JP3698284B2 - ディスク読取装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ−ＲＯＭ等の、スパイラル状のトラックにデジタルデータが記録されたデジタルディスクから、デジタルデータを読み取る読取装置に係り、より詳細には、目標とするトラックまでピックアップを移動させるため、横切るトラック数を計数する場合、ピックアップの移動の開始時と終了時とにおいては光学方式に基づく計数方法を用い、移動の途上においては機械方式に基づく計数方法を用いるディスク読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
大容量の記憶媒体であるＣＤ−ＲＯＭの読取装置では、目的とするデータを読み取るには、目的とするデータが記録されたトラック位置までピックアップを移動させる必要がある。このためには、ピックアップが横切るトラック数を計数することが要求される。ピックアップが横切るトラック数を計数する方法には、ピックアップが検出する信号に基づいてトラック数を計数する光学方式と、ピックアップを移動させる機構部が出力する信号に基づいてトラック数を計数する機械方式とがある。
光学方式では、ピックアップの出力を処理する信号処理回路から、ピックアップがトラックを横切る毎に出力されるパルスを計数している。従って、信号処理回路から出力されるパルスを計数すると、計数結果は、横切ったトラック数を示す値となる。このため、計数結果が、ピックアップの移動開始時の位置と目標とするトラック位置までに介在するトラック数となるように、ピックアップを移動させると、ピックアップは、目標とするトラックに位置することになる。
一方、機械方式では、ピックアップを移動させる駆動部に、ピックアップが一定の距離を移動する毎に、１つのパルスを生成するセンサを設けている。従って、横切るトラック数に換算して、例えば数１０本のトラック数に相当する距離をピックアップが移動する毎に、センサから１つのパルスが出力される。このため、センサが出力するパルスの計数結果に、１パルスに該当するトラック数を乗じることにより、ピックアップが横切ったトラック数を求めている。そして、求めたトラック数に基づいてピックアップの移動を制御することにより、ピックアップを目標とするトラックに位置させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光学方式では、短時間でもって、目標とするトラックにピックアップを移動させるため、高速でピックアップを移動させると、以下に示す問題が生じていた。すなわち、スパイラル状のトラックは、データを示すピットの並びによって構成されている。このため、ピックアップを高速移動させると、ピックアップの検出位置は、ピットが形成されていないトラック部分を横切ることがある。ピックアップの検出位置が、ピットが形成されていないトラック部分を横切った場合、トラックを横切ったことを示すパルスが出力されない。従って、トラック数の計数値に誤差が生じる。この誤差は、ピックアップの移動速度を速くすると増加するという問題があり、計数精度を高める場合では、ピックアップの移動速度を制限する必要がある。
また、横切ったトラック数の計数結果を判定し、ピックアップの移動を制御する制御部は、ハードウエアの増大を回避するため、一般には、ソフトウエアによって構成される。従って、計数結果が極めて高速で更新される場合では、ソフトウエアの処理速度が追いつかず、高速処理が可能なマイクロコンピュータを使用するか、ピックアップの移動速度を、ソフトウエアによる処理が可能な範囲に制限する必要がある。
一方、機械方式において計数されるパルスは、ピックアップが数１０本程度のトラックを横切る毎に、センサから出力されるパルスである。従って、ピックアップの移動を開始したときには、最初のパルスが出力されるまでに、ピックアップが横切ったトラック数を知ることができない。また、ピックアップの移動を終了するときにも、終了のタイミングを、数１０本単位の概略値から求めることになる。従って、停止位置に対する誤差は、最悪の場合では、トラック数に換算して１００本を越えることになり、ピックアップの停止位置の誤差が大きいという問題が生じていた。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するため創案されたものであって、本発明の目的は、ピックアップの移動速度が遅い範囲では、光学方式によってトラック数を計数し、ピックアップの移動速度が速い範囲では、機械方式によってトラック数を計数することにより、ピックアップの移動速度を速めたときにも、ピックアップの移動の制御における高速処理を不要とし、かつ、ピックアップの停止位置の精度を高めることのできるディスク読取装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明に係るディスク読取装置は、スパイラル状のトラックにデジタルデータが記録されたデジタルディスクの前記トラックをピックアップが横切る毎にトラックパルスを生成すると共に、ピックアップが前記トラックを横切る方向に一定距離を移動する毎にスリットパルスを生成するディスク読取装置に適用し、目標トラックに向かってピックアップが移動を開始したときには、トラックパルスに基づいてトラック数を計数し、トラックパルスに基づいたトラック数の計数を開始した後、所定数のスリットパルスが生成されたときには、スリットパルスに基づいたトラック数の計数を開始し、スリットパルスに基づいてトラック数を計数しているとき、目標とするトラックまでの残りトラック数が所定トラック数より少なくなったときには、スリットパルスが生成されたタイミングに従って、トラックパルスに基づくトラック数の計数を開始し、１つのスリットパルスが生成されて後、次のスリットパルスが生成されるまでの間にピックアップが横切るトラック数をＭとするとき、前記所定トラック数を２Ｍとしている。
すなわち、目標とするトラックまで移動するピックアップは、移動の開始時では加速され、終了時では減速される。このため、移動の開始時と終了時とでは、移動速度が遅く、移動の途上では速い。従って、横切るトラック数を、トラックパルスに基づいて計数する期間では、ピックアップの移動速度は遅い。このため、計数結果を処理する処理速度は遅くてよい。また、ピックアップの移動速度が遅いので、横切るトラックの検出エラーを生じない。
一方、スリットパルスに基づく計数は、所定数のスリットパルスが生成されたとき、開始される。また、スリットパルスに基づく計数は、スリットパルスが生成されたタイミングで終了する。つまり、スリットパルスに基づいた計数は、あるスリットパルスの生成のタイミングに始まり、あるスリットパルスの生成のタイミングで終了する。このため、スリットパルスに基づいた計数値には、スリットパルスの分解能の低さに起因する計数誤差が含まれない。また、ピックアップを速く移動させても、検出エラーを生じない。
以上のことから、計数精度は、横切るトラックの検出エラーが生じない速度でピックアップを移動させた場合と同等の精度となる。また、スリットパルスが出力される間隔は、トラックパルスが出力される間隔より長いので、ピックアップを速く移動させたときにも、計数値に対応した動作には、速い処理速度を要求されない。
また、スリットパルスに基づく計数状態から、トラックパルスに基づく計数状態に切り換わった後、計数されるトラックパルス数は、２Ｍ個より少なく、Ｍ個より多いパルス数となる。従って、最も多くても、２Ｍ個のトラックパルスを計数すればよいので、トラックパルスを計数する期間は、ピックアップの移動の終了間際の短い期間となる。つまり、ピックアップの移動速度が充分に減速された期間となる。言い換えると、高速の処理が不要、かつ、トラックの検出エラーが生じない期間となる。一方、計数されるトラックパルス数は、最も少ない場合でも、Ｍ個となる。このため、トラック単位で計数される計数結果を参照しつつ、ピックアップを停止させる制御を行うのに、充分な時間が確保されることになる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例の形態を、図面を参照しつつ説明する。
図３は、本発明に係るディスク読取装置の一実施形態のピックアップ近傍の構成を示す外観斜視図であり、ＣＤ−ＲＯＭからデータの読み取りを行うピックアップを示している。
【０００７】
図において、ピックアップ３は、図示されないデジタルディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）に記録されたデジタルデータを読み取るためのブロックとなっている。このため、レーザ光を集光する光学レンズ群、反射してきたレーザ光を振り分けるビームスプリッタ、レーザ光を発光する発光素子、レーザ光を受光する受光素子等からなる光学部と、トラッキング用アクチュエータ、フォーカス用アクチュエータ等の、焦点位置を調節するための機構部とを備えている。
【０００８】
スライダ３２は、ガイドレール３３等によって、水平方向に移動可能に支持されたブロックとなっており、ピックアップ３を、デジタルディスクの半径方向に移動させる。
スピンドルモータ１は、デジタルディスクを所定の回転速度で回転させるためのブロックとなっている。このため、回転軸には、デジタルディスクを保持する保持部３１が取り付けられている。
【０００９】
スライド用モータ５は、スライダ３２を移動させることによって、ピックアップ３を、デジタルディスクの半径方向に移動させる駆動源である。このため、回転軸には駆動歯車６が取り付けられている。また、回転軸が一定の角度を回転する毎に、スリットパルスを生成するため、駆動歯車６の下部には、着磁リング７が取り付けられている。また、着磁リング７の磁極を検出するホール素子（図示されていない）が設けられている。
減速機構３４は、スライド用モータ５の回転軸に取り付けられた駆動歯車６に噛み合う歯車群であり、スライド用モータ５が回転すると、スライド用モータ５の回転に対応して、スライダ３２を移動させる。
【００１０】
図４は、スライド用モータに設けられ、スリットパルスを生成するパルス生成部の構成を示す説明図、図５は、着磁リングの着磁状態を示す説明図である。
着磁リング７は、駆動歯車６の下部に固定されたリングである。この着磁リング７の下面には、図５に示すように、１６極に分割された磁極が着磁されている。また、スライド用モータ５の上部には、センサ基板１９が取り付けられている。そして、センサ基板１９の上部には、着磁リング７に着磁された磁極を検出するためのホール素子８が取り付けられている。なお、図３においては、センサ基板１９およびホール素子８は、図示されていない。
【００１１】
図２は、実施形態の電気的構成を示すブロック線図である。
信号処理回路９は、デジタルディスク２から読み取られ、ピックアップ３から出力されるデジタルデータのデコードを行うブロックとなっている。このため、所定のデコード処理を行うデコード回路を備えている。そして、デコードすることにより得られたデジタルデータを、出力２４でもって外部に送出する。また、ピックアップ３が送出する出力からクロック成分を抽出し、抽出したクロック成分をサーボ回路４に与える。また、差動増幅回路を備えていて、トラッキングのエラー量を示す信号と、フォーカスのエラー量を示す信号とを生成する。そして、生成した信号（エラー量を示す２種の信号）をサーボ回路４に与える。また、読み取るトラックを変更するため、ピックアップ３がトラックを横切るときには、ピックアップ３がトラックを横切る毎にトラックパルスを生成する。そして、生成したトラックパルスを、出力２１として、カウンタ１２に出力する。
【００１２】
サーボ回路４は、スピンドルモータ１を回転させると共に、ピックアップ３に設けられたアクチュエータを駆動するブロックとなっている。このため、信号処理回路９から出力されるクロック成分に基づき、デジタルデータの読み取りに対応した速度となるように、スピンドルモータ１の回転速度を制御する。また、トラッキングのエラー量を示す信号に基づいて、トラッキング用のアクチュエータを駆動し、ピックアップ３の焦点位置をトラックに追従させる。また、フォーカスのエラー量を示す信号に基づいて、フォーカス用のアクチュエータを駆動し、ピックアップ３の焦点位置を、トラック面に位置させる。また、トラッキングエラーの補正量を示す信号を、スライドサーボ回路１１に出力する。
【００１３】
スライドサーボ回路１１は、デジタルディスク２からデジタルデータを読み取る場合では、サーボ回路４におけるトラッキングの補正量が０となるように、ピックアップ３を移動させるブロックである。このため、サーボ回路４から出力され、トラッキングエラーの補正量を示す信号に基づいて、スライド用モータ５を回転させる。また、読み取るトラックを変更するため、ピックアップ３を移動させる場合では、トラック数算出部１４の指示に基づいて、スライド用モータ５の回転を制御する。
【００１４】
波形整形回路１０は、ホール素子８の出力を波形整形し、波形整形した信号を、スリットパルスとして出力するブロックとなっている。このため、ホール素子８の出力を増幅する。また、増幅した信号と基準信号とのレベル比較を行うことにより得られたスリットパルスを、出力２２として、カウンタ１３とトラック数算出部１４とに出力する。
なお、以下における説明では、図６に示すように、１つのスリットパルスが出力されて後、次のスリットパルスが出力されるまでの期間ｔ１に、ピックアップ３が横切るトラック数を、Ｍでもって示すことにする。
カウンタ１２は、トラックパルスを計数するブロックであり、カウンタ１３は、スリットパルスを計数するブロックとなっている。
【００１５】
トラック数算出部１４は、目標とするトラックに、ピックアップ３を移動させるための制御を行うブロックとなっている。すなわち、ピックアップ３を所定方向に移動させるため、スライド用モータ５を回転させる指示を、スライドサーボ回路１１に与える。スライドサーボ回路１１に指示を与えた後には、トラックパルスを計数するカウンタ１２の出力に基づいて、横切ったトラック数を計数する。この計数時に、波形整形回路１０から、例えば、１つ、または２つ等の、所定数のスリットパルスが出力されると、スリットパルスを計数するカウンタ１３の出力に基づいた計数動作を開始する。そして、目標とするトラックまでの残りトラック数が、所定数より少なくなったときには、スリットパルスが出力されるタイミングに合わせて、トラックパルスに基づく（カウンタ１２の出力に基づく）計数を再開する。そして、目標とするトラックにピックアップ３が移動したときには、動作停止の指示をスライドサーボ回路１１に与え、ピックアップ３の移動を停止させる。
【００１６】
なお、本実施形態におけるトラック数算出部１４は、１つ目のスリットパルスが出力されると、カウンタ１３の出力に基づいた計数を開始する。また、目標とするトラックまでの残りトラック数が、２Ｍより少なくなると、スリットパルスが出力されるタイミングに合わせて、トラックパルスによる計数を再開する。
なお、カウンタ１２、カウンタ１３、およびトラック数算出部１４からなるブロック１５は、マイクロコンピュータにより実行されるソフトウエアを主要部として構成されている。
【００１７】
図１は、本実施形態の主要動作を示すフローチャート、図６は、スリットパルスと計数されるトラック数との関係を示す説明図、図７は、ピックアップ３の移動速度の変化を示す説明図である。必要に応じて同図を参照しつつ、実施形態の動作を説明する。
【００１８】
出力２３によって、目標とするトラック位置が示されると、トラック数算出部１４は、現在のピックアップ３のトラック位置と、目標とするトラック位置とから、横切るトラック数Ｎを算出する。また、スライドサーボ回路１１に、動作開始の指示を与え、ピックアップ３の移動を開始させる。ピックアップ３の移動を開始させた後には、カウンタ１２の出力に基づいて、横切るトラック数の計数を行う。また、並行して、波形整形回路１０から、スリットパルスが出力されるかどうかを監視する（ステップＳ１，Ｓ２）。
【００１９】
トラック数算出部１４は、波形整形回路１０からスリットパルスが出力されたとき、残りトラック数Ｙが、２Ｍより多いかどうかを判定する。ピックアップ３の移動開始時のトラック位置と、目標とするトラック位置とが近い場合、横切るトラック数が少ないので、残りトラック数Ｙは２Ｍより少なくなる。この場合、トラック数算出部１４は、減速の指示をスライドサーボ回路１１に与える。また、カウンタ１２の出力に基づいて、トラック数を計数する動作を続ける。そして、残りトラック数Ｙが０となり、ピックアップ３が目標とするトラックに位置したときには、動作停止の指示をスライドサーボ回路１１に与え、ピックアップ３の移動を停止させる（ステップＳ３，Ｓ６）。
【００２０】
一方、波形整形回路１０からスリットパルスが出力されたとき（時刻Ｔ１）、残りトラック数Ｙが２Ｍより多いと、トラック数算出部１４は、カウンタ１２が計数した値Ａを記憶する。そして、動作を、ステップＳ３からステップＳ４に移行する。
ステップＳ４となったとき、トラック数算出部１４は、カウンタ１３に基づくトラック数の計数を行う。既に横切ったトラック数をＸ、カウンタ１３の出力値をＣとすると、トラック数Ｘは、
Ｘ＝Ａ＋Ｍ×Ｃ
として示される（既に述べたように、値Ｍは、期間ｔ１にピックアップ３が横切るトラック数であり、本実施形態では９８本となっている）。
【００２１】
一方、ピックアップ３が移動を開始したときのトラック位置から、目標とするトラック位置までのトラック数はＮであるので、残りトラック数Ｙは、
Ｙ＝Ｎ−Ｘ
として示される。従って、トラック数算出部１４は、スリットパルスに基づいて、トラック数を計数することにより、残りトラック数Ｙを求める。そして、求めた残りトラック数Ｙが、２Ｍより多いかどうかを判定する。残りトラック数Ｙが２Ｍより多いときには、スリットパルスに基づく計数を継続する（ステップＳ４，Ｓ５）。
【００２２】
ステップＳ４，Ｓ５の動作を繰り返し、時刻Ｔ２となったときには、残りトラック数はＹ１となる。しかし、残りトラック数Ｙ１は、２Ｍより多いので、スリットパルスに基づく計数を継続する。そして、時刻Ｔ３となったときには、残りトラック数はＹ２となる。残りトラック数Ｙ２は、２Ｍより少ない値であるので、動作は、ステップＳ５からステップＳ６に移行する。
すなわち、時刻Ｔ３において、スリットパルスの出力タイミングに合わせ、トラックパルスに基づく計数を再開する（ステップＳ６）。そして、カウンタ１２の出力値Ｂが、残りトラック数Ｙ２に等しくなったときには、スライドサーボ回路１１に動作停止の指示を与え、ピックアップ３の移動を停止させる。
【００２３】
トラック数算出部１４は、上記した動作を行う。そのため、トラックパルスに基づいて計数を行う期間は、期間ｔ７と期間ｔ８となる。期間７は、加速期間ｔ５の始まり部分であり、期間ｔ８は、減速期間ｔ６の終了前の部分である。従って、期間ｔ７，ｔ８では、ピックアップ３の移動速度は遅い。このため、ピックアップ３がトラックを横切ったときには、検出エラーは生じず、信号処理回路９からは、トラックパルスが必ず出力される。また、トラックパルスが出力される間隔が長くなっているので、トラック数算出部１４の処理速度が遅くても、充分に余裕をもって、所定処理を行うことができる。
【００２４】
また、トラックパルスに基づく計数が再開される期間ｔ８は、Ｍ〜２Ｍ個のトラックパルスが出力される期間となる。従って、期間ｔ８は、最も短くなる場合でも、Ｍ個のトラックパルスを計数する期間となる。このため、トラック単位で計数される計数結果を参照しつつ、ピックアップ３を停止させる制御を行うのに、充分な時間が確保されることになる。その結果、ピックアップ３を所定位置に正確に停止させることができる。
【００２５】
また、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３の期間には、ピックアップ３が高速で移動する期間が含まれる。しかし、この期間では、パルス間隔が長くなるスリットパルスに基づいて、横切るトラックの計数が行われる。従って、ピックアップ３が高速で移動しても、遅い処理速度でもって、所定処理を行うことができる。
【００２６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、トラックパルスに基づく計数から、スリットパルスに基づく計数に移るタイミングについては、１つ目のスリットパルスが出力されたタイミングとしたが、２つ目のスリットパルスが出力されるタイミング等の、ピックアップ３の移動速度が遅い範囲で、任意のタイミングとすることが可能である。
【００２７】
また、スリットパルスが出力されたときの残りトラック数Ｙが２Ｍより少なくなったとき、スリットパルスに基づく計数から、トラックパルスに基づく計数を再開する構成とした場合について説明したが、その他の構成として、ピックアップ３の移動速度が遅くなっており、かつ、ピックアップ３を停止させるための制御に支障のない時間が確保される範囲で、任意のタイミング（任意の残りトラック数Ｙ）に設定することが可能である。
【００２８】
また、デジタルディスク２については、ＣＤ−ＲＯＭとした場合について説明したが、ＤＶＤ等の名称の元に知られるデジタルディスク等にも、同様に適用することが可能である。
【００２９】
【発明の効果】
上記課題を解決するため本発明に係るディスク読取装置は、目標トラックに向かってピックアップが移動を開始したときには、トラックパルスに基づいてトラック数を計数し、トラックパルスに基づいたトラック数の計数を開始した後、所定数のスリットパルスが生成されたときには、スリットパルスに基づいたトラック数の計数を開始し、スリットパルスに基づいてトラック数を計数しているとき、目標とするトラックまでの残りトラック数が所定トラック数より少なくなったときには、スリットパルスが生成されたタイミングに従って、トラックパルスに基づくトラック数の計数を開始する構成としている。すなわち、ピックアップの移動速度が遅い範囲では、光学方式によってトラック数が計数され、ピックアップの移動速度が速い範囲では、機械方式によってトラック数が計数される。また、さらに、１つのスリットパルスが生成されて後、次のスリットパルスが生成されるまでの間にピックアップが横切るトラック数をＭとするとき、前記所定トラック数を２Ｍとした構成としている。従って、トラックパルスに基づく計数が再開されたときには、ピックアップの移動速度は遅くなっている。また、トラック単位で計数される計数結果を参照しつつ、ピックアップを停止させる制御を行うのに、充分な時間が確保される。このため、ピックアップの移動速度を速めたときにも、ピックアップの移動の制御における高速処理を不要にすると共に、ピックアップの停止位置の精度を高いものにすることが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るディスク読取装置の一実施形態の主要動作を示すフローチャートである。
【図２】 実施形態の電気的構成を示すブロック線図である。
【図３】 実施形態のピックアップ近傍の構成を示す外観斜視図である。
【図４】 スライド用モータに設けられ、スリットパルスを生成するブロックの構成を示す説明図である。
【図５】 着磁リングの着磁状態を示す説明図である。
【図６】 スリットパルスと計数されるトラック数との関係を示す説明図である。
【図７】 ピックアップの移動速度の変化を示す説明図である。
【符号の説明】
１ スピンドルモータ
２ デジタルディスク
３ ピックアップ
５ スライド用モータ
７ 着磁リング
８ ホール素子
２１ トラックパルス
２２ スリットパルス
Ｓ１ トラックパルスに基づく計数を行うステップ
Ｓ４ スリットパルスに基づく計数を行うステップ
Ｓ６ トラックパルスに基づく計数を再開したステップ

Claims (1)

1. スパイラル状のトラックにデジタルデータが記録されたデジタルディスクの前記トラックをピックアップが横切る毎にトラックパルスを生成すると共に、ピックアップが前記トラックを横切る方向に一定距離を移動する毎にスリットパルスを生成するディスク読取装置において、
   目標トラックに向かってピックアップが移動を開始したときには、トラックパルスに基づいてトラック数を計数し、
   トラックパルスに基づいたトラック数の計数を開始した後、所定数のスリットパルスが生成されたときには、スリットパルスに基づいたトラック数の計数を開始し、
   スリットパルスに基づいてトラック数を計数しているとき、目標とするトラックまでの残りトラック数が所定トラック数より少なくなったときには、スリットパルスが生成されたタイミングに従って、トラックパルスに基づくトラック数の計数を開始し、
   １つのスリットパルスが生成されて後、次のスリットパルスが生成されるまでの間にピックアップが横切るトラック数をＭとするとき、
   前記所定トラック数を２Ｍとしたことを特徴とするディスク読取装置。

Images