JPH06150345A - ディスクのトラッキングサーボ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 コントロールロジック２７でトラッキングエ
ラー信号に所定のオフセットを付加した後、インバータ
２４で極性反転したトラッキングエラー信号に切り換え
てアクチュエータ５に送ることでトラックジャンプを行
うようにする。 【効果】 トラックジャンプのためのエネルギが少なく
て済み、安定，各字句で、さらに迅速なトラックジャン
プを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば光ディスク，光
磁気ディスク，ハードディスク等のトラッキングパター
ンが設けられたディスクのトラッキングサーボを行うデ
ィスクのトラッキングサーボ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば光ディスク装置に装填さ
れる光ディスクにおいては、データを記録再生するため
のガイドを当該光ディスク上にプリコーディングという
手法で予め設けられている。また、光ディスクの記録再
生時には、光学ヘッドをスライダ等に沿わせて略目標と
する位置まで半径方向に移動させ、その後アクチュエー
タによって対物レンズをディスク面に対して垂直（フォ
ーカス）及び水平（半径方向，トラッキング）に動かし
て、目的とするトラック上に光スポットを集光すること
が行われる。さらに、フォーカス／トラッキングの際の
エラーデータの取り出し方法については、種々あるが、
例えば、フォーカスの場合の方法については例えば４分
割フォトディテクタによる非点収差法等があり、トラッ
キングの場合の方法については例えばいわゆるＤＰＰ
（Differencial Push-Pull）法等がある。

【０００３】ここで、光スポットをディスク上の別の目
的とするトラックに移動しようとする場合には、先ず、
トラッキングサーボをＯＦＦとし、新たに目的とするト
ラックの付近まで対物レンズを移動し、再度トラッキン
グ動作に入ればよい。ところが、トラックピッチは１〜
２μｍ程度であり、また光ディスクには偏芯がある。こ
のため、光スポットは当該ディスクを１周する間に、５
０〜１００トラック程度を跨いで揺れ動いてしまう。し
たがって、目的のトラックを見出すには事実上不可能で
ある。

【０００４】このようなことから、光スポットをディス
ク上の別の目的とするトラックに移動しようとする場合
には、従来より、トラッキングサーボ状態で現在の位置
を確認した上で、１トラックずつ順次移動する（１トラ
ックずつトラックジャンプさせる）方法が一般的にとら
れている。これは移動したい方向に応じたドライブパル
スをトラッキングドライブに加え、強制的に現制御範囲
を逸脱させて目的とするトラック上に再度引き込ませる
トラッキング制御方法である。すなわち、このトラッキ
ング制御方法は、例えば、図５に示すように、トラッキ
ングエラー波形の図中Ｐａから例えばＰｆ方向に移動さ
せようとしたとき、アクチュエータに図中Ｐｂ方向へ偏
移するパルスを加え、Ｐｂの次の波形の山を越してさら
にＰｄの次の波形の山（谷）も越し、その後図中Ｐｆで
停止するように逆方向パルスを加えて再度トラッキング
の引込み動作に入ることから、いわゆるバンバン制御と
一般に呼ばれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うなトラッキング制御においては、障壁を越える（波形
の山や谷を越える）ために無理やり高いエネルギを与え
なければならず、また、再引込み時にこれをキャンセル
する必要あるため、無理が大きく、不安定になりやすい
（オープンループとなるため）。言い換えれば、上記波
形の山を越える（制御のリミットを越える）ために相当
な加速度が必要であり、また、目的とするトラック上で
停止させるために同じ加速度を必要とし、さらに、この
２つの加速度は種々の要因によって変動するため安定な
制御が困難である。

【０００６】上述したようなことに鑑み、本発明は、ト
ラックジャンプのためのエネルギが少なくて済み、安定
確実で、さらに迅速なトラックジャンプを可能とするデ
ィスクのトラッキングサーボ装置を提供することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のディスクのトラ
ッキングサーボ装置は、上述の目的を達成するために提
案されたものであり、トラッキングパターンが設けられ
たディスクのトラッキングサーボを行うディスクのトラ
ッキングサーボ装置であって、トラッキングエラー信号
に所定のオフセットを付加するオフセット付加手段と、
トラッキングエラー信号の極性を反転させる極性反転手
段とを有し、上記オフセット付加手段でトラッキングエ
ラー信号に所定のオフセットを付加した後、上記極性反
転手段でトラッキングエラー信号の極性を反転すること
でトラックジャンプを行うことを特徴とするものであ
る。

【０００８】ここで、上記トラックジャンプの操作を繰
り返すことで複数のトラックジャンプを行うことができ
る。また、トラッキングを行わずにアクチュエータを移
動させて複数のトラックジャンプを行った後にトラッキ
ングサーボを行い、上述同様にトラッキングエラー信号
へのオフセット付加と極性反転によるトラッキング制御
を行うようにすることもできる。

【０００９】すなわち、本発明は、例えば、光ディスク
のトラック間移動に関するもので、光学的なトラッキン
グ機構と、隣接トラック間で連続なトラッキングエラー
信号を発生するエラー検出手段を有する光ディスク装置
において、トラッキングサーボを行うトラッキング機構
に対して強制的にディスク半径方向へのオフセットを与
える手段と、トラッキングエラー信号の極性（若しくは
ドライブの極性）を逆にする手段とを設けることによ
り、トラッキングサーボを外すことなくトラック間移動
を行うことを可能とするものである。

【００１０】

【作用】本発明のディスクのトラッキングサーボ装置に
よれば、オフセット付加手段でトラッキングエラー信号
に所定のオフセットを付加した後、極性反転手段でトラ
ッキングエラー信号の極性を反転することで、トラッキ
ングサーボを外すことなくトラックジャンプを行うこと
ができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明のディスクのトラッキングサー
ボ装置の実施例を図面を参照しながら説明する。

【００１２】本発明実施例のディスクのトラッキングサ
ーボ装置の一構成例を図１に示す。なお、本実施例では
光ディスクのトラッキングサーボ装置を例に挙げてい
る。

【００１３】本発明実施例のトラッキングサーボ装置
は、図１に示すようなフォーカス・トラッキングサーボ
回路９であって、図２に示すような例えば螺旋状のトラ
ッキングパターンが設けられたディスク１のトラッキン
グサーボを行う光ディスク装置内に設けられるものであ
る。すなわち、本実施例のフォーカス・トラッキングサ
ーボ回路９は、図２の光学ヘッド３からのフォーカスエ
ラー信号に基づいて対物レンズ駆動用アクチュエータ５
に対して対物レンズのフォーカスサーボ信号を形成する
と共に、トラッキングエラー信号に基づいてトラッキン
グエラー信号を形成する回路であって、図１に示すよう
に、上記光学ヘッド３からのトラッキングエラー信号に
所定のオフセットを付加するオフセット付加手段として
のコントロールロジック２７と、トラッキングエラー信
号の極性を反転させる極性反転手段としてのインバータ
２４とを有してなり、上記コントロールロジック２７で
上記トラッキングエラー信号に所定のオフセットを付加
した後、上記インバータ２４でトラッキングエラー信号
の極性を反転した信号に切り換えて、この信号をアクチ
ュエータ５に送るようにすることでトラックジャンプを
行わせることを特徴とするものである。

【００１４】先ず、図１のフォーカス・トラッキングサ
ーボ回路９の具体的な説明に先立ち、図２の光ディスク
装置について説明する。

【００１５】この図２において、上記光学ヘッド３によ
って光ディスク１から読み出された波形信号は、ＲＦ処
理部１０でディジタルデータに変換され、ＥＣＣ処理部
１１で誤り訂正された後、インターフェース部１２を介
し出力端子１４から外部機器に出力される。

【００１６】ここで、上記光ディスク１には、プリコー
ディングという手法でデータを記録再生するためのガイ
ドが予め設けられている。また、光ディスク１に対する
記録再生時には、光学ヘッド３をスライダ２により略目
標とする位置まで光ディスク１の半径方向に移動させ、
対物レンズ駆動用アクチュエータ５によって対物レンズ
をディスク面に対して垂直（フォーカス）及び水平（半
径方向，トラッキング）に動かして、目的とするトラッ
ク上に光スポットを集光する。なお、本実施例では、フ
ォーカス／トラッキングのエラーデータの取り出し方法
として、フォーカスは４分割フォトディテクタによるい
わゆる非点収差法を、トラッキングはいわゆるＤＰＰ
（Differencial Push-Pull）法を用いている。

【００１７】このため、上記光学ヘッド３からのフォー
カスエラー信号及びトラッキングエラー信号は、本実施
例のフォーカス・トラッキングサーボ回路９に送られ
る。当該フォーカス・トラッキングサーボ回路９から
は、光学ヘッド３のアクチュエータ５に対してフォーカ
スサーボ信号及びトラッキングサーボ信号を出力する。
また、スピンドル・スライダサーボ回路８は、上記フォ
ーカス・トラッキングサーボ回路９からの制御信号に基
づいて、光ディスク１を回転させるスピンドルモータ６
と、光学ヘッド２をディスク半径方向にそって移動させ
るスライダ２とを駆動する。

【００１８】なお、上記スピンドル・スライダサーボ回
路８は、光学ヘッド３の対物レンズの位置ができるだけ
スライダの移動可能距離の中心にくるように、上記フォ
ーカス・トラッキングサーボ回路９からのトラッキング
エラー検出出力に基づいてスライダ２を移動させるよう
にするものである。

【００１９】また、上記ＲＦ処理部１０，ＥＣＣ処理部
１１，インターフェース部１２，フォーカス・トラッキ
ングサーボ回路９は、システムコントローラ１３により
制御される。

【００２０】ところで、本実施例においては、光スポッ
トをディスク１上の別の目的とするトラックに移動しよ
うとする場合には、以下に示すような構成を有し、かつ
以下のような制御を行うようにしている。

【００２１】すなわち、図１において、本実施例のフォ
ーカス・トラッキングサーボ回路９の端子２１に上記図
２の光学ヘッド３からのトラッキングエラー信号が供給
される。このトラッキングエラー信号は、被切換端子ａ
側に切り換えられている切換スイッチ２５を介して上記
光学ヘッド３の対物レンズ３１の駆動用の上記アクチュ
エータ５を駆動するドライバ２６に送られる。これによ
り、上記アクチュエータ５はトラッキングエラー信号に
基づいて駆動されることになる。

【００２２】ここで、例えば、前述した図５を用いて説
明すると、トラッキングエラー波形の図中Ｐａから例え
ば図中Ｐｆ方向にトラックジャンプをさせようとする場
合には、図１の端子２２にジャンプ指示信号が供給され
ると共に端子２３にジャンプ方向指示信号が供給され
る。これら指示信号は上記コントロールロジック２７に
送られる。なお、これら指示信号は前記システムコント
ローラ１３から供給される。

【００２３】これら指示信号が供給された上記コントロ
ールロジック２７は、図５の図中Ｐｂの位置までトラッ
キングセンタを移動させるためのトラッキングエラー信
号の図４のＡに示すようなオフセット（＋α）を発生し
て、上記ドライバ２６に送る。当該ドライバ２６は、上
記コントロールロジック２７からのオフセットが付加さ
れた図４のＣに示すようなトラッキングエラー信号に基
づいて上記アクチュエータ５を図４のＤに示すように駆
動することにより、トラッキングセンタは見かけ上図５
の図中Ｐｂの位置まで移動するようになる。

【００２４】当該図５の図中Ｐｂの位置まで見かけ上の
トラッキングセンタを移動させると、上記コントロール
ロジック２７は、図４の図中Ｔｒ１のタイミングで上記
切換スイッチ２５に対して被切換端子ｂ側に切り換える
旨を示す図４のＣに示すような切換制御信号（極性反転
制御信号）を出力する。これにより、当該切換スイッチ
２５の共通端子からは、上記インバータ２４で極性反転
されたトラッキングエラー信号が出力されるようにな
る。

【００２５】このようにトラッキングエラー信号の極性
が反転されると、トラッキングサーボは図５の図中Ｐａ
から離れる方向すなわち波形の山を越える方向に加速さ
れるようになり、図５の図中Ｐｄに収束するようにな
る。

【００２６】その後、上記コントロールロジック２７
は、図４のＡに示すように上記オフセット（＋α）とは
逆のオフセット（−α）を付加した後、図４の図中Ｔｒ
２のタイミングで図４のＢに示すようにトラッキングエ
ラー信号の極性を反転させることにより、トラッキング
サーボは上記図５の図中Ｐｄからさらに下側の波形の山
（谷）側を越えて図５の図中Ｐｆに収束する（図４の図
中ＴｒＣのタイミングで）ようになる。これにより、ト
ラッキングサーボをかけたままのトラックジャンプが可
能となる。

【００２７】逆に、トラッキングエラー波形の図５の図
中Ｐａから例えばＰｅ方向に移動させようとする場合に
は、コントロールロジック２７が上述とは逆のオフセッ
ト（−α）をトラッキングエラー信号に付加させるよう
にして図中Ｐａの位置からＰｃの位置までトラッキング
センタを移動させ、その後、上述同様に制御の極性を変
えるようにする。

【００２８】これにより、トラッキングサーボはＰａか
ら離れる方向すなわち波形の下側の山（谷）を越える方
向に加速され、Ｐｅに収束するようになる。以下上述同
様にして、オフセット（＋α）を付加した後極性反転を
行うことで、図５の図中Ｐｇに収束するようになり、ト
ラッキングサーボをかけたままのトラックジャンプが可
能となる。

【００２９】上述した本実施例におけるトラックジャン
プをソフトウェア的に表現すると、図３のフローチャー
トに示すようになる。

【００３０】この図３のフローチャートにおいて、ステ
ップＳ１でトラックジャンプの要求がなされると、ステ
ップＳ２でトラックジャンプが順方向か逆方向かの判定
が行われる。当該ステップＳ２で順方向と判定された場
合にはステップＳ３に進み、逆方向と判定された場合に
はステップＳ４に進む。ステップＳ３ではオフセット
（例えば＋α）が、ステップＳ４ではオフセット（例え
ば−α）が用意され、ステップＳ５でいずれかのオフセ
ットが付加される。

【００３１】上記オフセットの付加がなされると、ステ
ップＳ６でトラッキングエラー信号が所定のスレッショ
ールドを越えたか否かの判断が行われる。当該ステップ
Ｓ６でスレッショールドを越えていないと判断した場合
には、このステップＳ６の判断を繰り返し、越えたと判
断した場合にはステップＳ７に進む。

【００３２】ステップＳ７ではトラッキングエラー信号
の極性を反転し、ステップＳ８に進む。

【００３３】当該ステップＳ８では、上記ステップＳ２
で順方向が選ばれてステップＳ３に進んでいる場合には
オフセット（−α）を、逆にステップＳ２で逆方向が選
ばれてステップＳ４に進んでいる場合にはオフセット
（＋α）をトラッキングエラー信号に付加し、ステップ
Ｓ９に進む。

【００３４】ステップＳ９でもオフセットが付加された
トラッキングエラー信号が所定のスレッショールドを越
えたか否かの判断を行う。当該ステップＳ９でスレッシ
ョールドを越えていないと判断した場合には、このステ
ップＳ９の判断を繰り返し、越えたと判断した場合には
ステップＳ１０に進む。

【００３５】ステップＳ１０ではトラッキングエラー信
号の極性を反転し、ステップＳ１１に進む。当該ステッ
プＳ１１では、上記トラッキングエラー信号に対するオ
フセットの付加を止め、ステップＳ１２に進む。当該ス
テップＳ１２では、トラッキングエラー信号がゼロとな
ったか否かの判断を行い、ゼロとならないときにはこの
判断を繰り返し、ゼロとなったときにはトラックジャン
プが完了したとして本実施例のトラックジャンプの処理
を終了する。

【００３６】なお、図３のフローチャートにおいて、ス
テップＳ６とステップＳ１２は省略することができる。
すなわち、ステップＳ５でオフセットを付加した後直ち
にステップＳ７に進んで極性反転することでステップＳ
６を省略することができ、また、ステップＳ１１でオフ
セットの付加を止めた後にで直ちに本実施例のトラック
ジャンプの処理を終了することでステップＳ１２を省略
することができる。さらに、ステップＳ９はトラッキン
グエラー信号のゼロクロス（Zero-cross) を検出するこ
とで代用可能である。

【００３７】本実施例によれば、上述のようにすること
で、隣接トラックへの移動が容易に実現できるようにな
る。また、上述の手順を繰り返せば連続に複数トラック
の移動ができるようになる。

【００３８】さらに、本実施例装置は、トラッキングを
行わずに光学ヘッド３を移動させて複数のトラックジャ
ンプを行った後にトラッキングサーボを行い、上述同様
にトラッキングエラー信号へのオフセット付加と極性反
転によるトラッキング制御を行うようにすることで、離
れたトラックへのトラックジャンプも迅速に行うことが
できるようにしている。

【００３９】この場合、本実施例装置では、図１の端子
３３からの長距離ジャンプ指令に基づいて、トラッキン
グを行わずに光学ヘッド３を移動させると共に、当該光
学ヘッド３に移動に伴って移動するヘッド位置検出手段
としてのフォトディテクタ２９で当該光学ヘッド３の光
ディスク１に対する位置を検出する。当該フォトディテ
クタ２９の検出出力は、トラック位置判定部２８に送ら
れる。該トラック位置判定部２８は上記フォトディテク
タ２９の検出出力に基づいて、光学ヘッド３に対応する
光ディスク１の現在のトラック位置の推定（判定）を行
い、その結果を上記コントロールロジック２７に送る。
当該コントロールロジック２７は、上記トラック位置判
定部２８からのトラック位置推定（判定）出力に基づい
て、目的とするトラックとの距離を計算し、当該目的と
するトラックまで上述同様にしてトラックジャンプを行
わせることで、目的トラックへの移動を行うようにす
る。

【００４０】その他、本実施例のディスクのトラッキン
グ制御の場合は、トラッキングエラーのフィードバック
制御において極性の反転とオフセットとを組み合わせる
ことによって隣のトラックへの移動を実現するものであ
るため、そのトラッキング方式によることなく、ほとん
どあらゆるディスクのトラック移動制御に適用できる。

【００４１】

【発明の効果】上述したように、本発明のディスクのト
ラッキングサーボ装置においては、オフセット付加手段
でトラッキングエラー信号に所定のオフセットを付加し
た後、極性反転手段でトラッキングエラー信号の極性を
反転することでトラックジャンプを行うことにより、ト
ラックジャンプのためのエネルギが少なくて済み、安定
確実で、さらに迅速なトラックジャンプを可能としてい
る。

【００４２】すなわち、本発明によれば、トラックジャ
ンプ制御（トラック間移動制御）をトラッキング機構の
制御範囲内で行えるため、スリップ（制御逸脱）を生じ
ず、非常に安定な制御が可能となる。また一〜数十トラ
ックにわたって連続で確実，迅速な移動ができ、さらに
ハードウェアの安定性にたよるところが小さいため単純
な回路で構成できる。特に、ＤＳＰ等のディジタル制御
では、何らハードウェアの追加が必要なく。サポートソ
フトウェアも小さくて済む。その他、動画のように、ア
クセスの失敗が許されないような場合には最適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のトラッキングサーボ装置（フォ
ーカス・トラッキングサーボ回路）の要部の構成を示す
図である。

【図２】本実施例の光ディスク装置の具体的構成を示す
図である。

【図３】本実施例のトラックジャンプをソフトウェア的
に示すフローチャートである。

【図４】本実施例のオフセット付加，極性反転等を説明
するための波形図である。

【図５】従来例の欠点及び本実施例のトラックジャンプ
の動作を説明するための図である。

【符号の説明】

３・・・・・・光学ヘッド ５・・・・・・アクチュエータ ９・・・・・・フォーカス・トラッキングサーボ回路 ２４・・・・・インバータ ２５・・・・・切換スイッチ ２６・・・・・ドライバ ２７・・・・・コントロールロジック ２８・・・・・トラック位置判定部 ２９・・・・・フォトディテクタ ３１・・・・・対物レンズ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トラッキングパターンが設けられたディ
   スクのトラッキングサーボを行うディスクのトラッキン
   グサーボ装置において、 トラッキングエラー信号に所定のオフセットを付加する
   オフセット付加手段と、 トラッキングエラー信号の極性を反転させる極性反転手
   段とを有し、 上記オフセット付加手段でトラッキングエラー信号に所
   定のオフセットを付加した後、上記極性反転手段でトラ
   ッキングエラー信号の極性を反転することでトラック間
   移動を行うことを特徴とするディスクのトラッキングサ
   ーボ装置。
2. 【請求項２】 上記オフセット付加手段でトラッキング
   エラー信号に所定のオフセットを付加した後、上記極性
   反転手段でトラッキングエラー信号の極性を反転する操
   作を繰り返すことで複数のトラック間移動を行うことを
   特徴とする請求項１記載のディスクのトラッキングサー
   ボ装置。
3. 【請求項３】 トラッキングを行わずに複数のトラック
   ジャンプを行った後にトラッキングサーボを行い、上記
   オフセット付加手段でのトラッキングエラー信号への所
   定のオフセット付加と、上記極性反転手段でのトラッキ
   ングエラー信号の極性反転の操作を行うことで正確なト
   ラッキング制御を行うことを特徴とする請求項１記載の
   ディスクのトラッキングサーボ装置。