JP2568661B2 - 情報トラックの検索装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、多数の情報トラックを有する記録担体より
所望する情報トラックを検索する情報トラックの検索装
置に関するものである。

従来の技術 従来と装置として、所定の回転数で回転している円盤
状の記録担体上に半導体レーザー等の光源より発生した
光ビームを収束して照射し記録担体上に記録されている
信号を再生する光学式再生装置がある。

この記録担体上には幅0.6マイクロメータ、ピッチ1.6
マイクロメータという微小なトラックがスパイラル状又
は同心円上に設けられている。記録担体上に記録されて
いる信号を再生する場合には光ビームが常にトラック上
に位置するようにトラッキング制御しながら記録担体上
から反射光を光検出器で受光して行っている。

トラッキング制御のためのトラックずれ信号も同様に
して記録担体からの反射光より得ている。トラッキング
制御は、記録担体上の光ビームをトラック方向と略略垂
直な方向に移動させるためのトラッキングアクチュエー
タにこのトラックずれ信号を加えることによって行って
いる。

記録担体上には多数のトラックが設けられており、所
望するトラックへ光ビームを移動させる検索が行なわれ
る。

検索は、トラッキング制御を不動作にして光ビームが
トラックを横切る様にトラッキングアクチュエータを駆
動して行われる。検査を高速かつ安定に行なうために、
検索中は光ビームが略略所定の速度で移動するように速
度制御が行なわれる。速度制御は、トラックを横断した
ときのトラックずれ信号の周期よりトラックに対する光
ビームの移動速度を検出し、この信号をトラッキングア
クチュエータにフィードバックすることによって行って
いる。また検索は、光ビームに所望するトラック上に到
達すると再度トラッキング制御を動作させ終了する。
尚、トラックずれ信号は、ディスクの傷、番地番号の影
響あるいはノイズ等の外乱によって周期が乱される。第
２図に一例を示す。第２図のａは、横軸が時間を示して
おり斜線で示した複数のトラックを光ビームが一定の速
度で横断して行く様子を表している。第２図のｂは、第
２図のａに示したように複数のトラックを光ビームが横
断するときのトラックずれ信号を示している。ｇが、外
乱を示している。よって、トラックずれ信号に含まれる
外乱を除去するためのロー・パス・フィルターを用いて
いる。

発明が解決しようとする課題 トラックずれ信号に含まれるディスクの傷、番地信号
の影響あるいはノイズ等の外乱を除去するロー・パス・
フィルターによって所望するトラックの検出に遅延が生
じる。このため所望するトラックへの引き込みが不安定
になったり又はアクチュエータの暴走が発生したりする
など装置の信頼性が著しく低下する。

本発明は上述した従来の欠点に鑑みてなされたもので
あり、トラックずれ信号にふくまれるディスクの傷、番
地信号の影響等による外乱を除去するロー・パス・フィ
ルターによって生じる所望するトラック検出の遅延を除
くことで、安定した検出の出来る情報トラックの検索情
報を提供することである。

課題を解決するための手段 情報を記録するあるいは情報が記録されているトラッ
クを有する記録担体上より信号を再生するための変換手
段と、記録担体上の前記変換手段の再生位置とトラック
の位置ずれを検出するトラックずれ検出手段と、記録担
体上の前記変換手段の再生位置を記録担体上のトラック
方向と略略垂直な方向に移動する移動手段と、前記トラ
ックずれ検出手段の信号から外乱を除去する除去手段
と、前記除去手段の信号から横断したトラックの本数を
計数すると共に目的番地までのトラック本数を演算する
トラック計数手段と、前記除去手段及びトラック計数手
段の信号から所望するトラックと１本手前のトラックの
中間位置を検出するトラック間検出手段と、前記除去手
段の信号からトラックに対する再生位置の移動速度を検
出する速度検出手段と、前記トラック計数手段及び速度
検出手段の信号に応じて前記移動手段を駆動し所望する
トラック上に前記再生位置が到達するように制御する制
御手段とで構成したものである。

作用 本発明は上述した構成により、所望するトラックと１
本手前のトラックの中間位置を検出し遅延を有する除去
手段を非動作状態にすることにより正確な所望するトラ
ックの検出が可能となる。

実施例 以下図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明を光学式記録再装置に適応じた一実施
例であり、高速かつ安定した検索を行なうために、検索
時に記録担体上に光ビームの移動速度及び移動量を正確
に検出でき、かつ目的トラックに安定にトラッキング制
御の引き込みが行なわれるよう構成したブロック図であ
る。記録担体１はモータ２の回転軸に取り付けらて所定
の回転数で回転されている。

記録担体１上には信号が記録された幅約0.6マイクロ
メータ、トラックピッチ約1.6マイクロメータのスパイ
ラル状のトラックが設けられており、このトラック上に
はトラックの位置を識別するための番地信号が記録され
ている。

半導体レーザー等の光源３より発生した光ビーム４は
カップリングレンズ５で平行光にされた後偏光ビームス
プリッター６、1/4波長板７を通過し全反射鏡８で反射
され収束レンズ10により記録担体１上に照射されてい
る。

記録担体１により反射された光ビーム４の反射光９は
収束レンズ10を通過して全反射鏡８で反射され1/4波長
板７を通過した後に偏光ビームスプリッター６で反射さ
れて光検出器11上に照射されている。

収束レンズ10は２枚の板ばね12を介してアクチュエー
タのフレーム13に取り付けられており、コイル15に電流
を流すとコイルが受ける電気磁気力によって記録担体１
の半径方向に移動できるように構成されている。

また、収束レンズ10は記録担体１上に照射されている
光ビーム４が常に所定の収束状態となるようにフォーカ
ス制御されているが、本発明と直接関係しないので説明
を省略する。

フレーム13には全反射鏡８及びコイル14が取り付けら
れており、コイル14に電流を流すとコイル14が電気磁気
力を受け、コイル14、全反射鏡８はフレーム13と一体と
なって記録担体１の半径方向に移動できるように構成さ
れている。

板ばね12は記録担体１の面と垂直は方向に伸縮しやす
く、記録担体１の半径方向には伸縮しにくいように構成
されている。従ってフレーム13が記録担体１の半径方向
に移動すると、収束レンズ10に板ばね12を介して力を受
け記録担体１の半径方向に移動する。又、コイル15に流
れる電流により収束レンズ10が記録担体１の半径方向に
移動するとフレーム13は板ばね12を介して力を受け、こ
の力によってフレーム13は記録担体１の半径方向に移動
する。

光源３、カップリングレンズ５、偏光ビームスプリッ
ター６、1/4波長板７及び光検出器11は装置のフレーム
（省略）に固定されている。

光検出器11は二分割構造になっており、この出力は増
幅器16,17にそれぞれ入力されている。増幅器16,17の信
号は差動増幅器18にそれぞれ入力されており、差動増幅
器18は両信号の差に応じた信号を出力する。この差動増
幅器18の信号は記録担体１上に収束されている光ビーム
４のトラックの位置ずれを表わす信号、即ちトラックず
れ信号である。

差動増幅器18の信号はトラッキング制御系の位相を補
償するために位相補償回路19、スイッチ20、加算回路2
1、電力増幅するための駆動回路22を介してコイル14及
びコイル15に加えられている。従って、収束レンズ10は
差動増幅器18の信号に応じて駆動され、記録担体１上に
収束されている光ビーム４が常にトラック上に位置する
ようにトラッキング制御される。

次に所望するトラックの検索について説明する。現在
光ビームが位置している記録担体１上のトラックの番地
を（N1）とする。この番地（N1）は、増幅器16及び17の
出力を加算する加算回路33の出力より番地読み取り回路
34で読み取られる。所望するトラックの番地（N0）が番
地入力装置31に入力されると、マイクロコンピュータ32
は、番地読み取り回路34及び番地入力装置31より番地
（No），（N1）を取り込み、所望するトラックまでのト
ラック本数（N0−N1）を算出し、その値をデータバスラ
イン30を通じて計数回路35にセットする。尚、今簡単に
するためにN0＜N1であるとして以後の説明を行う。

マイクロコンピュータ32は、D/A変換器37に所定の値
をセットしスイッチ20を開放してトラッキング制御を不
動作にする。D/A変換器37の出力は加算回路21を通して
駆動回路22に入力される。駆動回路22によりコイル14及
びコイル15に電流が流れフレーム13は記録担体１の半径
方向に移動する。フレーム13が移動すると記録担体１上
に収束されている光ビームは所望するトラックに向かっ
て移動する。

光ビームがトラックを横断すると差動増幅器18の出力
にトラックピッチを１周期とする正弦波状のトラックず
れ信号が出力される。この信号はディスクの傷、番地信
号の影響等による外乱を含んでいる。この信号は２値化
回路23に入力される。

２値化回路23は、入力信号をハイレベルとローレベル
の２値に変換する。以下、ハイレベルを“H"と、ローレ
ベルと“L"と記す。２値化された信号は、除去回路24と
スイッチ26に入力される。

除去回路24は、入力される２値化信号の連続した“H"
又は“L"の期間を計測し所定の時間Ｐより短い“H"又は
“L"のパルスを除去する。

スイッチ26の出力は、信号ライン82を介して計数回路
35′トラック間検出回路28及び周期測定路29に接続され
る。

周期測定回路29は、信号ライン82の信号の“H"又は
“L"の期間を測定する。

計数回路35は、信号ライン82を介し入力される信号よ
り光ビームがトラックを横断することを検出し計数値か
ら１を減算してゆく。

マイクロコンピュータ32は、周期測定回路29の測定値
をデータバスライン39を介して読み取り光ビームが1/2
トラックを移動する時間を演算する。又、計数回路35の
計数値をデータバスライン38を介して読み取り所望する
トラックまでの距離を演算する。演算した光ビームの移
動速度及び、所望するトラックまでの距離を基に光ビー
ムを所望するトラックに安定かつ高速に駆動するために
最適な値を演算しD/A変換器37に出力する。又、計数回
路35の計数値が０になった時即ち光ビームが所望するト
ラックに到達した時、D/A変換器37を不動作状態とする
と共にスイッチ20を閉じてトラッキング制御を動作させ
検索を終了する。

ところで除去回路24は入力信号の連続した“H"又は
“L"の期間が基準の時間Ｐより長いかどうかを比較する
ため、出力は入力に対し最低でも時間Ｐ遅れる。この遅
延により所望するトラックの検出が最低でも時間Ｐ遅れ
ることになる。よって、所望するトラックの中心を行き
過ぎてからトラックへの引き込みが行われることになり
引き込みが不安定になる。これを防止するためにトラッ
ク間検出回路28は、所望する番地（N0）のトラックと１
本手前のトラックの中間位置を検出し信号ライン80を通
じてスイッチ切り換えの指令を出力しスイッチ26の出力
を端子ｒから端子ｓに切り換える。スイッチ26の出力が
端子ｓに接続されると２値化回路23の出力が直接計数回
路35に入力されるために所望するトラックの検出が遅延
なく行われ引き込みが安定する。

以下、各ブロックの動作を詳細に説明する。

先ず第１図に示した２値化回路23の動作を第２図に示
した波形を用いて説明する。第２図のａは、横軸が時間
を示しており斜線で示した複数とトラックを光ビームが
一定の速度で横断して行く様子を表している。第２図の
ｂは、第２図のａに示したように複数のトラックを光ビ
ームが横断するときのトラックずれ信号を示している。
t0,t11,t23の各時間は、第２図のａに示すように光ビー
ムがトラックとトラックの中間位置にある場合で、t4,t
15,t27の各時間は、光ビームがトラックの中心位置にあ
る場合である。又、ｇは、ディスクの傷、番地信号の影
響あるいはノイズ等の外乱の一例を示している。第２図
のｃは、第２図のｂに示したトラックずれ信号を入力と
した場合の２値化回路23の出力波形を示している。この
波形は、第２図のｂに示したトラックずれ信号を零レベ
ルを基準として２値化した波形になっている。第２図の
ｂにおいて説明したのと同様に第２図のｃにおいてt0,t
11,t23の各時間の立ち上がりエッジは、光ビームがトラ
ックとトラックの中間位置にある場合を示しており、t
4,t15,t27の各時間の立ち下がりエッジは、光ビームが
トラックの中心位置にある場合を示している。よって、
t0からt4の時間は光ビームが1/2トラックを移動する時
間を示している。同様にt4からt11,t11らt15,t15からt2
3,t23からt27の時間も光ビームが1/2トラックを移動す
る時間を示している。第２図のｃのＪのパルスは、第２
図のｂのｇに示した外乱により発生したパルスでありt8
の時間の立ち上がりエッジは、本来の光ビームがトラッ
クとトラックの中間位置にある場合を示していない。同
様にt9の時間の立ち下がりエッジは、本来の光ビームが
トラックの中心位置にある場合を示していない。

次に第１図に示した除去回路24の詳細な動作を第３図
に示した除去回路24のブロック図と第４図に示ちた波形
を用いて説明する。

先ず第３図に示した除去回路24のブロック図から説明
する。入力端子40は、第１図の信号ライン85に接続され
ている。又、出力端子52は、第１図の信号ライン84に接
続されている。

入力端子40より入力された２値化信号は、エッジ検出
回路54のIN端子とラッチ回路44のＤ端子に入力される。
エッジ検出回路54は、IN端子より入力された信号の立ち
上がり及び立ち下がりのエッジを検出しOUT端子よりパ
ルスを出力する。エッジ検出回路54のOUT端子は、カウ
ンター42のCLR端子に接続されている。カウンター42のC
K端子は、基準クロック発振回路41の出力に接続されて
おりCLR端子に入力されるパルスの間隔を計測してい
る。尚、基準クロック発振回路41の出力のクロックとク
ロックの中間にCLR端子に入力されるパルスが位置する
ように構成されている。この計数値は、OUT端子より出
力されており一致検出回路43のａ端子に接続されてい
る。一致検出回路43のｂ端子は、基準値47に接続されて
いる。

一致検出回路43は、ａ端子とｂ端子の値が一致した場
合にOUT端子が“H"になるように構成されている。このO
UT端子は、ラッチ回路44のCK端子に接続されている。ラ
ッチ回路44は、CK端子に入力される信号の立ち上がりエ
ッジを検出してこの時のＤ端子の“H"又は“L"の状態を
ラッチしてＱ端子より出力している。

次に上述した各回路の動作を第４図に示す波形を用い
て説明する。第４図のａの波形は、上述した第１図の２
値化回路23の動作の詳細の説明において２値化回路23の
出力波形の一例として用いた第２図のｃと同様な波形で
ある。２値化回路23の出力は、信号ライン85を介して除
去回路24に入力されているので第２図のｃ波形が２値化
回路23に入力されるとして説明する。第２図のｃと同様
に第４図のａとt0,t11,t23の各時間の立ち上がりエッジ
は、光ビームがトラックとトラックの中間位置にある場
合を示し、t4,t15,t27の各時間の立ち下がりエッジは、
光ビームがトラックの中心位置にある場合を示してい
る。Ｊのパルスは、外乱により発生したパルスでありこ
のパルスのt8の時間立ち上がりエッジは、本来の光ビー
ムがトラックとトラックの中間位置にある場合を示して
いない。同様にt9の時間の立ち下がりエッジは、本来の
光ビームがトラックの中心位置にある場合を示していな
い。第４図のｂは、第３図のエッジ検出回路54のOUT端
子の波形を示す。第４図のｃは、第３図の基準クロック
発振回路41の出力の波形を示す。尚、このクロックの周
期をTckとする。第４図のｄは、第３図の一致検出回路4
3のOUT端子の波形を示す。第４図のｅは、第３図のラッ
チ回路44のOUT端子の波形を示す。尚、ｃ端子に接続さ
れている基準値47の値は３であるとして説明する。第４
図のａの波形が第３図の入力端子40に入力されていると
エッジ検出回路54のOUT端子にエッジを検出した第４図
のｂに示すパルス信号が出力される。カウンター42は、
第４図のｂのt0の時間のパルスがCLR端子に入力される
と計数値を一旦クリアーしCK端子に入力されるクロック
の計数を始める。t0の時間のパルスがCLR端子に入力さ
れ0.5＊Tck後に１個目のクロックが入力され、1.5＊Tck
後に２個目のクロックが入力され、2.5＊Tck後のt1の時
間に３個目のクロックが入力される。この時計数値が３
となり一致検出回路43のａ端子に３が入力される。一致
検出回路43のｂ端子には３が入力されているのでOUT端
子は、第４図のｂに示すようにt1の時間に“H"になる。
このOUT端子はラッチ回路44のCK端子に入力されている
のでラッチ回路44は、この時のＤ端子の“H"又は“L"の
信号をラッチする。Ｄ端子の信号は、第４図のａのt1の
時間の信号であり“H"であるので出力値であるＱ端子
は、第４図のｅに示すようにt1の時間に“H"に変化す
る。エッジ検出回路54の出力である第４図のｂに示すt
4,t9,t11,t15,t23の各時間のパルスについてもt0の時間
のパルスと同様にカウンター42の計数値が、それぞれ第
４図のｃのt5,t10,t12,t16,t24の各時間のクロックが入
力された時に３となりOUT端子が“H"となる。カウンタ
ー42のOUT端子が“H"になることによって一致検出回路4
3のOUT端子が、それぞれ第４図のｄに示したようにt5,t
10,t12,t16,t24の時間に“H"となる。一致検出回路43の
OUT端子が、“H"になることによってラッチ回路44は、
それぞれ第４図のａに示すt5,t10,t12,t16,t24の各時間
のＤ端子の“H"又は“L"をラッチしＱ端子より出力す
る。エッジ検出回路54の出力である第４図のｂに示すt8
の時間のパルスについてはカウンター42の計数値が３に
なる以前にCLR端子に第４図のｂに示したt9の時間のパ
ルスが入力され計数値がクリアーされてOUT端子が“H"
とならない。よって一致検出回路43のOUT端子は“L"の
ままでありラッチ回路44のOUT端子は以前の信号を保持
したままで変化しない。よって第４図のａのＪのパルス
が除去され出力端子52に出力されないことになる。

第４図のｅの出力端子52の波形は、第４図のａの波形
で連続する“H"又は“L"の期間が2.5＊Tckより長いパル
スは通過させ短いパルスは除去したものでかつ2.5＊Tck
遅延した波形となっている。

除去されたＪのパルスは、上述したように外乱により
発生したパルスであり除去回路24により外乱が除去され
ることが解る。

次に第１図に示したトラック間検出回路28の詳細な動
作を第５図に示したトラック間検出回路28のブロック図
と第６図に示した波形を用いて説明する。先ず第５図に
示したトラック間検出回路28のブロック図から説明す
る。第１の入力端子58は、第１図のデータバスライン38
に接続されている。第２の入力端子61は、第１図の信号
ライン82に接続されている。出力端子63は、第１図の信
号ライン80に接続されている。

基準値60の値は、１であり比較器59のｂ端子に接続さ
れている。比較器59のａ端子は第１の入力端子に接続さ
れており光ビームが所望するトラックの１本手前のトラ
ックを通過した後除去回路24による遅延分だけ遅れて１
となる。この時比較器59の出力は“H"となる。

立ち上がりエッジ検出回路64は、第２の入力端子より
入力される除去回路24の出力信号の立ち上がりエッジを
検出する。ラッチ回路62は、比較器59の出力を立ち上が
りエッジ検出回路64の出力でラッチする。

次に上述した各回路の動作を第６図に示す波形を用い
て説明する。第６図のａの波形は、第１図の２値化回路
23の出力の一例であり除去回路24及びスイッチ26の入力
である。第６図のｂの波形は、スイッチ26の出力であり
計数回路35の入力となる。第６図のｃの波形は、立ち上
がりエッジ検出回路64の出力を示す。第６図のｄの波形
は、比較器59の出力を示す。第６図のｅの波形は、ラッ
チ回路62出力を示す。尚、第６図のａの時間t2の立ち下
がりエッジが所望するトラックの１本手前のトラックを
示し時間t6の立ち下がりエッジが所望するトラックを示
すとする。

第６図のｂに示すように第６図のａの時間t0,t2及びt
4の各エッジは除去回路24により時間Ｐ遅延している。
よって、比較器59の出力は時間t3で“H"になる。比較器
59の出力“H"は、立ち上がりエッジ検出回路64の出力で
ある時間t5のパルスによってラッチ回路62にラッチされ
る。出力端子63が“H"となり第１図のスイッチ26が切り
替わり２値化回路23の出力が直接計数回路35に入力され
る。よって、時間t6の所望するトラックの検出が計数回
路35により遅延なく行われる。

以上述べてきたようにトラックずれ信号に含まれるデ
ィスクの傷、番地信号の影響等による外乱を除去する除
去回路による遅延を除くことができ所望するトラックを
遅延なく検出できる。

発明の効果 本発明は、所望するトラックと１本手前のトラックの
中間位置をトラック間検出手段で検出し以後除去手段を
非動作状態とすることで所望するトラックを遅延なく検
出でき所望するトラックへの引き込みが安定になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するためのブロック
図、第２図は光ビームとトラックの位置とトラックずれ
信号の関係とトラックずれ信号を２値化した波形図、第
３図は除去回路のブロック図、第４図は除去回路を説明
するための波形図、第５図はトラック間検出回路のブロ
ック図、第６図はトラック間検出回路を説明するための
波形図である。 １……記録担体、３……光源、４……光ビーム、10……
収束レンズ、11……光検出器、12……板バネ、13……フ
レーム、14,15……コイル、16,17……増幅器、18……差
動増幅器、19……位相補償回路、20,26……スイッチ、2
1……加算回路、22……駆動回路、23……２値化回路、2
4……除去回路、28……トラック間検出回路、29……周
期測定回路、31……番地入力回路、32……マイクロコン
ピュータ、35……計数回路、37……D/A変換回路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報を記録するあるいは情報が記録されて
   いるトラックを有する記録担体上より信号を再生するた
   めの変換手段と、記録担体上の前記変換手段の再生位置
   とトラックの位置ずれを検出するトラックずれ検出手段
   と、記録担体上の前記変換手段の再生位置を記録担体上
   のトラック方向と略略垂直な方向に移動する移動手段
   と、前記トラックずれ検出手段の信号から外乱を除去す
   る除去手段と、前記除去手段の信号から横断したトラッ
   クの本数を計数すると共に目的番地までのトラックの本
   数を演算するトラック計数手段と、前記除去手段及びト
   ラック計数手段の信号から所望するトラックと１本手前
   のトラックの中間位置を検出するトラック間検出手段
   と、前記除去手段の信号からトラックに対する再生位置
   の移動速度を検出する速度検出手段と、前記トラック計
   数手段及び速度検出手段の信号に応じて前記移動手段を
   駆動し所望するトラック上に前記再生位置が到達するよ
   うに制御する制御手段とを備え、前記トラック間検出手
   段の信号により前記除去手段の機能を停止することを特
   徴とする情報トラックの検索装置。