JPH03105731A - Optical disk device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To eliminate the need for a position and relative speed detector and to control an optical head at a low speed to prevent runaway by providing 2 linear motors and detecting an open voltage across a coil of other linear motor as a speed in the low speed control mode in which only one of the linear motors is driven and using the speed for the speed control. CONSTITUTION:Normally two motors 12, 13 fitted to both sides of an optical head are driven as twin drive and in the low speed control mode, only one motor 12 is driven and an open voltage across the coil of the other motor 13 is detected and the detected voltage is regarded as a speed of the optical head to apply the speed control. That is, in the low speed control mode, the coil voltage of the other motor 13 is detected as the speed and the one motor 12 is driven so that the detected speed reaches an object speed for the speed control. Thus, no position and relative speed detector is required, the cost is reduced and when unlocking of focus servo is detected while the optical head 11 is driven, the object speed is brought into 0 thereby preventing runaway of the optical head.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コードデータ、画像データ、音声データ等を
記録再生する光ディスク装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an optical disc device for recording and reproducing code data, image data, audio data, and the like.

従来の技術 従来、この種の光ディスク装置は、データ記録媒体上に
光スポットを生じさせる対物レンズと、その対物レンズ
を微少範囲であるが高速に位置決めするレンズアクチュ
エー夕等からなる光ヘッドを、リニアモータのような電
磁モータにより駆動して位置決めしている。したがって
、対物レンズは、二段のサーボルーブにより、制御され
ていることになる。2. Description of the Related Art Conventionally, this type of optical disk device has an optical head consisting of an objective lens that produces a light spot on a data recording medium, and a lens actuator that positions the objective lens within a small range at high speed. Positioning is performed by driving an electromagnetic motor such as a linear motor. Therefore, the objective lens is controlled by two stages of servo lubes.

上記光ヘッドは、アクセスタイムを短くするために、リ
ニアモー夕で駆動されることが多く、何らかの方法でそ
の光ヘッドの速度を検出して、速度制御を行うのが一般
的である。The above-mentioned optical head is often driven in a linear mode in order to shorten the access time, and the speed is generally controlled by detecting the speed of the optical head by some method.

データ記録媒体上に光スポットが生じるように、対物レ
ンズをデータ記録媒体に対し垂直方向にフォーカスサー
ポ制御している時は、トラックに対する対物レンズの相
対位置を示すトラックエラー信号が検出できるので、そ
れを微分するなどして対物レンズのトラックに対する相
対速度を検出でき、相対速度が検出できれば、速度制御
をすることができる。When the objective lens is subjected to focus servo control in a direction perpendicular to the data recording medium so that a light spot is generated on the data recording medium, a track error signal indicating the relative position of the objective lens with respect to the track can be detected. The relative speed of the objective lens with respect to the track can be detected by differentiating it, and if the relative speed can be detected, the speed can be controlled.

しかし、これは、フォーカスサーボがかかっている場合
のみであり、データ記録媒体がないときや、あっても大
きな振動等によりフォーカスサーボがはずれた時は、ト
ラックエラー信号が出力されないので、光ヘッドの速度
を制御できず、最悪の場合、光ヘッドが暴走することに
なる。However, this only occurs when the focus servo is engaged; if there is no data recording medium, or even if the focus servo is disengaged due to large vibrations, the tracking error signal is not output, so the optical head The speed cannot be controlled, and in the worst case, the optical head will run out of control.

そこで、従来の光ディスク装置では、ドライブに対する
光ヘッドの位置ないしは速度を検出できるセンサを設け
、このセンサの信号を用いて光ヘッドの暴走を防いでい
た。Therefore, conventional optical disk devices are provided with a sensor that can detect the position or speed of the optical head relative to the drive, and the signal from this sensor is used to prevent the optical head from running out of control.

従来の光ディスク装置は第６図の模式図に示すように、
データ記録媒体１を回転させるスピンドルモータ２と、
筐体３上をリニアモータ４により駆動される光ヘッド５
と、この光ヘッド５上のレンズアクチュエータ６により
位置決めされる対物レンズ７と、筐体３に対する光ヘッ
ド５の位置、あるいは相対速度を検出する位置・相対速
度検出器８とで構成されている。As shown in the schematic diagram of FIG. 6, the conventional optical disc device
a spindle motor 2 that rotates the data recording medium 1;
An optical head 5 driven by a linear motor 4 on the housing 3
, an objective lens 7 positioned by a lens actuator 6 on the optical head 5, and a position/relative speed detector 8 for detecting the position or relative speed of the optical head 5 with respect to the housing 3.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の光ディスク装置では、光ヘッ
ド５の可動範囲全域にわたり位置・相対速度が検出でき
る位置・相対速度検出器８を必ず設けなければならない
。ところが、この位置・相対速度検出器８は一般的に高
価であるため、コストの低廉化が困難であるという問題
があった。Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional optical disk device described above, it is necessary to provide a position/relative velocity detector 8 that can detect the position/relative velocity over the entire movable range of the optical head 5. However, since this position/relative velocity detector 8 is generally expensive, there is a problem in that it is difficult to reduce the cost.

本発明はこのような従来の問題を解決するものであり、
位置・相対速度検出器を用いなくても、光ヘッドを暴走
させないようにした光ディスク装置を提供することを目
的とする。The present invention solves these conventional problems,
An object of the present invention is to provide an optical disc device that prevents an optical head from running out of control without using a position/relative velocity detector.

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、通常は光ヘッドの
両側に取り付けた２台のモータを駆動して双胴型駆動に
し、低速制御モードでは片側のモータのみ駆動して他債
のモータのコイル両端の開放電圧を検出し、その検出電
圧を光ヘッドの速度とみなし、速度制御をかけるように
したものである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention normally drives two motors attached to both sides of an optical head to create a twin-body type drive, and in low-speed control mode only one motor is driven. The open-circuit voltage across the coils of the other motor is detected, the detected voltage is regarded as the speed of the optical head, and the speed is controlled.

作　　用 本発明は上記の構成により、片側のモードのみを駆動す
る低速制御モード時には、他側のモータのコイル電圧を
速度として検出し、その検出速度が目標速度となるよう
に片側のモータを駆動して速度制御を行うもので、位置
・相対速度検出器が不要となり、コストの低廉化が可能
となるとともに光ヘッドの駆動中にフォーカスサーボの
はずれを検知した場合には、上記目標速度を「０」にす
ることにより、光ヘッドの暴走を防ぐことができる。With the above configuration, the present invention detects the coil voltage of the motor on the other side as the speed and drives the motor on one side so that the detected speed becomes the target speed during the low speed control mode in which only one side of the motor is driven. This system performs speed control by eliminating the need for a position/relative speed detector, making it possible to reduce costs, and if a deviation of the focus servo is detected while driving the optical head, the target speed is By setting the value to 0, it is possible to prevent the optical head from running out of control.

実施例 第１図（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施例の構成を
模式的に示す平面図および正面図である。第１図（ａ）
，（ｂ）において、１１は両側にリニアモータ１２．１
３のコイル１２ａ．１３ａを設けた光ヘッド、１４は１
４ａ．１４ｂからなり、光ヘッド１１が原点位置にある
ことを検出示する原点位置検出器、１５はレンズアクチ
ュエータ１６で位置決めされる対物レンズ、１７は筺体
である。Embodiment FIGS. 1(a) and 1(b) are a plan view and a front view schematically showing the structure of an embodiment of the present invention. Figure 1(a)
, (b), 11 has linear motors 12.1 on both sides.
3 coils 12a. 13a is an optical head provided, 14 is 1
4a. 14b is an origin position detector that detects and indicates that the optical head 11 is at the origin position; 15 is an objective lens positioned by a lens actuator 16; and 17 is a housing.

第２図はりニアモー夕制御回路のブロック図を示すもの
で、第２図において、１８はトラックエラー信号とりニ
アモータ電流から速度を検出する速度検出器、ｌ９は上
記トラックエラー信号によりリニアモータ１２，１３を
制御するりニアモータコントローラ、２０は目標速度と
検出速度を比較する差動増幅器、２１はリニアモー夕制
御ループを安定化させるための位相補償回路、２２は切
換スイッチ２３を介して位相補償回路２１に接続され、
リニアモータ１２を駆動するための電力増幅器、２４は
リニアモータ１３に電流を流さないようにするための開
閉スイッチ、２５はリニアモータ１３のコイル両端の電
圧検出器、２６は切換スイッチである。FIG. 2 shows a block diagram of the linear motor control circuit. In FIG. 2, 18 is a speed detector that receives a track error signal and detects the speed from the near motor current, and l9 is a speed detector that receives a track error signal and detects the speed from the linear motor 12, 13. 20 is a differential amplifier that compares the target speed and the detected speed, 21 is a phase compensation circuit for stabilizing the linear motor control loop, and 22 is a phase compensation circuit 21 via a changeover switch 23. connected to,
A power amplifier for driving the linear motor 12, 24 an on/off switch for preventing current from flowing through the linear motor 13, 25 a voltage detector across the coil of the linear motor 13, and 26 a changeover switch.

次に上記実施例の動作について説明する。対物レンズ１
５はレンズアクチュエータ１６により駆動されて光へッ
ド１１上を数百μｍの範囲で移動できるようになってい
るとともに、この光ヘッド１１は両側のりニアモータ１
２，１３により駆動され、筐体１７上を数十ｍｍの範囲
で移動できるようになっている。Next, the operation of the above embodiment will be explained. Objective lens 1
5 is driven by a lens actuator 16 to be able to move over the optical head 11 within a range of several hundred μm, and this optical head 11 is driven by linear motors 1 on both sides.
2 and 13, and can move on the housing 17 within a range of several tens of millimeters.

任意のデータを記録・再生するために対物レンズ１５を
位置決めするアクセス動作は、光へッド１１を大きく、
かつ粗く位置決めする粗アクセスと、対物レンズ１５を
細かく動かして目標トラックに位置決めする密アクセス
から構成されている。The access operation for positioning the objective lens 15 in order to record/reproduce arbitrary data is performed by moving the optical head 11 to a large size.
It consists of a coarse access for coarse positioning and a fine access for finely moving the objective lens 15 to position it on the target track.

第２図において、フォーカスサーボがかかっているとき
はトラックに対する対物レンズｌ５の相対位置を示すト
ラックエラー信号が得られるので、そのトラックエラー
信号により速度検出器１８で光ヘッド１１の筐体１７に
対する速度を求める。厳密には、ここで得られる速度は
筐体ｌ７に対してでなくトラックに対する対物レンズ１
５の相対速度であるが、粗アクセスのように光へッド１
１を大きく動かす場合には、対物レンズ１５の光へッド
ｌ１に対する変位は無視できるので、上記のように近似
することができる。In FIG. 2, when the focus servo is applied, a track error signal indicating the relative position of the objective lens l5 with respect to the track is obtained. seek. Strictly speaking, the speed obtained here is not relative to the housing l7 but to the objective lens 1 relative to the track.
5, but the optical head 1 like coarse access.
1, the displacement of the objective lens 15 with respect to the optical head l1 can be ignored, so the above approximation can be made.

上記トラックエラー信号は第３図に示すように、対物レ
ンズ１５のトラックに対する相対位置に対して三角波状
に出力されるので、それを微分して絶対値をとるか、そ
の周期の逆数をとることにより、速度を検出している。As shown in FIG. 3, the track error signal is output in the form of a triangular wave with respect to the relative position of the objective lens 15 with respect to the track, so it is necessary to differentiate it and take the absolute value or take the reciprocal of its period. The speed is detected by

主に、検出速度の低周波成分は前者により、高周波成分
は後者により検出している。Mainly, low frequency components of the detection speed are detected by the former, and high frequency components are detected by the latter.

粗アクセス時には、切換スイッチ２６を接点アに投入す
ることにより、速度検出器１８の出力信号は検出速度と
みなされて、リニアモータコントローラ１９から出力さ
れる目標速度と差動増幅器２０で比較され、検出速度と
目標速度が一致するようにサーボ回路は動作する。During rough access, by turning the changeover switch 26 to contact A, the output signal of the speed detector 18 is regarded as the detected speed, and is compared with the target speed output from the linear motor controller 19 by the differential amplifier 20. The servo circuit operates so that the detected speed and target speed match.

リニアモータコントローラ１９はトラックエラー信号を
監視していて、目標トラックまであと何トラックあるか
を常に把握し、残りのトラックの本数により目標速度を
決める。具体的には第４図に示すような速度プロフィー
ルを目標速度として出力する。The linear motor controller 19 monitors the track error signal, always knows how many tracks are left until the target track, and determines the target speed based on the number of remaining tracks. Specifically, a speed profile as shown in FIG. 4 is output as the target speed.

差動増幅器２０の出力信号は位相補償回路２１、接点ア
に投入された切換スイッチ２３を通って電力増幅器２２
に入力され、リニアモータ１２とリニアモータ１３を駆
動する。そのとき、開閉スイッチ２４は閉じている。こ
うして、粗アクセス時には、トラックエラー信号とりニ
アモー夕の電流より得られた速度により、速度制御がお
こなわれる。The output signal of the differential amplifier 20 passes through the phase compensation circuit 21 and the changeover switch 23 connected to contact A, and then is sent to the power amplifier 22.
is input to drive the linear motor 12 and linear motor 13. At that time, the open/close switch 24 is closed. Thus, during rough access, speed control is performed based on the speed obtained from the track error signal and the near mode current.

長距離のアクセスの場合には、高速に光へッド１１を移
動させるために、リニアモータ１２，１３の駆動能力を
最大限に発揮するＢａｎｇ−ｂａｎｇ制御を行う。この
場合は切換スイッチ２３を接点イの位置に投入して、リ
ニアモータ１２．１３の推力をリニアモータコントロー
ラｌ９により直接制御する。すなわち、最大推力加速と
最大推力減速を順に行い、目標トラック近傍まで光ヘッ
ド１１を高速に移動させる。In the case of long-distance access, bang-bang control is performed to maximize the driving ability of the linear motors 12 and 13 in order to move the optical head 11 at high speed. In this case, the changeover switch 23 is placed in the contact position A, and the thrust of the linear motors 12, 13 is directly controlled by the linear motor controller 19. That is, maximum thrust acceleration and maximum thrust deceleration are performed in order, and the optical head 11 is moved at high speed to the vicinity of the target track.

しかし、これはオーブン制御なので、位置決め誤差が大
きく、この後前記の速度制御をして、目標トラックに位
置決めする。これ等の位置決めにおいては、両側のりニ
アモータ１２，１３を駆動するため、リニアモー夕を無
駄なく使用するとともに、ヨーイングモードが発生しに
くいという双胴型の特徴が活かせる。However, since this is oven control, the positioning error is large, and the speed control described above is then performed to position the target track. In these positioning operations, since the linear motors 12 and 13 on both sides are driven, the linear motors can be used without waste, and the characteristics of the twin-hulled type in that yawing mode is less likely to occur can be utilized.

一方、フォーカスサーボがかかつていない状態、たとえ
ばデータ記録媒体がない状態では、トラックエラー信号
が検出されないので、上記のような速度制御ができない
。しかし、何らの制御がかかってないと、リニアモータ
１２，１３は暴走する場合があるので、通常、原点位置
に固定されるように位置ＩＩＩＩＩｌをかける。ここで
は、原点位置検出器１４により原点位置を検出して光へ
ッド１１を固定する。しかし、この原点位置検出器１４
は原点付近の位置しか検出できない簡易的なものなので
、光へッド１１をその位置付近まで移動させないと固定
できない。On the other hand, in a state in which the focus servo has never been used, for example, in a state in which there is no data recording medium, no track error signal is detected, so the speed control as described above cannot be performed. However, if no control is applied, the linear motors 12 and 13 may run out of control, so the position IIIl is usually applied so that they are fixed at the origin position. Here, the origin position is detected by the origin position detector 14 and the optical head 11 is fixed. However, this origin position detector 14
Since this is a simple device that can only detect a position near the origin, it cannot be fixed unless the optical head 11 is moved to the vicinity of that position.

次に、この移動させる方法について説明する。Next, this method of movement will be explained.

まず、切換スイッチ２６を接点ウに投入し、開閉スイッ
チ２４を開き、切換スイッチ２３を接点アに投入すると
、リニアモータｌ３には電流は流れないが、そのコイル
両端の開放電圧は電圧検出器２５により検出される。こ
の検出された開放電圧は切換スイッチ２６により検出速
度として差動アンブ２０に入力される。こうしてリニア
モータコントロール１９から出力される目標速度に光へ
ッドｌ１の速度がコントロールされる。First, when the changeover switch 26 is turned on contact C, the open/close switch 24 is opened, and the changeover switch 23 is turned on contact A, no current flows through the linear motor l3, but the open voltage across the coil is detected by the voltage detector 25. Detected by This detected open circuit voltage is inputted to the differential amplifier 20 by the changeover switch 26 as a detection speed. In this way, the speed of the optical head l1 is controlled to the target speed output from the linear motor control 19.

原点位置検出器１４の出力信号は第５図に示すようにな
っており、原点位置以外では急竣な変化はない。この出
力がハイレベルの場合には、目標速度に、最初、数十ｍ
　ｍ　／　ｓの低速度を設定して、外周方向に原点位置
検出器１４の出力信号がローレベルになるまで光ヘッド
１１を動かす。この低速度とは光へッド１１の可動範囲
を制限するゴム製のリミッタ（不図示〉に当たっても、
光ヘッドに対する機械的ショックが問題にならない程度
のスピードである。The output signal of the origin position detector 14 is as shown in FIG. 5, and there is no sudden change at positions other than the origin position. When this output is at a high level, the target speed is initially reached by several tens of meters.
A low speed of m/s is set and the optical head 11 is moved in the outer circumferential direction until the output signal of the origin position detector 14 becomes low level. This low speed means that even if it hits a rubber limiter (not shown) that limits the movable range of the optical head 11,
The speed is such that mechanical shock to the optical head is not a problem.

逆に最初から原点位置検出器１４の出力がローレベルの
場合には、今度は、内周方向に低速度で動くように目標
速度を設定して、原点位置検出器１４の出力信号がハイ
レベルになるまで光ヘッド１１を動かす。Conversely, if the output of the origin position detector 14 is low level from the beginning, the target speed is set to move at a low speed in the inner circumferential direction, and the output signal of the origin position detector 14 is set to a high level. Move the optical head 11 until the

いずれの場合でも原点位置検出器１４の出力信号の極性
が変化したところで、切換スイッチ２６を接点イに投入
して、かつ目標速度を「０」にする。すると原点位置検
出器１４の出力信号は、第５図で示すところの参照電圧
ｒｅｆが減算器２７で減算されて第２図における切換ス
イッチ２６に入っているので、光へッド１１は原点位置
に固定されることとなる。In either case, when the polarity of the output signal from the home position detector 14 changes, the changeover switch 26 is turned on to contact A, and the target speed is set to "0". Then, the output signal of the origin position detector 14 has the reference voltage ref shown in FIG. 5 subtracted by the subtracter 27 and is input to the changeover switch 26 in FIG. It will be fixed at

また、このような速度制御では、移動速度、駆動力が小
さいためヨーイングモードが問題とならず、リニアモー
夕が一個でも充分駆動できる。In addition, in such speed control, since the moving speed and driving force are small, the yawing mode does not pose a problem, and even one linear motor can be sufficiently driven.

発明の効果 以上のように、この本発明によれば、光ヘッドを駆動す
るりニアモー夕を２台設け、その片側のみ駆動する低速
制御モード時に他側のりニアモー夕のりニアモー夕のコ
イル両端の開放電圧を速度として検出して速度制御する
ように構成したので、光ヘッドの可動範囲全域において
位置・相対速度が検出できる位置・相対速度検出器が不
要となり、安価でコンパクトな光ディスク装置を製作す
ることができるとともに光ヘッドを低速度で制御して暴
走を防止できるという効果がある。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, two near motors are provided to drive the optical head, and in the low speed control mode in which only one side of the near motor is driven, both ends of the coil of the other near motor are opened. Since the configuration is configured to detect voltage as speed and control speed, there is no need for a position/relative speed detector that can detect position/relative speed over the entire movable range of the optical head, making it possible to manufacture an inexpensive and compact optical disk device. This has the effect that it is possible to control the optical head at a low speed and prevent runaway.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図（ａ）は本発明の一実施例による光ディスク装置
の一部である対物レンズ位置決め装置を模式的に示す平
面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）の正面図、第２図は
りニアモー夕制御回路のブロック図、第３図はトラック
エラー信号の波形図、第４図は速度プロフィールを示す
グラフ、第５図は原点位置検出器の出力波形図、第６図
は従来の光ディスク装置である。 １１・・・光ヘッド、１２．１３・・・リニアモー夕、
１４・・・原点位置検出器、１９・・・リニアモータコ
ントローラ。 第　２　図FIG. 1(a) is a plan view schematically showing an objective lens positioning device which is a part of an optical disk device according to an embodiment of the present invention, FIG. 1(b) is a front view of FIG. 1(a), Figure 2 is a block diagram of the beam near motor control circuit, Figure 3 is a waveform diagram of the track error signal, Figure 4 is a graph showing the speed profile, Figure 5 is an output waveform diagram of the home position detector, and Figure 6 is a diagram of the output waveform of the origin position detector. This is a conventional optical disc device. 11... Optical head, 12.13... Linear mode evening,
14... Origin position detector, 19... Linear motor controller. Figure 2

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）光ヘッドを光ディスクの半径方向に駆動する２台
のモータと、 前記２台のモータを同時駆動または片側駆動するモータ
コントローラと、 前記２台のモータの片側のみ駆動する低速制御モード時
に他側のモータのコイル両側の開放電圧を検出する電圧
検出器と、 前記開放電圧を検出速度とみなして前記モータコントロ
ーラから出力される目標速度と一致するように光ヘッド
の速度を制御するサーボ回路とを有する光ディスク装置
。(1) Two motors that drive the optical head in the radial direction of the optical disk, a motor controller that drives the two motors simultaneously or one side, and another motor that drives only one side of the two motors in a low-speed control mode. a voltage detector that detects open-circuit voltage on both sides of the coil of the side motor; and a servo circuit that treats the open-circuit voltage as a detected speed and controls the speed of the optical head to match the target speed output from the motor controller. An optical disc device having: （２）前記光ヘッドの原点位置を検出する原点位置検出
器を備えた請求項（１）記載の光ディスク装置。(2) The optical disc device according to claim 1, further comprising an origin position detector for detecting the origin position of the optical head.