JP2583193B2 - ディスク記録システム、およびそのようなディスク記録システムにおいてターンテーブルの回転を制御する方法 - Google Patents

ディスク記録システム、およびそのようなディスク記録システムにおいてターンテーブルの回転を制御する方法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 この発明はコンパクトディスクなどのディスクに記録
するためのディスク記録システムに関する。この発明は
またディスク記録システムにおいて記録ヘッドに対する
ターンテーブルの回転を制御する方法に関する。
先行技術の概要 情報がディスク形状の媒体に記録され、後に再生され
てもよい、多くのシステムが知られている。一般に情報
は、ディスク上の実質的に円形であるリングまたは連続
的な螺旋状のトラックのいずれかのうちに配列される。
前者の配列の一例は磁気フロッピィディスクまたはハー
ドディスクであって、この場合情報は同心のトラックの
中に設けられるセクタに分割される。後者の配列の例
は、表面の螺旋状の溝の中に音声情報をアナログ形式で
保持する従来の蓄音機用レコード、ディスク表面（また
は２面間の境界）上に螺旋状に配列される一連のピット
の中に映像情報をアナログ形式で保持し、光学的に読取
られるビデオディスク、および螺旋状に配列された一連
のピット内にオーディオ情報または他の情報をデジタル
形式で保持するコンパクト光学ディスクである。蓄音機
用レコードとビデオディスクとコンパクトディスクと
は、すべて消費者にとって入手可能であるが通常は消費
者によって記録することのできない媒体の例である。記
録はマスタディスク上で行なわれて、その後さまざまな
プロセスで複製されるので、消費者によって購入された
ディスクはマスタディスクの幾何学的形状および情報内
容を忠実にコピーしたものであるということになる。
これらの媒体のいずれに対して情報を記録するプロセ
スにも共通の事実は、ディスクまたはマスタディスクが
典型的には （いくつかの蓄音機用レコードについて）と1.800rpm
（またはいくつかのビデオディスクについてはそれより
さらに高い数値）との間のいずれかの数値のスピードで
回転させられ、一方で記録をするものの先端（これは磁
気ヘッドであってもよいし、機械的スタイラスであって
もよいし、また焦点を定められた光線であってもよい）
がそれより低い速度でディスクの内側と外縁との間を横
切らされる。通常記録システムは、ディスクの回転する
動きがもし変わるとしてもゆっくりとしか変わらないと
いうことを要求する。一般にこのことはディスク自体の
慣性およびそのディスクを回転させるメカニズムの慣性
によって容易に確実となる。ディスク上の記録をするも
のの先端による半径方向の動きは、しかしながらそれほ
ど簡単に制御されるものではない。磁気ディスクの記録
の場合、記録ヘッドが同心トラック間で不連続的に動か
なければならないのが普通である。それと比べて蓄音機
用レコード、ビデオディスク、またはコンパクトディス
クの場合、記録ヘッドは情報を螺旋状のトラック内に割
当てるためにはディスクに対して一般に半径方向に連続
的に動かなければならず、これらの場合特徴的なのは、
半径方向の位置決めが絶対的に精密であることよりも半
径方向の動きが滑らかであることのほうが重要であると
いうことである。たとえば蓄音機用レコードでは、可聴
周波数帯域内で著しいエネルギを有するいかなる半径方
向の動きも、それが平均的な溝の間隔における小さな部
分のみを表わすものであったとしてさえも、最終的なレ
コードコピーが再生されるときに、対応するピックアッ
プの横方向の動きとして現れ、これは記録されたオーデ
ィオ信号の上に重ね合わせられたノイズとして聞き取ら
れ得るだろう。ビデオディスクおよびコンパクトディス
クでは、記録ヘッドにおけるいかなる突発的な半径方向
の動きによってもプレーヤが最終的なディスク上のトラ
ックを辿り損ねるおそれがあるだけでなく、そのような
動きは単に、螺旋状のトラックの連続するターンの間の
間隔に著しい変化をもたらすという理由で危険であると
いう、より深刻な可能性がある。典型的にはこの間隔は
1.6〜1.7μｍしかなく、少しでも間隔が狭くされるとト
ラック間のクロストークが増大する（その結果ビデオデ
ィスクからの画像に干渉が起こるか、またはコンパクト
ディスクにビットのエラーが生じる可能性が増す）とい
う影響があるので、トラックの間隔に最大±0.1μｍの
許容誤差、好ましくはそれよりもっと小さい許容誤差を
維持することが望ましい。
必要な半径方向のトラッキング動作を得るため、ディ
スクの軸線を通過する直線に沿って、言い換えれば半径
方向に、記録ヘッドを動かすのが普通である。蓄音機用
レコードのマスタ盤に録音する場合、これは通常、記録
ヘッドを線形スライドまたはローリングマウントの上に
装着し、それを回転するリードスクリュとナットとによ
って動かすことによって成し遂げられる。満足のいく性
能は注意深い工学的手法によって達成されるものであっ
て、リードスクリュドライブの剛さはマウンティングに
おける残留摩擦を克服するほどに十分顕著である。ビデ
オディスクやコンパクトディスクをマスタリング（レコ
ーディング）するにあたっては、類似の技術を用いても
よく、その場合焦点の定められた光線を生じる光学手段
が回転するマスタディスクの上を動かされる。光学手段
の一部がこのように可動である一方でその残りは（通常
はレーザである光源のサイズのせいで）固定されなけれ
ばならないという不都合を回避するために、代替的に
（マスタディスクを保持する）ターンテーブル全体をリ
ードスクリュを用いてその直線に沿った回転式軸受とと
もに動かし、一方で記録ヘッドは固定されたままにする
ということも可能である。
長時間再生用光学ビデオディスク、またはデジタル形
式のオーディオデータまたはその他のデーダに用いられ
る光学コンパクトディスクでは、線形速度が一定のモー
ドまたは記録が通常用いられるが、これはそれによって
記録している間中、最適線形速度（これは記録すること
のできる信号の帯域幅を決定する）での動きと両立する
最大の記録時間を用いることができるようになるからで
ある。
線形速度が一定の記録は、しかしながらディスクの回
転スピードもディスクに対する記録ヘッドまたは再生ヘ
ッドの半径方向の移動のスピードも一定ではないので、
システムに複雑さを加えることになる。再生専用システ
ムでは、これは決して大きい問題ではないかもしれな
い。なぜなら回転する動きも半径方向の動きも通常は既
にディスク上におかれている情報によって支配されるサ
ーボで制御されるからである。予め溝をつけられている
ディスクを用いた記録／再生システム（たとえば読出／
書込データ記録システム）も、このタイプのサーボによ
って単純に実現される。しかしながらビデオディスクま
たはコンパクトディスクのためのマスタ記録システムの
場合には、マスタディスクは最初は溝構造を有しておら
ず、そもそも要求される動作をそのとおりに生じるにあ
たって問題がある。
情報が線形速度ｖでピッチＰの螺旋状トラック内に記
録されるのであれば、ある特定の瞬間における半径がＲ
であり、時間ｔで回転のスピードがω（ラジアン／秒）
である場合、以下の式が成り立つ。
EP−Ａ−011495号は複数個の実質的に円形でありかつ
同心の情報トラックを規定するまたは辿ることとの関連
で、半径Ｒに依存する信号を発生し、かつ半径Ｒに反比
例する周波数の交流信号をそこから発生することによっ
て方程式１における関係が得られる配列を開示する。タ
ーンテーブルの回転角速度ωはその場合、その交流信号
に同期される。方程式２に従い、リードスクリュドライ
ブを用いて半径方向の速度dR/dtを制御するのに、同じ
交流信号が使われる。同様な方法がEP−Ａ−011493号で
説明されており、その中では半径Ｒに反比例する周波数
を備える交流信号が、この場合はデジタル分割のプロセ
スによって発生される。
EP−Ａ−011495号とEP−Ａ−011493号とで開示された
方法は、双方ともまず交流信号が発生され、その交流信
号に対しターンテーブルの回転が同期されなければなら
ないということを要求していることが注目されるであろ
う。
本発明の概要 上で論じたように、記録ヘッドを可動要素とすること
もターンテーブルの軸受を可動要素とすることも、可能
である。しかしながら、どちらが可動要素であったとし
ても、動きが非常に滑らかであることが求められるた
め、リードスクリュドライブシステムはビデオディスク
またはコンパクトディスクのマスタリングにおいては完
全に満足のいくものではない。非常に精密に研磨された
リードスクリュが必要であろうし、リードスクリュメカ
ニズムが引っ掛かったり滑ったりすれば著しい問題が引
起こされ得るだろう。
リードスクリュ以外の駆動メカニズムが使用された場
合、一般にそのメカニズムはリードスクリュよりも剛さ
が少ないはずである。その場合半径方向のトラッキング
動作における滑らかさは、その上で記録ヘッドまたは
（場合によっては）ターンテーブルの軸受ユニットが動
く軸受において摩擦を非常に小さくすることが成し遂げ
られるかどうかに強く依存する。
この発明の第１の局面に従い、記録ヘッドとターンテ
ーブルとはターンテーブルの軸線が記録ヘッドに対して
可動であるように装着され、その動きの方向は空気軸受
によって規定される。
そのような空気軸受を使用することには、所望される
移動の方向にもたらされる摩擦が非常に低いまたは本質
的に無視できるものであり、あわせて他の方向には動き
に対し著しい剛さがもたらされるという利点がある。
記録ヘッドおよびターンテーブルの軸受アセンブリの
相対的な動きを制御するには、この動きを（記録ヘッド
を動かすことによってでもターンテーブル軸受アセンブ
リを動かすことによってでも）支えるべく摩擦のない空
気軸受を用いることの利点を最大限に保持するため、駆
動メカニズム自体が摩擦を加えるものであってはならな
いということは明らかである。相対的な動きをもたらす
摩擦のない手段は既に知られており、たとえばこれは磁
界の中に装着されたワイヤからなる電流を運ぶコイルを
用いた電気モータ、または可変の磁界によって働きかけ
られる可動の永久磁石、または移動する交流磁界によっ
て働きかけられる導電性または強磁性の可動の要素を用
いたインダクションモータまたはヒステリシスモータで
ある。一般に、そのような駆動手段は共通して、何らか
の制御信号に応答して可動要素に対し制御可能な力を行
使するという特性を有する。しかしながら、空気軸受に
装着された可動アセンブリに応用された場合、それらの
手段は可動要素の位置を規定するような態様での動きを
特徴的にするわけではなく、その加速度を規定するよう
な動きをするだけである。なぜならその摩擦のない軸受
における可動要素の機械的作用は、その慣性によって支
配されるからである。この作用は、機械的に剛く可動要
素の位置を直接決定するリードスクリュアクチュエータ
の作用とは対照的である。適切な付加的手段が、したが
って可動要素の位置を制御するには必要である。
当該技術分野では、動きを検出するための位置感知手
段を、その位置感知手段の出力と外部から与えられる制
御信号との双方に応答する増幅器とともに設けることに
よって、２つの要素の相対的な動きを制御することがよ
く知られており、増幅器からの出力はモータまたは他の
駆動手段に対し制御入力を与えて、それにより結果とし
て得られる動きが外部から与えられる制御信号に従って
制限されるようにする。換言すれば、これは負のフィー
ドバックによるサーボループである。そのようなシステ
ムは特徴として、周波数の１つの上限（または帯域）を
有し、これはこの周波数の上限を主に下回る成分を有す
る動きについてはその動きがフィードバックループによ
ってよく制御され、主により高い周波数の成分を有する
動きについてはフィードバックループが行使する制御は
わずかであるというものである。
上述の配列では、摩擦のない軸受の上に装着された大
きいアセンブリの制御に関して、帯域幅（これは特に適
切な増幅器の利得を変えることによって容易に調整され
るであろう）の選択は、兼ね合いの難しいものとなるか
もしれない。フィードバック制御がなければ、摩擦のな
い軸受に装着された大きいアセンブリからなるシステム
は外部からの振動に非常に弱い。なぜなら、システムに
おける普通に「固定された」要素を動かしてしまうその
ような振動の存在下では、通常は「可動」要素として称
されるであろうものがそれらの慣性のせいで静止したま
まとなる傾向があり、その結果２つの間の相対的な動き
が大きくなるからである。軸受が回転式であれば、線形
振動に対する感度は動いているアセンブリのバランスを
とることによって低減されるかもしれない。しかしなが
ら、軸受の軸のまわりでの回転成分を有する振動に対す
る感度は残っている。そのような相対的な動きを抑制す
るために、フィードバックループは外部からの振動が存
在するかもしれないすべての周波数をカバーする広い帯
域幅を有していなければならない。
このことが成し遂げられたならば、外部からの振動が
「可動の」要素と「固定の」要素との間での相対的な動
きに関しては弱められるが、しかし同時に位置感知手段
によって発生される信号に固有のいかなるノイズのよう
な変動または他の変動も、重要さを増すことになる。こ
れは、負のフィードバックループの動作が、位置感知手
段から得られた読取りを外部からの制御信号によって決
定されるセット値に保持しようとするようなものである
ため、この読取りにおいて固有の変動は、可動要素の実
際の位置において反対の符号で現れるからである。特定
的には、負のフィードバックループの周波数帯域幅のう
ちにはいる固有の変動が可動要素の実際の位置に対し課
されることになる。したがって帯域幅を広げることによ
り外部からの妨害が弱められるが、位置センサの読取り
において変動の影響を増大させることになる。ビデオデ
ィスクまたはコンパクトディスクのマスタリングとの関
連では、これらの固有の変動により引起こされた不確実
性を許容できないほどに増大させることがなく、なおか
つ外部からの振動を取除くのに十分な広さの帯域幅を見
つけることは困難である。
上の論議は、位置感知手段の出力が可動および固定部
分の相対的な位置を直接に表わす（そのためフィードバ
ックループは外部からの制御信号が相対的な位置を制御
するように作用する）ものであっても、前記の出力がそ
れらの相対的な速度を表わす（その場合外部からの制御
信号はそれらの相対的速度を制御する）ものであって
も、等しく成り立つものであるということに注意された
い。同様な考え方が、どちらの場合においても帯域幅の
選択を支配する。
したがって、帯域幅の高い負のフィードバックループ
に依存することなく外部からの振動の影響を低減する必
要がある。
この発明の第１の局面に従い、たとえば流体で満たさ
れたダッシュポットによって、可動要素の動きにおける
受動的な減衰が提供される。そのようなダッシュポット
では、外側の要素はたとえばシステムの固定要素（また
はフレーム）に固定され、内側の要素は上述の摩擦のな
い軸受に装着された可動アセンブリに固定される。その
ようなダッシュポットは可動要素の動きに対し粘性の抵
抗を提供する。それらの要素の動きを外部の（慣性の）
フレームを参照して安定させるような慣性のみの影響と
比べて、そのような粘性の減衰の影響はその機械自体の
フレームを参照して可動要素の動きを安定化するのに役
立つものであり、したがって「可動の」要素と「固定さ
れた」要素との間の相対的な動きが関わる限りにおいて
はフレーム内のいかなる振動をも促進するものではな
く、減衰するものである。さらに、この減衰は純粋に受
動的な手段によって起こるものであり、上述の負のフィ
ードバックサーボループのようにノイズまたは変動を付
加することはない。
説明の手段として、摩擦の影響と粘性の抗力の影響と
の区別をはっきりさせることが必要である。摩擦は２つ
の堅固な部分が接触しているときに起こり、それらの部
分間の摺動する動きをもたらすには、所望されるその動
きがいかにゆっくりしたものであったとしても、ある一
定のしきい値を超える力を与えることが必要である。ダ
ッシュポットによって生じるような粘性抗力は対照的
に、相対的な動きに抵抗する力をセットアップし、その
力は相対的な動きのスピードが低減されるにつれて小さ
くなるので、動きの速度は与えられる力を変えることに
よって最も低いスピードまで容易に制御されるだろう。
この発明の目的は、空気軸受を利用することによって摩
擦の力を排除し、ダッシュポットを用いることによりそ
れらを粘性の力と置換することである。
そのようなシステムの動作を制御するには、上述のも
ののような負のフィードバックサーボループが使用され
てもよい。しかしながら、ダッシュポットが外部からの
振動の影響を弱める手段を提供するので、また動きの要
求されるスピードは線形定速度（CLV）記録の場合ディ
スク上に記録された情報の半径とともに徐々にしか変化
せず、一定の角速度（CAV）記録の場合では全く変化し
ないかもしれないので、このサーボループは位置感知手
段における固有のノイズの結果として動きの中に導入さ
れたいかなる変動も重要なものではなくなるように、狭
い帯域幅（すなわち長い応答時間）を有していてもよ
い。５〜10秒の応答時間に対応する帯域幅が適切である
ということが、出願者らによって発見されている。
この発明の第１の局面の発展に従い、記録ヘッドとマ
スタディスクの軸線との間の相対的な動きを直線ではな
く弧を描くように支援するのに回転式軸受が用いられ
る。好ましい実施例では、記録ヘッドはターンテーブル
軸受ユニットが動いている間は静止したままに留まり、
相対的な動きの描く弧線は、マスタディスクの軸線の直
接上に記録ヘッドがおかれる位置が存在するようなもの
である。これにより、記録されるべき情報または目に見
えるマークを、最終レコードの中心に対し所望の近さの
ところに記録できる。好ましい実施例ではまた、ターン
テーブル軸受とそれを支える第２の回転式軸受とは双方
とも垂直なので、ターンテーブル軸受ユニットを一方ま
たは他方の方向に動かそうとするような重力は存在しな
い。
記録ヘッドを直線状にではなくディスクの軸線に対し
弧線を描くように動けるようにすることは機能的に劣っ
ていると考えられるかもしれない。実際、蓄音機用レコ
ードのマスタリングの場合、蓄音機用レコードはスウィ
ンギングアーム上に装着されたスタイラスによって再生
することがほとんど普遍的であるため、マスタディスク
が再生スタイラスの幾何学的形状と類似の幾何学的形状
の曲線において相対的に動くスタイラスによって記録さ
れるならば、トレーシング歪み（再生中、スタイラスと
記録された溝との間の配向の変化により生じる）は、線
形の移動の場合よりも実際には少なくなるということも
あるだろう。「レーザビジョン」タイプのビデオディス
クやコンパクトディスクを焦点を定めた光のスポットを
用いて光学的に記録する場合、その記録のプロセスは記
録をされた溝に対する記録ヘッドの配向に強く反応する
わけではない。さらに、少なくとも見かけ上一定な線形
速度（CLV）で記録されたビデオディスクおよびコンパ
クトディスクの場合、線形記録速度における弧方向の動
きの影響は、その弧方向の動きがディスクに対する角度
成分を有しているにもかかわらず、ないに等しい。これ
はこの弧方向の動きがマスタディスクの回転する動きと
比べて非常に低速であるためである。
このようにこの発明の第１の局面は、ディスク記録シ
ステムにおいて記録ヘッドとマスタディスクとの相対的
な動きが滑らかな螺旋状のものであることが必要な場合
に、その相対的な動きの半径方向の要素を減衰させかつ
制御するための粘性ダッシュポットを提供するであろ
う。
好ましくは、マスタディスクは第１の軸受の上では比
較的急速に回転し、前記相対的動きにおける比較的低速
な半径方向の要素は、第２の回転式軸受によって支えら
れるので、相対的な動きにおける半径方向の要素は円形
の弧線となる。
好ましくは、相対的な動きを生じるための力は、可動
コイルと可動な磁石とインダクションまたはヒステリシ
スの原理とを用いる直接駆動電気モータによって提供さ
れる。
代替的には、前記相対的動きを生じるための力はバネ
によって提供され、そのバネの他方の端はギアドモータ
アセンブリによって制御可能に動かされてもよい。
この発明の第１の局面はまた、ディスク記録システム
において、記録ヘッドとマスタディスクとの相対的な動
きが滑らかな螺旋形であることが必要である場合にその
相対的な動きを支援するための軸受配列を含んでもよ
く、その中でマスタディスクは第１の軸受の上では比較
的急速に回転し、記録ヘッドと第１の軸受との前記相対
的な動きにおける比較的低速の半径要素は、その相対的
な動きが円形の弧線を描くように第２の回転式軸受によ
って支援される。
好ましくは、その場合第２の回転式軸受は空気軸受で
あって、ターンテーブルと軸受との上のマスタディスク
のアセンブリ全体は第２の回転式軸受の回転子の上に装
着されたブラケット上で支えられており、記録ヘッドは
固定される。
この発明の第１の局面はまた、２つの部分の相対的な
動きを感知するための手段を含んでもよく、それによっ
て導電性要素の可動である１組が逆の位相における交流
電圧を伝える２組の固定された導電性要素の間で横方向
に動いてもよく、前記可動要素に対する容量性誘導電圧
は、位相に反応する検出器への入力を形成し、その検出
器の基準入力は固定された導電性要素の一方の組に与え
られる前記交流電圧なので、前記位相に反応する検出器
の直流出力は固定された要素と可動要素との相対的な位
置を表わす電圧である。
好ましくは、感知されるべき相対的な動きは回転する
動きであって、固定された要素と可動要素とは円形のセ
クタの形状を有する。
好ましくは、固定された要素と可動要素との相対的な
移動の速度を表わす付加的な電圧が、同じ要素の相対的
な位置を表わす電圧から電子的に得られる。
好ましくは、相対的な動きを生じるための力は線形サ
ーボ増幅器によって制御され、この線形サーボ増幅器の
入力は上述のようにして得られた相対的な動きの速度を
表わす電圧および相対的な動きの所望される速度を表わ
す基準電圧である。
これより、この発明の第２の局面を説明する。
方程式３から、時間t0においてＲ＝０であれば、以下
の方程式４が成立する。
したがって、 ゆえに、Ｒおよびωは双方とも時間の非線形関数であ
る。
これらの時間の関数をデジタルコンピュータにおいて
生成し、その関数をデジタル−アナログ変換器に送って
Ｒおよびωの要求される値を表わす電圧を得ることが可
能であろう。その場合、これらの電圧を用いて半径方向
の動きおよび回転する動きを支配するサーボシステムを
制御することも可能であろう。しかしながらこのような
配列は、以上のように得られたＲおよびωの値が段階的
に変化する必要があり、それらの段階の大きさはデジタ
ル−アナログ変換器の分解能に依存しているという不都
合がある。
デジタルコンピュータを用いて半径Ｒの変化率の値を
生成させることも可能であろう。これは以下の方程式６
によって求められる。
この値は方程式５によって導き出されたωの値ととも
に、その後デジタル−アナログ変換器を介して出力され
半径速度および回転速度を制御するサーボに送られる値
を導き出すのに、用いることができるだろう。１つのデ
ジタル−アナログ変換器を双方の値に対して用いること
ができるが、それはこれらの値が有する時間に対する依
存度が同じだからである。そのような配列は、段階的変
動はＲにはなく変化率dR/dtにのみ存在し、記録された
ディスクに対する影響の深刻さはずっと少ないという利
点を有する。しかしながら、適切な計算システムを設け
るということは、複雑さが高くなるということを意味す
る。
したがってこの発明の第２の局面は、アナログ手段に
よってＲとωとの必要な関係を得ようとするものであ
る。最も一般的には、この発明はＲおよびωに対応して
信号が発生され、これら２つ信号の積がその後その積と
基準値との差に依存してターンテーブルの回転を制御す
るのに用いられるということを、提案する。
半径Ｒに対応する信号VRが発生され、同様に回転速度
ωを表わしかつそれに比例する信号も発生される。前者
は好ましくは電圧信号であり、後者は好ましくは周波数
信号である。そのような周波数信号はディスク記録シス
テムのシャフトに取付けられたスロット付ストローブデ
ィスクによって生成されてもよく、適切な光学手段によ
って感知されてもよい。信号VRと周波数信号とは、次に
乗算識別器回路において結合されてもよく、この乗算識
別器回路は積Ｒωに比例する適切な信号を発生する。こ
の積は電圧信号であってもよく、これはその後所望され
る線形速度を表わす基準電圧V0と比較されてもよい。電
圧の差はその後、サーボ増幅器を駆動するのに用いられ
てもよく、このサーボ増幅器はモータを駆動し、モータ
はディスク記録システムのターンテーブルを回転させ
る。
以上のように、この発明の第２の局面では、積Ｒωを
一定かつ所望される線形速度に等しく保つ傾向があるサ
ーボループを形成することが可能である。量Ｐω/2πを
表わす電圧VCを周波数信号から引出すのに、分離識別器
回路を用いてもよい。このとき、Ｐは所望されるトラッ
クピッチである。この電圧VCはその後量dR/dtを表わす
電圧VRから引出された電圧VSと比較されてもよい。
電圧VCおよびVS間の差は、その後サーボ増幅器を駆動
してもよく、このサーボ増幅器の出力が半径方向の動き
を引起こす。ゆえに、この第２のサーボループの動作
は、VS＝VCを成立させ、したがって所望される値Ｐω/2
πに等しい半径速度dR/dtを成立させるのに役立つよう
なものである。
ディスク記録システムは好ましくは、ビデオディスク
もしくはオーディオコンパクトディスクまたはデータコ
ンパクトディスクに光学的に記録をするために用いられ
る。
図面の簡単な説明 ここで例として、この発明の一実施例を添付の図面を参
照して詳細に説明する。
図１はこの発明の一実施例に従うディスク記録システ
ムの概略図である。
図２は、この発明で用いられてよい線形ダッシュポッ
トを示す。
図3aおよび3bはこの発明で用いられてよい第１の回転
式ダッシュポットを示すものであって、図3aは断面図で
あり、図3bはダッシュポットのメカニズムの細部を示す
ものである。
図4aおよび4bはこの発明で用いられてよい第２の回転
式ダッシュポットを示すものであって、図4aは断面図を
表わし、図4bはダッシュポットのメカニズムの細部を示
すものである。
図５はこの発明の一実施例において主要な空気軸受の
シャフトに対しトルクを与えるためのバネを、シャフト
から離れている方のバネの端の回転をモニタするための
手段とともに用いる配列を示す。
図6aおよび6bは、この発明の実施例において主要な空
気軸受のシャフトに対しトルクを与えるためのバネを、
バネに対する歪みをモニタするための手段とともに用い
る別の配列を示すものであって、図6aはこの配列の斜視
図であり、図6bは図6aの配列の一部分を詳細に示す図で
ある。
図７は、この発明の第１の実施例における図５または
図6a/6bのモータ配列を制御するためのローカルサーボ
ループを示す。
図8aおよび8bは、この発明の実施例において用いるた
めの容量性電気感知装置を示すものであって、図8aは断
面図であり、図8bは図8aにおけるディスクの分解図であ
る。
図９は、図8aおよび8bにおける感知装置の出力を処理
するための電気回路のブロック図である。
図10は、図９の回路からの出力Ｖθの変動を示す。
図11は、図９の出力回路からのさらなる出力電圧を発
生させるための微分回路を示す。
図12は、この発明で用いるためのサーボ増幅器を示
す。
図13は、図１のディスク記録システムのためのサーボ
システムを示す。
図14は、図13におけるサーボシステムで用いてよい乗
算識別器を示す。
詳細な説明 図１はこの発明の一実施例である、ディスク記録シス
テムの一般的構造を示す。マスタディスク１はターンテ
ーブル２の上に支持され、このターンテーブル２はシャ
フト３上に装着される。そのシャフトはターンテーブル
の軸受４の内部要素である（または内部要素を拡張した
ものである）。ターンテーブル２を保持するターンテー
ブルの軸受４は、アーム６および７によって保持される
ブラケット５の上に装着され、このアーム６および７は
主要な軸受９のシャフト８によって支持される。ターン
テーブルの軸受４と主要な軸受９とはこの実施例では回
転式空気軸受であって、それらの軸線は垂直である。
さらに、記録ヘッド10がターンテーブル２の上方、し
たがってディスク１の上方に位置付けられるように装着
される。この実施例では、記録ヘッド10は固定されてお
り、ディスク１の水平面と記録ヘッド10とにおける相対
的な動作は、ターンテーブル２の回転とアーム６および
７の動きとによって成し遂げられる。
ターンテーブル２の、シャフト３についての回転は、
ターンテーブルの軸受４によって支配され、シャフト８
上のアーム６および７の動きは主要な軸受９によって支
配される。アーム６および７は、そのディスク１の中央
と周辺との間で延び、ターンテーブルの軸受４の軸線に
対して弧線の形状をもつ経路をたどるように位置付けら
れる。
シャフト３上でのターンテーブル２の回転は第１のモ
ータ11によって駆動され、シャフト８上のアーム６およ
び７の動きは第２のモータ12によって駆動される。この
実施例では、モータは双方とも永久磁石回転子を備える
電気的に整流されたモータであり、回転子はシャフト３
および８に直接装着されるので、分離した軸受は必要で
はない。
スロットをつけられたストローブ13もシャフト３に装
着されており、その回転は光学センサ14によって感知さ
れる。センサ14は２つの出力を発し、それらは直角位相
関係にある方形波信号である。これらの出力はサーボシ
ステムにおいてターンテーブル２の回転スピードを制御
するのに用いられる。
主要な軸受９は垂直のブラケット15によって支持さ
れ、このブラケット15はブラケット17によって水平の装
着プレート16の下側面から支えられる。装着プレート16
の上面に装着されるのは、ダンパユニット18であって、
これについては後により詳細に説明する。またブラケッ
ト19aから、上部が凹状になった要素33の上方または内
部に位置感知ユニット19が装着されている。これについ
ても後により詳細に説明する。
前述のように、この発明はヘッドとターンテーブルの
軸受との相対的な動きが減衰されるということを必要と
する。この相対的な動きが線形である実施例の場合、こ
のことは図２で示されるような線形ダッシュポットによ
って成し遂げられてもよい。
そのようなダッシュポットは、線形の動きがある場
合、たとえば線形の空気軸受が用いられる場合に、流体
で満たされたシリンダ内を動くピストンを使用すること
によって提供されてもよい。この発明においては、すべ
ての摩擦が回避されることが重要である。したがってピ
ストンのシャフトのまわりでの流体の漏れを防ぐのに従
来のシールを用いることはできず、その代わりに（その
動きが水平方向のものであるべきならば）図２の配列に
対応する配列を用いるのが最良である。この配列は埃が
流体の中に落ちることを防ぐための覆い手段を組入れて
いる。
このように、図２はピストン20が容器21内に装着され
ていることを示し、この容器21は粘性の流体22で満たさ
れている。ピストンはブラケット23を有し、ブラケット
23は容器21から外に延びかつ動きが減衰されるべき物体
に固定される。ダストカバー24がブラケットに固定さ
れ、ブラケット23が中を通って延びる容器の開口部25を
覆うことによって埃がはいることを阻止する。
しかしながら好ましくは、この発明で用いられるダッ
シュポットは回転式のものであって、回転式空気軸受と
接続されて用いられ、その軸線は垂直である。
図3aは差込まれた薄い環からなるダッシュポットの構
成を示す。
図3aでは、環状の装着部30が固定された減衰要素31を
支持する。固定された減衰要素31はシャフト32（これは
たとえば図１のシャフト８に対応するものであっもよ
く、その場合ダッシュポットは図１のダンパユニット18
に対応する）を取囲み、可動減衰要素33がそのシャフト
に固定される。固定された減衰要素31はバネ（図示せ
ず）で押し下げられるクランプ部材34によってマウンテ
ィング30に固定される。
図3bでより詳細に示しているように、静的な羽根35が
固定された減衰要素31内に設けられ、これらは可動減衰
要素33に固定された可動な羽根36と交互にされている。
粘性の流体37が結果として得られたダッシュポットを満
たす。
図4aおよび4bは代替的なダッシュポット配列を表わす
ものであって、これは交互になった同心の円筒形セクシ
ョンを有する。図3aおよび3bの構成要素に対応する図4a
および4bの構成要素は、同じ参照番号によって示され
る。しかしながら図4bから見てとれるように、静的な円
筒形セクション38は垂直であって、また可動な羽根39も
垂直である。ここでも、このダッシュポットが図１の実
施例で用いられたならばシャフト32はシャフト８に対応
してもよく、その場合ダッシュポットはダンパユニット
18を形成する。
図4aおよび4bの円筒形の幾何学的形状が好ましいとさ
れるのは、それが垂直方向の可動要素の調節を自由にで
きるようにし、かつ泡を生じさせることなくこの構造を
流体で満たすことがより容易であるためである。流体が
均等に配分されることができるようにするために、円筒
形セクションのうち１組において半径方向のギャップが
間隔をあけられて残される。たとえばコンパクトディス
クの記録に必要とされる動きの非常にゆっくりとしたス
ピードを制御するには、非常に高い粘度が要求される
が、適切な流体は容易に得ることができる。これはたと
えばブリティッシュ・ペトローリアム・リミテッド（Br
itish Petroleum Ltd.）によって「ハイビス（Hyvi
s）」の商標名で販売されている流体であって、ある範
囲内で一連の粘度を有するものが入手可能である。この
構造を流体で満たすために、加熱することによって流体
の粘度を低減してもよい。本発明のこの実施例に従う、
回転式ダッシュポットと関連して回転式軸受を利用する
ことにおけるさらなる特徴は、クランプ34を上昇させて
ダッシュポットアセンブリ全体を解放し、それにより外
側のダッシュポット要素31をそのマウンティング30内で
回転させることによって、可動要素の位置が急速に変化
させられてよいということである。
動かせる部分および固定された部分の相対的な動きを
生成するための駆動力は、上述のように可動コイル、可
動磁石、インダクションまたはヒステリシス原理を用い
る直接駆動電気モータによって生じられてよい。上で表
わされた原理に従い、モータは相対的な動きに対しどの
ような摩擦をも与えてはならない。このことは、モータ
の可動部分がそれ自体は軸受を有しておらず、回転式空
気軸受におけるシャフト８上に直接装着されていれば、
容易に達成される。駆動電流を整流することが（従来の
可動コイル直流モータなどでのように）要求されるなら
ば、それは機械的なスイッチングによってではなく、既
知のさまざまな手段のいずれかによって電子的に発生さ
れるべきである。
代替的には、可動なシステムにバネによって必要なト
ルクを行使することが可能であるということが発見され
ており、このバネはたとえばコイルバネであって、その
遠い方の端は、たとえば減速ギアボックスの出力シャフ
トに固定されており、この減速ギアボックスの入力シャ
フトは従来の直流モータによって駆動される。たとえ前
記の出力シャフトが固定された位置に保持されるとして
も、バネが行使するトルクは、空気軸受とダンパアセン
ブリとの可動部分が回転するにつれてゆっくりと変化す
るだけであるということは明らかであり、したがって純
粋に受動的な手段によって実質的に一定な相対的な動き
を生じることはこの配列の性質に沿うものであって、相
対的な動きのスピードに対しいかなる調節を行なうこと
もギアボックスを比較的に粗雑な態様で駆動することに
よって行なわれることができる。
以上のように、図５は図１における主要な軸受９のシ
ャフト８がバネ40に接続され、このバネ40がギアボック
ス42の出力シャフト41に接続され、このギアボックス42
はシャフト41をモータ43に接続するということを示す。
モータ／ギアボックスアセンブリを比較的応答時間の短
い内部サーボループの中におくと有利であるということ
が発見されている。これを可能にするため、シャフト41
は回転式ポテンショメータ44へも延びる。したがって、
ポテンショメータ44の出力信号VPはシャフト41の位置に
対応する。
図6aおよび6bは代替的な配列を表わすものであって、
ここでは内部サーボループを駆動するためにバネ自体に
おける歪みが感知される。図５の構成要素に対応する構
成要素が、同じ参照番号で表わされている。図6aでは、
バネ45は平たい部分を有しており、その上に歪みゲージ
46が装着される。図6bでより詳細に示すように、歪みゲ
ージは可撓性の接続47を介して出力増幅器48に接続され
ており、出力増幅器48は出力信号VPを発生する。
図７は上で言及された内部サーボループを示す。図７
では、ギアボックスシャフト位置センサ（図５より）ま
たはバネトルクセンサ（図6aおよび6bより）が50で示さ
れる。このセンサからの出力信号VPは差動増幅器51に送
られる。その差動増幅器51は制御電圧VQをも受取り、か
つギアボックスモータ43を駆動する出力52を発生する。
このようにして、この内部サーボループはセンサ出力VP
が制御電圧VQに追従するようにする。
信号VQは（後により詳細に論じられるであろう）さら
なるサーボループによって発生され、このサーボループ
の応答は低速なので、ギアボックスの出力シャフトの位
置、したがってバネにおけるねじり、したがって可動要
素（すなわち主要な空気軸受の回転子、ダッシュポット
の可動な部分、および完全なターンテーブル軸受アセン
ブリ）の動きのスピードが、外部から制御電圧と、動作
のスピードを表わしかつこれより後で説明するもののよ
うな位置感知手段から得られる電圧VSとを比較すること
によって制御される。
図１ではセンサユニット19を形成してもよい、可動部
分の位置を感知する手段に注意を向けると、図8aおよび
8bでのように、容量性電気感知装置を設けることが提案
される。図解されている配列では、主要な軸受９のシャ
フト８は、絶縁性のディスク形状の回転子60を保持す
る。この回転子はその両面に、各面を部分的に占める導
電性のセクタ61を保持する。この回転子は固定された骨
組みに取付けられた絶縁性のプレート62および63の間に
装着され、プレートの各々は内側に向いた表面に狭いギ
ャップで分離された導電性のセクタ（ＡおよびＢ）を保
持する。そのようなセクタの数はそれが感知することを
所望される回転の角度範囲に依存しているが、図解され
ている配列では８個のセクタがあり、最大で45゜の動き
が許容される。回転子60は各面に４つのセクタ61を保持
しており、その各々は中心において45゜の範囲を占め、
かつその間のスペースもまた45゜の範囲を占めるように
等間隔をあけられる。回転子60の２つの面の上の導電性
のセクタ61はともに整列され、すべて導電性のシリンダ
65および可撓性のリード64に電気的に接続される。２つ
の固定されたプレート62および63上の導電性のセクタ
は、電気的に接続され互いに向かい合う対となるように
整列され、かつ加えて、各プレート上の交互のセクタは
電気的に接続されるので、全部で交互になったセクタ
（ＡおよびＢ）は２組あり、その各々が２つの固定され
たプレート62および63上で共通の電気的接続を共有す
る。
もちろん、構成について代替的ではあるが機能的に等
価な方法が当業者には明らかとなるであろう。たとえば
これは固定された導電性のセクタまたは可動な導電性の
セクタのいずれか、もしくはその双方を、絶縁性材料の
表面上にそれらを形成する以外の方法で金属材料から形
成することであって、特定的にはすべての可動なセクタ
が１つの自立性の金属片を形成することである。
その後、等しくかつ反対方向の交流電圧（VAおよび
VB）が２組の固定されたセクタに与えられる。好ましく
は、これらの電圧はたとえばピークからピークで30ボル
トの増幅の方形波である。回転するディスク60上の導電
性のセクタと固定されたプレート62および63上のセクタ
との間のキャパシタンスの結果として、交流電圧がディ
スク60上の導電性のセクタに対して現れ、これは固定さ
れたプレート62および63のセクタに与えられた電圧と同
様な波形のものであり、かつ回転するディスク60上の前
記導電性のセクタの、固定されたプレート62および63上
のセクタに対する方位角の位置に依存する大きさおよび
位相のものである。この電圧はたとえば、可撓性のリー
ド64によって接続された、利得が低く入力インピーダン
スの高い演算増幅器によってバッファされて（かつオプ
ションとしては増幅されて）よく、かつ位相に反応する
検出器（本質的には乗算機、次いでローパスフィルタ）
への入力を形成し、その検出器の基準入力は図９で示さ
れるような、固定されたセクタの１組に与えられる波形
である。この位相に反応する検出器から、直流の出力Ｖ
θが得られ、これは固定されたセクタに対する可動なセ
クタの配向（θ）を表わすものである。
直流電圧Ｖθは以下で示すものと実質的に比例すると
いうことが容易に示されるであろう。
式中、CAとCBとは可動なセクタと固定されたセクタの
一方または他方の組のそれぞれとの間のキャパシタンス
である。ディスクおよび固定されたプレートが常に平ら
かつ平行であれば、これらのキャパシタンスは可動なセ
クタとそれぞれの固定されたセクタとの間の重なった領
域に比例する。セクタが円形の内側端および外側端を有
していれば、これらの領域は方位角θの線形関数であ
り、CA＋CBは定数である。その場合、直流電圧Ｖθは、
回転するセクタが固定されたセクタの一方または他方の
組と整列されている箇所（θＡおよびθＢ）の近くを除
いて、実質的にはθの線形関数であるということが理解
され得る。図10はセクタが中央において45゜の角度の範
囲を占める場合についての、Ｖθのθへの依存度を示
す。その対称的な構成により、図8aおよび8bの感知装置
は回転子60が固定されたプレート62および63から正確に
等距離または平行でない状況にも耐えるものとなってい
る。
明らかに、この回転感知装置は当業者には明らかない
くつかの方法で変形されてもよい。たとえば、セクタの
数を増やして45゜未満の角度をなすようにしてもよい。
その場合、感度すなわちＶθがθとともに変化する速度
は上昇するが、線形作用範囲（θＢ−θＡ）は少なくな
る。
この回転感知手段が、振動するターンテーブル軸受ア
センブリの弧線状の動きにおける方位角の位置を測定す
るよう、図１で示されたこの発明の実施例に応用された
場合、電圧Ｖθはθの実質的な線形関数ではないが、か
といってマスタディスクの中央から記録ヘッドまでの距
離の線形関数でもないと考えてよいだろう。後者の距離
は2RCsin（θ−θ0/2）と表現されてよい。式中、RCは
ターンテーブル軸受アセンブリがそのスウィンギングア
ーム上でする移動の半径であり、θ０は記録ヘッドがマ
スタディスクの中央上におかれた場合（そのような位置
関係が存在するようにシステムが整列されていると仮定
して）のθの値であり、sin（θ−θ0/2）はθの線形関
数ではない。しかしながら、線形性がこの目的にとって
適切なよいものであるような幾何学的外形が選択されて
よい。たとえば、RC＝200mmであり、半径60mmのコンパ
クトディスクを記録することが所望される場合、最大で
（θ−θ０）＝17゜であり、この最大の偏位で、電圧Ｖ
θは（θ−θ０）の小さい値から線形に外挿される値と
0.4％しか変わらない。このエラーに対する訂正は、必
要であれば電子的になされてもよい。
一般には、Ｖθのゼロ値がゼロ記録された半径（すな
わち記録ヘッドがターンテーブルの軸線上に直接おかれ
た位置）に対応しないように回転感知手段を位置付ける
ことが望ましいということがわかるだろう。そのように
対応する電圧VRは図９で示されるような適切に選択され
た固定基準電圧（VOFFSET）を加えることによって得ら
れるだろう。
この配列では非常に良好な信号対ノイズ比が得られる
であろうということが経験的に発見されており、特に半
径方向の移動を制御するためにサーボループで用いられ
るべき、Ｖθの変化の速度を適切に表わす（換言すれば
マスタディスクに対する記録ヘッドの半径方向の移動の
スピードdR/dtを表わす）、第２の出力電圧VSを電子的
に得ることが可能であるということが経験的に発見され
ている。第２の出力電圧VSは図11で示すような微分回路
によって得られてよい。Ｖθとの関連で上で論じられた
ように、VSには半径に依存する小さいエラーが（図１の
実施例におけるスウィンギングアームの幾何学的形状の
せいで）存在し、このエラーは必要であれば電子的に訂
正されてもよい。
この回路の微分作用は、まず第１にC1およびR1によっ
て決定される。任意に選択される成分R2およびC2は各
々、時間定数R2C1およびR1C2で第１次低域通過応答を導
入し、それによって出力に現れる周波数の高いノイズを
低減することにより、回路の高周波数応答を制限する働
きをする。コンパクトディスクに記録するためのシステ
ムにおける半径方向の移動の前記スピードを、その前記
スピードが１秒あたり数ミクロンのオーダのものでしか
ないにもかかわらず、ここで説明した態様で制御可能で
あるということが、発見されている。
図12は、半径方向の動作のスピードを制御するための
適切なサーボ増幅器の構造を示す。半径方向の動作のス
ピードを表わす電圧VSは、所望されたスピードを表わす
制御電圧VCと比較され、その差（VS−VC）が増幅器への
入力を形成する。この増幅器の出力VQは、たとえば回転
式軸受システムに与えられ、ダッシュポットにより減衰
されるトルクを制御することによって、たとえば直接駆
動電気モータによって、または代替的には他方端が可動
要素に取付けられているコイルバネの一方端を回転させ
ることによって、半径方向の移動の速度を制御する。サ
ーボシステムの動作は、VSをVCと等しく保つのに役立つ
ようなものである。図12で示したサーボ増幅器は積分応
答を有しており、抵抗器ｒとキャパシタＣとの値を調節
することによって、サーボシステムの総合的な応答時間
は適切な値、たとえば５秒から10秒にセットされてもよ
く、そのような値は、システムが落ちつくのがあまりに
遅くなってしまうような長い応答時間と、あまりにも多
くのノイズが回転センサから半径方向の動きに対し与え
られるようにしてしまう短い応答時間との間の良い妥協
策であることがわかっている。
図13は図１のディスク記録システムを制御するための
サーボシステムを示す。図13では、半径センサ108が半
径電圧VRと半径速度電圧VSとの双方を発生する。センサ
108はしたがって、図８、９、10、および11を参照して
詳細に論じられてきた図１の位置感知ユニット19からの
情報に基づいて動作してよい。同様に、図１のターンテ
ーブル２の回転は、ターンテーブルストローブ13および
センサ14によってモニタされ、このセンサ14はωを表わ
すパルス列信号102（理想的には方形波である）と、遅
延されたパルス列信号104とを発生する。これらの信号1
02および104は双方とも２つの乗算識別器110および112
に送られる。第１の識別器110はまた、半径センサ108か
ら半径電圧信号VRを受取る。VRならびに信号102および1
04から、識別器110はVRωに比例する電圧V1を発生す
る。その電圧V1は、所望の線形速度を表わす基準電圧V0
と比較される。この比較はサーボ増幅器111によって実
施され、このサーボ増幅器は直流ドライブとして作用す
る出力をモータ11に発生し、このモータ11がターンテー
ブル２を回転させる。
同様に、第２の識別器112はセンサ14から信号を受取
り、また基準電圧113をも受取る。識別器112は前記パル
ス列からωのみに比例する電圧VCを引出すのに用いら
れ、これはdR/dtを表わしかつそれに実質的に比例する
電圧VSと比較される。電圧VCとVSとの間の差はサーボ増
幅器114を駆動し、このサーボ増幅器114の出力は半径方
向の動きを引起こす。したがって、この第２のサーボル
ープの動作は、VSとVCとを等しく保とうとするような傾
向にある。識別器の回路の感度が、所望のトラックピッ
チＰと比例して適切に選択されたならば、VCは量Ｐω/2
πを表わすようにすることができ、この場合この第２の
サーボループの動作は半径速度dR/dtを所望の値ｐω/2
πと等しく保つようなものとなる。
図13の配列では、安定性と両立する適切かつ正確な総
合的応答を確実にするために、当業者には知られている
態様でサーボ増幅器111および114の利得と周波数応答と
を適切に調節することが通常は必要となる。特に、増幅
器114は図12との関連で前述された特性を有していても
よい。
図14は識別器110のために用いてもよい構造を示す。
識別器112の構造もこれに類似のものであってよいが、V
Rは基準電圧113と置き換えられる。
図14では、センサ14からのパルス列102によって電子
スイッチ101が制御される。スイッチ101は電圧信号103
を発生し、この電圧信号103はパルス列102の周波数にお
いて、半径電圧VRと接地との間で交互になる。信号103
の波形における電圧の遷移により、電流のパルスはキャ
パシタ105を介して第２の電子スイッチ106に流れ、この
第２の電子スイッチ106はターンテーブルストローブか
らの遅延されたストローブ信号104によって制御され
る。この遅延はサイクルの半分よりも短くあるべきであ
る。遅延されたストローブ信号104はストローブディス
ク13に対して作用する第２の光学センサによって発生さ
れてもよいが、しかし代替的にストローブ信号102を電
子的に遅延させることによって発生されてもよい。結果
として、遅延されたストローブ信号104はキャパシタ105
から到来する電流のパルスをゲート処理し、そのゲート
処理は接地と増幅器107の入力との間で交互に行なわれ
る。したがって、平均の電圧V1が増幅器107の出力に現
れ、これはVRとストローブ信号102の反復速度との双方
に比例する。したがってV1はVRωに比例する。
キャパシタ115は電圧V1の波形における遷移を減衰す
るべく働くが、この遷移はキャパシタ105から到来する
電流のパルスによって起こるものである。
識別器112は、VRの代わりに基準電圧113を用いること
を除いては図14のものと同じであってよく、この基準電
圧113は半径によって変動するのではなく、所望のトラ
ックピッチＰと比例するようにセットされてＰω/2πを
表わす出力電圧を得られるようにするものであってよ
い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レイノルズ，ジェラルド・アルフレッ ド・ジョーン イギリス、エヌ・ピィ・５ ３・エス・ アール モンマウス、ウヤストーン・レ イズ、ガーデン・コテージ（番地なし) (72)発明者 ハリデイ，ジョナサン イギリス、エヌ・ピィ・５ ３・エス・ アール グウェント、モンマウス、ウヤ ストーン・レイズ（番地なし) (56)参考文献 特開 昭60−154356（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−165955（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−171732（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−195771（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−93569（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−61064（ＪＰ，Ａ)

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】記録ヘッド（10）と第１の軸線について回
    転可能なターンテーブル（２）とを含むディスク記録シ
    ステムであって、ターンテーブル（２）は記録ヘッド
    （10）に隣接するディスク（１）を回転可能なように支
    持しており、前記ディスク記録システムは、 記録ヘッド（10）とターンテーブル（２）とが、第１の
    軸線が記録ヘッド（10）に対して移動可能であるように
    装着され、記録ヘッド（10）に対する第１の軸線の前記
    移動の方向は空気軸受（９）によって規定され、前記移
    動を減衰するための手段（18）が存在する、ということ
    を特徴とする、ディスク記録システム。
  2. 【請求項２】減衰手段（18）は粘性ダッシュポットであ
    る、請求項１に記載のディスク記録システム。
  3. 【請求項３】記録ヘッド（10）とターンテーブル（２）
    とは第１の軸線に対し一般に平行であるがずれている第
    ２の軸線について互いに相対的に移動可能である、請求
    項１または請求項２に記載のディスク記録システム。
  4. 【請求項４】記録ヘッド（10）は固定されており、ター
    ンテーブル（２）は少なくとも１つのアーム（6,7）の
    上に装着され、第２の軸線が前記少なくとも１つのアー
    ムをターンテーブル（２）から離れた箇所で通過する、
    請求項３に記載のディスク記録システム。
  5. 【請求項５】空気軸受（９）は回転式空気軸受であり、
    かつ第２の軸線を規定する、請求項３または請求項４に
    記載のディスク記録システム。
  6. 【請求項６】前記移動はモータ（12,43）によって制御
    される、前述の請求項のいずれか１つに記載のディスク
    記録システム。
  7. 【請求項７】モータ（12,43）はバネ（40,45）を介して
    空気軸受に接続される、請求項６に記載のディスク記録
    システム。
  8. 【請求項８】記録ヘッドとターンテーブルとの相対的な
    動きを感知するための装置を有し、その装置は本体の一
    方に接続される第１組の導電要素と、 本体の他方に接続される第２組および第３組の導電要素
    とを含み、第１組の要素は第２組および第３組の要素に
    対し相対的に移動可能であり、前記装置はさらに 第２組および第３組の要素のいくらかに第１の交流電圧
    を与え、第２組および第３組の他の要素に第２の交流電
    圧を与え、それにより隣接する要素が異なった電圧を受
    取るようにするための手段を含み、第１および第２の電
    圧は位相が逆であり、前記装置はさらに 第１の要素において容量性誘導電圧を検出し、その電圧
    を第１または第２の交流電圧のいずれかと比較し、それ
    により第１の要素と第２および第３の要素との相対的な
    位置を定め、本体の相対的な位置を定めるための手段を
    含む、前述の請求項のいずれか１つに記載のディスク記
    録システム。
  9. 【請求項９】ディスク記録システムにおいて記録ヘッド
    （10）に対するターンテーブル（２）の回転を制御する
    ための方法であって、 ターンテーブルの軸線に対する記録ヘッド（10）の半径
    方向の変位に対応する第１の信号を発生するステップ
    と、 ターンテーブル（２）の回転速度に対応する第２の信号
    を発生するステップと、 第１および第２の信号の積を発生し、その積と基準値と
    の差に依存してターンテーブル（２）の回転を制御する
    ステップとを含む、方法。
  10. 【請求項１０】第１の信号は電圧信号であり、第２の信
    号は周波数信号である、請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】前記積は電圧信号である、請求項９また
    は請求項10に記載の方法。
  12. 【請求項１２】第１および第２の信号の積を発生するス
    テップは、第１の信号に大きさの点で比例し、かつ第２
    の信号に依存する周波数にあるパルスを発生するステッ
    プを含む、請求項９から11のいずれか１つに記載の方
    法。
  13. 【請求項１３】パルスのうち少なくともいくらかは増幅
    器（107）に送られ、増幅器（107）は前記積を表わすそ
    れらのパルスの平均的な振幅を発生する、請求項12に記
    載の方法。
  14. 【請求項１４】ヘッドの半径速度に対応する信号は第２
    の信号と比較されて、ターンテーブル（２）に対する記
    録ヘッド（10）の半径方向の移動を制御する、前述の請
    求項９から13のいずれか１つに記載の方法。
  15. 【請求項１５】記録ヘッド（10）と、 記録ヘッド（10）に隣接するディスク（１）を支持する
    ためのターンテーブル（２）とを含み、ターンテーブル
    （２）は記録ヘッド（10）に対し相対的に回転可能であ
    り、さらに 記録ヘッド（10）をターンテーブル（２）の軸線と相対
    的に動かすための手段と、 ターンテーブルの軸線からの記録ヘッドの半径方向の変
    位に対応する第１の信号を発生するための手段と、 ターンテーブルの回転速度に対応する第２の信号を発生
    するための手段と、 第１および第２の信号の積を発生するための手段と、 その積と基準値との差に依存してターンテーブルの回転
    を制御するための手段とを含む、ディスク記録システ
    ム。
  16. 【請求項１６】キャパシタ（105）によって接続される
    第１および第２のゲート（101,106）を含むゲート回路
    網を有し、第１のゲート（101）とキャパシタ（105）と
    は第１の信号に比例する大きさでありかつ第２の信号に
    比例する周波数のパルスを発生するように配列され、第
    ２のゲート（106）はそれらのパルスの少なくともいく
    らかを通過させるように配列される、請求項15に記載の
    ディスク記録システム。
  17. 【請求項１７】第２のゲート（106）は第２の信号に基
    づいて制御され、それによって１つの極性のパルスのみ
    を通過させるように適合される、請求項16に記載のディ
    スク記録システム。
  18. 【請求項１８】第２のゲート（106）に接続され、第２
    のゲートによって通過させられたパルスの平均的振幅を
    発生するための増幅器（107）を有する、請求項15また
    は請求項16に記載のディスク記録システム。
  19. 【請求項１９】ヘッドの半径速度に対応する信号を第２
    の信号と比較し、その比較に応答してヘッドの移動手段
    を制御するための手段をさらに含む、請求項15から18の
    いずれか１つに記載のディスク記録システム。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US4228326A (en) 1978-11-16 1980-10-14 Mca Discovision Inc. System for recording information on a rotatable storage disc, in a substantially uniform recording density
US4190860A (en) 1978-11-16 1980-02-26 Mca Discovision, Inc. Digital method and apparatus for rotating an information storage disc
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JPS56165955A (en) * 1980-05-23 1981-12-19 Ricoh Co Ltd Information recording system
US4394667A (en) * 1982-03-26 1983-07-19 Xerox Corporation Radial access drive for an optical disk recorder
JPS60154356A (ja) * 1984-01-25 1985-08-14 Hitachi Ltd 光デイスク原盤記録装置
JPS60195771A (ja) * 1984-03-16 1985-10-04 Pioneer Electronic Corp 記録ディスク回転駆動制御装置

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