JPS6010475A - 光学式記録再生装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は円盤状記録媒体（以下ディスクと略称する）に
情報を光学的に記録し、かつ再生する光学式記録再生装
置に係シ、特に記録または再生開始時において記録再生
用の光学式ヘッドを予め設定したディスク上の零位置へ
自動復帰させる手段に関する。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕一般にこの種の
光学式記録再生装置では、記録開始時または再生開始時
において光学式ヘッドをディスク上の零位置すなわち記
録領域の最内周または最外周位置に一旦復帰させ、その
位置から情報の記録または再生動作を開始する如く構成
されている７この場合の従来の零位置復帰手段は、光学
式ヘッド移動機構におけるディスク中心側またはディス
ク周辺側の光学式ヘッド移動限界位置近傍に零位置を固
定的に設定し。

スタートスイッチがオンしたとき光学式ヘッドを直接上
記零位置まで移動させ、その位置で停止させる方式のも
のであった。

しかしながら上記従来の零位置復帰手段には次のような
問題があった。すなわち上記零位置は光学式ヘッド移動
機構に固定的に設定されたものであるため、ディスク自
体あるいは記録再生装置に対するディスクの装填状態に
寸度上のバラツキがあると、光学式ヘッドとディスクと
の相対的位置関係に変動が生じ、個々のディスクに対す
る零位置設定がまちまちになる。その結果、ガイスフの
記録領域に形成される記録トラックの本数もかなシ大幅
に変動するととになる。特にレーザ光線を用いた光学式
記録再生装置にあってはトラックピッチが１〜２μｍ程
度の微細なものとなるので、僅かな零位置変動が生じて
もその影響は大きい。その結果、ディスク記録領域の安
定かつ有効な利用が十分はかれない欠点があった。

またディスクの仕様によっては記録領域の最内周位置お
よび最外周位置が全く異なる場合もあシうる。このよう
な仕様の異なるディスクに対しては、零位置が機械的に
固定化された従来の零位置設定手段では零位置の設定を
行なえないことになる。したがって汎用性に欠けるとい
う問題があった。

さらに従来の零位置設定手段では光学式ヘッドを零位置
まで直接移動させるようにしているので、復帰経路の長
短に応じて速度制御や位置制御全行ない乍らリターン動
作させる必要がある。その結果、リターン動作の迅速性
に欠ける上、制御系の構成が複雑になる欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情に基いてなされたものであシ、
その目的はディスク側の寸度上のバラツキ等の如何に拘
らず、零位置を一定化でき、ディスク記録領域の安定か
つ有効な利用をはかれると共に、各種ディスクに対する
汎用性にも富み、加えて光学式ヘッドを迅速かつ高精度
に予め設定した零位置に復帰させ得、しかも制御系の構
成を簡略化し得る光学式記録再生装置を提供することで
ある。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するために、次の如く構成した
ととを特徴としている。すなわち、先ずスタートスイッ
チがオンしたときに作動し光学式ヘッドを予め設定され
たディスクの中心側の第１の方向または周辺側の第２の
方向のいずれか一方向へ移動させる手段を設ける。また
上記光学式ヘッドの移動方向と平行に、前記第１の方向
および第２の方向の光学式ヘッド移動限界位置にそれぞ
れ限界位置マークを有しかつ上記マーク間に一定ピッチ
の目盛を施した光学式ヘッド位置決め用のスケールを設
置する。

そして上記スケールの限界位置マークが設けである位置
まで光学式ヘッドが移動したとき、上記マークを読取っ
て光学式ヘッドを移動してきた方向とは逆の方向へ移動
させる手段を設ける。

そして光学式ヘッドが上記逆の方向へ移動開始したとき
から前記スケールの目盛の読取りを行ない、光学式ヘッ
ドを予め設定しＩｆ４−ン量だけリターンさせ、その位
置に保持する手段を設ける。かくして本発明は上記リタ
ーン量をディスク側の条件に応じて予め可変設定するこ
とによシ、零位置を各々のディスクにとって最適な一定
位置に設定できると共に、光学式ヘッドを上記零位置に
精度よく復帰させ得、しがも零位置復帰動作開始前にお
いて光学式ヘッドがどのような位置にあっても、光学式
ヘッドの微細な制御動作については光学式ヘッドが動作
限界位置に達したのち逆方向へ移動開始したときから行
なえばよいように構成したことを特徴としてｂる。

〔発明の実施例〕 以下図面に示す実施例によって本発明の詳細な説明する
。

第１図は本発明の一実施例の電気的構成を示すブロック
図である。第１図において左端部に示されている符号１
は図示しないスピンドルモータにより定速回転するディ
スクであり、２は上記ディスク１に対し画像情報等の各
種情報をフォーカッシング制御およびトラッキング制御
を行ない乍ら円形状あるいはス・やイラル状に記録し、
かつ再生するアクチュエータを備えた光学式ヘッドであ
る。３は上記光学式ヘッド２と一体になって図中矢印で
示す方向すなわちディスク半径方向へ直線的に往復動作
するように設けられたキャリッジであシ、４は上記キャ
リツノ３を駆動するボイスコイルモータ（以下ＶＣＭと
略記する）である。５は上記光学式へラド２の移動方向
と平行に、図示しない本装置のペースに対して設置固定
された光学式ヘッド位置決め用のガラススケールである
。このガラススケール５の両端近傍には限界位置マーク
５ａ。

５ｂが設けてあシ、これらのマーク５ｇ、５ｂ間には一
定ピッチの目盛５Ｃが施されている。

６は上記スケール上の目盛５Ｃを検出する第１の７オト
センザであり、７幅、上記スケール上のマーク５ａおよ
びｓｂｆ読取るために、スケール５の幅方向に二つの検
出素子を並設した第２のフォトセンサである。これら第
１．第２のフォトセンサ６．７は光学式ヘッド２と一体
的に移動するようにキャリッジ３に固定されている。

第２図（−）　（ｂ）は前記スケール５を詳細に示した
平面図および部分拡大図である。第２図（、）　（ｂ）
に示すように目盛５Ｃはスケール５の長手方向に沿って
一定のピッチＰＡで刻まれたリニアスケール目盛ＬＳ１
と、このＬＳｚをさらに４分割した小ピツチＰＲで刻ま
れたリニアスケール目盛ＬＳ２とからなっている。本実
施例ではＬＳｌのピッチＰＡを８０μｍとし、ＬＳｚの
ピッチＰＢを２０μｍとして前記ＶＣＭ　４　によるキ
ャリッジ３の移動ピッチに等しく設定しである。

一方スケール５０図中左上端部には内側限界位置マーク
５ａが設けてあり、図中右上端部には外側限界位置マー
ク５ｂが設けられている。

上記マーク５ａは二部分ＩＧＢ’７・と　ＩＧＢ　２と
からなシ、上記マーク５ｂは二部分・ＯＧＢ、Ｊ・とＯ
ＧＢ　’２　とＡ）もなっている。そして上記ＩＧＢＺ
。

ＩＧＢ　２　はディスク１の中心側の第１の方向におけ
る光学式ヘッド移動限界位置に、またｏＧｎｚ。

ＯＧＢ　２　はディスクの周辺側の第２の方向における
光学式ヘッド移動限界位置に、それぞれの境界部分を精
度よく一致させて設けである。

第１図に説明を戻す。第１図の右端に太矢印で示すよう
に、図示しない設定スイッチないしこのデータをレジス
タ１１内に記憶させる。ここで零位置とは光学式へＹド
２がディスク１に対して情報の記録または再生を開始す
る前の初期段階において、ディスク１に対して位置すべ
き初期設定位置であシ、本実施例ではフォトセンサ６が
第３図の０点を検出する位置である。

また零位置を示すデータすなわちリターン量とはディス
ク１の中心側または周辺側の光学式ヘッド移動限界位置
から零位置までの距離情報でアシ、本実施例ではフォト
センサ７（７ｈ。

ｙｂ）が第３図のＢ点すなわちマークＩＧＢ　７とＩＧ
Ｂ　２　との境界点を検出する位置から、フォトセンサ
６が０点を検出する位置までの光学式ヘッド移動距離（
目盛数）ｎである。

再び説明を第１図に戻す。指示レジスタ１ノに上記のよ
うな零位置データｎが記憶された状態において第１図右
下に示すスタートスイッチ１２を押すと、コントローラ
１３内のノｆルス化回路１４から一定幅のパルスが減算
カウンター１５のＳＥＴ端子に与えられる。このため指
示レジスタ１１の内容である零位置データｎが減算カウ
ンタ１５にセットされる。このデータｎはＤ／Ａコンバ
ータ１６によりてアナログデータとガるが、このデータ
の極性はコントローラ１３内の極性反転レジスタ１７の
出力によって決定される。なおこの時点では極性反転レ
ジスタ１７シ はスタートスイッチ１２からの信号によってセット状態
となっているのでＤ／Ａ−＋ンバータ１６には光学式ヘ
ッド２をディスク１の中心側へ移動させる方向の極性指
令が与えられている。したがってＤ／Ａコンバータ１６
に入力したディジタルデータは光学式ヘッド２をディス
ク中心側へ移動させるための速度指示アナログ信号に変
換され、誤差増幅器１８のｅ個入力端に供給される。

一方、上記誤差増幅器１８のｅ側の入力端には光学式ヘ
ッド２の実速度信号が与えられる一 が、初期状態においては光学式ヘッドが停止状態なので
、上記実速度信号のレベルは零レベルである。その結果
、誤差増幅器１８の出力電圧は一気に立上シ、アナログ
スイッチ１９の一方の入力端子１９ａに加えられる。

アナログスイッチ１９はこの時点では速度制御側端子１
９ａに切換設定されている。したがって上記誤差増幅器
１８の出力電圧は、このアナログスイッチ１９を介して
電力増幅器２０に供給される。とのため電力増幅器２０
からＶＣＭ４にキャリッジ駆動用の電力が供給され、光
学式ヘッド２はディスク１の中心側へ移動開始する。ξ
れに伴い第１のフォトセンサ６はスケール５における目
盛５ＣのＬＳ　Ｉ　、、ＬＳ　２と順次読取っていく。

この続取られた目盛検出信号は増幅器２１にて増幅され
たのち、実速度検出回路２２の微分回路２３およびフィ
ルタ２４を通じて第１の速度信号に変換される。この第
１の速度信号はこの時点ではＯＮ状態となっているアナ
ログスイッチ２５を介して混合器２６の一方の入力端へ
供給される。なお上記アナログスイッチ２５および前記
アナログスイッチ１９は、コントローラ１３の速度／位
置レジスタ２７の出力によって制御されるが、この速度
／位置レジスタ２７は当初スタートスイッチ１２によっ
てリセット状態にされ、その出力レベルが１０」である
ため、前記した状態となっている。

一方、電力増幅器２０内に設けられている電流検出抵抗
によシ、電力増幅器２０の出力電圧に比例しだ電流値が
検出され、その検出信号が実速度検出回路２２の積分回
路２８に供給されて積分されたのち、フィルタ２９を介
して第２の速度信号となシ、混合器２６の他方の入力端
に入力する。

従ってこの時点で実速度検出回路２２から出力される実
速度信号は第１の実速度信号と第２の実速度信号とを混
合器２６で加え合せたものとなる。そして混合器２６か
ら出力される実速度信号は前記誤差増幅器１８のｅ側端
子に入力する。

かくしてＶＣＭ　４は誤差増幅器１８の両入力電圧の差
を縮めるべく増速される。そしてＶＣＭ　４の速度が前
記速度指示アナログ信号によって指示された速度に達す
ると、誤差増幅器１８からの増速指令は零となシ、ＶＣ
Ｍ　４に供給される電力は一定となる。したがって以後
はＶＣＭ　４が一定速度でキャリッジ３を駆動するよう
に速度制御される。

以上のような速度制御が行なわれることによシ、光学式
ヘッド２はディスク１の中心側へ一定の高速度で移動し
ていく。これに伴い第１゜第２のフォトセンサ６．７は
第３図中矢印で示す方向へ移動していく。光学式ヘッド
２がディスク１の中心側の移動限界位置に達すると、フ
ォトセンサ７の各素子７　ａ　、　７　ｂ　Ｊ）二マー
クＩＧＢ１　、　ＩＧＢ　２を順次検出する。このとき
各素子７ａ、７ｂはそれぞれ第３図に示すＤ領域ではｒ
ｏＪ、ｒｏＪ、Ｅ領域ではｒｘｊｒＯＪ、Ｆ領域では「
１　」「１」という具合に、その出力レベルを変化させ
る。この出力は第１図の増幅器３０によって増幅され、
波形整形回路３１で矩形波とされたのち、デコーダ３２
にてデコードされ、コントローラ１３に供給される。こ
の点につき以下具体的に説明する。

今、フォトセンサ２がＥ領域に入ったとすると、先ずＩ
ＩＪｒＯＪが検出されるが、この最初に検出される１−
ＩＪｒＯＪについては本実施例ではデコーダ３２かも出
力させないようにしている。次にフォトセンサ７がＦ領
域に入シ「１」　「１」を検出すると、この検出々力が
デコーダ３２からコントローラ１３内の極性反転レジス
タ１７のＳＥＴ端子に加えられる。その結果、極性反転
レジスタ１７がセット状態となり、その出力によりＤ／
Ａコンバータ１６の出力極性を反転させる。かくしてＤ
／Ａコンバータ１６の出力である速度指示アナログ信号
の極性が反転するため、電力増幅器２０にはそれまでと
は反対方向の増幅指令が与えられる。したがってＶＣＭ
　４は光学式ヘッド２がそれまで移動してきた方向とは
逆の方向、つまりディスク１の中心側から周辺側へ向っ
て移動するように作動する。

その結果、フォトセンサ７が再びＥ領域に入シ、ｒｘ　
Ｊ　ｒｏ　Ｊを検出すると、この検出々力はコントロー
ラ１３内のＤ−ＦＦ　３３のＣＫ端子に加えられる。こ
のときＤ−ＦＦ３３のＤ端子にはセット状態となって、
いる極性反転レジスタ１７の高レベル信号「１」が与え
られている。したがってＤ−ＦＦ３３は反転し、高レベ
ル信号「１」をアンドゲート３４の一方の入力端に与え
る。

一方、フォトセンサ６によって検出された目盛検出信号
は増幅器２１で増幅されたのち、尊影整形回路３５にて
矩形波に変換され、アンドゲート３４のもう一方の入力
端に供給される。

かくしてアンドゲート３４からは前記ｒｌＪｌ’ｌＪ検
出後のｒｌＪｒＯＪ検出時から検出口盛検出信号が減算
クロック信号として減算カウンタ１５のＣＫ端子に入力
する。したがって光学式ヘッド２が逆方向の移動を開始
した直後から減算カウンタ１５にセットされていた位置
データｎのカウントダウンが開始する。これに伴いＤ／
Ａコンバータ１６の出力である速度指令アナログ信号も
徐々に減少し、ＶＣＭ　４が減速していく。減算カウン
タ１５の内容が零になると、ＶＣＭ　４はほぼ停止状態
となる。

第３図の曲線は上述した光学式ヘッド２の動作を示して
いる。すなわち第３図において、Ｇは光学式ヘッド２の
零位置復帰前の位置であシ、νはＶＣＭ　４の速度すな
わち光学式ヘッド２の移動速度を示している。Ｇの位置
から増速された光学式ヘッド２は予め設定された速度指
示アナログ信号に基づく最高速度に達すると、その後定
速制御される。そしてスケール５のＢ点に対応する位置
Ｈに達すると、逆方向の速度指示アナログ信号が与えら
れて急停止後、逆方向に加速されて移動する。その直後
から徐々に減速され、スケール５の０点に対応する零位
置工においてｔｌは停止状態となる。

再び第１図に説明を戻す。減算カウンタ１５の内容が零
になると、これを知らせるゼロ検知信号カコントローラ
１３内のタイミング回路３６に与えられる。このタイミ
ング回路３６は上記ゼロ検知信号を制御系の安定をはか
る上で必要な若干の時間だけ遅らせたのち、所定のタイ
ミン“グで同じコントローラ１３内の速度／位置レジス
タ２７のＳＥＴ入力端子に与え、このレジスタ２７をセ
ット状態にする。速度／位置レジスタ２７はセット状態
になると、高レベル信号「１・」を出力し、アナログス
イッチ１９を速度制御側端子７９ａから位置制御側端子
１９ｂに切換えると共に、実速度検出回路２２内のアナ
ログスイッチ２５をＯＦＦ状態にする。かくして光学式
ヘッド２の制御が速度制御から位置制御に切換わる。そ
の結果、電力増幅器２０には位置サーヂ回路３７からの
位置制御信号が与えられる。位置ザーヂ回路３７には増
幅器２１からの目盛検出信号と実速度検出回路２２から
の実速度信号が供給される。ただしこの場合の実速度信
号はアナログスイッチ２５がＯＦＦ状態となっているこ
とから、積分回路２８．フィルタ２９４ノ を介して第２の速度信号のみとなる。

そこで今、減算カウンタ１５の出力が零にな□った瞬間
を考えると、光学式へラド２は次の時点においてＶＣＪ
’１４等の慣性により僅かに先へ進むことになる。この
ときフォトセンサ６は零位置に対応する目盛５Ｃの０点
よシもさらに先の目盛を数本読取る。この読取られた目
盛に応じた信号は増幅器２１を介して位置ブー１２回路
３７に与えられる。したがって上記読取った目盛数に応
じた逆方向駆動指令が電力増幅器２０に加わる。このた
めＶＣＭ　４は逆方向に作動する。一方、電力増幅器２
０の電流検出抵抗によって得られた電流値信号は、積分
されて第２の実速度信号として位置サーヂ回路３７に与
えられる。

かくして、光学式ヘッド２の移動速度が速いときに大き
な逆方向電力がＶＣＭ　４に与えられるように制御され
る。その結果、光学式ヘッド２は零位置Ｉを中心にして
正逆方向に振動しなから零位置に近づいていく。

一方、波形整形回路３５から出力される上記振動時にお
ける目盛検出信号は、ｆ／Ｖ変換器３８に供給され６．
ｆ／ｖ変換器３８は上記振動時における目盛検出信号に
含まれている速度変化成分すなわち周波ｇＹｆを電圧信
号に変換してコントローラ１３内の判定回路４０へ供給
する。判定回路４０は上記ｆ／ｖ変換器３８からの出力
が第４図に示す如く予め設定した上限値ｖ２および下限
値ｖ１の範囲内にあり、かつその期間が一定期間Ｔを越
えたときに、出力「１」をアンドゲート４１の一方の入
力端に与える。このアンドゲート４ノの他方の入力端に
は前述の減算カウンタ１５から出力されたゼロ検知信号
が与えられている。その結果、アンドゲート４１からは
零位置復帰動作が終了したことを示すＥＮＤ信号が送出
される。

第４図は上記の位置制御のもようを示す図で、横軸に時
間をとシ、縦軸に光学式ヘッド移動速度をとった図であ
る。第４図においてＪは位置制御開始点であり、との５
点から位置制御が行なわれることによシ、Ｋ点において
光学式ヘッド２はτ１とτ２との範囲内に入シ、Ｍ点に
おいて位置制御は終了する。

上述した本実施例においては、スケール５に設けたマー
クＩＧＢ　Ｉ　、　ＩＧＢ　；ｚと光学式ヘッド移動限
界位置との相対的位置関係を、ディスク１が有している
諸条件とは無関係に精度よく一致させ得る。したがって
零位置データｎをディスク側の条件に合せて予め設定す
ることによシ、零位置を上記ヘッド移動限界位置を基準
としてそのディスクにとって最適な一定位置に容易かつ
正確に設定可能である。そして零位置復帰に際しては、
スケール５上の目盛５ｃの読取シを行ない減算カラシタ
１５にてカウントダウンを行なうととＫよシ、設定され
たリターン量だけリターンさせ、零位置に達したとζろ
でその零位置を位置制御手段にて保持するようにしてい
るので、高精度な零位置復帰を行なえる。また光学式ヘ
ッド２が零位置データにおいてたとえどのような位置に
あっても、ディスク中心側の移動限界位置までは比較的
尋純な速度制御のみを行なえばよい。そして上記移動限
界位置から逆方向へ移動開始したときから減速制御およ
び位置制御等の比較的複雑で微細な制御を行なえばよい
。この場合、零位置データすなゎぢリタ−ン量ｎけ、プ
゛イスク側の条件に合うように可変設定されるが、光学
式ヘッド２の復帰動作開始前の位置つまシ復帰経路の全
長の長短には直接関係なく設定し得る。したがって制御
動作が学純化されそれに伴い制御系の構成を簡略化でき
る。

なお本発明は上述した一実施例に限定されるものではな
い。たとえば前記実施例では零位置をディスク１の中心
側に設定する場合を例示したがディスク１の周辺側に設
定するようにしてもよい。ただしその場合にはマークＩ
ＧＢ　１　。

ＩＧＢ　２に相当するマークをスケール５上のディスク
周辺側の端部に設けると共にマークＯＧＢ　１　。

ＯＧＢ　２に相当するマークをスケール５上のディスク
中心側の端部に設ける等の必要がある。

また前記実施例ではスケール５上の目盛およびマークを
光学的に読取る場合、を例示したが磁気的、静電的その
他の読取シ手段を用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したよりに本発明によれば、リターン量をディ
スク側の条件に合せて予め可変設定しておくことによシ
、零位置を各々のディスクにとっ−Ｃ最適な一定位置に
設定できると共に、光学式ヘッドを上記零位置に高精度
に復帰させ得、しかも光学式ヘッドが零位置復帰動作開
始前においてたとえどのような位置にあっても、光学式
ヘッドの減速制御および位置制御等の比較的複雑で微細
な制御動作は光学式ヘッドが移動限界位置に達したのち
逆方向へ移動開始したときから行なえばよい。したがっ
てディスク側の寸度上のバラツキ等の如何に拘らず、零
位置を一定化でき、ディスクの記録領域の有効利用をは
かれると共に、各種仕様のディスクに対する汎用性にも
富み、加えて光学式ヘッドを迅速かつ高精度に予め設定
した零位置に復帰させ得、しかも制御系の構成を簡略化
し得る光学式記録再生装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示す図で、第１図
は本発明装置の主として電気的構成を示すブロック図、
第２図（ａ）　、　（ｂ）は第１図のガラススケールを
さらに詳細に示した平面図と部分拡大図、第３図はガラ
ススケール上の目盛およびマークと光学式ヘッド位置と
の対応関係を示すと共に光学式ヘッドの位置と速度との
関係を示す図、第４図は速度制御から位置制御に移行し
た場合の時間に対する光学式ヘッドの移動速度の関係を
示す図である。 １・・・ディスク、２・・・光学式ヘッド、３・・・キ
ャリッ、り、４・・・ＶＣＭ、５・・・ガラススケール
、６゜７・・・フォトセンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スタートスイッチと、このスタートスイッチによシ作動
   し光学式ヘッドを予め設定された円盤状記録媒体の中心
   側の第１の方向または上記記録媒体の周辺側の第２の方
   向のいずれか一方向へ移動させる手段と、この手段によ
   り移動する前記光学式ヘッドの移動方向と平行に設置さ
   れ前記第１の方向および第２の方向の光学式ヘッド移動
   限界位置にそれぞれ限界位置マークを有すると共に上記
   マーク間に一定ピッチの目盛を施された光学式ヘッド位
   置決め用のスケールと、このスケールの限界位置マーク
   が設けである位置まで前記光学式ヘッドが移動したとき
   上記マークを読取って上記光学式ヘッドを移動してきた
   方向とは逆の方向へ移動させる手段と、この手段により
   前記光学式ヘッドが前記逆の方向へ移動開始したときか
   ら前記スケールの目盛の違りし 読取シを行ない予め設定したリターン量だけ前記光学式
   ヘッドをリターンさせる手段と、この手段によシ設定リ
   ターン量だけリターンした光学式ヘッドを前記零位置に
   保持する位置制御手段とを具備したことを特徴とする光
   学式記録再生装置。