JPH10208256A - Optical disk device and access control method therefor - Google Patents

Optical disk device and access control method therefor

Info

Publication number
JPH10208256A
JPH10208256A JP9009394A JP939497A JPH10208256A JP H10208256 A JPH10208256 A JP H10208256A JP 9009394 A JP9009394 A JP 9009394A JP 939497 A JP939497 A JP 939497A JP H10208256 A JPH10208256 A JP H10208256A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
target
light spot
acceleration
access control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9009394A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Soichi Toyama
聡一 遠山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP9009394A priority Critical patent/JPH10208256A/en
Publication of JPH10208256A publication Critical patent/JPH10208256A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make the moving speed of an optical spot relative to the target track follow precisely the target speed by generating the target speed of an optical spot at the time of the access operation which moves the light spot, detecting the moving speed, calculating the speed deviation by subtracting the moving speed from the target speed and adding the target speed of the light spot to the speed deviation. SOLUTION: A target speed generating means 50 determines the address which is used to access the ROM that stores the relation between the remaining number of tracks and the target speed from the output of a remaining-number- of-tracks coefficient means 571 to output the target speed. A subtraction means 51 outputs the speed deviation obtained by subtracting the light spot detection speed outputted from a light spot speed detection means from the target speed outputted from the target speed generating means, and a speed deviation amplifying means 520 amplifies the speed deviation. An adding means 501 adds the output of the speed deviation amplifying means 520 to the acceleration feed forward outputted from an acceleration feed forward generating means 500.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気ディスク装
置やCD−ROM装置などの光ディスク装置に係り、よ
り詳しくは、情報を記録または再生するための光スポッ
トを任意のトラックから所望のトラックまで移動するア
クセス動作を行う装置及び方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disk device such as a magneto-optical disk device or a CD-ROM device, and more particularly, to a light spot for recording or reproducing information from an arbitrary track to a desired track. The present invention relates to an apparatus and a method for performing a moving access operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ディスクにおいて、情報を記録するト
ラックは、ディスク記録面に螺旋状または同心円状に形
成されている。情報の記録または再生時には、対物レン
ズによって絞られたレーザー光を記録面上にスポット状
に照射し、所望のトラックを精密に追従する。また、デ
ィスク半径方向、すなわちアクセス方向に離れたトラッ
クで記録/再生を行うために、光スポットは複数のトラ
ックを高速に横断する。このような精密トラッキングと
高速アクセスを両立するために、対物レンズを搭載した
アクセス機構可動部は、いわゆるピギーバック・アクチ
ュエータ方式を採用している。つまり、前記可動部は、
可動範囲の広いコース・アクチュエータで駆動されるコ
ース・ステージ上に、対物レンズを微細に動かすファイ
ン・アクチュエータを搭載している。そして、トラッキ
ング時には両者の協調動作により高精度な位置決めを行
い、アクセス時には対物レンズのコース・ステージに対
する相対運動を抑制し、すなわち両者を一体化し、その
一体化された可動部を高速に移動する。以下、いくつか
の文献をあげて、従来の技術を説明する。
2. Description of the Related Art In an optical disk, tracks for recording information are formed spirally or concentrically on the disk recording surface. At the time of recording or reproducing information, a laser beam focused by an objective lens is radiated in a spot shape on a recording surface to precisely follow a desired track. Further, in order to perform recording / reproduction on tracks separated in the disk radial direction, that is, in the access direction, the light spot traverses a plurality of tracks at high speed. In order to achieve both high-precision tracking and high-speed access, the movable portion of the access mechanism equipped with the objective lens employs a so-called piggyback actuator system. That is, the movable part
A fine actuator that moves the objective lens finely is mounted on a coarse stage driven by a coarse actuator with a wide movable range. At the time of tracking, high-precision positioning is performed by the cooperative operation of the two, and at the time of access, the relative movement of the objective lens with respect to the course stage is suppressed, that is, the two are integrated, and the integrated movable part is moved at high speed. Hereinafter, the related art will be described with reference to several documents.

【0003】電子情報通信学会によって1995年に発行さ
れた、角田義人監修の「光ディスクストレージの基礎と
応用」の125ページの表3.10には、現在の光ディス
ク装置に多く用いられているコース・アクチュエータの
形式が示されている。その中で、高速アクセス化に適し
た両側コイル型のアクチュエータの構成が示されてい
る。コース・ステージは、コース・アクチュエータから
アクセス方向の推力を受けて移動する。この時、コース
・ステージ内の軸受とガイドレールとにより、精密かつ
滑らかな直線運動が可能である。また、コース・ステー
ジ内には、対物レンズ、ファイン・アクチュエータなど
が搭載されている。これについて、前述の文献「光ディ
スクストレージの基礎と応用」の129ページの表3.1
1には、ファイン・アクチュエータの形式が示されてい
る。その中で、2軸直交並進型アクチュエータの構成が
示されている。対物レンズを搭載したファイン・ステー
ジは、コース・ステージから出た4本の平行支持バネで
片持ち梁様に支持される。前記ファイン・ステージの両
側には磁気回路、トラッキング・アクチュエータコイ
ル、オートフォーカス用コイルがあり、これらの磁気回
路とコイルにより、前記対物レンズはアクセス方向とフ
ォーカス方向に移動する。
[0003] Table 3.10 on page 125 of "Basics and Application of Optical Disk Storage", supervised by Yoshito Tsunoda, published by the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers in 1995, lists courses that are frequently used in current optical disk devices. The type of actuator is shown. Among them, the configuration of a double-sided coil type actuator suitable for high-speed access is shown. The course stage moves by receiving a thrust in the access direction from the course actuator. At this time, precise and smooth linear motion is possible by the bearing and the guide rail in the course / stage. Further, an objective lens, a fine actuator, and the like are mounted in the course stage. Regarding this, Table 3.1 on page 129 of the aforementioned document “Basics and Application of Optical Disk Storage”
1 shows the type of the fine actuator. Among them, the configuration of a biaxial orthogonal translation type actuator is shown. The fine stage on which the objective lens is mounted is supported like a cantilever by four parallel support springs protruding from the course stage. On both sides of the fine stage, there are a magnetic circuit, a tracking actuator coil, and an autofocus coil. With these magnetic circuits and coils, the objective lens moves in the access direction and the focus direction.

【0004】図16は、光ディスク装置の光学系とアク
セス機構の構成を示す模式図である。光ディスク10
は、ディスク回転中心11を中心に回転する。その回転
数は光ディスク装置の種類により異なり、一例として、
国際標準化機構(ISO)の径130mm、容量2.6ギガバイト
の規格に準拠した光ディスクでは、毎分3000回転で一定
である。レーザ・ダイオード43で発光したレーザ光4
9は、カップリング・レンズ44で平行光になり、ビー
ム・スプリッタ47、1/4波長板48、立ち上げミラ
ー42を介して対物レンズ41に入射し、ここで記録面
上の光スポット40にまで絞り込まれる。記録面で反射
したレーザ光は、前記対物レンズ、前記立ち上げミラ
ー、前記1/4波長板を介して前記ビーム・スプリッタ
に入射し、ここで曲げられ、レンズ46を介して2分割
光検出器45に照射される。この光検出器は、前記光ス
ポットのトラック中心からの位置ずれ量に対応したトラ
ッキング誤差信号(TES)を電気信号として出力する。TES
は、光スポットの位置ずれ量が0の時に信号値も0であ
り、そこから1トラック移動するたびに1周期の正弦波
が発生する。さらに、アクセス機構に関して、前述の2
軸直交並進型アクチュエータでは、前記平行支持バネの
ため、コース・ステージ21とファイン・ステージ33
の相対運動によるバネ31の復元力とダンパ32の粘性
力が発生する。さらに、前記コース・ステージに対する
前記ファイン・ステージの相対変位を検出するための変
位センサ(以下、中点センサ34)が用いられる。
FIG. 16 is a schematic diagram showing a configuration of an optical system and an access mechanism of an optical disk device. Optical disk 10
Rotates about the disk rotation center 11. The number of revolutions differs depending on the type of optical disc device.
For an optical disc conforming to the International Standards Organization (ISO) standard of 130 mm in diameter and 2.6 gigabytes in capacity, the speed is constant at 3000 revolutions per minute. Laser light 4 emitted by laser diode 43
Numeral 9 is converted into parallel light by a coupling lens 44 and is incident on an objective lens 41 via a beam splitter 47, a 板 wavelength plate 48, and a rising mirror 42, where the light is incident on a light spot 40 on a recording surface. Narrowed down to The laser beam reflected by the recording surface enters the beam splitter via the objective lens, the rising mirror, and the quarter-wave plate, is bent there, and is split into two light detectors via a lens 46. 45 is irradiated. This photodetector outputs a tracking error signal (TES) corresponding to the amount of displacement of the light spot from the track center as an electric signal. TES
Is such that when the displacement amount of the light spot is 0, the signal value is also 0, and a sine wave of one cycle is generated every time one track moves from there. Further, regarding the access mechanism, the aforementioned 2
In the axis orthogonal translation type actuator, the coarse stage 33 and the fine stage 33 are used because of the parallel support spring.
, A restoring force of the spring 31 and a viscous force of the damper 32 are generated. Further, a displacement sensor (hereinafter, midpoint sensor 34) for detecting a relative displacement of the fine stage with respect to the course stage is used.

【0005】次に、従来のアクセス制御について説明す
る。図17は、従来のアクセス制御の基本構成を示す図
である。現在のトラックから所望のトラックに光スポッ
トが移動するまでの間、この制御系は動作する。目標速
度発生手段50は、刻々変化する目標速度のプロファイ
ルを発生する。減算手段51は、目標速度と後述する光
スポット検出速度との速度偏差を出力する。速度偏差補
償手段52は、前記速度偏差を増幅してアクチュエータ
53への制御入力を出力する。前記アクチュエータの発
生する駆動力により、光スポット移動手段54が移動す
る。2分割光検出器45は、前述のように光スポットの
トラック偏心55に対する相対位置に応じたトラッキン
グ誤差信号(TES)を生成する。TESはアクセス動作中は正
弦波状の信号であり、光スポット速度検出手段56は、
TESの周期などを計測することにより、光スポットの移
動速度を検出する。このようにアクセス制御系はフィー
ドバック制御系のため、目標速度に対して移動速度が遅
れて追従し、この速度偏差により駆動力を発生している
と言える。
Next, conventional access control will be described. FIG. 17 is a diagram showing a basic configuration of conventional access control. This control system operates until the light spot moves from the current track to the desired track. The target speed generating means 50 generates a profile of the target speed that changes every moment. The subtracting means 51 outputs a speed deviation between a target speed and a light spot detection speed described later. The speed deviation compensating means 52 amplifies the speed deviation and outputs a control input to the actuator 53. The light spot moving means 54 moves by the driving force generated by the actuator. The two-segment photodetector 45 generates a tracking error signal (TES) according to the relative position of the light spot to the track eccentricity 55 as described above. TES is a sinusoidal signal during the access operation, and the light spot speed detecting means 56
The moving speed of the light spot is detected by measuring the cycle of TES and the like. Thus, since the access control system is a feedback control system, it can be said that the moving speed follows the target speed with a delay, and the driving force is generated by this speed deviation.

【0006】しかし、このようなアクセス制御系には以
下の三つの課題がある。第一に、アクセス終了時のトラ
ッキング制御への切り替えの時点で、速度偏差のために
移動速度が十分に下がらず、光スポットが目標とする情
報トラック(以下目標トラックという)を行き過ぎるこ
とによるアクセス時間の増大が懸念される。第二に、こ
の系でアクセス時間を短縮するには、目標速度をより高
くすると同時に、高帯域化のためにフィードバック系の
ループ・ゲインを上げる必要がある。しかし実際には、
前記光スポット移動手段の機構共振や前記光スポット速
度検出手段の検出遅れによる位相遅れがあり、これに対
する安定性を確保するために、ループ・ゲインを上げる
ことは困難な場合がある。第三に、アクセス動作中、あ
る分布(広がり、断面積)を持ったレーザ光が正しく対
物レンズを通過し、記録面に安定に光スポットを形成す
るには、コース・ステージに対するファイン・ステージ
の相対変位を抑制する中点制御が必要である。特に、前
述の2軸直交並進型アクチュエータでは、コース・ステ
ージがコース・アクチュエータから駆動力を受けると、
ファイン・ステージはその支持構造上、必然的に、慣性
遅れすなわち慣性力による相対変位を生じようとするの
で、これを補償する制御系が必須である。
However, such an access control system has the following three problems. First, at the time of switching to the tracking control at the end of the access, the access time due to the movement speed not sufficiently decreasing due to the speed deviation and the light spot going over the target information track (hereinafter referred to as the target track). Is likely to increase. Second, in order to shorten the access time in this system, it is necessary to raise the target system speed and, at the same time, increase the loop gain of the feedback system in order to increase the bandwidth. But actually,
There is a phase delay due to a mechanical resonance of the light spot moving means or a detection delay of the light spot speed detecting means, and it may be difficult to increase the loop gain in order to secure stability against the delay. Third, during the access operation, in order for the laser beam having a certain distribution (spread, cross-sectional area) to correctly pass through the objective lens and to form a light spot on the recording surface stably, the fine stage must be positioned with respect to the coarse stage. Midpoint control to suppress relative displacement is required. In particular, in the aforementioned two-axis orthogonal translation type actuator, when the course stage receives a driving force from the course actuator,
Since the fine stage inevitably causes an inertial delay, that is, a relative displacement due to an inertial force due to its support structure, a control system for compensating for this is essential.

【0007】上記の課題を解決するために、以下の方法
が提案されている。
In order to solve the above problems, the following methods have been proposed.

【0008】特公平6−103536号公報では、アクセス動
作の目標加速度プロファイルに比例した信号をフィード
フォワード的に速度偏差信号に加算して、これをコース
・アクチュエータへの制御入力とする技術が開示されて
いる。この時の目標加速度は、アクセス範囲の中央で対
称な一定最大加速・一定最大減速が望ましいとしてい
る。また、光スポット移動速度のフィードバックではな
く、コース・ステージ移動速度とファインステージ相対
変位を状態フィードバックする構成を提案している。こ
の技術によれば、目標加速度のフィードフォワード信号
で加速、減速時の制御入力が供給され、フィードバック
系は速度偏差を抑圧するように作用するので、ループ・
ゲインを上げることなく、目標速度に精度良く追従させ
ることができる。しかしこの技術では、光スポット移動
速度を直接には制御しないので、ディスク回転に大きな
偏心がある場合には、アクセス制御終了時のトラッキン
グ制御への切り替えの時点で、光スポットと目標トラッ
クとの相対速度が十分低下せず、オーバーシュートなど
の過渡応答の発生により、アクセス時間の増大が懸念さ
れる。さらに、目標加速度をアクセス終了時に一定最大
減速から矩形波的に0にしても、外乱などの作用によ
り、その時点で直ちに光スポットを目標トラックに位置
決めし、かつ移動速度を0にすることはできず、かえっ
て過渡応答を引き起こすと考えられる。
Japanese Patent Publication No. 6-103536 discloses a technique in which a signal proportional to a target acceleration profile of an access operation is added to a speed deviation signal in a feed-forward manner, and this is used as a control input to a coarse actuator. ing. The target acceleration at this time is desirably a constant maximum acceleration and a constant maximum deceleration symmetrical at the center of the access range. In addition, a configuration is proposed in which the state feedback is provided for the course / stage movement speed and the fine stage relative displacement instead of feedback for the light spot movement speed. According to this technique, a control input during acceleration and deceleration is supplied by a feedforward signal of a target acceleration, and a feedback system acts to suppress a speed deviation.
It is possible to accurately follow the target speed without increasing the gain. However, this technique does not directly control the moving speed of the light spot, so if there is a large eccentricity in the rotation of the disk, the relative position between the light spot and the target track is changed at the time of switching to tracking control at the end of access control. Since the speed does not decrease sufficiently and a transient response such as overshoot occurs, there is a concern that the access time will increase. Furthermore, even if the target acceleration is set to a rectangular wave from a constant maximum deceleration at the end of access to a rectangular wave, it is possible to immediately position the light spot on the target track and set the moving speed to 0 at that time due to the effect of disturbance or the like. On the contrary, it is considered that a transient response is caused.

【0009】特開平5−11854号公報では、コース・ステ
ージに対するファイン・ステージの相対速度をファイン
・アクチュエータへの制御入力にフィードバックするこ
とにより、2ステージ制御系を安定化する技術が開示さ
れている。この構成では、ダンピングにより、ファイン
・ステージの相対運動をある程度抑制する効果はある。
しかし、相対変位を抑制する復元力を発生する構成では
ないので、前述の2軸直交並進型アクチュエータで、ア
クセス動作中にファイン・アクチュエータに生じる慣性
遅れの相対変位を補償することはできない。
JP-A-5-11854 discloses a technique for stabilizing a two-stage control system by feeding back the relative speed of a fine stage with respect to a coarse stage to a control input to a fine actuator. . In this configuration, damping has the effect of suppressing the relative movement of the fine stage to some extent.
However, since the configuration does not generate a restoring force for suppressing the relative displacement, the above-described two-axis orthogonal translation type actuator cannot compensate for the relative displacement due to the inertia delay generated in the fine actuator during the access operation.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、光ディスク装置のアクセス制御に関して、上記のよ
うな従来技術での問題点を解決して、アクチュエータの
能力を最大限生かして、高速なアクセス制御を実現する
ことである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art regarding access control of an optical disk device, and to make the most of the capability of an actuator to achieve high-speed operation. It is to realize access control.

【0011】より具体的には、本発明が解決しようとす
る課題の一つは、アクセス動作加速時には、コース・ア
クチュエータによる最大加速を行い、減速から目標トラ
ックへの引き込みの間は、光スポットの目標トラックに
対する相対移動速度をあらかじめ定めた目標速度に精度
良く追従させることである。また、本発明が解決しよう
とする別の課題の一つは、このアクセス制御系は、光ス
ポットの照射位置を移動させる移動手段の機構共振やデ
ィジタル制御の演算時間など、フィードバック・ループ
内の位相遅れに対して安定となるようにすることであ
る。さらに、本発明が解決しようとする別の課題の一つ
は、アクセス動作によるファイン・ステージの中点ずれ
を補償し、抑制することである。
More specifically, one of the problems to be solved by the present invention is that, when accelerating the access operation, the maximum acceleration is performed by the coarse actuator, and during the retraction from the deceleration to the target track, the light spot of the light spot is increased. The purpose is to make the relative moving speed relative to the target track accurately follow a predetermined target speed. One of the other problems to be solved by the present invention is that the access control system can control the phase in the feedback loop such as the mechanism resonance of the moving means for moving the irradiation position of the light spot and the operation time of digital control. It is to be stable against delay. Further, another problem to be solved by the present invention is to compensate and suppress the midpoint shift of the fine stage due to the access operation.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の第1の手段は、情報トラックを有する光
ディスク上に光スポットを照射するための対物レンズを
搭載してトラックの幅方向に移動するファイン・ステー
ジと、ファイン・ステージを駆動するファイン・アクチ
ュエータと、ファイン・ステージとファイン・アクチュ
エータを搭載して光ディスクの半径方向に移動するコー
ス・ステージと、コース・ステージを駆動するコース・
アクチュエータとを有する光ディスク装置であって、光
スポットを別の目標とする情報トラックに移動するアク
セス動作時に、光スポットの目標速度を発生する目標速
度発生手段と、光スポットの移動速度を検出する光スポ
ット速度検出手段と、目標速度から移動速度を減算して
速度偏差を算出する減算手段と、光スポットの目標加速
度を発生する目標加速度発生手段と、速度偏差に目標加
速度を加算してコース・アクチュエータへの制御入力を
算出する加算手段と、コース・ステージに対するファイ
ン・ステージの相対運動を抑制する相対運動制御手段を
有する。
In order to solve the above-mentioned problems, a first means of the present invention is to mount an objective lens for irradiating a light spot on an optical disk having an information track, and to mount the objective lens on the optical disk. A fine stage that moves in the direction, a fine actuator that drives the fine stage, a course stage that carries the fine stage and the fine actuator and moves in the radial direction of the optical disk, and a course that drives the coarse stage・
An optical disc device having an actuator, comprising: a target speed generating means for generating a target speed of the light spot during an access operation for moving the light spot to another target information track; and a light for detecting a moving speed of the light spot. Spot speed detecting means, subtracting means for calculating a speed deviation by subtracting the moving speed from the target speed, target acceleration generating means for generating a target acceleration of the light spot, and a course actuator for adding the target acceleration to the speed deviation And a relative movement control means for suppressing the relative movement of the fine stage with respect to the course stage.

【0013】さらに、本発明の第2の手段は、前記第1
の手段の相対運動制御手段を、コース・ステージに対す
るファイン・ステージの相対変位量を検出する相対変位
検出手段と、相対変位の目標値から検出された相対変位
量を減算して位置偏差を算出する減算手段と、位置偏差
を入力として、相対変位を抑圧し、かつ、相対運動制御
手段を安定化するように動作するフィードバック補償手
段と、コース・ステージの加速度を検出してファイン・
ステージの目標加速度を発生するフィードフォワード補
償手段と、フィードバック補償手段の出力にフィードフ
ォワード補償手段の出力を加算して、ファイン・アクチ
ュエータへの制御入力を算出する加算手段とを含んで構
成したものである。
[0013] Further, the second means of the present invention comprises the first means.
A relative displacement detecting means for detecting a relative displacement amount of the fine stage with respect to the course stage; and a position deviation by subtracting the detected relative displacement amount from a target value of the relative displacement. Subtraction means, feedback compensation means which operates with the position deviation as input to suppress relative displacement and stabilize relative motion control means, and detects fine movement by detecting the acceleration of the course stage.
A feedforward compensator for generating a target acceleration of the stage, and an adder for calculating a control input to the fine actuator by adding an output of the feedforward compensator to an output of the feedback compensator. is there.

【0014】さらに、本発明の第3の手段は、前記第1
または第2の手段に記載した光ディスク装置を制御する
アクセス制御方法において、目標速度は、光スポットが
最高速度に到達した後の一定速及び減速動作の速度を規
定しており、かつ、目標加速度は、光スポットが最高速
度に到達した後の一定速及び減速動作の加速度を規定し
ているものである。
Further, a third means of the present invention is the above-mentioned first means.
Alternatively, in the access control method for controlling an optical disk device described in the second means, the target speed defines a constant speed and a speed of a deceleration operation after the light spot reaches the maximum speed, and the target acceleration is , The constant speed after the light spot reaches the maximum speed and the acceleration of the deceleration operation.

【0015】さらに、本発明の第4の手段は、前記第1
または第2の手段に記載した光ディスク装置を制御する
アクセス制御方法もしくは前記第3の手段において、目
標速度発生手段は、光スポットの現在の照射位置から目
標とする情報トラックまでの距離に応じて目標速度を発
生し、かつ、目標加速度発生手段は、光スポットの現在
の照射位置から前記目標とする情報トラックまでの距離
に応じて目標加速度を発生し、かつ、光スポットの減速
動作は、光スポットが減速動作時に目標とする情報トラ
ックより手前のあらかじめ決められた位置に到達するま
での第一の減速区間と、前記のあらかじめ決められた位
置から目標の情報トラックに到達するまでの第二の減速
区間とに区分されており、目標速度と目標加速度は、第
一の減速区間では一定加速度で減速し、第二の減速区間
では減速加速度が徐々に0に近づくように決められてお
り、かつ、第一の減速区間と第二の減速区間の境界で、
目標速度と目標加速度はそれぞれ連続であるようにした
ものである。
Further, a fourth means of the present invention is the above-mentioned first means.
Alternatively, in the access control method for controlling an optical disk device described in the second means or the third means, the target speed generating means is configured to set a target speed according to a distance from a current irradiation position of the light spot to a target information track. The speed is generated, and the target acceleration generating means generates a target acceleration according to a distance from a current irradiation position of the light spot to the target information track, and a deceleration operation of the light spot is performed by the light spot. During a deceleration operation, a first deceleration section until reaching a predetermined position before the target information track, and a second deceleration until reaching the target information track from the predetermined position. The target speed and the target acceleration are decelerated at a constant acceleration in the first deceleration section, and the deceleration is increased in the second deceleration section. S in has been determined to be closer to 0, and, at the boundary of the first deceleration zone and the second deceleration zone,
The target speed and the target acceleration are respectively continuous.

【0016】さらに、本発明の第5の手段は、前記第1
または第2の手段に記載した光ディスク装置を制御する
アクセス制御方法もしくは前記第3の手段において、目
標速度発生手段は、光スポットの現在の照射位置から目
標の情報トラックまでの距離に応じて目標速度を発生
し、かつ、目標加速度発生手段は、光スポットの現在の
照射位置から目標の情報トラックまでの距離に応じて目
標加速度を発生し、かつ、光スポットの減速動作は、光
スポットが減速動作時に目標の情報トラックより手前の
あらかじめ決められた位置に到達するまでの第一の減速
区間と、前記のあらかじめ決められた位置から目標の情
報トラックに到達するまでの第二の減速区間とに区分さ
れており、目標速度は、第一の減速区間では光スポット
の目標とする情報トラックまでの距離のほぼルート関数
であり、第二の減速区間では光スポットの目標とする情
報トラックまでの距離のほぼ一次関数であり、かつ、第
一の減速区間と第二の減速区間の境界で、目標速度と目
標加速度はそれぞれ連続であるようにしたものである。
Further, the fifth means of the present invention is characterized in that:
Alternatively, in the access control method for controlling an optical disk device according to the second means or the third means, the target speed generating means includes a target speed according to a distance from a current irradiation position of the light spot to a target information track. And the target acceleration generating means generates a target acceleration in accordance with the distance from the current irradiation position of the light spot to the target information track, and decelerates the light spot. Sometimes divided into a first deceleration section until reaching a predetermined position before the target information track and a second deceleration section until reaching the target information track from the predetermined position. The target speed is approximately a root function of the distance of the light spot to the target information track in the first deceleration section, and the second deceleration is performed. The distance between the light spots is almost a linear function of the distance to the target information track, and the target speed and the target acceleration are respectively continuous at the boundary between the first deceleration section and the second deceleration section. Things.

【0017】さらに、本発明の第6の手段は、前記第1
又は第2の手段に記載した光ディスク装置を制御するア
クセス制御方法もしくは前記第3乃至5のいずれかの手
段において、目標加速度発生手段は、光スポットが加速
動作中あるいは一定速動作中であっても、減速方向に作
用する目標加速度を発生するようにしたものである。
Further, the sixth means of the present invention is characterized in that:
Alternatively, in the access control method for controlling an optical disk device described in the second means, or in any one of the third to fifth means, the target acceleration generating means may control whether the light spot is in an accelerating operation or in a constant speed operation. , A target acceleration acting in the deceleration direction is generated.

【0018】さらに、本発明の第7の手段は、前記第1
または第2の手段に記載した光ディスク装置を制御する
アクセス制御方法もしくは前記第3乃至6のいずれかの
手段において、光スポット移動速度検出手段が持つ検出
遅れ時間分だけ、目標加速度に対して時間的に遅れて、
目標速度が発生するようにしたものである。
Further, the seventh means of the present invention is characterized in that:
Alternatively, in the access control method for controlling an optical disk device described in the second means, or in any one of the third to sixth means, a time delay with respect to the target acceleration by the detection delay time of the light spot moving speed detecting means is obtained. Late
The target speed is generated.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施例として、ア
クセス制御系をアナログ制御で実現する光ディスク装置
について説明する。図1は、本発明の第1の実施例のア
クセス制御系のブロック線図である。なお、アクセス動
作終了後に動作するトラッキング制御系は図示しない。
図示の実施例は、目標速度発生手段50と、目標速度発
生手段50の出力側に接続された減算手段51と、減算
手段51の出力側に接続された速度偏差増幅手段520
と、速度偏差増幅手段520の出力側に接続された加算
手段501と、加算手段501の出力側に接続されたコ
ース・アクチュエータ駆動アンプ530と、コース・ア
クチュエータ駆動アンプ530の出力で制御駆動される
コース・アクチュエータ531と、コース・アクチュエ
ータ531で駆動されるコース・ステージ540と、光
スポットのトラック中心からの位置ずれ量に対応したト
ラッキング誤差信号(TES)を電気信号として出力す
る2分割光検出器45と、2分割光検出器45の出力側
に接続された光スポット速度検出手段56及びトラック
通過検出手段570と、トラック通過検出手段570の
出力側に接続された残トラック数係数手段571と、残
トラック数係数手段571の出力側に接続されその出力
側を前記加算手段501の入力側に接続した目標加速度
発生手段である加速度フィードフォワード発生手段50
0と、コース・ステージに対するファイン・ステージの
相対変位量を検出する相対変位検出手段である中点ずれ
検出手段538と、中点ずれ検出手段538の出力側に
接続された減算手段535と、減算手段535の出力側
に接続されたフィードバック補償手段である中点ずれ補
償手段536と、中点ずれ補償手段536の出力側に接
続された加算手段537と、加算手段537の出力側に
接続されたファイン・アクチュエータ駆動アンプ532
と、ファイン・アクチュエータ駆動アンプ532の出力
で制御駆動されるファイン・アクチュエータ533と、
ファイン・アクチュエータ533で駆動されるファイン
・ステージ541と、前記コース・アクチュエータ駆動
アンプ530の出力側に接続され自身の出力側を前記加
算手段537の入力側に接続したフィードフォワード補
償手段である慣性遅れ補償手段534と、を含んで構成
されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As a first embodiment of the present invention, an optical disk device which realizes an access control system by analog control will be described. FIG. 1 is a block diagram of an access control system according to a first embodiment of the present invention. Note that a tracking control system that operates after the end of the access operation is not shown.
In the illustrated embodiment, the target speed generating means 50, the subtracting means 51 connected to the output side of the target speed generating means 50, and the speed deviation amplifying means 520 connected to the output side of the subtracting means 51
And an adding means 501 connected to the output side of the speed deviation amplifying means 520; a coarse actuator driving amplifier 530 connected to the output side of the adding means 501; and an output of the coarse actuator driving amplifier 530. A coarse actuator 531, a coarse stage 540 driven by the coarse actuator 531, and a two-segment photodetector that outputs a tracking error signal (TES) corresponding to the amount of displacement of the light spot from the track center as an electric signal. 45, a light spot speed detecting means 56 and a track passage detecting means 570 connected to the output side of the two-divided photodetector 45, a remaining track number coefficient means 571 connected to the output side of the track passing detecting means 570, The output side of the remaining track number coefficient means 571 is connected to the output side of the adding means. 01 is a target acceleration generating means connected to the input side of the acceleration feedforward generator 50
0, a middle point deviation detecting means 538 which is a relative displacement detecting means for detecting a relative displacement amount of the fine stage with respect to the coarse stage, a subtraction means 535 connected to an output side of the middle point deviation detecting means 538, The middle point shift compensating means 536 which is a feedback compensating means connected to the output side of the means 535, the adding means 537 connected to the output side of the middle point shifting compensating means 536, and the output side of the adding means 537. Fine actuator drive amplifier 532
A fine actuator 533 controlled and driven by the output of the fine actuator drive amplifier 532;
A fine stage 541 driven by a fine actuator 533; and an inertia delay which is feed-forward compensating means connected to the output side of the coarse actuator driving amplifier 530 and having its output side connected to the input side of the adding means 537. And compensating means 534.

【0020】前記目標速度発生手段50の入力側は前記
残トラック数係数手段571の出力側に接続され、前記
光スポット速度検出手段56の出力側は前記減算手段5
1の入力のマイナス側に接続されている。
The input side of the target speed generating means 50 is connected to the output side of the remaining track number coefficient means 571, and the output side of the light spot speed detecting means 56 is connected to the subtracting means 5
1 input is connected to the negative side.

【0021】相対変位検出手段(中点ずれ検出手段53
8)と、減算手段535と、フィードバック補償手段
(中点ずれ補償手段536)と、フィードフォワード補
償手段(慣性遅れ補償手段534)と、前記加算手段5
37と、を含んで相対運動制御手段が構成される。
Relative displacement detecting means (middle point shift detecting means 53)
8), subtracting means 535, feedback compensating means (midpoint deviation compensating means 536), feedforward compensating means (inertial delay compensating means 534), and adding means 5
37, and relative motion control means is constituted.

【0022】この図1を用いてアクセス制御系の動作を
説明する。アクセス動作開始時に、残トラック数係数手
段571に、初期値572として、光スポットが現在追
従しているトラックから目標トラックまでの距離のトラ
ック数を設定する。この残トラック数係数手段571は
アップ・ダウンカウンタであり、トラック通過検出手段
570により、光スポットがトラックを通過したことを
検出する度に、のこりの移動距離(残トラック数)をカ
ウントダウンする。この技術は、1993年発行のJapan
Journal of Applied Physics,Volume 32,par
t 1,Number 11Bの5371ページから5375ページに掲載
された、M.Suzukiらの論文、Advanced Direct
Seeking System for 5.25”Magnetooptical
Disk Drive に詳しく開示されている。目標速度
発生手段50は、前記残トラック数係数手段571の出
力から、内装している残トラック数と目標速度との関係
を格納したリード・オンリー・メモリ(ROM)をアク
セスするアドレスを決定し、該メモリのデータに基づい
て目標速度を出力する。このROMに記憶する目標速度
プロファイル(残トラック数と目標速度との関係を規定
するグラフ)の設計方法については後述する。減算手段
51は、目標速度発生手段50から出力される目標速度
から前記光スポット速度検出手段56から出力される光
スポット検出速度を減算して得られる速度偏差を出力す
る。
The operation of the access control system will be described with reference to FIG. At the start of the access operation, the number of tracks in the distance from the track currently being followed by the light spot to the target track is set in the remaining track number coefficient means 571 as an initial value 572. The remaining track number coefficient means 571 is an up / down counter, and every time the track passage detecting means 570 detects that the light spot has passed through the track, the remaining travel distance (the number of remaining tracks) is counted down. This technology is based on the 1993 issue of Japan
Journal of Applied Physics, Volume 32, par
t1, Number 11B, pages 5371 to 5375. Suzuki et al., Advanced Direct
Seeding System for 5.25 "Magnetooptical
It is disclosed in detail in the Disk Drive. The target speed generating means 50 determines an address for accessing a read-only memory (ROM) storing the relation between the number of remaining tracks contained therein and the target speed from the output of the remaining track number coefficient means 571, The target speed is output based on the data in the memory. A method of designing a target speed profile (a graph defining the relationship between the number of remaining tracks and the target speed) stored in the ROM will be described later. The subtraction means 51 outputs a speed deviation obtained by subtracting the light spot detection speed output from the light spot speed detection means 56 from the target speed output from the target speed generation means 50.

【0023】速度偏差増幅手段520は、前記速度偏差
を増幅する。加速度フィードフォワード発生手段500
は残トラック数と加速度フィードフォワードとの関係を
格納したリード・オンリー・メモリ(ROM)を内装
し、前記残トラック数係数手段571の出力から、この
ROMをアクセスするアドレスを決定し、加速度フィー
ドフォワードを出力する。このROMに記憶する加速度
フィードフォワードプロファイル(残トラック数と加速
度フィードフォワードとの関係を規定するグラフ)の設
計方法については後述する。加算手段501は、前記速
度偏差増幅手段520の出力と加速度フィードフォワー
ド発生手段500から出力される加速度フィードフォワ
ードを加算し、コース・アクチュエータ駆動アンプ53
0への制御入力として出力する。コース・アクチュエー
タ駆動アンプ530は、前記制御入力に応じた値の駆動
電流をコース・アクチュエータ531に供給し、コース
・アクチュエータ531は前記駆動アンプ530から供
給される駆動電流に比例する駆動力を発生し、コース・
ステージ540をアクセス方向に移動する。
The speed deviation amplifying means 520 amplifies the speed deviation. Acceleration feed forward generating means 500
Has a read-only memory (ROM) in which the relationship between the number of remaining tracks and the acceleration feedforward is stored, determines an address for accessing the ROM from the output of the remaining track number coefficient means 571, Is output. A method of designing an acceleration feed forward profile (a graph defining the relationship between the number of remaining tracks and the acceleration feed forward) stored in the ROM will be described later. The adding means 501 adds the output of the speed deviation amplifying means 520 and the acceleration feedforward output from the acceleration feedforward generating means 500, and outputs the result of the coarse actuator drive amplifier 53.
Output as control input to 0. The coarse actuator driving amplifier 530 supplies a driving current having a value corresponding to the control input to the coarse actuator 531. The coarse actuator 531 generates a driving force proportional to the driving current supplied from the driving amplifier 530. ,course·
The stage 540 is moved in the access direction.

【0024】中点ずれ検出手段538は、コース・ステ
ージ540に対するファイン・ステージ541のアクセ
ス方向の相対変位、すなわち中点ずれ量を検出する。ア
クセス動作中、中点ずれ量を常に0にしたいので、減算
手段535は目標値=0から中点ずれ検出量を減算して
位置偏差を出力する。中点ずれ補償手段536は、制御
系の安定化と中点ずれの抑制のために、前記位置偏差を
入力として前記相対変位を抑制しかつ相対運動制御手段
を安定化するように動作する制御要素であり、位相補償
器として実現できる。その特性については後述する。
The midpoint deviation detecting means 538 detects the relative displacement of the fine stage 541 in the access direction with respect to the course stage 540, that is, the midpoint deviation amount. During the access operation, it is desired to always set the middle point deviation amount to 0, so the subtraction means 535 subtracts the middle point deviation detection amount from the target value = 0 and outputs the position deviation. The midpoint deviation compensating unit 536 is a control element that operates to suppress the relative displacement and stabilize the relative motion control unit with the position deviation as an input in order to stabilize the control system and suppress the midpoint deviation. And can be realized as a phase compensator. The characteristics will be described later.

【0025】慣性遅れ補償手段534は、前記コース・
アクチュエータ駆動電流を検出しこれによりコース・ス
テージ540の加速度を算出して出力する。この慣性遅
れ補償手段534の構成は後述する。加算手段537
は、前記中点ずれ補償手段536の出力と前記慣性遅れ
補償手段534の出力を加算し、ファイン・アクチュエ
ータ駆動アンプ532への制御入力として出力する。す
なわち、ファイン・アクチュエータ駆動アンプ532へ
の制御入力は、中点ずれを補償する信号と、慣性遅れ補
償手段534から出力されるコース・ステージ540の
加速度のフィードフォワード信号(ファイン・ステージ
541の加速度フィードフォワード信号となる)で生成
される。このため、ファイン・ステージ541はコース
・ステージ540と同じ加速度を生じ、かつ中点ずれを
生じないように駆動される。ファイン・アクチュエータ
533は、前記ファイン・アクチュエータ駆動アンプ5
32から供給される駆動電流に比例する駆動力を発生
し、ファイン・ステージ541を中点ずれが0となる位
置に位置決めする。
The inertia delay compensating means 534 is provided in the course
The actuator drive current is detected, and the acceleration of the course stage 540 is calculated and output based on the detected drive current. The configuration of the inertia delay compensating means 534 will be described later. Addition means 537
Adds the output of the midpoint deviation compensating means 536 and the output of the inertial delay compensating means 534 and outputs the result as a control input to the fine actuator drive amplifier 532. That is, the control input to the fine actuator drive amplifier 532 includes a signal for compensating for the midpoint shift and a feedforward signal of the acceleration of the coarse stage 540 output from the inertia delay compensating means 534 (the acceleration feed of the fine stage 541). (Which becomes a forward signal). Therefore, the fine stage 541 is driven so as to generate the same acceleration as that of the course stage 540 and not to cause a midpoint shift. The fine actuator 533 is provided with the fine actuator drive amplifier 5.
A drive force proportional to the drive current supplied from the drive stage 32 is generated, and the fine stage 541 is positioned at a position where the shift of the center point is zero.

【0026】コース・ステージ540の移動量とファイ
ン・ステージ541の中点ずれ量を加算したものが光ス
ポットの静止座標系上の絶対位置である。また、光スポ
ットの絶対位置からトラック偏心55を減算したもの
が、目標トラックに対する光スポットの相対位置であ
る。2分割光検出器45は、「従来の技術」の項で述べ
たように、光スポットの相対位置に応じて正弦波状のト
ラッキング誤差信号(TES)を生成する。光スポット
速度検出手段56は、「従来の技術」の項で述べたよう
に、光スポットの目標トラックに対する相対速度を検出
する。検出された相対速度は、前述の減算手段51によ
り、目標速度に対してフィードバックされる。トラック
通過手段570は、TESの正負で2値化した信号(ク
ロス・トラック信号)のエッジ検出をすることにより、
トラックを通過する度にパルスを発生する。
The absolute position of the light spot on the stationary coordinate system is the sum of the amount of movement of the course stage 540 and the amount of deviation of the midpoint of the fine stage 541. The relative position of the light spot with respect to the target track is obtained by subtracting the track eccentricity 55 from the absolute position of the light spot. The two-segment photodetector 45 generates a sinusoidal tracking error signal (TES) according to the relative position of the light spot, as described in the section of “Prior Art”. The light spot speed detecting means 56 detects the relative speed of the light spot with respect to the target track, as described in the section of "Prior Art". The detected relative speed is fed back to the target speed by the aforementioned subtracting means 51. The track passing means 570 detects an edge of a signal (cross track signal) binarized by positive and negative of TES,
Generates a pulse each time it passes through a track.

【0027】図2は、本発明の第1の実施例の目標速度
プロファイルである。これは、横軸に残トラック数、各
残アクセス距離での目標速度を縦軸にとってグラフ化し
たものである。図3は、本発明の第1の実施例の加速度
フィードフォワードプロファイルである。これは、横軸
に残トラック数をとり、各残アクセス距離での加速度フ
ィードフォワードを縦軸にとってグラフ化したものであ
る。これらの図を用いて、両プロファイルの設計方法を
説明する。
FIG. 2 shows a target speed profile according to the first embodiment of the present invention. In this graph, the horizontal axis represents the number of remaining tracks, and the target speed at each remaining access distance is plotted on the vertical axis. FIG. 3 is an acceleration feedforward profile according to the first embodiment of the present invention. In this graph, the number of remaining tracks is plotted on the horizontal axis, and the acceleration feed forward at each remaining access distance is plotted on the vertical axis. The method for designing both profiles will be described with reference to these drawings.

【0028】図2に示すように、目標速度はアクセス動
作の減速中の光スポット移動速度を規定するものであ
る。したがって、加速中は目標速度に対する速度偏差が
非常に大きいので、コース・アクチュエータ駆動電流は
最大値で飽和し、コース・ステージ540は最大加速度
で移動する。また目標速度は、次のように、複数の関数
を連結したものである。目標トラックに比較的近い区間
では、目標速度Vr1を残トラック数Xeの一次関数とす
る。すなわち、目標速度Vr1は、Voを残トラック数が
0での目標速度、KVrを係数として、次の関数で表さ
れる。
As shown in FIG. 2, the target speed defines the light spot moving speed during the deceleration of the access operation. Therefore, during acceleration, since the speed deviation from the target speed is very large, the course actuator driving current is saturated at the maximum value, and the course stage 540 moves at the maximum acceleration. The target speed is obtained by connecting a plurality of functions as follows. In a section relatively close to the target track, the target speed Vr1 is a linear function of the number of remaining tracks Xe. That is, the target speed Vr1 is represented by the following function, using Vo as the target speed when the number of remaining tracks is 0, and KVr as a coefficient.

【0029】[0029]

【数1】 (Equation 1)

【0030】目標トラックから比較的離れた区間では、
最大の減速加速度αMAXで一定減速する。αMAXは
負値である。この時の目標速度Vr2は、目標速度Vr2
が0になる残トラック数をe1として、次の関数で表さ
れる。
In a section relatively far from the target track,
Constant deceleration is performed at the maximum deceleration αMAX. αMAX is a negative value. The target speed Vr2 at this time is the target speed Vr2.
Is represented by the following function, where e1 is the number of remaining tracks at which Eq.

【0031】[0031]

【数2】 (Equation 2)

【0032】さらに目標トラックから離れた区間で、目
標速度の一定最大値VMAXを設定する場合がある。こ
れは例えば、前述のトラッキング誤差信号の周波数が過
度に高くなり、信号処理集積回路の処理能力を超えるこ
とを防止する場合である。図2に示すように、第1の目
標速度Vr1(Xe)と、第2の目標速度Vr2(Xe)と
は、残トラック数e2の点で滑らかに接続するように目
標速度プロファイルを設計する。つまり、αMAX,V
o,KVrの三つの値を指定し、Xe=e2での接続条
件、Vr1(e2)=Vr2(e2),かつ
Further, there is a case where a constant maximum value VMAX of the target speed is set in a section apart from the target track. This is, for example, the case where the frequency of the tracking error signal is prevented from becoming excessively high and exceeding the processing capability of the signal processing integrated circuit. As shown in FIG. 2, the target speed profile is designed so that the first target speed Vr1 (Xe) and the second target speed Vr2 (Xe) are smoothly connected at the point of the remaining track number e2. That is, αMAX, V
o, three values of KVr, Xe = e2, Vr1 (e2) = Vr2 (e2), and

【0033】[0033]

【数3】 (Equation 3)

【0034】を満足するe1とe2を未知数として解
く。これより、
E1 and e2 satisfying the above are solved as unknowns. Than this,

【0035】[0035]

【数4】 (Equation 4)

【0036】[0036]

【数5】 (Equation 5)

【0037】となる。また、第2の目標速度Vr2(X
e)と一定最大速度VMAXとは、残トラック数e3の
点で接続する。すなわち、e3は、
Is as follows. Also, the second target speed Vr2 (X
e) and the constant maximum speed VMAX are connected at the point of the remaining track number e3. That is, e3 is

【0038】[0038]

【数6】 (Equation 6)

【0039】となる。数1と数2を用いて、残トラック
数1トラック刻みの目標速度を計算し、前記目標速度発
生手段50のROMに格納する。
## EQU1 ## The target speed is calculated for each remaining track by one track using the equations (1) and (2) and stored in the ROM of the target speed generating means 50.

【0040】また、加速度フィードフォワードαF(X
e)は、残トラック数がe2以下の区間では、
The acceleration feed forward αF (X
e) is a section where the number of remaining tracks is equal to or less than e2.

【0041】[0041]

【数7】 (Equation 7)

【0042】とし、e2より遠い区間では一定値=αM
AXとする。さらに、アクセス動作加速中も、負値すな
わち減速方向の加速度フィードフォワードを作用させる
ことにより、光スポット移動速度が目標速度に達した後
にオーバーシュートを生じない。減速方向の加速度フィ
ードフォワード(負の加速度)を作用させておくこと
で、目標速度と検出された相対速度の差が小さくなって
きたとき、前記負の加速度が効いてきて光スポット移動
速度のオーバーシュートが防止される。数7と一定減速
加速度αMAXを用いて残アクセス距離1トラック刻み
の加速度フィードフォワードを計算し、前記加速度フィ
ードフォワード発生手段500のROMに格納する。
In a section farther than e2, a constant value = αM
AX. Further, even during the acceleration of the access operation, the overshoot does not occur after the light spot moving speed reaches the target speed by applying the negative value, that is, the acceleration feedforward in the deceleration direction. By applying the acceleration feedforward (negative acceleration) in the deceleration direction, when the difference between the target speed and the detected relative speed becomes smaller, the negative acceleration becomes effective and the light spot moving speed becomes higher. Shooting is prevented. The acceleration feedforward for each remaining access distance of one track is calculated using Equation 7 and the constant deceleration αMAX, and stored in the ROM of the acceleration feedforward generating means 500.

【0043】次に中点ずれ補正制御について説明する。
図4は2軸直交並進型のアクチュエータでのファイン・
アクチュエータへの制御入力からファイン・ステージ変
位までの伝達特性である。約55Hzには、ファイン・
ステージの質量とそれを支持する平行支持バネによる主
共振がある。主共振以上の周波数ではゲイン特性が、−
40dB/decの傾きとなり、約29kHzで高次の機構
共振がある。このような特性の制御対象に対し、安定な
制御系を構成するために、前述の中点ずれ補償手段53
6は、位相補償器と高次機構共振を抑制するノッチ・フ
ィルタからなる。この位相補償器は、トラック偏心など
特に100Hz以下の低周波外乱を抑圧するための位相
遅れ補償器と、数kHzのゲイン・クロスオーバー周波
数付近で位相進みを大きくして制御系を安定するための
位相進み補償器を直列に結合したものである。位相補償
器の伝達関数C(s)は次式で示される。
Next, the midpoint deviation correction control will be described.
Fig. 4 shows the fine actuator with a two-axis orthogonal translation type actuator.
This is the transmission characteristic from the control input to the actuator to the fine stage displacement. About 55Hz,
There is main resonance due to the mass of the stage and the parallel support springs that support it. At frequencies above the main resonance, the gain characteristic
The slope is 40 dB / dec, and there is a higher-order mechanism resonance at about 29 kHz. In order to construct a stable control system for a control object having such characteristics, the above-mentioned midpoint deviation compensating means 53 is required.
Reference numeral 6 includes a phase compensator and a notch filter for suppressing higher-order mechanism resonance. This phase compensator includes a phase delay compensator for suppressing low-frequency disturbances, particularly 100 Hz or less, such as track eccentricity, and a phase lead near the gain crossover frequency of several kHz to stabilize the control system by increasing the phase lead. A phase lead compensator is connected in series. The transfer function C (s) of the phase compensator is expressed by the following equation.

【0044】[0044]

【数8】 (Equation 8)

【0045】s:ラプラス変換の複素パラメータ、 kc:位相補償器のゲイン、 aLGとbLG:位相遅れ特性を規定する係数、 aLDとbLD:位相進み特性を規定する係数、 である。S: complex parameter of Laplace transform, kc: gain of phase compensator, aLG and bLG: coefficients defining phase delay characteristics, aLD and bLD: coefficients defining phase lead characteristics.

【0046】以上のことから、この制御系の一巡伝達特
性は、図5に示す特性となる。このとき、ゲイン・クロ
スオーバー周波数は4.3kHz、位相余有は44.3
度、ゲイン余有は15dBである。なお、位相余有は、
ゲイン0dBに相当する周波数(4.3kHz)のとき
の位相(図5の下段のグラフ参照)と−180度(位
相)の差を云い、ゲイン余有は、位相が−180度であ
る周波数(図5の下段のグラフ参照)のときのゲインと
ゲイン0dBとの差をいう。
From the above, the loop transfer characteristic of this control system is as shown in FIG. At this time, the gain crossover frequency is 4.3 kHz and the phase margin is 44.3.
The degree and gain margin are 15 dB. The phase margin is
The difference between the phase at the frequency (4.3 kHz) corresponding to the gain of 0 dB (see the lower graph in FIG. 5) and -180 degrees (phase) is referred to as the gain margin. It refers to the difference between the gain at the time of FIG. 5 and the gain of 0 dB.

【0047】また、慣性遅れ補償手段534の特性は以
下のようにする。ここでの説明のために、コース・アク
チュエータの加速度感度、すなわちコース・アクチュエ
ータ駆動電流からコース・ステージの加速度までの伝達
特性のDCゲインを記号kAc、ファイン・アクチュエ
ータの加速度感度、すなわちファイン・アクチュエータ
駆動電流からファイン・ステージの加速度までの伝達特
性のDCゲインを記号kAfで表す。コース・アクチュ
エータ駆動電流検出値からコース・ステージの加速度を
算出し、この加速度をファイン・ステージの加速度フィ
ードフォワードとするために、慣性遅れ補償手段534
は、ゲインkAc/kAfとする。
The characteristics of the inertia delay compensating means 534 are as follows. For the purpose of this description, the acceleration sensitivity of the coarse actuator, that is, the DC gain of the transfer characteristic from the coarse actuator drive current to the acceleration of the coarse stage is denoted by kAc, the acceleration sensitivity of the fine actuator, that is, the fine actuator drive. The DC gain of the transfer characteristic from the current to the acceleration of the fine stage is represented by the symbol kAf. The acceleration of the coarse stage is calculated from the detected value of the coarse actuator drive current, and the inertia delay compensating means 534 is used in order to use this acceleration as the acceleration feed forward of the fine stage.
Is the gain kAc / kAf.

【0048】本発明の上記技術を用いたアクセス動作の
応答波形を以下に示す。図6〜図8は、本発明による応
答波形であり、図9〜図11は加速度フィードフォワー
ドを用いない従来のアクセス制御の応答波形である。と
もに、1/3フルストロークのアクセス動作である。図
6と図9は、それぞれの場合の目標速度と光スポット移
動速度の時間応答である。また図7と図10は、それぞ
れの場合の速度偏差の時間応答である。さらに、図8と
図11は、それぞれの場合のコース・アクチュエータ駆
動電流波形であり、駆動力はこれに比例する。
The response waveform of the access operation using the above technique of the present invention is shown below. 6 to 8 are response waveforms according to the present invention, and FIGS. 9 to 11 are response waveforms of a conventional access control without using acceleration feedforward. Both are 1/3 full stroke access operations. FIG. 6 and FIG. 9 are time responses of the target speed and the light spot moving speed in each case. 7 and 10 show the time response of the speed deviation in each case. 8 and 11 show the waveforms of the course actuator drive current in each case, and the drive force is proportional to this.

【0049】従来の方式では、目標速度に対して移動速
度がオーバーシュートした後の速度偏差により、減速の
ための制動力を発生する。このため、指数関数状に減速
する低速区間の時定数を大きくしなければならず、アク
セス時間の増大の原因となっていた。これに対し本発明
によれば、主に加速度フィードフォワードにより減速の
制動力を発生するので、速度偏差は常に0である。ま
た、指数関数状の低速区間の時定数を小さくできるの
で、アクセス時間が約30%短縮される。さらに、加速
中から減速方向に作用する負の加速度フィードフォワー
ドを加えることにより、減速開始時点で、目標速度に対
してオーバーシュートすることがない。しかも、光スポ
ットの最高速度を従来方式より小さくできる。図6にお
いて、光スポット加速中の目標速度(目標速度最大値)
と、光スポット移動速度の最大値の間に差があるが、こ
れが、加速中から減速方向に作用する負の加速度フィー
ドフォワードの効果である。目標速度最大値と検出され
た光スポット移動速度の差により加速方向の加速度が生
ずる(減算手段51及び速度偏差増幅手段520)が、
この加速度が前記負の加速度フィードフォワードに釣り
合うので、加速が止まり、速度偏差を残したまま一定速
となるのである。
In the conventional method, a braking force for deceleration is generated by a speed deviation after the moving speed overshoots the target speed. For this reason, it is necessary to increase the time constant of the low-speed section where the speed decelerates in an exponential manner, which causes an increase in access time. On the other hand, according to the present invention, since the braking force for deceleration is mainly generated by the acceleration feed forward, the speed deviation is always zero. In addition, since the time constant of the exponential function of the low-speed section can be reduced, the access time is reduced by about 30%. Furthermore, by adding a negative acceleration feedforward that acts in the deceleration direction during acceleration, there is no overshoot with respect to the target speed at the start of deceleration. In addition, the maximum speed of the light spot can be made smaller than in the conventional method. In FIG. 6, the target speed during the light spot acceleration (maximum target speed)
And the maximum value of the moving speed of the light spot. This is the effect of the negative acceleration feed forward that acts in the deceleration direction during acceleration. Acceleration in the acceleration direction occurs due to the difference between the target velocity maximum value and the detected light spot moving velocity (subtraction means 51 and velocity deviation amplification means 520).
Since this acceleration balances the negative acceleration feed forward, the acceleration stops, and the speed becomes constant with the speed deviation remaining.

【0050】次に本発明の第2の実施例として、アクセ
ス制御系をディジタル制御で実現する光ディスク装置に
ついて説明する。このディジタル制御系は、第1の実施
例のアクセス制御系を離散時間系に変換して設計され
る。
Next, as a second embodiment of the present invention, an optical disk apparatus which realizes an access control system by digital control will be described. This digital control system is designed by converting the access control system of the first embodiment into a discrete time system.

【0051】図12は、本発明の第2の実施例のアクセ
ス制御系の構成を示す。この図を用いて、ディジタル制
御系の動作を説明する。第1の実施例との相違点を主に
して説明する。図示の装置は、コース・アクチュエータ
20に駆動されるコース・ステージ21と、ファイン・
アクチュエータ30に駆動されコース・ステージ21上
をアクセス方向に進退するファイン・ステージ33と、
コース・ステージ21とファイン・ステージ33に介装
されて両者間のアクセス方向の相対移動を拘束するばね
31及びダンパ32と、コース・ステージ21上に配置
された中点センサ34と、レーザ光を発射するレーザダ
イオード43と、レーザダイオード43から発射された
レーザ光を平行光線にするカップリングレンズ44と、
カップリングレンズ44に隣接しその光軸上に配置され
たビームスプリッタ47と、ビームスプリッタ47に隣
接しその光軸上に配置された1/4波長板48と、1/
4波長板48に隣接しその光軸上に配置されて入射する
レーザ光の方向を90度曲げて反射する立ち上げミラー
42と、ファイン・ステージ33上に配置され立ち上げ
ミラー42で反射されたレーザ光を収束させて光ディス
ク40上に光スポット40を照射する対物レンズ41
と、前記ビームスプリッタ47に隣接しビームスプリッ
タ47に入射するレーザ光の光軸と90度をなす方向を
光軸として配置されたレンズ46と、レンズ46に隣接
しその光軸上に配置された2分割光検出器45と、2分
割光検出器45の出力側にそれぞれ接続されたA/D変
換器630及びトラック通過検出手段570と、A/D
変換器630の出力側に接続された位置誤差信号線形化
手段631と、トラック通過検出手段570の出力側に
接続された残トラック数計数手段571と、前記中点セ
ンサ34に接続されたアンチ・エリアスフィルタ621
と、アンチ・エリアスフィルタ621に接続されたA/
D変換器622と、A/D変換器622、残トラック数
計数手段571及び位置誤差信号線形化手段631の各
出力側に接続されたデータバス604と、入力側をデー
タバス604に接続されたD/A変換器610,620
と、入力側をD/A変換器610の出力側に、出力側を
前記コース・アクチュエータ20に接続されたコース・
アクチュエータ駆動アンプ530と、コース・アクチュ
エータ駆動アンプ530のもう一つの出力側に接続され
たアンチ・エリアスフィルタ611と、入力側をアンチ
・エリアスフィルタ611の出力側に、出力側を前記デ
ータバス604に接続されたA/D変換器612と、入
力側を前記D/A変換器620の出力側に、出力側を前
記ファイン・アクチュエータ30に接続されたファイン
・アクチュエータ駆動アンプ533と、データバス60
4にそれぞれ接続されたマイクロプロセッサ(以下、C
PUという)600,RAM601,ROM602と、
CPU600,RAM601,ROM602に接続され
たアドレスバス603と、を含んで構成されている。
FIG. 12 shows the configuration of the access control system according to the second embodiment of the present invention. The operation of the digital control system will be described with reference to FIG. A description will be given mainly of differences from the first embodiment. The illustrated apparatus includes a coarse stage 21 driven by a coarse actuator 20 and a fine stage 21.
A fine stage 33 driven by the actuator 30 to advance and retreat in the access direction on the course stage 21;
A spring 31 and a damper 32 interposed between the course stage 21 and the fine stage 33 to restrain relative movement in the access direction between the two, a midpoint sensor 34 disposed on the course stage 21, and a laser beam A laser diode 43 that emits, a coupling lens 44 that converts the laser light emitted from the laser diode 43 into parallel rays,
A beam splitter 47 adjacent to the coupling lens 44 on the optical axis, a quarter-wave plate 48 adjacent to the beam splitter 47 on the optical axis,
A rising mirror 42 disposed adjacent to the four-wavelength plate 48 on the optical axis thereof and reflecting the laser beam by bending the direction of the incident laser beam by 90 degrees, and reflected by the rising mirror 42 disposed on the fine stage 33. Objective lens 41 for irradiating light spot 40 on optical disc 40 by converging laser light
A lens 46 disposed adjacent to the beam splitter 47 and having a direction at 90 degrees to the optical axis of the laser beam incident on the beam splitter 47 as an optical axis; and a lens 46 disposed adjacent to and on the optical axis of the lens 46. An A / D converter 630 and a track passage detecting means 570 connected to the output of the two-split photodetector 45 and the two-split photodetector 45, respectively;
The position error signal linearizing means 631 connected to the output side of the converter 630, the remaining track number counting means 571 connected to the output side of the track passage detecting means 570, and the anti-error signal connected to the midpoint sensor 34. Alias filter 621
And A / connected to the anti-alias filter 621.
The data bus 604 connected to each output side of the D converter 622, the A / D converter 622, the remaining track number counting means 571 and the position error signal linearizing means 631, and the input side is connected to the data bus 604. D / A converters 610 and 620
The input side is connected to the output side of the D / A converter 610, and the output side is connected to the coarse actuator connected to the coarse actuator 20.
An actuator drive amplifier 530, an anti-alias filter 611 connected to another output side of the coarse actuator drive amplifier 530, an input side to the output side of the anti-alias filter 611, and an output side to the data bus 604. A / D converter 612 connected, an input side to the output side of the D / A converter 620, an output side to a fine actuator driving amplifier 533 connected to the fine actuator 30, and a data bus 60.
4 (hereinafter referred to as C)
PU) 600, RAM 601, ROM 602,
And an address bus 603 connected to the CPU 600, the RAM 601 and the ROM 602.

【0052】CPU600は、アクセス制御の処理手順
を記述したプログラムを実行する。アクセス制御プログ
ラムのアルゴリズムについては後述する。RAM601
は、前記アクセス制御プログラムの実行時に、変数値な
どの一時的記憶のために用いられる。ROM602は、
前記目標速度プロファイルや加速度フィードフォワード
プロファイルなど、アクセス制御のための定数をあらか
じめ記憶しており、プログラムの実行時にこれを読みだ
すために用いられる。アドレスバス603は、前記RA
M601やROM602内の所望のデータ領域の番地を
指定するディジタル信号線である。データバス604
は、前記CPU600と、RAM601,ROM60
2,前記D/A変換器610,620,A/D変換器6
12,622,位置誤差信号線形化手段631,残トラ
ック数計数手段571との間でディジタルデータを送受
信するための信号線である。
CPU 600 executes a program describing a procedure of access control. The algorithm of the access control program will be described later. RAM 601
Is used for temporary storage of variable values and the like when the access control program is executed. ROM 602 is
Constants for access control, such as the target speed profile and the acceleration feed forward profile, are stored in advance, and are used to read out the values when the program is executed. The address bus 603 is connected to the RA
A digital signal line for specifying an address of a desired data area in the M601 or the ROM 602. Data bus 604
Are the CPU 600, the RAM 601 and the ROM 60
2, the D / A converters 610 and 620, the A / D converter 6
12, 622, a signal line for transmitting and receiving digital data to and from the position error signal linearizing means 631 and the remaining track number counting means 571.

【0053】D/A変換器610は、前記CPU600
で計算した前記コース・アクチュエータ20への制御入
力のディジタル信号をアナログ信号に変換し、コース・
アクチュエータ駆動アンプ530に入力する。A/D変
換器612は、コース・アクチュエータ駆動電流に比例
した電圧信号をディジタル信号に変換し、前記CPU6
00に供給する。アンチ・エリアスフィルタ611は、
コース・アクチュエータ駆動電流の検出信号に含まれる
高周波成分が、サンプリングにより低周波のエリアスノ
イズとなり、アクセス制御に悪影響を与えるのを防ぐた
めのアナログフィルタである。
The D / A converter 610 is connected to the CPU 600
The digital signal of the control input to the coarse actuator 20 calculated in the above is converted into an analog signal,
It is input to the actuator drive amplifier 530. The A / D converter 612 converts a voltage signal proportional to the coarse actuator drive current into a digital signal,
Supply to 00. The anti-alias filter 611 is
This is an analog filter for preventing a high-frequency component included in a detection signal of a coarse actuator drive current from becoming a low-frequency alias noise due to sampling and adversely affecting access control.

【0054】D/A変換器620は、前記CPU600
で計算した前記ファイン・アクチュエータ30への制御
入力のディジタル信号をアナログ信号に変換し、ファイ
ン・アクチュエータ駆動アンプ533に入力する。A/
D変換器622は、中点センサ34から出力されるファ
イン・ステージ33の中点ずれ量検出信号をディジタル
信号に変換し、前記CPU600に供給する。アンチ・
エリアスフィルタ621は、中点ずれ量検出信号のサン
プリングによるエリアスノイズを除去するアナログフィ
ルタである。
The D / A converter 620 is connected to the CPU 600
The digital signal of the control input to the fine actuator 30 calculated in step (1) is converted into an analog signal and input to the fine actuator driving amplifier 533. A /
The D converter 622 converts the midpoint shift amount detection signal output from the midpoint sensor 34 into a digital signal and supplies the digital signal to the CPU 600. Anti
The alias filter 621 is an analog filter that removes alias noise due to sampling of the midpoint shift amount detection signal.

【0055】第1の実施例で述べたように、残トラック
数計数手段571は目標トラックまでの残りのトラック
数を出力する。この信号はディジタル信号であり、これ
を前記CPU600が取り込む。また、トラッキング誤
差信号(TES)は正弦波状であるから、これをA/D
変換器630でサンプリングした後、位置誤差信号線形
化手段631が、arcsin関数を用いて、1とラック内で
の光スポットの位置ずれに対して線形な位置誤差信号を
生成する。この信号を前記CPU600が取り込む。前
述の三つのA/D変換器612,622,630は、一
定周期で同時にサンプリングを行う。
As described in the first embodiment, the remaining track number counting means 571 outputs the number of tracks remaining up to the target track. This signal is a digital signal, which the CPU 600 takes in. Further, since the tracking error signal (TES) has a sine wave shape, it is converted into an A / D signal.
After sampling by the converter 630, the position error signal linearizing means 631 generates a position error signal linear with respect to the position shift between 1 and the light spot in the rack using the arcsin function. The CPU 600 captures this signal. The above three A / D converters 612, 622, and 630 simultaneously perform sampling at a constant period.

【0056】図13と図14及び図15は、アクセス制
御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
これを用いて制御アルゴリズムを説明する。図13はタ
イマ割り込み処理アルゴリズムである。前記CPU60
0は、前述のA/D変換器612,622,630のサ
ンプリングと同時刻にタイマ割り込みを発生することに
より、一定周期で制御プログラムを実行する。割り込み
が発生すると、まず、現在の制御モードがアクセス制御
か、トラッキング制御かを判別する。アクセス制御処理
については後述する。次にその判別結果に応じて、現在
の制御モードの処理を実行する。処理終了後は、次のタ
イマ割り込みまで待機する。
FIGS. 13, 14 and 15 are flowcharts showing the processing procedure of the access control program.
The control algorithm will be described using this. FIG. 13 shows a timer interrupt processing algorithm. The CPU 60
0 executes a control program at a constant period by generating a timer interrupt at the same time as the sampling of the A / D converters 612, 622, and 630 described above. When an interrupt occurs, it is first determined whether the current control mode is access control or tracking control. The access control processing will be described later. Next, processing of the current control mode is executed according to the determination result. After the processing is completed, the process waits until the next timer interrupt.

【0057】図14及び図15はアクセス制御処理のア
ルゴリズムである。まず、残トラック数計数手段571
から、目標トラックまでの残トラック数のデータを取り
込む(141)。次に位置誤差信号線形化手段631か
ら、1トラック内の光スポットの線形化位置誤差信号を
取り込む(142)。次にA/D変換器612から、コ
ースアクチュエータ駆動電流の検出信号を取り込む(1
43)。次に、A/D変換器622から、ファイン・ス
テージ中点ずれ量の検出信号を取り込む(144)。次
にROM602から前記残トラック数に応じた目標速度
を読み出し、設定する(145)。次に、取り込んだ前
記残トラック数と線形化位置誤差信号から、光スポット
の目標トラックに対する位置を計算する(146)。次
に光スポットの速度を計算する(147)。これには、
後退差分法、すなわち、現時刻の光スポット位置と1サ
ンプル前の光スポット位置の差を計算する方法が最も単
純である。他には、光スポット位置とコース・アクチュ
エータ駆動電流検出信号から速度を計算する状態推定器
の利用も考えられる。次に速度偏差、すなわち、前記目
標速度と前記光スポット速度の差を計算し、それをさら
にループゲインで整数倍する(148)。次にROM6
02から前記残トラック数に応じた加速度フィードフォ
ワードを読み出し、設定する(149)。
FIGS. 14 and 15 show the algorithm of the access control process. First, the remaining track number counting means 571
, The data of the number of remaining tracks up to the target track is fetched (141). Next, a linearized position error signal of the light spot in one track is fetched from the position error signal linearizing means 631 (142). Next, a detection signal of the coarse actuator drive current is taken in from the A / D converter 612 (1).
43). Next, a detection signal of the fine stage middle point shift amount is taken in from the A / D converter 622 (144). Next, a target speed corresponding to the number of remaining tracks is read from the ROM 602 and set (145). Next, the position of the light spot with respect to the target track is calculated from the number of remaining tracks and the linearized position error signal (146). Next, the speed of the light spot is calculated (147). This includes
The backward difference method, that is, a method of calculating the difference between the light spot position at the current time and the light spot position one sample before, is the simplest. Alternatively, use of a state estimator that calculates the speed from the light spot position and the coarse actuator drive current detection signal may be considered. Next, a speed deviation, that is, a difference between the target speed and the light spot speed is calculated, and the difference is further integer-multiplied by a loop gain (148). Next, ROM6
From 02, an acceleration feedforward corresponding to the number of remaining tracks is read and set (149).

【0058】次に、ループゲインで整数倍した速度偏差
に加速度フィードフォワードを加算してコース・アクチ
ュエータ20への制御入力を算出する(150)。次に
前記制御入力をD/A変換器610に出力する(15
1)。次に中点ずれ補償手段の出力方程式を計算する
(152)。次にコース・アクチュエータ駆動電流検出
信号から、慣性遅れ補償手段の値(kAc/kAf)を計算
する(153)。次に、前記中点ずれ補償手段の出力に
慣性遅れ補償手段の値を加算して、ファイン・アクチュ
エータへの制御入力を算出する(154)。次に、前記
制御入力をD/A変換器620に出力する(155)。
次に、光スポット速度検出手段が状態推定器のように状
態方程式を有する構成であれば、その状態方程式を計算
する(156)。次に中点ずれ補償手段の状態方程式を
計算する(157)。
Next, the control input to the course actuator 20 is calculated by adding the acceleration feedforward to the speed deviation multiplied by an integer by the loop gain (150). Next, the control input is output to the D / A converter 610 (15).
1). Next, the output equation of the midpoint deviation compensating means is calculated (152). Next, the value (kAc / kAf) of the inertia delay compensation means is calculated from the coarse actuator drive current detection signal (153). Next, the control input to the fine actuator is calculated by adding the value of the inertia delay compensating means to the output of the midpoint deviation compensating means (154). Next, the control input is output to the D / A converter 620 (155).
Next, if the light spot velocity detecting means has a state equation like a state estimator, the state equation is calculated (156). Next, the state equation of the midpoint deviation compensating means is calculated (157).

【0059】このように、動的な制御要素の計算順序
は、まず、出力方程式を計算し、その値をD/A変換器
を介して出力し、その後に状態方程式を計算する。この
ような手順で計算することにより、計算による無駄時間
を少なくして、ディジタル制御系の安定性の減少を防止
できる。以上の処理が終了したら、前述のタイマ割り込
み処理に復帰する(158)。
As described above, the calculation order of the dynamic control elements is as follows: first, an output equation is calculated, its value is output via a D / A converter, and then a state equation is calculated. By performing the calculation in such a procedure, it is possible to reduce the dead time due to the calculation and prevent a decrease in the stability of the digital control system. When the above process is completed, the process returns to the timer interrupt process (158).

【0060】このディジタル制御アルゴリズムで用い
る、前述の中点ずれ補償手段の出力方程式と状態方程式
は、以下のようにして導かれる。まず、数8の位相補償
器の伝達関数を双一次変換により離散化して次のパルス
伝達関数を得る。
The output equation and the state equation of the above-mentioned midpoint shift compensating means used in this digital control algorithm are derived as follows. First, the transfer function of the phase compensator of Expression 8 is discretized by bilinear transformation to obtain the next pulse transfer function.

【0061】[0061]

【数9】 (Equation 9)

【0062】zはz変換の複素パラメータ、C(z)は
位相補償器のパルス伝達関数、aD0,aD1,bD
0,bD1,dD1は補償器の特性を規定する係数であ
り、数8を双一次変換することにより一意に定まる。数
9を状態空間表現したものを、上記アルゴリズムで用い
る。一例として、数9を可観測正準形式で表した場合、
出力方程式は次式になる。
Z is the complex parameter of the z-transform, C (z) is the pulse transfer function of the phase compensator, aD0, aD1, bD
0, bD1, and dD1 are coefficients that define the characteristics of the compensator, and are uniquely determined by bi-linearly transforming equation (8). A state space representation of Equation 9 is used in the above algorithm. As an example, if Equation 9 is expressed in observable canonical form,
The output equation is as follows.

【0063】[0063]

【数10】 (Equation 10)

【0064】また、状態方程式は次式になる。The state equation is as follows.

【0065】[0065]

【数11】 [Equation 11]

【0066】eD(k)は現サンプル時刻kの補償器へ
の入力、uD(k)は現サンプル時刻kの補償器の出
力、xD1(k)とxD2(k)は現サンプル時刻kの補
償器の状態変数である。
ED (k) is the input to the compensator at the current sample time k, uD (k) is the output of the compensator at the current sample time k, and xD1 (k) and xD2 (k) are the compensations at the current sample time k. Vessel state variables.

【0067】ディジタル制御のアクセス制御系では、光
スポットの移動速度が実際より時間的に遅れて検出され
る。図1を使ってこのことを説明する。ディジタル制御
の光スポット速度検出手段56には、離散時間系である
ために、検出方式に固有の検出遅れがある。例えば後退
差分法では、サンプル周期の1/2の検出遅れとなる。
このような検出遅れに起因する速度偏差を生じさせない
ために、目標速度を加速度フィードフォワードに対して
検出遅れ分だけ遅らせて発生させる。このため、目標速
度発生手段50と減算手段51の間に、検出遅れに等し
い無駄時間要素を挿入する。この無駄時間要素は、一次
のパディ近似を用いて線形要素で実現できる。また、他
の方法として、無駄時間要素を用いずに、目標速度発生
手段に格納する目標速度プロファイルを検出遅れ分だけ
遅らせることも可能である。
In the access control system of digital control, the moving speed of the light spot is detected with a time delay from the actual one. This will be described with reference to FIG. Since the digitally controlled light spot speed detecting means 56 is a discrete time system, there is a detection delay inherent in the detection method. For example, in the backward difference method, the detection delay is 1/2 of the sample period.
In order to prevent a speed deviation due to such a detection delay from occurring, the target speed is generated by delaying the acceleration feedforward by the detection delay. Therefore, a dead time element equal to the detection delay is inserted between the target speed generating means 50 and the subtracting means 51. This dead time element can be realized by a linear element using first-order Paddy approximation. As another method, the target speed profile stored in the target speed generating means can be delayed by the detection delay without using the dead time element.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ア
クセス動作の加速時にはコース・アクチュエータによる
最大加速を行い、減速開始から目標トラックへの引込み
の間は光スポットの移動速度があらかじめ定めた目標速
度に精度良く追従するので、高速かつ安定なアクセス動
作が可能となる。また、高速なアクセス動作であって
も、慣性遅れによる対物レンズのずれを生じることがな
いので、光ディスクの記録面上に光スポットを安定して
照射できる。
As described above, according to the present invention, when accelerating the access operation, the maximum acceleration is performed by the coarse actuator, and the moving speed of the light spot is determined in advance from the start of the deceleration to the retraction into the target track. Since the target speed is accurately followed, a high-speed and stable access operation becomes possible. Further, even if the access operation is performed at a high speed, the objective lens does not shift due to the inertial delay, so that the light spot can be stably irradiated on the recording surface of the optical disk.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例のアクセス制御系のブロ
ック線図である。
FIG. 1 is a block diagram of an access control system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す実施例に適用した目標速度のプロフ
ァイル例を示す概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of a profile of a target speed applied to the embodiment shown in FIG. 1;

【図3】図1に示す実施例に適用した加速度フィードフ
ォワードのプロファイル例を示す概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of an acceleration feedforward profile applied to the embodiment shown in FIG. 1;

【図4】2軸直交並進型アクチュエータの、ファイン・
アクチュエータ制御入力からファイン・ステージ変位ま
での伝達特性の例を示すグラフである。
FIG. 4 shows a fine axis of a two-axis orthogonal translation type actuator.
9 is a graph showing an example of a transfer characteristic from an actuator control input to a fine stage displacement.

【図5】図1に示す実施例の中点ずれ補償制御系の一巡
伝達特性の例を示すグラフである。
5 is a graph showing an example of a loop transfer characteristic of the midpoint deviation compensation control system of the embodiment shown in FIG. 1;

【図6】図1に示す実施例の目標速度と光スポット移動
速度の時間応答の例を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing an example of a time response of a target speed and a light spot moving speed in the embodiment shown in FIG. 1;

【図7】図1に示す実施例の速度偏差の時間応答の例を
示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing an example of a time response of a speed deviation in the embodiment shown in FIG. 1;

【図8】図1に示す実施例のコース・アクチュエータ駆
動電流の波形の例を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing an example of a waveform of a course actuator drive current of the embodiment shown in FIG. 1;

【図9】従来のアクセス制御の目標速度と光スポット移
動速度の時間応答の例を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing an example of a time response of a target speed and a light spot moving speed of a conventional access control.

【図10】従来のアクセス制御の速度偏差の時間応答の
例を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing an example of a time response of a speed deviation of a conventional access control.

【図11】従来のアクセス制御のコース・アクチュエー
タ駆動電流の波形の例を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing an example of a waveform of a coarse actuator drive current in conventional access control.

【図12】本発明の第2の実施例のアクセス制御系を示
すブロック線図である。
FIG. 12 is a block diagram illustrating an access control system according to a second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第2の実施例のタイマ割り込み処理
アルゴリズムを示すフローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart illustrating a timer interrupt processing algorithm according to the second embodiment of this invention.

【図14】本発明の第2の実施例のアクセス制御処理ア
ルゴリズムを示すフローチャートである。
FIG. 14 is a flowchart illustrating an access control processing algorithm according to the second embodiment of this invention.

【図15】本発明の第2の実施例のアクセス制御処理ア
ルゴリズムを示すフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart illustrating an access control processing algorithm according to the second embodiment of this invention.

【図16】光ディスク装置の光学系とアクセス機構の構
成例を示す概念図である。
FIG. 16 is a conceptual diagram showing a configuration example of an optical system and an access mechanism of the optical disc device.

【図17】光ディスク装置の従来のアクセス制御系の基
本構成を示すブロック線図である。
FIG. 17 is a block diagram showing a basic configuration of a conventional access control system of the optical disk device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 光ディスク 11 ディスク
回転中心 20 コース・アクチュエータ 21 コース・
ステージ 30 ファイン・アクチュエータ 31 バネ 32 ダンパ 33 ファイン
・ステージ 34 中点センサ 40 光スポッ
ト 41 対物レンズ 42 立ちあげ
ミラー 43 レーザ・ダイオード 44 カップリ
ング・レンズ 45 2分割光検出器 46 レンズ 47 ビームスプリッタ 50 目標速度
発生手段 51 減算手段 52 速度偏差
補償手段 53 アクチュエータ 54 光スポッ
ト移動手段 55 トラック偏心 56 光スポッ
ト速度検出手段 500 加速度フィードフォワード発生手段 501 加算手段 520 速度偏
差増幅手段 530 コース・アクチュエータ駆動アンプ 531 コース・アクチュエータ 532 ファイン・アクチュエータ駆動アンプ 533 ファイン・アクチュエータ 534 慣性遅
れ補償手段 535 減算手段 536 中点ず
れ補償手段 537 加算手段 538 中点ず
れ検出手段 540 コース・ステージ 541 ファイ
ン・ステージ 570 トラック通過検出手段 571 残トラ
ック数検出手段 572 初期値 600 マイクロプロセッサ(CPU) 601 ランダム・アクセスメモリ(RAM) 602 リード・オンリ・メモリ(ROM) 603 アドレスバス 604 データ
バス 610 D/A変換器 611 アンチ
エリアスフィルタ 612 A/D変換器 620 D/A
変換器 621 アンチエリアスフィルタ 622 A/D
変換器 630 A/D変換器 631 位置誤
差信号線形化手段
Reference Signs List 10 optical disk 11 disk rotation center 20 course actuator 21 course
Stage 30 Fine actuator 31 Spring 32 Damper 33 Fine stage 34 Midpoint sensor 40 Light spot 41 Objective lens 42 Start-up mirror 43 Laser diode 44 Coupling lens 45 Two-segment photodetector 46 Lens 47 Beam splitter 50 Target speed Generating means 51 Subtracting means 52 Speed deviation compensating means 53 Actuator 54 Light spot moving means 55 Track eccentricity 56 Light spot speed detecting means 500 Acceleration feed forward generating means 501 Adding means 520 Speed deviation amplifying means 530 Course actuator driving amplifier 531 Course actuator 532 Fine actuator drive amplifier 533 Fine actuator 534 Inertia lag compensation means 535 Subtraction means 536 Compensation for midpoint deviation Means 537 Addition means 538 Middle point deviation detection means 540 Course stage 541 Fine stage 570 Track passage detection means 571 Remaining track number detection means 572 Initial value 600 Microprocessor (CPU) 601 Random access memory (RAM) 602 Read only -Memory (ROM) 603 Address bus 604 Data bus 610 D / A converter 611 Anti-alias filter 612 A / D converter 620 D / A
Converter 621 Anti-alias filter 622 A / D
Converter 630 A / D converter 631 Position error signal linearizing means

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 情報トラックを有する光ディスク上に光
スポットを照射するための対物レンズを搭載して前記情
報トラックの幅方向に移動するファイン・ステージと、
前記ファイン・ステージを駆動するファイン・アクチュ
エータと、前記ファイン・ステージと前記ファイン・ア
クチュエータを搭載して前記光ディスクの半径方向に移
動するコース・ステージと、前記コース・ステージを駆
動するコース・アクチュエータとを含んでなる光ディス
ク装置であって、 前記光スポットを目標とする情報トラックに移動するア
クセス動作時に、光スポットの目標速度を発生する目標
速度発生手段と、光スポットの移動速度を検出する光ス
ポット速度検出手段と、前記目標速度から前記移動速度
を減算して速度偏差を算出する減算手段と、光スポット
の目標加速度を発生する目標加速度発生手段と、前記速
度偏差に前記目標加速度を加算して前記コース・アクチ
ュエータへの制御入力を算出する加算手段と、前記コー
ス・ステージに対する前記ファイン・ステージの相対運
動を抑制する相対運動制御手段とを有することを特徴と
する光ディスク装置。
1. A fine stage mounted with an objective lens for irradiating a light spot on an optical disk having an information track and moving in a width direction of the information track,
A fine actuator for driving the fine stage, a coarse stage mounted with the fine stage and the fine actuator and moving in the radial direction of the optical disc, and a coarse actuator for driving the coarse stage. An optical disc device comprising: a target speed generating means for generating a target speed of a light spot during an access operation for moving the light spot to a target information track; and a light spot speed for detecting a moving speed of the light spot. Detecting means, subtracting means for subtracting the moving speed from the target speed to calculate a speed deviation, target acceleration generating means for generating a target acceleration of the light spot, and adding the target acceleration to the speed deviation, Adding means for calculating a control input to the coarse actuator; An optical disk device comprising: relative movement control means for suppressing relative movement of the fine stage with respect to the fine stage.
【請求項2】 請求項1に記載の光ディスク装置におい
て、前記相対運動制御手段は、前記コース・ステージに
対する前記ファイン・ステージの相対変位量を検出する
相対変位検出手段と、相対変位の目標値から、検出され
た相対変位量を減算して位置偏差を算出する減算手段
と、前記位置偏差を入力として、前記相対変位を抑圧
し、かつ、相対運動制御手段を安定化するように動作す
るフィードバック補償手段と、コース・ステージの加速
度を検出してファイン・ステージの目標加速度を発生す
るフィードフォワード補償手段と、前記フィードバック
補償手段の出力に前記フィードフォワード補償手段の出
力を加算して、前記ファイン・アクチュエータへの制御
入力を算出する加算手段から成ることを特徴とする光デ
ィスク装置。
2. The optical disk device according to claim 1, wherein said relative movement control means includes a relative displacement detection means for detecting a relative displacement amount of said fine stage with respect to said coarse stage, and a relative displacement target value. Subtraction means for calculating a position deviation by subtracting the detected relative displacement amount, and feedback compensation operable to suppress the relative displacement and to stabilize the relative motion control means using the position deviation as an input. Means, a feed-forward compensating means for detecting the acceleration of the coarse stage to generate a target acceleration of the fine stage, and adding the output of the feed-forward compensating means to the output of the feedback compensating means. An optical disk device comprising an adding means for calculating a control input to the optical disk.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の光ディスク装置
におけるアクセス制御方法であって、 前記目標速度は、光スポットが最高速度に到達した後の
一定速動作及び減速動作の速度を規定しており、かつ、
前記目標加速度は、光スポットが最高速度に到達した後
の一定速動作及び減速動作の加速度を規定していること
を特徴とするアクセス制御方法。
3. The access control method in an optical disk device according to claim 1, wherein the target speed defines a speed of a constant speed operation and a speed of a deceleration operation after the light spot reaches a maximum speed. And
The access control method according to claim 1, wherein the target acceleration defines acceleration of a constant speed operation and a deceleration operation after the light spot reaches a maximum speed.
【請求項4】 請求項1又は2に記載の光ディスク装置
におけるアクセス制御方法もしくは請求項3に記載のア
クセス制御方法であって、 前記目標速度発生手段は、光スポットの現在の照射位置
から目標とする情報トラックまでの距離に応じて目標速
度を発生し、かつ、前記目標加速度発生手段は、光スポ
ットの現在位置から目標の情報トラックまでの距離に応
じて目標加速度を発生し、かつ、光スポットの減速動作
は、光スポットが減速動作時に目標とする情報トラック
より手前のあらかじめ決められた位置に到達するまでの
第一の減速区間と、前記のあらかじめ決められた位置か
ら目標の情報トラックに到達するまでの第二の減速区間
とに区分されており、前記目標速度と前記目標加速度
は、前記第一の減速区間では一定加速度で減速し、前記
第二の減速区間では減速加速度が徐々に0に近づくよう
に決められており、かつ、前記第一の減速区間と前記第
二の減速区間の境界で、前記目標速度と前記目標加速度
は、それぞれ連続であることを特徴とするアクセス制御
方法。
4. The access control method in the optical disk device according to claim 1 or 2, or the access control method according to claim 3, wherein the target speed generating unit determines a target speed from a current irradiation position of a light spot. A target speed according to a distance from the current position of the light spot to a target information track, and a target acceleration according to a distance from the current position of the light spot to the target information track. The deceleration operation is a first deceleration section until the light spot reaches a predetermined position before the target information track during the deceleration operation, and reaches the target information track from the predetermined position. And the target speed and the target acceleration are decelerated at a constant acceleration in the first deceleration section. In the second deceleration section, the deceleration is determined so as to gradually approach 0, and at the boundary between the first deceleration section and the second deceleration section, the target speed and the target acceleration are: An access control method characterized by being continuous.
【請求項5】 請求項1又は2に記載の光ディスク装置
におけるアクセス制御方法もしくは請求項3に記載のア
クセス制御方法であって、 前記目標速度発生手段は、光スポットの現在の照射位置
から目標とする情報トラックまでの距離に応じて目標速
度を発生し、かつ、前記目標加速度発生手段は、光スポ
ットの現在位置から目標の情報トラックまでの距離に応
じて目標加速度を発生し、かつ、光スポットの減速動作
は、光スポットが減速動作時に目標の情報トラックより
手前のあらかじめ決められた位置に到達するまでの第一
の減速区間と、前記のあらかじめ決められた位置から目
標の情報トラックに到達するまでの第二の減速区間とに
区分されており、前記目標速度は、前記第一の減速区間
では前記光スポットの目標とする情報トラックまでの距
離のほぼルート関数であり、前記第二の減速区間では前
記光スポットの目標とする情報トラックまでの距離のほ
ぼ一次関数であり、かつ、前記第一の減速区間と前記第
二の減速区間の境界で、前記目標速度と前記目標加速度
は、それぞれ連続であることを特徴とするアクセス制御
方法。
5. The access control method in the optical disk device according to claim 1 or 2, or the access control method according to claim 3, wherein the target speed generation unit determines a target position from a current irradiation position of the light spot. A target speed according to a distance from the current position of the light spot to a target information track, and a target acceleration according to a distance from the current position of the light spot to the target information track. The deceleration operation is a first deceleration section until the light spot reaches a predetermined position before the target information track during the deceleration operation, and reaches the target information track from the predetermined position. And a second deceleration section up to the target speed, and the target speed is a target information track of the light spot in the first deceleration section. In the second deceleration section, it is a substantially linear function of the distance of the light spot to the target information track, and the first deceleration section and the second deceleration The access control method according to claim 1, wherein the target speed and the target acceleration are continuous at a boundary between the sections.
【請求項6】 請求項1又は2に記載の光ディスク装置
におけるアクセス制御方法もしくは請求項3乃至5のい
ずれかに記載のアクセス制御方法であって、 前記目標加速度発生手段は、光スポットが加速動作中あ
るいは一定速動作中であっても、減速方向に作用する目
標加速度を発生することを特徴とするアクセス制御方
法。
6. The access control method in the optical disk device according to claim 1 or 2, or the access control method according to any one of claims 3 to 5, wherein the target acceleration generating means performs a light spot acceleration operation. An access control method characterized in that a target acceleration acting in a deceleration direction is generated even during middle or constant speed operation.
【請求項7】 請求項1又は2に記載の光ディスク装置
におけるアクセス制御方法もしくは請求項3乃至6のい
ずれかに記載のアクセス制御方法であって、 前記光スポット速度検出手段が持つ検出遅れ時間分だ
け、前記目標加速度に対して時間的に遅れて、前記目標
速度が発生することを特徴とするアクセス制御方法。
7. The access control method for an optical disk device according to claim 1 or 2, or the access control method according to any one of claims 3 to 6, wherein: The access control method, wherein the target speed is generated with a time delay with respect to the target acceleration.
JP9009394A 1997-01-22 1997-01-22 Optical disk device and access control method therefor Pending JPH10208256A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9009394A JPH10208256A (en) 1997-01-22 1997-01-22 Optical disk device and access control method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9009394A JPH10208256A (en) 1997-01-22 1997-01-22 Optical disk device and access control method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10208256A true JPH10208256A (en) 1998-08-07

Family

ID=11719222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9009394A Pending JPH10208256A (en) 1997-01-22 1997-01-22 Optical disk device and access control method therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10208256A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0867871B1 (en) Focusing servo circuit of an optical storage apparatus
JP3720203B2 (en) Focus jump device
US4835752A (en) Device for driving and controlling optical head for use in optical disk system
JP3516598B2 (en) Track jumping equipment
WO1997036291A1 (en) Optical recording/reproducing apparatus
US5566148A (en) Optical disk tracking system for searching a target track based on a table of compensation reference velocity
US6567357B2 (en) Optical disk apparatus
US6744702B2 (en) Apparatus for accessing recording disk by controlling the coarse and precise actuators
US5742568A (en) Tracking controller and seek controller for optical recording device
US7177243B2 (en) Optical disc track access apparatus and method for optical disc reproducer
JP3642720B2 (en) Storage device, tracking control method and tracking control device thereof
US7120101B2 (en) Head follow-up control method, head follow-up control device and storage device thereof
US5699334A (en) Control devices for optical disk based on driving signal saturation
JPH10208256A (en) Optical disk device and access control method therefor
US6239572B1 (en) Servo control apparatus
JPH11339281A (en) Optical disk device
JP2000251289A (en) Optical information recording/reproducing apparatus
JP2000113474A (en) Track jump controller
JP3484039B2 (en) Disk unit
JP3749235B2 (en) Optical storage device seek control method and optical storage device
JP2732590B2 (en) Recording medium processing device
JP3335406B2 (en) Track jumping equipment
JP4573329B2 (en) Optical disk device
JP3717490B2 (en) Optical storage device seek control method and optical storage device
Liu et al. Active runout cancellation for fine‐seeking control in optical disk drives

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees