JP2664739B2

JP2664739B2 - 情報記録再生装置

Info

Publication number: JP2664739B2
Application number: JP24242588A
Authority: JP
Inventors: 英樹細谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-09-29
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1997-10-22
Anticipated expiration: 2012-10-22
Also published as: JPH0291825A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は情報記録再生装置に係り、特に情報記録媒体
と記録及び／又は再生ヘッドを相対的に往復運動させて
情報の記録及び／又は再生を行う情報記録再生装置に関
する。

〔従来技術〕

従来、光を用いて情報を記録し、又記録された情報を
読み出す情報記録媒体の形態としては、ディスク状、カ
ード状、テープ状等各種のものが知られている。これら
の内、カード状に形成された光学的情報記録媒体（以下
光カードと称す）は、小型、軽量で持ち運びに便利な大
容量の情報記録媒体として、大きな需要が見込まれてい
る。

第５図は、この様なカード101の概略平面図であり、1
02は情報記録エリア、103は情報トラック、104、104′
はトラック選択エリア、105は光ビームスポットのホー
ムポジションである。

上記光カードには、記録情報に従って変調され微小ス
ポットに絞られた光ビームで走査することによって、光
学的に検出可能な記録ピット列（情報トラック、以下単
にトラックと称する）として情報が記録される。この
際、情報トラックの交叉等のトラブルを生ずることなく
正確に情報を記録していくためには、前記光ビームスポ
ットの照射位置を光カード面内で走査方向と垂直な方向
で制御（オートトラッキング、以下ATと称する）する必
要があり、また、光ビームを光カードの曲りや機械的誤
差にもかかわらず安定した微小スポットとして照射する
ために光カード面に垂直な方向で制御（オートフォーカ
シング、以下AFと称する）する必要がある。また、再生
時においても上記AT、AFが必要である。なお、AT,AFは
記録及び／又は再生ヘッド（以下光ヘッドと称する）内
の対物レンズを各々の方向に移動して行われる。

次に、第５図を用いて情報の記録再生方法を説明す
る。最初に光ビームスポット105のホームポジションに
いる。次に、光ビームスポットはトラック選択エリア10
4を図中ｕ方向に移動（実際には光ヘッドを移動する）
し、記録または再生しようとするトラックＮを見つけ、
そこでAT,AFを動作させ、トラックＮをｒ方向に走査し
情報の記録または再生を行う。一般にこの走査は、光ヘ
ッドは固定しておき光カードをトラック方向に移動する
ことによりなされる。光ビームスポットがトラック選択
エリア104′に入ると、隣接の情報トラック（Ｎ＋１）
に光ビームスポットを移動するために、ヘッド全体は固
定しておき、対物レンズのみを隣接の情報トラックに移
動する（この動作を一般にキックと称する）。そこで方
向をｌ方向に換えトラック（Ｎ＋１）を走査し、情報の
記録または再生を行う。そして、情報量に応じて以下同
様にして、光ビームスポットの情報トラック103の走査
とトラック選択エリア104、104′でのキックとを何回か
繰返す。

ところで、記録及び／又は再生ヘッド内の対物レンズ
とトラックのトラックと直交方向の位置ずれを補正する
ためにATが必要な訳であるが、前記位置ずれを生ずる原
因の大きなものとして、光カードの往復運動方向とトラ
ックの方向とのずれ（以下スキューと称する）がある。
スキューを生ずる原因としては、第５図の光カード101
に基準辺100と情報トラック103とが平行でなく傾きを持
っていること、カード送り機構の不備等により光カード
が斜めに送られる等が考えられる。なお、スキュー量の
光ビームスポットのトラック方向の位置、すなわち、光
カードの送り量に対する変化は、光カードの送り量にほ
ぼ比例して増加または減少する直線的な変化となる。

ATは、このスキューに追従して光ヘッド内の対物レン
ズを情報トラックと直交方向に移動してスキューを補正
しようとするが、対物レンズの移動可能範囲には限界が
あるので、その限界近くになると、対物レンズと情報ト
ラックとの位置を固定したまま光ヘッド全体をトラック
と直供方向に移動する。この動作を一般にヘッドムーブ
と称する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、情報の記録再生動作中に前記ヘッドムーブ
を生ずることは好ましくない。すなわち、一般に光ヘッ
ドの情報トラックと直交方向の移動はパルスモータで行
われるが、パルスモータは角加速度が大きいため、光ヘ
ッドの情報トラックと直交方向の加速度も大きくなり、
ヘッドムーブ時には情報トラックと光ビームスポットの
相対的な位置ずれ（すなわちATエラー）がある程度発生
する。しかも、ヘッドムーブの動作終了時には、加速度
の変化による振動が発生する。この振動に追従してATを
行うためには、ATの感度を高くしておく必要がある。と
ころが、ATの感度を高くすると、光カード上のわずかな
ゴミ、キズに対してもATが敏感に動作し、逆にAT外れを
頻繁に引き起こすことになる。一方、振動のあるままで
記録再生を行うと、振動の影響で正しく記録再生が行わ
れない可能性がある。従って、情報の記録再生動作中に
ヘッドムーブを生ずることは記録再生の信頼性を低下さ
せることになり好ましくない。

従来の情報記録再生装置においては、上記問題点に対
する考慮がなされていなかったため、情報の記録再生動
作中にヘッドムーブを生ずる可能性があり記録再生の信
頼性が低いと云う問題点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、情報
の記録再生中にヘッドムーブを生ずる可能性を極少化す
る事により、記録再生の信頼性を向上させることの出来
る情報記録再生装置を提供することにある。

上記目的は、予めスキュー量を測定しておき、記録再
生時に目的の情報トラックにATをかける時に、情報トラ
ック上のトラック方向のほぼ中央において対物レンズが
そのAT方向（情報トラックと直交方向）の可動範囲のほ
ぼ中央に位置するように、予めスキュー量の約２分の１
に相当するオフセットをスキューを補正する方向に対物
レンズのAT方向に与えてATをかけ、キックにより隣接の
情報トラックに光ビームスポットを移動する際には、キ
ックの前または後に、略１トラックピッチ分強制的にヘ
ッドムーブを行う事を特徴とする情報記録再生装置によ
り達成される。

〔作用〕

一般的にはATをかける動作（ATの引込み）は情報トラ
ックのトラック方向の端の近くで、対物レンズをAT方向
の可動範囲のほぼ中央に位置してなされるが、スキュー
はその時点から光カードの送り量にほぼ比例して一方向
に増加または減少するので、対物レンズはATによりスキ
ューを補正する方向に移動することになり、対物レンズ
はその可動範囲のほぼ中央から一方向に移動し、AT方向
の全可動範囲の半分程度移動した時点で移動の限界に達
しヘッドムーブを生ずることになる。すなわち、AT方向
の全可動範囲の半分しか有効に用いられていないことに
なる。

一方予めスキュー量を測定しておき、記録再生時に目
的の情報トラックにATをかける時に、情報トラック上の
トラック方向のほぼ中央において対物レンズがそのAT方
向の可動範囲のほぼ中央に位置するように、予めスキュ
ー量の２分の１に相当するオフセットを、スキューを補
正する方向に対物レンズのAT方向に与えてATを引込む
と、スキューが対物レンズのAT方向の可動範囲の中心に
対して両側にほぼ均等に振分けられ、対物レンズのAT方
向の可動範囲の両側の全域を有効に利用することが出来
る。

キックにより隣接の情報トラックに光ビームスポット
を移動する際に、キックの前または後に、略１トラック
ピッチ分強制的にヘッドムーブを行うことにより、連続
的に情報の記録再生を行っている時にも、どの情報トラ
ックにおいても対物レンズのAT方向の可動範囲の両側の
全域を有効に利用することが出来る。

〔実施例〕

第２図は、本発明の情報記録再生装置の１実施例の構
成図を示す図である。第２図において、106は光カード1
01を図中矢印方向に移動するためのモータ、200は情報
を記録再生する光ヘッドであり、半導体レーザ等の光源
107、コリメータレンズ108、ビームスプリッタ109、対
物レンズ110、トラッキング用コイル111、フォーカシン
グ用コイル112、集光レンズ113及び114、センサ115及び
116からなる。光ヘッド200はステップモータ199により
第２図紙面と垂直方向（情報トラックの並び方向）に移
動することが可能である。117はトラッキング制御回
路、118はフォーカシング制御回路であり、センサ115、
116の出力を基に検出されるトラッキングエラー信号（A
Tエラー信号）及びフォーカシングエラー信号（AFエラ
ー信号）に基き制御回路117、118からの指令によりトラ
ッキングコイル111とフォーカシングコイル112に電流を
流すことによって、対物レンズ110を移動させてAT、AF
を行う。モータ106の回転軸には光学式又は磁気式のエ
ンコーダ128が取付けられており、エンコーダの出力パ
ルスはCPU127に入力される。CPU127はこのパルスをカウ
ントすることにより、光カード101の移動量を知ること
ができる。

第１図は、トラッキング制御回路117の周辺のブロッ
ク図であり、第２図と同じものは同一の番号を付してあ
る。第２図において、115はAT用の２分割センサ、119、
120はセンサアンプであり、２分割センサ115の各エレメ
ントの出力を増幅する。121は減算器であり、センサア
ンプ119と120の出力の差を求める。122は位相補償回
路、124はドライバである。123は減算器121の出力であ
るATエラー信号の低周波成分を取り出すローパスフィル
タ（以下LPFと称する）、126はLPF123の出力をデジタル
化してCPU127に取り込むためのA/Dコンバータである。1
30はATをかけるタイミングを得るためのゼロクロスコン
パレータであり、光ビームスポットがトラックを横切っ
たときの減算器121の出力、すなわちATの“Ｓ字カー
ブ”のゼロクロスを検出してCPU127に伝達する。ゼロク
ロスの時点は、トラックの中心と光ビームスポットの中
心が一致した時点であり、この時点でATをかける。131
は隣接の情報トラックに光ビームスポットを移動するた
めのキックパルス発生回路であり、CPU127の指令に基き
トラッキング用コイル111に光ビームスポットを強制的
に１トラック移動する大きなパルス電流を流すにたるキ
ックパルスをドライバ124に与える。

本実施例においては、スキュー量の検出は、本出願人
が特開昭63−9036号で提案したATエラー信号の低周波成
分から検出する方法を用いている。すなわち、１本のト
ラックにATをかけて光カードを往復運動させると、ATエ
ラー信号はそのトラックと光ビームスポットのずれの大
きさに従って変化する。この時、ATエラー信号は大きく
２つの成分に分けられる。すなわち、トラック自体のト
ラックと直交方向のブレに対応する高周波成分と、前述
のスキュー量に対応する低周波成分である。そこで、対
物レンズの動きの反映されているATエラー信号のうち、
スキュー量に対応する低周波成分をLPFで抜き出せばス
キュー量を検出することが出来る。従って、CPU127はA/
Dコンバータ126の出力を取り込むことによって、その時
点でのスキュー量を知ることが出来る。

125はCPUからデジタル値で出力されるオフセット値を
アナログ値に変換するD/Aコンバータである。129はドラ
イバ124の入力を位相補償回路122の出力と、D/Aコンバ
ータの出力のどちらかに選択接続するスイッチであり、
スイッチの選択はCPUからの指令によりなされる。スイ
ッチ129がs1側に接続されている時はオフセット信号が
ドライバ124に入力され、トラッキングコイル111をドラ
イブするに十分なレベルまで増幅され、トラッキングコ
イル111が該増幅信号によりオフセット値に応じて対物
レンズ110をトラックと直交方向に移動させることが出
来る。スイッチ129がs2側に接続されている時は、位相
補償回路122で適当に位相補償されたATエラー信号がド
ライバ124に入力されることによって、AT制御がなされ
る。

次に、オフセット値の決定法について説明する。第３
図は、本発明の情報記録再生装置の実施例におけるスキ
ュー量の測定法を説明するための図である。第３図
（ａ）は、横軸にトラック方向の位置を、縦軸にスキュ
ー量を示している。スキュー量はトラック方向の位置、
すなわち、光カードの送り量にほぼ比例して直線的に増
加する。第３図（ｂ）は、縦軸をLPF123の出力電圧で示
したもので、前述のように、LPF123の出力にはスキュー
量に対応した電圧が得られる。

CPU127は、光ビームスポットが第５図のＡ点（光カー
ドの左端）で任意の情報トラックにATをかけて、その時
のLPF123の出力電圧V_A（この時のスキュー量はl_A）を取
り込む。次に、モータ106を駆動して光カード101を移動
させて光ビームスポットがＢ点（光カードの右端）に位
置した時点でモータ106を停止してその時のLPF123の出
力電圧V_B（この時のスキュー量はl_B）を取り込む。光ビ
ームスポットが情報トラックをＡ点からＢ点まで走査す
る間に、スキューを補正するために対物レンズがトラッ
クと直交方向に移動する距離はl_B−l_Aであるから、予め
Ａ点において l_C＝（l_B−l_A）/2 だけ対物レンズをスキューを補正する方向に移動してAT
をかければ、情報トラック上のトラック方向のほぼ中央
において、スキュー量はほぼゼロとなる。この時のオフ
セット値V_Cは、 V_C＝Ｇ（V_B−V_A）/2 となる。ここでＧは、対物レンズをトラックと直交方向
に距離１だけ移動するためのドライバ124の入力電圧とL
PF123の出力電圧との比である。すなわち、オフセット
電圧V_Cにより対物レンズはl_C移動する。

以上の説明においては、V_B＞V_A＞０としたが、これは
一例であり、V_B＞V_A＞０の場合、極性が負の場合等種々
の場合が考えられる。

次に、記録再生動作について説明する。第４図は本発
明の情報記録再生装置の記録再生動作を説明するための
図である。第４図において、201、202は情報トラックを
示し、203、204は光カードの送り方向と平行な直線であ
る。また、同図において、実線の円は対物レンズを、点
線の円は対物レンズの可動範囲（実際には対物レンズは
同図紙面内では上下方向、すなわち、AT方向にしか動か
ない）を示すものである。

先づ、記録動作について説明する。適当な位置でAFを
かけた後、光ヘッド200をステップモータ199により情報
トラックと直交方向に移動して、Ｃ点（情報トラック20
1の左端）において情報トラック201にATをかける。この
時、CPU127は、予め予測したスキュー量から求めたオフ
セット電圧V_Cをスイッチ129をs1側に接続することによ
りドライバ124に入力し、対物レンズをl_Cだけ移動して
おき、対物レンズの中心が情報トラック201中心に一致
したことをコンパレータ130で検出した時点で、スイッ
チ129をs2側に切換えてAT制御を行う。

次に、モータ106を駆動して、光ビームスポットを第
４図矢印Ｆ方向に移動しながら情報の記録を行う。光ビ
ームスポットがＤ点（情報トラック201の右端）に達し
た後、光ビームスポットの移動方向を矢印Ｒ方向に反転
して、情報トラック201上をＣ点まで戻りながら、先程
記録した情報のベリファイを行い、Ｃ点においてＥ点に
キックした後、ステップモータ199をキックした方向に
略１トラックピッチ分移動して、強制的にヘッドムーブ
を行う。Ｅ点における対物レンズの有る位置と可動範囲
との関係は、Ｃ点の場合における対物レンズの有る位置
と可動範囲との関係と同様である。その後、記録すべき
情報がなくなるまで、上記の動作を繰返す。

次に、再生動作について説明する。Ｄ点に達するまで
の動作は、記録の代わりに再生を行う事以外、上で説明
した記録動作と同様である。再生の場合はＤ点に達した
後、光ビームスポットをＦ点（情報トラック202の右
端）に移動する。この時、先ずステップモータ199をＦ
点方向に略１トラックピッチ分移動して強制的にヘッド
ムーブを行った後、光ビームスポットをＦ点にキックさ
せる。Ｆ点におけるキック後の対物レンズの有る位置と
可動範囲との関係は、Ｄ点の場合における対物レンズの
有る位置と可動範囲との関係と同様である。その後、情
報トラック202に記録されている情報を再生する必要が
ある場合は、光ビームスポットの移動方向を矢印Ｒ方向
に反転して、情報トラック202の再生を行う。更に次の
情報トラック（不図示）に光ビームスポットを移動する
場合は、Ｃ点からＥ点への移動と同様、先ずキックを行
った後、ヘッドムーブを行う。以上の動作を、再生すべ
き情報がなくなるまで繰返す。

以上の説明から明らかなように、本実施例において
は、光ビームスポットを隣接のトラックにキックさせる
場合には、情報トラックのATを引込んだ方の端でキック
を行う場合はキックの後に、反対の端でキックを行う場
合はキックの前に、強制的な略１トラックピッチ分のヘ
ッドムーブ動作を伴う。これにより、連続的に情報の記
録再生を行っている時にも、どの情報トラックにおいて
も対物レンズのAT方向の可動範囲の両側の全域を有効に
利用することが出来る。なお、情報トラックの両端にお
いて、対物レンズの可動範囲に余裕があり、その余裕量
がキック量（＝ヘッドムーブ動作量）である１トラック
ピッチ分の長さ以上であるときは、キックとヘッドムー
ブ動作はどちらを先に行なってもよい。

ところで、スキュー量があまり大きいと、最初にスキ
ュー量を測定中に対物レンズがその可動範囲の限界に達
してしまい、ヘッドムーブを生ずる事がある。これにつ
いては、先ずヘッドムーブを生じた時点までのスキュー
量を基に、仮のオフセット値を決定した後、そのオフセ
ット値を与えてスキュー量の測定をしてオフセット値を
決定する事を、スキュー量測定中にヘッドムーブを生じ
なくなるまで繰返した後、真のオフセット値を求めれば
良い。

今例えば、スキュー角を0.7度、光カードの送り量を8
0mmとすると、 80・tan（0.7゜）＝0.98mm 程度のスキュー量を生ずる事になるが、一般にAT方向の
対物レンズの可動範囲は±0.5mm、すなわち、幅で1mm程
度は取ることが可能であるから、本発明は0.7度程度の
スキュー角には対応できる。

〔他の実施例〕

本実施例では、スキュー量をATエラー信号の低周波成
分から測定したが、これは、本出願人が特願昭62−1904
48号で開示したような対物レンズの位置を知る別センサ
を用いても良い。

また、本実施例ではAT用センサに２分割センサを用い
ているが、これはトラッキングの方式（例えばプッシュ
プル法等）による、本発明がトラッキングの方式によら
ず適応出来ることは云うまでもない。

さらに、スキュー量の測定は、光カードが装置に挿入
された時、記録再生に先立ち１度のみ行えば基本的には
十分であるが、第５図の基準辺100に近い側の情報トラ
ックと遠い側の情報トラックでは、スキュー量が異るこ
とが、カード送り機構の構造等によっては考えられる。
これに対応する為には、情報トラックを基準辺からの距
離によりいくつかのグループに分けて、各グループ毎に
オフセット値を決定すれば良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発の情報記録再生装置は予め
スキュー量を測定しておき、記録再生時に目的の情報ト
ラックにATをかける時に、情報トラック上のトラック方
向のほぼ中央において対物レンズがそのAT方向の可動範
囲のほぼ中央に位置するように、予めスキュー量の約２
分の１に相当するオフセットを、スキューを補正する方
向に対物レンズのAT方向に与えてATを引込むものである
から、スキューが対物レンズのAT方向の可動範囲の中心
に対して両側にほぼ均等に振分けられ、対物レンズのAT
方向の可動範囲の両側の全域を有効に利用することが出
来る。

また、キックにより、隣接の情報トラックに光ビーム
スポットを移動する際には、キックの前または後に、略
１トラックピッチ分強制的にヘッドムーブを行うのであ
るから、連続的に情報の記録再生を行っている時にも、
どの情報トラックにおいても対物レンズのAT方向の可動
範囲の両側の全域を有効に利用することが出来る。従っ
て、記録再生動作中にヘッドムーブを生ずる可能性が極
めて極少化され、記録再生の信頼性を向上することが出
来ると云う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の情報記録再生装置の実施例におけるト
ラッキング制御回路周辺のブロック図である。第２図は本発明の情報記録再生装置の実施例の構成図で
ある。第３図は本発明の情報記録再生装置の実施例におけるス
キュー量の測定法を説明する為の図である。第４図は本発明の情報記録再生装置の実施例における記
録再生方法を説明する為の図である。第５図は光カードの概略平面図である。 100……基準辺、101……光カード、103……情報トラッ
ク、106……モータ、110……対物レンズ、111……トラ
ッキング用コイル、117……トラッキング制御回路、123
……LPF、127……CPU、199……ステップモータ、200…
…光ヘッド。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カード状あるいはシート状の情報記録媒体
と記録及び／または再生ヘッドを相対的に往復運動させ
て情報の記録及び／または再生を行う情報記録再生装置
において、記録及び／または再生に先立ち予め前記情報記録媒体の
情報トラック方向と前記往復運動方向のスキュー量を測
定し、記録及び／または再生時のオートトラッキングの
引込み時に前記スキュー量の略半分に相当する距離だけ
前記記録及び／または再生ヘッド中の対物レンズを前記
スキュー量を補正する方向、すなわち前記対物レンズの
可動範囲中心が前記情報トラックのトラック方向のほぼ
中央を通るように移動した状態でオートトラッキングの
引込を行い、隣接の情報トラックに光ビームスポットを
移動するキック動作時には、前記キック動作の前または
後に前記記録及び／または再生ヘッドを前記キック方向
に略１トラックピッチ移動することを特徴とする情報記
録再生装置。
【請求項２】前記情報記録媒体の前記情報トラックをト
ラック並び方向に複数個のブロックに分割して前記各ブ
ロック毎に前記スキュー量の測定を行い、前記各ブロッ
ク毎における前記対物レンズの移動は前記各ブロック毎
の前記スキュー量に対応させることを特徴とする請求項
１記載の情報記録再生装置。