JP2616708B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク装置

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JP2616708B2
JP2616708B2 JP20354594A JP20354594A JP2616708B2 JP 2616708 B2 JP2616708 B2 JP 2616708B2 JP 20354594 A JP20354594 A JP 20354594A JP 20354594 A JP20354594 A JP 20354594A JP 2616708 B2 JP2616708 B2 JP 2616708B2
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  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置に関
し、特に、トラックシーク動作時の方向検出に関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスク面上の1つのトラックから別
のトラックへ、レーザビームスポットをディスク半径方
向に比較的長い距離を移動させるトラックシーク動作で
は、スポットの移動を高速かつ正確に行う必要がある。
【0003】トラックシーク動作は、例えば、目標トラ
ックへの残り距離の関数として目標速度軌跡を生成し、
スポットの速度を推定し目標速度軌跡に追従させる速度
制御を行うことで実現することができる。または、目標
位置軌跡にスポット位置が追従するような位置制御を用
いて実現することもできる。また、このトラックシーク
動作は、目標位置軌跡に対する位置制御及び目標速度軌
跡に対する速度制御を併用することも、さらに、目標加
速度軌跡を生成し、フィードフォワード制御を加えるこ
とも可能である。
【0004】上記のような制御を行うためには、スポッ
トの位置、速度に関する情報が必要である。外部センサ
を用いて情報を入手することも可能であるが、正確な情
報を得るため、ディスク面から直接通過トラック数を計
数することにより、位置、速度に関する情報を得ること
が広く行われている。
【0005】ディスク面上の1つのトラックに追従する
ために用いられるトラッキングエラーセンサからの信号
の差であるトラッキングエラー信号は、シーク時には、
トラックを通過する毎の正弦波状の周期信号となる。こ
の周期信号の中心値と周期信号そのものとを比較するこ
とにより、1トラックを通過する毎に1パルスが生ずる
パルス信号が得られる。したがって、通過トラック数、
すなわちスポット位置に関する情報は、このパルス信号
のパルス数を、例えば、立ち上がり時にカウントするこ
とで得ることができる。また、一定期間に計数される通
過トラック数を基に、位置決め機構の駆動信号等を加味
して、スポット速度に関する情報を得ることもできる。
【0006】しかし、上記トラックカウントのみでは、
移動方向に関する情報が得られないため、位置情報とし
ては不完全であり、望ましくない動作を引き起こす場合
がある。例えば、トラックシーク動作が推定したスポッ
ト速度を目標速度軌跡に追従させる速度制御を行うこと
で実現されている場合に、何らかの要因で、意図した方
向と逆の方向にスポットが移動しはじめてしまうと、正
のフィードバックが生じ、危険な暴走状態となってしま
う。逆走は、ディスク媒体面とレーザビームスポットの
ディスク半径方向相対速度が0となる時点で起こり易
い。したがって、シーク終了時付近の低速域でのみ必要
となる。
【0007】従来は、トラッキングエラーセンサ信号の
和信号が、差信号であるトラッキングエラー信号と位置
に関して位相が90゜ずれていることを利用して、移動
方向に関する情報を得てきた。第6図にその原理を示
す。トラッキングエラーセンサ信号の差信号であるトラ
ッキングエラー信号1aと和信号6aの、ディスク半径
方向位置に関する関係は図のように表される。パルス化
信号1b及び6bは、それぞれ1a及び6aを各々の中
心値と比較することで得られる。
【0008】このとき、1bの立ち上がりエッジで、
を記憶保持する処理を行うと、ビームスポットが外周
側に移動する場合には常にHレベルが保持され、内周側
に移動する場合には常にLレベルが保持される。すなわ
ち、保持される論理レベルによって、移動方向が判定で
きる。
【0009】従来の光ディスク装置の構成は、特開昭6
3−010324号公報、特開平04−302828号
公報、特開平04−321981号公報など多数文献に
記述されている。
【0010】図7は、従来の光ディスク装置の制御系の
構成例のブロック図である。
【0011】トラッキング信号生成器71は、トラッキ
ングセンサによって検出された信号の差信号を生成し増
幅して、トラッキングエラー信号1aとして出力する。
また、和信号を生成し増幅して、トラッキング和信号6
aとして出力する。
【0012】パルス化回路12は、トラックを通過する
毎の周期信号であるトラッキングエラー信号1aをパル
ス化し、トラックカウントパルス信号1bを生成する。
【0013】トラックカウンタ13は、トラックカウン
トパルス信号1bの立ち上がりをカウントし、一定時間
間隔毎に前回のカウント値との変化分を算出し、通過ト
ラック数1cとして出力する。
【0014】パルス化回路72は、トラックを通過する
毎の周期信号であるトラッキング和信号6aをパルス化
し、和信号パルス信号6bを生成する。
【0015】方向検出器73は、トラックカウントパル
ス信号1bの立ち上がりで、和信号パルス信号6bをラ
ッチ保持し、方向信号7aを生成する。方向信号7a
は、シーク移動方向によって、HもしくはLいづれかの
一定の論理レベル信号となる。
【0016】符号判定器74は、推定速度1fに基づい
て、スポット速度が予め設定された低速域にあるか否か
を判定し、低速であった場合に、方向信号7aを用い
て、通過トラック数1cの符号を決定し、符号付きの通
過トラック数1dを出力する。
【0017】目標速度生成器15は、一定時間間隔毎
に、通過トラック数1dを取り込み、積算することで、
累積通過トラック数及び目標トラックまでの残りトラッ
ク数を算出する。残りトラック数を用いてパラメータテ
ーブルから目標速度1eを決定する。パラメータテーブ
ルには、残りトラック数に対する目標速度データが、予
め所定の間隔で計算され登録してある。
【0018】速度推定器16は、一定時間間隔毎に、通
過トラック数1d、位置決め機構駆動信号1gを取り込
み、フィルタ演算を行って推定速度1fを生成する。
【0019】駆動信号生成器17は、一定時間毎に、目
標速度1e及び推定速度1fを取り込み、差を生成し、
増幅して、位置決め機構駆動信号1gを生成する。
【0020】位置決め機構18は、位置決め機構駆動信
号1gにより駆動され、レーザビームスポットを移動さ
せる。
【0021】上記の例では、目標速度軌跡にスポット速
度を追従させる速度制御を行うことでトラックシーク動
作を実現している。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】ところが、近年、連続
溝方式記録媒体上のランド部とグルーブ部の双方を記録
に利用しようとする試みが多く行われるようになってき
ている。そのような用途のディスク媒体は、ランド部:
グルーブ部の幅比率を1:1に近づけ、ランド部及びグ
ルーブ部の記録/再生特性が同等になるよう形成されて
いる。
【0023】このようなディスク媒体を使用する光ディ
スク装置では、これまで方向検出を行うために用いてき
たトラッキングエラーセンサ和信号の、ランド上での信
号レベルとグルーブ上での信号レベルとの差が非常に小
さくなる。すなわち、トラック通過による周期変動振幅
が小さくなるため、信号S/Nが悪化し、方向検出が非
常に困難となる。したがって、他の暴走状態防止手段が
必要となる。
【0024】
【課題を解決するための手段】本発明の光ディスク装置
は、推定速度から算出される加速度と、位置決め機構の
駆動信号から算出される加速度とを比較することで、レ
ーザビームスポットの移動方向を検出する逆方向移動検
出部を備えている。
【0025】逆方向移動検出部は、推定速度からレーザ
ビームスポットの加速度を算出する第1の加速度推定部
と、位置決め機構の駆動信号からレーザビームスポット
の加速度を推定する第2の加速度推定部と、第1の加速
度推定部で推定された第1の推定加速度と第2の加速度
推定部で推定された第2の推定加速度とを比較し、レー
ザビームスポットの移動方向を判定する比較判定部とを
備えている。
【0026】本発明の光ディスク装置は、推定位置から
算出される加速度と、位置決め機構の駆動信号から算出
される加速度とを比較することで、レーザビームスポッ
トの移動方向を検出する逆方向移動検出部を備えてい
る。
【0027】逆方向移動検出部は、推定速度からレーザ
ビームスポットの加速度を算出する第3の加速度推定部
と、位置決め機構の駆動信号からレーザビームスポット
の加速度を推定する第2の加速度推定部と、第3の加速
度推定部で推定された第3の推定加速度と第2の加速度
推定部で推定された第2の推定加速度とを比較し、レー
ザビームスポットの移動方向を判定する比較判定部とを
備えている。
【0028】
【実施例】まず、動作原理を説明するために、以下に示
すような状況を想定する。
【0029】初期状態として、 ・スポット速度=一定=VA ・スポット推定速度=VO O >0 となっていると想定する。このとき、推定速度は通過ト
ラック数のみに基づいて算出されるので、方向検出を行
っていないければ、実際にはスポットが正方向に移動し
ているのか、負方向に移動しているのかの確証を得るこ
とができない。すなわち、推定速度のみからでは、実際
のスポット速度VA が、正であるのか、負であるのかが
判断できない。
【0030】この状況から、目標速度VT (<VO )に
追従させるための制御系を動作させる。制御系は位置決
め機構に負の加速力を発生させ、スポットを減速させよ
うとする。
【0031】ある微小時間T後には、 ・スポット速度=VA −δVA δVA >0 となるものとする。δV A は加速度の指標であり、駆動
信号値及び位置決め機構モデルによってその推定値が算
出可能である。このとき、推定速度が方向を正しく解釈
している場合、すなわち、元の移動方向が正方向であれ
ば、 ・スポット推定速度=VO −δVO δVO =δVO+ δVO+>0 となり、方向解釈が誤っていた場合、すなわち、元の移
動方向が負方向であれば、 ・スポット推定速度=VO −δVO δVO =−δVO- δVO->0 となる。δV O は加速度の指標であり、その絶対値はδ
A と近い値となる。推定速度の方向解釈が正しい場
合、V A >0であるから、V A −δV A の絶対値はV A
のそれより小さくなり、また、スポット推定速度はスポ
ット速度の絶対値を推定するものであるので、スポット
推定速度の値も小さくなる。このとき、δV A とδV O+
(=δV O )とはほぼ等しいので、δV A −δV O は0
に近くなる。方向解釈が誤っていた場合、V A <0であ
るから、V A −δV A の絶対値はV A のそれより大きく
なり、スポット推定速度の値も大きくなる。このとき、
δV A とδV O- (=−δV O )とはほぼ等しいので、δ
A −δV O はδV A の2倍に近くなる。すなわち、δ
A −δVO を調査することで、スポットの移動方向解
釈の正誤を判別することができる。
【0032】本発明の請求項1にかかる光ディスク装置
は、δVA に相当する加速度を位置決め機構駆動信号の
累積算により算出し、δVO に相当する加速度を推定速
度の変化から算出する。
【0033】本発明の請求項3にかかる光ディスク装置
は、δVA に相当する加速度を位置決め機構駆動信号の
累積算により算出し、δVO に相当する加速度を推定位
置の変化率の変化から算出する。
【0034】次に、本発明の光ディスク装置について図
面を参照して説明する。
【0035】図1は、本発明の請求項1にかかる光ディ
スク装置の制御系の一実施例のブロック図である。
【0036】トラッキング信号生成器11は、トラッキ
ングセンサによって検出された信号の差信号を生成し増
幅して、トラッキングエラー信号1aとして出力する。
【0037】逆方向移動検出器19は、推定速度1f及
び位置決め機構駆動信号1gとから、レーザビームスポ
ットの移動方向が逆方向であったことを検出し、逆方向
移動検出信号1hを出力する。詳細については図2を用
いて説明する。
【0038】符号判定器14は、推定速度1fに基づい
て、スポット速度が予め設定された低速域にあるか否か
を判定し、低速であった場合にのみ、逆方向移動検出信
号1hが出力される毎に、通過トラック数1cの符号解
釈を反転する。
【0039】その他については従来の技術の図7で説明
したものと同じである。
【0040】図2は、図1の光ディスク装置の制御系に
含まれる逆方向移動検出器19の構成例を示すブロック
図である。
【0041】加速度算出部21は、推定速度1eと一定
時間Tだけ前の推定速度との差分から推定加速度2aを
算出する。
【0042】駆動信号積算部22は、位置決め機構駆動
信号1fを加速度算出部21の差分間隔Tにわたって積
算し増幅して、積算信号2bを出力する。
【0043】比較判定部23は、推定加速度2aと積算
信号2bとの差を算出し、差の絶対値を予め設定した閾
値と比較することで、差が予め設定した領域内にあるか
否かを判定する。領域外であるときには、逆方向移動検
出信号1hを出力する。
【0044】図3は、本発明の請求項1にかかる光ディ
スク装置の制御系の他の実施例のブロック図である。
【0045】パルス間隔測定器31は、トラックカウン
トパルス信号1bの立ち上がりエッジを検出し、その時
間間隔を計測し、パルス間隔3aとして出力する。
【0046】符号判定器32は、推定速度1fに基づい
て、スポット速度が予め設定された低速域にあるか否か
を判定し、低速であった場合にのみ、逆方向移動検出信
号1hが出力される毎に、パルス間隔3aに付随する符
号解釈を反転する。
【0047】速度推定器33は、一定時間間隔毎に、パ
ルス間隔3b、位置決め機構駆動信号1gを取り込み、
パルス間隔3bの逆数を計算し、フィルタ演算を行って
推定速度1fを生成する。
【0048】図1または図3で表される光ディスク装置
では、スポット推定速度を算出し、推定速度を目標速度
軌跡に追従させる速度制御を行って、トラックシーク動
作を実現する。図1で示される光ディスク装置では、推
定速度を算出するための元データとして、一定時間に通
過するトラック数を用いているのに対し、図3で表され
る光ディスク装置では1トラックを通過する時間を用い
ている。
【0049】図4は、本発明の請求項3にかかる光ディ
スク装置の制御系の一実施例のブロック図である。
【0050】目標位置生成器41は、トラックシーク動
作で移動すべきストロークトラック数に対応する入力軌
跡を制御対象モデルに入力することで、一定時間間隔毎
に、制御対象モデルにおける位置の軌跡を算出し、目標
位置4aとして出力する。
【0051】位置推定器42は、一定時間間隔毎に、通
過トラック数1d、位置決め機構駆動信号1fを取り込
み、フィルタ演算を行って推定位置4bを生成する。
【0052】駆動信号生成器43は、一定時間毎に、目
標位置4a及び推定位置4bを取り込み、フィルタ演算
を行って、位置決め機構駆動信号1gを生成する。
【0053】逆方向移動検出器44は、推定速度4b及
び位置決め機構駆動信号1gとから、レーザビームスポ
ットの移動方向が逆方向であったことを検出し、逆方向
移動検出信号1hを出力する。詳細については図5を用
いて説明する。
【0054】図5は、図4の光ディスク装置の制御系に
含まれる逆方向移動検出器44の構成例を示すブロック
図である。
【0055】加速度算出部51は、推定位置4bと一定
時間T及び2Tだけ前の推定位置とを用いた2階差分か
ら推定加速度2aを算出する。
【0056】図4で表される光ディスク装置では、スポ
ット推定位置を算出し、推定位置を目標位置軌跡に追従
させる位置制御を行って、トラックシーク動作を実現す
る。
【0057】上述した構成をとることにより、本発明に
かかる光ディスク装置では、トラッキング和信号を用い
ることなく、逆方向移動を検出することができる。した
がって、ランド部及びグルーブ部を同等に用いるディス
ク媒体でも、危険な暴走状態に陥ることを防止し、高速
なトラックシーク動作を行うことが可能となる。上記の
構成は回路ハードウェアとしても、ディジタル制御系の
プロセッサのプログラムソフトウェアとしても実現可能
である。
【0058】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ディス
ク装置では、トラッキング和信号を用いることなく、逆
方向移動を検出することができる。したがって、ランド
部及びグルーブ部を同等に用いるディスク媒体でも、危
険な暴走状態に陥ることを防止し、高速なトラックシー
ク動作を行うことができ、さらに、他の暴走防止手段を
必要としないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の請求項1にかかる光ディスク装置の制
御系の一実施例のブロック図である。
【図2】図1の光ディスク装置の制御系に含まれる逆方
向移動検出器19の構成例を示すブロック図である。
【図3】本発明の請求項1にかかる光ディスク装置の制
御系の他の実施例のブロック図である。
【図4】本発明の請求項3にかかる光ディスク装置の制
御系の一実施例のブロック図である。
【図5】図4の光ディスク装置の制御系に含まれる逆方
向移動検出器44の構成例を示すブロック図である。
【図6】従来の光ディスク装置における方向検出の原理
を説明するための図である。
【図7】従来の光ディスク装置の制御系の構成例を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
11 トラッキング信号生成器 12 パルス化回路 13 トラックカウンタ 14 符号判定器 15 目標速度生成器 16 速度推定器 17 駆動信号生成器 18 位置決め機構 19 逆方向移動検出器 1a トラッキングエラー信号 1b トラックカウントパルス信号 1c 通過トラック数 1d 通過トラック数(符号付き) 1e 目標速度 1f 推定速度 1g 位置決め機構駆動信号 1h 逆方向移動検出信号 21 加速度算出部 22 駆動信号積算部 23 比較判定部 2a 推定加速度 2b 積算信号 31 パルス間隔測定器 32 符号判定器 33 速度推定器 3a パルス間隔 3b パルス間隔(符号付き) 41 目標位置生成器 42 位置推定器 43 駆動信号生成器 44 逆方向移動検出部 4a 目標位置 4b 推定位置 6a トラッキングセンサ信号和信号 6b トラッキングセンサ信号和信号パルス化信号 71 トラッキング信号生成器 72 パルス化回路 73 方向検出器 74 符号判定器 7a 方向信号

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザビームスポットの推定速度を算出
    する速度推定部と、前記レーザビームスポットをディス
    ク半径方向に位置決めする位置決め機構とを具備する光
    ディスク装置において、 前記推定速度から算出される加速度と、前記位置決め機
    構の駆動信号から算出される加速度とを比較すること
    で、前記レーザビームスポットの移動方向を検出する逆
    方向移動検出部を備えることを特徴とする光ディスク装
    置。
  2. 【請求項2】 前記逆方向移動検出部が、 前記速度推定部で推定された推定速度から前記レーザビ
    ームスポットの加速度を算出する第1の加速度推定部
    と、 前記位置決め機構の駆動信号から前記レーザビームスポ
    ットの加速度を推定する第2の加速度推定部と、 前記第1の加速度推定部で推定された第1の推定加速度
    と前記第2の加速度推定部で推定された第2の推定加速
    度とを比較し、前記レーザビームスポットの移動方向を
    判定する比較判定部とを備えることを特徴とする請求項
    1記載の光ディスク装置。
  3. 【請求項3】 レーザビームスポットの推定位置を算出
    する位置推定部と、前記レーザビームスポットをディス
    ク半径方向に位置決めする位置決め機構とを具備する光
    ディスク装置において、 前記推定位置から算出される加速度と、前記位置決め機
    構の駆動信号から算出される加速度とを比較すること
    で、前記レーザビームスポットの移動方向を検出する逆
    方向移動検出部を備えることを特徴とする光ディスク装
    置。
  4. 【請求項4】 前記逆方向移動検出部が、前記位置推定
    部で推定された推定位置から前記レーザビームスポット
    の加速度を算出する第3の加速度推定部と、 前記位置決め機構の駆動信号から前記レーザビームスポ
    ットの加速度を推定する第2の加速度推定部と、 前記第3の加速度推定部で推定された第3の推定加速度
    と前記第2の加速度推定部で推定された第2の推定加速
    度とを比較し、前記レーザビームスポットの移動方向を
    判定する比較判定部とを備えることを特徴とする請求項
    3記載の光ディスク装置。
JP20354594A 1994-08-29 1994-08-29 光ディスク装置 Expired - Lifetime JP2616708B2 (ja)

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