JPH0366028A - 光デイスク駆動装置 - 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〕 本発明は光ディスク駆動装置に係り、特に、光スポット
を光ディスクの半径方向にシークするシーク制御手段に
関する。

〔従来の技術〕

従来より、例えば「日経エレクトロニクス」、１９８６
年１２月１５日号、１６３頁〜１７０頁に記載されてい
るように、光ディスクのトラックに沿って周期的に形成
されたウオブリングピットを利用して光スポットのトラ
ッキングを行う、所謂サンプルサーボ方式のトラッキン
グ制御手段を備えた光ディスク駆動装置が知られている
。

前記ウオブリングピットの代りに、トラックに沿って渦
巻状もしくは同心円状の案内溝が形成された光ディスク
を用いる光ディスク駆動装置においては、光ディスクの
半径方向に光スポット（具体的には、対物レンズを含む
光ピツクアップ）をシークする際、光スポットが横切る
案内溝の数をカウントすることによって正確なシーク制
御（トラッキング制御〉を高速で行うことができる。

これに対し、前記サンプルサーボ方式の光ディスク駆動
装置では、個々のトラックを高速でカウントすることが
できないため、光スポットの位置を確認すると共にシー
ク時のシーク速度を検出するための位置制御手段を別途
必要とする。

従来より、この種の位置制御手段としては１例えばマグ
ネットスケールなどの固定スケールをヘッド送り装置に
設ける方法、およびグレーコードなどの特別なシーク用
パターンを光ディスクに形成する方法が採られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

然るに、前記固定スケールの分解能は、光ディスクのト
ラックピッチに比べて過大であり（マグネットスケール
の場合、約１００トラツク）、シかも光ディスクの偏心
などによって誤差を生じるため、これだけでは正確なシ
ーク制御を行うことができない、このため、シーク量が
固定スケールの分解能よりも小さい場合、あるいはシー
ク量が固定スケールの分解能よりも大きい場合には固定
スケールにて粗トラッキングを行ったのちに、広範囲に
わたって個々のトラックのアドレスをサーチするといっ
た手段を採らざるを得す、アクセス速度が遅いという欠
点がある。

一方、光ディスクにグレーコードなどの特別なシーク用
パターンを形成する方法によると、前記の欠点について
は緩和することができるが、その反面、広いサーボ領域
が必要になるため、データ領域の記録容量が低下すると
いった別異の欠点を生じる。

本発明は、前記した従来技術の欠点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、記録容量を犠牲にす
ることなく、高速シーク性に優れた光ディスク駆動装置
を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記の目的を達成するため、トラックに沿っ
て少なくともウオブリングピットとクロックピットとを
含むプリピット列が周期的に配列された光ディスクを装
着し、これを角速度一定で回転駆動して信号の記録／再
生を行う光ディスク駆動装置において、前記トラックに
沿って一定間隔に保たれた複数の光スポットを合焦し、
前記光ディスクからの複数の反射光を個別に検出する光
学ヘッドと、前記複数の光スポットを走査することによ
って同一のクロックピットから読み出される信号の時間
差を測定する時間差測定回路と、この時間差測定回路の
出力信号より光スポットが走査しているトラックの半径
位置を求める位置検出回路と、前記時間差測定回路の出
力信号をサンプル周期ごとに差分して光スポットのシー
ク速度を得る差分回路とを備えた。

〔作用〕

光ディスクを角速度一定で回転駆動した場合、あるトラ
ックにおける線速度Ｖは、第（１）式に示すように、光
ディスクの角速度ωと、光ディスクの回転中心から当該
トラックまでの半径ｒにより決定される。

Ｖ−ｒω　　　　　　　　　・・・・・・（１）従って
、同一トラック上に一定間隔ｄだけ離して２つのスポッ
トを合焦し、同じクロックピットを走査すると、第（２
）式の時間差Δｔをもつ２っの信号が読み出される。

Δｔ＝ｄ／Ｖ＝ｄ／（ｒω）　　・−・・・−（２）こ
こに、２つの光スポットの間隔ｄと角速度ωとは既知で
あるので、第（２）式の時間差Δｔを測定することによ
って、固定スケールを用いることなく、現に光スポット
が走査しているトラックの半径位置を知ることができる
。また、この第（２）式より、シークしようとする他の
トラック（半径ｒが既知）における時間差Δｔを予じめ
演算により求めることができる。

さらに、この時間差信号をサンプル周期ごとに差分する
ことによって、光スポットのシータ方向およびシーク速
度を得ることができる。

よって、これらの各データより、光スポットを１のトラ
ックから目的のトラックに最も速くシークするための動
作特性を容易に求めることができ、光スポットのシーク
速度を高速化することができる。

また、光ディスクに特別なシーク用パターンを要しない
ので、データ領域の記録容量が減少することもない。

〔実施例〕

以下、本発明に係る光ディスク駆動装置の一実施例を図
に基づいて説明する。

第１図は本実施例に係る光ディスク駆動装置の概略構成
図、第２図は光ディスクのプリフォーマットパターンを
模式的に示す説明図、第３図はサーボ領域の構成を示す
要部平面図、第４図は信号処理部のブロック図である。

本実、流側の光ディスク駆動装置は、第１図に示すよう
に、主として、複数の光スポットを光ディスク１に合焦
可能な光学ヘッド２と、この光学ヘッド２によって検出
された信号から光スポットが走査しているトラックの半
径位置信号および光スポットのシーク速度信号を求める
信号処理部３と、これらの信号に基づいて光ピツクアッ
プのシーク制御を行うシーク制御装［４とから成る。

光学ヘッド２は、第１図に示すように、２つの光束１１
．１２を出射可能なレーザアレイ１３と。

コリメータレンズ１４と、ビームスプリッタ１５と、こ
のビームスプリッタ１５からの平行光束を前記光ディス
ク１の信号面１ａに合焦する対物レンズ１６と、光ディ
スク１からの反射光１７を絞り込んで分割型光検出器１
８を構成する各光検出素子１８ａ、１８ｂ上に合焦する
絞り込みレンズ１９とから成る。

光ディスクｌには、第２図に模式的に示すように、半径
方向に多数のトラック２１ａ、２１ｂ。

２１ｃ、　　・・・が画定され、各トラック２１ａ。

２１ｂ、２１ｃ、　　・・・の周方向が複数のセクタ２
２ａ、２２ｂ、２２ｃ、・・・に分割されている。各セ
クタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、・・・は。

サーボ領域２３とこれに続くデータ領域２４とから構成
される。

サーボ領域２３には、第３図に示すように、少なくとも
ウオブリングピット２５とクロックピット２６とを含む
プリピット列が形成されている。

前記光学ヘッド２によって光ディスク１上に合焦される
２つの光スポットは、符号２７．２８で示すように、一
定の間隔ｄを隔てて１のトラック上に合焦される。

信号処理部３には、第４図に示すように、第１のシーク
制御信号検出回路３１と、第２のシーク制御信号検出回
路３２とが備えられてＶする。

第１のシーク制御信号検出回路３１は、前記２つの光検
出素子１８ａ、１８ｂの出力端に接続された第１および
第２のピーク検出回路３１ａ、３１ｂと、これら第１お
よび第２のピーク検出回路３１ａ、３１ｂの出力端に接
続された第１および第２のクロック抽出回路３２ａ、３
２ｂと、これら第１および第２のクロック抽出回路３２
ａ、３２ｂによって抽出されたクロックパルスの立上り
または立下りの時間差を測定する時間差測定回路３３と
、この時間差測定回路３３の出力信号より光スポットが
走査しているトラックの半径位置を求める位置検出回路
３４と、時間差測定回路３３の出力信号をサンプル周期
ごとに差分して光スポットのシーク速度を得る差分回路
３５とから成る。

前記クロック抽出回路３２ａ、３２ｂとしては、パター
ンマツチングでクロックを抽出するもの、クロックピッ
ト２６からＰＬＬ回路によりクロックを発生し、クロッ
クピットの検出ゲート信号を発生してクロックピットの
抽出を行うもの、さらには、クロックピット信号そのも
のではなく、ＰＬＬ回路で発生したゲート信号を用いて
クロックの抽出を行うもの等を用いることができる。こ
れらのうち、後２者については、光ディスク面の欠陥に
よる誤検出を防止できるという利点がある。

一方、第２のシーク制御信号検出回路３２は。

光検出素子１８ｂの出力端に接続されたトラッキングエ
ラー検出回路３６と、クロストラック検出回路３７と、
周波数電圧変換器３８とで構成されている。

位置検出回路３４には、第（２）式によって求められる
時間差Δｔとトラックの半径位置との関数を記憶したメ
モリが備えられており、時間差測定回路３３の出力信号
を半径位置信号に変換する。

この位置検出回路３４および前記差分回路３５は、シス
テム全体を制御するシステムコントローラと同一のマイ
クロコンピュータにて構成することができる。

以下、前記実施例に係る光ディスク駆動装置の動作につ
いて説明する。

レーザアレイ１３から出射された２つの光束１１゜１２
は、コリメータレンズ１４によってコリメートされ、ビ
ームスプリッタ１５にて光路が変更された後、対物レン
ズ１６によって光ディスク１の同一トラック上に合焦さ
れる。

光ディスク１上に合焦された２つの光スポツト２７．２
８のうち、光ディスク１の回転方向Ａに対して上流側に
位置する先行スポット２７は、信号の記録と再生を行い
、光ディスク１の回転方向Ａに対して下流側に位置する
追従スポット２８は。

信号の再生とベリファイを行う。

光ディスク１からの反射光１７は、絞り込みレンズ１９
によって絞り込まれて分割型光検出器１８を構成する各
光検出素子１８ａ、１８ｂに合焦され、信号の再生が行
われる。

先行スポット２７の検出信号は、第１のピーク検出回路
３１ａによってピーク検出がなされた後。

第１のクロック抽出回路３２ａによってクロックピット
の信号だけが選択され、時間差測定回路３３に入力され
る。一方、追従スポット２８の検出信号は、第２のピー
ク検出回路３１ｂによってピーク検出がなされた後、第
２のクロック抽出回路３２ｂによってクロックピットの
信号だけが選択され、時間差測定回路３３に入力される
。

時間差測定回路３３は、前記第１および第２のクロック
抽出回路３２ａ、３２ｂによって抽出されたクロックパ
ルスの立上りまたは立下りの時間差を測定し、時間差信
号を出力する。

時間差信号は位置検出回路３４に入力され、半径位置信
号に変換される。

また、時間差信号は差分回路３５に入力され。

サンプル周期（サーボ領域２３）ごとに差分されて光ス
ポットのシーク速度信号に変換される。

このようにして求められた半径位置信号およびシーク速
度信号から、最適なシーク条件が設定され、光スポット
のシークが行われる。

かように、前記実施例の光ディスク駆動装置は、トラッ
クに沿って複数の光スポットを走査し、これら複数の光
スポットが読み出す信号の時間差を測定して最適なシー
ク条件を設定するようにしたので、データ領域の記録容
量を低下することなくシーク速度を高速化することがで
きる。

なお、前記実施例においては、信号処理部３に第１のシ
ーク制御信号検出回路３１と第２のシーク制御信号検出
回路３２とを備えたが１時間差測定回路３３の時間分解
能は充分に高い場合、すなわちトラックピッチを検出可
能である場合には、第２のシーク制御信号検出回路３２
を省略することもできる。

例えば、ディスク半径ｒ　ｏ　＝　４０　ｍ　ｍ、角速
度（１）　＝　２　Ｘ　πＸ　３０　ｒａｄ／ｓｅｅ、
光スポット間隔ｄ＝４０μｍ、トラックピッチΔｒ＝１
．６μｍとした場合１時間差測定回路３３の時間分解能
Δｔが、Δｔ＝　（ｄ／（ｒｏ　・ω））−（ｄ／　（
（ｒｏ＋Δｒ）・、、、）：１＝０．２ｎＳ 以下である場合には、第２のシーク制御信号検出回路３
２を省略することもできる。

また、前記実施例においては、同一トラック上に２つの
光スポットを合焦したが、トラックピッチに比べてスポ
ット間隔ｄを充分に大きく設定すれば、２つの光スポッ
トを隣接する別異のトラックに分離して合焦することも
できる。このようにすると、信号の記録と再生を並行し
て行うことができるので、データ転送レートを増加する
ことができる。

さらに、前記実施例においては、時間差を測定するため
に特別な光スポットを追設したが、複数の光スポットの
うち少なくとも１つがクロックピットを検出可能であれ
ば足るのであって１例えば相変化形の光ディスクにあっ
ては、消去用の光スポットを利用して時間差を測定する
こともできる。

その他、例えば光学ヘッドの構成など本発明の要部以外
の部分については、本発明の精神を逸脱しない範囲で適
宜変更を加えることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明の光ディスク駆動装置は、
トラックに沿って複数の光スポットを走査し、これら複
数の光スポットが読み出す信号の時間差を測定して最適
なシーク条件を設定するようにしたので、データ領域の
記録容量を低下することなくシーク速度を高速化するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図はすべて本発明の実施例図であって、第１図は光ディ
スク駆動装置の概略構成図、第２図は光ディスクのプリ
フォーマットパターンを模式的に示す説明図、第３図は
サーボ領域の構成を模式的に示す要部平面図、第４図は
信号処理部のブロック図である。 ｌ・・・・・・光ディスク、２・・・・・・光学ヘッド
、３・・・・・・信号処理部、１８・・・・・・分割型
光検出器、２１ａ。 ２１ｂ、・・・・・・・・・トラック、２３・・・・・
・サーボ領域、２４・・・・・・データ領域、２５・・
・・・・ウオブリングピット、２６・・・・・・クロッ
クピット、２７，２８・・・・・・光スポット、３１・
・・・・・第１のシーク制御信号検出回路、３２・・・
・・・第２のシーク制御信号検出回路。 ３３・・・・・・時間差測定回路、３４・・・・・・位
置検出回路。 ３５・・・・・・差分回路。 第１図 ０ 第２図 第３図 ２、。 、光学ヘッド １８、。 、分割型光検出器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）トラックに沿つて少なくともウオブリングピツト
   とクロックピットとを含むプリピット列が周期的に配列
   された光ディスクを装着し、これを角速度一定で回転駆
   動して信号の記録／再生を行う光ディスク駆動装置にお
   いて、前記トラックに沿つて一定間隔に保たれた複数の
   光スポットを合焦し、前記光ディスクからの複数の反射
   光を個別に検出する光学ヘッドと、前記複数の光スポッ
   トを走査することによつて同一のクロックピットから読
   み出される信号の時間差を測定する時間差測定回路と、
   この時間差測定回路の出力信号より光スポットが走査し
   ているトラックの半径位置を求める位置検出回路と、前
   記時間差測定回路の出力信号をサンプル周期ごとに差分
   して光スポットのシーク速度を得る差分回路とを備えた
   ことを特徴とする光ディスク駆動装置。
2. （２）請求項１記載において、前記時間差測定回路の前
   段部に、ピーク検出器とクロック抽出回路とを配置した
   ことを特徴とする光ディスク駆動装置。
3. （３）請求項１記載において、前記位置検出回路と差分
   回路とがシステム全体を制御するシステムコントローラ
   と同一のマイクロコンピュータにて構成されていること
   を特徴とする光ディスク駆動装置。
4. （４）請求項１記載において、前記時間差測定回路と位
   置検出回路と差分回路とから成るシーク制御信号検出回
   路のほかに、第２のシーク制御信号検出回路を設けたこ
   とを特徴とする光ディスク駆動装置。
5. （５）請求項４記載において、前記第２のシーク制御信
   号検出回路が、トタツキングエラー検出回路とクロスト
   ラック検出回路と周波数電圧変換器とで構成されている
   ことを特徴とする光ディスク駆動装置。