DE69025586T2

DE69025586T2 - Suchschaltung für eine optische platte

Info

Publication number: DE69025586T2
Application number: DE69025586T
Authority: DE
Inventors: Shigeaki Sony Corporatio Wachi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-08-29
Filing date: 1990-08-28
Publication date: 1996-07-11
Anticipated expiration: 2010-08-29
Also published as: EP0441969A1; US5471444A; WO1991003814A1; DE69025586D1; JP2760077B2; EP0441969B1; EP0441969A4; JPH0384779A; KR920701955A

Description

Die Erfindung betrifft eine Suchschaltung, mit deren Hilfe ein optischer Abtaster auf einer optischen Platte in einer Zielspur angeordnet werden kann.
Löschbare optische Platten, z.B. magneto-optische Platten, optische Platten mit unmittelbarer Leseprüfung (sog. read-after-write-Platten) und nicht löschbare optische Platten vom ROM-Typ usw. sind bekannt. Wenn optische Platten dieser Art zum Speichern von digitalen Daten benutzt werden, muß ein optischer Abtaster so schnell wie möglich auf einer festgelegten Spurposition, der Zielspur, plaziert werden, um die Zugriffszeit zu verkürzen.
Für die Bewegung des optischen Abtasters in radialer Richtung der optischen Platte benutzt man beispielsweise einen Linearmotor. Zur Verkürzung der Suchzeit beim Aufsuchen der Zielspur wird der optische Abtaster in der Regel so gesteuert, daß er sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt und die Bewegungsgeschwindigkeit an der Zielspur annähernd zu Null wird, so daß unmittelbar an der Zielspur die Spursteuerung einsetzen kann.
EP-A-0 432 278, die als Stand der Technik nach Artikel 54(3) und (4) EPÜ gilt, offenbart eine Suchsteuervorrichtung für ein optisches Platten-Aufnahme/Wiedergabegerät, bei der eine Kopfanordnung zur Aufzeichnung/Wiedergabe von Informationssignalen auf bzw. von einer optischen Platte an eine gewünschte Spur auf der Aufzeichnungsfläche der optischen Platte bewegt wird, wobei die Suchvorrichtung eine Einrichtung zur Detektierung der laufenden Position, eine Einrichtung zur Ausgabe des Zielwerts und eine Vergleichereinrichtung umfaßt.
Aus dem Patentdokument US-A-4 858 041, das den Gattungsbegriff der Ansprüche 1 und 5 wiedergibt, ist ein System zur Positionierung eines Kopfes in Plattenlaufwerken bekannt. Hierbei erzeugt ein Referenzsignalgenerator synthetisch eine analoge Echtzeitdarstellung eines perfekten Signals, wie es von dem Spurführungssensor während einer theoretisch perfekten Bewegung zu der gewünschten Plattenspur ausgegeben würde. Diese wird als Referenz verwendet. Die analoge Darstellung wird mit dem tatsächlichen Signal, das der Sensor während der Bewegung erzeugt, subtraktiv verknüpft. Die Differenz bildet das Fehlersignal, mit dem die Sensorposition gesteuert wird.
Fig. 1 zeigt eine bekannte Suchschaltung, die einen Zähler mit 2 aufweist. Dieser Zähler 2 wird durch ein Startsignal SC1 auf Null gesetzt, das von einer Steuerschaltung 1 ausgegeben wird. Der Zähler 2 zählt nach Maßgabe eines Aufwärts/Abwärts-Steuersignals SC2 inkrementell oder dekrementell (aufwärts oder abwärts) zählt ein Spurkreuzungssignal Stv, das jedesmal erzeugt wird, wenn der optische Abtaster während des Suchvorgangs eine Spur kreuzt.
Der Zählwert CT des Zählers 2 wird einem D/A-Wandler 3 zugeführt und von diesem in ein analoges Signal E umgewandelt, das einem Eingang eines Schalters 5 direkt und dem anderen Eingang des Schalters 5 über eine Invertierschaltung 4 zugeführt wird. Der Schalter 5 wird durch ein Ausgangssignal der Steuerschaltung 1 in Abhängigkeit von der Suchrichtung umgeschaltet. Das Ausgangssignal des Schalters 5 wird einer Subtrahierschaltung 6 zugeführt. Das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 6 wird über eine Treiberschaltung 7 einem Stellglied 8 zugeführt. Das Stellglied 8 ist ein Linearmotor oder dgl..
Ein (in der Zeichnungsfigur nicht dargestellter) optischer Abtaster wird mit dem Stellglied 8 in radialer Richtung einer optischen Platte bewegt. Dabei wird die Bewegungsgeschwindigkeit des optischen Abtasters von einem Geschwindigkeitssensor 9 detektiert. Das Ausgangssignal Sv des Geschwindigkeitssensors 9 wird zu der Subtrahierschaltung 6 rückgekoppelt. Wenn als Stellglied ein Linearmotor benutzt wird, besteht der Geschwindigkeitssensor aus einer magnetischen Vorrichtung, d.h., die Bewegungsgeschwindigkeit des optischen Abtasters wird mit einer Spannung detektiert, die durch die Änderung des magnetischen Flusses einer zusammen mit dem optischen Abtaster bewegten Spule induziert wird.
In der bekannten Struktur von Fig. 1 erzeugt die Steuerschaltung das Aufwärts/Abwärts- Steuersignal SC2 (Fig. 2B) zur Steuerung des Zählers 2 in der Weise, daß der Zähler 2 aufwärts zählt, während der optische Abtaster von der laufenden Spur in die Position TR1 bewegt wird, die der Hälfte des Werts von TR2 entspricht, wobei TR2 die Differenz zwischen der Zielspur und der laufenden Spur ist. Der Zähler 2 zählt hingegen abwärts, während der optische Abtaster von TR1 nach TR2 bewegt wird. Auf diese Weise erzeugt der D/A- Wandler 3 das analoge Signal E, das nach dem Start des Suchvorgangs auf hohen Pegel geht. Der Zähler 2 wird mit dem Startsignal SC1 bis TR1 auf Null gestellt. Von der Position TR1 bis zur Position TR2 geht das analoge Signal E auf niedrigen Pegel, wie dies in Fig. 2A dargestellt ist.
Der Geschwindigkeitssensor 9 liefert das in Fig. 2C dargestellte Ausgangssignal Sv. Während das Stellglied 8 mit dem Ausgangssignal Sv des Geschwindigkeitssensors 9 von der laufenden Spur nach TR1 bewegt wird, was dem halben Wert der Zielspur TR2 entspricht, bewegt sich der optische Abtaster mit großer Beschleunigung. Wenn sich der optische Abtaster auf der Zielspur TR2 befindet, wird seine Bewegungsgeschwindigkeit zu Null.
Es wurde auch eine Methode vorgeschlagen, bei der das analoge Ausgangssignal E des D/A-Wandlers 3 nicht direkt als Treibersignal verwendet sondern in seinen Quadratwurzelwert umgewandelt wird, um Verringerung der Geschwindigkeit des Stellglieds 8 an der Zielspur TR2 zu "glätten".
Bei der bekannten Suchschaltung benötigt man den Geschwindigkeitssensor 9, um eine Information über die Geschwindigkeit des Stellglieds 8 zu gewinnen. Wenn ein Linearmotor zur Erzeugung der Antriebskraft verwendet wird, ist der Geschwindigkeitssensor 9 nicht erforderlich. Wenn der Geschwindigkeitssensor entfallen kann, läßt sich die Antriebskraft weiter erhöhen. Wenn dem Stellglied zusätzlich zu dem Linearmotor ein Geschwindigkeitssensor zugeordnet ist, wird die Vorrichtung sperrig und benötigt eine größere Anzahl von Teilen.
Es ist deshalb ein Ziel der Erfindung, eine Suchschaltung zur Verfügung zu stellen, die für die Ausführung eines Hochgeschwindigkeits-Suchvorgangs keinen Geschwindigkeitssensor benötigt.
Gemäß vorliegender Erfindung wird die Adresse AP einer laufenden Spur mit der Adresseninformation detektiert, die aus dem Wiedergabesignal einer optischen Platte gewonnen wird. Es wird ein Referenzwert erzeugt, der sich von der Adresse AP der laufenden Spur bis zur Adresse AT der Zielspur zeitlich ändert, und die Einrichtung zum Bewegen des optischen Abtasters in radialer Richtung der optischen Platte wird in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Adresse AP der laufenden Spur und dem Referenzwert angetrieben.
Der Referenzwert, der sich von der Adresse AP der laufenden Spur zu der Adresse AT der Zielspur zeitlich ändert, läßt sich dadurch erzeugen daß die Änderung der Geschwindigkeit eines Stellglieds zur Durchführung des Hochgeschwindigkeits-Suchvorgangs integriert wird. Da als Antriebssignal die Differenz zwischen dem Referenzwert und der laufenden Adresse, die die Position des Stellglieds anzeigt, verwendet wird, wird das Stellglied in in Abhängigketi von dem Referenzwert bewegt.
Gemäß vorliegender Erfindung wird diejenige Geschwindigkeitsänderung für das Stellglied gesetzt, die zur Durchführung des Hochgeschwindigeits-Suchvorgangs am besten geeignet ist. Die Geschwindigkeitsänderung wird dann integriert, um so den Referenzwert zu gewinnen, der eine Änderung des Abstands (der Position) ist. Da die zeitliche Änderung des Referenzwerts die Geschwindigkeitsinformation enthält, kann man auf den bei der bekannten Suchschaltung benötigten Geschwindigkeitssensor verzichten. Deshalb kann die Anzahl der Teile, die dem Stellglied zugeordnet sind, verringert werden. Wenn anstelle des Geschwindigkeitssensors ein Linearmotor mit einer Antriebsspule verwendet wird, kann außerdem die Antriebskraft verbessert werden.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer bekannten Suchschaltung für optische Platten,
Fig. 2A, 2B und 2C zeigen Diagramme zur Erläuterung der bekannten Suchschaltung von Fig. 1,
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 4A und 4B zeigen Diagramme zur Erläuterung eines Beispiels für einen Referenzwert,
Fig. 5A und 5B zeigen Diagramme zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines Referenzwerts.
Anhand der Zeichnungen sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In Fig. 3 ist eine Referenzwert-Generatorschaltung 21 bezeichnet, die aus einem Mikrocomputer oder dgl. besteht. Mit 22 ist ein Adressen-Dekoder bezeichnet, mit 25 eine Subtrahierschaltung zur Detektierung der Differenz zwischen dem Ausgangssignal der Referenzwert-Generatorschaltung 21 und dem Ausgangssignal des Adressen-Dekoders 22.
Der Adressen-Dekoder 22 dekodiert die laufende Adresse, die der Spur entspricht, an der sich ein optischer Abtaster befindet, der von einem Stellglied 33 in radialer Richtung einer optischen Platte, z.B. einer magneto-optischen Platte, bewegt wird. Die laufende Adresse wird der Subtrahierschaltung 25 zugeführt. Die laufende Adresse, an der der Suchvorgang beginnt, wird der Referenzwert-Generatorschaltung 21 zugeführt. Diese berechnet aus der Adresse, an der der Suchvorgang beginnt, ferner der Adresse der Zielspur und der Durchschnittsgeschwindigkeit des Stellglieds 33, mit der der Suchvorgang durchgeführt wird, eine Zeit 2T, in der der optische Abtaster zu einer Zielspur bewegt wird. Mit dieser Zeitinformation erzeugt die Schaltung 21 den Referenzwert, der sich (wie weiter unten näher beschrieben) zeitlich ändert, während die Zeit (von 0 nach T und nach 2T) abläuft.
Dem Adressen-Dekoder 22 werden das Ausgangssignal eines Dekoders 23 zur Dekodierung eines Kopfteils (Header-Dekoder) und das Ausgangssignal eines Dekoders 24 zur Dekodierung eines Zugriffscodes zugeführt. Im vorliegenden Beispiel ist am Anfang jedes Sektors der optischen Platte ein Kopfteilbereich (Headerbereich) vorgesehen, in dem eine Sektoradresse und eine Spuradresse vorformatiert sind. Da der Headerbereich für jeden Sektor vorgesehen ist, genügt die Adresseninformation nicht, um die Zielspur mit hoher Geschwindigkeit zu suchen. Deshalb ist in einem Servobereich jedes Datensegments, das durch Unterteilen des Sektors gebildet wird, ein Zugriffscode vorformatiert. Zusätzlich ist in dem Servobereich ein Paar von Spurführungspits (sog. Wobble-Pits) vorgesehen, die gegenüber dem Spurzentrum nach innen bzw. nach außen versetzt sind. Der Zugriffscode ist ein Gray- Code, der sich gegen mehrere Spuren, z.B. 16 Spuren, sukzessiv ändert. Mit Hilfe des Zugriffscodes und der Sektoradresse und der Spuradresse in dem Header wird die Adresse der Spur detektiert, die der optische Kopf gerade abtastet.
Das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 25 wird einem D/A-Wandler 26 zugeführt, der es in ein analoges Signal umwandelt. Das Ausgangssignal des D/A-Wandlers 26 wird über eine Phasenkompensationsschaltung 27 einem Eingang 29B eines Schalterkreises 28 zugeführt. Dem anderen Eingang 29A des Schalterkreises 28 wird von einem Eingang 30 ein Spursteuersignal zugeführt. In Abhängigkeit davon, ob ein Suchvorgang oder ein Spursteuerungsvorgang stattfindet, wird der Schalterkreis 28 durch ein Steuersignal umgeschaltet, das von einer (in der Zeichnung nicht dargestellten) Systemsteuerung an einen Eingang 31 angelegt wird. Das Spursteuersignal wird mit der Pegeldifferenz detektiert, die bei der Wiedergabesignale der beiden Spurführungspits in dem Servobereich auftritt. Der Pegel des Spursteuersignals entspricht einem Spurfehler.
Das Ausgangssignal des Schalterkreises 28 wird über eine Treiberschaltung 32 dem Stellglied 33 zugeführt. Das Stellglied ist ein Linearmotor oder dgl.. Im vorliegenden Beispiel bewegt das Stellglied 33 den optischen Abtaster während des Suchvorgangs und bewirkt die Spursteuerung, durch die das Zentrum eines Laserstrahlpunkts im Zentrum der Spur plaziert wird.
Der in der Referenzwert-Generatorschaltung 21 erzeugte Referenzwert wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf einen Wert gesetzt, der sich, wie in Fig. 4B dargestellt, zeitlich ändert, so daß sich auch die Geschwindigkeit des Stellglieds 33 zeitlich ändert, wie dies in Fig. 4A dargestellt ist. Das heißt, die Geschwindigkeitsänderung (Fig. 4A) zur Durchführung des Hochgeschwindigkeits-Suchvorgangs ist so beschaffen, daß die Geschwindigkeit v(t) des Stellglieds 33 bis zu einer Zeit T anwächst und von der Zeit T bis zu der Zeit 2T abnimmt, wobei 2T die Zeit ist, in der das Stellglied 33 von der laufenden Spur AP zu der Zielspur AT bewegt wird, und T der Hälfte dieser Zeit 2T entspricht. Diese Geschwindigkeitsänderung ist wie bei der bekannten Suchschaltung die für den Hochgeschwindigkeits- Suchvorgang am besten geeignete. Zur zeitlichen Änderung der Geschwindigkeit wird der Referenzwert x von der laufenden Spur AP zur Zielspur AT in der in Fig. 4B dargestellten Weise geändert. Die zeitliche Änderung des Referenzwerts x wird durch eine Integration unter Verwendung der folgenden oder ähnlicher Gleichungen gewonnen.
Zunächst ist im Bereich (0 ≤ t ≤ (T) wegen v(t) = kt
Im Bereich (1 ≤ t ≤ 2T) ist dann wegen des Anfangswerts kt bei (t = T)
Die Referenzwert-Generatorschaltung 21 besteht aus einem Mikrocomputer zur Berechnung der obigen Gleichungen (1) und (2).
Der in der Referenzwert-Generatorschaltung 21 erzeugte Referenzwert kann abstelle des in Fig. 4B dargestellten Werts auch der in Fig. 5B dargestellte Wert sein. Die in Fig. 5B dargestellte zeitliche Änderung des Referenzwerts wird benutzt, um das Stellglied 33 so zu steuern, daß seine Geschwindigkeit in einer Position in der Nähe der Zielspur zu einer niedrigen konstanten Geschwindigkeit wird, wie dies in Fig. 5A dargestellt ist. In einer Position in der Nähe der Zielspur kann das Stellglied dann mit Hilfe des üblichen Spursteuervorgangs auf der Spur plaziert werden.
Außer bei magneto-optischen Platten kann die Erfindung auch bei optischen Platten mit unmittelbarer Leseprüfung (sog. read-after-write-Platten) und nicht löschbaren optischen Platten vom ROM-Typ usw. angewendet werden. Außerdem kann die Erfindung bei einem 2-Achsen-Gerät angewendet werden, bei dem ein optischer Abtaster einen Laserstrahl in der radialen Richtung einer Platte bewegt, wobei sowohl der Linearmotor als auch der optische Abtaster die Spurführungssteuerung durchführen.

Claims

1. Optische Vorrichtung mit einer Suchschaltung zum Bewegen eines optischen Abtasters zu einer eingestellten Zielspur auf einer optischen Platte

mit einer Detektoreinrichtung (22) zum Detektieren der Adresse einer laufenden Spur mit einer Adresseninformation, die durch ein Wiedergabesignal von der optischen Platte gewonnen wird,

mit einer Einrichtung (21) zur Erzeugung eines Referenzwerts, der sich chronologisch ändert, während der optische Abtaster von der Adresse der laufenden Spur zu der Adresse der Zielspur bewegt wird,

mit einer Antriebseinrichtung (32) zum Bewegen des optischen Abtasters in radialer Richtung der optischen Platte,

sowie mit einer Einrichtung (25) zum Berechnen der Differenz zwischen der Adresse der laufenden Spur und dem Referenzwert und zum Steuern der Antriebseinrichtung nach Maßgabe der genannten Differenz,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Referenzwert x aus der Bewegungsgeschwindigkeit v(t) des optischen Abtasters unter Verwendung folgender mathematischer Gleichungen gewonnen wird:

Im Bereich (0 ≤ t ≤ T)

Im Bereich (T ≤ t ≤ 2T)

worin K ein Koeffizient bedeutet und 2T die Zeit, in der der optische Abtaster zu der Zielspur bewegt wird.

2. Optische Vorrichtung mit einer Suchschaltung nach Anspruch 4, bei der die Antriebseinrichtung (32) ein Linearmotor ist.

3. Optische Vorrichtung mit einer Suchschaltung nach Anspruch 1, bei der die Zeit, in der der optische Abtaster zu der Zielspur bewegt wird, mit Hilfe der Adresse, an der der Suchvorgang startet, der eingestellten Zielspur und der Durchschnittsgeschwindigkeit der Antriebseinrichtung (32), mit der der Suchvorgang durchgeführt wird, berechnet wird.

4. Optische Vorrichtung mit einer Suchschaltung nach Anspruch 3, bei der der Referenzwert so erzeugt wird, daß die Bewegungsgeschwindigkeit in einer Position in der Nähe der Zielspur konstant wird.

5. Suchverfahren zum Bewegen eines optischen Abtasters zu einer eingestellten Zielspur auf einer optischen Platte mit den Verfahrensschritten:

Detektieren (22) der Adresse einer laufenden Spur, auf der der optische Abtaster positioniert ist, mit Hilfe einer Adresseninformation, die durch ein Wiedergabesignal von der optischen Platte gewonnen wird,

Erzeugen eines Referenzwerts, der sich chronologisch ändert, während der optische Abtaster von der Adresse der laufenden Spur zu der Adresse der Zielspur bewegt wird,

Bewegen des optischen Abtasters in radialer Richtung der optischen Platte nach Maßgabe der Differenz zwischen der Adresse der laufenden Spur und dem Referenzwert,

dadurch gekennzeichnet,

Im Bereich (0 ≤ t ≤ T)

Im Bereich (T ≤ t ≤ 2T)

6. Suchverfahren für einen optische Platte nach Anspruch 5, bei dem die Zeit, in der der optische Abtaster zu der Zielspur bewegt wird, mit Hilfe der Adresse, an der der Suchvorgang startet, der eingestellten Zieladresse und der Durchschnittsgeschwindigkeit der Antriebseinrichtung (32), mit der der Suchvorgang durchgeführt wird, berechnet wird.

7. Suchverfahren für einen optische Platte nach Anspruch 6, bei dem der Referenzwert so erzeugt wird, daß die Bewegungsgeschwindigkeit in einer Position in der Nähe der Zielspur konstant wird.