JPH07114780A - トラッククロスパルス検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】入力信号振幅のバラツキによらず、高精度でチ
ャタリングのないトラッククロスパルス検出回路を提供
する。 【構成】入力ＲＦ信号を第１Ｐ／Ｈ回路５によりピーク
ホールドし、また入力ＲＦ信号をＢ／Ｈ回路６によりボ
トムホールとし、これら第１Ｐ／Ｈ回路５出力とＢ／Ｈ
回路６出力を減算回路７にて減算する。この減算回路７
出力をコンパレータ１０の−入力端子に入力するととも
に、減算回路７出力を第２Ｐ／Ｈ回路８によりピークホ
ールドし、抵抗Ｒ１，Ｒ２の分圧回路９にて分圧した電
位をスライスレベルとしてコンパレータ１０の＋入力端
子に入力する。さらにフィードバック回路１１の抵抗Ｒ
ｈｙｓにて正帰還をかけることでコンパレータ１０にヒ
ステリシス特性を持たせたうえで信号を２値化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物理的な情報ピットが
トラック上に記録されているディスクを使用してシーク
動作を行わせるＣＤ−ＲＯＭドライブ、光ディスクドラ
イブなどの記録再生装置におけるトラッククロスパルス
検出回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＤ−ＲＯＭドライブにおいては
高速シーク時のトラック移動量を検出する回路として１
トラック移動毎にパルスを出力する回路とその出力をカ
ウントするカウンタとを用い、移動トラック量を計測す
る方法がとられていた。

【０００３】図９に従来のトラッククロスパルス検出回
路の回路図を、図１０にその波形例（ＣＤ−ＲＯＭディ
スクにおけるシーク時の光スポットの移動軌跡に対する
各ブロック出力信号例）を示す。ＣＤ−ＲＯＭディスク
ではオントラック上に情報信号に相当するピット列が並
んでおり、光スポットをトラック上に制御し、反射信号
（ＲＦ信号）を検出して二値化することで情報信号を再
生できる。またこの反射信号はシーク時光スポットの半
径方向への移動速度を、メディアの回転速度に対して相
対的に充分下回る範囲内に設定することで少なくとも光
スポットがピット上を通過する状態を確保でき、オフト
ラック／オントラックの通過にともない確実に一周期毎
にエンベロープ変動を発生する信号とすることができ
る。すなわち光スポットがオフトラック上にあるとき大
振幅、オントラックのピット上にあるとき小振幅となる
エンベロープ変動を有する信号を得ることができる。

【０００４】この回路は、このエンベロープ変動を検出
し二値化することでトラッククロスを検出するもので、
以下回路および波形例をリンクさせて説明する。検出し
たＲＦ信号（Ｄ１）は、ピークホールド回路（以下Ｐ／
Ｈ回路と略す）１とボトムホールド回路（以下Ｂ／Ｈ回
路と略す）２に入力され、Ｐ／Ｈ回路１では所定の時定
数でＰ／Ｈされて（Ｄ２）が出力され、Ｂ／Ｈ回路２で
も所定の時定数でＢ／Ｈされて（Ｄ３）が出力される。
Ｐ／Ｈ回路出力（Ｄ２）とＢ／Ｈ回路出力（Ｄ３）は減
算回路３に入力され、 Ｐ／Ｈ回路出力−Ｂ／Ｈ回路出力 が演算されて（Ｄ４）が出力される。

【０００５】以上の処理は光スポットの絞れ具合、ピッ
トの大きさ・形状、サーボの状態などの違いにより、全
反射信号振幅（ＤＣ振幅）に対するエンベロープ振幅
（ＡＣ振幅）に大きなバラツキが発生するので、このＡ
Ｃ振幅分のみを厳密に取り出し、かつピット列を極力連
続溝と見なせるよう補正する作用を持っている。

【０００６】最後に減算回路３出力をコンパレータ４の
−入力端子に入力し、所定レベル（ＶＳＬ）を＋入力端
子に入力しスライスすることで、概略オントラックでＬ
ｏｗ、オフトラックＨｉｇｈとなるデジタル信号をトラ
ッククロスパルス（ＴＣパルス）として得ることができ
る。このＴＣパルスをカウントすることで、シーク時ス
ポットがトラックを横切った本数を計測することができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年、ドライブ装置が
高速化されるにともないアクセス時間の短縮化が推進さ
れている。従来のアクセス時間仕様であれば粗シーク時
にトラッククロスパルス検出回路が少々誤パルスを発生
しトラック移動のカウントミスをしても、再度ミスをし
た分をシークしたり、あるいはトラックジャンプ、ステ
ップジャンプなどで時間をかけて密シークを行わせ目標
アドレスに移動させるといった時間余裕が充分にあっ
た。

【０００８】しかしながら、アクセス時間短縮により上
記に示すように、粗シーク時の目標トラックからの誤差
を減らすこと、すなわちトラッククロスパルス検出回路
としてミスパルス発生を防止する構成が要求されてい
る。さらに、検出したトラッククロスパルスの幅も合わ
せて測定することでこれをシーク時の微妙な測定制御に
使用する構成も考えられ、パルスの高精度な検出も要求
されている。

【０００９】そこで従来回路における問題点を別の波形
例として図１１を用いて説明する。コンパレータ入力波
形（Ｄ４）とスライスレベル（ＶＳＬ）の関係を見れば
明かなように、スライスレベル付近にピットの影響によ
る凹凸が発生するとき、固定のスライスレベルでこれを
スライスするとチャタリングが発生する。このため、カ
ウンタ側ではこのチャタリングを含めてカウントするこ
とで実際には１トラックの移動であるにもかかわらず、
あたかも２トラック移動したと計数してしまいシーク誤
差を発生することになる。

【００１０】また、検出されるＲＦ信号（Ｄ１）はディ
スクの反射率ばらつき、ＲＦ信号変調度ばらつき、再生
光学系の光利用効率ばらつきなどにより信号振幅に大き
なばらつきを有する。したがって図１２に示すように固
定のスライスレベルを用いて二値化を行うと、信号振幅
が小さいとき極端にオントラック側のパルス幅が狭くな
ったり、あるいは逆に振動振幅が大きいとき極端にオン
トラック側のパルスのパルス幅が広くなることが考えら
れる。こうなるとパルス幅を使用しての速度制御は不安
定になり機能を出せないことになる。

【００１１】さらに、最近ドライブの回転数として通常
回転と倍速回転のように２種類以上の回転基準を兼用す
るようなドライブが検討され始めており、そういう構成
に対してのトラックパルス検出回路が高精度にトラック
移動を検出することが要求されている。ところが、情報
信号の周波数はたとえば通常回転と倍速回転では２倍、
別の回転であればその比の分だけ異なることになる。し
かしながら従来の回路であるとＰ／Ｈ回路やＢ／Ｈ回路
の時定数は固定であるため、たとえば図１３のように高
い回転の方に対応することを重視して時定数を設定する
と、遅い回転のときピットに反応しすぎてエンベロープ
以外の大振動の凹凸をもつことになりチャタリングが発
生しやすくなる。

【００１２】逆に図１４に示すように、遅い回転の方に
対応することを重視して時定数を設定すると、高い回転
のときエンベロープ周波数に反応できなくて、コンパレ
ータ入力点でのエンベロープ信号振幅がダウンし二値化
できなくなってしまうケースが発生しやすくなる。

【００１３】本発明は上記問題を解決するもので、エン
ベロープ振幅のばらつきに対してもオントラック／オフ
トラックに対するパルス幅精度を確保し、かつチャタリ
ングの発生を押さえることができるトラッククロス検出
回路を提供することと、さらに２種類以上の回転数に対
応してもミスパルスを発生しないトラッククロスパルス
検出回路を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のトラッククロス検出回路は、減算回路出力
信号をさらにＰ／Ｈしその分圧電圧をスライスレベルと
し、かつコンパレータにヒステリシス特性をもたせる構
成にしたものである。また、２種類以上の回転に対応す
るために、回転切り換えに対応してＰ／Ｈ回路、Ｂ／Ｈ
回路の時定数を切り換える構成にしたものである。

【００１５】

【作用】上記のように構成することにより、エンベロー
プ振幅のばらつきに対しても振幅に応じてスライスレベ
ルが最適に決まり、コンパレータにヒステリシス特性を
持たせることでその回転に対して決まるピットの影響を
最適に除去してシーク対応したエンベロープ曲線が抽出
でき、ミスパルスの発生を押さえることができる。ま
た、２種類以上のいずれの回転で使用しても、ミスパル
スの発生を防ぐことができる。

【００１６】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１に本発明の第１の実施例のトラッ
ククロスパルス検出回路の回路図、図２にその波形例を
示す。図１において、５は入力されるＲＦ信号（Ａ１）
をピークホールドする第１Ｐ／Ｈ回路、６は入力される
ＲＦ信号（Ａ１）をボトムホールドするＢ／Ｈ回路、７
は第１Ｐ／Ｈ回路５の出力（Ａ２）とＢ／Ｈ回路６の出
力（Ａ３）を減算する減算回路、８は減算回路７の出力
（Ａ４）をピークホールドする第２Ｐ／Ｈ回路、９は第
２Ｐ／Ｈ回路８の出力（Ａ５）を抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧
する分圧回路、１０は減算回路７の出力（Ａ４）と分圧
回路９の出力（Ａ６）を比較するコンパレータ、１１は
コンパレータ１０の出力（Ａ７）を抵抗Ｒｈｙｓを通し
て分圧出力（Ａ６）に正帰還することで比較回路１０に
ヒステリシス特性を持たせるフィードバック回路であ
る。

【００１７】次に図２を参照してその動作を説明する。
検出したＲＦ信号（Ａ１）は第１Ｐ／Ｈ回路５とＢ／Ｈ
回路６に入力され、第１Ｐ／Ｈ回路５からは所定の時定
数でＰ／Ｈされた信号（Ａ２）が出力され、Ｂ／Ｈ回路
６からは所定の時定数でＢ／Ｈされた信号（Ａ３）が出
力される。第１Ｐ／Ｈ回路出力（Ａ２）とＢ／Ｈ回路出
力（Ａ３）は減算回路７に入力され、 第１Ｐ／Ｈ回路出力−Ｂ／Ｈ回路出力 が演算されて（Ａ４）が出力される。次に減算回路７の
出力（Ａ４）は第２Ｐ／Ｈ回路８に入力され、第２Ｐ／
Ｈ回路８からはある時定数でＰ／Ｈされて（Ａ５）が出
力される。最後に減算回路７の出力（Ａ４）をコンパレ
ータ１０の−入力端子に入力し、第２Ｐ／Ｈ回路８の出
力（Ａ５）を分圧回路９の抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した電
位（Ａ６）をスライスレベルとしてコンパレータ１０の
＋入力端子に入力し、さらにコンパレータ１０の出力
（Ａ７）をフィードバック回路１１の抵抗Ｒｈｙｓを通
して分圧回路９の出力（Ａ６）に正帰還をかけること
で、エンベロープ振幅に応じて最適なスライスレベルを
自動で設定する。これにより、チャタリングの発生を押
さえたトラッククロスパルス検出回路を構成できる。

【００１８】ここでＰ／Ｈ回路時定数はディスク回路に
よる反射率変動には充分追従するが、シークによるエン
ベロープ変動は追従しない時定数に選ぶ。また、Ｂ／Ｈ
回路時定数はシークによるエンベロープ変動には充分追
従するが、情報ピットの有無によるピット影響には追従
しない時定数に選ぶ。

【００１９】次に、本発明の他の実施例について図面を
参照しながら説明する。図３に本発明の第２の実施例の
異なる複数の回転設定を有するディスク装置で使用でき
るトラッククロスパルス検出回路の回路図を示す。図３
において、１２は入力されるＲＦ信号を前記異なる複数
の時定数で切り換えてピークホールドするＰ／Ｈ回路、
１３は入力されるＲＦ信号を同様に異なる複数の時定数
で切り換えてボトムホールドするＢ／Ｈ回路、１４は設
定した回転基準に応じてＰ／Ｈ回路１２およびＢ／Ｈ回
路１３の時定数の切り換え信号を生成する切り換え信号
生成回路、１５はＰ／Ｈ回路１２の出力とＢ／Ｈ回路１
３の出力を減算する減算回路、１６は減算回路１５の出
力を−入力端子に入力し、所定レベル（ＶＳＬ）を＋入
力端子に入力してこれらを比較するコンパレータであ
る。

【００２０】上記構成のようにＰ／Ｈ回路１２とＢ／Ｈ
回路１３のそれぞれに時定数の切り換えの機能をもた
せ、切り換え信号生成回路からの切り換え信号に基づい
て、それぞれの回路時定数を回転基準に応じて切り換え
る構成をとり、それぞれのディスク回転に対して決まる
ピットの影響に対し、それぞれ最適に時定数を設定して
おくことで、使用する回転においてシークに対応したエ
ンベロープ曲線を精度良く検出でき、いずれの回転で使
用するときもミスなくトラッククロスパルスが検出でき
る。

【００２１】以上実施例を示したが、光学系の光利用効
率などによるＲＦ信号振幅のバラツキが大きく、Ｐ／Ｈ
回路、Ｂ／Ｈ回路の時定数設定を最適に行ったとしても
チャタリング防止設計が充分に行えないような場合につ
いての対策例を、以下補足して記述する。

【００２２】図４にその第１例のブロック図を示す。減
算回路７出力とコンパレータ１０入力の間にＬＰＦ１７
を挿入したもので、図５の波形例の減算回路出力（Ｂ
４）とＬＰＦ出力（Ｂ５）を見ても明らかなように、Ｌ
ＰＦ１７のカットオフ周波数をピット周波数に対しては
充分低く、エンベロープ周波数に対しては充分高く設定
することで、ピット影響を除去した上で正確なエンベロ
ープ曲線を抽出でき、チャタリングを防止できる。

【００２３】さらに以上の対策を行ってもアナログ的に
チャタリング防止できないときは、図６の第２例のブロ
ック図に示す回路でデジタル的に除去することができ
る。検出されたトラッククロスパルス（ＴＣパルス）
を、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジで監視パルス
幅を所定時間Ｔに設定してリトリガーラブルモノマルチ
１８，１９に入力する。リトリガーラブルモノマルチ１
８からの立ち上がり側出力をＮＡＮＤ型Ｄラッチ２０
に、リトリガーラブルモノマルチ１９からの立ち下がり
側をＮＯＲ型Ｄラッチ２１に入力した後、ＮＯＲ側Ｄラ
ッチ２１出力をインバータ２２で反転し、ＮＡＮＤ型Ｄ
ラッチ２０出力とインバータ２２出力をＡＮＤ回路２３
でＡＮＤをとる構成としている。ＮＡＮＤ型Ｄラッチ２
０およびＮＯＲ型Ｄラッチ２１の論理動作（入力（Ｃ
２）、（Ｃ３）に対す出力（Ｃ４）、（Ｃ５）の論理）
を図７に、トラッククロスパルスにチャタリングがない
場合と、ある場合の各部ロックの動作波形例をそれぞれ
図８（ａ）、（ｂ）に示す。このように、モノマルチの
監視パルス幅をチャタリング発生間隔上限値を上回る値
に設定することで、本実施例により発生したトラックク
ロスパルスのチャタリングを押さえることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、減算回
路出力をさらにＰ／Ｈしその分圧電圧をスライスレベル
とし、かつコンパレータにヒステリシス特性を持たせて
いるので、入力信号のエンベロープ振幅のバラツキによ
らず、高精度でチャタリングのないトラッククロスパル
ス検出回路を構成できる。さらに、複数の回転設定を有
するディスク装置で使用する際、回転設定に応じて最適
な時定数に回路を切り換えるので、いずれの回転で使用
してもミスパルスの発生しないトラッククロスパルス検
出回路を構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のトラッククロスパルス
検出回路の回路図

【図２】本発明の第１の実施例のトラッククロスパルス
検出回路における波形例を示す図

【図３】本発明の第２の実施例のトラッククロスパルス
検出回路の回路図

【図４】本発明の第１の実施例のトラッククロスパルス
検出回路における補足説明のための第１例のブロック図

【図５】本発明の第１の実施例のトラッククロスパルス
検出回路の第１例のブロック図における波形例を示す図

【図６】本発明の第１の実施例のトラッククロスパルス
検出回路における補足説明のための第２例のブロック図

【図７】本発明の第１の実施例のトラッククロスパルス
検出回路の第２のブロック図における論理動作説明図

【図８】本発明の第１の実施例のトラッククロスパルス
検出回路の第２のブロック図における波形例を示す図

【図９】従来のトラッククロスパルス検出回路図

【図10】従来のトラッククロスパルス検出回路における
第１の波形例を示す図

【図11】従来のトラッククロスパルス検出回路における
第２の波形例を示す図

【図12】従来のトラッククロスパルス検出回路における
第３の波形例を示す図

【図13】従来のトラッククロスパルス検出回路における
第４の波形例を示す図

【図14】従来のトラッククロスパルス検出回路における
第５の波形例を示す図

【符号の説明】

５ 第１Ｐ／Ｈ（ピークホールド）回路 ６ Ｂ／Ｈ（ベースホールド）回路 ７ 減算回路 ８ 第２Ｐ／Ｈ回路 ９ 分圧回路 １０ 比較回路 １１ フィードバック回路 １２ 時定数切り換え機能付きＰ／Ｈ回路 １３ 時定数切り換え機能付きＢ／Ｈ回路 １４ 切り換え信号生成回路 １５ 減算回路 １６ コンパレータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号をピークホールドする第１のピ
   ークホールド回路と、入力信号をボトムホールドするボ
   トムホールド回路と、前記ピークホールド回路出力と前
   記ボトムホールド回路出力との減算を行う減算回路と、
   前記減算回路出力をピークホールドする第２のピークホ
   ールド回路と、前記第２のピークホールド回路出力を分
   圧する分圧回路と、前記減算回路出力と前記分圧回路出
   力とを比較する比較回路を有し、前記比較回路にヒステ
   リシス特性を持たせたことを特徴とするディスク装置用
   トラッククロスパルス検出回路。
2. 【請求項２】 異なる複数の回転設定を有するディスク
   装置で使用するトラッククロスパルス検出回路であっ
   て、入力信号を前記異なる複数の時定数で切り換えてそ
   れぞれピークホールドおよびボトムホールドするピーク
   ホールド回路およびボトムホールド回路と、前記ピーク
   ホールド回路出力と前記ボトムホールド回路出力との減
   算を行う減算回路と、前記減算回路出力と所定の比較用
   電位とを比較する比較回路と、ディスクの回転設定に応
   じて前記ピークホールド回路およびボトムホールド回路
   の時定数に対する切り換え信号を生成する切り換え信号
   生成回路を有することを特徴とするトラッククロスパル
   ス検出回路。