JPH08190772A

JPH08190772A - 情報記録再生装置

Info

Publication number: JPH08190772A
Application number: JP125295A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Ogino; 司荻野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-01-09
Filing date: 1995-01-09
Publication date: 1996-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】制御が安定でありながら、速度偏差を小さく
することが可能な情報記録再生装置を提供する。【構成】複数のトラックを有する光ディスク１に情報
を記録または再生する光ヘッドと、この光ヘッドをトラ
ック横断方向に移動させるリニアモータ５と、光ヘッド
の移動速度を検出する手段と、目標位置までの残差距離
に応じて目標速度を求める手段と、記録移動速度と目標
速度に基づいて移動手段を制御し、光ヘッドを目標位置
までシークさせる制御手段とを有する情報記録再生装置
において、前記光ヘッドの次回の制御時の到達位置に対
応する目標速度を求め、得られた目標速度と移動速度検
出手段による移動検出速度に基づいてリニアモータ５を
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク、光ディ
スクなどの情報記録媒体に情報を記録または再生する情
報記録再生装置に関し、特に記録再生ヘッドのシーク制
御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の情報記録再生装置はホス
トコンピュータの外部記録装置として使用されることが
多く、１台のホストコンピュータに複数の情報記録再生
装置を接続して使用することも多い。こうしたシステム
においては、ホストコンピュータから情報記録再生装置
に各種コマンドが発行され、情報を記録あるいは再生す
るための指令を受け取ると、コマンド解釈処理の後、論
理アドレスから物理アドレスへの変換のための処理が行
われる。

【０００３】この処理の中には、記録媒体の先天的な欠
陥などにより代替領域に交替処理が行われていたときの
交替先へのアドレス変換や、記録媒体が複数のゾーンに
分かれていてトラックを構成するセクタがゾーン毎に異
なる場合のセクタアドレス変換などが含まれている。そ
して、目的のアドレスが決まると、記録再生ヘッド（光
学系、キャリッジ）の現在位置から目的位置までの移動
すべきトラック本数が算出され、それをもとに目的位置
までの記録再生ヘッドのシークが行われる。

【０００４】記録再生ヘッドを記録媒体の目的位置まで
シークさせる場合は、記録再生ヘッドを高速で目的位置
まで移動させることが要求され、こうした要求に応える
ための制御方式としては、ヘッドの速度を逐次監視し、
所定の運行予定に従ってシークさせる方式（速度制御方
式）が一般的である。図１２はその一般的な速度制御方
式を説明するための図である。図１２（ａ）は記録再生
ヘッドの運行予定の速度Ｖ_ref と光ヘッドの実際の移動
速度Ｖ_n を示している。また、図１２（ｂ）はトラッキ
ングエラー信号、図１２（ｃ）は粗アクチュエータ（例
えば、リニアモータ）の駆動電流を示している。目標の
速度値Ｖ_ref は記録再生ヘッドの運行予定の速度（目標
速度プロファイル）を示しており、これは目標位置まで
の残差距離に応じて算出される。式で表すと、（１）式
の通りである。

【０００５】Ｖ_ref ＝（２・α（Ｓ−λ／２・Ｎ））^1/2 …（１）なお、（１）式において、Ｓは目標移動距離、λはトラ
ックピッチ、αは減速加速度、Ｎはゼロクロスカウント
値である。また、この目標速度に記録再生ヘッドの速度
を追従させるために、逐次ヘッドの現在の移動速度Ｖ_n
が検出される。ヘッドの速度を検出するには、移動速度
が高速である時と低速である時とで検出方式が使い分け
られる。高速域では、トラックカウント方式と呼ばれる
所定のサンプリング間隔Ｔ_S 内にヘッドが横切ったトラ
ック本数Ｎによってヘッドの速度が検出される。式で表
すと、次の通りである。

【０００６】Ｖn ＝（λ／２・Ｎ）／Ｔ_S …（２）Ｔ_S はサンプリングの時間間隔である。

【０００７】一方、低速域では、トラック間カウント方
式と呼ばれる方式で検出される。トラック間カウント方
式は、トラッキングエラー信号のゼロクロス点を検出し
てゼロクロス点と次のゼロクロス点までの時間Ｔ_d が計
測され、この時間Ｔ_d とトラックピッチλからヘッドの
現在速度Ｖ_n が算出される。式で表わすと、次の（３）
式の通りである。なお、ゼロクロス点間の距離はトラッ
クピッチλの１／２に相当する。

【０００８】Ｖ_n ＝（λ／２）／Ｔ_d …（３）このように記録再生ヘッドの速度を検出するには、低速
域と高速域で検出方式が使い分けられ、ヘッドの速度が
所定の速度値より速いときには高速域に対応したトラッ
クカウント方式で検出され、それよりも遅くなると低速
域に対応したトラック間カウント方式によって検出され
る。ヘッドの速度を制御する場合は、制御周期毎に現在
速度とそのときの目標速度からアクチュエータの指令値
が算出され、得られた指令値によってヘッドの速度が制
御される。指令値Ａ_ctは次式で算出される。

【０００９】Ａ_ct＝Ｋ（Ｖ_ref −Ｖ_n ） …（４）但し、Ｋは速度制御系のフィードバックゲインである。
このように従来においては、速度検知方式としてトラッ
クカウント値やトラッキングエラー信号を用いて、ディ
スク面とヘッドの相対速度を逐次検出し、得られた速度
と目標速度をもとにアクチュエータの指令値を演算し、
それをアクチュエータに印加することで記録再生ヘッド
を所定の運行予定（目標速度プロファイル）に従って目
標位置までシークさせている。特に、図１２に示したよ
うな目標速度は、最近のデジタルサーボによる装置で
は、目標速度テーブルとしてメモリに用意しておき、制
御周期ごとにメモリから読み出してアクチュエータの指
令値を演算している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のシーク制御方法では、図１２（ａ）に示すように本
来は目標位置がＡ点であり、このＡ点で速度は０になら
なければならないが、実際にはＡ点では速度がＶe とな
り、速度偏差Ｖe が残ってしまう。従って、このまま速
度偏差Ｖe が残ると、Ａ点を行きすぎてＢ点に到達する
ことになる。このような速度偏差は（４）式のフィード
バックゲインＫを大きくすれば、限りなく小さくするこ
とが可能であるが、あまり大きくすると、制御が不安定
になってしまう。

【００１１】また、速度制御の間隔も速度偏差に大きく
影響しており、制御間隔が大きいと当然のことながら速
度制御帯域が狭くなるので、速度偏差も大きくなる。従
って制御間隔を小さくすることによって速度偏差を小さ
くできるのであるが、前述のようなトラックカウント
値、もしくはトラック間の時間を測定することによる速
度検出では、制御間隔が限られてしまうので、速度分解
能を小さくするにも限界がある。このように従来におい
ては、速度偏差を小さくするには限界があり、正確に目
標位置にシークさせることは困難であった。

【００１２】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、記録
再生ヘッドの速度が次の制御時の目標速度となるように
制御することにより、制御が安定でありながら、速度偏
差を小さくすることが可能な情報記録再生装置を提供す
ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、複数の
トラックを有する情報記録媒体に情報を記録または再生
する記録再生ヘッドと、この記録再生ヘッドをトラック
横断方向に移動させる移動手段と、前記記録再生ヘッド
の移動速度を検出する手段と、目標位置までの残差距離
に応じて目標速度を求める手段と、前記移動速度と目標
速度に基づいて前記移動手段を制御し、前記記録再生ヘ
ッドを目標位置までシークさせる制御手段とを有する情
報記録再生装置において、前記記録再生ヘッドの次回の
制御時の到達位置に対応する目標速度を求め、得られた
目標速度と前記移動速度検出手段による移動検出速度に
基づいて前記移動手段を制御することを特徴とする情報
記録再生装置によって達成される。

【００１４】また、本発明の目的は、複数のトラックを
有する情報記録媒体に情報を記録または再生する記録再
生ヘッドと、この記録再生ヘッドをトラック横断方向に
移動させる移動手段と、前記記録再生ヘッドの移動速度
を検出する手段と、目標位置までの残差距離に応じて目
標速度を求める手段と、目標位置よりも所定距離手前ま
で所定の制御周期ごとに前記移動速度と目標速度に基づ
いて前記移動手段を制御する第１のシーク制御手段と、
この第１のシーク制御手段の制御に引き続いて前記所定
距離手前から目標位置までトラッキングエラー信号のゼ
ロクロス点ごとに前記移動速度と目標速度に基づいて前
記移動手段を制御する第２のシーク制御手段とを有する
情報記録再生装置において、前記第２のシーク制御手段
は、次回のトラッキングエラー信号のゼロクロス点に対
応する目標速度を求め、得られた目標速度と前記移動速
度検出手段による移動検出速度に基づいて前記移動手段
を制御することを特徴とする情報記録再生装置によって
達成される。

【００１５】

【実施例】）以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。図１は本発明の情報記録再生装置の第１実施例
を示したブロック図である。なお、図１では情報記録再
生装置として光ディスク装置を例として示している。図
１において、１は情報記録媒体であるところの光ディス
クであり、図示しない駆動系の駆動により所定の速度で
回転する。２は光ディスク１に情報を光学的に記録した
り、あるいは光ディスク１の記録情報を再生するための
光学系である。光学系２は記録再生用の光源である半導
体レーザ、そのレーザ光束を微小光スポットに絞り込む
対物レンズ、光ディスク１からの反射光を検出するため
のセンサなど種々の光学素子から構成されている。

【００１６】３は光学系２内に設けられた集光用対物レ
ンズ（図示せず）を光ディスク１の半径方向に移動させ
るトラッキングアクチュエータ、４は対物レンズを光デ
ィスク１の面に対して垂直方向に移動させるフォーカス
アクチュエータである。光学系２とこの２つのアクチュ
エータ３、４は光ヘッド内に組み込まれ、光ディスク１
の半径方向に移動できるように構成されている。５は光
ヘッドを光ディスク１の半径方向へ移動させるためのリ
ニアモータ、６はリニアモータ５に駆動電流を供給する
ためのドライバーである。

【００１７】７は光学系２内のセンサの出力に基づいて
トラッキング誤差信号及びフォーカス誤差信号を検出す
る誤差検出器である。この誤差検出器７で検出された各
誤差信号は、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換部８でデジタル信号に
変換された後、ＣＰＵ９へ出力される。ＣＰＵ９は本実
施例の光ディスク装置の主制御部をなすもので、情報の
入出力管理と行ったシステム的な制御、誤差検出器７の
誤差信号に基づいての光ビームのトラッキング制御とフ
ォーカス制御、及びリニアモータ５を制御しての光ヘッ
ドのシーク制御などを行う。

【００１８】光ヘッドのシーク動作を制御する場合は、
ＣＰＵ９ではリニアモータ５のドライバー６への指令値
が演算され、得られた指令値はＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換部８
でアナログ値に変換された後、ドライバー６に出力され
る。また、同様にトラッキングアクチュエータ３やフォ
ーカスアクチュエータ４の指令値もＣＰＵ９で算出さ
れ、これらの指令値も同様にＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換部８で
アナログ信号に変換された後、トラッキングアクチュエ
ータ３、フォーカスアクチュエータ４へそれぞれ出力さ
れる。

【００１９】１０はシーク制御で使用する目標速度プロ
ファイルを格納するためのメモリであり、ＣＰＵ９によ
ってアクセス（Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ）される。１１は
ホストコンピュータ、１２はホストコンピュータ１１の
指令を受けて記録再生データを送受信するためのホスト
インターフェースコントローラである。本実施例の光デ
ィスク装置は、ホストコンピュータ１１に外部記憶装置
として接続され、ホストコンピュータ１１から発行され
る記録、再生命令に基づいて情報の記録、再生を行う。

【００２０】次に、本実施例の光ヘッドのシーク制御動
作について説明する。まず、図２は本実施例のシーク制
御におけるソフトウェアの構成を示した図である。本実
施例においては、シーク制御は図２のようにシークメイ
ン１、コースシークモジュール１、コースシークモジュ
ール２、及びマルチジャンプモジュールから構成されて
いる。コースシークモジュール１は後述するように所定
周期による割り込みで起動され、トラック間カウント方
式で速度検知を行う。

【００２１】図３はシークメイン１のルーチンで、割り
込みルーチンで起動されるシークモジュールを統括する
シークタスクルーチンである。図３において、まずホス
トコンピュータ１１から光ディスク装置に対して記録命
令（または再生命令）が発行されたとする。この時、光
ディスク装置ではシークタスクを起動し、ホストコンピ
ュータ１１から送信される記録位置（または再生位置）
を指示する論理アドレスをＣＰＵ９に取り込む（Ｓ
１）。ＣＰＵ９では論理アドレスを物理アドレスに変換
する（Ｓ２）。現在位置は、不図示のＯＤＣ（Optical
Disk Controller ）から読み込まれ、当然ながらＣＰＵ
９はこの現在位置アドレスも論理アドレスから物理アド
レスへ変換する。次いで、ＣＰＵ９では光ヘッドが現在
位置から目標位置まで移動する際のシークトラック本数
（横断トラック本数）とシーク方向（内周方向か外周方
向）を求める処理を行う（Ｓ３）。

【００２２】シークトラック本数及び方向がわかると、
ＣＰＵ９ではシークモジュールの選択を行う（Ｓ４）。
即ち、シークトラック本数、シーク方向をもとにリニア
モータ５を用いたロングシーク（粗シーク）を行うの
か、トラッキングアクチュエータ３によって光学系２だ
けで移動するショートシーク（密シーク）を行うのかを
判断する。通常、この判断は光学系２の傾きが許される
範囲で決まるが、ここでは±２００［本］以内の移動は
ショートシークにおけるマルチジャンプ（Ｓ１３）で行
い、それよりも移動本数が多い場合は、ロングシークに
おけるコースシーク（Ｓ５）を用いるものとする。ま
た、本実施例では、移動本数が所定数よりも多く、ロン
グシークを選択するものとし、従ってコースシークモジ
ュール１の設定を行う（Ｓ５）。このＳ５のコースシー
クモジュール１の設定、またはＳ１３のマルチジャンプ
モジュールの設定は、割り込みモジュールとして、コー
スシーク、マルチジャンプを設定するものである。

【００２３】なお、Ｓ１３のマルチジャンプのジャンプ
動作は、駆動するアクチュエータがトラッキングアクチ
ュエータ３で、コースシークのアクチュエータであるリ
ニアモータ５と異なるだけである。従って、マルチジャ
ンプモジュールにおける動作については、以後説明する
コースシークで実施するシーク制御方式と同一であるの
で説明は割愛する。

【００２４】このようにコースシークモジュール１を設
定した場合、まずＣＰＵ９ではシーク方向にリニアモー
タ５を仮駆動する（Ｓ６）。これは、割り込みルーチン
であるコースシークモジュール１が起動される前に予め
リニアモータ５を駆動しておくことで、リニアモータ５
の立ち上がり時間を短縮するためである。そして、トラ
ック間計測用の不図示のタイマーを起動して（Ｓ７）、
シークタスクは待ち状態になる（Ｓ８）。これ以後は、
ＣＰＵ９ではシーク以外の処理、例えば交替処理やホス
トコンピュータ１１から来るデータをメモリ１０などに
格納するなどのデータのハンドリング処理をメインとし
て実行する。シークタスクは、シークが終了するまで再
起動されない。

【００２５】ここで、Ｓ５においてコースシークモジュ
ール１が設定されているので、割り込みルーチンをシー
ク以外の制御中に所定の時間間隔（例えば２０μｓｅ
ｃ）で割り込み実行する。この割り込みルーチンによる
コースシークの動作を図４に基づいて説明する。図４に
おいて、まず、シーク制御のための割り込みが入ると、
ＣＰＵ９ではトラッキングエラー信号のゼロクロス点の
回数をカウントしたゼロクロスカウント値を読み込み
（Ｓ１）、次いで先に起動したトラック間計測用のタイ
マーからゼロクロス点間の時間を読み込む（Ｓ２）。Ｃ
ＰＵ９では、先のゼロクロスカウント値から目標までの
残差距離を割り出し、それをもとに前述した（１）式を
用いて目標速度Ｖ_ref を算出する（Ｓ３）。但し、この
作業は残差距離に対する目標速度の関係を予めメモリ１
０上にテーブルとして持って置くことで簡単に求めるこ
とができる。

【００２６】また、ＣＰＵ９ではトラック間計測用タイ
マーのゼロクロス点間の時間をもとに先に述べた（３）
式を用いて光ヘッドの移動速度Ｖ_n を算出する（Ｓ
３）。但し、この作業も計測した時間に対する速度の関
係を予めメモリ１０上にテーブルとして持っておくこと
で簡単に求めることができる。なお、本実施例では、ト
ラック間計測用タイマーはトラッキングエラー信号のゼ
ロクロス点間隔を単に計測しているため、その値は常に
最新の値となっている。

【００２７】次に、光ヘッドが予め決められた所定範囲
（例えば、目標まで２トラック手前）に到達したかどう
かを判断し（Ｓ４）、所定範囲まで到達していない場合
は、リニアモータ５への制御値Ａctを演算する（Ｓ
５）。つまり、先に述べたように目標速度と検出速度か
らリニアモータ５への指令値を（４）式を用いて演算す
る（Ｓ５）。得られた指令値はＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換部８
でアナログ信号に変換された後、ドライバー６に出力さ
れ、リニアモータ５が駆動される（Ｓ６）。

【００２８】こうして所定の割り込み間隔でＳ１〜Ｓ６
の処理を繰り返すことにより、光ヘッドは目標速度に追
従して目標位置に移動していく。そして、光ヘッドが目
標位置から所定範囲内に到達すると、ＣＰＵ９ではコー
スシークモジュール２を割り込みルーチンとして設定す
る（Ｓ７）。従って、次回からの割り込み時には、これ
までのコースシークモジュール１ではなく、コースシー
クモジュール２を実行することになる。

【００２９】次に、コースシークモジュール２の動作を
図５に基づいて説明する。図５において、まずコースシ
ークモジュール２による割り込みが入ると、ＣＰＵ９で
はトラッキングエラー信号のゼロクロス点をカウントし
たゼロクロスカウント値を読み込む（Ｓ１）。次いで、
光ヘッドが目標位置に到達したかどうかを判断し（Ｓ
２）、目標位置に到達していなければ、トラック間計測
用タイマーからゼロクロス点間の時間を読み込む（Ｓ
３）。ＣＰＵ９では、得られたゼロクロス間の時間とト
ラックピッチλを用いて先に述べた（３）式から現在速
度Ｖ_n を算出する（Ｓ４）。

【００３０】ここで、本来は目標位置までの残差距離か
ら目標速度Ｖ_ref を求めるのであるが、本実施例では、
次の現在速度検出時、即ち次回の割り込み処理時におけ
る光ヘッドの到達位置での目標速度Ｖ_ref ′を求める
（Ｓ４）。つまり、このコースシークモジュール２で
は、シーク制御の割り込みはゼロクロスごと（トラッキ
ング誤差信号のゼロクロス点毎）、即ちトラッキングエ
ラー信号を２値化し、２値化されたトラッキングエラー
信号の立ち下がり、立ち上がりエッジごとにシーク制御
割り込みが発生するので、次回のシーク割り込み時の光
ヘッドの到達位置は０．５［トラック］先となり、その
到達位置における目標速度Ｖ_ref ′を求めることにな
る。これは、現在のゼロクロスカウント値＋１に対応す
る目標速度をメモリ１０から呼び出すことにより簡単に
求めることができる。

【００３１】次に、ＣＰＵ９では目標速度Ｖ_ref ′と現
在速度Ｖ_n との速度誤差を算出し（Ｓ５）、この速度誤
差と現在速度Ｖ_n 、そしてトラックピッチλから次のゼ
ロクロス点（次の到達位置）までの必要加速度を求め、
その必要加速度に相当するリニアモータ５への駆動パル
ス（ブレーキパルス）を求める（Ｓ６）。得られた指令
値は、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換部８でアナログ信号に変換さ
れた後、ドライバー６に出力され、リニアモータ５が駆
動される（Ｓ７）。

【００３２】こうしてＳ１〜Ｓ７の処理をトラッキング
エラー信号のゼロクロスごとに繰り返し行い、やがてＳ
２で目標位置に到達すると、シーク終了のためにシーク
終了ステータスを設定して（フラグ設定）、割り込みを
終了する（Ｓ８）。なお、Ｓ２の目標位置に到達したか
どうかの判断基準としては、本来光ヘッドが移動すべき
目標位置から０．５［トラック］手前に設定するのが好
ましい。そうすれば、シーク終了後にトラック引き込み
動作（ＡＴ：オートトラッキング動作）により光ビーム
を安定して目標位置に引き込むことができる。以上で割
り込みルーチンを終了する。

【００３３】ここで、図３に戻る。コースシークモジュ
ール２において終了ステータスが設定されると、シーク
タスクを再起動する（Ｓ９）。次いで、図５のＳ８で設
定されたシークステータスフラグを読み込み（Ｓ１
０）、シークが正常に終了したかどうかのステータスチ
ェックを行い（Ｓ１１）、その結果、シークが正常に終
了していれば、目標アドレスの確認を行う（Ｓ１２）。
即ち、到達した位置のアドレスを再生して目標アドレス
かどうかを確認し、目標アドレスであればシークタスク
を終了し、目標アドレスに情報の記録（または再生）を
行う。

【００３４】一方、シークステータスが異常であった場
合は、エラー処理モジュールを設定（Ｓ１４）して、シ
ークタスクを終了する。ここでのエラーとは、例えばシ
ーク中にオートフォーカスが外れてしまった場合や、リ
ニアモータの故障などによってシーク制御を正常に実行
できなかった場合を指している。このような場合は、エ
ラー処理としてドライブ装置の再起動やホストコンピュ
ータへの通知、記録再生データのリカバリー動作などを
他の処理よりも優先して実行する。

【００３５】次に、図６に基づいてコースシークモジュ
ール１、２の動作と駆動（加速度）信号の算出アルゴリ
ズムについて詳述する。図６には時間に対する目標速度
と移動速度の関係、及びその時のトラッキングエラー信
号波形、リニアモータ５に供給する駆動電流波形を示し
ている。まず、コースシークモジュール１では、所定の
時間間隔でシーク制御が行われており、時刻ｔ_-1では駆
動信号はその時の目標速度Ｖ_ref-1 と検出速度Ｖ_-1から
（４）式をもとに次のように算出される。

【００３６】駆動信号＝Ｋ（Ｖ_ref-1 −Ｖ_-1） …（５）また、それに応じてＰ_-1なる駆動動流がリニアモータ５
に供給される。

【００３７】次いで、制御間隔Δｔ時間後のｔ₀ 点でシ
ーク動作の割り込みが発生し、再度コースモジュール１
が起動される。この場合も、同様にその時の目標速度Ｖ
_ref0と検出速度Ｖ₀ から（４）式をもとに、次のように
駆動信号が算出され、駆動信号＝Ｋ（Ｖ_ref0−Ｖ₀ ） …（６）それに応じてＰ₀ なる駆動動流がリニアモータ５に供給
される。ここで、コースシークモジュール１の速度制御
では、図６のように理論的な速度偏差ΔＶ₁ が残るた
め、目標近くではほぼ同じ駆動信号になる。また、時刻
ｔ₀ では、残りトラックが２本よりも少なくなるので、
コースシークモジュール２にシーク制御が変更となり、
この時点から前述のようにシーク動作のための割り込み
はトラックの横断時、即ちトラックのゼロクロスが検出
されるごとになる。

【００３８】従って、次のゼロクロス点である時刻t₁で
は、コースシークモジュール２の制御で駆動信号が求め
られる。具体的には、その時の検出速度Ｖ₁ と次の制御
周期であるt₂点での目標速度Ｖ_ref2と、t₁からt₂間の距
離（λ／２）をもとにt₁点からt₂点までの駆動信号（駆
動電流Ｐ₁ ）が求められる。これは、例えば下式から算
出することができる。

【００３９】駆動信号＝１／λ・（Ｖ₁ −Ｖ_ref2）² ＋２Ｖ₁ ・（Ｖ₁ −Ｖ_ref2）／λ …（７）次いで、次のゼロクロスであるｔ₂ 点においても、同様
に次のように駆動信号が求められる。

【００４０】駆動信号＝１／λ・（Ｖ₂ −Ｖ_ref3）² ＋２Ｖ₂ ・（Ｖ₂ −Ｖ_ref3）／λ …（８）なお、コースシークモジュール２による駆動信号の一般
式は次の通りである。

【００４１】駆動信号＝［（Ｖ_n −Ｖ_refn+1）² ／２α］＋［Ｖ_n ・（Ｖ_n −Ｖ_refn+1）／ α］ …（９）但し、αは割り込み間隔に一致する光ヘッドの移動距
離、即ち割り込み時間がゼロクロス毎ならば１／２トラ
ックピッチである。Ｖ_n は割り込み時における移動速度
である。

【００４２】こうしてゼロクロスごとに駆動信号を求
め、リニアモータ５を制御すると、図６のようにｔ₂ 点
では速度偏差はΔＶ₂ 、ｔ₃ 点では速度偏差はΔＶ₃ と
いうように次第に小さくなっていく。そして、シークの
最終目標位置Ａ点で光ヘッドの速度は０となり、最終目
標位置Ａ点に到達する。

【００４３】このように本実施例では、ゼロクロスの割
り込みごとに光ヘッドの速度が次の割り込み時の目標速
度になるように駆動信号を求めてリニアモータ５を制御
するので、速度偏差は次第に小さくなり、目標位置での
速度偏差を０とすることができる。しかも、この場合、
フィードバックゲインを大きくしたり、制御間隔を小さ
くしたりすることがなく、割り込みごとにリニアモータ
を次の割り込み時の目標速度となるように駆動するとい
う方法で制御するので、制御が不安定になるようなこと
はなく、効果的に速度偏差を小さくすることができる。

【００４４】次に、本発明の情報記録再生装置の第２実
施例について説明する。図７は本発明の第２実施例の構
成を示した図である。本実施例では、トラッキングアク
チュエータ３がなく、光ビームのトラック横断方向への
移動はリニアモータ５の駆動による光ヘッドの移動によ
ってのみ行う。即ち、光ヘッドの光ディスク１の半径方
向への移動は１つの駆動系で行う。また、図７の光ディ
スク１、光学系２、フォーカスアクチュエータ４、リニ
アモータ５、ドライバー６、誤差検出器７、Ａ／Ｄ、Ｄ
／Ａ変換部８、ＣＰＵ９、メモリ１０、ホストコンピュ
ータ１１、ホストインターフェースコントローラ１２
は、いずれも図１のものと同じである。

【００４５】図８は本実施例のシーク制御におけるソフ
トウェアの構成を示した図である。本実施例において
は、図８のようにシーク制御はシークメイン２、シーク
モジュール１、シークモジュール２から構成されてい
る。シークモジュール１は所定周期による割り込みで起
動され、先の実施例とは違ってトラックカウント方式で
速度検知を行う。また、シークモジュール２はゼロクロ
スごとの割り込みであり、トラック間カウント方式で速
度検知を行う。

【００４６】図９はシークメイン２のルーチンで、割り
込みルーチンで起動されるシークモジュールを統括して
いるシークタスクルーチンである。図９において、まず
ホストコンピータ１１から光ディスク装置に対して記録
命令（または再生命令）が発行されたとする。この時、
光ディスク装置ではシークタスクを起動し、ホストコン
ピータ１１から送信される記録位置（または再生位置）
を指示する論理アドレスをＣＰＵ９に取り込む（Ｓ
１）。ＣＰＵ９では論理アドレスを物理アドレスに変換
する（Ｓ２）。現在位置は、不図示のＯＤＣ（Optical
Disk Controller ）から読み込まれ、当然ながらＣＰＵ
９はこの現在位置アドレスも論理アドレスへ変換する。
次いで、ＣＰＵ９では光ヘッドが現在位置から目標位置
まで移動する際のシークトラック本数（横断トラック本
数）とシーク方向（内周方向か外周方向）を求める処理
を行う（Ｓ３）。

【００４７】シークトラック本数及び方向がわかると、
シークモジュール１を設定（Ｓ４）し、その後シーク方
向にリニアモータ５を仮駆動する（Ｓ５）。これは、割
り込みルーチンであるシークモジュール１が起動される
前に予めリニアモータ５を駆動しておくことで、リニア
モータ５の立ち上がり時間を短縮するためである。そし
て、速度制御動作割り込みのための不図示のタイマーを
起動して（Ｓ６）、シークタスクは待ち状態になる（Ｓ
７）。これ以後は、ＣＰＵ９ではシーク以外の処理、例
えば交替処理やホストコンピータ１１から来るデータを
メモリ１０などに格納するなどのデータのハンドリング
処理をメインとして行う。シークタスクは、シークが終
了するまで再起動されない。

【００４８】ここで、Ｓ４においてシークモジュール１
が設定されているので、割り込みルーチンをシーク以外
の制御中に所定の時間間隔（例えば２０μｓｅｃ）で割
り込み実行する。この割り込みルーチンによるコースシ
ークの動作を図１０に基づいて説明する。図１０におい
て、まず、シーク制御のための割り込みが入ると、ＣＰ
Ｕ９ではトラッキングエラー信号のゼロクロス点の回数
をカウントしたゼロクロスカウント値を読み込む（Ｓ
１）。次いで、前回のシーク動作割り込み時のゼロクロ
スカウント値と今回のゼロクロスカウント値との差分を
求め、前述した（２）式のトラックカウント方式によっ
て移動速度Ｖ_n を算出する（Ｓ２）。但しこの作業は所
定のサンプリング時間に横切ったトラッキングエラー信
号のゼロクロス点のカウント値に対する速度の関係を予
めメモリ１０上にテーブルとして持って置くことで簡単
に求めることができる。

【００４９】また、ＣＰＵ９では、ゼロクロスカウント
値から目標位置までの残差距離を求め、これをもとに先
に説明した（１）式を用いて目標速度Ｖ_ref を求める
（Ｓ２）。この作業も、残差距離に対する目標速度の関
係をメモリ１０上に予めテーブルにして持っておくこと
で簡単に求めることができる。次に、光ヘッドが予め決
められた所定範囲（例えば、目標トラックから２本手前
のトラック）に到達したかどうかを判断し（Ｓ３）、所
定範囲まで到達していない場合は、リニアモータ５への
制御Ａctを演算する（Ｓ４）。つまり、先に述べたよう
に目標速度と検出速度からリニアモータ５への指令値を
（４）式を用いて演算する。得られた指令値はＡ／Ｄ、
Ｄ／Ａ変換部８でアナログ信号に変換された後、ドライ
バー６に出力され、リニアモータ５が駆動される（Ｓ
５）。

【００５０】こうして所定の割り込み間隔でＳ１〜Ｓ５
の処理を繰り返すことにより、光ヘットは目標速度プロ
ファイルに追従して目標位置に移動していく。そして、
光ヘッドが目標位置から所定範囲内に到達すると、ＣＰ
Ｕ９ではゼロクロス間計測タイマーを起動し（Ｓ６）。
シークモジュール２を割り込みルーチンとして設定する
（Ｓ７）。従って、次回からの割り込み時には、これま
でのシークモジュール１ではなく、シークモジュール２
を実行することになる。

【００５１】次に、シークモジュール２の動作を図１１
に基づいて説明する。図１１において、シークモジュー
ル２による割り込みが入ると、ＣＰＵ９ではトラッキン
グエラー信号のゼロクロス点をカウントしたゼロクロス
カウント値を読み込む（Ｓ１）。次いで、光ヘッドが目
標位置に到達したかどうかを判断し（Ｓ２）、目標位置
に到達していなければ、図１０のＳ６で起動した速度検
出用のゼロクロス間計測タイマ−からゼロクロス点間の
時間を読み取る（Ｓ３）。ＣＰＵ９では、得られたゼロ
クロス間の時間とトラックピッチλを用いて先に説明し
た（３）式から現在速度Ｖn を算出する（Ｓ４）。ま
た、ＣＰＵ９では先の実施例と同様に次の現在速度検出
時、即ち次回の割り込み処理時における光ヘッドの到達
位置での目標速度Ｖ_ref ′を求める（Ｓ４）。

【００５２】つまり、シークモジュール２ではシ−ク制
御の割り込みは、ゼロクロスごとに発生するので、次回
のシーク割り込み時における光ヘッドの到達位置である
０．５トラック先での目標速度を求める。これは、現在
のゼロクロスカウント値＋１に対応する目標速度をメモ
リ１０から読み出すことで、簡単に求めることができ
る。次に、ＣＰＵ９では目標速度Ｖ_ref ′と現在速度Ｖ
_n の速度誤差を算出し（Ｓ５）、この速度誤差と現在速
度Ｖ_n 、そしてトラックピッチλから次のゼロクロス点
までの必要加速度を求め、その必要加速度に相当するリ
ニアモータ５への駆動パルス（ブレーキパルス）を算出
する（Ｓ６）。得られた指令値はＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換部
８でアナログ信号に変換された後、ドライバー６に出力
され、リニアモータ５が駆動される（Ｓ７）。

【００５３】こうしてＳ１〜Ｓ７の処理をゼロクロスご
とに繰り返し行い、やがてＳ２で目標位置に到達する
と、シーク終了のためにシーク終了ステータスを設定し
て（フラグ設定）、割り込みを終了する（Ｓ８）。な
お、Ｓ２の目標位置に到達したかどうかの判断基準は、
本来移動すべき目標位置から０．５（トラック）手前に
設定するのが好ましい。そうすれば、シーク終了後にト
ラック引き込み動作（ＡＴ：オートトラッキング動作）
により光ビームを安定して目標位置に引き込むことがで
きる。以上で割り込みルーチンを終了する。

【００５４】ここで、図９に戻る。シークモジュール２
において終了シークステータスが設定されると、シーク
タスクを再起動し（Ｓ８）、図１１のＳ８で設定された
シークステータスフラグを読み込み（Ｓ９）、シークが
正常に終了したかどうかのステータスチェックを行い
（Ｓ１０）、その結果、もしシークが正常に終了してい
れば、目標アドレスの確認を行う（Ｓ１１）。即ち、到
達した位置のアドレスを再生して目標アドレスかどうか
を確認し、目標のアドレスであれば、シークを終了し、
目標アドレスに情報の記録（または再生）を行う。一
方、シークステータスが異常であった場合は、エラー処
理モジュールを設定して（Ｓ１２）、シークタスクを終
了する。ここでのエラーとは、例えばシーク中にオート
フォーカスが外れてしまった場合や、リニアモータの故
障などによってシーク制御を正常に実行できなかった場
合を指している。このような場合は、エラー処理として
ドライブ装置の再起動やホストコンピュータへの通知、
記録再生デ−タのリカバリー動作などを他の処理よりも
優先して実行する。

【００５５】本実施例においても、先の実施例と全く同
様に、ゼロクロスの割り込みごとに光ヘッドの速度が次
の割り込み時の目標速度となるようにリニアモータ５を
制御するので、図６に示したように速度偏差は次第に小
さくなり、目標位置での速度偏差を０にすることができ
る。

【００５６】なお、以上の実施例では、情報記録再生装
置として光ディスク装置を例として説明したが、本発明
はこれに限ることなく、例えば磁気ディスク装置などに
も適用することができる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように本説明によれば、記
録再生ヘッドの速度が次の制御時の目標速度となるよう
に制御することにより、安定な制御でありながら速度偏
差を従来に比べて著しく小さくでき、その結果、記録再
生ヘッドを目標位置にダイレクトにキャプチャーできる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の情報記録再生装置の第１実施例を示し
た構成図である。

【図２】図１の実施例のシーク制御におけるソフトウェ
アの構成を示した図である。

【図３】図１の実施例のシーク制御におけるシ−クメイ
ンルーチンを示したフローチャートである。

【図４】図１の実施例のシーク制御におけるコースシー
クモジュール１の処理を示したフローチャートである。

【図５】図１の実施例のシーク制御におけるコースシー
クモジュール２の処理を示したフローチャートである。

【図６】図１の実施例のシーク制御における目標速度と
実際の移動速度、トラッキングエラー信号及びリニアモ
ータの駆動電流の関係を示した図である。

【図７】本発明の第２実施例を示した構成図である。

【図８】図７の実施例のシーク制御におけるソフトウェ
アの構成を示した図である。

【図９】図７の実施例のシーク制御におけるメインルー
チンを示した図である。

【図１０】図７の実施例のシーク制御におけるシークモ
ジュール１の処理を示したフローチャートである。

【図１１】図７の実施例のシーク制御におけるシークモ
ジュール２の処理を示したフローチャートである。

【図１２】従来の記録再生ヘッドのシーク制御の問題点
を説明するための図である。

【符号の説明】

１光ディスク２光学系３トラッキングアクチュエータ４フォーカスアクチュエータ５リニアモータ６ドライバー７誤差検出器８Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換部９ＣＰＵ１０メモリ１１ホストコンピュータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のトラックを有する情報記録媒体に
情報を記録または再生する記録再生ヘッドと、この記録
再生ヘッドをトラック横断方向に移動させる移動手段
と、前記記録再生ヘッドの移動速度を検出する手段と、
目標位置までの残差距離に応じて目標速度を求める手段
と、前記移動速度と目標速度に基づいて前記移動手段を
制御し、前記記録再生ヘッドを目標位置までシークさせ
る制御手段とを有する情報記録再生装置において、前記
記録再生ヘッドの次回の制御時の到達位置に対応する目
標速度を求め、得られた目標速度と前記移動速度検出手
段による移動検出速度に基づいて前記移動手段を制御す
ることを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項２】複数のトラックを有する情報記録媒体に
情報を記録または再生する記録再生ヘッドと、この記録
再生ヘッドをトラック横断方向に移動させる移動手段
と、前記記録再生ヘッドの移動速度を検出する手段と、
目標位置までの残差距離に応じて目標速度を求める手段
と、目標位置よりも所定距離手前まで所定の制御周期ご
とに前記移動速度と目標速度に基づいて前記移動手段を
制御する第１のシーク制御手段と、この第１のシーク制
御手段の制御に引き続いて前記所定距離手前から目標位
置までトラッキングエラー信号のゼロクロス点ごとに前
記移動速度と目標速度に基づいて前記移動手段を制御す
る第２のシーク制御手段とを有する情報記録再生装置に
おいて、前記第２のシーク制御手段は、次回のトラッキ
ングエラー信号のゼロクロス点に対応する目標速度を求
め、得られた目標速度と前記移動速度検出手段による移
動検出速度に基づいて前記移動手段を制御することを特
徴とする情報記録再生装置。
【請求項３】請求項１、請求項２のいずれかに記載の
情報記録再生装置において、前記移動速度検出手段は、
所定時間内に前記記録再生ヘッドが横切ったトラック本
数に基づいて速度を検出することを特徴とする情報記録
再生装置。
【請求項４】請求項１、請求項２のいずれかに記載の
情報記録再生装置において、前記移動速度検出手段は、
トラッキングエラー信号のゼロクロス間を記録再生ヘッ
ドが通過する時間と、前記記録媒体のトラックピッチに
基づいて速度を検出することを特徴とする情報記録再生
装置。