JPH0322228A - 偏心検出方法及びその装置 - 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、光学式情報記録再生装置において、光ディス
クのトラック偏心を検出する偏心検出方法及びその装置
に関する。

［従来の技術］ 従来、光学式情報記録再生装置には、いくつかの偏心検
出方法が公知となっている。第４図はその一例である。

第４図において、１はセンサアンブ、１０１は２値化回
路１％　１０２は２値化回路２、１０３はＦ−Ｖコンバ
ータ、１０４は位相比較器、１０５はＡＤコンバータ、
１０６は演算回路、９はメモリである。

センサアンブ１は、図示しない光ヘッドの一部分であり
、センサアンプｌからトラックエラー信号ｐ及びオント
ラック信号ｒが得られる。トラックエラー信号ｐ、及び
オントラック信号ｒはそれぞれ２値化回路１０１，１０
２で２値化される。

２値化されたトラックエラー信号Ｓ及びオントラック信
号ｔは、位相が９０゜ずれているので、両者の位相を比
較する事で、光ヘッドとトラックとの相対速度の向きが
判別できる。

又、光ヘッドとトラックとの相対速度の大きさは、トラ
ックを横切る時の周波数に比例する。したがって、２値
化されたトラックエラー信号ＳをＦ−Ｖ変換（周波数・
電圧変換）し、アナログーデジタル変換した後、位相比
較器１０４の出力Ｕにより符号をつけた値が光ヘッドと
トラックとの相対速度となる。

この相対速度を時間ｔで積分することにより、偏位距離
を得ることができるため、この値を随時メモリ９に蓄え
ておき、偏心量とすることができる。

第５図（ａ）は、光ヘッドを固定してディスクを回転さ
せた時のトラックエラー信号ｐを表わし、トラックと光
ヘッドとの相対速度にしたがって周波数が変化している
ところを表わしている図である。第５図（ｂ）は、（ａ
）の部分拡大図である。第５図（ｂ）を２値化したもの
が第５図（ｃ）である。

第５図（ｃ）をＦ−Ｖ変換すると、光ヘッドとトラック
との相対速度が得られる。そこで、この相対速度信号を
積分してメモリに保存しておく事で、偏心量を検出し、
利用する事ができる。

［発明が解決しようとしている課題］ まず、本発明の偏心検出方法で用いるサンプルサーボ方
式の光ディスクの公知のフォーマットパターンの一例を
第６図を用いて説明する。

第６図は光ディスクのトラックのサーボ領域を示す図で
あるが、同図において、３１ａ，３ｌｂはトラックサー
ボ用ウォーブリングビット、３２はクロックピット、３
３はグレイコードと呼ばれるパターンで、第７図に示す
１〜ｌ８のパターンが周期的に書かれており、相対アド
レスを表わしている。

この光ディスクでは、１本のトラックに１３７６のサー
ボ領域が含まれており、オートフォーカス、オートトラ
ッキングのそれぞれのサーボエラー信号は、サーボ領域
内での信号をサンプルホールドする事によって得られる
。

まずトラッキングエラー信号は、第６図において、２つ
のウォーブリングビット３１ａ，　３ｌｂのタイミング
で、図示しない光ヘッドからの光量の変化量をサンプル
ホール・ドし、２つの差を演算することにより、トラッ
キングエラー信号を得ることができる。

又、フォーカスエラー信号は、公知の非点収差法、或い
はナイフエッジ法と同様の光学系から得られた信号を、
第６図のウォーブリングビット３１ｂとグレイコード３
３の間のミラー面において、サンプルホールドして検出
する。

つまり、光ヘッドを固定してディスクを回転させた時の
トラックエラー信号は、第５図（ｂ）のｇに示すように
階段状の波形になる。又これを２値化した信号が（ｄ）
である。

しかしながら、第５図（ｂ）から明らかなように、光ヘ
ッドとトラックとの相対速度が大きい時は、トラックエ
ラー信号の周波数にサンプリング周波数が近くなる為に
、第５図（ｄ）の点線位置にディスクの欠陥がある等の
場合、パルスが抜けるということが発生する。

つまり、これは偏心検出のエラーの原因となり、この信
号によって従来の方法で偏心量を検出しようとしても、
正確な偏心量を検出することができないという問題があ
った。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明は、前述
した課題を解決するため、光ビームを照射して情報の記
録再生を行ない、データトラック上に間欠的に設けられ
た相対アドレスが、ｌトラックブロック毎に、半径方向
に周期的に記録されたグレイコードからなる光学式情報
記録ディスクのトラック偏心を検出する偏心検出方法に
おいて、 前記グレイコードを復調して、相対アドレスを検出し、
最新の相対アドレスと前回の相対アドレスとの差から、
前記光ビームとトラックとの相対速度と、横断トラック
ブロック数を演算して求め、更に前記相対速度と、該横
断トラックブロック数から、所定の時間間隔での総トラ
ック横断本数を演算して求め、ディスクの回転位置に対
応した偏心量とすることを特徴とする偏心検出方法を提
供するものである。

また、光ビームを照射して情報の記録再生を行ない、デ
ータトラック上に間欠的に設けられた相対アドレスが、
１トラックブロック毎に、半径方向に周期的に記録され
たグレイコードから成る光学式情報記録ディスクのトラ
ック偏心を検出する偏心検出装置において、 前記グレイコードを復調して、相対アドレスを検出する
復調回路と、 前記復調回路で得た最新の相対アドレスと、前回の相対
アドレスとの差から、前記光ビームと、トラックとの相
対速度を求める減算器と、前記復調回路で得た最新の相
対アドレスと、前回の相対アドレスとの差から前記トラ
ックブロックの横断判定信号を出力するクロス判定回路
と、前記クロス判定回路の出力パルスをカウントするア
ップダウンカウンタと、 前記相対速度と、前記アップダウンカウンタの出力とか
ら、偏心量としての、所定の時間間隔での総トラック横
断本数を求める演算回路と、該総トラック横断本数を記
憶するメモリ装置とを有することを特徴とする偏心検出
装置により、前記課題を解決しようとするものである。

本発明によれば、データトラック上に、半径方向に所定
の周期で記録されているグレイコードパターンから、相
対アドレスを検出し、所定の時間間隔での相対アドレス
の変化をｔ寅算することにより、光ビームとトラックと
の相対速度と、トラックブロック横断本数とを得ること
ができる。

さらに、この相対速度と、トラック横断本数とから所定
時間内での総トラック横断本数を演算して、メモリする
ことにより、トラック偏心量とすることができる。

したがって、従来のように、相対速度を検出するため、
トラッキングエラー信号の周波数をサンプリングして、
２値化する必要がなく、前述のパルス抜けの発生による
相対速度信号の誤差を無くすことができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

まず第一に、第７図に示したグレイコードについて説明
する。

第７図に示したグレーコードは、アドレスビット１０ビ
ットの内、２ビットが“１”　（０表示部）で、８ビッ
トが“Ｏ”となっており、かつ隣り合うトラックの間で
″ｌ”の位置はｌビットのみ変化している。したがって
トラッキングサーボオフ時、或いはシーク中に光ヘッド
が２トラックにまたがって通過したとしても、ほぼ正し
く情報再生する事ができる。すなわち、光ヘッドがオフ
トラックの場合でも、両側のトラックのどちらかのアド
レスを検知することができる。又、パターンはｌトラッ
ク毎に変化しているので、ｌトラック精度で光ヘッドの
位置検知を行なう事ができる。

相対アドレスは、トラッキングサーボオフでも読めると
いう目的の為、あまりチャネルビットを多くとれず、又
グレイコードであるという制約があるので、あるトラッ
ク数（第７図では１Ｂ）毎に周期的に変化するパターン
となっている（以下、１８トラック毎のまとまりを１ト
ラックブロックと称する）。したがって、トラックブロ
ックの境界を横切った事を正確に検知する事が、光ヘッ
ドの位置検出に必須の条件となる。

第１図は、本発明の第一の実施例を表わす偏心量検出回
路の図である、同図において、ｌはセンサアンブ、２は
シフトレジスタ、３は復調回路、４はラッチ回路、５は
減算器、６はクロス判定回路、７はアップダウンカウン
タ、８は演算回路、９はメモリである。

不図示の光ヘッドから得た信号は、センサアンブ１で増
幅され、各サーボ領域を、通過する毎にグレイコード１
０ビット分のシリアルデータが、シフトレジスタ２でパ
ラレルデータａに変換される。シフトレジスタ２でパラ
レルデータａに変換されたグレイコードパターンは、復
調回路３で相対アドレスｂに復調される．相対アドレス
ｂは、ラッチ回路４に入力し、最新の相対アドレスＣと
、前回の相対アドレスｄが記憶される。減算器５は、最
新の相対アドレスＣから前回の相対アドレスｄを減算し
た値を、光ヘッドのトラックとの相対速度ｅとして出力
する。

クロス判定回路６は、トラックブロックの境界を横切っ
た場合に、横切る方向によってカウントアップパルスｆ
１カウントダウンパルスｇを出力する回路で、後で詳細
に説明する。

カウントアップパルスｆ、カウントダウンパルスｇが発
生すると、アップダウンカウンタ７でパルス数をカウン
トし、カウント数ｈを演算回路８に出力する。演算回路
８は、トラックブロッククロスカウント数ｈと、相対速
度ｅを基に総横断トラック数を演算する。

結果は、偏心量として、メモリ９に記憶される． 光ヘッドとトラックとの相対速度ｅを生じる要因として
は、ディスクの偏心と、シーク時の光ヘッドの移動の２
点がある．そこでこの２点について、それぞれ相対速度
ｅとの関係について説明する。

ディスクの偏心は通常±１００μｍ以下とされている。

したがって、光ヘッドから見たあるトラックの変位はお
よそ次式で近似する事ができる。

ｙ　＝　１０−’　・ｓｉｎ２ｚ　ｆｔ　　ｌｍｌ　　
−　（１）但し、ｆはディスクの回転数である。（１）
式となり、最大相対速度は、 対アドレスと前回の相対アドレスとの差を表わしている
ので、１トラック中のセグメント数をＸとし、１セグメ
ント間でのトラックの最大移動量を考える． ディスクが１セグメント分回転するのに要する時間は、 ’　　　［ｓ１　　・・・（４） ｆ−ｘ であり、又トラックピッチをｄとすると、１セグメント
間でのトラックの最大移動量は、（３）．（４）式から
、 で表わせる。ここで、ｄ＝１．５　　（μｍｌ、ｘ＝＝
１３００　（フォーマットにより異なるので、余裕を見
て少なめの値で計算しておく）とすると、ｌセグメント
間でのトラックの最大移動量は、となる． 第２図は、偏心による最大相対速度時の光ビームの軌跡
を表わす図である。第２図において、２１はトラック中
心、２２は相対アドレス（グレイコードパターン）が記
録された部分であり、２３はディスク内周側から外周側
へ最大速度でトラックを横切る場合の光ビームの軌跡、
２４はディスク外周側から内周側へ最大速度でトラック
を横切る場合の光ビームの軌跡である。つまり、偏心の
みによって生じる、ｌセグメント間でのトラック横断本
数はたかだか±１本である。

したがって、クロス判定回路６は最新の相対アドレスと
前回の相対アドレスから、第３図の規則に従ってトラッ
クブロックのクロス判定を行なう。

第３図において、例えば前回のアドレスが１で、今回ｌ
８であった場合、同じトラックブロック内のトラックと
いう事はあり得ない。つまり必ず１つ手前のトラックブ
ロックという事になるので、カウントダウンパルスを送
出する。他の“Ｄ”のついた領域も同様である． 又、同様の理由で“Ｕ”の領域は次のトラックブロック
であると考えられるので、カウントアップパルスを送出
する。

又、第３図の“Ｘ”で表わした部分は、偏心のみによっ
てはあり得ない領域である。つまり、このパターンが起
こるのは、シーク中か、或いは外部振動等の外乱によっ
て光ヘッドが移動した場合である。したがって正確な偏
心検出は行なえないので、エラー信号を送出し、偏心検
出のカウントをリセットする。

ここで、エラー信号は、クロス判定回路６とアップダウ
ンカウンタ７の間に、新たに信号線を設けても良いし、
カウントアップパルスとカウントダウンパルスを同時に
送出するとしてもよい。

演算回路８は、減算器５の出力ｅ　（＝Ｄｉｆ　（ｎ）
＝Ａｄ（ｎ）−Ａｄｒ（ｎ−１）と定義）と、アップダ
ウンカウンタ７のカウント値ｈから、次の式により総ト
ラック横断本数Ｔの演算を行なう。

Ｔ　＝　ｔｉ，　Ｄｉｆ（ｋ）　＋　ｈ−Ｎ　　・・・
（７）ｌ 但し、Ｎはｌトラックブロック中のトラック数を表わし
ている。

つまり、あるタイミングを起点とし、所定の時間間隔で
総トラック横断本数Ｔの値をメモリ９に蓄えておくと、
そのデータは、ディスクの回転位置に対応した偏心量を
表わす事になる。

又、カウント中にエラー信号が発生した場合には、直ち
にカウントをリセットしてカウントし直す事により、速
やかな復帰が行なえる。

又、本発明では、光ディスクに記録されたグレイコード
のパターンとして、第７図のパターンを挙げて説明した
が、所定の周期が繰り返されている相対アドレスが記録
されていれば、本発明の範囲が第７図のパターンに限定
されることはない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、サンプルサーボ
方式の光ディスクにおいて、相対アドレスを復調して、
トラック横断本数をカウントすることにより、ディスク
欠陥による影響を受けない、正確な偏心検出が行なえる
という効果が得られる。

又、同時に外部振動等の外乱を検出してカウントリセッ
トする事ができ、速やかに偏心検出に復帰できるという
効果もある。

第１図は本発明の一実施例のブロック図。

第２図は、偏心による光ビームスポットのトラック横断
時の軌跡を示す図。

第３図は、クロス判定回路の動作説明図。

第４図は、従来の偏心検出装置のブロック図。

第５図は、トラック横断信号を示す図。

第６図は、サンプルサーボ方式の光ディスクのサーボバ
イトを示す図。

第７図は、グレイコードパターンを示す図。

センサアンブ シフトレジスタ 復調回路 ラッチ回路 減算器 クロス判定回路 アップダウンカウンタ 演算回路 メモリ

【図面の簡単な説明】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ビームを照射して情報の記録再生を行ない、デ
   ータトラック上に間欠的に設けられた相対アドレスが、
   １トラックブロック毎に、半径方向に周期的に記録され
   たグレイコードからなる光学式情報記録ディスクのトラ
   ック偏心を検出する偏心検出方法において、前記グレイ
   コードを復調して、相対アドレスを検出し、最新の相対
   アドレスと前回の相対アドレスとの差から、前記光ビー
   ムとトラックとの相対速度と、横断トラックブロック数
   を演算して求め、更に前記相対速度と、該横断トラック
   ブロック数から、所定の時間間隔での総トラック横断本
   数を演算して求め、ディスクの回転位置に対応した偏心
   量とすることを特徴とする偏心検出方法。
2. （２）光ビームを照射して情報の記録再生を行ない、デ
   ータトラック上に間欠的に設けられた相対アドレスが、
   １トラックブロック毎に、半径方向に周期的に記録され
   たグレイコードから成る光学式情報記録ディスクのトラ
   ック偏心を検出する偏心検出装置において、前記グレイ
   コードを復調して、相対アドレスを検出する復調回路と
   、 前記復調回路で得た最新の相対アドレスと、前回の相対
   アドレスとの差から、前記光ビームと、トラックとの相
   対速度を求める減算器と、 前記復調回路で得た最新の相対アドレスと、前回の相対
   アドレスとの差から前記トラックブロックの横断判定信
   号を出力するクロス判定回路と、前記クロス判定回路の
   出力パルスをカウントするアップダウンカウンタと、 前記相対速度と、前記アップダウンカウンタの出力とか
   ら、偏心量としての、所定の時間間隔での総トラック横
   断本数を求める演算回路と、該総トラック横断本数を記
   憶するメモリ装置とを有することを特徴とする偏心検出
   装置。