JPH03259469A - 光ディスク装置のアクセスサーボ回路 - 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 本発明は、光ディスク装置のアクセスサーボ回路に関す
る。

従来の技術 一般に、光ディスク装置！！（光磁気ディスク装置を含
む）においては、回転している光ディスク上の任意のト
ラックに光ヘッドを高速に位置付けるためにアクセスサ
ーボ回路が用いられる。このアクセスサーボ回路は、通
常、光ヘッドをほぼ一定の加速度で加減速させるために
、台形状の基準速度パターンで光ヘッド駆動を加減速さ
せている。

この台形の基準速度パターンは台形の面積が光ヘッドの
移動距離に等しくなるように設定される。

光ヘッドを任意のトラックにアクセスするアクセス動作
が終了した後には光ヘッドをトラックに追従させるトラ
ッキングサーボへ移行する。また、光ヘッドを現在のト
ラックから目標トラックまで移動させるアクセスサーボ
回路としては特開平ｌ−９２９３０号公報に示されるよ
うに、基準速度と検出された光ヘッド移動速度との差に
応じて光ヘッドをアクセス方向に駆動させるものがある
。

ところが、上記特開平１−９２９３０号公報方式による
と、光ヘッドの実速度が、台形の基準速度パターンに対
して速度偏差を生ずる。これは、光ヘッドに一定の加速
度、即ち駆動力を与えるためには一定の速度偏差が必要
となるからである。

しかし、この速度偏差が大きいとアクセス終了時に基準
速度信号がＯとなっているにもかかわらず、光ヘッドの
実速度がまだ大きいので、トラッキングサーボ動作への
移行に失敗することがあり、不都合である。この点、速
度サーボ系のループゲインを上げれば速度偏差が小さく
なるが、光ヘッド駆動アクチュエータの伝達特性、特に
高域での位相遅れや共振のために、現実には、このルー
プゲインをあまり上げることは困難である。

このような点に着目し、第４図に示すようなアクセスサ
ーボ回路が本出願人により提案されている。まず、光デ
ィスク装置において、光ディスクｌはモータ（図示せず
）により一定の回転数で回転駆動され、下記のアクセス
動作により光ヘッド２が光ディスクｌ上の任意のトラッ
クにアクセスされた後、トラッキングサーボ動作に移行
して光ヘッド２がトラックに追従して情報の再生又は記
録が行われる。

カウンタ３はアクセス動作前に任意の目標トラック数が
ロードされ、基準パルス発生器４から出力された基準パ
ルスが４分周器５で１／４に分周される。カウンタ３は
４分周器５からのパルスをカウントダウンし、基準パル
ス発生器４から出力された４つの基準パルスで１つカウ
ントダウンする。基準パルス発生器４から出力される基
準パルスは１パルスが１／４トラツクに相当する。カウ
ンタ３のカウント値は残トラック数、つまり、光ヘッド
２が目標トラックにアクセスされるまでに横断するトラ
ック数を示し、基準速度発生用ＲＯＭ６はカウンタ３の
カウント値に応じて台形の基準速度パターンの基準速度
を示すデータを出力する。基準パルス発生器４はこのＲ
ＯＭ６の出力データに比例した周波数の基準パルスを出
力するものである。

一方、光ヘッド２は周知のように、アクセス動作で光デ
ィスク１の半径方向に移動し、この移動に応じて光ディ
スクｌ上に刻まれたトラックよりトラック誤差信号ＴＥ
と、光ディスクｌの反射光量に比例した信号ＲＦとを出
力する。これらの２つの信号ＴＥ、ＲＦはｌトラックで
１周期発生し、位相は互いに約９０°異なったものとな
る。これらの２つの信号ＴＥ、ＲＦに基づき周知の波形
整形回路７，８とパルス発生器９とにより光ヘッド２の
移動方向と移動距離に応じたパルスＵＰ（アップ）、Ｄ
Ｎ（ダウン）が作られる。即ち、２つの信号ＴＥ、ＲＦ
は波形整形回路７，８により各々波形整形されてパルス
発生器９に入力され、パルス発生器９は光ヘッド２が光
ディスクｌの外周側から内周側へ進んでいる場合には、
パルスＵＰを光ヘッド２のｌ／４トラック分移動毎に発
生し、逆に、光ヘッド２が光ディスク１の内周側から外
周側へ進んでいる場合には、パルスＤＮを光ヘッド２の
１／４トラツク分移動毎に発生する。

また、アップダウンカウンタ１０の出力信号はデジタル
／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器１１によりＤ／Ａ変換され
て信号ｘｅとして加算器１２を通して光ヘッド２内のア
クセス用アクチュエータ（図示せず）に印加され、光ヘ
ッド２がアクセス方向へ駆動される。このとき、アップ
ダウンカウンタ１０の出力信号が正の場合には光ヘッド
２が光ディスクｌの内周側へ駆動されるように方向が設
定されている。このため、アップダウンカウンタ１０が
基準パルス発生器４からのパルスをカウントアツプして
光ヘッド２が光ディスク１の内周側へ移動する。この光
ヘッド２の移動によりパルス発生器９がパルスＵＰを発
生し、アップダウンカウンタ１０はそののパルスＵＰを
カウントダウンする。従って、アップダウンカウンタＩ
Ｏの出力信号は（基準パルス発生器４からの基準パルス
の積算値）−（光ヘッド２の移動距離）、即ち、光ヘッ
ド２の位置誤差を１７４トラック単位で表現しており、
アップダウンカウンタ１０は位置誤差検出器を構成して
いる。また、アップダウンカウンタ１０はパルス発生器
９からのパルスＤＮをカウントアツプし、アップダウン
カウンタ１０の出力信号は光ヘッド２の移動方向を含め
て正確に光ヘッド２の位置誤差を表現する。

また、基準パルス発生器４からの基準パルス及びパルス
発生器９からのパルスＵＰ、ＤＮはその周波数が光ヘッ
ド２の移動速度を表すので、各々周波数７１！圧（Ｆ／
Ｖ）変換器１３，１４．１５により電圧に変換され、演
算器１６によりＦ／Ｖ変換器１３．１５の出力電圧の加
算及びＦ／Ｖ変換器１４の出力電圧の減算が行われて、
（光ヘッド２の基準速度）−（光ヘッド２の実速度）、
即ち光ヘッド２の速度偏差を示す速度誤差信号ｖｅを生
成させる。従って、基準パルス発生器４、パルス発生器
９とともにＦ／Ｖ変換器１３，１４゜１５及び演算器１
６は、速度誤差検出器１７を構成している。演算器１６
の出力信号は増幅器１８により適当な定数Ｋが掛けられ
、加算器１２でＤ／Ａ変換器１１の出力信号ｘｅと加算
される。この加算器１２の出力信号に応じた駆動力Ｆに
より光ヘッド２が駆動されることによりフィードバック
ループ１９が形成され、光ヘッド２が（基準パルス数）
／４に相当するトラック数だけ移動してその移動中の速
度が基準速度と一致するように動作する。上記定数には
このフィードバックループ１９が安定になるように決定
すればよい。

つまり、このような構成によれば、光ヘッド２の位置誤
差ｘｅのフィードバックにより光ヘッド２の速度誤差ｖ
ｅがほぼＯとなる。、従って、光ヘッド２の基準速度を
台形のようなパターンで変化させれば、基準速度が０に
なったときには光ヘッド２の速度もほぼＯとなり、安定
したトラッキングサーボ引込みが行える。

ここに、このような位置フィードバックを持つサーボ系
で、基準速度を台形のようなパターンで変化させると、
駆動力Ｆはオーバシュートを起こす。これは、位置フィ
ードバック効果により速度誤差をＯにするようにサーボ
系が動作するため、実速度は過渡的に基準速度の傾き、
即ち、基準加速度より大きな加速度を必要とするからで
ある。

ところが、実際の駆動力Ｆ′はパワーアンプの駆動能力
や電源電圧等によって制限され、リミットレベルで飽和
してしまうことがある。このように飽和している間はフ
ィードバック応答できないため、外乱に弱く不安定にな
りやすいものとなる。

そこで、改良された提案例ではこの対策もなされている
。即ち、基準速度の時間的変化量に応じた駆動力を算出
する算出器２０と、フィードバックループ１９の外部か
ら前記算出器２０により算出された駆動力Ｃをフィード
バックループ１９中に加算する加算器２１とが付加され
ている。ここに、算出器２０はロジック回路２２とセレ
クタ２３とよりなる。ロジック回路２２はカウンタ３の
カウント値により、加速すべき期間と減速すべき期間と
を弁別するものであるが、例えば台形状の基準速度パタ
ーンに基づき容易に決定できる。このロジック回路２２
の出力により加速期間用の電圧＋Ｅと減速期間用の電圧
−Ｅとがセレクタ２３で切換えられる。電圧Ｅは基準速
度パターンでの加速度に対応する電圧である。このセレ
クタ２３で選択された電圧＝駆動力Ｃがフィードバック
ループ１９側による加算器１２からの駆動力Ｆに加算器
２１で加算され、光ヘッド２が駆動される。

このような構成によれば、基準速度が定速から加速又は
減速に切換わると同時に光ヘッド２に必要な駆動力Ｃが
供給されるため、加算器２１から出力される駆動力りは
オーバシュートは生じない。

また、フィードバックループＩ９は外部から供給される
駆動力Ｃ（十Ｅ又は−Ｅ）の誤差分の制御を行うことに
なる。よって、安定したアクセス動作制御が可能となる
。

発明が解決しようとする課題 このようにフィードバックループ１９の外部から光ヘッ
ド２の基準加速度に相当する電圧子Ｅ又は−Ｅを加えて
いるが、光ヘッド２の質量のバラツキ、光ヘッド２を駆
動するりニアモータの推力のバラツキ等があると、電圧
Ｅに対して目標の加速度が得られないことがある。また
、光ディスク装置全体が光ヘッドのアクセス方向に傾い
て置かれていると、重力加速度の影響を無視できず、誤
差を生ずる。

このような電圧Ｅに対する光ヘッド２の目標加速度と実
加速度との間の誤差は、フィードバックループ１９によ
り補正される。第５図はこの様子を示すものである。同
図（ａ）は推力が足りない場合の位置誤差ｘｅを示す。

同図（ｂ）は光ディスク装置が傾いており、光ヘッド２
を登らせる方向にアクセスした場合の位置誤差ｘｅを示
す。即ち、加速度の誤差分を補うように定常位置誤差が
生ずる。

このような位置誤差ｘｅが生じても、フィードバック系
としては安定であるが、アクセス動作終了後、位置誤差
がＯになる（即ち、光ヘッド２が目標トラック上に位置
付けられる）までの整定時間が長くなり、結果的に、ア
クセス時間が長くなってしまう。

課題を解決するための手段 回転している光ディスク上の任意のトラック上に光ヘッ
ドをアクセスさせる光ディスク装置のアクセスサーボ回
路において、時間的に変化する所定のパターンの基準速
度と前記光ディスク上に記録された情報に基づき検出さ
れる前記光ヘッドの移動速度との速度誤差を検出する速
度誤差検出器と、前記速度誤差を積算して目標位置に対
する前記光ヘッド位置の位置誤差を検出する位置誤差検
出器との少なくとも一方を備え、これらの速度誤差検出
器又は位置誤差検出器の出力に応じて前記光ヘッドを駆
動させるフィードバックループを形成し、前記基準速度
の時間的変化量に応じた駆動力を前記フィードバックル
ープ中に加算して前記光ヘッドを駆動させる加算手段を
設け、この加算手段により加算する前記駆動力を前記速
度誤差又は位置誤差の定常値を略Ｏとする値に可変調整
する演算部をイｆする付加駆動力調整回路を設けた。

作用 フィードバックループに対して外部から付加する駆動力
の値を固定的とせずに、付加駆動力調整回路により速度
誤差又は位置誤差の定常値がほぼ０となるように可変す
るので、アクセス動作終了時の速度誤差又は位置誤差の
定常イ直がほばＯとなるので、アクセス動作終了後の整
定時間を短縮させ、高速アクセスを行わせることができ
る。

実施例 本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説明
する。第４図で示した部分と同一部分は同一符号を用い
て示す。本実施例では、ロジック回路２２及びセレクタ
２３による付加駆動力Ｃの値の固定的な算出器２０に代
えて、演算部としてのＣＰＵ２４を有する付加駆動力調
整回路２５を設けたものである。この付加駆動力調整回
路２５はカウンタ３のカウント値により加速期間と減速
期間とを弁別してセレクト信号を出力するロジック回路
２２と、正の駆動力設定レジスタ（ＡＣＣ）２６、負の
駆動力設定レジスタ（ＤＥＣ）２７及び定数Ｏレジスタ
２８が接続されて前記セレクト信号に応じて選択動作を
行うセレクタ２９とセレクタ２９出力をＤ／Ａ変換して
加算器２１に出力するＤ／Ａ変換器３０と、前記アップ
ダウンカウンタ１０の出力ＸＥに基づき付加駆動力値の
変更演算処理を行い設定レジスタ２６．２７を制御する
前記ＣＰＵ２４とよりなる。

このような構成において、ＣＰＵ２４により設定レジス
タ２６には正の駆動力、即ち加速時に加算する駆動力の
デジタル値を与え、設定レジスタ２７には負の駆動力、
即ち減速時に加算する駆動力のデジタル値を与えておく
。ロジック回路２２とセレクタ２９により、加速時には
設定レジスタ２６の値、減速時には設定レジスタ２７の
値、定速時にはＯ（設定レジスタ２８の値）を選択し、
Ｄ／Ａ変換器３０によりアナログ電圧に変換し、加算器
２１を通してフィードバックループ１９中に付加する。

ここに、ＣＰＵ２４はアクセス動作時の加速期間と減速
期間の各々の位置誤差ＸＥを読込む。この位置誤差ＸＥ
は設定レジスタ２６．２７より与えた付加駆動力が適正
であれば、はぼＯとなる筈である。この位置誤差ＸＥの
値がほぼＯでないときには設定レジスタ２６又は２７の
値を変更して再び上述したアクセス動作を行い、位置誤
差ＸＥがほぼ０になるまで繰返す。

第３図はこのＣＰＵ処理を示すフローチャートである。

まず、設定レジスタ（ＡＣＣ）２６、設定レジスタ（Ｄ
ＥＣ）２７に定数ｃｏｎｓｔ、　−ｃｏｎｓｔをセット
する。これらの定数は付加する駆動力の典型標準値であ
る。このような定数をセットした状態で、１０００トラ
ック分のテストアクセス（シーク動作）を行う。もっと
も、テストアクセスのトラック数は１ＯＯＯトラツクに
限らず、要は、位置誤差が第２図（ａ）（ｂＨ：ｘＥｌ
、ＸＥ２として安定して読める程度に十分多いトラック
数であればよい。次に、このようなテストアクセス時の
加速期間と減速期間との各々で読込んだ位置誤差ＸＥの
値を各々ＸＥＩ、ＸＥ２とする。この後、位置誤差ＸＥ
Ｉ、ＸＥ２の絶対値が各々はぼ０、ここでは小さい値ε
以下となるまで、設定レジスタ２６．２７の設定値を単
位量δずつ増減して、テストアクセスを繰返す。例えば
、ＸＥＩ）０であれば、正の駆動力が不足しているので
δだけ設定レジスタ２６の値を増やす。また、ＸＥ２く
０であれば、負の駆動力が不足しているので、設定レジ
スタ２７の値からδだけ減する（負の増加する）。しか
して、　ＸＥＩ　　（εかつ　ＸＥ２１〈εとなること
により付加駆動力値の自動可変動作は終了する。

このような動作終了後には、設定レジスタ２６゜２７に
は最適な付加駆動力の値が設定されており、定常位置誤
差ＸＥがほぼＯとなるアクセス動作が可能となり、整定
時間の短い高速アクセスを行わせることができる。

なお、本実施例は第４図に示した構成をベースとしてお
り、位置誤差のフィードバック系を持つものへの適用例
であるが、このような位置誤差のフィードバック系を持
たず速度誤差ｖｅのみのフィードバック系構成のものに
も適用できる。この場合、ＣＰＵ２４に速度誤差ｖｅを
読込ませ、この速度誤差ｖｅの植がほぼＯとなるように
設定レジスタ２６．２７の値を可変設定すればよい。

発明の効果 本発明は、上述したように基型速度と光ヘッド移動速度
との速度誤差又は基準位置と光ヘッド位置との位置誤差
に応じて光ヘッドを駆動しアクセス動作を行わせるフィ
ードバックループに対し、外部から付加する駆動力の値
を、固定的とせずに、付加駆動力調整回路により速度誤
差又は位置誤差の定常値がほぼＯとなるように可変させ
るようにしたので、アクセス動作終了時の速度誤差又は
位ｆ！！誤差の定常値をほぼＯとすることができ、よっ
て、アクセス動作終了後の整定時間を短縮でき、高速ア
クセスを行わせることができるものである。

差検出器、１７・・・速度誤差検出器、２１・・・加算
手段、２４・・・演算部、２５・・・付加駆動力調整回
路

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図はその
一部の動作を示すタイミングチャート、第３図はＣＰＵ
処理を示すフローチャート、第４図は本出願人既提案内
容を示す回路図、第５図はその一部の動作を示すタイミ
ングチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転している光ディスク上の任意のトラック上に光ヘッ
   ドをアクセスさせる光ディスク装置のアクセスサーボ回
   路において、時間的に変化する所定のパターンの基準速
   度と前記光ディスク上に記録された情報に基づき検出さ
   れる前記光ヘッドの移動速度との速度誤差を検出する速
   度誤差検出器と、前記速度誤差を積算して目標位置に対
   する前記光ヘッド位置の位置誤差を検出する位置誤差検
   出器との少なくとも一方を備え、これらの速度誤差検出
   器又は位置誤差検出器の出力に応じて前記光ヘッドを駆
   動させるフィードバックループを形成し、前記基準速度
   の時間的変化量に応じた駆動力を前記フィードバックル
   ープ中に加算して前記光ヘッドを駆動させる加算手段を
   設け、この加算手段により加算する前記駆動力を前記速
   度誤差又は位置誤差の定常値を略０とする値に可変調整
   する演算部を有する付加駆動力調整回路を設けたことを
   特徴とする光ディスク装置のアクセスサーボ回路。