JPH02267735A - 検索装置 - 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、例えば光学式記録再生装置や光磁気式記録再
生装置等において、信号の記録・再生成いは消去時に、
記録媒体上の多数のトラックの中から指定トラックを光
ビームにより高速検索する検索装置に関するものである
。特に、その光ビームか指定トラックへ移動する間のト
ラック横断速度を検出するための速度検出回路の改良が
本発明の技術分野に含まれる。

［従来の技術］ 第３図には、従来から知られる検索装置の一例として、
特公昭６３−４６５１１号公報に開示された装置構成が
示されている。

この第３図を参照して先ず検索装置の概略について説明
する。

光学系（図示せず）を搭載するキャリッジ（移送台）１
２は、回転媒体（図示せず）上に形成された既配線また
は未記録のトラックに対し、光学系から照射される光ビ
ームを媒体の半径方向へ横断しながら走査させ得るよう
に移動可能となっている。

一方、媒体に照射された光ビームの反射光は、光検出器
（光検出手段）１１により検出される。

この検出信号に対して後述のように所定の信号処理を施
すことにより、光ビームが指定された１本のトラックに
照射されるように、即ち指定トラックが検索されるよう
にキャリッジ１２の移動速度を制御するようになってい
る。

なお、媒体の形状は円盤（ディスク）状や四角形状であ
り、トラックの形状は直線状や同心円状またはスパイラ
ル（螺線）状である。本願における光ビームのトラック
の横断本数ｎとは、トラックの形状が直線状や同心円状
のものについては光ビームがトラックに直交する方向或
いは媒体半径方向に移動する際に横切るトラックの本数
を意味し、スパイラル状のものについては光ビームが媒
体半径方向に移動する際にトラックを横切った回数を意
味するものとする。また、１本のトラックとは、トラッ
クの形状が直線状や同心円状のものについては１本のト
ラックを意味し、スパイラル状のものについてはトラッ
ク上の１点Ａを通り、媒体の回転中心までを結ぶ半直線
が点Ａを有するトラックの隣りのトラックと交わる点Ｂ
までの周を意味するものとする。

ところで上記キャリッジ１２の速度制御には、光ビーム
のトラック横断速度を検出することが必要であるが、上
記第３図にはそのトラック横断速度を検出する速度検出
回路の構成が主に示されている。

図に示される速度検出回路において、トラック横断速度
を検出する手段としては、上述の光検出器１１の出力に
基き、光ビームが横断したトラックの本数（乃至は回数
）ｎを検出し、それを微分することによりトラック横断
速度を検出する手段（微分検出系）の他、キャリッジ１
２の移動速度を速度検出器３６により磁気的に検出する
手段（磁気的検出系）が組合せられている。

ここで夫々の速度検出系の速度検出及びそれに基くキャ
リッジ１２の速度制御について更に詳細に説明する。

（１）磁気的検出系の速度検出 磁気的な速度検出器３６は、キャリッジ１２と一体的に
移動する可動部３４と、キャリッジ１２に対して固定さ
れた固定部３５とから構成されている。従って、この可
動部３４と固定部３５との相対速度がキャリッジ１２の
移動速度、即ち光ビームのトラック横断速度を示す。こ
の両者の相対速度は、速度検出器３６から磁気信号とし
て信号変換部３７へ与えられ、電気信号に変換された後
に信号切り替え部３８に与えられる。

（２）微分検出系の速度検出 光検出器１１は二分割構造となっており、その分割線方
向は反射光に含まれるトラックのパターンのトラック方
向となっている。その二分割の出力差は差動増幅器１６
で増幅された後、二値化パルス生成回路３０に与えられ
、光ビームが１木のトラックを横切る度に１個のパルス
（１パルス／１トラツク）が生成される。このパルスを
位置検出カウンタ３１でカウントすることにより光ビ−
ムのトラック横断回数が測定される。そして、この横断
回数をＤ／Ａコンバータ３２でアナログ信号に変換し、
これを微分回路３３で微分することにより光ビームのト
ラック横断速度が検出される。この検出速度も信号切り
替え部３８に人力される。

（３）検出速度信号の切り替え 以上のようにして検出された磁気的検出系及び微分検出
系の検出速度は、信号切り替え部３８により、例えば検
出速度の大小に応じて選択的に切り替ええられて出力さ
れる。この信号切り替え部３８の出力が現在のトラック
横断速度を示す現在速度信号であり、駆動回路１４に与
えられる。

（４）キャリッジの速度制御 次に、駆動回路１４は、現在速度信号と目標速度発生回
路１５から与えられる目標速度信号との差が平均的に０
になるように、駆動素子１３に対してキャリッジ制御指
令を与える。駆動素子１３は、与えられた指令信号に基
いてキャリッジ１２の移動速度を制御Ｖる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで上述の如き従来の技術においては、下記に列挙
されるような問題点がある。

先ず磁気的検出系にあっては、電気的な回路構成の他に
、キャリッジ１２の移動速度を磁気的に検出する速度検
出器３６が使用されている。この独の磁気的な速度検出
器３６は大型でしかも高価であるため、検索装置ひいて
は記録再生装置の小型化及び低価格化を困難にさせる。

一方、微分検出系にあっては、速度検出のための生成パ
ルスを速度と無関係に常に１パルス／１トラツクとして
いるが、この場合、トラック横断速度の周期が長い低速
域においては、パルス生成のサンプリング期間が充分に
長いため高い検出速度が得られる反面、このサンプリン
グ期間が長いことに起因してリップルを生じ易いという
不都合がある。逆に、トラック横断速度の周期が短い高
速域では、サンプリング期間が短いために検出精度が低
下するという不都合がある。更に、低速域と高速域とで
はトラック横断速度の周期が異なることに起因して検出
精度が不揃いとなるから、広範囲の速度域の検出精度の
向上を困難にさせる。

本発明は上記従来技術の有する問題点に鑑みてなされた
ものであり、その主要な課題は、小型化及び低価格化の
可能な検索装置を提供することである。また、この検索
装置の低速域のリップル抑制或いは高速域の速度検出精
度の向上を図り、更には、広範囲の速度の検出精度の向
上をも図り得るようになすことも本発明の課題の一部で
ある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的のために本発明では、回転する媒体上の既記録
或いは未記録のトラックに対し、このトラックを媒体半
径方向へ横断するように光ビームを走査させながら照射
し、その反射光を光検出手段により検出して指定トラッ
クを検索するようになされた検索装置において：前記光
検出手段の反射光検出信号に基き、前記光ビームが指定
トラックへ移動する間に横切るトラックｎ本毎にｍ個の
パルスを発生するパルス発生手段と：その発生パルスの
周期をカウントするカウント手段と、そのカウント値に
基き前記光ビームが指定トラックへ移動する間のトラッ
ク横断速度を算出する速度演算手段とを備えたものであ
る。例えば、前記パルス発生手段が、ｎとｍの設定の組
合せが異なる二種類のモードを有すると共に、前記速度
演算手段が、前記算出速度を予め与えられた比較速度よ
りも大か小かを判別し、その判別結果に応じて前記二種
類のモードの何れか一方による発生パルスの前記カウン
ト値に基いて前記算出を行わせる切り替え手段を備える
構成とする。具体的には、例えばトラック横断速度が低
速域の場合には、前記パルス発生手段をｎ＝１且つｍ＝
４に設定し、逆に、トラック横断速度が高速域の場合に
は、前記パルス発生手段をｎ＝４且つｍ＝１に設定する
。

［作　用］ １、光ビームのトラック横断速度は、光ビームのトラッ
ク横断信号の周期の逆数である周波数に相当する。従っ
てトラック横断信号の周期を検出すれば、トラック横断
速度を演算により求めることができる。そこで上記のよ
うに構成された検索装置においては、光ビームのトラッ
ク横断信号（光ビームがｎ木のトラックを横切る度にパ
ルス発生手段が発生するｍ個のパルス）の周期をカウン
トし、そのカウント値に基いてトラック横断速度を算出
するようにしている。この構成によれば、上記従来技術
の速度検出器３６の如き磁気的な検出手段が不要となり
、カウンタ（カウント手段）や演算プロセッサ（速度演
算手段）等のディジタル回路を主とした電気回路で速度
検出回路を構成することができる。

２、なお、トラック横断速度の周期が長い低速域におい
ては、サンプリング期間が充分に長いため、このサンプ
リング期間を成る程度縮めても高い検出精度を確保する
ことが可能である。例えば、ｎ、ｍの設定をｎ＝１．ｍ
＝４　（以下、この設定を「設定モード■」と称す）と
して、４パルス／１トラツクに対するパルス周期測定に
基く速度検出を行うようにしても高い検出精度が確保さ
れる。このようにサンプリング期間を縮めると、リップ
ル抑制の精度が向上し、リップル抑制のためのフィルタ
ー手段の構成が簡易または不要となる。

３、一方、トラック横断速度の周期が短い低速域におい
ては、サンプリング期間が短いため、設定モードＩの如
き設定では検出精度が低下する。

そこで、ｎ、ｍの設定をｎ＝４．ｍ＝１　（以下、この
設定を「設定モートＩＩ　Ｊと称す）として、パルス／
４トラツクに対するパルス周期測定に基く速度検出を行
うようにすると、高速域における検出精度が向上する。

４、或いは、ｎ、ｍの設定モートとして、ｎ。

ｍの設定が異なる二種類のモードを用意し、速度演算手
段の算出速度が予め与えられた比較速度よりも大か小か
に応じて二種類のモードの何れか一方のモードを選択的
に切り替える構成とすると、比較速度及び設定モートを
予め適宜に設定することにより、低速域と高速域の何れ
にも対応させることが可能である。これは例えば次のよ
うに行う。

二種類のモードとして上記設定モード１，１１、比較速
度として通常使用状態の平均速度を採る。

そして速度演算手段の算出速度が平均速度より小（即ち
比較的低速の状態）の時は設定モードＩに、算出速度が
平均速度より大（即ち比較的高速の状態）の時は設定モ
ードＩＩに切り換える。この切り換えられたモードによ
る発生パルスに基き、改めて速度算出を行なうと、上記
２．３の双方の効果が得られる。

本発明の特徴と利点を一層明確にするために、好ましい
実施例について添付図面とともに説明すれば以下の通り
である。

［実施例コ 第１図には、本発明の一実施例に係る検索装置の概略構
成が示されている。なお、上記従来技術と同様の符号を
付したものは同様の構成要素を示すものとする。また、
以下の説明では本発明の特徴的な速度検出回路について
・主に説明し、検索装置の図示しない構成については説
明を省略する。

図において、ディスク（媒体）１は同心状のトラックが
形成された光ディスクまたは光磁気ディスクであって、
このディスク１はモータ２の駆動により回転軸３を中心
に回転している。

一方、光源８から発生する光ビーム９は、カップリング
レンズ７により平行光にされ、ハーフミラ−６、反射ミ
ラー５を介して収束レンズ４に入射され、ディスク上に
収束される。

次に、ディスク１で反射された反射光１０は、収束レン
ズ４、反射ミラー５およびハーフミラ−６を介して二分
割構造の光検出器１１に入射し、その二分割の出力差は
、電圧信号として差動増幅器１６に与えられる。この差
動増幅器１６までの信号の流れは上記従来技術の微分検
出系と同様である。但し本発明においては、光検出器１
１の出力電圧信号は加算増幅器１７にも与えられる。こ
れら差動増幅器１６と加算増幅器１７と夫々の増幅出力
は低速モード用の４パルス／トラツクのパルス生成回路
（設定モート！のパルス発生手段）１８に与えられる。

また差動増幅器１６の出力は高速モート用の１パルス／
４トラツクのパルス生成回路（設定モードＩ＋のパルス
発生手段）１９にも与えられる。ここで、測定パルスを
生成するための信号のタイミングチャートを第２図に示
す。

第２図において、　（ａ）はディスク１の概略断面、　
（ｂ）は差動増幅器１６の出力、　（Ｃ）は加算増幅器
１７の出力、　（ｄ）は　（ｂ）の２値化、（ｅ）は　
（ｃ）の２値化、　（ｆ）は４パルス／トラック生成回
路１８の出力、　（ｇ）は１パルス／４トラック生成回
路１９の出力を夫々表わしている。

以下、この第２図を参照しながら第１図に示される実施
例の説明を続ける。４パルス／トラック生成回路１８及
び１パルス／４トラック生成回路１９の各出力は、切り
替えスイッチ２０に与えられ、そのうちの何れか一方が
選択的に出力される。この切り替えスイッチ２０の出力
はラッチ信号発生器２１に与えられる。ラッチ信号発生
器２１の出力は、周期測定カウンタ２５の出力データを
保持するカウントデータラッチ回路２６に与えられると
同時に、カウンタクリア信号発生器２２及び演算開始信
号発生器２３に与えられる。

ここで演算開始信号発生器２３は、後述の演算プロセッ
サ（速度演算手段）２７に対し、速度算出の演算を開始
させる指令パルスを与えるためのものである。

周期測定カウンタ２５は１０ＭＨｚ発振器２４の出力パ
ルス（１０ＭＨｚクロックパルス）をカウントアツプす
るが、このカウント値は、カウンタクリア信号発生器２
２の出力パルスにより０にクリアされる。この０にクリ
アされる直前の周期測定カウンタ２５のカウント値は、
ラッチ信号発生器２１の出力パルスによりカウントデー
タラッチ回路２６に保持される。

方、演算プロセッサ２７は、演算開始イ３号全発生器３
の出力パルスを受けると、カウントデータラッチ回路２
６に保持されている周期測定カウント値を取り込み、周
期から速度を割り出す演算を実行した後、速度を表わす
データを出力する。

その出力データは、Ｄ／Ａコンバータ２８によりアナロ
グ信号としての速度信号に変換され、増幅器２９で増幅
される。この増幅器２９の出力が本発明における現在速
度信号である。この現在速度信号は駆動回路１４に与え
られ、以下、上記従来技術の（４）と同様にしてキャリ
ッジ１２の移動制御が行われる。

ところで第１図に示される実施例は、速度検出モードと
して低速モード（設定モードＩ）及び高速モード（設定
モード１１　）の二種類を備えているが、各々のモード
の速度検出及びモードの切り替えについては以下の通り
である。

（Ｉ）低速モードの場合 第２図の　（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）の如く、トラックを
１本横断する毎に４個のパルスがラッチ信号発生器２１
に与えられる。そして、第２図の　（ｆ）に示す期間Ｔ
Ｌ内に周期測定カラタン２５でカウントされたデータに
基き演算プロセッサ２７により速度が算出される。

（■１）高速モードの場合 第２図に示される　（ｄ　）　、　（ｇ　）の如く、ト
ラックを４本横断する毎に１個のパルスがラッチ信号発
生器２１に与えられる。そして、第２図の（ｇ）に示す
期間Ｔ　Ｈ内に周期測定カウンタ２５でカウントされた
データに基き演算プロセッサ２７により速度が算出され
る。

（ＩＩ＋　）モードの切り替え 低速モードと高速モードの切り替えは、予め演算プロセ
ッサ２７の内部に設定される比較速度データ（例えば通
常使用状態の平均速度データ）との比較により実行され
る。つまり、演算プロセッサ２７における演算結果が比
較用の速度データより大きい場合は高速モードに、逆に
小さい場合は低速モードに夫々切り替えが行なわれる。

（来貢は以下余白） ］３ 表 第１表には本実施例による速度検出の精度が示されてい
る。

第１表において、光ビームがディスク面上をυ動する速
度の低速域は４　ｍ　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃ〜６４ｍｍ／
　ｓ　ｅ　ｃ、高速域は６４　ｍ　ｍ　／　ｓ　ｅ　Ｃ
〜１０２４ｍ　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃとする。また、ディ
スク１に形成されたトラックＴｒのピッチｐは１．６μ
ｍとする（第２図の（ａ）参照）。

この場合の差動増幅器１６及び加算増幅器１７の出力の
周波数ｆ。は、低速域では２．５ＫＨｚ〜４０ＫＨｚ、
高速域では４０ＫＨｚ〜６４０ＫＨｚである。また、周
期Ｔ。は低速域では４００μｓ　ｅ　ｃ　〜２５　μｓ
　ｅ　ｃ　、高速域では２５μｓｅｃ〜１．５６μｓｅ
ｃである。

従って、周期測定カウンタ２５により１０Ｍ８２発振器
２４の出力パルスがカウントされる期間、即ち低速域に
おいては上記期間ＴＬ、高速域においては上記期間ＴＨ
は、夫々、 ＴＬ＝１００μｓｅｃ　〜６．２μ５ｅｃＴＩ＋：１０
０μｓｅＣ〜６．２μｓｅＣであり、これらは第１表に
示すサンプリングインターバルを意味する。そして、サ
ンプリング周波数が１０　Ｍ　Ｈｚであることから、サ
ンプリングインターバルＴＬ内或いはＴ　Ｈ内にカウン
トされる周期カウント数は、 低速域：　　　ＮＬ＝１０００〜６２ 高速域：　　　Ｎ　Ｈ＝　１０００〜６２となり、周期
測定の精度は、量子化誤差±１カウントを考慮すると、
低速域、高速域共に、０．１％〜１．６％（１／１００
０〜１／６２）となる。このように高い測定精度は、演
算精度を十分高く採れば、高精度の速度検出が行えるこ
とを意味する。なお、演算プロセッサ２７として、汎用
の高精度・高速演算型のものを適宜に採用することによ
り、高精度の速度算出を高速に実行し得る。

また、サンプリングインターバルＴＬ或いはＴＩ＋にお
けるＤ／Ａコンバータ２８の出力の帯域は、第１表に示
すように夫々５ＫＨｚ〜８０．６ＫＨｚが得られるため
、キャリッジ１２の速度制御に必要な回路の応答性は十
分であると言える。

以上、第１図、第２図及び第１表を参照して説明したよ
うに、本実施例によれば、低速域では速度検出精度を高
精度に保ちつつ、リップル抑制精度を向上でき、更に高
速域では高精度の速度検出が可能である。

なお、上記実施例においては、媒体及びトラックの形状
の一例として、同心状のトラックが形成されたディスク
１を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく
、上記従来技術で説明した如くの種々の形状の媒体、ト
ラックに対しても適用可能である。

また、上記実施例における１パルス／４トラック生成回
路１９の出力パルスの周期から速度を検出する代わりに
、１パルス／１トラック信号の周期測定を計４パルスに
対して行ない、４周期分から速度を検出する構成として
も上記実施例と同様の効果が奏される。

更に、上記実施例においては、パルス生成モードとして
設定モード１．ＩＩの二種類を選択的に切り換える構成
としたが、所望により何れか一方のモードのみを備えた
構成としても良い。その場合、設定モードの設定条件（
トラック本数ｎ、パルス発生個数ｍ）は、高速のみの場
合はｎ＞ｍとし、低速のみの場合はｍａｎとする。勿論
、ｍとｎの設定についても上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば、二つの設定モートを有し、速度によ
ってその何れか一方のモードを選択する構成の場合には
、何れか一方のモードがｍ＝ｎであっても良い。

この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で速度検出回路
を設計することも当業者の容易になし得るところである
。例えば、一般に検索装置には、光ビームのトラッキン
グ制御を行う目的でトラック横断情報を検出するパルス
生成回路が付属しているが、このパルス生成回路を本発
明におけるパルス発生手段として流用する構成を採って
も良い。このような構成も当然に本発明の請求範囲に含
まれる。

［発明の効果］ 本発明は以上説明したように構成されているため、下記
に記載される効果を奏する。

トラック横断信号の周期から速度を検出するため、高精
度の速度検出を短時間で行なうことができる。

また、ｍａｎのパルス生成を行う構成とすると、低速域
におけるリップル抑制かできる。

或いは、ｍ＜ｎのパルス生成を行う構成とすると、高速
域における速度検出精度を向上できる。

更に、パルス生成のモードを高速用と低速用の二種類用
意し、検出速度に応じて選択的に切り換える構成とする
と、低速域と高速域との速度検出の演算を夫々好適な条
件で行うことが可能となり、検出精度及び帯域の各ダイ
ナミック・レンジを低速域と高速域でほぼ揃えることも
可能となる。

また、何れの構成においても、従来使用されていた如き
磁気的な速度検出器は不要であり、汎用のン寅算プロセ
ッサやカウンタなどのディジタル回路を主とする電気回
路により速度検出回路を構成可能であるため、速度検出
回路のＩＣ化若しくはＬＳＩ化により、検索装置ひいて
は記録再生装置の小型化及び低価格化を実現することが
可能であ器、２３・・・演算開始信号発生器、２４・・
・ＩＯＭＨ２発振器、２５・・・周期測定カウンタ（カ
ウンタ手段）、２６・・・カウントデータラッチ回路、
２７・・・演算プロセッサ（速度演算手段）、２８・・
・Ｄ／Ａコンバータ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の一実施例に係る検索装置の概
略構成を示すブロック図、第２図は前回における周期測
定用パルスの生成を説明するための線図、第３図は従来
の検索装置の概略構成を示すブロック図である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部を示す。 代理人　弁理士　佐　藤　正　年 ［主要部分の符号の説明コ １１・・・光検出器（光検出手段）、１６・・・差動増
幅器、１７・・・加算増幅器、１８・・・４パルス／ト
ラック生成回路（低速用パルス発生手段）、１９・・・
１パルス／４トラック生成回路（高速用パルス発生手段
）、２０・・・切り替えスイッチ、２１・・・ラッチ信
号発生器、２２・・・カウンタ・クリア信号発生第１ 障ス 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転する媒体上の既記録或いは未記録のトラックに
   対し、このトラックを媒体半径方向へ横断するように光
   ビームを走査させながら照射し、その反射光を光検出手
   段により検出して指定トラックを検索するようになされ
   た検索装置において、 前記光検出手段の反射光検出信号に基き、前記光ビーム
   が指定トラックへ移動する間に横切るトラックｎ本毎に
   ｍ個のパルスを発生するパルス発生手段と、 その発生パルスの周期をカウントするカウント手段と、 そのカウント値に基き前記光ビームが指定トラックへ移
   動する間のトラック横断速度を算出する速度演算手段と
   を備えたことを特徴とする検索装置。 ２、前記パルス発生手段が、ｎ＞ｍに設定されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の検索装置。 ３、前記パルス発生手段が、ｍ＞ｎに設定されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の検索装置。 ４、前記パルス発生手段が、ｎとｍの設定の組合せが異
   なる二種類のモードを有すると共に、前記速度演算手段
   が、前記算出速度を予め与えられた比較速度よりも大か
   小かを判別し、その判別結果に応じて前記二種類のモー
   ドの何れか一方による発生パルスの前記カウント値に基
   いて前記算出を行わせる切り替え手段を備えたことを特
   徴とする請求項１に記載の検索装置。