JPH04219635A - 情報記憶装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ビームを利用して情
報を記録し、かつ再生する情報記憶装置に関し、更に具
体的にいえば、光ビームを所望のトラックにサブミクロ
ン精度で位置決めするためのアクセス方法及び情報記憶
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、情報記録膜（例えば、金属膜）を
基板上に蒸着した、回転するディスク上にレーザ光を照
射して１μｍ程度のスポットに絞り込み、その照射パワ
ーを変調することによって金属膜に熱的に穴をあける形
態で情報を記録し、再生時には金属膜に微弱なレーザ光
を集光，照射し、その情報穴（ピットと称する）からの
反射光量の変化を用いて情報を読み取るディジタル光デ
ィスクと称する情報記憶装置が提案されている。この種
の提案としては、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ誌、Ｎｏｖ．
２３，１９８７，Ｐ．７５，“Ｔｅｎ　Ｂｉｌｌｉｏｎ
　Ｂｉｔｓ　Ｆｉｔ　ｏｎ　ｔｏ　Ｔｏｗ　Ｓｉｄｅｓ
　ｏｆ　１２−ｉｎｃｈ　ｄｉｓｃ”等がある。この種
のシステムは例えば典型的な構成としては図１のような
ものである。すなわち、直径３０ｃｍのサンドイッチ構
造のディジタル光ディスク３が回転軸４を中心に回転モ
ータ５によって矢印の方向に回転している。レーザ光源
と光学系から構成される光ヘッド２は、磁気ディスク等
に使用されているスイングアームアクチュエータ１に搭
載されて、ディスク３の半径方向に駆動される。かかる
構成において、情報の記録再生方法を、ディスク３の部
分拡大図である図３を用いて説明する。

【０００３】すなわち、ガラス、又はプラスティックの
基板１１の上にＵＶ樹脂１４等によって、案内溝１３と
称する、ある程度の幅と深さをもつ凹断面構造のトラッ
クを作成し、その上に金属膜１０を蒸着する。記録に際
しては、案内トラック１３に沿って光ヘッド２からの集
光スポットを案内し、スポットの照射パワーを変調する
ことによって金属膜１０を溶かしてピット１２を形成す
る。また再生時には、同様に案内トラック１３に沿って
光スポットを照射し、その反射光量を読みとる。さらに
光スポットを制御する信号も反射光量から検出する。

【０００４】この光スポットを制御する信号は、ディス
クの上下振れによる焦点のずれを検出する焦点ずれ検出
信号、また光スポットの中心と案内トラックの中心のず
れを検出するトラックずれ検出信号の２つが主なもので
ある。これらの信号はすべて反射光量を使用している。

【０００５】この光ディスクには、トラックピッチ１．
６μｍとすると、ディスク直径３００φの片面では約５
万トラック、１トラック当りに収納されるデータは４千
バイト程度になる。これらのトラックには、データの区
切りを示すためのセクタが、各トラックごとに回転方向
に複数個ずつ設けてある。

【０００６】外部からの情報を任意の位置に記録，再生
するためには、まず１つのトラックを捜し出し、その後
、このトラック周上にある１つのセクタを見つけるとい
うアクセス動作が必要となる。つまり、所望の情報が記
録されている又は記録すべき選ばれた所望のトラックへ
光スポットを移動させる、所謂シーク制御と、情報の読
み取り中あるいは記録中、最小の変位誤差でトラックの
中心上に光スポットを維持する、所謂トラッキング（追
従制御）が必要である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来、この種のアクセ
ス動作が要求される装置としては、磁気ディスクがある
が、これはトラックピッチが１５０μｍから３０μｍ程
度と光ディスクに比較してピッチ間隔が１桁から２桁大
きいものであるため、光ディスクには磁気ディスクで用
いられているアクセス方法をそのまま用いることができ
ない。すなわち、磁気ヘッドをアクチュエータ（例えば
、リニアモータ）で所望のトラックに位置付けすると、
アクチュエータの構成及び性能によっても異なるが、５
〜１０μｍ程度の定常的な偏差（目標位置からのずれ）
が生じる。この原因は摩擦等によるものであり、また位
置制御の過渡状態では目標位置に対してオーバーシュー
トを起こす場合があって、この値も５μｍ程度はある。 従って、磁気ディスクに用いられているアクセス方法で
は停止精度が１０μｍ程度の極めて精度の低いものであ
るため、トラックピッチが１．６μｍ程度と高密度の光
ディスクには同様の位置決め方法が採用できないという
問題点がある。

【０００８】従来の磁気ディスクのアクセス方式を図３
を用いて説明する。図３はシーク制御回路ブロック図、
図４は追従制御回路ブロック図である。目標トラックま
での差の値２０をディファレンスカウンター２１に設定
する。ディファレンスカウンタ２１には後述するトラッ
クパルス２２が入力され、設定トラック数からトラック
パルスが入力されるごとに順次減少していく。このカウ
ントダウンされた出力２３は最適速度発生回路２４に入
力されて、速度制御を行なう目標速度カーブを出力し、
速度比較器２５に入力される。速度比較器２５のもう１
方の入力には後述される実動速度信号２６が入力されて
、目標速度と実動速度の差の値が出力される。この出力
がシーク制御と追従制御を切り換えるロジック回路２７
に入力されて、電流増幅器２８に入ってポジショナ２９
を駆動する。ポジショナとしては例えば、ボイスコイル
型リニアモータを例にとると、コイルに流れる電流３０
を積分器３１に入力して、積分するとこれは実際にボジ
ショナが動いている実動速度を表わすことから、実動速
度信号２６が検出される。一方、ポジショナの上に登載
されたサーボヘッド３２から読み出された位置信号３３
はトラックパルス２２を発生するトラックパルス発生回
路３４に入力され、１つのトラックを通過する各に１つ
のトラックパルスを出力する。

【０００９】以上のシーク制御回路によって、目標のト
ラックまで最適速度カーブに従って速度制御が行なわれ
る。目標トラックに達すると、図４に示す追従制御回路
によって動作する追従制御を行なう。すなわちトラック
の振れＸＴとヘッドの変化ＸＨの差を位置信号再生回路
３５によって検出し、位置信号３３を発生する。これを
位相進み回路３６、位相遅れ回路３７からなる補償系を
通して、図３で説明した電力増幅器２８に入力する。こ
のところで、図３で述べたロジック回路２７はシーク制
御から追従制御に切り換えられ、位置信号によってポジ
ショナ２９が制御される。

【００１０】位置信号は図５のように、ディスク半径上
をヘッドが変位ｘだけ移動するにつれて、図のような三
角波状の波形となる。黒丸の点は奇数番のトラックを示
し、白丸は偶数番のトラックを表わす。トラックパルス
発生回路３４は零点である黒丸，白丸の点でトラックパ
ルスを発生する。

【００１１】図５の三角波の半周期Δは大体トラック幅
に等しい。最近の高密度磁気ディスクでは３５μｍ程度
である。上述の位置信号によってポジショナを制御する
と、ポジショナの構成，性能によっても異なるが、５μ
ｍ〜１０μｍ程度の定常的な偏差（目標点からのずれ）
が生ずる。この原因は摩擦等によって生じる。また、位
置制御の過渡状態では目標点に対してオーバーシュート
を起す場合があり、この量も５μｍ程度はある。

【００１２】光ディスクのトラック間隔は前述の如く、
現在最小１．６μｍ程度であるため、以上説明した制御
では位置決めは困難である。また、トラックピッチは１
．６μｍと狭いため別の困難を生ずる。シーク制御，追
従制御のために光ヘッドがディスクを通過するときの位
置を検出するための信号を検出しなくてはならない。 この種の信号としては光スポットがトラックを通過する
ときのトラッキング信号がある。この信号を使用してシ
ーク制御，追従制御を行なう場合、次の問題が生ずる。 シーク制御の始めと、終りの時には光ヘッドの移動速度
は非常に小さくなる。この速度がトラック偏心によって
生ずる偏心最大速度より小さくなると、トラックを通過
するたびにトラック数をカウントしていると、カウント
ミスを生じ、正確な位置を検出できない。

【００１３】すなわち、図６において、光スポットの軌
跡４０は偏心の最大速度で、偏心のあるトラック群を通
過した場合であり、一本一本の実線はトラックのディス
ク半径位置に対する時間的変化を表わしている。この場
合にはトラック通過の回数と通過したトラックの数は一
致する。しかし、光スポットの軌跡４１は偏心の最大速
度より小さな速度でトラック群を通過した場合であり、
この場合にはトラック通過の回数は実際に通過したトラ
ックの数とは一致せず、多く数えるという問題がある。

【００１４】本発明の目的は前述の問題点を解決し、光
ディスクに適した高精度の位置決めを行なうアクセス方
法及び情報記憶装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明では、光スポット
が案内トラックを通過する時の総反射光量を示す信号と
トラックずれ誤差信号（トラッキング信号）とを用いて
、トラックを光スポットが通過する方向と通過トラック
数とを検出し、通過方向によって通過トラック数の加減
算を行うことにより、光ヘッド、つまり光スポットの正
確な位置を検出する。本発明のように、予め設けられた
案内トラックを有する記録媒体を用い、光学的に情報を
記録再生する装置では、情報が記録された記録トラック
と情報が記録されていない未記録トラックとが混在する
ので、情報記録の有無にかかわらず安定に通過トラック
数を検出する必要がある。そこで、本発明では、総反射
光量を示す信号として、記録媒体からの反射光を受光す
る光検出器の出力をエンベロープ検波することによって
、記録媒体の情報が記録されていない部分からの反射光
のレベルを示すエンベロープ信号を得る。このエンベロ
ープ信号とトラッキング信号とを用いることによって、
情報記録の有無にかかわらず安定に通過方向及び通過ト
ラック数が検出でき、高精度の位置決めを行なうことが
できる。

【００１６】また本発明は、広い可動範囲を持つ第１の
アクチュエータ（位置制御手段）と、可動範囲は狭いが
高応答性の第２のアクチュエータ（位置制御手段）とを
用い、これら２つのアクチュエータを連動させることに
より、１つのアクチュエータだけでは達成不可能な位置
決め精度を実現する。このとき、２つのアクチュエータ
を連動させる方法が問題となるが、本発明では高精度位
置決め用第２のアクチュエータによる光スポットの動き
を検出して、この動きに連動して第１のアクチュエータ
を駆動する。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を実施例を用いて説明する。図
７はディスクから光ヘッドの位置を正確に検出するため
に、トラッキングを通過するときの方向とトラックを通
過したことを表わす信号を作成する方法についての説明
図である。図７（ａ）において、光ヘッドの光源から出
射された光線は対物レンズ（図示されない）によって集
光され、ディスク上の基板１１、案内トラック１３を構
成するＵＶ樹脂１４を通って金属膜１０上にスポット５
０を形成する。このとき、対物レンズのＮ．Ａを０．５
０、光源の波長を８３０ｎｍとすると、スポットサイズ
（強度１／ｅ２になる直径）は１．６μｍ程度となる。 ディスク上に作成された案内トラックのピッチを１．６
μｍとすると、このスポットが矢印の方向にディスクの
半径方向に移動するにつれて、トラック中心とスポット
中心とのズレを表わすトラッキング信号５２は図７（ｂ
）のように変化する。このトラッキング信号の作成方法
については、特開昭４９−５０９５４号に開示された２
つのスポットを用いた方法、及び特開昭４９−９４３０
４号に開示されたスポットウォーブルの方法、及び特開
昭５０−６８４１３号に開示されたトラックウォーブル
の方法、及び特開昭４９−６０７０２号に開示された回
折光を用いた方法等がある。またスポットが矢印の方向
に移動するとディスクからの総反射光量は図７（ｃ）の
ように変化する。総反射光量はトラック中心で最も小さ
くなり、トラック間の中心で最も大きくなる。総反射光
量を光検出器で検出し、電気信号に変換した信号５１は
トラッキング信号５２とは周期が等しく、位相が９０°
シフトした関係がある。トラッキング信号５２はトラッ
ク中心では零となり、光スポットがトラックの右側，左
側（ディスクの外周側，内周側に対応する）にあるかに
よって極性が異なる。この特徴を利用してトラックの通
過方向を知ることが出来る。

【００１８】ここで述べる総反射光量というのは、ある
特定の開口数を持ったレンズによってディスクからの反
射光を集光し、このレンズの開口を通過してきた光量の
総量を示す。この種の光量はディスクに記録された情報
信号を検出するために使用される。この情報信号はレン
ズ開口から通過してきた光束を１つの光検出器の受光面
に集光して光電流に変換する、または光束を複数に分割
された受光面を持つ光検出器群に照射し、それぞれの光
検出器からの光電流の和をとる、又は光電流を電圧に変
換して加算することによって得られる。この信号を前述
の総反射光量の信号５１として使用できる。

【００１９】以下、トラッキング信号５２と総反射光量
の信号５１を用いて正確な位置検出を行なう方法につい
て述べる。

【００２０】図８（ａ）は総反射光量の信号のＡＣ成分
を示す。同図（ｂ）はトラッキング信号を示す。この実
施例では、スポットがディスクの内側にあるときをプラ
ス（＋）、ディスクの外側にあるときをマイナス（−）
とすると、光スポットがディスクの外側から内側に向っ
て移動し、途中で停止して逆方向に移動した場合の時間
軸に対する上記の２信号の変化を示す。図８（ｃ）はト
ラックのある場所を示すトラック信号９０であり、これ
はトラックの存在するところでは総反射光量が減少する
ことを利用して、総反射光量の信号とある電圧Ｅ１との
比較を行ない、小さい場合に論理レベルで“０”の状態
に対応させている。すると、時間軸でこの信号９０の変
化を観測すると、波形の立ち下りはスポットがトラック
を横断し始めるトラックのエッジに略々対応する。そこ
で、この立ち下りから時間幅の狭いパルス９２を作成す
る。また、スポットが通過するエッジの方向を知るため
に、トラッキング信号５２を零レベルと比較した信号（
トラック極性信号と称す）９１を作成する。このトラッ
ク極性信号９１をトラック通過エッジ信号９２のタイミ
ングで比較することによってトラック通過の方向を知る
ことが出来る。従って、光スポットが外側から内側に向
って移動したときの通過トラックの本数を知りたければ
、トラック極性信号９１が低レベルとなるときのトラッ
ク通過エッジ信号５３（図８（ｇ））のパルス数を数え
れば良い。逆方向の移動も同様である。以上説明した動
作を実現するための具体的回路例を図９に示す。総反射
光量の信号５１をコンパレータ９３の（＋）端子に入力
し、（−）端子には電圧Ｅ１を入力し、総反射光量信号
５１と電圧Ｅ１の比較を行ない、信号５１のレベルがＥ
１より大きければ論理レベルが“１”となり、他の場合
には“０”となる。この出力信号９０を単安定マルチバ
イブレータ９４に入力して、信号９０の立ち下りから一
定幅のパルスを作成する。この出力信号９２は論理積を
とるＡＮＤ回路９５と９６のそれぞれの端子に入力され
る。またＡＮＤ回路９５と９６のそれぞれ残る端子には
、トラッキング信号５２をコンパレータ９７に入力して
得られる極性信号９１と、この極性信号９１を反転回路
９８によって反転した信号がそれぞれに入力され、光ス
ポットがトラックを内側から外側に通過するたびにパル
スを発生するプラス方向エッジ信号５４と、光スポット
がトラックを外側から内側に通過するたびにパルスを発
生するマイナス方向エッジ信号５３を出力する。従って
、これらの信号を用いて、速度制御のコントロールに必
要となる、アクセス中における目標トラックまでの残余
のトラック数を知ることが可能となる。例えば、図９の
回路において、アクセスの方向を示すアクセス極性信号
５６を外側から内側に向ってアクセスする場合に論理レ
ベルの“０”に対応させる。すると論理素子９７〜１０
３からなる論理回路によって、プラス方向エッジ信号５
４がカウンタ１０４のアップ端子（Ｕ）に選択されて入
力され、マイナス方向エッジ信号５３がカウンタ１０４
のダウン端子（Ｄ）に選択されて入力される。また、カ
ウンタ１０４にはアクセス開始時に内側にある目標トラ
ックまでの差の絶対値５５がロードされている。光スポ
ットが外側から内側に向って移動を開始すると光スポッ
トがトラックを外側から内側に向って横切るたびにマイ
ナス方向エッジ信号５３にパルスが発生し、カウンタ１
０４の内容を減少させていく。また、光スポットが何ら
かの理由で途中で戻って来て、内側から外側に向ってト
ラックを横切るとプラス方向エッジ信号５４にパルスが
発生し、カウンタ１０４の内容を増加させて、アクセス
中の残余のトラックの正確な絶対値５７を出力する。 カウンタ１０４の内容が零になるとカウンタ１０４のＢ
Ｒ端子より、カウンタ１０４の内容が零になったことを
示すパルスＡが発生する。このパルスＡを認知すること
により、光スポットが目標トラックのエッジに到達した
ことを知ることが出来る。

【００２１】また、プラス，マイナス方向エッジ信号５
４，５３を使用することによって、速度制御のコントロ
ールに必要となる、アクセス中における速度の絶対値を
知ることが出来る。例えば、図９の回路図において、マ
イナス方向エッジ信号５３を周波数−電圧変換器１０５
に入力し、プラス方向エッジ信号５４を周波数−電圧変
換器１０６に入力する。トラックピッチをｐ、トラック
通過の速度の絶対値をｖとすると、トラックを通過する
たびにトラックのエッジで発生するパルス列の周波数ｆ
は、以下の式で与えられる。

【００２２】ｆ＝ｖ／ｐ 従って、この周波数を知ることによって、光スポットが
トラックを通過する速度の絶対値を知ることが出来、通
過する方向はエッジ信号５３，５４の符号によって知る
ことが出来る。第１０図の回路は具体的にこれを実施す
る例である。周波数−電圧変換器（以下Ｆ／Ｖ変換器と
称す）１０５，１０６の出力は、それぞれのトラック通
過の極性に対して、トラック通過の速度が電圧というア
ナログ値に変換されたものであり、後の速度比較に便利
な形態となっている。Ｆ／Ｖ変換器１０５，１０６の出
力は差動増幅器１０７によって差をとられ、その出力が
それぞれ、反転回路１０８の入力と、スイッチング回路
１０９に入る。また反転回路１０８の出力はスイッチン
グ回路１１０に入力され、スイッチング回路１０９を制
御する信号５６の反転信号によって制御される。スイッ
チング回路１０９と１１０の出力は結合されて速度の絶
対値を表らわす信号１１１となる。すなわち、アクセス
極性信号５６は今、内側から外側に向う場合を論理レベ
ルの“１”に対応させているので、内側から外側にアク
セスする場合には、プラス方向エッジ信号５４のＦ／Ｖ
変換出力が差動出力でも＋極性となり、スイッチング回
路１０９がアクセス極性信号が“１”であることからス
イッチＯＮとなって速度の絶対値信号１１１となって表
らわれる。逆に外側から内側にアクセスする場合にはア
クセス極性信号５６は論理レベルで“０”であることか
ら、スイッチング回路１１０がアクセス極性信号５６を
反転するインバータ１１２の出力によってスイッチＯＮ
となり、マイナス方向エッジ信号５３のＦ／Ｖ変換出力
が差動増幅器１０７で−極性となるが、反転回路１０８
によって＋極性となり、速度の絶対値信号１１１となっ
て表らわれる。

【００２３】次に速度制御から位置制御に切り換えるタ
イミング信号を作成する手順について、図１１を用いて
説明する。位置制御のサーボ系は線形動作を行なうこと
を仮定して、設計されるのが通常である。これは解析の
容易さと回路構成の簡単さから来ている。ところが、ト
ラッキングの誤差信号５２は図７（ｂ）のようにトラッ
ク位置の関数としては正弦波状に変化するものであり、
制御入力としては非線形特性を持つ。このような系では
サーボ系を動作開始するタイミングが系の安定動作に重
要な要因となる。図１１（ａ）のようにディスクの内側
から外側へスポットが横切っていき、Ｎ番目の目標トラ
ックに近づいていくと、トラッキング誤差信号５２は図
のように変化する。目標点１１５（トラッキング誤差信
号の零点）を原点とする正弦波としてトラッキング誤差
信号を表現すると、安定に動作を行なうタイミング（位
置制御開始の）は実験によれば、目標点に最も近い＋極
性，−極性のピーク点の間（正弦波の位相で表現すれば
±π／２の間）であり、好適には、原点を対称点とする
線形領域が良い。しかも、目標トラックの零点を通過す
る前のエッジ部分で動作させることが必要となる。以上
を考慮すると、目標トラックにディスク内側から外側へ
と近づくときには、目標トラックの１つ手前のトラック
の零点を通過して、次の正のピーク点を通過した後に位
置サーボ系をＯＮにすればよい。また逆に目標トラック
にディスク外側から内側へと近づくときには、目標トラ
ックの１つの手順のトラックの零点を通過して次の負の
ピーク点を通過した後に位置サーボ系をＯＮする。以上
を実現するための回路を図１２，１３に示す。図１１の
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｇ）はディスクの内側から
外側へと近づいたときのトラッキング誤差信号５２、線
形領域を示す信号１１３、位置サーボ系ＯＮを示す信号
Ｂ、目標トラックに来たことを示す信号１４４である。 図１２において、トラッキンク誤差信号５２はコンパレ
ータ１１７の＋端子に入力され、−端子には電圧Ｅ２が
入力されている。電圧Ｅ２のレベルは図１１（ａ）に示
すように、トラッキング誤差信号５２の目標点１１５に
対して略々線形性を持つ正のレベルに設定する。コンパ
レータ１１７の出力はＡＮＤ回路１２０の一方に入力さ
れ、もう一方にはアクセス極性信号５６が入力される。 またトラッキング誤差信号５２はコンパレータ１１８の
−端子に入力され、＋端子には電圧Ｅ３が入力されてい
る。電圧Ｅ３のレベルは図１１（ａ）に示すように、ト
ラッキング誤差信号５２の目標点１１５に対して、略々
線形性を持つ負のレベルに設定する。コンパレータ１１
８の出力はＡＮＤ回路１２１の一方の入力に入り、もう
一方の入力には、アクセス極性信号５６をインバータ１
１９で反転させた信号が入る。ＡＮＤ回路１２１，１２
０の出力はＯＲ回路１２２に入力され論理和をとる。こ
のようにするとＯＲ回路１２２の出力１１３はアクセス
極性信号５６が“１”のとき図１１（ｂ）に示すような
信号となり、アクセス極性信号５６が“０”のとき図１
１（ｅ）に示すようになる。いずれもパルス状信号の立
ち下りが、目標点を中心とする線形領域の端を表らわす
ことになる。目標トラックの目標点１１５に位置制御を
行なうためには、目標トラックの線形領域を知ることが
必要となる。そこで、図９を用いて説明したカウンタ１
０４のＢＲ出力（カウンタ内容５７が零となったときに
出力される信号）Ａを用いる。トラック通過のパルス５
４，５３は図８（ｆ），（ｇ）で説明したように、通過
トラックの時間的に先に表らわれるエッジ部分でパルス
が発生する。従って、このパルスの立ち上り部分は略々
トラッキング誤差信号のピーク点に対応している。信号
Ａはカウンタ１０４の内容が零になった時点で立ち上る
パルス信号とすると、これをフリップフロップ１２８に
入力して、信号Ａの立ち上りで立ち上ってくる信号１１
４を作成する。信号１１４をＡＮＤ回路１２３の一方に
入力して、信号１１３をもう一方に入力し、目標トラッ
クの線形領域を信号１１４によって選択する。ＡＮＤ回
路１２３の出力を後縁エッジ反応形（マスタースレーブ
形式）のフリップフロップ１２４に入力して、後縁エッ
ジで立ち上ってくる位置制御開始信号Ｂを発生する。こ
の信号Ｂはまた図１３に示す回路でも作成出来る。トラ
ッキング誤差信号５２はスイッチング回路１２５に入力
され、また一方反転増幅器１１６に入力され、反転され
、スイッチング回路１２６に入る。スイッチング回路１
２５はアクセス極性信号５６によって制御され、スイッ
チング回路１２６はアクセス極性信号５６をインバータ
１１９によって反転させた信号によって制御する。スイ
ッチング回路１２５，１２６の出力は結合され、コンパ
レータ１２７の＋端子に入力される。コンパレータ１２
７の−端子には電圧Ｅ２が加えられ、コンパレータ出力
の立ち下りが目標点を中心とする線形領域の端を表らわ
す信号１１３が発生する。後の処理は図１２の動作と同
様である。この場合、トラッキング誤差信号５２の正の
ピークレベルと負のピークレベルは略々等しくなくては
ならない。図１３は図１２の前半の部分をアナログ的に
処理した場合である。

【００２４】今まで述べてきた本発明を用いて、アクセ
ス動作を行なう全体シテムについて、図１４を用いて説
明する。本実施では、位置決めの移動機構としては、光
ヘッドを一体として移動してディスク半径方向に大きく
移動し、かつ０．１μｍ程度の位置決め精度が可能であ
るスイングアーム１を用い、シーク制御と追従制御とを
１個のアクチュエータで行なう。光ヘッド２によって検
出された反射光量は光検出器（図示せず）によって光電
変換をうけ、トラッキング誤差信号発生回路２０１と総
反射光量信号発生回路２００に入力される。ここではト
ラッキング誤差信号の作成方法については詳述しない。 トラッキング誤差信号発生回路２０１からはトラッキン
グ誤差信号５２が得られ、総反射光量信号発生回路２０
０からは総反射光量信号５１が得られる。トラッキング
誤差信号５２と総反射光量信号５１はプラス方向エッジ
信号５４とマイナス方向エッジ信号５３を発生するエッ
ジ信号発生回路２０２に入力され演算処理される。図９
にこの演算処理は詳述した。プラス，マイナス方向エッ
ジ信号５４，５３はそれぞれ目標トラックまでの差を演
算する差動カウンタ２０３と速度検出回路２０４に入力
され、目標トラックまでの差の絶対値信号５７と速度の
絶対値信号１１１が出力される。これらについては図９
を用いて差動カンウタ２０３の動作を詳述し、図１０を
用いて速度検出回路２０４の動作を詳述した。目標トラ
ックまでの差の絶対値信号５７は目標速度カーブ発生回
路２０５に入力される。目標速度カーブ発生回路２０５
は目標トラックまでの差に応じて最適な速度を出力する
ものであり、通常、最適速度は目標トラックまでの差の
平方根に比例するものが良いとされている。ここでは、
カウンタ１０４の出力がディジタル的に与えられている
ため、ＲＯＭにあらかじめ平方根のテーブルを記憶して
おき、目標トラックまでの差を絶対値信号５７に応じて
目標速度信号２０６をディジタル的に出力する。目標速
度信号２０６をＤ／Ａコンバータ２０７に入れて、アナ
ログ量に変換し、差動増幅器２０８の一方の入力に入れ
る。もう一方の入力には速度検出回路２０４からの速度
の絶対値信号１１１が入力され、差をとられる。差の出
力は極性反転回路２０９に入力される。この極性反転回
路２０９は、速度の差の出力は絶対値であることから、
アクセス極性信号５６の論理レベルに対応して、速度の
差に符号を与える動作を行なう。従って、この出力が符
号を持った目標速度と実動速度の差となる。これがシー
ク制御，位置制御切り換え回路２１０に入り、位置制御
開始のタイミング信号Ｂによって制御される。すなわち
、タイミング信号ＢがＬＯＷのときはシーク制御となり
、速度差の信号が切り換え回路２１０の出力に表らわれ
、これが、スイングアーム駆動回路２１１を介して、ス
イングアーム１を駆動する。シーク制御が完了して、目
標トラックに光スポットが達すると、タイミング信号Ｂ
がｈｉｇｈになり位置制御に切り換わる。タイミング信
号Ｂの発生回路２１４については図１２，図１３を用い
て詳述した。位置制御の信号の流れは、トラッキング誤
差信号５２がスイッチ回路２１１に入力され、タイミン
グ信号Ｂの制御のもとにｈｉｇｈのとき、位置補償回路
２１２に接続される。この出力は後述するジャンプ信号
Ｄと共に加算回路２１３に入力され加算され、切り換え
回路２１０に入る。このようにして、タイミング信号Ｂ
によって位置制御が開始され、目標トラックに安定に引
き込むことが出来る。

【００２５】トラッキング誤差信号５２はまたタイミン
グ信号Ｂを作成するタイミング回路２１４にアクセス極
性信号５６、信号Ａと共に入力される。この回路２１４
の動作については図１２，図１３に詳述した。

【００２６】目標トラックを以上の手順でアクセスし、
トラックに記憶されたアドレス情報を読み出す。この読
み出し手段については本実施例の中では省略している。 読み出された情報をコントローラ（図示せず）に転送し
、目標トラックかどうかを判定する。

【００２７】ここで言うコントローラは、磁気ディスク
等で使用されている制御装置であり、通常はデータを読
み書きするための必要最低限の駆動機構と駆動回路を持
つ駆動装置（これは本発明の中で詳述した）と、データ
を読み書きするために駆動装置に命令指令を与えて制御
を行なうものである。この種の機能として、アクセス時
にはコントローラに連ながる計算機からの希望トラック
番号を受けとり、現在読み出しているトラック番号と照
合を行ない、希望トラックまでのトラック数の差の絶対
値と符号を演算して、この結果を駆動装置に送出する。 駆動装置がシーク制御，位置制御を自身で実行し、目標
とするトラック、及びその近傍のトラックからデータを
読み始めると、コントローラはそのデータを解読し、現
在読み出しているトラックの番号を知って、以後のアク
セス手順を判断する。例えば、目標トラックであればジ
ャンプ本数信号５８に１本の本数を示す信号と、ディス
ク上のトラックが内側から外側へスパイル状に記録され
ているならば、外側から内側へジャンプの方向を示すジ
ャンプ極性信号をコントローラが送出する。ジャンプ本
数信号５８をジャンプ起動回路２１５に入力する。ジャ
ンプ起動回路２１５ではジャンプの極性信号をジヤンプ
波形発生回路２１６に送出すると共に、ジャンプ本数分
だけのジャンプ起動するためのパルスを特定の時間間隔
をもって発生する。ジャンプ波形発生回路２１６はこの
パルスを受けて、ジャンプ極性信号に従ってジャンプを
行なうための駆動信号Ｄを発生する。なお、ジャンプ動
作の詳細についてはＰｈｉｌｉｐｓ　Ｔｅｃｈｎｉｃａ
ｌ　ＲｅｖｉｅｗＶｏｌ．３３，Ｐ．１７８に詳しいの
で、ここでは省略する。

【００２８】従って、目標トラックに達してこれを定常
的に読み出すためにはジャンプ本数信号５８はディスク
が１回転する毎に１本のジャンプ本数を示す信号と外側
から内側へジャンプの方向を示すジャンプ極性信号を含
んでコントローラから送出される。アクセスが終了した
時点で位置制御されたトラックのアドレス内容を読み出
したところが、目標トラックと異なっている場合には、
現在読み出しているトラックと目標トラックの差がある
設定数（例えば６４あるいは１２８）より小ならばジャ
ンプを繰り返し行なうことによって目標トラックまで光
スポットを移動する。このときに、コントローラからは
目標トラックまでの本数とその方向を含むジャンプ本数
信号５８を送出する。また目標トラックとの差がある設
定値より大ならば速度制御を含むアクセスを起動する。 これは今まで説明したアクセス手順の繰り返しとなる。

【００２９】以上説明したように本実施例では、光ディ
スク上に記録された案内トラックを光スポットが通過す
るときに発生する総反射光量信号とトラッキング誤差信
号とから光スポットがトラックを外側から内側に通過す
るのか、また内側から外側に通過するのかを知ることに
より、偏心，機械振動等による誤差をなくしている。速
度検出にも、前述の光スポットがトラックを通過する信
号を利用することにより、光スポットとトラックの相対
速度の正確な検出を行なっている。アクチュエータとし
ては、本実施例ではディスク半径全面に渡る粗い位置決
めから０．１μｍ程度の微少な位置決めまで可能となる
スイングアームを用いている。

【００３０】上述のアクチュエータを使用しない場合に
ついて次の実施例で説明する。

【００３１】本発明の他の実施例について図１５で説明
する。前述の実施例では１つのアクチュエータで、ディ
スク半径全面に渡る粗い位置決めと微少な位置決めを兼
ねている。ところが、この種のアクチュエータでは、駆
動電流に対する変位の周波数特性に問題が生じ、位置制
御のサーボ系を構成した場合にカットオフ周波数を高く
出来ない。従って、粗い位置決め用の第１のアクチュエ
ータとは別に微少範囲しか可動出来ないが、周波数応答
性能が良く、サーボ系を構成した場合にもカットオフ周
波数を高くすることの出来る第２のアクチュエータを別
に設けることが望ましい。この場合、二つのアクチュエ
ータをアクセス動作時にどのように連動させるかが問題
となる。これを解決する手段を与えるのが本実施例であ
る。

【００３２】ここでは、粗い位置決め用の第１のアクチ
ュエータとしては、磁気ディスクに使用されている、リ
ニアモータを例に説明する。他のアクチュエータでも本
発明の主旨は変らない。一方、微少範囲を追従する高応
答性の第２のアクチュエータとしてはガルバノミラー、
又はピボットミラーを用いる。ディスク３は回転軸４を
中心に一定の方向に回転しており、光ヘッド３１４は移
動台３１５の上に搭載され、この移動台３１５はベース
３０９の上をコロ３１０の回転に従って移動する。また
移動台３１５は支持機構３１３を介してコイル３１１に
連結され、磁石３１２とコイル３１１に流れる電流との
電磁力によって駆動される。光ヘッド３１４の中にはデ
ィスク上に光スポットを形成するための対物レンズ３０
６と、光スポットをディスク面上で移動させるための偏
向手段としてのガルバノミラー３０８と、ディスク面か
らの反射光を受光する光検出器３０７と、光源と、光源
からの光束を対物レンズに導く光学系と、反射光を光検
出器に導く光学系とがあるが、光源及び光学系は本発明
を説明するのに不用であるので省略してある。光検出器
３０７の出力から総反射光量信号５１、トラッキング信
号５２を作成し、トラック通過の方向を示す信号５３，
５４を作成する過程及び、これらの信号を用いて速度制
御を行なう過程は前実施例に詳しいので、同一ブロック
を提示するだけにしてその説明は省く。位置制御のタイ
ミング信号Ｂをトラッキング誤差信号５２から作成する
ブロック２１４、ジャンプ機能を行なう部分も同様なの
で省く。位置制御の手順についてのみ説明する。位置制
御のタイミンング信号Ｂによってスイッチング回路２１
１は閉じ、トラッキング誤差信号５２を位相補償回路２
１２に導き、制御系の安定性、追従性能を向上する位相
補償を行ない、ジャンプ信号Ｄと加算回路２１３で加算
された後、ミラー駆動信号Ｅとなる。ミラー駆動信号Ｅ
はガルバノミラー駆動回路３０５を介してガルバノミラ
ー３０８を駆動し、光スポットをトラックに追跡させる
。この状態では、第１のアクチュエータを位置決めする
位置の目標信号がないので位置決めの信号を作成する必
要がある。ここで、この位置決めの信号について説明す
る。光スポットを後述する対物レンズの視野の中心に固
定して、リニアモータがディスク面上を半径方向に移動
すると、トラッキング誤差信号５２は移動量に対して図
２０のように変化する。リニアモータの位置決めの信号
としてこのトラッキング信号５２を使用することも考え
られるが、この信号の線形範囲Δはトラック幅の程度し
かないため、追従精度δがこの範囲内にないと制御は不
能となる。通常のリニアモータでは追従精度が２〜３μ
ｍから大きい場合には１０μｍ程度にも達する。しかし
、トラックピッチｐはディジタル光ディスクにおいて、
高密度情報記録を行なうために１．６μｍ程度であり、
トラック幅Δは０．８〜０．６μｍ程度になる。従って
、トラッキング誤差信号５２を使用してトラック中心４
０５を目標にしてリニアモータの位置決め制御を行なう
ことは不可能である。そこでトラッキング誤差信号より
線形領域が広くて、目標追跡しているトラックとリニア
モータとのずれを表わす信号を作成し、この信号を用い
て、リニアモータの位置決めを行なう必要がある。この
種の信号としては、光スポットのガルバノミラーによる
追従軌跡がある。すなわち、図２１において点線で示し
た円形領域は対物レンズの視野４０２であり、軌跡４０
３がガルバノミラーによって追跡しているトラックの時
間ｔに対する軌跡である。レンズ視野４０２の中で追従
中のトラックは時間に対して図示のごとく偏心によって
正弦波状に変化する。レンズ視野４０２の中心４０４は
対物レンズがリニアモータの移動台に固定されているこ
とから、このレンズ視野中心４０４もリニアモータと一
体となって動く。ガルバノミラーの中立点（機械的にミ
ラーをリニアモータの移動台の上に設定したときに決ま
る）はバネ支持機構であるため、駆動信号Ｅが零のとき
は一義的に定まり、通常はガルバノミラーが中立点にあ
るときに、対物レンズ視野４０２の中心４０４に光スポ
ットが位置されるように調整されている。このように調
整される理由は、レンズ視野内の中心がレンズの残存収
差が最も少ないことによる。レンズ視野内での光スポッ
トの移動量とガルバノミラーの回転角との間には光学的
な配置関係と対物レンズの焦点距離から定まる一定の線
形関係が存在する。従って、レンズ視野中心から光スポ
ットが追跡しているトラックまでのずれはガルバノミラ
ーの回転角から知ることが出来る。

【００３３】また、ガルバノミラー回転角は駆動信号Ｅ
から知ることができる。ガルバノミラーの回転角は駆動
信号Ｅの周波数成分によって異なる特性（すなわち、周
波数特性）を持っているが、この特性は既に知られてい
る。図２０において、レンズ視野の中心をトラック中心
４０５に一致させて、リニアモータを停止させた状態で
ガルバノミラーを駆動して、光スポットを対物レンズの
視野の端から端まで移動させても、前述と同様にトラッ
キング誤差信号５２が検出され、このときのガルバノミ
ラー駆動信号Ｅは目標トラック中心４０５では零となり
、レンズ視野の片端ではマイナス、他の端ではプラスの
極性を持ち、レンズ視野内の光スポットに対して線形な
関係となり、線形領域は対物レンズの視野全体に渡る。

【００３４】図１５において、駆動信号Ｅをガルバノミ
ラーの周波数特性をシュミレートする回路３００に入力
し、光スポットのレンズ視野中心からのずれ信号Ｆを作
成し、位置制御のタイミング信号Ｂによって閉じられる
スイッチング回路３１６を介して位相補償回路３０１を
通ってリニアモータを駆動することにより、ガルバノミ
ラーによる光スポットの動きに連動させてリニアモータ
を駆動する。このようにして、リニアモータの位置は光
スポットがレンズ視野の中心に来るように制御され、光
スポットがトラックを追従するために必要とされる動き
を減少する。このとき、光スポットのレンズ視野中心か
らのずれ信号Ｆは線形領域は広く、少なくとも１００μ
ｍ程度はあるので、リニアモータの追従精度が２〜３μ
ｍあっても問題はない。

【００３５】図２１において、実線の円形領域４０６は
上述の動作を行った後の対物レンズの視野である。

【００３６】すなわち、ガルバノミラーにより光スポッ
トがトラック軌跡４０３を追跡しているのに連動して、
光スポットとレンズ視野中心４０７のずれ、つまりガル
バノミラーによる光スポットの動きを検出して、リニア
モータの位置決めが行われる。その結果、ガルバノミラ
ーによる光スポットの動きに対してリニアモータと一体
になったレンズ視野中心（白丸で示した）４０７が追従
しているが、前述した位置決め誤差δ（追従精度と説明
した）の分だけずれている。このように、リニアモータ
の動きは、トラックの偏心による大きな変動にもかかわ
らず、光スポットをレンズ視野中心の近くに維持するよ
うに働き、光スポットがトラックを正しく追従するのに
必要とされるガルバノミラーによる光スポットの動きは
誤差δの分だけとなり、大幅に減少される。この位置決
め誤差δはリニアモータの位置決めサーボ系の特性によ
って異なるが、図２１では大きな偏心分に追従できるサ
ーボ帯域を持つ場合について図示した。本発明において
リニアモータ位置決めサーボ系の帯域を向上させること
は別の効果を持つ。それは対物レンズの視野中心の近傍
に光スポットが常に来るように制御されるため、残存収
差の少ない領域が使用出来るようになる。その結果、光
スポットのスポットサイズ（光強度分布が最大値の１／
ｅ２になる直径）が最も小さくなり、再生時には記録さ
れた穴からの再生信号の振幅が大きくなり、記録時には
一定の径の穴を開けるために必要とされる光源の発光パ
ワーが小さくすむ。また逆に考えると、ディジタル光デ
ィスクに必要とされるスポットサイズが一定値に決めら
れると、ガルバノミラーを用いて対物レンズ視野内でス
ポットを移動する方式に比較して、視野の中心だけで収
差を小さくすれば良いので、対物レンズは構成するレン
ズ枚数が少なくなり、軽量、小型、安価になる。

【００３７】ガルバノミラーによる光スポットの動きを
検出するため、光スポットのレンズ視野中心からのずれ
信号Ｆをガルバノミラーの駆動信号Ｅから作成する回路
３００の一例を図１６に示す。駆動信号Ｅはバッファ増
幅器３０２に入り、ガルバノミラーの周波数特性に似せ
た電気回路に送出される。通常のガルバノミラーの駆動
電圧（又は電流）対偏向角の特性は２次の低域フィルタ
の特性を示すので、この実施例では容量Ｃ１，Ｃ２、抵
抗Ｒ１，Ｒ２、バッファ増幅器３０４からなる２次の低
域アクチィブフィルタを用いている。この出力は従って
、ガルバノミラーの偏向を表わすことになる。ガルバノ
ミラーの偏向とレンズ視野上でのスポットの動きは通常
線形の関係にあるので、線形増幅器３０３を介して、感
度の補正（偏向角とスポット移動量との）を行なうこと
によって光スポットのレンズ視野からのずれ信号Ｆを得
る。

【００３８】ガルバノミラーによる光スポットの動きを
示す光スポットのレンズ視野からのずれ信号を検出する
方法として、前述のミラー駆動信号Ｅから電気的にシミ
ュレートする以外に直接ミラーの偏向角を検出する方法
がある。図１７にその具体例を示す。光源（図示せず）
から出た光束３２８は光軸３２９に沿ってミラー３２０
に入射し、４５°方向に反射され、対物レンズ（図示せ
ず）の方向に光路を曲げられる。ミラー３２０の裏面に
は永久磁石３２１がとりつけられ、それを囲むコイル３
２２に流れる電流によって電磁力を発生し、軸受３３１
を中心に回転する。軸受３３１は支持棒３３０によって
光ヘッドの一部３３２に固定されている。軸受３３１は
可ぎよう性のあるゴム材で形成されている。この構造は
一種のピボットミラーである。ミラーの偏向角を検出す
るため、発生ダイオード３２６からの光線束をレンズ３
２７によってミラー３２０の反射面に集光し、その反射
光線束を２つの光検出器３２３，３２４で受光する。ミ
ラー３２０によって反射された光束の光軸３２９が駆動
電圧零の状態で対物レンズの光軸と一致する様にアライ
メントされた後、発光ダイオードからの光線束が光検出
器３２３，３２４に等しく受光される様に調整する。す
ると、光検出器３２３，３２４の出力を差動増幅器３２
５に入力して、両者の差をとると、その出力Ｆ′はミラ
ーの偏向角を表わす信号となり、ミラーによる光スポッ
トの動きを検出できる。このようにミラーの偏向角を直
接検出する方法は、機械的な振動によるミラーの動きを
知ることが出来るため、粗い位置決めのとき、リニアモ
ータが最大数Ｇの加速，減衰を行なうことによって、リ
ニアモータ上に搭載されたミラーが振動する可能性のあ
る場合に有効である。すなわち、ミラーの動きを検出し
て、ミラーを最初の設定点に位置決めを行ない、対物レ
ンズの光軸が変動することを防ぐことが出来るからであ
る。従って、信号Ｆ′は粗い位置決めをリニアモータの
速度制御で行なっているときには前述の動作に使用し、
ミラー３２０を偏向して光スポットを微少に位置決めす
るときには、レンズ視野の中心からのずれ信号として使
用することが出来る。以上述べたミラー偏向角の直接検
出した信号Ｆ′をアクセスに用いた実施例を第１８図に
示す。リニアモータを用いた速度制御は今まで説明した
実施例と同様であり、同じブロック番号で表わした部分
は共通なので説明は省略する。スイッング回路３３３は
位置制御タイミング信号Ｂが速度制御ではＬｏｗである
ので、この期間だけはミラー偏向信号Ｆ′を通過させ、
偏向ミラー３２０が機械的に振動を行なうことを防ぎ、
設定点に停るように制御する。位置制御のタイミング信
号Ｂがｈｉｇｈになると、トラッキング誤差信号５２を
通過させ、ミラーによる光スポットのトラック追跡を行
なう。一方ミラー偏向信号Ｆ′は感度補正のための増幅
器３３４を介してスイッチング回路３１６に入力され、
位置制御のタイミング信号Ｂがｈｉｇｈのときだけ通過
し、リニアモータを駆動し、レンズ視野の中心にミラー
で追跡しているトラックが位置するように制御する。

【００３９】また、微少範囲だけを高応答性を持って追
従する第２のアクチュエータとしては図１９に示す２次
元アクチュエータがある。これは対物レンズ３４０を焦
点合せのために光軸３４２に平行に移動すると同時にト
ラッキングのために光軸に垂直に移動する機構である。 図１９（ａ）は上から見た平面図であり、（ｂ）は横か
ら見た側面図である。光軸３４２はミラー３４３によっ
て曲げられ、対物レンズ３４０の光軸に一致している。 対物レンズ３４０は金属性のスパイラル状をしたリング
バネ３４１によって支持され、バネの外周部をおさえる
枠体３６１はトラック方向を駆動するための支持部３４
７に連結されている。バネの内周部に連結された枠体３
６２の下方にはコイル３４４が巻かれ、永久磁石３４５
とセンタポール３４６とヨークから成る磁気回路によっ
て電磁的にコイル３４４に流れる電流により光軸に平行
に対物レンズ３４０を駆動する。ミラー３４３はセンタ
ポール３４６の上に結合されている。一方図１９（ａ）
で分るように、支持部３４７の先端にはコイル３４８が
巻かれており、永久磁石３４９、センターポール３５０
とヨークからなる磁気回路により、トラック半径方向に
駆動される。リングバネ３４１をおさえる枠体３６１に
は滑り軸受３５１が結合され、滑り軸受３５１には軸３
５２が接触しており、軸３５２は軸を支持する台３５３
に取りつけられて、ベースに固定されている。トラック
半径方向には従って、対物レンズを光軸に平行に駆動す
る機構とミラー３４２が一体となって駆動される。以上
の構造ではリニアモータでトラックの位置決めを行なう
場合にはレンズ視野の中心が二次元アクチュエータのト
ラック方向の移動と一致することから対物レンズ３４０
とミラー３４２を一体に支持している機構の位置ずれを
知れば良い。

【００４０】そこで、滑り軸受３５１に永久磁石３５４
をとりつけ、軸支持部３５３を固定するベース上にホー
ル素子３５５，３５６をとりつけて、両者の出力の差を
差動アンプ３５７に入力すると、差動アンプの出力は、
２つのホール素子３５５，３５６の幾何学的な中心と永
久磁石３５４のずれを示す。永久磁石３５４を対物レン
ズ３４０の光軸から滑り軸３５２に下した垂線の延長線
上に配置すると、２次元アクチュエータがトラックを追
跡すると、対物レンズの光軸とトラックの位置は一対一
の対応関係があることにより、差動アンプ３５７の出力
はリニアモータに設定されたホール素子３５５と３５６
の幾何学的中心とトラックとのずれを表わすことになる
。従って、差動アンプ３５７の出力をリニアモータの位
置制御の信号Ｆ′として使用する。

【００４１】以上、粗い位置決めは行なえるが従来精度
の良くないアクチュエータと微少範囲の可動範囲しか持
たないが高応答性であり追従精度を高く出来るアクチュ
エータとを組み合せて、全体として高応答、追従精度の
高いアクセスを実現することが本実施例によって可能と
なる。

【００４２】以上の説明では、情報信号の検出方法とト
ラッキング誤差信号の検出方法については詳細な説明を
省略したので、ここでこれらの方法について図２２，図
２３，図２４を用いて詳細に説明する。図２３は回折光
を用いたトラッキング信号検出方式の原理図であり、（
ａ）図は光学系の簡単な構成を示す。まず光源５０４（
例えば、半導体レーザ等）からの光線をカップリング用
レンズ５０３によって平行光に変換し、偏光ビームスプ
リッタ５０２を通って、１／４波長板５０１を経て対物
レンズ５００によって、回転軸４の回りに回転する光デ
ィスク３上に収束する。この反射光は対物レンズ５００
を再び通過し、１／４波長板によって、入射光とは偏波
面が９０°だけ回転され、偏光ビームスプリッタ５０２
によって収束レンズ５０５の方向に光路が曲げられ、収
束レンズ５０５により収束点５０６に向けて集光される
。収束レンズ５０５と収束点５０６の間に光検出器５０
７を配置する。（ｂ）図は光検出器５０７の構造とトラ
ッキング信号５２、情報信号５１２の検出手段を説明す
るものである。光検出器５０７は二分割された光検出器
５０８と５０９とから構成され、トラッキング信号５２
はこれらの光検出器からの出力を差動増幅器５１０によ
って差をとることによって得、情報信号５１２は光検出
器５０８と５０９の出力の和を加算器５１１によってと
ることにより得る。

【００４３】また、図２３は２つのスポットを用いたト
ラッキング信号検出方式の原理図であり、（ａ）図にお
いて図２２の（ａ）図と異なる点はカップリングレンズ
５０３の後に回折格子５１４を配置して平行光束を３つ
に分離する点にある。このようにすると、ディスク面上
に３つのスポットが形成され、中の１つのスポットをト
ラックの真中に配置されるようにし、残りの２つのスポ
ットをトラックの真中から微かにずれた量だけ対称的に
配置する。光検出器５１３を収束レンズの収束点５０６
上に配置すると、この上では（ｂ）図で示すように、斜
線で囲った３つのスポットが形成される。光検出器５１
３はこの３つのスポットに対応して３つの独立した光検
出器から構成される。真中の光検出器からの出力はバッ
ファ増幅器５１５を通って情報信号５１２になり、残り
２つの光検出器からの出力は差動増幅器５１０に入って
トラッキング信号５２を発生する。

【００４４】さらに図２４はウォーブリング、及びプリ
ウォーブリングトラッキング信号検出方式の原理図であ
り、（ａ）図において光検出器５１６は収束レンズ５０
５の収束点５０６に置かれ、図２２の光学系と同様な構
成となる。（ｂ）図において、光検出器５１６は単一の
受光部を持つ光検出器であり、光検出器面上に形成され
る光スポット（斜線で囲った領域）も１つのものである
。光検出器５１６の出力をバッファ増幅器５１７で増幅
すると情報信号５１２になり、これをエンベロープ回路
５１９を通して記録されたデータ信号の影響を除去し、
ウォーブリング、又はプリウォーブリングを行なってい
る周波数を中心周波数に持つ帯域フィルタ５２０に通し
てウォーブリング、又はプリウォーブリングの成分を抜
き出し、同期検波回路５２１に入れる。同期検波回路５
２１には基準位相を持つウォーブリング周波数の信号５
２２が入力され、同期検波を行なってトラッキング信号
５２を得る。基準位相を持つ信号５２２はプリウォーブ
リングの場合には情報信号５１２から作られ（詳細は特
願昭５３−６８７９３号明細書を参照のこと）、ウォー
ブリングの場合は光ヘッド、又は偏向器をトラック方向
に駆動する信号から作られる。

【００４５】次に、情報信号５１２から総反射光量信号
５１を検出する手段について述べる。案内溝１３に情報
ピット１２がない場合には情報信号５１２は総反射光量
信号５１に等しい。ところが、情報ピット１２が存在す
ると、情報信号５１２は図２５（ｂ）のように図７（ｃ
）に対応して変化する。実線と点線で囲まれた部分は情
報ピットによる反射光量の変調を表わしている。この信
号５１２を図２５（ａ）に示すようにバッファ増幅器５
２３を介してエンベロープ検波回路５２４に入れ、バッ
ファ増幅器５２５を介して出力すると総反射光量信号５
１が得られる。このとき、エンベロープ検波回路５２４
の時定数を決めるコンデンサーＣ、抵抗Ｒの値は時定数
が情報信号５１２の中の情報ピットによる最低繰り返し
周波数より十分小さく、かつトラックを通過するときの
総反射光量信号５１の最高繰り返し周波数より十分高く
なるように選ぶ。トラッキング信号５２についても情報
ビットによる影響をなくすため、上述と同様な手段が考
えられるが、これについては昭和５６年９月４日付特許
出願の特願昭５６−１３８５８３号「光スポット制御方
式」に詳しいので省略する。

【００４６】

【発明の効果】以上説明した如く本発明によれば、従来
の磁気ディスクに比較してトラック線密度が２桁から１
桁程高い光ディスクにおいて、トラックの偏心等が存在
する中で目標とするトラックへ０．１μｍ程度という高
精度と従来の磁気ディスク並みのアクセス時間を達成す
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ディジタル光ディスクの概略構成図

【図２】デ
ィスクの部分拡大断面図

【図３】磁気ディスクのアクセス方式を説明するための
回路ブロック図

【図４】磁気ディスクのアクセス方式で説明するための
回路ブロック図

【図５】磁気ディスクにおけるトラック誤差信号を示す
図

【図６】光スポット軌跡と偏心の関係を説明する図

【図
７】（ａ），（ｂ），（ｃ）はトラック通過時の信号検
出方法を説明する図

【図８】位置検出方法を説明するための波形図

【図９】
位置検出を説明するための回路ブロック図

【図１０】速
度検出を説明するための回路ブロック図

【図１１】位置
制御のタイミングを説明するための波形図

【図１２】位置制御を説明するための回路ブロック図

【
図１３】位置制御を説明するための回路ブロック図

【図
１４】本発明のアクセス方式の一実施例を示すブロック
図

【図１５】本発明のアクセス方式の他の実施例を示すブ
ロック図

【図１６】本発明に用いられるアクチュエータのシュミ
レート回路の構成図

【図１７】本発明で用いられるミラー偏向検出方法を説
明するための図

【図１８】本発明のアクセス方式のもう一つの実施例を
示すブロック図

【図１９】本発明で用いられる２次元アクチュエータの
構成を示す図

【図２０】本発明を説明するための図

【図２１】本発明を説明するための図

【図２２】本発明で用いられるトラック誤差信号と総反
射光量信号の検出方法を説明するための図である。

【図２３】本発明で用いられるトラック誤差信号と総反
射光量信号の検出方法を説明するための図である。

【図２４】本発明で用いられるトラック誤差信号と総反
射光量信号の検出方法を説明するための図である。

【図２５】本発明で用いられるトラック誤差信号と総反
射光量信号の検出方法を説明するための図である。

【符号の説明】

１…スイングアーム、２…光ヘッド、３…デジタル光デ
ィスク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同心円またはスパイラル状のトラックを有
   するディスク状記録媒体と、該記録媒体に集光された光
   スポットを照射する光学系と、上記媒体上から反射され
   る光を検出し信号を得る光検出器と、上記光スポットを
   媒体のトラックと概垂直方向に移動させる駆動手段と、
   上記光検出器からの信号に基づき上記光スポットと上記
   トラックの変位誤差信号を検出する手段と、上記変変位
   差信号に基づいて上記駆動手段を制御して上記光スポッ
   トを任意のトラックに位置決めする第１のサーボループ
   と、上記変位差信号に基づいて上記駆動手段を制御して
   上記光スポットを任意のトラックに追従させる第２のサ
   ーボループと、上記第１のサーボループと上記第２のサ
   ーボループを切り替える手段を有する情報記憶装置。