JP2536875B2

JP2536875B2 - 情報記録再生装置

Info

Publication number: JP2536875B2
Application number: JP62192731A
Authority: JP
Inventors: 英司山口; 重人神田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-08-03
Filing date: 1987-08-03
Publication date: 1996-09-25
Anticipated expiration: 2011-09-25
Also published as: JPS6437782A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は情報記録再生装置に関する。

［従来の技術及びその問題点］従来、光を用いて情報を記録し、また記録されている
情報を読み出す媒体の形態としてディスク状、カード
状、テープ状等の各種のものが知られている。これら光
学的情報記録媒体には記録及び再生の可能なものや再生
のみ可能なもの等がある。

記録可能な媒体への情報の記録は、記録情報に従って
変調され微小スポット状に絞られた光ビームで情報トラ
ックを走査することにより行なわれ、光学的に検出可能
な情報ビット列として情報が記録される。

また、記録媒体からの情報の再生は、該媒体に記録が
行なわれない程度の一定のパワーの光ビームスポットで
情報トラックの情報ビット列を走査し、該媒体からの反
射光または透過光を検出することにより行なわれる。

以上の様な記録媒体への情報記録及び該記録媒体から
の情報再生のための装置においては、記録媒体への光ビ
ームスポット照射及び該媒体からの反射光または透過光
の検出のため、いわゆる光ヘッドが用いられる。該光ヘ
ッドは記憶媒体に対しその情報トラック方向及び該方向
を横切る方向に相対的に移動可能とされており、この相
対的移動により光ビームスポットの情報トラック走査が
行なわれる。また、該光ヘッド内においては、光学系の
一部たとえば対物レンズがその光軸方向（フォーカシン
グ方向）及び該光軸方向と記録媒体の情報トラック方向
との双方に直交する方向（トラッキング方向）に光ヘッ
ド本体に対しそれぞれ独立に移動可能に保持されてい
る。該対物レンズの保持は一般に弾性部材を介してなさ
れ、対物レンズの上記２方向の移動は一般に電磁的相互
作用を利用したアクチュエータにより駆動される。

ところで、情報記録再生時において光ビームスポット
で情報トラックを走査する際に該光ビームスポットを所
望の情報トラックから逸脱させずに走査させるために、
トラッキングサーボが実行される。このトラッキングサ
ーボは、光ヘッドにおいて上記光ビームスポットの情報
トラックからのずれ（トラッキング誤差）を検出し、該
検出信号を上記トラッキングアクチュエータと負帰還さ
せ、光ヘッド本体に対し対物レンズをトラッキング方向
に移動させて光ビームスポットを所望の情報トラックへ
と追従させることにより行なわれる。

第５図は以上の様なトラッキングサーボのための手段
を示すブロック図である。

図において、41はスイッチであり、42はトラッキング
サーボのオン・オフ制御信号の入力端子であり、上記ス
イッチ41を制御する。かくして、端子42にトラッキング
サーボ・オンの制御信号が入力されると、スイッチ41が
閉じてトラッキングアクチュエータ16の駆動回路31とト
ラッキング誤差検出手段32からトラッキング誤差信号が
負帰還される。

しかして、以上の様な従来のトラッキングサーボ引込
みにおいては、駆動回路31の入力が０の状態から開始さ
れるのであるが、この開始時において該駆動回路のオフ
セットによりトラッキングアクチュエータ16には電流が
流れており、従って対物レンズは光ヘッド本体に対しト
ラッキング方向の移動範囲の中心には位置せず、このた
め対物レンズ中心位置からずれて偏った状態で直近のト
ラックに引込まれる。

この様なトラッキングサーボ引込み時の対物レンズ位
置の偏りは、その後のトラッキングサーボにおける対物
レンズ移動範囲の偏りをもたらし、制御上好ましくはな
い。

ここで、駆動回路のオフセットによりトラッキングア
クチュエータに電流が流れる理由を説明する。

第６図は、第５図の駆動回路31の構成例を示す図であ
る。駆動回路は、トラッキング誤差信号をトラッキング
アクチュエータを駆動するための電圧に変換する回路
で、一般的には第６図の様に、オペアンプ43と抵抗R₁,R
₂及びR₃とから構成される。オペアンプ43には、＋Ｖ及
び−Ｖの電圧が印加されている。第５図のトラッキング
誤差検出手段32によって検出されたトラッキング誤差信
号e_iは、オペアンプ43のマイナス端子に入力され、一
方、オペアンプ43のプラス端子は抵抗R₃を介して接地さ
れている。そして、オペアンプ43からはトラッキングア
クチュエータを駆動するための電圧e₀が出力され、アク
チュエータコイルR_Lに電流が流れる。この様な回路にお
いて、オフセットがない場合には、R₃＝R₁R₂とする
と、 e₀＝−（R₂/R₁）e_i となり、第５図のスイッチ41が開かれている状態すなわ
ちe_i＝０の時には、e₀＝０となりアクチュエータコイル
R_Lには電流は流れない。

しかしながら、多くの場合、オペアンプ43の製造バラ
ツキ等によって各部の電位が完全には調整されておら
ず、駆動回路にオフセットが生じている。この場合、出
力e₀は、 e₀＝−（R₂/R₁）e_i−［１＋（R₂/R₁）］V_IO＋R₂I_IO となる。ここで、V₁₀はオフセット電圧を示し、I_IOはオ
フセット電流を示す。この様に、駆動回路がオフセット
を有していると、第５図のスイッチ41が開かれている状
態すなわちe_i＝０の時にも、誤差として、 e₀＝−［１＋（R₂/R₁）］V_IO＋R₂I_IO で示される電圧がアクチュエータコイルR_Lに印加され、
トラッキングアクチュエータに電流が流れる。

このため、上記の様に、対物レンズの位置に偏りが生
ずる。

そこで、本発明は、アクチュエータにより駆動される
記録再生手段可動部をトラッキングサーボ引込み時に常
に移動範囲の中心近傍に位置させることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとし
て、複数のトラックが並設された情報記録媒体に光ビームを
照射する光学系と、前記光ビームのトラッキング誤差信
号を検出する検出手段と、前記光学系の少なくとも一部
を駆動することによって光ビームをトラックを横切る方
向に移動させるアクチュエータと、前記トラッキング誤
差信号をアクチュエータに負帰還することによってサー
ボループを構成しトラッキングサーボを行う制御回路
と、前記アクチュエータを搭載した光ヘッドをトラック
を横切る方向に相対的に移動させて光ビームを目的のト
ラックへとアクセスさせる駆動手段と、前記光ヘッドの
移動中には前記制御ループを開の状態とし、光ヘッドの
移動後にサーボループを閉じることによって目的のトラ
ックにトラッキングサーボの引き込みを行うスイッチ手
段とから成る情報記録再生装置において、前記サーボル
ープが開の状態の時に、前記制御回路のオフセットによ
りアクチュエータに流れる電流を検出する電流検出器
と、該電流検出器で検出される電流値がゼロとなるよう
にオフセットを補正する電圧をアクチュエータに供給す
る電圧発生器とを設けたことを特徴とする情報記録再生
装置、が供給される。

［実施例］以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説
明する。

第３図は本発明による情報記録再生装置の一実施例の
構成の概略を示すブロック図である。

第３図において、19は記録再生装置を示し、該装置に
は、上位制御装置たるCPU50が接続されている。記録再
生装置19において、14は不図示の搬送機構を介して光カ
ード１を記録再生装置中に導入し、所定の記録再生位置
にてＲ方向に往復移動させ、更に該装置外へと排出する
ための駆動モータである。

17は光源を含む光ビーム照射光学系であり、これによ
り情報記録時及び情報再生時には光学的情報記録媒体た
る光カード１上に光ビームスポットが形成される。本実
施例では記録再生時には光カード１上には３つの光ビー
ムスポットが形成される。22〜24は光検出器であり、上
記光カード１上の３つの光ビームスポットの反射光をそ
れぞれ受光することができる。15は光ビーム照射光学系
17の一部である対物レンズを駆動して光カード面上の光
ビームスポットのピント位置をＺ方向即ち光カード面と
垂直の方向に移動させてフォーカシングサーボを行なう
ためのフォーカシングアクチュエータであり、16は光ビ
ーム照射光学系17の一部である対物レンズを駆動して光
カード面上の光ビームスポットをＹ方向（即ち、Ｒ方向
とＺ方向との双方に直交する方向）に移動させてトラッ
キングサーボを行なうためのトラッキングアクチュエー
タである。

上記光ビーム照射光学系17、光検出器22〜24、フォー
カシングアクチュエータ15及びトラッキングアクチュエ
ータ16を含んで光ヘッド18が構成される。13は該光ヘッ
ドをＹ方向に移動させて光ビームスポットを光カード上
の所望のトラックへとアクセスさせるための駆動モータ
である。

上記駆動モータ13及び上記駆動モータ14はMPU10によ
り制御される。また、上位光検出器22〜24の出力は制御
回路11に入力され、これに基づき該制御回路は上記フォ
ーカシングアクチュエータ15及びトラッキングアクチュ
エータ16を制御してフォーカシングサーボ及びトラッキ
ングサーボを行なう。上記光検出器22〜24の出力はまた
変復調回路12へと入力され、読み取り情報の復調が行な
われ、復調信号は上記MPU10へと送られる。また、該変
復調回路12は上記MPU10から送られてくる情報信号を変
調し、変調信号に従って上記光ビーム照射光学系17を駆
動させ、情報記録を行なう。

上記MPU10は上記CPU50により制御され且つ該CPUとデ
ータのやりとりを行なう。

第４図は上記第３図の光ヘッド部分の詳細を示す斜視
図である。

第４図において、27は光源たる半導体レーザであり、
28はコリメータレンズであり、29は光ビーム整形プリズ
ムであり、30は光束分割のための回折格子であり、20は
ビームスプリッタであり、25は反射プリズムであり、26
は対物レンズであり、21は非点収差集光レンズ系であ
り、22〜24は上記光検出器である。

半導体レーザ27から発せられた光ビームは発散光束と
なってコリメータレンズ28に入射し該レンズにより平行
光ビームとされる。該平行光ビームは光ビーム整形プリ
ズムにより所定の光強度分布に整形された上で、回折格
子30に入射し、該回折格子により有効な３つの光ビーム
（０次回折光及び±１次回折光）に分割される。これら
３つの光ビームは次いで、ビームスプリッタ20に入射し
て透過直進し更に反射プリズム25により反射されて対物
レンズ26に入射し、これを通過することにより集束せし
められて、光カード１上に３つの微小光ビームスポット
S1（＋１次回折光に対応する）,S2（０次回折光に対応
する）,S3（−１次回折光に対応する）を形成する。該
光カード１にはＲ方向に延びる情報トラック４が他数平
行に配列されており、隣接情報トラック間には情報記録
再生時の光ビームスポットの走査の際のトラッキングの
ためのガイドとして利用されるトラッキングトラック５
が配置されている。

光ビームスポットS1,S3は隣接するトラッキングトラ
ック５上に位置し、光ビームスポットS2は該トラッキン
グトラック間の情報トラック４上に位置している。かく
して、光カード上に形成された光ビームスポットからの
反射光は対物レンズ26を通ってほぼ平行とされ、反射プ
リズム25により反射され、更にビームスプリッタ20によ
り反射され集光レンズ系21により集束せしめられて、光
検出器22,23,24に入射する。

第１図は本実施例におけるトラッキングサーボ引込み
部の概略を示すブロック図である。

第１図において、16はトラッキングアクチュエータで
あり、31はその駆動回路であり、32はトラッキング誤差
検出手段であり、これらは上記第５図のものと同様であ
る。トラッキング誤差検出手段32は上記光検出器22,24
を含んでなる。33はトラッキングアクチュエータ16のコ
イルに流れる電流の検出器であり、34は電圧発生器であ
る。35は切換えスイッチであり、その一方の入力端子ａ
は上記トラッキング誤差検出手段32に接続されており、
他方の入力端子ｂは上記電圧発生器34に接続されてい
る。36はトラッキングサーボのオン・オフ制御信号の入
力端子であり、上記切換えスイッチ35を制御する。

以下、トラッキングサーボ引込み動作を説明する。

トラッキングサーボ引込みに際しては、先ず入力端子
36からトラッキングサーボ・オフの制御信号を入力して
切換えスイッチ35をｂ側としておく。この状態で、第６
図で説明した理由から駆動回路31のオフセットによりト
ラッキングアクチュエータ16のコイルに電流が流れ、該
電流値がコイル電流検出器33により検出される。電圧発
生器34の出力電圧は駆動回路31に入力され、ここで該電
圧発生器34はコイル電流検出器33の検出電流値が０とな
る様な電圧を発生する様に設定されている。従って、ト
ラッキングアクチュエータ16には電流が流れなくなり、
対物レンズ26はトラッキング方向の移動範囲の中心に位
置する。

次に、入力端子36からの制御信号により切換えスイッ
チ35をａ側とする。これによりトラッキングサーボルー
プが閉じられる。この時点では既に対物レンズ26は移動
範囲の中心に位置しているので、この状態で光ビームス
ポット位置の直近のトラックへとトラッキングサーボ引
込みがなされる。

この様に、本実施例によれば、光ヘッド本体に対する
対物レンズ26の移動範囲の中央近傍に対物レンズ26を位
置させた状態でサーボ引込みが行なわれる。

第２図は上記第１図の実施例の変形例を示すブロック
図である。第２図において、上記第１図におけると同様
の部材には同一の符号が付されている。

第２図において、37は対物レンズのトラッキング方向
（Ｙ方向）の位置を検出するための位置検出器である。
該位置検出器は光ヘッド本体に対する対物レンズ26の位
置を検出するためのものである。該位置検出器37の出力
と電圧発生器34の出力とが加算器38に入力され、該加算
器の出力が切換えスイッチ35の入力端子ｂに接続されて
いる。

本例においては、トラッキングサーボ引込みに際し、
先ず切換えスイッチ35をｂ側とすると、上記第１図の実
施例と同様に電圧発生器34はコイル電流検出器33の検出
電流値が０となる様な電圧を発生する様に設定されてい
るので、トラッキングアクチュエータ16には電流は流れ
ない。ただ、この場合でも対物レンズ保持の弾性部材に
よっては、外部から加えられる振動により対物レンズが
中心位置からずれる場合もある。本例では、対物レンズ
位置検出器37での位置検出に基づく位置制御ループが形
成されているので、この様な場合にも対物レンズを確実
に移動範囲の中央に位置させることができる。

しかる後に、入力端子36からの制御信号により切換え
スイッチ35をａ側とする。これによりトラッキングサー
ボループが閉じられる。この時点では既に対物レンズは
移動範囲の中心に位置しているので、この状態で光ビー
ムスポット位置の直近のトラックへとトラッキングサー
ボ引込みがなされる。

本例によれば、対物レンズ保持手段の中心位置保持力
が比較的小さい場合にも十分良好なトラッキングサーボ
引込みを行なうことができる。

上記実施例ではトラッキングのために対物レンズ26の
みを移動させているが、本発明ではその他光ヘッドの光
学系を構成する１以上の適宜の光学素子を移動させるこ
とによりトラッキングを行なう様にしてもよい。

［発明の効果］以上の様な本発明によれば、先ずアクチュエータに流
れる電流を検出して該電流を所定値とする様にアクチュ
エータ駆動回路を制御した後にトラッキングサーボ引込
みを開始するので、該アクチュエータ駆動回路のオフセ
ットにかかわらず記録再生手段可動部をトラッキングサ
ーボ引込み時に常に移動範囲の中心近傍に位置させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明による情報記録再生装置のト
ラッキングサーボ引込み部の概略を示すブロック図であ
る。第３図は本発明による情報記録再生装置の構成の概略を
示すブロック図である。第４図は上記第３図の光ヘッド部分の詳細を示す斜視図
である。第５図はトラッキングサーボのための手段を示すブロッ
ク図である。第６図は駆動回路の構成例を示す回路図である。 1:光カード、4:情報トラック、 5:トラッキングトラック、 16:トラッキングアクチュエータ、 18:光ヘッド、 22〜24:光検出器、 26:対物レンズ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のトラックが並設された情報記録媒体
に光ビームを照射する光学系と、前記光ビームのトラッ
キング誤差信号を検出する検出手段と、前記光学系の少
なくとも一部を駆動することによって光ビームをトラッ
クを横切る方向に移動させるアクチュエータと、前記ト
ラッキング誤差信号をアクチュエータに負帰還すること
によってサーボループを構成しトラッキングサーボを行
う制御回路と、前記アクチュエータを搭載した光ヘッド
をトラックを横切る方向に相対的に移動させて光ビーム
を目的のトラックへとアクセスさせる駆動手段と、前記
光ヘッドの移動中には前記制御ループを開の状態とし、
光ヘッドの移動後にサーボループを閉じることによって
目的のトラックにトラッキングサーボの引き込みを行う
スイッチ手段とから成る情報記録再生装置において、前記サーボループが開の状態の時に、前記制御回路のオ
フセットによりアクチュエータに流れる電流を検出する
電流検出器と、該電流検出器で検出される電流値がゼロ
となるようにオフセットを補正する電圧をアクチュエー
タに供給する電圧発生器とを設けたことを特徴とする情
報記録再生装置。