JP2590155B2

JP2590155B2 - 情報記録再生装置

Info

Publication number: JP2590155B2
Application number: JP31193587A
Authority: JP
Inventors: 守司泉田; 誠一三田; 信数土居; 裕丈石井; 良純江藤; 文夫原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-12-11
Filing date: 1987-12-11
Publication date: 1997-03-12
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JPH01155581A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、光または磁気記録担体に情報を高密度に記
録再生するためのトラツキング制御に関する。

〔従来の技術〕

アナログ信号やデジタル信号を、光デイスクや光テー
プ、（または磁気デイスクや磁気テープ）等に高密度に
記録再生する場合、非常に高いトラツキング精度が必要
となる。例えば、光記録再生装置の場合、記録トラツク
ピツチは１ミクロン程度となるため、この数十分の１以
下の精度でトラツキング制御を行う必要がある。このた
め、光デイスクなどでは前もつてトラツキング用の溝
（プリグループ）を形成し、この溝を再生しながら信号
を記録するという手段が取られていた。しかしこの方法
は、光デイスクや光テープに前もつて溝を形成しなけれ
ばならないため、記録担体が高価になるという問題点が
あつた。なお、以下では本発明を光デイスクを例に取り
説明するが、光テープや磁気デイスク、磁気テープなど
にも応用できる。

プリグループを使用しない方法としては、最初の基準
トラツクのみを前もつて記録しておいたり、光学ヘツド
を固定して基準トラツクを記録し、次のトラツクからは
前のトラツクを再生（ならいトラツキング）しながら信
号を記録する方法が提案されている。この場合、特に高
精度な光学系を必要とせず、再生トラツキングの精度で
信号を記録することが出来る。しかし、この反面、記録
時に外乱が発生して記録トラツクが１度でも乱れると、
これに続くトラツクは乱れたトラツクを基準として記録
していくことになり、本来の高密度記録を達成すること
が出来ないという問題点があつた。

このため、一定周期で基準トラツクを書き直したり、
トラツキングエラーが設定値以上になつた場合には、な
らいトラツキングを停止して基準トラツクを書き直すと
いう方法が提案されている。（特開昭60−15831,60−15
832）第５図は、従来技術である、一定周期で基準トラツク
を書き直す方式の光デイスク装置のトラツク軌跡の拡大
図を示したものである。光デイスク（図示せず）上に基
準トラツク20が記録されており、まずこのトラツク20を
再生しながらトラツク21を記録し、次にトラツク21を再
生しながらトラツク22を、……と順番に情報トラツクを
記録していく。いま、トラツク25のＡ点において外乱が
発生した場合、これ以降のトラツク26,27……は、この
外乱の影響で乱れた軌跡を描くことになり、正常なトラ
ツク間隔を確保することが出来ないことになる。このた
め、例えば一定周期で基準トラツク30を記録し、これ以
降は30を基準に記録を続けることによりトラツク25に発
生した外乱の影響を除去する方法が提案されている。ま
た、一定周期ではなく、トラツキング偏差信号が予め設
定した値以上になつた場合に、ならないトラツキングを
停止し、基準トラツクを記録し直す方法などが提案され
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、トラツク29と基準トラツク30の間隔Ｐは予想
される外乱の量以上に設定する必要がある。このため、
再生時にはこの部分でトラツキング信号の不連続が発生
し、再生信号誤差やトラツク外れを起こすという問題が
発生する。

また、第５図に示すように、トラツク25のＡ点におい
て外乱が発生した場合、これ以降のトラツクでは、この
外乱の影響がB,C,Dと次第に大きくなり、正常なトラツ
ク間隔を確保することが出来ないという問題が起こる。
このトラツク軌跡とトラツキング制御系の周波数特性の
関係を第６図，第７図を使つてさらに詳しく説明する。

第６図のトラツキング制御系の閉ループの周波数特性
の１例を示したものである。一般にトラツキング制御系
の特性としては、速応性と安定性を確保するため、Ａに
示すように共振周波数ω_ｐはなるべく高く、また共振の
最大値、つまり共振値M_pは1.3前後に設定される。この
場合の減衰係数ξは0.7前後となる。

しかし、このような周波数特性を持つ制御系の単位ス
テツプに対する応答は、第７図Ａに示すように大きなオ
ーバーシユートを引き起こす特性となる。このため、外
乱が発生すると、第５図に示すようにこのオーバーシユ
ートが次第に大きくなり正常なトラツキング間隔を確保
することができないと言う問題が発生する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明では、ならいトラツキングを行いながら記録を
行う場合、トラツキング制御系の周波数特性として、第
６図Ｂに示すように共振値M_pを１以下に設定する。（こ
の場合、減衰係数ξは0.8以上となる）〔作用〕この結果、単位ステツプに対する応答は、第７図Ｂに
示すようにオーバーシユートが発生しない特性となる。
従つて、外乱が発生した場合でも、この影響を拡大する
ことなく自然に低減できる。

また、再生のみを行う場合にはトラツキング制御系の
共振値M_pは通常と同じ様に1.3程度に設定することによ
り、速応性と安定性を確保することができる。

このような方法により、外乱が発生した場合でも、従
来例のように特別な基準トラツクを設けることなく外乱
の影響を滑らかに低減することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を光デイスクに適用した場合の第１の実
施例を第１図，第２図，第３図，第４図を用いて説明す
る。第１図において、再生用光源１（例えば半導体レー
ザー）から発生した再生光２はレンズ3,ハーフミラー4,
5を通過し、さらにトラツキング用ミラー6,レンズ７を
通過して光デイスク10の上に直径１ミクロン程度の再生
用光スポツト８を形成する。光デイスク10で反射された
再生レーザー光は、同じ光路を逆進し、ハーフミラー５
により光検出器９側に反射され、再生信号の検出や焦点
合わせ制御、トラツキング制御が行われる。なお、この
図では焦点合わせ制御などに関する光学系は本発明に直
接関係するものでないため省略してあるが、例えば非点
収差光学系などを使用すればよい。

また、記録用光源11（例えば半導体レーザ）から発生
したレーザー光12はレンズ13,ハーフミラー４により再
生用光ビーム２に多重化され、光デイスク10の上に記録
用光スポツト15を形成する。なお、記録用光源11と再生
用光源１は同一の素子上に形成してもよい。

第２図に、光デイスク10上のトラツクと光スポツトの
位置関係を示す。再生光スポツト８は基準トラツク16の
上をトラツキングしており、トラツク中心からのずれ量
を検出しながらトラツクを追跡する。これは例えば２個
の光スポツトをトラツク上にごくわずか傾けて配置し、
２個の光スポツトの反射光の強度差を検出してトラツキ
ング信号とすればよい。また１個の光スポツトの場合で
も、反射光の強度分布を２（または４）分割された光検
出器で検出することによりトラツキング信号を得ること
もできる。

第１図に戻り、このようにして光検出器９で得られた
トラツキング信号50をアンプ51で増幅した後、制御信号
補償回路52により最適な制御となるようにゲインと位相
を補償した後、トラツキング用ミラー６を駆動する。

第４図は、制御信号補償回路52のブロツク図を示した
もので、再生時にはゲインG₁のアンプ53と第１の位相補
償回路54、記録時にはゲインG₂のアンプ55と第２の位相
補償回路56を使用するようにスイツチ57,58を切り換え
る。これらは、閉ループの周波数特性がそれぞれ第６図
のＡ、及びＢとなるように設定されているものとする。

再び第２図に戻り、再生用光スポツト８に対して記録
用光スポツト15は図に示すように、トラツクピツチ分
（１ミクロン程度）離れた位置に配置する。再生用光ス
ポツト８が基準トラツク16の上を正確にトラツキングす
ると、基準トラツク16の動きに応じて、トラツキング用
ミラー６の傾きが変化し、再生用光スポツト８が動く
が、これに同期して記録用光スポツト15が動くことにな
り（ならいトラツキング）基準トラツク16と同じ形の記
録トラツク17が形成される。

いま、Ａ点で外乱が発生し、再生トラツク16の軌跡が
図に示すように曲がつて記録されたと仮定する。従来の
方法では記録トラツク17もこれに沿つて同じ様に曲がつ
た形で記録されることになる。特に、第６図Ａに示す共
振周波数ω_ｐ付近の周波数は次第に強調されるため、第
５図に示すような変動が拡大されたトラツクが記録され
る。

本発明では、ならいトラツキングを行いながら記録を
行う場合、トラツキングサーボ系の特性として第６図Ｂ
に示すように共振値M_pを１以下になるように制御信号補
償回路52の周波数特性を切り換える。

第３図に第２図のトラツク軌跡の拡大図を示す。トラ
ツク16のＡ点は実線のように変動しているが、これをト
ラツキングすると再生光スポツトの中心の軌跡は点線ｐ
のようになる。従つて、この状態で記録されるトラツク
17は図に示すようにやや滑らかな曲線となる。さらにこ
のトラツク17をトラツキングすると、再生光スポツトの
中心の軌跡は点線ｑのようになり、次第に滑らかな曲線
となつて行く。このように、記録トラツクの軌跡として
は第２図のトラツク16,17,18,19で示すように、Ａ点の
外乱の影響が滑らかに除去されてゆく。

なお、上記の実施例を光デイスク装置の例のみを示し
たが、光テープ装置や磁気記録装置などにも同様に適用
できることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ならいトラツキングを行いながら信
号を記録する装置において、外乱が発生した場合であつ
てもこの影響を滑らかに取り除くことができ、安定した
高密度な記録再生を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す光学系のブロツク図、
第２図は本発明による記録トラツクを示す平面図、第３
図は本発明による記録トラツクの拡大平面図、第４図は
制御信号補償回路のブロツク図、第５図は従来方式によ
るトラツク軌跡を示す平面図、第６図はトラツキング制
御系の周波数特性図、第７図はトラツキング制御系のス
テツプ応答を示す特性図である。１……再生用光源、3,7……レンズ、4,5……ハーフミラ
ー、６……トラツキング用ミラー、９……光検出器、10
……光デイスク、11……記録用光源、12……同期信号用
等化回路、52……制御信号補償回路。

フロントページの続き (72)発明者石井裕丈東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者江藤良純東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者原文夫東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】情報記録担体に信号を記録再生する装置で
あって、情報トラックを記録する際には記録済みの情報
トラックに基づいてトラッキングを行いながら記録を行
う装置において、上記情報トラックの再生専用に用いら
れる第１のトラッキング制御系と、記録済みの情報トラ
ックを再生しながら情報トラックを記録するために用い
られる第２のトラッキング制御系を具備し、上記第１お
よび第２のトラッキング制御系の閉レープ周波数特性は
異なるものとし、上記第２のトラッキング制御系の減衰
系数は上記第１のトラッキング制御系の減衰系数よりも
大きいものとし、これらを切り換えることを特徴とする
情報記録再生装置。
【請求項２】前記第２のトラッキング制御系の共振値を
１以下に設定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。
【請求項３】前記第２のトラッキング制御系の減衰系数
を0.8以上に設定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。