JPS6157082A - ヘツドの位置制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、光ディスク等を記録媒体にして、たとえば
同心円状に情報を記録または再生する装置におけるヘッ
ドの位置制御方法に関する。

（従来技術） 光ディスク、磁気ディスク等のディスク状記録　　　□
媒体を用いる情報記録再生装置においては、周知のよう
にディスク上の同心円状またはスパイラル状をなす多数
のトラックに沿って情報を記録または再生している。と
ころがトラックのガイド溝等１゛。

のないディスクの場合には、ヘッドを記録再生装置の基
準点に基づいた位置に設定し、そのヘッドの対向するデ
ィスク面のトラックに記録し再生時には、この記録トラ
ックにヘッドを移動させ対向させる。すなわちディスク
のトラック位置は、デ、。

゛イスクの半径方向に記録再生装置の基準位量から゛の
距離で定めることができる。

ところがこの可動へ、ラドを所望のトラックの位置に速
やかに送る必要がある。

光ヘッドを例にとって説明すると、周知のよう゛に光ヘ
ッドは半導体レーザ、光ディスクに対する光ビームの投
影光学系及び光ディスクからの反射光を受光する受光系
等を含めて一体的に構成されており、これを直線モータ
によって駆動することにより、所定のトラックの近傍に
光ビーム投射部（“□が位置するように制御している。

そして、その位置制御にあたっては、その光ヘッドに位
置検出センサを設け、同定基準位置に対する光ヘッドの
位置信号をその位置検出センサから得て、これを指定の
トラック位置に相当する目標値と比較し、両ｉ・考量の
エラー信号が零となるように前記直線モータを制御する
ことにより光ディスクに対する光へ：・　　ｙ７）Ｊ７
）ａｆｔ□ゎ工い６゜前述のように光ヘッドは、レーザ
等光源、レーザ光の各種の光学系素子等を一体的に構成
したへ゛・・ラドアセンブリの形態となっており、その
重量のまため高速に移動させることは困難である。その
ため、光ヘッドを目標の位置に移動制御する場合、追従
遅れを生じるばかりではなく、位置決め精度も必ずしも
十分であるとはいえなかった。

これに対する対策として、従来方法においては前記エラ
ー信号に「１」以上の補正係数ｋを乗じて、エラー信号
を高利得に変換し、これを光ヘツド駆動用の直線モータ
に帰還制御することにより、光ヘッドの追従遅れを補正
するようにしている。１・・（発明が解決しようとする
問題点） 上述のような従来のヘッドの位置の制御方法の欠点は、
ヘッドアセンブリの追従遅れを補正するために、補正係
数を大きくすると一ンチング現象を起すことである。そ
のために応答速度が遅くな１り位置決め高速化が困難で
、しかも位置決め精度が向上するとは限らないことであ
る。

一方、直線モータを駆動源にしてヘッドの基準位置を設
定するためには、直線モータの可動部を一定方向に付勢
しておく必要がある。この付勢に・・・通常弾性部材の
弾力を利用する檻のでは、付勢力・がヘッドの移動距離
に対して均二゛な特性ではないこと、及びその特性は４
年的に変イヒすること、またヘッドの移動機構部の摩擦
抵抗がその都度変化すること等に起因する位置決込精度
のばらつき友・・び高精度化への阻害榊因に対し、従来
の方法では何の対策も考慮していないので、上記の原因
による位置決め精度の限界打破の問題は解決しない。

（問題点を解決するための手段） この発明は、上記の如き従来のヘッドの位置決ｌ・）め
方法゛におけるヘッド駆動機構部の摩擦の変動等に起因
する問題点を解消した制御位置精度の高いヘッドの絶対
位置制御方法を提供することを目的とするものである。

この目的を達成するため、この発明のヘッドの１゜絶対
位置制御方法は、記録媒体に対するヘッドの基準位置か
ら該記録数体上の所定位置までの距離に対応した目標値
と、前記ヘッドの前記記録媒体面に沿って駆動する前記
基準位置からの移動距離または移動位置に対応するポジ
ション値を比較し、。

両値の差が零となるように前記ヘッドの移動量を１制御
するヘッドの位置制御方法において、前記目標値の設定
に関連して板目標値を発生させ、この板目標値と前記ポ
ジション値を比較し、その差値に応じて前記ヘッドを移
動させながら、′・該目標値と該ポジション値の差が小
さくなるように前記板目標値を繰り返し修正することに
より、該ポジション値を前記目標値に収れんさせること
を特徴とするものである゛。

（実施例）　　　　　１・・ 以下、図面を参照しながらこの発明の方法を詳細に説明
する。

第１図は、この発明の方法の実施例の構成例を示すブロ
ック図である。

１は記録媒体例えば光ディスクで、ディスクホトルダ２
により回転軸８に対し着脱可能に装着され、モータ４に
よって高速回転する。モータ４は、図示しないモータ制
御部からの駆動信号により回転する。５は光ヘッドで、
直線モータ６によって光ディスクｌの回転中心方向に位
置設定されるよう・・・に構成されている。また直線モ
ータに電流が供給１されたとき、その位置から可動部７
を所定方向に移動させるようになっている。

８は、光ヘッド５の移動量を検出するための位置センサ
で、例えば固定して設けた微小縞模様の一光学パターン
と、直線モータ６の可動部７に設けた微小縞模様の光学
パターンとから成っており、両者の相対移動に伴なうモ
アレを検出し、その数から光ヘッドの移動量を検知する
ものである。そして、この位置センサ８は、光デイスク
１上の記■・録トラックの光ドライブ装置に対する位置
を計測するために設置される。

位置のセンサ８から得られた出力は、ヘッド位置カウン
タ９によって計数され、その計数値は第１の減算回路１
０に導かれる。この計数値は、光ｌ。

ヘッドの基準位置を零としたポジションに相当するので
、以下これをポジション値Ｐとする。一方、″　　　前
記光ヘッドの移動目標である光デイスクｌ上の目標とす
る記銖トラックに対応する位置を表わす目標値Ｔを仮目
標１直修正回路１１に入力させる。２．。

この板目標値修正回路１１は、低域通過フィルタ゛１８
から供給される入力レベルに応じて修正量設定回路１２
が出力する修正量Ｓによって、その出力ｔが修正される
ようになっている。すなわち、その板目標値修正回路１
１に入力した目標値Ｔは、前記修正量Ｓが加算もしくは
減算された板目標値ｔとなって前記第１の減算回路ｌＯ
に入力する。

従って、初期の段階では、低域通過フィルタ１Ｂは出力
しないので、第１の減算回路１０に導かれる板目標値修
正回路の出力ｔは、目標値Ｔに等し１゛□い値となって
いる。

第１の減算回路１０は、ヘッド位置カウンタ９の計数値
すなわちポジション値Ｐを、板目標値修正回路１１から
導かれた板目標値ｔから減算した差値（＋、−Ｐ）を出
力する。この差値（ｔ、−Ｐ）を１係数回路１４に導い
ている。

係数回路１４は、例えば人力信号の前記差値（ｔ−Ｐ）
に対し係数ｋを乗じた値ｋ（ｔ−Ｐ）を　　　　１出力
するもので、例えば利得にの増幅器等によって構成され
る。この係数回路１４の出力は、サンプルホールド回路
１６に導かれて、サンプリングＩした後ホールドされ直
流増幅器１７を介して直線モータ６に加わる。これによ
り直線モータが前記差値（ｔ、−Ｐ）に対応して光ヘッ
ド５を光ディスクの回転中心方向に移動させる。

一方、電子的スイッチ１５は、前記サンプルホールド回
路１６のサンプル数に関連して、ｎサンプル毎に、例え
ば１００サンプル毎に導通するように構成されており、
ヘッド位置カウンタ９からのポジション値Ｐを第２の減
算回路１８に供給して１・・いる。この第２の減算回路
１８は、目標値Ｔから前記ポジション値Ｐを減算してそ
の差値（Ｔ−Ｐ　）を出力するものである。この差値（
Ｔ−Ｐ）は、低域通過フィルタ１８を介して修正量設定
回路ｉｓに供給することにより、その差値に対応する信
号】）中の比較的ゆっくり変動する成分についての修正
量Ｓを求め、これにより目標値Ｔを基準にした板目標値
ｔを得て、前記第１の減算回路１０に加わる板目標値ｔ
をｎサンプルすなわち１００サンプル周期で変更する。

このような動作を繰り返えし行４．。

なわせることによって、□ヘッド位置カウンタ９かｌら
のポジション値Ｐは、漸次目標値Ｔに近づき、光ヘツド
アセンブリの移動時の慣性や、その他の機械的な可動部
の摩擦、可動部を基準位置に定位するための弾力の変化
等の影響を受けることなく、すみやかに光ヘッドを目標
値ＴＫ収れんさせることができる。

すなわち、目標値ＴＫポジション値Ｐが収れんしたとき
、光ヘッド５ばその目標値Ｔに対応する光デイスク上の
基準位置から計測した位置に相当１・・する。

第２図は、前述の動作をフローチャートで示したもので
ある。

このフローチャートは、さきに説明した第１図の構成の
動作を図表化したものであり、一部重複１゜して説明す
ることになるが以下簡単にこれを説明する。

開始２１とともにステップ２１で光ディスクｌの基準位
置よりの位置に相当する目標値Ｔをステップ２２で板目
標値修正回路１１に入力させて、板目・１゜標値ｔを設
定し、（ステップ２Ｂ　）、第１の減算□回路１０でそ
の板目標値ｔをポジション値Ｐと比較し、次にその比較
結果に係数ｋを乗じた信号を得て（ステップ２４）、こ
れをサンプルホールドした信号により、直線モータを駆
動する。これに−□より光ヘッド５は光ディスクの外周
部から回転中心の方向に送られるので、その移動距離、
すなわち光ヘッドの位置に対応してヘッド位置カウンタ
９からポジション値Ｐは、目標値Ｔに近づくように変化
する。

このように変化するポジション値Ｐをステップ２５で、
例えば１００サンプル周期毎に、電子的スイッチを介し
て取り出し、ステップｚ６において第２の減算回路１６
で目標値Ｔと比較して、ＴとＰとの差ｅがなければＰ＝
Ｔ、すなわち光ヘッドト５が目標位置に達したことにな
るので、位置決めは完了する。

°ｌ　　　　また、ステップ２７で差ｅがあるときは、
ステップ２８でこの差ｅに対応した修正量ｂ□を修正値
設定回路１２から発生させ、ステップ２９でそれよ２・
・り板目標値ｔを前記差ｅに対応して修正し、ステ１ツ
ブ８０で、ｐ＝ｔ、すなわちＰ＝Ｔとなったとき、光ヘ
ッド５の位置決めを完了する。Ｐ＝Ｔとなるまで２８か
ら３０のステップを循環して順次行なうようにすればよ
い。

なお、上記の実施例においては、板目標値ｔを、ｎサン
プル周期で変更してポジション値Ｐを目標値Ｔに収れん
させるようにしているが、この発明方法は、それに限定
されるものではなく、例えば、ポジション値Ｐを目標値
Ｔと常時比較し、これに１・・対応して板目標値を即時
に連続的に繰返し修正するようにしてもよいことは勿論
である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、との発明の方法によれば、
目標値の設定に関連して、その目標値に１・等しいかあ
るいは近似の板目標値を設定し、これとヘッドの記録媒
体に対するポジション値を比較■ して、両者の差値に応じてヘッド位置を移動させながら
、その比較を繰り返し行なうものであり、その過程で板
目標値を順次修正して徐々にヘッド２．・ポジション値
を目標値に近づけるものである。そ１して最終的にはポ
ジション値を目標値に収れんさせるようにしている。

従って、比較的重畳のあるヘッドアセンブリを急速に移
動させた場合に生ずる追従遅れやオーバ５−ゲインに起
因するハンチング現象を解消させることができる。また
、駆動機構部の摩擦の変化や、ヘッドを所定方向に定位
させるために用いる弾性部材のヘッド位置の変化に対す
る弾性力の不均一性等の影響は、殆んどこれを受けるこ
となく、目１パ標値に対応した正しい位置にヘッドを移
動させ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による方法を実施するための具体的
な構成例を示すブロック線図、第２図は、第１図の構成
による実施例の動作を説明するためのフローチャートで
ある。 ｌ・・・光ディスク　　　　５・・・光ヘッド６・・・
直線モータ　　　　７・・・可動部８・・・光ヘツド位
置センサ ９・・・ヘッド位置カウンタ １０　、１８・・・減算回路　　　１１・・・板目標値
修正回路１２・・・修正量設定回路　　１３・・・低域
通過フィルタ１４・・・係数回路　　　　　】５・・・
電子的スイッチ１６・・・サンプルホールド回路 １７・・・直流増幅器。 特許出願人　　富士写真フィルム株式会社第１図 ３２ｆ７６ １８開昭Ｇ１−５７０８２（５） 第２図 項狽−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録媒体に対するヘッドの基準位置から該記録媒体
   上の所定位置までの距離に対応した目標値と、前記ヘッ
   ドの前記記録媒体面に沿って移動する前記基準位置から
   の移動距離または移動位置に対応するポジション値を比
   較し、両値の差が零となるように前記ヘッドの移動量を
   制御するヘッドの位置制御方法において、 前記目標値の設定に関連して仮目標値を発生させ、この
   仮目標値と前記ポジション値を比較し、その差値に応じ
   て前記ヘッドを移動させながら、該目標値と該ポジショ
   ン値の差が小さくなるように前記仮目標値を繰り返し修
   正することにより、該ポジション値を前記目標値に収れ
   んさせることを特徴とするヘッドの位置制御方法。 ２、前記仮目標値の修正は、適当な周期で前記ポジショ
   ン値と前記目標値を比較して得た差値により非連続的に
   行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   ヘッドの位置制御方法。