JPH08124330A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents

光学的情報記録再生装置

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JPH08124330A
JPH08124330A JP7223206A JP22320695A JPH08124330A JP H08124330 A JPH08124330 A JP H08124330A JP 7223206 A JP7223206 A JP 7223206A JP 22320695 A JP22320695 A JP 22320695A JP H08124330 A JPH08124330 A JP H08124330A
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optical information
reproducing apparatus
speed
track
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Hisatoshi Baba
久年 馬場
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２つのプロセッサを用いてディスク装置を制
御しているので、小型化や低コスト化が困難、シーク時
間の短縮化が困難、サーボ制御の異常の回避を行う際に
時間がかかるなどの問題があった。 【解決手段】 光源から射出された光ビームを光磁気デ
ィスク１６のトラック上に照射することによりディスク
上に情報の記録及び／又は再生を行う光学的情報記録再
生装置において、データの管理を行うタスク部と、光ビ
ームのサーボ動作を制御するサーボ制御部と、前記タス
ク部及びサーボ制御部からアクセスが可能なカウンター
４１とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報記録媒体に光
学的に情報を記録、再生する光学的情報記録再生装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０は従来の一般的な光磁気ディスク
装置を示した構成図である。図１０に示した光磁気ディ
スク装置は、沖電気技報、第１４８号、Ｖｏｌ．５７、
Ｎｏ．４「光磁気ディスク装置」に開示されたものであ
る。図１０の光磁気ディスク装置は、大別してコントロ
ール部Ａ、ドライブ部Ｂ、電源部３２から構成されてい
る。
【０００３】コントロール部Ａは、ＳＣＳＩコントロー
ラ１、バッファメモリ２、ドライブ部Ｂへのデータ転送
及びドライブＢの動作を制御するドライブコントロール
部２１、再生データのエラー訂正を行うＥＣＣ処理部３
１、データバッファを制御するバッファコントロール部
３０、及びこれらの各部を制御するマイクロプロセッサ
２０などから構成されている。
【０００４】ドライブ部Ｂ内には、媒体着脱機構１０、
ディスク回転機構９が設けられ、これらの機構によって
光磁気ディスク１６はドライブ部本体に対して着脱で
き、かつ所定速度で回転するようになっている。また、
光磁気ディスク１６の上面には外部磁界（磁気ヘッ
ド）、下面には光学系１４とアクチュエータ１２を含む
光学ヘッドが設けられている。光学系１４の内部には、
光源の半導体レーザ、そのレーザビームを微小光スポッ
トに絞る対物レンズ、光磁気ディスク１６からの反射光
を検出する光センサなどが設けられている。サーボ制御
部２２では光センサの検出信号をもとに光学系１４の光
スポットのトラッキング制御やフォーカス制御が行われ
る。また、ドライブＢ内には、情報記録時に記録データ
を変調したり、情報再生時に光学系１４内の光センサの
受光信号を処理することで記録情報を再生する信号処理
部１５が設けられている。ドライブＢ内の各部はマイク
ロプロセッサ２３によって制御される。
【０００５】以上のような光磁気ディスク装置は上位の
ホストコンピュータ（図示せず）に外部記憶装置として
接続され、ホストコンピュータの指示に基づいて光磁気
ディスク１６に情報の記録や再生を行う。ここで、情報
を記録する場合は、ホストコンピュータからの記録命令
がコントロール部ＡのＳＣＳＩコントローラ１を介して
マイクロプロセッサ２０に与えられる。マイクロプロセ
ッサ２０では、命令の解釈、記録データのハンドリン
グ、記録すべきディスク１６上の物理アドレスの計算な
どを行い、記録のための準備を進める。また、マイクロ
プロセッサ２０ではドライブＢのマイクロプロセッサ２
３に対し、記録すべき物理アドレスへのシーク命令を発
行する。マイクロプロセッサ２３ではシーク命令を受け
ると、アクチュエータ１２を制御して光学ヘッドを指示
された物理アドレスへシークさせ、シークが終了したら
マイクロプロセッサ２０にシーク完了を通知する。
【０００６】マイクロプロセッサ２３では、更に物理ア
ドレスの確認を行った後、各部を制御してディスク１６
の指示されたアドレスにデータの記録を行う。通常、こ
のデータの記録はセクタ単位で行われ、このようなセク
タは情報トラック１周を例えば２０に分割したものであ
る。データを記録する場合は、光学系１４内の半導体レ
ーザの光出力が記録パワーに設定され、また半導体レー
ザ駆動回路（図示せず）において信号処理部１５で得ら
れた変調信号に応じて半導体レーザを駆動することによ
り、ディスク１６上に一連のデータが記録される。
【０００７】また、このデータの記録の際に、装置が何
らかの振動を受けると、光ビームが情報トラックから逸
脱して、隣のトラックのデータを破壊する恐れがある。
そのため、マイクロプロセッサ２３では、光ビームのサ
ーボ状態を監視し、トラック外れを検出すると、マイク
ロプロセッサ２０にサーボの異常を報告している。この
ようなサーボの異常はデータの破壊につながるため、す
ぐさま異常を通知して異常の回避をしなければならな
い。また、異常の復帰処理を行う場合に、どのセクタま
でデータを記録したかをマイクロプロセッサ２０が認識
する必要があるため、やはりサーボの異常の発生を早急
にマイクロプロセッサ２０に通知することが要求され
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】まず、上記光磁気ディ
スク装置において注目すべきことは、光磁気ディスク装
置を制御するためにコントロール部とドライブ部にそれ
ぞれマイクロプロセッサが設けられている点である。ま
た、当然のことながら図１０には示されてはいないが、
両プロセッサにはプログラムや変数などを格納するため
のメモリが必要であり、このほかにもコントロール部、
ドライブ部を円滑に制御するためにはドライブコントロ
ール部２１が必要であった。このように従来の光磁気デ
ィスク装置では、複数のマイクロプロセッサ及びメモリ
とドライブコントロール部が必要であったために、装置
が高価となり、また装置の小型化も困難であった。
【０００９】また、従来の光磁気ディスク装置では、サ
ーボの異常が発生した場合、早急に異常の回避をしなけ
ればならないのであるが、前述のようにサーボの異常が
発生すると、マイクロプロセッサ２３から２０にサーボ
の異常を通知しているので、２つのプロセッサ間の通信
速度が遅いと、隣のトラックのデータ破壊が大きくなる
恐れがあった。また、このように通信速度が遅いと、サ
ーボの異常の発生したセクタを誤認識し、再記録時にデ
ータを誤記録してしまう恐れがあった。即ち、光ビーム
が所定のトラックを走査中に、例えばそのトラックの第
２セクタでトラック外れが発生したとし、２つのプロセ
ッサ間の通信速度が遅く、この場合に、光ビームが既に
第３セクタに入ってからトラック外れを報告したとする
と、トラック外れの発生したセクタを第３セクタと誤認
識してしまい、再記録の際にサーボの異常の生じたセク
タとは別のセクタに誤記録するという問題があった。
【００１０】更に、情報の記録再生時にシークを行う場
合でもコントロール部のプロセッサと、ドライブ部のプ
ロセッサ、特にシーク動作を行うプロセッサが各々手順
をおって独立に動作し、シークの高速化の障壁となって
いた。例えば、上位のホストコンピュータからのシーク
命令をコントロール部のプロセッサが解釈したのち、ド
ライブ部のプロセッサへコマンドを発行、ドライブ部の
プロセッサがそのコマンドを解釈し、シーク動作を実行
するというような時間のかかるシーケンスをとってい
た。また、ドライブ部がシーク動作を行う際、シーク動
作を終了した旨をドライブ部のプロセッサがコントロー
ル部へ知らせ、コントロール部がデータの記録再生、あ
るいはアドレスの再生を行っている。しかし、このよう
な場合、確実なデータ再生を保証するために、ドライブ
部のプロセッサはシーク動作後、サーボ系が完全に安定
な状態になるまでシーク動作終了を知らせることができ
ず、サーボ系の安定確認に長い時間を必要とし、シーク
時間を短縮することができなかった。
【００１１】また、記録再生しようとするディスク位
置、特に１周のトラックが複数セクタに分割されている
場合、目的セクタの頭だしの必要から、平均的にはディ
スク回転の１／２の時間、長いときには１回転の時間を
回転待ち時間として無駄な時間が必要であった。結局、
データセクタへのアクセスは、シーク時間と回転待ち時
間の合計となり、光磁気ディスク装置の高速化に対する
障害となっていた。
【００１２】そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑
み、１つのマイクロプロセッサで装置全体を制御し、し
かも１つのマイクロプロセッサに最適なプログラム構造
で制御することにより、小型化、低コスト化を図ること
ができるばかりでなく、シーク時間の短縮化やサーボ異
常による障害を確実に回避することを可能とした光学的
情報記録再生装置を提供することを目的としたものであ
る。
【００１３】また、本発明は、シーク中の記録媒体の回
転位相を検出し、その検出結果に応じてデータの読み出
し順序を決定することにより、実質的に記録媒体の回転
待ち時間を短縮することが可能な光学的情報記録再生装
置を提供することを目的としたものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、光源か
ら射出された光ビームを光学的情報記録媒体のトラック
上に照射することにより、前記媒体上に情報の記録及び
／又は再生を行う光学的情報記録再生装置において、デ
ータの管理を行うタスク部と、前記光ビームのサーボ動
作を制御するサーボ制御部と、前記タスク部及び前記サ
ーボ制御部からアクセスが可能なカウント手段とを有す
ることを特徴とする光学的情報記録再生装置によって達
成される。
【００１５】また、本発明の目的は、光源から射出され
た光ビームをディスク状の光学的情報記録媒体のトラッ
ク上に照射することにより、前記記録媒体上に情報を記
録及び／又は再生を行う光学的情報記録再生装置におい
て、前記光ビームをトラックを横切る方向に移動させる
手段と、この移動手段を制御して光ビームを目的のトラ
ックにシークさせるシーク制御手段と、前記記録媒体の
回転位相を検出する検出手段とを有し、前記光ビームを
シークする場合は、前記回転位相検出手段の検出値に基
づいてデータの読みだし順序を決定することを特徴とす
る光学的情報記録再生装置によって達成される。
【００１６】
【発明の実施の形態】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は本発明の光学的情
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、図１では図１０の光磁気ディスク装置と同一部分
は同一符号を付してある。即ち、バッファメモリ２、デ
ィスク回転機構９、光学系１４、信号処理部１５、光磁
気ディスク１６は各々図１０に示したものと同じであ
る。また、入出力制御部１、ロード／イジェクト機構１
０はそれぞれ図９のＳＣＳＩコントローラ１、媒体着脱
機構１０に相当する。
【００１７】マイクロプロセッサ５は装置内に１つだけ
設けられたプロセッサ回路であり、１つのＣＰＵ８とそ
れと同一チップ内に設けられた内蔵ＲＯＭ６、内蔵ＲＡ
Ｍ７の内部メモリ及びカウンター４１から構成されてい
る。装置内には、この内部メモリのほかにプログラムを
格納したり、変数を格納したりするための外部ＲＯＭ
３、外部ＲＡＭ４が設けられている。誤差検出器１３で
は光学系１４に設けられた光センサの検出信号をもとに
光学ヘッドの位置誤差、即ちフォーカス誤差、トラッキ
ング誤差が検出され、得られた誤差信号はＡ／Ｄ，Ｄ／
Ａ変換部１１でデジタル値に変換された後、マイクロプ
ロセッサ５へ送られる。アクチュエータ１２ａは光学系
１４内の対物レンズをトラッキング方向に移動させるト
ラッキングアクチュエータと対物レンズをフォーカス方
向に移動させるフォーカスアクチュエータである。ま
た、アクチュエータ１２ｂはキャリッジ１８を駆動して
光学ヘッドをトラック横断方向に移動させるリニアモー
タである。
【００１８】光学ヘッドは光学系１４とアクチュエータ
１２ａを一体化して構成され、アクチュエータ（リニア
モータ）１２ｂの駆動により光磁気ディスク１６の半径
方向に移動して所望のトラックにアクセスできるように
構成されている。また、誤差検出器１３で得られたトラ
ッキングエラー信号は２値化回路４２で論理レベルに変
換され、マイクロプロセッサ５内のカウンター４１へ出
力される。カウンター４１では、光学ヘッドのシーク中
に２値化回路４２の出力のパルス数をカウントすること
で、光ビームの位置検出のためのトラックカウントが行
われる。
【００１９】更に、図１０のサーボ制御部２２の機能
は、本実施例ではマイクロプロセッサ５、Ａ／Ｄ、Ｄ／
Ａ変換部１１、誤差検出器１３で受け持つようになって
いる。即ち、本実施例では、サーボ制御はデジタルサー
ボ制御で構成され、マイクロプロセッサ５では誤差検出
器１３で検出された誤差信号に基づいて所定の演算処理
を行い、その演算結果をＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換部１１を介
してアクチュエータ１２ａに出力することで、トラッキ
ングサーボやフォーカスサーボが行われる。ホストコン
ピュータ１７は情報記録再生装置に記録／再生などの指
令を発行する装置で、情報記録再生装置はホストコンピ
ュータ１７に外部記憶装置として接続されている。入出
力制御部１はホストコンピュータ１７の指令を受け、そ
の指令をマイクロプロセッサ５に送るためのものであ
る。
【００２０】ここで、マイクロプロセッサ５は本実施例
の情報記録再生装置の主制御部をなすもので、ホストコ
ンピュータ１７から転送されてくる記録データをバッフ
ァメモリ２に一時的に記憶させたり、その記録データを
バッファメモリ２から信号処理部１５に供給したりする
制御、あるいは光学ヘッドによって光磁気ディスク１６
から読み出された再生データをホストコンピュータ１７
に転送するというように記録／再生データの入出力動作
の制御（ここでは、この入出力動作を記録／再生動作と
もいう）が行われる。また、前述のような光ビームの位
置制御動作（トラッキング／フォーカシング動作を含
む）やリニアモータ１２ｂを制御しての光学ヘッドのシ
ーク制御における速度制御も行われる。なお、図１では
バッファコントロール部３０、ＥＣＣ処理部３１、電源
部３２は不図示としている。
【００２１】また、光磁気ディスク１６は半径方向に複
数のゾーンに分割され、各々データ記録密度が高くなる
ようフォーマットされている。即ち、光磁気ディスク１
６はいわゆるゾーンＣＡＶ方式にフォーマットされてい
る。一般に、光磁気ディスクのデータ記録密度はトラッ
クピッチとトラック方向の線密度で決まるが、ディスク
が円盤状であるので、半径によって円周の長さが異な
る。例えば、半径位置２ｃｍのトラック１周は４×３．
１４ｃｍであるのに対し、半径位置４ｃｍでのトラック
１周は８×３．１４ｃｍとなり、外周にいけばいくほど
線方向距離が長くなる。そこで、ディスク容量を増やす
ためには、ディスクの内外周によらず線密度を一定に
し、更にディスクの回転数を一定にするためには、デー
タ記録周波数を半径に応じて変化させる必要がでてく
る。このため、ディスク半径を例えば２０ゾーンにわ
け、各々ゾーンごとにデータ記録再生周波数を決めて、
半径位置に適した記録再生周波数が設定されている。ま
た、１トラックは複数セクタのデータに区切られ、この
セクタ数もゾーンに応じて異なっている。従って、光学
ヘッドを目的のトラックにシークする場合は、ゾーンに
応じてデータ記録再生周波数（以下、データクロックと
いう）の設定が行われる。
【００２２】図２はマイクロプロセッサ５に構築されて
いるプログラムの構成を示した概念図である。ここで
は、リアルタイムモニタ（リアルタイムＯＳと同義）を
ベースとしたタスク管理型の構成である。例えば、ホス
トコンピュータ１７から記録の指令があると、図中の入
出力タスクの優先順位が高く設定（イベントによって指
定される）され、入出力タスクが起動される。入出力タ
スクでは、入出力制御部１によってコマンドを受け取
り、動作を行い、マイクロプロセッサ５でコマンドを受
け取る。この時、他のタスクは待機もしくは、停止状態
となる。フォーカス／トラッキング等のサーボ制御は、
この時割り込み処理にて、時分割で並行して処理され
る。入出力処理が終了すると、入出力タスクの優先順位
が下がり、他の優先順位の高いタスクが代わりに起動さ
れる。本実施例では、記録／再生するデータの制御や、
ロード／イジェクト制御、光磁気ディスク装置のエラー
処理等をタスク管理で実行し、光ヘッドの位置制御、シ
ーク制御などのサーボ制御は、時分割な処理形態で見か
け上タスク実行と並行して実行される。
【００２３】次に、本実施例の具体的な動作について説
明する。図３は一例として光磁気ディスク装置のデータ
読み込み時の制御動作を示したフローチャートである。
図１のブロック図、図２のプログラム構成図と併せてそ
の動作を説明する。図３において、まずホストコンピュ
ータ１７からのデータの読み込み指令が、入出力制御部
１によって読み込まれる（Ｓ１）。この時、先ほど述べ
たように、入出力タスクが起動されて実行が行われる。
マイクロプロセッサ５内のＣＰＵ８によってコマンドが
解釈される（Ｓ２）。次に、入出力タスクが停止され、
シーケンスタスクによって一連の読み込みシーケンスを
実行していく。即ち、まず、先読み込みしているかチェ
ックする。これは、バッファ監視タスクでバッファメモ
リ２にすでに求めるデータが存在するかをチェックし
（Ｓ３）、もしデータがあれば、バッファメモリ２を検
索して（Ｓ４）、所定のデータを入出力制御部１を経て
ホストコンピュータ１７へ出力する。この時、シーケン
スタスクによって、バッファ監視タスク、入出力タスク
とタスクを制御していく。
【００２４】一方、Ｓ３のチェックの結果、データを先
読みしていないとなれば、シーク動作が決定され、サー
ボタスクが起動され、サーボ制御動作部（即ち、サーボ
制御部）にその旨の指令を出す。ソフトウェアでは、割
り込み処理部の制御がシーク動作モードに切り替わる
（Ｓ６）。ちなみに、ここまでの処理実行中も割り込み
処理部においては、サーボ制御動作は実行されており、
本実施例では、この割り込みの間隔を２０［μｓｅｃ］
で行っている。サーボ制御はシーク動作モードに切り替
わっているが、タスク部では引きつづき、アドレス計算
を行う（Ｓ７）。アドレス計算後その情報をサーボ制御
動作部に送る。この結果を受けて、ＣＰＵ８の割り込み
処理部では速度制御動作によるシーク動作が実行され
る。ここで、サーボタスクは待機状態になる、つまり、
割り込み処理部からのシーク終了のステータス割り込み
が来るまで、タスク部では他の優先順位の高いタスクが
動作することになる。それはバッファ監視タスクであ
る。バッファ監視タスクの動作は後で説明する。
【００２５】次に、シーク制御を行う割り込み処理部の
動作を図４のフローチャートに基づいて詳細に説明す
る。先に述べたように本実施例での時分割動作は２０
［μｓｅｃ］毎に実行されており、割り込みが入ると、
まず初めにフォーカス制御動作が行われる（Ｓ２１）。
ここでは、誤差検出器１３から得られたフォーカス誤差
信号をＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換部１１においてデジタル信号
に変換し、その信号をマイクロプロセッサ５に取り込
み、そして、その信号に基づいて内蔵ＲＯＭ６内の所定
の演算式と内蔵ＲＡＭ７内の所定のパラーメータによ
り、ＣＰＵ８でフォーカス制御信号を演算し、Ａ／Ｄ、
Ｄ／Ａ変換部１１を経てアクチュエータ１２ａに駆動信
号を出力する。次に、トラックカウント値を読み込む
（Ｓ２２）。このトラックカウント値は、誤差信号検出
器１３から得られるトラッキング誤差信号から作られる
もので、図１の２値化回路４２によってトラッキング誤
差信号を２値化して、マイクロプロセッサ５に内蔵され
ているカウンター４１でカウントされる。
【００２６】次に、このトラックカウント値を目標トラ
ックカウント値と比較して（Ｓ２３）、もし一致してい
れば、つまり目標位置に光学ヘッドが到達していれば、
割り込み動作モードを変更して（Ｓ２８）、シーク終了
ステータスを内蔵ＲＡＭ７に格納した後（Ｓ２９）、処
理を終了する。この変更は、トラック追随モードとし
て、光ビームがトラックに沿うよう制御するモードの割
り込み処理をこの後実行する。一方、Ｓ２３において一
致しなければ、現在のトラックカウント値から目標速度
Ｖref を算出し（Ｓ２４）、次いで現在速度Ｖn を算出
する（Ｓ２５）。本実施例で実行する速度制御方式につ
いては、後で述べる。そして、それぞれの演算値をもと
に内蔵ＲＯＭ６に格納されている演算式に基づいてシー
ク制御量が演算され（Ｓ２６）、得られた制御量はＡ／
Ｄ、Ｄ／Ａ変換部１１を経てアクチュエータ１２ｂに出
力される（Ｓ２７）。以上の動作が終了すると割り込み
処理部は動作を終了し、タスク部へその処理が移る。タ
スク部では、割り込み処理に実行が移った時に実行して
いた動作が引き続き実行される。その後、再び割り込み
が発生すると、Ｓ２１からＳ２７の割り込み処理が実行
される。
【００２７】このように割り込み処理部によりシーク制
御が実行されている状態で、タスク部ではバッファ監視
タスクが起動している。バッファ監視タスクでは、シー
ク中のカウンター４１の値を監視し、このカウンター値
により現在のトラック位置、現在光ビームが照射されて
いるゾーンを知ることができる。そして、現在のゾーン
に対応したデータクロックを信号処理部１５に設定し、
ディスクからの情報を再生可能にする。
【００２８】シーク制御が実行され、目的トラックに近
傍に達すると、光ビームは速度制御により十分減速して
いるので、光磁気ディスク１６上に記録されている、ト
ラック番号を示すアドレスを読むことができる。バッフ
ァ監視タスクはアドレスを認識すると、カウンター４１
の示すトラックカウント値を実際に再生されたアドレス
値に対応した正確なカウント値に変更する。このように
してトラックカウントミスを補正することができる。
【００２９】更に、バッファ監視タスクではカウンター
４１のカウント値により目的トラック到達を確認すると
（図３のＳ８）、データ再生モードに移行してデータの
読み込みが行われる（Ｓ９）。そして、再生されたデー
タはバッファ監視タスクによってバッファメモリ２に転
送されると共に（Ｓ１０）、逐次入出力制御部１に出力
される（Ｓ１１）。こうしてホストコンピュータ１７か
ら要求されているデータを再生することができる。な
お、この段階においては、割り込み処理部ではシーク動
作の終了間際、あるいはトラッキング引き込み動作中で
あるが、アドレスデータの再生、あるいは記録済みデー
タの読みだしは可能である。
【００３０】このようにタスク部のバッファ監視タスク
が割り込み処理部のシーク動作の完全な終了を待たずに
トラックカウント用カウンター４１を読みだし、目的ト
ラックへの到着を知り、即座にデータの再生を行うこと
で、所望のデータをアクセスするための時間を短縮する
ことができる。また、トラックカウント用カウンター４
１に応じてデータクロックを逐次変更することで、ゾー
ン境界近傍でもアドレスを再生することができる。従来
から行われているシーク動作前にデータクロックを設定
する方法では、ゾーン境界付近へシークする場合、隣の
ゾーンに到着してしまうとアドレスを読むことができず
にアクセス時間の増大を招いていた。
【００３１】本実施例では、１つのマイクロプロセッサ
内の割り込み処理部とタスク部両方から操作できるカウ
ンターを用いることで、割り込み処理部が担当するシー
ク動作と、タスク部の担当するデータ処理動作が、時分
割で実行され、カウンターに対するタイミング的な競合
が発生しないので、割り込み処理部及びタスク処理部両
方からカウンターの参照、変更を行うことができる。
【００３２】次に、光学ヘッドのシーク動作時における
速度制御について説明する。まず、光学ヘッドを光磁気
ディスク１６の目的の位置まで移動させる時の制御方式
として一般的に速度制御方式がある。速度制御方式とし
ては、光学ヘッドの速度を逐次監視し、所定の運行予定
に従ってシークする方式が一般的である。図５はその一
般的な速度制御方式における目標速度と実際の速度、及
びキャリッジ駆動用のアクチュエータ１２ｂの印加電流
の関係を示した図である。図において、目標速度Ｖref
はヘッドの運行予定の速度を表しており、目標位置まで
の残差距離に応じて算出される。目標速度Ｖref は、次
式によって求められる。
【００３３】 Ｖref ＝（２・α（Ｓ−λ／２・Ｎ））1/2 …（１） なお、（１）式において、Ｓは目標移動距離、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
値である。また、この目標速度にヘッドの速度を追従さ
せるために、逐次ヘッドの現在の速度が検出される。こ
の場合、ヘッドの現在速度Ｖn を検出する方式は、高速
域と低速域に一般的に分けられている。即ち、高速域で
は、トラックカウント方式を用い、所定のサンプリング
間隔Ｔs内にヘッドが横切ったトラック本数Ｎより求め
られる。
【００３４】Ｖn ＝（λ／２・Ｎ）／Ｔs …（２） 一方、低速域では、トラック間カウント方式を用い、ト
ラッキングエラー信号のゼロクロス点を検出し、このゼ
ロクロス点と次のゼロクロス点までの時間Ｔdを計測す
る。この場合、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、従ってこのときの速度は、次の
（３）式によって求まる。
【００３５】Ｖn ＝（λ／２）／Ｔd …（３） ここで、速度検出方式を選択する場合には、所定の速度
値より速いときには高速域を用い、それよりも遅いとき
には低速域を選んでいる。ヘッドの速度を制御する場
合、一定周期毎に現在速度とそのときの目標速度からア
クチュエータの指令値が算出され、得られた指令値によ
ってヘッドの速度が制御される。このように速度検知方
式としてトラックカウントやトラッキングエラー信号を
用いて、ディスク面とヘッドの相対速度を逐次検出し、
（１）式から計算された目標速度に従って逐次ヘッドを
制御している。特に、図５に示されるような目標速度Ｖ
refは、本実施例のディジタルサーボによる装置では、
目標速度テーブルとしてメモリ内に予め用意されてい
る。この目標速度テーブルは、残り距離に対して（残り
トラック）（１）式から求めた速度値が記憶されてい
る。本実施例では、以上のような速度制御方式によっ
て、所定の運行予定に従って目標位置まで光学ヘッドを
シークさせている。
【００３６】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。本実施例は、前述のような光学ヘッドのシーク後
に、マイクロプロセッサ５内のカウンター４１を用いて
トラッキング制御の異常を検出する例である。具体的に
説明すると、まずホストコンピュータ１７からデータの
記録命令が発行され、マイクロプロセッサ５がこの記録
命令を受信すると、記録に必要な処理を開始する。即
ち、まずマイクロプロセッサ５のサーボタスクにおいて
光学ヘッドを記録すべきセクタに移動させる制御を行
う。これは、先の実施例で説明したように先読みバッフ
ァがヒットしなかったときのシーク動作と同じである。
【００３７】こうしてサーボタスクによってシーク動作
を行い、光学ヘッドが目的のセクタに到達してシーク動
作を終了すると、バッファ監視タスクでは目的のセクタ
アドレスの照合を行う。そして、この照合の結果、目的
のセクタアドレスと現在光ビームを照射しているセクタ
アドレスが一致するとデータの記録を行う。このデータ
の記録の際には、図示しないレーザ駆動回路に記録デー
タを所定の変調方式で変調した変調信号を転送し、レー
ザ駆動回路ではその変調信号に応じて光源の半導体レー
ザを駆動することにより、ディスク１６の情報トラック
上にデータの記録を行う。
【００３８】このデータ記録時においては、割り込み処
理部では光ビームを目的のトラック上に位置決めするト
ラッキング制御を行っている。即ち、割り込み処理では
トラックと光ビームの位置ずれを示すトラッキング誤差
信号に基づいて光学系１４内の対物レンズをトラッキン
グ方向に変位させることで、光ビームがトラックに追従
して走査するようにトラッキング制御を行う。トラッキ
ング誤差信号は、光学系１４内の光センサの受光信号を
光電変換し、誤差検出器１３おいてこの信号を用いて所
定の演算処理を行うことで得られる。トラッキング誤差
信号の検出方法としては、例えばプッシュプル法が用い
られる。
【００３９】また、本実施例では、割り込み処理部にお
いて、正常にトラッキング動作が機能しているかどうか
チェックするために、トラッキング誤差信号の振幅を監
視している。即ち、トラッキング誤差信号は誤差検出器
１３で検出され、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換部１１でデジタル
信号に変換された後、マイクロプロセッサ５に取り込ま
れるのであるが、マイクロプロセッサ５では割り込み処
理ルーチンの中でテジタル化されたトラッキング誤差信
号の振幅を検出して所定範囲を越えたかどうかを判断し
ている。また、トラッキング動作時においては、後述す
るようにマイクロプロセッサ５内のカウンター４１は、
トラッキング誤差信号の振幅が所定範囲を越えたときに
インクリメントされるようになっている。そして、カウ
ンター４１の値が予め決められた所定値以上になったと
きに、トラッキング制御に異常が生じ、トラック外れが
発生したと判断するように構成されている。これについ
て詳細に説明する。
【００４０】図６はシーク動作からトラッキング動作に
移行したときのトラッキング誤差信号を示した図であ
る。まず、最初はシーク動作時の光ビームがトラックを
横切っているときのトラッキング誤差信号を示してお
り、シーク動作時にはトラッキング誤差信号は正弦波状
に変化している。時刻がｔ0 になると、シーク動作が終
了してトラッキングサーボをオンし、データの記録を行
う。この記録の際は、まずセクタアドレスの照合を行
い、目的のセクタであることを確認すると、時刻ｔ1で
データの記録を開始する。トラッキングサーボがオンし
た後は、光ビームはトラックに追従して走査しているの
で、トラッキング誤差信号はほぼ０となっている。
【００４１】図６においては、データの記録を開始する
時刻ｔ1 付近で外部振動が加わり、光ビームがトラック
中心からずれ始めている。この場合、図６に示すように
トラッキング誤差信号の振幅レベルが大きくなり、時刻
ｔ2 で予め設定された所定範囲を越えている。割り込み
処理部では、前述のようにトラッキング誤差信号が所定
範囲を越えたかどうかを判断し、所定範囲を越えたと判
断すると、マイクロプロセッサ５ではカウンター４１を
インクリメントする。ここで、サーボの割り込み周期は
前述のように２０μｓであるので、割り込み処理部では
割り込み周期ごとにトラッキング誤差信号が所定範囲を
越えたかどうかを判断し、所定範囲を越えていればカウ
ンター４１をインクリメントする処理を繰り返し行う。
なお、トラッキング誤差信号の振幅レベルが所定範囲内
に入っていれば、カウンター４１をデクリメントする
か、あるいはゼロクリアする。
【００４２】一方、バッファ監視タスクでは、サーボ割
り込み処理と並行してカウンター４１の値を監視してい
る。そして、バッファ監視タスクでは、カウンター４１
の値が予め決められた所定値以上かどうかを判断し、所
定値以上になった場合、つまり一定時間以上トラッキン
グ誤差信号の振幅が所定範囲を越えた場合に、トラッキ
ング制御が異常であり、トラック外れが発生したと判断
する。異常と判断するカウンター４１の設定値として
は、光ビームの走査速度から考えて光ビームが隣のトラ
ックに到達しない程度の時間である２００μｓ程度、こ
れをカウンター値に換算すると、本実施例では２０μｓ
／サンプルであるので、１０程度に設定すればよい。ま
た、この設定値としては、装置の特性、特にサーボ系の
特性や振動に対する特性などを考慮して決定するのが望
ましい。
【００４３】バッファ監視タスクでは、トラック外れが
発生したと判断すると、直ちにレーザ駆動回路による半
導体レーザの駆動動作を停止し、半導体レーザの光出力
を通常の非記録時の低レーザパワーに設定する。また、
トラック外れの発生したセクタアドレスを記憶してお
き、そこに再度同じデータを記録するためのリトライ動
作を行う。このリトライ動作では、トラック外れの発生
したセクタアドレスに再び光学ヘッドをシークしたり、
あるいはそのセクタアドレスの頭出しを行ったりして再
度同じデータの記録を行う。
【００４４】このように本実施例では、１つのマイクロ
プロセッサ５のみでトラッキング制御の異常の検出及び
その異常の回復処理を行うことにより、従来のような２
つのプロセッサ間でサーボの異常を伝達する時間を実質
的にゼロにでき、迅速に異常の回復処理を行うことがで
きる。しかも、マイクロプロセッサ５内のカウンター４
１を用い、サーボの割り込み処理の中でカウンター４１
をインクリメントしてトラッキング誤差信号が所定値を
越えている時間を計測し、バッファタスクにおいてカウ
ンター４１の値を参照することによってトラッキングサ
ーボが異常であるかどうかを判断するので、何らサーボ
の異常の検出に余分な時間を要することはなく、効率
的、かつ迅速にトラック外れを検出することができる。
従って、トラック外れによるデータの破壊を確実に防止
できるばかりでなく、どのセクタに記録中にトラック外
れが生じたかを正確に判断できるので、誤ったセクタに
再記録を行うというような誤記録も防止することができ
る。
【００４５】なお、実施例では、カウンター４１を用い
てトラッキングサーボの異常を検出する例を説明した
が、全く同様にカウンター４１を用いてフォーカスサー
ボの異常を検出することも可能である。即ち、割り込み
周期ごとにフォーカス誤差信号が所定範囲を越えている
かどうかを判断して、越えていればカウンター４１をイ
ンクリメントする処理を繰り返し行い、カウンター４１
の値が所定値以上になった場合に、フォーカス外れが発
生したと判断することにより、全く同様にフォーカスサ
ーボの異常を検出することができる。また、実施例で
は、データの記録時のトラッキングサーボの異常を検出
する例について説明したが、データの再生時においても
全く同様の方法でトラック外れ、あるいはフォーカス外
れを検出できることは言うまでもない。
【００４６】図７は本発明の第３実施例を示した構成図
である。この実施例では、マイクロプロセッサ５内にカ
ウンター４１とは別に速度検出用のカウンター４３が設
けられている。光学ヘッドのシーク時に速度制御を行う
ためには何らかの形で光ビームの移動速度を検出する必
要があるが、本実施例ではマイクロプロセッサ５に内蔵
されたカウンター４３によって速度検出が行われる。即
ち、カウンター４１はイベントカウントによりトラック
カウントを行っているが、速度検出カウンター４３は前
述の速度制御で説明したように、高速域では一定時間間
隔でのイベントカウント、低速域ではトラッキング誤差
信号の２値化信号の反転間隔時間が計測（タイマー動
作）される。そして、マイクロプロセッサ５では、その
結果に基づいて高速域、低速域でそれぞれ光ビームの移
動速度が算出される。なお、その他の構成は図１と全く
同じである。また、後述するようにシーク時に速度検出
カウンター４３で所定の速度を検出したらデータクロッ
クの設定やアドレス再生を開始するように制御が行われ
る。
【００４７】図８は図７の実施例のデータ読み込み時の
制御動作を示したフローチャートである。なお、図８に
おいて、Ｓ１〜Ｓ７の処理は図２と同じであるので説明
を省略する。この実施例では、バッファ監視タスクにお
いて速度検出カウンター４３の速度検出カウント値が確
認され（Ｓ８）、その確認の結果、光ビームの移動速度
が一定速度以下になったときに、データクロックの設定
とアドレス再生が行われる。この場合、実際には低い速
度を検出するのであるから、低速域での速度検知方法に
おけるトラッキング誤差信号の２値化信号の反転間隔時
間が一定以上という条件で、データクロックの設定、ア
ドレス再生を開始することになる。この処理は、速度検
知用タイマー４３が一定速度以下になった場合の割り込
み信号を用いて起動される。
【００４８】ここで、アドレス再生、データ再生はトラ
ック横断速度が低いときにしか実現できないので、本実
施例のように、光ビームの移動速度が低速になったこと
を検知してそれから処理を開始するようにしたことで、
必要のない時まで無駄な処理を行うことがなくなり、Ｃ
ＰＵパワーを有効に活用できる。
【００４９】図９は本発明の第４実施例を示した構成図
である。この実施例では、ディスク回転機構９に光磁気
ディスク１６の回転位相を検出するための例えば１周で
３６個のパルスを出力するスピンドルＦＧ（エンコー
ダ）が取り付けられている。また、マイクロプロセッサ
５内にはこのＦＧ信号をカウントするカウンター４４が
設けられており、マイクロプロセッサ５ではそのカウン
ト値によって常に光磁気ディスク１６の回転位相を認識
できるように構成されている。具体的に説明すると、ま
ずマイクロプロセッサ５ではディスク交換時や装置起動
時に、セクタ０の位置を回転位相カウンター４４の位相
に関連して記憶される。
【００５０】例えば、セクタ０が１周３６（０から３
５）のカウント値の１０に対応したとする。そこで、ホ
ストコンピュータ１７から例えば第１０００トラックの
セクタ４のデータを読むように指令され、また第１００
０トラックの総セクタ数は１８であるとすると、第４セ
クタは回転位相の１８（１０＋（３６／１８）×４＝１
８）に対応するので、第４セクタは回転位相カウンター
４４のカウント値の１８の近辺であることがわかる。
【００５１】そこで、こうした原理を利用して回転位相
に応じてデータの読みだし順序を決定する制御が行われ
る。即ち、先の実施例のようにシーク動作が開始され、
割り込み処理中の速度制御により目的トラックに近づ
き、速度検出用カウンター４３により規定の低速度が検
出されると、バッファ監視タスクでは回転位相カウンタ
ー４４を参照しにいく。ここで、規定の速度から目的ト
ラックまでの到達時間はほぼ一定であるので、この到達
時間とディスク回転数及び回転位相により到達するセク
タ番号を予測することができる。例えば、光磁気ディス
ク１６の回転数が３６００ｒｍｐであったとすると、回
転位相は１ｍｓに２．１６（（６０Ｈｚ×３６個）／１
０００）進むので、減速加速度が３０ｍ／ｓ2 の場合、
３０ｍｍ／ｓの速度を規定の速度とすると、到着時刻の
１ｍｓ後、回転位相で２位相程度先のセクタに到着する
ことがわかる。
【００５２】従って、規定の３０ｍｍ／ｓの速度を検出
したときの回転位相カウンター４４を参照し、もし回転
位相カウンター４４が１０程度であれば、目的セクタ４
の少し手前に到着するので、当初設定した目的トラック
へのシーク動作を継続する。そして、目的セクタ４まで
の回転待ちの後、データを読み、必要に応じてセクタ４
につづくセクタのデータを先読みしてバッファメモリ２
に記憶させる。このように目的セクタより前のセクタに
到着する場合は、通常のデータ再生を行う。一方、回転
位相カウンター４４が１８から３０程度で、到着時に目
的セクタ４を行き過ぎてしまう場合は、目的セクタ４の
回転待ちの間に目的セクタ４につづくセクタの先読みを
行う。即ち、到着したセクタが目的セクタ４を過ぎてし
まうので先に目的セクタ４につづくセクタを先読みして
バッファメモリに格納し、ディスクの回転待ちの後、目
的セクタ４を読みだすというものである。
【００５３】この処理は実際には、目的トラックを目的
セクタの前後のトラックに変更する動作となるので、カ
ウンター４１の値をバッファ監視タスクが補正すること
により、割り込み処理中のシーク動作に直接指令して行
われる。このように本実施例では、目的セクタ４に到着
する以前に、セクタ４以降のデータの先読みを実行で
き、回転待ちによる無駄な時間を有効に活用することが
できる。この効果は先読みによるキャッシュ効果が高い
ときに、特に顕著に現われ、キャッシュがヒットするデ
ータを前もって獲得しておくことにより、回転待ち時間
を効果的に激減させることになる。また、以上の説明で
は、例として、到着時刻が規定の低速度検知後の１ｍｓ
後の場合を扱ったが、これが５ｍｓ、あるいは１０ｍｓ
程度でも、同様な計算方法により実現可能である。従っ
て、シーク動作の応答性を考えるとなるべく早めにカウ
ンター４１の補正を行うほうが良い。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、次の効果
がある。 （１）１つの演算処理手段を用いて装置全体を制御する
ことにより、装置の小型化、低コスト化を図ることがで
きる。 （２）演算処理手段のタスク部とサーボ制御動作部の各
々が光ビームの横切るトラックをカウントするカウント
手段にアクセスできるように構成することによりカウン
ト手段へのアクセスの競合が発生することはなく、サー
ボ制御動作部の実行を待たずにタスク部が動作できるの
で、データ検索時のアクセスタイムを短縮することがで
きる。 （３）１つの演算処理手段を用い、しかもそのサーボ割
り込み処理の中でカウント手段を制御してサーボ誤差信
号が所定範囲を越えている時間を計測し、バッファタス
クにおいてカウント手段の値を参照することでサーボの
異常を検出することにより、従来のような２つのプロセ
ッサ間で異常を通知する時間が不要になるばかりでな
く、サーボ異常時の異常処理を即座に行うことができる
ので、サーボの異常によるデータの破壊を確実に防止で
き、再記録の際の誤記録も防止することができる。 （４）また、シーク時のトラックカウントミスを補正で
き、これによってもアクセスタイムを短縮することがで
きる。 （５）シーク速度が所定速度以下になったことを検出し
てデータクロックの設定やアドレスの再生を開始するこ
とにより、必要のない時まで無駄な処理を行うことがな
くなり、演算処理手段を有効に使用することができる。 （６）シーク中に記録媒体の回転位相を検出し、その検
出結果に応じてデータの読みだし順序を決定することに
より、到着位置が目的のセクタを行き過ぎる場合は、回
転待ちの間に目的セクタにつづくセクタを先読みしてバ
ッファに格納するので、実質的に回転待ち時間を短縮す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学的情報記録再生装置の第１実施例
を示した構成図である。
【図２】図１の実施例のプログラムの構成を示した概念
図である。
【図３】図１の実施例の読み込み指令におけるタスク部
の動作を示したフローチャートである。
【図４】図１の実施例のシーク動作時における割り込み
処理部の動作を示したフローチャートである。
【図５】図１の実施例における光学ヘッドのシーク時の
速度制御方式を説明するための図である。
【図６】本発明の第２実施例におけるトラッキング誤差
信号をもとにトラック外れを検出する動作を説明するた
めの図である。
【図７】本発明の第３実施例を示した構成図である。
【図８】図７の実施例の動作を示したフローチャートで
ある。
【図９】本発明の第４実施例を示した構成図である。
【図１０】従来例の光磁気ディスク装置を示した構成図
である。
【符号の説明】
１ 入出力制御部 ２ バッファメモリ ５ マイクロプロセッサ ６ 内蔵ＲＯＭ ７ 内蔵ＲＡＭ ８ ＣＰＵ ９ ディスク回転機構 １１ Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換部 １２ａ アクチュエータ １２ｂ アクチュエータ（リニアモータ） １３ 誤差検出器 １４ 光学系 １５ 信号処理部 １６ 光磁気ディスク １７ ホストコンピュータ ４１，４３，４４ カウンター ４２ ２値化回路

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光源から射出された光ビームを光学的情
    報記録媒体のトラック上に照射することにより、前記媒
    体上に情報の記録及び／又は再生を行う光学的情報記録
    再生装置において、データの管理を行うタスク部と、前
    記光ビームのサーボ動作を制御するサーボ制御部と、前
    記タスク部及び前記サーボ制御部からアクセスが可能な
    カウント手段とを有することを特徴とする光学的情報記
    録再生装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の光学的情報記録再生装
    置において、前記タスク部及び前記サーボ制御部は、１
    つの演算処理手段に含まれていることを特徴とする光学
    的情報記録再生装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の光学的情報記録再生装
    置において、前記カウント手段は、前記サーボ制御部に
    よるシーク動作中は、光ビームが横切ったトラック数を
    カウントすることを特徴とする光学的情報記録再生装
    置。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の光学的情報記録再生装
    置において、前記カウント手段は、前記サーボ制御部に
    よるサーボ動作中は、サーボ誤差量が所定範囲を越えて
    いる時間を計測し、該カウント手段の値が所定値以上に
    なったときにサーボ制御の異常が検出されることを特徴
    とする光学的情報記録再生装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の光学的情報記録再生装
    置において、前記カウント手段の値により前記サーボ制
    御の異常が検出された場合は、前記光ビームの強度を記
    録ができない程度に低下させることを特徴とする光学的
    情報記録再生装置。
  6. 【請求項６】 請求項２に記載の光学的情報記録再生装
    置において、前記演算処理手段は、更に前記カウント手
    段を内蔵していることを特徴とする光学的情報記録再生
    装置。
  7. 【請求項７】 請求項３に記載の光学的情報記録再生装
    置において、前記カウント手段のカウント値に応じて、
    データクロックが前記記録媒体のゾーンに対応した周波
    数に設定されることを特徴とする光学的情報記録再生装
    置。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の光学的情報記録再生装
    置において、更に光ビームのシーク中の速度を検出する
    ための速度検出手段を有し、該検出手段の速度値が所定
    速度以下になった場合は、アドレスの再生が開始される
    ことを特徴とする光学的情報記録再生装置。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の光学的情報記録再生装
    置において、前記速度検出手段の速度値が所定速度以下
    になった場合は、前記記録媒体のゾーンに対応したデー
    タクロックの周波数の設定が開始されることを特徴とす
    る光学的情報記録再生装置。
  10. 【請求項１０】 光源から射出された光ビームをディス
    ク状の光学的情報記録媒体のトラック上に照射すること
    により、前記記録媒体上に情報を記録及び／又は再生を
    行う光学的情報記録再生装置において、前記光ビームを
    トラックを横切る方向に移動させる手段と、この移動手
    段を制御して光ビームを目的のトラックにシークさせる
    シーク制御手段と、前記記録媒体の回転位相を検出する
    検出手段とを有し、前記光ビームをシークする場合は、
    前記回転位相検出手段の検出値に基づいてデータの読み
    だし順序を決定することを特徴とする光学的情報記録再
    生装置。
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