JPH0528567A

JPH0528567A - 光学式記録再生装置

Info

Publication number: JPH0528567A
Application number: JP3101239A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ishikawa; 博之石川; Shinji Haba; 慎二幅; Koichi Ebina; 浩一蝦名; Takashi Takeda; 高司武田; Hirokazu Ito; 弘和伊藤; Hideya Seki; 秀也關
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1990-05-24
Filing date: 1991-05-07
Publication date: 1993-02-05
Anticipated expiration: 2014-02-24
Also published as: JP2861457B2; US5444683A

Abstract

(57)【要約】【目的】ガルバノミラーの回転変位を検出して、初期
的調整を行い角度誤差を減少させると共にその検出値を
利用してトラッキング制御を行うことにより、系全体の
特性を希望の特性に調整することを目的とする。【構成】ガルバノミラーの回転変位を検出する検出器
を設けると共にガルバノミラーの支持機構を剛性の高
い、共振の少ないものとする一方、検出器からの検出値
を粗位置変位機構に入力する一方、精密角度変位機構に
はトラッキングエラー信号を入力する２段トラッキング
制御系とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学式の記録再生を行う
分野において、分離型光学系を有する光学式記録再生装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光学式記録再生装置の一例を図２
２に示す。同図に示すように、この光学的記録再生装置
では、光磁気ディスク１０９の半径方向Ｃに移動する移
動光学系１０２には、対物レンズ１０８及び反射鏡１０
７は搭載されているが、光源（図示省略）は搭載されて
いない。光源及び反射鏡１０１は、光磁気ディスク１０
９に対して相対的に移動しない位置に配置されている。
従って、光源から出射したレーザ光は、反射鏡１０１で
反射して、移動光学系１０２の反射鏡１０７、対物レン
ズ１０８へ導かれる。尚、この例では、反射鏡１０１、
１０７としては、プリズムを使用し、このプリズムによ
り全反射させている。

【０００３】ここで、前記反射鏡１０１は、トラッキン
グ用アクチュエータ（図示省略）により、角度が精密に
変位する構造となっている。即ち、反射鏡１０１は、ホ
ルダ１０１ａに保持され、このホルダ１０１ａは支持機
構により、光源からの入射光と平行な方向Ａを中心とし
た回転方向Ｅに傾動可能となっている。トラッキング用
アクチュエータとしては、ホルダ１０１ａ及び反射鏡１
０１を回転方向Ｅについて一定角度精密に変位させる精
密角度変位機構が使用される。精密に角度の変位する反
射鏡は、一般に、ガルバノミラーと呼ばれるので、本願
でも、以下、そのような反射鏡をガルバノミラーと呼ぶ
ことにする。

【０００４】ガルバノミラーの支持機構の一例を図２３
(a)(b)に示す。同図に示すように、支持台１１２に金属
板１１３が立設されると共にその金属板１１３の上端に
ゴム製の支持部材１１４が嵌合され、この支持部材１１
４にガルバノミラー１１５は保持されている。ガルバノ
ミラー１１５は、平板状の反射鏡である。支持部材１１
４の両側面にはコイル１１６が設けられると共にそのコ
イル１１６と一定間隔を隔てて磁石１１７が配置されて
いる。これらコイル１１６及び磁石１１７等により、精
密角度変位機構が構成されている。従って、コイル１１
６に通電して、コイル１１６と磁石１１７との間で所定
の電磁力を作用させると、支持部材１１４及びガルバノ
ミラー１１５は、金属板１１３との嵌合部を中心として
傾動することになる。従って、精密角度変位機構を駆動
して、ガルバノミラー１１５の角度を精密に変位させる
ことにより、ガルバノミラー１１５から出射するレーザ
光の方向を変化させられる。

【０００５】従って、図２２に示す光学的記録再生装置
においては、半導体レーザ等の光源から出射されたレー
ザ光１０３は、矢印Ａ方向よりガルバノミラー１０１に
入射し、角度をかえられてレーザ光１０４として矢印Ｂ
方向へ反射する。レーザ光１０４は移動光学系１０２の
反射鏡１０７で角度をかえられてレーザ光１０５として
矢印Ｄ方向に反射し、対物レンズ１０８で集光され、光
磁気ディスク１０９上に光スポット１１１を形成し、光
学式記録再生に利用される。ガルバノミラー１０１を精
密に角度変位させ、レーザ光１０４の反射方向を変化さ
せることで、光スポット１１１の位置を数百μｍ以下の
範囲で微小変位させ、トラック１１０に追従させるトラ
ッキング制御を行うことができる。このように、対物レ
ンズ１０８を含む移動光学系１０２と、光源を含む固定
光学系とを分離した分離形光学系では、トラッキング用
アクチュエータを固定光学系に設けられるので、移動光
学系の質量が削減され、移動速度が向上する利点があ
る。一方、移動光学系１０２は、シーク用アクチュエー
タにより、光磁気ディスク１０９の半径方向Ｃに直線移
動する。シーク用アクチュエータとしては、光磁気ディ
スク１０９上の最外周から最内周のトラックまでの検索
を行うために、移動光学系を半径方向に数十mmの範囲で
直線移動させる粗位置変位機構が使用される。粗位置変
位機構としては、例えば、ボイスコイルモータ（以下、
単にＶＣＭと省略する）が使用される。

【０００６】尚、図２２に示す光学的記録再生装置で
は、光スポット１１１をトラック１１０に追従させるト
ラッキング制御系としては、トラッキング用アクチュエ
ータである精密角度変位機構を使用しているが、光スポ
ット１１１がトラック１１０から比較的大きくずれる
と、精密角度変位機構のみでは追従性に限界がある。そ
こで、トラッキング制御における光スポット１１１の追
従性を向上させるため、精密角度変位機構と粗位置変位
機構とを組み合わせてトラッキング制御系を構成し、ト
ラッキング制御を行うようにしたものも開発されてい
る。例えば、精密角度変位機構と粗位置変位機構とを並
列接続し、制御偏差検出手段の検出信号（以下トラッキ
ングエラー信号と言う）を精密角度変位機構と粗位置変
位機構に信号分配手段によって分配しててトラッキング
制御系を構成するものがある。また、精密角度変位機構
は、直接トラッキングエラー信号を印加し、粗位置変位
機構には、トラッキングエラー信号に精密角度変位機構
と等価なフィルタリング処理を施した信号を印加し、変
位の制御領域を従属接続により区分した制御系と等価な
特性となるような構成としたものもある。このような精
密角度変位機構と粗位置変位機構とを信号伝達手段を介
して従属接続して行うトラッキング制御では、追従性が
一層向上し、光軸ズレが減少する利点がある。尚、この
ような制御を、以下、２段式トラッキング制御と言うこ
ととする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図２２に示す従来の光
学式記録再生装置では、移動光学系１０２の移動方向Ｃ
と、ガルバノミラー１０１の回転方向の機械的中立点に
おける反射方向Ｂは、厳密に平行である必要がある。

【０００８】しかし、従来では、ガルバノミラー１０１
の角度変位を直接に検出するための手段がとられていな
かった。この為、移動光学系１０２、ガルバノミラー１
０１等の部品のばらつき、調整誤差等により、移動光学
系１０２の移動方向Ｃと中立点でのガルバノミラー１０
１の反射方向Ｂとが厳密に平行とならないときには、上
記移動方向Ｃと上記反射方向Ｂとが厳密に平行になる様
に、著しく高い精度の部品と調整をもって組み立てられ
ていた。ところが、部品と調整の精度にはそれぞれ限度
があり、上記移動方向Ｃと上記反射方向Ｂが厳密に平行
になることは難しく、一般に角度誤差θが発生する。角
度誤差θが発生すると、対物レンズ１０８の中心から外
周側へレーザ光がシフトし、光磁気ディスク１０９に対
してレーザ光が傾いたままオントラックの状態になる。
そのため、トラッキングエラー信号にオフセットが乗っ
たり、光磁気ディスク１０９のトラッキングを行っても
移動光学系によって集光されたスポットがトラックの中
心に正確に合わない状態になったり、また、情報の読み
込み時には信号にクロストークが乗ったり、情報の書き
込み時には適正な位置に書き込めないという問題点を有
していた。また、製品後、環境変化、経時変化が個々の
部品に影響を及ぼし更に角度誤差θが大きくなることに
なり、更に問題点は大きくなる。

【０００９】また、図２３(a)(b)に示す従来のガルバノ
ミラー支持機構においては、支持部材１１４としてゴム
製のものが使用されていたため、支持部材はガルバノミ
ラ１０１ーを回転させる方向以外での保持剛性が低く、
外乱の影響を受け易く、また共振周波数が低い為、ガル
バノミラー１０１の制御特性が低下する。

【００１０】また、従来のトラッキング制御系に於いて
は、トラッキングエラー信号のみによりフィードバック
制御を行なっていたため、信号分配器または精密角度変
位機構と等価なフィルタを用いる必要があり回路構成が
複雑になると言う課題を有していた。さらに、精密角度
変位機構と粗位置変位機構のもつ固有共振振動により、
制御系全体の特性が規定されていた。このため、精密角
度変位機構または、粗位置変位機構の固有共振振動特性
を変更せずに制御系全体の特性を、希望する特性に調整
出来ないという課題を有していた。加えて、２段式トラ
ッキング制御において、トラッキングエラー信号から得
る制御偏差検出出力のみにより２段式トラッキング制御
系の構成を行う方法では、フィードバック制御時に於け
る精密角度変位機構であるガルバノミラーの角度の、単
独での制御が不可能であり、２段式トラッキング制御系
が、不安定となる場合があるという課題を有していた。

【００１１】そこで本発明は上記従来技術に鑑みてなさ
れたものであり、ガルバノミラーの回転変位を検出する
ことにより、角度誤差θを補正したトラッキング制御を
行い、また、支持部材を樹脂にて形成し薄肉ヒンジ部を
設けることによりガルバノミラーの回転方向以外の保持
剛性を高め、外乱の影響を低減し共振を抑制する光学式
記録再生装置を提供することを目的とする。更に、本発
明の他の目的は、トラッキング制御系において、トラッ
キングエラー信号をフィードバックして制御するのみな
らず、ガルバノミラーの回転変位を検出して、その回転
変位を粗位置変位機構或いは精密角度変位機構に入力す
ることにより、制御系全体の特性を、希望する特性に調
整することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の第一の構成は光磁気ディスクの半径方向に移動す
る移動光学系と、光源を含む固定光学系とを分離した分
離型光学系を有し、前記光源からの出射光を前記移動光
学系へ反射する反射鏡及び該反射鏡の角度を精密に変位
させる精密角度変位機構とを備えたトラッキング制御系
を有する光学式記録再生装置において、前記トラッキン
グ制御系に前記反射鏡の角度変位を検出する角度変位検
出器を設けたことを特徴とする。ここで、前記角度変位
検出器は、前記精密角度変位機構の回転中心に対して平
行又は直行する方向から角度変位を検出するものとする
と良い。

【００１３】前記目的を達成する本発明の第二の構成は
光磁気ディスクの半径方向に移動する移動光学系と、光
源を含む固定光学系とを分離した分離型光学系を有し、
前記光源からの出射光を前記移動光学系へ反射する反射
鏡及び該反射鏡の角度を精密に変位させる精密角度変位
機構とを備えたトラッキング制御系を有する光学式記録
再生装置において、前記反射鏡を支持する支持機構は、
中間部に薄肉ヒンジ部を有する樹脂製支持部材の基端部
を支持台に固定すると共に該支持部材の先端部に前記反
射鏡を装着して構成されることを特徴とする。ここで、
前記支持部材は前記支持台にインサート成形したもの
か、或いは、前記支持台と一体成形したものとすると良
い。

【００１４】更に、前記トラッキング制御系には、制御
目標入力と制御出力との偏差を検出する制御偏差検出手
段と、前記光源からの出射光を前記移動光学系へ反射す
る反射鏡と、該反射鏡の角度を精密に変位させる精密角
度変位機構と、該精密角度変位機構をドライブする精密
角度変位機構駆動回路と、前記反射鏡の角度変位を検出
する角度変位検出器と、前記移動光学系を前記光磁気デ
ィスクの半径方向に１動させる粗位置変位機構と、該粗
位置変位機構をドライブする粗位置変位機構駆動回路
と、前記偏差検出手段より前記精密角度変位機構駆動回
路へ信号を伝達する信号伝達手段と、前記精密角度変位
機構駆動回路より前記精密角度変位機構へ信号を伝達す
る信号伝達手段と、前記角度変位検出器より前記粗位置
変位機構駆動回路へ信号を伝達する信号伝達手段と、前
記粗位置変位機構駆動回路より前記粗位置変位機構へ信
号を伝達する信号伝達手段とが設けられると良い。

【００１５】更に、前記トラッキング制御系には、制御
目標入力と制御出力との偏差を検出する制御偏差検出手
段と、前記光源からの出射光を前記移動光学系へ反射す
る反射鏡と、前記反射鏡の角度を精密に変位させる精密
角度変位機構と、該精密角度変位機構をドライブする精
密角度変位機構駆動回路と、該精密角度変位機構の角度
変位を検出する角度変位検出器と、前記移動光学系を前
記光磁気ディスクの半径方向に移動させる粗位置変位機
構と、該粗位置変位機構をドライブする粗位置変位機構
駆動回路と、前記偏差検出手段より前記精密角度変位機
構駆動回路へ信号を伝達する信号伝達手段と、前記精密
角度変位機構駆動回路より前記精密角度変位機構へ信号
を伝達する信号伝達手段と、前記角度変位検出器より前
記精密角度変位機構駆動回路へ信号を伝達する信号伝達
手段と、前記角度変位検出器より前記粗位置変位機構駆
動回路へ信号を伝達する信号伝達手段と、前記粗位置変
位機構駆動回路より前記粗位置変位機構へ信号を伝達す
る信号伝達手段とが設けられると良い。ここで、前記角
度変位検出器より前記精密角度変位機構駆動回路へ信号
を伝達する信号伝達手段は、周波数を選択して信号を伝
達する信号伝達手段を有するものとすると良い。

【００１６】

【作用】ガルバノミラーの回転角を検出する角度変位検
出器を設けて、その回転変位を角度変位検出器から読み
とりトラッキング制御を行うことにより、部品のばらつ
きや組立時の調整誤差によって発生する、移動光学系の
移動方向Ｃと、ガルバノミラーの回転方向の機械的中立
点における反射鏡のレーザ光の反射方向Ｂとの角度誤差
θを補正できることになる。また、環境変化、経時変化
によって更に大きくなる角度誤差θも補正できることに
なる。

【００１７】ガルバノミラー支持機構において、ガルバ
ノミラーを樹脂からなる薄肉ヒンジ部を備えた支持部材
を介して支持台に固定すると、磁石とコイルによる磁気
作用にて前記薄肉ヒンジ部を回転中心として回転運動を
行う。この時、樹脂にて形成された薄肉ヒンジ部の回転
方向以外での保持剛性の向上によりガルバノミラーの制
御特性を向上させる。

【００１８】光スポットのトラッキング制御系において
は、トラッキングエラー信号を精密角度変位機構へ印加
する一方、ガルバノミラーの角度変位を角度変位検出器
で検出し、粗位置変位機構へ制御信号として印加するこ
とにより２段式トラッキング制御系を構成している。

【００１９】さらに、ガルバノミラーの角度変位を角度
変位検出器で検出し、精密角度変位機構駆動回路へ入力
する小ループを構成し、更に、この小ループには、周波
数選択性を持たせる事も出来る。このため、角度変位検
出器よりのフィードバック信号の特性を制御する事によ
り、精密角度変位機構の周波数特性を制御する事が出来
て、光スポットのトラッキング制御系全体の周波数特性
を希望する特性に調整する事が出来る。さらに、精密角
度変位機構駆動回路へ、角度変位検出器の発生する角度
変位検出信号の低周波成分を含んでフィードバックす
る、小ループを構成すると、精密角度変位機構の光スポ
ットの２段式トラッキング制御時に於ける角度変位を、
フィードバック制御系全体の制御帯域幅を損う事なく、
制御する事が出来る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明について、図面に示す実施例を
参照して詳細に説明する。図１に本発明の第一の実施例
を示す。同図に示すように、この光学的記録再生装置で
は、光磁気ディスク１０９の半径方向Ｃに移動する移動
光学系１０２には、対物レンズ１０８及び反射鏡１０７
が搭載される一方、光源及びガルバノミラー１０１を含
む固定光学系は、光磁気ディスク１０９に対して相対的
に移動しない位置に配置されている。ここで、固定光学
系におけるガルバノミラー１０１は、トラッキング用ア
クチュエータにより、角度が精密に変位する構造となっ
ている。即ち、ガルバノミラー１０１は、ホルダ１０１
ａに保持され、このホルダ１０１ａは支持機構により、
光源からの入射光と平行な方向Ａを中心とした回転方向
Ｅに傾動可能となっている。トラッキング用アクチュエ
ータとしては、ホルダ１０１ａ及びガルバノミラー１０
１を回転方向Ｅについて一定角度精密に変位させる精密
角度変位機構が使用される。尚、本実施例では、ガルバ
ノミラー１０１、反射鏡１０７としては、プリズムを使
用し、このプリズムにより全反射させている。

【００２１】従って、図示しない半導体レーザ等の光源
から出射したレーザ光１０３は矢印Ａ方向よりガルバノ
ミラー１０１に入射し、角度をかえられてレーザ光１０
４として矢印Ｂ方向へ反射する。レーザ光１０４は移動
光学系１０２の反射鏡１０７で角度をかえられてレーザ
光１０５として矢印Ｄ方向に反射し、対物レンズ１０８
で集光され、光磁気ディスク１０９上にスポット１１１
を形成し光学式記録再生に利用される。精密角度変位機
構によりガルバノミラー１０１の角度を精密に変位させ
て、対物レンズ１０８の入射角を変化させることによ
り、スポット１１１の位置を変化させ、微小変位のトラ
ッキングを行う。

【００２２】更に、ホルダ１０１ａの回転中心に垂直な
面の内、ガルバノミラー１０１を保持しない側の面に白
黒のパターン（図示省略）が配置され、図２(a)(b)に示
すように、その白黒のパターンの配置された面に対抗し
て角度変位検出器１０６が配置されている。この角度変
位検出器１０６は、例えば、発光体及び２分割された受
光センサから構成することができる。発光体としては、
ＬＥＤ等が考えられ、指向性があれば、読みとり信号の
誤差は少なくなる。従って、角度変位検出器１０６の発
光体から出た光を、ホルダ１０１ａの前記面の白黒のパ
ターンに当て、その反射光を角度変位検出器１０６の二
分割された受光センサで受光し、その受光センサで検出
された反射光量の差を読み取って、ガルバノミラー１０
１の角度変位を検出することができる。尚、ホルダ１０
１ａの反射面としては、金属の光沢のある表面、表面処
理を行った光沢のある表面、または鏡が考えられる。図
２(a)(b)では、ホルダ１０１ａの回転中心と垂直な方向
に、角度変位検出器１０６が配置されていたが、本発明
は、そのような配置に限らず、図３(a)(b)に示すよう
に、ホルダ１０１ａの回転中心に平行な面に対向して角
度変位検出器１０６を配置しても良い。このような構成
においても、角度変位検出器１０６の発光体からの光を
ホルダ１０１ａの一面に当て、角度変位検出器１０６の
２分割センサで受光する反射光量の差を読みとりガルバ
ノミラー１０１の回転角を検出することができる。

【００２３】更に、角度変位検出器１０６としては、発
光体を省略し、受光センサのみで構成することもでき
る。例えば、図４にその一例を示すように、ガルバノミ
ラー１０１から反射したレーザ光１０４の通過位置の上
限、下限に受光センサ１１８ａ、１１８ｂをそれぞれ配
置し、各受光センサ１１８ａ、１１８ｂに当たるレーザ
光１０４の光量の差を読みとりガルバノミラー１０１の
回転角を検出するようにしても良い。また、レーザ光１
０４の方向が変化する範囲内において、常時、レーザ光
１０４の光束の上限と下限が各受光センサ１１８ａ、１
１８ｂに掛かるように受光センサ１１８ａ、１１８ｂを
配置しておくと、ガルバノミラー１０１の回転角の検出
精度を上げることができる。

【００２４】このように角度変位検出器１０６を設ける
と、移動光学系１０２の移動方向Ｃと、ガルバノミラー
１０１の回転方向の機械的中立点における反射方向Ｂと
のなす角度誤差θを０とすることが容易である。即ち。
ガルバノミラー１０１の回転角を制御していないときに
は、ガルバノミラー１０１は回転方向の機械的中立点に
ある。この時、図１に示す移動光学系１０２の移動方向
Ｃ、ガルバノミラー１０１で反射するレーザ光１０４の
反射方向Ｂの間に角度誤差θを発生している場合には、
この角度誤差θを０にする様にガルバノミラー１０１を
回転方向に駆動し、この時の角度変位検出器１０６から
の出力信号の強さを覚えておくか、０にする様に制御
し、トラッキング制御を行う時の中立位置とすれば良
い。このように角度変位検出器１０６の出力信号をもと
にトラッキング制御を行うと、ガルバノミラー１０１で
反射するレーザ光１０４の方向は、常時、移動光学系１
０２の移動方向である矢印Ｃ方向を中心位置として制御
されることになる。

【００２５】上記構成を有する本実施例では、精密角度
変位機構により角度の変位するガルバノミラー１０１の
回転変位を検出する角度変位検出器１０６を設けたの
で、非接触でしかも正確にガルバノミラーからの出射す
るレーザ光の角度を検出できる。角度変位検出器１０６
により検出した信号で、ガルバノミラーを制御すると、
読み込み時には信号にクロストークが乗らず、書き込み
時には適正な位置に書き込むことができることになる。
また、部品精度、調整精度も下げられることになり、部
品コストの低減にもつながることになる。尚、上記実施
例では、角度変位検出器１０６は、発光体と２分割セン
サが一体として構成されていたが、別体で構成しても良
い。更に、本発明の角度変位検出器としては、ガルバノ
ミラー１０１に直接センサ部あるいは発光体を取り付け
た機構、反射光を利用せず透過光を利用した機構、ま
た、光を利用しない機構、例えば、磁石とホール素子に
よる角度変位検出器等が考えられる。

【００２６】次に、ガルバノミラー１０１及びホルダ１
０１ａの支持機構について、図５(a)(b)を参照して、説
明する。同図に示すように、ガルバノミラー１０１は、
ホルダ１０１ａに保持され、このホルダ１０１ａは支持
部材１１４の先端部に装着されている。支持部材１１４
は樹脂製であり、その基端部は支持台１１２の突起部に
対してインサート成形されている。支持部材１１４は、
その中間部に薄肉ヒンジ部１１４ａを有している為、こ
の薄肉ヒンジ部１１４ａで屈曲自在である。また、ホル
ダ１０１ａの両側面には、コイル１１６が取り付けら
れ、このコイル１１６に所定間隔を隔てて、磁石１１７
が配置されている。

【００２７】従って、ガルバノミラー１０１は、両側の
コイル１１６に電流を流すことで磁石１１７との磁気作
用により、支持部材１１４の薄肉ヒンジ部１１４ａを回
転中心として回転方向Ｅについて回転変位を生じること
になる。この時、ガルバノミラー１０１、ホルダ１０１
ａ及びコイル１１６より構成される部材の重心を回転軸
中心１１４ｂに一致させることにより、回転運動の安定
性が向上する。さらに、図２３(a)(b)に示す従来例では
支持部材１１４としてゴム製としていたのに対し、本実
施例では、支持部材１１４は樹脂製である為、回転方向
以外での保持剛性が向上し外乱による影響を受けにくく
なる。また、本実施例のガルバノミラー１０１の振動振
幅の周波数特性図を図２１に、従来のガルバノミラー１
０１の振動振幅の周波数特性図を図２０にそれぞれ示す
ように、本実施例の方が共振周波数が高く、共振を抑制
できることが判る。

【００２８】上記実施例では、支持部材１１４は支持台
１１２に対してインサート成形したことにより組み付け
の簡易化が図れるが、更に、図６(a)(b)に示すように支
持部材１１４と支持台１１２とを樹脂一体成形すること
により、さらに部品点数の削減と組み付けの簡易化を図
ることができる。上記構成を有する本実施例では、ガル
バノミラーの支持部材１１４として、薄肉ヒンジ部１１
４ａを持った樹脂成形品を用いることにより、外乱の影
響を低減し共振に対する抑制効果を得ることができる。
また、支持部材１１４を支持台１１２に対しインサート
成形もしくは一体成形することにより、部品点数の削減
及び組み付けの簡易化が計れる。

【００２９】次に、本発明のトラッキング制御系につい
て、図７及び図８を参照して説明する。本トラッキング
制御系は、２段式トラッキング制御において、角度変位
検出器２０４をを利用するものである。図７は、本発明
の概念的なブロック図であり、図８は、その具体的な実
施例の構成図である。両図に示すように制御目標入力信
号は、制御出力信号と共に、制御偏差検出手段であるト
ラックエラー信号検出器２０１にに入力される。トラッ
クエラー信号検出器２０１は、それらの偏差であるトラ
ッキングエラー信号を検出して、制御信号２０７として
出力する。精密角度変位機構駆動回路２０２は、位相補
償器２１２及び電力増幅器２１３により構成されてい
る。精密角度変位機構駆動回路２０２には、制御信号２
０７が入力される。ガルバノミラーの角度を精密に変位
させる精密角度変位機構２０３は、精密角度変位機構駆
動回路２０２の出力信号２０８により駆動される。精密
角度変位機構２０３の角度変位は、制御出力の一部とな
る。

【００３０】さらに、本発明では、角度変位検出器２０
４により、精密角度変位機構２０３のガルバノミラーの
角度変位の量が検出される。角度変位検出器２０４によ
り検出された検出信号は、移動光学系を光磁気ディスク
の半径方向に移動させる粗位置変位機構駆動回路２０５
の入力信号２１０となる。粗位置変位機構駆動回路２０
５の出力信号２１１は、粗位置変位機構であるＶＣＭ２
０６に入力される。粗位置変位機構駆動回路２０５は、
位相補償器２１４及び電力増幅器２１５により構成され
る。位相補償器２１４に入力される信号は、前記検出信
号２１０である。ＶＣＭ２０６は、電力増幅器２１５に
より駆動される。図７及び図８に示すように、ＶＣＭ２
０６の制御出力は、精密角度変位機構２０３の制御出力
と、位置出力として加算される。従って、トラッキング
制御系の制御出力である光スポットの変位は、精密角度
変位機構であるガルバノミラー２０３による変位と、粗
位置変位機構であるＶＣＭ２０６による変位との和とし
て得られる。

【００３１】上記構成を有する本実施例のトラッキング
制御系では、従来の単なる２段トラッキング制御と異な
り、角度変位検出機構２０２を用いている為、トラッキ
ングエラー信号の分配器、または、精密角度変位機構と
等価なフィルタを不要とすることができる。この為、本
実施例では、従来の単なる２段トラッキング制御に比較
して、回路構成が簡単となる利点がある。また、従来の
ように等価フィルタを使用する場合は、実際のガルバノ
ミラーの動きを反映せず、動作自体も印加した信号通り
に動いていると仮定していたが、本実施例のように、角
度変位検出機構２０２を用いると、実際のガルバノミラ
ーの動きを補正するように制御系が動作するので、本実
施例の方が動作が安定する利点がある。

【００３２】次に、トラッキング制御系の他の構成につ
いて、図９及び図１０を参照して説明する。本トラッキ
ング制御系は、図７及び図８の実施例において角度変位
検出器２０４により検出された検出信号を、粗位置変位
機構駆動回路２０５の入力信号２１０とするだけでな
く、更に精密位置変位機構２０２の入力信号２０９とな
るように小ループを構成したものである。図９は、本発
明の概念的なブロック図であり、図１０は、その具体的
な実施例の構成図である。両図に示すように制御目標入
力信号は、制御出力信号と共に、制御偏差検出手段であ
るトラックエラー信号検出器２０１にに入力される。ト
ラックエラー信号検出器２０１は、それらの偏差である
トラッキングエラー信号を検出して、制御信号２０７と
して出力する。精密角度変位機構駆動回路２０２は、位
相補償器２１２及び電力増幅器２１３により構成されて
いる。精密角度変位機構駆動回路２０２には、制御信号
２０７が入力されると共に小ループにより精密角度変位
機構の角度変位検出信号２０９が入力される。ガルバノ
ミラーの角度を精密に変位させる精密角度変位機構２０
３は、精密角度変位機構駆動回路２０２の出力信号２０
８により駆動される。精密角度変位機構２０３の角度変
位は、制御出力の一部となる。

【００３３】さらに、本発明では、角度変位検出器２０
４により、精密角度変位機構２０３のガルバノミラーの
角度変位の量が検出される。角度変位検出器２０４によ
り検出された検出信号は、移動光学系を光磁気ディスク
の半径方向に移動させる粗位置変位機構駆動回路２０５
の入力信号２１０となり、さらに、小ループにより精密
角度変位機構駆動回路２０２への入力信号２０９とな
る。粗位置変位機構駆動回路２０５の出力信号２１１
は、粗位置変位機構であるＶＣＭ２０６に入力される。
粗位置変位機構駆動回路２０５は、位相補償器２１４及
び電力増幅器２１５により構成される。位相補償器２１
４に入力される信号は、前記検出信号２１０である。Ｖ
ＣＭ２０６は、電力増幅器２１５により駆動される。図
９及び図１０に示すように、ＶＣＭ２０６の制御出力
は、精密角度変位機構２０３の制御出力と、位置出力と
して加算される。従って、トラッキング制御系の制御出
力である光スポットの変位は、精密角度変位機構である
ガルバノミラー２０３による変位と、粗位置変位機構で
あるＶＣＭ２０６による変位との和として得られる。

【００３４】上記構成を有する本実施例によれば、角度
変位検出器２０４の検出信号を小ループにより精密角度
変位機構駆動回路２０２へ入力信号２０９として入力さ
れるので、図１７(a)(b)に利得特性、位相特性を示すよ
うに、小ループのない場合に比べて、開ループ応答に於
けるバンド幅を広げる事ができる利点がある。即ち、図
１７(a)における線図３０１、図１７(b)における線図３
０３は、変位検出器２０４の検出信号２０９を、精密角
度変位機構駆動回路２０２へ入力しない、つまり、小ル
ープのない場合の系全体の開ループ周波数特性を示すも
のである。また、図１７(a)における線図３０２、図１
７(b)における線図３０４は本実施例において検出信号
２０９を精密角度変位機構駆動回路２０２の入力した場
合の制御系全体の開ループ周波数特性を示すものであ
る。

【００３５】同図から明らかなように、線図３０１及び
線図３０３に示すように検出信号２０９を精密角度変位
機構駆動回路２０２へフィードバックを行わない場合で
の位相余裕４５度となる周波数ｆ０に比較し、線図３０
２及び線図３０４にように本実施例では検出信号２０９
を精密角度変位機構駆動回路２０２へフィードバックす
るので、位相余裕が４５度となる周波数ｆ０′は大きく
なる。従って、系全体の開ループ利得を線図３０１より
線図３０２に変化させる事が可能となり、系全体の開ル
ープバンド幅を広く取る事を可能である。この作用によ
り、フィードバックを行わない場合に比較して、トラッ
キング制御手段の特性を変更せずにより広い制御周波数
帯域を持った光学式記録再生装置を得る事が出来る。

【００３６】次に、トラッキング制御系の更に他の構成
について、図１１及び図１２を参照して説明する。本ト
ラッキング制御系は、小ループに周波数選択手段を追加
したものであり、その他の構成は、前述した図９及び図
１０に示すものと同様である。図１１は、本発明の概念
的なブロック図であり、図１２は、その具体的な実施例
の構成図である。両図に示すように制御目標入力信号
は、制御出力信号と共に、制御偏差検出手段であるトラ
ックエラー信号検出器２０１にに入力される。トラック
エラー信号検出器２０１は、それらの偏差であるトラッ
キングエラー信号を検出して、制御信号２０７として出
力する。精密角度変位機構駆動回路２０２は、位相補償
器２１２及び電力増幅器２１３により構成されている。
精密角度変位機構駆動回路２０２には、制御信号２０７
が入力されると共に角度変位検出器２０４の検出信号が
小ループにおける周波数選択手段である低周波フィルタ
２１６により周波数選択処理をされた信号２０９として
入力される。ガルバノミラーの角度を精密に変位させる
精密角度変位機構２０３は、精密角度変位機構駆動回路
２０２の出力信号２０８により駆動される。精密角度変
位機構２０３の角度変位は、制御出力の一部となる。

【００３７】さらに、本発明では、角度変位検出器２０
４により、精密角度変位機構２０３のガルバノミラーの
角度変位の量が検出される。角度変位検出器２０４によ
り検出された検出信号は、移動光学系を光磁気ディスク
の半径方向に移動させる粗位置変位機構駆動回路２０５
の入力信号２１０となり、さらに、小ループにおける周
波数選択手段である低周波フィルタ２１６により、周波
数選択処理をされた入力信号２０９となって、精密角度
変位機構駆動回路２０２へ入力される。粗位置変位機構
駆動回路２０５の出力信号２１１は、粗位置変位機構で
あるＶＣＭ２０６に入力される。粗位置変位機構駆動回
路２０５は、位相補償器２１４及び電力増幅器２１５に
より構成される。位相補償器２１４に入力される信号
は、前記検出信号２１０である。ＶＣＭ２０６は、電力
増幅器２１５により駆動される。図９及び図１０に示す
ように、ＶＣＭ２０６の制御出力は、精密角度変位機構
２０３の制御出力と、位置出力として加算される。従っ
て、トラッキング制御系の制御出力である光スポットの
変位は、精密角度変位機構であるガルバノミラー２０３
による変位と、粗位置変位機構であるＶＣＭ２０６によ
る変位との和として得られる。

【００３８】上記構成を有する本実施例によれば、まず
第一に、２段式トラッキング制御において、角度変位検
出器２０４からの出力を周波数選択手段２１６を介した
小ループに依るフィードバックを行うので、精密角度変
位機構２０３の希望する周波数特性を持った角度制御が
可能である。上記実施例のような周波数選択手段のない
小ループによるフィードバックでは、そのような制御は
行えない。第二に、精密角度変位機構２０３の機械的中
立位置と制御目標位置とにずれがある場合、２段式トラ
ッキング制御時に、精密角度変位機構２０３の角度が、
定常偏差を持つが、小ループに依るフィードバックを実
施した場合には、角度を制御できるので、精密角度変位
機構の角度定常偏差を消去出来る。小ループに依るフィ
ードバックを行わない場合には、そのような角度偏差を
消去することはできない。

【００３９】即ち、図１８に線図３０５で示すように低
周波フィルタ２１６を持たない２段式トラッキングサー
ボ系の場合には、精密角度変位機構２０２によるガルバ
ノミラーの角度変位には、定常偏差が生ずるが、図１９
に線図３０６で示すように、周波数選択性を持つ低周波
フィルタ２１６を持つ２段式トラッキングサーボ系の場
合には、ガルバノミラーの角度変位に於ける定常偏差
を、フィードバック効果によって除去する事が出来る。
尚、前記実施例においては周波数選択手段として、低周
波フィルタ２１６を用いていたが、本発明は、これに限
るものではない。例えば、周波数選択手段として、図１
３に示す実施例のように超低周波一次フィルタ４１６を
使用でき、また、図１４に示す実施例ように、積分器５
１６を使用できる。

【００４０】ここで、超低周波一次フィルタ４１６で
は、図１５に示すように、端子４４１から入力される入
力信号は、抵抗器４４２及びコンデンサ４４３から構成
される一次フィルタを介して、演算増幅器４４４よりな
る高インピーダンスバッファ回路に入力される。演算増
幅器４４４の出力は、出力端子４４５に接続される。従
って、図１５に示す回路においては、抵抗器４４２及び
コンデンサ４４３の時定数により定まるカットオフ周波
数を持つ低周波フィルタとして作用する。尚、出力端子
４４５より入力される回路の入力インピーダンスが充分
高く、抵抗器４４２及びコンデンサ４４３で構成される
一次フィルタの特性に影響を与えない場合には、高入力
インピーダンスバッファ回路は必ずしも必要ではない。
また、積分器５１６は、入力端子５５１、抵抗器５５
２、コンデンサ５５３、演算増幅器５５４及び出力端子
５５５で構成されている。直流成分の利得は無限大で、
位相遅れは９０度である。

【００４１】

【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明によれば、ガルバノミラーの回転変位
を検出することにより、角度誤差を補正したトラッキン
グ制御を行い、また、支持部材を樹脂にて形成し薄肉ヒ
ンジ部を設けることによりガルバノミラーの回転方向以
外の保持剛性を高め、外乱の影響を低減し共振を抑制す
る光学式記録再生装置を提供することが可能である。更
に、本発明によれば、支持部材と支持台を樹脂のインサ
ート成形または樹脂一体成形とすることにより部品点数
の削減、組み付けの簡易化を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学式記録再生装置の一実施例の概略
斜視図であり、角度変位検出機構を設けたものである。

【図２】同図(a)は、ガルバノミラーに対する角度変位
検出器の配置を示す正面図、同図(b)は同図(a)の側面図
である。

【図３】同図(a)は、ガルバノミラーに対する角度変位
検出器の他の配置を示す正面図、同図(b)は同図(a)の側
面図である。

【図４】角度変位検出器の他の構成を示す正面図であ
る。

【図５】同図(a)はインサート成形タイプのガルバノミ
ラー支持機構を示す平面図、同図(b)は同図(a)中のｐ−
ｐ線断面図である。

【図６】同図(a)は一体成形タイプのガルバノミラー支
持機構を示す平面図、同図(b)は同図(a)中のｑ−ｑ線断
面図である。

【図７】本発明で用いられるトラッキング制御系の第一
の構成を概念的に示すブロック図である。

【図８】図７に示すトラッキング制御系の具体的な実施
例を示すブロック図である。

【図９】本発明で用いられるトラッキング制御系の第二
の構成を概念的に示すブロック図である。

【図１０】図９に示すトラッキング制御系の具体的な実
施例を示すブロック図である。

【図１１】本発明で用いられるトラッキング制御系の第
三の構成を概念的に示すブロック図である。

【図１２】図１１に示すトラッキング制御系の具体的な
実施例を示すブロック図である。

【図１３】図１１に示すトラッキング制御系の具体的な
他の実施例を示すブロック図である。

【図１４】図１１に示すトラッキング制御系の具体的な
更に他の実施例を示すブロック図である。

【図１５】図１３のトラッキング制御系で使用される超
低周波一次フィルタの構成図である。

【図１６】図１４のトラッキング制御系で使用される積
分器の構成図である。

【図１７】同図(a)は、周波数と利得との関係を示すグ
ラフ、同図(b)は周波数は位相との関係を示すグラフで
ある。

【図１８】小ループにより精密角度変位機構への角度検
出信号の入力を行う場合の変位検出信号の時間遷移図で
ある。

【図１９】小ループにより精密角度変位機構への角度検
出信号の入力を行わない場合の変位検出信号の時間遷移
図である。

【図２０】従来のガルバノミラーの振動振幅の周波数特
性図である。

【図２１】本発明におけるガルバノミラーの振動振幅の
周波数特性図である。

【図２２】従来の光記録再生装置を示す斜視図である。

【図２３】同図(a)は、従来のガルバノミラー支持機構
を示す平面図、同図(b)は、同図(a)中のｒ−ｒ断面図で
ある。

【符号の説明】

１０１ガルバノミラー（反射鏡）１０１ａホルダ１０２移動光学系１０３，１０４，１０５レーザ光１０６角度変位検出器１０７反射鏡１０８移動光学系１０９光磁気ディスク１１０トラック１１１光スポット１１２支持台１１３金属板１１４支持部材１１４ａ薄肉ヒンジ部１１５ガルバノミラー（反射鏡）１１６コイル１１７磁石１１８ａ受光センサ１１８ｂ受光センサ２０１制御偏差検出手段（トラックエラー信号検出
器）２０２精密角度変位機構駆動回路２０３精密角度変位機構２０４角度変位検出器２０５粗位置変位機構駆動回路２０６粗位置変位機構２１２，２１４位相補償器２１３，２１５電力増幅器２１６周波数選択手段（低周波フィルタ）４１６超低周波一次フィルタ５１６積分器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成３年７月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号特願平3−20886 (32)優先日平３(1991)２月14日 (33)優先権主張国日本（ＪＰ） (72)発明者武田高司長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (72)発明者伊藤弘和長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (72)発明者關秀也長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光磁気ディスクの半径方向に移動する移
動光学系と、光源を含む固定光学系とを分離した分離型
光学系を有し、前記光源からの出射光を前記移動光学系
へ反射する反射鏡及び該反射鏡の角度を精密に変位させ
る精密角度変位機構とを備えたトラッキング制御系を有
する光学式記録再生装置において、前記トラッキング制
御系に前記反射鏡の角度変位を検出する角度変位検出器
を設けたことを特徴とする光学式記録再生装置。
【請求項２】前記角度変位検出器は、前記反射鏡の回
転中心と平行な方向から前記反射鏡の角度変位を検出す
ることを特徴とする請求項１記載の光学式記録再生装
置。
【請求項３】前記角度変位検出器は、前記反射鏡の回
転中心と直交する方向から前記反射鏡の角度変位を検出
することを特徴とする請求項１記載の光学式記録再生装
置。
【請求項４】光磁気ディスクの半径方向に移動する移
動光学系と、光源を含む固定光学系とを分離した分離型
光学系を有し、前記光源からの出射光を前記移動光学系
へ反射する反射鏡及び該反射鏡の角度を精密に変位させ
る精密角度変位機構とを備えたトラッキング制御系を有
する光学式記録再生装置において、前記反射鏡を支持す
る支持機構は、中間部に薄肉ヒンジ部を有する樹脂製支
持部材の基端部を支持台に固定すると共に該支持部材の
先端部に前記反射鏡を装着して構成されることを特徴と
する光学式記録再生装置。
【請求項５】前記支持部材は前記支持台にインサート
成形したことを特徴とする請求項４記載の光学式記録再
生装置。
【請求項６】前記支持部材は前記支持台と一体成形し
たことを特徴とする請求項４記載の光学式記録再生装
置。
【請求項７】前記トラッキング制御系には、制御目標
入力と制御出力との偏差を検出する制御偏差検出手段
と、前記光源からの出射光を前記移動光学系へ反射する
反射鏡と、該反射鏡の角度を精密に変位させる精密角度
変位機構と、該精密角度変位機構をドライブする精密角
度変位機構駆動回路と、前記反射鏡の角度変位を検出す
る角度変位検出器と、前記移動光学系を前記光磁気ディ
スクの半径方向に移動させる粗位置変位機構と、該粗位
置変位機構をドライブする粗位置変位機構駆動回路と、
前記偏差検出手段より前記精密角度変位機構駆動回路へ
信号を伝達する信号伝達手段と、前記精密角度変位機構
駆動回路より前記精密角度変位機構へ信号を伝達する信
号伝達手段と、前記角度変位検出器より前記粗位置変位
機構駆動回路へ信号を伝達する信号伝達手段と、前記粗
位置変位機構駆動回路より前記粗位置変位機構へ信号を
伝達する信号伝達手段とが設けられることを特徴とする
請求項１記載の光学式記録再生装置。
【請求項８】前記トラッキング制御系には、制御目標
入力と制御出力との偏差を検出する制御偏差検出手段
と、前記光源からの出射光を前記移動光学系へ反射する
反射鏡と、該反射鏡の角度を精密に変位させる精密角度
変位機構と、該精密角度変位機構をドライブする精密角
度変位機構駆動回路と、前記反射鏡の角度変位を検出す
る角度変位検出器と、前記移動光学系を前記光磁気ディ
スクの半径方向に移動させる粗位置変位機構と、該粗位
置変位機構をドライブする粗位置変位機構駆動回路と、
前記偏差検出手段より前記精密角度変位機構駆動回路へ
信号を伝達する信号伝達手段と、前記精密角度変位機構
駆動回路より前記精密角度変位機構へ信号を伝達する信
号伝達手段と、前記角度変位検出器より前記精密角度変
位機構駆動回路へ信号を伝達する信号伝達手段と、前記
角度変位検出器より前記粗位置変位機構駆動回路へ信号
を伝達する信号伝達手段と、前記粗位置変位機構駆動回
路より前記粗位置変位機構へ信号を伝達する信号伝達手
段とが設けられることを特徴とする請求項１記載の光学
式記録再生装置。
【請求項９】前記角度変位検出器より前記精密角度変
位機構駆動回路へ信号を伝達する信号伝達手段は、周波
数を選択して信号を伝達する信号伝達手段を有すること
を特徴とする請求項８記載の光学式記録再生装置。