JPH04360026A - 光学的情報記録再生装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は情報容量の多いコンパク
トディスク装置，ＣＤ−ＲＯＭ装置，光ディスク装置等
の光学的情報記録再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、大容量メモリー装置として、光学
的情報記録再生装置が脚光を浴びている。光学的情報記
録再生装置はランダムアクセスが可能なため、パソコン
等への応用が広まるとともにアクセスの高速化が要望さ
れている。

【０００３】以下に従来の光学的情報記録再生装置につ
いて図５〜図７により説明する。図５は光学的情報記録
再生装置の要部側面図で、図６はアクセスサーボ系のブ
ロック図、図７はトラッキングサーボ系のブロック図で
ある。同図において、１は情報が記録再生されるディス
ク、２は情報を記録再生する光学ヘッド、２０は光学ヘ
ッド２内のディスク１と対面する位置に半径方向および
垂直方向に移動可能に保持された対物レンズ、２１はデ
ィスク１の半径方向および垂直方向に移動するための移
動力を発生させるためのレンズアクチュエータ、４は光
学ヘッド２の支持機構、５は光学ヘッド２の位置を検出
するための第１の位置センサである。図６（ａ），（ｂ
）において、３は光学ヘッド２をディスク１の半径方向
に移動させるためのリニアモータ、７はリニアモータ３
の第１の駆動回路、８はレンズアクチュエータ２１の第
２の駆動回路、９，１０は第１および第２のフィルタで
ある。図７において、１１はトラッキング誤差信号を検
出するフォトディテクタ、１２，１３は第３および第４
のフィルタである。以上のように構成された光学的情報
記録再生装置の目標トラックへのアクセスとトラッキン
グ動作について説明すると、図６に示すアクセスサーボ
系は、ディスク１に記録された情報を記録再生するため
に、ディスク１の半径方向にリニアモータ３の推力を使
用して光学ヘッド２を目標位置まで移動するものであり
、目標位置のアクセスサーボ系への入力は、第１のフィ
ルタ９を通って、第１の駆動回路７に入力され、第１の
駆動回路７はリニアモータ３に駆動電流を出力し、リニ
アモータ３を駆動し、リニアモータ３によって光学ヘッ
ド２が駆動される。光学ヘッド２の第１の位置センサ５
は駆動された光学ヘッド２の現在位置情報をアクセスサ
ーボ系にフィードバックし、アクセスサーボ系は目標位
置との比較を行いリニアモータ３の駆動量を調整し、光
学ヘッド２を目標位置へと駆動する。アクセス中は、加
減速時等に光学ヘッド２のトラッキング方向に大きな加
速度が加わる。そこで図６（ｂ）の第２のフィルタ１０
，第２の駆動回路８，第２の位置センサ６，レンズアク
チュエータ２１より成るサーボ系の対物レンズ２０の位
置を検出する第２の位置センサ６で対物レンズ２０の位
置を検出し、対物レンズ２０が振動しないようにアクセ
ス中は電気的に固定している。

【０００４】次に図７のトラッキングサーボ系について
説明すると、トラッキングとは、ディスク１内に予め用
意されたトラックに光学ヘッド２を追従させるものであ
り、ディスク１のトラックからのずれ量は、光学ヘッド
２内のフォトディテクタ１１で検出され、目標値の零値
と比較され誤差信号として、トラッキングサーボ系の入
力となる。誤差信号は、第３，第４のフィルタ１２，１
３を通って、周波数帯域によって高域ならばレンズアク
チュエータ２１、低域ならばリニアモータ３をそれぞれ
第２または第１の駆動回路８，７で駆動し、誤差信号を
零にするように動作してディスクトラックへ、光学ヘッ
ド２を追従させるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成では、光学ヘッド２のレンズアクチュエータ２１はフ
ォーカス系の駆動系も有しているので、トラッキング方
向との２系統の駆動系を備えねばならずこのため光学ヘ
ッド２の構成が複雑になり組立工数，構成部品等の増加
で、コスト高になり、またトラッキング時は、トラッキ
ング方向に光学ヘッド２を追従する手段は、リニアモー
タ３とレンズアクチュエータ２１の２種類が必要で、リ
ニアモータ３の機械的共振のためサーボ系が不安定にな
るので、制御するトラッキングサーボループも周波数帯
域によって２段階必要であり、制御回路も複雑なものと
なっていた。また光学ヘッド２のアクセス時に対物レン
ズ２０が振動しやすく、対物レンズ２０の固定のため、
対物レンズ２０の付近に位置センサを備えてトラッキン
グ方向の位置サーボを行うため、さらに光学ヘッド２と
、制御回路を複雑なものとしていた。

【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、構成要素が簡単でありながら、従来と同等のトラッ
キングサーボおよび高速アクセスを行うことのできる、
光学的情報記録再生装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の光学的情報記録再生装置は、情報が記録再生
される円盤上の媒体と、前記媒体から情報を記録再生し
対物レンズが前記媒体の垂直方向のみ移動する構成を備
えた光学ヘッドと、前記光学ヘッドの媒体半径方向への
移動手段と、前記光学ヘッドからの出射光位置と媒体の
トラック位置との偏差を与えるトラッキング誤差信号検
出手段と、前記移動手段を駆動する駆動回路と、前記移
動手段へ与える前記駆動回路からの駆動電流と前記トラ
ッキング誤差信号検出手段で検出した偏差情報とを入力
とする前記駆動回路に対して推定位置偏差情報および推
定速度情報を出力する観測器とで構成するものである。

【０００８】

【作用】観測器の出力する推定位置偏差情報および推定
速度情報を駆動回路にフィードバックすることで、光学
ヘッドの移動手段の機械的共振を抑制し、光学ヘッドの
サーボループを数ｋＨｚ以上の高周波の帯域まで安定に
動作させて光学ヘッドの媒体半径方向の移動手段で、従
来レンズアクチュエータで行っていたトラッキングを行
うことが可能となるとともに、光学ヘッドの対物レンズ
移動方向を垂直方向のみとしてアクセス時の対物レンズ
のトラッキング方向への振動はなくし、対物レンズの位
置センサがなくても高速アクセスを行うことができるも
のである。

【０００９】

【実施例】以下本発明の一実施例について説明する。図
１は本発明の一実施例の要部構成図、図２は要部側面図
、図３はアクセスサーボ系を示すブロック図、図４はト
ラッキングサーボ系を示すブロック図である。同図にお
いて、１ａはディスク、２ａは光学ヘッド、２０ａはデ
ィスク１ａの垂直方向のみ可動可能に保持された対物レ
ンズ、２２はレンズアクチュエータ、３は光学ヘッド２
の移動手段であるリニアモータ、４ａは光学ヘッド２ａ
の支持機構、５ａは光学ヘッド２ａの位置検出手段であ
る位置センサであり、１４はフィルタ、７ａはリニアモ
ータ３の駆動回路であり、１１ａはトラッキングの誤差
信号を検出するフォトディテクタ、１５はフォトディテ
クタ１１ａの位置偏差情報と駆動回路７からのリニアモ
ータ３ａの駆動情報を入力とし、光学ヘッド２ａの位置
偏差および移動速度の推定値を出力とする観測器、１６
はフィルタである。

【００１０】以上のように構成された光学的情報記録再
生装置の目標位置へのアクセスとトラッキング動作につ
いて説明すると、アクセスサーボ系では、目標位置の入
力は、フィルタ１４を通って、駆動回路７ａに入力され
、リニアモータ３は駆動され、位置センサ５ａの検出す
る光学ヘッド２ａの絶対位置をフィードバックして目標
位置に追従するサーボ系を形成している。以上のように
アクセスサーボ系は従来の光学的情報記録再生装置とほ
ぼ同様であるが、対物レンズ２０ａにトラッキング方向
のレンズアクチュエータがなく、対物レンズ２０ａがト
ラッキング方向に固定されているので、アクセス中の対
物レンズ２０ａの位置サーボ系は不要となっている。

【００１１】次にトラッキングサーボ系であるが、ディ
スク１ａのトラック位置とリニアモータ３ａ上にある光
学ヘッド２ａから出射された光ビーム位置とのずれ量は
、誤差信号としてフォトディテクタ１１ａが検出し、観
測器１５の一つの入力信号となる。観測器１５のもう一
つの入力信号は駆動回路７ａへの入力信号としている。 つまり観測器１５へはリニアモータ３ａを中心とした制
御対象の入出力信号が入力されることになる。観測器１
５からは推定位置偏差信号と推定速度信号が出力され、
目標位置の零との差をとってフィルタ１６に入力される
。フィルタ１６の出力は駆動回路７ａに入力されリニア
モータ３ａが駆動される。トラッキングサーボ系に入力
される誤差信号は、フィルタ１６を通って、駆動回路７
ａに入力され、リニアモータ３ａを駆動することにより
ループが形成される。観測器１５からの出力にはリニア
モータ３ａの共振情報が直接のっているのではなく、減
衰された形でのることになるので、サーボ系の機械共振
が抑圧される。

【００１２】さらには、光学ヘッド２ａの対物レンズ２
０ａが垂直方向のみ動作するのでアクセス時のトラッキ
ング方向への振動がなくなり、高速アクセスをすること
も可能となった。

【００１３】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
は、光学ヘッドのトラッキングサーボループ内に、移動
手段の駆動電流と光学ヘッドの位置偏差情報を入力する
観測器を備え、光学ヘッドの推定位置偏差情報および推
定速度を駆動回路にフィードバックすることで、光学ヘ
ッドの移動手段のサーボ特性を高帯域化してトラッキン
グサーボを行ったので光学ヘッド内のレンズアクチュエ
ータを媒体半径方向へ固定でき、光学ヘッドの構成を簡
素化し、制御するサーボ回路も１段でよく簡素化できる
。さらに光学ヘッド移動後の対物レンズの媒体半径方向
の振動に対しても、対物レンズは媒体半径方向に固定さ
れているため強く、対物レンズの位置サーボおよび位置
センサなしで、高速アクセスを行うことができる優れた
光学的情報記録再生装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学的情報記録再生装置の一実施例の
要部構成斜視図

【図２】同要部側面図

【図３】同アクセスサーボ系のブロック図

【図４】同ト
ラッキングサーボ系のブロック図

【図５】従来の光学的
情報記録再生装置の要部側面図

【図６】（ａ）従来の光
学的情報記録再生装置の光学ヘッドを駆動するアクセス
サーボ系のブロック図（ｂ）同対物レンズ駆動のための
アクセスサーボ系のブロック図

【図７】同トラッキングサーボ系のブロック図

【符号の
説明】 １ａ　　ディスク ２ａ　　光学ヘッド ３ａ　　リニアモータ ４ａ　　支持機構 ５ａ　　位置センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報が記録再生される円盤上の媒体と、前
   記媒体から情報を記録再生し対物レンズが前記媒体の垂
   直方向のみ移動する構成を備えた光学ヘッドと、前記光
   学ヘッドの媒体半径方向への移動手段と、前記光学ヘッ
   ドからの出射光位置と媒体のトラック位置との偏差を与
   えるトラッキング誤差信号検出手段と、前記移動手段を
   駆動する駆動回路と、前記移動手段へ与える前記駆動回
   路からの駆動情報と前記トラッキング誤差信号検出手段
   で検出した偏差情報とを入力して前記駆動回路に推定位
   置偏差情報および推定速度情報を出力する観測器とで構
   成した光学的情報記録再生装置。