JPH01220233A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、情報記録媒体と光ヘツド部とが相対的に往復
運動することにより、光学的に情報の記録又は再生を行
う光学的情報記録再生装置に関するものである。

［従来の技術］ 情報記録媒体とヘッド部とが相対的に往復運動すること
により、情報の記録又は再生を行う情報記録再生装置と
しては、従来から磁気的及び光学的方法が知られている
が、近年では光ビームを用いる光学的方法が着目されて
いる。

この光学的情報記録再生装置の記録媒体の形状としては
、円盤状の記録媒体を回転させる光ディスク、カード状
の記録媒体を往復運動させる光カード、更には光テープ
を使用したものがある。

これらはそれぞれ利害得失を有しており、目的。

用途等によって使い分けられているが、なかでも光カー
ドは、生産性・携帯性・アクセス性に優れ、用途も広範
囲に渡っている。

光カードに光ビームを走査させる方法は種々考えられる
が、光ビームの照射位置を記録媒体上で相対的に直線状
に移動して往復運動させると共に、ビーム照射位置を往
復運動と直交する方向に相対的に移動させて走査する方
式は、機構が簡単であると共に、精度が得易い等の利点
を有している。

しかし、タイミングベルトの使用に伴うジ７り等の不定
速性、振動等の性能面や、高性能モータ等、精度の高い
部品の点数が多いためコストの面にも問題がある。最近
では、これらの点から往復運動の駆動手段として、第３
図（ａ）　、　（ｂ）に示すようにボイスコイルタイプ
のりニアモータを用いる方式が提案されている。

第３図において、光カードＣを載置するキャリジ１は上
面に光カードＣの保持機構２を有し、下部に設けられた
スライド軸受３が装置本体４に固定された２本のスライ
ドシャフト５に摺動自在に嵌合され、Ｙ方向に移動可能
に支持されている。

また、２木のスライドシャフト５に挟まれた位置にはボ
イスコイル６が取り付けられ、キャリジ１と一体となっ
てＹ方向に移動するようになっている。ボイスコイル６
の上部及び下部には、両端部を装置本体４に固定された
ヨーク７．８がＹ方向に沿って設置され、ボイスコイル
６の内部を貫通するヨーク９の両端部と共に、鉄片１０
．１１により結合して磁気回路を形成している。また。

ヨーク７．８には永久磁石１２．１３がそれぞれＮ極同
志又はＳａｉ同志が対峠するように取り付けられている
。

上述の構成において、ボイスコイル６に電流を流すとＹ
方向の駆動力が得られるため、この電流を反転させるこ
とによりキャリジ１の往復運動が可能となる。従って、
図示しない上方の光ヘッドがＸ方向に移動し、光カード
Ｃ上のトラックが選択されると同時に、キャリジｌがＹ
方向に往復運動することにより光カードＣの媒体面が光
ビームにより走査される。

なお、この種の情報記録再生装置ではカード移動速度の
精度を高めることが必要となるため、リニアエンコーダ
を用いて周波数／電圧変換による速度サーボ制御やＰ　
Ｌ　Ｌ　（ｐｈａｓｅ　１ｏｃｋｅｄ　１ｏｏｐ）によ
る速度サーボ制御が行われる。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来、上述のような往復運動を支えるスライド軸受３は
、クリックスリップや摩擦抵抗を少なくするためにリニ
アボールベアリングやルーロン等のスライドベアリング
、必要によっては空気軸受等が用いられている。しかし
、このような軸受機構により機械的抵抗を微小にするこ
とができても、装置本体が傾いている場合にはスライド
シャフト５に沿った方向に分力が加わり、この分力によ
り生ずる加減速分の速度誤差がサーボアンプに加わるた
め、サーボの動作可能範囲を越えてしまい、特にＰＰＬ
サーボのように感度が高い反面で動作範囲の狭い方式で
は脱調してしまうという問題がある。

また、磁気ヘッドや光学ヘッドの移動には位置サーボが
用いられており、傾きがない場合には目標位置に近付く
と位置誤差信号が小さくなり、駆動電流が小さくなって
停止するが、傾きがある場合には重力の分力が加わるた
め、停止位置誤差が増大する欠点がある。また、移動速
度も方向によって変化するのでシークに要する時間も長
くなるという欠点を有している。

［発明の目的］ 本発明の目的は、上述の従来例の問題点を解決し、装置
本体と共にキャリジが傾斜した場合にも、キャリジの移
動速度の精度を保持するサーボ回路を搭載した、信頼性
の高い光学的情報記録再生装置を提供することにある。

［発明の概要］ 上述の目的を達成するための本発明の要旨は、スライド
シャフトに案内されるスライド軸受によりキャリジを移
動自在に支持し、ボイスコイル型リニアモータにより前
記キャリジを前記スライドシャフト上で往復運動しなが
ら情報記録又は再生を行う光学的情報記録再生装置にお
いて、速度又は位置制御のためのサーボ回路と、前記キ
ャリジの傾き角度を検知する傾きセンサとを有し、前記
キャリジの傾き角度に応じて前記ボイスコイルにオフセ
ット電流を加える手段を有することを特徴とする光学的
情報記録再生装置である。

［発明の実施例］ 本発明を第１図、第２図に図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。

第１図は本発明に係る光学的情報記録再生装置の光カー
ド移送に関する制御系のブロック回路構成図を示してお
り、リニアエンコーダ２０からの速度信号は基準周波数
発生回路２１からの信号と共に、位相比較回路２２及び
周波数電圧変換回路２３に接続され、それぞれの出力は
加算回路２４で加算され、誤差増幅回路２５、ループフ
ィルタ２６、極性切換回路２７を経由してドライバ２８
に接続され、ドライバ２８からはボイスコイル２９に電
流が供給されるようになっている。また、主制御回路３
０はリニアエンコーダ２０からの速度信号、位置検出装
置３１からの反転信号、及び外部装置３２からの指令信
号が入力されるように接続され、更に基準周波数発生回
路２１への速度指定信号、加算回路２４、極性切換回路
２７、及び誤差増幅回路２５に接続されたゲイン切換回
路３３への指令信号を出力するように接続されている。

以上の構成はリニアエンコーダ２０を用いた公知の制御
系を示し１本実施例では更にキャリジの傾きを検出する
傾きセンサ３４からの出力が、オフセット電圧発生回路
３５を介してドライバ２８に入力され、またリミット検
出回路３６を介して主制御回路に接続され、主制御回路
３０からはボイスコイル２９への電流の供給を遮断する
スイッチ３７に出力できるようになっている。

上述の構成において、位相比較回路２２は基準周波数と
リニアエンコーダ２０からの速度信号の周波数との位相
差に応じた電圧の出力を行い、周波数電圧変換回路２３
は基準周波数とリニアエンコーダ２０からの速度信号の
周波数とを比較し、その周波数の差つまり速度差に応じ
た電圧を出力する０位相比較回路２２及び周波数電圧変
換回路２３の出力は、加算回路２４において主制御回路
３０の指令信号に従って加算され、誤差増幅回路２５及
びループフィルタ２６を介して増幅平滑化されてドライ
バ２８に入力する。一方、オフセット電圧発生回路３５
は傾きセンサ３４により検出された傾き角度に応じたオ
フセット電圧の出力を行い、ドライバ２８は再入力の和
の電圧に比例した電流を出力する。また、傾き角度が所
定の大きさを越えた場合はリミット検出回路３６により
主制御回路３０に警告信号が送られ、主制御回路３０は
スイッチ３７に電流を遮断する信号を出力してキャリジ
の送行を停止させ、同時に外部装置３２へ通報信号を送
る。また、位置検出装置３１から反転信号が出力される
ごとに極性切換回路２７へ指令信号が送られ、ボイスコ
イル２９に流れる電流の方向が反転し、キャリジの送行
方向も反転する。

第２図は本発明の詳細な説明する説明図であり、台車Ａ
と板Ｂはそれぞれ第３図に示すキャリジ１とキャリジｌ
を支持するスライドシャフト５に相当する。板Ｂが角度
θだけ傾いている場合に、台車Ａの重力は板Ｂに平行な
方向に分力ｆ１を生じさせる０台車Ａの質量を１００ｇ
とすると、θ＝５°のときｆｌ＝　８　、７５ｇｗとな
り、毎秒８５　、７　ｌ１ｙｓ／ｓｅｃの速度が加算さ
れてゆく、コノ速度誤差はエンコーダ２０によって検出
され、誤差増幅回路２５に入力されてボイスコイル２９
の電流を制御するが、十分なサーボ系のダイナミックレ
ンジがないと速度制御が不能となり脱調を生じてしまう
、特に、移動制御のＰＬＬ系は感度が高い反面で、ダイ
ナミックレンジが狭いためこの問題を起こし易い、力ｆ
２は分力ｆ１を打ち消す推力であり、ボイスコイル２９
に流れる駆動電流にオフセット電流を加えることにより
力ｆ２に相当する推力を得ることができ１分力ｆｌによ
り生ずる速度誤差が発生せず、位相比較回路２２及び周
波数電圧変換回路２３の動作点は変化しなくなる０分力
ｆ１は台車Ａの質量と傾斜角度θとから一意的に決まる
ため、傾斜角度θを検出することにより適正なオフセッ
ト電流を求めることができる。

傾斜角度を検出する傾きセンサ３４は例えば錘りとスト
レインゲージを組合わせたものや、マグネットを衝りと
してホール素子を用いたもの、衝りとフォトインタラプ
タを組合わせたもの、或いは水準器を応用したもの等の
様々な形式があるが、本発明は特にその形式を限定する
ものではない、ただし、ホール素子等はりニアモータの
有する磁界からの影響に留意すべきである。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る光学的情報記録再生装
置は、キャリジの傾き角度に応じたオフセット電流をボ
イスコイルに加えることにより、傾きにより生ずる重力
の分力が打ち消されて、正常なサーボ機能が保障される
ため、信頼性を向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面第１図、第２図は本発明に係る光学的情報記録再生
装置の実施例を示し、第１図は制御回路構成図、第２図
は原理の説明図であり、第３図（ａ）は従来例の側面図
、（ｂ）はその横断面図である。 符号２０はリニアエンコーダ、２２は位相比較回路、２
３は周端数電圧変換回路、２４は加算回路、２５は誤差
増幅回路、２８はドライバ、２９はボイスコイル、３０
は主制御回路、３１は位置検出機器、３４は傾きセンサ
、３５はオフセット電圧発生回路、３６はリミット検出
回路、３７はスイッチである。 特許出願人　　　キャノン株式会社 図面 第１図 第２図 第３図 （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スライドシャフトに案内されるスライド軸受により
   キャリジを移動自在に支持し、ボイスコイル型リニアモ
   ータにより前記キャリジを前記スライドシャフト上で往
   復運動しながら情報記録又は再生を行う光学的情報記録
   再生装置において、速度又は位置制御のためのサーボ回
   路と、前記キャリジの傾き角度を検知する傾きセンサと
   を有し、前記キャリジの傾き角度に応じて前記ボイスコ
   イルにオフセット電流を加える手段を有することを特徴
   とする光学的情報記録再生装置。 ２、前記傾きセンサで得られた傾き角度が所定の許容限
   界を越えた場合に、前記往復運動を停止し警報信号を出
   力するようにしたこと特許請求の範囲第１項に記載の光
   学的情報記録再生装置。