JPH0551973B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、短いアクセス時間で光ビームを利用
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
ラツクにサブミクロン精度で位置決めすることが
可能な情報記憶装置に関するものである。

現在、情報記録膜（例えば、金属膜）を基板上
に蒸着した、回転するデイスク上にレーザ光を照
射して1μｍ程度のスポツトに絞り込み、その照
射パワーを変調することによつて金属膜に熱的に
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
（ピツトと称する）からの反射光量の変化を用い
て情報を読み取るデイジタル光デイスクと称する
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 Billon 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第１図のようなもので
ある。すなわち、直径30cmのサンドイツチ構造の
デイジタル光デイスク３が回転軸４を中心に回転
モータ５によつ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ツド２は、
磁気デイスク等に使用されているスイングアーム
アクチユエータ１に搭載されて、デイスク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、デイスク３の部分拡大図であ
る第２図を用いて説明する。

すなわち、ガラス、又はプラステイツクの基板
１１の上にUV樹脂１４等によつて、案内溝１３
と称する、ある程度の幅と深さをもつ凹所面構造
のトラツクを作成し、その上に金属膜１０を蒸着
する。記録に際しては、案内トラツク１３に沿つ
て光ヘツド２からの集束スポツトを案内し、スポ
ツトの照射パワーを変調することによつて金属膜
１０を溶かしてピツト１２を形成する。また再生
時には、同様に案内トラツク１３に沿つて光スポ
ツトを照射し、その反射光量を読みとる。さらに
光スポツトを制御する信号も反射光量から検出す
る。

この光スポツトを制御する信号は、デイスクの
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、また光スポツトの中心と案内トラツクの
中心のずれを検出するトラツクずれ検出信号の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。

この光デイスクには、トラツクピツチ1.6μｍと
すると、デイスク直径300φの片面では約５万ト
ラツク、１トラツク当りに収納されるデータは４
千バイト程度になる。これらのトラツクには、デ
ータの区切りを示すためのセクタが、各トラツク
ごとに回転方向に複数個ずつ設けてある。

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つのトラツクを捜し出し、その
後、このトラツク周上にある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
れた所望のトラツクへ光スポツトを移動させる、
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ツクの中心上に光ス
ポツトを維持する、所謂トラツキング（追従制
御）が必要である。

従来、この種のアクセス動作が要求される装置
としては、磁気デイスクがあるが、これはトラツ
クピツチが150μｍから30μｍ程度と光デイスクに
比較してピツチ間隔が１桁から２桁大きいもので
あるため、光デイスクには磁気デイスクで用いら
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、磁気ヘツドをアクチユエータ
（例えば、リニアモータ）で所望のトラツクに位
置付けすると、アクチユエータの構成及び性能に
よつても異なるが、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ユートを起こ
す場合があつて、この値も5μｍ程度はある。従
つて、磁気デイ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、トラツクピツチが1.6μｍ程度と
高密度の光デイ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。

従来の磁気デイスクのアクセス方式を第３図を
用いて説明する。第３図はシーク制御回路ブロツ
ク図、第４図は追従制御回路ブロツク図である。
目標トラツクまでの差の値２０をデイフアレンス
カウンター２１に設定する。デイフアレンスカウ
ンタ２１には後述するトラツクパルス２２が入力
され、設定トラツク数からトラツクパルスが入力
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ツク回路２７に入力されて、
電流増幅器２８に入つてポジシヨナ２９を駆動す
る。ポジシヨナとしては例えば、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
実際にポジシヨ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、ポジシヨナの上に登載されたサーボヘツド３
２から読み出された位置信号３３はトラツクパル
ス２２を発生するトラツクパルス発生回路３４に
入力され、１つのトラツクを通過する各に１つの
トラツクパルスを出力する。

以上のシーク制御回路によつて、目標のトラツ
クまで最適速度カーブに従つて速度制御が行なわ
れる。目標トラツクに達すると、第４図に示す追
従制御回路によつて動作する追従制御を行なう。
すなわち、トラツクの振れX_Tとヘツドの変位X_H
の差を位置信号再生回路３５によつて検出し、位
置信号３３を発生する。これを位相進み回路３
６、位相遅れ回路３７からなる補償系を通して、
第３図で説明した電力増幅器２８に入力する。こ
のところで、第３図で述べたロジツク回路２７は
シーク制御から追従制御に切り換えられ、位置信
号によつてポジシヨナ２９が制御される。

位置信号は第５図のように、デイスク半径上を
ヘツドが変位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
ラツクを示し、白丸は偶数番のトラツクを表わ
す。トラツクパルス発生回路３４は零点である黒
丸、白丸の点でトラツクパルスを発生する。

第５図の三角波の半周期Δは大体トラツク幅に
等しい。最近の高密度磁気デイスクでは35μｍ程
度である。上述の位置信号によつてポジシヨナを
制御すると、ポジシヨナの構成、性能によつても
異るが、5μｍ〜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
つて生じる。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ユートを起す場合があり、
この量も5μｍ程度はある。

光デイスクのトラツ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、トラツクピツチ
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ツドがデイスクを通過
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ツ
トがトラツクを通過するときのトラツキング信号
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、終りの時には光ヘツドの移動速度は非
常に小さくなる。この速度がトラツク偏心によつ
て生ずる偏心最大速度より小さくなると、トラツ
クを通過するたびにトラツ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。

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

本発明の目的は前述の問題点を解決し、光デイ
スクに適したアクセス方法で高精度の位置決めを
行なうことが可能な情報記憶装置を提供すること
である。

本発明では、光スポツトが案内トラツクを通過
する時の総反射光量を示す信号とトラツクずれ誤
差信号（トラツキング信号）とを用いて、トラツ
クを光スポツトが通過する方向と通過トラツク数
とを検出し、通過方向によつて通過トラツク数の
加減算を行うことにより、光ヘツド、つまり光ス
ポツ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ツクを有する記録媒
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ツクと情報が記録
されていない未記録トラツ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ツク
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
波することによつて、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
ツキング信号とを用いることによつて、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
ツク数が検出でき、高精度の位置決めを行なうこ
とができる。

また本発明は、広い可動範囲を持つ第１のアク
チユエータ（位置制御手段）と、可動範囲は狭い
が高応答性の第２のアクチユエータ（位置制御手
段）とを用い、これら２つのアクチユエータを連
動させることにより、１つのアクチユエータだけ
では達成不可能な位置決め精度を実現する。この
とき、２つのアクチユ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
のアクチユエータによる光スポツトの動きを検出
して、この動きに連動して第１のアクチユエータ
を駆動する。

以下、本発明を実施例を用いて説明する。第７
図はデイスクから光ヘツドの位置を正確に検出す
るために、トラツキングを通過するときの方向と
トラツ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。第７図ａにおい
て、光ヘツ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）によつて集光され、デイス
ク上の基板１１、案内トラツク１３を構成する
UV樹脂１４を通つて金属膜１０上にスポツト５
０を形成する。このとき、対物レンズノN.Aを
0.50、光源の波長を830nｍとすると、スポツトサ
イズ（強度１／e²になる直径）は1.6μｍ程度とな
る。デイスク上に作成された案内トラツクのピツ
チを1.6μｍとすると、このスポツトが矢印の方向
にデイスクの半径方向に移動するにつれて、トラ
ツク中心とスポツト中心とのズレを表わすトラツ
キング信号５２は第７図ｂのように変化する。こ
のトラツ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つのスポツトを用
いた方法、及び特開昭49−94304号に開示された
スポツトウオーブルの方法、及び特開昭50−
68413号に開示されたトラツクウオーブルの方法、
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。またスポツトが矢印の方向に
移動するとデイスクからの総反射光量は第７図ｃ
のように変化する。総反射光量はトラツク中心で
最も小さくなり、トラツ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はトラツキング信号５２とは
周期が等しく、位相が90°シフトした関係がある。
トラツキング信号５２はトラツク中心では零とな
り、光スポツトがトラツクの右側、左側（デイス
クの外周側、内周側に対応する）にあるかによつ
て極性が異なる。この特徴を利用してトラツクの
通過方向を知ることが出来る。

ここで述べる総反射光量というのは、ある特定
の開口数を持つたレンズによつてデイスクからの
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。この種の光量はデイスクに
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つて得られる。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。

以下、トラツキング信号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。

第８図ａは総反射光量の信号のAC成分を示す。
同図ｂはトラツキング信号を示す。この実施例で
は、スポツトがデイスクの内側にあるときをプラ
ス（＋）、デイスクの外側にあるときをマイナス
（−）とすると、光スポツトがデイスクの外側か
ら内側に向つて移動し、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。第８図ｃはトラツクのある場所を示す
トラツク信号９０であり、これはトラツクの存在
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
ツトがトラツクを横断し始めるトラツクのエツジ
に略々対応する。そこで、この立ち下りから時間
軸の狭いパルス９２を作成する。また、スポツト
が通過するエツジの方向を知るために、トラツキ
ング信号５２を零レベルと比較した信号（トラツ
ク極性信号と称す）９１を作成する。このトラツ
ク極性信号９１をトラツク通過エツジ信号９２の
タイミングで比較することによつてトラツク通過
の方向を知ることが出来る。従つて、光スポツト
が外側から内側に向つて移動したときの通過トラ
ツクの本数を知りたければ、トラツク極性信号９
１が低レベルとなるときのトラツク通過エツジ信
号５３（第８図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第９図に示す。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E₂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E₁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９
４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
の残る端子には、トラツキング信号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によつて反転し
た信号がそれぞれに入力され、光スポツトがトラ
ツ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ツジ信号５４と、光スポツト
がトラツ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ツジ信号５３を出力
する。従つて、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
る目標トラツクまでの残余のトラツク数を知るこ
とが可能となる。例えば、第９図の回路におい
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つ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９
７〜１０３からなる論理回路によつて、プラス方
向エツジ信号５４がカウンタ１０４のアツプ端子
Ｕに選択されて入力され、マイナス方向エツジ信
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ツクまでの差の
絶対値５５がロードされている。光スポツトが外
側から内側に向つて移動を開始すると光スポツト
がトラツクを外側から内側に向つて横切るたびに
マイナス方向エツジ信号５３にパルスが発生し、
カウンタ１０４の内容を減少させていく。また、
光スポツトが何らかの理由で途中で戻つて来て、
内側から外側に向つてトラツクを横切るとプラス
方向エツジ信号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
トラツクの正確な絶対値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
BR端子より、カウンタ１０４の内容が零になつ
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、光スポツトが目標トラツ
クのエツジに到達したことを知ることが出来る。

また、プラス、マイナス方向エツジ信号５４，
５３を使用することによつて、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、第１０図の
回路図において、マイナス方向エツジ信号５３を
周波数−電圧変換器１０５に入力し、プラス方向
エツジ信号５４を周波数−電圧変換器１０６に入
力する。トラツクピツチをｐ、トラツク通過の速
度の絶対値をｖとすると、トラツクを通過するた
びにトラツクのエツ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。

ｆ＝ｖ／ｐ 従つて、この周波数を知ることによつて、光ス
ポツトがトラツクを通過する速度の絶対値を知る
ことが出来、通過する方向はエツジ信号５３，５
４の符号によつ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）１０
５，１０６の出力は、それぞれのトラツク通過の
極性に対して、トラツ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つている。Ｆ／Ｖ変換器１０
５，１０６の出力は差動増幅器１０７によつて差
をとられ、その出力がそれぞれ、反転回路１０８
の入力と、スイツチング回路１０９に入る。また
反転回路１０８の出力はスイツチング回路１１０
に入力され、スイツチング回路１０９を制御する
信号５６の反転信号によつて制御される。スイツ
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
ラス方向エツジ信号５４のＦ／Ｖ変換出力が差動
出力でも＋極性となり、スイツチング回路１０９
がアクセス極性信号が“１”であることからスイ
ツチONとなつて速度の絶対値信号１１１となつ
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、スイツチング回路１１０
がアクセス極性信号５６を反転するインバータ１
１２の出力によつてスイツチONとなり、マイナ
ス方向エツジ信号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
よつて＋極性となり、速度の絶対値信号１１１と
なつて表らわれる。

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、第１１図を用
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、トラツキングの誤差信号５
２は第７図ｂのようにトラツ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。第１１図ａのようにデイスクの
内側から外側へスポツトが横切つていき、Ｎ番目
の目標トラツクに近づいていくと、トラツキング
誤差信号５２は図のように変化する。目標点１１
５（トラツキング誤差信号の零点）を原点とする
正弦波としてトラツ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
ツクの零点を通過する前のエツジ部分で動作させ
ることが必要となる。以上を考慮すると、目標ト
ラツクにデイスク内側から外側へと近づくときに
は、目標トラツクの１つ手前のトラツクの零点を
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
ツクにデイスク外側から内側へと近づくときに
は、目標トラツクの１つ手順のトラツクの零点を
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
第１２，１３図に示す。第１１図のａ，ｂ，ｃ，
ｇはデイスクの内側から外側へと近づいたときの
トラツキング誤差信号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
ラツクに来たことを示す信号１４４である。第１
２図において、トラツキング誤差信号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のレベルは第
１１図ａに示すように、トラツキング誤差信号５
２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
ツキング誤差信号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のレベルは第１１図ａに示すよう
に、トラツキング誤差信号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１１８の出力はAND回路１２
１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１１９で反転さ
せた信号が入る。AND回路１２１，１２０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”のとき第１１図ｂに
示すような信号となり、アクセス極性信号５６が
“０”のとき第１１図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
ラツクの目標点１１５に位置制御を行なうために
は、目標トラツクの線形領域を知ることが必要と
なる。そこで、第９図を用いて説明したカウンタ
１０４のBR出力（カウンタ内容５７が零となつ
たときに出力される信号）Ａを用いる。トラツク
通過のパルス５４，５３は第８図ｆ，ｇで説明し
たように、通過トラツクの時間内に先に表らわれ
るエツジ部分でパルスが発生する。従つて、この
パルスの立ち上り部分は略々トラツキング誤差信
号のピーク点に対応している。信号Ａはカウンタ
１０４の内容が零になつた時点で立ち上るパルス
信号とすると、これをフリツプフロツプ１２８に
入力して、信号Ａの立ち上りで立ち上つてくる信
号１１４を作成する。信号１１４をAND回路１
２３の一方に入力して、信号１１３をもう一方に
入力し、目標トラツクの線形領域を信号１１４に
よつて選択する。AND回路１２３の出力を後縁
エツジ反応形（マスタースレーブ形式）のフリツ
プフロツプ１２４に入力して、後縁エツジで立ち
上つてくる位置制御開始信号Ｂを発生する。この
信号Ｂはまた第１３図に示す回路でも作成出来
る。トラツキング誤差信号５２はスイツチング回
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、スイツチング回路１２６
に入る。スイツチング回路１２５はアクセス極性
信号５６によつて制御され、スイツチング回路１
２６はアクセス極性信号５６をインバータ１１９
によつて反転させた信号によつて制御する。スイ
ツチング回路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１２７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。後の処理は第１２図の動作と同様である。こ
の場合、トラツキング誤差信号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。第１３図は第１２図の前半の部分をア
ナログ的に処理した場合である。

今まで述べてきた本発明を用いて、アクセス動
作を行なう全体システムについて、第１４図を用
いて説明する。本実施では、位置決めの移動機構
としては、光ヘツドを一体として移動してデイス
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個のアクチユエ
ータで行なう。光ヘツド２によつて検出された反
射光量は光検出器（図示せず）によつて光電変換
をうけ、トラツ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
こではトラツキング誤差信号の作成方法について
は詳述しない。トラツキング誤差信号発生回路２
０１からはトラツキング誤差信号５２が得られ、
総反射光量信号発生回路２００からは総反射光量
信号５１が得られる。トラツキング誤差信号５２
と総反射光量信号５１はプラス方向エツジ信号５
４とマイナス方向エツジ信号５３を発生するエツ
ジ信号発生回路２０２に入力され演算処理され
る。第９図にこの演算処理は詳述した。プラス、
マイナス方向エツジ信号５４，５３はそれぞれ目
標トラツクまでの差を演算する差動カウンタ２０
３と速度検出回路２０４に入力され、目標トラツ
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。これらについては第９図を
用いて差動カウンタ２０３の動作を詳述し、第１
０図を用いて速度検出回路２０４の動作を詳述し
た。目標トラツ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は目標トラツクまでの
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ツ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の出力がデイ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、目標トラツクまでの差の絶対値
信号５７に応じて目標速度信号２０６をデイジタ
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。従つて、この出力が符号を持つた目標速度
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によつて制御される。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、目標トラツクに光ス
ポツトが達すると、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については第１２図，第１３図を用
いて詳述した。位置制御の信号の流れは、トラツ
キング誤差信号５２がスイツチ回路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
は後述するジヤンプ信号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によつて
位置制御が開始され、目標トラツクに安定に引き
込むことが出来る。

トラツキング誤差信号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の動作については第１２図、第１３図に
詳述した。

目標トラツクを以上の手順でアクセスし、トラ
ツ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、目標トラツクかどうかを判定す
る。

ここで言うコントローラは、磁気デイスク等で
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ツク番号を受けと
り、現在読み出しているトラツク番号と照合を行
ない、希望トラツクまでのトラツク数の差の絶対
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、目標とするトラツク、及びその近傍のト
ラツ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
ツクの番号を知つて、以後のアクセス手順を判断
する。例えば、目標トラツクであればジヤンプ本
数信号５８に１本の本数を示す信号と、デイスク
上のトラツ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、外側から内側へのジヤンプの
方向を示すジヤンプ極性信号をコントローラが送
出する。ジヤンプ本数信号５８をジヤンプ起動回
路２１５に入力する。ジヤンプ起動回路２１５で
はジヤンプの極性信号をジヤンプ波形発生回路２
１６に送出すると共に、ジヤンプ本数分だけのジ
ヤンプ起動するためのパルスを特定の時間間隔を
もつて発生する。ジヤンプ波形発生回路２１６は
このパルスを受けて、ジヤンプ極性信号に従つて
ジヤンプを行なうための駆動信号Ｄを発生する。
なお、ジヤンプ動作の詳細についてはPhilips
Technical Review Val.33、P.178に詳しいので、
ここでは省略する。

従つて、目標トラツクに達してこれを定常的に
読み出すためにはジヤンプ本数信号５８はデイス
クが１回転する毎に１本のジヤンプ本数を示す信
号と外側から内側へジヤンプの方向を示すジヤン
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
ラツクのアドレス内容を読み出したところが、目
標トラツクと異なつている場合には、現在読み出
しているトラツクと目標トラツクの差がある設定
数（例えば64あるいは128）より小ならばジヤン
プを繰り返し行なうことによつて目標トラツクま
で光スポツトを移動する。このときに、コントロ
ーラからは目標トラツクまでの本数とその方向を
含むジヤンプ本数信号５８を送出する。また目標
トラツ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。

以上説明したように本実施例では、光デイスク
上に記録された案内トラツクを光スポツトが通過
するときに発生する総反射光量信号とトラツキン
グ誤差信号とから光スポツトがトラツクを外側か
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
光スポツトがトラツクを通過する信号を利用する
ことにより、光スポツトとトラツクの相対速度の
正確な検出を行なつている。アクチユエータとし
ては、本実施例ではデイ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。

上述のアクチユ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。

本発明の他の実施例について説明する。前述の
実施例では１つのアクチユエータで、デイスク半
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、この種のアクチユエータで
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ツ
トオフ周波数を高く出来ない。従つて、粗い位置
決め用の第１のアクチユ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ツトオフ周波数を高
くすることの出来る第２のアクチユエータを別に
設けることが望ましい。この場合、二つのアクチ
ユ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。

ここでは、粗い位置決め用の第１のアクチユエ
ータとしては、磁気デイスクに使用されている、
リニアモータを例に説明する。他のアクチユエー
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のアクチユエータとし
てはガルバノミラー、又はピボツトミラーを用い
る。デイスク３は回転軸４を中心に一定の方向に
回転しており、光ヘツド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の回転に従つて移動する。また
移動台３１５は支持機構３１３を介してコイル３
１１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つて駆動される。光ヘツ
ド３１４の中にはデイスク上に光スポツトを形成
するための対物レンズ３０６と、光スポツトをデ
イ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、デイスク面からの反射
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５
１、トラツキング信号５２を作成し、トラツク通
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、同一ブロツクを提示す
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をトラツキング誤差信号５２から作成
するブロツク２１４、ジヤ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グ信号Ｂによつて
スイツチング回路２１１は閉じ、トラツキング誤
差信号５２を位相補償回路２１２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、ジヤンプ信号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、光スポツトをトラツ
クに追跡させる。この状態では、第１のアクチユ
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。光スポツトを後述する対物レンズの視野の中
心に固定して、リニアモータがデイスク面上を半
径方向に移動すると、トラツキング誤差信号５２
は移動量に対して第２０図のように変化する。リ
ニアモータの位置決めの信号としてこのトラツキ
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はトラツ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
〜3μｍから大きい場合には10μｍ程度にも達す
る。しかし、トラツクピツチｐはデイジタル光デ
イスクにおいて、高密度情報記録を行なうために
1.6μｍ程度であり、トラツプ幅Δは0.8〜0.6μｍ程
度になる。従つて、トラツキング誤差信号５２を
使用してトラツク中心４０５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。そこでトラツ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ツクとリニアモー
タとのずれを表内す信号を作成し、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、光スポツトのガルバ
ノミラーによる追従軌跡がある。すなわち、第２
１図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４０３がガルバノミラ
ーによつて追跡しているトラツクの時間ｔに対す
る軌跡である。レンズ視野４０２の中で追従中の
トラツクは時間に対して図示のごとく偏心によつ
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４０
４もリニアモータと一体となつて動く。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
光スポツ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ツ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。従つて、レンズ視野中心から光スポツ
トが追跡しているトラツ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。

また、ガルバノミラーの回転角は駆動信号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の周波数成分によつて異なる特性（す
なわち、周波数特性）を持つているが、この特性
は既に知られている。第２０図において、レンズ
視野の中心をトラツク中心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、光スポツトを対物レンズの視野の端
から端まで移動させても、前述と同様にトラツキ
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は目標トラツク中心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
スポツ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。

第１５図において、駆動信号Ｅをガルバノミラ
ーの周波数特性をシユミレートする回路３００に
入力し、光スポツ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
よつて閉じられるスイツチング回路３１６を介し
て位相補償回路３０１を通つ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
ツ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
ポツトがレンズ視野の中心に来るように制御さ
れ、光スポツトがトラツ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、光スポツト
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100μｍ程度はあるので、リニ
アモータの追従精度が２〜3μｍあつても問題は
ない。

第２１図において、実線の円形領域４０６は上
述の動作を行つた後の対物レンズの視野である。

すなわち、ガルバノミラーにより光スポツトが
トラツク軌跡４０３を追跡しているのに連動し
て、光スポツ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ツトの動きを
検出して、リニアモータの位置決めが行なわれ
る。その結果、ガルバノミラーによる光スポツト
の動きに対してリニアモータと一体になつたレン
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、トラツクの偏心による大きな変
動にもかかわらず、光スポツトをレンズ視野中心
の近くに維持するように働き、光スポツトがトラ
ツ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ツトの動きは誤差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つ
て異なるが、第２１図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ツトが常に来
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、光スポツト
のスポツトサイズ（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てすむ。また逆に考
えると、デイジタル光デイスクに必要とされるス
ポツ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ツトを移
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。

ガルバノミラーによる光スポツトの動きを検出
するため、光スポツ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の一例を第１６図に示す。駆動信
号Ｅはバツフア増幅器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次の低域フイルタの特性
を示すので、この実施例では容量C₁，C₂、抵抗
R₁，R₂、バツフア増幅器３０４からなる２次の
低域アクチイブフイルタを用いている。この出力
は従つて、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
スポツトの動きは通常線形の関係にあるので、線
形増幅器３０３を介いて、感度の補正（偏向角と
スポツト移動量との）を行なうことによつて光ス
ポツトのレンズ視野からのずれ信号Ｆを得る。

ガルバノミラーによる光スポツトの動きを示す
光スポツ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
的にシミユ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。第１７図にその具体例を
示す。光源（図示せず）から出た光束３２８は光
軸３２９に沿つてミラー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に流れる電流によつて電磁力を発生し、軸受
３３１を中心に回転する。軸受３３１は支持棒３
３０によつて光ヘツドの一部３３２に固定されて
いる。軸受３３１は可ぎよお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ツトミラー
である。ミラーの偏向角を検出するため、発光ダ
イオード３２６からの光線束をレンズ３２７によ
つてミラー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によつ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３２５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
ツ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つて、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。従つて、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つ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
ツ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、同じブロツク番号で表わし
た部分は共通なので説明は省略する。スイツチン
グ回路３３３は位置制御のタイミング信号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、トラツキング誤差信号５２を通過
させ、ミラーによる光スポツトのトラツク追跡を
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を介してスイツチング回路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ツクが
位置するように制御する。

また、微少範囲だけを高応答性を持つて追従す
る第２のアクチユエータとしては第１９図に示す
２次元アクチユエータがある。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ツキングのために光軸に垂直
に移動する機構である。第１９図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によつて曲げられ、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によつて支持され、バネの外周部をおさえ
る枠体３６１はトラツク方向を駆動するための支
持部３４７に連結されている。バネの内周部に連
結された枠体３６２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つて電磁的にコイル３
４４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。一方第１９図ａで
分るように、支持部３４７の先端にはコイル３４
８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
ラツ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３５２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。トラツク半径
方向には従つて、対物レンズを光軸に平行に駆動
する機構とミラー３４２が一体となつて駆動され
る。以上の構造ではリニアモータでトラツクの位
置決めを行なう場合にはレンズ視野の中心が二次
元アクチユエータのトラツ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。

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次元アクチユエータがトラツクを追跡す
ると、対物レンズの光軸とトラツクの位置は一対
一の対応関係があることより、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３
５５と３５６の幾何学的中心とトラツクとのずれ
を表わすことになる。従つて、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。

以上、粗い位置決めは行なえるが従来精度の良
くないアクチユ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
アクチユ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
実施例によつて可能となる。

以上の説明では、情報信号の検出方法とトラツ
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第
２２図、第２３図、第２４図を用いて詳細に説明
する。第２２図は回折光を用いたトラツキング信
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）からの光線をカツプリング用レンズ５
０３によつて平行光に変換し、偏光ビームスプリ
ツタ５０２を通つて、1/4波長板５０１を経て対
物レンズ５００によつて、回転軸４の回りに回転
する光デイスク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波長板によつ
て、入射光とは偏波面が90°だけ回転され、偏光
ビームスプリツタ５０２によつて収束レンズ５０
５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５０７を
配置する。ｂ図は光検出器５０７の構造とトラツ
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
ツキング信号５２はこれらの光検出器からの出力
を差動増幅器５１０によつて差をとることによつ
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によつてとることによ
り得る。

また、第２３図は２つのスポツトを用いたトラ
ツキング信号検出方式の原理図であり、ａ図にお
いて、第２２図のａ図と異なる点はカツプリング
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、デイスク面上に３つのスポツトが形成さ
れ、中の１つのスポツトをトラツクの真中に配置
されるようにし、残りの２つのスポツトをトラツ
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、
斜線で囲つた３つのスポツトが形成される。光検
出器５１３はこの３つのスポツトに対応して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ツフア増幅器５１５を通つて
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に入つてトラツキング
信号５２を発生する。

さらに第２４図はウオーブリング、及びプリウ
オーブリングトラツ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５０５の収束点５０６に置かれ、第２２図の光
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ツト（斜線で囲
つた領域）も１つのものである。光検出器５１６
の出力をバツフア増幅器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５１
９を通して記録されたデータ信号の影響を除去
し、ウオーブリング、又はプリウオーブリングを
行なつている周波数を中心周波数に持つ帯域フイ
ルム５２０に通してウオーブリング、又はプリウ
オーブリングの成分を抜き出し、同期検波回路５
２１に入れる。同期検波回路５２１には基準位相
を持つウオーブリング周波数の信号５２２が入力
され、同期検波を行なつてトラツキング信号５２
を得る。基準位相を持つ信号５２２はプリウオー
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）、
ウオーブリングの場合は光ヘツド、又は偏向器を
トラツク方向に駆動する信号から作られる。

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
報ピツト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、情報ピツ
ト１２が存在すると、情報信号５１２は第２５図
ｂのように第７図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ツトによる反射光量
の変調を表わしている。この信号５１２を第２５
図ａに示すようにバツフア増幅器５２３を介して
エンベロープ検波回路５２４に入れ、バツフア増
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の中の情報ピツト
による最低繰り返し周波数より十分小さく、かつ
トラツ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。トラツキング信号５２についても情報ピツト
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「光スポツト制御
方式」に詳しいので省略する。

以上説明した如く本発明によれば、従来の磁気
デイスクに比較してトラツク線密度が２桁から１
桁程高い光デイスクにおいて、トラツクの偏心等
が存在する中で目標とするトラツクへ0.1μｍ程度
という高精度と従来の磁気デイスク並みのアクセ
ス時間を達成することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はデイジタル光デイスクの概略構成図、
第２図はデイスクの部分拡大断面図、第３図、第
４図は磁気デイスクのアクセス方式を説明するた
めの回路ブロツク図、第５図は磁気デイスクにお
けるトラツク誤差信号を示す図、第６図は光スポ
ツト軌跡と偏心の関係を説明する図、第７図ａ，
ｂ，ｃはトラツク通過時の信号検出方法を説明す
る図、第８図は位置検出方法を説明するための波
形図、第９図は位置検出を説明するための回路ブ
ロツク図、第１０図は速度検出を説明するための
回路ブロツク図、第１１図は位置制御のタイミン
グを説明するための波形図、第１２図、第１３図
は位置制御を設計するための回路ブロツク図、第
１４図は本発明のアクセス方式の一実施例を示す
ブロツク図、第１５図は本発明のアクセス方式の
他の実施例を示すブロツク図、第１６図は本発明
に用いられるアクチユエータのシユミレート回路
の構成図、第１７図は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、第１８図は本
発明のアクセス方式のもう一つの実施例を示すブ
ロツク図、第１９図は本発明で用いられる２次元
アクチユエータの構成を示す図、第２０図、第２
１図は本発明を説明するための図、第２２図ａ，
ｂ、第２３図ａ，ｂ、第２４図ａ，ｂ及び第２５
図ａ，ｂは本発明で用いられるトラツク誤差信号
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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トラツクに沿つた案内溝を有する記録媒体に
   情報を記録し再生するための光ビームを照射する
   光照射手段と、上記記録媒体からの反射光を受光
   する光検出器と、該光検出器の出力信号によりト
   ラツキング信号を発生するトラツキング信号発生
   手段と、上記光検出器の出力信号をエンベロープ
   検波して上記情報が記録されていない状態の案内
   溝部分からの反射光と等価なレベルを示すレベル
   信号を発生するレベル信号発生手段と、上記トラ
   ツキング信号と上記レベル信号とにより上記光ビ
   ームが上記トラツクを通過する毎にその通過方向
   に応じたパルスを発生させ、該パルスを計数して
   光ビームが存在するトラツクと目標トラツクとの
   差を検出して光ビーム位置制御信号を出力する制
   御手段と、上記光ビーム位置制御信号に基づいて
   上記光ビームの照射位置を移動させる光ビーム移
   動手段を有することを特徴とする情報記憶装置。 ２ 前記レベル信号発生手段はエンベロープ検波
   回路を有し、該エンベロープ検波回路はその時定
   数を決定するコンデンサーと抵抗を有し、該コン
   デンサーと抵抗の値は、上記時定数が、前記記録
   媒体に記録された情報に起因する光検出器の出力
   信号の最低繰返し周波数よりも小さく、かつ、前
   記光ビームが案内溝を通過することに起因する前
   記光検出器の出力信号の最高繰返し周波数より大
   きくなるごとく定められていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の情報記憶装置。 ３ 前記制御手段は、前記レベル信号に基づいて
   光ビームが案内溝を通過する瞬間を示すトラツク
   通過エツジ信号を出力する第１の手段と、前記ト
   ラツキング信号を特定レベルの信号と比較してト
   ラツク極性信号を出力する第２の手段とと、上記
   第１と第２の手段の出力を得て前記光ビームのト
   ラツク通過方向を示す信号を出力する論理回路と
   から構成されるエツジ信号発生回路を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の情報記憶装置。 ４ 前記第１の手段は、前記レベル信号を基準レ
   ベルと比較してパルスに変換するコンパレータ
   と、上記第１のパルスのエツジに対応するトラツ
   ク通過エツジ信号を発生する手段とを有する特許
   請求の範囲第３項記載の情報記憶装置。 ５ 前記論理回路は、前記トラツク極性信号を前
   記トラツク通過エツジ信号のタイミングで比較し
   て光ビームのトラツク通過方向を示す信号を出力
   することを特徴とする特許請求の範囲第３項また
   は第４項記載の情報記憶装置。 ６ 前記トラツキング信号発生手段は、前記媒体
   に記録された情報の影響を除去するエンベロープ
   回路を有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第５項のうちいずれかに記載の情報記憶
   装置。 ７ 前記トラツキング信号に基づいて、光ビーム
   を目標とするトラツクに引き込むための追従制御
   信号を発生する回路と、前記光ビーム位置制御信
   号と追従制御信号を切り替えて前記光ビーム移動
   手段に入力するスイツチ手段を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第６項のうちい
   ずれかに記載の情報記憶装置。 ８ 前記光ビーム移動手段は、光照射手段を搭載
   し前記光ビーム位置制御信号で制御される第１の
   移動手段と、上記光照射手段の中に配置され前記
   追従制御信号で制御される第２の移動手段を有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第第７項に記
   載の情報記憶装置。 ９ 前記第１の移動手段はリニアアクチユエータ
   であり、第２の移動手段は可動ミラーであること
   を特徴とする特許請求の範囲第８項記載の情報記
   憶装置。