JP3352178B2 - 情報記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスクや光ディ
スクなどの情報記録媒体を用いて情報を記録再生する情
報記録再生装置に関し、特に記録再生ヘッドのシーク時
の速度制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、情報記録再生装置においては、記
録媒体の目的の位置に情報を記録あるいは再生するに
は、記録再生ヘッドをその目的の位置まで移動させる必
要があるが、この記録再生ヘッドのシーク動作に際して
はヘッドの速度を効率的に制御してヘッドを高速かつ正
確に目的の位置まで移動させる必要がある。一般には、
こうした記録再生ヘッドの速度制御方式としては、予め
ヘッドの目的の位置までの運行予定（速度プロフィー
ル）を定めておき、ヘッドの運行途中の速度を検出して
運行予定に沿うように制御する方式が採られている。図
１２はその一般的な制御方式を示した図で、Ｖ_ref は運
行予定速度を表わす基準速度、Ｖ_n はシーク途中に検出
された速度である。また、ここでは速度プロフィールと
ヘッドを移動させるキャリッジ駆動用の粗アクチュエー
タ（リニアモータ）の印加電流の関係が示されている。
基準速度Ｖ_ref は目標までの残差距離に応じて算出され
る速度であって、次式によって求められる。

【０００３】 Ｖ_ref ＝［２・α（Ｓ−λ／２・Ｎ）］^1/2 …（１） 但し、Ｓは目標までの移動距離、λはトラックピッチ、
αは減速加速度、Ｎはゼロクロスカウント値で、このカ
ウント値によって移動距離がわかる。ヘッドの速度を制
御するには、一定周期ごとに目標速度Ｖ_ref とそのとき
の現在速度Ｖ_n からリニアモータへの指令値が算出さ
れ、これによってヘッドの速度が目標速度に追従するよ
うにフィードバックがかけられる。リニアモータへの指
令値Ａ_ctは次式によって算出される。但し、Ｋはフィー
ドバックゲインである。

【０００４】Ａ_ct＝Ｋ（Ｖ_ref −Ｖ_n ） …（２） 以上により、図１２に示すように初めにリニアモータに
は、加速電流が供給され、ヘッドの速度は加速されてい
き、目標速度に到達すると、リニアモータの電流は減速
電流に転じ、以後は目標速度に追従して減速していく。
そして、目標位置に到達したところで速度は０となって
シーク動作を終了する。

【０００５】ここで、記録再生ヘッドの速度を検出する
場合、速度の高速域と低速域で検出方式が使い分けられ
ている。具体的には、まず高速域では所定のサンプリン
グ間隔Ｔ_S 内にヘッドが横切ったトラック数Ｎから速度
を検出するトラックカウント方式が使用されている。こ
のトラックカウント方式による速度は次式によって算出
される。

【０００６】Ｖ_n ＝（λ／２・Ｎ）／Ｔ_S …（３） 一方、低速域においてはトラッキングエラー信号のゼロ
クロス点を検出してゼロクロス点間の時間Ｔ_d から速度
を検出するトラック間カウント方式が使用されている。
即ち、ゼロクロス点間の距離はトラックピッチλの１／
２であるので、この１／２ピッチの通過時間がわかれば
速度を検出できるというものである。このときの速度Ｖ
_n は次式によって求められる。

【０００７】Ｖ_n ＝（λ／２）／Ｔ_d …（４） こうした２つの速度検出方式は予め決められた基準の速
度に応じて選択され、ヘッドの速度が基準の速度値より
も速いときは高速域に対応したトラックカウント方式、
基準の速度値よりも遅くなると低速域に対応したトラッ
ク間カウント方式というように切り換えられる。

【０００８】

【発明が解決しようとしている課題】ところで、従来に
おいては例えば光学的記録における光ビームを目的の位
置にアクセスする場合、前述のように記録再生ヘッドを
粗アクチュエータの駆動によって移動させるのである
が、光ビームを目的のトラックにアクセスするには、更
にヘッド内の対物レンズを密アクチュエータによって移
動させて正確に目的トラックへのアクセスが行われる。
ここで言う粗アクチュエータはヘッドをおおまかに目的
位置近傍へ移動させるリニアモータのことを指してお
り、一般にはこうした粗アクチュエータと密アクチュエ
ータを有する、いわゆる２段アクチュエータ構成が採ら
れている。しかしながら、こうした２段アクチュエータ
を用いた場合には、密アクチュエータがリニアモータ上
に取り付けられており、またリニアモータ自身の重量が
比較的重いために、リニアモータが始動したり、停止し
たりするときに密アクチュエータが振動してしまう。そ
のため、検知されたヘッドの相対速度が変動し、粗アク
チュエータの速度制御に支障をきたし、最悪の場合は速
度制御ループが発振するといった問題があった。

【０００９】更に、この問題を図１３に基づいて詳述す
る。図１３（ａ）は目標速度と検出速度の関係を示した
図で、密アクチュエータの振動があるときの検出速度
と、ないときの検出速度が示されている。図１３（ｂ）
は図１３（ａ）の速度に対応したリニアモータの駆動電
流、図１３（ｃ）は密アクチュエータによる対物レンズ
の位置を示した図である。密アクチュエータの振動がな
い場合は、図１３（ａ）に示すようにヘッドの速度は目
標速度に追従し、良好なシーク動作が行われる。しか
し、図のＳ点で例えばリニアモータの停止などの外乱に
よって密アクチュエータに振動が生じた場合は、ヘッド
に対して振動成分が印加され、図１３（ｃ）に示す如く
対物レンズは振動した状態となる。この振動による対物
レンズの移動はヘッドと記録媒体面との相対速度の検出
に直接影響し、図１３（ａ）に示すように検出速度Ａ，
Ｂ及びＣは振動成分を含んだ速度となる。このように密
アクチュエータが振動すると、ヘッドの真の速度ではな
く、レンズの振動によって生じた速度を検出し、このと
き速度制御系では目標速度に追従しようと制御するため
に、速度制御が不安定となり、最悪の場合は速度制御ル
ープが発振するという問題があった。

【００１０】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、その目的は密アクチュエータの振
動による検出速度の変動を補正し、安定したシーク動作
を行えるようにした情報記録再生装置を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、光学ヘ
ッドを情報記録媒体のトラック横断方向に粗シークする
ための第１の移動手段と、この粗シークの後に光ビーム
を目標位置まで移動させるために前記ヘッド内の対物レ
ンズを移動させる第２の移動手段と、前記対物レンズの
シーク速度を検出するための手段と、目標位置までの残
差距離に応じて目標のシーク速度を算出するための手段
と、前記検出されたシーク速度と目標のシーク速度をも
とに前記第１の移動手段の粗シーク時における速度制御
を行う制御手段とを有する情報記録再生装置において、
粗シーク中における前記対物レンズと前記ヘッドとの相
対的な移動変位または移動速度を検出するための手段
と、前記シーク速度検出手段の検出値を前記移動変位ま
たは移動速度検出手段の検出値をもとに補正して、前記
対物レンズの振動による粗シーク時のシーク速度の変動
分を除去するための補正手段とを設けたことを特徴とす
る情報記録再生装置によって達成される。

【００１２】

【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、ここでは光
ディスクを記録媒体とした光ディスク記録再生装置を例
として説明する。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、図示しない駆動系の駆動
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、その半導体レーザのレーザ光
束を微小光スポットに絞って光ディスク１上に照射する
ための対物レンズ、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内の対物レンズを光ディスク１の半
径方向に移動させるためのトラッキングアクチュエー
タ、１３は対物レンズを光ディスク１の面に対して垂直
方向に移動させるためのフォーカスアクチュエータであ
る。この２つのアクチュエータ１２及び１３と光学系２
は光ヘッドとして一体化され、光ディスク１の半径方向
に移動できるように構成されている。１４はその光ヘッ
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を駆動するためのドラ
イバである。

【００１３】３は光学系２内の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ためのトラッキング
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ためのフォーカス誤差検出器、１
５は集光用対物レンズの半径方向のレンズ位置を検出す
るためのレンズ位置検出器である。これらの各検出器で
検出された各エラー信号及びレンズ位置信号は、それぞ
れＡ／Ｄ変換器５でデジタル信号に変換された後、デジ
タル信号処理部６へ送られる。

【００１４】デジタル信号処理部６は光ディスク記録再
生装置の主制御部をなすデジタル制御部で、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デジタ
ルシグナルプロセッサ（以下ＤＳＰと略す）８、各種デ
ータを記憶するメモリ９から構成されている。このデジ
タル信号処理部６では前述したトラッキングアクチュエ
ータ１２やフォーカスアクチュエータ１３を制御しての
光ビームのトラッキング制御やフォーカシング制御、光
ヘッドを指示された位置へ移動させるシーク動作の制
御、指示された位置への情報の記録、再生の制御などを
行って、装置全体の記録再生動作を制御する。１１はト
ラッキング制御やフォーカシング制御、あるいは光ヘッ
ドのシーク制御の際にＤＳＰ８で演算されたデジタル指
令値をアナログ値に変換して各アクチュエータ１２，１
３やドライバ１０に出力するためのＤ／Ａ変換器であ
る。

【００１５】次に、上記実施例の動作を図２、図３に基
づいて説明する。図２は光ヘッドのシーク動作時の各部
の信号を示した図で、図２（ａ）はシーク時の速度プロ
フィール（目的位置までの運行予定速度曲線）と実際に
検出された速度信号を示した図である。ここでは、速度
信号としてトラッキングアクチュエータ１２に振動が生
じたときと振動がないときの２つの速度信号が示されて
いる。図２（ｂ）はシーク時のリニアモータ１４の駆動
電流、図２（ｃ）はレンズ位置検出器１５で検出された
対物レンズ位置、図２（ｄ）はそのレンズ位置検出器１
５の検出値をもとにＤＳＰ８で得られた対物レンズの速
度である。また、図３は光ヘッドのシーク時のＤＳＰ８
の処理の流れを示したフローチャートで、４ＫＨｚ周期
で実行される速度制御の割込みルーチンを示した図であ
る。

【００１６】まず、外部制御装置（図示せず）から記録
あるいは再生命令が発行され、光ディスク１の記録再生
位置が指示されると、デジタル信号処理部６は光ヘッド
の現在位置と目標位置から残差距離を求めて目標位置へ
のシーク動作の制御を開始する。このシーク動作時の速
度制御においては、ＤＳＰ８は前述のように光ヘッドの
速度を検出し、得られた速度と目標速度をもとに一定周
期ごとにリニアモータ１４への指令値を演算して光ヘッ
ドの速度制御を実行する。具体的には図３に示すように
ＤＳＰ８は図示しないカウンタから光ビームが光ディス
ク１の情報トラックが横切ったトラック数であるトラッ
クカウント値を入力し（Ｓ１）、これをもとに光ヘッド
の現在速度Ｖ_n と目標速度Ｖ_ref を算出する（Ｓ２）。
現在速度Ｖ_n は前述したように低速域と高速域に応じて
トラックカウント方式とトラック間カウント方式が使い
分けられる。また、ＤＳＰ８はトラックカウント値をも
とに前述した（１）式により目標速度Ｖ_ref を算出する
のであるが、例えばトラックカウント値がＮ₂ であった
とすると、目標速度Ｖ_ref は次式によって求められる。
但し、Ｓは目標トラックまでの総ジャンプ本数である。

【００１７】 Ｖ_ref ＝［２・α（Ｓ−Ｎ₂ ）・λ／２］^1/2 …（５） 次いで、ＤＳＰ８はＳ３〜Ｓ６で検出速度の補正、即ち
アクチュエータの振動による検出速度の変動分を補正
し、得られた補正値を用いてリニアモータ１４への指令
値を演算する（Ｓ７）。この指令値は前述した（２）式
によって算出されＤ／Ａ変換器１１でアナログ値に変換
された後、ドライバ１０へ与えられ、リニアモータ１４
が駆動される。検出速度の補正処理については詳しくは
後述する。こうしてＤＳＰ８は以上のＳ１〜Ｓ８の一連
の処理を繰り返し実行し、その結果リニアモータ１４に
は図２（ｂ）に示すように加速電流が供給され、光ヘッ
ドの速度は図２（ａ）に示す如く目標速度に向けて加速
されていく。そして、やがて目標速度に到達すると、リ
ニアモータ１４の電流は減速電流に転じ、光ヘッドの速
度は目標速度に追従しつつ減速していく。

【００１８】ここで、図２（ａ）のＡ点で何らかの外乱
によりトラッキングアクチュエータ１２に振動が発生し
たとする。この振動により光学系２内に設けられた対物
レンズは図２（ｃ）に示すように中央に固定されず、振
動した状態となる。ＤＳＰ８は前述した一連の制御の過
程で振動による検出速度の補正を行う。具体的には、現
在速度と目標速度を算出した後、ＤＳＰ８はレンズ位置
検出器１５の出力を取り込み（Ｓ３）、このレンズ位置
をもとにレンズ速度を算出する（Ｓ４）。これは、前回
取り込んだレンズ位置と今回取り込んだレンズ位置の差
分として求めることができる。次いで、ＤＳＰ８は得ら
れた値にレンズ速度による検出速度の補正ゲインを乗算
し（Ｓ５）、検出速度Ｖ_n をレンズ速度Ｖ_L によって補
正する（Ｓ６）。補正速度Ｖ_n ′は次式によって求めら
れる。但し、ｋは補正ゲインで、任意の定数である。

【００１９】Ｖ_n ′＝Ｖ_n −ｋ・Ｖ_L …（６） こうしてＤＳＰ８は検出速度を補正し、得られた補正値
Ｖ_n ′を用いてリニアモータ１４の指令値を算出し（Ｓ
７）、ドライバ１０へ出力する（Ｓ８）。例えば、Ａ点
ではアクチュエータの振動のために検出速度Ｖ_A 、Ｂ点
ではＶ_B となるのであるが、図２（ｄ）に示すようにＡ
点、Ｂ点でのレンズ速度ａ，ｂをそれぞれ減算すること
により、補正速度が算出される。従って、ここで得られ
る補正速度は対物レンズの振動成分が除去された光ヘッ
ドとディスク面との正確な相対速度となる。ＤＳＰ８は
図２（ａ）のＤ点になると、光ヘッドの速度の検出方式
をトラックカウント方式からトラック間カウント方式に
切換え、また目標までの残りトラック数が例えば数１０
本程度になると、リニアモータ１４による光ヘッドの粗
シーク制御からトラッキングアクチュエータ１２による
光ビームの密シーク制御に切換える。そして、光ビーム
が目標トラックに到達すると、最終的に光ビームを目標
トラックに引き込んで、その目標トラック上に情報を記
録あるいは情報の再生を行う。

【００２０】このように本実施例では、対物レンズの位
置を検出するレンズ位置検出器の出力をもとにアクチュ
エータの振動によるレンズの速度を検出し、検出された
現在速度からレンズ速度を減算することにより、アクチ
ュエータの振動成分を除去でき、正確な速度に補正する
ことができる。即ち、アクチュエータに振動が発生した
場合、図２（ａ）に示すように検出速度はＶ_A ，Ｖ_B の
如く振動成分を含んで検出されるのであるが、こうした
振動成分を除去したことにより、正確な速度を検出する
ことが可能となる。従って、アクチュエータが振動した
としても、図２（ｂ）に破線で示すようなアクチュエー
タの振動で発生する電流の振動がなくなるために、速度
制御の乱れを生じることなく、安定した速度制御を行う
ことができる。

【００２１】図４は本発明の他の実施例を示した構成図
である。図１の実施例では対物レンズの速度をレンズ位
置検出器の出力をもとに検出したが、この実施例は対物
レンズの角速度からレンズ速度を検出する例である。図
４において、１６は光学系２内に設けられた対物レンズ
の回転方向の角速度を検出ためのレンズ角速度検出器で
ある。このレンズ角速度検出器１６で検出された角速度
はデジタル信号処理部６内のＤＳＰ８に取り込まれ、詳
しくは後述するように光ヘッドの速度の補正に用いられ
る。その他の構成は図１と同じである。

【００２２】図５は図４の各部の信号を示した図で、図
５（ａ）は目標速度と光ヘッドの検出速度、図５（ｂ）
はリニアモータの駆動電流、図５（ｃ）はレンズ角速度
検出器１６の出力である。また、図６は本実施例の光ヘ
ッドのシーク時における速度制御の処理の流れを示した
フローチャートで、４ＫＨｚ周期で実行される速度制御
ルーチンである。基本的な速度制御動作は図１の実施例
と同じであるので、詳しい説明は省略し、ここではレン
ズ角速度によるシーク速度の補正動作について説明す
る。まず、図６において、現在速度と目標速度が検出さ
れた後、ＤＳＰ８はレンズ角速度検出器１６の出力を取
り込み（Ｓ３）、それをもとにレンズ速度を算出する
（Ｓ４）。つまり、対物レンズの回転角速度からレンズ
の半径方向への移動速度を求めることにより、外乱によ
って生じた検出速度の変動を得ようというものである。
レンズ速度Ｖ_L は次式によって求められる。

【００２３】Ｖ_L ＝Ｘ・Ｌ［ｍ／ｓｅｃ］ …（７） 但し、Ｘは角速度［ｒａｄ／ｓ］、Ｌはレンズ回転中心
とレンズ位置との距離［ｍ］である。

【００２４】次いで、ＤＳＰ８は得られたレンズ速度に
補正ゲインｋを乗算し（Ｓ５）、検出速度Ｖ_n をレンズ
速度によって補正する（Ｓ６）。補正速度Ｖ_n ′は前述
した（６）式によって求められる。例えば、図５（ａ）
のＢ点ではアクチュエータの振動により検出速度はＶ_B
として検出されるのであるが、図５（ｃ）に示すように
Ｂ点でのレンズの回転角速度はｂであるので、Ｂ点にお
ける補正速度Ｖ_n ′はＶ_n −（Ｖ_B −ｋ・ｂ・Ｌ）とな
る。ＤＳＰ８は得られた補正速度を用いて指令値を算出
し（Ｓ７）、ドライバ１０へ出力する（Ｓ８）。従っ
て、本実施例においても速度を検出するごとにレンズ角
速度をもとに検出速度を補正し、振動による影響を除去
した速度信号によって光ヘッドの速度を制御するため
に、図１の実施例と同様にアクチュエータに振動が発生
しても制御に乱れが生じることはなく安定したシーク制
御を行うことができる。

【００２５】ここで、前述した実施例では、レンズ位置
の検出性能は速度信号の検出性能と同等であることが、
検出速度を正確に補正する上で重要であるが、一般には
レンズ位置の検出性能は速度信号の検出性能よりも悪い
と言ってよい。また、デジタル的にシーク制御を行って
いる場合は、量子化誤差の影響が大きく、それによって
シーク制御が乱れる恐れがある。以下、このような不具
合を図７に基づいて説明する。

【００２６】図７（ａ）は量子化された対物レンズ位
置、図７（ｂ）はその図７（ａ）のレンズ位置から求め
られたレンズの移動速度である。図７（ａ）に破線Ａで
示すようにレンズがおよそｐなる速度で移動している場
合、電気的なノイズや量子化ノイズ、あるいはキャリッ
ジによる振動以外の高い周波数での外乱などの影響によ
って、Ａ′で示すような階段状のレンズ位置が得られ
る。また、このレンズ位置からレンズ移動速度を求める
と、図７（ｂ）にＢ′で示すように実際のレンズ移動速
度Ｂを中心として上下に振動した速度信号となる。そこ
で、以上のような不具合を解決した実施例について説明
する。

【００２７】この実施例は図１のレンズ位置検出器１５
で前回検出されたレンズ位置と今回のレンズ位置の加算
平均をとることによって、レンズ速度を補正しようとい
うものである。また、この実施例は図１の光ディスク１
の偏心による影響も除去するようにして、更にレンズ速
度を正確に補正しようというものである。

【００２８】図８は本実施例における光ヘッドのシーク
動作時の各部の信号を示した図で、図８（ａ）はシーク
時の速度プロフィール（目的位置までの運行予定速度曲
線）と実際に検出された速度信号を示した図である。こ
こでは、速度信号としてトラッキングアクチュエータ１
２に振動が生じたときと振動がないときの２つの速度信
号が示されている。図８（ｂ）はシーク時のリニアモー
タ１４の駆動電流、図８（ｃ）はレンズ位置検出器１５
で検出された対物レンズ位置である。光ディスク１を一
定回転周期で回転させた場合、光ディスク１の中心と回
転中心のずれによって偏心が生じ、こうした偏心は光ヘ
ッドと光ディスク１の相対的な位置関係に影響を与え
る。例えば、リニアモータ１４が一定速度で運行し、ト
ラッキングアクチュエータ１２がメカ的な中央に固定さ
れていても光ヘッドとディスク面との相対速度は一定値
とならず、偏心で生じる一定周期の速度偏差で波打つよ
うになる。図８（ｃ）に示したレンズ位置はその偏心に
よる影響のために一定周期で波打っている。図８（ｄ）
は偏心分を除去した後のレンズ位置、図８（ｅ）は図８
（ｄ）のレンズ位置より得られたレンズ速度である。

【００２９】図９は本実施例における光ヘッドシーク時
のＤＳＰ８の処理の流れを示したフローチャートであ
る。この図９の処理は例えば４ＫＨｚ周期で割り込み処
理される割り込みルーチンを示したフローチャートであ
る。図９において、まず、外部制御装置（図示せず）か
ら記録あるいは再生命令が発行され、光ディスク１の記
録再生位置が指示されると、デジタル信号処理部６は光
ヘッドの現在位置と目標位置から残差距離を求めて目標
位置へのシーク動作の制御を開始する。このシーク動作
時の速度制御においては、ＤＳＰ８は前述のように光ヘ
ッドの速度を検出し、得られた速度と目標速度をもとに
一定周期ごとにリニアモータ１４への指令値を演算して
光ヘッドの速度制御を実行する。具体的に説明すると、
ＤＳＰ８は図示しないカウンタから光ビームが光ディス
ク１の情報トラックを横切ったトラック数であるトラッ
クカウント値を入力し（Ｓ１）、これをもとに光ヘッド
の現在速度Ｖ_n と目標速度Ｖ_ref を算出する（Ｓ２）。
現在速度Ｖ_n は前述したように低速域と高速域に応じて
トラックカウント方式とトラック間カウント方式が使い
分けられる。

【００３０】次いで、ＤＳＰ８は光ディスク１を回転駆
動するスピンドルモータ（図示せず）の回転周期から現
時点での偏心データを取り込み（Ｓ３）、メモリ９へ格
納する。この偏心データはスピンドルモータの１回転分
でよく、その分解能は使用精度により任意に設定すれば
よい。偏心データの取り込みが終了すると、ＤＳＰ８は
レンズ位置検出器１５で検出された現在のレンズ位置を
取り込み（Ｓ４）、得られたレンズ位置からメモリ９に
格納された偏心データを差し引いて偏心によるレンズの
変位を除去し、振動によるレンズの変動成分だけを取り
出す（Ｓ５）。従って、ここで得られた成分は図８
（ｄ）に示すように偏心の影響のないレンズ位置とな
る。

【００３１】つまり、この偏心の影響を効果的に取り除
くために、予め偏心によるトラッキングアクチュエータ
１２のレンズ位置の変位を測定し、シーク動作中にその
偏心によるレンズ位置の変位をスピンドルモータの回転
周期に同期してトラッキングアクチュエータ１２に与え
るというものである。従って、偏心によるスピンドルモ
ータの回転周期に同期した周期的な速度偏差はトラッキ
ングアクチュエータ１２によりレンズを偏心ならい駆動
することによって除去され、リニアモータ１４の速度制
御には影響しなくなる。ここで、十分にリニアモータ１
４の速度制御帯域がある場合は、トラッキングアクチュ
エータ１２はメカ的な中央に固定しておき、偏心による
速度変位はリニアモータ１４で追従制御しても差し支え
ない。

【００３２】偏心の除去が終了すると、ＤＳＰ８は得ら
れたレンズ位置をもとにレンズ速度を算出する。これ
は、前回得られたレンズ位置と今回のレンズ位置の差分
として求められる（Ｓ６）。即ち、前回のレンズ位置は
メモリ９に格納されており、今回偏心分を除去したレン
ズ位置が得られると、今回のレンズ位置から前回のレン
ズ位置を差し引くことによってレンズ速度が求められる
（Ｓ６）。得られたレンズ速度はメモリ９に格納され
る。次いで、今回得られたレンズ速度とメモリ９に格納
されている前回のレンズ速度を加算し、更に得られた加
算値を２で割算することで、加算平均が行われ、補正レ
ンズ速度が算出される（Ｓ７）。但し、このときの前回
のレンズ速度は加算平均によって求めたものではなく、
前回のＳ６で得られたレンズ速度である。こうして前述
したような量子化誤差による影響が除去されるのである
が、このことについては詳しく後述する。

【００３３】次いで、ＤＳＰ８では先に検出された現在
速度Ｖ_n を補正レンズ速度ＬＰ＿Ｖによって補正される
（Ｓ８）。補正速度Ｖ_n ′は次式によって求められる。
但しｋは補正ゲインで、任意の定数である。

【００３４】 Ｖ_n ′＝Ｖ_n −ｋ（補正レンズ速度：ＬＰ＿Ｖ） …（８） 補正速度Ｖ_n ′を算出すると、ＤＳＰ８は得られた補正
値を用いてリニアモータ１４への指令値を演算する（Ｓ
９）。この指令値は前述した（２）式によって算出さ
れ、Ｄ／Ａ変換器１１でアナログ値に変換された後、ド
ライバ１０へ与えられ、リニアモータ１４が駆動される
（Ｓ１０）。以上でＤＳＰ８の一連の制御動作が終了
し、次の制御周期になると再び同じ処理を実行する。こ
うしてＤＳＰ８は例えば４ＫＨｚの周期で同じ制御を繰
り返し、その結果リニアモータ１４に図８（ｂ）に示す
ように加速電流が供給され、光ヘッドの速度は図８
（ａ）に示すように目標速度に向けて加速されていく。
そして、やがて目標速度に到達すると、リニアモータ１
４の電流は減速電流に転じ、光ヘッドの速度は目標速度
に追従しつつ減速していく。

【００３５】ここで、図８（ａ）のＡ点で何らかの外乱
によりトラッキングアクチュエータ１２に振動が発生し
たとする。この振動により光学系２内に設けられた対物
レンズは図８（ｃ）に示すように中央に固定されず、振
動した状態となる。また、この振動のために検出速度は
Ａ点ではＶ_A 、Ｂ点ではＶ_B というように振動成分を含
んで検出されるのであるが、図１〜図３で説明した実施
例では図８（ｅ）に示すようにＡ点、Ｂ点でのレンズ速
度ａ，ｂをそれぞれ減算することで検出速度が補正され
る。そのため、前述のように量子化誤差の影響を受け、
図７（ｂ）に示したようにレンズ速度は実際のレンズ速
度に対して上下に振動したような速度信号となる。

【００３６】これに対し、本実施例では前回のレンズ速
度と今回のレンズ速度の加算平均をとることによって対
物レンズの速度を補正するので、図７（ｂ）に示すよう
に前回のレンズ速度がｖ₁ 、今回のレンズ速度がｖ₂ で
あった場合は、加算平均値はｖ₂ ′、前回のレンズ速度
がｖ₂ で、今回はｖ₃ とすると、加算平均値はｖ₃ ′と
なり、加算平均値によって得られた値は前回と今回のレ
ンズ移動速度の中間値となる。従って、図７（ｂ）に示
すように加算平均をとって得られた速度信号Ｃの方が図
１〜図３で説明した実施例に比べて大幅に実際のレンズ
移動速度Ｂに近くなり、より正確なレンズ移動速度を得
ることができる。よって、このように加算平均によって
得られた補正レンズ速度を用いて光ヘッドの速度を補正
することにより、更に正確に光ヘッドのシーク速度を補
正することができる。

【００３７】しかも、この場合、本来は図８（ｃ）に示
すようにレンズ位置は偏心分を含んでいるのであるが、
前述のようにアクチュエータを偏心ならい駆動している
ために、図８（ｄ）に示すようにレンズ位置は偏心分も
除去されており、得られた相対速度は更に正確な速度と
なる。ＤＳＰ８は図８（ａ）のＤ点になると、光ヘッド
の速度の検出方式をトラックカウント方式からトラック
間カウント方式に切換え、また目標までの残りトラック
数が例えば数１０本程度になるとリニアモータ１４によ
る光ヘッドの粗シーク制御からトラッキングアクチュエ
ータ１２による光ビームの密シーク制御に切換える。そ
して、光ビームが目標トラックに到達すると、最終的に
光ビームの引き込みを行って、目標トラック上に情報を
記録あるいは情報の再生を行う。

【００３８】このように本実施例では、アクチュエータ
の振動によるレンズの速度を前回と今回の速度の加算平
均によって算出することにより、前述したような量子化
誤差の影響を除去して実際のレンズ速度に近い補正レン
ズ速度を得ることができ、光ヘッドの速度をより正確に
補正することができる。しかも、光ディスクの偏心によ
るレンズの変位を測定してこれをディスク回転周期に同
期してアクチュエータに印加したことにより、外乱によ
るアクチュエータの振動、光ディスクの偏心によらず正
確にヘッドの速度を補正することができる。従って、外
乱や偏心に関係なく正確な速度を検出できるために、図
８（ｂ）に破線で示すような電流の振動がなくなり、速
度制御の乱れを生じることなく安定した速度制御を行う
ことができる。

【００３９】次に、量子化誤差の影響を除去する他の実
施例について説明する。図１０は本実施例における光ヘ
ッドシーク時のＤＳＰ８の処理の流れを示したフローチ
ャートである。なお、図１０のＳ１〜Ｓ６までの処理は
図９と同じであるので説明を省略する。図１０におい
て、前回のレンズ速度と今回のレンズ速度の加算平均に
よってレンズ速度が算出されると（Ｓ６）、得られたレ
ンズ速度から１次のローパスフィルタによって低域成分
が抽出される（Ｓ７）。このローパスフィルタとして
は、例えば、 Ｈ（Ｓ）＝１／（１＋Ｔ_S ×Ｓ） …（９） のような伝達特性を有するフィルタで簡単に構成でき
る。但し、Ｔ_S は任意の定数である。

【００４０】ここで、ローパスフィルタによってレンズ
速度の低域成分を抽出する処理を図１１に基づいて説明
すると、まず図１１（ａ）のＡは実際のレンズ位置で、
Ａ′はレンズ位置検出器１５で検出されたレンズ位置で
ある。このレンズ位置は、前述のように電気的なノイズ
や量子化ノイズ、あるいはキャリッジによる振動以外の
高い周波数での外乱などの影響によって階段状のレンズ
位置となる。このレンズ位置からレンズの移動速度を求
めると、図１１（ｂ）にＢ′で示すように実際のレンズ
の移動速度に対して上下に振動したような速度信号とな
る。そこで、このＢ′で示すレンズの移動速度をローパ
スフィルタに通して低域成分を抽出すると、図１１
（ｂ）にＣで示すような速度信号を得ることができる。
即ち、Ｓ６で得られた矩形波状の速度信号をローパスフ
ィルタを通して積分することにより、図１１（ｂ）にＣ
で示すように実際のレンズの移動速度Ｂにより近いレン
ズ移動速度を得ることができる。

【００４１】低域成分を抽出すると、図９のフローチャ
ートと全く同様に先に得られた光ヘッドの現在速度Ｖ_n
を補正レンズ速度で補正して補正速度Ｖ_n ′が算出され
る（Ｓ８）。また、この補正速度Ｖ_n ′を用いてリニア
モータ１４への指令値が算出され（Ｓ９）、得られた指
令値をドライバへ出力してリニアモータ１４が駆動され
る（Ｓ１０）。こうして一連の制御動作が終了し、また
所定の制御周期ごとに同じ処理を繰り返し行うことによ
って図８（ａ）に示したように光ヘッドは目標速度に追
従しつつ目標トラックへ向けてシークする。

【００４２】このように本実施例においても、レンズ移
動速度をローパスフィルタに通して低域成分を抽出する
ことにより、量子化誤差による影響を除去して実際のレ
ンズ移動速度により近い移動速度を得ることができる。
従って、光ヘッドの速度を正確に補正でき、より安定し
た速度制御を行うことができる。

【００４３】なお、以上の実施例では、光ディスク記録
再生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、磁気ディスク装置におけるヘッドのシーク制御
にも好適に使用することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、粗
シーク中における対物レンズと光学ヘッドとの相対的な
移動変位または移動速度を検出し、その検出値をもとに
粗シーク時のシーク速度を補正しているので、粗シーク
中における対物レンズの振動に起因する速度制御の乱れ
を防止でき、粗シークを正確且つ安定して行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の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の実施例の目標速度と検出速度、リニアモ
ータの駆動電流、レンズ位置検出器の出力及びレンズ速
度の関係を示したタイムチャートである。

【図３】図１の実施例の速度制御動作を示したフローチ
ャートである。

【図４】本発明の他の実施例を示した構成図である。

【図５】図４の実施例の目標速度と検出速度、リニアモ
ータの駆動電流、レンズ角速度検出器の出力の関係を示
したタイムチャートである。

【図６】図４の実施例の速度制御動作を示したフローチ
ャートである。

【図７】図１の実施例における対物レンズ位置とそれに
よって検出されるレンズ移動速度、及び本発明の更に他
の実施例における加算平均によって得られるレンズ移動
速度を示した図である。

【図８】本発明の更に他の実施例における目標速度と検
出速度、リニアモータの駆動電流、レンズ位置検出器の
出力、偏心分キャンセル後のレンズ位置及び得られたレ
ンズ速度の関係を示したタイムチャートである。

【図９】図８の実施例の光ヘッドの速度制御動作を示し
たフローチャートである。

【図１０】本発明の更に他の実施例の光ヘッドの速度制
御動作を示したフローチャートである

【図１１】図１０の実施例における対物レンズ位置とロ
ーパスフィルタによって抽出されるレンズ移動速度を示
した図である。

【図１２】一般的な記録再生ヘッドの速度制御方式を説
明するための図である。

【図１３】従来の速度制御の問題点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 ４ フォーカス誤差検出器 ６ デジタル信号処理部 ７ Ｉ／Ｏ制御部 ８ ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ） １０ ドライバ １２ トラッキングアクチュエータ １３ フォーカスアクチュエータ １４ リニアモータ １５ レンズ位置検出器 １６ レンズ角速度検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−267742（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−220138（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−292738（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−127337（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/085 G11B 21/08

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学ヘッドを情報記録媒体のトラック横
   断方向に粗シークするための第１の移動手段と、この粗
   シークの後に光ビームを目標位置まで移動させるために
   前記ヘッド内の対物レンズを移動させる第２の移動手段
   と、前記対物レンズのシーク速度を検出するための手段
   と、目標位置までの残差距離に応じて目標のシーク速度
   を算出するための手段と、前記検出されたシーク速度と
   目標のシーク速度をもとに前記第１の移動手段の粗シー
   ク時における速度制御を行う制御手段とを有する情報記
   録再生装置において、 粗シーク中における前記対物レンズと前記ヘッドとの相
   対的な移動変位または移動速度を検出するための手段
   と、前記シーク速度検出手段の検出値を前記移動変位ま
   たは移動速度検出手段の検出値をもとに補正して、前記
   対物レンズの振動による粗シーク時のシーク速度の変動
   分を除去するための補正手段とを設けたことを特徴とす
   る情報記録再生装置。
2. 【請求項２】 前記移動速度検出手段は、前記対物レン
   ズと前記ヘッドとの相対的な移動変位から移動速度を検
   出することを特徴とする請求項１の情報記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記補正手段は、前記シーク速度検出手
   段の検出値から前記移動速度検出手段の検出値を減算す
   ることによってシーク速度検出値を補正することを特徴
   とする請求項１の情報記録再生装置。
4. 【請求項４】 前記補正手段は、前記移動速度検出手段
   の検出値を記憶するための記憶手段と、この記憶手段に
   記憶された前回の検出値と今回検出された検出値の加算
   平均値を算出するための手段とを有し、前記シーク速度
   検出手段の検出値から前記加算平均算出手段で得られた
   加算平均値を減算することによってシーク速度検出値を
   補正することを特徴とする請求項１の情報記録再生装
   置。
5. 【請求項５】 前記補正手段は、前記移動速度検出手段
   の出力から低域成分を抽出するためのローパスフィルタ
   を有し、前記シーク速度検出手段の検出値から前記ロー
   パスフィルタで抽出された値を減算することによってシ
   ーク速度検出値を補正することを特徴とする請求項１の
   情報記録再生装置。
6. 【請求項６】 更に、前記記録媒体の偏心量を検出する
   ための手段と、この検出された偏心分を前記記録媒体の
   回転周期に同期して前記第２の移動手段に印加すること
   により、前記シーク速度検出手段の検出値から偏心分を
   除去する手段と、前記検出された偏心分を前記検出され
   た対物レンズとヘッドとの相対的な移動変位から差し引
   くことにより、前記移動変位検出手段の検出値から前記
   偏心分を除去する手段とを有することを特徴とする請求
   項１の情報記録再生装置。