JP2653479B2

JP2653479B2 - 情報記録装置

Info

Publication number: JP2653479B2
Application number: JP16396788A
Authority: JP
Inventors: 亮二竹内
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1997-09-17
Anticipated expiration: 2012-09-17
Also published as: JPH0214438A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、たとえば光ディスクに光を照射して情報
の記録を行う光ディスク装置などの情報記録装置に関す
る。

（従来の技術）周知のように、情報記録装置としては、たとえば光学
ヘッド（光学手段）により、半導体レーザより出力され
るレーザ光を対物レンズ（集光手段）を介して照射する
ことによって、光ディスク（記録媒体）に情報を記録す
る光ディスク装置が開発されている。この種の光ディス
ク装置では、上記光学ヘッドをリニアモータ（移動手
段）などを用いて光ディスクの径方向に移動して所望の
トラックに対応させ、この状態において、対物レンズの
光ディスクに対するフォーカシング位置およびトラッキ
ング位置を、たとえば駆動コイル（調整手段）によって
調整しながら、情報の記録を行うようになっている。

ところで、上記のような構成の光ディスク装置には、
第８図に示すように、たとえばリニアモータRmを駆動す
るためのドライブ回路31が設けられている。このドライ
ブ回路31は、出力端と制御端との電位差がある一定電圧
を越えると、電流に制御がかかる電力増幅器（たとえ
ば、東芝製のIC7256）によって構成されている。すなわ
ち、この電力増幅器は、たとえば電力増幅回路Ａの出力
（OUT）が変換手段としてのセンシング抵抗R_SCに供給さ
れていることによ、ここで電圧降下による電圧V_SCが発
生される。そして、この電圧V_SCが、電流制限制御端子
（電流制限端子）SCに加えられることにより、電力増幅
回路Ａ内の電流制限回路（電流制限手段）が動作される
ようになっている。

このように、従来の電力増幅器では、電流制限制御端
子SCに加える電圧V_SCの電流電圧変換率が一定であり、
電流制限回路における電流制限値が固定の値とされてい
る。したがって、上記のような電力増幅器をリニアモー
タRmのドライブ回路31に用いた場合、電流制限値を連続
定格値以下に設定しなければならず、一時的に大電流を
要する時に必要な電流を流すことができなかったり、ま
た連続定格に対する放熱対策などにより、ドライブ回路
およびリニアモータが大型で、重く、かつ高価なものと
なるなど、効率の悪いものとなっていた。

また、上記のような電力増幅器を対物レンズの駆動コ
イルを駆動するドライブ回路に用いた場合にも、上記同
様の欠点があった。

（発明が解決しようとする課題）この発明は、電流制限制御端子に加える電圧の電流電
圧変換率が一定であり、電流制限回路における電流制限
値が固定の値とされているため、電流制限値を連続定格
値以下に設定しなければならず、一時的に大電流を要す
る時に必要な電流を流すことができなかったり、また連
続定格に対する放熱対策などにより、リニアモータや駆
動コイルなどの被駆動体およびそのドライブ回路が大型
で、重く、かつ高価なものとなるなど、効率の悪いもの
となっていたという問題点を除去すべくなされたもの
で、一時的に電流制限値を連続定格値以上に設定するこ
とができ、特に間欠使用のドライブ回路およびリニアモ
ータや対物レンズの駆動コイルなどの被駆動体において
は、小型で、軽く、かつ安価であり、しかも効率の良い
ものとすることができる情報記録装置を提供することを
目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明の情報記録装置にあっては、移動手段によっ
て記録媒体に対して移動可能な光学手段から情報信号に
応じて変調された光を照射して上記記録媒体に情報を記
録する情報記録装置において、前記光学手段の移動制御
信号を電力増幅して前記移動手段の駆動電流を出力する
ものであって、所定制御電圧に基づいて出力電流を制御
する手段を含む電力増幅手段と、この電力増幅手段の出
力電流を一定の電流電圧変換率で電圧に変換し、前記所
定の制御電圧として前記電力増幅手段へ供給する変換手
段と、この変換手段の電流電圧変換率を変更する変更手
段とから構成されている。

（作用）この発明は、移動手段によって記録媒体に対して移動
可能な光学手段から情報信号に応じて変調された光を照
射して上記録媒体に情報を記録する情報記録装置におい
て、所定制御電圧に基づいて出力電流を制限する手段を
含む電力増幅手段で前記光学手段の移動制御信号を電力
増幅して前記移動手段の駆動電流を出力し、この電力増
幅手段の出力電流を一定の電流電圧変換率で電圧に変換
手段で変換して前記所定の制御電圧として前記電力増幅
手段へ供給し、この変換手段の電流電圧変換率を変更す
るようにしたものである。

（実施例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。

第１図は、情報記録装置の一例として、情報の記録／
再生が可能な光ディスク装置を示すものである。光ディ
スク（記録媒体）１の表面には、スパイラル状あるいは
同心円状に溝（トラック）が形成されており、この光デ
ィスク１はモータ２によって、たとえば一定の速度で回
転される。このモータ２は、モータ制御回路18によって
制御されている。光ディスク１に対する情報の記録再生
は、光学ヘッド（光学手段）３によって行われる。

この光学ヘッド３は、リニアモータ（移動手段）13の
可動部を構成する駆動コイル13aに固定されており、こ
の駆動コイル13aはリニアモータ制御回路17に接続され
ている。このリニアモータ制御回路17には、リニアモー
タ位置検出器26が接続されており、このリニアモータ位
置検出器26は、光学ヘッド３に設けられた光学スケール
25を検出することにより、位置信号を出力するようにな
っている。また、リニアモータ制御回路17には、ドライ
ブ回路17aが設けられている。そして、リニアモータ13
の固定部には図示せぬ永久磁石が設けられており、上記
ドライブ回路17aを介して前記駆動コイル13aがリニアモ
ータ制御回路17によって励磁されることにより、光学ヘ
ッド３は光ディスク１の半径方向に移動されるようにな
っている。

前記光学ヘッド３には、対物レンズ（集光手段）６が
図示せぬ板ばねによって保持されており、この対物レン
ズ６は、駆動コイル５によってフォーカシング方向（レ
ンズの光軸方向）に移動され、駆動コイル４によってト
ラッキング方向（レンズの光軸と直交方向）に移動可能
とされている。なお、上記駆動コイル4,5によって、こ
の発明の調整手段が構成されている。

また、レーザ制御回路14によって駆動される光源とし
ての半導体レーザ（レーザダイオード）９より発生され
たレーザ光は、コリメータレンズ11a、ハーフプリズム1
1b、対物レンズ６を介して光ディスク１上に照射され、
この光ディスク１からの反射光は、対物レンズ６、ハー
フプリズム11bを介してハーフプリズム11cに導かれ、こ
のハーフプリズム11cによって分光された一方は、集光
レンズ10を介して一対のトラッキング位置センサ８に導
かれる。また、前記ハーフプリズム11cによって分光さ
れた他方は、集光レンズ11d、ナイフエッジ12を介して
一対のフォーカス位置センサ７に導かれる。

前記トラッキング位置センサ８の出力信号は、差動増
幅器OP1を介してトラッキング制御回路16に供給され
る。このトラッキング制御回路16より出力されるトラッ
ク差信号（差動信号）は、リニアモータ制御回路17に供
給されるとともに、ドライブ回路27を介して前記トラッ
キング方向の駆動コイル４に供給される。

また、前記フォーカス位置センサ７からは、レーザ光
のフォーカス点に関する信号が出力され、この信号は差
動増幅器OP2を介して、フォーカシング制御回路15に供
給される。このフォーカシング制御回路15の出力信号
は、ドライブ回路28を介してフォーカシング駆動コイル
５に供給され、レーザ光が光ディスク１上で常時ジャス
トフォーカスとなるように制御される。

上記のようにフォーカシング、トラッキングを行った
状態でのトラッキング位置センサ８の出力の和信号は、
トラック上に形成されたピット（記録情報）の凹凸が反
映されている。この信号は、映像回路19に供給され、こ
の映像回路19において画像情報が再生される。

上記レーザ制御回路14、フォーカシング制御回路15、
トラッキング制御回路16、リニアモータ制御回路17、モ
ータ制御回路18、映像回路19などは、バスライン20を介
してCPU23によって制御されるようになっており、このC
PU23はメモリ24に記憶されたプログラムによって所定の
動作を行うようになされている。

なお、21、22はそれぞれフォーカシング制御回路15、
トラッキング制御回路16、リニアモータ制御回路17とCP
U23との間で情報の授受を行うために用いられるA/D変換
器、D/A変換器である。また、前記半導体レーザ９の近
傍には、半導体レーザ９の発光量を検知する受光素子
（レーザモニタダイオード）PDが設けられており、この
受光素子PDによる検知出力は前記レーザ制御回路14に供
給されるようになっている。

第２図は、前記ドライブ回路17aの構成を概略的に示
すものである。すなわち、A₁は電流制御手段としての電
流制限回路が内蔵された電力増幅回路（電力増幅手段）
で、INが入力端子、OUTが出力端子、SCが電流制限制御
端子（電流制限端子）である。この電力増幅回路A₁の出
力端子OUTには、センシング抵抗（変換手段）R_SCを介し
て、負荷としてのリニアモータ13が接続されている。

上記センシング抵抗R_SCの両端間には、変更手段とし
ての第１の時定数回路を構成する抵抗R₁とコンデンサ
C₁、第２の時定数回路を構成する抵抗R₁とコンデンサ
C₂、および演算増幅器としてのオペアンプA₂などが接続
されている。

すなわち、上記センシング抵抗R_SCの一端（電力増幅
回路A₁の出力端子OUT側）は、抵抗R₁を介してオペアン
プA₂の非反転入力端に接続され、上記抵抗R₁の両端間に
はコンデンサC₁が接続されている。この抵抗R₁とコンデ
ンサC₁の接続点は、コンデンサC₂および抵抗R₂を介し
て、上記オペアンプA₂の反転入力端に接続されている。
また、上記コンデンサC₂および抵抗R₂の接続点は、前記
センシング抵抗R_SCの他端に接続されている。

一方、前記オペアンプA₂の出力端は、電力増幅回路A₁
の電流制限制御端子SCに接続されているとともに、フィ
ードバック抵抗Rfを介してオプアンプA₂の反転入力端に
接続されている。

ここで、入力側にステップ状の入力信号（移動制御信
号）を加え、出力側に負荷としてリニアモータ13の駆動
コイル13aが接続されている場合を考えてみる。この
時、電力増幅回路A₁の電流制限制御端子SCに印加される
電圧は一定である。したがって、センシング抵抗R_SCの
上記コンデンサC₂および抵抗R₂の接続点と電力増幅回路
A₁の電流制限制御端子SC間の電圧V_SCは、第３図に示す
如く、入力信号の供給（ｔ＝０）から所定時間t₁が経過
されるまでは第１の時定数回路を構成する抵抗R₁とコン
デンサC₁との時定数によって指数関数的に降下される。
また、所定時間t₁を経過した後には、第２の時定数回路
を構成する抵抗R₁とコンデンサC₂との時定数によって指
数関数的に上昇され、限りなく印加限界電圧V_SLに近付
く。

ここで、印加限界電圧V_SLは、リニアモータ13の駆動
コイル13aに流れる電流（負荷電流）I_Lに応じて下式に
より決定される電圧である。

V_SL＝I_LR_SC・Rf/R₂ これにより、リニアモータ13の駆動コイル13aを流れ
る電流I_Lは、第４図に示す如く、所定時間t₁の時に最大
値（Imax）を持ち、以降収束最大電流I_LLに収束され
る。

すなわち、第１の時定数回路の時定数R₁C₁、および第
２の時定数回路の時定数R₁C₂を適当な値に設定すること
によって、所定時間t₁および所定時間t₁における最大出
力電流（Imax）を任意な値に設定することができる。ま
た、この時の収束最大電流I_LLの値は、連続定格値より
やや低めに設定すれば良い。これにより、入力信号が供
給された後の一定時間（第２の時定数回路の時定数R₁C₂
により決定される所定時間t₁）にかぎって、連続定格値
より大きい電流I_Lをリニアモータ13の駆動コイル13aに
対して流すことができる。この場合、一定時間（t₁）が
経過されると、リニアモータ13の駆動コイル13aに流れ
る電流I_Lは収束最大電流I_LLに収束される。このため、
回路および機構部における安全性などは保証されてい
る。

また、センシング抵抗R_SCによる電圧降下は、オペア
ンプA₂により適当に増幅される。したがって、センシン
グ抵抗R_SCが小さい値で済むため、小型化が図れ、しか
もセンシング抵抗R_SCで降下される電圧I_LR_SCによる電源
電圧の損失、およびセンシング抵抗R_SCで消費される電
圧I_L ²R_SCによる電力の損失を小さく抑えることが可能で
ある。

上記したように、電力増幅回路の出力電流を電圧に変
換する電流電圧変換率を変更し、電力増幅回路における
出力電圧を制限することにより、電流制限回路の電流制
限値を一時的に連続定格値以上に設定できるようにして
いる。

すなわち、電流制限制御端子に印加する電圧を、第1,
第２の時定数回路によりある時間を基準として指数関数
的に制御することで電流電圧変換率を変更させて、電流
制限回路（図示していない）における電流制限値を可変
するようにしている。これにより、入力信号が供給され
た後の一定時間にかぎって、連続定格値より大きい電流
を負荷に対して流すことが可能となる。

また、センシング抵抗による電圧降下をオペアンプで
増幅するようにしている。これにより、センシング抵抗
の抵抗値を小さくすることができるため、このセンシン
グ抵抗による電圧降下および電力損失を小さくすること
が可能となる。

したがって、電流制限回路における電流制限値を一時
的に連続定格値以上に設定することができ、また連続定
格に対する放熱対策などを不要とすることができるた
め、特に間欠使用のドライブ回路、たとえばリニアモー
タを駆動するドライブ回路や、リニアモータなどの被駆
動体においては、小型で、軽く、かつ安価であり、しか
も効率の良いものとすることができるものである。

なお、上記実施例においては、電流制限制御端子に印
加する電圧を、第1,第２の時定数回路により制御するこ
とで電流電圧変換率を変更させて、電流制限回路におけ
る電流制限値を可変するようにしたが、これに限らず、
たとえばオペアンプの利得を切換えることによって電流
電圧変換率を変更させて、電流制限回路における電流制
限値を可変するようにしても良い。この場合、たとえば
第５図に示すように、センシング抵抗R_SCの両端間に、
変更手段としての利得設定回路を構成するスイッチ回路
SW、およびオプアンプA₂（演算増幅器）などを接続して
構成される。

すなわち、上記センシング抵抗R_SCの一端（電力増幅
回路A₁の出力端子OUT側）は、オペアンプA₂の非反転入
力端に接続されている。このオペアンプA₂の反転入力端
は、抵抗R₁を介して、上記センシング抵抗R_SCの他端に
接続されているとともに、抵抗R₂を介して上記スイッチ
回路SWの第１の固定接点SW₁に、また抵抗R₃を介して上
記スイッチ回路SWの第２の固定接点SW₂に、それぞれ接
続されている。

一方、前記オプアンプA₂の出力端は、電力増幅回路A₁
の電流制限制御端子（電流制限端子）SCに接続されてい
るとともに、前記スイッチ回路SWの可動接片SW₃に接続
されている。なお、上記スイッチ回路SWは、図示してい
ない外部の論理回路より供給される論理レベルの制御信
号により制御可能なアナログスイッチなどによって構成
されている。

ここで、入力側にステップ状の入力信号（移動制御信
号）を加え、抵抗R₂の値を抵抗R₃の値よりも大きく（R₂
＞R₃）する。そして、入力信号の供給があった時（ｔ＝
０）から所定時間t₁を経過するまではスイッチ回路SWを
接点SW₁側に設定し、所定時間t₁を経過した後はスイッ
チ回路SWを接点SW₂側に設定したとする。すると、電力
増幅回路A₁の電流制限制御端子SCに印加される電圧は一
定となるように制御されるので、センシング抵抗R_SCの
抵抗R₁との接続点と電力増幅回路A₁の電流制限制御端子
SC間の電圧V_SCは、第６図に示す如く、所定時間t₁が経
過されるまでは抵抗R₂と抵抗R₁とによって決定される値
V_S2とされる。また、所定時間t₁を経過した後には、抵
抗R₃と抵抗R₁とによって決定される値V_S1に変化され
る。

これにより、負荷として、たとえばリニアモータ13の
駆動コイル13aを流れる電流（負荷電流）I_Lは、第７図
に示す如く、所定時間t₁を経過するまでは電流I_L2で示
される値とされ、以降電流I_L1で示される値に変化され
る。この場合、電流I_L1を連続最大定格値よりやや低め
に設定し、電流I_L2の値を所定時間t₁の長さに応じて連
続最大定格値の1.5倍〜２倍に設定しておくことによ
り、上記スイッチ回路SWを外部から制御して利得を切換
えることによって、一時的に連続最大定格値より大きい
電流I_Lを得ることが可能となる。

さらに、スイッチ回路SWは、それを制御する制御信号
が論理レベルであれば良く、外部のCPU（セントラル・
プロセッシング・ユニット）、あるいはタイマ（いずれ
も図示しない）などによって制御することができる。

このように、電流制限制御端子に印加する電圧を、外
部からの制御により利得を制御することで電流電圧変換
率を変更させることでも、電流制限回路（図示していな
い）における電流制限値を変更することが可能である。
また、一定の時間だけ、電流制限を解除することも可能
である。

すなわち、電力増幅器内に設けられた電流制限回路の
電流制限値を外部からの制御により可変とすることがで
きるようにしている。これにより、電流制限回路におけ
る電流制限値を一時的に連続定格値以上に設定すること
ができる。したがって、必要に応じて連続定格値より大
きい電流を負荷に対して流すことが可能となるものであ
る。

また、前述した実施例同様に、センシング抵抗の抵抗
値を小さくすることができる。したがって、このセンシ
ング抵抗による電圧降下および電力損失を小さくするこ
とが可能となり、また連続定格に対する放熱対策などを
不要とすることができるため、特に間欠使用のドライブ
回路、たとえばリニアモータを駆動するドライバ回路
や、リニアモータなどの被駆動体においては、小型で、
軽く、かつ安価であり、しかも効率の良いものとするこ
とができるものである。

また、前述した実施例では、負荷として、たとえばリ
ニアモータ13が接続されるドライブ回路17aを例に説明
したが、これに限らず、対物レンズ６をトラッキング方
向に移動してその位置を調整するトラッキング駆動コイ
ル４を駆動するドライブ回路27、あるいは対物レンズ６
をフォーカシング方向に移動してその位置を調整するフ
ォーカシング駆動コイル５を駆動するドライブ回路28な
どにも適用可能である。この場合、第２図あるいは第５
図に示す負荷として、たとえばトラッキング駆動コイル
４またはフォーカシング駆動コイル５を接続することに
より容易に実施可能である。すなわち、入力側にステッ
プ状の入力信号（位置調整信号）が加えられると、電力
増幅回路A₁の電流制限制御端子SCに印加される電圧は一
定となるように制御される。したがって、変更手段の構
成に応じて電流電圧変換率を変更することにより、電流
制限回路における電流制限値を一時的に連続定格値以上
に設定することができる。このため、必要に応じて連続
定格値より大きい電流I_Lをトラッキング駆動コイル４、
あるいはフォーカシング駆動コイル５に流すことが可能
となり、たとえばトラックオン時のように瞬間的に大電
流を要する時などに必要とする電流を流すことができる
ものである。

また、この場合においても、前述した実施例と同様
に、センシング抵抗R_SCの抵抗値を小さくすることがで
きるため、このセンシング抵抗R_SCによる電圧降下およ
び電力損失を小さくすることが可能となり、また連続定
格に対する放熱対策などを不要とすることができるた
め、特に間欠使用のドライブ回路、たとえばトラッキン
グ駆動コイルやフォーカシング駆動コイルを駆動するド
ライブ回路や、トラッキングイ駆動コイルやフォーカシ
ング駆動コイルなどの被駆動体においては、小型で、軽
く、かつ安価であり、しかも効率の良いものとすること
ができるものである。

さらに、トラッキング駆動コイルやフォーカシング駆
動コイルなどの被駆動体や小型，軽量化により、光学ヘ
ッドの大きさや重さを軽減することができるものであ
る。

その他、この発明の要旨を変えない範囲において、種
々変形実施可能なことは勿論である。

［発明の効果］以上、詳述したようにこの発明によれば、一時的に電
流制限値を連続定格値以上に設定することができ、特に
間欠使用のドライブ回路およびリニアモータや対物レン
ズの駆動コイルなどの被駆動体においては、小型で、軽
く、かつ安価であり、しかも効率の良いものとすること
ができる情報記録装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図はこの発明の一実施例を示すもので、
第１図は光ディスク装置を概略的に示す構成図、第２図
はドライブ回路を概略的に示す構成図、第３図は電圧の
変化を説明するために示す図、第４図は負荷電流の変化
を説明するために示す図であり、第５図乃至第７図はこ
の発明の他の実施例を示すもので、第５図はドライブ回
路を概略的に示す構成図、第６図は電圧の変化を説明す
るために示す図、第７図は負荷電流の変化を説明するた
めに示す図、第８図は従来技術とその問題点を説明する
ために示す図である。１……光ディスク（記録媒体）、３……光学ヘッド（光
学手段）、４……トラッキング駆動コイル、５……フォ
ーカシング駆動コイル、６……対物レンズ（集光手
段）、13……リニアモータ（移動手段）、13a……リニ
アモータ駆動コイル、15……フォーカシング制御回路、
16……トラッキング制御回路、17……リニアモータ制御
回路、17a,27,28……ドライブ回路、A₁……電力増幅回
路（電力増幅手段）、A₂……オペアンプ、R_SC……セン
シング抵抗（変換手段）、R₁,R₂……抵抗、C₁,C₂……コ
ンデンサ、SW……スイッチ回路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】移動手段によって記録媒体に対して移動可
能な光学手段から情報信号に応じて変調された光を照射
して上記記録媒体に情報を記録する情報記録装置におい
て、前記光学手段の移動制御信号を電力増幅して前記移動手
段の駆動電流を出力するものであって、所定制御電圧に
基づいて出力電流を制御する手段を含む電力増幅手段
と、この電力増幅手段の出力電流を一定の電流電圧変換率で
電圧に変換し、前記所定の制御電圧として前記電力増幅
手段へ供給する変換手段と、この変換手段の電流電圧変換率を変更する変更手段と、を具備したことを特徴とする情報記録装置。
【請求項２】調整手段によって記録媒体に対して位置調
整可能な集光手段を介して情報信号に応じて変調された
光を照射して上記記録媒体に情報を記録する情報記録装
置において、前記集光手段の位置調整信号を電力増幅して前記調整手
段の駆動電流を出力するものであって、所定制御電圧に
基づいて出力電流を制限する手段を含む電力増幅手段
と、この電力増幅手段の出力電流を一定の電流電圧変換率で
電圧に変換し、前記所定の制御電圧として前記電力増幅
手段へ供給する変換手段と、この変換手段の電流電圧変換率を変更する変更手段と、を具備したことを特徴とする情報記録装置。