JPS6216248A - 情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、円盤状記録媒体上に映像信号の如き情報を、
該媒体における光学的特性変化の形式で記録し、或いは
再生する情報記録再生装置に関するもので、更に詳しく
はトラッキング制御に関するものである。

〔発明の背景〕

一般に光学式情報記録再生装置においては、記録媒体と
して例えばディスク形状のものが使用され、情報信号は
、記録媒体上に渦巻き状あるいは同心円状の軌跡として
記録される。

同心円状の軌跡（以下トラックと呼ぶ）は、静止画像情
報等の一定区間毎に区切りのある情報信号の記録に適し
ており、渦巻き状のトラックは動画等の映像信号および
音声信号等の連続した情報信号の記録に適している。

このような情報信号の記録装置もしくは再生装置におい
て、記録媒体に対する経済性および装置の小型化等を考
えれば、記録再生手段にかかわらず今後更に高密度化し
てい（傾向にあり、これを達成すＺため記録波長の短波
長化と共に狭トラツク化への要望は増々強まっている。

さて、この様な狭トラツク化に伴ない発生する問題の１
つに、記録された情報トラックを有する記録媒体を装置
から着脱した後、再度装置（装着した時、装着された記
録媒体の機械的位置ずれによる偏心や記録媒体の熱的あ
るいは力学的による塑性変形が生じ、トラック間隔を越
える情報トラックのひずみが発生する。このため、情報
トラックのひずみ形状に追従したトラッキング制御を行
なわなければ、このひずみ形状に起因して再生手段の再
生走査位置と情報トラックがトラック直交方向に相対的
な位置変動を有するようになる。

通常情報トラックのひずみは、偏心に起因するものがそ
の大半を占め、これはディスク状記録媒体の回転に同期
して発生し、その振幅およ；びディスク状記録媒体の回
転角に対する位相は記録媒体の装着状態等により異なっ
て発生する。

情報トラックのひずみは、記録再生装置あるいはディス
ク状記録媒体の精度等にもよるが、数十〜数百μｍ程度
の大きさで発生し、トラック間隔を２μｍ程度とすると
１桁あるいは２桁程度大きくなる。

第４図はトラッキング制御をオフ状態にしたときの光ス
ポットの軌跡を示したものである。

この図において、０は情報トラックの中心、Ｏ′はディ
スクの回転中心を、・実線は情報トラック。

破線は光スポットの軌跡を示している。才た、ディスク
の回転数を１８０Ｏｒｐｍとすれば、情報トラックのデ
ィスク半径方向の変位は第５１ａ（１）に示す様にくり
返し周波数３０Ｈｚで振幅が偏心量δの正弦波となる。

第５図（２）は情報トラックのディスク半径方向の速度
を示したものであり、第５図（３）はこのときのトラッ
キング誤差信号を示している。トラッキング誤差信号は
１トラツクピツチに対して１サイクルの正弦波状の波形
が得られることから、トラッキング制御をオフにした状
態で元スポット位置を移動し、この正弦波状の波形を数
えて光スポツト位置の移動量を検出して検索を行うこと
ができる。

しかし、第５図（１）に示す様に偏心がある場合には、
例えば情報トラックＴ１からＴ２を検索するときに光ス
ポットが同一トラックを２度よぎることにより、光スポ
ツト位置の正確な移動量が検出できない。このため、検
索のやり直しをくり返す必要があるという問題があった
。また光スポットを移動させた後、再びトラッキング制
御をＯＮ状態にするとき、第５図（２）のＰ点の様に情
報トラックのディスク半径方向の速度が速いところでは
、情報トラックの移動に光スポットが追従するのに時間
を要する、つまり引き込みに時間がかかるという問題が
あった。

上記の問題を対策する方法として、例えば特開昭５６−
７２４７号に記載されている様に。

情報トラックのひずみ形状に対応したトラッキング制御
時のトラッキング誤差信号を波形記憶し、この記憶した
信号により光スポットが情報トラックのひずみ形状に略
一致した軌跡を描く様圧制御して、光スポットと情報ト
ラックの相対的位置変動及び相対的速度を補正し１元ス
ポットの移送を正確にし、かつ引き込み時間な短くする
方法がある。この方法では、トラッキング制御が確実に
行なわれている状態でのトラッキング制御信号を記憶す
る必要があるため、ディスク装着に起因する偏心等のひ
ずみが大きいと、トラックＯ・ずみに追従してトラッキ
ング誤差が確実に行なわれず、補正できない場合がある
。

また、正常にトラッキング制御か行なわれていない状態
でトラッキング信号を波形記憶して補正を行うと逆効果
になるという間組もある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記したような情報トラックのひずみ
形状に起因して生ずる再生手段の再生走査位置と情報ト
ラックの相対的位置変動を補正する様な制御装置を提供
することにある。

〔発明の概要〕

そこで、本発明に２いてはディスク装着に起因して生ず
る情報トラックのひずみが主にディスク回転に同期して
発生することに着目し、記憶回路にこのディスク回転と
同じ周波数の信号を記憶しておき、情報トラックのひず
みに追従して制御するようにされたトラッキング制御回
路のトラッキング信号からディスクの偏心の大きさ、位
相を検出し、この検出した信号で記憶回路を制御して最
適な補正信号を発生する。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を添付図面を用いて説明する。

第２図は本発明において用いる記録−再生のための光ヘ
ッド２９の構成を示す説明図である。

同図において、レーザダイオード１６からの光ビームは
コリメートレンズ１７で平行光となり、シリンドリカル
レンズ１８．１９によりほぼ円形断面の平行光とされ、
偏光ビームスプリッタ２０．１Ａ波長板２１を通してア
クチーエータ２２に取り付けられた対物レンズ２３によ
りディスク２８上に光スポットとして絞り込まれる。

ディスク２８からの反射光は、対物レンズ２３により再
び平行光に変換され、１／４波長板２１を通過後、偏光
ビームスプリッタ２０の偏光反射面で反射され、凸レン
ズ２４を通過後、ミラー２５により光束が２分割され、
一方はフォーカス誤差を検出するための２分割受光素子
２７ａ　、　２７ｂに、他方はトラッキング誤差を検出
するための２分割受光素子２６ａ　、　２６ｂに入射さ
れる。

第３図は１本発明実施の対象である光学式記録再生装置
の一例を示すブロック図である。

同図において、２８はディスク、３２は記録位置合わせ
マーク検出用フォトセンサ、３３は波形整形回路、３０
はディスク回転用モータ、３１はディ１スク２８の一回
転が映像信号の１フレームに相当する様にディスク回転
用モータ３０の制御を行うディスクモータ駆動回路、２
９は第２図に示した光ヘッド、３４は光ヘッド２９を搭
載したキャリッジ、３５はキャリッジ３４をディスク２
Ｂの半径方向。

に移動させるためのキャリッジモータ、３６はキャリッ
ジモータ駆動回路、３７はＩ−Ｖ変換処理回路、３８は
フォーカス制御回路、３９はトラッキング制御回路、４
０は再生信号処理回路、４１はＴ。

■受像機、４２は再生几Ｆ信号の有無を検出するための
ＲＦ検出回路である。４３はアドレス復調回路、４４は
各種指令信号を入力するためのキーボード、４５はマイ
クロコンビエータ等で構成されたシステムコントロール
、４６は記録制御回路、４７はレーザ駆動回路、４８は
映像信号発生源、４９は記録信号処理回路である。

映像信号発生源４８からの映像信号は、記録信号処理回
路４９にてＦＭ変調され、ＲＦ　ｌｉ号としてレーザ駆
動回路４７に入力される。レーザ駆動回路４７は記録制
御回路４６からの記録再生切換え信号（ｆ）がＨｉ　ｇ
　ｈならＨｉ　ｇ　ｈ　（あるいはＬｏｗｔらＬｏｗ）
レベルの間、光ヘッド２９に搭載されたレーザの出力光
を入力ＲＦ信号に従って強度変調してディスク２８に照
射し、該ディスク２８からのレーザ光の反射率の変化と
して情報の記録を行なう。

また、再生時には記録制御回路４６からの記録再生切換
え信号（ｆ）がＬｏｗならＬｏｗ（あるいはＨｉ　ｇ　
ｈｔらＨｉ　ｇ　ｈ　）レベルとされ、レーザ駆動回路
４７により一定強度の低出力の光ビームをディスク２８
に照射して、前記記録された情報をＩ−Ｖ変換処理回路
３７を介して検出し、再生信号処理回路４０によりＦＭ
復調し、ＴＶ受像機４１に再生画像を映し出す。

第１図はトラッキング制御回路３９の具体的構成を示し
たもので、トラッキング誤差信号発生回路１、位相補償
回路２、スイッチ３、加算器４、駆動回路５、アクチュ
エータ６で構成されるトラッキング制御回路と、波形整
形回路７、制御用マイクロコンビエータ８、メモリ１３
、Ｄ／Ａ変換機１４、スイッチ１５から構成される偏心
補正信号発生回路からなっている。

誤差信号発生回路１では第３図のＩ−Ｖ変換処理回路３
６のトラッキング制御用信号（ａ）。

（ｂ）から光スポットと情報トラックのずれに応じた。

いわゆるＳ字形のトラッキング誤差信号（、Ｃ）を生成
し、ここで光スポットと情報トラックとの位置すれを検
出する。この信号を位相補償回路２、スイッチ３、加算
器４．駆動１回路５を介してアクチュエータ６に印加し
、光スポットが常に同一の情報トラックを再生する様に
周知のトラッキング制御が行なわれる。

次に偏心補正信号発生回路の動作について説明する。

第４図は、スイッチ３をＯＦＦとしてトラッキング制御
をＯＦＦすると偏心圧より光スポットが第４図に示す様
に情報トラックをよぎり、第５図（３）に示す正弦波状
のトラッキング誤差信号（Ｃ）が誤差信号発生回路１の
出力として得られる。この正弦波状の波形の１サイクル
が１トラツクピツチに相当しており、この正弦波状の波
形を数えることによって偏心量を知ることができる。

そこで、まずマイクロコンビエータ８からの信号（ｈ）
でスイッチ１５をＯＦＦして補正信号がアクチュエータ
６に印加されない状態とし、かつシステムコントロール
４５からの信号（ｄ）でスイッチ３もＯＦＦとしてトラ
ッキング制御が働かない様にし、このときの誤差信号発
生回路１に得られる第５図（３）の波形を波形全形回路
７で整形する。この信号（ｆ）はマイクロコンピュータ
８に入力される。マイクロコンピュータ８は１例えばカ
ウンタ機能９、演算機能１０、メモリ機能１１、タイマ
機能１２によって構成される。また、第３図のフォトセ
ンサ３２によりディスク２８に設けられた記録位置合わ
せマークがディスク１回転に１回検出され、この検出信
号を波形整形回路３２で波形整形した信号（ｇ）がマイ
クロコンピュータ８に人力されている。

マイクロコンピュータ８では、この信号（ｇ）に同期し
てディスク１回転に入力される波形整形回路７の出力パ
ルス（ｆ）をカウンタ機能９でカウントし、ディスクの
偏心量δ１を算出する。

Ｄ／Ａ変換器１４から出力されるべき補正信号の必要振
幅ｖ１は、駆動回路５の電圧−電流変換係数を、Ｆｍ（
Ａ／Ｖ）、アクチェエータ６の感度なα（μｍ／ｍＡ　
）、偏心量をδ１とすればとなる。メモリ１３には例え
ば第６図に示すような正弦波データが記憶されており、
またＤ／Ａ変換器１４はマイクロコンビエータ８からの
データに従い、例えば第７図に示す様な電圧が出力され
る。メモリ１３のアドレスｎに記憶されたデータＭ　（
ｎ）　、　Ｄ　／　Ａ変換器１４０入出力特性およびア
クチ為二一タの変位は次式で与えられる。

Ｍ（ｎ）ｘ　（１＋ｓｉｎ　（２ｒｎ　／Ｎ　）　）　
・２７（２）ただし、Ｎはデータの総数、ＤはＤ　／　
Ａ変換器１４の入力データ、ＶはＤ／Ａ変換器１４の出
力電圧、Ｘはアクチェエータの変位、６ｍはＤ／Ａｚ換
器１４の出力がＶｍのときのアクチェエータの変位であ
る。ここで、偏心補正を行うために算出した偏心量δ１
に応じた振幅の正弦波が得られる様に、マイクロコンビ
エータによりメモリ１３の内容をもとに演算を行い、そ
の結果なＩ）／Ａ変換器に出力する必要がある。

上記演算の方法について説明する。いま正弦波５ｉｎ（
ωｔ）に対して、互いに位相が±ψだけ異なる信号をそ
れぞれ ７１＝苅（ωｔ＋ψ）（５） ｙｚ　＝　ａｉｎ　（ωを一ψ）（６）とすると、ｙｌ
とｙｌの平均νは次式で与えられる。

ｙ　＝　（ｙｌ＋７ｚ　）　／　２ ＝■（ｔｐ／２　）・苅（ωｔ） −ｋ−ｓｉｎ　（ωｔ）　　　　　　　　　　　（７）
式（７）からｙｉとｙｌの平均ｙの振幅には位相９に従
って第８図に示す様に ０＜ｋ−Ｑ）ｌ（ψ／２）＜１　　　　　　（８）の範
囲で任意に変えることがで牽るっつまり、振幅が同じで
互いに位相が±ψずれた正弦波の加算平均をとることｆ
より任意の振幅の正弦波信号が得られることがわかる。

このことから、メモリ１３のアドレスｎに対してｒｌ＋
ｎｏのアドレスのデータＭ（ｎ＋ｎｏ）、Ｍ（ｎ−ｎｏ
）の加算平均をＤｎとし、これをＤ／Ａ変換器１４に入
力すると、Ｄ／Ａ変換器１４の出力Ｖｎは次式で与えら
れる。

Ｖｎ＝Ｖｍ＊　（Ｄｎ／　２７−１　）したがって、Ｄ
／Ａ変換器の出力Ｖｎの振幅はｎｏ。

の値に対応して第８図に示す様に ０　＜ｌ　Ｖｎ　ｌ　＜Ｖｍ　　　　　　　　　　　　
（１１）の範囲で任意に変えることができる。ここで、
とすると、式（１０）から Ｖｎ＋ｅ＋＋Ｖ１　・ａｉｎ（２πｎ／　Ｎ　）　　　
　　　　　（１３）となり、揚Ｇｖ１の正弦波を得るこ
とができる。

ｎｏの値は式（１）および（］２）からＮ　−□　Ｖｔ ｎｏ　＝、６（−７；） ゞ　−゛　６”　　　　　　　　　　（１４）−げ　（
７ＴｉＶ　） で与えられ、算出した偏心量δｌから容易に計算するこ
とができる。また、計算時間を省くために偏心量δとｎ
ｏの関係をあらかじめ式（１４）を用いて計算し、正弦
波データとともにメモリ１３に記憶させ、算出した偏心
量δ１に応じてｎｏの値をメモリから読み出す様にして
もよい。

ただし、式（９）において。

ｎ　＋ｎＯ）　Ｎ　　　　　　　　　　　　　（１５）
＋の場合には、Ｍ（ｎ−）−ｎＯ）をＭ　（ｎ　＋ｎｏ
　−Ｎ　）とし、 ｎ　−ｎｏ　（０（１６） の場合には、Ｍ　（ｎ　−ｎｏ　）をＭ　（ｎ　−ｎｏ
＋　Ｎ　）とする。

以上の様にして算出した偏心量に応じた振幅ｖｌの正弦
波信号（ｉ）が得られる。

次に、正弦波信号と偏心との位相合わせな行う。まず、
スイッチ３をＯＦＦ、スイッチ１５をＯＮにした後、マ
イクロコンビエータ８は第３図の波形整形回路３３の出
力（ｇ）に同期して。

メモリ１３の正弦波データを式（９）に従ってＤ／Ａ変
換器１４に出力し、アクチェエータ６を励振させて前述
と同様に波形整形回路７の出力パフ１スをマイクロコン
ビエータ８のカウンタ機能９でカウントする。なお、Ｄ
／Ａ変換器１４からの出力がディスクの１回転で１サイ
クルの正弦波となる様にタイマ機能１２によりディスク
回転数１８０Ｏｒｐｍでは３３／Ｎ（ｍｓｅｃ　）間隔
でメモリ１３からの読み出しを行い、式（９）に従って
Ｄ／Ａ変換器にデータを出力する。カウントした値がマ
イクロコンピュータ８のメモリ機能１１に設定された目
標値に近づ（まで、メモリ１３から読み出すスタート・
アドレスを変えながら波形整形回路７のパルスをカウン
トする動作をくり返して信号（ｇ）に対するＤ／Ａ変換
器出力の最適位相θを求める。

第９図はこのときの各部の信号関係を示したもので、（
１）は第３図の波形整形回路３３の出力（ｇ）、（２）
は誤差信号発生回路１の出力（Ｃ）、（３）はＤ／Ａ変
換器１４の偏心補正信号出力（ｉ）である。マイクロコ
ンピュータ８は最適な補正信号が得られたところでシス
テムコントロール４５にＴＯＫ信号（ｊ）を出力し。

通常の再生を行う。通常の記録・再生状態においては、
システムコントロール４５およびマイクロコンビエータ
８によりスイッチ３およびスイッチ１５をＯＮとし、Ｄ
／Ａ変換器１４から出力される補正信号と位相補償回路
２から出力される信号とが加算器４で加算されてアクチ
ェエータ６を駆動する。

なお、本実施例では振幅■１の正弦波信号を得るために
式（９）に従って演算した結果をＤ／Ａ変換器に出力し
たが、これに限らず例えばδＩ Ｄ　−Ｍ　（ｎ）・温　　　　　　　　　　　（１７）
。

を計算した結果を出力する様にしてもよい。この場合１
乗算あるいは除算を必要とするために演算に時間を要す
る。したがって、滑らかな正弦波を得るようにデータ総
数Ｎを増やし、Ｄ／Ａ変換器への出力間隔を短くするた
めに、全てのデータを式（１２）に従って演算した結果
を一担他のメモリに記憶させた後、このメモリから読み
出す様にしてもよい。本実施例では式（９）に示す様尤
加算およびシフトのみでよく、演算時間が短くてすむと
いう利点がある。

また、本実施例では補正信号の振幅を最初にカウンタの
値から求めた偏心量δｌからだけで決める様にしたが、
アクチュエータの感度αのばらつき等も考慮して、最適
位相に合わせた後、補正信号の振幅をｖｌに対して数−
の範囲で変えながら波形整形回路７の出力パルスをカウ
ントし、このカウント値が最小になる様に微調する様に
してもよい。ここで、補正信号の振幅を変えるときに、
Ｄ／Ａ変換器出力にステップ状の波形が加わらない様に
、正弦波信号の零クロス位置で振幅を変える様にする。

また、補正信号をトラッキング用アクチュエータに印加
する方法について説明したが、これに限ることはなく、
例えば光ヘッド全体を駆動する様に構成してもよい。

また、本実施例ではメモリ１３の内容を演算した結果を
Ｄ／Ａ変換器に出力して補正信号の振幅を変える様にし
たが、第１θ図に示す様に、マイクロコンピュータ８に
よって増幅度が制御可能な増幅器５１を設け、これによ
り正弦波メモリの内容を直接Ｄ／Ａ変換して得られる正
弦波信号の振幅を変える様にしてもよい。ここで増幅［
１［Ａは次式で与えるものとする。

ただし、補正信号の位相の調整はアドレス制御機能によ
り波形整形回路３３の出力（ｇ）Ｋ対して正弦波メモリ
の読み出し開始アドレスを変えながら、波形整形回路７
の出力をカウンタ機能９によりカウンタ機能、このカウ
ント値が最小になる様にする。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明においては、記録媒体の着脱あ
るいは変形等による情報トラックのひずみを伴う装置に
３いても、このひずみの影響が除去できるため、検索あ
るいは飛び越し走査が確実に行なえるとともに、トラッ
キング制御が動作する前に情報トラックの偏心の影響を
な（すことができるので、引き込みも安定に行なえる。

また、複雑な調整もなく、安価に実施可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すトラッキング制御回路の
ブロック図、第２図は光ヘッドの構成を示Ｔ構成図、第
３図は記録再生装置の構成１を示すブロック図、第４図
は光スポットの軌跡を示す図、第５図は偏心量とトラッ
キング誤差信号の関係を示す図、第６図はメモリに記憶
されたデータの一例を示す図、第７図はＤ／Ａ変換器の
入出力関係の一例を示す図、第８図は位相差と振幅の関
係を示す図、第９図は各部波形のタイミングチャート図
、第１０図は本発明の他の実施例を示すトラッキング制
御回路のブロック図である。 １・・・誤差信号発生回路　２・・・位相補償回路６・
・・アクチェエータ　７・・・波形整形回路８・・・マ
イクロコンビエータ ９・・・カウンタ機能　　１０・・・演算機能１１・・
・メモリ機能　　　１２・・・タイマ機能１３・・・メ
モリ　　　　　１４・・・Ｄ／Ａ変換器１６・・・レー
ザ２８・・・ディスク ３３・・・波形整形回路 ３９・・・トラッキング制御回路 、　　代理人弁理士　小　川　勝　警。 り・Ｊ ２ざ 第４目 第５図　　。 Δ 纂　乙　図 へ 第７閃 第　８　区 ＋Ｖｔ＋　　　Ａ 花相亙 惑デ口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、情報トラックを有する記録媒体と、前記記録媒体の
   情報トラックにトラッキングする記録再生ピックアップ
   手段と、前記ピックアップ手段を搭載した光ヘッド全体
   をトラック直交方向に移送するための移送手段と、前記
   ピックアップ手段のトラッキング誤差を検出してトラッ
   キング誤差信号を出力するトラッキング誤差検出手段と
   、前記トラッキング誤差信号に応じて前記ピックアップ
   を制御するトラッキング制御手段と、前記トラッキング
   誤差信号検出手段の出力信号をカウントするカウンタ機
   能と、このカウンタ機能のカウント値を読み取って処理
   するための演算機能と、正弦波のデータを記憶したメモ
   リ回路と、Ｄ／Ａ変換器とを有する情報記録再生装置に
   おいて、前記トラッキング制御手段を非動作にした状態
   で前記トラッキング誤差検出手段の出力を前記カウンタ
   機能を用いてカウントし、このカウント数に応じて前記
   メモリ回路の互いに異なるアドレスの２つのデータを前
   記演算機能により加算平均し、この演算結果を前記Ｄ／
   Ａ変換器に入力する様にしたことを特徴とする情報記録
   再生装置。 ２、特許請求の範囲第２項記載の情報記録再生装置にお
   いて、前記メモリ回路の互いに異なるアドレスの差分を
   前記トラッキング誤差検出手段の出力のカウント数に応
   じて変える様にしたことを特徴とする情報記録再生装置
   。 ３、特許請求の範囲第３項記載の情報記録再生装置にお
   いて、前記アドレス数の差分と前記カウント数の関係を
   あらかじめ前記メモリ回路に正弦波データとともに記憶
   する様にしたことを特徴とする情報記録再生装置。