JP2001176090A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置内のメモリ容量を大きくすることなく、
安定かつ高速にシーク動作を行う。 【解決手段】 ＤＳＰ２０は、メモリ２１に格納されて
いる目標加速度テーブル２１ａ及び目標速度テーブル２
１ｂを読み出し、補正演算部２２で目標加速度テーブル
２１ａの値をｋ倍すると共に目標速度テーブル２１ｂの
値をｋ^1/2（＝√（ｋ））倍するといった補正演算を施
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ディスク装置、更
に詳しくはシーク時の速度、加速度プロフィール部分に
特徴のある光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクのシーク動作は、一般に、目
標速度を予め速度テーブルとしてメモリー内に保存し、
シーク動作の開始から終了までの間、随時、速度テーブ
ルデータを参照しながら速度制御を行っている。また、
速度サーボの応答性を高めるために、フィードフォワー
ド加速度を加算する処理が行われるが、このデータにつ
いても予めテーブルデータとして保存されている。

【０００３】シーク中の速度プロフィールは一定加速度
加速シーク、一定速度シーク、一定加速度減速シークか
らなる、時間に対して台形のプロフィールにするか、も
しくは、一定速度シーク部分を省略した三角形のプロフ
ィールにすることが多い。テーブルデータの参照は、シ
ーク中にトラッククロスした本数に応じて、そのＴｒ位
置での速度，加速度データを参照することにより行われ
る。その為、上記のような台形、もしくは、三角形のプ
ロフィールの速度プロフィールとする場合、テーブルデ
ータを予め移動距離に対して計算された速度，加速度と
しておく必要がある。

【０００４】また、メモリー容量削減のため、テーブル
データは数Ｔｒおきの速度データにしておき、各データ
間のＴｒでの目標速度は、例えば、線形の近似により擬
似的に目標速度を計算する等の補間処理が行われる。

【０００５】このようにして、予め計算されたテーブル
データを有している光ディスク装置において、特開平５
−３２５４４６号公報、或いは、特開平８−１９０７７
１号公報に示されるように、消費電力の低減、或いは、
シーク動作の安定性の改善の目標で複数の速度プロフィ
ールのテーブルデータを有することがある。

【０００６】ここで、従来技術におけるシーク制御を行
う為に必要な機能ブロックについて説明する。図５に示
すように、光ピックアップ１０１において、半導体レー
ザ１０２からのレーザ光をハーフミラー１０３を介して
対物レンズ１０４により光ディスク１０５に集光させ、
その戻り光を対物レンズ１０４を介しハーフミラー１０
３で反射させ光検出器１０６で検出し、この光検出器１
０６により光ディスク１０５に記録されているデータの
再生を行うようになっている。光検出器１０６では、デ
ータの再生の他に、トラッキングエラー信号（以下、Ｔ
ＥＳ信号と記す）及びフォーカスエラー信号が生成さ
れ、これらのトラッキングエラー信号及びフォーカスエ
ラー信号により図示しないＤＳＰの他の制御ブロックが
対物レンズ１０４を駆動制御し、トラッキング制御及び
フォーカス制御を行っている。

【０００７】光ピックアップ１０１は、ドライバ１１０
により図示しないＶＣＭ（ボイスコイルモータ）でディ
スクの径方向にシーク可能となっている。また、光検出
器１０６からのＴＥＳ信号はＡＧＣ１１１に出力され、
ＡＧＣ１１１でＴＥＳ信号がゲイン調整が図られＴＥＳ
２値化回路１１２によりＴＥＳ信号が２値化されるよう
になっている。

【０００８】ドライバ１１０による光ピックアップ１０
１のシーク制御は、ＤＳＰ１２０が、ＴＥＳ２値化回路
１１２により２値化されたＴＥＳ信号により実行され
る。

【０００９】詳細には、ＤＳＰ１２０は、第１のメモリ
１２１に格納されている目標加速度テーブル１２１ａ及
び目標速度テーブル１２１ｂあるいは第２のメモリ１２
２に格納されている目標加速度テーブル１２２ａ及び目
標速度テーブル１２２ｂを読み出す。

【００１０】第１のメモリ１２１あるいは第２のメモリ
１２２は、テーブル切換回路１２３によりスイッチ１２
４あるいはスイッチ１２５が選択されることにより切り
換えられる。

【００１１】また、ＴＥＳ２値化回路１１２により２値
化されたＴＥＳ信号は、ＤＳＰ１２０内の移動速度演算
部１２６及び移動トラック本数検出部１２７に出力さ
れ、２値化ＴＥＳ信号により、移動速度演算部１２６は
光ピックアップ１０１のシーク時の移動速度を算出する
と共に、移動トラック本数検出部１２７はレーザ光のス
ポットが光ディスク１０５上のトラックを横切った本数
を検出する。

【００１２】移動トラック本数検出部１２７は、検出し
た移動トラック本数データに基づきはメモリ２１に格納
されている第１のメモリ１２１あるいは第２のメモリ１
２２の読み出し制御を行う。

【００１３】スイッチ１２４あるいはスイッチ１２５が
選択されると、第１のメモリ１２１に格納されている目
標速度テーブル１２１ｂあるいは第２のメモリ１２２に
格納されている目標速度テーブル１２２ｂの値は、減算
部１２８を介して速度サーボ位相遅れ補償部１２９に出
力され、加算部１３０で第１のメモリ１２１に格納され
ている目標加速度テーブル１２１ａあるいは第２のメモ
リ１２２に格納されている目標加速度テーブル１２２ａ
の値を加算してＤ／Ａコンバータ１３１でアナログ信号
に変換されドライバ１１０に出力される。

【００１４】一方、移動速度演算部２４により算出され
た移動速度データは、ローパスフィルタを１３２を介し
て減算部２６にフィードバックされ、減算部１２８で目
標速度値から移動速度データが減算される。

【００１５】特開平５−３２５４４６号公報の場合、予
め複数のメモリ（上記の第１のメモリ及び第２のメモリ
等）にシーク加速度が大きいプロフィールデータ、小さ
いプロフィールデータを用意しておき、ユーザが仕様環
境に応じて使い分けるものである。消費電力を抑える場
合は、加速度の小さいものを選択するようになってい
る。

【００１６】特開平８−１９０７７１号公報の場合、総
シーク本数に応じて予め複数のメモリ（上記の第１のメ
モリ及び第２のメモリ等）に格納したプロフィールデー
タを使い分けるものである。特開平８−１９０７７１号
公報によると、長いシークでは制御残差が大きく成りや
すいため減速加速度の小さいプロフィールを使用し、シ
ークのＴｒ引き込み動作の安定性の改善を図っている。
また、短いシークでは従来通り高速のプロフィールを使
用するためシークの高速性を損ねない効果もある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平５−３２５４４６号公報や特開平８−１９０７７１
号公報のいずれも、予め複数の速度プロフィールデータ
を用意しておくものであるため、テーブルデータを格納
するメモリ容量が大きくなる。最近では、光ディスク装
置の小型化、低コスト化に伴い、駆動回路に用いられる
電気部品の実装点数は抑えられる傾向があり、テーブル
データのためにメモリを確保することが困難になること
がある。

【００１８】また、従来技術に示したようにテーブルデ
ータには数トラックおきの目標速度を格納しておくが、
メモリ削減のためＴｒ間隔をあまり大きくしすぎると、
目論見の目標速度と速度補間処理を行う際の目標速度と
の誤差が大きくなりシーク動作が不安定になることがあ
る。その為、安定したシーク動作を行うためには、ある
程度大容量のテーブルデータ（数百ワード）とする必要
がある。また、最近ではディスクの高容量化、多様化が
進んでいるため、データ量としては益々大きくなる方向
にある。

【００１９】更に、従来技術に示した方式では、前述し
たような背景を鑑みると、テーブルデータとして保存し
ておくことが出来る速度プロフィールは多くても２〜３
種類程度である。したがって、シーク動作のモードの設
定も２〜３種類までとなるため、消費電流の低減、或い
は、シーク動作の安定性の改善として期待される効果は
小さくなる。

【００２０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、装置内のメモリ容量を大きくすることなく、安
定かつ高速にシーク動作を行うことのできる光ディスク
装置を提供することを目的としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】発明の複数の光ディスク
装置は、トラックを有するディスク状の光学式情報記録
媒体に情報を記録再生する記録再生ヘッドと、前記記録
再生ヘッドを前記トラックの横断方向に移動させる移動
手段と、前記移動手段による移動時の前記記録再生ヘッ
ドの移動速度を検出する移動速度検出手段と、前記移動
手段による移動時の前記記録再生ヘッドが横切った前記
トラックの本数をカウントするトラック本数カウント手
段と、トラック本数カウント手段によりカウントされた
前記トラックの本数に応じて参照される目標速度及び目
標加速度のプロフィールを予め記録したメモリと、前記
目標速度及び前記目標加速度に基づき前記記録再生ヘッ
ドの前記移動速度を制御する速度制御ループとを具備し
た光ディスク装置において、前記メモリから読み出した
参照される前記プロフィールに補正係数に基づく補正演
算を施し前記目標速度及び前記目標加速度として出力す
る補正演算手段と、前記補正演算手段に前記補正係数を
指示する補正係数指示手段とを備えて構成される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。

【００２３】図１ないし図４は本発明の一実施の形態に
係わり、図１は光ディスク装置の構成を示す構成図、図
２は図１の光ディスク装置の作用を説明するフローチャ
ート、図３は図１の光ディスク装置における目標速度プ
ロフィール及び目標加速度プロフィールを示す図、図４
は図１の光ディスク装置における目標速度プロフィール
及び目標加速度プロフィールの変形例を示す図である。

【００２４】図１に示すように、本実施の形態では、光
ピックアップ１において、半導体レーザ２からのレーザ
光をハーフミラー３を介して対物レンズ４により光ディ
スク５に集光させ、その戻り光を対物レンズ４を介しハ
ーフミラー３で反射させ光検出器６で検出し、この光検
出器６により光ディスク５に記録されているデータの再
生を行うようになっている。光検出器６では、データの
再生の他に、公知の方法によりトラッキングエラー信号
（以下、ＴＥＳ信号と記す）及びフォーカスエラー信号
が生成され、これらのトラッキングエラー信号及びフォ
ーカスエラー信号により図示しないＤＳＰ２０の他の制
御ブロックが対物レンズ４を駆動制御し、トラッキング
制御及びフォーカス制御を行っている。

【００２５】光ピックアップ１は、ドライバ１０により
図示しないＶＣＭ（ボイスコイルモータ）でディスクの
径方向にシーク可能となっている。また、光検出器６か
らのＴＥＳ信号はＡＧＣ（オートゲインコントローラ）
１１に出力され、ＡＧＣ１１でＴＥＳ信号がゲイン調整
が図られＴＥＳ２値化回路１２によりＴＥＳ信号が２値
化されるようになっている。

【００２６】ドライバ１０による光ピックアップ１のシ
ーク制御は、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）２
０が、ＴＥＳ２値化回路１２により２値化されたＴＥＳ
信号により実行される。

【００２７】詳細には、ＤＳＰ２０は、メモリ２１に格
納されている目標加速度テーブル２１ａ及び目標速度テ
ーブル２１ｂを読み出し、補正演算部２２で目標加速度
テーブル２１ａの値をｋ倍すると共に目標速度テーブル
２１ｂの値をｋ^1/2（以下、√（ｋ）と記す）倍すると
いった補正演算を施すようになっている。

【００２８】補正演算部２２は、補正演算係数指示回路
２３から出力される補正演算係数ｋにより、目標加速度
テーブル２１ａに対する補正演算と、目標速度テーブル
２１ｂに対する補正演算とを実行する。

【００２９】また、ＴＥＳ２値化回路１２により２値化
されたＴＥＳ信号は、ＤＳＰ２０内の移動速度演算部２
４及び移動トラック本数検出部２５に出力され、２値化
ＴＥＳ信号により、移動速度演算部２４は光ピックアッ
プ１のシーク時の移動速度を算出すると共に、移動トラ
ック本数検出部２５はレーザ光のスポットが光ディスク
５上のトラックを横切った本数を検出する。

【００３０】移動トラック本数検出部２５は、検出した
移動トラック本数データに基づきはメモリ２１に格納さ
れている目標加速度テーブル２１ａ及び目標速度テーブ
ル２１ｂの読み出し制御を行う。

【００３１】補正演算部２２により目標速度テーブル２
１ｂの値を√（ｋ）倍した目標速度補正値は、減算部２
６を介して速度サーボ位相遅れ補償部２７に出力され、
加算部２８で補正演算部２２により目標加速度テーブル
２１ａの値をｋ倍した目標加速度補正値を加算してＤ／
Ａコンバータ２９でアナログ信号に変換されドライバ１
０に出力される。

【００３２】一方、移動速度演算部２４により算出され
た移動速度データは、ローパスフィルタ３０を介して減
算部２６にフィードバックされ、減算部２６で目標速度
補正値から移動速度データが減算される。

【００３３】シーク動作を行う場合、まず、ホストから
要求された目標アドレスに到達するために必要な、総シ
ーク本数、加速シーク本数、減速シーク本数などのパラ
メータが図示していないＣＰＵで計算されＤＳＰ２０に
それらのパラメータを送り、ＤＳＰ２０はそれに応じ
て、加速シーク期間、一定速度期間、減速シーク期間の
モードを切り替えながらシーク動作を行う。

【００３４】各モードの切り替えは、移動トラック本数
検出部２５で検出されるシーク中のトラッククロス本数
が各モードの切り替え目標トラックに到達した時に行わ
れる。

【００３５】各モードでの目標速度はメモリ２１に保持
している目標速度テーブル２１ｂを参照し、それに補正
演算部２２で√（ｋ）倍の補正を加えたものが使われ
る。同様に目標加速度は、メモリ２１に保持している目
標加速度テーブル２１ａを参照し、それに補正演算部２
２でｋ倍の補正を加えたものが使われる。

【００３６】補正演算係数ｋは補正演算係数指示回路２
３から任意の値が与えられる。目標速度に対する追従制
御は、図に示した速度サーボ位相遅れ補償部２７、ドラ
イバ１０、移動速度演算部２４などを含む速度サーボル
ープにより行われる。

【００３７】次に、前述したシーク時に目標速度を参照
しながらの速度制御をについて説明する。図２に示すよ
うに、まずステップＳ１で移動トラック本数検出部２５
により移動トラック本数Ｔcをカウントし、ステップＳ
２でメモリ２１に保持している目標速度テーブル２１ｂ
を参照し目標速度Ｖtblを得る。そして、ステップＳ３
で補正演算部２２により目標速度Ｖtblを√（ｋ）倍し
た目標速度補正値Ｖref（＝√（ｋ）×Ｖtbl）を算出す
る。

【００３８】一方、ステップＳ４で２値化ＴＥＳ信号に
より移動速度演算部２４で光ピックアップ１のシーク時
の移動速度Ｖobを演算し、ステップＳ５で減算部２６に
おいて移動速度Ｖobから目標速度補正値Ｖrefを減算す
ることで速度誤差信号Ｖerrを得る。

【００３９】そして、ステップＳ６で速度サーボ位相遅
れ補償部２７において速度誤差信号Ｖerrより位相遅れ
補償値Ａcmpを演算し、ステップＳ７でメモリ２１に保
持している目標加速度テーブル２１ａを参照し目標加速
度Ａtblを得る。そして、ステップＳ８で補正演算部２
２により目標加速度Ａtblをｋ倍した目標加速度補正値
Ａref（＝ｋ×Ａtbl）を算出する。

【００４０】次に、ステップＳ９で加算部２８において
位相遅れ補償値Ａcmpに目標加速度補正値Ａrefを加算し
実行加速度Ａを得て、ステップＳ１０において実行加速
度ＡをＤ／Ａコンバータ２９でアナログ信号に変換しド
ライバ１０に出力する。そして、ステップＳ１１で目標
トラックに到達したかどうか判断し、目標トラックに到
達していない場合にはステップＳ１に戻り、目標トラッ
クに到達した場合には処理を終了する。

【００４１】次に、補正演算部２２による補正演算の妥
当性について説明する。図３に補正演算を行った場合の
速度プロフィールの変化を示す。以下に図３に沿って説
明する。

【００４２】＜前提条件＞ Ｖref＝√（ｋ）×Ｖtbl、 Ａref＝ｋ×Ａtbl ＜証明＞前提条件に示した補正演算を行っても、シーク
動作が安定して行われることを示す。

【００４３】シーク動作を安定に行うためには、減速期
間終了時（トラックオン時）の速度が十分の小さくなっ
ている必要がある。

【００４４】（１）加速期間終了時の速度 前提条件より補正演算の有無で以下関係が成り立つ。

【００４５】Ａ（目標加速度）＝Ａtblの場合、Ｖ（目
標速度）＝Ｖtbl Ａ（目標加速度）＝Ａrefの場合、Ｖ（目標速度）＝Ｖr
ef＝√（ｋ）×Ｖtbl （２）減速期間での制動距離 目標加速度がＡtblの時の移動距離をＳtbl、制動時間を
ｔtblとすると下式が成り立つ。

【００４６】 Ｓtbl＝１／２×Ａtbl×ｔtbl² （１） Ｖtbl＝Ａtbl×ｔtbl （２） 従って、式（１），式（２）より、ｔtblを消去すると
下式が成り立つ。

【００４７】 Ｓtbl＝１／２×Ｖtbl² ／Ａtbl （３） 同様に目標加速度がＡrefの場合も下式が成り立つ。

【００４８】 Ｓref＝１／２×Ｖref² ／Ａref （４） ところで前提条件に示した関係が成り立っているため、
式（３），式（４）の関係から下式が成り立つ。

【００４９】Ｓtbl＝Ｓref （５） つまり、補正演算の有無で、減速開始から速度がゼロに
なるまでの制動距離は等しくなる。トラックオンのタイ
ミングは前述したように移動トラック本数に応じて決め
られるため、式（５）の関係が成り立っていれば、補正
演算後もトラックオン時の目標速度がゼロになっている
ことが言えるため、安定したトラック引き込み動作が実
現出来る。

【００５０】先行例のテーブル切換指示に相当する補正
演算係数指示は、ユーザのモード設定、或いは、シーク
Ｔｒ本数の多い少ない等の種々の条件判断で行うことが
できる。

【００５１】シーク目標加速度が大きいと、キャリッジ
の感度が低い、或いは、電源電圧が低い，キャリッジ駆
動部のコイル抵抗値が大きい等の要因で所望の加速度が
得られなくなり、速度誤差が大きくなる。この時、シー
クトラック本数が少ない程、シーク加速時に生じる速度
誤差の影響でトラック引き込み動作が不安定に成り易
い。そこで、本数の少ないシークの時だけ加速度の小さ
い速度プロフィールに設定することで、トータルのシー
ク時間の高速性を損ねることなく、安定度を改善する効
果が得られる。

【００５２】また、速度誤差に応じてシーク動作中にテ
ーブルを切り替えても良い。前記と同様に所望の加速度
が得られずシーク加速期間での速度誤差が大きくなる場
合に、速度誤差が設定したしきい値よりも大きくなった
かどうかを検出し、シーク動作途中に加速度の小さいテ
ーブルに切り替えるような処理を行うことができる。図
４に速度プロフィールを途中で切り替える場合の例を示
す。補正係数ｋの値は速度誤差から計算で求めても良い
し、予め用意しておいても良い。また、しきい値の設定
を複数段階にしても良い。この処理を追加することで前
述した場合と同様の効果が得られる。

【００５３】また、一般に光ディスク装置内には温度セ
ンサーが設けられており、この出力を利用してテーブル
を切り替えても良い。温度が高い程、加速度は得られに
くくなるため前記と同様テーブルの切り替えで安定度を
改善することが出来る。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、装
置内のメモリ容量を大きくすることなく、安定かつ高速
にシーク動作を行うことできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る光ディスク装置の
構成を示す構成図

【図２】図１の光ディスク装置の作用を説明するフロー
チャート

【図３】図１の光ディスク装置における目標速度プロフ
ィール及び目標加速度プロフィールを示す図

【図４】図１の光ディスク装置における目標速度プロフ
ィール及び目標加速度プロフィールの変形例を示す図

【図５】従来の光ディスク装置の構成を示す構成図

【符号の説明】

１…光ピックアップ ２…半導体レーザ ３…ハーフミラー ４…対物レンズ ５…光ディスク ６…光検出器 １０…ドライバ １１…ＡＧＣ １２…ＴＥＳ２値化回路 ２０…ＤＳＰ ２１…メモリ ２１ａ…目標加速度テーブル ２１ｂ…目標速度テーブル ２２…補正演算部 ２３…補正演算係数指示回路 ２４…移動速度演算部 ２５…移動トラック本数検出部 ２６…減算部 ２７…速度サーボ位相遅れ補償部 ２８…加算部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のトラックを有するディスク状の光
   学式情報記録媒体に情報を記録再生する記録再生ヘッド
   と、 前記記録再生ヘッドを前記トラックの横断方向に移動さ
   せる移動手段と、 前記移動手段による移動時の前記記録再生ヘッドの移動
   速度を検出する移動速度検出手段と、 前記移動手段による移動時の前記記録再生ヘッドが横切
   った前記トラックの本数をカウントするトラック本数カ
   ウント手段と、 トラック本数カウント手段によりカウントされた前記ト
   ラックの本数に応じて参照される目標速度及び目標加速
   度のプロフィールを予め記録したメモリと、 前記目標速度及び前記目標加速度に基づき前記記録再生
   ヘッドの前記移動速度を制御する速度制御ループとを具
   備した光ディスク装置において、 前記メモリから読み出した参照される前記プロフィール
   に補正係数に基づく補正演算を施し前記目標速度及び前
   記目標加速度として出力する補正演算手段と、 前記補正演算手段に前記補正係数を指示する補正係数指
   示手段とを備えたことを特徴とする光ディスク装置。