JPS63102045A - 光学ヘツド駆動系 - 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、光学式記録再生装置における光学ヘッドの駆
動系に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、光学ヘッドの駆動系において、光学ヘッドを
光学記録媒体上の所要のトラックまで移動させる（以下
、′アクセス１とする）機構が簡単な、ステップモータ
による光学ヘッド駆動方式を用いて、トラッキングサー
ボ機構においては。

検出されたトラッキングエラー信号を、絶対値増幅器、
電圧一周波数変換器（以下ｓ　■　ｆ変換器）、トラッ
キングエラー信号正負判別コンパレータ等ヲ用いて、ス
テップモータの速度、移動方向を決定するパルス信号に
変換し、まさに前パルス信号でステップモータの速度制
御をすることで、光学ヘッドを常に所要のトラック上に
保持し、トラッキングサーボを行なうものである。

〔従来の技術〕

第２図にトラッキングサーボの主要構成図を示す、光学
記録媒体（以下光ディスクとする）から情報を読み取る
、または書き込むには、２のビームスポットを目的のト
ラックに照射しくアクセス）、またトラックは一般に光
ディスクの偏心等の原因によシ偏心しているために、レ
ーザビームを目的のトラック上に正確に照射させ続ける
サーボ機１１１１（いわゆるトラッキングサーボ）が必
要となる。アクセスは５の送シモータで光学ヘッド自体
を移動させて、レーザービーム會目的のトラックに照射
させる。トラッキングサーボは、３のトラッキングエラ
ー検出器によって検出された、ビームスポットとトラッ
クのズレの大きさを示すトラッキングエラー信号を用い
て、トラックの偏心によるビームスポットのズレを示す
時間的変化の速い成分（高周波成分）は、四のレンズア
クチュエータ駆動系の制御量として帰還をかけ、３の対
物レンズをスライドさせることで行なり、また、目標ト
ラックが内径または外径方向へスパイラル状に進行して
いくことにより現れるトラッキングエラー信号の直流成
分は、前記直流成分を鴎の送シモータ駆動回路へ帰還し
、光学ヘッド自体をスライドさせ、対物レンズが常に光
学系の中心にくるようにすることで除去し、トラッキン
グサーボを行う。

送シモータとしては一般に直流モータが用いられている
。またステップモータを用いたものもある。

ここでステップモータの駆動回路ブロック図を第３図に
示しておく、ステップモータの特数としてはその構造か
ら、速度及び移動方向を、３１の速度制御パルス発生器
からのパルス信号で制御し、また入力パルス数と出力ス
テップ角の関係が決まっているので移動量は制御パルス
の数で決まシ、また速度は制御パルスのパルスレートで
決まる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

光学ヘッド送りモータとして直流モータを用いると、光
学ヘッドを所要のトラックまでアクセスするとき、移動
量をオープンループ方式では正確に設定できない、そこ
で光学ヘッドの位置を検出する装置等を設け、前記位置
検出装置からの誤差信号を直流モータに帰還する閉ルー
プ制御となシ。

装置が複雑化する。

これに対して、送シモータとしてステップモータを用い
ると、光学ヘッドの移動量がステップモータ速度（移動
量）制御パルスの数で決まるので。

簡単なオーブンルーズのアクセス機構が可能となる。し
かし、この場合の問題点として、トラッキングエラー信
号がアナログ信号であるので、アナログニデイジタル変
換器（以下Ａ／Ｉ）変換器）等を用いてディジタル信号
に変換し、さらに前記ディジタル信号をマイクロプロセ
ッサ等のコントローラで処理して、ステップモータの速
度または移動量を制御するパルス信号に変換し、トラッ
キングサーボを行なう必要がある。また、マイクロプロ
セッサにトラッキングサーボを受けもたせると。

ＲＯＭの記憶領域をかなり占有してしまう。

そこで本発明は、ステップモータによる光学ヘッド駆動
において、トラッキングサーボ機構にＡ／Ｄ変換器を用
いずに、電圧一周波数変換器（以下Ｖ−ｆ変換器）等を
用いて、簡単な機１（回路）でトラッキングサーボを行
なうことを目的とする。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明の光学ヘッド駆動系では、 （ａ）　光学記録媒体を利用して光学ヘッドによって記
録・再生・消去を行う光学式記録再生装置の光学ヘッド
駆動系において、 （６）　　光学ヘッドは半導体レーザー、プリズム。

レンズ等によりなる光学系および情報を記録、再生する
収束レンズからの出射レーザーと−ムを、正確に目標の
トラック上にフォーカシングさせ、かつトラックを追従
させるために前記収束レンズ′ｌｋｈ下左右に移動させ
るレンズアクチュエータ等によシ構成され、 （ｃ）光学ヘッドの駆動はステップモータラ用いて行な
い （カ　レーザービームを情報が記録される（記録された
）トラック上に追従させるトラッキングサーボにおいて
は、ビームスポットのトラックからのズレの大きさを検
出するトラツキングエラー信号検出器を用いて （ｅ）トラッキングエラー信号の直流成分ｔ−検出する
ローパスフィルター の　前記トラッキングエラー信号の直流成分の絶対値に
比例した信号を出力する絶対値増幅器 （ｇ）　トラッキングエラー信号の正負を判別するコン
パレータ回路。

（ＪＬ）前記絶対値増幅器からの出力に比例した周波数
のパルス信号を出力する電圧一周波数変換器 （ｉ）　　前記パルス信号と、トラッキングエラー信号
の正負により、ステップモータの速度および移動方向全
制御する速度制御パルス信号発生器 ■　前記装置により得られた速度制御パルス信号によシ
ステップモータを駆動し、常に光学ヘッドを所定のトラ
ック上に追従させ、トラッキングサーボを行なうことｔ
−特徴とする〔実施Ｆ！ｉ１４　） 第１図に本発明のステップモータによる光学ヘッド駆動
系の１−列ヲ示す１本発明のトラッキングサーボ方式で
は、５のローパスフィルターを用いて、所要のトラック
とレーザービームスポットとのズレの大きさを示すトラ
ッキングエラー信号の直流成分、すなわち目的のトラン
クの内径方向（または外径方向）への移動による信号成
分を検出シ、前記トラッキングエラー信号の直流成分を
、６の絶対値増幅器を用いて、絶対値に比例した大きさ
の正の信号にする。前記絶対値増幅器からの出力を７の
Ｖ−ｆ変換器に入力し、トラッキングエラー信号（直流
成分）の大きさに比例した周波数のパルス信号をつくる
。また９のトラッキングエラーＦ号正負判別コンパレー
タを用いて、トラッキングエラー信号の正負を判別する
。そして、前記パルス信号と、トラッキングエラー信号
の正負により、ステップモータの速度及び移動方向を制
御するステップモータ速度制御パルス信号を８の装置を
用いてつくる。前記速度制御パルス信号に従ってステッ
プモータ１１ヲ駆動する。

このようにして、トラッキングエラー信号（直流成分）
の大きさ、正負によって、ステップモータの速度、移動
方向を制御するパルス信号をつくり、これｔ″ｌＯのス
テップモータ駆動回路に帰還することで、光学ヘッドを
、光ディスクのトラック上に常に対物レンズからの出射
ビームを照射できるような位置に保つことができ、対物
レンズは光学系の中心に保持することができる。

以下、絶対値増幅器ｓ　ｖ−ｆ変換器、速度制御パルス
信号変換器の回路列について述べる。

第４図に絶対値増幅器の回路列を示す、この回路では、
２つのオフセット調整用可変抵抗４１　、４２を最適に
調整すると、正確な入力信号の絶対１直化が行なえる。

また、入力信号の大小や、所要の出力信号の大小に応じ
て、入力側と出力側の非反転増幅器の利得を決めること
ができる。

第５図にＶ−ｆ変換器の一列ヲ示す、この回路（ブロッ
ク図）では、５１の入力コンパレータへの入力ＶｉＢ　
、　ＶＢ　　の大小関係によシ動作が異なる。

ＶｉＢ　）　ＶＢ　　ナラば、コンパレータがオントナ
シ、−１〇− 同時に５３のワンショットが単発パルスを出カスる。こ
の単発パルスがオンの間はｏｖ　ｆ変換器の出力Ｖｏｕ
ｔ（５４）　　はオフとなり、同時に５２の電流源が動
作する。すると電流源からの電流工◎がコンデンサＣＢ
に充電されＶＢは上昇し、単発パルスがオンの間にＶｚ
ｎ（ＶＢ　　となる、ワンショットカラの出力がオフに
なると同時に出力Ｖｏｕｔ　　がオンに変わ力、また電
流源は動作しなくなる。するとＣＢに蓄えられた電荷は
ＲＢを介して放電を始め、　Ｖｊ＝ＶＢとなるまで放電
し続ける。そしてＶｉｎ）　ＶＢ　　となった瞬間に再
び前記と同様な動作を繰り返す。

このように出力パルス信号Ｖｏｕｔ　　の周波数は入力
信号Ｖｉｎの大きざに応じて決定される。

尚、必要に応じてＩのＲＢ　−ＣＢの並列回路に、オペ
アンプを用いた積分器を使うと、直線性周波数偏差、応
答時間により優れたＶ−ｆ変換器となる。

第６図にステップモータ速度制御パルス信号発生器の回
路列を示す、この回路では１２相励磁方式１によりステ
ップモータを駆動させる。２相励磁方式では、周期が等
しくかクデューテイー比が１：１の２つのパルスに従っ
て励Ｂ＆を行い、モータ内の磁界を時間変化させること
で、速度制御する。いま、２つのパルスのうち一方のパ
ルスを基準パルスとすると、他のパルスは基準パルスに
対して位相が９０’異なり、その際、基準パルスに対し
て位相を９０’進めるか、または遅らせるかにより回転
方向が決定される。

第６図の回路では、Ｖ−ｆ変換器からの出力パルスの周
波数を、ωの分局器を用いて分周し、この分周器の分周
比で、トラッキングエラー信号の大きさに対する光学ヘ
ッドの移動速度を設定することができる。第６図では６
１が基準パルス出力で、６２が基準パルスに対して位相
が９００ずれたパルス出力である。６３はトラッキング
エラー信号正負判別コンパレータからの出力で、この出
力がオンなら６４のＪ−にフリップフロップの信号Ｑ□
が出力され、オフなら信号７Ｃ，が出力される。この回
路の動作のタイムチャートを第７図に示す。

このように、ステップモータの速度制御を行う第１図中
の破線で囲んだ速度制御パルス発生器は簡単に実現でき
、また前記回路を用いることで、ステップモータを用い
た光学ヘッド駆動によるトラッキングサーボが可能とな
る。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明はアクセスがオープンルーズ
の簡単な機構で行なえるステップモータによる光学ヘッ
ド駆動方式において、そのトラッキングサーボ機溝にお
ける光学ヘッド駆動を簡単な回路を用いて実現した。ま
た１本発明のトラッキングサーボ機構では、高価な〜０
変換器を用いずに、光学記録再生装置において様々な制
御を行ナウマイクロプロセッサ等のコントローラとは切
シ離した制御が可能となった。さらに、本発明のトラッ
キングサーボ機構は、マイクロプロセッサ等ヲ用いた場
合のトラッキングサーボ機構に比ベトラッキングエラー
信号をステップモータの速度（移動り！ＩＪ御信号圧信
号する時間がほとんど無視でき、より正確な制御が行な
える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光学ヘッド駆動系の主要構成図、第
２図はトラッキングサーボのブロック図。 第３図は、ステップモータ駆動ブロック図、第４図は、
絶対値増幅器の一例を示すブロック図。 第５図はｂｖ−ｆ変換器の一例を示すブロック図。 第６図は、速度制御パルス信号変換器の一例を示す回路
図、第７図は、第６図の回路の動作を示すタイムチャー
ト。 １・・・光学ヘッド ２・・・レーザービームスポット ３・・・対物レンズ ４＠・働トラッキングエラー信号検出器５・・・ローパ
スフィルター ６・・・絶対値増幅器 ７・・・Ｖ−ｆ変換器 ８・・・速度制御パルス信号変換器 ９・・・正負判別コンパレータ ｌＯ・・嗜ステップモータ駆動回路 １１・・・ステップモータ １２・ｅ・リードスクリュー １３・・・光ディスク １４−−・ディスク回転用モータ ２１・・・位相補償回路 η・嗜・レンズアクチュエータ駆動系 ３・・・送りモータ駆動回路 冴・・・光学ヘッド送ルモータ ３１　、３１’・・ステップモータ速度制御パルス発生
器 以　　　上 出願人　セイコーエプソン株式会社 第　１図 賦　Ω　ｍ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）光学記録媒体を利用して光学ヘッドによって記録
   ・再生・消去を行う光学式記録再生装置の光学ヘッド駆
   動系において （ｂ）光学ヘッドは、半導体レーザー、プリズム、レン
   ズ等によりなる光学系、および情報を記録・再生する収
   束レンズからの出射レーザービームを、正確に目標のト
   ラック上にフォーカシングさせ、かつトラックを追従さ
   せるために、前記収束レンズを上下左右に移動させるレ
   ンズアクチュエータ等により構成され、 （ｃ）光学ヘッドの駆動はステップモータを用いて行な
   い、 （ｄ）レーザービームを情報が記録される（記録された
   ）トラック上に追従させるトラッキングサーボにおいて
   は、ビームスポットのトラックからのズレの大きさを検
   出するトラッキングエラー信号検出器、 （ｅ）トラッキングエラー信号の直流成分を検出するロ
   ーパスフィルター。 （ｆ）前記トラッキングエラー信号の直流成分の絶対値
   に比例した信号を出力する絶対値増幅器 （ｇ）トラッキングエラー信号の正負を判別するコンパ
   レータ回路 （ｈ）前記絶対値増幅器からの出力に比例した周波数の
   パルス信号を出力する電圧一周波数変換器 （ｉ）前期パルス信号と、トラッキングエラー信号の正
   負により、光学ヘッド駆動用ステップモータの速度およ
   び移動方向を制御する速度制御パルス信号変換器 （ｊ）前記装置により得られた速度制御パルス信号によ
   りステップモータを駆動し、常に光学ヘッドを所定のト
   ラック上に追従させ、トラッキングサーボを行なうこと
   を特徴とする光学ヘッド駆動系。