JPH0743829B2 - 光ディスク装置における光ヘッド駆動方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ディスク装置において、特に記録再生する為
の光ヘッドのアクセスタイムを改善するのに好適な光ヘ
ッド駆動装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の光ディスク装置にあっては、第４図に示すよう
に、ベース１に取付けられたスピンドルモータ２によっ
て光ディスク３が回転し、該光ディスク３の半径方向に
光ヘッド４がリニアアクチュエータ５の駆動によって移
動することにより光ディスク３の所定位置に位置決めさ
れるようにしている。

その際、光ヘッド４は、光源から投光された光が、第２
光学系であるミラー6,対物レンズ７を通過することによ
り光ディスク３面に集光され、該光の熱で光ディスク面
の記録膜を溶かし、かくして光ディスク３の所定位置に
データを記録する。また、光源からの光が光ディスク３
面に集光したとき、その光が光ディスク３面によって反
射され、該反射光が第２光学系である対物レンズ7,ミラ
ー６により図示しない第１光学系に入射され、これを再
生用の光検出器が検出することにより、光ディスクの所
定位置からデータを読み出すようにしている。

このような光ディスク装置は、例えば直径30cmの光ディ
スクの片面に１〜２ギガバイトものデータを記憶し得る
記憶容量の膨大さに特徴がある。しかし乍ら、光ヘッド
４が複種類のレンズからなる光学系を組み込んでいる
為、磁気ディスク装置等の磁気ヘッドに比較すると、極
めて重く、そのため、光ヘッドのアクセスタイムが長い
欠点がある。

この欠点を解決するための従来技術としては、特開昭60
−202552号公報に示される公知技術がある。その公知技
術は第５図に示すように、光源，第１光学系，サーボ系
光検出器等を組み込みかつベース１に固定された第１の
構造体８と、第２光学系を組み込みかつ光ディスク３の
半径方向に移動可能に支持された第２の構造体９と、該
第２の構造体９を移動させるアクチュエータ５とを有し
て光ヘッド駆動装置を構成している。

即ち、第２の構造体９は、第１の構造体８からの入射光
を屈折するミラー６及び光ディスク３面に集光し得る対
物レンズ７を有する第２光学系と、対物レンズ７を矢印
方向に二次元的に動作させるレンズ用アクチュエータ7a
と、これらを収納しかつベース１上に移動できるように
支持されたハウジング10とを有して構成し、第１の構造
体８と分離して軽量化することにより、応答性を良好な
らしめてアクセスタイムの短縮化を図っている。

ところで、従来の光ディスク装置は、光ディスク３の記
録密度が高いためにトラックピッチが例えば1.6μｍと
狭く、そのため、光ヘッド駆動装置４がアクセス動作す
るには、第６図及び第７図に示すようにシーケンス制御
されている。

即ち、まず光ヘッド駆動装置４の第２の構造体９をアク
チュエータ５により光ディスク３のおおよその所望トラ
ック近くまで移動させる（マクロシーク）。この移動に
は、例えばピッチ100μｍ程のリニアスケールを用いて
行ない、現在のトラックから所望のトラックまでのトラ
ック数にトラックピッチの1.6μｍを掛けた値をリニア
スケールのピッチで割算した分の整数分だけ移動する。

即ち、10030トラック移動したい時には、（10030×1.
6）/100＝160.48となり、第２の構造体９が160トラック
移動する。

そして、おおよそのトラック近くまで移動した後、その
トラック位置を認識させ、その後に残りの誤差分（48）
を、レンズ用アクチュエータ7aの駆動により対物レンズ
７を微少に移動させて行なう（ミクロシーク）。その
際、対物レンズ７の移動はトラック本数をかぞえながら
行なうようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の如く、第５図に示す従来の光ディスク装置は、光
ヘッド駆動装置４が第１の構造体８と第２の構造体９と
に分割され、第１の構造体８が固定される一方、第２の
構造体９だけをアクセス動作させるので、第４図に示す
従来例の如く光ヘッド全体をアクセス動作するものに比
べ、ある程度アクセスタイムを短縮させることができ
る。

しかし乍ら、第２の構造体９のさらにアクセスタイムの
短縮化を図ろうとすると、従来の光ディスク装置では、
限度がある。

即ち、第２の構造体９のアクセスは、マクロシーク後、
ミクロシークするシーケンス制御方式であり、ミクロシ
ーク時にはトラックサーボをかけながら行なって１トラ
ック当りの移動に1ms程度の時間を要し、そのため、前
述のように、マクロシーク後のトラック位置の誤差分が
48μｍある場合、48/1.6＝30本、すなわち30μｓもの時
間がかかり、マクロシーク時の時間と同じぐらいの時間
を要する問題がある。

マクロシーク用リニアスケールのピッチを100μｍより
小さくすれば、マクロシーク後の残り誤差が小さくな
り、ミクロシーク時の所要時間を短縮させることが可能
になるが、組立上また部品精度上より高精度化しにくい
ので、現状では困難であり、また仮りにそのように出来
たとしても、高精度に伴なって高価になるばかりでな
く、周囲の温度によって膨張して変動するおそれがある
ので、得策と云い難い。

従って、以上のことからアクセスタイムをより短縮化し
にくい問題がある。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点に鑑み、光ヘッ
ドのアクセスタイムを確実にかつ簡単により短縮し得る
光ディスク装置における光ヘッド駆動方法を提供するこ
とにあり、他の目的は、上記方法を的確に実施し得る光
ディスク装置における光ヘッド駆動装置を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明方法では、第２の構造体をアクチュエータにより
移動してマクロシークした後、傾動可能に支持された第
１の構造体を、光ディスク面と直交する方向に沿って傾
動させ、投射光を光ディスクのおおよその所望トラック
近くから光ディスクの所望トラックに移動させてミクロ
シークするようにしたものである。

また本発明装置では、光源，第１光学系，サーボ用光検
出器を組み込んだ第１の構造体と、光源からの投射光を
光ディスク面方向に屈折させるミラー，該ミラーによる
屈折光を光ディスク面に集光し得る対物レンズ，該対物
レンズを光ディスク面に移動させるレンズ用アクチュエ
ータを有する第２光学系を組み込み、かつ光ディスクの
半径方向に移動可能に支持される第２の構造体と、その
第２の構造体を駆動するアクチュエータとを有し、第２
の構造体をアクチュエータにより移動させ、光源からの
投射光を光ディスクのおおよその所望トラック近くまで
移動させてマクロシークし、その投射光を光ディスクの
おおよその所望トラック近くから光ディスクの所望トラ
ックに移動させてミクロシークする光ディスク装置にお
ける光ヘッド駆動装置において、前記第１の構造体を、
光ディスク面と直交する方向に沿って傾動可能に支持す
る支持体と、該第１の構造体を傾動させ、かつ光源から
の投射光を光ディスクのおおよその所望トラック近くか
ら光ディスクの所望トラックに移動させてミクロシーク
する駆動手段とを有したものである。

〔作用〕

光源からの投射光を光ディスク上で所望トラックに移動
するには、まず第２の構造体がアクチュエータの駆動に
よってリニアスケールのピッチ分移動されてマクロシー
クする。次いで、第１の構造体が、駆動手段により傾動
されて、光源の第２光学系に対する光束経路位置が変わ
り、光源からの光が光ディスク上においてマクロシーク
後の位置から所望トラックまで移動されることによりミ
クロシークする。

本発明方法では、上述の如く、第２の構造体をアクチュ
エータにより移動し、光源からの投射光を光ディスクの
おおよその所望トラック近くまで移動させてマクロシー
クした後、ミクロシーク時に第１の構造体を傾動させて
光源の光を光ディスク上の所望トラックに移動し得るよ
うに構成したので、従来のように第２の構造体の対物レ
ンズを駆動させてミクロシークするものに比較すると、
ミクロシークに要する時間を大巾に短縮でき、それだけ
アクセスタイムを短縮できる。

また本発明装置では、上述の如く、光ヘッドの第１の構
造体を、光ディスク面と直交する方向に沿って傾動可能
に支持する支持体と、該第１の構造体を傾動させ、かつ
光源からの投射光を光ディスクのおおよその所望トラッ
ク近くから光ディスクの所望トラックに移動させてミク
ロシークする駆動手段とを有して構成したので、上記方
法を的確に実施し得る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図乃至第３図について説明
する。第１図は本発明の光ディスク装置における光ヘッ
ド駆動方法を実施するための光ヘッド駆動装置の一実施
例を示す全体図、第２図は光ヘッド駆動装置の第１の構
造体を示す説明図、第３図は本発明の基本原理を示す説
明図である。

この光ディスク装置は、第１図に示すように、ベース11
に取付けられたスピンドルモータ12の駆動によって光デ
ィスク13が回転し、光ディスク13の所望位置に光ヘッド
駆動装置14により光源からの光Ａを集光させることによ
り、光ディスク13に情報を記録し、また集光された光が
光ディスク13面によって反射され、その反射光Ｂが取り
込まれることにより光ディスク13に記録された情報を読
み出すようにしている。

そして、光ディスク装置における光ヘッド駆動方法を実
施するための光ヘッド駆動装置14の実施例は、大別する
と、第１の構造体15と、第２の構造体16と、アクチュエ
ータ17とを備えて構成されている。

第１の構造体15は、第２図に示すように、光源である半
導体レーザ18と、サーボ用光検出系である焦点検出器19
及びトラック検出器20と、半導体レーザ18からのレーザ
光Ａを第２の構造体16に向かって照射し、かつ第２の構
造体16から照射された反射光Ｂが入射したとき、その反
射光Ｂを焦点検出器19及びトラック検出器20に振り分け
て照射する第１光学系（符号せず）とが第１ハウジング
に収納し設置されている。

前記第１光学系は、コリメートレンズ22と、偏光ビーム
スプリッタ23と、1/4波長板24と、ハーフミラー25とを
具え、レーザ光Ａがコリメートレンズ22を通過して平行
光束に変換され、かつ偏光ビームスプリッタ23及び1/4
波長板24を通って第２の構造体16に照射され、また第２
の構造体16からの反射光が、1/4波長板24を通って偏光
ビームスプリッタ23に入射されることにより屈折してハ
ーフミラー25に照射され、かつ該ハーフミラー25により
焦点検出器19及びトラック検出器20に夫々分光して入射
されるようにしている。

前記焦点検出器19は、反射光Ｂを取り込むことにより、
光ディスク13面に対するレーザ光Ａの焦点ずれを検出す
るものであり、例えば４分割受光素子で構成されて、自
動焦点制御回路41に接続されている。前記トラック検出
器20は、反射光Ｂを取り込むことにより、光ディスク13
の所望トラック位置に対するレーザ光Ａのずれを検出す
るものであり、例えば２分割受光素子で構成されて、ト
ラッキング制御回路42に接続されている。

第２の構造体16は、第１図に示すように、第２光学系で
あるミラー26及び対物レンズ27と、対物レンズ27を光デ
ィスク13面に対し相対的に移動させるレンズ用アクチュ
エータ28とが第２ハウジング29に収納し設置されてい
る。そして第２ハウジング29には転動体30が設けられ、
該転動体30がベース11上を移動することにより、第２ハ
ウジング29が光ディスク13の半径方向に移動するように
している。

前記第２の構造体16は、レーザ光Ａがミラー26に照射さ
れると、ミラー26により屈折され、対物レンズ27を通過
することにより光ディスク13面に集光され、また光ディ
スク13面により反射された反射光Ｂが対物レンズ27を通
過して平行光束に変換され、かつミラー26により屈折さ
れて第１の構造体15の1/4波長板24に入射されるように
している。

前記対物レンズ27は、レンズ用アクチュエータ28に対し
光ディスク13の径方向及び光ディスク13面の軸方向に移
動するように支持されている。前記レンズ用アクチュエ
ータ28は、焦点検出器19及びトラック検出器20が光ディ
スクに対する光の焦点ずれ及びトラック位置を検出した
とき、自動焦点制御回路41及びトラッキング制御回路42
によって制御されることにより、対物レンズ27を光ディ
スク13の径方向及び軸方向に移動させるようにしてい
る。

アクチュエータ17は、例えばベース11に固定された永久
磁石部と、第２の構造体16の第２ハウジング29に設けら
れたコイル部とでボイスコイルモータが構成され、コイ
ル部と永久磁石部間で磁気回路が形成されてコイル部が
軸方向に駆動されることにより第２ハウジング29をベー
ス11上に移動させるようにしている。

しかして、前記第１の構造体15が支点部32により傾動可
能に支持されている。即ち、支点部32は、第１の構造体
15のハウジングとベース11との間に介設され、第１の構
造体15が支点部32の頂点を支点として何れか一方に傾く
ことができるようにしている。

一方、第１の構造体15を傾動させる為の駆動手段31が設
置されている。該駆動手段31は、第１の構造体15のハウ
ジングとベース11との間に介設されて、支点部32を挟む
両側位置に夫々配置されている。前記夫々の駆動手段31
は例えばリニアアクチュエータで構成されており、光ヘ
ッド14のミクロシーク時、それらのリニアアクチュエー
タの駆動によって第１の構造体15が傾き、かくして第１
の構造体15からのレーザ光Ａが光ディスク13面に投光さ
れたときに光ディスク13の径方向に変位するようにして
いる。

従って、前記支点部32及び駆動手段31は、第１の構造体
15が第３図に示すように傾動したとき、レーザ光Ａのミ
ラー26に対する光束経路位置が変わり、光ディスク13面
に対し集光される光が径方向に変位するようにしてい
る。

実施例の光ヘッド駆動装置は、上記の如き構成よりなる
ので、次にその動作に関連して本発明方法の一実施例を
述べる。

光ヘッド駆動装置14により投射光を光ディスク13の所望
トラック位置にシークするには、まず第２の構造体16が
アクチュエータ17の駆動によってリニアスケールのピッ
チ分で移動されることによりマクロシークし、次いでそ
のマクロシークされた位置が確認された後、第１の構造
体15が駆動手段31であるリニアアクチュエータにより駆
動されると、第１の構造体15が支点部32を中心として傾
動すると共に、半導体レーザ18から発するレーザ光Ａの
光束経路位置が変化して、レーザ光Ａが光ディスク13上
におけるマクロシーク後の位置から所望トラックまで移
動されることによりミクロシークする。その際、レーザ
光Ａが所望トラックまでの間のトラックを通過すること
によりトラックカウントされて、所望トラックに位置決
めされる。

従って、第２の構造体16が移動することによってマクロ
シークを行い、その後、ミクロシークを行うこととなる
が、本発明方法では、ミクロシーク時、第１の構造体15
の傾動により、光源がわの光束経路位置を変えて光ディ
スク13の所望トラックまで移動させるので、従来のよう
に第２の構造体16の対物レンズの移動のみで所望トラッ
クに移動させるものに比較すると、ミクロシーク時間を
大巾に短縮することができる。しかも、第１の構造体15
を傾動することによって光源がわの光束経路位置を変
え、ミクロシークさせるので、ミクロシーク時間の短縮
を簡単に行うことができる。

また本発明装置では、第１の構造体15と第２の構造体16
とアクチュエータ17とに加え、第１の構造体15を光ディ
スク面と直交する方向に沿って傾動可能に支持する支持
部32と、第１の構造体15を傾動させ、かつミクロシーク
させる駆動手段31を有するので、上記方法を的確に実施
することができる。しかも、第２の構造体16に第２光学
系の対物レンズ27を移動させるレンズ用アクチュエータ
28を設けておき、ミクロシーク時、第１の構造体15の傾
動によってレーザ光Ａが所望トラック付近まで移動さ
せ、その後、レンズ用アクチェエータ28で対物レンズ27
を移動させて所望トラックへの最終的な位置決めだけを
行なうようにすれば、最終的な位置決めに多少の時間を
費やすものの、ミクロシーク時間を短縮できる他、対物
レンズ27の移動により光ディスク13に対する集光精度等
が低下するおそれもない。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明方法によれば、第２の構造体
をアクチュエータにより移動してマクロシークした後、
傾動可能に支持された第１の構造体を、光ディスク面と
直交する方向に沿って傾動させ、投射光を光ディスクの
おおよその所望トラック近くから光ディスクの所望トラ
ックに移動させてミクロシークするように構成したの
で、ミクロシークに要する時間を大幅に短縮できる結
果、それだけ光ヘッドとしてのアクセスタイムを確実に
かつ簡単により短縮できる効果がある。

また本発明装置によれば、第１の構造体を、光ディスク
面と直交する方向に沿って傾動可能に支持する支持体
と、該第１の構造体を傾動させ、かつ光源からの投射光
を光ディスクのおおよその所望トラック近くから光ディ
スクの所望トラックに移動させてミクロシークする駆動
手段とを有して構成したので、上記方法を的確に実施し
得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ディスク装置における光ヘッド駆動
方法を実施するための駆動装置の一実施例を示す全体
図、第２図は光ヘッド駆動装置の第１の構造体を示す説
明図、第３図は本発明の基本原理を示す説明図、第４図
は従来の光ヘッド駆動装置の一例を示す側面図、第５図
は従来の光ヘッド駆動装置の他の例を示す側面図、第６
図及び第７図は光ヘッド駆動装置のアクセス動作を示す
時間と速度との説明用曲線図及びシーケンス制御内容の
ブロック図である。 13……光ディスク、14……光ヘッド駆動装置、15……第
１の構造体、16……第２の構造体、17……アクチュエー
タ、18……半導体レーザ、19,20……サーボ用光検出
器、22〜25……第１光学系、26……ミラー、27……対物
レンズ、31……第１の構造体の傾動用駆動手段、32……
支点部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源，第１光学系，サーボ用光検出器を組
   み込んだ第１の構造体と、光源からの投射光を光ディス
   ク面方向に屈折させるミラー，該ミラーによる屈折光を
   光ディスク面に集光し得る対物レンズ，該対物レンズを
   光ディスク面に移動させるレンズ用アクチュエータを有
   する第２光学系を組み込み、かつ光ディスクの半径方向
   に移動可能に支持される第２の構造体と、その第２の構
   造体を駆動するアクチュエータとを有して光ヘッド駆動
   装置を構成し、その第２の構造体をアクチュエータによ
   り移動し、光源からの投射光を光ディスクのおおよその
   所望トラック近くまで移動させてマクロシークした後、
   その投射光を光ディスクのおおよその所望トラック近く
   から光ディスクの所望トラックに移動させてミクロシー
   クする光ディスク装置における光ヘッド駆動方法におい
   て、第２の構造体をアクチュエータにより移動してマク
   ロシークした後、傾動可能に支持された第１の構造体
   を、光ディスク面と直交する方向に沿って傾動させ、投
   射光を光ディスクのおおよその所望トラック近くから光
   ディスクの所望トラックに移動させてミクロシークする
   ことを特徴とする光ディスク装置における光ヘッドの駆
   動方法。
2. 【請求項２】光源，第１光学系，サーボ用光検出器を組
   み込んだ第１の構造体と、光源からの投射光を光ディス
   ク面方向に屈折させるミラー，該ミラーによる屈折光を
   光ディスク面に集光し得る対物レンズ，該対物レンズを
   光ディスク面に移動させるレンズ用アクチュエータを有
   する第２光学系を組み込み、かつ光ディスクの半径方向
   に移動可能に支持される第２の構造体と、その第２の構
   造体を駆動するアクチュエータとを有し、第２の構造体
   をアクチュエータにより移動させ、光源からの投射光を
   光ディスクのおおよその所望トラック近くまで移動させ
   てマクロシークし、その投射光を光ディスクのおおよそ
   の所望トラック近くから光ディスクの所望トラックに移
   動させてミクロシークする光ディスク装置における光ヘ
   ッド駆動方法において、前記第１の構造体を、光ディス
   ク面と直交する方向に沿って傾動可能に支持する支持体
   と、該第１の構造体を傾動させ、かつ光源からの投射光
   を光ディスクのおおよその所望トラック近くから光ディ
   スクの所望トラックに移動させてミクロシークする駆動
   手段とを有していることを特徴とする光ディスク装置に
   おける光ヘッドの駆動装置。