JPH02103735A - 光学式情報記録再生装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はレーザー光等を利用して情報媒体から情報を読
み出す、あるいは、情報を書き込む光学式情報記録再生
装置に関し、特に情報検索の為のアクセス動作に関する
。

［従来の技術］ 光ディスク等の情報相体においては１通常凹凸等によっ
て列状に複数の情報トラックが形成されている。

この情報トラックは例えば光デイスク面上において同心
円状又はラセン状になるように配列されている。

このような情報相体に情報を記録する場合には、情報ト
ラックを情報に応じて変調する光ビームによってトレー
スする。また情報担体に記録した情報を再生する場合に
は、情報トラックに無変調の光ビームを照射し、情報ト
ラックに照射した光ビーム量を検出することにより情報
を読み出す。

またこのような光学的情報記録再生装置においては、情
報トラックに正確な光ビームを追従するトラッキング制
御や、光ビームを所望のトラックに照射するトラックア
クセス方式が不可欠である。

ところて、従来のトラックアクセス方式としては、先ず
光ヘッドを外部に配置したスケール、例えばリニヤエン
コーダによっておおよその位置を決め、次に光ビーム移
動手段であるアクチュエータを駆動させて細部の位置決
めをすることによって目的のトラック位置にビームスポ
ットを当てるようにした方式が知られている。

この方式について更に詳細に説明すると、目的のトラッ
ク位置にアクセスするためには、最初にビームスポット
が照射しているトラック位置を捜し出し、リニアエンコ
ーダを指標として、このトラック位置から算出した目的
トラックまでのおおよその距離をリニアモータを駆動し
て決め、その付近のトラックにビームスポットを当てる
。

このようにしてだいたいの位置を決めた後に、再びビー
ムスポットが照射されているトラック位置を確認する。

そして所望のトラック位置まで正確に移動させるには、
光ヘッドのトラッキングアクチュエータを駆動させるこ
とによって行なう。

トラッキングアクチュエータを駆動させると、これに伴
って光ビームが移動し、所望のトラック位置までくると
アクセスが完了する。

［発明が解決しようとしている問題点］しかしながら、
上記従来例では、アクセス開始時にトラッキングサーボ
な不作動とし、リニアモータによりおおよその距離を移
動し、再びトラッキングサーボな作動させる構成を取る
ので、例えばアクセスを開始する際のアドレス読み取り
時に、トラッキングアクチュエータが偏心あるいは外部
振動等により基準位置からのズレが生じる可能性がある
。

この状態で、目標トラックまでの距離を計算し、リニア
モータを移動すると、リニアモータの移動中にトラッキ
ングアクチュエータが中立位置に戻り、結局リニアモー
タの移動後トラッキングサーボループを作動させたとき
に、アクセス距離に誤差が生じ、アクセス時間の延長に
つながる。

また、通常１００トラツク以下のアクセスをする場合、
リニアモータを意図的に移動させずに、トラッキングア
クチュエータのみの駆動によりアクセス動作を行なうが
、この時もアクセス開始時のトラッキングアクチュエー
タの位置によっては、目標トラックかトラッキングアク
チュエータの可動範囲を超えてしまって、アクセス時間
の増大、さらにはフォーカスのはずれる危険性がある。

［発明の概要］ 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、短時
間でトラックアクセスが可能て、しかも、フォーカス及
びトラッキングサーボを安定して作動させることの出来
る光学式情報記録再生装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、複数のトラックか並設された情報
記録媒体に、光学的に情報の記録及び／又は再生を行な
う装置であって、光源と、該光源から発した光ビームを
前記媒体上に集光させる光学系と、該光学系の一部を動
かすことによって前記光ビームをトラックに追従させる
第１の制御手段と、該第１の制御手段の制御量を検出す
る制御量検出手段と、前記光学系全体をトラックを横切
る方向に移動させる第２の制御手段とを有し、前記第１
及び第２の制御手段を用いて、前記光ビームを任意のト
ラックにアクセスする光学式情報記録再生装置において
、前記トラックアクセスを行なう際に、現在の位置から
目的のトラックまでの間にあるトラック数と、前記制御
量検出手段より得られた第１の制御手段の制御量とを用
いて、前記第２の制御手段の移動量を決定することによ
って達成される。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を添付図面に基いて詳細に説明
する。

第１図は本発明光学的情報記録再生装置の一実施例を示
すものである。

第１図において、符号１は光学的情報記録媒体としての
光ディスクを示す。この光ディスク■には例えば１８０
０　ｒ、ｐ、ｒｎて駆動回転させるモータ２が備えられ
ている。このモータ２は光学的情報記録媒体１にモータ
シャフト３を介して取り付けられている。

レーザ光源４から発射したレーザ光はハーフミラ−５て
反射されて、光ディスクｌの面に対して垂直な方向に向
けられ、トラッキングアクチュエータ６に備えられた対
物レンズ７により光デイスク１面に直径１ｐＬｍ程度の
微小なレーザービーム光が形成されるようになる。レー
ザビーム光のうちて光デイスク１面から反射された反射
光は対物レンズ７及びハーフミラ−５を通過して光束を
電気信号に変換する光検出器８に入射する。

光検出器８は光デイスク１面に記録された情報信号であ
る記録情報信号とトラッキング状態（即ち、媒体面上に
照射されるレーザービーム光と情報トラックとの相対位
置）検出信号とが出力されるようになっており、レーザ
ービーム光と情報トラックとの相対位置検出信号かいわ
ゆるトラッキングエラー信号である。

トラッキングアクチュエータ６による光ビームの偏倚量
の検出は対物レンズ位置検出器９により行なわれるよう
になっていて、第１図の破線て囲まれる部分が光ヘツド
部１ｏである。この光ヘツド部ｌＯは光ヘツド移動手段
であるキャリッジ１１と結合されるようになっている。

キャリッジ１１として光ヘッドをトラック方向に移動さ
せるものがあり、例えばリニヤモータがある。

また対物レンズ位置検出器９としては、例えば反射型の
フォトリフレクタを用いて光ヘットと対物レンズ７との
相対距離を検出して、電気信号として出力かてきるよう
にしたものかある。

本実施例においては、モータ２の千−タシャフト３に光
ディスク１の図示しない円形状開口部が嵌合されるよう
にし、例えば１８００　ｒｐｍてモータ２を回転させる
と共にレーザ光源４から発射したレーザ光を光ディスク
ｌａ面に照射している。このためレーザ光は八−フミラ
ー５とトラッキングアクチュエータ６によって光デイス
ク１面に照射され、そして光デイスク１面に情報が書込
めるようにされる。また光デイスク１面の所望の位置の
内容を読出したい時にはキャリッジ１１及びトラッキン
グアクチュエータ６の駆動により、光ビームの照射位置
を移動し、光デイスク１面から反射した反射回折光を光
検出器８て検出して光ディスク１の内容を読出すことか
できる。

またレーザ光源４から発射された平行光束の一部はハー
フミラ−５によって、光ディスクｌに対して垂直になる
ようにされる。このため平行光束はトラッキングアクチ
ュエータ６に入射し、そしてトラッキングアクチュエー
タ６の対物レンズ７によってｌｊＬｍ程の微小なスポッ
ト光に絞られ、光デイスクｌ上に照射するようになって
いる。この実施例におけるトラックアクセス方式による
光学的情報再生装置を駆動させる為にはこの他に、対物
レンズ７による集束光の焦点進度内に光ディスク１の情
報面が位置されるための制御機構が必要であるが、ここ
ては図示及びその説明を省略する。

またトラッキングアクチュエータ６は、例えば磁石とコ
イルによる電磁作用によって対物レンズ７を駆動させる
ものて、対物レンズ７の駆動に伴って光ビームを偏倚さ
せることができる。

このときの対物レンズ７の駆動は光ディスクｌのトラッ
ク面に対して略直角になるようにされている。つまり光
デイスク１面に照射される光ビームはトラック面に対し
て直角方向に偏倚する。このためトラッキングアクチュ
エータ６が駆動した時にそれに合わせて光ディスクｌも
回転するようになっているのて、偏心等によってトラッ
クに横ズレが生じても光ビームを所望のトラック位置に
合わせることができる。

光ディスクｌに照射された光ビームはトラックの情報面
において反射回折され、そしてトラッキングアクチュエ
ータ６内の対物レンズ７によって平行光束になるが、こ
の平行光束の一部はハーフミラ−５を透過して、光検出
器８に入射されるようになっている。この光検出器８は
入射光量に応じた電気信号が出力されるような素子等、
例えば光ダイオードなアレイ状に並べたものが用いられ
ている。また情報信号の検出及び光デイスクｌ上のトラ
ックと照射された光ビームとの相対位置が検出されると
、電気信号として出力がされる。この時に出力される相
対位置検出信号がトラッキングエラー信号である。

１２はリニアエンコーダであって、キャリッジに取り付
けられたりニアセンサ１２ａと、固定部に取り付けられ
たリニアスケール１２ｂとからなり、例えばリニアスケ
ール１２ａに設けられた光学的スリットによる光量変化
を、ＬＥＤとフォトトラからなるリニアセンサでカウン
トする事によりキャリッジの位置を検出するものである
。

工３は、加算点１６を経てヘッド１０内のトラッキング
アクチュエータを駆動するアクチュエータ制御器で、切
換スイッチ（ＳＷ）１５によって、トラッキングループ
−オン時には、光検出器８で検出されたトラッキングエ
ラー信号がつながり、光スポットを光デイスクｌ上のト
ラックに追従させる。

１４は加算点１６を経て、ヘッド１０内のトラッキング
アクチュエータを駆動するジャンプコントローラーで、
数十〜百トラック程度のトラック移動の際に、マイクロ
コンピュータ１８の指令に従ってトラッキングアクチュ
エータ６をトラックに対し直角に移動する機能を持つ。

１５は、トラッキングサーボループと、対物レンズ位置
検出器９によるサーボループとを引算点２０を経て切換
える切換スイッチである。

１７は、対物レンズ位置検出器の出力であるところのレ
ンズ位置信号をディジタル化するＡ／Ｄコンバータであ
り、変換されたデータは各種処理を行なうマイクロコン
ピュータ１８が取り込む。

１９はマイクロコンピュータ１８により出力されるディ
ジタルデータをアナログに変換するＤ／Ａコンバータて
、引算点２０に接続している。

２１は、キャリッジ１１の移動を制御する移動制御器で
ある。

２２はアドレス再生器て、光ディスクｌにフォーマット
されているアドレスを光検出器８により電気信号に変換
、アドレスを復号し、マイクロコンピュータ１８へ出力
してディスクｌ」二の光ビームの照射位置を知る。

以下に、シーク動作時の説明をする。

まず最初は、切換スイッチ１５は、図示の位置にあり、
トラッキングエラー信号によりトラッキングアクチュエ
ータの制御を行なうトラッキンクーオンの状態にある。

このとき、アドレス再生器２２によりマイクロコンピュ
ータ１８は、最初に光ビームが照射されているディスク
１１のアドレスを認識している。

また、マイクロコンピュータ１８には、トラッキングア
クチュエータ６の偏位量が、レンズ位置検出器９よりＡ
／Ｄコンバータを介して出力している。

第２図に示す様に、初期のトラックアドレスをＳｔ、ま
た、初期の対物レンズ偏位をＡとする。

ここて、マイクロコンピュータは、図示せぬコントロー
ラ等からシーク命令をうける。このときの目的トラック
をＤｔとする。

マイクロコンピュータは、シーク命令をうけると、目的
トラックにアクセスする為に移動しなければならない距
離を計算する。

後て説明する様に、対物レンズはマクロシーク中に基準
位置に戻される。よってこれを考慮し、キャリッジの移
動距離Ｓを、Ｓ　−（ＤｔＳｔ）＋Ａとして計算する。

ここで、移動距離Ｓか小さい場合、トラッキングアクチ
ュエータ６を移動させるだけで、キャリッジ１１を移動
する必要かない為、マイク０コンピユータはジャンプコ
ントローラ１４にトラッキングアクチュエータ６の移動
を指令し、ミクロシーク動作を行なう。

また、移動距離Ｓが大きい場合、キャリッジ１１の移動
を伴うマイクロシーク動作を行なう。このときの動作を
、以下に詳細に説明する。

まず切換５Ｗ１５を、図示とは違う位置に切換える。こ
れにより、トラッキングサーボかオフとなり、トラッキ
ングアクチュエータは、対物レンズ位置検出器９による
対物レンズ位置サーボ状態となる。このとき急激な対物
レンズの基準位置への移動を避ける為に、マイクロコン
ピュータ１８は、Ｄ／Ａコンバータ１９により初期の対
物レンズ偏位量であるＡを目標位置として出力する。こ
の後、キャリッジ１１の移動に伴い、Ｄ／Ａコンバータ
１９の発生するレンズ位置サーボの目標位置を、徐々に
対物レンズの基準位置に近づける。

この様子は、第２図のａ、ｂ、ｃ、ｄに示す。

一方、マイクロコンピュータ１８は、移動制御器２１に
キャリッジの移動量Ｓを与え、移動制御器２１は、リニ
アエンコーダ１２を用いてキャリッジの移動量を検知し
つつ、例えば第３図にある様な移動速度プロフィールに
よりキャリッジを移動する。この様子を、第２図ａ〜ｅ
に示す。

移動制御器によるキャリッジの移動か終了すると、スイ
ッチ１５を図示の位置にして、トラッキングサーボ状態
とし、アドレス再生器２２により、この時点ての光ビー
ムの照射されているトラックアドレスを読みとり、目的
トラックと一致しない場合は、さらにまたシーク動作を
する。通常は、−度のマクロシーク後は、トラッキング
アクチュエータの移動のみのシーつてあるミクロシーク
により、目的トラ）ンクへアクセスする事がてきる。

また、通常ディスクの回転中心とトラックの中心との偏
心による、スピンドルの回転に同期した対物レンズの位
置変化があるのて、この分はマイクロコンピュータによ
り記憶しておいて、シーク開始時のレンズ位置偏位量Ａ
に加味して、平均的なレンズ位置偏位量、すなわち、ト
ラックの偏心分を無視したレンズ位置偏位量として、キ
ャリッジの移動距離Ｓを算出する。

第４図に示す様に、レンズ位置偏位量の偏心分だけを抽
出した記憶データをマイクロコンピュータ１８内に保持
しておき、シーク開始時の対物レンズの偏位量をＡとす
れば、この時点てのスピンドル位相における記憶データ
Ｍを参照して、Ａ−Ｍが平均的なレンズ位置偏位量Ａ′
となって、前述説明の通り、Ｓ＝　（Ｄｔ　−３ｔ）　
＋Ａ’としてキャリッジの移動量Ｓを計算する。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明を用いる事により、シーク
動作において、キャリッジ移動を伴うマクロシークの精
度向上によるシークの高速化が図れる。また、近距離シ
ークの連続て、トラッキングアクチュエータの移動のみ
のミクロシークが連続する場合も、常に対物レンズの位
置を考慮しであるので、対物レンズの可動範囲を超えて
、フォーカス、トラッキンクサーボの破綻をきたすこと
がない。更に、レンズの可動範囲内てあれば、比較的長
い距離のシークでも動作時間の短いミクロシークを実施
するので、シーク時間が短くなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した光学式情報記録再生装置のブ
ロック図、 第２図はシーク時のキャリッジと対物レンズの様子を表
した模式図、 第３図はマクロシーク時のキャリッジの速度運行プロフ
ィールを示す図、 第４図はディスクの偏心を示すレンズ位置偏位量の図で
ある。 １−・・光ディスク ２・・・スピンドルモータ ６・・・トラッキングアクチュエータ ７・・・対物レンズ ９・・・レンズ位置検出器 １・−・キャリッジ ３・・・アクチュエータ制御器 ５・・・切換スイッチ ７・・・Ａ／Ｄコンバータ ８・・・マイクロコンピュータ ９・・・Ｄ／Ａコンバータ ト・・移動制御器 ２・・・アドレス再生器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のトラックが並設された情報記録媒体に、光
   学的に情報の記録及び／又は再生を行なう装置であって
   、光源と、該光源から発した光ビームを前記媒体上に集
   光させる光学系と、該光学系の一部を動かすことによっ
   て前記光ビームをトラックに追従させる第１の制御手段
   と、該第１の制御手段の制御量を検出する制御量検出手
   段と、 前記光学系全体をトラックを横切る方向に移動させる第
   ２の制御手段とを有し、前記第１及び第２の制御手段を
   用いて、前記光ビームを任意のトラックにアクセスする
   光学式情報記録再生装置において、 前記トラックアクセスを行なう際に、現在の位置から目
   的のトラックまでの間にあるトラック数と、前記制御量
   検出手段より得られた第１の制御手段の制御量とを用い
   て、前記第２の制御手段の移動量を決定する手段を備え
   たことを特徴とする光学式情報記録再生装置。
2. （２）前記移動量決定手段は、前記複数のトラックのト
   ラックピッチをＴ＿ｐ、前記移動すべきトラック数をＴ
   ＿ｎ、前記第１の制御手段の制御量をＡとしたときに、
   前記第２の制御手段の移動量Ｂを以下の式、 Ｂ＝Ｔ＿ｐ×Ｔ＿ｎ＋Ａ に基づき算出する特許請求の範囲第１項記載の光学式情
   報記録再生装置。
3. （３）前記移動量決定手段により決定された移動量が、
   所定の値より小さい場合には、第１の制御手段のみを用
   いてトラックアクセスを行なう特許請求の範囲第１項記
   載の光学式情報記録再生装置。
4. （４）前記情報記録媒体を回転駆動する手段と、この回
   転に同期して前記第１の制御手段の制御量を記憶する手
   段とを備え、前記移動量決定手段は更に、この記憶され
   た制御量を用いて制御量を決定する特許請求の範囲第１
   項記載の光学式情報記録再生装置。
5. （５）前記トラックアクセス時には、前記制御量検出手
   段の出力に基づき前記光学系の一部を駆動する特許請求
   の範囲第１項記載の光学式情報記録再生装置。
6. （６）前記トラックアクセスの開始時における前記第１
   の制御手段の制御量を目標値として設定し、トラックア
   クセス中にこの目標値を第１の制御手段の基準位置に収
   束させる特許請求の範囲第１項記載の光学式情報記録再
   生装置。