JPH08272539A - 速度制御装置、情報処理装置および光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】装置に与える負担が大きいことが知られている
除算演算を用いることなしに、光学ヘッドの速度演算を
行うことのできる光ディスク装置の提供を目的とする。 【構成】制御信号演算部12は、光学ヘッド4 の現在速度
に対応する検出カウント数Ｃdをカウント数検出部8 か
ら、シークすべき残りトラック数に見合った基準カウン
ト数Ｃr を基準カウント数指示部11からそれぞれ入力す
る。そして、Ｂr をＣrに最も近い２のべき（累乗）、
Ｂd をＣd に最も近い２のべき（累乗）、Ｂd2をＣd の
２底の対数の整数部分、Ｂr2をＣr の２底の対数の整数
部分として（Ｂd2＋Ｂr2）の値に応じて（Ｃd −Ｃr ）
の値をビットシフトすることにより疑似速度差を求め
る。この疑似速度差を、値基準速度と検出速度との差で
ある速度差の代わりに制御に利用することにより、除算
を用いることがなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被制御物体の速度を制
御する速度制御装置、その速度制御装置を用いた情報処
理装置、および情報処理装置の一種である光ディスク装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、情報記録媒体に対して情報を高密
度に記録再生する情報処理装置が広く実用化されつつあ
る。このような情報処理装置の一例として光ディスク装
置を挙げることができる。

【０００３】光ディスク装置では、半導体レーザから出
力されるレーザ光を光ディスク（情報記録媒体）の記録
トラックに照射することにより情報を記録し、また光デ
ィスクに記録されている情報を反射レーザ光を検出する
ことにより再生している。

【０００４】このような光ディスク装置では、光ディス
クの記録トラックにレーザ光を焦束させるための対物レ
ンズを搭載した光学ヘッドを用い、この光学ヘッドをリ
ニアモ−タ（アクチュエ−タ）により光ディスクの半径
方向、つまりトラックを横切る方向に移動（シ−ク）す
るように制御している。リニアモータにより光学ヘッド
を移動することによって、レ−ザ光の照射位置が目標の
トラックに移動される。

【０００５】このような移動制御においては、光学ヘッ
ドの移動速度は図５に示されるように、目標のトラック
に近づくにしたがって徐々に減速されるような基準速度
に追従するように制御されており、実際にはこの基準速
度に対して図８のような移動速度でシークが行われる。

【０００６】具体的には、光学ヘッドの移動速度を測定
し、光学ヘッドの現在位置と目標位置とのトラック数の
差から現時点における基準速度を求め、この基準速度と
光学ヘッドの速度の差に基づいて光学ヘッドを移動制御
するべくリニアモータに通電する電流を決定している。

【０００７】ここで、光ディスクのシーク動作に用いら
れる従来の速度制御装置について、図Ｘに示したブロッ
ク図を参照して説明する。光ディスク1 の表面には記録
トラックが形成されており、スピンドルモ−タ2により
一定速度での回転駆動が行われる。また、光ディスク1
に対する情報の記録再生は、光ディスク1 の下部に配置
された光学ヘッド4 を介して行われる。

【０００８】光学ヘッド4 は、光ディスク1 にレーザ光
を焦束するための対物レンズ3 を備えている。そして光
学ヘッド4 は、図示しないトラッキング駆動コイルへの
通電制御によって光ディスク1 の半径方向（トラッキン
グ方向）に移動可能であり、また対物レンズ3 は、図示
しないフォーカシング駆動コイルへの通電制御によって
その光軸方向（フォーカシング方向）に移動可能であ
る。

【０００９】対物レンズ3 に導かれるレーザ光は、半導
体レーザ，コリメータレンズ，ハーフプリズム等からな
り光学ヘッド4 内に搭載される図示しない光学系から照
射される。対物レンズ3 によって光ディスク1 に焦束さ
れたレーザ光の反射光は、再び光学系を介し、光検出器
5 に導かれる。そして光検出器5 の出力は信号増幅部6
に送られ、トラッキングエラー信号，和信号，再生用信
号が生成される。

【００１０】信号増幅部6 で生成されたトラッキングエ
ラー信号と和信号は信号整形部7 で整形され、例えばレ
ーザ光が１トラックを横切るごとに１パルスを出力する
トラックカウントパルスと、移動の方向を示す移動方向
信号を出力する。

【００１１】速度検出部17は、例えば信号整形部7 が出
力したトラックカウントパルス、および所定周期でクロ
ックパルスを発生する基準クロック発生部13の出力する
クロックパルスを入力し、トラックカウント信号をクロ
ック数で除算することによって、レーザ光がトラックを
横切る速度を検出し、光学ヘッド4 の現在の移動速度と
して出力する。

【００１２】位置検出部9 は、例えば信号整形部7 が出
力したトラッククロス信号を計数し、方向信号の極性に
より加減算することにより、シーク動作開始からの通過
トラック数から現在位置を算出する。

【００１３】シーク目標位置指示部10は、シーク開始前
にコントローラ16からシーク目標位置信号を受け取り、
これをラッチしてシーク終了まで維持する。シーク目標
位置信号は、トラック数などで示される。

【００１４】基準速度指示部18は、位置検出部9 から出
力された現在位置と、シーク目標位置指示部10から出力
された目標位置とから、シークすべき残りトラック数を
算出してこれに見合った現在の基準速度を決定する。

【００１５】制御信号演算部12は、基準速度指示部18か
ら出力される現在の基準速度と、速度検出部17から出力
される現在速度との差から、制御用信号を演算し、また
コントローラ16の示すシーク方向からその方向を決定し
てディジタル信号として出力する。

【００１６】D/A 変換器14は、制御信号演算部12が出力
したディジタル信号を入力し、アナログ信号に変換す
る。パワーアンプ15はD/A 変換された制御信号を電流増
幅して光学ヘッド4 を駆動する。

【００１７】コントローラ16は、シーク目標位置指示部
10に対するシーク目標位置信号やシーク方向の指示、あ
るいは光学ヘッド4 に対するトラッキング制御のon/off
やシーク制御のon/offなどの切り替えの指示を行う。さ
らに、トラッキング動作，シーク動作，イニシャライズ
などの動作モードの指示を行う。また、bus を通して外
部のパーソナルコンピュータなどと情報のやり取りを行
う。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
従来の速度制御装置においては、シークの最高速度が1m
/s近くになることもある。光ディスクのトラックピッチ
を1 μm 程度とすると、シーク中のトラッキングエラー
信号の最高周波数は1MHz程度になるため、この程度の周
波数トラックをカウントして基準速度を求め速度を検出
するための構成はほとんどがハードウエアからなってい
る。

【００１９】一方、速度を演算するための除算機能をハ
ードウエアで構成することは実用的ではなく、現在では
ハードウエア内のROM(Read Only Memory) に記憶したテ
ーブルを参照しながら逆数演算により行われている。

【００２０】しかしながら、ROM を用いた演算処理は回
路規模を大型化してしまい、動作速度を遅くする要因に
もなってしまっていた。このような問題は光ディスク装
置に限られたことではなく、他の速度制御装置でも速度
演算の際に除算機能が大きな負担となってしまうケース
が多かった。

【００２１】そこで本発明は、除算を含む速度演算が装
置に与える負担が大きくなることに鑑み、除算を用いる
ことなく速度演算を行うことのできる制御装置の提供を
目的とする。また、この制御装置を用いた情報処理装
置、および光ディスク装置を提供することを目的とす
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、所定方向に移動可能な移動体と、前記
移動体の所定距離毎の移動時間を、一定周期で発生する
クロックパルスの数をもって検出するカウント数検出手
段と、前記移動体の所定距離毎の移動基準速度を、前記
クロックパルスの数をもって指示する基準カウント数指
示手段と、前記カウント数検出手段が検出したカウント
数に代えて、このカウント数に近い２底の対数から第１
の対数演算値を演算し、前記基準カウント数指示手段が
指示したカウント数に代えて、このカウント数に２底の
対数から第２の対数演算値を演算し、前記カウント数指
示手段が検出したカウント数と、前記基準カウント数指
示手段が指示したカウント数との差であるカウント数偏
差値を演算し、前記第１および第２の対数演算値を加算
し、この加算値をもとに前記カウント数偏差値をビット
シフトすることにより速度偏差信号を生成するととも
に、この速度偏差信号を用いて前記移動体の速度制御を
行う速度偏差信号生成手段とを有する速度制御装置とし
た。

【００２３】また、情報記録媒体に情報の記録再生を行
う記録再生手段と、この記録再生手段を搭載し前記情報
記録媒体上の所定位置へ移動する移動体と、前記移動体
の所定距離毎の移動時間を、一定周期で発生するクロッ
クパルスの数をもって検出するカウント数検出手段と、
前記移動体の所定距離毎の移動基準速度を、前記クロッ
クパルスの数をもって指示する基準カウント数指示手段
と、前記カウント数検出手段が検出したカウント数に代
えて、このカウント数に近い２底の対数から第１の対数
演算値を演算し、前記基準カウント数指示手段が指示し
たカウント数に代えて、このカウント数に２底の対数か
ら第２の対数演算値を演算し、前記カウント数指示手段
が検出したカウント数と、前記基準カウント数指示手段
が指示したカウント数との差であるカウント数偏差値を
演算し、前記第１および第２の対数演算値を加算し、こ
の加算値をもとに前記カウント数偏差値をビットシフト
することにより速度偏差信号を生成するとともに、この
速度偏差信号を用いて前記移動体の速度制御を行う速度
偏差信号生成手段とを有する情報記録再生装置とした。

【００２４】また、光ディスク上に光を集光し照射する
対物レンズと、この対物レンズを前記光ディスクの半径
方向へ移動する光学ヘッドと、前記光学ヘッドの所定距
離毎の移動時間を、一定周期で発生するクロックパルス
の数をもって検出するカウント数検出手段と、前記光学
ヘッドの所定距離毎の移動基準速度を、前記クロックパ
ルスの数をもって指示する基準カウント数指示手段と、
前記カウント数検出手段が検出したカウント数に代え
て、このカウント数に近い２底の対数から第１の対数演
算値を演算し、前記基準カウント数指示手段が指示した
カウント数に代えて、このカウント数に２底の対数から
第２の対数演算値を演算し、前記カウント数指示手段が
検出したカウント数と、前記基準カウント数指示手段が
指示したカウント数との差であるカウント数偏差値を演
算し、前記第１および第２の対数演算値を加算し、この
加算値をもとに前記カウント数偏差値をビットシフトす
ることにより速度偏差信号を生成するとともに、この速
度偏差信号を用いて前記移動体の速度制御を行う速度偏
差信号生成手段とを有する光ディスク装置とした。

【００２５】なお、前記移動体または光学ヘッドの移動
方向を検出し、この移動方向に応じて前記基準カウント
数指示手段の指示値を変化させる移動体位置検出手段を
設けることが好ましい。

【００２６】また、速度偏差信号生成手段の演算する第
１および第２の対数演算値は、カウント数の２底の対数
の整数部分や、カウント数の２底の対数を四捨五入した
整数部分をその値として利用することが好ましい。

【００２７】また、速度偏差信号生成手段の演算する第
１および第２の対数演算値は、カウント数の1.25倍(1+1
/4：２bit だけビットシフト) の２底の対数をその値と
して利用することが可能である。特に、カウント数の1.
25倍２底の対数の整数部分や、カウント数の1.25倍の２
底の対数を四捨五入した部分をその値として利用するこ
とが好ましい。

【００２８】さらに、この1.25倍に代えて、1.375 倍(1
+1/4+1/8：３bit だけビットシフト) などビットシフト
を累積してゆくことで、1.5 倍までの適当な値を用いる
ことも可能である。

【００２９】

【作用】以上のように構成された本発明によれば、従来
の除算を利用した速度制御演算に代えて、基準カウント
数と検出カウント数を用いたビットシフトにより簡単に
行うことができる。そのため、速度演算が装置に与える
負担が大きく軽減される。

【００３０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明に係る制御装置を利用した情報処理
装置、特に光ディスク装置に適用した場合を示した装置
構成図である。この装置構成は、光ディスクのシーク動
作に用いられる速度制御系のブロック図の一例を示すも
のである。

【００３１】光ディスク（情報記録媒体）1 の表面に
は、スパイラル状あるいは同心円状に記録トラック
（溝）が形成されており、この光ディスク1 はスピンド
ルモ−タ2により一定速度での回転駆動が行われる。ま
た、光ディスク1 に対する情報の記録再生は、光ディス
ク1 の下部に配置された光学ヘッド4 を介して行われ
る。

【００３２】なお、光ディスク1 は穴空きによりピット
を形成する記録膜が用いられているものが一般的である
が、相変化を利用している記録層や多相記録膜を備えた
ディスクを用いることもできる。また、光磁気ディスク
などを用いてもよい。

【００３３】光学ヘッド4 （移動体）は、光ディスク1
にレーザ光を焦束するための対物レンズ3 を備えてお
り、この対物レンズ3 は図示しないワイヤあるいは板バ
ネその他の手段によって弾性支持されている。

【００３４】そして光学ヘッド4 は、図示しないトラッ
キング駆動コイルへの通電制御によって光ディスク1 の
半径方向（トラッキング方向）に移動可能であり、また
対物レンズ3 は、図示しないフォーカシング駆動コイル
への通電制御によってその光軸方向（フォーカシング方
向）に移動可能である。

【００３５】対物レンズ3 に導かれるレーザ光は、半導
体レーザ，コリメータレンズ，ハーフプリズム等からな
り光学ヘッド4 内に搭載される図示しない光学系から照
射される。対物レンズ3 によって光ディスク1 に焦束さ
れたレーザ光の反射光は、再び光学系を介し、光検出器
5 に導かれる。そして光検出器5 の出力は信号増幅部6
に送られて処理され、制御に必要な各種信号を生成す
る。

【００３６】以下、上述の信号処理の方法について図２
を用いて説明する。光検出器5 は、４つの光検出セル5
a,5b,5c,5d の集合体により構成されており、また信号
増幅器6 は増幅器6a,6b,6c,6d および加減算器6e,6f,6
g,6h,6i,6j,6k,6l から構成されている。

【００３７】光検出器5 を構成する光検出セル5aの出力
信号は増幅器6aを介して加算器6e,6g の一端に供給さ
れ、また光検出セル5bの出力信号は増幅器6bを介して加
算器6f,6h の一端に供給され、また光検出セル5cの出力
信号は増幅器6cを介して加算器6f,6g の他端に供給さ
れ、また光検出セル5dの出力信号は増幅器6dを介して加
算器6e,6h の他端に供給されている。

【００３８】また、光検出セル5a,5b,5c,5d からの出力
信号は、それぞれ増幅器6a,6b,6c,6d を介して高速加算
器6iに供給される。この高速加算器6iは、光ディスク1
から得られた再生用信号を出力する。

【００３９】加算器6eの出力信号は差動増幅器6jの反転
入力端に供給され、また加算器6fの出力信号は非反転入
力端に供給される。これにより差動増幅器6jは、後述す
る信号整形部7 および図示しないトラッキング制御回路
に対し、加算器6e,6f の差に応じてトラッキングエラー
信号を供給する。

【００４０】また、加算器6e,6f からの出力信号は加算
器6kに供給される。これにより、加算器6kは信号整形部
7 および図示しないフォーカシング制御回路，トラッキ
ング制御回路に対し、和信号を供給するようになってい
る。

【００４１】さらに、加算器6gの出力信号は差動増幅器
6lの反転入力端に供給され、また加算器6hの出力信号は
非反転入力端に供給される。これにより差動増幅器6l
は、図示しないフォーカシング制御回路に対し、加算器
6g,6h の差に応じてフォーカス点に関する信号を供給す
る。このフォーカシング制御回路からは、フォーカス駆
動コイルに供給される信号が出力され、レーザ光が光デ
ィスク1 上で常時焦束しジャストフォーカスとなるよう
に制御される。これをフォーカス制御という。

【００４２】また、このトラッキング制御回路は、トラ
ッキングエラー信号と和信号とからトラッキング制御信
号を生成する。さらに、トラッキング制御信号に応じて
トラッキング駆動コイルおよびリニアモータに電流を供
給し、レーザ光が光ディスク1 のトラック上に照射され
るようにトラッキング動作を制御する。これをトラッキ
ング制御または位置制御という。

【００４３】このようにフォーカシング制御およびトラ
ッキング制御を行った状態での、光検出器5 の各光検出
セル5a,5b,5c,5d の出力の総和、つまり高速加算器6iか
らの出力信号（再生用信号）は、光ディスク1 のトラッ
ク上に形成されたピット（記録情報）からの反射率の変
化が反映されている。この出力信号は、図示しない信号
処理回路に供給され、記録情報，アドレス情報（トラッ
ク番号やセクタ番号等）が再生される。

【００４４】そして、この信号処理回路で再生された再
生情報は、図１中に示したコントローラ16を介して外部
のパーソナルコンピュータなどに送られる。また、コン
トローラ16は、記録するべき情報を外部のパーソナルコ
ンピュータなどから受け取り、光ディスク1 に記録す
る。

【００４５】次に、図３を用いてシーク動作について説
明する。信号整形部7 は、図３に示すようにAGC （Auto
Gain Control ）回路71，トラック検出パルス信号抽出
回路72，パルス補正回路73，和信号整形回路74，方向検
知回路75によって構成されている。

【００４６】AGC 回路71は、トラッキングエラー信号と
和信号とを用いて、光ディスク1 のトラックに形成され
たピット，ごみ，汚れ，傷等によって生じたノイズ信号
を、トラッキングエラー信号から除去した信号を出力す
るものである。AGC 回路71からの出力信号は、トラック
検出パルス信号抽出回路72に出力される。

【００４７】トラック検出パルス信号抽出回路72は、AG
C 回路71からの信号を二値化するとともに、光学ヘッド
4 の移動速度が遅い状態において、光ディスク1 上の溝
（グルーブ）が途切れた部分やごみ等の部分によりAGC
回路71からのトラック検出信号がゼロレベルとなってし
まった際に、溝１本を横切る毎に確実に１パルスを出力
するように構成された回路である。トラック検出パルス
信号抽出回路72は、パルス補正回路73に出力される。

【００４８】パルス補正回路73は、光学ヘッド4 の移動
速度が早い状態において、光ディスク1 上の溝（グルー
ブ）が途切れた部分に光学ヘッド4 からのレーザ光のス
ポットが入り込んでしまってトラック検出パルス信号抽
出回路72からのトラック検出パルスが出なくなってしま
った際に、溝１本を横切る毎に確実に１パルスを出力す
るように補正を施す回路である。パルス補正回路73の出
力は、トラックカウントパルスとして出力される。

【００４９】和信号整形回路74は、和信号を二値化して
トラッククロスパルスとして出力する回路である。方向
検知回路75は、図示しないCPU （CENTRAL PROCESSING U
NIT ）から供給されるアクセス方向信号、およびパルス
補正回路73から供給されるトラックカウントパルスと、
和信号整形回路74から供給されるトラッククロスパルス
との位相関係から、レーザ光の移動方向を判別するもの
である。このようにして判別された信号は移動方向信号
として出力される。

【００５０】なお、制御系の構成によっては光学ヘッド
4 の移動中に溝検出パルスが検出できない場合もあり、
このような場合には移動方向を検出しないこともある。
そして、このようにして得られたトラックカウントパル
ス，アクセス方向信号，移動方向信号は、図１中に示し
た速度検出部8 および位置検出部9 に供給される。

【００５１】カウント検出部（カウント数検出手段）8
は、信号整形部7 が出力した光学ヘッド4 のトラックカ
ウントパルス、および所定周期でクロックパルスを発生
する基準クロック発生部（基準カウント数指示手段）13
の出力するクロックパルスを入力し、トラックカウント
パルスの間隔時間を基準クロックにより計数して、これ
を現在速度に対応する検出カウント数として出力する。

【００５２】位置検出部（移動体位置検出手段）9 は、
パルス補正回路73が出力するトラックカウントパルスを
計数し、移動方向信号の極性に応じて加減算しすること
により、シーク動作開始からの通過トラックの総数を算
出し、位置信号として出力する。

【００５３】なお、ここでは移動方向信号を用いてい
る。そのため、光学ヘッド4 が低速で移動している場合
において、光ディスク1 の偏心などによって光学ヘッド
4 の光ディスク1 に対する移動方向が反対になった場合
であっても、方向検知回路75からの移動方向信号により
アップ／ダウンを切換えることにより、トラックカウン
トパルスが正確に計数され、位置信号が出力される。

【００５４】シーク目標位置指示部10は、シーク開始前
にコントローラ16からシーク目標位置信号を受け取り、
これをラッチしてシーク終了まで維持する。シーク目標
位置信号は、トラック数などで示される。

【００５５】基準カウント数指示部11は、位置検出部9
から出力された現在位置と、シーク目標位置指示部10か
ら出力された目標位置とから、シークすべき残りトラッ
ク数を算出してこれに見合った現在の目標速度である基
準カウント数を決定する。基準カウント数指示部11には
例えば図５に示すように、目標のトラックに近づくにし
たがって徐々に減速されるような特性を持った基準速度
を、図６に示すように残りトラック数に対応させて記憶
しておく。

【００５６】具体的には図７に示すように、残りトラッ
ク数をアドレス値としてそのアドレスに残りトラック数
に対応した基準速度を記憶しておき、残りトラック数が
変わる度に基準速度を読み出して目標速度として出力す
る。また、図５および図６に点線で示したように、様々
なシーク距離に応じて、基準速度テーブルの一部を用い
て速度制御を行う。

【００５７】基準クロック発生部13は、速度検出のため
の基準クロックを発生しカウント数検出部8 に出力す
る。制御信号演算部（速度偏差信号生成手段）12は、カ
ウント数検出部8 が出力した検出カウント数と、基準カ
ウント数指示部11が出力した基準カウント数とから、速
度制御のための制御信号を出力する回路である。この回
路の機能および構成については後段で詳述する。

【００５８】D/A 変換器14は、制御信号演算部12が出力
したディジタル信号を入力し、アナログ信号に変換して
出力する。パワーアンプ15はD/A 変換された制御信号を
電流増幅して光学ヘッド4 を駆動する。これによってレ
ーザ光は図８のように目標速度に向かって減速するよう
に制御される。また、パワーアンプ15には図示しないト
ラッキング制御回路からもトラッキング用信号が入力さ
れており、コントローラ16からの信号によりシーク用信
号とトラッキング用信号とを切り替えて増幅し出力す
る。

【００５９】コントローラ16は、シーク目標位置指示部
10に対するシーク目標位置信号やシーク方向の指示、あ
るいは光学ヘッド4 に対するトラッキング制御のon/off
やシーク制御のon/offなどの切り替えの指示を行う。さ
らに、トラッキング動作，シーク動作，イニシャライズ
などの動作モードの指示を行う。また、bus を通して外
部のパーソナルコンピュータなどと情報のやり取りを行
う。

【００６０】シーク動作が進み、レーザ光が目標トラッ
クに到達したことをコントローラ16が検知すると、コン
トローラ16はトラッキング制御に係る動作指令を出し、
装置は目標トラックにおいてトラッキング動作に移る。

【００６１】次に、本発明の特徴部分である制御信号演
算部（速度偏差信号生成手段）12の具体的な機能につい
て説明する。制御信号演算部12内では、カウント数検出
部8 が出力した検出カウント数と基準カウント数指示部
11が出力した基準カウント数とから、逆数演算（除算演
算）することなしに基準速度と現在速度との差を求めて
出力する。

【００６２】ここで、検出速度Ｖd と基準速度Ｖr との
差をＤＶとする。また、基準速度Ｖr と基準カウント数
Ｃr 、検出速度Ｖd と検出カウント数Ｃd は、それぞれ
ほぼ反比例する関係にある。これらの条件を踏まえる
と、次式の関係が成立することがわかる。

【００６３】

【数１】 ＤＶ＝ｋ1 ×（Ｖr −Ｖd ） ＝ｋ2 ×（１/ Ｃr −１/ Ｃd ） ＝ｋ2 ×（Ｃd −Ｃr ）/ （Ｃd ×Ｃr ） …(1) （ただし、ｋn は適当な係数） ここで、検出カウント数Ｃd と基準カウント数Ｃr の差
を直接取ると、速度制御系における高速時（Ｃd および
Ｃr が小さい場合）と低速時（Ｃd およびＣrが大きい
場合）のゲイン差が大きくなってしまう。そこで、基準
カウント数Ｃrと検出カウント数Ｃd を直接用いずに、
基準カウント数Ｃr に最も近い２のべき（累乗）Ｂr と
検出カウント数Ｃd に最も近い２のべき（累乗）Ｂd を
用いて、式(1) を次のように設定する。

【００６４】

【数２】 ＤＶＴ＝ｋ3 ×（Ｃd −Ｃr ）/ （Ｂd ×Ｂr ） …(2) このように設定することにより、基準速度Ｖr と検出速
度Ｖd との差である速度差ＤＶの代わりに疑似速度差Ｄ
ＶＴを用いて制御を行うことができる。また、式(1),
(2) より、Ｃd とＢd 、およびＣr とＢr がそれぞれ近
い値であることから、係数ｋn を適当に選択することに
よってＤＶＴとＤＶとを近い値に設定することが可能と
なる。

【００６５】なお、２のべき（累乗）での徐算は、ディ
ジタル演算ではビットシフト動作となるため、ハードウ
エアを用いても逆数演算より簡単に構成することができ
る。以上のような考え方に基づく本発明の具体的な動作
アルゴリズムを図８乃至図10に示す。

【００６６】図８は動作アルゴリズムの第１実施例であ
る。なおこの実施例においては、例えばＣr,Ｃd が３〜
６の場合はＢr,Ｂd を４に、７〜12の場合は８に、13〜
24の場合は16というように、それぞれ最も近い２のべき
（累乗）の関係を設定している。また、前述の式(2) に
示された係数ｋ3 を２の８乗（＝256 ）と設定してい
る。これらの設定は、適用される装置の動作条件等に応
じて適宜変更することができる。

【００６７】まず、基準カウント数をＣr 、検出カウン
ト数をＣd と置き（ステップ801 ）、これらＣr とＣd
からＢd2およびＢr2を演算する（ステップ802 ）。ここ
でＢd2はＣd の２底の対数の整数部分の値であり、Ｂr2
はＣr の２底の対数の整数部分の値である。例えばＣd
＝７の場合にはＢr2＝３となり、Ｃr ＝６の場合にはＢ
d2＝２となる。

【００６８】なお、前述のＢd は２の（Ｂd2）乗に等し
く、またＢd は２の（Ｂr2）乗に等しくなるようにそれ
ぞれ設定されている。そのため、Ｃd ＝７の場合にはＢ
r ＝８であり、Ｃr ＝６の場合にはＢd ＝４である。

【００６９】続いて、Ｂd2とＢr2の和を８から引き、そ
の値が０以下であるかどうかを判定する（ステップ803
）例えば。Ｂr2＝３，Ｂd2＝２とすると（８−( ３＋
２) ）＞０であるからNoと判定される。

【００７０】そして、Yes と判定された場合には（Ｃd
−Ｃr ）を（８−( Ｂd2＋Ｂr2) ）bit だけ右にシフト
し( ステップ804)、Noと判定された場合には（Ｃd −Ｃ
r ）を（８−( Ｂd2＋Ｂr2) ）bit だけ左にシフトする
( ステップ805)。上述のＢr2＝３，Ｂd2＝２の場合には
（８−( ３＋２) ）＞０としてN o と判定されるため、
（Ｃd −Ｃr ）＝１を３bit だけ左にシフトする必要が
ある。１は「00001 」であるから、これを左に３bit シ
フトすると「01000 」＝８が求められる。この８という
値は、式(2) に直接数値を代入して得られる演算結果と
一致する。

【００７１】このようにして得られた疑似速度差ＤＶＴ
を用いることにより（ステップ806）、従来と同等の精
度で速度制御を行うことが可能となる。なお、図８中の
ステップ802 ではＣd,Ｃr の２底の対数の整数部分を利
用してＢd2, Ｂr2を求めているが、四捨五入方式などの
他の方法によってＢd2, Ｂr2を求めることもできる。

【００７２】また、ステップ803 で８との差を計算した
のは係数ｋを２の８乗（＝256 ）としたためであり、例
えば係数ｋを２の６乗（＝64）に設定した場合には、６
との差を計算すればよい。

【００７３】続いて、図９を参照して動作アルゴリズム
の第２実施例を説明する。まず、基準カウント数をＣr
、検出カウント数をＣd と置くところまでは図８と同
じであるが（ステップ901 ）、次のステップではＣd,Ｃ
r に対してＣd,Ｃrを右に２bit だけビットシフトした
値を加算する。そして得られた値をそれぞれＣd', Ｃr'
と置く( ステップ902)。

【００７４】右に２bit だけビットシフトするというこ
とは、初期値を1/4 することに相当する。すなわち、Ｃ
d', Ｃr'はＣd,Ｃr を1.25倍した値となる。例えば前述
の実施例と同様にＣd とＣr を設定すると、Ｃd ＝７の
場合にはＣd'は8.75となり、Ｃr ＝６の場合にはＣr'は
7.5 となる。

【００７５】そして、これらＣr'とＣd'からＢd2および
Ｂr2を演算する（ステップ903 ）。ここでＢd2はＣd'の
２底の対数の整数部分の値であり、Ｂr2はＣr'の２底の
対数の整数部分の値である。例えばＣd'＝8.75の場合に
はＢr2＝３となり、Ｃr'＝7.5 の場合にはＢd2＝２とな
る。すなわち、得られたＢd2, Ｂr2は図８に示したステ
ップ802 の結果と同じとなる。

【００７６】続いて、Ｂd2とＢr2の和を８から引き、そ
の値が０以下であるかどうかを判定する（ステップ904
）例えば。Ｂr2＝３，Ｂd2＝２とすると（８−( ３＋
２) ）＞０であるからNoと判定される。

【００７７】そして、Yes と判定された場合には（Ｃd
−Ｃr ）を（８−( Ｂd2＋Ｂr2) ）bit だけ右にビット
シフトし( ステップ905)、Noと判定された場合には（Ｃ
d −Ｃr ）を（８−( Ｂd2＋Ｂr2) ）bit だけ左にビッ
トシフトする( ステップ906)。上述のＢr2＝３，Ｂd2＝
２の場合には（８−( ３＋２) ）＞０としてNoと判定さ
れるため、（Ｃd −Ｃr ）＝１を３bit だけ左にビット
シフトする必要がある。１は「00001 」であるから、こ
れを左に３bit だけビットシフトすると「01000 」＝８
が求められる。この８という値は、式(2) に直接数値を
代入して得られる演算結果と一致する。

【００７８】このようにして得られた疑似速度差ＤＶＴ
を用いることにより（ステップ907）、従来と同等の精
度で速度制御を行うことが可能となる。本実施例の方法
によれば、前述の方法に対してＣr,Ｃd が２のべき（累
乗）より少し小さい場合に１桁上の２のべき（累乗）を
求めることになり、演算精度を向上させることができ
る。

【００７９】なお、ステップ902 ではＣd,Ｃr に対して
Ｃd,Ｃr を右に２bit だけビットシフトした値を加算す
る演算を行ったが、さにら右に３bit だけビットシフト
した値を加算してもよい。すなわち、Ｃd', Ｃr'はＣd,
Ｃr を1.375 倍した値となる。このようにしてビットシ
フトを累積することにより、Ｃd', Ｃr'がＣd,Ｃr の1.
5 倍までの適当な値となるように調整しても同様の疑似
速度差を得ることが可能である。

【００８０】以上のいずれの方法においても、速度演算
をビットシフト，加算，減算のみで行うことができ、除
算を用いる必要がなくなる。したがって、速度演算が装
置に与える負担が極力軽減される。

【００８１】なお、本発明は光ディスク装置に限らず、
光磁気ディスクや磁気ディスクなどを扱う他の情報処理
装置にも適用可能であることは言うまでもない。もちろ
ん、速度制御以外の目的に利用することも可能である。
また、本発明は情報処理装置に限らず、除算演算が必要
なあらゆる装置において有効となり、演算速度の向上を
図ることが可能となる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、除
算を用いることなく速度演算を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る速度制御装置を利用した情報処理
装置、特に光ディスク装置に適用した場合を示したブロ
ック構成図。

【図２】光ディスク装置の信号増幅部を示す図。

【図３】光ディスク装置の信号整形部を示す図。

【図４】基準速度の設計値の一例を横軸に時間をとって
示す図。

【図５】基準速度の設計値の一例を横軸に残りトラック
数をとって示す図。

【図６】基準速度テーブルの一例を示す図。

【図７】基準速度と実際の光学ヘッドの速度を、横軸に
時間をとって比較して示す図。

【図８】本発明の速度制御装置に使用される速度演算の
動作アルゴリズムの第１実施例を示す図。

【図９】本発明の速度制御装置に使用される速度演算の
動作アルゴリズムの第２実施例を示す図。

【図１０】従来の光ディスク装置を示したブロック構成
図。

【符号の説明】

1 … 光ディスク 2 … スピンドルモータ 3 … 対物レンズ（記録再生手段） 4 … 光学ヘッド（移動体） 5 … 光検出器 6 … 信号増幅器 7 … 信号整形部 8 … カウント検出部（カウント数検出手段） 9 … 位置検出部（移動体位置検出手段） 10 … シーク目標位置指示部 11 … 基準カウント数指示部 12 … 制御信号演算部（速度偏差信号生成手段） 13 … 基準クロック発生部（基準カウント数指示手
段） 14 … D/A 変換器 15 … パワーアンプ 16 … コントローラ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定方向に移動可能な移動体と、 前記移動体の所定距離毎の移動時間を、一定周期で発生
   するクロックパルスの数をもって検出するカウント数検
   出手段と、 前記移動体の所定距離毎の移動基準速度を、前記クロッ
   クパルスの数をもって指示する基準カウント数指示手段
   と、 前記カウント数検出手段が検出したカウント数に代え
   て、このカウント数に近い２底の対数から第１の対数演
   算値を演算し、 前記基準カウント数指示手段が指示したカウント数に代
   えて、このカウント数に２底の対数から第２の対数演算
   値を演算し、 前記カウント数指示手段が検出したカウント数と、前記
   基準カウント数指示手段が指示したカウント数との差で
   あるカウント数偏差値を演算し、 前記第１および第２の対数演算値を加算し、この加算値
   をもとに前記カウント数偏差値をビットシフトすること
   により速度偏差信号を生成するとともに、この速度偏差
   信号を用いて前記移動体の速度制御を行う速度偏差信号
   生成手段と、 を有することを特徴とする速度制御装置。
2. 【請求項２】前記移動体の位置を検出し、この位置に応
   じて前記基準カウント数指示手段の指示値を変化させる
   移動体位置検出手段を有することを特徴とする請求項１
   記載の速度制御装置。
3. 【請求項３】情報記録媒体に情報の記録再生を行う記録
   再生手段と、 この記録再生手段を搭載し前記情報記録媒体上の所定位
   置へ移動する移動体と、 前記移動体の所定距離毎の移動時間を、一定周期で発生
   するクロックパルスの数をもって検出するカウント数検
   出手段と、 前記移動体の所定距離毎の移動基準速度を、前記クロッ
   クパルスの数をもって指示する基準カウント数指示手段
   と、 前記カウント数検出手段が検出したカウント数に代え
   て、このカウント数に近い２底の対数から第１の対数演
   算値を演算し、 前記基準カウント数指示手段が指示したカウント数に代
   えて、このカウント数に２底の対数から第２の対数演算
   値を演算し、 前記カウント数指示手段が検出したカウント数と、前記
   基準カウント数指示手段が指示したカウント数との差で
   あるカウント数偏差値を演算し、 前記第１および第２の対数演算値を加算し、この加算値
   をもとに前記カウント数偏差値をビットシフトすること
   により速度偏差信号を生成するとともに、この速度偏差
   信号を用いて前記移動体の速度制御を行う速度偏差信号
   生成手段と、 を有することを特徴とする情報記録再生装置。
4. 【請求項４】前記移動体の位置を検出し、この位置に応
   じて前記基準カウント数指示手段の指示値を変化させる
   移動体位置検出手段を有することを特徴とする請求項３
   記載の情報記録再生装置。
5. 【請求項５】光ディスク上に光を集光し照射する対物レ
   ンズと、 この対物レンズを前記光ディスクの半径方向へ移動する
   光学ヘッドと、 前記光学ヘッドの所定距離毎の移動時間を、一定周期で
   発生するクロックパルスの数をもって検出するカウント
   数検出手段と、 前記光学ヘッドの所定距離毎の移動基準速度を、前記ク
   ロックパルスの数をもって指示する基準カウント数指示
   手段と、 前記カウント数検出手段が検出したカウント数に代え
   て、このカウント数に近い２底の対数から第１の対数演
   算値を演算し、 前記基準カウント数指示手段が指示したカウント数に代
   えて、このカウント数に２底の対数から第２の対数演算
   値を演算し、 前記カウント数指示手段が検出したカウント数と、前記
   基準カウント数指示手段が指示したカウント数との差で
   あるカウント数偏差値を演算し、 前記第１および第２の対数演算値を加算し、この加算値
   をもとに前記カウント数偏差値をビットシフトすること
   により速度偏差信号を生成するとともに、この速度偏差
   信号を用いて前記光学ヘッドの速度制御を行う速度偏差
   信号生成手段と、 を有することを特徴とする光ディスク装置。
6. 【請求項６】前記光学ヘッドの位置を検出し、この位置
   に応じて前記基準カウント数指示手段の指示値を変化さ
   せる移動体位置検出手段を有することを特徴とする請求
   項５記載の光ディスク装置。