JPS62140250A

JPS62140250A - 光デイスク装置

Info

Publication number: JPS62140250A
Application number: JP28051685A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Miyasaka; 宮坂　利之
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Automation Equipment Engineering Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 1985-12-13
Filing date: 1985-12-13
Publication date: 1987-06-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明は、回転する光ディスクに対して光学ヘッドのト
ラッキングを行なうことにより情報の記録または再生を
行なう光ディスク装置に係り、特に光ディスクの偏心補
正手段に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］一般に、この種の光ディスク装置は、情報記録媒体とし
て同心円状またはスパイラル状の記録トラックを有する
光ディスクを用い、この光ディスクを回転させながら、
その半径方向に光学ヘッドを直線移動させることにより
、光ディスクの記録トラックに対して情報の記録または
再生を行なうようになっている。

このような光ディスク装置は、回転する光ディスクの記
録トラックに対して光学ヘッドが正確に−〇− 追従しなければならない。このため通常、トラッキング
サーボ系を用いたトラッキング制御が行なわれている。

ところで、このような光ディスク装置において、回転す
る光ディスク上の任意の記録トラックから記録トラック
へ光学ヘッドを移動させようとする場合、一旦トラッキ
ングを停止して目標とする記録トラックとの距離分だ【
プ光学ヘッドを移動させ、再びトラッキングを行なう動
作を行なっている。

しかし、一般に光ディスクの記録トラックそのものは、
光ディスクを回転駆動するモータの回転軸の中心に対し
て必ずしも真円ではなく、偏心している場合が多い。こ
のため、一旦トラッキングを停止すると、光学ヘッドと
記録トラックとの相対位置が偏心量分だけばらつき、移
動後再びトラッキングを行なったときは、その分だけ狂
いが生じ、精度を出しにくいという欠点があり、目標の
記録トラックへの位置決め時間の短縮が困難であった。

［発明の目的］本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、光ディスク上の記録トラックの偏心の影
響を見掛は１少なくし、高精度に光学ヘッドの位置決め
制御を行なうことができる光ディスク装置を提供するこ
とにある。

［発明の概要］本発明は上記目的を達成するために、実際の記録または
再生動作を行なう以前に、光学ヘッドから出力されるト
ラッキングの位置ずれ信号を読取ることにより、記録ト
ラックの偏心形状に相当するデータを記憶し、アクセス
のために光学ヘッドを任意の記録トラック間を移動させ
る際、上記記憶したデータにより記録トラックの偏心を
打消すような信号をトラッキング制御手段にバイアスと
して与えるようにし、ざらに光学ヘッドの移動距離を検
出することにより、光学ヘッドの移動速度を制御するよ
うにしたものである。

［発明の実施例］以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図において、１は光ディスク、２は光ディスク１を
回転駆動するモータ、３は記録および再生用の光学ヘッ
ドである。光ディスク１は、下面に同心円状またはスパ
イラル状の記録トラックを有し、１回転を例えば「Ｏ〜
２５５」の２５６セクタに分割されている。モータ２は
モータ制御回路４によって駆動される。光学ヘッド３は
、第２図に示すように光ディスク１の下面側に設けられ
た直流リニアモータ５に取着されており、これによりリ
ニアモータ５で光ディスク１の半径方向に直線移動され
るようになっている。すなわち、リニアモータ５は、永
久磁石を備えた固定部６と、この固定部６の永久磁石上
を直線移動する駆動コイルを有する可動部７とから構成
されていて、この可動部７に光学ヘッド３が固定されて
いる。８は可動部７に固定されている光学スケール、９
は光学スケール８の位置を光学的に検出する検出器（透
過形光学センサ）であり、これは、いわゆる重ね格子形
検出方式によって可動部７（つまり光学ヘッド３）の位
置を検出するようになっている。

検出器９の出力信号は、リニアモータ制御手段と一〇− してのりニアモータ制御回路１０に供給される。

リニアモータ制御回路１０は、後述するＣＰＵ３３から
供給される目標位置信号および検出器９の出力信号に応
じてリニアモータ５を駆動することにより、その可動部
７、すなわち光学ヘッド３の位置決め制御を行なうとと
もに、検出器９の出力信号によって光学ヘッド３の移動
距離を検出し、その移動距離に応じてリニアモータ５の
速度制御を行なう。

光学ヘッド３は、レーザビーム光発生手段としてのレー
ザ発振器１１、コリメータレンズ１２、偏光ビームスプ
リッタ１３．１／４波長板１４、ビーム光を光ディスク
１上に収束させるとともに光ディスク１上の記録トラッ
クにビーム光を位置決めするための対物レンズ１５、対
物レンズ１５を垂直方向（光軸方向）に移動させる垂直
方向駆動コイル１６、対物レンズ１５を光ディスク１の
半径方向（光軸と直交する方向）に移動させるトラッキ
ング手段としての半径方向駆動コイル１７、ハーフプリ
ズム１８、集光レンズ１９、ナイフェツク２０．光ディ
スク１からの反射光を受けて光電変換を行なう２分割光
検出器（フォーカス位置センサ）２１、集光レンズ２２
、光ディスク１からの反射光を受けて光電変換を行なう
検出手段としての２分割光検出器（トラッキング位置セ
ンサ）２３などによって構成されている。

すなわち、レーザ発振器１１は、駆動回路２４によって
駆動されることにより発振動作し、レーザビーム光を発
生する。この場合、情報を光ディスク１上の記録トラッ
クに記録する際には、記録すべき情報に応じてその光強
度が変調されたレーザビーム光を発生し、光ディスク１
上の記録トラックから情報を再生する際には、一定の光
強度を有するレーザビーム光を発生するようになってい
る。レーザ発振器１１からのビーム光は、コリメータレ
ンズ１２で平行光化された後、偏光ビームスプリッタ１
３に導かれ、この偏光ビームスプリッタ１３で光ディス
ク１側へ反射される。この反射されたビーム光は、１／
４波長板１４を通って対物レンズ１５に導かれ、この対
物レンズ１５で収束されることにより、スポット状のビ
ーム光として光ディスク１上の記録トラックに位置決め
照射される。この光照射による光ディスク１からの反射
光は、対物レンズ１５および１／４波長板１４を通り、
さらに偏光ビームスプリッタ１３を通ってハーフプリズ
ム１８に導かれ、このハーフプリズム１日で２系統に分
光される。この分光された一方（焦点ずれ検出系）の反
射光は、集光レンズ１９およびナイフェツジ２０を通っ
て光検出器２１の受光面に結像され、光電変換される。

この光検出器２１の各出力信号はフォーカシング制御に
用いられる。また、ハーフプリズム１８で分光された他
方（トラッキング位置ずれ検出系）の反射光は、集光レ
ンズ２２を通って光検出器２３の受光面に結像され、光
電変換される。この光検出器２３の各出力信号は、トラ
ッキング制御および記録情報の読取りに用いられる。

光検出器２１の各出力信号はそれぞれ差動増幅器２５に
供給され、この差動増幅器２５の出力から光ディスク１
上におけるビーム光の焦点ずれ信号が得られるようにな
っている。差動増幅器２５から出力される焦点ずれ信号
はフォーカシング制御回路２６に供給される。フォーカ
シング制御回路２６は、入力される焦点ずれ信号に応じ
て前記垂直方向駆動コイル１６を制御し、対物レンズ１
５を垂直方向に駆動することにより、光ディスク１上に
照射されるビーム光が常にジャストフォーカスに位置す
るようフォーカシング制御を行なう。

光検出器２３の各出力信号はそれぞれ差動増幅器２７に
供給され、この差動増幅器２７の出力からトラッキング
位置ずれ信号が得られるようになっている。差動増幅器
２７から出力されるトラッキング位置ずれ信号は、トラ
ッキング制御手段としてのトラッキング制御回路２８お
よびＡ／Ｄ変換器２９にそれぞれ供給される。トラッキ
ング制御回路２８は、入力されるトラッキング位置ずれ
信号に応じて前記半径方向駆動コイル１７を制御し、対
物レンズ１５を光ディスク１の半径方向に駆動すること
により、ビーム光が常に光ディスク１上の記録トラック
に位置し、ビーム光が記録トラックを正確に追従するよ
うトラッキング制御を行なう。なお、トラッキングを行
なっている状態。

では、対物レンズ１５のみならずリニアモータ制御回路
１０にもサーボをかけ、対物レンズ１５およびリニアモ
ータ５を用いてビーム光の位置決めを行なっている。Ａ
／Ｄ変換器２９は、入力されるトラッキング位置ずれ信
号をディジタル信号に変換してデータバス３０に出力す
る。

また、光検出器２３の各出力信号はそれぞれビデオ回路
３１に供給される。ビデオ回路３１は、光検出器２３の
各出力信号を加算することにより、記録情報の再生信号
、すなわち記録トラック内のビットが反映させれたビデ
オ信号とし、そのビデオ信号を２値化して読取情報とし
てデータバス３０に出力する。

データバス３０には、駆動回路２４、す°ニアモータ制
御回路１０およびモータ制御回路４が接続されている。

また、データバス３０には、セクタカウンタ３２、全体
の制御を司るＣＰＬＪ　（セントラル・プロセッシング
・ユニット）３３、ＣＰＬＩ３３の動作プログラムなど
を格納しているＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）３４
、偏心補正データを記憶する記憶手段としてのＲＡＭ　
（ランダム・アクセス・メモリ）３５、およびＤ／Ａ変
換手段としてのＤ／Ａ変換器３６が接続されている。

セクタカウンタ３２は、前記モータ制御回路４から発生
する光ディスク１の１回転で２５６個のセクタパルスで
動作し、「Ｏ〜２５５」まで単純にカウントするカウン
タであり、そのカウント値はデータバス３０に出力され
るとともに、ＲＡＭ３５のアドレス信号としてセレクタ
３７の一方の入力端に供給される。セレクタ３７の他方
の入力端にはＣＰＵ３３からのアドレス信号が供給され
る。セレクタ３７は、ＣＰＵ３３から供給されるホール
ドアクノリッジ信号により切換動作するもので、その出
力端はアドレスバス３８を介してＲＯＭ３４およびＲＡ
Ｍ３５に接続されている。

ＣＰＵ３３は、ホールドパルス発生回路３９からホール
ドパルスが入力されるとホールド状態となり、ホールド
中であることを示すホールドアクノリッジ信号を発生す
る。このホールドアクノリッジ信号は、セレクタ３７、
ＲＡＭ３５、Ｄ／Ａ変換器３６およびホールドパルス発
生回路３９に供給される。Ｄ／Ａ変換器３６は、ＲＡＭ
３５から転送されるデータをアナログ信号に変換し、そ
の変換出力をトラッキング制御回路２８およびりニアモ
ータ制御回路１０にバイアスとして供給する。

ホールドパルス発生回路３９は、前記モータ制御回路４
から発生するセクタパルスの立上がりでセットされ、Ｃ
ＰＵ３３からのホールドアクノリッジ信号でリセットさ
れるラッチ回路であり、そのセット、リセットに応じて
ハイレベル、ロウレベルとなるホールドパルスを発生す
る。

このような構成において動作を説明する。まず、アクセ
ス動作は、光ディスク１の記録トラックにあらかじめ記
録されている位置情報を読取り、リニアモータ５で光学
ヘッド３を移動させることにより粗アクセスを行ない、
目標の記録トラックに近付くと対物レンズ１５を用いて
精密アクセスを行なうことにより、目標の記録トラック
にビーム光を移動させることができる。これらの動作は
ＣＰＬＪ３３の制御によって行なわれる。なお、このよ
うなアクセス動作は既に周知のことでもあるので、これ
以上の説明は省略する。

次に、本発明の最も重要な部分である偏心補正について
説明する。まず、実際の情報の記録または再生動作を行
なう以前に、モータ２によって光ディスク１を回転させ
、光ディスク１上の任意の位置でフォーカシング動作を
行なわせる。この状態で、ＣＰＵ３３は、セクタカウン
タ３２のカウント値によって示されるセクタごとに、差
動増幅器２７の出力から得られるトラッキング位置ずれ
信号をＡ／Ｄ変換しているＡ／Ｄ変換器２９の出力をデ
ータバス３０を介して読取り、ＲＡＭ３５に記憶する。

これを例えば光ディスク１の１回転に対して行なう。こ
のように、トラッキング位置ずれ信号をＡ／Ｄ変換器２
９でＡ／Ｄ変換し、そのデータをセクタごとに読取り、
ＲＡＭ３５に記憶することにより、ＲＡＭ３５には１回
転の記録トラックの偏心形状に相当するデータが記憶さ
れることになり、このデータが偏心補正データとして用
いられる。

こうして、偏心補正データが得られると、実際の情報の
記録または再生動作の際、ＲＡＭ３５内のデータをＤＭ
Ａ　（ダイレクト・メモリ・アクセス）方式を用いてサ
イクルスチールによりＤ／Ａ変換器３６に逐次転送すこ
とにより偏心補正を行なう。すなわち、偏心補正の開始
は、ホールドパルス発生回路３９を起動させることであ
る。ホールドパルス発生回路３９は、セクタ切換りごと
にホールドパルスを発生して、そのホールドパルスによ
ってＣＰＵ３３をホールドさせるものである。

ＣＰＵ３３は、ホールドパルスによってホールドするご
とにホールドアクノリッジ信号を発生し、そのホールド
アクノリッジ信号でセレクタ３７を切換えることにより
、アドレスバス３８の出力をＣＰＩＪ３３からセクタカ
ウンタ３２に切換える。

同時に、ホールドアクノリッジ信号によってＲＡＭ３５
の出力をイネーブルにするとともに、Ｄ／Ａ変換器３６
の入力をイネーブルにすることにより、ＣＰＵ３３のホ
ールド中にＲＡＭ３５内のデータをＤ／Ａ変換器３６に
転送する。これをセクタが切換るごとに繰返し行なう。

ＲＡＭ３５のアドレスはセクタカウンタ３２が指定して
おり、これによりセクタとアドレスとが常に対応してい
る。

ここで、トラッキング中であれば、Ｄ／Ａ変換器３６の
出力はトラッキング制御回路２８に送られ、半径方向駆
動コイル１７の駆動信号のバイアスとして与えられる。

これにより、見掛は上の偏心量を著しく減少させること
ができ、より一層正確かつ安定したトラッキングが可能
となる。

一方、トラッキング制御回路２８のサーボ系をオフにし
、リニアモータ５によって光学ヘッド３を任意の記録ト
ラック間を移動させるアクセスの際は、Ｄ／Ａ変換器３
６の出力はりニアモータ制御回路１０およびトラッキン
グ制御回路２８に一定の比を持って送られ、リニアモー
タ５の駆動信号および半径方向駆動コイル１７の駆動信
号の各バイアスとしてそれぞれ与えられる。あるいは、
Ｄ／Ａ変換器３６の出力はトラッキング制御回路２８に
対してのみ送られ、半径方向駆動コイル１７の駆動信号
のバイアスとして与えられる。これにより、見掛は上の
偏心量を著しく減少させることができ、必要とする移動
トラック数が偏心によって影響されない。

また、アクセスの際は、リニアモータ制御回路１０にお
いて、光学ヘッド３とともに移動する光学スケール８を
検出している検出器９の出力により光学ヘッド３の移動
距離を検出し、その移動距離に応じてリニアモータ５の
速度（つまり光学ヘッド３の移動速度）を制御する。た
とえば光学ヘッド３の移動開始当初は高速度にし、目標
の記録トラックに近付くにしたがって徐々に速度を減少
させるといった速度制御を行なう。

以上のような偏心補正および速度制御を行なうことによ
り、光ディスク１上の記録ｉ〜ラックの偏心の影響を見
掛は上少なくし、高精度に光学ヘッド３の位置決め制御
を行なうことが可能となる。

なお、前記実施例では、光学ヘッド３とともに移動する
光学スケール８と、この光学スケール８を検出する検出
器９とによって光学ヘッド３の移動距離を検出する場合
に５いて説明したが、たとえば第３図に示すように、差
動増幅器２７の出力から得られるトラッキング位置ずれ
信号を２値化回路４０で２値化することにより、ビーム
光が記録トラックを横切ったことを示す信号を得、この
信号をトラックカウンタ４１でカウントすることにより
、光学ヘッド３の移動距離を検出するようにしてもよい
。この場合、トラックカウンタ４１の内容はデータバス
３０を介してリニアモータ制御回路１０へ送られ、リニ
アモータ制御回路１０ではトラックカウンタ４１の内容
に応じてリニアモータ５の速度制御を行なう。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、光ディスク上の記
録トラックの偏心の影響を見掛は上少なくし、高精度に
光学ヘッドの位置決め制御を行なうことができる光ディ
スク装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体的な構成図、第２
図は同実施例におけるリニアモータの部分を示す側面図
、第３図は本発明の他の実施例を示す全体的な構成図で
ある。１・・・・・・光ディスク、２・・・・・・モータ、３
・・・・・・光学ヘッド、４・・・・・・モータ制御回
路、５・・・・・・リニアモータ、７・・・・・・可動
部、８・・・・・・光学スケール、９・・・・・・検出
器、１０・・・・・・リニアモータ制御回路、１１・・
・・・・レーザ発振器、１５・・・・・・対物レンズ、
１７・・・・・・半径方向駆動コイル、２３・・・・・
・光検出器、２７・・・・・・差動増幅器、２８・・・
・・・トラッキング制御回路、２９・・・・・・Ａ／Ｄ
変換器、３２・・・・・・セクタカウンタ、３３・・・
・・・ＣＰＵ、３５・・・・・・ＲＡＭ、３６・・・・
・・Ｄ／Ａ変換器、４０・・・・・・２値化回路、４１
・・・・・・トラックカウンタ。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）同心円状またはスパイラル状の記録トラックを有
し回転する光ディスクの半径方向に移動し、少なくとも
情報の記録または再生を行なうためのレーザビーム光を
発生するレーザビーム光発生手段と、このレーザビーム
光発生手段からのレーザビーム光を前記光ディスクの記
録トラック上に位置させるトラッキング手段と、前記光
ディスク上からの反射光を受けて前記レーザビーム光の
位置ずれ信号を得る検出手段とを具備し、前記回転する
光ディスクの記録トラックに対して情報の記録または再
生を行なう光学ヘッドと；前記光学ヘッドの移動距離を検出する移動距離検出手段
と；前記移動距離検出手段の出力に応じて前記光学ヘッドの
移動速度を制御する制御手段と；前記光学ヘッドの検出
手段から得られる位置ずれ信号に応じて前記トラッキン
グ手段を制御するトラッキング制御手段と；実際の記録または再生動作を行なう以前に前記光学ヘッ
ドの検出手段から得られる位置ずれ信号を読取ることに
より、前記記録トラックの偏心形状に相当するデータを
記憶する記憶手段と；アクセスのために前記光学ヘッド
を任意の記録トラック間を移動させる際、前記記憶手段
で記憶したデータにより前記記録トラックの偏心を打消
すような信号を前記トラッキング制御手段に与える偏心
制御手段とを具備したことを特徴とする光ディスク装置。
（２）前記移動距離検出手段は、前記光学ヘッドととも
に移動する光学スケールと、この光学スケールを光学的
に検出する検出器とによって光学ヘッドの移動距離を検
出することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
ディスク装置。
（３）前記移動距離検出手段は、前記光学ヘッドの検出
手段から得られる位置ずれ信号を２値化する２値化回路
と、この２値化回路の出力をカウントするカウンタとに
よって光学ヘッドの移動距離を検出することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の光ディスク装置。
（４）前記光ディスクは１回転を複数セクタに分割され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
ディスク装置。
（５）前記記憶手段は、前記光学ヘッドの検出手段から
得られる位置ずれ信号をセクタごとに読取ることにより
、光ディスク１回転の記録トラックの偏心形状に相当す
るデータを記憶することを特徴とする特許請求の範囲第
４項記載の光ディスク装置。
（６）同心円状またはスパイラル状の記録トラックを有
し回転する光ディスクの半径方向に移動可能な可動部を
有するリニアモータと；前記リニアモータの可動部に取付けられ、少なくとも情
報の記録または再生を行なうためのレーザビーム光を発
生するレーザビーム光発生手段と、このレーザビーム光
発生手段からのレーザビーム光を前記光ディスクの記録
トラック上に位置させるトラッキング手段と、前記光デ
ィスク上からの反射光を受けて前記レーザビーム光の位
置ずれ信号を得る検出手段とを具備し、前記回転する光
ディスクの記録トラックに対して情報の記録または再生
を行なう光学ヘッドと；前記光学ヘッドの移動距離を検出する移動距離検出手段
と；前記リニアモータを駆動するとともに前記移動距離検出
手段の出力に応じて前記リニアモータの速度制御を行な
うリニアモータ制御手段と；前記光学ヘッドの検出手段
から得られる位置ずれ信号に応じて前記トラッキング手
段を制御するトラッキング制御手段と；実際の記録または再生動作を行なう以前に前記光学ヘッ
ドの検出手段から得られる位置ずれ信号を読取ることに
より、前記記録トラックの偏心形状に相当するデータを
記憶する記憶手段と；アクセスのために前記光学ヘッド
を任意の記録トラック間を移動させる際、前記記憶手段
で記憶したデータにより前記記録トラックの偏心を打消
すような信号を前記リニアモータ制御手段およびトラッ
キング制御手段に一定の比を持つて与える偏心制御手段
とを具備したことを特徴とする光ディスク装置。
（７）前記移動距離検出手段は、前記光学ヘッドととも
に移動する光学スケールと、この光学スケールを光学的
に検出する検出器とによつて光学ヘッドの移動距離を検
出することを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の光
ディスク装置。
（８）前記移動距離検出手段は、前記光学ヘッドの検出
手段から得られる位置ずれ信号を２値化する２値化回路
と、この２値化回路の出力をカウントするカウンタとに
よつて光学ヘッドの移動距離を検出することを特徴とす
る特許請求の範囲第６項記載の光ディスク装置。
（９）前記光ディスクは１回転を複数セクタに分割され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の光
ディスク装置。
（１０）前記記憶手段は、前記光学ヘッドの検出手段か
ら得られる位置ずれ信号をセクタごとに読取ることによ
り、光ディスク１回転の記録トラックの偏心形状に相当
するデータを記憶することを特徴とする特許請求の範囲
第９項記載の光ディスク装置。