JPH0551973B2 - - Google Patents
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- JPH0551973B2 JPH0551973B2 JP56187869A JP18786981A JPH0551973B2 JP H0551973 B2 JPH0551973 B2 JP H0551973B2 JP 56187869 A JP56187869 A JP 56187869A JP 18786981 A JP18786981 A JP 18786981A JP H0551973 B2 JPH0551973 B2 JP H0551973B2
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- signal
- track
- light beam
- circuit
- light
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0901—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B17/00—Guiding record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor
- G11B17/005—Programmed access to indexed parts of tracks of operating discs, by guiding the disc
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
- G11B7/08505—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head
- G11B7/08517—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head with tracking pull-in only
-
- G—PHYSICS
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
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- G11B7/08505—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head
- G11B7/08529—Methods and circuits to control the velocity of the head as it traverses the tracks
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
- G11B7/0857—Arrangements for mechanically moving the whole head
- G11B7/08582—Sled-type positioners
- G11B7/08588—Sled-type positioners with position sensing by means of an auxiliary system using an external scale
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
- Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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XTとヘツドの変位XH
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。
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XTとヘツドの変位XH
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 【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。
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18786981A JPS5891536A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | デイジタル光デイスクのアクセス方式 |
KR8205303A KR880000999B1 (ko) | 1981-11-25 | 1982-11-24 | 광학적 정보 기억장치 |
EP82110907A EP0080212B1 (en) | 1981-11-25 | 1982-11-25 | Optical memory apparatus |
DE8484113018T DE3279453D1 (en) | 1981-11-25 | 1982-11-25 | Access device for positioning a light beam to a desired guide groove of an optical memory apparatus |
DE8282110907T DE3278981D1 (en) | 1981-11-25 | 1982-11-25 | Optical memory apparatus |
CA000416313A CA1196098A (en) | 1981-04-02 | 1982-11-25 | Optical memory apparatus |
EP84113018A EP0141396B1 (en) | 1981-11-25 | 1982-11-25 | Access device for positioning a light beam to a desired guide groove of an optical memory apparatus |
AT82110907T ATE36917T1 (de) | 1981-11-25 | 1982-11-25 | Optische speichervorrichtung. |
US06/736,125 US4607358A (en) | 1981-11-25 | 1985-05-20 | Optical memory apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18786981A JPS5891536A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | デイジタル光デイスクのアクセス方式 |
Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7962291A Division JPH0816983B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 情報記憶装置 |
JP5076588A Division JP2606545B2 (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | 情報記憶装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5891536A JPS5891536A (ja) | 1983-05-31 |
JPH0551973B2 true JPH0551973B2 (ja) | 1993-08-04 |
Family
ID=16213635
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18786981A Granted JPS5891536A (ja) | 1981-04-02 | 1981-11-25 | デイジタル光デイスクのアクセス方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5891536A (ja) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58185043A (ja) * | 1982-04-23 | 1983-10-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | トラツク検索装置 |
US4703408A (en) * | 1983-11-28 | 1987-10-27 | Hitachi, Ltd. | Apparatus and record carrier for optically writing information |
US4985881A (en) * | 1983-12-23 | 1991-01-15 | Hitachi, Ltd. | Record carrier for a magneto-optical disc memory having guide grooves of a plurality of tracks disposed with a predetermined relation to light spot diameter |
US4761774A (en) * | 1985-05-30 | 1988-08-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical disc drive apparatus |
JPS6266427A (ja) * | 1985-09-18 | 1987-03-25 | Fujitsu Ltd | 光デイスク装置のポジシヨナ駆動方式 |
JPS63157865U (ja) * | 1987-04-03 | 1988-10-17 | ||
JP2523126B2 (ja) * | 1987-04-10 | 1996-08-07 | 株式会社日立製作所 | 光デイスク装置のアクセス回路 |
KR910003457B1 (ko) * | 1987-09-17 | 1991-05-31 | 삼성전자 주식회사 | 광 디스크 드라이버의 데이타 트랙 카운터회로 |
JP2875260B2 (ja) * | 1988-08-03 | 1999-03-31 | 株式会社日立製作所 | 光ディスク装置 |
US5396477A (en) * | 1988-09-21 | 1995-03-07 | Hitachi, Ltd. | Light spot positioning method and optical disc memory apparatus employing the same |
JPH02187932A (ja) * | 1989-01-12 | 1990-07-24 | Olympus Optical Co Ltd | 光ビーム移動装置 |
US5193081A (en) * | 1989-02-28 | 1993-03-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Track-accessing controller for optical disks |
JPH03205619A (ja) * | 1989-10-11 | 1991-09-09 | Olympus Optical Co Ltd | 光ディスクのアクセス装置 |
JP2539539B2 (ja) * | 1990-09-18 | 1996-10-02 | 株式会社日立製作所 | 光情報記憶装置 |
JP2845230B2 (ja) * | 1996-12-16 | 1999-01-13 | 日本電気株式会社 | 光ディスク装置のビームスポット速度検出器 |
JP3753517B2 (ja) * | 1997-10-20 | 2006-03-08 | 富士通株式会社 | 光記録媒体ドライブ装置 |
JP2000057685A (ja) | 1998-08-11 | 2000-02-25 | Nec Yamagata Ltd | ディスクドライブ装置 |
JP2001035068A (ja) | 1999-07-08 | 2001-02-09 | Samsung Electronics Co Ltd | 振動誘発ディスク再生装置及び方法 |
WO2001016951A1 (fr) | 1999-08-31 | 2001-03-08 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Systeme de reproduction de disques |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5492155A (en) * | 1977-12-29 | 1979-07-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Retrieval device |
-
1981
- 1981-11-25 JP JP18786981A patent/JPS5891536A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5492155A (en) * | 1977-12-29 | 1979-07-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Retrieval device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5891536A (ja) | 1983-05-31 |
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