JPH08194952A

JPH08194952A - 光学的情報記録再生装置

Info

Publication number: JPH08194952A
Application number: JP630595A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Naito; 雄一内藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-01-19
Filing date: 1995-01-19
Publication date: 1996-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】超音波モータの減速時のＡｔエラーを抑制
し、光ビームのトラック外れを未然に防止する。【構成】光カード９ｃに光ビームを集光する対物レン
ズ１２９と、対物レンズをトラッキング方向に移動させ
るＡＴアクチュエータと、対物レンズとＡＴアクチュエ
ータが設けられた可動光学ヘッド３０１と、可動光学ヘ
ッド３０１と光カード９ｃをトラック横断方向に相対的
に移動させる超音波モータ１２８とを有する光学的情報
記録再生装置において、超音波モータ１２８の駆動信号
を所定の変化率で減少させた後、指数関数的に減少させ
る。また、超音波モータ１２８の減速時に、超音波モー
タ１２８に対し駆動信号の変化率を段階的に小さくして
供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カード状の情報記録媒
体に光学的に情報の記録、あるいは再生を行う光学的情
報記録再生装置に関し、特に記録媒体または光ヘッドを
例えば超音波モータの駆動によってトラック横断方向に
移動させる際の制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報を記録媒体上に記録あるいは
再生する情報記録再生装置として、光ビームを用いて光
学的に記録したり、あるいは再生する光学的情報記録再
生装置が注目されている。この光学的に情報を記録、再
生する記録媒体には、ディスク状、あるいはカード状の
もの等があるが、中でもカード状の記録媒体（以下、光
カードという）は生産性、携帯性、アクセス性に優れ、
用途も広範囲に渡っている。記録媒体への情報の記録
は、記録情報に従って変調された微小スポット状の光ビ
ームで情報トラックを走査することにより行なわれ、光
学的に検出可能な情報ビット列として情報が記録され
る。

【０００３】また、記録媒体から情報を再生するには、
記録媒体に記録が行なわれない程度の一定パワーの光ビ
ームスポットで情報トラックの情報ビット列を走査し、
記録媒体からの反射光又は透過光を検出することにより
行なわれる。このような記録媒体への情報の記録、再生
に用いられる光ヘッドは、記録媒体に対しその情報トラ
ック方向およびトラックを横切る方向に相対的に移動可
能であって、この移動により光ビームスポットによる情
報トラックへの走査が行なわれる。

【０００４】光ヘッドには光ビームスポットを絞り込む
ための絞り込用レンズが設けられ、このレンズとしては
対物レンズが用いられている。この対物レンズは、その
光軸方向（フォーカシング方向）および光軸方向と記録
媒体の情報トラック方向との双方に直交する方向（トラ
ッキング方向）に光ヘッド本体について夫々の方向に独
立して移動できるように保持されている。このような対
物レンズの保持は、一般に弾性部材を介して行なわれ、
対物レンズのフォーカシング、トラッキング方向の移動
は、磁気的相互作用を利用したアクチュエータによって
駆動するのが一般的である。

【０００５】図９に追記型光カードの模式的平面図を示
しており、光カード１０００の情報記録面には、多数本
の情報トラック１００１がＬ−Ｆ方向に平行に配列され
ている。また、光カード１０００の情報記録面には情報
トラック１００１へのアクセスの基準位置となるホーム
ポジション１００２が設けられている。情報トラック１
００１はホームポジション１００２に近い方から順に、
１００１−１、１００１−２、１００１−３・・・と配
列され、図１０に示すようにこれらの各情報トラックに
隣接してトラッキングトラック１００３−１、１００３
−２、１００３−３・・・が設けられている。これらの
トラッキングトラックは、情報記録再生時の光ビームス
ポット走査の際に光ビームスポットが所定の情報トラッ
クから逸脱しないように制御するオートトラッキング
（以下ＡＴと略す）のためのガイドとして用いられる。

【０００６】このＡＴ制御は、光ヘッドにおいて、光ビ
ームスポットの情報トラックからのずれ（ＡＴ誤差）を
検出し、この検出情報を対物レンズをトラッキング方向
に対して駆動するトラッキングアクチュエータに負帰還
させるサーボ系により行なわれ、光ヘッド本体に対して
対物レンズをトラッキング方向（Ｄ方向）に移動させて
光ビームスポットを所望の情報トラックへと追従させ
る。また、このＡＴ制御は、Ｓ₁ とＳ₃ の光スポットを
使用し、光スポットＳ₁ ，Ｓ₃ の照射されるトラッキン
グからの反射光を利用するようにしており、この両光ス
ポットＳ₁ とＳ₃との間に位置する光スポットＳ₂ によ
り情報の記録・再生を行なっている。なお光スポットＳ
₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ の光源は同一光源が使用され、光源と対
物レンズの間に配置された回折格子による干渉作用によ
って、光スポットＳ₂ の両側に等間隔で光スポットＳ
₁ 、Ｓ₃ が形成される。

【０００７】また、情報記録再生時において、光ビーム
スポットで情報トラックを走査する際、光ビームを光カ
ード面上にて適当な大きさのスポット状とする（合焦）
ために、対物レンズに対するオートフォーカシング（以
下ＡＦと略す）制御を行なっている。このＡＦ制御は、
光ヘッドにおいて光ビームスポットの合焦状態からのず
れ（ＡＦ誤差）を検出し、この検出信号を対物レンズを
光軸方向に沿って移動させるフォーカシングアクチュエ
ータに負帰還させ、光ヘッド本体に対して対物レンズを
フォーカシング方向に移動させて光ビームスポットを光
カード面上に合焦させている。

【０００８】一方、光源の半導体レーザから発光される
光ビームと光カードの相対的走査の方式として、光カー
ドのトラック方向に対しては移動しないが、トラックを
横切る方向に移動可能な台（以下キャリッジと称す）に
光カードを装着し、光ヘッド本体をボイスコイルモータ
を使用してトラック方向に移動させることで、光ビーム
を情報トラック上に走査している。また、光ビームをト
ラック横断方向に移動させる場合は、キャリッジをトラ
ックを横切る方向に移動させており、このキャリッジの
移動には超音波モータが用いられている。

【０００９】このような構成の光学的情報記録再生装置
において、キャリッジを情報トラックと直交する（横切
る）方向に移動させるのは、第１に別の情報トラックへ
のアクセスのためであり、この場合、従来ではＡＴ制御
をオフ状態として高速でアクセスさせている。第２に
は、光カードがキャリッジに正しく搭載されていない場
合のように、光カード上のトラックとトラック方向走査
系との平行度にズレ（以下スキューと称す）があった場
合、ＡＴ制御がオンの状態でトラック方向の走査を行う
と、対物レンズが光ヘッド本体に対して偏位するように
駆動制御されてしまう。このような場合、対物レンズの
光ヘッド本体に対する偏位量にも限界があり、トラック
の走査中に偏位量が限界に達することもあるので、光ビ
ームの走査中にキャリッジをトラックと直角方向に移動
させることによって、対物レンズの光ヘッド本体に対す
る偏位を許容範囲内とするためである。

【００１０】ここで、超音波モータの構成および駆動原
理について簡単に説明する。超音波モータとしては、振
動減衰性の低い金属からなる弾性体、例えばリング状に
形成された弾性体の底面に圧電素子を接着剤等により接
着固定したものをリング状振動体とし、この振動体にリ
ング状の移動体を加圧手段を介して加圧接触させる。一
方、圧電素子は、互いに１／４（波長）の奇数倍の間隔
を有するＡ，Ｂ２相の圧電素子群を有し、各群内にはλ
／２の間隔を有して厚み方向における分極処理方向が異
なる圧電素子が形成されている。そして、このＡ，Ｂ２
相の圧電素子群に９０°の位相差を有する交流電圧等の
周波電圧を印加することにより、Ａ，Ｂ２相の圧電素子
群により夫々定在波を励振し、その合成により弾性体の
表面粒子に円周方向に進行する進行波を形成し、移動体
に対する摩擦駆動によって移動体を回転運動させる。

【００１１】図１１は光カードに情報を記録再生する光
カード記録再生装置の例を示した構成図である。図中２
００は、情報記録媒体であるところの光カード、２０１
はこの光カード２００を載置するためのキャリッジであ
る。キャリッジ２０１は超音波モータ（以下ＵＳＭと略
す）２０２の駆動によって情報トラック横断方向に移動
できるように構成されており、ＵＳＭ制御回路２０７の
制御によって光ビームに対し情報トラックを情報トラッ
ク横断方向に移動させることで、目標の情報トラックに
トラッキングしたり、スキュー角のあるカードに対して
トラッキングが外れないようにしている。２０２はＵＳ
Ｍを示す。２０３は光源となる半導体レーザや光電変換
素子などが一体化された光ヘッド、２０４は光ヘッド２
０３上で光ビームを集光し、光カード２００に照射する
対物レンズ、２０５は光ヘッド２０３から出力される情
報トラック横断信号をコンパレートし、ＭＰＵ２０６に
入力するコンパレータ、２０６は装置の各部を制御する
ＭＰＵ、２０７はＭＰＵ２０６からの命令でＵＳＭ２０
２の駆動を制御するＵＳＭ制御回路、２０８は光ヘッド
２０３から出力される対物レンズ２０４の光ヘッド２０
３の中心位置からのずれ量をＭＰＵ２０６に出力するレ
ンズ位置検出回路である。２０９はＵＳＭ制御回路２０
７への電圧出力とキャリッジ２０１の移動速度を記憶す
る記憶装置である。

【００１２】ここで、光ヘッド２０３の出力する光ビー
ムが光カード２００上のある情報トラック上にあるとし
て、この光ビームを今度は別の情報トラックへ移動させ
ようとするいわゆるシーク制御は、目標の情報トラック
が光ヘッド２０３内の対物レンズ２０４の可動範囲外で
ある場合、ＭＰＵ２０６はＵＳＭ制御回路２０７にＵＳ
Ｍ２０２を駆動するよう命令を出す。ＵＳＭ制御回路２
０７はＭＰＵ２０６にあらかじめ設定してある駆動周波
数および振幅をもった駆動電圧をＵＳＭ２０２に出力
し、光カード２００を載置したキャリッジ２０１を移動
させる。それにより、対物レンズ２０４より出力される
光ビームに対し、光カード２００の情報トラックは情報
トラック横断方向に相対的に移動し、光ビームが情報ト
ラックを横断するごとに光ヘッド２０３はコンパレータ
２０５を通じてＭＰＵ２０６に情報トラック横断信号を
出力する。ＭＰＵ２０６はコンパレータ２０５からの入
力パルス数が目標値に達すると、今度はＵＳＭ制御回路
２０７に、ＵＳＭ２０２の駆動を停止するように命令を
出す。そこで、ＵＳＭ制御回路２０７が駆動電圧の出力
を停止することによってキャリッジ２０１が停止し、目
標の情報トラックに光ビームを移動させることができ
る。

【００１３】次に、相対微小移動について説明する。光
カード２００が図１２のようなスキュー角θをもってい
る場合、光ヘッド２０３がオートトラッキング状態で情
報トラックを走査中に対物レンズ２０４が光ヘッド２０
３に対し、中心から左右いずれかの可動範囲の限界まで
移動したとする。このとき、ＭＰＵ２０６には光ヘッド
２０３から対物レンズ２０４の現在位置がレンズ位置検
出回路２０８を通じて入力されているので、この信号か
ら可動範囲限界であると判断し、ＭＰＵ２０６はＵＳＭ
制御回路２０７に、あらかじめ設定されているシーク制
御の際よりもキャリッジ２０１の移動速度を遅くするよ
うな駆動周波数および振幅をもった駆動電圧をＵＳＭ２
０２に出力し、対物レンズ２０４が光ヘッド２０３の中
心に位置するようにキャリッジ２０１を移動させるよう
命令する。光カード２００の情報トラックが移動を開始
すると、対物レンズ２０４はオートトラッキング状態で
あるから、同じ方向へ移動を開始する。そこで、ＭＰＵ
２０６にはレンズ位置検出回路２０８を通じて対物レン
ズ２０４の位置が入力されているので、対物レンズ２０
４が光ヘッド２０３の中心位置に移動したときに、ＵＳ
Ｍ制御回路２０７にＵＳＭ２０２に対して駆動電圧の出
力を停止するように命令する。

【００１４】図１３は上記従来例の相対微小距離移動の
動作を示す信号図である。図１３（ａ）はトラッキング
制御がオンの状態で対物レンズがレンズ中心位置からｍ
（可動範囲限界）の距離に移動した場合に、キャリッジ
をトラックと直角方向に微小距離移動させたときの対物
レンズのレンズ位置検出回路２０８の出力信号を示して
いる。この場合、ＡＴ制御がオン状態なので、光ヘッド
本体に対する対物レンズの動きが光ヘッド本体に対する
キャリッジの動きにほぼ等しくなる。図１３（ａ）では
時刻ｔ₁ から超音波モータにてキャリッジをトラックと
直角方向に移動を開始している。

【００１５】図１３（ｂ）は超音波モータのＯＮ／ＯＦ
Ｆ信号であり、時刻ｔ₁ 〜ｔ₅ までの時間はオンであ
る。図１３（ｃ）は超音波モータの駆動電圧である。時
刻ｔ₁〜ｔ₃ まで一定電圧であり、時刻ｔ₃ 〜ｔ₅ 間で
は徐々に駆動電圧を減少させることで、減速させながら
停止させている。ここで、超音波モータの駆動電圧が一
定の時は、駆動周波数により超音波モータの駆動速度、
すなわち光ヘッド本体に対するトラックと直角方向のキ
ャリッジの速度（以降キャリッジ速度とする）が決ま
る。また、図１３（ａ）において、時刻ｔ₁ から移動開
始後、遅れ時間ｔ₂以降においてキャリッジ速度がほぼ
一定となり、時刻ｔ₃ にて減速を開始し、時刻ｔ₅ にて
停止させる。この場合、光ヘッドに対する対物レンズの
移動距離はｍ−ｎとなる。

【００１６】図１３（ｄ）は対物レンズの移動速度を示
している。図１３（ｅ）は以上のようなキャリッジの移
動を行なったときのトラックに対する光ビーム位置（Ａ
ｔエラー）を示している。Ａｔエラーはキャリッジの加
速度に比例して大きくなるので、図１３（ｅ）のように
キャリッジ駆動開始時及び減速時に大きくなる。特に図
１３（ｃ）のようにキャリッジの駆動電圧をステップ的
に超音波モータに印加した場合、最大速度に到達する時
間ｔ₁ 〜ｔ₂ 間は短いが、駆動開始時の加速度が大きい
ため、図１３（ｅ）のようにＡｔエラーもその時に最大
となる。この場合、最大速度に到達する時間は超音波モ
ータの時定数で決まるため、最大速度を大きくすると、
駆動開始時の加速度が大きくなり、Ａｔエラーも大きく
なってしまう。

【００１７】逆に、キャリッジの移動速度が小さすぎる
と、単位時間当りの移動量が小さくなるので、必要な移
動量を得ることが出来ない。そこで、駆動開始時の加速
度を小さくする方法として、図１４に示すような方法が
ある。即ち、図１４（ｃ）のように超音波モータの駆動
電圧をｔ₁ 〜ｔ₃ 間に、時間に比例して増加させること
により、キャリッジを等加速度運動させるというもので
ある。従って、このような駆動方法では、加速時の加速
度が小さくなるので、図１４（ｅ）に示すように、加速
時のＡｔエラーを小さくすることができる。なお、図１
４（ａ）、（ｂ）及び図１４（ｄ）にこのように超音波
モータを駆動した場合の各部の信号を図１３に対応して
示している。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、図１３で説明したようにキャリッジの減速を
等減速度で行なっているので、キャリッジ停止時の時刻
ｔ₄ においても、対物レンズはある大きさの加速度を持
ち、その加速度に比例したＡｔエラーによって、時刻ｔ
₄ 以降においてもＡｔエラーに振動が生じる。そのた
め、キャリッジ減速停止後、すぐにキャリッジの微小距
離移動を行なうと、加速時のＡｔエラーに前回停止時の
Ａｔエラーの振動分が加わるので、Ａｔエラーが更に大
きくなってしまう。従って、Ａｔエラーが許容値以上大
きくなると、光ビームがトラックに対してズレるため、
記録再生が出来なくなったり、最悪の場合は、トラック
外れが発生したりするという問題があった。

【００１９】また、従来においては、超音波モータの駆
動電圧振幅と減速時のキャリッジ速度は図１５に示すよ
うな関係にあるため、駆動電圧振幅を下げていくと、駆
動電圧がＶspボルト（＞０）で動かなくなる。そのた
め、図１３（ｂ）では超音波モータＯＮ／ＯＦＦ信号を
時刻ｔ₅ でオフしているのであるが、実際には図１３
（ａ）から明らかなように超音波モータはｔ₅ 以前の駆
動電圧振幅がＶspとなる時刻ｔ₄ で停止してしまう。こ
のため、キャリッジ微小距離移動の制御時間が長くなる
ばかりでなく、超音波モータが動かなくなる時刻ｔ₄ 〜
ｔ₅ の時間分、減速時間が短くなるために、減速度が大
きくなり、これに伴なってＡｔエラーが大きくなるとい
う問題があった。

【００２０】更に、従来においては、図１６に示すよう
に超音波モータの駆動電圧とキャリッジ速度の関係にお
いて、駆動電圧振幅が０ボルトからＶ_t ボルトまでは超
音波モータが動作しない不感帯がある。そのため、図１
４（ｃ）で説明したように超音波モータの駆動電圧を０
ボルトから増加させていっても駆動電圧がＶ_t となる時
刻ｔ₂ まではキャリッジは動作しない。従って、時刻ｔ
₂ 〜ｔ₃ 間で最高速度になり、加速度が大きくなってし
まうという問題があった。また、図１４のように超音波
モータを駆動した場合、時刻ｔ₂ 〜ｔ₃ 間を長くとれ
ば、加速度を小さくすることは可能であるが、超音波モ
ータが動作しない時刻ｔ₁ 〜ｔ₂ 分だけ制御時間が長く
なり、更には対物レンズが可動範囲限界ｍに達した時刻
ｔ₁ に超音波モータの駆動を開始してもキャリッジは動
き出さないが、対物レンズはスキュー角によって動いて
いるので、時刻ｔ₁ 〜ｔ₂ 間に可動範囲限界を超えてし
まうという問題もあった。

【００２１】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、超音
波モータの減速時のＡｔエラーを抑制し、光ビームのト
ラック外れを未然に防止するようにした光学的情報記録
再生装置を提供することを目的とする。

【００２２】また、本発明は、超音波モータの加速時の
応答性を向上し、それによって加速時間を長くとって加
速度を小さくし、加速時のＡｔエラーを抑制するように
した光学的情報記録再生装置を提供することを目的とす
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、情報記
録媒体上に光ビームを集光する集光手段と、該集光手段
をトラッキング方向に移動させる第１の駆動手段と、該
第１の駆動手段及び前記集光手段が設けられた光ヘッド
部と、該光ヘッド部と前記記録媒体をトラック横断方向
に相対的に移動させる振動波駆動手段からなる第２の駆
動手段とを有する光学的情報記録再生装置において、前
記第２の駆動手段の減速時に、該第２の駆動手段の駆動
信号を所定の変化率で減少させた後、指数関数的に減少
させることを特徴とする光学的情報記録再生装置によっ
て達成される。

【００２４】本発明の目的は、情報記録媒体上に光ビー
ムを集光する集光手段と、該集光手段をトラッキング方
向に移動させる第１の駆動手段と、該第１の駆動手段及
び前記集光手段が設けられた光ヘッド部と、該光ヘッド
部と前記記録媒体をトラック横断方向に相対的に移動さ
せる振動波駆動手段からなる第２の駆動手段とを有する
光学的情報記録再生装置において、前記第２の駆動手段
の減速時に、該第２の駆動手段に対し、駆動信号の変化
率を段階的に小さくして供給することを特徴とする光学
的情報記録再生装置によって達成される。

【００２５】本発明の目的は、情報記録媒体上に光ビー
ムを集光する集光手段と、該集光手段をトラッキング方
向に移動させる第１の駆動手段と、該第１の駆動手段及
び前記集光手段が設けられた光ヘッド部と、該光ヘッド
部と前記記録媒体をトラック横断方向に相対的に移動さ
せる振動波駆動手段からなる第２の駆動手段とを有する
光学的情報記録再生装置において、前記第２の駆動手段
の減速時に、該第２の駆動手段の駆動信号を所定の変化
率で減少させると共に、該第２の駆動手段が減速を停止
するときの駆動信号の値を第２の駆動手段が停止する最
大の値、またはその近傍の値とすることを特徴とする光
学的情報記録再生装置によって達成される。

【００２６】本発明の目的は、情報記録媒体上に光ビー
ムを集光する集光手段と、該集光手段をトラッキング方
向に移動させる第１の駆動手段と、該第１の駆動手段及
び前記集光手段が設けられた光ヘッド部と、該光ヘッド
部と前記記録媒体をトラック横断方向に相対的に移動さ
せる振動波駆動手段からなる第２の駆動手段とを有する
光学的情報記録再生装置において、前記第２の駆動手段
の加速時に、該第２の駆動手段の駆動信号の初期値を第
２の駆動手段が動き出す最小の値、またはその近傍の値
とすることを特徴とする光学的情報記録再生装置によっ
て達成される。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。始めに、本発明の光学的情報記録再
生装置に用いられる光学系の構成例を図３に基づいて説
明する。図３において、３０１は可動光学ヘッドであ
り、光カード９ｃの長手方向に形成されたトラックに沿
って図中Ｘ方向に往復移動し、固定光学系３０４からの
光ビームを光カード９ｃ上の照射する。可動光学ヘッド
３０１には、光束を集光させるための対物レンズ１２
９、対物レンズ１２９に向けて固定光学系３０４からの
光ビームを反射させる反射ミラー３０３が設けられてい
る。この対物レンズ１２９は、不図示のＡＦ用ムービン
グコイルと不図示のＡＴ用ムービングコイルを介して可
動光学ヘッド３０１の本体に取付けられ、ＡＦ用ムービ
ングコイルを駆動することによって対物レンズ１２９を
光軸方向に沿って移動させ、集光した光束を光カード９
ｃ上にＡＴスポット３１０ａ，３１０ｃおよびＡＦスポ
ット３１０ｂとして形成する。また、ＡＴ用ムービング
コイルを駆動することによって、対物レンズ１２９を可
動光学ヘッド３０１の本体に対し、光カード９ｃのトラ
ックを横切る方向に移動させる。

【００２８】固定光学系３０４は、情報の記録、再生の
ための光束の発光および反射光の検出を行う光学系であ
り、可動光学ヘッド３０１と分離して配置されている。
この固定光学系３０４内には、発光源の半導体レーザ３
０５、コリメータレンズ３０６、光ビーム整形プリズム
３０７、回析格子３０８、ビームスプリッタ３０２およ
び非点収差集光レンズ３０９等の光学系、非点収差集光
レンズ３０９を通過したビームスプリッタ３０２からの
光カード９ｃで反射したスポット３１０ａ，３１０ｂ，
３１０ｃが結像されるＡＴ光検出器１０１ａ，１０１
ｃ，ＡＦ光検出器１０１ｂが設けられている。

【００２９】図１は本発明の光学的情報記録再生装置の
第１実施例におけるＡＦ制御系、ＡＴ制御系、レンズ位
置検出回路、キャリッジ駆動回路からなる制御系を示し
たブロック図である。図１において、固定光学系３０４
に設けられているＡＦ光検出器１０１ｂは、半導体レー
ザ３０５から発光された光ビームが光カード９ｃにて反
射された光ビームのうち、センター光であるＡＦスポッ
トを検出する４分割検出器であり、対角線上の各センサ
出力を加算した出力ａ、ｂが差動増幅器１０３に入力さ
れている。差動増幅器１０３の出力であるＡＦエラー信
号ｇは位相補償器１０４に入力されるとともに、コンパ
レータ１１８に入力されている。また、コンパレータ１
１８でＡＦエラー信号ｇをコンパレートした信号はＭＰ
Ｕ１２０に入力され、位相補償器１０４の出力は切換Ｓ
Ｗ１０５のＷ端子に入力されている。切換ＳＷ１０５は
ＭＰＵ１２０からの切換信号によりＷ端子又はＸ端子を
選択し、Ｘ端子には一定電圧が入力されている。切換Ｓ
Ｗ１０５で選択された信号はＡＦコイルドライバー１０
６を経てＡＦアクチュエータのＡＦコイル１０７を駆動
するように構成されている。

【００３０】ＡＴ検出器１０１ａ，１０１ｃは半導体レ
ーザ３０５から発光された光ビームが光カード９ｃにて
反射された光ビームのうち、サイド光であるＡＴスポッ
トを検出する検出器であり、その出力ｃ，ｄは差動増幅
器１０８に入力されている。差動増幅器１０８の出力で
あるＡＴエラー信号ｈは位相補償器１０９に入力される
と共に、コンパレータ１１７を介してコンパレートした
信号がＭＰＵ１２０に入力されている。位相補償器１０
９の出力は切換ＳＷ１１０のＹ端子に入力されている。

【００３１】一方、可動光学ヘッド３０１に設けられた
不図示の発光ダイオードの光が対物レンズ１２９の鏡筒
側面に設けられた反射板で反射し、１対の位置センサ１
０２ａ，１０２ｂに入力されている。位置センサ１０２
ａ，１０２ｂの出力信号ｅ，ｆはレンズ位置検出回路４
０８の差動増幅器１１２に入力され、差動増幅器１１２
の出力であるレンズ位置信号ｉが差動増幅器１１３の一
方の入力端及びＡ／Ｄコンバータ１１６に入力され、ま
たこのＡ／Ｄコンバータ１１６の出力がＭＰＵ１２０に
入力されている。なお、差動増幅器１１２とＡ／Ｄコン
バータ１１６で構成されるレンズ位置検出回路４０８と
ＭＰＵ１２０とで対物レンズ１２９の移動速度の検出を
行なう対物レンズ移動速度検知回路が構成されている。

【００３２】また、差動増幅器１１３の他方の入力端は
Ｄ／Ａコンバータ１１９を介してＭＰＵ１２０に接続さ
れている。差動増幅器１１３の出力は位相補償器１１４
に入力され、位相補償器１１４の出力が切換ＳＷ１１０
のＺ端子に入力されている。切換ＳＷ１１０はＭＰＵ１
２０からの切換信号によりトラッキングサーボ状態（Ｙ
端子側）と、レンズ位置サーボ状態（Ｚ端子側）のいず
れかを選択するものである。切換ＳＷ１１０の出力はＡ
Ｔコイルドライバー１１１で電力増幅され、その出力に
よってＡＴアクチュエータのＡＴコイル１１５を駆動し
て、対物レンズ１２９をトラックと直角方向に移動させ
るように構成されている。

【００３３】４０６は超音波モータ１２８の駆動回路で
あるキャリッジ駆動回路であり、この駆動回路４０６の
各部の信号を図２に示している。Ｄ／Ａコンバータ１２
１の入力はＭＰＵ１２０に接続されており、ＭＰＵ１２
０からのデジタル値を受けてアナログ電圧を出力する。
Ｄ／Ａコンバータ１２１の出力は電圧周波数変換器（Ｖ
ＣＯ）１２２の電圧／周波数変換によって図３の駆動周
波数信号ｆｄに変換され、パルス幅設定回路１２３に出
力される。パルス幅設定回路１２３ではＭＰＵ１２０か
ら入力されたパルス幅データとクロック回路１２４から
入力されたクロックから任意のパルス幅に調整された信
号ｆｗを作成し、リングカウンタ１２５に出力する。リ
ングカウンタ１２５では信号ｆｗを図２のようにＣ，
Ｄ，Ｅ，Ｆの４つの相に分け、各相出力Ａ，Ａｘ，Ｂ，
Ｂｘとして切替ＳＷ１２６に出力する。切替ＳＷ１２６
にはＭＰＵ１２０からＯＮ／ＯＦＦ信号Ｌ及び前、後進
信号ｋが入力されている。

【００３４】ＯＮ／ＯＦＦ信号Ｌは超音波モータ１２８
の駆動／停止命令信号であり、前、後進信号ｋはキャリ
ッジの駆動方向を切換えるために振動子に形成する進行
波の向きを命令する信号である。切替ＳＷ１２６ではこ
れらの信号を受け、超音波モータ１２８を命令された駆
動方向に駆動するように各相出力Ａ，Ａｘ，Ｂ，Ｂｘ信
号を選択し、駆動相出力としてＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆ信号をド
ライブ回路１２７に入力する。ドライブ回路１２７では
超音波モータ１２８を駆動出来るように電力増幅し、超
音波モータ１２８に図２のような駆動信号Ｇ，Ｈを出力
する。ここで、パルス幅設定回路１２３にて設定された
パルス幅に対応して超音波モータ駆動信号Ｇ，Ｈの駆動
電圧振幅が変化し、これに応じて超音波モータ１２８に
よって駆動されるキャリッジの移動速度が変化する。例
えば、パルス幅を徐々に減少させると、それに対応して
駆動電圧振幅が減少し、キャリッジの速度は徐々に遅く
なる。

【００３５】図４は図１の制御系と図３の光学ヘッド系
を含んだ光学的情報記録再生装置の全体構成を示した図
である。この図を用いて概要の説明を行なう。まず、光
カードが装置内に挿入されると、不図示のセンサで検知
され、ＭＰＵ１２０がモータ駆動回路４０１を介してロ
ーディングモータ４０２を駆動する。これにより、光カ
ード９ｃは装置内に導入され、キャリッジ４０３に装着
される。次に、ＭＰＵ１２０から指令を受けたレーザ駆
動回路４０４にて半導体レーザ３０５が駆動され、その
光束は可動光学ヘッド３０１に入射し、対物レンズ１２
９でキャリッジ４０３上の光カード９ｃに集光される。
この場合、ＡＴ／ＡＦ制御回路４０５ではＭＰＵ１２０
の指令により可動光学ヘッド３０１上のＡＦコイル１０
７を制御して光カード９ｃの記録再生面に光ビームが焦
点を結ぶようにＡＦ引込み及びオートフォーカシングを
行なう。

【００３６】ＡＦ引込みの詳細を図１に基づいて説明す
る。ＡＦの引込みに際しては、光カード９ｃにて反射さ
れた光ビームのうちセンター光であるＡＦスポットを光
検出器１０１ｂで検出し、センサ出力ａ，ｂの差信号で
あるＡＦエラー信号ｇをコンパレータ１１８を経由して
ＭＰＵ１２０でモニタする。このＡＦ引込み開始時に
は、ＭＰＵ１２０から切換ＳＷ１０５に切換信号を与え
てＸ端子側に切換え、ＡＦ引込みモードにし、ＡＦコイ
ル１０７には一定電流を供給して対物レンズ１２９を媒
体面と垂直方向に移動させる。そして、ＭＰＵ１２０で
コンパレータ１１８の出力を検知し、このコンパレータ
１１８はＡＦ合焦点で信号を出力するようになっている
ので、このタイミングでＭＰＵ１２０から切換ＳＷ１０
５に切換信号を送出し、Ｗ端子側に切換えてＡＦサーボ
モードにする。以上でオートフォーカシング状態とな
る。なお、以上のＡＦ引込みは光スポットがトラック上
にある時に行なう。

【００３７】次に、ＡＴ／ＡＦ制御回路４０５ではＭＰ
Ｕ１２０の指令により可動光学ヘッド３０１上のＡＴコ
イル１１５を制御して光カード９ｃ上のトラックにトラ
ッキングするようにＡＴ引込み及びオートトラッキング
を行なう。ＡＴ引込みの詳細を図１に基づいて説明す
る。ＡＴ引込み開始時はＭＰＵ１２０から切換ＳＷ１１
０に切換信号を与えてＺ端子側に切換え、ＡＴ引込みモ
ードにしておく。この状態で、差動増幅器１１２の出力
であるレンズ位置信号ｉと、ＭＰＵ１２０から指令され
たＤ／Ａコンバータ１１９の出力を差動増幅器１１３で
差動増幅した信号により位相補償器１１４、ＡＴコイル
ドライバー１１１、ＡＴコイル１１５を経由してレンズ
位置サーボを形成し、Ｄ／Ａコンバータ１１９の出力を
徐々に変化させることにより、対物レンズ１２９を光カ
ード９ｃ上のトラックに対して直角方向（トラックを横
断する方向）にゆっくりと移動させる。一方、差動増幅
器１０８の出力であるＡＴエラー信号ｈをコンパレータ
１１７を経由してＭＰＵ１２０でモニタし、ＯＮトラッ
クした時点でＭＰＵ１２０から切換ＳＷ１１０に切換信
号を送り、Ｙ端子側に切換えてＡＴサーボモードにす
る。以上でオートトラッキング（ＡＴ）状態となる。

【００３８】一方、情報の記録、再生については次のよ
うに行なう。まず、マグネット４０９とボイスコイル４
１０とで構成した磁気回路のボイスコイルモータにＭＰ
Ｕ１２０から指令を受けたヘッド駆動回路４１１の出力
を入力し、可動光学ヘッド３０１の走査、つまり光ビー
ムの走査を行なう。走査の間に記録を行なう場合は、レ
ーザ駆動回路４０４から変調信号を半導体レーザ３０５
に供給し、高パワーの光ビームで光カード９ｃ上に書き
込み、読みとりの場合には、ＡＦ光検出器１０１ｂの出
力信号を再生回路４１２に入力し、光カード９ｃ上に書
き込まれた情報を再生し、ＭＰＵ１２０に出力する。可
動光学ヘッド３０１の走査の間には、対物レンズ１２９
を可動光学ヘッド３０１に対して所定の範囲内の位置に
保つために、レンズ位置検出回路４０８の出力が所定範
囲を超えると、超音波モータ１２８を駆動することによ
り、キャリッジ４０３をトラック横断方向に微小移動さ
せて対物レンズ１２９がレンズ中心位置に戻るようにす
る。

【００３９】次に、本発明の第１実施例における相対微
小距離移動動作を図５に基づいて説明する。図５（ａ）
はトラッキング制御がオンの状態で、対物レンズ１２９
がレンズ中心位置ｎからｍ（可動範囲限界）の位置まで
移動した場合に、キャリッジ４０３をトラックと直角方
向に微小距離移動させたときの位置検出回路４０８の出
力信号を示している。ここでは、ＡＴ制御がオン状態な
ので、光ヘッド本体（可動光学ヘッド）に対する対物レ
ンズ１２９の動きが光ヘッド本体に対するキャリッジの
動きにほぼ等しくなっている。

【００４０】図５（ｂ）は超音波モータ１２８のＯＮ／
ＯＦＦ信号であり、ＯＮのときに超音波モータ１２８に
対して駆動電圧が印加され、超音波モータ１２８が駆動
される。図５（ｃ）は超音波モータ１２８の駆動電圧振
幅、図５（ｄ）は対物レンズ１２９の移動速度を示して
いる。対物レンズ１２９の移動速度は図５（ａ）と同様
にキャリッジ４０３の速度とほぼ等しくなっている。図
５（ｅ）はキャリッジ４０３が移動したときのトラック
に対する光ビーム位置（Ａｔエラー）を示している。

【００４１】ここで、図５（ａ）において、対物レンズ
１２９がスキューなどによりトラック横断方向に移動
し、レンズ中心位置ｎから可動範囲限界のｍの距離まで
移動すると、レンズ位置検出回路４０８によって対物レ
ンズ１２９が可動範囲限界まで達したことが検出され、
ＭＰＵ１２０に通知される。ＭＰＵ１２０はこのように
対物レンズ１２９が可動範囲限界ｍに達したことを認識
すると、図５（ｂ）のように超音波モータ１２８のＯＮ
／ＯＦＦ信号をオンし、同時に微小距離移動に必要な速
度が得られるように駆動周波数データをＤ／Ａコンバー
タ１２１に出力する。また、これと同時にＭＰＵ１２０
では、図５（ｃ）に示すように時刻ｔ₁ 〜ｔ₃ の間は一
定駆動電圧振幅Ｖとなるようにパルス幅設定回路１２３
にパルス幅データを出力する。こうして超音波モータ１
２８が駆動され、キャリッジ４０３はこれまでの光ビー
ムの移動方向とは反対方向に移動を開始し、この移動に
伴なって対物レンズ１２９はレンズ中心位置に向かって
移動していく。

【００４２】次に、ＭＰＵ１２０では、時刻ｔ₃ になる
と、図５（ｃ）のように時刻ｔ₄ までの超音波モータ１
２８の駆動電圧振幅の変化率が−ａ（電圧／時間）一定
となるようにパルス幅設定回路１２３へのパルス幅デー
タを徐々に減少させていく。続いて、時刻ｔ₄ になる
と、今度は図５（ｃ）のように超音波モータ１２８の駆
動電圧振幅が時刻ｔ₆ までに指数関数的に減少するよう
にパルス幅設定回路１２３にパルス幅データを出力す
る。例えば、ＭＰＵ１２０では、超音波モータ１２８の
駆動電圧振幅Ｖを、

【００４３】

【数１】となるようにパルス幅データを出力する。Ｖ₂ は時刻ｔ
₄ における駆動電圧振幅値、ｔは時間、τは時定数であ
る。但し、前述のように超音波モータ１２８には駆動電
圧振幅に対して不感帯があるので、キャリッジ４０３は
その不感帯となる時刻ｔ₅ で停止し、この時点で対物レ
ンズ１２９は図５（ａ）のようにレンズ中心位置ｎに戻
る。その後、ＭＰＵ１２０では、図５（ｂ）のように超
音波モータ１２８のＯＮ／ＯＦＦ信号をオフしてキャリ
ッジ４０３の微小移動動作を終了する。

【００４４】このように超音波モータ１２８の駆動電圧
振幅を変化させると、キャリッジ４０３の移動速度は超
音波モータ１２８の駆動電圧振幅にほぼ比例するので、
キャリッジ４０３の移動速度、つまり可動光学ヘッド３
０１に対する対物レンズ１２９の移動速度は図５（ｄ）
のように変化する。従って、Ａｔエラーは対物レンズ１
２９の加速度（減速度）に比例するので、図５（ｅ）に
示すように、まず時刻ｔ₁ 〜ｔ₂ の間は大きくなり、時
刻ｔ₂ 〜ｔ₃ の間では対物レンズ１２９は一定速度で移
動しているので、Ａｔエラーは生じない。また、時刻ｔ
₃ 〜ｔ₄ の間では、超音波モータ１２８の駆動電圧振幅
の変化率を一定とし、対物レンズ１２９は一定の減速度
で減速するので、図５（ｅ）のように一定量のＡｔエラ
ーが生じる。

【００４５】更に、時刻ｔ₄ 〜ｔ₅ の間では、超音波モ
ータ１２８の駆動電圧振幅が指数関数的に減少し、対物
レンズ１２９の減速度もそれに比例して指数関数的に減
少するので、時刻ｔ₄ 直後は減速度は時刻ｔ₃ 〜ｔ₄ 間
における減速度よりも一時的に大きくなり、図５（ｅ）
のようにその分Ａｔエラーも一時的に大きくなる。但
し、キャリッジ４０３が停止する時刻ｔ₅ における対物
レンズ１２９の減速度は時刻ｔ₃ 〜ｔ₄ 間の減速度より
もかなり小さくなるので、図５（ｅ）のようにそのとき
のＡｔエラーは小さくなり、キャリッジ４０３の停止後
に生じるＡｔエラーの振動の振幅も従来に比べて大幅に
小さくなる。

【００４６】このように本実施例では、キャリッジ４０
３を停止させる場合に、超音波モータ１２８の駆動電圧
振幅を一定の変化率で減少させた後、駆動電圧振幅を指
数関数的に減少させるようにしたので、キャリッジ４０
３の停止時の対物レンズ１２９の減速度を小さくでき、
それによってキャリッジ４０３の停止後のＡｔエラーの
振動を抑制することができる。従って、キャリッジ４０
３の停止後にすぐにキャリッジ４０３の微小移動動作を
行なった場合、キャリッジ４０３の停止時のＡｔエラー
の振動分が加速時のＡｔエラーが加わったとしても、前
回の停止時のＡｔエラーが小さいので、Ａｔエラーが極
度に大きくなることを防止することができる。よって、
光ビームがトラックに対しズレを生じて記録、再生がで
きなくなったり、トラック外れを生じたりするという事
態を未然に防止でき、装置の動作を安定化することがで
きる。

【００４７】なお、以上の実施例では、キャリッジ減速
時の超音波モータに印加する駆動電圧振幅値を所定の変
化率で変化させ、所定の時間経過後、駆動電圧振幅値を
指数関数的に変化させるようにしたが、本発明はこれに
限ることなく、レンズ位置検出回路４０８から得られる
位置データに基づいて、所定の位置に達した時から駆動
電圧振幅値を指数関数的に変化させてもよいし、あるい
はレンズ位置検出回路４０８の位置データを微分して得
られる速度値が所定の値に達した時から駆動電圧振幅値
を指数関数的に変化させてもよい。

【００４８】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。この実施例は、超音波モータ１２８の減速時に駆動
電圧振幅を２段階に変化率を変えて減速を行なうという
例である。図６は本実施例の各部の信号を示したタイム
チャートである。図６（ａ）は対物レンズ１２９が可動
範囲限界まで移動した際に、キャリッジ４０３を微小距
離移動させたときのレンズ位置検出回路４０８の出力信
号を示している。図６（ａ）のｎは対物レンズ１２９の
中心位置、ｍは可動範囲限界の位置である。レンズ位置
検出回路４０８により対物レンズ１２９が可動範囲限界
ｍまで移動したことが検出されると、ＭＰＵ１２０は図
６（ｂ）のように可動範囲限界ｍに達した時刻ｔ₁ で切
替ＳＷ１２６へのＯＮ／ＯＦＦ信号をオンし、同時に微
小距離移動に必要な速度が得られるように、駆動周波数
データをＤ／Ａコンバータ１２１に出力する。この場
合、図６（ｃ）のように時刻ｔ₁ からｔ₃ までは一定駆
動電圧振幅Ｖとなるようにパルス幅設定回路１２３に所
定のパルス幅データを出力する。こうして超音波モータ
１２８が駆動され、キャリッジ４０３はこれまでの光ビ
ームの移動方向とは反対方向に移動を開始し、これに伴
なって対物レンズ１２９は図６（ａ）のようにレンズ中
心位置に向かって移動していく。

【００４９】時刻ｔ₁ から所定の時間が経過して時刻ｔ
₃ になると、ＭＰＵ１２０は図６（ｃ）のように超音波
モータ１２８の駆動電圧振幅が時刻ｔ₄ までに変化率−
ａ（Ｖ／時間）で変化するようにパルス幅設定回路１２
３へのパルス幅データを減少させる。続いて、時刻ｔ₄
になると、ＭＰＵ１２０は超音波モータ１２８の駆動電
圧振幅が時刻ｔ₆ までに変化率−ａよりも小さい変化率
−ｂ（Ｖ／時間）で変化するようにパルス幅設定回路１
２３へのパルス幅データを減少させる。超音波モータ１
２８はこのように２段階で異なる変化率で変化するよう
な駆動電圧振幅で駆動され、キャリッジ４０３はその駆
動電圧振幅に応じて減速していく。但し超音波モータ１
２８には不感帯があるので、キャリッジ４０３は図６
（ａ）のように不感帯となる時刻ｔ₅ で停止し、この時
点で図６（ａ）のように対物レンズ１２９はレンズ中心
位置に戻る。そして、時刻ｔ₆ になると、ＭＰＵ１２０
は図６（ｂ）のように切替ＳＷ１２６へのＯＮ／ＯＦＦ
信号をオフし、キャリッジ４０３の微小移動動作を終了
する。

【００５０】図６（ｄ）は以上のように超音波モータ１
２８を駆動したときのキャリッジ４０３の移動速度、つ
まり光ヘッドに対する対物レンズ１２９の移動速度を示
している。キャリッジ４０３の移動速度は超音波モータ
１２８の駆動電圧振幅にほぼ比例するので、キャリッジ
４０３の移動速度は図６（ｄ）のように変化する。図６
（ｅ）はＡｔエラーを示している。ここで、時刻ｔ₁ か
らｔ₂ の間では、Ａｔエラーは対物レンズ１２９の加速
度に比例するので、図６（ｅ）のようにＡｔエラーは大
きくなり、時間ｔ₂ 〜ｔ₃ の間では対物レンズ１２９は
一定速度で移動しているので、Ａｔエラーは生じない。

【００５１】また、時刻ｔ₃ 〜ｔ₄ の間では、対物レン
ズ１２９が一定の減速度で減速するので、図６（ｅ）の
ようにそれに応じてＡｔエラーが発生し、時刻ｔ₄ 〜ｔ
₅ の間では減速度は時刻ｔ₃ 〜ｔ₄ 間の減速度よりも小
さいので、時刻ｔ₄ 〜ｔ₅ の間においてはＡｔエラーは
更に小さくなる。従って、キャリッジ４０３が停止する
時刻ｔ₅ では、図６（ｅ）のようにＡｔエラーは従来に
比べて大幅に小さくなり、キャリッジ４０３の停止後に
生じるＡｔエラーの振幅も大幅に小さくなる。このよう
に本実施例においては、超音波モータ１２８の駆動電圧
振幅の変化率を２段階で変えるようにしたので、第１実
施例と全く同様にキャリッジ４０３の停止時の対物レン
ズ１２９の減速度を小さくでき、キャリッジ４０３の停
止後に生じるＡｔエラーの振動を抑制することができ
る。

【００５２】なお、以上の実施例では、超音波モータ１
２８の駆動電圧振幅の変化率を２段階で変化させたが、
本発明はそれ以上の段階で駆動電圧振幅の変化率を変化
させてもよい。もちろん、この場合は、駆動電圧振幅の
変化率を段階的に小さくしていけばよい。また、実施例
では、超音波モータ１２８の駆動電圧振幅を予め決めら
れた時間によって制御したが、レンズ位置検出回路４０
８で得られる位置信号に基づいて制御してもよいし、そ
の位置信号を微分して得られる速度信号に基づいて制御
してもよい。

【００５３】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。この実施例は、キャリッジ４０３が減速して停止す
るときの超音波モータ１２８の駆動電圧振幅の最終値が
超音波モータ１２８が停止する最大電圧Ｖspになるよう
に制御するという例である。Ｖspは図１５で説明したよ
うに超音波モータ１２８の駆動電圧振幅を下げていった
場合に、超音波モータ１２８が動かなくなる電圧であ
る。図７は本実施例の各部の信号を示した図であり、時
刻ｔ₁ 〜ｔ₅ はそれぞれ図１３の時刻ｔ₁ 〜ｔ₅に対応
している。また、図７ではＡ，Ｂの２つの制御パターン
について信号を示している。まず、制御パターンＡにつ
いて説明する。図７（ａ）は対物レンズ１２９が可動範
囲限界まで移動した際に、キャリッジ４０３を微小距離
移動させたときのレンズ位置検出回路４０８の出力信号
を示している。ｎは対物レンズ１２９のレンズ中心位
置、ｍは可動範囲限界位置である。

【００５４】対物レンズ１２９が可動範囲限界ｍに達し
たことが検出されると、ＭＰＵ１２０は図７（ｂ）のよ
うに時刻ｔ₁ で超音波モータ１２８のＯＮ／ＯＦＦ信号
をオンし、同時に図７（ｃ）のように微小距離移動に必
要な速度が得られるように駆動周波数データをＤ／Ａコ
ンバータ１２１に出力する。この場合、時刻ｔ₁ からｔ
₃ までは図７（ｃ）のように一定駆動電圧振幅Ｖとなる
ようにパルス幅設定回路１２３にパルス幅データが出力
される。こうして超音波モータ１２８が駆動され、キャ
リッジ４０３はこれまでの光ビームの移動方向とは反対
方向に移動を開始し、これに伴なって対物レンズ１２９
は図７（ａ）のようにレンズ中心位置に向かって移動し
ていく。

【００５５】次に、時刻ｔ₃ になると、ＭＰＵ１２０で
は図７（ｃ）のように時刻ｔ₃ から時刻ｔ₄ まで超音波
モータ１２８の駆動電圧振幅が一定の変化率で減少し、
時刻ｔ₄ で駆動電圧振幅が超音波モータ１２８の不感帯
となる電圧Ｖspとなるようにパルス幅設定回路１２３に
パルス幅データを出力する。そして、時刻ｔ₄ において
駆動電圧振幅がＶspになった時点で図７（ｃ）のように
駆動電圧を０とし、同時に図７（ｂ）のように超音波モ
ータ１２８のＯＮ／ＯＦＦ信号をオフして超音波モータ
１２８の駆動を停止する。

【００５６】また、制御パターンＢについて説明する
と、ＭＰＵ１２０は時刻ｔ₃ からｔ₅まで駆動電圧振幅
を一定の変化率で減少させ、時刻ｔ₅ でＶspとなるよう
にパルス幅設定回路１２３にパルス幅データを出力す
る。そして、時刻ｔ₅ において駆動電圧振幅がＶspとな
った時点で図７（ｃ）のように駆動電圧を０とし、同時
に図７（ｂ）のように超音波モータ１２８のＯＮ／ＯＦ
Ｆ信号をオフして超音波モータ１２８の駆動を停止す
る。

【００５７】このように本実施例では、超音波モータ１
２８の駆動電圧振幅値の最終値が超音波モータ１２８の
不感帯となる電圧Ｖspとなるように制御することによ
り、同じ減速時間であっても減速度を小さくすることが
でき、Ａｔエラーを小さく抑制することができる。特
に、制御パターンＢのように減速時間を長くとるように
すれば、更に減速度を小さくできるので、図７（ｅ）の
ように制御パターンＡよりもＡｔエラーを小さくするこ
とができる。従って、制御パターンＡ，Ｂともに制御を
終了する時刻ｔ₄ またはｔ₅ でキャリッジ４０３は停止
するので、次の制御動作に直ちに移行できる。なお、本
実施例では、超音波モータ１２８の停止時の駆動電圧振
幅を図１５で説明したように超音波モータ１２８が始め
て停止する値Ｖspとしたが、Ｖsp近傍の値であってもよ
い。

【００５８】次に、本発明の第４実施例について説明す
る。この実施例は、超音波モータ１２８の始動時におけ
る駆動電圧振幅の初期値を超音波モータ１２８が動き出
す最小の電圧にして加速時の応答性を向上しようという
例である。図８は本実施例の各部の信号を示した図であ
る。図８（ａ）は対物レンズ１２９が可動範囲限界まで
移動した際に、キャリッジ４０３を微小距離移動させた
ときのレンズ位置検出回路４０８の出力信号を示してい
る。ｎは対物レンズ１２９のレンズ中心位置、ｍは可動
範囲限界位置である。対物レンズ１２９が図８（ａ）の
ように可動範囲限界ｍまで移動すると、ＭＰＵ１２０は
図８（ｂ）のように時刻ｔ₁ で超音波モータ１２８のＯ
Ｎ／ＯＦＦ信号をオンし、同時に駆動周波数データをパ
ルス幅設定回路１２３に出力する。

【００５９】このとき、ＭＰＵ１２０では、図８（ｃ）
に示すように時刻ｔ₁ における超音波モータ１２８の駆
動電圧振幅の初期値がＶ_t となるように、即ち、図１６
で説明したように超音波モータ１２８が設定された駆動
周波数で始めて動き出す電圧Ｖ_t に設定する。次いで、
ＭＰＵ１２０では図８（ｃ）のように、時刻ｔ₁ からｔ
₂ まで駆動電圧振幅が一定の割合で増加するようにパル
ス幅設定回路１２３にパルス幅データを出力する。従っ
て、超音波モータ１２８の駆動電圧振幅の初期値はＶ_t
であるので、図８（ｄ）のようにキャリッジ４０３は時
刻ｔ₁ で速やかに移動を開始し、時刻ｔ₂ まではほぼ等
加速度で移動していく。また、時刻ｔ₂からｔ₃ まで
は、ＭＰＵ１２０では図８（ｃ）のように超音波モータ
１２８の駆動電圧振幅が一定となるようにパルス幅設定
回路１２３にパルス幅データを出力し、キャリッジ４０
３を等速度で移動させる。この間に対物レンズ１２９は
キャリッジ４０３に追いついてトラックとのずれがなく
なるので、図８（ｅ）のようにＡｔエラーは０となる。

【００６０】時刻ｔ₃ になると、ＭＰＵ１２０は図８
（ｃ）のように時刻ｔ₅ まで超音波モータ１２８の駆動
電圧振幅が徐々に減少するようにパルス幅設定回路１２
３にパルス幅データを出力してキャリッジ４０３を減速
させる。この減速の際には、超音波モータ１２８は前述
のように所定の電圧で動かなくなるので、図８（ｄ）の
ようにキャリッジ４０３は駆動電圧振幅が０となる前の
時刻ｔ₄ で停止する。そして、ＭＰＵ１２０は図８
（ｂ）のように駆動電圧振幅が０となる時刻ｔ₅ でＯＮ
／ＯＦＦ信号をオフしてキャリッジ４０３の微小距離移
動動作を終了する。

【００６１】本実施例では、超音波モータ１２８の駆動
電圧振幅の初期値を超音波モータ１２８が動き出す最小
の電圧にしたので、キャリッジ４０３は駆動開始時に速
やかに移動を開始し、従来のような超音波モータ１２８
の始動時の遅れをなくすことができる。従って、超音波
モータ１２８の不感帯による無駄な時間がなくなるの
で、その分加速時間を長くとることができ、これによっ
てキャリッジ４０３の加速度を小さく抑えることができ
る。よって、Ａｔエラーは加速度に比例するので図８
（ｅ）に示すように超音波モータ１２８の加速時の時刻
ｔ₁ からｔ₂ におけるＡｔエラーを従来に比べて大幅に
小さくでき、その結果、光ビームのトラックずれを防止
でき、トラック外れを生じるというような事態を未然に
防止することができる。また、第４実施例においては、
超音波モータ１２８の駆動電圧の初期値を超音波モータ
１２８が動き出す最小の電圧Ｖ_t としたが、制御の遅延
及び始動時のＡｔエラーが許容範囲内に収まる範囲であ
れば、Ｖ_t 近傍の値であってもよい。

【００６２】なお、以上の実施例では、キャリッジを微
小距離移動させる場合の超音波モータの制御を例として
説明したが、本発明はこれに限ることなく、トラッキン
グ制御をオフして光ビームを目的のトラックへ移動させ
るシークの際の超音波モータの制御にも適用できること
は言うまでもない。また、実施例では、光ヘッド部に対
して光カードを載置するキャリッジを超音波モータの駆
動によってトラックと直交する方向に移動させる例を示
したが、本発明はこれとは反対にキャリッジは固定で、
光ヘッド部をトラックと直交方向に移動させる方式にお
いても、超音波モータで光ヘッド部を移動させる制御に
適用することができる。更に、実施例では、超音波モー
タの駆動電圧振幅を駆動周波数信号のパルス幅を変える
ことによって変化させる例を示したが、駆動周波数信号
をパルス信号ではなく、正弦波信号とし、その振幅を変
えることによって駆動電圧振幅を変化させてもよい。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、次の効果
がある。（１）超音波モータの減速時に駆動信号を指数関数的に
減少させることにより、キャリッジまたは光ヘッドの停
止時のＡｔエラーや停止後のＡｔエラーの振動を従来に
比べて大幅に小さくすることができる。従って、光ビー
ムがトラックに対してずれることがなくなるので、記
録、再生ができなくなったり、トラック外れが生じたり
するという事態を未然に防止することができる。（２）超音波モータの減速時に駆動信号の変化率を段階
的に小さくして供給することにより、同様にキャリッジ
または光ヘッドの停止時のＡｔエラーや停止後のＡｔエ
ラーの振動を小さくでき、トラック外れが生じるなどの
事態を未然に防止することができる。（３）超音波モータの駆動電圧振幅の最終値を超音波モ
ータが停止する最大の値またはその近傍の値とすること
により、同じ減速時間であっても減速度を小さくできる
ので、減速停止時におけるＡｔエラーを抑制することが
できる。（４）超音波モータの加速時の駆動信号の初期値を超音
波モータが動き出す最小の値、またはその近傍の値とす
ることにより、加速時の応答性を向上でき、その分加速
時間を長くとることができる。従って、加速時間を長く
とった分だけ加速度を小さく抑えられるので、Ａｔエラ
ーを小さく抑えることが可能となり、その結果、トラッ
ク外れが生じるなどの事態を未然に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光学的情報記録再生装置の第１実
施例の要部構成を示した図である。

【図２】図１の実施例のキャリッジ駆動回路の動作を説
明するための信号図である。

【図３】本発明の光学的情報記録再生装置に用いられる
光学系の具体例を示した図である。

【図４】本発明による光学的情報記録再生装置の全体の
構成を示した図である。

【図５】本発明の光学的情報記録再生装置の第１実施例
の動作を示した信号波形図である。

【図６】本発明の第２実施例の動作を示した信号波形図
である。

【図７】本発明の第３実施例の動作を示した信号波形図
である。

【図８】本発明の第４実施例の動作を示した信号波形図
である。

【図９】光カードの記録面を示した図である。

【図１０】図９の光カードの一部を拡大して示した図で
ある。

【図１１】従来の光カード情報記録再生装置の概略構成
を示した図である。

【図１２】光カードのスキューを説明するための図であ
る。

【図１３】図１１の従来装置のキャリッジの相対微小距
離移動動作を説明するための信号波形図である。

【図１４】従来の他のキャリッジの相対微小距離移動動
作を説明するための信号波形図である。

【図１５】超音波モータの駆動電圧振幅を下げていった
ときのキャリッジ速度の変化を示した図である。

【図１６】超音波モータの駆動電圧振幅を０から上げて
いったときのキャリッジ速度の変化を示した図である。

【符号の説明】

９ｃ光カード１０７ＡＦコイル１１５ＡＴコイル１２０ＭＰＵ１２１Ｄ／Ａコンバータ１２２ＶＣＯ１２３パルス幅設定回路１２５リングカウンタ１２６切替ＳＷ１２７ドライブ回路１２８超音波モータ１２９対物レンズ３０１可動光学ヘッド３０４固定ヘッド４０３キャリッジ４０５ＡＴ／ＡＦ制御回路４０６キャリッジ駆動回路４０８レンズ位置検出回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報記録媒体上に光ビームを集光する集
光手段と、該集光手段をトラッキング方向に移動させる
第１の駆動手段と、該第１の駆動手段及び前記集光手段
が設けられた光ヘッド部と、該光ヘッド部と前記記録媒
体をトラック横断方向に相対的に移動させる振動波駆動
手段からなる第２の駆動手段とを有する光学的情報記録
再生装置において、前記第２の駆動手段の減速時に、該
第２の駆動手段の駆動信号を所定の変化率で減少させた
後、指数関数的に減少させることを特徴とする光学的情
報記録再生装置。
【請求項２】請求項１に記載の光学的情報記録再生装
置において、前記第２の駆動手段の減速開始から所定時
間経過後に、前記駆動信号を指数関数的に減少させるこ
とを特徴とする光学的情報記録再生装置。
【請求項３】請求項１に記載の光学的情報記録再生装
置において、前記記録媒体と光ヘッド部のトラッキング
方向の相対位置を検出するための位置検出手段を有し、
前記第２の駆動手段の減速開始後、前記位置検出手段の
検出値が所定値になったときに、前記第２の駆動手段の
駆動信号を指数関数的に減少させることを特徴とする光
学的情報記録再生装置。
【請求項４】請求項１に記載の光学的情報記録再生装
置において、前記記録媒体と光ヘッド部の相対移動速度
を検出するための速度検出手段を有し、前記第２の駆動
手段の減速開始後、前記速度検出手段の検出値が所定値
になったときに、前記第２の駆動手段の駆動信号を指数
関数的に減少させることを特徴とする光学的情報記録再
生装置。
【請求項５】情報記録媒体上に光ビームを集光する集
光手段と、該集光手段をトラッキング方向に移動させる
第１の駆動手段と、該第１の駆動手段及び前記集光手段
が設けられた光ヘッド部と、該光ヘッド部と前記記録媒
体をトラック横断方向に相対的に移動させる振動波駆動
手段からなる第２の駆動手段とを有する光学的情報記録
再生装置において、前記第２の駆動手段の減速時に、該
第２の駆動手段に対し、駆動信号の変化率を段階的に小
さくして供給することを特徴とする光学的情報記録再生
装置。
【請求項６】請求項５に記載の光学的情報記録再生装
置において、前記第２の駆動手段の駆動信号の変化率を
予め決められた所定の時間に基づいて変化させることを
特徴とする光学的情報記録再生装置。
【請求項７】請求項５に記載の光学的情報記録再生装
置において、前記記録媒体と光ヘッド部のトラッキング
方向の相対位置を検出するための位置検出手段を有し、
前記第２の駆動手段の駆動信号の変化率を前記位置検出
手段の検出値に基づいて変化させることを特徴とする光
学的情報記録再生装置。
【請求項８】請求項５に記載の光学的情報記録再生装
置において、前記記録媒体と光ヘッド部の相対速度を検
出するための速度検出手段を有し、前記第２の駆動手段
の駆動信号の変化率を前記速度検出手段の検出値に基づ
いて変化させることを特徴とする光学的情報記録再生装
置。
【請求項９】情報記録媒体上に光ビームを集光する集
光手段と、該集光手段をトラッキング方向に移動させる
第１の駆動手段と、該第１の駆動手段及び前記集光手段
が設けられた光ヘッド部と、該光ヘッド部と前記記録媒
体をトラック横断方向に相対的に移動させる振動波駆動
手段からなる第２の駆動手段とを有する光学的情報記録
再生装置において、前記第２の駆動手段の減速時に、該
第２の駆動手段の駆動信号を所定の変化率で減少させる
と共に、該第２の駆動手段が減速を停止するときの駆動
信号の値を第２の駆動手段が停止する最大の値、または
その近傍の値とすることを特徴とする光学的情報記録再
生装置。
【請求項１０】情報記録媒体上に光ビームを集光する
集光手段と、該集光手段をトラッキング方向に移動させ
る第１の駆動手段と、該第１の駆動手段及び前記集光手
段が設けられた光ヘッド部と、該光ヘッド部と前記記録
媒体をトラック横断方向に相対的に移動させる振動波駆
動手段からなる第２の駆動手段とを有する光学的情報記
録再生装置において、前記第２の駆動手段の加速時に、
該第２の駆動手段の駆動信号の初期値を、第２の駆動手
段が動き出す最小の値、またはその近傍の値とすること
を特徴とする光学的情報記録再生装置。
【請求項１１】請求項１、請求項５、請求項９、また
は請求項１０のいずれかに記載の光学的情報記録再生装
置において、パルス幅データに応じてパルス信号のパル
ス幅を変化させるバルス幅設定回路と、該パルス幅設定
回路の出力信号を昇圧して正弦波信号に変換する昇圧ト
ランスとを有する制御回路を備え、前記パルス幅設定回
路のパルス信号のパルス幅を変化させることによって、
前記第２の駆動手段を制御することを特徴とする光学的
情報記録再生装置。