JPH0758549B2 - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光学的情報記録媒体に対し情報を記録し、該媒
体に記録された情報を再生し、及び／または該媒体に記
録された情報を消去し得る光学的情報記録再生装置に関
し、特に、記録時のオートフォーカスやオートトラッキ
ングに関する。

［従来の技術］ 従来、光を用いて情報を記録し、また記録された情報を
読出す媒体の形態として、ディスク状、カード状、テー
プ状等各種のものが知られている。これらのうち、カー
ド状に形成された光学的情報記録媒体（以下「光カー
ド」と称する）は、小型で、軽量で持ち運びに便利な大
記録容量の媒体として、大きな需要が見込まれている。

第３図は、この様な光カード101の概略平面図であり、1
02は情報記録エリア、103は情報トラック、104,104′は
トラック選択エリア、105は光ビームスポットのホーム
ポジションである。

上記光カード101には、記録情報に従って変調され微小
スポットに絞られた光ビームで走査することによって、
光学的に検出可能に記録ビット列（情報トラック）とし
て情報が記録される。この際、情報トラックの交叉等の
トラブルを生ずることなく正確に情報を記録していくた
めには、前記光ビームスポットの照射位置を光カード面
内で走査方向と垂直な方向で制御（オートトラッキン
グ、以下「AT」と称する）する必要がある。また、光ビ
ームを光カードの曲がりや機械的誤差にもかかわらず安
定した大きさの微小スポットとして照射するために光カ
ード面に垂直な方向で制御（オートフォーカシング、以
下「AF」と称する）する必要がある。また、再生時にお
いても上記のAT,AFが必要である。

第４図は光カードへの情報の記録及び再生のための装置
の構成図を示したもので、106は光カード101を図中矢印
の方向に駆動するためのモータ、107は半導体レーザの
如き光源、108は光源107からの光を平行化するコリメー
タレンズ、109はビームスプリッタ、110は対物レンズ、
111はトラッキング用コイル、112はフォーカシング用コ
イル、113及び114は集光レンズ、115及び116は光電変換
素子、117はトラッキング制御回路、118はフォーカシン
グ制御回路である。光電変換素子115,116により検出さ
れるトラッキング信号及びフォーカシング信号に基づき
制御回路117,118からの指令によりそれぞれトラッキン
グ用コイル111とフォーカシング用コイル112に電流を流
すことによって対物レンズ110を移動させてAT,AFを行な
う。また、119は記録再生装置を制御するシステムコン
トローラであり、120は該コントローラから出力される
各種制御信号群である尚、コントローラ119からは120以
外の信号も出力されるが、ここでは図示していない。12
1は光ヘッドを示し、122は該光ヘッドを第３図において
ｕ方向に移動させるための駆動モータである。

光源107からの光はコリメータレンズ108で平行光にさ
れ、ビームスプリッタ109を経た後、対物レンズ110によ
り、光カード101の記録トラックに集光される。記録ト
ラックで反射された光は、今度はビームスプリッタ109
を透過し、ビームスプリッタ109により２分割され、そ
れぞれ集光レンズ113,114によりトラッキング信号検出
用光電変換素子115上とフォーカシング信号検出用光電
変換素子116上に集光される。光電変換素子115,116によ
り得られた信号はそれぞれトラッキング制御回路117、
フォーカシング制御回路118により、トラッキング誤差
信号、フォーカシング誤差信号として、トラッキング用
コイル111とフォーカシング用コイル112に電流を流すこ
とによって対物レンズ110を移動させてAT,AFを行なう。

第５図は上記トラッキング制御回路117の詳細図であ
る。

同図において、202は光電変換素子115からのトラッキン
グエラー信号Ａを増巾するアンプ、203はトラッキング
サーボの安定化をはかるための位相補償回路、204はト
ラッキングコイル111に電流を流すドライバである。205
はマイクロプロセッサであり、システムコントローラ11
9からの信号群120を受けて、トラッキング制御回路117
全体をコントロールするものである。

［発明が解決しようとしている問題点］ 以上の様な情報記録再生装置においては、光カード101
をモータ106により往復運動させる際、一般にAT方向及
びAF方向のそれぞれについて振動が発生する。これは、
AT方向に関しては、光カードの外形に対する情報トラッ
クの平行ずれ（スキュー）や光カード送り機構のガタ等
の原因に基づき、該情報トラックに対する光ビームスポ
ットの位置ずれの原因になるものである。また、AF方向
に関しては、光カードの反りや光カード送り機構のガタ
等の原因に基づき、光カードの記録面に対する光ビーム
スポットの合焦ずれの発生の原因になるものである。

このような振動は、光カード101の移動速度が大きい場
合や、光カード101の移動の向きが反転する時には、大
きな値になる。これを、AT方向を例にとり、第６図に示
す。

第６図は横軸に周波数［Hz］、縦軸に振動の振巾とオー
プンループゲインをとったものである。同図においてａ
は低速または非反転時の振動の振巾であり、ｂは高速ま
たは反転時の振動の振巾である。このような振動に対し
て、トラッキングのずれ量を0.1μｍ以内におさえるた
めには、トラッキングサーボのオープンループゲインを
Gb（実線）のように設定しなければならない。しかし、
振動振巾がａの時、つまり、低速または非反転時におい
ては特に高周波数帯域でのオープンループゲインが必要
以上に高いので、たとえば光カード表面の微小欠陥や付
着ゴミに対しても敏感にATサーボ系が作動し、安定なト
ラッキング動作が得られず、その結果、正確な記録再生
が不可能になってしまうという欠点があった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、安定な
トラッキング及び／またはフォーカングサーボ動作を実
現することができる光学的情報記録再生装置を提供する
ことにある。

本発明の目的は、カード状光学的情報記録媒体の情報ト
ラックに対し光スポットをトラッキング制御及びフォー
カシング制御するためのトラッキングサーボループ及び
フォーカシングサーボループと、前記記録媒体と前記光
スポットとを相対的に往復移動させる移動手段とを備
え、前記移動手段により前記記録媒体と光スポットを相
対的に往復移動させながら光スポットで前記記録媒体上
に情報の記録及び／又は再生を行う光学的情報記録再生
装置において、前記往復移動の反転時に、それ以外の時
に比べ前記トラッキングサーボループ又は、フォーカシ
ングサーボループのゲインを高めるゲイン調整手段と、
前記ゲインの変化に従って前記トラッキングサーボルー
プ又は、フォーカシングサーボループの位相補償の周波
数特性とオフセット電圧を調整する調整手段とを備える
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。

［作用］ 本発明の光学的情報記録再生装置では、記録媒体と光ス
ポットの相対的往復移動の反転時のみサーボループのゲ
インをそれ以外の時に比べ高めると共に、サーボループ
のゲインだけ変化させるとサーボループは不安定になる
ので、ゲインの変化に従ってサーボループの位相補償の
周波数特性及びオフセット電圧の調整も同時に行うこと
により、反転時においても安定したトラッキング又はフ
ォーカシングサーボを実現するものである。

［実施例］ 以下、本発明の光学的情報記録再生装置について具体的
な実施例に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明を実施した光学的情報記録再生装置のト
ラッキング制御回路を示す概略回路図である。

同図において、第５図と同一の部材には同一の符号が付
してあり、301はマイクロプロセッサ305から出力される
アナログ信号Ｂを、トラッキングサーボループ内にオフ
セットとして与えるための加減算回路、302はマイクロ
プロセッサ305からのデジタル信号Ｃにより、直流増巾
度を可変するアンプ、306はマイクロプロセッサ305から
のデジタル信号Ｄにより、位相補償の周波数特性を可変
することのできる位相補償回路、319はトラッキング制
御回路117全体を制御するシステムコントローラ、320は
該コントローラからマイクロプロセッサ305に送られる
信号群である。

第２図は、第１図に示すトラッキングサーボのオープン
ループゲインと振動の振巾を示した図であり、前述の第
５図に対応するものである。本実施例において、情報の
再生時に光カードが高速移動をしている時や光カードが
反転する時のオープンループゲインはGbである。次に、
情報の記録時に光カードが低速移動をしている時や光カ
ードが非反転の状態の時は、信号Ｃによって可変ゲイン
アンプ302の増巾度を低くして、サーボループの直流ゲ
インを低くする。

また、同時に、信号Ｄにより位相補償回路306の周波数
特性を変化させる。具体的には、サーボゲインがGbの時
にはOdBになる周波数がf0′であるので、この周波数
で、位相進み角が、最も大きくなるように、fL′からf
H′に対して位相を進めているが、Gaの時にはOdBになる
周波数が低くなりf0になる。よって、この周波数で位相
進み角が最も大きくなるように、位相を進める周波数も
fLからfHの範囲とするのである。これにより、f0におい
ても十分な位相余裕を得ることができる。

また、同時に、アナログ信号Ｂを変化させ、サーボルー
プに与えるオフセットを変化させる。これの理由は、サ
ーボループのゲインが有限であるので、トラッキングエ
ラー信号Ａは０にはならない。そこで、サーボループに
オフセットを与えることにより、トラッキングエラー信
号Ａを０にするのである。そこで、上記のサーボループ
のゲインを変化させた時には、与えるオフセットの量も
変化させてトラッキングエラー信号Ａを０にするのであ
る。

尚、アナログ信号Ｂの電圧の最適値は、例えば、光カー
ドを静止させ、振動が少ない状態にしておいて、サーボ
ループのゲインをGa及びGbに変化させて、それぞれトラ
ッキングエラー信号Ａが０になるような電圧を求めてお
けばよい。

本発明は前記実施例に限らず種々の変形、応用が可能で
ある。

例えば、前記実施例はトラッキングサーボについて説明
したが、フォーカシングサーボについても同様に適用で
きる。

また、本発明は発明の性質上、追記式の記録媒体を用い
る装置のみならず、光磁気記録等の書換え可能型の装置
にも適用できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、往復移動の反転時にトラ
ッキングサーボループ又はフォーカシングサーボループ
のゲインをそれ以外の時に比べ高めると共に、そのゲイ
ン変化に従って前記トラッキングサーボループ又はフォ
ーカシングサーボループの位相補償の周波数特性及びオ
フセット電圧を調整することにより、往復移動の反転時
においても安定したトラッキング又はフォーカシングサ
ーボを実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学的情報記録再生装置を実施したト
ラッキング制御回路の一構成図である。 第２図は第１図のトラッキングサーボの周波数に対する
オープンループゲインと振動振巾の関係を示す図であ
る。 第３図は光カードの概略平面図である。 第４図は光情報記録再生装置の構成図である。 第５図は従来のトラッキング制御回路の構成図である。 第６図は第５図のトラッキングサーボの周波数に対する
オープンループゲインと振動振巾の関係を示す図であ
る。 115:光電変換素子、301:加減算回路、302:可変ゲインア
ンプ、306:位相補償回路、204:ドライバ、305:マイクロ
プロセッサ、319:システムコントローラ、320:信号群、
111:トラッキングコイル、117:トラッキング制御回路、
101:光カード、102:情報記録エリア、103:情報トラッ
ク、104,104′：トラック選択エリア、105:光ビームス
ポットのホームポジション、106:モータ、107:半導体レ
ーザの如き光源、108:コリメータレンズ、109:ビームス
プリッタ、110:対物レンズ、112:フォーカシング用コイ
ル、113及び114:集光レンズ、116:光電変換素子、118:
フォーカシング制御回路、121:光ヘッド、122:u方向に
移動させるための駆動モータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カード状光学的情報記録媒体の情報トラッ
   クに対し光スポットをトラッキング制御及びフォーカシ
   ング制御するためのトラッキングサーボループ及びフォ
   ーカシングサーボループと、前記記録媒体と前記光スポ
   ットとを相対的に往復移動させる移動手段とを備え、前
   記移動手段により前記記録媒体と光スポットを相対的に
   往復移動させながら光スポットで前記記録媒体上に情報
   の記録及び／又は再生を行う光学的情報記録再生装置に
   おいて、 前記往復移動の反転時に、それ以外の時に比べ前記トラ
   ッキングサーボループ又は、フォーカシングサーボルー
   プのゲインを高めるゲイン調整手段と、前記ゲインの変
   化に従って前記トラッキングサーボループ又は、フォー
   カシングサーボループの位相補償の周波数特性とオフセ
   ット電圧を調整する調整手段とを備えることを特徴とす
   る光学的情報記録再生装置。