JPS6238770B2 - - Google Patents
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- JPS6238770B2 JPS6238770B2 JP52117769A JP11776977A JPS6238770B2 JP S6238770 B2 JPS6238770 B2 JP S6238770B2 JP 52117769 A JP52117769 A JP 52117769A JP 11776977 A JP11776977 A JP 11776977A JP S6238770 B2 JPS6238770 B2 JP S6238770B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
- G11B7/08547—Arrangements for positioning the light beam only without moving the head, e.g. using static electro-optical elements
- G11B7/08564—Arrangements for positioning the light beam only without moving the head, e.g. using static electro-optical elements using galvanomirrors
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0901—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はキヤリア表面に光学的に検出可能な状
態変化を直ちに生じさせるような記録プロセスに
よつて、このキヤリア表面にトラツクに沿つて情
報を光学的に記録するための装置に関する。
態変化を直ちに生じさせるような記録プロセスに
よつて、このキヤリア表面にトラツクに沿つて情
報を光学的に記録するための装置に関する。
光学的記録装置の種々の要素はすでに従来技術
に属する。これらは情報をもつ変調された光ビー
ムを出す装置を含む記録ヘツドと、上記ビームを
キヤリア表面の一つの正確な点に記録スポツトと
して焦点合わせするレンズを含む。
に属する。これらは情報をもつ変調された光ビー
ムを出す装置を含む記録ヘツドと、上記ビームを
キヤリア表面の一つの正確な点に記録スポツトと
して焦点合わせするレンズを含む。
記録スポツトはモータにより駆動される送りね
じを有する送り機構の制御のもとで、キヤリアに
対してその回転半径方向に相対運動する。キヤリ
ア自体はターンテーブルにより支持される。
じを有する送り機構の制御のもとで、キヤリアに
対してその回転半径方向に相対運動する。キヤリ
ア自体はターンテーブルにより支持される。
例えば部分除去によるエツチングのような記録
プロセスにより、情報が等間隔の渦巻状あるいは
等間隔同心円群の形のトラツクに沿つて記録され
る。
プロセスにより、情報が等間隔の渦巻状あるいは
等間隔同心円群の形のトラツクに沿つて記録され
る。
そのような装置は、記録ヘツドの動きが隣接す
るトラツク間の等距離性を保証するために均一且
つ斬新的でなければならぬために、極めて精度高
く加工された送りねじを必要とする。また、キヤ
リアの回転速度は完全に均一でなければならな
い。
るトラツク間の等距離性を保証するために均一且
つ斬新的でなければならぬために、極めて精度高
く加工された送りねじを必要とする。また、キヤ
リアの回転速度は完全に均一でなければならな
い。
この送り機構は高度の機械的安定性を示さなけ
ればならない。２個の隣接するトラツクが互いに
重なつたりあるいは少なくとも読取中に区別が出
来なくなるようなことがないようにするために、
理想的トラツク間の半径方向の位置的誤差はトラ
ツクのピツチを1.6μｍとすれば0.1μｍより小さ
くしなければならない。同様にキヤリアを支持す
るターンテーブルはその完全な回転を保証しなけ
ればならない。
ればならない。２個の隣接するトラツクが互いに
重なつたりあるいは少なくとも読取中に区別が出
来なくなるようなことがないようにするために、
理想的トラツク間の半径方向の位置的誤差はトラ
ツクのピツチを1.6μｍとすれば0.1μｍより小さ
くしなければならない。同様にキヤリアを支持す
るターンテーブルはその完全な回転を保証しなけ
ればならない。
上述のように従来の光学的記録装置は、高度の
機械的安定性をもつた送り機構および高精度に均
一化された回転速度を保持しうるターンテーブル
が必要になる。
機械的安定性をもつた送り機構および高精度に均
一化された回転速度を保持しうるターンテーブル
が必要になる。
このような高精度な機械的要素は製造コストが
高くなる。このため従来装置には、全体的製造コ
ストが高くなるという問題点があつた。
高くなる。このため従来装置には、全体的製造コ
ストが高くなるという問題点があつた。
そこで本発明は、高精度な機械的要素を不要に
することにより、製造コストの低減を図ることが
できる光学的記録装置を提供することを目的とす
る。
することにより、製造コストの低減を図ることが
できる光学的記録装置を提供することを目的とす
る。
本発明は、回転軸を有するキヤリア表面上に一
定ピツチｅで連続するスパイラル状トラツクを形
成し、このトラツクに沿つて記録後直ちに情報を
読取れる様な形で光学情報を蓄積するようにした
光学的記録装置において、 ａ キヤリア表面を回転させる第１の装置と、 ｂ 記録すべき情報によつて光学的に変調された
記録スポツトをキヤリア表面上に投影する第２
の装置と、 ｃ 記録スポツトとは半径方向にne（ｎは正の
整数）だけ離れた位置に連続照射を行う読取り
スポツトをキヤリア表面上に投影する第３の装
置と、 ｄ 記録スポツト及び読取りスポツトをキヤリア
表面において半径方向に変位させる第４の装置
と、 ｅ すでに記録された情報を読取りスポツトによ
つて直ちに読取り、その読取つた内容を記録す
べき情報と比較することによりトラツキング誤
差信号を得、この誤差信号をもつて第４の装置
を駆動して正確なピツチｅを得るようにするた
めの帰環ループを有する第５の装置を設け、 更に帰環ループは、当該ループの複素利得の実
数部の値が−1/2より大きくなる様なネツトワー
クを有するようにしたものである。
定ピツチｅで連続するスパイラル状トラツクを形
成し、このトラツクに沿つて記録後直ちに情報を
読取れる様な形で光学情報を蓄積するようにした
光学的記録装置において、 ａ キヤリア表面を回転させる第１の装置と、 ｂ 記録すべき情報によつて光学的に変調された
記録スポツトをキヤリア表面上に投影する第２
の装置と、 ｃ 記録スポツトとは半径方向にne（ｎは正の
整数）だけ離れた位置に連続照射を行う読取り
スポツトをキヤリア表面上に投影する第３の装
置と、 ｄ 記録スポツト及び読取りスポツトをキヤリア
表面において半径方向に変位させる第４の装置
と、 ｅ すでに記録された情報を読取りスポツトによ
つて直ちに読取り、その読取つた内容を記録す
べき情報と比較することによりトラツキング誤
差信号を得、この誤差信号をもつて第４の装置
を駆動して正確なピツチｅを得るようにするた
めの帰環ループを有する第５の装置を設け、 更に帰環ループは、当該ループの複素利得の実
数部の値が−1/2より大きくなる様なネツトワー
クを有するようにしたものである。
本発明に係る装置によれば、キヤリア上に既に
記録されたトラツクから、キヤリアの半径方向に
一定の距離ｅだけ離れた位置に新たなトラツク形
成が行われる。この一定の距離ｅは、機械的手段
によつて保たれるのではなく、光学的および電気
的手段によつて保たれる。このため、精密な機械
的手段が不要になり、製造コストの低減を図るこ
とができる。
記録されたトラツクから、キヤリアの半径方向に
一定の距離ｅだけ離れた位置に新たなトラツク形
成が行われる。この一定の距離ｅは、機械的手段
によつて保たれるのではなく、光学的および電気
的手段によつて保たれる。このため、精密な機械
的手段が不要になり、製造コストの低減を図るこ
とができる。
本発明に係る装置は、読取用ビームと記録用ビ
ームとの２つのビームを用いる。読取用ビーム
は、既に記録されたトラツクを追従する。記録用
ビームはこの読取用ビームに対して、キヤリア上
のスポツト位置が距離ne（ｎは自然数）だけ離
れるような角度で照射される。このような追従制
御は帰環ループを有するサーボ制御手段によつて
なされる。このとき、帰環ループの複素利得の実
数部の値が−1/2より大きくなるようにすること
によつて、安定な制御が行える。
ームとの２つのビームを用いる。読取用ビーム
は、既に記録されたトラツクを追従する。記録用
ビームはこの読取用ビームに対して、キヤリア上
のスポツト位置が距離ne（ｎは自然数）だけ離
れるような角度で照射される。このような追従制
御は帰環ループを有するサーボ制御手段によつて
なされる。このとき、帰環ループの複素利得の実
数部の値が−1/2より大きくなるようにすること
によつて、安定な制御が行える。
上述のように、既に形成されたトラツクとの間
隔が一定になるように新たなトラツクを形成する
ようにしたため、振動その他の不可避的な誤差に
よつて、既に形成されたトラツクが不規則であつ
ても、これと錯綜しないような新たなトラツクの
形成が可能である。
隔が一定になるように新たなトラツクを形成する
ようにしたため、振動その他の不可避的な誤差に
よつて、既に形成されたトラツクが不規則であつ
ても、これと錯綜しないような新たなトラツクの
形成が可能である。
第１図は本発明による記録装置の一実施例を示
す。
す。
従来の装置と同様に平坦なキヤリア１は鏡３と
レンズ２により、集束レンズ５で僅かに発散され
る記録ビーム４を受ける。ビーム４は変調された
光源６から供給される。キヤリア１の表面１６は
レンズ５、鏡３およびレンズ２からなる光学系に
対して光源６の光源面と一致する面内におかれ
る。従つてビーム４はエツチングすべきトラツク
７上の点Ｉの位置の表面１６上に焦点をつくる。
レンズ２により、集束レンズ５で僅かに発散され
る記録ビーム４を受ける。ビーム４は変調された
光源６から供給される。キヤリア１の表面１６は
レンズ５、鏡３およびレンズ２からなる光学系に
対して光源６の光源面と一致する面内におかれ
る。従つてビーム４はエツチングすべきトラツク
７上の点Ｉの位置の表面１６上に焦点をつくる。
ビーム４は連続渦巻トラツクの形で表面１６に
記録されるべき情報によつて変調されている。こ
の連続渦巻トラツクは、一方ではモータ２１によ
る回転軸２２のまわりでのキヤリアの回転によ
り、そして他方ではレンズ５、鏡３、レンズ２を
固定するケーシング２９の方向Ｘにおける直線的
動きを与えるモータ２０により得られる。この動
きによつて、点Ｉはキヤリア１の端から中心に向
つて動く。
記録されるべき情報によつて変調されている。こ
の連続渦巻トラツクは、一方ではモータ２１によ
る回転軸２２のまわりでのキヤリアの回転によ
り、そして他方ではレンズ５、鏡３、レンズ２を
固定するケーシング２９の方向Ｘにおける直線的
動きを与えるモータ２０により得られる。この動
きによつて、点Ｉはキヤリア１の端から中心に向
つて動く。
点Ｉの半径方向の位置の制御は、記録ビームの
波長とは異なつた波長の読取ビーム８を用いてな
される。本実施例では、ヘリウム−ネオンレーザ
ーを有する光源１２から読取ビーム８を得てい
る。読取ビーム８は、半透明プレート１３により
反射後に記録ビーム４と同じ光学系を通りそして
表面１６上のすでにエツチングされたトラツク１
１上の点Ｋに焦点をつくる。実際は微少なスポツ
トである点ＩとＫの詳細な位置関係を第２図に示
してある。トラツク１１と７はｅだけ隔てられて
いる。
波長とは異なつた波長の読取ビーム８を用いてな
される。本実施例では、ヘリウム−ネオンレーザ
ーを有する光源１２から読取ビーム８を得てい
る。読取ビーム８は、半透明プレート１３により
反射後に記録ビーム４と同じ光学系を通りそして
表面１６上のすでにエツチングされたトラツク１
１上の点Ｋに焦点をつくる。実際は微少なスポツ
トである点ＩとＫの詳細な位置関係を第２図に示
してある。トラツク１１と７はｅだけ隔てられて
いる。
この半径方向の間隔ｅはビーム４の軸Ｚと第１
図の紙面内のビーム８の軸Z1によりつくられる角
度αの設定により固定される。
図の紙面内のビーム８の軸Z1によりつくられる角
度αの設定により固定される。
点Ｉと点Ｋ上のスポツトの夫々の直径は約１μ
ｍである。これら２つのスポツトの回折パターン
が重ならないようにするために、第２図に示すよ
うに点Ｉと点Ｋとのｙ方向に関する隔りｄをある
程度とる必要がある。読取ビーム８の向きは点Ｍ
に関してすべての方向に可動なプレート１３を動
かすことにより調整される。
ｍである。これら２つのスポツトの回折パターン
が重ならないようにするために、第２図に示すよ
うに点Ｉと点Ｋとのｙ方向に関する隔りｄをある
程度とる必要がある。読取ビーム８の向きは点Ｍ
に関してすべての方向に可動なプレート１３を動
かすことにより調整される。
読取ビーム８は、表面１６で反射した後、もと
の光路をもどり、プレート１３，２４を通過して
位置センサ１５に入射する。この位置センサ１５
には読取ビームとは波長の異なる記録ビームから
生じる寄生成分を除去するための光学的フイルタ
ーを設けてもよい。センサ１５は一般の読取装置
で用いられると同様の処理によりトラツク１１に
対する点Ｋの位置を検出する空間的に互い違いに
配置された光電セルからなる。このセンサ１５内
には他のセル、いわゆる読取セルを、トラツク１
１へエツチングされた情報の読取用に設けてもよ
い。センサ１５は検出された位置の誤差に比例す
る電気信号を出力し、この信号がモータ２３によ
り第１図の紙面に直角の軸１７のまわりでの鏡３
の回転を制御する。
の光路をもどり、プレート１３，２４を通過して
位置センサ１５に入射する。この位置センサ１５
には読取ビームとは波長の異なる記録ビームから
生じる寄生成分を除去するための光学的フイルタ
ーを設けてもよい。センサ１５は一般の読取装置
で用いられると同様の処理によりトラツク１１に
対する点Ｋの位置を検出する空間的に互い違いに
配置された光電セルからなる。このセンサ１５内
には他のセル、いわゆる読取セルを、トラツク１
１へエツチングされた情報の読取用に設けてもよ
い。センサ１５は検出された位置の誤差に比例す
る電気信号を出力し、この信号がモータ２３によ
り第１図の紙面に直角の軸１７のまわりでの鏡３
の回転を制御する。
第３図は第１図に示す装置の光学系を示す図で
ある。ここで、２，５，１６は第１図におけるレ
ンズ２、レンズ５、表面１６に相当し、光軸Ｚは
記録ビーム４の光軸、光軸Z1は読取ビーム８の光
軸を示す。両光軸は角度αをなし、記録ビーム４
および読取ビーム８は、それぞれレンズ５からそ
の焦点距離ｆだけ離れた点Ａおよび点Ｂに収束す
る。点AB間の距離をｌとすれば、tan α＝ｌ／
ｆである。いま、鏡３が第３図の鏡３１の位置に
あるときのこの鏡による点Ａ，Ｂの面１６上の像
をI1，K1とし、鏡３２の位置にあるときのこの鏡
による点Ａ，Ｂの面１６上の像をI2，K2とする。
なお、この像I1，I2およびK1，K2は第２図の点Ｉ
およびＫに形成されたビームスポツトに対応す
る。また像I1，K1を形成させる光路の延長線と平
面３０との交点位置に虚光源４０，８０を考え
る。ここでレンズ２の倍率をＧとし、レンズ２と
平面１６との距離をH1としたときに、Ｇ＝Ｈ／
H1を満たす距離Ｈだけレンズ２から離れた位置
に平面３０は位置する。レンズ２、鏡３、レンズ
５からなる光学系は、虚光源４０，８０が点Ａ，
Ｂに対応するように構成されているので、虚光源
４０，８０間の間隔はｌに等しい。この虚光源４
０，８０を倍率Ｇで投影した像が、I1，K1であ
り、このI1，K1間の間隔はトラツクピツチｅであ
るから、ｌ／ｅ＝Ｇとなる。結局トラツクピツチ
ｅと角度αとの関係はtan α＝eG／ｆとなり、
鏡３の位置にかかわらず常に一定の関係になる。
ある。ここで、２，５，１６は第１図におけるレ
ンズ２、レンズ５、表面１６に相当し、光軸Ｚは
記録ビーム４の光軸、光軸Z1は読取ビーム８の光
軸を示す。両光軸は角度αをなし、記録ビーム４
および読取ビーム８は、それぞれレンズ５からそ
の焦点距離ｆだけ離れた点Ａおよび点Ｂに収束す
る。点AB間の距離をｌとすれば、tan α＝ｌ／
ｆである。いま、鏡３が第３図の鏡３１の位置に
あるときのこの鏡による点Ａ，Ｂの面１６上の像
をI1，K1とし、鏡３２の位置にあるときのこの鏡
による点Ａ，Ｂの面１６上の像をI2，K2とする。
なお、この像I1，I2およびK1，K2は第２図の点Ｉ
およびＫに形成されたビームスポツトに対応す
る。また像I1，K1を形成させる光路の延長線と平
面３０との交点位置に虚光源４０，８０を考え
る。ここでレンズ２の倍率をＧとし、レンズ２と
平面１６との距離をH1としたときに、Ｇ＝Ｈ／
H1を満たす距離Ｈだけレンズ２から離れた位置
に平面３０は位置する。レンズ２、鏡３、レンズ
５からなる光学系は、虚光源４０，８０が点Ａ，
Ｂに対応するように構成されているので、虚光源
４０，８０間の間隔はｌに等しい。この虚光源４
０，８０を倍率Ｇで投影した像が、I1，K1であ
り、このI1，K1間の間隔はトラツクピツチｅであ
るから、ｌ／ｅ＝Ｇとなる。結局トラツクピツチ
ｅと角度αとの関係はtan α＝eG／ｆとなり、
鏡３の位置にかかわらず常に一定の関係になる。
本実施例では、ｆ＝３mm，Ｇ＝50，ｅ＝1.6μ
ｍである。これらの条件の下では、鏡３の回転に
よる距離Ｈの変化はＨの値に対して無視出来そし
てピツチｅは角度αにのみ関係する。ｅが1.6μ
ｍの場合にはαの値は3mradである。
ｍである。これらの条件の下では、鏡３の回転に
よる距離Ｈの変化はＨの値に対して無視出来そし
てピツチｅは角度αにのみ関係する。ｅが1.6μ
ｍの場合にはαの値は3mradである。
ピツチの変動を約0.1μｍより小さくそしてそ
れ故角度αの変動を約0.2mradより小とするため
にはプレート１３の安定度範囲は0.1mrad以内で
なければならない。
れ故角度αの変動を約0.2mradより小とするため
にはプレート１３の安定度範囲は0.1mrad以内で
なければならない。
従来の記録装置では方向Ｘにおける記録ヘツド
の速度すなわち半径方向速度はモータにより駆動
されるねじによつて制御される。この速度はそれ
故ねじが完全であれば一定である。本発明による
装置ではねじをつかうことも可能である。この場
合にはねじにより保証される半径方向速度と支持
体の回転速度とによりきまるピツチ値と、角度α
できまるピツチの値との間に完全な一致が必要で
ある。
の速度すなわち半径方向速度はモータにより駆動
されるねじによつて制御される。この速度はそれ
故ねじが完全であれば一定である。本発明による
装置ではねじをつかうことも可能である。この場
合にはねじにより保証される半径方向速度と支持
体の回転速度とによりきまるピツチ値と、角度α
できまるピツチの値との間に完全な一致が必要で
ある。
従つて、モータ２０および場合によつてはねじ
を制御するための誤差信号の平均値を用いること
により、ピツチｅ、回転速度および半径方向速度
の整合をとるとよい。なお、この平均値は入力し
た電気信号の平均値を出力する低域フイルタ、積
分器または適当な電子回路１９により得ることが
出来る。モータ２０は２本のビームに共通の光学
系を駆動するため、点Ｉと点Ｋとの間隔ｅは常に
一定となる。
を制御するための誤差信号の平均値を用いること
により、ピツチｅ、回転速度および半径方向速度
の整合をとるとよい。なお、この平均値は入力し
た電気信号の平均値を出力する低域フイルタ、積
分器または適当な電子回路１９により得ることが
出来る。モータ２０は２本のビームに共通の光学
系を駆動するため、点Ｉと点Ｋとの間隔ｅは常に
一定となる。
この装置はセンサ１５内に読取素子を設けるこ
とにより改善出来る。読取信号から出る同期化信
号によりモータ２１による回転速度の制御が可能
になりあるいは帰環ループにより点Ｋの位置、従
つてトラツクに対して接線となる方向における点
Ｉの位置の制御が可能になる。これら読取素子は
センサ15とは別個でよく例えば半透明プレート２
４により偏光された反射ビームの一部により照明
される読取り装置２５を形成してもよい。
とにより改善出来る。読取信号から出る同期化信
号によりモータ２１による回転速度の制御が可能
になりあるいは帰環ループにより点Ｋの位置、従
つてトラツクに対して接線となる方向における点
Ｉの位置の制御が可能になる。これら読取素子は
センサ15とは別個でよく例えば半透明プレート２
４により偏光された反射ビームの一部により照明
される読取り装置２５を形成してもよい。
この装置を正しく動作させるには、センサ１
５、モータ２３および鏡３を含む半径方向の制御
を行う帰環ループは安定でなければならない。こ
の帰環ループは、点Ｋの位置を半径方向において
修正する誤差信号が、前の回転における残留誤差
を考慮するものであるために特殊な形のものとな
る。
５、モータ２３および鏡３を含む半径方向の制御
を行う帰環ループは安定でなければならない。こ
の帰環ループは、点Ｋの位置を半径方向において
修正する誤差信号が、前の回転における残留誤差
を考慮するものであるために特殊な形のものとな
る。
実験によれば、この帰環ループは、ナイキスト
の条件を満足しても常時安定な動作を得ることは
不可能に近いことがわかつた。
の条件を満足しても常時安定な動作を得ることは
不可能に近いことがわかつた。
次に第６図を参照して、この帰環ループの追従
性を説明する。いま、第６図ａに示すように、第
１番目のトラツク７１を記録する際に、振動等の
何らかの原因で階段状の急激な変位が生じたもの
とする。読取ビームはこのトラツク７１を追従
し、この読取ビームの追従路からｅだけ離れた位
置に第２番目のトラツク７２が記録ビームによつ
て形成される。帰環ループの応答に遅れがなけれ
ば、読取ビームの追従路はトラツク７１に完全に
一致するが、実際には応答遅れにより誤差ε１が
生じ、読取ビームは追従路１１２に沿つて追従す
る。この誤差ε１は、図のｙ方向へ進むにしたが
つて０に近づく。記録ビームはこの追従路１１２
に対して間隔ｅをもつて移動するので、第２番目
のトラツクは図のトラツク７２のように形成され
る。第３番目のトラツク７３は、第２番目のトラ
ツク７２を読取ビームが追従する追従路１１３に
基づいて形成される。このときも追従路１１３は
トラツク７２に対して誤差ε２を有する。以下同
様にして第３，第４，…番目のトラツクが形成さ
れるが、追従誤差εは、ε１＞ε２＞ε３…と順
に減少して０に近付く。
性を説明する。いま、第６図ａに示すように、第
１番目のトラツク７１を記録する際に、振動等の
何らかの原因で階段状の急激な変位が生じたもの
とする。読取ビームはこのトラツク７１を追従
し、この読取ビームの追従路からｅだけ離れた位
置に第２番目のトラツク７２が記録ビームによつ
て形成される。帰環ループの応答に遅れがなけれ
ば、読取ビームの追従路はトラツク７１に完全に
一致するが、実際には応答遅れにより誤差ε１が
生じ、読取ビームは追従路１１２に沿つて追従す
る。この誤差ε１は、図のｙ方向へ進むにしたが
つて０に近づく。記録ビームはこの追従路１１２
に対して間隔ｅをもつて移動するので、第２番目
のトラツクは図のトラツク７２のように形成され
る。第３番目のトラツク７３は、第２番目のトラ
ツク７２を読取ビームが追従する追従路１１３に
基づいて形成される。このときも追従路１１３は
トラツク７２に対して誤差ε２を有する。以下同
様にして第３，第４，…番目のトラツクが形成さ
れるが、追従誤差εは、ε１＞ε２＞ε３…と順
に減少して０に近付く。
ところが第６図ｂのように、帰環ループの応答
が、追従誤差εが交互に正および負をとるような
振動的過渡状態を含む場合、追従誤差εは順に減
少してゆくとは限らないのである。
が、追従誤差εが交互に正および負をとるような
振動的過渡状態を含む場合、追従誤差εは順に減
少してゆくとは限らないのである。
いま、第６図ａ，ｂの一番下のグラフにおける
階段状の急激な変位をΔとすると、第６図ａのよ
うに｜Δ−ε｜＜Δとなる条件を満たしていれ
ば、追従誤差εは順次減少してゆくことになる。
これに対し、第６図ｂのように｜Δ−ε｜Δと
なると振動的過渡状態を生じ、安定な制御動作は
保証されないことになる。
階段状の急激な変位をΔとすると、第６図ａのよ
うに｜Δ−ε｜＜Δとなる条件を満たしていれ
ば、追従誤差εは順次減少してゆくことになる。
これに対し、第６図ｂのように｜Δ−ε｜Δと
なると振動的過渡状態を生じ、安定な制御動作は
保証されないことになる。
結局、ナイキストの条件に加えて、
｜Δ−ε｜＜｜Δ｜ ……(1)
なる条件を満たすことが安定な制御動作に要求さ
れる。
れる。
いま、階段状の急激な変位Δが生じると、この
帰環ループ制御系はΔなる変位に相当する操作量
Ｓを発生すべく動作する。即ち、目標値をΔとす
る帰環制御がなされる。ここでこの帰環ループ制
御系の開ループゲインをＧとすれば、 Ｇ（Δ−Ｓ）＝Ｓ ……(2) である。ところで追従誤差εは、 ε＝Δ−Ｓ ……(3) であるから、 Ｇε＝Δ−ε ……(4) すなわち、 ε＝Δ／Ｇ＋１ ……(5) となる。（５）式を（１）式に代入すれば ｜Δ−Δ／Ｇ＋１｜＜｜Δ｜ ……(6) が得られ、結局次式が導かれる。
帰環ループ制御系はΔなる変位に相当する操作量
Ｓを発生すべく動作する。即ち、目標値をΔとす
る帰環制御がなされる。ここでこの帰環ループ制
御系の開ループゲインをＧとすれば、 Ｇ（Δ−Ｓ）＝Ｓ ……(2) である。ところで追従誤差εは、 ε＝Δ−Ｓ ……(3) であるから、 Ｇε＝Δ−ε ……(4) すなわち、 ε＝Δ／Ｇ＋１ ……(5) となる。（５）式を（１）式に代入すれば ｜Δ−Δ／Ｇ＋１｜＜｜Δ｜ ……(6) が得られ、結局次式が導かれる。
｜Ｇ｜＜｜Ｇ＋１｜ ……(7)
ここでＧは複素数であるから、その実数部をＧ
r、虚数部をＧiとすれば、 Ｇ＝Ｇr＋jGi ……(8) である。従つて次式が得られる。
r、虚数部をＧiとすれば、 Ｇ＝Ｇr＋jGi ……(8) である。従つて次式が得られる。
Ｇi ２＋Ｇr ２＜（Ｇr＋１）２＋Ｇi ２ ……(9)
よつて、
Ｇr＞−１／２ ……(10)
が得られる。すなわち、安定な制御を行うために
は、帰環ループの複素利得の実数部Ｇrの値が−
1/2より大きくなるという条件が必要になる。
は、帰環ループの複素利得の実数部Ｇrの値が−
1/2より大きくなるという条件が必要になる。
鏡３は第４図に示す周波数ωの関数としての振
幅応答曲線Ａおよび位相応答曲線φをもつ回転鏡
である。そこで上記の安定性条件を満足するため
に第５図に示す回路構成をもつ修正フイルタをセ
ンサ１５とモータ２３の間に入れる。この鏡の共
振周波数に同調したこのフイルタは、主として低
周波においては減衰器として作用し、鏡の共振周
波数では無限のインピーダンスを有する。第４図
に示すように、鏡３の応答は高周波域において低
下している。第５図に示すフイルタ回路は、この
ような応答特性を修正するものである。このフイ
ルタ回路による補償により、式(10)の条件が満たさ
れることになる。
幅応答曲線Ａおよび位相応答曲線φをもつ回転鏡
である。そこで上記の安定性条件を満足するため
に第５図に示す回路構成をもつ修正フイルタをセ
ンサ１５とモータ２３の間に入れる。この鏡の共
振周波数に同調したこのフイルタは、主として低
周波においては減衰器として作用し、鏡の共振周
波数では無限のインピーダンスを有する。第４図
に示すように、鏡３の応答は高周波域において低
下している。第５図に示すフイルタ回路は、この
ような応答特性を修正するものである。このフイ
ルタ回路による補償により、式(10)の条件が満たさ
れることになる。
一例として第５図の素子の値は次の通りであ
る。Ｒ＝1KΩ，R1＝1KΩ，Ｃ＝10μＦ，C1＝
100nF，Ｌ＝400mH。例えば出力インピーダンス
が０であるセンサ１５内の差動増幅器をこのフイ
ルタの入力に接続してもよい。そうでなければ約
100Ω程度の小さい抵抗ｒを入力に並列に接続し
てもよい。この構成はフイルタの負荷インピーダ
ンスがその内部インピーダンスより大幅に大であ
るようにするものである。第４図に示すレスポン
ス曲線をもつ鏡については、40dB程度のループ
利得が得られる。
る。Ｒ＝1KΩ，R1＝1KΩ，Ｃ＝10μＦ，C1＝
100nF，Ｌ＝400mH。例えば出力インピーダンス
が０であるセンサ１５内の差動増幅器をこのフイ
ルタの入力に接続してもよい。そうでなければ約
100Ω程度の小さい抵抗ｒを入力に並列に接続し
てもよい。この構成はフイルタの負荷インピーダ
ンスがその内部インピーダンスより大幅に大であ
るようにするものである。第４図に示すレスポン
ス曲線をもつ鏡については、40dB程度のループ
利得が得られる。
本発明はこの形のフイルタに限られるものでは
なく、安定性を与えそして上述の条件を満足する
任意の形の補償系を用いてもよい。
なく、安定性を与えそして上述の条件を満足する
任意の形の補償系を用いてもよい。
また、本発明は第１図の実施例に限られるもの
ではない。たとえば、エツチングとは異なる記録
プロセスを用いることができる。また、反射光に
よる読取り方法でなく、透過光による読取りを行
うこともできる。その場合にはセンサ１５は送出
された読取ビームの通路に位置づけられる。２つ
のスポツト位置ＩとＫの間の半径方向の間隔はｅ
より大でありｅの倍数である。しかしながら、こ
の間隔は、前述の近似条件が満たされるようにあ
る一定限度以下でなくてはならない。
ではない。たとえば、エツチングとは異なる記録
プロセスを用いることができる。また、反射光に
よる読取り方法でなく、透過光による読取りを行
うこともできる。その場合にはセンサ１５は送出
された読取ビームの通路に位置づけられる。２つ
のスポツト位置ＩとＫの間の半径方向の間隔はｅ
より大でありｅの倍数である。しかしながら、こ
の間隔は、前述の近似条件が満たされるようにあ
る一定限度以下でなくてはならない。
読取ビーム８は記録ビーム４とは異なつた波長
をもつそれ自体の光源からあるいは記録ビームと
同一光源から任意に得ることが出来る。第７図は
その一実施例を示す。例えばアルゴンレーザであ
る光源２６が光ビーム８４を出し、移動可能な半
透明プレート１３によつて、この光ビーム８４を
読取ビーム８と、光変調器６０で変調されてレン
ズ５に鏡２７により向けられるビーム４に分割す
る。キヤリアによる反射または透過後にビーム８
はプレート２８で反射した後センサ１５に入る。
をもつそれ自体の光源からあるいは記録ビームと
同一光源から任意に得ることが出来る。第７図は
その一実施例を示す。例えばアルゴンレーザであ
る光源２６が光ビーム８４を出し、移動可能な半
透明プレート１３によつて、この光ビーム８４を
読取ビーム８と、光変調器６０で変調されてレン
ズ５に鏡２７により向けられるビーム４に分割す
る。キヤリアによる反射または透過後にビーム８
はプレート２８で反射した後センサ１５に入る。
センサ１５は記録ビームから生じる寄生成分の
除去を可能にする装置を有し、これは例えば２つ
のビームの分離を行う機械的、光学的または電子
的装置であり、変調された成分をなくす低域フイ
ルタとして機能する。
除去を可能にする装置を有し、これは例えば２つ
のビームの分離を行う機械的、光学的または電子
的装置であり、変調された成分をなくす低域フイ
ルタとして機能する。
本発明はまたトラツクが同心円で形成されるも
のにも応用出来る。この場合には送りモータ２０
は読取信号から出る同期化信号により、１回転に
ついて１ピツチ移動させるように制御される。
のにも応用出来る。この場合には送りモータ２０
は読取信号から出る同期化信号により、１回転に
ついて１ピツチ移動させるように制御される。
本発明による装置は従来の記録装置のすべての
可能性をもつものである。例えば第２図において
点Ｊにあるキヤリア上のスポツトを生じさせる他
の読取ビームを用いて記録をなした直後にその記
録の品質の評価を行うこともできる。点Ｊの位置
制御はたとえばそれ自体の帰環制御もつように
し、点Ｉの制御とは別系統にすればよい。
可能性をもつものである。例えば第２図において
点Ｊにあるキヤリア上のスポツトを生じさせる他
の読取ビームを用いて記録をなした直後にその記
録の品質の評価を行うこともできる。点Ｊの位置
制御はたとえばそれ自体の帰環制御もつように
し、点Ｉの制御とは別系統にすればよい。
本発明に係る装置は新しい可能性をもたらすも
のである。その装置の構成要素は記録装置を読取
装置として変更を要さずに用いることを可能にす
る。これには上述のようにセンサ１５内に、ある
いは別個に読取素子を設けるだけでよい。また、
本発明に係る装置は、記録を中断し、任意の時間
経過後に再開することができる。この場合、記録
スポツトの位置づけは前に記録されたトラツクの
みを考えればよく、そしてこの中断中に生じる振
動および調整の影響はない。
のである。その装置の構成要素は記録装置を読取
装置として変更を要さずに用いることを可能にす
る。これには上述のようにセンサ１５内に、ある
いは別個に読取素子を設けるだけでよい。また、
本発明に係る装置は、記録を中断し、任意の時間
経過後に再開することができる。この場合、記録
スポツトの位置づけは前に記録されたトラツクの
みを考えればよく、そしてこの中断中に生じる振
動および調整の影響はない。
以上のとおり本発明に係る光学的記録装置で
は、既に形成されたトラツクを読取ビームで追従
しながら、これに隣接する新たなトラツク形成が
記録ビームによつて形成されるため、高精度な機
械的要素が不要になり、製造コストの低減を図る
ことができる。
は、既に形成されたトラツクを読取ビームで追従
しながら、これに隣接する新たなトラツク形成が
記録ビームによつて形成されるため、高精度な機
械的要素が不要になり、製造コストの低減を図る
ことができる。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は
キヤリア表面上に得られる結果を示す図、第３図
は第１図の光学系の説明図、第４図は回転鏡の振
幅および位相曲線を示す図、第５図は帰環ループ
内に入れられる修正フイルタのブロツク図、第６
図は第１図の装置の追従制御を示す説明図、第７
図は本発明の他の実施例を示す図である。 １……キヤリア、２，５……レンズ、３……
鏡、４……記録ビーム、６……光源、８……読取
ビーム、２０，２１，２３……モータ、１２……
光源、１３，２４……半透明プレート、１５……
位置センサ。
キヤリア表面上に得られる結果を示す図、第３図
は第１図の光学系の説明図、第４図は回転鏡の振
幅および位相曲線を示す図、第５図は帰環ループ
内に入れられる修正フイルタのブロツク図、第６
図は第１図の装置の追従制御を示す説明図、第７
図は本発明の他の実施例を示す図である。 １……キヤリア、２，５……レンズ、３……
鏡、４……記録ビーム、６……光源、８……読取
ビーム、２０，２１，２３……モータ、１２……
光源、１３，２４……半透明プレート、１５……
位置センサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 回転軸を有するキヤリア表面上に一定ピツチ
ｅで連続するスパイラル状トラツクを形成し、こ
のトラツクに沿つて記録後直ちに情報を読取れる
様な形で光学情報を蓄積するようにした光学的記
録装置において、 ａ 前記キヤリア表面を回転させる第１の装置
と、 ｂ 記録すべき情報によつて光学的に変調された
記録スポツトを前記キヤリア表面上に投影する
第２の装置と、 ｃ 前記記録スポツトとは半径方向にne（ｎは
正の整数）だけ離れた位置に連続照射を行う読
取りスポツトを前記キヤリア表面上に投影する
第３の装置と、 ｄ 前記記録スポツト及び前記読取りスポツトを
前記キヤリア表面において半径方向に変位させ
る第４の装置と、 ｅ すでに記録された情報を前記読取りスポツト
によつて直ちに読取り、その読取つた内容を記
録すべき情報と比較することによりトラツキン
グ誤差信号を得、この誤差信号をもつて前記第
４の装置を駆動して正確なピツチｅを得るよう
にするための帰環ループを有する第５の装置を
備え、 前記帰環ループは、当該ループの複素利得の実
数部の値が−1/2より大きくなる様なネツトワー
クを有することを特徴とする光学的記録装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7629609A FR2366636A1 (fr) | 1976-10-01 | 1976-10-01 | Dispositif d'enregistrement optique d'information sur un support avec asservissement de la position de la tache d'enregistrement sur le support d'information |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5345205A JPS5345205A (en) | 1978-04-22 |
| JPS6238770B2 true JPS6238770B2 (ja) | 1987-08-19 |
Family
ID=9178295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11776977A Granted JPS5345205A (en) | 1976-10-01 | 1977-09-30 | Optical recorder |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4275275A (ja) |
| JP (1) | JPS5345205A (ja) |
| CA (1) | CA1106496A (ja) |
| DE (1) | DE2744132C2 (ja) |
| FR (1) | FR2366636A1 (ja) |
| GB (1) | GB1582603A (ja) |
| NL (1) | NL7710650A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62185176U (ja) * | 1986-05-19 | 1987-11-25 | ||
| JPH01112169U (ja) * | 1988-01-26 | 1989-07-27 |
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- 1977-09-30 CA CA287,893A patent/CA1106496A/en not_active Expired
- 1977-09-30 JP JP11776977A patent/JPS5345205A/ja active Granted
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