JPH0636290B2 - 光ヘッドの位置決め制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ヘッドを搭載して移動する移動部材を駆動し
て光ヘッドと光ディスクの目標位置に移動させるための
光ヘッドの位置決め制御装置に関する。

〔従来の技術〕

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トラ
ック（トラック）のうちの目標とするトラックに光ヘッ
ド（トランスジューサ）を位置決めするため、複数のト
ラックを横断して光ヘッドを移動させて位置決めするこ
とが必要である。この光ヘッドの移動は、目標とするト
ラックの位置（目標位置）までの距離から光ヘッドの移
動距離を減算して得られる位置誤差位置をもとに、これ
を小さくする方向に光ヘッドを動かすことによって行っ
ている。光ヘッドの移動距離の測定は、光ヘッドの位置
決め動作を駆動するモータに位置スケールを設け、これ
からの位置信号のパルスを計数する例が多い。また、ト
ラックを横断する数を計数して移動量を測定する例もあ
る。いずれの場合も、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規準速度信号を発生
し、その規準速度信号に合わせて光ヘッドを搭載する移
動部材の速度を制御して目標位置に停止するように位置
決め動作の制御を行っている。このとき、規準速度信号
は位置誤差信号の値が小さくなるに従ってその値が小さ
くなり、位置誤差が０になったところで速度がほぼ０に
なるような曲線を有しており、一般には目標位置に停止
するための減速度を一定にするように （Ｖ：速度、α：減速度、Ｘ：位置誤差）に近い曲線が
設定されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したような従来の光ヘッドの位置決め制御装置は、
規準速度信号は目標位置までの距離（位置誤差）が大き
いほどその値が大きくなっているので、移動の開始時点
において規準速度信号の値が最大である。従って、目標
位置に停止する時の減速度は、上述の例のような曲線を
設定することによってある程度の値に制御することがで
きるが、移動開始時の加速度については全く無制御であ
り、モータはその発生できる最大加速度で移動部材の加
速を行うという欠点を有している。光ディスク装置の光
ヘッドは、精密な部品であるとともに、光ディスク（記
録媒体）に対して正確な位置関係を保つことが要求され
ており、過度の加速度が加わることは、その特性を変化
させ、動作の不安定の原因となるという問題を発生す
る。

このような問題を回避するためには、移動開始時の加速
度を一定値以下となるように制限することが必要であ
り、従来はモータの加速電流を制限するか、または加速
時の規準速度信号を位置誤差信号の減小に応じて倍加す
るといういわゆる加速プロファイルを発生する等の手段
が用いられているが、これらの手段では十分な改善は得
られない。すなわち、加速電流を制限する手段では、同
時に減速時の電流も制限することになるため、減速時の
速度追従特性を低下させて動作の不安定の原因となるこ
とが多い。一方、加速プロファイルを発生する手段は、
位置誤差の変化速度を大きくすると規準速度信号の増加
速度も大きくなるため、速速が超過すると加速度も大き
くなってしまうという正帰還特性を有するために暴走の
危険があり、加速度を安定して抑制するのが困難であ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の光ヘッドの位置決め制御装置は、光ディスクに
対して情報の記録または再生を行う光ヘッドと、前記光
ヘッドを搭載して前記光ヘッドを前記光ディスクの所定
のトラックに移動する移動部材を駆動するモータと、前
記移動部材に付設されてその移動速度を検出して送出す
る速度検出器と、前記光ヘッドからのトラッキング誤差
信号を入力して増幅してパルス信号に変換したトラック
横断信号を出力する位置信号検出回路と、前記トラック
横断信号と目標移動量信号とを入力して規準速度信号を
発生する規準速度信号発生手段と、前記規準速度信号を
入力して加減速の最大値を規制した修正規準速度信号を
出力するスルーレート制限回路と、前記速度検出器の出
力信号を入力して増幅した速度信号を出力する速度信号
アンプと、前記規準修正速度信号と前記速度信号とを入
力してその差を増幅した駆動電流を前記モータに送出す
るパワーアンプとを備え、前記スルーレート制限回路
が、２個のツェナーダイオードと、前記２個のツェナー
ダイオードのそれぞれによってベースに一定の電圧を加
えられた２個のトランジスタと、前記トランジスタから
電流を供給されて入力端子に入力された基準速度信号を
一定の電流値の範囲内に制限して出力端子に出力するダ
イオードゲート回路と、前記ダイオードゲート回路の前
記出力端子と接地との間に接続したコンデンサと、前記
ダイオードゲート回路の出力端子に接続されて前記修正
規準速度信号を出力するバッファアンプとを備えてい
る。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

第１図において、光ヘッド１からのレーザ光は光ディス
ク２の表面に照射され、光ディスク２の表面に記録され
ている情報からの反射光の変化をとらえて情報の読取り
が行なわれる。光ディスク２の表面には情報トラックの
案内溝が形成されており、この溝からの反射光の変化に
よってトラックに対するレーザ光の位置ずれすなわちト
ラッキング誤差が検出される。光ヘッド１には、速度検
出器３が取付けられており、こゝから光ヘッド１の移動
速度を示す信号を出力する。また光ヘッド１全体にはモ
ータ６が結合されており、これによって光ヘッド１は光
ディスク２の半径方向に移動する。

光ヘッド１からのトラッキング誤差を示すトラッキング
誤差信号１１０は位置信号検出回路５に入力し、位置信
号検出回路５はこれを増幅してパルス信号に変換し、光
ヘッド１のレーザ光がトラックを横断する方向の移動を
示すトラック横断信号１０７を位置誤差信号発生器１０
に出力する。位置誤差信号発生器１０は、光ヘッド１
（レーザ光）の所要移動量を示す目標移動量信号１０１
を入力し、トラック横断信号１０７によってこれを減算
して光ヘッド１の目標位置までの位置ずれ（残差）を示
す位置誤差信号１０２を出力する。このような位置誤差
信号発生器１０はプリセッタブルな減算カウンタなどに
よって簡単に実現できる。規準速度信号発生器１１は、
位置誤差信号１０２を入力してその値に応じて値が変化
する規準速度信号１０３を発生して出力する。位置誤差
信号１０２の値をＸとしたときのそれに対する規準速度
信号１０３の値Ｖは、例えば （α：減速度）に近い式に従って算出する。このような
規準速度信号発生器１１は、例えばＤＡ変換器とアナロ
グの関数発生器によって構成できる。また、位置誤差信
号発生器１０と規準速度信号発生器１１とを合わせてマ
イクロプロセッサによって演算処理をしてＤＡ変換を行
う構成とすることもできる。

従来の位置決め装置においては、規準速度信号１０３が
そのまま光ヘッド１の移動部材の速度を決定する信号と
して使用されていたが、本実施例においては、加速およ
び減速の最大値を制限するため、スルーレート制限回路
１２によってそのスルーレート（時間に対する変化の割
合）を制限する。すなわち、スルーレート制限回路１２
は、入力する規準速度信号１０３の変化の割合を一定値
以下に抑制し、これを修正規準速度信号１０４として出
力する。光ヘッド１の移動開始時には、位置誤差信号１
０２の値は最も大きく、従って規準速度信号１０３の値
も最も大きな値が出力されるが、スルーレートを制限す
ることにより、修正規準速度信号１０４は一定の変化速
度で徐々に立ち上がることになり、規準速度信号１０３
が示す値に達するのは一定時間を経過した後となる。一
方、光ヘッド１の移動速度は、速度検出器３によって検
出され、速度信号アンプ４によって増幅されて速度信号
１０５として出力される。パワーアンプ１３は、修正規
準速度信号１０４と速度信号１０５とを入力してその差
とって増幅し、モータ６を駆動するための駆動電流１０
６を出力する。モータ６はこの駆動電流１０６によって
光ヘッド１を動かして、目標位置に到達させる。速度信
号１０５のフィードバックにより、光ヘッド１の速度が
修正規準速度信号１０４が示す値にほぼ等しくなるよう
に速度制御が行なわれる。従って修正規準速度信号１０
４のスルーレートすなわち速度の変化の割合を制限する
ことにより、光ヘッド１の移動の加速度および減速度を
一定値以下に抑制することができる。なお、減速時に
は、規準速度信号１０３の速度変化の割合すなわち減速
度値は、スルーレート制限回路の制限値より小さくなる
ため、規準速度信号発生器１１によって規定される減速
度で減速が行なわれ、目標位置に正確に到達して停止す
る。

第２図は第１図のスルーレート制限回路１２の詳細を示
す回路図である。

第２図において、ツェナーダイオード５１および５２に
よってトランジスタ５３および５４のベースにそれぞれ
一定の電圧が加えられており、トランジスタ５３および
５４は、この電圧に対応する電流をそれぞれライン５７
および５８を介してダイオードゲート回路５５に供給す
る。ダイオードゲート回路５５は、その出力端３に出力
する電流量をライン５７および５８から供給される電流
値の範囲内に制限する働きをする。従って、ダイオード
ゲート回路５５の入力信号の規準速度信号１０３が変化
しても、ダイオードゲート回路５５の出力端子の電圧は
一定の速度以上の速度では変化しない。すなわち、ダイ
オードゲート回路５５の出力端子にはコンデンサ５６が
接続されており、出力電圧が変化するためには一定量の
電流の流入または流出が必要であるが、出力端子に出力
される電流が制限されているため、出力端子の電圧は一
定の速度以上の速度では変化できない。コンデンサ５６
の容量をＣとし、ライン５７および５８を介して供給さ
れる電流量をＩｃとすると、電圧の変化速度ｄＥ／ｄｔ
の絶対値はＩｃ／Ｃ以下となる。従ってダイオードゲー
ト回路５５の出力端子に表われる電圧のスルーレートは
Ｉｃ／Ｃ以下に制限される。これによって入力する規準
速度信号１０３の急激な立ち上がりまたは立ち下がりを
抑制することができる。この出力端子の電圧をバッファ
アンプ５９で受け、低インピーダンスの修正規準速度信
号１０４として出力する。

第３図は第１図の実施例の信号の波形を示す波形図であ
る。

規準速度信号１０３の波形は、光ヘッド１の移動開始時
点（Ｓ）では位置誤差信号１０２の値が大きいためにそ
の値は最高速度（Ｖ_Ｈ）を示す。これをそのまま速度を
規定する信号とすると、光ヘッド１は急激に加速される
ことになり、特性の変動を生じる危険がある。

修正規準速度信号１０４は、スルーレート制限回路１２
を通すことによって急激な立ち上がりを抑制され、一定
の加速度に対応する変化率で信号値が増加する（参照符
号１０４ａ）。また、減速時には規準速度信号１０３の
減少速度がスルーレート制限量より小さいため、規準速
度信号１０３の変化がそのまま修正規準速度信号１０４
に表われる（参照符号１０４ｂ）。光ヘッド１は、おゝ
むねこの修正規準速度信号１０４に従った速度で応答す
る。

駆動電流１０６は、このような速度応答をするとき、図
に示すような波形となる。モータ６の発生する加速度
は、供給される電流に比例するため、駆動電流１０６の
値はほゞ光ヘッド１の移動時の加速度を示す。修正規準
速度信号１０４は、立ち上がりの加速度がほゞ一定であ
るので、光ヘッド１の加速度はほぼ一定となり、駆動電
流１０６の値もおおむね一定となる。また減速時には、
規準速度信号１０３の曲線に従った減速が行なわれ、駆
動電流１０６もそれに応じて変化する。

このように、規準速度信号１０３のスルーレートを制限
することによって、光ヘッド１の移動のときの速度およ
び減速度を一定値以下に抑制して安定した移動を実現す
ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の光ヘッドの位置決め制御
装置は、光ヘッドを搭載する移動部材の移動のときの速
度を規定する規準速度信号を、その変化の割合を一定値
以下に抑制するスルーレート制限回路に通してその速度
を規定する信号とすることにより、移動開始時の急激な
加速度の発生を防止し、加速度が制限された安定な移動
を行わせることができる光ヘッドの位置決め装置を得る
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の実施例のスルーレート制限回路の詳細を示す回
路図、第３図は第１図の実施例の信号の波形の例を示す
波形図である。 １……光ヘッド、２……光ディスク、３……速度検出
器、４……速度信号アンプ、５……位置信号検出回路、
６……モータ、１０……位置誤差信号発生器、１１……
規準速度信号発生器、１２……スルーレート制限回路、
１３……パワーアンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスクに対して情報の記録または再生
   を行う光ヘッドと、前記光ヘッドを搭載して前記光ヘッ
   ドを前記光ディスクの所定のトラックに移動する移動部
   材を駆動するモータと、前記移動部材に付設されてその
   移動速度を検出して送出する速度検出器と、前記光ヘッ
   ドからトラッキング誤差信号を入力して増幅してパルス
   信号に変換したトラック横断信号を出力する位置信号検
   出回路と、前記トラック横断信号と目標移動量信号とを
   入力して規準速度信号を発生する規準速度信号発生手段
   と、前記規準速度信号を入力して加減速の最大値を規制
   した修正規準速度信号を出力するスルーレート制限回路
   と、前記速度検出器の出力信号を入力して増幅した速度
   信号を出力する速度信号アンプと、前記規準修正速度信
   号と前記速度信号とを入力してその差を増幅した駆動電
   流を前記モータに送出するパワーアンプとを備え、 前記スルーレート制限回路が、２個のツェナーダイオー
   ドと、前記２個のツェナーダイオードのそれぞれによっ
   てベースに一定の電圧を加えられた２個のトランジスタ
   と、前記トランジスタから電流を供給されて入力端子に
   入力された基準速度信号を一定の電流値の範囲内に制限
   して出力端子に出力するダイオードゲート回路と、前記
   ダイオードゲート回路の前記出力端子と接地との間に接
   続したコンデンサと、前記ダイオードゲート回路の出力
   端子に接続されて前記修正規準速度信号を出力するバッ
   ファアンプとを備えることを特徴とする光ヘッドの位置
   決め制御装置。