JP2003317309A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学ヘッドのアクセスタイムをさらに短縮す
ることができる光ディスク装置を提供する。 【解決手段】 この光ディスク装置は、光ディスクに記
録・再生を行う光学ヘッドと、この光学ヘッドを搭載
し、この光学ヘッドをディスクＤの半径方向にシーク動
作させるためのキャリッジを備える光ディスク装置にお
いて、上記キャリッジは、光ディスクの周方向に等間隔
に配置された複数のキャリッジ１０Ａ〜１０Ｈからなっ
ており、各キャリッジ１０Ａ〜１０Ｈには、光ディスク
の半径方向に並ぶ複数の光学ヘッド２０ａ〜２０ｆを備
えているとともに、各キャリッジ１０Ａ〜１０Ｈにおい
て、複数の光学ヘッド２０ａ〜２０ｆの配置は同一であ
り、かつ、各キャリッジ１０Ａ〜１０Ｈは、光ディスク
Ｄの半径方向についての位置が同一となるように一斉に
シーク動作するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本願発明は、光ディスク装置
に関し、高速アクセスを可能としたものに関する。 【０００２】 【従来の技術】大容量の可換ディスクメモリとしての光
ディスクは、さらに一層の大容量化が検討されている。
そして、このような光ディスクに対する記録・再生を行
う光ディスク装置には、アクセスの高速化が望まれてい
る。 【０００３】光ディスク装置において、ディスクＤに対
する記録・再生を行う光学ヘッドは、たとえば、図３に
示すように、ボイス・コイル・モータなどの直進駆動機
構によって、ディスクの半径方向に移動させられるキャ
リッジ１０に搭載されている。図外の光源・光学系で発
生させられた平行レーザ・ビームはミラー等で進行経路
を変えられながら光学ヘッド２０にいたり、二次元アク
チュエータ等によってフォーカス制御あるいはトラッキ
ング制御される対物レンズを介して光ディスク上にビー
ム・スポットを形成する。ディスクＤで反射させられた
レーザ・ビームは、同じ経路をたどって光源・光学系に
戻され、ビーム・スプリッタ等によって再生信号検出系
とサーボ信号検出系に分離される。サーボ信号検出系で
は、トラック・サーボ信号あるいはフォーカス・サーボ
信号が検出され、これらは、上記の二次元アクチュエー
タによるトラッキング制御、あるいはフォーカス制御に
反映させられる。再生信号検出系は、ディスクの記録膜
に記録されたデータを再生するための再生信号を生成す
る。ディスクへの記録は、レーザ・ビームをオン・トラ
ックした状態で、パルス変調方式、あるいは、磁界変調
方式等の公知の方式によって行われる。 【０００４】ディスクには、記録トラックが通常は螺旋
状に形成されており、このような記録トラックには、デ
ータの記録・再生の単位であるセクタが並んでいる。各
セクタは、当該セクタを特定するためのＩＤが与えられ
ているとともに、それぞれ所定の記録領域を有してい
る。ディスクに記録されたデータの再生についていえ
ば、目標のセクタが決まると、光学ヘッドは、現在オン
・トラックしているトラックから目標のセクタを含む目
標トラックまでディスクの半径方向にシークし、目標ト
ラックに到達するとこの目標トラックにオン・トラック
し、ディスクの回転による目標セクタの到着を待つ。目
標セクタが光学ヘッドの位置に到着すると、当該セクタ
のデータを読み取る。このような動作を繰り返すことに
より、ディスクの各所に分散するセクタ群に記録された
一連のデータが読み取られる。ディスクへのデータ記録
についても、光学ヘッドは、ほぼ同様な動作をする。 【０００５】光学ヘッドをシークするのに要する時間を
シーク・タイムと呼び、ディスクのシーク範囲の１／３
ストロークの距離をシークするのに要する時間を平均シ
ーク・タイムと呼んでいる。また、シーク後にディスク
が回って目標のセクタが到達するまでを回転待ちと呼
び、平均の回転待ち時間はディスクが１／２回転するの
に要する時間である。平均アクセス・タイムは、上記の
平均シーク・タイムと平均回転待ち時間との和である。
なお、直進型ボイス・コイル・モータのように、最大電
流時に最大の加速度を得ることができるタイプの駆動源
を用いる場合、平均シーク・タイムは、１／３ストロー
ク距離の平方根に比例することが知られている。 【０００６】たとえば、１９８９ｒｐｍで回転する外径
９０ｍｍのディスクであって、データ領域内周の半径ｒ
＝２４ｍｍ、外周半径ｒ＝４１ｍｍの場合、１／３スト
ローク距離Ｌ＝５．７ｍｍとなり、シーク用の駆動源と
してある種の直進ボイス・コイル・モータを用いた平均
シークタイムは、たとえば１４．７ｍｓとなる。また、
平均回転待ち時間は、６０／１９８９／２＝１５．１ｍ
ｓとなる。したがって、この場合の平均アクセス・タイ
ムは、１４．７ｍｓ＋１５．１ｍｓ＝２９．８ｍｓとな
る。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
装置の性能を示す指標の一つとして、上記のような平均
アクセス・タイムがあり、この平均アクセス・タイムが
短縮されているほど、高速の記録・再生が可能である。
このような平均アクセス・タイムを短縮させるための一
つの試みとしては、ディスクの回転数を上げることが考
えられる。しかしながら、ディスクの回転数は、記録に
要する光パワーや再生信号に求められるＳＮＲから決定
されることが多く、むやみにディスクの回転数を上げる
ことはできない。 【０００８】たとえば、特開昭６１−１３１２４７号公
報には、ディスクの半径方向に並ぶ複数の光学ヘッドを
備えたキャリッジを半径方向にシークさせるようにした
光ディスク装置が開示されている。このような構成によ
れば、各光学ヘッドが担当するシーク範囲が狭まるた
め、シークタイムをそれだけ短縮することができる。 【０００９】しかしながら、上記公報に示された構成で
は、なお、回転待ち時間の短縮を図ることができず、ア
クセスタイムの短縮には、なお不満が残る。 【００１０】本願発明は、上記のような事情のもとで考
え出されたものであって、光学ヘッドのアクセスタイム
をさらに短縮することができる光ディスク装置を提供す
ることをその課題としている。 【００１１】 【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を採用した。 【００１２】すなわち、本願発明によって提供される光
ディスク装置は、光ディスクに記録・再生を行う光学ヘ
ッドと、この光学ヘッドを搭載し、この光学ヘッドをデ
ィスクの半径方向にシーク動作させるためのキャリッジ
を備える光ディスク装置において、上記キャリッジは、
光ディスクの周方向に等間隔に配置された複数のキャリ
ッジからなっており、各キャリッジには、光ディスクの
半径方向に並ぶ複数の光学ヘッドを備えているととも
に、各キャリッジにおいて、複数の光学ヘッドの配置は
同一であり、かつ、各キャリッジは、光ディスクの半径
方向についての位置が同一となるように一斉にシーク動
作するように構成されていることを特徴としている。 【００１３】各キャリッジには、たとえば６個の光学ヘ
ッドが等間隔に搭載される。したがって、各キャリッジ
のストロークは、ディスクのデータ領域のディスク半径
方向幅の１／６となる。各キャリッジにおけるディスク
内周側からｎ番目（ｎ＝１〜６。以下同じ。）の光学ヘ
ッドは、内周側からｎ番目のデータ領域の記録・再生を
担当する。いずれかのキャリッジのいずれかの光学ヘッ
ドが現在オン・トラックしているトラックのセクタのデ
ータの読み取りをしている状態から、次のセクタのデー
タの読み取りを行う場合、目標セクタが含まれるトラッ
クが、何番目のデータ領域に含まれるかが判り、かつ、
各キャリッジの何番目の光学ヘッドをどの方向に何トラ
ック分シークさせればよいかも判る。こうして、シーク
・タイムは短縮される。シーク後、目標のトラックに各
キャリッジの所定番目の光学ヘッドをオン・トラックし
た状態で、各光学ヘッドは目標セクタが到達するのを待
つ。そして、最も早く目標セクタが到達した光学ヘッド
が、そのセクタのデータの読み取りを行う。たとえば、
ディスクの周方向に８個のキャリッジを配置する場合、
上記の回転待ち時間は、最大でも、ディスクが１／８周
回転する時間でよい。 【００１４】したがって、本願発明によれば、光学ヘッ
ドが搭載されたキャリッジのシーク量が少ない分、シー
ク・タイムが短縮されるのみならず、回転待ち時間も大
幅に短縮されるので、アクセス・タイムが著しく短縮さ
れる。 【００１５】本願発明のその他の特徴および利点は、図
面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかと
なろう。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態を、
図１および図２を参照しつつ、具体的に説明する。 【００１７】光ディスクＤは、スピンドル・モータＭに
支持されて回転させられる。この光ディスクＤには、そ
の片面側に記録膜が形成されている。この光ディスクＤ
の記録膜にはまた、前述したように、らせん状の記録ト
ラックが形成されており、この記録トラックには、それ
ぞれＩＤが付与されたセクタが並んでいる。 【００１８】光ディスクの記録膜Ｄａに対向するように
して、キャリッジ１０に搭載された光学ヘッド２０ａ〜
２０ｆが配置されている。キャリッジ１０は、直進ボイ
ス・コイル・モータなどの直進駆動手段によって光ディ
スクＤの半径方向に進退動させられる。 【００１９】本願発明では、上記のキャリッジ１０は光
ディスクの周方向に等間隔に配置される複数のキャリッ
ジによって構成されるが、図に示す実施形態では、図１
に表れいてるように、８個のキャリッジ１０Ａ〜１０Ｈ
を備えている。また、本願発明では、各キャリッジ１０
Ａ〜１０Ｈには、光ディスクＤの半径方向に並ぶ複数の
光学ヘッドが搭載されるが、図に示す実施形態では、そ
れぞれ６個の光学ヘッド２０ａ〜２０ｆが、等間隔に配
置されている。なお、図２においては、図示の便宜上、
１個のキャリッジ１０のみを模式的に示している。 【００２０】図２において、キャリッジ１０に搭載され
た各光学ヘッド２０ａ〜２０ｆは、光ディスクＤの記録
膜Ｄａ上に光ビーム・スポットを形成するための対物レ
ンズ（図示略）、この対物レンズをフォーカス方向ある
いはトラッキング方向に微細動させる二次元アクチュエ
ータ（図示略）が搭載され、磁界変調方式での記録を行
う場合には必要に応じてコイルが搭載される。そして、
各光学ヘッド２０ａ〜２０ｆはまた、記録・再生回路４
０ａ〜４０ｆにそれぞれ独立に連携されている。ここで
の記録・再生回路４０ａ〜４０ｆは、光源・光学系、再
生信号検出系、サーボ信号検出系をも含む概念である。 【００２１】ディスク・コントローラ５１は、インタフ
ェース５０を介してホストと各光学ヘッド２０ａ〜２０
ｆとの間で記録・再生データを送受し、データのエンコ
ードおよびデコードを行う。ドライブ・コントローラ５
２は、次に記録・再生するセクタを含む記録トラックと
現在オン・トラックしている光学ヘッド２０ａ〜２０ｆ
が位置する記録トラックとの間のトラック数を計算して
サーボ・コントローラ５３にシークの指示を出し、次の
セクタを見いだしたら記録・再生の開始をディスク・コ
ントローラ５１に指示する。このドライブ・コントロー
ラ５２はまた、スピンドル・モータＭの回転・停止を指
示するなど、光ディスク装置全般をコントロールする。
サーボ・コントローラ５３は、記録・再生回路４０ａ〜
４０ｆから得られるフォーカス・サーボ信号、トラック
・サーボ信号に基づき、各光学ヘッド２０ａ〜２０ｆに
おいて光ビーム・スポットを光ディスクＤの記録膜Ｄａ
にフォーカス制御するとともに、横断トラックを数えな
がらシーク・ドライバ６０ｇを通じて各キャリッジ１０
Ａ〜１０Ｈを一斉にシークさせ、各キャリッジにおける
該当の光学ヘッド２０ａ〜２０ｆが目標トラックに到達
したらサーボ・ドライバ６０ａ〜６０ｆを通じて光ビー
ム・スポットをオン・トラックさせる。 【００２２】より具体的には、インタフェース５０を介
してデータの記録・再生の指示が入力されると、ドライ
ブ・コントローラ５２は、データを記録・再生するべき
セクタの順番を決める。これは、光ディスクＤの所定の
領域に記録されたファイル・アロケーション・テーブル
を参照することによって行うことができる。記録・再生
をする次のセクタが決まると、そのセクタを含む記録ト
ラックをシーク範囲に受け持つ光学ヘッドが、各キャリ
ッジ１０Ａ〜１０Ｈにおける６個の光学ヘッド２０ａ〜
２０ｆのうちの何番目の光学ヘッドであるかが決まり、
また、それらの光学ヘッドが現在オン・トラックしてい
る記録トラックからシークする方向と横断するべきトラ
ック数が判る。そうすると、ドライブ・コントローラ５
２はサーボ・コントローラ５３に指示して、各キャリッ
ジ１０Ａ〜１０Ｈの当該番目の光学ヘッドを横断トラッ
クを数えながら所定方向に揃ってシークさせ、各キャリ
ッジ１０Ａ〜１０Ｈの当該番目の光学ヘッド２０ａ〜２
０ｆが目標トラックに到達したら、各光学ヘッドをその
目標トラックにオン・トラックさせる。光ディスクＤの
回転により、同一トラックにオン・トラックしている８
個の光学ヘッドのうちのいずれかが最初に次に記録・再
生するべきセクタを見いだす。そして、このセクタを見
いだした光学ヘッド２０ａ〜２０ｆに記録・再生回路４
０ａ〜４０ｆを介してディスク・コントローラ５１との
間で記録・再生データを送受し、記録・再生が行われ
る。このような動作を繰り返すことにより、一連のデー
タの記録・再生を行うことができる。 【００２３】従来の技術で説明したのと同様のディスク
について、上記構成の光ディスク装置によれば、１個の
光学ヘッドが受け持つシーク範囲が１／６になるので、
平均シーク・タイムは、１４．７ｍｓ／（６^1/2）＝
６．０ｍｓに短縮される。 【００２４】また、平均回転待ち時間は、従来の１／８
になるので、１５．１ｍｓ／８＝１．９ｍｓに短縮され
る。したがって、この場合の平均アクセス・タイムは、
６．０ｍｓ＋１．９ｍｓ＝７．９ｍｓとなり、従来の平
均アクセスタイム（２９.８ｍｓ）に比較して、約１／
４に短縮される。 【００２５】 【発明の効果】以上説明したように、本願発明に係る光
ディスク装置によれば、アクセス・タイムの大幅な短縮
が可能となるので、記録・再生を大幅に高速化すること
ができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本願発明に係る光ディスク装置の一例のキャリ
ッジの配置例を示す平面図である。 【図２】図１に示した光ディスク装置の構成例を示す概
略図である。 【図３】従来例の説明図である。 【符号の説明】 １０ キャリッジ １０Ａ〜１０Ｈ キャリッジ ２０ａ〜２０ｆ 光学ヘッド ４０ａ〜４０ｆ 記録・再生回路 ５０ インタフェース ５１ ディスク・コントローラ ５２ ドライブ・コントローラ ５３ サーボ・コントローラ ５４ スピンドル・ドライバ ６０ａ〜６０ｆ サーボ・ドライバ ６０ｇ シーク・ドライバ Ｄ 光ディスク Ｍ スピンドル・モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D117 AA02 EE07 FF27 JJ00 5D119 AA08 BA01 CA12 DA11 EC42 FA08 5D789 AA08 BA01 CA12 DA11 EC42 FA08

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 光ディスクに記録・再生を行う光学ヘッ
   ドと、この光学ヘッドを搭載し、この光学ヘッドをディ
   スクの半径方向にシーク動作させるためのキャリッジと
   を備える光ディスク装置において、 上記キャリッジは、光ディスクの周方向に等間隔に配置
   された複数のキャリッジからなっており、 各キャリッジには、光ディスクの半径方向に並ぶ複数の
   光学ヘッドを備えているとともに、各キャリッジにおい
   て、複数の光学ヘッドの配置は同一であり、かつ、 各キャリッジは、光ディスクの半径方向についての位置
   が同一となるように一斉にシーク動作するように構成さ
   れていることを特徴とする、光ディスク装置。