JPH08124181A

JPH08124181A - 光学的情報記録再生装置

Info

Publication number: JPH08124181A
Application number: JP25338794A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Okamoto; 清志岡本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-10-19
Filing date: 1994-10-19
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】外乱の影響を受けることなく、安定して、し
かも正確にジャンプ動作を行えるようにする。【構成】光ディスク１に光ビームを照射する光学系２
と、この光ビームのディスク１からの反射光を検出する
光センサと、この光センサの検出信号からトラッキング
エラー信号を生成するトラッキング誤差検出器３と、光
ビームを光ディスク１のトラック横断方向に移動させる
トラッキングアクチュエータ１２とを有する光学的情報
記録再生装置において、トラッキングエラー信号を所定
の周期でサンプリングするＡ／Ｄ変換器５と、このサン
プリングされたトラッキングエラー信号に基づいて光ビ
ームの移動量が目標値となるようにトラッキングアクチ
ュエータ１２の制御量を演算するＣＰＵ８とを備え、所
定の周期ごとにＣＰＵ８で演算された制御量をトラッキ
ングアクチュエータ１２に印加することにより、光ビー
ムを目的のトラックにジャンプさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクなどの情報
記録媒体に情報を記録、または再生する光学的情報記録
再生装置に関し、特に記録媒体上の光スポットを目的の
トラックにジャップさせるトラックジャンプに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学的情報記録または再生におけ
る光ビームのトラックジャンプとしては、例えば特開昭
５２−２６８０２号公報に記載されているように、トラ
ッキングエラー信号がゼロとなる点を検出し、このゼロ
クロス点でアクチュエータに印加する加速パルスを減速
パルスに切り換える方法がある。また、特開平６−４４
５８６号公報に記載されているように、アクチュエータ
を所定時間加速した後、トラッキングエラー信号の値を
検出し、その値をもとに減速パルスの振幅と印加時間を
可変させる方法も知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５２−２６８０２号公報のトラックジャンプ方法では、
外乱の影響によって正確なジャンプ動作ができないとい
う問題があった。具体的に説明すると、図４（ａ）はト
ラッキングエラー信号、図４（ｂ）はアクチュエータの
駆動信号であるが、外乱の影響によって図４（ａ）のよ
うにトラックジャンプ動作の開始直前にトラッキング制
御が乱れると、図４（ｂ）のように駆動電圧Δｂが印加
されてしまう。続いて、ジャンプ加速度ｂ₁ の加速パル
スがゼロクロス点までＴａ時間印加され、ゼロクロス点
からは減速度が−ｂ₁ の減速パルスがＴｄ時間印加され
るのであるが、前述のように外乱による駆動信号Δｂが
印加されると、駆動電圧Δｂによる加速のために減速度
の印加時間Ｔｄだけでは十分に減速させることができな
くなってしまう。そのため、アクチュエータにブレーキ
をかける制動力が不足して光ビームが目標のトラックを
越えてしまい、正確なジャンプ動作ができないという問
題があった。

【０００４】また、図５（ａ）に示すようにトラッキン
グエラー信号を一定の周期でサンプリングして離散的に
トラッキングエラー信号を得るような場合は、正確にゼ
ロクロス点を検出できずに減速パルスへの切り換えがず
れてしまう。図５（ａ）では正確なゼロクロス点はＢ₁
点であるが、ゼロクロス点をＢ₂ 点と判断して減速パル
スが印加されている。従って、このような場合は、図５
（ｂ）のように加速パルスをΔｂだけ余分に印加し、そ
の結果、減速パルスをΔｂだけ遅れて印加することにな
るので、やはり制動力が不足して光ビームが目標トラッ
クを越えてしまうなど正確なジャンプ動作ができなかっ
た。

【０００５】一方、特開平６−４４５８６号公報のよう
に加速期間を限定する方法では、加速期間中の衝撃など
による外乱によって速度が速くなってしまった場合で
も、所定の加速時間が過ぎないとジャンプの状態が認識
できない。そのため、速度が十分であるにも拘わらず、
所定時間が経過するまでの間も必要以上に加速パルスを
印加してしまい、外乱に対して対応が遅れてしまう。従
って、このような場合は加速期間が終了すると、減速度
を大きく印加しなければならないので、ジャンプ動作の
安定性が欠けるばかりでなく、消費電力が増加したり、
あるいはアクチュエータに負担がかかりすぎたりするな
どの問題があった。

【０００６】そこで、本発明はかかる問題点に鑑み、外
乱の影響を受けることなく、安定して、しかも正確にジ
ャンプ動作を行えるようにした光学的情報記録再生装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、情報記
録媒体に光ビームを照射する光ビーム照射手段と、この
光ビームの前記記録媒体を介した光を検出する検出手段
と、この検出手段の検出信号からトラッキングエラー信
号を生成するトラッキングエラー信号生成手段と、前記
光ビームを記録媒体のトラック横断方向に移動させる移
動手段とを有する光学的情報記録再生装置において、前
記トラッキングエラー信号生成手段のトラッキングエラ
ー信号を所定の周期でサンプリングするサンプリング手
段と、このサンプリングされたトラッキングエラー信号
の値に基づいて光ビームの移動量が目標値になるように
前記移動手段の制御量を演算する演算手段とを備え、ト
ラッキングエラー信号をサンプリングするごとに前記演
算手段で演算された制御量を前記移動手段に印加するこ
とにより、光ビームを目的のトラックにジャンプさせる
ことを特徴とする光学的情報記録再生装置によって達成
される。

【０００８】

【実施例】以下、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。図１は本発明の光学的情報記録再
生装置の一実施例を示したブロック図である。なお、図
１では情報記録再生装置として光ディスク装置を例とし
て示している。図１において、１は情報記録媒体である
ところの光ディスクであり、図示しないスピンドルモー
タの駆動により一定速度で回転する。２は光ディスク１
に情報を光学的に記録したり、あるいは光ディスク１の
記録情報を再生するための光学系である。光学系２は、
記録再生用の光源である半導体レーザ、そのレーザ光束
を微小光スポットに絞り込む対物レンズ、光ディスク１
からの反射光を検出するための光センサなど種々の光学
素子から構成されている。１２は光学系２内に設けられ
た対物レンズ（図示せず）をトラッキング方向に移動さ
せるトラッキングアクチュエータ、１３は対物レンズを
フォーカス方向に移動させるフォーカスアクチュエータ
である。光学系２とこの２つのアクチュエータ１２，１
３は光学ヘッド内に組込まれ、光ディスク１の半径方向
に移動して所望のトラックにアクセスできるように構成
されている。１４はその光学ヘッドを光ディスク１の半
径方向へ移動させるためのリニアモータ、１０はリニア
モータ１４に駆動信号を供給するドライバである。

【０００９】３は光学系２内の光センサの出力に基づい
てトラッキングエラー信号を検出するトラッキング誤差
検出器、４は同様にセンサ出力に基づいてフォーカス誤
差信号を検出するフォーカス誤差検出器である。この各
誤差検出器３、４で検出されたエラー信号は、それぞれ
Ａ／Ｄ変換器５で所定の周期でデジタル信号処理部６に
取り込まれる。また、１５は対物レンズのトラッキング
方向の位置を検出するためのレンズ位置検出器であり、
このレンズ位置検出器１５の検出値もＡ／Ｄ変換器５で
デジタル信号処理部６に取り込まれる。デジタル信号処
理部６は、本実施例の光ディスク装置の主制御部をなす
もので、信号の入出力を制御するＩ／Ｏ制御部７、予め
決められた制御プログラムに従って制御に必要な演算処
理を実行するＣＰＵ８、各種データを記憶するメモリ９
から構成されている。

【００１０】デジタル信号処理部６においては、所定の
周期ごとにトラッキング誤差信号、フォーカス誤差信号
を取り込んでその値をもとに所定の演算処理を行い、演
算結果を各々Ｄ／Ａ変換器１１を介してトラッキングア
クチュエータ１２、フォーカスアクチュエータ１３に出
力することで、トラッキングサーボとフォーカスサーボ
が行われる。また、レンズ位置検出器１５の対物レンズ
の位置検出結果に基づいてのコーストラッキング制御、
リニアモータ１４を制御しての光学ヘッドのシーク制
御、そして詳しく後述するように光学系２から光ディス
ク１に照射された光ビームを他のトラックにジャンプさ
せる場合のトラックジャンプ動作の制御などが行われ
る。

【００１１】次に、上記実施例のトラックジャンプ動作
について説明する。まず、本実施例のジャンプ動作の基
本的な原理を図２に基づいて説明する。図２（ａ）はト
ラッキングサーボループをオフして光ビームを隣接トラ
ックにジャンプさせたときにトラッキング誤差検出器３
で得られるトラッキングエラー信号を示している。図中
のＡは外乱などが生じたときのトラッキングエラー信
号、Ｂは理想的にジャンプ動作を行ったときのトラッキ
ングエラー信号を示している。トラックジャンプを行う
場合は、トラッキングエラー信号は時間ｔの間隔でサン
プリングされる。また、本実施例では、図２（ｂ）のよ
うにサンプリングポイントごとに目標移動距離ｘ₀ 、ｘ
₁ ・・・が設定されており、この目標移動距離は光ビー
ムのジャンプの所要時間、加速度、速度などを考慮して
決められている。

【００１２】ここで、ジャンプ開始点Ｔ₀ からジャンプ
を開始するものとし、このときの目標移動距離をｘ₀ 、
トラッキングアクチュエータ１２に印加する初期値の加
速度を図２（ｃ）のようにａ₀₀とすると、外乱などが全
くなかった場合は、ｔ秒後のサンプリングポイントＴ₁
で得られるトラッキングエラー信号はｙ₀ ′となり、光
ビームは図２（ｂ）のように目標移動距離ｘ₀ だけ進む
ことになる。これに対し、加速度ａ₀₀の印加中に何らか
の外乱が加わった場合は、トラッキングエラー信号は例
えば図２（ａ）のようにｙ₀ となる。そこで、本実施例
では、得られたトラッキングエラー信号の値ｙ₀ から光
ビームの移動距離を算出し、図２（ｂ）のようにトラッ
キングエラー信号ｙ₀ に対応した移動距離х₀ ′が求め
られる。もちろん、このように外乱があった場合は、х
₀ ′≠х₀ となり、Ｔ₁ ポイントにおける速度Ｖ₀ は、Ｖ₀ ＝２・（х₀ ′／ｔ） … （１）となる。

【００１３】次に、光ビームが現在位置するＴ₁ ポイン
トから次のサンプリングポイントのＴ₂ までの目標移動
距離を図２（ｂ）のようにｘ₁ とすると、Ｔ₀ からＴ₁
までの区間に印加する加速度ａ₀ は、ｘ₁ −х₀ ′＝（１／２）・ａ₀ ・ｔ² ＋Ｖ₀ ・ｔ … （２）を解いて、ａ₀ ＝２・（ｘ₁ −３х₀ ′）／ｔ² … （３）と求めることができる。従って、Ｔ₁ ポイントからｔ秒
間、即ちＴ₂ ポイントまでの間に加速度ａ₀ を印加する
と、光ビームは目標移動距離ｘ₁ だけ進むことになる。
同様に、ｎ回目のサンプリングポイントにおける加速度
ａ_n は、ａ_n ＝２・（ｘ_n −３ｘ_n-1 ′）／（ｎ・ｔ）² … （４）と求めることができる。ｎは１，２，３，４，５，６・
・・である。このように本実施例では、所定のサンプリ
ング周期ごとにトラッキングエラー信号の値を検出し、
それをもとに現在位置から次の目標位置までの適切な加
速度を求め、随時加速度を外乱などに応じて変化させる
ことで、光ビームのジャンプ動作を目標移動距離に沿っ
て行うというものである。

【００１４】次に、上記実施例の具体的なトラックジャ
ンプ動作を図３のフローチャートに基づいて説明する。
図３において、まずジャンプ指令が発行されると、デジ
タル信号処理部６のＣＰＵ８ではトラッキングサーボル
ープをオフし（Ｓ１）、トラッキング誤差検出器３のト
ラッキングエラー信号を入力する（Ｓ２）。この入力の
際には、トラッキング誤差検出器３のトラッキングエラ
ー信号がＡ／Ｄ変換器５でデジタル化され、Ｉ／Ｏ制御
部７を介してＣＰＵ８に取り込まれる。但し、ジャンプ
動作を開始する場合は、トラッキングエラー信号は０で
あるので、トラッキング制御時のトラッキングエラー信
号の値をメモリ９に記憶しておいてそれを用いるのがよ
い。ＣＰＵ８はこのときのトラッキングエラー信号の値
ｙ_n-1 ′から光ビームの移動距離ｘ_n-1 ′を算出し（Ｓ
３）、続いてメモリ９から予め設定された目標移動距離
ｘ_n を入力する（Ｓ４）。

【００１５】ＣＰＵ８は移動距離ｘ_n-1 ′と目標移動距
離ｘ_n から（４）式を用いて印加すべき加速度ａ_n を演
算し、得られた加速度に応じてトラッキングアクチュエ
ータ１２のドライバ（図示せず）に出力する駆動パルス
を設定する（Ｓ５）。設定されたパルスはＩ／Ｏ制御部
７を介してＤ／Ａ変換器１１に送られ、更にＤ／Ａ変換
器１１でアナログ信号に変換してドライバに出力される
（Ｓ６）。これによりトラッキングアクチュエータ１２
に駆動パルスが印加され、光学系２から光ディスク１に
照射された光ビームに加速度ａ_n が与えられる。次い
で、ＣＰＵ８は駆動パルスの出力が所定回数終了したか
どうかを判定し（Ｓ７）、所定回数終了していなけれ
ば、所定時間を待機して（Ｓ８）、再びＳ２に戻る。こ
こでいう所定回数は、隣接トラックへのジャンプ動作が
終了するまでに必要なドライバ出力回数であり、予め光
ディスク１のトラック間隔、サンプリング間隔ｔなどか
ら決められている。

【００１６】ここでは、１回のドライバ出力が終了した
だけであるので、Ｓ８で所定時間待機し、次のサンプリ
ング周期で再びトラッキングエラー信号の値を入力して
同様の処理を行う。即ち、Ｓ２〜Ｓ６の処理を繰り返し
てトラッキングアクチュエータ１２のドライバに駆動パ
ルスを出力し、再びＳ７でドライバへの出力が所定回数
終了したかどうかを判定する。但し、このときは２回目
の処理であるので、Ｓ２においてはＡ／Ｄ変換器５から
トラッキングエラー信号が取り込まれる。こうしてＳ１
〜Ｓ８の処理を繰り返し行い、所定のサンプリング周期
ごとにトラッキングエラー信号の値に基づいて光ビーム
が目標移動距離を移動するように加速度を算出し、それ
に応じた駆動パルスをトラッキングアクチュエータ１２
に印加していく。なお、このトラックジャンプの過程で
光ビームが目標の隣接トラックまでの中間点を過ぎ、ト
ラッキングエラー信号が図５（ａ）のように正から負に
なった場合は、ＣＰＵ８は減速度を算出し、それに応じ
た減速用の駆動パルスをトラッキングアクチュエータ１
２に印加する。そして、Ｓ７で光ビームが隣接トラック
に到達し、ドライバへの出力が所定回数終了したと判定
されると、ＣＰＵ８はトラッキングサーボループをオン
し（Ｓ９）、光ビームを目的のトラックに引き込んでジ
ャンプ動作を終了する。

【００１７】このように本実施例では、所定のサンプリ
ング周期ごとにトラッキングエラー信号の値をもとに光
ビームの移動距離を算出し、得られた移動距離と予め決
められた目標移動距離から光ビームが目標移動距離を移
動するようにトラッキングアクチュエータの制御量を演
算するようにしたので、一定の周期で光ビームが所定の
目標移動距離を移動するように光ビームのジャンプ動作
にフィードバックをかけることができる。従って、光ビ
ームのジャンプの過程で何らかの外乱が加わった場合
は、直ちにその外乱に応じてトラッキングアクチュエー
タの駆動パルスを増減するように制御が働くので、外乱
の影響を受けることなく、光ビームのジャンプ動作を安
定して、しかも正確に制御することができる。

【００１８】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。この実施例は、基本的な原理は先の実施例と同じで
あるが、光ビームの目標移動距離をトラッキングエラー
信号に置き換えて目標トラッキングエラー信号として予
め設定しておくという例である。具体的には、図２
（ａ）にＢで示すように目標移動距離に対応するトラッ
キングエラー信号を移動目標値としてメモリ９に格納
し、サンプリング周期ごとにトラッキングエラー信号の
値と目標のトラッキングエラー信号の値からトラッキン
グアクチュエータ１２の制御量を演算する。なお、この
演算に際しては、（４）式の目標移動距離ｘ_n を目標ト
ラッキングエラー信号ｙ_n に、実際の移動距離ｘ_n-1 ′
を実際のトラッキングエラー信号ｙ_n-1 ′にそれぞれ換
算する必要がある。こうすることにより、トラッキング
エラー信号をサンプリングするごとに光ビームの実際の
移動距離を算出する必要がないので、その分ＣＰＵ８の
処理を軽減することができる。また、トラッキングエラ
ー信号に応じたトラッキングアクチュエータ１２の制御
量を予め演算して演算結果をメモリ９に格納しておいて
もよい。この場合は、サンプリング周期ごとにトラッキ
ングエラー信号に応じた制御量をメモリ９から読み出す
だけでよいので、ＣＰＵ８の負担を更に軽減することが
できる。

【００１９】なお、以上の実施例では、隣接トラックへ
の１トラックジャンプ動作について説明したが、本発明
はこれに限ることなく、複数トラックのジャンプにも適
用することができる。また、実施例では、光学的情報記
録再生装置として光ディスク装置を例として説明した
が、本発明はこれに限ることなく、例えば光磁気ディス
ク装置や、あるいは光カードなど他の記録媒体を用いた
光学的情報記録再生装置などにも適用できることは言う
までもない。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、所定のサ
ンプリング周期ごとにトラッキングエラー信号の値に基
づいて光ビームが目標移動量を移動するように制御量を
演算し所定のサンプリング周期ごとに演算された制御量
を移動手段に印加することにより、一定の周期で光ビー
ムが目標移動量を移動するようにジャンプ動作にフィー
ドバックをかけることができるので、外乱の影響を受け
ることなく、安定して、しかも正確にジャンプ動作を行
うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学的情報記録再生装置の一実施例を
示した構成図である。

【図２】図１の実施例のトラックジャンプ動作の原理を
説明するための図である。

【図３】図１の実施例における具体的なトラックジャン
プ動作を示したフローチャートである。

【図４】従来のトラックジャンプ動作を説明するための
図である。

【図５】従来の離散的にトラッキングエラー信号を得る
場合のトラックジャンプ動作を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１光ディスク２光学系３トラッキング誤差検出器５Ａ／Ｄ変換器６デジタル信号処理部７Ｉ／Ｏ制御部８ＣＰＵ９メモリ１１Ｄ／Ａ変換器１２トラッキングアクチュエータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報記録媒体に光ビームを照射する光ビ
ーム照射手段と、この光ビームの前記記録媒体を介した
光を検出する検出手段と、この検出手段の検出信号から
トラッキングエラー信号を生成するトラッキングエラー
信号生成手段と、前記光ビームを記録媒体のトラック横
断方向に移動させる移動手段とを有する光学的情報記録
再生装置において、前記トラッキングエラー信号生成手
段のトラッキングエラー信号を所定の周期でサンプリン
グするサンプリング手段と、このサンプリングされたト
ラッキングエラー信号の値に基づいて光ビームの移動量
が目標値になるように前記移動手段の制御量を演算する
演算手段とを備え、トラッキングエラー信号をサンプリ
ングするごとに前記演算手段で演算された制御量を前記
移動手段に印加することにより、光ビームを目的のトラ
ックにジャンプさせることを特徴とする光学的情報記録
再生装置。
【請求項２】前記演算手段は、サンプリングされたト
ラッキングエラー信号から光ビームの移動距離を算出
し、得られた移動距離と予め設定された目標移動距離か
ら前記移動手段の制御量を演算することを特徴とする請
求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項３】前記演算手段は、サンプリングされたト
ラッキングエラー信号と、予め目標移動距離に対応して
置き換えられた目標トラッキングエラー信号から前記移
動手段の制御量を演算することを特徴とする請求項１に
記載の光学的情報記録再生装置。