【発明の詳細な説明】
光学媒体用読取り／書込み装置
ディスク状媒体に光ビームを投射する光学ヘッドと、現在のトラックから複数
のトラックをよぎり目標のトラックへ光ビームを方向付ける制御手段とを具えた
、複数のトラックを有するディスク状媒体から読取ったり書込んだりする装置に
関するものである。
この種装置はよく知られており、ＣＤ−ＲＯＭや、ビデオディスク(videodisk
)や、オーディオディスク(audiodisk)のような光学情報担体から読取ったりおよ
び／または書込んだりするのに一般に使用される。この目的で、レーザビームが
一般にトラックを追従するのに使用される。同じレーザビームがこの同じトラッ
クからの情報を読取るのに使用される。情報がＣＤ−ＲＯＭトラックから読取ら
れまたは書込まれる前に、光学ヘッドは関連トラックに移動されねばならぬであ
ろう。通常の探索方法は、ある零番目のトラックから出発する光学ヘッドが走り
過ぎるトラック数を計数してなされ、この時光学ヘッドはトラックの半径方向に
移動する。かくて、光学ヘッドの位置は半径方向で決定される。
本発明に係る装置の第１の目的は、位置感知器が動作していない場合に光学ヘ
ッドの位置を決定するにある。また本発明に係る装置の第２の目的は、トラック
探索動作中光学ヘッドの動きを制限するにある。
この目的を達成するため冒頭のパラグラフに記載した本発明に係る装置は、当
該装置が複数トラックの半径方向にその光学ヘッドの位置を決定する第１のおよ
び第２の位置感知手段を具えることを特徴とするものである。
その第１の位置感知手段はトラック計数器を具えることができる。好適な実施
態様はさらに、前記第１の位置感知手段がヘッドをよぎって走る複数のトラック
に基づいて光学ヘッドの半径位置を決定するよう設計されることを特徴とするも
のである。
さらに本発明の好適な実施態様は、前記第２の位置感知手段が例えば第１の要
素、すなわち位置指示器をヘッドに取付けることにより、さらに第２の要素、す
なわち前記位置指示器の読取り要素をハウジング(housing)に取付けることによ
り、逆もまた同じ、複数トラックとは独立に動作するよう設計される。
前記第１の要素は複数の等距離ラインを備えたエンコーダとして設計されるル
ーラ(ruler)を具えることもでき、さらに前記第２の要素は前記ルーラを照射す
る要素を組入れたシステム（system）と前記ルーラにより透過されまたは反射さ
れた受信光の検出要素を具えることができる。
またさらに、好適な実施態様は、前記第２の位置感知手段の精度が前記第１の
位置感知手段の精度よりはるかに低く、それはほぼより低いコストで実現可能で
ある。第２の位置感知手段は第１の位置感知手段からの情報が有用でない場合に
は記録／読取りヘッドの移動を制限するのに使用されることができる。第２の位
置感知手段は好適には第１の位置感知手段より１０から１００の因子だけ精度が
落ちる。
特に、もし読取りヘッドがスピンドルモータ(spindl emotor)による代りにボ
イスコイルモータ（voice coil motor）による動きにセットされるなら、読取り
ヘッドの動きを制御することが必要である。ボイスコイルモータはスピンドルモ
ータよりずっと速く読取りヘッドを動かすことができる。しかしながら、読取り
ヘッドの位置は一般に閉じたループ(closed loop)で制御され、それによりトラ
ッキング誤差信号、すなわち測定された位置と所望の位置との間の差が位置調整
器に印加される。位置調整器はボイスコイルモータに極端に大きな信号を適用し
て、その結果損傷が発生するかもしれない停止を読取りヘッドに与える。
このことを防ぐため、好適な実施態様は、第２の位置感知手段からの情報に基
づいて光学ヘッドの動きを制限する保護デバイスが光学ヘッド用に設けられるこ
とを特徴とするものである。
本発明に係る装置は以下に説明する図面を参照して詳細に説明されよう。
図面で：
図１は本発明に係る装置の実施例機械装置の平面図を示し；
図２Ａは図１断面Ａ−Ａの略図を示し；
図２Ｂは図１断面Ｂ−Ｂの略図を示し；
図３は旋回アームを組込んだ本発明に係る装置の実施例を示す。
図１は本発明に係る装置の好適な実施例を示す。この実施例では、本発明装置
は好適にはアルミニウムの合金からなり、装置の種々の部品が載置されているベ
ースプレート(baseplate)またはフレーム(frame)１を具えている。複数トラック
(track)を備えた光学ディスク２が駆動モータ３、例えばスピンドル モータ(sp
indle motor)上に置かれることができる。ベアリング５および６により、光学ヘ
ッド４は１対のスライド レール（slide rail）７および８に沿って光学ディス
ク２の半径方向に移動することができ、ボイスコイル９および１０と磁性材料か
らなる密閉ステータ(closed stator)１１および１２からなる２つのスライドモ
ータにより駆動される。ベースプレート１に接続されたレーザは光ビーム１３を
光学ヘッド４の方に送信し、それはプリズム(prism)またはミラー（mirror）に
よりレンズ１４を介して光学ディスク２上に光ビームを投射する。
レンズ１４はスライドモータに接続された小型のフレーム１５に懸垂されてい
る。半径方向の精細な位置決めモータ、例えばレンズに接続された小型のボイス
コイルモータにより、レンズ１４はレンズの精細な位置決めのため、半径方向に
動く精細な位置決めモータ、例えばレンズ１４に接続された小型のボイスコイル
モータにより、半径方向に制限された距離にわたり小型フレーム１５に対し移動
可能である。この制限された距離とは光学ディスクの数トラックから１ダース分
のトラック数の程度である。小型フレーム１５に対するレンズ１４の位置は光送
信器１６と光受信器１７により検出される。光受信器１７はレンズ１４が小型フ
レーム１５に対し半径方向にある限度通過したかどうかを検出する。もしそうで
ある場合には、光学ディスクのトラックが失われることなく、レンズ１４をして
小型フレーム１５の中心位置を取りもどさせるよう、小型フレームが半径方向に
スライドモータにより移動させられる。
光学ディスク上にレーザビームをフォーカス(focus)させるため、レンズ１４
を光学ディスク２の方向に動かすことは、例えばレンズに接続された小型ボイス
コイルモータとして設計されたフォーカシングモータによりまた可能である。光
学ディスクにより反射されるレーザ光は光学ディスクを介してベースプレートに
接続された光学検出器へ再反射される。
光学検出器により出力された信号はトラッキング誤差信号、フォーカシング誤
差信号および光学ディスクのトラックに含まれる情報を具える信号に分解される
。トラッキング誤差信号は第１の制御ユニット（図示されず）を介してレンズに
接続される半径方向に動作する精細な位置決めモータに印加され、フォーカシン
グ誤差信号は第２の制御ユニット（図示されず）を介してフォーカシングモータ
に印加される。スライドモータ９，１０は第３の制御ユニットにより制御される
。
図２Ａは図１の断面Ａ−Ａを略図的に示し、図２Ｂは図１の断面Ｂ−Ｂを略図
的に示している。図２Ａと２Ｂは複数のスライドモータ９の１つに接続される１
つのルーラ１８を示している。ルーラは光を透過する数多くの等距離はなれたス
ロット１９を具えている。ルーラは光源２０及び検出器２１の助けで読取られる
。動きの方向は第１の光源と検出器の次に対応する検出器を備えた第２の光源（
図示されず）を置くことにより公知の方法で得られる。２つの光源間の光学ディ
スク２に対する半径方向距離は２つのスロット間の４分の１の距離に等しい。動
きの方向は従来技術の公知の方法で複数の信号を組合わせて検出される。
少なくとも２つの動作モードが本発明に係る装置では区別される。第１の動作
モードでは、任意のトラックが追従されて読取られる。第２の動作モードではト
ラックの見い出しがなされる。トラックの見い出しはできるだけ短い時間を消費
するべきで、これは情報がディスク表面全体にわたり分布しているコンピュータ
応用の場合には特に重要である。トラック発見の処理では、光学ヘッドは複数の
トラックをよぎって移動し、それら複数トラックは引き続いて計数される。それ
ではじめのトラックと目標とするトラック間の距離が知られ、常に計数されたト
ラックの数と比較される。
ルーラ(ruler)がトラック計数器と同程度の正確な位置情報を提供できる実施
例では、ルーラによって供給される情報は、ディスクに局所的な損傷が生じてト
ラック計数器が不働とされた場合に使用されることができる。
しかしながら、例外的な好適な実施例では、ルーラは１０から１００の因子だ
け精度の低い位置情報を提供し、それではるかに低廉に実施することが可能であ
る。
２つのスロット間距離はその時ディスク上１０から１００トラック程度である
。この装置が探索モードにある時、スライドモータは計数された複数トラックに
基
づいて制御される。しかしながら、同時にスライドの横断速度はルーラに備えら
れた位置情報に基づいてマイクロプロセッサ内で更新される。この横断速度があ
る許容値を越えると保護デバイスが横断速度を制限するよう活性化される。スラ
イドモータは次に、トラック計数が再び正確な位置情報を提供することを確かめ
るまでルーラが供給する情報に基づいて制御される。その場合、スライドモータ
はトラック計数器に基づいてもう一度駆動される。
迅速な目標トラック探索方法が、はじめはその光学ヘッドをできるだけ速やか
に加速し、次に光学ヘッドを現実に目標トラックに停止させるよう、できるだけ
速やかに減速することによって現実に得ることができる。しかしながらそうする
場合、スライドモータで熱の発生があり、付随して温度の上昇があることを考慮
せねばならぬ。さらに周囲温度も考慮すべきである。本装置の好適な実施例では
、温度センサがその時本装置を収容するハウジングに載置されている。図１でこ
のセンサは参照番号２６で示されている。スライドモータ設計データはある制御
電流におけるスライドモータの加熱の発生を特定している。これら設計データと
周囲温度に基づいて、制御電流がスライドモータに印加されている間中、最大の
許容制御電流または最大の許容周期が常にマイクロプロセッサで計算可能である
。かくて、制御電流または周期、従って光学ヘッドの動きはこの値で制限される
。特に、本装置が暖い環境に置かれるような時には、この実施例は有益に作用し
、探索速度をしてスライドモータの短絡回路の危険性なく連続して最大ならしめ
ることができる。
図３は光学ヘッド２３を動かすため旋回アーム２２を組込んだ実施例を示して
いる。旋回アームは一方の側で光学ヘッドに接続され、他の側でルーラ２４に接
続され、かくて光学ヘッドの位置を半径方向に決定付ける。旋回アームはシャフ
ト２５のまわりに回転可能で、従来技術の公知の方法で、コイルおよびマグネッ
ト（図示されず）により駆動される。標準の動作モードでは、光学ヘッドの位置
はディスク上のトラックを計数することにより今一度決定されるだろう。ルーラ
を備えた情報はその時光学ヘッドの動きを制限するよう動作するであろう。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Read / write device for optical media
An optical head that projects a light beam on a disc-shaped medium, and multiple heads from the current track
Control means for directing a light beam across a target track to a target track.
For reading and writing from a disk-shaped medium having a plurality of tracks
It is about.
This type of device is well known and includes a CD-ROM and a video disk (videodisk).
) Or from an optical information carrier such as an audiodisk.
And / or writing. For this purpose, the laser beam
Generally used to follow a track. The same laser beam is
Used to read information from the client. Information is read from a CD-ROM track
Before being written or written, the optical head must be moved to the relevant track.
Would. In the normal search method, the optical head starting from a certain zeroth track runs
This is done by counting the number of tracks passing by.
Moving. Thus, the position of the optical head is determined in the radial direction.
A first object of the device according to the invention is to provide an optical head when the position sensor is not operating.
To determine the position of the pad. A second object of the device according to the invention is that
The purpose is to limit the movement of the optical head during the search operation.
To this end, the device according to the invention described in the opening paragraph is
A first and a second means for determining the position of the optical head in a radial direction of a plurality of tracks;
And second position sensing means.
The first position sensing means may comprise a track counter. Preferred practice
Aspects further include a plurality of tracks in which the first position sensing means runs across a head.
Is designed to determine the radial position of the optical head based on
It is.
Further, in a preferred embodiment of the present invention, the second position sensing means may be, for example, a first element.
By mounting the element, ie, the position indicator, on the head, a second element,
That is, by mounting the reading element of the position indicator to a housing.
And vice versa, designed to operate independently of multiple tracks.
The first element is a loop designed as an encoder with a plurality of equidistant lines.
A ruler, and said second element illuminates said ruler.
System that incorporates elements that are transmitted or reflected by the ruler
A detection element for detecting the received light.
Still further, in a preferred embodiment, the accuracy of the second position sensing means is equal to the first position sensing means.
Much lower than the accuracy of the position sensing means, which can be realized at almost lower cost
is there. The second position sensing means is used when the information from the first position sensing means is not useful.
Can be used to limit the movement of the recording / read head. Second place
The position sensing means is preferably more accurate than the first position sensing means by a factor of 10 to 100.
drop down.
In particular, if the read head is a bob instead of a spindle motor
Read if set to move by voice coil motor
It is necessary to control the movement of the head. Voice coil motor is spindle motor
Move the read head much faster than However, read
The position of the head is generally controlled by a closed loop, thereby
The locking error signal, i.e. the difference between the measured position and the desired position, is justified
Applied to the vessel. The position adjuster applies an extremely large signal to the voice coil motor.
To provide a stop to the read head that may result in damage.
To prevent this, a preferred embodiment is based on information from the second position sensing means.
Therefore, a protection device for restricting the movement of the optical head is provided for the optical head.
It is characterized by the following.
The device according to the invention will be described in detail with reference to the drawings described below.
In the drawing:
FIG. 1 shows a plan view of a mechanical device according to an embodiment of the device according to the invention;
FIG. 2A shows a schematic view of section AA of FIG. 1;
FIG. 2B shows a schematic view of section BB of FIG. 1;
FIG. 3 shows an embodiment of the device according to the invention incorporating a swivel arm.
FIG. 1 shows a preferred embodiment of the device according to the invention. In this embodiment, the apparatus of the present invention
Is preferably made of an aluminum alloy and has a base on which the various components of the device are mounted.
A baseplate or frame 1. Multiple tracks
An optical disk 2 having a (track) is a drive motor 3, for example, a spindle motor (sp
indle motor). The bearings 5 and 6 allow the optical
4 is an optical disk along a pair of slide rails 7 and 8.
2 can move in the radial direction of the voice coil 9 and 10 and the magnetic material
Two slide motors consisting of closed stators 11 and 12
Driven by the motor. The laser connected to the base plate 1 emits a light beam 13
Transmit to the optical head 4, which is transmitted to a prism or a mirror
A light beam is projected onto the optical disk 2 through the lens 14.
The lens 14 is suspended on a small frame 15 connected to a slide motor.
You. Fine radial positioning motor, eg small voice connected to lens
The coil motor moves the lens 14 in the radial direction for fine positioning of the lens.
Moving fine positioning motor, eg small voice coil connected to lens 14
Motor moves relative to the small frame 15 over a limited radial distance
It is possible. This limited distance is one dozen from several tracks on the optical disc.
The number of tracks. The position of the lens 14 with respect to the small frame 15
It is detected by the transmitter 16 and the optical receiver 17. The optical receiver 17 has a small
It is detected whether the frame 15 has passed a certain limit in the radial direction. If so
In some cases, the lens 14 can be used without losing tracks on the optical disc.
The small frame moves in the radial direction so that the center position of the small frame 15 is restored.
It is moved by a slide motor.
A lens 14 is used to focus the laser beam on the optical disk.
Moving the optical disc 2 in the direction of the optical disc 2 is, for example, a small voice connected to a lens.
It is also possible with a focusing motor designed as a coil motor. light
Laser light reflected by the optical disk is transmitted to the base plate via the optical disk.
It is reflected back to the connected optical detector.
The signal output by the optical detector is a tracking error signal, focusing error.
Decomposed into a signal comprising the difference signal and the information contained in the tracks of the optical disc
. The tracking error signal is sent to the lens via a first control unit (not shown).
Connected to the fine positioning motor that operates in the radial direction
The focusing error signal is sent to a focusing motor via a second control unit (not shown).
Is applied to The slide motors 9, 10 are controlled by a third control unit
.
2A schematically illustrates a cross section AA of FIG. 1, and FIG. 2B schematically illustrates a cross section BB of FIG. 1.
Is shown. FIGS. 2A and 2B show a first motor connected to one of a plurality of slide motors 9.
One ruler 18 is shown. The ruler has a number of equally spaced
Lot 19 is provided. Ruler is read with the help of light source 20 and detector 21
. The direction of the movement is determined by a second light source with a first light source and a detector next to the detector (
(Not shown) can be obtained in a known manner. Optical disc between two light sources
The radial distance to disk 2 is equal to one-quarter the distance between the two slots. Movement
The direction is determined by combining a plurality of signals in a known manner in the prior art.
At least two modes of operation are distinguished in the device according to the invention. First operation
In the mode, an arbitrary track is followed and read. In the second operation mode,
A rack is found. Finding tracks takes as little time as possible
This should be done on a computer where the information is distributed over the entire disc surface.
This is particularly important for applications. In the track finding process, the optical head
As they move across the tracks, the tracks are subsequently counted. It
The distance between the first track and the target track is known, and
Compared to the number of racks.
An implementation in which a ruler can provide as accurate position information as a track counter
In the example, the information provided by the ruler may cause local damage to the disk and
It can be used if the rack counter is disabled.
However, in an exceptionally preferred embodiment, the ruler is a factor of 10 to 100
Provides low-accuracy location information, which can be implemented at a much lower cost.
You.
The distance between the two slots is then about 10 to 100 tracks on the disk
. When the device is in search mode, the slide motor will
Base
It is controlled according to. However, at the same time, the traversing speed of the slide is
It is updated in the microprocessor based on the obtained position information. This crossing speed
If a certain tolerance is exceeded, the protection device is activated to limit the traversing speed. Sura
The id motor then confirms that the track count again provides accurate position information.
Control based on the information provided by the ruler. In that case, slide motor
Is driven once more based on the track counter.
A quick target track search method initially sets the optical head as fast as possible
As fast as possible so that the optical head actually stops at the target track.
It can actually be obtained by quickly decelerating. However do
Consider that the slide motor generates heat and the temperature rises concomitantly
I have to do it. In addition, the ambient temperature should be considered. In a preferred embodiment of the device,
, A temperature sensor is then mounted on the housing containing the device. Figure 1
Are designated by reference numeral 26. There is a control with slide motor design data
It specifies the occurrence of heating of the slide motor in the current. With these design data
Based on the ambient temperature, while the control current is being applied to the slide motor, the maximum
Permissible control current or maximum permissible period can always be calculated by microprocessor
. Thus, the control current or period, and thus the movement of the optical head, is limited by this value
. This embodiment works particularly well when the device is placed in a warm environment.
, Search speed, and continuously maximize without risk of slide motor short circuit
Can be
FIG. 3 shows an embodiment incorporating a swivel arm 22 for moving an optical head 23.
I have. The pivot arm is connected to the optical head on one side and to the ruler 24 on the other side.
To determine the position of the optical head in the radial direction. Swivel arm is shuff
Coil 25 and rotatable around the coil 25 and in a manner known in the prior art.
(Not shown). In standard operating mode, the position of the optical head
Will be determined once more by counting the tracks on the disk. Ruler
The information with will then act to limit the movement of the optical head.