JPH0397124A - 光磁気ディスク装置のシーク制御方法 - 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】

この発明は光磁気ディスク装置のシーク制御方法、 特にシーク終了時に安定してトラッキング制御に移行す
る方法に関する。 なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部
分を示す。

【従来の技術】

光磁気ディスク装置の光ヘッドは磁気ディスク装置の磁
気ヘッドに比べ非常に重く、また光磁気ディスク（光デ
ィスクとも略す）上のトラック間隔は磁気ディスクのト
ラック間隔に比べて非常に小さい。そのため光磁気ディ
スク装置は通常、光スポットを光ディスクの任意のトラ
ック上に位置決めするために、光ヘッド全体を概略位置
決めする粗アクチュエー夕と、光ヘッドの一部を動かし
光スポットを目的トラックに精密位置決めする密アクチ
ュエー夕の２つのアクチュエータを持つ。 光磁気ディスク装置は通常状態ではトラッキング制御を
行い、ディスクの偏心等の外乱に対して光スポットがト
ラックの中心にあるように粗アクチュエータおよび密ア
クチュエー夕によって追従している。 任意のトラックに光スポットを移動させるシーク動作を
行う場合は、トラッヰング制御をやめ、粗アクチュエー
タまたは密アクチュエー夕に駆動電流を与えることによ
り光スポットをトラック横断方向に移動させ、再びトラ
ッキング制御に入る．このシーク終了時にトラッキング
制御に切換えるとき光スポットのトラックに対する相対
速度が十分に小さくなければ目的トラック上で止まるこ
とができずトラックオーバしたり、場合によっては制御
不能に陥ってしまう。 シークを粗アクチュエー夕を制御して行う場合には光ス
ポットを高速で移動させることが可能であるが、光ヘッ
ドは重量が重く慣性が大きいため摩擦やディスクの偏心
等の外乱に対して十分安定な制御を行うが非常に困難で
ある。このため少なくともトラッキング制御に移る直前
には粗アクチュエー夕の制御から密アクチュエータの制
御に切換えて安定した制御を行おうとする方法がある。 密アクチュエー夕の制御は光スポットと光ディスクの相
対速度、すなわち光スポットがトラックを横切る速度を
制御する必要があるため、トラッキングエラー信号より
速度を求．める．第３図は光ディスク上の光スポットの
位置と、この光スポットの反射光等から検出されるトラ
ッキングエラー信号等の波形との関係を示す。即ち同図
において７は任意の直径を含む縦断面の一部で示される
光ディスク、ＳＰＴは図外の光ヘッドから光ディスク７
の記録面に投射される光スポット、７ａはこの記録面と
なるトラック、７ｂはこのトラック７８間の溝である。 なおこの例ではトラック７ａは光ディスク７上に渦巻状
に設けられている． １は光スポットＳＰＴが光ディスク７上のトラック７ａ
を横切るときに、光スポットＳＰＴの反射光等から後述
のように得られるトラッキングエラー信号（以下ＴＥ信
号とも略す）、２はこのＴＥ信号１の２値化信号として
のトラッキングエラーゼロクロス信号（以下ＴＥＺＣ信
号とも略す）である．このＴＥＺＣ信号２の周期を測定
する事で光スポットのトラック横断速度を検出し、その
検出速度と予め定められた目標速度との差にもとずき算
出した駆動電流を密アクチュエー夕に流すことによりシ
ーク制御を行う。 このようなシーク制御により、目的トラック上に光スポ
ットが来たとき、光スポットの移動速度は十分遅くなっ
ているのでトラック７ａの中心でシーク制御からトラッ
キング制御に移行する。ここでトランク７ａの中心はＴ
ＥＺＣ信号２によって得られる。シー夕方向に応じてＴ
ＥＺＣ信号２の立上りがトラックの中央であるか、立上
りがトラックの中央であるかが変わる。 第４図はシー夕方向別のＴＥ信号１およびＴＥＺＣ信号
２の例を示す。即ち光ディスク７の外周方向にシークす
る場合、第４図（ａ）のような信号１．２が得られ、こ
の場合ＴＥＺＣ信号２の立下りがトラック７ａの中央と
なる。他方、光ディスク７の内周方向にシークする場合
、第４図（ロ）のような信号１，２が得られ、この場合
ＴＥＺＣ信号２の立上りがトラック７ａの中央となる。 そこでソフトウェアの共通化を計るために、シー夕方向
に無関係に立上りがトラック７ａの中央となるようにＴ
ＥＺＣ信号２を変換すること一とし、第５図のような回
路を用いる。即ち方向信号ＤｉＲをシーク開始前に、例
えば外方向シークでＨレベル，内方向シークでＬレベル
にセットし、ＥＸＯＲゲートＧ１を介して、ＴＥＺＣ信
号２と前記方向信号ＤｉＲとの排他的オア条件を求め、
変換されたＴＥＺＣ信号２Ａを得る。このようにすれば
新たなＴＥＺＣ信号２Ａの立上りが常にトラック中心を
示し、またこのＴＥＺＣ信号２Ａの立上りをカウントす
ることにより、移動済トラック数が得られる。

【発明が解決しようとする課題】

ところで密アクチュエー夕に与える駆動電流は、光スポ
ットの目標速度と検出速度の差より算出されている。検
出速度は光スポットとディスクとの相対速度として検出
されるが、検出時と制御時とで時間的な遅れがあり、光
ヘッドの移動速度やディスクの偏心速度が変化してしま
い、その変化分が誤差になってしまう。そのため、目的
トランク上で必ずしも目標速度通りになっているとは限
らない。従ってトラッキング制御に切換えるときの光ス
ポットの移動速度が速すぎることがある。一方、目的ト
ラックより手前で速度が遅くなりすぎ、光スポットとト
ラックとの相対速度がゼロになり、さらに光スポットの
移動方向が逆になってしまう場合もある．いずれの場合
であっても光スポットを目的トラック上でトラック追従
させることができず、オーバトラックや制御不能状態に
陥る。 特に光スポットの移動方向が逆になった場合には、ＴＥ
ＺＣ信号２Ａからは逆転を検知することができず、減速
のつもりで電流を与える程、光スポットは逆方向に加速
してしまう上、方向信号ＤｉＲがそのままのため、ＴＥ
ＺＣ信号２Ａの立上りがトラック中心でなく、２つのト
ラック間の溝の中心になってしまうため暴走してしまう
危険性が高い。 そこで本発明は前記の問題を解消し得る光磁気ディスク
装置のシーク制御方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

前記の課題を解決するために本発明の方法は、ｒ光磁気
ディスク　（７などの）上のトラック（７ａなど）を光
スポット（ＳＦＴなど）が横切るトラック横断速度が所
定速度以下となったことを検出する速度低下検出手段（
光ヘッド５，プリアンプ８．２値化回路１０．周期カウ
ンタ１５．　　レジスタ１６，デコーダ１７．制御マイ
コン１２など）と、前記光スポットが前記トラック上に
あることを検出（してオントラック信号４を出力）する
オントラック検出手段（光ヘッド５，プリアンプ８，２
値化回路９など）と、を備え、 シーク制御中、前記速度低下検出手段の検出が行われた
後は（シーク指令２３，スイッチＳ２などを介し〉　シ
ーク制御を止め、前記オントラック検出手段の検出が行
われている間は（フリップフロップ１８，ＡＮＤゲート
１９，ＯＲゲート２０．スイッチ３１などを介し）トラ
ッキング制御を行うと共に、該検出の無い間は無制御と
し、 且つ（ＡＮＤゲート出力信号１９ａ．制御マイコン１２
などを介し）前記オントラック検出手段の検出の１回分
の持続時間が所定時間を越えた（ことを判別した）のち
は（トラッキング指令２２などを介し）常時、トラッキ
ング制御を行うように』するものとする。

【作　用】

シーク制御からトラッキング制御に切換える際には、光
スポットのトラックに対する相対速度が十分遅いことと
、切換え時の光スポットの位置がトラックの中心に十分
近く、少なくともトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）
１の有効範囲内であることが必要である。ここでトラッ
キングエラー信号１の有効範囲内とは第３図に示すよう
に、光スポットＳＰＴがトラック７ａ上にあり、かっこ
の光スポットＳＰＴのトラック横断方向の位置変動に対
してリニアな信号変化が得られる部分である。 ところで本発明ではシーク制御において光スポットが目
標トラック上、または目標トラックの附近に到達し、そ
のトラック横断速度が規定速度以下となった時点でシー
ク制御を停止したうえ、後述のような方法でトラッキン
グ制御を行う。 従って光スポットの速度が目標速度通りに制御された場
合には、目的トラック上で速度が規定速度以下になった
ことが検出され、シーク制御を停止し、後述のようにト
ラッキング制御へ切換える。 一方、光スポットの速度が目標速度通りに制御できなか
った場合でも、目的トラックとは関係なく、光スポット
のトラック横断速度が規定速度以下となったトラックで
、シーク制御を停止し、後述のようにトラッキング制御
へ切換える。ただしこの場合、目的トラックに到達して
いないため、こののち再度シーク動作を行い目的トラッ
クに光スポットを移動させる必要がある。 なおここでトラッキング制御に入る条件としては、光ス
ポットＳＰＴがトラック７ａ上のＴＥ信号１の有効範囲
内あるか、または入った場合とし、そうでない場合はこ
の条件となるまでシーク制御を停止したまま、無制御状
態を保つ。 このためには第３図のように光スポットＳＰＴがトラッ
ク７ａ上にあるか、溝７ｂにあるかを検出し得る信号と
してのオントラック信号４を利用する。 ところで第６図はこのオントラック信号４の検出原理の
説明図である。同図（ａ）のように光ヘッド内のＬＤ（
レーザダイオード）により発光したレーザ光は対物レン
ズより光スポッ｝ＳＰＴの形で光ディスク７上に出射さ
れる。光ディスク７に当ったレーザ光は第６図（ロ）の
ようにトラック（データ記録部）７ａからは反射し、溝
７ｂによっては回折する。従って対物レンズに戻って来
るレーザ光は第６図（Ｃ）のようにトラック７ａによる
反射光Ｌｒと溝７ｂによる回折光Ｌｉ，Ｌｏとがあるが
、レンズの開口部は第６図（Ｃ）の破線の円部であるの
で、その外側の光はヘッド内に戻らない。光スポットＳ
ＰＴが例えばトラック７ａの中心からディスク内周方向
にずれたとすると内周側回折光Ｌｉの光量が増し、反射
光Ｌｒおよび外周側回折光Ｌｏの光量が減少する。その
ため、先ヘッド内に戻るレーザ光の光量と光スポットＳ
ＰＴの中心がトラック７ａの中心と一致しているとき最
も多くなり、光スポットＳＰＴの中心が溝７ｂの中心と
一致しているとき最も少なくな−る。従って光ヘッド内
の図外のＰＤ（フォトダイオード）で得られた信号の総
和信号としての後述の戻り光光量信号３を適当なレベル
で二値化することにより第３図にようなオントラック信
号４が得られる。 なお外周側回折光ＬＯの光量と内周側回折光Ｌｉの光量
との差からは第３図のＴＥ信号１が得られる。 さてこのオントラック信号４がＨレベルであるとき光ス
ポットＳＰＴがトラック７ａ上にあることを示すものと
すると、この信号４がＨのときはトラッキングエラー信
号（ＴＥ信号）１が有効範囲内であるので、このオント
ラック信号４がＨの場合のみトラッキング制御を行うこ
とにより、溝７ｂ上でトラッキング制御に移ってしまう
ことがない。 しかし光磁気ディスクにおいてはセクタの先頭部分にあ
るｉＤデータとしてのトラック番号，セクタ番号が書か
れているｉＤｊｒｌ域では、このｉＤデータは通常は光
磁気による記録ではなく、ディスク作成時にスタンバを
介してピット（穴）により記録されている。ピットの部
分では溝と同様の理由により、光ヘッドに戻るレーザ光
の光量が少なくなってしまうため、このｉＤ領域ではオ
ントラック信号４がＬレベルになってしまうことがある
。またディスクに傷がある場合や、ほこりが付着してい
る場合にも、光スポットＳＰＴがトラック７ａ上にある
にもかかわらずオントラック信号４がＬレベルになって
しまうことがある。 従って正常なトラック追従中に、オントラック信号４が
Ｌレベルとなったとき、トラッキング制御をやめ無制御
状態にすると、光ディスク７の偏心によりトラッキング
制御をやめている間に別のトラック７ａに光スポットＳ
ＰＴが移動してしまう。 そのためシーク終了時、トラッキング制御に切換える際
には、オントラック信号４を利用し、オントラック信号
４が一定時間連続してＨレベルならば安定したトラック
追従動作に入ったものと判断し、それ以降はオントラッ
ク信号４に関係なくトラッキング制御を行うように．す
る。

【実施例】

以下第１図および第２図に基づいて本発明の実施例を説
明する。第１図は本発明の一実施例としての構成を示す
ブロック回路図である。この図においては密アクチュエ
ータの制御のための回路のみ示しているが、粗アクチュ
エー夕は光ヘッド５内にある図外の対物レンズ位置セン
サの出力に従い、密アクチュエー夕の動きに追従して密
アクチュエー夕が基準位置に戻るように制御されている
。 プリアンプ８は光ヘッド５内の図外のＰＤ（フォトダイ
オード）で検出された信号を処理し、データ信号やサー
ボ用の信号を得るための回路である。ここではプリアン
プ８の出力信号として、本発明の説明に必要なトラッキ
ングエラー（ＴＥ）信号ｌと、戻り光光量信号３のみ図
示している。 前述のように戻り光光量信号３を二値化回路９により二
値化することより、オントラック信号４が得られる。 また通常のトラック追従時にはＴＥ信号１が、サーボ回
路ｌ１のための位置誤差信号として用いられ、シーク動
作時にはＴＢ信号１を二値化回路１０を介して二値化し
、第５図の回路で変換したトラッキングエラーゼロクロ
ス（ＴＥＺＣ）信号２Ａが、速度検出および位置（移動
済トラック数）検出のために用いられる。 トラッキング制御時には制御用マイコン１２はトラッキ
ング指令２２をオンすることにより、ＯＲゲート２０を
介しスイッチＳ１を閉じることで、サーボループを閉じ
、フィードバック制御が行われるようにする． シーク時には制御マイコン１２はトラッキング指令２２
をオフし、フリップフロップ１８へのクリア信号３０を
オンする．これによりＯＲゲート２０の出力はＬレベル
になり、スイッチＳｌが開かれることでトラッキング制
御のサーボループが切られる。 そして制御マイコンｌ２はシーク指令２３をオンしてス
イッチＳ２を閉じ、Ｄ／Ａ変換器２１に密アクチュエー
タ６に対する駆動電流の指令値を設定することにより密
アクチュエータ６を制御する。 このシーク制御は目標速度と検出速度の速度差にもとづ
いて行われる。目標速度は目的トラックからの距離の関
数，すなわち残りトラック数の関数である。制御マイコ
ン１２は内部にこの関数のテーブルを持っており、残り
トラック数が得られれば、このテーブルの参照により目
標速度を得ることができる。 残りトラック数は移動済トラック数から得る。 このためシーク開始後、制御マイコン１２は内部のカウ
ンタでＴＥＺＣ信号２Ａの立上りエッジでカウントアッ
プすることにより、シーク開始から移動したトラックの
数、すなわち移動済トラック数を測定している。目的ト
ラック番号とシーク開始前に光スポットが位置していた
トラックの番号との差がシークトラック数であるが、残
りトラック数は（シークトラック数）一（移動済トラッ
ク数）によって得られる。以上のようにして各制御時点
で目標速度が得られる． 一方、実際の光スポットの移動速度の検出の検出はＴＥ
ＺＣ信号２Ａの周期を測定することにより行われる．こ
のためＴＥＺＣ信号２Ａの立上りエッジのタイミングで
パルス生戒回路１３により周期カウンタｌ５へのクリア
信号１３ａがつくられ、周期カウンタ１５の出力がゼロ
にクリアされる。前記クリア信号１３ａが無くなると周
期カウンタ１５はクロック発振回路１４からのクロック
信号１４ａのカウントアップを開始する。次のＴＥＺＣ
信号２Ａの立上りで周期カウンタｌ５の値がレジスタ１
６にロードされる。そしてその直後、再びクリア信号１
３ａにより周期カウンタ１５がクリアされる。制御マイ
コン１２はＴＥＺＣ信号２Ａの立上り後、レジスタ１６
の値をリードすることにより周朋カウンタ１５のカウン
ト数を得ることができ、周期カウンタｌ５が計数するク
ロック信号１４ａのクロフク周波数および光ディスクの
トラック間隔は定まっているため、光スポットが１トラ
ック移動したときの速度を算出することができる。これ
を検出速度とし先述した目標速度との差に応じて制御マ
イコン１２は密アクチュエータ６に与えるべき駆動電流
を算出することができる． 制御マイコン１２は以上のよう．に算出した駆動電流値
をＤ／Ａ変換器２１に出力する。これを光スポットがＩ
トラック移動するごとに繰返して制御を行う． 光スポットが目的トラックに近づいていくと光スポット
の移動速度は減速される。移動速度が規定速度以下にな
ると周期カウンタｌ５の値をデコーダｌ７でデコードし
た結果としての速度低下信号２５がＨになるように、デ
コーダ１７が構成されている。 制１１１マイコン１２はレジスタ１６の出力をリードし
た結果、速度が遅い場合にはシーク指令２３をオフして
スイッチＳ２を開きシーク制御をやめる。フリップフロ
ップ１日へのクリア信号３０はシーク開始時にオンされ
たが、光スポットが数トラック、例えば２トラック移動
した後、制御マイコン１２によりオフされているので、
デコーダ出力（速度低下信号）２５がＨになることによ
り、フリップフロップｌ８の出力がＨとなる。このとき
オントラック信号４がＨならばＡＮＤゲー目９．ＯＲゲ
ー｝２０の出力がＨとなり、スイッチｓ１が閉じられて
トラッキング制御が行われる。ここで例えば第２図（ａ
）のようにｉＤ領域の影響でＨのオントラック信号４力
咄なかった場合、トラッキング制御に切換える位置が悪
いため、トラック追従に失敗することが多い。すなわち
ここでトラッキング制御に入った場合、ＴＥ信号ｌの有
効検出範囲を外れる惧れがある。トラッキング制御は線
形制御論理により設計されており、ＴＥ信号ｌが非線形
となった場合、制御がうまく行かず暴走してしまうこと
が多い。 しかし本発明では光スポットＳＰＴがトラック７ａから
外れたとき、すなわちＴＥ信号Ｉの有効検出範囲を外れ
たときには、オントラック信号４がＬになり、ＡＮＤゲ
−ト１９，ＯＲゲート２０（７）出力がＬとなり、スイ
ッチＳ１が開かれてトラッキング制御が行われず、一旦
、無制御状態となる。そして再び光スポットＳＰＴがト
ラック７ａ上に来たときトラッキング制御が行われる。 また減速が強すぎたり、偏心の影響を受けたりした場合
に、光スポットの移動速度がゼロになり、さらに逆方向
に進んでしまうことがある。この場合、従来の方法では
逆転前はＴ．ＥＺＣ信号２Ａの立上りがトラック中心で
あったのに、逆転後はＴＥＺＣ信号２Ａの立上りが溝の
中心になってしまい、溝の中心でトラッキング制御に移
行するため、暴走してしまう。本発明においては、オン
トラック信号４は光スポットの移動方向に無関係である
ため、第２図（ｂ）のように方向が逆転した場合でも逆
転しなかった場合と同様にトラッキング制御に移行する
ことができる。 しかし前述したようにオントラック信号４がＨの間だけ
トラッキング制御を行っていたのでは、トラッキング追
従に失敗しトラックずれを起こしてしまうため、トラッ
ク追従動作に入った後は制御マイコン１２によりトラッ
キング指令２２をＨにして、オントラック信号４に無関
係に常にトラッキング制御を行うようにする。トラッキ
ング制御移行に威功したかどうかは、制御マイコンｌ２
がＡＮＤゲートｌ９の出力信号１９ａを介しオントラッ
ク信号４を監視して、一定時間以上Ｈレベルであったな
らば、トラック追従に或功しているものと判断する。 しかしもし、一定時間経過しないうちに、オントラック
信号４が再びＬになった場合は、一旦無制御状態に戻り
、その後再びオントラック信号４がＨになり、一定時間
連続してＨとなるのを待つ。

【発明の効果】

以上のように本発明では、シーク終了時のトラッキング
制御への切換えにオントラック信号を用いてオントラッ
ク信号が有効のときのみトラッキング制御を行うように
したので、光スポットの進行方向が逆転した場合やオー
バトラックした場合でも暴走することがない。 さらに一定時間オントラック信号が有効であった場合、
それ以降はオントラック信号に関わらずトラッキング制
御を行うようにしたので、オントラック信号が正しく検
出できない場合でも安定したトラック追従を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての構或を示すブロック
回路図、 第２図は第１図の動作説明用のタイムチャート、第３図
はディスク上の光スポット位置に応じて検出される各種
信号の波形図、 第４図はシー夕方向別のＴＥ信号，ＴＥＺＣ信号の差異
を示す波形図、 第５図はＴＥＺＣ信号の変換回路例を示す図、第６図は
オントラック信号の検出原理の説明図である。 ｌ：トラッキングエラー（ＴＥ）信号、２Ａ　：トラッ
キングエラーゼロクロス（ＴＥＺＣ）信号、３：戻り光
光量信号、４：オントラック信号、５：光ヘッド、６：
密アクチュエー夕、７：光ディスク、７ａ　：トラック
、７ｂ　：溝、ＳＰＴ：光スポット、８：プリアンプ、
９．１０：２値化回路、ｌ１：サーボ回路、１２：制御
マイコン、ｌ３：パルス生成回路、１４：クロック発振
回路、ｌ５：同期カウンタ、ｌ６：レジスタ、１７：デ
コーダ、１８：プリンプフ０７プ、１９：ＡＮＤゲート
、１９ａ：ＡＮＤゲート出力信号、２０：ＯＲゲート、
２１：Ｄ／Ａ変換器、２２：トラッキング指令、２３：
シーク指令、２４：バワーアンプ、２５：速度低下信号
、３０：クリア（α） ｔｏ＠戚 （ｂ） オ２１１ ＴＥｄＮ号膚ｖＪ検出賛ｌ男 オ４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）光磁気ディスク上のトラックを光スポットが横切る
   トラック横断速度が所定速度以下となったことを検出す
   る速度低下検出手段と、 前記光スポットが前記トラック上にあることを検出する
   オントラック検出手段と、を備え、シーク制御中、前記
   速度低下検出手段の検出が行われた後はシーク制御を止
   め、前記オントラック検出手段の検出が行われている間
   はトラッキング制御を行うと共に、該検出の無い間は無
   制御とし、 且つ前記オントラック検出手段の検出の１回分の持続時
   間が所定時間を越えたのちは常時、トラッキング制御を
   行うようにしたことを特徴とする光磁気ディスク装置の
   シーク制御方法。