並
進制御により対物レンズ55を光ディスク56の半径方
向に移動させ、♯1の光ビームの位置ずれが零になるよ
うに動作する。また、♯4トラック位置検出器60には
ビーム列回転サーボ回路64が接続され、その出力が電
流増幅器65を介してビーム列回転アクチュエータ66
に入力される。ビーム列回転アクチュエータ66は、ビ
ーム列回転サーボ回路64の回転制御によりビーム列回
転プリズム54を微小角度θだけ回転させ、♯4の光ビ
ームの位置ずれが零になるように動作する。
【0007】このような♯1の光ビームを基準としたビ
ーム列並進制御と、♯4の光ビームを基準としたビーム
列回転制御とを同時に行うことにより、4つのビームス
ポットからなるビーム列を正確に4つの情報トラックに
追従させることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来のマルチビーム制
御装置では、ビーム列回転プリズム54の機械的な回転
中心がビーム列の中央位置になるので、♯4の光ビーム
を基準にビーム列回転制御を行うと、ビーム列並進制御
の基準となる♯1の光ビームも反対方向に振れてしま
う。一方、♯1の光ビームを用いたビーム列並進制御で
は、ビーム列回転制御によって生じた位置ずれが外乱と
なり、ビーム列並進制御の特性劣化を招いていた。すな
わち、従来の構成ではトラック追従制御誤差の増大が避
けられなかった。
【0009】本発明は、ビーム列並進制御の特性劣化を
解消し、マルチビーム全体の位置決め精度を高めること
ができるマルチビーム制御装置を提供することを目的と
する。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、1列に配置されたマルチビームを光記録媒体の半径
方向に並進させる第1のアクチュエータと、前記マルチ
ビームを前記光記録媒体面上で回転させる第2のアクチ
ュエータと、前記光記録媒体面上で反射したマルチビー
ムを取り込み、そのビーム列の中央位置から等距離にあ
る2つの光ビームを用いてそれぞれ第1および第2の位
置誤差信号を検出し、さらに各位置誤差信号から前記第
1のアクチュエータおよび第2のアクチュエータを駆動
する駆動信号を生成して前記マルチビームを前記光記録
媒体の複数のデータトラック上に位置決め制御する位置
決め制御手段とを備えたマルチビーム制御装置におい
て、前記位置決め制御手段は、前記第2のアクチュエー
タの駆動信号を前記第1のアクチュエータの駆動信号に
重畳する手段を付加した構成であることを特徴とする。
【0011】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
のマルチビーム制御装置において、位置決め制御手段
は、第1のアクチュエータの駆動信号に重畳する信号と
して、第2のアクチュエータの動作電流を用いる構成で
あることを特徴とする。
【0012】請求項3に記載の発明は、1列に配置され
たマルチビームを光記録媒体の半径方向に並進させる第
1のアクチュエータと、前記マルチビームを前記光記録
媒体面上で回転させる第2のアクチュエータと、前記光
記録媒体面上で反射したマルチビームを取り込み、その
ビーム列の中央位置から等距離にある2つの光ビームを
用いてそれぞれ第1および第2の位置誤差信号を検出
し、さらに各位置誤差信号から前記第1のアクチュエー
タおよび第2のアクチュエータを駆動する駆動信号を生
成して前記マルチビームを前記光記録媒体の複数のデー
タトラック上に位置決め制御する位置決め制御手段とを
備えたマルチビーム制御装置において、前記第2のアク
チュエータの回転位置を検出する検出器を備え、前記位
置決め制御手段は、前記検出器から出力される回転位置
検出信号を前記第1のアクチュエータの駆動信号に重畳
する手段を付加した構成であることを特徴とする。
【0013】
【作用】本発明によるマルチビームの位置決め制御原理
について、図2を参照して説明する。
【0014】図において、第1のアクチュエータによる
ビーム列並進制御で♯1の光ビームがトラック番号Nの
トラックに位置決めされ、ビーム列回転サーボ前のビー
ム列Aの状態となる。このとき♯4の光ビームには、ト
ラック番号N+3のトラックとの間にΔX4 のトラック
誤差が発生している。この誤差を補償するために第2の
アクチュエータが駆動され、ビーム列Aの中央を軸とし
て角度θだけ回転させる制御が行われる。この回転制御
に伴って、今度は♯1の光ビームにΔX1 のトラック誤
差が発生する。以上は、すでに説明した従来技術の問題
点である。
【0015】ここで、第2のアクチュエータによる回転
角θは♯4の光ビームのトラック誤差ΔX4 に比例し、
ビーム列Aの回転制御によって発生する♯1の光ビーム
のトラック誤差ΔX1 は回転角θに比例する。すなわ
ち、♯4の光ビームのトラック誤差ΔX4 に応じて引き
起こされる♯1の光ビームのトラック誤差ΔX1 は、ビ
ーム列の回転角θを介して所定の関係となる。
【0016】したがって、第2のアクチュエータの駆動
信号あるいは動作信号、あるいはその回転位置検出信号
を第1のアクチュエータの駆動信号に重畳するフィード
フォワード制御を行えば、ビーム列の回転制御に伴って
発生する♯1の光ビームのトラック誤差をキャンセルす
ることができる。本発明のマルチビーム制御装置はそれ
を実現するものであり、ビーム列回転に伴う外乱が解消
され、マルチビーム全体の位置決め精度を高めることが
できる。
【0017】
【実施例】図1は、請求項1に記載の発明の実施例構成
を示すブロック図である。図3は、請求項2に記載の発
明の実施例構成を示すブロック図である。
【0018】図4は、請求項3に記載の発明の実施例構
成を示すブロック図である。各実施例では、図5に示す
従来のマルチビーム制御装置と同様の部分については同
一符号を付して説明に代える。なお、第1のアクチュエ
ータは、対物レンズ55およびレンズアクチュエータ6
3に対応し、第2のアクチュエータは、ビーム列回転プ
リズム54およびビーム列回転アクチュエータ66に対
応する。また、位置決め制御手段は、♯1トラック位置
検出器59,♯4トラック位置検出器60,トラックサ
ーボ回路61,ビーム列回転サーボ回路64および電流
増幅器62,65に対応する。
【0019】図1に示す実施例の特徴とするところは、
♯4の光ビームからビーム列回転サーボ回路64で生成
されるビーム列回転アクチュエータ66の駆動信号aを
分岐し、♯1の光ビームからトラックサーボ回路61で
生成されるレンズアクチュエータ63の駆動信号bに重
畳する加算器11を備える構成にある。なお、ビーム列
回転アクチュエータ66の駆動信号aとレンズアクチュ
エータ63の駆動信号bとの加算に当たっては、それぞ
れのゲインと位相を所定の関係に合わせる必要がある
が、それは図2を用いて説明した制御原理に従い、例え
ば各部の動特性を求めるなどして容易に算出することが
できる。
【0020】図3に示す実施例の特徴とするところは、
ビーム列回転サーボ回路64の制御によって駆動される
ビーム列回転アクチュエータ66の動作電流cを取り出
し、♯1の光ビームからトラックサーボ回路61で生成
されるレンズアクチュエータ63の駆動信号bに重畳す
る加算器31を備える構成にある。なお、ビーム列回転
アクチュエータ66の動作電流cとレンズアクチュエー
タ63の駆動信号bとの加算に当たっては、それぞれの
ゲインと位相を所定の関係に合わせる必要があるが、そ
れは同様に容易に算出することができる。
【0021】図4に示す実施例の特徴とするところは、
ビーム列回転アクチュエータ66の駆動によって回転す
るビーム列回転プリズム54の回転位置を検出する検出
器41と、この検出器41から出力される回転位置検出
信号dを取り出し、♯1の光ビームからトラックサーボ
回路61で生成されるレンズアクチュエータ63の駆動
信号bに重畳する加算器42とを備える構成にある。な
お、ビーム列回転プリズム54の回転位置に応じた回転
位置検出信号dとレンズアクチュエータ63の駆動信号
bとの加算に当たっては、それぞれのゲインと位相を所
定の関係に合わせる必要があるが、それは同様に容易に
算出することができる。
【0022】このようなフィードフォワードループをビ
ーム列並進制御ループに付加することにより、ビーム列
回転プリズム54の回転に伴う♯1の光ビームの位置ず
れが回避され、ビーム列並進制御の負担の軽減によって
トラック追従特性の改善が実現される。
【0023】なお、以上示した実施例では4本のマルチ
ビームについて説明したが、その他の数のマルチビーム
でも同様に本発明を適用することができる。また、♯1
の光ビームをビーム列並進制御に用い、♯4の光ビーム
をビーム列回転制御に用いたが、ビーム列の中央から等
距離にある2つの光ビームであれば、いずれをビーム列
並進制御あるいはビーム列回転制御に用いてもかまわな
い。
【0024】さらに、並進制御および回転制御の相互の
干渉による誤差は低周波数成分が支配的であるので、フ
ィードフォワード信号を低域通過フィルタを介して高周
波数成分を除去してもよい。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、マルチビ
ームの回転制御が並進制御系に与える干渉成分を自動的
に補正することができるので、並進制御のフィードバッ
クループの負担が軽減され、トラック追従特性を改善す
ることができる。また、並進制御および回転制御を独立
かつ並列に処理することが可能となり、マルチビームの
位置決めを高速かつ高精度で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1に記載の発明の実施例構成を示すブロ
ック図である。
【図2】本発明によるマルチビームの位置決め制御原理
について説明する図である。
【図3】請求項2に記載の発明の実施例構成を示すブロ
ック図である。
【図4】請求項3に記載の発明の実施例構成を示すブロ
ック図である。
【図5】従来のマルチビーム光情報記録装置におけるマ
ルチビーム制御装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
11,31,42 加算器 41 検出器 51 半導体レーザ 52 コリメータレンズ 53 ビームスプリッタ 54 ビーム列回転プリズム 55 対物レンズ 56 光ディスク 57 集光レンズ 58 光検出器 59 ♯1トラック位置検出器 60 ♯4トラック位置検出器 61 トラックサーボ回路 62,65 電流増幅器 63 レンズアクチュエータ 64 ビーム列回転サーボ回路 66 ビーム列回転アクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 隆也 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1列に配置されたマルチビームを光記録
    媒体の半径方向に並進させる第1のアクチュエータと、 前記マルチビームを前記光記録媒体面上で回転させる第
    2のアクチュエータと、 前記光記録媒体面上で反射したマルチビームを取り込
    み、そのビーム列の中央位置から等距離にある2つの光
    ビームを用いてそれぞれ第1および第2の位置誤差信号
    を検出し、さらに各位置誤差信号から前記第1のアクチ
    ュエータおよび第2のアクチュエータを駆動する駆動信
    号を生成して前記マルチビームを前記光記録媒体の複数
    のデータトラック上に位置決め制御する位置決め制御手
    段とを備えたマルチビーム制御装置において、 前記位置決め制御手段は、前記第2のアクチュエータの
    駆動信号を前記第1のアクチュエータの駆動信号に重畳
    する手段を付加した構成であることを特徴とするマルチ
    ビーム制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のマルチビーム制御装置
    において、 位置決め制御手段は、第1のアクチュエータの駆動信号
    に重畳する信号として、第2のアクチュエータの動作電
    流を用いる構成であることを特徴とするマルチビーム制
    御装置。
  3. 【請求項3】 1列に配置されたマルチビームを光記録
    媒体の半径方向に並進させる第1のアクチュエータと、 前記マルチビームを前記光記録媒体面上で回転させる第
    2のアクチュエータと、 前記光記録媒体面上で反射したマルチビームを取り込
    み、そのビーム列の中央位置から等距離にある2つの光
    ビームを用いてそれぞれ第1および第2の位置誤差信号
    を検出し、さらに各位置誤差信号から前記第1のアクチ
    ュエータおよび第2のアクチュエータを駆動する駆動信
    号を生成して前記マルチビームを前記光記録媒体の複数
    のデータトラック上に位置決め制御する位置決め制御手
    段とを備えたマルチビーム制御装置において、 前記第2のアクチュエータの回転位置を検出する検出器
    を備え、 前記位置決め制御手段は、前記検出器から出力される回
    転位置検出信号を前記第1のアクチュエータの駆動信号
    に重畳する手段を付加した構成であることを特徴とする
    マルチビーム制御装置。
JP24137191A 1991-09-20 1991-09-20 マルチビーム制御装置 Pending JPH0581684A (ja)

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JPH0581684A true JPH0581684A (ja) 1993-04-02

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001013367A1 (en) * 1999-08-13 2001-02-22 Zen Research (Ireland), Ltd. Method and apparatus for reading multiple tracks of an optical disk

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001013367A1 (en) * 1999-08-13 2001-02-22 Zen Research (Ireland), Ltd. Method and apparatus for reading multiple tracks of an optical disk
US6449225B1 (en) 1999-08-13 2002-09-10 Zen Research (Ireland), Ltd. Method and apparatus for reading multiple tracks of an optical disk

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