JPH0660397A - トラックアクセス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光ディスク装置のトラックアクセス動作におい
て、より高速で速度追従精度の高い速度制御動作を実現
する。 【構成】トラックアクセスの際に、加速時はリニアモー
タ主導の速度制御動作を実行し、減速動作時にはトラッ
キングアクチュエータ主導の速度制御を実行する。加速
時に目標速度と実際の走行速度との差がＶ_D となったと
き、この時の走行速度Ｖ_C を算出し、これを仮の目標速
度として速度制御動作を実行する。目標速度と走行速度
Ｖ_C が一致すると目標速度に応じた減速動作を実行す
る。 【効果】上記により、加速動作時はリニアモータの最大
加速度で駆動し、減速動作時にはトラッキングアクチュ
エータによる高帯域速度制御動作による速度偏差の小さ
い高精度追従動作を行い、定速走行時にはリニアモータ
駆動電流の加速電流→減速電流極性切換時の遅れを低減
することができるため、高速で高精度の速度追従動作が
実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ヘッドからのビーム
スポットを目標トラックに位置決めする際に光ヘッドを
速度制御して移動するためのトラックアクセス装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のトラックアクセス装置では、記録
再生時にビームスポットを目標トラックに位置決めする
際に、現在のトラックと目標トラックとの距離を算出
し、リニアモータによって光ヘッドが粗い位置決めを行
った後、トラック引込みを行い、その後、トラックジャ
ンプによる精密位置決め動作を行っている。この粗い位
置決め動作の際に、横断するトラックの数をカウント
し、目標トラックとの誤差を求め、誤差量に応じて目標
速度を設定することにより、光ヘッドの位置決めを行っ
ている。また、ここでトラック横断時の速度はトラック
横断時のトラック誤差信号の周波数をＦ／Ｖ（周波数／
電圧）変換して媒体トラックと光ヘッドとの相対的な移
動速度を求めている。リニアモータを速度制御する際の
目標速度Ｖ_F 、加速度Ａ、距離Ｘとすると、Ｖ_F ＝（２
ＡＸ）^1/2 となるようにあらかじめ設定されている。こ
れは、一定の加速度を減速する際の距離に対する速度を
与える式である。従って、目標速度は目標トラックと現
在トラックとの差分Ｘに応じたＶ_F の値を差分Ｘが０と
なるまで発生し、Ｘ＝０にてＶ_F ＝０とすることによ
り、目標トラック付近に光ヘッドを停止させるように設
定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のトラッ
クアクセス装置では、リニアモータの速度制御の際、リ
ニアモータの機械的共振点が数百Ｈｚ〜１ＫＨｚ程度に
存在しているので、サーボ帯域を高く設定できず、サー
ボ帯域が２００〜３００Ｈｚ程度しか確保できないた
め、加速あるいは減速時の速度追従誤差が大きくトラッ
ク引込みの際に無視できない。

【０００４】短い距離でのトラックアクセスにおいて
は、加速から減速に切り換えた時、リニアモータの駆動
電流の加速電流から減速電流への切り換えに遅れ時間が
生じるため、走行速度と目標速度との間に大きな誤差が
生じる。このため、短い距離での粗シーク動作において
は、減速時の目標速度に追従できぬうちに目標速度が０
となるため、粗い位置決め動作終了時の速度精度が得ら
れず、トラック引込み時の安定性を損なってしまうた
め、減速時の加速度設定を低く抑える必要が生じること
になり、高速シーク動作を制限する要因となるという問
題がある。

【０００５】本発明の目的は、トラックアクセス動作時
に、加速時はリニアモータを速度制御し、減速時はトラ
ッキングアクチュエータを速度制御するとともに、減速
動作の直前に速度制御の定速度区間を設けることによ
り、上記の欠点を解消し、加速時にリニアモータの最大
発生加速度を確保するとともに、減速時に高精度の速度
追従動作を実現するトラックアクセス装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本第一の発明のトラック
アクセス装置は、光ヘッドの対物レンズを介して照射さ
れるビームスポットのトラック横断速度を検出する速度
検出手段と、トラックアクセス時前記光ヘッドを移動す
るリニアモータを速度検出手段からの信号により速度制
御するリニアモータ速度制御手段と、光ヘッドの対物レ
ンズをトラック方向に移動するトラッキングアクチュエ
ータをレンズ誤差信号により位置決めするトラッキング
アクチュエータ位置決め手段と、トラッキングアクチュ
エータを速度制御するトラッキングアクチュエータ速度
制御手段と、リニアモータをレンズ誤差信号により位置
決めするリニアモータ位置決め手段とを備え、トラック
アクセスの加速動作時にはリニアモータ速度制御手段に
よってリニアモータを目標速度と走行速度との誤差信号
により速度制御動作を行い、トラックアクチュエータが
トラッキングアクチュエータ位置決め手段により対物レ
ンズの位置決め制御を行うとともに、減速動作時にはト
ラッキングアクチュエータを目標速度と走行速度との誤
差信号により速度制御動作を行い、リニアモータをレン
ズ位置誤差信号を用いてリニアモータ位置決め手段によ
り対物レンズの位置決め制御を行っている。

【０００７】本第二の発明のトラックアクセス装置は、
上記第一の発明のトラックアクセス装置において、光ヘ
ッドを目標トラックに移動する際のトラックアクセスの
加速動作時に目標速度と走行速度との差があらかじめ設
定された速度誤差範囲となったときの走行速度値を記憶
して定速走行時の基準速度値として出力する基準速度記
憶手段と、基準速度記憶手段の出力である基準速度と目
標速度とを切り換える目標速度切換え手段とを備え、ト
ラックアクセスの加速動作時に目標速度と走行速度との
誤差があらかじめ設定された値以下で、かつ走行速度が
目標速度より低いとき、目標速度切換え手段で切り換え
られた基準速度と走行速度との速度誤差を演算しリニア
モータを速度制御することによりリニアモータの定速度
区間を設けている。

【０００８】本第三の発明のトラックアクセス装置は、
上記第一の発明のトラックアクセス装置において、リニ
アモータの定速動作時に目標速度が走行速度以下となっ
たとき、目標速度切換え手段により基準速度と目標速度
とを切り換え、基準速度と走行速度との速度誤差演算か
ら目標速度と走行速度との速度誤差演算に切り換えて速
度制御動作を行っている。

【０００９】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１０】図１は本発明の一実施例のトラックアクセ
ス装置のブロック図、図２は図１のトラックアクセス装
置のトラックアクセス動作を説明するための図、図３は
図１のトラックアクセス装置のトラックアクセス動作を
説明するための図である。

【００１１】図１において、本実施例のトラックアクセ
ス装置は、媒体１と、光ヘッド２と、リニアモータ３
と、フォーカス誤差検出部４と、トラッキング誤差検出
部５と、レンズ誤差検出部６と、マルチプレクサ（ＭＰ
Ｘ）７と、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）８と、波形整形
回路９と、トラックカウンタ１０と、Ｉ／Ｏ制御部１１
と、メモリ（ＭＥＭＯＲＹ）１２と、デジタルシグナル
プロセッサ（ＤＳＰ）１３と、Ｄ／Ａコンバータ１４，
１６，１８と、フォーカスアクチュエータ駆動回路１５
と、トラッキングアクチュエータ駆動回路１７と、リニ
アモータ駆動回路１９とで構成されている。

【００１２】ここで、光ヘッド２からのセンサー出力は
フォーカス誤差検出部４によりフォーカス誤差信号が残
され、マルチプレクサ７を通過した後、Ａ／Ｄコンバー
タ８によりアナログ／デジタル変換された後、Ｉ／Ｏ制
御部１１を経て、デジタルシグナルプロセッサ１３へ送
られる。デジタルシグナルプロセッサ１３は、デジタル
化したフォーカス誤差信号にリードラグフィルター処理
を行い、フォーカス制御信号とした後、Ｉ／Ｏ制御部１
１を経てＤ／Ａコンバータ１４に送り、ディタル信号を
アナログ信号に変換してフォーカスアクチュエータ駆動
回路１５に送り、フォーカスアクチュエータを制御し、
ビームスポットを媒体１に位置決めする。トラッキング
動作時には、同様に光ヘッド２のセンサー出力は、トラ
ッキング誤差検出部５によりトラッキング誤差信号が生
成され、マルチプレクサ７、Ａ／Ｄコンバータ８、Ｉ／
Ｏ制御部１１を経てデジタルシグナルプロセッサ１３に
送られる。デジタルシグナルプロセッサ１３は、そのト
ラッキング誤差信号をフォーカス誤差信号と同様の制御
演算を実施した後、Ｉ／Ｏ制御部１１を経てＤ／Ａコン
バータ１６によりデジタル／アナログ変換してトラッキ
ングアクチュエータ駆動回路１７に送られ、これによ
り、トラッキングアクチュエータが位置決め制御され
る。

【００１３】次に、光ヘッド２のレンズ位置センサ出力
は、レンズ誤差検出部６によりレンズ誤差信号が生成さ
れ、マルチプレクサ７を経てＡ／Ｄコンバータ８に入力
され、アナログ／デジタル変換した後、Ｉ／Ｏ制御部１
１を経てデジタル／アナログプロセッサ１３に送られ、
ここで、フォーカスと同様の制御演算を実施した後、Ｉ
／Ｏ制御部１１を経てＤ／Ａコバータ１８に送られ、こ
こで、デジタル／アナログ変換した後、リニアモータ駆
動回路１９に送られ、リニアモータを位置決め制御す
る。トラックアクセス動作時には、トラッキング誤差信
号は波形整形回路９によりトラックパルスに変換された
後、カウンタ１０に送られ、横断トラック数を計数す
る。計数した値はＩ／Ｏ制御部１１を経てデジタルシグ
ナルプロセッサ１３に送られ、デジタルシグナルプロセ
ッサ１３により前回サンプル時の計数値と今回サンプル
時の計数値を差分値より推定速度が算出される。これ
は、サンプリングの一定時間内に横断したトラック数よ
る移動距離を求めることにより得られる。

【００１４】トラックアクセス時の目標速度と実際の速
度とでは加速度に応じて速度誤差が生じるが、このとき
の速度誤差ＶE は加速度Ａ、速度制御帯域をｆ_c とする
と、Ｖ_E ＝Ａ／ｗ_c （ｗ_c ＝２πｆ_c ）を生じることに
なり、サーボ帯域ｆ_c が高い程速度誤差が小さくなる。
ここで、速度制御を行う対応をリニアモータとすると、
サーボ帯域はせいぜい２００Ｈｚ〜３００Ｈｚ程度とな
り、これ以上のアップは困難である。これに対しトラッ
キングアクチュエータを速度制御する場合は、サーボ帯
域を１ＫＨｚ〜２ＫＨｚまで確保することが可能であ
り、速度制御時の追従精度の確保が容易である。

【００１５】ここで、トラックアクセス動作をトラッキ
ングアクチュエータを速度制御する場合を想定すると、
トラッキングアクチュエータは、トラックカウンタ１０
から観測期間の計数値の差分値より推定した速度信号
と、メモリ１２に記憶しておいた目標速度値とにより、
速度制御され、リニアモータはレンズ誤差信号によりレ
ンズ位置ずれが最少となるように位置制御される。ここ
で、図２に示すように、目標速度を一点鎖線のように設
定すると、トラッキングアクチュエータの応答がリニア
モータに比較して高速であるため、リニアモータがトラ
ッキングアクチュエータに追従できず、レンズ位置ずれ
量が増大して、これにより、トラック誤差信号にオフセ
ットが生じ、トラックパルスの生成が不安定となった
り、あるいはトラッキングアクチュエータがストッパに
当たり、フォーカスサーボが外れる場合があり、立上り
の加速度を実線のように制御してレンズ位置ずれ量を小
さく抑える必要が生じる。この場合、立上り加速度はリ
ニアモータの応答遅れの影響を小さく抑える必要から立
上り加速度設定はリニアモータの最大発生加速度まで上
げることができない。従って、動作モード設定としては
立上りはリニアモータを速度制御してリニアモータの最
大加速度まで活用し、減速時はトラッキングアクチュエ
ータを速度制御して速度精度を向上し、トラック引込み
時の安定化を図るのが、望ましいことがわかる。

【００１６】次に、本実施例のトラックアクセス装置の
動作モードについて図面を参照して説明する。

【００１７】図３において、トラックアクセス動作は、
加速時はリニアモータを速度制御し、トラッキングアク
チュエータはレンズ誤差信号によりレンズ位置ずれが最
少となるように位置制御され、減速時においては、トラ
ッキングアクチュエータが速度制御され、リニアモータ
がレンズ誤差信号によりレンズ位置ずれが最少となるよ
うにして位置制御される。このような動作モード設定に
より、加速時はリニアモータの最大加速度まで利用し、
減速時は速度追従精度の高い速度制御動作が可能とな
る。また、ここで加速から減速動作に切換える際に速度
制御帯域の設定値の相違から切換え時に速度誤差に対し
トラッキングアクチュエータの応答が速いことからレン
ズ位置ずれが大きく発生する可能性がある。ここで、目
標速度が減速領域に入った場合、目標速度と実際の速度
との差がＶ_D となったとき、走行速度Ｖ_C を算出し、こ
の速度Ｖ_C を仮の目標速度として速度制御動作を実行す
る。これにより、速度Ｖ_C の定速走行動作を行うことに
なる。次に目標速度に切換えて減速動作を実行する。こ
こで、定速走行時間はリニアモータの加速時の速度偏差
およびレンズ位置偏差の改善のために１〜３ｍｓ程度の
値となるようにＶ_D を設定する。これにより速度制御動
作時の加速→減速動作時のリニアモータ駆動電流の加速
電流→減速電流への電流極性切換え時の遅れをこの定速
走行区間において吸収することができるとともに、減速
時にレンズアクチュエータ主導の速度制御動作に切換え
るが、このときのレンズ位置偏差及び速度偏差はほぼ０
とすることができる。また、短かい距離でのトラックア
クセス動作では目標速度の初期値がＶ_D あるいはＶ_D 以
下となる場合最小速度を設定しておき、定速走行速度が
最小速度以下となった場合、定速走行を中止して目標速
度による速度制御動作を行う。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のトラック
アクセス装置は、トラックアクセス動作時に加速時はリ
ニアモータを速度制御し、減速時にはトラッキングアク
チュエータを速度制御する構成とし、なおかつ加速から
減速への切換えの間に速度制御の定速区間を設定するこ
とにより、加速時はリニアモータの最大発生加速度での
シーク動作を可能とし、減速時にはトラッキングアクチ
ュエータの速度制御による高帯域、高精度の速度追従動
作を実現するとともに加速→減速動作の間に、定速期間
を設けることにより、リニアモータの電流立上り遅れに
よる速度誤差の増大、レンズ位置ずれ量の増大を最小限
度に抑え、安定なトラックアクセス動作を実現できると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のトラックアクセス装置のブ
ロック図である。

【図２】図１のトラックアクセス装置のトラックアクセ
ス動作を説明するための図である。

【図３】図１のトラックアクセス装置のトラックアクセ
ス動作を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 媒体 ２ 光ヘッド ３ リニアモータ ４ フォーカス誤差検出部 ５ トラッキング誤差検出部 ６ レンズ誤差検出部 ７ マルチプレクサ（ＭＰＸ） ８ Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ） ９ 波形整形回路 １０ トラックカウンタ １１ Ｉ／Ｏ制御部 １２ メモリ（ＭＥＭＯＲＹ） １３ デジタルシクナルプロセッサ（ＤＳＰ） １４，１６，１８ Ｄ／Ａコンバータ １５ フォーカスアクチュエータ駆動回路 １７ トラッキングアクチュエータ駆動回路 １９ リニアモータ駆動回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ヘッドの対物レンズを介して照射され
   るビームスポットのトラック横断速度を検出する速度検
   出手段と、トラックアクセス時前記光ヘッドを移動する
   リニアモータを前記速度検出手段からの信号により速度
   制御するリニアモータ速度制御手段と、前記光ヘッドの
   対物レンズをトラック方向に移動するトラッキングアク
   チュエータをレンズ誤差信号により位置決めするトラッ
   キングアクチュエータ位置決め手段と、前記トラッキン
   グアクチュエータを速度制御するトラッキングアクチュ
   エータ速度制御手段と、前記リニアモータを前記レンズ
   誤差信号により位置決めするリニアモータ位置決め手段
   とを備え、 前記トラックアクセスの加速動作時には前記リニアモー
   タ速度制御手段によって前記リニアモータを目標速度と
   走行速度との誤差信号により速度制御動作を行い、前記
   トラックアクチュエータが前記トラッキングアクチュエ
   ータ位置決め手段により前記対物レンズの位置決め制御
   を行うとともに、減速動作時には前記トラッキングアク
   チュエータを目標速度と走行速度との誤差信号により速
   度制御動作を行い、前記リニアモータをレンズ位置誤差
   信号を用いて前記リニアモータ位置決め手段により前記
   対物レンズの位置決め制御を行うことを特徴とするトラ
   ックアクセス装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のトラックアクセス装置に
   おいて、前記光ヘッドを目標トラックに移動する際の前
   記トラックアクセスの加速動作時に前記目標速度と前記
   走行速度との差があらかじめ設定された速度誤差範囲と
   なったときの走行速度値を記憶して定速走行時の基準速
   度値として出力する基準速度記憶手段と、前記基準速度
   記憶手段の出力である基準速度と前記目標速度とを切り
   換える目標速度切換え手段とを備え、前記トラックアク
   セスの加速動作時に前記目標速度と前記走行速度との誤
   差があらかじめ設定された値以下で、かつ前記走行速度
   が前記目標速度より低いとき、前記目標速度切換え手段
   で切り換えられた基準速度と前記走行速度との速度誤差
   を演算し前記リニアモータを速度制御することにより前
   記リニアモータの定速度区間を設けることを特徴とする
   トラックアクセス装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のトラックアクセス装置に
   おいて、前記リニアモータの定速動作時に前記目標速度
   が前記走行速度以下となったとき、前記目標速度切換え
   手段により前記基準速度と前記目標速度とを切り換え、
   前記基準速度と前記走行速度との速度誤差演算から前記
   目標速度と前記走行速度との速度誤差演算に切り換えて
   速度制御動作を行うことを特徴とするトラックアクセス
   装置。