JP2506660B2

JP2506660B2 - 情報記録再生装置

Info

Publication number: JP2506660B2
Application number: JP8730786A
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: 1996-06-12
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JPS62243180A

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ぽ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の移送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
移動制御と呼ぶ）。

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よ
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、この
ディジタル信号を回転手段に同期させて記録担体が一回
転する間、記憶手段に記憶させるわけであるが回転手段
がノイズ，振動等により回転変動すると、正確なトラッ
クずれ信号が記憶手段に記憶されなくなる。このため記
憶手段の記憶信号を回転手段に同期させて読み出した
時、この読み出した信号を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キング制御系
に加えると、逆にトラックずれが多くなりトラックを飛
び越える。またトラッキング制御手段の移動手段を破壊
する等の問題点があった。

本発明はかかる点に鑑み、記憶手段に記憶する際に、
外部から装置に移動，衝撃が加わり回転手段が回転変動
を生じると、再度、トラッキング制御手段の信号を記憶
手段に記録させ、常に安定したトラッキング制御を行な
わせ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、前記回転手段が同期
して回転していることを検出する同期検出手段と、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記録担体上のト
ラックに位置するよう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前記回転手段に同期
させて記憶する記憶手段とをとを備え、記憶手段にトラ
ッキング制御手段の信号を記憶している間に回転手段の
同期が乱れたことを同期検出手段が検出すると、再度ト
ラッキング制御手段の信号を記憶手段に記憶し直すよう
にし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、記憶手段にトラッキン
グ制御手段の信号を回転手段に同期させて記憶する際、
装置に外部から振動，衝撃等が加わり、回転手段の同期
が乱れると、再度記憶手段にトラッキング制御手段の信
号を記憶し直す。またさらに回転手段の同期が乱れると
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が一回転すると１パルスの信号が出力さ
れる一回転検出器で、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"“HIGH"
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、RAT
（ランダム・アクセス・メモリー）15に記憶指令信号
（線WE）に入力する。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。

第２図は第１図の同期検出回路39の具体的な回路で、
第１図の合成回路37より入力された信号（V_i）はコンパ
レータＡの＋端子及びコンパレータＢの−端子に接続さ
れている。コンパレータＡの−端子は抵抗R₁を介して電
源V_CCにまた、抵抗R₂を介してコンパレータＢの＋端子
及び抵抗R₃に接続され、R₃を介して電源V_SSに接続され
ている。コンパレータＡ及びコンパレータＢの出力は抵
抗R₄及びR₅を介してトランジスタ−Q₁のベース及びダイ
オードD₁のカソードへそれぞれ接続されている。ダイオ
ードD₁のカソード及びトランジスタ−Q₁のエミッターは
GNDへ、コレクターは抵抗R₆を介してV_CCへ、また第１図
の情報処理制御回路32へ接続されている。

第１図の合成回路37より入力された信号V_iがのときコンパレータＡ及びコンパレータＢの出力は共に
“LOW"レベルとなり、トランジスターQ₁の出力（V_o）は
“HIGH"レベルとなる。

また、第１図の合成回路37より入力された信号V_iがのとき、コンパレータＡの出力は“HIGH"レベルとな
り、トランジスターQ₁はONし出力（V_o）は“LOW"レベル
となる。

また、第１図の合成回路37より入力された信号V_iがのとき、コンパレータＢの出力は“HIGH"レベルとな
り、トランジスターQ₁はONし出力（V_o）は“LOW"レベル
となる。

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
19,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３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40,4
1のクロック端子及びカウンター43のリセット端子に、
基準周波数発生回路31より出力される信号（線CK）はカ
ウンター43のクロック端子に、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、カウンター43のQ₁端子はアンド回路46及びノアー回
路47へ、Q₂端子はアンド回路46及びノアー回路47へ、ア
ンド回路46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47の出力信号（線S/H）はA/D変換回路14
に、カウンター43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43は二値化回路28の信号（線Ｒ）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（AD
R）をRAM15,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４図に示す。第４図の
（イ）は二値化回路34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MST）、（ハ）はアンド回路44の出力信号（線W
R）、（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2
9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期にA/D変
換を行ない、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ADR）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。

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の出力が“HIGH"
レベルの時、同期検出回路39より入力される信号が常に
“HIGH"レベルであるか否かを検している。アンド回路4
4が“HIGH"レベルの時、すなわちRAM15が記憶状態の
時、装置に外部より振動，衝撃が加わるとモータ２の回
転が乱れ回転変動を生じる。すると、この回転変動は波
形整形回路34,F/V変換回路35,合成回路37を介して同期
検出回路39に入力され、同期検出回路39は入力された信
号（V_i）が又はの時“LOW"レベルの信号を出力する。

情報処理制御回路32はアンド回路44より入力される信
号が“HIGH"レベルの時、同期検出回路39より入力され
る信号が“LOW"レベルになると、RAM15に異常な信号を
記憶したと判定し、RAM15に再度トラッキング制御系の
信号を記憶するため、パルス発生回路29に“LOW"“HIG
H"のパルス信号（線MST）を出力する。すると前述と同
様にしてRAM15にトラッキング制御系の信号を記憶す
る。ここで再びアンド回路44の出力が“HIGH"レベルの
時（RAM15が記憶状態の時）、情報処理制御回路32は装
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。

なおRAM15が記憶状態のとき、同期検出回路39の出力
が常に“HIGH"レベルであると、情報処理制御回路32は
正常にトラッキング制御系の信号をモータ２の回転と同
期してディジタル的に記憶したことを確認する。

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（線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30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、RAM1
5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。

以上説明したように、本発明によればRAMにトラッキ
ング制御系の信号を記憶している時に、装置に外部より
振動，衝撃等が加わると、記録円盤を回転させているモ
ータの回転制御が乱れる。このモータの回転制御の乱れ
た信号をコンパレータにより所定値と比較し、所定値以
上であれば再度RAMにトラッキング制御系の信号を記憶
し直し、安定して記録円盤を回転させているモータの制
御が行なわれている時のトラッキング制御系の信号をRA
Mに記憶させ、この記憶した信号をトラッキング制御系
に加えることにより常に安定して高精度なトラッキング
制御を行なうことが出来る。

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図における同期検出回路の具
体的な回路図、第３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４図は第
３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、
39……同期検出回路。

Claims

(57)【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、前記回転手段が同期して回転している
ことを検出する同期検出手段と、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
ング制御手段の信号を前記回転手段に同期させて記憶す
る記憶手段とを有し、前記記憶手段にトラッキング制御
手段の信号を記憶している間に回転手段の同期が乱れた
ことを同期検出手段が検出すると、再度トラッキング制
御手段の信号を記憶手段に記憶し直すように構成したこ
とを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項２】記憶手段にトラッキング制御手段の信号を
記憶している間に回転手段の同期が乱れたことを同期検
出手段が検出すると、装置の動作を停止するように構成
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。