JPH025226A - 光ディスク装置の位置決め制御方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、１つのポジショナに２つのフォーカシングア
クチエエータを具備した光ディスク装置の位置決め制御
方法に関する。

〔従来の技術〕

第３図に従来の光磁気ディスク装置の概略構成を示す、
この図において、１はディスク媒体、２はそのディスク
媒体１を回転するスピンドルである。３は光学ユニット
であり、光源４、カップリングレンズ等の光学部品５、
情報・焦点・トラック信号ａを検出する分割形の光検出
器６等から構成される。７はフォーカシングアクチュエ
ータであり、光学ユニット３からの光ビームをディスク
媒体１面に集光する対物レンズ８をディスク媒体１の面
振れ方向に駆動する。９はトラッキングアクチュエータ
であり、ディスク媒体１の面の光ビームをミラーの回転
によりディスク媒体１の径方向に駆動する。１０は光ビ
ームをディスク媒体１の径方向に大きく移動可能なポジ
ショナである。

１１は該ポジショナ１０に対するミラーの回転変位を検
出する例えは発光、受光素子で構成された検出部と増幅
部とからなる位置検出器、１２は装置のベース、１３は
ディスク媒体ｌの面近傍に磁界を変える電磁石である。

２０は各動作を管理する光ディスク制御装置、２１は面
振れ制御装置、２２はトラック制御装置、２３はポジシ
ョナ位置制御装置、２４はポジショナ速度制御装置であ
る。

３０．３１．３２．３３はスイッチである。

また、矢印ａは情報・焦点・トラック信号、ｂは位置検
出信号、Ｃは面振れ方向駆動信号、ｄはディスク媒体径
方向駆動信号、ｅはポジショナ駆動信号、ｆはスイッチ
３０を制御する信号、ｇはスイッチ３１を制御する信号
、ｈはスイッチ３２を制御する信号、ｉはスイッチ３３
を制御する信号の、流れ方向を示す。

この第３図に示す光磁気ディスク制御装置において、所
定のトラックに光ビームを位置決めして信号を書き換え
る場合、概ね以下の手順となる。

ディスク媒体ｌがスピンドル２に取り付けられ、一定回
転数に達した時点で、光ビームがディスク媒体１の面の
任意のトラックに位置決めされ、面振れ並びにトラック
偏心に追従した状態になる。

これは、焦点・トラック信号ａを面振れ制御装置２１と
トラック制御装置２２に入力して閉ループ制御により対
物レンズ８を面振れ方向に駆動し、ミラーを回転方向に
駆動することで実行される。

このとき、ミラーのみを機械的平衡位置から回転しポジ
ショナ１０に対して光ビームをディスク媒体１の径方向
に変位させることでトラック偏心追従を行うと、第３図
中に破線で示すように、ディスク反射光が光検出器６上
で大きく移動する。

この反射光移動は、トラック信号を光ビームがトラック
案内溝を横切る時に生じる光ビームの回折パターン変化
を分割形の光検出器６で検出・生成する方式では、トラ
ック検出誤差となって顕在化してくる。

そこで、ポジショナ１０をミラーの動きに追従させるこ
とで、ミラーの機械的平衡位置からの変位を低減し、光
検出器６上の反射光移動、つまりトラック信号の検出誤
差を抑圧する制御が行われる。この制御は、位置検出信
号すをスイッチ３１を介してポジショナ位置制御装置２
３に入力し、閉ループ制御系を構成することで実行され
る。

光ディスク制御装置２０から光ビームを所定のトラック
に位置決めし信号を書き換える指令が発せられると、光
ビームをトラックに追従させる制御及びポジショナ１０
をミラーの動きに追従させる制御が解除される。

次にポジショナ１０の高速移動時にミラーが回転振動し
ないようポジショナ１０に対するミラー位置を一定に保
つ位置制御が行われる。これは、位置検出信号すをトラ
ック制御装置２２に入力し、閉ループ制御系を構成する
ことで実行される。

その後、ポジショナ１０（光ビームと等価）をトラック
案内溝の横断本数を計数しながら所定のトラックまでポ
ジショナ速度制御装置２４により速度制御し、高速に移
動する。この時、ポジショナ１０の移動速度はトラック
信号の微分等により生成される。ポジショナ１０が所定
のトラック位置に達すると、ポジショナ速度制御と位置
制御が解除され、光ビームをトラック偏心に追従させる
制御及びポジショナ１０をミラーの動きに追従させる制
御が動作し、所定のトラックに追従し信号の書換えが可
能となる。

信号を書き換える場合、記録されている以前の信号を一
旦消去する必要がある。この消去は、ディスク媒体１の
磁化方向を一様に揃える動作であり、電磁石１３により
一方向の磁界を作用させながらディスク媒体１の面に強
い光パワーを照射し媒体温度をキュリー点以上に上げる
ことでなされる。記録は、ディスク媒体１の磁化方向を
部分的に消去とは逆方向にする動作であり、電磁石１３
の磁界を消去時とは逆にし、ディスク媒体１の面に強い
光パワーをパルス的に照射し、媒体温度を部分的にキュ
リー温度以上に上げることでなされる。

以上説明したように、書換えのためのディスク媒体１は
、少なくとも２回転する必要がある。また、信号が正確
に記録されたかどうかを確認するために更に１回転する
必要がある。

従って、高性能な光ディスク装置では、短時間に所定の
トラックに光ビームを位置決めする性能だけでなく、信
号の書換えも短時間に終了する必要がある。従来の装置
では、書換え・確認動作に上述のようにディスク媒体が
３回転する必要があり、高速の書換性に問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこでこれを解決すべくほぼ同時に信号の書換え・確認
動作が完了するようにするには、高速・高精度の位置決
めが要求される。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、消去、記録、再生の各動作に回転待ちを生じ
ることな（はぼ同時に信号の書換え・確認動作を終了さ
せることができる光ディスク装置に適用して、光ビーム
を高速・高精度に所定のトラックに位置決めすることが
できるようにした位置決め制御方法を提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

このために本発明は、スピンドル中心を通るディスク媒
体径方向直線を中心線としほぼ対称な位置に配置した第
１の対物レンズと第２の対物レンズとを上記ディスク媒
体径方向に移動可能なポジショナ上に配置し、上記第１
の対物レンズにより消去ビームを、上記第２の対物レン
ズにより記録ビームと再生ビームを上記ディスク媒体、
の面に集光する光ディクク装置において、 上記記録、再生ビームをディスク媒体径方向に駆動する
両ビームに共通な第２のトラッキングアクチュエータの
上記ポジショナに対する相対変位をほぼ零に制御すると
共に、 上記消去ビームをディクス媒体径方向に駆動する第１の
トラッキングアクチュエータの上記ポジショナに対する
相対変位を位置検出装置で検出し、該位置検出装置の検
出信号により、上記相対変位によって引き起こされる上
記消去ビームのトラック信号検出誤差を補正するように
した。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。第１図はその
一実施例の光ディスク装置の平面図、第２図は当該光デ
ィスク装置の動作を説明するための図である。

５１はディスク媒体、５２はそのディスク媒体５１を回
転するためのスピンドルである。５３は光学ユニットで
あり、消去、記録、再生用の光源、カップリングレンズ
等の光学部品、情報・焦点・トラック信号を検出する分
割形の光検出器等から構成されている。

５４は光学ユニット５３からの消去ビーム４０をディス
ク媒体５１の面に集光する第１の対物レンズ、５５は第
１の対物レンズ５４をディスク媒体５１の面振れ方向に
駆動する第１のフォーカシングアクチュエータ、５６は
消去ビーム４０をミラーの回転によりディスク媒体５１
の径方向に駆動する第１のトラッキングアクチュエータ
、５７は第１のトラッキングアクチュエータ５６のミラ
ーの回転変位を検出する例えば発光、受光素子で構成さ
れた検出部と増幅部からなる第１の位置検出装置である
。

５８は光学ユニット５３からの記録ビーム４１、再生ビ
ーム４２をディスク媒体５１の面に集光する第２の対物
レンズ、５９は第２の対物レンズ５８をディスク媒体５
１の面振れ方向に駆動する第２のフォーカシングアクチ
ュエータ、６０は記録、再生のビーム４１．４２をミラ
ーの回転によりディスク媒体５１の径方向に駆動する第
２のトラッキングアクチュエータ、６１は第２のトラッ
キングアクチュエータ６０のミラーの回転変位を検出す
る例えば発光、受光素子で構成された検出部と増幅部か
らなる第２の位置検出装置である。

６２は記録ビーム４１をディスク媒体５１の径方向に駆
動するミラー回転形の第３のトラッキングアクチュエー
タ、６３は第３のトラッキングアクチュエータ６２のミ
ラーの回転変位を検出する例えば発光、受光素子で構成
された検出部と増幅部からなる第３の位置検出装置、６
４は記録ビーム４１と再生ビーム４２を合成するミラー
、６５はポジショナ、６６はそのポジショナ６５のガイ
ド、６７はポジショナ６５の駆動装置、６８は装置のベ
ース、６９は消去磁界を発生する磁石、７０は記録磁界
を発生する磁石である。

８０は各動作を管理する光ディスク制御装置、８１は第
１のフォーカシングアクチュエータ５５を駆動する面ふ
れ制御装置、８２は第２のフォーカシングアクチュエー
タ５９を駆動する面振れ制御装置、８３は第１のトラッ
キングアクチュエータ５６を駆動するトラック駆動装置
、８４は第２のトラッキングアクチュエータ６０を駆動
するトラック駆動装置、８５は第３のトラッキングアク
チュエータ６２を駆動するトラック制御装置、８６はポ
ジショナ位置制御装置、８７はポジショナ速度制御装置
、８８は記ｔα装置、８９は相対変位換算装置、９０は
トラック信号補正装置である。

矢印Ａは消去ビームの面振れ信号、Ｂは第１のフォーカ
シングアクチュエータ駆動信号、Ｃは再生ビームの面振
れ信号、Ｄは第２のフォーカシングアクチュエータ駆動
信号、Ｅは再生ビームのトラック信号、Ｆは第２のトラ
ンキングアクチュエータ駆動信号、Ｇは第２の位置検出
信号、トＩはポジショナ駆動信号、■は消去ビームのト
ラック信号、Ｊは第１のトラッキングアクチュエータ駆
動信号、Ｋは記録ビーム４１のトラック信号、Ｌは第３
のトラッキングアクチュエータ駆動信号、Ｍは第１の位
置検出信号、Ｎは消去ビームの相対変位信号、０は消去
ビームのトラックバイアス信号、Ｐは消去ビームのトラ
ック信号補正信号、の流れを示す。

本発明の実施例ではディスク媒体５１の所定の位置に光
ビームを位置決めし、信号を書換え・確認する場合、概
ね以下の手順による。

ディスク媒体５１がスピンドル５２にローディングされ
て一定回転数に達した時点で、光ビームをディスク媒体
５１の面に位置決めする。この位置決めは以下に示す動
作による。

消去ビームの面振れ信号Ａを第１の面振れ制御装置８１
に入力し、第１のフォーカシングアクチュエータ５５を
駆動することで、消去ビーム４０の面振れ制御を行う。

また、再生ビームの面振れ信号Ｃを第２の面振れ制御装
置８２に入力し、第２のフォーカシングアクチュエータ
５９を駆動することで記録、再生ビーム４１．４２の面
振れ制御を行う。そして、再生ビームのトラック信号Ｅ
を第２のトラック制御装置８４に入力して第２のトラッ
キングアクチュエータ６０を駆動し、再生ビーム４２の
トラック制御を行うと共に、第２の位置検出信号Ｇをポ
ジショナ位置制御装置８６に入力してポジショナ６５を
第２のトラッキングアクチュエータ６０の動きに追従さ
せる。

次に、同一トラック位置決め時のポジショナ６５に対す
る消去ビーム４０の相対変位を記憶する。

これは以下に示す動作による。

まず、再生ビーム４２を従来と同様な位置決め制御方法
でディスク媒体５１の外周に移動する。

再生ビーム４２を所定のトラックに位置決め後、消去ビ
ーム４０と記録ビーム４１のトラック制御を動作させ、
トラックングアクチュエータにより光ビームをディスク
媒体５１の径方向に駆動し、該所定のトラックに光ビー
ムを位置決めする。

消去ビーム４０のトラック制御は、消去ビーム４０のト
ラック信号Ｉを第１のトラック制御装置８３に人力して
第１のトラッキングアクチュエータ５６を駆動すること
でなされる。

記録ビーム４１のトラック制御は、記録ビーム４１のト
ラック信号Ｋを第３のトラック制御装置８５に入力して
第３のトラッキングアクチュエータ６２を駆動すること
でなされる。

ポジショナ６５に対する消去ビームの相対変位は、第１
の位置検出信号Ｍから算出できるので、その位置検出信
号Ｍを直流成分と交流成分にフィ−ルターで分離し記憶
装置８８に記憶する。ただし、交流成分はディスク媒体
５１の回転に同期して記憶する。

なお、再生ビーム４２の相対変位は、ポジショナ６５が
第２のトラッキングアクチュエータ６０の動きに追従し
ているため微小であり、記憶の必要はない。また、記録
ビーム４１の相対変位は、再生ビーム４２と記録ビーム
４１が同一レンズ５８で集光され、且つビーム間のディ
スク周方向距離が約５〜１０μｍであるため、記録ビー
ム４２の相対変位も微小であり、記憶の必要はない。上
記動作をディスク媒体５１の外周から内周に至る複数の
個所で実施し、本動作を終了する。

次に、消去ビーム４０のディスク反射光移動によって生
じるトラック信号の検出誤差を、ポジショナ６５に対す
る光ビームの相対変位から算出するトラック信号補正係
数を記憶する。まず、消去ビーム４０のトラック制御を
解除し、トラッキングアクチュエータ５６を変位させ、
その結果化じる位置検出信号Ｍの変化とフィルタにより
トラック信号と分離したトラック信号のバイア信号０の
変化をトラック信号補正装置９０に入力する。そして、
位置検出信号Ｍの変化値に対するトラック信号バイアス
信号Ｏの変化値の比を算出し、トラック信号補正係数と
して記憶する。なお、この補正係数は事前に光学解析で
算出し記憶しておいても良いが、ディスク媒体５１や光
ディスク装置の製造ばらつき等により変動するため、前
記手順により前記補正係数を求めると算出誤差を抑圧で
きる。

以上の初期動作を完了後、光ディスク制御装置から光ビ
ームを所定のトラックに位置決めし、信号を書き換える
指令が発せられると、光ビームのトラック制御やポジシ
ョナ６５を第２のトラッキングアクチュエータ６０の動
きに追従させる制御が解除される。次に、ポジショナ高
速移動時に、ポジショナ６５上のミラーが回転振動しな
いようにする位置制御が、第１及び第２のトラッキング
アクチュエータ５６．６０に対して行われる。これは、
位置検出信号をトラック制御装置に入力することでなさ
れる。

このとき、第１のトラック制御装置８３には該所定のト
ラックに消去ビーム４０を位置決めした時に生じる光ビ
ームの相対変位を発生するに等価な相対変位信号Ｎが相
対変位換算装置８９から入力され、直流・交流位置制御
が行われる。また、第１の位置検出信号Ｍはトラッ信号
補正装置９０に入力されており、トラック信号補正係数
を用いて、直流・交流位置制御によって生じるトラック
信号のバイアス変動を補正するトラック信号補正信号Ｐ
が生成され、消去ビーム４０のトラック信号へ加算され
ている（図示せず）。

なお、相対変位換算装置８９は、記憶装置８８に記憶さ
れているディスク基準位置での位置検出信号をもとにし
て、所定のトラックに位置決めした時に生じる光ビーム
の相対変位を発生するに等価な相対変位信号を算出する
。

その後、再生ビーム４２にてトラック案内溝の横断本数
を計数しながら、ポジショナ６５　（再生ビームと等価
）を該所定のトラックまでポジショナ速度制御装置８７
により速度制御し、高速に移動する。このとき、ポジシ
ョナ６５の移動速度はトラック信号の微分等により生成
される。ポジショナ６５が該所定のトラックに達すると
、ポジショナ速度制御と第２のトラッキングアクチュエ
ータ６０の位置制御を解除し、再生ビーム４２を該所定
のトラックに追従させる制御及びポジショナ６５を第２
のトラッキングアクチュエータ６０の動きに追従させる
制御を行う。

次に、第１のトラッキングアクチュエータ５６の位置制
御、直流・交流位置制御を解除し、消去ビーム４０と記
録ビーム４１をトラックに追従させる制御を行う。この
とき、消去ビームと記録ビームの追従トラックが該所定
のトラックと異なる場合は、トラッキングアクチュエー
タによりそれら光ビームをディクス媒体の径方向に移動
し、該所定のトラックにそれら光ビームを位置決めする
。

この時も、第１の位置検出信号Ｍはトラッ信号補正装置
９０に入力されており、トラック信号補正係数を用いて
、トラック偏心通従によって生じるトラック信号のバイ
アス変動を補正するトラック信号補正信号Ｐが生成され
、消去ビームのトラソ信号Ｉに加算されている（図示せ
ず）。

次に、消去ビーム４０の光パワーを増加し、ディクス媒
体５１面の温度をキュリー点以上に上げて記録されてい
る信号を記録動作に先行して消去し、また記録ビーム４
１の光パワーをパルス的に変調し媒体温度を部分的にキ
ュリー点以上に上げて信号を記録し、更に再生ビーム４
２にて新たに記録された信号を確認する。

以上の一連の動作により、所定のトラックの信号の書換
え・確認ができる。

ところで、トラック検出誤差を引き起こすポジショナ６
５（再生ビームとほぼ等価）に対する消去ビーム４０の
相対変位は、トラック偏心、光ビームの位置調整誤差の
他に、各光ビームの配置関係によっても変わる。

この点に関し本実施例では、スピンドル５２の中心を通
るディスク媒体５１の径方向直線を中心線とし、はぼ対
称な位置に消去ビーム４０を集光する第１の対物レンズ
５４と記録、再生ビーム４１．４２を集光する第２の対
物レンズ５８を配置する位置関係としているため、ディ
スク媒体５１の内外周の任意の同一トラックに各光ビー
ムを位置決めしても、スピンドル５２の中心を通り上記
中心線に直交する線から各光ビームに至る上記中心線に
平行な線分の距離はほぼ同じとなり、相対変位の発生を
低減できる。しかし、上記中心線に非対称に対物レンズ
を配置した場合、ディスク媒体５１の内外周で消去ビー
ムの相対変位が大きく変動する。

また、本実施例では、再生ビーム４２の動きにポジショ
ナ６５を追従させているため、消去ビーム４０に比べ高
い位置精度が要求される再生、記録ビームのトラック制
御精度を向上できる。

また、ポジショナ高速移動中、消去ビームをポジショナ
に対して直流・交流位置制御しているため、所定のトラ
ックに再生ビーム４２が位置決めされた後、消去ビーム
４０の所定のトラックに対する相対変位、相対速度が小
さくなり、所定のトラックに対する位置決めの確度や安
定性が向上する。

また、トラック偏心追従中、ポジショナ高速移動中の両
方において、消去ビーム４０のディスク反射光が光検出
器上で移動することで生じるトラック信号検出誤差を補
正しているため、消去ビーム４０のトラック制御精度を
向上できる。

また、バイアス変動によるトラック信号の非対称性を改
善できるため、ポジショナ移動後に消去ビーム４０をト
ラックに位置決めする際の安定性が一層向上する。

この結果、１台のポジショナ６５により、消去、記録、
再生の各光ビームをディスク媒体径方向に移動し、同一
トラックに高速・高精度に位置決めすることが可能とな
る。

なお、上述の実施例では再生ビームのトラック信号已に
より、トラッキングアクチュエータ６０を制御し、また
ポジショナ６５のトラッキングアクチュエータへの追従
制御並びにトラック移動の制御を行っているが、記録ビ
ームのトラック信号を用いることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明では再生、記録、消去ビー
ムのトラック制御精度を向上できる。またポジショナ高
速移動後の消去ビームの所定のトラックに対する位置決
めの確度や安定性を向できる。

この結果、１台のポジショナにより消去、記録、再生の
各光ビームをディスク媒体径方向に移動し、同一トラッ
クに高速・高精度に位置決めして、信号の書換え・確認
の動作がほぼ同時に終了できる小形・高性能な先光ディ
スク装置を実現できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光ディスク装置の平面図、
第２図は第１図のｎ−ｎから見た概略構成図、第３図は
従来の光ディスク装置の概略構成図である。 代理人　弁理士　長　尾　常　明 二■ 第１ 図 第３ 図 手 続 補 正　書、。発、 昭和６３年１０月４日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、スピンドル中心を通るディスク媒体径方向直線
   を中心線としほぼ対称な位置に配置した第１の対物レン
   ズと第２の対物レンズとを上記ディスク媒体径方向に移
   動可能なポジショナ上に配置し、上記第１の対物レンズ
   により消去ビームを、上記第２の対物レンズにより記録
   ビームと再生ビームを上記ディスク媒体の面に集光する
   光ディクク装置において、 上記記録、再生ビームをディスク媒体径方向に駆動する
   両ビームに共通な第２のトラッキングアクチュエータの
   上記ポジショナに対する相対変位をほぼ零に制御すると
   共に、 上記消去ビームをディクス媒体径方向に駆動する第１の
   トラッキングアクチュエータの上記ポジショナに対する
   相対変位を位置検出装置で検出し、該位置検出装置の検
   出信号により、上記相対変位によって引き起こされる上
   記消去ビームのトラック信号検出誤差を補正することを
   特徴とする光ディスク装置の位置決め制御方法。
2. （２）、上記消去ビームを上記第１のトラッキングアク
   チュエータの駆動によりディスク媒体径方向に変位させ
   、その結果生ずる位置検出信号変化とトラック信号のバ
   イアス変化より、位置検出信号値をトラック信号のバイ
   アス値に変換するトラック信号補正係数を算出し、トラ
   ッキング信号検出誤差を補正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の位置決め制御
   方法。