JPH06111349A - 光学式情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光記録媒体の欠陥によるトラッキングエラー
信号の変動量が光記録媒体の回転数により異なる場合に
おいても、簡単な構成によりオフトラック状態が正確に
検出でき、記録効率及び情報転送効率を向上させる。 【構成】 トラッキングエラー信号１を一方の入力端子
に入力するコンパレータ２と、光ディスクの回転数に応
じた信号であるＲＯＴ信号３に基づいて前記コンパレー
タ２の基準レベルＥを可変する制御信号４を生成する制
御回路５とを備え、光ディスクの回転数に応じてコンパ
レータ２の基準レベルＥを可変してオフトラック信号６
を出力するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ビームを光記録媒体
に照射して、トラッキング制御を行いながら光記録媒体
に情報を記録あるいは再生する光学式情報記録再生装置
に関し、特に、記録あるいは再生時にトラック外れが生
じた場合、このトラック外れを検出する光学式情報記録
再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ビームを集光して光学式情報記
録媒体（以下、光ディスクと記す）に照射することによ
り、光ディスクにピット列等を形成して情報を光学的に
記録したり、記録したピット列からの戻り光を受光して
記録情報を再生したりすることのできる光学式情報記録
再生装置（以下、光ディスク装置と記す）が種々提案さ
れている。

【０００３】上記光ディスク装置では、情報を高密度に
記録させるために光ディスク上には情報が記録される非
常に多くのトラックが設けられている。したがって、情
報の記録あるいは再生を行うために、光ディスクからの
反射光あるいは透過光よりトラッキングエラー信号を検
出してトラックに光ビームを追従させるトラッキングサ
ーボが行われる。

【０００４】従来の光ディスク装置においては、上記の
トラッキングエラー信号を用いて、光ディスクのトラッ
クと光ビームとの位置ずれが所定の値以上であればオフ
トラック（トラック外れ）とみなし、オフトラック処理
を行うものある。このオフトラック処理は、光ディスク
にデータを記録中であれば、変調動作を中止して発光レ
ベルを再生時のレベルに下げ媒体の破壊を防止し、必要
に応じて交代処理を行い、また、データ再生中であれ
ば、再生ビームを再生開始位置まで戻して、トラッキン
グをかけながら再生動作をやり直す再生動作のリトライ
を行う。尚、オフトラックの検出においては、例えば、
特開昭６３−７５２２号公報に示されるように、オフト
ラック状態を示す信号の出力時間が所定時間であればオ
フトラックとしないことで、光ディスクの傷に対して過
応答しないようにした装置も提案されている。

【０００５】一方、光ディスク装置において、近年、記
録時間の短縮、転送レートの高速化等で光ディスク回転
数をあげたものが種々提案されてきている。このような
光ディスク装置は、従来の光ディスクに対して互換性を
有するために従来の回転数での記録再生と、例えばその
２倍の回転数での情報の記録再生の両方の機能を有して
いる。このような光ディスク装置のサーボ系の周波数特
性は、従来からある、例えば、１８００ｒｐｍの比較的
遅い回転数で回転させた場合の光ディスクに対応して設
計してある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
回転数での記録再生と２倍の回転数での情報の記録再生
の両方の機能を有した従来の光ディスク装置において
は、光ディスクに欠陥があると、トラッキングエラー信
号が大きくなる場合がある。これは、回転数が例えば２
倍になることで半径方向の偏心加速度が２乗倍で作用す
ると共に、上述したようにサーボ系が比較的遅い回転数
で回転させた場合の光ディスクに対応して設計されてい
るので、このサーボ系によりトラッキングは十分な追従
ができず、光ディスクのトラックと光ビームの残差がよ
り大きくなるためトラッキングエラー信号が大きくな
る。

【０００７】したがって、従来技術のように、トラッキ
ングエラー信号を所定の値でコンパレートすることによ
りオフトラックしたかどうかを判断する方法では、比較
的低い回転数で回転させた場合ではコンパレータの所定
の値にひっかからない欠陥が、倍の回転数で回転させた
場合にはコンパレータの所定の値にひっかかり、オフト
ラックと誤検出する。この誤検出によりリトライを繰り
返したり、転送レートが遅れてしまう等の問題が発生す
る。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、光記録媒体の欠陥によるトラッキングエラー信
号の変動量が光記録媒体の回転数により異なる場合にお
いても、簡単な構成によりオフトラック状態が正確に検
出でき、記録効率及び情報転送効率を向上させることの
できる光学式情報記録再生装置を提供することを目的と
している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の光学式情報記録
再生装置は、円盤状の光記録媒体を回転させる回転手段
と、前記光記録媒体に光ビームを照射する照射手段と、
前記光記録媒体からの戻り光に基づいて該光記録媒体と
トラックの位置ずれを検出しトラッキングエラー信号を
生成する位置ずれ検出手段と、前記回転手段の回転数を
設定する回転数設定手段と、前記回転数設定手段が設定
した回転数に基づいて判定基準を設定する判定基準設定
手段と、前記トラッキングエラー信号を前記判定基準と
比較することによりトラック外れ状態を検出するトラッ
ク外れ検出手段とを備えている。

【００１０】

【作 用】前記回転数設定手段により設定された回転数
で回転する前記光記録媒体に光ビームを照射し、前記ト
ラック外れ検出手段により前記トラッキングエラー信号
を前記判定基準と比較してトラック外れ状態を検出す
る。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて述べる。

【００１２】図１ないし図は本発明の第１実施例に係わ
り、図１は光学式情報記録再生装置の要部の概念構成を
示すブロック図、図２は光学式情報記録再生装置の要部
の構成を示すブロック図、図３はウィンドコンパレータ
の構成を示すブロック図、光学式情報記録再生装置の要
部の作用を説明する説明図である。

【００１３】本実施例の光学式情報記録再生装置におい
て、従来と異なる点は、異なる複数の回転数で光ディス
クを回転させて情報の記録・再生を行い、トラッキング
エラー信号により回転数の異なる光ディスクの記録・再
生時においても、トラック外れすなわちオフトラック状
態の検出が常に一定となるように構成した点である。つ
まり、本実施例の光学式情報再生装置は、図１に示すよ
うに、トラッキングエラー信号１を一方の入力端子に入
力するコンパレータ２と、光ディスクの回転数に応じた
信号であるＲＯＴ信号３に基づいて前記コンパレータ２
の基準レベルＥを可変する制御信号４を生成する制御回
路５とを備え、光ディスクの回転数に応じてコンパレー
タ２の基準レベルＥを可変してオフトラック信号６を出
力するようになっている。その他のトラッキングサーボ
系、フォーカスサーボ系、さらに、情報記録系、情報再
生系は公知の手段で構成すれば良い。尚、本実施例にお
けるサーボ系の周波数特性は、従来からある、例えば、
１８００ｒｐｍの比較的遅い回転数の回転させた場合の
光ディスクに対応して設計してある。また、本実施例の
光学式情報再生装置は、回転数の異なる、例えば、１８
００ｒｐｍあるいは３６００ｒｐｍで回転させた光ディ
スクに情報の記録再生を行うようになっている。

【００１４】光学式情報再生装置１の要部の詳細な構成
を説明する。図２に示すように、スピンドルモータ１２
によって回転駆動される光ディスク１３に対向して光ピ
ックアップ１４を配設している。この光ピックアップ１
４は、図示しないボイスコイルモータ等の移動手段によ
って光ディスク１３の半径方向、つまり光ディスク１３
の同心円状またはスパイラル状トラックを横断する方向
Ｔに移動可能にしてある。

【００１５】上記光ピックアップ１４には、光ビームの
発生手段としてレーザダイオード（ＬＤ）１５が収納さ
れ、このＬＤ５で発生した光ビームは、コリメータレン
ズ１６で平行光となりビームスプリッタ１７で反射され
て対物レンズ１８を経て集光され、前記光ディスク１３
にビームスポットとして照射される。この対物レンズ１
８は、図示しないレンズアクチュエータにより、前記光
ディスク１３のトラックを横断する方向Ｔ及び前記光デ
ィスク１３の面と垂直方向に移動可能である。ＬＤ５
は、記録時には所定のレベルの光ビームを照射し光ディ
スク３の記録面にピットを形成し情報を記録し、再生時
には記録時よりも低い所定のレベルの光ビームを照射し
て、反射光より記録面に記録された情報を再生するよう
になっている。

【００１６】前記光ディスク１３からの戻り光は、前記
対物レンズ１８及びビームスプリッタ１７を通過し、例
えば２分割構造の光検出器１９上に照射される。光検出
器１９は、分割線の方向が光検出器１９上におけるトラ
ック方向となるように設置されている。前記光検出器１
９の２つの信号は、差動増幅器２０、加算回路２１にそ
れぞれ入力されており、差動増幅器２０は両入力信号の
差に応じた信号すなわち光ディスク１３上の光ビームと
トラックとの位置ずれを表す後述するトラッキングエラ
ー信号２２を、加算回路２１は両入力信号の和に応じた
信号を生成し、生成されたそれぞれの信号を割算器２３
に出力する。尚、トラッキングエラー信号の検出は、プ
ッシュプル法あるいは３ビーム法のいずれの方法でも良
い。

【００１７】前記割算器２３は、差動増幅器２０の出力
であるトッラキングエラー信号２２を加算回路２１の出
力信号で除算した値に対応した信号を出力する。したが
って、前記割算器２３の出力信号は、光ビームの光量、
光ディスク２の反射率変化、光検出器９の感度変化等に
よる影響を受けずに、常に単位トラックずれに対する出
力が一定となる。尚、再生専用装置においては割算器２
３、加算器２１を省略できる。

【００１８】前記割算器２３の出力信号は、高域のノイ
ズをカットするためにローパスフィルタ（Ｌ．Ｐ．Ｆ）
２４に入力される。このＬ．Ｐ．Ｆ２４の出力は、ウイ
ンドコンパレータ２５に入力され、ウインドコンパレー
タ２５は、入力された信号がコンパレータレベルを越え
たならば、トラッキングが外れたすなわちオフトラック
としてオフトラック信号２６を出力する。このオフトラ
ック信号２６は、ＣＰＵ２７及びＬＤ変調回路２８に入
力される。そして、光ディスク３にデータを記録中であ
れば、前記オフトラック信号２６を前記ＬＤ変調回路２
８に入力し、変調動作を中止して発光レベルを再生時の
レベルに下げ、媒体の破壊を防止する。また、データ再
生中であれば、ＣＰＵ２７にオフトラックを知らせ、Ｃ
ＰＵ２７では、再生ビームを再生開始位置まで戻して、
トラッキングをかけながら再生動作をやり直す再生動作
のリトライを行う。

【００１９】ＣＰＵ２７は、光ディスク３の回転数を設
定する回転数設定信号であるＲＯＴ信号２９を前記スピ
ンドルモータ１２及び前記ウインドコンパレータ２５に
出力する。前記スピンドルモータ１２はこのＲＯＴ信号
２９により設定回転数で光ディスク３を回転駆動する。

【００２０】前記ウインドコンパレータ２５は、図３に
示すように、前記Ｌ．Ｐ．Ｆ２４の出力を（＋）入力端
子に入力するコンパレータ３１及び（−）入力端子に入
力するコンパレータ３２と、前記コンパレータ３１、３
２のそれぞれの他方の入力端子に基準電圧を設定する基
準電圧設定回路３４とから構成されている。前記基準電
圧設定回路３４は、抵抗Ｒ１、Ｒ２を直列に接続すると
共に、スイッチ３３をオンすることにより抵抗Ｒ１に並
列に抵抗Ｒ３を接続するようになっている。スイッチ３
３はＲＯＴ信号２９により制御されるようになっってい
る。尚、基準電圧は前記抵抗Ｒ２とＧＮＤ間の電位であ
る。つまり、回転数が通常、例えば、１８００ｒｐｍの
場合、ＲＯＴ信号によりスイッチ３３はオフとなり、基
準電圧は、例えば、５ＶをＲ１とＲ２で分圧した分圧比
で決まる第１レベルＶ１となる。また、回転数が、３６
００ｒｐｍの場合は、ＲＯＴ信号によりスイッチ３３は
オンとなり、基準電圧はＲ１とＲ３の合成抵抗Ｒ’＝Ｒ
１・Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒ３）とＲ２で分圧した分圧比で決
まる第２レベルＶ２となる。

【００２１】尚、ウィンドコンパレータ２５の出力であ
るオフトラック信号２６は、ノイズ等により誤って出力
されることのないように、所定期間以上信号がアクティ
ブのときにはじめて有効なオフトラック信号として出力
するようにノイズ用マスク回路３５が設けられている
が、その他のノイズ対策を講じることによりこのノイズ
用マスク回路３５を省略しても構わない。

【００２２】このように構成された本実施例の作用につ
いて、図４を用いて説明する。

【００２３】光ディスク３の回転数が通常、例えば、１
８００ｒｐｍ（回転数１）であれば、トラック上に欠陥
３６が存在する場合においても、サーボ系の周波数特性
によりトラッキングサーボの追従性は十分であるので、
図４（ａ）の実線Ａに示すように、トラッキングエラー
信号の変動の大きさは第１レベルＶ１（基準電圧）を越
えることはないので、オフトラック信号は出力されない
（図４（ｂ）の回転数１の場合）。光ディスク３の回転
数が２倍の３６００ｒｐｍ（回転数２）になると、偏心
加速度の増大しこれにより欠陥３６でのトラッキングサ
ーボが十分追従できないため、トラッキングエラー信号
は破線Ｂに示すように第１レベルＶ１を越えて変動する
ので、基準電圧が第１レベルＶ１の場合はオフトラック
信号が出力される（図４（ｂ）の回転数２の場合）。し
かし、ＲＯＴ信号によりスイッチ３３はオンとなりコン
パレータレベルは第２レベルＶ２に設定されているの
で、破線Ｂに示すように第１レベルＶ１を越えて変動す
るしてはいるが、第２レベルＶ２（基準電圧）を越える
ことはないので、オフトラック信号は出力されない（図
４（ｂ）のコンパレータレベルＶ２のとき）。

【００２４】このように、本実施例によれば、回転数が
変化により同一欠陥に対してトラッキングエラー信号の
変動量が変化しても、コンパレータレベルを可変するこ
とによりオフトラック信号を検出しているので、オフト
ラック状態を誤検出することがなく、したがって、記録
時のオフトラック状態の誤検出によって生じる交代処理
による交代セクタが増大し記憶容量の減少、あるいは、
再生時のリトライ動作の増加に伴う転送レートの低下と
いった不具合を解消することができ、簡単な構成により
効率の良い記録再生を行うことができる。

【００２５】尚、光ディスクの回転数を１８００ｒｐｍ
あるいは３６００ｒｐｍとして説明したが、基準電圧を
切り換えることにより、上記以外の異なる回転数にも適
用できることはいうまでもない。また、上記の実施例で
は回転数が２種類の場合について説明したが、対応する
基準電圧を複数用意し切り換えることにより３種類以上
の回転数で情報を記録再生する光学式情報再生装置にも
適用できる。

【００２６】図５ないし図７は第２実施例に係わり、図
５はウィンドコンパレータの構成を示すブロック図、図
６はマスク回路の構成を示すブロック図、図７はマスク
回路の作用を示すタイミング図である。

【００２７】第２実施例は第１実施例と殆ど同じであ
り、ウィンドコンパレータの構成及びオフトラック信号
生成手段が異なるのみであるので、異なる構成のみ説明
する。

【００２８】図５に示すように、図２におけるＬ．Ｐ．
Ｆ２４の出力を入力する第２実施例のウィンドコンパレ
ータ２５ａは、第１実施例同様に、前記Ｌ．Ｐ．Ｆ２４
の出力を（＋）入力端子に入力するコンパレータ３１及
び（−）入力端子に入力するコンパレータ３２と、前記
コンパレータ３１、３２のそれぞれの他方の入力端子に
基準電圧を設定する基準電圧設定回路４１とから構成さ
れている。前記基準電圧設定回路４１は、抵抗Ｒ１、Ｒ
２を直列に接続しており、基準電圧は前記抵抗Ｒ２とＧ
ＮＤ間の電位Ｖである。

【００２９】ウィンドコンパレータ２５ａの出力は、第
１実施例で説明したノイズ用マスク回路３５と後述する
マスク回路４２にそれぞれ入力され、スイッチ４３をＲ
ＯＴ信号２９により切り換えることによりノイズ用マス
ク回路３５の出力とマスク回路４２の出力を選択してオ
フトラック信号２６を検出する。スイッチ４３はＲＯＴ
２９が例えば１８００ｒｐｍに対応した信号の場合はａ
側を選択し、ＲＯＴ２９が例えば３６００ｒｐｍに対応
した信号の場合はｂ側を選択するようになっている。

【００３０】前記マスク回路４２は、図６に示すよう
に、ウィンドコンパレータ２５ａの出力を所定の遅延時
間ｔ0遅延させる遅延回路４５と、この遅延回路４５の
出力とウィンドコンパレータ２５ａの出力との論理和を
とるＡＮＤ回路４６とからなる。図７（ａ）に示すよう
に、ウィンドコンパレータ２５ａの出力のパルス幅が遅
延時間ｔ0よりも短い場合、ｔ0遅延した遅延回路４５の
出力は図７（ｂ）に示すようになり、ウィンドコンパレ
ータ２５ａの出力と遅延回路４５の出力は時間的に重な
らないので、ＡＮＤ回路４６はＬを出力する。また、図
７（ｃ）に示すように、ウィンドコンパレータ２５ａの
出力のパルス幅が遅延時間ｔ0よりも長いｔ0＋ｔ1の場
合、ｔ0遅延した遅延回路４５の出力は図７（ｄ）に示
すようになり、ウィンドコンパレータ２５ａの出力と遅
延回路４５の出力は時間ｔ1だけ重なるので、この時間
ｔ1の間、ＡＮＤ回路４６はＨを出力する。

【００３１】したがって、第２実施例では、光ディスク
３の回転数が通常、例えば、１８００ｒｐｍであれば、
トラック上に欠陥が存在する場合においても、サーボ系
の周波数特性によりトラッキングサーボの追従性は十分
であるので、トラッキングエラー信号の変動の大きさは
レベルＶ（基準電圧）を越えることはないので、オフト
ラック信号は出力されない。光ディスク３の回転数が２
倍の３６００ｒｐｍになると、偏心加速度の増大しこれ
により欠陥でのトラッキングサーボが十分追従できない
ため、トラッキングエラー信号はレベルＶを越えて変動
する。変動量が大きいとレベルＶを越えている時間も長
くなり、この時間をマスク回路４２で判別することによ
りオフトラック信号が出力される。つまり、回転数が２
倍の３６００ｒｐｍの場合、ＲＯＴ信号によりスイッチ
４３はｂ側になり、マスク回路４２の出力をオフトラッ
ク信号とするが、トラッキングエラー信号の変動量に比
例して増加するレベルＶを越えている時間と、遅延時間
ｔ0とを比較することにより、オフトラック信号を出力
する。

【００３２】このように、本実施例によれば、回転数が
変化により同一欠陥に対してトラッキングエラー信号の
変動量が変化しても、コンパレータレベルを越えた時間
を計測することによりオフトラック信号を検出している
ので、オフトラック状態を誤検出することがなく、した
がって、記録時のオフトラック状態の誤検出によって生
じる交代処理による交代セクタが増大し記憶容量の減
少、あるいは、再生時のリトライ動作の増加に伴う転送
レートの低下といった不具合を解消することができ、簡
単な構成により効率の良い記録再生を行うことができ
る。

【００３３】尚、第１実施例同様に、光ディスクの回転
数を１８００ｒｐｍあるいは３６００ｒｐｍとして説明
したが、基準電圧及び遅延時間を適当に設定することに
より、上記以外の異なる回転数にも適用できることはい
うまでもない。また、上記の実施例では回転数が２種類
の場合について説明したが、遅延回路を複数用意し切り
換えることにより３種類以上の回転数で情報を記録再生
する光学式情報再生装置にも適用できる。

【００３４】上記の各実施例において、光ディスクは、
追記型光ディスクでも、あるいは相転移型光ディスク、
さらには光磁気ディスクでも良く、また予め情報が記録
されていて、書換のできない光ディスクでもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の光学式情報
記録再生装置によれば、光記録媒体の欠陥によるトラッ
キングエラー信号の変動量が光記録媒体の回転数により
異なる場合においても、簡単な構成によりオフトラック
状態が正確に検出でき、記録効率及び情報転送効率を向
上させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例に係る光学式情報記録再生装置の
要部の概念構成を示すブロック図である。

【図２】 第１実施例に係る光学式情報記録再生装置の
要部の構成を示すブロック図である。

【図３】 第１実施例に係るウィンドコンパレータの構
成を示すブロック図である。

【図４】 第１実施例に係る光学式情報記録再生装置の
要部の作用を説明する説明図である。

【図５】 第２実施例に係るウィンドコンパレータの構
成を示すブロック図である。

【図６】 第２実施例に係るマスク回路の構成を示すブ
ロック図である。

【図７】 第２実施例に係るマスク回路の作用を示すタ
イミング図である。

【符号の説明】

２…コンパレータ ５…制御回路 １４…光ピックアップ １９…光検出器 ２０…差動増幅器 ２２…トラッキングエラー信号 ２５…ウィンドコンパレータ ２９…ＲＯＴ信号 ３１…コンパレータ ３２…コンパレータ ３４…基準電圧設定回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円盤状の光記録媒体を回転させる回転手
   段と、 前記光記録媒体に光ビームを照射する照射手段と、 前記光記録媒体からの戻り光に基づいて該光記録媒体と
   トラックの位置ずれを検出しトラックエラー信号を生成
   する位置ずれ検出手段と、 前記回転手段の回転数を設定する回転数設定手段と、 前記設定手段が設定した回転数に基づいて判定基準を設
   定する判定基準設定手段と、 前記トラックエラー信号を前記判定基準と比較すること
   によりトラック外れ状態を検出するトラック外れ検出手
   段とを備えたことを特徴とする光学式情報記録再生装
   置。