JPH06103535B2 - 光学式情報記録再生装置 - Google Patents

光学式情報記録再生装置

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JPH06103535B2
JPH06103535B2 JP60127575A JP12757585A JPH06103535B2 JP H06103535 B2 JPH06103535 B2 JP H06103535B2 JP 60127575 A JP60127575 A JP 60127575A JP 12757585 A JP12757585 A JP 12757585A JP H06103535 B2 JPH06103535 B2 JP H06103535B2
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track
objective lens
lens
optical
speed
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巻衛 諸田
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    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
    • G11B7/08505—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head
    • G11B7/08529—Methods and circuits to control the velocity of the head as it traverses the tracks
    • G—PHYSICS
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    • G11B7/08505—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head
    • G11B7/08517—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head with tracking pull-in only

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は目標トラックに円滑にアクセスすることのでき
る光学式情報記録再生装置に関する。
［従来の技術］ 近年、磁気ヘッドを用いる代りに、光ビームを集光して
光学的記録媒体（ディスク）に照射することによって、
情報を高密度で記録したり、高密度で記録された情報を
迅速に再生したりする光学式情報記録再生装置が注目さ
れる状況にある。
上記光学式の装置においては、一般に任意の目標トラッ
クに情報を記録したり、任意の目標トラックから情報を
再生できるように、トラックアクセス手段が設けられて
いる。又、ディスクに照射される光ビームがスポット状
になるように保持するためにフォーカスサーボ手段が設
けられると共に、所定のトラック上に光ビームを保持す
るためにトラッキングサーボ手段が設けられている。
ところで、上記トラックアクセス手段は、光ビームをデ
ィスクに集光照射する対物レンズを含む光学系を収納し
た光学ヘッド（ピックアップ）をディスクの半径方向に
ボイスコイルモータ等で移動する粗アクセス（粗動）手
段と、光学ヘッドの対物レンズをレンズアクチュエータ
で移動する微アクセス（微動）手段を用いて行われ、現
在トラック位置から目標トラック位置までの大きさに応
じて粗アクセス手段又は微アクセス手段が作動されるよ
うにしてある。しかして、上記粗アクセス手段により光
学ヘッドを目標トラック近傍まで短時間で移動した後、
対物レンズを微動させて目標トラック上に乗せるアクセ
ス過程が一般的となるが、粗アクセス手段による光学ヘ
ッドの移動及び引き続く停止の際に対物レンズには光学
ヘッドとは逆方向の力が作用し、対物レンズはディスク
の半径方向に加振されることになる。このように対物レ
ンズが振動すると、引き続いて対物レンズを微動させて
目標トラックにアクセスする際正確にアクセスすること
ができなくなるため、振動が十分小さくなるまで待ち、
その後微アクセスを行っていた。このようにするとトラ
ックアクセスに時間がかかるという欠点がある。
上記問題を解決するため、例えば次のように２つの従来
例がある。
特開昭57−94940号公報に開示されている第１の従来例
はボイスコイルモータに電流を流して粗アクセスする場
合、トラッキングコイル（レンズアクチュエータ）にも
電流を流して、光学ヘッドを可動させる場合に対物レン
ズに振動が生じることを防止している。
又、特開昭59−193553号公報に開示されている第２の従
来例は、ラジアル方向の位置検出器によって対物レンズ
を光学ヘッドのベースの一定位置に位置決めした状態で
粗アクセスすることによって、対物レンズに振動が生じ
るのを防止している。
［発明が解決しようとする問題点］ 上記第１及び第２の従来例ともに、粗アクセス動作に伴
う対物レンズの振動を有効に防止することについては有
効な対策を施してない、ないしは有効な手段を開示して
ない。
即ち、粗アクセスを終了する場合ボイスコイルモータへ
流す電流を零にすることになるが、この時対物レンズは
移動時の慣性を保持するため、始動の場合と逆方向に振
られ、振動が発生する。この場合、粗アクセス時にボイ
スコイルモータへ印加する電圧の一部をアクチュエータ
コイルにも印加しておき、粗アクセス終了時にボイルコ
イルモータ側と同期したタイミングで電流が零にされる
としても、例えば対物レンズは光学ヘッドの動きと時間
遅れなく完全に同期して動くとは言えず、依然として振
動が生じる。
又、粗アクセス終了時にその時点でのトラック位置を読
み取ることが必要となるので、対物レンズをトラック上
に乗せるために、それまで対物レンズをクランプ保持し
ていた場合には、そのクランプを解除してトラッキング
サーボを作動しなければならなくなるが、この場合ディ
スクの偏心等による影響防止用にボイスコイルモータ側
も可動させる２段サーボ状態に設定することがあり、こ
の２段サーボ状態では特にボイスコイルモータによる動
きで対物レンズに振動が発生してしまう。
本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、粗ア
クセス動作に伴う対物レンズの振動を有効に抑制して短
時間に目標トラックにアクセスできるようにした光学式
情報記録再生装置を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段及び作用］ この発明は、光学的記録媒体上に照射されるスポット光
を任意のトラックに移動させるアクセス手段を含む光学
式情報記録再生装置において、前記光学的記録媒体のト
ラックを横断する方向に対物レンズの移動を制御して前
記スポット光の位置を微移動する微動手段と、この微動
手段を含む光学系が取付けられた光学ヘッドを前記光学
的記録媒体のトラックを横断する方向に粗移動する粗動
手段と、この粗動手段を駆動する粗アクセス動作に伴う
前記対物レンズの振動を防止するレンズクランプ手段
と、前記スポット光が前記光学的記録媒体のトラックを
横断する速度を監視する速度監視手段とを設け、前記粗
アクセス動作の終了時であって、前記スポット光のトラ
ック横断速度が所定速度以下となったことを前記速度監
視手段が検出した後に、前記レンズクランプ手段による
前記対物レンズのクランプを解除し、このクランプ解除
と同時、またはその直後にトラック追従動作を開始させ
るものである。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。
第１図ないし第５図は本発明の１実施例に係り、第１図
は１実施例におけるアクセス制御系の構成を示し、第２
図は光学ヘッドを示し、第３図は対物レンズの位置検出
のために対物レンズ近辺に設けられた位置センサを示
し、第４図はトラック横断速度の検出手段の動作を説明
する各部の波形を示し、第５図は１実施例の各部の動作
のタイミングを説明している。
１実施例の光学式情報記録再生装置１は第２図に示すよ
うな光学系を有する。
円盤状の光学式記録媒体（ディスク）２はスピンドルモ
ータ３の回転軸に回転自在にクランプ手段を介して取付
けできるようにしてあり、このモータ３によって回転駆
動される。
上記ディスク２の一方の記録面に対向して、該ディスク
２の同心円状又は螺旋状に形成された記録トラックと直
交する半径方向Ｒに移動自在とするキャリッジ４に光学
ヘッド（光学式ピックアップ）５が取付けてある。この
キャリッジ４は、粗検索際等にボイスコイルモータ（VC
M）６によって、ディスク２の半径方向Ｒに移動できる
ようにしてある。
上記光学ヘッド５は、光源としての半導体レーザ７を備
え、該半導体レーザ７で発光された例えばＰ偏光の光
は、コリメータレンズ８によって平行光束にされ、整形
・偏光・臨界角検出部を有する一体プリズム９における
整形プリズム11で楕円を円形に整形され、偏光プリズム
12,λ/4板13を通り、第３図に示すレンズアクチュエー
タ（対物レンズ駆動装置）14を構成する対物レンズ15に
よってディスク２面にスポット状に集光された光ビーム
として投光されるようにしてある。上記ディスク２面で
反射された光は、再び対物レンズ15、λ/4板13を通り、
偏光プリズム12に入射され、その後反射されて、臨界角
検出が行われて光検出器16に入射される。この光検出器
16は４分割されたフォトダイオードで形成され、トラッ
キング検出，フォーカス検出,RF検出等を行うものであ
る。
上記トラッキング検出は、（紙面に垂直方向）の上下対
称に配置された部分のフォトダイオード出力を差動アン
プ17を通した差信号出力によりトラッキングエラー信号
TERが得られ、該トラッキングエラー信号TERは第１図に
示すようにゲイン制御回路18を経てアナログスイッチ19
に入力されると共に、光ビームのトラック横断速度（又
は横断時間）監視手段21を形成するゼロクロスコンパレ
ータ22を経てタイミングロジック回路23に入力される。
上記アナログスイッチ19を通った信号は上記タイミング
ロジック回路23の出力で切換が制御される切換スイッチ
24の一方の接点24Aに印加されると共に、加算器25に印
加される。
ところで第３図に示すレンズアクチュエータ14には対物
レンズ15のディスク２の半径方向Ｒに関しての位置検出
手段として、対物レンズ15の両側に１対の位置センサ2
6,26が設けてあり、これら位置センサ26,26の出力は差
動アンプ27に入力され、この差動アンプ27は平衡位置か
らの（正負の）変位置に対応した信号を出力する。この
差動アンプ27の出力はアナログスイッチ28を経て上記加
算器25に入力される。この加算器25の出力はゲイン制御
回路29,位相補償回路30を経て駆動回路31に入力され
る。この駆動回路31の出力はレンズアクチュエータコイ
ル（トラッキングコイル）32に印加され、対物レンズ15
のディスク２の半径方向Ｒへの微移動量を制御できるよ
うにしてある。例えば、上記トラッキングエラー信号T
ERの出力に基づいた駆動信号でレンズアクチュエータコ
イル32を制御すると、対物レンズ15のラジアル位置（デ
ィスク２の半径方向Ｒへの位置）、つまり対物レンズ15
を通り、ディスク２にスポット状に照射される光ビーム
のラジアル位置はその光ビームが照射している部分で最
も近接するトラック上に乗り、且つ常時そのトラック上
を走査するトラッキングサーボ状態に保持されることに
なる（ディスク２の偏心が小さい場合）。
一方、上記位置センサ26,26の差動出力でレンズアクチ
ュエータコイル32を駆動した場合には、対物レンズ15を
平衡位置状態に保持されるレンズ平衡位置サーボ手段と
して機能することになる。
ところで、光学ヘッド５自体を移動する場合におけるそ
の移動量検出手段として外部スケール34が設けてあり
（第２図参照）、光学ヘッド５の移動量を検出できるよ
うにしてある。しかして、この外部スケール34を用い
て、例えば現在トラックから目標トラック位置近辺まで
粗アクセスさせる場合、両トラック間の差を演算して、
その値を外部スケール34上のピッチに換算し、カウンタ
にプリセットすることによって、そのプリセット値に至
るまで光学ヘッド５を移動させる。この場合、例えば光
学ヘッド５の移動によって、入力される外部スケール信
号をカウントし、このカウントした値をプリセット値か
ら引いて差が０になるまで光学ヘッド５を移動すること
によって、光学ヘッド５は外部スケール34のピッチの１
本以内の位置に迅速に設定することができる。
上記光学ヘッド５自体を移動するキャリッジシークによ
り、所定のトラック近傍に設定した場合、次に微アクセ
スモードに設定されて目標トラックにオントラックされ
ることになるが、ディスク２の偏心の影響を防止するた
めに外部スケール信号によってボイルコイルモータ６を
外部スケール１ピッチ分以内に保持する制御状態にする
ために先ずキャリッジサーボ状態に切換えられる。（速
度制御から位置制御状態の切換えとも呼ばれることがあ
る。） 即ち、第１図に示すように外部スケール信号（符号34A
で示す。ここで一方はプリセット値又は０値で、他方が
実際の外部スケール信号出力を表わす）は差動アンプ3
5,ゲイン制御回路36を経て切換スイッチ24の他方の接点
24Bに印加される。この切換スイッチ24の切換接点24Cか
ら出力される信号は位相補償回路37,アナログスイッチ3
8を介して駆動回路39に印加される。この駆動回路39の
出力は、ボイスコイルモータ６のボイスコイル（ボイス
コイルモータコイル）41に印加され、光学ヘッド５の移
動が制御される。
上記キャリッジシークからキャリッジサーボに切換えら
れると、第１図において、外部スケール信号34Aで（駆
動回路39を介して）ボイルコイルモータ６を駆動するキ
ャリッジシーク信号SCSはアクセスモード信号SAMがロー
レベルからハイレベルになることによって、インバータ
42を介装したアナログスイッチ43がオフにされ、他方の
アナログスイッチ38はオンにされる。又、切換スイッチ
24の接点24B,24Cがオンにされて、外部スケール信号34A
に基づいて光学ヘッド５はデイスク２等の偏心によら
ず、所定のトラック近傍に保持される。
上記キャリッジサーボ状態に切換えられる直前から直後
における光検出器16に基づいたトラッキングエラー信号
TERは第４図（ａ）に示すように１トラックを横切るご
とに正弦波状の波形の信号を出力するが、トラック横断
速度の監視手段21を形成するゼロクロスコンパレータ22
によって同図（ｂ）に示すように光ビームがトラックを
横断するに要する時間幅のパルスに変換される。さら
に、タイミングロジック回路23で微分し、正及び負の検
波回路を通し、さらに加算器で加算する等して（あるい
は立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジで短い幅のパ
ルスを出力するワンショットマルチをそれぞれ通した出
力を加算する等して）、第４図（ｃ）に示すようなエッ
ジ波出力を得、隣接するパルス列が所定値、例えば0.8
［msec］以上か否かを検出する。つまり１トラックを横
断する時間が0.8［msec］以上であるい否か、あるいは
トラック横断速度が所定値以下か否かを検出する。この
トラック横断速度又はトラック横断時間の監視手段21に
より、第４図（ｄ）に示すようにキャリッジサーボがオ
ンの後にこの横断速度が所定値以下になった場合、タイ
ミングロジック回路23から同図（ｅ）に示すようにオン
トラック制御信号TTRACKを出力してアナログスイッチ19
をオンし、トラッキングエラー信号TERを加算器25等を
通り、駆動回路31を経てレンズアクチュエータコイル32
に印加し、対物レンズ15を微動させて光ビームを最近接
のトラックにオントラックさせるようにする。これと同
時に、位置センサ26,26の出力で光学ヘッド５が可動あ
るいは停止された場合の加速度によって、対物レンズ15
が振動してしまうことを防止し、所定の平衡位置に保持
するために粗アクセス時以後オンされていたアナログス
イッチ28をインバータ44を介してオフにする。上記トラ
ック横断速度が所定値以下の場合に、オントラックさせ
る引込みを行うことにより、光学ヘッド５のキャリッジ
サーボ時における対物レンズ15に相対的に働く加速度は
十分小さく、従ってこのタイミングでオントラックの引
込みを行うことにより対物レンズ15は殆んど振動が生じ
ない状態又は振動の発生が最小限度近くに押えられてオ
ントラックの引込み開始となる。
これらのタイミングを第５図に示す。
同図（ａ）は、粗アクセスを示し、オフからオンされた
場合、何も対策を施さないと対物レンズ15は同図（ｂ）
に示すように振動が生じるので、タイミングロジック回
路23はアナログスイッチ28をオンし、上述のように位置
センサ26,26の出力に基づいて対物レンズ15を平衡位置
に保持させる。（この状態を第５図（ｃ）のレンズ平衡
位置サーボで示している。）又、上記光学ヘッド５の可
動又は停止の際の加速度が生じると、対物レンズ15はデ
ィスク２面と垂直方向にも振動してしまう虞れがあるた
め、及び上記光学ヘッド５の加速度が生じる場合対物レ
ンズ15のラジアル方向への振動をより確実に防止するた
め、第１図に示すようにボイスコイル41を駆動する駆動
回路39の出力の一部は、アナログスイッチ45を介してレ
ンズアクチュエータコイル32側の駆動回路31にレンズダ
ンプ信号SLDとして印加され、光学ヘッド５が可動ある
いは停止された場合、対物レンズ15に加速度が働いて振
動が生じないようにレンズダンプさせるレンズダンプ手
段が形成されるようにしてある。尚、上記アナログスイ
ッチ45はタイミングロジック回路23からインバータ46を
経たダンプ制御信号によってオン，オフが制御される。
上記レンズダンプ信号SLDは第５図（ｄ）において、粗
アクセスのオンと共にオンされる。
しかして、上記粗アクセスからキャリッジサーボに移
り、トラック横断速度検出の監視手段21の出力が所定値
以下になると、オントラック制御信号TTRACKでアナログ
スイッチ28がオフにされてレンズ平衡サーボがオフにさ
れると共に、アナログスイッチ19がオンにされてトラッ
クエラー信号TERによって光ビームはオントラックされ
る引込み開始になり、間もなくオントラックされること
になる。このようにオントラック制御信号TTRACKは第５
図（ｅ）に示すように、粗アクセス終了時より若干後に
オンすることになる。
しかして、上記オントラック制御信号TTRACKが作動して
引込みが完了後以降にタイミングロジック回路23は切換
スイッチ24に切換信号VTRACKを出力して切換スイッチ24
の接点24B,24Cをオフにし、接点24A,24Cをオンさせると
共に、アナログスイッチ45をオフにしてレンズダンプを
解除する。第５図（ｆ）に示すように上記オントラック
制御信号TTRACKがオンされた後、一定時間t1後に信号V
TRACKがオンになる。
上記接点24A,24Cがオンされると、トラッキングエラー
信号TERに基づいて、ボイスコイルモータ６（又はボイ
スコイル41）はその駆動が制御されることになると共
に、レンズアクチュエータコイル32はレンズダンプが解
除された状態でのトラッキングエラー信号TERによって
トラッキングサーボ状態のものになる。
上記トラッキングエラー信号TERに基づいてボイスコイ
ルモータ６を駆動することによって、ディスク２が偏心
して回動している場合に、ボイスコイルモータ６でその
偏心を吸収しながら、上記トラッキングエラー信号TER
に基づいてレンズアクチュエータコイル32により対物レ
ンズ15を駆動して光ビームをトラック上に保持する２段
サーボ状態にする。
上記２段サーボ方式でのトラッキング状態に引き込むタ
イミングでレンズダンプを解除することによって、第５
図（ｇ）に示すように対物レンズ15の振れを非常に少く
できる。
ところで上記位置センサ26,26は第３図に示すような構
造にしてある。
磁気的に同一の特性を示す棒状の永久磁石51,52をその
磁化方向が同一方向を向くように平衡に対置し、これら
１対の永久磁石51,52と直交する方向にこれら同一極性
の各磁極を短絡するようにヨーク53,54を平行に配置し
て永久磁石51,52,ヨーク53,54を４辺として４辺形状の
閉磁路が形成され、各ヨーク53,54にはレンズアクチュ
エータコイル32が分巻きしてある。
上記閉磁路の内側の空間におけ中央には高透磁率の磁性
材料を略リング状に形成した可動部材55が、紙面垂直方
向に立設した平行な板ばね56,57の一方の端部（上端
部）に取付けられ、これら板ばね56,57の付勢力に逆ら
う力で、その板面と垂直な方向、つまり第２図の符号Ｒ
で示す半径方向に移動できるようにしてある。しかして
可動部材55の内側には枠体を介して対物レンズ15が取付
けてある。
上記可動部材55における各永久磁石51,52に対抗する外
周部分は位置検出し易いように、永久磁石51,52の対抗
する内側の面と平行となるように若干切り欠かれ、この
切欠き面に対抗して、両永久磁石51,52の長手方向の中
央に透孔58,59がそれぞれ形成され、各透孔58,59にはス
ペーサ61,62を介して位置センサ26,26が取付けてある。
上記各位置センサ26,26の取付け位置は半径方向に微調
整でき、ねじ63,63によって固定できるようにしてあ
る。
尚、上記２段サーボ方式のトラッキングサーホ状態に設
定された後は、公知のようにその現在トラック位置が検
出され、目標トラックとの差に応じたキック信号がレン
ズアクチュエータコイル32に印加され、目標トラックに
オントラックされる微アクセスが行われることになる。
尚、本発明は、粗動手段としてボイスコイルモータ６を
用いて構成したものに限定されるものでないことは明ら
かである。
上記１実施例においては、トラック横断速度の監視手段
21により、トラック横断速度が所定値以下の場合、粗ア
クセス時に対物レンズをクランプするクランプ手段とし
てのレンズ平衡位置サーボ手段と、キャリッジサーボ用
信号の一部をレンズアクチュエータコイル32に印加し
て、特に光学ヘッド５の可動時及び停止時に相対的に対
物レンズ15に働く加速度を抑制して振動の発生を有効に
防止するレンズダンプ手段とにおいて先ずレンズ平衡位
置サーボを解除後にレンズダンプ手段によるレンズダン
プを解除しているが、例えばレンズダンプ手段をレンズ
平衡位置サーボと同時に解除したものも含むものであ
る。この場合、切換スイッチ24の切換を若干後にしても
良い。
尚、本発明は、光学式記録媒体が回転駆動される光ディ
スク，光磁気ディスク，コンパクトディスク（装置）等
に広く適用できる。
［発明の効果］ 以上述べたように本発明によればトラックの横断速度の
監視手段を設けて、粗アクセス完了後であってスポット
光の速度が基準値以下となることを速度監視手段が検出
した後にレンズクランプ手段の動作を解除させるように
しているので、対物レンズに生じる振動を十分少なくで
き、目標トラックへ高速度でアクセスさせることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第５図は本発明の１実施例に係り、第１図は
１実施例の制御系を示す構成図、第２図は光学ヘッドを
示す説明図、第３図は対物レンズの位置検出用の位置セ
ンサ周辺を示す平面図、第４図はトラック横断速度の監
視手段の動作を説明する説明図、第５図は１実施例の各
部の動作のタイミングを示すタイミングチャート図であ
る。 １……光学式情報記録再生装置 ２……ディスク、４……キャリッジ ５……光学ヘッド、６……ボイスコイルモータ 15……対物レンズ 21……（トラック横断速度の）監視手段 22……ゼロクロスコンパレータ 23……タイミングロジック回路 24……切換スイッチ 31,39……駆動回路 32……レンズアクチュエータコイル 34A……外部スケール信号 41……ボイスコイル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光学的記録媒体上に照射されるスポット光
    を任意のトラックに移動させるアクセス手段を含む光学
    式情報記録再生装置において、 前記光学的情報媒体のトラックを横断する方向に対物レ
    ンズの移動を制御して前記スポット光の位置を微移動す
    る微動手段と、 この微動手段を含む光学系が取付けられた光学ヘッドを
    前記光学的記録媒体のトラックを横断する方向に粗移動
    する粗動手段と、 この粗動手段を駆動する粗アクセス動作に伴う前記対物
    レンズの振動を防止するレンズクランプ手段と、 前記スポット光が前記光学的記録媒体のトラックを横断
    する速度を監視する速度監視手段と、 を設け、前記粗アクセス動作の終了時であって、前記ス
    ポット光のトラック横断速度が所定速度以下となったこ
    とを前記速度監視手段が検出した後に、前記レンズクラ
    ンプ手段による前記対物レンズのクランプを解除し、こ
    のクランプ解除と同時、またはその直後にトラック追従
    動作を開始させることを特徴とする光学式情報記録再生
    装置。
JP60127575A 1985-06-12 1985-06-12 光学式情報記録再生装置 Expired - Lifetime JPH06103535B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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