JPH0224844A - トラッキング制御装置 - 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、多数の情報トラックを有する記録担体に情報
を記録再生する装置に用いられ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 従来の装置として、半導体レーザー及び光検出器等を内
蔵した光学式ピックアップを円盤状記録担体の内周側か
ら外周側に向けてリニアトラ、キング式に移動させると
ともに、円盤状記録担体を所定の回転数で回転させるこ
とによって、円盤状記録担体上に記録されている信号を
再生する光学式再生装置がある。

前述した円盤状記録担体上には幅０．６μｍ、ピッチ１
．６μｍという微小な情報信号記録トラックがスパイラ
ル状または同心円状に設けられている。

光学式ピックアップは、半導体レーザーより発生した光
ビームを、ピックアップ素子としての対物レンズによっ
て収束し、前述したトラック上に照射することにより、
円盤状記録担体上に記録された信号を読み出すようにな
っている。このため、光ビームが常にトラック上に位置
するように対物レンズに対してトラッキング制御がおこ
なわれるようになっている。

このトラッキング制御は、円盤状記録担体からの反射光
より対物レンズとトラックの間の位１ずれに対応した信
号を得、この信号を対物レンズをトラック方向と略々垂
直な方向に移動させるトラッキングアクチュエイターに
加えて行われている。

光学式ピックアップは円盤状記録担体の半径方向に自由
に移動できるようになっている。そして光学式ピックア
ップはピックアップ送りモータ等によって円盤状記録担
体の半径方向に移動される。

円盤状記録担体には多数のトラックが設けられており、
所望する情報が記録されているトラックを検索するため
には検索手段が必要不可欠である。

所望するトラックの検索は記録担体上に設けられている
番地を基にして行われるが、現在再生しているトラック
の番地と所望するトラックの番地の差に相当するトラッ
ク数だけ上記光学式ピックアップを上記円盤状記録担体
の半径方向に移動して行う、、（例えば特開昭５４−９
２１１５号公報）発明が解決しようとする課題 上記円盤状記録担体（以下ディスクと略す）に情報を記
録し再生する装置においては、所望する情報が記録され
ているトラックを高速に検索できること、小型軽量であ
ることが求められている。

従来の様な半導体レーザーや光検出器を内蔵した光学式
ピックアップを送りモータ等によってディスクの半径方
向に移動する方式では、光学式ピ・ツクアップ自身の形
状も重量も大きくなるため、ディスク上に記録された情
報の高速検索、装置の小型化等が困難であった。

そこで前述した問題点を対策するために、半導体レーザ
ーや光検出器等の光学部品と対物レンズやトラッキング
アクチュエイターを分離し、ディスク半径方向の移動部
重量を著しく軽くした分離型光学式ピックアップが提案
されている。

（例えば特開昭５９−９６８８０号公報）第４図に従来
の分離型光学式ピックアップ（以下分離型ヘッドと略す
）の形状図を示す。以下第４図を用いて分離型ヘッドの
動作について説明する。

トラッキングコイル（図示せず）に電流が流れると対物
レンズの９に駆動力が働き、板バネ１２を介して架台１
３に駆動力が働く、この仮バネ１２はトラッキング方向
に対してＩＫＨｚ前後に共振周波数を持つ、トラッキン
グコイルへ入力される信号の周波数が板バネ１２の共振
周波数より十分低い場合は対物レンズ９と架台１３は一
体となって動くが、入力される信号の周波数が板バネ１
２の共振周波数より十分高い場合は架台１３は動かず対
物レンズ９のみが動く。つまりトラッキング方向には、
板バネ１２の共振周波数（分割共振）を境にして可動部
が変化することになる。従って対物レンズ９のトラッキ
ング方向の特性は位相が分割共振付近で進む特性になり
、架台１３のトラッキング方向の特性は位相が分割共振
付近で遅れ始める特性になる。対物レンズ９のトラッキ
ング方向の人力周波数−振幅、位相特性を第３図（ａ）
に、架台１３のトラッキング方向の入力周波数−振幅、
位相特性を第３図（ロ）に示す。

第３図（ａ）（ｂ）よりあきらかな様に、分割共振付近
では、対物レンズ９と架台１３の振幅はほぼ等しいが、
対物レンズ９に対する架台１３の位相が大きく遅れる特
性になっている。

このため分割共振付近の周波数においては、架台１３に
よって対物レンズ９がトラッキング制御される方向とは
違う方向に引っ張られる現象が発生する。この現象はト
ラッキング制御には外乱として作用し、トラッキング制
御能力を低下させる。

本発明は前述した従来の欠点を除去し、分離型ヘッドの
トラッキング制御を安定させ、ディスク上の情報信号を
高速に検索できる記録再生装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 本発明は情報を記録するあるいは情報が記録されている
トラックを有する記録担体上より信号を再生するための
変換手段と、記録担体上の前記交換手段の再生位置とト
ラックの位置ずれを検出するトラックずれ検出手段と、
記録担体上の前記変換手段の再生位置を記録担体上のト
ラ・ツク方向と略々垂直な方向に移動する第１の移動手
段と、前記第１の移動手段を記録担体上のトラック方向
と略略垂直な方向に移動する第２の移動手段と、前記ト
ラックずれ検出手段の信号に応じて前記第１の移動手段
を駆動し前記再生位置が常にトラック上にあるように制
御する第１の制御手段と、前記第１の制御手段の制御系
の信号を前記第２の移動手段に加え前記再生位置が常に
トラック上にあるように制御する第２の制御手段とを備
え、前記第２の制御手段より出力される信号の位相が、
前記第２の移動手段の入力信号に対する変位が二次形か
ら四次形に変化する分割共振付近の周波数において前記
第１の制２８手段より出力される信号の位相より進む様
に前記第２の制御手段と前記第１の制御手段を構成した
ものである。

作用 本発明は前述した構成により、分割共振付近の周波数に
おいて、架台の位相が対物レンズの位相よりも進むので
、対物レンズはトラッキング制御される方向に架台によ
って引っ張られる様になる。

この架台が対物レンズを引っ張る力はトラッキング制御
を補助する方向に働くので、分離型ヘッドのトラッキン
グ制御中に発生する分割共振による外乱を除去できるば
かりでなく、分離型ヘッドのトラッキング制御Ｂをさら
に安定させる事ができる。

実施例 第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。以
下図面に従って本発明の詳細な説明する。ディスクｌは
モータ２の回転軸に取り付けられて所定の回転数で回転
されている。

半導体レーザー等の光源３より発生した光ビーム４は、
カップリングレンズ５で平行光にされた後に偏光ビーム
スプリッタ−６、ｌ／４波長板７を通過し全反射鏡８で
反射され対物レンズ９によりディスク１上に照射されて
いる。

ディスク１により反射された光ビーム４の反射光１０は
対物レンズ９を通過して全反射鏡８で反射され１／４波
長板７を通過した後に偏光ビームスプリンター６で反射
されて光検出器ｌｌ上に照射されている。

対物レンズ９は２枚の板バネ１２を介してアクチュエイ
ターの架台１３に取り付けられており、コイル（図示せ
ず）に電流を流すとコイルが受ける電気磁気力によって
ディスク１の面と垂直な方向に移動できるように構成さ
れている。

また、対物レンズ９はディスクｌ上に照射されている光
ビーム４が常に所定の収束状態となるようにフォーカス
制御されているが、本発明と直接関係しないので説明を
省略する。

架台１３には全反射鏡８及びコイル１４がとりつけられ
ており、コイル１４に電流を流すとコイル１４が電気磁
気力をうけコイル１４、全反射鏡８は架台１３と一体に
なってディスクｌの半径方向に移動できる構成になって
いる。板バネ１２は、ディスク１の面と垂直な方向に伸
縮しやすく、ディスクｌの半径方向には伸縮しにくいよ
うに構成されている。従って架台１３がディスク１の半
径方向に移動すると対物レンズ９は板バネ１２を介して
力を受はディスクｌの半径方向に移動する。

対物レンズ９にはコイル１５が取り付けられており、コ
イル１５に電流を流すとコイル１５が受ける電気磁気力
によって対物レンズ９はディスクｌの半径方向、つまり
ディスクｌのトラックと垂直な方向に力をうける。従っ
て対物レンズ９が移動すると架台１３は板バネ１２を介
して力を受け、この力によって架台１３はディスクｌの
半径方向に移動する。

光源３、カップリングレンズ５、偏光ビームスプリッタ
−６，１／４波長板７および光検出器１１は、装置のフ
レームに固定されている。

光検出器１１は二分割構造になっており、この出力は増
幅器１６．１７にそれぞれ入力されている。増幅器１６
．１７の信号は差動増幅器１８に、それぞれ入力されて
いる。差動増幅器１８は両信号の差に応じた信号を出力
する。この差動増幅器１日の信号はディスク１上に収束
されているビーム４とトラックの位置ずれを表す信号、
すなわちトラックずれ信号である。

差動増幅器１８の信号は、ディスクｌの偏心成分等に対
してトラッキング制御系のゲインを確保するための低域
通過フィルター１９、トラッキング制御系の位相を補償
するための高域通過フィルター２０、スイッチ２１．電
力増幅するための駆動回路１２２を介してコイル１５に
加えられている。従って対物レンズ９は差動増幅器１８
の信号に応じて駆動され、ディスク１上に収束されてい
る光ビーム４が常にトラック上に位置するようにトラッ
キング制御される。

スイッチ２１はトラッキング制御を不動作にするための
ものである。

差動増幅器１８の信号はスイッチ２３、電力増幅するた
めの駆動回路Ｉ［２４を介してコイル１４にも加えられ
ている。従って架台１３は、差動増幅器１８の信号に応
じて駆動される。

スイッチ２１とスイッチ２３は同時に開閉される。

架台１３は、すべり軸受け２５と軸２６によってディス
ク１の半径方向にガイドされている。従って架台１３の
自重は、すべり軸受け２５と軸２６の間に軸圧力として
作用し、そのため、すべり軸受け２５と軸２６の間には
すべり摩擦によって比較的大きな軸受は損失が発生する
。前述のように対物レンズ９と架台１３は板バネ１２に
よって結合されており、相互に力をおよぼし合っている
ので、架台１３にこのような摩擦による損失があれば、
それによって対物レンズ９の動きが阻害される。この現
象はトラッキング制御系には外乱として作用し、トラッ
キング制御能力を低下させる。

本発明は、差動増幅器１８の信号によって架台１３を駆
動しているので、前述のような摩擦による損失があって
も対物レンズ９の動き阻害されることはない。

対物レンズ９と架台１３を結合している板バネ１２はデ
ィスク１の半径方向に対してＩＫＨｚ前後に共振周波数
を持つ、差動増幅器１日の出力信号が板バネ１２の共振
周波数よりも十分低い場合には対物レンズ９と架台１３
は一体で移動する。差動増幅器１Ｂの出力信号が板バネ
１２の共振周波数よりも十分高い場合には、架台１３は
動かず、対物レンズ９のみが動く、つまり板バネ１２の
共振周波数（分割共振）を境にして、可動部が変化する
ことになる。従って対物レンズ９のトラッキング方向の
特性は分割共振付近の周波数において位相が進む特性に
なり、架台１３のトラッキング方向の特性は分割共振付
近の周波数において位相が遅れ始める特性になる。この
ため分割共振付近の周波数においては、架台１３の位相
が、対物レンズ９の位相に対して大きく遅れるために架
台１３によって対物レンズ９がトラッキング制御される
方向とは違う方向に引っ張られる現象が発生する。この
現象はトラッキング制御ｎ系には外乱として作用し、ト
ラッキング制御の能力を低下させる。

本発明は、分割共振付近の周波数において架台１３の位
相を対物レンズ９の位相よりも進ませることで、前述し
た現象が発生するのを防止している。以下この事につい
て説明する。

前述した様に、差動増幅器１８の信号は、ディスクｌの
偏心成分に対してトラッキング制御系のゲインを確保す
るための低域通過フィルター１９、高域通過フィルター
２０、スイッチ２１、電力増幅するための駆動回路１２
２、を介してコイル１５に加えられている。

また、差動増幅器１Ｂの信号は、スイッチ２３、電力増
幅するための駆動回路１１２４を介してコイル１４に加
えられている０本発明において低域通過フィルター１９
は、第２図に示す樟な特性になる様に構成されている。

この低域通過フィルター１９によって、コイル１５に入
力される信号のうち、仮バネ１２の共振周波数付近の周
波数の信号の位相を遅らせる事ができる。コイル１４に
加えられる信号の位相は変わらないので、結果として架
台１３の分割共振周波数付近の位相を対物レンズ９の位
相よりも進める事ができる。

分割共振周波数において架台１３の位相が対物レンズ９
の位相よりも進むと対物レンズ９は架台１３によってト
ラッキング制御される方向に引っ張られる事になる。こ
の時架台１３が対物レンズ９を引っ張る力はトラッキン
グ制御を補助する方向に働くので、トラッキング制御を
安定させる事ができる。

また、分離型ヘッドでは、分割共振の前後で対物レンズ
９のトラッキング方向の応答性（加速度）が変化し、分
割共振より低い周波数領域の対物レンズ９の応答性は、
分割共振より高い周波数領域の対物レンズ９の応答性よ
りも小であるため、本実施例に示した低域通過フィルタ
ー１９によって、この周波数領域におけるトラッキング
制御系の利得を補償している。

上記実施例では低域通過フィルター１９を、第２図に示
す様な特性のフィルターで構成したが、他に特定の周波
数Ｆ１以上の周波数では常に利得が減少する特性のフィ
ルターを用いて構成することも可能である。また特定の
周波数Ｆ２以下の周波数では利得が減少し、Ｆ２以上の
周波数では利得が変化しない特性のフィルターを用いて
もよい。

上記実施例ではコイル１４に加えられる信号の位相は変
わらない構成になっているが、差動増幅器１８とコイル
１４の間に、板バネ１２の共振周波数付近の周波数の信
号の位相を進ませるフィルターを設ける構成にしてもよ
い。

発明の効果 本発明は、分離型ヘッドの分割共振付近の周波数におい
て、架台の位相が対物レンズの位相よりも進む構成にし
ているので、分割共振付近の周波数において対物レンズ
はトラッキング制御される方向に架台によって引っ張ら
れる様になる。この架台が対物レンズを引っ張る力はト
ラッキング制御を補助する方向に働く。

従って本発明によれば、分離型ヘッドのトラッキング制
御中に発生する分割共振による外乱を除去できるばかり
でなく、分離型ヘッドのトラッキング制御をさらに安定
させる事ができる。

以上の欅に本発明のトラッキング制御装置によれば分離
型ヘッドを塔載した小型でかつ高速で情報検索を行う事
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するためのブロック図
、第２図は本発明の実施例に用いられた低域通過フィル
ターの周波数特性図、第３図は従来の分離型ヘッドの周
波数特性図、第４図は従来の分離型ヘッドの形状図であ
る。 ｌ・・・・・・ディスク、２・・・・・・モータ、３・
・・・・・光源、４・・・・・・光ビーム、９・・・・
・・対物レンズ、１１・・・・・・光検出器、１２・・
・・・・板バネ、１３・・・・・・架台、１４゜１５・
・・・・・コイル、１６．１７・・・・・・増幅器、１
８・・・・・・差動増幅器、１９・・・・・・低域通過
フィルター２０・・・・・・高域通過フィルター、２１
．２３・・・・・・スイッチ、２２・・・・・・駆動回
路Ｉ、２４・・・・・・駆動回路■、２５・・・・・・
すべり軸受け、２６・・・・・・軸、２７・・・・・・
固定光学台。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名■ＳｇＩ数
（Ｈｚ　３ イー−りλス２ ２−・モータ 渇仮放（９７） １）ジ皮　ｆ裟（麻）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報を記録するあるいは情報が記録されているト
   ラックを有する記録担体上より信号を再生するための変
   換手段と、記録担体上の前記変換手段の再生位置とトラ
   ックの位置ずれを検出するトラックずれ位置ずれ検出手
   段と、記録担体上の前記変換手段の再生位置を記録担体
   上のトラック方向と略々垂直な方向に移動する第１の移
   動手段と、前記第１の移動手段を記録担体上のトラック
   方向と略々垂直な方向に移動する第２の移動手段と、前
   記トラックずれ検出手段の信号に応じて前記第１の移動
   手段を駆動し前記再生位置が常にトラック上にあるよう
   に制御する第１の制御手段と、前記第１の制御手段の制
   御系の信号を前記第２の移動手段に加え前記再生位置が
   常にトラック上にあるように制御する第２の制御手段と
   を備え、前記第２の移動手段の入力信号に対する変位が
   二次形から四次形に変化する分割共振付近の周波数にお
   いて、前記第２の制御手段より出力される信号の位相が
   、前記第１の制御手段より出力される信号の位相より進
   む様に、前記第２の制御手段と前記第１の制御手段を構
   成したことを特徴とするトラッキング制御装置。
2. （２）第１の制御手段は、制御系の位相を補償する第１
   の位相補償手段を含み、第２の制御手段は分割共振付近
   の周波数でトラックずれ検出手段の信号の位相を進ませ
   る第２の位相補償手段を備えた事を特徴とする請求項（
   １）記載のトラッキング制御装置。
3. （３）第１の制御手段は、低域周波数の利得を大きくす
   る低域利得補償手段と、制御系の位相を補償する第１の
   位相補償手段とを含み、第２の制御手段は、トラックず
   れ検出手段の信号を第２の移動手段に加える構成にした
   ことを特徴とする請求項（１）記載のトラッキング制御
   装置。
4. （４）低域利得補償手段を、特定の周波数Ｆ１を越える
   領域では常に利得が減少するように構成し、前記周波数
   Ｆ１を分割共振の周波数よりも低くしたことを特徴とす
   る請求項（３）記載のトラッキング制御装置。
5. （５）低域利得補償手段を、特定の周波数Ｆ１以下の領
   域および前記周波数Ｆ１より高い特定の周波数Ｆ２以上
   の領域では利得が変化しないように構成し、前記周波数
   Ｆ１を分割共振よりも低い周波数に設定し、前記周波数
   Ｆ２を分割共振よりも高い周波数に設定したことを特徴
   とする請求項（３）記載のトラッキング制御装置。
6. （６）低域利得補償手段を、特定の周波数Ｆ２以下の領
   域では利得が減少し、前記周波数Ｆ２以上の領域では利
   得が変化しない様に構成し、前記周波数Ｆ２を分割共振
   よりも高い周波数に設定したことを特徴とする請求項（
   ３）記載のトラッキング制御装置。