JPS613359A - 光学式記録再生装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は記録担体上に記録されている信号を再生するあ
るいは記録担体上に信号を記録する記録再生装置に関す
るものである。

従来例の構成とその問題点 上述した種類の装置としては、磁気式記録再生装置、光
磁気式記録再生装置、光学式記録再生装置、光学式再生
装置あるいは容量式再生装置等があるが、光学式記録再
生装置を例として従来例を説明する。

例えば光学式記録再生装置として、半導体レーザ等の光
源より発生した光ビームを収束レンズにより微小なビー
ム径に収束させて、回転している円盤状の記録担体に照
射させ、記録時には光ビームの光量を記録する信号に応
じて変化させて記録し、再生時には光ビームの光量を弱
い一定の光量にして記録担体からの反射光あるいは透過
光を検出して信号を再生するものがある。

この種の装置に使用する記録担体は、例えば基材表面に
凹凸形態のトラックを予め設け、その表面上に記録材料
層を蒸着等の手段によって形成したものがある。このよ
うなトラックはスパイラル状あるいは同心円状になって
おり、トラックピンチ及びトラック幅が非常に狭く、例
えばピッチが１．６μｍ２幅が０．６μｍ程度である。

従って上述した光学式記録再生装置は、高品質の再生信
号を得る為に、回転している記録担体上に照射されてい
る光ビームが常に一手の微小なビーム径となるように制
御するフォーカス制御手段及び記録担体上に収束されて
いる光ビームが常に正確にトンツク上を走査するように
制御するトラッキング制御手段が必要不可欠である。

フォーカス制御は、記録担体より反射された光ビームよ
り記録担体上の光ビームの収束状態を検出し、この検出
された信号に応して収束レンズを記録担体面に対して垂
直な方向に移動させて行なっているが、フォーカス制御
の制御精度は極めて高精度のものが要求され、例えば±
０．５μｍ以下である。

またトランキング制御は、記録担体を透過した光ビーム
あるいは記録担体より反射された光ビームより記録担体
上に収束されている光ビームとトラックの位置ずれを検
出し、この検出された信号に応じて収束レンズを記録担
体面内の半径方向に移動させて行なっているが、トラッ
キング制御の−制御精度もフォーカス制御同様に極めて
高精度のものが要求され、例えば１０．１μｍ以下であ
る。

収束レンズを記録担体面内の半径方向に移動させること
の出来る移動範囲は狭く、せいぜ゛い２００μ〃１程度
であり、一般的に、トラッキング制御はトラックの偏心
に対して光ビームが追随するように収束レンズを移動さ
せ、収束レンズの移動が平均的に零となるようにすなわ
ち自然の状態を中心に移動するように光源を含む光学系
全体を記録担体の半径方向に移動させる移送制御が行な
われている。　　　　　　　　　　　　　　−以上光学
式記録再生装置について説明したが、このような装置は
極めて高い精度の制御が必要であシ、従って装置全体に
加わる外部の振動あるいは衝撃に対して非常に弱い。

例えば外部の振動の加速度を９．８即依２とすると、１
０１ｈの正弦波の場合には装置全体が上２゜６ｍｍも移
動することになる。従って１０田で９，８　ｒｒｙ’＝
Ｍ、′　の加速度の外部振動に対して装置が信頼性よく
動作する為には、フォーカス制御系のループゲインは１
０１トで７４ｄＢ、）ラッキ／グ制御系のループゲイン
は１０田で８８　ｄＢ少なくとも必要である。また移送
制御の応答性も高速なものが必要となる。

しかし、７オーカス制御について言うならば記録担体の
面振れ加速度があり、トラッキング制御について言うな
らはトラックの振心加速度がちも従って上記フォーカス
制御系及び］・ラッキング制御系のループゲインはさら
に必要である。

このように高いループゲインを有する制御系を構成する
為には高いＳ／Ｎ　　の制御信号の検出と、高い性能の
制御素子が必要不可欠である。しかし従来の装置におい
ては上記条件が達成されていない為に外部から印加され
た振動あるいは衝撃に対して弱く、トラック飛びあるい
はフォーカスはずれ等が生じる可能性が強かった。例え
は信号を記録している時にトラック飛びが生じると、信
号そのものが正しく一記録されないのはもちろんのこと
、他のトラックを傷つけたりあるいは他のトラック上に
既に記録されている信号を損う等最悪の結果をもたらす
。また既に記録されている信号を再生している時にトラ
ック飛びが生じると、当然のことながら期待している信
号を再生することは出来ない。

以上述べたように、従来の装置は外部から印加される振
動あるいは衝撃に対して極めて信頼性が低かった。

発明の目的 本発明の目的は上述した従来の欠点を除去し、簡単な構
成で外部から印加される振動あるいは衝撃に対して信頼
性の高い装置を提供ぜＸ７とすることである。

発明の構成 本発明の構成は、外部から印加された振動あるいは衝撃
の加速度を検出する加速度検出手段と、加速度検出手段
の信号より装置に加えられた振動あるいは衝撃の大きさ
が所定の値を越えたことを検出する異常検出手段とを設
け、異常検出手段の信号が発生した場合に装置を適切に
処置するように構成したものである。

実施例の説明 以下図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明する
。尚図面の説明に用いる番号において、同じものについ
ては同一番号を記す。

第１図は光学式記録再生装置に本発明を適応した一実施
例である。

記録担体１はディスクモータ２に取り１月けられて所定
の回転数で回転されている。光源３°より発生した光ビ
ーム４は、カップリングレンズ６で平行光にされ、偏光
ビームスプリッタ−６、に、波長板７を通フ如し、反射
鏡８により反射され、収束レンズ９により収束され、記
録担体１に照射される。

記録担体１により反射された光ビーム４は、再び収束レ
ンズ９を通過し、反射鏡８で反射され、％波長板７を通
過し、偏光ビームスプリンター６で反射されて凸レンズ
１０に入射される。凸レンズ１０を通過した光ビーム４
は、後に詳述するが分割ミラー１１によって分割されて
、一部の光ビーム４が光検出器１２に照射され、残りの
光ビーム４が反射されて光検出器１３に照射される。収
束レンズ９は２軸方向すなわち記録担体１の面に対して
垂直な方向と記録担体１の半径方向に移動する制御素子
１４の可動部に取シ付けられており、制御素子１４によ
って２軸方向に移動できるように構成されている。光源
３．カップリングレンズ５、偏光ビームスプリッタ−６
、％波長板７１反射鏡８．制御素子１４．凸レンズ１０
．分割ミラー１１．光検出器１２及び１３は移送台１５
に取り付けられており、リニアモータ１６によって一体
となるで記録担体１の半径方向に移動するように構成さ
れている。

収束レンズ１０．分割ミラー１１．光検出器１２及び１
３の構成について第２図と共に説明する。

分割ミラー１１は全反射鏡で構成されておシ、分割ミラ
ー１１の反射面は光ビーム４の光軸に対して４６°にな
るように配置されている。分割ミラー１１はその反射面
に収束レンズ９を通過した光ビーム４の半分が照射する
ように配置されており、分割ミラー１１で反射された半
分の光ビーム４は光検出器１３に照射され、残りの半分
の光ビーム４は光検出器１２に照射される。さらに説明
すると分割ミラー１１は光ビーム４の光軸に対して垂直
な面内におけるトラック方向と垂直な方向に光ビーム４
を２分割し、半分の光ビーム４を光検出器１３に照射さ
せ、残シの半分の光ビーム４を光検出器１２に照射させ
る。

光検出器１２及び１３は２分割構造になっており、２つ
の受光領域を有する。光検出器１２はその分割線の方向
が光検出器１２の受光面におけるトラック方向になるよ
うに配置されており、光検出器１３はその分割線の方向
が光検出器１２の受光面におけるトラック方向と垂直な
方向になるよ。

うに配置されている。光検出器１２の２つの受光領域の
信号の差が記録担体１上の光ビーム４とトラックの位置
ずれを表わす信号となり、光検出器１３の２つの受光領
域の信号の差が記録担体１上の光ビーム４の収束状態を
表わす信号となることは既知であり、詳述するのを避け
る。

第１図において、光検出器１２の２つの出力は、差動増
幅器１７にそれぞれ入力されてお９、差動増幅器１７は
両信号の差に応じた信号を出力する。

上述したように、差動増＠器１７の信号は記録担体１上
の光ビーム４とトラックの位置ずれを表わす信号すなわ
ちトラッキング制御信号となる。差動増幅器１７の信号
は、トラッキング制御系の位相を補償する為の位相補償
回路１８２合成回路１９及び電力増幅する為の駆動回路
２０を介して制御素子１４のトラッキング端子に加えら
れている。

従って制御素子１４は差動増幅器１７の信号に応じて収
束レンズ９を記録担体１の半径方向に移動させ、記録担
体１上の光ビーム４が常にトラック」二を走査するよう
にする。また差動増幅器１７の信号は位相補償回路２１
９合成回路２２．電力増幅する為の駆動回路２３を介し
てリニアモータ１６に加えられており、リニアモータ１
６は制御素子１４の記録担体１の半径方向の移動が平均
的に零となるように移送台１５を移動させる。（以下、
この制御を移送制御と呼ぶ→位相補償回路２１は移送制
御系の位相を補償する為のものである。

２４は圧力センサー等の加速度検出器であり、ディスク
モータ２等を支えている装置のフレーム２５［取シ付け
られている。力ＩＩ速度検出器２４は記録担体１の半径
方向すなわち制御素子１４が差動増幅器１７の信号に応
じて移動する方向の外部より加えられた加速度を検出し
、この検出した信金を合成回路１９及び２２に送る。合
成回路１９は位相補償回路１８の信号と加速度検出器２
４の信号を合成した信号を出力し、合成回路２２は位相
補償回路２１の信号と加速度検出器２４の信号を合成し
た信号を出力する。従って制御素子１４及びリニアモー
タ１６は加速度検出器２４の信号に応じて駆動される。

記録担体１０半径方向すなわち制御素子１４が差動増幅
器１７の信号に応じて移動する方向に装置全体が外部振
動あるいは衝撃を受けた場合、記録担体１は外部振動あ
るいは衝撃に応じて装置のフレーム２６と一体となって
変動するが、移送台１５を含むリニアモータ１６の可動
部は慣性力を受ける。従って加速度検出器２４で外部か
ら加えられた加速度を検出し、この信号をリニアモータ
１６に加え慣性力を和裁すれば、移送台１５はフレーム
２５と一体となって移動する。外部から振動あるいは衝
５Ｚが加えられて、フレーム２５と移送台１５が一体と
なって移動すると、収束レンズ９を含む制御素子１４の
可動部は同様に慣性力を受ける。従って加速度検出器２
４の信号を制御素子１４０トラツキング端子に加え慣性
力を相殺すれば、収束レンズ９はフレーム２６と一体と
なって移動する。

以上説明したように・、加速度検出器２４の信号を制御
素子１４のトラッキング端子及びリニアモ・　−夕１６
に加え慣性力を相殺すれは、収束レンズ９及び移送台１
５はフレーム２５と一体となって移動し、外部振動ある
いは衝撃が加えられてもトラックずれあるいはトラック
飛びが極力生じないようにすることが出来る。

第１図のフォーカス制御について以下説明する。

光検出器１３０２つの出力は差動増幅器２６にそれぞれ
入力されており、差動増幅器２６は両信号の差に応じた
信号を出力する。前述したように差動増幅器２６の信号
は記録担体１上の光ビーム４の収束状態を表わす信号す
なわちフォーカスずれ信号となる。差動増幅器２６の信
号は、フォーカス制御系の位相を補償する為の位相補色
回路２７゜合成回路２８及び電力増１９．１する為の、
駆動回路２９を介して制御素子１４のフォーカス端子に
力ｎえられている。従って制御素子１４は、差動増幅器
２６の信号に応じて収束レンズ９をｍｌ録担体１の面と
垂直な方向に移動させ、記録相体１上の光ビーム４の収
束状態が常に一定となるようにする。

３０は圧力センサー等の加速度検出器てあり。

フレーム２６に取り付けられている。加速度検出器３０
は記録担体１の面と垂直な方向の外部より加えられた加
速度を検出し、この検出した信号を合成回路２８に送る
。合成回路２８は位相補償回路２７の信号と加速度検出
器３０の信号を合成した信号を出力する。従って制御素
子１４は加速度検出器３０の信号に応じて記録担体１０
面よ垂直な方向に駆動される。

記録担体１の面と垂直外方向に装置全体が外部振動ある
いは衝撃を受けた場合、記録担体１は）レーム２５と一
体となって変動するが、収束レンズ９を含む制御素子１
４の可動部は慣性力を受ける。従って加速度検出器３０
で外部から加えられた加速度を検出し、この信号を制御
素子１４のフォーカス端子に加え慣性力を相殺すれば、
収束レンズ９はフレーム２５と一体となって移動し、外
部振動あるいは衝撃が加えられてもフォーカスずれを極
めて小さくすることが出来る。

以上、加速度検出器２４及び３０によって外部より印加
された振動あるいは衝撃の加速度を検出し、ン（−カス
制御及びトラッキング制御の精度をよりよくすることに
ついて述べたが、大きな振動あるいは衝撃が印加された
場合にはトランクずれあるいはノオーカスずれが生じた
シ、トンツク飛びあるいはフォーカスはずれが生じる。

当然のことであるが、制御素子１４及びリニアモータ１
６の出力加速度には限度があり、これを越える振動ある
いは衝撃が印加された場合にはトラック飛びあるいはフ
ォーカスはずれを生じる。

また完全な剛体となるようにフレーム２５．ディスクモ
ーフ２．記録相体１等を構成することは非常に困難であ
り、従って外部より印加された振動あるいは衝撃を完全
に相殺することはできず、トラックずれあるいはフォー
カスずれを生じる。また例えば記録担体１の面と垂直な
方向に外部より振動あるいは衝撃を受けてもフレーム２
５が完全な剛体でない為にあらゆる方向に振動する。

また記録担体１のトランク方向すなわち移送台１５の移
動方向と略々垂直な方向に外部より振動あるいは衝撃が
印加されると、制御素子１４が記録用体１のトラック方
向に振動し、時間軸変動を生りる。

以上述べたように外部から大きな振動あるいは衝撃を受
けたｊ弱含、装置の信頼性は著しく低下味記録されてい
る信号品質あるいは再生している信号品質を保障するこ
とは出来ない。特に信号を記録している時には他のトラ
ックを傷つけたりあるいは他のトラックに既に記録され
ている信号を損う可能性がある。

本発明は上述したような最悪の状態を防ぐために、所定
の値より大きな振動あるいは衝撃が印加された場合には
記録を中止あるいは禁止するように構成している。以下
このことについて述べる。

加速度検出器２４．３０及び３１の信号は装置に印加さ
れた加速度の大きさを検出する為の異常検出回路３２に
それぞれ入力されている。加速度検出器３１は記録担体
１面内で移送台１５の移動方向と略々垂直な方向に印加
された振動あるいは衝撃の加速度を検出する。

異常検出回路３２については後に詳述するが、加速度検
出器２４．３０．３１の信号のうちいずれか１つが所定
の値よりも大きくなった場合に過大な振動あるいは衝撃
が加わったことを知らせる信号を信号処理回路３３及び
情報処理制御装置３４に送る。情報処理制御装置は、装
置全体をコントロールするものであり、記録を禁止する
と共に外部の機器に対して異常状態である・ことを知ら
せ、フォーカスはずれ等が生じていないか自己診断する
。

信号の記録について説明すると、記録する信号は外部よ
り入力端３５を通じて記憶回路３６に入力される。記憶
回路３６は入力された信号を記憶した後に、記録信号が
入力されたことを知らせる信号を情報処理制御装置３４
に送る。情報処理料に来たことを確認し、記録ゲートを
開く為の信号例えば）（ＩＧＨ信号を信号処理回路３３
及び記憶回路３６に送る。記録回路３６は記憶した信号
を順次信号処理回路３３に送り、信号処理回路３３は記
憶回路３６から送られて来る信号に応して光源３を変調
するために駆動回路３７に信号を送る。

駆動回路３７は光源３から発生する光ビーム４を強弱に
変調し、記録担体１は光ビーム４の熱によって形態が変
化される。

信号を記録している最中に過大な振動あるいは衝撃が加
えられると、異常検出回路３２はこれを知らせる信号を
信号処理回路３３及び情報処理制御装置３４に送シ、信
号処理回路３３は駆動回路３７に送っている信号を直ち
に停止し、光源３は再生時の低い光量を出力する。情報
処理制御装置３４は記録を中断したことを認識し、この
ことを外部の機器に知らせる。情報処理制御装置３４は
外部゛の機器の指示に従って、指定された場所に新たに
記録するように装置をコントロールする。

異常検出回路３２について第３図と共に説明する。レベ
ル検出回路４１，４２．４３には加速検出器２４．３０
及び３１の信号がそれぞれ入力されており、レベル検出
回路４１，４２．４３の信号をＯＲ回路４４にそれぞれ
入力されている。レベル検出回路４１．４２及び４３は
加速度検出器２４．３０及び３１の信号の振幅が所定の
値を越えた場合にＨＩＧＨ信号を出力するように構成さ
れている。例えば加速度検出器２４．３０及び３１の出
力信号をそれぞれ（１１＋　（Ｚ　２及びα３　とし、
レベル検出回路４１，４２及び４３の検出レベルをそれ
ぞれｖｌ、ｖ２及び■３（ただし、■１．Ｖ２及び■３
は正の実数）とすると、レベル検出回路４１１ｄ、ａｌ
＜−Ｖｌ　またはａｌ〉■１の時ｊ−１１ＧＨ信号を出
力し、レベル検出回路４２はα２〈−Ｖ２またはα２〉
Ｖ２の時ＨＩＧＨ信号を出力し、レベル検出回路４３は
α３（ＶｓまたＩｒ１ａ３〉■３の時１−ＩＩＧＨ信号
を出力する。尚ａ１．α２．ａ３のイ嵌性は加速１扶の
方向を表わす。

レベル検出回路４１，４２及０・４３の検出レー、ルｖ
　■　及０−ｖ３の値は装置の耐振性、耐衝りＹｌ　ツ
　　２ 性を考慮する必要がある。すなわち、装置の耐振性、耐
衝撃性は方向によ−て異な９、一般的にはトラッキング
制御系の方がフォーカス制御系よりも低い。これは、ト
ラッキング制御＋ｉＹ度（±０．１１ｔｍ以下）とフォ
ーカス制御精度（±０　、６１ｒ　ｙｒｒ以下）の違い
Ｋよるものである。

ＯＲ回路４４はレベル検出回路４１．４２及び４３の論
理和に応じた信号を出力し、レベル検出回路４１．４２
．４３のうち１つでも）（ＩＧｆ（信号を出力すると、
Ｏｆ（回路４４はｆ（ＩＣｉＨ信号を出力し、これを第
１図の信号処理回路３３及び情報処理制御装置３４へ送
る。

以上本発明の詳細な説明したが、本発明は実施例によシ
何ら制限されることはない。例えば音声等が６己録され
ている記録担体を再生する光学式音声再生装置において
、過大な振動あるいは衝撃が加えられた場合に音声信号
を切り、雑音が発生しないように構成してもよい。また
データ等が記録されている記録担体を再生する装置にお
いて、過大な振動あるいは衝撃が加えられた場合に異常
が発生したとみなし、安定した後に再度所望の信号を再
生するように構成してもよい。

またレベル検出回路４１の信号よりトラック飛びを検出
し、その処置をするように構成してもよいし、レベル検
出回路４２より信号が発生した場合にはフォーカス制御
がはずれたものとみなし、フォーカス制＃を再度動作さ
せるように構成してもよい。

また加速度検出器３１の信号を時間軸補正制御系にフィ
ードバックし、時間軸変動を極力小さくするように構成
することも出来る。

発明の効果 本発明を適応すれば、過大な振動あるいは衝撃が印加さ
れたのを検出して、装置を適切に処置するので外部から
の振動あるいは衝撃に対して信頼性が低下するのを防止
することができ、その効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を光学式記録再生装置に適応した一実施
例のブロック図、第２図はトラッキング制御信号及びフ
ォーカス制御信号の検出を説明する図、第３図は異常検
出回路のブロック図である。 １・・・・・・記録担体、２・・・・・・ディスクモー
フ、３・・・・・・光源、４・・・・光ビーム、９・・
・・・収束レンズ、１１・・・・・・分割ミラー、１２
．１３・・・・・・光検出器、１７．２６・・・・・・
差動増幅器、１８，２１．２７・・・・・・位相補償回
路、１９，２２．２８・・・・・・合成回路、２０゜２
３　、２９　、３７・・・・・・駆動回路、１４・・・
・・制御素子、１６・・・・・移送台、１６・・・・・
リニアモータ、２４゜３０．３１・・・・加速度検出器
、２５・・・・・・フレーム、３２・・・・・・異常検
出回路、３３・・・・・・信号処理回路、３４・・・・
・・情報処理制御装置、３６・・・−・・記憶回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
１　図 第２図 第３図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録担体上に信号を記録するあるいは記録担体上
   に記録されている信号を再生する装置であって、外部か
   ら印加された振動あるいは衝撃による装置の加速度を検
   出する加速度検出手段と、前記加速度検出手段の信号よ
   り装置に加えられた振動あるいは衝撃の大きさが所定の
   値を越えたことを検出する異常状態検出手段とを有し、
   前記異常状態検出手段の信号が発生した場合に装置を処
   置するように構成したことを特徴とした記録再生装置。
2. （２）異常状態検出手段の信号が発生した場合に記録禁
   止とするように構成したことを特徴とした特許請求の範
   囲第１項記載の記録再生装置。
3. （３）信号を記録している最中に異常状態検出手段の信
   号が発生した場合に記録を停止するように構成したこと
   を特徴とした特許請求の範囲第１項記載の記録再生装置
   。
4. （４）装置のｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の３軸方向の加速度を
   それぞれ検出するように加速度検出手段を構成したこと
   を特徴とした特許請求の範囲第１項記載の記録再生装置
   。
5. （５）加速度検出手段のｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向の信号
   の振幅がいずれか１つでも所定の値を越えた場合に異常
   状態検出手段の信号が出力するように構成したことを特
   徴とした特許請求の範囲第４項記載の記録再生装置。
6. （６）加速度検出手段のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の信号に対し
   て、異常状態を検出する検出レベルが異なるように異常
   状態検出手段を構成したことを特徴とした特許請求の範
   囲第５項記載の記録再生装置。