JPH11238236A - 光学記憶装置 - Google Patents

光学記憶装置

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JPH11238236A
JPH11238236A JP10039128A JP3912898A JPH11238236A JP H11238236 A JPH11238236 A JP H11238236A JP 10039128 A JP10039128 A JP 10039128A JP 3912898 A JP3912898 A JP 3912898A JP H11238236 A JPH11238236 A JP H11238236A
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JP
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track
optical storage
objective lens
signal
storage device
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JP10039128A
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English (en)
Inventor
Yasuaki Morimoto
寧章 森本
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ビームの移動制御を行う光学記憶装置に関
し、光学ヘッドを軽量化して、シーク時間を高速にす
る。 【解決手段】 光学記憶媒体１の情報を光学ヘッド２に
より読み取る光学記憶装置を示す。光学記憶媒体１のト
ラックを斜めに光走査するためのトラックアクチュエー
タ２２と、光学記憶媒体１からの光を受光する４分割受
光器とを有する光学ヘッド２と、光学ヘッド２を移動す
る移動モータ４と、４分割受光器の出力からトラックエ
ラー信号を演算する第１の信号処理回路３と、４分割受
光器の出力から対物レンズのシフト信号を演算する第２
の信号処理回路３と、トラックエラー信号によりトラッ
クアクチュエータ又は移動モータを制御し、且つシフト
信号により、対物レンズを通過する光が対物レンズの中
心に配置するように、トラックアクチュエータ又は移動
手段を制御する制御回路５とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学記憶媒体から
光学ヘッドにより情報を読み取る又は読み取り／書き込
む光学記憶装置に関し、光ビームの移動制御を行う光学
記憶装置に関する。
【０００２】光ディスク装置等の光学記憶装置において
は、光学ヘッドが光学記憶媒体に光を照射して、情報の
読み出し及び書き込みを行う。この光学記憶装置では、
光学ディスク上の情報トラックを走査するレーザースポ
ットを、情報トラックに位置付ける。このため、光学ヘ
ッドの対物レンズをフォーカス方向、トラック方向に精
密に駆動する。この光学記憶装置では、光学ヘッドの軽
量化が求められている。
【０００３】
【従来の技術】図１６は、従来技術の説明図である。
【０００４】光ディスク９０には、渦巻き状又は同心円
状に情報トラックが形成されている。光学ヘッド９１
は、可動部９１ー１と固定部９１ー２からなる。可動部
９１ー１には、対物レンズ９２と、対物レンズ９２をフ
ォーカス方向に駆動するフォーカスアクチュエータ９３
と、対物レンズ９２をトラック方向に駆動するトラック
アクチュエータ９４と、レンズポジションセンサ９５
と、立ち上げミラー９６とが設けられている。
【０００５】固定部９１ー２には、半導体レーザと４分
割受光器とを有する。固定部９１ー２の半導体レーザか
らの光は、可動部９１ー１の立ち上げミラー９６を介し
て対物レンズ９２に入射し、光ディスク９０に照射され
る。光ディスク９０からの反射光は、対物レンズ９２、
立ち上げミラー９６を介し固定部９１ー２に入射する。
【０００６】固定部９１ー２では、受光部が４分割され
た４分割受光器により、反射光を受光する。信号作成回
路９８は、４分割受光器の出力を演算し、フォーカスエ
ラー信号ＦＥＳ、トラックエラー信号ＴＥＳ、ＩＤ信号
ＩＤ等を作成する。フォーカスエラー信号ＦＥＳは、光
ビームのトラックに対するフォーカス方向の誤差を示
す。
【０００７】ＤＳＰで構成された制御回路９９は、フォ
ーカスエラー信号ＦＥＳによりフォーカスアクチュエー
タ９３をフォーカスサーボ制御して、光ビームの焦点位
置を調整する。トラックエラー信号ＴＥＳは、光ビーム
のトラック方向の誤差を示す。制御回路９９は、トラッ
クエラー信号ＴＥＳによりトラックアクチュエータ９４
をトラックサーボ制御して、光ビームをトラックに位置
付ける。
【０００８】リニアモータ等で構成されたモータ９７
は、光学ヘッド９１の可動部９１ー１を、光ディスク９
０のトラック横断方向に移動する。これにより、光学ヘ
ッド９１をコアースシークする。
【０００９】このような構成において、レンズポジショ
ンセンサ９５は、対物レンズ９２の位置を示すレンズポ
ジション信号ＬＰＯＳを発生する。このレンズポジショ
ン信号ＬＰＯＳは、光学ヘッド９１をモータ９７により
移動する時（コアースシーク時）に、対物レンズ９２を
ロックするために使用される。即ち、コアースシーク時
に、トラックエラー信号ＴＥＳから現在位置を検出し
て、シーク制御するので、対物レンズ９２が固定されて
いないと、現在位置を正確に検出することができない。
このため、制御回路９９は、レンズポジション信号ＬＰ
ＯＳによりトラックアクチュエータ９４を制御する。こ
れにより、対物レンズ９２は、ロックされる。
【００１０】又、レンズポジション信号ＬＰＯＳは、対
物レンズ９２の移動により、トラックアクセスする時
（トラックジャンプ時）に、対物レンズ９２の位置を検
出するため使用される。更に、レンズポジション信号Ｌ
ＰＯＳは、光ディスクの偏心補正制御をする時に、対物
レンズ９２の位置を検出するため、使用される。
【００１１】このように、レンズポジション信号ＬＰＯ
Ｓを使用して、対物レンズ９２の中心位置に、光ビーム
が配置するように、シーク制御する。このようなレンズ
ポジション信号ＬＰＯＳを発生するため、従来、光学ヘ
ッド９１の可動部９１ー１に、レンズポジションセンサ
９５を設けていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、次の問題があった。
【００１３】第１に、光学ヘッド９１を目標トラックに
高速にシークするためには、光学ヘッド９１が軽い方が
良い。このため、光学ヘッド９１の可動部９１ー１に、
可動するに必要な部品のみを搭載している。しかし、可
動部９１ー１にレンズポジションセンサ９５を搭載する
必要があるため、可動部９１ー１の重量を軽くできな
い。このため、シーク時間を高速にすることが困難であ
った。
【００１４】第２に、レンズポジションセンサ９５は、
発光器と受光器とからなるため、コストが高い。このた
め、光学記憶装置を安価に構成することが困難であっ
た。
【００１５】本発明の目的は、光学ヘッドを軽量化し
て、シーク時間を高速にすることができる光学記憶装置
を提供することにある。
【００１６】本発明の他の目的は、光学ヘッドを安価に
構成することができる光学記憶装置を提供することにあ
る。
【００１７】本発明の更に他の目的は、レンズポジショ
ンセンサを設けなくても、レンズポジション信号を発生
することができる光学記憶装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、光学記憶媒体
の情報を光学ヘッドにより読み取る光学記憶装置を示
す。この光学記憶装置は、光学記憶媒体にレーザー光を
照射するための対物レンズと、光学記憶媒体のトラック
を斜めに光走査するためのトラックアクチュエータと、
光学記憶媒体からの光を受光する４分割受光器とを有す
る光学ヘッドと、光学ヘッドの対物レンズとトラックア
クチュエータを移動する移動手段と、４分割受光器の出
力からトラックエラー信号を演算する第１の信号処理回
路と、４分割受光器の出力から対物レンズのシフト量を
示すシフト信号を演算する第２の信号処理回路と、トラ
ックエラー信号によりトラックアクチュエータ又は移動
手段を制御し、且つシフト信号により、対物レンズを通
過する光が対物レンズの中心に配置するように、トラッ
クアクチュエータ又は移動手段を制御する制御回路とを
有する。
【００１９】本発明では、４分割受光器の出力からレン
ズポジション信号を作成する。このため、光学記憶媒体
のトラックに対し、レーザー光を斜めに走査する。この
ようにすると、４分割受光器に入射する反射光分布が、
対物レンズのシフト量に対応したものとなる。４分割受
光器の出力から、対物レンズのシフト量を示すシフト信
号を演算することにより、対物レンズのシフト量を示す
シフト信号を得ることができる。
【００２０】このため、レンズポジションセンサを設け
なくても、対物レンズの位置を検出することができる。
これにより、光学ヘッドの軽量化が可能となり、シーク
時間を高速にできる。又、レンズポジションセンサを設
けなくても良いため、光学ヘッドのコストを安価にでき
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施の形態の
全体構成図、図２は、図１の光学ヘッドの構成図、図３
は、光デテクタとビームスポットの関係図、図４は、図
１の信号作成回路の構成図である。
【００２２】図１に示すように、光磁気ディスク１に
は、渦巻き状に情報トラックが形成されている。光学ヘ
ッド２の可動部２ー１には、対物レンズ２０と、フォー
カスアクチュエータ２１と、トラックアクチュエータ２
２と、立ち上げミラー２３とが設けられている。光学ヘ
ッド２の固定部２ー２には、半導体レーザー、光検出器
等が設けられている。
【００２３】可動部２ー１は、ポジショナー（リニアモ
ータ）４に搭載される。ポジショナー４は、可動部２ー
１を位置決めする。信号作成回路３は、後述するよう
に、固定部２ー２の光検出器の出力から、フォーカスエ
ラー信号ＦＥＳ、トラックエラー信号ＴＥＳ、レンズシ
フト信号ＯＳＭ、ＩＤ信号ＩＤ等を作成する。
【００２４】ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッ
サ）を含む制御回路５は、信号作成回路３からの信号Ｆ
ＥＳ、ＴＥＳ、ＯＳＭ、ＩＤにより、フォーカスアクチ
ュエータ２１、トラックアクチュエータ２２、ポジショ
ナー４を制御する。メモリ６は、偏心制御のための偏心
信号を格納する。
【００２５】光学ヘッド２を、図２により説明する。半
導体レーザー２４から出射した光束は、コリメータレン
ズ２５により平行光に変換された後、偏光ビームスプリ
ッタ２６に入射する。偏光ビームスプリッタ２６を通過
した光束は、可動部２ー１に入射する。可動部２ー１で
は、入射された光束が、立ち上げミラー２３により、対
物レンズ２０に入射し、光磁気記録ディスク１の情報ト
ラックであるランド又はグルーブに照射される。
【００２６】ここで、対物レンズ２０は、トラックアク
チュエータ２２により、情報トラックを斜めに走査する
ように駆動される。情報トラックから反射された光束
は、対物レンズ２０を通過して、立ち上げミラー２３を
経て偏光ビームスプリッタ２６に入射する。偏光ビーム
スプリッタ２６は、入射光を偏光特性に従い反射し、ウ
ォラストンプリズム２７に入射する。
【００２７】ウォラストンプリズム２７は、Ｐ偏光成分
と、Ｓ偏光成分と、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とが混在し
た成分からなる３つの光束に分離する。分離された３つ
の光束は、収束レンズ２８により収束光に変換される。
第１の平板ガラス２９は、入射面が紙面に対し４５度傾
き、且つ光束がほぼ４５度で入射するように、配置され
ている。第２の平板ガラス３０は、入射面が紙面に対し
４５度傾き、且つ光束がほぼ４５度で入射するように、
配置されている。
【００２８】この２つの平板ガラス２９、３０は、シリ
ンドリカル（非点収差）レンズの役目を果たす。２つの
平板ガラス２９、３０を通過した収束光は、光検出器３
１（図３にて後述する）に入射する。
【００２９】図３に示すように、光検出器３１は、Ｐ成
分の光束が入射されるＥエレメント３１ー２と、Ｓ成分
の光束が入射されるＦエレメント３１ー３と、Ｐ成分と
Ｓ成分が混在した成分の光束が入射される４分割エレメ
ント３１ー１とを有する。４分割エレメント３１ー１
は、Ａエレメント３１ーａ、Ｂエレメント３１ーｂ、Ｃ
エレメント３１ーｃ、Ｄエレメント３１ーｄから成る。
【００３０】光ディスク１の情報トラック上のビームス
ポットが、ディスク１の半径方向に対して３０度の傾き
をもって移動する時には、光検出器３１ー１、３１ー
２、３１ー３のビームスポットは、図３に示すように移
動する。光検出器３１ー１、３１ー２、３１ー３のビー
ムスポットは、情報トラック上のビームスポットと異な
る方向に移動する。
【００３１】ここで、４分割エレメント３１ー１の各々
のエレメント３１ーａ、３１ーｂ、３１ーｃ、３１ーｄ
の検出出力を、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」とす
る。トラックエラー信号ＴＥＳを得るためのプッシュプ
ル信号ＴＥＳは、４分割エレメント３１ー１の反射光分
布のＸ方向の変化により発生する。即ち、（Ａ＋Ｂ）ー
（Ｃ＋Ｄ）の演算により発生する。
【００３２】又、ビームスポットは斜めに移動されるの
で、４分割エレメント３１ー１のビームスポットは、移
動に伴いＹ方向の変化を示す。この４分割エレメント３
１ー１上のビームスポットのＹ方向の分布は、対物レン
ズのシフト量に対応する。即ち、〔（Ａ＋Ｄ）ー（Ｂ＋
Ｃ）〕の演算により、対物レンズのシフト量を表すレン
ズシフト信号ＯＳＭを発生できる。この事は、プッシュ
プル信号の発生方向と直交する方向の波面駆動信号を使
用することにより、対物レンズのシフト量を示すレンズ
シフト信号ＯＳＭを作成できる。
【００３３】図４に示すように、光検出器３１の各エレ
メント３１ー１（３１ーａ〜３１ーｄ）、３１ー２、３
１ー３の出力電流Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆは、電流／電
圧変換器４０ー１〜４０ー６により、電圧に変換され
る。差動アンプ４１は、出力Ｅから出力Ｆを差し引き、
光磁気信号ＭＯを作成する。
【００３４】加算アンプ４２は、出力Ｅと出力Ｆを差し
引き、位相ピットによる変調信号ＩＤを作成する。加算
アンプ４３ー１は、出力Ｂと出力Ｄを加算する。加算ア
ンプ４３ー２は、出力Ａと出力Ｃを加算する。差動アン
プ４３ー３は、加算出力（Ｂ＋Ｄ）から加算出力（Ａ＋
Ｃ）を差し引く。この差動出力〔（Ｂ＋Ｄ）ー（Ａ＋
Ｃ）〕が、フォーカスエラー信号ＦＥＳとなる。
【００３５】加算アンプ４４ー１は、出力Ａと出力Ｂを
加算する。加算アンプ４４ー２は、出力Ｃと出力Ｄを加
算する。差動アンプ４４ー３は、加算出力（Ａ＋Ｂ）か
ら加算出力（Ｃ＋Ｄ）を差し引く。この差動出力〔（Ａ
＋Ｂ）ー（Ｃ＋Ｄ）〕が、前述のプッシュプル信号ＰＰ
である。
【００３６】加算アンプ４５ー１は、出力Ａと出力Ｄを
加算する。加算アンプ４５ー２は、出力Ｂと出力Ｃを加
算する。差動アンプ４５ー３は、加算出力（Ａ＋Ｄ）か
ら加算出力（Ｂ＋Ｃ）を差し引く。この差動出力〔（Ａ
＋Ｄ）ー（Ｂ＋Ｃ）〕が、前述の対物レンズシフトモニ
タ信号ＯＳＭである。
【００３７】更に、対物レンズシフト信号ＯＳＭに、ゲ
イン付与回路４６でゲインを与える。差動アンプ４７
は、プッシュプル信号ＰＰからゲインが付与されたレン
ズシフト信号ＯＳＭを差し引く。この信号は、対物レン
ズがシフトしても、オフセットの発生がないトラックエ
ラー信号ＴＥＳである。即ち、オフセット補償されたト
ラックエラー信号ＴＥＳを得ることができる。
【００３８】次に、対物レンズのシフト量と対物レンズ
シフトモニタ信号について、更に説明する。図５乃至図
９は、対物レンズシフト信号を説明する図である。
【００３９】図５は、トラックサーボオフ時に、対物レ
ンズをシフトしていない場合のプッシュプル信号、対物
レンズシフトモニタ信号、トラッククロス信号の波形を
示す。プッシュプル信号、対物レンズシフトモニタ信号
ともに、信号中心がグランドＧＮＤに一致するように調
整されている。尚、プッシュプル信号ＰＰの位相は、ト
ラックゼロクロス信号の位相に９０度ずれている。
【００４０】図６は、トラックサーボオフ時に、対物レ
ンズを強制的にシフトした場合のプッシュプル信号、対
物レンズシフトモニタ信号、トラックエラー信号の波形
を示す。プッシュプル信号、対物レンズシフトモニタ信
号とも、プラス側にシフトしている。
【００４１】即ち、対物レンズシフトモニタ信号は、ト
ラックサーボオフ時に、対物レンズのシフト量を表すこ
とになる。又、プッシュプル信号ＰＰも、対物レンズの
シフト量を表す。ここで、トラックエラー信号は、プッ
シュプル信号から対物レンズシフトモニタ信号を差し引
いて、作成される。このトラックエラー信号には、全く
オフセットが現れない。このトラックエラー信号ＴＥＳ
を、トラック制御に使用すれば、安定な情報トラックの
走査が可能となる。
【００４２】図７は、図６で示した補償されたトラック
エラー信号ＴＥＳで、トラックサーボ制御（トラックサ
ーボオン）した場合に、対物レンズを強制的にシフトし
た時のプッシュプル信号ＰＰ、対物レンズシフトモニタ
信号の波形を示す。
【００４３】図７に示すように、トラックサーボオンし
た時も、対物レンズシフトモニタ信号ＯＳＭ（ＣＳ）
は、対物レンズのシフト量を示す。又、プッシュプル信
号も、対物レンズのシフト量を示す。それぞれの信号レ
ベルＳａ、Ｓｂは、Ｓａ＝Ｇ・Ｓｂの関係にある。従っ
て、対物レンズシフトモニタ信号ＯＳＭは、トラックサ
ーボオフ時、トラックサーボオン時に、対物レンズのシ
フト量を示すことになる。又、プッシュプル信号ＰＰ
も、補償されたトラックエラー信号ＴＥＳをトラックサ
ーボに使用した時に、対物レンズのシフト量を示す。
【００４４】次に、プッシュプル信号ＰＰを直接トラッ
クエラー信号として用いる場合について、説明する。図
８、図９は、プッシュプル信号を直接トラックエラー信
号として用いた場合を示す。図８は、トラックサーボオ
フ時に、対物レンズを強制的にシフトした場合のプッシ
ュプル信号と対物レンズシフトモニタ信号の波形を示
す。図８に示すように、プッシュプル信号と対物レンズ
シフトモニタ信号とも、対物レンズのシフト量に応じた
ＤＣ成分を有する。
【００４５】図９は、プッシュプル信号によりトラック
サーボオンした場合に、対物レンズを強制的にシフトし
た場合のプッシュプル信号と対物レンズシフトモニタ信
号の波形を示す。図９に示すように、プッシュプル信号
は、グランドレベルＧＮＤに制御される。一方、対物レ
ンズシフトモニタ信号は、対物レンズのシフト量に応じ
たＤＣ成分を示す。又、プッシュプル信号は、グランド
レベルに落ちるため、対物レンズのシフト量を示さな
い。
【００４６】この事は、トラックサーボに、プッシュプ
ル信号を用いても、補償されたトラックサーボ信号を用
いても、対物レンズシフトモニタ信号は、対物レンズの
シフト量を示すことになる。即ち、対物レンズシフトモ
ニタ信号は、レンズポジション信号として使用できる。
【００４７】一方、プッシュプル信号は、トラックサー
ボに、補償されたトラックサーボ信号を用いた場合に、
対物レンズのシフト量を示す。即ち、プッシュプル信号
は、補償されたトラックエラー信号をトラックサーボに
使用した場合のみ、レンズポジション信号として使用で
きる。
【００４８】このように、光検出器３１の４分割エレメ
ントの出力を演算することにより、対物レンズの位置を
示すレンズポジション信号を生成することができる。こ
のため、レンズポジションセンサを光学ヘッドに搭載す
る必要がないため、光学ヘッドを軽量化できる。このた
め、シーク時間を短縮することが可能となる。又、レン
ズポジションセンサを設ける必要がないため、光学ヘッ
ドのコストを低減することができる。
【００４９】次に、対物レンズシフトモニタ信号を用い
たトラックアクセス処理を説明する。図１０は、本発明
の一実施の態様の２段サーボ系のブロック図である。２
段サーボとは、偏心補正制御を行う時に、レンズポジシ
ョン（対物レンズシフトモニタ）信号により対物レンズ
の中心に光ビームが位置するように、リニアモータ（ポ
ジショナー）を制御するものである。
【００５０】図１０において、アナログ／デジタル変換
器８０は、フォーカスエラー信号ＦＥＳをデジタル値に
変換する。オフセット補償部５０は、フォーカスエラー
信号からフォーカスエラーオフセット値を差し引く。ゲ
イン付与部５１は、オフセット補償されたフォーカスエ
ラー信号にゲインを付与する。ＰＩＤ制御部５２は、フ
ォーカスエラー信号をＰＩＤ（比例、積分、微分）制御
して、フォーカス駆動信号を作成する。
【００５１】第１のスイッチＳＷ１は、フォーカスサー
ボオン時に、閉じられ、フォーカスサーボループを形成
する。ゲイン付与部５３は、フォーカス駆動信号にゲイ
ンを付与する。デジタル／アナログ変換器８５は、フォ
ーカス駆動信号をアナログ量に変換して、フォーカスパ
ワーアンプに出力する。尚、フォーカスパワーアンプ
は、フォーカスアクチュエータ２１（図１参照）を駆動
する。以上の構成により、フォーカスサーボ制御系を構
成する。
【００５２】コンパレータ８１は、トラッククロス信号
ＩＤをスライスして、トラックゼロクロス信号ＴＺＣを
作成する。カウンタ８２は、トラックゼロクロス信号Ｔ
ＺＣをカウントする。速度計算部５４は、カウンタ８２
の値から光ビームの実速度を計算する。速度誤差計算部
５５は、実速度と目標速度の誤差を計算する。第２のス
イッチＳＷ２は、ファインシーク（トラックジャンプ）
時に、閉じられ、ファインシーク量を出力する。ゲイン
付与部５６は、ファインシーク量にゲインを付与する。
【００５３】アナログ／デジタル変換器８３は、トラッ
クエラー信号ＴＥＳをデジタル値に変換する。オフセッ
ト補償部５７は、トラックエラー信号からトラックエラ
ーオフセット値を差し引く。ゲイン付与部５８は、オフ
セット補償されたトラックエラー信号にゲインを付与す
る。ＰＩＤ制御部５９は、トラックエラー信号をＰＩＤ
（比例、積分、微分）制御して、トラックサーボ駆動信
号を作成する。第３のスイッチＳＷ３は、トラックスサ
ーボ時に、閉じられ、トラックサーボループを形成す
る。
【００５４】アナログ／デジタル変換器８４は、対物レ
ンズシフトモニタ信号ＯＳＭをデジタル値に変換する。
オフセット補償部６０は、対物レンズシフトモニタ信号
からレンズオフセット値を差し引く。ゲイン付与部６１
は、オフセット補償された対物レンズシフトモニタ信号
にゲインを付与する。ＰＩＤ制御部６２は、対物レンズ
シフトモニタ信号をＰＩＤ（比例、積分、微分）制御す
る。第４のスイッチＳＷ４は、対物レンズのロック時
に、閉じられる。
【００５５】加算部６３は、第２のスイッチＳＷ２の出
力、第３のスイッチＳＷ３の出力、第４のスイッチＳＷ
４の出力を加算する。ゲイン付与部６４は、加算部６３
の出力にゲインを付与する。デジタル／アナログ変換器
８６は、加算信号をアナログ量に変換して、トラックパ
ワーアンプに出力する。尚、トラックパワーアンプは、
トラックアクチュエータ２２（図１参照）を駆動する。
【００５６】ＰＩＤ制御部６５は、対物レンズシフトモ
ニタ信号をＰＩＤ（比例、積分、微分）制御する。第５
のスイッチＳＷ５は、リニアモータの制御時に、閉じら
れる。
【００５７】現在位置計算部６６は、カウンタ８２の値
から現在位置を計算する。位置誤差計算部６７は、目標
位置から現在位置を差し引き、位置誤差を計算する。Ｐ
ＩＤ制御部６８は、位置誤差をＰＩＤ（比例、積分、微
分）制御する。第６のスイッチＳＷ６は、リニアモータ
の制御（コアースシーク）時に、閉じられる。ゲイン付
与部６９は、スイッチＳＷ６の出力にゲインを付与す
る。
【００５８】ＩＩＲフィルタ部７０は、スイッチＳＷ５
とスイッチＳＷ６の加算出力をフィルターする。ゲイン
付与部７１は、フィルタ出力にゲインを付与する。偏心
補正部７２は、ゲイン付与部７１の出力と、偏心メモリ
６（図１参照）からのフィードフォワード制御信号（偏
心信号）を合成し、駆動信号を作成する。デジタル／ア
ナログ変換器８７は、駆動信号をアナログ量に変換し
て、リニアモータパワーアンプに出力する。尚、リニア
モータパワーアンプは、リニアーモータ（ポジショナ
ー）４（図１参照）を駆動する。
【００５９】主制御部７３は、入力信号ＦＥＳ、ＩＤ、
ＴＥＳ、ＯＳＭを監視し、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ６を
制御する。尚、各部５０〜７３は、ＤＳＰ５が処理する
動作をブロックにして示したものである。
【００６０】図１１は、本発明の一実施の態様のアクセ
ス処理フロー図である。図１２は、図１１の偏心データ
測定処理フロー図、図１３は、図１２の偏心データ測定
動作説明図である。
【００６１】（Ｓ１）光磁気ディスクがローディングさ
れると、主制御部７３は、第１のスイッチＳＷ１をオン
し、フォーカスサーボをオンする。そして、主制御部７
３は、第３のスイッチＳＷ３をオンして、トラックサー
ボをオンする。
【００６２】（Ｓ２）主制御部７３は、図１２及び図１
３に示すように、偏心データを測定して、待機状態とな
る。
【００６３】（Ｓ３）主制御部７３は、アクセス指示を
受けると、ＩＤ信号から現在位置を把握し、現在位置か
ら目標トラックまでのトラック数を計算する。そして、
主制御部７３は、対物レンズのシフト量を、対物レンズ
シフトモニタ信号ＯＳＭから検出する。
【００６４】（Ｓ４）主制御部７３は、対物レンズのシ
フト量と目標位置までのトラック数とから、その位置ま
での距離が、トラックアクチュエータ２２の可動できる
範囲（即ち、対物レンズのみでアクセス可能範囲で、且
つオフセットが殆ど無視できる範囲）かを判定する。
【００６５】（Ｓ５）主制御部７３は、距離がトラック
アクチュエータ２２の可動範囲を越えている場合には、
光学ヘッド２の可動部２ー１を移動する。即ち、コアー
スシークする。このため、主制御部７３は、第６のスイ
ッチＳＷ６をオンして、リニアモータ（ポジショナー）
４を位置制御する。この時、第５のスイッチＳＷ５をオ
フする。
【００６６】又、光学ヘッド２の移動中の対物レンズ２
０のゆれを防止するため、対物レンズ２０をロックす
る。即ち、第３のスイッチＳＷ３をオフして、トラック
サーボをオフする。そして、第４のスイッチＳＷ４をオ
ンして、トラックアクチュエータ２２を対物レンズシフ
トモニタ信号ＯＳＭにより駆動する。
【００６７】（Ｓ６）主制御部７３は、距離がトラック
アクチュエータ２２の可動範囲を越えていない場合に
は、トラックジャンプを行う。即ち、第２のスイッチＳ
Ｗ２をオンして、トラックアクチュエータ２２を速度制
御する。この時、第３のスイッチＳＷ３をオフして、ト
ラックサーボをオフする。又、第５のスイッチＳＷ５を
オフする。
【００６８】（Ｓ７）主制御部７３は、現在位置から目
標位置に到達したか判定する。目標位置に到達したと判
断すると、第２のスイッチＳＷ２をオフし、第３のスイ
ッチＳＷ３をオンし、第４のスイッチＳＷ４をオフし
て、トラックサーボをオンにする。これにより、トラッ
クアクチュエータ２２は、トラックエラー信号ＴＥＳに
より駆動される。
【００６９】又、第５のスイッチＳＷ５をオンし、第６
のスイッチＳＷ６をオフして、リニアモータ４を、偏心
データと対物レンズシフトモニタ信号ＯＳＭの差分によ
り、駆動する。このため、対物レンズの中心位置に光ビ
ームが位置するように、光学ヘッド２の可動部２ー１が
位置制御される。
【００７０】（Ｓ８）この状態で、光ビームが位置した
トラックが目標トラックであるかを光磁気信号ＭＯから
判断する。目標トラックでない場合には、ステップＳ３
のアクセス処理に戻る。一方、目標トラックなら、デー
タの記録／再生を開始する。
【００７１】図１２により、図１１の偏心データの測定
処理について説明する。
【００７２】（Ｓ１０）主制御部７３は、第３のスイッ
チＳＷ３をオフして、トラックサーボをオフする。
【００７３】（Ｓ１１）この状態で、トラッククロス
（トラックゼロクロス）信号ＴＺＣ（又はプッシュプル
信号ＰＰ）からディスク１周の偏心トラック数（図１３
参照）をカウントする。
【００７４】（Ｓ１２）主制御部７３は、第３のスイッ
チＳＷ３をオンして、トラックサーボをオンする。そし
て、ディスクのコントロールトラックを再生して、トラ
ックピッチを確認する。
【００７５】（Ｓ１３）主制御部７３は、偏心トラック
数とトラックピッチから偏心量を計算する。
【００７６】（Ｓ１４）主制御部７３は、対物レンズシ
フトモニタ信号ＯＳＭをディスク１周分取り込む。これ
により、偏心量と対物レンズシフトモニタ信号の振幅、
位相（図１３参照）から偏心特性を算出する。即ち、デ
ィスクの各位相における偏心振幅を計算する。
【００７７】（Ｓ１５）主制御部７３は、計算した偏心
特性を、偏心メモリ６（図１参照）に記憶する。
【００７８】尚、周知のように、偏心メモリ６の偏心デ
ータは、図１０のＤＳＰ５が待機状態とデータ再生中に
読み出し、リニアモーター４をフィードフォワード駆動
する。この時、前述したように、対物レンズシフトモニ
タ信号ＯＳＭをフィードバックしているので、対物レン
ズの中心に光束が位置するように、光学ヘッド２の可動
部２ー１が位置制御される。
【００７９】図１４は、本発明の他の実施形態のサーボ
系ブロック図である。図１４中、図１０で示したものと
同一のものは、同一の記号で示してある。この例は、偏
心制御を行わない２段サーボを行わない例を示してい
る。即ち、図１０に比し、偏心補正部が削除されてい
る。
【００８０】図１５は、本発明の他の実施の態様のアク
セス処理フロー図である。
【００８１】（Ｓ２０）光磁気ディスクがローディング
されると、主制御部７３は、第１のスイッチＳＷ１をオ
ンし、フォーカスサーボをオンする。そして、主制御部
７３は、第３のスイッチＳＷ３をオンして、トラックサ
ーボをオンして、待機状態となる。
【００８２】（Ｓ２１）主制御部７３は、アクセス指示
を受けると、ＩＤ信号から現在位置を把握し、現在位置
から目標トラックまでのトラック数を計算する。そし
て、主制御部７３は、対物レンズのシフト量を、対物レ
ンズシフトモニタ信号ＯＳＭから検出する。
【００８３】（Ｓ２２）主制御部７３は、対物レンズシ
フトモニタ信号とトラック数とから、目標位置までの距
離が、トラックアクチュエータ２２の可動範囲（即ち、
対物レンズのみでアクセス可能範囲で、且つオフセット
が殆ど無視できる範囲）かを判定する。
【００８４】（Ｓ２３）主制御部７３は、距離がトラッ
クアクチュエータ２２の可動範囲を越えている場合に
は、光学ヘッド２の可動部２ー１を移動する。このた
め、主制御部７３は、第６のスイッチＳＷ６をオンし
て、リニアモータ（ポジショナー）４を位置制御する。
この時、第５のスイッチＳＷ５をオフする。
【００８５】又、光学ヘッド２の移動中の対物レンズ２
０のゆれを防止するため、対物レンズをロックする。即
ち、第３のスイッチＳＷ３をオフして、トラックサーボ
をオフする。そして、第４のスイッチＳＷ４をオンし
て、トラックアクチュエータ２２を対物レンズシフトモ
ニタ信号ＯＳＭにより駆動する。
【００８６】（Ｓ２４）主制御部７３は、距離がトラッ
クアクチュエータ２２の可動範囲を越えていない場合に
は、トラックジャンプを行う。即ち、第２のスイッチＳ
Ｗ２をオンして、トラックアクチュエータ２２を速度制
御する。この時、第３のスイッチＳＷ３をオフして、ト
ラックサーボをオフする。又、第５のスイッチＳＷ５を
オフする。
【００８７】（Ｓ２５）主制御部７３は、現在位置から
目標位置に到達したか判定する。目標位置に到達したと
判断すると、第２のスイッチＳＷ２をオフし、第３のス
イッチＳＷ３をオンし、第４のスイッチＳＷ４をオフし
て、トラックサーボをオンにする。これにより、トラッ
クアクチュエータ２２は、トラックエラー信号ＴＥＳに
より駆動される。又、第６のスイッチＳＷ６をオフし
て、リニアモータ４を、停止する。
【００８８】（Ｓ２６）この状態で、光ビームが位置し
たトラックが目標トラックであるかを光磁気信号ＭＯか
ら判断する。目標トラックでない場合には、第５のスイ
ッチＳＷ５をオンして、リニアモーター４を対物レンズ
シフトモニタ信号ＯＳＭにより、駆動する。このため、
対物レンズの中心位置に光ビームが位置するように、光
学ヘッド２の可動部２ー１が位置制御される。そして、
ステップＳ２１のアクセス処理に戻る。一方、目標トラ
ックなら、データの記録／再生を開始する。
【００８９】（Ｓ２７）主制御部７３は、対物レンズシ
フトモニタ信号ＯＳＭによるレンズシフト量をチェック
する。対物レンズのシフト量がゼロかを判定する。対物
レンズのシフト量がゼロでない場合には、第５のスイッ
チＳＷ５をオンして、リニアモーター４を対物レンズシ
フトモニタ信号ＯＳＭにより、駆動する。このため、対
物レンズの中心位置に光ビームが位置するように、光学
ヘッド２の可動部２ー１が位置制御される。
【００９０】（Ｓ２８）主制御部７３は、対物レンズの
シフト量がゼロの時は、再生終了かを判断する。再生終
了でなければ、ステップＳ２７に戻る。再生終了なら
ば、アクセス処理を終了する。
【００９１】このようにして、データ再生／記録中も対
物レンズのシフト量をチェックして、対物レンズの中心
位置に光ビームが位置するように、光学ヘッド２の可動
部２ー１を位置制御する。このため、トラックに対する
光束のずれを防止できる。
【００９２】上述の実施の態様の他に、本発明は、次の
ような変形が可能である。
【００９３】(1) 光学記憶媒体を、光磁気ディスクで説
明したが、光ディスク、相変化型光ディスク、光カード
等他の光学記憶媒体に適用できる。
【００９４】(2) トラックアクセス処理を、図１１、図
１５の例で説明したが、他のトラックアクセス処理に適
用することができる。
【００９５】(3) 光学ヘッドを、可動部と固定部とで構
成される分離型ヘッドで説明したが、一体型ヘッドを用
いても良い。
【００９６】(4) 移動手段を、リニアモータで説明した
が、ＤＣモータ等の他の移動手段を用いても良い。
【００９７】以上、本発明の実施の形態により説明した
が、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００９８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏する。
【００９９】(1) 光学記憶媒体のトラックに対し、レー
ザー光を斜めに走査して、４分割受光器の出力から、対
物レンズのシフト量を示すシフト信号を演算する。この
ため、レンズポジションセンサを設けなくても、対物レ
ンズの位置を検出することができる。これにより、光学
ヘッドの軽量化が可能となり、シーク時間を高速にでき
る。
【０１００】(2) 又、レンズポジションセンサを設けな
くても良いため、光学ヘッドのコストを安価にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の全体構成図である。
【図２】図１の光学ヘッドの構成図である。
【図３】図２の光デテクタとビームスポットの関係図で
ある。
【図４】図２の信号作成回路の構成図である。
【図５】本発明の対物レンズシフトモニタ信号のトラッ
クサーボオフ時の波形図である。
【図６】本発明の対物レンズシフトモニタ信号の対物レ
ンズシフト時の波形図である。
【図７】本発明の対物レンズシフトモニタ信号のサーボ
オン時の波形図である。
【図８】本発明の対物レンズシフトモニタ信号の対物レ
ンズシフト時の説明図である。
【図９】本発明の対物レンズシフトモニタ信号のサーボ
オン時の説明図である。
【図１０】本発明の一実施の形態の２段サーボ系のブロ
ック図である。
【図１１】本発明の一実施の形態のアクセス処理フロー
図である。
【図１２】図１１の偏心データ測定処理フロー図であ
る。
【図１３】図１２の偏心データ測定動作説明図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態の他のサーボ系のブ
ロック図である。
【図１５】本発明の他の実施の形態の他のアクセス処理
フロー図である。
【図１６】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク ２ 光学ヘッド ２ー１ 可動部 ２ー２ 固定部 ３ 信号作成回路 ４ 移動モータ ５ 制御回路（ＤＳＰ） ６ メモリ ２０ 対物レンズ ２１ フォーカスアクチュエータ ２２ トラックアクチュエータ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光学記憶媒体の情報を光学ヘッドにより
    読み取る光学記憶装置において、 前記光学記憶媒体にレーザー光を照射するための対物レ
    ンズと、前記光学記憶媒体のトラックを斜めに光走査す
    るためのトラックアクチュエータと、前記光学記憶媒体
    からの光を受光する４分割受光器とを有する光学ヘッド
    と、 前記光学ヘッドの前記対物レンズと前記トラックアクチ
    ュエータを移動する移動手段と、 前記４分割受光器の出力からトラックエラー信号を演算
    する第１の信号処理回路と、 前記４分割受光器の出力から前記対物レンズのシフト量
    を示すシフト信号を演算する第２の信号処理回路と、 前記トラックエラー信号により前記トラックアクチュエ
    ータ又は前記移動手段を制御し、且つ前記シフト信号に
    より、前記対物レンズを通過する光が前記対物レンズの
    中心に配置するように、前記トラックアクチュエータ又
    は前記移動手段を制御する制御回路とを有することを特
    徴とする光学記憶装置。
  2. 【請求項２】 請求項１の光学記憶装置において、 前記第２の信号処理回路は、 前記４分割受光器における前記トラックエラー信号の発
    生方向と直交する発生方向を有するシフト信号を演算す
    ることを特徴とする光学記憶装置。
  3. 【請求項３】 請求項１の光学記憶装置において、 前記制御回路は、 前記トラックエラー信号に基づいて前記移動手段を制御
    している時に、前記シフト信号により前記トラックアク
    チュエータをサーボ制御することを特徴とする光学記憶
    装置。
  4. 【請求項４】 請求項１の光学記憶装置において、 前記光学記憶媒体の偏心特性を示す偏心信号を格納する
    メモリを有し、 前記制御回路は、 前記シフト信号と、前記光学記憶媒体の偏心特性を示す
    偏心信号とに基づいて、前記移動手段を制御することを
    特徴とする光学記憶装置。
  5. 【請求項５】 請求項４の光学記憶装置において、 前記制御回路は、 前記シフト信号から前記光学記憶媒体の偏心特性を示す
    偏心信号を測定することを特徴とする光学記憶装置。
  6. 【請求項６】 請求項１の光学記憶装置において、 前記制御回路は、 前記シフト信号の中心値がゼロになるように、前記移動
    手段を制御することを特徴とする光学記憶装置。
  7. 【請求項７】 請求項１の光学記憶装置において、 前記光学ヘッドは、 前記対物レンズと前記トラックアクチュエータとを搭載
    し、前記移動手段により移動される可動部と、 前記４分割受光器を有する固定部とを有することを特徴
    とする光学記憶装置。
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