JPH04205822A - 情報記録再生装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、対物レンズの振動に対して強く、常に安定し
かつ短時間で目的トラックへアクセスすることのできる
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わりにレーザ光を集光させ
て記録媒体に照射することにより、光学的に情報を書き
込みしたり、記録された情報を読取りしたりすることの
できる、光学式の情報記録再生装置が実用化されている
。

この種の情報記録再生装置では、正確に情報の記録／再
生を行うために、対物レンズの光スポットの焦点を制御
するフォーカス制御と、トラックのスキュー、偏芯に対
して、対物レンズを追従させトラッキング制御を行う必
要がある。そして、対物レンズを固定しているホルダは
、フォーカス制御される方向、トラッキング制御される
方向に、それぞれ自在に動けるように、光ヘッドを載置
しているヘッドキャリッジに対して、ワイヤ、板バネ等
で穏やかに保持されている。

例えば、シーク動作を行う場合には、現状のトラックか
ら目的トラックへの距離を算出し、求められた距離に応
じて、ヘッドキャリッジの位置が検出できるスケールを
基準として、ヘッドキャリッジの移動を行う。そして、
移動終了後、ヘッドキャリッジがスケールを基準として
、静止状態になった後に、対物レンズの真下にあるトラ
ックへ光スポットをオンすると共に、トラック番号を確
認して、シーク動作を完了する。

ところで、フォーカス制御、及びトラッキング制御を行
うための機構は、それぞれのアクチュエータにより行っ
ている。このアクチュエータは、対物レンズを固定して
いるホルダに設けたコイルと、ホルダの外部に設けた永
久磁石等から構成されている。永久磁石か作る外部磁界
の中で、コイルに電流を流すことによりホルダが駆動さ
れ、フォーカス制御、及びトラ・・ｌキング制御が行わ
れるようになっている。これらの制御は、ホルダを駆動
する力とホルタを支持するハネの力とのバランスの上に
なりたっており、前記外部磁界の不均一、あるいは各バ
ネの不均一などにより、容易にバランスを崩し易く、ホ
ルダに不要な振動が生じやすい。

特公昭６２−１５９３３号公報には、ヘッドキャリッジ
の加減速時において、ホルダに不要振動を発生すること
を防止するため、記録媒体の径方向に対する対物レンズ
の位置を検出できる位置検出器を光ヘツド中に設けたも
のが開示されている。

この従来例では、位置検出が検出した対物レンズの位置
をフィードバックして、トラッキング制御を行うことに
より、不要振動による弊害を防止している。

すなわち、シーク動作時において、ヘッドキャリッジの
加減速に伴う力により、対物レンズの光軸が、対物レン
ズを保持するバネなどのバランス点である中心位置より
ズレないように、位置検出器が検出した対物レンズの位
置をフィードパ・ンクして、位置制御している。

［発明か解決しようとする課題］ しかしながら、前記位置検出器は、対物レンズの固定さ
れたホルダへ取り付けて、検出することが困難であるの
で、前記へラドキャリッジ側へ載置している。このため
、ヘッドキャリッジの加減速に伴う力により、ホルダに
振動が発生する。特にシーク動作時においては、こうし
た傾向が強く、その振動は、対物レンズの光軸に対して
平行とは限らず、振り子のようにローリングする運動で
あったり、その他複雑な振動であったりする。すなわち
、位置検出器が検出した対物レンズの位置と、実際の対
物レンズの位置とは、一対物に対応しない状態になる。

従って、従来例では、シーク動作時において、トラック
オン直前の対物レンズが振動によりズした分、目的トラ
ックとは異なったトラック上に移動してしまい、シーク
精度の悪化を招く。また、対物レンズが振動した状態の
ままで、次のトラックオン動作を開始すなこともあり、
振動が落ち着くまでの時間分だけシーク動作が遅くなっ
たり、あるいは、大きな振動をしている場合には、トラ
ッキングが外れるという欠点がある。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、シーク動
作による対物レンズの振動が発生した場合でも、トラッ
キングが外れることがなく、正常にオントラックし、高
速かつ安定したシーク動作を行う情報記録再手製を提供
することを目的としている。

［課題を解決するための手段及び作用］前述した目的を
達成するため、本発明による情報記録再生装置は、光を
出射する光源、及び該光源からの光ビームを記録媒体上
に集光して光スポットとする対物レンズを設けている光
ヘッドと、記録媒体上のトラック及び前記光ヘッドを相
対的に移動させる駆動手段と、前記対物レンズを駆動制
御して、光スポットを前記記録媒体のトラック上に位置
きめするトラッキング手段とを有して、情報を記録／再
生する情報記録再生装置であって、前記記録媒体と、前
記対物レンズとの相対速度を検出する速度検出手段と、
前記記録媒体と、前記対物レンズとの相対的な位置変動
を検出して、該位置変動の中心を求めると共に、該中心
位置で切り換え信号を出力する位置変動検出手段と、シ
ーク動作時、前記位置変動検出手段の切り検力信号が出
力された際に、対物レンズの速度制御を行うため、速度
検出手段からの出力信号が前記トラッキング手段へ出力
されるように切り換える選択手段とを有し、前記切り換
え手段が切り換えた後に、光スポットを目的トラックへ
位置決めするオントラック動作を開始する。

この構成で、シーク時において、光ヘッドを駆動手段に
より駆動する場合、位置変動検出手段が、対物レンズの
位置変動の中心を検出して出力した切り換え信号を受け
た選択手段は、速度検出手段の出力を選択すると共に、
トラッキング手段を介して、記録媒体と対物レンズとの
速度差が零となるように速度制御して、光スポットが目
的トラックへ位置決めされる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図ないし第８図は本発明の１実施例に係り、第１図
は光カード情報記録再生装置の概略的な構成図、第２図
は光カード上の光スポットを示す説明図、第３図は光カ
ード上のトラックと、光スポットの相対的位置変化に伴
う、総光量信号及びトラッキングエラー信号との関係を
示す波形図、第４図は第３図と反対方向の相対的位置変
化に伴う、波形図、第５図は総光量信号と２値化された
総光量信号との関係を示す波形図、第６図は切り換え信
号生成回路の概略的な構成図、第７図は切り換え信号生
成回路のアップダウン・カウンタの動作を示す説明図、
第８図は切り換え信号生成回路の動作を示す説明図であ
る。

第１図に示す情報記録再生装置としての光カード情報記
録再生装置１は、記録媒体としての光カード２へ情報の
記録／再生を行うものである。

尚、第２図に示す光カード２は、データが記録される記
録トラック２ａと、トラッキングのガイドとなるガイド
トラック２ｂとを複数有し、後述する光ヘッドから、主
ビーム３１、副ビーム３２゜３３が照射されるようにな
っている。この主ビーム３１の反射光が、後述する総光
量信号となり、副ビーム３２．３３の反射光の差が後述
するトラッキングエラー信号となる。また、図中、Ｃは
、トラッキングの中心であり、トラッキングエラー信号
は、主ビーム３１の中心と、トラッキング中心Ｃとの相
対的なズレを示し、主ビーム３１の中心がトラッキング
中心Ｃと一致するとき、総光量信号が最大となる。

光カード情報記録再生装置１は、光スポット２へ光スポ
ットを照射すると共に、記録された情報を読み取るため
の光へラド３を備えている。

光ヘッド３は、図示しない光源と、光源からの光を集光
する対物レンズ４と、対物レンズを固定しているホルダ
５と、例えば、４本のワイヤ６ａによりホルタ５を保持
するヘッドキャリッジ６と、ヘッドキャリッジ６内のホ
ルダ５へ固定された位置検出部材７と、ヘッドキャリッ
ジ６内に固定され、かつ位置検出部材７の位置変化によ
り対物レンズ４の位置を検出する位置検出器８と、ヘッ
ドキャリッジ６内に固定されると共に、光カード２から
の反射光を検出する光デイテクタ９とを備えている。

また、前記光カード情報記録再生装置１は、前記光ヘッ
ド３を駆動するボイスコイルモータ（以下、ＶＣＭと略
記する）１０と、ＶＣＭｌ（１）位置を検出するリニア
スケール１１と、ＶＣＭＩＯの位置を制御する駆動手段
としてのＶＣＭ制御回路１２と、前記位置検出器８の出
方の位相を補償するための位相補償回路１３とを備えて
いる。

さらに、前記光カード情報記録再生装置１は、前記光デ
イテクタ９の出方から、総光量信号、トラッキングエラ
ー信号（以下、ＴＥＳと略記する）、及び図示しないフ
ォーカスエラー信号を生成する再生口１１１４と、総光
量信号を２値化する第１の２値化回路１５と、ＴＥＳを
２値化する第２の２値化回路１６と、２値化された総光
量信号及びＴＢＳを基に、ＶＣＭＩＯの移動完了後にあ
って、光カード２と対物レンズ４とのトラッキング方向
における振動を検出し、変移量が零のときに切り換え信
号を出力する位置変動検出手段としての切り換え信号生
成回路１７と、前記再生回路１４のＴＢＳにより、光カ
ード２と対物レンズ４との相対的な移動速度を検出する
速度検出手段としての微分回路１８と、前記切り換え信
号生成回路１７の切り換え信号に応じて、前記位相補償
回路１３の出力または微分回路１８の出力を切り換える
選択手段としての選択回路１つとを備えている。

さらにまた、前記光カード情報記録再生装置１は、後述
するシーケンス制御回路からの指示により、選択回路１
９の出力信号、または再生回路１４のＴＥＳのいずれか
を切り換えて出力する切り換え回路２０と、シーク動作
の最初の段階にあって、第１図の切り換え回路１９を介
した位相補償回路１３のレンズ位置信号により、前記ホ
ルダ５の位置を制御するトラッキング制御回路２１と、
切り換え回路２０の切り換えや、前記ＶＣＭ制御回路１
２等の各種制御を行うシーケンス制御回路２２とを備え
ている。

前記選択回路１９は、シーク時において、切り換え信号
生成回路１７の切り換え信号か出力された場合、位相補
償回路１３から微分口！！８１８を出力し、微分回路１
８の速度信号によりトラッキング制御回路２１がホルダ
５を制御し、対物レンズ４か振動状態から静止状態にな
るようにホルダ５を減速させるようになっている。また
、前記切り換え回路２０は、対物レンズ４が静止状態に
なったときシーケンス制御回路２２がらの指示信号を受
け、ＴＢＳによりオントラック動作を行うようになって
いる。すなわち、トラッキング制御回路２１は、シーク
時において、最初に位相補償回路１３からレンズ位置信
号による位置制御を行い、次に振動している対物レンズ
４の変異量の中心位置で、微分口Ｎ１８の速度信号によ
り速度制御を行い、さらに、対物レンズ４の振動のない
状態で、オントラック動作を行うようになっている。

シーケンス制御回路２２の指示を受けて、前記ＶＣＭ制
御回路１２は、リード／ライト時にスイッチ１２ａを介
して、前記再生回路１４のＴＢＳを入力するトラッキン
グ制御回路２１の出力に応じて、ワイヤ６ａで保持され
ている対物レンズ４が中心位置にあるようにＶＣＭＩＯ
の位置を制御するようになっている。また、シーク時に
、■ＣＭ制御回路１２は、スイッチ１２ａを介して、前
記リニアスケール１１の出力信号を入力し、ＶＣＭＩＯ
の位置を制御するようになっている。

第６図に示すように、前記切り換え信号生成回路１７は
、前記第１の２値化回路１５が２値化した総光量信号を
クロック端子に入力する一方、前記第２の２値化回路１
６が２値化したＴＢＳをアップダウンコントロール（Ｕ
／Ｄ）端子に入力して、アップカウント及びダウンカウ
ントを行うアップダウン・カウンタ１７ａと、アップダ
ウン・カウンタ１７ａのカウント出力の最大値と最小値
との中央値を求めて、対物レンズ４の振動の中心位置と
すると共に、中央値となった時に切り換え信号を前記選
択回路１つへ出力する演算回路１７ｂとを備えている。

前記アップダウン・カウンタ１７ａは、ＩＪ／Ｄ端子が
“Ｈ″″のとき、クロック端子に入力するＴＢＳの立ち
上がりに同期して、カウントダウンし、Ｕ／Ｄ端子が“
Ｌ”のとき、クロック端子に入力するＴＥＳの立ち上が
りに同期して、カウントアツプをするようになっている
。また、アップタウン・カウンタ１７ａのリセット（Ｒ
）端子は、シーケンス制御回路２２からのリセット信号
”　Ｌ　”により、カウンタ出力を零にするようになっ
ている。

以下、図面を参照し、本実施例の作用について説明する
。

シーク動作時において、リニアスケール１１の検出した
ＶＣＭＩＯの位置信号を基準として、■ＣＭ制御回路１
２は、ＶＣＭＩＯを駆動・加速して対物レンズ４を目的
トラックへ移動させる。

同時に、位置検出器８の出力が零となるように、ホルダ
５は、位置検出部材７、位置検出器８、位相補償回路１
３、選択回路１つ、切り換え回路２０、トラッキング制
御回路１２のループで位置制御される。従って、ホルダ
５は、常にワイヤ６ａで保持されている対物レンズ４が
中心位置を保持するように移動される。

ところて、ホルダ５は、ＶＣＭＩＯの急速な加速動作に
より、振動する場合がある。特に、アクセス時間短縮の
ために、高速シーク動作を行う場合は顕著になる。

このとき、実施例の装置では、ホルダ５を位置制御から
速度制御に切り換える。その動作について、以下に述べ
る。

第３図及び゛第４図の破線は、シーク動作により対物レ
ンズ４が第２図中のトラッキング中心Ｃの位置に移動完
了した場合における、再生回路１４の出力する総光量信
号とＴＥＳの関係を示している。また、同図の実線は、
対物レンズ４の移動完了後に、対物レンズ４が振動して
いる状態での関係を示している。そして、第３図はＩ・
う・ツク中心Ｃに対して、第１図中めａ方向に対物レン
ズ４が移動（振動）している状態てあり、同図（ａ）の
総光量信号がち同図（ｂ）のＴＥＳより位相が進むこと
を示している。また、第４図はトラック中心Ｃに対して
、第１図中のｂ方向に対物レンズ４が移動（振動）して
いる状態で、同図（ａ）の総光量信号が同図（ｂ）のＴ
ＥＳより位相が遅れることを示している。

第１の２値化回路１５は、第５図（ａ）に示す総光量信
号が、内部で設定されたコンパレータレベル以上のとき
、“Ｈ”となり、以下のとき“Ｌ”となって、第５図（
ｂ）に示す２値化信号となる。

また、第２の２値化回路１６も、同様にＴＢＳを２値化
する。

第１図中のａ方向に対物レンズ４が移動（振動）してい
る時、２値化された総光量信号及びＴＢＳは、第７図に
示す関係となり、アップダウン・カウンタ１７ａのＵ／
Ｄ端子が常に゛Ｌパのとき、アップダウン・カウンタ１
７ａのクロック端子は、２値化された総光量信号が立ち
上がる。従って、アップダウン　カウンタ１７ａの出力
は、カウントアツプしていく。また、第１図中のｂ方向
に対物レンズ４か移動（Ｇ動）している時、アップダウ
ン　カウンタ１７ａの出力は、カウントダウンしていく
。

第７図は、ＶＣＭＩＯの移動完了後に、対物レンズ、；
が振動している状態での、対物レンズ４の位置変移量と
、アップダウン・カウンタ１７ａのカウント出力との関
係を例示している。尚、横軸は時間軸である。

第７図中のｄは、ＶＣＭＩＯの移動完了時点、第７図中
のｅは演算回路１７ｂが最大値（例えば、３）を検出し
た時点、第７図中のｆは演算回路１７ｂが最少値（例え
ば、−９）を検出した時点である。演算回路１７ｂは、
第７図中のｇの時点で、演算回路１７ｂは、最大値（３
）及び最少値（＝９）の中間値（−３）を求めた時点で
あり、同時に切り替え信号を選択回路１９及びシーケン
ス制御回路２２へ出力する。

アップダウン・カウンタ１７ａのカウントは、信号の立
ち上かりエツジで行われているのて、第１図中のａ方向
及びｂ方向のどちらに対物レンズ４か動いていても、主
ビーム３１の光スポットは、第２図に示すトラッキング
中心Ｃより手前の位置にあることになる。従って、演算
回路１７ｂが切り換え信号を出力する（第７図中のｇの
）時は、常に主ビーム３１の光スポットが目的トラック
２ａへ突入し、トラッキング中心Ｃに向がっていく期間
であり、目的トラック２ヘオントラツクするなめに対物
レンズ４の減速を開始する最良のタイミングである。

本実施例の装置では、演算回路１７ｂの切り換え信号を
受けた選択回路１９が、微分回路１８の速度信号に切り
換え、切り換え回路２ｏを介して、トラッキング制御回
路２１へ出力する。トラッキング制御回路２１は、対物
レンズ４の速度が零となるようホルダ５を速度制御する
。

一方、演算回路１７ｂの切り換え信号を受けたシーケン
ス制御回路２２は、切り換え信号発生後から、一定時間
（例えば、対物レンズ４の振動が落ち着く時間）後に（
第７図中のｈの時点に）、再生回路１４のＴＢＳか切り
換え回路２０から出力されるように、切り換えを指示す
る。そして、トラッキング制御回路２１は、ＴＢＳに応
じて、目的トラックへ主ビーム３１の光スポットに位置
決めされてシーク動作が完了すると共に、トラ・ンクを
追従していくトラッキング制御状態を維持する。

尚、リード／ライト時には、再生回路１４のＴＢＳを入
力するトラッキング制御回路２１の出力に応じて、ホル
ダ５を駆動しトラッキング制御を行うと共に、トラッキ
ング制御回路２１の出力により、スイッチ１２ａを介し
て、対物レンズ４の中心位置を保つように、ＶＣＭＩＯ
によりヘッドキャリッジ６の位置制御をしている。

また、本実施例の装置では、光カード２が静止した状態
で、ヘッドキャリッジ６の移動を行い、その後で目標ト
ラックの確認のため、光カード２を再び移動する。

本実施例ては、シーク時において、位置検出器８からの
レンズ位置信号による対物レンズ４の位置制御状態から
、主ビーム３１の光スボ・・ノドかＬｊ的トラック２ａ
へ突入し、トラッキング中心Ｃに向かっていくタイミン
グで、演算回路１７ｂか切り換え信号を出力し、微分回
路１８の速度信号による対物レンズ４の速度制御を行っ
て、対物レンズ４の振動を静止することができる。さら
に、シーケンス制御回路２２は、ヘッドキャリッジ６の
移動完了後であって、対物レンズ４が静止したタイミン
グで、目的トラック２へ光スポットを位置決めできる。

従って、トラックオン直前には、対物レンズが静止して
おり、目的トラックとは異なったトラック上に移動する
ことが防止でき、シーク精度の向上が図れる。また、対
物レンズが振動した状態のままで、次のトラックオン動
作を開始した場合、あるいは、大きな振動をしている場
合でも、トラッキングが外れることを防止できる。

さらに、対物レンズ４の振動が自然に落ち着く場合に比
較して、対物レンズ４の振動が零となるように速度制御
により速めているので、アクセス時間か短縮できる。

尚、本実施例では、光カードを記録媒体とした装置を例
示したが、光ティスフや光磁気ティスフ等の情報記録再
生装置でもよい。

また１本発明は再生専用型、追記型、書換え型のいずれ
の情報記録再生装置に対しても適用できる。

［発明の効果］ 前述したように本発明の情報記録再生装置によれば、シ
ーク時において、光ヘッドを駆動手段により駆動する場
合、位置変動検出手段が、対物レンズの位置変動の中心
を検出して出力した切り換え信号を受けた選択手段は、
速度検出手段の出力を選択すると共に、トラッキング手
段を介して、記録媒体と対物レンズとの速度差が零とな
るように速度制御して、光スポットが目的トラックへ位
置決めされるので、トラックオン直前の対物レンズの振
動のズレにより、目的トラックと異なるトラックへのオ
ントラックを防止でき、また対物レンズの振動が大きな
場合でも、トラッキングが外れることがなく、安定かつ
精度のよいシーク動作ができと共に、アクセス時間の短
縮化を図ることかできるという効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の１実施例に係り、第１図
は光カード情報記録再生装置の概略的な構成図、第２図
は光カート上の光スポットを示す説明図、第３図は光カ
ード上のトラックと、光スポットの相対的位置変化に伴
う、総光量信号及びトラッキングエラー信号との関係を
示す波形図、第４図は第３図と反対方向の相対的位置変
化に伴う、波形図、第５図は総光量信号と２値化された
総光量信号との関係を示す波形図、第６図は切り換え信
号生成回路の概略的な構成図、第７図は切り換え信号生
成回路のアップダウン・カウンタの動作を示す説明図、
第８図は切り換え信号生成回路の動作を示す説明図であ
る。 １・・・光カード情報記録再生装置 ２・・・光カード　３・・・光学ヘッド４・・対物レン
ズ　　　　５　・ホルダ６・・・ヘッドキャリッジ　８
・・・位置検出器１０・・ＶＣＭ　　　　　　１２・・
ＶＣＭ制御回路１７・・・切り換え信号生成回路 １７ａ・・・アップタウン　カンンタ １、７　ｂ・・・演算回路　　　１８・・・微分回路２
１・・・トラッキング制御回路 ２２・・・シーケンス制御回路 第２１！！ 第３図 第４１！１ 第５図 第６図 ／− り廿ットイ君− 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光を出射する光源、及び該光源からの光ビームを記録媒
   体上に集光して光スポットとする対物レンズを設けてい
   る光ヘッドと、記録媒体上のトラック及び前記光ヘッド
   を相対的に移動させる駆動手段と、前記対物レンズを駆
   動制御して、光スポットを前記記録媒体のトラック上に
   位置ぎめするトラッキング手段とを有して、情報を記録
   ／再生する情報記録再生装置において、 前記記録媒体と、前記対物レンズとの相対速度を検出す
   る速度検出手段と、 前記記録媒体と、前記対物レンズとの相対的な位置変動
   を検出して、該位置変動の中心を求めると共に、該中心
   位置で切り換え信号を出力する位置変動検出手段と、 シーク動作時、前記位置変動検出手段の切り換力信号が
   出力された際に、対物レンズの速度制御を行うため、速
   度検出手段からの出力信号が前記トラッキング手段へ出
   力されるように切り換える選択手段とを有し、 前記切り換え手段が切り換えた後に、光スポットを目的
   トラックへ位置決めするオントラック動作を開始するこ
   とを特徴とする情報記録再生装置。