JPH09305987A - 光ヘッド位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トラックアクセス目標距離の大小に関わりな
く、高速・高精度な粗アクセスが可能な光ヘッド位置決
め装置を提供する。 【解決手段】 光ヘッド３と、光ヘッドを情報トラック
の垂直方向に移動する手段４と、光ヘッドの移動速度及
び移動量を検出する手段５、６と、移動速度の目標値と
なる基準速度を生成する手段８と、光ヘッド移動速度を
基準速度に追従させる制御手段７とを有する位置決め装
置において、粗アクセス時に、光ヘッド移動速度及び移
動量を検出しながら、基準速度を減速用に切替えたとき
の光ヘッドの停止までの移動予想距離と、現時点の目標
までの残り距離とを比較し、後者の方が小さくなった時
点で基準速度を減速用に切替える。光ヘッドの粗アクセ
スを目標距離の大小に関わりなく高速・高精度に粗アク
セスを行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置に
おいて光ヘッドを光ディスクの所定位置に移動する光ヘ
ッド位置決め装置に関し、特に、光学ヘッドを目標位置
に迅速且つ精密に移動できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクに情報を記録し、または記録
された情報を読み出す光学的情報記録・再生装置は、通
常、一定の距離以上離れたトラックに対してトラックア
クセス動作を行う場合に、光ヘッドを高速に駆動する粗
アクセスと、その後の精密な位置決めを行う密アクセス
との２種類の動作を必要としている。この時、トラック
アクセス動作に要する時間を短縮するためには、粗アク
セスで可能な限り目標トラックに光ヘッドを近づけ、密
アクセスでの光ヘッド移動距離を少なくすることが重要
である。

【０００３】近年、こうした課題を解決するために様々
な技術開発がなされている。以下、従来の技術の一例と
して特開平７−１２２００９に記載されている光ヘッド
位置決め装置について説明する。

【０００４】従来の光ヘッド位置決め装置は、図４に示
すように、モータ２によって回転される記録媒体１から
情報を記録・再生する光ヘッド３と、光ヘッド３をトラ
ックの略垂直方向に移動させる光ヘッド駆動装置４と、
光ヘッド出力信号より光ヘッドの移動量を検出する光ヘ
ッド移動量検出手段５と、光ヘッド出力信号から光ヘッ
ドの移動速度を検出する光ヘッド移動速度検出手段６
と、光ヘッドの移動速度の目標となる基準速度を生成す
る基準速度生成手段８と、光ヘッドの移動速度が基準速
度に収束するように光ヘッド駆動装置４を制御する光ヘ
ッド移動速度制御手段７とを備えている。

【０００５】この装置では、トラックアクセスの粗アク
セス時に、図５に示すように、基準速度生成手段８が基
準速度Ｖｒを出力する。光ヘッド移動速度制御手段７
は、光ヘッド移動速度検出手段６が光ヘッド出力信号か
ら求めた光ヘッド移動速度Ｖを受けて、この光ヘッド移
動速度Ｖが基準速度Ｖｒに収束するように、光ヘッド駆
動装置４を制御する。

【０００６】また、基準速度生成手段８は、移動量検出
手段５の検出した光ヘッド移動量Ｘがトラックアクセス
の目標距離より一定量少ない値になった時、基準速度Ｖ
ｒを減速用の低い基準速度に切り替える。

【０００７】これを受けて光ヘッド移動速度制御手段７
は、光ヘッド移動速度Ｖがこの低い基準速度に収束する
ように、光ヘッド駆動装置４を制御し、その結果、光ヘ
ッドは減速し、停止に至る。

【０００８】このプロセスの時間的変化を図５に表して
いる。同図では、上から、基準速度Ｖｒ、光ヘッド移動
速度Ｖ、光ヘッド移動量Ｘの時間的変化を示している。
図５において、Ｘｔはトラックアクセスの目標距離であ
る。基準速度生成手段８は、光ヘッド移動量Ｘが、Ｘ＝
Ｘｔ−αとなる時間ｔ１以前は大きい基準速度Ｖｒを出
力し、ｔ１以後は小さい基準速度を出力する。このαは
任意に決定した一定値である。

【０００９】こうすることにより、ｔ１以前の高速移動
とトラックアクセス目標位置付近での低速移動とを両立
させることができ、高速・高精度な粗アクセスを実行す
ることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
法では、粗アクセスに要する時間を短縮するために、基
準速度Ｖｒをさらに高速化すると、以下のような問題点
が生じる。

【００１１】図６（ａ）は、トラックアクセス目標距離
Ｘｔが十分大きいときのプロセスを示している。同図に
おいて、それぞれの波形は上から基準速度Ｖｒ、光ヘッ
ド移動速度Ｖ、光ヘッド移動量Ｘを示し、光ヘッド移動
量ＸがＸ＝Ｘｔ−αとなる時間ｔ１で減速を開始し、光
ヘッド移動量Ｘがトラックアクセス目標距離Ｘｔに達し
た時間ｔ２で粗アクセスを終了することを表している。

【００１２】この場合、減速開始時点（ｔ１）の光ヘッ
ド移動速度Ｖが大きいため、この移動速度Ｖが定常値に
落ち着くまでの時間に光ヘッドが移動する距離は長い。

【００１３】しかし、図６（ｂ）に示すように、トラッ
クアクセス目標距離Ｘｔが小さい場合には、光ヘッド移
動量ＸがＸ＝Ｘｔ−αとなる時間ｔ１において、光ヘッ
ド移動速度Ｖは過渡的に変化している状態にある。この
ときには、減速開始時（ｔ１）の光ヘッド移動速度が小
さいため、移動速度Ｖが定常値に落ち着くまでの時間に
光ヘッドが移動する距離は短く、そのため、ｔ１からｔ
２までの時間が長くなり、粗アクセスがなかなか終了し
ないという現象を生じる。

【００１４】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、トラックアクセス目標距離の大小に関わ
りなく、高速・高精度な粗アクセスが可能な光ヘッド位
置決め装置を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の光ヘッ
ド位置決め装置では、光ヘッドの減速動作を開始した場
合に光ヘッドが停止するまでにどの程度の距離移動する
かを逐次予想し、その予想距離と、光ヘッドのその時点
でのトラックアクセス目標位置までの残り距離とを比較
して、後者の方が小さくなった時点で減速を開始する。
こうすることにより、トラックアクセス目標距離の大小
に関わりなく、粗アクセスを高速且つ高精度で行うこと
が可能になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、記録媒体のトラックに情報を記録または再生するた
めの光ヘッドと、光ヘッドを前記トラックの略垂直方向
に移動する駆動手段と、前記方向への光ヘッドの移動速
度及び移動量を検出する検出手段と、光ヘッド移動速度
の目標値となる基準速度を生成する基準速度生成手段
と、光ヘッド移動速度を基準速度に追従させるように駆
動手段を制御する制御手段とを有する光ヘッド位置決め
装置において、光ヘッドのトラックアクセス動作の粗ア
クセス時に、検出手段で光ヘッドの移動速度及び移動量
を逐次検出し、各時点で基準速度を減速用の基準速度に
切り替えて光ヘッドを減速した場合の光ヘッドの停止ま
での移動予想距離と、光ヘッドのその時点での目標位置
までの残り距離とを比較し、後者の方が小さくなった時
点で基準速度生成手段が基準速度を減速用の基準速度に
切り替えるように構成したものであり、光ヘッドのトラ
ックアクセス動作の粗アクセスを、トラックアクセス目
標距離の大小に関わりなく、高速・高精度で行うことが
できる。

【００１７】請求項２に記載の発明は、基準速度生成手
段が、減速用の基準速度として、時間に対して一定の変
化率で減少する速度を生成するように構成したものであ
り、減速用の基準速度をこのように設定することによ
り、減速後の光ヘッドの停止までの移動予想距離が （現時点の光ヘッド移動速度）² ／（２×減速用の基
準速度変化率） という簡単な計算で求められるため、光ヘッドの減速開
始タイミングを簡単に決定することができる。

【００１８】請求項３に記載の発明は、基準速度生成手
段が、基準速度を減速用の基準速度に切り替えるに際し
て、一旦基準速度を光ヘッドの移動速度と等しくするよ
うに構成したものであり、光ヘッド駆動装置の出力の飽
和などで、光ヘッド移動速度と基準速度とに大きな誤差
が生じている状態から光ヘッドの減速動作を開始する場
合でも、減速開始後は光ヘッド移動速度を基準速度に正
確に追従させて、高精度な粗アクセスを実現することが
できる。

【００１９】以下、本発明の実施の形態について、図
１、図２及び図３を用いて説明する。 （第１の実施の形態）第１の実施形態の光ヘッド位置決
め装置は、図１に示すように、螺旋状または同心円状に
情報を記録したトラックを有する記録媒体１に情報を記
録または再生するための光ヘッド３と、光ヘッド３をト
ラックの略垂直方向に移動する光ヘッド駆動装置４と、
光ヘッドの移動量Ｘを検出する光ヘッド移動量検出手段
５と、光ヘッドの移動速度Ｖを検出する光ヘッド移動速
度検出手段６と、光ヘッド移動速度の目標値となる基準
速度Ｖｒを出力するとともに、減速用の基準速度への切
り換えを光ヘッドの移動量Ｘ及び移動速度Ｖに基づいて
行う光ヘッド基準速度生成手段８と、基準速度Ｖｒに光
ヘッド移動速度Ｖを追従させる光ヘッド移動速度制御手
段７とを備えている。

【００２０】この装置の光ヘッド移動速度制御手段７
は、光ヘッド移動速度検出手段６を通じて、光ヘッド出
力信号から求めた光ヘッド移動速度Ｖが、基準速度生成
手段８で生成された基準速度Ｖｒに収束するように、光
ヘッド駆動装置４に対して制御信号を出力し、光ヘッド
駆動装置４は、この制御信号に従ってトラックアクセス
の粗アクセス時の光ヘッド３を移動する。

【００２１】また、光ヘッドの減速から停止に至る動作
は、基準速度生成手段８が、光ヘッド移動速度Ｖと、光
ヘッド移動量検出手段５を通じて光ヘッド出力信号より
求めた光ヘッド移動量Ｘとを用いて、減速開始のタイミ
ングを決定し、基準速度Ｖｒを減速用の基準速度に切り
替えることにより実施される。

【００２２】このとき基準速度生成手段８は、現時点で
基準速度を減速用の基準速度に切り替えて光ヘッドを減
速した場合に光ヘッドが現地点から停止までに移動する
と予想される距離と、光ヘッドの現時点での目標位置ま
での残り距離とを比較し、後者の方が小さくなった時点
で基準速度を減速用の基準速度に切り替える。

【００２３】この実施形態では、基準速度生成手段８
は、図２（ａ）に示すように、粗アクセス開始後、基準
速度Ｖｒを徐々に増加させ、ある速度まで達すると一定
値に固定する。そして、減速時には、基準速度Ｖｒを時
間に対して一定の変化率ａで減少させる。このとき、光
ヘッド移動速度Ｖは、図のように基準速度Ｖｒに追従し
て上昇、減少する。

【００２４】光ヘッド移動速度Ｖが一定の変化率ａで減
少するものとすると、光ヘッドが現地点から停止するま
でに移動する距離はＶ²／２ａとして計算される。基準
速度生成手段８は、このＶ²／２ａが光ヘッドの現在位
置Ｘから目標位置Ｘｔまでの距離より大きくなった時
点、即ち、光ヘッド移動量Ｘと移動速度Ｖとの関係が Ｘｔ−Ｘ≦Ｖ²／２ａ という式を初めて満たした時間ｔ１に減速動作を開始す
る。

【００２５】図２（ａ）には、このときの基準速度Ｖ
ｒ、光ヘッド移動速度Ｖ及び光ヘッド移動量Ｘの時間的
変化を表している。ｔ２は、時間ｔ１に減速動作を開始
し、基準速度Ｖｒを時間に対して一定の変化率ａで減少
させたときの、光ヘッドの停止時間であり、粗アクセス
終了の時間を示している。この場合、基準速度Ｖｒが０
に達した時間と一致している。

【００２６】次に、図２（ｂ）について説明する。
（ｂ）と（ａ）との違いは、（ｂ）の場合のトラックア
クセスの目標距離Ｘｔが、（ａ）の場合に比べて極端に
短いことである。その結果、減速を開始する時間ｔ１に
おいて、光ヘッド移動速度Ｖは定常値の大きさにまで達
しておらず、光ヘッドが時刻ｔ１から停止するまでに移
動する距離は図２（ａ）の場合と比較して短くなる。

【００２７】しかし、減速を開始する時間ｔ１はＸｔ−
Ｘ≦Ｖ²／２ａという関係式により決定されるため、減
速開始時間ｔ１における光ヘッド移動速度Ｖが定常値に
達していない場合でも、そのＶに連動してｔ１における
目標位置までの残り距離（Ｘｔ−Ｘ）が小さい値にな
る。従って、同図（ｂ）の場合でも、基準速度Ｖｒが０
に達するアクセス終了時ｔ２の光ヘッド移動量Ｘは、ト
ラックアクセス目標値Ｘｔとほぼ一致し、それらの間の
誤差は小さいものとなる。

【００２８】このように、光ヘッド移動量Ｘと光ヘッド
移動速度Ｖとを用いて、Ｘｔ−Ｘ≦Ｖ²／２ａという関
係式により減速開始タイミングを決定することにより、
トラックアクセスの目標距離Ｘｔの大小に関わらず高速
且つ高精度の粗アクセスを実現することができる。ま
た、減速時に基準速度Ｖｒを時間に対する一定の変化率
ａで減少させることにより、減速開始タイミングをＸｔ
−Ｘ≦Ｖ²／２ａという簡単な関係式で決定することが
できるため、減速開始タイミングを決定するプロセスが
簡略化される。

【００２９】（第２の実施の形態）第２の実施形態の光
ヘッド位置決め装置は、基準速度Ｖｒの設定の仕方が第
１の実施形態と違っているが、その他の点では変わりが
ない。

【００３０】この装置では、基準速度Ｖｒを、図３に示
すように、粗アクセス開始後、ある速度まで徐々に増加
させ、ある速度まで達したら一定値に固定する。減速を
開始する時間ｔ１は、光ヘッドの移動速度Ｖ及び移動量
Ｘを用いて、Ｘｔ−Ｘ≦Ｖ²／２ａという関係式により
決定し、このときに一旦基準速度Ｖｒを光ヘッド移動速
度Ｖと等しくし、その後、基準速度Ｖｒを一定の変化率
ａで減少させる。

【００３１】図３には、基準速度Ｖｒの時間的変化と並
べて、光ヘッド移動速度Ｖ及び光ヘッド移動量Ｘの時間
的変化の様子を示している。光ヘッド移動速度Ｖは、粗
アクセス開始後、基準速度Ｖｒがある速度まで増加して
一定値を維持するとき、光ヘッド駆動装置４の出力の飽
和などから、基準速度Ｖｒに追従しきれずに偏差を持つ
ことがある。

【００３２】そのため、前述した通り、減速時には、減
速開始時間ｔ１をＸｔ−Ｘ≦Ｖ²／２ａで決定すると同
時に、一旦基準速度Ｖｒを光ヘッド移動速度Ｖにまで下
げ、その後、基準速度Ｖｒを一定の変化率ａで減少させ
ている。この減速時には、例えば光ヘッド駆動装置４に
モータを用いた場合に、逆起電圧や摩擦などが減速方向
の力として働くため、出力の飽和が生じにくく、光ヘッ
ド移動速度Ｖは基準速度Ｖｒに正確に追従することがで
きる。

【００３３】その結果、基準速度Ｖｒを、減速開始時間
ｔ１以前の値からそのまま一定の変化率ａで減少させる
場合に比べて、アクセス終了時ｔ２の光ヘッド移動量Ｘ
と、トラックアクセス目標距離Ｘｔとの誤差が小さくな
る。

【００３４】このように、減速を開始する時間ｔ１にお
いて、一旦基準速度Ｖｒを光ヘッド移動速度Ｖと等しく
することにより、ｔ１以前の光ヘッド移動速度Ｖと基準
速度Ｖｒとの間に偏差があっても、高精度な粗アクセス
を実現することができる。

【００３５】なお、第１及び第２の実施形態では、減速
時に、基準速度を時間に対して一定の変化率で減少さ
せ、光ヘッド移動速度をそれに倣うように制御している
が、光ヘッド移動速度をその他の形態で減速させる場合
であっても、各時点において、光ヘッドの減速を開始し
た場合の光ヘッドの停止までの移動予測距離と、目標位
置までの残り距離とを比較し、後者の方が小さくなった
時点で減速を開始することにより、トラックアクセス目
標距離が大きい場合でも小さい場合でも、高速で高精度
な粗アクセスを行うことができる。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の光ヘッド位置決め装置は、トラックアクセス目標距離
の大小に関わりなく、高速且つ高精度な粗アクセスを実
行することができる。

【００３７】また、減速時の基準速度を時間に対して一
定の変化率で減少させる装置では、光ヘッドの減速開始
から停止までの移動予測距離を簡単な計算式で求めるこ
とができ、減速開始時間を求めるプロセスを簡略化する
ことができる。

【００３８】また、減速開始タイミングにおいて、基準
速度を一旦光ヘッド移動速度に一致させる装置では、光
ヘッド移動速度と基準速度との間に偏差が生じていた場
合でも、減速開始後の光ヘッド移動速度を基準速度に正
確に追従させて、高精度な粗アクセスを実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における光ヘッド位置
決め装置のブロック図、

【図２】本発明の第１の実施形態における光ヘッド位置
決め装置の動作を示す図、

【図３】本発明の第２の実施形態における光ヘッド位置
決め装置の動作を示す図、

【図４】従来の光ヘッド位置決め装置のブロック図、

【図５】従来の光ヘッド位置決め装置の動作を示す図、

【図６】従来の光ヘッド位置決め装置における動作の問
題点を説明する図である。

【符号の説明】

１ 記録媒体 ２ モータ ３ 光ヘッド ４ 光ヘッド駆動装置 ５ 光ヘッド移動量検出手段 ６ 光ヘッド移動速度検出手段 ７ 光ヘッド移動速度制御手段 ８ 基準速度生成手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体のトラックに情報を記録または
   再生するための光ヘッドと、光ヘッドを前記トラックの
   略垂直方向に移動する駆動手段と、前記方向への光ヘッ
   ドの移動速度及び移動量を検出する検出手段と、光ヘッ
   ド移動速度の目標値となる基準速度を生成する基準速度
   生成手段と、光ヘッド移動速度を前記基準速度に追従さ
   せるように前記駆動手段を制御する制御手段とを有する
   光ヘッド位置決め装置において、 前記光ヘッドのトラックアクセス動作の粗アクセス時
   に、前記検出手段で前記光ヘッドの移動速度及び移動量
   を逐次検出し、各時点で基準速度を減速用の基準速度に
   切り替えて光ヘッドを減速した場合の光ヘッドの停止ま
   での移動予想距離と、光ヘッドのその時点での目標位置
   までの残り距離とを比較し、後者の方が小さくなった時
   点で前記基準速度生成手段が基準速度を減速用の基準速
   度に切り替えることを特徴とする光ヘッド位置決め装
   置。
2. 【請求項２】 前記基準速度生成手段が、前記減速用の
   基準速度として、時間に対して一定の変化率で減少する
   速度を生成することを特徴とする請求項１に記載の光ヘ
   ッド位置決め装置。
3. 【請求項３】 前記基準速度生成手段が、前記基準速度
   を減速用の基準速度に切り替えるに際して、一旦基準速
   度を光ヘッドの移動速度と等しくすることを特徴とする
   請求項１または２に記載の光ヘッド位置決め装置。