JPH08138334A - 情報記録再生装置および光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】精度の高い位置検出用素子などを使用したり、
組立時に特別な調整を行ったりする必要のない光ディス
ク装置の提供を目的とする。 【構成】光ディスク2 に対する情報の記録再生を行う光
学ヘッドであるキャリッジ5 は、ラジアル駆動コイル12
a,12b およびラジアル駆動磁石13a,13b によって光ディ
スク2 の半径方向へ駆動される。キャリッジ5 の下部に
は発光素子16および受光素子17からなる位置センサ18が
配置されている。キャリッジ5 が可動範囲の中央位置よ
り外周側にある状態では、発光素子16からの光がキャリ
ッジ5 底面で反射して受光素子17に入り、キャリッジ5
が可動範囲の中央位置より内周側にある状態では、発光
素子16からの光がキャリッジ5 底面で反射せず受光素子
17に入らないようになっている。そのため、キャリッジ
5 が最外周に移動した場合のトラッキングオフセットの
発生量を従来の1/2 に低減させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報記録装置および光
ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクや光磁気ディスク，磁気ディ
スク，光カードなどの情報記録媒体から情報を再生した
り、あるいは情報を記録再生する情報記録再生装置で
は、情報を記録再生するためのヘッド（光ヘッドや磁気
ヘッドなど）を情報記録媒体面上の所望の位置に移動さ
せるために、ヘッド移動装置が用いられる。

【０００３】ここで、光ディスク装置に用いられている
ヘッド移動装置について説明する。図８は従来の光ディ
スク装置の内部構造を示す斜視図、図９はヘッド移動装
置の一部を示す斜視図である。

【０００４】レーザ発光素子（図示しない）から出射し
たレーザ光は、図示しないコリメートレンズ、ビームス
プリッタ、ミラーなどの光学素子を経て光ディスク2 面
およびガイドレール7a,7b と平行に出射され、キャリッ
ジ5 内部の立ち上げミラー15で45゜の方向に反射して対
物レンズ1 に導かれ、光ディスク2 上に焦点を結ぶ。光
ディスク2 上で反射した光は、対物レンズ1 や立ち上げ
ミラー15を通り、ミラー、ビームスプリッタなどの光学
素子を経て、図示しない受光素子に到達する。

【０００５】対物レンズホルダ3 に固定された対物レン
ズ1 は、２枚の平行板ばね4a,4b を介してキャリッジ5
に接続されており、光ディスク2 に垂直な方向に移動可
能に弾性的に保持されている。

【０００６】また、対物レンズホルダ3 には、楕円状に
巻装されたフォーカス駆動コイル8a,8b が取り付けられ
ている。フォーカス駆動コイル8a,8b には、図示しない
ベースに固定されたフォーカスヨーク9a,9b に取り付け
られた第１のフォーカス磁石10a,10b と第２のフォーカ
ス磁石11a,11b が対向している。またフォーカス磁石10
a,10b の着磁方向は、光ディスク2 の周方向に平行であ
り、かつフォーカス磁石10a,11a とフォーカス磁石10b,
11b とで互いに逆方向となっている。フォーカス駆動コ
イル8a,8b に電流を流すことにより、ローレンツ力がフ
ォーカス駆動コイル8a,8b に、光ディスク2 面に垂直な
方向に発生し、対物レンズ1 を光ディスク2 面に垂直な
方向（フォーカス方向）に移動させることができる。通
常、図示しない制御装置によりレーザ光の焦点が光ディ
スク2 上に集束するように対物レンズ1 が移動される。

【０００７】キャリッジ5 には、ガイドレール7a,7b に
接触し転動するように強磁性体からなる転動体であるベ
アリング6 が回転自在に取り付けられており、キャリッ
ジ5が光ディスク2 の半径方向に移動可能となってい
る。また、キャリッジ5 にはラジアル駆動コイル12a,12
b が取り付けられている。ラジアル駆動コイル12a,12b
は円筒形状をなしており、その中空部にはベースに固定
された強磁性体からなるガイドレール7a,7b が挿通され
ている。

【０００８】また、コの字形のラジアルヨーク14a,14b
がガイドレール7a,7b の両端を磁気的に接続するように
配置され、さらにラジアル駆動磁石13a,13b がラジアル
ヨーク14a,14b の内側に取り付けられている。ラジアル
駆動コイル12a,12b に電流を流すことによってローレン
ツ力が発生し、キャリッジ5 を光ディスク2 の半径方向
（ラジアル方向）に移動させることができる。そして、
レーザ光の焦点を光ディスク2 上の所望の位置に移動さ
せることができる。

【０００９】図10は、レーザ光を照射した光ディスク2
の一部を拡大した断面図および平面図である。同図に示
すように、光ディスク2 上には、その周方向に向かっ
て、レーザ光L の波長の1/2 の深さの溝50が刻まれてお
り、その溝50に沿って情報が記録されている。光ディス
ク装置はこの溝50を利用してトラッキングサーボを行
い、レーザ光L の焦点を光ディスク2 上の溝に沿って移
動させる。

【００１０】トラッキングサーボに用いるトラッキング
エラー信号の検出には次のような方法が用いられる。こ
こで例えば記録情報信号が溝50の中に記録されていると
する。レーザ光L の光ディスク2 上の焦点の大きさは、
図10に示されるように、溝５０の幅より大きくなってい
る。したがって、レーザ光Ｌ の中心が溝50の中心にあ
る時には、反射光には溝の底で反射した光と、溝の両外
側で反射した光とが存在するため、受光素子上で干渉を
起こす。また、レーザ光L の中心が溝50の中心からずれ
た時には、溝50の両外側からの反射光の割合が変化し、
受光素子上の反射光の強度分布が半径方向に相当する方
向に変化する。そこで、トラッキングエラー検出用の受
光素子としては、反射光の中心を通り反射光の半径方向
に相当する方向に対称に２分割された素子を用い、各素
子の出力の差をトラッキングエラー信号としている。

【００１１】なお、記録情報信号が溝50の外側にある時
は、溝50からの信号と溝50の外側からの信号とを逆に扱
えば、上記と同様の方法でトラッキングエラー信号を検
出することができる。

【００１２】ところで、レーザ発光素子として通常用い
られているレーザダイオードの出射光の強度分布は、そ
の光束の断面内で均一にはなっておらず、おおよそ中心
部が強く光束周辺ほど弱くなっている。そのため、レー
ザ光L の中心が対物レンズ1や受光素子の中心を正確に
通るように調整する必要があるが、実際にはこのような
光学的な調整は困難である。したがって、レーザ光L の
中心が溝50の中心にあったとしても、トラッキングエラ
ー信号は零にはならない。サーボ回路上、レーザ光L が
正確に溝50の中心にある際の溝50の中心からレーザ光焦
点までのずれをトラッキングオフセットと呼ぶ。サーボ
回路は、このトラッキングオフセットが発生しないよう
に、トラッキングエラー信号が０でない位置を目標値と
し、キャリッジ5 が移動するように電気的に調整されて
いる。

【００１３】一方、キャリッジ5 の側面下部には、その
位置検出用として永久磁石30が取り付けられている。こ
の永久磁石30は、その着磁方向をキャリッジ5 の移動方
向に一致させており、着磁方向の厚みが薄い状態に形成
されている。この永久磁石30に対向するベース側には、
永久磁石30の磁界を検出するために３個のホール素子31
a,31b,32が取り付けられている。

【００１４】ここでホール素子31a,31b は、レーザ光が
光ディスク2 の記録領域の最内周に設けられたミラー領
域に照射されている状態におけるキャリッジ5 の位置を
検出するためのものであり、この位置にて位置サーボが
掛けられるようにキャリッジ5 の移動方向に並べて配置
されている。またホール素子32は、キャリッジ5 が光デ
ィスク2 の最外周に移動した状態を検出するためのもの
である。

【００１５】そして、２個のホール素子31a,31b の検出
する磁界の方向がそれぞれ逆で、かつ磁束密度がそれぞ
れ等しくなる状態を検出した時に、レーザ光の焦点がミ
ラー領域に照射されているようにホール素子31a,31b の
固定位置が調整される。

【００１６】なお、位置検出用素子としては、ホール素
子の他に、フォトインタラプタを利用したものなどを利
用することもできる。このように構成された光ディスク
装置の、キャリッジの初期設定動作について説明する。

【００１７】まず、装置内に新しく光ディスクが挿入さ
れた場合、位置検出用素子を利用することにより、レー
ザ光が光ディスク最内周にあるミラー領域に照射される
ように位置サーボを掛ける。次に、フォーカスサーボを
動作させてレーザ光の強度等の調整を行う。次に、位置
サーボを停止してキャリッジを光ディスクの外周側に移
動させ、レーザ光が光ディスク上に刻まれている溝を横
切った時のトラッキングエラー信号の波形（以下、トラ
ッククロス信号と呼ぶ）を検出し、これによりトラッキ
ングオフセットが発生しないようにトラッキングサーボ
回路を調整する。その後、光ディスク装置が接続された
ホストコンピュータなどからの指令に基づいて、光ディ
スク上の信号の記録再生を行う。この間、光ディスクの
最内周および最外周に位置する３個のホール素子31a,31
b,32は、キャリッジの暴走検出装置として用いられる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の光ディスク装置では、光ディスクに形成されてい
るミラー領域の幅（光ディスクの半径方向に向かう寸
法）が非常に狭いため、このミラー領域の幅に対応でき
るような精度の高い位置検出用素子が必要となる。その
ため、永久磁石とホール素子とのギャップをできるだけ
狭くし、さらに光ディスクの半径方向に対するホール素
子の位置決めを精密に行うなどして対応することも考え
られるが、そのためには精度の高い部品が必要となって
しまい、組立時にも特別な調整が必要になるなどの問題
があった。

【００１９】また、光ディスクの内周付近のトラックを
利用してトラッキングサーボ回路を調整するため、キャ
リッジが光ディスクの外周に向かって移動するとトラッ
キングオフセットが発生しやすいという問題がある。こ
れは、レーザ発光装置から出射された出射光の方向をキ
ャリッジの移動方向に対して完全に平行とすることがで
きないことに起因しており、キャリッジの位置によって
対物レンズに入射するレーザ光の中心位置がずれるため
に発生する。したがって、キャリッジが光ディスクの内
周側にある状態で調整を確実に行ったとしても、キャリ
ッジが光ディスクの外周側に移動すると必然的にトラッ
キングオフセットが発生することになる。このようなト
ラッキングオフセットの発生量を許容値以下に抑えるた
めには、各部品の製作精度や組立精度を極めて高くする
必要があり、製造が困難であった。 さらに、キャリッ
ジに位置検出用の永久磁石を搭載した構成となっている
ため、キャリッジの重量が比較的重くなってしまい、キ
ャリッジの高速駆動の妨げとなってしまっていた。

【００２０】そこで本発明では、上記従来例の問題点を
解決し、精度の高い位置検出用素子などを使用したり、
組立時に特別な調整を行ったりする必要のない光ディス
ク装置の提供を目的とするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、情報記録媒体に対する情報の記録再生を
行うヘッド部と、前記ヘッド部を所定範囲にわたって直
線駆動する駆動手段と、前記ヘッド部が前記所定範囲の
ほぼ中央に位置する状態を検出可能な位置センサと、前
記位置センサからの出力を利用して前記ヘッド部を前記
所定範囲のほぼ中央に移動して初期位置の設定を行うコ
ントローラと、を有する報記録再生装置とした。

【００２２】また、光ディスクに対する情報の記録再生
を行う光学ヘッドと、前記光学ヘッドを所定範囲にわた
って直線駆動する駆動手段と、前記光学ヘッドが前記所
定範囲のほぼ中央に位置する状態を検出可能な位置セン
サと、前記位置センサからの出力を利用して前記光学ヘ
ッドを前記所定範囲のほぼ中央に移動して初期位置の設
定を行うコントローラと、を有する光ディスク装置とし
た。

【００２３】なお、所定範囲の中央付近におけるヘッド
部の移動に対して、出力が直線的に変化する位置センサ
を用いてもよい。また、所定範囲の両端付近におけるヘ
ッド部の移動に対して、一端側では最大値、他端側では
最小値となる値を出力する位置センサを用いてもよい。

【００２４】また、所定範囲の半分以上の長さを持つ光
反射面と、前記光反射面に対して光を照射する発光素子
と、前記光反射面からの反射光を検出する受光素子とか
らなる位置センサを備え、前記光反射面に対する前記発
光素子および前記受光素子の位置関係により、前記受光
素子に入射する前記発光素子の反射光量が変化すること
を利用して位置検出を行ってもよい。

【００２５】また、受光素子が検出する光量が最大とな
る状態での前記受光素子の出力を記憶し、前記受光素子
の出力から前記受光素子の最小出力を引いた第１の値
と、前記受光素子の最大出力から前記受光素子の最小出
力を引いた第２の値とを用い、前記第１の値を前記第２
の値で除した値を前記ヘッド部の位置情報として利用す
るコントローラとしてもよい。

【００２６】また、受光素子が検出する光量が最大とな
る状態での前記受光素子の出力が一定となるように発光
素子の光量を制御するコントローラとしてもよい。さら
に、半径方向位置に応じて複数の領域が設けられ、同一
半径位置にある領域ではそれそれほぼ同一の角記録密度
を有し、異なる半径位置にある領域では外周側の領域ほ
ど前記角記録密度が高い状態に形成された光ディスクを
用いるものであって、前記光ディスクに対する情報の記
録再生を行う光学ヘッドと、前記光学ヘッドの初期位置
の設定動作中に前記光学ヘッドを前記光ディスクの中央
位置付近に移動させ、固有の同期信号の周波数を所定の
領域の角記録密度に相当する周波数に設定して同期を取
るコントローラと、を備えた光ディスク装置とした。

【００２７】なお、固有の同期信号の周波数を、所定の
領域の周囲にある領域の角記録密度に相当する周波数に
再設定して同期を取るコントローラとしてもよい。ま
た、固有の同期信号の周波数を、前記光学ヘッドを前記
光ディスクの中央位置付近の周囲に向かって移動させる
ことにより同期を取るコントローラとしてもよい。

【００２８】

【作用】以上のように構成された本発明によれば、光学
ヘッドが可動範囲の中央位置でのトラッキングエラー信
号を用いて初期設定を行うことができるため、光ディス
クの最内周位置にてトラッキング用のサーボ回路を調整
する従来の場合と比較して、光学ヘッドが光ディスクの
最外周に移動した場合のトラッキングオフセットの発生
量を1/2 に低減させることが可能となる。したがって、
精度の高い位置検出用素子などを利用したり、組立時に
特別な調整を行うことなく、従来より信頼性の高い装置
を提供することができる。

【００２９】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図１は本発明に係る情報記録再生装置のヘッ
ド移動装置を部分的に示す斜視図、図２は制御ブロック
図である。なお、この実施例では情報記録再生装置とし
て光ディスク装置を例にとって説明する。なお、光ディ
スク装置の全体構成は図８に示した従来のものと同等で
あるため、光ディスク2 などは省略して描いてある。

【００３０】レーザ発光素子（図示しない）から出射し
たレーザ光は、図示しないコリメートレンズ、ビームス
プリッタ、ミラーなどの光学素子を経て光ディスク2 面
およびガイドレール7a,7b と平行に出射され、キャリッ
ジ5 内部の立ち上げミラー15で45゜の方向に反射して対
物レンズ1 に導かれ、光ディスク（情報記録媒体）2上
に焦点を結ぶ。光ディスク2 上で反射した光は、対物レ
ンズ1 や立ち上げミラー15を通り、ミラー、ビームスプ
リッタなどの光学素子を経て、図示しない受光素子に到
達する。

【００３１】対物レンズホルダ3 に固定された対物レン
ズ1 は、２枚の平行板ばね4a,4b を介してキャリッジ
（光学ヘッド）5 に接続されており、光ディスク2 に垂
直な方向に移動可能に弾性的に保持されている。

【００３２】また、対物レンズホルダ3 には、楕円状に
巻装されたフォーカス駆動コイル8a,8b が取り付けられ
ている。フォーカス駆動コイル8a,8b には、図示しない
ベースに固定されたフォーカスヨーク9a,9b に取り付け
られた第１のフォーカス磁石10a,10b と第２のフォーカ
ス磁石11a,11b が対向している。またフォーカス磁石10
a,10b の着磁方向は、光ディスク2 の周方向に平行であ
り、かつフォーカス磁石10a,11a とフォーカス磁石10b,
11b とで互いに逆方向となっている。フォーカス駆動コ
イル8a,8b に電流を流すことにより、ローレンツ力がフ
ォーカス駆動コイル8a,8b に、光ディスク2 面に垂直な
方向に発生し、対物レンズ1 を光ディスク2 面に垂直な
方向（フォーカス方向）に移動させることができる。通
常、図示しないコントローラ19（図２参照）によりレー
ザ光の焦点が光ディスク2 上に集束するように対物レン
ズ1 が移動される。

【００３３】キャリッジ5 には、ガイドレール7a,7b に
接触し転動するように、強磁性体を含む４対８個のベア
リング（支持体）6 が回転自在に取り付けられており、
キャリッジ5 が光ディスク2 の半径方向に移動可能とな
っている。また、キャリッジ5 にはラジアル駆動コイル
12a,12b が取り付けられている。ラジアル駆動コイル12
a,12b は円筒形状をなしており、その中空部にはベース
に固定された強磁性体を含むガイドレール7a,7b が挿通
されている。

【００３４】また、コの字形のラジアルヨーク14a,14b
がガイドレール7a,7b の両端を磁気的に接続するように
配置され、さらにラジアル駆動磁石13a,13b がラジアル
ヨーク14a,14b の内側に取り付けられている。ラジアル
駆動コイル12a,12b に電流を流すことによってローレン
ツ力が発生し、キャリッジ5 を光ディスク2 の半径方向
（ラジアル方向）に移動させることができる。そして、
レーザ光の焦点を光ディスク2 上の所望の位置に移動さ
せることができる。

【００３５】なお、キャリッジ5 の底面は平面状に形成
されており、光が反射しやすい状態になっている。ま
た、底面全体が光を反射しやすい状態に着色されていて
もよい。光ディスク2 の半径方向に対するキャリッジ5
の長さは、キャリッジ5 の可動範囲の半分以上となるよ
うに設定されている。

【００３６】そして、装置のベース側には発光素子16と
しての発光ダイオードが、また受光素子17としてのフォ
トダイオードが並設して取り付けられており、これら発
光素子16と受光素子17とで位置センサ18が構成されてい
る。なお、位置センサ18については後に詳述する。

【００３７】このような構成の光ディスク装置の制御方
法について図２を参照して説明する。 まずコントロー
ラ19は、装置内部に挿入された光ディスク2 をスピンド
ルモータ20により回転させる。そして、位置センサ18の
発光素子16を点灯させて検出回路の電源をONに設定し、
位置サーボ回路24を動作させてラジアル駆動コイル12a,
12b に通電し、キャリッジ5 を可動範囲の中央位置に移
動させる。そしてキャリッジ5 の初期設定（後述）を行
う。

【００３８】また、コントローラ19はフォーカスサーボ
回路21を動作させてフォーカス駆動コイル8a,8b に通電
し、対物レンズ1 をフォーカス方向に駆動可能な状態と
する。 次に、キャリッジ5 のラジアル方向移動に伴っ
て得られるトラッククロス信号を検出し、トラッキング
オフセットをキャンセルするための調整を行う。この調
整には、レーザ光の焦点が溝50を横切るときに生じるト
ラッキングエラー信号を用いる。通常光ディスク2 の溝
50の中心位置は光ディスク2 の回転中心とは一致しない
ため、キャリッジ5 が移動しなくても、レーザ光は光デ
ィスク2 の溝50に対して光ディスク2 の回転数と同じ周
期で相対的に移動し、トラッククロス信号を発生する。
しかし、光ディスク2 の偏心がほとんどない場合にはト
ラッククロス信号を得ることができない。そのため、ト
ラッククロス信号を確実に検出するためには、光ディス
ク2 の回転数と同期しないような周波数でキャリッジ5
を溝50の間隔以上の振幅で動かせばよい。

【００３９】このようにして、コントローラ19は得られ
たトラッキングエラー信号に基づき、トラッキングサー
ボ回路23の調整を行う。また、光ディスク2 上の所定の
トラックへのシーク動作を行う場合には、シーク制御回
路22を用いてキャリッジ5 の速度制御を行い、所定トラ
ックへの引き込み制御を実行する。

【００４０】なお、キャリッジ5 の位置制御情報や記録
再生信号情報の抽出に関しては、まずコントローラ19か
らの指令によりレーザドライバ回路25を介してレーザ発
光素子26を発光させレーザ光を照射させる。そして光デ
ィスク2 で反射したレーザ光を受光素子27で検出して処
理する。なお、レーザ発光素子26と受光素子27は固定光
学系28内に納められている。そして、位置制御情報に係
る信号はコントローラ19に直接戻されて光量の調整に利
用され、また上述したフォーカスサーボ回路21，シーク
制御回路22，トラッキングサーボ回路23，位置サーボ回
路24にも戻されて駆動信号に利用される。また、記録再
生信号に係る信号は、信号処理回路29で処理され、音声
や文字，画像などの情報として提供される。

【００４１】このような構成の本発明において、キャリ
ッジ5 の初期設定のための位置センサは以下のとおりと
なっている。図１に示すように、装置のベース側には発
光素子16としての発光ダイオードが、また受光素子17と
してのフォトダイオードが並設して取り付けられてい
る。これら発光素子16と受光素子17とで位置センサ18が
構成されている。位置センサ18とキャリッジ5 との位置
関係は、キャリッジ5 が可動範囲の中央位置より光ディ
スク2 の外周側にある状態では、発光素子16からの光が
キャリッジ5 底面で反射して受光素子17に入り、一方、
キャリッジ5 が可動範囲の中央位置より光ディスク2 の
内周側にある状態では、発光素子16からの光がキャリッ
ジ5 底面で反射せず受光素子17に入らないようになって
いる。同図におけるキャリッジ5 の位置は、可動範囲の
中央位置よりやや光ディスク2 の内周側となっている。

【００４２】なお、これとは逆に、キャリッジ5 が可動
範囲の中央位置より光ディスク2 の外周側にある状態で
受光素子17に光が入らず、一方、キャリッジ5 が可動範
囲の中央位置より光ディスク2 の内周側にある状態で受
光素子17に光が入るように設定してもよい。

【００４３】図３は、キャリッジ5 の位置に対する受光
素子17（位置センサ18）の出力の関係を示したものであ
る。ここでは横軸にキャリッジ5 の位置を、縦軸に受光
素子17の出力をそれぞれ取っている。

【００４４】同図からも明らかなように、可動範囲の中
央位置付近では、キャリッジ5 の位置変化に応じて受光
素子17の出力がほぼ直線的に変化することがわかる。そ
のため、この直線領域の中間付近となる位置を利用して
キャリッジ5 の位置決めを行うように、位置サーボ回路
を設計する。

【００４５】なお、装置内部のほこりや発光素子16の劣
化などによっては、発光素子16の光量が低下してしま
い、受光素子17に入る反射光量が図３中の二点鎖線のよ
うに多少低下してしまうことも考えられる。このような
場合にもキャリッジ5 の位置情報が正しく出力されるよ
うにするためには、まず位置センサ18からの出力が最大
となる位置にキャリッジ5 を移動し、その時の位置セン
サ18からの出力を用いて位置情報を校正するように、位
置サーボ回路及びコントローラを設定すればよい。これ
は例えば、位置センサ18の受光素子17の最大出力Ｉmax
を記憶しておき、受光素子17の出力Ｉから受光素子17の
最低出力Ｉmin を引いた値（Ｉ−Ｉmin ）を、記憶した
値Ｉmax から受光素子17の最低出力Ｉmin を引いた値
（Ｉmax −Ｉmin ）で割った値を位置センサ18の出力と
して用いることで達成できる。すなわち、位置センサ18
の出力は次式のとおり表現される。

【００４６】

【数１】 あるいは、受光素子17の最大出力Ｉmax が常に一定とな
るように、発光素子16の光量を制御できるようにしても
よい。

【００４７】つまり、位置センサ18の製造時において、
発光素子16の光量を最大光量より低く設定しておくこと
で、その後、装置内部のほこりや発光素子16の劣化など
によって発光効率が低下したとしても、受光素子17に入
る反射光量を所定の範囲の値に保つことができるように
なる。

【００４８】そして、キャリッジ5 が可動範囲の中央位
置でのトラッキングエラー信号を用いて初期設定を行
う。そのため、図４に示すように、固定光学系28からの
レーザ光の出射方向がキャリッジ5 の移動方向に対して
完全に平行となっていなくても、キャリッジ5 が光ディ
スク2 の最内周、最外周に移動した状態でのトラッキン
グオフセットの発生量を、従来の方法による場合よりも
大きく低減させることができる。すなわち、光ディスク
2 の最内周に設けられたミラー領域を利用してトラッキ
ング用のサーボ回路を調整する従来の場合と比較して、
キャリッジ5 が光ディスク2 の最外周に移動した場合の
トラッキングオフセットの発生量を1/2 に低減させるこ
とができる。

【００４９】そしてトラッキングサーボ回路23の調整が
終わると、コントローラ19は制御対象を位置サーボ回路
24からトラッキングサーボ回路23に切り替える。そして
位置センサ18の発光素子16を消灯し、検出回路の電源を
切る。

【００５０】発光素子16は総点灯時間が長くなると光量
が低下するため位置検出精度が低下するが、このように
位置センサ18をその初期設定時のみ動作させることによ
り、発光素子16の光量を長期間にわたって保つことがで
きるようになる。そして光ディスク装置の消費電力の低
減にも効果がある。

【００５１】以上のような本発明によれば、キャリッジ
が可動範囲の中央位置でのトラッキングエラー信号を用
いて初期設定を行うため、光ディスクの最内周に設けら
れたミラー領域を利用してトラッキング用のサーボ回路
を調整する従来の場合と比較して、キャリッジが光ディ
スク2 の最外周に移動した場合のトラッキングオフセッ
トの発生量を1/2 に低減させることが可能となる。

【００５２】したがって、精度の高い位置検出用素子な
どを利用したり、組立時に特別な調整を行うことなく、
従来より信頼性の高い光ディスク装置を提供することが
できる。

【００５３】また、永久磁石などの重い部品を搭載する
必要がないため、キャリッジをより高速に駆動すること
ができる。一方、光ディスクの記録再生においては、記
録領域を半径方向に複数のトラック領域に分割し、光デ
ィスクの外周側の領域ほど角記録密度を高くして記録容
量を増やす方式がある。すなわち、図５に同心円状に示
した各部には複数のトラックが存在しており、これら各
部は「トラック領域」と呼ばれる。また、各トラックは
径方向に延びるセクタ境界33によって「セクタ」に区切
られている。１トラックあたりのセクタ数は、光ディス
ク2 の外周側のトラック領域に向かうにしたがって増
え、角記録密度が高くなっている。

【００５４】このような方式の光ディスク2 を利用する
光ディスク装置においては、スピンドルモータ20の回転
数を一定にした場合には、トラックの半径方向位置に応
じて信号処理回路29のクロック周波数を変えないと信号
の記録再生が正確に行われない。

【００５５】コントローラ19は、制御対象を位置サーボ
回路24からトラッキングサーボ回路23に切り替えた場
合、信号処理回路29のクロック周波数を、位置サーボが
動作した際にレーザ光焦点が設計上入る光ディスク2 の
トラックの角記録密度に対応するクロック周波数に設定
する。ところが、位置センサ18の精度が低いと、レーザ
光が正しいトラックに入らないためクロック周波数が同
期せず、信号の再生が正しく行われない。

【００５６】このような場合には、コントローラ19は図
６に示す手順によりクロック周波数の同期を行う。ま
ず、コントローラ19は、制御対象を位置サーボ回路24か
らトラッキングサーボ回路23に切り替える。コントロー
ラ19は、現在のトラック領域(N) から目的のトラックに
隣接する一方のトラック領域(N+1) のクロック周波数に
対して、信号処理回路29のクロック周波数を順次切り替
え、再度の同期を試みる。さらに、必要に応じて隣接す
る他方のトラック領域(N-1) のクロック周波数への同期
を試みる。このような方法でも信号の再生が正しく行わ
れない場合には、さらに外側のトラック領域(N+S,N-S)
に切り替えて同期を試みる、という動作を繰り返し行
い、正しいクロック周波数を探索する。このような動作
を行うコントローラ19を設けることにより、誤差や経時
変化の大きい位置センサ18を使用する場合にも十分に対
応させることができる。

【００５７】なお、クロック周波数を同期させる方法と
しては、図７に示すような手順を採用することもでき
る。まず、クロック周波数の同期に失敗した場合、コン
トローラ19はその制御対象をトラッキングサーボ回路23
から位置サーボ回路24に切り替え、今度は位置決めの場
所を任意の方向に向かってトラック領域の幅かそれより
やや小さい量ΔS だけシフトする。その後、制御対象を
再び位置サーボ回路24からトラッキングサーボ回路23に
切り替え、再度同じクロック周波数で同期を試みる。こ
のような方法でも信号の再生が正しく行われない場合に
は、前記任意の方向とは逆の方向に- ΔS だけ位置決め
の場所をずらし、同様にして同期を試みる。さらに必要
ならば、シフトする量をさらにΔS だけ増加して同様の
同期を試みるというように、順次シフトする量を±ΔS
ずつ大きくして正しいクロック周波数を探索する。

【００５８】このようにして、光ディスク装置を記録再
生可能な状態に設定した後、何らかの原因でシーク動作
が失敗しキャリッジ5 が暴走した時には、従来の光ディ
スク装置では図９に示した内外周に設けた３個のホール
素子31a,31b,32でこれを検出していた。しかし、本発明
の光ディスク装置の場合、規定時間内にキャリッジ5が
目標のトラック位置まで移動しなかった場合には、コン
トローラ19がシークに失敗したと判断する。したがっ
て、内外周のホール素子31a,31b,32を不要とすることが
できる。このようなタイムアウト処理を採用することに
より、センサの数を減らすことができるために製作コス
トの低下が可能となり、また装置構成が簡単となるため
に信頼性が向上する。

【００５９】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明はこれら実施例に限定されることなく種々変
形して実施することが可能である。例えば、上記の実施
例とは逆に、キャリッジ5 側に発光素子16と受光素子17
を取り付け、ベース側に反射板の機能を設けてもよい。
この場合は、キャリッジ5の重量は多少増加してしまう
ものの、キャリッジ5 の移動方向長さを短くすることが
できるようになる。なお、ベース側の反射板の機能とし
ては、ベース上の所定部位を光が反射しやすい状態に加
工することにより実現される。

【００６０】また、発光素子16および受光素子17として
フォトインタラプタを利用してもよい。この場合には、
反射板などの反射部位を設ける代わりに遮光板を設ける
ことになる。

【００６１】また、上記の実施例では、本発明の情報記
録再生装置の中でも特に光ディスク装置に適用した場合
について説明したが、例えば磁気ディスク装置などの他
の情報記録再生装置に適用しても同様の効果を期待する
ことができる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように本説明によれば、精
度の高い位置検出用素子などを使用したり、組立時に特
別な調整を行ったりする必要のない光ディスク装置が実
現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る情報記録再生装置である光ディス
ク装置のヘッド移動装置を部分的に示す斜視図。

【図２】本発明の情報記録再生装置の制御ブロック図。

【図３】キャリッジの位置に対する受光素子の出力の関
係を示すグラフ。

【図４】トラッキングオフセットエラーの発生メカニズ
ムを説明する図。

【図５】本発明の光ディスク装置に使用される光ディス
クの概念図。

【図６】図５に示した光ディスクの角記録密度に対応す
るクロック周波数に対する同期の手順を示すフローチャ
ート。

【図７】図５に示した光ディスクの角記録密度に対応す
るクロック周波数に対する同期の手順の他の例を示すフ
ローチャート。

【図８】従来の光ディスク装置の内部構造を示す斜視
図。

【図９】従来の光ディスク装置のヘッド移動装置を部分
的に示す斜視図。

【図１０】光ディスク上のレーザ光の状態を示す断面図
および平面図。

【符号の説明】

1 対物レンズ 2 光ディスク（情報記録媒体） 3 対物レンズホルダ 5 キャリッジ（光学ヘッド） 6 ベアリング 7a,7b ガイドレール 8a,8b フォーカス駆動コイル 9a,9b フォーカスヨーク 10a,10b 第１のフォーカス磁石 11a,11b 第２のフォーカス磁石 12a,12b ラジアル駆動コイル 13a,13b ラジアル駆動磁石 14a,14b ラジアルヨーク 15 立ち上げミラー 16 発光素子 17 受光素子 18 位置センサ 19 コントローラ 20 スピンドルモータ 21 フォーカスサーボ回路 22 シーク制御回路 23 トラッキングサーボ回路 24 位置サーボ回路 25 レーザドライバ回路 26 レーザ発光素子 27 受光素子 28 固定光学系 29 信号処理回路

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報記録媒体に対する情報の記録再生を行
   うヘッド部と、 前記ヘッド部を所定範囲にわたって直線駆動する駆動手
   段と、 前記ヘッド部が前記所定範囲のほぼ中央に位置する状態
   を検出可能な位置センサと、 前記位置センサからの出力を利用して前記ヘッド部を前
   記所定範囲のほぼ中央に移動して初期位置の設定を行う
   コントローラと、 を有することを特徴とする情報記録再生装置。
2. 【請求項２】所定範囲の中央付近におけるヘッド部の移
   動に対して、出力が直線的に変化する位置センサを用い
   てなることを特徴とする請求項１記載の情報記録再生装
   置。
3. 【請求項３】所定範囲の両端付近におけるヘッド部の移
   動に対して、一端側では最大値、他端側では最小値とな
   る値を出力する位置センサを用いてなることを特徴とす
   る請求項２記載の情報記録再生装置。
4. 【請求項４】所定範囲の半分以上の長さを持つ光反射面
   と、前記光反射面に対して光を照射する発光素子と、前
   記光反射面からの反射光を検出する受光素子とからなる
   位置センサを備え、前記光反射面に対する前記発光素子
   および前記受光素子の位置関係により、前記受光素子に
   入射する前記発光素子の反射光量が変化することを利用
   して位置検出を行うことを特徴とする請求項１記載の情
   報記録再生装置。
5. 【請求項５】受光素子が検出する光量が最大となる状態
   での前記受光素子の出力を記憶し、前記受光素子の出力
   から前記受光素子の最小出力を引いた第１の値と、前記
   受光素子の最大出力から前記受光素子の最小出力を引い
   た第２の値とを用い、前記第１の値を前記第２の値で除
   した値を前記ヘッド部の位置情報として利用するコント
   ローラを用いてなることを特徴とする請求項３または請
   求項４記載の情報記録再生装置。
6. 【請求項６】受光素子が検出する光量が最大となる状態
   での前記受光素子の出力が一定となるように発光素子の
   光量を制御するコントローラを設けてなることを特徴と
   する請求項４または請求項５記載の情報記録再生装置。
7. 【請求項７】光ディスクに対する情報の記録再生を行う
   光学ヘッドと、 前記光学ヘッドを所定範囲にわたって直線駆動する駆動
   手段と、 前記光学ヘッドが前記所定範囲のほぼ中央に位置する状
   態を検出可能な位置センサと、 前記位置センサからの出力を利用して前記光学ヘッドを
   前記所定範囲のほぼ中央に移動して初期位置の設定を行
   うコントローラと、 を有することを特徴とする光ディスク装置。
8. 【請求項８】所定範囲の中央付近における光学ヘッドの
   移動に対して、出力が直線的に変化する位置センサを用
   いてなることを特徴とする請求項７記載の光ディスク装
   置。
9. 【請求項９】所定範囲の両端付近における光学ヘッドの
   移動に対して、一端側では最大値、他端側では最小値と
   なる値を出力する位置センサを用いてなることを特徴と
   する請求項８記載の光ディスク装置。
10. 【請求項１０】所定範囲の半分以上の長さを持つ光反射
    面と、前記光反射面に対して光を照射する発光素子と、
    前記光反射面からの反射光を検出する受光素子とからな
    る位置センサを備え、前記光反射面に対する前記発光素
    子および前記受光素子の位置関係により、前記受光素子
    に入射する前記発光素子の反射光量が変化することを利
    用して位置検出を行うことを特徴とする請求項７の光デ
    ィスク装置。
11. 【請求項１１】受光素子が検出する光量が最大となる状
    態での前記受光素子の出力を記憶し、前記受光素子の出
    力から前記受光素子の最小出力を引いた第１の値と、前
    記受光素子の最大出力から前記受光素子の最小出力を引
    いた第２の値とを用い、前記第１の値を前記第２の値で
    除した値を前記光学ヘッドの位置情報として利用するコ
    ントローラを用いてなることを特徴とする請求項９また
    は請求項１０記載の光ディスク装置。
12. 【請求項１２】受光素子が検出する光量が最大となる状
    態での前記受光素子の出力が一定となるように発光素子
    の光量を制御するコントローラを設けてなることを特徴
    とする請求項１０または請求項１１記載の光ディスク装
    置。
13. 【請求項１３】半径方向位置に応じて複数の領域が設け
    られ、同一半径位置にある領域ではそれそれほぼ同一の
    角記録密度を有し、異なる半径位置にある領域では外周
    側の領域ほど前記角記録密度が高い状態に形成された光
    ディスクを用いるものであって、 前記光ディスクに対
    する情報の記録再生を行う光学ヘッドと、 前記光学ヘッドの初期位置の設定動作中に前記光学ヘッ
    ドを前記光ディスクの中央位置付近に移動させ、固有の
    同期信号の周波数を所定の領域の角記録密度に相当する
    周波数に設定して同期を取るコントローラと、を備えた
    ことを特徴とする光ディスク装置。
14. 【請求項１４】固有の同期信号の周波数を、所定の領域
    の周囲にある領域の角記録密度に相当する周波数に再設
    定して同期を取るコントローラを備えたことを特徴とす
    る請求項１３記載の光ディスク装置。
15. 【請求項１５】固有の同期信号の周波数を、前記光学ヘ
    ッドを前記光ディスクの中央位置付近の周囲に向かって
    移動させることにより同期を取るコントローラを備えた
    ことを特徴とする請求項１３記載の光ディスク装置。