JP3730550B2 - ディスク装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、情報記録トラックを有するディスクに記録・再生を行うディスク装置に係り、特に、粗・精二つのアクチュエータを用いて目標トラックヘ位置決めするディスク装置のアクセス制御方法、および制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＤＶＤに代表される光ディスクでは、直径１２０ｍｍのディスクで４．７ＧＢの記録容量をもつディスクが実用化されている。また数年後には、この３〜４倍の記録容量をもつディスクが実用化されると予測されている。記録容量の増大に伴う記録密度の向上、特に狭トラックピッチ化により、記録再生ドライブには、より高精度な位置決めサーボ精度が要求されている。
【０００３】
実際、光ディスク装置では、１μｍ以下の情報記録トラックに対して、光学スポットを数ｎｍオーダでディスク半径方向に位置決めする高精度な位置決め技術が不可欠である。また同時に、情報のアクセススピードは、ドライブ性能の観点で重要なファクターであり、高速かつ高精度な位置決めを実現するアクセス制御技術が求められている。
【０００４】
一般に、光スポットの位置決めは、光ディスク半径分のストロークを持って高精度な位置決めを実現するために、粗・精２つのアクチュエータによって行われる。高速且つ高精度なアクセスを実現するために、これら粗・精２つのアクチュエータを用いたアクセス制御も検討されている。
【０００５】
ただし、この２つのアクチュエータには、それぞれ制約条件が設けられている。
【０００６】
精アクチュエータの制約条件は、変位の制限である。光ディスクの高密度化に伴い、光ディスク装置に使用される光学素子の仕様は厳しくなっている。例えば、対物レンズの光軸からのずれ量は、４．７ＧＢのディスクの場合５０μｍ程度以下であることが要求される。ずれ量が大きい場合、光学収差が大きくなり、情報の記録再生・位置決め信号検出に支障をきたす。対物レンズの位置決めを行う精アクチュエータは、光軸に対してレンズを変位させる２軸アクチュエータである。この精アクチュエータは、その変位量自体が制限される。
【０００７】
粗アクチュエータの制約条件は、位置決め精度が良くないことである。粗アクチェエータの機能は、対物レンズをディスク半径方向に大まかに位置決めすることである。近年の低コスト化の要求に応えるため、軸受けはすベり軸受けなどを用い、位置決めモータも廉価なものが用いられる。また駆動力伝達機構には、摩擦やバックラッシなどの非線形要素が多数含まれている。このため、位置決め精度は、せいぜい１００μｍ程度である。
【０００８】
これら２つのアクチュエータを用いて、精アクチュエータを大きく変位させずに高精度な位置決めを高速に行うことが求められている。これまでにも、できるだけ制約条件を満たしつつ、２つのアクチュエータを協調動作させて、アクセス制御する手法が提案されている。
【０００９】
従来提案の粗・精アクチュエータの協調動作によるアクセス制御の手法について、図２及び図８のブロック図を参照しながら説明する。この構成は、ディスク１０１に対して対物レンズ１０２を位置決めするため、光ヘッド１０３自体を移動させる送りモータ（粗アクチュエータ）１０７と、対物レンズ１０２のみを精密位置決めする対物レンズアクチュエータ（精アクチュエータ）１０６とを備えている。
【００１０】
このアクセス制御は、ディスク１０１上に形成した光スポットの戻り光（ディスク１０１からの反射光）を用いて行われ、図８に示したトラッキングしている状態を解除して行われる。
【００１１】
トラッキング状態では、光スポットがディスク１０１のトラックを横切ることによって発生するトラック横断信号が光検出器１０５、及び比較演算回路１０８で検出される。このトラック横断信号は、精位置決め機構制御補償器４０２に入力され、アンプ１３及び精位置決め機構駆動制御回路１５を介して、精位置決め機構１０６に入力される。精位置決め機構１０６は、同一トラックに光スポットが追従するように駆動制御される。また同時に、トラック横断信号は、粗位置決め機構制御補償回路４０３にも入力され、アンプ１６及び粗位置決め機構駆動制御回路１９を介して、粗位置決め機構１０７に入力される。粗位置決め機構１０７は、精位置決め機構１０６と同様に同一トラックに光スポットが追従するように駆動制御される。
【００１２】
アクセス開始と同時に、図２に示すブロック図の制御系に切換えられる。このアクセス制御では、光検出器１０５は、トラック横断信号（トラッキングエラー信号）を検出する。カウンタ１１０は、トラック横断信号に基づいて横切ったトラック数をカウントする。基準速度発生器１１１は、残りのトラック数に応じた目標速度（基準速度）を発生する。
【００１３】
一方、速度検出器１１４は、トラック横断信号を２値化して、トラックカウントパルスを生成し、トラックカウントパルスの時間間隔でトラックピッチを除算した結果として、トラックに対する相対移動速度を検出する。ゲイン補償器１１３は、相対移動速度と基準速度との差を増幅補償し、粗アクチュエータである送りモータ１０７に駆動信号を出力する。
【００１４】
従来の手法では、まず、相対移動速度と基準速度との差を送りモータ１０７にフィードバックする速度制御によるアクセスが、検出された相対移動速度が基準速度と等しくなるまで行われる。相対移動速度と基準速度とが等しくなったことは、両者の差であるゲイン補償器１１３の出力がゼロになったことによって検出され、制御回路１１９によってスイッチＳｗ１とＳｗ２とが切換えられる。
【００１５】
スイッチの切換え後は、対物レンズアクチュエータ１０６は、相対移動速度と基準速度との差によって制御され、送りモータ１０７は、対物レンズ１０２の光軸からのずれ量を検出する変位センサ１０４の出力によって制御される。
【００１６】
すなわち、対物レンズアクチュエータ１０６は、速度制御され、送りモータ１０７は、対物レンズ１０２の変位に追従するように制御される。このような制御系は、加速時には、最大能力で加速してアクセスタイムを短縮し、また減速時には、粗・精の協調動作によって精密なアクセス制御を行うように構成されている。
【００１７】
しかし、上記の構成では、実際に対物レンズの相対変位を検出する高価なセンサが不可欠であり、コストを抑えることができない。また、送りモータ及び駆動力伝達機構は、前述のように非線形要素や、摩擦などの遅れ要素を持つことが多いため、微少なセンサ出力では実際に変位しない可能性が高い。また、同時に、応答速度が遅くなるおそれがある。さらに、駆動力伝達機構の非線形要素は、トラッキング状態からアクセス状態に移行するアクセス開始時にも悪影響を与え、アクセス開始当初に送りモータが変位しないなどの問題が発生することがある。
【００１８】
一般に、対物レンズアクチュエータは、送りモータより駆動感度が高く応答周波数も速い。このため、送りモータが、検知される対物レンズアクチュエータの動きに追従するように制御されるように構成した場合、対物レンズアクチュエータが高速に大きく変位した後に、送りモータを低速で変位するというようなことが避けられない。この対物レンズアクチュエータの大変位は、対物レンズを光軸から大きくシフトさせ、光学信号の品位を落とす影響がある。
【００１９】
前述のアクチュエータの制約条件に鑑みると、従来提案されてきたアクセス制御方法では、送りモータが対物レンズアクチュエータの動きに追従するように構成され、この送りモータの応答速度が遅いため、結局対物レンズを大きく変位させるレンズシフトが発生してしまうことが避けられない。
【００２０】
すなわち、従来提案では、各アクチュエータの制約条件を満足するように構成することは困難である。また、この状況は、将来的なより高密度な光ディスク装置では、さらに顕著になるものと予測される。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、コストをアップすることなく、正確且つ安定に高速なアクセスシーク制御を実現できるディスク装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、
請求項１に記載のディスク装置は、
複数の情報トラックを有するディスク上に光学スポットを形成するとともに情報の記録もしくは再生をする情報記録再生部と、
前記情報記録再生部を前記ディスクの半径方向に微小変位させる精位置決め機構と、
前記情報記録再生部を前記ディスクの半径方向に沿って情報記録領域内全てに位置決め可能に変位させる粗位置決め機構と、
前記情報記録再生部で再生された信号に基づいて、前記光学スポットの前記ディスクの半径方向に沿った移動速度を検出する速度検出器と、
前記情報記録再生部の前記ディスクの半径方向に沿った移動速度を検出する粗位置決め機構移動速度検出器と、
前記情報記録再生部で再生された信号に基づいて、前記情報記録再生部の前記ディスクの半径方向に沿った移動変位を検出する変位算出器と、
前記変位算出器で算出された変位及び目標トラックまでの残りトラック数に応じて、前記精位置決め機構及び前記粗位置決め機構の駆動制御に用いられる基準速度を発生する基準速度発生器と、
前記基準速度発生器で発生された基準速度に応じて、前記粗位置決め機構の駆動信号を発生する駆動信号発生回路と、
前記駆動信号発生回路で発生された駆動信号及び前記粗位置決め機構移動速度検出器で検出された移動速度に基づいて、前記粗位置決め機構を駆動制御する粗位置決め機構駆動制御回路と、
前記速度検出器で検出された移動速度と、前記基準速度発生器で発生された基準速度との差に基づいて、前記精位置決め機構を駆動制御する精位置決め機構駆動制御回路と、
を備えている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態に係るディスク装置ついて図面を参照して説明する。
【００２４】
［第一実施例］
図１は、この発明の第一実施例に係るディスク装置のアクセス制御系の主要な構成要素を示したブロック図であり、光ディスク装置のアクセス制御系に適用した場合を示す。また、図３は、この発明の第一実施例に係る光ディスク装置の概観を示す図である。また、図９は、この発明の第一実施例に係るディスク装置のトラッキング制御系の主要な構成要素を示したブロック図であり、光ディスク装置のトラッキング制御系に適用した場合を示す。
【００２５】
図１、図３及び図９に示した光ディスク装置は、光学ヘッド（情報記録再生部）５と、粗位置決め機構２０と、精位置決め機構２１と、を備えている。光学ヘッド５は、複数の情報トラックを有する光ディスク１上に光学スポットを形成するとともに、光ディスク１上において情報の記録もしくは再生を行う。粗位置決め機構２０は、光学ヘッド５の少なくとも一部すなわち光学スポットを光ディスク１の半径方向の情報記録領域内すべてに位置決め可能に変位させる。精位置決め機構２１は、光学ヘッド５の少なくとも一部すなわち光学スポットを光ディスク１の半径方向に微小変位させる。
【００２６】
光学ヘッド５は、対物レンズ３と、精位置決め機構２１と、光検出器６と、立上げミラー４と、を備えている。対物レンズ３は、ディスクモータ２によって所定の回転数で回転されている光ディスク１に対して、図示しない光源からのビームをフォーカスする。精位置決め機構２１は、対物レンズ３を位置決めする。光検出器６は、光ディスク１からの反射ビームを受光し、受光した反射ビームに基づいた出力信号を出力する。立上げミラー４は、光源からのビームを対物レンズ３に向けて反射するとともに、光ディスク１からの反射ビームを光検出器６に向けて反射する。
【００２７】
光検出器６からの出力信号は、比較演算回路７に入力され、再生信号（ポジショニングエラー信号）を発生する。
【００２８】
また、図９に示すように、この光ディスク装置は、精位置決め機構制御補償器３０２と、アンプ１３と、精位置決め機構駆動制御回路１５と、粗位置決め機構制御補償器３０３と、アンプ１６と、粗位置決め機構駆動制御回路１９と、制御回路２４と、オフセット出力回路３０４と、を備えている。
【００２９】
トラッキング中において、トラッキングエラー信号は、精位置決め機構制御補償器３０２及びアンプ１３を介して、精位置決め機構駆動制御回路１５に入力される。精位置決め機構駆動制御回路１５は、トラッキングエラー信号に基づいて、光スポットが目標トラックに追従位置決めするように、精位置決め駆動機構２１を駆動する。同様に、トラッキングエラー信号は、粗位置決め機構制御補償器３０３及びアンプ１６を介して、粗位置決め機構駆動制御回路１９に入力される。粗位置決め機構駆動制御回路１９は、トラッキングエラー信号に基づいて、光スポットが目標トラックに追従位置決めするように、粗位置決め駆動機構２０を駆動する。オフセット出力回路３０４は、制御回路２４からのアクセス開始指令を受けてアクセス方向に粗位置決め機構２０を変位させる。
【００３０】
このオフセット出力回路３０４は、アクセスを開始する前に、粗位置決め機構２０をアクセス方向に変位させ、トラッキング状態で発生している可能性のあるアクセス方向に対する不感帯の影響（バックラッシなど）を相殺するものである。このオフセット出力は、トラッキング状態を不安定にすることのないように、数１００ｍＶ程度の出力を所定の時間加える出力であれば良く、偏心位相が大きく変化しないようにディスク回転周期の１／４以下である略５ｍｓ以下であることが好ましい。
【００３１】
また、この光ディスク装置は、アクセス開始と同時に、図１の構成の制御系に切換わる。この光ディスク装置は、制御回路２４と、制御回路２４からの制御にづいてシーク数を設定するシーク設定回路（移動距離設定回路）８と、速度検出器１０と、相対変位算出器９と、基準速度発生器１１と、を備えている。
【００３２】
速度検出器１０は、比較演算回路７にて再生された再生信号に基づいて、光学スポットの光ディスク半径方向に沿った移動速度を検出する。すなわち、速度検出器１０は、光学スポットが情報トラックを横断したときに発生するトラック横断信号に基づいて、光学スポットのトラック数に対する光ディスク半径方向の移動速度を検出する。
【００３３】
相対変位算出器９は、比較演算回路７にて再生された再生信号に基づいて、光学スポットの光ディスク半径方向に沿った移動変位を検出する。すなわち、相対変位算出器９は、トラック横断信号に基づいて光学スポットのトラックに対するディスク半径方向の移動変位を検出する。
【００３４】
基準速度発生器１１は、相対変位算出器９で算出された変位に応じて基準速度を発生させる。また、基準速度発生器１１は、相対変位算出器９で算出された変位に応じて粗位置決め機構２０の駆動信号を発生させる駆動信号発生回路としての機能を兼ねる。
【００３５】
さらに、この光ディスク装置は、粗位置決め機構駆動制御回路１９と、精位置決め機構駆動制御回路１５と、を備えている。粗位置決め機構駆動制御回路１９は、駆動信号発生回路を兼ねる基準速度発生器１１で発生された駆動信号に基づいて、粗位置決め機構２０を駆動制御する。精位置決め機構駆動制御回路１５は、速度検出器１０で検出された速度と基準速度発生器１１で発生された基準速度との差に基づいて、精位置決め機構２１を駆動制御する。
【００３６】
また、この光ディスク装置は、速度検出器１０からの出力信号と基準速度発生器１１からの出力信号とを比較する比較器２８と、比較器２８からの出力信号を所定の増幅率で増幅する精位置決め機構用アンプ回路１３と、精位置決め機構用アンプ回路１３からの出力信号の精位置決め機構駆動制御回路１５への入力をスイッチングするスイッチ１４と、を備えている。
【００３７】
このスイッチ１４は、相対変位算出器９からの出力が所定値となるまで、精位置決め機構駆動制御回路１５への信号の入力を遮断する。また、このスイッチ１４は、速度検出器１０の出力が所定値となるまで、精位置決め機構駆動制御回路１５への信号の入力を遮断する。
【００３８】
さらに、図１に示すように、この光ディスク装置は、光学ヘッド５の光ディスクの半径方向に沿った移動速度を検出する粗位置決め機構移動（絶対）速度検出器１８と、光学ヘッド５の光ディスクの半径方向に沿った移動変位を検出する粗位置決め機構移動（絶対）変位検出器２３と、粗位置決め機構移動（絶対）変位検出器２３で検出された変位に応じて基準絶対速度を発生させる基準絶対速度発生器２５と、を備えている。
【００３９】
また、この光ディスク装置は、基準速度発生器１１からの出力信号を所定の増幅率で増幅する粗位置決め機構用アンプ回路１６と、粗位置決め機構移動（絶対）速度検出器１８からの出力信号を所定の増幅率で増幅する粗位置決め機構移動絶対速度用アンプ回路１７と、粗位置決め機構用アンプ回路１６からの出力信号または基準絶対速度発生器２５からの出力信号の粗位置決め機構駆動制御回路１９への入力をスイッチングするスイッチ２６と、粗位置決め機構移動絶対速度用アンプ回路１７からの出力信号とスイッチ２６を介して入力された出力信号とを比較する比較器２７と、出力判断回路２２とを備えている。
【００４０】
出力判断回路２２は、設定された移動距離に応じて粗位置決め機構用アンプ回路１６のゲインを変化させる。また、この出力判断回路２２は、設定された移動距離に応じて精位置決め機構用アンプ回路１３のゲインを変化させる。さらに、この出力判断回路２２は、設定された移動距離に応じて粗位置決め機構移動絶対速度用アンプ回路１７のゲインを変化させる。また、この出力判断回路２２は、スイッチ１４及びスイッチ２６のスイッチングを制御する。
【００４１】
図１、図３及び図９に示した光ディスク装置では、粗位置決め機構２０としてＤＣモータ２０及び送りネジ３１を採用している。また、この光ディスク装置では、精位置決め機構２１として、対物レンズアクチュエータ２１を採用している。このＤＣモータ２０には、回転角速度を検出するモータエンコーダが設けられている。このモータエンコーダは、粗位置決め機構移動（絶対）変位検出器２３として機能し、検出した変位信号を微分することにより粗位置決め機構２０の絶対移動速度を検出する。
【００４２】
この実施の形態に係わるアクセス制御は、トラッキング動作中における、粗位置決め機構の非線形性の影響が回避されてから開始され、３つのフェーズから成り立っている。
【００４３】
すなわち、図４に示すように、長距離のアクセスの場合には、フェーズＩ→フェーズＩＩ→フェーズＩＩＩと移行して、目標トラックへの引込み動作を行うように制御される。また、中距離のアクセスの場合には、フェーズＩＩ→フェーズＩＩＩという制御シーケンスにより、目標トラックへの引込み動作を行うように制御される。さらに、短距離のアクセスの場合には、フェーズＩＩＩのみの制御シーケンスにより、目標トラックへの引込み動作を行うように制御される。
【００４４】
なお今回詳説しないが、非常に短い数本のトラックアクセス、例えば１０本以下のトラックアクセスは、ジャンプなどによって行われる。
【００４５】
以下に、それぞれのフェーズについて説明する。
【００４６】
まず、フェーズＩについて説明する。このフェーズＩでは、アクセスすべき距離が所定の距離以上の長距離、例えば１．０ｍｍを超えるような距離に対応したトラックにアクセスする場合、アクセス当初において、対物レンズアクチュエータ２１は駆動されず、送りモータ２０のみが粗位置決め機構移動（絶対）速度検出器１８と粗位置決め機構移動（絶対）変位検出器２３との出力信号に基づいて粗位置決め機構駆動制御回路１９により駆動制御される。これにより、光学ヘッド５のみが光ディスク１の半径方向に駆動される。すなわち、このフェーズＩは、目標トラックとの相対変位に関わらず、目標トラック方面へ加速移動するフェーズである。
【００４７】
このとき、粗位置決め機構移動（絶対）変位検出器２３の分解能は、８０μｍ程度であり、絶対移動速度も大まかにしか検出されない。アクセス開始当初は、送りモータ２０が最大電圧に近い大きな電圧で加速され、絶対速度が所定値または絶対変位に応じた値となるように制御される。このとき、移動変位は、粗位置決め機構移動（絶対）変位検出器２３の分解能で検出し、アクセスすべき距離から減算して残りのトラック数を算出しておく。このとき、粗位置決め機構移動（絶対）変位検出器２３の分解能が低いため、このフェーズＩでは、目標トラックヘの綿密な位置決めは行えない。
【００４８】
フェーズＩについて、図１３に示したフローチャートに基づいて、より詳細に説明する。
【００４９】
すなわち、オフセット出力回路３０４は、アクセスを開始する前に、粗位置決め機構２０をアクセス方向に変位させ、トラッキング状態で発生している可能性のある粗位置決め機構２０の非線形性を相殺する（ＳＴ１１）。
【００５０】
続いて、出力判断回路２２は、粗位置決め機構移動（絶対）速度用アンプ回路１７の増幅率を決定する（ＳＴ１２）。同時に、精位置決め機構駆動制御回路１５の出力がホールドされる（ＳＴ１３）。
【００５１】
続いて、粗位置決め機構移動速度検出器１８からの出力と粗位置決め機構移動変位検出器２３及び基準絶対速度発生器２５からの出力とに基づいて、粗位置決め機構２０を駆動するための駆動信号が算出される（ＳＴ１４）。続いて、粗位置決め機構駆動制御回路１９は、算出された駆動信号に基づいて、粗位置決め機構である送りモータ２０を駆動する（ＳＴ１５）。
【００５２】
続いて、粗位置決め機構移動変位検出器２３は、目標位置までの残り距離（残りトラック数）を算出する（ＳＴ１６）。概略算出された残りトラック数が第一所定値以下である場合には（ＳＴ１７、Ｙ）、スイッチ２６が粗位置決め機構用アンプ回路１６に接続されるように切り換えられ、フェーズＩＩに移行する。また、概略算出された残りトラック数が第一所定値以下でない場合には（ＳＴ１７、Ｎ）、ステップＳＴ１２乃至ステップＳＴ１６が繰り返し実行される。
【００５３】
次に、フェースＩＩについて説明する。このフェースＩＩでは、アクセスすべき距離が中距離の所定距離以下、例えば１．０ｍｍ以下の距離に対応したトラックにアクセスする場合、目標トラックまでの残りトラック数に応じた基準速度発生器１１からの出力信号に比例する操作量が粗位置決め機構駆動制御回路１９に入力される。これにより、粗位置決め機構駆動制御回路１９は、送りモータ２０の駆動を制御する。また、対物レンズアクチュエータ２１は、フェーズＩと同様に駆動されない。これにより、光学ヘッド５のみが光ディスク１の半径方向に駆動される。すなわち、フェーズＩＩは、送りモータ２０が残りトラック数に応じた基準速度に比例した駆動信号によって駆動されるフェーズである。
【００５４】
フェーズＩＩについて、図１４に示したフローチャートに基づいて、より詳細に説明する。
【００５５】
すなわち、フェーズＩＩからシークスタートした場合には（ＳＴ２１、Ｙ）、オフセット出力回路３０４は、アクセスを開始する前に、粗位置決め機構２０をアクセス方向に変位させ、トラッキング状態で発生している可能性のある粗位置決め機構２０の非線形性を相殺する（ＳＴ２２）。残りトラック数は、フェースＩＩの開始位置によって異なる。このため、フェーズＩＩの開始位置に基づいて、フェースＩＩＩに移行するための残りトラック数（第二所定値）が決定される（ＳＴ２３）。
【００５６】
一方、フェーズＩＩからシークスタートしていない場合には（ＳＴ２１、Ｎ）、残りトラック数はフェーズＩでの第一所定値に相当する。したがって、フェーズＩＩＩに移行するための残りトラック数は、規定値が適用される。
【００５７】
続いて、出力判断回路２２は、フェーズＩＩに移行したときの残りトラック数に応じて、粗位置決め機構用アンプ回路１６の増幅率を決定する（ＳＴ２４）。具体的には、出力判断回路２２は、残りトラック数が所定値以下、例えば２５６本以下であれば、粗位置決め機構用アンプ回路１６のゲインを半分とするように変更する。
【００５８】
続いて、基準速度発生器１１から残りトラック数に応じて基準速度信号が発生される（ＳＴ２５）。この出力信号は、粗位置決め機構用アンプ回路１６にいったん入力され、所定の増幅率で増幅される（ＳＴ２６）。
【００５９】
続いて、出力判断回路２２は、粗位置決め機構移動（絶対）速度用アンプ回路１７の増幅率を決定する（ＳＴ２７）。粗位置決め機構移動（絶対）速度検出器１８からの出力信号は、粗位置決め機構移動絶対速度用アンプ回路１７にいったん入力され、出力判断回路２２によって切換えられた所定の増幅率で増幅されている。
【００６０】
続いて、この粗位置決め機構用アンプ回路１６からの出力信号は、比較器２７に入力され、粗位置決め機構移動絶対速度用アンプ回路１７からの出力信号と比較される。比較器２７からの出力信号は、粗位置決め機構駆動制御回路１９に入力される。この入力信号によって、粗位置決め機構である送りモータ２０は、駆動制御される（ＳＴ２８）。
【００６１】
同時に、精位置決め機構駆動制御回路１５の出力はホールドされる（ＳＴ２９）。
【００６２】
続いて、制御回路２４は、目標位置までの残りトラック数を算出する（ＳＴ３０）。算出された残りトラック数が第二所定値以下である場合には（ＳＴ３１、Ｙ）、フェーズＩＩＩに移行する。また、算出された残りトラック数が第二所定値以下でない場合には（ＳＴ３１、Ｎ）、ステップＳＴ２４乃至ステップＳＴ３０が繰り返し実行される。
【００６３】
フェーズＩからフェーズＩＩへの切換えは、残りトラック数が所定距離以下になったこと、例えば１．０ｍｍ以下になったことによって行われる。この判断は、アクセスすべき距離から減算されて算出されていた残りトラック数を用いて、出力判断回路２２によって行われる。
【００６４】
次に、フェーズＩＩＩについて説明する。フェーズＩＩに移行した際の残りトラック数の半分のトラックまで移動したら、スイッチ１４を切換えてフェーズＩＩＩに移行する。
【００６５】
フェーズＩＩＩについて、図１５に示したフローチャートに基づいて、より詳細に説明する。
【００６６】
すなわち、フェーズＩＩＩからシークスタートした場合には（ＳＴ４１、Ｙ）、オフセット出力回路３０４は、アクセスを開始する前に、粗位置決め機構２０をアクセス方向に変位させ、トラッキング状態で発生している可能性のある粗位置決め機構２０の非線形性を相殺する（ＳＴ４２）。
【００６７】
続いて、出力判断回路２２は、残りトラック数に応じて、精位置決め機構用アンプ回路１３及び粗位置決め機構用アンプ回路１６の増幅率を決定する（ＳＴ４３）。フェーズＩＩＩからシークスタートしていない場合にも（ＳＴ４１、Ｎ）、同様にステップＳＴ４３が実行される。
【００６８】
続いて、基準速度発生器１１から残りトラック数に応じて基準速度信号が発生される（ＳＴ４４）。
【００６９】
この基準速度信号は、粗位置決め機構用アンプ回路１６にいったん入力され、所定の増幅率で増幅される（ＳＴ４５）。
【００７０】
続いて、出力判断回路２２は、粗位置決め機構移動（絶対）速度用アンプ回路１７の増幅率を決定する（ＳＴ４６）。粗位置決め機構移動（絶対）速度検出器１８からの出力信号は、粗位置決め機構移動絶対速度用アンプ回路１７にいったん入力され、出力判断回路２２によって切換えられた所定の増幅率で増幅されている。
【００７１】
続いて、この粗位置決め機構用アンプ回路１６からの出力信号は、比較器２７に入力され、粗位置決め機構移動絶対速度用アンプ回路１７からの出力信号と比較される。比較器２７からの出力信号は、粗位置決め機構駆動制御回路１９に入力される。この入力信号によって、粗位置決め機構である送りモータ２０は、駆動制御される（ＳＴ４７）。
【００７２】
このように、基準速度発生器１１からの出力信号に比例した操作量が粗位置決め機構駆動制御回路１９に入力されることにより、粗位置決め機構駆動制御回路１９は、送りモータ２０の駆動を制御する。
【００７３】
一方、基準速度発生器１１から発生された基準速度信号は、比較器２８に入力され、速度検出器１０で検出された相対速度と比較される（ＳＴ４８）。比較器２８からの出力信号は、精位置決め機構用アンプ回路１３に入力され、所定の増幅率で増幅される（ＳＴ４９）。
【００７４】
続いて、精位置決め機構用アンプ回路１３からの出力信号は、精位置決め機構駆動制御回路１５に入力される。この入力信号によって、精位置決め機構である対物レンズアクチュエータ２１は、駆動制御される（ＳＴ５０）。
【００７５】
このように、速度検出器１０で検出された相対速度と基準速度発生器１１から出力された基準速度との差分値に比例した操作量が精位置決め機構駆動制御回路１５に入力される。これにより、精位置決め機構駆動制御回路１５は、対物レンズアクチュエータ２１の駆動を制御する。ここでの目標トラックに対する相対速度は、対物レンズアクチュエータ２１の相対速度と送りモータ２０の相対速度との和であり、これが基準速度と等しくなるように、いわば微調整するのが対物レンズアクチュエータ２１の役割である。
【００７６】
続いて、制御回路２４は、目標位置までの残りトラック数を算出する（ＳＴ５１）。算出された残りトラック数が第三所定値（例えば１トラック）以下である場合には（ＳＴ５２、Ｙ）、外乱信号が定期的に混入するのを待機し（ＳＴ５３）、トラックへの引込み動作が実行される。また、算出された残りトラック数が第三所定値以下でない場合には（ＳＴ５２、Ｎ）、ステップＳＴ４３乃至ステップＳＴ５１が繰り返し実行される。
【００７７】
このように、フェーズＩＩＩでは、送りモータ２０と対物レンズアクチュエータ２１とが協調動作することで速度制御されていることになる。
【００７８】
最後に、アクセスすべき距離が短距離の所定距離以下、例えば残りトラック数が６４本以下のアクセス制御では、いきなりフェーズＩＩＩが行われ、送りモータ２０と対物レンズアクチュエータ２１との協調動作でアクセス制御が行われる。そもそも短い距離であるので、対物レンズアクチュエータ２１を駆動することで対物レンズ３のみでのアクセス可能な場合もあるが、対物レンズ３のレンズシフトを少しでも緩和するために、補助的に送りモータ２０が駆動されることになる。
【００７９】
このようにフェーズを切換える効果について、中距離以下のアクセスを例にとって以下に説明する。
【００８０】
まずフェーズＩＩでは、アクセス開始と同時に、駆動信号発生回路の機能を兼ねる基準速度発生器１１は、相対変位算出器９で算出された相対変位に基づいて、粗位置決め機構２０の駆動信号を発生する。この駆動信号は、粗位置決め機構用アンプ回路１６に入力され、出力判断回路２２の制御に基づいた所定の増幅率で増幅される。粗位置決め機構用アンプ回路１６からの出力信号は、粗位置決め機構移動（絶対）速度検出器１８からの出力信号と比較器２７において比較される。すなわち、安定な駆動を実現するため、モータエンコーダやモータ回転速度検出器などの粗位置決め機構移動（絶対）速度検出器１８の出力信号が、アンプ１７を介してダンピング要素として付与される。比較器２７からの出力信号は、粗位置決め機構駆動制御回路１９に入力される。
【００８１】
このアクセス当初は、駆動機構および伝達機構の非線型性、たとえば静摩擦によって粗位置決め機構２０が変位しにくくなっている可能性があるため、やや大きなキックパルスなどが入力される。
【００８２】
その後、駆動信号発生回路の機能を兼ねる基準速度発生器１１で発生した駆動信号に従って粗位置決め機構駆動制御回路１９は、粗位置決め機構２０を駆動する。
【００８３】
一方、制御回路２４によって判断されたタイミングによって、基準速度発生器１１からの基準速度と速度検出器１０からの検出速度との差分値が精位置決め機構用アンプ回路１３に入力され、出力判断回路２２の制御に基づいた所定の増幅率で増幅される。精位置決め機構用アンプ回路１３からの出力信号は、精位置決め機構駆動制御回路１５に入力される。精位置決め機構駆動制御回路１５は、入力信号に基づいて演算処理を行い、精位置決め機構２１の駆動を制御する。これにより、精位置決め機構２１は変位され、光ディスク１上での光スポットが制御される。
【００８４】
このように構成することにより、粗位置決め機構２０への駆動信号を、相対変位が小さくなっても大きな値を持つように構成することが可能となる。この結果、粗位置決め機構２０は、目標トラック近傍まで移動しつづけることになる。
【００８５】
目標トラックまでの残りトラック数が所定値以下になると、出力判断回路２２によりフェーズＩＩＩへの切換えが行われる。切換えが発生すると、精位置決め機構２１には、相対速度と基準速度との差に比例した入力が与えられる。粗位置決め機構２０は、基準速度と異なる速度で移動しているが、精位置決め機構２１の速度がこの差を補償するように駆動制御される。
【００８６】
実際には、粗位置決め機構２０の速度と基準速度との差はそれほど大きくないので、精位置決め機構２１は、スムーズに制御される。
【００８７】
また、このフェーズＩＩＩで目標トラック近傍まで移動しても、粗位置決め機構２０は、急激に停止することなく移動しつづけているため、精位置決め機構２１は、急激に大きく変位することなしに目標トラックヘの引込み動作に入ることができる。この結果、対物レンズ３のレンズシフトを抑制することが可能となる。
【００８８】
ただし、目標位置近傍では、粗位置決め機構２０の絶対速度はある程度小さくなるように制御される必要がある。ここで、粗位置決め機構２０は、目標トラックを行き過ぎるように変位しても構わず、最終的に精位置決め機構２１の変位量が抑制されるように制御されればよい。また、出力判断回路２２で、アンプゲインを適当に設定することでより、対物レンズ３のレンズシフトを抑えたアクセスを実現するように調整することも可能である。
【００８９】
さて、このような構成の制御系を採用することで、基準速度も特徴的なものになる。すなわち、粗位置決め機構２０は、粗位置決め機構駆動制御回路１９を介して入力される電圧・電流値で駆動されるため、絶対加速度を発生させてオープン制御ぎみに制御される。
【００９０】
一方、精位置決め機構２１自身は、目標トラックに対する相対速度で制御される。すなわち、ディスク１の偏心などの影響を加味せずに制御される粗位置決め機構２０と、その上に搭載された精位置決め機構２１とが、粗位置決め機構２０と精位置決め機構２１との移動速度の和が基準速度に追従するように制御される。
【００９１】
このとき、最終到達目標トラック近傍での基準速度が、光ディスク１の偏心によって発生するトラックの偏心速度より大幅に遅くなることは、あまり好適でない。これを避けるため、最終目標位置での基準速度は、偏心速度より速い値に設定されるのが望ましい。
【００９２】
具体的には、最終目標位置での基準速度は、想定される最大偏心量Ｒｅとディスク回転最大周波数ｆｍとを用いて算出される偏心速度（Ｒｅ×２×π×ｆｍ）の半分以上、好ましくは、１５ｍｍ／ｓ以上の速さに設定されるのがよい。また、このように最終的な基準速度を速い値に設定することで、高速アクセスも実現可能となる。
【００９３】
さらに、このアクセス制御では、アクセス制御からトラッキング制御に再び切り替わる際の引き込み動作において、最終的な基準速度が比較的速い速度に設定されているため、外乱要素の影響を受けやすい。例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭなどに代表される光ディスクで、定期的にヘッダ信号など特定の外乱要素がトラッキングエラー信号に混入することが知られている。このような外乱要素が定期的に混入する特徴を利用して、トラッキングエラー信号、または光検出器６で検出された信号をすべて加算した信号、またはフォーカス（又はトラック）検出用フォトディテクタで検出された信号をすべて加算した信号などを用いて検出し、このヘッダ信号が通過した時点でアクセス動作を終了し、引き込み動作に入る構成とすることで、より安定なアクセス制御を実現できる。なお、引込み動作後の光ディスク装置の制御系の構成は、再び図９のトラッキング制御系の構成に切換わる。
【００９４】
図１１に、その引込み動作への移行例を示す。例えば、外乱信号は、フォーカス検出用フォトディテクタの和信号を用いて検出される。すなわち、この和信号の一時的な増大を、定常レベルからの増大を検知するスライサなどによって検出する。この検出は、シーク速度がある程度遅くなってきた時点では可能であり、この検出結果をもってヘッダ信号などの外乱信号が混入したものと判断する。このヘッダ信号は、光ディスクの一周あたりに所定回数発生するものであり、所定の間隔で発生している。そこで、このヘッダ信号を検知した後に引込み動作に入ることで、引込み動作時にヘッダ信号の影響を受けることを免れることが可能となる。例えば、ヘッダ信号を検知してから数１００μｓ後に引込み開始とすることで、実現可能である。
【００９５】
図１２の構成を参照しながら、フォーカス和信号、フォーカス差信号、トラック和信号、及びトラック差信号の形成について説明する。
半導体レーザダイオード３３１から射出されたレーザ光は、カップリング３３３及びビーム整形プリズム３３５によって円形のコリメート光に整形されて、偏光ビームスプリッタ３３７に入射する。レーザダイオード３３１からの入射光は、この偏光ビームスプリッタを通過し、１／４波長板３３９を通ってフォーカスレンズ２１に入射する。フォーカスレンズ２１は、情報記録層の所望のトラックにフォーカススポットを形成する。
【００９６】
このフォーカススポットは、情報記録層で反射される。この反射光は、再びフォーカスレンズ２１を通過して１／４波長板３３９に入射する。この反射光は、情報記録層にフォーカスされる前と情報記録層から反射された後とで合計２回にわたって１／４波長板３３９を通過する。このため、この反射光の偏光面は、１／４波長板３３９を１回も通過していない入射光の偏光面と異なるように変化する。したがって、反射光は、偏光ビームスプリッタで反射されて、ビームスプリッタ３４１に入射する。ビームスプリッタ３４１は、入射した反射光をフォーカス検出用及びトラッキング検出用の２方向に分光する。
【００９７】
トラッキング検出用の光は、フォーカスレンズ３５１に入射し、２分割フォトディテクタ３５３上にフォーカスされる。このとき、２分割フォトディテクタ３５３は、フォーカスされたパターンに対応する光量を電圧に変換する。光量に対応した電圧信号は、和差算演算器３５３ａ，３５３ｂに出力される。２分割フォトディテクタ３５３の差として検出されるのがトラック差信号であり、和として検出されるのがトラック和信号である。このトラック和信号は、情報記録層からの反射光に比例する信号である。
【００９８】
一方、フォーカス検出用の光は、フォーカスレンズ３４３に入射した後、シリンドリカルレンズ３４５及びナイフエッジ３４７を通過し、３分割フォトディテクタ３４９上にフォーカスされる。このとき、フォトディテクタ３４９上のパターンは、図中、Ａ，Ｂ，Ｃで表現したように、光のフォーカス状態によって変化する。すなわち、最適なフォーカス状態では、Ｂのパターンとなり、デフォーカス状態では、Ａ及びＣのパターンとなる。最適なフォーカス状態において、和差算演算器３４９ａは、３つに分割されたフォトディテクタ３４９のうち２つのディテクタで検出された光量に相当する電圧信号を引き算して、フォーカス差信号を得る。また、和差算演算器３４９ａは、全てのディテクタで検出された光量に相当する電圧信号の和としてフォーカス和信号を求める。このフォーカス和信号は、トラック和信号と同様に、情報記録層からの反射光に比例する信号である。
【００９９】
なお、ヘッダ信号は、例えば、以下のようにして検出される。すなわち、光ディスクにおけるヘッダ部は、情報記録層の反射率が他の情報記録領域より高い。このため、ヘッダ部からのフォーカス和信号のレベルは、ヘッダ部以外のレベルよりも上昇する。これにより、ヘッダ信号が検出される。
【０１００】
上述した実施例では、簡便な手法として、駆動信号発生回路を基準速度発生器１１で兼ねる手法について述べた。この場合、制御ＬＳＩ上のメモリ領域を有効に活用することになり、非常に好適であるが、より制御性能に着目するならば、粗位置決め機構の駆動信号として基準速度を用いず、別途相対変位に応じた駆動信号発生回路１２を設けることも可能である。このときの制御系のブロック図を図５に示す。
【０１０１】
ここで、駆動信号発生回路１２は、相対変位に対してテーブル上に設けられた駆動信号を参照して出力する回路であっても構わないし、関数などの演算によって駆動信号を決定する回路であっても構わない。また、上述したように、シーク距離で不安定になる可能性に対して、あらかじめシーク距離に応じた駆動信号が参照されるように、複数のテーブルないし関数を記憶した回路であっても構わない。
【０１０２】
また、フェーズＩ、及びフェーズＩＩにおいて、対物レンズアクチュエータを駆動しないだけでなく、余計な振動を発生しないように、駆動コイルを短絡させておくなどの手段を講じると効果的である。
【０１０３】
また、フェーズＩからフェーズＩＩへの切換えは、相対速度の検出値が所定値以下、例えば０．５ｍ／ｓ以下となったときに行うように設定しても構わない。フェーズＩＩでは、相対変位算出器９で相対変位が算出でき、また、速度検出器１０で相対速度が検出できることが前提であり、トラッククロスパルスが検出できる移動速度であることが必要である。このため、トラッククロスパルスが検出できる相対速度に達したときに、フェーズＩＩに切換わるという設定とすれば、安定な動作が見込めることになる。
【０１０４】
また、もともとフェーズＩを設けない構成とすることも可能である。ただし、この場合、相対変位算出器９及び速度検出器１０が動作できるように、アクセス当初に低速駆動されるか、検出器の性能をあげて高速でも検出できるように設定する必要がある。
【０１０５】
なお、前記したシーク距離に依存した不安定要因発生を防ぐために、精位置決め機構２１のゲインを変えるという手法も効果的である。これは、この制御系の構成によるアクセス制御が、精位置決め機構２１と粗位置決め機構２０とのゲイン比によって、バランス的に制御されるものであるからある。粗位置決め機構２０が変位しすぎる場合、精位置決め機構２１のゲインを上げることで、粗位置決め機構２０の変位量を抑えることが可能となる。
【０１０６】
ただし、精位置決め機構２１自体が変位しすぎて、レンズシフトを発生させることは避けなければならない。
【０１０７】
なお、ここで用いられる精位置決め機構２１は、レンズを移動させるアクチュエータであっても構わないし、ミラーであっても構わない。ミラーの場合、対物レンズ３が光軸に対して変位することによるレンズシフトは発生しないが、ミラーによって光軸が傾くことで同様の影響が光検出器上で発生することが知られているからである。
【０１０８】
また、図９に示したアクセス開始直前のトラッキング中の制御系構成は、図１０に示すように、精位置決め機構をアクセス方向と逆方向に変位させるオフセット出力を加える構成としても構わない。この場合、精位置決め機構は、オフセット出力によりアクセス方向と逆方向に変位する。同時に、トラッキング中であるので、粗位置決め機構は、精位置決め機構の変位を補うように変位する。結果的に、粗位置決め機構がアクセス方向に変位することになって、同様の効果が得られるものである。
【０１０９】
さらに、粗位置決め機構２０も、ＤＣモータ、ステッピングモータ、リニアモータ、ボイスコイルモータなどのどれであっても構わないし、他の駆動力伝達機構が介されていても構わない。
【０１１０】
［第二実施例］
図７は、この発明の第二実施例に係るディスク装置のアクセス制御系の主要な構成要素を示したブロック図であり、ハードディスク装置（ＨＤＤ）のアクセス制御系に適用した場合を示す。また、図６は、この発明の第二実施例に係るハードディスク装置の概観を示す図である。
【０１１１】
この図６及び図７に示したハードディスク装置は、ヘッド部（情報記録再生部）２２０と、粗位置決め機構２５２と、精位置決め機構２２１と、を備えている。ヘッド部２２０は、複数の情報トラックを有する磁気ディスク２０１上において情報の記録もしくは再生を行う。粗位置決め機構２５２は、ヘッド部２２０を磁気ディスク２０１の半径方向の情報記録領域内すべてに位置決め可能に変位させる。精位置決め機構２２１は、ヘッド部２２０を磁気ディスク２０１の半径方向に微小変位させる。
【０１１２】
ヘッド部２２１により、ディスクモータ２０２によって所定の回転数で回転されている磁気ディスク２０１から読み取った読み取り信号は、アンプ回路２０７に入力され、再生信号を発生する。
【０１１３】
また、図７に示すように、このハードディスク装置は、制御回路２２４と、シーク設定回路２０８と、速度検出器２１０と、相対変位算出器２０９と、基準速度発生器２１１と、駆動信号発生回路２１２と、を備えている。
【０１１４】
シーク設定回路２０８は、制御回路２２４からの制御に基づいてシーク数を設定する。速度検出器２１０は、アンプ回路２０７にて再生された再生信号に基づいて、ヘッド部２２０の磁気ディスクの半径方向に沿った移動速度を検出する。相対変位算出器２０９は、ヘッド部２２０の磁気ディスクの半径方向に沿った移動変位を検出する。基準速度発生器２１１は、相対変位算出器２０９で算出された変位に応じて、基準速度を発生する。駆動信号発生回路２１２は、相対変位算出器２０９で算出された変位に応じて、粗位置決め機構２５２の駆動信号を発生させる。
【０１１５】
さらに、このハードディスク装置は、粗位置決め機構駆動制御回路２１９と、精位置決め機構駆動制御回路２１５と、を備えている。粗位置決め機構駆動制御回路２１９は、駆動信号発生回路２１２で発生された駆動信号に基づいて、粗位置決め機構２５２を駆動制御する。精位置決め機構駆動制御回路２１５は、速度検出器２１０で検出された速度と基準速度発生器２１１で発生された基準速度との差に基づいて、精位置決め機構２２１を駆動制御する。
【０１１６】
また、このハードディスク装置は、比較器２２８と、精位置決め機構用アンプ回路２１３と、スイッチ２１４と、を備えている。比較器２２８は、速度検出器２１０からの出力信号と、基準速度発生器２１１からの出力信号と、を比較する。精位置決め機構用アンプ回路２１３は、比較器２２８からの出力信号を所定の増幅率で増幅する。スイッチ２１４は、精位置決め機構用アンプ回路２１３からの出力信号の精位置決め機構駆動制御回路２１５への入力をスイッチングする。
【０１１７】
このスイッチ２１４は、相対変位算出器２０９からの出力が所定値となるまで、精位置決め機構駆動制御回路２１５への信号の入力を遮断する。また、このスイッチ２１４は、速度検出器２１０の出力が所定値となるまで、精位置決め機構駆動制御回路２１５への信号の入力を遮断する。
【０１１８】
さらに、図７に示すように、このハードディスク装置は、ヘッド部２２０の磁気ディスクの半径方向に沿った移動速度を検出する粗位置決め機構移動（絶対）速度検出器２２３を備えている。
【０１１９】
また、このハードディスク装置は、粗位置決め機構用アンプ回路２１６と、粗位置決め機構移動絶対速度用アンプ回路２１７と、比較器２２７と、出力判断回路２２２と、を備えている。粗位置決め機構用アンプ回路２１６は、基準速度発生器２１１からの出力信号を所定の増幅率で増幅する。粗位置決め機構移動絶対速度用アンプ回路２１７は、粗位置決め機構移動（絶対）速度検出器２２３からの出力信号を所定の増幅率で増幅する。比較器２２７は、粗位置決め機構移動絶対速度用アンプ回路２１７からの出力信号と粗位置決め機構用アンプ回路２１６からの出力信号とを比較する。
【０１２０】
出力判断回路２２２は、設定された移動距離に応じて粗位置決め機構用アンプ回路２１６のゲインを変化させる。また、この出力判断回路２２２は、設定された移動距離に応じて精位置決め機構用アンプ回路２１３のゲインを変化させる。さらに、この出力判断回路２２２は、設定された移動距離に応じて粗位置決め機構移動絶対速度用アンプ回路２１７のゲインを変化させる。また、この出力判断回路２２２は、スイッチ２１４のスイッチングを制御する。
【０１２１】
図６及び図７に示したハードディスク装置では、粗位置決め機構２０として、ボイスコイルモータ２５２を採用している。また、このハードディスク装置では、精位置決め機構として、スライダ２５７に搭載されたμアクチュエータ２２１を採用している。スライダ２５７は、ボイスコイルモータ２５２により回動ピン２５１を中心として磁気ディスクの半径方向に駆動されるアーム部２０５の先端に連結されている。
【０１２２】
このようにμアクチュエータ２２１を採用した場合、その許容変位は非常に小さくなる。一般に、ハードディスク装置では、スライダ２５７は、１ｍｍ角より小さく成形され、その中に製作されたμアクチュエータ２２１は、非常に微小なものである。
【０１２３】
さらに、これらのμアクチュエータ２２１は、シーク中に振動しないようにスライダ２５７と同じ部材、あるいはシリコンなどでできた支持系によって剛性高く支持されている。剛性が高いということは、大きく変位させるのに大きな力が必要であることになるが、実際にμアクチュエータ２２１に加えられる発生力は、発生源となる電極面積、すなわちそのサイズでほぼ決定される。このため、小さなスライダ２５７上で発生可能な力には限界がある。
【０１２４】
よって、μアクチュエータ２２１の変位は、制限されており、高密度ハードディスク装置では、１００ｎｍ以下程度が適当である。μアクチュエータ２２１をこの限界値以上に変位させることは困難であるので、図７に示すようなアクセスシーク制御系で、変位を制限しながら高速なアクセスを実現することが必要となる。
【０１２５】
このような第二実施例のアクセス制御は、上述した第一実施例と同様に、３つのフェーズから成り立っており、同様の制御を行うことが可能である。したがって、この第二実施例によれば、上述した第一実施例と同様の作用効果を得ることが可能である。
【０１２６】
すなわち、フェーズＩＩＩにおいて、精位置決め機構と粗位置決め機構との協調動作でアクセスシークを行うときに、精位置決め機構の粗位置決め機構に対する相対変位を検知するセンサ無しに、精位置決め機構の変位量を所定値以下に抑圧して、なおかつ高速なアクセスシーク制御を実現することができる。このとき、ギアやネジなどの伝達機構を持ち、バックラッシや摩擦などの非線型要素を持つ粗位置決め機構を用いた廉価な構成であっても、目標位置近傍に至るまで大きな入力を粗位置決め機構に与え続けて、高速かつ安定にアクセスシーク制御を実現することができる。
【０１２７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、コストをアップすることなく、正確且つ安定に高速なアクセスシーク制御を実現できるディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の第一実施例に係る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。
【図２】図２は、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。
【図３】図３は、図１に示した光ディスク装置の構成の一例を示す概観図である。
【図４】図４は、この発明の一実施例に係るディスク装置のアクセス制御系のフェーズ切換えを示す図である。
【図５】図５は、第一実施例に係る光ディスク装置の制御系の他の構成例を示すブロック図である。
【図６】図６は、この発明の第二実施例に係るハードディスク装置の構成の一例を示す概観図である。
【図７】図７は、図６に示したハード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。
【図８】図８は、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。
【図９】図９は、第一実施例に係る光ディスク装置のトラッキング制御系の主要な構成要素を示したブロック図である。
【図１０】図１０は、第一実施例に係る光ディスク装置の制御系の他の構成例を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、第一実施例に係る光ディスク装置における引込み動作への移行例を示す図である。
【図１２】図１２は、第一実施例に係る光ディスク装置において、フォーカス検出用フォトディテクタによるヘッダ信号の検出例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、図４に示したフェーズＩを説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１４は、図４に示したフェーズＩＩを説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１５は、図４に示したフェーズＩＩＩを説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１…光ディスク
３…対物レンズ
５…光学ヘッド
６…光検出器
９…相対変位算出器
１０…速度検出器
１１…基準速度発生器
１５…精位置決め機構駆動制御回路
１９…粗位置決め機構駆動制御回路
２０…粗位置決め機構
２１…精位置決め機構
２２…出力判断回路
２４…制御回路
３０２…精位置決め機構制御補償器
３０３…粗位置決め機構制御補償器
３０４…オフセット出力回路

Claims (13)

1. 複数の情報トラックを有するディスク上に光学スポットを形成するとともに情報の記録もしくは再生をする情報記録再生部と、
   前記情報記録再生部を前記ディスクの半径方向に微小変位させる精位置決め機構と、
   前記情報記録再生部を前記ディスクの半径方向に沿って情報記録領域内全てに位置決め可能に変位させる粗位置決め機構と、
   前記情報記録再生部で再生された信号に基づいて、前記光学スポットの前記ディスクの半径方向に沿った移動速度を検出する速度検出器と、
   前記情報記録再生部の前記ディスクの半径方向に沿った移動速度を検出する粗位置決め機構移動速度検出器と、
   前記情報記録再生部で再生された信号に基づいて、前記情報記録再生部の前記ディスクの半径方向に沿った移動変位を検出する変位算出器と、
   前記変位算出器で算出された変位及び目標トラックまでの残りトラック数に応じて、前記精位置決め機構及び前記粗位置決め機構の駆動制御に用いられる基準速度を発生する基準速度発生器と、
   前記基準速度発生器で発生された基準速度に応じて、前記粗位置決め機構の駆動信号を発生する駆動信号発生回路と、
   前記駆動信号発生回路で発生された駆動信号及び前記粗位置決め機構移動速度検出器で検出された移動速度に基づいて、前記粗位置決め機構を駆動制御する粗位置決め機構駆動制御回路と、
   前記速度検出器で検出された移動速度と、前記基準速度発生器で発生された基準速度との差に基づいて、前記精位置決め機構を駆動制御する精位置決め機構駆動制御回路と、
   を備えたことを特徴とするディスク装置。
2. 前記変位算出器の出力が所定値となるまで、前記精位置決め機構駆動制御回路への信号入力を遮断するスイッチを備えたことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
3. 前記速度検出器の出力が所定値となるまで、前記精位置決め機構駆動制御回路への信号入力を遮断するスイッチを備えたことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
4. 前記粗位置決め機構駆動制御回路に入力される駆動信号を所定の増幅率で増幅する粗位置決め機構用アンプと、
   前記情報記録再生部の移動距離を設定する移動距離設定回路と、
   前記移動距離設定回路によって設定された移動距離に応じて、前記粗位置決め機構用アンプのゲインを変化させる出力判断回路と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
5. 前記精位置決め機構駆動制御回路に入力される駆動信号を所定の増幅率で増幅する精位置決め機構用アンプと、
   前記情報記録再生部の移動距離を設定する移動距離設定回路と、
   前記移動距離設定回路によって設定された移動距離に応じて、前記精位置決め機構用アンプのゲインを変化させる出力判断回路と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
6. 前記粗位置決め機構移動速度検出器からの出力信号を所定の増幅率で増幅する粗位置決め機構移動速度用アンプ回路と、
   前記情報記録再生部の移動距離を設定する移動距離設定回路と、
   前記移動距離設定回路によって設定された移動距離に応じて、前記粗位置決め機構移動速度用アンプ回路のゲインを変化させる出力判断回路と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
7. 前記基準速度発生器は、前記駆動信号発生回路を含むことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
8. 前記粗位置決め機構は、モータ及び駆動力伝達機構から構成され、
   前記ディスク装置は、さらに、前記粗位置決め機構により前記情報記録再生部を前記ディスクの半径方向に変位させるためのオフセット出力回路を備えたことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
9. 前記基準速度発生器によって発生される前記基準速度を、目標トラック近傍において、前記ディスクの偏心速度の半分以上とすることを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
10. 前記基準速度は、目標トラック近傍で１５ｍｍ／ｓ以上であることを特徴とする請求項９に記載のディスク装置。
11. 前記精位置決め機構は、前記トラック横断信号に定期的に混入する外乱信号が混入するまで、前記検出速度と前記基準速度との差によって駆動制御されることを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
12. 前記外乱信号を検出する外乱信号検出手段を備え、
    前記外乱信号検出手段は、前記ディスクに入射した光学スポットの戻り光の総量に応じたフォーカス和信号またはトラック和信号のレベルに基づいて前記外乱信号を検出することを特徴とする請求項１１に記載のディスク装置。
13. 複数の情報トラックを有するディスク上に光学スポットを形成するとともに情報の記録もしくは再生をする情報記録再生部と、
    前記情報記録再生部を前記ディスクの半径方向に微小変位させる精位置決め機構と、
    前記情報記録再生部を前記ディスクの半径方向に沿って情報記録領域内全てに位置決め可能に変位させる粗位置決め機構と、
    前記情報記録再生部で再生された信号に基づいて、前記光学スポットの前記ディスクの半径方向に沿った移動速度を検出する速度検出器と、
    前記情報記録再生部の前記ディスクの半径方向に沿った移動速度を検出する粗位置決め機構移動速度検出器と、
    前記情報記録再生部で再生された信号に基づいて、前記情報記録再生部の前記ディスクの半径方向に沿った移動変位を検出する変位算出器と、
    前記変位算出器で算出された変位及び目標トラックまでの残りトラック数に応じて、前記粗位置決め機構の駆動信号を発生するとともに、前記精位置決め機構の駆動制御に用いられる基準速度を発生させる基準速度発生器と、
    前記基準速度発生器で発生された駆動信号及び前記粗位置決め機構移動速度検出器で検出された移動速度に基づいて、前記粗位置決め機構を駆動制御する粗位置決め機構駆動制御回路と、
    前記速度検出器で検出された移動速度と、前記基準速度発生器で発生された基準速度との差に基づいて、前記精位置決め機構を駆動制御する精位置決め機構駆動制御回路と、
    を備えたことを特徴とするディスク装置。

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