JPH03118480A - ディスク再生装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はＣＤ−ＲＯＭドライブ等の光学式記録再生装置
の送りサーボ回路に関するものである。

（従来の技術） 一般に光学式記録再生装置においては、ディスクに記録
された情報をピックアップで読取るのであるが、位置制
御時即ちデータ読取り中にはピックアップを低速で移動
させる必要があり、速度制御時即ちピックアップを目的
位置まで移動させる時には、ピックアップを高速で移動
させる必要がある。

たとえば、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置において、位置制
御時にはピックアップは約６０分間で約３０ｍｍを移動
しなくてはならない。したがって、その移動速度は ３０ｍｍ／３６００秒÷　０．００８ｍ＋ｓ／秒の超低
速コントロール性能が要求される。

一方、速度制御時には、たとえば、３０ｍｍの距離を０
．２秒間で移動させることが必要となる。この場合の移
動速度は、 ３０ｍｍ／　　０．２秒−ｉ’　　１５０ｍｍ／秒の超
高速コントロール性能が要求される。

このように、位置制御時と速度制御時のピックアップの
移動速度は、１対１８０００の比率となる。

ところで、従来の記録再生装置においては、ピックアッ
プ送り用の直流モータをピニオンギアに接続させ、この
ピニオンギアと歯合するラックギアにピックアップを取
付けて直流モータを駆動することにより、ピックアップ
の送りを行っている。

このような直流モータの最高回転数は、約３０００ｒｐ
ｍ程度であるので、３０ｍｍの距離を０．２秒で送るた
めには、 ３０００ｒｐｎ＋　Ｘ　Ｏ，２秒／６０秒−１Ｏ回転で
３０ｍｍを移動させるギア比を選択することになる。

しかし、ギア比を変えないとすると、位置制御時には８
０分間で１０回転することになる。したがって、１秒間
には、 １０回転／　３６００秒＝　０．００３０３回転う超低
回転使用となる。

この場合、単なる直流モータではコントロール不能とな
る。

このような問題を解決するため、本願出願人は速度フィ
ードバックを直流モータに施して超低速コントロールを
可能にすることを、特願昭８２−２６０１６５及び特願
平１−８１９５６．特願平１−８１９５９．特願平１−
８１３７６で既に開示した。

（発明が解決しようとする課題） 特願昭８２−２６０１６５では、リニアモータに速度フ
ィードバックを行い、特願平１−８１９５６．特願平１
−８１９５９、特願平１−８１３７６では、速度発電機
を使用した速度フィードバックをモータに帰還させる。

しかしながら、このような手法においても速度発電電圧
が１対１８０００というように大きな差がある場合、次
のような不都合が生じる。

たとえば、速度制御時に５■の速度電圧が発生するよう
に、回路定数を設定したとすると、データリード中の速
度電圧は、 ５／　１８０００　＊　０．２７＋＋＋Ｖとなり、一般
使用の演算増幅器の有する入力オフセット電圧よりも小
さ（なってしまう。このため、かかる演算増幅器のオフ
セット調整等をしないと、充分な性能が得られない。

また近年、記録再生装置のポータプル使用が多くなり、
バッテリー駆動等を行った場合、電源電圧が低いため、
速度制御時すなわち高速移動時の速度電圧を大きく設定
できず、ますますデータ読取り時の速度電圧が低下する
ことになる。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものでその目
的とするところは、速度制御時（高速移動時）と位置制
御時（低速移動時）とにおいて、適切な速度電圧を発生
することにより、安定して高性能にピックアップを送る
ことが可能な送りサーボ回路を提供することにある。

［発明の構成〕 （課題を解決するための手段） かかる目的を達成する為に本発明は、ディスクに記録さ
れた情報をピックアップを介して読取る記録再生装置に
おいて、前記ピックアップを前記ディスクの半径方向に
駆動する駆動手段と、前記ピックアップの移動速度を検
出して速度信号を出力する速度検出手段と、所定の指示
に応じて前記速度信号の利得を切替える利得切替手段と
、前記利得の変換された速度信号と基準速度信号とを比
較し、その差信号を前記駆動手段に帰還させる手段と、
を具備する記録再生装置の送りサーボ回路である。

（作用） 本発明では、速度制御時と位置制御時において、ピック
アップの移動速度信号の利得を変化させることにより、
速度制御時と位置制御時において回路の利得配分を切替
え、最適な速度電圧を発生させる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例にかかる記録再生装置の構
成を示すブロック図である。

同図に示されるように、この記録再生装置はモータ１、
ピックアップ３、トラッキングサーボ回路５、アクチュ
エータ位置誤差検出回路７、位置検出器９ａｓ９ｂｓ利
得切替器１１ａ、ｌｌｂ、微分器１３ａ、１３ｂ、整流
器１５ａ、１５ｂ。

加算部１７、利得切替器１つ、コントローラ２１、カウ
ンタ２３、位置誤差検出回路２５、スイッチ２７、比較
器２９、電力増幅器３１を有する。

第２図は、ディスク３３の読取り部分の概略構成を示す
図である。情報を記録したディスク３３は、ディスクモ
ータ３５によって回転させられる。

このディスク３３に記録された詳報を読取るピックアッ
プ３を移動させるモータ１は、ピニオンギア４１を回転
させる。このピニオンギア４１は、ラックギア３９と歯
合しており、モータ１が回転するとピックアップ３は、
ディスク３３の半径方向に移動する。

位置検出器９ａ、９ｂは、モータ１の回転量を検出する
。

第３図は、位置検出器９ａ、９ｂ近傍の立面図であり、
第４図は、位置検出器近傍９　ａ　−、９ｂの平面図で
ある。

同図に示されるように、モータ取付はベース４３に取付
けられたモータ１のモータ軸４５にマグネット４３およ
びピニオンギア４１が取付けられる。

位置検出器（ホール素子）９ａ、９ｂは、マグネット４
７が回転すると、それに応じた電圧を出力する。そして
その出力電圧は電気角で位相が９０度ずれるように設定
される。

第１図において、トラッキングサーボ回路５は、ピック
アップ３のトラッキングサーボを行う。

アクチュエータ位置誤差検出回路７は、トラッキングサ
ーボ回路５の出力信号をスイッチ２７に送る。

第５図は、第１図に示す記録再生装置の主要部の構成を
示す回路図である。なお、第５図においては、ピックア
ップ３、トラッキングサーボ回路５、アクチュエータ位
置誤差検出回路７は省略している。又、第５図において
は第１図に示していない回路も書かれている。

位置検出器９ａの出力信号は演算増幅器５１ａに入力さ
れて、この演算増幅器５１ａの出力信号が利得切替器１
１ａおよび波形整形回路１２ａに入力される。

演算増幅器５３ａ１コンデンサ５５ａ、）ランジスタロ
１ａ１抵抗５７　ａ　１５９　ａ　ｓ　６３　ａによっ
て、利得切替器１１ａおよび微分器１３ａが構成される
。

利得切替器１１ａおよび微分器１３ａは、演算増幅器５
１ａの出力信号を微分するものであるが、微分する場合
の利得がコントローラ２１によって切替えられる。

コンデンサ５５ａの容量をＣ５５ａ、抵抗５７ａ１５９
ａの抵抗値をＲ５７ａ　ＳＲ５９’ａとすると、速度制
御時には、トランジスタ６１ａがオフとされ、この場合
、演算増幅器５３ａで構成される微分器の微分定数は、 Ｃ５５ａ　−Ｒ５９ａ となる。

位置制御時には、トランジスタ６１ａがオンとされ、こ
の場合、この回路の微分定数は、Ｃ５５ａ　−Ｒ５７ａ
　−Ｒ５９ａ　／　（Ｒ５７ａ　＋Ｒ５９ａ）となる。

波形整形回路１２ａは、演算増幅器６５ａ１抵抗６７ａ
、６９ａからなる。

この波形整形回路１２ａは、演算増幅器５１ａの出力信
号の波形を整形するものである。

整流器１５ａは、演算増幅器７１ａ１抵抗７３ａ　％　
７５　ａ　％　７７　ａ　ｓ　７９　ａ　ｓ　　トラン
ジスタ８１ａからなる。

整流器１５ａは、微分器１３ａの出力信号を整流するも
のである。

トランジスタ８１ａがオンの場合、演算増幅器７１ａは
ゲイン「１」の非反転増幅器として機能し、トランジス
タ８１ａがオフの場合、演算増幅器７１ａはゲイン「−
１」の反転増幅器として機能する。

位置検出器９ｂ、利得切替器１１ｂ、微分器１３ｂ、整
流器１５ｂの構成は、前述した位置検出器９ａ、利得切
替″ｒ１１１　ａ、微分器１３ａ、整流器１５ａと同様
である。

加算部１７は、抵抗８３ａ、８３ｂと連結点８５からな
る。

加算部１７は、整流器１５ａと整流器１５ｂの出力信号
を加算するものである。

利得切替器１９は、抵抗８７．８８とスイッチ８９から
なる。

利得切替器１９は、コントローラ２１の指示に応じて加
算部１７の出力信号の利得を変換する。

抵抗８７．８８の抵抗値をそれぞれＲ８７、Ｒ８８とす
ると、スイッチ８９がオフの場合、利得切替器１９の抵
抗値はＲ８７であるが、スイッチ８９がオンになると、
その抵抗値は、 ＲＢ７・Ｒ８Ｂ／　（ＲＢ７＋　Ｒ８Ｂ）となる。

コントローラ２１は、カウンタ２３にプリセットデータ
をセットしたり、スイッチコントロール信号ＳＷによっ
て利得切替器１１ａ、ｌｌｂ、１９の利得を変化させた
り、スイッチ２７を切替える等の処理を行う。

カウンタ２３は、ダウンカウントを行う８ビツトのカウ
ンタ２３ａ、２３ｂからなる。

位置誤差検出回路２５は、カウンタ２３ａ、２３ｂの出
力信号をラダー抵抗によりアナログ信号に変換する。

スイッチ２７は、トランジスタ２７ａ１インバータ１１
９、スイッチ２７ｂからなる。

スイッチコントロール信号ＳＷが「１」の時、トランジ
スタ２７ａはオンとになり、位置誤差検出回路２５の出
力信号が比較器２９に送られる。

また、スイッチコントロール信号ＳＷは、インバータ１
１９を介してスイッチ２７ｂに送られるので、スイッチ
コントロール信号ＳＷが「１」の時、スイッチ２７ｂは
開いている。

スイッチコントロール信号ＳＷが「０」の場合、トラン
ジスタ２７ａはオフとなり、スイッチ２７ｂがオンとな
る。

演算増幅器９１、抵抗９３、コンデンサ９５．９７によ
り、比較器２９および電力増幅器３１が構成される。

演算増幅器９１は、利得切替器１９の出力信号を基準速
度信号と比較し、増幅して、モータ１に送る。

アンド回路１０１は、カウンタ２３ａ、２３ｂのＭＡＸ
端子の出力信号の論理積をとり、これをカウンタアップ
信号としてコントローラ２１の５ＴＯＰ端子に入力する
。

演算増幅器１０３は、インピーダンスを変換するもので
ある。

トラックジャンプ方向の切替回路１０５は、演算増幅器
１０７、トランジスタ１０９、抵抗１１１．１１３．１
１５．１１７からなる。

このトラックジャンプ方向の切替回路１０５は、コント
ローラ２１のＦ／Ｒ端子から出力される信号に応じて、
トラックジャンプ方向を切替えるものである。

Ｆ／Ｒ信号が「１」の時、トランジスタ１０９はオンと
なるので、演算増幅器１０７はゲイン「１」の非反転増
幅器として機能する。Ｆ／Ｒ信号が「０」の時、トラン
ジスタ１０９はオフとなるので、演算増幅器１０７はゲ
イン「−１」の反転増幅器として機能する。

次に、本実施例の動作について説明する。

まず、本実施例の概略動作を第１図のおよび第６図に基
づいて説明する。

第６図は、第５図の各部の信号の波形図である。

同図において、ＣＣＷとＣＷは、それぞれモータ１の異
なる回転方向を示している。

モータ１が回転すると、それに伴ってマグネット４７が
回転し、位置検出器９ａ、９ｂの端子■から信号ＨＩＰ
、Ｈ２Ｐが出力される。また、それぞれの端子■から信
号ＨＩＮ、Ｈ２Ｎが出力される。

これらの信号は演算増幅器５１ａ、５１ｂにより減算さ
れた後、利得切替器１１ａ、ｌｌｂおよび微分器１３ａ
、１３ｂにより、所定の利得で微分され、信号ＨＩＤＳ
Ｈ２Ｄが出力される。

また、波形整形回路１２ａ、１２ｂにより波形整形され
て、信号ＨＩＳ、Ｈ２Ｓが出力される。

さらに、信号ＨＩＤＳＨ２Ｄはそれぞれ整流器１５ａ、
１５ｂにより整流されて、信号ＨＩＶ、Ｈ２Ｖが出力さ
れる。

これらの信号ＨＩＶ、Ｈ２Ｖは、加算部１７で加算され
、利得切替器１９によって利得が変化された後、比較器
２９により速度基準信号と比較され、電力増幅器３１に
よって増幅され、モータ１に帰還される。

位置制御時には、コントローラ２１はスイッチコントロ
ール信号ＳＷを「０」にする。この時、スイッチ２７は
、アクチュエータ位置誤差検出回路７の出力信号を選択
し、この出力信号が基準速度信号とされるので、利得切
替器１９の出力信号がアクチュエータ位置誤差検出回路
７の出力信号と一致するような制御が行われる。

速度制御時においては、コントローラ２１は、スイッチ
コントロール信号ＳＷを「１」にする。

この時、スイッチ２７は位置誤差検出回路２５の出力信
号を選択するので、この出力信号が基準速度信号とされ
、利得切替器１９の出力信号が位置誤差検出回路２５の
出力信号と一致するような制御が行われる。

次に、第５図に基づいて本実施例の動作を詳細に説明す
る。

（１）位置制御時の動作 コントローラ２１は、位置制御時において、スイッチコ
ントロール信号ＳＷをｒＯＪとする。このため、トラン
ジスタ２７ａはオフとなり、スイッチ２７ｂはオンとな
り、スイッチ２７ｂを介してトラッキングアクチュエー
タ位置誤差信号ＥＳと、信号ＨＩＶ、Ｈ２Ｖが演算増幅
器９１に入力される。この場合、 ＥＳ／Ｒ１２１ −−（Ｈ２Ｖ／Ｒ８３ａ　　＋Ｈ１，Ｖ／Ｒ８３ｂ　　
）となるように制御が行われる。

トラッキングアクチュエータ位置誤差信号ＥＳが発生す
ると、モータ１が回転する。回転方向はこの信号ＥＳが
小さくなるような方向に設定される。したがって、ピッ
クアップ３は、常に信号ＥＳがｒＯＪとなるように制御
され、いわゆる送りサーボか行われる。

このとき、スイッチコントロール信号ＳＷが「０」であ
るので、トランジスタ６１ａ、６１ｂはオフとなってい
る。

したがって、微分器１３ａ、１３ｂの微分定数は、それ
ぞれＣ５５ａ　ユＲ５９ａとＣ５５ｂ　−Ｒ５９ｂとな
り、整流器１５ａ、１５ｂに比較的ゲインの大きな信号
が送られる。

またこの時、スイッチ８つは、開いているので利得切替
器１９の抵抗値はＲ８７となる。

（２）速度制御時の動作 速度制御時において、コントローラ２１はピックアップ
３を移動させるべき目的地点が、ピックアップ３の現在
地点から見て正方向か逆方向かを判断し移動方向を決め
る。

正方向の場合、Ｆ／Ｒ信号をｒｌＪにし、トランジスタ
１０９をオンとする。この時、演算増幅器１０７はゲイ
ン「１」の非反転増幅器として機能し、演算増幅器１０
３の出力信号をトランジスタ２７ａを介して演算増幅器
９１に送る。

逆方向の場合、コントローラ２１はＦ／Ｒ信号「０」に
し、トランジスタ１０９をオフとする。

この時、演算増幅器１０７はゲイン「−１」の反転増幅
器として機能し、演算増幅器１０３の出力信号を反転し
た信号を演算増幅器９１に送る。

次に、コントローラ２１は、距離に相当するデータを端
子ＤＯからＤ７にセットする。そして、信号ＬＯＡＤを
「０」にし、端子ＤＯからＤ７にセットされたデータを
カウンタ２３ａ、２３ｂにプリセットする。

次に、信号ＬＯＡＤを「０」に戻してカウント開始状態
とし、スイッチコントロール信号ｓｗを「１」にする。

このため、トランジスタ２７ａはオンとなり、スイッチ
２７ｂはオフに、トランジスタ６１ａ、６１ｂはオン、
スイッチ８９はオンとなる。

この時、演算増幅器９１には、位置誤差検出回路２５ａ
の出力信号ＶＥと、整流器１５ａ、１５ｂの出力信号Ｈ
２Ｖ％ＨＩＶが入力され、ＶＥ／Ｒ９９ ＝　−（Ｈ２Ｖ／Ｒ８３ａ　＋ＨＩ　Ｖ／Ｒ８３ｂ　）
となるようにコントロールされる。

信号Ｈ２Ｖ、ＨＩＶは、超低速回転であるのでほとんど
０に等しい。したがって、モータ１は所定方向にフル加
速されることになる。

モータ１が回転すると、位置信号Ｈ１ｓ、Ｈ２Ｓが発生
し、第７図に示すように、カウンタ２３ａ　ｓ　２３　
ｂのカウント値が減少し、信号ＶＥの大きさも小さくな
る。

したがって、モータ１の基準速度電圧も下がり、カウン
タ２３ａ、２３ｂの値が「１」の時に最も回転数が小さ
くなる。

第８図は、この時の各部の信号の波形を示すものである
。

ピックアップ３が目的位置に到達すると、カウンタ２３
ａ、２３ｂのカウント値が「０」になり、カウンタ２３
ａ、２３ｂの端子ＭＡＸの出力信号が共に「１」となる
ので、アンドゲート１０１を介して５ＴＯＰ端子に信号
１が送られる。

コントローラ２１は、５ＴＯＰ信号が「１」となると、
スイッチコントロール信号ＳＷを「０」にして、前述し
た位置制御状態に戻す。

スイッチコントロール信号ＳＷが「１」となっている状
態では、トランジスタ６１ａ、６１ｂおよびスイッチ８
９はオンとなっている。

微分器１３ａの微分定数は、 Ｃ５５ａ　−Ｒ５７ａ　−Ｒ５９ａ　／　（Ｒ５７ａ　
＋Ｒ５９ａ）となり、 微分器１３ｂの微分定数は、 Ｃ５５ｂ　−Ｒ５７ｂ　−Ｒ５９ｂ　／　（Ｒ５７ｂ　
＋Ｒ５９ｂ）となる。

また、利得切替器１つの抵抗値は、 Ｒ８７・Ｒ８９／　（Ｒ８７＋　Ｒ８９）となる。

このように、微分器１３ａ、１３ｂの微分定数は、位置
制御時に比べて小さくなるので、演算増幅器５３ａ、５
３ｂの利得は、位置制御時よりも小さくなる。

これに対して、利得切替器１９の抵抗値は、位置制御時
に比べて小さくなるので、利得切替器１９の利得は位置
制御時よりも大きくなる。

このように、位置制御時において、利得切替器１１ａ、
ｌｌｂの利得を大きくした場合には、利得切替器１９に
よってその利得を下げ、速度制御時において利得切替器
１１ａ、ｌｌｂの利得を小さくした場合には、利得切替
器１９によってその利得を上げ、モータ１に所定の電圧
が印加されるように制御される。

かくして、実施例によれば抵抗５７ａ、５９ａ、５７ｂ
、５９ｂを適切に設定すれば、トラックジャンプ時の高
速時においても、信号ＨＩＤ、Ｈ２Ｄが演算増幅器５３
ａ、５３ｂの電源電圧内に収めることができる。

また、位置制御時の超低速時においても、信号ＨＩＤＳ
Ｈ２Ｄを演算増幅器７１ａ、７１ｂのオフセット電圧よ
りもはるかに大きくすることができる。

このため、速度制御時（高速移動時）と位置制御時（低
速移動時）とにおいて、適切な速度電圧を発生すること
により、安定して高性能にピックアップを送ることが可
能となる。

なお本発明は、その技術的思想の範囲内において、種々
の変形が可能である。

たとえば本実施例では、速度検出を位置検出器９ａ、９
ｂの出力信号を微分することによって得たが、マグネッ
トとコイル式のいわゆるムービングマグネット方式の速
度検出器を別に設けるようにしてもよい。

また、位置検出器を磁気式、光学式、静電式のものを用
いても良い。

モータ１としては、リニアモータ、静電モータ、ブラシ
レスモータ、ステッピングモータ等、種々のモータを用
いることができる。

位置検出器９　ａ　ｓ　９　ｂは、二相式であるが、多
相式のものを用いることもできるる。

また、トラックジャンプ時のピックアップの位置検出は
、パルスカウントによって行っているが、速度積分方式
、ポテンショメータ方式を用いることもできる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように本発明によれば、速度制御時
（高速移動時）と位置制御時（低速移動時）とにおいて
、適切な速度電圧を発生することにより、安定して高性
能にピックアップを送ることが可能な送りサーボ回路を
提供することにある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る送りサーボ回路を用い
た記録再生装置の全体の構成を示すブロック図、第２図
はピックアップ近傍の模式図、第３図および第４図は位
置検出器近傍の正面図および平面図、第５図は送りサー
ボ回路の構成を示す回路図、第６図は第５図の各信号の
波形図、第７図は信号Ｈ１ｓＳＳＴＯＰＳＶＥの波形図
、第８図は信号５ＴＯＰ、Ｈ２Ｖ。 形図である。 １・・・・・・・・・モータ ３・・・・・・・・・ピックアップ ９ａ１９ｂ・・・位置検出器 １１ａ、ｌｌｂ・・・利得切替器 １３ａ１１３ｂ・・・微分器 １５ａ、１５ｂ−・・整流器 １７・・・・・・・・・加算部 １９・・・・・・・・・利得切替器 ２１・・・・・・・・・コントローラ ２３・・・・・・・・・カウンタ ２５・・・・・・・・・位置誤差検出回路２７・・・・
・・・・・スイッチ ２９・・・・・・・・・比較器 ３１・・・・・・・・・電力増幅器 ＩＶ。 ＶＥの波 ｃＪコの４書 第 図 第２ 図 第３ 図 第４ 図 第６ 図 第７ 図 一伽カウンター内会 第８ 図 手続補正書口式） ％式％

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディスクに記録された情報をピックアップを介し
   て読取る記録再生装置において、前記ピックアップを前
   記ディスクの半径方向に駆動する駆動手段と、 前記ピックアップの移動速度を検出して速度信号を出力
   する速度検出手段と、 所定の指示に応じて前記速度信号の利得を切替える利得
   切替手段と、 前記利得の変換された速度信号と基準速度信号とを比較
   し、その差信号を前記駆動手段に帰還させる手段と、 を具備する記録再生装置の送りサーボ回路。
2. （２）前記速度信号検出手段は 前記ピックアップの位置信号を検出する手段と、検出さ
   れた前記位置信号を微分する手段と、からなる請求項第
   １項記載の記録再生装置の送りサーボ回路。
3. （３）前記駆動手段はブラシレスモータを有し、前記速
   度検出手段は前記ブラシレスモータの位置信号を検出す
   る位置検出手段と、検出された位置信号を微分して速度
   信号を出力する手段と、を有する請求項第１項記載の記
   録再生装置の送りサーボ回路。