JP2840272B2 - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光学的情報記録再生装置に係り、特に光学的
情報記録媒体のトラック上に光スポットを照射し、光学
的情報記録媒体と光スポットとを相対的に移動させて、
前記光学的情報記録媒体に情報を記録し、前記光学的情
報記録媒体に記録された情報を再生し、及び／又は前記
光学的情報記録媒体に記録された情報を消去し得る光学
的情報記録再生装置に関する。

［従来の技術］ 従来、光を用いて情報を記録し、また記録された情報
を読み出す光学的情報記録媒体の形態として、ディスク
状、カード状、テープ状等各種のものが知られている。
これらのうち、カード状に形成された光学的情報記録媒
体（以下、「光カード」と称する）は、小型、軽量で持
ち運びに便利な大記録容量の情報記録媒体として、大き
な需要が見込まれている。

第４図は、光カードの構成を説明するための概略的平
面図である。

同図において、光カード101には、情報記録エリア102
が設けられ、その両端部にトラック選択エリア104a,104
bが設けられている。情報記録エリア102及びトラック選
択エリア104a,104bの一部には情報トラック103が設けら
れており、かかる情報トラック103に情報が記録され
る。105が光スポットのホームポジションである。

上記光カード101には、記録情報に従って変調され、
微小スポットに絞られた光ビームで走査することによっ
て、光学的に検出可能な記録ピット列（情報トラック）
として情報が記録される。

この際、情報トラックの交叉等のトラブルを生ずるこ
となく正確に情報を記録していくためには、前記光スポ
ットの照射位置を光カード面内で走査方向と垂直な方向
で制御（オートトラッキング、以下「AT」と称する）す
る必要がある。また、光ビームを光カードの曲がりや機
械的誤差にもかかわらず安定した大きさの微小スポット
として照射するために光カード面に垂直な方向で制御
（オートフォーカシング、以下「AF」と称する）する必
要がある。また、再生時においても上記のAT,AFが必要
である。

以下、AT動作について説明する。なお、光学的情報記
録再生装置についての詳細な構成説明は後述する。

第５図はトラッキング制御回路の概略的構成図であ
る。

同図において、501は位置検出部であり、504はLED等
の光源、506は光源504からの光を反射するミラー、505
はミラー506によって反射された光を受けて、電圧に変
換するフォトダイオード等のセンサーである。またミラ
ー506は可動部であるトラッキングコイル111側に固定さ
れ、光源504及びセンサー505は非可動部である不図示の
物体に固定されている。これにより対物レンズ110がｕ
方向に移動すると、距離ｌが変化することにより、セン
サ505への入射光が変化し、センサー505の出力信号ｆの
電圧Vfが変化する。なお、503は任意電圧発生回路、502
は加減算回路、401は光電変換素子115からの電気的トラ
ッキング信号を適当な電圧に増幅するアンプであり、40
3はアナログスイッチ、404はドライバー、405は、トラ
ッキングコントローラ、406はトラッキングコイル111に
流れる電流を検出するコイル電流検出器である。なお、
このコイル電流検出器406は、特願昭62−192731号に示
されたものであり、上記任意電圧発生回路503はコイル
電流検出器406の検出電流値が０になるように電圧値を
変化させるものである。

トラッキングを引き込む時は、まず信号ｄにより、ア
ナログスイッチ403はＡ点側を開いた状態で且つ、Ｃ点
側を閉じた状態とされる。これにより、対物レンズ110
のｕ方向の位置は位置検出部501により、サーボコント
ロールをすることができる。このサーボコントロールル
ープの中に任意電圧発生回路503の信号ｅを加減算回路5
02により注入することにより、対物レンズ110をｕ方向
の位置をコントロールすることができる。

第６図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は上記トラッキング制御回
路の各部の電圧の変化を示す特性図である。

第６図（Ａ）に示すように、信号ｅを変化させると、
対物レンズ110の位置ｌが変化し、その結果として第６
図（Ｂ）に示すように信号ｆが変化する。この時、第６
図（Ｃ）に示すように、光スポットが情報記録媒体のト
ラック上に位置した時には信号ａの電圧Vaは0Vになる
（信号が0Vの位置は、黒点で示す）。

対物レンズ111の移動可能範囲ｌは、0mm〜2l0mmまで
であり、その中心はl0mmである。通常、対物レンズ111
に外力を加えない時には、対物レンズが移動可能範囲の
中心の位置にくるように製作される。例えば、対物レン
ズを弾性材等の支持部材によって支持することによって
対物レンズが移動可能範囲の中心の位置にくるように製
作することが可能である。

ここで、トラッキングサーボを引き込む時にはl0付近
で引き込めば、移動可能範囲の中心なので都合が良い。
対物レンズを移動可能範囲の中心に置くには、特願昭62
−192731号に示されているように、コイル電流検出器40
6で検出されるコイル電流が０になるように、任意電圧
発生回路の信号ｅの電圧Veが設定されればよい。

信号ｅの電圧Veの設定は次のようにして行われる。

例えば、回路動作時に信号ｅの電圧Veの初期値を0Vと
すると信号ｆの電圧Vf0（対物レンズが移動可能範囲の
中心の時の電圧値）より小さいのでコイル電流が一定方
向に流れ、対物レンズが移動可能範囲の中心から変位す
る。この方向は第６図（Ｂ）のx1方向に対応する。また
同図に示すように信号ｆの電圧Vfは小さい値になる。次
にコイル電流がコイル電流検知器406によって検出さ
れ、任意電圧発生回路503によって、コイル電流が減少
するように、出力信号ｅの電圧Veを上昇させる。そして
コイル電流が減少していくと、上述した支持部材等によ
り対物レンズは移動可能範囲の中心方向に移動してい
き、それとともに、電圧Vfは上昇していく。そしてコイ
ル電流が０となったことをコイル電流検出器406によっ
て検出されると、任意電圧発生回路503の出力信号ｅの
電圧Veの上昇を停止させる。この時に、電圧VeはVe0と
なり、電圧VfはVf0となる。

このような動作で信号ｅの電圧Veが、対物レンズが移
動可能範囲の中心となる時の電圧値Ve0におかれ、サー
ボ引き込みを可能としており、第６図（Ｃ）の場合は、
距離lcで、信号ａの電圧が0Vになるので、ここでトラッ
キングサーボを引き込めばよい。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、光学的情報記録再生装置において、光
カードを垂直に立てて挿入したい場合があり、かかる場
合には、対物レンズもこれに合わせて光軸を水平（光カ
ードに対して垂直）にしてする必要がある。この場合、
対物レンズには第５図のｕ方向に重力がかかり、その結
果、対物レンズがｕ方向に変位し、例えば第６図（Ｃ）
に示す対物レンズの距離がl01になる。そして、この位
置で対物レンズが前述した支持部材等により支持され、
このときのコイル電流が０となる。その結果、距離lc1
のところでトラッキングサーボを引き込むことになる。

この状態では、対物レンズが移動可能範囲の中心では
なくて、ｕ方向にずれている。よって、引き込み後に、
カードのスキュー等の原因で、対物レンズとトラックと
の相対位置が2l0〜lc1以上変化すると、対物レンズはそ
れ以上動けなくなる。その結果、光ビームスポットがト
ラックからはずれてしまい、記録・再生が不可能になっ
てしまうという欠点があった。

［課題を解決するための手段］ 本発明の光学的情報記録再生装置は、光源と、前記光
源から発射した光束を記録媒体のトラック上に光スポッ
トとして照射する対物レンズと、前記対物レンズの駆動
手段と前記対物レンズを支持する支持手段と、前記対物
レンズの移動可能範囲内の位置を光学的に検知する、専
用の光源と受光部を有する検知手段と、前記移動可能範
囲の中心位置に対応する、前記検知手段の出力の目標値
を記憶する記憶手段と、前記目標値と前記検知手段の出
力との差分出力により、前記駆動手段を駆動することで
前記対物レンズを前記中心位置に移動させる手段とを備
え、トラッキングサーボの引き込みは、前記対物レンズ
が前記中心位置にある時行われることを特徴とする。

［作用］ 対物レンズは、既に述べたように、重力等の影響を受
けて、対物レンズ移動可能範囲の中心位置からずれて支
持される場合がある。

本発明は、対物レンズの支持位置が対物レンズの移動
可能範囲の中心位置からずれた際、対物レンズの移動可
能範囲内の位置を光学的に検知する、専用の光源と受光
部を有する検知手段と、移動可能範囲の中心位置に対応
する、前記検知手段の出力の目標値を記憶する記憶手段
と、前記目標値と前記検知手段の出力との差分出力によ
り、前記駆動手段を駆動することで前記対物レンズを前
記中心位置に移動させる手段とを備え、トラッキングサ
ーボの引き込みは、前記対物レンズが前記中心位置にあ
る時行われるものであり、 対物レンズの支持位置がずれるような場合、例えば、
光カードの挿入方向が変って対物レンズの自重で支持位
置からずれたような場合においても、常に対物レンズの
支持位置を対物レンズの移動可能範囲の中心位置に保持
するものである。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

まず、本発明を適用する光学的情報記録再生装置の構
成について説明する。

第３図は、光学的情報記録再生装置の構成を示す構成
図である。

同図に示すように、106は光カード101を図中矢印の方
向に駆動するためのモータ、107は半導体レーザの如き
光源、108は光源107からの光を平行化するコリメータレ
ンズ、109はビームスプリッタ、110は対物レンズ、111
はトラッキング用コイル、112はフォーカシング用コイ
ル、113及び114は集光レンズ、115及び116は光電変換素
子、117はトラッキング制御回路、118はフォーカシング
制御回路である。光電変換素子115,116により検出され
るトラッキング信号及びフォーカシング信号に基づき制
御回路117,118からの指令により、それぞれトラッキン
グ用コイル111とフォーカシング用コイル112に電流を流
すことによって対物レンズ110を移動させてAT,AFを行
う。また、119は光学的情報記憶再生装置を制御するシ
ステムコントローラであり、120は該コントローラから
出力される各種制御信号群である。尚、コントローラ11
9からは制御信号群120以外の信号も出力されるが、ここ
では図示していない。121は光ヘッドを示し、122は該光
ヘッドを第５図においてｕ方向に移動させるための駆動
モータである。

光源107からの光はコリメータレンズ108で平行光にさ
れ、ビームスプリッタ109を経た後、対物レンズ110によ
り、光カード101の記録トラックに集光される。記録ト
ラックで反射された光は、今度はビームスプリッタ109
を透過し、ビームスプリッタ109により二分割され、そ
れぞれ集光レンズ113,114によりトラッキング信号検出
用光電変換素子115上とフォーカシング信号検出用光電
変換素子116上に集光される。光電変換素子115,116によ
り得られた信号は、それぞれトラッキング制御回路117,
フォーカシング制御回路118により、トラッキング誤差
信号、フォーカシング誤差信号として、トラッキング用
コイル111とフォーカシング用コイル112に電流と流すこ
とによって対物レンズ110を移動させてAT,AFを行う。

以下、上述した光学的情報記録再生装置のトラッキン
グサーボ引き込み動作に本発明は好適に用いられる。

なお、以下の説明においては、第５図に示したトラッ
キング制御回路と同一構成部材については同一符号を付
して説明を略するものとし、発明の特徴部分のみについ
て説明する。

第１図は本発明の第一実施例によるトラッキング制御
回路の概略的構成図である。

同図に示すように、本実施例が第５図に示したトラッ
キング制御回路と異なるのは、任意電圧発生回路503お
よびコイル電流検出器406が設けられておらず、任意電
圧記憶発生回路603が設けられていることである。

この任意電圧記憶発生回路603には、あらかじめ、光
学系の移動可能範囲の中心位置に対応する電圧Ve0が記
憶される。

電圧Ve0を記憶するには、まず、工場出荷時に対応レ
ンズ110の移動が重力の影響を受けないように、対物レ
ンズ110の光軸が垂直（重力に対して平行）の向きにな
るように光学的情報記録再生装置を設置し、対物レンズ
が移動可能範囲の中心にくるように、信号ｅの電圧を変
化させる。そして、中心にきた時の電圧Ve0を任意電圧
記憶発生回路603に記憶すればよい。

そして、出荷後のトラッキングの引き込み時には、ま
ず信号ｅの電圧をVe0にする。こうすると、対物レンズ
の光軸方向の向きに影響されることなく、常に対物レン
ズを移動可能範囲の中心に位置させることができる。

例えば、対物レンズの移動可能範囲が±lmaxが±200
μｍ、本実施例に示す方法を使わない時の重力により対
物レンズの変位量△ｌが150μｍ、位置検出部501による
サーボコントロールループの直流ゲインＧDCを40dB（10
0倍）とすると、本実施例によれば重力による対物レン
ズの変位量△εは、 となり、中心からのずれ量を非常に小さくすることがで
きる。

上記トラッキング制御回路を用いた光学的情報記録再
生装置は、光カードの挿入状態によらず、光カードを水
平方向に挿入したい場合、垂直方向に挿入したい場合の
両方の使用状態のどちらでも、対物レンズの移動可能範
囲の中心位置に対物レンズを配置させることができ、こ
の状態でトラッキングサーボの引き込みを行えば、常に
対物レンズの移動可能範囲の中心位置でサーボの引き込
みを行うことができる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明による光学的情報
記録再生装置によれば、トラッキングサーボの引き込み
時において、常に対物レンズを移動可能範囲の中心位置
でトラッキングサーボの引き込みを行うことができる。
従って、光カードの挿入方向を垂直に立てて挿入する光
学的情報記録再生装置においても、トラッキングサーボ
を異常なく動作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】

第１図は本発明の第一実施例によるトラッキング制御回
路の概略的構成図である。 第２図は、光学的情報記録再生装置の構成を示す構成図
である。 第３図は、光カードの構成を説明するための概略的平面
図である。 第４図は、トラッキング制御回路の概略的構成図であ
る。 第５図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、上記トラッキング制御回
路の各部の電圧の変化を示す特性図である。 110:対物レンズ、111:トラッキングコイル、115:光電変
換素子、401:アンプ、403:アナログスイッチ、404:ドラ
イバー、405:トラッキングコントローラ、406:コイル電
流検出器、501:位置検出部、502:加減算回路、503:任意
電圧発生回路、504:光源、505:センサー、506:ミラー。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、前記光源から発射した光束を記録
   媒体のトラック上に光スポットとして照射する対物レン
   ズと、前記対物レンズの駆動手段と、前記対物レンズを
   支持する支持手段と、前記対物レンズの移動可能範囲内
   の位置を光学的に検知する、専用の光源と受光部を有す
   る検知手段と、前記移動可能範囲の中心位置に対応す
   る、前記検知手段の出力の目標値を記憶する記憶手段
   と、前記目標値と前記検知手段の出力との差分出力によ
   り、前記駆動手段を駆動することで前記対物レンズを前
   記中心位置に移動させる手段とを備え、トラッキングサ
   ーボの引き込みは、前記対物レンズが前記中心位置にあ
   る時行われることを特徴とする光学的情報記録再生装
   置。