JPH07114068B2

JPH07114068B2 - 情報記録再生装置

Info

Publication number: JPH07114068B2
Application number: JP8730586A
Authority: JP
Inventors: 和治白神; 充郎守屋; 博之山口; 克也渡邊
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-04-16
Filing date: 1986-04-16
Publication date: 1995-12-06
Anticipated expiration: 2010-12-06
Also published as: JPS62243178A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、情報が記録されたトラックあるいは記録され
るためのトラックを有した記録担体に、信号変換手段に
より情報を記録あるいは再生する情報記録再生装置に関
するものである。

従来の技術従来の光学的な情報記録再生装置としては、例えば特開
昭57−69111号公報に示されているように、半導体レー
ザ等の光源から発生する光ビームを強弱に変調して記録
担体上に信号を記録し、光源から発生する光ビームを一
定にして記録担体上に記録されている信号を再生する装
置がある。以下この装置の構成を簡単に説明する。

装置に使用する円盤状の記録担体は、回転手段例えばモ
ータの回転軸に取り付けられて所定の回転数で回転して
いる。記録担体は基材、同心円状の凹凸の溝（以下トラ
ックと呼ぶ）を有する層、記録材料層及び保護層より構
成されており、各トラックには順次外周から内周に向っ
て番地信号が設けてある。信号変換手段は光源より発生
した光ビームを記録担体の記録材料層上に収束させる為
の光学系及び記録担体からの反射光を検出する為の光検
出器より構成されている。光学系の一部分は第１の移動
手段に取り付けてあり、第１の移動手段によって記録担
体上に照射している光ビームがトラック方向と略々垂直
な方向に狭い範囲で移動するように構成されている。第
１の移動手段及び信号変換手段全体は移送台に取り付け
てあり、第２の移動手段例えばリニアモータによって移
送台と一体となって記録担体の半径方向に移動出来るよ
う構成されている。また第２の移動手段はトラッキング
制御が動作している場合、第１の移動手段が自然の状態
を中心に移動するように制御されている。（以下この制
御を移送制御と呼ぶ）記録担体を回転手段で回転させると記録担体上のトラッ
クは偏心を生じる。トラッキング制御を動作させた時に
光ビームが位置しているトラックをずれることなく追跡
するには、トラッキング制御系のループゲインを極めて
大きくしなければならない。トラッキング制御系のルー
プゲインを大きくとるためには、トラッキング制御信号
のS/N比（信号対雑音比）及び第１の移動素子の特性を
良好にすることは言うまでもないが、記録担体の反射率
変化，塵埃等による光量減少，光源から発生する光ビー
ムの光量変化等のトラッキング制御系のゲイン変化に対
する余裕を考える必要があり、最悪の状態においてトラ
ッキング制御系のループゲインが所定の値以上になるよ
うにすることは極めて困難である。このため従来の装置
においては、トラッキング制御を動作させトラックずれ
信号をA/D変換手段によりディジタル信号に変換し、こ
のディジタル信号を回転手段に同期させ記録担体が一回
転する間記憶手段に記憶させ、その後、記憶手段に記憶
した信号を回転手段に同期させて読み出し，読み出した
信号をD/A変換手段によりアナログ信号に変換し、この
アナログ信号をトラックずれ信号に加算することにな
り、トラッキング制御系のループゲインを高くすること
なくトラックずれを小さくするよう補正していた。

発明が解決しようとする問題点しかしながら上記のような構成では、トラックずれ信号
をA/D変換手段によりディジタル信号に変換し、記録担
体が一回転する間、回転手段に同期させて変換したディ
ジタル信号を記憶手段に記憶させる。この回転手段の回
転検出にノイズ等が発生すると記憶手段に記憶する時間
が所定値以下となる。

次に記憶手段に記憶した信号を回転手段に同期させて読
み出した時、回転手段の回転検出が正常な動作をする
と、記憶手段に記憶されている部分にはトラックずれ信
号と関連した信号が回転手段と同期して読み出されるわ
けであるが、記憶手段の読み出し時間は記憶時間より長
いため、記憶されていない部分（トラックずれ信号と関
連のないランダムな信号が記憶されている部分）を読み
出し、このランダムな信号はD/A変換手段によりアナロ
グ信号に変換され、トラッキング制御系のトラックずれ
信号に加算される。このためトラッキング制御は乱れ、
トラックずれ量が多くなったり、トラックを飛び越して
しまうことがある。

本発明はかかる点に鑑み、記憶手段に記憶した時間を検
出し、トラックずれ量と関係のない信号がトラッキング
制御系に加わらないようにする情報記録再生装置を提供
することを目的とする。

問題点を解決するための手段本発明は、信号の記録されたあるいは信号を記録する為
のトラックを有した円盤状の記録担体と、この記録担体
を回転させるための回転手段と、前記記録担体上のトラ
ックを再生あるいは記録する信号変換手段と、この信号
変換手段の走査位置が前記記録担体上のトラックに位置
するように制御するトラッキング制御手段と、トラッキ
ング制御手段の信号を記憶する記憶手段と、この記憶手
段に記憶した時間を測定する手段とを備えた情報記録再
生装置である。

作用本発明は前記した構成により、記憶手段に記憶する際装
置に外部から振動，衝撃ノイズ等が加わり回転手段の同
期が乱れ、記憶手段に記憶する時間を測定した手段が所
定値より小さいと、再度記憶手段にトラッキング制御手
段の信号を記憶し直し、さらに記憶手段に記憶する時間
を測定した手段が所定値より小さい場合は装置の異常で
あり、装置の動作を停止させるようにしたものである。

実施例第１図は本発明の一実施例における情報記録再生装置の
ブロック図である。第１図において、１はアクリル等の
基材の上に設けられたスパイラル状の凹凸の溝を有する
UV層（ウルトラバイオレット層）上に記録材料層及び記
録材料層上に設けられた保護層より構成された記録円盤
で、溝には予め外周から内周方向に向って順次トラック
番地信号が記録されている。

２は記録円盤１を所定の回転数で回転させるためのモー
タである。

３は半導体レーザ、４は光ビーム、５はカップリングレ
ンズ、６はビームスプリッタ、７は反射鏡、８は収束レ
ンズ、９は２分割構造の光検出器である。10は光検出器
９のそれぞれの出力信号の差を増幅するための差動増幅
回路で、11は差動増幅回路10の出力信号をON/OFFするた
めのスイッチである。スイッチ11の出力は合成回路12及
びローパスフィルター13に入力されている。ローパスフ
ィルター13の信号はA/D変換回路（アナログ−ディジタ
ル変換回路）14に入力され、A/D変換回路14は入力され
たアナログ信号をディジタル信号に変換してRAM（ラン
ダム・アクセス・メモリー）15に記憶する。RAM15に記
憶したディジタル信号はD/A変換回路（ディジタル−ア
ナログ変換回路）16によりアナログ信号に変換され、ス
イッチ17を介して合成回路12に入力される。合成回路12
はスイッチ11を介して入力された差動増幅回路10の信号
とスイッチ17を介して入力されたD/A変換回路16の信号
とを合成し位相補償回路18,19にそれぞれ入力する。位
相補償回路18は系の位相を補償する回路でフィルター等
で構成される。位相補償回路18の信号は駆動回路20に入
力され、駆動回路20はトラッキング素子21を駆動する。

また位相補償回路19は系の位相を補償する回路でフィル
ター等で構成され、位相補償回路19の信号は駆動制御回
路22に入力される。

速度検出器24は移送台25の移動速度を検出するためのも
のであり可動部24Aと固定部24Bにより構成されており、
固定部24Bの出力は駆動制御回路22に入力されている。
駆動制御回路22は位相補償回路19及び速度検出器24の出
力信号を基にリニアモータ23を制御するための回路であ
る。

半導体レーザ3,カップリングレンズ5,ビームスプリッタ
6,反射鏡7,収束レンズ8,光検出器9,トラッキング素子21
及び速度検出器の可動部24Aは移送台25に取り付けられ
ており、一体となって記録円盤１の半径方向に移動出来
るよう構成されている。

26はモータ２が１回転すると１パルスの信号が出力され
る１回転検出器で、回転部と固定部から成り回転部はモ
ータ２の回転軸と共に回転するよう構成されている。１
回転検出器26の信号は波形整形回路27に入力され波形整
形した後、二値化回路28に入力される。二値化回路28は
入力された信号を所定値のレベルと比較し“LOW"“HIG
H"のディジタル信号に変換する回路である。二値化回路
28の信号はパルス発生回路29及びアドレスカウンター30
に入力される。パルス発生回路29は情報処理制御回路32
の指令（線MST）によりモータ２が１回転する間、すな
わち二値化回路28の信号が２パルス入力される区間、RA
M（ランダム・アクセス・メモリー）15に記憶指令信号
（線WE）を入力する。アドレスカウンター30は二値化回
路28より入力された信号をリセット信号（線Ｒ）、基準
周波数発生回路31より発生した信号をクロック信号（線
CK）とし、リセット信号（線Ｒ）が入力されると内部の
カウンターを全てクリアーし、クリアー後に入力される
クロック信号（線CK）をカウンターでカウントして、こ
のカウンターの出力をアドレス信号（線ADR）としてRAM
15,及び情報処理制御回路38に入力する。

周波数発生器33はモータ２の回転速度に応じた周波数の
信号を発生するものであり、回転部と固定部とに分かれ
ており、回転部はモータ２の回転軸と共に回転するよう
に構成されている。周波数発生器33の信号は波形整形回
路34に入力され、波形整形回路34により波形整形された
信号はF/V変換回路（周波数−電圧変換回路）35及び、
位相比較回路36に入力される。F/V変換回路35は入力さ
れた信号の周波数に応じて電圧を発生する変換回路で変
換した信号を合成回路37に入力する。位相比較回路36に
は基準周波数発生回路31より発生した信号と、波形整形
回路34の信号が入力されており、位相比較回路36はこの
２つの信号の位相差に応じた信号を発生させ合成回路37
に入力する。合成回路37はF/V変換回路35及び位相比較
回路36より入力された信号を合成し、駆動回路38及び同
期検出回路39に入力する。駆動回路38は入力された信号
に応じてモータ２を駆動するための回路で、同期検出回
路39は入力された信号が所定範囲に入っているかどうか
を検出する回路でその結果を情報処理制御回路32に入力
する。

情報処理制御回路32はアドレスカウンター30及び同期検
出回路39より入力される信号を基にスイッチ11,17及び
パルス発生回路29,駆動回路38を制御するためのもので
ある。

モータ２の回転制御について説明する。

情報処理制御回路32が駆動回路38にモータ回転ON指令を
伝達すると、駆動回路38はモータ２が回転するよう制御
する。モータ２が回転し始めると周波数発生器33は回転
速度に応じた周波数の信号を発生し、この信号は波形整
形回路34により波形整形された後にF/V変換回路35で信
号の周波数に応じた電圧に変換される。また位相比較回
路36は波形整形回路34の信号と基準周波数発生回路31の
信号の位相差に応じた信号を発生し、合成回路37はF/V
変換回路35の信号と位相比較回路36の信号を合成し駆動
回路38に加える。駆動回路38は入力された電圧に応じて
モータ２の回転を制御する。

よって周波数発生器33で発生した信号の周波数と基準周
波数発生回路31の信号の周波数が一定の関係となるよう
モータ２が制御されるためモータ２は所定の回転数で回
転する。モータ２が所定の回転数で回転すると合成回路
37の出力電圧は所定値となり、同期検出回路39はモータ
が所定の回転数で回転していることを情報処理制御回路
32に伝達する。

次にトラッキング制御について説明する。光検出器９は
２分割構造になっており、その分割線の方向は記録円盤
１より反射された光ビーム４に含まれるトラックパター
ンのトラック方向と同一である。光検出器９のそれぞれ
の信号は差動増幅器10に入力され、差動増幅器10はそれ
ぞれの信号の差を増幅し出力する。情報処理制御回路32
がスイッチ11をONさせると、差動増幅器10の出力はスイ
ッチ11,合成回路12,位相補償回路18,駆動回路20を介し
てトラッキング素子21に加えられ、トラッキング素子を
記録円盤１の半径方向に移動させ、光ビームが常にトラ
ック上を走査するよう制御する。この制御をトラッキン
グ制御と言う。また合成回路12の信号は位相補償回路1
9,駆動制御回路22を介して、リニアモータ23に伝達さ
れ、リニアモータ23は移送台25を記録円盤１の半径方向
に移送し、差動増幅器10の出力が平均的に零になるよう
に、すなわちトラッキング素子21が自然の状態を中心に
移動するように移送制御される。移送台25の移動速度を
検出する速度検出器24の信号は駆動制御回路22に入力さ
れており、速度制御をすることによりリニアモータ23の
駆動制御をより安定にしている。

第２図は第１図のパルス発生回路29及びアドレスカウン
ター30の具体的な回路を示したものであり、第１図の情
報処理制御装置32より出力される信号（線MST）はフリ
ップ・フロップ40,41のセット端子に、二値化回路28よ
り出力される信号（線Ｒ）はフリップ・フロップ40,41
のクロック端子及びアンド回路42に、基準周波数発生回
路31より出力される信号（線CK）はアンド回路43に、ま
た情報処理制御回路32より出力される信号（線LH）はア
ンド回路42,43にそれぞれ接続されている。フリップ・
フロップ40のＤ端子はGNDへＱ端子はフリップ・フロッ
プ41のＤ端子へ、端子はアンド回路44へ、フリップ・
フロップ41のＱ端子はアンド回路44へ、アンド回路44の
出力はアンド回路45及び情報処理制御回路32へ、アンド
回路42の出力はカウンター46のリセット端子へ，アンド
回路43の出力はカウンター46のクロック端子へ，カウン
ター46のQ₁端子はアンド回路47及びノアー回路48へ，Q₂
端子はアンド回路47及びノアー回路48へ，アンド回路47
の出力はアンド回路45へそれぞれ接続されている。また
アンド回路45の出力信号（線WE）はRAM15に、ノアー回
路48の出力信号（線S/H）はA/D変換回路14に、カウンタ
ー46のQ₃〜Q₈の信号（線ADR）はRAM15及び情報処理制御
回路32にそれぞれ入力されている。

次にトラッキング制御系の信号を記憶手段に記憶させ、
その後記憶手段に記憶したトラッキング制御系の信号を
トラッキング制御系に加える動作について説明する。

情報処理制御回路32が駆動回路38及びスイッチ11に動作
指令を出力すると、モータ２は所定の速度で回転しその
後トラッキング制御が動作する。この状態において、情
報処理制御回路32がパルス発生回路29に“HiGH"レベル
の記憶開始信号（線MST）を、またアドレスカウンター3
0に“HiGH"レベルの信号（線LH）を出力すると、１回転
検出器26の信号が波形整形回路27,二値化回路28を介し
てパルス発生回路29に入力された瞬間に、フリップ・フ
ロップ40の出力は“LOW"レベルから“HiGH"レベルへ
変化する。よってアンド回路44の出力は“HiGH"レベル
となる。またカウンター46は二値化回路28の信号により
Q₁〜Q₈の出力が全てクリアーされた後に、基準周波数発
生回路31より入力される信号（線CK）をカウントすると
共にパルス発生回路29は信号（線WE）をRAM15に出力す
る。

またアドレスカウンター30はサンプルホールド信号（線
S/H）をA/D変換回路14に、またアドレス信号（ADR）をR
AM15,情報処理制御回路32に出力する。

以上の各部の動作波形図を第３図に示す。第３図のイは
二値化回路28の出力信号（線Ｒ）、ロは情報処理制御回
路32よりパルス発生回路29に入力される信号（線MS
T），（ハ）はアンド回路44の出力信号（線WR），
（ニ）はアドレスカウンター30よりA/D変換回路14に入
力される信号（線S/H）、（ホ）はパルス発生回路29よ
りRAM15に入力される信号（線WE）、（ヘ）はアドレス
カウンター30よりRAM15に入力される信号（線ADR）であ
る。

A/D変換回路14はアドレスカウンター30より入力される
信号（線S/H）が“HiGH"レベルになるとローパスフィル
ター13より入力されたアナログ信号をサンプリングし、
“LOW"レベルになるとホールドすると同時にA/D変換を
行い、入力されるアナログ信号の大きさに応じたディジ
タル信号をRAM15に入力する。RAM15はパルス発生回路29
より入力される信号（線WE）が“HiGH"レベルとなった
時、アドレスカウンター30より入力される信号（線AD
R）のアドレスにA/D変換回路14より入力されたディジタ
ル信号を記憶する。その後アドレスカウンター30は基準
周波数発生回路31の信号が入力されると、カウントアッ
プする。ここでパルス発生回路29の信号（線WE）と基準
周波数発生回路31の信号をカウントしたアドレスカウン
ター30の信号（線ADR）は同期しており、パルス発生回
路29の信号（線WE）が出力された後にアドレスカウンタ
ー30がカウントアップするよう動作している。またアド
レスカウンター30の信号（線ADR）は情報処理制御回路3
2に入力されている。

トラッキング制御系の信号はモータ２の回転に同期した
成分、特にモータ２の回転成分がほとんどであり、スイ
ッチ11がON,スイッチ17がOFFしていてトラッキング制御
及び移送制御が動作している状態では、記録円盤１の偏
心、モータ２の軸の偏心等によりトラッキング制御系の
ループゲインが十分でないため光ビーム４が記録円盤１
上の所定トラックを十分追従することが出来ずトラック
ずれを生じ、差動増幅回路10にトラックずれに相当した
信号（主に回転周期に同期した成分）を発生する。この
差動増幅回路10のトラックずれ信号をスイッチ11,ロー
パスフィルター13,A/D変換回路14を介してRAM15に記憶
する。次に、１回転検出器26の信号が波形整形回路27,
二値化回路28を介してパルス発生回路29及びアドレスカ
ウンター30に入力されると、パルス発生回路29はRAM15
に入力していた書込み信号（線WE）を停止する。

パルス発生回路29のアンド回路44の出力は“HiGH"から
“LOW"レベルに変化し、RAM15に入力していた書込み信
号（線WE）を停止する。

情報処理制御回路32はアンド回路44の出力（線WR）が
“LOW"レベルに変化したことを検知すると、アドレスカ
ウンター30に“LOW"レベルの信号（線LH）を出力する。

するとアドレスカウンター30のカウンター46はカウント
を停止し、情報処理制御回路32はアドレスカウンター30
の信号（線ADR）を入力し、所定値（モータ２が１回転
以上回転する時間に相当する値）以上であるか判定し、
所定値以下であると再度パルス発生回路29に“LOW",“H
iGH"のパルス信号（線MST）を出力すると同時に、信号
（線LH）に“HiGH"レベルを出力する。信号（線LH）が
“HiGH"レベルになると、アンド回路43は基準周波数発
生回路31より出力された信号（線ck′）をカウンター46
に供給し、カウンタ46は二値化回路28の信号（線Ｒ）が
“Low"レベルであるためリセットが解除され入力された
アンド回路43の信号に基づいて、再度カウント動作が可
能となり前述と同様にして、RAM15への記憶を行いRAM15
に入力していた書込み信号（線WE）を停止した時のアド
レスカウンター30の信号（線ADR）が再び所定値以下で
あれば、情報処理制御回路32は装置の異常と判定し、装
置の動作を停止するようスイッチ11,12及び駆動回路38
に指令信号を出力する。

アドレスカウンター30の信号（線ADR）が所定値以上で
あると、RAM15に差動増幅器10の信号をモータ２が１回
転する間モータの回転と同期してディジタル的に記憶し
たことになる。

次にRAM15に記憶した信号を読み出す動作について説明
する。

パルス発生回路29の信号（WE）が“LOW"レベルとなる
と、RAM15は読み出し状態となる。アドレスカウンター3
0は二値化回路28より信号（線Ｒ）が入力されるたびに
その出力が全てクリアーされ、基準周波数発生回路31の
信号（線CK）が入力されると、カウントアップし、その
カウンターの出力信号（線ADR）をRAM15にアドレス信号
として入力する。よってRAM15は繰り返しモータ２の回
転に同期してディジタル信号を読み出すことが出来る。
情報処理制御回路32がスイッチ17をONすると、RAM15よ
り読み出されたディジタル信号はアナログ信号に変換す
る為のD/A変換回路16に入力され、D/A変換回路16は変換
したアナログ信号をスイッチ17を介して合成回路12に入
力し、合成回路12はスイッチ11の信号とスイッチ17の信
号を合成し位相補償回路18,19にそれぞれ入力する。当
然のことであるが、スイッチ17がOFFの状態においてD/A
変換回路16の信号のレベルは差動増幅回路10の信号のレ
ベルとほぼ同一となるように設定されている。

D/A変換回路16の信号をトラッキング制御系に加える
と、光ビーム４はほぼ記録円盤１の偏心に追従するよう
に移動するので差動増幅回路10の信号のうちモータ２の
回転に同期した成分は極めて小さくなる。

なお本発明の実施例では、RAM15に記憶した時間を検出
するのにRAMのアドレスカウンターより記憶時間を推定
したが、記憶時間を測定するのに抵抗，コンデンサーの
時定数を用いてもよい。

またRAM15にはモータ２が１回転する間記憶するわけで
あるがモータ２の回転の時間軸変動（ジッター）等があ
る。このためRAM15へ記憶した時の時間が通常のRAM15を
読み出す時間より短い場合は、RAM15に記憶していない
部分を読み出すためトラックの誤差信号とは関係のない
データを読み出し、トラッキング制御系に加えることと
なりトラッキング制御が不安定となります。これを防止
するためにはRAM15を記憶する時間はモータ２が１回転
する間より長い方がよい。

以上説明したように、本発明によればRAMに記憶した時
間をアドレスカウンターより算出し、記憶時間が所定時
間より短かい場合は再度RAMに記憶し直すことにより、
簡単な構成でトラッキング制御を常に安定に行うことが
出来る。

発明の効果以上本発明を説明したが、本発明を適応することによ
り、装置に振動，衝撃，ノイズを加えてもトラッキング
制御が不安定になることを防止出来、信頼性の高い情報
記録装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における情報記録再生装置の一実施例の
ブロック図、第２図は第１図におけるパルス発生回路及
びアドレスカウンターの具体的な回路図、第３図は第２
図の動作を説明するためのタイミング波形図である。１……記録円盤、２……モータ、15……RAM、26……１
回転検出器、29……パルス発生回路、30……アドレスカ
ウンター、32……情報処理制御回路、40,41……フリッ
プ・フロップ、42,43,44,45,47……アンド回路、46……
カウンター、48……ノア回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】信号の記録されたあるいは信号を記録する
為のトラックを有した円盤状の記録担体を回転させるた
めの回転手段と、この回転手段の１回転を検出する１回転検出手段と、前記記録担体上のトラックを再生あるいは記録する信号
変換手段と、この信号変換手段の走査位置が前記記録担体上のトラッ
クに位置するように制御するトラッキング制御手段と、トラッキング制御時に、トラッキング制御手段に加えら
れる信号を前記１回転検出手段により得られた１回転に
同期させて記憶する記憶手段と、前記記憶手段への書き込み所用時間を測定するカウント
手段と、トラッキング制御時に、前記１回転に同期させて前記ト
ラッキング制御手段に前記記憶手段に記憶した信号を加
算する手段とを備え、前記カウント手段のカウント値が正常な前記回転手段の
１回転周期より短い時、再度トラッキング制御手段の出
力信号を記憶し直すことを特徴とする情報記録再生装
置。
【請求項２】記憶手段への書き込み時間を測定するカウ
ント手段を抵抗とコンデンサで構成したことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の情報記録再生装置。
【請求項３】記憶手段に記憶した信号の周期が１回転周
期より短く、再度前記記憶手段が記憶し直した信号の周
期が１回転周期より短い際は、装置の動作を停止するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の情報記録再
生装置。