JP2749466B2 - 光ディスクドライブのトラック偏差補正方法及びその装置 - Google Patents

光ディスクドライブのトラック偏差補正方法及びその装置

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JP2749466B2 JP3278665A JP27866591A JP2749466B2 JP 2749466 B2 JP2749466 B2 JP 2749466B2 JP 3278665 A JP3278665 A JP 3278665A JP 27866591 A JP27866591 A JP 27866591A JP 2749466 B2 JP2749466 B2 JP 2749466B2
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  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ディスクドライブのト
ラック偏差補正方法及びその装置に係り、特にピックア
ップ移送時にトラッキングアクチュエータを作動させ、
対物レンズで集束される光スポツトを目標トラックに正
確に照射するためのトラック偏差補正方法及びその装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスクドライブはレーザ光を光記憶
媒体としての光ディスクに所定の大きさに集束させて照
射することにより光信号に変調した情報を記録及び/ま
たは再生する装置である。これは既存の磁気記憶方式で
あるハードディスクドライブ(HDD:hard disk driv
e)を数十倍上回る大記憶容量である点や、フロッピー
ディスクドライブ(FDD:floppy disk drive)のよ
うにディスクが着脱自在である点などの長所を有し、コ
ンピュータの補助記憶装置などでその用途が広がりつつ
あるが、従来の光ディスクドライブはコンピュータの記
憶装置としては、特にアクセスが比較的遅いと云う問題
があり、その性能を十分発揮するために前記HDDと同程
度にアクセスタイムを短くすることが望まれていた。
【0003】光ディスクドライブにおけるトラックアク
セスは粗動(coarse seek)段階と微動(fine seek)
段階とからなる。粗動は、例えばボイスコイルモータ
(VC M)のようなピックアップ移送機構により光ピ
ックアップを目標トラックまで移送する動作である。HD
Dとは異なりディスクの装着不良による振動(wobble)
に よりトラック偏差が生じるので、この粗動のみでは
光ピックアップで形成される光スポットを目標トラック
に正確に一致させられない。従って、そのトラック偏差
に対する位置補正は粗動より微細な微動動作で行うよう
になる。微動は、光ピックアップに設けられたトラッキ
ングアクチュエータにより光スポットを形成する対物レ
ンズを微細に変位させる動作であり、この動作はシーク
終了後にもその光スポットがトラック中心を追従させる
ために継続的に行われる。
【0004】上記したディスクの振動によるトラック偏
差を補正するための微動動作は一般的には粗動終了後に
行われるが、この場合には全体のシークタイムが長くな
り、このシークタイムとディスクの回転待機時間とを加
えたアクセスタイムが長くなり、高速アクセスを実現す
ることが困難になる。従って、高速アクセス実現のため
には粗動段階でトラック偏差を補正するための微動動作
を並行して行い、粗動終了直後、対物レンズによる光ス
ポットを目標トラックと可及的に近い位置に接近させる
と良い。これに関する従来の方法としては、アクチュエ
ータ偏差同期駆動法、目標位置情報分析法、トラック計
数法などがある。
【0005】アクチュエータ偏心同期駆動法は光ピック
アップと別途に設けられた光学センサを用いてディスク
の偏心量を検知し、その光学センサで検出された信号を
アクュエータにフィードバックしてそのアクチュエータ
をディスクの偏心による振動と同期させ駆動する方法で
ある。この方法は上記光学センサがディスクに対するト
ラック横断信号を検出するために、少なくとも光ピック
アップの対物レンズと同程度の検出精度を必要とするこ
とからコストが高騰化する欠点がある。
【0006】目標位置情報分析法はトラック偏差量を光
ピックアップで検出して記憶素子に記憶させた後、周期
的なトラック偏差に対する補正信号でアクチュエータを
駆動する方法である。この方法はディスクの振動に敏感
なことからその正確性に欠けると云う欠点がある。
【0007】トラック計数法はシーク動作時に光ピック
アップで光スポツトが横断するディスクのトラック数を
計数して、粗動に用いるVCMの速度を加減速して光ピ
ックアップが目標トラックまで移送制御されるようにす
る方法である。この方法は上記2つの方法と比較して正
確性が最も高いが、これもやはりディスク振動に敏感な
ことからエラーが頻繁に発生しがちであり、かつ回路が
複雑であるなどの欠点がある。
【0008】一方、ディスク上の所望のトラックに光ス
ポットを照射するためのトラッキングアクチュエータの
制御はシーク方向に移動する光スポットとトラックとの
相対速度が所定値以下になるときにようやく可能にな
る。しかしながら、上述した従来の各方法はトラッキン
グアクチュエータのすべてがVCMの駆動信号を基準信
号として駆動されるので上記相対速度が非常に大きい。
従って、従来の各方法では、粗動終了時点付近でVCM
の速度を減速させるべく粗動と微動との間に位置制御時
間が必要である。この位置制御時間は一般に5msec程度
であり、比較的長いことから高速アクセスの実現に不利
な要因となる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述し
たような従来の技術の問題点を解決して、高速アクセス
を実現する光ディスクドライブのトラック偏差補正方法
及びその装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに本発明による光ディスクドライブのトラック偏差補
正方法は、光ピックアップ移送時のディスクの振動によ
るトラック偏差を補正するためにその光ピックアップの
対物レンズを変位させるトラッキングアクチュエータを
駆動する光ディスクドライブの前記光ピックアップから
前記ディスクのトラック横断信号を検出し、光ディスク
ドライブ本体及び前記光ピックアップのいずれか一方と
一体をなすリニアスケールと、前記両者のうちいずれか
他方と一体をなすと共に前記リニアスケールと協働して
前記光ピックアップの絶対位置を検出する光学エンコー
ダからスケール横断信号を検出し、前記トラック横断信
号と前記スケール横断信号とを比較出力し、その出力信
号を前記トラッキングアクチュエータを制御するべくフ
ィードバックすることを特徴とする。
【0011】このような本発明の方法を具現する装置と
して、ディスクのシーク方向に移送可能に設けられ、か
つ光スポットを走査して前記ディスクに対するトラック
横断信号の検出機能を行う光学手段を有し、前記光スポ
ツトの位置を変位させるためのトラックキングアクチュ
エータが装着された光ピックアップを具備する光ディス
クドライブの前記光ピックアップの絶対位置座標を設定
するためのリニアスケールと、前記リニアスケールに対
するスケール横断信号を検出するための光学要素を備
え、かつ前記リニアスケールと相対移動する光学エンコ
ーダと、前記トラック横断信号と前記スケール横断信号
とを比較出力するための比較手段とを具備し、前記トラ
ッキングアクチュエータが、前記トラック横断信号と前
記スケール横断信号との比較信号により駆動されること
を特徴とする光ディスクドライブのトラック偏差補正装
置を用いる。
【0012】
【作用】上述の構成によれば、トラック横断信号から光
ピックアップ移送による光スポットとトラック相互間の
相対移動速度が得られ、かつスケール横断信号から光ピ
ックアップの絶対移動速度が得られる。本発明による
と、粗動動作と平行して、相対移動速度と絶対移動速度
との差を基にしてトラッキングアクチュエータによる
動制御がなされる。このようにして、粗動シーク動作
時、光スポットの移動速度にディスクのトラック偏差に
よる速度が補正されるため、光スポットトラックとの
相対速度はほぼ0になる。即ち、本発明に於ては、シー
ク動作時に粗動終了時点付近で粗動に用いるVCM等の
速度を緩和させる位置制御時間の短縮が可能であり、ま
た既存のトラック計数法と同程度の粗動時間を具現でき
るようになることから高速アクセスが可能となる。
【0013】
【実施例】以下、添付した図面に基づいて本発明の好適
な実施例を詳細に説明する。
【0014】図1は光ディスクドライブの要部構成図で
あり、この図に於てディスク1は図示されないスピンド
ルモータにより、一定速度で回転されるようになってい
る。光ピックアップ2は、光源21と、この光源21か
ら発せられた光をディスク1に集束させる対物レンズ2
2と、ディスク1からの反射光を検知してディスク1の
トラック横断信号を検出する2分割光検出器23を含む
光学手段及び対物レンズ22を微細駆動して該対物レン
ズ22による光スポットの照射位置を制御するトラッキ
ングアクチュエータ24とを有する。この光ピックアッ
プ2は従来通り、VCM3のキャリッジ4に装着され、
ディスク1の径方向、即ち図1の紙面に平行なシーク方
向(矢印a)に移送可能に設けられている。光ピックア
ップ2の絶対位置座標を計測するためのリニアスケール
5はVCM3により光ピックアップ2と一体的に移送さ
れるように設けられている。
【0015】図2に示すように、リニアスケール5は光
ピックアップ2の胴体に固着され、図示されない光ディ
スクドライブ本体に固着された光学エンコーダ6と相対
的に移動するようになっている。また、図3に示すよう
に、リニアスケール5は平坦なスケールランド51上に
一定のピッチで多数形成された溝52を有する。その溝
52のピッチはデイスク1上のトラックピッチと同一と
なっている。
【0016】再び図1に示すように、光学エンコーダ6
は光ピックアップ2とは別の光学要素、即ち光源61
と、ハーフミラー62と、集束レンズ63と2分割光検
出器64とを具備し、リニアスケール5が移動すると、
その溝の数を計測し、リニアスケール5に対するスケー
ル横断信号を検出するようになっている。
【0017】図4は光反射形リニアスケール5に対する
光学エンコーダ6を示し、図5は光透過形リニアスケー
ル5′に対する別の形式の光学エンコーダ6′を示す。
【0018】光ピックアップ2の2分割光検出器23で
検出されるトラック横断信号と、光学エンコーダ6また
は6′の2分割光検出器64で検出されるスケール横断
信号とは図1に示すように比較回路7にて比較され、比
較された信号はトリガ回路8によりスイッチング(オン
/オフ)されるスイッチング回路9と増幅器10とを通
じてトラッキングアクチュエータ24に入力される。
【0019】ここで、比較回路7は2分割光検出器6
4、23の検出信号をそれぞれ差動増幅する差動増幅器
71a、71bと、その差動増幅された信号を正弦波に
波形整形する波形整形部72a、72bと、正弦波を矩
形波に変換するパルスリゼネレータ73a、73bと、
それぞれの矩形パルス信号を比較出力する比較器74と
から構成される。前記トリガ回路8は一側パルスリゼネ
ルータ73aと前記スイッチング回路9との間に接続さ
れる。
【0020】上述の構成によれば、VCM3が作動する
と光ピックアップ2とリニアスケール5とがシーク方向
(矢印a)に共に移動し、この際、光ピックアップ2内
の2分割光検出器23ではその対物レンズ22に照射さ
れる光ビームB1がディスク1上のトラックを横断する
とトラック横断信号が検出される。一方、光学エンコー
ダ6内の2分割光検出器64では、その集束レンズ63
により照射される光ビームB2がリニアスケール5の溝
52を横断するとスケール横断信号が検出される。これ
らの信号をそれぞれ差動増幅器71a、71bでの差動
増幅すれば、図6A及び図6Bのような交流信号SS、
TSが得られる。これらの交流信号は、波形整形部72
a、72bにて図6C、図6Dのように直流成分のない
正弦波SS′、TS′となり、パルスリゼネレータ73
a、73Bにて、図6E、図6Fのような矩形パルスS
P、TPにそれぞれ変換される。この際、任意の時点T
0でディスク1の偏心等により、トラック偏差が生じる
と2つの信号間に位相差δが発生する(図6A、図6
B)。またこの位相差δはパルスゼネレータ73a、7
3bにより変換された矩形パルスSP、TPでも維持さ
れる(図6E、図6F)。比較器74からはこの位相差
δにより図8Bに示すような比較信号が出力される。こ
の信号は正方向の信号成分と負方向の信号成分とが混在
し、これを時間的に積分すると0となり、トラッキング
アクチュエータ24の駆動信号はとしては不向きであ
る。従って、スケール横断信号で示すエンコーダ側矩形
パルスSPまたはトラッキング横断信号で示すピックア
ップ側矩形パルスTPのうちのいずれか1つの信号の符
号を基準としてトラッキングアクチュエータ24に適合
した駆動信号に変換すると良い。図1はエンコーダ側矩
形パルスSPを基準とする回路図である。即ち、トリガ
回路8は、エンコーダ側矩形パルスSPの正方向成分の
時間帯でのみスッチング回路9をターンオンする。する
と、図8Bの信号中の正方向成分のみが導通して図8C
に示すような駆動信号が増幅器10を通じてトラッキン
グアクチュエータ24に印加される。
【0021】この駆動信号は、上述したトラック横断信
号とスケール横断信号との間に時間的に位相差が生じる
時のみ現出し、その位相差はディスク1が振動すると生
じ、従って、トラッキングアクチュエータ24が作動
し、ディスク1の振動によるトラック偏差が補正される
ようになる。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に於てはVC
Mを作動させる粗動段階で光ピックアップの光スポット
の位置がディスクのトラックを横断する毎にトラッキン
グアクチュエータによる微動動作で補償され、そのトラ
ックと光スポット移動の相対速度は常に0近くに維持さ
れる。従って、目標トラック付近でVCMの速度を0近
くとなるように減速しなくても光スポットが目標トラッ
クに照射するためのトラッキングアクチュエータの制御
が可能になる。従って、粗動時間が短縮され、しかも粗
動段階で光スポットが目標トラック内に位置するように
補償されているので、粗動後の微動段階での微動時間も
極めて短くなる。即ち、本発明は、粗動と微動との間の
位置制御時間を殆ど必要とせず、また粗動時間及び微動
時間を短縮できることから、全体のシークタイムが短縮
できる。換言すれば、高速アクセスが可能となり、コン
ピュータの記憶装置として充分な性能を発揮する光ディ
スクドライブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光ディスクドライブの構成及びそ
の制御回路を説明するための配置図である。
【図2】図1の光ピックアップ、リニアスケール及び光
学エンコーダの結合状態を説明するための斜視図であ
る。
【図3】リニアスケールの部分拡大斜視図である。
【図4】光反射形リニアスケールとこれによる光学エン
コーダを平面上に示した光学配置図である。
【図5】光透過形リニアスケールとこれによる光学エン
コーダを平面上に示した光学配置図である。
【図6】A部〜F部は比較回路の各部に於けるスケール
横断信号及びトラック横断信号の波形図である。
【図7】A部〜C部はスケール横断信号とトラック横断
信号の位相差による比較器出力端に示す信号と、スイッ
チング回路を通じてアクチュエータに印加される信号と
を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
1 ディスク 2 光ピックアップ 3 VCM 5、5′ リニアスケール 6、6′ 光エンコーダ 7 比較回路 8 トリガ回路 9 スイッチング回路 10 増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パク・スーハン 大韓民国キョンギド・スウォンシ・コン ソンク・メタンドング 176・ジュドン グアパートメント 41−306 (56)参考文献 特開 昭62−180533(JP,A) 特開 平2−27529(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 7/085

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光ピックアップ移送時のディスクの振動等
    によるトラック偏差を補正するためにその光ピックアッ
    プの対物レンズを変位させるトラッキングアクチュエー
    タを駆動する光ディスクドライブのトラック偏差補正方
    法に於て、前記光ピックアップの目標トラックへの移送のあいだ、
    前記光ピックアップの光検出器において、トラックを横
    断することにより前記光ディスクから得られるトラック
    横断信号 を検出し、前記光ピックアップの移動速度と実質的に等しい速度で
    リニアスケールに対し相対的に移動するよう設けられた
    光学エンコーダによってリニアスケールのスケール横断
    信号を検出し、 比較手段を用いて 前記トラック横断信号と前記スケール
    横断信号とを比較し、前記比較手段によって前記トラッ
    ク横断信号と前記スケール横断信号との間に位相差が検
    出されたとき、前記リニアスケール上のスポット位置を
    基準として前記光ディスク上のスポット位置を補正する
    べく前記比較手段から比較信号を出力して前記トラッキ
    ングアクチュエータへとフィードバックすることを特徴
    とする光ディスクドライブのトラック偏差補正方法。
  2. 【請求項2】前記スケール横断信号が前記比較手段によ
    って前記トラック横断信号と比較されるとき、前記スケ
    ール横断信号のみが、前記光ピックアップの粗動シーク
    動作において、前記光ディスク上の光スポットのトラッ
    キングエラーを補正するべくトラッキングアクチュエー
    タ駆動信号として使用されることを特徴とする請求項1
    に記載の光ディスクドライブのトラック偏差補正方法。
  3. 【請求項3】ディスクのシーク方向に移送可能に設けら
    れ、かつ光スポットを走査して前記ディスクに対するト
    ラック横断信号の検出機能を行う光学手段を有し、前記
    スポットの位置を変位させるためのトラックキングア
    クチュエータが装着された光ピックアップを具備する光
    ディスクドライブのトラック偏差補正装置に於て、 前記光ピックアップの絶対位置座標を設定するためのリ
    ニアスケールと、 前記リニアスケールに対するスケール横断信号を検出す
    るための光学要素を備え、かつ前記リニアスケールに対
    相対移動する光学エンコーダと、 前記トラック横断信号と前記スケール横断信号とを比較
    して、前記トラック横断信号と前記スケール横断信号と
    の間の位相差を検出するための比較手段とを具備し、前記トラック横断信号と前記スケール横断信号との間に
    位相差が検出されたとき、前記リニアスケール上のスポ
    ット位置を基準として前記光ディスク上のスポット位置
    が補正されるように、 前記トラッキングアクチュエータ
    前記比較手段より出力される信号によって駆動される
    ことを特徴とする光ディスクドライブのトラック偏差補
    正装置。
  4. 【請求項4】前記スケール横断信号で制御され、前記比
    較手段と前記トッキングアクチュエータとを電気的に
    オン/オフするためのスイッチング手段を更に具備し、 前記スイッチング手段が、前記比較手段により出力され
    る信号中で前記スケール横断信号が検出されたときに出
    力される成分のみを前記トラッキングアクチュエータに
    伝えることを特徴とする請求項3に記載の光ディスクド
    ライブのトラック偏差補正装置。
  5. 【請求項5】前記リニアスケールが前記光ピックアップ
    と一体をなし、 前記光学エンコーダが前記光ディスクドライブ本体と一
    体をなすことを特徴とする請求項3若しくは請求項4に
    記載の光ディスクドライブのトラック偏差補正装置。
  6. 【請求項6】前記リニアスケールが前記光ディスクドラ
    イブ本体と一体をなし、 前記光学エンコーダが前記光ピックアップと一体をなす
    ことを特徴とする請求項3若しくは請求項4に記載の光
    ディスクドライブのトラック偏差補正装置。
  7. 【請求項7】前記リニアスケールのスケールピッチがデ
    ィスクのトラックピッチと等しく構成されたことを特徴
    とする請求項3乃至請求項6のいずれかに記載の光ディ
    スクドライブのトラック偏差補正装置。
  8. 【請求項8】前記リニアスケールが光反射形よりなるこ
    とを特徴とする請求項3乃至請求項7のいずれかに記載
    の光ディスクドライブのトラック偏差補正装置。
  9. 【請求項9】前記リニアスケールが光透過形よりなるこ
    とを特徴とする請求項3乃至請求項7のいずれかに記載
    の光ディスクドライブのトラック偏差補正装置。
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