DE69614830T2

DE69614830T2 - Optisches Speichergerät

Info

Publication number: DE69614830T2
Application number: DE69614830T
Authority: DE
Inventors: Toru Ikeda
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1996-05-20
Filing date: 1996-12-19
Publication date: 2001-12-20
Anticipated expiration: 2016-12-20
Also published as: EP0809241A3; CN1166024A; CN1092379C; DE69614830D1; EP0809241B1; US5768229A; EP0809241A2; JPH09305984A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein optisches Speichergerät zum optischen Aufzeichnen und Wiedergeben von Informationen bei einem auswechselbaren Medium, wie eine MO-Kassette oder ähnliches, und spezieller ein optisches Speichergerät zum elektrischen Ersetzen eines Linsenpositionssensors, der zum Zweck der Realisierung eines flachen Gerätes eliminiert wird.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein optisches Speichergerät gemäß der Einleitung des Anspruchs 1. Solch ein Gerät ist aus der US 5,396,477 bekannt. Bei diesem Gerät wird eine nicht mechanische Anordnung als Mikrobewegungsmechanismus verwendet. Ein anderes optisches Speichergerät ist aus der EP-A-0478314 bekannt.
Es wird eine optische Diskette als ein Speichermedium betrachtet, das ein Kern von Multimedia ist, das in den letzten Jahren rasch entwickelt wurde. Beispielsweise werden, wenn eine MO-Kassette von 3,5 Zoll betrachtet wird, MO- Kassetten mit 128 MB, 230 MB und ähnliche bereitgestellt. Ein optisches Diskettenlaufwerk, das solch eine MO-Kassette verwendet, ist als ein externes Speichergerät eines Personalcomputers in einer Desktop-Ausführung vorgesehen. Weiterhin ist der Gebrauch in einem Personalcomputers in einer Notebook-Ausführung, die sich in den letzten Jahre rasch verbreitet hat und eine exzellente Tragbarkeit besitzt, auch stark gefragt. Deshalb ist es notwendig, um das optische Diskettenlaufwerk als ein externes Standardspeichergerät auszustatten, eine Miniaturisierung und eine flache Bauweise zu verwirklichen. Zum Beispiel ist eine Höhe der HDD oder FDD, die gegenwärtig in dem Personalcomputer der Desktop- Ausführung installiert ist, gleich etwa 17 mm, und es ist auch notwendig, das optische Diskettenlaufwerk auf eine ähnliche Dicke einzustellen.
Bei dem optischen Diskettenlaufwerk wird ein Aufnahmemechanismus eines linearen Antriebstyps in einer derartigen Richtung vorgesehen, um die Spuren auf dem Medium zu überqueren. Der Aufnahmemechanismus ist durch eine feste optische Einheit und eine bewegliche optische Einheit aufgebaut, die auf einem Schlitten montiert ist, der linear von einem VCM angetrieben wird. Ein Linsenaktuator ist für die bewegliche optische Einheit vorgesehen. Der Linsenaktuator hat einen relativ komplizierten Mechanismus, der einen zweidimensionalen Freiheitsgrad erfordert in der Art, daß eine Objektivlinse bewegt wird in die Richtung, die die Spuren überquert, durch eine Stromversorgung zu einer Führungsspule, und die Objektivlinse wird in der vertikalen Richtung bewegt durch eine Stomversorgung zu einer Fokussierspule. Weiterhin kann der Linsenaktuator die Objektivlinse nur um eine Mikro-Entfernung zu der Innenseite oder der Außenseite bewegen mittels der Stromversorgung zu der Führungsspule um die Position als eine Mitte herum, wo die Mitte der Objektivlinse veranlaßt wird, mit einer optischen Achse eines Lichtstrahls von der festen optischen Einheit zusammenzufallen. Ein Linsenpositionssensor wird gewöhnlich installiert, um eine Abweichungsgröße der optischen Achse der Linse von der neutralen Position der Linse zu detektieren. Um das optische Diskettenlaufwerk flach zu machen, ist es deshalb notwendig, eine Struktur eines Aufnehmers zu vereinfachen und einen Raum in der Höhenrichtung zu verringern. Wenn der Linsenpositionssensor, der für den Linsenaktuator vorgesehen ist, eliminiert werden kann, kann das optische Diskettenlaufwerk weiter dünner gemacht werden. Zu diesem Zweck schlugen die Erfinder et al. der vorliegenden Erfindung ein optisches Speichergerät (japanische Patentanmeldung Nr. 7- 201229) vor, bei welchem durch Beachtung eines Phänomens, daß, wenn ein Linsenaktuator zur Innenseite oder Außenseite von der neutralen Position bewegt wird, ein Versatz in einem Spurfehlersignal auftritt, welches von einem Rückkehrlicht von einem Medium detektiert wird, ein Linsenpositionssignal elektrisch detektiert werden kann, selbst wenn kein Linsenpositionssensor vorgesehen ist.
Hinsichtlich das Linsenpositionssignals tritt gewöhnlich, wenn die Objektivlinse von der neutralen Position während der Suche eines Schlittens durch den Antrieb des VCMs bewegt wird, eine Abweichung der optischen Achse auf. Um dies zu verhindern, ist es gleichzeitig zu einer Geschwindigkeitssteuerung des VCMs notwendig, eine Linsenverriegelungssteuerung auszuführen, um die Position des Linsenaktuators zu steuern, um die Abweichung der optischen Achse der Objektivlinse auf Null zu halten, genauer gesagt, um immer das Linsenpositionssignal auf Null zu setzen. Solch eine Steuerung wird allgemein als eine Doppelservosteuerung bezeichnet, weil der Schlitten und der Linsenaktuator gleichzeitig gesteuert werden. Gemäß eines Verfahrens des Detektierens des Linsenpositionssignals von einem Spurfehlersignal wird durch Eliminieren von Hochfrequenzkomponenten durch Übertragen des Spurfehlersignals, das während der Suche erhalten wurde, durch ein Tiefpaßfilter, ein Pseudolinsenpositionssignal, das einen Pegel gemäß der Abweichung der optischen Achse der Linse und eine Polarität gemäß der Abweichungsrichtung hat, erhalten. Deshalb kann die Linsenverriegelungssteuerung zum Verhindern der Abweichung der optischen Achse während der Suche ausgeführt werden, selbst wenn kein Linsenpositionssensor vorgesehen ist.
Die Suchesteuerung zum Bewegen des Lichtstrahls zu einer Zielspur ist aufgeteilt in eine Langsuche, bei der die Anzahl der Spuren zur Zielspur zum Beispiel 50 Spuren übersteigt, und eine Kurzsuche, bei der die Anzahl der Spuren weniger als 50 Spuren beträgt. Bei der Langsuche wird der Schlitten zuerst auf einer hohen Geschwindigkeit durch die Geschwindigkeitssteuerung des VCMs angestrebt und, wenn die Anzahl der verbleibenden Spuren gleich 50 ist, wird ein Steuerungsmodus auf eine Niedriggeschwindigkeitssuche durch die Geschwindigkeitssteuerung des Linsenaktuators geschalten, wodurch der Lichtstrahl zu der Zielspur bewegt wird. Wenn der Lichtstrahl die Zielspur erreicht, wird der Steuerungsmodus auf die Positionssteuerung geschaltet und wird der Lichtstrahl in die Spurmitte gezogen. Nach Vollendung einer Einrichtung wird eine Lese- oder Schreiboperation gestartet. Die Geschwindigkeitssteuerung des VCMs und des Linsenaktuators während der Suche ist eine Steuerung für die Verfolgung einer Zielgeschwindigkeit, die gemäß der Anzahl von Spuren zu der Zielspur eingestellt wird und ein Geschwindigkeitsprofil einer Beschleunigung, einer konstanten Geschwindigkeit und einer Verlangsamung hat. Auf der anderen Seite wird im Falle der Kurzsuche, bei der die Anzahl der Spuren zu der Zielspur weniger als 50 beträgt, die Niedriggeschwindigkeitssuche von der Geschwindigkeitssteuerung des Linsenaktuators von Anfang an ausgeführt. Wenn der Lichtstrahl die Zielspur erreicht, wird er hineingezogen.
Jedoch gibt es die folgenden Probleme, wenn das Linsenpositionssignal fälschlicherweise erhalten wird, indem das Spurfehlersignal durch ein Tiefpaßfilter übertragen wird, ohne daß der Linsenpositionssensor vorgesehen ist. Zuerst wird während der Suche die Linsenverriegelungssteuerung, um die Abweichung der optische Achse der Objektivlinse immer auf Null zu halten, benötigt. Wenn die Objektivlinse die Abweichung der optischen Achse während der Suche verursacht, tritt ein Versatz in dem Spurfehlersignal auf, das von dem Rückkehrlicht von dem Medium detektiert wird. Es treten Unannehmlichkeiten solcher Art auf, daß ein Nulldurchgangspunkt zur Zählung der Anzahl der Male des Durchlaufens der Spuren nicht genau detektiert werden kann, und, wenn der Lichtstrahl in die Zielspur gezogen wird, ein Fehler in der Lichtposition von dem Versatz auftritt und es eine Zeit bis zum Hineinziehen dauert. Deshalb ist in Bezug auf jegliche Hochgeschwindigkeitssuche von dem Antrieb des VCMs und der Niedriggeschwindigkeitssuche durch den Antrieb des Linsenaktuators die Linsenverriegelungssteuerung notwendig. Jedoch gibt es, wenn das Linsenpositionssignal detektiert wird, indem es dem Spurfehlersignals gestattet wird, durch das Tiefpaßfilter hindurchzugehen, während der Beschleunigung und Verlangsamung des Lichtstrahls, da eine Frequenz des Spurfehlersignals schwankt, ein solches Problem, daß ein stabiles Linsenpositionssignal nicht von dem Tiefpaßfilter erhalten werden kann. Deshalb ist das Pseudolinsenpositionssignal, das von dem Tiefpaßfilter erhalten wird, nur in einer Konstantgeschwindigkeitszeitperiode gültig, während welcher die Frequenz des Spurfehlersignals konstant ist. Deshalb wird in den Beschleunigungs- und Verlangsamungszeitperioden durch sanftes Beschleunigen und Verlangsamen des VCMs eine Bewegung des Linsenaktuators minimiert oder wird durch Anwenden derselben Beschleunigung und Verlangsamung durch Zuführen eines Beschleunigungsstroms oder Verlangsamungsstroms zu dem Linsenaktuator gemäß der Beschleunigung und Verlangsamung des VCMs das Auftreten der Abweichung der optischen Achse der Linse verhindert. Jedoch betreffen der Beschleunigungsstrom und der Verlangsamungsstrom, die bei den Linsenverriegelungsoperationen bei Beschleunigung und Verlangsamung verwendet werden, die Steuerung durch die festen Stromwerte, die auf der Basis von Konstruktionswerten des Schlittens und des Linsenaktuators bestimmt werden. Bei dem tatsächlichen Gerät existiert deshalb eine externe Kraft, wie Reibung, Vibration oder ähnliches, die nicht vorhergesagt werden kann, und dieselbe Beschleunigung und Verlangsamung wie jene des Schlittens durch den VCM kann nicht auf den Linsenaktuator angewandt werden und die Abweichung der optischen Achse der Linse wird wahrscheinlich auftreten.
Zur Zeit der Niedriggeschwindigkeitssuche, bei der der Linsenaktuator angetrieben wird, wird das Linsenpositionssignal nicht von dem Tiefpaßfilter erhalten, das das Linsenpositionssignal von dem Spurfehlersignal in dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus detektiert. Zum Zeitpunkt der Hochgeschwindigkeitssuche mittels des Antriebs des Schlittens durch den VCM ist die Frequenz des Spurfehlersignals gleich zig kHz oder höher. Auf der anderen Seite ist zur Zeit der Niedriggeschwindigkeitssuche durch den Antrieb des Linsenaktuators die Frequenz des Spurfehlersignals so niedrig, daß sie 10 kHz oder weniger ist, und geht das Spurfehlersignal in dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus durch das Tiefpaßfilter hindurch wie es ist, so daß das Linsenpositionssignal nicht detektiert werden kann. Deshalb werden in dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus die Ströme gemäß der Beschleunigung und Verlangsamung des Linsenaktuators dem VCM zugeführt ohne Rücksicht auf das Linsenpositionssignal, und dieselbe Beschleuhigung und Verlangsamung wie jene des Linsenaktuators werden auf den Schlitten angewandt, wodurch die Abweichung der optische Achse der Linse verhindert wird. Jedoch ist die Linsenverriegelungssteuerung, wenn kein Linsenpositionssignal erhalten wird, eine Steuerung durch die fixierten Stromwerte, die auf der Basis der Konstruktionswerte des Schlittens und des Linsenaktuators bestimmt werden. Wenn eine externe Kraft, wie Reibung, Vibration oder ähnliches, die nicht vorhersagbar ist, erhalten wird, wird wahrscheinlich die Abweichung der optische Achse der Linse auftreten.
In Bezug auf die Hochgeschwindigkeitssuche kann, da der Steuermodus an einer Position vor der Zielspur auf die Niedriggeschwindigkeitssuche geschalten wurde, sogar wenn die Beschleunigung und Verlangsamung von den fixierten Stromwerten ausgeführt werden, die auf der Basis der Konstruktionswerte des Schlittens und Linsenaktuators bestimmt wurden, wenn eine externe Kraft, wie Reibung, Vibration oder ähnliches, die unvorhersagbar ist, angewandt wird, nicht dieselbe Beschleunigung und Verlangsamung wie diejenigen des Linsenaktuators auf den Schlitten angewandt werden. Somit tritt ein Versatz des Spurfehlersignals aufgrund der Abweichung der optischen Achse der Linse auf. Die Anzahl der Male des Überquerens der Spuren wird falsch gezählt. Es dauert einige Zeit, um den Lichtstrahl in die Zielspur hineinzuziehen.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, alternative Mittel für eine Feinstellbewegung des Strahls über die Spur zu finden.
Dieses Ziel wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG

Gemäß der Erfindung wird ein optisches Speichergerät geschaffen, bei welchem selbst während der Niedriggeschwindigkeitssuche, wenn sich ein Lichtstrahl einer Zielspur nähert, sowie während der Hochgeschwindigkeitssuche ein Linsenpositionssignal von einem Spurfehlersignal erhalten wird und eine Linsenverriegelungssteuerung zum Einstellen einer Abweichung der optischen Achse auf Null genau ausgeführt werden kann.
Deshalb wird ein Linsenpositionssignal falsch von dem Spurfehlersignal sogar während der Niedriggeschwindigkeitssuche erhalten. Der Schlittenaktuator bewegt sich, während er der Bewegung des Linsenaktuators folgt auf der Basis des Linsenpositionssignals, um die Abweichung der optischen Achse der Linse auf Null zu setzen. Deshalb kann, sogar wenn eine Reibung, eine externe Vibration oder ähnliches, was nicht, durch einen festen Trägheitsausgleich des Schlittenaktuators vorhersagbar ist, während der Niedriggeschwindigkeitssuche angewandt wird, die Linsenverriegelungssteuerung zum Beibehalten der Abweichung der optischen Achse der Objektivlinse auf Null genau ausgeführt werden. Da das Spurfehlersignal keinen Versatz hat, kann die Anzahl der Male des Überquerens der Spuren aufgrund der Detektion des Nulldurchgangspunkts genau gezählt werden. Das Hineinziehen zu der Zielspur kann stabilisiert werden. Die gesamte Zugriffsleistung kann verbessert werden.
Die Niedriggeschwindigkeit-Linsenverriegelungssteuereinheit enthält: eine Spitzenwert-Detektiereinheit zum Detektieren eines positiven Spitzenwertes und eines negativen Spitzenwertes für jeden Zyklus des Spurfehlersignals; und eine Versatzberechnungseinheit zum Berechnen des Wertes von einer Differenz zwischen den positiven und negativen Spitzenwerten als eine Versatzgröße, wodurch ein Pseudolinsenpositionsdetektiersignal detektiert wird. Sie ist geeignet für einen digitalen Prozeß des Spurfehlersignals. Sogar bei einer niedrigen Frequenz des Spurfehlersignals, bei dem es schwierig ist, ein Filter zu konstruieren, kann das Linsenpositionssignal genau gebildet werden. Sie ist auch geeignet, falls ein Servosystem der Suchesteuerung von einem DSP oder ähnlichem verwirklicht wird. Als eine Hochgeschwindigkeits-Linsenverriegelungssteuereinheit wird ein Tiefpaßfilter zum Entfernen von Hochfrequenzkomponenten durch eine Grenzfrequenz entsprechend der Frequenz des Spurfehlersignals in dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus und zum Detektieren einer Versatzgröße entsprechend einer Änderung bei der Einhüllenden des Spurfehlersignals als ein Linsenpositionssignal verwendet. Das Spurfehlersignal bei der Hochgeschwindigkeitssuche hat eine Frequenz von 10 kHz oder niedriger. Niedrigfrequenzkomponenten können relative leicht durch den Tiefpaßfilter entfernt werden. Jedes beliebige analoge aktive Filter und digitale Filter kann als ein Tiefpaßfilter verwendet werden.
Als eine andere Form der Niedriggeschwindigkeit- und Hochgeschwindigkeit-Linsenverriegelungssteuereinheiten ist es auch möglich, vorzusehen: ein Tiefpaßfilter zum Entfernen von Hochfrequenzkomponenten eines Spurfehlersignals und Detektieren einer Versatzgröße, die einer Änderung in der Einhüllenden als ein Linsenpositionssignal folgt; und eine Filtercharakteristik-Schalteinheit für das Schalten einer Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters zu einer Tiefbandseite in dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus und zu einer Hochbandseite in dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus. In diesem Fall kann, da es ausreichend ist, ein Tiefpaßfilter zu verwenden und bloß eine Grenzfrequenz eines solchen Tiefpaßfilters zu schalten, eine Schaltungskonstruktion vereinfacht werden.
Als weitere andere Form der Niedriggeschwindigkeit- und Hochgeschwindigkeit-Linsenverriegelungssteuereinheiten sind vorgesehen: ein Tiefpaßfilter für eine hohe Geschwindigkeit zum Entfernen von Hochfrequenzkomponenten durch eine Grenzfrequenz auf der Hochbandseite entsprechend einer Frequenz eines Spurfehlersignals in einem Hochgeschwindigkeitssuchmodus und zum Ausgeben eines resultierenden Signals als ein Linsenpositionssignal; und ein Tiefpaßfilter für eine niedrige Geschwindigkeit, die seriell mit dem Tiefpaßfilter für eine hohe Geschwindigkeit verbunden ist, zum Entfernen von Hochfrequenzkomponenten durch eine Grenzfrequenz auf der Tiefbandseite entsprechend einer Frequenz des Spurfehlersignals in einem Niedriggeschwindigkeitsmodus und zum Ausgeben eines resultierenden Signals als ein Linsenpositionssignal.
Wenn die Anzahl von Spuren zu einer Zielspur weniger als ein vorgegebener Wert ist, wird der Lichtstrahl mit einer niedrigen Geschwindigkeit mittels der Niedriggeschwindigkeitssuche-Steuereinheit bewegt. Wenn die Anzahl von Spuren zu der Zielspur den vorgegebenen Wert übersteigt, wird der Lichtstrahl mit einer hohen Geschwindigkeit mittels der Hochgeschwindigkeitssuche-Steuereinheit bewegt. Wenn die Anzahl der Spuren zu der Zielspur einen anderen vorgegebenen Wert während der Hochgeschwindigkeitsbewegung erreicht, wird ein Steuermodus zu einer Niedriggeschwindigkeitsbewegung des Lichtstrahls mittels der Niedriggeschwindigkeitssuche- Steuereinheit geschalten. Die Niedriggeschwindigkeitssuche- Steuereinheit steuert eine Geschwindigkeit des Linsenaktuators, um einer Zielgeschwindigkeit zu folgen, die gemäß der Anzahl von Spuren zu der Zielspur eingestellt wurde, und wendet eine Beschleunigung oder Verlangsamung für einen Trägheitsausgleich entsprechend der Beschleunigung oder Verlangsamung des Linsenaktuators auf den Schlittenaktuator in Bezug auf eine Beschleunigungszeitperiode oder eine Verlangsamungszeitperiode der Geschwindigkeitssteuerung an. Zum Beispiel liefert die Niedriggeschwindigkeitssuche-Steuereinheit einen Trägheitsausgleichsstrom Iv, bei dem ein Trägheitsausgleichskoeffizient α1 mit einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungsstrom Ia des Linsenaktuators zu dem Schlittenaktuator multipliziert wird. Nun, angenommen, daß eine Beschleunigungsverstärkung des Linsenaktuators auf Ka eingestellt wird, eine Beschleunigungsverstärkung des Spurfolgeaktuators auf Kv eingestellt wird, eine Masse des Linsenaktuators auf Ma eingestellt wird, und eine Masse des Schlittenaktuators auf Mv eingestellt wird, wird der Trägheitsausgleichskoeffizient α1 definiert als
α1 = (Kv/Ka) · {Ma/(Ma + Mv)}.
Die Hochgeschwindigkeitssuche-Steuereinheit steuert die Geschwindigkeit des Schlittenaktuators so, um der Zielgeschwindigkeit, die gemäß der Anzahl der Spuren zur Zielspur eingestellt wurde, folgt und eine Beschleunigung oder Verlangsamung für einen Trägheitsausgleich entsprechend der Beschleunigung oder Verlangsamung des Schlittenaktuators auf den Linsenaktuator anwendet in Bezug auf jede Beschleunigungszeitperiode und Verlangsamungszeitperiode der Geschwindigkeitssteuerung. Zum Beispiel liefert die Hochgeschwindigkeitssuche-Steuereinheit einen Trägheitsausgleichsstrom Ia, bei dem ein Trägheitsausgleichskoeffizient α2 multipliziert wird mit dem Beschleunigungs- oder Verlangsamungsstrom Iv des Schlittenaktuators zu dem Linsenaktuator.
Die obengenannten und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mehr ersichtlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein erklärendes Diagramm einer Außenansicht eines Gerätes gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ist eine auseinandergezogene Aufbaudarstellung des Geräts der Fig. 1;
Fig. 3 ist eine auseinandergezogene Aufbaudarstellung, wenn Komponentenelemente von einem Laufwerksgehäuse zu einer unteren Abdeckung in der Fig. 2 von einer Bodenfläche gesehen werden;
Fig. 4 ist eine Draufsicht eines Aufbauzustandes der Fig. 2;
Fig. 5 ist eine Bodenansicht des Aufbauzustandes der Fig. 2;
Fig. 6 ist ein erklärendes Diagramm einer Struktur eines Linsenaktuators, der bei der Erfindung verwendet wird;
Fig. 7A und 7B sind Schaltungsblockdiagramme der Erfindung;
Fig. 8 ist ein funktionales Blockdiagramm einer Suche- Steuereinheit der Erfindung;
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm der ersten Ausführung der Suche-Steuereinheit in der Fig. 8;
Fig. 10A und 10B sind Signalkurvenformdiagramme eines Spurfehlersignals und eines Pseudolinsenpositionssignals, wenn eine Objektivlinse von einer optischen Achse eines Strahls mit einer niedrigen Geschwindigkeit abgelenkt wird;
Fig. 11A und 12B sind Signalkurvenformdiagramme eines Spurfehlersignals und eines Pseudolinsenpositionssignal wenn die Objektivlinse von der optischen Achse des Strahls mit einer hohen Geschwindigkeit abgelenkt wird;
Fig. 12 ist ein erklärendes Diagramm eines Trägheitsausgleichs eines Schlittens mittels eines VCM in einem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus durch den Antrieb des Linsenaktuators;
Fig. 13 ist ein erklärendes Diagramm eines Trägheitsausgleichs des Linsenaktuators in einem Hochgeschwindigkeitssuchmodus durch den Antrieb eines Schlittens mittels des VCMs;
Fig. 14 ist ein Flußdiagramm für eine Suchesteuerung in der Fig. 9;
Fig. 15A und 15B sind detaillierte Flußdiagramme für eine Trägheitsausgleichssteuerung und eine Linsenverriegelungssteuerung des VCMs in dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus in der Fig. 14;
Fig. 16A bis 16F sind Zeitablaufdiagramme für eine Strahlgeschwindigkeit, ein Spurfehlersignal, einen Linsenaktuatorstrom, einen VCM-Strom, einen Suchmodus und einen Linsenverriegelungsmodus zur Zeit einer Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung;
Fig. 17A bis 17E sind Zeitablaufdiagramme für eine Strahlgeschwindigkeit, ein Spurfehlersignal, einen Linsenaktuatorstrom, einen VCM-Strom, und einen Steuermodus zur Zeit einer Hochgeschwindigkeitssuchesteuerung;
Fig. 18 ist ein Blockdiagramm der zweiten Ausführung der Suchesteuereinheit in der Fig. 8;
Fig. 19 ist ein Schaltungsdiagramm einer Filtercharakteristikschalteinheit und eines Tiefpaßfilters in der Fig. 18;
Fig. 20 ist ein erklärendes Diagramm der Charakteristika des Tiefpaßfilters in einem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus und einem Hochgeschwindigkeitssuchmodus in der Fig. 19; und
Fig. 21 ist ein Blockdiagramm der dritten Ausführung der Suchesteuereinheit in der Fig. 8.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

[Aufbau des Gerätes]

Die Fig. 1 ist ein erklärendes Diagramm einer Außenansicht eines optischen Speichergeräts, nämlich eines optischen Diskettenlaufwerks der Erfindung. Ein vorderseitiger Behälter 152, dessen Mediumeinschubschlitz geöffnet ist, ist vorgesehen in einem vorderen Teil eines Laufwerk-Hauptkörpers 150. Eine Klappe 154 ist an dem Mediumschubschlitz des vorderseitigen Behälters 152 angebracht, um drehbar um obere Teile an beiden Seiten der Klappe als Achsen zu sein und wird in eine Schließrichtung von einer eingebauten Feder getrieben. Daher wird die Klappe geöffnet und geschlossen in Verbindung mit einem Einschub und einem Auswurf eines MO- Kassettenmediums. Ein Auswurfknopf 158 und eine Betriebsanzeige LED 160 werden um den vorderseitigen Behälter 152 vorgesehen. Eine Höhe des vorderseitigen Behälters 152 ist gleich etwa 17 mm und eine Höhe des Laufwerk-Hauptkörpers 150 ist geringfügig niedriger als der vorderseitige Behälter.
Die Fig. 2 ist eine auseinandergezogene Aufbaudarstellung des Laufwerk-Hauptkörpers 150 in der Fig. 1. Der Laufwerk-Hauptkörper 150 ist durch eine Leiterplatte 176, einen Kassettenhalter 178, eine Laufwerksbasis 180, einen Linsenschlitten 184, eine Schiebeplatte 194, eine Spindeleinheit 196 und eine Abdeckung 202 von der Oberseite her aufgebaut. Mit Bezug auf die Einzelelemente von der Laufwerksbasis 180 zu der unteren Abdeckung 202 hin wird daraus in der Fig. 3 weiter eine auseinandergezogene Aufbaudarstellung in einem Zustand gezeigt, bei der sie von der Rückseite gesehen werden. Eine Steuerschaltung, die notwendig ist für eine Steuerung des Laufwerk-Hauptkörpers 150, ist auf der gedruckten Leiterplatte 176 installiert. Der Kassettenhalter 178 bildet zwischen dem Kassettenhalter und der Laufwerksbasis 180 einen Mediumumgebungsraum, der in der unteren Position liegt und das MO-Kassettenmedium positioniert, das von der Vorderseite eingeschoben ist. Ein Elektromagnet 44 ist angebracht. Der Linsenschlitten 184, die Schiebeplatte 194 und die Spindeleinheit 196 werden an der Laufwerksbasis 180 befestigt. Der Linsenschlitten 184 konstruiert ein bewegliches optisches System. Eine Objektivlinse 186 ist auf dem Linsenschlitten 184 installiert. Ein Laserstrahl von der fixierten optischen Einheit 208, die auf der Bodenteilseite der Laufwerksbasis in der Fig. 3 vorgesehen ist, tritt in die Objektivlinse 186 ein. Ein Strahlfleck wird auf das Medium, das in der oberen Position liegt, gestrahlt. Ein Rückkehrlicht wird zu der fixierten optischen Einheit 208 zurückgegeben. Spulenteile 190-1 und 190-2 des VCMs sind an beiden Seiten des Linsenschlitten 184 angeordnet. Die Spulenteile 190-1 und 190-2 sind über Lücken zu Magnetjochteilen 192-1 und 192-2, die fest angeordnet sind, angeordnet. Daher ist durch Zuführen von Strömen zu den Spulenteilen 190-1 und 190-2 ein Linearmotor zwischen den Magnetjochteilen 192-1 und 192-2 gebildet. Der Linsenschlitten 184 kann zum Betrieb in der Richtung veranlaßt werden, die die Spuren auf dem Medium überquert. Ein Linsenaktuator zum Bewegen der Objektivlinse 186 in der Richtung, die die Spuren auf dem Medium überquert, und ein Fokussieraktuator zum Bewegen der Objektivlinse 186 in der Richtung der optischen Achse und zum Ausführen einer Fukussiersteuerung sind auf dem Linsenschlitten 184 installiert. In Verbindung mit dem Einschub des MO- Kassettenmediums bringt die Schiebeplatte 194 ein Mediumnabe auf einem Drehtisch 198 an, der sich unter der Spindeleinheit 196 befindet. Wenn das MO-Kassettenmedium ausgeworfen wird, wird die Schiebeplatte 194 integriert bewegt in der Tiefenrichtung für die Laufwerksbasis 180 in der Fig. 2 mittels des Antriebs einer Ausgabemotoreinheit 204 in der Fig. 3, wird der Drehtisch 198 nach unten gehoben und von dem Medium entriegelt, und wird das MO-Kassettenmedium von einer Feder, die für den Kassettenhalter 178 vorgesehen ist, ausgegeben. In der Spindeleinheit 196 ist der Drehtisch 198 an einer Platte 200 angebracht und ein Spindelmotor ist in dem Drehtisch 198 eingebaut. In der Spindeleinheit 196 befindet sich durch Einbauen der Platte 200 an der unteren Seite der Laufwerksbasis 180 der Drehtisch 198 an einer Öffnung 182.
Die Fig. 4 ist eine Draufsicht eines Zustandes, bei dem die gedruckte Leiterplatte 176 und der Kassettenhalter 178 in der Fig. 2 von dem Laufwerk-Hauptkörper in der Fig. 1 entfernt sind. Eine Spindelwelle 205 ist an der Mitte des Drehtisches 198 in der Spindeleinheit vorgesehen. Die Nabe des Mediums der MO-Kassette, die von dem Mediumeinschubschlitz eingeschoben wurde, der als eine untere Seite dient, ist mit der Spindelwelle 205 gekoppelt. In Verbindung mit dem Einschub des Mediums wird es, wenn sich die Mediummitte an der Spindelwelle 205 befindet, von einer Magnetfassung angezogen, wodurch die Nabe mit der Spindelwelle 205 gekoppelt wird. Die Objektivlinse 186 ist für den Linsenschlitten 184 so vorgesehen, daß sie aufwärts gewandt ist. Der Linsenschlitten 184 wird in der Vertikalrichtung für die Magnetjochteile 192-1 und 192-2 durch eine Stromversorgung zu den Spulenteilen 190-1 und 190-2, die an beiden Seiten angeordnet sind, bewegt, das heißt in der Richtung, die die Spuren auf dem Medium, das an der Spindelwelle 205 angebracht ist, überquert. Eine FPC (biegsame gedruckte Schaltung) 212 ist auf der Medlumeinschubseite, die als eine Vorderseite des Drehtisches 198 dient, angeordnet, wodurch sie elektrisch mit einem Spindelmotor, der in dem Drehtisch 198 eingebaut ist, verbunden ist. Die FPC 212 erstreckt sich zu einer FPC 210, die zu der seitlichen Oberflächenseite herausgeführt ist, wodurch sie mit der gedruckten Leiterplattenseite verbunden ist. Ein Schreibfreigabesensor 214, ein Schreibschutzsensor 216 und ein Kassetteneinschubsensor 218 sind für die FPC 212 vorgesehen, die auf der Eingangsseite angeordnet ist. Stiftschalter oder ähnliches werden für jene drei Sensoren 214, 216 und 218 verwendet. Der Schreibfreigabesensor 214 detektiert eine Schreibfreigabeposition eines Schalterknopfes zwischen einer Schreibfreigabe und einem Schreibschutz, die für das MO-Kassettenmedium vorgesehen sind. Der Schreibschutzsensor 216 detektiert eine Schreibschutzposition eines Schalterknopfes zwischen der Schreibfreigabe und dem Schreibschutz des Mediums. Der Kassetteneinschubsensor 218 detektiert den Einschub des MO-Kassettenmediums für den Antrieb 54, wodurch die Aktivierung des Antrieb zugelassen wird. Genau gesagt, wird der Drehtisch 198 durch den Spindelmotor rotiert, wodurch der Betrieb der Steuerung begonnen wird.
Die Fig. 5 zeigt eine Rückseite des Laufwerk-Hauptkörpers 150 in der Fig. 1 in einem Zustand, in dem die Abdeckung 202 in der Fig. 3 entfernt ist. In der Fig. 6 ist die Schiebeplatte 194 an Stiften 222 und 224 angebracht, die an der Laufwerksbasis 180 befestigt sind, um mittels Führungsrillen 230 und 232 in der Mediumeinschubrichtung verschiebbar zu sein. Weiterhin wird die Schiebeplatte 194 mittels Spulenfedern 226 und 228 zu der Mediumeinschubseite gedrängt. Deshalb wird, wenn die MO-Kassette von der Mediumeinschubschlitzseite, die als eine Unterseite in dem Diagramm dient, eingeschoben wird, die Schiebeplatte 194 integriert bewegt und verriegelt an Positionen, an denen die Unterseiten der Führungsrillen 230 und 232 in Kontakt mit den Stiften 222 und 224 gekommen sind. In diesem Zustand ist die Mediumsnabe an dem Drehtisch angebracht. Die fixierte optische Einheit 208 ist im Diagramm an der Oberseite vorgesehen, die dem Linsenschlitten 184 zugewandt ist. Ein Detektor zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe mittels einer Laserdiode, ein Detektor für eine Spursteuerung und eine Fokussiersteuerung, und weiterhin ihre optisches System sind in die fixierte optische Einheit 208 eingebaut.
Die Fig. 6 zeigt einen Linsenaktuator 60, der an dem Linsenschlitten 184 in der Fig. 2 angebracht ist. Gemäß des Linsenaktuators 60 sind vier Drähte 304-1 bis 304-4 (304-4 ist nicht gezeigt) in einem verstellenden Zustand an der seitlichen Oberfläche einer Halteeinheit 302 gehalten, die an einer festen Basis 300 befestigt ist, und ist eine bewegliche Basis 306 an vier Punkten an Rändern der Drähte 304-1 bis 304-4 gehalten. Deshalb hat die bewegliche Basis 306 einen dreidimensionalen Freiheitsgrad für die Halteeinheit 302, die als eine feste Seite bei einer Verbiegung der vier Drähte 304-1 bis 304-4 dient. Die Objektivlinse 186 ist an der beweglichen Grundfläche 306 angebracht. Ein Lichtstrahl mit einer optischen Strahlachse 305 von der festen optischen Einheit, der von dem unteren Teil reflektiert wurde, wird von der Objektivlinse 186 konvergiert, wodurch ein Bild auf der Mediumsoberfläche, die über der Objektivlinse liegt, gebildet wird. Die Objektivlinse 186 führt auch das Rückkehrlicht von dem Medium zu der festen optischen Einheit mittels desselben optischen Weges zurück. Eine Nachführspule 308 und eine Fokussierspule 310 sind an der beweglichen Basis 306 angebracht. Die Nachführspule 308 liegt so, daß sie sich um den horizontalen Teil an der unteren Seite eines Jochs 312, das für die feste Grundfläche 300 vorgesehen ist, windet. Durch Zuführen eines Stroms zu der Spule bewegt die Nachführspule 308 die Objektivlinse 186 durch die bewegliche Basis 306 in die äußere Richtung, die mit einem Pfeil 314 angezeigt ist, oder in die innere Richtung, die mit dem Pfeil 316 angezeigt ist. Die Fokussierspule 310 liegt so, daß sie sich um den vertikalen Teil des Jochs 312 windet. Durch Zuführen eines Stroms zu der Spule bewegt die Fokussierspule 310 die Objektivlinse 186 vertikal durch die bewegliche Basis 306. Ein Linsenpositionssensor zum Detektieren einer Positionsabweichung einer optischen Linsenachse der Objektivlinse 186 für die optische Strahlachse 305 von dem festen optischen System ist für den Linsenaktuator 60 nicht vorgesehen, um das Gerät flach zu machen. Eine Linsenpositionsabweichung der Objektivlinse 186 wird fälschlicherweise gebildet aufgrund eines Spurfehlersignals, das von der photosensitiven Ausgabe des Rückkehrlichts von dem Medium erhalten wird. Ein Linsenpositionssignal (LPOS), das fälschlicherweise von dem Spurfehlersignal gebildet wurde, wird für eine Linsenverriegelungssteuerung verwendet, um den Linsenaktuator 60 anzutreiben, um die Linsenpositionsabweichung für die optische Strahlachse im Hochgeschwindigkeitssuchmodus auf Null zu halten, in welchem die Schlittenbewegung hauptsächlich durch den VCM ausgeführt wird. Das Linsenpositionssignal wird auch für eine Linsenverriegelungssteuerung verwendet, um den Schlitten mittels des VCMs anzutreiben, um die Positionsabweichung der optischen Achse der Objektivlinse im Niedriggeschwindigkeitssuchmodus auf Null zu halten, in welchem der Linsenaktuator 60 hauptsächlich verwendet wird.

[Schaltungsaufbau]

Die Fig. 7A und 7B sind Schaltungsblockdiagramme auf der Seite eines Steuergerätes und eines Gehäuses, die für den Laufwerk-Hauptkörper 150 in der Fig. 1 vorgesehen sind. Das optische Diskettenlaufwerk der Erfindung ist mit einem Steuergerät 10 und einem Gehäuse aufgebaut. Die Steuerung 10 hat: eine MPU 14, um das ganze optische Diskettenlaufwerk zu steuern; eine Schnittstellensteuerung 16 zum Übertragen und Empfangen von Befehlen und Daten zu/von einem übergeordneten Gerät; einen Formatierer 18 zum Ausführen von Vorgängen, die zum Schreiben und Lesen von Daten zu/von dem Medium notwendig sind; und einen Pufferspeicher 20. In der Ausführung wird der Pufferspeicher 20 gemeinsam von der MPU 14, der Schnittstellensteuerung 16 und dem Formattierer 18 verwendet. Ein Codierer 22 und eine Laserdiodensteuerschaltung 24 werden vorgesehen als ein Schreibsystem für den Formattierer 18. Eine Steuerausgabe der Laserdiodensteuerstromschaltungen 24 wird einer Laserdiodeneinheit 30 zugeführt, die für die optische Einheit auf der Seite des Gehäuses 12 vorgesehen ist. Die Laserdiodeneinheit 30 hat integrativ eine Laserdiode und eine photosensitive Vorrichtung zum Überwachen. In der Ausführung kann als ein MO-Kassettenmedium zum Ausführen des Aufzeichnens und der Wiedergabe unter Verwendung der Laserdiodeneinheit 30 jeweils das Medium mit 125 MB oder das Medium mit 230 MB verwendet werden. Eine Vertiefungsstellenaufzeichnung (PPM-Aufzeichnung) wird als ein Aufzeichnungsverfahren in diesem Fall verwendet. Ein Aufzeichnungsformat des Mediums basiert auf dem ZCAV (Zonenkonstantbeschleuningungssystem). Das Medium mit 128 MB hat eine Zone. Das Medium mit 230 MB hat zehn Zonen. Ein Decodierer 26 und eine Lese-LSI-Schaltung 28 sind als ein Lesesystem für den Formatierer 18 vorgesehen. Das photosensitive Signal des Rückkehrlichts des Strahls von der Laserdiodeneinheit 30 wird mittels eines Detektors 32, der für das Gehäuse 12 vorgesehen ist, an die Lese-LSI-Schaltung 28 als ein ID-Signal und ein MO-Signal durch einen Kopfverstärker 34 geliefert. Schaltkreisfunktionen einer AGC-Schaltung, eines Filters, einer Sektormarkierungsdetektierschaltung, eines Synthesizers, eines PLLs und ähnliches sind für die Lese-LSI- Schaltung 28 vorgesehen. Ein Lesetakt und Lesedaten werden auf der Basis des eingegebenen ID-Signals und MO-Signals gebildet und an den Decodierer 26 ausgegeben. Da das Zonen-CAV als ein Aufzeichnungsverfahren des Mediums mittels eines Spindelmotors 40 verwendet wird, wird bezüglich der Lese- LSI-Schaltung 28 eine Schaltsteuerung einer Taktfrequenz entsprechend der Zone für einen eingebauten Synthesizer von der MPU 14 ausgeführt. Ein Detektionssignal eines Temperatursensors 36, der auf der Seite des Gehäuses 12 vorgesehen ist, wird der MPU 14 zugeführt. Auf der Basis einer Temperatur im Gerät, detektiert mittels des Temperatursensors 36 steuert die MPU 14 eine Lichtemissionsleistung für jeden der Lese-, Schreib- und Löschvorgänge in der Laserdiodensteuerschaltung 24 auf einen optimalen Wert. Die MPU 14 steuert den Spindelmotor 40, der für das Gehäuse 12 vorgesehen ist, mittels eines Antriebs 38. Da das Zonen-CAV als ein Aufzeichnungsformat des MO-Kassettenmediums verwendet wird, wird der Spindelmotor 40 bei einer konstanten Geschwindigkeit von beispielsweise 2700 Upm gedreht. Die MPU 14 steuert auch den Elektromagneten 44, der auf der Seite des Gehäuses 12 vorgesehen ist, durch einen Antrieb 42. Der Elektromagnet 44 wird auf der der lichtausstrahlenden Seite des geladenen MO-Kassettenmediums gegenüberliegenden Seite angeordnet und erzeugt ein externes Magnetfeld an dem Medium auf das Aufzeichnen und Löschen hin. Ein DSP 15 bildet ein Servosystem einer Spursteuerung und einer Fokussiersteuerung der Objektivlinse, die auf dem Linsenschlitten angebracht ist. Zu diesem Zweck wird ein Zweispaltendetektor 46 zum Empfangen des Rückkehrlichts von dem Medium für die optische Einheit auf der Seite des Gehäuses 12 vorgesehen. Eine FES-Detektierschaltung (Fokussierfehlersignal-Detektierschaltung) 48 bildet ein Fokussierfehlersignal von der photosensitiven Ausgabe des Zweispaltendetektors 46 und führt es dem DSP 15 zu. Eine TES-Detektierschaltung (Spurfehlersignal-Detektierschaltung) 50 bildet ein Spurfehlersignal (E1) von der photosensitiven Ausgabe des Zweispaltendetektors und führt es dem DSP 15 zu. Weiterhin wird das Spurfehlersignal E1 einer Nulldurchgangspunkt-Detektierschaltung (TZC-Schaltung) 55 zugeführt. Ein Spurnulldurchgangsimpulssignal E2, das durch Detektieren eines Nulldurchgangspunkts des Spurfehlersignals E1 erhalten wird, wird dem DSP 15 zugeführt. Der DSP 15 führt verschiedene arithmetische Operationen für einen Fokussierservo und einen Nachführservo aus und führt Ergebnisse der arithmetischen Operationen der MPU 14 zu. Auf der Basis der Ergebnisse der arithmetischen Operationen des DSP 15 treibt die MPU 14 einen Fokussieraktuator 56 durch einen Antrieb 54 an, treibt den Linsenaktuator 60 durch einen Antrieb 58 an und treibt weiterhin einen VCM 64 des Linsenschlittens durch einen Antrieb 62 an. Weiterhin kann die MPU 14 auch einen Auswurfmotor 52 gemäß einem Auswurfschalter antreiben.
Bei dem optischen Diskettenlaufwerk in den Fig. 7A und 7B werden der Linsenpositionssensor zum Detektieren der Position des Linsenaktuators auf dem Linsenschlitten, eine Positionstastvorrichtung (PSD) zum Detektieren einer Bewegungsposition des Linsenschlittens und ähnliches nicht auf der Seite des Gehäuses 12 verwendet. Als ein Nachführservo, der von dem DSP 15 realisiert wird, gibt es ein Geschwindigkeitsservosystem für eine Suchesteuerung und ein Positionsservosystem für eine Auf-Spur-Steuerung. Das Geschwindigkeitsservosystem für die Suchesteuerung ist aufgeteilt in eine Langsuche, wenn die Anzahl der Bewegungsspuren zu der Zielspur groß ist, und eine Kurzsuche, wenn die Anzahl der Bewegungsspuren zu der Zielspur klein ist. Die Kurzsuche bezieht sich auf die Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung, bei der hauptsächlich der Antrieb des Linsenaktuators 60 ausgeführt wird. In diesem Fall wird eine Linsenverriegelungssteuerung zum Antrieb des VCM 64 für eine Linsenverriegelung ausgeführt, um eine Abweichung der optische Achse der Objektivlinse auf Null zu halten. Bei der Langsuche wird zuerst die Hochgeschwindigkeitssuchesteuerung, bei der hauptsächlich der Antrieb des VCM 64 ausgeführt wird, durchgeführt und, wenn die Anzahl von verbleibenden Spuren zur Zielspur einen vorbestimmten Wert erreicht, wird der Steuermodus auf die Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung geschalten, bei der hauptsächlich der Antrieb des Linsenaktuators 60 ausgeführt wird. Bei der Hochgeschwindigkeitssuchesteuerung, bei der hauptsächlich der Antrieb des VCM 64 ausgeführt wird, wird eine Linsenverriegelungssteuerung zum Antrieb des Linsenaktuators 60 für eine Linsenverriegelung durchgeführt, um die Abweichung der optische Achse der Objektivlinse auf Null zu halten. Jede Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung bei der Kurzsuche, bei der hauptsächlich der Antrieb des Linsenaktuators 60 ausgeführt wird, und Hochgeschwindigkeitssuchesteuerung bei der Langsuche, bei der hauptsächlich der Antrieb des VCM 64 durchgeführt wird, ist eine Geschwindigkeitssteuerung, um so zu steuern, daß eine tatsächliche gemessene Geschwindigkeit eine Zielgeschwindigkeit gemäß der Anzahl der verbleibenden Spuren zu der Zielspur verfolgt. Die Geschwindigkeitssteuerung hat ein Geschwindigkeitsprofil einer Beschleunigungsperiode, eine Konstantgeschwindigkeitsperiode und eine Verlangsamungsperiode. Darunter werden entsprechend Wellenformen eines Beschleunigungsstroms bei Beschleunigung und eines Verlangsamungsstroms bei Verlangsamung, da die Linsenverriegelungssteuerung nicht angewandt werden kann aufgrund einer Ursache solcher Art, daß das Pseudolinsenpositionssignal auf dieser Stufe nicht korrekt erhalten werden kann, der Beschleunigungsstrom und der Verlangsamungsstrom sanft geändert, wodurch eine große Schwankung der Linsenposition durch plötzliche Beschleunigung und Verlangsamung unterdrückt wird. Zur gleichen Zeit wird ein Strom für einen Trägheitsausgleich gemäß der Beschleunigung auf der Antriebsseite, die als ein Hauptantrieb dient, einer Hilfsantriebsseite zugeführt, wodurch die Schwankung der Linsenposition aufgrund der Beschleunigung oder Verlangsamung unterdrückt wird. Somit kann, sogar zum Zeitpunkt der Beschleunigung oder Verlangsamung, wenn das Pseudolinsenpositionssignal nicht erhalten werden kann, der Linsenverriegelungszustand garantiert werden. Das heißt, daß in dem optischen Diskettenlaufwerk, das keinen Linsenpositionssensor hat, beispielsweise in dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus, bei dem hauptsächlich der VCM 64 ausgeführt wird, eine Beschleunigung ähnlich der des Schlittens auf den Linsenaktuator 60 angewandt, wodurch das Auftreten einer relativen Abweichung des Linsenaktuators 60 in Verbindung mit der Bewegung des Schlittens verhindert wird. Der Schlitten wird langsam bewegt, so daß keine Erschütterung in dem Linsenaktuator 60 verursacht wird, wenn der Schlitten von dem VCM 64 aktiviert wird. Mit diesem Verfahren kann der Linsenverriegelungszustand, um die Abweichung der optischen Achse der Objektivlinse des Linsenaktuators bei der Hochgeschwindigkeitssuchesteuerung durch den Antrieb des VCM 64 immer auf Null zu halten, aufrechterhalten werden. Genau gesagt, steuert der DSP 15 den VCM 64 mittels eines Beschleunigungsaktivierungssteuersystems, um eine Strukturvibration in einer Weise zu minimieren, daß ein steiler Beschleunigungs- und Verlangsamungsimpuls nicht auf den VCM 64 angewendet werden, falls möglich, wenn der Linsenschlitten von dem VCM 64 bewegt wird. Eine Zielaktivierung der Beschleunigungsaktivierungssteuerung ist in diesem Fall auf der Annahme eines idealen Modells eingestellt und jedes Polynom der Beschleunigung, Geschwindigkeit und Bewegungsweglänge, die ein Zielantriebsprofil zeigen, wird gebildet. Beispielsweise ist es ausreichend, daß eine Zielbeschleunigung und eine Zielgeschwindigkeit berechnet werden auf der Basis der Position des Schlittens, und der Bewegungsweglänge in dem Suchebetrieb des Schlittens zur Zeit des Suchevorgangs des Schlittens und ein Suchestrom zur Beschleunigung, die sich leicht ändert, wird dem VCM 64 auf der Basis der Berechnungsergebnisse zugeführt. Eine Zielaktivierung der Steuerung zur Reduzierung der Beschleunigung wird auch auf ähnliche Weise determiniert. Weiterhin werden bezüglich der Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung, bei der auch hauptsächlich der Linsenaktuator 60 verwendet wird, die Beschleunigungsaktivierungssteuerung und die Steuerung zur Reduzierung der Beschleunigung gemäß des Profils der Zielaktivierung, das auf der Annahme eines ähnlichen Idealmodells determiniert wird, ausgeführt. Eine Schaltungsfunktion zur Bildung des Pseudolinsenpositionssignals, das zur Linsenverriegelungssteuerung während der Suche auf der Basis des Spurfehlersignals E1 verwendet wird, wird für den DSP 15 vorgesehen. Die Detektion des Pseudolinsenpositionssignals wird grundsätzlich mittels Detektieren eines Versatzes des Spurfehlersignals erhalten, wenn die optische Achse der Objektivlinse von der optischen Strahlachse abgelenkt wird. Jedoch sind eine Frequenz, die mittels einer Spurdurchlaufgeschwindigkeit des Strahls des Spurfehlersignals E1 in dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus bestimmt wird, und jene in dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus weitgehend unterschiedlich. Gemäß einer einzelnen Detektierfunktion kann das Pseudolinsenpositionssignal nur in einem jener Fälle detektiert werden. Gemäß der Erfindung wird deshalb das Schalten eines Detektieralgorithmus oder das Schalten der Detektierfunktionen der Niedriggeschwindigkeitssuche und der Hochgeschwindigkeitssuche realisiert, so daß sowohl die Hochgeschwindigkeitssuche als auch die Niedriggeschwindigkeitssuche erfüllt werden können.

[Suchesteuerung]

Die Fig. 8 ist ein Funktionsblockdiagramm der Suchesteuerung gemäß der Erfindung, die durch die Steuereinheit 10, die für das optische Diskettenlaufwerk in den Fig. 7A und 7B vorgesehen ist, realisiert wird. Die Suchesteuerung der Erfindung wird durch Verwendung der Servosysteme für den Linsenaktuator 60 und den Schlittenaktuator 64 realisiert, die für den DSP 15 vorgesehen sind, unter den Steuerungen einer Niedriggeschwindigkeitssuche-Steuereinheit 10-1 und einer Hochgeschwindigkeitssuche-Steuereinheit 10-2, die für die MPU 14 vorgesehen sind. Wenn die Anzahl der Spuren zur Zielspur, die durch einen Suchebefehl von einem übergeordneten Gerät bestimmt wird, weniger als ein vorbestimmter Wert ist, beispielsweise 50 Spuren, wird die Niedriggeschwindigkeitssuche-Steuereinheit 10-1 der MPU 14 aktiviert und führt die Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung aus. Auf der anderen Seite wird, wenn die Anzahl der Spuren zu der Zielspur, die durch den Suchebefehl bestimmt wird, gleich oder größer als zum Beispiel 50 Spuren ist, die Hochgeschwindigkeitssuche-Steuereinheit 10-2 aktiviert und führt die Hochgeschwindigkeitssuchesteuerung aus. Die Anzahl der Spuren zur Zielspur, die verwendet wird, wenn zwischen der Niedriggeschwindigkeitssuche-Steuereinheit 10-1 und der Hochgeschwindigkeitssuche-Steuereinheit 10-2 geschalten wird, wird beliebig bestimmt. Genau gesagt, ist es ausreichend, die Anzahl der Spuren entsprechend der maximalen Bewegungsgröße des Stahls auf der Mediumoberfläche festzulegen, wenn die optische Achse der Objektivlinse 186 durch den Linsenaktuator 60 in der Fig. 6 zu der Innenseite oder Außenseite von der neutralen Position bewegt wird, die mit der optischen Strahlachse 305 des festen optischen Systems zusammenfällt. Die Strahlbewegungsgröße auf der Mediumoberfläche mittels der Bewegung der Objektivlinse 186 ist gleich zum Beispiel ca. 100 um. Jetzt angenommen, daß eine Spurteilung beispielsweise gleich etwa 2 um ist, ist es ausreichend, den spezifizierten Wert auf 50 Spuren einzustellen und die Niedriggeschwindigkeitssuche und die Hochgeschwindigkeitssuche zu schalten. Wie oben erwähnt, wird die Anzahl der Spuren, die zum Schalten zwischen der Niedriggeschwindigkeitssuche und der Hochgeschwindigkeitssuche verwendet wird, durch eine Bewegungsgröße des Strahls durch den Linsenaktuator und eine Dichte der Spuren auf dem Medium korrekt bestimmt. Eine Geschwindigkeitssteuereinheit 17 ist für der DSP 15 vorgesehen. Ein Steuersignal von der Geschwindigkeitssteuereinheit 17 wird an jede Verstärkungseinstellvorrichtung 82 und 88 gegeben. Eine Verstärkung Gv für den Schlittenaktuator 64 und eine Verstärkung Ga für den Linsenaktuator 60 werden eingestellt und anschließend werden sie dem VCM 64 als einem Schlittenaktuator und dem Linsenaktuator 60 durch Additionspunkte 84 bzw. 90 zugeführt. In dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus durch die Niedriggeschwindigkkeitssuche-Steuereinheit 10-1 realisiert die Geschwindigkeitssteuereinheit 17 die Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung, bei der hauptsächlich der Linsenaktuator 60 verwendet wird. Genau gesagt wird ein Strom Ia gemäß einer Geschwindigkeitsabweichung, die als eine Abweichung zwischen der Zielgeschwindigkeit und einer tatsächlich gemessenen Geschwindigkeit mittels der Geschwindigkeitssteuereinheit 17 erhalten wird, als dem Linsenaktuator 60 zugeführt, wie sie ist. Auf der anderen Seite wird für den VCM 64 durch Einstellen einer Verstärkung der Verstärkungseinstellvorrichtung 82 der Strom Ia für einen Trägheitsausgleich dem VCM 64 zu den Zeiten der Beschleunigung und Verlangsamung zugeführt. Der Bewegung des Schlittens wird es gestattet, die Bewegung des Linsenaktuators 60 durch den VCM 64 zu verfolgen, wodurch das Auftreten einer Abweichung der optischen Achse der Objektivlinse verhindert wird. Als ein Beschleunigungsstrom und ein Verlangsamungsstrom, die an den Linsenaktuator 60 bei Beschleunigung und Verlangsamung geliefert werden, werden keine herkömmlichen Beschleunigungs- und Verlangsamungsströme aus Rechteckwellen verwendet, sondern es wird ein Beschleunigungsstrom oder Verlangsamungsstrom zugeführt, dessen Stromwert Schritt für Schritt erhöht oder verringert wird, wodurch das Ausführen einer sanften Beschleunigung gestattet wird. Auf der anderen Seite liefert in der Hochgeschwindigkeitssuche durch die Hochgeschwindigkeitssuche-Steuereinheit 10-2 die Geschwindigkeitssteuereinheit 17 einen Strom Iv, der gemäß der Geschwindigkeitsabweichung zwischen der Zielgeschwindigkeit und der tatsächlichen gemessenen Geschwindigkeit des Lichtstrahls erhalten wird, an den VCM 64 wie er ist, wodurch es der Hochgeschwindigkeitssuche des Schlittens gestattet wird, ausgeführt zu werden. Zu dieser Zeit wird durch Einstellen der Verstärkung Ga der Verstärkungseinstellvorrichtung 88 der Strom Ia für einen Trägheitsausgleich, um den Linsenaktuator 60 die Beschleunigung oder Verlangsamung des Schlittens durch den VCM 64 verfolgen zu lassen, an den Linsenaktuator 60 geliefert. In Bezug auf den Strom zu der Zeit sowohl der Beschleunigung als auch der Verlangsamung des VCM 64 werden sanfte Beschleunigung und Verlangsamung offensichtlich ausgeführt durch Vorsehen eines Stromprofils, dessen Stromwert Schritt für Schritt erhöht und verringert wird. Weiterhin wird in der Hochgeschwindigkeitssuche-Steuereinheit 10-2, wenn die Anzahl der Spuren zu der Zielspur zum Beispiel 50 Spuren während der Hochgeschwindigkeitssuche erreicht, die Steuerung auf die Niedriggeschwindigkeitssuche-Steuereinheit 10-1 umgeschaltet und wird der Steuermodus von der Hochgeschwindigkeitssuche auf die Niedriggeschwindigkeitssuche umgeschaltet. Als eine Niedriggeschwindigkeitssuche wird auch in diesem Fall dieselbe Suchesteuerung wie in der einfachen Niedriggeschwindigkeitssuche in dem Fall, in dem die Anzahl der Spuren zur Zielspur weniger als 50 Spuren ist, durch den Suchebefehl ausgeführt.
Eine Niedriggeschwindigkeitslinsenverriegelungs- Steuereinheit 15-1 und eine Hochgeschwindigkeitslinsenverriegelungs-Steuereinheit 15-2 sind für den DSP 15 gemäß der Niedriggeschwindigkeitssuche-Steuereinheit 10-1 und Hochgeschwindigkeitssuche-Steuereinheit 10-2 der MPU 14 vorgesehen. Bei der Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung wird die Niedriggeschwindigkeitslinsenverriegelungs-Steuereinheit 15- 1 aktiviert, bildet fälschlicherweise ein Linsenpositionssignal E3 von dem Spurfehlersignal E1, das während der Niedriggeschwindigkeitssuche erhalten wird, fügt das Linsenpositionssignal E3 zu dem Additionspunkt 84 für den VCM 64 hinzu und führt die Linsenverriegelungssteuerung während der Niedriggeschwindigkeitssuche aus. Bei der Hochgeschwindigkeitssuchesteuerung wird die Hochgeschwindigkeitslinsenverriegelungs-Steuereinheit 15-2 aktiviert, bildet genauso ein Pseudolinsenpositionssignal E4 auf der Basis des Spurfehlersignals E1, das während der Hochgeschwindigkeitssuche erhalten wird, fügt das Linsenpositionssignal E4 zu dem Additionspunkt 90 auf der Seite des Linsenaktuators 60 hinzu und führt die Linsenverriegelungssteuerung aus. In der Niedriggeschwindigkeitslinsenverriegelungs-Steuereinheit 15-1 und der Hochgeschwindigkeitslinsenverriegelungs-Steuereinheit 15-2 werden die korrekten Linsenpositionssignale E3 und E4 nicht bei der Beschleunigung und Verlangsamung bei jeder Suchesteuerung erhalten. Deshalb wird die Linsenverriegelungssteuerung durch Verwendung der korrekten Linsenpositionssignale E3 und E4 ausgeführt, die von dem Spurfehlersignal E1 für die Konstantgeschwindigkeitssteuerungsperiode nach der Vollendung der Beschleunigung in der Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung und Hochgeschwindigkeitssuchesteuerung erhalten werden.
Die Fig. 9 ist ein Blockdiagramm der ersten Ausführung auf der Seite des DSP 15 in der Fig. 8. Zuerst wird die Geschwindigkeitssteuereinheit 17 der DSP 15 durch einen Zähler 70, eine Schaltuhr 74, eine Geschwindigkeitsberechnungseinheit 72, ein Zielgeschwindigkeitsregister 78, einen Additionspunkt 76 und einen Servoschalter 80 aufgebaut. Der Zähler 70 zählt die Anzahl der Spurnulldurchgangsimpulse E2, die von der Spurnulldurchgangspunkt-Detektionsschaltung (TZC- Schaltung) 55 erhalten werden, die für die Steuerung 10 in der Fig. 8 vorgesehen ist, wodurch die Nummer der Spur in Echtzeit erhalten wird, auf der sich der Lichtstrahl gegenwärtig befindet. Ein Zählwert des Zählers 70, der indikativ für die gegenwärtige Spurposition ist, wird als eine Spurzahl N an die MPU 14 gegeben. Wenn der Suchebefehl von dem übergeordneten Gerät empfangen wird, kann daher die MPU 14 die Anzahl der Spuren zu der Zielspur und die Sucherichtung (Innenseite oder Außenseite) von einem Unterschied zwischen der Zahl N0 der Zielspur und der Zahl N der gegenwärtigen Spur erkennen, die durch den Zähler 70 erhalten wird. Die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 72 zählt eine Zählperiode der Spurnulldurchgangsimpulse mittels des Zählers 70 auf der Basis eines Zeitsteuertakts von der Zeitsteuerung 74 und berechnet eine Geschwindigkeit V des Strahls als eine reziproke Zahl des Zählwerts. Eine Zielgeschwindigkeit V0, die aus einer Zielgeschwindigkeitstabelle abgelesen wird, wird in dem Zielgeschwindigkeitsregister 78 gemäß der Anzahl der Spuren zu der Zielspur durch die Niedriggeschwindigkeitssuche-Steuereinheit 10-1 und Hochgeschwindigkeitssuche-Steuereinheit 10-2 eingestellt, die zu jener Zeit in der MPU 14 aktiviert ist. Der Additionspunkt 76 zieht eine gemessene Geschwindigkeit V des Lichtstrahls, die mittels der Geschwindigkeitsberechnungseinheit 72 berechnet wird, von der Zielgeschwindigkeit V0 ab, die in dem Zielgeschwindigkeitsregister 78 eingestellt ist, und erzeugt eine Geschwindigkeitsabweichung Av. Der Servoschalter 80, der im Anschluß an den Additionspunkt 76 vorgesehen ist, wird während der Suchesteuerung durch ein Steuersignal E5 der MPU 14 in dem EIN-Zustand gehalten. Die Verstärkungen Gv und Ga werden Von der Seite der MPU 14 zu den Verstärkungseinstellvorrichtungen 82 und 88 eingestellt, die anschließend an den Servoschalter 80 parallel vorgesehen sind. In der Verstärkungseinstellung zur Zeit der Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung wird die Verstärkung Ga zum Zuführen des Stroms Ia gemäß der Geschwindigkeitsabweichung Δv an den Linsenaktuator 60 in der Verstärkungseinstellvorrichtung 88 eingestellt. Zur selben Zeit wird die Verstärkung Gv zum Zuführen des Stroms Iv für einen Trägheitsausgleich des VCMs 64 in der Verstärkungseinstellvorrichtung 82 eingestellt. Andererseits wird zur Zeit der Hochgeschwindigkeitssuchesteuerung die Verstärkung Gv zum Zuführen des Stroms Iv entsprechend der Geschwindigkeitsabweichung Δv zu dem VCM 64 in der Verstärkungseinstellvorrichtung 82 eingestellt. Zur selben Zeit wird die Verstärkung Ga zum Zuführen des Stroms Ia für einen Trägheitsausgleich zu dem Linsenaktuator 60 in der Verstärkungseinstellvorrichtung 88 eingestellt.
Die Niedriggeschwindigkeitslinsenverriegelungs-Steuereinheit 15-1 wird mittels eines A/D-Konverter 102, einer Positivspitzendetektionseinheit 104, einer Negativspitzendetektionseinheit 106, einer Versatzberechnungseinheit 108, einer Phasenausgleichseinheit 110 und eines Servoschalters 112 aufgebaut. Die Hochgeschwindigkeitslinsenverriegelungs- Steuereinheit 15-2 wird mittels eines A/D-Konverters 96, eines Tiefpaßfilters 94, einer Phasenausgleichseinheit 98 und eines Servoschalters 100 aufgebaut. Zur Zeit der Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung wird der Servoschalter 100 durch einen Steuerschalter E6 von der MPU 14 ausgeschaltet und wird der Servoschalter 112 durch ein Steuersignal E7 von der MPU 14 eingeschaltet. Die Steuerung der Niedriggeschwindigkeitslinsenverriegelungs-Steuereinheit 15-1 wird validiert. Auf der anderen Seite wird zur Zeit der Hochgeschwindigkeitssuchesteuerung der Servoschalter 100 eingeschaltet und wird der Servoschalter 112 ausgeschaltet. Die Steuerung der Hochgeschwindigkeitslinsenverriegelungs-Steuereinheit 15-2 wird validiert. Eine Detektion des Pseudolinsenpositionssignals basierend auf dem Spurfehlersignal E1 in der Niedriggeschwindigkeitslinsenverriegelungs-Steuereinheit 15- 1 und Hochgeschwindigkeitslinsenverriegelungs-Steuereinheit 15-2 wird nun beschrieben.
Die Fig. 10A und 10B sind Signalkurvenformdiagramme des Pseudolinsenpositionssignals E3, das als ein Spurfehlersignal E1 detektiert wird, wenn der Linsenaktuator 60 langsam mit einer konstanten Geschwindigkeit in dem Haltezustand des Schlittens angetrieben wird. Soweit es das Spurfehlersignal E1 in der Fig. 10A betrifft, wird, wenn die Objektivlinse 186 zur Außenseite, die zum Beispiel an einem Pfeil 314 gezeigt ist, mit einer konstanten Geschwindigkeit durch das Liefern eines Stroms an die Spurspule 308 des Linsenaktuators 60 in der Fig. 6 bewegt wird, die optische Linsenachse von der optischen Linsenachse von der optischen Strahlachse 305 abgelenkt. Durch die Bewegung der Objektivlinse 186 überquert der Lichtstrahl die Spuren des Mediums, die sich auf der Oberseite befinden, mit einer langsamen konstanten Geschwindigkeit. Wenn die Objektivlinse 186 bewegt wird, während die optische Achse der Objektivlinse 186 dazu gebracht wird, mit der optischen Strahlachse 305 zusammenzutreffen, verursacht in diesem Fall das Spurfehlersignal E1 eine Amplitudenänderung, die symmetrisch ist in Bezug auf die oberen und unteren Positionen um den Nullpegel als ein Zentrum. Jedoch wird, da die optische Achse der Objektivlinse 186 von der optischen Strahlachse 305 durch Antreiben nur des Linsenaktuators 60 abgelenkt wird, wie in der Fig. 10A gezeigt ist, ein Versatz gemäß der Abweichungsgröße der optischen Achse verursacht. Soweit es den Versatz gemäß der Abweichungsgröße der optischen Linsenachse des Spurfehlersignals E1 betrifft, ist es ausreichend, ihn als eine Änderungsgröße einer geraden Linie, die die Spitze auf der Plus- (+) Seite des Spurfehlersignals E1 verbindet oder einer geraden Linie zu detektieren, die die Spitze auf der Minus- (-) Seite verbindet. So kann die Versatzgröße gemäß der Abweichung der optischen Achse der Linse des Spurfehlersignals E1 als ein Pseudolinsenpositionssignal E3 detektiert werden, wie in der Fig. 10B gezeigt ist, In diesem Fall wird in Bezug auf die Zeit der ersten Beschleunigung, wenn der Linsenaktuator aktiviert wird, und die Zeit der letzten Verlangsamung, da eine Frequenz des Spurfehlersignals E1 sich sehr verändert, das Pseudolinsenpositionssignal E3 zu einem Rauschen werden in Bezug auf einen solchen Teil und kann nicht verwendet werden. Deshalb ist es wünschenswert, das Pseudolinsenpositionssignal E3 zum Zeitpunkt der Beschleunigung direkt nach der Aktivierung und zu dem Zeitpunkt der Verlangsamung direkt vor dem Ende der Aktivierung nicht zu verwenden.
Bei der ersten Ausführung der Fig. 9, soweit es den Vorgang zur Detektion des Pseudolinsenpositionssignals E3 von dem Spurfehlersignal E1 in der Fig. 10A entsprechend dem Fall der Niedriggeschwindigkeitssuche betrifft, werden der positive Spitzenwert und der negative Spitzenwert in jedem Zyklus des Spurfehlersignals detektiert. Ein Versatzwert wird als ein Wert des halben Unterschiedes zwischen sowohl den positiven als auch den negativen Spitzenwerten detektiert und als ein Linsenpositionssignal E3 verwendet.
Die Fig. 11A und 11B sind Signalkurvenformdiagramme des Spurfehlersignals E1 und Pseudolinsenpositionssignals E4, wenn der Linsenaktuator 60 mit derselben hohen Geschwindigkeit bewegt wird, wie in der Hochgeschwindigkeitssuche, durch den VCM 64 in dem Haltezustand des Schlittens. Die Frequenz des Spurfehlersignals E1, das durch die Bewegung des Linsenaktuators 60 gemäß des Hochgeschwindigkeitssuchmodus erhalten wird, wird auf eine hohe Frequenz eingestellt, wie etwa zig kHz. Auf der anderen Seite wird die Frequenz des Spurfehlersignals E1 gemäß des Niedriggeschwindigkeitsmodus in der Fig. 10A auf eine niedrige Frequenz von zum Beispiel 10 kHz oder weniger, zum Beispiel 8 kHz, eingestellt. Deshalb ist es in Bezug auf sowohl den Niedriggeschwindigkeitssuchmodus als auch den Hochgeschwindigkeitssuchmodus schwierig, das Linsenpositionssignal durch denselben Vorgang zu detektieren. In der ersten Ausführung der Fig. 9 wird deshalb in Bezug auf den Hochgeschwindigkeitssuchmodus durch Übertragen des Spurfehlersignals E1 in der Fig. 11A durch das Tiefpaßfilter 94 in der Fig. 9 und durch bloßes Entfernen der Hochfrequenzkomponenten das Pseudolinsenpositionssignal E4, das einen Versatz gemäß der Abweichung der optischen Achse der Objektivlinse des Spurfehlersignals E1, wie in der Fig. 11B gezeigt ist, detektiert und als digitale Daten via des A/D-Konverters 96 abgerufen. Eine Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters 94, der für die Hochgeschwindigkeitssuche verwendet wird, wird zum Beispiel auf 8 kHz gesetzt. Deshalb geht, sogar wenn das Tiefpaßfilter 94 verwendet wird, um das Linsenpositionssignal E1 in dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus zu detektieren, das Spurfehlersignal E1 in dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus, der ein Band der Grenzfrequenz in der Fig. 10A oder weniger hat, durch das Tiefpaßfilter 94 hindurch. Das Pseudolinsenpositionssignal E3, wie in der Fig. 10B gezeigt ist, wird nicht erhalten. In der ersten Ausführung der Fig. 9 kann deshalb durch Vorsehen einer Detektierfunktion des Linsenpositionssignals entsprechend der Frequenz sowohl dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus als auch dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus, sogar dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus oder dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus das konstante Linsenpositionssignal E3 oder E4 in Bezug auf die Konstantgeschwindigkeitszeitperiode exklusiv der Beschleunigungs- und Verlangsamungszeitperioden davor und danach erhalten werden.
Nochmals bezugnehmend auf die Fig. 9 wird das Linsenpositionssignal E3, das durch die Versatzberechnungseinheit 108 in dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus erhalten wird, einem Vorabphasenausgleich für das Vergrößern einer Hochbandverstärkung durch die Phasenausgleichseinheit 110 unterworfen. Anschließend wird das Phasenausgleichssignal E3 zu einem Trägheitsausgleichsstrom für den VCM 64 mittels des Addierers 84 durch den Servoschalter 112 in dem EIN-Zustand in dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus hinzugefügt. Der Schlitten wird durch den VCM 64 so bewegt, um der Bewegung des Linsenaktuators 60 während des Niedriggeschwindigkeitssuchebetriebs von dem Addierer 90 zu folgen, wobei eine Linsenverriegelung zum Halten der Abweichung der optischen Linsenachse für die optische Strahlachse auf Null angewandt. Auf ähnliche Weise wird in Bezug auf die Seite der Hochgeschwindigkeitslinsenverriegelungs-Steuereinheit 15-2 auch das Pseudolinsenpositionssignal E4, das durch das Tiefpaßfilter 94 erhalten wird, als digitale Daten via des A/D- Konverters 96 abgerufen. Anschließend wird es phasenkompensiert durch die Phasenausgleichseinheit 98 und wird dem Addierer 90 durch den Servoschalter 100 in dem ETN-Zustand in dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus zugeführt. Der Addierer 90 fügt das phasenkompensierte Signal zu dem Trägheitsausgleichsstrom hinzu, der von der Verstärkungseinstellvorrichtung 88 in dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus erzeugt wird, und treibt den Linsenaktuator 60 an, wodurch eine Linsenverriegelung zum Einstellen der Abweichung der optischen Linsenachse für die optische Strahlachse auf Null ausgeführt wird.
Die Fig. 12 ist ein erläuterndes Diagramm für einen Verstärkungseinstellbetrieb für die Verstärkungseinstellvorrichtung 82, um den Trägheitsausgleichsstrom zu dem VCM 64 zur Zeit der Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung zu liefern. Während der Niedriggeschwindigkeitssuche wird der Strom Ia von dem Additionspunkt 76 zu dem Aktuator 60 durch die Verstärkung Ga geliefert, die durch die Verstärkungseinstellvorrichtung 88 (nicht gezeigt) gemäß der Geschwindigkeitsabweichung Δv zwischen der Zielgeschwindigkeit V0 und der gemessenen Geschwindigkeit V eingestellt wird. In diesem Fall wird ein Trägheitsausgleichskoeffizient α1 in die Verstärkungseinstellvorrichtung 82 des VCMs 64 eingesetzt, um die Linsenverriegelungssteuerung auszuführen. Der Trägheitsausgleichskoeffizient α1 ist durch die folgende Gleichung definiert.
α1 = (Kv/Ka) · {Ma/(Ma + Mv)} (1)
wobei Kv: proportionale Verstärkung des VCMs 64
Ka: proportionale Verstärkung auf der Seite des Linsenaktuators 60
Mv: Masse des Schlittens, der durch den VCM 64 angetrieben wird
Ma: Masse des Linsenaktuators 60
Deshalb wird der Trägheitsausgleichstrom Iv, der dem VCM 64 in diesem Fall zugeführt wird, durch die folgende Gleichung definiert.
Iv = α1 · Ia (2)
Die Fig. 13 ist ein erläuterndes Diagramm der Verstärkungseinstellvorrichtung 88 auf der Seite des Linsenaktuators zum Liefern des Trägheitsausgleichsstroms für die Linsenverriegelungssteuerung in dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus. Zur Zeit der Hochgeschwindigkeitssuchesteuerung wird die Geschwindigkeitsabweichung Δv zwischen der Zielgeschwindigkeit V0 und der gemessenen Geschwindigkeit V durch den Additionspunkt 76 erhalten. Der Strom Iv entsprechend der Geschwindigkeitsabweichung wird durch die Verstärkung, die in der Stromeinstellvorrichtung 82 (nicht gezeigt) eingestellt wird, erhalten, wodurch die Hochgeschwindigkeitssuchesteuerung durch das Antreiben des VCMs 64 ausgeführt wird. In diesem Fall wird in Bezug auf die Verstärkungseinstellvorrichtung 88 auf der Seite des Linsenaktuators 60, der für die Linsenverriegelungssteuerung angetrieben wird, ein Trägheitsausgleichskoeffizient α2 eingestellt. Der Trägheitsausgleichskoeffizient α2 wird durch die folgende Gleichung definiert.
α2 = (Ka/Kv) · {Mv/(Ma + Mv)} (3)
Deshalb wird, wenn der Strom Iv an den VCM 64 geliefert wird, durch die Geschwindigkeitsabweichung Δv bestimmt ist, der Trägheitsausgleichstrom Ia, der dem Linsenaktuator 60 zugeführt wird, unbeschränkt durch die folgende Gleichung bestimmt.
Ia = α2 · Iv (4)
Die Trägheitsausgleichströme für die Linsenverriegelungssteuerung in dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus und dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus in den oben erwähnten Fig. 12 und 13 werden fest auf der Annahme des idealen Schlittenaktuators und Linsenaktuators zum Zeitpunkt des Designs determiniert. Tatsächlich gibt es eine solche Möglichkeit, daß eine Abweichung der optischen Achse der Linse auftritt aufgrund von Faktoren, wie Reibung, Vibration und ähnliches, die nicht vorhergesagt werden können. Jedoch kann, sogar während der Niedriggeschwindigkeitssuche wie auch der Hochgeschwindigkeitssuche, wenn das Pseudolinsenpositionssignal korrekt erhalten werden kann, die Abweichung der optischen Achse der Objektivlinse durch das Antreiben des VCM 64 basierend auf dem Linsenpositionssignal sicher verhindert werden. So kann durch Verhindern des Versatzes des Spurfehlersignals während der Suche der Spurnulldurchgangspunkt genau detektiert werden und kann eine Präzision des Spurzählbetriebs verbessert werden. Da der Versatz aufgrund der Abweichung der optischen Achse nicht in dem Spurfehlersignal an einem Punkt direkt vor der Zielspur enthalten ist, kann die Strahleinziehsteuerung für die Zielspur, genauer gesagt das Einziehen durch das Schalten zur Position Servo, in der das Spurfehlersignal auf Null gesetzt wird, mit einer hohen Geschwindigkeit stabil ausgeführt werden.
Ein Flußdiagramm der Fig. 10 bezieht sich auf die Suchesteuerung in der ersten Ausführung der Fig. 9. Zuerst wird im Schritt S1, wenn ein Suchebefehl von dem übergeordneten Gerät empfangen wird, die Anzahl N der Suchespuren zu der Zielspur aus dem Unterschied zwischen der Zielspuranzahl und der gegenwärtigen Spurnummer errechnet. Im Schritt S2 wird die Anzahl N der Suchespuren mit einem vorbestimmten, spezifischen Wert N1 verglichen. Wenn sie den spezifischen Wert überschreitet, wird der Steuermodus auf die Hochgeschwindigkeitssuchesteuerung durch die Geschwindigkeitssteuerung des VCMs 64 im Schritt S3 verschoben. In der Hochgeschwindigkeitssuchesteuerung wird der VCM 64 geschwindigkeitsgesteuert auf der Basis einer Geschwindigkeitsabweichung zwischen der Zielgeschwindigkeit und der gemessenen Geschwindigkeit im Schritt S3. Zur selben Zeit wird im Schritt S4 die Trägheitsausgleichssteuerung für den Linsenaktuator 60 und die Linsenverriegelungssteuerung durch die Niedriggeschwindigkeitsverriegelungs-Steuereinheit 15-1 ausgeführt. Im Schritt S5 wird eine Prüfung durchgeführt, um zu sehen, ob die Anzahl N der Suchespuren während der Hochgeschwindigkeitssuche einen vorbestimmten Wert N2 erreicht hat. Wenn N die vorbestimmte Anzahl N2 der Spuren erreicht, wird der Steuermodus auf die Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung durch die Geschwindigkeitssteuerung des Linsenaktuators 60 im Schritt S6 geschaltet. Während der Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung in Schritt S7 werden die Trägheitsausgleichssteuerung des VCMs 64 und die Linsenverriegelungssteuerung durch die zweite Linsenverriegelungs-Steuereinheit 15-2 gleichzeitig ausgeführt. Wenn die Anzahl N der Suchespuren gleich 0 ist und der Lichtstrahl die Zielspur im Schritt S8 während der Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung erreicht, folgt Schritt S9. Der Steuermodus wird auf einen Servo basierend auf dem Spurfehlersignal geschaltet und eine Strahleinziehsteuerung zu der Zielspur wird ausgeführt. Nach Vervollständigung der Strahleinziehsteuerung wird im Schritt 10 eine Prüfung ausgeführt, um zu sehen, ob eine Einrichtung beendet wurde, so daß das Spurfehlersignal innerhalb einer spezifizierten Bandbreite um Null als ein Zentrum liegt. Nach Vervollständigung des Einrichtens ist eine Suchesteuerungsserie vervollständigt. So weit es Vorgänge nach der Vervollständigung der Suchesteuerung betrifft, tritt, sobald der Suchebetrieb beendet ist, das Gerät in einen Lese- /Schreib-Betriebszustand und die Daten werden geschrieben oder ausgelesen zu/von der Zielspur. Sobald die Anzahl N der Suchespuren zu der Zielspur weniger als der spezifische Wert N1 im Schritt S1 ist, folgt Schritt S6, und wird die Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung ausgeführt. Die Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung ist auch dieselbe wie die Niedriggeschwindigkeitssuche, die ausgeführt wird, wenn N den spezifischen Wert N2 während der Hochgeschwindigkeitssuchesteuerung erreicht.
Flußdiagramme in den Fig. 15A und 15B beziehen sich auf die Trägheitsausgleichssteuerung für den VCM 64 und die Linsenverriegelungssteuerung durch die Niedriggeschwindigkeitslinsenverriegelungs-Steuereinheit 15-1 während der Niedriggeschwindigkeitssuche, die im Schritt S7 in der Fig. 14 ausgeführt werden. In den Flußdiagrammen werden die Vorgänge zu jedem Abtasttakt wiederholt, um eine Betriebszeitperiode des DSPs 15 in der Fig. 9 festzulegen. Zuerst wird im Schritt S1 ein Spurfehlersignal A, das durch den gegenwärtigen Abtastwert erhalten wird, gelesen. Im Schritt S2 wird eine Änderungsgröße C zu einer Abtastperiode durch (C = B - A) berechnet. Im Schritt S4 wird das Spurfehlersignal A der gegenwärtigen Abtastung durch ein Spurfehlersignal B eines vorherigen Abtastwerts für den nächsten Vorgang ersetzt. Im Schritt S5 wird eine Prüfung durchgeführt, um zu sehen, ob der absolute Wert der Änderungsgröße C, die im Schritt S3 berechnet wurde, gleich ist zu einem oder kleiner ist als ein spezifischen/-r Wert oder nicht. Wenn sie gleich ist zu dem oder kleiner ist als der spezifische(n) Wert, geht die Bearbeitungsroutine zum Schritt S1 zurück und wird der Vorgang bei der nächsten Abtastzeitsteuerung ausgeführt. Der absolute Wert der Änderungsgröße C ist gleich zu dem oder niedriger als der spezifische(n) Wert, wenn eine Strahlgeschwindigkeit niedrig ist, und ein solcher Fall entspricht dem Zustand beim Beginn der Beschleunigung oder beim Anhalten der Verlangsamung. Da die Frequenz relativ niedrig ist, wird das Spurfehlersignal A des gegenwärtigen Abtastwerts entfernt. Wenn der absolute Wert der Änderungsgröße C den spezifischen Wert im Schritt S5 übersteigt, folgt Schritt 56, und die Änderungsgröße C eines vorherigen Abtastwertes wird geladen und auf eine Änderungsgröße D gesetzt. Im Schritt S7 wird eine Prüfung durchgeführt, um zu sehen, ob eine Polarität der Änderungsgröße C des gegenwärtigen Abtastwertes gegenüber einer Polarität der Änderungsgröße D eines vorherigen Abtastwertes geändert wurde. Solch eine Unterscheidung ist grundlegend gleich zu einer Unterscheidung dahingehend, ob das Spurfehlersignal einen Spitzenpunkt durchlaufen hat oder nicht. Im Schritt S7 geht, wenn die Polarität der Änderungsgröße C des vorliegenden Abtastwertes von der Polarität der Änderungsgröße D eines vorherigen Abtastwertes verschieden ist, da dies bedeutet, daß das Spurfehlersignal den Spitzenpunkt durchlaufen hat, die Bearbeitungsroutine zu Schritt S8 weiter. Eine Prüfung wird durchgeführt, um zu sehen, ob das Spurfehlersignal B bei dem vorliegenden Abtastwert, der als ein Spurfehlersignal B eines vorherigen Abtastwertes im Schritt S4 ersetzt wurde, plus ist. Wenn es plus ist, folgt Schritt S9 und eine Prüfung wird durchgeführt, um zu sehen, ob der absolute Wert des Spurfehlersignals B größer als ein spezifischer Wert ist. Wenn JA, wird im Schritt S11 das Spurfehlersignal B als ein Spitzenwert (TES1 = E) auf der + Seite erhalten. Wenn das Spurfehlersignal B in Schritt S8 minus ist, folgt Schritt S10 und eine Prüfung wird durchgeführt, um zu sehen, ob der absolute Wert des Spurfehlersignals B größer als ein spezifischer Wert ist auf eine Weise ähnlich zum Schritt S9. Wenn JA, folgt Schritt 12, und das Spurfehlersignal B wird als ein Spitzenwert (TES2 = F) auf der - Seite erhalten. Im Schritt S13 wird ein Versatz (ΔTES = G) durch die folgende Gleichung berechnet.
G = (E + F)/2
Im Schritt S11 der vorliegenden Abtastung bedeutet dies beispielsweise, wenn der Spitzenwert (TES1 = E) auf der Plusseite erhalten wird, daß zu einer Zeit einer vorherigen Abtastung der Spitzenwert (TES2 = F) auf der Minusseite schon in Schritt S12 erhalten wurde. Deshalb kann der Versatz (ΔTES = G) durch die folgende Gleichung berechnet werden.
G = (E + F)/2
Der Versatz (ΔTES = G), der im Schritt S13 berechnet wird, wird zum jenem Zeitpunkt das Linsenpositionssignal E3. Deshalb wird der Strom für die Linsenverriegelung basierend auf dem berechneten Versatz (ΔTES = G) zu dem Trägheitsausgleichsstrom im Schritt S14 hinzugefügt. Der resultierende Strom wird an den VCM 64 ausgegeben, der als ein Schlittenaktuator dient, und die vorliegende Abweichung der optischen Achse wird auf 0 gesetzt. Solche Vorgänge in den Schritten 51 bis S14 werden zu jeder Abtastung des DSPs 15 wiederholt. Wenn die Anzahl N der verbleibenden Spuren gleich 0 ist und der Lichtstrahl die Zielspur im Schritt S15 erreicht, kehrt die Bearbeitungsroutine zu der Hauptroutine in der Fig. 14 zurück. Der Vorgang im Schritt S15 in der Fig. 15B ist der selbe wie der im Schritt S8 in der Fig. 14, so daß die Bearbeitungsroutine in den Fig. 15A und 15B zu der Einziehsteuerung zu der Zielspur in dem Schritt S9 in der Fig. 14 zurückkehrt.
Die Fig. 16A bis 16F sind Zeitdiagramme zur Zeit der Niedriggeschwindigkeitssteuerung in der ersten Ausführung der Fig. 9. In der Niedriggeschwindigkeitssteuerung, wie bei einer Strahlgeschwindigkeit in der Fig. 16A gezeigt ist, wird, nachdem die Beschleunigungssteuerung durch die Aktivierung zur Zeit t1 ausgeführt wurde, wenn die Geschwindigkeit eine konstante Zielgeschwindigkeit zu einer Zeit t2 erreicht, die Konstantgeschwindigkeitssteuerung ausgeführt. Die Verlangsamungssteuerung wird zu einer Zeit t3 ausgeführt, das heißt eine vorbestimmte Anzahl von Spuren vor der Zielspur. Die Spureinziehsteuerung wird zu einer Zeit t4 ausgeführt, wenn der Lichtstrahl die Zielspur erreicht. Für eine solche Veränderung in der Strahlgeschwindigkeit in der Fig. 16A ändert sich das Spurfehlersignal, wie in der Fig. 16B gezeigt ist. Eine Frequenz des Spurfehlersignals E1 ist während der Konstantgeschwindigkeitssteuerung für eine Zeitperiode von t2 bis t3 konstant. Für eine solche Konstantgeschwindigkeitszeitperiode kann das stabile Pseudolinsenpositionssignal E3 erhalten werden. Deshalb wird der Linsenverriegelungsmodus, in dem die Linsenverriegelungssteuerung in der Fig. 16F ein- oder ausgeschaltet ist, nach dem Ablauf einer Zeitverzögerung Id von der Sucheaktivierung zur Zeit t1 zu der Konstantgeschwindigkeitssteuerung zur Zeit t2 eingeschaltet, wodurch die Linsenverriegelungssteuerung für den VCM durch das Pseudolinsenpositionssignal, das auf der Basis des Spurfehlersignals E1 erhalten wird, ausgeführt wird. Der Strom Ia, der dem Linsenaktuator 60 geliefert wird, um ein Profil der Strahlgeschwindigkeit in der Fig. 16A zu erhalten, ist so, wie in der Fig. 16C gezeigt. Zum Beispiel hat, wenn eine Auswärtssuche in der Beschleunigungszeitperiode der Zeit von t1 bis t2 betrachtet wird, der Strom Ia, der dem Linsenaktuator 60 geliefert wird, ein sanftes Stromprofil, so daß er Schritt für Schritt zur Plusseite hin ansteigt und, anschließend, wenn sich die Geschwindigkeit an die konstante Geschwindigkeitssteuerung annähert, der Strom genauso Schritt für Schritt abnimmt. Auf eine Weise, die ähnlich dem oben genannten Fall ist, wird, soweit es den Verlangsamungsstrom von der Zeit t3 betrifft, durch schrittweises Erhöhen und Verringern eine sanfte Verlangsamung ausgeführt. Der Strom Iv, der an den VCM 64 für den Trägheitsausgleich gleichzeitig zu dem Strom Ia des Linsenaktuators 60 geliefert wird, ist so wie in der Fig. 16D gezeigt ist. Wie in der Fig. 12 gezeigt ist, ist der VCM-Strom Iv ein Strom, der durch Multiplizieren des Trägheitsausgleichskoeffizienten α1, der in der Gleichung (1) angegeben ist, mit dem Linsenaktuatorstrom Ia erhalten wird. So wird auch der Schlitten beschleunigt und verlangsamt durch die Aktivierung des VCMs 64 als Reaktion zu der Beschleunigung oder Verlangsamung des Linsenaktuators 60 in dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus. Deshalb gibt es, sogar wenn ein Linsenpositionssignal nicht bei Beschleunigung oder Verlangsamung erhalten wird, keine relative Verschiebung zwischen dem Linsenaktuator und dem Schlitten, so daß das Auftreten einer Abweichung der optischen Achse der Objektivlinse sicher verhindert wird. In Bezug auf die Konstantgeschwindigkeitszeitperiode zwischen t2 und t3 kann, da die Linsenverriegelungssteuerung ausgeführt wird, weil das Pseudolinsenpositionssignal von dem Spurfehlersignal E1 erhalten wird, die Linsenverriegelung zum ständigen Erhalt der Abweichung der optischen Achse der Objektivlinse auf Null sicher ausgeführt werden. Tn einer solchen Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung wird ein Suchmodus, wie in der Fig. 16E gezeigt ist, durch den Beginn der Suche zur Zeit t1 eingeschaltet und durch die Einziehsteuerung aufgrund der Ankunft an der Zielspur zur Zeit t4 ausgeschaltet.
Die Fig. 17A bis 17E sind Zeitdiagramme für eine Hochgeschwindigkeitssuchesteuerung in der ersten Ausführung der Fig. 9. In der Hochgeschwindigkeitssuchesteuerung wird die Strahlgeschwindigkeit durch das Betreiben des VCMs zur Zeit t1 beschleunigt, wie in der Fig. 17A gezeigt ist. Nachdem die Geschwindigkeit die spezifizierte hohe Konstantgeschwindigkeit zur Zeit t2 erreicht hat, wird die Verlangsamungssteuerung des VCMs zur Zeit t3 ausgeführt, wenn die Anzahl der Spuren zur Zielspur die spezifizierte Anzahl der Spuren erreicht, die als eine Schaltreferenz der Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung dient. Der Steuermodus wird auf die Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung zur Zeit t4 geschaltet. Das heißt, daß, wie in einem Steuermodus der Fig. 17E gezeigt ist, der Hochgeschwindigkeitssuchmodus für ein Zeitintervall zwischen t1 und t4 eingestellt wird und anschließend der Niedriggeschwindigkeitsmodus gesetzt. Der Niedriggeschwindigkeitsmodus von der Zeit t4 ist grundlegend derselbe wie die Konstantgeschwindigkeitssteuerung in den Fig. 16A bis 16F, außer daß der Steuermodus sofort auf die Konstantgeschwindigkeitssteuerung umgeschaltet wird, ohne daß die Beschleunigungszeitperiode benötigt wird. Die Verlangsamung der Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung wird zu einer Zeit t3 einer vorbestimmten Anzahl von Spuren vor der Zielspur ausgeführt. Wenn der Lichtstrahl die Zielspur zur Zeit t7 erreicht, wird die Einziehsteuerung ausgeführt. Die Einrichtung ist zur Zeit t8 beendet.
Für die Strahlgeschwindigkeit in dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus in der oben erwähnten Fig. 17A ist das Spurfehlersignal E1, wie in der Fig. 17B gezeigt ist. Das heißt, daß, obwohl das Signal E1 eine hohe Frequenz von zig kHz während der Hochgeschwindigkeitssuche hat, wenn der Steuermodus auf die Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung mitten in der Suche geschaltet wird, die Frequenz auf eine niedrige Frequenz von 10 kHz oder weniger geändert wird. Während der Hochgeschwindigkeitssuche für ein Zeitintervall zwischen t1 und t4, wie in der Fig. 17D gezeigt ist, wird die Geschwindigkeitssteuerung durch Zuführen des Stroms Iv zu dem VCM ausgeführt. Auch in Bezug auf den VCM-Strom Iv für die Beschleunigungszeitperioden zwischen t1 und t2 wird durch schrittweises Vergrößern des VCM-Stroms der Schlitten sanft beschleunigt. Auf ähnliche Weise wird auch für die Verlangsamungszeitperiode zwischen t3 und t4 durch schrittweises Erhöhen und Verringern des Stroms in der Minus-Richtung der Schlitten sanft verlangsamt. Zur selben Zeit ist der Linsenaktuatorstom Ia in der Fig. 17C ein Strom, der durch Multiplizieren des Trägheitsausgleichskoeffizienten α2 in der Gleichung (3) in der Fig. 13 mit dem VCM-Strom Iv erhalten wird. Auch durch Zuführen des Trägheitsausgleichsstroms Ia zum Linsenaktuator 60 wird gleichzeitig mit der Beschleunigung des Schlittens durch den VCM 64 der Linsenaktuator angetrieben, um die Trägheitskraft in Verbindung mit der Aktivierung des Schlittens zu überwinden. Die Linsenverriegelung, um die Objektivlinse in Position zu halten in der die Abweichung der optischen Achse gleich 0 ist, wird ausgeführt. Das Gleiche soll ähnlich auf die Verlangsamung des VCMs für ein Zeitintervall zwischen t3 und t4 angewendet werden. Der Trägheitsausgleichsstrom Ia wird dem Linsenaktuator 60 zugeführt, und die Abweichung der optischen Achse der Objektivlinse wird auf 0 gehalten, so daß der installierte Linsenaktuator 60 nicht aufgrund der Trägheit als Folge der Verlangsamung des Schlittens zu weit läuft. Während der Konstantgeschwindigkeitssteuerung für ein Zeitintervall zwischen t2 und t3 wird, da die Frequenz des Spurfehlersignals E1 fast immer konstant auf beispielsweise zig kHz ist, das stabile Linsenpositionssignal E4 erhalten. Die Linsenverriegelung durch die Positionssteuerung des Linsenaktuators 60 wird sicher ausgeführt, um das Linsenpositionssignal E4 auf 0 einzustellen. Die Steuerung in dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus nach der Zeit t4 ist grundsätzlich dieselbe wie in dem Fall der Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung nach der Zeit t2, wie in den Fig. 16A bis 16F gezeigt ist.
Die Fig. 18 zeigt die zweite Ausführung einer Suche- Steuereinheit der Erfindung. Die zweite Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Tiefpaßfilter zum Detektieren der Linsenpositionssignale in dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus und dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus gemeinsam gebaut sind und die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters in den Niedriggeschwindigkeitssuchmodus und den Hochgeschwindigkeitssuchmodus geschaltet wird. In der Ausführung sind die Niedriggeschwindigkeitslinsenverriegelungs-Steuereinheit 15- 1 und die Hochgeschwindigkeitslinsenverriegelungs-Steuereinheit 15-2 in der Fig. 10 als eine gemeinsame Niedriggeschwindigkeits·Hochgeschwindigkeitslinsenverriegelungs- Steuereinheit 15-3 konstruiert. Ein Tiefpaßfilter 114, dessen Grenzfrequenz durch ein Steuersignal E8 von der MPU 14 geschaltet werden kann, ist für die Niedriggeschwindigkeits·Hochgeschwindigkeitslinsenverriegelungs-Steuereinheit 15-3 vorgesehen. Eine Filtercharakteristikschalteinheit 115 zum Schalten der Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters 114 auf entweder eine Frequenz einer Grenzfrequenz fc1 auf der Tiefbandseite oder eine Frequenz einer Grenzfrequenz fc2 auf der Hochbandseite ist für das Tiefpaßfilter 114 vorgesehen.
Die Fig. 19 zeigt eine Schaltungskonstruktion des Tiefpaßfilters 114 und der Filtercharakteristikschalteinheit 115 in der Fig. 18. Diese Schaltungskonstruktion wird als ein analoges Aktivfilter verwirklicht. In dem Aktivfilter, das als ein Tiefpaßfilter 114 funktioniert, ist ein Minus- (-) Eingangsanschluß 117 eines Operationsverstärkers 116 durch einen Widerstand R1 angeschlossen. Ein Ausgang des Operationsverstärkers 116 ist zurückgeführt und mit dem Eingangsanschluß 117 durch einen Widerstand R2 verbunden. Ein Kondensator C1 ist parallel mit dem Rückführwiderstand R2 verbunden. Weiterhin ist eine serielle Schaltung eines Kondensators C2 und eines Analogschalters 118 parallel mit dem Rückführwiderstand R2 verbunden. Die Kondensatoren C1 und C2, die für die Rückführschaltung vorgesehen sind, bestimmen die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters.
Die Fig. 20 zeigt Frequenzcharakteristika des Tiefpaßfilters in der Fig. 19. Wenn der Analogschalter 118 ausgeschaltet ist, wie in dem Diagramm gezeigt ist, zeigt das LPF Filtercharakteristika 122. Wenn der Analogschalter 118 eingeschaltet ist, zeigt das LPF eine Position von Filtercharakteristika 124. Das heißt, daß in dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus der Analogschalter 118 eingeschaltet ist und die Kondensatoren C1 und C2 parallel mit der Rückführschaltung verbunden sind. Deshalb ist in diesem Fall eine Kapazität gleich C1 + C2 und liegt die Grenzfrequenz fc1 auf der Tiefbandseite, wie in den Filtercharakteristika 124 gezeigt ist. In dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus ist der Analogschalter 118 ausgeschaltet, wie in dem Diagramm gezeigt ist, und ist der Kondensator C2 getrennt, so daß die Grenzfrequenz nur durch den Kondensator C1 bestimmt ist. Eine Kapazität ist in diesem Fall kleiner als die Kapazität (C1 + C2) in dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus. Deshalb ist die Grenzfrequenz auf fc2 auf der Hochbandseite eingestellt, wie durch die Filtercharakteristika 122 in der Fig. 20 gezeigt ist.
Nochmals bezugnehmend auf die Fig. 18 wird ein Ausgang des LPFs 114, dessen Grenzfrequenz geschalten werden kann, in digitale Daten durch den A/D-Konverter 96 konvertiert. Anschließend werden die Hochfrequenzkomponenten der digitalen Daten einer Vorphasenkompensation durch die Phasenausgleichseinheit 98 unterzogen. Die phasenkompensierten Digitaldaten werden anschließend dem Additionspunkt 90 oder 84 durch den Servoschalter 100 oder 112 zugeführt. In dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus ist der Servoschalter 112 eingeschaltet und ist der Servoschalter 110 ausgeschaltet. Die Filtercharakteristikschalteinheit 115 schaltet das Tiefpaßfilter 114 auf die Grenzfrequenz fc1 auf der Tiefbandseite. So wird ein Pseudolinsenpositionssignal von dem Spurfehlersignal, das durch die Niedriggeschwindigkeitssuche erhalten wird, detektiert und zu dem Additionspunkt 84 auf der Seite des VCMs 64 durch den Servoschalter 112 hinzugefügt, wodurch die Linsenverriegelung zu der Geschwindigkeitssteuerung mittels des Linsenaktuators 60 durch den Antrieb des VCMs ausgeführt wird. In dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus ist andererseits der Servoschalter 100 eingeschaltet und ist der Servoschalter 112 ausgeschaltet. In diesem Fall schaltet die Filtercharakteristikschälteinheit 115 das LPF 114 auf die Grenzfrequenz fc2 auf der Hochbandseite. Das Linsenpositionssignal wird durch die Charakteristika des LPFs 114 detektiert, die an das Spurfehlersignal der hohen Frequenz angepaßt sind, die durch die Hochgeschwindigkeitssuche erhalten wird. Das Linsenpositionssignal wird auf der Seite des Linsenaktuators 60 durch den Servoschalter 100 hinzugefügt, wodurch die Linsenverriegelung ausgeführt wird. Beispielsweise werden unter der Annahme, daß die Frequenz des Spurfehlersignals auf 10 kHz in einem Niedriggeschwindigkeitszustand und auf 50 kHz in einem Hochgeschwindigkeitszustand eingestellt ist, dann die Grenzfrequenzen fc1 und fc2 in dem Tiefband und Hochband des LPFs 114 auf 2,0 kHz und 10 kHz eingestellt, die gleich 1/5 jener Frequenzen sind. Sie können auch auf 1,0 kHz und 5 kHz eingestellt werden, die gleich 1/10 jener Frequenzen sind. Es ist ausreichend, die optimalen Grenzfrequenzen festzulegen, bei denen das konstante Linsenpositionssignal erhalten wird.
Die Fig. 21 zeigt die dritte Ausführung der Erfindung. Die dritte Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenverriegelungssteuereinheiten in dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus und dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus gemeinsam in einer Weise ähnlich der zweiten Ausführung konstruiert sind und weiterhin die Tiefpaßfilter der Frequenzcharakteristika entsprechend der Niedriggeschwindigkeitssuche und der Hochgeschwindigkeitssuche kombiniert sind, wodurch es jedem der Linsenpositionssignale ermöglicht wird, von dem Spurfehlersignal detektiert zu werden. Das Tiefpaßfilter 94 für die Hochgeschwindigkeitssuche wird für die Niedriggeschwindigkeits·Hochgeschwindigkeitslinsenverriegelungs-Steuereinheit 15-4 vorgesehen. Das LPF 94 für eine Hochgeschwindigkeitssuche hat die Grenzfrequenz fc2 auf der Hochbandseite, wie in den Filtercharakteristika 122 in der Fig. 20 gezeigt ist. Nach dem LPF 94 für eine Hochgeschwindigkeitssuche ist ein Niedriggeschwindigkeitsfilter 126 für eine Niedriggeschwindigkeitssuche seriell angeschlossen. Das LPF 126 für eine Niedriggeschwindigkeitssuche hat eine Grenzfrequenz fc1 auf der Tiefbandseite, wie in den Filtercharakteristika 124 in der Fig. 20 gezeigt ist. Ein Ausgang des LPFs 126 für eine Niedriggeschwindigkeitssuche ist an dem Additionspunkt 84 auf der Seite des VCMs 64 mittels eines A/D-Konverters 96-1, einer Phasenausgleichseinheit 110 und eines Servoschalters 112 angeschlossen. Auf der anderen Seite ist der Ausgang des LPFs 94 für eine Hochgeschwindigkeitssuche abgezweigt und verbunden mit dem Additionspunkt 90 auf der Seite des Linsenaktuators 60 durch einen A/D- Konverter 96-2, eine Phasenausgleichsschaltung 98 und einen Servoschalter 100. Die Ein-Aus-Operationen der Servoschalter 112 und 100 werden durch die Steuersignale E6 und E7 von der MPU 14 gesteuert. Das heißt, daß bei der Niedriggeschwindigkeitssuchesteuerung der Servoschalter 100 ausgeschaltet ist und der Servoschalter 112 eingeschaltet ist. Deshalb wird der Ausgang von dem LPF 94 für eine Hochgeschwindigkeitssuche zu dem Addierer getrennt. Das Linsenpositionssignal, das durch das LPF 126 für die Niedriggeschwindigkeitssuche angehalten wird, wird dem Additionspunkt 84 zugeführt, so daß die Linsenverriegelung durch den Antrieb des VCMs 64 während der Geschwindigkeitssteuerung des Linsenaktuators 60 ausgeführt wird. In diesem Fall wird, obwohl das Spurfehlersignal E1 durch das LPF 94 für eine Hochgeschwindigkeitssuche hindurchgeht, wobei die Grenzfrequenz fc2 ausreichend auf der Hochbandseite liegt, wie in der Fig. 20 gezeigt ist, das Spurfehlersignal E1 von 10 kHz oder weniger während der Niedriggeschwindigkeitssuche in das LPF 126 für eine Niedriggeschwindigkeitssuche eingegeben, ohne von dem LPF 94 verschlechtert zu werden. Da die Hochfrequenzkomponenten, die die Grenzfrequenz fc2 überschreiten, von dem LPF 94 abgetrennt werden, kann eine S/N-Verhältnis des Spurfehlersignals, das in das LPF 126 für eine Niedriggeschwindigkeitssuche eintritt, ausreichend verbessert werden. Auf der anderen Seite ist in dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus der Servoschalter 100 eingeschaltet und ist der Servoschalter 112 ausgeschaltet. Deshalb ist der Ausgang des LPFs 126 für eine Niedriggeschwindigkeitssuche getrennt und ist der Ausgang des LPFs 94 für eine Hochgeschwindigkeitssuche zu dem Addierer 90 durch den Servoschalter 100 hinzugefügt. In diesem Fall hat das Spurfehlersignal eine hohe Frequenz von zig kHz aufgrund der Hochgeschwindigkeitssuche. Das stabile Linsenpositionssignal kann durch das Entfernen der Hochfrequenzkomponenten durch das LPF 94 erhalten werden. Die Linsenverriegelung durch den Linsenaktuator 60 kann beständig sicher während der Geschwindigkeitssteuerung mittels des Antriebs des VCMs 64 ausgeführt werden.
In der oben genannten Ausführung ist, obwohl die Geschwindigkeitssteuerung und die folgenden Steuerungen alle in dem Hochgeschwindigkeitszustand und dem Niedriggeschwindigkeitszustand durch die digitale arithmetische Operationsfunktion des DSPs 15 realisiert sind, die Erfindung nicht auf ein solches Verfahren beschränkt, sondern ein Teil dieser oder die gesamte Steuerung kann auch durch eine analoge Schaltung oder eine Exklusivanwendungs-LSI-Schaltung realisiert werden.
Gemäß der oben angegebenen Erfindung kann, wenn das Linsenpositionssignal falsch von dem Spurfehlersignal detektiert wird und die Linsenverriegelung ohne das Vorsehen des Linsenpositionssensors ausgeführt wird, sogar, wenn es einen großen Frequenzunterschied zwischen dem Spurfehlersignal in dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus und dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus gibt, das stabile Linsenpositionssignal von dem Spurfehlersignal in jedem Hochgeschwindigkeitssuchmodus und Niedriggeschwindigkeitssuchmodus detektiert werden.
Deshalb wird der Versatz des Spurfehlersignals verhindert und kann die Spurzähloperation sicher ausgeführt werden auf der Basis der Detektion des Spurnulldurchgangspunkts während der Suche. Da der Versatz des Spurfehlersignals an einer Position direkt vor dem Strahleinzug in die Zielspur verhindert wird, kann der Lichtstrahl sofort genau in die Zielspur eingezogen werden und die stabile Suchoperation garantiert werden. So kann die Zugriffsleistung des optischen Diskettenlaufwerks verbessert werden.

Claims

1. Optisches Speichergerät, enthaltend:

einen Aktuator, um einen Lichtstrahl auf ein Medium in einer Richtung zu strahlen, die Spuren auf dem Medium überquert;

einen Schlittenaktuator (64), um einen Schlitten, auf welchem der Aktuator befestigt ist, in der Richtung zu bewegen, die die Spuren auf dem Medium überquert,

eine Spurfehlersignal-Erzeugungsschaltung zum Bilden eines Spurfehlersignals (E1) gemäß einer Position des Lichtstrahls in der Richtung, die die Spuren überquert, auf der Basis einer photosensitiven Ausgabe eines Rückkehrlichts von dem Medium;

eine Niedriggeschwindigkeitssuche-Steuereinheit (10-1) zum Bewegen des Lichtstrahls zu einer Zielposition mit einer niedrigen Geschwindigkeit mittels eines Antriebs des Aktuators;

eine Hochgeschwindigkeitssuche-Steuereinheit (10-2) zum Bewegen des Lichtstrahls zu einer Zielposition mit einer hohen Geschwindigkeit mittels eines Antriebs des Schlittenaktuators (64);

eine Niedriggeschwindigkeitsverriegelungs-Steuereinheit (15-1) zum Detektieren einer Größe einer Abweichung der optischen Achse des Aktuators von einem Versatz des Spurfehlersignals (E1), das in dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus erhalten wird, und zum Betreiben des Schlittenaktuators (64), so daß die Abweichung der optischen Achse des Aktuators auf Null gesetzt wird; und

eine Hochgeschwindigkeitsverriegelungs-Steuereinheit (15-2) zum Detektieren einer Größe einer Abweichung der optischen Achse des Aktuators von einem Versatz des Spurfehlersignals (E1), das in dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus erhalten wird, und zum Betreiben des Aktuators, so daß die Abweichung der optischen Achse des Aktuators auf Null gesetzt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator ein Linsenaktuator (60) zum Bewegen einer Objektivlinse (186) ist und das Betreiben des Aktuators während der Hoch- und Niedriggeschwindigkeitssucheperioden ausgeführt wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Niedriggeschwindigkeitslinsenverriegelungs-Steuereinheit hat:

eine Spitzenwertdetektiereinheit zum Detektieren eines positiven Spitzenwertes und eines negativen Spitzenwertes jedes Zyklus des Spurfehlersignals; und

eine Versatzberechnungseinheit zum Berechnen eines Wertes von ¹/&sub2; eines Unterschiedes zwischen den positiven und negativen Spitzenwerten als eine Versatzgröße und zum Detektieren eines Pseudolinsenpositionsdetektionssignals.

3. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Hochgeschwindigkeitslinsenverriegelungs-Steuereinheit ein Tiefpaßfilter zum Entfernen von Hochgeschwindigkeitskomponenten durch eine Grenzfrequenz entsprechend einer Frequenz des Spurfehlersignals in dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus und zum Detektieren einer Versatzgröße entsprechend einer Änderung in einer Einhüllenden des Spurfehlersignals als ein Linsenpositionssignal hat.

4. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Niedriggeschwindigkeits- und Hochgeschwindigkeitslinsenverriegelungs- Steuereinheiten haben:

ein Tiefpaßfilter zum Entfernen von Hochgeschwindigkeitskomponenten des Spurfehlersignals und zum Detektieren einer Versatzgröße, die einer Änderung in einer Einhüllenden als ein Linsenpositionssignal folgt; und

eine Filtercharakteristikschalteinheit zum Schalten einer Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters zu einer Tiefbandseite in dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus und zu einer Hochbandseite in dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus.

5. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Niedriggeschwindigkeits- und Hochgeschwindigkeitslinsenverriegelungs- Steuereinheiten haben:

ein Tiefpaßfilter für eine hohe Geschwindigkeit zum Entfernen von Hochgeschwindigkeitskomponenten durch eine Grenzfrequenz auf einer Hochbandseite entsprechend einer Frequenz des Spurfehlersignals in dem Hochgeschwindigkeitssuchmodus und zum Erzeugen als ein Linsenpositionssignal; und

ein Tiefpaßfilter für eine niedrige Geschwindigkeit, das seriell mit dem Tiefpaßfilter für eine hohe Geschwindigkeit verbunden ist, zum Entfernen von Hochgeschwindigkeitskomponenten durch eine Grenzfrequenz auf einer Tiefbandseite entsprechend einer Frequenz des Spurfehlersignals in dem Niedriggeschwindigkeitssuchmodus und zum Erzeugen als ein Linsenpositionssignal.

6. Gerät nach Anspruch 1, wobei, wenn die Anzahl der Spuren zu einer Zielspur niedriger ist als ein vorbestimmter Wert ist, der Lichtstrahl mit einer niedrigen Geschwindigkeit durch die Niedriggeschwindigkeitssuche-Steuereinheit bewegt wird.

7. Gerät nach Anspruch 1, wobei, wenn die Anzahl der Spuren zu einer Zielspur einen vorbestimmten Wert übersteigt, der Lichtstrahl bei einer hohen Geschwindigkeit durch die Hochgeschwindigkeitssuche-Steuereinheit bewegt wird, und wenn die Anzahl der Spuren zu der Zielspur einen anderen vorbestimmten Wert während der Hochgeschwindigkeitsbewegung erreicht, ein Steuermodus auf eine Niedriggeschwindigkeitsbewegung des Lichtstrahls durch die Niedriggeschwindigkeitssuche-Steuereinheit geschaltet wird.

8. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Niedriggeschwindigkeitssuche-Steuereinheit eine Geschwindigkeit des Linsenaktuators steuert, um einer Zielgeschwindigkeit zu folgen, die gemäß der Anzahl der Spuren zu einer Zielspur eingestellt ist, und eine Beschleunigung oder eine Verlangsamung für einen Trägheitsausgleich entsprechend der Beschleunigung oder Verlangsamung des Linsenaktuators auf den Schlittenaktuator in Bezug auf jede einer Beschleunigungszeitperiode und einer Verlangsamungszeitperiode der Geschwindigkeitssteuerung anwendet.

9. Gerät nach Anspruch 8, wobei die Niedriggeschwindigkeitssuche-Steuereinheit einen Trägheitsausgleichsstrom Iv, der durch Multiplizieren eines Trägheitsausgleichs- Koeffizienten α1 mit einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungsstrom Ia des Linsenaktuators erhalten wird, an den Schlittenaktuator liefert.

10. Gerät nach Anspruch 9, wobei der Trägheitsausgleichskoeffizient α1 durch folgende Gleichung definiert ist:

α1 = (Kv/Ka) · {Ma/(Ma + Mv)}

wobei Ka: Beschleunigungsverstärkung des Linsenaktuators

Kv: Beschleunigungsverstärkung des Schlittenaktuators

Ma: Masse des Linsenaktuators

Mv: Masse des Schlittenaktuators.

11. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Hochgeschwindigkeitssuche-Steuereinheit eine Geschwindigkeit des Schlittenaktuators steuert, um einer Zielgeschwindigkeit zu folgen, die gemäß der Anzahl der Spuren zu einer Zielspur eingestellt ist, und eine Beschleunigung oder eine Verlangsamung für einen Trägheitsausgleich entsprechend der Beschleunigung oder Verlangsamung des Schlittenaktuators auf dem Linsenaktuator in Bezug auf jede einer Beschleunigungszeitperiode und einer Verlangsamungszeitperiode der Geschwindigkeitssteuerung anwendet.

12. Gerät nach Anspruch 11, wobei die Hochgeschwindigkeitssuche-Steuereinheit einen Trägheitsausgleichsstrom Ia, der durch Multiplizieren eines Trägheitsausgleichs-Koeffizienten α2 mit einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungsstrom Iv des Schlittenaktuators erhalten wird, an den Linsenaktuator liefert.

13. Gerät nach Anspruch 12, wobei der Trägheitsausgleichskoeffizient α2 durch folgende Gleichung definiert ist:

α2 = (Ka/Kv) · {Mv/(Ma + Mv)}

wobei Ka: Beschleunigungsverstärkung des Linsenaktuators

Kv: Beschleunigungsverstärkung des Schlittenaktuators

Ma: Masse des Linsenaktuators

Mv: Masse des Schlittenaktuators.

14. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Niedriggeschwindigkeitssuche-Steuereinheit und die Hochgeschwindigkeitssuche-Steuereinheit einen Beschleunigungsstrom und einen Verlangsamungsstrom der Suchesteuerung sanft ändern, wodurch der Linsenaktuator und der Schlittenaktuator sanft beschleunigt und verlangsamt werden.