JP2003263822A - 光ディスクシステム及び情報記憶媒体の回転率を変化させるための方法 - Google Patents

光ディスクシステム及び情報記憶媒体の回転率を変化させるための方法

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Randolph S Crupper
ランドルフ・スコット・クラッパー
Marvin B Davis
マービン・ベンジャミン・デイビス
David E Lewis
デイビッド・イー・ルイス
Kurt Walter Getreuer
クルト・バルター・ゲットロイアー
David Louis Schell
デイビッド・ルイス・シェル
Leonardus J Grassens
レオナルダス・ジェイ・グラッセンス
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は改良された光ディスクシステムを提
供することを目的とする。 【解決手段】 光ディスクドライブ装置は、力学、光
学、電子回路、及び、ディスク回転方法を実施するため
のソフトウェアコードを含む。この方法の1つは、力を
記憶媒体に加えて、回転率を初期回転率から第1の上限
に向かって変化させることにより、記憶媒体の回転率を
変化させることを含む。第1の上限は、初期回転率と、
所望の回転率との間にある。回転率が第1の上限を超え
ると、第1の信号が発生する。回転率が所望の回転率の
許容下限を超えると、第2の信号が発生する。次いで、
力の付与が終了する。力の付与を終了するために、所望
の回転率の許容上限において第2の上限を設定してもよ
く、所望の回転率の許容下限において下限を設定しても
よく、また、回転率が下限よりも大きいときに、力の付
与を終了させてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報読取り媒体が
保護のために取り付けられている取り外し可能ディスク
カートリッジを受け入れるための開口部を備えたハウジ
ングを具備するタイプのデータ記憶装置システムに関す
る。さらに特定すると、本発明は、高密度フォーマット
で情報を急速に復号化し、光ディスク上に書き込み、そ
の上に書き込まれた情報を読み取り、復号化するための
システムに関する。
【0002】
【従来の技術】大量データ記憶装置に対する要望は、デ
ータ処理システムとパーソナルコンピュータの使用の拡
大に伴い、さらに伸び続けている。光データ記憶装置シ
ステムは、この拡大する要望に応えるための手段として
ますます普及してきている。これらの光データシステム
は、迅速にアクセスすることが可能な比較的に安価な大
量の記憶領域を提供する。
【0003】光データシステムにおいては、コード化さ
れたビデオ信号、音声信号、またはそれ以外の情報信号
は、ディスクの片側の平面または両側の平面上にある情
報トラックという形でディスク上に記録される。光ディ
スク記憶装置システムの中心にあるのは、少なくとも1
つのレーザ(またはそれ以外の光源)である。第1動作
モードにおいては、レーザは、回転する記憶装置ディス
クの情報トラック上の任意の小さなスポットに集束する
高輝度レーザビームを生成する。この高輝度レーザビー
ムは、材質がその磁性を失い、ディスクが配置される磁
界の磁性を受け入れるそのキュリー点を超えて、材質の
記録面の温度を上昇させる。したがって、この周辺磁界
を制御または偏向させ、ディスクが制御された磁気環境
においてそのキュリー点以下に冷却することができるよ
うにすることによって、情報は、記録媒体上の「ピッ
ト」と呼ばれる磁気ドメインの形でディスク上に記録す
ることができる。
【0004】その後、オペレータが、過去に記録した情
報を再生または読み取ることを希望すると、レーザは第
2動作モードに入る。このモードでは、レーザは、やは
り回転するディスクのトラック上に集束する、低輝度レ
ーザビームを生成する。この低輝度レーザビームは、デ
ィスクをそのキュリー点を超えて加熱しない。ただし、
レーザビームは、過去に形成されたピットが存在するが
ゆえに、過去に記録された情報を示すようなやり方でデ
ィスク表面から反射され、過去に記録された情報はそれ
により再生することができる。レーザは緊密に集束され
るため、このタイプの情報処理システムは、高記録密度
および記録された情報の正確な再生という優位点を持
つ。
【0005】典型的な光システムの構成部分は、ユーザ
がそれを通して記録媒体をドライブの中に挿入する挿入
ポートが備わったハウジングを具備する。このハウジン
グは、それ以外の品目の内でも、光ディスクのロード、
光ディスクからの読取り、光ディスクへの書込み、およ
び光ディスクのアンロードのための機械式かつ電気的な
サブシステムを収容する。これらの機械式かつ電気的は
サブシステムの動作は、一般的には、ドライブ接続先の
データ処理システムの独占的な制御を受ける。ディスク
カートリッジを使用する従来のシステムのハウジングの
中では、通常、その上でディスクを回転させるためのタ
ーンテーブルが、システムの基板上に取り付けられてい
る。ターンテーブルは、使用するためにその上にディス
クハブを取り付けるマグネットを備えたスピンドルを具
備する場合がある。マグネットは、ディスクハブを引き
つけ、それによりディスクを回転のための希望の位置に
保持する。
【0006】前記のような光ディスクシステムにおいて
は、書込み(読取りまたは消去)動作中にレーザにより
加熱されているディスクの少なくとも一部に対して希望
の磁界を適用することにより、書込み動作中にディスク
を磁気的に偏向させる必要がある。したがって、ディス
クがスピンドルに結び付けられたマグネットにより定位
置に保持されるときに、従来は、ディスク表面に近接し
て配置される磁界偏向装置を取り付けることが必要とな
る。
【0007】ディジタル情報を記憶するために、光デー
タ記憶装置システムの中で、さまざまな媒体またはディ
スクのタイプが使用されている。例えば、標準的な光デ
ィスクシステムは、5.25インチのディスクを使用す
るが、これらの光ディスクは、保護ケースまたは保護カ
ートリッジの中に取り付けることも、取り付けないでお
くことも可能である。光ディスクが保護カートリッジの
中に固定して取り付けられていない場合には、オペレー
タは、手作業でディスクを保護ケースより取り除く。そ
れから、オペレータは、記録面に損傷を加えないように
注意しつつ、手作業でディスクをロード機構上にロード
する。
【0008】代わりに、便利さおよび保護の目的で、デ
ィスクを、それ自体がドライブの挿入ポートの中に挿入
され、その後で事前に設定された位置に運ばれる密封箱
あるいはカートリッジの中に取り付けることもできる。
これらのディスクカートリッジは、コンピュータ技術に
おいては周知である。ディスクカートリッジは、その上
にデータを記録することができるディスクを格納するカ
ートリッジハウジングを具備する。カートリッジのロー
ドカートリッジがドライブの外部にある場合にディスク
を保護する目的で、ディスクカートリッジは、一般的に
は、通常は閉じられている少なくとも1つのドアまたは
シャッターを具備する。カートリッジシャッターには、
それと結び付いた任意の数のロッキングタブが付いてい
る場合がある。対応するディスクドライブは、カートリ
ッジがシステムの中に押し込まれるにつれて、カートリ
ッジ上のドアやシャッターを開くための機構を備える。
このような機構は、ロッキングタブと接触し、それによ
りシャッターをアンロックするドアリンクを具備するこ
とがある。カートリッジがさらにドライブの中に挿入さ
れるに従って、シャッターは開き、その中に格納される
情報記録媒体を部分的に露呈する。これにより、ディス
クハブは、モータまたはその他の駆動機構のスピンドル
の上にロード可能となり、読書きヘッドおよび偏向磁気
が保護カートリッジの中に入ることが可能となる。ディ
スクは、駆動機構により回転されると、読書きヘッドが
ディスク媒体のすべての部分にアクセスできるようにす
る。
【0009】光記憶装置システムにおいてスペースを節
約して使用する目的で、ディスクをスピンドル上にロー
ドし、ディスクをスピンドルからアンロードする装置に
より要求されるサイズを最小限に抑えることが望まし
い。従来のロード装置およびアンロード装置は、使用さ
れているディスクのタイプに応じてさまざまである。デ
ィスクカートリッジを使用する従来のディスクロードシ
ステムおよびディスクアンロードシステムは、通常は、
ディスクカートリッジを受入れポートからスピンドル上
へ自動的に移送する機能を持つ。ディスクが必要なくな
ると、従来のディスクロードシステムおよびディスクア
ンロードシステムは、ディスクをスピンドルからアンロ
ードする。このディスクのロードとアンロードを実行す
るためのロード装置は、一般的には、ディスクのロード
中(つまり、ディスクが取出し位置からプレーヤーの中
に、それからスピンドルの上に移動されるとき)に、デ
ィスクが、基板およびターンテーブルと平行して、ター
ンテーブルに向かって水平に移動するように構築されて
いる。ディスクがターンテーブル上に配置されている場
合には、ディスクは、ターンテーブルの面に直角にスピ
ンドル上に垂直に引き下げられる。いったんターンテー
ブルに載ると、スピンドルマグネットが、媒体の中心に
固定されたディスクハブを引きつけ、それによりディス
クが読書き動作のための回転可能状態に固定される。
【0010】オペレータがディスクの使用を終了する
と、オペレータは、取出し動作を開始する。カートリッ
ジとディスクをスピンドルから取り出すためのもっとも
一般的な解決策は、大部分の日本のドライブで使用され
ている技法である。このタイプのディスクアンロード装
置においては、カートリッジ「ボックス」の側面に4つ
のピンが付き、そのピンが隣接する薄板ガイドの中のト
ラックに乗る。ディスクが取り出されている間に、カー
トリッジボックスは、ディスクをまっすぐに持ち上げ、
スピンドルから離す。それから、装置は、ディスクを水
平に、基板およびターンテーブルと平行して、プレーヤ
ーの前にあるディスク受入れポートの方向に移動する。
ディスクがこのようにしてアンロード動作中にスピンド
ルから持ち上げられる場合、ディスクハブをスピンドル
マグネット上に保持する磁気固定力に打ち勝つのに十分
な上向きの力を、カートリッジ上で生成する必要があ
る。磁気固定力に打ち勝つのに必要とされるピーク上向
き力は、取出しレバーの機械式な動作あるいは電気式取
出しシステムの起動により作成される可能性がある。
【0011】ディスクカートリッジアンロード装置が、
ディスクカートリッジを垂直に持ち上げ、スピンドルマ
グネットとディスクハブの間の磁力を打ち破る従来の電
気式取出しシステムにおいては、電気式取出しモータが
大きな負荷を生成し、ディスクカートリッジの除去を実
行しなければならない。その結果、オペレータが電気式
取出しシステムの使用を選択する場合、十分な垂直揚力
を生成するには、大きなトルクの大型モータが必要にな
る。この大型モータを収容するためには、システムハウ
ジング内にスペースを確保する必要があり、これにより
カートリッジロード装置上のハウジングの全体的なサイ
ズが拡大する。さらに、大型モータは、大量の電力を消
費する。
【0012】したがって、コンピュータアプリケーショ
ンでのドライブの便利な使用を助長するために、プレー
ヤーの全体的なサイズを縮小する一方で、ディスクプレ
ーヤーの複雑さを削減することが望ましい。5.25イ
ンチのディスクカートリッジを受け入れることができ、
なおかつパーソナルコンピュータと共に十分に便利に使
用できるほど小さくあるために、光ディスクドライブ
は、コンパクトで、注意深く配置された機械式および電
気的なサブシステムを使用しなければならない。この結
果を達成するための一つの方法として、スピンドルマグ
ネット上にディスクハブを保持する磁気固定力を打ち破
るのに必要となる力の量を削減する方法がある。この必
要な力を削減することにより、プレーヤー内でさらに小
さな取出しモータを使用できる。したがって、ディスク
をスピンドルマグネットから離して垂直に持ち上げるの
ではなく、むしろマグネットから「引き剥す」ディスク
ロード装置を設計することが望ましい。
【0013】この引き剥す動作を達成しようとする従来
の方法は、ターンテーブルおよびディスクから離れたス
ピンドルスイングを使用する。この方法は、マービンデ
ービス(Marvin Davis)に認可され、レー
ザマグネティックストレージインターナショナル(La
ser Magnetic Storage Inte
rnational)に譲渡された、米国特許番号4,
791,511号明細書に説明される。ただし、ディス
クがスピンドルマグネットから引き剥されるドライブを
設計することは依然として望ましい。 フォーカシングおよびトラッキング作動 ディスクに記憶される情報の正確な読出しを達成する目
的で、フォーカシングする(すなわち、ディスクの平面
に対して垂直に)、つまり情報を書き込むか検索するた
めにディスクの正確なロケーションにある光の小さな点
にレーザビームをフォーカシングするためのZ方向、お
よびトラッキングする(すなわち、ディスクの中心から
放射状に)、つまりディスク上の希望の情報トラックの
正確な中心上にビームを位置させるためのY方向の両方
で、対物レンズを移動できることが必要である。フォー
カシングおよびトラッキング処理は、フォーカシングす
るためのレンズの光軸の方向、またはトラッキングする
ための光軸に垂直な方向のどちらかに対物レンズを移動
することにより訂正できる。
【0014】これらのシステムにおいては、フォーカシ
ング方向およびトラッキング方向での対物レンズの位置
は、一般的には制御システムにより調節される。アクチ
ュエータは、対物レンズを支え、フィードバック制御シ
ステムからの位置訂正信号を、対物レンズの動きに変換
する。もっとも一般的には、これらのアクチュエータ
は、移動コイル、永久磁石、および固定ヨークを具備
し、その場合磁界がヨークとマグネットの間のエアギャ
ップに作成される。イグマ(Iguma)に発行され、
「対物レンズ駆動装置」という題の米国特許第4,56
8,142号は、U字形をしたヨークの中に配置される
矩形マグネットを具備するこのタイプのアクチュエータ
を説明する。ヨークは互いに間隔を空けて配置され、そ
のN極は、磁気回路を形成するほど互いに近接して向か
い合う。四角い形をしたフォーカシングコイルは、四角
い形をしたレンズフレームの外側に接着される。4つの
トラッキングコイルは、フォーカシングコイルの隅に接
着される。その結果、フォーカシングコイルの端は、フ
ォーカシングコイルがヨークにまたがるように、U字形
をしたヨークのそれぞれにより形成されるエアギャップ
の中に位置する。フォーカシングコイルは、これらの
「中央」または「内側」ヨークのプレートの回りに伸び
なければならないので、コイルを希望するほどきつく巻
き付けることは不可能となり、コイルの構成の厳密さが
妥協される。さらに、このタイプの閉鎖型磁気回路設計
においては、コイルワイヤの大半がエアギャップの外側
に位置し、アクチュエータの効率が大幅に低下する。
【0015】大部分の光システムにおいて、エアギャッ
プ内でのコイルのスチフネスはきわめて高く、コイルデ
カップリング共振周波数は10kHzを上回る必要があ
り、25kHzを上回るのがもっとも望ましい。さまざ
まなタイプの従来のアクチュエータの設計においては、
最大限のモータ性能を達成するのに、たいていの場合、
磁気エアギャップ内の大量のコイルワイヤが必要とな
る。このような大量のコイルをエアギャップ内に配置
し、アクチュエータの設計の制限されたスペースの制約
事項にも準拠するには、コイルは、完全にまたは部分的
に「自立構造式」であるか、最大限に薄いボビンに巻き
付けられなければならない。このタイプのコイルの構成
は、低スチフネスとなり、通常はより低い周波数でデカ
ップリングする。また、多くのアクチュエータ設計の動
的共振動作により、コイルが動作中解けてしまうことも
ある。
【0016】それ以外のアクチュエータ設計は同じ磁気
エアギャップを使用し、パーツ、スペース、および重量
を節約しようと試みて、トラッキングコイル(複数の場
合がある)がフォーカシングコイル(複数の場合があ
る)に接着剤で接着されるか、その逆にフォーカシング
コイルがトラッキングコイルに接着剤で接着されるよう
に、フォーカシングおよびトラッキングのモータ力を大
きくした。このタイプの設計においては、自立構造式フ
ォーカシングコイル上に接着剤で接着されたトラッキン
グコイル(複数の場合がある)のデカップリング周波数
は、通常、約15kHzであり、望まれているデカップ
リング周波数を大幅に下回っている。 フォーカシング感知 光メモリディスク、コンパクトディスク、またはビデオ
ディスクなどを活用するもののような光記録再生システ
ムは、対物レンズを通過して光ディスクの表面上に発光
する光ビームの正確なフォーカシングを必要とする。入
射発光ビームは、通常、対物レンズを通して反射して戻
されてから、ディスク上に記憶される情報を読み取るの
に使用される。通常、対物レンズを通って戻った後に、
反射されたビームの一部は、ディスク上の発光ビームの
フォーカシングを測定することを目的とした装置に向け
られる。それから、反射された光からこの装置が抽出す
る情報は、ディスクに相対する可動対物レンズの位置を
変更することにより発光ビームのフォーカシングを調節
するのに使用されることがある。
【0017】発光光ビームのフォーカシングを検出する
ための多くの技法が知られている。例えば、米国特許第
4,423,495号、同第4,425,636号、お
よび同第4,453,239号は、ビームフォーカシン
グを判断する「臨海角プリズム」法と名付けられたもの
を利用している。この方法では、記憶装置ディスクから
反射される発光ビームは、反射される発光ビームに関し
て臨海角に非常に近くセットされる検出プリズム表面上
に入射させられる。ディスクの表面の発光ビームの焦点
が希望の状態から逸脱する場合、検出プリズム表面によ
り反射される光エネルギーの量の変動を使用し、発光ビ
ームのフォーカシングを調節するのに使用されるフォー
カシングエラー信号を引き出す。
【0018】一般的には、臨海角プリズム法では、反射
される発光ビームに対する検出プリズム表面の向きを正
確に調節することが必要となる。この要件は、臨海角の
近隣での検出プリズムの反射率特性の結果として生じ、
この方法に基づいたフォーカシングエラー検出システム
をきわめて鋭敏にする。しかしながら、臨海角技法には
いくつかの不利な点がある。まず最初に、この技法によ
り作成されるフォーカシングエラー信号は、検出プリズ
ム表面と大気の間の界面での光反射に依存する。したが
って、大気の屈折の指数を変更する高度の変化によっ
て、間違った焦点読取り値(オフセット)が発生するこ
とがある。また、臨海角技法は、本来、差動焦点感知シ
ステムでの使用には不適当である。
【0019】差動システムは、使用すると、光ディスク
ドライブ内で発生するある種のノイズを取り消すことが
できるようになるため、ますます重視されてきた。臨海
角方法は、次の示す2つの理由から差動動作には不適当
である。第1に、感知プリズムにより作成されたビーム
は伝達されると、1つの軸に沿って圧縮され、反射ビー
ムと非対称になる。差動システムにおいては、多様な環
境でのノイズ取り消し特性を最適化するために、2つの
ビームが対称であることが望まれる。第2に、2つのビ
ームの輝度が均衡する臨海角プリズムの反射率曲線上の
点において、傾きは緩やかすぎて、有効な差動フォーカ
シングエラー信号を作成することができない。
【0020】臨海角技法に比較した場合に、反射発光ビ
ームが入射する光表面でそれより幾分正確ではない調整
を必要とする焦点検出装置が、米国特許第4,862,
442号明細書に開示される。特に、その中に記述され
る光表面は、反射される発光ビームの入射角に関して継
続して変化する反射率を持つ誘電マルチレイヤで被覆さ
れている。マルチレイヤ被覆をほどこされた表面の回転
調整不良が、フォーカシングエラー信号に与える影響は
小さくなるが、この技法では角度の感度が低くなるとい
う結果になる。また、マルチレイヤ誘電システムにより
作成されるフォーカシングエラー信号の不正確さは、反
射される発光ビームの波長での比較的わずかな変化に反
応して明らかになる場合がある。フォーカシングエラー
信号は、発光ビームのフォーカシングにのみ関係するよ
うに設計されているため、このような波長の変化に対す
る感度は望ましくない。
【0021】さらに、誘電マルチレイヤ反射表面を利用
するある種のシステムは、限定された感度だけしか持た
ないフォーカシングエラー信号を提供する。例えば、米
国特許第4,862,442号明細書の図56は、反射
率特性の傾きがフォーカシングエラー信号の感度に比例
する、層構造誘電反射表面の特定の反射率特性を示して
いる。開示された反射輝度は、42度から48度に拡張
する入射角上での約0.75から0.05という値の範
囲となる。この1度につき約10%という反射率の変化
により、比較的低い感度のフォーカシングエラー信号が
作成される。
【0022】したがって、技術においては、高度の変化
および色収差に比較的免疫がある高度に敏感なフォーカ
シングエラー信号の生成を可能とし、差動システムでの
使用が可能である反射率プロファイルを特徴とする光装
置に対する必要性が存在する。 シーク作動 コンピュータ大容量記憶装置業界において、フォーカシ
ングしたレーザビームを活用し、情報を記録し、瞬時に
再生する光データ記憶装置システムは、非常に魅力的で
ある。このような光データ記憶装置システムは、非常に
高い記憶密度による非常に速いデータ転送速度、および
情報媒体、もっとも一般的には光ディスクに記憶される
データへの高速ランダムアクセスを提供する。これらの
種類の光ディスクメモリシステムにおいては、データの
読取りとデータの書込みは、たいていの場合、2つのそ
れぞれの輝度で機能する1つの単独レーザ源を使用して
達成される。どちらか一方の動作中、レーザ源からの光
は、光ビームを光ディスク上の特定の焦点にフォーカシ
ングする対物レンズを通過する。データ検索の間に、レ
ーザ光は記録媒体上でフォーカシングし、データ記憶装
置媒体の情報により変更される。それから、この光はデ
ィスクから離れて反射され、対物レンズを通して、光検
出器に戻される。記録された情報を伝送するのは、この
反射される信号である。したがって、情報がメモリに書
き込まれるか、メモリから読み取られているときに、対
物レンズおよび既存のフォーカシングされたビームを、
情報が正確に書き込まれ、検索できるように、正しいト
ラックの中心にフォーカシングすることは、特に重要で
ある。
【0023】ディスク上に記憶される情報の正確な読み
出しを達成する目的では、フォーカシングする(すなわ
ち、ディスクの平面に垂直に)つまり、情報を書き込む
か、検索するために、ディスクの正確なロケーションに
ある光の小さな点にレーザビームをフォーカシングする
ためのZ方向、およびトラッキングする(すなわち、放
射状)、つまりディスクの希望の情報トラックの正確な
中心上にビームを位置するためのY方向の両方で、対物
レンズを移動できるようにすることが必要である。フォ
ーカシングおよびトラッキング処理は、フォーカシング
のためのレンズの光軸の方向またはトラッキングのため
の光軸に垂直な方向のどちらかで、対物レンズを移動す
ることにより訂正できる。
【0024】これらのシステムにおいては、フォーカシ
ング方向およびトラッキング方向での対物レンズの位置
は、一般的には制御システムにより調整される。アクチ
ュエータは対物レンズを支え、フィードバック制御シス
テムからの位置訂正信号を対物レンズの動きに変換す
る。理解されるように、光を媒体の十分に狭い領域の上
にフォーカシングできないと、指定量の情報を記憶する
のに使用されているディスクの部分が大きすぎたり、読
み出し中のディスク領域が広すぎる結果となる。同様
に、レーザ光のトラッキングを正確に制御できないと、
情報が誤ったロケーションに記憶されたり、間違ったロ
ケーションの情報が読み出される結果となる。
【0025】フォーカシングを実行するためのZ軸に沿
った変換、およびトラッキングを実行するためのY軸に
沿った変換に加えて、アクチュエータにはさらに少なく
とも4つの運動モードがあり、そのそれぞれが、読取り
動作と書込み動作の精度を引き下げるため、システムの
通常の運用中には望ましくない。これらの望ましくない
運動モードとは、X軸の回りの回転、あるいは縦揺れ
(pitch)、偏揺れ(yaw)と呼ばれるZ軸の回
りの回転、Y軸の回りの回転、つまり横揺れ(rol
l)、およびX軸に沿った線状の運動、つまり接線に沿
って働く変換である。これらの方向での運動は、たいて
いの場合、モータまたは可動台部あるいはその両方に作
用する反応力により生じる。これらのモードは、通常、
後で光ディスクに対する対物レンズの位置合わせに影響
を及ぼす、トラッキング動作またはフォーカシング動作
中の望ましくない動きを作り出す。 アナモルフィック、色収差補正プリズムシステム 光ディスクシステムは、たいていの場合、レーザビーム
の楕円率の調整のため、レーザビームの非点収差の除去
のため、またはビームステアリングのため、あるいはそ
のすべてのためにアナモルフィックプリズムを利用す
る。ヨネザワ等に発行された米国特許第4,333,1
73号、レテルメ(Leterme)等に発行された米
国特許第4,542,492号、およびブリコット(B
ricot)等に発行された米国特許第4,607,3
56号のような参考文献は、光ディスクアプリケーショ
ンでのビーム形成用の単純なアナモルフィックプリズム
の使用を説明する。
【0026】アナモルフィックプリズムシステムは、頻
繁に、埋め込み式の薄いフィルムを使用し、(光媒体か
ら反射され)戻って来るビームのいくらかまたはすべて
を検出システムに反射する。デグチ等に対する米国特許
第4,573,149号は、戻りビームを検出システム
に反射するための薄いフィルムの使い方を説明する。さ
らに、アナモルフィックプリズムの入口面は、たいてい
の場合、米国特許第4,542,492号および第4,
607,356号に説明されるように、検出システムに
対して戻るビームを反射するのに使用される。多くの場
合、複数の検出チャンネルを持つのは有利である。例え
ば、光ディスクでは、一方の検出器がデータ信号を提供
し、もう一方の検出器が、トラッキングサーボ信号やフ
ォーカシングサーボ信号のような制御信号を提供する。
【0027】従来のプリズムでの一般的な問題点とは、
アナモルフィックプリズムが、横方向の色収差という結
果になることもある色分散を被るという点である。言い
替えると、光源の波長が変化すると、結果として生じる
アナモルフィックプリズムを通過する屈折角度も変化す
る。これらの変化の結果、ビームが光ディスクのような
光媒体上にフォーカシングされると、横方向のビームシ
フトが生じる。光ディスクシステムにおいては、ビーム
中の小さなシフトによっても誤ったデータ信号が生じる
可能性がある。例えば、このシフトが突然のもので、デ
ータ方向に生じる場合、ビームが光ディスクに記録され
たデータを抜かす可能性がある。
【0028】光源(例えば、レーザ)が真に単色である
場合、プリズム中の色収差は問題とはならないだろう。
しかし、しばしばいくつかの要素がレーザスペクトルを
変更させる。例えば、大部分のレーザダイオードは、パ
ワー上昇時の波長の変化に反応する。磁気光学システム
においては、技術でよく理解されるように、パワーの上
昇は、光ディスクに書き込むために、レーザを低いパワ
ーから高いパワーへとパルス化する場合に生じる。この
レーザパワーの上昇により、従来のシステムでは、約
1.5ナノメートル(nm)から3ナノメートルという
波長シフトが生じる。また、大部分のレーザダイオード
は、波長の変化に伴う温度の変化にも反応する。さら
に、ランダム「モードホップ」により、一般的には1−
2ナノメートルの範囲の予測できない波長の変化が生じ
ることもある。多くの場合、RF変調は、「モードホッ
プ」がシステムに対して及ぼす影響を最小限に抑える目
的で、読取りパワーで動作するレーザダイオードに適用
される。ただし、RF変調は、スペクトルの帯域幅を広
げ、中心周波数を変更する可能性がある。さらに、レー
ザが書込みパワーで動作している場合には、RF変調
は、一般的には使用されない。非色収差補正システムに
おいては、入射光の波長での突然の変化は、最高数百ナ
ノメートルのフォーカシング済みスポットでの横方向の
ビームシフトという結果をモータらす。この規模の横方
向のビームシフトは、データ信号の重大なエラーを引き
起こす。
【0029】マルチエレメントプリズムシステムを使用
し、色分散を訂正することは、光設計の技術で知られて
いる。ウォーレンJ.スミス(Warren J. S
mith)、現代の光エンジニアリング、マグロウヒ
ル、1966年、75−77ページのような教科書に、
この考えが説明されている。さらに、いくつかの光ディ
スクシステムは、無色のマルチエレメントアナモルフィ
ックプリズムシステムを使用する。ただし、通常の既存
のマルチエレメントプリズムシステムでは、複数のプリ
ズムエレメントを別個に取り付けることが必要になる。
各要素は、注意深く、システム内の他の要素に関して位
置合わせされるため、複数のエレメントを取り付ける
と、製造費用と製造の難しさが増す。位置合わせでの小
さな偏差が、機能の大きな変動を生じさせることがあ
る。これは、また品質管理も複雑にする。その他の既存
マルチエレメントプリズムシステムでは、単体のプリズ
ムを形成するためにエレメントが接続されるが、これら
のプリズムシステムは、システムが無色であるために
は、各プリズムに異なったプリズム材を使用することを
必要とする。最後に、無色である既存のシステムは、複
数の検出システムにビーム反射を提供しない。 データ検索−−遷移検出 長い間、さまざまなタイプの記録可能または消去可能、
あるいはその両方の媒体が、データを記憶する目的で使
用されてきた。このような媒体は、例えば、多様な構成
を持つシステムの磁気テープまたはディスクを具備する
ことがある。
【0030】磁気光学(「MO」)システムは、磁気デ
ィスクにデータを記録し、磁気ディスクからデータを検
索するために存在する。磁気光学システムに記録するプ
ロセスでは、通常、レーザパルスが局所化された領域を
加熱し、それにより局所化された領域の極性を固定する
間にディスク上の汎用化された領域の極性を適応させる
ために、磁界の使用が必要となる。固定した極性を持つ
局所化した領域は、一般的にはピットと呼ばれる。記録
されたデータをそれぞれ「1」または「0」として定義
するために、ディスク上のピットの存在または不在を利
用する符号化システムがある。
【0031】データを記録する場合、2進入力データシ
ーケンスは、ディジタル変調によりさらに望ましい特性
を備えた別の2進シーケンスに変換される。例えば、変
調器は、mデータビットをn変調コードビット(つま
り"binits")を持つ1つのコードワードに変換す
ることができる。大部分の場合、データビット以上のコ
ードビットが存在する。つまり、m<nである。
【0032】指定された記録システムの密度率は、しば
しば、mおよびnが上記の定義を持ち、dが1の間で発
生するゼロの最小数として定義される、等式(m/n)
x(d+1)に従って表記される。このようにして、R
LL 2/7/1/2コードは、上記の等式に従って
1.5という密度率であるのに対し、GCR 0/3/
8/9コードは0.89という密度率になる。
【0033】MOシステムでデータを読み取るために、
フォーカシングされたデータビームまたはそれ以外の光
装置は、通常、回転する光ディスクの記録表面に向けら
れ、その結果レーザビームは記録された表面上の複数の
トラックの内の1つに選択式でアクセスすることができ
る。記録された表面から反射されるレーザビームの回転
は、カー回転により検出できる。例えば、第1のタイプ
のカー回転の変化が、第1の2進値を表す。第2のタイ
プのカー回転の変化は、第2の2進値を表す。出力信号
は、指定されたクロック間隔で発生する第1の2進値と
第2の2進値から生成される。
【0034】ますます高密度化するデータを記憶する機
能を持つディスクシステムに対する要望は常に存在して
きたが、高データ記憶密度を達成する能力はいくつかの
限界に遭遇した。一般的なこととして、データ密度の妥
当な上限は、一部には、信頼性要件、レーザダイオード
の光波長、光モジュールの品質、ハードウェアコスト、
および動作速度により決定される。また、最大データ密
度は、さまざまな形のノイズ、干渉、および妨害を拒絶
する能力によっても影響を受ける。例えば、そのデータ
がパックされる密度が高ければ高いほど、データの正確
な回復は記号間干渉によりさらに妨げられる。さらに、
多くの中間性能および高性能の光ディスクドライブの技
術は、より古い型式に対する遡及互換性制約事項により
制限されてきたため、信号処理技法は、さもなければ進
展していたのと同じ程度に急速に進展してこなかった。
【0035】記憶されているデータを回復しようと試み
る場合、一般的には、磁気光学の既存の読取りチャンネ
ルおよびそれ以外のタイプのディスクドライブは、読取
り信号の中でのDC構成要素の意図されていなかった蓄
積を原因とする多くの問題に苦しんでいる。DC蓄積の
1つの原因は、多くのバイトまたはデータセグメント上
での非対称データパターンの記録から生じる。対称的な
データパターンは、関心のある領域で、ゼロという平均
的なDC構成要素を持つパターンとして考えることがで
きる。しかしながら、記録されたビットのシーケンス
は、本来、多くのモジュールにおいてランダムであるた
め、1と0という特定のパターンを持つ記録されたデー
タの局所化された領域は、望ましくないDC構成要素を
持つ非対称な読取り信号を作成する。データパターンは
経時的に変化するため、DC蓄積のレベルも変化し、D
C基準線が定まらず、スレッショルド検出マージンが狭
まり、ノイズおよびそれ以外の干渉に影響を受ける可能
性が増大する。
【0036】また、望ましくないDC蓄積は、書込みレ
ーザまたは記憶装置媒体上での熱効果を原因とするピッ
トサイズの変異度によっても引き起こされる。例えば、
書込みレーザが加熱すると、スポットサイズが拡大し、
ピットがさらに広くなる。記録されているピットが読み
取られる場合は、ピットサイズの変化率によりDC構成
要素を持つ非対称入力信号が生じる。ピットサイズの変
化率は、望ましくないDC蓄積を引き起こすだけではな
く、データの相対位置が時間内にシフトするように見
せ、タイミングマージンを狭め、読取りエラーの発生に
つながる。
【0037】前記の問題点を克服するために、さまざま
な試みがなされてきた。例えば、多様なデータドライブ
システムは、一般的には、0/3/8/10コード、そ
うでない場合には単に8/10コードと呼ばれるDCが
ないコードを使用する。ただし、8/10コードは、8
データビットを出すために10個の記憶されたビットを
必要とするため、その効率は80%にすぎなくなり、高
いデータ密度を記録しようとする場合には欠点となる。
【0038】DC蓄積を処理するための別の方法には、
二重微分の使用が必要となる。通常、この方法では、入
力信号の2次導関数のゼロ交差部を検出することによ
り、入力信号の1次導関数のピークを検出する必要があ
る。したがって、DC構成要素は、効果的にフィルタで
取り除かれる。この方法の1つの欠点は、微分または二
重微分により、望ましくないノイズ効果が引き起こされ
る可能性があるという点である。第2の欠点は、この方
法により、タイミングマージンが許容できないほど低い
レベル(例えば、最大50パーセントも)に狭められる
可能性があるという点である。
【0039】DC蓄積に取り組む別の方法では、データ
パターンのどれもデータセクタ上で繰り返されないよう
に、記憶されるデータが記録の前に無作為化される。し
かし、この方法は、ISO規格に認められない可能性が
あり、過去のディスクドライブシステムとの遡及互換性
に欠ける可能性がある。この方法のもう一つの欠点とし
て、データの無作為化の解除が複雑である。
【0040】しかし、別のDC蓄積制御方法には、デー
タセグメント間でのいわゆる再同期バイトの使用が必要
となる。一般的に、この方法では、リードバック時のD
C蓄積を最小限に抑えるために、データを記録する前に
データの検査および操作を必要とする。記録する前に、
2つの連続するデータセグメントが検査され、1と0の
パターンが、リードバック時に、正のDC構成要素を引
き起こすほどのものなのか、負のDC構成要素を引き起
こすほどのものなのか、あるいはDC構成要素を引き起
こさないほどのものなのかが判断される。例えば、2つ
の連続するデータセグメントに同じDC極性がない場
合、データセグメントの一方は、媒体上に記録される前
に反転される。しかしながら、特定の符号化システムの
制約事項内にとどまるためには、隣接するビットのパタ
ーンおよびフラックス反転のパターンが適切であるよう
に、セグメント間の再同期バイトを書き込む必要があ
る。このような方法の欠点とは、その方法により必ずし
もすべてのDC蓄積が減少するわけではなく、予測可能
なDC蓄積により性能に影響が及ぼされないように、時
間的な制約を決定しなければならないという点である。
さらに、この方法では、その相対極性を決定するため
に、データセグメントの検査を含むオーバーヘッドを加
えなければならない。
【0041】したがって、DC蓄積の望ましくない影響
を被らず、許容できないほどのノイズレベルを出した
り、タイミングマージンを大幅に狭めず、大量のオーバ
ヘッドやアルゴリズムの無作為化解除を必要とせず、な
おかつ高いデータ記憶効率を提供する、媒体から記憶さ
れたデータを読み取るための方法および装置を持つこと
が優位となるであろう。 データ記憶およびデータ検索のそれ以外の点 現在のところ、記録可能/消去可能光ディスクは、デー
タ記憶装置媒体として使用するために利用できる。磁気
光学記録は、ディスクにデータを記憶したり、ディスク
からデータを検索したり、その両方を行うために一般的
に使用される技法である。記録中、磁界がディスク上の
汎用化された領域の極性を適応させる一方、レーザパル
スは局所化された領域を加熱し、それによりさらに狭い
領域の極性を固定する。固定された極性を持つ局所化さ
れた領域は、一般的には、ピットと呼ばれる。記録され
たデータをそれぞれ「1」または「0」として定義する
ために、ディスク上のピットの存在または不在を使用す
る符号化システムもある。このピットタイプの記録にも
っとも一般的に使用される符号化システムが、ランレン
グス制限(RLL)2,7コードである。これは、この
コードが最高のデータ対ピット比を提供するためであ
る。ただし、振幅およびタイミングマージンが、周波数
の上昇に伴って非常に急速に悪化するため、このタイプ
の記録はより高い密度にはつながらない。
【0042】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した従来
の光ディスクシステムの欠点を解消する改良された光デ
ィスクシステムを提供することを目的とする。
【0043】
【課題を解決するための手段】本明細書では、サーボ機
構とともに使用するための、ディジタルサーボ進み/遅
れ補償回路が開示される。補償回路は、位相およびノッ
チフィルタにディジタルサンプリング周波数の2分の1
の周波数で、最小の衝撃を与える。補償回路は、単純な
進みと複雑な遅れを利用する。補償回路の値およびディ
ジタルサンプリング周波数の値は、補償回路が、フィル
タノッチ周波数をサーボ機構の機械式な共振周波数とす
るように、選択することができる。
【0044】特に、本発明に従った光ディスクシステム
は、光アセンブリ、光アセンブリを通して光を伝送する
ことができる光源、光アセンブリと各情報記憶装置媒体
の間にある光源から光を導くための対物レンズサブアセ
ンブリ、対物レンズサブアセンブリの中に配置される対
物レンズ、アクチュエータアセンブリに対して相対して
それが運動するために対物レンズサブアセンブリを吊り
下げるアクチュエータアセンブリ、対物レンズサブアセ
ンブリをトラッキング方向でアクチュエータアセンブリ
に相対して移動するための第1サーボモータ、対物レン
ズサブアセンブリをフォーカシング方向でアクチュエー
タアセンブリに相対して移動するための第2サーボモー
タ、アクチュエータアセンブリをトラッキング方向で各
媒体に相対して移動するための第3サーボモータ、第
1、第2、および第3サーボモータを制御するための第
1電子手段、各媒体を対物レンズサブアセンブリに相対
して移動するためのモータ、各媒体を支えるためのハブ
アセンブリを備えるモータ、各媒体から戻る光の経路の
中に配置される光検出器、各媒体から戻る光の中で伝搬
される情報を復号化するために、光検出器の出力信号に
応答する第2電子手段、光源が第1輝度レベルで光を放
出し、各媒体上の情報を符号化し、その上で符号化され
た情報を第2輝度レベルで読み取ることができるように
するための第3電子手段、各媒体上で記憶可能なデータ
を受け入れるためのデータ受入れ手段、事前に決定した
フォーマットで記憶されるデータを表すためのデータ受
入れ手段に応答するデータ符号化手段、第3電子手段に
データを導くためのやはりデータ符号化手段、各媒体の
一部で磁界を作成し、各媒体上の情報を書き込み、消去
するために、第3電子手段および光源と協力するための
磁界生成装置、モータのハブアセンブリ上に各媒体を取
り外すことができるように配置するためのカートリッジ
ロードアセンブリ、各媒体に相対して対物レンズの位置
に伴って変化する戻る光の特性を検出するために、第1
電子手段に連結され、各媒体化ら戻る光の経路内に配置
されるサーボエラー検出手段、および光ドライブシステ
ムの構成部品を互いに関して配置するためのハウジング
構造とを具備する。各媒体は、その上に複数のセクタを
持つディスクの形を取ることができる。
【0045】本発明の1つの態様に従った光ドライブシ
ステムの第1輝度レベルは、第1書込み輝度レベル、第
2書込み力レベル、および第3書込み力レベルを構成す
る。本発明の別の態様に従って、第3電子手段は、読取
りレベルで光源を駆動するための前置増幅器を具備す
る。本発明に従った光システムのそれ以外の態様は、機
械式なエネルギーを吸収するための機械式なアイソレー
タを含み、機械式なアイソレータは、そことの運動のた
めの磁極片アセンブリを受け入れるための手段、および
アイソレータに相対して移動する接触構造用の衝突抑制
装置を備える。本発明の機械式なアイソレータの1つの
態様に従って、アイソレータに相対して移動する物体、
またはこのようなシューと衝突抑制装置の両方と接触す
るための衝突抑制装置は、ハウジング構造の中で保護さ
れる必要のある構造物の一部をその中で運搬するシュー
を具備する。本発明に従ったシューは、シュー上に作用
する圧縮力を吸収するためにその上に具備される圧縮リ
ブを具備することがある。
【0046】あるいは、本光ドライブシステムは、可動
ディスクドライブ構成部品に対する望ましくない機械式
な力を軽減するための第1手段、およびドライブ構成部
品と望ましくない機械式な値からの源の間で第1手段を
支え、それによりドライブ構成部品の機械式な分離を実
現するための第2手段を備える機械式なアイソレータを
具備する場合がある。本態様においては、第1手段とは
緩衝バンパーであり、少なくとも1つの圧縮リブを具備
することがあり、第2手段は、磁極片アセンブリの端に
はめるために適応できるハウジングを具備する。第1手
段が、最小限のクリープを示す物質から成り立ち、シリ
コンゴム、ポリウレタン、および射出成形加工されたプ
ラスチックから構成されるグループから選択できること
が望ましい。また、第1手段は、緩衝および機械式な分
離を、可動台部が固い表面に衝撃を与えないようにする
ために適応された衝突抑制装置という形で実現する。本
発明のこの点を実践する上で、熱膨張も適応される。
【0047】本発明の光ドライブシステムの態様の内の
1つの別の面に従って、第3電子手段は、さらに、抵抗
が増えた負荷回路を備えるコルピッツタイプの発振器を
具備する。負荷回路は、1つのインダクタンスを具備す
ることが望ましい。この態様の発振器では供給電圧が上
昇し、それによりR.F.変調の増大、および共振の減
少が助長されるのが望ましい。また、第3電子手段は、
エミッタ、ベース、およびコレクタ、電気的な電圧供
給、および発振器の共振が、書込みパルスが発振器に供
給されると緩和されるように、コレクタと電圧供給の間
で直列で接続される負荷抵抗を備えたトランジスタも具
備する。負荷インダクタンスは、書込みパルスが負荷抵
抗と負荷インダクタンスの間の接合部に供給される間
に、負荷抵抗と直列で実現されるのが望ましい。本発明
の第3電子手段は、トランジスタのエミッタとコレクタ
を横切って、コレクタと地面の間で接続されるスプリッ
トコンデンサタンクを具備する。本発明のこの態様に関
連して利用される光源は、レーザであるが、第3電子手
段は、さらにレーザに通電するためのスイッチ、および
レーザに通電し、強化された高低切替え特性が達成され
たときだけに、電力が消費されるように、レーザを駆動
するためのスイッチを電力切替えするためのディジタル
論理手段を具備する。
【0048】特殊な実際的な応用例においては、第1電
子手段およびサーボエラー検出手段は、さらに、基準電
圧入力、クロック入力、アナログ入力、およびディジタ
ル出力を備えた、アナログからディジタルへの変換器、
検出される情報に基づいて第1、第2、および第3のサ
ーボモータを制御する複数の検出出力を持つ情報検出装
置、アナログからディジタルへの変換器の基準電圧入力
に接続される加算信号出力を持ち、検出装置の複数の検
出出力に接続される複数の入力を持つ信号加算回路、複
数の入力が検出装置の複数の検出出力に接続され、サー
ボエラー信号出力が複数の入力と加算信号出力の一部の
組み合わせであり、サーボ信号出力が変換のためにアナ
ログからディジタルへの変換器のアナログ入力に接続さ
れるところの1つのサーボエラー信号出力と複数の入力
を持つサーボエラー信号回路、信号出力を加算するため
に正規化されるディジタル信号にサーボエラー信号を変
換するために、変換器を制御するためのクロック入力に
接続されるサンプリングクロック、およびアナログから
ディジタルへの変換器のディジタル出力に接続される1
つの入力、およびサーボモータを制御するための1つの
出力を持つ処理回路を具備する。
【0049】さらに他の態様においては、第1電子手段
およびサーボエラー検出手段は、基準電圧入力、クロッ
ク入力、アナログ入力、およびディジタル出力を持つア
ナログからディジタルへの変換器、第1入力と第2入
力、交互に第1入力と第2入力を出力に接続するための
出力および制御入力、基準電圧入力に適用される出力を
具備するスイッチ、検出される情報に基づいて第1、第
2、および第3のサーボモータを制御する複数の検出出
力を持つ情報検出装置、スイッチの第1入力に接続され
る1つの加算信号出力と、検出装置の複数の検出出力に
接続される複数の入力を持つ信号加算回路、スイッチの
第2入力に接続される直流電圧参照、事前に決定した速
度でスイッチを起動するためにスイッチの制御入力に接
続され、それにより基準電圧入力で加算信号と直流電圧
参照を多重化する制御クロック、複数の入力が検出装置
の複数の検出出力に接続され、サーボエラー信号出力が
複数の入力と加算信号出力の一部の組み合わせであり、
サーボ信号出力が変換のためにアナログからディジタル
への変換器のアナログ入力に接続されるところの1つの
サーボエラー信号出力と複数の入力を持つサーボエラー
信号回路、スイッチが第1入力を出力に接続するときに
加算信号出力に正規化されるディジタル信号にサーボエ
ラー信号を変換するために変換器を制御するためのクロ
ック入力に接続されるサンプリングクロック、およびア
ナログからディジタルへの変換器のディジタル出力に接
続される入力とサーボモータを制御するための出力を持
つ処理回路を具備する。制御クロックの速度は、実質
上、サンプリングクロックに等しくなり、サーボエラー
信号が、1つおきのサンプリングクロックサイクルで、
加算信号に変換および正規化するために選択されるよう
に、制御クロックと関係して変換器のアナログ入力が選
択されるのが望ましい。
【0050】圧縮リブは、その上に作用する圧縮力を吸
収するためのシューの上に具備され、発振器では、供給
電圧が上昇し、それによりR.F.変調の増大と共振の
減少が助長されるのが望ましい。
【0051】本発明に従った光ドライブシステムの別の
態様においては、システムは、光アセンブリ、光アセン
ブリを通して光を伝達することができる光源、光アセン
ブリと各情報記憶装置媒体の間にある光源からの光を導
くための対物レンズサブアセンブリ、対物レンズサブア
センブリの中に配置される対物レンズ、各媒体から受け
取られる光総量を測定するために各媒体から戻る光の経
路の中に配置される光検出手段、アクチュエータアセン
ブリに関してそれが相対的に運動するために対物レンズ
サブアセンブリを吊り下げるアクチュエータアセンブ
リ、四辺形加算信号をモニタするための手段、対物レン
ズサブアセンブリをアクチュエータアセンブリに相対し
てトラッキング方向で移動し、焦点の捕捉の間に、対物
レンズを第1の位置に移動し、最大四辺形加算信号を探
索中に読み取られる各媒体に向かって第1位置から離し
てレンズを移動し、各媒体から離してレンズを戻すため
の第1サーボモータ、対物レンズサブアセンブリをアク
チュエータアセンブリに相対してフォーカシング方向で
移動するための第2サーボモータ、アクチュエータアセ
ンブリを各媒体に相対してトラッキング方向で移動する
ための第3サーボモータ、第1、第2、および第3のサ
ーボモータを制御するための第1電子手段、各媒体を対
物レンズサブアセンブリに相対して移動するためのモー
タ、各媒体を支えるための面を持つモータ、各媒体から
戻る光の中で伝搬される情報を復号化するための光検出
手段の出力信号に応答する第2電子手段、光源が第1輝
度で光を放出し、各媒体上の情報を符号化し、第2輝度
でその上で符号化された情報を読み取ることができるよ
うにする第3電子手段、各媒体上で記憶可能なデータを
受け入れるためのデータ受入れ手段、事前に決定された
フォーマットで記憶されるデータを表すためのデータ受
入れ手段に応答するデータ符号化手段、第3電子手段に
データを導くためのやはりデータ符号化手段、各媒体上
に情報を書き込むために第3電子手段と協力する書込み
手段、モータの表面上に各媒体を取り外しできるように
配置するためのカートリッジロードアセンブリ、光総量
が測定されたピーク値の2分の1をいつ超えるのかを判
断し、四辺形加算信号が2分の1のピーク振幅を超える
ときを決定する第1ゼロ交差部を探索し、第2サーボモ
ータによるフォーカシングの終わりを導くための第1電
子手段に対して、四辺形加算信号がいつ2分の1のピー
ク振幅を上回るのかを示すために、第1電子手段に連結
され、各媒体から戻る光の経路の中に配置されるサーボ
エラー検出手段、および光ドライブシステムの構成部品
を互いに対して配置するためのハウジング構造物を具備
する。
【0052】本発明の1つの望ましい態様においては、
ディジタル論理手段は、電気的な接地と完全な供給電圧
の間で接続されるCMOSバッファを具備し、スイッチ
は通過トランジスタを具備する。ディスク媒体を利用す
る態様においては、特定のセクタがブランクであるかど
うかを判断するためにセクタの内の特定の1つを評価す
るための増幅器が具備され、特定のセクタの評価中に、
増幅器が最大利得で動作しないようにするための手段も
具備される。実際には、増幅器を抑制するための手段
は、増幅器のAGCレベルを設定するためのマイクロプ
ロセッサを具備する場合がある。
【0053】本発明のこの態様においては、第1電子手
段およびサーボエラー検出手段は、前述のように実現さ
れる可能性がある。どちらの態様でも、本発明に従った
光ドライブシステムは、起磁生成装置で使用するための
バイアスコイル装置を具備する場合がある。このバイア
スコイル装置は、1本の巻線、巻線が本体部分の回りに
巻かれ、先端に巻線の表面に重なり合うために本体部分
を超えて突き出すフランジがあるところの戻りヨーク、
巻線上に配置され、第1プレートと実質上垂直にその回
りに伸びる第1フランジを持つ第1プレート、およびそ
れにより第1フランジが巻線が電源に接続されていると
きに装置により作成される熱エネルギーを放射する、第
1プレートと戻りヨークで磁気回路内の巻線上に配置さ
れる第2プレートを具備する。
【0054】本発明の他の態様においては、戻りヨーク
は巻線の表面を超えて付き出し、第1プレートは突き出
た戻りヨークがその中を通ることができる口径となり、
第1プレートまたは第2プレートの少なくともどちらか
1つが複数のサイドフランジを具備する。サイドフラン
ジは、そこからの熱放射を増加させるために黒くするの
が望ましい。
【0055】あるいは、本発明に従った光ドライブシス
テムのさまざまな態様が、磁界をスペースの領域を通し
て導くための磁気バイアス場生成装置を具備する場合が
ある。この磁気バイアス場生成装置は、同様に、電流を
通すための1本の巻線、巻線が本体部分の回りに巻か
れ、先端に巻線の面と重なり合うために本体部分を超え
て伸びるフランジがあるところの本体部分と先端のある
戻りヨーク、垂直フィンガーが熱エネルギーを放射する
ところの、巻線上に配置され、巻線の回りに複数の垂直
フィンガーが伸びる第1プレート、巻線の下に配置され
る第2プレート、第1プレートと磁束連絡する第1位磁
極片、および第2磁極片の第1端部分が、磁界にさらさ
れるスペースの領域を横切って第1磁極片の第1端部分
と向かい合う、第2プレートと磁束連絡する第2磁極片
を具備するであろう。本発明のこの点を利用する態様の
場合、第1プレートおよび第2プレートは、それぞれ第
1磁極片と第2磁極片の第2端部分と接触し、それによ
り巻線、戻りヨーク、第1プレート、および第2プレー
トが対象となるスペースの領域から離れる。戻りヨーク
は巻線の面の上に突き出し、第1プレートにはその中を
通って戻りヨークが突き出すことができる口径があり、
第1プレートが複数のサイドフランジを具備することが
望ましい。第1プレートのサイドフランジは、第2プレ
ートのサイドフランジと整列しているのが望ましい。1
つの特殊な実現に従って、戻りヨークは細長いバーを具
備し、先端はバーの第1端に接続する第1端フランジ、
およびバーの第2端に接続する第2端フランジを構成す
る。
【0056】本発明に役立つ補助的な特徴、および本発
明から生じる優位点とともに、本発明の他の目的は、付
随する図面の図に図示される本発明の実施態様のさまざ
まな点および要素に関する以下の記述から明かになるで
あろう。
【0057】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の光
ディスクシステムの実施形態を説明する。 システム概要:主要な光構成部品、電気構成部品、およ
び機械構成部品 これから、さまざまな特徴、優位点、および実施例の詳
細を含む本発明は、図1−図238に対する具体的な参
照とともに記述される。最初に図1を参照すると、ハウ
ジング14を備える光ディスクドライブ10が図示され
る。ディスクドライブ10は、取り外し可能ディスクカ
ートリッジ12の中に収容されるディスク(図示されて
いない)上で再生または記録、あるいはその両方を行
う。代わりに、ディスクは、ディスクドライブ10のハ
ウジング14の中に格納される。
【0058】図2および図3を参照すると、図2は、ド
ライブ10のある種の重要な機械式構成部品、電気的構
成部品、および光構成部品を明らかにするためにハウジ
ング14が取り除かれた状態のドライブ10の平面図で
ある。図3は、図1の区切り線3−3の方向で取られた
ドライブ10の断面図である。図2では、基板16、ス
ピンドル17、リニアアクチュエータアセンブリ20、
対物レンズ可動部台アセンブリ22、光学モジュール2
4、ドライブ回路基板26、およびフレキシブル回路コ
ネクタ8が図示される。図3は、メイン回路基板30、
スピンドルモータ18、光学モジュール回路基板27、
およびドライブ回路基板26を示す。
【0059】簡略すると、基板16は、ドライブ10の
それ以外の構成部品のベースとして動作し、構成部品を
互いに関して配置し、位置合わせする。基板16は、低
価格とするため、鋳鋼製とするのが望ましい。
【0060】図2に示されるように、リニアアクチュエ
ータアセンブリ20は、一対のリニア音声コイルアクチ
ュエータ23を具備する。各音声コイルアクチュエータ
23は、基板16に固定されるレール34から構成され
る。レール34は、実質上、互いに平行である。各レー
ル34に隣接するのが磁極片32である。各磁極片32
の周辺には、アクチュエータコイル23の内の1つであ
る。各アクチュエータコイル23は、レンズ可動部台ア
センブリ22の反対部分に取り付けられ、その結果、コ
イル23が選択して付勢されると、レンズ可動部台アセ
ンブリ22がレール34に沿って移動する。アクチュエ
ータコイル23は、駆動回路基板26の信号で駆動さ
れ、その結果、レンズ可動部台アセンブリ22が光学モ
ジュール24およびドライブ10に挿入される各ディス
ク(図示されていない)に相対して運動する。このよう
にして、レンズ可動部台アセンブリ22は、ディスクの
トラッキングを可能とする。
【0061】光学モジュール24およびレンズ可動部台
アセンブリ22はともに、ドライブ10の主要な光学機
器を格納する。光学モジュール24は、基板16に固定
して取り付けられ、レーザ、さまざまなセンサ、および
光学機器(図示されていない)を格納する。動作中、レ
ーザは、レンズ可動部台アセンブリ22に向かって、光
学モジュール24からビーム(図示されていない)を導
き、光学モジュール24は、代わりに、レンズ可動部台
アセンブリ22からの戻りビーム(図示されていない)
を受け取る。レンズ可動部台アセンブリ22は、リニア
アクチュエータアセンブリ20に、前記のように取り付
けられる。レンズ可動部台アセンブリ22は、ペンタプ
リズム(図示されていない)、対物レンズ(図示されて
いない)、対物レンズの焦点を合わせるためのサーボモ
ータ(図示されていない)、およびディスクの緻密なト
ラッキングを可能とするために、リニアアクチュエータ
アセンブリ20の位置および挿入されたディスクに相対
した対物レンズの位置の微調整のためのサーボモータ
(図示されていない)を格納する。電気的な情報および
制御信号は、レンズ可動部台アセンブリ22と、一方で
はメイン回路基板30の間、他方ではフレキシブル回路
コネクタ28を使ってドライブ回路基板26の間で転送
される。
【0062】光学モジュール回路基板27は、レーザド
ライバおよび前置増幅器(図示されていない)を格納す
る。ドライブ回路基板26は、スピンドルモータ18、
リニアアクチュエータアセンブリ20のリニアコイルア
クチュエータ23、およびレンズ可動部台アセンブリ2
2のサーボモータを制御する。ドライブ回路基板26
は、メイン回路基板30により制御される。メイン回路
基板30は、(ノイズの削減、EMI、および電力損失
などの)さまざまな設計上の考慮点から光学モジュール
回路基板27、またはドライブ回路基板26上に配置さ
れることが必要とされていない電子構成部品の大部分を
具備する。
【0063】スピンドルモータ18は、基板16に固定
して取り付けられている。モータ18は、代わりにディ
スクを回転させるスピンドル17を直接駆動する。 光学機器:光学モジュールおよび対物レンズアセンブリ ここでは、図4を参照すると、光学モジュール24の上
部断面図が図示される。光学モジュール24は、ハウジ
ング40、半導体レーザダイオード42、視準レンズ4
4、色消しプリズム46、アナモルフィック拡張プリズ
ム48、漏れ孔のあるビームスプリッタ49、DFTR
プリズム50、シリンダレンズ51、読取りレンズ5
2、マイクロプリズム54、サーボ検出器センサ56お
よび58、前方センサ60、およびデータ検出器センサ
62を具備する。また、これらの要素は、レーザビーム
64が従う光経路の図を提示する図5にも図示される。
図5は、レンズ可動部台アセンブリ22のペンタプリズ
ム66および対物レンズに関連した光学モジュール24
の光要素を示す。図5での図解を容易にするために、ペ
ンタプリズム66と対物レンズ68の間のレーザビーム
64の一部70は、光学モジュール24を通過するレー
ザビーム64の部分として同じ平面上にあるように図示
されている。実際には、ペンタプリズム66は、光学モ
ジュール24を通過するレーザビーム64の部分に対し
て垂直なレーザビーム部分70を導くように配置されて
いる。
【0064】図5を続けて参照すると、動作中、レーザ
ビーム64は、レーザダイオード42により放出される
発散ビームからのレンズ44により作り出される平行に
されたビームである。ビーム64は、プリズム46およ
び48を通して伝送し、ビームスプリッタ49を通して
伝送し、レンズ可動部台アセンブリ22に向かって光学
モジュール24を出る。そこで、ビーム64はペンタプ
リズム66を通過し、対物レンズ68によりディスク表
面上に集束される。
【0065】ディスクから反射されると、レーザビーム
64の反射された部分は、対物レンズ68およびペンタ
プリズム66を通して戻り、光学モジュール24に再入
する。ビーム64の最初の部分は、プリズム48とビー
ムスプリッタ49の間のビームスプリッタ界面で反射
し、読取りレンズ52を通って伝送し、読取りレンズ5
2によりフォーカシングされ、マイクロプリズム54に
入る。そこで、ビームは、偏光に従って2つの部分に分
割され、各部はデータ検出器センサ62の別個の要素に
より検出される。
【0066】ビーム64の第2の部分はビームスプリッ
タ49を通って伝送し、アナモルフィックプリズム48
内で内部的に反射される。このビーム64の第2部分
は、アナモルフィックプリズム48を出て、DFTRプ
リズム50に入る。そこで、このビーム64の第2部分
は2つの部分に分割され、それぞれシリンダレンズ51
により対応するサーボセンサ56および58の各表面上
に集束される。これに応えて、センサ56と58は、信
号をトラッキングエラー信号およびフォーカシングエラ
ー信号を生成するために使用する光学モジュール回路基
板27に向けられる信号を生成する。 電子システム:メイン回路基板、ドライブ回路基板、お
よび光学モジュール回路 ここでは、図1、図2、図4および図6を参照すると、
図6にドライブ10の電子サブシステムのシステムブロ
ック図が図示され、その中ではブロック8に読取りセン
サ前置増幅器82、レーザドライバ84、およびサーボ
センサ前置増幅器86が入っている。図4および図6に
よって表されるように、読取りセンサ前置増幅器82
は、データ検出器センサ62に接続され、データ検出器
62により生成される信号を増幅する。同様にして、サ
ーボセンサ前置増幅器86は、サーボ検出器56および
58に接続され、サーボ検出器56と58により生成さ
れる信号を増幅する。レーザダイオード42は、レーザ
42を駆動する信号を提供するレーザドライバ84に接
続される。ブロック80のサブシステム82、84およ
び86は、光学モジュール24に近接して配置される光
学モジュール回路基板27上でまとめられる。これによ
り、信号が、これらの信号に対するノイズの悪影響を削
減するために、センサ62から前置増幅器82まで、お
よびセンサ56と58から前置増幅器86まで移動しな
ければならない距離が最小限に抑えられる。レーザドラ
イバ84がレーザダイオード42を駆動するために生成
する信号は比較的に高い周波数なので、優れた設計を実
践するには、レーザドライバ84がレーザダイオード4
2の近くに配置される必要がある。
【0067】図6のブロック88は、スピンドルモータ
インタフェース90、機械サブアセンブリ(MSA)イ
ンタフェース92、位置センサインタフェース94、お
よびスイッチとディスプレイのアセンブリ96を含む。
ブロック88の構成部品90、92、94および96
は、すべて駆動回路基板26上に存在する。スピンドル
モータインタフェース90は、スピンドルモータ18を
制御する。MSAインタフェース92は、フロントパネ
ルディスプレイ、取出し回路、およびディスクカートリ
ッジ12に関係するスイッチを含む、さまざまなディス
プレイとスイッチ96とインタフェースする。位置セン
サインタフェース94は、電力増幅器102により動力
を供給されるアクチュエータアセンブリ20のコイルア
クチュエータ23に接続する。
【0068】図6のシステムブロック図の残りのサブシ
ステムは、図3に図解されるメイン回路基板3上に常駐
する。これらのサブシステムは、アナログ読取りチャン
ネル100、エンコーダ/デコーダ104、SCSIチ
ップセット106、バッファドラム108、およびGL
ICインタフェース110と対応するEEPROM11
2を具備する。メイン回路基板30は、アナログインタ
フェース回路114、ディジタル信号プロセッサ(DS
P)116、埋め込み式制御装置118、およびそれに
対応するRAM/EPROM120も具備する。MO記
録可能ドライブである光ドライブ10に関しては、電力
増幅器102もバイアスコイル122を駆動することに
注意する。 カートリッジロード装置 最初に図7を参照すると、通常は1−10として示され
る磁気ディスク記憶装置システムが図示される。図7
は、本発明のカートリッジロード/アンロード装置を取
り入れたディスクドライブ10の中に挿入するために配
置された交換可能ディスクカートリッジ1−13を示
す。ディスクドライブ1−10は、底部ハウジング1−
16および面板1−19を具備する。面板1−19は、
ディスク受入れポート1−22、ドライブ活動インジケ
ータライト1−25、および取出しボタン1−28を具
備する。
【0069】光ディスクシステム1−10は、フォーカ
シング機構およびトラッキング機構、レンズと読取り用
ディスクを備えたタイプであり、そこでは機構は、フィ
ードバックループにより制御され、フォーカシング機構
とトラッキング機構を訂正するためのサーボ信号を生成
するための電子回路、可動ディスクドライブ構成部品に
対する望ましくない機械式な力の影響を軽減するための
第1手段、および構成部品と望ましくない機械式な力の
源の間で第1手段を支え、それにより構成要素の機械式
な隔離を実現する第2手段を具備する。本発明のこれら
の点は、以下の本発明の特定の特徴に対応する見出しの
元で詳細に説明する。
【0070】従来のタイプであるディスクカートリッジ
の外部ハウジングは、上部平坦な表面1−31および下
部平坦な表面1−32を具備し、図44に図示される。
ディスクカートリッジ1−13には、前方を向いたラベ
ル端1−34もある。実施例では、ディスクカートリッ
ジ1−13の前方に向いたラベル端1−34は、ユーザ
が見ることができるが、ディスクカートリッジ1−13
はディスクドライブ1−10の中に挿入される。例え
ば、側壁1−17のような側壁は、上部平坦な表面1−
31と下部平坦な表面1−32の間に伸張し、カートリ
ッジは、さらに、前方に向いたラベル端1−34に平行
して、上部平坦な表面1−31と下部平坦な表面1−3
2の間に伸張する背面壁1−38を具備する。側壁1−
37のラベル端1−34の近くには、基板1−46上に
位置するカートリッジ配置ピン1−43(図9、図1
0)を収容するためのチャンネル1−40がある。
【0071】ディスクカートリッジ1−13は、カート
リッジドアつまりシャッター1−49も具備する。シャ
ッター1−49は、閉鎖位置でスプリング式で装填され
る(図7、図8、および図16)。シャッター1−49
は、開いているときには、上部平坦な表面1−31の凹
部1−52の中に収容される。実施例のディスクドライ
ブ1−10は、両面ディスクカートリッジ1−13を読
み取るので、類似したシャッターおよび凹部は下部平坦
な表面1−32上に存在するが、これらの機構は図には
示されていない。シャッターは、通常、ディスクカート
リッジ1−13の背面壁1−38上にシャッターラッチ
55(図示されていない)を備える。
【0072】ディスクカートリッジ1−13の中で保護
されているのが、金属製のディスクハブ1−15を備え
たディスク1−14(図42−44)である。関連する
技術で知られているように、ディスク1−14は、その
上に磁気材料被覆をほどこした固定サブストレートとし
て成形される。磁気材料被覆剤の中に埋め込まれている
のは、同心または螺旋形のリングという形のトラックで
ある。磁気被覆は、固定したサブストレートの片面また
は両面に塗布され、被覆によって、データを、通常はヘ
ッドと呼ばれる磁気トランスデューサによりディスク1
−14上に磁気的に記録できるようになる。固定サブス
トレートの中心にあるのが金属製のディスクハブ1−1
5である。
【0073】今度は図8を参照すると、本発明のディス
クドライブ1−10の中の主要な構成要素グループは、
以下を含む。中に基板1−46が収容される底部ハウジ
ング1−16がある。図8では、スピンドルモータ1−
61は、基板1−46上に取り付けられた状態で示され
ている。ディスクカートリッジ1−13がディスクドラ
イブ1−10の中に取り付けられている場合に、ディス
ク1−14(図42−44)の金属製ディスクハブ1−
15を引きつけるスピンドルマグネット1−63を具備
する。本発明に従った取出し機構は、通常は1−67と
参照される。取出し機構1−67は、左スライダ1−7
0、右スライダ1−73および操縦装置1−76を具備
する。取出し機構67は、以下にさらに詳細に説明す
る。パーキングアーム1−79も、左スライダ1−70
の上の位置で、図8に描写されている。カートリッジレ
シーバは、通常1−82で示される。図8には、そのそ
れぞれがカートリッジレシーバ1−82にピボットのよ
うに取り付けられる、左ドアリンク1−85、右ドアリ
ンク1−88、およびレシーバドア1−91も図示され
る。最後に、回転可能な磁気バイアスコイルアセンブリ
1−94は、バイアスコイルアーム1−97に取り付け
られた状態で描写され、バイアスコイル締め具1−10
0が、バイアスコイルアーム1−97の上に描写されて
いる。これらの主要な構成部品アセンブリのそれぞれに
ついての詳細は、次に示す。
【0074】図8を続けて参照すると、底部ハウジング
1−16が、側壁1−103および背面壁1−106を
具備することが示されている。底部ハウジング1−16
の内側の基部上には、基板1−46が固定されている4
つの取付ステーション1−109がある。また、底部ハ
ウジング1−16は、右には描写されていないが、制御
エレクトロニクスも収容する。
【0075】図9および図10を参照すると、基板1−
46の構築の詳細が示される。基板1−46は、底部ハ
ウジング1−16の4つの取付ステーション1−109
(図8)上に取り付けられている。基板1−46は、そ
の中に成形され、埋め込まれ、取り付けられるか、ある
いはそれに結合されている多くの構成要素を備える。基
板1−46は、本発明の多くの構成部品をまとめて、そ
れらが相互に作用できるようにする「接着剤」である。
基板1−46の周辺部の回りには、前方壁1−112、
左外側側壁1−115、左内側側壁1−118、右外側
側壁1−121、右内側側壁1−124、および背面垂
直壁1−127がある。左側および右側の外側側壁1−
115、1−121のそれぞれに垂直スロット1−13
0、1−133が具備される。左垂直スロット1−13
0は、カートリッジレシーバ1−82が基板1−46の
回りに配置されているときに、カートリッジレシーバ1
−82上の左リフトピン1−136(図31)を収容す
る。右垂直スロット1−133は、同様に、カートリッ
ジレシーバ1−82の右リフトピン1−139(図3
2)を収容する。
【0076】2つのカートリッジ配置ピン1−43、図
10は、それぞれ左右の外側側壁1−115、1−12
1の前方端の近くに配置される。これらの配置ピン1−
43は、カートリッジチャンネル1−40とかみ合うよ
うに適応される。ピン1−43がチャンネル1−40に
位置しているとき、ピン1−43はディスクカートリッ
ジ1−13を保持し、ディスクカートリッジが横方向
(つまり、端から端へ)、および縦方向(つまり、前後
に)移動しないようにする。
【0077】スピンドルモータマウント1−142は、
基板1−46の底部の中に成形される。スピンドルモー
タ1−61(図8)は、例えば中間リブ1−145に取
り付けられたスプリングクリップ(図示されていない)
によって、スピンドルモータマウント1−142上に保
持される。
【0078】基板1−46は、さまざまな軸とそれに結
び付いた取付ピンを備える。例えば、操縦装置ピボット
軸1−148は、スピンドルモータマウント1−142
に隣接する基板1−46上に取り付けられる。操縦装置
−スプリングピン1−151は、前方壁1−112(図
9)の近くにある基板1−46の手威武に固定される。
前方壁1−112後閣にある基板1−46の底部に取り
付けられるそれ以外のピンは、取出しギヤトレインの中
のギヤのピボットシャフトとして動作する。基板1−4
6は、左スライダチャンネル1−154および右スライ
ダチャンネル1−157も具備する。スライダチャンネ
ル1−154、1−157は、基板1−46の側面に沿
って伸びる。左スライダチャンネル1−154は、左外
側側壁1−115と左内側側壁1−118の間に形成さ
れる。左スライダ1−70は、配置されているときに、
左内側側壁1−118と左外側側壁1−115の間に挟
まれる。同様に、右スライダチャンネル1−157は、
右外側側壁1−121と右内側側壁1−124の間に形
成される。右スライダ1−73は、配置されているとき
に、右内側側壁1−124と右外側側壁1−121の間
に挟まれ、右スライダチャンネル1−157に乗る。左
右スライダ1−70、1−73は、スピンドルモータ1
−61をスピンドルモータマウント1−142上の一に
保持するスプリングクリップ(図示されていない)上の
「耳」により、それぞれその各チャンネル1−154、
1−157の中に保持される。
【0079】背面垂直壁1−127に隣接する右スライ
ダチャンネル1−157の端には、ソケット1−160
が基板1−46の中に形成され、右内側側壁1−124
の背面が右外側側壁1−121の背面と結合する。この
ソケット1−160は、レシーバラッチ1−166のピ
ボットピン1−163(図36および図35)を収容す
る。レシーバラッチ1ー166には、右ドアリンク1−
88に固定されるラッチリリース引き外し出っ張り部1
−172(図8および図33)が、レシーバラッチ1−
166をリリースするために衝撃を与える垂直面1−1
69(図36)がある。
【0080】基板1−46は、背面垂直壁1−127に
ポート1−175を備える。左隅柱1−178と右端柱
1−181の間の背面垂直壁の後ろに位置する、レーザ
ダイオード42(図示されていない)は、ポート1−1
75を通して、ディスク1−14上の情報トラック上に
レーザビームをフォーカシングする光学機器を格納する
可動部台1−184の中に発光する(図11、図2
6)、図27、図33および図34でもっともよく図示
される)。可動部台1−184は、以下に詳細に説明す
る。
【0081】基板1−46は、パーキングアーム1−7
9のピボットシャフト1−190(図29)を収容する
ためにその中に成形される穴1−187も備える。この
穴1−187は、左内側側壁1−118の一体部分とし
て成形される。例えば、図11は、ピボットシャフト1
−190が穴1−187の中にある状態で配置されたパ
ーキングアーム1−79を示す。ディスクドライブ1−
10は、前記光学モジュール24に対して同様に実行す
る光学モジュール1−189を具備する。
【0082】今度は、図28から図30を参照して、パ
ーキングアーム1−79の特徴がさらに説明する。パー
キングアーム1−79は、ピボットシャフト1−190
だけではなく圧縮成形端1−193も備える。パーキン
グアーム1−179は、圧縮成形端1−193から離れ
た端上に形成されるツメを備える。ツメ1−196は、
長い辺1−199と短い辺1−202を持つ。パーキン
グアーム1−79が配置されている場合、ツメ1−19
6は、左スライダ1−70上の出っ張り部1−205
(図20)にまたがる。そのツメ1−196が右スライ
ダ1−70の出っ張り部分1−205にまたがった状態
で配置されるパーキングアーム1−79は、図11、図
26、図33および図34でもっともよく示されてい
る。パーキングアーム1−79の位置は、それによって
左スライダチャンネル1−154での左スライダ1−7
0の位置により決められる。
【0083】図26でもっともよく示されるように、パ
ーキングアーム1−79は、可動部台1−184を留め
ておきます。可動部台1−184は基板1−46の背面
垂直壁1−127のポート(図9および図10)を通っ
てくるレーザビームをフォーカシングする。特に、可動
部台は、レーザビームを読取り対象のデータを格納する
データトラックの中心の上に配置する。可動部台1−1
84は、図11のサポートレール1−208に乗る。従
来の磁気装置は、レール1−208に沿って可動部台1
−184を駆動する。カートリッジレシーバ1−82が
アップ状態にあるとき、左スライダ1−70に動力を供
給してもらうパーキングアーム1−79が、ドライブの
背面に向かって可動部台1−184を保持する。この状
態は、図11および図33に示され、実線として示され
るパーキングアーム1−79により図26に示される。
左スライダ1−70がディスクカートリッジ1−13の
取出しの最中に操縦装置1−76により前方に駆動され
るときに、パーキングアーム1−79は、パーキングア
ーム1−79の圧縮成形端1−193が、ディスクドラ
イブ1−10の背面に向かって可動部台1−184を保
持するまで、ツメ1−196の短い辺1−202に対し
て押しつける出っ張り部分1−205により回転され
る。カートリッジレシーハ゛ 1−82がそのダウン位置にあ
るとき、左スライダ1−70は、操縦装置1−76によ
りディスクドライブ1−10の背面に向かって動かされ
る。このシナリオでは、左スライダ1−70で背面方向
に動かされた出っ張り部1−205が、ディスクドライ
ブ1−10の前面に向かってパーキングアーム1−79
を回転した。左スライダ1−70およびパーキングアー
ム1−79がこれらの位置にある場合、可動部台1−1
84は、パーキングアーム1−79の圧縮成形端1−1
93の影響を受けず、ディスクドライブ1−10の中の
ディスク1−13の下で自由に移動することができる。
【0084】図8および図11でもっともよく表示され
る取出し機構1−67は、以下に挙げる重要な機構を具
備する。取出しモータ1−209は、取出し機構に動力
を供給する。特に、取出しモータ1−209は、代わり
に操縦装置1−76、図11を第1の方向(図11では
左回り)で強制的に回転させ、それによりディスクカー
トリッジ1−13をディスクドライブ1−10から取り
出す出力カムに動力を供給するギヤトレインに動力を供
給する。取出しプロセスが開始すると、モータ1−20
9が対応するウォームギヤを駆動する。ウォームギヤ1
−211は取出しモータ1−209の中央シャフトに固
定されている。このウォームギヤ1−211が第1軸1
−217の回りで第1大型ギヤ1−214を動かす。第
1大型ギヤ1−214の回転により、第1ギヤ軸1−2
17の回りでのその回転のために第1大型ギヤ1−21
4の底部に固定される、第1小型ギヤ1−220が回転
する。第1小型ギヤ1−220は、第2ギヤ軸1−22
6の回りで第2大型ギヤ1−223を動かす。第2小型
ギヤ1−220は、第2ギヤ軸1−226の回りでのそ
の回転のために第2大型ギヤ1−223の上部に固定さ
れる。第2小型ギヤ1−229は、代わりに、第3ギヤ
軸1−235の回りで第3大型ギヤ1−232を動か
す。第3大型ギヤ1−232は、操縦装置1−76を操
縦装置軸1−148の回りで回転させるカム1−238
を駆動する。
【0085】今度は、図12−図17および図11を参
照して、操縦装置1−76について説明する。操縦装置
1−76は、操縦装置軸1−148により、ピボットの
ように基板1−46に取り付けられる。操縦装置スプリ
ングフック1−239は、操縦装置1−76の細長い部
分に成形される。操縦装置スプリング1−241(図1
1)は、操縦装置スプリングフック1−239と操縦装
置スプリングピン1−151の間に取り付けられる。操
縦装置−スプリング1−241は、操縦装置1−76
を、操縦装置軸1−148の回りで第2の方向(図11
では右回り)に偏向する。これは、ディスクカートリッ
ジ1−13をスピンドルモータ1−61上に設置するた
めに、スライダ1−73を前方に、スライダ1−70を
後方に駆動するカートリッジロード方向である。操縦装
置は、さらに、操縦装置のギヤトレインの上部に乗り、
それにより取出しギヤをそのそれぞれのギヤ軸上の位置
に格納するのに役立つ操縦装置スカート、つまりウェブ
が取り付けられた部分1−244を具備する。操縦装置
スカート1−244の近くにある操縦装置の端は、U字
形のツメ1−247を具備し、スカート1−244から
離れたところにある操縦装置端は類似したU字形のツメ
1−250を具備する。U字形のツメ1−247は、左
スライダ1−70(図20)の円筒形をした接続ポスト
1−253の回りで回転できるようにはめられる。同様
に、操縦装置1−76のU字形をしたツメ1−250
は、右スライダ1−73の円筒形をした接続ポスト1−
253の回りで回転できるようにはめられる。操縦装置
1−76は、それにより、ピボットのように、左右のス
ライダ1−70、1−73のそれぞれの前方端に接続さ
れる。さらに、左右のスライダ1−70、1−73は、
スピンドルモータ1−61も位置に保持するスプリング
クリップ(図示されていない)によりそのそれぞれのス
ライダチャネル1−154、1−157に保持されるの
で、操縦装置1−76は、U字形をしたツメ1−24
7、1−250と円筒形をした接続ポスト1−253、
1−256の間の相互作用により、操縦装置軸1−14
8の上に保持される。
【0086】操縦装置1−76が第1方向(図11では
左回り)で回転すると、左スライダ1−70は左スライ
ダチャネル1−154の中で前方に動くが、右スライダ
1−73は同時に右スライダチャネル1−157の中で
後方に動く。このようにして、操縦装置1−76の第1
方向(図11では左回り)の回転により、カートリッジ
レシーバ1−82が持ち上がり、その結果ディスクカー
トリッジ1−13が、ディスクドライブ1−10から取
り出されたり、ディスクドライブの中にロードされる。
他方、操縦装置1−76が第2方向(図11では右回
り)で回転すると、左スライダ1−70は左スライダチ
ャネル1−154の中で後方に動くが、右スライダ1−
73は、同時に右スライダチャネル1−157の中で前
方に動く。この方向で操縦装置1−76が回転すると、
カートリッジレシーバ1−82が下がり、ディスクがス
ピンドルモータ上に置かれる。カートリッジレシーバ1
−82を操縦装置1−76の回転で上下させることにつ
いて、以下に詳細に説明する。
【0087】前記のように、左スライダ1−70は、左
スライダチャネル1−154に乗り、右スライダ1−7
3は、操縦装置1−76の影響を受けて右スライダチャ
ネル1−157に乗る。スライダ1−70、1−73に
関する詳細は、次に説明する。
【0088】今度は図18−図20を参照すると、左ス
ライダ1−70の特徴は、以下の通りである。左スライ
ダはその前方端に円筒形をした接続ポスト1−253を
具備する。パーキングアーム凸部1−205が、第1の
凹部1−259上に存在する。パーキングアーム1−7
9は、凸部1−205の影響を受けて、左スライダ1−
70の第1凹部1−259に沿ってスライドする。S字
形をしたスロット1−262が、左スライダ1−70の
中に形成される。左スライダ1−70が左スライダチャ
ネル1−154の中で配置されていると、S字形スロッ
ト1−162は、左垂直スロット1−130の後ろに隣
接する左外側側壁1−155に向かって開く。カートリ
ッジレシーバ1−82が基板1−46の回りで配置され
ていると、カートリッジレシーバ1−82の左リフトピ
ン1−136(図31)が基板1−46の左垂直スロッ
ト1−130に乗る。左リフトピンは、左外側側壁1−
115の厚さより長い。したがって、左リフトピン1−
136は、左垂直スロット1−130から突き出し、左
スライダ1−70の中にあるS字形スロット1−262
に乗る。カートリッジレシーバ1−82がこのようにし
て基板1−46の回りに配置され、左リフトピン1−1
36が垂直スロット1−130およびS字形スロット1
−262に乗っている場合、カートリッジレシーバ1−
82は、前後の移動を制限され、垂直に上下にしか移動
できない。カートリッジレシーバは、1−82垂直スロ
ット1−130によりその前後の移動を制限される一
方、左スライダ1−70のS字形スロット1−262に
よりその高さを定義される。言い替えると、S字形スロ
ット1−262のどの部分が任意のある特定な瞬間に垂
直スロット1−130の後ろにあるかによって、カート
リッジレシーバ1−82は、そのもっとも高い位置、も
っとも低い位置、あるいはその最高位置と最低位置の間
のどこかの位置に来る。
【0089】第2凹部1−265が、左スライダ1−7
0の上部に存在する。水平ピン(図示されていない)
が、第2凹部1−255に沿ってずれるように、基板1
−46に取り付けられることがある。この水平ピン(図
示されていない)は、左スライダの最端の一方に到達す
ると、第2凹部1−265の端に衝撃を与えるため、左
スライダ1−70のもっとも前方の位置ともっとも後方
の位置を制限する。
【0090】左スライダ1−70の最後尾の端は、図1
9および図8にもっともよく示されるノッチ1−268
を具備する。ノッチ1−268は、左スライダ1−70
の変位した端部分1−272に位置する。ノッチ1−2
68は、バイアスコイルアーム1−97、図8のレバー
アーム1−275を受け入れる。このレバーアーム1−
275は、左スライダ1−70の位置、特に、ノッチ1
−268の位置に応じて、バイアスコイルアーム1−9
7を回転させる。左スライダ1−70の変位した端部分
1−272は、基板1−46の左外側側壁1−115の
窪み1−278(図10)に乗る。
【0091】今度は図21−図25を参照して、右スラ
イダ1−73の機構を提示する。前述のように、操縦装
置1−76は、円筒形をした接続ポスト1−256を介
して、右スライダ1−73に接続される。右スライダ1
−73には、その中にS字形スロット1−282が形成
されている。S字形スロット1−281は、左スライダ
1−70のS字形スロット1−262を裏返しにしたバ
ージョンである。これは、図8でもっともよく示され
る。図8を綿密に検討すると、スライダ1−70、1−
73が操縦装置1−76に接続されている場合、S字形
スロット1−262、1−281は互いの裏返しの鏡像
であることが明らかになる。スライダ1−70、1−7
3は操縦装置1−76の影響を受けて反対方向に移動す
るため、この配置が必要である。右スライダ1−73の
S字形スロット1−282は、右スライダ1−73が右
スライダチャネル1−157の動作位置にあるときに
も、右外側側壁1−121に向かって開く。左スライダ
1−70に関して前述されたことを同様に、カートリッ
ジレシーバ1−82が基板1−46の回りで配置されて
いるとき、右リフトピン1−139(図32)は、右垂
直スロット1−133(図10)に乗る。右リフトピン
1−139は、右外側側壁−121の厚さより長いの
で、右リフトピン1−139は右垂直スロット1−13
3で右外側側壁1−212から突き出し、右スライダ1
−73のS字形スロット1−281に乗る。右垂直スロ
ット1−133は、右リフトピン1−139が基板1−
46の縦方向の軸に平行して(つまり前方壁1−112
と背面垂直壁1−127を垂直に通る線に平行に)移動
するのを制限する。右リフトピン1−139はS字形ス
ロット1−281に乗るので、カートリッジレシーバ1
−82の垂直高さは、S字形スロット1−281の右リ
フトピン1−139の位置により定義される。右スライ
ダ1−73のS字形スロット1−281は、左スライダ
1−70のS字形スロット1−262が左垂直スロット
1−130の後ろを通過するのと同じ速度で、右垂直ス
ロット1−133の後ろではあるが、反対方向に移動す
る。ただし、S字形スロット1−262、1−281を
裏返しの鏡像として設計することにより、左右のリフト
ピン1−136、1−139のそれぞれが、任意の時点
で基板1−46の底部上の実質的には同じ垂直高さで保
持されることが確実になる。
【0092】依然としておもに図21−12Eを参照す
ると、右スライダ1−73は以下の追加機構を具備す
る。凹部1−284は、右スライダの上部表面に設けら
れる。ピン(図示されていない)は、窪んだ表面1−2
84に沿ってスライドできるように右スライダチャネル
1−157を横切って水平に取り付けられる。水平ピン
は右スライダ1−73の移動の最端で窪み1−284の
縁にあたるので、水平ピンが窪んだ表面1−284に沿
ってスライドすると、右スライダ1−73の最大前方お
よび後方移動が制限されるであろう。また、右スライダ
1−73は、レシーバノッチ1−166の手1−290
(paw)(図35および図36)を収容するための切
り欠き領域1−287を具備する。隆起部分1−293
が右スライダ1−73の背面端に設けられる。操縦装置
1−76が第1方向(例えば、図26では左方向)で回
転し、右スライダ1−73が右スライダチャネル1−1
57を動かすと、レシーバラッチ1−166の手1−2
90と右スライダ1−73の隆起部分1−293の間で
ラッチ動作が発生する。特に、手1−290の上に位置
する第1ずらし表面1−296(図35)は、右スライ
ダ1−73の隆起部分1−293上にある第2ずらし表
面1−299を通り越してスライドする。表面1−29
6と1−299が互いを通り越してずれると、(図35
の矢印1−302により示される方向にスプリング式で
ロードされる)手1−290は、右スライダ1−73を
後方位置に、そしてその結果カートリッジレシーバ1−
82をその最上の位置に保持する右スライダ1−73の
切り欠き領域1−287に入る。カートリッジレシーバ
がこの位置にあるときは、ドライブ1−10のあらゆる
ディスクカートリッジ1−13は取り出されるか、ある
いは代わりにディスクカートリッジ1−13をディスク
ドライブ1−10にロードできるであろう。
【0093】それぞれ左右スライダ1−70、1−73
の中にあるS字形スロット1−262と1−282は、
ディスクカートリッジをスピンドルモータにロードする
とき、およびディスクカートリッジをスピンドルモータ
からアンロードするときに、本発明により達成される引
き剥し動作を生成する上で重大な役割を果たす。本発明
により生成される引き剥し動作を助長する上でのS字ス
ロット1−262、1−281のこの役目について、以
下に詳細に説明する。
【0094】今度は、図31、図32を参照して、カー
トリッジレシーバ1−82およびそれに取り付けられる
構成部品について説明する。カートリッジレシーバ1−
82は、左ドアリンク1−85(図8)および右ドアリ
ンク1−88が加えられる、プラスチック製の上下一続
きの射出成形部分である。ディスクドライブ1−10が
完全に組み立てられている場合、カートリッジレシーバ
1−82は、基板1−136の左右外側側壁1−11
5、1−121に乗る。カートリッジレシーバ1−82
は、リフトピン1−136、1−139が、そのそれぞ
れのS字形スロット1−262、1−281の後に従っ
て上下に移動するにつれて、垂直に上下に移動する。カ
ートリッジレシーバ1−82も、左右のリフトピン1−
136、1−139を通り抜ける架空の横方向の軸の回
りでわずかに上下に縦揺れする。本発明により達成され
る有益な引き剥し動作を生成するのが、上下運動に関連
したこのわずかな縦揺れ運動である。カートリッジレシ
ーバ1−82は、ディスクカバーが取り外されている場
合は、機構の残りの部分から手早く離されるか、持ち上
げられる。
【0095】カートリッジレシーバ1−82には、その
中に左カートリッジ受入れチャネル1−305および右
カートリッジ受入れチャネル1−308が形成される。
ストップバンパ1−311は、ディスクカートリッジ1
−13が不適当に挿入されないように、右カートリッジ
受入れチャネル1−308の背面に配置される。図7お
よび図8に示されるように、ディスクカートリッジ1−
13には、一対のスロット1−314が側壁1−37の
中に成形される。ディスクカートリッジ1−13が正し
く挿入され、その背面壁1−38が先にディスク受入れ
ポート1−22に入る場合は、ディスクカートリッジ1
−13のスロット1−314の内の1つにストップバン
パ1−311が収納され、カートリッジ1−13がドラ
イブ1−10に完全に挿入できるようにする。他方、ユ
ーザがディスクカートリッジ1−13を挿入し、前方に
向いたラベル端1−34が先にディスク受入れポート1
−22に入る場合、ストップバンパ1−311はディス
クカートリッジ1−13のラベル端1−34に衝撃を与
え、それによりディスクカートリッジ1−13がディス
クドライブ1−10の中に完全に挿入されないようにす
る。カートリッジレシーバ1−82の背面壁1−317
には、その中に切り欠き領域1−320が形成される。
切り欠き領域1−320により、右ドアリンク1−88
に固定されるラッチ−リリース引き外し装置凹部1−1
72(図16)は、レシーバラッチ1−166の垂直表
面1−169(図36)に衝撃を与えることができる。
ディスクカートリッジ1−13がカートリッジレシーバ
1−82の中に挿入されるに従って、左右のドアリンク
1−85および1−88は、それぞれディスクドライブ
1−10の背面に向かって回転されるため、ディスクカ
ートリッジ1−13が完全な挿入に近づくに従い、引き
外し装置凹部1−172は、垂直表面1−169を押し
て、レシーバラッチ1−166を回転させることによ
り、レシーバラッチ1−166を引き外す。レシーバラ
ッチ1−166のこの回転により、手1−290は、右
スライダ1−73の隆起部分1−293の回りのそのラ
ッチ位置から解放される。レシーバラッチ1−166が
このようにして引き外されると、カートリッジレシーバ
1−82を下げて、ディスクカートリッジ1−13をス
ピンドルモータ1−61上の動作位置に置くことができ
る。
【0096】今度は、図8、図31、図32、図33お
よび図34を参照して、レシーバカートリッジ1−82
に対する左ドアリンク1−85および右ドアリンク1−
88の付属品について説明する。左右のドアリンク1−
85と1−88は、それぞれ、背面壁1−317の近く
のカートリッジレシーバ1−82の背面の角に取り付け
られている。特に、左ドアリンク1−85は、第1ピボ
ットポイント1−323にあるカートリッジレシーバ1
−82に回転できるように取り付けられ、右ドアリンク
1−88は、第2ピボットポイント1−326にあるカ
ートリッジレシーバ1−82に回転できるように取り付
けられる。ドアリンク1−85および1−88は、スプ
リング(図示されていない)により、ディスクドライブ
1−10の面板1−19に向かって偏向される。動作
中、ドアリンク1−85、1−88の一方または他方
が、ディスクカートリッジ1−13がドライブ1−10
の中に挿入されるに従って、カートリッジシャッターロ
ックのラッチを解除し、カートリッジシャッターを開
く。左ドアリンク1−85がカートリッジシャッター1
−49を空けるのか、右ドアリンク1−88がカートリ
ッジシャッター1−49を空けるのかは、カートリッジ
1−13がドライブ1−10に挿入された時点で、ディ
スクカートリッジ1−13のどちらのサイドが上向きに
なっているかによって決まる。ディスクカートリッジ1
−13が第1サイドが上になった状態で挿入されると、
右ドアリンク1−88がシャッターラッチを操作し、シ
ャッター1−49を開く。ディスクカートリッジ1−1
3がそのもう一方のサイドが上になった状態で挿入され
ると、左ドアリンク1−85がシャッターラッチを操作
し、シャッター1−49を空ける。ディスクカートリッ
ジ1−13がドライブ1−10の中にない場合は、ドア
リンク1−85と1−88は、カートリッジレシーバ1
−82の一部として一体化して形成されるドアリンクス
トップ1−329に寄りかかる。これらのドアリンクス
トップ1−329により、ドアリンク1−85と1−8
8の自由端1−332が、ディスクカートリッジ1−1
3がドライブ1−10の中に挿入されるにつれて、シャ
ッターラッチをリリースし、シャッター1−49をリリ
ースするように適切に配置されることが確実になる。
【0097】今度は、図37−図41を参照すると、磁
気バイアスコイルアセンブリ1−94がさらに詳細に説
明されている。バイアスコイルアセンブリ1−94は、
ディスクドライブ1−10の書込み動作および消去動作
の間に使用される。バイアスコイルアセンブリ1−94
は、ワイヤのコイル1−338が巻き付けられた鋼鉄製
のバーを具備する。図42にもっともよく示されるよう
に、バイアスコイルアセンブリ1−94は、ディスク1
−14上に位置すると、ディスク1−14全体で放射状
に広がるので、スピンドル1−62(図42−図44)
からディスク1−14の縁まで伸びるディスク1−14
の放射状の片の上に強い磁界を生成することができる。
ディスク1−14が、スピンドルモータ1−61により
バイアスコイルアセンブリ1−94の下で回転する場
合、ディスク1−14の表面全体の上に磁界を生成する
ことが可能となり、これによりユーザはディスク1−1
4のいちばん内側のトラックからいちばん外側のトラッ
クまですべての部分に情報を書き込むことができるよう
になる。コイル1−338およびバー1−335は、バ
イアスコイルハウジング底部に取り付けられているバイ
アスコイルハウジング上部1−341に覆われる。
【0098】バイアスコイルアセンブリ1−94は、代
わりにバイアスコイルアーム1−97、図40上に取り
付けられる)バイアスコイル湾曲部1−347、図41
に取り付けられる。バイアスコイルアーム1−97は、
基板1−46の幅に広がり、一対のバイアスコイル締め
具1−100、図37により図9と図10の基板1−4
6の角の柱1−178と1−181に回転できるように
保持される。このようにして、バイアスコイル締め具1
−100は、その下をバイアスコイルアーム1−97が
回転するベアリングブロックとして動作する。バイアス
コイル締め具1−100は、図42−図44を参照し
て、以下に詳細に説明するように、取出し動作の間にカ
ートリッジレシーバ1−82の上方への移動を終了する
抑制桟(stop ledge)1−350を具備す
る。前述したように、バイアスコイルアーム1−97
は、バイアスコイルアセンブリ1−94を持ち上げた
り、引き下げるために、左スライダ1−70の後方端上
にあるノッチ1−268と操作上関連するレバーアーム
1−275を具備する。レバーアーム1−275は、左
スライダ1−70のノッチ1−268とかみ合うので、
左スライダ1−70は、バイアスコイルアセンブリ1−
97が、いつディスクカートリッジ1−13の上に、ま
たはディスクカートリッジから離れて回転するのかを制
御する。
【0099】バイアスコイルアセンブリ1−94は、そ
の中心近くのポイント1−353の回りで傾むか、回転
し、スプリング式で下方にロードされている。このよう
にして、バイアスコイルアセンブリ1−94は、ダウン
状態(つまり、ディスクカートリッジ1−13が完全に
ロードされている図42に示される位置)にあるとき、
およびアップ状態(ディスクカートリッジ1−13がア
ンロードされている図44に示される位置)にあるとき
に、ディスクカートリッジ1−13に平行のままとな
る。バイアスコイルアセンブリ94は、アップ状態にあ
るときもディスクカートリッジ1−13に平行のままで
いることができるので、ドライブ1−10が、後述する
ように、ディスク取出し動作を完了できるようにするの
に必要な隙間が得られる。バイアスコイルアセンブリ1
−94は、ダウン状態にあり、ディスクカートリッジ1
−13の中にロードされているときには、3つの位置で
ディスクカートリッジ1−13に乗せられている。
【0100】今度は、さらに図42−図44を参照し、
ディスクカートリッジ1−13のディスクドライブ1−
10からの取出しを説明する。図42は、ディスクハブ
1−15がスピンドルモータ1−61のスピンドル1−
62の上に完全にロードされている状態のディスクカー
トリッジ1−13を示す。この構成では、バイアスコイ
ルアセンブリ1−94は、開いているシャッター1−4
9を通してディスクカートリッジ1−13にロードされ
る。ディスクカートリッジ1−13がこのようにして完
全にロードされると、左スライダ1−70が、操縦装置
1−76によりその最後尾の位置の中にスライドされ
る。バイアスコイルアーム1−97のレバーアーム1−
275は、ディスクドライブ1−10の背面に向かって
回転させられる。バイアスコイルアセンブリ1−94を
ディスクカートリッジ1−13の中に設置したのは、こ
のレバーアームの回転である。カートリッジレシーバ1
−82のリフトピン1−136と1−139は、左スラ
イダ1−70が、図42に示されるように、操縦装置1
−76によりディスクドライブ1−10の背面に向かっ
て動かされると、垂直スロット1−130と1−133
(図9および図10)による垂直移動だけに制限される
ので、カートリッジレシーバ82は、そのリフトピン1
−133と1−136を介して、S字形スロット1−2
62と1−282の中のもっとも低い位置に動かされ
た。
【0101】今度は、図43を参照しながら、取出しサ
イクルの中間段階を説明する。ユーザがディスクドライ
ブ1−10からのディスクカートリッジ1−13の取出
しを開始してから、取出しモータ1−208、図11
は、第1方向(図11では左回り)で操縦装置1−76
を回転させる。操縦装置のこの回転により、左スライダ
1−70は、図43に図解されるように、ドライブ1−
10の前面に向かって引かれる。左スライダ1−70が
前方にスライドするにつれて、ノッチ1−268は、レ
バーアーム1−275を前方に回転させ、それによりバ
イアスコイルアセンブリ1−94をディスクカートリッ
ジ1−13の中から持ち上げる。図43にも示されるよ
うに、カートリッジレシーバ1ー82に固定されている
リフトピン1−136と1−139は、操縦装置1−7
6の運動によりS字形スロット1−262と1−281
から強制的に持ち上げられる。リフトピン1−136と
1−139は、リフトピン1−136と1−139の両
方を通過する横方向の軸もスピンドルマグネット1−6
2を通過しないポイントにあるカートリッジレシーバ上
に位置しているので、ディスクハブ1−15をスピンド
ルマグネット1−64から取り除くための「引き剥し」
動作は、カートリッジレシーバ1−82が上がるに伴
い、達成される。言い替えると、図43に示されるよう
に、ディスクは、取出しサイクルの間スピンドル1−6
2から垂直に持ち上げられない。むしろ、リフトピン1
−136、1−139のカートリッジレシーバ1−82
上での位置のため、ディスクカートリッジ1−13の背
面部分は、リフトピン1−136と1−139がそのそ
れぞれのS字形スロット1−262と1−281の後を
続くに従って、ディスクカートリッジ1−13の前方端
の前に持ち上げられる。この引き剥し動作により、ディ
スクハブ1−15をスピンドルモータ1−61の磁気締
め具1−64から取り除くのに必要となるピーク力が減
少する。
【0102】図43を参照すると、カートリッジレシー
バ1−82が、スライダ1−70と1−73の運動によ
り事前に決定した量持ち上げられてから、カートリッジ
レシーバ1−82の背面壁1−317上のへり、1−3
56、図31が、バイアスコイル締め具1−100上の
抑制桟1−350、図37の下方表面に衝撃を与えるの
は明かである。操縦装置1−76の連続回転、およびそ
の結果生じるスライダ1−70と1−73の縦方向の運
動に関連したこの抑制桟1−350の底面とへり1−3
56の上面の間の接触により、カートリッジレシーバ1
−82は図43でわずかに上方向に縦揺れする。これ
は、実質的には、リフトピン1−137、1−139が
レシーバのピックアップを続けるので、抑制桟1−35
0とへり1−356の間の接触のポイントの周辺で発生
する。カートリッジレシーバ1−82のわずかな縦揺れ
運動が、前述した「引き剥し」動作を実現する。
【0103】図44は、カートリッジレシーバ1−82
のわずかな上方への縦揺れが終わり、カートリッジレシ
ーバ1−82がディスク受入れポート1−22に隣接す
る抑制装置に衝撃を与えた後のダブルクリックドライブ
1−10の構成を描写する。この時点では、左スライダ
1−70は、そのもっとも遠い前方位置に到達し、レバ
ーアーム1−275をそのもっとも遠い前方位置まで引
っ張り、それにより、バイアスコイルアセンブリ1−9
4をディスクカートリッジ1−13の外へ回転させる。
バイアスコイルアセンブリは、このようにしてディスク
カートリッジ1−13に平行に、その上に、実質上はデ
ィスクドライブ1−10の上面の内側に接して、または
実質上はディスクドライブ1−10の上面の内側に接し
て位置するプリント配線板を接してとめられる。バイア
スコイルアセンブリ1−94は、できればディスクカー
トリッジ1−13内でのそのロード位置から約9ミリか
らその前述したばかりの隆起位置に移動する。
【0104】カートリッジレシーバ1−82がそのもっ
とも高い位置(そのもっとも低い位置の上、約5ミリ)
に持ち上がるにつれて、図21−図25の右スライダ1
−73は、前記に詳細に説明したように、レシーバラッ
チ1−166、図35および図36によりその最後尾の
位置でラッチされる。カートリッジレシーバ1−82が
図44で示されるアップ位置にある場合は、カートリッ
ジレシーバ1−82は、基板1−46に平行に位置し、
カートリッジ1−13の取出しに備えている。前述した
ように、ディスクドライブ1−10の前方の端に向かっ
て偏向されるドアリンク1−85および1−88のスプ
リング力、および閉鎖位置に向かって偏向されるカート
リッジシャッター1−49のスプリング力により、ディ
スクカートリッジ1−13は、図44に示されるよう
に、ディスクドライブ1−10から取り出される。
【0105】ディスクロードプロセスは、本来、前記の
取出しプロセスの逆である。したがって、ディスク挿入
プロセスについての詳細な説明は行わない。
【0106】ディスクハブ1−15がスピンドルマグネ
ット1−64から引き剥される本発明においては、必要
な取出し力は、ディスク1−14をロード位置からアン
ロード位置に移動するようにして効果的に削減される。
本発明に従って利用される「引き剥し」運動を使用する
ことにより、ディスクハブ1−15を取り除くのに必要
となる力は、従来の垂直リフティングシステムで必要と
されるより小さくなる。さらに、設計は全体的なドライ
ブの高さも節約する。前記設計では、基板1−46の幅
に広がり、カートリッジレシーバ1−82の両面の運動
を一つにまとめるパーツを必要とし、それを実行するた
めにさらに高さを要するのではなく、ドライブ1−10
の側面にある利用可能なスペースを使用する機構によ
り、スピンドルマグネット1−64からディスクハブ1
−15を引き剥す。設計のもう一つの有為な特徴とは、
必要となる寸法の大部分の重大ではない性質である。さ
らに、バイアスコイルアセンブリをカートリッジ1−1
3の中にロードするバイアスコイル作動機構は、単純で
あり、最小数の摩耗点を持つ。設計全体は組立てが容易
であり、大部分の場合、製作が単純かつ容易なパーツを
使って製造することができる。
【0107】前述したことは、本発明の実施例ではある
が、当業者にとっては、本発明の精神または範囲を逸脱
することなく多数の変更を加えることができることは明
かであろう。例えば、本発明は、バイアスコイルアーム
1−97を動作するために使用されるパーツを排除する
ことにより、バイスコイルアセンブリ1−94を必要と
しない媒体システムに使用できる(つまり、位相変化シ
ステムや追記型システム)。さらに、実施例において
は、記憶装置媒体は5.25磁気光学ディスクカートリ
ッジであるが、本発明はすべてのタイプの媒体およびす
べてのサイズのドライブに適用することができる。2軸
移動コイルアクチュエータ図45は、本発明に従って構
築された2軸電磁アクチュエータ2−10の概略図であ
る。アクチュエータ2−10は、レンズホルダ2−14
の中に位置する対物レンズ2−12を具備する。放射
状、つまりトラッキング用のコイル2−16は、通常は
Z軸に直角に位置できるように、レンズホルダ2−14
の回りに巻き付けられ、取り付けられている。第1フォ
ーカシングコイルおよび第2フォーカシングコイル2−
18と2−20は、通常はY軸に直角に位置でいるよう
に、レンズホルダ2−14の側面に位置し、トラッキン
グコイル2−16に取り付けられている。永久磁石の第
1ペア2−22は、第1フォーカシングコイル2−18
に隣接して位置し、永久磁石の第2ペア2−24は、第
2フォーカシングコイル2−20に隣接して位置する。
【0108】図46に示されるように、レンズホルダ2
−14は、円形の口径2−32がその中央に位置する通
常は矩形のつばを具備する。対物レンズ2−12は、つ
ば2−30の中の円形口径2−32の上部の位置に接着
剤で接着される。つば2−30は、トラッキングコイル
がプラットホームの回りに巻き付けられている場合、そ
こにトラッキングコイルを合わせ、固定するために、そ
の縁に一対の溝2−44が形成される、通常は、I字型
のプラットホーム2−34により支えられる。プラット
ホーム2−34を支える基部2−36は、その間にスロ
ット2−50が形成されるT字型のセクション2−46
と2−48を具備する。以下に詳細に説明するように、
この基部2−36は、レンズホルダ2−14の質量バラ
ンスとして動作する。つば2−30、プラットホーム2
−34、および基部2−36は、2つの側面で揃えら
れ、レンズホルダの向かい合う第1面と第2面2−52
と2−54を形成する。
【0109】フォーカシングコイル2−18と2−20
は、フォーカシングコイルの中心軸が一致し、交差し、
できればトラッキングコイルの中心軸に垂直となるよう
にトラッキングオイル2−16に取り付けられる。フォ
ーカシングコイル2−18と2−20は、その上に接着
材層がある熱により接着されたワイヤから形成されるの
が望ましく、適当なツールまたは支持物の上に巻き付け
られるのが望ましい。コイル2−18と2−20は、ワ
イヤを変形することなく、できるかぎりきつく支持物の
回りに巻き付けられる。当業者はこのきつさがワイヤの
タイプに応じて変化することを理解するであろう。巻き
付けプロセスの間、フォーカシングコイル2−18と2
−20は、ワイヤの上の接着材例やを溶かすために加熱
され、巻き付けられたコイルの個体性と剛性を優位に上
げる。温度は、接着材を溶かすほど高いが、絶縁を溶か
すほど高くないように有利に選択される。冷却後、こい
る2−18と2−20は、支持物から取り除かれてか
ら、これらの自立構造式コイルは適当な接着剤を使って
周知の方法でトラッキングコイル2−16に付けられ
る。
【0110】各自立構造式コイル2−18および2−2
0は楕円形で、2つの細長い側面は一対の短い方の端2
−58により接合されている。コイル2−18および2
−20側面2−56および端2−58は、開いているま
たは中空の環状の中心部分2−60を取り囲む。トラッ
キングコイル2−16は、コイルが溝2−44により受
け入れられ、溝2−44の中に固定され、レンズホルダ
の向かい合う面2−52と2−54に接して位置するよ
うに、レンズホルダ2−14のI字形プラットホーム2
−34の回りに巻き付けられる。図45および図46の
両方を参照すると、2つのフォーカシングコイル2−1
8と2−20は、トラッキングコイルが各フォーカシン
グコイルの中心2−60の中に位置するように、トラッ
キングコイル2−16に取り付けられる。フォーカシン
グコイル2−18と2−20は、さらに、各コイルがレ
ンズホルダ2−14の向かい合う面2−52と2−54
に接するように、位置する。このようにして、トラッキ
ングコイル2−16およびフォーカシングコイル2−1
8と2−20は、レンズホルダ2−14に固定され、そ
れにより1つにまとめられた単独のかたまりとして動作
するさらに固定的に駆動されるユニットを作成する。
【0111】図47、図48、図49および図50を参
照すると、動作中、通常はレーザダイオードである光源
要素(図示されていない)が、レーザ光ビーム2−70
(図50)を照射する。ビーム2−70は、対物レンズ
2−12に向かって上方に光ビームを直角に反射するプ
リズム2−72に入射する。レンズ2−12は、ビーム
2−70を正確な焦点、つまり光ディスク2−76のよ
うな記録媒体の表面上の光学スポット2−74に収束す
る。光ビーム2−70は、ディスク2−76にあたる
と、ディスク2−76に記憶される情報により変更さ
れ、ディスク2−76で符号化された情報に同一の情報
を伝搬する発散光ビームとして反射される。この反射さ
れるビームは、視準され、再び、ディスク2−76上に
記憶されるデータを検出する光検出器(図示されていな
い)に、プリズム2−72により反射される対物レンズ
2−12に再入する。さらに、光検出器にあたる光ビー
ムが、焦点がずれていたり、位置合わせされていない場
合、位置合わせ不良または焦点ぼけの量は電子的に測定
され、当該技術で周知の、ディスク2−76に相対して
対物レンズ2−12を適切に位置合わせし直すサーボシ
ステム(図示されていない)のフィードバックとして使
用される。
【0112】光ビームをディスク2−76に関して希望
の焦点状態にするために必要となる、その上で運ばれる
アクチュエータ2−10および対物レンズ2−12の移
動の量と方向を判断するのが、このフィードバック信号
である。対物レンズを光ディスク2−76の選択された
トラックの中央の下に位置するために、放射状の、つま
りトラッキング移動が必要な場合、トラッキングコイル
2−16に電流がかけられる。電流は永久磁石のペア2
−22と2−24により作り出される磁界と相互に作用
し、アクチュエータ2−10をトラッキング方向に移動
する力を作り出す。力は、ローレンツの法則F=B×X
×I×1に従って生成される。この場合、Fはトラッキ
ングコイル2−16に作用する力を表し、Bは永久磁石
のペア2−22と2−24の間の磁界の磁束密度を表
し、Iはトラッキング回路2−16を通る電流を表し、
1はコイル2−16の長さを表す。トラッキング回路2
−16に適用される電流Iが、図48の向きに相対し
て、コイルを通って左回りの方向に移動する場合、アク
チュエータ2−10を右方向に移動する力が作り出され
る。右方向への移動は、矢印2−15により図50に示
される。コイル2−16に適用される電流が反対、つま
り右回りの方向で適用されると、図50で矢印2−17
により示されるようにアクチュエータ2−10を左側に
移動する力が作り出される。このようにして、アクチュ
エータ2−10は放射状に移動し、光ディスク2−76
の表面上の希望の情報トラックの中心の下に対物レンズ
2−12を位置させる。
【0113】電流がレンズホルダ2−14の側面にある
トラッキングコイル2−16に取り付けられる2つの収
束コイル2−18と2−20の中で生成されると、フォ
ーカシングを実現するアクチュエータ2−10の運動が
作り出される。これらのコイル2−18と2−20を通
る電流が、電流が図49の面で左回りに移動するように
かけられると、レンズホルダ2−14および対物レンズ
2−12を、図50の矢印2−19により示されるよう
に、光ディスク2−76の表面に向かって上方に移動す
るために作用する力が作り出される。逆に言えば、図4
9の平面で右回りの方向でコイル2−18、2−20を
通って移動するように電流がかけられると、レンズホル
ダ2−14を、図50の矢印2−21により示されるよ
うに、下方に、つまりディスク2−17の表面からさら
に遠ざかるように移動する力が作り出される。
【0114】トラッキングコイル2−16がレンズホル
ダ2−14に連結され、代わりにフォーカシングコイル
2−18と2−20がトラッキングコイルに直接連結さ
れるので、コイルとレンズホルダは、「一つにまとめら
れたかたまり」として動作し、コイルがレンズホルダに
関してデカップリングする周波数は大幅に上昇する。本
発明のアクチュエータの設計で、最大30kHzのデカ
ップリング周波数が測定された。
【0115】今度は、図47および図48を参照する
と、マグネットのペア2−22と2−24は、レンズホ
ルダ2−14の運動の間も静止したままとなり、通常は
矩形のハウジング、つまり基部2−80内に取り付けら
れる。マグネットのペア2−22と2−24の間に対物
レンズホルダ2−24を吊り下げるために、吊り下げワ
イヤ2−82と2−84の2つのペアが提供される。ワ
イヤペア2−82と2−84は、レンズホルダ2−14
に関して垂直に位置し、ワイヤペア2−82と2−84
に対する支持物として動作する定置プリント配線板に接
続される。ワイヤのペア2−82と2−84は、さら
に、やはり垂直向きでレンズホルダ2−14に取り付け
られる移動する回路基板2−87上の電気接触部分に接
続される。特に、フォーカシングコイル2−18と2−
20のそれぞれの自由端は電気接触部分2−86にはん
だ付けされ、電流が、やはり接触部分2−86にはんだ
付けされる第2のワイヤペアまたは底部ワイヤペア2−
84を通して、フォーカシングコイル2−16と2−1
8に供給されるようにする。フォーカシングコイル2−
18と2−20のそれぞれの他方の自由端は、回路基板
2−87にはんだ付けされ、電気接触部分2−88に沿
って結合される。トラッキングコイル2−16および第
1つまり上部吊り下げワイヤのペア2−82の自由端
は、電流がいちばん上のワイヤペアを通ってコイルに供
給されるように、移動する回路基板2−87上の電気接
触部分2ー89にはんだ付けされる。レンズホルダ2−
14の基部2−36は、対物レンズ2−12およびレン
ズホルダ2−14が取り付けられる回路基板2−87の
重量を相殺することにより、質量バランスとして動作す
る。
【0116】レンズホルダ2−14を吊り下げるには、
代わりに、4つの湾曲部を使うことができる。湾曲部
は、レンズ2−12の光軸の向きの変更を禁止しつつ、
対物レンズホルダ2ー14がフォーカシングのために上
下に移動できるようにする平行板バネとして動作するの
が望ましい。このようにして、対物レンズ2−12は、
レンズホルダ2−14がフォーカシング方向で移動する
に従い、光ディスク2−76の表面に関して傾けられな
い。各湾曲部は、トラッキング調整のために、端から端
への方向でレンズホルダ2−14の運動を可能にするよ
うに、蝶番として動作する狭い部分を具備する。
【0117】緻密なフォーカシングおよびレンズホルダ
2−14のトラッキング運動を達成することに加えて、
しばしば基部2−80に関する対物レンズホルダ2−1
4の位置を検出することが望ましい。トラッキング方向
またはフォーカシング方向、あるいはその両方の方向で
対物レンズ2−12の位置を確認するために、アクチュ
エータ2−10には、位置センサ2−90が具備され
る。望ましくは、対物レンズホルダ2−14が基部2−
80内で中央に位置する場合、LED2−92により放
出される光が、レンズホルダ2−14のスロット2−5
0を通って輝き、センサ2−90の一部を照らし出すよ
うに、発光ダイオード(LED)2−92は、センサ2
−90に向かい合うアクチュエータ2−10の片側に位
置する。位置感知検出器はセンサ2−90として優位に
実現され、レンズホルダ2−14が基部2−80の中心
に位置するときに、LED2−92により放出される光
がスリット2−50を通り抜け、検出器上で分散される
ように、センサが位置する。このようにして、レンズホ
ルダ2−14が端から端への方向、つまりトラッキング
方向で移動するに従い、センサ2−90のさまざまな部
分が照らし出され、トラッキング方向でのレンズホルダ
2−14の位置を示す。その結果、レーザホルダ2−1
4が基部2−80に関して中心に位置していない場合に
は、LED2−92から放出される光の一部は、レンズ
ホルダ2−14により遮られ、センサ2ー90上で光が
不均等に分散されることになる。
【0118】制御信号がサーボシステムにより生成され
る場合、レンズホルダ2−14およびそれに取り付けら
れる対物レンズ2−12の変位が要求される方向に応じ
て、指定電流がトラッキングコイル2−16またはフォ
ーカシングコイル2−18と2−20あるいはその両方
に適用される。電流の両を制御するこのようなサーボシ
ステム、およびフィードバックは、当該技術で周知であ
る。前記のように、電流は、永久磁石のペア2−22と
2−24により作り出される電磁界と相互作用し、レン
ズホルダ2−14、およびそれに接続される対物レンズ
2−12を適切なフォーカシング方向またはトラッキン
グ方向で変位する力を作成する。
【0119】今度は、フォーカシングトラッキング機構
の動作および構造を詳細に説明する。図51および図5
2に図解されるように、永久磁石のペア2−22と2−
24は、互いに向かい合う反対側の極に適応される。さ
らに具体的には、上部マグネット2−100のN極と基
部マグネット2−102の南極が、図52に表されるよ
うに、レンズホルダ2−14に隣接して位置するよう
に、第1ペアのマグネット2−22は、平面状の界面に
沿って結合された積み重ね関係にある、第1、つまり上
部マグネット2−100と第2、つまり底部マグネット
2−102を具備する。手威武マグネット2−106の
N極が、図52に表されるように、レンズホルダ2−1
4に隣接して位置するように、第2ペアのマグネット2
−24は、反対の向きの平面状の界面に沿って結合され
た積み重ね関係にある第3、つまり上部マグネット2−
104と第4、つまり底部マグネット2−106を具備
する。図51に示されるように、この向きから生じる場
の線は、マグネットペア2−22と2−24のそれぞれ
のN極で始まり、各マグネットペアの南極で終わる。レ
ンズホルダ2−14に向かい合う永久磁石の側面の上に
あるマグネットペア2−22と2−24のそれぞれに、
(明確にするために名目上図示される)鉄板2−110
を取り付けることがある。鉄板2−110は、レンズホ
ルダ2−14に向かい合うマグネット2−100、2−
102、2−104、および2−106の側面から発出
する磁束を効果的に「分路」し、それによりレンズホル
ダに隣接する磁束を強化し、アクチュエータのパワーを
対応して増加させる。
【0120】アクチュエータ2−10に作用するフォー
カシング力は、図53にさらに詳細に図解される。電流
Iがフォーカシングコイル2−18と2−20に示され
た方向、つまり上部マグネット2−100、2−104
に隣接する描画シートの平面の中から底部マグネット2
−102と2−106に隣接する描画シートの平面の中
に適用されると、移動する質量(レンズホルダ)を加速
または減速するために、レンズホルダ2−14に移さ
れ、レンズホルダ2−14および結び付けられた対物レ
ンズ2−22を光ディスク2−76にさらに近づけるた
めに、吊り下げワイヤを曲げるワイヤペア2−82と2
−84に移される力、FFOCUS1とFFOCUS2が生成され
る。磁束の線が前記のように曲線を描くため、磁界の方
向は、フォーカシングコイル2−18、2−20の中で
垂直に変化する。例えば、上部マグネット2−100に
隣接するコイルを垂直に交差する、図53の平面上で第
1マグネットペア2−22に隣接して位置するフォーカ
シングコイル2−18の場合、磁界には、B1 により指
定されるコイル2−18のいちばん上での第1の方向
と、B2 により指定されるコイル2−18の底部マグネ
ット2−102に隣接する交差平面上の第2の方向があ
る。ロレンツの法則F=B×X×I×1に則って、電流
は磁界B1と相互作用し、上部マグネット2−100に
隣接するフォーカシングコイル2−18の部分に作用す
る第1の力構成要素F1を作り出し、磁界B2と相互作
用し、底部マグネット2−102に隣接するフォーカシ
ングコイルの部分に作用する第2の力構成要素F2を作
り出す。力の構成要素F1とF2の水平部分の大きさ
は、大きさという点では等しいが、方向という点では反
対なので、これらの水平の力の構成要素はベクトル加算
の法則に則って互いを取り消し、図53の平面で垂直に
上向きとなる結果として生じる力FFOCUS1を作り出す。
同様にして、コイル2−18の残り全体で水平の力の構
成要素は取り消され、厳密に垂直に上向きであり(つま
り、垂直に上向きで、事実上、水平の構成要素を持たな
い)、そのためレンズホルダ2−14を光ディスク2−
76の表面にさらに近く移動する垂直の結果として生じ
る力を与える。
【0121】第1マグネットペア2−22により生成さ
れる線と向かい合う第2マグネットペア2−24曲線束
の線として、フォーカシングコイル2−20の任意のポ
イントでの磁界の方向は、フォーカシングコイル2−1
8の対応するポイントでの界の方向と異なる。この場合
も、磁束線が曲線を描くため、コイル2−20に作用す
る界の方向はコイルに沿って垂直に変化する。第2マグ
ネットペア2−24の上部マグネット2−104に隣接
するコイルを垂直に交差する図53の平面では、磁界方
向はコイル2−20のいちばん上にあるB3 により指定
され、力は方向F3 でロレンツの法則に則って生成され
るが、底部マグネット2−106に隣接する交差平面で
は、磁界方向はコイル2−20の底部にあるB4 により
指定され、力F4 が生成される。力は加算され、図示さ
れるように厳密に垂直に上向きである結果として生じる
力FFOCUS2を作り出す。
【0122】したがって、力FFOCUS1とFFOCUS2はフォ
ーカシングコイル2−18と2−20のそれぞれに作用
し、レンズホルダ2−14を上方に移動することが分か
る。逆に言えば、電流が反対の方向でフォーカシングコ
イル2−18と2−20に適用されると、力は、レンズ
ホルダ2−14を下方、つまり光ディスク2−76の表
面からさらに遠ざかるように移動するために生成される
であろう。対物レンズ2−12を光ディスク2−76に
さらに近づくか、それからさらに遠ざかるように移動す
ることで、フォーカシングコイル2−18と2−20
は、ディスク2−76で対物レンズ2−12を出るレー
ザビームを正確にフォーカシングするように動作する。
【0123】図54に図解されるように、電流がレンズ
ホルダ2−14に取り付けられるトラッキングコイル2
−16で生成されると、トラッキングを実行するための
アクチュエータ2−10の運動が作り出される。トラッ
キングコイル2−16を水平に交差する図54の平面で
は、方向B1の磁界が、第1マグネットペア2−22に
もっとも近く配置されるコイル2−16の交差点に作用
し、方向2の磁界は、第2マグネットペア2−24にも
っとも近く配置されるコイルの交差点に作用する。例え
ば、電流Iがトラッキングコイル2−16の回りで左方
向に適用されると、力F1が第1マグネットペア2−2
4に隣接するトラッキングコイルの部分に作用し、力F
2が第2マグネットペア2−24に隣接するトラッキン
グコイルの部分に作用する。これらの力は、ベクトル加
算の法則の元で加算され、レンズホルダ2−14を図5
4の平面で右側に移動するために作用する結果として生
じる力FTRACK を作り出す。力がこのようにしてトラッ
キングコイル2−16に作用する場合、力は、移動する
質量(レンズホルダ)を加速または減速するためにレン
ズホルダ2−14から、対物レンズ2−12を移動し、
光ディスク2−76の表面上の選択されたデータトラッ
クの中心の範囲内でそこから出るレーザビームを中心に
位置させるために、吊り下げワイヤペア2−82と2−
84に移される。逆に言えば、電流Iがコイル2−16
の回りで右回り方向に供給されると、レンズホルダ2−
14を図54の平面で左方向に移動するその結果生じる
力が作り出される。
【0124】したがって、本発明の連結装置が、さら
に、コイル2−16、2−18、および2−20、なら
びに対物レンズの光軸に対して作用する結果として生じ
る力の間の距離をさらに削減し、フォーカシング動作と
トラッキング動作中の縦揺れ、横揺れ、および偏揺れの
ような逆の運動モードを弱めることが分かる。
【0125】本発明のアクチュエータの設計を用いれ
ば、必要となるのは、トラッキング方向とフォーカシン
グ方向の両方での運動を実現するには2ペアの永久磁
石、つまり合計4個のマグネット、および3つのコイル
だけなので、アクチュエータのサイズと重量の両方が縮
小し、さらに高いデカップリング周波数が生じる。アク
チュエータのための構成要素の総数が少ないので、さら
に多くのコイル、マグネットおよび磁極片を使用する従
来のアクチュエータの設計に比較して、このアクチュエ
ータは製造と組立が容易である。加えて、トラッキング
コイルおよびフォーカシングコイル2−16、2−18
および2−20はレンズホルダ2−14に直接連結さ
れ、ヨークや極の回りに巻き付けられていないため、コ
イルの剛性および共振周波数応答は大幅に改善される。
さらに、コイル2−16、2−18およ2−20を直接
連結すると、効果的なトラッキング力とフォーカシング
力が生成されるポイントと、対物レンズの光軸の間の距
離が削減され、それにより縦揺れ、横揺れ、および偏揺
れのような逆の運動が弱まる。
【0126】本発明は、モータ性能を改善する。本発明
に従って構築されたアクチュエータに関しては、フォー
カシング方向の場合130m/s2 /平方ルート
(W)、放射方向の場合は70m/s2 /平方ルート
(W)ほど高い優秀な値が測定された。当業者は認識す
るように、本発明の設計によりコイルワイヤの約40%
が活用され、それにより従来の設計よりアクチュエータ
の効率が上がることも確実になる。
【0127】アクチュエータ2−10をZ軸に沿って上
下に移動することによりフォーカシングを実現し、アク
チュエータをY軸に沿って端から端に移動することによ
りトラッキング運動を実現するように、光ディスク2−
76が対物レンズ2−12の上に位置する、2軸電磁ア
クチュエータ2−10の実施例を、図45に図解される
座標系を参照して説明してきた。しかしながら、当業者
は、本発明のアクチュエータ2−10が、図解された向
き以外の向きの光システムにおいても取り入れることが
できることを認識するであろう。 フォーカシング感知装置 図55は、本発明のビームフォーカシング感知装置3−
10の実施例のブロック図である。装置3−10は、光
ディスク3−14上で照らし出すビームIを示すサーボ
ビームSを提供するための光装置3−12を具備する。
サーボビームSは、ディスク3−14により反射される
照明ビームIの一部を構成する。このようなサーボビー
ムを生成するための技法は、従来の技術の当業者にとっ
ては周知である。例えば、サーボビームSを生成するた
めの光装置3−2のような光システムは、本明細書に参
照により取り入れられる米国特許第4,862,442
号明細書に記述される。光装置3−12の動作の簡略な
要約を以下に説明する。
【0128】図55に示されるように、光装置3−12
は、線状に偏向されたビームBを生成するレーザソース
3−16を具備する。ビームBは、視準レンズ3−18
により視準され、視準されたビームは、光ビームスプリ
ット装置3−20により対物レンズ3−24に導かれ
る。それから、視準されたビームは、光ディスク3−1
4の表面の上に対物レンズ3−24により収束される。
例えば、光ディスクは、コンパクトディスク、ビデオデ
ィスク、または光メモリディスクを構成する場合があ
る。ディスク3−14は、対物レンズ3−24を通して
その上でフォーカシングする照明ビームをビームスプリ
ット装置3−20に反射する。当業者は、ビームスプリ
ット装置3−20が、サーボビームSを形成するため
に、反射された照明ビームの第1部分を再度導くための
第1ビームスプリッタ(図示されていない)を具備する
ことを理解するであろう。ビームスプリット装置3−2
0は、通常、反射された照明ビームの第2部分を再度導
き、データビームを作成するための第2ビームスプリッ
タ(図示されていない)も具備する。このようなデータ
ビームは、光ディスク3−14に記憶される情報を伝搬
する。サーボビームSは、その設計と構造については以
下に詳細に説明するFTRプリズム3−30により遮ら
れる。
【0129】やはり以下にさらに詳述されるように、サ
ーボビームSは、FTRプリズム3−30により、伝送
されたビームTと反射されたビームRに分けられる。図
55の実施例では、伝送されたビームと反射されたビー
ムTとRは、実質上、等しい交差と輝度である。伝送さ
れたビームTは、第1直交検出器3−32に入射する
が、反射されたビームRは第2直交検出器3−34に入
射する。直交検出器3−32と3−34により伝送され
たビームTと反射されたビームRの輝度分布に応えて作
成される電気信号は、制御装置3−37により、ディス
ク3−14上の照明ビームIのフォーカシングを示す差
動フォーカシングエラー信号(DFES)を生成する。
以下に、制御装置3−37およびDFESを生成するた
めの対応する方法の1つについての実施例を説明する。
例えば、フォーカシングエラー信号は、対物レンズ3−
24のディスク3−14に相対した変位を変更すること
により、照明ビームIの焦点を調整するために配置され
る機械装置(図示されていない)を制御するために使用
できる。
【0130】図56は、FTRプリズム3−30の拡大
上部断面図である。プリズム3−30は、分離層3−3
8を挟み込む第1光部材と第2光部材3−35と3−3
6を具備する。光部材3−35と3−36は、分離層3
−38の屈折率を上回る屈折率を持つガラスから形成さ
れる。例えば、1つの実施例では、光部材3−35と3
−36は、屈折率1.55のガラスから製造されるが、
分離層3−38は、それぞれ屈折率1.38と1.48
のマグネシウムフッカ物(MgF2 )および石英ガラス
のような固体から構成される。分離層3−38は固体か
ら構成される必要はなく、光部材3−35と3−36の
屈折率の方が大きい場合には、液体や気体から形成する
こともできる。
【0131】ビームSの光線の層3−38との相互作用
の物理的現象について以下に簡略に説明する。層3−3
8および光部材3−35が存在しない場合、内部全反射
という周知の現象が光部材3−36の斜辺面で発生し、
ビームSのすべてをビームRの方向に送る。ただし、あ
る程度の光エネルギーは、伝搬しない「束の間の波」と
いう形で光部材3−36の斜辺面の後ろに存在する。光
部材3−35を光部材3−36に十分に近く置いていな
い場合、このエネルギーは、部材3−35の中に損失な
く連結され、ビームTの方向で伝搬する。この現象は挫
折全反射(FTR)として知られている。この状況で
は、分離層3−38でのビームSの入射角Aが挫折全反
射の領域に近くなるように、FTRプリズムがビームS
に関して配置されると、伝達と反射の曲線は非常に急激
な傾斜となる(角感度)。これにより、非常に鋭敏なフ
ォーカシング感知システムの製作が可能になる。さら
に、FTR原則に基づくこのようなシステムの伝送と屈
折の曲線は、マルチレイヤ構造の曲線と比較して、ビー
ムSの光線の波長に対して比較的に鈍感となる。
【0132】プリズム3−30は、まず、従来の薄膜技
法によって光部材のどちらかに分離層を配置して製作す
ることができる。それから、補足の光部材を、光接着剤
を用いて分離層の露呈した表面に取り付けることもえき
る。一般的には、第1光部材と第2光部材3−35と3
−36は、同一となるように選択されるが、異なる屈折
率を選択することができる。実施例においては、第1光
部材と第2光部材は、伝送されたビームと反射されたビ
ームTとRが実質上等しい交差となるような結合構造で
同一の屈折率を持つ。
【0133】図57の図解前面図に示されるように、第
1直交検出器3−32は、これ以降、T1、T2、T
3、およびT4呼ぶ電気信号を、それに衝突する伝送さ
れたビームTの輝度に応じて作成する、それぞれ第1、
第2、第3、および第4光の検出要素、3−40、3−
42、3−44、および3−46を具備する。同様にし
て、第2直交検出器3−34は、これ以降R1、R2、
R3、およびR4と呼ぶ電気信号を反射されたビームR
の入射に応えて提供するそれぞれ第5、第6、第7、お
よび第8の光検出要素を具備する。光検出要素には、各
ダイオードからの電気的な出力のレベルがそれによって
受け取られる光エネルギーに比例する、PINダイオー
ドを使用できる。
【0134】照明ビームIが適切に集束されるように、
図55の対物レンズ3−24がディスク3−24に相対
して位置する場合、サーボビームSの内に含まれる光線
は十分に視準され(つまり、実質上、平行となり)、そ
れゆえ図56に示される実質上同一の角度Aで分離層3
−38に入射する。これに反して、対物レンズ3−24
がディスク3−14の表面で占有される平面に照明ビー
ムをフォーカシングしない場合、サーボビームSを構成
する光線は、手作業で収束または発散される。照明ビー
ムIが適当に集束される場合、サーボビームSの中のす
べての光線は実質上同じ角度にある分離層3−38に衝
突するが、ビームIの焦点が合っていない場合、異なっ
た範囲の入射角の光線が分離層3−38をアドレス指定
することになる。プリズム3−30は、分離層3−38
の屈折率および透過度が、光エネルギーが分離層3−3
8に入射する角度にきわめて鋭敏になるように、設計さ
れる。したがって、伝送されたビームと反射されたビー
ムRの輝度の空間分布は、照明ビームIのフォーカシン
グ位置がディスク3−14の表面に相対して変化するに
従って、変化する。すなわち、適当にフォーカシングさ
れた照明ビームIは、そのすべての光線が分離層3−3
8による同程度の反射を経験できるように、十分に視準
されたサーボビームSを生じさせる。したがって、伝送
されたビームと反射されたビームTとRは、照明ビーム
Iが適切にフォーカシングされている場合、実質上均一
な輝度となるであろう。逆に言えば、サーボビームSの
中の光線は、分離層3−38によるさまざまな反射度し
だいなので、収束または発散サーボビームSは、不均一
な空間輝度分布の伝送されたビームと反射されたビーム
TとRを生み出す。伝送されたビームと反射されたビー
ムの輝度でこれらの空間的な変動を検出することによ
り、光検出器3−32と3−34は、照明ビームIの収
束位置を示すDFESを作成するために活用できる電気
信号を作成する。
【0135】DFESがサーボビームSの視準の度合い
に呼応してどのようにして合成されるのかについては、
図58を参照してさらに理解できる。図58は、FTR
プリズム3−30の反射率(ビームRの輝度÷ビームS
の輝度)を、分離層3−38に相対したサーボビームS
の中の光線の入射角の関数として示したグラフである。
具体的には、図58のグラフは、波長0.78ミクロン
というs偏光およびp偏光光学エネルギー両方による照
明に呼応したプリズム−30の反射率RsおよびRpを
描く。図58の反射率プロファイルは、厚さ4.5ミク
ロンおよび屈折率1.38の分離層3−38を持つFT
Rプリズムに関し、分離層は、屈折率1.55のガラス
部材により挟み込まれている。図58に表されるよう
に、プリズム3−30が作業ポイントPの周辺で動作す
るように、プリズム3−30は入射角A1 でのサーボ・
ビームSに相対して位置するのが望ましい。つまり、作
業ポイントPでは、プリズム3−30は、ディスク3−
14に適切にフォーカシングした照明ビームIが、角度
A1 で分離層3−38に衝突する光線を持つよく視準さ
れたサーボビームSを発するように位置している。プリ
ズム3−30の反射率は動作ポイントPで約0.5であ
るため、プリズム3−30を含む光学装置3−12によ
り作り出される透過されたビームおよび反射されたビー
ムは実質上、同一平均輝度となる。
【0136】サーボビームSが収束または発散のどちら
かで視準解除されるように、対物レンズ3−24とディ
スク3−14の間の分離が変化する場合、その第1部分
は、角度A1 より大きな入射角で分離層3−38に衝突
する。例えば、入射角A2、(図58)では、サーボビ
ームの対応部分が約0.7という反射率を経験する。サ
ーボビームSがよく視準されている場合には、第1サー
ボビーム部分の反射率は0.5にすぎないため、第1サ
ーボビーム部分から引き出される反射されたビームRと
透過されたビームTの部分を受け入れる検出器3−32
と3−34の領域は、それぞれ、照明ビームIが適切に
フォーカシングされているときより多い光エネルギーと
低い光エネルギーを収集することになる。同様に、角度
A1 より小さい入射角A3 で分離層3−38に入射する
サーボビームSの第2部分から生じる透過されたビーム
Tと反射されたビームRの部分と光学的に位置合わせさ
れている検出器3−32と3−34は、適切なフォーカ
シング状態にある場合より、それぞれ多い光エネルギー
と少ないエネルギーによって照らし出される。DFES
は、光検出器3−32と3−34により生ずる、透過さ
れたビームTと反射されたビームRの輝度分散でのこの
空間的な不均等さを示す電気信号に応えて作り出され
る。さらに、本明細書に記載される実施例においては、
プリズム3−30は、光学的には非吸収で、サーボビー
ムSの一部の入射角の変化から生じる透過されたビーム
Tの輝度の変動は、同一のサーボビーム部分により発せ
られる反射されたビームRの部分および大きさにおける
等しい、反対の方向に向けられた変動により反映され
る。非差動エラー信号は、以下の等式を用いて、透過さ
れたビームまたは反射されたビームのどちらかと関係な
く生成できる。
【0137】 FES(透過)=(T1+T2)−(T3+T4) (1) FES(反射)=(R1+R2)−(R3+R4) (2) 差動システムにおいては、差動フォーカシングエラー信
号(DFES)は、以下の等式に従って制御装置3−3
7により生成される。
【0138】 DFES=(R1+R2+T3+T4)−(T1+T2+R3+R4) (3) 制御装置3−37は、等式(3)の算術演算を実行し、
これらの演算に基づいてDFESを生成するのに適当な
回路を具備する。前置増幅器(図示されていない)は、
制御装置3−37による処理の前に光検出器3−32と
3−34からの電気信号を増幅するために具備される。
【0139】本明細書に記述される双対的な直交光検出
器装置を活用すると、ディスク3−14に相対した照明
ビームのフォーカシング位置の不正確さにより誘導され
たのではないある種のビームの不完全さに対する感度が
減じた差動フォーカシングエラー信号の合成につなが
る。照明ビームのフォーカシング位置に無関係なサーボ
ビームSの輝度の局所的な減少は、実質上同じように検
出器3−32と3−34に影響を与えるため、このよう
な減少は、等式(3)で発生する対応する取り消しのた
めに、DFESの値に影響を及ぼさない。
【0140】発明の背景で前述したように、従来のフォ
ーカシングシステムは、一般的には、等式(3)により
記述される差動フォーカシング感知スキームを実現する
には不十分であった。特に、本発明の特徴は、FTRプ
リズム3−30の実質上類似した交差および輝度の透過
されたビームおよび反射されたビームを提供し、その結
果両方が効果的にDFESの合成に寄与できるようにす
る能力にある。
【0141】ディスク3−14の表面に対して直角な方
向で照明ビームIのフォーカシングを維持するためにD
FESを提供することに加えて、光検出器3−32と3
−34の電気出力も、トラッキングエラー信号(TE
S)を作成する目的で、制御装置3−37により使用さ
れる。TESは、ディスク3−14の表面に刻印された
従来の螺旋形または同心の誘導トラック(図示されてい
ない)に相対した照明ビームIの放射状の位置を示す。
TESにより、ビームIは、ディスク3−14に相対し
て対物レンズ3−24の放射状の位置を調整するために
動作する機械装置(図示されていない)を制御して、そ
の偏心距離に関係なく誘導トラックに従うことができる
ようになる。TESは、以下に示す等式に則って光検出
器3−32と3−34からの電気的な出力基づいて制御
装置3−37により計算される。
【0142】 TES=(T1+T3+R3+R1)−(T2+T4+R2+R4) (4) トラッキングエラー信号をサーボビームの輝度の空間的
な変化と照明ビームのトラッキング装置の間にすでに存
在する関係性から引き出す方法が、米国特許第4,70
7,648号などに開示されている。
【0143】光ディスクに相対して照明ビームのフォー
カシングを制御することができるシステムのおそらく大
半では、光検出要素の電気的な出力に呼応してトラッキ
ングエラー信号とフォーカシングエラー信号の両方を生
成することが望まれるであろう。フォーカシングエラー
信号とトラッキングエラー信号の両方の生成は、一般的
には少なくとも1つの直交光検出器を必要とすることが
知られているので、本明細書に開示される本発明の実施
例については、直交光検出器を参照して説明してきた。
しかしながら、フォーカシングエラー信号は、2つの独
立した感光性領域(BICELL検出器)だけを持つ光
検出器により作成される電気的な信号に基づいて引き出
すことが可能であることも知られている。したがって、
フォーカシングエラー信号の生成のみを必要とする応用
例においては、光検出器3−32の第1要素3−40と
第2要素3−42の代わりに単独の光検出要素を使用
し、単独の光検出要素が第3要素3−44と第4要素3
−46を置き換えることが可能であろう。同様にして、
単独の光検出要素は、光検出器3−34の第5要素3−
50と第6要素3−52の代わりに使用され、単独要素
は第7要素3−54と第8要素3−56の代わりに使用
することもできるであろう。
【0144】作業ポイントPの回りの図58の反射率プ
ロファイルの傾斜は、装置3−10により生成されるD
FESの感度に比例する。具体的には、照明ビームIの
フォーカシングの変化に対する装置3−10の感度は、
反射率プロファイルの傾斜の増加により増大する。した
がって、実際にできる限り急勾配の反射率プロファイル
を特徴とするプリズム3−30を提供することが本発明
の目的である。
【0145】作業ポイントPの回りの図58の反射率の
形状は、分離層3−38の厚さを調整することにより変
更できる。例えば、分離層3−38の厚さを増すと、臨
界角の値には影響が及ぼされずに、最小反射率Am の角
度が臨界角Ac (図58)に近づく。分離層の厚さの増
加が作業ポイントPの近隣での反射率プロファイルの傾
斜を強める役割を果たす。同様に、分離層3−38の厚
さを減らすと、臨界角Ac と最小反射率Am の角度の間
の角変位が大きくなる。プリズム3−30の反射率プロ
ファイルの形状は、DFESの感度を調節する目的で変
化させることができる。例えば、照明ビームIの波長の
2分の1を上回る厚さの分離層を使用すると、妥当な傾
斜を獲得することができる。
【0146】臨界角Ac の値は、ガラス部材3−35と
3−36の屈折率に相対して、分離層3−38の屈折率
を変化させることにより調節できる。このようにして、
分離層および周辺のガラス部材の屈折率を操作するとと
もに分離層の厚さを調節することにより、プリズム3−
30を希望の反射率プロファイルに従って製作すること
ができるようになる。
【0147】図59は、装置3−10により生成される
正規化されたDFES(NDFES)の値を、ディスク
3−14に相対する対物レンズ3−24の希望の変位か
らの偏差の関数として示すグラフである。
【0148】再び、屈折率1.55のガラス部材に挟み
込まれた、屈折率1.38と厚さ4.5ミクロンの分離
層を持つプリズム3−30を活用し、プリズム3−30
を波長0.78ミクロンのサーボビームで照らし出すこ
とによって、図59のデータを求めた。図59に示され
るように、希望の変位が対物レンズ3−24とディスク
3−14の間に存在する場合は、DFESの値はゼロで
あるのが望ましい。したがって、DFESの符号(+ま
たは−)は、対物レンズとディスク表面の間の変位が適
切なフォーカシングに必要とされるものを上回るのか、
あるいは下回るのかを示す。前記のように、DFES
は、対物レンズ3−24とディスク3−14の間の分離
を調節するために配置された機械装置(図示されていな
い)を制御するのに使用することができる。NDFES
の傾斜が0(ゼロ)ディスク変位により定義される作業
ポイントでの約0.16ミクロン-1であることが理解で
きる。
【0149】サーボビームSは、本明細書においては、
分離層3−38に入射時に実質上視準されているとして
表されているが、本発明は、視準されたサーボビームを
生じさせる構成に制限されるものではない。収束または
発散サーボビームが活用されると、照明ビームのフォー
カシング位置の不正確さにより、その収束度または発散
度が変化する。当業者は、本発明のフォーカシング感知
装置が、収束や発散のこのような変化に呼応してDFE
Sを生成するのに活用できることを理解するであろう。
【0150】したがって、本発明のフォーカシング感知
装置は、高精度、高度無感応フォーカシングエラー信号
を弁別的に引き出す元となる、実質上類似した形状と輝
度を持つ反射されたビームと透過されたビームを提供す
ることにより、その他のフォーカシング検出システムに
固有の不利な点を克服することが示されている。それに
も関わらず、本明細書に開示されるフォーカシング感知
技法は、機械式な振動に対する低感度、ディスクの傾き
に対する感度の低下、および熱安定性の増加などのある
種の関連したフォーカシング検出システムに存在する特
徴を保持する。 シークアクチュエータ 図60は、光学ディスク4−54のような情報記憶装置
媒体上の正確な位置4−52からデータを読み取る際
の、例示的な光学読書きシステム4−50の動作の概略
図である。図解されたシステム4−50は、追記型つま
りWORMシステムであるが、当業者は、本発明のカー
トリッジとアクチュエータのアセンブリが磁気光学消去
可能システムにおいても使用できることを認識するであ
ろう。情報は、光ビーム4−56をその偏光に従って分
離する正六面体の形をしたビームスプリッタ4−60、
光ビーム4−56の偏光を変更する四分の1波長板4−
62、コリメータレンズ4−64、および組み合わせら
れてディスク4−54上の希望の位置4−52に向かっ
て光ビーム4−56を向ける対物レンズ4−66を含
む、複数の構成部品を通過する光源4−58により作り
出される光ビーム4−56を活用することにより、ディ
スク4−54に透過され、ディスク4−54から読み取
られる。
【0151】運用中は、通常はレーザダイオードである
光源4−58が、光ビーム4−56を凸コリメータレン
ズ4−64に向かって照射する。コリメータレンズ4−
46は、このソースビーム4−56を平行した線状S偏
光ビーム4−70に変換し、ビーム4−70をビームス
プリッタ4−60方向に導く。この正六面体の形をした
ビームスプリッタ4−60は、2つの右角度プリズム4
−72と4−74をそのそれぞれの斜辺に沿って取り付
けることにより形成され、2つの斜辺の間のビームスプ
リット界面4−76を形成する偏光感知式被覆をほどこ
されている。ビームスプリッタ4−60は、異なる偏光
状態の光ビームの分離または結合、あるいはその両方、
つまり線状S偏光と線状P偏光を行う。分離は、線状P
偏光ビームを透過し、線状S偏光ビームを反射する偏光
感知式被覆に関連して達成される。ビームスプリッタ4
−60を出た光は、線状偏光ビーム4−70を環状偏光
ビーム4−78に変換する、四分の一波長板4−62を
通過する。四分の一波長板4−62を出ると、環状偏光
ビーム4−78は、アクチュエータ4−80に入る。
【0152】アクチュエータ4−80は、光ビーム4−
78を対物レンズ4−66に向かって上方に直角に反射
する鏡4−82を具備する。対物レンズ4−66は、環
状偏光ビーム4−78を光ディスク4−54の表面上の
正確な焦点4−52に収束する。環状偏光ビーム4−7
8は、ディスク4−54にあたると、ディスク4−54
上に記憶される情報により変更され、ディスク4−54
上で符号化された情報と同一の情報を伝搬する発散環状
偏光ビーム4−84として反射される。反射された環状
偏光ビーム4−84は、対物レンズ4−66に再入し、
そこで視準される。光ビーム4−84は、再び鏡4−8
2から反射され、四分の一波長板4−62に再入する。
環状偏光ビーム4−84は、四分の一波長板4−62を
出ると、線状P偏光ビーム4−86に変換される。線状
P偏光ビームは、分割界面で反射せずにビームスプリッ
タ4−60を通して透過されるので、この光ビーム4−
86は、ディスク4−54に記憶されるデータを検出す
る光検出器4−88まで続行する。さらに、光検出器4
−88にあたる光ビーム4−86が焦点ぼけまたは位置
合わせされていない場合には、位置合わせ不良または焦
点ぼけの量は電子的に測定され、適切に対物レンズ4−
66の位置を合わせ直すサーボシステム(図示されてい
ない)向けのフィードバックとして使用される。
【0153】図61は、本発明に従って構築される電磁
可動台部とアクチュエータのアセンブリ4−100を図
解する。このアセンブリは、図60に関係して前述した
ように、光ディスクの表面にデータを読み書きするため
に光学モジュール4−102とともに使用することがで
きる。その場合、光源4−58、検出器4−88、視準
レンズ4−64、四分の一波長板4ー62、およびビー
ムスプリッタ4−60は、すべてモジュール4−102
の中に取り込まれている。スピンドルモータ4−104
は、アセンブリ4−104に隣接して位置し、アセンブ
リ4−100の上の回転Aの軸の回りで光学ディスク
(図示されていない)を回転させる。アセンブリ4−1
00は、第1ガイドレール4−112と第2ガイドレー
ル4−114のそれぞれにスライドできるように取り付
けられる第1ベアリング面4−108と第2ベアリング
面4−110を持つ可動台部4−106、および可動台
部4−106に取り付けられるアクチュエータ4−11
6を具備する。理解されるように、レール4−112と
4−114は、可動台部がそれに沿って移動するフレー
ムとなる。光学モジュール4−102の中の光源4−5
8から放出される光のビーム4−120は、円形の窓4
−118を通ってアクチュエータ4−116に入り、ア
クチュエータの内側に収納される鏡により、光軸Oを定
義する対物レンズ4−122を通して、ディスクの表面
に対して反射される。容易に理解されるように、ディス
クの回転Aの軸は、対物レンズ4−122の光軸Oに平
行である。
【0154】可動台部4−106およびその上を運ばれ
るアクチュエータ4−116は、ディスクの表面上のさ
まざまな情報トラックにアクセスするために、疎トラッ
キングモータにより、トラッキング方向でレール4−1
12と4−114に沿って水平に移動する。トラッキン
グモータは、各マグネットが、C字形をした外部磁極片
4−134と4−136にそれぞれ取り付けられるとこ
ろの、2つの永久磁石4−130と4−132を具備す
る。2つの内部磁極片4−138と4−140は、永久
磁石4−130と4−132の回りに矩形のボックスを
形成できるように、外部磁極片4−134と4−136
の端を横切って配置される。等しい長さの2つの疎コイ
ル4−142と4−144が、垂直プレート4−174
と4−176(図62)に取り付けられ、カートリッジ
4−106がトラッキング方向で移動するときに磁極片
4−138と4−140の上を移動するのに十分な隙間
をもって内部磁極片4−138と4−140を取り囲
む。この実施例においては、これらの疎コイル4−14
2と4−144が、可動コーストラッキングモータの唯
一の部分である。以下に詳述するように、アクチュエー
タは、対物レンズ4−122をディスクにさらに近づけ
たり、ディスクからさらに遠ざけ、それによりディスク
の表面の希望位置で、出ていく光ビーム4−120をフ
ォーカシングすることができる。
【0155】図62は、カートリッジ4−106とアク
チュエータ4−116を詳細に図解する分解図である。
可動台部4−106は、アクチュエータを取り付ける、
通常は矩形をした基部4−150を具備する。基部4−
150は、実質上、通常は矩形のチェンバ4−154が
その中に形成される平坦な上面を持つ。第1ベアリング
面4−108の形状は円筒形であるが、第2ベアリング
面4−110は、基部4−150の内側で合わせられる
ほぼ等しい長さの2つの長円形のベアリングセクション
4−160と4−162から構成される。レール4−1
12と4−114の光軸Oに相対したスペーシングは、
各ベアリング面4−108と4−110が同じ与荷重に
を受けるように選択される。ベアリング面4−108と
4−110は、さらに、両方の面が、実質上、レール4
−112と4−114に接触する同じ量の表面面積とな
るように設計される。摩耗のためにマイナーな長さの変
化量を考慮する必要はあるかもしれないが、第2ベアリ
ング面を構成するベアリングセクションの長さは、第1
ベアリング面の長さにほぼ等しい。
【0156】2つの垂直壁4−154と4−158は、
チェンバ4−154の両端に隣接する基部4−150の
上面4−152から上方に伸張する。基部4−150
は、さらに、ベアリング面4−108と4−110の上
の基部4−150の両端に形成された2つのプラットホ
ーム領域4−164と4−166を具備する。ステップ
4−168では、第2プラットホーム領域4−166に
基部4−150の上面4−152が加わる。第1のU字
形をしたノッチ4−170が第1プラットホーム領域4
−164の中に形成され、第2のU字形をしたノッチ4
−172が第2プラットホーム領域4−166とステッ
プ4−168に形成される。
【0157】疎コイル4−142と4−144は、2つ
の垂直プレート4−174と4−176にそれぞれ取り
付けられる。プレート4−174と4−176は、それ
ぞれ基部4−150の両端に形成されるノッチ4−18
0と4−182の中に位置する。基部4−150は、さ
らに、ネジ4−188を介して基部4−150の底面4
−186に取り付けられる質量バランスプレート4−1
84、および第1の疎コイル4−142に隣接する基部
4−150から外側に伸びる質量バランス突出部4−1
90を具備する。円形の窓4−192は、基部4−15
0の前面側4−194に形成され、図61の光学モジュ
ール4−102から放出される光ビーム4−120を受
け取る。その中に円形の窓4−198を備える取付金具
4−198は、基部4−150の前面側4−194に沿
って、第2垂直壁4−158と第1プラットホーム領域
4−164の間に位置する。取付金具4−199は、さ
らに、光検出器4−202が取付金具4−196と第1
プラットホーム領域4−164の間に位置するように光
検出器4−202を受け入れるノッチ4−200を具備
する。
【0158】たいていの場合は、2自由度の運動、つま
りフォーカシングおよびトラッキングを表す「2−D」
アクチュエータと呼ばれるアクチュエータ4−116
が、垂直壁4−156と4−158およびプラットホー
ム領域4−164と4−166の間の基部4−150に
取り付けられる。プリズム(図示されていない)は、基
部4−150の中のチェンバ4−154の中に位置し、
ビーム4−120が対物レンズ4−122を通してアク
チュエータ4−116を出るように、光学モジュール4
−102から放出される光ビーム4−120を偏向す
る。出て行くビーム4−120を光学ディスクの表面の
希望の位置に正確に合わせ、フォーカシングできるよう
に、対物レンズ4−122は、レンズ4−122を移動
するフォーカシング精密トラッキングモータに取り付け
られるレンズホルダ4−210の中に配置される。対物
レンズ4−122は、レンズの中心を通って垂直に伸び
る光軸Oを定義する。
【0159】アクチュエータ4−116の構成部品は、
図63でもっともよく示される。レンズホルダ4−21
0の形状は、通常、矩形で、その中を通して形成される
通常は矩形をした開口部4−212を具備する。レンズ
ホルダ4−210の上面4−214は、2つのショルダ
4−218と4−220の間に位置する環状のつば4−
216を具備する。実質上つば4−216の直径に等し
い直径を持つ円形の窓4−222が、レンズホルダの底
面4−224に形成される。矩形フォーカシングコイル
4−230が、レンズホルダ4−210の矩形開口部4
−212の中に位置する。2つの楕円形をした、精密ト
ラッキングコイル4−232と4−234は、フォーカ
シングコイル4−230の第1端の隅に位置し、さらに
2つの同一のトラッキングコイル4−236と4−23
8が、フォーカシングコイル4−230の第2端4−2
42の隅に位置する。U字形をした磁極片4−244の
第1ペアは、フォーカシングコイル4−230の第1端
4−240およびそれに取り付けられるトラッキングコ
イル4−232と4−234を取り囲むように配置され
るが、U字形をした磁極片4−246の第2ペアは、フ
ォーカシングコイル4−230とそれに取り付けられる
トラッキングコイル4−236と4−238の第2端4
−242を取り囲む。さらに、2つの永久磁石4−25
0と4−252が、それぞれのトラッキングコイル4−
234、4−234および4−236、4−238に隣
接するそれぞれの磁極片ペア4−244と4−246の
間に配置される。
【0160】2つの上部湾曲アーム4−260と4−2
62は、レンズホルダ4−210の上面4−214に取
り付けられるが、2つの補助的な底部湾曲アーム4−2
64と4−266は、レンズホルダ4−210の底面に
取り付けられる。それぞれの湾曲アームは、約25マイ
クロメートルから75マイクロメートルの厚さのエッチ
ングされた金属または刻印が押された金属の薄い板(通
常は、鋼鉄またはベリリウム銅)から構成される。簡略
にするために、湾曲アーム4−260のみを説明する。
ただし、残りの湾曲アーム4−262、4−264、お
よび4−266が同一の構造であることに注記する必要
がある。湾曲アーム4−260は、第1水平セクション
4−272、第2水平セクション4−274、および第
3水平セクション4−276に取り付けられる第1垂直
セクション4−270を具備する。第3水平セクション
4−276は、さらに垂直な横木4−280に接続す
る。第1水平セクション4−272は、レンズホルダ4
−210の対応するショルダ4−218に接続するショ
ルダ4−278を具備する。同様にして、第2上部湾曲
アーム4−262のショルダは、対応するショルダ4−
220に接続し、底部湾曲アーム4−264と4−26
6のショルダは、レンズホルダ4−210の底面の対応
する構造物に取り付けられる。
【0161】湾曲部4−260、4−262、4−26
4および4−266は、さらに支持部材4−290に取
り付けられる。支持部材4−290は、磁極片4−24
6の第2ペアを受け入れる中央ノッチ4−292を具備
する。横桟4−294が、サポート部材4−290の上
面と底面上のノッチ4−292のそれぞれの側に形成さ
れる。湾曲アーム4−260と4−262の横木セクシ
ョン4−280は、これらの横桟4−294に取り付け
られるが、湾曲アーム4−264と4−266は、支持
部材4−290からレンズホルダ4−210を協調して
吊り下げることができるように、支持部材4−290の
底部の対応する横桟に接続される。支持部材4−290
は、さらに、発光ダイオード4−300を受け入れるた
めの窓4−296を備える。光ダイオード4−300が
付勢されると、実質上視準された光が取付金具4−19
6の窓4−198を通して放出され、光検出器4−20
2に入射するように、ダイオード4−300は、取付金
具4−196、図62の中の窓4−198および取付金
具のノッチ4−200の中に位置する光検出器4−20
2と位置が合わせられている。サポート部材4−290
に関するレンズホルダ4−210の位置に応じて、ダイ
オード4−300により放出される光は検出器4−20
2のさまざまな部分にあたる。検出器4−202に入射
する光の量を解析することにより、ディスクの表面上の
希望位置での正確なフォーカシングおよびトラッキング
に必要となる変位の量を決定するために、位置訂正信号
を生成することができる。
【0162】図解された実施例においては、密モータ質
量は、レンズホルダ4−210、対物レンズ4−12
2、フォーカシングコイル4−230および密トラッキ
ングコイル4−232、4−234、4−236および
4−238から構成される。可動台部質量は、基部4−
150、コーストラッキングコイル4−142と4−1
44、取付金具4−196、および光検出器4−20
2、支持部材4−290、垂直プレート4−174と4
−176、質量バランスプレート4−184とネジ4−
188、永久磁石4−250と4−252、磁極片4−
244と4−246、およびベアリング面4−108と
4−110から構成される。
【0163】図62および44に関係した前記記述を参
照して、疎トラッキングコイル4−142と4−144
が等しい寸法を持ち、対物レンズの光軸Oの回りで対称
である。さらに、トラッキングコイルのペア、4−23
2、4−234と4−236、4ー238は、等しい寸
法を持ち、レンズ4−122の光軸Oの回りで対称であ
る。カートリッジの質量の中心および(磁極片4−24
4、4−246、永久磁石4−250、4−252、フ
ォーカシングコイル4−230、およびトラッキングコ
イル4−232、4−234、4−236、4−238
から構成される)密ドライブとフォーカシングドライブ
の質量の中心を、通常、レンズ4−122の光軸Oが交
差するように、質量バランスプレート4−184および
質量バランス突出部4−190は、支持部材4−29
0、湾曲部4−260、4−262、4−264、4−
266、ベアリング面4−108、4−110、取付金
具4−196と光検出器4−202を補うために優位に
選択される。以下にさらに詳述するように、これらの重
心をレンズ4−122の光軸Oに位置合わせし、カート
リッジ4−106とアクチュエータ4−116に作用す
るモータ力と反応力を対称させることにより、対物レン
ズ4−122の位置に悪影響を及ぼす望ましくない運動
モードは、確実に最小限に抑えられる。
【0164】図64を参照すると、疎トラッキングコイ
ル4−142、4−144に隣接する永久磁石4−13
0、4−132が、その磁束線が疎コイル4−142と
4−144に向かって内向きに伸張する磁界Bを生成す
る。対物レンズ4−122を光ディスク上の選択したト
ラックの下に配置するのに、疎トラッキング運動が必要
となる場合、疎トラッキング回路4−142、4−14
4に電流が適用される。この電流は磁界Bと相互作用
し、可動台部4−106をトラッキング方向で移動する
力を作り出す。力は、ロレンツの法則F=B×X×I×
1に則って生成される。その場合、前記のように、Fは
フォーカシングコイルに作用する力を表し、Bは2つの
永久磁石の間の磁界の磁束密度を表し、Iはフォーカシ
ングコイルを通る電流を表し、1はコイルを表す。例え
ば、第1の疎トラッキングコイル4−142に適用され
る電流Iが、磁界Bの中に位置するコイルの部分を通っ
て、図64の平面に入る方向で移動する場合、矢印4−
320の方向の力FCOARSE1が作成される。同様にし
て、電流Iが、磁界Bの中に位置する第2トラッキング
コイル4−144の部分を通って、図64の平面から出
る方向で移動する場合、矢印4−322の方向の力FCO
ARSE2 が作り出される。力FCOARSE1 と力FCOARSE2
は、カートリッジ4−106を左側に水平に移動するた
めに働く。
【0165】逆に言えば、図65は、磁界Bの中のトラ
ッキングコイル4−142、4−144の部分の中での
電流Iの方向が反転されると、図65の図面シートの面
の中に可動台部を移動するように働く力FCOARSE1 と力
FCOARSE2 が作り出される。トラッキング方向の運動の
量は、疎コイル4−142と4−144に適用される電
流の量に依存する。このようにして、可動台部4−10
6は、レンズ4−122を出るレーザビームが、光ディ
スクの表面上の希望の情報の中でフォーカシングするよ
うに対物レンズ4−122を配置するために移動する。
【0166】制御信号が光学モジュール4−102によ
って作成されると、レンズホルダ4−210とそれに取
り付けられる対物レンズ4−122の変位が必要となる
方向に応じて、指定される電流が、密トラッキングコイ
ル4−232、4−234、4−236、および4−2
39、またはフォーカシングコイル4−230のどちら
かに適用される。電流の量を制御するこのようなサーボ
システムとフィードバック回路は、当業で周知である。
この電流が、永久磁石4−250と4−252により作
り出される電磁界と相互作用し、レンズホルダ4−21
0およびそれに取り付けられる対物レンズを適切なトラ
ッキング方向またはフォーカシング方向で変位させる力
を作り出す。例えば、フォーカシングエラー信号に従っ
て、フォーカシング方向で再配置が必要な場合、この信
号は、フォーカシングコイル4−230を通る電流を生
成するサーボ増幅器(図示されていない)に伝送され
る。前記のように、力は、ロレンツの法則F=B×X×
I×1に従って生成される。図66を参照すると、2−
Dアクチュエータ4−116の永久磁石4−250と4
−252は、マグネット4−250、4−252のそれ
ぞれのS極がレンズホルダ4−210に向くように適応
される。この構成では、その磁束線がマグネット4−2
50、4−252で始まり、図示されるように、レンズ
ホルダ4−210に向かって内向きに導かれる磁界Bが
形成される。電流Iがフォーカシングコイル4−230
に適用され、示される方向で磁界Bの中に位置するコイ
ル4−230の部分を通って移動する場合、湾曲アーム
4−260、4−262、4−264および4−266
に移され、湾曲アームを曲げ、レンズホルダ4−210
と結び付けられた対物レンズ4−122を光ディスクに
さらに近づける上向きの力FFOCUS が、フォーカシング
コイル4−230の各セクションで生成される。逆に言
えば、電流Iが、図解されるのと反対方向でコイルセク
ションを流れると、レンズホルダ4−210と対物レン
ズ4−122を光ディスクの表面からさらに遠ざけるた
めに湾曲部に作用する下向きの力が生成される。変位の
大きさは、フォーカシングコイル4−230に適用され
る電流の量に依存する。対物レンズ4−122を光ディ
スクの表面に近づけるか、光ディスクの表面から遠ざけ
ることで、フォーカシングコイル4−230は、ディス
クの希望情報トラックの中に、対物レンズ4−122を
出るレーザビーム4−120を正確にフォーカシングす
るように働く。
【0167】図67に示されるように、密トラッキング
を実行するためのアクチュエータ4−116の運動は、
電流がフォーカシングコイル4−230に取り付けられ
る4つの密トラッキングコイル4−232、4−23
4、4−236および4−238の中で生成されると、
作り出される。電流が、磁界Bの中に位置するトラッキ
ングコイルの部分を通って示される方向でトラッキング
コイルに適用されると、レンズホルダ4−210を右方
向に移動する力FTRACK が作り出される。力FTRACK が
トラッキングコイル4−232、4−234、4−23
6、および4−238に作用すると、これらは、フォー
カシングコイル4−230とレンズホルダ4−210を
通って、対応する方向で曲がる湾曲部4−260、4−
262、4−264、4−268に移され、対物レンズ
4−122が力の方向、図67では右方向に移動する。
電流が反対方向でトラッキング回路4−232、4−2
42、4−236、および4−238を通って反対方向
で移動すると、レンズホルダ4−210を左方向に移動
するために作用する力が生成される。密トラッキングコ
イル4−232、4−242、4−236、および4−
238に適用される電流の量は、疎トラッキングコイル
4−242、4−244に適用される量に比べて比較的
小さく、密トラッキングコイルの寸法は疎コイルよりか
なり小さくなり、共振周波数を上昇させ、それによりさ
らに密トラックエラーを制御するさらに高いサーボ帯域
幅を可能にする。
【0168】図68−図82は、アクチュエータとカー
トリッジのアセンブリ4−100の概略図で、本発明の
設計を用いて達成される力の対称とバランスを図解す
る。
【0169】図68は、水平面でアクチュエータ4−1
16に作用する疎モータ力または可動台部のモータ力の
斜視図である。電流が、前記のように、疎トラッキング
回路4−142と4−144に供給されると、それぞれ
永久磁石4−130と4−132に隣接して位置する疎
コイル4−142と4−144の部分の中央に位置する
力FCOARSE1 およびFCOARSE2 が作り出される。第1の
疎コイル4−142の寸法は、第2の疎コイル4−14
4の寸法に等しく選択され、各コイルに適用される電流
は、コイルに作用する力FCOARSE1 とFCOARSE2 が等し
くなるように同じである。さらに、対物レンズ4−12
2の光軸Oの回りで結果として生じるモーメントが等し
くとなり、可動台部の偏揺れが最小限に抑えられるよう
に、疎コイル4−142と4−144は、対物レンズ4
−122から等しい距離LC1とLC2に配置される。図6
9では、疎モータ力FCOARSE1 とFCOARSE2 が垂直面で
図解されている。力FCOARSE1 とFCOARSE2 は、可動台
部の質量の中心CMC と垂直で合わせられている(つま
り、通常は、放射方向に直角な線および可動台部の質量
の中心CMC を含む光軸Oが交差する)ため、水平軸の
回りのモーメントは等しく、プリズムにビーム角度を偏
向させ、それによりトラックのオフセットを導入する可
動台部の縦揺れが少なくなる。
【0170】水平面および垂直面での密トラッキングモ
ータ力は、図70と図71に図解される。永久磁石4−
250と4−252によって誘導された磁界の中で密ト
ラッキングコイル4−232、4−234、4−236
および4−238を付勢することにより作り出される力
FTRACK1とFTRACK2は、密トラッキングコイルのペア4
−232、4−234と4−236、4−238の間で
中央に位置され、トラッキング方向で水平に伸びる。結
果として生じる力FTRACK1とFTRACK2の大きさが等しく
なるように、コイルの寸法は等しく、コイルに適用され
る電流の量も等しい。さらに密トラッキングコイル4−
232、4−234、4−236、および4−238
は、対物レンズ4−122の光学軸Oから等しい距離L
T に位置するので、光軸Oの回りで作り出されるモーメ
ントは等しくなり、その結果、垂直軸の回りでのレンズ
ホルダ4−210とその上で運ばれるレンズ4−122
の偏揺れが減少する。図71では、レンズホルダの縦揺
れが最小限に抑えられるように、結果の密トラッキング
力FTRACK が、密モータ質量CMF の質量の中心に作用
する。
【0171】図72は、図70に図解される密トラッキ
ングモータ力FTRACK1とFTRACK2に反対して可動台部4
−106に作用する密トラッキングモータから生じる反
発力FReact1とFReact2を図解する。これらの反発力F
React1とFReact2は、レンズホルダ4−210の片側に
あるトラッキングコイル4−232、4−234、4−
236、および4−238上に位置する磁極片4−24
4と4−246に作用する。前記のように、トラッキン
グ力FTRACK1とFTRACK2の大きさは等しい。さらに、作
り出される反発力FReact1とFReact2が等しくなるよう
に、磁極片4−244と4−246の寸法は等しい。磁
極片4−244と4−246は、レンズ4−122の光
軸Oから等しい距離LR に位置しているので、光軸Oの
回りのモーメントは大きさが等しくなり、垂直軸の回り
の回転、つまり偏揺れが少なくなる。図73は、垂直面
での結果として生じるFReact を図解する。示されてい
るように、反発力FReact は、可動台部質量CMC の質
量の中心上の距離LRMにある密モータ質量CMF の質量
の中心で働くので、モーメントは可動台部4−106に
作用する。ただし、距離LRMと反発力FReact1とFRe
act2はかなり小さいため、このモーメントは比較的小さ
く、可動台部の性能に大きく影響を及ぼさない。
【0172】アクチュエータ4−116に作用する、結
果のフォーカシング力FFOCUS1とFFOCUS2は、図74に
図解される。フォーカシング力FFOCUS1とFFOCUS2は、
永久磁石4−250と4−252に隣接するトラッキン
グコイル4−232、4−234、4−236および4
−238と、磁極片4−244、4−246の間に位置
するフォーカシングコイル4ー230の部分で中央に位
置する。同じ量の電流が、マグネットに隣接するコイル
4−230の片側を通って流れて、それによりレンズホ
ルダおよびその上を運ばれる対物レンズ4−122を垂
直方向で移動するために作用する、レンズホルダ4−2
10の側面で等しい力FFOCUS1とFFOCUS2を作り出すよ
うに、フォーカシングコイル4−230が、レンズホル
ダ4−210、図63の開口部4−212の中で巻かれ
る。作り出された力FFOCUS1とFFOCUS2の中心が、対物
レンズ4−122の光軸Oから距離LF に等距離で配置
されるように、コイルはレンズホルダ4−210の開口
部4−212の中で対照して配置される。この構成で
は、レンズ4−122の光軸Oの回りで作り出されるモ
ーメントは等しく、レンズホルダ4−210の横揺れを
少なくする。さらに、図75に図解されるように、可動
台部の端から見ると、フォーカシング力FFOCUS1とFFO
CUS2(図面の中のFFOCUS )は、可動台部質量の質量の
中心CMC と合わせられ、それにより可動台部4ー10
6の縦揺れを少なくする。
【0173】図74に示される、反発力FFOCUS1とFFO
CUS2に応えて作り出される反発力FFR1 とFFR2 が、図
76の水平面に図解される。反発力FFR1 とFFR2 は、
大きさで等しく、フォーカシング力FFOCUS1とFFOCUS2
に対して反対の方向にあり、磁極片4−244と4−2
46の中間で、密モータ永久磁石4−250と4−25
2に隣接して中央に位置する。前記のように、フォーカ
シング力FFOCUS1とFFOCUS2が等しいので、反発力FFR
1 とFFR2 も等しい。さらに、反発力FFR1 とFFR2 は
さらに縦揺れを少なくするために、対物レンズ4−12
2の光軸Oから等しい距離LFRで働く。加えて、図77
に図解されるように、可動台部4−106の端から見る
と、反発力FFR1 とFFR2(FFRは図中)は、可動部台質
量の質量の中心CMC に合わせられ、それによって可動
台部の縦揺れを少なくする。
【0174】レンズホルダ420上で湾曲アーム4−2
60、4−262、4−264、および4−266によ
って生成される力FFlex1 とFFlex2 を、図78に図解
する。図解されている力FFlex1 とFFlex2 は、上部湾
曲アーム4−260、4−262に作用する力である。
当業者は、同一の力が下方湾曲アーム4−264と4−
266にも作用することを理解する必要がある。上部湾
曲アーム4−260と4−262のそれぞれに作用する
力FFlex1 とFFlex2 は、湾曲アームが支持部材2−2
90に取り付けられている湾曲アーム4−260と4−
262の横木セクション4−280で中央に位置してい
る。前述したように、これらの力FFlex1 とFFlex2 が
湾曲アーム4−260と4−262に作用すると、湾曲
アームは適切な方向で曲がり、密トラッキングを達成す
る。湾曲アーム4ー260と4−262をその曲がった
状態で維持しておくために、密モータが、レンズホルダ
4−210の片側にある磁極片4−244と4−246
で中央に揃えられる反発力FRAとFRBを生成する。示さ
れるように、湾曲力FFlex1 とFFlex2 はフォーカシン
グレンズ4−122の光軸Oから距離LFlexで作用し、
反発力FRAとFRBは、それぞれ光軸Oから距離LRAとL
RBで作用する。当業者にとっては、(FFlex1 +FFlex
2 )は(FRALRA+FRBLRB)に等しくではないので、
力のペアによってレンズ4−122の光軸Oの回りで作
り出されるモーメントが等しくないことは明かであろ
う。しかしながら、これらの力は非常に低い周波数(通
常は約40hz以下)である場合を除いて、可動台部か
ら効果的にデカップリングされるので、これらの力は大
部分の正常な操作状態でのアクチュエータ性能には影響
を及ぼさない。
【0175】前記のように、可動台部4−106は、光
ディスクのさまざまなデータトラックの下に可動台部4
−106を配置する目的で、ガイドレール4−112と
4−114にスライドできるように取り付けられる2つ
のベアリング面4−108と4−110を具備する。本
来、ベアリング面4−108と4−110は、可動台部
4−106をレール4−112と4−114の上に保持
する「スプリング」として動作する。ベアリング「スプ
リング」スチフネス力FBearing1とFBearing2は、図7
9に説明する。力FBearing1とFBearing2は、ベアリン
グ面4−108と4−110、およびレール4−112
と4−114の間の接触のポイントで中央に位置し、レ
ールの中央を通って下方に伸張する。前記のように、ベ
アリング面4−108とレール4−112の間の面接触
領域は、ベアリング面4−110とレール114の間の
面接触領域にほぼ等しいので、これらのスチフネス力F
Bearing1とFBearing2は、実質上等しい。これらの力F
Bearing1とFBearing2により作り出される光軸Oの回り
でのモーメントが等しく、可動台部の偏揺れを最小限に
抑えるように、ベアリング面4−108と4−110
は、レンズ4−122の光軸Oから等しい距離LBearin
g に位置する。図80を参照すると、垂直平面では、純
可動台部吊り下げ力FBearing は、直接2つのベアリン
グの間のポイントで、光軸Oと合わせられ作用する。
【0176】ベアリング面4−108、4−110およ
びレール4−112と4−114に作用する摩擦力FFr
iction1A、FFriction1B,およびFFriction2 が図解さ
れる。第1ベアリング面4−108は、2つのセクショ
ン4−160と4−162を具備するので、レール4−
114との接触領域に沿ったベアリングの真中で中央に
位置する、2つの摩擦力FFriction1AとFFriction1Bが
存在し、それぞれ各ベアリングセクション4−160と
4−162と結び付いている。第2摩擦力FFriction2
は、第2ベアリング面4ー108に作用し、示されるよ
うに、レール4−112とのその接触部分に沿ってベア
リングの真中に位置する。第1ベアリング面4−110
を形成するベアリングセクション4−160と4ー16
9の接触の領域は、実質上、第2ベアリング面4−10
8の接触領域に等しく、与荷重の量と摩擦係数は両方の
面に対して同じなので、摩擦力FFriction1A、FFricti
on1Bの総計は摩擦係数FFrictioin2に等しい。ベアリン
グ面4−112と4−114は、フォーカシングレンズ
4−112の光軸Oから当距離LF に位置し、その結果
レンズの光軸の回りのモーメントも等しい。垂直平面で
は、FFriction1A、FFriction1B、およびFFriction2
は、レール4−112、4−114、および可動台部の
縦揺れを作り出す質量の中心の回りでのモーメントが少
なくなるように、可動台部の質量の中心と水平に合わせ
るように優位に設計された、ベアリング面4−108、
4−110、図82の間の接触の領域で作用する。
【0177】図83−図89は、垂直加速と水平加速の
両方を達成するために、可動台部4−106およびアク
チュエータ4−116に作用する慣性力を図解する。ア
センブリの垂直加速に呼応して、密モータと可動台部に
作用する慣性力は、図83に示す。加速により増加する
密モータの質量に等しい、第1の下向き慣性力FIF、図
83および図84は、モータ質量CMF の質量の中心で
作用する。第2の下向き慣性力FIC、図83および図8
5は、可動台部質量の質量の中心CMC で働き、加速に
より増加する可動台部の質量に等しい。図84および図
85は、さらに、慣性力FIFとFICが対物レンズ4−1
22の光軸Oと水平に合わせられているのを図解する。
【0178】図86は、それぞれ可動台部と密モータの
水平の加速のために、疎コイル4−142、4−144
および密モータ磁極片4−244、4−246に作用す
る慣性力を説明する。慣性力FIC1 は、第1の疎コイル
4−142の上部の中心で作用し、慣性力FIC2 は、第
2の疎コイル4−144の上部の中心で作用する。前記
のように、第1コイル4−142の質量が第2コイル4
−144の質量と等しくするように、コイル4−142
と4−144は同一の寸法となる。各力FIC1とFIC2
の大きさは、加速により増加される各コイルの質量に等
しいので、コイル4−142と4−144に作用する慣
性力は等しくする。コイル4−142と4−144は、
対物レンズ4−122の光軸Oから等しい距離Lc にあ
るので、慣性力FIC1 とFIC2 により作り出されるレン
ズの光軸の回りでの結果として生じるモーメントは等し
い。同様にして、モータ磁極片4−244と4−246
は同じ寸法で、光軸Oから等距離Lpに位置しているた
め、磁極片に作用する慣性力FIP1 とFIP2 は同等で、
対物レンズ4−122の光軸Oの回りの結果のモーメン
トは等しい。この同じ解析を、カートリッジとアクチュ
エータアセンブリの他のすべての構成部品つまり「サブ
パート」に適用すると、以下に詳説するように、湾曲ア
ームの共振周波数以上の水平および垂直の加速により作
り出される慣性力は、均衡し、光軸Oに関して対称であ
る。したがって、水平加速を求めてアセンブリで作用す
るための密モータの純慣性力FIFおよび可動台部の純慣
性力FICは、図87に示されるように光軸Oを交差する
可動台部の中心を通る線に沿って作用する。疎モータF
ICが原因の純慣性力は、加速により増加される疎モータ
の質量に等しいが、密モータFIFが原因の純慣性力は、
加速により増加される密モータの質量に等しい。
【0179】高周波数では、トラッキング方向でのレン
ズホルダ湾曲アーム共振周波数、約40Hzを超えて加
速すると、アセンブリ4ー100の構成部品はデカップ
リングし、対物レンズ4−122の位置に影響を与えな
い。その結果、慣性力は、湾曲アーム共振周波数の上下
で加速に関して異なる。これらの高周波数での水平加速
の慣性力は、図88に図解する。これらの高周波数で
は、加速により増加する密モータの質量に等しい第1慣
性力F11が、密モータ質量CMF の質量の中心で作用
し、加算により増大する疎モータの質量に等しい第2慣
性力FI2が可動台部質量CMC の中心に置かれるよう
に、アクチュエータ4−116は可動台部4−106か
らデカップリングされる。
【0180】図89は、湾曲アーム共振周波数以下の水
平加速での慣性力を図解する。これらの低い周波数で
は、密モータ質量と可動台部質量はCMc'にある純質量
の中心を持つユニットとして移動する。図解されるよう
に、この純質量の中心CMc'は、可動台部質量の質量の
中心CMc の上で垂直に距離xのところに位置するの
で、疎モータ力FCoarse1 とFCoarse2 および摩擦力F
Friction1 とFFriction2は、可動台部質量の質量の中
心に合わなくなる。可動部台の質量の中心での垂直シフ
トが発生するが、アセンブリ4−100を対称的に設計
することにより、可動台部質量の質量の中心CMC が水
平面ではシフトしないことが確実となり、可動台部に作
用する力は、CMC からCM'Cへの質量の中心の垂直シ
フトにも関わらず、質量の中心と光軸Oの回りで対称の
ままとなる。
【0181】さらに、設計の相称は、サブパート、つま
り可動部台の構成部品が高周波数でデカップリングする
ときに、質量の中心CMC の水平シフトが起こらないこ
とを確実にする。例えば、KHz範囲の周波数で、密モ
ータ磁極片4−244、4−246とマグネット4−2
50、4−252がデカップリングする。しかしなが
ら、設計が相称であるために、質量の中心は水平面では
シフトしない。質量の中心にシフトがないため、フォー
カシングモータの反発力は、サブパーツが「ゆるんだ」
場合の周波数より高い周波数で可動部台を縦揺れもシー
クは横揺れしない。したがって、対物レンズ4−122
の光軸Oに質量の中心を水平に合わせることにより、レ
ンズは「台風の目」に位置し、その位置は、アセンブリ
4−100に作用する共振力、モータ力、および反発力
により最小の影響を受ける。
【0182】図90と図91は、1.9グラムの質量の
密モータの中に吊り下げられる0.24グラムの対物レ
ンズに関する、本発明のアクチュエータ4−116の密
モータ電流に対する密トラッキング位置のボード遷移図
である。図90に説明されるように、アクチュエータ
は、近似40dB/デケードの傾斜のほぼ理想的なdB
曲線4−310および理想的な移相曲線4−312、図
91を示す。2つのdBおよび移相の曲線は、それぞれ
トレース線4−310と4−312により確認される。
図92および図93は、レンズが水平つまりトラッキン
グ方向で0.15ミリ中心からずれて位置している場合
の同じ伝達関数を示す。dBおよび位相の両方の曲線、
トレース線4−410'と4ー412'がそれぞれ妨害つ
まり約3.2kHzで発生するグリッチを明らかにす
る。位相マージンは約25度落ち込み、ループダンピン
グを削減し、設定時間およびオーバシュートを増加す
る。レンズの位置設定という点では、レンズ位置の水平
シフトにより、レンズに作用する密トラッキング力の対
称またはバランスが妨害され、レンズの光軸の回りでの
モーメントが生じ、その結果偏揺れが発生する。したっ
て、アセンブリ4−100の中での対物レンズ4−12
2の光軸Oの回りでの力を均衡すると、トラッキング位
置は著しく改善される。
【0183】図94−図96は、アセンブリ4−100
に作用する非対称フォーカシング力の影響を図解する。
図94は、その正弦波が光ディスクの表面の情報トラッ
クに対応するところの、トラックピッチ1.5μmのト
ラックを横切る間のトレース線4−320として描かれ
るトラッキング信号を図解する。図95では、フォーカ
シング力が密モータCMF および光軸Oの質量の中心で
中央に位置される。上部トレース4−322は、ステッ
プ中にフォーカシングコイルに適用される電流を示す
が、底部トレースは、フォーカシング電流0.1アンペ
ア、フォーカシング加速0.75m/s2 の場合の、あ
る特定のトラックに従っている間のトラッキングエラー
信号を示す。図解されるように、トラッキングエラー信
号は、実際にはフォーカシング電流レベルに影響を受け
ないままとなる。図96は、フォーカシング力が光軸O
と質量の中心CMFの位置合わせから約0.2ミリずれ
てしまった場合、図95でのような電流およびトラッキ
ングエラー信号N対する影響を示す。対応する曲線はそ
れぞれトレース線4−422'と4−424'として識別
される。トラッキング信号は、現在では、明らかにフォ
ーカシング電流に影響されている。同じフォーカシング
電流および加速で、トラッキングオフセット0.022
m.という結果となる。通常、光ドライブでの総許容ト
ラッキングオフセットは0.05μmから0.1μmの
範囲内にあるため、力を右62Bのなでのように位置合
わせすることにより、トラッキングオフセットは大幅に
削減される。
【0184】図97では、2−Dアクチュエータの質量
の中心が可動台部質量の質量の中心と一致する可動台部
とアクチュエータのアセンブリ4−400の代替実施例
が説明される。実質上、対物レンズの光軸の回りで対称
であるだけではなく、密モータ質量の質量の中心は、可
動台部質量の質量の中心と一致し、光軸と位置合わせさ
れている。第1実施例の可動台部とアクチュエータのア
センブリ4−100は、大部分の周波数範囲に対して適
当である。ただし、この代替実施例のアセンブリ4−4
00は、湾曲アーム共振周波数を下回る周波数で可動台
部質量の質量の中心のシフトを回避することが望まれる
応用例でも使用できる。
【0185】アセンブリ4−400は、ガイドレール
(図示されていない)上にスライドできるように取り付
けらることができる、実質上アセンブリ4−100のそ
れらと同一である第1ベアリング面4−408と第2ベ
アリング面4−410を持つ可動台部4−406、およ
び可動台部4−406の中に取り付けられる2−Dアク
チュエータ4−416を具備する。可動台部4−406
は、可動台部4−406をトラッキング方向、図99で
水平に移動し、光ディスクの表面のさまざまな情報トラ
ックにアクセスするように動作する、ベアリング面4−
408と4−410に隣接する可動台部4−406に形
成されるそれぞれのノッチ4−417と4−418の中
に位置する疎トラッキングコイル4−412と4−41
4のペアを具備する。
【0186】アクチュエータ4−416は、その上に対
物レンズ4−442が取り付けられたレンズホルダを具
備する。可動台部4−406の上面に形成される横桟−
424のペアが、さらに、レンズホルダ4−420上に
形成される一対の突出部4−428の上面に取り付けら
れる一対の上部湾曲アーム4−426を支持する。上部
湾曲アーム4−426に構造が同一である一対の底部湾
曲アーム4−429は、可動台部(図示されていない)
の底部の対応する横桟により支持され、レンズホルダ4
−420上の突出部4−428の対応する底面に取り付
けられる。光のビーム4−430は、楕円形の窓4−4
32を通ってアクチュエータ4−416に入り、光軸
O'に沿って対物レンズ4−422を通ってアクチュエ
ータ4−416の内側に収納される鏡(図示されていな
い)により反射される。アクチュエータ4−416は、
さらに、出てくるビームを正確に合わせ、光ディスクの
表面の希望の位置にフォーカシングできるように、レン
ズ4−422を移動するフォーカシング密トラッキング
モータに取り付けられる。フォーカシング密トラッキン
グモータは、レンズホルダ4−420の向かい合う両端
に取り付けられる2つの永久磁石4−440と4−44
2を具備する。楕円形をした密トラッキングコイル4−
444が、可動台部ベアリング面4−408と4−41
0に隣接する永久磁石4−440と4−442のそれぞ
れに取り付けられる。フォーカシングコイル4−448
は、レンズホルダ4−420がフォーカシングコイル4
−448の間に配置されるように、可動台部4−406
の上面と底面に取り付けられ、可動台部の内部の中に形
成される横桟により支えられる。 可動台部4−406
とアクチュエータ4−416の疎トラッキング運動は、
図65と図66に図解されるアセンブリ4−100のト
ラッキング運動と同じように実現される。電流が、磁界
が存在する場合に、疎トラッキングコイル4−412と
4−414に適用されると、光ディスクのさまざまな情
報トラックの下に対物レンズ40442を配置できるよ
うに、トラッキング方向、図99の可動台部4−406
とアクチュエータ4−416を移動するように作用する
力が、ロレンツの法則に則って生成される。
【0187】図98は、レンズホルダ4−420とその
上で運ばれる対物レンズ4−422をフォーカシング方
向で移動するためのアクチュエータ4−416の動作を
図解する。電流が、フォーカシングコイル4−448で
生成されると、電磁界4−450がコイルのそれぞれで
誘導される。電磁界4−450は、図示される各フォー
カシングコイルに関して方向が異なる。示されている例
においては、永久磁石4−440と4−442の両方
が、底部フォーカシングコイル4−448(図示されて
いない)により引きつけられ、上部フォーカシング回路
4−448により押し戻されるため、対物レンズホルダ
4−420が底部フォーカシングコイル4−448に向
かって移動し、対物レンズ4−422を光ディスクの表
面からさらに遠くに配置するために上部フォーカシング
コイル4−448から遠ざかる。その場合、変位の規模
は、誘導される電磁界の強さに依存する。
【0188】同様にして、図99は、密トラッキングコ
イル4−444と相互作用する永久磁石4−440と4
−442を図解する。トラッキングコイル4−444の
付勢により、レンズホルダ4−420は、コイルを通る
電流の方向に応じて、トラッキング方向で左右に水平に
移動する。例えば、図解される磁界4−460が存在す
る場合は、レンズホルダ4−420と対物レンズ4−4
22が左方向に移動する。この世にして、密トラッキン
グコイル4−444が、対物レンズ4−422を出る光
ビームを、光ディスク上の希望の情報トラックの中心の
中にさらに正確に配置する。
【0189】以下の説明において、確認された力および
長さは、アセンブリ4−100に関連して前述した力と
長さに対応する。図解しやすくするために、アセンブリ
4−100に対応する、表示された力と長さを説明する
際に利用されるように、図65、69、70、72−7
6、79、81、84および85を参照する間、対応す
る値を説明するためにプライム「'」記号を使用する。
【0190】前述したように、疎トラッキングモータ
は、アセンブリ4−100での疎トラッキングモータの
動作と同じように動作する。密トラッキングコイル4−
412と4−414は、同一の寸法で、対物レンズ4−
422の光軸O'から等距離に配置される。可動台部4
−406に働く対応する力FCoarse1'とFCoarse2'(図
65参照)が、光軸O'から対応する等距離LC1' とLC
2' (図69)で働くように、等しい電流がコイルに適
用される。放射方向の垂直面では、これらの力FCoarse
1'とFCoarse2'が、対応する密モータ質量CMF'(図
84)および可動台部質量CMC'(図85)の一致す
る重心と合わせられ、それにより可動台部とアクチュエ
ータの縦揺れを少なくする。同じようにして、可動台部
の吊り下げ力も光軸O'の回りで対称となるように、ベ
アリング面4−408と4−410が光軸O'から等距
離に配置される。光軸の回りで作り出されるモーメント
が等しくなり、可動台部とアクチュエータの縦揺れがさ
らに少なくなるように、それぞれの力FBearing1' とF
Bearing2' (比較するために図79を参照)は、光軸
O'から等距離LBearing1' で動作する。可動台部4−
406に作用する摩擦力が実質上等しくするように、レ
ールに接触するベアリングの表面領域は、実質上等しく
するように設計される。ベアリング面4−408と4−
410は、光軸O'から等距離に配置されるので、光軸
の回りで働くモーメントは等しくし、可動台部とアクチ
ュエータは最小限に抑えられる。アセンブリは、さら
に、摩擦力が実際には可動台部4−406とアクチュエ
ータ4−416の質量の中心と合うように、設計され
る。
【0191】アクチュエータに働く密トラッキング力が
等しくするように、密トラッキングコイル4−444は
同じ寸法で、コイルに適用される電流は等しい。さら
に、この軸の回りで作り出されるモーメントが等しくす
るように、密トラッキングコイル4−444は、光軸
O'から等しい距離LT '(図70)に配置される。垂直
面では、アクチュエータ4−416の縦揺れが少なくな
るように、これらの力FTrack1'とFTrack
2'(図70)も、アクチュエータ4−416と可動台
部4−406の重心と合わせられる。アセンブリに働く
密トラッキング力は等しいので、トラッキング力FTrac
k1' とFTrack2' に呼応して作り出される反発力、FRe
act1' とFReact2' も等しくする。光軸O'の回りのモ
ーメントが等しく、偏揺れが少なくなるように、これら
の反発力は、光軸から等距離LR'で働き、重心と垂直に
合わせられる。
【0192】同じようにして、フォーカシングコイル4
−448がアクチュエータに作用する等しい力FFocus
1' とFFocus2' を作り出すように、フォーカシングコ
イル4−448は、実質上、等しい寸法となり、等しい
電力が適用される。しかしながら、この実施例において
は、光軸O'の回りのモーメントが等しくするように、
フォーカシングコイル4−448が、密モータ質量と可
動台部質量の一致する重心から等距離LF'に位置する。
さらに、フォーカシング力FFocus1' とFFocus2' (図
74)が等しいために、密モータ質量に作用するフォー
カシング反発力FFR1'とFFR2'(図76)は、等しく
し、可動台部質量CMC'と密モータ質量CMF の一致す
る重心から等距離LFR' (図76)で働く。したがっ
て、光軸O'の回りの反発力により作り出されるモーメ
ントは等しくし、アクチュエータの縦揺れは、さらに最
小限に抑えられる。
【0193】アクチュエータに作用する湾曲力FFlex
1'、FFlex2'、および湾曲力に呼応して作り出される密
モータ反発力FRA' 、FRB' は、実際には、アセンブリ
4−100に関する図78に図解されるものと同じであ
る。湾曲力と反発力は光軸O'の回りで対称ではないた
め、軸O'の回りのこれらの力のペアは等しくしない。
ただし、これらのモーメントが大部分の操作状態でアク
チュエータの性能に影響を及ぼさないように、これらの
力は、低周波数(通常は約40Hz以下)の場合を除い
て、実際には、可動台部4−406からデカップリング
される。
【0194】したがって、アセンブリ4−400に作用
するモータ力と反発力は、光軸O'の回りで対称であ
り、実際には、密モータ質量CMF'と可動台部質量CM
C'の重心と合っている。密モータ質量の重心と可動台部
質量の重心は一致するため、アクチュエータ4−416
またはアセンブリ4−400のサブパーツのいずれかを
デカップリングしても、質量の中心はシフトされず、ア
センブリ4−400に作用する力およびモーメントは、
実際にはすべての水平加速および垂直加速の場合に均衡
が取られたままとなる。 アナモルフィック色消しプリズム系 図100は光源5−102を有する先行技術の光学系5
−100を示しており、それは点線で示される入射光ビ
ーム5−106、簡単なアナモルフィックプリズム5−
108、焦点レンズ5−110、及び光学媒体5−11
2を具備する。光ビーム5−106はプリズムの入口面
5−116に対する法線に対して、入射角5−114で
プリズム5−108に入る。レーザ光源は、当業界で公
知のように、通常はある程度の非点収差を伴う楕円形ビ
ームを発生させる。アナモルフィックプリズム5−10
8はビームの楕円状を補正するために、楕円の短軸に沿
った拡大を提供する。入射角5−114は短軸に沿った
所望の拡大を提供するように選択される。アナモルフィ
ックプリズム5−108は入射光ビーム5−106にお
ける非点収差を補正することもできる。光学媒体5−1
12にスポット5−120を形成するため、レンズ5−
110は結果的に生じる補正されたビーム5−118の
焦点を合わせる。
【0195】入射光ビーム5−106の波長が不変であ
る限り、簡単なプリズム5−108で適当である。しか
しながら、実際のところ、当業界で公知のように、温度
変化、パワーシフト、無作為の「モードホッピング」や
その他の条件により、光源は典型的に波長を変化させ
る。磁気光学的ディスク系では、レーザパワーは書き込
み操作に必要なパワーレベルと読み取り操作に必要なパ
ワーレベルとの間で連続的にシフトする。
【0196】材料の界面における光の屈折角は、当業界
で公知のように、下記のスネルの法則で計算される: n1 sinθ1 =n2 sinθ2 式中: n1 =材料1の屈折率; θ1 =法線に対する入射角; n2 =材料2の屈折率;及び θ2 =法線に対する入射角。
【0197】この関係は光ビーム5−106がプリズム
5−108に入る時の光ビームの屈折を支配する。図1
00に示されるように、1つの波長の入射ビーム5−1
06がアナモルフィックプリズム5−108に入る時、
ビームはプリズム5−108の屈折率及び光ビーム5−
106の入射角5−114によって指図される所定の角
度で屈折される。結果的に生じる、楕円状、そしておそ
らく入射ビーム5−106の非点収差が補正された光ビ
ーム5−118は、焦点レンズ5−110に入り、光学
媒体5−112上に焦点の合わされた光スポット5−1
20を生じさせる。しかしながら、屈折率は波長と共に
変化する。これは色分散と称される。従って、入射光ビ
ーム5−106の波長が変化する時、空気とプリズム5
−108間の界面から生じる屈折角は前の波長に対する
屈折角とは異なる。図100における点線は入射ビーム
5−106の波長のシフトの結果を描いている。入射光
ビーム5−106は異なる角度で屈折し、異なる角度で
焦点レンズ5−110に入る光ビーム5−122を生じ
させ、その結果光学媒体5−112上に焦点の合わされ
た光スポット5−124を生じさせる。図100に図示
されるように、光スポット5−124は光スポット5−
120から転置されている。入射光ビームにおける波長
の変化から生じるこの変位は、本明細書において水平ビ
ームシフトと称する。
【0198】水平ビームシフトはアナモルフィックプリ
ズム5−108を使用しないことによって避けられる。
例えば、系は光学媒体上に円形スポットを提供するため
に円形レンズを使用してもよい。しかしながら、レンズ
で円形スポットを形成するために、レンズは楕円形光ビ
ーム内で円形アパーチャに焦点を合わせるだけである。
このため、円形アパーチャの外側の光ビーム部分が捨て
られるので、レーザパワーの使用が非効率的になる。従
って、ビーム整形のためにアナモルフィックプリズムを
使用しない系は、入射光ビームにおける楕円状及び非点
収差のプリズム補正から恩恵を受けることができない。
アナモルフィックプリズムのビーム整形能力によって、
楕円形ビームを円形ビームに拡大させることによって、
レーザパワーを効率的に使用できるようになる。効率的
なパワーの使用は、特にディスクに書き込むために増大
したパワーが必要な時に光ディスクシステムにおいて好
都合である。
【0199】図101は、当業界において公知であるよ
うに、マルチエレメントプリズム系5−130用の従来
の構成を示す。図示される系は3つのプリズムエレメン
ト、プリズム5−132、プリズム5−134、及びプ
リズム5−136、焦点レンズ5−138、及び反射式
光学媒体5−140から成る。プリズム系5−130は
プリズム5−132、プリズム5−134とプリズム5
−136のために、個々のプリズムの結合構造、屈折
率、及び分散を適切に選択することによって、色消しで
あるように設計することができるであろう。
【0200】図101に図示されるプリズム系5−13
0は更に、プリズム5−134とプリズム5−136の
間にビームスプリッティング薄膜5−146を挟むこと
によって、光学媒体5−140から検出システム5−1
44への反射ビームの反射を許す。
【0201】図101から解るように、入ってくる光ビ
ーム5−148はプリズム5−132、5−134、及
び5−136を通り、レンズ5−138によって焦点が
合わされ、光学媒体5−140上にスポット5−137
を形成する。光ビーム5−148は光学媒体5−140
から焦点レンズ5−138を通りプリズム5−136へ
と反射し、光ビーム5−150として薄膜5−146か
ら反射する。光ビーム5−150は次に検出システム5
−144に入る。
【0202】色消しであるように設計された場合、入力
光ビーム5−148の波長の変化が、光学媒体5−14
0上に焦点合わせされた光スポット5−137における
水平シフトを生じさせるべきではない。
【0203】前述したように、光学系は1つ以上の検出
器からしばしば利益を受ける。光路内にエアスペースを
備えたプリズム系は、特に多数の検出器に対して入射ビ
ーム及び反射ビームの部分を反射することができるコン
パクトな色消しプリズム系を提供する際に、重要な利点
を提供することができるであろう。更に、エアスペース
を使用することにより、対称的補正プリズムを既存のア
ナモルフィックプリズム系に付け加えることができる。
最後に、エアスペースを備えた単一式プリズム系が、安
定した、コンパクトな、製造しやすく、設置しやすいプ
リズムアセンブリを提供するのに好都合であろう。
【0204】プリズム間にエアスペースを備えた色消し
プリズム系のデザインをより完全に説明するために、簡
単なアナモルフィックプリズム5−156に加えられた
色補正プリズム5−154を具備する二エレメントプリ
ズム系5−152を描いた図102を参照する。補正プ
リズム5−154は選択された波長において、n1 の屈
折率を有し、簡単なアナモルフィックプリズム5−15
6はn2 の屈折率を有する。系における角度は図102
において示されるように、Ф、a1 、a2 、a3 、a4
、a5 、a6 、a7 、β1 、β2 、βair として表さ
れる。入射ビームから出口ビームへの偏向角度はαと称
され、その場合 α=β1 +βair −(a7 +Ф+β2 ) であり、a7 は繰り返し応用されるスネルの法則及び三
角形の結合構造を通して計算される。
【0205】デザイン条件は所望の結果(例えば、系を
通しての全体的偏向)を達成するために選択される。例
えば、色消し系を設計するための条件は、αがある範囲
の波長に亙って不変であることである。
【0206】入口ビームから出口ビームまでの全体的な
所望の偏向角度、α=Aに対して、条件は以下のように
満たされる: A=β1 +βair −(a7 +Ф+β2 ) 更に、補正プリズム5−154を、図102に示すよう
に、簡単なアナモルフィックプリズム5−156に加え
られるように、入射光ビームの正味拡大を持たない対称
的プリズムにするための条件は以下の通りである: Ф=sin-1[n1 *sin(β1 /2)] この条件を選択することによって、補正プリズム5−1
54は入射光ビームを拡大させない。従って、補正プリ
ズムを適切な拡大を提供するために選択される既存のア
ナモルフィックプリズム系に加えることができる。
【0207】最後に、プリズムアセンブリ5−152は
Ф、β1 、β2 、βair 及びガラス分散を適切に選択す
ることによって、所望のデザインの全てを満たすことが
できる。
【0208】ある場合には、出口ビームが入口ビームか
らかなりの偏向角を持つことが望ましいかもしれない。
例えば、90度の偏向が好都合であろう。これはビーム
がプリズムを出る前に、プリズム5−156において全
体的な内部反射を提供することによって達成され得る。
これは上記の計算を変化させるが、デザイン目標はパラ
メーターの適当な選択によって満たされ得る。
【0209】既存のアナモルフィックプリズムに対称的
補正プリズムを付け加えるために上記原則を応用して、
異なる検出器に反射ビームを部分的に反射させるため多
数の表面を持ったプリズム系が設計された。様々な検出
システムに対する多重反射と共に、入口ビームと出口ビ
ームの間にかなりの偏向角を持った単一式エアスペース
付き色消しプリズム系の態様について説明する。
【0210】図103は本発明によるエアスペース付き
アナモルフィック色消しプリズム系5−170を図示し
ている。好ましくは、プリズム系5−170は、図10
3に描くように、単一ユニットとして結合される3つの
プリズムを有している。前述したように、これはプリズ
ムアセンブリ5−170が単一ユニットとして装着され
るという利点を提供する。プリズムが共に結合されるの
で、それらは光学系において別々に装着される必要がな
い。これは装着時間を減少させ、系の安定性を増し、装
着費用を減少させ、異なる光学系間の機能的偏向を最小
にする。3つのプリズムエレメントはプレートプリズム
5−172、台形プリズム5−174、及び補正プリズ
ム5−176である。図103は更に光源5−102か
らの光ビーム5−178、エアギャップ光ビーム5−1
80、出口/反射光ビーム5−182、第1の検出器5
−185に対する第1の検出器チャンネル光ビーム5−
184、第2の検出器5−187に対する第2の検出器
チャンネル光ビーム5−186、及び第3の検出器5−
189に対する第3の検出器チャンネル光ビーム5−1
88としての光ビーム路を示す。補正プリズム5−17
6とプレートプリズム5−172間に、エアギャップ光
ビーム5−180が通過するエアギャップを含むことに
より、補正プリズム5−176は入射ビーム5−178
に対する正味拡大を持たない対称的修正器として設計さ
れ得る。従って、図103に示したプリズム系5−17
0を色消しにするために、補正プリズム5−176をプ
レートプリズム5−172と台形プリズム5−174の
組合せに付け加えることができる。
【0211】更に、図103は光学媒体5−191上に
出口光ビーム5−182の焦点を合わせるために配置さ
れるレンズ5−190を描いている。図103に示した
デザインの特性は、785±22nmのデザイン波長の
ために実質的に色消しであるように説明され、設計され
ている。この波長では、系は後述する性質を有するであ
ろう。
【0212】プレートプリズム5−172は図105、
106及び107において詳細に描かれている。図10
5はプレートプリズム5−172の側面図であり、図1
06は表面S1 5−200を図示する底平面図であ
る、図107は表面S2 5−202を図示する上平面
図である。プレートプリズムは光学表面S1 5−20
0、光学表面S2 5−202、光学表面S3 5−2
04、表面S4 5−206、及び表面S5 5−20
8を有する。1つの態様では、表面S1 5−200と
S2 5−202は実質的に平行し、図105において
5−210で指摘される距離を置いて配置される。本態
様では、距離5−210は6.27mmであることが好
都合である。表面S5 5−208と表面S3 5−2
04も本態様では実質的に平行である。表面S1 5−
200と表面S3 5−204は交差し、図105にお
けるエッジ5−211(つまり、S1/S2の縁)にお
いて角度5−212(つまり、S1/S2の角度)で終
了するが、その角度は本態様では50゜21′±10′
であることが好都合である。図105において指定され
るように、表面S3 5−204と表面S2 5−20
2は交差し、エッジ5−214で終了し;表面S2 5
−202と表面S4 5−206は交差し、エッジ5−
216で終了し;表面S4 5−206と表面S5 5
−208は交差し、エッジ5−218で終了し;表面S
5 5−208と表面S1 5−200は交差し、エッ
ジ5−220で終了する。表面S2 5−202は図1
05において5−222で示される長さと、図106に
おいて5−224で示される幅を持つ。本態様では、長
さ5−222は13.34mmであり、幅5−224は
8.0mmである。図105において5−225で示さ
れる、表面S1 5−200に平行して測定される、エ
ッジ5−218からエッジ5−211までのプリズムの
全体的な長さは、本態様では23.61mmであること
が好都合である。5−227で示され、表面S1 50
0と表面S2 5−202に対して垂直に限定される基
準面5−226に沿って測定される、エッジ5−218
とエッジ5−220の距離は2.14mmであることが
好都合である。図106の平面図は表面S1 5−20
0上に限定される明確なアパーチャ5−230と明確な
アパーチャ5−232を図示している。明確なアパーチ
ャは単にプリズムの表面領域であり、その上で表面が選
択された特性を満たすように指定される。本態様では、
明確なアパーチャ5−230と5−232は8.5mm
x6.5mmの卵形である。好都合なことに、アパーチ
ャ5−230は、図106に示すように、その短軸の中
心がエッジ5−211から距離5−233に置かれ、そ
の長軸の中心が表面S1 5−200の中央に置かれ
る。本態様では、明確なアパーチャ5−232はその短
軸の中心がエッジ5−220から距離5−234に置か
れ、その長軸の中心が表面S1 5−200の中央に沿
って置かれる。好都合なことに、本態様では、距離5−
233は6.15mmであり距離5−234は5.30
mmである。
【0213】図107に描かれた平面図は表面S2 5
−202上に限定される明確なアパーチャ5−2354
を図示する。本態様はこの明確なアパーチャを、図10
7に示すように、その短軸の中心がエッジ5−214か
ら距離5−236に置かれ、その長軸の中心が表面S2
5−202の中央に置かれた、8.5mmx6.5m
mの卵形として定義する。本態様では、距離5−236
は5.2mmである。明確なアパーチャ5−230、5
−232、及び5−235は表面部分を限定し、その上
で表面特性が、当業界で公知のように、好ましくは少な
くとも40/20である。図示した態様では、当業界で
公知のように、BK7グレードAの焼きなましされた微
粒子ガラスがプリズム5−172用の適切な光学材料で
ある。
【0214】図108は図103に描かれた態様の台形
プリズム5−174の付加的な詳細を示している。台形
プリズム5−174は光学表面S6 5−240、光学
表面S7 5−242、光学表面S8 5−244、及
び光学表面S9 5−246を有する。表面S6 5−
240と表面S7 5−242はエッジ5−248で終
了し交差する。表面S7 5−242と表面S8 5−
244は5−251で示される角度で、エッジ5−25
0において交差し終了する。好都合なことに、角度5−
251は実質的に135゜である。表面S8 5−24
4と表面S95−246は角度5−254で、エッジ5
−252において交差し終了し、その角度は本態様では
50゜21′であることが好都合である。表面S9 5
−246と表面S6 5−240は、エッジ5−256
において交差し終了する。表面S6 5−240は図1
08に示す長さ5−258を有する。長さ5−258は
本態様では9.5mmであることが都合がよい。表面S
6 5−240と表面S8 5−244は実質的に平行
であり、図108における距離5−260を置いて配置
される。本態様では、距離5−260は表面S6 5−
240と表面S85−244に対して垂直方向に測定し
て、8.0mmである。エッジ5−250と5−248
は表面S8 5−244と平行に限定される面5−26
2に沿って距離5−261を置いて配置される。距離5
−261は本態様では8.0mmであることが都合が良
い。図109は表面S6 5−240と表面S9 5−
246を図示する台形プリズム5−174の上平面図で
ある。図109に描かれているように、台形プリズム5
−174は厚さ5−263を有する。好ましくは、厚さ
5−263は本態様では約8mmである。図109に示
すように、表面S65−240は本態様において、表面
の幅を横切って中心が置かれ、エッジ5−248から距
離5−265の所に中心が置かれる、6.5mmの最小
直径円形アパーチャとして限定される明確なアパーチャ
5−264を持つ。好ましくは、距離5−265は本態
様では4.0mmである。表面S9 5−246は表面
上に中心が置かれる明確なアパーチャ5−266を有す
る。本態様では、明確なアパーチャ5−266は6.5
mmx8.5mmの最小卵形として定義される。
【0215】図110は明確なアパーチャ5−268、
5−270を各々備えた表面S75−242及び表面S
8 5−244を図示する台形プリズム5−174の底
平面図である。図110に示すように、台形プリズム5
−174はエッジ5−252からエッジ5−248まで
の基準面5−262に沿って測られた長さ5−272を
持っている。好ましくは、その長さ5−272は本態様
では16.13mmである。1つの態様では、表面S7
5−242用の明確なアパーチャ5−268は、表面
S7 5−242上に中心が置かれる6.5mmx9.
2mmの卵形として定義され、その短軸はエッジ5−2
48とエッジ5−250に並列し、それらの間に中心が
置かれる。明確なアパーチャ5−270は表面S8 5
−244上に中心が置かれる6.5mmx6.7mmの
卵形であることが好都合であり、その長軸はエッジ5−
250とエッジ5−252の間に並列して中心が置かれ
る。本態様では、明確なアパーチャ5−264、5−2
66、5−268及び5−270の表面特性は、当業界
で公知のように、40/20であることが好都合であ
る。
【0216】プリズム内の多くの表面はプリズムの機能
を助長するために被覆されている。本態様では、表面S
6 5−240は90゜±0.5゜の入射角で透過率≧
99.8%の反射防止塗装が施されている。表面S8
5−244は内部入射光のために10.7゜±0.5゜
の入射角で透過率≧98.5%の被覆が施されている。
表面S9 5−246はs分極状態(RS )(つまり、
入射面に垂直)>90%の反射光と、39゜39′±
0.5%の入射角でp分極状態(RP )=12.5%±
2.5%の反射光を持つ低吸光度の薄膜被覆が施されて
いる。図103及び図108〜110に図示された態様
の台形プリズム5−174用の材料は、当業界で公知の
ように、BK7グレードAの焼きなましされた微粒子光
学ガラスである。
【0217】図103に描かれたプリズム系5−170
の態様の色補正プリズム5−176は、図111と図1
12においてより詳細に示されている。図示されている
ように、色補正プリズム5−176は三角形のプリズム
を形成するために構成された光学表面S10 5−29
0、光学表面S11 5−292及び表面S12 5−
294を有する。表面S11 5−292と表面S12
5−294はエッジ5−296において交差し終了す
る。表面S10 5−290と表面S12 5−294
はエッジ5−298において交差し終了する。好ましく
は表面S105−290と表面S11 5−292は対
称である。表面S12 5−294は長さ5−300を
有し、その長さは本態様では7.78mmである。こう
して、エッジ5−296とエッジ5−298は距離5−
300によって分離される。表面S10 5−290と
表面S11 5−292は5−302で示される角度で
互いに接近する。本態様では、角度5−302は38゜
20′であることが好都合である。表面S11 5−2
92と表面S10 5−290は表面S12 5−29
4から、表面S12 5−294に対して垂直に測定さ
れた距離5−303で終了する。距離5−303は本態
様では10.5mmである。
【0218】図112は表面S10 5−290の図で
ある。本態様では、プリズム5−176は図112にお
いて5−304で示される厚さを持っている。本態様で
は、厚さ5−304は8.0mmであることが好都合で
ある。望ましくは、表面S10 5−290は卵形の明
確なアパーチャ5−306を有する。本態様では明確な
アパーチャ5−306は、長軸が5−298における共
通部分と並列して、そこから距離5−308に中心が置
かれた卵形である。短軸は図示されるように表面S10
5−290上に中心が置かれる。好ましくは、明確な
アパーチャ5−306は本態様では6.5mmx2.8
mmの卵形として定義され、明確なアパーチャ5−30
6を横切る表面特性は、当業界で公知のように、40/
20であることが好都合である。本態様では、表面S1
1 5−292もその表面上に限定される同様の明確な
アパーチャを有している。
【0219】台形プリズム5−174と同様に、色補正
プリズム5−176は性能を助長するために、その表面
の一部に被覆が施されている。1つの態様では、表面S
105−290とS11 5−292 は反射防止塗装
(例えば、当業界で公知のように、入射角35.5°±
1.0°で、反射率≦3%)が施されている。本態様で
は、SFIIグレードAの焼きなましされた微粒子ガラ
スが補正プリズム5−176用の材料である。
【0220】上述のようなプリズムが図103に示した
態様の単一式プリズム系5−170として組立られる場
合、光ビームは785±22nmの波長のために下記に
図示し、説明するように反射する。議論目的のために、
基準面5−237は図104に図示するようなプリズム
系5−170の1側面に沿って限定される。光源5−1
02からの入射ビーム5−178は入射角5−326
で、基準面5−237に平行して表面S10 5−29
0に入る。光ビーム5−178は光ビーム5−180と
してエアギャップへとプリズム5−176を出て、表面
S2 5−202を通りプリズム5−172に入る。光
ビームの一部は表面S9 5−246上の薄膜において
反射し、光ビーム5−188として表面S3 5−20
4に入る。1つの態様では、ビーム5−188は検出シ
ステム5−189に向けられてよい。この反射ビームは
入力ビームの一部であるので、光ビーム5−188を受
け取る検出システム5−189は入射光の強度を監視で
きる。表面S9 5−246上の薄膜において反射しな
い残りの光ビームは、台形プリズム5−174へと通過
し、表面S7 5242において内部的に反射し、表面
S6 5−240を通る光ビーム5−182として出
る。
【0221】説明した態様では、光ビーム5−178の
入射角5−326が35°26′である場合、光ビーム
は5′以内で基準面5−237と平行してプリズム5−
174を出るが、入口ビーム5−178から出口ビーム
5−182までの全体的偏向は87°37′±5′であ
る。光ビーム5−182は5′以内で表面S6 5−2
40に対して垂直に出る。
【0222】レンズ5−190は光学媒体5−191上
に光ビーム5−182の焦点を合わせる。光ビームはレ
ンズを通って反射し、表面S6 5−240に対して垂
直に入り、表面S7 5−242において内部的に反射
し、その後台形プリズム5−174とプレートプリズム
5−172間の薄膜において反射する。その結果生じる
ビームは表面S8 5−244を通り、5−328の偏
向角で光ビーム5−184として台形プリズム5−17
4を出る。光ビーム5−184は第1の検出器5−18
5に入る。
【0223】光学媒体5−190から反射する光ビーム
の一部は薄膜を通過し、表面S25−202で反射し、
光ビーム5−186としてプレートプリズム5−172
を出る。この反射はプリズム系におけるエアギャップの
故に利用可能である。1つの態様では、光ビーム5−1
84と光ビーム5−186は、検出器システム5−18
5と5−187に各々向けることができる。例えば、検
出器システム5−185はデータ信号を集め、検出器シ
ステム5−187は制御信号(例えば、焦点及びトラッ
キングサーボ情報)を集めることができる。
【0224】上述のように、説明した態様は従来のレー
ザ光源からの典型的な波長変化範囲内で実質的に色消し
である。従って、入射光の波長におけるシフトは、光学
媒体5−190上に焦点が合わされたビームの結果的に
生じる水平位置に重大な影響を及ぼさない。
【0225】780nmから785nmまでの波長の変
化のために、プリズム系5−170の性能をシミュレー
トする計算を下記の表に示す。Phiは補正プリズム上
の入射角(つまり、本態様では35°26′)であり、
その変化は±0.5°と見積られている。波長のシフト
は1コラムで表示され、プリズム系から焦点合わせされ
たスポットにおける対応するシフトはPhi±0.5°
の入射角用のコラムにおいて表示される。例えば、表の
1行目に見られるように、780−781.5nmの入
射光ビームの波長シフトに対して、Phiの入射角にお
ける−0.2nmにより焦点合わせされたスポットシフ
ト、Phi−0.5°の入射角用に2.6nmにより焦
点合わせされたスポットシフト、及びPhi+0.5°
の入射角用に−2.9nmにより焦点合わせされたスポ
ットシフトを示している。 波長シフト Phi−0.5° Phi Phi+0.5° 780-781.5 nm 2.6 nm -0.2 nm -2.9 nm 780-783 nm 5.2 nm -0.2 nm -5.6 nm 780-785 nm 9.0 nm -0.1 nm -9.0 nm 上記表から解るように、入射角、Phiにおける水平変
位は、Phiの入射角で780〜783nmの波長シフ
トに対しては、1nm以下で変化する。これに対して、
上記のものに類似する態様で色補正なしのものでは、3
nmの波長シフトに対しておよそ200nmの水平変位
が起こる。これは実質的に色消し系を指示する。
【0226】図113は本発明の代替態様としてのプリ
ズム系5−339を示す。この態様は補正プリズム5−
340、プレートプリズム5−342、及び四辺形プリ
ズム5−344を具備する。補正プリズム5−340と
プレートプリズム5−342は、図103に示したプリ
ズム系5−170の補正プリズム5−176とプレート
プリズム5−172と各々実質的に同じものである。し
かしながら、四辺形プリズム5−344は台形プリズム
5−174とは異なる。
【0227】図113の四辺形プリズム5−344は図
114、115、116において詳細に描かれている。
四辺形プリズム5−344は表面S13 5−346、
表面S14 5−348、9表面S15 5−350、
及び表面S16 5−352を有する。表面S13 5
−346、S14 5−348、S15 5−350、
S16 5−352は台形プリズム5−174の表面S
6 5−240、S75−242、S8 5−244、
及びS9 5−246と同様ではあるが、同じではない
ように構成される。図114に示すように、表面S13
5−346とS14 5−348は角度5−354で
エッジ5−353において交差し;表面S14 5−3
48とS15 5−350は5−356で示される角度
でエッジ5−355において交差し;そして表面S15
5−350とS16 5−352は角度5−358で
エッジ5−357において交差する。最後に、表面S1
6 5−352とS13 5−346はエッジ5−35
9において交差する。1つの態様では、角度5−354
は49°40′であり、角度5−356は135°であ
り、角度5−358は50°21′である。表面S15
5−350に対して垂直に測定される、エッジ5−3
53とエッジ5−355間の距離は、図114において
5−360の参照符が付けられている。1つの態様で
は、距離5−360は8.0mmである。加えて、エッ
ジ5−353からエッジ5−359までの距離は5−3
62の参照符が付けられている。1つの態様では、表面
S155−350に平行に測定される、距離5−362
は8.9mmである。最後に、表面S15 5−350
に平行な面に沿って測定される、エッジ5−353とエ
ッジ5−355間の距離は5−364の参照符が付けら
れている。1つの態様では、距離5−364は好ましく
は8.0mmである。
【0228】図115は表面S13 5−346の平面
図であり、表面S16 5−352も描いている。図1
15は5−368の参照符が付けられたプリズム5−3
44の厚さを示している。1つの態様では、厚さ5−3
68は8.0mmである。好都合なことに、図115に
示すように、プリズム5−344は表面S13 5−3
46に沿って限定される明確なアパーチャ5−370
と、表面S16 5−352に沿って限定される明確な
アパーチャ5−372を有する。本態様では、明確なア
パーチャ5−370は表面を横切って、エッジ5−35
3から距離5−374に中心が置かれる円形アパーチャ
である。1つの態様では明確なアパーチャ5−370は
6.5mmの最小直径を持つ円形アパーチャであり、距
離5−374は4.0mmである。好都合なことに、表
面S16 5−352も表面上に中心が置かれる明確な
アパーチャ5−372を有する。1つの態様では、明確
なアパーチャ5−372は、図115において表示され
るように、表面S16 5−352上に中心が置かれる
6.5mmx8.5mmの卵形アパーチャである。
【0229】図116は表面S14 5−348の平面
図であり、更に表面S15 5−350も図示してい
る。表面S15 5−350に平行な面に沿って測定さ
れる、エッジ5−353からエッジ5−357までのプ
リズム5−344の卵形の長さは、図116において5
−380の参照符号が付けられている。1つの態様で
は、長さ5−380は16.13mmである。図116
に見られるように、表面S14 5−348は表面上に
中心が置かれる明確なアパーチャ5−382を有し、表
面S15 5−350は表面上に中心が置かれる明確な
アパーチャ5−384を有する。1つの態様では、明確
なアパーチャ5−382は6.5mmx9.2mmの卵
形であり、明確なアパーチャ5−384は6.5mmx
6.7mmの卵形である。
【0230】好都合なことに、四辺形プリズム5−34
4は更にその光学表面の一部に被覆が施されている。1
つの態様では、表面S13 5−346は内部入射光の
ために法線に対して、4゜40′±5′の入射角で反射
率≦0.2%の被覆が施されている。同じ態様では、表
面S15 5−350は内部入射光のために、法線に対
して10.7゜±0.5゜の入射角で反射率≦0.5%
の被覆が施されている。最後に、表面S16 5−35
2は都合良く、法線に対して39゜39′±0.5%の
入射角でRS >90%、RP =12.5%±2.5%の
反射光を持つ薄膜被覆が施されている。好ましくは、こ
の薄膜被覆は全ての操作及び光学条件に対して8°以下
の位相シフトを有する。
【0231】図114に示した構成では、入口ビームの
出口ビーム全体に対する偏向角は90°であることが好
都合である。これは製造を容易にする。なぜなら、90
°の偏向のための装着構成要素は、図103の態様にお
けるように、87°の偏向用の装着構成要素より製造し
やすいからである。
【0232】780nmから785nmまでの波長の変
化のために、プリズム系5−339の性能をシミュレー
トする計算を下記の表に示す。本態様でも、やはりPh
iは35°26′である。 波長シフト Phi−0.5° Phi Phi+0.5° 780-781.5 nm 12.5 nm 9.8 nm 7.1 nm 780-783 nm 25.1 nm 19.6 nm 14.3 nm 780-785 nm 42.0 nm 32.9 nm 24.0 nm 上表から解るように、図113に示したデザインは、図
103に示したデザインのように色消しではない。しか
しながら、780〜783nmの波長シフトに対して
は、プリズムを出る光から焦点合わせされたスポットの
水平変位はわずか19.6nmである。この場合も、上
述の態様と類似するが色補正なしの態様では、3nmの
波長シフトに対しておよそ200nmの水平変位が起こ
るのと好対照である。 データ検索 - 遷移検出 磁気光学装置からデータを記憶検索するための詳細なシ
ステムが、1993年1月25日に申請された米国特許
出願Serial No.07/964、518に記載
されており、参照のため本明細書に挿入した。
【0233】例示的な磁気光学系のブロック線図を図1
17に示す。この系は読み取りモードと書き込みモード
を持つことができる。書き込みモード中に、データソー
ス6−10はエンコーダ6−12にデータを伝送する。
エンコーダ6−12はデータをバイナリーコードビット
に変換する。バイナリーコードビットはレーザパルス発
生器6−14に伝送され、そこでコードビットはレーザ
6−16をオン/オフに切り換えるための付勢パルスに
変換され得る。例えば1つの態様では、"1"のコードビ
ットはレーザがコードビットパターンとは無関係の固定
された期間の間オンにされることを指示する一方、"0"
のコードビットはレーザがその間隔の時オンにされない
ことを指示する。特別なレーザや使用される光学媒体の
タイプに応じて、レーザパルスの相対的発生を調整する
か、あるいは別な風に均一なパルス期間を延長すること
によって、性能を高めることができる。パルスに答え
て、レーザ6−16は光学媒体6−18の局在化領域を
加熱し、それによって光学媒体6−18の局在化領域
を、磁気材料の極性を光学媒体6−18に固定させる磁
束に露出する。一般的に「ピット」と称される局在化領
域は、削除されるまで符号化データを磁気形態で記憶す
る。
【0234】読み取りモードの間、レーザビームもしく
は他の光源は光学媒体6−18の表面から反射される。
反射されたレーザビームは光学媒体6−18の磁気表面
の極性に依存する極性を持つ。反射されるレーザビーム
は光学読取り装置6−20に提供され、光学読取り装置
は入力信号をコンディショニングし、符号化データを回
復するために、入力信号もしくは読取り信号を波形プロ
セッサ6−22に送る。波形プロセッサ6−22の出力
はデコーダ6−24に提供され得る。デコーダ6−24
は符号化されたデータをその元の形状に翻訳し、復号さ
れたデータを所望により翻訳もしくは他の処理のために
データ出力ポート6−26に送る。
【0235】図118、119はGCR8/9コードフ
ォーマットを使用するデータ記憶検索のプロセスをより
詳細に示すものである。GCR8/9コードに対して、
図118のセル6−28は1チャンネルビットとして定
義される。各クロック期間6−42はチャンネルビット
に対応する;こうして、セル6−30〜6−41はクロ
ック波形6−45の1クロック期間6−42に各々対応
する。クロックスピードの例として、256メガバイト
の記憶能力を持つ、毎分2、400回転で回転する3
1/2″の光学ディスク用には、クロック期間6−42
は典型的に63ナノセカンド、もしくは15.879M
Hzのクロック周波数であろう。GCR入力波形6−4
7は図117のエンコーダ6−12から符号化されたデ
ータ出力である。GCR入力波形6−47は代表的なチ
ャンネルシーケンス"010001110101"に対応
する。レーザパルス発生器6−14はパルスGCR波形
6−65(それは図118、119では特殊なデータパ
ターンのために性能向上を反映するのにちょうど良い時
期に、あるいは期間に調整されていない)を引き出すた
めに、GCRデータ波形6−47を使用する。一般に、
GCRパルス6−67〜6−78は、GCRデータ波形
6−47が高いクロック期間に発生する。パルスGCR
波形6−65はレーザ6−16に提供される。消去され
た媒体に対して反対の極性の外部磁界が存在する時、そ
して媒体のキュリー温度を越えるために充分なエネルギ
ーでレーザがパルスを送る時、前に消去された光学媒体
の磁化が極性を逆にする。GCRパルス6−68、6−
69、6−70等から生じるレーザパルスは光学媒体6
−18上に記録されたピット6−80のパターンを作り
出す。このように、記録されたピット6−82〜6−8
8は各々パルス6−68、6−69、6−70、6−7
1、6−73、6−76そして6−77に対応する。
【0236】連続的に記録されたピット6−82〜6−
85は細長いピットを効果的に作るために共に組み合わ
されてよい。細長いピットは最初に記録されるピット6
−82のリーディングエッジに対応するリーディングエ
ッジと、最後に記録されるピット6−85のトレーリン
グエッジに対応するトレーリングエッジを持つ。
【0237】レーザ等の光学装置で記録されたピットを
読み取ることは、再生信号6−90を発生させる。再生
信号6−90はいずれかの記録ピットが存在しない場合
に低くなる。ピット6−86のリーディングエッジにお
いて、再生信号6−90はピット6−86のトレーリン
グエッジに達するまで上昇し、高いままであり、その時
点で再生信号6−90が減衰し、次のピット6−87ま
で低いままである。
【0238】上述のプロセスはパルス幅変調("PW
M")と称されるが、それは再生信号6−90における
パルス幅が1ビット間の距離を示すからである。このよ
うに、再生信号6−90内のパルス長を限定する記録ピ
ット6−80のエッジは、関連データ情報を含む。再生
信号6−90が微分化される場合、1次導関数信号の信
号ピークは記録ピット6−80のエッジに対応するであ
ろう。再生信号6−90が理想的な再生信号として示さ
れているので、1次導関数再生信号の信号ピークは、記
録ピット6−80のエッジからわずかにオフセットされ
るであろう。1次導関数信号からのピットエッジ情報を
回復させるために、その信号ピークを検出することが必
要である。該かるプロセスについて更に詳細に説明す
る。
【0239】対照的に、全てではなくてもほとんどの既
存のRLL2、7コードシステムはパルス位置変調("
PPM")との関連で使用される。PPMシステムで
は、各ピットは"1"を表し、ピットの不在は"0"であ
る。ピット間の距離は1ビット間の距離を表す。各ピッ
トの中心はデータの位置に対応する。ピットの中心を見
つけるために、再生信号は微分化され、1次導関数のゼ
ロ交差が検出される。該かる技術は、1次導関数の信号
ピークが関連パルス幅情報を含んでいる上記PWMシス
テムと対照的である。
【0240】それにもかかわらず、RLL2、7コード
システム等のRLLシステムと共に、PPMの代わりに
PWMを利用することも可能である。各チャンネルビッ
トはクロック波形のクロック期間に対応してよい。PW
Mを使用する前述のGCRシステムの場合と同様に、"
1"は入力波形における遷移によって表されてよい。こ
のように、"0"が発生する間、RLL2、7入力波形は
同じ状態で留まってよいが、"1"が発生すると、高から
低へ、あるいは低から高へと変化する。
【0241】他のコードと共に、RLLとGCR両コー
ドにおいて、データパターンが読み取られる時、光学読
取り装置6−20から発生される入力信号はしばしば対
称的ではない。非対称的な信号が回路間でAC結合され
る時、平均DC値は最高最低中間点からシフトする。中
間点からの意図されないシフトはデータの見掛け位置に
おけるシフトを生じさせ、正確にデータの位置を決定す
る能力に悪影響を及ぼし、タイミング限界を減少させる
か、もしくは記録データを回復不能にするかもしれな
い。
【0242】この現象について、対称的データパターン
から引き出された理想的入力信号S1 を示す、図120
及び図121を参照して説明する。通常、データにおけ
る1と0の間の遷移は入力信号の最高最低ピーク間の中
間点において検出される。図120において、入力信号
S1 の最高最低中間点MP1の上と下の領域A1 、A2は
等しく、1と0の間の遷移は入力信号S1 と最高最低中
間点MP1の交差に(理想的なシステムでは)正確に対応
する。
【0243】図121は、対照的に、非対照的データパ
ターンから引き出された入力信号S2 を示す。最高最低
中間点MP2より上の領域A1 'はグラフの下の領域A2 '
より大きいことが観察できるであろう。従って、入力信
号S2 はDCベースラインDCBASEを最高最低中間点M
P2より上にシフトさせるDC成分を有する。AC結合入
力信号S2 のゼロ交差を決定することによって、1と0
の間の遷移を位置付けようとすれば、誤差が生じるであ
ろう。なぜならDCレベルは最高最低中間点MP2と同じ
ではないからである。DCレベルは不変ではなく、入力
信号の特性により上昇したり下降したりする。DCビル
ドアップが大きければ大きい程、検出される遷移は真の
遷移点からより多く離れることになる。このように、D
Cビルドアップはタイミング限界を収縮させるか、ある
いはデータを回復不能にすることができる。
【0244】図122はDCビルドアップの影響を軽減
するための、本発明の1態様による読取りチャンネル6
−200のブロック線図である。読取りチャンネル6−
200は図117の波形プロセッサ6−22におおまか
に相応する。読取りチャンネル6−200は前増幅ステ
ージ6−202、微分ステージ6−204、等化ステー
ジ6−206、部分積分ステージ6−208、及びデー
タ生成ステージ6−210を含む。読取りチャンネル6
−200の操作を、図79に示した詳細なブロック線
図、図138〜141に示した波形線図、及び時々参照
する他の図面を参照して説明する。
【0245】光学媒体6−18がデータのために走査さ
れる時、前増幅ステージ6−202は入力信号を適切な
レベルまで増幅する。前増幅ステージ6−202は、当
業界で公知のように、前置増幅器を含むことができる。
前置増幅器6−203は二者択一的に、光学読取り装置
6−20内等の他の場所に置かれてもよい。例示的な増
幅再生信号6−220が図138に示されている。
【0246】前増幅ステージ6−202の出力は、図1
23に示すように、差分ステージ6−204に送られ
る。差分ステージ6−204は当業界で公知の方法でコ
ンデンサ6−213と共に構成されるビデオ微分増幅器
等の微分増幅器6−212を含んでもよい。差分ステー
ジ6−204の代表的な周波数応答線図を図125に示
す。差分ステージ6−204は増幅再生信号6−202
の高周波成分の相対的大きさを効果的に増大させる。差
分ステージ6−204の出力の例示的な波形を図139
に示す。
【0247】差分ステージ6−204の後には、図12
3に示すように、等化ステージ6−206が続く。等化
ステージ6−206は全体的なチャンネル伝送機能を修
正し、より信頼できるデータ検出を提供するために付加
的なフィルタリングを提供する。等化ステージ6−20
6は高低周波成分の振幅を平衡させ、後処理のためによ
り平滑な信号を発生させるために、差分入力信号を整形
する。等化フィルタはしばしば信号と共に雑音スペクト
ルを修正する。このように、差分入力信号の形状の改良
(つまり、ディストーションの減少)は、通常SN比に
おけるデグラデーションによって達成される。従って、
等化ステージ6−206のデザインは雑音を最小にしよ
うとする試みと、許容できるハードウェアの費用でディ
ストーションのない信号を提供することとの間の妥協の
産物である。一般に、等化器のデザインは補償される符
号間干渉量、変調コード、使用されるデータ回復技術、
SN比、及び雑音スペクトルの形状に依存する。
【0248】磁気光学的読取りシステムにおいて記憶デ
ータを読み取る時に、線形符号間干渉のかなりの部分が
アナログ読取りチャンネルの制限された帯域幅、及び増
大する記憶密度と共に入力信号振幅のロールオフによっ
て引き起こされる。従って、等化ステージ6−206は
より信頼できるデータ検出を提供するために、読取りチ
ャンネル伝送機能を修正する1つかそれ以上の線形フィ
ルタを含むことができる。通常、等化ステージは読取り
チャンネルの一部として実装されるが、ある条件下で
は、等化フィルタリングの部分はその上書き込みチャン
ネルの一部として実装されることも可能である。
【0249】分析目的のために、再生信号は単位振幅と
期間Tを持つ一連の二極方形パルスとして考慮すること
ができる。あるいは、再生信号はステップ振幅がパルス
振幅と整合する各々の磁束反転位置における一連の二方
向性ステップ関数として考慮されてもよい。入力信号が
等化ステージ6−206に印加される時、クロッキング
情報は各々のクロックセルまたはバイニットのためのパ
ルス極性と共に、等化ステージ6−206の信号から引
き出されてよい。クロッキング及び極性情報は、理論的
には、中間バイニット及び入力信号のものに類似するバ
イニット境界値を持つ出力信号を作り出す、理想波形復
元等化器の使用によって引き出されてよい。出力信号の
ゼロ交差はクロックを正確に再生するために、バイニッ
ト境界において発生する。ゼロ交差時間及び方向が解っ
ている場合、クロック及びデータは共に信号ゼロ交差か
ら引き出され得る。
【0250】1つの態様では、等化ステージ6−206
は波形復元等化器のクラスから選ばれる等化器から成
る。一般に、波形復元等化器は入力もしくはプレイバッ
ク波形に似たバイナリーシーケンスから成る信号を発生
させる。信号高調波がチャンネル内で減衰されるので、
結果として生じる信号のそうでなければ方形のパルスの
角が丸められる。結果として生じる信号はある程度の出
力信号振幅変化を呈してもよい。
【0251】最小の帯域幅出力信号を作り出す等化器
は、最小のカットオフ周波数に対する単位の周波数応答
を持つが、それより高い周波数での周波数応答を持たな
い理想的な低域フィルタである。該かる理想的な低域フ
ィルタは物理的には実現不可能であるが、残留対称に関
するナイキスト定理は鋭いカットオフ最低帯域フィルタ
が修正され、全ての中間バイニットセル時間において出
力パルスゼロ交差をなお保持できると提案している。こ
の結果を達成するために、等化チャンネルの高周波ロー
ルオフは対称的であることが好ましく、最低帯域フィル
タカットオフ周波数に半振幅点を置く。
【0252】等化ステージ6−206においてフィルタ
によって提示され得るロールオフ特性の1つのタイプ
は、名前が掲げられたコサイン等化器に導く隆起コサイ
ンロールオフである。隆起コサインロールオフ伝達機能
はおおよそ実現可能であり、最低帯域フィルタに亙って
改良された周波数応答を持つ。出力パルスは時間nTに
おいてゼロ値を持つが、サイドローブ減衰振動の振幅が
減少される。隆起コサインフィルタの出力ゼロ交差は最
低帯域フィルタのものより矛盾がなく、線形位相特性が
隆起コサインフィルタの比較的漸進的ロールオフ等の漸
進的ロールオフで容易に達成される。しかしながら、こ
れらの利点は典型的に増大する帯域幅を犠牲にして得ら
れるものである。最低帯域幅fmに対する帯域幅拡張の
割合は、隆起コサインチャンネルの"α"としばしば称さ
れる。このように、d=0の変調コードの場合、α=0
が最低帯域幅であるが、実現不可能な方形伝達関数を表
し、一方α=1は最低帯域幅を二度使用するフィルタを
表す。
【0253】(アナログチャンネルと等化器を含むが、
入力フィルタは含まない)隆起コサイン等化チャンネル
の衝撃伝達関数は次のように与えられる:0<f<(1
−α)fmに対して、 H(f)=1 (1−α)fm<f<(1+α)fmに対して、 H(f)=1/2{1+cos[f−(1−α)fm)
/(2αfm)]} f>(1+α)fmに対して、 H(f)=0 式中、Φ(f)=kfは位相であり、kは定数である。
上記族はα波形復元等化器と称されてよい。α=1チャ
ンネルは全バイニット間隔におけると共に、半バイニッ
ト間隔においてもゼロを持つという特性を持つ。該かる
チャンネルは中間バイニットまたは信号ゼロ交差及びサ
ンプル時間であるバイニット境界時間において、符号間
干渉を持たない信号を生じさせ、こうして正確なクロッ
ク及びデータの回復を可能にする。該かる全帯域幅等化
器のために、ロールオフはゼロ周波数で始まり、カット
オフ周波数fC まで伸びる。
【0254】隆起コサイン等化器は適切なSN比が与え
られる線形の符号間干渉の莫大な量を補正することがで
きる。MO媒体及び光学系の解像度を補償するために、
多量の高周波ブーストが必要であるかもしれない。線形
符号間干渉の除去のために、少なくとも二倍の最低帯域
幅に等しい等化器の帯域幅が好ましく、物理的に実現可
能なチャンネルがd=0の変調コードに作用すると仮定
する。該かる幅の帯域幅は一般にSN比の減少を生じさ
せる。等化器帯域幅が干渉ディストーションと雑音間の
最適の妥協を達成するために選択される。ある場合に
は、クロックジッターの形態のディストーションが付け
加えられるのを犠牲にして雑音を改善するために、α<
1の伝達関数を使用することで、帯域幅を狭めることが
望ましいかもしれない。
【0255】別の波形復元等化器はコサインβ周波数応
答等化器として知られている。全帯域幅βチャンネルの
衝撃伝達関数は下記の通りである: 0<f<fC では、H(f)−cosβ(TTf/(2
fC )) f>fC では、H(f)=0 α等化器と同様に、多数のβ等化器がある。全帯域幅β
等化器はfC のカットオフ周波数を持ち、従ってバイニ
ット境界での比較的少量の干渉のためクロックジッター
を減少させる。種々のタイプの雑音状態における誤差を
最小にするため、これらのタイプの等化フィルタを最適
化するための技術は当業界で公知である。
【0256】α等化器の使用は一般により狭い帯域幅を
生じさせ、それによってクロックジッターもしくは水平
のアイオープニングを犠牲にして雑音を減少させる。β
等化器の使用は一般に、帯域幅を減少させることなく、
高周波ブーストを減少させることによって、SN比の改
善を生じさせる。β等化器を選択することは、垂直のア
イオープニングもしくは効果的な振幅減少を減少させる
かもしれない。α=1及びβ=2の等化器チャンネルは
アイパターンの観点からは同じものであり、両タイプの
チャンネルは比較的広いオープンアイパターンを持って
いる。
【0257】d>0のコード用の好ましい等化器チャン
ネル帯域幅は、期待されるようには、必ずしも最低記録
パルス幅Trに依存せず、むしろバイニット幅Tmに依
存する。これはデータ回復回路が一般に1バイニット幅
程しか異ならないパルス間で識別をするために必要であ
り、時間解像度は信号帯域幅の関数である。(0、k)
コード(kは磁束反転なしの接触バイニットの最大数を
表す)は、各バイニットの中心及びエッジにおいて干渉
を除去するために、名目帯域幅BWNOM =1/Tm=f
C を必要とする。但し、バイニット境界における符号間
干渉は存在しない。
【0258】d>0のコードでは、干渉はBW=1/
(2Tm)=fC /2の減少した帯域幅で、バイニット
エッジにおいて本質的に除去され得る。このような場合
には、全てのバイニット読取りパルスは次に磁束反転に
おいて単位振幅を持ち、読取りパルスのテールは磁束遷
移においてゼロと交差する。幅の狭い帯域幅BWはバイ
ニットの中心を考慮することなく、無干渉ポイントにお
いて出力信号ゼロ交差を生じさせるが、帯域幅の減少は
典型的にチャンネル減損の存在下における検出のあいま
いさの増大を伴って得られる。更に、狭い帯域幅BWは
信号ゼロ交差スロープの減少を引き起こし、雑音、ディ
スク速度の変化、アナログチャンネルの違い、または不
適切な等化に関する検出感度の潜在的な増大に導く。例
えば、(1、k)2/3のレート変調コードを備えた半
帯域幅のβ=2等化チャンネルは、信号ゼロ交差におい
て符号間干渉を持たないが、ゼロ交差間にある程度の振
幅変化のある信号を生じさせるかもしれない。たとえ非
ゼロ復帰方式("NRZI")変調(例えば、NRZIに
対して帯域幅=0.75で、ビットレート=1.33)
で多くの情報が記録されるとしても、帯域幅はNRZI
変調のための帯域幅より狭い。減少した帯域幅は変調コ
ードレートの損失を埋め合わせる。
【0259】α=1及びβ波形復元等化器は出力ゼロ交
差が入力パルスエッジの等価において発生できるように
する。データ検出は等化信号をハードリミッティングす
ることによって得られ、一般に元の再生信号に似た出力
信号を生じさせる。しかしながら、この結果は等化器の
周波数応答がDCにまで伸びる場合にのみ発生し、これ
は典型的に磁気光学チャンネルの場合ではない。MOチ
ャンネルにおけるディスク複屈折がDCベースラインの
ドリフトアップダウンを生じさせ、ゼロ交差検出器にお
ける振幅オフセットの度合に応じて長くされるか、短縮
される出力バイニットを結果的に生み出す。この問題は
本明細書において説明するようなDC復元の使用によっ
て減少させることができる。波形復元等化器のために所
望の低周波数応答を達成するために、低周波信号がかな
り増幅されねばならず、それはある条件下ではSN比を
重大に低下させ得る。低周波雑音がかなりの量で存在す
る場合、DCのない、またほとんど低周波成分のない変
調コード、あるいはDC復元回路が使用されない限り、
波形復元等化技術は満足できるものでないかもしれな
い。
【0260】好ましい態様では、等化ステージ6−20
6は図123において集積チップ上に置かれるプログラ
ム可能フィルタ及び等化器6−207から成ることがで
きる。該かる集積チップは様々な製造業者のものが現在
利用可能である。フィルタ及び等化器6−207は等リ
ップル変化のものであってよく、カットオフ周波数の約
二倍に等しい周波数までの比較的不変のグループ遅延を
持つことができる。等化ステージ6−206の代表的な
周波数応答線図は図126に示され、例示的な出力波形
が図140に示されている。
【0261】信号が等化ステージ6−206によって処
理された後、図140の波形の信号ピークは読取りデー
タの位置に関して正確な情報を含んでいる。信号ピーク
は別の導関数を取ることによって検出され得るが、そう
することで系のSN比にとって不利益になるかもしれ
ず、また望ましくないジッターを生じるであろう。本明
細書に記載する発明の好ましい態様は、2次導関数を取
ることなく、部分積分と新規のデータ生成回路を使用す
ることによって、信号ピークを検出する正確な手段を提
供する。
【0262】信号が等化ステージ6−206によって処
理された後、信号は更に波形の整形のために部分積分器
6−208に送られる。図123に図示するように、部
分積分器ステージ6−208は、増幅ステージ6−22
9、帯域フィルタステージ6−230、積分器と低域フ
ィルタステージ6−232、及び引算器と低域フィルタ
ステージ6−234から成ることができる。増幅ステー
ジ6−229は等化ステージ6−206の出力を受け取
り、信号を帯域フィルタステージ6−230及び積分器
と低域フィルタステージ6−232に送る。積分器及び
低域フィルタステージ6−232は好ましくは高周波成
分の選択された範囲を減衰させる。積分器と低域フィル
タステージ6−232の代表的な周波数応答6−26
0、及び帯域フィルタステージ6−230の代表的な周
波数応答6−261は図127に描かれている。
【0263】図123の帯域フィルタステージ6−23
0の出力は、その後積分器及び低域フィルタステージ6
−232の出力から引かれ、低域フィルタステージ6−
234によってフィルタリングされる。低域フィルタ6
−234を含む部分積分器6−208の全体的な周波数
応答のグラフを図128に示す。部分積分器ステージ6
−208の例示的な出力波形を図141に示す。
【0264】部分積分器ステージ6−208の特別な態
様の詳細な回路図を図124に示す。図124に示すよ
うに、始めに差入力6−238、6−239が等化器ス
テージ6−206等から受け取られる。差入力6−23
8、6−239は、図示されるように構成された差動増
幅器6−240に提供され、差動増幅器はその入力を合
計する。差動増幅器6−240は本質的に図123に示
した増幅器ステージ6−229に対応する。
【0265】差動増幅器6−240からの出力6−24
9は一対の定電流源6−241、6−242に接続され
る。第1の定電流源6−241は、図124に示される
ように構成される、抵抗器R77とRNPトランジスタ
ーQ61から成る。第2の定電流源6−242は同様
に、図124に示されるように構成される、抵抗器R7
8とRNPトランジスターQ11から成る。
【0266】定電流源6−241からの出力は帯域フィ
ルタ6−243に接続される。帯域フィルタ6−243
は、図示されるように並列に構成される、コイルL3、
コンデンサC72、及び抵抗器R10を含む。帯域フィ
ルタ6−243は本質的に図123の帯域フィルタステ
ージ6−230に対応する。別の定電流源6−242の
出力は積分器6−244に接続される。積分器6−24
4は、図124に示すように、並列に構成されるコンデ
ンサC81と抵抗器R66から成る。
【0267】積分器6−244からの出力は抵抗器R5
5を通してNPNトランジスターQ31に接続される。
トランジスターQ31はエミッタホロワーとして構成さ
れ、積分器6−244の出力に対して隔離を提供し、電
圧供給源として作用する。トランジスターQ31のエミ
ッタは低域フィルタ6−245に接続される。低域フィ
ルタ6−245は図124に図示されるように構成され
る、コイルL6、コンデンサC66、及び抵抗器R49
から成る。積分器6−244、トランジスターQ31を
含むエミッタホロワー、及び低域フィルタ6−245は
本質的に図123に示す積分器及び低域フィルタステー
ジ6−232に対応する。積分器6−244の周波数応
答は図127に示した周波数応答6−260に本質的に
対応し、一方帯域フィルタ6−243の周波数応答は図
127に示した周波数応答6−261に本質的に対応す
る。
【0268】低域フィルタ6−245からの出力及び帯
域フィルタ6−243からの出力は、図124に示すよ
うに構成された差動増幅器6−246に結合される。差
動増幅器6−246はその入力を差別的に合計し、低域
フィルタ6−247に差出力を提供する。差動増幅器6
−246及び低域フィルタ6−247は、図123に示
した引算器及び低域フィルタステージ6−234に本質
的に対応する。
【0269】図124の回路用の例示的な波形を図13
1〜134に示す。図131はまず、例えば、等化器6
−206から差動増幅器6−240に提供されるかもし
れない例示的な入力波形6−256を示す。図132に
示した次の波形6−257は、入力波形6−256を受
け取る回路に応答する、図124の帯域フィルタ6−2
43からの出力に対応する。図133に示した次の波形
6−258は、入力波形6−256を受け取る図124
の回路に応答する、低域フィルタ6−245からの出力
に対応する。波形6−258は積分器6−244の操作
結果を示す。低域フィルタ6−245の機能は、本質的
に、差動増幅器6−246の入力において、ちょうど良
い時期に帯域フィルタ6−243と積分器6−244の
出力を整列させるために遅延を提供することである。そ
れによって、低域フィルタ6−245は差合計の前に差
動増幅器6−246の各々の入力レッグに沿って遅延を
調和させる。
【0270】図134に示した最後の波形6−259
は、帯域フィルタ6−243と低域フィルタ6−245
からの信号出力が組み合わされ、フィルタリングされた
後の、第2の低域フィルタ6−247からの出力に対応
する。波形6−259は典型的に磁気媒体から読み込ま
れた元の再生信号に関するかなり改善された解像度を呈
している。
【0271】図123及び124に関して説明した部分
積分機能は、差動増幅器(例えば、差造増幅器6−24
0と6−246)を使用して遂行され、それによって入
力信号6−238、6−239のDC成分の共通モード
阻止性能、もしくは同等の阻止性能を提供することに注
意すべきである。図123及び124に示した態様の別
の特徴は、部分積分ステージによって呈される比較的好
ましい周波数応答特性である。特に、積分された信号を
高域フィルタリングされた信号(例えば、引算器及び低
域フィルタブロック6−234において、あるいは差動
増幅器6−246において)と組み合わせることによっ
て、微分化され、等化された再生信号から雑音が取り除
かれるが、一方で帯域フィルタによって提供される高域
周波数ブーストに一部起因する比較的高速の応答時間を
維持する。
【0272】差分ステージ6−204、等化ステージ6
−206、及び部分積分ステージ6−208の組合せの
基本的な機能は、データ回復を容易にするため、適切な
方法で再生信号6−220を整形することである。図1
38と141を比較することによって解るように、図1
41に示した結果として生じる信号は、(そこから引き
出された)図138の再生信号6−220に類似する
が、その高周波成分と低周波成分の振幅が等化され、鋭
い雑音のような特性が取り除かれている点が異なる。差
分ステージ6−204、等化ステージ6−206、及び
部分積分ステージ6−208の組合せのための全体的な
周波数応答のグラフを図129に示す。同じ一連のエレ
メントに対する全グループ遅延応答のグラフを図130
に示す。
【0273】テープドライブシステムは現在のところデ
ータ回復を容易にするために、等化及び再生信号の積分
を利用するものが存在していることが注目されよう。し
かしながら、該かるシステムは典型的にDCのないコー
ドを利用するため、DCビルドアップという問題にさほ
ど苦しんでいない。前述したように、DCのないコード
は密度比が比較的低く、従って非効率的であるという欠
点を有する。本発明は様々な態様において、DCのない
コードを必然的に使用することなく、DCビルドアップ
の影響を除去する手段を提供することによって、より効
率的なコードシステムの使用を可能にする。
【0274】部分積分器ステージ6−208の出力(例
えば図141の波形)が、図79のデータ生成ステージ
に送られる。データ生成ステージ6−210のブロック
線図を図135に示す。データ生成ステージ6−210
は、正のピーク検出器6−300、負のピーク検出器6
−302、分圧器6−304、コンパレータ6−30
6、及びデュアルエッジ回路6−308を含む。図13
5に示した回路の操作は図137を参照して説明されよ
う。図137において、記録されたビットシーケンス6
−320が読み取られ、最終的に前述したような方法
で、部分積分器ステージ6−208から前処理された信
号6−322が生成されると仮定される。前処理された
信号6−322及び前述の様々な他の波形は、説明目的
のために幾分理想化されていることに注意すべきであ
り、当業者なら実際の波形は図137等において描かれ
ているものとは形も大きさも変化することを認識するで
あろう。前処理された信号6−322は、前処理された
信号6−322の正と負のピークを各々測定しトラッキ
ングする正のピーク検出器6−300及び負のピーク検
出器6−302に送られる。正のピーク検出器6−30
0の正のピーク出力信号6−330、及び負のピーク検
出器6−302の負のピーク出力信号6−332を図1
37に示す。正のピーク出力信号6−330と負のピー
ク出力信号6−332は、一対の抵抗器6−341、6
−342から成る分圧器6−304によって平均化され
る。分圧器6−304の出力は図135〜83のしきい
値信号6−334として利用され、前処理された信号6
−322のおよそ最高最低中間点を表す。分圧器6−3
04の出力はコンパレータ6−306に送られ、コンパ
レータは分けられた電圧を前処理された信号6−322
と比較する。コンパレータ6−306は、前処理された
信号6−322がしきい値信号6−334と交差する時
に状態を変え、読取りデータにおける遷移を1から0へ
と、あるいは0から1へと指示する。コンパレータ6−
306の出力は図137の出力データ波形6−362と
して示されている。下記において詳細に説明するよう
に、出力データ波形6−362は正のピーク検出器6−
300及び負のピーク検出器6−302に送り返され、
DC包絡線のトラッキングを可能にする。コンパレータ
6−306の出力は更にデュアルエッジ回路6−308
にも提供され、デュアルエッジ回路はコンパレータ6−
306が状態を変える度に、固定された期間の単極パル
スを発生させる。
【0275】デュアルエッジ回路6−308の出力はク
ロッキング及びデータ情報を提供し、そこから記録され
たデータの回復が明瞭な方法で行われ得る。例えば、前
述のGCR8/9変調コード等のパルス幅変調("PW
M")において、デュアルエッジ回路6−308からの
各々のデータパルス出力が磁束の遷移(つまり、記録さ
れた1ビット)を表す一方、クロック間隔におけるデー
タパルスの欠如が磁束遷移の欠如(つまり、記録された
0ビット)を表すであろう。記録されたビットのシーケ
ンスは、その後、元のデータを決定するための当業界で
公知の方法によって、デコーダ6−24(図117に図
示)によって解読され得る。
【0276】前処理された信号6−322のDC部分に
よって引き起こされる包絡線を適切にトラッキングする
ために、好ましい態様は出力信号6−362からピーク
検出器へと衝撃係数情報を送り返す。このようにして、
コンパレータ6−306の出力は正のピーク検出器6−
300と負のピーク検出器6−302に送り返される。
このプロセスはデータ生成ステージ6−210の詳細な
回路線図を描いた図136を参照して更に説明される。
図136に示すように、前処理された信号6−322は
トランジスターQ2及びQ5のベースに提供される。ト
ランジスターQ2は正のピーク検出器6−300と連合
し、トランジスターQ5は負のピーク検出器6−302
と連合する。正のピーク検出器6−300と負のピーク
検出器6−302は類似した方法で操作するので、衝撃
係数フィードバック操作を正のピーク検出器6−300
のみに関連して説明するが、当業者であれば図136及
び下記の説明を参照して、負のピーク検出器6−302
の類似した操作を理解するであろう。
【0277】前処理された信号6−322の振幅がコン
デンサC1(+トランジスターQ2の順方向バイアス)
の蓄積された電圧を越える時に、トランジスターQ2が
コンデンサC1を充電する。図137において、正のピ
ーク出力信号6−330が急速に信号6−322のピー
クに対して充電することが解るであろう。出力信号6−
362が高い時、出力信号6−362はフィードバック
を通して、コンデンサC1上に正の電荷を維持し、出力
信号6−362が低い時、コンデンサC1を放電させ
る。このようにして、出力信号6−362が高い場合、
コンデンサC1上の正の電荷は抵抗器R2を通してトラ
ンジスターQ1によって維持される。好ましくは、電荷
が抵抗器R1を通して放電されるのと同じ率で、抵抗器
R2を通してコンデンサに印加され、こうしてコンデン
サC1上に不変の正味電荷を維持するように、抵抗器R
1及びR2は同じ値であるように選択される。他方、出
力信号6−362が低い場合、トランジスターQ1は切
断され、コンデンサC1が抵抗器R1を通して放電する
ようにされる。コンデンサC1と抵抗器R1の値は、好
ましくは、コンデンサC1がDCレベルの変化が発生し
た時に、それをトラッキングできるように、時定数がD
Cビルドアップの期待される速度よりわずかに速くなる
ように選択される。
【0278】コンデンサC1の出力はトランジスターQ
3のベースに提供される。Q3のエミッタの電圧レベル
はコンデンサC1の出力より上のバイアス電圧レベルで
ある。電流は抵抗器R3を通して引き出され、トランジ
スターQ3のエミッタがコンデンサC1の電圧に続く
(エミッタベースのバイアス電圧によってオフセットさ
れる)ようにする。こうして、トランジスターQ3のエ
ミッタは正のピーク出力信号6−330を生じる。トラ
ンジスターQ1とQ2はNPNタイプのトランジスター
である一方、Q3はPNPタイプのトランジスターであ
ることに注意。このようにして、NPN−PNP構成は
トランジスターQ1、Q2、Q3で経験されるかもしれ
ない熱の悪影響を大きく中和し、更にその操作に関連す
るバイアス電圧をも中和する。
【0279】負のピーク検出器6−302は正のピーク
検出器6−300に類似する方法で操作するので、詳細
には説明しない。トランジスターQ6のエミッタは負の
ピーク出力信号6−332を生じる。
【0280】前述したように、正のピーク出力信号6−
330と負のピーク出力信号6−332は、図135、
82に示すように、一対の抵抗器R4、6−341と6
−342から成る分圧器6−304によって平均化さ
れ、しきい値信号6−334を形成する。しきい値信号
6−334は、従って、前処理された信号6−322の
最高最低値のほぼ中間点を構成し、衝撃係数フィードバ
ック補償を通して、前処理された信号6−322のDC
包絡線をトラッキングする。
【0281】衝撃係数フィードバックはコンパレータ6
−306の出力から始まるものとして、好ましい態様で
示されているが、他のフィードバックパスも利用できる
ことが観察される。例えば、フリップフロップまたは他
の記憶エレメントがデュアルエッジ回路6−308の出
力に置かれる場合は、同様のフィードバックパスがデュ
アルエッジ回路6−308の出力から取られてよい。更
に、衝撃係数を測定し、DC包絡線をトラッキングする
ためにしきい値信号を調節するための他の手段を利用し
てもよい。
【0282】一般的に図122及び123において説明
したような好ましい技術は、その後にDCトラッキング
ステップが続く部分積分の前に、再生信号の微分ステッ
プを含む。好ましい方法は比較的劣等な解像度を持つ再
生信号を持つシステムに特にふさわしく、例えば、GC
Rフォーマットで記憶される情報を読み取るために好都
合に応用され得る。好ましい方法の1局面では、微分の
初期ステップは入ってくる再生信号から低周波成分を減
らす。好ましい方法の別の局面では、部分積分ステージ
は再生信号の復元もしくは部分復元を生じさせる一方、
(例えば、帯域フィルタステージからの)高域ブースト
のため急速な周波数応答を提供する。好ましい方法は再
生信号の積分が初期に(つまり、微分の前に)行われる
方法と対照的であり、この方法はDC成分の規模の増大
に導き、またDC成分をトラッキングすることを相応じ
て困難にするかもしれない。
【0283】ここで説明する様々な回路及び方法は磁気
光学系に制限されず、記憶済みテープや他のタイプのデ
ィスク上のデータを読み取るシステムにおいても同様
に、より一般的な意味では、(データ記憶システムであ
ろうとなかろうと)DCビルドアップの影響を軽減する
ために望ましい電気信号を処理するためのシステムにお
いて有用であるかもしれない。 データ記憶及びデータ検索の別の局面 図142において、書き込みモードの間、データソース
7−10はデータをエンコーダ7−12に伝送する。エ
ンコーダ7−12はバイナリーデータをバイナリーコー
ドビットに変換する。コードビットは次にレーザパルス
発生器7−14に伝送され、そこでコードビットはレー
ザ7−16をオンオフに切り換えるための付勢パルスに
変換される。好ましい態様では、コードビット"1"はコ
ードビットパターンとは別に固定された期間の間、レー
ザがオンにされることを示す。しかしながら、使用され
るレーザ及び光学媒体に応じて、レーザパルスの発生を
調節することによって、あるいはそうでなければ均一の
パルス持続時間を延長することによって、性能を高める
ことができる。レーザ7−16の出力は、光学媒体7−
18上の磁気材料の極性を設定する磁束に曝されている
光学媒体7−18の局部を加熱する。光学媒体7−18
の読取り中に、レーザビームは媒体の表面に衝突する。
反射レーザビームの極性は光学媒体の磁気表面の極性に
依存するであろう。
【0284】読取りモードの間、反射されるレーザビー
ムは光学読取り装置7−20に入力され、そこで読取り
コード出力が波形プロセッサ7−22に送られるであろ
う。処理された読取りコードはデコーダ7−24に送ら
れ、そこで出力データが伝送のためにデータ出力ポート
PTO7−26に伝送されるであろう。
【0285】図143、144はGCR8/9及びRL
L2、7コードフォーマットにおけるレーザパルシング
間の差を示している。GCR8/9において、図143
のセル7−28はコードビットとして定義される。GC
R8/9にとっては、9個のセルもしくはコードビット
が8つのデータビットに等しい。このように、セル7−
30から7−41は各々クロック波形7−45の1クロ
ック期間に対応する。256メガバイトの記憶能力を持
った毎分2、400回転(RPM)で回転する3 1/
2″の光学ディスクに対して、クロック期間7−42は
典型的に63ナノセカンド、もしくは15.879MH
zのクロック周波数であろう。GCRデータ波形7−4
7はエンコーダ7−12から符号化されたデータ出力で
ある。代表的なデータシーケンスは図143に示されて
いる。コードデータシーケンス"0100011101
01"はGCRデータ7−50から7−61に示されて
おり、そこではGCRデータ7−50は低く、GCRデ
ータ7−51は高い。GCRデータ7−52は高く、G
CRデータ7−53から7−61までそのように繰り返
される。パルスGCR波形7−−65はレーザパルス発
生器7−14からの出力であり、レーザ7−16に入力
される。発明を実行する際に、非ゼロ復帰方式の駆動信
号が利用され、磁気記録ヘッドを付勢する。このよう
に、消去された媒体に対して反対の極性の外部磁界の存
在下、レーザが媒体のキュリー温度を越えるために充分
なエネルギーでパルスを送る時、前に消去された光学媒
体の磁化が極性を逆にする。パルスGCR波形7−65
は図示されるように、特殊なデータパターンのために性
能向上を反映するために時間もしくは持続時間が調整さ
れていない。パルスGCR7−67から7−78は、対
応するGCRデータ7−47が低い時にパルスを反射せ
ず、GCRデータ7−47が高い時にパルスを反射す
る。例えば、パルスGCR7−67はGCRデータ7−
50が低いので如何なるパルスも持たない。逆に、パル
スGCR7−68、7−69、7−70及び7−71
は、GCRデータ7−51から7−54が各々高いの
で、各々レーザパルスを示し、パルスGCR7−72か
ら7−78も同様である。描かれている均一のシナリオ
の下で、パルスGCRパルス幅7−65はパルスGCR
7−68、7−69、7−70、7−71、7−73、
7−76及び7−77にとって均一である。好ましい態
様にとって、このパルス幅は28ナノセカンドである。
パルスGCR波形7−65に対応する各レーザパルス
は、光学媒体7−18上に記録されたピット7−80の
パターンを作り出す。記録されたピット7−82はパル
スGCR7−68に対応する。記録されたピット7−8
3はパルスGCR7−69に対応する。同様に、記録さ
れたピット7−84〜7−88は各々パルスGCR7−
70、7−71、7−73、7−76そして7−77に
対応する。
【0286】光学媒体7−18上の熱散逸及びスポット
サイズの故に、記録されたピット7−80はパルスGC
R7−65より時間的に広い。連続的に記録されたピッ
ト7−80はより大きな記録ピットを効果的に作り出す
ために共に組み合わされる。このように、細長い記録ピ
ットは第1の記録ピットに対応するリーディングエッジ
と、最後の記録ピットに対応するトレーリングエッジを
持つ。例えば、記録ピット7−82〜7−85によって
作られるピットは記録ピット7−82からのリーディン
グエッジと、ピット7−85からのトレーリングエッジ
を持つ。GCR8/9データフォーマットの下で、リー
ディングエッジは上昇するGCRデータ7−47に対応
し、トレーリングエッジは降下するGCRデータ7−4
7に対応する。従って、GCRデータ7−51〜7−5
5によって示されるデータパターン"10001"に対し
て、リーディングエッジは記録ピット7−82により示
されるように、最初の"1"(GCRデータ7−47が上
昇する)のために発生し;そして、GCRデータ7−5
4の終わりに、トレーリングエッジが記録ピット7−8
5によって示されるように発生するが、それはGCRデ
ータ7−55が低いからである。
【0287】再生信号7−90は記録ピット7−80が
ピットを示さない時に低くなるであろう。ピットのリー
ディングエッジにおいて、再生信号7−90は、ピット
のトレーリングエッジに達するまで上昇し、高いままで
ある。信号は次のピットまで降下し低いままである。例
えば、低いGCRデータ7−50がピットを作らなかっ
たので、再生信号7−91は低い。記録ピット7−82
のフロントエッジにおいて、再生信号7−90は再生信
号7−92に示すように、リーディングエッジを持つ。
次に、再生信号7−90はトレーリングエッジが記録ピ
ット上に発生するまで不変である。例えば、記録ピット
7−83及び7−84は如何なるトレーリングエッジも
示さないので、再生信号7−93と7−94は高いまま
である。記録ピット7−85のために、信号は再生信号
7−95の間高いままである。しかしながら、GCRデ
ータ7−55が低いので、記録ピット7−85はトレー
リングエッジを作り出す。このように、再生信号7−9
6は減衰する。信号は記録ピットが発生してリーディン
グエッジを作り出すまで、"0"にまで減衰するであろ
う。このように、高いGCRデータ7−56に対応する
記録ピット7−86の発生と共に、再生信号7−97は
上昇する。GCRデータ7−57が低い時は、記録ピッ
ト7−86に対する直接的な後継者がいないので、再生
信号7−98は減衰する。GCRデータ7−58が低い
時は記録ピットがないので、再生信号7−99は低いま
まである。GCRデータ7−59及び7−60が高い場
合、記録ピット7−87及び7−88は重なり合って、
1つの大きなピットを作り出す。このようにして、再生
信号7−100が上昇し、再生信号7−101は高いま
まである。再生信号7−102は、GCRデータ7−6
1が低い時、記録ピット7−88のトレーリングエッジ
において降下する。
【0288】RLL2、7に対して、セルは2つのデー
タビットから成り、それは図144の2Fクロック波形
7−120の2つのクロック期間7−121に対応す
る。256メガバイトのディスクのために、RLL2、
7符号化フォーマットは、35.4ナノセカンドの2F
クロックパルス幅7−121もしくは28.23MHz
のクロック周波数を必要とするであろう。この値の計算
は明瞭である。同じディスク密度を維持するために、G
CR8/9及びRLL2、7符号化フォーマットは同じ
記録時間内に同じ量の情報を含まなければならない。R
LL2、7フォーマットにおいて2つのコードビットが
データビット毎に必要とされるので、RLL2、7フォ
ーマットはGCRデータフォーマットの2(8/9)の
クロック周波数を必要とする。GCRデータフォーマッ
トはデータの8ビット毎にコードビットの9ビットを記
録する。このように、GCRデータビットクロックはク
ロック期間7−42の8分の9である。このように、6
3ナノセカンドのGCRクロック期間7−42に対し
て、RLL2、7パルス幅7−121は、同じディスク
密度を維持するために、35.4ナノセカンドでなけれ
ばならない。
【0289】RLL2、7データ波形7−122はセル
毎に2つのコードビットを反射する。例えば、RLL
2、7−データ7−124はデータパターン"00"を示
す一方、RLL2、7データ7−125はデータパター
ン"10"を示す。このデータフォーマットでは、"1"は
データにおける遷移を表す。このように、データパター
ンに"1"が発生する時、RLL2、7データ7−125
は上昇する。同様に、データパターンに"1"が発生する
時、RLL2、7データ7−126は下降する。"0"が
発生している間、RLL2、7データ7−122は同じ
状態のままである。パルス2、7波形7−137はRL
L2、7データ7−122に対応して、レーザ7−16
のパルシングを反射する。こうして、RLL2、7デー
タ7−125と7−126用に、その信号が高い期間の
間、パルス2、7波形7−140と7−141は高い。
ピットの熱的伸長のため、パルス2、7波形7−141
はRLL2、7データ7−126より時間的に早く低く
なる。"0"の長いデータパターンのために、パルシング
を続けなければならない。例えば、RLL2、7データ
7−128と7−129に示すように、データパター
ン"10001"の間、パルス2、7波形7−143と7
−144は、パルス2、7波形7−140及び7−14
1より長く高いままである。連続する"0"のデータパタ
ーンに対して、パルス2、7波形7−137は別のパル
スとしてパルスを送ることができる。例えば、データパ
ターン"1000001"に対して、RLL2、7データ
7−132、7−133、7−134は、パルス2、7
7−147、7−148、及び7−149に示すよう
に、2つの別のパルスでパルスを送ることができる。
【0290】GCR8/9フォーマットと同様に、記録
ピット7−160は熱的伸張を示す。例えば、記録ピッ
ト7−162はパルス2、7波形7−140、7−14
1からのパルスより時間的に広く;同様の結果が記録ピ
ット7−163にも見られる。更に、再生信号7−16
8〜7−174によって描かれる再生信号7−167
は、記録ピット7−160のリーディングエッジ上で上
昇し、記録ピット7−160のトレーリングエッジ上で
減衰し、そしてピットが存在している間、もしくは欠如
している間、不変である。
【0291】パルスGCRコードは予測可能な位置シフ
トを補正することによって改善できる。図145はレー
ザパルス発生器7−14の書込み補償のためのタイミン
グ線図を示す。実験に基づくテストから、レーザ7−1
6が2ビットまたはそれ以上のビットに対してオフであ
る時の初期の記録は性能を高めることが示されている。
クロック波形7−176はクロッキングデータ7−17
7、7−203及び7−229のために使用されるコー
ドビットクロックであり、それは向上すべき最悪の場合
のデータパターンを示している。他のパターンも補正で
きるが、信号振幅に苦しむであろう。データ7−180
〜7−184はデータシーケンス"10100"に対応す
る。無補整のパルス波形7−188〜7−192は、書
込み補償が為されないこのデータパターンに対応する。
無補整のパルス波形7−189と7−191はクロック
期間の後半に発生する。書込み補償の後、レーザパルス
発生器7−14の出力は補償されたパルス波形7−19
5に対応する一方、補償されたパルス波形7−197と
7−198は変化なく、補償されたパルス波形7−19
9のために短縮されたオフ期間が初期の補整済みパルス
波形7−200を提供する。補償されたパルス7−20
1の間、レーザ7−16は無補整パルス7−192より
長い期間の間オフのままである。同様に、データパター
ン"1100"に対応するデータ7−206〜7−209
に対して、無補整パルス波形7−211は無補整パルス
波形7−213とそれに続く2つのパルス、つまり、無
補整パルス波形7−214と7−216の間オフであろ
う。更に、書込み補償回路は、補整済みパルス波形7−
225が補整済みパルス波形7−223に時間的に近接
して発生するように補整済みパルス波形7−220を調
節し、その結果補整済みパルス波形7−224は無補整
のパルス波形7−215より短くなる。最後にデータパ
ターン"00100"に対応するデータ7−231〜7−
235は無補整のパルス波形7−240において発生す
る無補整のパルス波形7−237を持つ。書込み補償は
補整済みパルス波形7−243を補整済みパルス波形7
−246まで時間的に早く移動させるであろう。
【0292】図146はデータパターンモニター7−2
48、書込み補償パターン検出器7−249、及び遅延
回路7−269から構成される書込み補償回路の概略線
図を示す。データパターンモニター7−248はエンコ
ーダ7−12からの符号化データを逐次刻時する連続的
シフトレジスターである。データビットにおいて記録さ
れた最後の5データビットは書込み補償パターン検出器
7−249に送られ、そこでそれらのデータビットは通
常より早くレーザにパルスを送るか否かを決定するため
に分析される。
【0293】データパターンモニター7−248はデー
タシーケンスDフリップフロップ7−250〜7−25
6で構成される。符号化データはデータシーケンスDフ
リップフロップ7−250のDポートに入力され、その
Q出力WD1はデータシーケンスDフリップフロップ7
−251のDポートの入力になる。このクロッキングは
データシーケンスDフリップフロップ7−252から7
−256まで連続し、そのQ出力WD7はそれがデータ
パターンモニター7−248に最初に入力された時から
7つのクロック期間分だけ遅延されるデータシーケンス
である。データシーケンスDフリップフロップ7−25
0〜7−254のQ出力WD1、WD2、WD3、WD
4及びWD5は、各々データパターンモニター7−24
8に入力された最後の7つのデータビットの最後の5つ
を表す。これら5つのビットは書込み補償パターン検出
器7−249に送られ、そこでそれらのビットは所定の
データパターンと比較され;それらが整合すれば、エネ
イブル書込み信号が遅延回路7−269に送られ、レー
ザパルスが通常より早く発生すべきであることを指示す
る。
【0294】最初のデータパターンは、データインバー
ター7−260、7−261、7−262及び7−26
3を各々通して、データシーケンスDフリップフロップ
7−250、7−251、7−253及び7−254か
らのQ出力WD1、WD2、WD3、WD4及びWD5
を各々逆転することによって検出される。これらのイン
バーターの出力は検出アンドゲート7−264における
データシーケンスDフリップフロップ7−252からの
出力でアンドされる。このように、シーケンス"001
00"が発生する時、検出アンドゲート7−264の出
力は高くなり、データパターンの検出が発生したことを
示す。同様に、第2のデータパターンが、各々データイ
ンバーター7−282、7−283、及び7−284を
通して、データシーケンスDフリップフロップ7−25
0、7−251、及び7−253からのQ出力WD1、
WD2、及びWD4を逆転することによって検出され、
検出アンドゲート7−286において、これらの逆転さ
れた出力をデータシーケンスDフリップフロップ7−2
52及び7−254の出力WD3及びWD5でアンドす
る。このように、"10100"のデータパターンは検出
アンドゲート7−286から最高記録をトリガーし、検
出を示す。第3のデータシーケンスは、データインバー
ター7−287及び7−288を通して、データシーケ
ンスDフリップフロップ7−250及び7−251から
のQ出力WD1及びWD2を各々逆転することによって
検出され、データ検出アンドゲート7−289におい
て、これらの逆転された出力をデータシーケンスDフリ
ップフロップ7−252及び7−253の出力WD3及
びWD4でアンドする。このように、"1100"のデー
タパターンは検出アンドゲート7−289からの検出を
トリガーし、データの存在を示す。検出アンドゲート7
−264、7−286及び7−289のデータパターン
検出出力は検出されたパターンオアゲート7−266に
おいてオアされ、その出力は3つのデータパターンの内
の1つが検出された時に高くなる。検出されたパターン
出力はエネイブル書込みフリップフロップ7−268に
おいて刻時され、そのQ出力、エネイブル書込み信号は
次に遅延回路7−269に送られる。
【0295】遅延回路7−269はデータシーケンスD
フリップフロップ7−253の刻時されたデータ出力W
D4を取り、同時にそれを遅延回路7−276と非遅延
選択アンドゲート7−274に入力する。遅延回路7−
276の遅延された出力は遅延選択アンドゲート7−2
72に入力される。書込み補償パターン検出器7−24
9からのエネイブル書込み信号は、遅延選択アンドゲー
ト7−272または非遅延選択アンドゲート7−274
のいずれかを可能化する。それは3つのデータパターン
の内の1つが発生していないことを示すが、エネイブル
書込み信号が低い時、それはエネイブル書込みインバー
ター7−270によって逆転される。これによって、遅
延回路7−276からの遅延データが刻時されるように
なる。他方、エネイブル書込みが高い時、それは3つの
データパターンの内の1つが発生したことを示すが、そ
の時には非遅延選択アンドゲート7−274がデータシ
ーケンスDフリップフロップ7−253からのデータの
伝達を可能にし、それは遅延されない。遅延選択アンド
7−272及び非遅延選択アンド7−274からの出力
は、データオアゲート7−278においてオアされ、そ
こでその出力は遅延回路7−269から出力される。書
込み補償回路もしくはタイミングに関する前述の説明
は、3つのデータパターンに対して、書込みパルスが1
0ナノセカンド早く発生することを示しているが、実際
には、データは3つのデータパターン以外の全てのデー
タに対して10ナノセカンド遅延される。遅延回路7−
276の遅延は好ましい態様の周波数に対して7〜12
ナノセカンドの間で設定される。低周波数のデータパタ
ーンを記録する時、結果として生じる磁気光学信号は降
下時間より遅い上昇時間を持つ。これは波形プロセッサ
7−22からの最後の出力が正のピーク上に減損振幅を
持つようにさせるが、それはデータパターンのリーディ
ングエッジにおいて高い実効パワーで記録することによ
って補正され得る。好ましい態様に対して、データパタ
ーン"000111"はデータパターンのセカンド"1"の
間にワイド書込み信号をトリガーし、それによってその
通常のオフ期間にレーザにパルスを送るであろう。
【0296】図147において、クロック波形7−30
1はデータパターン"000111"のためにレーザパル
ス発生器7−14を通してデータ波形7−303を刻時
する。データ7−305〜7−310によって描かれる
ように、レーザパルス発生器7−14は、データ波形7
−303が"1"の時、パルス7−314、7−315及
び7−316を持つパルス波形7−312を発生させ
る。このデータパターンのセカンド"1"の間、レーザパ
ルス発生器7−14はパワー波形7−318の増大のた
めにオンにされ、パルス7−320を発生させる。出力
レーザパルス波形7−322はパルス7−312のオ
ア、及びレーザパルス7−323、7−324、及び7
−325を作り出す増大パワー波形7−318から生じ
る。通常の操作では、レーザパルス7−324はクロッ
ク期間の前半の間オフとなるであろう。しかしながら、
この特別なデータパターンの下で、レーザパルス7−3
23及び7−324のためにレーザをオンに保持するこ
とは、この時間期間の間パワーを効果的に50%増大さ
せる。
【0297】図148において、振幅非対照補正回路7
−291は(図147の増大パワー波形7−318に対
応する)書込みワイドパルス7−292を発生させ、そ
れはレーザパルスオアゲートにおいて(図147のパル
ス波形7−312に対応する)遅延回路7−269から
のレーザパルス出力でオアされ、出力レーザパルス波形
7−322を生じるであろう。データパターンモニター
7−248は図146に示すように操作する。データシ
ーケンスDフリップフロップ7−251〜7−256の
Q出力WD2、WD3、WD4、WD5、WD6及びW
D7は、各々5が振幅非対照補正回路7−291に入力
され、そこでデータシーケンスDフリップフロップ7−
254、7−255、及び7−256の出力WD5、W
D6及びWD7がデータインバーター7−293、7−
294、及び7−295において各々逆転される。デー
タインバーター7−293、7−294、7−295、
及びデータシーケンスDフリップフロップ7−251、
7−252、7−253の出力は検出アンドゲート7−
296においてアンドされる。検出アンドゲート7−2
96の出力は検出されたパターンフォーム"00011
1"を示し、それは次のクロック7−301において書
込みワイドDフリップフロップ7−297から刻時され
るであろう。
【0298】光学読取り装置7−20の波形出力は周波
数及びデータパターンの関数として減損されるであろ
う。振幅及びタイミングは波形プロセッサ7−22を通
して信号を処理することによって高められる。隔離され
たパルスの上昇時間及び下降時間の非対照は、その導関
数で等化微分化された信号を合計することによって改善
され得る。図149において、磁気光学信号7−327
は微分増幅器7−329によって微分される。微分化信
号は等化器7−331に入力され、そこで好ましい態様
においては5dBだけ等化され、振幅は周波数の関数と
して等化される。等化信号の導関数は導関数プロセッサ
7−333によって取られ、加算器7−335において
等化信号と合計される。加算器7−335の出力が読取
り信号7−337である。
【0299】図150は図151の動的しきい値回路用
のタイミング線図である。読み取り信号7−337はパ
ルススリミングによって作られるオーバーシュートを含
むであろう。このオーバーシュートは予測できるので、
読取りサーキットリー用のしきい値はオーバーシュート
の間に増大され、読取り信号7−337の正のピーク7
−339、7−340、7−341、7−342の間、
及び負のピーク7−343、7−344、7−345の
間の偽データ読取りを防止することができる。しきい値
波形7−348は正のピークの間高く切り換えられる。
しきい値波形7−349、7−350、及び7−351
は正のピーク7−339、7−340及び7−341の
間各々高くなっている。しきい値波形7−352、7−
353、及び7−354は負のピーク7−343、7−
344及び7−345の間各々低くなっている。読取り
信号7−337の各ピークは、正であろうと負であろう
と、ピーク波形7−356を発生させ、それは読取り信
号7−337のピークのすぐ後に発生する短いクロッキ
ングパルスである。読取り信号7−337のピーク7−
339、7−343、7−340、7−344、7−3
41、7−345及び7−342はピーク波形7−35
8〜7−364を各々発生させる。
【0300】図151に示すように、しきい値波形7−
348はしきい値遅延Dフリップフロップ7−366に
入力される。ピーク波形7−356はしきい値波形74
3をフリップフロップ7−366を通して刻時する。遅
延しきい値波形7−368はしきい値遅延Dフリップフ
ロップ7−366のQ出力であり、それはしきい値専用
オアゲート7−370においてしきい値波形7−348
で独占的にオアされる。EXOR信号7−372はしき
い値専用オアゲート7−370の出力である。EXOR
信号7−372は元のしきい値波形7−348の周波数
の二倍である。EXOR信号7−372はEXOR D
フリップフロップ7−374のDポートに入力され、そ
こで読取りクロック7−375において刻時される。F
1波形7−376はEXOR Dフリップフロップ7−
374のQ出力である。読取りクロック波形7−375
は、EXOR信号7−372が1つ以上の読取りクロッ
ク波形7−375の間低い時以外は、EXOR信号7−
372の高パルスの間リーディングエッジを持つ。こう
して、F1波形7−376は、1つ以上の読取りクロッ
ク7−375のためにEXOR信号7−372が低くな
った後の、第1の読取りクロック7−375パルスと次
のEXOR信号7−372パルスとの間の時間を除いて
高くなる。
【0301】F1波形7−376は包絡線オアゲート7
−378においてEXOR信号7−372でオアされ
る。包絡線オアゲート7−378の出力は、1つ以上の
クロック期間のために、EXOR信号7−372が低く
なった後の、第1の読取りクロック7−375から信号
7−372が再び高くなるまでの時間を除いて高くな
る。包絡線オアゲート7−378の出力は、読取りクロ
ック7−375によって刻時される包絡線Dフリップフ
ロップ7−379のD入力を通して刻時される。包絡線
Dフリップフロップ7−379のQ出力はF2波形7−
381である。F2波形7−381は、EXOR信号7
−372が低くなった後の、第2の読取りクロック7−
375期間から、EXOR信号7−372のために次の
読取りクロック7−375が最高記録を刻時するまでの
期間を除いて高くなる。F2波形7−381はF2イン
バーター7−383を通して逆転され、動的しきい値ノ
アゲート7−385においてEXOR信号7−372で
ノアされ、動的しきい値波形7−387を作り出す。動
的しきい値波形7−387は、F2波形7−381が低
い時を除いて、EXOR信号7−372が低い時はいつ
でも高くなる。このように、動的しきい値波形7−38
7は、次の読取りクロック7−375期間にEXOR信
号7−372が低い時を除き、半読取りクロック7−3
75期間以下のオンタイムを持つ。この例外のために、
動的しきい値波形7−387は、EXOR信号7−37
2の端から、第2の読取りクロック7−375のパルス
まで高いままである。
【0302】動的しきい値波形7−387はバイアシン
グダイオード7−389を順方向バイアスするか、ある
いは逆バイアスするために使用される。動的しきい値7
−387が高い時、バイアシングダイオード7−389
は逆バイアスされる。逆に、動的しきい値波形7−38
7が低い時、バイアシングダイオード7−389は順方
向バイアスされる。
【0303】動的しきい値波形7−387がバイアシン
グダイオード7−389を順方向バイアスする(つま
り、低い)時、フィルタバイアス信号7−390の電位
は、バイアシングダイオード7−389の接合電圧分だ
け高くなる。この電位は標準の装置に対して0.6ボル
トである。5ボルトの供給電圧はフィルタバイアス信号
7−390の電位まで、リミッティング抵抗器7−39
3を横切って低下する。なぜなら、充電コンデンサ7−
394を横切る電圧はフィルタバイアス信号7−390
と接地との差であるからである。充電コンデンサ7−3
94はこの電位まで充電し、それはトランジスター7−
395のベース電圧でもある。これによってトランジス
ター7−395のスイッチが入れられ、トランジスター
7−395のエミッタの電圧を1.4ボルトにする。ト
ランジスター7−395と7−396のエミッタが接続
されるので、トランジスター7−396のエミッタ電圧
はトランジスター7−396のベース電圧2.5ボルト
より低くなる。従って、トランジスター7−396は切
られ、コレクタ抵抗器7−397を横切るコレクタ電圧
が0ボルト(接地)である増大しきい値波形7−399
を作り出す。増大しきい値波形7−399はオーバーシ
ュートの期間中読取り信号7−377検出器のしきい値
を増大させる信号である。
【0304】動的しきい値波形7−387が高い時、バ
イアシングダイオード7−389は逆バイアスされ、そ
れによって、もはやトランジスター7−395のベース
を6ボルトにしない。動的しきい値波形7−387が上
昇する時、充電コンデンサ7−394は充電を開始し、
供給電圧である5ボルトまで指数関数的に上昇するトラ
ンジスター7−395のベースにおいて電位を作る。フ
ィルタバイアス信号7−390の電圧が上昇するにつれ
て、トランジスター7−395のエミッタの電圧が上が
り、それはトランジスター7−396のエミッタ電圧を
も同様に増大させる。このエミッタ電圧がトランジスタ
ー7−396のエミッタベース接合点を横切る接合電位
分だけベース電圧を越えると、トランジスター7−39
6のスイッチが入れられる。トランジスター7−396
を入れることによって、増大しきい値波形7−399を
上昇させる。
【0305】通常の操作では、動的しきい値波形7−3
87は上述したように脈動される。通常の読取り信号の
間に、動的しきい値7−387は読取りクロック7−3
75のオン期間に等しい期間の間オンにされる。2.5
ボルトのベース電圧を越えるために充電コンデンサ7−
394を横切る電圧のための充電時間は、この時間の半
クロック期間より長い。こうして、通常の環境下では、
増大しきい値波形7−399は低いままである。しかし
ながら、オーバーシュートの期間中、動的しきい値波形
7−399は長い時間の間オンであり、それによって、
充電コンデンサ7−394が2.5ボルトを越える電圧
まで充電できるようにし、それによって増大しきい値波
形7−399をトリガーして上昇させる。
【0306】図152において、ディジタルデータのソ
ース及び利用者として作用するホストコンピューター7
−410は、データバス7−414を通してインターフ
ェイスエレクトロニクス7−412によって連結され
る。ホストコンピューター7−410がデータを処理
し、時々外部記憶装置にアクセスすることが必要である
時、インターフェイスエレクトロニクス7−412を通
してデータバス7−414への接続が為される。データ
バス7−414は書込みエンコーダ7−416に入力、
及び書込みエンコーダ7−418の入力に連結される。
好ましくは、書込みエンコーダ7−416は低密度(つ
まり、ANSI)フォーマットでバス7−414からデ
ータを符号化し;書込みエンコーダ7−418はそれよ
り高い密度フォーマットでバス7−414からデータを
符号化する。ANSIフォーマットについて記載してい
る、1991年1月1日付のThe Draft Proposal for 9
0MM Rewritable Optical Disc Cartridges for Informa
tion Interchange(情報交換用90MM再書込み可能光
学ディスクカートリッジに対する草案)を参考のためこ
こに挿入する。書込みエンコーダ7−416と7−41
8の出力は、スイッチ7−422を通して磁気光学読取
り/書込みヘッド7−420の書込み入力に二者択一的
に連結される。ヘッド7−420の読取り出力は、スイ
ッチ7−424を通して読取りデコーダ7−426及び
読取りデコーダ7−428の入力に二者択一的に連結さ
れる。読取りデコーダ7−426は書込みエンコーダ7
−416と同じフォーマット、つまりANSIでデータ
を復号し;読取りデコーダ7−428は書込みエンコー
ダ7−418と同じフォーマットでデータを復号する。
上記の符号化及び復号化技術を使用して書込みエンコー
ダ7−418及び読取りデコーダ7−428を実装する
ことが好ましい。デコーダ7−426及び7−428の
出力はデータバス7−414に連結される。
【0307】モード選択信号に答えて、スイッチ制御エ
レクトロニクス7−430がスイッチ7−422と7−
424の状態を第1のモードもしくは第2のモードに設
定する。第1のモードでは、書込みエンコーダ7−41
8と読取りデコーダ7−428がデータバS7−414
と読取り/書込みヘッド7−420の間に接続される。
第2のモードでは、書込みエンコーダ7−416と読取
りデコーダ7−426がデータバS7−414と読取り
/書込みヘッド7−420の間に接続される。読取り/
書込みヘッド7−420は、ディスクドライブエレクト
ロニクス7−434によって制御される、取り替え可能
な光学ディスクドライブ7−432によって受け取られ
る90mmの光学ディスクから/へと符号化データを読
取り/書き込む。読取り/書込みヘッド7−420は、
位置制御エレクトロニクス7−436によって、ディス
クドライブ7−432により受け取られるディスクの表
面を横切って放射状に送られる。
【0308】高密度フォーマットにおける90mmディ
スクがディスクドライブ7−432によって受け取られ
る時、モード選択信号が第1のモードにシステムを設定
する。その結果、ディスクに記憶されるべきホストコン
ピューター7−410からのデータは、インターフェイ
スエレクトロニクス7−412によって組織化され、書
込みエンコーダ7−418によって符号化される。ディ
スクから読み取られたデータは読取りデコーダ7−42
8によって復号化され、インターフェイスエレクトロニ
クス7−412によって再組織化され、処理のためにホ
ストコンピューター7−410に伝達される。
【0309】低密度のANSIフォーマットにおける9
0mmディスクがディスクドライブ7−432によって
受け取られる時、モード選択信号が第2のモードにシス
テムを設定する。その結果、ディスクに記憶されるべき
ホストコンピューター7−410からのデータは、イン
ターフェイスエレクトロニクス7−412によって組織
化され、書込みエンコーダ7−416によって符号化さ
れる。ディスクから読み取られたデータは読取りデコー
ダ7−426によって復号化され、インターフェイスエ
レクトロニクス7−412によって再組織化され、処理
のためにホストコンピューター7−410に伝達され
る。
【0310】好ましくは、データを記憶するために使用
されるフォーマットに関わらず、モード選択信号が1つ
のフォーマット、例えば低密度ANSIフォーマットに
おいて各々のそして全てのディスクに記憶され、システ
ムは対応するモード、例えば、第2のモードにデフォー
ルトする。モード選択信号はANSIフォーマットにお
いて制御トラックゾーンに記録され得る。ディスクがデ
ィスクドライブ7−432に設置される時、ディスクド
ライブエレクトロニクス7−434が初期に位置制御エ
レクトロニクス7−436を制御し、モード選択信号が
記憶されているディスク領域を読み取る。読取り復号器
7−426がモード選択信号を再生し、それがスイッチ
制御エレクトロニクス7−430に印加される。設置さ
れたディスクが低密度ANSIフォーマットを持ってい
れば、システムはモード選択信号が読み取られる時、第
2のモードのままである。設置されたディスクが高密度
フォーマットを持っていれば、システムはモード選択信
号が読み取られる時、第1のモードに切り替わる。
【0311】ある場合には、レーザを第1と第2のモー
ドのために修正することが望ましいかもしれない。例え
ば、異なるモードのために異なるレーザ周波数を使用す
ることができ、あるいは異なるレーザ焦点レンズ系を使
用することができるであろう。このような場合には、モ
ード選択信号は更に、場合に応じて、周波数もしくは光
学レンズ焦点合わせ系の間での変換を制御するために、
読取り/書込みヘッド7−420に連結される。
【0312】セクタ毎に同じバイト数、つまりANSI
の場合、512バイトを持つために、両フォーマットに
おいて記憶されるデータを組織化することが好ましい。
このような場合、両フォーマットにおけるディスクに保
存/から検索されるデータを組織化するために、同じイ
ンターフェイスエレクトロニクス7−412を使用する
ことができる。
【0313】発明によれば、同じ読取り/書込みヘッド
7−420、位置制御エレクトロニクス7−436、光
学ディスクドライブ7−432、ディスクドライブエレ
クトロニクス7−434、インターフェイスエレクトロ
ニクス7−412、及びデータバス7−414を使用し
て、異なるフォーマットで光学ディスクに/からデータ
を記憶/検索することができる。その結果、技術状態が
進むにつれて開発されている更に高密度のフォーマット
から、業界の標準ANSIフォーマットに対する下方へ
の互換性は、同じ装置を使用して実現され得る。
【0314】図153、154及び156に関連して、
高密度光学ディスクの好ましいフォーマットを説明す
る。21のゾーンに配置された10、000トラック、
つまりトラック0からトラック9999がある。各トラ
ックは複数のセクタに分けられる。各ゾーンには異なっ
た数のセクタがあり、ディスクの外側に行くにつれて数
が増える。各ゾーンに記録されるデータの周波数も異な
り、ディスクの外側に行くにつれて周波数が増える。
(各ゾーンにおけるトラック数、各ゾーンにおけるセク
タ数、及び各ゾーンにおける記録周波数の説明について
は、図153及び156を参照。)低密度ディスクと対
照的に、フォーマットマーキングは、データのために使
用されるのと同じ記録技術、好ましくは磁気光学(M
O)技術を用いて、ディスクに消去可能に記録される。
これらのフォーマットマーキングはセクタフィールド、
各セクタ用のヘッダーフィールド、及び制御トラックか
ら成る。ヘッダーフィールド及びトラックと対照的に、
全てのゾーン用のセクタフィールドは同じ周波数で記録
される。セクタフォーマットの好ましい態様について説
明する。 セクタレイアウト セクタはセクタマーク、ヘッダー、及び512のユーザ
ーデータバイトを記録できる記録フィールドから成る。
記録フィールドは空であっても、ユーザーによって書き
込まれてもよい。セクタの全長はヘッダーの721バイ
ト(1バイトは9チャンネルビットに等しい)、及びゾ
ーンからゾーンへと変化する周波数での記録フィール
ド、プラス固定された周波数、つまり、各ゾーンに対し
て同じ周波数での90チャンネルビットのセクタマーク
である。公差はバッファ、つまりセクタの最後のフィー
ルドによって処理される。ヘッダーフィールドの長さは
48バイトである。記録フィールドの長さは673バイ
トである。 セクタマーク(SM) セクタマークはデータにおいては発生しないパターンか
ら成り、フェイズロックループによらずにセクタの開始
を特定するためにドライブを可能化するよう意図されて
いる。セクタマークは全てのゾーンに対して11.6M
Hzの固定周波数で記録される。セクタマークの長さは
80チャンネルビットである。以下の図はNRZIフォ
ーマットにおけるパターンを示す。 1111 1111 1100 0000 1111 1100 0000 0000 0000 1111 1100 0000 1111 1100 0000 1111 VFOフィールド 読取りチャンネルのフェイズロックループの電圧制御発
振器に位相ロックするための信号を与えるために、VF
O1、2つのVFO2の1つ、もしくはVFO3のいず
れかに指名される4つのフィールドがある。VFOフィ
ールド、VFO1及びVFO3内の情報はパターンが同
じで、同じ108ビットの長さを持っている。VFO2
に各々指名される2つのフィールドは72ビットの長さ
である。 アドレスマーク(AM) アドレスマークはデータにおいては発生しないパターン
で構成される。フィールドはディスクドライブに以下の
IDフィールドのためのドライブバイト同期化を提供す
るように意図されている。それは以下のパターンを持つ
9ビットの長さを持つ: 110000101 IDフィールド 3つのIDフィールドは各々セクタのアドレス、つま
り、トラック数及びセクタのセクタ数、及びCRC(周
期的冗長検査)バイトを含む。各フィールドは以下の内
容を持った5バイトで構成される: 第1のバイト - トラックMSバイト 第2のバイト - トラックLSバイト 第3のバイト - ビット7及び6 00 - IDフィールド 0 01 - IDフィールド 1 10 - IDフィールド 2 11 - 許可されない ビット5 - ゼロ ビット4からビット0 - バイナリーセクタ数 第4及び第5のバイト - CRCフィールド CRCバイトは図157の表に示される式1、2、3に
従って、最初の3バイトに亙って計算されるCRC情報
を含む。それに関連して、IDフィールドのCRCの1
6のチェックビットは、このフィールドの最初の3バイ
トに亙って計算されることが理解される。生成元の多項
式は図157の式(1)である。残留多項式は式(2)
によって定義され、式中、bi は最初の3バイトのビッ
トを表し、*bi は逆転されたビットを表す。Bit23
は最初のバイトの最高のオーダービットである。CRC
の16チェックビットcK の内容は図157の式(3)
によって定義され、式中、c15はIDフィールドにおけ
る4番目のバイトの最高オーダービットに記録される。 ポストアンブル(PA) ポストアンブルフィールドは長さが等しく、両方とも9
ビットを有する。ID3に続くポストアンブルとデータ
フィールドに続くポストアンブルがある。ポストアンブ
ルは前のCRCもしくはデータフィールドの最後のバイ
トの終止を許す。ポストアンブル(PA)は以下のパタ
ーンの9ビットを有する: 10 00100 01 Gaps GAP1は9チャンネルビットの名目長を持つフィール
ドであり、GAP2は54チャンネルビットのものであ
る。GAP1はゼロであり、GAP2は指定されない。
GAP2は記録フィールドの最初のフィールドであり、
ディスクドライブにそれがヘッダーの読取りを完了した
後、及びVFO3フィールドを書込み、もしくは読取り
をしなければならない前に、処理のための時間を提供す
る。 Sync Syncフィールドはドライブが以下のデータフィール
ドのためにバイト同期化を得られるようにする。それは
27ビットの長さを持ち、ビットパターンで記録され
る: 101000111 110110001 111000111 データフィールド データフィールドはユーザーデータを記録するために使
用される。それは639バイトの長さ(1バイト=9チ
ャンネルビット)を持ち、以下のものから成る: ユーザーデータの512バイト;この基準によって指定
されず、やり取りにおいて無視されるであろう内容の4
バイト; CRCパリティの4バイト; ECCパリティの80バイト;及び 再同期化のための39バイト。 ユーザーデータバイト ユーザーデータバイトは情報を記録するためにユーザー
が自由に使用できる。 CRC及びECCバイト 周期的冗長検査(CRC)バイト及びエラー補正コード
(ECC)バイトは、間違ったデータを修正するため
に、エラー検出補正システムによって使用される。EC
Cは16度のリードソロモンコードである。 Resyncバイト Resyncバイトは、ドライブがデータフィールドに
おける大きな欠陥の後、バイト同期化を回復することが
できるようにする。それは以下のパターンを持った9ビ
ットの長さを持つ: 100010001 データフィールドにおけるそれらの内容及び位置は次の
ようになっている。Resyncフィールドは1≦n≦
39の時に、A15nバイトとA15n+1バイトの間
に挿入される。 バッファフィールド バッファフィールドは108チャンネルビットの長さを
持つ。
【0315】3つのアドレスフールドとデータフィール
ドにおける8ビットバイトは、resyncバイトを除
いて、図158及び159に従ってディスクのチャンネ
ルビットに変換される。セクタ内の他の全てのフィール
ドはチャンネルビットに関しては上述の如くである。デ
ィスクの情報領域に全てのデータを記録するために使用
される記録コードはグループコード(GCR8/9)で
ある。
【0316】図155において、書込みデータは低容量
の128メガバイト(低密度)モード用のRLL2、7
エンコーダ/デコーダ(ENDEC)7−502によっ
て復号化される。GCRエンコーダ/デコーダ(END
EC)7−504は高容量の256メガバイト(高密
度)モードにおいて使用される。書込みパルス発生器7
−506は、低容量モードのために内部ゾーンから外部
ゾーンへと7.0mW〜8.5mW変化する書込みパワ
ーレベルで86nsecのパルス幅を作り出す。高容量
モードに対しては、書込みパルス発生器7−507がパ
ルス幅を28nsecまで減少させるが、書込みパワー
は内部ゾーンから外部ゾーンへと9.0mW〜10.0
mW変化するレベルに増大される。選択回路7−509
は、印加される制御ビットHCの状態に応じて、パルス
発生器7−506または7−507を二者択一的に磁気
光学読取り/書込みヘッドのレーザダイオードドライバ
ーに連結する。制御ビットHCは低容量モードにおいて
は0に等しく、高容量モードにおいては1に等しい。レ
ーザダイオードドライバーを駆動させるために適当な出
力が選択される。書込みクロックはデータセパレータ7
−508において周波数シンセサイザーによって発生さ
れる。周波数は低容量モードに対しては11.6MHz
に設定され、高容量モードに対しては内部ゾーンから外
部ゾーンへと10.59MHz〜15.95MHzに設
定される。
【0317】再生の間、磁気光学読取り/書込みヘッド
においてフォトダイオードによって供給される前置増幅
器7−510は、和モード(A+B)もしくは差モード
(A−B)のために選択される。和モードのために、前
置増幅器7−510は予めフォーマットされたピットに
よる反射率を読み取る。これらのピットはRLL2、7
コードにおいてスタンプされ、セクタマーク、VFOフ
ィールド及びトラックセクタデータを識別する。各々の
予めフォーマットされたセクタに記録される512ユー
ザーバイトのデータがある。25セクタに分割される1
0、000トラックがあり、それは総計で低容量モード
に対して128メガバイトのデータになる。高容量モー
ドでは、ディスクはGCRコードでフォーマットされ
る。内部ゾーン(つまり、ゾーン1)には40セクタあ
り、セクタ数は外部ゾーン(つまり、ゾーン21)の6
0セクタにまで徐々に増加する。この場合も、512バ
イトのユーザーデータが各セクタにおいて記録され、そ
れは総計で256メガバイトのデータになる。
【0318】RLL2、7モードにおけるデータの書込
みもピットタイプの記録である。これらのピットが差モ
ード(A−B)において読み取られる時、前置増幅器の
出力に現れる波形は、和モード(A+B)において読み
取られる時の予めフォーマットされたピットに等しい。
この信号はdv/dt増幅器7−512によって一度だ
け微分される必要がある。各ピットのほぼ中心に対応す
るパルスが、プログラム可能フィルタからの名目出力
(VNOM P、VNOM N)を計数化することによ
って発生される。フィルタカットオフ周波数はHC制御
ビットに応答して低容量モードに対して5.4MHzに
設定される。フィルタリングされた信号は計数化され、
デグリッチング論理回路7−518を通過する。その結
果生じるHYSTOUT(ヒステリシス)と呼ばれる信
号はデータセパレータ7−508に送られる。信号は更
にシステム自動制御装置に連結されて、セクタマークを
検出する。HC制御ビットに応答して、データセパレー
タ7−508内の周波数シンセサイザーのPLOディバ
イダーは3に設定され、シンセサイザーは11.6MH
zに設定される。syncデータはRLL ENDEC
7−502によって符号化される元のデータに等しい。
これは復号化目的のためにRLL ENDEC7−50
2に連結され、更にデータバスに連結されて利用され
る。
【0319】高容量モードでは、前置増幅器7−510
の差モードが選択される。前置増幅器の出力に現れる再
生信号はNRZ(非ゼロ復帰)形態であり、両エッジの
検出が必要である。これはAGC増幅器7−516を通
過した後、プログラム可能フィルタチップ7−514に
おけるdv/dt増幅器及び微分器による二重微分によ
って達成される。チップ7−514上の微分器、高周波
フィルタカットオフ、及び等化器がHC制御ビットによ
って活性化される。フィルタカットオフはチップ7−5
14に印加されるゾーン識別ビットに応じて調整され
る。(チップ7−514内の微分器及び等化器は低容量
モードでは使用されない。)チップ7−514からの出
力信号(VDIFF P、VDIFF N)は計数化さ
れ、デグリッチング論理回路7−518においてデグリ
ッチされる。この回路は低信号レベルの雑音を抑制す
る。しきい値レベルはデグリッチング論理回路7−51
8に印加されるHYST制御信号によって設定される。
DATA P出力はデータセパレータに送られる。HC
制御ビットに応答して、PLOディバイダーは2に設定
され、シンセサイザーはシステム自動制御装置から引火
されるゾーンナンバービットにより決定される適当な周
波数に設定される。プログラム可能フィルタのカットオ
フ周波数はゾーンビットにも依存するが、それは高容量
モードにおいてだけである。syncデータは元のGC
R符号化データに等しい。これは復号化目的のためにG
CR ENDEC7−504に連結され、更にデータバ
スに連結されて利用される。全体的な読取り機能は低容
量モードと高容量モード間で分けられる。
【0320】RLL2、7ENDEC7−502及び書
込みパルス発生器7−506は、図152の書込みエン
コーダ7−416と読取りデコーダ7−426によって
表される。GCR ENDEC7−504及び書込みパ
ルス発生器7−507は図152の書込みエンコーダ7
−418及び読取りデコーダ7−428によって表され
る。選択回路7−509は図152のスイッチ7−42
2によって表される。HC制御ビットに応じてそれらを
交互に活性化するENDECs7−502の内部制御
は、図152のスイッチ7−424によって表される。
前置増幅器7−510、増幅器7−512、AGC増幅
器7−516、チップ7−514、デグリッチング論理
回路7−518、及びデータセパレータ7−508は高
容量モード及び低容量モードの両方において使用され
る。このように、それらは読取りデコーダ7−426及
び読取りデコーダ7−428の両方によって一部分表さ
れる。 機械式アイソレータ 次に図230及び231において、本発明による機械式
アイソレータの2つの態様が、各々9−10及び9−1
2と別々に参照符号が付けられて示されている。機械式
アイソレータ9−10及び9−12はコンパクトディス
ク、レーザディスク、もしくは磁気光学プレーヤー/レ
コーダー等の光学ドライブにおける使用に理想的に適し
ている。しかしながら、機械式アイソレータ9−10及
び9−12は、同様のシステムにおいても有用であろ
う。発明の2つの態様が描かれ、機械式アイソレータ9
−10の第1の態様が図230に示され、第2の態様で
ある機械式アイソレータ9−12が図231に示されて
いる。機械式アイソレータ9−12は圧縮リブ9−14
を持っている。これらは発明の圧縮を吸収するために機
能する。機械式アイソレータ9−10及び9−12は磁
極片アセンブリ9−16の端に嵌合され得る。移動する
光学往復台が硬質金属に衝突するのを防止するために、
クラッシュストップ9−18がデザインされている。磁
極片9−16の端に亙ってブレーキ片9−20が嵌合
し、振動分離を提供する助けをし、熱膨張を収容する助
けをする。
【0321】機械式アイソレータ9−10及び9−12
は最小のクリープを呈する材料で作られるべきである。
そのようなものとして、シリコンゴム、ポリウレタンも
しくは射出成形されたプラスチックが使用され得る。こ
の場合は、材料MS40G14H−4REDを選択し
た。
【0322】当業者には自明であろうように、機械式ア
イソレータ9−10及び9−12は、一般に可動ディス
クドライブ構成部材に対する望ましくない機械力の影響
を緩和するための第1の手段と、該構成部材と望ましく
ない機械力源との間に第1の手段を支持する第2の手段
を各々具備し、それによって構成部材の機械式分離が提
供されるので、特殊な応用に使用されるのに適した代替
態様である。各アイソレータ9−10及び9−12にお
いて、第1の手段は緩衝バンパーもしくはクラッシュス
トップ9−18として実装され、少なくとも1つの圧縮
リブ9−14を含んでもよい。図230に図示されてい
る複数の圧縮リブ9−14は圧縮力を吸収するために設
けられる。第2の手段は好ましくは図230及び231
に図示されるようなハウジングを含み、該ハウジングは
磁極片アセンブリ9−16の端に嵌合するように適合さ
れる。第1の手段は最小のクリープを呈する材料で、好
ましくはシリコンゴム、ポリウレタン及び射出成形プラ
スチックから成る群から選ばれた材料で構成される。機
械式アイソレータ9−10及び9−12の第1の手段
は、可動往復台が硬い表面に衝突するのを防止するため
に適合されるクラッシュストップ9−18の形態で緩衝
及び機械式分離を提供する。 ファームウェア 本明細書の末尾に添付され、参考のためここで引用する
添付書類A(数24〜数240)は、ファームウェアに
含まれる16進法の実効可能なコードを含む。以下のセ
クションは添付書類Aに含まれる16進法のコードの詳
細な機能的かつ構造的定義についての説明である。以下
のセクションにおいて詳細に説明するように、80C1
88ファームウェアはホストへの/からのSCSIイン
ターフェイスを取り扱う。ファームウェアはインターフ
ェイスを通してディジタル信号プロセッサで読取り、書
込み、及びシークを開始し、完了することができるため
に必要なコードを含み、更に多くのハードウェア特性と
直接結合するドライブコマンドモジュールを含む。
【0323】ファームウェアは核及びSCSIモニター
タスクモジュールを含む。核及びSCSIモニタータス
クモジュールはホストからSCSIコマンドを受け取
る。媒体アクセスを必要としない機能のために、SCS
Iモニタータスクモジュールは機能を果たすか、もしく
は機能を果たすように低レベルタスクモジュールを指示
する。他の全ての機能のために、SCSIモニターは実
行のためにドライブタスク層に機能要求を送り、その機
能が完了されたことを示すドライブタスク層からの応答
を待つ。
【0324】ドライブタスク層は次に幾つかのモジュー
ルに要求された機能を果たすように指示する。これらの
モジュールはドライブコマンドモジュール、ドライブア
テンションモジュール及びフォーマットモジュールを含
む。これらのモジュールは欠陥管理モジュール、例外処
理モジュール、及びこれらの機能を果たすためのディジ
タル信号プロセッサと相互に作用し合う。
【0325】ドライブコマンドモジュールはディジタル
信号プロセッサに、もしくはハードウェア装置自体に、
ハードウェア装置の動きを制御するよう指示する。フォ
ーマットモジュールはドライブコマンドモジュールに媒
体をフォーマットするように指示する。このプロセスの
間に発見された媒体の欠陥は欠陥管理モジュールに記憶
され、それはランダムアクセク記憶装置に配置されてよ
い。
【0326】ディジタル信号プロセッサ及びハードウェ
ア装置からのフィードバックはドライブアテンションモ
ジュールに送られるコマンド完了信号及び割り込みの形
態で発生する。それに加えて、ドライブアテンションモ
ジュールは、割り込みが発生した時、記憶モジュールが
割り込み通知を受け取るように、他のモジュールがアテ
ンションを記憶するのを許す。
【0327】ドライブアテンション割り込みが故障もし
くは例外を合図すると、ドライブアテンションモジュー
ルはドライブコマンドモジュールから媒体及びドライブ
の状態に関する情報を検索し、例外ハンドラーモジュー
ルがこの情報を使用して、故障を回復しようとする。故
障状態をドライブタスク層及びホストとのSCSIイン
ターフェイスに送り返さずに、例外処理モジュールは機
能を再度試みるようにドライブ制御モジュールもしくは
フォーマットモジュールに指示する。ドライブアテンシ
ョンモジュールは機能を打ち切り、ドライブタスク層に
故障状態を戻す前に、多くの再試行を指示してもよい。
この例外処理プロセスはシーク、イジェクト、磁気バイ
アス及び温度等のドライブ機能のために発生することが
できる。故障状態に加えて、感知コードクォリファイア
ーがドライブタスク層に送られる。感知コードクォリフ
ァイアーはどの故障が発生したのかを正確に指定し、S
CSIインターフェイスがその情報をホストに指定する
のを可能にする。例外処理モジュールがドライブアテン
ションモジュールに含まれてもよいことが当業者には自
明であろう。
【0328】磁気バイアスに関連する操作では、バイア
ス磁石がオンにされ、バイアスは直列アナログディジタ
ル変換器を通して監視される。バイアスは所望の範囲内
になるまで、あるいは5ミリセカンドが過ぎるまで監視
され、その場合故障状態がドライブタスク層に送られ
る。
【0329】操作に際して、メインボードの温度が監視
される。媒体の特性は温度が上昇するにつれて変化する
かもしれない。情報が高密度の場合、不変強度書込みビ
ームは温度が変化し、媒体特性が変化するにつれて、記
録される情報にオーバーラップを生じさせるかもしれな
い。従って、ハウジング内の周囲温度を監視することに
よって、ファームウェアは媒体の温度感知特性に応じて
書込みビームに対するパワーを調整することができ、あ
るいはリキャリブレーションをすることができる。
【0330】更に、書込みビームの特性も媒体の位置に
応じて変化する。媒体は同心ゾーンに分けられる。ゾー
ン数は媒体に記録される情報の密度によって決定され
る。二重密度記録に対しては、媒体は16のゾーンに分
けられる。書込みビームのパワーはゾーン間でほぼ直線
的に異なる。
【0331】加えて、書込みビームと読取りビームの特
性は媒体自体に応じて変化する。異なる製造業者によっ
て作られた異なる媒体は異なる光学特性を持つかもしれ
ない。媒体が所望の回転率である時、識別コードは媒体
から読み取られる。媒体に関する光学特性情報は、ドラ
イブが製造される時に持久ランダムアクセス記憶装置
(NVRAM)にロードされ、識別コードが読み取られ
る時に、その時の媒体に対応する情報がディジタル信号
プロセッサにロードされる。識別コードが読取り不可能
な場合、読取りビームのパワーは低パワーに設定され、
識別コードが読取り可能になるまで、徐々に上げられ
る。
【0332】読取りビームもしくは書込みビームのパワ
ーを監視し、変更する際に、複数のディジタルアナログ
変換器を使用することができる。パワーの監視及び変更
には1つかそれ以上のディジタルアナログ変換器が含ま
れてよい。
【0333】更に、本発明は初期の回転率から、許容下
限と許容上限を持つ所望の回転率まで、記憶媒体の回転
率を変化させる方法を含む。この方法は記憶媒体の回転
率を、初期の回転率から第1の上限まで変化させるため
に、記憶媒体に力を印加するステップを含み、第1の上
限は初期回転率と所望の回転率の間にあり、印加ステッ
プを遂行する間、記憶媒体の回転率が第1の上限を越え
る時に第1の信号を発生させ、印加ステップを遂行する
間、そして第1の信号を発生させるステップの後、記憶
媒体の回転率が許容下限を越える時に第2の信号を発生
させ、その後記憶媒体に対する力の印加を終了させる。
この方法の1つの特殊な態様では、終了ステップは所望
の回転率の許容上限に第2の上限を設定するステップ、
所望の回転率の許容下限に下限を設定するステップ、及
び記憶媒体の回転率が下限より大きい時、記憶媒体に対
する力の印加を終了させるステップを含んでよい。所望
の回転率の許容上限は好ましくは、所望の回転率の許容
下限より大きい。加えて、許容上限は所望の回転率より
1%増の半分であり、許容下限は所望の回転率より1%
減の半分である。
【0334】本発明による代替方法は、記憶媒体の回転
率を、初期回転率から第1の許容限度と第2の許容限度
を持つ所望の回転率まで変化させることを含む。この方
法は記憶媒体の回転率を、初期の回転率から第1の中間
限度に向けて変化させるために、記憶媒体に力を印加す
るステップを含み、第1の中間限度は初期回転率と所望
の回転率の間にあり、印加ステップを遂行する間、記憶
媒体の回転率が第1の中間限度を通過する時に第1の信
号を発生させ、印加ステップを遂行する間、そして第1
の信号を発生させるステップの後、記憶媒体の回転率が
第1の許容限度を通過する時に第2の信号を発生させ、
その後記憶媒体に対する力の印加を終了させる。この方
法の1つの特殊な実装では、終了ステップは更に所望の
回転率の第1の許容限度に第1の操作限度を設定するス
テップ、所望の回転率の第2の許容限度に第2の操作限
度を設定するステップ、及び記憶媒体の回転率が操作限
度の間にある時、記憶媒体に対する力の印加を終了させ
るステップを含む。第1の操作限度と所望の回転率との
差は、好ましくは所望の回転率の1%の半分であり、第
2の操作限度と所望の回転率との差も、好ましくは所望
の回転率の1%の半分である。
【0335】スピンドルモータが残りの状態もしくは遅
い回転状態から回転する時、ドライブコマンドモジュー
ルがディジタル信号プロセッサに回転速度用の上限を書
き込む。この上限は所望の速度より遅い。スピンドルの
速度がこの上限を越える時、ディジタル信号プロセッサ
は割り込みを発生させる。その後、ドライブコマンドモ
ジュールは別の上限をディジタル信号プロセッサに書き
込む。この新しい上限は通常の操作のための許容下限で
ある。スピンドル速度がこの新しい上限を越える時、最
終的な上限と下限がディジタル信号プロセッサに書き込
まれる。これらの最終限度がスピンドル速度に対する操
作範囲を限定し、それは別に1%のオーダーであろう。
【0336】初期スピニングプロセスにおいて、媒体は
まず上記プロセスに従って、ドライブの通常操作のため
の最低速度まで回転される。この時点で、識別コードが
読み取られる。識別コードが読取り不可能であれば、媒
体は通常操作のための次の最高速度で回転され、識別コ
ードの再読み取りが試みられる。このプロセスは識別コ
ードが通常の操作のための最高速度で読取り不可能であ
る...この場合は故障状態が発生している、あるいは
識別コードがうまく読み取られるまで繰り返される。
【0337】ドライブには幾つかのタイプの記憶装置が
あってよい。まず、電気的に消去可能で新たにプログラ
ム可能なフラッシュ読取り専用記憶装置(EEPRO
M)があろう。発明を実装したものは、256キロバイ
トのフラッシュEEPROMを含むことができる。第2
に、スタティックランダムアクセス記憶装置を含むこと
ができ、発明を実装したものは、256キロバイトの静
的ランダムアクセス記憶装置を含むことができる。最後
に、NVRAMを含むことができ、発明を実装したもの
は、2キロバイトのNVRAMを含むことができる。
【0338】以下のセクションにおいて、情報の一部、
ディスクドライブSCSIファームウェア、ドライブ例
外、リードアヘッドキャッシュ、ディスクドライブファ
ームウェアアーキテクチャーは、"TBD"として表さ
れ、添付書類Aの実行可能なコードで表されるように、
また特定された以下のセクションで説明されるように、
モジュールの実装がまだ決定されていなかったか、もし
くは最適化または環境に関係するが、機能または操作に
とって重要ではない特定のパラメーターがいまだ合意さ
れていなかったか、もしくは他のモジュールの実装に基
づいて特定のモジュールが不要になったことを示す。"
TBD"事項の各々は、本明細書において可能にされ、
開示されるように、当業者が本発明を実行するのに影響
を及ぼさないであろうデザイン上の問題である。その実
装が前もって決定されていなかったモジュールは次の方
法で実装することができる。
【0339】欠陥管理モジュールは媒体がフォーマット
されている間に、欠陥表を作成し、媒体の一部に欠陥表
を書き込むであろう。前にフォーマットされた媒体がド
ライブにロードされる時、欠陥管理モジュールは媒体か
ら欠陥表を読み取り、それを記憶装置にロードするであ
ろう。その後欠陥管理モジュールは欠陥表を調べ、ディ
ジタル信号プロセッサもしくはハードウェア装置が媒体
の欠陥部分に直接アクセスしないことを保証する。
【0340】コマンドSEEK_COMP_ON及びS
EEK_COMP_OFFは、媒体上の特定のポイント
へのシーク時間を最適にするアルゴリズムを各々活性
化、不活性化する。コマンドはアルゴリズムを直接呼び
出してもよく、アルゴリズムを呼び出すために別のモジ
ュールを示すフラグを設定しても、あるいはアルゴリズ
ムを呼び出すために別のモジュールを指示する割り込み
を発生させてもよい。加えて、他の実装も当業者には自
明であろう。
【0341】コマンドNORMAL_PLL_BWID
TH、HGH_PLL_BWIDTH、AND BHG
H_PLL_BWIDTHは記憶装置から値を読み取
り、その値を読取りチップ記憶装置に記憶することがで
きる。加えて、それらのコマンドは値を計算し、その値
を読取りチップ記憶装置に記憶することができる。
【0342】2x用の書込みパワーキャリブレーション
及び4x用の書込みパワーキャリブレーションは同様の
実装を持つことができる。製造中に、ディジタルアナロ
グ変換器からの値が放射源用の書込みパワーを制御す
る。書込みパワーは異なるディジタルアナログ変換器の
値のために測定可能であり、センス値が決定され得る。
これらのセンス値はドライブの記憶装置に記憶できる。
ドライブの使用中、ディジタルアナログ変換器からの値
が放射源用の書込みパワーを制御し、センス値が測定さ
れ得る。これらのセンス値は、許容範囲限度内で等しく
するまで、記憶されているセンス値と比較される。この
プロセスは1つ以上のディジタルアナログ変換器を使用
してもよい。加えて、このプロセスは上述のように、温
度に応じて書込みパワーを絞正できる。
【0343】リキャリブレーションは上述のように、温
度、媒体の種類、及び他の要素に基づいて行われる。そ
れに加えて、サーボのリキャリブレーションは特定の可
変要素に基づいてサーボを設定するように、ディジタル
信号プロセッサに指示することによって遂行され得る。
【0344】製造要件は、ドライブの製造時に決定され
る上記情報が記録され、ドライブと連合する記憶装置に
記憶されることを求める。
【0345】フロントパネルイジェクトリクエスト機能
はドライブアテンション割り込みを発生させる。フロン
トパネルイジェクトリクエスト機能はドライブ状態を決
定し、その情報に基づいて、現行のコマンドがそのコマ
ンドを完了または停止することができるようにする。
【0346】ファームウェア動作結果は最適化結果であ
る。コマンドがファームウェア内で並べられると、ファ
ームウェア内のモジュールが、現行のコマンドを完了す
るための時間、往復台の現行の位置と並べられたコマン
ドにより要求される位置との間の距離、媒体の回転速
度、及び並べられたコマンドにより要求される位置に関
する往復台の円周上の位置を含む特定の基準を決定す
る。これらの情報やその他の情報から、ファームウェア
は往復台を並べられたコマンドにより要求される位置、
及び並べられたコマンドにより要求される位置に対して
その時点での往復台の円周位置へと動かすための時間を
決定する。並べられたコマンドにより要求される位置を
往復台の付近に持っていくために、媒体が回転する時間
の間往復台が待たなければならない場合、ファームウェ
アは、往復台を動かした後、待ち時間がないか、ほとん
どなくなるまで、ドライブに現行のコマンドを処理し続
けるように指示するであろう。
【0347】SCSIイジェクトコマンドはオプション
スイッチによって不能化され得る。オプションスイッチ
はDIPスイッチの形態で実装され得る。
【0348】パワーオンセルフテストの一部として遂行
される外部ENDECテスト及びグルーロジックテスト
は、外部ENDEC及びグルーロジックの適切な機能遂
行を保証するため、特定の条件の下での読取り書込み情
報から成る。
【0349】以下のセクションではシステムファームウ
ェアを更に詳細に説明する。本出願の申請日時点におい
て、本明細書は充分可能化され操作可能であると考えら
れる本発明の現行のベストモードを記載している。当業
者なら理解できるであろうように、以下のセクションは
上述の実装が適用されるであろう場合を指示する"TB
D"として特定される特定の制限領域を含む。 ディスクドライブSCSIファームウェア 以下のセクションの目的はJupiter−I 5.2
5インチMOディスクドライブ用のSCSIファームウ
ェアの機能的特徴を説明することである。SCSIファ
ームウェアは80C188CPUによって実行される自
動制御装置コードの部分である。ここでの議論はDSP
によって実行される自動制御装置の機能的特徴を説明す
るためのものではない。
【0350】本発明のこの局面を発展させるために使用
されてきたファームウェア要件は、ここでの議論に含ま
れ、A.ファームウェア要件というセクション名の下に
見い出されるであろう。以下の参考文献を参照のためこ
こに引用する:1)Cirrus Logic CL−
SM330、光学ディスクENDEC/ECC、199
1年4月、2)Cirrus Logic CL−SM
331、SCSI光学ディスク自動制御装置、1991
年4月、3)MOST Manufacturing,
Inc.、1、7ENDEC/FORMATTER、1
994年8月2日、4)MOST Manufactu
ring,Inc.、Jupiter−I製品仕様書、
1994年9−月15日、及び5)MOST Manu
facturing,Inc.、80C188/TMS
320C5X通信、改訂XH、1994年8月25日。
【0351】SCSIサポート:SCSIコマンド:J
upiterファームウェアによって支援されるSCS
Iコマンドを下記の表1〜表5に記す。支援されるコマ
ンドセットをリストアップすることに加えて、表1〜表
5は1x、CCW、O−ROMまたはP−ROM媒体が
設置される場合、ドライブに出される時どのコマンドが
有効でないかを特定する。P−ROM用のカラムがP−
ROM媒体の読取り専用グループにあるブロックのため
に出されるコマンドを示す。
【0352】
【表1】
【0353】
【表2】
【0354】
【表3】
【0355】
【表4】
【0356】
【表5】 支援されるSCSIコマンドセットの完全な説明は、J
upiter−I製品仕様書、セクション9、SCSI
サポートに提供されているが、参考のためここに引用し
た。ログ選択及びログセンスコマンドがJupiter
ファームウェアによって支援されないことに注意するこ
とが重要である。 SCSIメッセージ:Jupiterファームウェアに
よって支援されるSCSIメッセージは下記の表6に記
載されている。
【0357】
【表6】 I/Oメッセージ終了が支援されないことに注目するこ
とが重要である。 SCSIモードページ:Jupiterファームウェア
によって支援されるモードページを下記の表7に記す。
【0358】
【表7】 セーブされたページはJupiterファームウェアに
よって支援されないであろう。更に、モードページ20
h及び21hも支援されないことに注意することが重要
である。 リセット:リセットはSCSIバスリセット、オートチ
ェンジャーリセット、もしくは12V電力不足に答えて
ドライブによって遂行される。これら各々のリセットタ
イプのためにドライブが果たす機能を、下記のサブセク
ションにおいて説明する。 SCSIバスリセット:SCSIバスリセット信号が主
張される時、80C188に対してINT3が作られ
る。INT3の使用により、ハードまたはソフトリセッ
トとしてのリセットに答える柔軟性がドライブに許され
る。しかしながら、INT3の使用はINT3用の割り
込みベクトルがなお有効であると仮定する。ファームウ
ェアが割り込みベクトル表(IVT)へのエントリーを
うっかりして書き込み過ぎた場合、リセットしてもドラ
イブは回復しないであろう。ユーザーが使える唯一のオ
プションはドライブをオフにして戻ることであろう。
【0359】INT3割り込みサービスルーチン(IS
R)はハードもしくはソフトリセットを遂行しなければ
ならないか否かをオプションスイッチから決定しなけれ
ばならない。ハードリセットオプションスイッチが可能
化されると、ハードリセットが遂行される。ハードリセ
ットオプションスイッチが不能化されると、ソフトリセ
ットが遂行される。 ハードSCSIリセット:SCSIバスリセットがドラ
イブによって検出され、ハードリセトオプションスイッ
チが可能化される(ハードリセットを指示する)と、ド
ライブは、1)現在進行中であるかもしれないコマンド
を処理しようとしない、2)バッファRAM(つまり、
書込みキャッシュ)にあるかもしれないデータを媒体に
書き込まない、3)SCSI装置の予約を保存しない、
4)列から全ての未決定のコマンドを取り除く、5)以
下のセクション、ハードリセットのためのパワーアップ
シーケンスにおいてステップを実行する、6)各々のモ
ードページのための値をそれらのデフォールト値に設定
する、及び7)ユニットアテンション状態を設定するで
あろう。
【0360】ボード上の様々なチップをリセットするた
めのハードウェアリセットラインを持たずに、ファーム
ウェアは該かる特性を持つチップのソフトウェアリセッ
ト特性を使用しなければならない。ファームウェアは、
チップのハードリセット及びソフトリセット間の差を説
明するために、Cirrus Logic SM330
マニュアルの36ページ、及びCirrus Logi
c SM331マニュアルの46ページに記載されてい
るように、レジスターを初期化しなければならない。 ソフトSCSIリセット:SCSIバスリセットがドラ
イブによって検出され、ハードリセットオプションスイ
ッチが不能化される(ソフトリセットを指示する)と、
ドライブは、1)現在進行中であるかもしれないコマン
ドを処理しようとしない、2)バッファRAM(つま
り、書込みキャッシュ)にあるかもしれないデータを媒
体に書き込まない、3)SCSI装置の予約を保存しな
い、4)列から全ての未決定のコマンドを取り除く、
5)以下のセクション、ソフトリセットのためのパワー
アップシーケンスにおいてステップを実行する、6)各
々のモードページのための値をそれらのデフォールト値
に設定する、及び7)ユニットアテンション状態を設定
するであろう オートチェンジャーリセット:オートチェンジャーがパ
ワーアップシーケンスの間にオートチェンジャーリセッ
トを主張すると、ドライブは、a)オートチェンジャー
EJECTを無視しなければならず、またb)SCSI
初期化を行う前に、オートチェンジャーRESETが主
張取消しされるのを待たなければならない。オートチェ
ンジャーはドライブのSCSI IDを変更するため
に、いつでもオートチェンジャーRESETを主張でき
る。 12Vの電力不足:12Vの電力が不足する(TBD)
と、ハードウェアリセットが80C188、SM33
0、SM331、及びRLL(1、7)外部ENDEC
に対して発生される。一度ENDECがリセットされる
と、それはサーボリセットを初期化状態に動かし、それ
は主張されて、次にDSP及びサーボをリセットするで
あろう。 障害を取り除けない状態:ドライブがサーボエラー(下
記表8に記載)を検出すると、障害を取り除けない状態
が存在することが宣言される。障害を取り除けない状態
はドライブがHARDWARE ERRORのセンスキ
ー、INTERNAL CONTROLLER ERR
ORのエラーコード、及びエラーに対して特殊な付加的
なセンスコードクォリファイアーでリクエストセンスコ
マンドに答えるように強いる。診断SCSIを送るコマ
ンドはハードウェアエラーのソースを取り除き、障害を
取り除けない状態をクリアすることができる。診断送信
コマンドがハードウェアエラーをうまく取り除けない場
合、SCSIバスリセットが障害を取り除けない状態を
クリアするために必要となるであろう。ドライブが障害
を取り除けない状態を持っている間に受け取られるSC
SIバスリセットは、ドライブがハードウェアリセット
を遂行し、診断のフルセットを実行するように強要する
であろう。この方法では、操作を遂行中に発見される重
大なエラーはまず現行の操作を打ち切り、次にドライブ
がその後の操作中に媒体を変えようとするのを妨げるで
あろう。
【0361】
【表8】 マルチイニシエーター支援:複数のイニシエーターのた
めの支援がJupiterファームウェアによって提供
されるであろう。コマンドを切断するための複数のイニ
シエーターからの要求を整理するため、入ってくる要求
のための列がファームウェアによって維持される。タグ
が付けられ並べられたコマンドは初期には支援されない
であろう。しかしながら、ファームウェアデザインはそ
の特徴を後日付け加えるための能力を妨げてはならな
い。
【0362】ドライブが切断された媒体アクセスコマン
ドを処理中である間に、非媒体アクセスコマンドが受け
取られると、ファームウェアは接続されている間に新し
いコマンドを使えるようにできなければならない。この
能力を提供する正確な方法は指定されていない。この非
切断方式で支援されるコマンドを、下記の表9に記す。
【0363】
【表9】 SCSI REQ/ACK応答:Cirrus SM3
31チップはSCSIコマンド記述子ブロック(CD
B)の最初の6バイトだけを受け入れ、その後割り込み
を発生させる。その後ファームウェアはプログラムされ
たI/O(PIO)を用いて残りのバイトを伝達しなけ
ればならない。ファームウェアが遅延されると、コマン
ドは6番目と7番目のバイト間で失速するであろう。C
irrusSCSI割り込みに応答するためのドライブ
の待ち時間は以下の範囲内でなければならない:20μ
sが道理的な数であり、40μsは時間が短く、150
μsは受け入れられない。 SCSI問い合わせコマンド:ドライブはSCSI問い
合わせコマンドに答えて、SCSIファームウェア及び
DSPファームウェア用のファームウェア改訂レベル、
SCSIファームウェアフラッシュPROM及びDSP
PROM用のチェックサム、及びハードリセットもし
くはソフトリセット機能のいずれが現在支持されている
かを示すビットを戻すであろう。 INITIALIZATION:診断:ドライブが行う
診断は、SCSI診断送信コマンドに答えて、あるいは
ドライブが連続的診断インターフェイスケーブルが取り
付けられたことを検出する時に、パワーオンセルフテス
ト(POST)中に実行される。 パワーオンセルフテスト(POST):ドライブは下記
に記すテストを行う。各テストの詳細な説明は、B.定
義後というセクション名の下で為される。これらのテス
トには、1)80C188レジスター及びフラグテス
ト、2)CPURAMテスト、3)80C188割り込
みベクトルテスト、4)ROMチェックサムテスト、
5)SM331レジスターテスト、6)SM331シー
ケンサーテスト、7)SM330ENDECテスト、
8)外部ENDECテスト、9)グルーロジックテス
ト、10)バッファRAMテスト、11)DSP PO
ST、及び12)バイアス磁石テストが含まれる。
【0364】バッファRAMテストを遂行中に、バッフ
ァRAMの一部が不良であると判断された場合、ドライ
ブは使用不可と考えられる。ドライブはSCSIコマン
ドに応答するが、ハードウェアの故障を報告するためだ
けに応答する。バッファRAMテストは2つのステージ
で行われる。第1ステージはバッファの64Kバイトを
テストするだけである。この間に、ドライブはSCSI
コマンドに対してBusyと応答することができるであ
ろう。ドライブが初期化された後、バッファRAMの残
りが背景モードでテストされるであろう。(詳細な説明
は下記のパワーアップシーケンスのセクションを参
照。)背景テスト中に、バッファRAMの一部が不良で
あると判断された場合、ドライブは障害を取り除けない
状態が存在すると宣言するであろう。 診断送信コマンド:ドライブがSCSI診断送信コマン
ドを受け取った場合、ドライブは次の診断を行うであろ
う:1)ROMチェックサムテスト、2)SM331シ
ーケンサーテスト、3)SM331 SCSIインター
フェイステスト、4)SM330 ENDECテスト、
5)外部ENDECテスト、6)グルーロジックテス
ト、7)バッファRAMテスト、及び8)バイアス磁石
テスト。診断送信コマンドに応じて行われるテストは、
POSTを遂行する時にドライブが実行する上述のテス
トと同じであろう。 連続的診断インターフェイス:ドライブがパワーアップ
すると、上記パワーオンセルフテスト(POST)の1
から4の符号が付けられた診断を遂行し、その後連続的
診断インターフェイスケーブルが現在取り付けられてい
るかどうかを調べる。ケーブルが検出されると、ドライ
ブはPOSTの遂行を中断し、連続的診断インターフェ
イスを通して、診断コマンドを受け取る準備をするであ
ろう。診断コマンドとそれらのフォーマットは本議論の
範囲外である。
【0365】1)汎用出力(EDC_GPO)レジスタ
ー用の現行値がセーブされる。
【0366】2)チップはEDC_CFG_REG1内
のEDC_CHIP_RESET、EDC_OPER_
HALT、EDC_ERROR_RESETフィールド
によってリセットに置かれる。
【0367】3)EDC_VU_PTR_SRC_MO
DE、EDC_130MM_MODE、及びEDC_1
_SPEED_TOLフィールドがEDC_CFG_R
EG2に設定される。
【0368】4)EDC_SPTレジスターがトラック
毎のデフォールトセクタ数に設定される;SECT_P
ER_TRK_RLL_1X_512_1。
【0369】5)EDC_SM_WIN_POS、ED
C_SMM(3だけ左にシフトされた)、及びEDC_
SMSフィールドがEDC_SMCレジスターに設定さ
れる。
【0370】6)EDC_RMCレジスターがデフォー
ルト値2に設定される。
【0371】7)EDC_ID_FLD_SYN_CT
Lレジスターが3つのIDの内の2、及び12のDat
a Syncマークの内の9のデフォールト値に設定さ
れる。
【0372】8)EDC_WIN_CTLレジスターが
0x00に初期化される。
【0373】9)チップはEDC_CFG_REG1レ
ジスターに0x00を書き込むことによって、リセット
から外される。
【0374】10)EDC_GPOレジスターからセー
ブされた値がレジスターに書き戻される。
【0375】11)EDC_CFG_REG3レジスタ
ーが0x00に初期化される。
【0376】12)EDC_INT_STAT及びED
C_MED_ERR_STATレジスターに0xFFを
書き込むことによって、全てのチップ割り込みがクリア
される。
【0377】13)EDC_INT_EN_REG及び
EDC_MED_ERR_ENレジスターに0x00を
書き込むことによって、全てのチップ割り込みが不能化
される。
【0378】14)SF_SYNC_BYTE_CNT
_LMTレジスターに40を書き込むことによって、シ
ーケンサーsyncバイトカウントが初期化される。
【0379】15)データバッファアドレスポインター
がゼロに初期化される(EDC_DAT_BUF_AD
R_L、EDC_DAT_BUF_ADR_M、及びE
DC_DAT_BUF_ADR_Hレジスター)。
【0380】16)EDC_TOF_WIN_CTLレ
ジスターが0x00にクリアされる。
【0381】17)EDC_SM−ALPC_LENレ
ジスターが0x00にクリアされる。
【0382】18)EDC_PLL_LOCK_CTL
レジスターが0xE0にクリアされる。
【0383】19)EDC_PLL_RELOCK_C
TLレジスターが0x00にクリアされる。
【0384】20)EDC_LFLD_WIN_CTL
レジスターが0x00にクリアされる。
【0385】21)ECC修正器RAM位置0x00及
び0x01がゼロの目盛りに合わされる。
【0386】22)ECC修正器RAM位置0x0F及
び0x016がゼロの目盛りに合わされる。
【0387】23)ECC修正器RAM位置0x20及
び0x027がゼロの目盛りに合わされる。
【0388】24)セクタ修正用のECC修正器RAM
のしきい値が0x0Fに初期化される。
【0389】25)インターリーブ修正用のECC修正
器RAMのしきい値が0x03に初期化される。
【0390】26)EDC_GPOレジスターがDSP
_DIR、BIAS_EN_、BIAS_E_W、SC
LK、SDO及びMIRROR_TX_bitsをクリ
アすることによって初期化される。
【0391】27)ドライブ用のLEDが切られる。 SM331初期化:このセクションはCirrus L
ogic SM331の初期化について説明する。SM
331レジスターのために使用される記憶術を下記のセ
クションD.SM331レジスターにおいて提供される
表32に記載する。
【0392】SM331の初期化は、オプションスイッ
チ及びチップのSCSIの初期化、バッファマネージャ
ー、及びフォーマットシーケンサー部分の読取りを含
む。SCSIバス上のトライステートにされるオプショ
ンスイッチを読み取るために、ファームウェアは以下の
ステップを実行する。
【0393】1)BM_MODE_CTLレジスターに
BM_SW_RESETを設定することによって、SM
331がリセットに置かれる。
【0394】2)BM_MODE_CTLレジスター内
でBM_SW_RESETをクリアすることによって、
SM331をリセットから外す。
【0395】3)SF_OCAL_HINT_EN、S
F_LOCAL_DINT_EN、及びSF_SCSI
_IO_40_47THフィールドがSF_MODE_
CTLレジスターに設定される。
【0396】4)BM_MOE_DISABLEビット
がBM_MODE_CTLレジスターに設定される。
【0397】5)BM_SCHED_DATAレジスタ
ーが二度読み取られる。(第2の読取りの間に捕らえら
れるバッファからの実際のデータ伝達を最初の読取りが
開始させる。) 6)読み取られた値が補足され、オプションスイッチの
値としてセーブされる。
【0398】7)BM_MOE_DISABLEビット
がBM_MODE_CTLレジスターにおいてクリアさ
れる。
【0399】SM331のSCSI部分を初期化するた
めに取られるステップは下記の通りである: 1)ドライブ用のSCSI IDがGLIC_JB_I
NP_REGレジスターを介して20ピンコネクターか
ら読み取られ、可変target−idに置かれる。
【0400】2)SCSIパリティエネイブルオプショ
ンがGLIC_JB_INP_REGレジスターを介し
て20ピンコネクターから読み取られる。
【0401】3)SCSI_MODE_CTLレジスタ
ーがドライブのSCSI ID、SCSIパリティエネ
イブルと共に設定され、CLK_PRESCALEフィ
ールドが設定される。
【0402】4)位相制御レジスターSCSI_PHA
_CTLが0x00でクリアされる。
【0403】5)同期的制御レジスターSCSI_SY
NC_CTLが(0x0F−1)0x10という値で初
期化される。
【0404】6)BM_STAT_CTLレジスターに
0x10を書き込むことによって、バッファマネージャ
ーFIFOがクリアされる。
【0405】7)BM_SCSI_DATA_2T及び
BM_DRAM_BURST_ENフィールドがバッフ
ァマネージャー制御レジスターBM_STAT_CTL
内に設定される。
【0406】8)バッファマネージャー伝達制御レジス
ターBM_XFER_CTLが0x00に初期化され
る。
【0407】9)SCSI再選択IDレジスターSCS
I_SEL_REGがドライブのSCSI IDに設定
される。
【0408】10)SCSI_RESET、SCSI_
ATTN、SCSI_OFST_OVERRUN、SC
SI_BUS_FREE、SCSI_BFR_PTY_
ERR、SCSI_BUS_PTY_ERRビットがS
CSIステータスレジスターSCSI_STAT_1内
に設定される。
【0409】11)SCSI_STAT_2レジスター
が0xFFに初期化される。
【0410】12)SCSI_NT_EN_2レジスタ
ーに0x00を書き込むことによって、SCSI割り込
みが不能化される。
【0411】SM331のバッファマネージャー部分を
初期化するために取られるステップは下記の通りであ
る: 1)BM_SCSI_DATA_2T及びBM_DRA
M_BURST_ENフィールドがバッファマネージャ
ー制御レジスターBM_TAT_TL内に設定される。
【0412】2)バッファマネージャー伝達制御レジス
ターBM_XFER_CTLが0x00に初期化され
る。
【0413】3)BM_DRAM、BM_256K_R
AM、BM_PTY_EN、及びBM_NO_WSフィ
ールドがバッファマネージャーモード制御レジスターB
M_MODE−CTL内に設定される。
【0414】4)DRAMタイミングがBM_TIME
_CTL及びBM_DRAM_REF_PERレジスタ
ーにおいて初期化される。
【0415】5)バッファRAMの大きさがBM_BU
FF_SIZEレジスターに符号化される。
【0416】6)ディスクアドレスポインターがBM_
DAPL、BM_DAPM、及びBM_DAPHレジス
ターにおいて0x000000に初期化される。
【0417】7)ホストアドレスポインターがBM_H
APL、BM_HAPM、及びBM_HAPHレジスタ
ーにおいて0x000000に初期化される。
【0418】8)ストップアドレスポインターがBM_
SAPL、BM_SAPM、及びBM_SAPHレジス
ターにおいて0x000000に初期化される。
【0419】SM331のフォーマットシーケンサー部
分を初期化するために取られるステップは下記の通りで
ある: 1)シーケンサー開始アドレスレジスターSF_SEQ
_STRT_ADRに0x1F(停止アドレス)を書き
込むことによって、フォーマットシーケンサーが停止さ
れる。
【0420】2)0x00を書き込むことによって、5
12バイトのデフォールトセクタサイズがセクタサイズ
レジスターSF_SECT_SIZE内に設定される。
【0421】3)SF_SYNC_- BYTE_CNT
_LMTレジスターにx028を書き込むことによっ
て、syncバイトカウントが初期化される。
【0422】4)SF_DATA_BR_FLD_EN
フィールドを設定することによって、操作制御レジスタ
ーSF_OP_CTLが初期化される。
【0423】5)ブランチアドレスレジスターSF_B
RANCH_ADRが0x00に初期化される。
【0424】6)SF_INT_ENレジスターに0x
00を書き込むことによって、シーケンサー割り込みが
不能化される。
【0425】7)デフォールト書込み制御記憶(WC
S)プログラムがフォーマットシーケンサーにロードさ
れる。 RLL(1、7)外部ENDEC初期化:(TBD)。 グルーロジックIC(GLIC)初期化:GLICの初
期化は、1)リードゲートホールドーオーバーライドビ
ットをGLIC_JB_CTRL_REGレジスターに
設定し、2)GLIC_INT_EN_REGレジスタ
ー内の全ての割り込みを可能にするステップを含む。 SCSI初期化:SCSI初期化ファームウェアはドラ
イブのSCSI ID及びSCSIパリティエネイブル
のソースとして20ピンコネクターを使用する。ケーブ
ルが取り付けられると、信号がjukeboxによって
駆動される。ケーブルが取り付けられない場合、同じピ
ンが使用されるSCSI ID及びSCSIパリティエ
ネイブルに設置されるジャンパーを持つであろう。
【0426】ドライブ内でのSCSIバスの終了は、オ
プションスイッチを介して選択されるであろう。SCS
I終了を支援するためにファームウェア相互作用は必要
とされないであろう。 パワーアップシーケンス:下記の表10ではパワーアッ
プシーケンスのために遂行されるオーダーでのステップ
が箇条書にして記載される。パワーオン、ソフトリセッ
ト、及びハードリセットのカラムはどのステップがパワ
ーオン状態、ソフトリセット、もしくはハードリセット
に続いて遂行されるかを特定する。ソフトリセットを発
生させたであろうリセットが受け取られる時、障害を取
り除けない状態が存在する場合、リセットは代わりにハ
ードリセットを生じさせて、ドライブが診断のフルセッ
トを完了するように強要する。
【0427】
【表10】 この時点で、80C188は完全なハードリセットが実
行されるべきか、あるいはファームリセットと称される
変形を代わりに使用できるか否かを見るためにチェック
する。ファームリセットはDSPをリセットしないであ
ろう。このアプローチはDSPのコードがダウンロード
されることを強要しないし、DSPが全てのサーボルー
プを再初期化するよう強要しないことによって、かなり
の時間を節約する。ファームリセットは80C188C
PU記憶装置において、有効なRAM識別特性(TB
D)のために、障害を取り除けない状態が存在しないこ
と、及びDSPが的確にゲットステータスコマンドに応
答することができることをチェックするであろう。これ
らの再条件のいずれかが真でなければ、ドライブはハー
ドリセットを実行するであろう。以後の説明は表11〜
表13において表10からの連続番号が付けられてい
る。
【0428】
【表11】
【0429】
【表12】
【0430】
【表13】 DRIVE ATTENTIONS:ドライブアテンシ
ョン割り込み:ドライブアテンション割り込みは、ドラ
イブ内に異例の状態が存在することを指示する。割り込
みはグルーロジックIC(GLIC)に取り付けられた
ハードウェアもしくはDSPによって発生される。DS
P割り込みは組み合わされた割り込み源を(INT2上
に)形成するため、GLICを通り80C188に送ら
れる。以下のセクションはDSPによって発生される割
り込みについて説明する。セクション「GLIC割り込
み」は、GLICに取り付けられる他のハードウェアに
よって発生される割り込みについて説明する。ファーム
ウェアはGLIC割り込みステータスレジスター(Ba
se Addr+05h)を調べることによって、割り
込み源を決定することができる。 DSP割り込み:DSPの割り込み源は打ち切り割り込
み、及び非打ち切り割り込みから成る2つのカテゴリー
に分けられる。打ち切り割り込みは、ドライブの書込み
能力が直ちに不能化されることを要求する激変事件が発
生する時に、ドライブによって発生される。DSPが打
ち切り割り込みを主張する時には、ドライブハードウェ
アは書込みゲートの主張取消しをし、レーザを切り、8
0C188にドライブアテンション割り込みを発生させ
る。DSPが非打ち切り割り込みを主張する時には、ド
ライブアテンション割り込みだけが80C188に発生
される。 打ち切りDSP割り込み:DSPが打ち切り割り込みを
報告するようにさせる条件が表14において特定され
る。
【0431】
【表14】 焦点エラーは、焦点エラー信号が80C188によって
設定されるプログラム可能しきい値を越える時に、DS
Pによって報告される。オフトラックエラーは、トラッ
キングエラー信号が80C188によって設定されるプ
ログラム可能しきい値を越える時に、DSPによって報
告される。レーザ読取りパワー制御エラーは、レーザ出
力が80C188によって設定されるしきい値内でDS
Pによってもはや制御できない時に、DSPによって報
告される。スピンドル速度エラーは、スピンドルの速度
が80C188により設定される最小RPM以下に低下
するか、あるいは80C188により設定される最大R
PMを越えて上昇する時に、DSPによって報告され
る。 非打ち切りDSP割り込み:DSPが非打ち切り割り込
みを報告するようにさせる条件が下記表15において特
定される。
【0432】
【表15】 10秒タイマー発生割り込みは、その内部クロックが1
0秒に達したことを合図するために、DSPによって戻
される。80C188は全体のパワードオン時間/分の
動くクロックを維持する責任がある。各々の10秒タイ
マー発生割り込みはパワードオン時間クロックを前進さ
せる。不良コマンドチェックサムは、コマンドのための
チェックサムの計算が、80C188からちょうど受け
取ったばかりのコマンド内のチェックサムバイトの内容
と合わない時に、DSPによって報告される。未知のコ
マンドは、80C188からちょうど受け取ったばかり
のコマンドバイトの内容が有効なDSPコマンドではな
い時に、DSPによって報告される。
【0433】不良シークエラーは、a)シーク速度表へ
の最初のエントリーが空である時、あるいはb)焦点ル
ープが閉鎖されていない時(これはDSPが初期化する
よう指令される前に、シークが最初のコマンドとして出
される場合にのみ発生する)、DSPによって報告され
る。シーク設定エラーがオフトラックエラーとして現れ
る。DSPは、修正時間中に偽のオフトラックエラーを
防止するためにトラッキングループが閉じられた後、
(TBD)μsのためにオフトラックエラーを不能化す
るであろう。カートリッジイジェクト失敗エラーは、イ
ジェクトリミット信号が(TBD)μs内でDSPによ
り検出されない時に、DSPによって報告される。 GLIC割り込み:GLIC(グルーロジックIC)は
80C188が管理しなければならない様々な入力と出
力信号に対するインターフェイスを提供する。GLIC
からの割り込みを作り出すために定義されてきた入力信
号は下記の表16において特定されるものである。
【0434】
【表16】 オートチェンジャーリセット割り込みは、Jukebo
x 20ピンコネクター上のオートチェンジャーリセッ
ト入力信号に上昇エッジが検出される時はいつでも、G
LICによって発生される。オートチェンジャーパワー
ダウン要求割り込みは、Jukebox 20ピンコネ
クター上のオートチェンジャーパワーダウン要求入力信
号に上昇エッジが検出される時はいつでも、GLICに
よって発生される。オートチェンジャーイジェクト割り
込みは、Jukebox 20ピンコネクター上のオー
トチェンジャーイジェクト入力信号に上昇エッジが検出
される時はいつでも、GLICによって発生される。フ
ロントパネルイジェクト割り込みはフロントパネルイジ
ェクトスイッチからの信号に上昇エッジが検出される時
はいつでも、GLICによって発生される。カートリッ
ジ挿入(ドライブののどに検出されるカートリッジ)割
り込みは、カートリッジ挿入スイッチからの信号に上昇
エッジもしくは下降エッジが検出される時はいつでも、
GLICによって発生される。割り込みはGLICハー
ドウェアにより発生され得るが、割り込みを発生させる
ための実際のスイッチはない。この時、如何なるファー
ムウェアもこの特徴を支持するために書き込まれないで
あろう。カートリッジプレゼント(カートリッジがドラ
イブハブ上に収容される)割り込みは、カートリッジ収
容スイッチからの信号にリーディングエッジもしくはト
レーリングエッジが検出される時はいつでも、GLIC
によって発生される。 ドライブアテンション回復:ドライブアテンションコー
ドは全てのドライブアテンションが使えるようにし、ド
ライブを安全で公知の状態に戻さなければならない。こ
のために、ドライブアテンションコードは割り込みサー
ビスルーチン(ISR)とハンドラーに区分されなけれ
ばならない。ドライブアテンションISRはSCSI
ISR及び/もしくはディスクISRを先取し、進行中
かもしれない操作を不能化し、ドライブを安全な状態に
することができるように、最優先のマスク可能なISR
として実行しなければならない。操作が一旦不能化され
ると、SCSI ISRもしくはディスクISRが完了
まで操作し、出ることが許される。その後ドライブアテ
ンションハンドラーが自由に動けるようになり、ドライ
ブを公知の状態に持っていこうとする。しばしばドライ
ブが一連の故障を続けて発生させ、ハンドラーがハンド
ラー自体に割り込むようにさせる時には、多数のドライ
ブアテンション割り込みが発生する。
【0435】DSPがドライブアテンションを検出する
時、割り込みがGLIC(INT2上)により80C1
88に対して発生されるであろう。割り込みが打ち切り
割り込みである時、GLICは書込みゲートの主張取消
しをし、レーザを切る。ドライブアテンションISRは
SM331フォーマットシーケンサー、SM330、及
び外部ENDECを停止させることによって、進行中の
ドライブ操作を停止させるであろう。特殊用途の停止ル
ーチンを呼ぶためにフックが提供されるであろう。以下
のセクション、ドライブアテンション通知では、これに
関する更に詳細な情報を提供する。
【0436】ドライブアテンションハンドラーはドライ
ブアテンション割り込みの理由を特定し、割り込み源を
取り除き、ドライブを公知の状態に持っていくため回復
手順を開始させ、そして初期エラー状態が取り除かれた
ことを確認する責任がある。ドライブアテンション割り
込み源は、GLIC割り込みステータスレーザ(Bas
e Addr+05h)を調べることにより、またおそ
らく現行のDSPステータスを要求することにより決定
される。以下のセクションでは、可能なエラーの相対的
優先順位に焦点を当てる。DSPが割り込み源であれ
ば、ドライブアテンションハンドラーはDSPにアテン
ション状態をリセットし、ステータスビットをクリアす
るようコマンドを送る。各々の異なるエラー状態のため
のエラー回復手順について説明する。 ドライブアテンションエラー優先順位:このセクション
はJupiterドライブにより認識される異なるドラ
イブアテンションエラー状態をリストアップし、その相
対的優先順位が各々のタイプのエラーのために提案され
る。各エラーの相対的ランキングと共に、ドライブアテ
ンション優先順位を下記表17に記す。
【0437】
【表17】 ドライブアテンションエラー回復:このセクションはJ
upiterドライブにより認識される異なるドライブ
アテンションエラー状態について説明する。各々のサブ
セクションはエラー状態を分類するために使用されるス
テータスビットについて説明し、更に、エラー状態が如
何に処理されるかを説明するための疑似コードを含む。
【0438】各サブセクションにリストアップされる疑
似コードは、RMD−5300と共に現在使用されてい
るドライブアテンションハンドラーから再処理されてお
り、ガイドラインとしてのみ使用すべきものである。実
際のコードはドライブアテンションの優先順位を更に洗
練するために多数のフラグを使用する。
【0439】疑似コードに示される変数SuggSen
seKey、SuggSenseCode、及びSug
gSenseCodeQは、SCSIセンスデータフィ
ールドセンスキー、エラーコード及び付加的なセンスコ
ードクォリファイアー(ASCQ)を各々表す。可変u
nclr_cond_flagは、障害を取り除けない
状態がドライブ内に存在する時を指示するために使用さ
れる。障害を取り除けない状態は、HARDWARE
ERRORのセンスキーを備えたリクエストセンスコマ
ンド、INTERNAL CONTROLLER ER
RORのエラーコード、及びunclr_cond_f
lag内の現行値のASCQに応答するよう、ドライブ
に強要する。SCSI診断送信コマンドのリセットもし
くは実行が、ドライブにフルセットの診断を実行するよ
う強要することによって、障害を取り除けない状態をク
リアするかもしれない。この方法では、操作を遂行中に
発見される重大なエラーが、ドライブが媒体を変更する
のを妨げるであろう。以下のサブセクションはSがドラ
イブの標準ステータスであり、Oがドライブの光学ステ
ータスであり、DがDSPステータスであり、GがGL
IC割り込みステータスであるという申し合わせの下で
説明される。標準ステータス及び光学ステータスはドラ
イブ用の修正されたESDIステータス用語である。下
記のセクション、ドライブコマンドステータスは、ES
DIステータスに関する情報を提供する。各サブセクシ
ョンの始めに記載されているのは、その特定のエラー状
態が存在するか否かを決定するために使用されるステー
タスビットである。そして疑似コードがその状態を如何
に処理するかを説明する。
【0440】コマンドフォールト: ステータスビット: S=ESDI_CMD_PTY_FLT|ESDI_I
NVALID_CMD; 疑似コード: SuggSenseKey=HARDWARE_ERR
OR SuggSenseCode=INTERNAL_CO
NTROLLER_ERR; もしS=ESDI_CMD_PTY_FLTであれば、 SuggSenseCodeQ=ASCQ_CMD_P
RTY; もしS=ESDI_INVALID_CMDであれば、 SuggSenseCodeQ=ASCQ_INV_O
P; unclr_cond_flag=SuggSense
CodeQ; 不良コマンドチェックサムがDSPによって検出される
か、あるいは無効コマンドがDSPによって受け取られ
ると、コマンドフォールトが発生するであろう。これら
のエラーのいずれも本発明の教示に従って製造される最
終製品に発生してはならないものである。従って、それ
らが発生した場合は、障害を取り除けない状態をクリア
するために必要なリセット中に検出されるであろう記憶
装置エラー等の別のタイプのエラーをおそらく示してい
るのである。
【0441】ディスク拒絶: ステータスビット: 0=CARTRIDGE_REJECTED 疑似コード: RESET_ATTNコマンドを送る REQ_STD_STATを得る REQ_OPT_STATを得る; もし(ANY_ATTN_PENDING)であれば、 (ATTN_DIDNT_CLEAR)に戻る; 磁石を切るためにバイアス磁石コマンドを送る もし媒体が存在すれば STOP_SPINDLEコマンドを送る Wait_for_cmd_cmplt もしDSPが3回試行した後、焦点、及び/もしくはト
ラッキングループをうまく閉じられない場合、ディスク
拒絶エラーが報告されるであろう。
【0442】カートリッジアンロードエラー: ステータスビット: 0=CART_LOAD_FAILURE 疑似コード: もし3回の試行が失敗すれば GLIC_JB_CTRL_REG &=〜JB_ER
ROR; //主張。
【0443】SuggSenseKey=HARDWA
RE_ERROR; SuggSenseCode=INTERNAL_CO
NTROLLER_ERR; SuggSenseCodeQ=ASCQ_CANT_
UNLD; そうでなければ RESET_ATNNコマンドを送る REQ_STD_STATを得る REQ_OPT_STATを得る; GLIC_JB_CTRL_REG|=JB_CART
_LOADED; //主張取消し。
【0444】もし(ANY_ATTN_PENDIN
G)であれば、 (ATTN_DIDNT_CLEAR)に戻る; もし媒体が存在すれば EJECT_CARTコマンドを送る Wait_for_cmd_cmplt(); 3秒後にイジェクトリミット信号が主張されない場合、
DSPはイジェクトカートリッジシーケンスをモニター
し、割り込みを発生させるであろう。回復手順はカート
リッジを3回取り出そうと試みるであろう。エラーが持
続すれば、故障がSCSIに適切に報告され、20ピン
オートチェンジャーコネクター信号ERROR(低活動
中)となる。
【0445】イジェクト要求: ステータスビット: 0=EJECT_REQUEST 疑似コード: SuggSenseKey=MEDIUM ERRO
R; SuggSenseCode=MEDIUM_OUT; SuggSenseCodeQ=NO_SENSE_C
ODE_QUAL; REQ_STD_STATを得る; もし媒体が存在すれば バイアス磁石コマンドを送り磁石を切る STOP_SPINDLEコマンドを送る GLIC_JB_CTRL_REG|=JB_CART
_LOADED; //主張取消し。
【0446】EJECT_CARTコマンドを送る Wait_for_cmd_cmplt(); RESET_ATTNコマンドを送る REQ_STD_STATを得る; もし(ANY_ATTN_PENDING)であれば、 (ATTN_DIDNT_CLEAR)に戻る; イジェクト要求はオートチェンジャーから、あるいはフ
ロントパネルから来ることができる。カートリッジが存
在すれば、スピンドルが停止され、オートチェンジャー
CART_LOADED信号が主張取消しされる(低活
動中)。(下記のセクション、STOP_SPINDL
Eに明記するように)スピンドルが停止するのを待った
後、カートリッジを取り出す。
【0447】媒体変更: ステータスビット: 0=CARTRIDGE_CHANGED 疑似コード: SuggSenseKey=MEDIUM ERRO
R; SuggSenseCode=MEDIUM_OUT; SuggSenseCodeQ=NO_SENSE_C
ODE_QUAL; Set_not_rdy_mchg_attn(); RESET_ATTNコマンドを送る REQ_STD_STATを得る; REQ_OPT_STATを得る; もし(ANY_ATTN_PENDING)であれば、 (ATTN_DIDNT_CLEAR)に戻る; STOP_SPINDLEコマンドを送る 4xRPMのためにSTART_SPINDLEコマン
ドを送る Wait_for_cmd_cmplt(); GLIC_JB_CTRL_REG &= 〜JB_C
ART_LOADED; //主張。
【0448】この状態は、カートリッジがハブ上に収容
され、カートリッジプレゼントスイッチを閉じる時に存
在する。オートチェンジャー信号CART_LOADE
Dが主張される(低活動中)。
【0449】スピンドル速度エラー: ステータスビット: 0=SPINDLE_SPEED_FAILURE 疑似コード: RESET_ATTNコマンドを送る REQ_STD_STATを得る; REQ_OPT_STATを得る; GLIC_JB_CTRL_REG |= JB_CA
RT_LOADED; //主張取消し。
【0450】もし(ANY_ATTN_PENDIN
G)であれば、 (ATTN_DIDNT_CLEAR)に戻る; 媒体が存在すれば 現在の媒体RPMのためにSTART_SPINDLE
コマンドを送る Wait_for_cmd_cmplt(); GLIC_JB_CTRL_REG &= 〜JB_C
ART_LOADED; //主張。
【0451】DSPは特殊なタイプの媒体のために、許
容できる速度範囲に基づいてスピンドルの速度をモニタ
ーするであろう。最低速度及び最高速度がDSPに対し
て80C188によって特定された。もしスピンドル速
度が指定された範囲外であると検出されたなら、DSP
は割り込みを発生させるであろう。
【0452】レーザパワーエラー: ステータスビット: 0=LASER_DRIVE_FAILURE 疑似コード: RESET_ATTNコマンドを送る RECAL_DRIVEコマンドを送る REQ_STD_STATを得る; REQ_OPT_STATを得る; もし0=LASER_DRIVE_FAILUREであ
れば SuggSenseKey=HARDWARE_ERR
OR; SuggSenseCode=INTERNAL_CO
NTROLLER_ERR; SuggSenseCodeQ=ASCQ_LASER
_FAIL; unclr_cond_flag=SuggSense
CodeQ: (ATTN_DIDNT_CLEAR)に戻る; もし(ANY_ATTN_PENDING)であれば、 (ATTN_DIDNT_CLEAR)に戻る; (ALL_DONE)に戻る; レーザ読取りパワーしきい値を超え、DSPがそれを検
出した場合、打ち切り割り込みが発生されるであろう。
ドライブがリキャリブレーションを実行した後、レーザ
故障がクリアされない場合、障害を取り除けない状態が
存在すると宣言される。
【0453】焦点合わせ失敗: ステータスビット: 0=FOCUS_SERVO_FAILURE 疑似コード: GLIC_JB_CTRL_REG |= JB_CA
RT_LOADED; //主張取消し。
【0454】RESET_ATTNコマンドを送る REQ_STD_STATを得る; REQ_OPT_STATを得る; もし(ANY_ATTN_PENDING)であれば、 (ATTN_DIDNT_CLEAR)に戻る; GLIC_JB_CTRL_REG &= 〜JB_C
ART_LOADED; //主張。
【0455】焦点外れエラーのためのしきい値は80C
188によってプログラム可能である。焦点合わせ信号
が指定されたしきい値を超える時、DSPは80C18
8に対して打ち切り割り込みを発生させるであろう。
【0456】書込みエラー: ステータスビット: S=WRITE_FAULT_ERROR 疑似コード: もし媒体が書込みプロテクトされていない場合 Set_not_rdy_mchg_attn(); SuggSenseKey=NOT_READY; SuggSenseCode=DRIVE_NOT_R
EADY; SuggSenseCodeQ=NO_SENSE_C
ODE_QUAL; そうでなければ SuggSenseKey=MEDIUM_ERRO
R; SuggSenseCode=WRITE_PROTE
CTED; SuggSenseCodeQ=NO_SENSE_C
ODE_QUAL; RESET_ATTNコマンドを送る REQ_STD_STATを得る; REQ_OPT_STATを得る; もし(ANY_ATTN_PENDING)であれば、 (ATTN_DIDNT_CLEAR)に戻る; ノットオントラック: ステータスビット: 0=NOT_ON_TRACK|WRITE_TERM
INATED; S=SEEK_FAULT; 疑似コード: DSPステータスを得る もしバッドシーク及び焦点ループが閉じられていなけれ
ば シーク表をDSPにダウンロードする RESET_ATTNコマンドを送る そうでなければ RESET_ATTNコマンドを送る もし(S==SEEK_FAULT)または(0=WR
ITE_TERMINATED)であれば RECAL_DRIVEコマンドを送る REQ_STD_STATを得る REQ_OPT_STATを得る; もし(ANY_ATTN_PENDING)であれば (ATTN_DIDNT_CLEAR)に戻る; バッドシークがDSPによって報告されると、ドライブ
アテンションハンドラーはシークがエラーを生じたの
か、あるいは速度表が的外れであったのかを決定するた
めに、DSPからステータスを要求すべきである。もし
バッドシークステータスビットが設定され、「焦点ルー
プ未閉鎖」ステータスビットが設定されていなければ、
これはシーク表が正しく初期化されていないことを暗示
する。シークフォールトステータスビットだけが設定さ
れていれば、ドライブアテンションハンドラーは「リセ
ットアテンション」コマンドをDSPに送り、シークフ
ォールトステータスビットがクリアされるべきであるこ
とを指示する。80C188シークコードが次にドライ
ブアテンションレジストレーションポイントから再開始
する必要があるであろう。
【0457】オフトラックエラーのためのしきい値は8
0C188によってプログラム可能である。書込みプロ
セスがより高い束縛を持つ必要がある場合、しきい値は
読取り用と書込み用に別々に設定され得る。オフトラッ
クが検出されると、DSPは「激変」割り込みを使用し
て、ドライブ操作を終了させるであろう。ドライブアテ
ンションハンドラーはDSPに「リセットアテンショ
ン」を出すであろう。
【0458】オープンイシュー。回復メカニズムはファ
ームウェアが別のシークコマンドを出せるようにするこ
とである(それによって、DSPがシークし、次にトラ
ッキングを再取得できるようにする)。代替案はトラッ
キングループを開き、次にDSPにトラッキングを再取
得するように指令することである。このアプローチは、
シークが修正されておらず、ヘッドがディスクを横切っ
て「スケーティング」している時の故障モードのために
は作用しない。従って、最善の回復メカニズムは別のシ
ークを試みることである。最後のシークがオフトラック
エラーで失敗する場合を処理するためには、特殊なコー
ドが必要であろう。別のシークが最善の回復試行であろ
う。 バイアス磁石故障: ステータスビット: S=MAGNET_BIAS_FAILURE 疑似コード: SuggSenseKey=HARDWARE_ERR
OR; SuggSenseCode=INTERNAL_CO
NTROLLER_ERR; SuggSenseCodeQ=ASCQ_MAGNE
T_FAILED; RESET_ATTNコマンドを送る REQ_STD_STATを得る REQ_OPT_STATを得る; もし(ANY_ATTN_PENDING)であれば (ATTN_DIDNT_CLEAR)に戻る; 渦巻モード:全てのエラー状態がクリアされた時、ドラ
イブアテンションハンドラーは螺旋化(別な呼び方で
は、トラックフォローイングもしくはジャンプバック不
能化として知られている)のためにドライブを元の状態
に戻さなければならない。これは入口で元の状態をセー
ブし、出口で下記のコードを実行することによって達成
される。
【0459】もし((WasSpiraling==
0)&&!(S&MEDIUM_NOT_PRESEN
T)&&!(s & SPINDLE_STOPPE
D)) SpiralMode(FALSE); ドライブアテンション通知:ドライブアテンションはド
ライブを公知の状態に持っていくドライブアテンション
ハンドラーに割り込みを生じさせる。そうすれば、ハン
ドラーは現在の操作を管理する責任があるファームウェ
アの部分に、アテンション状態が存在したこと及びその
状態をクリアするために何が為されたかを通知する責任
がある。2つのメカニズムがファームウェアに通知する
ために使用される。これらはメッセージと直接通知であ
る。
【0460】タスクが操作を開始させ、SCSI IS
RもしくはディスクISRがメッセージを送るのを待っ
ている時、ドライブアテンションハンドラーはドライブ
アテンションが発生したことを指示するために、タスク
の列にメッセージを送るであろう。どのタスクが現在の
操作に責任があるかはルーティング変数に維持される。
ファームウェアの一部がいつでもドライブアテンション
を発生させることができるであろうこと(シークコード
等)を実行している時、メッセージのために連続的にタ
スクの列にポーリングすることは、あまりに多くのオー
バーヘッド処理を必要とするであろう。ドライブアテン
ションに報告するための第2のメカニズムは「ロングジ
ャンプ」特徴を利用して、ファームウェアがどのように
してアルゴリズムを再始動させるか、あるいは再試行を
試みるかを知っている場所にコード実行を戻す。ロング
ジャンプすべき場所を特定するプロセスはレジスタリン
グと呼ばれる。多数のレジストレーションレベルを実行
することができ、各々の新しいレベルが前のレジストレ
ーション情報をその局部的スタックにセーブする。コー
ドのセクションがそれ自体をレジスターする時、コード
は更にドライブアテンションISRが文脈感知打ち切り
を実行するよう命じるルーチンを特定することができ
る。 MEDIA FORMATS:媒体タイプ決定:媒体の
タイプが以下のイベントシーケンスを用いて決定される
であろう: a)ドライブがパワーアップする時に、カートリッジが
挿入されるか、あるいは既に存在する。
【0461】b)80C188がスピンドルモータに4
x速のためにスピンアップコマンドを出す。
【0462】c)80C188がRPMが60RPMよ
り大きくなる時を通知するためDSPコマンドを出す。
【0463】d)DSPが60より大きなRPMで割り
込む時、80C188はRPMが4x最低RPMより大
きくなる時を通知するためにDSPコマンドを出す。
【0464】e)その後初期化のために80C188が
DSPコマンドを出す: 1)DSPが内部クラッシュストップをゆっくり見つけ
る。
【0465】2)DSPが(TBD)トラック用にOD
に向かってシークする。
【0466】3)デフォールトはジャンプバックが可能
化され、方向が4xであることである。
【0467】4)DSPが初期シークの間にエラーに遭
遇すると、エラーは80C188に報告される。80C
188はDSPをリセットし、次に再初期化する。
【0468】f)80C188が内部直径から(TB
D)トラックに対応する4xのためのゾーン(TBD)
用のIDを読もうと試みる。
【0469】g)如何なるIDも読み取られなければ、
80C188は隣のゾーン、プラスゾーン及びマイナス
ゾーン(TBD)用の周波数を用いて、IDを読み取ろ
うと試みる。
【0470】h)如何なるIDも読み取られなければ、
80C188はスピンドルモータに2x速コマンドを出
す。
【0471】i)RPMが2x最低より大きい時を通知
するため、80C188がDSPコマンドを出す。
【0472】j)DSPが2x最低より大きいRPMで
割り込む時、80C188がDSPに初期化コマンドを
出し、それから(TBD)トラックに対応するゾーン
(TBD)においてIDを読み取ろうと試みる。
【0473】k)如何なるIDも読み取られなければ、
80C188は隣のゾーン、プラスゾーン及びマイナス
ゾーン(TBD)用の周波数を用いて、IDを読み取ろ
うと試みる。
【0474】l)如何なるIDも読み取られなければ、
1x用のステップ(h)〜(k)。 m)如何なるIDも読み取られなければ、80C188
はスピンドルモータに2x速コマンドを出す。
【0475】n)RPMが2x最大より小さい時を通知
するため、80C188がDSPコマンドを出す。
【0476】o)DSPが2x最大より小さいRPMで
割り込む時、80C188は周波数掃引を実行すること
によってIDを読み取ろうとする。全ての周波数を試み
るまで、掃引パターンは:デフォールトゾーン、ゾーン
−1、ゾーン+1、ゾーン−2、ゾーン+2等であろ
う。
【0477】p)如何なるIDも読み取られなければ、
80C188はスピンドルモータに4x速コマンドを出
す。
【0478】q)RPMが4x最大より小さい時を通知
するため、80C188がDSPコマンドを出す。
【0479】r)DSPが4x最大より小さいRPMで
割り込む時、80C188は周波数掃引を実行すること
によってIDを読み取ろうとする。全ての周波数を試み
るまで、掃引パターンは:デフォールトゾーン、ゾーン
−1、ゾーン+1、ゾーン−2、ゾーン+2等であろ
う。IDが読み取られた: s)80C188はSFP領域内の位置にシークコマン
ドを出す。
【0480】t)80C188は512バイトのセクタ
のためにSFPデータを読み取ろうとする。セクタをう
まく読み取ることに失敗すると、80C188は102
4バイトのセクタのためにSFPデータを読み取ろうと
する。
【0481】u)80C188は媒体タイプ及びSFP
情報のためにドライブの媒体パラメーターを初期化す
る。媒体への書込みの前にプレライトテスティングを実
施しなければならないことを指示するために、プレライ
トテストフラグが設定される。 v)80C188はカートリッジの初期化(つまり、欠
陥管理領域(DMA)を読む、グループ表を作成する、
等)を開始する。DMAを他のDMAと一致させるため
にDMAを再書込みしなければならない場合、ドライブ
はプレライトテスティングをまず実行すべきかどうかを
チェックしなければならない。CCW(疑似WORM)
支援:Cirrus Logic SM330のブラン
クチェック機能を使用して、1xもしくは2xカートリ
ッジが未記録か否かを決定するであろう。DMPフィー
ルドは使用されないであろう。外部ENDECのブラン
クチェック機能を使用して、4xカートリッジが未記録
であるか否かを決定するであろう。DMPフィールドは
使用されないであろう。
【0482】CCWカートリッジがドライブに挿入され
る時はいつでも、ドライブは自動的に書込みキャッシュ
を不能化し、モードページ08h、キャッシングパラメ
ーター内のWCE(書込みキャッシュエネイブル)フィ
ールドをクリアするであろう。CHECK CONDI
TIONを出すことによって、各イニシエーターから全
てのイニシエーターに次のコマンドに関する変更が通知
されるであろう。リクエストセンスコマンドに応答して
戻されたセンスキー/センスコードの組合せは、UNI
T ATTENSION/MODE SELECT P
ARAMETERS CHANGED(変更されたユニ
ットアテンション/モードセレクトパラメーター)(0
6h/29h)であろう。 P−ROM支援:オープンイシュー:P−ROM媒体の
ために、ヘッドがカートリッジのROM領域の上、もし
くはROM領域の3つのトラック内にある時、PREF
MT信号が設定されなければならない。シークアルゴリ
ズムはP−ROM領域がカートリッジ上にある場合を考
慮に入れる必要があり、それらを通って進む必要がある
かもしれない。初期化の間にP−ROM領域をシークす
るため、DSPが必要であるかもしれない。この初期シ
ークはオフトラックエラーのための変更を最小限にする
ため、低速で実施されるであろう。 再試行戦略:ドライブが読取り、消去、書込み、もしく
は照合操作のために、媒体にアクセスしようとする時、
ドライブは媒体エラー、修正エラーもしくは他のエラー
に出会うかもしれない。媒体エラー源は:セクタマーク
(SM)、セクタIDS、データSyncs(DS)、
もしくはResyncs(RS)である。修正エラー源
は:周期的冗長検査(CRC)もしくはエラーチェッキ
ング及び修正(ECC)である。ドライブが遭遇するか
もしれない他のエラー源は:フォーマットシーケンサー
エラー、ドライブアテンション、もしくはバッファRA
Mパリティエラーである。媒体もしくは修正エラーの各
々のために、ドライブはエラーのタイプ及び操作タイプ
のためのしきい値に対するエラーを確認する。しきい値
はホストによって修正されるかもしれない様々なモード
ページに維持される。下記の表18はドライブが使用す
るデフォールトしきい値を特定している。
【0483】
【表18】 媒体エラーもしくは修正エラーが現在のしきい値を超え
る時、あるいは上記の他のエラーが発生する時、ドライ
ブは本セクションの残部において説明するように操作の
再試行を試みることができる。障害を取り除けない状態
もしくは他の打ち切り状態を生じさせる重大なエラーが
発生しない限り、データへのアクセスを試みる間に再試
行が行われる。それに加えて、内部デバッグフラグ、d
rvRetryDisableが設定された場合は、再
試行は実施されない。drvRetryDisable
フラグはSCSI読取り/書込みESDIコマンド(E
7h)を介して設定またはクリアされる。
【0484】ドライブが読取り操作を実行中は、ドライ
ブはモードページ01h、読取り/書込みエラー回復パ
ラメーター、読取り再試行カウント(バイト3)におい
て特定されるように、最大数の再試行を実施するであろ
う。ドライブが消去もしくは書込み操作を実行中は、ド
ライブはモードページ01h、読取り/書込みエラー回
復パラメーター、書込み再試行カウント(バイト8)に
おいて特定されるように、最大数の再試行を実施するで
あろう。ドライブが照合操作を実行中は、ドライブはモ
ードページ07h、照合エラー回復パラメーター、照合
再試行カウント(バイト3)において特定されるよう
に、最大数の再試行を実施するであろう。セクタが現在
のしきい値内で読み取られない場合、ドライブは下記の
セクション、大胆な回復戦略において説明するような大
胆な手段を用いてセクタを回復しようと試みることがで
きる。セクタが回復された場合、セクタは下記のセクシ
ョン、再配置戦略において説明するように再配置され得
る。 エラーチェッキング及びコレクション(ECC):読取
り操作もしくは照合操作のためのエラーチェッキングは
Cirrus Logic SM330内のハードウェ
アにおいて行われる。エラーのバイトを修正するための
更新ベクトルはSM330によって発生され、2つのチ
ップ間の専用シリアルリンクを介してSM331に伝達
される。書込み操作のためのCRC及びECCコードは
SM330によって作られる。
【0485】ディゼイブルコレクション(DCR)ビッ
トがモードーページ01hの読取り/書込みエラー回復
パラメーターに設定される時、修正は読取り操作用のセ
クタに使用されない。更に、エネイブルアーリーコレク
ション(EEC)ビットがモードーページ01hの読取
り/書込みエラー回復パラメーターに設定されない時、
ECCも読取り操作のためのセクタに使用されない。E
ECビットが設定されずに、ほとんどの再試行が失敗し
た場合、DCRが設定されなくても、ドライブは自動的
に最終の再試行に修正を加える。DCRビットが設定さ
れると、ECCエラーはまだ検出されるが、修正されな
いことに注意することが重要である。 大胆な回復戦略:大胆な回復という用語は媒体からのデ
ータを回復するためにあらゆる可能な手段を使用するプ
ロセスを説明するために使用される。戦略は様々なしき
い値を選択的にゆるめ、完全なデータを次第に回復する
ことである。セクタが回復されたか否かを決定するため
の絶対基準は、コレクションハードウェアによって設定
される最大しきい値内でデータが修正され得るか否かで
ある。ミスコレクションを最小にするため、媒体しきい
値は漸進的シーケンス(TBD)において緩められる。
【0486】大胆な回復はセクタが現在のしきい値内で
読取り不可能な場合に開始され、トランスファーブロッ
ク(TB)ビットもしくはオートマティックリードリア
ロケーションエネイブルド(ARRE)ビットがモード
ページ01h、読取り/書込みエラー回復パラメーター
に設定される。セクタ用のデータが完全に回復され、A
RREが可能化されると、セクタは下記のセクション、
再配置戦略において説明されるように、再配置され得
る。
【0487】データを回復しようとする試みにおいて変
更され得るドライブパラメーターは、1)PLL帯域幅
(通常、高、及び非常に高)、2)周波数ゾーン(予測
されるゾーン−1、予測されるゾーン+1)、3)疑似
セクタマーク、4)疑似データSync、5)ロックオ
ンファーストResync(セクタは再配置のために好
適ではなく、ホストに送られるだけかもしれない)、及
び6)(TBD)である。 再配置戦略:再配置は論理的セクタ用のデータを新しい
物理的セクタに配置し直すプロセスである。セクタは、
1)ホストの要求に答えて(SCSIリアサインブロッ
クコマンド、07h)、2)セクタが現在のしきい値内
で読み取られない時、セクタは完全に回復され、ARR
Eビットが設定される、3)セクタが現在のしきい値を
用いて消去もしくは書込みされず、オートマティックラ
イトリアロケーションエネイブルド(AWRE)ビット
がモードページ01h、読取り/書込みエラー回復パラ
メーターに設定される、もしくは4)セクタがSCSI
書込み及び照合コマンドの一部として現在のしきい値内
で照合され得ない場合に、再配置される。 読取り再配置:読取りしきい値を超えたセクタ用のデー
タが完全に回復され、ARREビットが設定される時、
ドライブはまず、超えたしきい値がDataSync、
ResyncもしくはECC修正エラーによるものであ
った場合に、同じ物理的セクタにデータを再書込みしよ
うと試みるであろう。同じセクタ用のデータがモードペ
ージP7H照合エラー回復パラメーターにおいて定義さ
れるしきい値内で照合され得る場合、セクタは再配置さ
れないであろう。IDフィールドのセクタマーク内のエ
ラーのためにエラーを生じさせたセクタ、もしくは正し
く照合されなかったセクタが、新しい物理的セクタに再
配置されるであろう。
【0488】新しい物理的セクタが論理的セクタを配置
し直すために必要である時、ドライブはスペアセクタに
データを(書込みしきい値を用いて)書込み、それから
そのセクタを(照合しきい値を用いて)照合するであろ
う。現在のしきい値を用いてセクタが書込みもしくは照
合され得ない場合、別の物理的セクタがスペアとして特
定され、プロセスが繰り返されるであろう。3つのスペ
アセクタの内最大のものが、1つの論理的セクタを再配
置する試みにおいて使用されるであろう。 書込み再配置:セクタマークしきい値、もしくはモード
ページ01h、読取り/書込みエラー回復パラメーター
において定義されるように、有効なセクタIDSの数に
対するしきい値を満たすことができないセクタは、オー
トマティックライトリアロケーションエネイブルド(A
WRE)ビットが設定される場合に再配置されるであろ
う。
【0489】論理的セクタを配置し直すために、新しい
物理的セクタが必要である時、ドライブはスペアセクタ
に(書込みしきい値を用いて)データを書込み、それか
らそのセクタを(照合しきい値を用いて)照合するであ
ろう。現在のしきい値を用いてセクタが書込みもしくは
照合され得ない場合、別の物理的セクタがスペアとして
特定され、プロセスが繰り返されるであろう。3つのス
ペアセクタの内最大のものが、1つの論理的セクタを再
配置する試みにおいて使用されるであろう。 書込み再配置後の照合(ベリファイ):モードページP
7h、照合エラー回復パラメーターにおいて定義される
ように、SCSI書込み及び照合コマンドの一部とし
て、照合しきい値を満たすことができないセクタは再配
置されるであろう。ARRE及びAWREビットは、S
CSI書込み及び照合コマンドの一部として、現在のし
きい値内で照合できないセクタを再配置する決定に影響
を及ぼさない。
【0490】論理的セクタを配置し直すために、新しい
物理的セクタが必要である時、ドライブはスペアセクタ
に(書込みしきい値を用いて)データを書込み、それか
らそのセクタを(照合しきい値を用いて)照合するであ
ろう。現在のしきい値を用いてセクタが書込みもしくは
照合され得ない場合、別の物理的セクタがスペアとして
特定され、プロセスが繰り返されるであろう。3つのス
ペアセクタの内最大のものが、1つの論理的セクタを再
配置する試みにおいて使用されるであろう。 SCSIエラーコードリターンド:以下のサブセクショ
ンは上記セクションにおいて説明した状態の各々に関し
て、SCSIセンスキー/センスコード/アディショナ
ルセンスコードクォリファイアー(ASCQ)の組合せ
について説明する。ドライブの応答に影響を及ぼす制御
ビット、及びホストに戻されるSCSIセンスキー/セ
ンスコード/ASCQの組合せを下記の表19 - モー
ドページ01h、エラー回復パラメーターに記載する。
【0491】
【表19】 再配置中のエラー:論理的セクタを新しい物理的セクタ
に再配置しようと試みる間に、指示されたエラー状態に
遭遇した場合に、表20のセンス組合せがドライブによ
って報告されるであろう。
【0492】
【表20】 ハードウェアエラーもしくは他の重大なエラーがドライ
ブが再配置を実行するのを妨げる時、自動再配置は失敗
したと考えられる。再配置を実行する間、ドライブは論
理的セクタを新しい物理的セクタに配置する試みを3回
だけ続けるであろう。3回以上の試みが必要な場合、ド
ライブはハードウェアエラーが発生したと仮定する。こ
のアプローチはセクタを再配置する試みの数を制限し、
それによって再配置に要する時間を最小にし、全ての利
用できるスペースを消費する機会を最小にする。ドライ
ブがディスク上に1つだけの欠陥管理領域(DMA)を
書込み、照合できる場合、ドライブは欠陥リストエラー
を報告するであろう。 読取りエラーコード:このセクションはドライブが読取
り操作を遂行中に、ステータスを潜在的にホストに報告
するようにさせる状態を特定する。ステータスが実際に
報告されるか否かは、ホストがSCSIリクエストセン
スコマンドを出すか否かにかかっている。
【0493】その状態は5つの主要なカテゴリーに分け
ることができ、これらのカテゴリーは、1)所望のセク
タの位置決めを試みること、2)セクタの読取りを試み
ること、3)大胆な行為でセクタの回復を試みること、
4)セクタの再配置を試みること、及び5)ドライブア
テンション及び他の重大なエラーである。表20は再配
置が失敗した時に報告されるセンス組合せを提供する一
方、表8は重大なエラーのために報告されるセンス組合
せを提供する。
【0494】所望のセクタの位置決めを試みる間に、指
示されたエラータイプに遭遇した場合、表21のセンス
組合せがドライブによって報告されるであろう。
【0495】
【表21】 セクタを読み取ろうと試みる間に、指示されたエラータ
イプに遭遇した場合、ARREが設定されていない場
合、及び再試行を行う間にしきい値内でデータを回復で
きない場合、表22のセンス組合せがドライブによって
報告されるであろう。全ての再試行が行われて、データ
が回復されなかった場合、ドライブはTBビットが設定
されていれば、大胆な回復を実施するであろう。そうす
れば、データが完全に回復されてもされなくても、デー
タはホストに戻されるであろう。完全に回復された場
合、データは新しいセクタに再配置されない。
【0496】
【表22】 セクタの読取りを試みる間に、DCRが設定され、再試
行もしくは大胆な行為を行う間に、データをしきい値内
で回復できる場合、表23のセンス組合せが記載された
状態のためにドライブによって報告されるであろう。大
胆な行為を通してデータを回復できない場合、戻される
エラーコードは上記表22に記載されたものである。デ
ータが完全に回復され、ARREが設定された場合、ド
ライブは新しい物理的セクタに論理的セクタを再配置し
ようと試みるであろう。
【0497】
【表23】 セクタの読取りを試みる間に、DCRが設定されず、再
試行もしくは大胆な行為を行う間に、データをしきい値
内で回復できる場合、表24のセンス組合せが記載され
た状態のためにドライブによって報告されるであろう。
大胆な行為を通してデータを回復できない場合、戻され
るエラーコードは上記表22に記載されたものである。
データが完全に回復され、ARREが設定された場合、
ドライブは新しい物理的セクタに論理的セクタを再配置
しようと試みるであろう。
【0498】
【表24】 エラー報告読取り:このセクションは特殊なセンス組合
せをいつ設定すべきか、チェックコンディションを介し
てエラーをいつ報告すべきか、及びデータをいつ戻すべ
きかを決定するため、ファームウェアが使用する論理に
ついて説明する。 読取り操作 Do_seek: 所望のセクタにシークする もしシークエラーがあれば 04/15で打ち切る (ランダムポジショニングエラー) モードページ01hからの再試行カウント読取りを初期
化 DCRが設定されるか、あるいはEECが設定されてい
れば ECCエラーを検出するが修正しないように設定 もしRCが設定されていれば 1xもしくは2xモードであれば RCモードをSM330に設定 そうでなければ RCモードをSM330に設定 IDエラー、RSエラー及びDSエラーを無視するよう
設定 (コメント:セクタが読み取られたこと、もしくはエラ
ーがあったことをハードウェアが指示するのを待つ) Wait_for_msg: ISRからのメッセージを待つ もしエラーがなければ もし再試行から回復されれば もしPERが設定されれば チェックコンディションを設定 もしDCRが設定されれば センスを01/17/01に設定 (エラーコレクション&再試行で回復されたデータ) もしDTEが設定されれば 全てのブロック読取りに戻るよう設定 このブロックの後は続けない SCSI用の待ちラインデータ もし新しいシークが必要であれば goto_Do_seek そうではなくて、もしするべきことが多くあれば goto_Wait_for_msg そうでなければ コーラーに戻る そうでなければ 再試行カウント読取りディクレメント もしそれ以上の再試行がなければ もし(TBが設定されるか、ARREが設定されれば、 そして物理的アクセスではなく、リードロングでない)
場合 大胆な回復を実行する もし成功すれば もしPERが設定されれば チェックコンディションを設定 もしDCRが設定されれば センスを01/17/07に設定 (ECCなしに回復されたデータ、再割当推薦) そうでなければ センスを01/18/05に設定 (回復されたデータ、再割当推薦) もしTBが設定されれば 完全に回復されたブロックに戻るよう設定 もしARREが設定されなければ goto_Report_error もしARREが設定されれば 再配置を試みる もしあるセクタの再書込みが成功すれば もしPERが設定されれば もしDCRが設定されれば センスを01/17/09に設定 (再試行及び/もしくはECCで回復されたデータ、 データの再書込みが成功した) そうでなければ センスを01/18/07に設定 (再試行及びECCで回復されたデータ、 データの再書込みが成功した) そうではなくて、もし再配置が成功した場合 もしPERが設定されれば チェックコンディションを設定 もしDCRが設定されれば センスを01/17/06に設定 (ECCなしに回復されたデータ、 自動再配置が行われた) そうでなければ センスを01/18/02に設定 (ECCなしに回復されたデータ、 自動再配置が行われた) そうでなければ チェックコンディションを設定 もしスペアが利用不可であれば センスを03/32に設定 (如何なる欠陥スペアロケーションも利用不可) もし自動再配置が失敗すれば センスを04/81に設定 もし再配置の試みが多すぎれば センスを04/44/A6に設定 (再位置決め限界に到達) もし欠陥リストを書き込むことができなかったなら センスを03/32/01に設定 (欠陥リスト更新失敗) チェックコンディションを設定 もしTBが設定されれば 部分的に回復されたブロックに戻るよう設定 goto Report_error そうでなければ ブロックに戻らない チェックコンディションを設定 goto Report_error そうでなければ もしPERが設定されれば チェックコンディションを設定 もしDCRが設定されれば センスを01/17/01に設定 (再試行で回復されたデータ) そうでなければ センスを01/18/01に設定 (エラー修正&再試行で回復されたデータ) ブロックを再試行するよう準備 もし最後の再試行及びEECが設定されれば ECC修正を使用するよう設定 goto Setup_for_read Report_error: もしセクタマークしきい値エラーがあれば センスを03/01に設定 (インデックス/セクタ信号なし) もしID CRCエラーがあれば センスを03/10に設定 (ID CRCもしくはECCエラー) もしIDしきい値エラーがあれば センスを03/12に設定 (IDフィールドに対してアドレスマークが発見されな
い) もしデータSyncしきい値エラーがあれば センスを03/13に設定 (データフィールドに対してアドレスマークが発見され
ない) もしResyncしきい値エラーがあれば センスを03/11/07に設定 (データ再同期化エラー) もしECCしきい値エラーがあれば センスを03/11/0Cに設定 (発見されない読取りエラー、データの再書込みを推
薦) もし修正できないECCエラーがあれば センスを03/22/02に設定 (エラーは長すぎて修正できない) コーラーに戻る エラーコード照合:このセクションはSCSI照合コマ
ンドに答えて照合操作を遂行している間に、ドライブが
ホストに対して潜在的にステータスを報告するようにさ
せる状態を特定する。ステータスが実際に報告されるか
否かは、ホストがSCSIリクエストセンスコマンドを
出すかどうかにかかっている。
【0499】その状態は3つの主要なカテゴリーに分け
ることができ、これらのカテゴリーは、1)所望のセク
タの位置決めを試みること、2)セクタの照合を試みる
こと、及び3)ドライブアテンション及び他の重大なエ
ラーである。上記の表8、重大なエラーは重大のエラー
のために報告されるセンス組合せを提供する。
【0500】所望のセクタの位置決めを試みる間に、指
示されたエラータイプに遭遇した場合、表23において
前述されたセンス組合せがドライブによって報告される
であろう。セクタの照合を試みる間に、指示されたエラ
ータイプに遭遇した場合、表22において前述されたセ
ンス組合せがドライブによって報告されるであろう。し
かしながら、照合操作では、如何なるデータも実際にホ
ストに戻されることはないであろう。定義によって、大
胆な行為は照合操作中には決して実行されない。その目
的は、モードページ07h、エラー回復パラメーターを
照合の(潜在的に)より厳重なしきい値を用いて、デー
タが読み取られることを確かめることである。現在のし
きい値で照合できないセクタに応答した、セクタの自動
再配置は行われない。(注:自動再配置は、完全に異な
るSCSIコマンドを通して開始される書込み操作の後
の照合中に行われてよい。) エラー報告照合:このセクションは特殊なセンス組合せ
をいつ設定すべきか、チェックコンディションを介して
エラーをいつ報告すべきか、及びデータをいつ戻すべき
かを決定するため、ファームウェアが使用する論理につ
いて説明する。 照合操作 所望のセクタにシークする もしシークエラーがあれば 04/15で打ち切る (ランダムポジショニングエラー) Setup_for_verify: モードページ07hからの再試行カウントの照合を初期
化 もしDCRが設定されれば ECCエラーを検出するが修正しないように設定 (コメント:セクタが読み取られたこと、もしくはエラ
ーがあったことをハードウェ アが指示するのを待
つ) Wait_for_msg: ISRからのメッセージを待つ もしエラーがなければ もし再試行から回復されれば もしPERが設定されれば チェックコンディションを設定 もしDCRが設定されれば センスを01/17/01に設定 (再試行で回復されたデータ) そうでなければ センスを01/18/01に設定 (使用されたエラー修正で回復されたデータ) もしDTEが設定されれば このブロックの後は続けない もし新しいシークが必要であれば goto_Setup_for_verify そうではなくて、もしするべきことが多くあれば goto_Wait_for_msg そうでなければ コーラーに戻る そうでなければ 再試行カウント照合ディクレメント もしそれ以上の再試行がなければ チェックコンディションを設定 goto Report_error(読取り操作と同
じ) そうでなければ もしPERが設定されれば チェックコンディションを設定 もしDCRが設定されれば センスを01/17/01に設定 (再試行で回復されたデータ) そうでなければ センスを01/18/01に設定 (使用されたエラー修正で回復されたデータ) ブロックの再試行のために準備 goto_Setup_for_verify 書込みエラーコード:このセクションはドライブが書込
み操作を遂行中に、ステータスを潜在的にホストに報告
するようにさせる状態を特定する。ステータスが実際に
報告されるか否かは、ホストがSCSIリクエストセン
スコマンドを出すか否かにかかっている。
【0501】その状態は4つの主要なカテゴリーに分け
ることができ、これらのカテゴリーは、1)所望のセク
タの位置決めを試みること、2)セクタの書込みを試み
ること、3)セクタの再配置を試みること、及び4)ド
ライブアテンション及び他の重大なエラーである。上記
表20−セクタの再配置を試みる間に報告されるエラー
コードは再配置が失敗した時に報告されるセンス組合せ
を提供する一方、表8−重大なエラーは重大なエラーの
ために報告されるセンス組合せを示す。
【0502】所望のセクタの位置決めを試みる間に、指
示されたエラータイプに遭遇した場合、表23において
前述されたセンス組合せがドライブによって報告される
であろう。セクタの書込みを試みる間に、指示されたエ
ラータイプに遭遇した場合、下記の表25に示されるセ
ンス組合せがドライブによって報告されるであろう。
【0503】
【表25】 エラー報告書込み:このセクションは特殊なセンス組合
せをいつ設定すべきか、チェックコンディションを介し
てエラーをいつ報告すべきか、及びデータをいつ戻すべ
きかを決定するため、ファームウェアが使用する論理に
ついて説明する。 書込み操作 所望のセクタにシークする もしシークエラーがあれば 04/15で打ち切る (ランダムポジショニングエラー) (コメント:設定セクション) Setup_for_write: モードページ01hからの再試行カウント書込みを初期
化 (コメント:セクタが書き込まれたこと、もしくはエラ
ーがあったことをハードウェ アが指示するのを待
つ) Wait_for_msg: ISRからのメッセージを待つ もしエラーがなければ もし再試行から回復されれば もしPERが設定されれば チェックコンディションを設定 センスを01/0C/00に設定 (回復された書込みエラー) もしDTEが設定されれば このブロックの後は続けない もし新しいシークが必要であれば goto_Setup_for_write そうではなくて、もしするべきことが多くあれば goto_Wait_for_msg そうでなければ コーラーに戻る そうでなければ 再試行カウント書込みディクレメント もしそれ以上の再試行がなければ もしARREが設定され、物理的アクセスではなく、書
込みロングでない場合 再配置を試みる もし再配置が成功すれば もしPERが設定されれば チェックコンディションを設定 センスを01/0C/01に設定 (自動再配置で回復された書込みエラー) そうでなければ チェックコンディションを設定 もしスペアが利用不可であれば センスを03/32に設定 (如何なる欠陥スペアロケーションも利用不可) もし自動再配置が失敗すれば センスを04/81に設定 (自動再配置失敗) もし再配置の試みが多すぎれば センスを04/44/A6に設定 (再位置決め限界に到達) もし欠陥リストを書き込むことができなかったなら センスを03/32/01に設定 (欠陥リスト更新失敗) そうでなければ チェックコンディションを設定 goto Report_error そうでなければ もしPERが設定されれば チェックコンディションを設定 センスを01/0C/00に設定 (回復された書込みエラー) ブロックの再試行のために準備 goto Setup_for_Write 書込みエラーコード後の照合:このセクションは書込み
操作後の照合を実行している間に、ドライブがホストに
対して潜在的にステータスを報告するようにさせる状態
を特定する。ステータスが実際に報告されるか否かは、
ホストがSCSIリクエストセンスコマンドを出すかど
うかにかかっている。
【0504】その状態は4つの主要なカテゴリーに分け
ることができ、これらのカテゴリーは、1)所望のセク
タの位置決めを試みること、2)セクタの照合を試みる
こと、3)セクタの再配置を試みること、及び4)ドラ
イブアテンション及び他の重大なエラーである。上記の
表20−セクタの再配置を試みる間に報告されるエラー
コードは再配置が失敗した時に報告されるセンス組合せ
を提供する一方、表8−重大なエラーは重大のエラーの
ために報告されるセンス組合せを提供する。
【0505】所望のセクタの位置決めを試みる間に、指
示されたエラータイプに遭遇した場合、表21において
前述されたセンス組合せがドライブによって報告される
であろう。セクタの照合を試みる間に、指示されたエラ
ータイプに遭遇した場合、表22において前述されたセ
ンス組合せがドライブによって報告されるであろう。書
込みエラー報告後の照合:このセクションは特殊なセン
ス組合せをいつ設定すべきか、チェックコンディション
を介してエラーをいつ報告すべきか、及びデータをいつ
戻すべきかを決定するため、ファームウェアが使用する
論理について説明する。 書込み操作後の照合 所望のセクタにシークする もしシークエラーがあれば 04/15で打ち切る (ランダムポジショニングエラー) (コメント:設定セクション) Setup_for_verify: モードページ07hからの再試行カウント照合を初期化 もしDCRが設定されれば ECCエラーを検出するが修正はしないように設定 (コメント:セクタが読み取られたこと、もしくはエラ
ーがあったことをハードウェアが指示するのを待つ) Wait_for_msg: ISRからのメッセージを待つ もしエラーがなければ もし再試行から回復されれば もしPERが設定されれば チェックコンディションを設定 もしDCRが設定されれば センスを01/17/01に設定 (再試行で回復されたデータ) そうでなければ センスを01/18/01に設定 (ECC&使用される再試行で回復されたデータ) もしDTEが設定されれば このブロックの後は続けない もし新しいシークが必要であれば goto_Setup_for_verify そうではなくて、もしするべきことが多くあれば goto_Wait_for_msg そうでなければ コーラーに戻る そうでなければ 再試行カウント読取りディクレメント もしそれ以上の再試行がなければ 再配置を試みる もし同じセクタの読取りが成功すれば もしPERが設定されれば もしDCRが設定されれば センスを01/17/09に設定 (再試行及び/もしくはECCで回復されたデータ、デ
ータの再書込みが成功した) そうでなければ センスを01/18/07に設定 (再試行及びECCで回復されたデータ、データの再書
込みが成功した) そうではなくて、再配置が成功した場合 もしPERが設定されれば チェックコンディションを設定 もしDCRが設定されれば センスを01/17/06に設定 (ECCで回復されたデータ、自動再配置が実行され
た) そうでなければ センスを01/18/02に設定 (ECCで回復されたデータ、自動再配置が実行され
た) そうでなければ チェックコンディションを設定 もしスペアが利用不可であれば センスを03/32に設定 (如何なる欠陥スペアロケーションも利用不可) もし自動再配置が失敗すれば センスを04/81に設定 (自動再配置失敗) もし再配置の試みが多すぎれば センスを04/44/A6に設定 (再位置決め限界に到達) もし欠陥リストを書き込むことができなかったなら センスを03/32/01に設定 (欠陥リスト更新失敗) もしPERが設定されれば チェックコンディションを設定 もしDCRが設定されれば センスを01/17/01に設定 (再試行で回復されたデータ) そうでなければ センスを01/18/01に設定 (ECC&使用された再試行で回復されたデータ) ブロックの再試行のために準備 goto Set_for_verify 欠陥管理領域:このセクションはTBDである。以下は
このセクションの定義の間に使用されるであろう注意書
き及び質問表である。DMAsを読み取る:どのしきい
値を使用すべきかはデザイン上の問題である。再試行は
何回DMAsの比較/更新:何回が適当であるか?いつ
それらを再書込みするか?「エンドオブライフに近付い
ている」及び「エンドオブライフ」を知らせる。これら
各々の事項は、本明細書において可能にされ、開示され
るように、当業者が本発明を実行するのに影響を及ぼさ
ないであろうデザイン上の問題である。セクタスリッピ
ング、直線的置換を支援するためにDMAデータ構造を
構築すること。異なる媒体のためのシーク表:ドライブ
に設置されることが検出される媒体のタイプのために、
ファームウェアが適当な速度表をDSPにダウンロード
するであろう。媒体タイプが決定されるまで、デフォー
ルト(つまり、保守的)速度表が使用されるであろう。
ドライブコマンドインターフェイス:ドライブコマンド
インターフェイスはドライブのハードウェアプラットフ
ォームへのアクセスを提供するソフトウェアインターフ
ェイスである。SCSIインターフェイス、フォーマッ
トシーケンサー、ENDEC及び外部ENDECへのア
クセスは、これらの構成要素への直接的アクセスとして
実行され、ドライブコマンドインターフェイスを通して
実行されるのではない。他の全ての構成要素は以下のセ
クションにおいて定義されるドライブコマンドを用いて
アクセスされる。ドライブコマンド:Jupiterフ
ァームウェアが使用するドライブコマンドは下記の表2
6、表27に記載される。タイプのカラムはドライブコ
マンドが80C188(188)により実行される直接
(1)であるか、あるいはDSP(DSP)により実行
される直接(1)であるかを定義する。直接コマンドは
設定されるフラグもしくはビットを生じさせ、操作を処
理もしくは監視するためにCPU時間を必要としない。
直接コマンドはコマンドが直ちに完全なものであること
を指示する。下記のセクション、ドライブコマンド完了
はこれに関して更に詳細に説明する。188コマンドタ
イプは、80C188が要求を満たすために付加的な処
理を必要とすることを指示する。ハードウェアが所望の
状態に達したことを確認するために付加的なモニタリン
グが必要であるかもしれない。処理もしくはモニタリン
グが完了した時、コマンドは完了と指示される。DSP
コマンドタイプは、ドライブコマンドを満たすために、
コマンドがDSPに送られねばならないことを指示す
る。DSPがそのコマンド用のステータスを戻す時、コ
マンドは完了と指示される。
【0506】
【表26】
【0507】
【表27】 ドライブコマンドはある機能が80C188によって実
行されるか、あるいはDSPに送られることを要求する
1つか2つのワードコマンドである。ドライブコマンド
コードはDSPと共にプロトコールを維持し、いつコマ
ンドが完了したかを決定する責任がある。ある場合に
は、80C188が機能を果している時、コマンドは直
ちに完了と特定される。他の場合には(例えば、バイア
ス磁石をオンにする場合)、ハードウェアが修正できる
ようになる間遅延が必要である。80C188がPSP
に機能を実行するよう指令する場合、80X188はD
SPがコマンドが完了したことを指示するまで待たねば
ならない。コマンドの完了に関する詳細な説明のために
は、下記のセクション、ドライブコマンド完了を参照。
2ワードコマンド用のハイワードが変数esdi_cm
dに置かれる。ローワードは変数esdi_cmd2に
置かれる。シングルワードのみを使用するコマンドもe
sdi_cmdを使用する。これらの変数は大域変数で
あり、Drive_cmd機能への呼出の前にセットア
ップされなければならない。 ドライブコマンド説明:以下のサブセクションはドライ
ブコマンドのより詳細な説明を提供する。
【0508】SET_EE_ADDR:EEPROMア
ドレス設定コマンドは次のNVRAM操作用のアドレス
を特定するために使用される。アドレスがまず設定さ
れ、次に下記において論じるように、READ_EEP
ROMもしくはWRITE_EEPROMコマンドが続
く。
【0509】READ_EEPROM:EEPROM読
取りコマンドはSET_EE_ADDRコマンドを用い
て前に特定された場所から、NVRAMに現在記憶され
ているデータを読み取る。
【0510】SET_JUMP_BACK_IN:セッ
トジャンプバックインコマンドは、媒体がIDに向かっ
て螺旋形にされ、従ってジャンプバックはIDに向かっ
て1つのトラックシークを行うべきであることをDSP
に対して特定する。ジャンプバックは同じ物理的トラッ
クの上で光学を維持するため、1回転毎に一度行われ
る。
【0511】SET_JUMP_BACK_OUT:セ
ットジャンプバックアウトコマンドは、媒体がODに向
かって螺旋形にされ、従ってジャンプバックはODに向
かって1つのトラックシークを行うべきであることをD
SPに対して特定する。ジャンプバックは同じ物理的ト
ラックの上で光学を維持するため、1回転毎に一度行わ
れる。
【0512】JUMP_BACK_ENABLE:ジャ
ンプバックエネイブルコマンドは、媒体の上の現在の光
学ヘッド位置を維持するために、ジャンプバックが行わ
れるべきであることをDSPに知らせる。
【0513】JUMP_BACK_DISABLE:ジ
ャンプバックディゼイブルコマンドは、ジャンプバック
を行うべきではないこと、及び光学ヘッドが媒体の螺旋
形に従えるようにするべきであることをDSPに知らせ
る。
【0514】DISABLE_EEWR:このセクショ
ンはTBDである。
【0515】REQ_STATUS:リクエストステー
タスコマンドはDSPから現在のステータスを要求す
る。
【0516】SET_LASER_THOLD:レーザ
読取りしきい値設定コマンドはレーザ読取りパワー信号
のために許容できる範囲を設定する。読取りパワーがし
きい値を超える場合、DSPは打ち切り割り込みを発す
る。
【0517】SET_FOCUS_THOLD:焦点し
きい値設定コマンドは焦点エラー信号のために許容でき
る範囲を設定する。焦点エラー信号がしきい値を超える
場合、DSPは打ち切り割り込みを発する。
【0518】SET_TRACK_THOLD:トラッ
キングしきい値設定コマンドはトラッキングエラー信号
のために許容できる範囲を設定する。トラッキングエラ
ー信号がしきい値を超える場合、DSPは打ち切り割り
込みを発する。
【0519】SET_SEEK_THOLD:このセク
ションはTBDである。
【0520】SET_SPIN_THOLD:データが
媒体に書き込まれ、後に回復できることを保証するた
め、スピンドル速度を監視する必要がある。スピンドル
速度はこのコマンドで指定される最低及び最高RPMに
対してDSPによって監視される。スピンドル速度が最
低以下に落ちるか、あるいは最高を超える場合、DSP
は打ち切り割り込みを発生させる。
【0521】監視機能は、ドライブコマンドインターフ
ェイスがカートリッジが速度に達した時、及びカートリ
ッジが正しい速度を維持し損なう時を検出できるように
する。最低RPMをゼロに設定し、最高RPMを媒体の
名目範囲に対して低いRPMに設定することによって、
DSPはカートリッジが実際に速度に達する時、80C
188に割り込むであろう。一度速度に達すると、80
C188はDSPに対して新しい範囲を発し、媒体の名
目範囲として最低及び最高のRPMを指定する。ゼロの
最低RPMは最低RPMに関してチェックを行うべきで
はないことを指示する。
【0522】BIAS_TEST:バイアステストコマ
ンドはバイアス磁石をテストすることを要求する。テス
ト中に取られる実際のステップは下記のセクション、
B.ポスト定義、バイアス磁石テストにおいて説明され
る。
【0523】READ_DSP_REV:DSPファー
ムウェア修正読取りコマンドはDSPからのファームウ
ェアの修正レベルを要求する。
【0524】WRITE_EEPROM:EEPROM
書込みコマンドは、上述したように、SET_EE_A
DDRコマンドを用いて前に特定されている場所におい
て、NVRAMにデータバイトを書き込む。
【0525】REQ_STD_STAT:標準ステータ
ス要求コマンドはESDI標準ステータスを要求する。
提供されるステータスはドライブ用のステータス及びD
SPからのステータスを含む。
【0526】REQ_OPT_STAT:光学ステータ
スESDI要求コマンドはESDI光学ステータスを要
求する。提供されるステータスはドライブ用のステータ
ス及びDSPからのステータスを含む。
【0527】SET_MAG_READ:磁石読取り設
定コマンドは読取り操作のためにドライブを準備する。
バイアスコマンドは下記のセクション、磁石バイアス、
レーザパワー、及びPLL周波数コマンドにおいて説明
される。
【0528】SET_MAG_ERASE:磁石消去設
定コマンドは消去操作のためにドライブを準備する。バ
イアスコマンドは下記のセクション、磁石バイアス、レ
ーザパワー、及びPLL周波数コマンドにおいて説明さ
れる。
【0529】SET_MAG_WRITE:磁石書込み
設定コマンドは書込み操作のためにドライブを準備す
る。バイアスコマンドは下記のセクション、磁石バイア
ス、レーザパワー、及びPLL周波数コマンドにおいて
説明される。
【0530】RESET_ATTN:アテンションリセ
ットコマンドはDSPに、80C188に対してドライ
ブアテンション割り込みを発生させたエラー状態を指示
するために設定したステータスビットをリセットするよ
う指令する。
【0531】RECAL_DRIVE:このセクション
はTBDである。
【0532】STOP_SPINDLE:スピンドル停
止コマンドはサーボループを開き、カートリッジを下向
きにスピンさせる。ドライブコマンドコードはまずDS
Pにレーザ、焦点及びトラッキング用にサーボループを
開くよう指令する。次にスピンドルRPMがゼロに設定
され、ブレーキがかけられる。(TBD)セカンド後、
ブレーキが解除され、ファームウェアはスピンドルが
(TBD)RPMまで充分に減速されたことを確認す
る。一度スピンドルが減速すると、ファームウェアは再
度ブレーキをかけ、カートリッジが停止するように(T
BD)ミリセカンドの間遅延させる。初期のスピンダウ
ンを待つ時間、及びスピンドルが停止するのを待つ時間
は、カートリッジがプラスチックであるかガラスである
かによって異なるであろう。ファームウェアは設置され
る媒体のタイプを決定するために、カートリッジをスピ
ンさせる時間を監視するであろう。上記SET_SPI
N_THOLDコマンドがスピンドルRPM率を監視す
るために使用されるであろう。 START_SPINDLE:スピンドル開始コマンド
は、カートリッジをスピンさせ、カートリッジが正しい
RPMを達成することを確認し、次にDSPがカートリ
ッジに初期化を行うよう要求する責任がある。スピンド
ルRPMの監視は上述のSET_SPIN_THOLD
を用いて達成される。
【0533】スピンアップは2ステージのプロセスであ
り、1)カートリッジが特殊な媒体タイプのための最低
RPMに達するまで、RPMを監視するようスピンドル
しきい値が設定される、そして2)スピンドルしきい値
が媒体のための名目RPM範囲のためにRPMを監視す
るように設定される、のプロセスから成る。カートリッ
ジスピンアップが長くかかりすぎると、ファームウェア
はカートリッジをスピンダウンし、エラーコード(TB
D)を戻す。ドライブはカートリッジをイジェクトさせ
てはならない。
【0534】媒体を4x(デフォールト)RPMまで持
っていくために要する時間の量を測定するためにタイマ
ーが使用される。カートリッジをスピンアップするため
に必要な時間が、媒体がプラスチックであるかガラスで
あるかを指示するであろう。一度それが特定されると、
STOP_SPINDLEコマンドがカートリッジのタ
イプに基づいて適切なタイムアウトを使用するであろ
う。
【0535】一度カートリッジがRPMに達すると、フ
ァームウェアはDSPに対して初期化コマンドを発する
であろう。その時、DSPはその全てのサーボループを
閉じようとするであろう。
【0536】LOCK_CART:カートリッジロック
コマンドは、拒絶されるカートリッジをイジェクトする
よう次の要求を出させるフラグを設定する。
【0537】UNLOCK_CART:カートリッジア
ンロックコマンドはフラグをクリアし、受け入れられる
カートリッジをイジェクトすることを求める次の要求を
許可する。
【0538】EJECT_CART:カートリッジイジ
ェクトコマンドは、カートリッジが現在スピンしていれ
ば、カートリッジをスピンダウンしてカートリッジをイ
ジェクトする。カートリッジをスピンダウンするために
取られるステップは、上述のSTOP_SPINDLE
コマンドのために取られるステップと同じである。一度
スピンダウンすると、ファームウェアはDSPにカート
リッジイジェクトコマンドを出す。
【0539】SEEK_COMP_OFF:このセクシ
ョンはTBDである。
【0540】SEEK_COMP_ON:このセクショ
ンはTBDである。
【0541】SLCT_FRO_SET:周波数セット
選択コマンドは周波数のセットを選択する。各々の媒体
フォーマットは媒体レコーディングのために異なるセッ
トの周波数を要求する。後述するように、このコマンド
で特定されるセットから1つの周波数を選択するため
に、バイアス磁石コマンドが使用される。
【0542】ALLOW_ATTN_CLEAR:この
セクションはTBDである。
【0543】READ_DRV_RAM:このセクショ
ンはTBDである。
【0544】NORMAL_PLL_BWIDTH:こ
のセクションはTBDである。
【0545】HGH_PLL_BWIDTH:このセク
ションはTBDである。
【0546】VHGH_PLL_BWIDTH:このセ
クションはTBDである。
【0547】SET_LWP_RAM:レーザ書込みパ
ワーRAM設定コマンドは、特殊なレーザパワーゾーン
のためにレーザ書込みパワー値を設定する。このコマン
ドは診断中にドライブが指定されたパワーゾーンにおい
て実行される次の消去もしくは書込み操作の間に使用さ
れるであろう書込みパワーを修正することを可能にす
る。
【0548】SEEK_BACKWARD:バックワー
ドシークコマンドは下記のセクション、シークコマンド
において説明される。
【0549】SEEK_FORWARD:フォワードシ
ークコマンドは下記のセクション、シークコマンドにお
いて説明される。
【0550】シークコマンド:2ワードシークコマンド
用のフォーマットを下記の表28に示す。
【0551】
【表28】 シークコマンドのために、"OD"はODに向かう方向も
しくはスピンドルモータから離れる方向として定義され
る。"ID"はIDに向かう方向もしくはスピンドルモー
タに向かう方向として定義される。シーク中にDSPが
使用するしきい値は、シークコマンドを発する前に別個
に設定されなければならない。シークしきい値はSET
_SEEK_THOLDコマンドを用いて設定される。
【0552】磁石バイアス、レーザパワー、及びPLL
周波数コマンド:バイアスコマンドはドライブが媒体上
の特殊な位置において読取り、消去、もしくは書込みが
できるようにハードウェアを設定する責任がある。1ワ
ードバイアスコマンド用のフォーマットを下記の表29
に示す。
【0553】
【表29】 媒体上の特殊な位置において読取り、消去、もしくは書
込みをするため、ドライブコマンドコードは磁石バイア
ス、レーザ書込みパワーレベル(2x及び4x用の
み)、PLL周波数、及びDSP焦点及びトラッキング
しきい値を設定しなければならない。コマンドが消去も
しくは書込み操作の準備をするべき時には、ドライブコ
マンドコードは更にバイアス磁石が(TBD)ミリセカ
ンド内の(TBD)Vと(TBD)Vとの間で電流を引
っ張ることを確認しなければならない。バイアス磁石が
引っ張る電流をサンプリングするためにシリアルADC
が使用されるであろう。読取り、消去、もしくは書込み
操作の間に使用されるDSP焦点及びトラッキングしき
い値は、操作の前に別々に設定されなければならない。
これらのしきい値を設定するためにSET_FOCUS
_THOLD及びSET_TRACK_THOLDコマ
ンドが使用される。
【0554】1x媒体のためには1つだけの周波数帯域
があり、書込みは1xのためには支持されないので、レ
ーザパワー書込みゾーンはない。2xのためのレーザパ
ワー書込みゾーン数は帯域数(つまり、16ゾーン)に
等しいであろう。4xのためのレーザパワー書込みゾー
ンは帯域数(つまり、512バイトセクタでフォーマッ
トされる媒体に対しては30帯域、そして1024バイ
トセクタでフォーマットされる媒体に対しては34帯
域)に等シークするであろう。
【0555】ドライブコマンドステータス:ドライブコ
マンドインターフェイスから利用できるステータスは、
RMD−5000シリーズの製品と共に使用されるよう
に、修正されたESDIインターフェイスに基づく。ス
テータスビットはハードウェアの実際の状態、DSPか
らのエラー状態、もしくはファームウェアにより管理さ
れる状態を反映する。ステータスは2つの16ビットワ
ードで提供され、それらは一般的に標準ステータス及び
光学ステータスと呼ばれる。ステータスワードの定義及
びステータス源は下記の表30 - ESDI標準ステー
タス、及び表31 - ESDI光学ステータスに記載さ
れている。
【0556】
【表30】
【0557】
【表31】 シリアルコライブ制御インターフェイス:ドライブコマ
ンドインターフェイスはJupiterハードウェア内
で様々なシリアル装置をプログラミングするために共通
のメカニズムを提供する。シリアル装置はスピンドルモ
ータ制御、ADC、読取りチャンネル成分、及びNVR
AMのために選択されている。シリアルインターフェイ
スはファームウェアに対して透明である。ドライブコマ
ンドファームウェアはスピンドルを開始する、ADC上
のバイアス電流を読み取る、もしくはNVRAM内の位
置でデータを読み取るもしくは書き込む等のために、ど
のようにして各装置に話しかけるかを知る責任がある。
ドライブコマンドファームウェアが、今なお進行中かも
しれない前の操作を打ち切るために、全てのシリアルチ
ップ選択の選択取り消しをすることが重要である。
【0558】オープンイシュー:シリアルアクセスが行
われている間、全ての割り込みが不能化されなければな
らない。割り込みは100μmと1msの間で不能化さ
れる必要があろう。
【0559】80C188/DSP通信インターフェイ
ス:DSPに対するコマンド及びその機能は、80C1
88/TMS320C5X通信文書(DSP−COM
M.DOC)、改訂XGH,1994年8月25日版に
明記されている。便利さのために、コマンドを下記の表
32 - DSPコマンドに記載する。
【0560】
【表32】 DSPステータス定義:表33はDSPステータスバイ
ト用のビット定義を記載している。表33は更に、各ビ
ットがESDI標準ステータスもしくはESDI光学ス
テータス定義におけるビットにどのように翻訳されるか
を特定している。
【0561】
【表33】 ドライブコマンド完了:ドライブコマンドのコマンド及
びステータスステージは、DSPがコマンドを実行して
いる間に処理を続ける柔軟性を80C188に提供する
ために分離されている。後の時点で、80C188ファ
ームウェアはコマンドが完了するのを特に待つことがで
きる。通常、唯一必要なことは2つの連続的なコマンド
がオーバーランしないことである。従って、各ドライブ
コマンドの始まりで、ファームウェアは前のコマンドが
完了したことをチェックしなければならず、もし完了し
ていなければ、タイミングアウトの前に指定量の時間
(TBD)の間待たねばならない。
【0562】DSPに対するコマンドは異なるタイムア
ウトを要求する異なるカテゴリーに分かれる。メモリー
アクセスは500μs内に完了すべきである。短いシー
クは2ミリセカンド内に完了すべきであり、長いシーク
は100ミリセカンド内に完了すべきである。DSPの
初期化は2秒まで取ることができる。
【0563】ドライブコマンドファームウェアは、バイ
アス磁石や読取りチャンネル構成要素等の管理に直接的
な責任があるハードウェアのためにタイムアウトを監視
しなければならない。バイアス磁石は所望のフィールド
強度を達成するために4.5ミリセカンドまでの長さを
取ってもよい。読取りチャンネルが修正する間の遅延は
(TBD)μsである。 JUKEBOX 20−ピンコネクター支援:このセク
ションはJupiterドライブが20−ピンjuke
boxコネクター上の様々な信号に答えて取る行動につ
いて説明する。jukeboxケーブルが取り付けられ
ているか否かを決定するためのファームウェア内のテス
トはないであろう。ケーブルが取り付けられていようと
なかろうと、jukeboxインターフェイスにおいて
全ての信号が主張/主張取り消しされるであろう。
【0564】ACイジェクト:AC_EJECT信号が
20−ピンコネクター上で主張されると、ドライブは現
行の操作を打ち切り、書込みキャッシュ内の全てのデー
タを媒体に伝達するであろう。もしカートリッジがスピ
ニングしていれば、ファームウェアはカートリッジをス
ピンダウンするようにドライブコマンドを発するであろ
う。ドライブがカートリッジがスピニングを停止したこ
とを一旦確認する(方法はTBD)と、ドライブはカー
トリッジをイジェクトするようドライブコマンドを発す
るであろう。
【0565】ACリセット:オープンイシュー。AC_
RESET信号が20−ピンコネクター上で主張される
と、ドライブはもはや新しいコマンドを受け入れないで
あろう。現在列に並んでいるこれらのコマンドは完了ま
でサービスされるであろう。書込みキャッシュに現在あ
るデータは媒体にどっと流されるであろう。一旦ドライ
ブが上記機能を完了すると、ドライブは上述のように、
SCSI初期化を完了する前に主張取り消しをするため
にオートチェンジャーリセット信号を待つであろう。
【0566】ドライブ内のカートリッジ:20−ピンコ
ネクター上のCART_IN_DRIVE(AKAカー
トリッジプレゼント)信号は、ドライブにカートリッジ
があろうとなかろうと、主張取り消しされた状態で維持
される。この信号のために如何なるファームウェア支援
も提供されないであろう。外部ENDECから割り込み
が可能である。しかしながら、カートリッジi喉信号を
発生させるセンサーはない。
【0567】ロードされるカートリッジ:20−ピンコ
ネクター上のCART_LOADED(AKAカートリ
ッジプレゼント)信号は、カートリッジが存在し、ハブ
に収容され、スピニングし、DSPがその初期化(焦点
及びトラッキングを含む)を完了した時に主張される。
【0568】エラー:20−ピンコネクター上のエラー
信号は、カートリッジイジェクトシーケンスが失敗する
時はいつでも主張される。現在のところ、ファームウェ
アが喉センサー内のカートリッジなしに、カートリッジ
のロードもしくはアンロードを検出する方法はない。
【0569】LEDパイプ:20−ピンコネクター上の
LED_PIPE信号は、ドライブのLEDが照明され
る時はいつでも主張される。
【0570】パワーダウン要求:20−ピンコネクター
上のPWRDNREQ信号が主張される時、ドライブは
既に進行中の書込みコマンドを完了し、次に書込みキャ
ッシュ/書込みバッファ内の全てのデータを媒体に伝送
するであろう。
【0571】パワーダウン承認:書込みキャッシュがP
WRDNREQ信号に答えて流された時、ドライブは2
0−ピンコネクター上のPWRDNACK信号を主張す
るであろう。
【0572】スタンドアローン/AC:ドライブは、j
ukeboxインターフェイス上のこの信号のレベルを
感知することによって、20−ピンコネクターが取り付
けられているか否かを決定することができる。もし信号
が高ければ、ドライブは独立モードにある。もし信号が
低ければ、ドライブはjukeboxに取り付けられた
20−ピンコネクターを持っているであろう。
【0573】DRIVE OPERATION:持久R
AM(NVRAM):NVRAMがJupiterドラ
イブと共に使用される。幾つかのドライブパラメーター
(レーザパワーセッティング及びOEM製品情報等)が
特別注文に応じて作られ、NVRAMに記憶されるであ
ろう。NVRAMが後にデザインから削除される場合、
パラメーターはフラッシュに記憶されるであろう。
【0574】電源不足:5Vもしくは12Vの電力不足
は80C188に対してハードウェアリセットを発生さ
せるであろう。
【0575】1x及び2x用の焦点オフセットキャリブ
レーション:DSPは1x及び2x媒体のために焦点オ
フセットキャリブレーションを実行し、最適のラジアル
プッシュプル(RPP)信号のために最適化するであろ
う。
【0576】4x用の焦点オフセットキャリブレーショ
ン:このセクションはTBDである。以下はこのセクシ
ョンの定義の間に使用されるであろう注意書きと質問で
ある。4x用の焦点オフセットキャリブレーションは2
つの部分で実行される。キャリブレーションの第1の部
分はDSPによって実行され、そこでDSPは1x及び
2xの焦点オフセットキャリブレーションのために行っ
たように、最適のRPP信号のために最適化を行うであ
ろう。4x用の焦点オフセットキャリブレーションの第
2の部分は、最適の搬送波対雑音比(CNR)のための
最適化のために実施されるであろう。これは80C18
8がデータパターンを読取り、書込み、最適のオフセッ
トを選択し、そしてオフセットをDSPに送ることを要
求する。80C188はDSPに特殊な焦点オフセット
を使用し、セクタに2Tデータパターンを書き込むよう
に指令するであろう。セクタが読み取られ、およそ10
0μs内にシリアルADCが読み取られて、「サンプル
及びホールド」の値を獲得しなければならない。最適値
が決定されるまで、このプロセスが様々な焦点オフセッ
トを使用して繰り返される。特殊なアルゴリズムはTB
Dである。そして最終値がDSPに送られる。
【0577】2x用の書込みパワーキャリブレーショ
ン:このセクションはTBDである。以下はこのセクシ
ョンの定義の間に使用されるであろう注意書きと質問で
ある。オープンイシュー。80C188は以下の(TB
D)アルゴリズムを用いて書込みパワーキャリブレーシ
ョンを実行するであろう。
【0578】4x(予備書込みテスト)用の書込みパワ
ーキャリブレーション:このセクションはTBDであ
る。以下はこのセクションの定義の間に使用されるであ
ろう注意書きと質問である。オープンイシュー。予備書
込みテストが実施されるべき時を特定することが必要で
ある:1)開始温度、全てのゾーンをテストする、2)
ゾーンが次に使用される時にのみ開始される温度、3)
新しいゾーンが書き込まれる度に、そして4)他のアル
ゴリズムである。更に、予備書込みテストトラックにヘ
ッダーを持たせる。これらの事項はデザイン上の問題で
あり、当業者が本明細書において可能にされ、開示され
るように本発明を実施することに影響を及ぼさないであ
ろう。
【0579】4x用の書込みパワーキャリブレーション
のためのプロセスは4x焦点オフセットを決定するプロ
セスと同様である。80C188はWR1用の書込みパ
ワーレベルを変えながら、一連のセクタを書き込む責任
がある。次の書込みのためのセットアップが実施されて
いる間に、1つか2つのセクタを飛ばすことも必要かも
しれない。値の範囲が一度使用されれば、80C188
は同じセクタを読取り、リードバック信号の量を測定す
るためにシリアルADCを使用する。アルゴリズム(T
BD)に基づいて、最適の書込みパワーレベルが決定さ
れる。
【0580】このシーケンスは割り込み可能で、再開始
可能である必要があることに注意する事が重要である。
新しいSCSIコマンドがアルゴリズムの中間で受け取
られる場合、ドライブはコマンドに対して時機を得た方
法で応答し、後に予備書込みテストに戻る必要がある。
【0581】オープンイシュー。ドライブが予備書込み
テストを実行中であり、新しいSCSI書込みコマンド
が受け取られる場合、ドライブは、1)予備書込みテス
トを打ち切って、古い書込みパワーレベルを使用して書
込みコマンドを実行するか、もしくは2)新しい書込み
パワーレベルを決定するために予備書込みテストを続
け、それによってこのコマンドのオーバーヘッドを増大
させるかである。これらの事項はデザイン上の問題であ
り、当業者が本明細書において可能にされ、開示される
ように本発明を実施することに影響を及ぼさないであろ
う。
【0582】リキャリブレーション:このセクションは
TBDである。以下はこのセクションの定義の間に使用
されるであろう注意書きと質問である。それはいつ為さ
れるか。何が為されるか。温度管理は何回。温度のどの
程度の上昇がリキャリブレーションを誘発するために必
要であるか。
【0583】何が較正され、何が再較正されるか。ドラ
イブはいつ再較正するか。キャリブレーションとリキャ
リブレーションは同じであるか。レーザの現行値のため
にリキャリブレーションが行われるか。これらの事項は
デザイン上の問題であり、当業者が本明細書において可
能にされ、開示されるように本発明を実施することに影
響を及ぼさないであろう。
【0584】DSPキャリブレーションは焦点オフセッ
ト及びRPEオフセットの設定を含む。焦点を較正する
ために2つのアルゴリズムがある。どちらのアルゴリズ
ムを使用するかは設定されていない。リキャリブレーシ
ョンは温度の関数もしくはエラー回復手順として実行さ
れる。温度の5〜10℃の上昇毎に焦点オフセット、R
PEオフセット及び書込みレーザパワーが再較正され
る。「外に何も」処理されていない時にリキャリブレー
ションが実行されるべきである。リキャリブレーション
が処理中であれば、それは入ってくるSCSIコマンド
に対して割り込み可能でなければならない。システムが
延長された期間の間多忙であれば、最終的にリキャリブ
レーションが優先しなければならない。レーザ読取りパ
ワーにおける全ての変更の度にリキャリブレーションは
起こらないであろう。
【0585】フラッシュEEPROM支援:書込みバッ
ファSCSIコマンドが新しいSCSIファームウェア
をドライブにダウンロードするために使用されるであろ
う。ドライブはフラッシュEEPROMの更新の間に発
生するかもしれないリセットもしくはパワーサイクルに
もかかわらず生きることはできないであろう。ファーム
ウェア更新を実行しようと試みるかもしれないエンドユ
ーザーにこの事実を明白にすることが非常に重要であろ
う:彼らはダウンロードプロセスの間に、電力を循環さ
せてはならないし、リセットを起こしてはならない。も
しこれが発生すれば、ドライブは修理のために工場に送
り返される必要があろう。
【0586】製造要件:このセクションはTBDであ
る。以下はこのセクションの定義の間に使用されるであ
ろう注意書きと質問である。バッファ支援をトラッキン
グ(RMD−5300と同じであるかどうかはデザイン
上の問題である)。
【0587】リードアヘッドキャッシュ:このセクショ
ンはTBDである。以下はこのセクションの定義の間に
使用されるであろう注意書きと質問である。キャッシュ
の読取り部分及び書き込み部分専用のメモリー量はモー
ドページを介して設定されるであろう。下記を参照。
【0588】書込みキャッシュ:このセクションはTB
Dである。以下はこのセクションの定義の間に使用され
るであろう注意書きと質問である。キャッシュの読取り
部分及び書き込み部分専用のメモリー量はモードページ
を介して設定されるであろう。時間指定の消却は支援さ
れるか。直接的報告。書込みリオーダリング。これらの
事項はデザイン上の問題であり、業者が本明細書におい
て可能にされ、開示されるように本発明を実施すること
に影響を及ぼさないであろう。
【0589】SCSIコマンド動作:このセクションは
TBDである。以下はこのセクションの定義の間に使用
されるであろう注意書きと質問である。1つの媒体要求
に多数のSCSIコマンドを組み合わせること。シーク
を予備的及び最終的なシークに分けること。バス占有ア
ルゴリズム:書込み用のバッファエンプティレシオ。読
取り用のバッファフルレシオ。これらの事項はデザイン
上の問題である。
【0590】パワードオン時間:ドライブがパワーオン
されている時間数はNVRAMに保持されるであろう。
パワードオン時間を蓄積するために、DSPは約10秒
(219x20μs)毎に80C188に割り込むであろ
う。80C188はパワードオン時間を219x20μs
分だけ更新し、全体をNVRAMに記憶するであろう。
ドライブがエラーに遭遇すれば、80C188はDSP
クロックの現行値を要求することができる。低い19ビ
ットだけが使用され、エラー発生に対して相対的時間ス
タンプを与えるパワードオン時間に加えられるであろ
う。注:1)DSPをリセットから解除する前の初期化
の間に費やされる時間は含まれない。この時間はドライ
ブがパワーアップする度に加えられ得る。2)次の10
(およそ5秒)まで残る時間がドライブがパワーアップ
する度に加えられるであろう。
【0591】レンズクリーニング:レンズを磨かなけれ
ばならないと一旦決定されると、次にドライブがカート
リッジをイジェクトする時、アクチュエータが適所に動
かされるであろう。カートリッジイジェクトによりブラ
シがレンズの上まで動かされるであろう。カートリッジ
が喉部分をクリアした時、アクチュエータがその通常の
位置へと動かされるであろう。次のことはオープンイシ
ューである:1)カートリッジが喉部分に残っている場
合はどうなるか。2)アクチュエータをその通常の位置
に戻すのが安全であるのはいつか。3)もしアクチュエ
ータがこの手順の「不都合な」時間に動かされたら、レ
ンズが傷付けられることがあるだろうか。これらの事項
はデザイン上の問題であり、業者が本明細書において可
能にされ、開示されるように本発明を実施することに影
響を及ぼさないであろう。
【0592】ファームウェア動作:このセクションはT
BDである。以下はこのセクションの定義の間に使用さ
れるであろう注意書きと質問である。媒体RPMのため
に最低のセクタ時間を特定する。割り込み毎に多数のセ
クタ用の戦略を使用する。割り込みサービスルーチン
(ISRs)の時間臨界領域を特定する。
【0593】フロントパネルイジェクト要求:このセク
ションはTBDである。以下はこのセクションの定義の
間に使用されるであろう注意書きと質問である。これは
現在のコマンドを打ち切るか。キャッシュの内容はまず
媒体に書かれるか。これらの事項はデザイン上の問題で
あり、業者が本明細書において可能にされ、開示される
ように本発明を実施することに影響を及ぼさないであろ
う。
【0594】SCSIイジェクトコマンド:このセクシ
ョンはTBDである。以下はこのセクションの定義の間
に使用されるであろう注意書きと質問である。これはた
とえカートリッジプレゼントスイッチがカートリッジが
ないことを指示しても、常にイジェクトするであろう
か。これはオプションスイッチを介して不能化されるべ
きであろうか。Jukeboxはホストがカートリッジ
を直接イジェクトできることを望むかもしれないし、望
まないかもしれない。これらの事項はデザイン上の問題
であり、業者が本明細書において可能にされ、開示され
るように本発明を実施することに影響を及ぼさないであ
ろう。
【0595】オプションスイッチ:このセクションはT
BDである。以下はこのセクションの定義の間に使用さ
れるであろう注意書きと質問である。SCSIバスリセ
ット信号からハードリセットを可能化/不能化する。
(可能化のためにハードウェアリセットへの経路が定め
られるであろうか)。SCSI終了を可能化/不能化す
る。書込み後の自動照合を可能化/不能化する。SCS
Iファームウェア更新のためにフラッシュメモリープロ
グラミングを可能化/不能化する。SCSIコマンドか
らのイジェクトを可能化/不能化する。予約済み(TB
Dナンバー)。 A.ファームウェア要件:このセクションはファームウ
ェア機能的仕様書を引き出すために使用されたファーム
ウェア要件を含む。
【0596】1.診断 1)診断のためにシリアル通信を支援する。
【0597】2)シリアル通信は新しいハードウェアへ
のアクセスを支援する。
【0598】3)新しいチップアンドハードウェアのた
めにパワーオンセルフテスト(POST)診断を発展さ
せる:RLL(1,7)ENDEC、GLIC(グルー
ロジックIC)、NVRAM、読取りチャンネル、スピ
ンドルモータ、直列A/D変換器、並列D/A変換器。
【0599】4)モータスピンドル速度はSCSIコマ
ンドを介して変更可能でなければならない。
【0600】2.ファームウェア向上 1)SCSIファームウェアのためにフラッシュEEP
ROMを支援する。 2)新しいファームウェア(SCSI及び/もしくはD
SP)はSCSIを通してダウンロード可能でなければ
ならない。
【0601】3)ファームウェアダウンロード操作は回
復可能でなければならない。
【0602】3.DSP支援 1)SCSIのEEPROMからDSPコードをダウン
ロードできなければならない。
【0603】2)コマンド、ステータス、及びデータ交
換を提供する通信インターフェイスを支援しなければな
らない。
【0604】3)ROMできるDSPを支援できなけれ
ばならない。
【0605】4)異なる媒体フォーマットのために異な
る速度表を支持しなければならない。 4.20−ピンコネクター 1)ファームウェアは20−ピンコネクターが装着され
ている時を検出できなければならない。
【0606】2)ファームウェアは次の20−ピンコネ
クター信号のためにラッチ値を読み取ることができなけ
ればならない:オートチェンジャーRESET、オート
チェンジャーパワーダウン要求、オートチェンジャーイ
ジェクト、SCSI ID、SCSIパリティエネイブ
ルド。
【0607】3)ファームウェアはオートチェンジャー
RESET(ノンラッチド)の現行のステータスを読み
取ることができなければならない。
【0608】4)ファームウェアは20−ピンコネクタ
ー上の次の信号が主張される時、割り込みを受け入れな
ければならない:オートチェンジャーRESET、オー
トチェンジャーパワーダウン要求、オートチェンジャー
イジェクト。
【0609】5)ファームウェアは20−ピンコネクタ
ー上の次の信号を主張/主張取り消しできなければなら
ない:CART_IN_DIRVE、CART_LOA
DED、ERROR、PWRDNACK(パワーダウン
アクノレッジ)。
【0610】6)20−ピンコネクター上のPWRDN
REQが主張される時、1)書込みキャッシュが消却さ
れ、2)PWRDNACKが主張される。
【0611】5.SCSI初期化 1)SCSI初期化ファームウェアはドライブのSCS
I IDのソースとして20−ピンコネクターを使用す
るであろう。ケーブルが取り付けられると、信号はju
keboxによって駆動されるであろう。ケーブルが取
り付けられない場合、同じピンが使用されるSCSI
IDを指示するために設置されるジャンパーを持つであ
ろう。
【0612】2)SCSI初期化ファームウェアはSC
SIパリティエネイブルのソースとして20−ピンコネ
クターを使用するであろう。ケーブルが取り付けられる
と、信号はjukeboxによって駆動されるであろ
う。ケーブルが取り付けられない場合、同じピンがSC
SIパリティが可能化されるべきであるか否かを指示す
るために設置されるジャンパーを持つであろう。
【0613】3)ドライブはターミネーターパワーのユ
ーザー選択を支援しなければならない。
【0614】6.リセット 1)SCSIバスRESET信号が主張されると、80
C188に対するINT3が発生される。
【0615】2)オートチェンジャーRESET信号が
主張されると、80C188に対する割り込みが発生さ
れる。
【0616】3)SCSIバスがRESETを主張した
場合、INT3 ISRはハードリセットもしくはソフ
トリセットが実行されなければならないか否かをオプシ
ョンスイッチから決定しなければならない。ソフトリセ
ットが実行される場合、INT3 ISRはモニタータ
スクにリセットが発生し、書込みキャッシュの内容が消
却されなければならないことを通知する。
【0617】4)オートチェンジャーがパワーアップシ
ーケンスの間にオートチェンジャーRESETを主張し
た場合、ドライブは、a)オートチェンジャーEJEC
Tを無視しなければならず、b)SCSI初期化を実行
する前に、オートチェンジャーRESETが主張取り消
しされるのを待たなければならない。
【0618】5)オートチェンジャーはドライブのSC
SI IDを変更するためにいつでもオートチェンジャ
ーRESETを主張してよい。
【0619】7.読取りチャンネル支援 1)ファームウェアは現行のタイプの読取り操作のため
に読取りチャンネルをセットアップしなければならな
い。
【0620】8.書込みチャンネル支援 1)ファームウェアは予備書込みテストのために使用さ
れるセクタのために、読取りチャンネルから信号をサン
プリングするプロセスを開始しなければならない。
【0621】2)ファームウェアは現行の周波数ゾーン
及び現行のドライブ温度に対する最適の書込みパワーレ
ベルを決定しなければならない。
【0622】3)ファームウェアは4x媒体のためにD
SPに焦点オフセットを送らなければならない。
【0623】9.ドライブコマンド支援 1)ドライブコマンドインターフェイスはHC11と共
に使用されるインターフェイスに基づかなければならな
い。
【0624】2)ドライブコマンドステータスワード定
義はCPと共に使用されるステータスワードと等シーク
なければならない。
【0625】3)ジャンプバックはDSPにより読み取
られたGLICレジスタを通して可能化/不能化されな
ければならない。
【0626】4)ジャンプバックの方向はDSPに対し
て指定されなければならない。
【0627】5)ドライブコマンドファームウェアは媒
体タイプのためにスピンドル速度を設定しなければなら
ない。
【0628】6)ドライブコマンドファームウェアはス
ピンドルが速度に達したことを確認できなければならな
い。
【0629】7)ドライブコマンドファームウェアはド
ライブの温度をサンプリングできなければならない。
【0630】8)リセットインターフェイスコマンドは
1つのマイクロセカンドのためにSERVO RESE
Tを主張し、次にSERVO RESETの主張取り消
しをするであろう。
【0631】9)シークコマンドは−3366から+7
6724の範囲で論理トラックに対応する物理的トラッ
クの範囲を収容しなければならない。
【0632】10)ドライブコマンドファームウェアは
バイアス磁石を可能化/不能化し、磁石の極性を選択す
るであろう。
【0633】11)バイアス/レーザ/周波数コマンド
は34周波数まで及びレーザパワーゾーンを収容しなけ
ればならない。
【0634】12)ドライブコマンドファームウェアは
DSPにカートリッジをイジェクトするように告げるで
あろう。
【0635】13)ドライブコマンドファームウェアは
カートリッジが書込みプロテクトされている時を感知で
きなければならない。
【0636】14)ドライブコマンドファームウェアは
シリアルインターフェイスのためにチップセレクトを制
御するであろう。
【0637】15)ドライブコマンドファームウェアは
ログされたイベント及び他のセーブされたドライブパラ
メーター(例えば、レーザパワーレベル)のためにNV
RAMを使用するであろう。
【0638】10.ドライブアテンションハンドラー
1)ドライブアテンションハンドラーはカートリッジが
挿入され、ハブに収容される時を検出しなければならな
い。そうすればカートリッジがスピンアップするであろ
う。
【0639】2)カートリッジが挿入、ロード、スピン
アップされ、DSPが「ロックアップ」された後、CA
RT_LOADEDが主張されなければならない。
【0640】3)オートチェンジャーEJECTが主張
されるか、あるいはフロントパネルEJECTスイッチ
が押されると、ドライブは、a)全ての並んでいる書込
み操作を媒体に伝送(書込みキャッシュを消却)し、カ
ートリッジをスピンダウンし、c)カートリッジをイジ
ェクトする。
【0641】4)カートリッジがスピンダウンすると、
CART_LOADEDが主張取り消しされなければな
らない。
【0642】5)カートリッジアンローディングシーケ
ンスの間、DSPがイジェクトが失敗したことを報告す
れば、オートチェンジャーERROR信号が主張され
る。 6)ドライブアテンションハンドラーは次のタイプのエ
ラーを処理し、クリアしなければならない:シークフォ
ールト、オフトラック、バイアス磁石故障、レーザ故
障、ロード/アンロード故障、スピンドルノットアット
スピード、書込みフォールト。
【0643】11.要求される機能上の向上 1)ドライブが媒体アクセスコマンドを満たしている
が、現在切断されている間に、非媒体アクセスコマンド
のための支援を加える。(これは一般に多重イニシエー
ター支援と呼ばれる。) 2)様々なコマンドセットを支援するためにコマンドを
修正する。(TBD−HP、IBM、DEC、Appl
e、Fujitsu等。) 3)新しいコマンドセットのための支援を加える。(T
BD) 4)ベンダーユニークセンスデータ及びセンスキー/コ
ードの組合せのための支援を加える。
【0644】5)P−ROM支援を加える。
【0645】6)CCW(疑似ウォーム)支援を加え
る。
【0646】7)リードアヘッドキャッシュを加える。
【0647】8)ユーザー選択可能な時間遅延の後、バ
ッファの消却を含む書込みキャッシュを加える。
【0648】12.動作要件 1)割り込みサービスルーチンは:3600RPM53
8マイクロセカンドでの1x、3320RPM368マ
イクロセカンドでの2x、1900RPM272マイク
ロセカンドでの4xの最低セクタ時間を処理できなけれ
ばならない。 13.他の要件 1)ファームウェアはフロントパネルLEDを主張/主
張取り消ししなければならない。
【0649】2)ファームウェアはパワーオン時間走行
距離計を支援するであろう。
【0650】3)ファームウェアはカートリッジロード
走行距離計を支援するであろう。 4)5Vもしくは12Vの電力不足になれば、ドライブ
は(TBD)するであろう。
【0651】14.割り込み源 1)Jupiter用の割り込み源は:i)INTO、
Cirrus Logic SM331(DINT)、
Cirrus Logic SM330、RLL(1,
7)ENDEC;ii)INT1、Cirrus Lo
gic SM331(HINT);iii)INT2、
DSP、GLIC(グルーロジックIC);(iv)I
NT3、SCSIバスリセットである。
【0652】2)DSP割り込み源は次の通りである:
i)非打ち切り割り込み、バッドシークエラー、10秒
タイマーイベント、バッドコマンドチェックサム、未知
のコマンド、カートリッジイジェクト失敗;ii)打ち
切り割り込み、焦点エラー、オフトラックエラー、レー
ザパワー制御エラー、スピンドルノットアットスピード
エラー。
【0653】3)GLIC割り込み源は次の通りであ
る:オートチェンジャーリセット、オートチェンジャー
パワーダウン要求、オートチェンジャーイジェクト、フ
ロントパネルイジェクト、カートリッジ挿入(喉部
に)、カートリッジプレゼント(ハブに収容される)。
【0654】4)挿入されるカートリッジはファームウ
ェアによって支持されないであろう。
【0655】15.エラー回復 1)個々のセクタのための大胆なエラー回復は、再試行
のユーザー指定数及びユーザー指定しきい値の後に試み
られるであろう。
【0656】2)エラー回復は次のエラー回復モードを
使用した回復を含むであろう:(TBD)。 B.ポスト定義:このセクションはパワーオンセルフテ
スト(POST)の間に実行されるテストの説明を含
む。 1.80C188レジスタ及びフラグテスト 80C188CPUサイン、パリティ、桁上げ及びゼロ
フラグはそれらが適正にセットされ、その後リセットさ
れることを確実にするためにチェックされる。テストは
2つの部分で行われる。まず、値0xC5がAHレジス
タに置かれ、それからSAHF命令を用いてフラグに記
憶される。フラグはそれらのリセット状態(つまり、J
NS、JNP、JNC及びJNZ)のためにテストされ
る。第2に、値が補足され、フラグに記憶される。フラ
グはそれらのセット状態(つまり、JS、JP、JC及
びJZ)のためにテストされる。適切な状態にないフラ
グはテストに不合格であり、CPU故障を合図するため
にLEDを使用するようドライブに強要する。
【0657】レジスタテストはリップルテストであり、
全てのレジスタ(つまり、AX、BX、ES、CX、D
S、DX、SS、BP、SI、DI、及びSP)に0x
FFFFという値をパスする。値0x0000が次に同
じレジスタにパスされる。所望の値が一続きのレジスタ
に存在しない場合、テストは不合格で、CPU故障を合
図するためにLEDを使用するようドライブに強要す
る。 2.CPU RAMテスト CPU RAMテストは2つのパスにある静的RAM
(SPAM)の全てのロケーションに増大バイトパター
ンを書き込む。代替パターンが128バイトのブロック
に再度書き込まれる。第1のパスの間の、第1のブロッ
ク用のパターンは0x00、0x01、0x0
2、..、0xFE、0xFFである。次のブロック用
のパターンは0x01、0x02、0x03、..、0
xFF、0x00である。第2のパスの間に、パターン
が逆転される。各々のパスの終わりのリードバック時に
SRAMロケーションが正しい値を含んでいない場合、
テストは不合格で、RAM故障を合図するためにLED
を使用するようドライブに強要する。 3.80C188割り込みベクトルテスト 割り込みベクトルテストは80C188のディスパッチ
ング能力をテストするためにソフトウェア割り込みを使
用する。割り込みベクトル表(IVT)におけるエント
リーが初期化され、テストの割り込みサービスルーチン
(ISR)を指す。AXレジスタが0x0000に初期
化される。割り込みがINT命令を使用してディスパッ
チされ、AXレジスタが減少され、ISRが出る。割り
込みから戻ると同時に、AX内の値がチェックされる。
値が0xFFFFでなければ、テストは不合格で、CP
U故障を合図するためにLEDを使用するようドライブ
に強要する。 4.ROMチェックサムテスト ROMチェックサムテストは原始度16多項式を用い
て、フラッシュPROMの内容をチェックする。計算さ
れたチェックサムがゼロでなければ、テストは不合格
で、ROM故障を合図するためにLEDを使用するよう
ドライブに強要する。 PROMにおける各16ビット
ワードのために、低バイトはBHレジスタへとXORさ
れ、BXに2が掛けられる。桁上げフラグが乗算(桁送
り)の後設定される場合、多項式0x38CBがBXに
XORされる。PROMからの高バイトはBHレジスタ
にXORされ、BXに2が掛けられる。桁上げフラグが
乗算(桁送り)の後設定される場合、多項式0x38C
BがBXにXORされる。 5.SM331レジスタテスト Cirrus Logic CL−SM331レジスタ
テストがSM331をリセットし、適当な値のためのリ
セット後レジスタをチェックする。いずれかのレジスタ
がテストに不合格であれば、ドライブは障害を取り除け
ない状態であることを宣言し、(TBD)エラーを合図
するためにLEDを使用する。
【0658】 特殊なステップは次の通りである:1)SM331チッ
プリセットを主張する、2)SM331チップリセット
の主張取り消しをする、3)ディスクアクセスポインタ
ー(DAP)をクリアする、4)レジスタ0x57(B
M_DAPL)〜0x5Fがゼロのためにチェックされ
る、5)レジスタ0x41(SCSI_SEL_RE
G)がゼロのためにチェックされる、6)レジスタ0x
43(SCSI_SYNC_CTL)〜0x45がゼロ
のためにチェックされる、7)レジスタ0x48(SC
SI_STAT_2)〜0x49がゼロのためにチェッ
クされる、8)レジスタ0x50(BM_SCHED_
DATA)〜0x52がゼロのためにチェックされる。 6.SM331シーケンサーテスト Cirrus Logic CL−SM331シーケン
サーテストがシーケンサーのために書込み制御ストア
(WCS)にパターンを書き込み、書き込まれたパター
ンを確認する。テストのいずれかの部分が不合格であれ
ば、ドライブは障害を取り除けない状態であることを宣
言し、(TBD)エラーを合図するためにLEDを使用
する。
【0659】特殊なステップは次の通りである: 1)シーケンサーが停止される。(値0xIFがスター
トアドレスに書き込まれる。) 2)増大パターンが次のアドレス、制御、カウント、及
びブランチフィールドのためにWCS内の31のロケー
ションの各々に書き込まれる。
【0660】3)増大パターンが照合される。
【0661】4)増大パターンが次のアドレス、制御、
カウント、及びブランチフィールドのためにWCS内の
31のロケーションの各々に書き込まれる。
【0662】3)減少パターンが照合される。 7.SM330ENDECテスト Cirrus Logic CL−SM330ENDE
CテストがSM330をリセットし、GPOレジスタを
クリアし、コレクタRAMをクリアし、コレクタRAM
を照合し、セクタトランスファーカウントイーコールゼ
ロ割り込みを誘発する。テストのいずれかの部分が不合
格であれば、ドライブは障害を取り除けない状態である
ことを宣言し、(TBD)エラーを合図するためにLE
Dを使用する。
【0663】特殊なステップは次の通りである: 1)SM330チップリセットを主張する。
【0664】2)SM330チップリセットの主張取り
消しをする。
【0665】3)チップがそのリセットを実行するため
に少なくとも10ミリセカンド遅延させる。
【0666】4)汎用出力(GPO)レジスタが0x0
0に初期化される。
【0667】5)コレクタRAMロケーション0x00
及び0x01がゼロにされる。
【0668】6)コレクタRAMロケーション0x0F
から0x16がゼロにされる。
【0669】7)コレクタRAMロケーション0x20
から0x27がゼロにされる。
【0670】8)コレクタRAMロケーション0x00
及び0x01がゼロのためにチェックされる。
【0671】9)コレクタRAMロケーション0x0F
から0x16がゼロのためにチェックされる。
【0672】10)コレクタRAMロケーション0x2
0から0x27がゼロのためにチェックされる。
【0673】11)標準チップ初期化が上述のように行
われる。
【0674】12)SM330用の割り込みベクトルが
初期化され、テスト割り込みサービスルーチンを指す。
【0675】13)「セクタトランスファーカウントイ
ーコールゼロ」割り込みが、セクタトランスファーカウ
ントレジスタに対するトランスファーカウントとしてゼ
ロを書き込むことによって強要される。
【0676】14)割り込みがポーリングしているレジ
スタを減少させるために、0xFFFFの最大カウント
の間ファームウェアが待機する。 8.外部ENDECテスト(TBD) 9.グルーロジックテスト(TBD) 10.バッファRAMテスト バッファRAMテストはバッファRAM内の全てのロケ
ーションに増大アドレスパターンを書込み、それからそ
のパターンを照合する。使用される増大パターンは0x
00、0x01、0x02、..、0xFFである。次
にテストはバッファRAMにある全てのロケーションに
アドレスパターンを書き込み、逆転させ、次にそのパタ
ーンを照合する。使用される逆パターンは0x01、0
xFF、0xFE、..、0x01である。最後に、テ
ストは0x00をバッファRAM内の全てのロケーショ
ンに書き込む。バッファRAM内のいずれかのロケーシ
ョンが不合格であれば、ドライブは障害を取り除けない
状態であることを宣言するが、LEDでエラーを合図し
ない。 11.DSP POST DSPの基本的な機能性は、DSPに対して読取りコー
ド改訂コマンドを出すことによって、80C188によ
って確認される。このコマンドは80C188とDSP
間のインターフェイスをテストし、DSP記憶装置内の
ロケーションにアクセスし、有効なステータスを戻す能
力をテストするであろう。 12.バイアス磁石テスト バイアス磁石テストは書込み機能のためにバイアス磁石
をオンにするであろう。(偶発的なデータ損失を妨げる
ため、レーザ書込みパワーディジタルアナログ変換器
(DACs)が読取りパワーレベルに維持されるであろ
う。)ドライブコマンドコードは磁石をオンにし、レー
ザ書込みパワーを設定し、それからアナログディジタル
変換器(ADC)を読み取ってバイアスコイルが(TB
D)電流を引っぱっていることを照合する。ドライブコ
マンドコイルはADCを読み取る前に(TBD)ミリセ
カンド待つであろう。電流が(TBD)範囲内にない場
合、ドライブは障害を取り除けない状態を宣言するが、
LEDでエラーを合図することはない。 C.SM330レジスタ:このセクションは下記の表3
4〜表36に記載されるように、Cirus Logi
c SM330、光学ディスクENDEC/ECCレジ
スタの説明を含む。
【0677】
【表34】
【0678】
【表35】
【0679】
【表36】 D.SM331レジスタ:このセクションは下記の表3
7〜表39に記載されるように、Cirus Logi
c SM331、SCSI光学ディスク自動制御装置レ
ジスタの説明を含む。
【0680】
【表37】
【0681】
【表38】
【0682】
【表39】 E.GLICレジスタ:このセクションは下記の表40
に記載されるように、MOST Manufactur
ing,Inc.Glue Logic 集積回路(G
LIC)レジスタの説明を含む。
【0683】
【表40】 ドライブの例外:ステータス、および、エラー取扱いの
考察 次の表41〜表453は、本発明のファームウェアに関
する"例外"取扱い問題の要約、および、それに関する特
定の問題を提供する。
【0684】次の目的=未着項目/変更、データの安全
性のリスクに関する問題を議論し、さらに、ドライブ内
のどこで、どの機能が実行されているのかを決定する
(論理、コスト、および、人力の影響を考慮して)。
【0685】注意と仮定: 1)このリストは、すべてのドライブの例外的な取扱い
条件を含むことを目的としている。
【0686】2)本発明の現行の最高のモードを開示す
る本出願を提出する時、電力の規制、レーザフィードバ
ック、および、メディア読み取りレベル損失しきい値に
ついていくつかの懸念があります。このことを考える
と、次のものは、ドライブの初期化中内径で生じるため
に、すべての読み取りレベル、および、フォーカスを獲
得することによって、安全な初期ドライブ動作経路を取
っている(読み取り電力、および、フォーカスは、ちょ
うど維持されるデータ領域で、獲得されることはな
い)。
【0687】3)リカバリーセクションは、リカバリー
不履行のためによるドライブ終了、および、非揮発静エ
ラーログに関係している。これらの不履行は識別され、
ログされるが、しかし、ユーザーが、再びコマンドを実
行することを妨げない。これは、いくつかの補償が非揮
発性エラーログによって与えられている状態で、ユーザ
ーのデータの安全性に対するリスクを増加する。
【0688】4)一つ以上の初期プログラムが、SCS
Iバス上にあると仮定する。
【0689】5)エラーの検出は、割り込み禁止であっ
てはならない(割り込みはマスクされるけれども)。
【0690】6)例外の取扱い特性=1)データの安全
性、2)コストの影響、3)システムの性能、および、
4)エラーロッギングケイパビリティ。
【0691】7)いくつかのドライブ実行設計方法、お
よび、例外の取扱いタイミングの詳細な点は、私たちが
ターゲットにしているマーケットの機能である。大きな
震動のある環境に対して大変な悪影響を及ぼす環境は、
特定の実行に対して性能に差がある。
【0692】8)DSPは、現在支持されている通信テ
スト、および、詳シーク述べられたエラーステータスの
条件外のリセットテストで、追加電力を実行する計画を
持たない。
【0693】9)GPOレジスタービット2、および、
5は、適当なパワーアップ極性をチェックする必要があ
る。表の追加例外否定: 1)"パワーオン"、"ハードリセット"、および、"ソフ
トリセット"は、前に議論されている。
【0694】2)"無効SCSIコマンド"、および、"
不適切SCSIコマンド"の例外の取扱いは、SCSI
取扱いに関連して議論されている。
【0695】3)"パワー不履行"(5V&12V)は、
現在は、前記のようにリセットすると電力をトリガーす
る。しかし、現在は、異なって取り扱われるパワー不履
行に対する議論がある(個々の12VはDSPに割り込
み、5Vは設計の問題にはならない)。本出願を提出す
る時、この問題は公開された。しかし、この詳細に述べ
られた問題は、ここで開示されるような本発明の動作可
能性に影響を与えない、連続的な開発の問題を示してだ
けと信じられている。
【0696】4)書き込み中、レーザ書き込み電力レベ
ルをモニターするために予約される"レーザライトパワ
ーエラー"は、実行されないか、あるいは、続行されな
い。5)188の内部"ライトフォールト"は、スピンエ
ラー(等)によってトリガーされる不適当な書き込み条
件をフラッグする。すでに、これは、またバイアス電流
で、リアルタイム測定によってトリガーされていた。バ
イアス電流のリアルタイム測定は、現在は未来思考であ
る。次の表に現れるクエスチョンマークは、ここで割り
込み可能で開示されているような本発明を実行しても、
技術的な技量の一つも生じない設計の考察を示す。
【0697】
【表41】
【0698】
【表42】
【0699】
【表43】
【0700】
【表44】
【0701】
【表45】
【0702】
【表46】
【0703】
【表47】
【0704】
【表48】
【0705】
【表49】
【0706】
【表50】
【0707】
【表51】
【0708】
【表52】
【0709】
【表53】 キャッシュの前の読み出し:この節では、RMDー52
00ーSD駆動のためのリードアヘッドキャッシュの動
作を説明する。簡単なキャッシュの概要に続き、個々の
キャッシュ構成要素について説明される。この節では、
さらに、リードアヘッドキャッシュの動作を検査するた
めに使用されるテストを説明する。
【0710】256キャッシュコードは、128キャッ
シュコードに基づいて開発された。二つの動作には、た
だ二つの相違点がある(媒体の特定の機能呼び出しとは
別に)。第一の相違点は、256キャッシュISRが、
遅延エラープロセッシングを含むことである。(遅延エ
ラーは、以前のセクタが修正を完了する前に、検出され
る媒体エラーである。)第二の相違は、256モード
が、"シーケンサーストップ"エラーを診断しないことで
ある。これらの相違は、キャッシュの動作に対してクリ
ティカルではない。従って、この議論は、256、およ
び、128キャッシングを区別しない。
【0711】リードアヘッドキャッシュコードは、これ
までに始められた。本発明は、元来のコードに対する修
正を含んでいる。これらの変更は、データの保全性を改
良し、256モードの機能性を追加しるためにおこなわ
れた。この議論は、どの特徴が変更になったかというこ
とを強調しない。かわりに、それは、現行のコードの最
も良いモードのふるまいを説明する。
【0712】Cache Overview:キャッシ
ュ割り込み可能条件:キャッシングは、次の条件のすべ
てが適応する時のみ始められる、1)モードページ8の
RCD biはゼロに設定される、2)現行のSCSI
コマンドは、アドレッシングのLBAモードでRead
_6、あるいは、Read_10である、あるいは、
3)現行のSCSI READコマンドは、いかなるエ
ラーもなく完了する。これは、チェック条件ステータス
フェーズ、および、リロケーションを含む。キャッシン
グは、いかなるリロケーションも、SDLが遅延せずに
更新できるように行われた時、実行されない。
【0713】Cache Prefetch Oper
ation:事前取り出し動作は、以前のREADコマ
ンドの最後の論理ブロックの直後に、論理ブロックで開
始する。事前取り出し動作中に生じるエラーは、もし、
エラーの結果として、ターゲットがその後のコマンドを
正確に実行することができないならば 、開始プログラ
ムに報告されない。
【0714】Cache Termination:キ
ャッシングは、次の条件のどれかで終わる、1)キャッ
シュされる最後のLBAが読み込まれる、2)リカバー
できない読み取りエラーが発生し、再試行が使い果たさ
れる、3)バスドライブリセットのリセットが発生す
る、4)コンフリクティングSCSIコマンドが受け取
られる、("コンフリクティング"SCSIコマンドは、
シークし、バッファにアクセスし、あるいは、ドライブ
パラメーター(軸の速さ、媒体移動防止ステータス等)
を変更するためにドライブを必要とするコマンドであ
る、下記の議論を参照)、あるいは、ドライブアッテン
ションの発生。
【0715】キャッシュ構成要素:Mode Page
8:モードページ8は、リードアヘッドキャッシュの
動作に影響をおよぼすパラメーターを定義する。しか
し、RCDビット(バイト2のビット0)のみは、RM
D_5200_SDでリードアヘッドキャッシュの動作
に、いかなる実際の影響をも与えない。このビットは、
リードキャッシュディスエーブルビットである。その名
前が意味するように、このビットが設定される時、キャ
ッシングは割り込み禁止である。
【0716】モードページ8の他のフィールドは実行さ
れず、それらのデフォールト値から変更することはでき
ない。
【0717】ドライブ構造キャッシュパラメーター:リ
ードアヘッドキャッシュのステータスを示すキャッシュ
パラメーターは、ドライブ構造、drv_cfgに記憶
される:1)cache_ctrl(UNIT) 個々のビットは現行のキャッシュのステータスを述べ
る: 0x0001:CACHE_ENABLED モードページ8がキャッシュを許容する時設定する、ホ
ストからの最後のREADコマンドは、LBAモードで
Read_6、あるいは、Read_10であり、キャ
ッシュできるブロックがある。
【0718】0x0002:CACHE_IN_PRO
G ハードウェアがキャッシュ読み取りを実行することを示
す。キャッシュ読み取りを開始する時設定し、キャッシ
ュISRがキャッシュ待機でtcsを待つ時リセットす
る。
【0719】0x0004:CACHE_STOP キャッシングを終了することをキャッシュISRに通知
するために、キャッシュモニタータスクによって設定す
る。 0x0008:CACHE_TCS_O
N_Q キャッシュISRからのtcsが、キャッシュモニター
待ちであることを示す。このtcsは、他のキャッシュ
読み取りを開始する前に処理されなければならない。
【0720】0x0010:CACHE_START_
SCSI_XFER キャッシュヒットが発生した時、機能RdDataIn
Cacheによって設定する。このビットは、読み取り
プロセッサーが、SCSI転送をすぐに始めることを示
す。
【0721】0x0020:CACHE_ABORT_
READ_TASK 制御がSCSIモニタータスクに戻らなければならない
ことを示すように、キャッシュモンターによって設定す
る。
【0722】0x0040:CACHE_MORM_I
N_PROG 現行の読み取り動作が、要求されるデータに対している
ことを示す。 2)cache_start_lba(ULONG) キャッシュされる第一のLBA。
【0723】3)cache_cur_lba(ULO
NG) キャッシュされる最後のLBAに続くLBA。
【0724】4)cache_buff_addr(U
LONG) cache_start_lbaに対応するバッファア
ドレス 5)cache_xfer_len(UNIT) キャッシュするために残されたブロックの数。
【0725】6)cache_blks_rd(UNI
T) キャッシュされるブロックの数。
【0726】7)cache_free_space
(UNIT) キャッシュされるデータに役立つ自由空間。
【0727】8)cache_free_space_
predict(UNIT) キャッシュされるデータのために期待される自由空間。
【0728】キャッシュ機能:キャッシングが割り込み
可能な時に呼び出される機能は、それらがサンプルキャ
ッシュシーケンス中呼び出されるおおよその順序で、説
明される。
【0729】CheckQueuRouting(Ol
d Task、New Task):SCSIモニター
タスク、および、キャッシュモニタータスクは、両方と
も、SCSI selection ISRからのTC
Ssを処理することができる。これらの二つのタスクの
うち一つだけが、一度にこの役目を果たす。可変のsc
si_mon_taskは、どのタスクが、さらにどの
SCSIセレクションTCSsを受け取るのかを指定す
るために使用される。CheckQueuRoutin
gは、scsi_mon_task=New_Task
を指定する。それに加えて、Old_Taskの待機
は、フィルタを通される。ドライブアテンションISD
からの、あるいは、SCSIセレクションISRからの
いかなるTCSsも、New_Taskの待機に転送さ
れる。他のTCSsは割り振り解除される。
【0730】CheckQueuRoutingは、S
CSI制御がそれらの間で切り換えられるので、SCS
Iモニタータスク、および、モニタータスクの両方によ
って呼び出される。
【0731】Compute_cache_rn
g():この機能は、キャッシングが後で実行される
時、普通の読み取り動作を開始する前に呼び出されるア
センブリールーチンである。その目的は、キャッシュさ
れる最初のLBA、および、キャッシュできるブロック
の最大数(cache_xfer_len)を計算する
ことである。キャッシュ転送長さは、利用できる自由空
間の最大量によって、および、最大LBAによって打ち
切られる。Compute_cache_rng()
は、さらに、drv_cfg.cache_blks_
rd=0を初期化する。もし転送長さが有効ならば、d
rv_cfg.cache_ctrl内のCACHE_
ENABLEDビットは設定される。
【0732】Prep_Cache():この機能はア
センブリールーチンであり、その目的は、普通の読み取
りが完了したかどうかを決定し、もしそうならば、次の
キャッシュパラメーターを初期化することである:1)
drv_cfg.cache_free_space、
2)drv_cfg.cache_free_spac
e_predict、3)drv_cfg.cache
_buff_addr。Prep_Cache()は、
もしキャッシュが開始されるならば、TRUEに戻り、
さもなければ、FALSEに戻る。
【0733】キャッシュISR(RA_cache_i
sr、あるいは、gcrRAC_isr):キャッシュ
ISRは、次の領域内で簡単にされることを除いて、普
通の読み取りISRの簡単なバージョンである:1)E
CC完了時に、ISRは自由空間の使用可能度、およ
び、バースト完了のチェックのみを行う。普通の読み取
りと違って、キャッシュはSCSI転送に関係していな
い、それだから、SCSI通知条件をチェックする必要
はない;2)シーケンサー停止エラーを除いて、キャッ
シュISRはエラーのタイプを区別しない。キャッシン
グは、再試行時にいかなるエラーのしきい値をも修正し
ないので、エラーの特定なタイプを決定する必要はな
い;3)キャッシュISRは、各ECC完了時に、dr
v_cfg.cache_ctrl内のCACHE_S
TOPビットをチェックする。もし設定すれば、ISR
はさらなるキャッシングを終了する。
【0734】その簡素化された特質のために、キャッシ
ュISRは3つのキャッシュステータスに戻る:1)R
A_XFER_CMPLT、キャッシュブロックがうま
く読み取られ、さらに、新しいシークはキャッシュを続
けるために必要とされる時戻される;2)RA_RD_
ERROR、もしそれがシーケンサー停止によるもので
ないならば、いかなるエラーが生じた時でも戻される;
さらに、3)RA_SEQ_STOPPED。このエラ
ーは、正しい活動をするために、シーケンサーが再開さ
れることが必要なので、分離して取り扱われる。
【0735】REQUEST_TASK(New Ta
sk):Request_taskは、New_Tas
kを活動化する間、スリープに対する呼び出しタスクの
状態を設定する。Request_taskは、さら
に、呼び出し機能で命令ポインターの値をセーブする。
New_Taskは、それが最後にRequest_t
askを呼び出したポイントで実行を始める(セーブさ
れた命令ポインターによって示される)。
【0736】Cache Monitor Task:
キャッシュモニタータスクの活動化:キャッシュモニタ
ータスクは、データをホストの戻す最後の転送時に、リ
ードタスクによって活動化される。いったん活動化され
ると、それはSCSIセレクションISRから、ドライ
ブアテンションISR、および、キャッシュISRから
のTCSsを処理する。
【0737】キャッシュモニタータスクは、TCSを待
機中に置くことによってのみそれが活動化されないとい
う意味で、真のタスクではない。代わりに、それは、前
記のように、リードタスクによって、呼び出しを経て、
REQUEST_TASK(New_Task)に呼び
込まれる。最初に、キャッシュモニタータスクは、一番
外側のスリープ()ステートメントでそれを実行し始め
る。キャッシュモニタータスクは、REQUEST_T
ASKへの他の呼び出しによって、キャッシュモニター
タスクに制御を戻す。
【0738】キャッシュモニタータスクが活動的な間、
まだシステムに戻されていないリードタスクによって使
用される一つのTCSがあることに注目することは重要
です。SCSIモニタータスクは、制御がSCSIモニ
タータスクに戻る時、この特定のTCSをまだ待ってい
る。
【0739】SCSIモニター機能:キャッシュモニタ
ータスクの役割の一部分は、SCSIセレクションIS
RからTCSsを処理することである。キャッシュモニ
タータスクは、SCSIモニタータスクがREADコマ
ンドを受取り、モードページ8がキャッシングを割り込
み禁止にしなかった時、SCSIセレクションISRか
らTCSsを受取り始める。この点で、SCSIモニタ
ータスクは、CheckQueuRouting(SC
SI_MONITOR_TASK、CACHE_MON
ITOR_TASK)を呼び出すことによって、そのT
CSsの経路を再び決める。
【0740】キャッシュモニタータスクは、SCSIコ
マンドを次の三つのに分類する、1)コンフリクティン
グコマンド、2)平行コマンド、および、3)連続コマ
ンドを含む。コマンドの分類に依存して、キャッシュモ
ニタータスクは、キャッシングを打ち切り、コマンドを
実行し、あるいは、キャッシングを停止し、かつ、再開
する。
【0741】コンフリクティングコマンド:コンフリク
ティングコマンドは、シークし、バッファにアクセス
し、あるいは、ドライブパラメーター(軸の速さ、媒体
の移動予防ステータス等)を変更するためのドライブを
必要とするコマンドである。コンフリクティングSCS
Iコマンドを受け取った時、キャッシュモニタータスク
はキャッシングを終了し、打ち切る。SCSIモニター
タスクは復旧する。次のコマンドは、コンフリクティン
グコマンドとして定義される:Rezero Uni
t、Prevent/Allow Media Rem
oval、Format、Write_10、Reas
sign Block、Seek_10、Erase_
6、Erase_10、Write_6、Write/
Verify、Seek_6、Verify、Mode
Select、Read Defect Data、
Reserve Unit、Write Buffe
r、Release UnitRead Buffe
r、Mode Sense、Read Long、St
art/Stop、Write Long、Send
Diagnostic、All Vendor Uni
queコマンド。
【0742】平行コマンド:平行コマンドは、キャッシ
ュの状態を低下させずに実行できるコマンドである。次
のコマンドは、平行コマンドとして定義される:Tes
tUnit Ready、Inquiry、Reque
st Sense、Read Capacity。
【0743】継続コマンド:継続コマンドは、キャッシ
ュされたデータを要求し、追加キャッシュ読み取りを開
始する読み取りコマンドである。二つのコマンドのみ
が、継続コマンドとして分類される。これらのコマンド
は、Read_6、および、Read_10である。
【0744】プロセッシングキャッシュISR TCS
s:キャッシュモニタータスクは、キャッシュISRか
らTCSsを受取り、それからTCSを処理するために
RaCachelsrProc()を呼び出す。
【0745】キャッシュモニタータスクが非活動化:制
御はリードタスクに戻され、非キャッシュデータを要求
するいかなるSCSIリードコマンドも、入ってこなけ
ればならない。制御はSCSIモニタータスクに戻さ
れ、キャッシングは、SCSIリセット、バスディバイ
スリセットメッセージ、コンフリクティングSCSIコ
マンド、あるいは、ドライブアテンションの発生のため
に、終了されるべきである。
【0746】キャッシュモニタータスクが非活動的な時
は、制御はリードタスクに戻され、それから、それは制
御をSCSIモニタータスクに戻す。制御フローは、キ
ャッシュモニタータスクによって設定されるキャッシュ
タスク状態によって決定される。キャッシュタスク状態
は、それが呼び出しをへてREQUAST_TASKに
復旧される時、リードタスクによって評価される。三つ
のキャッシュタスク状態は、次に説明される。1)RA
C_TERM:この状態は、キャッシングが打ち切られ
たことを示す。リードタスクは、SCSIモニターに戻
り、それはすぐにREAD TCSに戻り、次のTCS
を待機から取り出す。SCSIモニタータスクは、それ
が正常になるようにSTATUS相に行かない、なぜな
ら、ステータスとコマンドの完了は、キャッシュモニタ
ータスクへの変換の一部分として、すでに送られてい
る。2)RAC_CONT:この状態は、READコマ
ンドが来て、要求されたデータのすべて、あるいは一部
分がすでにキャッシュされたことを示す。キャッシュモ
ニタータスクはSCSI転送を開始して、リードプロセ
ッサーはSCSI TCSが入ってくることを待つ必要
がある。3)RAC_NEW_REQ:この状態は、新
しいREADコマンドが入ってきて、要求されたデータ
のどれもがキャッシュされなかったことを示す。リード
プロセッサーは、"正常な"読み取りを開始し、それから
リードISRからのTCSを待つ必要がある。
【0747】RaCacheIsrProc():この
ルーチンは、キャッシュモニタータスクによって呼び出
され、その目的はディスク転送に関するリードタスクの
機能を実行することである。それは、キャッシュISR
からのTCSsを処理し、ドライブ構造内の適当なパラ
メーターを更新し、要求されるような追加読み取り動作
を開始する。
【0748】StopCacheinProg():こ
のルーチンは、それが"継続"READコマンドを受け取
る時、キャッシュモニタータスクによって呼び出され
る。StopCacheinProgの目的は、現行の
キャッシュプロセスをきれいに終了することです。それ
は、キャッシュが進行中かどうか見るために、CHAC
HE_IN_PROGビットをチェックする。もしそう
ならば、CHACHE_STOPビットは、キャッシン
グの終了をCACHE ISRに知らせるために設定さ
れる。キャッシュを終了することができるように5ms
の遅延のあとで、CACHE_IN_PROGビット
は、ISRがキャッシュを終了したかどうかを見るため
に、再びチェックされる。もしビットがクリアされなけ
れば、キャッシュがなんらかの他の理由で終了されたと
仮定する。
【0749】RdDataInCache():このル
ーチンは、それが"継続"READコマンドの処理を開始
する時、キャッシュモニタータスクによって呼び出され
る。その目的は、新しい読み取り要求によるキャッシュ
ヒットがあるかどうかを決定することである。もしキャ
ッシュヒットがあるならば、CACHE_START_
SCSI_XFERビットは、drv_cfg.cac
he_ctrlに設定される。RdDataInCac
heは、さらに、多くの要求されたブロックがどのよう
にキャッシュされたかを反射するために、drv_cf
g.rw_scsi_blksを修正する。
【0750】もしもしキャッシュヒットがあるが、すべ
ての要求されたデータがキャッシュされていないなら
ば、RdDataInCacheは、多くのブロックが
どのように読み取られ、多くがどのように読み取られる
ためにもこされ、さらに、読み取りがどこで再開される
べきかを示すために、ドライブ構造データを修正する。
リードアヘッド。キャッシュ性能テスト:テストの説
明:CT.Cと呼ばれるキャッシュテストプログラムが
開発された。このキャッシュテストプログラムは、SD
Sー3(F)ホストアダプターで作動する。このプログ
ラムは、CCT.Cをイールドするためにわずかに修正
された。CCT.EXEは、RMDー5200ーSDリ
ードアヘッドキャッシュを検査するために使用された。
【0751】CCTは、最初の64K LBAsにキャ
ッシュを実行した。特別なパターンは、これらのLBA
sのおのおのに書き込まれる。そのパターンは、最初の
4バイトが、ブロックの16進法のLBAアドレス(最
初の4バイトが0xFFに設定されているLBA 0を
除いて)で書き込まれた状態で、すべての0X5Asか
ら構成される)。CCTは最初LBA 0をチェック
し、もし期待されるパターンがミッシングならば、CC
Tはディスクを初期化する。もしLBA 0が突き合っ
ているならば、その時ディスクは初期化されていると仮
定する。
【0752】ディスクが初期化された後で、CCTは6
4kブロックを越えて順次読み取りのいくつかのパスを
実行する。同じ転送の長さは、一つのパス内で使用され
る。転送の長さは、その時次のパスに対して2倍にされ
る。最大転送長さの使用は、ホストアダプターの限定さ
れたバッファサイズのために、64ブロックである。デ
ータ比較は、データの安全性を検査するために、各読み
取り時に実行される。テストオプション:結果をファイ
ルにロッグする(コマンドラインオプシン):ユーザー
はコマンドライン、C:>CTTーfo=filena
me.extで実行することによって、ログファイルを
指定することができる。もしログファイルが指定される
ならば、スクリーンに正常にプリントされるどの結果
も、さらに、ログファイルにプリントされる。
【0753】ターゲットID:CTTは様々なターゲッ
トIDsをテストすることができる、それが同様の実行
中それをすることができないけれど。
【0754】繰り返し数:ユーザーは、どのぐらいの回
数CCTが全テストを実行するのか指定することができ
る。
【0755】初期転送長さ:ユーザーは、初期転送長さ
を指定することができる。その後のパスで、転送長さ
は、転送長さが64ブロックを越えるまで二倍にされ
る。
【0756】読み取り間の休止:CTTは、いつも、読
み取り間で休止することなくパスを実行する。しかし、
オプションとして、CTTは、さらに、読み取り間で休
止してパスを実行する。このオプションは、ドライブが
遅延に依存して、すべての、あるいは、部分的なキャッ
シュを実行する時間を有することを保証する。部分的な
キャッシュは、ドライブがキャッシュを確かに停止する
ことを保証することをテストされた。すべてのキャッシ
ュは、バッファが十分な時、ドライブがキャッシングを
停止することを保証することをテストされた。 休止の
長さ:もしポーズオプションが選択されたら、ユーザー
は、さらに、ミリセカンドで休止された遅延時間につい
て尋ねられる。
【0757】エラーによる停止:CTTは、さらに、そ
れがエラー条件(データ比較の誤り、あるいは、チェッ
ク条件ステータス等)に遭遇した時、テストが停止しな
ければならないか否かをたずねる。停止は、頻繁なエラ
ーをテストする時等、ユーザーが結果をファイルにログ
することを実行していない時役に立つ。 ディスクドライブファームウェアアーキテクチャ この節は、シラス論理工学ディスク制御装置チップセッ
トを使用して、さらに、ベースラインとしてRMDー5
200ーSDファームウェアを使用して、ジュピター−
Iを実施することを必要とされるアーキテクチャの変更
を説明する。ジュピター−Iアーキテクチャは、システ
ム内で必要とされるタスクの数を減少する。SCSIモ
ニタタスク(今モニタタスクと呼ばれる)は、駆動機構
のすべての機能を制御する。リードタスク、および、ラ
イトタスクは、ドライブタスクに結合される。リードア
ヘッドキャッシュモニタタスクの機能性は分割される:
モニタ機能の重複は除去され、キャッシング機能がドラ
イブタスクに移動される。(SCSI)モニタタスク、
および、ドライブタスクへの特定の変更は、上で述べら
れている。
【0758】割り込み:ジュピター−I駆動機構には、
割り込みの四つのカテゴリーがある。これらは、非マス
ク可能割り込み(NMI)、SCSI割り込み、ドライ
ブ割り込み、および、ドライブアテンション割り込みを
含む。
【0759】NMIsは、SCSIバスRESET信号
が断定される時、20ピンコネクタACRESENYが
断定される時(TBD)、あるいは、PWRDNREQ
(オートチェンジャーパワーダウンリクエスト)が断定
される時、生成される。
【0760】SCSI割り込みは、コマンドの最初の6
バイトが受け取られた時、SCSIバスアテンション信
号が断定された時、SCSIパリティエラーが発生した
時、バッファパリティエラーが発生した時、あるいは、
SCSI転送が完了した時に、生成される。
【0761】ドライブ割り込みは、三つの可能なチップ
から生成される:SM331、SM330、あるいは、
外部ENDEC。SM331は、フォーマットシーケン
サーが停止する時、あるいは、ECC修正ベクトルパリ
ティエラーが検出される時に割り込む。SM330は、
有効なIDが読み込まれた時、媒体エラーが発生した
時、ECCエラーが発生する時、スリップしたセクタに
遭遇する時、セクタ転送カウントレジスターがゼロに減
少する時、あるいは、オプション完了割り込みが生成す
る時に、1x、あるいは、2xモードに割り込む。SM
330はECCエラーが発生する時、あるいは、動作完
了割り込みが生成する時、4xモードに割り込む。外部
ENDECは、有効なIDが読み込まれ、媒体のエラー
が発生し、分割されたセクタが遭遇し、セクタトランス
ファーカウントレジスターがゼロに減少し、消去、ある
いは、書取りが異常な状態で終わる時、あるいは、イン
デックスパルスが生成される時に、4xモードに割り込
む。
【0762】ドライブアテンション割り込みは、DS
P、あるいは、グルー論理IC(GLIC)によって生
成される。DPSは、それが適当な初期化に失敗し、シ
ーク故障が発生し、オフートラック条件が検出され、軸
モータのスピードが上がる時、および、軸モータがスピ
ードのない時、ドライブアテンション割り込みを生成す
る。GLICは、ACイジェックトが断定され、前方の
パネルイジェクトボタンが押され、イジェクトリミット
信号が断定され、カートリッジセンサー信号がトグルし
時、さらに、カートリッジシートセンサー信号がトグル
する時、ドライブアテンション割り込みを生成する。
【0763】マルチ−タスキングカーネル:メッセージ
タイプを識別:現行のアーキテクチャは、受け取られた
特定のメッセージのタイプを識別する手段を提供する。
現在メッセージのソースは問い合わせられ、さらに、メ
ッセージの"ステータス"は、タイプとして時々使用され
る。TCS ID、TCSソースID、および、TCS
宛先IDに対する整数の変数は、バイト変数に変換され
る。メッセージタイプに対する新しいバイト変数が追加
される。メッセージタイプに対する新しいバイト変数は
追加され、TCSヘッダーに予約されるように追加バイ
トを維持する。メッセージタイプ変数は、異なった記録
でタッグフィールドとして機能する。 同時プロセッシング:同時プロセッシングは、a)コマ
ンド待ちを実行するために、さらに、b)読み取り、あ
るいは、書き込み要求がドライブタスクに発せられた
時、多重開始プログラム環境で、非媒体アクセスコマン
ドに応答するための駆動機構として、ジュピター−Iに
要求される。現行のアーキテクチャは、リードタスク、
あるいは、ライトタスクが現行の要求の処理を完了する
まで、SCSIモニタタスクが実行をブロックする原因
となる。
【0764】ジュピター−Iにおける同時プロセッシン
グは、1)要求をドライブタスクに送った後で、モニタ
タスクがブロックできないことによって、2)CPUリ
ソースを"共用する"ことによって、ラウンドーロビンス
ケジューリングにすべてのタスクを参加させることによ
って、さらに、3)非接続コマンドが受け取られた時、
モニタタスクが、ドライブタスク、あるいは、ローレベ
ルタスクを優先使用できるようにすることによって達成
される。前記1)を実施することによって、モニタタス
クはドライブタスクに要求を送るために、新しいカーネ
ルサービスを使用する。ドライブアテンションが発生す
る時、タスクがメッセージを受け取る、タスクが登録す
る現行の方法は、変更する必要がある。ドライブアテン
ションメッセージルーチンは、下記で詳細に議論され
る。項目20、ラウンドーロビンスケジューリングは、
次の節で説明されるように実施される。項目3)、優先
使用は、次の節の後で説明されるように実施される。も
し優先使用が実施されないならば、セマフォアはSCS
Iインターフェイスを管理することを要求されることに
注意すべきである。新しいカーネルサービスは、SCS
I_in_use semaphoreをテストし、テ
スト&設定し、さらにクリアすることを要求される。
【0765】ラウンドーロビンスケジューリング:各タ
スクがCPUリソースに"等シーク"アクセスするため
に、各タスクは周期的な間隔でCPUをギブアックしな
ければならない。これは、待機中に次のメッセージが着
くのを待っている間、タスクの実行がブロックする時、
すでにある程度まで達成される。同時プロセッシングに
対する要件で、モニタタスクは作動するために待ち時間
を必要とし、さらに、ドライブタスクがCPUに引き渡
す時間は最小にされる必要がある。待ち時間の問題は、
優先使用に関する次の節で説明される。
【0766】優先使用が要求されない時、CPUはタス
ク間で自発的に共用される。次のメッセージを待つため
のカーネル呼び出しは、カーネルが作動可能タスクを探
索している間、現行のタスクがブロックする原因とな
る。カーネルがこの探索を実行している間、スケジュー
リングの待ち時間は、1)チェックされるタスクの数を
減少することによって、さらに、2)タスクの可能な状
態を減少することによって最小となる。タスクの数は、
リードアヘッドモニタタスクを除去することによって、
さらに、各媒体タイプを読み取り、単一タスクに書き込
むために、分離したタスクを結合することによって減少
される。結合については、下記でさらに詳シーク説明さ
れる。
【0767】タスクに対する可能な状態の組は、現
在、"特定のメッセージ待ち"状態を含む。同時プロセッ
シング要件で、この状態は無効であり、従って、システ
ムから除去される。ただ三つの可能な状態がある:活動
状態、メッセージ待ち、および、スリーピング。スリー
ピングタスクをチェックし、メッセージを待つタスクを
チェックするカーネルコードは、すでに高度に最適化さ
れている。再開の準備のできたタスクの作動可能リスト
は、いかなる重要な性能をも追加しない。カーネルは、
オリジナルタスクをチェックするために戻る前に、二つ
の追加タスクをテストするため、11sの追加を要求す
る。
【0768】優先使用:ジュピター−Iアーキテクチャ
は、切断された媒体アクセスコマンド中に受け取られる
非切断コマンドが、モニタタスクがドライブタスク、あ
るいは、ローレベルタスクを優先使用できる原因となる
ステージまで、優先使用する必要がある。モニタタス
ク、あるいは、ローレベルタスクを優先使用するドライ
ブタスクに関する要件はまだない。ここでは、ドライブ
タスクが、10、あるいは、何10ミリセカンドによっ
て、非切断コマンドを遅延させるよりもむしろ、そのプ
ロセッシングのいくつかの部分を再開させる原因となる
ことのほうがより良いことが提案されている。
【0769】コードのセクションは、もしタスクが優先
使用されるならば、処理がそのセクションに対して再開
されることを要求するドライブタスク、および、ローレ
ベルタスク(特にヘロイックリカバリールーチン)の範
囲内で、識別されることを必要とする。ドライブタス
ク、および、ローレベルタスクは、リスタートする所を
識別するために、これらのコードのセクションの始めに
それら自身を登録する。これは、ドライブアテンション
に対する登録と同様である。もしドライブタスク、ある
いは、ローレベルタスクが活動状態のタスクであるが、
登録されていないならば、タスクは完全に優先使用可能
であると仮定される。すなわち、タスクは割り込み可能
であり、後に、いかなる悪影響もなく、同様の点から再
開することができる。
【0770】新しいコマンドがSCSIISRによって
受け取られる時、新しいカーネル呼び出しは、優先使用
が要求されているかどうかを決定し、もし要求されてい
るならばタスクを指名するために、ISRからの出口で
行われる。もしモニタタスクが、SCSIISRが作動
するの前に現行のタスクであるならば、優先使用は要求
されない。もしドライブタスク、あるいは、ローレベル
タスクが現行のタスクであるならば、それは優先使用さ
れる。
【0771】新しい非切断コマンドが、駆動機構が切断
媒体アクセスコマンドを処理している間、SCSIIS
Rによって受け取られる時、ISRは、タスクがそれ自
身を登録したかどうかを検出するために、出口で新しい
カーネルサービスルーチンを出口で呼び出す。もし登録
されていないならば、タスクはモニタタスクによって優
先使用され、ラウンドーロビンスケジューリングが再開
する時、それが割り込まれた点で再開する。もしタスク
が登録されるならば、カーネルは、a)駆動を終了し、
b)スパイラルモード(現在のDSPに対するドライブ
コマンド)から出て駆動し、c)登録されたアドレスで
リスタートするためにドライブタスク、あるいは、ロー
レベルタスクをベクトルし、さらに、d)実行をモニタ
タスクに転送する。モニタタスクが新しいコマンドを処
理した後で、それは、次のメッセージを待つためにカー
ネル呼び出しをする。カーネルは、その時、作動可能タ
スクを探してアイドルループに入る。ドライブタスク、
あるいは、ローレベルタスクは、まだ作動可能であり、
カーネルはそれにタスクを指名し、そして、リスタート
したAX表示の値を持つ登録されたアドレスから実行が
再開される。
【0772】CPUがディスクのいくつかのアスペクト
をリアルタイムで監視している(例えば、セクタマーク
待っている)所でのいかなる媒体アクセスも、もしモニ
タタスクによって優先使用されるならば、論争がある。
これらのコードのセクションは、もし優先使用されるな
らば、リスタートのために登録することによって管理さ
れる必要がある。
【0773】いったんドライブタスク、あるいは、ロー
レベルタスクが媒体アクセスを開始すると、ハードウェ
ア、および、ディスクISRはバーストを継続し、それ
がきれいに終わるようにし、そして、バーストが完了し
たことを表示するために、メッセージをタスクに送る。
タスクはその時、メッセージをキュウーからはずし、次
のバーストを開始する責任がある。ハードウェアが開始
した後の優先使用は、いかなる駆動制御の問題も生じな
い。
【0774】媒体アクセスに対する暗示シーク中、シー
クコードはSCSI割り込みを禁止し、IDを読み取る
ことを試み、ラッチされたIDを読み取るためにISR
に対して16ミリセカンドまで待つ。この16ミリセカ
ンド中、SCSIバスがコマンドフェーズの中間で(最
初の6バイトがSM331によって読み取られた後で)
潜在的に保持されることを意味するSIISRは、作動
することができない。シークがうまくいっている場合
は、SCSI割り込みは、シークコードがセットアップ
コード(例えば、gcr_StartRdVfy)に戻
った後まで、すべてのレジスターがセットアップされた
後まで、および、シーケンサーが開始された後まで、シ
ークコードがIDの読み取りを開始する時から、割り込
み禁止の状態にある。この条件をより良く取り扱うため
に、新しいアーキテクチャは、モニタタスクがシークを
優先使用することを可能にする。これは、優先使用のた
めのシークコードを登録し、その後、SCSI割り込み
を可能にすることによって達成される。シークが進行
中、もしSCSI割り込み(優先使用を要求)が発生し
た時は、DPSはシークを完了し、その後、駆動機構を
ジャンプバックに置く。(これは、DPSが、それがシ
ークを完了する間に、割り込み禁止スパイラルコマンド
を待つことができると仮定する。)もしSCSI割り込
み(優先使用を要求)が、シークが完了した後である
が、ハードウェアが開始される前に発生するならば、コ
ードはその登録されたアドレスでリスタートし、結局は
リシークを実行しなければならない。もしSCSI割り
込みがハードウェアが開始された後で発生するならば、
媒体アクセスは完全に優先使用可能となり、従って、も
はや登録される必要がない。
【0775】スタックサイズ:各スタックに対するスタ
ックサイズは、現在512バイトに設定されている。増
加したモジュール性がジュピター−Iを予想された状態
で、さらに、追加層が待機コマンド、キャッシング等を
管理することを要求される状態で、スタックサイズを1
024バイトに増加することが必要とされる。タスクの
数を3に減らすと、スタックに割り振られるメモリーは
実際には減少する。
【0776】ドライブコンフィギュレーションストラク
チャー:媒体タイプの識別:ファームウェアは、各媒体
タイプに対する適当なルーチンにタスクを指名するため
に、どの媒体のタイプが駆動機構に挿入されるかを決定
する必要がある。ドライブコンフィギュレーション変
数"inited"の分離ビットは、媒体タイプ:1x、
2x、および、4xの各々に対して使用される。
【0777】駆動機構状態変数:前記同時プロセッシン
グに対する要件で、モニタタスクは、現行の駆動機構の
状態を決定し、新たに到着した事象に対応する適当なメ
ッセージを発することができる必要がある。これは、単
にモニタタスクによって維持される新しい"駆動機構状
態"変数を導入することによって達成される。下記の表
54は、可能な駆動機構状態のリストである。
【0778】
【表54】 ドライブタスクは、"読み取り"から"読み取り、接続"、
あるいは、"読み取り、切断"に状態が変わる。
【0779】パワーオンセルフテスト:ROM検査合
計:Romテストは、現在単一EPROMに対する検査
合計を計算する。ジュピター−Iの2種チップ設計で、
ROM検査合計に対する範囲は、両方のチップに対する
アドレス範囲を含まなければならない。両方のチップに
対するアドレス範囲は、0xC0000から0xFFF
FFである。
【0780】バッファRAM診断:バッファRAM診断
は、バッファRAMの4MBでかなり長くかかる。ジュ
ピター−Iは、250ミリセカンド後SCSI選択を取
り扱うことができることを要求される。ファームウェア
は、現在2層初期化を有する。フェーズ1初期化は、駆
動機構がその診断を実行している間、いかなる選択もす
ることができない所にある(現在、バッファRAM診断
を含む)。いったん基礎的な駆動機構の保全性が設定さ
れると、駆動は、それが選択を取り扱い、テストユニッ
トレディ、あるいは、照合コマンドにのみ応答すること
ができる所で、フェーズII初期化に入る。フェーズII
中、駆動機構はEEPROMを読み取り、照合データ、
モードページデータ、および、様々な他のデータストラ
クチャーを初期化する。それは、ジュピター−I4MB
バッファRAMテストが実行されなければならない所
で、フェーズII初期化中である。
【0781】RAM診断:両方のSRAMチップに対す
るRAM診断がより長くかかるならば、テストは分割さ
れ、残った部分はバッファRAMテストに対して、前記
のようなフェーズII初期化中に実行することができる。
【0782】オートチェンジャーリセット:もし駆動機
構が、使用するためのSCSI ID、および、SCS
Iパリティを割り込み可能にするかどうかに対して、2
0ピンコネクタを読み取ろうとする前に、断定されない
オートチェンジャーリセットを待たなければならない
間、オートチェンジャーリセットが断定されることを、
駆動機構が検出した場合。ジュピター−I駆動機構は、
オートチェンジャーリセットが断定されている間、すべ
てのフェーズIの初期化を実行できる。駆動機構がSM
331のSCSI部分を初期化する準備ができている
時、それは20ピンコネクタが取り付けられているかど
うか見るために、GLICチップを検査する。もし取り
付けられていないならば、SCSI ID、および、S
CSIパリティが割り込み可能かどうかは、任意のジュ
ピター−によって決定される。もし20ピンコネクタが
取り付けられるならば、駆動機構はオートチェンジャー
リセットの実際のレベルを監視するために、GLICチ
ップをポーリングする。オートチェンジャーリセットが
断定されないならば、20ピンコネクタからの信号は、
SCSI ID、および、SCSIパリティが割り込み
可能かどうかを決定する。
【0783】ブートタスク:初期化コード:フェーズII
初期化のためのコードは、ブートタスク内に含まれる。
ブートタスクは初期化を行い、他のタスクを創造し、そ
の後、モニタタスクをブートタスクにオーバーレイする
ために、いくらかの時間がかかる。ジュピター−Iは、
その代わりに、フェーズII初期化コードを、モニタタス
ク内で実行される最初のルーチンに置く。初期化が実行
された後で、モニタタスクは、それが正常に実行するコ
ードへ進む。各タスクで定義される制御ループのため
に、タスクを実行しても決してループを残さない。初期
化コードは、タスクループの前に置かれ、従って、タス
クがカーネルによって独創的に創造される時、一度実行
されるだけである。
【0784】単一リード、および、ライトタスク:現行
のアーキテクチャは、1xリード、2xリード、1xラ
イト、および、2xライトに対して分離タスクを有す
る。一度にインストールされる媒体が一つ以上のタイプ
であることは決してない。一つの機能のみ、読み取り、
あるいは、書き込みが、一度に実行できる。したがっ
て、一つの媒体アクセストーク、リード/ライトタスク
であることを必要とするだけである。
【0785】フェーズII初期化コードは、ドライブタス
クとしてのこの議論で参照される単一リード/ライトタ
スクを創造するのみである。
【0786】カートリッジ初期化:カートリッジ初期化
は、カートリッジがすでに駆動機構にすでにある時パワ
ーオンで、あるいは、カートリッジが挿入される時パワ
ーオン後、実行される。現行のアーキテクチャは、ブー
トタスクの一部分として、パワーオン時に初期化を実行
する。カートリッジがパワーオン後挿入される時、初期
化は、割り込みサービスルーチン(ISR)であるドラ
イブアテンションハンドラーの一部分として実行され
る。DPS、および、タイムアウトメッセージからの新
しい割り込みの構造のために、カートリッジ初期化機能
は、それが待機中にメッセージ受け取ることができるよ
うに、タスクによって実行されなければならない。(タ
スクのみが待機を持つ。)フェーズII初期化コードは、
今、パワーオン時に、さらに、カートリッジが挿入され
る時、カートリッジ初期化を実行するためにドライブタ
スクにメッセージを送る。カートリッジ初期化は、下記
でさらに詳細に議論される。
【0787】(SCSI)モニタタスク:同時プロセッ
シング:駆動機構状態管理、および、制御:モニタタス
クは、現在、"駆動機構状態"変数を維持する責任があ
る。次のサブセクションは、受け取られるSCSIコマ
ンド、駆動機構状態、および、全駆動機構アーキテクチ
ャを通して使用される様々なメッセージの間の関係を説
明する。
【0788】非媒体アクセスコマンド:モニタタスク
は、テストユニットレディ、インクワィアリー、およ
び、モードセンス等の非媒体アクセスコマンドを実行す
る責任がある。
【0789】スタート/ストップスピンドルコマンド:
現行のアーキテクチャで、SCSIモニタタスクは、ス
タート/ストップスピンドルコマンドを実行する。コマ
ンドが実行されている間、同時プロセッシングを提供す
るために、このコマンドは、分離したタスクによって実
行されなければならない。カートリッジ初期化を実行す
る時、アーキテクチャと一致するために、"スピニング
ダウン"する。ローレベルタスクに対しては、下記を参
照。
【0790】SCSIシーク:SCSIシークコマンド
は、今、ドライブタスクによって取り扱われる。これ
は、それらが受け取られるように、モニタタスクが、新
しいコマンドの同時プロセッシングを支持することがで
きるように要求される。モニタタスクは、駆動機構状態
を"シーク"に変え、シークを実行するために、メッセー
ジをドライブタスクに送る。ドライブタスクは、要求が
満足されたことを示すために、"シークステータス"メッ
セージをモニタタスクに戻す。
【0791】媒体アクセスコマンド:モニタタスクは、
読み取り、検査、書き込み、書き込み/検査、および、
フォーマットコマンドの各々に対して、メッセージをド
ライブタスクに送る責任がある。モニタタスクは、駆動
機構状態を、要求されるような"リード"、"ライト"、あ
るいは、"フォーマット"に設定する。モニタタスクは、
要求を満足させるためにドライブタスクを待っている
間、その実行をブロックしない。ドライブタスクは、要
求が満足されることを示すために、ステータスメッセー
ジをモニタタスクに戻す。
【0792】読み取り状態、および、キャッシング:読
み取り要求が開始プログラムから受け取られる時、モニ
タタスクは、現行のモードページ08hが割り込み可能
なキャッシングを読み取ったかどうかをチェックする。
もし割り込み可能で、待機中に他のコマンドがない場
合、モニタタスクは、読み取り要求を処理し始め、さら
に、実行された時リードアヘッドキャッシュを開始する
ために、メッセージをドライブタスクに送る。その点で
の駆動機構状態は、"キャッシングで読み取り"に変えら
れる。もし他のコマンドが待機中に事前に送られるなら
ば、モニタタスクは、次のコマンドがキャッシングを排
除するかどうかを決定する。もしそうならば、ドライブ
タスクに送られるメッセージは、読み取り要求を処理し
始め、さらに、実行された時リードアヘッドキャッシュ
を開始する。その点での駆動機構状態は、"チャッシン
グで読み取り"に変えられる。もし他のコマンドが待機
中にあるならば、モニタタスクは、次のコマンドがキャ
ッシングを排除するかどうかを決定する。もしそうなら
ば、ドライブタスクに送られるメッセージは、キャッシ
ングが開始されなかったことを示し、駆動機構状態は"
キャッシングせずに読み取り"に送られる。
【0793】もし読み取りキャッシングが割り込み可能
で、開始されるならば、その後、他のコマンドが受け取
られるならば、モニタタスク(同時に実行している)
は、リードアヘッドキャッシュが停止されるべきかどう
かを決定する。もし受け取られたコマンドが、例えば、
書き込み要求であるならば、モニタタスクは、リードア
ヘッドキャッシュを打ち切るためにメッセージをドライ
ブタスクに送り、さらに、キャッシュ時のいかなるデー
タも無効にする。もし受け取られたコマンドが、読み取
り要求であるならば、モニタタスクは、リードアヘッド
キャッシュを停止するためにメッセージをドライブタス
クに送り、さらに、キャッシュ時にデータ保持する。ド
ライブアテンションメッセージの取り扱いに関連した問
題は、後で述べられる。
【0794】書き込み状態、および、キャッシング:書
き込み要求が開始プログラムから受け取られる時、モニ
タタスクは、現行のモードページ08hが割り込み可能
なキャッシングを書き込んだかどうかをチェックする。
もし割り込み可能で、待機中に他のコマンドがない場
合、モニタタスクは、要求される書き込み要求を処理す
るために、メッセージをドライブタスクに送る。その点
での駆動機構状態は、"チャッシングで書き込み要求"に
変えられる。もし他のコマンドが待機中にあるならば、
モニタタスクは、次のコマンドがキャッシングを排除す
るかどうかを決定する。もしそうならば、ドライブタス
クに送られるメッセージは、キャッシングが適当でない
ことを示し、駆動機構状態は、"キャッシングせずに書
き込み要求"に送られる。
【0795】もし書き込みキャッシングが割り込み可能
で、他のコマンドが受け取られるならば、モニタタスク
(同時に実行している)は、ライトキャッシュが停止さ
れるべきかどうかを決定する。もし受け取られたコマン
ドが、例えば、読み取り要求であるならば、モニタタス
クは、ライトキャッシュを停止するためにメッセージを
ドライブタスクに送り、さらに、キャッシュ時のいかな
るデータも媒体にフラッシュする。もし受け取られたコ
マンドが、書き込み要求であるならば、モニタタスク
は、現行の要求を満足した後で、処理のためにコマンド
を待つことを除いて、何の活動もしない。ドライブアテ
ンションメッセージの取り扱いに関連した問題は、後で
述べられる。
【0796】カタストロフィック出来事:破滅的出来事
は、SCSIバスリセット、あるいは、オートチェンジ
ャーからのパワーダウンリセットとして定義される。こ
れらの出来事の一つが起きた時は、NMIISRは、メ
ッセージをモニタタスクに送るために呼び込まれる。駆
動機構状態に基づいて、モニタタスクは後に述べられる
正しい活動をとる。
【0797】"SCSIバスリセット"メッセージが受け
取られる時、モニタタスクは、現行の駆動機構状態を検
査する。もし駆動機構が、現在"書き込み"状態にあるな
らば、"フラッシュライトキャッシュ"メッセージはドラ
イブタスクに送られ、駆動機構状態は、"フラッシュラ
イトキャッシュ、その後、リセット"に変更される。ド
ライブタスクが"フラッシュステータス"メッセージを戻
す時、モニタタスクは、ベンダーユニークモードページ
21hの14バイトでリセットビットを検査する。もし
ハードリセットが構成されると、モニタタスクは、駆動
機構状態を"ハードリセット"に設定し、その後、ブート
アドレス(OFFFFOh)にジャンプすることによっ
て、ハードリセットを開始する。もしソフトリセットが
構成されると、モニタタスクは、駆動機構状態を"ソフ
トリセット"に設定し、その後、ソフトリセットを開始
する。"SCSIバスリセット"メッセージが受け取ら
れ、駆動機構が現在"読み取り"状態にある時、モニタタ
スクは、ベンダーユニークモードページ21hの14バ
イトでリセットビットを検査し、表示されるようにハー
ド、あるいは、ソフトリセットを開始する。
【0798】"パワーダウンリセット"メッセージが受け
取られる時、モニタタスクは、現行の駆動機構状態を検
査する。もし駆動機構が、現在"書き込み"状態にあるな
らば、"フラッシュライトキャッシュ"メッセージはドラ
イブタスクに送られ、駆動機構状態は、"フラッシュラ
イトキャッシュ、その後、パワーダウン"に変更され
る。ドライブタスクが"フラッシュステータス"メッセー
ジを戻す時、モニタタスクは、駆動機構状態を"パワー
ダウン"に変え、20ピンコネクタ上のPWRDNAC
Kを断定する。"パワーダウンリクエスト"メッセージが
受け取られ、駆動機構が"読み取り"状態にある時、モニ
タタスクは、駆動機構状態を"パワーダウン"に設定し、
20ピンコネクタ上のPWRDNACKを断定する。注
意:PWRDNACKを断定する前に、あるいは、制約
を残す前に取る追加動作。
【0799】コマンド待ち:注意:タグされた、あるい
は、タグされない待ち。これらの事柄の各々は、ここで
割り込み可能で開示されているように、本発明を実行す
ることによって、技術的な技量の一つに影響をおよぼさ
ないように設計が考察されている。
【0800】ドライブタスク:ドライブタスクはカート
リッジの初期化、SCSIシーク、および、すべての媒
体アクセス、および、キャッシング機能を実行する。単
一タスクは、ただ一つのタイプの媒体アクセスだけが一
度に起こり、一つのタイプのキャッシングが一度に支持
される。モニタタスクは、適当なサービスを要求するた
めに、メッセージをドライブタスクに送る。
【0801】SCSIコマンドのサービス:ドライブタ
スクが、SCSIコマンド(シーク、読み取り/検査、
消去/書き込み、あるいは、フォーマット)のためのサ
ービスを要求するメッセージを受け取る時、ドライブタ
スクに対するファームウェアは、読み取り、書き込み、
あるいは、フォーマット、および、再び1x、2x、あ
るいは、4x媒体フォーマットするための適当な通路に
分岐する。各媒体タイプに対するコードは、保守容易
性、および、安定性という理由で、依然のようなモジュ
ールの分離したセットとして維持される。
【0802】カートリッジ初期化:カートリッジ初期化
機能は、メッセージが、パワーオン時にモニタタスクか
ら受け取られる時、ドライブタスクによって実行され
る。カートリッジがパワーオン後挿入される時、ドライ
ブアテンションハンドラーは、"カートリッジ挿入"メッ
セージをモニタタスクに送る。モニタタスクは、駆動機
構状態を"ローディングカートリッジ"に変更し、"カー
トリッジ初期化要求"メッセージを、下記のようにロー
レベルタスクに送る。いったん、カートリッジがうまく
ロードされ、スピードが上がると、ドライブタスクは、
カートリッジタイプと媒体フォーマットを決定し、四つ
の欠陥管理領域(DMA)を読み取り、要求されるよう
ないかなるDMAもリライトし、さらに、欠陥管理構造
を初期化する。初期化行程が完了した時、ドライブタス
クは、"カートリッジステータス初期化"メッセージを、
モニタタスクに戻す。駆動機構状態は、その後、"アイ
ドル"に変更される。
【0803】リード、および、リードアヘッドキャッシ
ュ:ドライブタスク内の読み取りコードは、読み取りプ
ロセスを管理、リードアヘッドキャッシュ、ヒットを起
きた時の決定、あるいは、媒体へのアクセスの決心をす
る責任がある。モニタタスクからのメッセージは、読み
取り、キャッシュ、あるいは、キャッシュしないドライ
ブタスクの動作を制御する。
【0804】ドライブタスクが、読み取りを実行するた
めにメッセージを受け取る時、メッセージは、キャッシ
ングが読み取りが完了した後で開始されるべきであるか
どうかを示す。"キャッシングせずに読み取り要求"メッ
セージは、ドライブタスクがいかなるデータもキャッシ
ュすることを計画すべきでないことを示す。"キャッシ
ングで読み取り要求"メッセージは、ドライブタスクが
キャッシュで読み取りを拡張する計画をすべきでないこ
とを示す。これらのメッセージのどちらかが、ドライブ
タスクによって受け取られ時、モニタタスクはすでに、
駆動機構状態を適当な読み取り状態に設定している。
【0805】ドライブタスクは、初期キャッシング要求
を無視するためにキャッシュされない読み取りを実行し
ている間、他のメッセージを受取り、読み取りを拡張し
ない。もし、"ストップリードキャッシュ"メッセージが
受け取られる場合、ドライブタスクは、読み取りのキャ
ッシュされない部分を満足するだけである。もしキャッ
シングがまだ始められていないならば、ドライブタスク
はリードアヘッドを開始しない。もしキャッシングがす
でに始められているならば、リードアヘッドは終了し、
すべてのキャッシュされたデータは保持される。読み取
りモード状態ダイヤグラムは、図212に図示されてい
る。もし"アボートリードキャッシュ"メッセージが受け
取られる場合、ドライブタスクは、読み取りのキャッシ
ュされない部分を満足するだけである。もしキャッシン
グがまだ始められていないならば、ドライブタスクはリ
ードアヘッドを開始しない。もしキャッシングがすでに
始められているならば、リードアヘッドは終了し、すべ
てのキャッシュされたデータは無効になる。
【0806】リードアヘッドキャッシュは、1)"スト
ップリードキャッシュ"、あるいは、"アボートリードキ
ャッシュ"メッセージが受け取られるまで、2)最大事
前取り出しが満足されるまで、3)自由空間がバッファ
RAMに残ることがなくなるまで、あるいは、4)セク
タが現行のしきい値内でリカバーされることがない時ま
で、最後のLBA、ABA、あるいは、トラックセクタ
をバッファする。
【0807】必要に応じて、ドライブタスクは、ドライ
ブアテンションルーター(DAR)トークンを保たなけ
ればならない。もしドライブアテンションがリードアヘ
ッド実行中に生じる場合、ドライブタスクは注意条件に
気が付き、それをクリアするために適当な行動をとり、
さらに、リカバリー動作を開始しなければならない。D
ARトークンの管理は、後で説明される。
【0808】ライトキャッシュ:この議論は図233に
関して行われる。ドライブタスク内のライトコードは、
媒体にアクセスする時を決定し、ライトキャッシュを管
理し、ライトキャッシュバッファ待ち時間を管理し、さ
らに、ライトキャッシュをフラッシュする責任がある。
【0809】ドライブタスクが、書き込みを実行するた
めにメッセージを受け取る時、メッセージは、データが
キャッシュされたかどうかを示す。"キャッシングで書
取り要求"メッセージは、ドライブタスクがCDBでの
イミディアットフラッグ、および、現行のライトキャッ
シュの内容に依存するデータをキャッシュすることを示
す。"キャッシングしないで書き込み要求"メッセージ
は、ドライブタスクがいかなる環境の下でもデータをキ
ャッシュしないことを示す。
【0810】ドライブタスクは、ライトキャッシュの内
容をフラッシュするために、キャッシュされた書き込み
を実行している間、他のメッセージを受取る。もし、"
ストップライトキャッシュ"メッセージが受け取られる
場合、ドライブタスクは、現行の書き込み要求を満足
し、その後、すべてのキャッシュされたデータを媒体に
フラッシュする。もし"フラッシュライトキャッシュ"メ
ッセージが受け取られる場合、ドライブタスクは、もし
一つ要求が進行中ならば現行書き込み要求を満足し、そ
の後、すべてのキャッシュされたデータを媒体にフラッ
シュする、さもなければ、もし、どの要求も進行中でな
いならば、すべてのキャッシュされたデータは媒体にフ
ラッシュされる。
【0811】ライトキャッシュの機能は、多重SCSI
書き込み要求からのデータの可干渉性を利用することで
ある。連続した多重要求からのセクタは、より少ないプ
ロセッシングオーバーヘッドを提供する単一媒体アクセ
スに結合することができる。連続したセクタはキャッシ
ュされる。連続していないセクタは、キャッシュ時最も
長かったセクタが、媒体に転送される原因となる。
【0812】データは、モードページ21hの最大バッ
ファ待ち時間で指定されるような最大時間まで、バッフ
ァRAMに留まることができる。書き込み要求がキャッ
シュされる時、ドライブタスクは、最大バッファ待ち時
間に指定された時間が終了した後で、タイマーサービス
がメッセージを送ることを要求する。もしドライブタス
クが、データが媒体に転送される前にタイムアウトメッ
セージを受け取るならば(その後の要求の非連続的な性
質のために)、ドライブタスクは、そのデータ(およ
び、すべての連続的なデータ)を媒体に転送開始する。
もしデータが非連続的なセクタのために媒体に強いて転
送されるならば、ドライブタスクは、タイマーサービス
がすでに要求されたメッセージを送らないことを要求す
る。
【0813】ただ一回のタイムアウトが、バッファ待ち
時間を監視するために、いかなる時でも要求される。シ
ングルタイムアウトは、キャッシュされる最初の書き込
み要求に対するものである。もし次の要求が連続なら
ば、その要求は最初にキャッシュされ、最初の要求がそ
の結果シングルタイムアウトになる時、媒体に書き込ま
れる。もし次の要求が連続的でないならば、最初の要求
は媒体に書き込まれ、そのタイムアウトはキャンセルさ
れ、新しいタイムアウトが次の要求のために要求され
る。したがって、シングルタイムアウトのみが要求され
る。
【0814】必要に応じて、ドライブタスクは、ドライ
ブアテンションルーター(DAR)トークンを保たなけ
ればならない。もしドライブアテンションがライトキャ
ッシュを実行中に生じた場合、ドライブタスクは注意条
件に気が付き、それをクリアするために適当な行動をと
り、さらに、リカバリー動作を開始しなければならな
い。DARトークンの管理は後で説明される。
【0815】ローレベルタスク:現行の設計のローレベ
ルタスクは、読み取り、検査、消去、書き込み、あるい
は、セクタをヘロイックリカバーするために、システム
の要求を取り扱う責任がある。これらの要求は、セクタ
の再割当て中、セクタの自動再割り振り中、書き込みエ
ラーのリカバリー中、および、読み出しエラーのヘロイ
ックリカバリー中に使用される。新しいローレベルタス
クに対する責任は、スピンドルスタート/ストップリク
エスト、および、イジェクトカートリッジリクエストを
取り扱うことを含む。
【0816】同時プロセッシングに対する要件で、モニ
タタスクは、それがSCSIコマンド、あるいは、タイ
ムアウトを待っている間、スピンドルをポーリングした
り、あるいは、事象を取り出すことはもはやできない。
結果として、これらの機能はローレベルタスクに移動さ
れた。ローレベルタスクは、それ自身のタスク待ちを有
し、様々な事象が起きるのを待っている間、ブロックす
ることができる。
【0817】ローレベルタスクは、"スピンドルスター
ト/ストップリクエスト"を受け取る時、それはスピン
ドルをスタートするか、あるいは、ストップするために
ドライブコマンドを発し、その後、タイムアウトを監視
する。スタートスピンドルドライブコマンドが受け取ら
れた時、ドライブコマンドファームウェアは、適当なス
ピードコマンドをスピンドルモータ制御チップに発す
る。コマンドは、スピンドルスピードを監視し、スピン
ドルが要求される最小スピードに達する時割り込みを発
するように、DSPに発せられる。
【0818】スピンドルスタート機能を要求される時間
を監視するために、ローレベルタスクは、(TBD)秒
でメッセージを受け取るように、タイムサービスに要求
を発する。ローレベルタスクは、その時、二つのメッセ
ージのうちの一つを待つ。DPSがスピードのあるスピ
ンドルに割り込みを与える時、ドライブアテンションハ
ンドラーは呼び込まれる。ローレベルタスクは、ドライ
ブアテンションメッセージに対する登録される受取りと
して、"スピンドルアットスピード"メッセージを受け取
る。タイマーサービスは、スピンドルタイムアウトメッ
セージがもはや要求されず、"スピンドルスタート/ス
トップステータス"メッセージがモニタタスクに戻され
ることを通知される。もしスピンドルタイムアウトメッ
セージが受け取られるならば、スピンドルモータはスピ
ードが上がらない。ドライブコマンドはスピンドルを停
止するために発せられ、"スピンドルスタート/ストッ
プステータス"メッセージはモニタタスクに戻される。
ほどなく、スピンドル機能の停止を監視する必要がある
かどうかが提案される。
【0819】タイマーサービス:ジュピター−1に役立
つ新しいサービスは、システムタイマーサービスであ
る。タイマーサービスは、タイマー1、および、タイマ
ー2(プレサクラーとして)を特別な用途向きで使用す
る。タイマー0はファームウェアによって、いつでも使
用できる。タイマーサービスは、指定された時間が経過
した後で、要求者にメッセージを送る責任がある。複数
の要求がオーバーラップした時、タイマーサービスは、
分離した要求を管理し、正確な時間でメッセージを提供
する責任がある。
【0820】タイマーサービスは、二つのタイプの要求
を受け取る:インサートタイマー事象、および、リムー
ブタイマー事象である。インサートタイマー事象が受け
取られ、他の顕著な要求がない時、タイマーサービス
は、指定されたクロックティックのすべてに対してタイ
マーを開始し、タイマー割り込みを可能にし、要求をそ
のタイマー事象のリストのヘッドに置き、さらに、タイ
マー事象に対するハンドルで呼び出し者に戻す。タイマ
ー割り込みが発生する時、タイマーサービスは、タイマ
ー事象リストのヘッドからの要求を除去し、要求者にメ
ッセージを送る。タイマーサービスが、一つ、あるい
は、それ以上の要求が顕著である時、タイマー事象に対
する要求を受け取る時、タイマーサービスは、遅延の期
間を長くすることによって、評価される適当な順序でタ
イマー事象リストに要求を置く。リスト内のすべての事
象は、デルタ回、管理される。現在の要求の前にそれを
置く新しいタイマー事象が要求される時、現在の要求、
および、リスト内のすべての後の事象は、デルタタイム
を再計算される。もし新しい要求が、現在待機のヘッド
にある事象より小さいタイムアウトで受け取られるなら
ば、タイマーは再プログラムされ、新しいデルタは事象
リストにカスケードダウンする。
【0821】リムーブタイマー事象要求が受け取られる
時、タイマーサービスは、タイマー事象を識別するため
に、挿入タイマー事象から戻されるハンドルを使用し、
タイマー事象リストからそれを除去する。もし除去され
た事象がタイマー事象リストのヘッドにあるならば、タ
イマーはリスト内の次の事象の残りの時間内に再プログ
ラムされ、新しいデルタは事象リストにカスケードダウ
ンする。もし除去された事象がリストの中間にある場
合、除去された事象に対するデルタは、事象リストにカ
スケードダウンする。
【0822】NMI ISR:オートチェンジャーから
のSCSIバスベース、あるいは、パワーダウンリクエ
ストが生じる時、NMI ISRは呼び込まれる。IS
Rはグルー論理IC(GLIC)に、割り込みのソース
を決定し、その後、モニタタスクにメッセージを送るこ
とを質問する。受け入れられたメッセージに基づいて、
モニタタスクは前記の調整された活動をする。
【0823】GLIC(TBD)レジスター内のSCS
Iバスリセットビットが断定されるならば、NMIは断
定されているSCSIバスリセットラインによって生じ
たものであり、"SCSIバスリセット"メッセージは、
モニタタスクに送られる。もしGLIC(TBD)レジ
スター内のオートチェンジャーリセットビットが断定さ
れるならば、NMIは断定されているオートチェンジャ
ーリセットラインによって生じたものであり、"オート
チェンジャーリセット"メッセージは、モニタタスクに
送られる。もしGLIC(TBD)レジスター内のオー
トチェンジャーパワーダウンリクエストが断定されてい
るならば、NMIは断定されているオートチェンジャー
PWRDNREQラインによって生じたものであり、"
オートチェンジャーパワーダウンリクエスト"メッセー
ジは、モニタタスクに送られる。
【0824】ドライブアテンション:ドライブアテンシ
ョンは、オフトラック、シークフォールト、あるいは、
イジェクトリクエスト等の駆動機構に関係した例外事象
である。この節では、ドライブアテンションが発生し、
どのメッセージがその条件の下で生成されるかをファー
ムウェアに知らせるために必要なメカニズムを述べる。
【0825】ドライブアテンションノーティフィケーシ
ョン:ドライブアテンションが発生した時、異なるリカ
バリー手順は、事象が発生した時駆動機構が何をしてい
たかに依存して要求される。たとえば、もし駆動機構が
アイドル状態であり、オフトラックを生じるに十分なほ
どバンプされることが万一起きたら、どんなリカバリー
も必要ではない。もし一方で、読み取りが進行中なら
ば、駆動機構は再シークする必要があり、その時、読み
取り動作を継続する。
【0826】駆動機構とインターフェイスしている現行
のタスクは、そのタスクが何をしているのかに基づいて
リカバリーのためにとる適当な方策を知っている。した
がって、ドライブアテンションが発生したという通知
は、駆動機構とインターフェイスしている現行のタスク
に分配されなければならない。これは必ずしも実行中の
現行のタスクではないので、各タスクは、それがドライ
ブアテンションに責任をとる時を識別しなければならな
い。最初の通知メカニズムは、したがって、ドライブア
テンションが発生した時、メッセージを責任のあるタス
クに送っている。責任のあるタスクは、すべてのタスク
と協力して管理される可変のtask_id_rout
erによって識別される。
【0827】最初のメカニズムは、メッセージを受け取
ることを待っている各タスクを頼りにし、その一つはド
ライブアテンションメッセージである。もしファームウ
ェアがメッセージを実行していないならば、待ちをポー
リングするために停止することは、計算力の重大な損失
になる。ドライブアテンションメッセージに対してポー
リングするタスクに頼らない通知のための第二のメカニ
ズムが、さらに使用される。ファームウェアの臨界点
で、タスクは、もしドライブアテンションが発生した
時、ベクトルされるコードのセクションを登録すること
ができる。もしドライブアテンションが発生しい場合、
レジスター/非レジスターを越えて追加時間は要求され
ない。
【0828】ドライブアテンションハンドリング、およ
び、同時性:ドライブアテンションハンドラーはISR
として実行し、小さいコアISRは最初割り込み禁止
で、その時、より大きなハンドラーは割り込み可能であ
る。次の例1は図解されたシナリオを提供する。
【0829】例1 進行中のシーク、および、SCSI割り込みは、割り込
み禁止となる。駆動機構はシークフォールトを有し、し
たがって、ドライブアテンションが発生する。ドライブ
アテンションハンドラーは、いSRとして作動する。も
し他のSCSIコマンドが入ろうとしているならば、最
初の6ビットは、ハードウェアによって取り扱われる。
どの残りのバイトも、ドライブアテンションが再び割り
込みを可能になる後まで、SCSIISRでPIO'd
になることを待つ。駆動機構がシークしていたので、S
CSI割り込みはまだマスクオフされている。したがっ
て、リカバリーがドライブアテンションハンドラー(も
し必要ならば、recalsを含む)によって実行され
ているすべての時間で、SCSIバスはコマンドの中間
に保持される。
【0830】ドライブアテンション事象、および、メッ
セージ:アテンションのソースを決定する。
【0831】ドライブアテンションメッセージのために
現在登録されている受け入れに、メッセージを送る。
【0832】ACイジェクトリクエスト、フロントパネ
ルイジェクトリクエスト、スピンドルアットスピード、
および、イジェクトリミットのためのメッセージを送
る。
【0833】カートリッジが挿入されている時、自動ス
ピンアップ、および、初期化を実行しないこと。
【0834】ドライブアテンションルーチング、およ
び、キャッシング:モニタタスクは、ドライブアテンシ
ョンルータートークンが必要とされる時、リードアヘッ
ドキャッシュの効果を弱めるためにTCSを送る。
【0835】ドライブタスクは、それがリードアヘッド
キャッシュを実行している間、ドライブアテンションメ
ッセージを受け取るためのタスクとして引続き登録され
ていなければならない。もしドライブアテンションが起
きたら(たとえば、オフトラック)、ドライブタスクは
調整活動をする必要がある。モニタタスクは、ドライブ
アテンションルータートークンを打ち切ったり、戻した
りすることをドライブタスクに告げるために、ドライブ
タスクにメッセージを送る。
【0836】SCSI転送:PIOモード:もし転送が
(TBD)バイトより大きい場合、データをバッファR
AMにコピーし、その後、それをそこからそとにDMA
する。
【0837】SCSIメッセージ:バスドライブリセッ
ト、ターミネートI/O、および、アボート。
【0838】事象:事象のリスト。
【0839】メッセージタイプ: 現行TCSソースタイプ SCSI_TCS モニタタスクからドライブタスクへ
要求をパスする ATTN_TCS ドライブアテンションハンドラーか
ら LL_RD_TCS ローレベルリードに対する要求 LL_WD_TCS ローレベルライトに対する要求 ERCVRY_TCS セクタエラーリカバリーに対す
る要求 下記に置き換えること: メッセージ SCSIバスリセット オートチェンジャーリセット オートチェンジャーパワーダウンリセット ドライブアテンションTCSs エラー(シークフォールト、オフトラック、カートリッ
ジノットアットスピード等) カートリッジインスロート カートリッジインハブ イジェクトリクエスト(オートチェンジャー、あるい
は、フロントパネル) イジェクトリミット スピンドルアットスピード タイマー事象リクエスト タイマー事象発生 スピンドルスタート/ストップリクエスト スピンドルスタート/ストップステータス(OK、フェ
イル)イジェクトカートリッジリクエスト イジェクトカートリッジステータス(OK、フェイル) カートリッジリクエスト初期化 カートリッジステータス初期化(OK、フェイル;カー
トリッジのタイプ) ドライブアテンションルーター(DAR)トークン ドライブアテンションルーター(DAR)トークンに戻
る DAT Returned Seek Returned シークステータス(DAR Token return
ed) キャッシングでリードリクエスト キャッシングなしでリードリクエスト リードステータス ストップリードキャッシュ(リードリクエストが後に続
く) アボートリードキャッシュ、フラッシュリードキャッシ
ュキャッシングでライトリクエスト キャッシングなしでライトリクエスト ライトステータス ストップライトキャッシュ(ライト、および、フラッシ
ュキャッシュの終了) タイムドライトキャッシュ(ライトキャッシュの選択さ
れた部分を媒体に書き込む) フラッシュライトキャッシュ(リセット、あるいは、パ
ワーダウンリクエスト)フラッシュステータス ハードウェア要件:1)セーブされたデータにクイック
アクセスするためにNVRAMに影をつけるための2K
RAM。これは、非切断コマンド(すなわち、モード
センス、および、ログセンス。)に対する要件にあうよ
う手助けをする。 2)パワーオン時中の経過時間カウ
ンター) エレクトロニクス 駆動機構エレクトロニクスは、三つの回路アセンブリー
から構成される:図162〜図168に図示される集積
スピンドルモータ回路、図169〜181に図示される
前置増幅器付きフレックス回路、および、図182ない
し図229に図示される多数の駆動機構機能を含む主要
な回路ボード。 集積スピンドルモータボード スピンドルモータボードは、三つの機能を有する。一つ
の機能は、図162のコネクタJ2でアクチュエーター
信号を受け取り、図168のコネクタJ1を介して、そ
れらをメインボードにパスすることである。ボードに関
する他の目的は、ブラシなしのスピンドルモータドライ
バー、および、粗位置センサー前置増幅器である。これ
らの特徴は、後に詳細に説明される。
【0840】図162〜168を連続してに参照する
と、図示された回路はスピンドルモータを駆動する。こ
のスピンドルドライバー回路は、図167のU1を含
み、それらは、ブラシなしモータドライバー、および、
スピンドルモータ(モータは図示されていない)を安定
化するための種々雑多の構成要素である。U1はプログ
ラム可能であり、メインボードから供給される1MHz
クロックを使用する。U1はメインボードに対してFC
OM信号のタックパルスを送り、したがって、メインボ
ードはスピンドルスピードを監視することができる。
【0841】図162〜図168に図示される回路は、
さらに、粗い位置エラ−を生成するように機能する。オ
ペレーショナル増幅器U2、および、U3は、エラー信
号を生成する。U2、および、U3は12ボルト供給
用、および、+5ボルト供給用を使用する。+5ボルト
供給用はリファランスとして使用される。リファランス
信号は、フェライトビードを介してU3の入力ピン3、
および、5内に伝播し、それらは並列に47ピコファラ
ッドのコンデンサC9、および、C20を備えた、48
7Kフィードバック抵抗R18、および、R19を有す
る。二つのトランスインピーダンス増幅器U3A、およ
び、U3Bは、アクチュエーター(図示されていない)
上に配置されている位置感知検出器からの入力を受け取
る。検出器は、スプリット検出器フォトダイオードに等
しい。増幅器U2Aは、2のゲインと共に、U3A、お
よび、U3Bからの出力を区別して増幅する。U2Aの
出力は、粗い位置エラーとしてメインの回路ボードに送
られる。
【0842】他のオペレーショナル増幅器2Bは、抵抗
器R23、および、R17によって生成される入力ピン
6上に、リファランスレベルを有する。そのリファラン
スレベルは、トランスインピーダンス増幅器U3A、お
よび、U3Bの合計された出力、U2Bのノード5で見
られるようなこれら二つの和は、抵抗器デバイダーR2
3、および、R17からのノード6上に見られるものと
同じである。フィードバックのコンデンサC21は、U
2Bがインテグレーターとして作用し、それによって、
抵抗器R21を介してトランジスターQ3を駆動する原
因となる。Q3は、フォトダイオード(図示されず)で
光輝くLEDを駆動する。これは、基本的に、トランス
インピーダンス増幅器U3A、および、U3Bからのあ
るレベルの電圧を保証する閉鎖されたループシステムで
ある。
【0843】図162〜図168をもう一度参照する
と、このボード上の他の機能は、モータイジェクトドラ
イバーである。モータドライバーは、図166のダーリ
ントンQ1であり、電流は抵抗器R7によって決定され
るようなトランジスターQ2によって限定されている。
ダイオードD1、および、C11は、モータ(図示せ
ず)に対するノイズサプレッションである。カートリッ
ジイジェクトメカニズムの位置は、図165のホール効
果センサーU4、および、カートリッジが取り出される
までギヤトレインの位置を決定する機能を介して検出さ
れる。さらに、ボード上には三つのスイッチ、WP−S
W、CP−SW、および、FP−SWがあり、カートリ
ッジが書き込みプロテクトされているかどうか、カート
リッジプレゼントがあるかどうか、さらに、フロントパ
ネルスイッチが、メインプロセッサーがカートリッジを
取り出すことを要求しているかどうかを検出する。 前置増幅器 ここでは、前置増幅器の二つの実施例を説明する。共通
の要素は、図169〜図173、および、図174〜図
177に図示されている。二つの実施例の間要素の違い
は、図178〜図179に図示される。
【0844】図169〜図173に図示されるオプティ
クスモジュールフレックスリードは、三つの主要な機能
を有する。一つはサーボトランスインピーダンス増幅器
部分であり;第二は読み取りチャンネル読み取り前置増
幅器であり;さらに、第三はレーザドライバーである。
【0845】図169にはコネクタJ4が図示され、図
170からくる信号はトランスインピーダンス信号であ
る。TD、および、RDは、サーボ信号に対する二つの
カッド検出器である。初期アラインメント中、X1は、
ここのカッドが位置合わせできるように、X2に接続さ
れない。その後、X1ピンはX2ピン1、X1ピン2、
ないし、X2ピン2等に接続される。二つのカッドの電
流の和は、その時、増幅器U1A、ないし、U1Dを介
して増幅されるトランスインピーダンスである。四つの
カッド信号は、メインボードにサーボ信号を作成する。
トランスインピーダンス増幅U1AーU1Dは、並列の
1ピコファラッドのコンデンサC101−C104と、
100kオーム抵抗器RP1A、RP1B、RP1C、
および、RP1Dで行われる。
【0846】図169の図示されるフォトダイオードF
Sは、フォーワードセンスダイオードである。フォーワ
ードセンス電流は、レーザからくる電力の表示であり、
ピン15でコネクタJ4を経てメインボードに通じてい
る。
【0847】図170を参照すると、U106はJ10
3に接続されている。J103は他のカッド検出器であ
り、四つのカッドの内二つが、微分MO(マグネットオ
プティックス)信号、および、合計の信号を生成するた
めに使用される。VM8101、U106は、MOドラ
イブ用に特に作られた前置増幅器であり、かつ、トラン
スインピーダンス増幅器である。U106からの読み取
り+/−信号は、コネクタJ103、ピン6からくるプ
レフォーマット信号によって、差、および、和の信号の
間で切り替わることができる。
【0848】図174〜図178は、書き込みレベルに
対するレベルトランスレーターU7B、U7C、およ
び、U7Dを図示する。U7B、U7C、および、U7
Dは、さらに、大きな容量のロードで安定するように補
償される三つの微分オペレーショナル増幅器である。U
7B、U7C、および、U7Dの周囲の抵抗器、およ
び、コンデンサによって安定化する。微分増幅器である
U7B、U7C、および、U7Dは、図178〜図17
9に図示されるトランジスタベースQ301、Q30
2、Q303、Q304、Q305、および、Q306
に対して、書き込みレベルを設定するために、1/2の
ゲインを有する。三つの書き込みレベルがある:発明
が、MO信号を書き込むパルストレインで、異なるパル
スに対して異なる書き込みレベルを有することができ
る、書き込みレベル1;書き込みレベル2;および、書
き込みレベル3。
【0849】図176に図示される四つの演算増幅器U
7Aは、読み取り電流レベルを設定する。U7Aはトラ
ンジスタQ7、Q8、および、Q9にミラーされる。Q
7、および、Q8でミラーされた電流は、レーザに入る
実際のリード電流である。本発明に従う光学ディスクシ
ステムは、レーザ、電流をレーザに流すための第一の手
段、および、レーザを駆動するために第一の手段の電源
を切り換えるためのディジタル論理手段を組み合わせて
含み、それによって、電力はレーザが励起された時のみ
消費され、上昇、および、下降切り替え特性は達成され
る。一つの好ましい実施例において、ディジタル論理手
段は、図178、および179に図示されるCMOSバ
ッファー、U301、および、U302を含み、それら
は、電気接地と十分な供給電圧の間に接続される。それ
に加えて、第一の手段は、図178〜179のパストラ
ンジスタQ301ーQ302を使用することによって、
好ましく実施される。
【0850】フォーカシングメカニズムとトラッキング
メカニズム、レンズ、および、読み取られるディスクを
有するタイプの本発明の光学ディスクシステムの他の見
地に従って、本発明のメカニズムは、フィードバックル
ープによって制御される。本フィードバックループの好
ましい実施例は、フォーカシングメカニズムとトラッキ
ングメカニズム、電流をレーザに流すための第一の手
段、および、レーザを駆動するために第一の手段の電源
を切り替えるためディジタル論理手段の修正に影響を与
えるサーボ信号を生成する電気回路を含み、それによっ
て、電力はレーザが励起された時のみ消費され、上昇、
および、下降切り替え特性は達成される。本実施例にお
いて、ディジタル論理手段は、電気接地と十分な供給電
圧の間に好ましく接続されるCMOSバッファー、U3
01、および、U302を含む。前記第一の手段は、パ
ストランジスタを使用することによって、好ましく実施
される。
【0851】図178〜179は、さらに、レーザLD
1をオンにするための実際のパルスドライバーであり、
割り込み可能である。レーザは、電圧レベルが上がる
時、レーザが実際いかなる電流スパイクにも影響されな
いことを補償するために、CMOSゲートU301、お
よび、U302Aで実際に保護される。U302Aは、
レーザオン信号に入ってくる論理的ローを補償し、さら
に、U302Aは、U302Aの読み取り割り込み可能
バー、ピン1、2、および、3が、U302Aのピン2
0、21、22、および、23の高論理レベルで割り込
み可能となるまで、図174の電流ミラーは割り込みか
ら守られる。起動はU302Aのピン4で実施され、そ
れは301A、301B、および、302Bの入力を制
御する。
【0852】割り込み可能ピン、U302、および、U
301のピン13、および、24、および、U301A
のピン24は、書き込みストーブ1、書き込みストーブ
2、および、書き込みストーブ3に対応する個々の書き
込み信号である。Q306を介して個々のトランジスタ
Q301によって生成される電流源をオンにすると、三
つの書き込みのレベルが可能になる。図179のフェラ
イトビード301、および、302は、リード電流がラ
イト電流から絶縁されるように作用し、さらに、RFモ
ジュレーションがEMI目的のケーブルに戻ることから
守る。
【0853】図180、図181を参照すると、U30
3は、Hewlett PackardからのIDZ3
であり、約460MHz電流を生成する機能を実行する
カスタム集積回路である。この電流はレーザノイズを減
少するために、RFモジュレーションに対するレーザ内
に伝導される。その出力はC307を介して結合され
る。モジュレーションをオン、オフするための割り込み
可能ピン1がU303にある。
【0854】本発明は、パルスリンギングの減少を受け
る改良されたコルピッツタイプ発振器を含む。発振器
は、増加した抵抗を有する発振器に対するタンク回路を
含む。タンク回路は、さらに、インダクタンスを含む。
本発明の一つの見地は、発振器は一つの増加した供給電
圧を有し、それによって、RFモジュレーションの振幅
の増加、および、リンギングの減少を促進することであ
る。後にこれについて詳シーク説明される、改良された
コルピッツ発振器電気回路の好ましい実施例は、エミッ
タ、ベース、および、コレクタを有するトランジスタ;
電圧供給装置;および、コレクタと電圧供給装置の間で
連続して接続される負荷抵抗を含み、それによって、発
振器リンギングは、書き込みパルスが発振器に供給され
た時、軽減される。負荷インダクタンスは、負荷抵抗と
直列に好都合に備えられる。本実施例において、書き込
みパルスは負荷抵抗と負荷インダクタンスの間の接合点
に供給され、さらに、スプリットコンデンサタンクは、
コレクタとアースの間で、エミッタ、および、コレクタ
を横切って接続される。
【0855】本改良されたコルピッツ発振器電気回路の
替わりの好ましい実施例は、エミッタ、ベース、およ
び、コレクタを有するトランジスタ;コレクタとアース
の間で、エミッタ、および、コレクタを横切って接続さ
れるスプリットコンデンサタンク;電圧供給装置;およ
び、コレクタと電圧供給装置の間で直列に接続される負
荷インダクタンス、および、負荷抵抗を含み、それによ
って、発振器リンギングは、ライトパルスが負荷インダ
クタンス、および、負荷抵抗の間の接続点に供給された
時、軽減される。この実施例は、同様に、供給電圧を有
し、それによって、RFモジュレーションの振幅の増
加、および、リンギングの減少を促進する。抵抗が増加
された負荷回路を有する本コルピッツ発振器は、レー
ザ、および、書き込みパルスを組み合わせて設けられて
いる。一つの好ましい実施例において、負荷回路は、さ
らに、インダクタンスを含む。
【0856】この組合せは、レーザ、書き込みパルス
源、電圧供給装置、エミッタ、ベース、および、コレク
タを有するコルピッツ発振器、および、コレクタと電圧
供給装置の間で直列に接続される負荷抵抗を含み、それ
によって、発振器リンギングは、書き込みパルスが発振
器に供給された時軽減される。これは、負荷抵抗と直列
のタンクを含み、そこにおいて、書き込みパルスは負荷
抵抗と負荷インダクタンスの間の接合点に供給され、さ
らに/または、スプリットコンデンサタンクは、コレク
タとアースの間で、エミッタ、および、コレクタを横切
って接続される。
【0857】本発明に従ったディスクドライブシステム
に使用するためのこの組合せの他の実施例は、レーザ、
書き込みパルス源、エミッタ、ベース、および、コレク
タを有するコルピッツ発振器、および、コレクタと電圧
供給装置の間で直列に接続される負荷抵抗、電圧供給装
置、および、コレクタと電圧供給装置の間で直列に接続
される負荷インダクタンス、および、負荷抵抗を含み、
それによって、発振器リンギングは、書き込みパルスが
負荷インダクタンス、および、負荷抵抗の間の接続点に
供給された時軽減される。この実施例では、同様に、負
荷抵抗増加され、および、電圧供給装置増加され、それ
によって、RFモジュレーションの振幅の増加、およ
び、リンギングの減少を促進する。コルピッツ発振器で
リンギングを減少する方法は、発振器内の負荷抵抗を増
加し、さらに、発振器への電圧供給を増加するステップ
を含む。
【0858】上記のように、本発明の光学ディスクシス
テムは、フォーカシングメカニズムとトラッキングメカ
ニズムを有し、そこにおいて、そのメカニズムは、フォ
ーカシングメカニズムとトラッキングメカニズムの修正
に影響を与えるためのサーボ信号を生成する電気回路を
含むフィードバックループによって制御され、さらに、
本発明の光学ディスクシステムは、レーザ、書き込みパ
ルス源、エミッタ、ベース、および、コレクタを有する
コルピッツ発振器、および、コレクタと電圧供給装置の
間で直列に接続される負荷抵抗、電圧供給装置、およ
び、コレクタと電圧供給装置の間で直列に接続されるタ
ンクインダクタンス、および、負荷抵抗を有し、それに
よって、発振器リンギングは、書き込みパルスがタンク
インダクタンス、および、負荷抵抗の間の接続点に供給
された時、軽減される。
【0859】図104において、第二の実施例は、図1
79の単一トランジスタQ400の周囲に備えられるコ
ルピッツ発振器と、スプリットコンデンサ設計C403
と、インダクターL400を設けたC402を有する。
この回路は、フェライトビードFB301を介して入っ
てくる書き込みパルスが、発振器回路によっていかなる
リンギングも生成されることのないことを保証するため
に、12ボルト、2kの抵抗負荷R400でバイアスさ
れる。もし割り込み禁止が必要ならば、発振器に対する
割り込み禁止は、R402をアースに短絡することによ
って、ベース信号を介して提供される。
【0860】コルピッツ発振器の従来の設計は、5ボル
ト供給と、R400に代わりのインダクターを含む。こ
の他の設計は、ノイズを減少するために、十分な振幅の
モジュレーションをレーザに与えた。しかし、この従来
の設計は、書き込みパルスが供給された時いつでもリン
グしてしまう。書き込みパルスは、インダクターが抵抗
R400と置き換えられたので、発振器回路にリンギン
グを生じる。リンギングを除去し、RFモジュレーショ
ンでピークピーク電流を十分に維持するために、それ
は、発振器に対する供給を5ボルトから12ボルトに変
更し、その後、すべての抵抗を適当に修正することを必
要とする。 主要な回路ボード 図182〜図229は主要な回路ボードを示す。主要な
回路ボードは、スピンドルモータボードに含まれない駆
動装置、あるいは、前置増幅器の機能を含む。これはS
CSI制御装置、読み取り、および、書き込み用エンコ
ーダ/デコーダ、読み取りチャンネル、サーボ、電力増
幅器、および、サーボエラー生成器を含む。
【0861】図182は、前置増幅器フレックス回路J
1からの接続を示す。前置増幅器フレックス回路J1の
ピン15は、図169に示されるように、前置増幅器フ
レックス回路からのフォーワード感知電流である。図1
82の抵抗R2は、センス出力をマイナス基準電圧に関
連させる。演算増幅器U23Bは、この信号をバッファ
し、それはADC U11で測定される(図204、図
205)。
【0862】図182の二つの抵抗器、R58、およ
び、R59は、レーザ読み取り電流レベルでより微細な
分解能を得るために、抵抗器デバイダーの機能を実行す
る。図205に図示されるディジタルーアナログ変換器
U3からの出力は、レーザ読み取り電流を設定する。図
202、図203のDPS U4は、変換器を制御す
る。
【0863】図186は、テストコネクタとして知られ
る評価コネクタJ6を示す。評価コネクタJ6は、図1
94、図195に図示されるU43のI/Oポートを介
して、テストモードの直列通信リンクを、プロセッサU
38(図201、202)に提供する。図106のコン
パレーターU29Aは、プロセッサにSCSIリセット
信号を生成する。
【0864】図188の電力モニターU5は、システム
の電力を監視し、5ボルト供給が許容度の範囲内にあ
り、さらに、12ボルト供給が許容度の範囲内にある時
まで、システムをリセット状態に保持する。
【0865】図189のコネクタJ3Aは、主要な回路
ボードを主要な電力に接続する。電力フィルタF1、F
2は、主要な回路ボードに対するフィルタとなる。
【0866】容量性結合のシャシーは、図189のMT
1、MT2を据え付け、主要な回路ボードはシャシーに
アースし、シャシーをACアースする。
【0867】図191;U32は、SCSIバッファー
管理/制御回路を示す。U32は、SCSIバスに対し
てバッファ機能、および、コマンド取扱いを実行する。
U19Aは、図194〜196;U43からのID発見
信号の長さをのばす。図193;U41、U42、およ
び、U44には、SCSIバッファーに対する1Mbx
9バッファーRAMがある。図192は、8位置ディッ
プスイッチS2を示す。スイッチS2は、リセット、お
よび、終了等のSCSIバスパラメーターを選択するた
めの一般的な目的のDIPである。
【0868】図194〜196は、エンコーダ/デコー
ダ回路U43を示し、それはSCSI制御装置の一部分
である。エンコーダ/デコーダ回路U43は、データの
RLL2、7エンコード/デコードを実行し、1x、お
よび、2x5−1/4インチディスクに対するISO基
準ディスクフォーマットに対して、セクタフォーマット
をデコーディングするのに加えて、必要なすべての信号
を提供する。さらに、一般的な目的入力/出力があり、
それは様々なシリアル装置の伝達を含み、バイアスコイ
ルドライバーを割り込み可能にし、さらに、バイアスコ
イルの極性を決定する雑機能を実行する。
【0869】図196の小さい非揮発性RAM U34
は、駆動機構ー特定パラメーターを保存する。これらの
パラメーターは、駆動機構製造業時に、駆動機構の目盛
り修正中に設定される。
【0870】図197に図示されるSCSIアクティブ
端子パッケージU50、U51は、図192に図示され
るスイッチS2によって割り込み可能となる。
【0871】図194のエンコード/デコード回路U4
3は、NRZビットパターンが入力、および、出力に対
して割り込み可能となる駆動機構で使用される特定のモ
ードを有する。割り込み可能の時、図213のカスタム
GLENDEC U100は、4Xディスクに対するR
LL1、7エンコード/デコードのために使用すること
ができる。エンコード/デコードのこのモードで、回路
U43は他のディスク仕様に対して、多くの他のエンコ
ード/デコードシステムの使用を割り込み可能にする。
【0872】図109は、80C188システム制御プ
ロセッサU38を示す。80C188システム制御プロ
セッサU38は、図200のプログラムメモリーU3
5、U36の256バイト、および、256バイトRA
M U39、U40で、20メガヘルツで動作する。8
0C188システム制御プロセッサU38は、駆動機構
の機能を制御する。80C188システム制御プロセッ
サU38は、一般的な目的のプロセッサであり、さら
に、異なるフォーマット、および、異なる顧客の要件を
取り扱うためにプログラムすることができる。異なるデ
ィスクフォーマットは、適当な支持機器、および、エン
コード/デコードシステムで取り扱うことができる。
【0873】図110は、TI TMS320C50
DSPサーボ制御装置U4と、サーボエラー信号を変換
するためのマルチ入力アナログ−ディジタル変換器U1
1と、さらに、サーボ駆動機構信号とレベル設定を与え
るための8チャンネル/8ビットディジタルーアナログ
変換器U3とを示す。DSPサーボ制御装置U4は、ア
ナログ−ディジタル変換器U11からの信号、および、
ディジタルーアナログ変換器U3の出力信号を受け取
る。
【0874】DSPサーボ制御装置U4は、DSPサー
ボ制御装置U4のピン40で、インデックス信号を経て
スピンドルスピードを管理する等の機能を制御する。D
SPサーボ制御装置U4は、駆動機構がピン45の制御
信号を経て書き込み、あるいは、読み取りをしているか
どうかを決定する。DSPサーボ制御装置U4は、図2
13に図示されるGLENDE U100を経てシステ
ム制御プロセッサと通信する。DSPサーボ制御装置U
4は、微細なトラッキングサーボと、粗いトラッキング
サーボと、フォーカスサーボと、レーザ読み取り電力制
御と、さらに、カートリッジ取り出し制御とを実行す
る。DSPサーボ制御装置U4は、さらに、ディスクが
速さの許容度の範囲内で回転していることを検査するた
めに、スピンドルスピードを監視する。アナログ−ディ
ジタル変換器U11は、フォーカス上での変換と、トラ
ッキングと、さらに、粗い位置信号とを実行する。フォ
ーカス、および、トラッキング変換は、クアドラチャサ
ム信号から生成される、アナログ−ディジタル変換器U
11のピン17、および、18からの+/ー基準を使用
して行われる。クアドラチャサム信号は、サーボ信号の
和である。エラー信号の規格化は、基準としての+/ー
クアドラチャサムを使用して実行される。粗い位置と、
クアドラチャサム信号と、さらに、フォーワードセンス
とが、+/ー電圧基準を使用して変換される。
【0875】図205のディジタルーアナログ変換器U
3は、微細な駆動信号と、粗い駆動信号と、フォーカス
駆動機構と、LS、および、MS信号とを含む出力を有
する。これらの信号は、電力増幅器(図206のU9、
および、U10、および、図209のU8)を駆動する
ために機能する、さらに、サーボループを閉じるために
機能するサーボ信号である。フォーカスは、FOCUS
DRYLS、および、FOCUSDRYMS駆動信号を
有する。FOCUSDRYLS信号は、開放ループセン
スでのフォーカスモータの微細なステッピングが、非常
に微細なステップでステッピングすることによって、デ
ィスクを獲得することを可能にする。FOCUSDRY
MS信号は、サーボループドライバーとして使用され
る。図205のディジタルーアナログ変換器U3のピン
7は、信号READ_LEVRL_MSを含む。ディジ
タルーアナログ変換器U3のピン9は、信号READ_
LEVRL_LSを含む。ディジタルーアナログ変換器
U3のピン7、9からのこれらの信号は、レーザ読み取
り電力を制御するために使用される。ディジタルーアナ
ログ変換器U3のピン3は、4x読み取りチャンネルエ
ラーリカバリーで使用されるしきい値オフセットであ
り、エラーリカバリーのために読み取りチャンネルの中
に射出されるオフセットを、割り込み可能にする。
【0876】本光学ディスクシステムは、一般に、レン
ズ、および、読み取られるディスクを含み、さらにそれ
に関連した発明は、読み取られるディスクへ光をインピ
ンジングするステップと、最初にレンズをそのストロー
クの底に引っ込めるステップと、図205に図示される
最大クアドラチャサム信号U11のピン25を探してい
る間、レンズストロークのトップまで走査するステップ
と、レンズをディスクから離して後方に移動するステッ
プと、ディスクから後方にくるすべての光を監視するス
テップと、すべての光が測定されるピーク値の1/2の
以上である時を監視中に決定するステップと、最初のゼ
ロクロッシングを探すステップと、クアドラチャサム信
号がピーク振幅の1/2以上である時を決定するステッ
プと、さらに、その点でフォーカスを閉じるステップと
を含む、フォーカス獲得のための改良された方法を含
む。発明の従うこの方法の代わりの実施例は、読み取ら
れるディスク上へ光をインピンジングするステップと、
レンズを最初の位置に移動するステップと、クアドラチ
ャサム信号を監視するステップと、最大のクアドラチャ
サム信号を探している間レンズを最初の位置から読み取
られるディスクへ移動するステップと、レンズをディス
クから離れて後方に移動するステップと、ディスクから
受け取られるすべての光を監視するステップと、すべて
の光が測定されるピーク値の1/2の以上である時を光
を監視中に決定するステップと、最初のゼロクロッシン
グを探すステップと、クアドラチャサム信号がピーク振
幅の1/2以上である時を決定するステップと、およ
び、クアドラチャサム信号がピーク振幅の1/2以上で
ある時フォーカスを閉じるステップとを含む。この方法
のどちらか一方の実施例において、インピンジング光は
レーザからのものである。
【0877】本発明にしたがう改良されたフォーカス獲
得システムは、読み取られるディスク上へ光をインピン
ジングするための手段と、最初にレンズをそのストロー
クの底に引っ込めるための手段と、最大クアドラチャサ
ム信号を探している間レンズストロークのトップまで続
いて走査するための手段と、レンズをディスクから離れ
て後方に移動するための手段と、ディスクから後方にく
るすべての光を監視するための手段と、すべての光が測
定されるピーク値の1/2の以上である時を監視中に決
定するための手段と、最初のゼロクロッシングを探すた
めの手段と、クアドラチャサム信号がピーク振幅の1/
2以上である時を決定するための手段と、さらに、その
点でフォーカスを閉じるための手段を含む。
【0878】本発明にしたがう改良されたフォーカス獲
得システムの代わりの実施例は、読み取られるディスク
上へ光をインピンジングするための手段と、クアドラチ
ャサム信号を監視するための手段と、レンズを最初の位
置に移動するための手段と、最大のクアドラチャサム信
号を探している間レンズを最初の位置から読み取られる
ディスクへ移動するための手段と、レンズをディスクか
ら離れて後方に移動するための手段と、ディスクから受
け取られるすべての光を監視するための手段と、すべて
の光が測定されるピーク値の1/2の以上である時を光
を監視中に決定するための手段と、最初のゼロクロッシ
ングを探すための手段と、クアドラチャサム信号がピー
ク振幅の1/2以上である時を決定するための手段と、
さらに、クアドラチャサム信号がピーク振幅の1/2以
上である時フォーカスを閉じるための手段とを含む。こ
の実施例において、読み取られるディスクへ光をインピ
ンジングするための手段は、レーザを含む。
【0879】本発明の他の見地は、フォーカシングメカ
ニズムと、トラッキングメカニズムと、レンズと、さら
に、読み取られるディスクとを有し、そのメカニズム
は、フィードバックループによって制御されるタイプの
本光学ディスクシステムに関連して用いられるフィード
バックループを含む。このフィードバックループの一つ
の実施例は、フォーカシングメカニズム、および、トラ
ッキングメカニズムの修正に影響を与えるためのサーボ
信号を生成するための電子回路と、読み取られるディス
ク上へ光をインピンジングするための手段と、最初にレ
ンズをそのストロークの底に引っ込めるための手段と、
最大クアドラチャサム信号を探している間レンズストロ
ークのトップまで続いて走査するための手段と、レンズ
をディスクから離れて後方に移動するための手段と、デ
ィスクから後方にくるすべての光を監視するための手段
と、すべての光が測定されるピーク値の1/2の以上で
ある時を監視中に決定するための手段と、最初のゼロク
ロッシングを探すための手段と、クアドラチャサム信号
がピーク振幅の1/2以上である時を決定するための手
段と、さらに、その点でフォーカスを閉じ、それによっ
て、フォーカス獲得が達成されるための手段とを含む。
【0880】図205は、さらに、2.5ボルト基準U
24を示し、それは、2のファクターで、増幅器U23
Dで、5ボルト基準で増幅される。2.5ボルト基準の
U24は、コンパレーターU29によって使用される。
コンパレーターU29は、ゼロトラッククロッシングを
決定するために、トラッキングエラー信号のAC構成要
素をゼロボルトと比較する。トラッキングエラー信号は
ディジタル化され、さらに、シーク動作中に使用される
トラッククロッシングを決定するために、図213に図
示されるGLENDEC U100に送られる。
【0881】図204のアナログ−ディジタル変換器U
11は、フォーカシング、および、トラッキングエラー
に対して変換を行うために、クアドラチャサム信号を使
用する。アナログ−ディジタル変換器U11のピン1
7、および、18の基準に対してクアドラチャサムを使
用することによって、エラー信号は自動的にクアドラチ
ャサム信号に規格化される。アナログ−ディジタル変換
器U11は、サム信号によってエラーを分割し、そし
て、入力のための規格化されたエラー信号をサーボルー
プに与える。利点は、サーボループが取り扱う変動が少
なくなることである。この規格化の機能は、アナログデ
ィバイダーで外で実行することができる。アナログディ
バイダーには、固有の精度と速さの問題がある。この機
能は、さらに、クアドラチャサム信号によりエラー信号
のディジタル分割し、図202ーBのDPSサーボ制御
装置U4によって実行することができる。DPSサーボ
制御装置U4での分割には、多くの時間がかかる。50
キロヘルツのサンプル速度で、サーボループ内でディジ
タルに分割し、エラーを処理する時間はない。クアドラ
チャサムは基準として使用されるので、分割は必要でな
く、エラー信号は自動的に規格化される。
【0882】図201〜209を参照すると、アナログ
−ディジタル変換器U11のピン17、および、18の
アナログ−ディジタル基準信号は、図210の演算増幅
器U17A、U17Bから生じる。演算増幅器U17
A、U17Bは、基準+/ー電圧を生成する。スイッチ
U27A、U27Bは、演算増幅器U17A、U17B
に対する入力基準を選択する。演算増幅器U17A、U
17Bは、スイッチU27Bが活動している時に、1ボ
ルト基準、および、4ボルト基準(2.5ボルト+/ー
1.5ボルト基準)を生成する機能を果たすか、スイッ
チU27Aが活動している時に、クアドラチャサムから
の基準を生成するための機能を果たす。スイッチU27
A、および、U27Bは、50キロヘルツのサーボサン
プル速度で切り替えられる。これは、どのサーボサンプ
ルでも使用されるクアドラチャサムに、フォーカス、お
よび、トラッキングサンプルを割り込み可能にし、さら
に、クアドラチャサムと、フォーワードセンスと、さら
に、粗い位置は、基準として2.5ボルト+/ー1.5
ボルトで受け取られる。基準をマルチプレクシングする
ことによって、サーボエラーの自動的な規格化は、単一
アナログ−ディジタル変換で達成される。
【0883】つまり、図210に図示される切り替えシ
ステムは、二つの異なる基準のレベルをマルチプレクス
する。切り替えシステムは、クアドラチャサム基準を使
用する時、サーボエラー信号の規格化に加えて、レーザ
電力、および、ディスクから検出される信号の量に対す
る真の基準レベルのアナログ−ディジタル変換を、割り
込み可能にする。変換は、50キロヘルツの速度で、両
方の基準レベルの間で切り替えることによって、レーザ
電力と、クアドラチャサムレベルと、エラー信号フォー
カスと、さらに、トラッキング等の信号に、リアルタイ
ムで実行することができる。
【0884】図206はフォーカス電力増幅器U9を備
えた回路、図207は微細起動機構電力増幅器U10を
示す。電力増幅器U9、U10は、プロセッサによって
制御されるピン10上にディジタル割り込み可能ライン
を有する。マイクロプロセッサ制御の一つの利点は、電
力増幅器が、駆動機構パワーアップ中活動的であり、関
連したフォーカス、および、駆動機構アセンブリーの損
害、および、制御されない動作を防ぐことである。電力
増幅器U9、U10の両方は、アナログ基準として使用
される2.5ボルト基準を有し、さらに、5ボルト供給
によって電力が供給される。電力増幅器U9、U10
は、現行の出力を制御するために、DSPサーボ制御装
置U4からのディジタルーアナログ入力を有する。フォ
ーカス電力増幅器は、+/ー250ミリアンペアの電流
を駆動することができ、さらに、微細な電力増幅器は、
+/ー200ミリアンペアの電流を駆動することができ
る。バイアスコイル駆動機構、および、粗い駆動機構に
おける電力増幅器U30を図208に示し、電力増幅器
U8を有する回路を図209に示す。電力増幅器U3
0、U8は、モータを横切ってより高い電圧範囲を可能
にするために、12ボルト供給によって、パワーアップ
される。バイアスコイル(図示せず)は、割り込み可能
になるようにディジタルに制御され、さらに、極性を消
去するか、あるいは、極性を書き込むかどちらか一方に
設定される。電力増幅器U30は、増幅器の出力の1/
3を20オームのコイルに出力する。粗いモータ電力増
幅器U8は、13ー1/2オーム負荷に45アンペアま
で供給するように指定されている。電力増幅器U8は、
入力でレベルトランスレーターU23Aを有し、その結
果、電圧駆動機構は2.5ボルトの代わりに5ボルト基
準になる。
【0885】図206〜208に図示されるような電力
増幅器U9、U10、U30、U8は、同様に構成さ
れ、30キロヘルツより大きい帯域を生じるように補償
される。粗電力増幅器U8上にある、図209のクラン
ピングダイオードCR1、CR2、CR4、CR5は、
粗モータが、モータのバックEMFのために方向が制限
されている時、電力増幅器U8の出力の電圧が、レール
を越えないように保つ。クランピングダイオードCR
1、CR2、CR4、CR5は、電力増幅器U8が、引
き延ばされた周期の間飽和しないように、したがって、
シークが困難にならないようにする。
【0886】図208の増幅器U26Aの出力、およ
び、抵抗器ディバイダーR28/R30は、バイアス電
流を、図211に図示されるアナログ−ディジタル変換
器U6に戻す。これは、バイアスコイルが、書き込みが
試みられる前に所望のレベルにあることを保証するため
に、プロセッサU38(図198)を割り込み可能にす
る。図210を参照すると、クアドラチャサム基準トラ
ンスレーターは、図110に関してすでに議論されたよ
うに、回路U27A、U27B、U17A、および、U
17Bとして達成される。スピンドルモータコネクタJ
2は、信号を他の回路要素に転送する。
【0887】微分増幅器U23Cは、粗位置エラーを
2.5ボルト基準にトランスレートする。スピンドルモ
ータボード(J2)からの粗位置エラーは、Vccに参
照される。トランスレーターQ14は、フロントパネル
LED、LED1に対するドライバーである。
【0888】図211を参照すると、シリアルA−D変
換器があり、それは温度センサーU20からの信号を変
換する。駆動機構の目盛り修正は、測定された温度変化
に対応して生じる。これは、特に4x書き込みの場合
に、発明の重要な特徴であり、そこで、書き込み電力は
限界であり、システム温度の関数として変化することを
要求される。
【0889】アナログ−ディジタル変換器U6のピン2
(PWCAL)、および、ピン6での信号は、8491
0(図218)から生じるサーボ微分増幅器信号であ
る。これらの信号は、読み取りチャンネル信号をサンプ
ルにする時使用され、図219の84910のピン27
ー30でディジタル信号によって制御される。本実施例
において、ピン27ー30はアースされるが、しかし、
当業者には、これらのピンが様々な異なる信号によって
駆動され、様々な信号を目盛り修正のためにサンプルに
できることを理解されたい。
【0890】図211のU6のピン3はAGCレベルで
あり、それは、U21Bによってバッファされ、その
後、A−D変換器に入力するためそれを測るために分割
される。AGCレベルは、既知の書き込まれたセクタで
サンプルにされる。結果として生じる値は、固定AGC
レベルとしてU16のピンに書かれる。固定AGCレベ
ルは、その時、図218の84910に入力される。8
4910は、その時、増幅器が、セクタがそれがブラン
クセクタであるかどうかを決定するために評価される
間、最大ゲインで動作することを禁じるAGCレベルを
設定する。
【0891】本光学ディスク起動機構システムは、その
上に複数のデータセクタを有するディスクの形をしたリ
ストア媒体と、セクタがブランクかどうかを決定するた
めにセクタの特別な一つを評価する増幅器手段と、さら
に、セクタが評価されている間増幅器手段が最大ゲイン
で動作することを禁じるための手段を、組み合わせて含
んでいる。本発明のこの実施例の特定の実施において、
増幅器手段を禁じるための手段は、増幅器手段に対して
ゲインのレベルを設定するために、図198、199の
マイクロプロセッサU38を含む。
【0892】後に、さらに詳細に説明されるように、本
光学ディスクシステムは、フォーカシングメカニズム
と、トラッキングメカニズムと、レンズと、さらに、読
み取られるディスクとを有するタイプのシステムであ
り、そこにおいて、そのメカニズムが、フォーカシング
メカニズム、および、トラッキングメカニズムの修正に
影響を与えるためサーボ信号を生成する電子回路と、セ
クタがブランクかどうかを決定するためにディスクの一
つの特別なセクタを評価する増幅器手段と、さらに、セ
クタが評価されている間増幅器手段が最大ゲインで動作
することを禁じるための手段とを含むフィードバックル
ープによって制御される。本発明のこの実施例の他の特
定の実施において、増幅器手段を禁じるための手段は、
増幅器手段に対してゲインのレベルを設定するために、
図198、199に図示されるようなマイクロプロセッ
サU38を含む。
【0893】図208に関して議論されたバイアス電流
は、それが、正しい振幅、および、極性であることを決
定するために、動作の書き込みと消去中にさらに保護さ
れるように、図211のアナログ−ディジタル変換器U
6のピン4で監視される。
【0894】信号PWCALLF、および、PWCAL
HFは、A6、および、A7でU6のピン7、および、
8に各々現れる。これらの信号は、サンプルからでたも
ので、回路を保持し(図223参照)、さらに、図22
5に図示されるように信号WYLF、あるいは、WTH
Fによるグルー論理エンコーダ/デコーダ(GLEND
EC)によって制御することができる。それらは、高周
波数書き込みパターンをサンプルにするためにセクタの
範囲内で、および、底周波数書き込みパターンの平均D
C構成要素の範囲内で用いられる。平均値は、4xライ
トパワーを最適化するために使用できるオフセットを得
るために比較される。
【0895】図211のU6(9)のピン11は、U2
1Aを介して結合され、微分増幅器は入力INTD+、
および、INTDーを有する。これらの信号は、4x読
み取りチャンネル内のリストア信号のDCレベルに関す
るデータのDCレベルである。微分信号は、4x読み取
りチャンネル内のコンパレーターに対するしきい値レベ
ルを決定する。D−A変換器、U3、ピン3(図20
5)でのDSPしきい値を使用して、このDCオフセッ
トはキャンセルすることができる。それに加えて、エラ
ーリカバリーのために、オフセットは、ほかの方法でリ
カバリーできないデータを、リカバーしようと試みるた
めに出される。このように、4x読み取りチャンネルリ
カバリー、及び、目盛り修正機能は設けられている。
【0896】信号ReadDIFFは、図211、21
2の微分増幅器U15Bの出力として、U6、A10の
ピン12に現れる。ReadDIFFは、MO前置増幅
器、あるいは、事前フォーマット前置増幅器のDC構成
要素である。このように、読み取り信号のDC値は決定
され、さらに、ピークピークMO信号に対して異なる値
を与えるために、第一の指示で消去されたトラック、お
よび、第二の指示で消去されたトラックのDC値を測定
するために使用することができる。さらに、書き込まれ
たデータは、発生している書き込みの測定を提供する平
均DC値をだすために平均化することができる。この値
は、さらに、4x書き込み電力目盛り修正のために使用
される。
【0897】図212のU16は、80C188(図1
98、199;U38)プロセッサによって制御される
D−A変換器。U16の出力は、三つの書き込み電力レ
ベル;WR1−V、WR2−V、および、WR3−Vに
対する電流レベルを制御する電圧。これらの信号は、こ
個々のパルスの電力を決定する。四番目の出力は、前に
注意した固定AGCである。
【0898】GLENDECは、U100として図11
5に図示される。グルー論理ENcode/DECod
eは、本質的に、ゲートアレイの多くの異なる機能を結
合している。エンコード/デコード部分は、RILL
1、7ーエンコード/デコード機能である。エンコード
機能の入力は、U43(図194)、ピン70のNRZ
であり、その出力はRLL1、7にエンコードされ、そ
れは、その時U100のピン36、37、および、38
(WR1、WR2、WR3)によってディスクに書き込
まれる。デコード機能は、ディスクからのRLL1、7
−エンコードデータを受け取り、それは、デコードさ
れ、U43(図194)に転送するためにNRZに戻さ
れる。図212のU16は、さらに、タイミング用に使
用される4xセクタフォーマットを含む。もちろん、U
16はプログラム可能であり、その結果、異なるセクタ
フォーマットは、そこで決定することができる。
【0899】図213のGLENDEC U100によ
る他の機能は、DSP(U4、図202)、および、ホ
ストプロセッサ、80C188(U38、図198)の
間の通信インターフェイスを含む。トラッククロッシン
グのためのカウンター、および、トラッククロッシング
間の時間を測定するための時間が、さらに、提供され、
それはシーク機能のためにDSPによって使用される。
【0900】図216は、サーボエラー生成回路を示
す。図216の信号QUADA、QUADB、QUAD
C、および、QUADDは、前置増幅器ボードに置かれ
るサーボトランスインピーダンス増幅器の出力を表す
(図170、U1A−U1D)。これらの信号は、図2
16のJ4で、各々、トラッキング、および、フォーカ
スエラー信号TE、および、FEを生成するために、図
216、217の演算増幅器U22A、および、U22
Bで、適当に加算され、さらに、減算される。図217
のU22Cは、クアドラチャサム信号QSとして、QU
ADA、QUADB、QUADC、および、QUADD
の和を求める。
【0901】スイッチU28A、U28B、U28C、
U28D、U27C、および、U27Dは、書き込み中
カッド電流が増加したので、回路ゲインを低くするため
に、書き込み中割り込み可能になる。書き込みQUAD
A、QUADB、QUADC、および、QUADD中、
ファクター4によってすべて減衰される。
【0902】読み取りチャンネルは、いま、図223に
関して議論される。読み取り信号RFD+、RFDー
は、前置増幅器ボード(図170、U106)に生じ、
事前フォーマット済み信号、および、MO信号の相対的
レベルを規格化するために、図223のゲインスイッチ
U48A、U48Bを介して伝播する。
【0903】書き込み動作中、U48C、U48Dは開
き、その結果、読み取り信号は、読み取りチャンネルの
入力を飽和しない。読み取り動作中、これらのスイッチ
の両方は閉じられ、さらに、読み取り信号は、図224
の微分回路U47に送られる。U47は、最小群遅延エ
ラーのために補償され、20MHzまで動作することが
できる。U47の出力は、C36、および、C37を介
してSSIフィルタU1にAC結合され、さらに、FR
ONTOUT+、および、FRONTOUTーを介して
84910(図218)にAC結合される。信号は、図
220に図示されるように、R75、および、R48に
よって抵抗して各々減衰され、その結果、信号レベルは
84910によって受け入れ可能に見える。FRONT
OUT+、および、FRONTOUT−は、その時、C
34、および、C33を介して、各々84910にAC
結合される。
【0904】いくつかの機能は、読み取りチャンネルが
適切に機能するように84910に含まれる。これら
は、読み取りチャンネルAGCと、読み取りチャンネル
位相ロックループと、データディテクターと、データセ
パレーターと、周波数シンセサイザーとを含む。サーボ
エラーは、典型的なウィンチェスターサーボエラー生成
器機能であり、さらに、84910の一部分である。し
かし、本実施例には使用されない。
【0905】図218の84910(U13)のデータ
分離信号の出力は、ピン14、および、15に表れ、そ
の時、SM330、U43(図194)に接続される。
これらの信号は、1x、および、2x読み取りチャンネ
ルモードのために使用される。
【0906】事前フォーマット信号は、実際に二つの分
離したAGC信号があるように、84910のピン31
を制御する。一つは、ヘッダー、あるいは、事前フォー
マット済みデータを読み取るために使用され、他方はM
Oデータを読み取るために使用されている。
【0907】4x読み取りチャンネルの場合、図224
の信号SSIFP、および、SSIFNは、U49、バ
ッファー増幅器に入る(図227)。U49の出力は、
ブーストを備えたインテグレーターとして機能するQ
3、Q4、および、Q5(図227)に伝導される。図
228のU5は、積分され、ブーストされた信号に対す
るバッファ増幅器である。4x読み取りチャンネルは、
このように、SSIフィルタ、等価、微分、および、積
分を含む。
【0908】U5の出力は、図227の増幅器U12に
よってバッファされ、ピークピークレベル間の中間点決
定し、また、リストア回路として知られる回路に結合さ
れる。そのレストレーション結果として、図226の信
号INTD+、および、INTDーは、コンパレーター
に入力され、その出力はデータ分離の際に使用されるし
きい値レベル信号を与える。信号INT+、INTー、
INTD+、および、INTDーは、その時、図226
のU14、MRC1に入力され、そこで、それらは比較
され、さらに、読み取られたデータは分離される。U1
4の出力は、エンコード/デコード動作のために、GL
ENDEC U100(図213)に戻される。
【0909】ディジタル信号プロセッサファームウェア
は、明細書末尾に添付した数249〜数304に示す添
付書類Bに開示され、参照文献によってここに組み入れ
られる。 ディジタル進み/遅れ補償回路 加速に比例した駆動信号を有する(たとえば、駆動信号
は電流である)モータを使用する位置制御システムと特
に関係のあることは、技術的によく知られている。これ
らの位置制御システムは、位置制御システム、あるい
は、サーボシステムを安定化させるために、実質的に震
動を除去するために、進み/遅れ補償回路を要求する。
【0910】本発明の回路は、実質的に震動を除去する
ばかりでなく、ディジタルサンプリング周波数の1/2
ノッチフィルタ周波数を提供するディジタル進み/遅れ
補償回路である。転送機能と名付けられた次の節には、
本発明のディジタル進み/遅れ回路の数学的伝達関数の
リストがあり、それは信号進み、複素遅れ補償である。
さらに、少ないディジタル進み/遅れ補償回路の先行技
術があり、および、アナログ進み/遅れ補償回路のリス
トがある。下記の節から、発明の転送機能は、H(s)
=(s+w6)xsquare(w7)divided
by(square(s)+2zeta7ws+sq
uare(w7))w6 であるように見える。
【0911】さらに、次の節には、伝達関数のs−領域
の公式、ボード線図で表示するのに適した公式のリスト
がある。ボード線図から、本発明の補償回路の位相に与
えるインパクトは最小であることが分かる。
【0912】さらに、先行技術でも補償回路が、最小位
相インパクトを持つことが分かるが、一方で、本発明の
補償回路だけが、ディジタルサンプリング周波数の1/
2の周波数でノッチフィルタを有する。サンプリング周
波数を適当に選択すると、このノッチフィルタは、サー
ボモータの周波数が補償されるような、非励起機械式共
振周波数をノッチするために、使用することができる。
図1の駆動機構10、および、その代わりの好ましい実
施例において、単一進み複素遅れ補償回路は、次の節で
示される微細な、フォーカスサーボモータの機械式デカ
ップリング共振を抑制するために使用される。 伝達関数 次の数学的誘導は、本発明のディジタル進み/遅れ補償
回路の伝達関数を示す。フォーカスループ伝達関数は、
最初に示され、議論される。この議論の後には、同様の
補償伝達関数の詳細な説明が続く。
【0913】
【数1】
【0914】
【数2】
【0915】
【数3】
【0916】
【数4】
【0917】
【数5】
【0918】
【数6】
【0919】
【数7】
【0920】
【数8】
【0921】
【数9】 図234に図示されているように、フォーカスループ伝
達関数のナイキストダイヤグラムは、円M、9−22、
9−24、9−26、および、9−28を作成する等価
ピーキングロッシを含む。各々は、それぞれMpの値
4.0、2.0、1.5、1.3を有する。図234
は、さらに、前記開放ループ式から生成されるようなル
ープ曲線9−30を示す。図236は、開放ループ応答
のマグニチュード曲線9−32、および、閉鎖ループ応
答マグニチュード曲線9−34を示す。図237は、開
放ループ応答の位相曲線9−36、および、閉鎖ループ
応答位相曲線9−38を示す。
【0922】
【数10】
【0923】
【数11】
【0924】
【数12】
【0925】
【数13】
【0926】
【数14】
【0927】
【数15】
【0928】
【数16】
【0929】
【数17】
【0930】
【数18】
【0931】
【数19】 図237は、表示された式から誘導されるようなフォー
カス補償伝達関数に対するマグニチュード応答曲線を示
す。図237のグラフは、記号説明ボックス内のキーに
よって識別される、三重進み遅れ、単一進み遅れ、複素
進み遅れ、アナログボックス、および、単一進み複素遅
れに対する個々の応答曲線を示す。同様に、図238
は、対応する式から誘導されるフォーカス補償伝達関数
に対する位相応答曲線を示す。図218のグラフは、記
号説明ボックス内で識別される、三重進み遅れ、単一進
み遅れ、複素進み遅れ、アナログボックス、および、単
一進み複素遅れに対する個々の位相応答曲線を示す。
【0932】
【数20】
【0933】
【数21】
【0934】
【数22】
【0935】
【数23】 まだ開示されていない範囲まで、次の米国特許明細書
は、参照文献によって、ここに組み入れられている:G
rove et al.,U.S.Pat.No.5,
155,633;Prikryl et al.,U.
S.Pat.No.5,245,174;および、Gr
assens,U.S.Pat.No.5,177,6
40. 本発明は、ある好ましい実施例に関して詳細に説明され
たが、一方で、本発明はこれらの適確な実施例に限定さ
れるものでないことを理解されたい。むしろ、発明を実
行するための現行の最も良い方法を説明する本開示にか
んがみて、多くの修正、および、変更は、本発明の範囲
と精神を逸脱することなく、当業者には可能である。し
たがって、発明の範囲は、前記の説明によるよりもむし
ろ下記のクレームによって示される。クレームと同等の
物の意味、および、範囲内で生じるすべての変更、修
正、および、変動は、それらの範囲内で考察される。
【0936】本発明の光ディスクシステムに関するオブ
ジェクトプログラムを数24〜数248に示す。
【0937】
【数24】
【0938】
【数25】
【0939】
【数26】
【0940】
【数27】
【0941】
【数28】
【0942】
【数29】
【0943】
【数30】
【0944】
【数31】
【0945】
【数32】
【0946】
【数33】
【0947】
【数34】
【0948】
【数35】
【0949】
【数36】
【0950】
【数37】
【0951】
【数38】
【0952】
【数39】
【0953】
【数40】
【0954】
【数41】
【0955】
【数42】
【0956】
【数43】
【0957】
【数44】
【0958】
【数45】
【0959】
【数46】
【0960】
【数47】
【0961】
【数48】
【0962】
【数49】
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【数131】
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【数133】
【1047】
【数134】
【1048】
【数135】
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【数136】
【1050】
【数137】
【1051】
【数138】
【1052】
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【1053】
【数140】
【1054】
【数141】
【1055】
【数142】
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【数143】
【1057】
【数144】
【1058】
【数145】
【1059】
【数146】
【1060】
【数147】
【1061】
【数148】
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【数154】
【1068】
【数155】
【1069】
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【1070】
【数157】
【1071】
【数158】
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【数159】
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【数161】
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【1076】
【数163】
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【数164】
【1078】
【数165】
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【数166】
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【数167】
【1081】
【数168】
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【数169】
【1083】
【数170】
【1084】
【数171】
【1085】
【数172】
【1086】
【数173】
【1087】
【数174】
【1088】
【数175】
【1089】
【数176】
【1090】
【数177】
【1091】
【数178】
【1092】
【数179】
【1093】
【数180】
【1094】
【数181】
【1095】
【数182】
【1096】
【数183】
【1097】
【数184】
【1098】
【数185】
【1099】
【数186】
【1100】
【数187】
【1101】
【数188】
【1102】
【数189】
【1103】
【数190】
【1104】
【数191】
【1105】
【数192】
【1106】
【数193】
【1107】
【数194】
【1108】
【数195】
【1109】
【数196】
【1110】
【数197】
【1111】
【数198】
【1112】
【数199】
【1113】
【数200】
【1114】
【数201】
【1115】
【数202】
【1116】
【数203】
【1117】
【数204】
【1118】
【数205】
【1119】
【数206】
【1120】
【数207】
【1121】
【数208】
【1122】
【数209】
【1123】
【数210】
【1124】
【数211】
【1125】
【数212】
【1126】
【数213】
【1127】
【数214】
【1128】
【数215】
【1129】
【数216】
【1130】
【数217】
【1131】
【数218】
【1132】
【数219】
【1133】
【数220】
【1134】
【数221】
【1135】
【数222】
【1136】
【数223】
【1137】
【数224】
【1138】
【数225】
【1139】
【数226】
【1140】
【数227】
【1141】
【数228】
【1142】
【数229】
【1143】
【数230】
【1144】
【数231】
【1145】
【数232】
【1146】
【数233】
【1147】
【数234】
【1148】
【数235】
【1149】
【数236】
【1150】
【数237】
【1151】
【数238】
【1152】
【数239】
【1153】
【数240】
【1154】
【数241】
【1155】
【数242】
【1156】
【数243】
【1157】
【数244】
【1158】
【数245】
【1159】
【数246】
【1160】
【数247】
【1161】
【数248】 本発明の光ディスクシステムに関するソースプログラム
を数249〜数304に示す。
【1162】
【数249】
【1163】
【数250】
【1164】
【数251】
【1165】
【数252】
【1166】
【数253】
【1167】
【数254】
【1168】
【数255】
【1169】
【数256】
【1170】
【数257】
【1171】
【数258】
【1172】
【数259】
【1173】
【数260】
【1174】
【数261】
【1175】
【数262】
【1176】
【数263】
【1177】
【数264】
【1178】
【数265】
【1179】
【数266】
【1180】
【数267】
【1181】
【数268】
【1182】
【数269】
【1183】
【数270】
【1184】
【数271】
【1185】
【数272】
【1186】
【数273】
【1187】
【数274】
【1188】
【数275】
【1189】
【数276】
【1190】
【数277】
【1191】
【数278】
【1192】
【数279】
【1193】
【数280】
【1194】
【数281】
【1195】
【数282】
【1196】
【数283】
【1197】
【数284】
【1198】
【数285】
【1199】
【数286】
【1200】
【数287】
【1201】
【数288】
【1202】
【数289】
【1203】
【数290】
【1204】
【数291】
【1205】
【数292】
【1206】
【数293】
【1207】
【数294】
【1208】
【数295】
【1209】
【数296】
【1210】
【数297】
【1211】
【数298】
【1212】
【数299】
【1213】
【数300】
【1214】
【数301】
【1215】
【数302】
【1216】
【数303】
【1217】
【数304】
【1218】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来の種々の欠点を解消した改良された光ディスクシステ
ムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実現する光ディスクドライブの斜視図
である。
【図2】ドライブのハウジングを取り除いた、図1のデ
ィスクドライブの平面図である。
【図3】図1の矢印3−3の方向で取られた、図1のデ
ィスクドライブの断面図である。
【図4】図1のディスクドライブの光学モジュールの平
面図である。
【図5】図1のディスクドライブの光学経路の図であ
る。
【図6】図1のディスクドライブのエレクトロニクスの
システムブロック図である。
【図7】ディスクカートリッジを挿入するところである
ディスクドライブの別の斜視図である。
【図8】その主要なサブアセンブリを描写する、図7の
ディスクドライブの分解斜視図である。
【図9】図7で描写された基板の斜視図である。
【図10】図7で描写された基板の斜視図である。
【図11】図7のドライブの平面図であり、操縦装置、
操縦装置駆動ギヤ、これらのギヤを駆動するモータ、こ
れらの機構の間の操作関係性をさらによく示すために、
いくつかの機構を取り除かいている。
【図12】操縦装置の側面図である。
【図13】操縦装置の側面図である。
【図14】操縦装置の側面図である。
【図15】操縦装置の側面図である。
【図16】操縦装置の斜視図である。
【図17】操縦装置の斜視図である。
【図18】左スライダの側面図である。
【図19】左スライダの側面図である。
【図20】左スライダの斜視図である。
【図21】右スライダの側面図である。
【図22】右スライダの側面図である。
【図23】右スライダの側面図である。
【図24】右スライダの側面図である。
【図25】右スライダの斜視図である。
【図26】2つの位置でのパーキングアームの平面図で
あり、1つの位置は、名目上描画されており、ドライブ
休止中に、ドライブの背面にカートリッジを留めておく
その動作を示す。
【図27】図1のディスクドライブの透視図で、特にレ
ーザビームを光ディスクのデータトラック上にフォーカ
シングさせるために使用される光学機器を支える密アク
チュエータアセンブリを図解する。
【図28】パーキングアームの側面図である。
【図29】パーキングアームの側面図である。
【図30】パーキングアームの斜視図である。
【図31】カートリッジレシーバの斜視図である。
【図32】カートリッジレシーバの斜視図である。
【図33】図7のドライブのディスクカートリッジを挿
入する間の立面図で、右側ドアリンクの引き外し装置の
出っ張り部分、ラッチ、およびこれらの機構の操作関係
性をさらによく示すために、いくつかの機構を取り除い
てある。
【図34】図7のドライブのディスクカートリッジを挿
入する間の立面図で、右側ドアリンクの引き外し装置の
出っ張り部分、ラッチ、およびこれらの機構の操作関係
性をさらによく示すために、いくつかの機構を取り除い
てある。
【図35】カートリッジレシーバをそのアップ位置に保
持するラッチの斜視図である。
【図36】カートリッジレシーバをそのアップ位置に保
持するラッチの斜視図である。
【図37】バイアスコイルアセンブリ締め具の斜視図で
ある。
【図38】バイアスコイルアセンブリの斜視図である。
【図39】バイアスコイルアセンブリを構成する主要な
構成部品の分解斜視図である。
【図40】ピボットバーまたはバイアスコイルアセンブ
リを回転できるように支えるレールの斜視図である。
【図41】バイアスコイルアセンブリの取付先で、代わ
りに図40に描かれるピボットバーに取り付けられるバ
イアスコイルアセンブリ湾曲部の斜視図である。
【図42】カートリッジレシーバの右側面の立面図で、
カートリッジがカートリッジ取出しサイクルの開始直前
であり、スピンドル上の動作位置に取り付けられている
ディスクを描いている。
【図43】カートリッジレシーバの右側面の立面図で、
カートリッジはカートリッジ取出しサイクルの最中であ
り、カートリッジが傾き、ディスクがスピンドルから引
き剥されるのを描いている。
【図44】カートリッジレシーバの右側面の立面図で、
カートリッジはカートリッジ取出しサイクルの最中であ
り、カートリッジロードシステムがアップ位置にあり、
ディスクのディスクドライブからの取出しが始まるのを
描いている。
【図45】本発明に従ったアクチュエータの概略透視図
である。
【図46】図45のアクチュエータ用のレンズホルダー
の透視図である。
【図47】記録システムといっしょに利用される磁界ハ
ウジングの中での図45のアクチュエータの透視図であ
る。
【図48】図47の記録システムの平面図である。
【図49】図47の記録システムの右側面の立面図であ
る。
【図50】図47の記録システムの前面立面図である。
【図51】図45のアクチュエータのマグネットのペア
により作り出される磁界を図解する概略分解図である。
【図52】図45のアクチュエータのフォーカシングコ
イルおよび永久磁石の透視図である。
【図53】アクチュエータに作用するフォーカシング力
を図解する図52の区切り線34−34に沿って取られ
た、図45のアクチュエータのフォーカシングコイルお
よび永久磁石の概略断面図である。
【図54】アクチュエータに作用するトラッキング力を
図解する図45のアクチュエータのトラッキングコイル
および永久磁石の概略断面図である。
【図55】本発明のビームフォーカシング感知装置の実
施例のブロック図による提示である。
【図56】創意に富んだビーム分離モジュール(FTR
プリズム)の差動バージョンの拡大上部断面図である。
【図57】創意に富んだフォーカシング感知装置の中に
具備される第1直交検出装置および第2直交検出装置の
図解前面図である。
【図58】サーボビームの入射角の関数としてのFTR
プリズムの屈折率を示すグラフである。
【図59】対物レンズの光ディスクに相対する位置の関
数としての、本発明の装置の実施例により生成される差
動フォーカシングエラー信号の値のグラフである。
【図60】その中で本発明の可動台部およびアクチュエ
ータアセンブリを使用することができる例示的な光読書
きシステムの概略図である。
【図61】可動台部およびアクチュエータアセンブリの
透視図である。
【図62】可動台部およびアクチュエータアセンブリの
分解図である。
【図63】アクチュエータの分解図である。
【図64】アセンブリに作用する疎トラッキング力を図
解する概略平面図である。
【図65】疎トラッキング力をさらに図解する側面概略
図である。
【図66】アクチュエータに作用するフォーカシング力
を図解する分解図である。
【図67】アクチュエータに作用するトラッキング力を
図解する分解図である。
【図68】水平面での疎トラッキング力の相称を図解す
る概略平面図である。
【図69】垂直面での疎トラッキング力の相称を図解す
る概略側面図である。
【図70】水平面での密トラッキング力の相称を図解す
る概略平面図である。
【図71】密トラッキングモータの質量中心との密純ト
ラッキング力の合わせを図解する概略断面図である。
【図72】水平面における密トラッキング反発力の相称
を図解する概略平面図である。
【図73】密トラッキングモータの質量中心との密純ト
ラッキング反発力の合わせを図解する概略断面図であ
る。
【図74】水平面のフォーカシング力の相称を図解する
概略側面図である。
【図75】対物レンズの光軸との純フォーカシング力の
合わせを図解する概略断面図である。
【図76】水平面でのフォーカシング反発力の相称を図
解する概略側面図である。
【図77】対物レンズの光軸との純フォーカシング反発
力の合わせを図解する概略断面図である。
【図78】湾曲部力および湾曲部力に応えて生成される
密モータ反発力を図解する概略平面図である。
【図79】水平面での可動台部吊り下げ力の相称を図解
する概略側面図である。
【図80】対物レンズの光軸との純可動台部吊り下げ力
の合わせを図解する概略断面図である。
【図81】水平面での摩擦力の相称を図解する概略平面
図である。
【図82】可動台部の質量中心との摩擦力の合わせを図
解する概略側面図である。
【図83】密モータの質量中心および垂直加速に応える
可動台部の質量中心に作用する純慣性力を図解する概略
断面図である。
【図84】対物レンズの光軸との密モータの純慣性力の
合わせを図解する概略側面図である。
【図85】対物レンズの光軸との可動台部の純慣性力の
合わせを図解する概略側面図である。
【図86】水平加速のための可動台部およびアクチュエ
ータアセンブリに作用する慣性力を図解する概略平面図
である。
【図87】水平加速のための純慣性力を図解する概略平
面図である。
【図88】湾曲アーム共振周波数を上回る加速のため
に、密モータと可動台部の慣性力を図解する概略断面図
である。
【図89】湾曲アーム共振周波数を下回る加速のため
に、密モータと可動台部の慣性力を図解する概略断面図
である。
【図90】密トラッキング位置と密モータ電流の間の関
係性を図解する図である。
【図91】密トラッキング位置と密モータ電流の間の関
係性を図解する図である。
【図92】密トラッキング位置と密モータ電流の間の関
係性を図解する図である。
【図93】密トラッキング位置と密モータ電流の間の関
係性を図解する図である。
【図94】アセンブリに作用する非対称フォーカシング
力の効果を図解する。
【図95】アセンブリに作用する非対称フォーカシング
力の効果を図解する。
【図96】アセンブリに作用する非対称フォーカシング
力の効果を図解する。
【図97】可動台部およびアクチュエータアセンブリの
代替実施例を図解する。
【図98】レンズホルダーをフォーカシング方向に移動
するためのアクチュエータの動作を図解する。
【図99】レンズホルダーをトラッキング方向に移動す
るためのアクチュエータの動作を図解する。
【図100】単純なアナモルフィックプリズムを描写
し、プリズムの色収差の影響を図解する。
【図101】既存のマルチエレメントアナモルフィック
プリズムシステムを描写する。
【図102】本発明に従った例示的な空隙のあるプリズ
ムシステムを描写する。
【図103】本発明の空隙のあるマルチエレメントプリ
ズムシステムの1つの実施例を描写する。
【図104】本発明の空隙のあるマルチエレメントプリ
ズムシステムの1つの実施例を描写する。
【図105】図103に描写されるプリズムシステム実
施例のプレートプリズムのそれぞれ側面平面図、底部平
面図、および上部平面図である。
【図106】図103に描写されるプリズムシステム実
施例のプレートプリズムのそれぞれ側面平面図、底部平
面図、および上部平面図である。
【図107】図103に描写されるプリズムシステム実
施例のプレートプリズムのそれぞれ側面平面図、底部平
面図、および上部平面図である。
【図108】図103に図示されるプリズムシステムの
実施例の台形プリズムのそれぞれ、側面平面図、上部平
面図、および底部平面図である。
【図109】図103に図示されるプリズムシステムの
実施例の台形プリズムのそれぞれ、側面平面図、上部平
面図、および底部平面図である。
【図110】図103に図示されるプリズムシステムの
実施例の台形プリズムのそれぞれ、側面平面図、上部平
面図、および底部平面図である。
【図111】図103に図示されるプリズムシステム実
施例の色訂正プリズムの実施例の1つの光面の、それぞ
れ側面図および平面図である。
【図112】図103に図示されるプリズムシステム実
施例の色訂正プリズムの実施例の1つの光面の、それぞ
れ側面図および平面図である。
【図113】本発明の空隙のあるマルチエレメントプリ
ズムシステムの大体実施例である。
【図114】図113に図解される大体実施例の四辺形
プリズムの、それぞれ側面平面図、上部平面図、および
底部平面図である。
【図115】図113に図解される大体実施例の四辺形
プリズムの、それぞれ側面平面図、上部平面図、および
底部平面図である。
【図116】図113に図解される大体実施例の四辺形
プリズムの、それぞれ側面平面図、上部平面図、および
底部平面図である。
【図117】光データ記憶装置検索システムを示すブロ
ック図である。
【図118】一連のサンプル波形である。
【図119】一連のサンプル波形である。
【図120】それぞれ対称入力信号および非対称入力信
号の波形図である。
【図121】それぞれ対称入力信号および非対称入力信
号の波形図である。
【図122】読取りチャンネルのブロック図である。
【図123】読取りチャンネルのさまざまなステージの
さらに詳細なブロック図である。
【図124】部分的な積分器ステージの詳細な回路図で
ある。
【図125】読取りチャンネルのさまざまなステージの
周波数応答図である。
【図126】読取りチャンネルのさまざまなステージの
周波数応答図である。
【図127】読取りチャンネルのさまざまなステージの
周波数応答図である。
【図128】読取りチャンネルのさまざまなステージの
周波数応答図である。
【図129】読取りチャンネルのさまざまなステージの
周波数応答図である。
【図130】読取りチャンネルのステージを組み合わせ
たもののグループ遅延のプロットである。
【図131】読取りチャンネルのさまざまなステージで
の信号波形を示す波形図である。
【図132】読取りチャンネルのさまざまなステージで
の信号波形を示す波形図である。
【図133】読取りチャンネルのさまざまなステージで
の信号波形を示す波形図である。
【図134】読取りチャンネルのさまざまなステージで
の信号波形を示す波形図である。
【図135】ピーク検出トラッキング回路のブロック図
である。
【図136】図135のピーク検出トラッキング回路の
概略図である。
【図137】入力信号のDC管球容器のスレッショルド
信号によるトラッキングを示す波形図である。
【図138】読取りチャンネルのさまざまなポイントで
の例示的な波形を示す図である。
【図139】読取りチャンネルのさまざまなポイントで
の例示的な波形を示す図である。
【図140】読取りチャンネルのさまざまなポイントで
の例示的な波形を示す図である。
【図141】読取りチャンネルのさまざまなポイントで
の例示的な波形を示す図である。
【図142】光データ記憶装置検索システムを示すブロ
ック図である。
【図143】被パルス化GCRフォーマットでの均一レ
ーザパルス化およびRLL2,7フォーマットで非均一
レーザパルス化を示す一連の波形である。
【図144】被パルス化GCRフォーマットでの均一レ
ーザパルス化およびRLL2,7フォーマットで非均一
レーザパルス化を示す一連の波形である。
【図145】書込み補償回路により調節されるさまざま
なデータパターンのためのレーザパルス化を示す一連の
波形である。
【図146】書込み補償回路を示す概略図である。
【図147】振幅非対称訂正用のレーザパルス化を示す
一連の波形である。
【図148】振幅非対称訂正回路を示す概略図である。
【図149】パルススリミング手段の要素の基本的な関
係性を示すブロック図である。
【図150】動的スレッショルド回路によるスレッショ
ルド調整を示す一連の波形である。
【図151】動的スレッショルドの概略図である。
【図152】遡及互換性を取り入れた光データ記憶装置
検索システムの概略ブロック図である。
【図153】高密度光ディスクのトラックレイアウトの
図である。
【図154】高密度光ディスクのセクタフォーマットの
図である。
【図155】図152の読書き回路を示す詳細なブロッ
ク図である。
【図156】高密度光ディスクの望ましいフォーマット
をした21個のゾーンのそれぞれの場合のゾーン内のト
ラック、ゾーン内のトラック毎のセクタ数、ゾーンに記
録されるデータの書込み周波数を示す図表である。
【図157】IDフィールドのCRCビットの計算に使
用される等式の図表である。
【図158】再同期バイトを除く、データフィールドの
中の3つのアドレスフィールドの8ビットバイトが、ど
のようにディスク上でチャンネルビットに変換されるの
かを示す図表(16進数00から7F)の前半である。
【図159】再同期バイトを除く、データフィールドの
中の3つのアドレスフィールドの8ビットバイトが、ど
のようにディスク上でチャンネルビットに変換されるの
かを示す図表(16進数00から7F)の後半である。
【図160】再同期バイトを除く、データフィールドの
中の3つのアドレスフィールドの8ビットバイトが、ど
のようにディスク上でチャンネルビットに変換されるの
かを示す図表(16進数80からFF)の前半である。
【図161】再同期バイトを除く、データフィールドの
中の3つのアドレスフィールドの8ビットバイトが、ど
のようにディスク上でチャンネルビットに変換されるの
かを示す図表(16進数80からFF)の後半である。
【図162】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図163】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図164】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図165】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図166】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図167】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図168】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図169】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図170】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図171】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図172】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図173】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図174】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図175】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図176】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図177】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図178】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図179】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図180】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図181】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図182】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図183】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図184】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図185】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図186】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図187】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図188】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図189】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図190】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図191】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図192】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図193】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図194】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図195】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図196】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図197】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図198】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図199】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図200】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図201】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図202】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図203】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図204】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図205】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図206】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図207】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図208】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図209】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図210】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図211】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図212】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図213】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図214】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図215】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図216】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図217】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図218】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図219】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図220】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図221】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図222】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図223】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図224】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図225】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図226】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図227】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図228】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図229】本発明の実施例の電子回路の概略図であ
る。
【図230】第1の実施例に従った機械式なアイソレー
タおよび磁極片の斜視図である。
【図231】第2実施例の機械式なアイソレータの斜視
図である
【図232】本発明に関係して利用される読取りモード
ファームウェアモジュールの状態図である。
【図233】本発明に関係して利用される書込みモード
ファームウェアモジュールの状態図である。
【図234】選択した量のクローズドループピーク処理
に関するフォーカシングループ伝達関数のナイキスト線
図を示す。
【図235】オープン状況およびクローズド状況に関す
るフォーカシングループ伝達関数の重要性応答の図表に
よる表記である。
【図236】オープン状況およびクローズド状況に関す
るフォーカシングループ伝達関数の位相応答の図表によ
る表記である。
【図237】フォーカシング補償伝達関数の重要性応答
曲線を示す。
【図238】フォーカシング補償伝達関数の位相応答曲
線を示す。
【符号の説明】
12…ディスクカートリッジ 14…ハウジング
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成15年2月10日(2003.2.1
0)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マービン・ベンジャミン・デイビス アメリカ合衆国、コロラド州 80909、コ ロラド・スプリングス、パーマー・パー ク・ブールバード 2813 (72)発明者 デイビッド・イー・ルイス アメリカ合衆国、コロラド州 80106、ブ ラック・フォーレスト、スピリッツウッ ド・ループ 14820 (72)発明者 クルト・バルター・ゲットロイアー アメリカ合衆国、コロラド州 80917、コ ロラド・スプリングス、ホースシュー・ベ ンド 5055 (72)発明者 デイビッド・ルイス・シェル アメリカ合衆国、コロラド州 80918、コ ロラド・スプリングス、ボルゴ・ドライブ 5307 (72)発明者 レオナルダス・ジェイ・グラッセンス アメリカ合衆国、コロラド州 80132、モ ニュメント、ペブル・ビーチ・ウェイ 19115 Fターム(参考) 5D109 KA02 KB02 KB25 KD01

Claims (38)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各記憶媒体に力を加えて、前記記憶媒体
    の回転率を、初期回転率から、前記初期回転率と所望の
    回転率との間にある第1の上限に向かって変化させるた
    めの手段と、 前記記憶媒体の回転率が前記第1の上限を超える時に第
    1の信号を発生させる手段と、 前記記憶媒体の回転率が、前記所望の回転率の許容下限
    を超えるときに第2の信号を発生させる手段と、そし
    て、 前記記憶媒体への前記力の付与を終了させるための第1
    の手段とを具備することを特徴とする光ディスクシステ
    ム。
  2. 【請求項2】 前記第1の信号を発生させた後に、前記
    記憶媒体に与えられる前記力の大きさを減少させるため
    の手段を更に含むことを特徴とする請求項1に記載のシ
    ステム。
  3. 【請求項3】 前記第2の信号を発生させる前に、前記
    記憶媒体に与えられる前記力の大きさを減少させるため
    の手段を更に含むことを特徴とする請求項1に記載のシ
    ステム。
  4. 【請求項4】 前記力の付与を終了させるための前記第
    1の手段は、 前記所望の回転率の許容上限において、第2の上限を設
    定するための手段と、 前記所望の回転率の前記許容下限において、下限を設定
    するための手段と、そして、 前記記憶媒体の回転率が前記下限よりも大きいときに、
    前記記憶媒体への前記力の付与を終了させるための第2
    の手段とを含むことを特徴とする請求項1に記載のシス
    テム。
  5. 【請求項5】 前記力の付与を終了させるための前記第
    1の手段は、力の付与を終了させるための第2の手段を
    含んでいることを特徴とする請求項4に記載のシステ
    ム。
  6. 【請求項6】 前記所望の回転率の前記許容上限が、前
    記所望の回転率の前記許容下限よりも大きいことを特徴
    とする請求項4に記載のシステム。
  7. 【請求項7】 前記許容上限が、前記所望の回転率より
    1%の半分の増加であり、そして、前記許容下限が、前
    記所望の回転率より1%減半分の減少であることを特徴
    とする請求項6に記載のシステム。
  8. 【請求項8】 対物レンズに対して各記憶媒体を回転さ
    せるモータであって、前記記憶媒体を支持するための支
    持アセンブリを有し、そして、前記記憶媒体を回転させ
    るために、前記記憶媒体に力を加えるのに使用されるモ
    ータと、 前記記憶媒体の回転率が初期回転率から第1の下限に向
    かって変化するように、前記記憶媒体に加えられる力を
    制御するために、前記モータに接続された制御器であっ
    て、前記第1の下限が、前記初期回転率と、許容下限及
    び許容上限を有する所望の回転率との間にあるところの
    制御器と、 前記記憶媒体の回転率が、前記第1の下限よりも低く降
    下するときに、第1の信号を発生させる第1の電子回路
    と、そして、 前記記憶媒体の回転率が前記許容上限よりも低く降下す
    るときに、第2の信号を発生させる第2の電子回路とを
    具備することを特徴とする光ディスクシステム。
  9. 【請求項9】 前記第1の信号が発生した後に、前記記
    憶媒体に与えられる前記力の大きさを減少させるための
    手段を更に含むことを特徴とする請求項8に記載のシス
    テム。
  10. 【請求項10】 前記第2の信号が発生する前に、前記
    記憶媒体に与えられる前記力の大きさを減少させるため
    の手段を更に含むことを特徴とする請求項8に記載のシ
    ステム。
  11. 【請求項11】 前記記憶媒体への前記力の付与を終了
    させるように、前記制御器を指示するスイッチ回路を更
    に具備することを特徴とする請求項8に記載のシステ
    ム。
  12. 【請求項12】 前記スイッチ回路は、 前記所望の回転率の前記許容下限において、第2の下限
    を設定するための手段と、 前記所望の回転率の前記許容上限において、上限を設定
    するための手段と、そして、 前記記憶媒体の回転率が前記上限未満であるときに、前
    記記憶媒体への前記力の付与を終了させるための手段と
    を含むことを特徴とする請求項8に記載のシステム。
  13. 【請求項13】 前記所望の回転率の前記許容上限が、
    前記所望回転率の前記許容下限よりも大きいことを特徴
    とする請求項12に記載のシステム。
  14. 【請求項14】 前記許容上限が、前記所望の回転率よ
    り1%の半分の増加であり、そして、前記許容下限が、
    前記所望の回転率より1%の半分の減少であることを特
    徴とする請求項13に記載のシステム。
  15. 【請求項15】 各記憶媒体に力を加えて、前記記憶媒
    体の回転率を、初期回転率から、前記初期回転率と所望
    の回転率との間にある第1の上限に向かって変化させ、 前記記憶媒体の回転率が前記第1の上限を超える時に第
    1の信号を発生させ、 前記記憶媒体の回転率が、前記所望の回転率の許容下限
    を超える時に第2の信号を発生させ、そして、 前記記憶媒体への前記力の付与を終了させる工程を具備
    することを特徴とする方法。
  16. 【請求項16】 前記第1の信号を発生させた後に、前
    記記憶媒体に与えられる前記力の大きさを減少させる工
    程を更に含むことを特徴とする請求項15に記載の方
    法。
  17. 【請求項17】 前記第2の信号を発生させる前に、前
    記記憶媒体に与えられる前記力の大きさを減少させる工
    程を更に含むことを特徴とする請求項15に記載の方
    法。
  18. 【請求項18】 前記力の付与を終了させるための前記
    工程は、 前記所望の回転率の許容上限において、第2の上限を設
    定し、 前記所望の回転率の前記許容下限において、下限を設定
    し、そして、 前記記憶媒体の回転率が前記下限よりも大きいときに、
    前記記憶媒体への前記力の付与を終了させる工程を更に
    含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記所望の回転率の前記許容上限が、
    前記所望の回転率の前記許容下限よりも大きいことを特
    徴とする請求項18に記載の方法。
  20. 【請求項20】 前記許容上限が、前記所望の回転率よ
    り1%の半分の増加であり、そして、前記許容下限が、
    前記所望の回転率より1%の半分の減少であることを特
    徴とする請求項19に記載の方法。
  21. 【請求項21】 各記憶媒体に力を加えて、前記記憶媒
    体の回転率を、初期回転率から、前記初期回転率と所望
    の回転率との間にあり、そして、許容下限及び許容上限
    を有する第1の下限に向かって変化させ、 前記記憶媒体の回転率が前記第1の下限よりも低く降下
    するときに、第1の信号を発生させ、 前記記憶媒体の回転率が前記許容上限よりも低く降下す
    るときに、第2の信号を発生させ、そして、 前記記憶媒体への前記力の付与を終了させる工程を具備
    することを特徴とする方法。
  22. 【請求項22】 前記第1の信号を発生させる工程の後
    に、前記記憶媒体に与えられる前記力の大きさを減少さ
    せる工程を更に含むことを特徴とする請求項21に記載
    の方法。
  23. 【請求項23】 前記第2の信号を発生させる工程の前
    に、前記記憶媒体に与えられる前記力の大きさを減少さ
    せる工程を更に含むことを特徴とする請求項21に記載
    の方法。
  24. 【請求項24】 前記力の付与を終了させるための前記
    工程は、 前記所望の回転率の前記許容下限において、第2の下限
    を設定し、 前記所望の回転率の前記許容上限において、上限を設定
    し、そして、 前記記憶媒体の回転率が前記上限よりも小さいときに、
    前記記憶媒体への前記力の付与を終了させる工程を更に
    含むことを特徴とする請求項21に記載の方法。
  25. 【請求項25】 前記所望の回転率の前記許容上限が、
    前記所望の回転率の前記許容下限よりも大きいことを特
    徴とする請求項24に記載の方法。
  26. 【請求項26】 前記許容上限が、前記所望の回転率よ
    り1%の半分の増加であり、そして、前記許容下限が、
    前記所望の回転率より1%の半分の減少であることを特
    徴とする請求項25に記載の方法。
  27. 【請求項27】 請求項15に記載された方法に従って
    実施される光ディスクシステム。
  28. 【請求項28】 請求項21に記載された方法に従って
    実施される光ディスクシステム。
  29. 【請求項29】 請求項16に記載された方法に従って
    実施される光ディスクシステム。
  30. 【請求項30】 請求項17に記載された方法に従って
    実施される光ディスクシステム。
  31. 【請求項31】 請求項18に記載された方法に従って
    実施される光ディスクシステム。
  32. 【請求項32】 請求項19に記載された方法に従って
    実施される光ディスクシステム。
  33. 【請求項33】 請求項20に記載された方法に従って
    実施される光ディスクシステム。
  34. 【請求項34】 請求項22に記載された方法に従って
    実施される光ディスクシステム。
  35. 【請求項35】 請求項23に記載された方法に従って
    実施される光ディスクシステム。
  36. 【請求項36】 請求項24に記載された方法に従って
    実施される光ディスクシステム。
  37. 【請求項37】 請求項25に記載された方法に従って
    実施される光ディスクシステム。
  38. 【請求項38】 請求項26に記載された方法に従って
    実施される光ディスクシステム。
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