JPH01282732A - ディスク駆動方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ディスク駆動方法に関し、特に複数枚のディ
スクを連続的に駆動する駆動方法及びその装置に関する
。

背景技術 大量のディジタル・データ等の情報を追記型光ディスク
（以下、単にディスクと称する）に記録したりその記録
情報を読み取るためのディスク装置においては、従来、
複数枚のディスクをディスク収納部に順に配列収納し、
オートチェンジャーを用いて複数枚のディスクを順次交
換することによって情報の記録又は読取りを行なう構成
となっていた。

このように、オートチェンジャーを用いてディスフの交
換を行なう構成の従来装置では、ディスクの交換に時間
がかかることによりアクセスに時間を要し、またディス
ク装置全体としては体積的な記録密度が低いという欠点
があった。

発明の概要 本発明は、上記した従来のものの欠点を除去すべくなさ
れたもので、アクセス時間の短縮化を可能としたディス
ク駆動方法及びその装置を提供することを目的とする。

本発明によるディスク駆動装置は、ディスクの一部に内
周から外周に亘る光ビーム透過域を設け、この光ビーム
透過域を有するディスクの複数枚をその中心軸に合わせ
て積層して保持しかつこれら積層ディスクの各光ビーム
透過域を所定ホームポジションに位置決めしておき、積
層ディスクのうちの少なくとも１を回転駆動し、光学ヘ
ッドを積層ディスクの外方において光ビーム透過域に沿
って移動せしめて情報の記録又は読取りを行なう構成と
なっている。

実施例 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明によるディスク装置の一実施例を示す断
面図である。図において、カートリッジ１内には例えば
５枚のディスク２１〜２５が収納され、これらディスク
はカートリッジ１の中央部にディスク収納枚数に対応し
た数だけ積層されたメタルハブ３１〜３５によってその
内縁部にて保持される。ディスク２１〜２５の各々には
、特に第２図から明らかなように、その一部に内周から
外周に亘る光ビーム透過域としての切欠窓４１〜４５が
形成されており、またカートリッジ１にもディスク２１
〜２５の切欠窓４１〜４５に対応して切欠窓５が形成さ
れている。カートリッジ１の底部内面には環状のマグネ
ット６が埋設されており、このマグネット６の磁気吸引
力によって各メタルハブ３１〜３５がカートリッジ１の
底面に対して順次積み重ねられた状態に保持される。

５個のメタルハブ３１〜３５のうち、下から４個のメタ
ルハブ３１〜３４は環状形状を有し、その内周面には断
面Ｖ字状の環状溝７１〜７４が形成され、さらに周方向
における少なくとも１か所に貫通孔８１〜８４が穿設さ
れている。これら貫通孔８１〜８４には位置決めビン９
１〜９４が、メタルハブ３１〜３４の上下面に対してそ
の先端が突出しかつ後端が埋没するように嵌入固着され
ている。一方、最上部のメタルハブ３５は円盤状形状を
ａし、その中心部には後述するスピンドル１０が嵌入す
る貫通孔１１が、他のメタルハブ３１〜３４の貫通孔８
１〜８４と対応する位置には貫通孔（凹部であっても良
い）８５がぞれぞれ穿設されている。また、カートリッ
ジ１の底部内面のメタルハブ３１〜３４の貫通孔８１〜
８４と対応する位置には突起１２が突設されている。そ
して、各メタルハブ３１〜３５が順次積み重ねられた状
態では、カートリッジ１の突起１２に対して最下部のメ
タルハブ３１の貫通孔８１が嵌合し、各メタルハブ３１
〜３４の位置決めピン９１〜９４に対してその上方に位
置するメタルハブ３２〜３５の各貫通孔８２〜８５がそ
れぞれ嵌合することにより、各ディスク２１〜２５の切
欠窓４１〜４５がカートリッジ１の切欠窓５と対向する
ホームポジションに位置決めされることになる。

５枚のディスク２１〜２５を収納したカートリッジ１は
スピンドルモータ１３のスピンドル１０に嵌着されたク
ランパ１４に対して装着され、図示せぬ保持機構によっ
て保持される。クランパ１４の底面四部にはカートリッ
ジ１の底部内面に埋設されたマグネット６よりも大なる
磁気吸引力を有する環状のマグネット１５が配設されて
おり、カートリッジ１の装管状態では、マグネット１５
の磁気吸引力によって各メタルハブ３１〜３５がディス
ク２１〜２５を保持した状態でクランパ１４に対してク
ランプされる。このクランプ状態においては、スピンド
ルモータ１３によって各ディスク２１〜２５が一体的に
回転駆動されることになる。

メタルハブ３１〜３４の中心部にはディスク選択機構１
６が軸線Ｏ方向において移動可能に設けられている。こ
のディスク選択機構１６は、特に第３図から明らかなよ
うに、内面に凹部１８ａ〜１８ｄを有することによって
径方向において弾性的に揺動可能な例えば４個の先端部
に一体的に設けられた爪部１７ａ〜１７ｄを有する樹脂
等からなる筒状部材１８と、この筒状部材１８の内部に
Ｊｆｆｌ動自在に嵌入した棒状部材１９とからなり、こ
れら部材１８．１９は軸線Ｏ方向において一体的に移動
可能であると共に、棒状部材１９が筒状部材１８に対し
て移動可能であり、これらの駆動は図示せぬ駆動機構に
よってなされる。

かかるディスク選択機構１６において、棒状部材１９が
第３図に二点鎖線で示す如く筒状部材１８に対して爪部
１７ａ〜１７ｄよりも降下した位置にあるときには、爪
部１７ａ〜１７ｄが弾性的に内方向に揺動するので筒状
部材１８の先端部は窄んだ状態にあり、この状態で筒状
部材１８は棒状部材１９と一体的に軸線Ｏ方向に移動せ
しめられる。そして、情報の記録又は読取りがなされる
ディスクが例えば下から３枚目のディスク２３の場合に
は、筒状部材１８の爪部１７ａ〜１７ｄが下から２番目
のメタルハブ３２の環状溝７２に対して位置決めされ、
しかる後棒状部材１９が筒状部材１８に対して爪部１７
ａ〜１７ｄの位置まで上昇せしめられる。これにより、
第３図に実線で示すように、爪部１７ａ〜１７ｄが弾性
的に外方向に揺動するので筒状部材１８の先端部は開い
た状態となり、この状態では爪部１７ａ〜１７ｄが下か
ら２番目のメタルハブ３２の環状溝７２に嵌合する。そ
して、筒状部材１８及び棒状部材１つが一体的に下方に
移動せしめられることにより、メタルハブ３２以下がマ
グネット１５の磁気吸引力に抗してメタルハブ３３から
切り離され、クランパ１４に対するクランプ状態から解
放される。

第１図にはかかる状態が示されている。

これにより、メタルハブ３３によって保持されたディス
ク２３及びそれよりも上のディスク２４゜２５がスピン
ドルモータ１３によって一体的に回転駆動され、このと
き、下の２枚のディスク２１゜２２は各切欠窓４１．４
２がカートリッジ１の切欠窓５と対向するホームポジシ
ョンに位置決めされた固定状態にあるため、カートリッ
ジ１の切欠窓５及びディスク２１．２２の各切欠窓４１
゜４２を通して下から３枚目のディスク２３に対する情
報あ記録又は読取りが可能となる。情報の記録又は読取
りは、カートリッジ１の下方に切欠窓５に沿って移動自
在に設けられた光学ヘッド２０によって行なわれる。

ところで、ディスク２のプリグループには、情報の記録
又は読取り時において、後述するビームスポットＳＭ、
ＳＳ　　（第４図参照）がディスク２の切欠窓４を通過
後にそれまでのトラックとは異なるトラックに対してト
ラッキングサーボの引込みが行なわれないようにするた
めに、切欠窓４に入る直前のトラックと切欠窓４を出た
直後のトラックとの対応関係を明確にすべく、互いに周
波数が異なる例えば５種のトラック識別用パイロット信
号ｆ１〜ｆ５を５トラツクを１周期とするプリフォーマ
ット・パターンとして予め記録されている。このパイロ
ット信号の周波数の切換えを、例えばディスク中心に関
して切欠窓と対称な位置で行なうことにより、切欠窓の
前後の対応するトラック間でパイロット信号の周波数を
一致させることができるので、このパイロット信号の周
波数に基づいてトラックを識別できることになる。

なお、このパイロット信号はトラツク１周全てに記録さ
れる必要はなく、例えば切欠窓の前後において記録され
ていれば、所期の目的を達成できる。また、５ｗｉのパ
イロット信号ｆ１〜ｆ５を５トラツクを１周期として記
録することによって、ビームスポットのずれ方向も考慮
すると±２トラックのトラックずれを識別できることに
なるが、これに限定されるものではない。

次に、第１図における光学ヘッド２０並びにそのフォー
カスサーボ系及びトラッキングサーボ系の構成について
第４図を参照して説明する。

第４図において、例えば一対のレーザダイオードからな
る光源２１から発せられる一対のレーザ光ビームはビー
ムスプリッタ２２て反射された後、対物レンズ２３によ
ってディスク２の情報記録面上に、回転するディスク２
との相対移動に際して先行するサブビームスポットＳＳ
と後続するメインビームスポットＳＭとして収束される
。メインビームスポットＳＭ及びサブビームスポットＳ
Ｓの各反射光ビームは対物レンズ２３及びビームスプリ
ッタ２２を経てハーフミラ−２４に入射する。

そして、メインビームスポットＳＭの反射光ビームはハ
ーフミラ−２４を透過して４分割フォトディテクタ２５
に、サブビームスポットＳＳの反射光ビームはハーフミ
ラ−２４で反射された後レンズ２６を経て４分割フォト
ディテクタ２７にそれぞれ入射する。

以上によって光学ヘッド２０が構成されている。

かかる構成は概略的なものであり、図示しないが、光学
ヘッド２０にはディスク２の情報記録面に対して対物レ
ンズ２３をその先軸方向に駆動するフォーカスアクチュ
エータやメインビームスポットＳＭ及びサブビームスポ
ットＳＳをトラックに対してディスク半径方向に偏倚せ
しめるトラッキングアクチュエータ等も内蔵されている
。また、光源２１として一対のレーザダイオードを用い
て一対のレーザ光ビームを得る構成となっているが、単
一のレーザダイオードから発せられる単一のレーザ光ビ
ームをグレイティングを用いて一対のレーザ光ビームに
分離することも可能である。

なお、サブビーム用４分割フォトディテクタ２７の前に
配されたレンズ２６は、ディスク２の切欠窓４の前後に
おいてディスク２の大なる而ぶれが生ずることを考慮し
てサブビーム側のキャプチャーレンジを広くすべく設け
られたものであり、これによれば、ビームスポットが切
欠窓４を通過して記録域に再突入したときのフォーカス
及びトラッキングの各サーボの再引込みを円滑に行なう
ことができる。この各サーボ系のサーボ動作については
、後で詳細に説明する。

メインビーム側の４分割フォトディテクタ２５の４出力
はマトリクス回路３０に供給される。マトリクス回路３
０においては、フォトディテクタ２５の４つの受光部の
各出力の総和が読取出力信号として導出されると共に、
周知の非点収差法等のエラー生成法によってフォーカス
エラー信号が、さらに周知のプッシュプル法等のエラー
生成法によってトラッキングエラー信号がぞれぞれ導出
される。このフォーカスエラー信号及びトラッキングエ
ラー信号は互いに連動する２つの切換えスイッチ３１．
３２の各ａ端子入力となる。また、サブビーム側の４分
割フォトディテクタ２７の４出力はマトリクス回路３３
に供給される。マトリクス回路３３においては、周知の
非点収差法等のエラー生成法によってフォーカスエラー
信号が導出されると共に、４つの受光部の各出力の総和
がサブビーム反射光信号として導出される。導出された
フォーカスエラー信号は切換えスイッチ３１のｂ端子入
力となり、サブビーム反射光信号はレベル検出回路３４
及びパイロット判別回路３５に供給される。パイロット
判別回路３５から出力されるエラー信号は切換えスイッ
チ３２のｂ端子入力となる。切換えスイッチ３１の出力
信号は切換えスイッチ３６のａ端子人力となると共に、
ホールド回路３７に供給される。ホールド回路３７のホ
ールド出力は切換えスイッチ３６のｂ端子入力となる。

同様に、切換えスイッチ３２の出力信号は切換えスイッ
チ３８のａ端子入力となると共に、ホールド回路３つに
供給される。ホールド回路３９のホールド出力は切換え
スイッチ３８のｂ端子入力となる。なお、切換えスイッ
チ３１．３２及び３６．３８は、通常のトレース状態に
おいてはａ端子入力を選択した状態にある。

レベル検出回路３４はサブビーム反射光信号の信号レベ
ルを監視し、当該信号レベルが所定基準レベル以下とな
ったとき、サブビームスポットＳＳが第５図に示す如く
ディスク２の切欠窓４に突入したと判断し、例えば高レ
ベルの検出信号（ａ）を出力する。この検出信号（ａ）
はタイミング信号発生回路４０に供給される。タイミン
グ信号発生回路４０はこの検出信号（ａ）に基づいてサ
ブビームスポットＳｓの切欠窓４への突入時にそれまで
のフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号の
各信号レベルを保持しこれを一定期間Ｔ１だけエラー信
号とすべく切換えスイッチ３６゜３８をｂ端子側に切り
換えかつホールド回路３７゜３つを制御するためのタイ
ミング信号（ｂ）、サブビームスポットＳｓの記録域へ
の再突入後の一定期間Ｔ２だけサブビーム反射光信号に
基づくエラー信号によって各サーボを行なうべく切換え
スイッチ３１．３２をｂ端子側に切り換えるためのタイ
ミング信号（Ｃ）、パイロット判別回路３５において切
欠窓４への突入直前及び記録域への再突入直後のサブビ
ーム反射光信号に基づくトラック識別情報を得るための
タイミング信号（ｄ）。

（ｅ）をそれぞれ発生する。

パイロット判別回路３５はサブビーム反射光信号から得
られる先述したパイロット信号の周波数ｆ１〜ｆ５を判
別することにより、メインビームスポットＳＭがディス
ク２の切欠窓４を通過後にそれまでと同一のトラック上
にあるか否かを識別し、同一トラック上でない場合には
、ずれ方向及び異なるトラック数に対応する極性及びレ
ベルのエラー信号を出力するためのものであり、その回
路構成の一例を第６図に示す。

第６図において、周波数弁別回路５０はサブビーム反射
光信号に含まれるパイロット信号の周波数を弁別するた
めのものであり、例えば、５種のパイロット信号の各周
波数ｆ１〜ｆ５に対応した通過帯域を有する５つのバン
ドパスフィルタを含み、通過周波数を検出したフィルタ
に対応するビットを“１“とする５ビツトのトラック弁
別データを出力する。このトラック弁別データは直接ラ
ッチ回路５１に供給されると共に、遅延回路５２で所定
時間だけ遅延されてラッチ回路５３に供給される。ラッ
チ回路５３においてはタイミング信号発生回路４０で発
生されるタイミング信号（ｄ）に応答して遅延回路５２
で遅延されたトラック弁別データ（ｂ）のラッチが行な
われるので、このラッチ回路５３にはサブビームスポッ
トＳＳがディスク２の切欠窓４に突入する直前のトラッ
ク弁別データがラッチされることになる。

一方、ラッチ回路５１においてはタイミング信号発生回
路４０で発生されるタイミング信号（ｅ）に応答してト
ラック弁別データのラッチが行なわれるので、ラッチ回
路５１にはサブビームスボッ）Ｓｓがディスク２の記録
域に再突入した直後のトラック弁別データがラッチされ
ることになる。

そして、ラッチ回路５１．５３にラッチされた各トラッ
ク弁別データがマイクロコンピュータ５４で比較判定さ
れる。マイクロコンピュータ５４は各トラック弁別デー
タを比較することによってサブビームスポットＳｓが現
在トレースしているトラックが切欠窓４への突入直前と
記録域への再突入直後とで一致しているか否かを判定し
、異なる場合には、両データの比較結果からサブビーム
スポットＳｓが記録域への再突入後にトレースすべき目
標トラックを識別し、目標トラックに対する現在トラッ
クからのずれ方向（移動方向）及び異なるトラック数（
移動距離）に対応する極性及びレベルのエラー信号を出
力すべくエラー信号生成回路５５を駆動制御する。エラ
ー信号生成回路５５から出力されるエラー信号は第４図
の切換えスイッチ３２のｂ端子に供給される。

次に、かかる構成のサーボ系の動作について説明する。

通常のトレース状態においては、切換えスイッチ３１．
３２及び３６．３８がａ端子入力を選択した状態にある
ため、メインビームスポットＳＨの反射光に基づいて生
成されるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー
信号によってフォーカス及びトラッキングの各サーボが
行なわれる。

このサーボ状態において、メインビームスポットＳＭよ
りも先行するサブビームスポットＳｓがディスク２の切
欠窓４に突入すると、サブビーム反射光信号の信号レベ
ルが低下するので、このことがレベル検出回路３３で検
出される。この検出時点で、タイミング発生回路４０か
ら発生されるタイミング信号（ｂ）によってそれまでの
フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号の各
信号レベルがホールド回路３７．３９で保持されかつ切
換えスイッチ３６．３８がｂ端子側に切り換わるので、
以降は、メインビームによって得られる各エラー信号を
無視し、各サーボ系は切欠窓４への突入直前に保持した
各エラー信号にロックされた状態となる。

サブビームスポットＳＳがディスク２の記録域に再突入
すると、サブビーム反射光ｑ号の信号レベルが上昇する
ので、このことがレベル検出回路３・３で検出される。

この検出時点で、タイミング発生回路４０から発生され
るタイミング信号（ｃ）によって切換えスイッチ３１．
３２がｂ端子側に切り換わり、同時にタイミング信号（
ｂ）の消滅によって切換えスイッチ３６．３８がａ端子
側に切り換わるので、メインビーム反射光に基づいて得
られる各エラー信号による各サーボに先立って、先ずサ
ブビーム反射光に基づいて得られる各エラー信号によっ
て各サーボが再開される。

この記録域への再突入の際に、ディスク２の偏心等に起
因してビームスポットｓＭ、Ｓｓが切欠窓４に突入する
直前までトレースしていたトラックとは異なるトラック
に引き込まれる可能性がある。ところが、パイロット判
別回路３５において、サブビーム反射光から得られるト
ラック識別用パイロット信号ｆ１〜ｆ５の切欠窓４への
突入直前のものと記録域への再突入直後のものとの比較
によって各ビームスポットのずれ方向及び異なるトラッ
ク数の判定が行なわれ、これらに応じた極性及びレベル
のエラー信号が生成され、このエラー信号によってトラ
ックずれが修正されるので、トラックずれが発生しても
自動的に切欠窓４に突入する直前までトレースしていた
トラックへ引き込まれることになる。そして、記録域へ
の再突入から一定時間Ｔ２が経過しタイミング信号（Ｃ
）が消滅することによって切換えスイッチ３１．３２が
ａ端子側に切り換わり、通常のトレース状態となる。

以上の動作が、各ビームスポットＳＭ、Ｓｓが切欠窓４
に突入する度毎に繰り返さ、れることによって、情報の
記録又は読取りが行なわれるのである。

なお、上記実施例では、サブビーム反射光信号の信号レ
ベルに基づいてサブビームスポットＳＳがディスク２の
切欠窓４に突入したことを検出するとしたが、切欠窓４
のビームスポット突入側近傍の記録域に切欠窓４が近い
ことを示す切欠窓検出用パイロット信号を記録しておき
、このパイロット信号をサブビーム反射光信号中から検
知することによって切欠窓４への突入を予め検出するよ
うにすることも可能である。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、ディスクの一部に
内周から外周に亘る光ビーム透過域を設け、この先ビー
ム透過域を有するディスクの複数枚をその中心軸を合わ
せて積層して保持しかつこれら積層ディスクの各光ビー
ム透過域を所定ホームポジションに位置決めしておき、
積層ディスクのうちの少なくとも１を回転駆動し、光学
ヘッドを積層ディスクの外方において光ビーム透過域に
沿って移動せしめて情報の記録又は読取りを行なう構成
となっているので、ディスクの交換が不要であることに
よりアクセス時間の短縮化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるディスク駆動装置の一実施例を示
す断面図、第２図は第１図におけるカートリッジを下方
から見た斜視図、第３図は第１図におけるディスク選択
機構を示す断面図、第４図は光学ヘッド並びにフォーカ
スサーボ系及びトラッキングサーボ系を示す構成図、第
５図は第４図におけるタイミング発生回路から発生され
る各タイミング信号の波形図、第６図は第４図における
パイロット判別回路の構成の一例を示すブロック図であ
る。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・カートリッジ ２１〜２５・・・・・・ディスク ３１〜３５・・・・・・メタルハブ ４１〜４５・・・・・・切欠窓 １３・・・・・・スピンドルモータ　１４・・・・・・
クランパ１６・・・・・・ディスク選択機構 ２０・・・・・・光学ヘッド ２２・・・・・・ビームスプリッタ ２３・・・・・・対物レンズ ２４・・・・・・ハーフミラ− ２５，２７・・・・・・フォトディテクタ３４・・・・
・・レベル検出回路 ３５・・・・・・パイロット判別回路 出願人　　　パイオニア株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディスクの一部に内周から外周に亘る光ビーム透
   過域を設け、この光ビーム透過域を有するディスクの複
   数枚をその中心軸に合わせて積層して保持しかつこれら
   積層ディスクの各光ビーム透過域を所定ホームポジショ
   ンに位置決めしておき、積層ディスクのうちの少なくと
   も１を回転駆動し、光学ヘッドを積層ディスクの外方に
   おいて前記光ビーム透過域に沿って移動せしめて情報の
   記録又は読取りを行なうことを特徴とするディスク駆動
   方法。
2. （２）ディスクを回転駆動するスピンドルと、一部に内
   周から外周に亘る光ビーム透過域を有するディスクを積
   層して保持する保持手段と、積層ディスクの各光ビーム
   透過域を所定ホームポジションに位置決めする位置決め
   手段と、積層ディスクのうちの少なくとも１を前記スピ
   ンドルに選択的に結合せしめるディスク選択手段と、積
   層ディスクの外方において前記光ビーム透過域に沿って
   移動して情報の記録又は読取りを行なう光学ヘッドとを
   備えたことを特徴とする光ディスク装置。