JPH05250689A - トラックアクセス制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ディスク装置においてトラックアクセス時
間の短縮を図る。 【構成】 光ピックアップ３が所望の方向へ移動する速
度情報とそれを元に算出する移動時間の補正するための
情報とを記録するＲＯＭ５１と、ＲＯＭ５１に記憶され
るその２つの情報から光ピックアップ３が所望とするト
ラックに到着するための正確な時間が算出できるので、
ほぼ一回のアクセスでそのトラックに到着することがで
きる。その結果、最小の回数で光ピックアップ３のアク
セス動作が終了するので、アクセスに必要な時間を短縮
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光記録媒体に対し情報の
読みだし書き込みを行う装置で、トラックに対し高速に
アクセスを行うトラックアクセス制御装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】最近、情報の書き換え可能な記憶装置と
して光磁気ディスク装置の実用化が進められている。光
磁気ディスクは情報の書き換え消去が可能でかつ大容量
であるため、その用途としては、ハードディスクドライ
ブ（以下ＨＤＤと称す）の代替品としてコンピュータの
外部記憶装置が考えられている。

【０００３】しかし、光磁気ディスクがＨＤＤよりも劣
る点として、一般にＨＤＤよりも情報の検索速度がユー
ザがその差をはっきり感じるほど遅いことが挙げられ
る。検索速度が遅いのは、情報を読みとる光ピックアッ
プの位置決めの精度が劣悪なことが主な原因である。こ
の点を詳しく説明すると、光ピックアップの位置決めは
まずリニアモータで光ピックアップを目標とするトラッ
ク近傍まで移動させることで粗い位置決めを行い、その
後光ピックアップの対物レンズを可動させるアクチュエ
ータによって目標トラックへの精密な位置決めを行うも
のである。

【０００４】リニアモータによる粗い位置決めは非常に
高速である。それに比べると、光ピックアップを可動さ
せるアクチュエータによる精密な位置決めは遅い。従っ
て、リニアモータによる粗い位置決めに誤差が大きい場
合には、精密な位置決めを長く行わなければならないの
で、それだけアクセス時間が長くなるわけである。それ
を解消する方法が種々提案されている。例えば、特開平
２−１０５８０では、スパイラル型のトラックを持った
光磁気ディスクを高速にアクセスするため次の方法が提
案されている。

【０００５】光ピックアップが現在のトラック位置から
目的とする任意のトラックまで移動する時間内にもディ
スクは回転している。その回転数を考慮せず、単純に現
在トラックから目的トラックまでのトラック本数だけリ
ニアモータによる粗い位置決めを行っては、目的のトラ
ックに行き過ぎてしまう。従って、目的トラックに到着
するには更に光ピックアップを可動させるアクチュエー
タにより精密な位置決めで行き過ぎた分だけ戻さなくて
はならない。

【０００６】上記の発明はこの点を考慮し、現在トラッ
クから目的とするトラックに移動するための時間（以下
シーク時間という）中のディスクの回転数、及び目的と
するトラックに到達してから情報を読み出すまでにかか
る時間（以下セットリング時間という）中のディスクの
回転数を予めメモリに登録しておく。そして、現在トラ
ックと目的トラックを取得したとき、その間のトラック
本数を計算し、シーク時間及びセットリング時間中のデ
ィスクの回転数をメモリから読み出して、それらを加え
合わせることで目的トラックまでに横断すべき正確なト
ラック本数を計算し、目的とするトラックにほぼ到着す
るように工夫したものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記で説明した従来技
術はほぼ理想的な場合である。設計時の光ヘッドの移動
方向（リニアモータによる粗い位置決めのときの移動方
向も、光ヘッドアクチュエータによる精密な位置決めの
時の移動方向も含む）が設計上の理由などで、トラック
とは垂直ではない場合には、例えば図２に示すような光
ディスクの外周方向に移動する時、全くの垂直の場合に
比べると見かけ上所望のトラックに到着するのは早くな
る。同様に外周から内周に移動する場合には見かけ上所
望のトラックに到着するのは遅くなる。

【０００８】また、図１に示す光ピックアップはトラッ
クの内周方向に移動する場合と外周方向に移動する場合
ではその移動速度には差が生じる場合が多い。これは、
光ピックアップのホルダーを支持するばねのばね定数が
内周方向と外周方向のものでは差が大きい場合などに起
きる。上記の発明ではこの点を考慮しておらず更に高速
なトラックアクセスを実現するには、このような光ピッ
クアップの移動方向の誤差を考慮することで粗い位置決
めによる精度を更に向上させ精密な位置決めの負担を低
減するとともに、精密な位置決めの精度自体も向上させ
る必要がある。

【０００９】この発明はこのような問題点を鑑みて為さ
れたもので、上記のように光ピックアップの移動方向の
偏角やホルダーを支持するばねのばね定数のばらつきな
どから生じる光ピックアップの移動速度の偏差を考慮し
たトラックアクセスを行い、より高速なアクセスを行う
光ディスク装置を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】光ピックアップが移動手
段によって所望の方向へ移動する速度情報とそれを基に
算出する移動時間を補正する情報とを記録するメモリ部
と、前記メモリ部から読み出した２つの情報から所望と
するトラックに到着するための時間情報を算出する手段
を具備することを特徴とする。

【００１１】

【作用】光ピックアップの移動速度を正確に補正できる
ので、アクセスに必要な時間を正確に算出することがで
きる。

【００１２】

【実施例】以下にこの発明の一実施例を説明する。図１
はこの発明の光ディスク装置のトラックアクセス系の概
略の構成を表した図である。図３は本発明のトラックア
クセス方法を説明したフローチャートである。以下の説
明は図３を中心にして適宜他の図を参考にしながら行
う。

【００１３】まず、図示しない装置の入力部に操作者が
光記録媒体１に記憶されている情報を検索するため所定
の操作を行うと、光ディスク装置２全体の動作を制御す
るマイクロコンピュータ５（以下マイコンと称する）
は、その情報を検索するように指示する。なお、マイコ
ン５はその内部に存在するＲＯＭ５１に記載された制御
プログラムに従って装置の制御を行うものである。最初
に光ピックアップ３の現在のトラック位置を取得する。
それには、光記憶媒体１の各トラックにはそのトラック
番号及びセクタ番号が記載されているのでそれを取得す
ればよい（ステップ１）。

【００１４】次に、マイコン５は上記の所定の操作によ
って入力された情報が格納されているトラック（以下、
目的トラックと称す）を計算する。その目的トラックの
計算方法の説明は本発明の要旨には直接関わりがないの
で省略する。そして、ステップ１において取得した現在
トラックと、ここで計算した目的トラックとが一致して
いるかどうかを調べる。もし、一致しているならば目的
トラックに到着していることになるのでトラックアクセ
スは終了する。一致していないならばステップ３に進む
（ステップ２）。

【００１５】先に取得した現在トラックと目的トラック
とのトラック本数の差を計算する。（ステップ３）。こ
こで、光ピックアップ３をトラック本数だけ移動させな
ければならない。その移動方法には下記で説明する３つ
の方法がある。このステップでは光ピックアップ３が各
方法によって現在トラックから目的トラックに移動する
時間を計算して、その最短である方法を選択する処理を
行う。 光ピックアップ３を静止させ、ディスクが回転すると
ともに光ピックアップ３を光記憶媒体１のトラックに追
従させ、所望とするトラックが光ピックアップ３の位置
に来るのを待つ。 光ピックアップ３のトラッキングコイル３６に電流を
流しそのコイルと図示しない磁石との作用から、対物レ
ンズ３１を搭載したホルダ３２を所望とするトラックに
垂直方向へトラックジャンプさせる。 リニアモータ６を駆動させ光ピックアップ３を所望と
するトラックの垂直方向に移動させる。

【００１６】この３つの方法の使い分けを説明すると、
は目的トラックに到着する速度はディスクの回転速度
に依存するので上記３つの方法の中では最も遅く、１ト
ラック程度離れたトラックにアクセスする場合に、ある
いは下記のの方法で所望のトラックに到着した後
に、そのトラック内に存在する所望のセクタにアクセス
する場合に用いられる。

【００１７】は光ピックアップ３の対物レンズ３１を
搭載したホルダ３２をトラックに対して垂直方向に移動
させる方法である。従って、に比べると所望とするト
ラックに高速に到着することができるといえる。しか
し、その可動範囲は限られ数トラック程度離れたトラッ
クにアクセスする場合に用いられる。はリニアモータ
６を駆動させ、光ピックアップ３をトラックの垂直方向
に移動させるのでその可動範囲は広くかつ移動速度は高
速である。ただし、リニアモータ６の駆動には加速期間
と減速期間とがあるので、数トラック程度の比較的近い
トラックをアクセスする場合には、の方法がかえって
高速で精度も良い。従って、この方法はそれ以上離れた
トラックをアクセスする時に用いられる。

【００１８】さて、このステップではステップ３で求め
たトラックへ移動する時、上記の３つの方法ではどの位
の時間がかかるかそれぞれ計算して、その最短である方
法を選択する。各アクセス方法による移動時間の計算方
法を次に説明すると、の移動方法はディスクの回転数
とその移動するトラック本数をかけ合わせれば容易にそ
の移動にかかる時間が算出できる。

【００１９】の移動方法で所定の位置から所望とする
方向に１トラック移動するためにかかる速度は、その光
ディスク装置のハードウエアの構成によって異なる。従
って、その装置で移動速度を予め測定しておき、それを
マイコン５内のＲＯＭ５１に記憶しておいて移動時間の
算出時にそれを読み出し、その移動時間を算出すること
にする。この移動速度の測定方法は以下で詳しく説明す
る。また、実際の装置では設計上の制約で機構的な誤差
がやむを得ず生じ、光ピックアップ３の移動方向は光記
憶媒体１のトラックに垂直にはならないことがある。そ
のような場合は測定した移動速度情報を元にして所望と
する移動時間を算出した後、その移動時間を補正しなけ
ればならないが、その補正方法についても後に詳しく説
明する。

【００２０】の移動方法で特定のトラック数を移動す
るときにかかる時間は、そのリニアモータ６の移動速度
を予め測定し、それをＲＯＭ５１に記憶し、その移動速
度元にして算出する。なお、この場合もリニアモータ６
の移動する方向はトラックに垂直方向からある偏角を持
つ場合があるが、そのような場合に、ＲＯＭ５１に記憶
した移動速度を元にして移動時間を算出した後、その移
動時間を補正しなければならないがその補正方法も以下
で詳しく説明する。

【００２１】さて、この場合は現在のトラックから目的
トラックまでには数十トラック離れているものとして、
上記のような各アクセス方法の算出結果からは、最短い
方法としての方法が選択されたものとする（ステップ
４）。すると、の方法でのアクセスが開始されること
になる。マイコン５はステップ４において算出された時
間だけリニアモータ６を駆動させ、目的とするトラック
に光ピックアップ３を移動させる（ステップ５）。

【００２２】このようにの方法によって所望とするト
ラック位置に到着した。そして、ステップ１に戻ってそ
のトラックのトラック番号を読み込み（上記ステップ１
と同じ）、確かにそれが目的とするトラックであるかを
確認し、目的とするトラックであればそこで所定の情報
を読み出す処理を行う。目的とするトラックでなければ
ステップ３以下の処理を継続する（上記ステップ２と同
じ）。

【００２３】以上で説明した動作を行うことで、光ピッ
クアップ３を所望のトラック位置に移動させることがで
きる。次に、の移動方法の移動速度の測定方法につ
いて述べる。その後に、実際には上記のステップ４にお
いて行われるその移動速度から算出される移動時間の補
正方法について説明する。まず、の移動方法の測定方
法について説明する。ここで、ひとつ問題となるのは
の移動方法において、光ピックアップ３の対物レンズ３
１を支持するホルダ３２の、ディスクの内周側を支持す
るホルダ支持ばねＡ３３と外周側を支持するホルダ支持
ばねＢ３４とのばね定数に差がある場合には、内周方向
への移動と外周方向への移動とでは速度差が生じること
である。従って、それぞれの方向への移動速度を測定し
ＲＯＭ５１に記憶しなければならない。

【００２４】このことを留意して以下測定方法を説明す
る。図４はトラッキング制御部４内の回路の詳細であ
る。測定方法の詳しい説明の前に、この回路の通常の再
生時と光ピックアップ３がトラックジャンプすなわち光
ピックアップ３をトラックに垂直方向への移動を行う時
の動作について説明する。なお、通常の再生時にはトラ
ックジャンプはもちろん行われなく、光ピックアップ３
から発せられるレーザ光がトラックから外れないように
トラッキングサーボが作動の状態になる。なお、トラッ
クジャンプするときにはトラッキングサーボは作動しな
い状態になる。この切り換えはマイコン５が必要に応じ
指令するものである。

【００２５】さて、トラッキング制御部４はの方法に
よって光ピックアップ３の対物レンズ３１をトラックに
垂直方向に移動させる制御を行う回路である。再生時に
は、光ピックアップ３によって読み取られた情報は光電
変換器３７によって光電変換されたのち増幅器４４によ
って増幅され、その低周波成分（ＤＣ〜１００ＫＨｚ）
の信号がサーボ用として、それよりも高周波成分は（〜
数ＭＨｚ）が再生用として用いられる。

【００２６】そのうちサーボ用として検出された信号は
サーボ信号生成回路４３に送られ、そこでゲイン、位相
調整されたのちトラックジャンプパルス発生回路４２か
らの信号と混合されトラッキングアクチュエータドライ
バ４１に入力される。そして、そこで電流増幅されトラ
ッキングコイル３６にその電流を流し、そのコイルと磁
石３５との作用からホルダ３２を所定のトラックに垂直
方向へトラックジャンプするものである。通常の再生状
態つまりトラッキングサーボが作動しているときには、
トラックジャンプパルス発生回路４２からの出力は０で
すなわちトラックジャンプは行われない。また、トラッ
クジャンプするときにはトラックジャンプパルス発生回
路４２からの出力は０以外すなわち正であればディスク
の内周から外周方向への移動、負であれば外周から内周
方向への移動となる。このとき、サーボ信号発生回路４
３の出力はトラッキングアクチュエータドライバ４１に
入力されないようにマイコン５によって制御される。

【００２７】このようなことから、光ピックアップ３の
移動速度の測定は疑似的にサーボ発生回路４３の出力を
０にし、トラックジャンプパルス発生回路４２の出力を
所定の方向へ移動するような入力をトラッキングアクチ
ュエータドライバ４１へ行えば、光ピックアップ３は所
定の方向にトラックジャンプする。このとき、光ピック
アップ３の光源３８からはレーザ光が出射され光記憶媒
体１にはレーザが当てられその反射光を光電変換器３７
が受光する。受光された光信号は上記で説明したように
光電変換されたのち再生用信号とサーボ用信号に分けら
れてそれぞれ処理される。

【００２８】ここで、光源３８から出射されたレーザ光
が光記憶媒体１のトラックを横切ったことを検出した信
号つまりトラッキング誤差信号を取得する。トラッキン
グ誤差信号はレーザ光がトラックに存在する溝を検出し
たことを示すので、その検出された溝と溝との時間間隔
を計測すれば光ピックアップが１トラック移動するのに
要する時間が求められるわけである。図５はこの方法で
検出したトラッキング誤差信号の例である。この信号の
周期を計測してそれを平均化すれば所望とする速度を求
めることができる。

【００２９】なお、ここで求めた速度が光記憶媒体１の
内周から外周方向への移動速度であれば、その逆方向へ
の移動速度はトラッキングアクチュエータドライバ４１
へは上記とは逆入力を行えば、光ピックアップ３は上記
とは逆方向へトラックジャンプを行うので同様に測定す
ることができる。このように求められた上記の方法に
よる光ピックアップ３の速度情報を、ＲＯＭ５１に記憶
しておく。

【００３０】また、の方法による移動速度の測定はリ
ニアモータ６を駆動させ、所定の距離（この場合はトラ
ック本数）移動するのにかかった時間を計測すれば求め
られる。次に、上記ステップ４のＲＯＭ５１から読み出
した速度情報から算出したアクセス時間の補正方法につ
いて説明する。まず、の移動方法で、光ピックアップ
３の移動方向が図６の様にトラックに対して垂直から偏
角がある場合の補正方法を説明する。例えば図６におい
てａトラックからｄトラックに移動する場合について述
べる。

【００３１】まず、これは内周から外周方向への移動な
のでＲＯＭ５１からはその方向へ１トラック移動するの
に必要な速度情報ｖ１（トラック／ｓｅｃ）を読み出
す。ただし、その際に光ピックアップ３の移動方向はト
ラックに必ずしも垂直ではなくある偏角を持つことがあ
る。従って、その偏角の大きさも予め測定し、アクセス
時間の算出時にそれを元にしたアクセス時間の補正を行
わなくてはならない。その移動偏角を予め計測し、それ
をトラック番号をパラメータとした関数に表しておき、
それを移動速度情報を補正する情報としてＲＯＭ５１に
記憶しておくことにする。

【００３２】上記で説明した速度情報と移動時間の補正
情報を基にして図６のａトラックからｄトラックへ光ピ
ックアップ３の移動に要する時間を算出する。光記憶媒
体１の回転数をω（ｒａｄ／秒）、そのトラック間の上
記の移動時間の補正情報である移動偏角の関数式からそ
のトラックでの移動偏角β（ｒａｄ）を算出し、それと
光記憶媒体１の回転方向を考慮してトラックｄに到着す
る時間を計算すると、トラックｄには見かけ上偏角がな
い場合に比べてβ／ωだけ早くなる。従って、到着時間
は３／ｖ１−β／ωと算出される。このように算出され
たアクセス時間だけ光ピックアップ３を所定の移動方向
へ移動させる制御を行えば、所望のトラックへ正確にア
クセスすることができる。

【００３３】また、の移動方法においてリニアモータ
による駆動経路が光記憶媒体１のトラックに垂直ではな
く図７のような偏角αを持っているときには、上記と同
じような補正を行うことによって正確なトラックアクセ
スを行うことができる。このαも移動速度情報を補正す
る情報としてＲＯＭ５１に記憶しておく。ただし、この
場合は偏角αはどのトラック位置においても一定で、移
動方向による速度偏差も生じないのでの方法よりは簡
単にアクセス時間を求めことができ、ＲＯＭ３１から読
み出した移動速度をｖ２（トラック／ｓｅｃ）とする
と、補正した結果３／ｖ２−α／ωと求めることができ
る。このように算出した時間だけリニアモータにより光
ピックアップ３を所定の移動方向へ移動させる制御を行
えば、所望のトラックへ正確にアクセスすることができ
る。

【００３４】このように所望とするトラックへ一回のア
クセスで到着することができると、何回も図３のステッ
プ３以下の動作を繰り返すことがないので、アクセス時
間を短縮することができる。

【００３５】

【発明の効果】光ピックアップ３が所望の方向へ移動す
る速度情報とそれを元に算出する移動時間の補正するた
めの情報とを記録するＲＯＭ５１と、ＲＯＭ５１に記憶
されるその２つの情報から光ピックアップ３が所望とす
るトラックに到着するための正確な時間が算出できるの
で、ほぼ一回のアクセスでそのトラックに到着すること
ができる。その結果、最小の回数で光ピックアップ３の
アクセス動作が終了するので、アクセスに必要な時間を
短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスク装置の構成図である。

【図２】従来の技術におけるアクセス方法の問題点を説
明した図である。

【図３】本発明の一実施例のフローチャートである。

【図４】本発明の一実施例のトラックアクセスを制御す
る回路の構成である。

【図５】本発明の一実施例のトラック誤差信号を取得し
た例である。

【図６】本発明の一実施例の光ピックアップの移動方向
を説明した図である。

【符号の説明】

１ 光記憶媒体 ２ 光ディスク装置 ３ 光ピックアップ ４ トラッキング制御部 ５ マイコン ６ リニアモータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トラックを有する光記憶媒体と、該光記
   憶媒体に対し情報の書き込み読みだしを行う光ピックア
   ップと、該光ピックアップを前記光記憶媒体のトラック
   の垂直方向に移動させる移動手段を備えるトラックアク
   セス装置において、 前記光ピックアップが前記移動手段によって所望の方向
   へ移動する速度情報とそれを基に算出する移動時間を補
   正する情報とを記録するメモリ部と、前記メモリ部から
   読み出した２つの情報から所望とするトラックに到着す
   るための時間情報を算出する手段を具備することを特徴
   とするトラックアクセス装置。