JPH0554457A - 光磁気デイスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 円盤状の記録担体の記録，再生およびアクセ
ス動作を行なう光磁気ディスク装置において、記録，再
生およびアクセス動作の高速化することを目的とする。 【構成】 対物レンズ２の可動範囲内に、光磁気ディス
ク１の全トラックを横切る経路を２０ａ，２０ｂのよう
に複数とした移動手段と、消去，記録，再生の一連の動
作や、アクセス動作を行なう際、アクセス距離，セクタ
位置情報などからこれらの処理が最短時間で完了するよ
う経路の選択手段を備えた構成により、経路２０ａ内で
所定のトラックの所定のセクタを消去し、光磁気ディス
ク１が一回転してその位置に戻ってくる前に、光ヘッド
を経路２０ｂに移動させ、光磁気ディスク１が一回転す
るのに要する時間より早い時間で次の動作の記録動作が
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は円盤状の記録担体の記
録，再生およびアクセス動作を高速に行なう光磁気ディ
スクに関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスク装置としては、ハードディスク
装置，フロッピディスク装置などの磁気記録装置、ある
いはＣＤ，追記型光ディスク装置，光磁気ディスク装置
などのような光ディスク装置などがある。これらは、い
ずれも近年高記録密度化に伴う大容量化，データアクセ
スの高速化に対応するものである。

【０００３】なかでも光ディスク装置は光を回折限界ま
で絞り込み、この微小スポットによりデータの記録，再
生を行なうために大容量記録が可能で、とくに書換え可
能な光磁気ディスク装置は、近い将来コンピュータ用の
外部記録装置として磁気記録装置にとって代わるであろ
うといわれており、すでに実用化にいたっている。

【０００４】光磁気ディスク（以下ディスクという）は
トラックピッチが１〜２μｍで非常に小さいため、記
録，再生中は微小な光スポットを回転しているディスク
の目標トラックに高精度に追随させてやる必要があり、
また、ディスク内の所定のトラックにデータを記録，再
生するために、光スポットを目標トラックまで移動させ
る動作が必要である。

【０００５】これらを実現するのに、一般には半導体レ
ーザ光源の出射光を光学プリズムなどを介してアクチュ
エータと一体化した対物レンズに入射させ、ディスク上
にて微小な光スポットに絞り込み、このアクチュエータ
をディスクのラジアル方向に移動することによって光ス
ポットをディスクの目標トラックに移動させる方法が用
いられている。

【０００６】アクセスや処理速度の高速化を図るために
は、可動部である対物レンズアクチュエータの軽量化を
図る必要がある。アクチュエータの軽量化としては、半
導体レーザ光源や光学プリズム，光検出器などを固定部
分とし、対物レンズと反射ミラーのみを電磁コイルから
なるアクチュエータと一体化し、これのみを可動部分と
し軽量化を図った方式（以下分離型光ヘッドという）な
どが提案されている。

【０００７】以下に従来の分離型光ヘッドの光磁気ディ
スク装置について説明する。図９に示すように、６はデ
ィスク１を回転させるためのスピンドルモータ、２はデ
ィスク１の記録膜に集光させるための対物レンズであ
る。３は対物レンズ２を保持し、ディスク１のラジアル
方向への位置決めを行なうためのスイングアーム部で、
ディスク１の外側に配設された回動軸４の回りに回動す
る。スイングアーム部３に搭載しない半導体レーザや各
種プリズム，トラッキングエラーおよびフォーカスエラ
ーを検出するための光学素子やセンサなどを収納した光
ヘッド固定部５は、装置ベース２６に固定されている。
平行四辺形プリズム２５により、光ヘッド固定部５から
対物レンズ２へレーザ光をガイドする。対物レンズ２は
４枚構成で、フォーカス支持ばね２７で、フォーカス方
向に可動とされコイルを巻回したフォーカスアクチュエ
ータ２３で駆動される。図中の２４はガルバノミラーで
ある。

【０００８】以上のように構成された光ディスク磁気装
置について、以下その動作を説明する。

【０００９】光ヘッド固定部５内の半導体レーザから発
せられた光はガルバノミラー２４で回動軸４に導かれ、
平行四辺形プリズム２５を介して対物レンズ２に達し、
対物レンズ２によってディスク１上に１〜２μｍほどの
微小スポットを形成する。ここで反射された光は、記録
信号や対物レンズ２の位置制御信号成分などを含んだ変
調光として再び対物レンズ２，平行四辺形プリズム２
５，回転軸４およびガルバノミラー２４を介して光ヘッ
ド固定部５へ戻る。光ヘッド固定部５内の光センサで信
号を検出して、記録信号などを抽出する。ここで、ディ
スク１の目標トラックへの移動は、回転軸４を軸とした
スイングアーム部３によってディスク１のラジアル方向
に粗移動制御される。しかし、これだけでは数μｍ以下
の微小位置制御は不可能であるため、ガルバノミラー２
４によって微小な位置制御が行なわれている。

【００１０】記録はディスク１に対して対物レンズ２と
反対側に設けられたバイアス磁界によって記録，消去に
応じた磁界が与えられ、ディスク１内においてレーザ光
が照射された部分のみが所定の方向に磁化される。

【００１１】光磁気ディスク装置は外部に設けたバイア
ス磁界によってディスク１内に磁化の方向が決められ、
光スポットによって磁化する領域が決定される。そのた
め、あらかじめ記録されたデータを消去して新たなデー
タを記録する時は、一旦バイアス磁界を上向きまたは下
向きにして記録されているデータを消去し、次にバイア
ス磁界の方向を逆向きにして今度は光スポットを記録デ
ータに応じて変調し、所定のエリアのみを消去時とは反
対方向に磁化し記録を行なう。さらに、正しく記録され
たか否かをチェックするために今度はレーザパワーを下
げて再生動作により記録データのベリファイチェックを
行なう。

【００１２】このようにディスク１に新しいデータを記
録するのに、消去，記録および再生ベリファイの三つの
動作が必要であり、これを行なうのにディスク１の三回
転が必要になる。

【００１３】したがって、光ヘッドの小型化により目標
トラックまでの移動時間（以下シーク時間という）を極
小化しても、目標トラックに着いた後に実際に書き込み
を完了するまでには三回転分の回転待ち時間がプラスさ
れる（アクセス時間はシーク時間と回転待ち時間の和で
定義される）。たとえば１８００rpmでディスク１の回
転を行なう光磁気ディスク装置においては、一回転に３
３ms要し、これら一連の動作を完了するには最低でも二
回転以上、すなわち６６ms以上も要してしまうことにな
る。現在、シーク時間としては６０００トラックを移動
するのに３５msほどしかかからない光磁気ディスク装置
も実用化されており、この回転待ち時間は許容できるレ
ベルのものではない。

【００１４】次にアクセス時を説明する。アクセスを開
始して目標トラックへ光スポットを移動させる時、目標
トラックに到達したときのセクタ位置までは一般に制御
できない。むろんディスク１の回転数を変化すれば可能
であるが慣性力の大きいディスク１の回転用モータ６の
回転数をこのような短時間に制御することははなはだ困
難である。

【００１５】そのため、たとえば図１０（ａ）に示した
ディスク１上のｂ点（第ｉトラックのｎ−３セクタ）に
ある光スポットがディスク１上のａ点（第ｊトラックの
ｎ＋４セクタ）のデータを読みに行く場合、図１０
（ｂ）に示すように、アクセス中にディスク１が回転し
ているために第ｊトラックに光スポットが到達したとき
のセクタ位置が、第ｎ＋４セクタであるような場合に
は、次に第ｎ＋３セクタが光スポットの位置ｃ点に到達
するまでに１回転近く待たねばならなくなる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の構
成では、回転待ち時間により、処理速度が遅くなるとい
う問題点、また光磁気ディスク装置のシーク時間の短縮
化に伴い、回転待ち時間の存在は、スループットを制限
する大きな要因になるという問題点を有していた。

【００１７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、ディスクの回転待ち時間を短縮して、記録・再生や
アクセスを高速に行ない、データ処理速度を高速化する
光ディスク磁気装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の光ディスク磁気装置は、ディスクに対して信
号を消去，記録，再生する変換手段と、ディスクに配設
したトラックを横切るように移動させる移動手段を備
え、移動手段は変換手段がディスク上の全トラックを横
切る第一の経路とこれとは位置の異なる第二の経路を移
動でき、記録，再生，消去などの変換手段の単一動作の
各々を第一の経路内または第二の経路内のいずれで行な
うかを選択する手段を備えたものである。

【００１９】また、各トラック内に分割して配設され記
録領域の基本単位をなすセクタを検出，認識する手段を
備え、変換手段の移動時に、変換手段の現在位置セクタ
と移動先セクタの値に応じて第一の経路内、あるいは第
二の経路内のいずれを移動先とするかを選択する手段を
備えたものである。

【００２０】

【作用】この構成によって、データの記録時には、まず
第一の経路内で所定のトラックの所定のセクタを消去す
る。そしてディスクが一回転してその位置に戻ってくる
前に、光ヘッドを第二の経路に移動させ、ディスクが一
回転するのに要する時間より早い時間で次の動作である
記録動作することとなる。さらに場合によってはこの動
作の後に光ヘッドをもう一度第一の経路に戻し、同じく
ディスクが一回転する以前に次の動作である再生ベリフ
ァイ動作することとなる。

【００２１】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００２２】本発明の一実施例を示す図１，図２および
図７では、従来例と同一部品に同一番号を付して説明は
省略する。

【００２３】図１に示すように、スイングアーム部６お
よび回転軸４内には光ヘッド固定部５から対物レンズ２
へレーザ光をガイドするために設けられた反射ミラーな
どが配設されている。スイングアーム部６の駆動部であ
るアクチュエータ部１０は対物レンズ２をフォーカス方
向に駆動するためにコイルを巻回したフォーカスアクチ
ュエータと、スイングアーム部６を破線２０で示した経
路で回動させるトラッキングアクチュエータからなって
いる。

【００２４】光ヘッド固定部５内の半導体レーザから発
せられた光は光ヘッド固定部５内に構成されたビーム整
形プリズムなどを介して出光部７からアクチュエータ部
１０に入り、反射ミラー，スイングアーム部６を介し
て、対物レンズ２に達する。対物レンズ２への入射光は
ディスク１上に１〜２μｍほどの微小スポットを形成
し、ここで反射された光は、記録信号や対物レンズの位
置制御を行なうアクチュエータ部１０の制御信号成分な
どを含んだ変調光として再び対物レンズ２，スイングア
ーム部６，回転軸４およびアクチュエータ部２０を介し
て光ヘッド固定部５へ戻ってくる。光ヘッド固定部５内
にはプリズムや光センサなどが構成されており、光セン
サで信号を検出して、記録信号などを抽出する。ディス
ク１は矢印Ａで示した方向に回転する。

【００２５】ここで、ディスク１の目標トラックへの移
動は、回転軸４を軸としたスイングアーム部６によって
ディスク１のラジアル方向に移動制御される。

【００２６】図２に示すように、対物レンズ２からの光
スポットはディスク１に対して破線２０で示すような移
動経路を持つ。すなわち、全可動範囲において全トラッ
クを横切る経路２０ａと２０ｂでディスク１を二回横断
するような構成となっている。ディスク１内には記録領
域８と記録は行なわないが、記録領域８と同様の光学特
性を有しており、少なくとも対物レンズ２のフォーカス
サーボは可能な領域９がある。

【００２７】本実施例のスイングアーム部３は軽量に構
成されており、多数のトラックを移動するアクセスに
も、またトラック追従時の微小な動きにも対応でき、ラ
ジアル方向の動きはこの単一のアクチュエータでできる
構成としている。むろん、別の構成方法として粗移動用
のアクチュエータと微移動用のアクチュエータとを別々
に構成してもさしつかえない。

【００２８】記録時について、図３を用いて光ヘッドの
動作を説明する。本図ではアクチュエータなどの配置は
省略し、光スポットの位置のみを黒丸で図示している。
図３（ａ）に示すように、記録動作を指示された光ヘッ
ドは現在トラック２１から記録対象トラック２２へ経路
２０ａを移動する。トラック２２に到達した光スポット
はまず前データの消去を行うために、ディスク１を介し
て光ヘッドと反対側に設けられたバイアス磁界（図示せ
ず）によりディスク１の面に対して垂直方向の上向き、
または下向きに磁界を印加して消去動作を行う。所定の
セクタ（この場合ｄ領域）の消去動作を完了した後に、
今後はバイアス磁界を消去時とは逆向きに転換し記録動
作を行なうわけであるが、この時光ヘッドは、図３
（ｂ）に示すように経路２０ａを通り、一旦トラック２
２を脱して今度は経路２０ｂに入り、先に消去したセク
タ領域がディスクの回転動作にしたがって領域ｅに達す
る前にその位置まで移動する。そして先の消去セクタが
その位置まできたら即座にレーザ光を変調制御して記録
動作を行なう。これにより、ディスクが約１／３回転す
る間に消去，記録動作を完了することになる。

【００２９】次に再生ベリファイ動作について説明す
る。図３（ｃ）に示すように、再び光ヘッドは経路２０
ｂから経路２０ａに戻り、ｄおよびｅ領域にて先に消
去，記録したセクタ領域ｆがやってくるまで待ち、到達
後即座に再生ベリファイ動作を行なう。

【００３０】ここで、実際の所用時間の一例を算出して
みる。たとえば、ディスク１の回転を１８００rpmとす
ると、一回転するのに３３ms要し、図３に示したｄ領域
からｅ領域まで移動するのに１０ms前後かかる。この間
にスイングアーム部３が移動できるようにしておけば先
に述べたような最短時間で消去，記録動作が可能とな
る。再生ベリファイ動作までいれるとほぼディスク一回
転分の３３msで全動作を完了することになる。たとえば
従来の方法でこれを行なおうとすれば３３msで全動作を
完了させるためには、倍の回転数が必要となる。

【００３１】もし、光ヘッドの移動時間がディスク１の
回転に伴わない場合（たとえば複数のセクタを連続して
記録する場合（光ヘッドが図２の経路２０ａにあり、最
後のセクタを消去し終えた時にすでに最初に消去したセ
クタが経路２０ｂ上に達している場合など））は、この
動作を行なわずこれまでのように経路２０ａ内にとどま
り、そのセクタが再びやってくるまで待機しておく方法
でやればよい。しかし、この場合でも、消去動作を経路
２０ｂで開始するようにすれば、ディスク１は矢印Ａで
示した方向に回転しているため、光ヘッドが２０ａに移
動するに十分な時間を有することも可能となり、この位
置の差の分だけ時間短縮を図ることができる。

【００３２】スイングアーム部１３の消去から記録へ移
る時の移動制御のシーケンスフローは、図４に示したよ
うに処理される。すなわち、記録指示が与えられると、
現在いる経路に応じて判断を行なう。たとえば経路２０
ａにいる場合は、消去を行なったセクタ数をカウントし
てセクタ数がｎ個以下の場合は別の経路への移動指示を
与える。もし、ｎ個以上であれば、移動の時間が足りな
いと判断してその位置にとどまっておくようにする。逆
に、経路２０ｂにいる場合は、セクタ判定数をｍ（ｍ＞
ｎ）として同様の判別動作を行なう。このようにすれ
ば、誤りなく、しかもより高速にこれら一連の動作を完
了させることが可能となる。

【００３３】次に図５，図６を用いてアクセス時の動作
を説明する。図５に示すように、現在光スポットのいる
位置をａ１領域（ｔ１トラックのｓ１セクタ）とし、再
生しようとしているデータのある位置をａ２領域（ｔ２
トラックのｓ２セクタ）とする。アクセス指令により光
スポットはｔ１トラックからｔ２トラックに向かって移
動を開始するが、この動作中ディスク１は矢印Ａで示し
た方向に回転しているために光スポットがｔ２トラック
へ到達した時はａ２領域の位置は点ｃに示す位置にあ
り、ａ２領域が光スポットの位置に来るまで待機しなけ
ればならない。

【００３４】そこで、現在位置と移動先のセクタ番号に
よりアクセスを経路２０ａでとどめるか、経路２０ｂま
で行かせるかを判定して、移動制御を行なうようにす
る。すなわち、経路２０ａのｔ２トラック位置（ｂ１）
までの移動時間と、経路２０ｂのｔ２トラック位置（ｂ
２）までの移動時間はあらかじめ概略予測できるため
に、この時間内に目標トラックの目標セクタがどの位置
にいるかをディスク回転速度により算出し、速く再生ま
たは記録動作に移れる移動先経路を判定するようにす
る。

【００３５】すなわち図６（ａ）に示すようにアクセス
開始時に光スポットのいる現在位置をａ１領域（ｔ１ト
ラックのｓ１セクタ）、移動先をａ２領域（ｔ２トラッ
クのｓ２セクタ）としたとき、経路２０ａを介したトラ
ックｔ２上のＸ点に到達した時にはａ２点は図６（ｂ）
で示す位置にあり、再生または記録動作まで一回転近く
待たなければならない。そこで、あらかじめこれを計算
しておき、光スポットを経路２０ｂのＹ点まで移動させ
てやれば図６（ｃ）に示すような位置関係となってお
り、ａ２領域に即座に再生または記録動作に入ることが
できる。このような、選択制御により回転待ち時間を短
縮でき、より高速なアクセス動作が可能となる。

【００３６】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて説明する。

【００３７】図７および図８に示すように、１１はディ
スク１を回転させるためのスピンドルモータチャッキン
グ位置で、１２は対物レンズ、１８はキャリッジで対物
レンズ１２を保持し、ディスク１のフォーカス方向への
位置決めを行なうためのフォーカスアクチュエータとガ
ルバノミラーなどが配設されている。キャリッジ１８は
リニアモータ１６と一体化されており、シャフト１７お
よびガイド１３によって案内支持され、ディスク１のラ
ジアル方向に移動可能な構成となっている。可動部に搭
載しない光ヘッド固定部１５はディスク１の記録域の外
側に設けられている。１４は光ヘッド固定部１５からキ
ャリッジ１８へレーザ光をガイドする孔である。

【００３８】以上のように構成された光磁気ディスク装
置について、以下その動作を説明する。

【００３９】光ヘッド固定部１５内の半導体レーザから
発せられた光はキャリッジ１８内の光学プリズム類を介
して、キャリッジ１８に入り、対物レンズ１２に導かれ
る。ディスク１の目標トラックへの移動はリニアモータ
１６によってディスク１のラジアル方向に移動制御され
る。しかし、これだけでは微小位置制御は不可能な場合
はキャリッジ１８内に設けられた微移動制御用のガルバ
ノミラーとリニアモータの組合せで、ラジアル方向の微
小な位置制御を行なう。対物レンズアクチュエータの移
動経路２８がディスク１の略直径を移動できる構成とな
っており、先の例と同様にトラックを二つの経路で横断
可能な構成となっている。ディスク１の中心はスピンド
ルモータの取り付け穴があるために、光反射膜を形成す
ることができないため、対物レンズ１２の移動経路２８
をディスク１の直径からややずらして、反射膜の形成で
きる領域に光スポットの移動経路が構成されている。こ
のため、対物レンズ１２はディスク移動域内で正しいフ
ォーカス位置制御を行なうことができる。本構成によれ
ば、第一の実施例と同様に単一光ヘッドでトラック横断
経路を二系統２８ａ，２８ｂ得ることができ、第一の実
施例と同様のデータ記録制御、あるいはアクセス制御が
実現でき、同様の効果を得ることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に本発明は、変換手段とディスクのトラックを横切る移
動手段を備え、移動手段は変換手段がディスク上の全ト
ラックを横切る第一の経路と、これとは位置の異なる第
二の経路を移動でき、変換手段の単一動作の各々を第一
経路内または第二の経路内のいずれで行なうかを選択す
る手段を備えた構成により、ディスクの回転待ち時間を
短縮して記録・再生やアクセスを高速に行ない、データ
処理速度を高速化する優れた光ディスク磁気装置を実現
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例の光ディスク磁気装置の
要部の概略斜視図

【図２】同光ディスク磁気装置の光スポットの移動経路
を示す概略平面図

【図３】同光ディスク磁気装置の記録時の動作を示す要
部平面図

【図４】同光ディスク磁気装置の記録時の経路選択のシ
ーケンスフロー

【図５】同光ディスク磁気装置のアクセス時の問題点の
説明図

【図６】同光ディスク磁気装置のアクセス時の動作を示
す要部平面図

【図７】本発明の第二の実施例の光ディスク磁気装置の
要部の概略斜視図

【図８】同光ディスク磁気装置の光スポットの移動経路
を示す要部平面図

【図９】従来の光ディスク磁気装置の要部斜視図

【図１０】同光ディスク磁気装置の動作時の問題点の説
明図

【符号の説明】

１ 光磁気ディスク ２ 対物レンズ ３ スイングアーム部 ４ 回転軸 ５ 光ヘッド固定部 ２０ 経路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐方 信吾 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】螺旋状または同心円状にトラックを配設し
   た光磁気ディスクに対して信号を消去，記録，再生する
   変換手段と、前記トラックを前記変換手段が横切るよう
   に移動させる移動手段を備え、前記移動手段は、前記変
   換手段が光磁気ディスク上の全トラックを横切る第一の
   経路と、これとは位置の異なる第二の経路を移動でき、
   記録，再生，消去などの前記変換手段の単一動作の各々
   を前記第一の経路内または前記第二の経路内のいずれで
   行なうかを選択する手段を備えた光磁気ディスク装置。
2. 【請求項２】各トラック内に分割して配設され記録領域
   の基本単位をなすセクタを検出，認識する手段を備え、
   変換手段の移動時に、前記変換手段の現在位置セクタと
   移動先セクタの値に応じて第一の経路内、あるいは第二
   の経路内のいずれを移動先とするかを選択する手段を備
   えた請求項１記載の光磁気ディスク装置。