JPH03241533A - 光ディスク駆動装置の焦点捕捉法 - 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、一般に光ディスク駆動装置の焦点調節システ
ムに関する。特に、本発明は磁気光学ディスク駆動装置
の焦点捕捉（ｆｏｃｕｓ　ｃａｐｔｕｒｅ）法に関する
。

（従来の技術） 磁気光学式データ記録技術は、磁気データ記憶システム
の消去可能性という特徴と光学システムの大きなデータ
記憶容量とを組合わせたものである。５．２５イ、ンチ
の磁気光学ディスクは、同じ大きさの磁気フロッピーデ
ィスケットが格納することができる情報量の１ｏｏｏ倍
またはそれ以上の、最大６００Ｍバイトの情報を保持す
ることができる。磁気光学ディスクはまた運搬可能であ
り、駆動装置同志の間を移送することができる。読取り
、書込み、及び消去の動作は磁気ヘッドではなく光ビー
ムで行われるので、磁気光学ディスクの寿命は長く、信
頼性が高く、物理的磨耗に対して比較的免疫性がある。

磁気光学技術の原理は周知である。情報は磁気ディスク
のビット位置にディジタル的に格納される。各ビット位
置における磁界の方位を、その北極が上を向いている第
１の、すなわちディジタル１の状態と、磁界が反対で北
極が下を向いている第２の、すなわちディジタルＯの状
態との間で切換えることができる。各ビット位置におけ
る磁界の方位は、ビット位置に適切な極性の磁界をかけ
、且つディスクのビット位置を加熱することにより選択
される。ビット位置の磁気の方位はディスクが冷えて室
温に戻ると「凍結」される。

書込まれていないディスクのすべてのビット位置の磁界
は、一般に北極を下にしてディジタルＯを表わす向きに
なる。情報を書込むと、ビット位置は書込みバイアス磁
界を受け、且つ高強度のレーザビームにより加熱される
。書込まれたビット位置の磁界の方位は、反転して北極
が上になる。ビット位置は反対極性の消去バイアス磁界
をかけ、且つ再びビット位置を加熱することにより消去
される。消去されたビット位置の磁界の方位は反転して
北極が下に切換わる。

データは低パワーのすなわち読取強度の小さいレーザビ
ームを使用して光ディスクから読取られる。ケル効果と
して知られている磁気光学現象のため、ビット位置に入
射するレーザビームの極性はビットの磁気方位の関数と
して回転する。光ディスク上のビット位置から反射する
レーザビームの部分の極性は光電子検出器回路により検
出される。検出回路からの信号は、ビット位置がディジ
タルの１を表わすかＯを表わすか判定するために処理さ
れる。

ビット位置は、光ディスクの細長いサーボトラック内で
互いに隣接して整列している。光ディスクは、ディスク
上に渦巻状に設けられた一つのサーボトラック、または
複数の同心状に設けられたサーボトラックを備えること
ができる。

ビット位置で読取り、書込み、及び消去に使用されるレ
ーザビームは対物レンズによりディスク上に焦点を結ぶ
。この形式の光ディスク駆動装置は典型的に、対物レン
ズを焦点軸の周りに駆動してレーザビームをディスク上
に常に焦点があるようにする焦点サーボを備えている。

対物レンズをサーボトラックに垂直なトラッキング軸に
沿って駆動するのに、またレーザビームを所要サーボト
ラックの中心に保つためにトラッキングサーボシステム
を使用して−いる。

光ディスクは典型的には光学層及び保護層を備えている
。光学層は磁気光学的性質を備えており、また個々のビ
ット位置が存在する場所である。保護層は清浄で、光学
層をほこり、腐食、及び磨耗から保護する。理想的には
、ディスクは完全に平らで、ディスクが回転するにつれ
てレーザビームが光学層上に常に焦点を結ぶことができ
るようにすべきである。残念ながら、製造工程は完全な
ディスクを作ることができない。

ディスクが平らでない程度を示す尺度を垂直ランアウト
と言う。ディスクが回転するにつれて、ディスクの表面
は垂直ランアウトのため対物レンズに対して上下に動く
。対物レンズと光学層との間の距離を時間の関数として
プロットしたものは正弦波に似ている。プロット上の各
点での傾斜は速度すなわち対物レンズと光学層との間の
距離の変化の割合を示す。垂直ランアウトはこの速度で
測定される。最大垂直ランアウトは通常ディスクの仕様
で規定されている。

レーザビームが個々のビット位置で変調されてから、レ
ーザビームは光学層から反射され、光検出器に入射する
。光検出器は、所定のパターン状に配列された個別要素
の一群であり、これに変調レーザビームが入射する。

光検出器と結合している回路が焦点誤差信号を発生する
。焦点誤差信号は、反射レーザビームから得られ、対物
レンズが正しい焦点から変位している距離及び方向を表
わす。焦点誤差信号は閉ループ焦点サーボシステムによ
り処理され、焦点駆動信号を発生する。焦点誤差信号は
、アクチュエータまたはモータに加えられ、対物レンズ
を焦点誤差が最小になる位置まで駆動する。

焦点サーボシステムは、焦点誤差信号を監視し、対物レ
ンズの位置を絶えず調節するので、レーザビームは光学
層に常に焦点を結ぶ。換言すれば、焦点サーボシステム
は、対物レンズをその焦点軸の周りに駆動して、ディス
クが回転するにつれて対物レンズがディスク表面のトポ
グラフィを追尾するようにする。焦点サーボシステムは
、対物レンズと光学層との相対距離をほぼ一定に保つ。

閉ループ焦点サーボシステムは、焦点を所定の境界内に
維持する（すなわち、レンズが、レンズの焦点状態を正
確に記述する焦点誤差信号を検出器から得ることができ
る正しい焦点位置に、充分近い限り、焦点を維持する）
。対物レンズの位置か所定の境界の外にあれば、焦点サ
ーボシステムは、閉ループサーボシステム動作中、もは
やレンズ焦点を維持することができない。このときはレ
ンズ焦点を閉ループ制御モードで再捕捉しなければなら
ない。典型的には、焦点捕捉が必要な状況は三つある。

第１に、ディスク駆動装置がパワーアップされ、ディス
クが回転し始めるとき、対物レンズが任意の始動位置に
あり、ディスクに対して焦点が外れている。第２に、新
しいディスクを駆動装置に挿入したとき、対物レンズが
始動位置に戻り、焦点を再捕捉しなければならない。第
３に、焦点サーボシステムは正常閉ループ動作中時々焦
点を失うことがあり、焦点捕捉が必要になる。第３の状
況の一例は、ディスク駆動装置が指定限界より大きい外
力を受け、対物レンズの変位を生ずるときである。

（発明が解決しようとする課題） 従来技術の焦点捕捉技法は、「読取信号」しきい値を使
用して焦点サーボループを閉じることを含んでいた。こ
の技法において、対物レンズはその焦点軸の周りに閉ル
ープで、あらかじめ記録された試験データと合う位置に
近づくまで、駆動される。適切な試験データを読込むと
き、対物レンズの位置は焦点サーボシステムの制御可能
限界内にあるものと仮定する。次に制御ループを閉して
正常動作に移る。しかし残念ならから、この技法はあら
かじめ情報を記録しであるサンプルディスク媒体でのみ
具合よく働く。しかしながら、複合「溝付」媒体（ｃｏ
ｍｐｏｓｉｔｅ　ｇｒｏｏｖｅｄ　ｍｅｄｉａ）はあら
かじめ記録した情報を保持することができす、この焦点
捕捉技法を利用する磁気光ディスク駆動装置に使用する
ことができない。

焦点捕捉技法は、シルビイ（Ｓｉｌｖｙ）等の米国特許
第４，７００，０５６号にも示されている。この技法は
光ディスクサーボトラックの製造時の不完全さを活用し
ている。所定のサーボトラックのその回転軸からの半径
方向位置は、ディスク全体を通じて一定ではない。半径
方向位置（すなわち、ランアウト）はサーボトラックの
１回転につき２０μｍと５０μｍとの間を変化する可能
性がある。焦点捕捉は、焦点サーボシステムを閉ループ
モードにし且つ対物レンズをトラッキング軸に沿って一
定に設置して行われる。対物レンズは焦点軸に沿って中
立位置の周りを及びオフセット位置間を繰返し駆動され
る。オフセット位置の中立位置からの変位は連続する各
サイクルと共に増加する。各オフセット位置でサーボト
ラックの偏心から生ずるトラック交差の検知数を所定の
期間中カウントする。少くとも所定数のトラック交差が
カウントされると焦点の捕捉が認められる。

「高速走査」と呼ばれる、別の焦点捕捉技法は、対物レ
ンズをその焦点軸に沿って駆動し、焦点誤差信号を監視
して正しい焦点を示す状態であるか確認する。光ディス
クは光学層及び保護層で形成されているから、ビームの
部分は各層から反射される。各反射は焦点誤差信号内に
応答を発生する。焦点捕捉は光学層上に焦点を結ばなけ
ればならず、保護層上にではない。

「高速走査」法は、対物レンズをディスクから最も大き
な距離のところで始動させ、レンズをディスクに向って
、保護層上の焦点連中状態から応答が一つだけ発生する
予想垂直ランアウト速度より充分大きな速さで駆動する
。受取る第２の応答は光学層により発生するものと仮定
して、対物レンズをこの位置で停止させる。閉ループ焦
点サーボシステムは次に対物レンズの制御を行い、焦点
を維持する。

高速走査技法は低性能光ディスク駆動装置には充分であ
るが、高性能光ディスク駆動装置には不充分である。デ
ィスク駆動装置の性能（データアクセス速さ）はディス
クの回転速度を上げれば向上する。ディスクの回転速度
を上げると最大垂直ランアウト速度が比例して増大する
。

更に性能の高い磁気光学ディスク駆動装置では、対物レ
ンズと光学層との間の相対速度は高速走査技法にとって
大き過ぎる。光学層焦点連中応答が検出されると、対物
レンズを光学層の表面に対して非常に速く動かして停止
させ、光学層が焦点サーボシステムの制御限界からはみ
出す前に閉ループ制御モードに入ることができる。

以上のように、改良された焦点捕捉技法の必要性が引続
き存在していることが明らかである。

高性能磁気光学ディスク駆動装置を用いて有効な焦点捕
捉技法が特に望まれる。

（課題を解決するための手段） 本発明は、閉ループ制御モード及び閉ループ制御モード
で動作できるサーボループを有する焦点サーボシステム
を備えた光ディスク駆動装置で焦点を捕捉する方法であ
る。開ループモードで動作するサーボシステムを用いて
行う校正サブルーチンの期間中、対物レンズを焦点軸の
周りに光ディスクに対して校正速度で走査する。

レンズを校正速度で走査している間、焦点誤差信号を発
生する。焦点誤差信号をピーク検出してピーク焦点誤差
信号を求める。校正しきい値をピーク焦点誤差信号の関
数として求め、格納する。焦点捕捉サブルーチンを開始
し、対物レンズを焦点軸の周りに焦点捕捉速度で走査す
る。

レンズを焦点捕捉速度で走査している間に発生された焦
点誤差信号を校正しきい値と比較する。

焦点誤差信号がしきい値に達すると、サーボループを閉
じ、焦点サーボシステムを閉ループモードで動作させる
。焦点捕捉を得る方法は効果的であり、実現するのが比
較的簡単である。

一実施例においては、焦点誤差信号が校正しきいレベル
に達してからサーボループが閉じるまで所定の期間対物
レンズを加速している。焦点捕捉速度は、校正速度より
小さく、且つ光ディスクの最大垂直ランアウト速度より
小さい速度である。

他の実施例では、方法は対物レンズを校正速度で走査し
ながらディスク駆動装置を基準レーザパワーレベルで動
作させることを含んでいる。

ディスク駆動装置は、レンズを焦点捕捉速度で走査しな
がら動作レーザパワーレベルで実質上動作することがで
きる。作業しきい値は、校正しきい値及び動作レーザパ
ワーレベルの基準レーザパワーレベルに対する比の関数
として発生される。レンズの焦点捕捉速度で走査されて
いる間に発生される焦点誤差信号は作業しきい値と比較
される。焦点誤差信号が作業しきい値に達するとサーボ
ループが閉じる。

（実施例） 本発明による焦点捕捉法を実現することかできる磁気光
学ディスク駆動装置ＩＯを全般的に第１図に示す。ディ
スク駆動装置１０はモータ１６により回転する磁気光学
ディスク１２を備えている。

ディジタル情報はディスク１２のサーボトラック１４の
個別ビット位置（見えない）でレーザビーム１８により
書込まれ、読出され、消去される。

ビーム１８はレーザ（図示せず）により発生され、対物
レンズ２０によりディスク１２の上に焦点を結ぶ。デー
タをサーボトラック１４に書込むか消去するときは、レ
ーザビーム１８を高レベルまたは書込み強さレベルに切
換える一方それぞれ適切な書込みまたは消去極性のバイ
アス磁界をビット位置に加える。これによりディジタル
情報がビット位置の磁気方位の関数として表わされ、格
納される。

情報をディスク１２のビット位置から読出すときはレー
ザビーム１８を低いすなわち読出強さのレヘルに切換え
る。サーボトラック１４に焦点を結んでから、読出し強
さビーム１８の偏り角をビット位置の磁気方位の関数と
して変調する。変調ビームはディスク１２から反射され
、１対の検出器２２（一方だけを図示しである）に入射
する。

図示実施例において、検出器２２は６個の要素Ａ１、Ａ
２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１１及びＣ２を備えている。他の検
出器の構成も知られている。ビット位置のディジタル状
態を示す情報信号を２２のような二の検出器から既知の
方法により別々に求める。

ディスク駆動装置ｌＯはまた対物レンズ２０の情報を書
込み、読取り、または消去する所要サーボトラック１４
のビット位置に対して正確に位置決めするトラッキング
及び焦点サーボシステムを備えている。焦点及びトラッ
キングの両サーボシステムに共通の要素には、対物レン
ズ２０、検出器２２、プリアンプ（装置増幅器）回路２
４、加算回路２６、ＡＧＣ（自動利得制御）回路２８、
ＭＵＸ　（マルチプレクサ）　３０．　ＡＤＣ（アナロ
グディジタル変換器）３２、及びディジタル信号プロセ
ッサ３４及びその関連ＲＡＭ　（等速呼副記憶装置）３
６及びＲＯＭ　（固定記憶装置）３８がある。焦点サー
ボシステムに特有の要素には、ＤＡＣ（ディジタルアナ
ログ変換器）４０、焦点ドライバ４２、及び焦点モータ
４４がある。トラッキングサーボシステムに特有の要素
はＤＡＣ４６、トラッキングトライバ４８、及びトラッ
キングモータ５０である。トラッキングサーボシステム
は、レーザビーム１８が所要サーボトラック１４の中心
に来るように対物レンズ２０をトラッキング軸５２の周
りに駆動し、位置決めする。焦点サーボシステムは、レ
ーザビーム１８が磁気光学ディスク１２の上に正しく焦
点を結ぶように対物レンズ２゜を焦点軸５４の周りに駆
動し、位置決めする。トラッキング及び焦点の両サーボ
システムを通る閉じた光路及び電気路がサーボループと
言う。

ディスク１２に接触してから、レーザビーム１８はレン
ズ２０を通して反射して戻され、検出器２２の各部Ａ１
、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、及びＣ２に入射する。

検出器のこれら各部により生じた検出器信号は、プリア
ンプ回路２４により個別に増幅され、加算回路２６に加
えられる。加算回路２６は検出器信号を所定の方法で准
合して、トラッキング誤差信号、焦点誤差信号、及び１
６進加算信号を生ずる。検出器２２は、検出器の部分Ａ
１、Ｂ１、及びＣ１を部分Ａ２、Ｂ２、及びＣ２から分
離している細長い空間がトラッキング軸５２に垂直にな
るように位置合せされている。

焦点誤差信号及びトラッキング誤差信号は一般にレンズ
２０がその正しい焦点及びトラッキング位置から変位し
ている方向及び距離を表わす。

アナログトラッキング誤差、焦点誤差、及び１６進加算
信号は各々ＡＧＣ回路２８に加えられる。

ＡＧＣ回路２８はトラッキング誤差信号及び焦点誤差信
号を、加算回路２６から受取ったままのこれら信号を１
６進加算信号で割って、正規化する。正規化されたトラ
ッキング誤差信号及び焦点誤差信号は個別にＡＧＣ回路
２８からＭＵＸ３０に加えられるＭＵＸ３０は、ディジ
タル信号プロセッサ３４により制御され、正規化された
焦点誤差信号及びトラッキング誤差信号を選択的にＡＤ
Ｃ３２に伝える。ＡＤＣ３２は焦点及びトラッキングの
両誤差信号をディジタル化し、ディジタル信号プロセッ
サ３４に加える。

ディジタル信号プロセッサ３４は、トラッキング誤差信
号及び焦点誤差信号をＲＯＭ３８に格納することができ
るプログラムに従って所定の方法で処理する。ディジタ
ル焦点制御信号は焦点誤差信号の関数として発生される
。ディジタル焦点制御信号ははＤＡＣに加えられ、アナ
ログ形態に変換される。焦点ドライバ４２はアナログ焦
点制御信号を焦点モータ４４を駆動するのに必要な電流
特性を有−する焦点駆動信号に変換する。

焦点駆動信号に応じて、焦点モータ４４は対物レンズ２
０を焦点軸５４の周りに駆動し、レンズをレーザビーム
１８が磁気光学ディスク１２の上に正しく焦点を結ぶよ
うに位置決めする。

上述の閉ループモードで動作するとき、焦点サーボシス
テムは対物レンズ２０を焦点軸５４の上に正確に位置決
めするので、データをディスク１２のビット位置で確実
に書込み、読出し、及び消去することができる。閉ルー
プ動作モードは焦点捕捉を継続する。駆動装置１０がパ
ワーアップされるごとに、新しいディスク１２が挿入さ
れ、または焦点が失われると、ディジタル信号プロセッ
サ３４が焦点捕捉ソフトウェアプログラムを実行する。

焦点捕捉ソフトウェアプログラムは第１図に示すＲＡＭ
３６またはＲＯＭ３８に格納されている。

焦点捕捉ソフトウェアプログラムはディジタル信号プロ
セッサ３４により実行され、レンズ２０の位置を閉ルー
プモードで制御する。プログラムの実行中、ディジタル
信号プロセッサ３４はＭＵＸ３０により選択された焦点
誤差信号を監視し、焦点駆動信号をＤＡＣ４０及び焦点
ドライバ４２を通して焦点モータ４４に加える。焦点モ
ータ４４はこれに応じて対物レンズ２０を焦点が捕捉さ
れるまで焦点軸５４の周りに駆動する。次にディジタル
信号プロセッサ３４は閉ループ動作モードに戻り、焦点
捕捉を継続する。

焦点捕捉ソフトウェアプログラムはレーザビーム１８を
ディスク１２の上に正しく焦点を結ばせて磁気光学ディ
スク駆動装置１０を正確に動作させなければならない。

第２図は第１図のディスク１２を一層詳細に示している
。ディスク１２は光学層６０及び保護層６２を備えてい
る。個別ビット位置は光学層６０の上にある。焦点捕捉
ソフトウェアプログラムは、対物レンズ２０に、従って
レーザビーム１８に保護層６２ではなく光学層６０の上
に焦点を結ばせなければならない。レーザビーム１８が
ディスク１２に入射するにつれて、保護層６２は典型的
にレーザビーム１８の５〜６パーセントを検出器２２の
方に反射する。光学層６０は典型的にレーザビーム１８
の１０〜３５パーセントを検出器２２の方に反射する。

光学層６０及び保護層６２の両者からの反射に応答して
焦点誤差信号が発生する。焦点捕捉ソフトウェアプログ
ラムは焦点誤差信号を監視し、保護層６２からの反射に
対応する応答をろ過し去り、対物レンズ２０が光学層６
０の上にだけ正しく焦点を結ぶよ、うにする。

焦点誤差信号の一例を第３図に示す。焦点誤差信号は焦
点軸５４（第１図に示しである）に沿う対物レンズ２０
の位置の関数としてプロットしである。対物レンズ２０
がディスク１２からの最大距離のところにあり且つ焦点
軸５４に沿う最も近い距離に向かって走査されていると
すれば、得られる焦点誤差信号は第３図に示す焦点誤差
信号と同じになる。図示した応答は典型的な保護層応答
６８及び典型的な光学層応答７０のものである。光学層
応答７０は保護層応答６８と同じであるが、光学層６０
の反射品位が保護層６２のものよりはるかに良いので、
大きさは大きい。

対物レンズ２０が焦点軸５４に沿って移動するにつれて
、保護層６２は焦点が合う状態になる。得られる焦点誤
差応答を保護層応答６８により示す。

保護層応答６８には負ピーク７２がある。

対物レンズ２０が更に焦点軸５４に沿って移動するにつ
れて、光学層６０と焦点が合う状態になる。

得られる焦点誤差信号を光学層応答７０により示す。光
学層応答７０には負ピーク７４がある。光学層応答７０
はゼロ交差する直線領域７６もある。ゼロ交差は、対物
レンズ２０が光学層６０に対して焦点が合う位置７８を
規定し、焦点誤差Ｏを表わす。

直線領域７６は、焦点誤差が対物レンズ２０が焦点が合
う位置７８から変位している距離及び方向をそれぞれ表
わす大きさ及び符号を有するところである。閉ループ焦
点サーボシステムは焦点誤差信号が直線領域７６の内部
にある限り焦点捕捉を継続することができる。

対物レンズの位置が直線領域７６の外にあれば、焦点捕
捉ソフトウェアプログラムとはディジタル信号プロセッ
サ３４を閉ループモードで動作させて対物レンズ２０を
直線領域７６に位置するようにする。

第４図はそれぞれ時間の関数としての光学層６０及び保
護層１３２の垂直ランアウト（波形８０及び８２）のグ
ラフである。垂直ランアウトの速度は波形８０及び８２
の傾斜により決まる。

このグラフに重ねて対物レンズ２０の焦点軸５４に沿う
位置を時間の関数として表わす高速及び低速の走査線８
４及び８６を示しである。高速走査線８４は対物レンズ
２０を焦点軸５４に沿ってディスク１２の最大垂直ラン
アウト速度より大きい速度で駆動することにより発生さ
れる。高速走査中の対物レンズ２０の速度は高速走査線
８４の傾斜により表わされる。低速走査線８６は高速走
査線８４と同しであるが、対物レンズ２０がより低い速
度で駆動されるので、低速走査線８６にある傾斜は高速
走査線８４より少い。

第４図のグラフに重ねて対物レンズ２０か焦点軸５４に
沿って高速及び低速走査中の対物レンズと光学層６０及
び保護層６２との間の相対速度を示しである。高速走査
中、対物レンズ２０と光学層６０との間の相対速度を極
めて大きくすることができる。低速走査中、対物レンズ
２０と光学層６０との間の相対速度がＯに近い瞬間が数
回起り得る。−例を第４図に交点８８で示す。

焦点捕捉中、対物レンズ２０が第３図を示す直線領域７
６に入ったとき対物レンズ２０の走査を停止するのが望
ましい。相対速度が可能な限りＯに近づいたときも対物
レンズ２０の走査を停止するのが望ましい。これにより
ディジタル信号プロセッサ３４が、対物レンズ２０が直
線領域７６の外に出る前に、焦点サーボシステムの正常
閉ループ動作に入るのに充分な時間を持つことができる
。こうして焦点サーボシステムは焦点捕捉を継続するこ
とができ、対物レンズ２０はディスク１２が回転するに
つれてディスク１２のトポグラフィに追随することがで
きる。

第５図〜第７図は第１図〜第４図に記した磁気光学駆動
装置ｌＯに関して使用する本発明の焦点捕捉法の段階を
追っての流れ図を示す。第６図及び第７図は、第５図に
参照されている校正サブルーチン９０及び焦点捕捉サブ
ルーチン９４により行われる段階を一層詳細に示してい
る。

第５図に示すように、焦点捕捉ソフトウェアプログラム
は、磁気光学ディスク駆動装置１０がパワーアップされ
るとき、新しいディスクが挿入されるとき、または正常
動作９６の期間中、焦点捕捉が失われるとき、実行され
る。焦点捕捉ソフトウェアプログラムは焦点サーボシス
テムを開ループモードで制御する。

パワーアップ後または新しいディスクが挿入されてから
の最初の段階は、焦点捕捉ソフトウェアプログラムをデ
ィスク１２（現在のディスク）の磁気的性質及び反射性
に対して、及び焦点サーボシステムを構成する個別構成
要素の電子的性質に対して校正することである。校正は
校正サブルーチン９０により行われるが、これを第６図
に一層詳細に記しである。校正サブルーチン９０では、
対物レンズ２０をディスク１２の表面に向ってディスク
１２の最大垂直ランアウト速度より大きい校正速度で駆
動する。これを第４図に高速走査線８４として示す。一
実施例におけるディスク１２の最大垂直ランアウトはデ
ィスクの回転速さ５４ヘルツのとき約１１８ｍｍ／ｓで
ある。これらの値を与えると、対物レンズ２０の高速走
査は約２００ｍｍ／ｓで行うことができる。これらの値
は単なる例に過ぎず、広く変えることができることを知
るべきである。

校正中、レーザビーム１８は基準パワーレベルで動作す
る。焦点誤差信号応答の大きさはレーザビーム１８のパ
ワーレベルに敏感である。レーザビーム１８を校正中基
準パワーレベルに設定した状態で、レーザビーム１８の
種々のパワーレベルで得られた焦点誤差信号中のその後
の応答を校正中に得られた応答に関連づけることができ
る。基準パワーレベルの一例は１．０　ミリワットであ
る。

対物レンズ２０の高速走査中、レーザビーム１８はディ
スク１２に入射し、反射され、第１図に示す検出器２２
に入射する。ディジタル信号プロセッサ３４は焦点誤差
信号を監視し、高速走査中検出された最大の負ピークで
あるピーク焦点誤差信号をつきとめる。検出された最大
負ピークは第３図に示すように光学層応答７０の負ピー
ク７４である。光学層応答７０の大きさは、レーザビー
ム１８が光学層６０により保護層６２により反射される
より多く反射されるので、保護層応答６８より大きい。

校正しきい値９２（第３図に示す）はピーク焦点誤差信
号の関数として求められる。

実施例では、校正しきい値９２は検出される最大負ピー
ク（負ピーク７４）の７５パーセントに設定されている
。次にディジタル信号プロセッサ３４は校正しきい値９
２を将来の参照のためＲＡＭ３６に格納する。このよう
にして、焦点捕捉フットウェアプログラムが校正される
。

作業焦点しきい値は格納されている校正しきい値９２に
作業レーザパワーレベルの基準レーザパワーレベルに対
する比を乗じたものに等しく設定される。作業焦点しき
い値は焦点捕捉ソフトウェアプログラムに使用される変
数である。

第２の段階は、焦点捕捉サブルーチン９４を実行して焦
点を捕捉することであり、これを第７図に示す。焦点捕
捉サブルーチン９４で、対物レンズ２０は再びディスク
１２から最大距離６４（第３図に示す）のところに設置
される。低速走査は対物レンズ２０を第４図に低速走査
線８６で示すように焦点軸５４の周りに比較的低速の焦
点捕捉速度で駆動することにより行われる。低速走査は
１．０ｍｍ／ｓの速度で行うことができるディジタル信
号プロセッサ３４は焦点誤差信号が作業焦点しきい値以
上の大きさになるまで焦点誤差信号を監視する。この位
置で対物レンズ２０は第３図に示す焦点誤差信号の直線
領域７６に近づいている。

焦点誤差信号の大きさが作業焦点しきい値より大きいと
、ディジタル信号プロセッサ３４は対物レンズ２０の焦
点駆動信号を閉ループ制御モードで調節し、対物レンズ
２０を短期間、２．５　ｍｍ／ｓ”のような少量だけ加
速、または「キックする」。

これにより対物レンズ２０が焦点誤差信号の直線領域７
６に設置される。

対物レンズ２０が直線領域７６に入ると、焦点サーボシ
ステムは閉ループ制御モードになる。ディジタル信号プ
ロセッサ３４は、焦点誤差信号を監視し、この信号をＲ
ＡＭ３６またはＲＯＭ３８に格納されている焦点状態し
きい値と比較して焦点捕捉が達成されたか判定する。焦
点状態しきい値は、焦点捕捉が達成された時期を規定す
る限界内にある焦点誤差信号値を表わすものである。焦
点誤差信号がこれら限界内に無ければ、ディジタル信号
プロセッサ３４は焦点捕捉サブルーチン９４を反復する
。サブルーチン９４が反復するごとに、ＲＡＭ３６に格
納されている焦点捕捉再試行カウントが更新される。デ
ィジタル信号プロセッサ３２はこのループを、焦点捕捉
が達成されるかまたはＲＡＭ３６またはＲＯＭ３８に格
納されている焦点捕捉再試行限界を超えるかするまで、
反復することができる。再試行限界を超えると、焦点捕
捉サブルーチン９４は焦点捕捉の失敗を宣言する。焦点
捕捉が達成されると、ディジタル信号プロセッサ３４は
焦点捕捉サブルーチン９４を出て焦点サーボシステムの
正常動作９６に入る。

第４図は、低速走査中、・作業焦点しきい値が、垂直ラ
ンアウトがほぼゼロ速度であり且つレンズ２０とディス
ク１２との間の相対速度が小さいとき検知されることを
示している。この−例を交点８８で示す。対物レンズ２
０と光学層６０との間の相対速度が０に近いと、焦点サ
ーボシステムが対物レンズ２０の作動を制御し、焦点捕
捉を継続するのは非常に容易である。

次にディジタル信号プロセッサ３４は焦点捕捉ソフトウ
ェアプログラムを出て、第５図に正常動作９６として示
す磁気光学ディスク駆動装置の正常閉ループ制御モード
に入る。磁気光学ディスク駆動装置１０はこれまで通常
の読取り、書込み、及び消去の動作に対する準備が完了
する。

磁気光学ディスク駆動装置１０はディスク１２の反射性
及び磁気的性質について校正される。新しいディスクが
挿入されるごとに、各ディスクの反射性質及び磁気的性
質がわずか異なっているので、校正サブルーチン９０を
再実行しなければならない。これら新しいディスクは元
のディスク１２とは負ピークの大きさが異なる焦点誤差
信号を発生する。校正サブルーチン９０が完成すると、
新しい校正しきい値がＲＡＭ３６に格納される。

正常動作９６の期間中、レーザビーム１８を種々のパワ
ーレベルで動作させることができる。これらパワーレベ
ルは校正サブルーチン９０の期間中に使用される基準パ
ワーレベルに等しくなくともよい。閉ループ焦点サーボ
システムが正常動作９６の期間中焦点を失えば、焦点は
再校正しなくても動作レーザパワーレベルで捕捉するこ
とができる（第５図を参照）。この場合、焦点捕捉サブ
ルーチン９４の期間中使用される作業焦点しきい値は、
格納されている校正しきい値９２に動作パワーレベルの
校正期間中使用される基準レーザパワーレベルに対する
比を乗することにより計算される。作業焦点しきい値は
焦点捕捉サブルーチン９４で使用されて対物レンズ２０
を、レーザビーム１８を動作パワーレベルにしながら直
線領域７６の内部に位置決めする。

（発明の効果） 以上のように本発明は、ディスク回転速さの大きい高性
能磁気光学ディスク駆動装置に使用することができる焦
点捕捉法を提供するものである。校正サブルーチン９０
は磁気光学ディスク駆動装置１０を挿入される各ディス
クについて校正する。多様なディスクを使用することが
でき、性能の低下を招くことなく駆動装置間で移送する
ことができる。この方法は効果的で、正確であり、且つ
実施するのが比較的簡単である。

本発明について好適実施例を参照して説明してきたが、
当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく
形態及び細部について変更を行うことができることを認
めるであろう。

【図面の簡単な説明】

第工図は、本発明に基づく焦点捕捉方法を実施する磁気
光学ディスク駆動装置を示すブロック図であり、 第２図は、第１図に示される光ディスクの詳細図であり
、 第３図は、第１図に示されるように、焦点軸に沿った対
物レンズ位置の関数としてプロットされた焦点誤差信号
のグラフであり、 第４図は、光学層と保護層の垂直ランアウトの時間に関
するグラフであり、グラフ上には、対物レンズが焦点軸
に沿って駆動される場合の対物レンズの位置を示す高速
及び低速の走査線も示されており、 第５図は、本発明の焦点捕捉法に基づいて、デジタル信
号処理によって実行されるステップのシーケンスを示す
流れ図であり、 第６図は、第５図に関する校正サブルーチンにより実行
されるステップの詳細を示す流れ図であり、 第７図は、第５図に関する焦点捕捉サブルーチンにより
実行されるステップの詳細を示す流れ図である。 ｌＯ・・磁気光学駆動ディスク、 １２・・・光ディスク、１４・・・サーボトラック、１
６・・・モータ、１８・・・レーザビーム、２０・・・
対物レンズ、２２・・・検出器、２４・・・プリアンプ
回路、２６・・・加算回路、２８・・・ＡＧＣ回路、３
０・・・マルチプレクサ、３２・・・Ａ／Ｄ変換器、 ３４・・・ディジタル信号プロセッサ、３６・・・ＲＡ
Ｍ、３８・・・ＲＯＭ。 ４０・・・Ｄ／Ａ変換器、 ４２・・・焦点ドライバ、 ４４・・・焦点モータ、 ４６・・・Ｄ／Ａ変換器、 ４８・・・トラッキングドライバ、 ５０・・・トラッキングモータ、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　サーボループを備え、開ループモード及び閉ループ
   モードで動作可能な光ディスク駆動装置の焦点捕捉法で
   あって、 サーボループを開放して、開ループモードでサーボシス
   テムを動作させ； 校正速度で光学ディスクに対する焦点軸周りに対物レン
   ズを走査し； ピーク焦点誤差信号を決定するために校正速度でレンズ
   を走査している間に発生される焦点誤差信号のピーク検
   出をし； 校正しきい値をピーク焦点誤差信号の関数として格納し
   ； 焦点捕捉速度で焦点軸周りに対物レンズを走査し； レンズが焦点捕捉速度で走査されている間に発生される
   焦点誤差信号を校正しきい値と比較し； 焦点誤差信号がしきい値に達した場合に、サーボループ
   を閉じて、焦点サーボシステムを閉ループモードで動作
   させる、各ステップからなることを特徴とする方法。