JPH06203401A - 光ディスク装置およびそのトラッキング制御方法 - Google Patents
光ディスク装置およびそのトラッキング制御方法Info
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- JPH06203401A JPH06203401A JP1585993A JP1585993A JPH06203401A JP H06203401 A JPH06203401 A JP H06203401A JP 1585993 A JP1585993 A JP 1585993A JP 1585993 A JP1585993 A JP 1585993A JP H06203401 A JPH06203401 A JP H06203401A
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- optical disk
- tracking control
- tracking
- drive mechanism
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- Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 有限光学系の光ヘッドによって情報の記録お
よび再生を行う光ディスク装置において、信頼性の向上
および消費電力の低減を図る。 【構成】 ファインアクチュエータ635を含む微動駆
動系100、コースアクチュエータ700を含む粗動駆
動系200、および粗動駆動系200の動作を制限する
ためのスイッチ630を具備し、記録時にはスイッチ6
30をオンにして微動駆動系100および粗動駆動系2
00による2段サーボ方式のトラッキング制御を行い、
再生時はスイッチ630をオフにして微動駆動系100
のみによるトラッキング制御を行う。
よび再生を行う光ディスク装置において、信頼性の向上
および消費電力の低減を図る。 【構成】 ファインアクチュエータ635を含む微動駆
動系100、コースアクチュエータ700を含む粗動駆
動系200、および粗動駆動系200の動作を制限する
ためのスイッチ630を具備し、記録時にはスイッチ6
30をオンにして微動駆動系100および粗動駆動系2
00による2段サーボ方式のトラッキング制御を行い、
再生時はスイッチ630をオフにして微動駆動系100
のみによるトラッキング制御を行う。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置および
そのトラッキング制御方法に係り、特に、トラッキング
制御を2段サーボ方式で行う光ディスク装置およびその
トラッキング制御方法に関する。
そのトラッキング制御方法に係り、特に、トラッキング
制御を2段サーボ方式で行う光ディスク装置およびその
トラッキング制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスクに情報を記録する場合、ある
いは記録された情報を再生・消去する場合、対物レンズ
で集光した光スポットが常に光ディスクのトラックに追
従するよう光スポットを移動させるトラッキング制御が
必要である。
いは記録された情報を再生・消去する場合、対物レンズ
で集光した光スポットが常に光ディスクのトラックに追
従するよう光スポットを移動させるトラッキング制御が
必要である。
【0003】一般にトラッキング制御では、光ヘッドを
微動する微動駆動機構により光ビームを移動してトラッ
キングを行う。ところが、微動駆動機構による光ビーム
の移動可能範囲は数百μm以下でトラッキング及び近接
トラックへの移動にしか対応できないため、かかる光デ
ィスク装置には、光ヘッドを光ディスクの内周から外周
までアクセスするための粗動駆動機構も付加されてお
り、前記微動駆動機構は粗動駆動機構上に搭載される。
微動する微動駆動機構により光ビームを移動してトラッ
キングを行う。ところが、微動駆動機構による光ビーム
の移動可能範囲は数百μm以下でトラッキング及び近接
トラックへの移動にしか対応できないため、かかる光デ
ィスク装置には、光ヘッドを光ディスクの内周から外周
までアクセスするための粗動駆動機構も付加されてお
り、前記微動駆動機構は粗動駆動機構上に搭載される。
【0004】一方、光ヘッドの光学系には、光源からの
拡散光をコリメータレンズにより略平行光とした後に対
物レンズに入射する無限光学系と、対物レンズに拡散光
をそのまま入射する有限光学系がある。
拡散光をコリメータレンズにより略平行光とした後に対
物レンズに入射する無限光学系と、対物レンズに拡散光
をそのまま入射する有限光学系がある。
【0005】無限光学系では、トラッキング時に対物レ
ンズが微動しても集光スポットに収差が生じないため複
雑なトラッキング制御を必要としない反面、コリメータ
レンズが必要不可欠となって光ヘッドの小型化、軽量化
が困難である。
ンズが微動しても集光スポットに収差が生じないため複
雑なトラッキング制御を必要としない反面、コリメータ
レンズが必要不可欠となって光ヘッドの小型化、軽量化
が困難である。
【0006】一方、有限光学系では対物レンズの微動に
よって集光スポットに収差が発生するため、無限光学系
の場合に比べて複雑な2段サーボ方式と呼ばれるトラッ
キング制御が必要となるが、コリメータレンズが不要と
なるので光ヘッドの小型化、軽量化が容易である。
よって集光スポットに収差が発生するため、無限光学系
の場合に比べて複雑な2段サーボ方式と呼ばれるトラッ
キング制御が必要となるが、コリメータレンズが不要と
なるので光ヘッドの小型化、軽量化が容易である。
【0007】2段サーボ方式とは、微動駆動機構および
粗動駆動機構を併用して光ヘッド全体を移動するトラッ
キング制御方式である。なお、このような微動駆動機構
および粗動駆動機構による2段サーボ方式は、例えば、
『光ディスク技術』(ラジオ技術社:尾上守夫監修)の
第148頁等に記載されている。
粗動駆動機構を併用して光ヘッド全体を移動するトラッ
キング制御方式である。なお、このような微動駆動機構
および粗動駆動機構による2段サーボ方式は、例えば、
『光ディスク技術』(ラジオ技術社:尾上守夫監修)の
第148頁等に記載されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の2段
サーボ方式では、微動駆動機構を搭載する粗動駆動機構
が記録時および再生時のいずれにおいても常に動作する
ため消費電力が大きいという問題があった。このため、
有限光学系を採用して光ヘッドを小型・軽量化しても、
電池駆動では使用時間が短くなり携帯用装置の実現が困
難であった。
サーボ方式では、微動駆動機構を搭載する粗動駆動機構
が記録時および再生時のいずれにおいても常に動作する
ため消費電力が大きいという問題があった。このため、
有限光学系を採用して光ヘッドを小型・軽量化しても、
電池駆動では使用時間が短くなり携帯用装置の実現が困
難であった。
【0009】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決し、信頼性が高く消費電力が少ない2段サーボ
方式のトラッキング制御が可能な光ディスク装置および
そのトラッキング制御方法を提供することにある。
点を解決し、信頼性が高く消費電力が少ない2段サーボ
方式のトラッキング制御が可能な光ディスク装置および
そのトラッキング制御方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、光ディスクの目標トラックに光ス
ポットを追従させるトラッキング制御を、粗動駆動機構
および微動駆動機構により行う光ディスク装置におい
て、微動駆動機構によるトラッキングを制御する第1の
制御手段と、粗動駆動機構によるトラッキングを制御す
る第2の制御手段と、第1および第2の制御手段による
トラッキング制御、ならびに第1の制御手段のみによる
トラッキング制御のいずれか一方を選択する選択手段と
を具備した点に特徴がある。
ために、本発明では、光ディスクの目標トラックに光ス
ポットを追従させるトラッキング制御を、粗動駆動機構
および微動駆動機構により行う光ディスク装置におい
て、微動駆動機構によるトラッキングを制御する第1の
制御手段と、粗動駆動機構によるトラッキングを制御す
る第2の制御手段と、第1および第2の制御手段による
トラッキング制御、ならびに第1の制御手段のみによる
トラッキング制御のいずれか一方を選択する選択手段と
を具備した点に特徴がある。
【0011】さらに、本発明は、光ディスクの目標トラ
ックに光スポットを追従させるトラッキング制御を、粗
動駆動機構および微動駆動機構により行う光ディスク装
置のトラッキング制御方法において、記録、再生、およ
び待機に応じて、粗動駆動機構および微動駆動機構によ
るトラッキング制御、ならびに微動駆動機構のみによる
トラッキング制御のいずれか一方を選択するようにした
点に特徴がある。
ックに光スポットを追従させるトラッキング制御を、粗
動駆動機構および微動駆動機構により行う光ディスク装
置のトラッキング制御方法において、記録、再生、およ
び待機に応じて、粗動駆動機構および微動駆動機構によ
るトラッキング制御、ならびに微動駆動機構のみによる
トラッキング制御のいずれか一方を選択するようにした
点に特徴がある。
【0012】
【作用】上記した構成の光ディスク装置およびトラッキ
ング制御方法によれば、微動駆動機構および粗動駆動機
構のうち、消費電力が大きい粗動駆動機構は、必要に応
じて選択的に使用されるので、光ディスク装置の消費電
力を低減することができるようになる。
ング制御方法によれば、微動駆動機構および粗動駆動機
構のうち、消費電力が大きい粗動駆動機構は、必要に応
じて選択的に使用されるので、光ディスク装置の消費電
力を低減することができるようになる。
【0013】
【実施例】初めに、本発明の基本概念について簡単に説
明する。
明する。
【0014】前記したように、有限光学系ではコリメー
タレンズが不要となるので光ヘッドの小型化、軽量化が
容易である反面、集光スポットに収差が発生するため2
段サーボ方式によるトラッキング制御が必要となる。
タレンズが不要となるので光ヘッドの小型化、軽量化が
容易である反面、集光スポットに収差が発生するため2
段サーボ方式によるトラッキング制御が必要となる。
【0015】ところが、光ディスク装置では、本質的に
再生時には記録時ほど正確なトラッキング制御が不要で
あることから、有限光学系の光ヘッドを採用した場合で
も、再生時にまで記録時と同等の精度でトラッキング制
御を行う必要はない。
再生時には記録時ほど正確なトラッキング制御が不要で
あることから、有限光学系の光ヘッドを採用した場合で
も、再生時にまで記録時と同等の精度でトラッキング制
御を行う必要はない。
【0016】そこで、本発明の発明者等は、有限光学系
を採用すると共に、記録時のみ2段サーボ方式による正
確なトラッキング制御を行い、再生時には粗動駆動機構
を停止して微動駆動機構のみでトラッキング制御を行う
ようにして、光ヘッドの小型・軽量化を図りながら消費
電力の低減を図った。
を採用すると共に、記録時のみ2段サーボ方式による正
確なトラッキング制御を行い、再生時には粗動駆動機構
を停止して微動駆動機構のみでトラッキング制御を行う
ようにして、光ヘッドの小型・軽量化を図りながら消費
電力の低減を図った。
【0017】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明
する。
する。
【0018】図1は、本発明の一実施例であるトラッキ
ング制御方式におけるサーボ系のブロック図である。
ング制御方式におけるサーボ系のブロック図である。
【0019】同図において、微動駆動系100は、トラ
ッキングセンサ637、補償回路631、パワーアンプ
633、およびファインアクチュエータ(微動駆動機
構)635によって構成され、粗動駆動系200は、レ
ンズ位置検出器636、補償回路632、パワーアンプ
634、およびコースアクチュエータ(粗動駆動機構)
700によって構成される。
ッキングセンサ637、補償回路631、パワーアンプ
633、およびファインアクチュエータ(微動駆動機
構)635によって構成され、粗動駆動系200は、レ
ンズ位置検出器636、補償回路632、パワーアンプ
634、およびコースアクチュエータ(粗動駆動機構)
700によって構成される。
【0020】微動駆動系100のトラッキングセンサ6
37は、ディスクの偏心に伴うスポット位置とトラック
とのずれ量を表すトラッキング誤差信号を出力する。補
償回路631は、トラッキング誤差信号の位相補償すな
わちファイン・アクチュエータ635によるサーボ・ル
ープのゲイン、位相余裕、ゲイン余裕を取る。パワーア
ンプ633は、位相補償されたトラッキング誤差信号で
ファインアクチュエータ635を駆動する。
37は、ディスクの偏心に伴うスポット位置とトラック
とのずれ量を表すトラッキング誤差信号を出力する。補
償回路631は、トラッキング誤差信号の位相補償すな
わちファイン・アクチュエータ635によるサーボ・ル
ープのゲイン、位相余裕、ゲイン余裕を取る。パワーア
ンプ633は、位相補償されたトラッキング誤差信号で
ファインアクチュエータ635を駆動する。
【0021】一方、粗動駆動系200のレンズ位置検出
器636は、前記微動駆動系100による微動駆動の結
果生じる対物レンズの移動量を検出する。補償回路63
2は移動量信号の位相を補償する。パワーアンプ634
は、位相補償された移動量信号でコースアクチュエータ
700を駆動する。
器636は、前記微動駆動系100による微動駆動の結
果生じる対物レンズの移動量を検出する。補償回路63
2は移動量信号の位相を補償する。パワーアンプ634
は、位相補償された移動量信号でコースアクチュエータ
700を駆動する。
【0022】このような構成のサーボ系において、光デ
ィスクへの情報記録時には、切り替えスイッチ630を
オンにし、従来から行なわれてきた微動駆動系100お
よび粗動駆動系200による2段サーボを行う。
ィスクへの情報記録時には、切り替えスイッチ630を
オンにし、従来から行なわれてきた微動駆動系100お
よび粗動駆動系200による2段サーボを行う。
【0023】一方、再生時および待機時にはスイッチ6
30をオフにし、微動駆動系100にみでトラッキング
を行う。
30をオフにし、微動駆動系100にみでトラッキング
を行う。
【0024】図3は、本実施例による光ヘッドの光学系
の構成を示した図である。本実施例では、光ヘッドの小
型・軽量化を図るため、光源からの拡散光をそのまま対
物レンズに入射する、いわゆる有限光学系を採用してい
る。
の構成を示した図である。本実施例では、光ヘッドの小
型・軽量化を図るため、光源からの拡散光をそのまま対
物レンズに入射する、いわゆる有限光学系を採用してい
る。
【0025】半導体レーザ20から放出された直線偏光
のビームは、偏光ビームスプリッタ(以下、PBSと表
現する)30を透過した後に立ち上げミラー34で方向
を変えられる。更に、λ/4板31により円偏光とな
り、対物レンズ50により光ディスク300の記録面上
に集光される。
のビームは、偏光ビームスプリッタ(以下、PBSと表
現する)30を透過した後に立ち上げミラー34で方向
を変えられる。更に、λ/4板31により円偏光とな
り、対物レンズ50により光ディスク300の記録面上
に集光される。
【0026】光ディスク300からの反射光は、対物レ
ンズ50を透過後、λ/4板31により入射ビームとは
90°回転した直線偏光となり、立ち上げミラー34で
方向を変えられる。更に、PBS30で反射され、検出
レンズ60を透過した後に光検出器70で検出される。
光検出器70で検出された信号は、再生データおよびト
ラッキング誤差信号となる。
ンズ50を透過後、λ/4板31により入射ビームとは
90°回転した直線偏光となり、立ち上げミラー34で
方向を変えられる。更に、PBS30で反射され、検出
レンズ60を透過した後に光検出器70で検出される。
光検出器70で検出された信号は、再生データおよびト
ラッキング誤差信号となる。
【0027】本実施例では、トラッキング誤差検出方式
として、光ディスクのトラックに対して互いに反対側に
ずらして形成された2個のピットの再生信号の強度差よ
りトラッキング誤差信号を得るサンプルサーボ方式を採
用した。また、本実施例では、対物レンズとしてビーム
の透過する有効径が2mmφのものを用いた。
として、光ディスクのトラックに対して互いに反対側に
ずらして形成された2個のピットの再生信号の強度差よ
りトラッキング誤差信号を得るサンプルサーボ方式を採
用した。また、本実施例では、対物レンズとしてビーム
の透過する有効径が2mmφのものを用いた。
【0028】図6は、本実施例で採用したファインアク
チュエータの構成を示した図であり、同図(b) は斜視
図、同図(a) はその断面図である。
チュエータの構成を示した図であり、同図(b) は斜視
図、同図(a) はその断面図である。
【0029】本実施例では、対物レンズ50を光軸方向
(フォーカス方向)及び光軸に垂直な方向(トラッキン
グ方向)の2次元方向に移動する2次元アクチュエータ
を用いた。
(フォーカス方向)及び光軸に垂直な方向(トラッキン
グ方向)の2次元方向に移動する2次元アクチュエータ
を用いた。
【0030】対物レンズ50は、プラスチック製のボビ
ン101に固定されている。ボビン101は、板バネ1
06により釣下げられており、板バネ106の端は固定
部107に固定されている。対物レンズと光束の相対的
な移動に伴う集光特性の劣化は有効レンズ径が小さいほ
ど大きくなる。そのため、本発明は有効レンズ径の小さ
な対物レンズに対して有効であり、特に有効レンズ径3
mmφ以下のレンズに対して効果が大きい。
ン101に固定されている。ボビン101は、板バネ1
06により釣下げられており、板バネ106の端は固定
部107に固定されている。対物レンズと光束の相対的
な移動に伴う集光特性の劣化は有効レンズ径が小さいほ
ど大きくなる。そのため、本発明は有効レンズ径の小さ
な対物レンズに対して有効であり、特に有効レンズ径3
mmφ以下のレンズに対して効果が大きい。
【0031】ボビン101には、フォーカスコイル10
2とトラッキングコイル103が固定されており、光ヘ
ッドシャーシ15に固定されたマグネット104とヨー
ク105よりなる磁気回路から力を受け、フォーカス方
向への上下運動とボビンの重心を中心とする回転運動と
を行う。これらの運動は、それぞれフォーカシング及び
トラッキングに対応する。
2とトラッキングコイル103が固定されており、光ヘ
ッドシャーシ15に固定されたマグネット104とヨー
ク105よりなる磁気回路から力を受け、フォーカス方
向への上下運動とボビンの重心を中心とする回転運動と
を行う。これらの運動は、それぞれフォーカシング及び
トラッキングに対応する。
【0032】対物レンズ50は複合プリズムのビーム出
射部上に据え付けられ、半導体レーザ20から放出され
たビームを集光する。対物レンズ50のトラッキングに
伴う移動量は、ボビン101および固定部107に取り
付けた位置検出器110により検出される。当該2次元
アクチュエータは、加速度感度40G/A、追従周波数
20kHz、5mm厚である。
射部上に据え付けられ、半導体レーザ20から放出され
たビームを集光する。対物レンズ50のトラッキングに
伴う移動量は、ボビン101および固定部107に取り
付けた位置検出器110により検出される。当該2次元
アクチュエータは、加速度感度40G/A、追従周波数
20kHz、5mm厚である。
【0033】本実施例では、光ディスクにエラー訂正用
のデータを付加し、再生時に発生したエラーをこのエラ
ー訂正用のデータにより訂正した。さらに、このエラー
訂正を行った割合を検出しておき、一定の割合を超えた
ら再度再生し、2回の再生のデータを比較してデータに
誤りのないことを確かめることとした。
のデータを付加し、再生時に発生したエラーをこのエラ
ー訂正用のデータにより訂正した。さらに、このエラー
訂正を行った割合を検出しておき、一定の割合を超えた
ら再度再生し、2回の再生のデータを比較してデータに
誤りのないことを確かめることとした。
【0034】さらに、本発明においては、エラーの発生
頻度が一定の割合以上に増加したり、ファインアクチュ
エータの移動量が大きくなった場合には、再生時であっ
ても2段サーボを行うように制御することが可能であ
る。
頻度が一定の割合以上に増加したり、ファインアクチュ
エータの移動量が大きくなった場合には、再生時であっ
ても2段サーボを行うように制御することが可能であ
る。
【0035】図7は、本実施例で用いられるコースアク
チュエータの構成を示した平面図である。
チュエータの構成を示した平面図である。
【0036】本実施例のコースアクチュエータは、光ヘ
ッド10を光ディスクの内周から外周までアクセスする
ためのシーク動作と、トラッキング制御における粗動駆
動機構の2種類の機能をはたす。。
ッド10を光ディスクの内周から外周までアクセスする
ためのシーク動作と、トラッキング制御における粗動駆
動機構の2種類の機能をはたす。。
【0037】光ヘッドシャーシ15には磁石703が固
定され、磁石703はコイル701およびヨーク702
によって生じた磁界によって力を受け、光ヘッド10を
移動する。光ヘッド10の位置は、ガイド705に取り
付けられたセンサ704により検出される。
定され、磁石703はコイル701およびヨーク702
によって生じた磁界によって力を受け、光ヘッド10を
移動する。光ヘッド10の位置は、ガイド705に取り
付けられたセンサ704により検出される。
【0038】センサ704の分解能は10μmとし、2
段サーボにおける光ヘッド10の追従誤差を20μm以
下とした。本実施例のコースアクチュエータの推力定数
は0.3N/A、追従周波数は100Hzであり、36
00rpmで回転する2.5インチ径の光ディスクの偏
心に追従可能である。
段サーボにおける光ヘッド10の追従誤差を20μm以
下とした。本実施例のコースアクチュエータの推力定数
は0.3N/A、追従周波数は100Hzであり、36
00rpmで回転する2.5インチ径の光ディスクの偏
心に追従可能である。
【0039】なお、本発明のトラッキング制御方式で
は、再生時には基本的に2段サーボを行わなないので、
再生時にはコースアクチュエータを一定位置に静止する
制御を行った。ウォームギヤ等の非動作時には移動しな
いコースアクチュエータを用いた場合、再生時はコース
アクチュエータの制御を行う必要はない。
は、再生時には基本的に2段サーボを行わなないので、
再生時にはコースアクチュエータを一定位置に静止する
制御を行った。ウォームギヤ等の非動作時には移動しな
いコースアクチュエータを用いた場合、再生時はコース
アクチュエータの制御を行う必要はない。
【0040】本実施例のコースアクチュータを用いて2
段サーボを行うことにより対物レンズの移動量は20μ
m以下にすることができる。
段サーボを行うことにより対物レンズの移動量は20μ
m以下にすることができる。
【0041】図4は、対物レンズのトラッキング移動量
とRMS波面収差との関係を示した図である。
とRMS波面収差との関係を示した図である。
【0042】RMS波面収差は波面のみだれを表す量で
あり、光ヘッドの集光ビームのRMS波面収差は0.0
5λ以下にする必要があると言われている。記録を行う
光ヘッドにおいては、波面収差の増加は記録のエラーに
つながるので、収差はさらに小さくする必要がある。
あり、光ヘッドの集光ビームのRMS波面収差は0.0
5λ以下にする必要があると言われている。記録を行う
光ヘッドにおいては、波面収差の増加は記録のエラーに
つながるので、収差はさらに小さくする必要がある。
【0043】本実施例の光ディスク装置では、対物レン
ズは光ディスクの回転に伴う面振れ、設置時の誤差、装
置組立て時の誤差により、最良の性能が得られる位置よ
りも光軸方向に±300μmほど移動する可能性があ
る。このとき、偏心等により対物レンズが±200μm
移動すると、RMS波面収差は0.032λから0.0
47λまで変化してしまう。
ズは光ディスクの回転に伴う面振れ、設置時の誤差、装
置組立て時の誤差により、最良の性能が得られる位置よ
りも光軸方向に±300μmほど移動する可能性があ
る。このとき、偏心等により対物レンズが±200μm
移動すると、RMS波面収差は0.032λから0.0
47λまで変化してしまう。
【0044】また、トラッキングのための対物レンズの
移動に伴って、半導体レーザ20の出射パワーに対する
対物レンズを透過する割合を示す光利用効率は低下す
る。
移動に伴って、半導体レーザ20の出射パワーに対する
対物レンズを透過する割合を示す光利用効率は低下す
る。
【0045】図5に、トラッキングによる対物レンズの
移動量と光利用効率との変化を示した。対物レンズが2
00μm移動すると光利用効率は5%低下する。このよ
うに、対物レンズのみでトラッキングを行う場合、波面
収差の増加と光利用効率の変化により、記録不良が起こ
る割合が増加する。
移動量と光利用効率との変化を示した。対物レンズが2
00μm移動すると光利用効率は5%低下する。このよ
うに、対物レンズのみでトラッキングを行う場合、波面
収差の増加と光利用効率の変化により、記録不良が起こ
る割合が増加する。
【0046】これに対して上記した本実施例では、対物
レンズの移動量を20μm以下とすることができるの
で、RMS波面収差の変化範囲は0.03λから0.0
4λとなって変化の幅が低減する。また、光利用効率の
変化も0.5%以下となるので、記録エラーの発生が抑
えられた。
レンズの移動量を20μm以下とすることができるの
で、RMS波面収差の変化範囲は0.03λから0.0
4λとなって変化の幅が低減する。また、光利用効率の
変化も0.5%以下となるので、記録エラーの発生が抑
えられた。
【0047】記録エラーを抑えるために光利用効率の低
下を1%以下にするためには、対物レンズの移動量を5
0μm以下にする必要がある。対物レンズの移動量を5
μm以下にしても、波面収差及び光利用効率の変化はほ
とんどないので、対物レンズの移動量は5μmないしは
50μmとすることが望ましい。
下を1%以下にするためには、対物レンズの移動量を5
0μm以下にする必要がある。対物レンズの移動量を5
μm以下にしても、波面収差及び光利用効率の変化はほ
とんどないので、対物レンズの移動量は5μmないしは
50μmとすることが望ましい。
【0048】本実施例によれば、光ディスク装置の使用
において大部分の時間を占めるの再生および待機時に
は、消費電力の大きな粗動駆動系200を停止して2段
サーボを行わないようにしたので、消費電力を低減する
ことができる。
において大部分の時間を占めるの再生および待機時に
は、消費電力の大きな粗動駆動系200を停止して2段
サーボを行わないようにしたので、消費電力を低減する
ことができる。
【0049】図2は、本発明の他の実施例のトラッキン
グ制御方式におけるサーボ系のブロック図であり、前記
と同一の符号は同一または同等部分を表している。
グ制御方式におけるサーボ系のブロック図であり、前記
と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【0050】上記した第1実施例では、光ヘッドに対物
レンズの移動量を検出する検出器を設け、微動駆動機構
はトラッキング誤差信号により制御し、粗動駆動機構は
対物レンズ移動量検出器の信号により制御したが、本実
施例では、トラッキング誤差信号により微動駆動機構お
よび粗動駆動機構を制御するようにしている。
レンズの移動量を検出する検出器を設け、微動駆動機構
はトラッキング誤差信号により制御し、粗動駆動機構は
対物レンズ移動量検出器の信号により制御したが、本実
施例では、トラッキング誤差信号により微動駆動機構お
よび粗動駆動機構を制御するようにしている。
【0051】すなわち本実施例では、コースアクチュエ
ータ700の移動に伴ってファインアクチュエータ63
5が反作用を受け、制御系が不安定となることを防止す
るため、コースアクチュエータ700に加える電流を検
出し、ファインアクチュエータ635が受ける反作用を
打ち消すようにファインクチュエータを制御するように
している。
ータ700の移動に伴ってファインアクチュエータ63
5が反作用を受け、制御系が不安定となることを防止す
るため、コースアクチュエータ700に加える電流を検
出し、ファインアクチュエータ635が受ける反作用を
打ち消すようにファインクチュエータを制御するように
している。
【0052】本実施例においても、再生および待機時に
はスイッチ630をオフにし、2段サーボを行わない。
はスイッチ630をオフにし、2段サーボを行わない。
【0053】このように、本実施例によればファインア
クチュエータに加える電圧から2段サーボのコースアク
チュエータ移動量を決めるため、対物レンズの移動量を
測定するためのセンサが不要となって光ヘッドの構成が
簡単になる。
クチュエータに加える電圧から2段サーボのコースアク
チュエータ移動量を決めるため、対物レンズの移動量を
測定するためのセンサが不要となって光ヘッドの構成が
簡単になる。
【0054】なお、上記した構成においては、トラッキ
ング誤差信号をアナログ信号からデジタル信号に一旦変
換し、当該デジタル信号に対して数学的な処理を施すこ
とにより位相補償を行い、その後再びアナログ信号に戻
してパワーアンプに信号を送る、いわゆるデジタルサー
ボを用いることが望ましい。
ング誤差信号をアナログ信号からデジタル信号に一旦変
換し、当該デジタル信号に対して数学的な処理を施すこ
とにより位相補償を行い、その後再びアナログ信号に戻
してパワーアンプに信号を送る、いわゆるデジタルサー
ボを用いることが望ましい。
【0055】このようなデジタルサーボを用いると、対
物レンズの移動量をファインアクチュエータの駆動電圧
の数学的な処理により求めることができるため、フィー
ドバック制御に加えて、偏心量を推定してあらかじめ光
ヘッドを移動するフィードフォワード制御が可能とな
り、偏心に対する追従偏差を更に小さくすることができ
るようになる。
物レンズの移動量をファインアクチュエータの駆動電圧
の数学的な処理により求めることができるため、フィー
ドバック制御に加えて、偏心量を推定してあらかじめ光
ヘッドを移動するフィードフォワード制御が可能とな
り、偏心に対する追従偏差を更に小さくすることができ
るようになる。
【0056】図8は、本発明の光ディスク装置で使用さ
れる光ディスクの構成を説明するための図であり、同図
(a) は透視図、同図(b) は(a) のA−A線断面図、同図
(c)は使用時を想定した平面図である。
れる光ディスクの構成を説明するための図であり、同図
(a) は透視図、同図(b) は(a) のA−A線断面図、同図
(c)は使用時を想定した平面図である。
【0057】光ディスク300は保護ケース310に内
蔵されている。レーザビームは、保護ケース310に取
り付けられた保護カバー330をスライドして確保され
た開口部335を通して照射される。
蔵されている。レーザビームは、保護ケース310に取
り付けられた保護カバー330をスライドして確保され
た開口部335を通して照射される。
【0058】光ディスク300にはマグネットチャック
320が取り付けられている。光ディスク基板として
は、厚さ0.6mmのガラス、ポリカーボネート、及び
PMMAを用いた。
320が取り付けられている。光ディスク基板として
は、厚さ0.6mmのガラス、ポリカーボネート、及び
PMMAを用いた。
【0059】ディスク基板の直径を64mmとすること
により、従来の直径130mmのディスクより同一の面
振れ角でも面振れ量が約1/2となった。また、ケース
の厚さは3.5mmとした。
により、従来の直径130mmのディスクより同一の面
振れ角でも面振れ量が約1/2となった。また、ケース
の厚さは3.5mmとした。
【0060】光ディスク媒体としては、InSbTe系
の相変化記録媒体を用い、記録膜400を基板上に成膜
した。記録は結晶相にアモルファスを形成し、反射率の
差に基づいてデータを検出した。この記録媒体に本発明
の光ディスク装置を用いてオーバライトを行った。記録
媒体としては他にGeSbTe系,GeTe系等の相変
化型の書換え可能型媒体、一回書き込みのできる追記型
の媒体を用いることができる。
の相変化記録媒体を用い、記録膜400を基板上に成膜
した。記録は結晶相にアモルファスを形成し、反射率の
差に基づいてデータを検出した。この記録媒体に本発明
の光ディスク装置を用いてオーバライトを行った。記録
媒体としては他にGeSbTe系,GeTe系等の相変
化型の書換え可能型媒体、一回書き込みのできる追記型
の媒体を用いることができる。
【0061】さらに、Tb−Fe−Co系、Gd−Fe
−Co系等の光磁気型記録材料を用いた光磁気ディスク
であっても、光ディスクに照射する偏光を調整し、検出
光学系を変更することにより、本発明の光ディスク装置
を用いて記録・再生を行うことができる。
−Co系等の光磁気型記録材料を用いた光磁気ディスク
であっても、光ディスクに照射する偏光を調整し、検出
光学系を変更することにより、本発明の光ディスク装置
を用いて記録・再生を行うことができる。
【0062】光ディスク300のフォーマットとしては
4−15変調のサンプルサーボフォーマットを用い、1
トラックあたりのセクタ数を16とし、データエリアを
直径32mmから64mmの範囲とし、記憶容量を片面
80MBとした。
4−15変調のサンプルサーボフォーマットを用い、1
トラックあたりのセクタ数を16とし、データエリアを
直径32mmから64mmの範囲とし、記憶容量を片面
80MBとした。
【0063】本光記録媒体では、回転数を3600rp
mとしたときのエラー訂正後の実効的なデータ転送レー
トを3.9Mb/sとした。この他にもフォーマットと
して2−7変調の連続サーボフォーマット等を用いるこ
とができる。
mとしたときのエラー訂正後の実効的なデータ転送レー
トを3.9Mb/sとした。この他にもフォーマットと
して2−7変調の連続サーボフォーマット等を用いるこ
とができる。
【0064】ケース310は開口部335を有し、当該
開口部335よりビームを入射する構造のみではなく、
透明なケース越しにビームを入射する方式であっても良
い。ケース越しにビームを入射する場合は、基板の厚さ
とケースの厚さを合わせて所定の厚さになるようにする
必要がある。基板の厚さは、ケースを薄くするために薄
い方が望ましく、1.2mmから0.1mmが望まし
い。
開口部335よりビームを入射する構造のみではなく、
透明なケース越しにビームを入射する方式であっても良
い。ケース越しにビームを入射する場合は、基板の厚さ
とケースの厚さを合わせて所定の厚さになるようにする
必要がある。基板の厚さは、ケースを薄くするために薄
い方が望ましく、1.2mmから0.1mmが望まし
い。
【0065】つぎに、本発明の光ディスク装置の実施例
を説明する。
を説明する。
【0066】図9、図10は本発明の一実施例である光
ディスク装置の構成を示した図である。
ディスク装置の構成を示した図である。
【0067】光ディスク300への情報の記録・再生
は、スピンドルモータ900によって光ディスク300
を回転し、光ヘッド10よりレーザビームを照射するこ
とにより行なわれる。
は、スピンドルモータ900によって光ディスク300
を回転し、光ヘッド10よりレーザビームを照射するこ
とにより行なわれる。
【0068】光ヘッド10は、コースアクチュエータ7
00により光ディスク300に対して平行に移動し、光
ディスク300の内周から外周までアクセスする。これ
らは光ディスク装置シャーシ800内に内蔵される。
00により光ディスク300に対して平行に移動し、光
ディスク300の内周から外周までアクセスする。これ
らは光ディスク装置シャーシ800内に内蔵される。
【0069】光ヘッド10の厚さは5mm、重量は5
g、平均アクセス時間は約25msとなった。スピンド
ルモータ900は、光ヘッド10が光ディスク300の
内周までアクセルできるように光ヘッド側の径を小さく
した半円型モータを用いた。
g、平均アクセス時間は約25msとなった。スピンド
ルモータ900は、光ヘッド10が光ディスク300の
内周までアクセルできるように光ヘッド側の径を小さく
した半円型モータを用いた。
【0070】回路基板670を除いた本光ディスク装置
の厚さは10mm、回路基板670を加えると15mm
となり、ラップトップ型やノート型のパソコンやワーク
ステーションに搭載可能となった。
の厚さは10mm、回路基板670を加えると15mm
となり、ラップトップ型やノート型のパソコンやワーク
ステーションに搭載可能となった。
【0071】図11は、光ディスク装置のデータ処理部
までを示したシステム構成であり、前記と同一の符号は
同一または同等部分を表している。
までを示したシステム構成であり、前記と同一の符号は
同一または同等部分を表している。
【0072】同図において、ドライブ部の制御および信
号処理はドライブマイコン600で行なう。ドライブマ
イコン600は機構系としてスピンドルサーボ部61
1、フォーカスサーボ部612、トラッキングサーボ部
613、およびコースアクチュエータサーボ部614の
各制御を行なう。
号処理はドライブマイコン600で行なう。ドライブマ
イコン600は機構系としてスピンドルサーボ部61
1、フォーカスサーボ部612、トラッキングサーボ部
613、およびコースアクチュエータサーボ部614の
各制御を行なう。
【0073】また、ドライブマイコン600は、光ヘッ
ドの変調信号処理部660および検出信号処理部662
を制御する。
ドの変調信号処理部660および検出信号処理部662
を制御する。
【0074】コントロールマイコン605は、ドライブ
マイコン600に動作指令を送り、光ディスク300か
らの再生信号を受けてエラー補正を施す。さらに、コン
トロールマイコン605は他のシステムと接続する際の
インターフェースの制御を合わせて行なう。2段サーボ
の制御および記録時と再生時の制御の切り替えはドライ
ブマイコン600により行った。
マイコン600に動作指令を送り、光ディスク300か
らの再生信号を受けてエラー補正を施す。さらに、コン
トロールマイコン605は他のシステムと接続する際の
インターフェースの制御を合わせて行なう。2段サーボ
の制御および記録時と再生時の制御の切り替えはドライ
ブマイコン600により行った。
【0075】なお、スピンドルサーボ部611はスピン
ドルモータ900の回転数を制御するが、この回転数制
御にはCAV(Constant Angular Velocity)制御、CL
V(Constant Linear Velocity)制御、及びMCLV
(Modulated Constant LinearVelocity)制御が等があ
り、これらはシステムに合わせて適宜選択することがで
きる。
ドルモータ900の回転数を制御するが、この回転数制
御にはCAV(Constant Angular Velocity)制御、CL
V(Constant Linear Velocity)制御、及びMCLV
(Modulated Constant LinearVelocity)制御が等があ
り、これらはシステムに合わせて適宜選択することがで
きる。
【0076】
【発明の効果】上記したように、本発明によれば、ファ
インアクチュエータおよびコースアクチュエータのう
ち、消費電力が大きいコースアクチュエータは、必要に
応じて選択的に駆動されるので、光ディスク装置の消費
電力を低減することができるようになる。
インアクチュエータおよびコースアクチュエータのう
ち、消費電力が大きいコースアクチュエータは、必要に
応じて選択的に駆動されるので、光ディスク装置の消費
電力を低減することができるようになる。
【図1】 本発明の第1実施例であるトラッキング制御
を実現するサーボ系のブロック図である。
を実現するサーボ系のブロック図である。
【図2】 本発明の第2実施例であるトラッキング制御
を実現するサーボ系のブロック図である。
を実現するサーボ系のブロック図である。
【図3】 有限光学系の構成を示した図である。
【図4】 トラッキング量と波面収差との関係を示した
図である。
図である。
【図5】 トラッキング量と光利用効率との関係を示し
た図である。
た図である。
【図6】 ファインアクチュエータの構成を示した図で
ある。
ある。
【図7】 コースアクチュエータの構成を示した図であ
る。
る。
【図8】 光ディスクの構成を示した図である。
【図9】 光ディスク装置の構成を示した図である。
【図10】 光ディスク装置の断面図である。
【図11】 光ディスク装置のシステム構成図である。
10…光ヘッド、15…光ヘッドシャーシ、20…半導
体レーザ、30…PBS、31…λ/4板、34…全反
射ミラ、50…有限倍率対物レンズ、60…検出レン
ズ、70…光検出器、100…微動駆動系、101…ボ
ビン、102…フォーカスコイル、103…トラッキン
グコイル、104、703…磁石、105…ヨーク、1
06…板バネ、107…固定部、110…位置検出器、
200…粗動駆動系、300…光ディスク、301…光
ディスク基板、320…マグネットチャック、330…
保護カバー、335…開口部、340…保護ケース、4
00…記録膜、600…ドライブマイコン、605…コ
ントロールマイコン、611…スピンドルサーボ部、6
12…フォーカスサーボ部、613…トラッキングサー
ボ部、614…コースアクチュエータサーボ部、630
…制御スイッチ、631…補償回路、632…補償回
路、633、634…パワーアンプ、635…ファイン
アクチュエータ、636…レンズ位置検出器、637…
トラッキングセンサ、670…回路基板、700…コー
スアクチュエータ、701…コイル、702…ヨーク、
704…センサ、705…ガイド、800…光ディスク
装置シャーシ、900…スピンドルモータ
体レーザ、30…PBS、31…λ/4板、34…全反
射ミラ、50…有限倍率対物レンズ、60…検出レン
ズ、70…光検出器、100…微動駆動系、101…ボ
ビン、102…フォーカスコイル、103…トラッキン
グコイル、104、703…磁石、105…ヨーク、1
06…板バネ、107…固定部、110…位置検出器、
200…粗動駆動系、300…光ディスク、301…光
ディスク基板、320…マグネットチャック、330…
保護カバー、335…開口部、340…保護ケース、4
00…記録膜、600…ドライブマイコン、605…コ
ントロールマイコン、611…スピンドルサーボ部、6
12…フォーカスサーボ部、613…トラッキングサー
ボ部、614…コースアクチュエータサーボ部、630
…制御スイッチ、631…補償回路、632…補償回
路、633、634…パワーアンプ、635…ファイン
アクチュエータ、636…レンズ位置検出器、637…
トラッキングセンサ、670…回路基板、700…コー
スアクチュエータ、701…コイル、702…ヨーク、
704…センサ、705…ガイド、800…光ディスク
装置シャーシ、900…スピンドルモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪井 信義 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 伏見 哲也 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 安川 三郎 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内
Claims (9)
- 【請求項1】 光ディスクの目標トラックに光スポット
を追従させるトラッキング制御を、粗動駆動機構および
微動駆動機構により行う光ディスク装置において、 微動駆動機構によるトラッキングを制御する第1の制御
手段と、 粗動駆動機構によるトラッキングを制御する第2の制御
手段と、 第1および第2の制御手段によるトラッキング制御、な
らびに第1の制御手段のみによるトラッキング制御のい
ずれか一方を選択する選択手段とを具備したことを特徴
とする光ディスク装置。 - 【請求項2】 前記選択手段は、光ディスクへの情報記
録時には第1および第2の制御手段によるトラッキング
制御を選択し、情報記録時以外には第1の制御手段のみ
によるトラッキング制御を選択するようにしたことを特
徴とする請求項1記載の光ディスク装置。 - 【請求項3】 前記選択手段は、情報再生時であって
も、エラー頻発時には第1および第2の制御手段による
トラッキング制御を選択するようにしたことを特徴とす
る請求項2記載の光ディスク装置。 - 【請求項4】 前記選択手段は、情報再生時であって
も、微動駆動機構によるトラッキング量が多いときには
第1および第2の制御手段によるトラッキング制御を選
択するようにしたことを特徴とする請求項2記載の光デ
ィスク装置。 - 【請求項5】 記録時の微動駆動機構による光スポット
の収束点の移動量が、5μmないし50μmであること
を特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の光デ
ィスク装置。 - 【請求項6】 光ディスクの目標トラックに光スポット
を追従させるトラッキング制御を、粗動駆動機構および
微動駆動機構により行う光ディスク装置のトラッキング
制御方法において、 記録、再生、および待機に応じて、粗動駆動機構および
微動駆動機構によるトラッキング制御、ならびに微動駆
動機構のみによるトラッキング制御のいずれか一方を選
択するようにしたことを特徴とする光ディスク装置のト
ラッキング制御方法。 - 【請求項7】 再生および待機時には微動駆動機構のみ
によるトラッキング制御を選択するようにしたことを特
徴とする請求項6記載の光ディスク装置のトラッキング
制御方法。 - 【請求項8】 再生時であっても、エラー頻発時には、
粗動駆動機構および微動駆動機構によるトラッキング制
御を選択するようにしたことを特徴とする請求項7記載
の光ディスク装置のトラッキング制御方法。 - 【請求項9】 再生時であっても、微動駆動機構による
トラッキング量が多いときには、第1および第2の制御
手段によるトラッキング制御を選択するようにしたこと
を特徴とする請求項7記載の光ディスク装置のトラッキ
ング制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1585993A JPH06203401A (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 光ディスク装置およびそのトラッキング制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1585993A JPH06203401A (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 光ディスク装置およびそのトラッキング制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06203401A true JPH06203401A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=11900532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1585993A Pending JPH06203401A (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 光ディスク装置およびそのトラッキング制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06203401A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008171534A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-07-24 | Canon Inc | 情報記録再生装置 |
JP2012059146A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Toshiba Corp | 位置決め装置及び位置決め方法 |
-
1993
- 1993-01-06 JP JP1585993A patent/JPH06203401A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008171534A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-07-24 | Canon Inc | 情報記録再生装置 |
JP2012059146A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Toshiba Corp | 位置決め装置及び位置決め方法 |
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