JP2002015438A

JP2002015438A - シーク制御方法及びシーク制御装置

Info

Publication number: JP2002015438A
Application number: JP2000197406A
Authority: JP
Inventors: Motoyasu Yumita; 元康弓田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2002-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】光ディスクの半径方向に光学ヘッドを移動さ
せて情報の記録及び／又は再生を行う光ディスク装置の
サーボ系のシーク制御において、必要な加速性能を確保
する。【解決手段】シークコントロール回路１３は、目標速
度テーブル９から、加速時には時間情報に応じた参照値
を目標速度情報として出力し、減速時には位置情報に応
じた参照値を目標速度情報として出力するように、動作
モードを切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクの半径
方向に移動可能にされた光学ヘッドの対物レンズを速度
サーボを用いて任意のトラック位置から目標トラック位
置までシークさせるシーク制御方法及びシーク制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置においては、スピンドル
モータによって回転される光ディスクの半径方向に光学
ヘッドを移動させ、その光学ヘッドにより光ディスク上
の任意のトラックに対しての記録及び／又は再生を行う
ことができるようになっている。

【０００３】光学ヘッドを目標のトラック位置まで移動
させる際には、まず、リニアモータ等を利用するシーク
サーボにより、キャリッジを高速に概略的に目標のトラ
ックの近くまで移動させ、その後、トラッキングサーボ
をかけ、トラック上に記録されているアドレスを読み取
って実際の目標のトラック位置、さらに具体的にはその
トラック上の目標のアドレス位置、例えば、セクタ位置
まで光ピックアップを正確に移動させるようにしてい
る。光ディスク装置では、トラッキングエラー信号を利
用したトラバースカウントにより速度検出を行って、シ
ークサーボをかけるようにしている。

【０００４】また、光ディスク装置のシーク制御におい
て、光学ヘッドの対物レンズを速度制御で駆動し、スラ
イドは対物レンズのシフト量がゼロとなるように駆動す
る、所謂、２段サーボ法を採用した場合、加速時の目標
速度を上限速度に設定すると、スライドに比べて制御帯
域の高い対物レンズが瞬時に傾いてしまい、サーボ系が
破綻してしまうので、減速時に一般に行われている距離
に応じた目標速度テーブルを加速時にも使用し、図６に
示すように、一定加速度で加速するようにしている。図
６は一般的な速度プロファイルを示しているが、加速後
一定速度を超えると電力消費制御のため最高速度が抑制
されるようになされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、距離に応じ
た目標速度を加速時に適用した場合、速度制御の追従誤
差が発生して十分に速度が上がらないと、移動距離もの
伸びないことになり、その結果参照する目標速度も上が
らないという悪循環に陥ってしまい、必要な加速性能を
得ることができない。

【０００６】また、トラッキングエラー信号を利用した
トラバースカウントにより速度検出が行われる光ディス
ク装置のサーボ系のシーク制御では、トラッキングエラ
ー信号にノイズが重畳された場合に、速度検出を誤って
しまい、シークのパフォーマンス及び信頼性が低下する
という問題点があった。

【０００７】また、近年、マルチメディア用途に向けに
開発された高密度記録／再生用の光ディスクが開発され
ているが、一般的に、トラックピッチを狭くして記録密
度を増大しようとした場合に、隣接トラックに記録され
た信号のクロストーク，データ記録による隣接する両隣
トラックの信号を消去するクロス消去，トラッキングサ
ーボの安定性などに問題が生じる。

【０００８】さらに、高密度記録／再生用の光ディスク
として開発されたランド記録トラックとグルーブ記録ト
ラックを有するランド・グルーブ記録方式の光ディスク
で採用されるセクタ識別（ＩＤ）ピットを千鳥状に配置
した千鳥配置フォーマットの場合、上記ＩＤピットによ
りトラッキングエラー信号にノイズが大量に重畳される
ので、シーク動作の安定性を確保するのが難しくなって
しまう。特に、シーク引込み直前に速度検出を誤ってし
まうと速度サーボの追従誤差が増加し、引込みに失敗す
るおそれが大きくなってしまう。また、特に高速アクセ
スが要求されるＭＯドライブにおいて、上記引込みの失
敗によるシークのパフォーマンス及び信頼性の低下が問
題となる。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上述の従来の問
題点に鑑み、光ディスクの半径方向に光学ヘッドを移動
させて情報の記録及び／又は再生を行う光ディスク装置
のサーボ系のシーク制御において、必要な加速性能を確
保することにある。また、引込みの失敗によるシークの
パフォーマンス及び信頼性の低下を防止して、高速アク
セスを可能することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、光ディスクの
半径方向に移動可能にされた光学ヘッドの対物レンズを
速度サーボを用いて任意のトラック位置から目標トラッ
ク位置までシークさせるシーク制御方法であって、トラ
ッキングエラー信号を二値化して得られるトラバース信
号に基づいて現在のシーク速度を検出し、加速時にはシ
ーク開始直後からの時間に比例した目標速度情報と上記
現在のシーク速度との差分を検出して加速制御を行い、
減速時にはシーク開始直後からの距離に応じた目標速度
情報と上記現在のシーク速度との差分を検出して減速制
御を行うことを特徴とする。

【００１１】また、本発明は、光ディスクの半径方向に
移動可能にされた光学ヘッドの対物レンズを速度サーボ
を用いて任意のトラック位置から目標トラック位置まで
シークさせるシーク制御装置であって、トラッキングエ
ラー信号を二値化して得られるトラバース信号に基づい
て現在のシーク速度を検出するシーク速度検出手段と、
加速時にはシーク直後からの時間に比例した目標速度情
報と上記シーク速度検出手段により検出された現在のシ
ーク速度との差分を検出して加速制御を行い、減速時に
はシーク開始直後からの距離に応じた目標速度情報と上
記シーク速度検出手段により検出された現在のシーク速
度との差分を検出して減速制御を行うシーク制御手段と
を備えることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１３】本発明は、例えば図１に示すような構成の
光ディスク装置２０に適用される。

【００１４】なお、図１は、光ディスク装置２０のトラ
ッンキグ／シーク制御回路の構成を示すブロック図であ
る。実際のシーク動作には、対物レンズ１Ａを駆動する
トラッキング駆動系の他に、光学ヘッド１内にある位置
センサの出力がゼロになるようにボイスコイルモータ(V
CM:Voice Coil Motor)を駆動する系が用いられている
が、ここではその説明を省略する。

【００１５】この光ディスク装置２０は、光学ヘッド１
から出射されたレーザ光のスポット位置をスピンドルモ
ータ２によって回転される光ディスク３の記録面上のト
ラックに沿うように制御するため、ジャストトラック時
にゼロになるような位置情報であるトラッキングエラー
信号(TES:Tracking Error Signal)を光学ヘッド３によ
る再生信号から検出するためのＴＥＳ検出回路４を備え
る。

【００１６】このＴＥＳ検出回路４により検出されたト
ラッキングエラー信号がトラッキングサーボ用位相補償
回路５、トラッキング・ドライブ・セレクタ１５を介し
てトラッキング・コイル駆動回路１６に入力され、光学
ヘッド１内のトラッキング・アクチュエータを駆動する
ようにトラキングサーボ用の閉ループが構成されてい
る。

【００１７】上記トラッキングエラー信号は、目標トラ
ックまで対物レンズ１Ａを移動させるシーク動作にも使
用される。ここで、トラッキングエラー信号は、トラッ
クを横断することにより正弦波状の波形信号として上記
ＴＥＳ検出回路４により検出されるので、二値化回路６
により二値化されてトラバース信号としてトラバースカ
ウント回路７に供給される。トラバースカウント回路７
では、トラバース信号をカウントすることにより、横断
トラック数を示すカウント値、すなわち、ディスク半径
方向における光学ヘッド１から出射されたレーザ光のス
ポット位置をトラック数で示す現在位置情報が得られ
る。

【００１８】上記トラバースカウント回路７の出力は、
速度検出回路８、目標速度テーブル９及びシークコント
ロール回路１２に供給されるようになっている。

【００１９】上記速度検出回路８は、シーク時に上記ト
ラバースカウント回路７の出力として供給される位置情
報から現在速度を算出する。

【００２０】また、上記目標速度テーブル９は、上記ト
ラバースカウント回路７の出力として供給される位置情
報に応じた目標速度を保存しており、シーク時に上記ト
ラバースカウント回路７からの現在位置情報に対応する
目標速度が参照値として読み出される。

【００２１】そして、差分検出器１０は、上記速度検出
回路８により算出された現在速度と上記目標速度テーブ
ル９から読み出された参照値すなわち目標速度との差分
を検出する。この差分検出器１０により検出された現在
速度と目標速度との差分は、シーク用位相補償回路１
１、トラッキング・ドライブ・セレクタ１５を介してト
ラッキング・コイル駆動回路１６に入力され、光学ヘッ
ド１内のトラッキング・アクチュエータを駆動するよう
にシークサーボ（速度サーボ）用の閉ループが構成され
ている。

【００２２】シークのランディングは、例えば、速度サ
ーボからトラッキングサーボへ移行する直前にトラッキ
ング・コイルにブレーキパルスを出力し、ブレーキ終了
と同時にトラッキングサーボを引き込む方法をとる。ブ
レーキパルスはトラッキングエラー信号のゼロクロス時
に発生され、シークの方向により、立ち上がりゼロクロ
ス又は立ち下がりゼロクロスが選択される。引込み直前
に対物レンズ１Ａの移動速度を約１０ｍｍ／ｓに落と
し、ブレーキにて引き込み可能速度まで一気に減速して
ランディングする。すなわち、シークコントロール回路
１３は、トラバースカウント回路７から供給される位置
情報に基づいてブレーキパルス発生回路１４に指令を出
すことにより、ブレーキパルス発生回路１４からトラッ
キング・ドライブ・セレクタ１５を介してトラッキング
・コイル駆動回路１６にブレーキパルスを出力させる。

【００２３】この光ディスク装置２０は、目標速度情報
として上記位置情報に応じた参照値の他に時間情報に応
じた参照値を図２に示す目標速度プロファイルとして上
記目標速度テーブル９に保持している。そして、上記シ
ークコントロール回路１３は、上記目標速度テーブル９
から、加速時には時間情報に応じた参照値を目標速度情
報として出力し、減速時には位置情報に応じた参照値を
目標速度情報として出力するように、アクセル／ブレー
キ（Ａ／Ｂ）信号を制御して、動作モードを切り替え
る。加速時、減速時の切替えは、残りトラック数に応じ
て行われる。図２において、（Ａ／Ｂ）信号は、距離が
０から（１／２）Ｘの区間ではアクセル（Ａ）状態に制
御され、（１／２）ＸからＸの区間では（Ａ／Ｂ）信号
によりブレーキ（Ｂ）状態に制御される。なお、この光
ディスク装置２０においても、加速後一定速度を超えな
いように抑制する制御がなされている。

【００２４】このように、この光ディスク装置２０で
は、加速時に目標速度をシーク開始時からの時間で設定
するため、仮に速度サーボの追従誤差が発生した場合で
も、最適な目標速度を得ることが可能となり、必要な加
速性能を確保することができる。

【００２５】この例では、加速時に時間に応じたテーブ
ルを使用しているが、デジタルシグナルプロセッサ(DS
P:Digital Signal Processor)を用いたデジタルサーボ
でサーボ系を実現する場合、各サンプル毎にシーク開始
時からのサンプル数の累計カウント数と加速度係数のか
け算を行って目標速度を求めるようにすることもでき
る。

【００２６】このように、この光ディスク装置２０で
は、加速時に目標速度をシーク開始時からの時間で設定
するため、仮に速度サーボの残差誤差が発生した場合で
も、最適な目標速度を得ることが可能となり、必要な加
速性能を確保することができる。

【００２７】ここで、この光ディスク装置２０では、目
標トラック付近（数１０トラック手前）に到達したこと
シークコントロール回路１３が認識すると、それまでの
シーク制御におけるサンプリング周波数毎のトラバース
カウント値の前サンプル値との差分から速度を検出モー
ドから、トラバース信号のハイレベル期間（Ｈ幅）及び
／又はローレベル期間（Ｌ幅）を測定し、その逆数を速
度情報として用いるモードに上記速度検出回路８の動作
を切り替えることにより速度検出精度を向上させること
ができる。このようにして目標トラック近傍における速
度検出精度を向上させるようにした場合、セクタ識別
（ＩＤ）ピットによりトラッキングエラー信号に重畳さ
れるノイズによって、上記トラバース信号のハイレベル
期間（Ｈ幅）やローレベル期間（Ｌ幅）が誤って検出さ
れてしまうことがあるので、光学ヘッド３による再生信
号から上記ＩＤピットに対応するＩＤ信号を検出するＩ
Ｄ検出回路１２の検出信号を用いて上記シークコントロ
ール回路１３により速度信号を補正する。

【００２８】このように上記シークコントロール回路１
３により上記速度検出回路８の動作を切り替えて目標ト
ラック近傍における速度検出精度を向上さるとともに速
度信号の補正を行う場合の構成を図３に示す。

【００２９】すなわち、図３に示す光ディスク装置３０
は、上述の図１に示した光ディスク装置２０における速
度検出回路８の代わりに、上記トラバースカウント回路
７の出力すなわち現在位置情報から現在速度を検出する
第１の速度検出回路８１と、上記二値化回路６の出力す
なわちトラバース信号のパルス幅を検出するパルス幅検
出回路８２と、このパルス幅検出回路８２の検出信号か
ら現在速度を検出する第２の速度検出回路８３と、上記
第１及び第２の速度検出回路８１，８３により検出され
た速度信号を選択的に上記差分検出器１０に供給する選
択回路８４とからなる速度検出回路８０を備える。

【００３０】この光ディスク装置３０において、第１の
速度検出回路８１は、上述の光ディスク装置２０におけ
る速度検出回路８と同様に、シーク時に上記トラバース
カウント回路７の出力として供給される位置情報から現
在速度を算出する。また、パルス幅検出回路８２は、上
記二値化回路６の出力すなわちトラバース信号のトラバ
ース信号のハイレベル期間（Ｈ幅）及び／又はローレベ
ル期間（Ｌ幅）を検出する。さらに、第２の速度検出回
路８３は、上記パルス幅検出回路８２により検出された
トラバース信号のハイレベル期間（Ｈ幅）及び／又はロ
ーレベル期間（Ｌ幅）の逆数を求めることにより、現在
速度を検出する。

【００３１】そして、上記選択回路８４は、上記シーク
コントロール回路１３により次のように切り替え制御さ
れる。

【００３２】すなわち、上記シークコントロール回路１
３は、上記トラバースカウント回路７により検出された
位置情報から上記第１の速度検出回路８１により検出さ
れる現在速度情報を用いたシーク制御を行い、目標トラ
ック付近（数１０トラック手前）に到達したことシーク
コントロール回路１３が認識すると、上記トラバース信
号のパルス幅から上記第２の速度検出回路８１により検
出される現在速度情報を用いたシーク制御とするよう
に、上記選択回路８４を切り替える。

【００３３】ここで、目標トラック近傍では、残りトラ
ック数が少なくなってトラバース信号が遅くなり、例え
ば図４に示すＤＳＰのサンプリングクロック中の立ち下
がりエッジの個数が同じになってしまっても、トラバー
ス信号の周期は変化しているので、上記トラバース信号
の周期の逆数として現在速度を検出することにより、ト
ラバースカウントに基づく現在速度よりも、高精度に速
度検出を行うことができる。

【００３４】また、目標トラック近傍では、トラッキン
グエラー信号を二値化したトラバース信号の半周期すな
わちハイレベル期間（Ｈ幅）とローレベル期間（Ｌ幅）
は、図５に示すように、ＩＤ検出回路１２で検出される
ＩＤ信号のパルス幅と同じ程度か、ＩＤ信号のパルス幅
よりも長い。

【００３５】そして、上記ＩＤ検出回路１２でＩＤ信号
が検出された期間Ｃでは、上記ＩＤ信号がノイズと重畳
されたトラッキングエラー信号を二値化したトラバース
信号のパルス幅が誤って検出され、速度制御系に悪影響
を与えてしまうことになる。実際は、上記ＩＤ信号が検
出される前の期間Ｂで既に誤ったパルス幅を検出してい
る。この光ディスク装置３０では、前サンプル値と現サ
ンプル値の差分がある一定レベル以内であるか否かを常
に監視し、ある一定レベル以上と観測された場合に、前
サンプルで補間することによりＩＤ信号の前後の速度信
号を補正する。

【００３６】すなわち、第２の速度検出回路８３は、図
５に示す期間Ｂの逆数として検出される現在速度情報Ｖ
ｂは、期間Ａの逆数として検出される現在速度情報Ｖａ
と比較され、この現在速度情報Ｖａで補間する。次に、
ＩＤ信号が検出されるので、図５に示す期間Ｃの逆数と
して検出される現在速度情報Ｖｃは、上記期間Ｂの現在
速度情報Ｖｂを補間した上記期間Ａの現在速度情報Ｖａ
で補間される。さらに、ＩＤ信号の後の図５に示す期間
Ｄの逆数として検出される現在速度情報Ｖｄは、上記期
間Ｃの現在速度情報Ｖｃを補間した上記期間Ａの上記期
間Ｂの現在速度情報Ｖｂすなわち上記期間Ａの現在速度
情報Ｖａで補間される。結果的に、上記各期間Ｂ，Ｃ，
Ｄの現在速度情報Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄが上記期間Ａの現在
速度情報Ｖａで補間される。このようにして、ＩＤ信号
の前後の速度信号を補正することによって、ランディン
グ直前の速度サーボへのＩＤ信号による悪影響を著しく
減少させることができ、結果的にシーク動作の安定性を
向上させることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、加速時
にはシーク直後からの時間に比例した目標速度情報と上
記現在のシーク速度との差分を検出して加速制御を行
い、減速時にはシーク開始直後からの距離に応じた目標
速度情報と上記現在のシーク速度との差分を検出して減
速制御を行う異により、最適な目標速度を得ることが可
能となり、必要な加速性能を確保することができる。

【００３８】また、本発明によれば、トラバース信号を
カウントすることにより得られる現在位置情報に基づい
て現在のシーク速度を検出して、目標トラック位置近傍
までシーク制御を行い、目標トラック位置近傍では、上
記トラバース信号の周期を測定することにより現在のシ
ーク速度を検出してシーク制御を行うことにより、目標
トラック位置近傍において、トラバースカウントに基づ
く現在速度よりも、高精度に速度検出を行うことができ
る。

【００３９】さらに、本発明によれば、目標トラック位
置近傍において、前回検出されたシーク速度と今回検出
された現在のシーク速度との所定の閾値以上である場合
に、現在のシーク速度を前回検出されたシーク速度で補
間してシーク制御を行うにより、ランディング直前の速
度サーボへのノイズによる悪影響を著しく減少させるこ
とができ、結果的にシーク動作の安定性を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した光ディスク装置のトラッン
キグ／シーク制御回路の構成を示すブロック図である。

【図２】上記光ディスク装置におけるシーク制御の目標
速度プロファイルを示す図である。

【図３】本発明を適用した光ディスク装置のトラッン
キグ／シーク制御回路の他の構成を示すブロック図であ
る。

【図４】目標トラック近傍におけるトラバース信号のパ
ルス幅の測定を説明するための図である。

【図５】目標トラック近傍におけるシーク制御を説明す
るための図である。

【図６】従来のシーク制御の目標速度プロファイルを示
す図である。

【符号の説明】

１光学ヘッド、１Ａ対物レンズ、２スピンドルモ
ータ、３光ディスク、４ＴＥＳ検出回路、５トラ
ッキングサーボ用位相補償回路、６二値化回路、７
トラバースカウント回路、８速度検出回路、９目標
速度テーブル、１０差分検出器、１１シーク用位相
補償回路、１２ＩＤ検出回路、１３シークコントロー
ル回路、１４ブレーキパルス発生回路、１５トラッ
キング・ドライブ・セレクタ、１６トラッキング・コ
イル駆動回路、８０速度検出回路、８１第１の速度
検出回路、８２パルス幅検出回路、８３第２の速度
検出回路、８４選択回路８４

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスクの半径方向に移動可能にされ
た光学ヘッドの対物レンズを速度サーボを用いて任意の
トラック位置から目標トラック位置までシークさせるシ
ーク制御方法であって、トラッキングエラー信号を二値化して得られるトラバー
ス信号に基づいて現在のシーク速度を検出し、加速時にはシーク直後からの時間に比例した目標速度情
報と上記現在のシーク速度との差分を検出して加速制御
を行い、減速時にはシーク開始直後からの距離に応じた目標速度
情報と上記現在のシーク速度との差分を検出して減速制
御を行うことを特徴とするシーク制御方法。
【請求項２】上記時間に比例した目標速度情報と上記
距離に応じた目標速度情報を記憶したテーブルを用いて
上記加速制御と減速制御を行うことを特徴とする請求項
１記載のシーク制御方法。
【請求項３】上記時間に比例した目標速度情報と上記
距離に応じた目標速度情報を演算により算出して上記加
速制御と減速制御を行うことを特徴とする請求項１記載
のシーク制御方法。
【請求項４】トラバース信号をカウントすることによ
り得られる現在位置情報に基づいて現在のシーク速度を
検出して、目標トラック位置近傍までシーク制御を行
い、目標トラック位置近傍では、上記トラバース信号の
周期を測定することにより現在のシーク速度を検出して
シーク制御を行うことを特徴とする請求項１記載のシー
ク制御方法。
【請求項５】上記目標トラック位置近傍において、前
回検出されたシーク速度と今回検出された現在のシーク
速度との所定の閾値以上である場合に、現在のシーク速
度を前回検出されたシーク速度で補間してシーク制御を
行うことを特徴とする請求項４記載のシーク制御方法。
【請求項６】光ディスクの半径方向に移動可能にされ
た光学ヘッドの対物レンズを速度サーボを用いて任意の
トラック位置から目標トラック位置までシークさせるシ
ーク制御装置であって、トラッキングエラー信号を二値化して得られるトラバー
ス信号に基づいて現在のシーク速度を検出するシーク速
度検出手段と、加速時にはシーク直後からの時間に比例した目標速度情
報と上記シーク速度検出手段により検出された現在のシ
ーク速度との差分を検出して加速制御を行い、減速時に
はシーク開始直後からの距離に応じた目標速度情報と上
記シーク速度検出手段により検出された現在のシーク速
度との差分を検出して減速制御を行うシーク制御手段と
を備えることを特徴とするシーク制御装置。
【請求項７】上記シーク制御手段は、上記時間に比例
した目標速度情報と上記距離に応じた目標速度情報を記
憶したテーブルを用いて上記加速制御と減速制御を行う
ことを特徴とする請求項６記載のシーク制御装置。
【請求項８】上記シーク制御手段は、上記時間に比例
した目標速度情報と上記距離に応じた目標速度情報を演
算により算出して上記加速制御と減速制御を行うことを
特徴とする請求項６記載のシーク制御装置。
【請求項９】上記シーク速度検出手段は、トラバース
信号をカウントすることにより得られる現在位置情報に
基づいて現在のシーク速度を検出する第１の速度検出手
段と、上記トラバース信号の周期を測定することにより
現在のシーク速度を検出する第２の速度検出手段を備
え、上記シーク制御手段は、上記第１の速度検出手段により
検出される現在シーク速度を用いて目標トラック位置近
傍までシーク制御を行い、目標トラック位置近傍では、
上記第２の速度検出手段により検出される現在シーク速
度を用いてシーク制御を行うことを特徴とする請求項６
記載のシーク制御装置。
【請求項１０】上記第２の速度検出手段は、前回検出
されたシーク速度と今回検出された現在のシーク速度と
の所定の閾値以上である場合に、現在のシーク速度を前
回検出されたシーク速度で補間することを特徴とする請
求項９記載のシーク制御装置。