JPH04206070A - ヘッド位置決め制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、回転する記録・再生用媒体を用いて記憶・再
生する際に使用するヘッドの位置決めについて、媒体欠
陥があっても正確に行うことのできるヘッド位置決め制
御装置に関する。

従来の技術 一般にコンピュータシステム等では、外部記憶装置がよ
く使用されている。この外部記憶装置は、円盤状の光デ
ィスク、磁気ディスク、コンパクトディスク、フロッピ
ーディスク等のように回転する記録・再生用媒体を回転
させつつ、続出ヘッドで記録・再生用媒体からデータを
読み出し、あるいは書込ヘッドで記録・再生用媒体にデ
ータを書き込んでいる。したがって、このような外部記
憶装置では、これらヘッドを位置決めするヘッド位置決
め装置が使用されている。

このヘッド位置決め装置は、ヘッドが記録・再生用媒体
に存在する欠陥箇所を通過したときに発生する位置ずれ
信号か、あるいは再生信号の強度を示す強度信号の変化
から記録・再生用媒体の欠陥を検出している。このヘッ
ド位置決め装置は、その媒体の欠陥を検出した後、不正
確な位置ずれ信号に代えて位置ずれ信号の平均値か、あ
るいは位置ずれの推定信号に切り換えて、ヘッドの乱れ
を抑止している。

それでは、図面を参照しながら、上述した従来のヘッド
位置決め制御装置の一例について説明する。

第７図は従来のヘッド位置決め制御装置のブロック図を
示すものである。

第７図において、２１は媒体欠陥検出手段、２２は切り
替えスイッチ、２３は制御用フィルター、２４はヘッド
駆動手段、２５は位置ずれ信号検出手段、２６は媒体欠
陥部通過中の真の位置ずれ信号を推定する位置ずれ信号
推定手段、２７は強度信号検出手段である。

このように構成されたヘッド位置決め制御装置について
、以下その動作を説明する。

媒体欠陥部以外をヘッドが通過中においては、スイッチ
２２はＡ側に接続されている。媒体目標位置とヘッド位
置との位置ずれは、位置ずれ信号検出手段２５で検出さ
れる。この位置ずれ信号は、スイッチ２２を介して制御
用フィルター２３に入力される。制御用フィルター２３
からの出力は、ヘッド駆動手段２４に与えられることに
より、図示しないヘッドを駆動して媒体目標位置にヘッ
ドをコントロールする。

そのとき、媒体目標位置とヘッド位置との位置ずれ信号
は、位置ずれ信号推定手段２６に入力されて、媒体欠陥
検出時に推定される信号を生成する準備がおこなわれる
。具体的には、適当な時定数を持ったローパスフィルタ
や時間軸上で位置ずれ信号を外挿する手段で実現される
。

媒体欠陥検出手段２１による媒体欠陥検出は、ヘッドを
用いて得られる強度信号検出手段２７の強度信号の変化
を用いて検出される。具体的には、例えばコンパクトデ
ィスク装置や光デイスク装置の場合、媒体からの反射光
量を示す信号、すなわちフォーカス、あるいはトラッキ
ングエラー信号を検出するディテクターの和信号が媒体
欠陥部通過中には、暗闇レベルに近づくことを利用し、
予め定めたしきい値と前記ディテクタの和信号のレベル
を用いて媒体欠陥部への突入及び脱出検出を行っている
。媒体欠陥箇所をヘッドが通過時に、媒体欠陥検出手段
２１からの出力信号でスイッチ２２のスイッチをＢ側に
接続し、前記推定された位置ずれ信号を制御用フィルタ
ー２３に入力し、これによりヘッドをコントロールする
。

このように上記従来のヘッド位置決め制御装置によって
も、媒体欠陥部分が小さく、欠陥検出遅れによるアク升
ユエータ誤駆動で発生する速度、位置誤差の影響が小さ
い場合は、ヘッドの動岩の乱れは少なく抑えることがで
き、結果として記録再生動作を誤りなく行える。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような構成では、媒体欠陥あるい
は傷の種類によっては、第８図（ａ）に示すように媒体
欠陥部への突入しても突入検出に遅れ（１，−１ｏ）を
生じる。この遅れ時間（ｔｌ−ｔｏ）の間にはアクチュ
エータは位置ずれ信号として信頼度を欠く不正確な信号
で駆動され、媒体欠陥検出後（ｔ２〜）ではアクチュエ
ータは真の位置ずれ信号の近似信号である推定位置ずれ
信号を用いて駆動される。そして、第８図（ｂ）に示す
ように時刻ｔ１で発生させた速度誤差ｄｖは積分される
ため、第８図（Ｃ）に示すにょうに媒体欠陥検出時（ｔ
２）に大きな位置誤差ｄｘを生むことになる。このため
、ヘッドのコントロールが乱れ、最終的に記録再生動作
の誤差が発生するという問題があった。

本発明は上記問題点を解消し、媒体欠陥検出遅れ時間に
起因する速度・位置誤差を補正し、媒体欠陥部通過後の
速度・位置誤差を抑制して記録再主動作を正確に行うこ
とのできる優れたヘッド位上記問題点を解決するために
、本発明のヘッド位置決め制御装置は、回転する媒体を
用いた記録・再生装置のヘッドの位置決めを、位置ずれ
信号を制御用フィルターを介してヘッド駆動手段に入力
することにより行い、かつ媒体欠陥検出手段にて媒体欠
陥を検出したときに前記位置ずれ信号に代えて位置ずれ
推定信号を前記制御用フィルターに入力するヘッド位置
決め制御装置において、デジタル化した位置ずれ信号及
びデジタル化した強度信号を記憶する記憶手段と、前記
記憶手段の位置ずれ信号及び強度信号を基にヘッド用ア
クチュエータの誤駆動による速度・位置誤差を補正する
補正駆動量を算出する誤駆動補正手段と、前記記憶手段
の位置ずれ信号の時系列データを基に推定した媒体欠陥
部通過中の真の位置ずれ量に相当する信号を算出する位
置ずれ信号推定手段と、前記推定した位置ずれ信号と前
記補正駆動量の和を前記位置ずれ推定信号として出力す
る加算器とを備えたものである。

作用 本発明は上記の構成によって、次のような作用を奏する
。すなわち、前記記憶手段によって記憶された強度信号
の時系列データから検出遅れ時間と、その時間内に不正
確な信号を基に駆動した誤駆動量を算出し、前記誤駆動
補正手段を用いて前期誤駆動による速度・位置誤差を補
正する補正駆動量を算出する。また、前記位置ずれ信号
の時系列データと前記検出遅れ時間から媒体欠陥部突入
前の位置ずれ信号の時系列データをもとに位置ずれ信号
の推定値を算出する。これにより、前記アクチュエータ
の誤駆動による速度・位置誤差が相殺される。また、位
置ずれ信号の推定値を向上させることが可能になる。さ
らに、媒体欠陥通過直後の速度・位置誤差を減少できる
。

実施例 以下、本発明を図示の実施例を参照しながら説明する。

第１図は、本発明のヘッド位置決め制御装置の実施例を
示すブロック図を示すものである。

第１図において、１は位置ずれ信号検出手段であり、こ
の位置ずれ信号検出手段１は、ヘッド位置目標値と実際
のヘッド位置から位置ずれ信号を検出する。位置ずれ信
号検出手段１の出力は、サンプラー２を介してアナログ
デジタル変換手段３に入力される。アナログデジタル変
換手段３の出力は、切替えスイッチ４のＡ側接点を介し
て制御用フィルター５に入力される。制御用フィルター
５からの出力は、ヘッド駆動手段６に供給されてヘッド
を駆動する。

強度信号検出手段７は、位置ずれ信号あるいは再生信号
の強度を検出する。強度信号検出手段７の出力は、サン
プラー８を介してアナログデジタル変換手段９に入力さ
れる。アナログデジタル変換手段９の出力は、媒体欠陥
検出手段１０に入力されるとともに、記憶手段１１に記
憶される。

アナログデジタル変換手段３の出力は、記−憶手段１２
に記憶される。記憶手段１２に記憶されたデジタル位置
ずれ信号と、記憶手段１１に記憶されたデジタル強度信
号の時系列データとは、位置ずれ信号推定手段１３に入
力される。この位置ずれ信号推定手段１３は、標本タイ
ミングで推定位置ずれ信号を作成する。また、記憶手段
１２に記憶されたデジタル位置ずれ信号と、記憶手段１
１に記憶されたデジタル強度信号の時系列データとは、
誤駆動補正手段１４に入力される。この誤駆動補正手段
１４は、標本タイミングで補正駆動量を算出する。この
推定位置ずれ信号と、補正駆動量とは、加算器１５で加
算された後、切替えスイッチ４のＢ接点に供給される。

このように構成されたヘッド位置決め制御装置の実施例
の動作について以下に説明する。

図において、媒体欠陥が存在しない間は切替えスイッチ
４のＡ側に接続しておく。ここで、位置ずれ信号検出手
段１で検出した位置ずれ信号は、サンプラー２で標本化
し、アナログデジタル変換手段３でデジタル化する。こ
のデジタル位置ずれ信号は切替えスイッチ４に入力する
。切替えスイッチ４からの制御出力はヘッド駆動手段６
に入力されて、ヘッド位置を目標値に追従させる。この
時、上記動作と並行して以下の動作が行われる。

アナログデジタル変換手段３で得られたデジタル位置ず
れ信号は、記憶手段１２に時系列データとして記憶され
る。強度信号検出手段７からり出力は、サンプラー８を
介してアナログデジタル変換手段９に入力される。アナ
ログデジタル変換手段９で得られたデジタル化された強
度信号は、記憶手段１１に検出遅れ時間以上の範囲で記
憶される。また、デジタル化された強度信号は、媒体欠
陥検出手段１０にも入力される。媒体欠陥検出手段１０
は、媒体欠陥を検出したときは、切替えスイッチ４をＢ
側に接続するとともに、記憶手段１１．１２に記憶され
た位置ずれ信号及び強度信号の時系列データから媒体欠
陥部突入前の位置ずれ信号列を抜き出す。また、誤駆動
補正手段１４は、記憶手段１１．１２に記憶された位置
ずれ信号及び強度信号の時系列データから、検出遅れ時
間に駆動したアクチユエータの誤駆動量を算出し、ここ
で発生させた速度・位置誤差を媒体欠陥部通過中に相殺
する目的で、各標本化タイミング毎に補正駆動量を用い
て算出する。加えて、位置ずれ信号推定手段１３は、記
憶手段１２に記憶された位置ずれ信号の時系列データを
主に用いて、記憶手段１１からのデータをも利用するこ
とにより、媒体欠陥箇所通過中の真の位置ずれ信号の近
似値である推定位置ずれ信号を各標本化タイミング毎に
算出する。

このようにして得られた前記補正駆動量と、推定位置ず
れ信号とは加算器１５で加算され、この加算結果は制御
用フィルター５に入力される。これにより、ヘッドはコ
ントロールされる。

媒体欠陥部を通過し終わると、媒体欠陥検出手段１０に
より、切替えスイッチ４をＡ側に戻して媒体欠陥が存在
しない時のモードに戻す。

次に、１３の補正駆動量を算出する誤駆動補正手段の動
作を使用媒体として光ディスク、コンパクトディスクを
用いた場合について説明する。

第２図〜第７図は前記誤駆動補正手段を用いたときに速
度・位置誤差が相殺される様子を示した図である。

ここで、第２図は同実施例においてヘッドが媒体欠陥部
通過時の強度信号の軌跡を示す図であり、横軸に時刻ｔ
を、縦軸に強度信号を示す。第３図は同第２図と同タイ
ミングにおける位置ずれ信号検出手段で得られる位置ず
れ信号の軌跡を示す図であり、横軸に時刻ｔを、縦軸に
位置ずれ信号を示す。第４図は第２図と同タイミングに
おける制御用フィルターに入力される位置ずれ信号を示
し横軸に時刻ｔを、縦軸に位置ずれ信号を示している。

第５図は同タイミングの速度誤差の軌跡を示す図であり
、・横軸に時刻ｔを、縦軸に速度誤差を示す。第６図は
同タイミングの位置誤差の軌跡を示す図であり、横軸に
時刻ｔを、縦軸に位置誤差を示す。

第３図において、位置ずれ信号検出手段１−による位置
ずれ信号ＤＬが時刻ｔ０よりｔｌの間、回路で決定され
る電気的オフセットレベルＯＬに近づくのは、媒体欠陥
部をヘッドが通過するときはディテクタの入力する反射
光量（すなわち強度信号）がゼロに近づき、分割された
ディテクタの差動信号である位置ずれ信号の値がゼロレ
ベルに近づく。これにより位置ずれ信号のレベルは、電
気的オフセットレベルＯＬに収束することになる。

なお、第３図において、点線で示されたレベルが真の位
置ずれ信号レベルＭＬであり、媒体欠陥が存在しなかっ
たときの位置ずれ信号レベルを示している。この値は、
第１図の記憶手段１１．１２からのデータを基に位置ず
れ信号推定手段１３で算出される。

第１図の記憶手段１２に記憶された強度信号の時系列デ
ータから媒体欠陥突入時刻ｔ０をみつけ、この時刻ｔ０
以前の位置ずれ信号の時系列データを第１図の記憶手段
１２の記憶データから選び出し、この位置ずれデータと
位置ずれ信号推定手段１３を用いて媒体欠陥部通過中の
真の位置ずれ量が算出される。具体的には、時刻ｔ。の
位置ずれ信号レベルをホールドしたり、あるいは隣接す
る数点の位置ずれ信号から時間軸上の外挿を行うことで
実現される。

第４図において、実線で示される軌跡は制御用フィルタ
ー５に入力される位置ずれ信号であり、時刻ｔ１以降に
おいては第３図の位置ずれ信号は用いられていない。時
刻ｔ。からｔｌの間は媒体欠陥の検出判断が下せない期
間であり、この区間は第３図の信号が用いられるため、
真の位置ずれ信号レベルとの差の積分値（時刻ｔ。−ｔ
ｌの斜線部Ｊ）がアクチユエータの誤駆動量となる。こ
れにより、第５図及び第６図における速度誤差ｄｖと位
置誤差ｄｘを生み出す。

この速度・位置誤差（ｄ　ｖ、　ｄ　ｘ）を有限時間内
に相殺させる補正駆動量はひと通りではないが、こては
一番簡単な例として、Ｂａｎｇ−Ｂａｎｇ制御に準じた
制御量を算出する方法を説明する。

第４図における補正駆動量Ａは、時刻ｔ３において速度
誤差（−ｄｖ）、位置誤差（ｄ　ｘ）となる補正量であ
る。この補正駆動量Ａの面積は、前述の誤駆動量の面積
の２倍になるようにパルス幅とパルス高を決定する。補
正駆動量Ｂは、時刻ｔ４において、速度誤差・位置誤差
が０となる補正量であり、前記誤駆動量と同一の値であ
る。

具体的には第１図の記憶手段１２に記憶されている位置
ずれ信号の時系列データのうち時刻む。

〜ｔ１までの値を用いて実現される。

上述したように本実施例によれば、媒体欠陥検出遅れに
起因する速度・位置誤差を補正することにより、媒体欠
陥通過後の速度・位置誤差を減少ならしめ、必要とされ
る位置決め制御精度内に速やかに収束させ、結果として
媒体欠陥部を除いたエリアの記録・再生動作の誤差を減
少させることが可能となる。

また、本実施例によれば、前記位置ずれ信号推定手段を
用いて媒体欠陥部通過中の真の位置ずれ量の近似値を設
定する際、位置ずれ信号及び強度信号の時系列データを
参照することにより、すでに不正確な位置ずれ信号とな
りつつある以前のデータを用いて位置ずれ信号を推定す
ることが可能となり、前記位置ずれ量の近似値として信
頼度の高い信号が推定でき、結果として媒体欠陥部通過
後の速度・位置誤差を許容精度内に抑え込むことが可能
となることを意味する。

発明の効果 上述したように本発明によれば、位置ずれ信号及び強度
信号の時系列データとを基に誤駆動補正手段で補正でき
るようにしたので、媒体欠陥検出遅れに起因する速度・
位置誤差を相殺することが可能であり、かつ媒体欠陥部
通過後の速度・位置誤差を抑制して、検出遅れを発生さ
せる種類の媒体欠陥に対しても安定にヘッドを制御する
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のヘッド位置決め制御装置の一実施例を
示すブロック図、第２図は媒体欠陥部通過時の強度信号
の軌跡を示す図、第３図は同タイミングにおけ番位置ず
れ信号検出手段で得られる位置ずれ信号の軌跡を示す図
、第４図は同タイミングの制御用フィルタに入力される
位置ずれ信号を示す図、第５図は同タイミングの速度誤
差の軌跡を示す図、第６図は同タイミングの位置誤差を
示す図、第７図は従来のヘッド位置決め制御装置を示す
ブロック図、第８図は同従来装置による媒体欠陥検出遅
れと、それによる速度・位置誤差の発生する様子を示す
図である。 １・・・位置ずれ信号検出手段、３．９・・・アナログ
デジタル変換手段、４・・・切替えスイッチ、５・・・
制御用フィルター、６・・・ヘッド駆動手段、７・・・
強度信号検出手段、１０・・・媒体欠陥検出手段、１１
゜１２・・・記憶手段、１３・・・位置ずれ信号推定手
段、１４・・・誤駆動補正手段、１５・・・加算器。 代理人の氏名　弁理士　小蝦治　明　ほか２名第２図 Ｍ信号 牟 ：］８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転する媒体を用いた記録・再生装置のヘッドの位置決
   めを、位置ずれ信号を制御用フィルターを介してヘッド
   駆動手段に入力することにより行い、かつ媒体欠陥検出
   手段にて媒体欠陥を検出したときに前記位置ずれ信号に
   代えて位置ずれ推定信号を前記制御用フィルターに入力
   するヘッド位置決め制御装置において、 デジタル化した位置ずれ信号及びデジタル化した強度信
   号を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段の位置ずれ信号及び強度信号を基にヘッド
   用アクチュエータの誤駆動による速度・位置誤差を補正
   する補正駆動量を算出する誤駆動補正手段と、 前記記憶手段の位置ずれ信号の時系列データを基に推定
   した媒体欠陥部通過中の真の位置ずれ量に相当する信号
   を算出する位置ずれ信号推定手段と、 前記推定した位置ずれ信号と前記補正駆動量の和を前記
   位置ずれ推定信号として出力する加算器と を備えたことを特徴とするヘッド位置決め制御装置。