JPH03189970A - 光ヘッド位置検出装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は光ヘッド位置検出装置に係り、特に光学式情報
記録媒体のトラック上に、−周期的に設けられ、２トラ
ックずつ同一の相対アドレスを表わす所定のパターンを
再生して、光ヘッドの位置を検出する光ヘッド位置検出
装置に関する。

［従来の技術］ まず、従来の光ヘッド位置検出装置で用いるサンプルサ
ーボ方式の光ディスクの公知のフォーマットパターンの
一例を第６図を用いて説明する。

第６図は光ディスクのトラックのサーボ領域を示す図で
あるが、同図において、３１ａ、３１ｂはトラックサー
ボ用ウォーブリングビット、３２はクロックピット、３
３はグレイコードと呼ばれるパターンで、第７図に示す
８通りのパターンが２トラックずつ周期的に書かれてお
り、相対アドレスを表わしている。

この光ディスクでは、１本のトラックに１６７２のサー
ボ領域が含まれており、オートフォーカス、オートトラ
ッキングのそれぞれのサーボエラー信号は、サーボ領域
内での信号をサンプルホールドする事によって得られる
。

まずトラッキングエラー信号は、第６図において、２つ
のウォーブリングビット３１ａ、３１ｂのタイミングで
、図示しない光ヘッドからの光量の変化量をサンプルホ
ールドし、２つの差を演算することにより、トラッキン
グエラー信号を得ることができる。

又、フォーカスエラー信号は、公知の非点収差法、或い
はナイフェツジ法と同様の光学系から得られた信号を、
第６図のウォーブリングビット３１、　ｂとグレイコー
ド３３の間のミラー面において、サンプルホールドして
検出する。

第７図に示したグレイコードは、アドレスビット６ビツ
トの内、２ビツトが°’１”（Ｘ表示部分）で、４ビッ
トが°０°°　（空白部分）となっており、かつ２トラ
ックごとに隣り合うトラックの間で１°°の位置は１ビ
ツトのみ変化している。

したがってトラッキングサーボオフ時、或いはシーク中
に光ヘッドが２トラックにまたがって通過したとしても
、はぼ正しく情報再生する事ができる。すなわち、光ヘ
ッドがオフトラックの場合でも、両側のトラックのどち
らかのアドレスを検知することができる。したがって、
トラッキングサーボオフ時、或いはシーク中でも相対ア
ドレスを再生する事で光ヘッドの位置を検知する事がで
きる。

なお、グレイコードパターンとして第７図に示すパター
ンを用いるのは主として次のような理由による。

まず、第７図に示したグレイコードのパターン（２ビツ
トが°゛１°°や４ビツトが０°°のパターン）を用い
るのは、相対アドレスはトラッキングサーボオフでも再
生できるという目的の為あまりチャネルビットを多（と
れず、又グレイコードである制約からパターンの種類が
限定されるからである。

また相対アドレスが１６トラック周期で記録されている
のは、上記の制限からあまり長い周期がとれない事と、
又逆に短すぎると、以下の理由でシーク中に光ヘッドの
位置を検知できなくなる場合があるからである。光ヘッ
ドが高速シークを行なう際、光ヘッドの最高速度は１　
ｍ／ｓｅｃ以上になる。ディスク回転数を２４０Ｏｒｐ
ｍ、トラックピッチを１．５ＬＬｍとすると、１つのサ
ーボバイトから次のサーボバイトまでディスクが回転す
る間に光ヘッドが移動する距離は、 となる。すなわち、相対アドレスは少なくとも１０トラ
ック以上の周期で記録していなければ、シーク中に光ヘ
ッドの位置を検知できない場合があることになる。この
ため相対アドレスを１６トラック周期で記録したのであ
る。

［発明が解決しようとする課題］ 以上説明した光ヘッド位置検出装置では、相対アドレス
だけを再生しても光ヘッドの位置検出精度は２トラック
精度であり、ダイレクトアクセスができない場合があっ
た。

［課題を解決するための手段］ 本発明の光ヘッド位置検出装置は、光学式情報記録媒体
のトラック上に、周期的に設けられ、２トラックずつ同
一の相対アドレスを表わす所定のパターンを再生して、
光ヘッドの位置を検出するヘッド位置検出装置において
、 トラックエラー信号とオントラック信号との位相を仕較
する位相比較手段と、相対アドレスの値が変化した時に
前記トラックエラー信号の値を記憶する記憶手段とを備
え、 前記位相比較手段と前記記憶手段との出力値からトラッ
クの横断判定を行なうことを特徴とする。

なお、本発明において、トラックエラー信号とオントラ
ック信号との位相を比較するとは、トラックエラー信号
に基づく信号（例えば２値化信号）とオントラック信号
に基づく信号（例えば２値化信号）との位相を比較する
場合を含むものとし、またトラックエラー信号の値を記
憶するとは、トラックエラー信号に基づ（信号（例えば
２値化信号）の値を記憶する場合を含むものとする。

［作用］ 以下、第６図に示したフォーマットの光ディスクを例に
とって本発明の光ヘッド位置検出装置の作用について説
明する。

第５図は第６図に示したフォーマットの光ディスクのト
ラック配列を示す説明図である。

図中、Ｘは光ディスクの移動方向、Ｙは光ヘッドの走査
方向を示し、破線は光デイスク上での光ヘッドの移動軌
跡を示す。各トラックの空白部は第６図に示したサーボ
領域を示す。光ヘッドが各トラックを破線の移動軌跡で
横断してい（と、サーボ領域（空白部）の再生信号から
トラックエラー信号、オントラック信号、及び相対アド
レスを得ることができる。本発明は、光ヘッドのトラッ
ク横断に伴ないトラックエラー信号、オントラック信号
が所定の位相変化をすることに注目し、相対アドレスの
変化と組合せてトラック横断判定を行わんとするもので
ある。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

第１図は、本発明の光ヘッド位置検出装置の一実施例の
回路構成図である。

第２図は上記光ヘッド位置検出装置の動作を説明するた
めの波形図である。なお第２図に示す波形図は、第６図
に示した光ディスクのフォーマットパターンにおいて光
ヘッドがトラックを横断した場合の信号である。

第１図において、センサアンプ１は、図示しない光ヘッ
ドを構成する一部材であり、センサアンプ１からは、デ
ィスクに記録されたビットによって変調されたＲＦ信信
号炉出力される。ＷＡザンプルホールド回路（ＷＡ　Ｓ
／Ｈ）　２及びＷＢサンプルホールド回路（ＷＢ　Ｓ／
Ｈ）　３は、それぞれ第６図のウォーブリングビット３
１ａ、３１ｂのタイミングでＲＦ信信号炉ピーク値をホ
ールドし、２つの出力を減算器５で差を取るとトラック
エラー信号すが得られる。

一方、ＣＬＫサンプルホールド回路（ＣＬＫ　Ｓ／Ｈ）
４は、クロックビット３２のタイミングでＲＦ信信号炉
ピーク値をホールドした信号であるオントラック信号Ｃ
を出力する。

２値化回路６，７はそれぞれトラックエラー信号ｂ、オ
ントラック信号Ｃを２値化した信号ｂ’　　　ｃ’を出
力する。したがって光ヘッドの位置に対するトラックエ
ラー信号す及びその２値化信号ｂ゛、オントラック信号
Ｃ１及びその２値化信号Ｃ゛は第２図（Ａ）〜（Ｄ）に
示すようになる。

位相比較器８は、２値化回路６，７の出力から、１／４
トラック精度での位置信号ｅを出力する。位置信号ｅは
２値化信号ｂ°、２値化信号Ｃ°が（Ｌレベル、Ｌレベ
ル）、（Ｌレベル、Ｈレベル）、（Ｈレベル、Ｈレベル
）、（Ｈレベル、Ｌレベル）のいずれの状態にあるかを
判別して出力される信号である。なお第２図（Ｄ）に示
すように、２値化信号ｂ°、２値化信号Ｃ°が（Ｌレベ
ル、Ｌレベル）にある状態を位相０の状態、（Ｌレベル
、Ｈレベル）にある状態を位相１の状態、（Ｈレベル、
Ｈレベル）にある状態を位相２の状態、（Ｈレベル、Ｌ
レベル）にある状態を位相３の状態とする。偶奇数０．
１は同一の相対アドレスのトラックを区別するものであ
る。

一方、ＡＤコンバータ（ＡＤ−Ｃ）　　１１は、ディス
ク上に記録されたクロックに同期したクロックでＲＦ信
信号炉ＡＤ変換する。相対アドレス復調回路１２は相対
アドレスを復調し、相対アドレスｄを出力する。アドレ
スラッチ回路１４とコンパレータ１５は、最新の相対ア
ドレスと１つ前のサーボバイトでの相対アドレスをラッ
チし、比較する。

本発明は、同一の相対アドレスであり隣接した２本のト
ラックを判別する為に、位置信号ｅの変化を利用する。

トラック２本、つまり同一の相対アドレスのトラックを
横切ったことを判別するためには、光ヘッドが同一の相
対アドレスを横切る間に６つ以上の位置信号ｅを読取る
ことが望ましい。６つ以上の位置信号を読取るには６箇
所以上の第６図に示したトラック上のサーボ領域を光ヘ
ッドが通る必要があり、本実施例ではカウンタ１６によ
り同一の相対アドレスが何回再生されたかをカウントし
、６回以上続く場合のみトラック横断判定回路１０が有
効であるとする。

又、コンパレータＩ５は、相対アドレスが前回と異なる
場合にＰ０ラッチ回路９に信号を送る。

Ｐ０ラッチ回路９は、コンパレータ１５がら信号を受け
た時に２値化したトラックエラー信号すをラッチする。

このラッチした値は、相対アドレスがＮである２トラッ
ク分の領域に光ヘッドが内外周どちらの方向から突入し
たかを示している。

トラック横断判定回路１０ば、Ｐｏラッヂ回路９でラッ
チした値及び位置信号ｅに基づいて、相対アドレスＮの
領域でのトラック横断の判定を行なう。

第３図及び第４図は、トラック横断判定回路１０の動作
を説明する図である。ここで位相差とは、前回のサーボ
バイトでの位相と今回のサーボバイトでの位相の差であ
る。例えば、位相差１は位相Ｏ−１位相１、位相１−＠
位相２、位相２−位相３のいずれかの位相変化状態を示
し、位相差−１は位相ｌ→位相０、位相２→位相１、位
相３→位相２のいずれかの位相変化状態を示す。

なお、トラック横断判定口１０は、カウンタ１６により
、同一の相対アドレスが６回以上続く場合のみ有効とさ
れているので有効の時には、サーボバイト間で光ヘッド
が１７２トラック以上移動する事はない。なぜなら、光
ヘッドの最大加速度はたかだか８Ｇ程度であり、ディス
クの回転数を２４００ｒｐｍとした時のサーボバイト間
での加速度は、 ［トラック／サーボバイト］ となり、この程度の加速度では、０．５トラック／サ一
ボバイト以上の速度で移動している光ヘッドが減速して
いっても２トラックを横切る間に６個以上のサーボバイ
トを通過する事はないと考えてよい。

このように、０．５トラック／サ一ボバイト以上では移
動しないのであるから、位相差が０、＋１の時は第４図
中破線矢印で示すような位相変化の１ トラック横断はしておらず、実線矢印で示す位相変化（
位相差Ｏの場合は変化なし）であると考えてよい。また
位相差が±３の時は図中破線矢印で示すような同一トラ
ック内での位相変化はなく、実線矢印で示すような位相
変化のトラック横断をしていると考えてよい。

次に位相差が＋２の時を考える。位相差が＋２となるの
は、位相がＯ→２或いは１→３に変わる時である。この
場合第４図中破線矢印で示すように位相変化のトラック
横断はしていないと考えられるが、第４図中実線矢印Ａ
で示す同一トラック内での位相変化の場合と、第４図中
実線矢印Ｂで示す位相変化のトラック横断の場合とが考
えられる。この時は、第３図に示したＰ。ラッチ回路９
でラッチした値（突入位置Ｐ。）を利用する。

Ｐｏが°０°°の場合、光ヘッドは相対アドレスＮ−１
側から相対アドレスＮの領域に突入しているので、加速
度が小さい事も考え合わせると位相がＯ→２．１−１３
と変化するのは同一トラック上での移動（第４図中実線
矢印Ａで示す位相変化）　２ と考えて差し支えない。逆に、Ｐｏが°°１°゛の場合
は、光ヘッドが相対アドレスＮ＋１側から相対アドレス
Ｎの領域に突入しているので、位相が０→２．１−３と
変化するのはトラックを横断していると考えられる。す
なわち、奇数トラック（偶奇数“１゛°）から偶数トラ
ック（偶奇数“’ｏ”）に移動した（第４図中実線矢印
Ｂで示す位相変化）と考えられる。

位相差が−２の場合は、これと逆に考えればよい。すな
わち、突入位置Ｐ。がＯ゛の時はトラックを横断してお
り、”　１　”の時は横断していないと考えてよい。

セクタＮｏ復調回路１３及びセクタφ検知回路１７はＲ
Ｆ信信号上ＡＤコンバータ１１で得たデータからセクタ
φを検知する。このディスクは、トラックがスパイラル
状に切っであるので、セクタφの位置でトラックナンバ
ーが１増える。つまり、トラック横断信号で検知できな
い偶奇数の変化や相対アドレスの変化が起こる為に、セ
クタφの位置でコンパレータ１５やカウンタ１６を補正
してやる必要がある。

位置信号生成回路１８は、トラック横断判定回路１０か
ら得た偶奇数トラックの信号と相対アドレスの値、セク
タφの位置から、トラックに対する光ヘッドの位置を求
めるものである。

以上説明したように、２トラック精度で相対アドレスが
記録しであるディスクを再生する場合、トラック横断判
定回路を用いて偶奇数トラックの判別を行なう事により
、精度の高い位置検出が行なえる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の光ヘッド位置検出装置に
よれば、２トラック精度で相対アドレスが記録されてい
る光学式情報記録媒体を再生して光ヘッドの位置検出を
行なう場合、相対アドレス領域に突入した位置及び、位
置比較手段の値の変化から２トラックの判別を行なう事
により、精度の高い位置検出を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光ヘッド位置検出装置の一実施例の
回路構成図である。 第２図は上記光ヘッド位置検出装置の動作を説明するた
めの波形図である。 第３図及び第４図はトラック横断判定回路の動作を説明
する図である。 第５図は光ディスクのトラック配列を示す説明図である
。 第６図はサンプルサーボ方式の光ディスクの公知のフォ
ーマットパターンの一例を示す説明図である。 第７図はグレイコードパターンを示す説明図である。 １：センサアンプ、２：ＷＡサンプルホールド回路、３
：ＷＢサンプルホールド回路、４ＣＬＫサンプルホ一ル
ド回路、５：減算器、６７：２値化回路、８：位相比較
器、９：Ｐ０ラッチ回路、１０ニドラック横断判定回路
、１１：ＡＤコンバータ、１２．相対アドレス復調回路
、１３：セクタＮｏ復調回路、１４ニアドレスラッチ回
路、１５：コンパレータ、１６　カウンタ、５ １７：セクタφ検知回路、１８：位置信号生成回路。 　６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学式情報記録媒体のトラック上に、周期的に設
   けられ、２トラックずつ同一の相対アドレスを表わす所
   定のパターンを再生して、光ヘッドの位置を検出する光
   ヘッド位置検出装置において、 トラックエラー信号とオントラック信号との位相を比較
   する位相比較手段と、相対アドレスの値が変化した時に
   前記トラックエラー信号の値を記憶する記憶手段とを備
   え、 前記位相比較手段と前記記憶手段との出力値からトラッ
   クの横断判定を行なうことを特徴とする光ヘッド位置検
   出装置。