JP2753047B2

JP2753047B2 - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP2753047B2
Application number: JP1156679A
Authority: JP
Inventors: 珠音高原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-06-21
Filing date: 1989-06-21
Publication date: 1998-05-18
Anticipated expiration: 2013-05-18
Also published as: JPH0323519A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、サンプルサーボ方式の光ディスクを用いて
情報の記録や再生を行なう光ディスク装置及び光ディス
クに関する。

（従来の技術）サンプルサーボ方式の光ディスクは、第２図に示すよ
うに螺旋状または同心円状に形成されたトラック21上
に、サーボパターン22を間欠的に形成したものである。
記録再生時にはサーボパターン22に対応した検出信号か
ら、クロック再生、トラッキング及びトラックアクセス
に必要な信号が得られる。

第３図はサーボパターン22の公知例を示したもので、
トラック21の中心に対し左右に振分けて配置されたウォ
ブルドピット31,32と、グレイコード部33と、ミラー部3
4及びクロックピット35を有する。ウォブルドピット31,
32はトラッキング信号を得るためのものであり、ミラー
部34はフォーカス誤差信号を得るためのものであり、ま
たクロックピット35は記録・再生時にクロック信号を再
生するためのものである。

グレイコード部33は、トラックアクセスなどのために
光ビームが光ディスク１上を相対的に移動する際に光ビ
ームが横切るトラックの数（クロストラック数）を検知
するためのトラック21毎に変化する特定のピットパター
ン（この場合、グレイコードパターン）であり、この例
では16種類のパターンが設定され、16トラック毎に同じ
パターンが繰返される。トラックアクセス時には、サン
プルタイミング毎にグレイコード部33に対応した検出信
号からグレイコードパターンが読取られる。例えばグレ
イコード部33のトラックA,B上のグレイコードパターン
を第６図（ａ）（ｂ）とすると、グレイコード部33から
光検出器によって得られる検出信号は第６図（ｃ）
（ｄ）のようになり、これらをクロック信号を用いて二
値化整形することによって、第６図（ｅ）（ｆ）のよう
にグレイコードパターンが読取られる。

そして、現サンプルタイミングで読取られたグレイコ
ードパターンと前サンプルタイミングで読取られたグレ
イコードパターンとを比較することにより、両サンプル
タイミング間でのクロストラック数をトラッククロス方
向の情報とともに検知することができる。例えば第３図
の例のようにグレイコードパターンが16種類の場合、８
トラックまでのクロストラック数を検知できる。

また、クロストラック数から光ディスクに対する光ビ
ームの相対移動速度を推定し、さらに各サンプルタイミ
ング毎のクロストラック数を積算することにより、アク
セス中の総クロストラック数を求めたり、目的のトラッ
クまでの移動距離を知り、トラックアクセス速度を切換
えるなどの制御を行なうことができる。

このようにクロストラック数と方向、光ビームの相対
移動速度および総クロストラック数などの情報に基づい
て、トラックアクセス動作が行なわれる。なお、一般に
トラックアクセスは目標トラックまでの距離が比較的長
い場合、最初は高速で行なわれ、目標トラックに近付く
と減速されて低速で行なわれる。

ところで、トラックアクセス時にはトラック上ばかり
でなく、トラック間領域からもレベルは低いが検出信号
が得られ、また光ビームのスポットがある程度の大きさ
を持っているために、隣接トラックからのクロストーク
の影響が各トラックからの検出信号に生じる。このよう
なトラック間領域からの検出信号や隣接トラックからの
クロストークの影響により、高速トラックアクセス時に
はグレイコード部33からの検出信号のピーク位置がシフ
トしたり、クロックピット35から得られるクロック信号
の位相が乱れたりすると、グレイコードパターンが実際
とは異なるパターンとして読取られてしまうことがあ
る。グレイコード部33が第３図に示されるように二つず
つのピットにより構成され、グレイコードパターンを正
しく読取るには二つのピットの両方を正しく読取る必要
があることも、このような読取りエラーが発生し易い理
由の一つとなっている。

グレイコードパターンが実際とは異なるパターンとし
て読取られる場合、光ディスク上に実在しないパターン
として読取られるケースと、光ディスク上の他のパター
ンとして読取られるケースとがある。前者の場合、クロ
ストラック数の情報はまったく得られないが、後者の場
合には実際とは異なるクロストラック数がもっともらし
く検知されてしまう。

（発明が解決しようとする課題）上述したように、従来の方式では特に高速アクセス
時、トラック間領域からの検出信号や隣接トラックから
のクロストークなどの影響により、クロストラック数検
知のためのグレイコードパターンを誤って読取ってしま
うことがある。このため、クロストラック数を正しく検
知することが難しく、またクロストラック数から推定さ
れる光ビームの相対移動速度、総クロストラック数の情
報も誤まる可能性が高く、トラックアクセス動作の信頼
性が低いという問題があった。

本発明は、サンプルサーボ方式の光ディスクにおける
トラックアクセス時のクロストラック数を、読取りエラ
ーが生じた場合にも適確に知ることができる光ディスク
装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、光ディスク上にサーボパターンの一部とし
て形成された特定のピットパターンを読取る際の読取り
エラーの有無を判定する判定手段と、クロストラック数
検知手段の各サンプルタイミング毎の検知結果を記憶す
る記憶手段を新たに設け、上記判定手段により読取りエ
ラーが無しと判定された場合は、そのサンプリング時に
おけるクロストラック数の検知結果を選択し、読取りエ
ラーが有りと判定された場合は、読取りエラーが無しと
判定されたサンプルタイミングでは、当該サンプルタイ
ミングにおけるクロストラック数検知手段の検知結果を
選択し、読取りエラーが有りと判定された場合は、読取
りエラーが無しと判定された以前のサンプルタイミング
における前記記憶手段に記憶された検知結果を選択して
出力するようにしたものである。

ここで、読取りエラーの有無を判定する判定手段は、
具体的には次の〜の少なくとも一つの手段によって
構成される。

特定のピットパターンに対する読取り結果が、例えば
使用される光ディスクの仕様から推定される、予め登録
された複数のパターンのいずれかと一致するかどうかに
より、読取りエラーの有無を判定する。

クロストラック数検知手段により検知されたクロスト
ラック数が、例えば光ディスク装置の機械的・電気的能
力から推定して考えられる所定の範囲内にあるかどうか
により、読取りエラーの有無を判定する。

クロストラック数検知手段により検知された現サンプ
リング時におけるクロストラック数と以前のサンプリン
グ時におけるクロストラック数との差が、例えば光ディ
スク装置の機械的・電気的能力から推定して考えられる
所定範囲内にあるかどうかにより、読取りエラーの有無
を判定する。

光ディスクに対する光ビームの相対移動方向が、制御
されるべき所定の方向、すなわち光ビームが進んでいる
はずの方向かそれとは逆の方向かを検出することによ
り、読取りエラーの有無を判定する。

（作用）このように、あるサンプリング時にクロストラック数
検知のための特定のピットパターンに対する読取りエラ
ーが生じた場合は、このピットパターンが正しく読取ら
れた以前の例えば最も新しいサンプルタイミングでのク
ロストラック数検知結果が、現サンプリング時のクロス
トラック数として代用される。

一般に、短時間内ではサンプルタイミング間のクロス
トラック数が大きくは変化しないことを考えると、上記
のように代用されるクロストラック数は、真のクロスト
ラック数にかなり近い値ということができる。従って、
このクロストラック数に基づいて推定される光ビームの
相対移動速度、総クロストラック数なども実際の値と大
きく外れることはなく、トラックアクセス動作の信頼性
向上が図られる。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明に係る光ディスク装置の一実施例を示
すブロック図であり、特にクロストラック数検知に関す
る部分の構成を示している。第１図において、光ディス
ク１は例えば第２図および第３図に示したようなサンプ
ルサーボ方式の光ディスクであり、記録および再生時に
は光学ヘッド２により光ビームが照射され、反射光が光
学ヘッド２内の光検出器で検出されて電気信号（以下、
これを検出信号という）が得られる。

この光学ヘッド２から出力される検出信号は、クロッ
ク再生回路３および二値化整形回路５に入力され、クロ
ック再生回路３により得られたクロック信号はタイミン
グ発生回路４および二値化整形回路５に入力される。ク
ロック再生回路３は検出信号から第３図のクロックピッ
ト35に対応した信号を抽出し、波形整形してクロック信
号を再生する。タイミング発生回路４は、このクロック
信号に基づいて第１図の各部で必要な各種のタイミング
信号を発生する。

二値化整形回路５は光学ヘッド２から出力されるアナ
ログ信号である検出信号を二値化し、さらにクロック信
号により方形波に整形する。第４図は二値化整形回路５
の一例であり、第５図は第４図の各部の波形図である。
第４図において、コンパレータ41は第５図（ａ）に示す
検出信号ａを第５図（ｂ）に示すように二値化し、二値
化信号ｂを出力する。Ｄ型フリップフロップ42は二値化
信号ｂを第５図（ｃ）に示すクロック信号ｃの例えば立
上りで読み込み、第５図（ｄ）に示すような信号ｄをＱ
端子より出力する。アンド回路44はフリップフロップ52
の出力信号ｄと、クロック信号ｃをディレイ回路43によ
り第５図（ｅ）に示すように一定時間遅延させたディレ
イドクロック信号ｅとを入力として、クロック信号ｃに
同期した第５図（ｆ）に示す二値化整形信号ｆを出力す
る。

二値化整形回路５の出力信号は、クロストラック数検
知部６およびメモリ７に入力される。光ディスク１上の
サーボパターン22が第３図に示すようなグレイコード部
33を含む場合を考える。この場合、クロストラック数検
知部６はグレイコード部33を読取って得られた検出信号
によりクロストラック数を検知する。

メモリ７はクロストラック数検知部６で必要な前回の
サンプルタイミングでのグレイコード部33からの検出信
号のパターン（二値化整形データ）を記憶保持するもの
で、例えばシフトレジスタが用いられる。

セレクタ８は読取りエラー判定部10の判定結果に従っ
て、現サンプルタイミングでのクロストラック数検知部
６の出力信号12と、セレクタ８の前サンプルタイミング
での出力信号値を保持するラッチ９の出力信号13とを選
択的に出力するものである。

読取りエラー判定部10は、例えば二値化整形回路５の
出力信号11、クロストラック数検知部６の出力信号12お
よびセレクタ８の出力信号13に基づいて、グレイコード
パターン、つまり光ディスク１上のグレイコード部33の
パターンに対する読取りエラーの有無を判定する回路で
ある。この読取りエラー判定部10からは、読取りエラー
の有無に従った“1",“0"二値レベルのエラー判定信号1
5が出力される。

セレクタ８はエラー判定信号15に従って、読取りエラ
ー判定回路10で読取りエラーが“無し”と判定された場
合は、クロストラック数検知部６の出力信号12、すなわ
ち現サンプルタイミング（S_yとする）におけるクロスト
ラック数検知結果を選択する。また、読取りエラーが
“有り”と判定された場合は、セレクタ８はラッチ９の
出力信号13、すなわち読取りエラーが無しと判定された
以前のサンプルタイミングS_y-n（ｎは正の整数）におけ
るクロストラック数検知結果を選択する。こうして得ら
れたクロストラック数検知信号14は、図示しないトラッ
クアクセス制御回路に供給される。

次に、第７図を参照して読取りエラー判定部10の具体
例を説明する。第７図に示すように、読取りエラー判定
部10はパターンエラー判定部51、速度エラー判定部52、
加速度エラー判定部53および方向エラー判定部54により
構成される。

パターンエラー判定部51は、グレイコードパターンに
対する読取り結果があり得るパターンかどうかを調べる
ことによって、読取りエラーの有無を判定するものであ
る。

具体的には例えば使用される光ディスク上のグレイコ
ード部に形成されている複数のパターンを予め全て登録
しておき、読取られたパターンが登録されているパター
ンのいずれかと一致するかどうかを調べ、一致するパタ
ーンがあれば読取りエラー“無し”、一致するパターン
がなければ読取りエラー“有り”と判定する。このパタ
ーンエラー判定部51は、例えばROMにより構成すること
ができる。すなわち、二値化整形回路５の出力信号11中
のグレイコードパターンをROMにアドレス入力として与
え、登録されたグレイコードパターンに対応したアドレ
スからは、読取りエラー“無し”を示すデータ、例えば
“0"を出力し、登録されていないグレイコードパターン
に対応するアドレスからは、読取りエラー“有り”を示
すデータ、例えば“1"を出力する。

速度エラー判定部52は、クロストラック数検知部６に
より検知されたクロストラック数（これは光ディスク１
に対する光ビームの相対移動速度に対応する）が、例え
ば光ディスク装置の機械的・電気的能力から推定して考
えられる範囲のクロストラック数の範囲内にあるかどう
かにより、速度エラーの有無を判定することによって、
読取りエラーの有無を判定するものである。

具体的には光ディスク装置の機械的・電気的特性を考
慮して出し得る最大の相対移動速度から、最大のクロス
トラック数、すなわち１サンプル周期の間にクロスし得
る最大のトラック数を求めて記憶しておき、クロストラ
ック数検知部６により検知されたクロストラック数が、
この最大クロストラック数以下であれば読取りエラー
“無し”と判定して例えば“0"を出力し、最大クロスト
ラック数を越えていれば読取りエラー“有り”、換言す
れば速度エラー“有り”と判定して“1"を出力する。

加速度エラー判定部53は、光ディスク１に対して光ビ
ームが相対移動する際の加速度、すなわちクロストラッ
ク数検知部６により検知された現サンプリング時におけ
るクロストラック数と、ラッチ９に保持されているクロ
ストラック数（以前のサンプリング時のクロストラック
数と考えられる値）との差が、例えば光ディスク装置の
機械的・電気的能力から推定して考えられる所定範囲内
にあるかどうかにより、読取りエラーの有無を判定す
る。

具体的には、光ディスク装置の機械的・電気的特性を
考慮して出し得る最大の加速度から、１サンプル周期の
間に変化し得る最大のクロストラック数（最大変化量）
を求めて記憶しておき、現サンプルタイミングにおける
クロストラック数と１サンプルタイミング前におけるク
ロストラック数との差が、この記憶されている最大変化
量より小さければ読取りエラー“無し”、と判定して
“0"を出力し、大きければ読取りエラー“有り”、すな
わち加速度エラー“有り”と判定して“1"を出力する。

方向エラー判定部54は、クロストラック数検知部６の
出力信号12に基づいて、光ディスク１に対する光ビーム
の相対移動方向が、制御されるべき所定の方向、すなわ
ち光ビームが進んでいるはずの方向か、それとは逆の方
向かを検出することにより、読取りエラーの有無を判定
する。すなわち、相対移動方向が制御されるべき方向で
あれば読取りエラー“無し”として“0"を出力し、逆方
向であれば読取りエラー“有り”、つまり方向エラー
“有り”として“1"を出力する。

上述したパターンエラー判定部51、速度エラー判定部
52、加速度エラー判定部53および方向エラー判定部54の
出力信号は、オア回路55に入力され、オア回路55の出力
信号が読取りエラー判定部10から出力される最終的なエ
ラー判定信号15となる。このエラー判定信号15は、セレ
クタ８に供給される。セレクタ８はエラー判定信号15が
“0"の時はクロストラック数検知部６の出力信号12を選
択し、エラー判定信号15が“1"の時、すなわちパターン
エラー判定部51、速度エラー判定部52、加速度エラー判
定部53および方向エラー判定部54の少なくとも一つでエ
ラーが“有り”と判定された時は、ラッチ９の出力信号
を選択し、クロストラック数検知信号15として出力す
る。

このように読取りエラーが検出された場合は、ラッチ
９の出力信号13である、過去に読み取りエラー“無し”
と判定されたもののうちで最新のクロストラック数検知
結果を選択し、クロストラック数検知信号15として出力
する。これにより、クロストラック数検知信号15が読取
りエラーにより異常な値となってしまうことがなく、ト
ラックアクセス動作を正しく行うことができる。

また、特に上記実施例ではグレイコードパターンの判
定のほか、光ディスク１に対して光ビームが相対的に移
動する際の速度（最大速度）、加速度および移動方向な
どのエラーに起因する読取りエラーも判定するため、エ
ラー判定の信頼度が極めて高い。

なお、上記実施例では読取りエラーの判定手段とし
て、パターンエラー判定部51、速度エラー判定部52、加
速度エラー判定部53および方向エラー判定部54の４種類
を用いたが、これら全てを設置する必要は必ずしもな
く、これらのうちのいくつかを設置するだけでも、ある
程度の効果が得られるので、装置の使用目的や環境、光
ディスクの性質、特性などを考慮して適宜設置すればよ
い。

その他、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施することが可能である。

［発明の効果］本発明によれば、サンプルサーボ方式の光ディスクに
おいて高速トラックアクセス等にグレイコードパターン
などの読取りエラーが生じた場合でも、クロストラック
数を適確に検知することが可能となり、トラックアクセ
ス動作の信頼性を著しく高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光ディスク装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図はサンプルサーボ方式の光ディスク
の概略を示す平面図、第３図は従来のサンプルサーボ方
式の光ディスク上のサーボパターンの例を示す図、第４
図は第１図における二値化整形回路の具体例を示す図、
第５図は第４図の動作を説明するためのタイミング図、
第６図は第３図の隣接する二つのトラック上のグレイコ
ード部のパターンとグレイコード部からの検出信号およ
び二値化整形波形を示す図、第７図は第１図における読
取りエラー判定部の具体的構成例を示すブロック図であ
る。１……光ディスク、２……光学ヘッド、３……クロック
再生回路、４……タイミング発生回路、５……二値化整
形回路、６……クロストラック数検知部、７……メモ
リ、８……セレクタ（選択手段）、９……ラッチ、10…
…読取りエラー判定部、14……クロストラック数検知信
号、12……誤り検知信号、21……トラック、22……サー
ボパターン、31,32……ウォプルドピット、33……グレ
イコード部、34……ミラー部、35……クロックピット、
51……パターンエラー判定部、52……速度エラー判定
部、53……加速度エラー判定部、54……方向判定部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トラック上に特定のピットパターンを含む
所定のサーボパターンが形成された光ディスクに光ビー
ムを照射し、前記サーボパターンを読取りながら、情報
の記録および再生を行なう光ディスク装置において、前記特定のピットパターンに対する各サンプルタイミン
グ毎の読取り結果と以前のサンプルタイミングにおける
読取り結果とを比較することにより、光ビームが光ディ
スク上を相対的に移動するときのクロストラック数を検
知するクロストラック数検知手段と、このクロストラック数検知手段の各サンプルタイミング
毎の検知結果を記憶する記憶手段と、前記特定のピットパターンに対する読取りエラーの有無
を判定する判定手段と、この判定手段により読取りエラーが無しと判定されたサ
ンプルタイミングでは、当該サンプルタイミングにおけ
る前記クロストラック数検知手段の検知結果を選択し、
読取りエラーが有りと判定されたサンプルタイミングで
は、読取りエラーが無しと判定された以前のサンプルタ
イミングにおける前記記憶手段に記憶された検知結果を
選択して出力する選択手段とを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】前記判定手段は、前記特定のピットパター
ンに対する読取り結果が予め登録された複数のパターン
のいずれかと一致するかどうかにより、前記読取りエラ
ーの有無を判定するものであることを特徴とする請求項
１記載の光ディスク装置。
【請求項３】前記判定手段は、前記クロストラック数検
知手段により検知されたクロストラック数が所定の範囲
内にあるかどうかにより、前記読取りエラーの有無を判
定するものであることを特徴とする請求項１記載の光デ
ィスク装置。
【請求項４】前記判定手段は、クロストラック数検知手
段により検知された現サンプルタイミングにおけるクロ
ストラック数と以前のサンプルタイミングにおけるクロ
ストラック数との差が所定範囲内にあるかどうかによ
り、前記読取りエラーの有無を判定するものであること
を特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項５】前記判定手段は、光ディスクに対する光ビ
ームの相対移動方向が、制御されるべき所定の方向かど
うかを検出することにより、前記読取りエラーの有無を
判定するものであることを特徴とする請求項１記載の光
ディスク装置。