JPH02183423A - 情報記録媒体のトラッキング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、ディスク状の情報記録媒体上に形成された
スパイラル状又は同心円状の情報記録トラックに対する
アクセス方法を改良した、情報記録媒体のトラッキング
制御装置に関する。

（従来の技術） 例えば、光デイスク上に形成された一つのトラックから
の光ディスクの半径方向に離れた他のトラックにアクセ
スする場合、従来では、リニアモータにより記録／再生
ヘッドを含む光学系全体を目標のトラックの近くまで移
動させて粗アクセスを行なうとともに、例えばトラック
を横切る方向へ移動可能に支持された対物レンズをレン
ズアクチエータにより移動させて精密アクセスを行なう
ことにより目標トラックへアクセスするように構成され
たアクセス機構が用いられている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このようにトラックアクセスを祖アクセ
ス→精密アクセスというように二段階で行なう方法は、
構成が複雑でアクセスに時間が掛かるとともに、トラッ
クの検出ミスによるトラッキングミスも発生し易い欠点
があった。

そこで、この発明は、トラックアクセスを簡単に早く、
しかも正確に行なうことができるようにした情報記録媒
体のトラッキング制御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） この発明は、ディスク状の情報記録媒体上に略等間隔に
形成されたスパイラル状又は同心円状の情報記録トラッ
クに対して情報の記録／再生を行なう記録／再生ヘッド
と、 この記録／再生ヘッドをディスク状の情報記録媒体の半
径方向に略等速度で移動させる記録／再生ヘッド移動手
段と、 記録／再生ヘッドが半径方向に移動しているときに情報
記録媒体から得られる反射光に応じた光検出信号を生成
する光検出手段と、 この光検出手段から得られた光検出信号から、前記記録
／再生ヘッドが情報記録トラックを横切るときに得られ
るトラック検出パルス信号を抽出する手段と、 このトラック検出パルス信号数を計数する手段と、 このトラック検出パルス信号数が予め設定された数に達
したときに前記記録／再生ヘッドの前記甲径方向への移
動を停止させる手段とを具備し、前記トラック検出パル
ス信号を抽出する手段は、前記光検出信号の板本周波数
に応じた周波数のパルス信号を生成する手段と、 前記記録／再生ヘッドの移動速度に応じた速度信号生成
手段と、 この速度信号に応じたパルス繰返し周波数を持つように
前記パルス信号を補正する手段とを有することを特徴と
する。

（作用） この発明は、現在位置から目標とするトラックまでのト
ラック数を記録／再生ヘッドからの光検出信号から正確
に計数するために、光検出信号からトラックを横切った
数に対応するパルス列を生成し、このパルス列を光学ヘ
ッドの移動速度に応じて得た速度信号で補正することに
より、光検出信号からトラック数と正確に対応するパル
ス信号をえる。これにより、この発明では従来の粗−密
の二段階のトラックアクセスを行なう必要がなく、迅速
かつ正確にトラックアクセスができるものである。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の実施例を詳細に説明す
る。第１図は、この発明の一実施例のトラッキング制御
装置が組込まれた光デイスク装置全体の構成を示すブロ
ック図である。第１図において、光ディスク（記録媒体
）１の表面にはスパイラル状又は同心円状に記録トラッ
クが略等間隔で形成されている。この光ディスク１は、
モータ２によって、例えば一定の速度で回転される。

このモータ２はモータ制御回路１８によって制御される
。

上記光ディスク１に対する情報の記録再生は、第１図に
示すように、記録／再生ヘッドとして用いられる光学ヘ
ッド３によって行われる。この光学ヘッド３はリニアモ
ータの可動部を構成する駆動コイル１３に固定されてお
り、この駆動コイル１３はリニアモータ制御回路１７に
接続されている。

このリニアモータ制御回路１７には、リニアモータ位置
検出器２６が接続されており、このリニアモータ位置検
出器２６は、光学ヘッド３に設けられた光学スケール２
５を検出することにより、現在位置信号を出力するよう
になっている。

また、リニアモータの固定部には、図示しない永久磁石
が設けられており、前記駆動コイル１３がりニアモータ
制御回路１７によって励磁されることにより、光学へラ
ド３は、光ディスク１の半径方向に略等速で移動される
ようになっている。

前記光学ヘッド３には、対物レンズ６がワイヤあるいは
板ばねによって支持されており、この対物レンズ６は、
駆動コイル５によってフォーカシング方向（レンズの光
軸方向）に移動され、また、駆動コイル（レンズアクチ
エータコイル）４によって記録トラックを横切るトラッ
キング方向（レンズの光軸方向と直交する方向）に移動
されるようになっている。

また、レーザ制御回路１４によって駆動される半導体レ
ーザ９より発生されたレーザ光は、コリメータレンズ１
１ａ１ハーフプリズム１１ｂ２対物レンズ６を介して光
デイスク１上に照射され、この光ディスク１からの反射
光は、対物レンズ６、ハーフプリズム１１ｂ、集光レン
ズ１０ａ１およびシリンドリカルレンズ１０ｂを介して
光検出器８に導かれる。この光検出′ａ８は、４分割の
光検出セル８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄによって構成されて
いる。

上記光検出器８の光検出セル８ａの出力信号は、増幅器
１２　ａを介して加算ｒＡ３０ａ、３０ｃの一端に供給
され、光検出セル８ｂの出力信号は、増幅器１２ｂを介
して加算器３０ｂ、３０ｄの一端に供給され、光検出８
ｃの出力信号は、増幅器１２（を介して加算５３０ｂ、
３０ｃの他端に供給され、光検出セル８ｄの出力信号は
、増幅器１２ｄを介して加算器３０ａ、３０ｄの他端に
供給されるようになっている。

上記加算器３０ａの出力信号Ｓ１、および上記加算器３
０ｂの出力信号Ｓ２は加算器３０ｅで加算され、和信号
すがトラッキング制御回路１６へ供給される。

上記トラッキング制御回路１６は後で詳細に説明するが
、この回路１６から出力される駆動信号は、前記トラッ
キング方向の駆動コイル４に供給され、リニアモータに
よって指定されたトラックへアクセスされた光学ヘッド
３において、対物レンズ６をこのトラックに正しく対向
するように移動させることによりビーム光を移動させる
ようになっている。

また、上記加算器３０ｃの出力信号は差動増幅器ＯＰ２
の反転入力端に供給され、この差動増幅５０Ｐ２の非反
転入力端には、上記加算器３０ｄの出力信号が供給され
る。これにより、差動増幅器ＯＰ２は、上記加算器３０
ｃ、３０ｄの差に応じてフォーカス点に関する信号をフ
ォーカシング制御回路１５に供給するようになっている
。このフォーカシング制御回路１５の出力信号は、フォ
ーカシング駆動コイル５に供給され、レーザ光が光デイ
スク１上で常時ジャストフォーカスとなるように制御さ
れる。

また、フォーカシング、トラッキングを行なった状態で
の光検出器８の各光検出セル８ａ〜８ｄの出力の和信号
、つまり加算器３０ａ、３０ｂからの出力信号は、トラ
ック状に形成されたビット（記録情報）の凸凹が反映さ
れている。この信号は、映像回路１９に供給され、この
映像回路１９において画像情報、アドレス情報（！・ラ
ック番号、セクタ番号等）が再生される。

上記レーザ制御回路１４、フォーカシング制御回路１５
、トラッキング制御回路１６、リニアモータ制御回路１
７、モータ制御回路１８、映像回路１９等は、パスライ
ン２０を介してＣＰＵ２３によって制御されるようにな
っており、このＣＰＵ２３はメモ′す２４に記憶された
プログラムによって所定の動作を行なうようになってい
る。

またＤ／Ａ変換器２２はそれぞれフォーカシング制御回
路１５、トラッキング制御回路１６、リニアモータ制御
回路１７とＣＰＯ２３との間で情報の一授受を行なうた
めに用いられているものである。

上記トラッキング制御回路１６は、第２図に示すように
構成されている。ここで第１図の加算器３０ａ、３０ｂ
の出力Ｓ１、Ｓ２を加算器３０ｅに供給して得られた和
信号すは、第３図で後述するように、光ディスク１のト
ラック部分で明、トラックとトラックとの間で暗を反映
した波形を有する。

第２図において、情報の記録／再生用光学ヘッド３から
の和信号すは、ヘッドアンプ４１で増幅された後、高周
波信号４０とともにローパスフィルタ（ＬＰＦ）４２に
供給される。和信号すは第３図（ａ）に示すように先デ
ィスク１のトラック部分で明、トラック間で暗となるほ
か、明と暗の部分で高周波成分ＨＦが含まれる。この高
周波成分ＨＦは、例えばトラックとトラックとの間に形
成されたピットに起因するものであるが、その他、光デ
イスク１上に付着された汚れ、ごみ等によっても生じる
ことがある。この場合は、必ずしも明のピーク値と、暗
の最小値との中間に限らず、これらピーク値、最小値に
も重畳されることもある。

従って、これらの高周波成分はＬＰＦ４２において除去
され、第３図の（ｂ）に示すような高周波成分の含まれ
ない、トラックを光学ヘッド３が、横切る毎にピーク値
を有する信号が得られる。

ＬＰＦ４２から出力された第３図（ｂ）に示した波形の
出力信号は、次に、トラックエラー信号回路４３および
トラック和信号回路４４に供給される。光学ヘッド３が
横切った記録トラックにデータが記録されている場合は
、各トラックに応じて所定の「明」のレベルのトラック
検出信号が第３図（ｂ）のような波形で得られる。しが
しながら、トラック上には全ての部分にデータが記録さ
れている訳ではなく、データが書き込まれていない部分
もある。従って、トラックに対するアクセスに際して、
光学ヘッド３がこのようなデータ書込みのないトラック
を横切ると、第４図（ａ）に示したようにピーク値レベ
ルが通常よりも低い部分ＮＤが現れることがある。この
ような第４図（ａ）の現れる波形の信号Ｐ３がトラック
エラー信号回路４３から得られる。

一方、トラックエラー信号回路４３へ供給されたトラッ
クスキャン信号は、トラック和信号回路４４へも供給さ
れる。このトラック和信号四路４４は、入力される信号
の振幅を積分して出力するための回路であり、第４図（
ａ）のような波形の信号が供給された場合は、第４図（
ｂ）に示すような直流出力Ｐ４が得られる。即ち、信号
Ｐ４は、信号Ｐ３の低振幅部分ＮＤに対応する部分ＮＤ
’をＨする。

このようにして各回路４３．４４から得られた信号Ｐ３
、Ｐ４は、次にＡＧＣ回路４５へ供給される。このＡＧ
Ｃ回路４５は、入力信号Ｐ４の信号レベルに応じて、入
力信号Ｐ３のピークレベルを一定に保持させるための回
路である。従って、第４図（ａ）の信号Ｐ３のようにデ
ータの書込みのない、トラックにおいてレベルの低い部
分ＮＤがあり、この部分ＮＤと同期して信号ＮＤ’のレ
ベルが低下するとＡＧＣ機能が働いて、ＡＧＣ回路４５
の出力信号Ｐ５は、第４図（ｃ）のように、各トラック
に対応した正負のピーク値が略一定値に修正される。

このようにして高周波成分が除去され、振幅が一定にな
るように修正されたトラック検出信号Ｐ５は、さらに第
２図の比較回路４６および周波数−速度変換回路４７へ
入力される。

周波数−速度変換回路４７は、ＡＧＣ回路４５から得ら
れたトラック検出信号Ｐ５から光ディスク１の半径方向
に移動する光学へラド３の移動速度を検出するための回
路である。光学ヘッド３がリニアモータによって駆動さ
れるときは、停止していた光学ヘッド３の動き始めの期
間は、速度ゼロから立ち上って、一定の速度になるまで
その速度が正の方向に変化する。逆に、目標トラックで
停止するときは、一定の速度から速度ゼロまでその速度
が負の方向に変化する。光デイスク１上のトラックの間
隔が略一定で、光学ヘララド３の移動速度が略一定のと
きは、トラック検出信号は略一定の周期をもつはずであ
るが、移動速度が変わればそれに応じて周期も変化する
。例えば、光学ヘッド３が等速移動から停止に至ると、
ＡＧＣ回路４５からの出力信号Ｐ５’は、第５図（ａ）
に示すようにｔｌの時点からその周期が徐々に広くなる
。これに応じて周波数−速度変換回路４７の出力信号Ｐ
６は、第５図（ｂ）に示すように、時点ｔ１から出力レ
ベルが徐々に低下する。

一方、比較回路４６は、その内部に設定されている基準
電圧と入力信号との正負双方のレベル比較を行い、所定
入力レベル以上のときに一定幅のパルス信号を出力する
ように構成されている。例えばＡＧＣ回路４５の出力と
して、第５図（ａ）に示すトラック検出信号Ｐ５’が入
力されると、信号Ｐ５’の時点１０において発生したト
ラック検出ミスに応じて、第５図（ｃ）に示すようにこ
の時点ｔｏでパルスが欠落したパルス列信号Ｐ７が比較
回路４６から出力される。

このようにして形成された速度検出信号Ｐ６、および速
度検出信号Ｐ７は、夫々次段に設けられた速度判別回路
４８に供給される。例えば速度判別回路４８へ第５図（
ｂ）、（ｃ）のような信号Ｐ６、Ｐ７が供給される。第
５図の時点ｔ１までの期間は、光学ヘッド３の移動速度
は略一定であり、例えば第５図（Ｃ）のように、トラッ
ク検出に応じて一定周期ｔＷ１のパルスが順次前られる
。

しかしながら、時点ｔｏでトラック検出信号に欠落があ
ると、前記一定期間ｔＷ１だけ待っても次の検出信号に
よるパルスが比較回路４６から出力されず、速度判別回
路４８の出力は第５図（ｄ）に示すように、この期間だ
けゼロレベルとなる。

この速度判別回路４８は、速度検出信号Ｐ６のレベルに
応じた間隔で、比較回路４６から出力パルスＰ７が得ら
れているときは、第５図（ｄ）に示す如く一定レベルの
出力信号を出すよに構成されている。従って、第５図（
ｄ）に示したように時点１０でパルス欠落が生じたとき
以外は、例えば時点ｔ１以後、速度低下があっても、そ
の出力Ｐ８は略一定のレベルを保持する。尚、ここで、
パルス信号Ｐ７の間隔はＴＷ２＜ＴＷＩ　＜２　ｔＷｌ
となるように構成されている。このようにして得られた
速度制御回路４８の出力Ｐ８は、次にパルス発生回路４
９に供給される。このパルス発生回路４９は、速度制御
回路４８の出力Ｐ８が意味無し状態のゼロレベルに立下
がったときに、これに応じて第４図（ｅ）に示したよう
に所定の幅のパルスＰ９を出力する。

このパルス発生回路４９は、光学ヘッド３が所定の速度
ｖ３以下のとき（第５図（ｂ））はパルスを発生しない
ようになっている。

このようにして形成されたパルスＰ９はトラック検出の
際の欠落を補間するためのものであり、比較回路４６の
出力４６の出力Ｐ７とともにＯＲゲート５０に供給して
合成される。従って、ＯＲゲート５０からはパルスＰ７
、Ｐ９が合成された合成パルスとして第５図（ｆ）に示
したパルス列ＰＩＯが得られる。

このようにして得られたトラック検出パルス信号ＰＩＯ
はパルスカウンタ５１で計数され、その２［数値がＣＰ
Ｕ５２に送られる。このＣＰＵ５２は第１図に示したＣ
ＰＵ２３を用いても、あるいは別に用意しても良い。即
ち、このＣＰＵ５２は、トラックアクセス時に、光学ヘ
ッド３が現在アクセス中の第１のトラックから、次にア
クセスすべき１」標のトラックをアクセスするときに、
この２つのトラック間にいくつのトラックがあるかを読
取り、このトラック数をＣＰＵ５２中に保持しておく。

この光学ヘッド３で横切るべきトラック数とカウンタ５
１から出力される計数値が一致すれば、ＣＰＵ５２は、
光学ヘッド３が目的とするトラック位置にきたものと判
断して、リニアモータを停止させ、光学ヘッド３を停止
させることになる。

第６図は、光ディスクの一例を示す断面図で、この場合
は、ＭＣＡＶ光ディスクＩＡを示す。このＭＣＡＶ光デ
ィスクＩＡは、ＣＡＶの一種であり、先ディスクＩＡ上
に形成されたトラックには、その半径方向の位置にかか
わらず、トラックの単位長当り一定量の情報が記録され
るものである。

第６図に示すようにＭＣＡＶ光ディスクＩＡは、ＣＡＶ
と同様に、全てのプリフォーマットＰＦが光ディスクＩ
Ａの半径方向に並ぶように配置される。このようなプリ
フォーマット構成の光ディスクＩＡを用いると、プリフ
ォーマットＰＦ中に含まれる溝の途切れた部分を光学ヘ
ッドが横切ったときに反射光がほとんど得られず、第５
図（ａ）に示したように、トラック検出信号中に欠落部
分が生じてしまう。しかしながら、このようなＭＣＡＶ
光ディスクにこの発明を適用した場合には、このような
トラック検出ミスが補完され、第５図（ｆ）に示したよ
うにトラック検出パルス列として欠落のないものが１ｑ
られるものである。従って、ＭＣＡＶ方式の光ディスク
の場合にも迅速、確実なトラックアクセスが可能となる
。

第７図は、光デイスク上に形成されるさらに他のプリフ
ォーマットの模式図である。図において、ＰＣＩ、ＰＯ
２、ＰＯ２は夫々プリグループＰＧＩ、ＰＯ２、ＰＯ２
であり、正規のグループＮＧＩ、ＮＧ２、ＮＧ３の前方
に夫々１バイトのミラーマークＭＭＩ、ＭＭ２、ＭＭ３
を介して配設される。ここでプリグループＰＧＩとＰＯ
２、ＰＯ２とＰＯ２との間には、夫々例えば５２バイト
のプリフォーマットされたヘッダーとして、瞠数のピッ
トＰが形成されている。

従って、この第７図に示したようなプリフォーマット構
成を持った光ディスクを用いてトラックアクセスを行な
うと、例えば光学ヘッドによる走査が矢印ＡＲで示した
位置を通って行われる。この場合、光学ヘッドは、トラ
ックＰＧ３とＮＧ３との間のミラーマーク部ＭＭ３の溝
の形成されていない位置を通るので、トラック検出信号
中には、この部分のトラック検出信号の欠落が生じる。

また、光学ヘッドはピットＰの位置も走査するが、この
場合には第３図（ａ）に示したような高周波信号ＩＰが
トラック検出信号に重畳される。

このような場合にもこの発明のトラッキング制御装置に
よれば、トラック検出の欠落が補間され、高周波信号も
除去され、迅速、確実なトラックアクセスが可能である
ことは明らかである。

【発明の効果］ 以」二述べた如く、この発明によれば情報記録媒体、例
えば光デイスク表面の傷、あるいはプリフォーマット部
に含まれる溝の途切れた部分等を光学ヘッドが横切った
場合にも、正確なトラック数を高速でカウントすること
ができるので、従来の粗→密の２段階による方法に比べ
て迅速、かつ正確にトラックアクセスが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による一実施例のトラッキング制御装
置を組込んだ光デイスク情報処理装置の全体構成を示す
ブロック図、第２図は、上記実施例装置の構成を示すブ
ロック図、第３図乃至第５図は、上記第２図に示した実
施例装置の動作を夫々説明するためのタイムチャート、
第６図および第７ｖ！Ｊは夫々この発明が適用されるＭ
ＣＡＶ光ディスクの平面図およびプリフォーマット模式
図である。 １・・・光ディスク、２・・・ディスクドライブモータ
、３・・・光学ヘッド、４２・・・ローパスフィルタ、
４５・・・ＡＧＣ回路、４６〜５０・・・パルス補間回
路、５１・・・カウンタ、５２・・・ＣＰＵ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 第３図 第　４ 図 第 図 第 図 粥 フ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディスク状の情報記録媒体上に略等間隔に形成されたス
   パイラル状又は同心円状の情報記録トラックに対して情
   報の記録／再生を行なう記録／再生ヘッドと、 この記録／再生ヘッドをディスク状の情報記録媒体の半
   径方向に略等速度で移動させる記録／再生ヘッド移動手
   段と、 記録／再生ヘッドが半径方向に移動しているときに情報
   記録媒体から得られる反射光に応じた光検出信号を生成
   する光検出手段と、 この光検出手段から得られた光検出信号から、前記記録
   ／再生ヘッドが情報記録トラックを横切るときに得られ
   るトラック検出パルス信号を抽出する手段と、 このトラック検出パルス信号数を計数する手段と、 このトラック検出パルス信号数が予め設定された数に達
   したときに前記記録／再生ヘッドの前記半径方向への移
   動を停止させる手段とを具備し、前記トラック検出パル
   ス信号を抽出する手段は、前記光検出信号の基本周波数
   に応じた周波数のパルス信号を生成する手段と、 前記記録／再生ヘッドの移動速度に応じた速度信号生成
   手段と、 この速度信号に応じたパルス繰返し周波数を持つように
   前記パルス信号を補正する手段とを有することを特徴と
   する情報記録媒体のトラッキング制御装置。