JPH0743874B2 - 光デイスクの回転制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は光ディスクの回転制御装置に関し、特に、い
わゆるコンパクトディスクや光磁気ディスクのような光
ディスクをCLV（Constant Linear Velocity）方式で制
御する、回転制御装置に関する。

（背景技術） 本件出願人は、先に、特願昭60−151941号において、CL
V方式による光ディスクの回転制御装置を提案してい
る。この提案された装置では、記録時あるいは再生時に
光ピックアップが読み取れるように、トラックに設けら
れた予めトラックアドレス領域を形成した光ディスクを
用い、そのアドレス領域からアドレスデータを読み取
り、そのアドレスデータに基づいてたとえばパルス周波
数を変化するなどして、光ディスクの回転を制御する。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の装置では、光ピックアップが案内溝をトレースし
ながら記録されたトラックアドレス領域のアドレス信号
を読み取っているときには正確にディスクの回転を制御
することができるが、たとえばアクセス時に光ピックア
ップが大きく移動する場合には、アドレス信号を読み取
ることができず、したがって、リアルタイムでディスク
の回転を制御することができないという問題点があっ
た。

それゆえに、この発明の主たる目的は、光ピックアップ
が大きく移動しても、応答性よく制御できる、光ディス
クの回転制御装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、トラックにトラックアドレス領域が形成さ
れる光ディスク、光ディスクを回転させるための回転手
段、光ディスクを読み出すための光ピックアップ、光ピ
ックアップからの信号に基づいてトラックアドレスデー
タを検出するためのアドレス検出手段、光ピックアップ
がトラックを横切るように移動したとき、光ピックアッ
プからの信号に基づいてトラック横断パルスを発生する
ためのパルス発生手段、パルス発生手段からのパルスに
応じて光ピックアップが移動したトラックをカウントす
るためのカウント手段、およびカウント手段のカウント
値に基づいて、回転手段を制御するための回転制御手段
を備える、光ディスクの回転制御装置である。

（作用） 光ディスクは、回転手段によって、回転されている。光
ピックアップは光ディスクに記録されているデータを読
み出して電気信号に変換する。アドレス検出手段はこの
電気信号から、そのとき光ピックアップが位置するトラ
ックのトラックアドレスデータを検出する。光ピックア
ップがトラックを横切るように移動するとき、パルス発
生手段によって、光ピックアップからの信号に基づい
て、横切ったトラックの数に応じたパルスが発生され
る。

カウント手段では、光ピックアップがトラックを横切る
前のトラックアドレスデータからパルス発生手段のパル
スに応じてカウント、たとえばインクリメントあるいは
デクリメントされることによって、光ピックアップが移
動された後のトラックのアドレスがカウントされる。カ
ウント手段のカウント値は、したがって、そのときの光
ピックアップの正確な現在の位置であり、回転制御手段
はそのカウント値に基づいて、回転手段を制御する。た
とえば、光ピックアップが光ディスクの外周から内周に
向けて移動されたときには、光ディスクをより速く回転
させるように回転手段が制御される。反対に、光ピック
アップが光ディスクの内周から外周に向けて移動された
ときには、光ディスクをより遅く回転させる。

（発明の効果） この発明によれば、トラックを横切るように光ピックア
ップが移動されたときでも、カウント手段のカウント値
に基づいて回転手段が制御されるため、光ディスクの回
転を応答性よく、リアルタイムで制御される。そのた
め、先に提案した装置に比べて、結果的に、アクセス時
間を大幅に短縮できる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点
は図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一
層明らかとなろう。

（実施例） 第２図はこの発明の一実施例に用いられる光磁気ディス
クを示す平面図である。光磁気ディスク10は透明プラス
チック基板12を含み、この透明プラスチック基板12は、
ポリカーボネイトやアクリル（RMMA）樹脂などからな
る。この透明プラスチック基板12の中心部には、光磁気
ディスク10の装着時に位置決め孔となる孔14が穿設され
る。そして、ドーナツ状の領域Ａには、螺旋状あるいは
同心円状に、案内溝16が形成される。透明プラスチック
基板12の拡大断面図が第３図（Ａ）に示され、上述の案
内溝16の間がランドとして形成され、このランドの部分
が記録トラック18となる。

これらの案内溝16の表面および記録トラック18表面上に
は、スパッタリングや蒸着などによって、垂直磁化膜20
が形成される。この垂直磁化膜20には、たとえば、GdTb
FeやTbFeCoなどの希土類金属との遷移金属のアモルファ
ス合金が用いられる。また、垂直磁化膜20は、後述する
ように、レーザビームのスポット光が照射されると、照
射された部分の磁化の方向が反転し、この磁化の反転に
よってデータを記録する。記録されたデータの再生はレ
ーザビームが照射されたとき、磁化の方向に応じて反射
光が偏向されることを利用する。

垂直磁化膜20上には、垂直磁化膜20を保護する目的で、
誘電体膜22が被覆される。誘電体膜22は、垂直磁化膜20
上の凹凸を埋めるように形成され、したがって、第３図
（Ａ）に示すように、光磁気ディスク10両主面は平面と
して形成される。そして、記録、再生時には、透明プラ
スチック基板12側からレーザビームが照射される。

第２図において、ドーナツ状の領域Ａの一部には、アド
レス領域24が設けられる。このアドレス領域24には、ト
ラックの位置を示す情報がピットによって記録される。
すなわち、アドレス両24には、第３図（Ｂ）に拡大図を
示すように、案内溝16に一連のピット26が設けられる。

ピット26で形成されたアドレスデータのフォーマットの
一例を第４図に示す。アドレス領域24には、同じ同期信
号パターン28とトラックアドレスデータ30との組が繰り
返し記録される。このように同じトラックアドレスデー
タ30を記録しておけば、１箇所にドロップアウトなどが
生じても、トラックアドレスデータが再生不能になるこ
とはない。同期信号パターン28としては、たとえば12ビ
ットの組み合わせ“11111111010"が記録される。トラッ
クアドレスデータ30は５桁のBCDコードとして記録され
ていて、したがってこのデータは20ビットのデータであ
る。

案内溝16上にビット26によって記録されるトラックアド
レスデータの変調には、この実施例では、バイフェーズ
変調が用いられる。バイフェーズ変調によれば、第５図
（ｂ）に示すように、クロックの再生が容易になるとと
もに誤り訂正符号を使わなくても簡単に誤り検出ができ
る。

第６図はこの発明の一実施例に用いられる光ピックアッ
プの一例を示す図解図である。光ピックアップ32は、第
２図および第３図を参照して詳述した光磁気ディスク10
に記録されたデータを読み取る。

記録時に、レーザダイオードアレイ34から照射されたレ
ーザビームは、まずコリメータレンズ36,偏光ビームス
プリッタ38およびコリメータレンズ40を通して集束さ
れ、ビームスポットとして、光磁気ディスク10上に照射
される。

光磁気ディスク10からの反射光、すなわち記録トラック
18上の垂直磁化膜20の磁化状態や案内溝16に設けられた
ピット26によって偏向される反射光は、垂直に反射され
再びコリメータレンズ40および偏光ビームスプリッタ38
を通って1/2波長板42に入射され、さらに1/2波長板42を
通過して、反射光集光レンズ44によって集光された後、
偏向ビームスプリッタ46に入射される。

偏光ビームスプリッタ46に照射された光の一部は、偏光
ビームスプリッタ46を透過して２分割フォトセンサ48の
入射光となる。この２分割フォトセンサ48は、分割され
た素子の出力差を検出することによって、トラッキング
誤差信号すなわち光ピックアップ32が案内溝16に対して
どの程度ずれているかを検出する。その目的で、２分割
フォトセンサ48の分割された素子からの出力は、作動増
幅器50の両入力として与えられる。したがって、差動増
幅器50としては、トラッキング誤差信号が得られる 一方、偏光ビームスプリッタ46による反射光は、シリン
ドリカルレンズ52を通過した後、４分割フォトセンサ54
によって受光される。４分割フォトセンサ54の出力は、
差動増幅器56のプラス入力（＋）に与えられる。この差
動増幅器56のマイナス入力（−）には、２分割フォトセ
ンサ48の出力をそのまま増幅するための増幅器58の出力
が与えられる。したがって、差動増幅器56からの出力
は、垂直磁化膜20の磁化の状態によって決定される光磁
気信号である。

４分割フォトセンサ54の出力端子は、また、増幅器60の
一方入力にも与えられる。そして、この増幅器60の他方
の入力には、増幅器58の出力が与えられる。したがっ
て、増幅器60の出力には、案内溝16上に設けられたピッ
トからの反射光に応じた和信号、すなわちCD信号が出力
される。

第１図はこの発明お一実施例を示すブロック図である。
回転制御装置62は周波数モータ（FGモータ）64を含み、
この周波数モータ64によって、そこに与えられる駆動信
号の周波数に応じて、光磁気ディスク10の回転が制御さ
れる。

第６図に示す光ピックアップ32から出力されたCD信号
は、復調回路66および波形整形回路68に与えられる。復
調回路66にCD信号が与えられると、案内溝16にピット26
によって記録されたトラックアドレスデータが復調され
る。しかし、光ピックアップ32がアクセスなどによって
案内溝16を横断するように移動したときには、トラック
アドレスデータは復調できない。復調回路66によって復
調されたトラックアドレスデータは、アップダウンカウ
ンタ70のデータ入力端子DATAに与えられる。

一方、CD信号すなわち和信号は波形整形回路68にも与え
られる。この波形整形回路68から出力される和信号に応
じたパルス（和信号パルス）は、ナンドゲート72および
74の一方の端子にそれぞれ与えられる。同じように、差
動増幅器50から出力されたトラッキング誤差信号は、波
形整形回路76によってパルス化され、トラッキング誤差
信号パルスとして出力され、２つの単安定マルチバイブ
レータ78および80のトリガ入力に与えられる。単安定マ
ルチバイブレータ78は入力パルスの立ち下がりに応答し
てトリガされるものであり、したがって、トラッキング
誤差信号が立ち下がると単安定マルチバイブレータ78に
はローレベルが得られる。一方、単安定マルチバイブレ
ータ80は入力パルスの立ち上がりに応答してトリガされ
るものであり、したがって、トラッキング誤差信号パル
スが立ち下がると、単安定マルチバイブレータ80の出力
はローレベルになる。

これらの単安定マルチバイブレータ78および80の出力
は、それぞれ、前述のナンドゲート72および78の他方入
力に与えられる。したがって、ナンドゲート72からは、
波形整形回路68から出力された和信号パルスと単安定マ
ルチバイブレータ78の出力とのナンドの結果としてのア
ップパルス、すなわち、光ピックアップ32が光磁気ディ
スクの外周から内周に移動されているときのトラック横
断のパルスが得られ、このアップパルスがアップダウン
カウンタ70のアップカウント入力端子UPに与えられる。
ナンドゲート74からは、波形整形回路68から出力された
和信号パルスと単安定マルチバイブレータ80の出力との
ナンドの結果としてダウンパルス、すなわち、光ピック
アップ32が光磁気ディスクの内周から外周に移動されて
いるときのトラック横断のパルスが得られ、このダウン
パルスがアップダウンカウンタ70のダウンカウント入力
端子DOWNに与えられる。

なお、これらのアップパルスおよびダウンパルスは、光
ピックアップ32が案内溝16を横断するように動かされた
ときのみ出力される。

アップダウンカウンタ70のロード端子LOADには、アドレ
スOK信号が与えられる。このアドレスOK信号は、復調回
路66によってアドレスデータの復調が正常に行われてい
るときに、たとえばCRC信号が、復調回路66から与えら
れる。したがって、アドレスデータが復調されたときに
は、ロード端子LOADにアドレスOK信号が与えられ、デー
タ入力端子DATAに与えられたトラックアドレスデータ
が、プリセットデータとして、アップダウンカウンタ70
にロードされる。

アップダウンカウンタ70には、前述のように、光ピック
アップ32が移動する方向に応じて、アップパルスまたは
ダウンパルスが与えられる。そのため、アップダウンカ
ウンタ70の出力端子OUTには、光ピックアップ32が動か
される前のトラックアドレスデータにそれらのパルス
分、加算または減算されたデータが出力される。

アップダウンカウンタ70の出力端子OUTから出力された
データは、変換回路82でモータを回転させるための同期
信号ないし周波数信号に変換され、変換された周波数信
号は回転制御回路84を介して周波数モータ64の駆動信号
となる。周波数モータ64の回転数は、前述のように、光
磁気ディスク10を回転駆動する。周波数モータ64の回転
数は、FGコイル86によって検出され、上述の回転制御回
路84にフィードバックされる。

動作において、光ピックアップ32が光磁気ディスク10の
内周から外周に向かって動かされると、第６図に示す増
幅器60の出力端子から、第７図（Ａ）に示す和信号、す
なわちCD信号が出力される。この和信号は、波形整形回
路68で第７図（Ｂ）に示すような和信号パルスに整形さ
れる。

一方、増幅器50の出力端子からは、第７図（Ｃ）に示す
ようなトラッキング誤差信号が出力される。このトラッ
キング誤差信号は、波形整形回路76によって、第７図
（Ｄ）に示すようなトラッキング誤差信号パルスに整形
される。このトラッキング誤差信号パルスの立ち下がり
に応答して単安定マルチバイブレータ78がトリガされ
る。この単安定マルチバイブレータ78の出力と和信号パ
ルスとがともにローレベルのとき、ナンドゲート72の出
力には、アップパルス（図示せず）が得られ、アップダ
ウンカウンタ70に与えられる。そうすると、アップダウ
ンカウンタ70において、光ピックアップ32が移動する前
のトラックアドレスデータに、光ピックアップ32が横切
ったトラック数が加算される。

アップダウンカウンタ70のカウント値が大きくなると、
応じて、変換回路82からの周波数信号の周波数が小さく
なり、したがって、周波数モータ64の回転速度が減少す
る。すなわち、光ピックアップ32が外周に向かって移動
しているとき、周波数モータ64は回転数が低下するよう
に制御される。

一方、光ピックアップ32が光磁気ディスク10の外周から
内周の方向に移動したとき、波形整形回路68には、内周
から外周に向かって光ピックアップ32が移動したときと
同様、第７図（Ｂ）に示すような和信号パルスが出力さ
れる。しかし、差動増幅器50から出力されるトラッキン
グ誤差信号は、第７図（Ｃ′）に示すような波形にな
る。すなわち、第７図（Ｃ）に示す波形とは正負が反転
している。このトラッキング誤差信号は、波形整形回路
16によって、第７図（Ｄ′）に示すようなトラッキング
誤差信号パルスに変換される。このトラッキング誤差信
号パルスの立ち上がりに応答して単安定パルスバイブレ
ータ80がトリガされる。この単安定マルチバイブレータ
80の出力と和信号パルスとがともにローレベルのとき、
ナンドゲート74の出力には、ダウンパルス（図示せず）
が得られ、アップダウンカウンタ70に与えられる。そう
すると、アップダウンカウンタ70では、光ピックアップ
32が移動する前のトラックアドレスデータから、光ピッ
クアップ32が横切ったトラック数が減算される。

アップダウンカウンタ70のカウント値が小さくなると、
応じて、変換回路82からの周波数信号の周波数が大きく
なり、したがって、周波数モータ64の回転速度が増大す
る。すなわち、光ピックアップ32が内周に向かって移動
しれいるとき、周波数モータ64は回転数が上昇するよう
に制御される。

このように、この実施例によれば、光ピックアップ32が
トラックを横切るように移動されているときでも、光磁
気ディスク10の周速度は追従して一定に制御される。

なお、上述の説明は、この発明が光磁気ディスクに適用
されたものとして行われた。しかしながら、この発明
は、その他にいわゆるCD装置や他の光ディスク装置にも
適用できることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。 第２図はこの実施例に用いられる光磁気ディスクを示す
平面図である。 第３図は第２図の光磁気ディスクの断面図および要部拡
大図である。 第４図は案内溝に形成されるトラックアドレスのデータ
フォーマットの一例を示す図である。 第５図はバイフェーズ変調の原理を示すタイミング図で
ある。 第６図はこの実施例に用いられる光ピックアップを示す
ブロック図である。 第７図は光ピックアップが案内溝を横断するように移動
したときの動作を示す各部の波形図である。 図において、10は光磁気ディスク、16は案内溝、18は記
録トラック、26はピット、32は光ピックアップ、62は回
転制御装置、64は周波数モータ、78,80は単安定マルチ
バイブレータ、70はアップダウンカウンタ、82は変換回
路を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 誠司 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−224176（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−91869（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−287467（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トラックにトラックアドレス領域が形成さ
   れる光ディスク、 前記光ディスクを回転させるための回転手段、 前記光ディスクを読み出すための光ピックアップ、 前記光ピックアップからの情報再生信号に基づいて前記
   トラックアドレスデータを検出するためのアドレス検出
   手段、 前記光ピックアップが前記トラックを横切るように移動
   したとき、前記光ピックアップより得られる情報再生信
   号とトラッキング制御信号に基づいてトラック横断方向
   に応じて２種類のパルスを発生するためのパルス発生手
   段、 前記パルス発生手段からの前記２種類のパルスに応じて
   前記光ピックアップが移動したトラックをその移動方向
   に応じて加算若しくは減算カウントするためのカウント
   手段、および 前記カウント手段のカウント値に基づいて、前記回転手
   段を制御するための回転制御手段を備える、光ディスク
   の回転制御装置。
2. 【請求項２】前記光ピックアップは、半導体発光素子
   と、前記半導体発光素子から前記トラックアドレス領域
   に照射された光の反射光を検出するための反射光検出手
   段と、検出された反射光を電気信号に変換するための電
   気信号変換手段とを含む、特許請求の範囲第１項記載の
   光ディスクの回転制御装置。
3. 【請求項３】前記アドレス検出手段は、前記電気信号変
   換手段からの信号に基づいて、前記トラックアドレスデ
   ータを復調する復調器を含む、特許請求の範囲第２項記
   載の光ディスクの回転制御装置。
4. 【請求項４】前記回転手段は、パルスモータを含む、特
   許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の光
   ディスクの回転制御装置。
5. 【請求項５】前記制御手段は、前記カウント値に応じた
   繰り返し周波数のパルスを前記パルスモータに印加する
   ための手段を含む、特許請求の範囲第４項記載の光ディ
   スクの回転制御装置。