JPH0449529A - 情報記憶装置のシーク制御方法 - 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】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 発明の効果 〔概要〕 シーク命令を受信してから、ヘッドの位置付は完了まで
の時間を最短とする情報記憶装置のシーク制御方法に関
し、 モータ停止後、トラッキングオン完了までの時間を最短
とすることを目的とし、 ヘッドを搭載したキャリッジを駆動源で移動させ、該駆
動源を停止させた後トラックオン命令を送出して、該ヘ
ッドを目的トラックに位置付けする情報記憶装置におい
て、該キャリッジの移動量に対応して、該駆動源を停止
させた時から前記トラックオン命令を送出するまでの時
間を記憶する記憶手段を設け、前記キャリッジの移動量
に基づき、該記憶手段を参照して、該駆動源を停止させ
た時から前記時間が経過した時点で、前記トラックオン
命令を送出する構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明はヘッドを搭載したキャリッジを制御し、該ヘッ
ドを目的トラックに位置付けさせて情報の記録／再生を
行う情報記憶装置に係り、特にシーク命令を受信してか
ら、ヘッドの位置付は完了までの時間を最短とする情報
記憶装置のシーク制御方法に関する。

計算機システムの外部記憶装置として磁気ディスク装置
が使用されているが、外部記憶装置の大容量化の要求に
対し、更に記憶容量の大きい光デイスク装置が提供され
るようになって来た。

しかし、光デイスク装置は、質量の大きい光学系のヘッ
ドを使用するため、磁気ディスク装置に比し、シーク命
令を受けてから、キャリッジの移動が終了し、トラッキ
ング（アクチュエータにより光ディスクの指定されたト
ラックに光ビームスポットを位置付けする動作）が終了
するまでの時間が長いこと、即ち、アクセス時間が長い
ことが欠点となっている。

ところで、対物レンズを移動させて光ビームスポットを
目的トラックに位置付けするアクチュエータを搭載した
キャリッジは、アクチュエータの動作のみでは、指定さ
れたトラックに光ビームスポットを位置付は出来ない場
合、モータ駆動により移動するが、モータ駆動が停止し
た後、出来る限り短時間でトラッキングオン（光ビーム
スポットの位置付は完了）となることが必要である。

〔従来の技術〕

第５図は光デイスク装置の一例を説明する図である。

スピンドルモータにより定速回転される複数枚の光ディ
スクＩを備え、この光ディスク１の両側にヘッド２が設
けられている。そして、ヘッド２はスライダ３により矢
印Ａ方向に移動して、光ディスク１の何れかを選択し、
又、ヘッド２の下側に位置するキャリッジ４に搭載され
ており、ブーＩ７５をモータで駆動することにより、矢
印Ｂで示す光ディスク２の半径方向に移動出来るように
なっている。

第６図はキャリッジの一例を説明する図である。

第６図は、第５図の光デイスク装置に用いられているキ
ャリッジ４を取り出して示したものであり、第６図（ａ
）は平面図で、第６図（ハ）は側面図である。

第６図において、キャリッジ４はＬ字型の部材であり、
右端側にネジ８により一端を固定したスチールベルト６
を、モータの出力軸に連結されたプーリ５に巻き回した
後、スチールヘルド６の他端を板バネ７を介してキャリ
ッジ４の左端側にネジ９で固定している。

このスチールベルト６を板バネ７を介して固定している
のは、所定の張力をスチールベルト６に加え、プーリ５
の回転に伴い、スチールベルト６にたわみが発生するの
を防止するためである。

従って、モータによりブーＩＪ　５を回転することによ
り、キャリッジ４をプーリ回転方向に直線移動させるこ
とが出来る。

しかし、このようなスチールベルト６を板バネ７で固定
していると、ブーＵ　５の回転によって、キャリッジ４
を移動させる場合、キャリッジ４の始動及び停止の際に
、板ハネ７に慣性加重がかかるため、プーリ５が停止し
ても、板バネ７の復旧力によってキャリッジ４が振動し
、残留振動が継続することとなる。

キャリッジ４の振動が大きいと、キャリッジ４に搭載さ
れたヘッド２のアクチュエータが、対物レンズを移動さ
せて、ビームスポットを指定されたトラックに位置付け
させることが困難で、リトライが繰り返され、トラッキ
ングオンとなるまでの時間が長くなる。

しかし、キャリッジ４の振動が小さいと、トラッキング
オンが可能となるが、キャリッジ４の残留振動の大きさ
と継続時間はキャリッジ４の移動量によって変動する。

第７図はキャリッジの移動量と振動継続時間の一例を説
明する図である。

第７図は第６図に示すプーリ５をステップモータによっ
て駆動し、このステップモータを停止させた後のキャリ
ッジ４の振幅と残留振動継続時間を示す。

即ち、■はステップモータを１ステツプ駆動した場合で
あり、■は５ステツプ駆動した場合であり、■は１０ス
テツプ、■は２０ステツプ、■は３０ステツプ、■は５
０ステツプ、■は６０ステツプ、■は１（１０ステツプ
、■は５（１０ステツプ、［相］は１（１００ステツプ
駆動した場合を夫々示す。

このように、ステップモータの駆動数に応じて振動の大
きさと継続時間に差があり、■〜■で示す５〜２０ステ
ツプと■で示す６０ステツプ付近が振幅が大きく、振動
継続時間も長いが、■、■、■、［相］に示す如く、ス
テップ数の少ない場合と、６０ステツプ付近及び１（１
０ステップ以上では振幅が小さく、振動継続時間も短い
。

〔発明が解決しようとする課題〕

第８図はステップモータ停止からトラッキングオン完了
までの時間を説明する図である。

横軸に振動待ち時間をとり、縦軸にトラッキングオン完
了時間をとると、曲線■に示す如く、振動待ち時間を長
くすれば、時間経過と共にキャリッジの振幅が小さくな
り、トラックオン命令を送出してからトラッキングオン
完了までの時間は短くなる。

しかし、キャリッジの振幅が所定の大きさ以下となると
、アクチュエータによるトラック追従が可能となるため
、リトライの繰り返しとならない振幅の大きさとなった
時、トラックオン命令を送出すると、曲線＠で示す如く
、横軸の振動待ち時間と曲線０に示すトラッキングオン
完了時間の和が最少となる振動待ち時間帯、即ち、［相
］に示す如く、ステップモータ停止後からトラッキング
オン完了までの時間が最短となる時間帯が存在する。

そして、この時間帯を越えて振動待ちを行うと返ってト
ラッキングオン完了までの時間が長くなる。

このため、トラックオン命令の送出は、振動待ち時間に
おいて、■に示す時間帯内で行うことが必要であるが、
第７図で説明した如（、キャリッジの移動量、即ち、ス
テップモータの駆動量によって、キャリッジの振幅と振
動継続時間が変動することにより、■で示す時間帯も変
動するため、トラックオン命令の送出タイミングも変動
するという問題がある。

本発明はこのような問題点に鑑み、キャリッジの移動量
に対応して、トラックオン命令を送出するのに最適なタ
イミングを決定するようにして、ステップモータ停止後
、トラッキングオン完了までの時間を最短とすることを
目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の詳細な説明するブロック図である。

第５図に示す如き情報記憶装置の制御手段１１は上位装
置が送出するシーク命令を受信すると、与えられた目的
トラックとヘッド２の現在位置から、キャリッジ４の移
動量を算出する。

そして、この移動量から駆動源１０の駆動量を決定して
駆動源１０を駆動し、駆動源１０に結合されたプーリ５
を回転させることで、スチールベルト６を介してヘッド
２を搭載したキャリッジ４を移動させ、この駆動源１０
を停止させた後、トラッキングサーボ回路１３にトラッ
クオン命令を送出して、ヘッド２のアクチュエータを制
御し、対物レンズが投射する光ビームスポットを情報記
録媒体の目的トラックに位置付けさせる。

制御手段１１は駆動源１０を駆動すると共に、算出した
キャリッジ４の移動量に基づき、記憶手段１２を参照す
る。

記憶手段１２はキャリッジ４の移動量に対応して、予め
実験により得られた駆動源１０を停止させた時からトラ
ックオン命令を送出する時点までの時間を記憶している
。

従って、制御手段１１は、駆動源１０を停止させた時か
ら、記憶手段１２から得られた時間が経過した時点で、
上記の如（トラックオン命令を送出する。

〔作用〕

上記の如く構成することにより、制御手段１１は記憶手
段１２に格納されている最適タイミングによってトラッ
クオン命令を送出することが出来るため、駆動源１０を
停止させてから、トラッキングオン完了までの時間を常
に最短とすることが出来る。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を示す回路のブロック図で、
第３図は第２図の動作を説明する図である。

第２図（ａ）において、プロセッサ１５は上位装置から
シーク命令を受信すると、シーク命令受信時に与えられ
た目標トラック位置と、トラッキングサーボ回路１３か
ら得られるヘッド２の現在位置からキャリッジ４を移動
させる移動量を演算し、この算出した移動量からステッ
プモータ１８に供給するステップ数を計算して、第２図
（ｂ）に示す如きＡ相駆動回路〜Ｅ相駆動回路１４Ａ〜
１４Ｅを夫々駆動する。

即ち、プロセッサ１５は制御信号Ｌａｌ、Ｌａ２及びＰ
ａによってＡ相駆動回路１４Ａを、制御信号Ｌｂｌ、Ｌ
ｂ２及びＰｂによってＢ相駆動回路１４Ｂを、制御信号
Ｌｃｌ、Ｌｃ２及びＰｃによってＣ相駆動回路１４Ｃを
、制御信号Ｌｄｌ。

Ｌｄ２及びＰｄによってＤ相駆動回路１４Ｄを、制御信
号Ｌｅｌ、Ｌｅ２及びＰｅによってＥ相駆動回路１４Ｂ
を夫々駆動する。

又、Ａ相駆動回路〜Ｅ相駆動回路１４Ａ〜１４Ｅに対し
ては、トランジスタ１７、抵抗Ｒ１，Ｒ２、Ｒ３を備え
た電圧切替回路を介して基準電圧■８が夫々供給されて
おり、トランジスタ１７がオフの時電源電圧＋５■が基
準電圧■えとして供給されるが、トランジスタ１７がオ
ンの時は抵抗Ｒ１とＲ２の分圧電圧に低下した基準電圧
■アが供給される。

ステップモータ１８はＡ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相及びＥ相
の励磁相を備えた５相モータであり、４−５相励磁によ
って１ステップ回転当たり０．４５度の分解能が得られ
る。

そして、ステップモータ１８の回転軸には、第６図で説
明した如く、ブーＵ　５が取付けられており、このブー
Ｕ　５にはスチールベルト６が巻き回しされている。従
って、プーリ５の回転に伴いキャリッジ４は直線移動し
てヘッド２を運搬する。

メモリ１６にはキャリッジ４の移動量に対応して、予め
実験により得られたステップモータ１８を停止させた時
からトラックオン命令を送出するまでの時間がテーブル
として記憶されている。

第３図（ａ）は第７図の■、■、■及び［相］に示す如
く、キャリッジ４の残留振動が小さい場合における、振
動待ち時間とトラッキングオン完了時間の実測データで
あり、第３図［有］）は■、■、■等に示す如く、キャ
リッジ４の残留振動が大きい場合における、振動待ち時
間とトラッキングオン完了時間の実測データである。

第８図と同様、左側の縦軸にトラッキングオン完了時間
（単位はｍｓ）をとり、横軸に振動待ち時間（単位はｍ
ｓ）をとり、右側の縦軸に合計時間（単位はｌｌｌ５）
をとると、曲線■は第８図で説明した如く、振動待ち時
間が長くなる程トラッキングオン完了時間が短くなるこ
とを示す。

しかし、曲線＠に示す如く、振動待ち時間とトラッキン
グオン完了時間の合計時間は振動待ち時間が長くなる程
大きくなる。

第３図（ａ）の曲線＠は振動待ち時間が２０ｍ５の時、
合計時間が６０ｍ５と最も少ない時間でトラッキングオ
ン完了となることを示しており、曲線＠から得られるト
ラックオン命令の送出タイミングは、ステップモータ１
８を停止させてから２０ｍ５後とするのが最適である。

又、第３図（ｂ）の曲線＠は振動待ち時間が６０１ＴＩ
Ｓの時、合計時間が８６１Ｌｓと最も少ない時間でトラ
ッキングオン完了となることを示しており、曲線＠から
得られるトラックオン命令の送出タイミングは、ステッ
プモータ１８を停止させてから６０躯後とするのが最適
である。

メモリ１６のテーブルは上記の如き実測データに基づき
、トラックオン命令の送出タイミングがキャリッジ４の
移動量に対応して複数のグループ毎にテーブルとして記
憶されている。

プロセッサ１５は前記の如く、Ａ相駆動回路〜Ｅ相駆動
回路１４Ａ〜１４Ｅを駆動すると共に、キャリッジ４の
移動量に基づきメモリ１６のテーブルを参照して、テー
ブルが指定する時間を索引する。

プロセッサ１５はＡ相駆動回路〜Ｅ相駆動回路１４Ａ〜
１４Ｅを経て、前記の如く算出したステップ数だけステ
ップモータ１８を駆動し終わると、ステップモータ１８
をロックさせ、この時からテーブルから索引した時間が
経過した時、トラッキングサーボ回路１３に、光ビーム
スポットを位置付けるトラックを指定して、トラックオ
ン命令を送出する。

トラッキングサーボ回路１３はトラックオン命令を受信
すると、ヘッド２のアクチュエータを制御して、対物レ
ンズを移動させ、指定されたトラックに光ビームスポッ
トを位置付けする。

第２図（ｂ）は第２図（ａ）のＡ相駆動回路１４Ａの詳
細ブロック図である。尚、Ｂ−Ｅ相駆動回路１４Ｂ〜１
４Ｅも同様である。

４４は出力回路部であり、ステップモータ１８のＡ相コ
イル４６に対する電流制御を行う。４８はロジック入力
部であり、プロセッサ１５からの位相信号Ｐａ、電流制
御信号Ｌａｌ、Ｌａ２が入力される。５０は電流検出部
であり、プロセッサ１８からの電流制御信号Ｌａ　１．
Ｌａ　２に応じて電流制御信号を出力する。５２はパル
ス発生部であり、電流検出部５０からの電流検出信号に
応じてオンデユーテイが制御されたパルス信号を出力回
路部４４に出力する。

出力回路部４４には４つのトランジスタＴＲＩ。

ＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４がＨ型ブリッジ接続により設け
られ、Ａ相コイル４６の励磁回路を構成する。トランジ
スタＴＲＩ〜ＴＲ４の各々には並列にスパイク抑制用の
ダイオードＤ１〜Ｄ４が接続され、トランジスタＴＲＩ
、ＴＲ２のベースにはＮＯＴ回路１９と２０が設けられ
、又トランジスタＴＲ３，ＴＲ４のベースには３人力の
ＮＯＲ回路Ｎｌ、Ｎ２が設けられている。更に、トラン
ジスタＴＲＩ、ＴＲ２のコレクタ側には駆動電圧■ｍが
供給され、トランジスタＴＲ３，ＴＲ４のエミッタは共
通接続されて電流検出抵抗ｒｄに接続される。

ロジック入力部４８にはプロセッサ１５からの位相信号
Ｐａのノイズを除去するためのシュミットトリガ回路Ｓ
Ｔ、出力回路部４４のトランジスタＴＲＩ〜ＴＲ４の位
相切替えの際の短絡状態を防止する遅延回路ＤＬ、遅延
回路ＤＬの出力を反転して出力回路部４４のＮＯＴ回路
１９とＮＯＲ回路Ｎ２に出力するＮＯＴ回路２１が設け
られる。

又、遅延回路ＤＬの他方の出力は直接出力回路部４４の
ＮＯＴ回路２０とＮＯＲ回路Ｎ１に接続される。

ロジック入力部４８には電流制御信号Ｌａ　１゜Ｌａ２
を入力した４つのＡＮＤ回路回路−１〜Ａ４けられる。

ＡＮＤ回路ＡＩは高電流レベル信号Ｈ３を出力し、ＡＮ
Ｄ回路Ａ２は中電流レベル信号ＭＳを出力し、ＡＮＤ回
路Ａ３は低電流レベル信号ＬＳを出力し、ＡＮＤ回路Ａ
４は零電流レベル信号ＺＳを出力する。この４つのＡＮ
Ｄ回路回路−１〜Ａ４するプロセッサ１５からの電流制
御信号Ｌａｌ、Ｌａ２の電流レベルに対する出力は下表
のようになる。

電流検出部５０には３つの比較器０１〜Ｃ３が設けられ
、比較器０１〜Ｃ３の十入力端子には直列接続された抵
抗ｒｌ、ｒ２．ｒ３．ｒ４の分圧電圧としての基準電圧
Ｖｒｌ、Ｖｒ２．ｖｒ３が夫々入力される。

比較器Ｃ１はＡＮＤ回路ＡＩから高電流レベル信号Ｈ３
が出力された時にのみ動作状態となる。

又、比較器Ｃ２はＡＮＤ回路Ａ２から中電流レベル信号
ＭＳが出力された時にのみ動作状態となる。

更に、比較器Ｃ３はＡＮＤ回路Ａ３より低電流レベル信
号ＬＳが出力された時にのみ動作状態となる。この比較
器０１〜Ｃ３の一入力端子には出力回路部４４に設けた
電流検出抵抗ｒｄの検出電圧Ｖｓが入力されている。従
って、比較器０１〜Ｃ３はＡＮＤ回路回路−１〜Ａ３力
に基づく何れか１つの動作状態で電流検出抵抗ｒｄによ
る検出電圧Ｖｓが基準電圧Ｖｒｌ〜Ｖｒ３を越えた時に
パルス発生部５２の単安定マルチバイブレータＭＭＢに
対しトリガパルスを出力する。

パルス発生回路５２に設けられた単安定マルチバイブレ
ータＭＭＢは比較器０１〜Ｃ３の何れかからトリガパル
スを受けると、その時定数で決まる一定時間に亘るパル
ス出力を生じ、出力回路部４４に設けられたＮＯＲ回路
Ｎｌ、Ｎ２を介してトランジスタＴＲ３，ＴＲ４をオン
する。

即ち、比較器Ｃ１−Ｃ５の何れかのトリガパルスによる
単安定マルチバイブレータＭＭＢからのパルス駆動によ
りトランジスタＴＲ３，ＴＲ４のオンデユーテイを制御
することで、スイッチングレギュレータとしての機能に
よりＡ相コイル４６に流れる駆動電流の制御と定電流制
御を行うようになる。

第４図は第２図の動作を説明するフローチャートである
。

プロセッサ１５はステップ０でシーク命令の受信を監視
しており、シーク命令を受信すると、ステップ■で目標
トラックまでの移動量からステップ数を算出する。そし
て、ステップ［相］でステップモータ１８を駆動する。

プロセッサ１５はステップモータ１８の駆動開始と共に
、ステップ■の処理に移行し、ステップ数をグループ分
けし、ステップ［相］で各グループに２　〇− 対応する待ち時間をメモリ１６のテーブルから索引する
。

そして、ステップ［相］で待ち時間を決定すると、ステ
ップ［株］でステップモータ１８の駆動終了を待ち、ス
テップモータ１８の駆動終了と共に、ステップ［相］で
決定した時間をステップ■で内部タイマに設定して起動
する。そして、ステップ＠でタイマからの信号受信を待
ち、内部タイマが設定した時間経過を通知すると、ステ
ップ０でトラッキングサーボ回路１３にトラックオン命
令を送出する。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明はキャリッジの移動量に対応
して、最短時間でトラッキングオン完了となる待ち時間
により、トラックオン命令を送出することが可能となる
ため、シーク命令受信から最短時間で光ビームスポット
を目的トラックに位置付けさせることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するブロック図、第２図は
本発明の一実施例を示す回路のブロック図、 第３図は第２図の動作を説明する図、 第４図は第２図の動作を説明するフローチャート、第５
図は光デイスク装置の一例を説明する図、第６図はキャ
リッジの一例を説明する図、第７図はキャリッジの移動
量と振動継続時間の一例を説明する図、 第８図はステップモータ停止からトラッキングオン完了
までの時間を説明する図である。 図において、 ■は光ディスク、　　２はヘッド、 ３はスライダ、　　　４はキャリッジ、５はプーリ、　
　　　６はスチールベルト、７は板バネ、　　　８，９
はネジ、 １０は駆動源、　　　１１は制御手段、１２は記憶手段
、　　１３はトラッキングサーボ回路、１４は駆動回路
、　　１５はプロセッサ、１６はメモリ、 １７はトランジスタ、 １８はステップモータである。 く（口 裁 を 瞑 Ｌｌへ＼七７）ペセ７）択り奮芝 く口 →− ＋１ｈｅ 含 Ｓ　８　写　８８９２ −Ｌ−肪公止ハ凪七へ炊−置型 第２国の腑乍衷説明するフローチＮ−ト第 図 ステップモータ停、止、か５トラツへングオン完了まで
の時間を説明する凶 第　８　図 キマリッジの移動量と娠勅絆純時間の一タリ套説明する
図第　７　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ヘッド（２）を搭載したキャリッジ（４）を駆動源（１
   ０）で移動させ、該駆動源（１０）を停止させた後トラ
   ックオン命令を送出して、該ヘッド（２）を目的トラッ
   クに位置付けする情報記憶装置において、 該キャリッジ（４）の移動量に対応して、該駆動源（１
   ０）を停止させた時から前記トラックオン命令を送出す
   るまでの時間を記憶する記憶手段（１２）を設け、前記
   キャリッジ（４）の移動量に基づき、該記憶手段（１２
   ）を参照して、該駆動源（１０）を停止させた時から前
   記時間が経過した時点で、前記トラックオン命令を送出
   するようにしたことを特徴とする情報記憶装置のシーク
   制御方法。