JPS6220146A - トラツキング制御装置 - 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、情報信号が記録された、あるいは情報信号を
記録するための凹凸で形成されたトラックを有する記録
担体を用いた光学式記録再生装置、特に光ビームが記録
担体上の情報トラック上を常に走査するように制御する
トラッキング制御装置に関するものである。

従来の技術 従来のトラッキング制御装置の多くは、光ビームを同心
円状あるいはスパイラル状のトラックを有する記録担体
上に集束レンズによって集束・照射し、記録担体からの
反射光あるいは記録担体を透過した透過光より、記録担
体上の元ビームとトラックの位置ずれを検出し、その検
出した信号（これをトラッキング誤差信号と呼ぶ）に応
じて、光ビームが前記トラック上を常に正しく走査する
ように、集束レンズを記録担体の半径方向に移動させる
トラッキング素子を駆動してトラッキング制御を行なっ
ていた。

このトラッキング素子は、かかるトラッキング制御の特
性を略々決定するものであり、集束レンズを記録担体面
に垂直な方向に移動させるフォーカシング素子と一体に
構成されている。（これを制御素子と呼ぶ） 第４図と共にこの制御素子について説明する。

第４図は制御素子の可動部の構造を示したものであり、
第４図体）はその平面図、第４図（ｂ）はその正面図で
ある。

集束レンズ５を保持する為のレンズホルダ３０は、フォ
ーカスコイル取シ付は部３４．及びトラッキングコイル
取り付は部３６と一体となるように構成されておシ、フ
ォーカスコイル３１．及びトラッキングコイル３２は、
フォーカスコイル取り付は部３４．及びトラッキングコ
イル取り付は部３６にそれぞれ巻付けられている。

さらにレンズホルダ３０は伸縮可能な支持ゴム３３を介
し制御素子のフレーム（図示せず）に取シ付けられてい
る。

この制御素、子は、トラッキング素子およびフォーカシ
ング素子が一体となって構成されており、トラッキング
コイル３２に電流を流すと電磁力によって集束レンズ６
は記録担体上のトラックの方向と略々垂直方向に移動さ
れ、同様にフォーカスコイル３１に電流を流すと電磁力
によって集束レンズ５は記録担体面に対して、略々垂直
な方向に移動される。

なお、第４図において、電磁力を発生させるための磁気
回路は省略している。

第６図は、第４図に示した制御素子について前記トラッ
キング素子の振動系を考慮して表わした近似的なモデル
である。

剛体４０の質量ｍ１は、集束レンズ５．レンズホルダ３
０．トラッキングコイル取り付は部３６゜及びトラッキ
ングコイル３２の質量和にほぼ等しい。

剛体４１は集束レンズ５の中心線３６に対して対称に配
置されている一対のフォーカスコイル取り付は部３４と
フォーカスコイル３１を表わしたものであわ、ｍ２はそ
の質量である。また、バネ４２は剛体４０を支えている
支持ゴム３３を表わしている。

フォーカスコイル取り付は部３４はレンズホルダ３ｏと
一体になるよう構成されているが、完全剛体とすること
は非常に困難であり、フォーカスコイル取り付は部３４
とレンズホルダ３ｏは、バネ４４を介して連結されてい
ると考えることができる。

したがってこのようなモデルにおいて、トラッキングコ
イル３２に電流を流し、剛体４０に力Ｆを加えると、バ
ネ４２による１次共振、バネ４４による高次共振を生じ
る。

この高次共振は制御素子の構造によって発生するが、一
般的には１０ＫＨｚ　〜２０ＫＨ２程度であり、とれを
除去することは極めて難しい。

発明が解決しようとする問題点 トラッキング素子としての入出力特性は、トラッキング
フィル３２に流れる電流に対する集束レンズ５の移動量
で表されるが、トラッキングコイル３２に電流を流し、
集束レンズ９を移動すると、前述のようにレンズホルダ
３０とフォーカスコイル取り付は部３４との間で高次共
振が生じる。

したがってかかるトラッキング素子の入出力特性は、こ
の高次共振の影響を受け、第６図に示すような特性とな
る。

このような特性をもったトラッキング素子を用いた制御
系において、ループゲインを高くすると、前記高次共振
周波数付近でゲイン余裕が小さくなり、制御系が不安定
となり、場合によっては制御系が発振することさえある
。

従って、従来のトラッキング制御系においては、充分な
ループゲインをとることができず、記録担体の偏心、あ
るいは、外部から振動・衝撃により、制御精度が悪化し
、装置全体の信頼性が低下していた。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、記録
担体の偏心、あるいは外部からの振動・衝撃等によって
生じるトラックずれを十分補償できる信頼性の高い装置
を提供せんとすることである。

問題点を解決するための手段 本発明は、光源より発生した光ビームを集束させて記録
担体上に照射するだめの集束手段と、記録担体上の光ビ
ームとトラックの位置関係に応じた信号を検出する検出
手段と、前記集束手段によって集束された光ビームを前
記トラックの方向と略々垂直な方向に移動する移動手段
と、前記検出手段の出力信号に応じて前記移動手段を駆
動し、記録担体上の光ビームが常にトラック上を走査す
るように制御するトラッキング制御手段とを有し、前記
制御手段の制御系に前記移動手段の高次共振を減衰する
だめの減衰手段を設けたものである。

作用 本発明は上記した構成により、移動手段の高次共振が減
衰手段により減衰されるので、トラ・ンキング制御系の
ループゲインを大きくすることができ、高精度かつ応答
性の良いトラ・ソキング制御系を構成することができる
。

実施例 本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例であるトラッキング制御装
置の構成を示したものである。

半導体レーザー等の光源１より発生した光ビームは、カ
ップリングレンズ２で平行光にされた後に、偏心ビーム
スプリッタ３で反射され、λ／４板４（λは光ビームの
波長）を通過し、集束レンズ５によシ、モータ６によっ
て回転されているディスク７上に集束・照射されている
。

ディスク７よシの反射光は、集束レンズ５゜λ／４板４
．偏光ビームスプリッタ３を通過し、二分割構造の光検
出器８に照射される。

二分割構造の光検出器８の分割線の方向は、光検出器８
上におけるトラックの接線方向に一致するよう設定され
ている。

光検出器８の出力大および出力Ｂの信号は、それぞれ差
動増幅器９に入力されており、差動増幅器９は両信号の
差信号を出力する。

このとき、差動増幅器９の出力する差信号が、ディスク
７上の光ビームとトラックとの相対位置関係を表す信号
（以下、これをトラッキング誤差信号と称す。）となる
ことは既知であシ、ここでは詳述しない。

この差動増幅器９の出力は、トラッキング制御系の位相
を補償するための位相補償回路１０を介し、前述の高次
共振を減衰させる帯域阻止フィルタ１１を通過し、トラ
ッキング素子駆動回路１２−に入力される。

トラッキング素子１３は、トラッキング素子駆動回路１
２の出力信号に応じて集束レンズ５をディスクＴ上のト
ラックの方向と略々垂直な方向に移動し、光ビームが前
記トラック上を正しく走査するようにトラ・・Ｉキング
制御している。

次に帯域阻止フィルタ１１について図面を用いて詳しく
説明する。

第２図（２Ｌ）は、帯域阻止フィルタ１１の構成例を示
したものである。

第２図（２Ｌ）に示すフィルタは、インダクションコイ
ル２０と、コンデンサ２１を並列に接続し、更に抵抗器
２２をこれに直列に接続し接地する。

位相補償回路１ｏからの信号は、インダクションコイル
２ｏとコンデンサ２１に入力され、抵抗器２２の両端に
生じる信号を、トラッキング素子駆動回路１２に伝達し
ている。

第２図（ｂ）は、帯域素子フィルタ１１の別の構成例を
示したものである。第２図（２Ｌ）と同じ定数であルイ
ンダクションコイル、コンデンサには同じ番号を付した
。

第２図（ｂ）のフィルタは、抵抗器２３、インダクショ
ンコイル２０、コンデンサ２１は直列に接続され、コン
デンサ２１は接地する。

位相補償回路１０からの信号は、抵抗器２３に入力され
、インダクションコイル２０と、コンデンサ２１の両端
に生じる信号をトラ・ソキング素子駆動回路１２に伝達
している。

第２図（ａ）、（ｂ）め帯域阻止フィルタは、その構成
は異なるものの同様の入出力特性をもつ。第３図にこの
入出力特性を示す。

前述の高次共振の角周波数をωとすると、前記帯域阻止
フィルタのコンデンサ２１の容量Ｃ，インダクションコ
イルのインダクタンスＬは次式を満足している。

ω＝１．／Ｌ　−Ｃ また第２図（＆）の帯域阻止フィルタにおける抵抗器２
２の定数Ｒａを大きくする。あるいは、第２図（ｂ）の
帯域阻止フィルタにおける抵抗器２３の定数Ｒｂを小さ
くすると、第３図に示す帯域阻止フィルタの特性におい
て、減衰量が大きくなる。しかしながら、同時に位相進
み（遅れ）量も大きくなるので、高次共振のレベルを考
慮して適当な定。

数ＲａあるいはＲｈを決定する必要がある。

したがって、本実施例のフォーカス制御装置において、
かかる帯域阻止フィルタの入出力特性の影響で前述した
高次共振の周波数成分のみが減衰し、この共振周波数付
近でのゲイン余裕が大きくなる。よって制御系は安定し
、ディスク７の偏心、あるいは外部からの振動・衝撃に
耐えうるのに充分なループゲインをとることが可能とな
る。

発明の詳細 な説明したように本発明によれば、制御素子の高次共振
を減衰させ、かかる高次共振の影響で不安定であった制
御系の安定化を図シ、記録担体の偏心、および、外部か
らの振動・衝撃に対して充分なループゲインをとること
が可能となる。よって高精度かつ応答性の良いトラッキ
ング制御系を構成でき、記録担体の面振れ、および外部
からの振動・衝撃によって生じるトラックずれを十分補
償できる信頼性の高い装置にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すトラッキング制御装置の
構成を示すブロック図、第２図はトラッキング素子の高
次共振を減衰させるためにトラッキング制御系に組み込
んだ帯域阻止フィルタの構成例を示した回路図、第３図
は第２図の帯域阻止フィルタの入出力特性を表した図、
第４図は従来のトラッキング制御装置の有する制御素子
の可動部の構造を示した平面図および断面図、第５図は
第４図に示した制御素子について振動系を考慮したモデ
ルを示す模式図、第６図は第４図の制御素子のトラッキ
ング素子としての入出力特性を表した図である。 １・・・・・・半導体レーザ（光源）、２・・・・・・
力・ツブリングレンズ、３・・・・・・偏光ビームスプ
リッタ、４・・・・・・λ／４板、６・・・・・・集束
レンズ、６・・・・・・モータ、７・・・・・・ディス
ク、８・・・・・・光検出器、９・・・・・・差動増幅
器、１０・・・・・・位相補償回路、１１・・・・・・
帯域阻止フィルタ、１２・・・・・・トラッキング素子
駆動回路、１３・・・・・・トラッキング素子、２ｏ・
・・・・・インダクションコイル、２１・・・・・・コ
ンデンサ、２２・・・・・・抵抗器、２３・・・・・・
抵抗器、３ｏ・・・・・・レンズホルダ、３１・・・・
・、フォーカスコイル、３２・・・・・・トラッキング
コイル、３３・・・・・・支持ゴム、３４・・・・・・
フォーカスコイル取付部、３５・・・・・・トラッキン
グコイル取付部、３６・・・・・・制御素子の中心線、
４Ｑ・・・・・・質量ｍ１の剛体、４１・・・・・・質
量ｍ２の剛体、４２・・・・・・バネ、４４・・・・・
・バネ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第３図 第４図 第５０ 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源より発生した光ビームを略々所定の集束状態
   で記録担体上に集束して照射する集束手段と、記録担体
   上の光ビームとトラックとの位置関係に応じた信号を検
   出する検出手段と、前記集束手段によって集束された光
   ビームをトラックの方向と略々垂直な方向に移動する移
   動手段と、前記検出手段の信号に応じて、前記移動手段
   を駆動し、記録担体上の光ビームが常にトラック上を走
   査するように制御するトラッキング制御手段とを有し、
   前記トラッキング制御手段の制御系に前記移動手段の高
   次共振を減衰するための減衰手段を設けたことを特徴と
   するトラッキング制御装置。
2. （２）減衰手段を、インダクションコイル、コンデンサ
   、および抵抗器で構成することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のトラッキング制御装置。
3. （３）インダクションコイルのインダクタンスをＬ、前
   記コンデンサの容量をＣ、前記移動手段の高次共振の角
   周波数をωとすると、Ｌ、Ｃ及びωの関係が略々ω＝１
   ／√ＬＣを満すようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載のトラッキング制御装置。