JPH035975A - 光ディスクのシーク回路 - 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、光ディスクに対するシーク回路にかかわり
、特に、シークスピードをＩＣ化された［発明の概要］ 本発明の光ディスクのシーク回路は、光学ヘッドを移動
したときのスピードＶ（大）と、シーク目標トラックま
での距離の関数Ｆマによってジャンプ中の光学ヘッドの
スピードをコントロールし、目標トラックのアクセス時
間を短縮するようにした光ディスクのシーク回路におい
て、前記関数１’７と、スピードＶ（大）を、トラバー
ス中のトラック数に対応するデータをＤ−Ａ変換するこ
とによって求めるようにしたものであり、かつ、このア
ルゴリズムが小規模のＩＣ回路によって構成できるよう
にしたものである。

［従来の技術］ 光ディスクにレーザ光を照射し、情報を記録すると共に
、記録された情報を読み出すことができるような光デイ
スク装置には、一般に、光ディスクの半径方向に移動す
る光学ヘッドを備えており、この光学ヘッド全体を移動
するための粗アクチユエータが、例えば、リニアモータ
等によって駆動されるようになされている。

第４図はかかる光学ヘッドの概要を示したもので、光学
ヘッド１は、光磁気ディスク２の上に形成されている記
録トラック３を横切り、光磁気ディスクの半径方向に伸
長している一対のガイド棒４Ａ及び４Ｂに対して滑動す
るように配置されている粗アクチユエータ（リニアモー
タ）５と、この粗アクチユエータ５上に搭載され、回転
軸７を中心として矢印方向に微少角度揺動するように配
置されている微アクチュエータ（２軸機構）６から形成
されている。

８は微アクチュエータ６から出射されるレーザビームを
光磁気ディスク２に照射する対物レンズを示し、このレ
ーザビームが光磁気ディスク２の記録トラック３を追跡
することによって回転している光磁気ディスク２から情
報を読み出し、又は書き込むことができるようになされ
ている。

又、この光磁気ディスク２の所望のトラックに光学ヘッ
ド１をアクセスするシーク動作は、−Ｍに光学ヘッド１
の粗アクチユエータ５に所定の駆動信号を供給すること
によって光学ヘッド全体を光磁気ディスク２の半径方向
に移動し、目標のトラックをシークするようになされて
いる。

ところで、このような光磁気ディスク装置においては、
目標のトラックをアクセスするに要する時間を全体とし
て短縮するためには、高速で粗アクチユエータ５の移動
を行うと共に、目標の記録トラックで移動速度がほぼ「
０」になるように制御し、ただちにトラッキング制御が
可能となるようにすることが好ましい。

第５図は本出願人が先に提案して高速のシーク制御回路
（特願昭６２−２０６９７１号）のブロック図を示した
もので、１１はシーク動作を行う際の制御回路であり、
カウンタ回路１２は制御回路１１の制御により初期値「
０」からシークすべきトラック数の半分のトラック数ま
でカウントアツプ動作を行い、続く目標の記録トラック
までの間は、カウントダウン動作を行うようになされて
いる。

すなわちカウンタ回路１２は、制御回路１１より人力さ
れるスタート信号ＳｓＴ及びアップダウン信号ＣＮ　Ｔ
　ｕ　ｏの立上りのタイミングから、シーク中に横断す
るトラック数を示すトラバースカウント信号Ｓｔｖを順
次カウントアツプし、これに続いてアップダウン信号Ｃ
Ｎ　Ｔ　ｕｐが制御回路１１においてシークすべきトラ
ック数の半分だけカウントしたタイミングで立ち下がる
ことにより、カウントダウン動作となり、当該カウント
値ＣＴを続くＤ／Ａ変換器１３に送出する。

これによりＤ／Ａ変換器１３からは、第６図（ａ）に示
すように粗アクチユエータ１８がシークすべきトラック
数ｔｘｔの半分の記録トラックｔ２゜まで移動する間は
、粗アクチユエータ１８の移動に従って順次高くなる駆
動電圧Ｖを、スイッチ回路１５．加算回路１６．駆動回
路１７を介して粗アクチユエータ１８に供給する。

続いて粗アクチエエータ１８がシークすべきトラック数
ｔｔｌの半分の記録トラックｔ２゜から、目標の記録ト
ラックｔｉ１まで移動する間は、制御回路１１より与え
られるアップダウン信号ＣＮ　Ｔ　ｕｎ（第６図（ｂ）
）が立ち下がり、カウンタ回路１２がカウントダウン動
作を行うことにより粗アクチユエータ１８の移動に従っ
て、順次低くなる駆動電圧Ｖを粗−アクチュエータ１８
に供給するようになされており、全体としてトラバース
カウント信号Ｓ　ＴＶを用いて粗アクチユエータ１８の
移動量に基づいた位置サーボループを形、成するように
なされている。

粗アクチユエータ１８の移動速度ＳＶは、第６図（Ｃ）
に示すように速度センサ回路１９より得られる速度信号
Ｓｖに基づいて、粗アクチュエ−タ１８がシークすべき
トラック数ｔ２１の半分の記録トラックｔ２゜まで移動
する間は、速度サーボループにおいて速い加速度で立ち
上がるように制御される。

これに対して粗アクチユエータ１８がシークすべきトラ
ック数ｔ２１の半分の記録トラックｔｗｏから目標の記
録トラックｔｉｌ＋まで移動する間に十分な加速度が得
られているので、速度サーボループにおいて負帰還回路
が形成されることにより目標の記録トラックｔ２１まで
の残りトラック数と、粗アクチユエータ１８の移動速度
Ｓｖが「０」に収束していき、さらに粗アクチユエータ
１８が目標の記録トラックｔｚ＋まで達したタイミング
で移動速度Ｓｖを確実に「０」に制御し得るようになさ
れている。

以上の構成によれば、粗アクチユエータ１８がシーク動
作開始時からシークすべきトラック数ｔ２□の半分の記
録トラックｔ２゜まで移動する間は、当該粗アクチユエ
ータ１８の移動に従って順次増加し、続いて粗アクチユ
エータ１８がシークすべきトラック数の半分の記録トラ
ックｔ２ｏから目標の記録トラックｔ２１まで移動する
間は、当該粗アクチユエータ１８の移動に従って順次減
少する駆動電圧Ｖを用いて粗アクチユエータ１８を駆動
制御することにより、粗アクチユエータ１８がシークす
べき目標の記録トラックｔｚ＋上まで移動したときに、
粗アクチユエータ１８の移動速度Ｓｖを確実に「０」に
制御することができる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上記したようなシーク装置は、速度センサ信
号として、磁界中を横断するときの起電力を使用してい
るため、粗アクチユエータ１８が移動を開始する時点、
及び粗アクチユエータ１８が目標のトラック付近で速度
が低下する時点で、正確な速度信号（ＳＶ）を得ること
がきわめて困難になる。

すなわち、粗アクチユエータの移動速度が低いときは速
度センサを構成する検出コイルに誘起される信号レベル
が低下し、外部ノイズ成分が混入することによってＳ／
Ｎの低下した速度信号が出力される。

すると、特に、粗アクチユエータ１８が目標トラック付
近に近づいたとき、正確な速度サーボをかけることがで
きず、その結果、実際上は目標トラックに到達したとき
に粗アクチユエータ１８の移動速度が零にならない。

また、目標トラックでアクチュエータの速度がなめらか
に収束するためにはアクチュエータの制御量としては目
標トラックまでの距離Ｘを採用する代わりに、関数√ｘ
を使用することが好ましいが、−”Ｔを算出するために
別のＤ／Ａ変換器又はＲＯＭテーブルが要求され、回路
規模が複雑になるという問題があった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、かかる問題点を解消し、かつ、ＩＣ化された
回路によって容易に、目標値となる目標トラックまでの
距離Ｘと、この距離Ｘでなめらかにスピードが０となる
ような速度サーボを与える関数ｉを得ることを目的とし
てなさ、れたもので、目標トラックまでの距離を計数し
たデータからアナログ信号ｆマの値を得るＤ／Ａ変換器
と、手段を備え、前記Ｄ／Ａ変換器から時分割でアナロ
グ信号Ｆマ、及びアナログ信号Ｘが得られるようにする
とともに、アナログ信号Ｘが出力されているタイミング
で微分信号を形成し、アクチュエータの速度を示す速度
情報文を形成するようにしている。

［作用］ シークすべき目標のトラックナンバと、現在のトラック
ナンバから、目標トラックまでのトラック数をデータと
して抽出し、このデータをＪ関数が出力されるように構
成したＤ／Ａ変換器に供給して目標トラックまでの距Ｗ
ｌｘを√ｘとするアナログ信号に変換する。

又、このアナログ信号Ｆマは前記したＤ／Ａ変換器の基
準電圧として帰還されるように構成し、この帰還された
基準信号に基ずいてデータをアナログ信号に変換するこ
とにより、Ｘの値を算出しているので、目標トラック数
までのデータを１個のＤ／Ａ変換器に入力することによ
り１時分割的にＦＴ及びＸを算出することができる。

又、Ｘを微分することによってアクチュエータの移動速
度が算出できるため、光学ヘッドの速度サーボ回路が簡
単なＩＣ回路で構成できる６［実施例］ 第１図は、本発明のシーク回路の一実施例を示したもの
で、２０は例えば光ディスクの総トラック数がｔｏ、　
０００本の場合は１６ビツト（８×８ビツト）のデータ
がロードされるアップダウンカウンタ（以下、単にカウ
ンタという）、２１はカウンタ２０から出力される１４
ビツトのデータから例えば上位８ビツトのデータを取り
込み、２８個の出力端子のいづれかに“Ｈ”レベルの信
号を出力する１４−８ビツトデコーダである。

なお、このビットデコーダ２１の出力はＤ−Ａ変換を行
なうために基準電圧’Ｖ　ｒ　ｅ　ｔが印加されている
直列抵抗（ｒ　Ｉ　＊　ｒ　ｌ・・・・・・・ｒ、）に
よって分圧されている電圧を選択する複数（２５６）個
のスイッチ（Ｓ、、Ｓ、・・・・・・・Ｓｎ）を順次開
閉するものである。

前記カウンタ２０には目標トラックまでのトラック数（
１４ビツト）と、その方向を示すビットデータ及びシー
ク目標値のアナログ信号を直線的にするか（Ｘ）、又は
なめらかにするか（−ｒＭ　）を示す１ビツトのデータ
がロードされ、アクチュエータが移動中に出力されるト
ラバース信号（トラッキングエラー信号）をコンパレー
タＣ０ＮＩで整形した信号Ｓｒｖがクロック信号として
供給されている。そしてこのクロック信号Ｓ　ＴＶによ
って通常は目標トラックまでのトラック数を示すデータ
がロードされているカウンタ２０の内容を減算するよう
になされている。

又、トラバース中に出力される再生ＲＦ信号ををコンパ
レータＣＯＮ、で整形し、Ｄ−フリップフロップ（Ｄ−
ＦＦ）２２で、ビームスポットと光ディスクの相対方向
を検出している。

そして、この方向検出信号とジャンプ方向が一致してい
るときは、ＥＸ−ＯＲ回路２３を介してカウンタ２０を
減算するモードとし、異なるときはカウンタ２０を加算
するモードにする。

１４−８ビツトデコーダ２１、基準電圧Ｖ　ｒ　ｅ　ｆ
、分圧抵抗（ｒ　ｌ＋　ｒｌ・・・・・・・ｒｎ）及び
スイッチ（Ｓ、、Ｓ、・・・・・・・Ｓｎ）で構成され
ているＤ／Ａ変換器は、各分圧抵抗に重みづけを行なう
か、又は１４−８ビツトデコーダ２１の出力位置に重み
づけを行なうことによってＪ関数の出力信号が得られる
ようにされている。

したがって、Ｄ／Ａ変換器の出力線りには第２図に示す
ように入力データｙに対し、ｙ＝Ｆ又となるアナログ信
号を出力するものである。

出力線りのアナログ信号ＦＴはバッファアンプＢＡ、を
介してサンプルスイッチＳ、、Ｓ、。

Ｓ３．Ｓ、、Ｓ、に供給される。

各サンプルスイッチｓ、、ｓ、、ｓ、、ｓ４゜Ｓ６は図
示しないサンプルクロックＣＰＨによって交互に切り換
わっており、例えば第１のタイミンＰタイミングでは、
基準電圧Ｖ　ｒ　ｅ　ｆが第２のバッファアンプＢＡ２
を介してＤ／Ａ変換器に供給されている。そして、この
時点では第３図（ａ）に示すように出力線りにアナログ
信号ｆマが出力され、Ｓ４を介してサンプルホールド回
路ＳＨ。

に記憶される。そして、その出力は第３図（ｂ）に示す
ように目標トラックまでの距離の関数であるＦＴを示す
。

又、スイッチＳ３を介してサンプルホールドコンデンサ
Ｃｓにも記憶される。

次にＮタイミングになると第３図（ａ）に示すように基
準電圧ｖ１．．に代えてサンプルホールドコンデンサＣ
３のアナログ信号ＦＴがＤ／Ａ変換器に供給されるので
、このときに出力されているデータはＦＴ−ｒマ＝Ｘと
なり、ｙ＝ｘとなる亘線変換出力になる。そしてこのア
ナログ信号ＸはスイッチＳ８を介して第２のサンプルホ
ールド回路Ｓ　Ｈ２に供給され、その電圧は第３図（Ｃ
）に示すように目標トラックまでの距離情報を示す。

第２のサンプルホールド回路Ｓ　Ｈ２にホールドされた
アナログ信号Ｘは微分回路２４に供給されｄ　ｘ　／　
ｄ　ｔ　＝大に変換される。

つまり、アクチュエータの速度情報が大と得られること
になる。

この速度情報文と前記第１のサンプルホールド回路ＳＨ
，に記憶されているアナログ信号ＦＴ（目標トラックま
での距離の関数）は比較器２５において減算され、アク
チュエータ２６のシーク駆動信号Ｓｄを形成する。

なお、２７はジャンプ方向によってシーク駆動信号Ｓｄ
の極性を反転する反転回路である。

本発明のシーク装置は、上記したように１個のＤ／Ａ変
換器を時分割に使用し、入力データｙに対して比例する
アナログ信号Ｘと、その関数となるアナログ信号√ｘを
出力するようにしているので、アクチュエータのスピー
ドを目標トラックに対してなめらかに収束する際に必要
とされるアナログ信号ＦＴと速度情報文を、簡単な回路
で得ることができ、かつＩＣ化も容易になる。

なお、アクチュエータのジャンプ速度を早くするためシ
ーク開始時点では目標トラックまでの距離Ｘを目標値と
して採用することが好ましい。

本発明の場合は目標値をＸとするときはスイッチＳ４に
切換回路ＳＷを介して別のタイミング信号を供給し、Ｐ
タイミングとＮタイミングが反転するように構成し、第
１のサンプルホールド回路ＳＨ，にもアナログ信号Ｘを
得ることができるようにしている。

但し、この場合は目標トラックでアクチュエータのスピ
ードを０に収束することが難しくなりアクセス時間が増
加する。

したがって、カウンタ２０の出力データが例えば目標ト
ラックまでの半分に達すると、前記したようにアナログ
信号ＦＴを出力するようにカウンタ２０の出力データに
フラッグを付け、このデータで切換回路ＳＷをコントロ
ールするようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の光ディスクのシーク回路
では、シーク中は目標トラックまでのトラック数のデー
タをアナログ信号Ｆマに変換するＤ／Ａ変換器を採用し
、このＤ／Ａ変換器を時分割的に動作することによって
、同時にアナログ信号Ｘが得られるようにしているので
、アクチエエータのトラックジャンプスピードを制御す
る際に必要とされる信号ｆマ、Ｘ、及び大がＲＯＭテー
ブルを使用することなく得ることができ、シーク回路の
ＩＣ化が容易になるという効果がある。

ラドと光ディスクの概要図、第５図は従来のシーク装置
のブロック図、第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）は第５図の動
作を示す波形図である。

図中、２０はアップグランカウンタ、２１は１４−８ビ
ツトデコーダ、２４は微分回路、２６はアクチエエータ
を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図はＤ／
Ａ変換器の変換曲線を示すグラフ、第３図（ａ）（ｂ）
（ｃ）はアナログ信号Ｘとアナログ信号Ｆマの曲線を示
すグラフ、第４図は光学へ第 ２ 図 （ ） （ ） 第 図 １ 一一一−ｔ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学ヘッドの移動速度を■、シーク目標トラック
   までの距離をｘとし、距離ｘを目標値として前記移動速
   度■でスピードサーボをかけるようにした光ディスクの
   シーク回路において、 第１のタイミングで目標トラックまでの距離データに対
   して目標値となるアナログ信号に√ｘを出力し、第２の
   タイミングで前記アナログ信号√ｘを基準電圧として帰
   還することによって、アナログ信号ｘを出力するような
   Ｄ／Ａ変換器を設け、前記アナログ信号√ｘと前記アナ
   ログ信号ｘの微分値■を減算した出力値によって前記光
   学ヘッドの駆動信号が形成されるようにしたことを特徴
   とする光ディスクのシーク回路。
2. （２）シーク開始時点では目標値としてアナログ信号ｘ
   が出力されるように構成したことを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項に記載の光ディスクのシーク回路。