JPH0397125A - 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） 本発明は光記録媒体を集光した光ビームで走査し、情報
の記録及び／又は再生を行う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レ）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
録容量の媒体として、大きな需要が見込まれている。

第７図は、この様な光カード１０１の概略平面図であり
、１０２は情報記録エリア、１０３は情報トラック、１
０４，１０４’　はそれぞれトラック選択エリア、１０
５は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ビット列（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ｒＡＴＪと称する）する必要がある。また、光スポ
ット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ｒＡＦＪ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． ′ｓ８図は光カードへの情報の記録及び再生のための装
置の構成図を示したもので、１０６は光カード１０１を
図中矢印で示すＸの方向に駆動するためのモータ、１０
７は半導体レーザの如き光源、１０８は光源１０７から
の光を平行にするコリメータレンズ、１０９はビームス
プリツタ、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は夫々トラッ
キング信号及びフォーカシング信号検出用充電変換素子
、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。コイル１１１及び１１２は不図示
の磁石と組み合されて各々トラッキングアクチュエータ
及びフォーカシングアクチュエータを構成する。充電変
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１１７，１
１８からの指令によりそれぞれトラッキング用コイル１
１１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は記録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１１９からは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７図
においてＵ方向に移動させるための駆勅モータである。

光源１０７からの光はコリメータレンズ１０８で平行光
にされ、ビームスプリツタ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
ブリツタ１０９を透過し、ビームスブリツタ１０９′に
より２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使用され、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，Ａ
Ｆを行う。

第９図は上記トラッキング制御回路１１７の詳細図であ
る。

同図において、第８図と同一の部材には同一の番号を付
した。トラッキング信号検出用光電変換素子１１５で検
知されたトラッキング誤差信号２０３は、位相補償回路
２０２及びリミッタ３０１を通って、オペアンプ３０２
で増幅され、トラッキング用コイル１１１に入力する。

ここで、位相補償回路２０２は低域のサーボゲインを高
めるために、低域は遅れ補償を行い。また、高域の位相
余裕を大きくするために、高城は進み補償を行う。また
、リミッタ３０１は、コイル１１１に流す最大電流を制
限するためのものである。最大電流を制限する理由は、
媒体のゴミやキズにより、信号２０３にノイズが現われ
た時に、過電流の流入によるアクチュエータの破損や、
対物レンズの不必要な動きを防止するためである。

〔発明が解決しようとしている問題点〕しかしながら、
従来装置においては、前述のりミツターによって制限さ
れるアクチュエータへの最大電流（リミット電流）は、
駆動周波数にょらず一定値に設定されていた。そのため
、以下の様な問題が生じていた。

第４図はトラッキングアクチュエータの感度の周波数特
性であり、トラッキングコイルに流す電流Ｉ　（Ａ）に
対する対物レンズの移動量（ｍｍ）を示している。この
例ではミアクチュエータの共振周波数は４０Ｈｚなので
、直流から４０Ｈｚまでは一定の電流（例えば１（Ａ）
）で一定の距離（５　（ｍｍ））移動する。また、４０
Ｈｚ以上では一定の電流（例えば１（Ａ））で一定の加
速度（約３２（Ｇ））で移動する。約３２（Ｇ）になる
理由は以下のとおりである。

ａを加速度、角を移動量、ｆを周波数とするとａ＝角・
　（２πｆ）２ であり、ｊ２＝５ｍｍ，ｆ＝４０Ｈｚを代入するとａ＝
５　ｘｌＯ−’（ｍ）ｘ（２ｘπｘ４０（Ｓ−’））２
＝３１５．８　（ｍ−Ｓ−’） ＝３　１　５．８／９．８　（Ｇ） ＝３２（Ｇ） となる。

ここで、上記のアクチュエータに必要とされる移動量（
駆動量）はまず、第１にカードのスキュー（ｓｋｅｗ）
によるものがある。これは第５図に示すようなカードを
第８図のＸ方向に駆動した時に必要とされる。なぜなら
、駆動方向であるＸ方向に対して、トラックがスキュー
角θをもっているので、スポットがｘ１の位置にあると
きと、ｘ２の位置にあるときとで、対物レンズをΔ℃だ
け移動させる必要があるからである。このΔ℃の大きさ
は、例えば、±０．２５ｍｍである。また、Ｘ方向にカ
ードを駆動するときの往復運動の周波数は例えば４Ｈｚ
以下である。これより、第４図から、わかることは、４
Ｈｚ以下でＵ方向に±０．２５ｍｍだけ移動させるのに
必要な電流ｒｔ．（Ａ）は となり、スキューによる必要な電流は５０ｍＡとなる。

次に、考慮すべきことは、外部から振動が与えられた場
合や、対物レンズとカードとの相対的な第７図のＵ方向
の振動がある場合に、トラックからはずれずに、対物レ
ンズを移動させる汝１要がある。上記の振動の大きさは
、例えば、５０Ｈｚ以上で１　〔Ｇ〕である。これより
、第４図からわかることは、５０Ｈｚ以上で１（Ｇ）の
加速度を与えるために必要な電流ＩＮ　　（Ａ）はであ
るから、振動に対して必要な電流は３０ｍＡとなる。

以上のことより、必要な最大電流を駆動周波数によって
図示すると第６図の実線で示すとおりとなる。直流から
４Ｈ，ｚまでは５０ｍＡであり、５０Ｈｚ以上では３０
ｍＡである。しかし、従来装置では、前にも述べたよう
に、リミット電流は周波数が変わっても一定値となって
いた。よって、例えば、第６図の破線で示すように５０
ｍＡにリミットされている。この状態では、媒体のゴミ
やキズによって、信号にノイズが現われた時に、このノ
イズの周波数は比較的高いので、トラッキングコイルに
流れる電流は、必要な最大電流である３０ｍＡより大き
な値である５０ｍＡになる。よって、対物レンズに必要
以上の加速度が与えられ、その結果として、トラッキン
グがはずれてしまうという欠点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は、上記従来装置の問題点を解決し、対物
レンズの不必要な動きを防止し、トラッキングのはずれ
を防ぐことを可能とする、光学的情報記録再生装置を提
供することにある。

本発明の上記目的は、光記録媒体の情報トラックを集光
した光スポットで走査する手段と、前記光スポットを前
記情報トラックに対し光軸方向及び／又は光軸に垂直な
方向に移動させる手段と、前記光スポットの前記情報ト
ラックに対するフォーカシング及び／又はトラッキング
誤差信号を検知する手段と、前記検知された誤差信号を
前記移動手段にフィードバックする制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記移動手段へ入力される信号を制限
値をもって制限するとともに、前記制限値を周波数によ
って変化させることによって達威している。

（実施例１） 第１図に本発明における光学的情報記録再生装置のトラ
ッキング制御回路２１７を示す。尚、本発明における光
学的情報記録再生装置の構成は、第８図で示される従来
装置のトラッキング制御回路１１７が前記トラッキング
制御回路２１７に取り替わる以外は、他の構成について
は従来と同様である。４０２，４０３，４０４，４０５
はオペアンプ。Ｒｌ，Ｒ．２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６
，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９，ＲＩＯ，Ｒｌｌは抵抗。ＣＩ．Ｃ
２はコンデンサ。ＤＩ，Ｄ２はダイオードである。２０
１はシステムコントローラ１１９からの信号を受けて、
トラッキング制御回路１１７全体をｆｆｊＪ　ＪＤする
トラッキングコントローラである。

第２図（ａ），（ｂ）．（ｃ）に回路４０６，４０７，
４０８の特性図を示す。

第１図のＢ点はダイオードＤ１とＤ２によって、±０．
７Ｖにリミットされる。ここで、回路４０８の周波数特
性は、第２図（ｅ）にあるように、４Ｈｚ以下ではＯｄ
Ｂ（１倍）なので、その出力であるＣ点も±０．７Ｖに
リミットされる。

そしてドライブ回路３０２の特性は、トラッキングコイ
ル１１１のインダクタンスは、本実施例では無視できる
のでＣ点の電圧をＶｃ　　（Ｖ）とし、流れる電流をＩ
　（Ａ）とすると ＲＩＯ Ｉ（Ａ〕＝ｖ・　〔■〕×Ｒ９ｘＲ１１＝　±　５０ｍ
Ａ となる。即ち、回路３０２からトラッキングコイル１１
１に流れる電流は±５０ｍＡにリミットされる。次に、
５０Ｈｚ以上では、回路４０Ｂの周波数特性は第２図（
ｃ）にあるように−４．４ｄＢ（０．６倍）なので、そ
の出力であるＣ点は±　０．　　７Ｖｘ０．　　６＝　
±　０．　　４２Ｖにリ主ツトされる。そして回路３０
２からトラッキングコイル１１１に流れる電流は±３０
ｍＡにリミットされる。また、回路４０６の特性は、第
２図（ａ）に示してあるように、回路４０８の特性と逆
にしてある。よって、第１図のリミッタ回路４０１の周
波数特性は回路４０７の入力電圧が−〇．７Ｖから＋〇
．７Ｖの範囲では平担である。

以上のように、媒体のゴミやキズによって、信号２０３
にノイズが現われた時に、このノイズの周波数は比較的
高いので、トラッキングコイル１１１に流れる電流は５
０ｍＡではなく、３０ｍＡに制限される。よって、対物
レンズの不必要な動きを小さくすることにより、トラッ
キングがはずれてしまうことを防ぐことができる。

〔実施例２〕 実施例１では第１図に示したように、位相補償回路２０
２とリミツタ４０１を別のものとして説明したが、本発
明はそれに限定されることはない。例えば、位相補償回
路２０２には高域の位相補償の役目だけをさせ、低域の
位相補償は回路４０８によって行うことができる。この
場合には、第１図の回路４０６は不用になる。

〔実施例３〕 実施例１ではりくツタ４０１とドライブ回路３０２を別
として示したが、これに限定されることはない。ドライ
ブ回路にリミッタの役目を行わせることもできる。その
例を第３図（ａ）に示す。ここで、Ｒは抵抗、Ｌはコイ
ル、４０９はオペアンプ、Ｄはダイオードである。

Ｄ点はダイオードＤ３とＤ４により±０．７■にリミッ
トされる。また、記号Ｚは第３図（ｂ）に示すように４
Ｈｚ以下では５Ωであり、５０Ｈｚ以上では１４．３Ω
のインピーダンスをもつ回路であり、Ｒ１４，Ｒ１５，
Ｌｌによって実現できる。ここで、トラッキングコイル
１１１の抵抗分が８Ωであり、Ｒｌｌが１Ωであること
から第３図（Ｃ）で示す様に、４Ｈｚ以下でのリミット
電流！，は ｒＬ−ｏ．７ｖ／（５Ω＋８Ω◆１Ω）　−５０　ｍＡ
となる。また、５０Ｈｚ以上でのリミット電流ＩＮは Ｉ　　Ｈ　　＝０．７　　Ｖ　　／　　（１４．３　　
Ω＋８Ω＋ｌΩ　）　　−３０　　ｍＡとなる。

この実施例３のドライブ回路の特徴はりくット電流は周
波数によって変化するが、増巾幅度（この場合はＥ点の
入力電圧に対する電流Ｉ）は周波数によって変化しない
ことである。よって、実施例１に示した回路４０６が不
用になる。

〔実施例４） 実施例１〜３はトラッキング制御回路について示したが
、これに限定されることはない。フォーカシング制御回
路についても本発明を適用することができる． 尚、その場合のフォーカシング制御回路は、第１図にお
けるトラッキング信号検出用光電変換素子１１５をフォ
ーカシング信号検出用光電変換素子に、そしてトラッキ
ングコントローラ２０１をフォーカシングコントローラ
に、そしてトラッキングコイル１１１をフォーカシング
コイルに変えたものにほかならない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、リミット電流をその周波数によっ
て変化させることにより、対物レンズの不必要な動きを
小さくし、トラッキングのはずれを防ぐことができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１のトラッキング制御回路。 第２図（ａ）．（ｂ）．（Ｃ）は本発明の実施例１のオ
ペアンプ回路の特性図。 第３図（ａ）．（ｂ），（ｃ）は本発明の実施例３のド
ライブ回路及びその特性図。 第４図はトタツキングアクチュエータの感度の周波数特
性。 第５図は光カード。 第６図は必要な電流とリミット電流。 第７図は光カードの概略平面図． 第８図は装置の構成図。 第９図は従来のトラッキング制御回路．１１１はトラッ
キングコイル、１１５はトラッキング信号検出用光電変
換素子、２０２は位相補償回路、４０２，４０３，４０
４，４０５，４０９はオペアンプ、Ｄｉ．Ｄ２，Ｄ３，
Ｄ４はダイオード、Ｒは抵抗、Ｃはコンデンサ、Ｌはコ
イル。 第ｚ口（ａ） 回語４６６の特性 第２闇（ｂ） 回路４θ７の＠ａ 第２摸（ｃ） 簗３図（（２） 第３違（ｂ） 第３図（ｃ） 問液狡 ＣＨｚＥ Ｏ寛諜二此要な電光 闇″Ｌ臥 〔〃ｚ〕 πＺ χ−ｒ句 π夕 第８図 〃２ ｚ０３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光記録媒体の情報トラックを集光した光スポット
   で走査する手段と、 前記光スポットを前記情報トラックに対し光軸方向及び
   ／又は光軸に垂直な方向に移動させる手段と、 前記光スポットの前記情報トラックに対するフォーカシ
   ング及び／又はトラッキング誤差信号を検知する手段と
   、 前記検知された誤差信号を前記移動手段にフィードバッ
   クする制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記移動手段へ入力される信号を制限
   値をもって制限するとともに前記制限値を周波数によっ
   てかえることを特徴とする光学的情報記録再生装置。