JPH0368004A - 位置決め装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は位置制御システムに関し、より具体的には、高
信頼性ｌ・ラック・カウント装置及び方法を備えた位置
制御システムに関する。

Ｂ、従来の技術 磁気型または光学型のディスク・レコーダはいずれも変
換器位置決めシステムを採用している。

このような位置決めシステムはしばしば、シークと呼ば
れる、長距離の変換器移動用にいわゆる速度サーボ・ル
ープを使用している。このような長距離の変換器移動に
よって、感知変換器は、ディスク記録部材上の多数の同
心円状記録トラックを横切る。速度位置決めサーボ・ル
ープは、目標トラックから■／４トラック・ピッチの距
離の所でトラック追従位置サーボ・モードに切り換える
のが最良である。このようなトラック追従制御は、他の
サーボ位置決め応用例における「ストップ・ロック」位
置決め制御と比較して有利なことがある。目標トラック
に達すると、トラック追従位置サーボは、目標トラック
を忠実に走査または追従するように変換器を位置決めす
る。以後のシーク動作では、トラック追従位置ループは
中断されて、速度ループ、第２位置決めループ、または
その他の形のシーク位置決めサーボ制御に戻る。トラッ
ク間隔を小さくしてより高いトラック密度を得る場合、
速度シーク中のトラック・カウント動作が信頼性のある
ことがより切実になってくるここが認められている。具
体的には、いわゆるランアウトすなわち光ディスクの回
転の偏心によって、間違った方向指示、及び間違ったト
ラック・カウント動作が起こって、目標トラックに忠実
に達しないようなことがあり得る。したがって、変換器
が複数のトラックを横切るシーク動作中、速度サーボの
より信頼性の高いカウント動作及び制御を提供すること
が望まれる。

シーク動作では、高いトラック密度のために、記録媒体
表面の凹凸によってトラックがカウントされないことが
あり得る。したがって、円滑なトラック・シーク動作を
妨げる媒体表面の凹凸を回避するシステムを提供するこ
とが望まれる。

多（の光学式レコーダは、低価格で高性能という目標を
もっている。これらの高性能光学式レコーダのあるもの
では、いわゆる精密サーボまたは微動アクチュエータ（
２次ヘッド・アームとも呼ばれる）が、いわゆる粗動ア
クチュエータによって半径方向に移動される１次変換器
支持アーム上に担持されている。典型的には、微動アク
チュエータは、高周波数応答特性をもち、追従されるト
ラックに対する変換器の高速かつ短距離の位置決め、す
なわち１つのトラックから第２のまたは目標トラックへ
の移動を行なう。粗動サーボは相対的に質量の大きい１
次ヘッド・アームすなわちヘッド支持ヘッド・アームを
位置決めし、典型的には、より長距離の移動を取り扱う
ため低周波数特性をもつ。微動アクチュエータと粗動ア
クチュエータの間の位置関係を性能が最高となるように
最適化するため、サーボ・システムはまた、中心位置ま
たは基単位置に向う際の粗動アクチュエータに対する微
動アクチュエータの相対的位置決めを行なう。このよう
な配置構成は、俗に「ピギーバック」キャリッジ・サー
ボ・システムと呼ばれている。

このようなピギーバック・キャリッジ・システムの応用
は、ディスク・レコーダだけには限られない。実際に、
この概念は、パターン追従用のまたはテンプレート制御
式の精粗位置決めサーボ機構に対して何年も前に確立さ
れたものである。ガードナー（Ｇａｒｄｉｎｅｒ　）の
米国特許第２７１７９７９号明細書を参照されたい。こ
のような配置構成によって、溶接機や切断機などのパタ
ーン制御式機械の生産速度が上がった。取り付けられた
微動アクチュエータまたは２次アクチュエータは、パタ
ーンの鋭い変化に高速応答するので、溶接動作または切
断動作は、パターン制御機械の諸機構の最小の慣性のみ
を克服しながら、案内用パターン・テンプレートに忠実
に追従する。上記の特許では、ガードナーがトッピング
・サーボと名付けている微動アクチュエータを、パター
ン・テンプレートの絶対的位置決めによって制御し、粗
動サーボ（ガードナーの主サーボ）を、トッピング（微
動）サーボの位置決め運動に常に追従させることを教示
り、ている。このような配置構成は、高速で応答するト
ッピング（微動）サーボがパターン制御機械を制御し、
主（粗動）サーボはトッピング（微動）サーボの運動に
追従して、トッピング（微動）サーボを主（粗動）サー
ボ制御キャリッジに対して最適の位置に維持することを
意味している。この配置構成は、トッピング（微動）サ
ーボの動作範囲を最大にすることができる。このタイプ
のサーボ構成は、米国特許第４８２７０２９号にも開示
されている。

米国特許第３９２４２６８号、及び米国特許第４５１３
３３２号明細１は、ピギーバック式ヘッド位置決め配置
を備えた磁気ディスク・レコーダを開示している。この
レコーダは、微動アクチュエータの粗動アクチュエータ
に対する相対位置が最適化されるようにサーボ位置制御
される。米国特許第３９２４０８３号明細書は、粗動ア
クチュエータ動作が起動される前に、微動アクチュエー
タが所定の最小距離を移動できるという、さらに別の精
粗制御を開示している。米国特許第４１９１９８１号明
細書は、低速サーボ機構が高速サーボ機構に従属すると
いう、多重磁気ディスク・レコーダにおける高速及び低
速サーボ位置決め機構を開示している。後者の配置構成
は、本当の意味でのピギーバック配置ではない。

トラック・シーク動作における別の問題は、第１回目の
試行で目標トラックに確実にアクセスするため、シーク
中のトラック・カウント動作の信頼性を高くすることで
ある。欠陥の対処または回避が、磁気ディスク・レコー
ダで以前から実施されている。たとえば、米国特許第４
４．０８０００号及び第４４１４６５５号明細書は、ト
ラック追従動作中の欠陥対策を示している。このどちら
の引用特許も、トラック内の欠陥を横切る間にトラック
追従関係を維持するため、トラック追従制御信号の現在
値を使用している。実際には、タイム・アウト・タイマ
を使用して、欠陥のサイズに対応した最大時間を決定す
る。この対策は、高速トラブり・シーク動作中のトラッ
ク・カウントの損失にどう対処するかは示唆していない
。米国特許第４５８７８４４号明細書は、走査されてい
るトラックの欠陥発生中にトラック追従サーボ・ループ
利得を減少させることを開示している。

トラック・シーク動作における別の問題は、偏心または
ランアウトの問題である。トラック・シーク動作が、交
差するトラ、ツタの回転速度または直線速度に対して相
対的に低速の時は、半径方向の移動がｔトラック幅未満
である場合にランアウトが起こり得る。このようなラン
アウトに対処するために、偏心率を測定して表に記憶し
、この記憶された値を位置決めサーボに供給して、位置
決めサーボが偏心率に従うようにする。このようなラン
アウト補償機構は米国特許第４１３５２１７号明細書に
開示されている。ランアウト状態に対処するための別の
技法は、米国特許第３４５８７８５号明細書に開示され
ている。この特許は、ディスク上に記録されたパターン
内で直角位相信号を発生すると、方向指示情報が得られ
ることを教示している。たとえば、シーク速度に従って
交番する第１の信号を発生する。ディスク表面上の第２
の信号部分を走査する第２の変換器加ら発生される第２
の信号は、９０°の位相変化すなわち直角位相を備えた
第２の交番信号を生成する。この第２信号は明白に方向
指示を提供する。上記特許の技法は満足のいくシステム
を提供するが、実施が高価である。実際には、このシス
テムは、専用サーボ面をもつディスク・レコーダで実施
される。専用サーボ面に記録した直角位相信号を使って
、複数の共同回転ディスク上でデータの記録及び読出し
用のいわゆるコーム・ヘッド支持変換器を案内する。記
録表面上での複数の独立した直角位相パターンを避ける
ことが望まれている。

Ｃ０発明が解決しようとする課題 より忠実なシーク動作を可能にするため、より忠実なト
ラッキング・カウント動作を行なうことが望まれている
。

本発明の目的は、トラック・シーク動作中のトラック・
カウント動作の機能向上、及び欠陥の対処を実現するこ
とである。

００課題を解決するための手段 光学式ディスク・レコーダやその他の位置決め機構にお
いては、互いに近接した、位置を示す機械感知可能な標
識を感知しカウントする。相対運動は、第１及び第２の
所定部分に分割される。これらの部分は、後で明らかに
なるように相互にインタリーブできる。第１の所定部分
の間に、感知した標識から直接誘導された信号が、相対
運動を制御するための標識信号としてモータ手段に供給
される。

可変周波数発振器（ＶＦＯ）、位相ロック・ループＣＰ
ＬＬ）、その他の共鳴回路、または無安定マルチバイブ
レータを含む発振回路などの調時回路を標識信号に従属
させて、調時信号を発生させる。相対運動の第２の所定
部分の間、との調時信号を標識信号の代りに使ってモー
タ手段を制御する。

本発明の別の態様では、相対運動中の速度が所定の基準
値を超えるとき、第２の所定部分が宣言される。この第
２の所定部分の間は、感知された標識信号ではなく調時
信号を使ってモータ手段を制御する。

Ｅ、実施例 添付の図面で、同じ番号は同じ構造部分及び機能を示す
。トラッキング誤差信号（ＴＢＳ）生成回路１０は、後
で説明するように、線６３（線６３は、後に説明する第
２図の線５７の一部分に対応し、線５７に含まれる）を
介して供給される感知されたＴＥＳ信号、及びバス１２
を介して受け取ったトラック位置回路１１から供給され
るトラック距離カウントに共同で応答して、線１３を介
して訂正された、すなわち有効なＴＥＳ信号を供給する
。有効ＴＢＳ信号は、標識信号よりも忠実にトラック交
差を示す。線１３上の有効ＴＥＳ信号は、高信頼性のト
ラック・カウント動作を行なうため、トラック位置回路
１１に送られる。

１組の速度回路１４が線１３上の有効ＴＥＳ信号に応答
して、後で説明するように、モータ手段制御用のサーボ
回路のために線１５上に真の速度信号を発生する。有効
ＴＥＳ信号をより有効に発生するため、線１５上の速度
信号も、ＴＥＳ生成回路１０に送られる。実際のトラッ
ク・カウントは、ケーブル１２だけでなくケーブル１２
Ａ上にも供給され、サーボ回路の他の部分で使用される
。各シークの開始時に、バス５９Ａを介して受け取った
値が、所定のトラック数を表すトラック位置回路１１に
記憶される（この値は、トラック数の２倍になりうる）
。

ＴＢＳ生成回路ｌＯは、有効ＴＥＳ信号を発生するため
の調時電気回路を含む。この有効ＴＥＳ信号は、位置決
めシステムによって制御される相対運動の所定部分の間
、使用される。その他のときは、線６３を介して供給さ
れる感知ＴＢＳ信号が、標識信号としてＴＥＳ生成回路
１０を通過し、線１３上で有効ＴＥＳ信号になる。

本発明と共に使用すると好都合な光学式レコーダを第２
図に示す。磁気光学式記録ディスク３０が、モータ３２
によって回転されるようにスピンドル３１上に乗ってい
る。ヘッド・アーム・キャリッジ３４上の光学式ヘッド
支持アーム３３は、ディスク３０の半径方向に移動する
。レコーダのフレーム３５は、半径方向に往復運動でき
るように適切にキャリッジ３４を乗せている。キャリッ
ジ３４が半径方向に移動することにより、ディスク上に
データを記録し、ディスクからデータを回復するため、
複数の同心円状トラックまたはラセン状トラックのどの
一本にもアクセスできるようになる。フレーム３Ｓ上に
適切に乗った線形アクチュエータ３６が、キャリッジ３
４を半径方向に移動させて、トラックへのアクセスを可
能にする。

レコーダは、１つまたは複数のホスト・プロセッサ３７
に適切に接続されている。このホスト・プロセッサは、
制御装置、パーソナル・コンピュータ、大型システム・
コンピュータ、通信システム、画像処理プロセッサなど
でよい。接続回路３８が、光学式レコーダと接続ホスト
・プロセッサ３７の間の論理的及び電気的接続を行なう
。

マイクロプロセッサ４０は、ホスト・プロセッサ３７へ
の接続を含めてレコーダを制御する。制御データ、状況
データ、コマンドなどが、双方向パス４３を介して、接
続回路３８とマイクロプロセッサ４０の間で交換される
。マイクロプロセッサ４０には、プログラムまたはマイ
クロコードを記憶する読取り専用メモリ（ＲＯＭ）４　
Ｌ及びデータと制御信号を記憶するランダム・アクセス
・メモリ（ＲＡＭ）４２が含まれている。

レコーダの光学系には、対物レンズまたは集束レンズ４
５が含まれ、このレンズ４５は、ヘッド・アーム３３上
で集束及びトラッキング動作ができるように微動アクチ
ュエータ４６に乗っている。

このアクチュエータ４６は、集束及びキャリッジ３４の
移動に平行な半径方向の移動のため、レンズ４５をディ
スク３０に近づけたりそれから離したりするための機構
を含んでいる。たとえば、現在アクセスされているトラ
ックの隣のトラックにアクセスするたびにキャリッジ３
４を作動しないですむように、１００本のトラックの範
囲内でトラックを変更する。番号４７は、レンズ４５と
ディスク３０の間の往復光路を表す。

磁気光学式記録では、磁石４８（実際に作成した実施例
では、磁石４８は電磁石）が、レンズ４５からのレーザ
光で照射されたディスク３０上の小さなスポットの残留
磁化方向を方向づけるための弱い方向制御用磁界をもた
らす。レーザ光が、記録ディスク上の照射スポットを、
磁気光学層のキュリー点より高い温度にまで加熱する（
この磁気光学層は図示しないが、米国特許第３９４９３
８７号明細書に教示されているように希土類金属と遷移
金属の合金でよい）。この加熱によって、照射スポット
がキュリー点より低い温度に冷えたとき、磁石４８は、
残留磁気を所望の磁化方向に方向づけることかできる。

磁石４８は、「書込み」方向に向いているように図示さ
れている。すなわち、ディスク３０上に記録された２進
情報は、通常、「Ｎ極残留磁化」である。ディスク３０
を消去する場合、磁石４８は、Ｓ極がディスク３０に隣
接するように回転する。磁石４８の制御装置４９は、破
線５０で示すように回転磁石４８に機械的に結合され、
書込み方向及び消去方向を制御する。マイクロプロセッ
サ４０は、記録方向の反転を行なうための制御信号を、
線５１を介して制御装置４９に供給する。

トラックに忠実に追従し、所望のトラックに高速かつ正
確にアクセスするには、経路４７をたどるビームの半径
方向位置を制御する必要がある。

このために、集束／トラッキング回路５４が、粗動アク
チュエータ３６及び微動アクチュエータ４６の両方を制
御する。アクチュエータ３６によるキャリッジ３４の位
置決めは、回路５４から線Ｓ５を介してアクチュエータ
３６に供給される制御信号によって精密に制御される。

それに加えて、微動アクチュエータ４６の集束及び精密
トラッキング及びスイッチング動作のため、回路５４の
制御信号が、それぞれ線５７及び５８を介して送られる
。線５７．５８はそれぞれ位置誤差信号を回路５４に運
び、回路５４から位置制御信号をアクチュエータ４６の
集＊、／トラッキング機構に運ぶ。

センサ５６は、微動アクチュエータ４８のヘッド・アー
ム・キャリッジ３３に対する相対的位置を感知する。

集束／トラッキング位置の感知は、ディスク３０から反
射され、経路４７、レンズ４５、ハーフ・ミラー６０を
通り、ハーフ・ミラー６１で反射されて、いわゆる「カ
ド検出器」６２に至るレーザ光を分析することにより行
なわれる。カド検出器６２は、４つの光素子をもってお
り、各素子は番号６３で一括して示した４本の線のそれ
ぞれを介して、集束／トラッキング回路５４に信号を供
給する。検出器６２０１本の軸をトラックの中心線に合
わせると、トラック追従動作が可能となる。

集束動作は、カド検出器６２の４個の光素子によって検
出された光強度を比較することにより行なわれる。集束
／トラッキング回路５４は、線６３上の信号を分析して
、集束及びトラッキングを制御する。

次に、ディスク３０へのデータの記録、すなわち書込み
について説明する。磁石４８は、データ記録のため所望
の位置まで回転されているものと仮定する。マイクロプ
ロセッサ４０は、記録動作をこれから行なうことを示す
制御信号を、線６５を介してレーザ制御装置６６に供給
する。これは、レーザ６７が制御装置６６により励起さ
れ、記録用の高強度レーザ光線を放出することを意味す
る。

これとは対照的に、読取り動作のときは、レーザ６７か
ら放出されるレーザ光線は、ディスク３０上のレーザ照
射スポットをキュリー点以上に加熱しないように低強度
である。制御装置６６は、その制御信号を線６８を介し
てレーザ６７に供給し、レーザ６７から放出される光の
強度を示すフィードバック信号を線６９を介して受け取
る。制御装置６８は、レーザ光強度を所望の値に調整す
る。

ガリウムヒ素ダイオード・レーザなどの半導体レーザ６
７は、放出された光線が強度変調によって記録されるデ
ータを表すように、データ信号で変調することができる
。この点に関連して、データ回路７５（後述）は、線７
８を介してデータ指示信号をレーザ６７に供給して、こ
のような変調を実現する。この変調光線は、偏光器７０
（ビームを直線偏光する）を通り、次にコリメータ・レ
ンズ７１を通って、ハーフ・ミラー８０に向かい、そこ
で反射されてレンズ４５を通りディスク３０に向う。デ
ータ回路７５は、線７６を介してマイクロプロセッサ４
０から供給された制御信号による記録ができるように準
備される。準備回路７５内のマイクロプロセッサ４０は
、ホスト・プロセッサ３７から接続回路３８を介して受
け取った記録コマンドに応答する。データ回路７５の準
備ができると、データは、接続回路３８を介してホスト
・プロセッサとデータ回路７５の間で直接転送される。

データ回路７５はまた、ディスク３０書式信号、エラー
検出・訂正などに関係する補助回路（図示せず）を含む
。回路７５は、読取りまたは回復動作中、読み戻し信号
から補助信号を剥ぎ取り、その後に、訂正済みデータ信
号がバス７７と接続回路３８を介してホスト・プロセッ
サ３７に供給される。

ホスト・プロセッサに送るべきデータをディスク３０か
ら読み取りまたは回復するには、ディスク３０からのレ
ーザ光線の光学的及び電気的処理が必要である。反射光
の°（カー効果を使ってディスク３０の記録によって回
転された偏光器７０からの直線偏光を有する）部分は、
往復光路４７を進み、レンズ４５、及びハーフ・えラー
６０と６１を通り、ヘッド・アーム３３光学系のデータ
検出部分７９に至る。ハーフ・ミラーまたはビーム・ス
プリッタ８０は、反射ビームを、同じ反射回転直線偏光
をもつ２つの等しい強度のビームに分割する。ハーフ・
ミラー８０からの反射光は、第１の偏光器８１を通る。

この第１偏光器８１は、アクセスされているディスク３
０のスポット上の残留磁化がＮ１すなわち２進１の指示
をもつ時に回転された反射光のみを通過させるように設
定されている。この通過光が光電セル８２に当たって、
差動増幅器８５に適切な指示信号を供給する。反射光が
８１すなわち消去極方向の残留磁化によって回転された
時は、偏光器８１は全くあるいはほとんど光を通過させ
ず、その結果、光電セル８２から活動信号が供給されな
い。偏光器８３はＳ回転レーザ光線のみを光電セル８４
に通過させ、これと逆の動作を行なう。光電セル８４は
、受け取ったレーザ光を示す信号を差動増幅器８５の第
２人力として供給する。増幅器８５は、（データを表す
）差動信号を検出のためデータ回路７５に供給する。検
出された信号は、記録されるデータだけでなく、いわゆ
る補助信号もすべて含んでいる。

ここで使用する「データ」という言葉は、すべての情報
保持信号、好ましくはディジタル型または離散値型の信
号を含むものである。

スピンドル３１の回転位置及び回転速度は、適切なタコ
メータまたは工くツタ・センサ９０で感知される。セン
サ９０、好ましくはスピンドル３１のタコメータ・ホイ
ール（図示せず）上の明暗スポットを感知する光学感知
式センサが、’ｔａｃｈ”信号（ディジタル信号）をＲ
ＰＳ回路９１に供給する。Ｒ８Ｐ回路９１は、スピンド
ル３１の回転位置を検出し、回転情報保持信号をマイク
ロプロセッサ４０に供給する。マイクロプロセッサ４０
は、磁気データ記憶ディスクで広〈実施されているよう
に、こうした回転信号を用いてディスク３０上のデータ
記憶セグメントに対するアクセスを制御する。さらに、
センサ９０信号はまた、制御モータ３２にスピンドル３
１を一定回転速度で回転させるため、スピンドル速度制
御回路９３に送られる。スピンドル制御回路９３は周知
のように、モータ３２の速度制御のための水晶制御発振
器を含むことができる。マイクロプロセッサ４０は、通
常のように、制御信号を線９４を介しスピンドル制御装
置に供給する。

第３図は、集束／トラッキング回路５４のシーク及びト
ラック追従部分を示している。トラッキング及びシーク
動作部分には、微動アクチュエータ４６の位置決め回路
１１０及び粗動アクチュエータ３６のサーボ回路１１１
が含まれる。粗動位置決め回路１１１は、粗動アクチュ
エータ３６が常にヘッド・アームを、微動アクチュエー
タ４６の運動に追従するように移動させる働きをする。

微動位置決め回路１１０は、アクチュエータ４６を作動
させて、対物レンズ４５を動かし、光路４７を通るレー
ザ・ビームが、トラック追従動作中は単一トラックを走
査し、トラック・シーク動作中はディスク３０上を半径
方向に移動して、トラックを横切るようにする。トラッ
ク追従動作では、トラック追従回路１１２は、デコーダ
１１３から線６３を介して感知されたトラッキング誤差
信号を受け取り、トラック追従制御信号を線１１４上に
供給する。線１１４上の制御信号は次に、電子スイッチ
１１５を通り、トラック追従端子１１６に入って、パワ
ー出力増幅器１１７を制御する。

パワー増幅器１１７は、作動信号を、線５７Ｄを介して
微動アクチュエータ４６のアクチュエータ・コイル４６
Ａに供給する。線５７Ｄ上の駆動電流が、アクチュエー
タ４６をヘッド・アーム３３に沿って半径方向に移動さ
せて、光線４７の位置を単一トラック上に維持させる。

カド検出器は、方形アレイに配列された独立した光応答
素子Ａ、Ｂ１Ｃ１及びＤをもち、トラッキング誤差を指
示する光素子信号を復号回路ＩＩ３に供給する。光素子
Ａ、ＢとＣ，Ｄの間にあるカド検出器６２の方形の軸は
、追従されるトラッりの軸と整列する。復号回路１１３
は、４つの光素子信号に応答して、周知のように、また
後述するように、トラッキング誤差信号を供給する。ト
ラック追従回路１１２中で、トラッキング誤差信号は、
周知のようにしてサーボ回路を作動させる。

トラック追従回路１１２の動作は、線１１Ｂを介して受
け取った半径方向ランアウト入力によって変更される。

期待される半径方向ランアウトを示す、ディスク３０の
ディスク・プロファイルが生成される。トラック追従回
路１１２は、半径方向ランアウト信号に応答して、半径
方向ランアウトが予期されるようにトラッキング誤差信
号を変更し、それによって、より忠実なトラック追従動
作をもたらす。さらに、キャリッジ３４のヘッド・アー
ム３３上に乗った相対位置誤差センサ５６が、アクチュ
エータ４６とヘッド・アーム３３の相対変位を感知する
。センサ５６は、相対変位誤差信号ＲＰＥを線５８Ｅ１
次に線１１９を介してトラック追従回路１１２に供給し
、ＴＢＳオフセットの変更を補償する。このようなオフ
セットは、キャリッジ３３と微動アクチュエータ４６の
間の相対的移動によって生ずるものである。この相対移
動がセンサ５６によって検出され、ＲＰＥ信号として示
され、このＲＰＥ信号がトラック追従回路１１２に送ら
れる。速度シーク・ループ回路１２３は、シーク追従ス
イッチ１１５のシーク入力端子１２４に信号を供給する
すべての電子回路から構成される。マイクロプロセッサ
４０によってシークが開始されるとき、電子スイッチ１
１５は、端子１１６から端子１２４に移って、トラック
追従回路１１２を増幅器１１７から切断し、速度サーボ
・ループ回路１２３を増幅器１１７に接続する。

回路１２３は、複数の入力信号に応答して、速度制御さ
れたシークを行なう。トラック交差回路１２５は、ビー
ム４７がディスク３０上のトラックをいつ横切るかを検
出するため、線６３を介して感知されたＴＥＳ信号を受
け取る。トラック交差が回路１２５によって検出される
たびに、出力減分パルスがトラック・カウント１２６に
供給され、たどるべきトラックの数を１ずつ減分する。

ある実施例では、単一のトラック交差が、線６３上のト
ラッキング誤差信号の２回のゼロ交差で表されることに
留意されたい。ある実施例では、単一のトラック交差を
示すため、２個のパルスがトラック・カウンタに供給さ
れる。マイクロプロセッサがシークを行なうために回路
１２３を作動させる時、マイクロプロセッサ４０は、バ
ス５９Ａ（第２図の線５９の一部分）上に横切るべきト
ラック数を供給し、トラック・カウンタ１２６を以後の
シーク動作のためにプリセットする。トラック・カウン
タ１２６は、横切るべきトラック数をバス１２８を介し
て速度回路１３０ならびにトラック交差回路１２５に連
続的に出力する。トラック交差回路１２５は、トラック
・カウントを使って、カウントされたトラック数の精度
を検証する。速度回路１３０は、シーク動作用の速度プ
ロファイルに応答して、基準信号及び測定速度指示信号
を発生する。線１３２を介して供給される速度基準信号
は、シーク動作及び横切るべき距離にとって望ましい速
度プロファイルに基づいている。測定速度信号は、線１
３３を介して供給され、加算回路１３１によって線１３
２上の基準信号から差し引かれる。その結果生じた、加
算回路１３１から供給される速度誤差信号が、微動アク
チュエータ４６の動作を、速度プロファイルにぴったり
追従するように変更する。速度回路１３０の動作につい
ては後述する。

回路１２３はまた、利得制御スイッチ１３５を含む利得
制御回路を含んでいる。利得制御スイッチ１３５は、ス
イッチ１１５のシーク端子１２４に接続された出力端子
を有する。スイッチ１３５は、マイクロプロセッサ４０
が線１３６上に５ＥＥＫ信号を供給するとき、加速位置
１３９に作動される（線１３６は、第３図では、図面を
簡単にするため、２つの異なる線部分として示されてい
る）。５ＥＥＫ信号は、フリップ・フロップＦＦ１３７
を非活動状態にセットして、ＦＦ１３７にスイッチ作動
信号を線１３８上に供給させ、もってスイッチ１３５を
加速端子１３９に接続するように移動させて、スイッチ
１１５の端子１２４をシークできるようにする。加速回
路ＡＣＣＥＬ１４０は、加算回路１３１誤差信号に高利
得を与える。すなわち、この誤差信号は、アクチュエー
タ４６に対する駆動力が最初に最大になるようにＡＣＣ
ＥＬ回路１４０によって増幅される。この加速度の高利
得部分により、ビーム４７を移動させる微動アクチュエ
ータが所望の速度プロファイルに対応する速度になる時
間が最小になる。速度プロファイルと実際の速度が同じ
になると、検出回路１４１は、加算回路１３１から供給
される小さな誤差信号を検出する。このとき、検出回路
１４１は、ＦＦ１３７を活動状態にリセットして、活動
化信号を線１３８上に供給させ、もってスイッチ１３５
を端子１３９から切り換えて、今度はシーク補償回路Ｃ
ＯＭＰ１４２から信号を受け取れるようにする。補償回
路１４２は、基準速度プロファイル及び測定速度が小さ
な誤差状態をもつ時は、速度サーボ動作が最大になるよ
うに設計されている。補償回路１４２は、目標トラック
から１／４トラツク・ピッチで起きるシーク終了まで、
加算回路１３１をスイッチ１３５を介して微動アクチュ
エータ４６に結合し続ける。シークが終了すると、トラ
ック追従回路１１２は再び付勢され、速度回路１２３が
アクチュエータ４６から切断される。

トラック捕捉、すなわちトラック・シークから目標トラ
ック上でのトラック追従への切り換えは、線１４５上に
供給されるトラック・カウンタ１２６の１／４トラツク
・パルスによって指示され、それによりシーク始動フリ
ップ・フロップ１４６がリセット状態にリセットされる
。最初、マイクロプロセッサ４０から線１３６上に供給
される５ＥＥＫ信号が、ＦＦ１４８が活動状態にセット
して、スイッチ１１５を追従端子１１６からシーク端子
１２４に移動させる。ＦＦ１４８が目標トラックから１
／４トラツク・ピッチ先にリセットされると、非活動化
信号が線１４７上に供給されて、スイッチ１１５をシー
ク端子１２４から追従端子１１６に戻す。

トラック捕捉を支援するために、パワー増幅器１１７の
ダイナミック・レンジが瞬間的に増大して最大制御信号
を線５７Ｄを介してアクチュエータ・コイル４８Ａに供
給する。この追加の制御電流によって高速捕捉が保証さ
れるが、これは忠実なトラック追従動作には望ましくな
い。したがって、１１４５上の１／４トラツク・ピッチ
信号が、単安定マルチバイブレータまたは他の時間遅延
回路ＭＯＮＯＬ４８を作動させて、作動信号を線１４９
を介して増幅器１１７に供給する。この作動信号は、増
幅器１１７のダイナミック・レンジを電子的に変化させ
て増大させる。これは周知のことなので、これ以上は説
明しない。

トラック・カウンタ１２Ｂがトラックを忠実にカウント
したかどうか検証することが望ましい場合がある。特に
、トラック交差１同当たり２個のパルスを使用する時が
そうである。このために、復号回路１１３は、検出器６
２の各素子からのすべての光電流の合計である信号を、
線１５２を介してトラック・カウンタ１２６に供給する
。この合計信号は、線６３上のＴＥＳ信号に対して直角
位相にある。線１５２上の合計信号が最大の正の振幅を
もつときは、ビーム４７は、横切るべきトラックの中心
にある。トラック交差１同当たり２個のパルスを使用す
る場合、これは、トラック・カウンタ１２６の数値内容
が偶数でなければならないことを意味する。トラック・
カウンタが奇数の場合には、トラック・カウ、ン夕を実
際のトラック交差と同期させるため、トラック・カウン
タを１だけ変える。これで、回路１２３の説明を終わる
。

粗動位置決め回路１１１は、検出器５６から線５８Ｅを
介して相対位置誤差信号ＲＰＥを受け取る。補償器／積
分器ＧＯＭＰ／ｌＮＴ１５５は、誤差信号に応答して、
平滑化された積分誤差信号を加算回路１５６に供給する
。加算回路１５６は、補償器／積分器１５５からの誤差
信号を基準信号（ゼロまたは大地基準電位）と比較して
、ヘッド・アームをアクチーエータ４６の移動に追従す
るように移動させる。制御信号を増幅器１５７を介して
供給するこのような追従動作により、ヘッド・アーム３
３（キャリッジ３４）とヘッド・アーム３３（図示せず
）上の基準位置から離れたアクチュエータ４６とが相対
移動するときに検出器５６によって感知される誤差信号
が低減する。シーク動ド・アーム３３からより素早く粗
動アクチュエータ３６を作動させることが望まれる。こ
のために、増幅器１１７に供給される、微動アクチュエ
ータ４６を駆動するための駆動信号が、線１５９を介し
てフィードフォワード回路１５８にも供給される。フィ
ードフォワード回路１５８は、基本的には、任意の設計
の利得制御／信号平滑回路である。

フィードフォワード回路１５８は、その出力信号を加算
回路１５６に供給する。フィードフォワード回路１５８
の出力信号は、加算回路１５６によって素子１５５から
の信号に加算されて、特に、加速モード中、アクチュエ
ータ３６を最大動作に作動させる。このように、加速段
階中、微動サーボ・ループは、回路１４０の効果を粗動
サーボ・ループに伝える。したがって、微動アクチュエ
ータ４６及び粗動アクチュエータ３６は加速段階中に強
調された駆動信号を受け取るので、共に所望の速度プロ
ファイルに従って、最小時間で加速されることになる。

第４図は、トラック・シーク動作中、欠陥またはその他
のエラー状態に対処する、トラック交差回路１２５を示
すブロック・ダイアダラムである。

電子スイッチ１６０は、線１６１を介してスイッチ１６
０が受け取った、ゼロ軸交差によって発生した処理済み
の感知トラッキング誤差信号、または線１６２を介して
受けとった代替ゼロ軸交差パルスのいずれかを選択する
。ある種の動作条件の下では、線１６２上のパルスは、
処理済みＴＢＳ信号パルスより信頼性の高いトラック交
差の指示を与える。代替ゼロ軸交差パルスは、フェーズ
・ロック・ループ（ＰＬＬ）１７１から供給される。

ＰＬＬ　１７１は、処理済ｄｌｊ、　Ｔ　Ｂ　Ｓパルス
に位相同期され、ディスク３０を横切るビーム４７の現
速度に応じて周波数制御される。

線６３上で受け取ったＴＥＳ信号を処理ｔ７て９１口交
差パルスにする方法についてまず説明する。

複数帯域フィルタ１６６は、ディスク３０を横切るビー
ムの現速度に応じて、線ＴＥＳ信号２０７（第６図）の
通過帯域をフィルタする。実際に実施したこの実施例で
は、現速度は、シークの速度プロファイルである。この
ような速度プロファイルは、速度プロファイルＥＰＲＯ
Ｍに値の表としてディジタル的に記憶される。トラック
・カウンタ１２６は１．横切るべきトラック数の指示を
バス１２８を介してＥＰＲＯＭ１６４及び速度回路１３
０に供給する。横切るべき距離の値により、ＥＰＲＯＭ
１６４が作動して、複数帯域フィルタ１６６の通過帯域
を選択する制御信号をバス上に出す。たとえば、フィル
タ１６６は８つの通過帯域をもつことができ、その１つ
が所与の瞬間に選択される。速度が速くなるほど、線６
３上のＴＢＳ信号を処理するために選択される周波数が
高くなり、通過帯域の幅が広くなる。実際の帯域の値と
数は実験で決定するのが最もよい。通過帯域フィルタさ
れたＴＢＳ信号は、線１６８を介して、ゼロ軸交差検出
回路１６７に送られる。検出器１６７は、ＴＥＳ信号２
０７のゼロ軸交差に対応する一連のパルス２３１（第８
図）を、線１６１を介してスイッチ１６０に送る。パル
ス１６９の周波数が低いときは、スイッチ１６０は、線
１６９上のパルスを有効ＴＢＳゼロ軸交差交差パルスて
線１７２上に送って、トラック・カウンタ１２６を減分
させ、また速度測定回路１３０に対する入力として送る
。

線１６２上の代替ゼロ軸交差パルスは、ＰＬＬ１７１の
出力パルスである。Ｐ　Ｌ　Ｌ　ｉ、　７１は、低周波
数応答特性をもつので、後で明らかになるように、線１
６１上の失われた感知ＴＥＳパルスに応答して欠陥に対
処することはない。ＰＬＬ１７１は、線１６２上のパル
スと位相比較するために線１６１上のパルスを受け取る
、通常の構成のディジタル位相比較部分１７５を有する
。位相比較部分１７５によって生成される位相誤差信号
は、電圧制御式発振器（ＶＣＯ）１７７を位相制御する
ため、通常の転送機能１７６中に送られる。ＶＣ０１７
７の周波数は、ディスク３０を横切るビーム４７の現速
度を表すように制御される。試験的実施例では、現速度
は、線１３３上の測定速度信号、またはＥＰＲＯＭ１６
４からの速度信号から誘導した。これらの速度指示信号
（測定値、または基準値）はたちに、周波数制御装置Ｖ
ＣＯ１７７にフィードフォワードした。線１３３上の測
定速度信号は正と負の極性をもつので、絶対値回路１７
８が、２極性速度信号を単極性（絶対値）信号こと変換
し、それが線１７９を介して周波数制御装置ＶＣＯ１７
７に送られて現速度を与える。この試験的実施例では、
バス１．６５上を運ばれる基準速度信号が、周波数制御
装置ＶＣＯ１７７に交互に供給された。商用の実施例で
は、２つの速度指示信号のどちらを使用し５てもよいし
、２つの信号症平均してＶＣＯ１７７の共同周波数制御
に使用してもよい。

スイッチ制＠装置回路１６３は、ビーム４７の半径方向
速度が線１８０上の基準信号で示される所定のしきい値
を超えたとき、スイッチ１６０を作動させて、ＰＬＬ１
７１を線１７２に結合する。

この周波数定義域では、そのしきい値はトラック交差周
波数である。比較回路１８１は、線１７９上の測定速度
信号を線１８０上の基準信号と比較する。測定速度信号
の振幅が基準信号の振幅を超えるとき、比較回路１８１
は、高速指示信号を線１８２を介してスイッチ制御回路
１６３に供給する。スイッチ制御回路１８３は、前記高
速指示信号に応答してスイッチ１８０を作動させて、線
１６１を線１７２から切り離し、線ＩＥｉ２を線１．７
２に結合する。線１７９上の測定速度信号が、線１８０
上の基準信号より低（なった場合、比較回路１８１のス
イッチ制御回路１６３は、比較回路１８１に応答してス
イッチ１８０を作動さぜ、線１６１を線１７２に再結合
して、処理済みの感知ＴＥＳパルスを有効ＴＥＳパルス
として渡プ）ディジタル位相比較部分１７５によっで発
生六れる位相誤差信号は、感知ＴＥＳパルスとＰＬＬ１
７１の出力パルスの間の位相同期の喪失を示すことがで
きる。スイッチ制御回路１６３は、シ　・りの高速部分
の間、同期喪失を示すように動作する位相誤差検出器（
図示せず）を含む。スイッチ制御回路１６３は、スイッ
チ１６０ｔ−作動させて、線１８２を線１７２から切り
離し、線１６１を線１７２に再結合して、やはり処理済
みの感知ＴＥＳパル入を有効ＴＥＳパルスとして渡す。

いったん位相同期の損失が検出されると、ＰＬＬ１７１
の出力パルスは現シーク中は使用されなくなる。

ＰＬＬ　１７１により、比較的多数のトラック上に広が
る媒体欠薗上でも正確にシーク動作が継続できることが
判明している。ＴＢＳパルスが検出きれないかぎり、デ
ィジタル位相比較部分１７５は、位相同期の喪失を指示
しなかった。フィードフォワードされた現速度信号は、
感知きれたＴＢＳパルスが再び生成されたとき、ＰＬＬ
１７１の動作が速やかに位相同期を回復して、その制御
下でシーク動作が継続できるように、ＰＬＬ１７１に速
度プロファイルを速度トラックさせる。位相同期が回復
されない場合は、線１６１上の感知ＴＥＳパルスを使っ
て、シーク動作が完了される。

シーク中に大きな欠陥に出会ったときでも、ＰＬＬ１７
１は目標トラックへの直接シークを可能ｉ−″すること
が判明している。

各トラック交差が、トラッキング誤差信号の？つのゼロ
交差で示されることは周知である６１・・う・Ｉり・カ
ウンタ１２６は、各トラック交差ごとにｔ・のような２
つのゼロ交差をカウントする。トラ・りの中心は、トラ
ック・カウンタ１２６の偶数カウントをもつトラック・
カウンタ部分１７５の数値内容によって示される。この
偶数または奇数のカウント（カウンタの最後の桁、すな
わち最下付の桁）が、線１９０を介してカウント検査回
路１９１に供給される。カウント検査回路１９１は５゜
トラック・カウンタ部分１７５の偶奇カウントと比較す
るために、線１８２上で合計（直角位相）信号を受け取
る。カウントが奇数の場合、カウント検査回路１９１か
ら線１９２を介して供給される信号により、トラック・
カウンタ１２６から□）□が差し引かれる。このわずか
な変化によって、トラック・カウンタ部分１２６の数値
内容が、ビ・・・・ム４７の実際位置に同期される。

第５図は、ＴＥＳ信号とカド信号をそれぞれ線ｅ３と線
１９２上に発生するための回路の単純化した図である。

ディスク３０から反射された光線は、焦点が合っている
とき、破線の円２０４で示すように検出器６２の中心に
当たる。このような円は、真のトラック追従及び真の集
束を示す。ビーム４７が追従されているトラックの中心
からずれると、ビーム４７の衝突により円２０４が検出
器８２の軸２０５に沿って移動する。軸２０５は、トラ
ックの中心線２０Ｂと整列している（第６図）。復号器
１１３のすべての動作はアナログ信号の形で行なわれる
。線６３上のＴＥＳ信号２０゛７は、２つの加算回路２
１０．２１１、及び差動増幅器２１２によって発生され
る。加算回路２１υは、（それぞれ線８３Ａと６３Ｄを
介して）光４１！也素子ＡとＤの電流を受け取り、追従
されているトラックの半径方向のビーム４７の物理的位
置に対応する軸２０５の片側で受け取った完全体を表す
その合計を出す。同様に、加算回路２１１は、光素子Ｂ
とＣからそれぞれ線Ｅ３３Ｂと６：３Ｃを介して光電流
を受け取り、追従されているトラックに関して受光した
光を表す第２の合計信号を供給する。差動増幅器２１２
は、回路２１０と２１１からの合計信号を比較して、線
６３上に感知ＴＢＳＢ号２０７を発生する。線６３は、
２本の信号線が差分の形でＴＥＳ信号を運ぶ差分型のも
のでよい。車端回路を使用してもよい。線１９２上のカ
ド信号は、第６図に関して下記で説明するように感知Ｔ
ＢＳＢ号と直角位相であり、加算回路２１３によって発
生される。加算回路２１３は、検出器８２の４つの素子
Ａ、Ｂ、Ｃ１及びＤのすべてから光電流を受け取り、受
光した完全体を示す信号を供給する。

次に第６図を参照すると、ディスク３０の情報保持面の
一部分が図示されている。ディスク３０は、２組の同心
リングをもち、ｉｌｌはメサ２１５であり、第２組は溝
２１６である。ビーム４７は、インタリーブされた溝２
１６とメサ２１５とからなる外面に当たる。第６図に示
した３本のトラックのトラック中心線２０ｅは溝の中心
に沿っている。ディスク３０のいずれかのトラ、りに光
線が当たるとき、軸２０５は、当該のトラック中心線２
０Ｂに平行である。ビーム４７が１つの溝に集束された
場合、トラッキング誤差信号はゼロ交差位置２２０にあ
る。すなわち、正確に中心にきたときは、感知されるＴ
ＢＳＢ号は０でなければならない。ビームがトラック中
心線から半径方向（横断方向）に移動するとき、ＴＥＳ
信号１９７の振幅は、トラッキング誤差の方向を示す変
化方向をもつ正弦波形として変化する。ビーム４７が溝
すなわちトラックを横切って（半径方向に）走査すると
き、ＴＥＳ信号は正弦波形をとる。その場合、第１方向
のゼロ軸交差は、寸法線２２０で示すように、交差する
トラック中心線２０Ｂ、１９３、及び１９４を意味する
。同様に、ビームがメサを横切る場合には、ＴＥＳ信号
２０７のゼロ・アクセス交差は、点２２１におけるよう
に逆方向になる。線１９２上のカド信号２２４は、ＴＥ
Ｓ信号２０７から９０°変位している。各トラックの中
心では、カド信号２２４は正の最大振幅をもつが（この
ことはこの実施例にしか当てはまらない）、この信号の
極性は他の実施例では逆になる場合がある。一方、メサ
の中心では、集束状態が変わるため負の最大電位になる
が、正と負−の大゛きさは異なることがある。第６図を
調べてみると、感知されたＴＢＳＢ号２０７とカド（合
計）信号２２４の間には９０’すなわち直角位相の関係
があることが容易にわかる。

再び第４図を参照すると、雑音排除回路２３０を、線１
６１とディジタル位相比較部分１７５の間に配置するこ
とができる。第７図及び第８図に、そのような雑音排除
回路及びその動作を示す。シーク動作中、線１６１上を
伝わる感知ＴＥＳゼロ交差パルス２３１（第４図）が、
ランプ生成機横２４１を作動させる。シーク動作は、線
１３６上で受け取られるシーク信号によって指示される
。ランプ生成機構２４１は、ランプ信号２４３を線２４
５を介して１対の比較機構２４７及び２４８に出力する
。ケーブル１６５を介して供給される所望の速度プロフ
ァイルを示すディジタル信号が、ＤＡＣ２５０によりア
ナログ信号に変換される。

ランプ２４３の傾斜を示す所望のプロファイルが、生成
機構２４１に供給される。比較機構２４７が、ランプ信
号２４３の振幅を線２５５上に供給される基準信号と比
較する。ランプ信号の振幅が線２５５上の基準信号の振
幅に等しい場合には、チエツク・ラッチ２６０を活動状
態にセットするセット・パルスまたは始動パルス２５７
が比較機構２４７により供給される。同時に、比較機構
２４７からのセット・パルスＳが、生成機構２４１をト
リガして放電を開始させ、それにより頂点２５２を識別
する。

次の感知ＴＥＳパルス２４０が、点２７４でランプ生成
機構２４１をリセットして、ランプ信号２４３を基準振
幅に戻す。続いて新しいランプ・ザイクルが開始する。

感知ＴＥＳパルス２３１が高い信頼性で発生されている
とき、この動作は通常動作である。

ラッチ２６０は、検出画定ウィンドウ信号Ｂ及びＩをそ
れぞれ線２６２及び２６３上に供給する。

ラッチ２６０がリセット状態にある場合、ＡＮＤ回路２
６５が使用可能となって、線１６１上の感知ＴＥＳパル
スを雑音として線２６６上を介して渡す。他方、ラッチ
２８０が活動状態にセットされている場合には、ＡＮＤ
回路２６５は使用禁止にされ、ＡＮＤ回路２３８が使用
可能となって、ドロップ・アウト信号を線２６９上で指
示する。

Ａ、　Ｎ　Ｄゲート２６８への他方の入力は、比較機構
２４８により発生される。比較機構２４８は、ランプ信
号振幅２４３の放電がいつ線２７５を介して受け取った
基準信号値より低くなるか、すなわちランプ信号を再開
するための感知ＴＥＳパルス２５５がランプ生成機構２
１１を再活動化しなくなったかを決定する。たとえば、
感知ＴＢＳパルスのドロップ・アウトが、感知ＴＥＳパ
ルスの点２７２で発生した。その結果、ランプ信号２４
３は、ランプ信号２４３上の点２７３でリセットされな
い。その代り、ランプ生成機構２４１は、線２７５上の
信号で示されるしきい値に達する（３７６に示す）まで
、放電を続ける。この点は、比較機構２４８がラッチ２
６０をリセットするドロップ・アウト・パルス２８０を
線２８１上に供給するのに対応している。ドロップ・ア
ウト・パルス：２８０はまた、ＡＮＤ回路２６８を通過
して線２０９上に達する。線２６６及び２　ｆ３９１．
−！、位相比較部分１７５に通じ、その動作を阻害する
。

スイッチ制御回路１６３も部分的に示されている。現速
度プロファイルが、トラックを横切るビーム４７の所定
の速度を超えるときは、ＰＬＬ１７１パルスが有効ＴＥ
Ｓパルスとして選択される。

すなわち、スイッチ１６０が線１６９上の信号によって
作動される。ＤＡＣ２５０は、比較回路１８１の比較機
構２５５及び２５６の速度プロファイル・アナログ信号
を供給する。

第７図はまた、スイッチ制御回路１６３の一部分及び比
較機構１８１をも示している。比較機構２８８は、ビー
ムの速度がいつ所定の値より低くなるかを示すため、速
度プロファイルを、ＤＡＣ２５０から供給される基準信
号と比較する。比較機構２８６の出力信号は、線２８８
を介してＡＮＤ回路２９０に伝わる。線１７２を介して
供給、された有効ＴＥＳパルスは、スイッチ１６０の制
御ラッチ２９１の設定のタイミングを決める。う。

チ２９１がセットされている限り、使用可能信号は線１
８９を介してスイッチ１６０に供給されず、線１６１は
線１７２に結合されたま宸となる。他方、速度プロファ
イルが所定の値より、大きい速１りを示す場合は、比較
機構２８５は、Ｄ　Ａ　Ｃ２５Ｃ＞からのプロファイル
値信号が線２９３上の基準値信号より大きいと判定する
。そのとき、比較機横２８５は、ＡＮＤ回路２９５を使
用可能にして６４線１７２上の有効ＴＥＳパルスをリセ
ット・う・。

チ２９１に渡し、それにより、線１６９上にＰＬＬ線１
６２連続選択信号を提供して、スイッチ１６０を例示し
た設定に保つ。プロファイルが所定の値より下がるとす
ぐ、ラッチ２９１は比較機構２８６により再び不活動状
態にリセットされる７゜ＰＬＬ　１７１の部分１７５か
らの連続位相同期喪失信号を線２９５上で受け取った場
合、ラッチ２８１は、そのシークの残り部分の間、リセ
ット状態のままになる。

第９図及び第１０図はトラック交差指示回路を示してい
る。この回路は、カウント検査回路１７６の機能を実行
し、カウント入力をトラック・カウンタ１７５内のカウ
ンタに供給する。光信号が、ＥＩ’！５図に示すように
、「カド」検出器８２から取り出される。線８３上の差
動トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）は、＋ＴＥＳ信号１
９７（第８図）、及び−ＴＢＳ信号２７０（第９図）を
もつ。一方の信号は、他方の信号の補信号である。検出
器６ｇの４つの光ダイオードＡ−Ｄすべての出力信号が
走査されて、ＴＥＳ信号１８７及び２７０に対して直角
位相をもつ合計信号、すなわち「カド」信号１９８（第
１０図）を生成する。カド信号と”ｒ　Ｅ　Ｓ信号は、
トラック交差を高い信頼性で検出するために組み合わさ
れ、ディスク３ｏに対するビーム４７の半径方向移動の
相対方向を示す。

第９図のブロック・ダイアグラムを、第１０図に示した
信号に関して説明する。入力Ａｌ、Ｃ１は、差動振幅器
２１２（第５図）からのＴＥＳ信号２０７である。これ
らの入力は、それぞれシーミツト・トリガＳＴＩ　　３
００及びＳｒ１　３０１に入る。シ具ミツト・トリガは
、切替え可能なヒステリシス・レベルをもつ。この切替
え可能なヒステリシス・レベルにより、低い半径方向速
度（ヒステリシスは増加）でのトラック・シーク時の「
ビック・アップ」誤差、及び高い速度（ヒステリシスは
減少）でのシーク時のドロップ・アウトが除去される。

基線トラッキング回路３０３は、第１シユミツト・トリ
ガ３００及び３０１の基準レベルを変化させる。回路３
０３は、高いシーク速度でのみ動作する。速度検出器３
０４は、線２１８（第７図のＤＡＣ２５０）上の所望速
度プロファイル信号（現速度）を線３０５上の基準値信
号と比較して、シュミット・トリガのさまざまのヒステ
リシス・レベルと可変基準レベルとの間でいつ切り替わ
るかを判定する。

カド信号２２４は、シーク動作中の後退運動の検出に使
用される。後退運動は、ディスク・ランアウトが高い場
合、または振動が起きた場合に起こり得る。カド信号は
、半径方向内側へのシーク時にはＴＥＳ信号２０７に比
べて９０″位相が遅れ、半径方向外側へのシーク時には
９０”位相が進む。それぞれＡＮＤ３１１及びＡＮＤ３
１２からの出力信号３０８及び３０９は、シーク中のビ
ームとトラックの相対移動方向の変化によって生ずるよ
うな、それぞれ反対向きの半径方向でのトラック交差を
示す。方向が変化すると、１つの出カス４、チに現れた
パルスが、他方の出力スイッチに現れる。後退運動の発
生を検出するために使用されるカド信号２２４は、低速
でのシーク時にのみ使用される。トラック交差周波数が
高くなれば、この回路経路はゲート・オフされる。

基線トラッキング回路３０３及び３１３は、それぞれＴ
ＥＳ信号及びカド信号に対する基線基準電圧を復元する
。ＴＢＳ信号２０７の正ピーク振幅レベルは、シュミッ
ト・トリガＳＴＩ　　３００またはＳｒ１　３０１の１
つを活動状態にする。

トリガＳＴＩ及びＳｒ１はそれぞれ、相補的接続によっ
てもたらされる非対称性をもつ。各ピークが記憶される
持続時間は、速度（トラック交差周波数）の関数として
変化する。基線基準電圧は、比較機構３１５（ＴＥＳ経
路中のシュミット・トリガ）の１本の脚に接続されてい
る。比較機構３１５の他方の脚は、カド信号２２４を受
け取る。

比較機構３１５の出力は、方形波Ｔ３１６及びＢ５１７
である。

第１０図は、後退運動を有する２つの異なるランアウト
状態を示している。実線は一方の例であり、破線は他方
の例である。”Ａ１″で表した信号はＴＢＳ信号２０７
であり、”Ｂｌ”で表１，１信号はカド信号２２４であ
る。”ＡＰ”は、ＴＥＳの各正傾斜ゼロ交差で発生する
Ａ１パルスとして定義され、”ＡＮ″は負のゼロ交差が
起きるごとにパルスをもつ。Ｂ２及びＴＴは、同位相及
び位相外れのディジタル・トラック合計信号である。

ＡＰ十丁ＴのＡＮＤがＡＮ＋２のＡＮＤとＯＲされて、
ビームの半径方向外側への移動を示すトラック交差パル
スを出力ＡＮＤｌで発生する。ＡＮ＋０丁のＡＮＤでＯ
ＲされたＡＰ＋８２のＡＮＤは、ビームの半径方向内側
への移動を示すトラック交差パルスを出力ＡＮＤ２で発
生する。

第９図で、ゲート論理回路３２０は、マイクロプロセッ
サ４０から線３２１を介して方向信号を受け取る。この
信号は、命令されたシータ方向が半径方向に内側へか、
それとも半径方向に外側へかを示す。線３２１上の方向
信号が半径方向内側への移動を示す場合、ＡＮＤ回路２
８２からの半径方向パルスが、横切るべき距離を示すト
ラック回路２６の数値内容から差し引かれる。一方、Ａ
ＮＤ２８１からの半径方向外側パルスは、カウンタ２９
２の内容に加算される。同様にして、線２９１上の方向
信号が半径方向外側への移動を示す場合は、ＡＮＤ回路
２８１からのパルスが、カウンタ２９２の内容から差し
引かれ、一方、ＡＮＤ回路２８２からの出力パルスはカ
ウンタ２９２に加算される。この単純な配置構成を実現
するための図の論理回路の読取り方は周知のとおりであ
る。

ＡＮＤ回路３１１及び３１２の出力は、トラック交差回
路１２５の出力信号を表す。この回路は、図のＮＡＮＤ
回路、シュミット・トリガ、及び基線回路を含む。ＮＡ
ＮＤ回路の動作は周知であり、動作の論理は第９図を検
討すれば決定できる。

次に第１１図を参照すると、図の速度状態推定回路は、
速度回路１３０の好ましい構成である。

この構成は、測定速度信号を平滑化し、後で明らかにな
るように、サーボ・システム・パラメータを使って、欠
陥を横切っている（ＴＢＳ信号２０７が発生しない）と
きにこの測定速度信号を変化させることができる。この
平滑化により、シーク動作全体を通じて、たとえ大きな
欠陥があっても連続したアナログ型の速度信号が得られ
る。このような平滑化には、微動アクチュエータ及び相
対位置誤差センサ５６の機械的動的特性のモデル化が含
まれる。シーク中、トラック交差周波数（高速の半径方
向速度）が所定のしきい値を超えた場合、ディジタル速
度回路３３０を使って、線１３３上に測定速度信号を発
生する。このような回路は、上記の同時係属の出願に開
示された回路でよい。一方、トラック交差周波数しきい
値より低い速度のときは、線６３上のＴＢＳ信号を使っ
て、半径方向速度を測定ｒる。第１１図に示した回路は
、測定速度信号または線６３上のＴＥＳ信号を選択的に
変更して、連続アナログ型速度指示信号を線１３３上に
供給する。

第１１図で、加算回路４００は、加算されて測定速度信
号を線１３３に供給する３つの入力を受け取る。第１の
入力信号は、線５７Ｄ上の微動アクチュエータ駆動信号
（線１１８（第３図）を介して供給される半径方向ラン
アウト補償効果のない駆動信号）から受け取る。線５７
Ｄ上の微動アクチュエータ４ｅ駆動電流は、回路４０１
中で微動アクチュエータの入力定数のモデルによって修
正される。第２の入力は、回路４０２によって修正され
た線５８Ｅ上のＲＰＥ信号である。回路４０２で、ＲＰ
Ｅ信号は、微動アクチュエータ４６のバネ定数及び粘性
減衰定数のモデルによって修正される。加算回路４００
に対するＲＰＥの効果は、他の２つの入力を引算する、
すなわち打ち消すことである。実際の実施例では、回路
４０２の各部分がそれぞれバネ定数及び粘減衰定数をモ
デル化するため、加算回路４００への加算入力が別々の
ものになることがある。線４０３を介する加算回路４０
０への第３の入力は、後で明らかになるように、トラッ
ク交差周波数に応じて、速度回路３３０からまたは線６
３上のＴＥＳ信号２０７からタイミングが調整された速
度再較正入力を供給する。回路４０２からのＲＰＥ誤差
信号が、（それぞれ回路４０１と４０３からの）第１人
力と第３人力の合計から差し引かれる。加算回路４００
は、補償回路４０４を介してその合計信号を供給する。

補償回路４０４は、微動アクチュエータ４６の質量値の
モデルの逆数で加算回路を修正する。

補償回路４０４は、その補償済みの信号を低域フィルタ
ＬＰ４０５を介して線１３３上に供給する。

線１３３上の平滑化された測定速度信号の実測定速度較
正変化は、当該の速度測定周期の終了と一致するように
タイミングが調整される。スイッチ４１０は、シーク動
作中、推定測定速度の修正のタイミングをとる。このタ
イくングは、回路４１１中のＨＯＬＤ”という言葉で示
されている単安定マルチバイブレークなど、所定の期間
、電子スイッチ４１０を閉じた状態に保つ回路４１１に
よって制御される。回路４１１は、２つのＡＮＤ回路部
分Ａ１及びＡ２に入る４つの入力をもつ。

ディジタル速度測定回路３３０が実施されているとき、
すなわちトラック交差周波数しきい値より高いとき、回
路Ａ１はスイッチ４１０のタイミングを調整する。トラ
ック交差周波数のしきい値より低いとき、すなわち線６
３上のＴＥＳ信号を使って速度信号が発生されるとき、
ＡＮＤ回路Ａ２はスイッチ４１０のタイミングを制御す
る。ＯＲ回路″ＯＲ″は、ＡＮＤ回路Ａ１及びＡ２の出
力を論理ＯＲ式にバスして、回路４１１のＨＯＬＤ部分
を作動させる。

回路４１１は、比較回路４１２により制御される。比較
回路４１２は、線４１３から受け取ったトラック交差周
波数しきい値と比較するための基準速度信号を線１３２
（第３図）上で受け取る。

線４１３上のしきい値信号は一定なので、電圧分割器ま
たはその他の適切な電圧源または電流源から供給するこ
とができる。比較回路４１２は、線１３２上の基準速度
が線４１３上のしきい値信号より小さい場合は、作動信
号が比較回路４１２から線４１４上にのみ供給され、線
１３２上の基準速度信号が線４１３上のしきい値信号を
超えた場合は、作動信号が線４１５上に供給されるよう
な、スイッチ式のものである。線１３２上の基準速度信
号はトラック交差周波数を表す。線４１４上の作動信号
は、ＡＮＤ回路Ａ２に供給されて、線６３から受け取っ
たトラック交差信号をバスさせ、回路４１１のＨＯＬＤ
”部分を作動させてスイッチ４１０を閉じる。ＡＮＤ回
路Ａ１は、線４１５上の信号によって使用可能にされて
、測定周期終了信号を線３３１を介してバスする。線３
３１上の信号は、回路遅延を補償するため、回路４１８
によって遅延される。ディジタル速度回路３３０が測定
速度信号を線３３２上に供給している場合、ＡＮＤ回路
Ａ１は、各周期測定の終りで作動されて、較正スイッチ
４１０の閉鎖のタイミングを調整する。

アナログ加算回路４２０は、較正信号をアナログ加算回
路４００用の第３加算入力として、スイッチ４１０を介
して線４０３上に供給する。線４２１は、補償回路４０
４の出力を減算入力として加算回路４２０に結合する。

実測定信号は、それぞれスイッチ４２２または４２５を
介して加算回路４２０に供給される。スイッチ４２２は
、線４１５上の動作信号によって閉じて、線３３２上の
ディジタル測定速度信号を正の加算信号として加算回路
４２０にバスする。したがって、シーク速度が線４１３
上のしきい値より大きい場合、加算回路４００に対する
訂正信号は、ディジタル測定回路からの線３３２上の測
定信号と、線４２１上のフィードバック信号との差であ
る。

シーク速度が、線４１３上のしきい値より小さい場合は
、速度測定は次のようになる。利得制御ブロック回路４
２６を介して供給された線６３上のＴＥＳ信号２０７は
、スイッチ４２７に、さらにサンプル／ホールド回路Ｓ
＆Ｈ４２８に送られる。サンプル／ホールド回路４２８
は、各ＴＥＳ信号２０７のゼロ交差（トラック交差当た
り２つのゼロ交差）ごとに、線１６１上で入力ＴＢＳパ
ルスを受け取る。比較機構４１２が作動信号を線４１４
上に供給するとき、電子スイッチ４２５は閉じたままで
ある。スイッチ４１０は、線１３３上の測定速度信号の
較正のためのタイミング制御を行なう。

線６３上のＴＥＳ信号２０７から計算された速度信号に
対する極性訂正を行なわなければならない。次に第６図
を参照すると、溝付き媒体３０の一部分が図示されてい
る。トラック中心線２０６が溝内にあり、溝間のメサ２
１５上にはトラックはない。トラッキング誤差信号２０
７（線ｅ３上のＴＢＳ信号）は、溝付き媒体３０に対す
る空間的位置関係で示されている。実際のトラック交差
信号は垂直線２２０で表され、メサ上のＴＥＳ信号２０
７のセロ交差は番号２２１で表されている。

溝交差すなわちトラック交差２０８に対する相対的移動
方向に応じて、スイッチ４２７に供給される信号の極性
が変化する。したがって、ビーム４７がトラック２０８
を横切る際のビームの実際の相対方向の極性を反転しな
ければならない。これを実行するために、利得調整回路
４２６の出力信号が、線４３５を介して方向回路４３６
に供給される。方向回路４３６は、線４３７を介して方
向指示信号を受け取る。線４３７上の方向指示信号は、
直角位相信号とＴＢＳ信号（第９図）の比較によって決
定される実際の方向である。回路４３６は、基本的に、
スイッチ４２７の制御によって常に適切な位相の信号が
回路Ｓ＆Ｈ４２８に供給されるような、位相比較回路で
ある。線４３９は、回路４２６から極性反転信号を生じ
させて、反転信号をスイッチ４２７の端子４４０に供給
させる。

この回路の動作は、ビームが第６図で見るように左から
右にトラックを横切って相対的に移動する際、すべての
信号交差が正になるようなものである。すなわち、点２
２１での信号交差は、極性が逆になり、Ｓ＆Ｈ４２８中
の速度指示信号と同じ極性にならない。他方、ビーム移
動が右から左の場合は、指示信号は逆になる。

Ｆ１発明の効果 本発明により、トラック・シーク動作中のトラックを感
知する機能が向上し、またトラック内の欠陥に対処でき
る優れた位置決め方法及び装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って作成された位置／速度検出回
路の簡略図である。 第２図は、第１図に図示したサーボ・システムと共に使
用すると好都合な光学式ディスク記録／再生装置の単純
化したブロック・ダイアグラムである。 第３図は、第２図の追跡／集束回路のトラック位置決め
部分を示す図である。 第４図は、第３図に図示した速度回路の一部分を示す第
１図の詳細図である。 第５図は、追跡誤差信号（標識信号及び直角位相信号）
の発生を示す簡略図である。 第６図は、トラックと第６図で発生される信号の関係を
空間的に示す図である。 第７図は、第４図の回路中で雑音排除回路として使用可
能な検出ウィンドウ生成回路を示す図である。 第８図は、第７図の回路の動作を記述するために使用さ
れる単純化し理想化したｔ組の信号波形を示す図である
。 第９図は、トラック・カウントの検査を含む、第１図の
システム中でトラックをカウントするための前進／後退
カウント制御を示す図である。 第１０図は、第９図の動作の記述に関連して使用される
理想化した１組の信号波形を示す図である。 第１１図は、図のシステムの動作を向上する速度信号平
滑回路を示す図である。 １０・・・・ＴＥＳ（トラッキング誤差信号）発生回路
、１１・・・・トラック位置回路、１４・・・・速度回
路、３６・・・・粗動アクチュエータ、４６・・・・微
動アクチュエータ、５４・・・・集束／トラッキング回
路、ｅ２・・・・カド検出器、６６・・・・レーザ制御
装置、７５・・・・データ回路、９１・・・・ＲＰＳ回
路、９３・・・・スピンドル速度制御回路、１１０・・
・・微動位置決め回路、１１１・・・・サーボ（粗動位
置決め）回路、１１２・・・・トラック追従回路、１１
５．１６０・・・・電子スイッチ、１２３・・・・速度
シーク・ループ回路、１２５・・・・トラック交差回路
、１２６・・・・トラック・カウンタ、１３０・・・・
速度回路、１４２・・・・シーク補償（ＧＯＭＰ）回路
、１５８・・・・フィードフォワード回路、工６３・・
・・スイッチ制御回路、１８７・・・・ゼロ軸交差検出
回路、１７１・・・・ＰＬＬ、１９１・・・・カウント
検査回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）相対的に移動可能な第１及び第２のメンバを有す
   る位置決め機構を動作させる機械実行方法であって、前
   記メンバの一方が互いに近接した機械感知可能な位置指
   示標識を備え、前記メンバの他方が前記標識を感知する
   ための手段を備え、前記両メンバを相対的に移動させる
   ための移動手段が前記両メンバに結合されている位置決
   め方法において、 前記感知手段によって前記標識を感知して、前記の感知
   された標識を示す標識信号を発生させる機械実行ステッ
   プ、 調時電気回路に前記標識信号を追従させて、調時信号を
   発生させる機械実行ステップ、 前記メンバの相対移動の第１の所定部分の間、前記移動
   手段を作動させて前記両メンバを相対的に移動させるた
   めに、前記標識信号のみを前記移動手段に供給する機械
   実行ステップ、及び 前記相対移動の第２の所定部分の間、前記移動手段を作
   動させて前記両メンバを相対的に移動させるために、前
   記調時信号のみを前記移動手段に供給する機械実行ステ
   ップ、 を含む改良された位置決め方法。
2. （２）第１及び第２のメンバを相対的に移動させる機械
   実行方法であって、前記メンバの一方が互いに近接した
   機械感知可能な位置指示標識を備え、前記メンバの他方
   が前記標識を感知して標識信号を発生するための手段を
   備え、前記両メンバを相対的に移動させるための移動手
   段が前記両メンバに結合されている位置決め方法におい
   て、 前記の相対移動の間、標識信号を解析して、移動の相対
   速度を感知された相対速度として電気的に示す機械実行
   ステップ、 調時回路に前記標識信号を追従させて、調時信号を発生
   させる機械実行ステップ、 前記の感知された相対速度を速度限界と比較して、感知
   された相対速度が前記速度限界より小さい場合は前記相
   対移動の第１部分を指示し、感知された相対速度が前記
   速度限界より大きい場合は前記相対移動の第２部分を指
   示する機械実行ステップ、及び 前記第１部分の間だけ前記標識信号を前記移動手段に供
   給し、前記第２部分の間だけ前記調時信号を前記移動手
   段に供給して、前記相対移動の間、前記移動手段を作動
   させて前記両メンバの相対移動を制御する機械実行ステ
   ップ、 を含む改良された位置決め方法。
3. （３）相対的に移動可能な第１及び第２のメンバを有す
   る位置決め装置であって、前記第１メンバは、記録部材
   中に細長いトラックを備えた記録部材であり、前記記録
   部材上の光学式変換器が前記記録部材及びその溝と光学
   的に連絡しており、前記メンバはそれぞれ前記トラック
   に沿った第１の方向及び前記トラックを横断する第２の
   方向でそれぞれ第１及び第２の相対移動ができるように
   フレーム上に乗っており、トラッキング回路手段が、前
   記第２の方向に沿った前記溝の１つに対する前記変換器
   の現相対位置を示す標識信号を受け取るように前記変換
   器に動作可能に結合され、移動手段が、前記第２の方向
   に沿って前記メンバを相対的に移動させて、前記変換器
   を前記記録部材上のある記録トラックから前記記録部材
   中の第２の記録トラックに移動させるように前記メンバ
   に結合され、かつ前記第２の方向に沿って第１の記録ト
   ラックから変位しているところの位置決め装置において
   、 前記変換器手段に電気的に接続された、前記標識信号を
   受け取り、前記標識信号に追従して調時信号を発生させ
   るための調時電気回路、 前記第２の方向での前記相対移動の第１及び第２の所定
   部分を指示するための選択手段、及び前記移動手段、前
   記調時電気回路、前記変換器、及び前記選択手段に接続
   された、前記第１及び第２部分の間だけ、それぞれ前記
   第１及び第２部分の前記指示に応答して、それぞれ前記
   標識信号及び前記調時信号を前記移動手段に供給するた
   めの結合手段、 を組み合わせてなる改良された位置決め装置。