JPS6390035A - 光ディスク駆動装置 - Google Patents

光ディスク駆動装置

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JPS6390035A
JPS6390035A JP62213162A JP21316287A JPS6390035A JP S6390035 A JPS6390035 A JP S6390035A JP 62213162 A JP62213162 A JP 62213162A JP 21316287 A JP21316287 A JP 21316287A JP S6390035 A JPS6390035 A JP S6390035A
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    • G11B7/24085—Pits

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】 本発明は光ディスク駆動装置、特にこれらのトラッキン
グサーボに関するものである。
米国特許第４０３７２５２号明細書には、光ディスクを
照射する３つのレーザビームを有するサーボシステムが
記載されており、このサーボシステムにより互いに９０
度移相（偏移）する２つの径方向に変化する正弦波状信
号が生ぜしめられる。第１信号は２つの偏移ビーム間の
差信号を有しており、トラック中心に零交差点を有して
いる。この差信号は、ディスク駆動装置のサーボシステ
ムに誤差信号として与えられ、これにより零交差点に関
するサーボ制御を行うことができる。第１信号の振幅調
整微分信号をこの第１信号から減算し、正の制動を行う
。トラック間では制動用の微分信号は負である。これに
より通常サーボシステムを不安定にする。しかしながら
ここで第１信号から９０度移相した第２信号が完全に負
であり、方形波に波形整形されて制動用の微分信号を反
転させる制御信号を発生し、制動が再び正となるように
している。
米国特許第４４５６９８１号明細書には、光ディスク駆
動装置においてトラッキング情報およびトラック交差点
情報を生せしめる偏移位置について記載されている。径
方向で光ディスク駆動装置のトラックを交差すると、径
方向で隣接する偏移位置の組合せが、径方向寸法で平坦
なピークを有する信号を生ぜしめる。
米国特許第４４２８０６９号明細書には、トラック中心
に接近し互いに離間してスタッガ配置された細長状の偏
移サーボピットが続く細長状のタイミングピットが記載
されている。
本発明によれば、光レコーダで３つのサーボデータピッ
ト、すなわちトラック中心上に位置する中央ピットと、
トラック中心から偏心して位置する２つの偏移（オフセ
ット）ピットが組合せを用いることにより、トラッキン
グに使用する。すなわち、検索に際しトラック計数（ト
ラック交差点計数）したり制動を反転させたりするのに
用いる、２つの径方向寸法の正弦波状信号を生せしめる
。
３つのピット間の直線的な間隔は、これらピット間を識
別する手段を提供する。
２つの偏移ピットによれば、第１トラッキング信号を生
せしめる。これら２つのピットから得られる信号を互い
に減算することにより径方向寸法でトラック中心に零交
差点を有する正弦波状信号を生ぜしめる。この第１トラ
ッキング信号を光ディスク駆動装置のサーボシステムに
入力する。この第１信号は、密調整トラッキングサーボ
情報を提供し、また中央ピットおよび偏移ピットから得
られる第２トラッキング信号から９０度移相させて用い
た場合に径方向のトラック交差方向を与える。
これら３つのピットの組合せにより、径方向で第１トラ
ッキング信号から９０度移相した第２トラッキング信号
を与える。この第２トラッキング信号は、トラック交差
点情報のために用いられ（この信号はトラックピッチの
１７４の零交差点を有している）、かつトラック検索動
作中制動を反転したり、（第１信号と９０度移相関係で
組合せて）トラック交差方向を決定したりするのに用い
られる。
この第２トラッキング信号は、中央ピットにより生ぜし
められる信号から一方の偏移ピットにより生ぜしめられ
る信号を減算し、中央ピットにより生ぜしめられる信号
から他方の偏移ピットにより生ぜしめられる信号を減算
し、次にこさら２つの減算結果信号を加算することによ
り得られる。
この結果の信号は直流分のない信号を生ぜしめる。
直流分のない信号は、直流分を有する信号が信頼的な零
交差点情報を与えないという点で重要である。この場合
、第２トラッキング信号の零交差点がトラック交差情報
を提供するために用いられる。
光ディスク駆動装置の光学系によりレーザビームを２つ
の偏移ピット間でトラック上に中心合わせさせると、正
弦波状の第１トラッキング信号の微分信号により正の制
動が与えられる。しかし、光学系によりレーザビームを
これら２つの偏移ピットの外側に中心合わせさせると、
微分信号は負となり、不所望の状態である負の制動を生
ぜしめてしまう。しかし第２トラッキング信号により、
制動信号を反転し再び正の制動に戻す制御信号を生ぜし
める。
以下本発明を図面につき詳細に説明する。
第１図はサーボデータ領域内の３つのサーボデータピッ
トの好適な１組を示す。これらピットを設ける領域は、
データを設ける領域の中でトラックに沿って点在してい
る。好適な具体例におけるトラックデータ領域は予め書
式を定めた溝を含まないようにするのが好ましい。この
ような溝はレーザ読出しビームの波長の１７８の深さを
有するものを使用することができる。ディスク全体に亘
るトラックは同心状またはらせん状にすることができる
が、所定のトラックまたはここで説明するようなトラッ
クの小部分に亘ってのみ見た場合、このトラックはほぼ
同心状になっている。サーボデータピットを設ける領域
は、トラックからトラックに径方向に整列されている。
これにより検索中、前記ピットをサンプリングすること
ができる（すなわち、サーボデータピットのサンプリン
グをトリガする位相ロックループは、トラックを交差す
る適切な時間にトリガし、さらにこれらピットの１つ、
好ましくは中央のピットに位相ロックすることにより更
新しうる）。ここで説明するピットは同様に書式を定め
たピットであり、同一寸法、同一形状を有している。こ
の場合、これらピットはほぼ円形で前記の波長の１７４
の深さを有している。しかし本発明は上述したピットと
ほぼ同じ結果が得られれば他の形態のピットにも適用し
うるものである。サーボピットを設ける領域は浅い（波
長の１７１２以下）予め書式を定めた溝を有することが
できるが、これら領域には全熱溝を設けないのが好まし
い。その理由はこの溝がピットの適切な検出を妨害する
からである。
最後のピッ）Ｂはトラックの中央に整列される。
ピッ）Ｂかられずかの距離でトラックから離間してピッ
トＣおよびＡがあり、これらピットＣおよびＡはトラッ
クの中心から光ディスクのトラックピッチの１７４だけ
偏移している。このトラックピッチは隣接するトラック
中心間の径方向の距離である。これらピットはトラック
の長手方向にも同様に離間しているのが好ましい。これ
らピットはピット間の距離がピット寸法の少なくとも１
．５倍になるようにする必要がある。これらピットの他
の配置も可能である。第２図は１つの変形例を示す。こ
の第２図ではピットＢはピッ）ＡおよびＣより先行して
いる。
第３図は、好適な光ディスク駆動装置を示す。
可動キャリッジ３に装着したレーザ６は、偏光ビームス
プリッタ７．１７４波長板（λ／４板〉１１および密調
整アクチュエータ８を経てディスク面に形成されたトラ
ックおよびサーボデータピットを有するディスク４にレ
ーザビームを供給する。このビームは偏光ビームスプリ
ッタ７および非収束レンズ９を経て象限検出器１１０に
反射される。この検出器は出力信号を生じ、サーボ信号
発生器１２で加算される。この検出器および信号発生器
は、密調整サーボ１５および粗調整サーボ１６の双方に
２つのトラッキング信号１．および１ｔを出力する。
密調整サーボは密調整アクチュエータを制御するために
モータ１０を制御する。粗調整サーボはキャリッジ３の
移動を制御するサーボモータ２８を制御する。粗調整サ
ーボは、特に検索動作中トラックからトラックへの移動
のために主として用いられる。（素子１２．１５および
１６はキャリッジ３上に必ずしも装着する必要はない）
。
第４図は、適切なピット配列を検出し、トラッキングす
るとともに光ディスク駆動装置のサーボシステムの制動
を制御する２つの径方向に変化する正弦波状信号を生じ
るためのトラッキングサーボ信号発生器１２の好適例を
示す。この第４図には象限検出器を示しているが、この
検出器の出力が加算される。このことは当業者にとって
明かなように、１つの検出器ダイオードを設けたのと等
価である。ディスク上に集束され、トラック上に中心合
わせされた際に、偏移ピットを検出するのに十分小さな
スポットを有するレーザビームを光ディスクに向け、こ
の光ディスクで反射させ、ピットによって生ぜしめられ
る光振幅変調をこのレーザビームに与える。ピットの信
号は、ビームがピット上に中心を合わせた場合に最大と
なり、ビームがピットから１７２トラック分だけ偏移す
るも、このピットおよび次のトラック上の隣接ピットと
径方向で整列された場合に最小となる。光ディスク駆動
装置の光学系は反射したビームを検出器１１０上に結像
する。レーザビームがピッ）Ｂを通過すると、ガウス状
の信号が加算器１１２から生じる。ピットＡおよびＣに
ついても同様である。ビームスポットがトラック上に中
心合わせられている場合、ピッ）ＡおよびＣにより加算
器１１２から生ぜしめられた信号（直流成分を含む）は
互いに等しくなり、減算すると零の値になる。これは正
弦波状信号の零交差点に相当する。
さらにピッ）Ｂにより象限検出器の４つの素子全てに生
ぜしめられた信号は、ビームスポットがトラック上に中
心合わせされた場合に最大になる。
したがって、ピッ）Ｂにより加算器１１２から生ぜしめ
られた信号は（径方向に）ピットＣおよび八を検出する
ことによって生じる差信号に対して９０度移相する。
したがって第４図では、象限検出器１１０の４象限から
の信号を加算器１１２に出力する。この加算器の出力は
、各々タイミング信号Ｔ、、　Ｔ２およびＴ３により使
用可能化される３つのサンプル−ホールド回路１１８．
１２６および１２８に供給される。タイミング信号Ｔ１
〜Ｔ３は、１つのサーボデータピットが検出器１１０上
に結像されと発生する。タイミング信号Ｔ、はピッ）Ｂ
が存在する場合に発生する。タイミング信号Ｔ２はピッ
）Ａが存在する場合に発生する。タイミング信号Ｔ３は
ピッ）Ｃが存在する場合に発生する。
好ましい光ディスクは、通常のデータを点在させた各ト
ラックに沿う複数のサーボデータピット領域を有してい
る。サーボデータは、ディスクよに予め記録された通常
のクロッキングデータに対する所定の関係で記録し、タ
イミング信号Ｔ１〜Ｔ３が通常のデータをサンプリング
するのに用いるのと同一のタイミング手段により与えろ
るようにするのが好ましい。
さらに、この中央に位置するサーボデータピット自体を
タイミングのために用いることができる。
１９８５年７月３０日出願の米国特許出願第７６０４５
０号明細書に開示されているように、このデータは固定
ブロックコードで記録され、サーボデータピットは、ブ
ロックコードとは相異する長手方向の関係で、記録され
ており、したがってサーボデータとして認識しろる。例
えば、ピッ）ＡおよびＣの少なくとも後方のピットが、
更に後方の中央ピットＢから固定ブロックコードに許容
されている距離よりも長い距離離間している場合には、
このサーボシステムはサーボデータ領域を読取っている
ことを認識する。その後ピッ）Ｂは位相ロックループを
同期させるタイミングピットとして用いられ、この位相
ロックループは、後のピッ）Ｂで更新され、同様にサー
ボデータピットのサンプリングのタイミング（タイミン
グ信号Ｔ、−Ｔ３）Ｊよびデータを制御する（予め記録
したクロック信号は予め書式を定めた溝には必要としな
い）。
サンプル−ホールド回路１２６および１２８の出力は、
差動増幅器１１６で互いに減算され、信号１１、すなわ
ち密調整サーボおよびその制御用の振幅調整した微分に
用いる第１トラッキング信号を生じる。この信号はトラ
ック交差点を決定するのにも粗調整サーボ１６によって
用いられる。
サンプル−ホールド回路１１８の出力（ピットＢ信号）
は差動増幅器１２０および１２４の正入力端に供給され
、差動増幅器１２０および１２４の負入力端に各々サン
プル−ホールド回路１２６および１２８の出力（ピット
Ａ信号およびピットＣ信号）が供給される。これら２つ
の差動増幅器の出力は加算増幅器１１４に人力され、こ
の加算増幅器の出力は信号Ｉｔ　、すなわち制動を反転
させ、トラック交差点を決定するとともに第１トラッキ
ング信号と直角関係にトラック交差方向を決定する第２
トラ・ソキング信号を有するようになる。これらの結果
を加算する前に２つの出力の減算を行うことにより信号
（ピッ）Ｂ、ＡおよびＣ）中の直流成分がなくなる。こ
の結果信号はピットＢに比例し、トラック中心で最大と
なり、ピットＡ信号とピットＣ信号との減算により生じ
る信号に対して（径方向で）９０度移相している。
第５図は、米国特許第４０３７２５２号明細書の第６図
と同じであり、この第５図から明かなように、信号１１
およびＩ、とトラック８１〜Ｓ３との間の径方向の関係
が記載されている。信号■１およびＩ、は双方共正弦波
状で互いに９０度だけ移相しており、信号１１はトラッ
ク中心に零交差点を有しており、信号Ｉｔはトラック間
、すなわちピッ）ＡおよびピットＣを有する境界線の外
側で負である。この位相関係を表わすために一方の信号
を正弦波信号、他方の信号を余弦波信号と称しうる。
後者の信号、すなわちＩ、はレベル検出器（ここには図
示しないが米国特許第４０３’７２５２号明細書に示し
である）と組合せた方形波整形器により波形整形され、
第５図の線図ｃ　−ｅに示す方形波を形成する。これら
方形波の負の部分を、密調整サーボにおいて制動を反転
する制御信号として用いる。このような動作を行う回路
の一例を米国特許第４０３７２５２号明細書の第８図と
同じである第６図に示す。制動微分信号は、第２トラッ
キング信号１、に応答する方形波整形器１８から生じる
方形波に応答して、スイッチ２３およびインバータ２４
と結合されるソレノイド２５による制御の下で反転され
る。第６図の回路の動作は全て米国特許第４０３７２５
２号明細書に記載しである。
好ましい光ディスクでは、同じ型の全てのピ・ソトが径
方向に整列されている。第７図はさらにピット配列に関
する第３のピット配列を示す。このように全てのピット
Ｂが整列されている。ピットＡおよびピットＣに対して
も同様で′ある。この配列によりトラック交差点におけ
るタイミングが一層簡単になり、検索中サーボデータの
連続的なサンプリングを行うことができる。
この第７図に示すように、予め書式を定めた溝を有する
データ領域は、サーボデータ領域の後に続く。
トラック交差方向情報をうるために、互いに９０度移相
した正弦および余弦波信号を用いることは、当業者にと
って周知のことである。粗調整サーボ検索回路の一例を
第８図に示す。この回路は信号Ｉ、および１１の双方の
嚇交差点を計数する。すなわちトラック交差点パルスカ
ウンタ１３０および１３６が零交差点をトラック当たり
４つカウントすると、これらカウンタの出力は４で除算
され、トラックカウンタ１３４に人力される。このカウ
ンタの計数値は直角位相検出器１３２の方向出力による
制御の下で増加または減少し、これにより正弦波信号１
１および余弦波信号Ｉｔから移動方向を決定する。具体
的には正弦波信号１１は、正に向かう信号遷移でＤ入力
端をＱ出力端にトリガするＤフリップフロップ１３２の
クロック入力端に入力され、余弦波信号Ｉ、はＤ入力端
に入力される。したがって、フリップフロップがクロッ
ク動作されると、余弦波信号の状態（１か−１かのどち
らか）はトラック交差が何れの方向で生じているかに依
存する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、サーボデータピットの好適な配置の一例を示
す線図、 第２図は、同じくその変形例を示す線図、第３図は、本
発明に用いる光ディスク駆動装置、ディスク、レーザ、
光学系およびサーボシステムを示す線図、 第４図は、サーボデータピットから２つのトラッキング
信号を得るための象限検出器およびその関連回路を示す
線図、 第５図の線図ａ　−ｅは、サーボデータピットから得ら
れる第１および第２トラッキング信号と、第２トラッキ
ング信号から生せしめられ、制動信号の反転を制御する
のに用いる方形波信号とを示す波形図、 第６図は、本発明に有効なトラック間の反転制動を行う
密調整サーボシステムを示す回路図、第７図は、多数の
トラックに亘るサーボデータピットの径方向の配列を示
す線図、 第８図は、粗調整サーボのトラック交差点カウンタを示
すブロック線図である。 ３・・・可動キャリッジ ４・・・光ディスク　　　６・・・レーザ７・・・偏光
ビームスプリッタ 訃・・密調整アクチュエータ ９・・・非収束レンズ　　１０・・・モータ１１・・・
１７４波長板 １２・・・サーボ信号発生器 １５・・・密調整サーボ １６・・・粗調整サーボ（トラック交差点サーボ）１８
・・・方形波整形器 ２３・・・スイッチ　　　　２４・・・インバータ２５
・・・ソレノイド　　　２８・・・サーボモータ１１０
・・・象限検出器　　１１２・・・加算器１１４・・・
加算増幅器 １１６、１２０．１２４・・・差動増幅器１１８、１２
６．１２８・・・サンプル−ホールド回路１３０、１３
６・・・トラック交差点パルスカウンク１３２・・・直
角位相検出器（フリップフロップ）１３４・・・トラッ
クカウンタ Ａ、Ｂ、Ｃ・・・サーボデータピット 特許出願人　　　レーザ・マグネチック・ストレージ・
インターナショナル・コンパニー Ｑ−）“フ・ンワピ・ノイド ｑｔ９．２ ゾ１９，３ ＦＩＧ、５

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、同心状またはらせん状のトラックを有するディスク
    と、レーザビームと、光学系と、前記トラックをトラッ
    キングする検出手段とを有する光ディスク駆動装置にお
    いて、 サーボデータピットがトラックに中心合わせした少なく
    とも１つの中央サーボデータピットと、トラック中心か
    ら両側に向かってトラックピッチの１／４だけ偏移した
    少なくとも２つの偏移サーボデータピットとを有してお
    り、前記ピットの各々は同一寸法で同一形状であり、か
    つこれらピットの各々は互いに隣接しデータから分離さ
    れていることを特徴とする光ディスク駆動装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の光ディスク駆動装置
    において、この光ディスク駆動装置はさらに前記サーボ
    データピットに応答するサーボ信号発生手段を有してお
    り、この手段は前記の偏移ピットから第１トラッキング
    信号を得、かつ前記の中央ピットおよび偏移ピットから
    第２トラッキング信号を得るようになっており、この第
    ２トラッキング信号が第１トラッキング信号から径方向
    で９０度だけ移相していることを特徴とする光ディスク
    駆動装置。 ３、特許請求の範囲第２項に記載の光ディスク駆動装置
    において、前記サーボ信号発生手段が第２偏移ピットよ
    り検出した信号から第１偏移ピットより検出した信号を
    減算して第１トラッキング信号を発生する手段を有して
    いることを特徴とする光ディスク駆動装置。４、特許請
    求の範囲第２項に記載の光ディスク駆動装置において、
    前記サーボ信号発生手段が、中央ピットより検出した信
    号から、第１偏移ピットより検出した信号を減算する手
    段と、中央ピットより検出した信号から、第２偏移ピッ
    トより検出した信号を減算する手段と、これら２つの減
    算信号を加算して第２トラッキング信号を形成する手段
    とを有していることを特徴とする光ディスク駆動装置。 ５、特許請求の範囲第１項に記載の光ディスク駆動装置
    において、各トラックのサーボデータピットは、径方向
    で中央ピットが、対応する中央のピットと、偏移ピット
    が、対応する偏移ピットとそれぞれ整列されるように配
    置されていることを特徴とする光ディスク駆動装置。 ６、特許請求の範囲第１項に記載の光ディスク駆動装置
    において、前記サーボデータピットが、予め書式を定め
    た溝を有していないトラックの領域に記録されているこ
    とを特徴とする光ディスク駆動装置。 ７、特許請求の範囲第５項に記載の光ディスク駆動装置
    において、前記サーボデータピットが、予め書式を定め
    た溝を有していないトラックの領域に記録されているこ
    とを特徴とする光ディスク駆動装置。 ８、特許請求の範囲第１項に記載の光ディスク駆動装置
    において、前記ピットがサーボデータ領域に記録されて
    おり、このような複数の領域が、データを有する各トラ
    ック上に記録されていることを特徴とする光ディスク駆
    動装置。 ９、特許請求の範囲第５項に記載の光ディスク駆動装置
    において、前記ピットがサーボデータ領域に記録されて
    おり、このような複数の領域が、データを有する各トラ
    ック上に記録されていることを特徴とする光ディスク駆
    動装置。 １０、特許請求の範囲第６項に記載の光ディスク駆動装
    置において、前記ピットがサーボデータ領域に記録され
    ており、このような複数の領域が、データを有する各ト
    ラック上に記録されていることを特徴とする光ディスク
    駆動装置。 １１、特許請求の範囲第７項に記載の光ディスク駆動装
    置において、前記ピットがサーボデータ領域に記録され
    ており、このような複数の領域が、データを有する各ト
    ラック上に記録されていることを特徴とする光ディスク
    駆動装置。 １２、特許請求の範囲第１項に記載の光ディスク駆動装
    置において、前記中央ピットが前記偏移ピットの後に続
    くことを特徴とする光ディスク駆動装置。 １３、特許請求の範囲第１項に記載の光ディスク駆動装
    置において、前記ピットが各々レーザビームの１／４波
    長の深さの予め書式を定めた孔であることを特徴とする
    光ディスク駆動装置。 １４、特許請求の範囲第１項に記載の光ディスク駆動装
    置において、前記ピットは互いにトラック方向で各ピッ
    トの寸法の少なくとも１．５倍離間していることを特徴
    とする光ディスク駆動装置。 １５、特許請求の範囲第１項に記載の光ディスク駆動装
    置において、データは前記トラック上に固定ブロックフ
    ォーマットで記録され、前記ピットは、３つのピット内
    の少なくとも１つが他のピットに対し固定ブロックフォ
    ーマット関係を有していないように記録されていること
    を特徴とする光ディスク駆動装置。 １６、特許請求の範囲第１項に記載の光ディスク駆動装
    置において、データは前記トラック上に固定ブロックフ
    ォーマットで記録され、前記ピットは、前記中央ピット
    が、これと隣接する偏移ピットの少なくとも１つから固
    定ブロックフォーマット関係によって特定された距離よ
    りも離間されるように記録されていることを特徴とする
    光ディスク駆動装置。１７、特許請求の範囲第４項に記
    載の光ディスク駆動装置において、この光ディスク駆動
    装置がさらに前記第１トラッキング信号に応答するサー
    ボシステム手段を有しており、このサーボシステム手段
    は、前記第１トラッキング信号に応答する制動手段と、
    前記第２トラッキング信号に応答して前記制動手段を制
    御する手段とを有していることを特徴とする光ディスク
    駆動装置。 １８、特許請求の範囲第１７項に記載の光ディスク駆動
    装置において、前記第２トラッキング信号に応答して前
    記制動手段を制御する前記の手段が、光ディスクのレー
    ザビームがトラック間の偏移サーボデータピットの外側
    に中心合わせされた際に前記制動手段の出力を反転させ
    る手段を有していることを特徴とする光ディスク駆動装
    置。 １９、特許請求の範囲第４項に記載の光ディスク駆動装
    置において、この光ディスク駆動装置がさらにトラック
    交差移動方向を決定する前記の第１および第２トラッキ
    ング信号の双方に応答する象限方向検出手段を有するサ
    ーボシステム手段を有していることを特徴とする光ディ
    スク駆動装置。 ２０、特許請求の範囲第１９項に記載の光ディスク駆動
    装置において、この光ディスク駆動装置がさらに前記第
    ２トラッキング信号に応答する前記象限方向検出手段に
    応答し、検索動作中トラックを計数する手段を有してい
    ることを特徴とする光学ディスク駆動装置。２１、特許
    請求の範囲第１項に記載の光ディスク駆動装置において
    、データは予め書式を定めたフォーマットで記録され、
    前記サーボデータピットはこのフォーマットから識別し
    うるパターンで記録されていることを特徴とする光ディ
    スク駆動装置。
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