JPS63112866A - 記録再生デイスク装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は記録再生ディスク装置、特に記録再生ディスク
の駆動回転数を情報記録再生用の記録再生ヘッドとの相
対線速度が一定になるように制御し未フォーマットの記
録再生ディスクに対する情報記録および記録再生ディス
クからの情報再生動作を行なう記録再生ディスク装置に
関するものである。

［従来の技術］ 磁気ディスクよりも高密度な記録が可能で、しかもノイ
ズなどの外乱に対する記録情報の安定性に優れる情報記
録媒体として光ディスクが知られている。現在実用化さ
れている光ディスクは再生専用のもので、オーディオ信
号や画像信号などの記録に用いられている。

これに対して、ユーザ装置において記録、再生の両方が
可能な光ディスクに関する研究も進められている。ユー
ザ装置において記録が可能な光ディスクとしては、追記
（ＤＲＡＷ）型、および記録された情報を消去できる消
去可能型光ディスクが知られている。この種の装置では
、光ディスクをスピンドルモータにより高速で回転させ
、この光ディスクの半径上の所定位置に記録再生が可能
な光ヘッドを位置決めし、ディスクに対する記録再生を
行う。

記録再生の際のスピンドルモータの制御方式には、ＣＡ
Ｖ　（角速度一定）方式とＣＬＶ（線速度一定）方式の
２種類が知られている。ＣＡＶ方式はディスクのスピン
ドルモータを一定の回転数で回転させて情報の記録再生
を行う方式であり、ＣＬＶ方式は光ヘッドと光ディスク
の相対速度を常に一定に保って記録再生を行うものであ
る。両者の方式を比較すると、ＣＡＶ方式は一定回転数
でスピンドルモータを駆動すればよいので制御系を一定
にするようにスピンドルモータの回転数を変化させなけ
ればならないので、ＣＬＶ方式はＣＡＶ方式に比べて制
御系がかなり複雑になるという問題がある。逆に記録密
度の面から考えると、同一の光ディスクに対してＣＡＶ
方式よりもＣＬＶ方式の方が記録可能な最短ピット長が
一定なので、ディスク当たりの記録可能な情報量が大き
いという利点がある。

ＣＬＶ方式を用いた光ＤＤ装置としては、現在ＣＤ（コ
ンパクトディスク）プレーヤシステムがある。ＣＤシス
テムにおいては、現在のところ再生専用の装置のみが実
用化されている。この種の装置では、光ディスクにらせ
ん状に記録されたトラックのオーディオ情報を読み出し
、スピーカなどで再生する動作を行う。ＣＤシステムで
は、オーディオ情報は全てデジタル化（１６ビツト／標
木値）に変換されており、この１６ビツト単位のデータ
を８ビツトずつに分割してＥＦＭ変調により記録を行う
。ＥＦＭ変調では、８ビツトずつのデータが１４ビツト
のデータに変換され、これにより再生周波数帯域をある
領域に制限し、情報再生時のクロック抽出を安定に行う
ことができる。

ＣＤシステムにおける光ディスクの回転制御は、次のよ
うな方式により行われている。ＣＤでは、あらかじめフ
レーム同期信号が記録されており、再生時にこのフレー
ム同期信号を検出し、検出されたパルスと基準クロック
が同一位相および周波数となるようにスピンドルモータ
を制御することで回転制御を行っている。このような方
式により、ＣＤシステムでは安定したＣＬＶサーボ制御
が行える。ところが、ヘッダ情報、セクタ分離信号など
のプリフォーマットが全くない光ディスクに追記あるい
は消去を行う装置では、上記の方式は用いることができ
ない。これは、光ディスクにはあらかじめ何も信号が記
録されていないためである。従って、ＣＬＶ制御を行う
には、光ヘッドと光ディスクの回転中心との距離を検出
する手段、およびスピンドルモータの回転数を検出する
手段を設け、光ヘツド位置とあらかじめ設定された一定
の線速度から決まる必要なディスク回転数と、その時の
実際に検出されたディスク回転数の差を誤差信号とし、
この誤差信号に基づきスピンドルモータを制御する手法
が用いられる。

第３図は上記の方式によりスピンドルモータの制御を行
う、従来の追記型および消去可能型光ディスクに記録再
生を行う装置の構造を示している。ここでは、光ディス
クを記録可能なＣＤ（コンパクトディスク）、文書ファ
イル、電子アルバムなど、いわゆる汎用のファイリング
装置として利用する場合の構造を示している。

図において、符号１０１は記録媒体である光ディスクで
、この光ディスクはスピンドルモータ１０２により回転
駆動される。スピンドルモータ１０２の回転数は、光学
式あるいは磁気式など各種のＦＧ（周波数発生器）１０
３によって検出される。また、スピンドルモータ１０２
はモータドライブ回路１１１により回転数の制御を受け
る。

光ディスク１０１の半径−１−には光ヘッド１０４が移
動可能に支持されており、この光ヘッド１０４を−・定
の半径上の位置に移動することで、光ディスク１０１に
対して記録再生を行うことができる。光ヘッド１０４の
位置は、位置検出器１０６により検出される。位置検出
器１０６は、検出アーム１０５により光ヘッド１０４と
結合されており、光学式のリニアエンコーダなどにより
光ヘッド１０４の位置を検出する。

光ヘッド１０４に対して、記録信号ｍが端子ａから入力
される。一方、光ヘッド４で再生された再生信号は端子
すから出力される。

再生時の動作は、次のように行われる。再生時において
は、記録再生動作時にサーボ方式を切り換えるスイッチ
Ｓ１は図のＲ側に切り換えらえる。これによって、モー
タドライブ回路１１１は再生信号に基づき、同期分離回
路１１４、位相比較回路１１３および増幅器１１２を介
して制御される。すなわち、再生された高周波の再生信
号ｎは、同期分離回路１１４に入力され、再生信号ｎの
中で一定期間ごとに挿入されている同期パターンを検出
し、検出パルスＣを出力する。この検出パルスＣは位相
比較回路１１３において端子０から入力される基準クロ
ックｄとの間で位相比較が行われ、両者の位相差に応じ
て制御信号ｆが出力される。スピンドルモータ１０２は
モータドライブ回路１１１を介して、この位相差信号ｆ
に基づいて制御される。結果的にスピンドルモータうよ
うに制御される。

情報記録を行う場合には、前記のスイッチＳ１は図のＷ
側に切り換えられる。これにより、スピンドルモータは
再生信号ではなく、位置検出器１０６によって検出した
光ヘッド１０４の位置により制御される。この場合、ス
ピンドルモータ１０２の実回転数はＦＧ１０３により検
出され、この回転数信号ｊは位相比較回路１０９および
エツジ検出器１１５に入力される。一方、光ヘッド１０
４の位置信号ｇは位相検出器１０６で形成され、分周比
計算回路１０７に入力され、光ヘッドのディスク半径方
向の位置に対応した分周比信号りが形成され、この分周
比信号りで所定の基準クロックｆＯを分周器１０８にお
いて分周する。

この結果、クロックｉが形成され、このクロックｉは位
相比較回路１０９に入力され、前記のＦＧ１０３の出力
信号との位相比較が行われる。

上記の分周比計算回路１０７は、次のような動作を行う
。例えば、第５図に示すように、光へラド１０４の対物
レンズと光デイスク回転中心との距離がｒ　（ｍ）のと
き、線速度の一定値がｖＯ（ｍ／ｓ）であるとすると、
光ディスクの回転数ｐ（回転数／Ｓ）は次のように決ま
る。

また、スピンドルモータ１０２の１回転中にＦＧ１０３
から入力されるデユーティ−比５０％のクロックがｍ周
期分だけ出力されるとすれば、ＦＧ１０３から発生する
クロック周波数ｆｇ（Ｈｚ）は次の式により定まる。

２　π　ｒ 従って、ｒとｆｇの間には次のような関係がある。

の位置情報ｇから上記の（３）式の関係が成り立つｆｇ
を作るために、基準クロックｆ：を何倍に分周すればよ
いかが計算される。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、記録可能なＣＤ、文書ファイル、電子アルバ
ムを汎用のファイリング装置として上記の装置を考えた
場合、どうしても情報の追加記録、しかも指定した場所
への追加記録が必ず必要になる。このような追加記録動
作では、光デイスクドライブがいったん再生モードにさ
れ、指定された記録開始場所を探し出し、指定された場
所が検出された直後に、ただちに記録モードに切り換え
て記録動作を開始する機能が要求される。また、光ディ
スクの記録の互換性を考えると、あるディスクドライブ
により記録された光ディスクを他のドライブで再生した
り、あるいは追加記録が行えるという互換性を確保しな
ければならない。

ところが、上記のように光デイスク同様のスピンドルモ
ータが再生時と記録時で異なる２つの制御系により制御
されていること、また光ヘッド１０４の位置検出装置１
０６の検出精度にドライブごとのばらつきがある点を考
えると、ある光デイスクドライブにより情報記録が行わ
れた光ディスクに、それと別のドライブで情報の追加記
録をケ吟とすると、再生状態のスピンドル回転数■と、
再生から記録へ切り換わった直後における光ヘツド位置
から決まるスピンドルモータ１０２の回転数との間に誤
差が生じ、この誤差がある程度大きくなった場合、第４
図に示すように、記録状態へ切り換わった直後（タイミ
ングＢ）からΔｔの期間では、ＣＬＶサーボ制御が非常
に不安定になる。従って、このような状態で記録した情
報は再生が不可能なので、従来ではこのΔｔの期間では
情報記録は行わないようにしている。

従って、記録再生を行う光デイスクドライブにおいてＣ
ＬＶサーボを用いようとすると、常に記録開始位置にお
いて光ディスクの記録領域を無駄にしており、記録の高
密度化を妨げている。また、僅かではあるが、情報の記
録再生に要する処理時間の増大を招いている。さらに、
上記の記録不可能なΔｔの区画では、無駄な電力が消費
される。

［問題点を解決するための手段］ 以上の問題点を解決するために、本発明においては、記
録媒体ディスクの駆動回転数を記録再生ヘッドとの相対
線速度が一定になるように制御し記録再生ディスクの既
に記録された領域に続く未フォーマット部分に対して情
報記録を行なう記録再生ディスク装置において、記録再
生ディスクを回転駆動する手段と、この回転駆動手段の
回転数を制御する手段と、記録再生ディスクからの情報
再生時に記録再生ヘッドからの再生信号から同期パター
ンを取り出してこの同期パターンに応じて前記回転数制
御手段に回転数信号を与える第１の回転数制御系と、記
録再生ディスクに対する情報記録時に記録再生ヘッドの
記録再生ディスクの半径上の位置を検出し、これに応じ
て前記回転数制御手段に回転数信号を与える第２の回転
数制御系と、再生動作から記録動作に移る際に再生動作
における最終の記録再生ディスク回転数を記憶する手段
を設け、再生動作から記録動作に移る際、前記回転数制
御系を前記第１の制御系から第２の制御系に切り換える
とともに、前記記憶手段に記憶された記録再生ディスク
回転数情報に応じて前記第２の制御系が前記回転数制御
手段に与える回転数信号の位相と制御系が切り換えられ
る直前の回転数信号の位相を合致させる構成を採用した
。

［作　用］ 以上の構成によれば、再生動作から記録動作に移行する
際の制御系の切り換え直後では再生時の記録再生ディス
クの回転数を保持し、以後記録再生ヘッド位置により定
まる回転数に移行させるので、記録再生ディスク回転数
を高精度に制御することができる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき本発明の詳細な説明す
る。

第１図（Ａ）は本発明を採用した光デイスク装置の制御
系の構造を示している。第１図（Ａ）の構造は前記の第
３図の従来構造に準するもので、前記従来例と同一の部
材には同一の符号を付けである。

第１図（Ａ）では分周器１０８にエツジ検出回路１１５
の出力信号をスイッチＳ２を介して入力するようになっ
ている。エツジ検出回路１１５はＦＧ１０３の出力する
回転数検出信号の立ち上がり、または立ち下がりエツジ
を検出し、負論理のパルスを出力する。スイッチＳ２は
再生状態でのみオン、記録状態ではオフに制御される。

分周器１０８は第２図に示すように構成されている。

図示するように分周器１０８はカウンタ５０１と一致検
出回路５０２から構成されている。エツジ検出回路１．
１５の検出出力はスイッチＳ２を介してＯＲゲート５０
３に入力され、さらにそこからカウンタ５０１のリセッ
ト端子に入力される。

ＯＲゲート５０３は一致検出回路５０２の出力する分周
出力によりトリガされる。

カウンタ５０１は負論理信号の入力によりリセットされ
、リセットごとに基準クロックｆ。

をカウントしてその方つン］・値を一致検出回路５０２
のＡ入力に対して出力する。一致検出回路５０２のＢ入
力には分周比計算回路４０７の出力する分周比データが
入力される。

以ｌ−の構成において、スイッチＳ１は図のＲ側に切り
換えられており、再生動作は従来と全く同様に同期分離
回路１１４、位相比較回路１１３、増幅器１．１２を介
して制御される。

スピンドルモータ１０２の回転数信号はＦＧ１０３によ
り形成され、そのエツジはエツジ検出回路１１５により
検出される。再生動作時にはスイッチＳ２はＲ側に切り
換えられており、エツジ検出信号はＯＲゲート５０３を
介してカウンタ５０１に入力される。一致検出回路５０
２が負論理の一致検出信号を出力すればカウンタ５０１
はリセットされる。すなわち、ＯＲゲート５０１は負論
理のＡＮＤゲートとして機能する。

一致検出回路には位置検出器１０６で検出した光ヘッド
１０４の位置に応じて分周比計算回路１０７により決定
された分周比データが入力されている。したがって、光
ヘッドの位置に応じて決定された分周比データにＦＧ１
０３の出力信号のエツジ検出回数が達するとカウンタ５
０１は再リセットされ、再度エツジ検出信号のカウント
を開始する。再生動作中はスイッチＳ１が開放されてい
るので、分周器１０８の出力はスピンドルモータにはフ
ィードバックされないが、上記のようにして再生動作中
も記録時のための回転制御系の分周器１０８はスピンド
ルモータのＦＣ信号に同期してリセットされ、記録動作
に切り換えた際に位相比較器１０９に入力される制御信
号の位相がずれないようになっている。

一方、再生動作から記録動作に移行する場合にはスイッ
チＳ１がＲ側に切り換えられ、スイッチＳ２は開放され
る。これにより、カウンタ５０１は一致検出回路５０２
の出力のみによりリセットされるようになる。分周比計
算回路１０７は再生動作中から光ヘッド１０４の位置に
応じた正しいディスク回転数に対応した分周比を出力し
ており、また上記のように再生中から分周器の出力信号
の位相が光ディスクに記録された同期パターンにより定
まるＦＧ信号と同期がとられているので、切り換え前ど
後で位相比較器１０９に対して入力される制御信号の位
相がずれることがない。

したがって、再生から記録に切り換えた直後で従来のよ
うにディスク回転数が不安定になることがないので、切
り換え直後にディスクの回転が安定するまで記録を控え
る必要がなく、ディスクの記録面を無駄にすることがな
く、また処理時間も短縮することができる。

上記では再生時の光デイスク回転制御を光ディスクに記
録された同期パターンに応じて行なう構成を示したが、
再生時の回転数制御は第１図（Ｂ）に示すような構成を
用いても行なうことができる。第１図（Ｂ）に示した回
路では同期パターンではなく、再生信号に含まれるクロ
ックをクロック抽出回路１１４′により検出し、このク
ロックを基準同期クロックｆ１と位相比較器１１３にお
いて比較した結果をモータドライブ回路１１１に与える
ことによって回転制御を行なっている。このような構成
においても上記と同様の技術を実施することができる。

以上の回転数制御技術は光ディスク装置に限定されるこ
となく磁気ディスク装置などにおいても適用が可能であ
る。

［発明の効果］ 以上から明らかなように、本発明によれば、記録媒体デ
ィスクの駆動回転数を記録再生ヘッドとの相対線速度が
一定になるように制御し記録再生ディスクの既に記録さ
れた領域に続く未フォーマット部分に対して情報記録を
行なう記録再生ディスク装置において、記録再生ディス
クを回転駆動する手段と、この回転駆動手段の回転数を
制御する手段と、記録再生ディスクからの情報再生時に
記録再生ヘッドからの再生信号から同期パターンを取り
出してこの同期パターンに応じて前記回転数制御手段に
回転数信号を与える第１の回転数制御系と、記録再生デ
ィスクに対する情報記録時に記録再生ヘッドの記録再生
ディスクの半径上の位置を検出し、これに応じて前記回
転数制御手段に回転数信号を与える第２の回転数制御系
と、再生動作から記録動作に移る際に再生動作における
最終の記録再生ディスク回転数を記憶する手段を設け、
再生動作から記録動作に移る際、前記回転数制御系を前
記第１の制御系から第２の制御系に切り換えるとともに
、前記記憶手段に記憶された記録再生ディスク回転数情
報に応じて前記第２の制御系が前記回転数制御手段に与
える回転数信号の位相と制御系が切り換えられる直前の
回転数信号の位相を合致させる構成を採用しているので
、再生動作から記録動作に移行する際の制御系の切り換
えによって回転数が不安定になるのを効果的に防止し、
記録再生ディスク回転数を高精度に制御できる優れた記
録再生ディスク装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明を採用した光デ
イスク装置の制御系の異なる構造を示したブロック図、
第２図は第１図の装置における分周器の構造を示したブ
ロック図、第３図は従来の光デイスク装置の制御系の構
成を示したブロック図、第４図は第３図の従来構成の欠
点を示した線図、第５図は光ヘッドと光ディスクの位置
関係を示した説明図である。 １０１・・・光ディスク １０２・・・スピンドルモータ １０４・・・光ヘッド １０６・・・位置検出器 １０７・・・分周比計算回路 １０８・・・分周器 １０６・・・位置検出器 １０９．１１３・・・位相比較器 １１５・・・エツジ検出器 １１８・・・カウンタ １１９・・・アップダウンカウンタ 呪 嬰

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記録媒体ディスクの駆動回転数を記録再生ヘッドとの相
   対線速度が一定になるように制御し記録再生ディスクの
   既に記録された領域に続く未フォーマット部分に対して
   情報記録を行なう記録再生ディスク装置において、 記録再生ディスクを回転駆動する手段と、 この回転駆動手段の回転数を制御する手段と、記録再生
   ディスクからの情報再生時に記録再生ヘッドからの再生
   信号から同期パターンを取り出してこの同期パターンに
   応じて前記回転数制御手段に回転数信号を与える第１の
   回転数制御系と、 記録再生ディスクに対する情報記録時に記録再生ヘッド
   の記録再生ディスクの半径上の位置を検出し、これに応
   じて前記回転数制御手段に回転数信号を与える第２の回
   転数制御系と、 再生動作から記録動作に移る際に再生動作における最終
   の記録再生ディスク回転数を記憶する手段を設け、 再生動作から記録動作に移る際、前記回転数制御系を前
   記第１の制御系から第２の制御系に切り換えるとともに
   、前記記憶手段に記憶された記録再生ディスク回転数情
   報に応じて前記第２の制御系が前記回転数制御手段に与
   える回転数信号の位相と制御系が切り換えられる直前の
   回転数信号の位相を合致させることを特徴とする記録再
   生ディスク装置。