JPH01290176A - 光ディスクの高速シーク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、情報を記録し、又は再生することができる
光ディスクに対して、その目標のトラックに光学ヘッド
を高速で移動し、アクセスすることができるような装置
に有用なシーク装置に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、例えｌ（光ディスクから情報を再生し、又は
光ディスクに対して情報記録することができるような光
学ヘッドを備えている光デイスク装置において、目標の
トラックに光学ヘッドをジャンプさせる駆動信号が供給
されたときは、この駆動信号と、光学ヘッドの移動速度
を示す信号の差をフィードバック制御信号として光学ヘ
ッドの粗アクチュエータに供給するようにすると共に、
前記フィードバック制御信号に含まれている高域の信号
成分のみを光学ヘッドの密アクチュエータに供給するよ
うにしているので、目標トラックに対するアクセスが円
滑に、かつ、高速で行われるようにすることができる。

〔従来の技術〕

光磁気ディスクに情報を記録し、又は、この光磁気ディ
スクから情報を読み出すことができるような光学へラド
１は、一般に第７図に示すように光磁気ディスク２の上
に形成されている記録トラック３を横切り、光磁気ディ
スクの半径方向に伸長している一対のガイド棒４Ａ及び
４Ｂに対して滑動するように配置されている粗アクチュ
エータ（リニアモータ）５と、この粗アクチュエータ５
上に搭載され、回転軸７を中心として矢印方向に微少角
度揺動するように配置されている微アクチュエータ（２
軸機構）６からなるものが知られている。

８は微アクチュエータ６から出射されるレーザビームを
光磁気ディスク２に照射する対物レンズを示し、このレ
ーザビームが光磁気ディスク２の記録トラック３を追跡
することによって回転している光磁気ディスク２から情
報を読み出し、又は書き込むことができるようになされ
ている。

又、この光磁気ディスク２の所望のトラックに光学ヘッ
ド１をアクセスするシーク動作は、一般に光学へラドｌ
の粗アクチュエータ５にジャンプ信号を供給することに
よって光学ヘッド全体を光磁気ディスク２の半径方向に
移動し、目標のトラックをシークするようになされてい
る。

ところで、このような光磁気ディスク装置においては、
目標のトラックをアクセスするに要する時間を全体とし
て短縮するためには、高速で粗アクチュエータ５の移動
を行うと共に、目標の記録トラックで移動速度がほぼ「
０」になるように制御し、ただちにトラッキング制御が
可能となるようにすることが好ましい。

第８図は本出願人が先に提案して高速のシーク制御回路
（特願昭６２−２０６９７１号）のブロック図を示した
もので、１１は例えば光ｍ気ディスク装置のシステム制
御信号を発生する制御回路であって、目標のトラックが
設定されたときは現在の位置からシークすべきトラック
までのトラック数を示すデータＤＴが次のカウンタ回路
１２に設定できるようになされている。

又、このカウンタ回路１２は、光学ヘッドが移動中に出
力されるトラバース信号５ＴＩＩの立上がりのタイミン
グでカウントダウンする構成とされ、カウンタの計数値
は次のＤ／Ａ変換器１３によってアナログ信号に変換さ
れる。

したがって、Ｄ／Ａ変換器１３からは、第９図（Ｌ）に
示すような駆動信号ＳＪが出力され。

この駆動信号ＳＪがスイッチ回路１５．比較回路１６、
駆動回路１７を介して粗アクチュエータ１８に供給され
る。

ところで、粗アクチュエータ１８の速度が早くなると光
学ヘッドの移動速度を検出している速度センサ回路１９
から出力される速度信号ＳＶの値が大きくなり、この速
度信号Ｓυが比較回路１６に供給されることによって速
度サーボがかけられているから、結局、光学ヘッドの移
動速度は第９図（ｂ）に示すように、ジャンプすべきト
ラックの中間点ｔｏにおいて減速されることになり、速
度フィードバック制御により目標のトラックの近傍で速
度が「０」となるように制御される。

したがって、理想的には、速度がｒＯＪとなる目標のト
ラックでトラッキング制御をかけることによって光学ヘ
ッドを目標のトラックに正確にアクセスすることができ
る。

なお、反転回路１４は目標のトラックがディスクの外周
側になるか、内周側になるかによってスイッチ回路１５
を切り換え、光学ヘッドの移動方向を反転するものであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のように、先行技術を示すシーク制御回路によると
、目標トラックの残りのトラック数に基づいて光学ヘッ
ドの速度制御を行っているので、目標トラックで移動速
度を「Ｏ」とすることができ、高速で、かつ確実なシー
ク動作を行わせることができる。

しかしながら、このシーク制御回路にも以下に示すよう
な問題点がある。

光学ヘッドは粗アクチュエータ上に揺動可能に搭載され
ている密アクチュエータを備えているため、粗アクチュ
エータが高速で移動すると、その衝撃によって密アクチ
ュエータが激しく振動し、密アクチュエータの揺動範囲
を越えるようなショー２りが加わると、フォーカスサー
ボの逸脱を招くおそれがあり、より早いシーク動作を制
限することになる。

又、衝撃によってフォーカスサーボが不安定になると、
トラバース中のトラック数を正確にカウントすることが
不可能になり、カウントミスが発生すると目標トラック
で移動速度をｒＱＪとすることができず、光学ヘッドの
行き過ぎ、又は不足を招くことになり、結果的にシーク
時間を長くすることになる。

特に、目標トラックまでのジャンプ距離が大きいときは
、密アクチュエータによってトラッキング制御が可能な
範囲のトラック数（±１２８トラック）を上回るような
誤差が発生し、この場合は、このアクセストラックから
再び密アクチュエータのみ動作するマルチトラックジャ
ンプを行って、正確な目標トラックを捕捉するためのシ
ーク動作が必要になり、シーク時間を短縮することがで
きないという問題点がある。

さらに、目標のトラックをレーザスポットが捕捉し、ア
クセスが終了したときに、密アクチュエータが大きく偏
位していると、エネルギーの大きいレーザビームを照射
することが困難になり、ただちに消去、又は記録動作等
が行われないという場合もある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、かかる問題点にがんがみてなされたもので、
シーク動作を行わせる際には、光学ヘッドを形成する粗
アクチュエータに速度サーボ信号を供給すると同時に、
この粗アクチュエータに搭載されている密アクチュエー
タにも移動中の速度サーボ信号の高域信号成分を供給す
るように構成したものである。

〔作用〕

シーク動作によって粗アクチュエータを高速で移動して
いるとき、密アクチュエータにも速度サーボ信号の高域
成分が供給されるように構成されているから、粗アクチ
ュエータの移動開始時における衝撃や、停止前に発生す
るクーロンプリクション等によって不均一な動きがあっ
たときに発生する振動等によって密アクチュエータに強
いショックが加わったときにも、密アクチュエータの振
動を抑圧することができる。したがって、高速のシーク
動作を行わせるときも、密アクチュエータの揺動が抑圧
されており、トラバース信号を確実に検出することがで
き、かつ、シーク動作を安定に行わせることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の光ディスクに対するシーク装置の概要
をブロック図としたもので、３０は目標トラックに対し
て光学ヘッドを移動する駆動信号を出力する駆動信号発
生部、４１は光学ヘッドが移動したときの速度信号と駆
動信号の差を出力する比較回路、４２はシーク指令信号
が出力されたときにトラッキングサーボ回路をオフにす
ると共に、比較回路４１の出力信号を選択するようにな
されているスイッチ回路、４３は増幅器、４４は光学ヘ
ッドの粗アクチュエータを構成する、例えばリニアモー
タをドライブするためのドライブ回路で、通常はＤＣｒ
＆分を通過させる積分要素を含んでいる。

４５は粗アクチュエータが応答しないような高域の信号
成分を通過させるバイパスフィルタ回路からなり、例え
ばｌ、又は２次の微分要素を含んでいる。４６は密アク
チュエータの機械的な運動特性を補償できるようなトラ
ッキング補償回路を示し、その出力は光学ヘッド５０に
搭載されている密アクチュエータである、例えば２軸機
構のトラッキングコイルをドライブするものである。

光学ヘッド、艷」、は前述したように光磁気ディスクの
半径方向に移動可能な粗アクチュエータ５２と、この粗
アクチュエータ５２と共に移動し、光ディスクの記録ト
ラックにレーザビームを正確に照射することができる密
アクチュエータ５１からなり、さらに光ディスクに照射
されるスポットと光ディスクの相対速度を検出すること
ができるような速度検出装置６０が付加されている。

この速度検出装置ｉ６０は密アクチュエータ５１に設け
た速度センサによって速度信号を出力するものでもよい
が、後述するようにトラバース信号と、再生ＲＦ信号を
演算することによって速度情報を検出するようにしたも
のが使用できる。

次に、上述したようなブロック構成によって所望のトラ
ックをシークし、目標トラックをアクセスするための動
作を第２図の信号波形を参照して説明する。

記録、又は再生モードではスイッチ回路４２のａ接点か
らトラッキングエラー信号Ｓｔが光学へラド５０に供給
されており、よく知られているように粗アクチュエータ
５２及び密アクチュエータ５１は、トラッキングエラー
信号に基づいてレーザビームが記録トラックを追跡する
ようなトラッキングサーボがかけられている。

光デイスク装置のシステム制御部から目標のトラックを
シークするコントロール信号ＣＵＤが出力されると、ス
イッチ回路４２がｂ接点側に反転して、駆動信号発生部
３０からは第２図に示す駆動信号（Ａ）が出力され増幅
器４３．及びドライブ回路４４を介して粗アクチュエー
タ５２に供給される。

この実施例では、駆動信号（Ａ）は前述したように現在
のトラックから目標のトラックまでのトラック数がカウ
ンタに入力されることによって急激に立ち上がる信号と
され、この駆動信号（Ａ）によって粗アクチュエータ５
２が移動したときに横切る記録トラック数が、例えば、
目標のトラックに到達するまでのトラック数に対して、
はぼ１／２となるときに駆動信号（Ａ）は立ち下がるよ
うな波形とされている。

そして、この駆動信号（Ａ）が比較回路４１を介して供
給されることになるが、比較回路４１には光学ヘッドの
速度信号ＣＢ）が入力されているから、光学ヘッドに供
給される出力信号（Ｃ）は、ジャンプスタート時点から
光学ヘッドが加速されている期間では正の値となってお
り、光学ヘッドが加速されて十分な速度となった時点か
らはブレーキ信号となるような負の信号になる。

そして、駆動信号発生部３０に設けられているカウンタ
が光学ヘッドの駆動によって横切った記録トラックだけ
カウントダウンすると、駆動信号（Ａ）の出力はＯとな
り、このとき速度信号もほぼＯとなるような速度フィー
ドバックサーボがかけられることになる。

ところで、本発明の場合は比較回路４１から出力される
出力信号（Ｃ）は増幅器４３を介して積分要素を備えて
いるドライブ回路４４に供給され粗ドライブ信号（Ｄ）
によって光学ヘッド全体が移動するようにすると同時に
、出力信号（Ｃ）に含まれている高域の信号成分はバイ
パスフィルタ４５を介してトラッキング補償回路４６か
ら密ドライブ信号（Ｅ）として密アクチュエータ５１に
供給されるようになされている。

出力信号（Ｃ）における高域信号成分、すなわち、密ド
ライブ信号（Ｅ）は、粗アクチュエータ５２が急激に移
動したときの振動、又は粗アクチュエータ５２のクーロ
ンフリクションや、スターティックフリクションによっ
て速度サーボループが線形に応答しないときに発生する
ものであり、微少であるがこのような不均一な機械的な
衝撃はきわめて軽量となるように構成されている密アク
チュエータに対して異状な加振力を与えることになる。

しかしながら、本発明の場合はこの高域の信号細部から
なる出力信号（Ｃ）は密ドライブ信号（Ｅ）として密ア
クチュエータ５１にフィードバックされているから、結
局、密アクチュエータの駆動系はこのサーボループによ
って振動が抑制され、大きく揺動することなく粗アクチ
ュエータと共に移動することになる。

したがって、大トラックジャンプによって目標のトラッ
クをシークする際も、密アクチュエータが振動によって
揺動することがなくなり、粗アクチュエータ５２が目標
のトラックで停止したときに、トラッキングサーボをた
だちにかけることが可能になる。又、この停止位置で悪
くてもｌ、又は数回のワントラックジャンプによって目
標のトラックを捕捉することができ、シーク時間を短縮
することになる。

第３図は駆動信号発生部３０をデジタル回路によって構
成したときの一実施例を示したもので、３１はコントロ
ール信号の入力ゲート回路、３２は例えば４ビツトのア
ップダウンカウンタ３２Ａからなるカウント間隔制御回
路、３３は１２ビツトのアップダウンカウンタ３３Ａで
構成されているカウンタ回路、３４は駆動信号に対応す
るデジタルコード信号を形成する出力ゲート回路、３５
は８ビツトの入力端子を備えているＤ／Ａ変換器を示す
。

この駆動信号発生部３０はシークスタート信号ＳＳＴが
“Ｌ”レベルに低下するとカウンタ３３Ａがリセットさ
れ、カウンタ３２ＡはＦＸ−ＯＲゲ−）ＥＡ、ＥＢ、Ｅ
Ｃ，ＥＤの出力コードでプリセットされる。

このプリセットは、シークスタート信号ＳＳＴの反転出
力“Ｈ”とカウンタ３２Ａのキャリー出力“Ｈ”及びポ
ロー出力“Ｈ”の論理積回路Ａ１の出力によって行われ
る。

ＥＸ−ＯＲゲー）ＥＡ　、ＥＢ　、ＥＣ、ＥＤＴ、：は
、カウンタ３３Ａの１２ビツトの出力（Ｄｏ〜Ｄｕ）の
うち、出力ビットＤ５　ｔ　Ｄ　ｂ　＊　Ｄ　７が入力
されており、この出力ビットによってシークスタート時
にはカウンタ３２Ａが（ｉｉｉｏ）にプリセットされる
。

又、シーク終了前ではカウンタ３３Ａの計数値は、トラ
バーストラックの計数によって増大しており、例えばカ
ウンタ３３Ａの出力ビットの下位８ビットＤＯ−Ｄ７が
（１１１１１１１１）であれば、カウンタ３２Ａのプリ
セット値は〔０００１〕となるように制御される。

したがって、カウンタ３２Ａはシークスタート時では２
進のカウンタで動作して、カウンタ３３Ａにキャリー信
号（Ｃ＋又はポロー信号Ｂ＋）を出力することになるが
、カウンタ３３Ａの計数値が増加すると、２進から４進
→６進→８進→・・・・・・へ変化し、カウンタ３３Ａ
の計数値の増大がゆるやかになるように形成されている
。

入力ゲート回路３１には、光学ヘッドを目標のトラック
にジャンプさせるときに、現在のトラックから目標のト
ラックまでのトラック数に対応したコントロール信号Ｃ
ＵＤと、トラバース中に出力されるトラバース信号（ト
ラッキングエラー信号、又はＲＦ信号）　Ｓｒ−が入力
されており、論理レベルに変換されているトラバース信
号ＳＴｖは、コントロール信号ＣＵＯの論理値“１”Ｏ
ｒＭＯ”が入力されているオアゲー）ＯＲ１１又は０Ｒ
１２によって選択され、例えば、コントロール信号ＣＵ
Ｄが“１”の場合はカウンタ間隔制御回路３２を構成す
るカウンタ３２Ａのアップ計数端子Ｕに入力される。

又、コントロール信号Ｃｕｏが“０″のときは、カウン
タ３２Ａのダウン計数端子りに入力される。

又、カウンタ３３Ａの上位４ビツトＤ８〜Ｄ目はオアゲ
ート０ＲＩＯを介して出力ゲート３４を形成する８個の
オアゲー）ＯＲＩ−ＯＲ８の一方の入力端に供給されて
いる。したがって、カウンタ３３Ａの計数値が成る値よ
り増加するとＤ／Ａ変換器３５の出力は飽和し、出力が
一定となる。

すなわち、この駆動信号発生部３０から出力される駆動
信号の波形は第４図のＳＪに示すように、シークスター
ト時点ｔｏから急激に立ち上がる信号波形とされ、シー
ク終了時点をｔ２とすると、その中間時点でコントロー
ル信号Ｃｕｏが“Ｏ”となることによって、カウンタ３
３の計数値が減少を始め、終了時点では急激に立ち下が
ることになる。

したがって、光学ヘッドの移動速度Ｖは第４図の７曲線
に示すように変化し、高速で光学ヘッドを目標トラック
にアクセスさせることができる。

なお、この駆動信号ＳＪの信号波形はカウント間隔制御
回路３２に入力されるＥＸ−ＯＲゲートＥＡ　、ＥＢ　
、ＥＣ、ＥＤに入力するコードを選択することによって
他の駆動信号波形とすることもできるという利点がある
。

第５図はこの発明に採用することができるレーザスポッ
トと光ディスクの相対速度を検出する速度検出部の一例
を示したもので、主要部の信号波形を第６図に示してい
る。

ＳＴＥは光学ヘッドが光デ、イスクの半径方向に移動し
ているシーク動作中に出力されるトラッキングエラー信
号を示し、５ＦｔＦは同じく、このシーク動作中に得ら
れる再生ＲＦ信号である。

トラッキングエラー信号ＳＴＥは抵抗Ｒ１ｔ　Ｒ２ｔコ
ンデンサＣＩ及び演算増幅器Ａ１からなる微分回路６１
に入力され、微分出力ＳＳＤとされる。

一方、再生ＲＦ信号ＳＲＦは、コンデンサｃ２゜抵抗Ｒ
４からなるバイパスフィルタ６３によって交流成分が抽
出され、基準電圧Ｅｌが入力されている演算増幅器Ａ２
からなる比較回路６４において、正の波形のみＨ”レベ
ルとなるスイッチング信号５５１１に変換される。

そして、このスイッチング信号ｓｓｔ＋によって、前記
微分出力５ＳＣＩの正の半波信号をトランジスタＱ３か
らなるスイッチ回路６４で同期検波することによって速
度情報信号ＳＳＦが得られるようにしている。

すなわち、光学ヘッドと光ディスクの間の相対速度が大
きくなると、微分出力Ｓｓｏの振幅が増大することにな
るから、この微分出力Ｓ、ＳＤを位相がほぼ９０°おく
れている再生ＲＦ信号ＳＲＦで同期検波すると速度情報
を示す信号ＳＳＰが得られる。

速度情報信号ＳＳＰは抵抗Ｒ５，コンデンサＣ３からな
るローパスフィルタ６５によって積分されることに速度
信号ＳＶが形成され、この速度信号ＳＶがバッファアン
プ６６を介して前記した本発明のシーク制御回路を構成
する比較回路に入力される。

なお、この回路はトラッキングエラー信号ＳＴＥと再生
ＲＦ信号ＳＲＦを入れ換えても速度信号Ｓνを得ること
ができる。

この速度検出回路はトラバース中のトラッキングエラー
信号と、再生ＲＦ信号から速度信号ＳＶを検出すること
ができ、速度センサを密アクチュエータに設置する必要
がなくなり、２軸機構の軽量化をはかることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の光ディスクの高速シーク
装置は、シークを行うためのジャンプ駆動信号をトラバ
ースカウンタに基づいて設定すると共に、トラバース中
の光学ヘッドと光ディスクの相対速度が駆動信号系にフ
ィードバックされるように構成し、かつ、駆動信号と速
度信号の差出力信号のうち、高域の信号成分は光学ヘッ
ドの密アクチュエータの制御信号として供給するように
なされているから、シーク動作中は粗アクチュエータと
密アクチュエータの双方が速度サーボをうけることにな
り、高速でシーク動作を行ったときでも、シーク終了時
に高い精度で目標のトラックを捕捉することが可能にな
る。

又、そのためトラックジャンプが大きいシーク動作の場
合も、ジャンプ終了後に、再び密アクチュエータによる
マルチトラックジャンプによるシーク動作を行うことが
不用になるため、アクセス時間を短くすることができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高速シーク装置の概要を示すブロック
図、第２図は第１図の動作を示す主要部の信号波形図、
第３図は駆動信号発生部の一実施例を示すブロック図、
第４図は第３図のブロック図から得られる信号波形部、
第５図は速度信号を検出するための一実施例を示す回路
図、第６図は第５図の動作を示す信号波形図、第７図は
シーク動作を行わせる光学ヘッドの模式図、第８図はシ
ーク制御回路の先行技術を示すブロック図、第９図はシ
ーク動作を示す信号波形図である。 図中、３０は駆動信号発生部、４１は比較回路、４２は
スイッチ回路、４３は増幅器、４４はドライブ回路、４
５はバイパスフィルタ、４６はトラッキング補償回路、
５０は光学ヘッド、５１は密アクチュエータ、５２は粗
アクチュエータを示す。 第２図 −一中時間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　光ディスクの目標のトラックに光学ヘッドを移動する
   駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号
   と、移動しているトラッキングアクチュエータの移動速
   度信号を比較する比較手段と、前記比較手段から出力さ
   れる出力信号を前記光学ヘッドの粗アクチュエータに供
   給する回路と、前記出力信号に含まれている高域の信号
   成分のみを前記光学ヘッドの密アクチュエータに供給す
   る回路とを備えていることを特徴とする光ディスクの高
   速シーク装置。