JPH05166196A - 光ディスク駆動装置の光ヘッド位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光ヘッドを高速で目標トラックに正確に位置決
めする光ディスク駆動装置の光ヘッド位置決め装置を提
供する。 【構成】光ヘッド５の移動部分を光ディスク４の半径方
向に移動させるリニアモータ８を備えた光ディスク駆動
装置の光ヘッド位置決め装置において、リニアモータ８
は光ディスク４のトラックピッチに等しいかまたはトラ
ックピッチの整数分の一のピッチからなるリニアスケー
ル１６を備えたものとした。光ヘッド５はリニアスケー
ル１６の目盛を検出して移動するので、光ディスク４の
プリグルーブからのトラック情報を検出する必要がな
く、高速で移動できるようになり、位置決め時間が短縮
されて高速シークが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク駆動装置に
おける光ヘッド位置決め装置の改良に関し、特に、アク
セス時間の短縮をはかるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ディスク駆動装置の光ヘッド位
置決め装置としては、例えば図３に示すようなものがあ
る。このものは、光ヘッド５の移動部分をキャリッジ７
に搭載し、リニアモータ８で光ディスク４の半径方向に
搬送して目標トラックに位置決めする。その際、光ヘッ
ド５は光ディスク４に予め設けられているプリグルーブ
４ａ（図４参照）の本数をカウントしながら目標トラッ
クをシークして位置決めされる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置では、光ディスクのプリグルーブ４ａから得られる
トラック情報を光ヘッド５で検出しつつ位置決めを行う
ために、光ヘッド５は内蔵の対物レンズアクチュエータ
（２軸デバイス）のフォーカスサーボにより対物レンズ
を上下に微動させて常に光ディスク面にレーザ光線の焦
点を合わせながら、同時にトラッキングサーボにより目
標トラックを追い掛ける必要がある。このサーボ系の応
答性の点から、シークの高速化には一定の限界があっ
た。

【０００４】また、ディスク・クランプの際の回転駆動
モータの軸心と光ディスク４の中心とのずれによる偏心
および光ディスク４のそりの影響を受けやすいために、
トラックを高速でシークすると光ディスクのプリグルー
ブ４ａをミスカウントして位置決めに時間がかかる、極
端な場合にはトラッキングサーボが外れて位置決め不能
になるなどの問題点があった。

【０００５】そこで本発明は、上記従来の問題点を解決
して、光ヘッドを高速で目標トラックに正確に位置決め
する光ディスク駆動装置の光ヘッド位置決め装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、光ヘッドの移
動部分を光ディスクの半径方向に移動させるリニアモー
タを備えた光ディスク駆動装置の光ヘッド位置決め装置
にかかり、前記リニアモータは光ディスクのトラックピ
ッチに等しいかまたはトラックピッチの整数分の一のピ
ッチからなるリニアスケールと、該リニアスケールの目
盛を検出する位置検出器とを備えていることを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】本発明の光ヘッド位置決め装置は、リニアモー
タに、位置決めのためのリニアスケールを備えており、
リニアスケールを位置検出器で検出して、その情報をリ
ニアモータにフィードバックすることにより光ヘッドの
移動部分を目標トラックに位置決めする。そのため、光
ヘッドの移動部分は移動中に逐次光ディスクのトラック
情報を読み取らないで直接に目標トラックへ位置決めさ
れることができ、トラックの高速シークを可能にする。

【０００８】しかも、リニアスケールのピッチを、光デ
ィスクのトラックピッチに等しいかまたはトラックピッ
チの整数分の一としたため、リニアスケールからの位置
決め情報に基づいて光ヘッドの移動部分は常に目標トラ
ックの真上又は真下に正確に位置決めされ、位置決めに
要する時間が短い。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の光ヘッド位置決め装置の一実施
例を模式的に示す側面図、図２はその平面図である。図
１に示すように、光ヘッド位置決め装置１は、光ディス
ク駆動装置のハウジング２上に配設されており、光ディ
スク駆動装置のターンテーブル３にクランプされた光デ
ィスク４の下方に位置している。Ｍはターンテーブル３
の回転駆動モータである。

【００１０】この光ヘッド位置決め装置１は、光ヘッド
５を搭載するキャリッジ７と、これを水平に搬送するリ
ニアモータ８と、キャリッジ７の移動を案内する直線案
内機構９とを備えている。直線案内機構９は簡略化して
図示されているが、ハウジング１上に相対して平行に配
設されたガイド１０と、このガイド１０に案内されて光
ディスク４の半径方向に滑らかに移動する軸受１１とを
備え、キャリッジ７の進行方向に対して直角方向及び上
下方向にはがたつかない公知の構成である。

【００１１】リニアモータ８は、図２に示すように、固
定子が永久磁石１３とヨーク１４とからなる界磁磁石の
対向面間に可動体であるコイル１５を配してなるリニア
直流モータで、コイル１５にキャリッジ７が固定されて
いる。もっとも、このようなリニア直流モータに限定す
るものではなく、例えばリニア誘導モータ，リニア同期
モータ，リニアパルスモータ，リニアハイブリッドモー
タ等、その他のタイプのリニアモータを用いてもよい。

【００１２】このリニアモータ８は、直線位置センサと
してリニアスケール１６を備えている。これはコイル１
の進行方向位置を計測して位置決め制御を行うためのも
のであり、その位置決め制御を高精度に行うために、例
えば光学式リニアエンコーダが用いられる。リニアモー
タ８の可動範囲に沿って配置されたリニアスケール１６
に形成された目盛（スリット目盛または反射目盛）１６
ａのピッチｐは、光ディスク４のトラックピッチに等し
いか、あるいは整数分の一のピッチに形成されている。
一方、目盛１６ａを読み取る位置検出器１８がコイル１
５の方に搭載されている。位置検出器１８は、目盛１６
ａからの透過光又は反射光を受光素子に受けて、その信
号情報を位置信号として出力するものである。半導体レ
ーザ式リニアエンコーダを用いると、光ディスク４のピ
ッチに合わせて目盛１６ａのピッチｐを1.6 μｍにし、
受光素子からは例えばその1/4 の0.4 μｍに相当する信
号を出力することも可能である。

【００１３】なお、直線位置センサは光学式リニアエン
コーダに限られず、磁気式リニアエンコーダなども使用
できる。その場合は、リニアスケール１６は磁性体膜を
一定間隔に磁化して目盛１６ａが形成され、これを読み
取る位置検出器１８としては磁束応答型の磁気ヘッドが
用いられる。また、この実施例の光ヘッド５は分離型で
あり、リニアモータ８で搬送する荷重を軽量化してシー
ク時間を短縮するため、光ヘッドの移動部分の可動光学
系２１と固定光学系２２とに分割されている。可動光学
系２１には、プリズム２３と図示しない２軸デバイスで
上下および左右に移動可能に支持された対物レンズ２４
とが配設されてキャリッジ７に搭載されている。一方、
固定光学系２２には図外の半導体レーザ，偏光ビームス
プリッタ等の重いものが配設され、ハウジング２上に載
置固定されている。キャリッジ７はリニアスケール１６
を中心として両側の個所がガイド１０に案内され、また
リニアスケール１６を中心として両側の個所が、ディス
ク４の半径方向の二カ所以上でガイド１０にそれぞれ案
内される。

【００１４】前記リニアスケール１６は、キャリッジ７
に搭載した光ヘッド５の可動光学系２１の真下、正確に
はその対物レンズ２４の真下に配置されている。上記の
光ヘッド位置決め装置１を備えた光ディスク駆動装置本
体の構成では、光ディスク４のデータを消去するため
に、固定光学系２２の半導体レーザから水平に照射した
光ビームＢを偏光ビームスプリッタ経て可動光学系に導
き、プリズム２３で上向きにかえて対物レンズ２４を介
して光ディスク４の記録位置に収束させ、その光スポッ
トでキュリー温度以上に加熱しつつ図外のバイアス磁石
の磁力で前のデータを消去する。その後、記録すべきデ
ータに応じてバイアス磁石の方向を選定し、一回転後の
光ディスク４の記録位置を光スポットで加熱することに
より新しいデータを記録する。データを読み出すために
は、半導体レーザの出力を落とし、光ビームＢをキュリ
ー温度以下の弱いものとして光ディスク４の読出位置に
照射し、その部分の光磁気膜の磁化の方向に応じて変わ
る反射光の偏光面の回転の向きを検出して読み出す。

【００１５】なかでも、光ヘッド５と光ヘッド位置決め
装置１からなる光学系の作動制御回路は、光ヘッド５の
投射光スポットがディスク４の所定位置へ正確にアクセ
スするように作動を制御するべく、リニアスケール１６
からの位置情報に基づき可動光学系２１を光ディスク４
の半径方向に高速で粗移動させるリニアモータ８のサー
ボ駆動回路、対物レンズ２４の位置を上下方向並びに水
平方向に微動させる図示しない対物レンズアクチュエー
タ（２軸デバイス）をフォーカスエラー信号，トラッキ
ングエラー信号に基づいてフィードバック制御すること
により投射光をディスク４の所定位置に正確に投射させ
るフォーカス／トラッキングサーボ回路等を備えて構成
されている。

【００１６】次に作用を説明する。光ディスク駆動装置
の図示しないローディング機構により、光ディスク４が
ターンテーブル３に取り付けられる。その光ディスク４
の所定の領域にデータを書き込む、またはディスク４の
所定の領域のデータを読み出す際は、光ヘッド位置決め
装置１のリニアモータ８により、光ヘッド５の可動光学
系２１を光ディスク４の前記所定の領域のトラックの真
下に搬送する。

【００１７】すなわち、リニアモータ８の図示しない駆
動回路からリニアモータ８のコイル１５に通電して、ガ
イド１０に沿いキャリッジ７を直線移動させる。このと
きキャリッジ７に搭載されている位置検出器１８がリニ
アスケール１６の目盛１６ａを読み取りカウントしつつ
移動する。そのカウント数は変位信号として駆動回路に
フィードバックされる。駆動回路には予め位置目標値が
指令されており、これと前記フィードバックされるカウ
ント値とを比較し、その差に応じてコイル１５の印加電
圧を制御することでキャリッジ７を目標位置のトラック
まで移動させる。リニアスケールの目盛１６ａは、光デ
ィスク４のトラックピッチｐに等しいかまたは整数分の
一に形成されているから、光ヘッド５の可動光学系２１
から照射されるレーザ光のスポットは、目標トラックに
正確に直接に位置決めできる。そのため、光ヘッド５の
可動光学系２１は従来の如く移動中に逐次光ディスク４
のトラック情報を読み取る必要はなく、トラックの高速
シークが可能である。上記リニアスケールの目盛１６ａ
が光ディスク４のトラックピッチｐに等しいかまたは整
数分の一に形成されていないと、光ヘッド５は目標トラ
ックとその隣のトラックとの間にシークされる場合があ
り、あらためて目標をトラッキングする必要が生じる。
上記の目標トラックへの位置決めは、リニアスケール
１６からの位置情報と光ディスク４のプリグルーブ４ａ
からの位置情報とを併用してもよい。すなわち、光ヘッ
ド５の大まかな位置決めはリニアスケール１６を用いて
行い、目標トラック近傍に達した後の精密な位置決めは
プリグルーブ４ａからの位置情報を利用する。このよう
にすれば、光ヘッド５を現在位置からかなり離れた場所
に移動させる場合、目標トラックの近くに到達するまで
は、光ヘッド５はトラック情報を検出しながら追いかけ
る必要はないから、光ディスク４の偏心および反りの影
響を受けることがない。そして目標トラック近くになる
とプリグルーブ４ａからの位置情報によりトラッキング
するので、シーク時間が短縮される。

【００１８】またこの実施例では、図２に示すように、
リニアスケール１６を光ヘッド５の可動光学系２１の真
下に配置したため、リニアスケール１６からの位置情報
を読み取る際に、可動光学系２１のキャリッジ７が直線
案内機構９のガイド１０に対して首振りしながら移動す
るヨーイング現象の影響を受けにくい。その結果、常に
正確に目盛１６ａを読み取り検出することができる。

【００１９】このようにして光ヘッド５の可動光学系２
１を光ディスク４の目標トラックの真下に搬送してか
ら、光ヘッド制御回路に書き込み指令信号又は読み出し
指令信号を送って、データの消去・記録・再生等の所定
の操作を行わせる。したがって、この実施例によれば、
光ヘッド５は光ディスク４からのトラック情報をシーク
しなくても目標位置に直接に位置決めされ、従来に比べ
て高速シークが可能になり、ひいてはアクセス時間を大
幅に短縮できるという効果が得られる。

【００２０】なお、上記実施例では、光ヘッド５を可動
光学系２１と固定光学系２２とに分けた分離型光ヘッド
としたが、両系を一体にして両系が光ヘッド５の移動部
分となっている一体型光ヘッドであっても適用できる。
また、上記実施例は光ヘッド５が光ディスク４の下方に
配設され、リニアスケール１６をその真下に配置したも
のを説明したが、光ヘッド５が光ディスク４の上方に配
設される場合にも適用でき、その場合はリニアスケール
１６を光ヘッド５の真上に配置して、光ディスク４の目
標トラックの真上に光ヘッド５を位置決めすることにな
る。

【００２１】また、本発明は、光磁気ディスク駆動装置
だけでなく、相変化型ディスクを用いた駆動装置など、
光ディスク駆動装置の位置決め装置全般に適用可能であ
る。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光ディスクのプリグリーブのピッチに等しいかもしくは
その整数分の一のピッチのリニアスケールを備えたリニ
アモータにより、光ヘッドを駆動するようにした。その
ため、光ヘッドは高速で移動できるようになり、位置決
め時間が短縮され、従って高速シークが可能となり、ア
クセス時間の短い光ディスク駆動装置が得られるという
効果を奏する。

【００２３】また、リニアスケールを光ヘッドの対物レ
ンズの真下（又は真上）に配置すると、キャリッジのヨ
ーイングの影響を受けにくく、位置情報の読み取りエラ
ーが少ないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部を模式的に示す側面図
である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】従来のリニアモータの平面図である。

【図４】光ディスクのプリグルーブを示す部分断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 光ヘッド位置決め装置 ４ 光ディスク ５ 光ヘッド ７ キャリッジ ８ リニアモータ １６ リニアスケール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ヘッドの移動部分を光ディスクの半径
   方向に移動させるリニアモータを備えた光ディスク駆動
   装置の光ヘッド位置決め装置において、 前記リニアモータは光ディスクのトラックピッチに等し
   いかまたはトラックピッチの整数分の一のピッチからな
   るリニアスケールと、該リニアスケールの目盛を検出す
   る位置検出器とを備えていることを特徴とする光ディス
   ク駆動装置の光ヘッド位置決め装置。