JPH06215503A - 情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録再生ヘッドのアクセス時にリニアモータ
の遅れ時間内にアドレス計算を行うことにより、システ
ムオーバヘッド時間を短縮し、高速アクセスを可能にす
る。 【構成】 記録再生ヘッドを情報記録媒体のトラック横
断方向に移動させるための移動手段と、この移動手段を
制御して記録再生ヘッドを移動させ、記録再生部を目的
トラック上に移動させるための制御手段とを有する情報
記録再生装置において、上位制御装置から記録または再
生命令を受けた場合に、該制御装置から指定された論理
アドレスと現在記録再生ヘッドが位置する論理アドレス
から記録再生ヘッドのシーク方向及びシーク距離が所定
距離以上であるか否かを判断し、この判断結果が所定距
離以上であった場合には、前記移動手段を前記シーク方
向に起動した後、上位制御装置から指定された論理アド
レスを物理アドレスに変換して目的トラックを計算する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスクや光磁気
ディスクなどの記録媒体に情報を記録、再生する情報記
録再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、磁気ディスク装置や光ディスク
装置などの情報記録再生装置においては、外部制御装置
から情報の記録や再生命令を受けると、コマンドの解析
処理の後、論理アドレスから物理アドレスへの変換のた
めの処理が行われる。この変換処理の中には記録媒体の
欠陥セクタを代替しているアドレスの変換処理や、記録
媒体が複数のゾーンに分かれ、トラックを構成するセク
タがそれぞれ異なる場合に、論理アドレスを物理アドレ
スに変換する処理などが含まれている。こうして情報を
リード／ライトすべき目的のトラックアドレスが求めら
れると、記録再生ヘッドを目的トラックへ移動させるた
めのシーク制御が行われる。

【０００３】記録再生ヘッドを目的の位置までシークさ
せるには、ヘッドの速度を効率的に制御して高速かつ正
確に移動させる必要がある。一般には、こうした記録再
生ヘッドの速度制御方式としては、所定の運行予定（速
度プロフィール）を定めておき、ヘッドのシーク途中の
速度を検出して運行予定に沿うようにフィードバックを
かける制御方式が採られている。図４はその一般的な制
御方式を示した図で、Ｖ_ref は運行予定速度を表わす基
準速度、Ｖ_n はシーク途中に検出された速度である。ま
た、ここでは速度プロフィールとヘッドを移動させるキ
ャリッジ駆動用の粗アクチュエータ（リニアモータ）の
印加電流の関係が示されている。基準速度Ｖ_ref は目標
までの残差距離に応じて算出される速度で、次式によっ
て求められる。

【０００４】

【数１】 Ｖ_ref ＝〔２・α（Ｓ−λ／２・Ｎ）〕^1/2 …（１） 但し、Ｓは目標までの移動距離、λはトラックピッチ、
αは減速加速度、Ｎはゼロクロスカウント値で、この値
によって移動距離がわかる。ヘッドの速度を制御するに
は、一定周期ごとに目標速度Ｖ_ref とそのときの現在速
度Ｖ_n からリニアモータへの指令値が算出され、これに
よってヘッドの速度が目標速度に追従するようにフィー
ドバックがかけられる。リニアモータの指令値Ａ_ctは次
式によって算出される、但し、Ｋはフィードバックゲイ
ンである。

【０００５】

【数２】Ａ_ct＝Ｋ（Ｖ_ref −Ｖ_n ） …（２） 以上により、図４に示すように初めにリニアモータには
加速電流が供給され、ヘッドの速度は加速されていき、
目標速度に到達すると、リニアモータの電流は減速電流
に転じ、以後は目標速度に追従して減速していく。そし
て、目標位置に到達したところで速度は０となってシー
ク動作を終了する。

【０００６】ここで、記録再生ヘッドの速度を検出する
場合、速度の高速域と低速域で検出方式が使い分けられ
ている。具体的には、まず高速域では所定のサンプリン
グ間隔Ｔ_s 内にヘッドが横切ったトラック数Ｎから速度
を検出するトラックカウント方式が使用されている。こ
のトラックカウント方式による速度は次式によって検出
される。

【０００７】

【数３】Ｖ_n ＝（λ／２・Ｎ）／Ｔ_s …（３） 一方、低速域においてはトラッキングエラー信号のゼロ
クロス点を検出してゼロクロス点間の時間Ｔ_d から速度
を検出するトラック間カウント方式が使用されている。
即ち、ゼロクロス点間の距離はトラックピッチλの１／
２であるので、この１／２ピッチの通過時間がわかれば
速度を検出できるというものである。このときの速度Ｖ
_n は次式によって求められる。

【０００８】

【数４】Ｖ_n ＝（λ／２）／Ｔ_d …（４） こうした２つの速度検出方式は予め決められた基準の速
度に応じて選択され、ヘッドの速度が基準の速度値より
も速いときは高速域に対応したトラックカウント方式、
基準の速度値よりも遅くなると低速域に対応したトラッ
ク間カウント方式というように切り換えられる。

【０００９】

【発明が解決しようとしている課題】図５は記録再生ヘ
ッドを目的の位置へアクセスする場合に、コマンドを受
けてから目的位置へ到達するまでのシークシーケンスを
示した図である。まず、コマンドを受けると論理アドレ
スを物理アドレスに変換するなどのアドレス計算が行わ
れ、その後リニアモータを駆動してシーク制御が行われ
る。リニアモータを駆動する場合は、そのコイル分や静
摩擦などによってＴ_M なる遅れ時間（立ち上がり時間）
が生じ、この遅れ時間Ｔ_M の後にシーク動作が開始され
る。このように従来においては、記録再生ヘッドを目的
位置へアクセスする場合、実際のシーク時間以外にアド
レス計算に要する時間Ｔ_S のようなシステムオーバヘッ
ド時間やリニアモータの遅れ時間Ｔ_M を要し、全体のア
クセス時間を増大する要因となっていた。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、その目的はリニアモータの遅れ時間内にアドレ
ス計算を行うことにより、システムオーバヘッド時間を
短縮し、高速アクセスを可能とした情報記録再生装置を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、記録再
生ヘッドを情報記録媒体のトラック横断方向に移動させ
るための移動手段と、この移動手段を制御して記録再生
ヘッドを目的トラックまでシークさせるための制御手段
とを有する情報記録再生装置において、上位制御装置か
ら記録または再生命令を受けた場合に、該制御装置から
指定された論理アドレスと現在記録再生ヘッドが位置す
る論理アドレスから記録再生ヘッドのシーク方向及びシ
ーク距離が所定距離以上であるか否かを判断し、この判
断結果が所定距離以上であった場合には、前記移動手段
を前記シーク方向に起動した後、上位制御装置から指定
された論理アドレスを物理アドレスに変換して目的トラ
ックを計算することを特徴とする情報記録再生装置によ
って達成される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。図１は本発明の情報記録再生装置
の一実施例を示したブロック図である。なお、ここでは
情報記録再生装置として光ディスク装置を例として説明
する。図１において、１は情報記録媒体に情報の記録・
再生を行う光ディスク装置で、ここではホストコンピュ
ータ２に外部記憶装置として接続されている。ホストコ
ンピュータ２は光ディスク装置１に対して各種コマンド
を発行し、光ディスク装置１ではそのコマンドに基づい
て記録、再生を実行する。光ディスク装置１の構成は以
下の通りである。

【００１３】まず、３は情報記録媒体であるところの光
ディスクであり、図示しない駆動系の駆動により一定速
度で回転する。４は光ディスク３に情報を光学的に記録
したり、あるいは光ディスク３の記録情報を再生するた
めの光学系である。光学系４は記録再生用の光源である
半導体レーザ、その半導体レーザのレーザ光束を微小光
スポットに絞って光ディスク３上に照射するための対物
レンズ、光ディスク３からの反射光を検出するためのセ
ンサなど種々の光学素子から構成されている。５は光学
系４内の対物レンズを光ディスク３の半径方向に移動さ
せるためのトラッキングアクチュエータ、６は対物レン
ズを光ディスク３の面に対して垂直方向に移動させるた
めのフォーカスアクチュエータである。この２つのアク
チュエータ５及び６と光学系４は光ヘッドとして一体化
され、光ディスク３の半径方向に移動できるように構成
されている。７はその光ヘッドを光ディスク３の半径方
向へ移動させて目的位置にシークさせるためのリニアモ
ータ、８はリニアモータ７を駆動するためのドライバで
ある。

【００１４】９は光学系４内のセンサ出力に基づいてト
ラッキングエラー信号とフォーカスエラー信号を検出す
るための誤差検出器である。誤差検出器９で得られた各
誤差信号はＣＰＵ１０に送られ、ＣＰＵ１０ではこの各
誤差信号をもとにトラッキングアクチュエータ５とフォ
ーカスアクチュエータ６を制御してトラッキング制御と
フォーカス制御が行われる。ＣＰＵ１０は装置全体を制
御するためのデジタル制御回路であり、前述したトラッ
キング制御やフォーカス制御のほかに、ホストコンピュ
ータ２から送られたコマンドの解析、アドレス計算、シ
ーク制御、情報の記録、再生の制御などを実行する。１
１はＣＰＵ１０で指示された各指令値をアナログ信号に
変換してトラッキングアクチュエータ５、フォーカスア
クチュエータ６、ドライバ８に出力したり、あるいは誤
差検出器９で検出された各エラー信号をデジタル信号に
変換してＣＰＵ１０に出力するためのＡ／Ｄ，Ｄ／Ａ変
換部である。また、１２はホストコンピュータ２とＣＰ
Ｕ１０の間に設けられたホストインターフェースコント
ローラである。

【００１５】次に、本実施例の動作を図２、図３に基づ
いて説明する。図２は光ヘッドを目的位置へアクセスす
る場合のアクセスシーケンスを示した図、図３はそのア
クセス時のＣＰＵ１０の制御動作を示したフローチャー
トである。情報を記録する（または再生する）場合、上
位制御装置であるホストコンピュータ２から光ディスク
装置１へ記録コマンドが発行される。このコマンドはホ
ストインターフェースコントローラ１２を介してＣＰＵ
１０で受け取られる（Ｓ１）。ＣＰＵ１０ではコマンド
を解析し、その解析の結果、シーク動作が必要であると
判断されると１次アドレス計算を行う（Ｓ２）。１次ア
ドレスの計算は次のように行われる。まず、現在光ヘッ
ドが位置する光ディスク３の論理アドレスとホストコン
ピュータ２で指示された目的の論理アドレスを比較し
て、シーク方向が内周側か外周側であるかが判別され
る。また、論理アドレスの比較の結果、その差の値が所
定値より大きいか否かを調べることによってコースシー
クであるか否かが判定される（Ｓ３）。

【００１６】論理アドレスの差が所定値よりも大きい場
合は、リニアモータ７を駆動して光ヘッドを移動させる
コースシークが選択され、論理アドレスの差が所定値よ
りも小さいと、トラッキングアクチュエータ５による対
物レンズの微小移動で光ビームをジャンプさせるマルチ
ジャンプが選択される。つまり、目的のアドレスが現在
位置から遠い位置にある場合は、リニアモータ７による
シーク動作が必要であると判定され、目的位置までのト
ラック数が例えば数１０〜数１００本と近い位置にある
場合は、リニアモータ７によるシーク動作は必要ではな
く、トラッキングアクチュエータ５によるジャンプだけ
でよいと判定される。こうして１次アドレス計算の結果
をもとにシーク方向とシークモードが判定され（Ｓ
３）、もしリニアモータ７によるコースシークであると
判定されると、ＣＰＵ１０はリニアモータ７に起動をか
け（Ｓ４）、またトラックカウントを開始してシーク制
御が開始される（Ｓ５）。

【００１７】ＣＰＵ１０はシーク制御が開始されると、
本来のホストコンピュータ２から指示された論理アドレ
スから物理アドレスに変換するための２次アドレス計算
を実行し（Ｓ６）、その結果により目標アドレス（目標
トラック）を設定する（Ｓ７）。目的のアドレスが決定
されると、ＣＰＵ１０は前述したような光ヘッドの速度
制御を開始する。ここで、コマンドを受けてからのシー
ケンスを図２に示しているが、まずコマンドを受け取る
と１次アドレス計算が行われ、その結果からシークモー
ドが選択され、リニアモータによるコースシークと判定
されるとリニアモータ（ＬＭ）に起動がかけられる。次
いで、２次アドレスが計算され、目標のアドレスが決定
されると速度制御が開始される。

【００１８】シーク速度の制御動作については先に詳し
く説明したので、ここでは簡単に説明する。まず、ＣＰ
Ｕ１０に図示しないカウンタのトラックカウント値が入
力される（Ｓ８）。これは光ビームが情報トラックを横
断する場合、トラッキングエラー信号の１周期は１トラ
ックに対応するので、トラックキングエラー信号をカウ
ントすることによって光ビームが横断したトラック数が
わかる。次いで、ＣＰＵ１０はトラックカウント値をも
とに基準速度Ｖ_ref を算出し、また前述したトラックカ
ウント方式かトラック間カウント方式のいずれかで現在
速度Ｖ_n を算出する（Ｓ９）。基準速度は前述した
（１）式で算出され、現在速度は（３）式か（４）式の
いずれかで算出される。ＣＰＵ１０では得られた目標速
度と現在速度をもとにリニアモータ７の制御量を演算し
（Ｓ１０）、ドライバ８へ出力する（Ｓ１１）。これに
より、リニアモータ７は指示された制御量で駆動され、
目標速度に追従するようにフィードバックがかけられ
る。制御量は前述した（２）式によって算出される。

【００１９】以上の速度制御におけるＳ８〜Ｓ１１の一
連の処理は所定の周期ごとに行われこの結果、図２に示
すように光ヘッドは所定の速度プロフィールに従ってシ
ークする。即ち、最初は目標速度に向けて加速され、目
標速度に到達すると目標速度に追従しつつ減速してい
く。そして、目的のトラックに到達すると、最終的に光
ビームは目的のトラック上に引き込まれ、ホストコンピ
ュータ２から転送された一連のデータが記録される。一
方、Ｓ３でシークモードがマルチジャンプと判定される
と、ＣＰＵ１０はＳ６と同様の２次アドレスの計算を行
い（Ｓ１２）、得られた目的アドレスに向けてマルチジ
ャンプの制御を開始する。即ち、トラッキングアクチュ
エータ５による光ビームのジャンプ動作が行われ、光ビ
ームは目的のトラック上に引き込まれる。こうして光ビ
ームが目的トラックへ引き込まれると、同様にホストコ
ンピュータ２から転送された一連のデータが記録され
る。もちろん、ホストコンピユータ２から再生コマンド
を受けた場合は、目的トラックの情報が再生され、ＣＰ
Ｕ１０の制御によって再生データはホストコンピュータ
２へ転送される。

【００２０】このように本実施例では、記録、再生コマ
ンドを受けた場合に、最初にシーク方向とシーク距離が
所定距離以上であるか否かを判断してリニアモータによ
るシークかマルチジャンプによるシークかを決定し、リ
ニアモータによるシークであった場合には、リニアモー
タの起動の後、ホストコンピュータから指定された論理
アドレスを物理アドレスに変換して目的トラックを求め
ることにより、リニアモータの遅れ時間（立ち上がり時
間）内にアドレス計算を行え、その分アクセス時間を短
縮することができる。即ち、図２に示すようにコマンド
を受けてからシーク方向とシークモードを判断する１次
アドレス計算の時間をＴ_s1、論理アドレスを物理アドレ
スに変換して目的トラックを算出する２次アドレスの計
算時間をＴ_s2、リニアモータの遅れ時間をＴ_M とする
と、従来は１次、２次のアドレス計算をリニアモータの
起動前に行っていたのであるが、本実施例では２次アド
レス計算をリニアモータの遅れ時間内に行ったために、
実質的に２次アドレス計算時間Ｔ_s2の分だけアクセス時
間を短縮することが可能となる。

【００２１】なお、以上の実施例では、情報記録再生装
置として光ディスク装置を例として説明したが、本発明
はこれに限ることなく磁気ディスク装置などにも適用す
ることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、移動手段
の起動時の立ち上がり時間に論理アドレスを物理アドレ
スに変換するアドレス計算を行うことにより、このアド
レス計算の分システムオーバヘッド時間を短縮でき、装
置のアクセス時間を高速化できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の情報記録再生装置の一実施例を示した
ブロック図である。

【図２】図１の実施例のアクセスシーケンスを示した図
である。

【図３】図１の実施例のシーク動作時の制御動作を示し
たフローチャートである。

【図４】従来の記録再生ヘッドの速報制御動作を説明す
るための図である。

【図５】従来の記録再生ヘッドのアクセス時のシークシ
ーケンスを示した図である。

【符号の説明】

１ 光ディスク装置 ２ ホストコンピュータ ３ 光ディスク ４ 光学系 ５ トラッキングアクチュエータ ７ リニアモータ ８ ドライバ ９ 誤差検出器 １０ ＣＰＵ １２ ホストインターフェースコントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録再生ヘッドを情報記録媒体のトラッ
   ク横断方向に移動させるための移動手段と、この移動手
   段を制御して記録再生ヘッドを目的トラックまでシーク
   させるための制御手段とを有する情報記録再生装置にお
   いて、上位制御装置から記録または再生命令を受けた場
   合に、該制御装置から指定された論理アドレスと現在記
   録再生ヘッドが位置する論理アドレスから記録再生ヘッ
   ドのシーク方向及びシーク距離が所定距離以上であるか
   否かを判断し、この判断結果が所定距離以上であった場
   合には、前記移動手段を前記シーク方向に起動した後、
   上位制御装置から指定された論理アドレスを物理アドレ
   スに変換して目的トラックを計算することを特徴とする
   情報記録再生装置。