JP2685507B2 - 光ディスク記録再生装置 - Google Patents

光ディスク記録再生装置

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JP2685507B2
JP2685507B2 JP14829188A JP14829188A JP2685507B2 JP 2685507 B2 JP2685507 B2 JP 2685507B2 JP 14829188 A JP14829188 A JP 14829188A JP 14829188 A JP14829188 A JP 14829188A JP 2685507 B2 JP2685507 B2 JP 2685507B2
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昭憲 渡部
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  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、光ディスク記録再生装置に係わり、特に複
数個のヘッドあるいは複数個の光ビームを有するヘッド
を用いて、高速かつ高信頼に情報の記録,再生,消去等
の動作を行う光ディスク記録再生装置に関する。
<従来の技術> 従来、光ディスク記録再生装置において、即時オーバ
ーライトを実現するため、第1図に示すようなヘッド構
成を採っている。第1図において、1は消去専用ヘッ
ド,2は記録再生兼用ヘッド,3はMCAV用の書換え可能な光
ディスク媒体,4は媒体の回転中心,5は消去専用ヘッドの
光ビームの媒体上の移動位置,6は記録再生兼用ヘッドの
光ビームの媒体上の移動位置,7は光ディスク媒体3の回
転方向を示す。
第1図の如く、消去専用ヘッド1と記録再生兼用ヘッ
ド2の2個のヘッドを近接配置させている。同一トラッ
クに位置決め可能なこのような2ヘッドを用いて、ま
ず、消去専用ヘッド1で消去を行い、これに続く記録再
生兼用ヘッド2で記録することにより、即時オーバーラ
イトを可能にしている。
このような2ヘッド型では、第1図から分かるよう
に、シーク時において、消去専用ヘッド1の光ビームの
媒体上に移動位置と、記録再生兼用ヘッド2の光ビーム
の媒体上の移動位置が、ディスクの中心を結ぶ半径方向
に沿って移動しないので、シーク前のトラックでの同期
用パターン再生信号の位相とシーク後のトラックでの同
期用パターン再生信号の位相は異なる。したがって、シ
ーク後、新たに記録または再生すべきトラックの同期用
パターン再生信号と、シーク前のトラックの同期用パタ
ーンに同期していたPLL(Phase Locked Loop:フェーズ
ロックドループ)回路の出力信号とは必然的に位相差が
生じる。この位相差によって最悪の場合、両者の位相関
係が反転することもあり得る。
また、MCAV(Modified Continuous Angular Velocit
y)方式においては、ディスク回転数は一定、即ち回転
角速度は一定であるが、記録周波数は内周から外周に向
かって徐々に高くなる。したがって、シークとともに位
相のみならず周波数も変化することになる。なお、MCAV
方式については、Procvedings of Optical Data Storag
e,pp.168−171,1987.等が詳細に記述されている。
<発明が解決しようとする課題> 以上のことから、シーク動作毎にPLL回路の再同期に
多大な時間を要するという重大な欠点を有することにな
る。周知のように、PLL回路の同期出力信号を再生タイ
ミングおよび記録タイミングの生成の契機として利用す
るので、上記欠点は即座に再生および記録動作の遅れに
結びつき、光ディスク装置のスループットの低下を招
く。
一方、PLL回路の動作形態としては、通常、高速追従
モードと低速追従モードの2形態が備わっている。高速
追従モードは、引き込み時間が短いが信号の乱れに対し
て敏感である。低速追従モードは、引き込み速度は遅い
が、信号の欠落等に対して反応が鈍いという特徴を有す
る。このため、高速かつ安定にPLL回路を動作させるに
は、同期引き込み時は高速追従モード、引き込み完了後
は低速追従モードと動作モードを切り換える必要があ
る。
上記説明したとおり、シーク動作毎にPLL回路の位相
ずれ及び記録周波数の違いを生じるので、その都度、低
速追従モードから高速追従モードに移行し、同期完了を
検知したのち再度、低速追従モードに変更することが必
要となる。このような動作モードの頻繁な切り換えに伴
い、光ディスク媒体欠陥または外乱ノイズ等の要因によ
って、同期引き込み動作の不良または擬似引き込み等を
生じる可能性を含むことになる。これらは、当然ならが
バーストエラーの発生を許す結果となり、装置信頼性を
著しく低下させるという欠点に結びつく。
本発明の目的は、高速かつ高信頼な記録再生が可能な
光ディスク記録再生装置を提供することにある。
<課題を解決するための手段> 従来の技術では、シーク動作において光ビームがディ
スクの円板中心と光ビーム集光点とを結ぶ半径方向に沿
って移動しない場合、シーク動作毎に位相差が生じるた
め、PLL回路はその都度、シーク後トラッキングしたト
ラックの同期パターンのみに従って新たに同期引き込み
動作を行っていた。これに対して、本発明では、上記位
相差及び記録周波数の変化をシーク動作前後のトラック
位置等から予め算出しておき、シーク中に位相補正及び
周波数補正を行いPLL回路内部の動作状態への影響を極
力抑えることにより、シーク後の再同期引き込み時間を
皆無または最少限に短縮することを、最も主な特徴とす
る。
<実 施 例> 以下、第2図,第3図,第4図,第5図を用いて本発
明の実施例について説明する。第2図は、2ヘッド構成
における位相関係図、第3図は、本発明に基づく光ディ
スク装置の構成図である。第4図は、本発明に基づく回
路構成図である。第5図は、本発明による第4図に示す
回路構成図に対応する信号タイミングチャートである。
第2図において、1は消去専用ヘッド、2は記録再生
用ヘッド、3は書換え可能な光ディスク媒体、4は媒体
の回転中心、5は消去専用ヘッドの光ビームの媒体上の
移動位置、6は記録再生兼用ヘッドの光ビームの媒体上
の移動位置、7は光ディスク媒体3の回転方向を示す。
ここで、光ディスク媒体3は、いわゆるMCAV(Modified
Constant Angular Velocity)方式に従ってフォーマッ
ティングされ、かつMCAV方式で回転制御されるものとす
る。
第2図において、消去専用ヘッド1と記録再生兼用ヘ
ッド2は、ディスク半径方向から各々角度θだけずれて
いるとする。このため、シーク時において、消去専用ヘ
ッド1の光ビームの媒体上の移動位置と、記録再生兼用
ヘッド2の光ビームの媒体上の移動位置がディスク半径
方向に沿って移動しないので、シーク前のトラックでの
同期用パターン再生信号の位相とシーク後のトラックで
の同期用パターン再生信号の位相は異なる。
この位相差は次のようにして見積もられる。今、該2
ヘッド間隔2h、ディスク回転中心からヘッドまでの距離
をxとすると消去専用ヘッド1の角度θは、 θ=(1/2)・Sin-1(2h/x) (1) と与えられる。同様に、記録再生兼用ヘッド2の角度−
θは、 −θ=(1/2)・Sin-1(2h/x) (2) と表される。一方、ディスク回転数を1800rpm、記録信
号周波数を11.0976MHzとすると、1回転当たりのクロッ
ク数は369920周期となる。消去専用ヘッド1と記録再生
兼用ヘッド2の中点とディスク回転中心とを結ぶ直線上
の位相を零とすると、消去専用ヘッド1の位相Peおよび
記録再生兼用ヘッド2の位相Pwは次式となる。
Pe=2π・(369920/360)・θ =2π・(4624/9)・Sin-1(2h/x) (3) Pw=−2π・(369920/360)・θ =−2π・(4624/9)・Sin-1(2h/x) (4) したがって、デイスク回転中心からの距離x0の位置か
ら距離x1の位置に移動するときの上記2ヘッド間の位相
差Phは、次式で与えられる。
Ph=4π・[(4624/9)・Sin-1(2h/x1) −Int{(4624/9)・Sin-1(2h/x0)}] (5) 上記位相差Phに1周期の時間を乗じることにより、具
体的に補正すべき時間が算出されることになる。
第3図は、本発明に基づく光ディスク装置の構成であ
る。3はMCAV型の書換え可能な光ディスク媒体、30は消
去専用ヘッドと記録再生兼用ヘッドの2個から構成され
る光ヘッド、31はPLL回路部、32は光ヘッド30のトラッ
キングおよびフォーカシング用のサーボ回路、33はRFア
ンプ等からなるリード回路、34は復調回路、35はライト
回路、36は変調回路、37はスピントルモータ、38はモー
タ駆動回路、39はインタフェース回路、40は記録再生回
路,サーボ回路,モータ駆動回路,インタフェース回路
を制御する制御回路である。
このような構成になっているので、外部からの命令
(CMD)はインタフェース回路39を介して制御回路40に
送られる。制御回路40で命令を解釈し、光ヘッド30、サ
ーボ回路32等を動作させて、光ディスク媒体3上の所定
の箇所において記録・再生を行う。記録時、記録データ
(W−DT)はインタフェース回路39から変調回路36、ラ
イト回路35を経て光ヘッド30を通じて光ディスク媒体3
に記録される。このとき、ライト回路35では記録トラッ
クに応じて周波数を変える。再生時、光ヘッド30から読
み出された信号は、リード回路33、復調回路34を経てイ
ンタフェース回路39から外部に送出される。これらの記
録再生の基準タイミングは再生信号を入力するPLL回路3
1によって発生される。
特に、本発明の中心となるPLL回路部31の詳細構成を
第4図に示す。また、第4図各部に対応する信号タイミ
ングチャートを第5図に示す。第4図において、50は現
在光ヘッド30が位置しているトラックのアドレスと次に
アクセスすべきトラックのアドレスとの差分の演算回
路、51は演算出回路50から送出された信号を入力として
遅延量を選択する選択回路、52は1周期を5分割した時
間をtとしたとき遅延時間0,t,2t,3t,4tの5種類を選択
可能な遅延回路、53は遅延回路52で遅延された再生信号
とリードゲート信号を入力するゲート回路、54はゲート
回路53の出力と基準クロック信号を入力とするPLL回
路、55はPLL回路54の入力信号のマスク回路、56はPLL回
路54の出力信号をトリガ信号とする周波数可変のパルス
発生回路、57はゲート回路53の出力とマスク回路55の出
力とのAND回路である。入力信号(PLL−IN)と基準クロ
ック信号(REF−CLK)の選択は、イネーブル信号(ENAB
LE)によってPLL回路54で実行される。
第1の動作モードである光ディスク装置の起動時、PL
L回路54はENABLE信号をLOWにすることによって入力とし
て記録周波数の2倍の周波数の基準クロック信号(REF
−CLK)が選択される。PLL回路54は即座に、この基準ク
ロック信号(REF−CLK)の周波数、位相とも同期する。
ただし、基準クロック信号(REF−CLK)はPLL回路54に
入力直後に周波数を1/2倍され、PLL回路54はこの周波数
にロックする。次に、光ヘッド30が所定のホームポジシ
ョン(トラックアドレス:n)においてフォーカシングお
よびトラッキングを完了したことを検知したあと、リー
ドゲート信号(R−GATE)及びマスク信号(MASK)をと
もにHIGHにすることにより、PLL回路54のもう一方の入
力端子に、遅延時間なしで再生信号(R−DATE)を送る
とともに、PLL回路54はENABLE信号をHIGHにすることに
よって入力として再生信号(R−DATA)を選択する。周
波数は既に一致しているので、位相のみの修正で同期が
取れる。この結果、PLL回路の出力信号(PLL−OUT)と
して、再生信号(R−DATA)と周波数、位相とも完全に
一致した信号が得られることになる。
第2の動作モードとして、記録または再生命令に従っ
て、光ヘッド30がホームポジションから所望のトラック
(トラックアドレス:m)にシークする場合を説明する。
このとき、トラックアドレスがmなるトラックは、トラ
ックアドレスがnなるトラックに比べて、記録周波数が
3倍高いものとする。第3図において示されているイン
ターフェイス回路39を介して送られる外部からの命令を
制御装置40で解読することにより、次の記録または再生
動作を行うべきトラックアドレスが判明する。光ヘッド
30がシーク動作を実行するとともに、PLL回路系は次の
ような一連の動作を行う。
まず、シーク先のトラックアドレスを示すトラックア
ドレス信号(TRK−AD)と光ヘッド30から直接読み出さ
れる現在トラッキングしているホームポジションからの
トラックアドレス信号(R−TRK)から、ジャンプすべ
きトラック数|n−m|を演算回路50で算出する。シーク動
作期間中に、このジャンプトラック数を基に、選択回路
51で上記説明した式(5)のような位相補正量に応じて
遅延時間を選択する。遅延回路52内のdelay lineのパス
としては、記録信号周期を5分割した時間をtとしたと
きt,2t,3t,4tの4種類が備わっている。これらに加え
て、遅延回路52内を遅延なくそのまま通過するパスも設
けられている。これらのうち、最も位相補正効果の高い
パスを選択する。ここでは、ジャンプすべきトラック数
|n−m|に対応する最適な遅延時間として2tを選択する。
また、ホームポジションのトラク(n)の記録周波数
より、トラック(m)の記録周波数は3倍高いので、PL
L回路54の出力信号をトリガ信号とする周波数可変のパ
ルス発生回路56は、3倍の周波数のパルスを出力するモ
ードに切り替わる。
なお、シーク期間内は、再生信号はゲート回路53でリ
ードゲート信号(R−GATE)によってマスクされる。EN
ABLE信号はHIGHのままにしておくことにより、PLL回路5
4は無入力状態となり、PLL回路54の内部のホールド回路
によりシーク動作前に同期していた周波数、位相が保持
されている。
次に、シークが完了したのち、光ヘッド30から読み出
された再生信号(R−DATA)は、シーク動作期間中に、
上記のようにして選択された遅延時間分だけ遅延回路52
で遅らされて、ゲート回路53に入力される。シーク完了
後、リードゲート信号(R−GATE)をHIGHとすること
で、ゲート回路53を通過した信号はAND回路57に入力さ
れる。マスク信号(MASK)として、第5図に示すような
ホームポジションのトラック(n)の基準信号パルスに
同期した信号を、マスク回路55からAND回路57のもう一
方の入力に与える。
この結果、入力信号(PLL−IN)の周波数は当然等し
く、かつ上記位相補正により位相差も僅かなのでPLL回
路54自体にはほとんど外乱は与えられず安定に動作し続
ける。このようにして得られるPLL回路54の出力信号(P
LL−OUT)をトリガ信号としてパルス発生回路56に入力
する。パルス発生回路56ではトラックアドレス信号(TR
K−AD)に従って、3倍の周波数の信号が生成される。
この信号(DT−OUT)を記録再生動作の基準信号として
用いることができる。例えば、再生においては、同様に
遅延された再生信号の読み取りのためのストロープ信号
として用いる。
さらに、続くリードまたはライト命令に従って、シー
ク動作を行うとともに、上記位相補正処理を実行してい
く。
なお上記実施例では、消去専用ヘッドと記録再生兼用
ヘッドの2ヘッド構成の場合について説明したが、消
去、記録、再生と各々別個のヘッドによる3ヘッド構成
など各種ヘッド構成に対しても、本発明が同様に適用可
能である。
また、複数トラック併列記録再性可能なマルチビーム
ヘッドを用いた光ヘッドにおいてもシーク動作に伴う光
ビームの移動方向が、光ディスク媒体の中心点と該光ビ
ームの集光点とを結ぶ直線と一致しないような場合に
も、本発明が同様に適用可能なことは自明である。
さらに、1ヘッド1光ビーム型であっても、シーク動
作に伴う光ビームの移動方向が、光ディスク媒体の中心
点と該光ビームの集光点とを結ぶ直線と一致しないよう
な場合にも、本発明が同様に適用可能なことは自明であ
る。
加えて、上記実施例で説明した手段以外にも、PLL内
部または外部において位相差及び周波数を補正する構成
が可能であることは明らかである。また、位相補正量は
ディジタル量として与えても良いし、アナログ量として
与えても構わない。
なお、本発明は、案内溝サーボ方式あるいはサンプル
・サーボ方式等のサーボ形態には拠らず、適用可能であ
ることは自明である。
さらに、本発明は光ディスク媒体上のPLL回路の周期
用パターンの種類、配置等にも全く依存しない。
<発明の効果> 以上説明したように、本発明によれば、シーク時、ヘ
ッドの光ビームの媒体上の移動位置が、ディスク半径方
向に沿って移動しないような場合において、シーク後、
新たに記録または再生すべきトラックの同期用パターン
再生信号と、シーク前のトラックの同期用パターンに同
期していたPLL回路の出力信号の位相差及び周波数の位
相を両者を事前に吸収できるので、シーク動作毎のPLL
回路の再同期動作に要する時間を最小にできるという利
点がある。このことは、即座に記録および再生動作の高
速化に結びつき、光ディスク装置のスループットを向上
させる。
また、以上説明したように、本発明によれば、シーク
動作に伴うPLL回路の動作モードの切り換えを省けるの
で、同期引き込み動作の不良または擬似引き込み等の確
率を最小にすることができ、装置信頼性の大幅改善が可
能である。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図はヘッドと光ディスク媒体との配置位
置状態を示す説明図、第3図は光ディスク装置を示すブ
ロック構成図、第4図は本発明の要部を示す回路構成
図、第5図は第4図における各信号波形を示すタイミン
グチャートである。 図面中、 1は消去専用ヘッド、 2は記録再生兼用ヘッド、 3は書換え可能な光ディスク媒体、 4は媒体の回転中心、 5は消去専用ヘッドの光ビームの媒体上の移動位置、 6は記録再生兼用ヘッドの光ビームの媒体上の移動位
置、 7は光ディスク媒体3の回転方向、 30は消去専用ヘッドと記録再生兼用ヘッドの2個から構
成される光ヘッド、 31はPLL回路部、 32はサーボ回路、 33はリード回路、 34は復調回路、 35はライト回路、 36は変換回路、37はスピンドルモータ、 38はモータ駆動回路、 39はインタフェース回路、 40は制御回路、 50は演算回路、 51は選択回路、 52は遅延回路、 53はゲート回路、 54はPLL回路、 55はマスク回路、 56はパルス発生回路、 57はAND回路である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−228476(JP,A) 特開 昭63−181179(JP,A) 特開 昭59−185076(JP,A) Proceedings of Op tical Data Storag e,PP.108−171,1987

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シーク動作に伴う光ビームの光ディスク媒
    体上の軌跡が、該光ディスク媒体の円板中心点と光ビー
    ム集光点とを結ぶ直線と不一致となるように移動するヘ
    ッドを有し、かつ記録再生動作のための基準周波数がト
    ラックによって異なるような光ディスク記録再生装置に
    おいて、 シーク動作においてヘッドが移動すべき距離を得る手段
    と、 該移動距離からシーク前後の再生信号の位相差を得る手
    段と、 該位相差分だけフェーズロックドループ回路に入力すべ
    き再生信号を時間軸上でシフトさせる手段と、 該位相補正された再生信号を入力信号とするフェーズロ
    ックドループ回路と、 該フェーズロックドループ回路の入力信号パルスを周期
    的にマスクする手段と、 該フェーズロックドループ回路の出力信号をトリガ信号
    とするような周波数可変のパルス発生回路と、 を備えることを特徴とする光ディスク記録再生装置。
JP14829188A 1988-06-17 1988-06-17 光ディスク記録再生装置 Expired - Lifetime JP2685507B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2583373B2 (ja) * 1990-10-03 1997-02-19 富士通株式会社 光ディスク装置
US5444684A (en) * 1990-10-03 1995-08-22 Fujitsu Limited Seek control system of dual processor magneto-optic disk unit
JP2000057685A (ja) 1998-08-11 2000-02-25 Nec Yamagata Ltd ディスクドライブ装置

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Proceedings of Optical Data Storage,PP.108−171,1987

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