JP3211472B2 - 光記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば情報記録の技術
分野で用いられる記録再生装置に係わり、特に光テープ
に情報を記録し再生するような装置に好適な光記録再生
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光テープを記録媒体とする記録再
生装置が開発されている。このような記録再生装置は情
報を高い密度で、しかも大量に記録することが可能にな
る。図７は本出願人が先に出願した光テープを記録媒体
とする記録再生装置（特願平３−２１６８１９号公報）
の概要を示したもので、１００はレーザ発光源、１０２
は光ビームを分離するビームスプリッタを示し、このビ
ームスプリッタ１０２に入射されたレーザ発光源１００
の光はガルバノミラー１０３の方向に照射される。

【０００３】１０４はイメージローテータを示し、この
イメージローテータ１０４は前記ガルバノミラー１０３
によって反射された光の偏向面を回転し、光偏向面がテ
ープ上で常に一定の方向になるように回転ドラムに同期
して１／２の回転数で回転しているものである。１０５
はフオーカスアクチュエータを示し、このフオーカスア
クチュエータ１０５内の光学レンズを外部から移動する
ことによりテープ上で光スポットが合焦点となるように
制御される。

【０００４】１０６は回転ドラム１０７の中央部に配置
されている回転ミラーであり、この回転ミラー１０６で
反射された光は対物レンズ１０８を介してテープ１０９
に照射されている。テープ１０９はその表面が光に感応
する記録媒体とされており、後で述べるように回転ドラ
ム１０７の周側面に沿って斜め方向に走査するようなガ
イドローラで走行制御されている。なお、テープ１０９
と回転ドラム１０７が接触する角度は通常１８０度程度
になされているが、このテープ角は１８０度に限らず他
の巻付角となるようにすることもできる。前記ガルバノ
ミラー１０３はトラッキングエラー信号によって制御さ
れるアクチュエータによってその傾き角度が変化し、テ
ープに照射されている光スポットのトラッキングをかけ
るようにしている。

【０００５】このような装置は、すでに知られているよ
うにレーザ発光源１００から出力される光を記録データ
によって変調しテープ１０９上に照射すると、回転ドラ
ムの周側で走行しているテープ１０９の記録面に斜め方
向に向かう記録トラックが形成される。また、この記録
トラックを走査したときの反射光を前記光学系を介して
光検出器１０１に誘導することによって、テープ１０９
に記録されているデータを読み出すことができると同時
に、図示されていない他の検出器によって記録トラック
上を走査するためのサーボ情報を得ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
装置において、データを高い密度で記録するには、 （１）あらかじめ光テープ上に記録トラックとなる案内
溝を設け、この案内溝に基づいてトラッキングしながら
記録再生を行う。 （２）ドラムの周側に設けた案内リードによって、テー
プ位置を規制し高精度振れ特性をもったドラムで記録す
る。 等の方式が考えられる。

【０００７】しかしながら、上述したような記録方式に
おいては、以下のような問題点が生じる。上記（１）で
は、テープ上に形成する案内溝に高い精度が必要で、製
造コストを抑さえることが困難であった。上記（２）の
方法では、ある装置ｘで記録されたデータの記録トラッ
ク列に、続けて別の装置ｙで続いて追加記録する時に、
加工誤差を持つ案内リードで決まるトラック曲がりの差
異ために、記録トラックのつなぎめで等ピッチにならな
い場合が生じする。本発明の目的は、上記したような問
題点をすべて解消することができる光記録再生装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために記録再生スポットのトラッキングエラ
ーを検出する検出手段と、検出結果からトラッキングを
行う走査手段と、トラッキングサーボを行う信号処理手
段と、スポット位置を検出する検出手段と、追加記録時
に記録済みトラックの軌跡を目標位置として出力する信
号処理手段と、スポットを目標位置に位置決めする制御
手段とを設けている。

【０００９】

【作用】上記の構成によれば、追加記録する際に記録済
みのトラック列にトラッキングしながらトラッキング時
のスポット軌跡を記憶しておき、未記録部分に記録する
際にその軌跡を目標値として記録スポット位置を制御す
ることができるので、記録トラックのつなぎの部分は常
に等ピッチにすることができる。

【００１０】

【実施例】以下に図１及び図２を参照して、本発明の一
実施例を説明する。図１、図２は本発明を適用する光テ
ープ記録再生装置の要部を示し、図１はその光学系、図
２はその回転ドラムの周辺を走行するテープの走行系を
示す概要図である。

【００１１】これらの図において１は半導体レーザを示
し、この半導体レーザー１から出射された記録再生光は
コリメートレンズ２により平行光に変換されビームスプ
リッタ３、１／４波長板４を介してガルバノミラー７で
反射され、回転ドラム１８の軸上のミラー１５にて対物
レンズ１６に入射される。そして、上ドラム１８及び固
定下ドラム２０に斜めに巻き付け走行支持されている光
テープ１７上に走査記録再生スポットを形成する。テー
プ１７からの再生検出光は同様の光路を戻り、１／４波
長板４とビームスプリッタ３により検出用収束レンズ６
と多分割ディテクタ５で形成される信号検出系に導かれ
る。

【００１２】トラッキングのためにガルバノミラー７を
円弧矢印方向ａに回転することで、テープ１７上のスポ
ットを矢印方向ｂに変位し、再生時のトラッキング制御
を行うことができる。ガルバノミラー７の回転角を、Ｌ
ＥＤ１１Ａとコリメートレンズ１１Ａで平行光とし、こ
の光を照射されているガルバノミラーの裏面に入射し、
その反射光を収束レンズ８にて１次元の位置検出素子１
０に形成したスポットの位置により検出することでテー
プ１７上のスポットの位置信号を得る。

【００１３】この位置信号は、例えば光軸がレンズ中心
にあるとき０となるように調整される。（位置検出素子
１０は例えば浜松ホトニクス社製のＳ１５４３のごと
く、検出器上の光点の位置を電気信号に変換するもので
ある。）ダッハプリズム１４はローテータモータ１３の
軸内に保持され像回転光学系を形成し、ドラムモータ１
９の１／２回転速度で同期回転することでガルバノミラ
ーの走査方向をテープ１７上のトラッキング方向に一致
させる。なお、スポットのフォーカス調整は図示してい
ない対物レンズ１６のアクチュエータで行われるが、ミ
ラー１５の直前または直後にフォーカスアクチュエータ
を配置してもよい。

【００１４】次に、テープ走行系を図２について説明す
るが、図１と同一部分は同一の符号とされている。この
図で光テープ１７はサプライリール２１より引き出さ
れ、ガイド２２により入口ガイド２３に導かれる。入口
ガイド２３は出口ガイド２４とともに、１８０度の区間
テープ１７を上ドラム１８と下ドラム２０からなるドラ
ムに斜めに巻き付ける。テープ巻き付け区間において回
転上ドラム１８上の対物レンズ１６で形成したレーザー
スポットにてテープ１７上に記録再生を行う。

【００１５】テープ１７はキャプスタンモータ２６のキ
ャプスタン軸２５にピンチローラー２７で圧着されて送
られ、テイクアップリール２８に巻き取られる。かくし
て、光テープ１７上に記録再生される情報トラックは、
図３に示すようにテープの斜め方向に傾斜した記録トラ
ックを形成する。

【００１６】続いて本発明の特徴とする光記録再生装置
におけるつなぎ撮り時の動作を説明する。テープに記録
した古い記録トラックに続いて同じテープ上に引き続い
て新しいデータを記録する際に、同一の記録再生装置が
使用されているときは図３に示すように各記録トラック
は等間隔の直線で記録再生トラックが形成される。した
がって、同一の装置でつなぎ撮り記録を行っても情報が
劣化することは回避することができる。しかしなが、例
えば記録装置Ｘによって古いデータを記録したテープ
に、装置Ｘと異なる別個の装置Ｙで引き続いてデータを
記録する際は、図４に示すようにつなぎめのトラックが
等間隔のピッチにならない場合が発生する

【００１７】すなわち、図４においてトラック＃３〜＃
１で示されている装置Ｘによる既記録トラック列は装置
Ｙにて走行すると、テープパスの微妙な相違によって図
のごとくトラック曲がりが生じる。装置Ｙによる記録ス
ポット軌跡は一点鎖線のごとく直線＃０´であり、既ト
ラック＃１に続いて新しいトラック＃０´をそのまま記
録すると＃１と＃０´トラック間にピッチむらができ
る。

【００１８】そこで、本発明では別の装置によって引き
続いてデータを記録する際は、すでに記録されている記
録トラック＃１までは再生トラッキングをおこない、そ
の再生時のスポットを移動したガルバノミラーの位置信
号を記録しておき、この記録データに基づいて以後の新
しいデータが書き込まれるようにし、＃０以降のスポッ
ト軌跡を＃１に等ピッチになるように、つまり図の点線
のトラック軌跡となるように記録する。

【００１９】次に、図５の各信号図と図６のブロック図
を用い、つなぎめのスポット位置制御を説明する。ま
ず、装置Ｘによる既記録トラック列に再生トラッキング
がかけられる。再生トラッキングは次のように行われ
る。図５は再生モード、記録モードの波形を示し、再生
／記録ＲＦ信号２９、トラッキングエラー信号３０、ス
ポット位置検出信号３１の変化を示す。

【００２０】ここにトラッキングエラー信号は、例えば
プッシュプル法で検出されるトラックピッチを１周期と
し、そのゼロクロス点がスポットがトラック中心にある
場合に相当する信号で、その振幅はトラックとスポット
の相対位置を示す。なお、位置基準信号５２は後で述べ
るように、再生ビームがトラックに突入時し、トラッキ
ング制御状態になるときのトラッキングエラーサンプル
値を示す。

【００２１】図４のＢ点でスポットが図２に示すテープ
巻き付け区間Ｄに突入後、トラックに追従する連続トラ
ッキングを開始する。このときテープ上のトラックから
のトラッキングエラー信号を例えばＡ点でサンプリング
し、これを一定になるようにガルバノミラーは位置決め
され、その位置検出信号３１が記憶される。

【００２２】図２に示す空走区間Ｆはテープがないため
位置検出信号３１を用い、これと位置基準信号とが一致
するように、ガルバノミラーは一定位置に保持される。
この位置基準信号はＢ点で、トラック中心にスポットが
位置するようにＡ点のトラッキングエラーを用いるサン
プリングトラッキングサーボで決定される。このＡ点の
サンプリングトラッキングサーボはガルバノミラーとキ
ャプスタンモーター２６のテープ送り速度を可変するこ
とで行う。

【００２３】図６は本発明を適用したトラッキング回路
の要部を示すブロック線図である。この図において、図
１、図２と同一部分を構成する部分は同一符号としてそ
の詳細な説明を省略する。

【００２４】この図において、３２は多分割ディテクタ
６から得られる出力信号からトラッキングエラーを生成
するマトリックス回路、３３は後で述べるようにタイミ
ングパルスによって光ビームのトラッキング制御状態を
切換えるアナログマルチプレクサ、３４は位相補償回
路、３５はガルバノミラー７を駆動するドライブ回路、
３６はガルバノミラー７の位置を検出する位置検出器１
０の信号を演算する位置演算回路、３７は減算器、３
８、４０はＡ／Ｄ変換器、３９、４１はＤ／Ａ変換器、
４５はドラムＰＧ信号４３、ドラムＦＧ信号４４、ロー
テータＲＧ信号４２が入力されているタイミングパルス
発生回路を示し、この出力信号で前記アナログマルチプ
レクサ３３及びＡ／Ｄ変換器等が制御されている。

【００２５】また、４６は特につなぎどりを行う際に前
記各変換器の出力を波形メモリ４７に取り込み、所定の
タイミングでこの波形メモリ４７から出力するような制
御を行うデジタル信号処理回路を示す。また４８、４
９、５０及び５１は前記Ｄ／Ａ変換器４１からの出力さ
れる位置基準信号を参照しながらキャプスタンモータ２
６の回転を制御するサーボ回路を構築する減算器、位相
補償回路、モータドライブ回路及び速度検出回路であ
る。

【００２６】続いて上記回路の動作を説明する。再生時
における図５（図２）のダイナミックトラッキング区間
Ｄ（Ｂ→Ｃ）では、多分割ディテクタ５とマトリックス
回路３２で得られたプッシュプルトラッキングエラー３
０をアナログマルチプレクサ３３のａ接点で選択し、位
相補償回路３４で位相補償後、ガルバノミラーのドライ
ブ回路３５に入力することで閉ループを形成し連続トラ
ッキングサーボを行う。

【００２７】位置基準信号５２はダイナミックトラッキ
ング開始前のＡ点（入口エラーサンプリング点）のトラ
ッキングエラーのサンプリング値をＡ／Ｄ変換器３８で
デジタルデータに変換後、デジタル信号処理回路４６に
入力され、時間積分演算され、Ｃ点（サーボ切換点）か
ら次のＢ点（サーボ切換点）までＤＡ変換器３９から出
力される。これによりＡ点でトラック中心にスポットが
追従するサンプリングトラッキングサーボを行う閉ルー
プを形成する。この閉ループは、サンプリングによって
生じる開ループの位相回転で不安定な制御特性とならな
いように、ゲイン交点がサンプリング周波数の１／１０
程度以下になるようにループ特性が選ばれる。

【００２８】このようにして、＃１まで再生トラッキン
グが行われる。＃０に追加記録する際は、＃１の位置保
持区間に得られたダイナミックトラッキング区間の位置
信号３１をＡＤ変換器４０にてディジタルデータに変換
し、波形メモリ４７に記憶する。この際、サンプリング
パルスは１９のドラムモータ回転角に一致したＦＧ信
号、またはこれを同期逓倍したものを用いる。＃０トラ
ックの記録時は、このデータをドラム回転角に対応して
波形データを波形メモリ４７より読み出し、ＤＡ変換器
３９にて位置基準信号５２として出力する。＃０の保持
区間以降は、マルチプレクサ３３は下側の接点ｂに切り
替えられ、記録スポットの軌跡はこの位置基準信号５２
にしたがっていく。つまり、４図の点線のごとく既記録
トラックに等ピッチ記録される。

【００２９】なお、この際にキャプスタンの速度は、＃
１再生時の速度で保持される。この処理は、先に出願し
た明細書「特開平３ー２１６８１９号」に示されている
ようにドラム１回転毎の処理であるが、この明細書に記
載のようにローテータ１０４の誤差によるドラムの奇数
回転、偶数回転の軌跡が著しく異なる場合は、偶奇回転
分＃２と＃１の位置信号を記憶し、以降＃２を＃０に、
＃１を＃１、＃２を＃２、＃１を＃３に順次用いればよ
い。

【００３０】本発明はこの実施例にのみ限定されるもの
ではなく、例えば光ピックアップを回転ドラムに内蔵す
るものや、文献（P. Vogelgesang and J. Hartmann, "E
rasable optical tape feasibility study," SPIE, Opt
ical Storage Technology and Applications, vol.899,
pp. 172-177, 1988. ）に見られるドラム内リール内蔵
型記録方式についても可能である。

【００３１】また、光記録の場合について述べたが、上
記実施例と同様な方法で記録再生が行われる磁気記録に
も応用することが可能になる。さらに、ヘリカルスキャ
ン方式について述べたが、例えばテープ幅方向をドラム
に巻きつける方式、また、テープに限らず平板な記録担
体（シートメディア、カードメディア）に記録再生を行
なう、例えば（特開昭５９ー２２３９４９号公報）に記
載される光ビーム走査装置にも応用することも可能であ
る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下のような効果が得られる。 １．従来と比較して、メディア上の案内溝が不要となり
製造コストを低減することができる。 ２．追記録を行う際につなぎめのトラックでピッチむら
が発生しないので、装置間の加工誤差を上げずにより高
トラック密度の記録ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される一実施例による光記録装置
の光学系の構成を示す概要図である。

【図２】本発明が適用される光テープの走行系の構成を
示す概要図である。

【図３】従来例および本発明の一実施例の動作を説明す
るためのトラックパターン図である。

【図４】本発明の一実施例の動作を説明するためのトラ
ックパターン図である。

【図５】本発明の一実施例の動作を説明するための波形
図であるである。

【図６】本発明の一実施例による光記録装置の動作を示
すブロック図である。

【図７】本発明の先行技術を示す光記録装置の概要図で
ある。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ ３ ビームスプリッタ ６ 多分割ディテクタ ７ ガルバノミラー １０ 位置検出素子 １４ ダッハプリズム １５ 反射ミラー １６ 対物レンズ １７ テープ １８、２０ 回転ドラム １９ ドラムモータ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/09 - 7/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ発光源と、該レーザ発光源から出力
   される出力光を記録媒体に照射し、不連続の記録トラッ
   クを形成するような光記録装置において上記記録媒体に
   照射された記録再生スポットのトラッキングエラーを検
   出する検出手段と、 上記光検出手段から得られたトラキングエラー信号に基
   づいてトラッキングを行う走査手段と、 走査されているスポットの絶対位置を検出する位置検出
   手段と、 上記位置検出手段により記録済みトラックの位置を検出
   し、その軌跡を目標位置として出力することができる信
   号処理手段とを備え追加記録時には上記信号処理手段か
   ら出力される信号でスポットを目標位置に位置決めする
   制御手段を有することを特徴とする光記録装置。
2. 【請求項２】上記位置検出手段はガルバノミラーの背後
   に照射されている光の反射光の位置を検出する構成とさ
   れていることを特徴とする請求項１に記載の光記録装
   置。
3. 【請求項３】記録媒体は回転ドラムの周側に巻付けられ
   ている光テープとされていることを特徴とする請求項１
   又は２に記載の光記録装置。