JPH10255280A - 光ディスクのアクセス制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピックアップの高速移動時及び急加減速時に
おいても、安定したトラックアクセスを行うこと。 【解決手段】 ピックアップが光ディスクの初期位置か
ら目標トラックにトラバースするとき、マイクロコンピ
ュータ２３はレンズ位置情報出力部２１からレンズ位置
情報を入力し、トラック横切情報出力部２２からトラッ
ク横切数を入力する。そしてＰＬＦ記憶部２３ｅから速
度プロフィールのデータを読み出す。そしてカウンター
２３ｂから得られる一定時間毎のトラック横切数と速度
プロフィールとを比較し、速度エラー値を算出する。こ
のときマイクロコンピュータ２３はＡ／Ｄ変換器２３ａ
の出力するレンズの偏り量と方向とを参照し、加速又は
減速方向の制御信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクドライ
ブのピックアップを位置制御する光ディスクのアクセス
制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスクドライブにおいて、ピ
ックアップの移動を行うトラックジャンプ移動手段は様
々な方法が取られてきた。近年、光ディスクドライブの
高速化及び正確化がより一層要求されるようになった。
中でも、ディスクのトラックをカウントしながら正確に
トラックをジャンプさせるトラックカウント方式におい
ては、ピックアップ移動モータ（トラバースモータとも
いう）の駆動に、ピックアップから光学的に得られたト
ラッククロス信号に基づいて速度のフィードバック制御
が行われている。

【０００３】この制御方法は、目的地までのトラック数
により、加速区間、定速区間、減速区間の速度プロフィ
ール（ＰＬＦ）、又は加速区間、減速区間の速度プロフ
ィールをマイクロコンピュータで設定し、トラック横切
り（トラッククロス）の回数をカウントしながら、ピッ
クアップから得られる実際のトラッククロスの速度と、
速度プロフィールとの差分値を演算する。そしてこの差
分値を速度制御信号としてピックアップ移動モータに印
加して、速度プロフィール通りの速度制御を行うもので
ある。

【０００４】この場合、ピックアップ移動モータだけで
の制御では、正確に１．６μｍの間隔（厳密にはレッド
ブックの規格では１．６±０．１μｍである）に位置す
る各トラックを捕捉できない。このためレンズのトラッ
キングサーボとフォーカシングサーボを行うレンズアク
チュエータに対して、前述したトラッククロスの速度と
速度プロフィールとの差分値を一定量だけ加える制御を
行っている。この制御制御方法を図４を用いて説明す
る。

【０００５】図４は従来の光ディスクアクセス制御装置
の一般的な構成を示す概念図である。光ディスクアクセ
ス制御装置は、単位時間のトラック数の計数により現在
速度を検出する現在速度検出部１、速度プロフィールを
出力するマイクロコンピュータ２、速度プロフィールと
現在速度の差分値を演算する差動増幅器３、差動増幅器
３の出力を電力増幅し、駆動信号を生成するドライバー
４，５、レンズのトラッキングサーボとフォーカシング
サーボを行うトラッキングコイル（レンズアクチュエー
タともいう）６、ピックアップをトラックの横断方向に
移動させるピックアップ移動モータ７を含んで構成され
る。

【０００６】まずマイクロコンピュータ２から速度プロ
フィールを差動増幅器３の＋入力端に入力し、所定時間
毎に現在速度検出部１の現在速度を差動増幅器３の−入
力端に与える。移動開始時は現在速度は０であり、速度
プロフィールの値が差動増幅器３から出力され、この信
号がドライバー４，５で駆動信号に変換され、トラッキ
ングコイル６、ピックアップ移動モータ７に夫々印加さ
れる。こうしてピックアップが移動を開始する。

【０００７】ピックアップが移動を始めると、光ディス
クのトラックを横切るため、現在速度検出部１は移動開
始時の速度を出力する。この状態で差動増幅器３は速度
プロフィールの値と現在速度の差分値を出力する。この
ような制御により、ピックアップが速度プロフィールの
指示値より速く移動する場合、ピックアップの速度を遅
くするように制御信号が出力され、速度プロフィールの
指示値より遅く移動する場合、ピックアップの速度を速
くするように制御信号が出力される。またマイクロコン
ピュータ２は予め設定された時間になれば、加速の指示
を中止し、一定速度の指示を出力する。そしてトラック
数のカウント値が設定値以上となれば、そこから減速を
指示する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このようにピックアッ
プ移動モータ７とトラッキングコイル６に一定の配分で
速度制御信号を加えた場合、ピックアップの低速移動時
には正常に動作する。しかし高速移動、急加速、急減速
時においては、ピックアップの移動用のレールの負荷変
動や、加速度、減速度などの影響を強く受け、移動中の
レンズの位置制御が適正になされなくなる。また速度制
御のエラーによって、レンズの位置がピックアップに対
して偏位すると、レンズから見る視野特性が悪くなり、
やがてトラックを横切る回数をカウントできなくなる場
合がある。そして到達位置においても、レンズが偏り過
ぎて、トラッキングサーボがかからなくなる恐れが生じ
る。

【０００９】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、ピックアップの移動を高速時
においても安定に制御し、光学系の光軸とディスクのト
ラックとの位置決め精度を向上することのできる光ディ
スクのアクセス制御方法を実現することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本願の請求項１記載の発明は、合焦レンズの光
軸を制御するトラッキングコイルを有し、前記合焦レン
ズを微動自在に保持するピックアップを、光ディスクの
目標トラックに位置決め制御する光ディスクのアクセス
制御方法であって、前記ピックアップの目標トラックが
指示されたとき、ピックアップ移動モータを起動し、前
記ピックアップが所定時間に横断する光ディスクのトラ
ック数を計数することによりトラックの実横断速度を検
出し、前記目標トラックまでのトラック数が設定された
とき、夫々のトラック位置に対する前記ピックアップの
設定横断速度のデータを格納した速度プロフィールを速
度プロフィール記憶部から読み出し、前記設定横断速度
と前記実横断速度の差分値を速度誤差信号として算出
し、前記ピックアップの基準位置に対する合焦レンズの
光軸のずれ量をレンズ位置情報として検出し、前記レン
ズ位置情報と前記速度誤差信号とに基づいて、前記ピッ
クアップ移動モータと前記トラッキングコイルの制御量
を重み付け配分することを特徴とするものである。

【００１１】また本願の請求項２記載の発明は、合焦レ
ンズの光軸を制御するトラッキングコイルを有し、前記
合焦レンズを微動自在に保持するピックアップを、光デ
ィスクの目標トラックに位置決め制御する光ディスクの
アクセス制御方法であって、前記ピックアップが目標ト
ラックを指示されたとき、ピックアップ移動モータを起
動し、前記ピックアップが所定時間に横断する光ディス
クのトラック数を計数することによりトラックの実横断
速度を検出し、前記目標トラックまでのトラック数が設
定されたとき、夫々のトラック位置に対する前記ピック
アップの設定横断速度のデータを格納した速度プロフィ
ールを速度プロフィール記憶部から読み出し、前記設定
横断速度と前記実横断速度の差分値を速度誤差信号とし
て算出し、前記ピックアップの基準位置に対する合焦レ
ンズの光軸のずれ量をレンズ位置情報として検出し、前
記レンズ位置情報により合焦レンズの光軸のずれ方向が
前記ピックアップの進行方向か後方かを検出し、前記合
焦レンズの光軸のずれ方向が進行方向であって前記速度
誤差信号が減速方向か、又は合焦レンズの光軸のずれ方
向が後方であって前記速度誤差信号が加速方向であれ
ば、前記トラッキングコイルの制御量を前記ピックアッ
プ移動モータの制御量より大きくし、前記合焦レンズの
光軸のずれ方向が進行方向であって前記速度誤差信号が
加速方向か、又は合焦レンズの光軸のずれ方向が後方で
あって前記速度誤差信号が減速方向であれば、前記ピッ
クアップ移動モータの制御量を前記トラッキングコイル
の制御量より大きくすることを特徴とするものである。

【００１２】以上のような制御方法において、合焦レン
ズの光軸のずれ量を示すレンズ位置情報Ｆは、ピックア
ップの読み取り部に配置した４つの光電変換素子をＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄとすると、（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）の値によ
り算出される。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態における光
ディスクのアクセス制御方法について図面を参照しつつ
説明する。図１は本実施の形態の光ディスクアクセスの
制御方法に用いられる光ディスクアクセス制御装置の基
本構成図である。

【００１４】本実施の形態の光ディスクアクセス制御装
置は、レンズ位置情報出力部２１、トラック横切情報出
力部２２、マイクロコンピュータ２３、アクチュエータ
ドライバー２４、モータドライバー２５、トラッキング
コイル２６、ピックアップ移動モータ２７を含んで構成
される。

【００１５】レンズ位置情報出力部２１はピックアップ
の光軸に対するレンズ（合焦レンズ）の中心位置を示す
信号をレンズ位置情報として出力するものである。ピッ
クアップの光電変換部が４分割タイプの場合、光軸を中
心としてＣＷ方向又はＣＣＷ方向に光電変換素子Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄが配置されているとする。光ディスクのトラ
ックに記録されたデータは、（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）として
検出されるが、（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）＝Ｆとすると、
信号Ｆの値によりレンズ位置情報を検出できる。

【００１６】トラック横切情報出力部２２はピックアッ
プの光軸が光ディスクのトラックを横断したとき、トラ
ック横切り回数を出力するもので、１ｐ／１トラック又
は１ｐ／ｎトラックのパルスｐを出力する。

【００１７】マイクロコンピュータ２３は、Ａ／Ｄ変換
器２３ａ、カウンター２３ｂ、第１制御信号出力部２３
ｃ、第２制御信号出力部２３ｄ、ＰＬＦ記憶部２３ｅを
含む制御部である。Ａ／Ｄ変換器２３ａはレンズ位置情
報出力部２１のレンズ位置情報をデジタル変換するもの
で、カウンター２３ｂはトラック横切情報出力部２２の
出力するパルスを計数して実横断速度を算出するために
用いられる。第１制御信号出力部２３ｃは、Ｄ／Ａ変換
器又はＰＷＭ変換部で構成され、アクチュエータドライ
バー２４にアナログ電圧又はＰＷＭの第１制御信号Ｃ１
を出力するものである。第２制御信号出力部２３ｄも、
Ｄ／Ａ変換器又はＰＷＭ変換部で構成され、モータドラ
イバー２５にアナログ電圧又はＰＷＭの第２制御信号Ｃ
２を出力するものである。

【００１８】ＰＬＦ記憶部２３ｅは速度プロフィールを
設定横断速度として記憶するメモリである。この速度プ
ロフィール値（ＰＬＦ値）とは、移動先の目標トラック
までのトラック数Ｎが設定されたとき、現在位置のトラ
ックＴ0 からＴn トラックまでのＴｉトラック（ｉ＝1,
2,・・・n-1,n ）における速度値を設定したものであ
る。従って移動距離が大きい場合は、トラック数対速度
のプロフィールは台形となり、移動距離が小さい場合
は、トラック数対速度のプロフィールは三角形となる。

【００１９】アクチュエータドライバー２４は第１制御
信号出力部２３ｃの第１制御信号Ｃ１を電力増幅し、駆
動電流をトラッキングコイル２６に出力する。同様に、
モータドライバー２５は、第２制御信号出力部２３ｄの
第２制御信号Ｃ２を電力増幅し、駆動電流をピックアッ
プ移動モータ２７に出力する。

【００２０】ＰＬＦ値のトラック横切数から算出される
実際の速度値との差分値を速度エラーとすると、マイク
ロコンピュータは速度エラーが０の場合、第１制御信号
Ｃ１のレベル値と、第２制御信号Ｃ２のレベル値とを同
一にして出力する。また速度エラーがある場合は、その
値の正負により、制御信号Ｃ１、Ｃ２のうち一方のレベ
ルを増加させるものとする。

【００２１】このように構成された光ディスクアクセス
制御装置の動作について、図２及び図３に示すフローチ
ャートを用いて説明する。図２は、移動先のトラックが
設定されてから、ピックアップが移動を開始し、速度エ
ラーを算出するまでの光ディスクアクセスの制御方法を
示した動作手順である。図３は速度エラーが出力され、
速度エラーが０になるまでの制御方法を示した動作手順
である。

【００２２】先ず図２のステップＳ１において、目標ト
ラックまでの移動トラック数をマイクロコンピュータ２
３にセットする。次のステップＳ２で、移動量に左右さ
れないデフォルト値を出力し、ピックアップ移動モータ
２７を最大トルクで駆動する。次にステップＳ３とＳ４
において、３００μsec 毎に待機処理をし、３００μse
c が経過すると、ステップＳ５に進んで、図１のトラッ
ク横切情報出力部２２のパルスを計数するカウンター２
３ｂの計数値を記憶する。

【００２３】このようにマイクロコンピュータ２３は、
３００μsec 毎のカウント数から現在のピックアップの
移動量又は現在位置を把握しておく。ステップＳ６に進
むと、現在のカウント数から前回のカウント数を減算
し、３００μsec 間に移動した際に得られた移動カウン
ト数を算出する。この値が現在のピックアップの速度
（厳密には光ディスクのトラック横断方向に対するレン
ズの見かけの移動速度）である。

【００２４】ステップＳ７では、現在カウント数（現在
のトラック位置）に対して、予め設定された移動トラッ
ク数ＮにおけるＴｉトラックのＰＬＦ値をＰＬＦ記憶部
２３ｅから読み出す。次のステップＳ８では読み出した
ＰＬＦ値からステップＳ６で算出した移動カウント数を
減算し、この減算値を速度エラー値Ｅとして出力する。
尚、ＰＬＦ記憶部２３ｅは初期位置から現在位置までの
トラック数に対してＰＬＦ値を記憶するテーブルである
としているが、現在位置から目標位置までの残存トラッ
ク数に対してＰＬＦ値を記憶したテーブルであってもよ
い。

【００２５】次に、この速度エラー値Ｅをそのまま第１
制御信号Ｃ１及び第２制御信号Ｃ２として出力するので
はなく、ピックアップに対するレンズの位置ずれ量とそ
の方向によって、以下に説明するように制御信号を配分
する。

【００２６】図３のステップＳ９においてマイクロコン
ピュータ２３は、ピックアップ内のレンズ位置情報をレ
ンズ位置情報出力部２１より取り込み、Ａ／Ｄ変換器２
３ａによりデジタル変換する。４分割の光電変換素子の
出力のうち、（Ａ＋Ｂ）の値が現在走査中のトラックに
対して内周側の成分であるとすると、（Ｃ＋Ｄ）の値は
外周側の成分である。従ってその差分値である信号Ｆは
ピックアップに対するレンズ自身のトラック横断方向の
偏位量を示す信号となる。信号Ｆが＋であれば、進行方
向ずれと判定し、信号Ｆが−であれば、後方ずれと判定
する。

【００２７】ステップＳ１０では、信号Ｆの値からレン
ズが進行方向にずれているのか、後方にずれているかを
判定する。進行方向のずれであれば、ステップＳ１１に
進み、加速方向か、減速方向かを速度エラー値の正負に
より判別する。またステップＳ１０で後方にずれている
と判定された場合は、ステップＳ１２に移り、レンズの
移動が加速方向か減速方向かを、速度エラー値の正負に
より判別する。

【００２８】次にステップＳ１１で減速方向と判定され
た場合、及びステップＳ１２で加速方向と判定された場
合にはステップＳ１３に進む。逆に、ステップＳ１１で
加速方向と判定された場合、及びステップＳ１２で減速
方向と判定された場合にはステップＳ１４に進む。

【００２９】ステップＳ１３に進んだ場合、レンズの追
随不足と判定されたため、得られた速度エラー値をＥと
すると、第１制御信号出力部２３ｃはＣ１＝Ｋ１・（Ｅ
＋αＦ）の制御信号を出力し、第２制御信号出力部２３
ｄはＣ２＝Ｋ２・（Ｅ＋Ｆ）の制御信号を出力する。Ｋ
１，Ｋ２は定数であり、αは配分係数を示す。例えばα
＝１．５であれば、レンズ位置ずれ量Ｆの配分比は３／
２となる。

【００３０】ステップＳ１４に進んだ場合、ピックアッ
プ移動モータ２７の追随不足と判定されたため、第１制
御信号出力部２３ｃはＣ１＝Ｋ１・（Ｅ＋Ｆ）の制御信
号を出力し、第２制御信号出力部２３ｄはＣ２＝Ｋ２・
（Ｅ＋αＦ）の制御信号を出力する。例えばα＝１．５
であれば、レンズ位置ずれ量Ｆの配分比は２／３とな
る。

【００３１】以上のようにステップＳ１３から次のステ
ップＳ１５に進んだ場合、レンズの位置ずれ量に比例し
てトラッキングコイル２６の駆動電流を増加させ、その
光軸を走査トラックのセンターに追随させる。逆にステ
ップＳ１４からステップＳ１５に進んだ場合、レンズの
位置ずれ量に比例して、ピックアップ移動モータ２７の
駆動トルクを増加させ、そのレンズの光軸を走査トラッ
クのセンターに追随させる。

【００３２】こうした制御によりレンズの光軸が走査ト
ラックのセンターに追随するようになると、ステップＳ
１６に進み、制御信号Ｃ１と制御信号Ｃ２の配分を同一
レベルに戻す。そしてステップＳ３に戻り、３００μse
c が経過する度に同様の制御を行う。以上の動作によ
り、ピックアップ移動モータの追随不足とレンズの偏り
を防止することができる。

【００３３】このようにレンズ位置情報により、レンズ
位置に作用する制御信号を直接加えるのではなく、制御
信号をピックアップ移動モータへ多く配分するか、トラ
ッキングコイル側へ多く配分するかを、速度制御のエラ
ー成分の方向とレンズの偏り方向とにより判定すること
により、高速移動時においてもピックアップ移動レール
等の負荷変動等の影響を受けず、レンズの位置をピック
アップのセンター位置に保持して安定なトラッキングを
実現することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ピックア
ップの高速移動、急加速、急減速時においても、レンズ
の位置がピックアップに対して偏位しなくなり、移動中
の合焦レンズの位置制御が適正にされるようになる。そ
してピックアップの到達位置においてトラッキングサー
ボが安定してかかることとなる。このようにピックアッ
プを高速に移動させることができるので、光ディスクの
トラックのシークタイムを短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における光ディスクアクセ
ス制御装置の基本構成図である

【図２】本実施の形態における光ディスクのアクセス制
御方法を示すフロチャート（その１）である。

【図３】本実施の形態における光ディスクのアクセス制
御方法を示すフロチャート（その２）である。

【図４】従来の光ディスクアクセス制御装置の一般的な
構成図である。

【符号の説明】

２１ レンズ位置情報出力部 ２２ トラック横切情報出力部 ２３ マイクロコンピュータ ２３ａ Ａ／Ｄ変換器 ２３ｂ カウンター ２３ｃ 第１制御信号出力部 ２３ｄ 第２制御信号出力部 ２３ｅ ＰＬＦ記憶部 ２４ アクチュエータドライバー ２５ モータドライバー ２６ トラッキングコイル ２７ ピックアップ移動モータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合焦レンズの光軸を制御するトラッキン
   グコイルを有し、前記合焦レンズを微動自在に保持する
   ピックアップを、光ディスクの目標トラックに位置決め
   制御する光ディスクのアクセス制御方法であって、 前記ピックアップの目標トラックが指示されたとき、ピ
   ックアップ移動モータを起動し、 前記ピックアップが所定時間に横断する光ディスクのト
   ラック数を計数することによりトラックの実横断速度を
   検出し、 前記目標トラックまでのトラック数が設定されたとき、
   夫々のトラック位置に対する前記ピックアップの設定横
   断速度のデータを格納した速度プロフィールを速度プロ
   フィール記憶部から読み出し、 前記設定横断速度と前記実横断速度の差分値を速度誤差
   信号として算出し、 前記ピックアップの基準位置に対する合焦レンズの光軸
   のずれ量をレンズ位置情報として検出し、 前記レンズ位置情報と前記速度誤差信号とに基づいて、
   前記ピックアップ移動モータと前記トラッキングコイル
   の制御量を重み付け配分することを特徴とする光ディス
   クのアクセス制御方法。
2. 【請求項２】 合焦レンズの光軸を制御するトラッキン
   グコイルを有し、前記合焦レンズを微動自在に保持する
   ピックアップを、光ディスクの目標トラックに位置決め
   制御する光ディスクのアクセス制御方法であって、 前記ピックアップが目標トラックを指示されたとき、ピ
   ックアップ移動モータを起動し、 前記ピックアップが所定時間に横断する光ディスクのト
   ラック数を計数することによりトラックの実横断速度を
   検出し、 前記目標トラックまでのトラック数が設定されたとき、
   夫々のトラック位置に対する前記ピックアップの設定横
   断速度のデータを格納した速度プロフィールを速度プロ
   フィール記憶部から読み出し、 前記設定横断速度と前記実横断速度の差分値を速度誤差
   信号として算出し、 前記ピックアップの基準位置に対する合焦レンズの光軸
   のずれ量をレンズ位置情報として検出し、 前記レンズ位置情報により合焦レンズの光軸のずれ方向
   が前記ピックアップの進行方向か後方かを検出し、 前記合焦レンズの光軸のずれ方向が進行方向であって前
   記速度誤差信号が減速方向か、又は合焦レンズの光軸の
   ずれ方向が後方であって前記速度誤差信号が加速方向で
   あれば、前記トラッキングコイルの制御量を前記ピック
   アップ移動モータの制御量より大きくし、 前記合焦レンズの光軸のずれ方向が進行方向であって前
   記速度誤差信号が加速方向か、又は合焦レンズの光軸の
   ずれ方向が後方であって前記速度誤差信号が減速方向で
   あれば、前記ピックアップ移動モータの制御量を前記ト
   ラッキングコイルの制御量より大きくすることを特徴と
   する光ディスクのアクセス制御方法。