JP2697439B2 - アクセス制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクドライブ等
のサーボ回路に係わり、特に１ビームプッシュプル方式
のトラック誤差検出方式を採用した装置に好適なサーボ
回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下に、光ディスク装置の概要について
述べる。光ピックアップは、半導体レーザからのレーザ
光を集光して、ディスク媒体上の目標の位置に照射し、
情報を記録、再生するものであって、光学系と駆動系か
ら構成されている。前記光学系は、前記ディスク媒体面
上にレーザ光を集光させたり、レーザ光スポットとディ
スク媒体上の目標位置とのずれを検出したりする機構で
あり、半導体レーザ、レンズ類、ビームスプリッタ、フ
ォトダイオード等から構成される。

【０００３】前記駆動系は、対物レンズを前記光ディス
クの面振れに追従させるフォーカシング制御及びトラッ
ク振れに追従させるトラッキング制御を行って、ディス
ク媒体上の目標位置とレーザ光スポット（或いは光ビー
ム）との位置関係を一定に維持するための駆動機構であ
り、主にマグネット、コイル、支持部材から構成されて
いる。その他前記駆動系には、前記光ピックアップ全体
を前記光ディスクの半径方向の目標位置へ移動させるた
めのシーク制御系の駆動機構も含まれている。

【０００４】従来の光ディスク装置のアクセス制御系の
概要を以下に図４を基に説明する。図４は、従来のアク
セス制御装置の第１の例を示す図である。図４に於いて
スライダ１８は、レール１９に誘導されて前記光ディス
ク１０の半径方向に動くようになっており、スライダ駆
動回路９によつて駆動される粗動モータ２１によって駆
動される。

【０００５】所定トラック上の所定セクタへ光ピックア
ップが移動する（又は移動させる）ことをアクセス動作
と言う。このアクセス動作の内、目標トラックの近傍ま
でディスクの半径方向に光ピックアップが移動すること
をシーク動作と言う。前記シーク動作は、前記光ピック
アップが移動する距離が大きい場合粗シークと呼ばれ、
移動する距離が１乃至数百トラック分の場合精細シーク
と呼ばれる。

【０００６】図４に於いて、光ピックアップ２は全体が
前記スライダ１８に固定されており、前記粗シーク動作
は、マイクロプロセッサ（以下、ＭＰＵと表す。）１２
からの指示により行われ、前記粗動モータ２１によって
前記スライダ１８を移動させて前記レーザ光ビーム（あ
るいは光スポット）を目標トラック近傍まで移動する。
前記精細シーク動作は、前記スライダ１８を停止させ、
前記レーザ光ビームをトラックジャンプと呼ばれる動作
により１乃至数百トラック離れたトラックへ移動させる
動作のことである。

【０００７】図４に於いて、対物レンズ３Ｌは、ばね材
でトラッキングアクチュエータ３に接続されており、前
記トラッキングアクチュエータ３によって制御されて動
くようになっている。前記レーザ光ビームは、前記対物
レンズ３Ｌ等を通過して前記光ディスク媒体１０の記録
面で反射し、ビームスプリッタ（図示せず）、集光レン
ズ（図示せず）等を介してフォトダイオード２３に入射
する。前記フォトダイオード２３は４分割フォトダイオ
ードであり、このダイオードの複数の出力を用いて光ス
ポットのトラック中心からの（ディスクの径方向の）位
置ずれが、１ビームプッシュプル方式によりトラック誤
差検出回路４によってトラック誤差信号ＴＥとして検出
される。

【０００８】このトラツク誤差検出回路４の出力ＴＥに
応じてトラッキング制御回路１３とブレーキ回路１３Ｂ
が制御される。スライダノーマル制御回路１４は、光ピ
ックアップ２がスパイラル状トラックの上を移動するの
に伴いスライダ駆動回路９を制御してスライダ１８を移
動させる。

【０００９】対物レンズ３Ｌの位置はレンズ位置センサ
６によって検出され、記録又は再生時に前記検出出力を
０にするように制御するスライダノーマル制御回路１４
に入力されている。前記トラッキング制御回路１３、後
述のブレーキ回路１３Ｂ、トラックジャンプ制御回路１
３Ａの出力端子はスイッチ１５Ａの入力端子６２、６
４、６３にそれそれ接続されている。このスイッチ１５
Ａの出力端子６１の信号によって、前記トラッキングア
クチュエータ３を駆動するトラッキング駆動回路５が制
御される。

【００１０】前記スライダ１８の位置は、リニアエンコ
ーダ２０によって検出され、その出力信号はスライダを
停止させるためのスライダ位置制御回路１７、スライダ
の移送速度を制御するスライダ速度制御回路８、前記ス
ライダノーマル制御回路１４にそれぞれ印加されてお
り、これらの３つの回路の出力端子はスイツチ１６Ａの
入力端子６６、６７、６８にそれぞれ接続されている。
このスイッチ１６Ａの出力端子６５の信号によって、前
記粗動モータ２１を駆動するスライダ駆動回路９が制御
される。

【００１１】前記スイツチ１５Ａ、１６Ａの接続関係
は、前記ＭＰＵ１２により制御される。例えば粗シーク
時には、端子６５は端子６７と接続されて前記スライダ
１８が高速に移送され、目標位置に到達したときに、前
記端子６５は端子６６と接続され、前記スライダ１８は
短時間で停止され、前記端子６１は端子６４と接続され
る。精細シーク時には、端子６５は端子６８と、端子６
１は端子６３とそれぞれ接続され、トラッキング制御時
には、端子６５は端子６８と、端子６１は端子６２とそ
れぞれ接続される。

【００１２】ところで前記アクセス動作の順序は次の通
りである。 ｓｔｅｐ １ 回転制御 ディスクを含む回転系を目標の回転数にする。 ｓｔｅｐ ２ フォーカス引き込み 対物レンズを制御し光ビームのビームウェストをディス
クの記録面まで持っていくいわゆるフォーカス引き込み
動作をする。 ｓｔｅｐ ３ フォーカシング レーザのビームウェスト付近又は対物レンズの焦点深度
内に常に記録面があるようにフォーカシングする。

【００１３】ｓｔｅｐ ４ トラック引き込み 光ビームが照射されているディスク上の領域のアドレス
を読むために、トラッキング制御回路１３によりビーム
のトラック引き込み動作をする。 ｓｔｅｐ ５ トラッキング 光ビームがトラック中心に照射されるように制御する。 ｓｔｅｐ ６ シーク 現在のトラックのアドレスを読み取り、目標トラックの
アドレスとの距離（大きさ）が所定値以上のとき、この
距離に応じて光ビームを移動するシーク動作をする。こ
の動作は、スライダ速度制御回路８、スライダ位置制御
回路１７により行われる。前記距離が所定値に満たない
ときは次のトラックジャンプを行う。

【００１４】ｓｔｅｐ ７ トラックジャンプ シーク制御系によって移動され到達した場所で、再び前
記トラッキング制御回路１３によりトラック引き込み動
作とトラッキング動作をして、アドレス情報を読み取
る。 ｓｔｅｐ ８ 再実行 光ビームの照射位置が目標アドレスと一致していない時
は、再度目標アドレスに到達するための動作をする。即
ち、トラッキング誤差信号のゼロクロス点から光ビーム
がトラックをまたぐ回数をカウントし、１トラックずつ
でなく連続的に光ビームを動かして目標トラックへ到達
すると言う動作、いわゆるトラックジャンプ動作をす
る。この動作モードはトラックジャンプ制御回路１３Ａ
によって行われる。

【００１５】ところで前記コンパクトディスク（ＣＤ）
等の偏心を有するディスクのドライブ装置に於いて、偏
心等によるトラック振れが大きい場合は、上記のｓｔｅ
ｐ４、ｓｔｅｐ５に於いて安定にトラッキングがかから
ないと言う問題点がある。図６は、トラック誤差信号の
一例を示す図である。図６では、前記のような場合に於
いて、トラックの径方向の相対速度が大きい、即ちトラ
ック誤差信号ＴＥの周波数が高く周期Ｔ２が短い時に、
トラッキング制御をＯＮしてもトラッキングがかからな
いことを示している。

【００１６】このトラッキングがかからない原因は、光
スポットを径方向に移動中のトラックに追従させるため
には、径方向にレーザビームを急加速する必要が生じる
が、これが不可能であるからである。前記の問題を解決
するための従来技術について以下に説明する。図４は、
従来のアクセス制御装置の第１の例を示す図である。図
４に示すアクセス制御装置の特徴は、ブレーキ回路１３
Ｂを使用していることであるが、このブレーキ回路１３
Ｂには光スポットの移動方向（厳密には光スポットとト
ラックとの相対速度の向き）を検出するために、前記ト
ラック誤差信号ＴＥと９０゜の位相差を有する信号が必
要である。例えば、ディスクに記録された情報を記録再
生ヘッドによって読みとることにより得られる再生ＲＦ
信号の振幅は、前記トラック誤差信号ＴＥと９０゜の位
相差を有する。ところがライトワンス（ＷＯ） ＣＤ−
ＲＯＭディスクの書き込み前の状態では、情報が記録さ
れていないために再生ＲＦ信号が得られず、前記９０゜
の位相差を有する信号を作ることが不可能であり、ブレ
ーキ回路は利用できない。

【００１７】次に従来のアクセス制御装置の第２の例に
ついての説明をする。この第２の例に於いては、第１の
例で採用されたブレーキ回路のような特別の回路は採用
されていない。図５は、従来の第２例に於けるトラック
誤差信号を示す図である。図５に於いて、光スポットに
対するトラックの相対速度が所定値以下（図では周期Ｔ
１が所定値以上）になったことが、時間ｔ１で検出され
その時トラッキングをＯＮするものである。この方法
は、相対速度が所定値以下になるまでの回転待ち時間を
要し、アクセスに時間がかかると言う問題点がある。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
のトラッキング制御の方法では、シーク後、トラッキン
グ制御をＯＦＦからＯＮに切り替えるとき、トラッキン
グが安定にかからないという問題があった。またトラッ
クの光スボットに対する相対速度が所定値以下になった
時にトラッキングする方式はアクセス時間が長くなると
いう問題があった。本発明は上記の問題を解決すべく成
されたもので、トラッキング制御開始時のトラッキング
引き込みの安定性を向上し、アクセスタイムを短縮する
ことを目的とし、特にＷＯ ＣＤ−ＲＯＭの末記録領域
のような再生ＲＦ信号を得られないディスク、或いは前
記トラック誤差信号と９０゜の位相差を持った信号の得
られないディスクに於いて、トラッキング制御開始時の
トラッキング引き込みの安定性を向上し、アクセスタイ
ムを短縮することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】同心円状又はスパイラル
状の情報記録用トラックを有する情報記録ディスク媒体
を使用し、前記ディスク媒体上で情報の記録再生を行う
記録再生ヘッドと、前記記録再生ヘッドの記録再生位置
が前記トラックに追従するよう制御するトラッキングア
クチュエータと、前記記録再生位置のトラック中心から
のずれを検出するトラック誤差検出回路と、前記トラッ
キングアクチュエータを駆動するトラッキング駆動回路
とを備えたディスク装置に使用され、前記記録再生ヘッ
ドを所要のトラックへ移動させるアクセス制御装置に於
いて、前記記録再生位置の前記トラックに対する相対速
度を検出する相対速度検出回路と、前記相対速度の基準
値として目標トラックと現在のトラックとの距離に応じ
た値を出力する基準速度信号発生手段と、トラッキング
制御への移行時に前記相対速度検出回路の出力と前記基
準速度信号の差に応じて制御された後に前記トラック誤
差信号に応じて制御されるようにしたトラッキング駆動
回路とを有するようにしたアクセス制御装置である。

【００２０】

【作用】シーク制御からトラッキング制御への移行時に
於いて、トラックと光スポットの相対位置を示すトラッ
キング誤差信号ＴＥの周波数が電圧に変換され、これが
光スポットのトラックに対する相対速度として検出さ
れ、目標トラックまでの距離の減少に伴い次第に速度が
減少するような基準速度がマイクロプロセッサより出力
され、この基準速度と前記相対速度との差がとられ、こ
の差信号がゼロになるように前記差信号に応じてトラッ
キングアクチュエータが制御されているので、光スポッ
トが目標トラックに到達した時に常に０に近い一定の相
対速度になっており、シーク制御からトラッキング制御
への切り替えが確実に行われ、安定なトラッキングが行
われる。

【００２１】トラッキングアクチュエータがスライダに
よって移送され、トラッキング制御がＯＦＦの状態から
ＯＮの状態になる時、或いはディスク回転スタート、フ
ォーカスＯＮ後初めてトラッキングをかける時に、数ト
ラックずれた所を目標位置として速度制御をかけること
により、目標トラックで安定にトラッキングがかかるよ
うになっている。

【００２２】

【実施例】本発明の位置制御移行方式をＷＲＩＴＥ Ｏ
ＮＣＥ ＣＤ−ＲＯＭ ディスクドライブについて実施
した例を図１乃至図３を基に説明する。図１は、本案の
アクセス制御装置の機構及び回路構成を示す図である。
図２は、本案のアクセス制御装置の要部のブロック図で
ある。図１、図２に於いて、従来技術の説明で用いた図
４と対応する要素には同一符号を付し、説明を省略す
る。またアクセス制御のシーケンスについてもすでに概
要を述べたので、ここでは説明を省略する。

【００２３】ディスク上の目標アドレスにデータを記録
再生するまでのアクセス制御系の動作シーケンスは、 ｓｔｅｐ １ 回転制御 ｓｔｅｐ ２ フォーカス引き込み ｓｔｅｐ ３ フォーカシング ｓｔｅｐ ４ トラック引き込み ｓｔｅｐ ５ トラッキング ｓｔｅｐ ６ シーク ｓｔｅｐ ７ トラックジャンプ ｓｔｅｐ ８ 再実行 であることは既に述べた通りである。

【００２４】図１に於いて、上記ｓｔｅｐ４からｓｔｅ
ｐ５への移行時に、トラック誤差検出回路４の出力信号
ＴＥから、トラックに対する光スポットの相対速度が相
対速度検出回路１によって検出され相対速度信号Ｖ２が
加算点Ｓに印加される。またＭＰＵ１２では、目標トラ
ックと光スポットの距離に応じて取るべき相対速度の値
が計算されデジタル／アナログコンバータ（以下、ＤＡ
Ｃと記す。）２４を介して基準速度信号Ｖ１が加算点Ｓ
に印加される。

【００２５】前記加算点Ｓでは、前記信号Ｖ１とＶ２の
差信号が出力され、この差信号によってトラッキング駆
動回路５が制御され、トラッキングアクチュエータ３が
制御される。ＳＴＥＰ６におけるシーク動作によって光
スポットが移動した後もＳＴＥＰ４、ＳＴＥＰ５が行わ
れる。この場合、前記光スポットとトラックとの相対速
度の制御を前記差信号に応じて行うことにより、前記相
対速度は最初は大きいが次第に小さくなって、ゼロに近
い一定値とされ、この時点でトラッキング制御がＯＮさ
れれば、極めて安定したトラッキング動作が開始され
る。相次第に小さくなっての作が開始される。

【００２６】図２は、本案のアクセス制御装置の要部の
ブロック図である。以下、図２を用いて、本案のアクセ
ス制御装置の一実施例につきその要部を詳細に説明す
る。図２の鎖線で囲んだ部分は、前記相対速度信号Ｖ２
を所定の値に制御する相対速度制御部ＶＣである。この
相対速度制御部ＶＣの役目は、精細シークに於いて、光
スポットが目標のトラックに到達した時に、トラックに
対するレーザビームの径方向の相対速度が、ゼロに近い
所定値になるように速度制御を行うことである。この速
度制御が行われることによってトラッキング制御に切り
替わった直後のトラッキング制御が安定する。

【００２７】図３は、トラッキング移行時の各部の信号
波形を示す図である。以下、図２、図３を併せて説明す
る。図２、図３に於いて、前記相対速度信号Ｖ２はトラ
ック誤差信号ＴＥの周波数を相対速度検出回路１によっ
て電圧に変換したものであり、光スポットとトラックと
の径方向の相対速度に比例した信号である。トラックカ
ウント回路１１では前記トラック誤差信号ＴＥが入力さ
れており、このトラツク誤差信号ＴＥの零クロス点で発
生したパルスＴＣが出力され、この信号ＴＣが前記ＭＰ
Ｕ１２に印加されている。

【００２８】また前記パルスＴＣでＭＰＵ１２に割り込
みがかけられ、その度にＭＰＵ１２は目標トラックまで
の距離が１／２トラック減少したと認識し、ＭＰＵ １
２のＲＯＭ内の次データをロードし基準速度Ｖ１を更新
する。そしてその新データが前記ＤＡＣ２４を介して加
算点Ｓに印加される。従って基準速度Ｖ１は前記パルス
ＴＣに同期して変化する。

【００２９】前記ＲＯＭ内のデータは光スポットのトラ
ックに対する径方向の相対速度の制御目標値として機能
し、その値は、目標トラックまでの残りの距離がトラッ
ク誤差信号ＴＥのゼロクロスを用いて分割され、この分
割された各領域での速度のデータとして使われている。
その値は残りトラックの減少に応じて減少し、残りトラ
ックがゼロで前記相対速度は略ゼロになっている。この
基準速度データは予め用意されているものである。

【００３０】トラッキング駆動回路５の入力に接続され
たスイッチ１５の出力端子５１から供給されるトラッキ
ング駆動信号ＴＤにより、光スポットのトラックに対す
るディスク径方向の速度は、図３に示すＴＡの領域では
加速され、ＴＢの領域では減速され、前記基準信号Ｖ１
に追従するように動作する。光スポットが目標トラック
の１／２トラック手前に到達して所定時間ｔｅ経過後
に、ＭＰＵ１２からの切り換え信号Ｃ１により、スイッ
チ１５の端子５１の接続が端子５３側から端子５２側へ
切り替えられ、トラッキング制御に切り替わる。従って
前記相対速度Ｖ２がゼロに近い所定値（略ゼロ）になっ
た状態でトラッキング制御に切り替わりトラッキング制
御は安定にかかる。

【００３１】本発明のアクセス制御装置では、アクチュ
エータによるトラックシーク時のトラック誤差信号の周
波数を電圧に変換し、これを光スポットのトラックに対
する相対速度Ｖ２とし、ＭＰＵより出力される目標トラ
ックまでの残りトラックに応じて減少する基準速度Ｖ１
と前記相対速度Ｖ２の差がとられ、これをトラッキング
駆動回路５の制御信号ＴＤとしている。これによれば、
光スポットが目標トラックに到達したときに前記相対速
度は常に０に近い一定の速度になっており、速度制御か
らトラッキング制御へ切り替わった後のトラッキングが
安定する。以上光ディスク装置を例にして、本発明の説
明をしたが、光ディスクに限定されるものではなく、磁
気ディスク装置に於いても本発明は有効である。

【００３２】

【発明の効果】本発明のアクセス制御装置によれば、Ｗ
Ｏ ＣＤ−ＲＯＭの末記録領域のような再生ＲＦ信号が
得られないディスク、或いはトラック誤差信号と９０゜
の位相差を持つ信号の得られないディスクに於いて、ト
ラッキング制御開始時のトラッキング引き込みの安定性
を向上し、トラックの相対速度が低下するまで回転待ち
する必要がないのでアクセスタイムが短縮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本案のアクセス制御装置の機構及び回路構成を
示す図である。

【図２】本案のアクセス制御装置の要部のブロック図で
ある。

【図３】トラッキング移行時の各部の信号波形を示す図
である。

【図４】従来のアクセス制御装置の第１の例を示す図で
ある。

【図５】従来の第２例に於けるトラック誤差信号を示す
図である。

【図６】トラック誤差信号の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 相対速度検出回路 ２ 光ピックアップ（記録再生ヘッド） ３ トラッキングアクチュエータ ３Ｌ 対物レンズ ４ トラック誤差検出回路 ５ トラッキング駆動回路 ６ レンズ位置センサ ８ スライダ速度制御回路 ９ スライダ駆動回路 １０ 光ディスク（情報記録ディスク媒体） １１ トラックカウント回路 １２ マイクロプロセッサ １３ トラッキング制御回路１３Ａ トラックジャン
プ制御回路 １３Ｂ ブレーキ回路 １４ スライダノーマル制御回路 １７ スライダ位置制御回路 １８ スライダ １９ レール ２０ リニアエンコーダ ２１ 粗動モータ ２２ ＲＦ検出回路 ２３ フォトダイオード ２４ デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ） Ｓ 加算点 ＶＣ 相対速度制御部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同心円状又はスパイラル状の情報記録用ト
   ラックを有する情報記録ディスク媒体を使用し、前記デ
   ィスク媒体上で情報の記録再生を行う記録再生ヘッド
   と、前記記録再生ヘッドの記録再生位置がトラックに追
   従するよう制御するトラッキングアクチュエータと、前
   記記録再生位置のトラック中心からのずれを検出するト
   ラック誤差検出回路と、前記トラッキングアクチュエー
   タを駆動するトラッキング駆動回路とを備えたディスク
   装置に使用され、前記記録再生ヘッドを所要のトラック
   へ移動させるアクセス制御装置に於いて、前記記録再生
   位置の前記トラックに対する相対速度を検出する相対速
   度検出回路と、前記相対速度の基準値として目標トラッ
   クと現在のトラックとの距離に応じた値を出力する基準
   速度信号発生手段と、シーク制御からトラッキング制御
   への移行時に前記相対速度検出回路の出力と前記基準速
   度信号の差に応じて制御された後に前記トラック誤差信
   号に応じて制御されるようにしたトラッキング駆動回路
   とを有することを特徴とするアクセス制御装置。