JPH0461632A - 光ビームスポットの位置決め制御方法 - 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、複数の光ビームスポットに、消去、記録、再
生の各機能を分担させた光ディスク装置において、複数
の光ビームスポットを同一半径位置のトラック円周方向
に消去、記録、再生の機能順に位置決めする制御方法に
関する。

［従来の技術］ 従来の光ディスク装置の構成例を第７図に示す。

この第７図は、１つの発光点を有する光源から１つの光
ビームスポットをディスク媒体面上に生成し、消去、記
録、再生の各機能を実現している光磁気ディスク装置を
示す図である。

第７図において、１は情報が記録されるディスク媒体、
２はそのディスク媒体１を回転するスピンドルモータで
ある。３は光学ユニットであり、１つの発光点を有する
光源である半導体レーザ４、カップリングレンズ等の光
学部品５、情報・フォーカス・トラックの信号を検出す
る分割形の光検出器６等から構成される。７はフォーカ
シングアクチュエータであり、光学ユニット３からの先
ビームをディスク媒体１面に集光する対物レンズ８を駆
動してディスク媒体１の面振れに追従させ、デイクス媒
体１の面の光ビームスポットサイズをほぼ一定に保つ。

９はトラッキングアクチュエータであり、ミラーを回転
駆動することで光ビームをディスク媒体１の径方向に駆
動してディスク媒体１の半径方向の面振れに対し光ビー
ムスポットを追従させる。１０はポジショナであり、光
学ユニット３、フォーカシングアクチュエータ７、トラ
ッキングアクチュエータ９等をディスク媒体１の径方向
に移動させる。１１は装置のベース、１２はディスク媒
体１の部近傍の磁界を変える電磁石である。

また、このデイクス媒体１は、第８図に示すように、情
報を記録するトラック１ａが径方向に螺旋状に形成され
ており、１トラツクはディスク媒体１回転分の円周長を
持ち、情報管理単位であるセクタが複数集まって構成さ
れている。各セクタの先頭には、トラック識別子である
トラック番号（第８図中、（ｎ　−１）、（ｎ）、（ｎ
＋１）で示す。）とセクタ識別子であるセクタ番号（第
８図中、０〜１６で示す。）が予め付与されている。

なお、トラック番号はディスク媒体の片面内で重複を生
じないよう、またセクタ番号は１トラツク内で重複を生
じないよう付与されている。

次に、このディスク媒体と光ディスク装置において、情
報を消去、記録或は再生するために所定トラックの所定
セクタに光ビームスポットを位置決めする制御方法につ
いて説明する。

光ビームスポットを所定トラックのトラック番号のみを
頼りに所定トラックに位置決めした場合、トラックは上
記のようにディスク媒体ｌの１回転分の円周長をもって
いるため、所定セクタが通りすぎた所定トラック上に位
置決めされてしまい、かつトラックは螺旋状であるため
所定セクタに到達できない可能性が生じる。

これを避けるため、所定トラックの１トラツク手前に光
ビームスポットを位置決めし、ディスク媒体の回転にと
もないトラックに追従して所定セクタに位置決めする光
ビームスポットの位置決め制御方法が、第７図に示す光
ディスク装置には使用されている。

ところで、第７図の光ディスク装置では、情報を書き換
える場合、記録されている以前の信号を一旦消去する必
要がある。

この消去は、ディスク媒体１の磁化方向を一様に揃える
動作であり、電磁石１２により一方向の磁界を作用させ
ながらディスク媒体１０面に強い光パワーを照射し媒体
温度をキュリー点以上に上げることでなされる。

一方、記録は、ディスク媒体１の磁化方向を部分的に消
去とは逆方向にする動作であり、電磁石１２の磁界を消
去時とは逆にし、ディスク媒体１の面に強い光パワーを
パルス的に照射し、媒体温度を部分的にキュリー点以上
に上げることでなされる。

更に、信号が正確に記録されたかとうかの確認は、弱い
光パワーを媒体面に照射し、ディスク媒体反射光からの
信号を再生して行う。

この結果、情報の書換えのためにディスク媒体１は、少
なくとも３回転する時間を費やし、情報転送速度が大幅
に低下する。これは、一つの光ビームにより、消去、記
録、再生の各機能を実現しているためであり、よって３
つの光ビームにその各機能を分担させることで、ディス
ク媒体が１回転する時間内に信号の書き換えを可能にし
、情報転送速度の低下を防止することは容易に推測され
る。

従来、１つの光ビームスポットにより実現していた消去
、記録、再生の機能を３つの光ビームスポットに分担さ
せることでディスク媒体が１回転する時間内に信号を書
き換えが可能となり、情報転送速度の低下を防止できる
のである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、３つの光ビームスポットを同一半径位置
のトラック円周方向に消去、記録、再生の機能の順に高
速に位置決めしないと、アクセス性能が低下するという
問題が発生する。

本発明の目的は、複数の光ビームスポットを同一半径位
置のトラック円周方向に消去、記録、再生の機能順に高
速に位置決めする光ビームスポットの位置決め制御方法
を提供することである。

［課題を解決するための手段］ このために本発明は、複数の対物レンズと、該各対物レ
ンズ毎にレンズ視野内の光ビームスポットを一括してデ
ィスク媒体半径方向に変位させるトラッキングアクチュ
エータと、レンズ視野内に複数の光ビームスポットが存
在するとき視野内の光ビームスポット間の位置関係を変
化させる相対変位アクチュエータとを有し、複数の光ビ
ームスポットに消去、記録、再生の各機能を分担させた
光ディスク装置において、 全ての光ビームスポットがトラック番号で規定される所
定のトラックに位置決めされ追従状態となるまではトラ
ック番号を目標として、まず各トラッキングアクチュエ
ータにより各対物レンズ視野内の基準となる光ビームス
ポットを所定トラックに位置決め追従させ、 次に対物レンズ視野内に複数の光ビームスポットが存在
するとき相対変位アクチュエータにより基準となる光ビ
ームスポット以外の光ビームスポットを所定のトラック
に追従させ、 次に全ての光ビームスポットが所定のトラックに追従し
た後、 光ビームスポットが位置するセクタのトラック番号とセ
クタ番号を用い、光ビームスポット間のトラック上の配
置関係を判断し、所定セクタの進行方向手前に、消去、
記録、再生の各機能順となるよう光ビームスポットを各
トラッキングアクチュエータにより移動し配列するよう
にした。

［実施例コ 以下、本発明の実施例について説明する。第１図はその
一実施例の光ディスク装置の平面図、第２図は第１図の
ｎ−ｎ線に沿った断面の構成図、第３図は第１図の構成
においてトラック番号（第３図中、（ｎ−１）、（ｎ）
、（ｎ＋１）で示す。

のみを考慮し、各光ビームスポットを所定のトラックに
位置決めした場合の各光ビームスポットの配置関係を示
す図である。４０は消去ビーム、４１は記録ビーム、４
２は再生ビームである。

第１図及び第２図において、５１はディスク媒体、５２
はそのディスク媒体５１を回転するためのスピンドルで
ある。５３は光学ユニットであり、消去、記録、再生用
の光ビームを発する半導体レーザ、カップリングレンズ
等の光学部品、情報・フォーカス・トラックの信号を検
出する分割形の光検出器等から構成されている。

５４は光学ユニット５３からの消去ビーム４０をディス
ク媒体５１の面に集光する第１の対物レンズ、５５は第
１の対物レンズ５４をディスク媒体５１の面振れ方向に
駆動する第１のフォーカシングアクチュエータ、５６は
消去ビーム４ｏのスポットをミラーの回転によりディス
ク媒体５１の径方向に駆動する第１のトラッキングアク
チュエータである。

５８は光学ユニット５３からの記録ビーム４１、再生ビ
ーム４２をディスク媒体５１の面に集光する第２の対物
レンズであり、第１の対物レンズ５４とスピンドル中心
を通るディスク媒体径方向直線を中心線としてほぼ対称
な位置にある。５９は第２の対物レンズ５８をディスク
媒体５１の面振れ方向に駆動する第２のフォーカシング
アクチュエータ、６０は記録、再生の光ビーム４１．４
２を一括してミラーの回転によりディスク媒体５１の径
方向に駆動する第２のトラッキングアクチュエータであ
る。

６２は再生ビーム４２に対する記録ビーム４１のディス
ク媒体１の径方向の位置をミラーの回転により変位させ
る第３のトラッキングアクチュエータ（第１の相対変位
アクチュエータ）、６４は記録ビーム４１と再生ビーム
４２を合成するミラ、６５はディスク媒体１の径方向に
移動可能なポジショナ、６６はそのポジショナ６５のガ
イド、６７はポジショナ６５の駆動装置、６８は装置の
ベース、６９は消去磁界を発生する磁石、７０は記録磁
界を発生する磁石である。

次に、所定トラックの所定セクタの情報を書き換えるた
めに、複数の光ビームスポットを同一半径位置のトラッ
ク円周方向に消去、記録、再生の機能順に位置決めする
光ビームスポットの位置決め制御方法を第４図（第４ａ
図、第４ｂ図、第４Ｃ図）のフローチャートに従って説
明図する。

なお、基準となるビームスポットを、ここでは、第１の
対物レンズ５４の視野内では消去ビームスポット、第２
の対物レンズ５８の視野内では再生ビームスポットと定
義する。また、基準となるビームスポットの任意の１つ
をメインスポットと定義する。ここでは、再生ビームス
ポットをメインスポットと定義している。

（１）、基準ビームスポットが初期に位置決めされ追従
しているトラックのトラック番号を読み取り、トラック
番号を所定トラックの番号と比較する。

（２）、メインスポットの移動方向と移動トラック数を
算出し、移動トラック数から移動方法を選択する。以上
は第４ａ図フローチャートのフロー８１、Ｓ２である。

（３）、光スポットの移動方向と移動トラック数を設定
する。

（蘇ポジショナ６５あるいはトラッキングアクチュエー
タを駆動し、光ビームスポットをディスク媒体ｌの半径
方向に移動する。

（５）、ポジショナ６５の駆動により光ビームスポット
を移動した場合は、メインスポットが横断したトラック
数と上記移動トラック数を比較し、致した場合は光ビー
ムスポットの移動を中止して、メインスポットをトラッ
クに追従させる。その後、第１の対物レンズ５４の視野
内の基準ビームスポットをトラックに追従させる。

（６）、　　）−ラッキングアクチュエータの駆動によ
り光ビームスポットを移動した場合は、各基準ビームス
ポットが横断したトラック数と上記移動トラック数を比
較し、一致した場合は各基準ビームスポットの移動を中
止し、トラックに追従させる。

以上は第４ｂ図のフローチャートのフローＳＰＩ〜ＳＰ
５、第４ｃ図のフローチャートのフロー５Ｔｌ−ＳＴ４
である。

（７）、基準ビームスポットが位置決めされたトラック
のトラック番号を読み取り、トラック番号を所定トラッ
クのトラック番号と比較する。

（８）、第２の対物レンズ５８の基準ビームスポット（
再生ビーム）が所定トラックに位置決めされた場合は、
残りの光ビームスポット（記録ビーム）を第１の相対変
位アクチュエータ６２によりトラックに追従させ、両ビ
ームが同一トラックに位置決めされたかを比較し、異な
る場合は第１の相対変位アクチュエータ６２により記録
ビームのトラックを移動する。一致した場合は所定トラ
ックかを比較する。

αΦ、所定トラックの場合はトラックの追従を継続しな
がら基準ビームスポットが通過するセクタのトラック番
号を読み、所定トラックのトラック番号と異なった場合
はトラッキングアクチュエータにより光ビームスポット
を１トラック手前に移動させ所定トラックに戻す。以上
は第４ｃ図のフローチャートのフローＳＴ５〜ＳＴ９で
ある。

対物レンズの視野内のビームスポットを単位として、以
上の動作を独立に実施すると、ディスク媒体面の光ビー
ムスポットの配置はメインスポット（再生ビーム）を基
準にして考えれば、第３図に示すＥｌ、Ｅ２の２通りの
配置が存在することになる。

Ｅｌはセクタ進行方向に対し、消去ビーム４０゜記録ビ
ーム４１．再生ビーム４２の順序に位置決めされディス
ク媒体１が１回転する間にセクタの情報の書き換えが可
能なビーム配列である。

一方、Ｅ２はセクタ進行方向に対し、記録ビーム４１、
再生ビーム４２、消去ビーム４０の順序に位置決めされ
たセクタの情報の書き換えが不可能なビーム配列である
。そこで、 ０、第１の対物レンズ５４の視野内の消去ビームスポッ
トと第２の対物レンズ５８の記録と再生ビームスポット
が所定トラックに位置決めされ追従状態となったら、消
去、記録、再生ビームの全ビームスポットか同時に所定
トラックに存在することを確認するため、はぼ同一タイ
ミングで消去と記録と再生のビームスポットが位置する
セクタのトラック番号／セクタ番号を読み取る。全光ビ
ームスポットが所定トラックに同時に存在しないときは
、一定時間後、この（６）の動作を繰り返す。

以上は第４ａ図のフローチャートのフローＳ５、Ｓ６で
ある。

（２）、トラック番号／セクタ番号により、光ビームス
ポットの配列がセクタ進行方向に対し、消去、記録、再
生の順序であることと消去ビームスポットは所定セクタ
の進行方向手前に位置していることを判断する。なお、
以上の判断の演算に使用する所定セクタのトラック番号
／セクタ番号の数値は実際の数値ではなく、所定セクタ
の手前のセクタのトラック番号／セクタ番号を仮の数値
として使用した方が、演算中に所定セクタが消去ビーム
を通過してしまうことがない。

以上２つの条件が満足されない場合は、トラッキングア
クチュエータにより光ビームスポットを１トラック手前
に移動し、はぼ同一タイミングで消去と記録と再生のビ
ームスポットが位置するセクタのトラック番号／セクタ
番号を読み取り、この＠の動作を繰り返す。

以上の動作により全ての光ビームスポットは所定セクタ
の進行方向手前に消去、記録、再生ビームの順序に位置
決めされる。その後、トラックの追従を継続しながら、
光ビームスポットか通過するセクタのトラック番号／セ
クタ番号か所定のトラック番号／セクタ番号か比較し続
ける。通過するセクタのトラック番号／セクタ番号が所
定のトラック番号／セクタ番号と一致した場合は、所定
セクタの情報の消去、記録、再生を実行する。

以上により、所定トラックの所定セクタの情報の書き換
えが終了する。

ところで、第１図では、消去、記録、再生用の光ビーム
の光源として１つの発光点を有する半導体レーザを各々
に用い、光ビームスポットをディスク媒体１に第３図に
示すように配置した。上記第１図において、レーザとし
て複数の発光点を有するアレイ状の半導体レーザを各々
に用いた場合、１つのアレイ状の半導体レーザから生成
される複数の光ビームスポットを正確に複数トラックに
位置決めするため、学会報告（１９８９年の０ＰＴＩＣ
ＡＬ　ＤＡＴＡＳＴＯＲＡＧＥのＴＥＣＩ（ＮＩＣＡＬ
　ＤＩＧＥＳＴのＷＡ３１のＤＯＶＥＰＲＩＳＭ　　（
第５図の符号８０参照）を回転させる第２の相対変位ア
クチュエータを各アレイレーザ毎に具備させることが必
要となる。

この結果、第４図に示した光ビームスポットの位置決め
制御のフローチャートは、例えば第６図（第６ａ図、第
６ｂ図、第６Ｃ図、第６ｄ図）に示すように拡張される
。消去、記録、再生の機能毎に複数の光ビームスポット
が存在するため、制御の関係上アレイスポットのディス
ク媒体内周側のはじのスポットと代表スポット、再生用
代表スポットを第２の対物レンズ５８の基準スポットと
、消去用代表スポットを第１の対物レンズ５４の基準ス
ポットと、メインスポットを第２の対物レンズ５８の基
準スポットと、各々定義している。

なお、第６図のフローチャート中、フロー５Ｔ８−１〜
５Ｔ８４が拡張部分であり、フロー５Ｔ８−２はアレイ
スポットが正しく複数トラックを追従しているかをトラ
ック番号の残差レベルから判断しているものである。こ
の代わりに、トラック番号を読み、演算を行い判断する
ことも可能である。

この第６図においても、光ビームスポットがトラック番
号で規定される所定のトラックに位置決めされ追従動作
を行うまでは、トラック番号を目標に対物レンズ視野内
のビームスポットを単位とし独立に位置決め動作を実施
するという基本的考えに変わりはない。

以上説明したように、本光ビームスポットの位置決め制
御の方法では、光ビームスポットがトラック番号で規定
される所定のトラックに位置決めされ追従動作を行うま
では、トラック番号を目標に、対物レンズ視野内のビー
ムスポットを単位として独立に位置決め動作を実施して
いるため、第７図に示した１つの対物レンズと１つの発
光点を有する半導体レーザを用いた装置構成、或は第５
図に示した１つの対物レンズ（ＤＯ８Ｅ　ＰＲＩＳＭ　
　８０）と複数の発光点を有するアレイ状の半導体レー
ザを用いた装置構成用に製作された位置決め制御用の回
路やプログラムを本発明の説明用に記述した複数の対物
レンズを有する装置構成に合わせて組み合せ、一部を改
良することで流用できる。この結果、開発費の削減や開
発期間の短縮が可能となる。

なお、以上の説明では、消去、記録、再生用に専用の光
ビームスポットを配置したが、消去と記録を兼用とし、
その他に再生ビームを配置した構成としても、第４図、
第６図のフローチャートから光ビームスポットの位置決
め制御のフローチャートは容易に構成できる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、複数の光ビーム
スポットに消去、記録、再生の各機能を分担させた光デ
ィスク装置において、簡潔な位置決め手順で複数の光ビ
ームスポットを同一半径位置のトラック円周方向に消去
、記録、再生の機能順に高速に位置決めできる。この結
果、情報転送速度とアクセス性能の高い高性能な光ディ
スク装置が実現できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ビームスポットの位置決め制御方法
を説明するために用いた光ディスク装置の構成図、第２
図は第１図の■−■線に沿った断面の構成図、第３図は
トラック番号のみを考慮して各光ビームスポットを所定
トラックに位置決めした場合の各光ビームスポットの配
置関係の説明図、第４ａ図、第４ｂ図、第４Ｃ図は本発
明の一実施例の光ビームスポットの位置決め制御のフロ
ーチャート、第５図は複数の発光点を有するアレイ状の
半導体レーザを用い複数のトラックに光ビームスポット
を配置する説明図、第６ａ図、第６ｂ図、第６Ｃ図、第
６ｄ図は複数の発光点を有するアレイ状の半導体レーザ
を第１図に示す装置構成に適用した場合の光ビームスポ
ットの位置決め制御のフローチャート、第７図は従来の
光ディスク装置の構成図、第８図は光ディスク媒体の説
明図である。 １・・・光ディスク媒体、２・・・スピンドルモータ、
３・・・光学ユニット、４・・・半導体レーザ、５・・
・光学部品、６・・・光検出器　７　ｍｍｍフォーカシ
ングアクチュエータ　８　ｇｍ＋＋対物レンズ、９・・
・トラッキングアクチュエータ、１０・・・ポジショナ
、１１　＠＠＠＠ＩＩ＠装置のベース、１２・・・電磁
石、 ４０−・・消去ビーム、４１−・・記録ビーム、４２・
・・再生ビーム、 ５１−・・ディスク媒体、５２・・・スピンドル、５３
・・・光学ユニット、５４−・・第１の対物レンズ、５
５・・・第１のフォーカシングアクチュエータ、５６−
・・第１のトラッキングアクチュエータ、５８−・・第
２の対物レンズ、５９・・・第２のフォーカシングアク
チュエータ、６０・・・第２のトラッキングアクチュエ
ータ、６２−・・第３のトラッキングアクチュエータ（
第１の相対変位アクチュエータ）、６４・・・ミラー、
６５−・・ポジショナ、６６・・・ポジショナガイド、
６７・・・ポジショナ駆動装置、６８−・・装置のベー
ス、６９・・・消去磁界発生磁石、７０・・・記録磁界
発生磁石、 代理人　弁理士　長　尾　常　明 第１ 図 二■ 第８ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、複数の対物レンズと、該各対物レンズ毎にレン
   ズ視野内の光ビームスポットを一括してディスク媒体半
   径方向に変位させるトラッキングアクチュエータと、レ
   ンズ視野内に複数の光ビームスポットが存在するとき視
   野内の光ビームスポット間の位置関係を変化させる相対
   変位アクチュエータとを有し、複数の光ビームスポット
   に消去、記録、再生の各機能を分担させた光ディスク装
   置において、 全ての光ビームスポットがトラック番号で規定される所
   定のトラックに位置決めされ追従状態となるまではトラ
   ック番号を目標として、 まず各トラッキングアクチュエータにより各対物レンズ
   視野内の基準となる光ビームスポットを所定トラックに
   位置決め追従させ、 次に対物レンズ視野内に複数の光ビームスポットが存在
   するとき相対変位アクチュエータにより基準となる光ビ
   ームスポット以外の光ビームスポットを所定のトラック
   に追従させ、 次に全ての光ビームスポットが所定のトラックに追従し
   た後、 光ビームスポットが位置するセクタのトラック番号とセ
   クタ番号を用い、光ビームスポット間のトラック上の配
   置関係を判断し、所定セクタの進行方向手前に、消去、
   記録、再生の各機能順となるよう光ビームスポットを各
   トラッキングアクチュエータにより移動し配列する、 ことを特徴とする光ビームスポットの位置決め制御方法
   。