JP3147912B2 - 読取り及び／又は書込みを行う装置 - Google Patents

読取り及び／又は書込みを行う装置

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JP3147912B2
JP3147912B2 JP04140591A JP4140591A JP3147912B2 JP 3147912 B2 JP3147912 B2 JP 3147912B2 JP 04140591 A JP04140591 A JP 04140591A JP 4140591 A JP4140591 A JP 4140591A JP 3147912 B2 JP3147912 B2 JP 3147912B2
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    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
    • G—PHYSICS
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    • G—PHYSICS
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    • G11B7/08505—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head
    • G11B7/08541—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head involving track counting to determine position

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、記録担体上に互にほぼ
平行に延在するトラックで規定された領域から情報を読
み取る及び／又は該領域に情報を書き込む読取及び／又
は書込装置であって、読取及び／又は書込ヘッドと、読
取及び／又は書込ヘッドをトラックを横切る方向に移動
させる位置決め系と、前記方向のヘッド移動中に走査さ
れる記録担体領域から単位時間当りの横断トラック数を
表わす周波数を有する周期信号を取り出す検出手段と、
この周期信号のレベル交差を計数して横断トラック数を
決定する計数回路と、１つのレベル交差が計数された時
点直後の所定の阻止期間内においてレベル交差の計数を
阻止する阻止手段とを具えた読取及び／又は書込装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光読取装置の形態のこのような装置がEP
−A0277793号から既知である。この既知の装置の欠点
は、使用する阻止手段が読取ヘッドの移動速度が所定の
速度範囲内にある場合にしか高信頼度に動作し得ない点
にある。従って、既知の装置は阻止手段が最早高信頼度
に機能し得ない低速度に対し低速度用の追加のレベル交
差検出器を具えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は阻止手
段をもっと広い速度範囲に亘って使用し得るようにした
上述した種類の読取及び／又は書込装置を提供すること
にある。
【０００４】この目的を達成するために、本発明の読取
及び／又は書込装置は阻止期間の長さを計数された２つ
のレベル交差間の時間間隔の長さを表わす信号に応じて
適応化させる手段を具えていることを特徴とする。この
手段の結果として、阻止期間の長さがヘッドのトラック
横断速度に自動的に適応化されるため、阻止期間の長さ
を常に最適にすることができる。阻止期間の長さは制限
するのが好ましい。これは、読取及び／又は書込ヘッド
の低速度の場合に阻止期間が長くなりすぎて、読取及び
／又は書込ヘッドの加速時に読取及び／又は書込ヘッド
が高速度になってこの阻止期間の終了前に複数個のトラ
ックを通過することを防止するためである。零交差の計
数を阻止期間中禁止して横断トラック数を決定すること
により極めて正確な横断トラック数の計数値が得られる
ため、この計数結果は速度測定信号を得るのに極めて好
適であり、これに基づいて読取及び／又は書込ヘッドの
速度を制御することができる。
【０００５】この速度制御を実現するようにした本発明
読取及び／又は書込装置の一実施例においては、前記位
置決め系の速度を制御する制御系を具え、該制御系は前
記計数回路により計数される横断トラック数から、順次
の一定長の測定時間間隔におけるレベル交差の計数値を
表わす速度測定信号を取り出す手段と、この速度測定信
号に応じて前記位置決め系を制御する制御手段とを具え
た構成にする。
【０００６】本発明の他の実施例においては、前記制御
系は前記速度測定信号の高周波信号成分を除去する低域
通過フィルタを具えた構成にする。しかし、速度測定信
号のかなり粗い量子化の結果として上述の如き実施例は
依然としてかなりの誤差（量子化雑音）を呈し得る。こ
れら誤差の周波数スペクトルは主として制御周波数帯域
外に位置する高周波数成分を含むため、これらの誤差は
問題を生じない。しかし、制御動作に寄与しない過大な
信号電力が位置決め系を制御する制御回路に供給される
と不所望な雑音が発生し得るので、これを阻止するため
に速度測定信号から前記高周波数成分を低域通過フィル
タにより除去するのが好適である。量子化により生ずる
誤差の周波数スペクトルは一次スペクトルであり、この
ことは量子化により生ずるスプリアス成分は周波数の増
大につれて６dB／オクターブで増大することを意味す
る。従って、これら信号成分が制御回路に及ぼす影響を
最小にするには少なくとも二次の低域通過フィルタ、即
ち伝達特性が高周波数において少なくとも12dB／オクタ
ーブのロールオフを呈するフィルタを選択するのが好適
である。
【０００７】計数を阻止期間中禁止するにもかかわら
ず、場合によっては記録担体の欠陥のためにレベル交差
の計数値が実際の横断トラック数より高くなりすぎるこ
とが起り得る。このことは速度測定信号により示される
速度が実際の速度より著しく高いことを意味する。測定
速度と実際の速度とが大きく相違する場合に速度制御が
不所望に妨害されるのを阻止するために、測定信号で表
わされる速度信号は所定の最大値で制限するのが好まし
い。
【０００８】図面につき本発明を説明する。図１は軸２
を中心に回転するディスク状光記録担体１を示す。記録
担体１は互に平行な同心トラックを有する。これらトラ
ックには情報が記録されているか、或いは情報を記録す
ることができる。慣例のタイプの光読取及び／又は書込
ヘッド３を回転記録担体１に対して配置して光ビーム４
により記録担体１を走査する。読取及び／又は書込ヘッ
ド３は慣例のタイプの読取及び／又は書込回路（図示せ
ず）に結合させる。読取及び／又は書込ヘッド３は慣例
の位置決め系により記録担体に対し半径方向に移動させ
ることができる。このような位置決め系は、例えば読取
及び／又は書込ヘッド３を支持するスライド６を具え、
このスライドはこれに固着されたリニアモータによりガ
イドウエイ８に沿って矢印７で示す方向に移動し得る。
読取及び／又は書込ヘッド３は記録担体１から反射され
た光を検出する複数個のサブ検出器を具える光感知検出
系を具える。これらサブ検出器は検出光量にほぼ比例す
る信号電流Ｉを発生する。これら信号電流Ｉから慣例の
検出回路10により論理信号ＴＬ及びＲＰを取り出す。信
号ＴＬの論理値はビーム４がトラック５の１つに主とし
て照射されているのか、２つのトラック５間のランド部
に主として照射されているのかを示す。この信号はトラ
ック消失信号と称される。信号ＲＰの論理値はトラック
上の走査位置の中心と最も近いトラックの中心との偏差
の極性を示す。光読取及び／又は書込ヘッドが移動する
と、信号ＲＰ及びＴＬの論理値が単位時間当りの読取及
び／又は書込ヘッドのトラック通過数に等しい周波数で
周期的に変化する。これら信号の１つを計数回路９に供
給して読取及び／又は書込ヘッド３のトラック通過数を
決定する。この信号を以後トラック通過信号Ｖspと称
す。
【０００９】図２は計数回路９の一例の詳細を示し、レ
ベル交差検出器20を具える。この検出器は信号Ｖspの論
理値の変化を検出し、この検出に応答してパルスをアッ
プ／ダウンカウンタ21のクロック入力端子に供給する。
アップ／ダウンカウンタ21は読取及び／又は書込ヘッド
の移動方向を示す方向信号Ｖrも受信する。このような
方向信号は例えば読取及び／又は書込ヘッド３の半径方
向移動を制御する制御回路から取り出すことができる。
カウンタ21はそのクロック入力端子の各入力パルスに応
答してその計数値を受信方向信号に応じて１づつ増加又
は減少する。信号Ｖspの周波数は単位時間当りの通過ト
ラック数に等しいため、計数値は常に通過トラック数を
表わす。
【００１０】
【実施例】図３はレベル交差検出器20の一例を示し、符
号変化検出器30を具える。符号変化検出器30は信号Ｖsp
の基準レベル交差ごとにパルス40を発生する。図４は信
号Ｖspと、符号変化検出器30により発生されるパルス40
を時間ｔの関数として示すものである。図４に示す信号
Ｖspは、例えばトラックに記録された情報パターンや記
録担体の欠陥や雑音等から生ずる多数の寄生基準レベル
交差を呈する。41ａ及び41ｂで示す寄生基準レベル交差
は符号変化検出器30によりパルス40ａ及び40ｂを発生す
る。パルス40ａ及び40ｂが計数回路で計数されると、カ
ウンタ21の計数値は最早正しい通過トラック数を表わさ
なくなる。本発明によれば寄生基準レベル交差の不所望
な計数を、計数値の変化時に後続の計数を阻止期間ｔbl
中禁止させることにより阻止することができる。図３に
示すレベル交差検出器20の例では、この阻止をパルス発
生器31により達成する。このパルス発生器はパルス40に
応答して阻止期間ｔblを発生する。符号変化検出器30の
出力をカウンタ21のクロック入力端子に結合すると共に
パルス発生器31の出力端子をカウンタ21の計数禁止入力
端子に接続してカウンタ21を阻止パルス中不動作にさせ
ることができる。
【００１１】読取及び／又は書込ヘッド３の移動速度は
大きく変化し得る。従って、阻止期間ｔblの長さを読取
及び／又は書込ヘッド３の移動速度に適応させて阻止期
間を最適化するのが好ましい。確かに、寄生零交差がト
ラック内の情報パターンにより生ずる時間間隔は読取及
び／又は書込ヘッドの移動速度に密接に相関する。
【００１２】図５は阻止期間ｔblをヘッド移動速度に適
応するようにしたレベル交差検出器20の一例を示す。図
示のレベル交差検出器20は符号変化検出器30の出力端子
に結合された入力端子とパルス発生器31ａの出力端子に
結合され阻止パルスＶblを受信するもう１つの入力端子
とを有するＡＮＤゲート50を具える。このＡＮＤゲート
の出力端子をカウンタ21のクロック入力端子に結合す
る。このＡＮＤゲート50は符号変化検出器30の出力端子
からカウンタ21のクロック入力端子へのパルス40の供給
を阻止期間ｔbl中阻止させる。阻止期間ｔblの長さを決
定するために、パルス発生器31ａはＡＮＤゲート50の出
力端子に転送された２つのパルス間の時間間隔の長さを
決定するカウンタ51を具える。この目的のために一定周
波数の高周波クロック信号をカウンタ51のクロック入力
端子に供給すると共に、ＡＮＤゲート50の出力信号をカ
ウンタ51のリセット入力端子に供給する。ＡＮＤゲート
50の出力端子のパルスに応答してカウンタ51の計数値の
一定割合Ｋ（例えばＫ＝1/2)である数をレジスタ52にロ
ードする。この目的のためにレジスタ52はＡＮＤゲート
50の出力端子に結合されたロード入力端子を有してい
る。比較器53はカウンタ51の出力の計数値をレジスタ52
の内容と比較する。比較器53はカウンタ51の計数値がレ
ジスタ52の内容より小さい限りその出力端子に阻止パル
スを発生する。従ってカウンタ21に１つのパルス40が転
送された後からは、パルス40の転送はＡＮＤゲート50に
より転送された最後のパルスと最後から２番目のパルス
との時間間隔の一定割合Ｋに相当する阻止期間ｔblに亘
って禁止される。
【００１３】阻止期間の長さを適応化させる回路は図示
の実施例にのみ制限されないこと勿論である。例えば、
読取及び／又は書込ヘッドの移動速度を表わす速度信号
が得られる場合には阻止期間の長さをこの速度信号に応
じて適応化させることもできる。これは斯かる速度信号
も連続するパルス40間の時間間隔の測度であるためであ
る。更に、阻止期間ｔblの長さを最後の転送パルスと最
後から２番目の転送パルスとの間の時間間隔の代わりに
連続的に転送されたパルス40間の予め決定された多数の
時間間隔の平均値に応じて適応化させることもできる。
【００１４】読取及び／又は書込ヘッド３はその移動中
にその速度が極めて低くなり得るので、阻止期間が極め
て長くなって読取及び／又は書込ヘッド３の加速時に既
にいくつかのトラックが横断されていることが起り得
る。これを阻止するために、阻止期間ｔblの長さは制限
するのが好ましい。図５に示すレベル交差検出器の実施
例では、これを例えば検出回路54により達成することが
できる。この検出回路54はカウンタ51の計数値を受信
し、これが所定の最大値に到達するときカウンタ51へ制
御信号を供給してカウンタ51を不動作にさせる。
【００１５】上述の横断トラック数計数方法はヘッド移
動速度の制御に用いることができる。極めて好適な速度
制御方法の一例を図６〜図11を参照して説明する。図６
はこの速度制御系のブロック図である。この図におい
て、既に説明した素子に対応する素子には同一の符号を
付してある。図６に示す装置ではトラック通過信号Ｖsp
を速度測定回路60に供して読取及び／又は書込ヘッド３
の速度の値を等時間間隔で示すディジタル速度測定信号
Ｖsを取り出す。速度測定信号Ｖsを必要に応じディジタ
ル低域通過フィルタ61を介して制御回路62に供給する。
制御回路62は慣例のタイプのものとすることができ、こ
れにより受信速度測定信号Ｖsの速度値を基準値Ｖrefと
比較し、速度値と基準値との差に依存するディジタル制
御信号Ｖaを取り出す。このディジタル制御信号Ｖaを慣
例のタイプの付勢回路63に供給し、この付勢回路により
スライド６を移動させる駆動モータ64を受信制御信号に
応じて付勢して速度値と基準値との差がほぼ零になるよ
うにする。
【００１６】図７は速度測定回路60の一実施例を示す。
この回路は素子20及び21を具える係数回路９を具える。
測定回路60は更に並列入力−並列出力レジスタ70を具
え、このレジスタにカウンタ21の計数値をバス71を経て
供給する。パルス発生器72は読取及び／又は書込ヘッド
の移動中に発生されるパルス40の平均周波数より低い一
定周波数のパルスを発生する。パルス発生器72により発
生されるパルスをカウンタ21のリセット入力端子に供給
すると共にレジスタ70のロード入力端子に供給する。従
って、カウンタ21はパルス発生器72からの各パルスに応
答して零にリセットされるため、カウンタ21は常にパル
ス発生器72からの２つの連続するパルス間中にレベル交
差検出器20により供給されるパルス40の数を計数する。
信号Ｖspの周波数及び従ってパルス40の周波数はトラッ
クに対する読取及び／又は書込ヘッド３の速度に比例す
るため、カウンタ21の計数値はカウンタ21が零にリセッ
トされる時点の直前における読取及び／又は書込ヘッド
３の速度を表わす。この計数値がその都度レジスタ70に
ロードされるため、レジスタ70の内容は常に読取及び／
又は書込ヘッド３の速度を表わす。レジスタ70はこの内
容に対応する信号を測定信号Ｖsとして出力する。本実
施例ではパルス発生器72により供給する信号の周波数を
パルス40の周波数に対し低くする。しかし、速度測定信
号を低域通過フィルタでろ波する場合にはパルス発生器
72からの信号の周波数をパルス40の周波数より高くする
ことができる。
【００１７】図８において、80は測定信号Ｖsで表わさ
れた速度変化を示す。81は読取及び／又は書込みヘッド
３の速度の実際の変化を示す。図８から明らかなよう
に、信号Ｖsは、速度をこのように決定する際に量子化
により生ずる不可避の誤差を呈する。この誤差の信号電
力Ｐr（以後量子化雑音という）を図９に周波数の関数
としてプロットしてある。量子化雑音は一次電力スペク
トルを呈し、即ち雑音振幅が周波数の関数として６db／
オクターブで増大する。このタイプの電力分布の場合に
は速度制御系の帯域幅内に位置する信号電力は全雑音電
力の極く小部分である。これがため、量子化雑音が速度
制御系の性能に与える影響は極く小さい。しかし、制御
回路62及び／又は付勢回路63がこの量子化雑音の結果と
して飽和される欠点が生じ得る。更に、量子化雑音は駆
動モータ61に不必要な電力消費をもたらす。更に、量子
化雑音により不所望な量の雑音が位置決め系により発生
される。これらの欠点は量子化雑音の高周波成分を低域
通過フィルタ61により抑圧することにより大きく緩和す
ることができる。好ましくは二次以上の高次低域通過フ
ィルタ、即ち伝達関数が高周波数に対し少なくとも12dB
／オクターブのロールオフを呈するフィルタを用いる。
この場合には、高周波数の量子化雑音電力はフィルタリ
ング後にほぼ零に減少する。一例として図10に好適な二
次低域通過フィルタの伝達特性Ｈを示す。図11はこのフ
ィルタによりフィルタリングした後の量子化雑音Ｐr*の
信号電力スペクトルを示す。計数値の変化後阻止期間ｔ
blに亘って計数を禁止する計数回路の使用は、信号Ｖsp
の寄生レベル交差の結果として測定速度と実速度が互に
ずれる惧れを大きく減少させる。従って、寄生レベル交
差の計数を阻止する回路はこのような速度制御に用いる
のに極めて好適である。しかし、原理的には計数を阻止
期間中禁止しない速度制御を速度制御系に用いることも
できる点に注意されたい。
【００１８】本発明は寄生レベル交差の計数値を著しく
減少させるが、場合によっては記録担体上の欠陥の結果
として測定速度が実速度より著しく高くなり、速度制御
を著しく妨害することが起り得る。このような著しい妨
害は測定信号Ｖsの速度値を制限することにより避ける
ことができる。図７に示す実施例ではこれを、カウンタ
21の計数値を受信しこの計数値が所定の最大計数値に到
達するときカウンタ21に制御信号を供給してカウンタ21
を不作動にさせる検出回路73により達成することができ
る。しかし、速度値を制限する他の回路を用いることも
できること勿論である。
【００１９】順次の測定時間間隔中の横断トラック数を
表わす一連の信号値の形態の測定信号を取り出す上述し
た速度制御においては、測定時間間隔の長さを一定にす
ることが重要である。確かに、上述した速度制御系のよ
うなサンプリング制御系では伝達特性はサンプル測定値
の時間間隔の長さの関数である。更に、上述した速度制
御系はトラック通過信号のレベル交差時点の正確な決定
において起こり得る誤差（ジッタ）に高度に免疫を持つ
点に注意されたい。これは、このようなジッタは追加の
高周波雑音成分を生じ、この雑音成分は速度制御の性能
に小さな影響を与えるだけであるためである。このジッ
タに対する免疫はこの速度測定方法を速度制御に極めて
好適なものにする。
【００２０】上述の実施例では横断トラック数を２進信
号から取り出している。しかし、信号Ｖspは２進信号に
する必要はない点に注意されたい。横断トラック数は走
査中の記録担体領域と最も近いトラックとのずれの大き
さを示すトラッキング信号のようなアナログ信号又は読
取中の情報信号のエンベロープを表わすアナログ信号に
基づいて決定することもできる。本発明を光記録及び／
又は読取装置について説明したが、本発明はこれに限定
されず、原理的には記録及び／又は読取ヘッドの移動中
に単位時間当りの横断トラック数に比例する周波数を有
する周期信号を走査中の記録担体領域から取り出す任意
の記録及び／又は読取装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 読取及び／又は書込装置の一実施例を示す略
図である。
【図２】 図１に示す装置に用いる計数回路を示すブロ
ック図である。
【図３】 本発明の実施例に用いるレベル交差検出器の
一例を示すブロックである。
【図４】 図３及び図５のレベル交差検出器内に発生す
る種々の信号を時間ｔの関数として示す図である。
【図５】 本発明の実施例に用いるレベル交差検出器の
一例を示すブロック図である。
【図６】 速度制御系を具える本発明読取り及び／又は
書込装置の一例を示すブロック図である。
【図７】 図６に示す装置に用いる速度測定回路の一例
を示すブロック図である。
【図８】 図７に示す速度測定回路により測定された速
度と実際の速度とを時間の関数として示す図である。
【図９】 測定速度中の量子化雑音の電力分布を示す図
である。
【図１０】 図６に示す装置に用いる低域通過フィルタ
の伝達特性を示す図である。
【図１１】 図10に示す伝達特性を有する低域通過フィ
ルタによりフィルタリングした後の量子化雑音の電力分
布を示す図である。
【符号の説明】
１ 光記録担体 ３ 光読取及び／又は書込ヘッド ４ 光ビーム ５ トラック ６ スライド ８ ガイドウエイ ９ 計数回路 10 検出回路 20 レベル交差検出器 21 アップ／ダウンカウンタ 30 符号変化検出器 31, 31a パルス発生器 50 ＡＮＤゲート 51 カウンタ 52 レジスタ 53 比較器 54 検出回路 60 速度測定回路 61 低域通過フィルタ 62 制御回路 63 付勢回路 64 駆動モータ 70 並列入力−並列出力レジスタ 72 パルス発生器 73 検出回路 Ｖsp トラック通過信号 Ｖbl 阻止パルス ｔbl 阻止期間
フロントページの続き (73)特許権者 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔ ｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者 ロベルタス ウィルヘルムス カタリナ フルン オランダ国 5621 ベーアー アインド ーフェンフルーネバウツウェッハ１ (72)発明者 アントニウス ヘルマヌス マリア ア ケルマンス オランダ国 5621 ベーアー アインド ーフェンフルーネバウツウェッハ１ (56)参考文献 特開 平１−223675（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−98878（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/085 G11B 21/08

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 記録担体上に互にほぼ平行に延在するト
    ラックで規定された領域から情報を読み取る及び／又は
    該領域に情報を書き込む装置であって、読取及び／又は
    書込ヘッドと、読取及び／又は書込ヘッドをトラックを
    横切る方向に移動させる位置決め系と、前記方向のヘッ
    ド移動中に走査される記録担体領域から単位時間当りの
    横断トラック数を表わす周波数を有する周期信号を取り
    出す検出手段と、この周期信号のレベル交差を計数して
    横断トラック数を決定する計数回路と、１つのレベル交
    差が計数された時点直後の所定の阻止期間内においてレ
    ベル交差の計数を阻止する阻止手段と、阻止期間の長さ
    を計数された２つのレベル交差間の時間間隔の長さを表
    わす信号に応じて適応化させる手段とを具えている読取
    り及び／又は書込みを行う装置において、 前記阻止手段は阻止期間を所定の最大限界値に制限する
    制限手段を具えていることを特徴とする読取り及び／又
    は書込みを行う装置。
  2. 【請求項２】 当該装置は前記位置決め系の速度を制御
    する制御系を具え、該制御系は前記計数回路により計数
    される横断トラック数から、順次の一定長の測定時間間
    隔におけるレベル交差の計数値を表わす速度測定信号を
    取り出す手段と、この速度測定信号に応じて前記位置決
    め系を制御する制御手段とを具えていることを特徴とす
    る請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記制御系は前記速度測定信号の高周波
    数信号成分を除去する低域通過フィルタを具えているこ
    とを特徴とする請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記フィルタは少なくとも二次フィルタ
    であることを特徴とする請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】 当該装置は前記速度測定信号により表わ
    される値を制限する制限手段を具えていることを特徴と
    する請求項２〜４の何れかに記載の装置。
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