JPH0516105B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は円盤状記録媒体（以下デイスクと略称
する）に情報を光学的に記録し、かつ再生する光
学式記録再生装置に係り、特に記録または再生開
始時において記録再生用の光学式ヘツドを予め設
定したデイスク上の半径方向基準位置（以下零位
置と呼ぶ）へ自動復帰させる手段に関する。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕

一般にこの種の光学式記録再生装置では、記録
開始時または再生開始時において光学式ヘツドを
デイスク上の零位置すなわち記録領域の最内周ま
たは最外周位置に一旦復帰させ、その位置から情
報の記録または再生動作を開始する如く構成され
ている。この場合の従来の零位置復帰手段は、光
学式ヘツド移動機構におけるデイスク中心側また
はデイスク周辺側の光学式ヘツド移動限界位置近
傍に零位置を固定的に設定しスタートスイツチが
オンしたとき光学式ヘツドを直接上記零位置まで
移動させ、その位置で停止させる方式のものであ
つた。

しかしながら上記従来の零位置復帰手段には次
のような問題があつた。すなわち、光学式ヘツド
移動機構に対して固定的に設定された零位置に直
接移動させるようにしているので、光学式ヘツド
が零位置復帰前にどこの位置にあるかによつて異
なつてくる復帰径路の長短に応じて制御出力を調
整して行かなければならなかつた。このため制御
系の構成が複雑となるという欠点があつた。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情に基いてなされたもの
であり、その目的は簡略化された構成の制御系に
より零位置に移動することが可能な光学式記録再
生装置を提供することである。

〔発明の概要〕

本発明は、円盤状記録媒体に情報を記録・再生
する光学ヘツドを記録・再生動作に先立つて上記
円盤状記録媒体の所定の半径方向基準位置に移動
させる光学式記録再生装置において、 上記光学ヘツドを上記円盤状記録媒体上の半径
方向に移動させる手段と、上記光学ヘツドを定速
で移動させる制御信号を上記移動手段に出力する
定速移動制御手段と、上記定速移動制御手段の制
御信号に基づいて上記光学ヘツドが移動したとき
に、上記光学ヘツドが上記光学ヘツドの移動経路
に沿つて設けられた位置マークに達したことを検
出するマーク検出手段と、上記位置マークが検出
された場合に、上記光学ヘツドの移動方向を反転
し、上記位置マークと上記所定の半径方向基準位
置との間の距離だけ上記光学ヘツドを移動させる
移動信号を上記移動手段に出力する半径方向基準
位置移動制御手段と、を具備したことを特徴とし
ている。

〔発明の実施例〕

以下図面に示す実施例によつて本発明を詳細に
説明する。

第１図は本発明の一実施例の電気的構成を示す
ブロツク図である。第１図において左端部に示さ
れている符号１は図示しないスピンドルモータに
より定速回転するデイスクであり、２は上記デイ
スク１に対し画像情報等の各種情報をフオーカツ
シング制御およびトラツキング制御を行ない乍ら
円形状あるいはスパイラル状に記録し、かつ再生
するアクチユエータを備えた光学式ヘツドであ
る。３は上記光学式ヘツド２と一体になつて図中
矢印で示す方向すなわちデイスク半径方向へ直線
的に往復動作するように設けられたキヤリツジで
あり、４は上記キヤリツジ３を駆動するボイスコ
イルモータ（以下VCMと略記する）である。５
は上記光学式ヘツド２の移動方向と平行に、図示
しない本装置のベースに対して設置固定された光
学式ヘツド位置決め用のガラススケールである。
このガラススケール５の両端近傍には限界位置マ
ーク５ａ，５ｂが設けてあり、これらのマーク５
ａ，５ｂ間には一定ピツチの目盛５Ｃが施されて
いる。６は上記スケール上の目盛５Ｃを検出する
第１のフオトセンサであり、７は上記スケール上
のマーク５ａおよび５ｂを読取るために、スケー
ル５の幅方向に二つの検出端子を並設した第２の
フオトセンサである。これら第１，第２のフオト
センサ６，７は光学式ヘツド２と一体的に移動す
るようにキヤリツジ３に固定されている。

第２図ａ，ｂは前記スケール５を詳細に示した
平面図および部分拡大図である。第２図ａ，ｂに
示すように目盛５Ｃはスケール５の長手方向に沿
つて一定のピツチPAで刻まれたリニアスケール
目盛LS1と、このLS１をさらに４分割した小ピ
ツチPBで刻まれたリニアスケール目盛LS２とか
らなつている。本実施例ではLS１のピツチPAを
80μmとし、LS２のピツチPBを20μmとして前記
VCM４によるキヤリツジ３の移動ピツチに等し
く設定してある。

一方スケール５の図中左上端部には内側限界位
置マーク５ａが設けてあり、図中右上端部には外
側限界位置マーク５ｂが設けられている。上記マ
ーク５ａは二部分IGB１とIGB２とからなり、上
記マーク５ｂは二部分OGB１とOGB２とからな
つている。そして上記IGB１，IGB２はデイスク
１の中心側の第の方向における光学式ヘツド移動
限界位置に、またOGB１，OGB２はデイスクの
周辺側の第２の方向における光学式ヘツド移動限
界位置に、それぞれの境界部分を精度よく一致さ
せて設けてある。

第１図に説明を戻す。第１図の右端に太矢印で
示すように、図示しない設定スイツチないしデイ
スク１のＩ／Ｏ等から零位置を示すデータすなわ
ちリターン量を指示レジスタ１１へ与え、このデ
ータをレジスタ１１内に記憶させる。ここで零位
置とは光学式ヘツド２がデイスク１に対して情報
の記録または再生を開始する前の初期段階におい
て、デイスク１に対して位置すべき初期設定位置
であり、本実施例ではフオトセンサ６が第３図の
Ｃ点を検出する位置である。また零位置を示すデ
ータすなわちリターン量とはデイスク１の中心側
または周辺側の光学式ヘツド移動限界位置から零
位置までの距離情報であり、本実施例ではフオト
センサ７（７ａ，７ｂ）が第３図のＢ点すなわち
マークIGB１とIGB２との境界点を検出する位置
から、フオトセンサ６がＣ点を検出する位置まで
の光学式ヘツド移動距離（目盛数）ｎである。

再び説明を第１図に戻す。指示レジスタ１１に
上記のような零位置データｎが記憶された状態に
おいて第１図右下に示すスタートスイツチ１２を
押すと、コントローラ１３内のパルス化回路１４
から一定幅のパルスが減算カウンター１５の
SET端子に与えられる。このため指示レジスタ
１１の内容である零位置データｎが減算カウンタ
１５にセツトされる。このデータｎはＤ／Ａコン
バータ１６によつてアナログデータとなるが、こ
のデータの極性はコントローラ１３内の極性反転
レジスタ１７の出力によつて決定される。なおこ
の時点では極性反転レジスタ１７はスタートスイ
ツチ１２からの信号によつてリセツト状態となつ
ているのでＤ／Ａコンバータ１６には光学式ヘツ
ド２をデイスク１の中心側へ移動させる方向の極
性指令が与えられている。したがつてＤ／Ａコン
バータ１６に入力したデイジタルデータは光学式
ヘツド２をデイスク中心側へ移動させるための速
度指示アナログ信号に変換され、誤差増幅器１８
の側入力端に供給される。

一方、上記誤差増幅器１８の側の入力端には
光学式ヘツド２の実速度信号が与えられるが、初
期状態においては光学式ヘツド２が停止状態なの
で、上記実速度信号のレベルは零レベルである。
その結果、誤差増幅器１８の出力電圧は一気に立
上り、アナログスイツチ１９の一方の入力端子１
９ａに加えられる。

アナログスイツチ１９はこの時点では速度制御
側端子１９ａに切換設定されている。したがつて
上記誤差増幅器１８の出力電圧は、このアナログ
スイツチ１９を介して電力増幅器２０に供給され
る。このため電力増幅器２０からVCM４にキヤ
リツジ駆動用の電力が供給され、光学式ヘツド２
はデイスク１の中心側へ移動開始する。これに伴
い第１のフオトセンサ６はスケール５における目
盛５ＣのLS１，LS２を順次続取つていく。この
続取られた目盛検出信号は増幅器２１にて増幅さ
れたのち、実速度検出回路２２の微分回路２３お
よびフイルタ２４を通じて第１の速度信号に変換
される。この第１の速度信号はこの時点ではON
状態となつているアナログスイツチ２５を介して
混合器２６の一方の入力端へ供給される。なお上
記アナログスイツチ２５および前記アナログスイ
ツチ１９は、コントローラ１３の速度／位置レジ
スタ２７の出力によつて制御されるが、この速
度／位置レジスタ２７は当初スタートスイツチ１
２によつてリセツト状態にされ、その出力レベル
が「０」であるため、前記した状態となつてい
る。

一方、電力増幅器２０内に設けられている電流
検出抵抗により、電力増幅器２０の出力電圧に比
例した電流値が検出され、その検出信号が実速度
検出回路２２の積分回路２８に供給されて積分さ
れたのち、フイルタ２９を介して第２の速度信号
となり、混合器２６の他方の入力端に入力する。

従つてこの時点で実速度検出回路２２から出力
される実速度信号は第１の実速度信号と第２の実
速度信号とを混合器２６で加え合せたものとな
る。そして混合器２６から出力される実速度信号
は前記誤差増幅器１８のの側端子に入力する。

かくしてVCM４は誤差増幅器１８の両入力電
圧の差を縮めるべく増速される。そしてVCM４
の速度が前記速度指示アナログ信号によつて指示
された速度に達すると、誤差増幅器１８からの増
速指令は零となり、VCM４に供給される電力は
一定となる。したがつて以後はVCM４が一定速
度でキヤリツジ３を駆動するように速度制御され
る。

以上のような速度制御が行なわれることによ
り、光学式ヘツド２はデイスク１の中心側へ一定
の高速度で移動していく。これに伴い第１、第２
のフオトセンサ６，７は第３図中矢印で示す方向
へ移動していく。光学式ヘツド２がデイスク１の
中心側の移動限界位置に達すると、フオトセンサ
７の各素子７ａ，７ｂがマークIGB１，IGB２を
順次検出する。このとき各素子７ａ，７ｂはそれ
ぞれ第３図に示すＤ領域では「０」「０」、Ｅ領域
では「１」「０」、Ｆ領域では「１」「１」という
具合に、その出力レベルを変化させる。この出力
は第１図の増幅器３０によつて増幅され、波形整
形回路３１で矩形波とされたのち、デコーダ３２
にてデコードされ、コントローラ１３に供給され
る。この点につき以下具体的に説明する。

今、フオトセンサ７がＥ領域に入つたとする
と、先ず「１」「０」が検出されるが、この最初
に検出される「１」「０」については本実施例で
はデコーダ３２から出力させないようにしてい
る。次にフオトセンサ７がＦ領域に入り「１」
「１」を検出すると、この検出々力がデコーダ３
２からコントローラ１３内の極性反転レジスタ１
７のSET端子に加えられる。その結果、極性反
転レジスタ１７がセツト状態となり、その出力に
よりＤ／Ａコンバータ１６の出力極性を反転させ
る。かくしてＤ／Ａコンバータ１６の出力である
速度指示アナログ信号の極性が反転するため、電
力増幅器２０にはそれまでとは反対方向の増幅指
令が与えられる。したがつてVCM４は光学式ヘ
ツド２がそれまで移動してきた方向とは逆の方
向、つまりデイスク１の中心側から周辺側へ向つ
て移動するように作動する。その結果、フオトセ
ンサ７が再びＥ領域に入り、「１」「０」を検出す
ると、この検出々力はコントローラ１３内のＤ−
FF３３のCK端子に加えられる。このときＤ−
FF３３のＤ端子にはセツト状態となつている極
性反転レジスタ１７の高レベル信号「１」が与え
られている。したがつてＤ−FF３３は反転し、
高レベル信号「１」をアンドゲート３４の一方の
入力端に与える。

一方、フオトセンサ６によつて検出された目盛
検出信号は増幅器２１で増幅されたのち、波形整
形回路３５にて矩形波に変換され、アンドゲート
３４のもう一方の入力端に供給される。かくして
アンドゲート３４からは前記「１」「１」検出後
の「１」「０」検出時から前記目盛検出信号が減
算クロツク信号として減算カウンタ１５のCK端
子に入力する。したがつて光学式ヘツド２が逆方
向の移動を開始した直後から減算カウンタ１５に
セツトされていた位置データｎのカウントダウン
が開始する。これに伴いＤ／Ａコンバータ１６の
出力である速度指令アナログ信号も徐々に減少
し、VCM４が減速していく。減算カウンタ１５
の内容が零になると、VCM４はほぼ停止状態と
なる。

第３図の曲線は上述した光学式ヘツド２の動作
を示している。すなわち第３図において、Ｇは光
学式ヘツド２の零位置復帰前の位置であり、νは
VCM４の速度すなわち光学式ヘツド２の移動速
度を示している。Ｇの位置から増速された光学式
ヘツド２は予め設定された速度指示アナログ信号
に基づく最高速度に達すると、その後定速制御さ
れる。そしてスケール５のＢ点に対応する位置Ｈ
に達すると、逆方向の速度指示アナログ信号が与
えられて急停止後、逆方向に加速されて移動す
る。その直後から徐々に減速され、スケール５の
Ｃ点に対応する零位置Ｉにおいてほぼ停止状態と
なる。

再び第１図に説明を戻す。減算カウンタ１５の
内容が零になると、これを知らせるゼロ検知信号
がコントローラ１３内のタイミング回路３６に与
えられる。このタイミング回路３６は上記ゼロ検
知信号を制御系の安定をはかる上で必要な若干の
時間だけ遅らせたのち、所定のタイミングで同じ
コントローラ１３内の速度／位置レジスタ２７の
SET入力端子に与え、このレジスタ２７をセツ
ト状態にする。速度／位置レジスタ２７はセツト
状態になると、高レベル信号「１」を出力し、ア
ナログスイツチ１９を速度制御側端子１９ａから
位置制御側端子１９ｂに切換えると共に、実速度
検出回路２２内のアナログスイツチ２５をOFF
状態にする。かくして光学式ヘツド２の制御が速
度制御から位置制御に切換わる。その結果、電力
増幅器２０には位置サーボ回路３７からの位置制
御信号が与えられる。位置サーボ回路３７には増
幅器２１からの目盛検出信号と実速度検出回路２
２からの実速度信号が供給される。ただしこの場
合の実速度信号はアナログスイツチ２５がOFF
状態となつていることから、積分回路２８，フイ
ルタ２９を介しての第２の速度信号のみとなる。

そこで今、減算カウンタ１５の出力が零になつ
た瞬間を考えると、光学式ヘツド２は次の時点に
おいてVCM４等の慣性により僅かに先へ進むこ
とになる。このときフオトセンサ６は零位置に対
応する目盛５ＣのＣ点よりもさらに先の目盛を数
本続取る。この続取られた目盛に応じた信号は増
幅器２１を介して位置サーボ回路３７に与えられ
る。したがつて上記続取つた目盛数に応じた逆方
向駆動指令が電力増幅器２０に加わる。このため
VCM４は逆方向に作動する。一方、電力増幅器
２０の電流検出抵抗によつて得られた電流値信号
は、積分されて第２の実速度信号として位置サー
ボ回路３７に与えられる。かくして、光学式ヘツ
ド２の移動速度が速いときに大きな逆方向電力が
VCM４に与えられるように制御される。その結
果、光学式ヘツド２は零位置Ｉを中心にして正逆
方向に振動しながら零位置に近づいていく。

一方、波形整形回路３５から出力される上記振
動時における目盛検出信号は、ｆ／Ｖ変換器３８
に供給される。ｆ／Ｖ変換器３８は上記振動時に
おける目盛検出信号に含まれている速度変化成分
すなわち周波数ｆを電圧信号に変換してコントロ
ーラ１３内の判定回路４０へ供給する。判定回路
４０は上記ｆ／Ｖ変換器３８からの出力が第４図
に示す如く予め設定した上限値ν2および下限値ν1
の範囲内にあり、かつその期間が一定期間Ｔを越
えたときに、出力「１」をアンドゲート４１の一
方の入力端に与える。このアンドゲート４１の他
方の入力端には前述の減算カウンタ１５から出力
されたゼロ検知信号が与えられている。その結
果、アンドゲート４１からは零位置復帰動作が終
了したことを示すEND信号が送出される。

第４図は上記の位置制御のもようを示す図で、
横軸に時間をとり、縦軸に光学式ヘツド移動速度
をとつた図である。第４図においてＪは位置制御
開始点であり、このＪ点から位置制御が行なわれ
ることにより、Ｋ点において光学式ヘツド２はν1
とν2との範囲内に入り、Ｍ点において位置制御は
終了する。

上述した本実施例においては、スケール５に設
けたマークIGB１，IGB２と光学式ヘツド移動限
界位置との相対的位置関係を、デイスク１が有し
ている諸条件とは無関係に精度よく一致させ得
る。したがつて零位置データｎをデイスク側の条
件に合わせて予め設定することにより、零位置を
上記ヘツド移動限界位置を基準としてそのデイス
クにとつて最適な一定位置に容易かつ正確に設定
可能である。そして零位置復帰に際しては、スケ
ール５上の目盛５ｃの続取りを行ない減算カウン
タ１５にてカウントダウンを行なうことにより、
設定されたリターン量だけリターンさせ、零位置
に達したところでその零位置を位置制御手段にて
保持するようにしているので、高精度な零位置復
帰を行なえる。また光学式ヘツド２が零位置復帰
前においてたとえどのような位置にあつても、デ
イスク中心側の移動限界位置までは比較的単純な
速度制御のみを行なえばよい。そして上記移動限
界位置から逆方向へ移動開始したときから減速制
御および位置制御等の比較的複雑で微細な制御を
行なえばよい。この場合、零位置データすなわち
リターン量ｎは、デイスク側の条件に合うように
可変設定されるが、光学式ヘツド２の復帰動作開
始前の位置つまり復帰経路の全長の長短には直接
関係なく設定し得る。したがつて制御動作が単純
化されそれに伴い制御系の構成を簡略化できる。

なお本発明は上述した一実施例に限定されるも
のではない。たとえば前記実施例では零位置をデ
イスク１の中心側に設定する場合を例示したがデ
イスク１の周辺側に設定するようにしてもよい。
ただしその場合にはマークIGB１，IGB２に相当
するマークをスケール５上のデイスク周辺側の端
部に設けると共にマークOGB１，CGB２に相当
するマークをスケール５上のデイスク中心側の端
部に設ける等の必要がある。

また前記実施例ではスケール５上の目盛および
マークを光学的に読取る場合を例示したが磁気
的、静電的その他の読取り手段を用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、零位置に
移動させるために、光学ヘツドの移動径路に沿つ
て設けられた位置マークまで先ず定速で移動させ
る。次に、この位置マークから所定の距離だけ移
動させ、零位置への移動がなされる。

この場合、位置マークへは定速で移動するよう
にしているので、制御系は簡略になる。また、従
来のように復帰径路の長短に応じて制御出力を調
整するのではなく、常にある定められた矩離だけ
移動させれば良いので、簡略な制御系で構成でき
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示す図
で、第１図は本発明装置の主として電気的構成を
示すブロツク図、第２図ａ，ｂは第１図のガラス
スケールをさらに詳細に示した平面図と部分拡大
図、第３図はガラススケール上の目盛およびマー
クと光学式ヘツド位置との対応関係を示すと共に
光学式ヘツドの位置と速度との関係を示す図、第
４図は速度制御から位置制御に移行した場合の時
間に対する光学式ヘツドの移動速度の関係を示す
図である。 １……デイスク、２……光学式ヘツド、３……
キヤリツジ、４……VCM、５……ガラススケー
ル、６，７……フオトセンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円盤状記録媒体に情報を記録・再生する光学
   ヘツドを記録・再生動作に先立つて上記円盤状記
   録媒体の所定の半径方向基準位置に移動させる光
   学式記録再生装置において、 上記光学ヘツドを上記円盤状記録媒体上の半径
   方向に移動させる手段と、 上記光学ヘツドを定速で移動させる制御信号を
   上記移動手段に出力する定速移動制御手段と、 上記定速移動制御手段の制御信号に基づいて上
   記光学ヘツドが移動したときに、上記光学ヘツド
   が上記光学ヘツドの移動経路に沿つて設けられた
   位置マークに達したことを検出するマーク検出手
   段と、 上記位置マークが検出された場合に、上記光学
   ヘツドの移動方向を反転し、上記位置マークと上
   記所定の半径方向基準位置との間の距離だけ上記
   光学ヘツドを移動させる移動信号を上記移動手段
   に出力する半径方向基準位置移動制御手段と、 を具備したことを特徴とする光学式記録再生装
   置。