JPH01317228A - 光ディスク記録再生装置 - 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、光ディスク記録再生装置に係わり、特に複数
個のヘッドあるいは複数個の光ビームを有するヘッドを
用いて、高速かつ高信頼に情報の記録、再生、消去等の
動作を行う光ディスク記録再生装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、光ディスク記録再生装置において、即時オーバー
ライドを実現するため、第１図に示すようなヘッド構成
を採っている。第１図において、１は消去専用ヘッド、
２は記録再生兼用ヘッド、３はＭＣＡＶ用の書換え可能
な光ディスク媒体、４は媒体の回転中心、５は消去専用
ヘッドの光ビームの媒体上の移動位置、６は記録再生兼
用ヘッドの光ビームの媒体上の移動位置、７は光ディス
ク媒体３の回転方向を示す。

第１図の如く、消去専用ヘッド１と記録再生兼用ヘッド
２の２個のヘッドを近接配置させている。同一トラック
に位置決め可能なこのような２ヘツドを用いて、まず、
消去専用ヘッド１で消去を行い、これに続く記録再生兼
用ヘッド２で記録することにより、即時オーバーライド
を可能にしている。

このような２ヘツド型では、第１図から分かるように、
シーク時において、消去専用ヘッド１の光ビームの媒体
上の移動位置と、記録再生兼用ヘッド２の光ビームの媒
体上の移動位置が、ディスクの中心を結ぶ半径方向に沿
って移動しないので、シーク前のトラックでの同期用パ
ターン再生信号の位相とシーク後のトラックでの同期用
パターン再生信号の位相は異なる。したがって、シーク
後、新たに記録または再生すべきトラックの同期用パタ
ーン再生信号と、シーク前のトラックの同期用パターン
に同期していたＰＬＬ　（Ｐｈａｓｅ　ＬｏｃｋｅｄＬ
ｏｏｐフェーズロックドループ）回路の出力信号とは必
然的に位相差が生しる。この位相差によって最悪の場合
、両者の位相関係が反転することもあり得る。

ま　た　、　ＭＣ人Ｖ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　　Ｃｏｎｔ
ｉｎｕｏｕｓ　　Ａｎｇｕｌａｒ　　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ
）方式においては、ディスク回転数は一定、即ち回転角
速度は一定であるが、記録周波数は内周から外周に向か
って徐々に高くなる。したがって、シークとともに位相
のみならず周波数も変化することになる。なお、ＭＣＡ
Ｖ方式％式％ ｐｐ、　１６８−１７１．１９８７．等が詳細に記述さ
れている。

〈発明が解決しようとする課題〉 以上のことから、シーク動作毎にＰＬＬ回路の再同期に
多大な時間を要するという重大な欠点を有することにな
る。周知のように、ＰＬＬ回路の同期出力信号を再生タ
イミングおよび記録タイミングの生成の契機として利用
するので、上記欠点は即座に再生および記録動作の遅れ
に結びつき、光ディスク装置のスループットの低下を招
く。

一方、ＰＬＬ回路の動作形態としては、通常、高速追従
モードと低速追従モードの２形態が備わっている。高速
追従モードは、引き込み時間が短いが信号の乱れに対し
て敏感である。

低速追従モードは、引き込み速度は遅いが、信号の欠落
等に対して反応が鈍いという特徴を有する。このため、
高速かつ安定にＰＬＬ回路を動作させるには、同期引き
込み時は高速追従モード、引き込み完了後は低速追従モ
ードと動作モードを切り換える必要がある。

上記説明したとおり、シーク動作毎にＰＬＬ回路の位相
ずれ及び記録周波数の違いを生じるので、その都度、低
速追従モードから高速追従モードに移行し、同期完了を
検知したのち再度、低速追従モードに変更することが必
要となる。このような動作モードの頻繁な切り換えに伴
い、光ディスク媒体欠陥または外乱ノイズ等の要因によ
って、同期引き込み動作の不良または擬似引き込み等を
生じる可能性を含むことになる。これらは、当然ならが
バーストエラーの発生を許す結果となり、装置信頼性を
著しく低下させるという欠点に結びつく。

本発明の目的は、高速かつ高信頼な記録再生が可能な光
ディスク記録再生装置を提供することにある。

く課題を解決するための手段〉 従来の技術では、シーク動作において光ビームがディス
クの円板中心と光ビーム集光点とを結ぶ半径方向に沿っ
て移動しない場合、シーク動作毎に位相差が生じるため
、ＰＬＬ回路はその都度、シーク後トラッキングしたト
ラックの同期パターンのみに従って新たに同期引き込み
動作を行っていた。これに対して、本発明では、上記位
相差及び記録周波数の変化をシーク動作前後のトラック
位置等から予め算出しておき、シーク中に位相補正及び
周′ｅ、数補正を行いＰＬＬ回路内部の動作状態への影
響を極力抑えることにより、シーク後の再同期引き込み
時間を皆無または最少限に短縮することを、最も主な特
徴とする。

〈実　施　例〉 以下、第２図、第３図、第４図、第５図を用いて本発明
の実施例について説明する。第２図は、２ヘツド構成に
おける位相関係図、第３図は、本発明に基づく光ティス
フ装置の構成図である。第４図は、本発明に基づ（回路
構成図である。第５図は、本発明による第４図に示す回
路構成図に対応する信号タイミングチャートである。

第２図において、１ば消去専用・＼ラド、２は記録再生
専用ヘッド、３ば書換え可能な光ディスク媒体、４は媒
体の回転中心、５は消去専用ヘッドの光ビームの媒体上
の移動位置、６は記録再生兼用ヘッドの光ビームの媒体
上の移動位置、７は光ディスク媒体３の回転方向を示す
。ここで、光ディスク媒体３は、いわゆるＭＣ人Ｖ　（
Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｃｏｎ５ｔａｎｔ　人ｎｇｕｌａｒ
　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式に従ってフォーマツティング
され、かつＭＣＡＶ方式で回転制御されるものとする。

第２図において、消去専用ヘッド１と記録再生兼用ヘッ
ド２は、ディスク半径方向から各々角度θだけずれてい
るとする。このため、シーク時において、消去専用ヘッ
ド１の光ビームの媒体上の移動位置と、記録再生兼用ヘ
ッド２の光ビームの媒体上の移動位置がディスク半径方
向に沿って移動しないので、シーク前のトラックでの同
期用パターン再生信号の位相とシーク後のトラックでの
同期用パターン再生信号の位相は異なる。

この位相差は次のようにして見積もられる。

今、該２ヘッド間隔２ｈ、ディスク回転中心からヘッド
までの距離をＸとすると消去専用ヘッド１の角度θは、 θ−（１／　２）　・Ｓｌｎ　’　（２ｈ／ｘ）　　　
　（１）と与えられる。同様に、記録再生兼用ヘッド２
の角度−θは、 一θ−（１／２）・５ｌｎ−’　（２ｈ／ｘ）　　　（
２１と表される。一方、ディスク回転数を１８０　Ｏｒ
ｐｍ。

記録信号周波数を１１．０９７６Ｍ）（２とすると、１
回転当たりのクロック数は３６９９２０周期となる。消
去専用ヘッド１と記録再生兼用ヘッド２の中点とディス
ク回転中心とを結ぶ直線上の位相を零とすると、消去専
用ヘッド１の位相Ｐｅおよび記録再生兼用ヘッド２の位
相Ｐｗは次式となる。

Ｐｅ＝２π・（３６９９２０／３６０）　−θ−２π・
（４６２４／９）　・５ｌｎ−’　（２ｈ／ｘ）　　　
（３）Ｐｗ＝−２ｙｒ・（３６９９２０／３６０）　・
θ−−２ｙｒ・（４６２４／９）　・５ｌｎ−’　（２
ｈ／ｘ）　　（４）したがって、ディスク回転中心から
の距離Ｘ０の位置から距離ＸＩの位置に移動するときの
上記２ヘッド間の位相差Ｐｈは、次式で与えられる。

Ｐｈ−４ｙｒ　　［（４６２４／９）　−５ｌｎ−１（
２ｈ／ｘ、）−１ｎｔ　　（（４６２４／９）　　５ｌ
ｎ−’　（２ｈ／χｏ）　ｌ　　コ（５）上記位相差Ｐ
ｈに１周期の時間を乗じることにより、具体的に補正す
べき時間が算出されることになる。

第３図は、本発明に基づく光ディスク装置の構成である
。３ばＭＣＡＶ型の書換え可能な光ディスク媒体、３０
は消去専用ヘッドと記録再生兼用ヘッドの２個から構成
される光ヘッド、３１はＰＬＬ回路部、３２は光ヘッド
３０のトラッキングおよびフォーカシング用のサーボ回
路、３３はＲＦアンプ等からなるリード回路、３４は復
調回路、３５はライト回路、３６は変調回路、３７はス
ピンドルモータ、３８はモータ駆動回路、３９はインタ
フェース回路、４０は記録再生回路、サーボ回路、モー
タ駆動回路、インタフェース回路を制御する制御回路で
ある。

このような構成になっているので、外部からの命令（Ｃ
ＭＤ）はインタフェース回路３９を介して制御回路４０
に送られる。制御回路４０で命令を解釈し、光ヘッド３
０、サーボ回路３２等を動作させて、光ディスク媒体３
上の所定の箇所において記録・再生を行う。

記録時、記録データ　（Ｗ−ＤＴ）はインタフェース回
路３９から変調回路３６、ライト回路３５を経て光ヘッ
ド３０を通じて光ディスク媒体３に記録される。このと
き、ライト回路３５では記録トラックに応じて周波数を
変える。

再生時、光ヘッド３０から読み出された信号＋ｆ、ＩＪ
−ド回路３３、復調口ｌ＠３４を経てインタフェース回
路３９から外部に送出される。

これらの記録再生の基準タイミングは再生信号を入力と
するＰＬＬ　＠路３１によって発生される。

特に、本発明の中心となるＰＬＬ回路部３１の詳細構成
を第４図に示す。また、第４図各部に対応する信号タイ
ミングチャートを第５図に示す。第４図において、５０
は現在光ヘッド３０が位置しているトラックのアドレス
と次にアクセスすべきトラックのアドレスとの差分の演
算回路、５１は演算出回路５０から送出された信号を入
力として遅延量を選択する選択回路、５２は１周期を５
分割した時間をｔとしたとき遅延時間０．　　ｔ、　２
　ｔ、３ｔ。

４ｔの５種類を選択可能な遅延回路、５３は遅延回路５
２て遅延された再生信号とリードゲート信号を入力とす
るゲート回路、５４はゲート回路５３の出力と基準クロ
ック信号を入力とするＰＬＬ回路、５５はＰＬＬ回路５
４の入力信号のマスク回路、５６はＰＬＬ回路５４の出
力信号をトリガ信号とする周波数可変のパルス発生回路
、５７はゲート回路５３の出力とマスク回路５５の出力
とのＡＮＤ回路である。入力信号（ＰＬＬ−ＩＮ）と基
準クロック信号（ＲＥＦ−ＣＬＫ）の選択は、イネーブ
ル信号（ＥＮＡＢＬＥ）によってＰＬＬ回路５４内で実
行される。

第１の動作モードである光ディスク装置の起動時、ＰＬ
Ｌ回路５４はＥＮＡＢＬＥ信号をＬＯＷにすることによ
って入力として記録周波数の２倍の周波数の基準クロッ
ク信号（ＲＥＦ−ＣＬＫ）が選択される。ＰＬＬ回路５
４は即座に、この基準クロック信号（ＲＥＦ−ＣＬＫ）
の周波数、位相とも同期する。ただし、基準クロック信
号（ＲＥＦ−ＣＬＫ）はＰＬＬ回路５４に入力直後に周
波数を１／２倍され、ＰＬＬ回路５４はこの周波数に四
ツクする。次に、光ヘッド３０が所定のホームポジショ
ン（トラックアドレス：　ｎ）においてフォーカシング
およびトラッキングを完了したことを検知したあと、リ
ードゲート信号（Ｒ−ＧＡＴＥ）及びマスク信号（ＭＡ
ＳＫ）をともにＨＩＧＨにすることにより、ＰＬＬ回路
５４のもう一方の入力端子に、遅延時間なしで再生信号
（Ｒ−ＤＡＴＡ）を送るとともに、ＰＬＬ回路５４はＥ
ＮＡＢＬＥ信号をＨＩＧＨにすることによって入力とし
て再生信号（Ｒ−ＤＡＴＡ）を！択する。周波数は既に
一致しているので、位相のみの修正で同期が取れる。こ
の結果、ＰＬＬ回路の出力信号（ＰＬＬ−ＯＵＴ）とし
て、再生信号（Ｒ−ＤＡＴＡ）と周波数、位相とも完全
に一致した信号が得られることになる。

＝１２− 第２の動作モードとして、記録または再生命令に従って
、光ヘッド３０がホームポジションから所望のトラック
　（トラックアドレス：ｍ）にシークする場合を説明す
る。このとき、トラックアドレスがｍなるトラックは、
トラックアドレスがｎなるトラックに比べて、記録周波
数が３倍高いものとする。第３図において示されている
インターフェイス回路３９を介して送られる外部からの
命令を制御装置４０で解読することにより、次の記録ま
たは再生動作を行うべきトラックアドレスが判明する。

光ヘッド３０がシーク動作を実行するとともに、ＰＬＬ
回路系は次のような一連の動作を行う。

まず、シーク先のトラックアドレスを示すトラックアド
レス信号（ＴＲＫ−ＡＤ）　　と光ヘッド３０から直接
読み出される現在トラッキングしているホームポジシロ
ンからのトラックアドレス信号（Ｒ−ＴＲＫ）から、ジ
ャンプすべきトラック数Ｉｎ−ｍｌ　　を演算回路５０
で算出する。シーク動作期間中に、このジャンプトラッ
ク数を基に、選択回＃Ｉ５１で上記説明した式（５）の
ような位相補正量に応じて遅延時間を選択する。遅延回
路５２内のｄｅｌａｙ　１ｉｎｅのパスとしては、記録
信号周期を５分割した時間をｔとしたときｔ、２ｔ、３
ｔ、４ｔの４種類が備わっている。これらに加えて、遅
延回路５２内を遅延なくそのまま通過するパスも設けら
れている。これらのうち、最も位相補正効果の高いパス
を選択する。ここでは、ジャンプすべきトラック数　ｌ
ｎ−ｍｌ　　に対応する最適な遅延時間として２ｔを選
択する。

また、ホームポジションのトラフ（ｎ）の記録周波数よ
り、トラックに）の記録周波数は３倍高いので、ＰＬＬ
回路５４の出力信号をトリガ信号とする周波数可変のパ
ルス発生回路５６は、３倍の周波数のパルスを出力する
モードに切り替わる。

なお、シーク期間内は、再生信号はゲート回路５３でリ
ードゲート信号（Ｒ−ＧＡＴＥ）によってマスクされる
。ＥＮＡＢＬＥ信号はＨＩＧＨのままにしてお（ことに
より、ＰＬＬ回路５４は無人力状態となり、ＰＬＬ回路
５４の内部のホールド回路によりシーク動作前に同期し
ていた周波数、位相が保持されている。

次に、シークが完了したのち、光ヘッド３０から読み出
された再生信号（Ｒ−ＤＡＴＡ）は、シーク動作期間中
に、上記のようにして選択された遅延時間分だけ遅延回
＄５２で遅らされて、ゲート回ｇ８５３に入力される。

シーク完了後、リードゲート信号（Ｒ−ＧＡＴＥ）をＨ
ＩＧＨとすることで、ゲート回路５３を通過した信号は
ＡＮＤ回路５７に入力される。マスク信号（ＭＡＳＫ）
として、第５図に示すようなホームポジションのトラッ
ク（ｎ）の基準信号パルスに同期した信号を、マスク回
路５５からＡＮＤ回路５７のもう一方の入力に与える。

この結果、入力信号（ＰＬＬ−ＩＮ）の周波数は当然等
しく、かつ上記位相補正により位相差も僅かなのでＰＬ
Ｌ回路５４自体にはほとんど外乱は与えられず安定に動
作し続ける。このようにして得られるＰＬＬ回路５４の
出力信号（ＰＬＬ−ＯＵＴ）をトリガ信号としてパルス
発生回路５６に入力する。パルス発生回路５６ではトラ
ックアドレス信号（ＴＲＫ−ＡＤ）に従って、３倍の周
波数の信号が生成される。この信号（ＤＴ−ＯＵＴ）を
記録再生動作の基準信号として用いることができる。例
えば、再生においては、同様に遅延された再生信号の読
み取りのた′めのストローブ信号として用いる。

さらに、続くリードまたはライト命令に従って、シーク
動作を行うとともに、上記位相補正処理を実行していく
。

なお上記実施例では、消去専用ヘッドと記録再生兼用ヘ
ッドの２ヘツド構成の場合について説明したが、消去、
記録、再生と各々別個のヘッドによる３ヘツド構成など
各種ヘッド構成に対しても、本発明が同様に適用可能で
ある。

また、複数トラック併列記録再生可能なマ＝１６− ルチビームヘツドを用いた光ヘッドにおいてもシーク動
作に伴う光ビームの移動方向が、光ディスク媒体の中心
点と該光ビームの集光点とを結ぶ直線と一致しないよう
な場合にも、本発明が同様に適用可能なことは自明であ
る。

さらに、１ヘツド１光ビーム型であっても、シーク動作
に伴う光ビームの移動方向が、光ディスク媒体の中心点
と該光ビームの集光点とを結ぶ直線と一致しないような
場合にも、本発明が同様に適用可能なことは自明である
。

加えて、上記実施例で説明した手段以外にも、ＰＬＬ内
部または外部において位相差及び周波数を補正する構成
が可能であることば明らかである。また、位相補正量は
ディジタル量として与えても良いし、アナログ量として
与えても構わない。

なお、本発明は、案内溝サーボ方式あるいはサンプル・
サーボ方式等のサーボ形態には拠らず、適用可能である
ことは自明である。

さらに、本発明は光ディスク媒体上のＰＬＬ回路の周期
用パターンの種類、配置等にも全く依存しない。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、シーク時、ヘッ
トの光ビームの媒体上の移動位置が、ティスフ半径方向
に沿って移動しないような場合において、シーク後、新
たに記録または再生すべきトラックの同期用パターン再
生信号と、シーク前の１−ラックの同期用パターンに同
期していたＰＬＬ回路の出力信号の位相差及び周波数の
相違の両者を事前に吸収できるので、シーク動作毎のＰ
ＬＬ回路の再同期動作に要する時間を最小にできるとい
う利点がある。このことは、即座に記録および再生動作
の高速化に結びつき、光ディスク装置のスループットを
向上させる。

また、以上説明したように、本発明によれば、シーク動
作に伴うＰＬＬ回路の動作モードの切り換えを省けるの
で、同期引き込み動作の不良または擬似引き込み等の確
率を最小にすることができ、装置信頼性の大幅改善が可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はヘッドと光ディスク媒体との配置位
置状態を示す説明図、第３図は光ディスク装置を示すブ
ロック構成図、第４図は本発明の要部を示す回路構成図
、第５図は第４図における各信号波形を示すタイミング
チャートである。 図　面　中、 １は消去専用ヘッド、 ２は記録再生兼用ヘッド、 ３は書換え可能な光ディスク媒体、 ４は媒体の回転中心、 ５は消去専用ヘッドの光ビームの媒体上の移動位置、 ６は記録再生兼用ヘッドの光ビームの媒体上の移動位置
、 ７（よ光ディスク媒体３の回転方向、 ３０は消去専用ヘッドと記録再生兼用ヘラドの２個から
構成される光ヘッド、 ３１はＰＬＬ回路部、 ３２はサーボ回路、 ３３はリード回路、 ３４は復調回路、 ３５はライト回路、 ３６は変調回路、３７はスピンドルモータ、３８はモー
タ駆動回路、 ３９はインタフェース回路部 ４０は制御回路、 ５０は演算回路、 ５１は選択回路、 ５２は遅延回路、 ５３はゲート回路、 ５４はＰＬＬ回路、 ５５はマスク回路、 ５６はパルス発生回路、 ５７はＡＮＤ回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 シーク動作に伴う光ビームの光ディスク媒体上の軌跡が
   、該光ディスク媒体の円板中心点と光ビーム集光点とを
   結ぶ直線と不一致となるように移動するヘッドを有し、
   かつ記録再生動作のための基準周波数がトラックによっ
   て異なるような光ディスク記録再生装置において、 シーク動作においてヘッドが移動すべき距離を得る手段
   と、 該移動距離からシーク前後の再生信号の位相差を得る手
   段と、 該位相差分だけフェーズロックドループ回路に入力すべ
   き再生信号を時間軸上でシフトさせる手段と、 該位相補正された再生信号を入力信号とするフェーズロ
   ックドループ回路と、 該フェーズロックドループ回路の入力信号パルスを周期
   的にマスクする手段と、 該フェーズロックドループ回路の出力信号をトリガ信号
   とするような周波数可変のパルス発生回路と、 を備えることを特徴とする光ディスク記録再生装置。