JPH02214025A - 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〕 本発明は光学式情報記録再生装置の記録及び／又は再生
ヘッドの移動制御方法に関し、特にヘッド移動に供う振
動による影響を減少し、より正確なトラッキンｒ及びフ
ォーカシングを可能トスるヘッド移動制御方法に関する
。

〔従来の技術〕

従来、光を用いて情報を記録し、ま比記録されている情
報を読み出す媒体の形態として、ディスク状、カード状
、テープ状等各種のものが知られている。これら光学式
情報記録媒体には、記録およ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記録は、記録情報により変調さ
れ微小スイ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、記録媒体に記録が
行われない程度の出力の光ビームスポットで情報トラッ
クの情報ピット列を走査し、この記録媒体からの反射光
または透過光を検出することくよシ行われる。

このような記録媒体への光ビームスポット照射およびこ
の記録媒体からの反射光ま九は透過光の検出の九め、い
わゆる光ヘッドが用いられる。この光ヘッドは、記録媒
体に対しその情報トラック方向およびこのトラック方向
を横切る方向に相対的に移動可能とされておシ、この相
対的移動によす光ビームスプツトの情報トラック走査が
行われる。

このような光学式情報記録媒体のうちで、カード状の光
学式情報記録媒体（以下、光カードと称す）は、小型軽
量で持ち運びに便利な比較的大容量の情報記録媒体とし
て大きなＷＩ要が見込まれている。

第４図は、追記型の光カードの概略的平面図で、第５図
は、そのトラック部分の拡大図である。

第４図において、光カードＣの情報記録面にに、ＬＦ方
向に延びる情報トラックＴａが多数平行に配列されてい
る。まｔ、光カードＣの情報記録面には、情報トラック
Ｔａへのアクセスの基準位置となるホームＩジションＨ
Ｐが設けられている。

情報トラックＴａは、ホームボジシ、ンＨＰに近い方か
ら順にＴａｌ　＠　Ｔａ２　＠　Ｔａ３　＠・・・と配
列され、すでに情報が記録されている記録情報トラック
と、まだ情報が記録されていない未記録情報トラックと
の２種類がある。この未記録情報トラックには、随時情
報記録が可能である。

各情報トラックＴ１の間には、第５図に示すように、）
ラッキングトラックＴｂが設けられている。このトラッ
キングトラックＴｂは、情報配縁再生時の光ビームスポ
ットの走査のときに所定の情報トラックから光ビームス
ポットが逸脱しないように制御するオートトラッキング
（以下、ＡＴと称す）のためのがイドとして使われる。

光ビームスポットの走査方法としては一般的に、光カー
ドを往復移動させる方法がとられている。

その際光カード単独で移動させる場合や、光カードをキ
ャリアに装着してキャリアとともに移動させる等の方法
がある。

第３図は、光ヘツド部分の詳細を示す斜視図である。

図において、牛導体レーデ５０から発せられた光ビーム
は１発散光束となってコリメータレンズ５１に入射し、
このレンズにより平行光ビームとされる。平行光ビーム
は光ビーム整形プリズム５２により所定の光強度分布に
整形された上で、回折格子５３に入射し、この回折格子
により有効な３つの光ビーム（０次回折光および±１次
回折光）に分割される。これら３つの元ビームはビーム
スグリツタ５４に入射して透過直進しさらに反射プリズ
ム５５によシ反射されて対物レスズ５６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Ｃ上
に３′）の微小光ビームスポット８１（＋１次回折光に
対応する）、５２（０次回折光に対応する）、５３（−
１次回折光に対応する）を形成する。

光ビームスプツトＳ１．Ｓ３は隣接するトラッキングト
ラック上に位置し、光ビームスポットＳ２はこのトラッ
キングトラック間の情報トラック上に位置している。か
くして、光カードＣ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５６を通つてほぼ平行とされ、
反射プリズム５５により反射され、さらにビームスグリ
ツタ５４により反射され集束レンズ系５７により集束せ
しめられて、光検出器３３ａ、３３ｂ、３３Ｃに入射す
る。これらの光検出器３３１〜３３ａからのトラッキン
グエラー信号を解析することによシ、常にスポラ）８２
が情報トラックＴ＆上を走査する様に、　トラッキング
制御される。

ところで、光ビームスポットの走査を行うと、その軌跡
が必ずしも情報トラックと平行にならない場合がある。

その理由は、記録媒体上の情報トラックの方向と記録媒
体および光ヘッドの移動方向とが精度よく一致しない友
めである。この現象は、一般にスキ、　−（ｓｋ＠ｖ　
）があると茨現される。

このとき、ＡＴササ−か動作していると、情報トラック
Ｔａに沿りてアクチュエータ８の内部で対物レンズ５６
がＹ方向に不図示の手段によシ、移動するわけであるが
、アクチュエータ８の構造上その移動範囲は士数百μｍ
に限られてしまう。

ＡＴササ−か動作しているときに対物レンズ５６の位置
が中心から離れすぎるとトラッキング誤差が大きくなっ
てしまう。このため、対物レンズの移動はＹ方向の可動
範囲のうち中心近傍の±１００μｍ程度の範囲内で行う
ことが望ましい。そこで、スキューによって対物レンズ
の位置が中心からさらに離れようとし九ときは、対物レ
ンズを移動させる代りに対物レンズを保持しているアク
チュエータ８をＹ方向に移動させることにより、トラッ
キングを続けようとする方法がとられている。

即ち、対物レンズだけの移動でトラッキング制御ができ
なくなつ念時は、アクチュエータ８他により構成される
光ヘツド全体を移動することにより、トラッキング制御
が行われる。

従来、上記のような光ヘッドの移動は任意の時点で行な
って１！念。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら、上記従来例では、トラッキング中の任意
の時に光ヘッドの移動を実施しているため、光カード走
査の加減速領域や、反転領域でも光ヘッドの移動が行わ
れる。ところが、この様な光カード走査の加減速領域や
、反転領域では光カードに振動が生じていることが多く
、この振動に光ヘツド移動時の光ヘッドの振動が重なり
、トラッキングやフォーカシングを困難とすることが多
い。この九め、フォーカシングはずれやトラッキングは
ずれを生じるという欠点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前述した課題を解決するために、ヘッドから照
射される光ビームスポットを情報トラックに沿って走査
させて、記録及び／又は再生を行う光学式情報記録再生
装置でのヘッド移動制御方法において、 前記光ビームスポットの走査速度が一定速の領域内で、
ヘッドの移動を行うことを特徴とするヘッド移動制御方
＠を提供するものである。

本発明によれば光ヘッドの位置移動を、光カードと光ス
ポットとの相対的振動が少ない領域、すなわち光カード
と光スポットの相対的走査の一定速走査領域内にて行な
うことにより、光ヘツド移動時にも正確なトラック追随
及びフォーカシング追随を可能Ｋ（、ｔものである。

〔実施例〕

第６図（ＩＬ）は本発明のヘッド移動制御方法を行なう
トラッキング制御装置の概略を示すブロック図である。

対物レンズ７ｆｌ、ＡＴアクチュエータ８内で支点９Ｘ
ｔ−中心にして揺動する支持体ｌＯに取シ付けられてお
り、これらは光ヘッドの主要構成要素となっている。支
持体ｌＯは、両側に設けた２つのバネ１１＆およびｌｌ
ｂの作用でＡＴコイル６が励起されないと＠は中点に復
帰するように構成されている。

第６図伽）はこの光ヘッドと情報トラックとの関係を示
しており、対物レンズ７は情報トラックＴａｌの中心を
トラッキング制御され、情報を記録及び／又に再生して
いく。Ｔｂｌ　−Ｔｂ３　ｔ’！　）ラッキングトラッ
クであり、情報トラックＴａｌ　ｅ　Ｔ１２とともに光
カード上に存在し、全体は光ヘッドの下ｔ−Ｌ、Ｆ方向
く移動しつつ、光ヘッドから照射される光ビームにより
走査される。

図において、ＡＴ光検出器３３１および３３ｅから得ら
れるトラッキングエラー信号は、差信号増幅器２に入力
され、その出力は切換スイッチ３を経て位相補償回路４
に接続されている。位相補償回路４の出力は、ＡＴコイ
ルドライバ５で増幅され、ＡＴコイル６を励起する。

ＡＣコイル６は、対物レンズ７″Ｉ＆ニドラツクの配列
方向（図において左右方向）Ｋ駆動し、光ビームスポッ
トが情報トラック上を正確にトレースするようにトラッ
キング制御する。

ＡＴアクテ、エータ８には、一対の発光ダイオード１２
ｍおよびフォトトランジスタ１２ｂが設置されており、
発光ダイオード１２ｍで発光した光が対物レンズ７の側
面に設けた反射面１３で反射しフォトトランジスタ１２
ｂＫ入射する。ま九、ムでアクチュエータ８にはピン１
４が取り付けられており、このピン１４は、モータ１５
で回転するネジ軸１６に係合しているため、ネジ軸１６
の回転によりトラックの配列方向（図において左右方向
）に移動する。したがって、このアクチュエータ８を含
んで構成する光ヘッドでは、ピン１４の移動によシ全体
がトラック配列方向に移動するとともに、対物レンズ７
のみもＡＴコイル６によりトラック配列方向に移動する
ことになる。

フォトトランジスタ１２ｂに入射した光は、電気信号に
変換されてセンサ増幅器１７により増幅され、記憶回路
１８および比較器１９に入力される。比較器１９は、セ
ンナ増幅器１７の出力と記憶回路１８の出力との差を取
り、その差が所定値以上になるとヘッド送りモータドラ
イバ２０にヘッド送り指令信号とヘッド送り方向信号と
を送出する。これによシ、前述したように駆動用モータ
１５が回転し、ネジ軸１６とピン１４によってＡＴアク
チ、エータ８がトラック配列方向に移動し、即ちヘッド
が移動することになる。

なお、コントロール回路２１は、切換スイッチ３および
記憶回路１８を制御するようになされている。

次に、動作を説明する。

マス、コントロール回路２１から切換スイッチ３に切換
信号を送りスイッチ３ｔ″ＯＦＦ状態としておく。この
状態では、２〜６で構成されるＡＴササ−回路は開いて
いるのでＡＴコイル６には電流が流れず、対物レンズ７
は中心位置に位置している。

これは対物レンズ７を支点９を中心としてトラック配列
方向に揺動する支持体ｌＯが、バネ１１＆および１１ｂ
ＫよってＡＴアクチ、エータ８に対してつシ合った位Ｉ
ｔ（中心位置）で静止することによる。

次に、この状態でＡＴアクチュエータ８に取付けられた
発光ダイオード１２＆から発光した光が対物レンズ７の
側面の反射面１３で反射し、フォトトランジスタ１２ｂ
に入射する。この光の強さを位置センサ増幅器１７によ
って検出する。この信号は対物レンズ７とＡＴアクチュ
エータ８との距離に対応した電圧となっている。この電
圧信号を対物レンズ７の中心位置で測定し、コントロー
ル回路２１の指令により記憶回路１８に記憶しておく。

次に、コントロール回路２１から切換信号を送り切換ス
イッチ３ｉＯＮ状態とする。これでＡＴササ−回路が閉
じられることになる。そこで、ＡＴ光検出器３３ａおよ
び３３ａから入力され念ＡＴエラー信号が差信号増幅器
２でＡＴ差信号となり、切換スイッチ３ｔ−通過して位
相補償回路４で適切に補償され、ＡＴコイルドライバー
５で増幅されてＡＴコイル６ｔ−駆動する。これでオー
トトラッキング状態が保持される。

このようなオートトラッキング動作中もフォトトランジ
スタ１２ｂの入射光が位置センサ増幅器１７に：入力さ
れその出力が比較器１９に入力し、先に記憶回路１８に
記憶されている対物レンズ７の中心位置の電圧信号と比
較される。そこで、スキ、−や外部からの撮動なとで対
物レンズ７が大きく撮られ位置センサ増幅器１７の値が
大きく変化して中心位置との差がある決められた所定値
以上になると、対物レンズの移動だけではトラッキング
不可と判断し、ヘッド移動のため、ヘッド送りモータド
ライバー２０にヘッド送りタイミング信号・と方向信号
ｆが送出される。この所定値とは、距離にすると約±１
００μｍ程度の値である。

ここでヘッド送りモータドライバー２０にヘッド送シタ
イミング信号ｅと方向信号ｆが送出可能となるのは比較
器１９に入力されるヘッド移動制御信号ｇによってイネ
−グルされる時間内だけとする。このヘッド移動制御信
号ｇは第２図に示された光ヘツド制御回路３８から後述
するタイミングで送出される。

次に、ヘッド送りモータドライバー２０から駆動用モー
タ１５に駆動信号が送られてネジ軸１６が回転し、それ
ＫよりてＡＴアクテ、エータ８が移動し、ヘッド移動動
作が実行される。

ここで前述のヘッド移動制御信号ｉｔ送出するタイミン
グを決める、本発明のヘッド移動制御方法について第１
図を用いて説明する。

第１図の〔１−ａ）にはトラッキングトラックＴｂ、Ｔ
ｂ（、＋りと情報トラックＴｖ　ｎ　＊　Ｔａ　ｎ及び
光スポット８２ｔ−示しである。情報トラックのうちＴ
ａ　　は記録ｒ−タ領域を示し、Ｔｖｎはペリ７アイマ
ーク領域を示している。ベリファイマークとに、記録デ
ータを記録しｔ直後に再生読出しを行ない、正しく記録
された事が確認された場合に同一の情報トラック上に記
録するマークである。

データ記録時とべり７γイマ一ク記録時、ベリファイマ
ーク再生時には元スポットの走査は低速で行ない、デー
タ再生時には光スポットの走査は高速で行なうことにす
る。

第１図の［１−ｂ］ｆｌ往路方向では光スポットを低速
走査してデータの記録を行ない、復路では同一情報トラ
ック上のデータの再生金光スポットの高速走査で行なう
記録／ベリファイモードでの光スポットの走査スピード
とヘッド移動制御信号のタイミングを示した図である。

まずＡ点から加速しＢ点にて一定速（低速）スピードに
達し、以後Ｈ点まで一定速（低速）スピードで光スポッ
トの走査を行なう。この間Ｃ５−Ｄ間でベリファイマー
クを再生し、ベリファイマークが記録されていない事を
確認して、Ｅ−Ｆ間で一一夕の記録を行なう。この時、
ヘッド移動制御信号ｇ　ｔａ　ｇ、の様にＢ点で１Ｈル
ベルとしＨ点まで”Ｈ”レベルを保ちＨ点で“Ｌ”レベ
ルに立下げる。

ｇ、が′Ｈ”の領域では光スポットが一定速に走査され
るので、この区間、ヘッド移動をイネーブルとし、第６
図の比較器にヘッド移動が可能な事を知らせ、必要な場
合はヘッド移動を行なう。

Ｈ点から光スポットの走査スピードを減速し、１点で反
転し、１点で今度は一定速（高速）スピードに達し、以
後り点まで一定速（高速）スピードで元スポットの走査
を行ないに−Ｌ間でデータ部の再生上行なう、Ｌ点から
減速し始め、Ｈ点で一定速（低速）スピードに達し０点
まで一定速（低速）スピードで光スポットの走査を行な
う。

このＭ〜Ｏ間のうちＭ〜Ｎ間では必要な場合は光ビーム
スポットの変！！Ｉｎ’行なってペリ７アイマータを記
録し、８〜０間では隣のトラック等への光スポットの移
動であるトラックジヤングを行なう。

更に０点で減速し始め、Ａ点で反転する。この復路での
ヘッド制御信号ｇはｇｌＬの様になり、５〜５間とＭ−
Ｎ間で″Ｈ”レベルとし、他の区間では“Ｌ”レベルと
する。即ち、Ｊ−Ｌ間は光スポットの高速スピードでの
一定速スピード走査であり、Ｍ〜Ｎ間は低速スピードで
の一定速スピード走査であるので、ヘッド移動可能とす
る。

なお８〜０間はトラックジヤングを行なう領域であるた
め、ヘッド移動を禁止している。

第１図の（１−ｃ）は往復路共再生モード時の光スポッ
トの走査スピードと、ヘッド移動制御信号のタイミング
を示し九図であり、ペリ７アイマーク再生時には低速ス
ピードでの元スポットの走査を、データ再生時には高速
スピードでの光スポットの走査を行なう。

第１図の（１−ａ）でハ、マずＡ点から加速し、Ｂ点に
て一定速（低速）スピードに達し、以後り点まで一定速
（低速）スピードで元スポットの走査を行ない、０〜０
間でペリ７アイマークの再生を行なう。次ＫＤ点から加
速し、８点で一定速（高速）スピードに達し、以後Ｆ点
まで一定速（高速）スぎ−ドで光スポットの走査を行な
い、Ｂ−Ｆ間でデータの再生を行なう。Ｆ点で減速し始
め、Ｇ点で再び、一定速（低速）スピードに達し、Ｈ点
まで一定速（低速）スピードで光スポットの走査を行な
う。Ｇ〜Ｈ間はトラックジヤングを行なう区間とする。

Ｈ点で減速し始め１点で反転する。この間ヘッド移動制
御信号ｇはｇｌＦの様に８〜０間と８〜２間で１Ｈ”レ
ベルとし、ヘッド移動イネ−ツルとする。Ｉ−Ａ間は［
１−ｂ：ｌの記録ベリ７アイマークの復路と同様に走査
を行ない、ヘッド移動制御信号に＠Ｌも全く同じとなる
。

なお、以上のＡ〜０点の位置はエンコーダ等の位置検出
信号に基づき検出する。

第２図は、第６図のトラッキング制御装置を使用して、
第１図の様な本発明のヘッド移動制御方法を行なう光学
式情報記録再生装置の例を示す１０ツク図である。

図において、記録再生装置３０は、駆動モータ３１の回
転により不図示の搬送機構を介して光カードＣ？記録再
生装置３０内に導入し、Ｒ方向に往復移動させ、さらに
装置３０外へと排出する。

光力−）′Ｃ上には情報記録時および情報再生時に光ｍ
’を含む光ビーム照射光学系３２から光ビームスポット
が照射される。本実施例では、配縁再生時に光カードＣ
上に３つの光ビームスポットが形成され、光検出器３３
１〜３３ｃにより３つの光ビームスポットの反射光をそ
れぞれ受光する。オートフォーカシングアクチュエータ
３４は、光ヒーム照射光学系３２の一部を駆動して元カ
ード面上の光ビームスポットのピント位置を２方向すな
わち光カード面と垂直の方向に移動させてオートフォー
カシング（以下、ＡＦと称す）を行なう。

ＡＴアクチュエータ３５は、光ビーム照射光学系３２の
一部を駆動して光カード面上の元ビームスポット’！ｉ
−Ｙ方向（すなわち、Ｒ方向と２方向との双方に直交す
る方向）に移動嘔せてＡＴを行なう。

光ビーム照射光学系３２．光検出器３３１〜３３ｃ、Ａ
Ｆアクテ、エータ３４およびＡＴアクテ、エータ３５を
含んで光ヘッド３６が構成される。駆動モータ３７はこ
の光ヘツド３６’ｉＹ方向に移動させて元ビームスポッ
トヲ光カード上の所望のトラックへとアクセスさせるた
めのものである。駆動モータ３１および３７は、元ヘッ
ド制御回路３８により制御される。

光検出器３３ａ；３３ｃの出力は、Ａ　Ｔ／Ａ　Ｆ制御
回路３９に入力される。この制御回路３９は上記＾Ｆア
クチ、エータ３４およびＡＴアクチュエータ３５を制御
してオート７オーカシンダ（ＡＦ　）およびオートトラ
ッキング（ＡＴ）’に行々う。

また、光検出器３３ａ〜３３ａの出力は、変復調回路４
０へも入力され、読取り情報の復調が行なわれる。復調
され比信号は光ヘツド制御回路３８へ送られる。また、
この変復調回路４０は光ヘツド制御回路３８から送られ
てくる情報信号を変調し、この変調信号に従りて光ビー
ム照射光字系３２を駆動させて情報記録全行なう。

光ヘツド制御回路３８はＣＰＵ　＊　Ｋの主制御装置４
１により制御され、かつこの主制御装置４１とデータの
授受を行なう。

前記実施例ではべり７アイマークの記録／再生のために
加減速をくり返しているが、ベリ７アイマークが不要な
場合には第７図に示すように単純な加減速となる。

第７図の（７−ａ）にはトラッキングトラックＴｂ、Ｔ
ｂ（ｎ＋りと、ｆ−タトラックＴａ、及び光スポットＳ
２を示しである。ここでは第１図に示したようなベリフ
ァイマークに使用していない。

第７図の（７−ｂ）は記録／ベリファイモード時の光ス
ポットのスピード及びヘッド移動制御信号ｈ′とｇｕｔ
、’を示している。加減速領域を除いてヘッド移動制御
信号ｇ、／と”ＩＬ’はＨレベルとなり、ヘッド移動を
イネーブルとしている。

第７図の（７−ａ：）には再生モード時の同様の信号を
示しておシ、やはり加減速領域を除いてヘクト移動をイ
ネ−ツルとしている。

〔発明の効果〕

以上説明したように、光スポットの走査の一定速領域に
てのみヘッド移動を可能とするヘッド移動制御方法を使
用することによシ、光スポットの加減速時に生ずる光ス
ポットと記録媒体間の相対的な駆動の影響を除去するこ
とができる。そのため、正確なフォーカス及びトラック
追随を保持した状態で光ヘッドの移動全行なえ、ヘッド
移動の際のフォーカシング外れ及びトラッキング外れ等
の不都合が生じにくくなるとｂう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のヘッド移動の制御方法を実施した信号
図。 第２図は本発明のヘッド移動制御方法を行なった光学式
情報記録再生装置。 第３図は光ヘツド部分の詳細を示す斜視図。 第４図は追記型の光カードの概略的平面図。 第５図は第４図のトラック部分の拡大図。 第６図に本発明のヘッド移動制御方法を行なうトラッキ
ング制御装置の概略を示すブロック図。 第７図は本発明のヘッド移動制御方法の他の実施例を示
す信号図である。 ｌ・・・光ヘッド、２・・・差信号増幅器、３・・・切
換スイッチ、５−ＡＴコイルドライバ、６・　ＡＴコイ
ル、７・会・対物レンズ、８・・・ＡＴアクチ、エータ
、９・・・支点、１０・・・支持体、１１ｍ、１１ｂ・
・・バネ、１２＆・・・発光ダイオード、１２ｂ・・・
フォトトランジスタ、１３・・・反射面、１４・・・ビ
ン、１６・・２ネジ軸、１７・・・セン、す増幅器、３
３ｍ、３３ｅ・・・ＡＴ用先光検出器ＳＷ・・・中心光
スポットＳ２の走査スピード（記録／ベリファイモード
時）、Ｓｌ・・・中心光スポラ）８２の走査スピード（
再生モード時）、ｇｙ・・・記録／ベリ７アイモード時
の往路でのヘッド移動制御信号、ｇｌＬ・・・記録／ベ
リファイモード時及び再生モード時の復路でのヘッド移
動制御信号、ｇ□・・・再生モード時の往路でのヘッド
移動制御信号。 代理人　　弁理士　山　下　穣　平 第２ し−ｍ− 一一−Ｆ 第５図 ｂ３ ｒ＝１１−　”’Ｉ　　「−−シ〆−−Ｔａ２Ｌ　　ｕ
　　Ｌ−−−Ｊ　　Ｌ−Ｊ ＴＩ）２ ０二二　：：口］−′″″Ｔａｌ ｂｌ ＝１５９− −ａ−（１） （（丼

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ヘッドから照射される光ビームスポットを情報トラック
   と沿って走査させて、記録及び／又は再生を行う光学式
   情報記録再生装置でのヘッド移動制御方法において、 前記光ビームスポットの走査速度が一定速の領域内で、
   ヘッドの移動を行うことを特徴とするヘッド移動制御方
   法。