JPS59501968A - 光デイスクにおけるアクセス及びトラツキングのための微動、粗動サ−ボシステム - 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】 発明の名称 光ディスクにおけるアクセス及びトラッキングのだめの微動、粗動サーボシステ ム発明の背景 本発明は光デイスクデータ記憶システムに関係し、特に微動及び粗動アクセス及 びトラッキングシステムを含むサーボシステムに関係する。情報を光学的に記憶 するためにディスクを利用する光データ記憶システムは多くの研究対象になって いる。磁気ディスクユニットと同様に、これ等の光デイスク記憶ユニットは読み ／書きヘッドの位置決めを制御するサーボシステムを備えなければならず、これ によってトラックに記録されたデータの所与のトラックへの直接アクセスが与え られ、且つ前記トラックが初めに記憶媒体に書込まれる時、或いは読出される時 前記トラックが正確に追随されなければならない。これまでは、先行技術による 光記憶システムの殆んどは３種のサーボシステム、即ち、物理的溝、外部エンコ ーダ或いは光フィードバックの７つを有していた。

かかるシステムの最も簡単なものは、例えば、米国特許第１１．２乙０．どｊど 号及び３．乙タ乞≠０７号に開示された物理的溝である。かかるシステムにおい ては、有し、又、光読み／書きヘッドは溝に係合する針或いはその他の物理的装 置を有する。この種のシステムに関係して若干の欠陥が存在する。第１に摩耗は 重要な因子である。通常は、ディスクはグイ又は型を用いて成形され、該ダイ、 或いは型は製造工程中に摩耗を受け、従ってそれ等の代替を必要とし、且つ成形 ディスクに公差問題を惹起する。更に、使用中のヘッドガイド針との物理的接触 はディスクの摩耗を惹起し、従ってノイズが発生する。更に、ヘッドの半径方向 の移動を含む迅速アクセスは実施が困難である。

物理的溝システムに関係する問題を克服する７つの公知の方法は全データディス ク面をサーボトラックに供することで与えられる。本方法は磁気ディスクシステ ムによく適用され、その場合複数個の磁気ディスクは通常は共通のスピンドルを 有する積層ディスクパック内に与えられる。サーボトラックに７つのディスク面 を使用してもかかるシステムのデータ記憶容量を著しく低減させることはない。

一方、光デイスクシステムは、市販環境での使用に適するために、データ並びに サーボ情報を共に記録するだめの多くて２つの面を有するスピンドルに設けられ た唯一つのディスクを有することが望ましい。従って、データ記憶容量を著しく 犠牲にすることなしに、全光ディスク面をサーボトラックに供することは実施可 能ではない。

磁気ディスクサーボシステムは光ディスクとの使用に適合され得るが、この方法 は又非常に効率が悪い。

データトラック密度は磁気ディスクシステムにおけるより光記録システムにおい て十分に高くされ得る。光システムは、幅が／ミクロン程度の極度に狭いデータ トラックに記録可能である。これによって、トラック密度は磁気ディスクシステ ム業界で用いられる密度の約７５倍にもなる。かかるトラックにわたって読み／ 書きへ、ドを位置決めするには十分に正確で感度の高いサーボシステムを用いな ければならない。

従来最高の能力を与えた光デイスクシステムはトラッキングのだめに光フィード バックを用いている。ディスクからの反射光又は透過光の変化は適切な装置によ って監視される。光の変化はオフトラック条件の発生と方向とを示す。この変化 を適当な回路が検知し、光路内のガルバノメータ制御ミラーを付勢して光ビーム を適当な方向に変化させ、これによりトラックの追随が継続される。かかるトラ ッキングシステムは極度に正確で感度が高いが７００ミクロン程度の領域制限を 有する。この光はミラーとディスクの間で光が伝搬する光学系から生じる。ガル バノメータミラーシステムはこの領竣内で迅速な乱アクセスを許容するが、光ヘ ッドはディスクを横切って移動されより広い領域へのアクセスを得なければなら ない。最近のデータ記憶用途は、ディスクの任意のデーぞ記憶領域へのかなり迅 速なアクセスを要求し、従って数センチメートルの範囲にわたる正確なトラック アクセス動作を必要とし、又、アクセスに際して正確なトラック追随を要求する 。

ガルバノメータ形サーボ位置決めシステムは、通常は、３つの方法の７つで他の トラックにアクセスする。

即ち、 （１）第１トラツクをアクセスした後（罪始点）、逐られるまで７度に７つ識別 される。

（２）現在アクセスされたトラックを識別しく開始トラック）、アクセスされる べきトラックを（ターゲットトラック）識別した後、開始トラ、りとターケ゛ッ トトラックの間のトラック数ｎに関する決定がなされ、そしてここに開始及びタ ーゲットトラック間の個々のトラ、りを計数して決定されたｎトラックだけヘッ ドを移動させることによってアクセスが達成され、カウントの進展につれて逐次 各トラックにロックされる。或いは、 （３）開始及びターケ゛ットトラックを上記の方法（２）におけるように識別し た後、速度サーがか使用可能にされ、該サーぎは、ガルバノメータを強制して光 ビームをターゲットトラックの領域に振９向ける所定の速度分布を追随すること によってアクセスを達成し、ここにトラックの識別が読出され、これにより所望 のターゲットトラックが達成されていることが確認される。

上記のアクセス法（１）は極度にゆっくりしている。一方、方法（２）はより迅 速なアクセスを与え、比較的簡単な計数回路により実現可能である。方法（３） は最も早いアクセスを与えるが、その実現には最も複雑な回路を必要とする。し かしながら、３つの方法の全てはガルバノメータシステムの範囲に制限され、従 ってディスクの全ての部分に要求される迅速乱アクセスを与えることはない。

除去自在／代替自在ディスクを与えることも市販光デイスクシステムに望ましい 特徴である。これはディスクが直ちに変更されることを可能にし、従って、異な るディスクに記録された情報が容易にアクセスされ得る。除去自在／代替自在デ ィスクシステムにおいては、ヘッドに対するディスクの整合の大きな誤差（最高 数７００ミクロン）は不可避である。かかる整合誤差は通常は殆んどのがルパノ メータシステムのトラ。

キング半径７００ミクロンを越えるものである。従って、これ等の大きな誤差を 補償し、且つ光ディスクの広い領域にわたって直接アドレスにより読み／書きヘ ッドを確実に位置づけるサーボシステムを与える必要がある。

乱アクセスを改良し、又は大きな位置的誤差を補償し、又はこれ等の両者を実施 する各種システムが開発されている。例えば、米国特許第乞０９乞０１０号は全 ディスク面に広がる複数個の固定式読み／書きへ。

ドを利用している。各へ、ドは単一のサーボトラックと多くのデータトラ、りと に関係する。かかるシステムによって迅速アクセスが保証されるが、要求される 過度のトラッキングヘッドと補助装置はシステムのコストと複雑さを増加させる 。米国特許第４ｔ、２７９２７Ｊ−号及び乞／乙０．２７０号、及び乞２ｇ２． ３９　、！ｉ’号の光学システムは各々粗動位置決めシステムにより用いられて トラッキング中にヘッドの運動を制御する粗動トラ、キング誤差信号を与えてい る。粗動トラック信号はガルバノメータ微動トラッキングシステムによって生成 されトラッキング誤差信号から得られる、米国特許第’１．０３７．２５２号に おいては、粗動制御信号が、ディスクから得られた照明データから展開される信 号とは異なり微動トラッキングガルバノメータミラー自身の運動から生成される 。これ等の粗動位置決めシステムの大きな欠点は、これ等のシステムが粗動トラ ッキング誤差から微細トラッキング誤差を分離せず、従って安定性の低いシステ ムが与えられるという点にある。更に、これ等のシステムは如何なる改良された 直接乱アクセス機能も与えない。

発明の要約 本発明に従って、市販光データ記憶システムの拘束が粗動アクセス・トラッキン グシステム及び減結合微動アクセス・トラッキングシステムの両者を有するサー ボシステムを与えることによって満足される。サーボ信号はサーボトラ、りに予 め記録され、該トラ、りはディスクの軸線を中心に同心円状に隔置され、且つデ ータバンド間に位置づけられる。これ等のサーボトラックは光デイスク上の記録 可能空間の５−以下を占有することが望ましい。サーボトラックを記録するため に全面を使用することは要求されない。粗動システムはサー＆）ラック間のデー タバンドに対し直接アクセスを与え、又、データバンドトラックに対するトラッ キングを与える。本発明に従って、ディスク面の照明された部分から反射光を受 ける検出器が与えられ、ここに前記の照明部分は少なくとも２つのサーｙｆ）ラ ック間の距離にわたって広がり、従って少なくとも７つのサーボトラックが常に 照明される。本発明の好ましい実施例においては、直線状固体検出器プレイが用 いられ、上記の目的を満足する。このことは全ディスク面への直接アクセスを可 能にする。本発明の微動アクセスシステムはディスクの単一データトラックから 受信された光に応答する。微動システムは従来の光トラッキング・アクセス法を 利用し、該方法は光ディスクにより達成出来る高トラツク密度に対して十分に正 確であることがわかっている。

本発明に従って、光システム／ヘッド位置決め機構の２つの異なる要素がサーが システムによって制御される。好ましい実施例においては、ヘッドアクセス機構 はディスクに対して半径方向に移動自在のキャリッジを備える。これは粗動アク セス・トラ・ッキングシステムによって制御される。読出し・書込み光ビームを ディスク面に投影する光システムは微動アク℃ス・トラッキングシステムにより 個別にサーボ制御され、これによってディスクへの正確に制御されたアクセスと ディスクの単一データトラックのトラッキングが与えられる。

本発明の上記の目的及びその他の目的、特徴、利点は以下に与える詳細な説明と 添付した請求の範囲から一層十分に理解されるであろう。

図面の簡単な説明 第１図は本発明のブロック図であり。

第２図は第１図の主要構成要素を図式的に示したものであり。

第３図は光ディスクと、固定され、且つ移動する光学系パッケージと、読み／書 きへ、ドに供される直線状アクチュエータ間の関係を示す側面図であり。

第≠図は固定光学系の例としての構成を示し。

第５図はディスクのサーボ及びデータトラックを示し。

第６図及び７図は粗動制御に用いられる直線状検出器回路の回路図であり、 第に図はディスクを横切ってヘッドが半径方向に移動する時の第７図の直線状検 出器回路の出力の図を示すＯ 好ましい実施例の説明 本発明は添付図面を参照して最良に理解され、ここに同様の番号は、全体に、同 様の部品を与えるために用いられる。

第１図は本発明のブロック図を示す。本システムに関係する各種の光路が太線と して示され、一方電気路が細線によって示される。キャリッジアクチュエータ２ ≠及び光学系２３との間に生ずる機械的結合がダッシュ線により示される。

次に第１図及び第２図を参照して、本発明のディスク記憶システムが説明される 。該システムはディスク／／の面からの読出し及びそれへの書込みを可能にし、 前記のディスクは回転軸１０と複数個の同心状データバンド／２と／４（第２図 ）とを有する。データバンドの各々は回転軸を中心に同心円状に隔置された複数 個のデータトラックを有する。ディスク／／の面は、製造中に、その上に予め記 録されており、複数個の光学的に読出し可能なサーがトラック／乙〜／りがディ スクの回転軸を中心に同心円状一様に隔置され、データバンド間に位置決めされ る。更に、各データノぐンドには単一のデータトラックが予め記録されることが 望ましく、該トラックはバンドに他のデータトラックを書込む際の開始ガイドと して用いられる。

ディスク／／はその軸／θを中心に従来の装置により回動される。キャリ、ジ光 学系２３により図示された光読み／書きヘッドはディスク／／の表面に隣接して 位置決めされる。キャリッジアクチュエータ２≠は半径軸線２０（第２図）に沿 って読み／書きヘッドを選択的に移動させ、これによりキャリ、ノ光学系２３を ディスク／／に対して半径方向に移動させ、かくしてディスクのデータバンドが アクセスされる。キャリッジ光学系２３の機械的運動がドツト線ｌＩ−夕として 第２図に図示され、前記の運動は二重へ、ド矢印≠ｊ′によシ示されるように両 方向に可能である。

微動サーボ照明装置Ｊｊａ（第２図）はディスク／／の表面にそのデータトラッ クをアクセスするように読出し又は書込み光ビーム３２’を投影する。ディスク 面にアクセスするためにこのビーム３２’は微動トラッキングミラー２乙によっ て反射され、ビーム結合器及び分離器２７、更にキャリッジ光学系！３を通過す る。読出し検出器２５ｂはアクセスされ記録されたデータトラックから反射され た光を読出す。この反射光は、読出し検出器２５ｂに達する以前にキャリアジ光 学系２３及びビーム結合器及び分離装置２７を通過する。読出し検出器はこの光 を等価な電気信号に変換する。この読出された電気信号は、次に、データ読出し システム２夕ｅ、及びアクセス／トラ、キングサーボシステム２ｊｄに供給され る。

本発明に従って、サーボトラックへのアクセス及びそのトラッキングのだめのサ ーボシステムは粗動照明装置３θを備え、該照明装置は第２図の二重点線として 示された光を粗動サーボ゛ビーム分離装置３乙、ビーム組合わせ装置及び分離装 置２７．更にキャリツノ光学系、２３とを通してディスク面の比較的広い部分／ ／ａ上に投影する。光検出装置３／はディスク面の部分／／ａから、第２図のダ ッシーー単一点線として表わされる、反射光を検出する。ディスク面の照明され た部分／／ａは少なくとも２つのチー＆）ラック間の距離にわたって広がり、そ れにより少なくとも７つのサーボトラ、りが常に照明される。必要な場合、本シ ステムは、又、複数個のサーボトラ、りを照明し且つ検出することによっても実 施され得る。第１図に示したように、光はチー＆）ラック／乙及び／ど間のディ スク／／の部分／／ａから反射され、サーボトラック／７は３．２で示された光 線として検出器３／に投影される。検出器３／は中央のゼロ位置３３を有する。

直線検出器３／の出力は粗動アクセス／トラッキングサーボシステム３≠に印加 される。本システムはサーボルーグ内でアクチーエータ２１１−に接続され、該 アクチュエータは読み／書きヘッド（キャリッジ光学系、２３により図式的に示 された）を選択されたサーボトラックの半径方向付近に移動させ、従って微動ア クセス・トラッキングシステム、２！；ｄは読出し或いは書込みビームを選択さ れたデータトラックに正確に位置決め可能となる。既に示したように、ディスク の単一データトランクから反射された光はキャリ、ジ光学系２３゜ビーム分離器 ２７．及びトラッキングミラー２乙を通過し、読出し検出器、ｌ！３ｂにより検 出され、その出力はデータ読出しシステム、２３ｃを通して微動アクセス／トラ ッキングサーボシステム２３ｄに印加される。

照明装置、２ｊａからの読出し或いは書込みビーム５．！′はトラッキングミラ ー２乙によシ光ディスク／／に対して半゛径方向に移動され、これによりビーム の半径位置の選択的微動制御が実施される。従来のガルバノメータ制御ミラーで あるトラ、キングミラー２乙は微動アクセス／トラッキングサーボシステム２夕 ｄによって制御される。

次に第５図を参照すると、サーボトラ、り／７及び／とがそれ等の間に記録され た典型的なデータトラック２／′及び２／″が図示しである。本発明の好ましい 実施例においては、通常は５〜７００個のデータトラックがサーボトラックの間 に記録される。これ等のデータトラ、りの７つ、例えば、２／は、予め記録され たホームアドレスドラ、りであり、該トラックは次に隣接するデータトラ、りの 、例えば２７′の記録中に追従される。

第５図はディスク面に投影された３個の光スポット２２ａ、、２．２ｂ及び２２ ｃによシ示される３本のビームを利用する例としての従来の光読出しシステムの 動作を示したものである。中心スポット２．２ｂはデータの読出し並び集光のた めに用いられる。隣接スポット、２．２　ａ及び２２　ｃはデータトラ、り２／ ″に重畳し、且つ微動トラッキングのだめの光学的フィードパ、りを与える。ス ポット２．２　ａ〜、２２ｃから反射された光が検出され、且つ微動アクセス／ トラッキングサーボシステム、２Ｊ”ｄに印加され所与のトラックが追従される 。

読出しビームがトラック上にあると、隣接するスポット２２ａ及び２．２０は等 しい光を反射する。ビームがトラックから離れると、２つのスポット」２ａ及び ２．２ｃからの反射光は不平衡にされ、条件が図示されてない関連回路により検 出され、該回路は微動トラ。

キング補正信号を生成する。この種のトラッキングは次の隣接するトランクへの 書込みに用いられる。例えば、ディスク／／の表面にデータトランク２　／’を 書込む際に、微動トラッキングサーぎシステム、２５ｄは予め記録された隣接デ ータトラックを、この場合には予め記録されたホームアトレストランクツ／を追 従し、一方書込みビームがトラ、り２／′に書込みを実施する。

その後、微動トラ、キングサーボシステム２５ｄは）ラック２／′を追従し、一 方決の隣接トラ、りが書込まれる。

チーぎトラックがデータトランクから容易に弁別されることを可能にするために 、サーボトラックの幅はデータトラックのそれの３倍から５倍になることが好ま しい。サーボトラツクは、本発明に従って、キャリ７ジ光学系２３によって第２ 図に図式的に表わされた読み／書きヘッドの粗動トラ、キング制御を与えること によって改良されたデータトラック追従能力を与える。粗動トラックも、微動ト ラック領域に何等かのデータが記録されているか否かに関わらずデータバンドへ の迅速乱アクセスを可能にするために用い、られる。

これはランダムに選択された書込み用粗動バンドへのスキップ能力を与え、本方 法に独自な利点をなす。バンドに対する探索は磁気ディスク駆動装置に一般に用 いられるアナログ、又はディジタルサー？法と共に、粗動トラックを単に計数す ることにより達成される。

本探索法の他の利点は集光誤差に対する感度が低減されている点にある。探索中 に、鋭い７ミクロンの集光ス２ットを維持する必要のあるシステムは本発明のシ ステムの場合より探索中に誘起される振動にはるかに感度が高く、これはより容 易に認識される復帰照明を与える拡散されたサーボトラックを特徴とする。

第３図は光ディスク／／と移動光学系／ぞッケージ≠０との関係を示し、該・ぐ ッケージ≠０はキャリツノアクチーエータ２４Ｌによりディスク／／のトラック のいずれかとの読み／書き関係に駆動される。第３図はディスク／／の／側のみ における読み／書きを示すが、本発明は又２面ディスクシステムと共に用いられ 得ることが理解されるべきである。キャリッジアクチュエータ２≠は線形モータ 、例えば固定磁石４１−／及び可動コイル４１とを有する音声コイルモータによ り実現され得る。読出し又は書込み光ビームのディスク／／の面へノ光路は対物 レンズｊＯと、ミラー≠２と、望遠レンズ≠３とミラー≠≠などを備える。光は 移動光学系パッケージへ及びそれから固定光学板１１．Ｋに固定された適切な光 学系・ξッケーソｔｌ−７を通して伝搬され、ここに前記の光学板には光学系の 残部が固定される。

前記の光学板は第≠図を参照して後に説明される。

第≠図を参照して、ダッシュ線ｊ２′により示された読出し光ビームは適切な光 回路及び構成要素ｊ３によって生成される。光学系ｊ３の詳細は本発明には重要 ではない。従来の３スポツトガルバノメータ制御トラツキングシステム、又は適 当なトランキングシステムと共に用いるのに適した光学系が用いられ得る。

読出しビーム！、２′は第１波長のビームスシリツタ乙０を介して読出しがルパ ノメータ乙２に通過する。

ガルバノメータ乙ノの表面のミラー面乙／は３スポット読出しビームを第２波長 のビームスプリッタ乙３に反射し、ここでビームは適切なマウント乙≠により保 持されたプリズムｌ１−７を通して反射される。３スポツトビームのプリズム４ ’７がら光デイスク面への伝搬の様子は第３図に示される。

本システムと共に用いられる光ディスクは透過性というよりむしろ反射性である 。従って、３スポット読出しビーム（第５図の照明されたスポット、２２　ａ〜 ２２ｃにより示される）はディスク面から同一径路に沿い、移動光学系パッケー ジ≠０（第３図）の要素を通して、又、プリズム≠７を通して反射され、該プリ ズムで前記のビームは第２波長のビームスシリ、り乙３によって読出しガルバノ メータミラー面乙／に、波長ビームスプリッタ乙０を通して反射され、そして適 切な検出が発生する光サーシステムタ３に反射される。

粗動アクセス／トラッキングサーボシステムの照明は点−ダッシュ線７３′によ シ示された光の粗動トラックビームを発生するレーザ７３によって与えられる。

光ビーム７３′は読出されたビームｊ２のものとは異なる波長である。光ビーム ７３′はレンズ７≠を通してミラー面７タに、そして光源からの光をこの波長の 反射光から分離する偏光ビームスプリッタ７乙に伝搬する。

ビームスプリッタ７乙で入射光源光７３′が反射され、そして波長ビームスプリ ンタ乙３を通してプリズム≠７にそのまま通過し、該プリズムから前記の光はデ ィスク面に対して既に説明した移動光学系・ぐ、ケージ≠０に伝搬する。粗動ビ ームは第１図に示された（／／ａ）ディスク面で少なくとも７つのサーボトラッ クにわたって広がる。この波長の反射光はプリズム≠７を通して逆に伝搬し、そ のまま再び波長ビームスプリッタ乙３を通シ、偏光ビームスシリ、り７乙を通り （該スジリッタは光源ビームから反射ビームを分離する）、ミラー面７７へ、そ して第１レンズ７ｇ、第２レンズ７りを通して、最後に直線検出器３／に伝搬す る（第２図も参照）。第１レンズ７ｇは検出器３／の表面にディスクの像平面を 形成する。レンズ７りは円筒レンズであり、該レンズはディスク面から反射され た楕円粗動トラックビームを検出器３／の面上の鋭い線に絞り込む。反射ビーム はビームスプリッタ７ｔと検出器３／との間に延在する第２の点−ダッシュ線７ ３″として示される。照明されたサーボトラ、り／りの像は再び３２で示される 。ディスクが正しく位置決めされると、サーボトラック／♂の像３２は検出器３ ／上に定常的に保持される。ディスクが完全に位置決めされないと、像３２はデ ィスクの回転につれて検出器３／上で上下に移動する。検出器３／の出方を用い て像３２をトラック追従中に検出器上に静止させるようにアクチュエータが駆動 される。このサーボ動作のために、微動アクセス／トラッキングサーボシステム は、ディスクがそのスピンドルに完全に整合されたようにその機能を完全に実行 することが出来る。この様にして、粗動アクセス／トラッキングサーボシステム は熱勾配、不整合（これはディスクの除去及び代替に固有のものである）、及び ディスクの回転振れを補償する。本発明のサーボシステムは、微動トラッキング システムで見られるように、約士１００−２００ミクロン（着脱自在媒体装置の 通常値）のその実際の全体値から／〜ノ桁程度の大きさだけディスクの見かけの 半径方向の回転振れを低減させる。

第７図に対して後に記載される好ましい実施例において、検出器３／の長さは結 像されたサー＆）ラック離隔（即ち、約／サー？トラックピッチ）よりわずかに 小さく、従って唯一つのサーボトラックが所与の時間に検出器３／に現われる。

結像されたサーボトラ。

りのアレイ中央（ゼロ位置３３）からの距離を表わす信号が検出器３／により生 成される。次に、この信号を用いて直線状アクチュエータ２≠への位置フィード バックが与えられる。

第≠図は、又、書込み照明装置、！ｉ’、２から生ずる書込みビーム１２’を示 す。書込みビームｇノ′は波長ビームスシリツタ乙Ｏを通過し、そしてガルバノ メータ乙λのミラー面乙／から、そしてプリズム≠７を通して波長ビームスシリ ツタ乙３から、従って移動光学系パッケージ≠０を通してディスク／／の面に、 以前顛記載したように反射される。この書込みビームは読出しビーム３２’から 所定の距離に光学的に位置づけられ、従って第５図に関係して既に記載されたよ うに、以前に書込まれたトラックから所定の距離に、或いはホームアドレストラ ックから所定の距離に書込まれる。

第４図及び７図は検出器３／の出力を位置に比例する信号に変換する２つの方法 を示したものである。第４図は多素子光検出器アとイ／ｇ／上の照明された光線 ／どθの位置に比例する出力電圧Ｖ。を発生する回路を図示しだものである。各 アレイ要素／〜夕により発生された電流は、同等の抵抗器Ｒ及び加算抵抗器Ｒ４ 〜Ｒ５を各々流通する。抵抗器Ｒの出力は、増幅器／♂２の正の入力の場合と同 様に、接地に接続され、一方抵抗器Ｒｎ（即ちＲ４−Ｒ５）前後の出方は同じ増 幅器／ｇ、２の負の入力に導がれる。出力電圧■。を抵抗器ＲＦを通して、そし て増幅器／♂子の負の入力に加えることによって負のフィードバックが与えられ る。回路素子は、このように接続されて、加算回路網を形成する。

第６図における各加算抵抗器Ｒ１〜Ｒ５への最大電圧で与えられ、ここにｉはア レイ／子／の完全に照明された素子／〜夕の各々からの電流を示す。各加算抵抗 器ＲｎＯ値は Ｒｎ−ＲＦ／ｎ であシ、ここにｎ＝／、２．３．≠、ｊである。次に、完全に照明された素子ｎ からの出力電圧はｖ６＝　”’（Ｒｒ／（Ｒｒ／ｎ））”　ｎ■となる。

照明光線ｉｇｏが素子ｎに１部入射し、且つ素子ｎ　＋　／に１部入射する時の 、フォトダイオードの電流は、 となり、ここにｍは素子ｎに入射する反射光ビームの部分を表わす。この場合、 増幅器／１２からの出力電圧は、 −Ｖｏ−（ｍｎ＋（ｎ＋／　）（／　ｍ））ｉＲこれは、光線／１０が素子ｎと 次の素子（ｎ十ｔ）の７部分（１，）に中心を置くことを正確に示すものである 。ｍ　−／の場合、全ての光は素子ｎに入射する。

ｍ　＝　Ｑの場合、光線は式により示されるように、素子ｎ十／に向けて完全に シフトする。かくして、検出器及び関連する回路は光線位置を表わす直線状アナ ログ表示器を形成する。

第７図は第２図の光検出器アレイタ。を示したもので、該アレイはθによって示 される中央のゼロ位置を有し、そして個々のフォトダイオード素子は／〜ｊ及び −／〜−ｊにょシ示される。プレイ素子の各半分（即ち、／〜ｊ及び−／〜−り は抵抗器加算回路網９）及びり３に接続され、各回路網は第６図の抵抗器回路網 と同じである。λつの回路網タノ及びり３の出力は、各々、差動増幅器７１１− に結合され、出力電圧Ｖ。

を生成する。第７図の実施例は２つの機能を有する。

即ち、（１）素子０に中心を置くゼロ位置（接地に対して）、及びゼロ素子に対 する正負°の方向情報を与え、そして、（２）光線９／の周囲の照明の変化を相 殺することによって、背景雑音を最小にする。背景照明などのアレイタ。

の全要素に共通の光強度の変動は、アレイ素子ｎ及び−ｎによシ見られる等価な 照明が加算するとゼロになるために、相殺されることになる。所望の場合、光検 出器アレイ素子はアレイ９０のゼロ位置０に位置づけられ、且つ他のアレイ要素 について別々に監視され、これによって回路からのＯ出力はゼロ位置のビーム９ ／の完全な整合に対応するが、ビームの欠如には対応しない。出力電圧Ｖ。の大 きさは検出器りＯのゼロ位置０からのビーム９／の距離に比例し、そしてその符 号はゼロからの方向を示す。

しかしながら、第７図の構成を用いた場合でも、１つの問題がアドレスされなけ ればならず、又、それが、存在しないかも知れない（データがディスクになお書 込まれているか否かに依存して）データトラックが出力信号に持つ効果である。

かかるデータトラックの存在により検出器３／の面に不均一に入射する背景反射 光の変動が惹起される。従って、光線の正しい位置にこの変動し未知の背景光が 不利に影響することを防止するために、若干の補償又は補正装置が用いられなけ ればならない。このための７つの適切な装置はしきい値検出器、或いは同等の装 置を用いて、差動増幅器タグにおけるこれ等の電圧を組合わせる前に、出力電Ｔ ｆ、ｖ１及びｖ２からデータトラ、り背景光の７面効果を排除することで与えら れる。かかるしきい値検出器は当業者により加算増幅器りｊ及び９乙に設計され ると有効である。

第ｇ図は、ビーム９／が移動光ヘッド≠Ｏの半径の運動中にアレイ９０の素子を 横切って走査する時の、中央のゼロ０（接地）に対する第７図の回路の電圧出力 を示したものでアレイタ０の各素子の出力は移動距離に比例して変化する。わず かな水平方向の階一段状ス及びｎ　＋　／の間の光ヘツドスポットによって導入 される。

特定のサーボトラックからの反射光ビームタ／がアレイ９０の面を通過するにつ れて、隣接サーｉｆ）ラックからの反射ビームが図示された大きな鋸歯状面効果 を生成するアレイの対向端部に受信される。

本発明の特定の実施例が図示説明されたが、本発明の真の精神と範囲内で各種の 変更が可能である。従りて、添付した請求の範囲はかかる変更の全てを対象とす るものである。

国際調査報告 第１頁の続き

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／、　回転軸を有するディスク面及び前記の軸を中心に同心円状に隔置されたデ ータトラックを有する複数個のデータバンドとからデータを読取シ、又は書込む だめの光デイスク記憶システムにおいて、該システムは、 前記の回転軸を中心に前記のディスク面を回転させる装置と、 ディスク面に隣接して位置づけられて読取り又は書込み、或いはその両者を実施 する光ディスクと、半径方向の前記のディスク面に対して前記のヘッドを位置づ けする装置と、 読み／書き用光ビームを前記のトラックの７つに対して前記のディスク面に前記 のへ、ドを通して投影する装置と、 前記のデータバンドの間で前記ディスクの回転軸を中心に同心円状に隔置された 光学的に読出し可能な複数個のサーボトラックと、 少なくとも１つのサーボトラックにおいて広がる前記のディスク面の７部を照明 する光源と、少なくとも７つのサーボトラックから返送される光を含む前記の部 分から返送される光を検出する装置とを備える粗動アクセス及びトラッキングシ ステムと、前記ディスクの単一データトラックから反射される光に応答する微動 アクセス及びトラッキングシステム位置決め用前記装置と投影用前記装置とを制 御するように接続された前記の粗動及び微動システムの１つとからなるサーボシ ステムとを備えてなる前記の光デイスク記憶システム。 ！、　前記の粗動アクセス及びトラ、キングシステム検出器装置は前記の部分か ら返送され該部分に結像される光を有し、且つサーボトラックから返送される光 の位置を表わす出力信号を生成する光検出器アレイからなる請求の範囲第１項に 記載の光ディスクにおけるアクセス及びトラッキングのだめの微動及び粗動サー ボシステム。 ３、　前記の微動及びトラッキング制御システムハ前記データトラックの第１の ものに追随し、一方前記の光ヘッドは前記の第１のデータトラックから所定の距 離にある第２トラツクの書込みデータに書込みビームを投影してなる請求の範囲 第１項に記載の光ディスクにおけるアクセス及びトラッキングのだめの微動及び 粗動サーボシステム。 ≠　粗動アクセス及びトラッキングシステムの出力が前記の位置決め用装置に接 続され、且つ前記の光ディスクに対して光ヘツド位置を制御し、又、前記の微動 位置決めシステムは前記の投影用装置に接続され、且つ前記の読出し／書込み光 ビームの位置決めを制御し、記ディスクの所望のトラックにアクセスするが、こ こに前記の粗動及び微動システムは互いから減結合されて々る請求の範囲第３項 に記載の光ディスクにおけるアクセス及びトラッキングのだめの微動及び粗動サ ーボシステム。 左　前記の検出器装置上に結像された光は少なくとも７つのサーボトラックから 返送され、そして前記の検出器装置は、 光−電気要素のアレイと、 各々の光−電気要素の電気出力に接続されて照明時前記の要素を識別する特性電 圧を生成する装置と、前記の特性電圧を組合わせて照明される要素を識別する装 置 とからなる請求の範囲第１項に記載の光ディスクにおけるアクセス及びトラッキ ングのだめの微動及び粗動サーボシステム。 乙、　前記の位置決め用装置は音声コイルモータからなる特許請求の範囲第１項 に記載の光ディスクにおけるアクセス及びトラッキングのための微動及び粗動サ ーぎシステム。 ７　情報を記憶し、且つその上に複数個のサーボトラックとそれと共に変化する 少なくとも同等の複数個のサーボトラックと、ディスク面に対して半径方向に移 動自在の光へ、ドと、７つ以上の読み／書き光ビームを光へ、ドを通してディス ク面に投影してデータを読出し或いは書込む装置とを有し、前記の投影用装置は ディスク面に対して読み／書きビームを半径方向に移動させる装置を含んでなる データシステムにおいて、前記の光ヘッドから前記の光デイスク面に投影された 第１の光ビームにより少なくとも７つのサーボトラックを照明するステップと、 照明されたサーボトラックから返送された光を第１検出器により検出するステッ プと、 前記第１の検出ステップの結果として光ヘッドを位置決めするステップと、 前記の光ヘッドから前記の光デイスク面に投影された第２の光ビームにより前記 のデータトラックの少なくとも１つを照明するステップと、 照明されたデータトラックから返送された光を第２の検出器により検出するステ ップと、 前記の第２検出ステツプの結果として読み／書きビームを移動させるステツｆ とからなる光デイスク面に読み／書きビームの位置決めを制御する方法。