JPH0520694A - シークサーボ用ヘツド位置・速度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ディスクあるいは光磁気ディスクのドライ
バで、サンプルサーボ方式のシーク制御を行なう装置に
おいて、トラバース動作中のヘッド位置と速度を検出す
る装置に関する。検出精度や安定性を高める。 【構成】 両オフセットピット読取信号ＳＬとＳＲの平
均値をしきい値ｅとしてセンターピット読取信号ＳＣを
２値化し、トラック検出信号ａを作る。ＳＬとＳＲの差
信号ＳＬＲとその微分信号ＤＳＬＲを作る。トラック検
出信号ａによりＤＳＬＲの極性を反転操作するととも
に、ＳＬＲのゼロクロス点で反転操作したＤＳＬＲをサ
ンプリングする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ディスクや光磁気
ディスクに対して情報の記録や再生を行なうディスクド
ライバに関し、特に、サンプルサーボ方式のディスクド
ライバにおけるシークサーボ用のヘッド位置・速度検出
装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクや光磁気ディスクのドライバ
については次のような制御技術が知られている。図３、
図４に示すように、ディスクのトラック中心線上に位置
するセンターピットＰＣと、トラック中心線から左右に
ずれた位置にある一対のオフセットピットＰＬ、ＰＲと
からなる制御ピットセットを所定間隔おきに形成してお
く。再生ヘッドあるいは記録再生ヘッドをディスクの所
定トラックに移動させるシーク制御を行なう際に、ヘッ
ド出力から前記制御ピットセットの読取信号をサンプリ
ングし、その信号からシーク動作中（トラックをトラバ
ースする動作中）のヘッドの移動速度と位置を検出し、
ヘッドを移動させるアクチュエータ（リニアモータ）を
フィードバック制御する。

【０００３】そのためのヘッド位置・速度検出装置の従
来の代表的な回路構成を図５に示している。

【０００４】図５において、光ヘッド１の読取出力はＡ
／Ｄ変換器２でディジタル変換され、クロック再生回路
３、センターピットラッチ回路４、オフセットピットラ
ッチ回路５と６に入力される。各ラッチ回路４、５、６
はクロック再生回路３からのサンプリング信号により、
ヘッド出力から、センターピットＰＣの読取信号ＳＣ、
オフセットピットＰＬの読取信号ＳＬ、オフセットピッ
トＰＲの読取信号ＳＲをそれぞれサンプリングする。図
４に示すように、光ヘッド１の読取スポットがトラック
中心線上にあるとすると、センターピットＰＣの読取信
号ＳＣのレベルが大きく、オフセットピットＰＬとＰＲ
の読取信号ＳＬとＳＲのレベルが小さくてほぼ等しい。
読取スポットがオフセットピットＰＬの真上を通過すれ
ば読取信号ＳＬが一番大きくなり、読取スポットがオフ
セットピットＰＲの真上を通過すれば読取信号ＳＲが一
番大きくなる。

【０００５】したがって光ヘッド１のトラバース中に
は、各ラッチ回路４、５、６からは図２に示すように、
ほぼ正弦波状に変動する波形の読取信号ＳＣ、ＳＬ、Ｓ
Ｒが出力される。ここで各読取信号ＳＣ、ＳＬ、ＳＲに
は次のような情報が含まれている。 （ａ）センターピット読取信号ＳＣのピーク点は光ヘッ
ド１（の読取スポット）がトラック中心に一致したこと
を表わす。 （ｂ）各信号ＳＣ、ＳＬ、ＳＲの位相差は光ヘッド１の
移動方向（ディスクの内周に向うのか外周に向うのか）
を表わす。 （ｃ）各信号ＳＣ、ＳＬ、ＳＲの微分成分は光ヘッド１
の移動速度を表わす。

【０００６】図５および図２に示すように、センターピ
ット読取信号ＳＣは、比較回路７で適宜に設定されたし
きい値ｆと比較されて２値化され、ＳＣの２値化信号ａ
となる。この信号ａは光ヘッド１がトラック上に位置し
たときオンとなるので、これをトラック検出信号ａと呼
んでいる。また、減算回路８でオフセットピット読取信
号ＳＬとＳＲの差信号ＳＬＲが作られ、微分回路９で差
信号ＳＬＲの微分信号ＤＳＬＲが作られる。さらに、２
値化回路１２で差信号ＳＬＲを正負２値化した信号ｂが
作られ、２値化回路１３で微分信号ＤＳＬＲを正負２値
化した信号ｃが作られる。

【０００７】トラックカウンタ１０は、トラック検出信
号ａ（ＳＣの２値化信号）がオンのときカウント可能
（イネーブル）となり、ＤＳＬＲの２値化信号ｃがオン
のときアップカウントモードでオフのときダウンカウン
トモードとなり、ＳＬＲの２値化信号ｂの立上がりと立
下がりの変化点がカウント入力となる。光ヘッド１がデ
ィスクの内周に向けてトラバースするとき、トラックカ
ウンタ１０はＳＬＲ２値化信号ｂの立下がりエッジでア
ップカウントされ、光ヘッド１が反対に外周に向けてト
ラバースするときは、トラックカウンタ１０はＳＬＲ２
値化信号ｂの立上がりエッジでダウンカウントされる。
このようにしてヘッドトラバース時のトラック横断数が
トラバース方向に応じてカウントされ、トラックカウン
タ１０のカウント値が光ヘッド１の位置信号ＰＯとして
出力される。

【０００８】また、立下がり検出回路１７でＳＬＲ２値
化信号ｂの立下がり検出信号ｇが作られ、この信号ｇの
タイミングで微分信号ＤＳＬＲがラッチ回路１１にラッ
チされ、そのラッチ信号が光ヘッド１の速度信号ＶＡと
して出力される。つまり、差信号ＳＬＲが正から負に変
る変化率の大きな点で、その変化率（微分信号ＤＳＬ
Ｒ）を速度信号ＶＡとしてサンプリングしている。ただ
し、この速度信号ＶＡにはトラバース方向情報は含まれ
ないので、立下がり検出信号ｇのタイミングでＳＣ２値
化信号ａの極性を見てトラバース方向を判定する回路を
設けている（図示省略）。

【０００９】なお、ディスクが偏心して回転する場合な
ど、例えば外周に向けてヘッドをトラバースさせていて
も、トラバース速度が遅いと、トラックに対するヘッド
の相対移動方向が逆になることがある。この装置では、
トラックに対するヘッドの相対移動の位置と速度をただ
しく検出する必要がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図５に示した従来の装
置では、次のような問題点があった。（１）センターピ
ット読取信号ＳＣを２値化するためのしきい値ｆが固定
値であるため、ディスクの反射率が変化したり、光ヘッ
ドの読取感度が変化した場合に、相対的にしきい値ｆの
不適切になり、正しい２値化が行なえなくなる。そのた
めトラック検出信号ａの信頼性が低く、信号エラーが生
じやすかった。（２）速度信号ＶＡを得るために、差信
号ＳＬＲの１サイクルで１回しか微分信号ＤＳＬＲをサ
ンプリングしていないので、ヘッドの実速度に対する速
度信号ＶＡの応答性が悪く、高精度なサーボ制御が行な
えない。

【００１１】この発明は前述した従来の問題点（１）
（２）に鑑みなされたもので、その目的は、安定性およ
び精度の高いトラック検出信号を作り出せるようにする
とともに、応答性の高い速度信号を作り出せるようにし
たシークサーボ用ヘッド位置・速度検出装置を提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明のシークサーボ
用ヘッド位置・速度検出装置は、トラック中心線上に位
置するセンターピットとトラック中心線から左右にずれ
た位置にある一対のオフセットピットとからなる制御ピ
ットセットを所定間隔おきに形成したディスクを扱うデ
ィスクドライバにおいて、前記ヘッドの出力信号から前
記センターピットおよび一対のオフセットピットの読取
信号をそれぞれサンプリングする手段と、前記センター
ピットの読取信号を前記一対のオフセットピットの読取
信号の平均値に対応した値をしきい値として２値化する
手段と、前記一対のオフセットピットの読取信号の差信
号を求める手段と、この差信号を微分する手段と、前記
差信号を２値化する手段と、前記微分信号を２値化する
手段と、前記センターピット読取信号の２値化信号が所
定の極性のときにカウント動作可能で、かつ前記微分信
号の２値化信号の極性に応じてアップカウントかダウン
カウントかが決り、前記差信号の２値化信号をカウント
入力とするトラックカウント手段と、前記差信号のゼロ
クロス点を検出する手段と、前記センターピット読取信
号の２値化信号の極性に応じて前記微分信号の極性を反
転させるとともに、その極性操作した微分信号を前記ゼ
ロクロス検出タイミングでラッチする手段とを備えたも
のである。

【００１３】

【作用】ディスクの反射率が変化したり、ヘッドの感度
が変化したりした場合、ヘッド出力の平均レベルが変化
する。もちろん両オフセットピット読取信号の平均値か
ら作り出す前記しきい値のレベルも変動するので、セン
ターピット読取信号に対して２値化のための前記しきい
値が常に適性レベルに保たれることになり、正確で安定
な２値化信号（トラック検出信号）が得られる。

【００１４】また、前記差信号のゼロクロス点は１サイ
クルに２回あるので、速度信号のサンプリング間隔は従
来の２倍になり、応答性が向上する。さらに速度信号が
トラバース方向に応じた極性をもつことになる。

【００１５】

【実施例】図１にこの発明の一実施例装置の構成を示し
ている。図５の従来装置と同じ構成部分には同一の符号
を付けている。従来装置についてはすでに詳しく説明し
たので、この発明の実施例については従来と異なる部分
を中心に説明する。

【００１６】図５の従来装置では、センターピット読取
信号ＳＣを２値化してトラック検出信号ａを作るための
しきい値ｆは固定値であった。これに対して図１の装置
では、平均値回路１４でオフセットピット読取信号ＳＬ
とＳＲとを加算して２で割り、その出力ｅ（ＳＬとＳＲ
の平均値）をＳＣ２値化のためのしきい値として比較回
路７に入力している。したがって光ヘッド１の出力レベ
ルの変動に応じてしきい値ｅも追従して変動し、センタ
ーピット読取信号ＳＣを常に適切なしきい値レベルで２
値化することができ、正確で安定なトラック検出信号ａ
を得ることができる。なお、トラックカウンタ１０の動
作にかかわる他の構成は従来と同じである。この発明で
はトラック検出信号ａの信頼性が向上するので、トラッ
クカウンタ１０でのミスカウントが少なくなり、位置信
号ＰＯの信頼性が向上する。

【００１７】また、両オフセットピット読取信号ＳＬと
ＳＲの差信号ＳＬＲの微分信号ＤＳＬＲは、極性切換回
路１６を経てラッチ回路１１に入力される。極性切換回
路１６は、トラック検出信号ａがオンのときＤＳＬＲを
反転し、信号ａがオフのときはＤＳＬＲをそのままラッ
チ回路１１に入力する。

【００１８】また、図５の従来装置における立下がり検
出回路１７に替わる図１のゼロクロス検出回路１５は、
図２に示すように、ＳＬＲ２値化信号ｂの立上がりエッ
ジと立下がりエッジの両方に応答する微小パルスのゼロ
クロス検出信号ｇを発生する。ラッチ回路１１は、前記
ゼロクロス検出信号ｇに応答して、前記極性切換回路１
６を経た微分信号ＤＳＬＲをラッチし、それを速度信号
ＶＡとして出力する。つまり、微分信号ＤＳＬＲが１サ
イクルに２回サンプリングされて速度信号ＶＡが作ら
れ、しかもトラバース方向に応じて微分信号の極性が反
転操作されているので、速度信号ＶＡにトラバース方向
に応じた極性がつく。

【００１９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
係るシークサーボ用ヘッド位置・速度検出装置では、デ
ィスクの反射率やヘッドの感度の変動などによってヘッ
ド出力の平均レベルが変動しても、トラック検出信号を
作るためのしきい値が追従して変化し、常に適性レベル
に保たれるので、正確で安定なトラック検出信号を作る
ことができ、それに基づいて信頼性の高いヘッド位置信
号を得ることができる。また、速度信号のサンプリング
間隔が従来の倍になるので、ヘッドの実速度に対する速
度信号の応答性が非常に高くなり、高精度なサーボ制御
が行なえるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例装置の概略構成ブロック図

【図２】同上装置および図５の従来装置の動作を示すタ
イミングチャート

【図３】ディスクに形成される制御ピットセットの説明
図

【図４】制御ピットセットとその読取信号の説明図

【図５】代表的な従来装置の概略構成ブロック図

【符号の説明】

ＰＣ センターピット ＰＬ、ＰＲ オフセットピット ＳＣ センターピット読取信号 ＳＬ、ＳＲ オフセットピット読取信号 ａ ＳＣ２値化信号（トラック検出信号） ＳＬＲ 差信号 ＤＳＬＲ 微分信号 ＰＯ 位置信号 ＶＡ 速度信号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 トラック中心線上に位置するセンターピ
   ットとトラック中心線から左右にずれた位置にある一対
   のオフセットピットとからなる制御ピットセットを所定
   間隔おきに形成したディスクを扱うディスクドライバに
   おいて、ヘッドをシークする際のヘッドの位置と速度を
   検出する装置であって、前記ヘッドの出力信号から前記
   センターピットおよび一対のオフセットピットの読取信
   号をそれぞれサンプリングする手段と、前記センターピ
   ットの読取信号を前記一対のオフセットピットの読取信
   号の平均値に対応した値をしきい値として２値化する手
   段と、前記一対のオフセットピットの読取信号の差信号
   を求める手段と、この差信号を微分する手段と、前記差
   信号を２値化する手段と、前記微分信号を２値化する手
   段と、前記センターピット読取信号の２値化信号が所定
   の極性のときにカウント動作可能で、かつ前記微分信号
   の２値化信号の極性に応じてアップカウントかダウンカ
   ウントかが決り、前記差信号の２値化信号をカウント入
   力とするトラックカウント手段と、前記差信号のゼロク
   ロス点を検出する手段と、前記センターピット読取信号
   の２値化信号の極性に応じて前記微分信号の極性を反転
   させるとともに、その極性操作した微分信号を前記ゼロ
   クロス検出タイミングでラッチする手段とを備えたシー
   クサーボ用ヘッド位置・速度検出装置。