JPH0782647B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク装置

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JPH0782647B2
JPH0782647B2 JP1290713A JP29071389A JPH0782647B2 JP H0782647 B2 JPH0782647 B2 JP H0782647B2 JP 1290713 A JP1290713 A JP 1290713A JP 29071389 A JP29071389 A JP 29071389A JP H0782647 B2 JPH0782647 B2 JP H0782647B2
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  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [概要] トラックアクチュエータのサーボ制御により光学ヘッド
からの光ビームを目標トラック位置に移動させる光ディ
スク装置のトラックアクセス制御回路に関し、 トラックアクセス終了後のビームを制定を安定化させる
制御を目的とし、 目標トラックにビーム移動をさせるための標準的なトラ
ッキングエラー信号を1サイクルの目標信号データとし
て予め定め、トラックアクセス時に発生した目標信号デ
ータとビーム戻り光から作成されたトラッキングエラー
信号との位置偏差を最小とするようにトラックアクチュ
エータをサーボ制御するように構成する。
[産業上の利用分野] 本発明は、光学ヘッドに搭載されたトラックアクチュエ
ータのサーボ制御により光学ヘッドからの光ビームを目
標トラック位置に移動させる光ディスク装置のトラック
アクセス制御回路に関する。
光ディスク装置はトラック間隔を数ミクロンオーダに設
定できるために大きな記憶容量が得られ、近年、計算機
システム等の大容量記憶装置として注目されている。
一般に、光ディスク装置における光ビームのトラックア
クセスは、ボイスコイルモータ(VCM)による光学ヘッ
ドの移動と、光学ヘッドに搭載されたトラックアクチュ
エータによる対物レンズの駆動とを組み合わせて行われ
る。目標トラックが離れている場合は、光学ヘッドの移
動で光ビームを目標トラックに移動し、所定トラック数
に近づいたら、トラックアクチュエータによるアクセス
を行う。また目標トラック位置までが所定トラック数以
内の場合は、トラックアクチュエータのみを駆動して光
ビームを目標トラックにアクセスさせ、アクセス後に光
学ヘッドを位置制御で追従させる。
このトラックアクチュエータの駆動による光ビームの移
動を、本発明はトラックアクセスを制御という。
光ディスク装置トラックアクセス制御は、外部からのリ
ードアクセス又はライトアクセスで指定された目標トラ
ック位置に光学ヘッドからの光ビームを速度制御により
移動させるものである。
即ち、トラックサーボをオフした状態で目標速度とトラ
ッキングエラー信号から検出されるビーム移動速度との
速度誤差に基づいてトラックアクチュエータを速度制御
し、更に、トラックアクセス開始時には加速パルス電圧
をアクチュエータに加えて加速制御し、またトラックア
クセス終了時には減速パルス電圧を加えて減速制御して
いる。
この速度制御に使用するビーム移動速度はトラッキング
エラー信号のゼロクロス周期又はゼロクロス時の傾き
(微分値)から検出している。しかし、トラッキングエ
ラー信号のDCオフセットを除くために1トラック置きの
ゼロクロス周期又はゼロクロス時の傾きからビーム移動
速度を検出せざるを得ない。このためビーム移動速度が
遅くなるとビーム移動速度を検出するに必要な単位時間
当りの情報量が減り、ビーム位置制御の位相遅れが顕著
になる。この位相遅れがトラックアクセスを終了して目
標トラックに飛び込んだ時(オントラック制御切替時)
の安定性を損い、ビーム制定時間が長くなる。
従って、ビーム速度が遅くとも位相遅れを起こすことな
く安定したビーム位置制御が望まれる。
[従来の技術] 第14図は従来装置の説明図である。
第14図において、スピンドルモータ24により例えば3600
rpmで定速回転される光ディスク10に対し、光学ヘッド1
2が径方向にヘッド駆動モータ26により位置決め移動自
在に設けられ、光学ヘッド12からの光ビームの照射によ
り光ディスク10に対する情報のリード/ライトが行われ
る。
光学ヘッド12内には、光源としての半導体レーザ28が設
けられ、半導体レーザ28からの光をコリメータレンズ3
0、偏光ビームスプリッター32、λ/4板34を介して対物
レンズ36に導き、対物レンズ36でビームスポットに絞り
込んで光ディスク10に照射する。光ディスク10からのビ
ーム反射光は偏光ビームスプリッタ32で直角方向に反射
された集光レンズを介して4分割受光器40に入射する。
このような光ディスク装置においては、光ディスク10の
半径方向に例えばISO標準の5インチディスクではトラ
ックピッチ1.6μmの間隔で多数のトラックが形成され
ており、若干の偏心によってもトラック位置は大きくず
れ、また光ディスクのうねりによってビームスポットの
焦点位置がずれ、これらの位置ずれに1μm以下のビー
ムスポットを追従させる必要がある。
そこで、光学ヘッド12の対物レンズ36を上下方向に移動
して焦点位置を調節するフォーカスアクチュエータ24
と、対物レンズ20をトラックを横切る方向に移動してト
ラックにビームを追従させるトラックアクチュエータ14
とが設けられる。
フォーカスアクチュエータ42はフォーカスサーボ回路46
により制御される。即ち、フォーカスサーボ回路46は、
4分割受光器40の受光信号から求めたフォーカスエラー
信号FESが最小となるようにフォーカスアクチュエータ4
2を駆動する。
トラックアクチュエータ14は目標トラックにビームを追
従させるトラックサーボ時にはトラックサーボ回路48に
より制御され、一方、新たなアクセスのため任意のトラ
ックにビームを移動させるトラックアクセス時には速度
制御回路50により速度制御される。
第15図は従来のトラックアクセス制御の説明図であり、
ビームを初期位置Sから目標トラック位置に移動させる
ため、目標速度Vtとビーム移動速度Vとの速度誤差Veを
最小とするようにトラックアクチュエータをフィードバ
ック制御する速度制御が行われる。同時にトラックアク
セス開始時に加速電圧+Vaの加速パルスを一定時間加え
ることによりトラックアクチュエータを加速制御して速
かに目標速度に到達させ、またトラックアクセス終了時
には減速電圧−Vaの減速パルスを一定時間加えることに
よりトラックアクチュエータを減速制御し、ビーム速度
を零とした状態で目標トラック位置に到達してオントラ
ック制御(位置制御)に飛び込むことができるようにし
ている。
このトラックアクセス制御に必要なビーム移動速度は、
トラッキングエラー信号TESのゼロクロス周期又はゼロ
クロス時の信号の傾き(微分値)から理論上は1/2トラ
ック毎に検出することができる。しかし、実際の装置に
あっては、トラッキングエラー信号TESのDCオフセット
の影響を除くために1/2トラック置きの検出はできず、
1トラック起きに検出している。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、このような従来のトラックアクセス制御
におけるビーム移動速度の検出にあっては、ビーム移動
速度が早い時は、トラッキングエラー信号TESのゼロク
ロス間隔が短かくなって単独時間当りに得られる情報量
が多く、安定したビーム位置制御ができるが、ビーム移
動速度が遅くなると単位時間当りの情報量が減り、ビー
ム位置制御の位相遅れが顕著となる。このためトラック
アクセス時のビーム速度の遅い状態、特に速度制御から
位置制御(オントラック制御)に切替えて目標トラック
への飛び込みを行なう際のビーム位置制御が正確にで
ず、もともと不安定な目標トラックへの飛び込み動作が
一層不安定となってしまい、目標トラックにビームが制
定してリード/ライト可能となるまでの制定時間が長く
なる問題があった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、トラックアクセス終了後のビーム制定を安定化さ
せる光ディスク装置のトラックアクセス制御回路を提供
することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 第1図は本発明の原理説明図である。
第1図において、定速回転される媒体10のトラックに対
し情報の記録/再生を行う光ヘッド12が設けられ、光ヘ
ッド12には光ビームを媒体トラックを横切る方向に移動
させるトラックアクチュエータ14が搭載される。
また光学ヘッド12で得られた媒体戻り光の受光出力に基
づいて、光ビームのトラック方向の位置に応じたトラッ
キングエラー信号TESを作成するトラッキングエラー信
号作成手段16と、上位装置から目標トラックへのアクセ
スを指示された際に、前記トラックアクチュエータ16の
対物レンズの駆動により光ビームを目標トラックに移動
させてオントラックさせるトラックアクセス制御手段が
設けられる。
本発明は、このトラックアクセス制御手段に、トラック
アクセス時に作成されるべき標準的なトラッキングエラ
ー信号の目標信号データを発生する目標値発生手段18
と、目標値発生手段18の出力する目標信号データからト
ラッキングエラー作成手段16の出力するトラッキングエ
ラー信号TESを差し引いて位置偏差を検出し、この位置
偏差を最小とするようにトラックアクチュエータ14をサ
ーボ制御する偏差検出手段20を設けたことを特徴とす
る。
ここで、目標値発生手段18は、トラックアクセス時に作
成されるべき標準的なトラックエラー信号の所定トラッ
ク分の信号データを有し、この信号データに基づいて目
標信号データを発生する。このとき目標値発生手段18
は、信号データに基づいてアクセス開始位置から目標ト
ラック位置までの標準的なトラックエラー信号の目標信
号データを発生する。
さらに目標値発生手段18は、サイクル変化する目標信号
データが全て同じ極性方向の変化となるように、半サイ
クル毎に信号極性を切替えて目標信号データを発生し、
この目標信号データの極性切替えに同期してトラッキン
グエラー信号作成手段16からのトラッキングエラー信号
の極性を切替える極性切換手段22を設ける。
[作用] このような構成を備えた本発明のトラックアクセス制御
回路によれば、ビーム位置情報としてリアルタイムで検
出されるトラッキングエラー信号をTES目標値に追従さ
せるようにビームの位置制御が行われるため、ビーム移
動速度が遅くとも十分な情報量が得られているため、TE
S目標信号データに一致するトラッキングエラー信号が
得られるような目標トラックに向けたビームの移動制御
(位置制御)が正確に行われ、目標トラックに飛び込ん
だ際の位置制御(オントラック制御)を安定に行ってビ
ーム制定を短時間で果し、結果としてアクセスタイムを
短縮することができる。
[実施例] 第2図は本発明の一実施例を示した実施例構成図であ
る。
第2図において、10は光ディスクであり、スピンドルモ
ータ24により一定速度、例えば3600rpmで定速回転され
る。尚、光ディスク10としては書替可能な光磁気ディス
クを含むものである。
光ディスク10に対しては、光学ヘッド12がVCM25により
径方向に移動自在に設けられ、ヘッド12にはレーザービ
ームを光ディスク10内にビームスポットとして絞り込ん
で結像する対物レンズをトラックを横切る方向に移動さ
せるトラックアクチュエータ14が搭載されている。トラ
ックアクチュエータ14としては、ガルバノミラーを用い
たもの、あるいはフォーカス制御のために軸方向及びト
ラッキング制御のために軸まわりの2方向に動くことの
できる二次元揺動型トラックアクチュエータ等が使用さ
れる。勿論、光学ヘッド14には光ディスク10からの戻り
光を受光する4分割受光器(第14図、参照)が搭載され
ている。
16はトラッキングエラー作成回路であり、光学ヘッド12
に搭載された媒体戻りビームの受光出力を生ずる4分割
受光器からの受光信号を入力し、トラッキングエラー信
号TESを作成する。
第3図はトラッキングエラー作成回路16の回路構成図で
ある。
第3図において、光学ヘッドに搭載された4分割受光器
40は4つの受光部A,B,C,Dを有する。トラッキング作成
方法としてファーフィールド法を例にとると、トラッキ
ングエラー作成回路16は差動増幅器76の反転入力端子に
抵抗R1とR2を介して受光部A,Dの加算出力を入力し、ま
た差動増幅器76の非反転入力端子に抵抗R3,R4を介して
受光部BとCの受光出力を加算して入力し、両者の差と
してトラッキングエラー信号TESを、 TES=(A+D)+(B+C) として作成する。
第3図のトラッキングエラー作成回路16より出力される
トラッキングエラー信号TESは、ビームスポットを光デ
ィスク10のトラックを横切る方向に一定速度で移動させ
た時、第4図(a)に示すようにトラックピッチTp毎に
サイクル変化を繰り返す信号波形となる。従って、第4
図(b)に示すようにトラックピッチTpを与えるゼロク
ロス周期を検出し、その逆数としてビーム移動速度を求
めることができる。しかし実際には、トラッキングエラ
ー信号TESのDCオフセットを除去するため1トラックピ
ッチおきにゼロクロス周期に基づくビーム移動速度の検
出が行なわれており、ビーム速度が遅い時の情報量が少
なくなる問題がある。この点の問題は本発明により解決
されることになる。
再び第2図を参照すると、トラッキングエラー作成回路
16の出力は制御スイッチ60を介して位相補償回路20に与
えられる。位相補償回路62はサーボ帯域の高域部分を持
ち上げることで進み位相補償を施す。位相補償回路62で
位相補償が施されたトラッキングエラー信号TESは、加
算器64を介してパワーアンプ66に与えられ、パワーアン
プ66で電流出力に変換されて光学ヘッド12に設けられた
トラックアクチュエータ14のトラッキングコイルを駆動
する。
トラッキングエラー作成回路16、位相保証回路回路62及
びパワーアンプ66で成るサーボ回路は、光学ヘッド12か
らのビームスポットをトラック上に追従させるトラック
サーボ(位置制御あるいはファイン制御)を行なうサー
ボ系を構成している。
次にビームスポットを目標トラック位置にアクセス(ジ
ャンプ)させるためのアクセス制御回路を説明する。
このアクセス制御は、第2図の実施例にあってはMPU100
によるプログラム制御で実現されている。MPU100に対し
てはトラッキングエラー信号TESがADコンバータ70でデ
ジタル信号に変換して与えられる。またMPU100に対して
は偏差設定用のDAコンバータ72と加速または減速電圧設
定用のDAコンバータ74が設けられる。DAコンバータ74で
アナログ信号に変換された偏差電圧は制御スイッチ60と
位相補償回路62との間に加えられる。またDAコンバータ
74でアナログ電圧に変換された加速電圧または減速電圧
は加算器64により位相補償回路62で位相補償が施された
トラッキングエラー信号TESに加算される。
更にMPU100には本発明のトラックアクセス制御を実現す
るためにテーブル1,テーブル2及びテーブル3のテーブ
ル情報が格納されており、このテーブル情報を使用して
トラックアクセス制御が行なわれる。
MPU100による本発明のトラックアクセス制御の概要は対
のとおりである。まずMPU100に対し上位コントローラか
らアクセス指示、即ちビームを移動させるべき目標トラ
ックが通知されると、まずMPU100は制御スイッチ60をオ
フとしてトラッキングエラー信号TESに基づくトラック
サーボループを切る。
一方、MPU100にはビームスポットを目標トラックに移動
させるための標準的なトラッキングエラー信号の1サイ
クル分が、目標信号データ(以下目標値という)として
予め登録されている。具体的には加速用のTES目標値、
定速用のTES目標値及び減速用のTES目標値の3種類が登
録されており、目標トラックまでのトラック残数、即ち
トラックディファレンスに応じた数のサイクル変化をも
つTES目標値を発生する。このTES目標値に対しADコンバ
ータ70よりリアルタイムで得られるトラッキングエラー
信号TESが取り込まれており、MPU100内でTES目標値から
実際に得られたトラッキングエラー信号TESを差し引い
て位置偏差を求め、この位置偏差データをDAコンバータ
72にセットしてアナログ偏差電圧に変換し、位相補償回
路62で位相補償を施した後、加算器64及びパワーアンプ
66を介してトラックアクチュエータ14をサーボ制御す
る。DAコンバータ74には第15図に示したと同様、アクセ
ス開始時に加速データがセットされ、一定時間加算器64
に対し加速電圧+Vaを出力する。またアクセス終了直前
の減速時に減速データがセットされ、加算器64に対し減
速電圧−Vaを出力する。中間の定速制御状態においてDA
コンバータ74の出力電圧は零に固定されている。
更にMPU100で位置偏差を求めるために発生するTES目標
値のサイクル変化は半サイクル毎に極性を反転し、常に
同じ極性方向の変化となるようにしており、このTES目
標値の極性切替えに伴ってADコンバータ70から取り込ん
だトラッキングエラー信号TESについてもTES目標値の極
性切替えに同期した極性切替えを施し、極性切替え後に
TES目標値からトラッキングエラー信号TESを差し引いて
位置偏差を求める。
具体的にMPU100で行なわれる処理の信号波形を示すと第
5図に示すようになる。
第5図において、時刻t1でトラックアクセス制御を開始
したとすると、時刻t2のアクセス終了までの間にビーム
を横切る毎に図示のようにサイクル変化するトラッキン
グエラー信号TESが得られる。
これに対しMPU100内では第5図(c)に示すTES目標値
を発生しており、TES目標値は常にプラス方向に上昇す
る変化となるように、半サイクル毎にマイナス方向に上
昇する変化をもつ部分について極性を逆方向に切り替え
てプラス方向の変化となるようにしている。このTES目
標値の極性切り替えに同期してトラッキングエラー信号
TESについても第5図(b)に示すように同一方向の変
化となるように信号極性を切り替えている。そして第5
図(c)に示すTES目標値から同図(b)に示すトラッ
キングエラー信号TESを差し引くことで同図(b)に示
す位置偏差信号を求め、この位置偏差信号を最小とする
ように、即ちTES目標値に実際に得られるトラッキング
エラー信号TESが追従するようにビームを移動させるト
ラックアクチュエータ14のサーボ制御が行なわれる。
次に、MPU100で行なわれる本発明のトラックアクセス制
御を更に詳細に説明する。
第6図(a)はMPU100に設けられたテーブル1の説明図
であり、同図(b)に示すように光ディスク10の1トラ
ックピッチTpを、例えば256分割し、各分割位置におけ
るTES目標値の電圧値をデジタルデータとして格納して
いる。
即ち、テーブル1はアドレスxとしてx=0〜256を有
し、各アドレスx毎に第6図(b)に示す標準的なトラ
ッキングエラー信号波形を与える電圧値としてのデータ
T(x)=T0〜T256を格納している。具体的にはアドレ
スx=0にはT(0)=T0=0ボルト、1/4サイクル目
のアドレスx=64にはT(64)=T64+V、半サイクル
目のアドレスx=128にはデータT(128)=T128=0ボ
ルト、更に3/4サイクル目のアドレスx=192にはデータ
T(192)=T192=−V、最後のアドレスx=256にはデ
ータT(192)=T256=0を格納している。
第7図は第2図のMPU100に設けられたテーブル2の説明
図である。
第7図(a)はテーブル2を示したもので、アドレスt
=0〜nにデータDA(t)=D0〜Dnを格納しており、更
にアドレスt=n+1にデータDA(n+1)=DAn+1を格納し
ている。
このテーブル2は加速制御に使用される。即ち、第7図
(b)に示すように横軸を時間t、縦軸をビーム移動距
離とした場合、加速開始から20μs毎に区切ってアドレ
スt=0〜nを設定し、この時間軸で与えられるアドレ
スに対し所定の加速曲線を定め、例えばアドレス4から
5までのビーム距離の変化DA5をアドレスt=5におけ
るデータDA(5)=DA5として登録している。このデー
タDAとして登録するデータDA5はビーム移動距離そのも
のを登録しているのではなく、第6図(b)に示したよ
うに1トラックピッチTpを256分割した時の長さ、即ちT
p/256を1単位とした数を登録している。例えば、DA5=
5であれば実際のビーム移動距離は(Tp/256)×5とし
て与えられる。
このようにテーブル2を構成する理由は、本発明のMPU1
00による制御は20μsタイマの割込みで実行され、制御
のトリガが時間情報であることから、これをテーブル2
を使用してビームの移動距離情報に変換し、この移動距
離が第6図(a)に示したテーブルアドレスxを示すこ
とから、データx=DA(DA=DA0+DA1+DA2+…DAi,i<
n+1)としてテーブル1を参照することでその位置
(移動距離)xにおけるTES目標値T(x)を取り出す
ためである。
更に第7図のテーブル2にあっては、加速終了アドレス
t=nに続いてn+1を追加しており、このアドレスt
=n+1は定速制御の開始アドレスとなり、データDA
(n+1)には定速制御における1アドレス変化毎、即
ち20μs経過時のビーム移動距離DAn+1が格納されてお
り、アドレスt=n+1のデータDAn+1(t)=DAn+1は加
速制御に続く定速制御で20μs毎に繰り返し使用され
る。
第8図は第2図に示したMPU100のテーブル3の説明図で
あり、テーブル3は本発明のトラックアクセス制御にお
ける制御終了時の減速制御に使用される。
第8図(a)に示すテーブル3はアドレスt=0〜mと
データDB(t)=D0〜Dmで構成される。このテーブル情
報は第8図(b)に示すように横軸を時間、縦軸をビー
ム移動距離とした時の標準的な減速曲線に基づいて定め
られる。即ち、減速開始から20μs毎の時間間隔でアド
レスt=0〜mを設定し、1つのアドレス変化、即ち20
μsが経過した時のビーム移動距離の変化をデータDBと
して登録している。例えばアドレスt=4から5に変化
した時のビーム移動距離の変化はDB5であり、アドレス
t=5にはデータDB(5)=DB5が登録される。このデ
ータDB5も第7図のテーブル2の場合と同様、実際のビ
ーム移動距離ではなく、第6図(b)に示した1トラッ
クピッチTpを256分割した長さ(Tp/256)を1単位とし
た数である。例えばDB5=5であったとすると、実際の
ビーム移動距離は(Tp/256)×5で与えられる。
更に第7図のテーブル2において、データDAの総和ΣDA
は加速制御によるビーム移動距離を示し、また第8図の
テーブル3におけるデータDBの総和ΣDBは減速制御によ
るビーム移動距離を示すことになる。
第9図は本発明のトラックアクセス制御のメインルーチ
ンを示した動作フロー図である。
第9図において、MPU100に対し上位コントローラからア
クセス指示があると、ステップS1(以下、ステップは省
略する)において目標トラックまでのトラック残数、即
ちアクセスディファレンスDを計算してセットする。次
に、S2でテーブル情報がセットされるレジスタをイニシ
ャライズ、具体的にはテーブル1についてはアドレスレ
ジスタTC、データレジスタDCが使用され、それぞれゼロ
にイニシャライズされる。また、テーブル2については
アドレスレジスタTA及びデータレジスタDAが使用され、
同じくそれぞれゼロにイニシャライズされる。更にテー
ブル3についてはアドレスレジスタTB及びデータレジス
タDBが使用されるが、アドレスレジスタDBのみをゼロに
イニシャライズする。なお、各アドレスレジスタTC,TA,
TB、及びデータレジスタDC,DA,DBは以下、単にTC,TA,TB
及びDC,DA,DBとして示す。
次に、S3でシークエンドフラグSEをリセット(オフ)
し、S4に進んでまず加速フラグACをセット(オン)す
る。続いて、S5で20μ割込みタイマをセットし、20μs
経過毎の割込み制御をイネーブル状態とする。
次に、S6でシークエンドフラグSEがオンしたか否かをチ
ェックし、オンしていればアクセス制御終了であること
からS7に進んでファインサーボスイッチ、即ち第2図に
示した制御スイッチ60をオンしてビームを目標トラック
に追従させるファイン制御(オントラック制御)に入
り、一連の処理を終了する。
第10図は第9図のS5でセットした20μ割込みタイマによ
り20μs間隔で発生する割込みを受けて実行される本発
明の制御処理の動作フロー図である。
ここで、タイマ割込みとして20μsという時間は、例え
ば一般に知られている光ディスク装置のトラックサーボ
帯域が5KHzであり、このトラックサーボと位相補償の定
数を変えずに本発明のトラックアクセス制御を適用する
のに必要な位置情報の周波数は25KHzとなり、25KHzの周
波数をもつ位置情報の信号をサンプルするに充分な時間
として20μsの割込み間隔が設定される。また、20μs
タイマにより割込みを受けて、第10〜13図に示すフロー
を実行するMPU100としては、近年、磁気ディスク装置の
デジタルサーボに使用されているデジタル・シグナル・
プロセッサ(DSP)を使用することができる。
第10図において、20μsタイマの割込みを受けて処理を
開始すると、まずS1で加速フラグACのオンをチェックす
る。このとき、第9図のS4で加速フラグAがセットされ
ていることからS2の加速制御に進む。S2の加速制御は第
11図に詳細に示される。
加速制御終了後に20μsタイマの割込みを受けると、こ
の場合には定速フラグCVのオンがS3で判別され、S4の定
速制御を行なう。S4の定速制御は第12図に詳細に示され
る。
定速制御が終了した段階で20μsタイマの割込みを受け
るとS5で減速フラグBKのオンが判別されて、S6の減速制
御を行なう。S6の減速制御は第13図に詳細に示される。
減速制御が終了した段階ではS7に進み、第2図に示した
DAコンバータ72,74のデータDAC1及びDAC2にそれぞれゼ
ロにセットし、S8でタイマ割込みをマスクした後、S9に
進んでシークエンドフラグSEをセットし、第9図のメイ
ンルーチンに戻って一連の処理を終了する。
次に、第11図に示す本発明の加速制御を説明する。
第2図のMPU100に対し上位コントローラよりアクセス指
示があると、まず第11図に示す加速制御が20μsタイマ
の割込毎に繰り返し行なわれる。
この加速制御は、まずS1で第7図に示したテーブル2の
アドレスtのデータDA(TA)を読み出し、A=DA(TA)
にセットする。初期状態でテーブル2のアドレスTAはTA
=0にセットされていることから、テーブル2よりDA=
DA0が読み出され、A=DA0とされる。
次に、S2に進み、DA=DA+Aとしてビームの現在位置を
求める。初期状態でDA=0であることから、ビームはア
クセス開始位置(加速開始位置)からA=DA0だけ移動
した位置にあることになる。
次にS3に進み、現在位置を示す移動距離DAが256、即ち
1トラックピッチを越えたか否か判定する。1トラック
ピッチを越えていなければS5に進む。一方、1トラック
ピッチを越えていればS4に進み、DAから256を引いて、
再び1トラックピッチの開始位置から移動距離に戻し、
更に1トラック移動したところからアクセスディファレ
ンスDを1つ減らす。
S5にあっては現在位置までの移動距離DAをテーブル1の
アドレスxにセットして、第6図に示したテーブル位置
のデータT(x)を読み取り、TES目標電圧X=T(D
A)としてセットする。このS5の処理により第6図
(b)に示した1トラックピッチ内における現在のビー
ム位置に対応したTES目標値電圧Xが求められる。
次にS6に進み、テーブル2のアドレスTAを1つ更新し、
S7でTA=n、即ち加速終了か否か判定する。加速終了で
なければS9に進む。加速終了が判定されればS8で加速フ
ラグACをクリアし、同時に定速フラグCVをセットし、現
在位置を示すS2で算出されるDAの値を定速制御部で使用
する現在位置のDCにセットする。
S9にあっては、第2図のDAコンバータ70の出力からトラ
ッキングエラー信号TESのレベルADCを読み込み、この値
をYとする。続いてS10で位置偏差Zを計算する。即
ち、S5で算出されたTES目標電圧XからS9で読み込まれ
た実際のトラッキングエラー信号TESのレベルYを差し
引いて位置偏差Zを求める。
次に、S11に進み、極性切替えの有無をチェックする。
即ち、このときのS5でx=DAとされたテーブル1のアド
レスxが第6図(b)に示すように64から192の範囲に
あるか否か判定し、64から192の範囲にあるときにはS12
に進んで、高速偏差Zの極性をZ=−Zに反転する。勿
論、S11でTCが0〜64及び192〜256の範囲のときには極
性反転を行なわず、S10で算出された位置偏差Zをその
まま使用する。そして最終的にS14に進み、DAコンバー
タ72にDAC1=Zをセットしてアナログ電圧に変換した
後、位相補償回路62で位相補償を施して加算器64に与え
る。同時に、DAコンバータ74にDAC=加速電圧(一定
値)をセットし、アナログ加速電圧に変換して加算器64
で位相補償が施された偏差電圧に変換して加算器64で位
相補償が施された偏差電圧と加え合わせ、パワーアンプ
66によりトラックアクチュエータ14を加速制御する。
このような第11図に示す20μsタイマの割込み毎に行な
われる加速制御の繰返しにより、第7図に示したテーブ
ル2で与えられる加速時のTES目標値に実際のトラッキ
ングエラー信号TESが追従するようなビーム移動を行な
わせるアクチュエータ14のサーボ制御が行なわれ、所定
の目標速度に向かってビーム速度が滑らかに加速され
る。
第11図の加速制御において、20μs×nに亘る加速時間
が終了すると第12図に示す定速制御に移行する。
第12図の定速制御にあっては、まずS1でテーブル2のア
ドレスt=n+1のデータDA(n+1)=DAn+1を読み取り、
A=DAn+1にセットする。次に、S2でテーブル1のアド
レスDCをDC=DC+Aとする。このとき、アドレスDCは第
11図の加速制御におけるS5でDC=DA、即ち加速終了時の
1トラックピッチ内における256分割された中のビーム
移動位置を示しており、加速終了時の移動位置に定速制
御における最初の20μsの間の移動距離DA(n+1)=DAn+1
をAとして加えて、ビームの現在位置までの移動距離を
算出する。次にS3でDCを256と比較して1トラックピッ
チ移動したか否か判定し、1トラックピッチ以内であれ
ばS5に進み、1トラックピッチを移動していればS4でDC
-256として再び1トラックピッチ内の移動変化に戻し、
1トラックピッチを移動したことからアクセスディファ
レンスDを1つ減らす。
S5にあっては、S2で算出されたアドレスDCの値でテーブ
ル1のデータT(x)を読み取り、第6図(b)におけ
る256分割された1トラックピッチTP内における現在の
ビーム位置に対応するTES目標電圧T(DC)をXとして
取り出す。
続いてS6に進み、残りトラックDがテーブル3で定まる
ビーム変速に必要な残り距離に達した否か判定する。即
ち、第8図から明らかなように減速制御に必要なビーム
移動距離はテーブル3のデータDB(t)の総和ΣDBで与
えられ、ΣDBを256で割ることでトラックピッチ換算値
が得られ、更に、この値に1トラックピッチを加え値が
残っているか否か判定する。即ち、S6は減速制御に必要
なビーム移動残存距離より1トラックピッチ手前に達し
たか否か判定する。S6で減速に必要なビーム移動残存距
離より1トラック前に達したことが判定されるとS7に進
み、そのときの残りトラック数Dに1トラックピッチの
分割数256を掛け合せた値から減速必要距離ΣDBを差し
引いた値を求め、この値より現在位置のビーム移動距離
DCが短ければ定速制御終了と判断してS8に進む。S6では
1トラック単位の比較、S7では(1トラック)/256単位
の比較を行ない、定速制御終了を判断してS8に進むと定
速フラグCVをクリアし、同時に減速フラグBKをセット
し、更にステップS2で算出しているテーブル1における
現在位置までの距離DCの値をテーブル3のデータDBの初
期値にセットする。
S9にあっては、実際に得られるトラッキングエラー信号
のレベルADCを読み込んでYにセットし、続いてS10で位
置偏差ZをS5で求めたTES目標電圧XからS9で読み込ん
だ実際のTESレベルYを差し引くことで求める。
次にS17でTCが64〜192内にあるか否か判定し、64〜192
内にあればS12に進んで位置偏差Zを極性反転し、一
方、64〜192以外であればそのままS10のZを使用し、最
終的にS13でDAコンバータ72にDAC1=Zとして位置誤差
をセットし、同時にDAコンバータ74にDAC2=0をセット
し、DAコンバータ72からの速度誤差電圧に位相補償を施
してパワーアンプ66によりトラックアクチュエータ14を
制御して、目標TESに追従してトラッキングエラー信号T
ESが得られるようにサーボ制御する。
第12図にの定速制御が終了すると第13図の減速制御に移
行する。
第13図の減速制御にあっては、まずS1でテーブル3の最
初のアドレスTB=0のデータDB=D0を読み出してAに
セットし、次のS2で第12図の最後の加速制御におけるS5
で求められ、且つS8でDBとしてセットされたDC、即ち1
トラックピッチ内における現在のビーム位置までの距離
DBに、S1で読み出したテーブル3から求めた20μs経過
時の移動距離Aを加えて、減速制御における新たなビー
ム移動位置までの距離を求める。
次にS3でDBが256を越えたか否か、即ち1トラックピッ
チ移動したか否か判定し、1トラックピッチ内であれば
そのままS5に進み、1トラックピッチを越えていればS4
でDBから256を差し引いて再び1トラックピッチ内での
ビーム移動距離に戻し、また1トラックピッチを移動し
たことからアクセスディファレンスDを1つ減らす。
S5にあっては、S2で求めた現在位置までの距離DBをテー
ブル1のテーブルアドレスxとしてデータT(x)を読
み取り、このときのx=DBで与えられるビーム位置に対
応した第6図(b)に示す目標TESの値、即ち目標電圧
T(DB)をXとしてセットする。
続いてS6でテーブル3のアドレスTBを1つ更新し、S7で
TB=m、即ち減速終了か否か判定する。減速を終了して
いなけばS9にそのまま進み、減速を終了すればS8で減速
フラグBKをクリアする。
S9にあっては、実際に得られたトラッキングエラー信号
のレベルをADコンバータ70からY=ADCとして読み込
み、次のS10で速度偏差ZをZ=Y−Yとして計算す
る。次に、S11でDBが64〜192内であればS12に進んで位
置偏差Zの極性反転を行ない、64〜192内になければそ
のままS13に進む。S13にあっては最終的に、DAコンバー
タ72にDAC1=Zとして74にDAC2として一定の減速電圧を
セットし、減速電圧に位置偏差を加えたトラックアクチ
ュエータ14のサーボ制御によりビーム減速制御を行な
う。
この第13図に示す20μs毎の減速制御によりビーム移動
速度の減速が終了すると、減速終了後の次の20μsタイ
マの割込みを受けて第10図のフローにおけるS7に進み、
DAコンバータ72,74のDAC1及びDAC2をゼロにセットした
後、S8でタイマ割込みをマスクし、S9でシークエンドフ
ラグSEをセットした後、第9図のメインルーチンに戻
り、S6でシークエンドフラグのオンが判別されることで
S7でファインサーボスイッチ、即ち制御スイッチ60をオ
ンして移動したビームを目標トラックに追従させるファ
イン制御に移行して、一連のトラックアクセス制御を終
了する。
尚、本発明のTES目標値と実際に得られたトラッキング
エラー信号TESとの偏差に基づいてビームを目標トラッ
クに移動させるトラックアクセス制御は、第14図に示し
たような従来の速度制御に基づくトラックアクセス制御
と併用して行なわせるようにしてもよい。
[発明の効果] 以上説明してきたように本発明によれば、トラックアク
セス時にリアルタイムで検出されるトラッキングエラー
信号を、予め定められたサイクルデータを目標トラック
までのトラック数分繰り返す目標信号データに追従させ
るビームの位置制御が行なわれるため、トラッキングエ
ラー信号からビーム移動速度を作成して速度制御する場
合に比べ、ビーム移動速度が遅くても充分な情報量が得
られ、TES目標信号データに正確にトラッキングエラー
信号を追従させるビーム移動ができ、目標トラックに飛
び込んだ際のオントラック制御を安定に行なってトラッ
クアクセスの安定性が向上する。またビーム制定時間を
短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図; 第2図は本発明の実施例構成図; 第3図は本発明のトラッキングエラー作成回路構成図; 第4図はトラッキングエラー信号の説明図; 第5図は本発明の動作信号波形図; 第6図は本発明のテーブル1の説明図; 第7図は本発明のテーブル2の説明図; 第8図は本発明のテーブル3の説明図; 第9図は本発明のメインルーチン動作フロー図; 第10図は本発明のタイマ割込み動作フロー図; 第11図は本発明の加速制御の動作フロー図; 第12図は本発明の定速制御の動作フロー図; 第13図は本発明の減速制御の動作フロー図; 第14図は従来装置の構成図; 第15図は従来のトラックアクセス説明図である。 図中、 10:媒体(光ディスク) 12:光学ヘッド 14:トラックアクチュエータ 16:トラッキングエラー検出手段(回路) 18:目標値発生手段 20:偏差検出手段 22:極性切替手段 24:スピンドルモータ 25:VCM 40:4分割受光器 60:制御スイッチ 62:位相補償回路 64:加算器 66:パワーアンプ 70:ADコンバータ 72,74:DAコンバータ 100:MPU

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】定速回転される媒体(10)のトラックに対
    し情報の記録/再生を行う光学ヘッド(12)と; 該光学ヘッド(12)からの光ビームを、対物レンズの駆
    動により前記媒体のトラックを横切る方向に移動させる
    トラックアクチュエータ(14)と; 前記光学ヘッド(12)で得られた媒体戻り光の受光出力
    に基づいて、前記光ビームのトラック方向の位置に応じ
    たトラッキングエラー信号(TES)を作成するトラッキ
    ングエラー信号作成手段(16)と; 上位装置から目標トラックへのアクセスを指示された際
    に、前記トラックアクチュエータ(16)の対物レンズの
    駆動により光ビームを目標トラックに移動させてオント
    ラックさせるトラックアクセス制御手段と; を備えた光ディスク装置に於いて、 前記トラックアクセス制御手段は、 トラックアクセス時に作成されるべき標準的なトラッキ
    ングエラー信号の目標信号データを発生する目標値発生
    手段(18)と; 該目標値発生手段(18)の出力する目標信号データから
    前記トラッキングエラー作成手段(16)の出力するトラ
    ッキングエラー信号(TES)を差し引いて位置偏差を検
    出し、該位置偏差を最小とするように前記トラックアク
    チュエータ(14)をサーボ制御する偏差検出手段(20)
    と; を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
  2. 【請求項2】前記目標値発生手段(18)は、トラックア
    クセス時に作成されるべき標準的なトラックエラー信号
    の所定トラック分の信号データを有し、前記信号データ
    に基づいて前記目標信号データを発生することを特徴と
    する請求項1記載の光ディスク装置。
  3. 【請求項3】前記目標値発生手段(18)は、前記信号デ
    ータに基づいてアクセス開始位置から目標トラック位置
    までの標準的なトラックエラー信号の目標信号データを
    発生することを特徴とする請求項2記載の光ディスク装
    置。
  4. 【請求項4】前記目標値発生手段(18)は、サイクル変
    化する目標信号データが全て同じ極性方向の変化となる
    ように、半サイクル毎に信号極性を切替えて目標信号デ
    ータを発生し、該目標信号データの極性切替えに同期し
    て前記トラッキングエラー信号作成手段(16)からのト
    ラッキングエラー信号の極性を切替える極性切替手段
    (22)を設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項3
    記載の光ディスク装置。
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