JP2944047B2 - 光ディスク装置のアクセス制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光ディスク装置のトラック制御系、特に、光スポット
を目標トラックに高速で移動させるアクセス制御回路に
関し、 光ディスク上のプリフォーマット部の影響なく、高精
度に移動速度制御を行なうことを目的とし、 光スポットを光ディスク半径方向に駆動する光スポッ
ト駆動機構と、光スポットがトラック上中央及びトラッ
ク間にあるとき、夫々零出力でトラックピッチを周期と
する正弦波状のトラックエラー信号を出力する誤差検出
器と、トラックエラー信号を供給され、光スポットがト
ラックとトラックとの中間近傍の一点を通過した時のト
ラックエラー信号によって一つのパルスを発生するゼロ
クロスパルス発生回路と、該パルスに基づいて光スポッ
ト駆動機構を制御する制御手段とを具備した構成とす
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、光ディスク装置のトラック制御系、特に、
光スポットを目標トラックに高速で移動させるアクセス
制御回路に関する。

光ディスク装置のトラック制御系には、光スポットを
目標トラックに高速で移動させるアクセス制御（コアー
ス制御）と、移動後に光スポットを目標トラック上に追
従させるために微小移動させるトラック追従制御（ファ
イン制御）とがある。このようなアクセス制御を行なう
場合、移動するべきトラック数をプリセットされたカウ
ンタの値を、トラックエラー信号のゼロクロスを検出し
て得たパルスで減算し、速度制御回路にて単位時間当り
のカウント値の減少数とカウンタのカウント値とから目
標トラックまでの距離（トラック数）と移動速度とを求
め、トラック数に対して予めプログラムされた移動速度
と一致するようにコイルにフィードバック制御をかけ
る。そこで、アクセス制御において、上記ゼロクロスを
検出してパルスを正確に発生させることは、高精度の移
動速度制御を行なうのに重要である。

〔従来の技術〕

第４図は従来回路の一例の構成図を示す。同図中、１
はボイスコイルモータ（以下VCMと記す）の可動部、２
はコイル、３はベアリングである。可動部１はベアリン
グ３によりプリグルーブ付光ディスク４の半径方向に移
動自在に構成されており、コイル２への通電電流の方
向，大きさに応じた方向，速さで移送される。また、５
は支持バネで、その一端が可動部１に固定され、その他
端が対物レンズ６に固定されている。７はコイル、８は
トラックエラー検出器である。可動部１〜べアリング３
の各構成部、支持バネ５〜トラックエラー検出器８の各
構成部にて光スポット駆動機構30が構成されている。

図示しない光源からの光は対物レンズ６により光ディ
スク４上に焦点一致して集光された後、光ディスク４上
で反射されて対物レンズ６を再び透過して受光系に入射
される。この受光系の一部にトラックエラー検出器８が
設けられており、これによりトラックエラーを検出す
る。

対物レンズ６はコイル７への通電電流の方向及び大き
さに応じた変位方向及び変位量で駆動制御され、光スポ
ットが光ディスク４の半径方向に所定移動される。すな
わち、コイル７は図示しない磁気回路と共にトラックア
クチュエータを構成している。

対物レンズ６、コイル７、トラックエラー検出器８を
含む光学ヘッドは可動部１内に収納されており、可動部
１によりその全体が支持バネ５と一体的に光ディスク４
の半径方向へ移送される。

光ディスク４の予め形成された位置決め用の溝（プリ
グルーブ）からの反射光に基づいて、トラックエラー検
出器８により目標トラックと光スポットとのずれ量を示
すトラックエラー信号が生成される。このトラックエラ
ー信号は誤差検出器９、速度制御回路10及びパワーアン
プ11を順次経てコイル７へ供給され、トラックエラーが
零となるように対物レンズ６を変位制御して前記光スポ
ットを移動させ、目標トラック上を追従させる。上記の
トラックエラー信号は通常、第５図に示すように、トラ
ックピッチを周期とする正弦波状の信号となる。この場
合、光学ヘッド全体を駆動するためのコイル２にトラッ
クエラー信号をフィードバックしたのでは必要な制御帯
域が得られないため、通常は第４図に示すように、トラ
ックエラー信号は、対物レンズ６だけを駆動変位させる
トラックアクチュエータのコイル７へフィードバックさ
れる。このようなサーボ方式により、ファイン制御が行
なわれる。

一方、12は減算回路で、外部よりアクセスしたい目標
トラックが与えられ、かつ、再生信号中のアドレス信号
から現在トラックが与えられると、両者を減算して移動
すべきトラック数NTを算出し、それをカウンタ13にプリ
セットする。

そして光学ヘッドが移動を開始すると、誤差検出器９
から取り出されるトラックエラー信号がゼロクロスする
（１トラック移動する）毎に、そのゼロクロスがゼロク
ロスディテクタにて構成されるパルス発生回路14により
検出されてパルスが取出される。このゼロクロス検出信
号（ゼロクロスパルス）はカウンタ13に供給され、これ
をカウントダウンさせる。

速度制御回路10はカウンタ13のカウント値Ncと単位時
間当りのカウント値の減少数とから目標トラックまでの
距離（トラック数）と移動速度（トラック／秒）とを知
り、トラック数に対して予めプログラムされた移動速度
と一致するようにコイル２へフィードバック制御をかけ
る。目標移動速度の設定により、VCM可動部１は加速後
減速され、目標トラック（カウント値ゼロの位置）へ緩
やかな速度で到達する。以上のファイン制御，コアース
制御のための各回路を有する光ディスク装置において高
速アクセスを行なう場合、一般にファイン制御から上記
のコアース制御へ移行し、目標トラックに達するとファ
イン制御へ切替えることで行なっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、使用する光ディスク４にはプリグルーブと
称される溝が形成されており、例えば溝間がトラックと
なる。更に、トラック上には、トラックナンバ等、情報
の記録及び再生に不可欠な情報を予めピットによって形
成したプリフォーマット部と称される部分が１トラック
当り数10カ所設けられている。そこで、光スポットがこ
のプリフォーマット部を通過するとき、第５図に示すよ
うにトラックエラー信号に乱れを生じる。

一方、パルス発生回路14は、第６図に示す如く、トラ
ックエラー信号のゼロクロス点（トラック上にて生じる
ゼロクロス点及びトラック間で生じるゼロクロス点）の
うち、トラック上にて生じるゼロクロス点でゼロクロス
パルスを発生する構成とされている。このようにトラッ
ク上にて発生するゼロクロスパルスを用いるのは、速度
制御回路10において、光スポットを目標トラック上に移
動させるアクセス制御を行なわせるためである。

然るに、第５図に示すようにプリフォーマット部によ
って乱れたトラックエラー信号部分ではゼロクロス位置
が不明確になり、このため、トラック上にて生じるゼロ
クロスパルスを用いる従来回路は、ゼロクロスパルスの
発生位置に誤差を生じ、又、ゼロクロスパルス数のカウ
ントミスを生じて高精度の移動速度制御を行ない得ず、
又、アクセス制御からトラック追従制御への移行の際
に、１トラックの移動時間を正確に計測できないので、
又、ゼロクロスパルスの発生位置に誤差があるので、こ
の移行を安定に制御できない問題点があった。

本発明は、光ディスク上のプリフォーマット部の影響
なく、高精度に移動速度制御を行ない得る光ディスク装
置のアクセス制御回路を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図を示す。同図中、30は光
スポット駆動機構で、光スポットを前記光ディスク
（４）半径方向に駆動する。なお、光ディスク４にはト
ラックとトラックとの間にプリグルーブが形成されてお
り、光スポットはトラック間を移動するとき、プリグル
ーブ上を通過する。９は誤差検出器で、光スポットがト
ラック上の中央及びプリグルーブ上の中央にあるとき、
夫々零出力でトラックピッチを周期とする正弦波状のト
ラックエラー信号を出力する。20はゼロクロスパルス発
生回路で、誤差検出器９からのトラックエラー信号を供
給され、光スポットがプリグルーブ上を通過した時のト
ラックエラー信号によって一つのパルスを発生する。

22は制御手段で、ゼロクロスパルスに基づいて光スポ
ット駆動機構30を制御する。

〔作用〕

トラックエラー信号は、光スポットがトラック上中央
及びトラック間にあるとき、夫々ゼロクロス点を通過す
るトラックピッチを周期とする正弦波状の信号であり、
光スポットがトラック上を通過するとき予めトラック上
に記録されたプリフォーマット部の影響で波形に乱れを
生じる。そこで、本発明では、パルス発生器20を、光デ
ィスクに形成されたトラックとトラックとの間に設けら
れたプリグルーブ（溝）上を光スポットが通過するとき
にトラックエラー信号が通過するゼロクロス点でゼロク
ロスパルスを発生する構成とする。従って、プリフォー
マット部の影響を受けることはなく、明確なゼロクロス
位置でゼロクロスパルスを確実に発生でき、高精度の移
動速度制御を行なうことができる。

この場合、このままでは目標トラックまでの残る1/2
トラック期間が空白になるが、本発明では制御手段にて
目標トラックの1/2トラック前から光スポットの移動速
度を突入速度に応じて減速又は加速後減速させるように
しているので、目標トラック位置での光スポットの移動
速度を略ゼロにでき、このため、その後の追従モードへ
の切替えによって光スポットを目標トラックに安定に引
き込むことができる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例の構成図を示し、同図中、
第４図と同一構成部分には同一番号を付してその説明を
省略する。第２図中、20はパルス発生回路で、ゼロクロ
スディテクタにて構成されており、第４図に示すパルス
発生回路14と異なり、第３図に示すようにトラック間
（即ち、溝上）にて生じるトラックエラー信号ゼロクロ
ス点でゼロクロスパルスを発生する構成とされている。
パルス発生回路20は本発明回路の主要部をなす。

21は判定回路で、カウンタ13のカウント値Ncが「１」
（ゼロクロスパルス１個分）か否かを判定する。カウン
タ13、判定回路21にて突入位置検知回路29が構成されて
いる。23は微分回路、24はA/Dコンバータで、突入速度
検出回路25を構成し、突入位置検知回路29による検知時
点における光スポットの移動速度を検出する。26は加減
速パルス発生器で、マイクロプロセッサにて構成されて
いる。27,28はスイッチで、加減速パルス発生器26から
のパルスによって切換えられる。速度制御回路10、カウ
ンタ13、判定回路21、突入速度検出回路25、加減速パル
ス発生器26、スイッチ27,28にて制御手段22が構成され
ている。

パルス発生回路20を前記構成とする他は、基本的な回
路構成は本出願人が先に特願平１−64594号（発明の名
称「光ディスク装置のアクセス制御回路」）にて提案し
た回路と同様である。

次に本発明の動作について説明する。

第２図において、パルス発生回路20は、前記したよう
に光ディスクに形成されたトラックとトラックとの間に
設けられたプリグルーブ（溝）上を光スポットが通過す
るときにトラックエラー信号が通過するゼロクロス点
（第３図）でゼロクロスパルスを発生する構成であるた
め、第５図に示すようなプリフォーマット部の影響を受
けることはなく、明確なゼロクロス位置でゼロクロスパ
ルスを確実発生させることができる。このため、従来回
路に比してゼロクロスパルスの発生位置が正確であり、
又、ゼロクロスパルス数も正確にカウントできるので、
高精度の移動速度制御を行なうことができる。然るに、
本発明では、第３図にＡで示す如く、光スポットが目標
トラックの1/2トラック手前に至ったときに最終ゼロク
ロスパルスが発生されるため、このままでは目標トラッ
クまでの残る1/2トラック期間が空白になってコアース
制御からファイン制御への移行を制御できない。そこ
で、本発明では、前述の本出願人が提案した回路を利用
する。

カウンタ13は第４図に示した従来回路と同様に、目標
トラックを示すアドレスと現在トラックを示すアドレス
との差である移動すべきトラック数NTが、図示しない制
御回路によりプリセットされている。なお、現在トラッ
クを示すアドレスはディスク製造段階で光ディスク４に
記録されているトラックアドレス信号を読み取ることに
より逐次得られる。ここで、カウンタ13のカウント値Nc
が「１」となった時点で判定回路21より突入位置検知信
号が発生出力され、A/Dコンバータ24及びマイクロプロ
セッサ26に夫々供給される。カウンタ13のカウント値Nc
は目標トラックまでの残りトラック数に対応しており、
本実施例の場合は、パルス発生回路20はトラック間にお
いてゼロクロスパルスを発生してカウンタ13のカウント
値をカウントダウンさせているので、最終ゼロクロスパ
ルス発生時における残りトラック数は1/2である。即
ち、Nc＝１が判定された時点は第３図に示すＡである。

一方、誤差検出器９の出力トラックエラー信号は微分
回路23に供給され、ここで微分された後A/Dコンバータ2
4に供給される。ここで、微分回路23の出力微分信号は
残りトラック数が「1/2」となった時点では、そのとき
の光スポットの移動速度に対応した信号レベルを示して
いる。

そこで、上記の突入位置検知信号の入力時点での上記
微分信号レベルがA/Dコンバータ24によりディジタル値
とされてからマイクロプロセッサ26に取り込まれる。マ
イクロプロセッサ26は予め突入速度に応じた時間、加速
パルス又は減速パルスを所定のタイミングで出力させる
プログラムが内部メモリに格納されており、上記の入力
ディジタル値に対応したプログラムに従ってスイッチ27
をスイッチング制御する。

スイッチ27は正極性のパルスを加速パルス＋ａとし
て、また負極性のパルスを減速パルス−ａとしてパワー
アンプ11を通してコイル７に供給する。これにより、対
物レンズ６がコイル７の通電電流の方向に応じた方向
で、かつ、通電電流の大きさに応じた変位量で駆動制御
され、光スポットが所定方向へ所定量移動される。その
結果、前記したように光スポットが目標トラック付近に
短時間で到達し、移動速度が略ゼロとなる。しかる後に
マイクロプロセッサ26はスイッチ27を夫々オフとし、ス
イッチ28をオンとして追従モード（ファイン制御）に切
替える。

本実施例によれば、目標トラックの1/2トラック手前
から光スポットの移動速度を突入速度に応じて減速又は
加速後減速させるようにしているので、目標トラック位
置での光スポットの移動速度を略ゼロにでき、このた
め、その後の追従モードへの切替えにより光スポットを
目標トラックに確実に引き込むことができ、目標トラッ
ク位置で追従モードへ切替えるよりも目標トラックの飛
び越しや暴走を生じさせることなく、安定で高速なアク
セスが可能である。

又、A/Dコンバータ24に６ビット程度の逐次比較型の
高速のものを使用することにより、変換時間の遅れの問
題もなく、2⁶通り程度の加減速パターンをプログラムに
ストアすることにも問題はない。また、目標トラック位
置で光スポットの移動速度を完全にゼロにしなくとも、
追従モード（ファイン制御）への切替えにより光スポッ
トを目標トラックに確実に引き込めるから、分解能の点
でも支障はない。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば、プリフォーマッ
ト部の影響なく、明確なゼロクロス位置でゼロクロスパ
ルスを確実に発生でき、高精度の移動速度制御を行なう
ことができ、又、コアース制御からファイン制御へ安定
に引込むことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の一実施例の構成図、 第３図は本発明の動作説明図、 第４図は従来の一例の構成図、 第５図はプリフォーマット部の影響を受けたトラックエ
ラー信号の波形図、 第６図は従来例の動作説明図である。 図において、 １はボイスコイルモータ可動部、 2,7はコイル、 ４は光ディスク、 ６は対物レンズ、 ９は誤差検出器、 10は速度制御回路、 12は減算回路、 13はカウンタ、 20はパルス発生回路、 21は判定回路、 22は制御手段、 23は微分回路、 25は突入速度検出回路、 26は加減速パルス発生器（マイクロプロセッサ）、 27,28はスイッチ、 29は突入位置検知回路、 30は光スポット駆動機構 を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱口 慎吾 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−244426（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−79224（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−35381（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 7/085

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報が記録されるトラックと該トラックの
   間に配置されたプリグルーブとが形成された光ディスク
   （４）上に情報の記録再生のために照射される光スポッ
   トを、高速で目標トラックへ移動する移動モードと、該
   光スポットの位置と該目標トラックとの相対位置ずれ量
   に対応したトラックエラー信号に基づいて当該光スポッ
   トを目標トラック上に保持すべくトラックアクチュエー
   タを制御する追従モードとを有する光ディスク装置のア
   クセス制御回路において、 前記光スポットを前記光ディスク（４）の半径方向に駆
   動する光スポット駆動機構（30）と、 前記光スポットが各トラック上の中央及び隣接するトラ
   ックの間に形成された前記プリグルーブ上の中央を通過
   するとき、夫々ゼロクロスするトラックピッチに対応し
   た周期のトラックエラー信号を出力する誤差検出器
   （９）と、 前記誤差検出器（９）から前記トラックエラー信号が供
   給され、前記光スポットが前記プリグルーブ上の中央を
   通過するときのゼロクロス検出時点でトラックエラー信
   号の１周期当たり一つのゼロクロスパルスを発生するゼ
   ロクロスパルス発生回路（20）と、 前記ゼロクロスパルス発生回路（20）で発生した前記ゼ
   ロクロスパルスに基づいて前記光スポット駆動機構（3
   0）を制御する制御手段（22）とを具備したことを特徴
   とする光ディスク装置のアクセス制御回路。
2. 【請求項２】上記制御手段（22）は、前記移動モード及
   び追従モードを夫々制御する速度制御回路（10）と、 前記移動モード時に前記ゼロクロスパルスに基づき前記
   光スポットが前記目標トラックから1/2トラック離れた
   位置にまで接近したことを検知する突入位置検知回路
   （29）と、 前記突入位置検知回路（29）による検知時点における前
   記光スポットの移動速度を前記トラックエラー信号に基
   づき検出する突入速度検出回路（25）と、 前記突入検知回路（29）による検知時点直後から前記突
   入速度検出回路（25）よりの検出速度に応じて、予めプ
   ログラムされた時間だけ前記光スポットの移動速度を減
   速又は加速後減速させるパルスを発生して前記トラック
   アクチュエータへ供給する加減速パルス発生器（26）よ
   りパルスが発生出力される前記予めプログラムされた時
   間の経過後に、前記追従モードへ切替える切替え手段
   （27、28）とを有することを特徴とする請求項１記載の
   光ディスク装置のアクセス制御回路。