JP2565408B2 - 光学式ピックアップのトラッキングに対するブレーキ回路 - Google Patents

光学式ピックアップのトラッキングに対するブレーキ回路

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JP2565408B2
JP2565408B2 JP1338530A JP33853089A JP2565408B2 JP 2565408 B2 JP2565408 B2 JP 2565408B2 JP 1338530 A JP1338530 A JP 1338530A JP 33853089 A JP33853089 A JP 33853089A JP 2565408 B2 JP2565408 B2 JP 2565408B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、CD等、光ピックアップを用いる信号読み取
り装置において、光ピックアップがピット列を横切る際
に生ずる固有振動を速やかに収束する光学式ピックアッ
プのトラッキングに対するブレーキ回路に関する。
〔従来の技術〕
CDプレイヤー、LDプレイヤー、CDVプレイヤー、CD−R
OMプレイヤー、CDIプレイヤーCDW.O.プレイヤー、CDM.
O.プレイヤー等、光学式ピックアップおよび光磁気ピッ
クアップ等を使用する電気・電子等機器において、当該
ピックアップのトラッキング方向の動きの制御を行う際
に、上記移動に伴ってピックアップの持つ固有振動周波
数によりピックアップが自己振動を生じ、この振動を収
束するまでピックアップ動作が制御不能となりプレイヤ
ーの機能に空白時間が生じる。
上記振動を減衰させる手段として、トラック中心に対
して前後に1/4トラックピッチだけ位置をずらしてサン
プリングマークピットを設け、ピックアップが当該サン
プリングマークピットおよび正ピットを横切る際の振幅
の位相の変化によりピックアップとディスク上のトラッ
ク位置との相対的な移動方向を検出し、ピックアップの
振動を抑制する方向にのみトラッキング誤差信号を印加
する方法、トラックエラー信号を微分してピックアップ
の対物レンズとトラックの間のトラックエラー方向速度
信号を出力する手段と、ピックアップをトラックジャン
プさせる時に指令速度信号を出力する手段により、両信
号の差が零となる方向に対物レンズをトラックジャンプ
させる方法等が採用されているが、いずれも十分ではな
い。
また、上記技術的要因以外にも、A/D、D/Aコンバータ
等の素子が使用が不可欠で装置内に含まれる部品点数が
多く無駄が多い。
〔発明が解決しようとする問題点〕
光ピックアップは予定停止トラックへの停止までに少
なくとも数百本のトラックを往復横断する振動が存在
し、この振動停止の際にディスクに偏心があれば従来の
制御技術では尚更その対応が困難となる。
また、振動体が固有に有する共振峰Qが大きい程その
制御が困難となる。
アイドルタイムを設けて、その間にサーボを停止して
振動を抑制してからアイドルタイム後にサーボを再作動
する従来の反射光による制御方法は、フロート支持する
ヘッドの振動が停止していないために当該振動が上記制
御を困難にし、タイミングの不一致はピックアップの停
止まで数秒を要する結果となっている。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、光ピックアップ駆動回路において、磁石
に囲まれて生じる磁界内で運動すると逆起電力を発生さ
せるフォーカス用のコイルに一体支持され且つトラッキ
ング動作を行い得る対物レンズが支持バネ部材によって
ピックアップフレームに弾性支持され、前記フォーカス
用のコイルを収納・固定し且つ磁石に囲まれて生じる磁
界内で運動すると逆起電力を発生させるトラッキング用
のコイル及び対物レンズを含む部位からなるアクチュエ
ータが、そのアクチュエータに接続された前記支持バネ
部材を介してピックアップフレームとの間に振動が発生
する際、その振動の対物レンズの振動の速度に比例する
電圧をトラッキング用のコイルからの逆起電力として検
出し、前記対物レンズのサーチ動作を安定かつ確実に行
わせるように、振動の減衰を促進させてより早急に振動
を収束させるための制御信号をピックアップ駆動回路に
与える帰還回路を備えて構成し、上記帰還回路は、第1
の抵抗器と第2の抵抗器を直列に接続して得た抵抗器列
と、上記トラッキング用のコイルと第3の抵抗器を直列
に接続して得たコイル・抵抗器の列が並列に接続されて
共に駆動電圧が印加され、且つ、第1の抵抗器と第2の
抵抗器の接続点の電位とトラッキング用のコイルと第3
の抵抗器との接続点の電位との差の演算増幅器によって
検出され、更に、その検出の結果に基づき制御信号が出
力されるように構成されてなることを特徴とする光学式
ピックアップのトラッキングに対するブレーキ回路であ
る。
つまり、トラッキング用のコイル及びフォーカス用の
コイルは、それらの近傍に磁石が配設されている。ここ
で、トラッキング用のコイル及びフォーカス用のコイル
にそれぞれ電圧を印加することによって対物レンズのト
ラッキング位置及びフォーカス位置の制御が可能である
と共に、対物レンズ側が磁石の磁界内で運動すると逆起
電力を発生するように構成されている。
更に、この発明は、上述した帰還回路は、第1の抵抗
器と第2の抵抗器を直列に接続して得た抵抗器列と、上
記第2のコイルと第3の抵抗器を直列に接続して得たコ
イル・抵抗器の列が並列に接続されて共に駆動電圧が印
加され、且つ、第1の抵抗器と第2の抵抗器の接続点の
電位と第2のコイルと第3の抵抗器との接続点の電位と
の差が演算増幅器によって検出され、加えて、その検出
の結果に基づき制御信号が出力されるように構成されて
なるものである。即ち、第1図に示す如く、トラッキン
グ動作を行うトラッキング用のコイル(2)に直列に抵
抗器(Rs)を接続し、且つ当該トラッキング用のコイル
(2)と抵抗器(Rs)に並列に2個の直列な抵抗器
(R1、R2)を接続し、前記抵抗器(Rs)を備えるコイル
側分割電圧(Va)と、後記抵抗器(R1、R2)を備える抵
抗器側分割電圧(Vb)との差(Vb−Va)の演算を演算増
幅器(3)で行い、差式に含まれる抵抗値(R1、R2
Rs)を適切に設定することにより、ピックアップ(1)
の駆動電圧(e)に依存しない電圧値(er)としてピッ
クアップの速度成分を検出し、当該電圧値(er)をピッ
クアップの制振制御信号に用いることを特徴とする光学
式ピックアップのトラッキングに対するブレーキ回路を
開発した。
上記方法によれば、トラッキング用のコイル(2)内
に発生する逆起電力により相対検出していたピックアッ
プの動きが、ピックアップ(1)の駆動電圧(e)に依
存しない電圧値(er)として独立に判定でき、ピックア
ップの速度情報を得てそれをフィードバックすることに
より振動減衰効果を得る。
即ち、第1図に示す回路において、Lp、Rpはピックア
ップのインダクタンスおよび抵抗値であり、Rsはピック
アップの電流検出用抵抗、R1、R2は速度検出用抵抗、e
はピックアップ駆動用電圧であり、Va、Vbは各々コイル
側分割電圧、抵抗器側分割電圧であり、a、b点での電
位を示す。
ここで、ピックアップに流れる電流Ipは、 e=(Lp×S+Rp+Rs)×Ip+er で示され、抵抗列に流れる電流Ibは、 e=(R1+R2)×Ib S:ラプラス演算子 er:ピックアップの逆起電力 上式でerはピックアップの速度に比例するのでerを独
立に取り出せればピックアップの動きを検出できる。
従って、 Va=Rs×(e−er)/(Lp×S+Rp+Rs) Vb=R2×e/(R1+R2) において Vb−Vaなる計算を演算増幅器に行わせると、 Vb−Va=e×R2/(R1+R2)−e ×Rs/(Lp×S+Rp+Rs) +er×Rs/(Lp×S+Rp+Rs) となり、ここで R2/(R1+R2)=Rs/(Lp×S+Rp+Rs)=K となるようにR1、R2、Rsを設定すると、 Vb−Va=K×e−K×e+K×er =K×er よりerがピックアップの駆動電圧eに独立して得られ
る。
従って上記抵抗値に所要の値を与えて、Vb−Vaをピッ
クアップ駆動回路に負帰還させれば、速度フィードバッ
クがかかりピックアップの振動を減衰させ得る。
〔作用および実施例〕
第5図は、この発明の実施例に係るピックアップ
(1)の斜視図である。
対物レンズ(6)、フォーカス用コイル(7)、トラ
ッキング用のコイル(2)等からなるアクチュエータ
は、固定側であるピックアップフレーム(図示省略)に
対して支持バネ部材(図示省略)によって弾性支持され
ていて、前記ピックアップフレームに対してトラッキン
グのための移動が確保されている。尚、対物レンズ
(6)はブロック状のホルダー(図示省略)に固定保持
され、フォーカス用のコイル(7)は前記ホルダーの側
周に巻き付けられている。
トラッキング用のコイル(2)は、フォーカス用のコ
イル(7)を収納・固定している。トラッキング用のコ
イル(2)及びフォーカス用のコイル(7)は、それら
の近傍に磁石(9)が配設されている。ここで、トラッ
キング用のコイル(2)及びフォーカス用のコイル
(7)にそれぞれ電圧を印加することによって対物レン
ズ(6)のトラッキング位置及びフォーカス位置の制御
が可能であると共に、対物レンズ(6)側が磁石(9)
の磁界内で運動すると逆起電力を発生するように構成さ
れている。 第1図は本発明の光学式ピックアップのト
ラッキングに対するブレーキ回路の概略図であり、第2
図はそのブロック線図を示し、第3図は本発明の回路を
実際に組み込んだ一実施例を示す。
第3図において、CDプレヤーを機能させる場合の実用
値として、コイルのインダクタンスLp=20μH、コイル
側抵抗Rp=8Ω、コイル側抵抗Rs=2Ω、並列抵抗R1
4kΩ、R2=1kΩ程度に設定すると、抵抗側分割電圧Vb
一定値となるので、コイル側分割電圧Vaの変動を独立に
取り出せる。
本来、当該コイル側分割電圧Vaは、ピックアップ駆動
電圧eの変動成分とピックアップの振動に起因する電圧
erの変動成分が互いに相関して、ピックアップの振動に
起因する電圧erを独立に分離することができなかった
が、前述の式に従い(Vb−Va)=K×erとすることで、
ピックアップの動きに追随する電圧erを絶対値として得
て、これをトラッキングエラー信号入力回路に負帰還し
て、演算増幅器(4)の出力により駆動回路(5)にフ
ィードバックしてサーボを機能することによりピックア
ップ(1)の振動制御を行い得る。
第4図はerの変動と振動減衰時間の相関を示すが
(B)の従来方法はerの変動幅が大きく、また振動の減
衰時間が長いのに対し、(A)に示す本発明のブレーキ
回路を備えたピックアップは、振動幅が縮小し、減衰時
間も減少して著しい改善効果が認められる。尚、本発明
は、磁石による磁界内でフォーカス用のコイルを収納・
固定したトラッキング用のコイルと対物レンズの含む部
位とアクチュエータに備えた支持バネ部材との間に発生
する振動を、電気的な方法によって、より具体的には電
気回路的な手段を備えることによって、減衰を促進する
構成になっている。この振動を電気的な方法によって減
衰の促進を行う解決手段は、ホール素子を用いるなど、
他の構成も考えられる。しかしながら、ホール素子を用
いる構成では、必要とする部品も多くなり、又、回路構
成も複雑であって、製造が煩雑でコスト高になるという
新たな問題が生じてくる。
〔発明の効果〕
本発明の光学式ピックアップのトラッキングに対する
ブレーキ回路により、自由振動子の持つ固有共振周波数
による振動速度の検出を、自由振動子を磁界コイル内に
置くことによって電気信号的に取り出すことが可能とな
り、これに伴い従来の制御回路がサンプルホールド、A/
DおよびD/Aコンバーター等の素子を多数必要としたのに
対し、本発明のブレーキ回路は、演算増幅器および抵抗
器のみの使用で簡潔且つ低コストで光学式ピックアップ
のトラッキングに対するブレーキ回路を構成し得る。
また、本発明の光学式ピックアップのトラッキングに
対するブレーキ回路はマイコンのソフトウエアによる制
御が不必要なので特別のソフトウエアおよびマイコンの
出力ポートを省略し得る。
更に、固有振動数のピークの大きいアクチュエーター
構造を持つ光ピックアップを使用しても、固有振動の少
ないピックアップと同様に迅速な制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光学式ピックアップのトラッキングに
対するブレーキ回路の概略図であり、第2図はそのブロ
ック線図を示し、第3図は本発明の回路を実際に組み込
んだ一実施例を示す。 第4図(A)は、本発明の光学式ピックアップのトラッ
キングに対するブレーキ回路を備えたピックアップのス
テップ応答を示し、第4図(B)は、その従来例を示
す。 第5図は本発明の光学式ピックアップのトラッキングに
対するブレーキ回路を備えたピックアップの斜視図をト
ラックコイルの一部を鎖線で示したものである。 (1)ピックアップ (2)トラッキング用のコイル (3)演算増幅器 (4)演算増幅器 (5)駆動回路 (6)対物レンズ (7)フォーカス用のコイル (9)磁石 (Lp)ピックアップのインダクタンス (Rp)ピックアップの抵抗値 (e)ピックアップの駆動電圧 (R1、R2)速度検出用抵抗 (Rs)ピックアップの電流検出用抵抗 (Va)コイル側分割電圧 (Vb)抵抗器側分割電圧

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光ピックアップ駆動回路において、磁石に
    囲まれて生じる磁界内で運動すると逆起電力を発生させ
    るフォーカス用のコイルに一体支持され且つトラッキン
    グ動作を行い得る対物レンズが支持バネ部材によってピ
    ックアップフレームを弾性支持され、 前記フォーカス用のコイルを収納・固定し且つ磁石に囲
    まれて生じる磁界内で運動すると逆起電力を発生させる
    トラッキング用のコイル及び対物レンズを含む部位から
    なるアクチュエータが、そのアクチュエータに接続され
    た前記支持バネ部材を介してピックアップフレームとの
    間に振動が発生する際、その振動の対物レンズの振動の
    速度に比例する電圧をトラッキング用のコイルからの逆
    起電力として検出し、前記対物レンズのサーチ動作を安
    定かつ確実に行わせるように、振動の減衰を促進させて
    より早急に振動を収束させるための制御信号をピックア
    ップ駆動回路に与える帰還回路を備えて構成し、 上記帰還回路は、第1の抵抗器と第2の抵抗器を直列に
    接続して得た抵抗器列と、上記トラッキング用のコイル
    と第3の抵抗器を直列に接続して得たコイル・抵抗器の
    列が並列に接続されて共に駆動電圧が印加され、且つ、
    第1の抵抗器と第2の抵抗器の接続点の電位とトラッキ
    ング用のコイルと第3の抵抗器との接続点の電位との差
    が演算増幅器によって検出され、更に、その検出の結果
    に基づき制御信号が出力されるように構成されてなるこ
    とを特徴とする光学式ピックアップのトラッキングに対
    するブレーキ回路。
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