(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的記億媒体を本体内に収容し、収容された前記光学的記憶媒体を回転させた状態で、本体内の固定光学ユニットで発生させた光ビームを、前記本体内で前記光学的記憶媒体の半径方向に移動するキャリッジを介して前記光学的記憶媒体に照射し、前記光学的記憶媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う光学的記憶装置であって、
前記キャリッジを介した前記光学的記憶媒体からの戻り光からセクタマークを検出するための信号経路に設けられたフィルタ手段と、
前記フィルタ手段のカットオフ周波数を、前記光学的記億媒体が本体内に収容された直後の起動時の前記光学的記憶媒体のセクタ間隔を検出する際に、一時的に通常使用されない低い周波数に設定する、カットオフ周波数変更手段と、
カットオフ周波数が低い周波数に設定された前記フィルタ手段からの信号を用いて、前記光学的記憶媒体のセクタ間隔を検出するセクタ間隔検出手段と、
前記光学的記憶媒体の容量種別や半径方向の位置とその位置におけるセクタ間隔を登録してなるセクタ間隔テーブル、および半径方向の位置における再生周波数を記憶する位置情報記憶手段と、
前記セクタ間隔検出手段により検出されたセクタ間隔と前記セクタ間隔テーブルのセクタ間隔を参照して、前記光学的記憶媒体の容量種別や現在の再生トラックの半径方向位置を推定し、推定した容量種別や半径方向位置に対応する再生周波数を使用してＩＤを認識し、現在の再生トラック位置を検出するトラック位置検出手段と、
を備えることを特徴とする光学的記憶装置。
【請求項２】
光学的記憶媒体からの戻り光からセクタマークを検出するための信号経路にカットオフ周波数が変更可能なフィルタ手段を設け、
このフィルタ手段のカットオフ周波数を、カットオフ周波数変更手段によってセクタ間隔検出用の低い周波数に設定し、
この時の前記フィルタ手段からの信号を用いて、セクタ間隔検出手段に前記光学的記憶媒体のセクタ間隔を検出させ、
位置情報記憶手段に記憶された、前記光学的記憶媒体の容量種別や前記光学的記憶媒体の半径方向の位置とその位置におけるセクタ間隔を登録したセクタ間隔テーブル、およびその半径方向の位置における再生周波数を使用して、
前記フィルタ手段のカットオフ周波数を低く設定した時に検出されたセクタ間隔と、前記セクタ間隔検出手段により検出されたセクタ間隔と前記セクタ間隔テーブルのセクタ間隔を参照して、前記光学的記憶媒体の容量種別や現在の再生トラックの半径方向位置を推定し、推定した容量種別や半径方向位置に対応する再生周波数を使用してＩＤを認識し、現在の再生トラック位置を検出するように構成したことを特徴とする光学的記憶装置。
【請求項３】
前記トラック位置検出手段が、
検出されたセクタ間隔に応じて、前記位置情報記憶手段に記憶されたデータから推定した現在のトラック位置に応じた再生周波数を仮設定する周波数仮設定手段と、
仮設定した周波数で前記光学的記憶媒体の前記推定トラックに記録されたＩＤを認識できるか否かを判定するＩＤ認識手段と、
ＩＤが認識できなかった場合に、再生周波数を所定周波数増減する周波数微調整手段と、
ＩＤが認識できた場合に、その時の再生周波数によって現在のトラック位置を決定するトラック位置決定手段と、
を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学的記憶装置。
【請求項４】
前記トラック位置検出手段は、更に、
再生周波数の増減を所定回数実行してもＩＤの認識ができなかった場合に、前記光学的記憶媒体の容量が異なると判断して、異なる容量の光学的記憶媒体に対するトラック位置検出処理を実行させるトラック位置認識処理再実行手段を含むことを特徴とする請求項３に記載の光学的記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光学的記憶装置に関し、特に、光学的記憶装置を薄型化した場合に、装置内に収容しきれなくなったセンサ類の機能を、電気的な手段によって代用するようにした光学的記憶装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクは近年急速に発展するマルチメディア化の中で中核となる記憶媒体として脚光を浴びており、通常携帯可能にカートリッジの中に収容されている。
そして、光ディスクカートリッジが光ディスク装置内にローディングされ、光学ヘッドで光ディスクに対する情報のライト又はリード等が行われる。
【０００３】
現在、光ディスク装置はＳＣＳＩインターフエースを介してコンピュータに外付けされた状態で使用されている。
一方、最近では光ディスク装置を携帯用パソコンに搭載することが望まれており、小型化・軽量化の為の技術開発が急テンポで進められている。例えば、パーソナルコンピュータ（パソコン）等の外部記憶装置として従来から使用されているフロッピィディスクユニットや、ハードディスクユニットでは、小型化が進み、パソコン本体に設けられたフロッピィディスクユニットや、ハードディスクユニットの装着口は、約１７ｍｍ厚程度になっている。
【０００４】
光学的記憶装置である光ディスク装置をこのフロッピィディスクユニットや、ハードディスクユニット用の約１７ｍｍ厚の装着口に挿入するためには、部品の配置の変更や従来からある部品の削減を行なわなければならない。
図２４は従来の光ディスク装置を上部から見た斜視図であり、上部カバーとプリント板とを除いた状態を示し、図２５は光ディスク装置を下部から見た斜視図であり、下部カバーを除いた状態を示している。図において、２０１は光ディスクを構成する主要部品を搭載するベース、２０２は可動光学部を構成する対物レンズを移動させるレンズアクチュエータ２０４と光路を変更するミラー（図示せず）とを搭載し、レール２１１に沿って移動するキャリッジ、２０３はレーザダイオードやハーフミラー及び受光素子等から構成されて可動光学部に光束を送出すると共に、この可動光学部が送出する反射光を受光してデータやサーボ情報を再生する固定光学部である。
【０００５】
また、２０５はキャリッジ２０２をレール２１１に沿って移動させるボイスコイルモータを構成する磁気回路、２０６は外部から挿入される光ディスク媒体を回転させるスピンドルモータ、２０７は光ディスク媒体を排出する機構のイジェクトモータ、２０８はイジェクトモータ２０７を作動させるスイッチである。
図２６は光学ヘッドの構成例を説明する図である。
【０００６】
キャリッジ２０２は前述の如く対物レンズ２０９を移動させるレンズアクチュエータ２０４と、光路を変えるミラー２１０とを搭載して可動光学部を構成しており、保持部２１４の内側に取り付けられたコイルを流れる電流と、磁気回路２０５が形成する磁界との作用によりレール２１１に沿って移動する。
固定光学部２０３はレーザダイオード２１２が発生する光束をミラー１０に投射して光路を変更させ、対物レンズ２０９に投射させる。そして、対物レンズ２０９がキャリッジ２０２とレンズアクチュエータ２０４の動作により、光ディスク媒体２１３の上位装置から指定されたトラックに位置付けされ、このトラック上に焦点を結ぶことにより、データの書き込みを行なわせるか、又は、光ディスク媒体２１３から反射する光を前述の経路とは逆の経路で対物レンズ２０９とミラー１０を介して受光し、データやサーボ情報を再生する。
【０００７】
対物レンズ２０９は前述の如く、レール２１１に沿って走行するキャリッジ２０２により光ディスク媒体２１３の指定されたトラックの近傍に位置付けされるため、光ディスク媒体２１３とレール２１１とはフォーカスサーボで保証し得る範囲内で正確に平行している必要がある。そして、キャリッジ２０２の裏面には発光ダイオード（ＬＥＤ）２１５が設けられており（図２５参照）、このＬＥＤ２１５に対向する部位には位置センサ（ＰＳＤ）があって、キャリッジ２０２の位置を検出している。キャリッジ２０２を光ディスク媒体２１３の指定されたトラックに位置決めする際には、このＰＳＤからの信号によって行なわれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、光ディスク装置を、前述のようにパソコンに設けられたフロッピィディスクユニットや、ハードディスクユニット用の約１７ｍｍ厚の装着口に挿入するために薄型化すると、上下方向のスペースに制約が生じ、従来のＰＳＤや、対物レンズの位置を検出するセンサを省略せざるを得ない状況になり、キャリッジの位置決めが困難になるという問題点が発生する。
【０００９】
従って、本発明の目的は、薄型化されてＰＳＤが省略された場合でも、キャリッジを光ディスク媒体上の光ビームの発光調整領域に位置決めすることができる光学的記憶装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記第１の目的を達成する本発明の第１の形態の光学的記憶装置は、光学的記億媒体を本体内に収容し、収容された光学的記憶媒体を回転させた状態で、本体内の固定光学ユニットで発生させた光ビームを、本体内で光学的記憶媒体の半径方向に移動するキャリッジを介して光学的記憶媒体に照射し、光学的記憶媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う光学的記憶装置であって、キャリッジを介した光学的記憶媒体からの戻り光からセクタマークを検出するための信号経路に設けられたフィルタ手段と、フィルタ手段のカットオフ周波数を、光学的記億媒体が本体内に収容された直後の起動時の光学的記憶媒体のセクタ間隔を検出する際に、一時的に通常使用されない低い周波数に設定する、カットオフ周波数変更手段と、カットオフ周波数が低い周波数に設定されたフィルタ手段からの信号を用いて、光学的記憶媒体のセクタ間隔を検出するセクタ間隔検出手段と、光学的記憶媒体の容量種別や半径方向の位置とその位置におけるセクタ間隔を登録してなるセクタ間隔テーブル、および半径方向の位置における再生周波数を記憶する位置情報記憶手段と、セクタ間隔検出手段により検出されたセクタ間隔とセクタ間隔テーブルのセクタ間隔を参照して、光学的記憶媒体の容量種別や現在の再生トラックの半径方向位置を推定し、推定した容量種別や半径方向位置に対応する再生周波数を使用してＩＤを認識し、現在の再生トラック位置を検出するトラック位置検出手段と、を備えることを特徴とする光学的記憶装置である。
即ち、本発明の光学的記憶装置は、光学的記憶媒体からの戻り光からセクタマークを検出するための信号経路にカットオフ周波数が変更可能なフィルタ手段を設け、このフィルタ手段のカットオフ周波数を、カットオフ周波数変更手段によってセクタ間隔検出用の低い周波数に設定し、この時のフィルタ手段からの信号を用いて、セクタ間隔検出手段に光学的記憶媒体のセクタ間隔を検出させ、位置情報記憶手段に記憶された、光学的記憶媒体の容量種別や光学的記憶媒体の半径方向の位置とその位置におけるセクタ間隔を登録したセクタ間隔テーブル、およびその半径方向の位置における再生周波数を使用して、フィルタ手段のカットオフ周波数を低く設定した時に検出されたセクタ間隔と、セクタ間隔検出手段により検出されたセクタ間隔とセクタ間隔テーブルのセクタ間隔を参照して、光学的記憶媒体の容量種別や現在の再生トラックの半径方向位置を推定し、推定した容量種別や半径方向位置に対応する再生周波数を使用してＩＤを認識し、現在の再生トラック位置を検出するように構成したことを特徴とするものである。
【００１２】
この場合、トラック位置検出手段が、
検出されたセクタ間隔に応じて、位置情報記憶手段に記憶されたデータから推定した現在のトラック位置に応じた再生周波数を仮設定する周波数仮設定手段と、仮設定した周波数で光学的記憶媒体の推定トラックに記録されたＩＤを認識できるか否かを判定するＩＤ認識手段と、ＩＤが認識できなかった場合に、再生周波数を所定周波数増減する周波数微調整手段と、ＩＤが認識できた場合に、その時の再生周波数によって現在のトラック位置を確定するトラック位置確定手段とを含むようにしても良い。
【００１３】
また、トラック位置検出手段が、更に、
再生周波数の増減を所定回数実行してもＩＤの認識ができなかった場合に、光学的記憶媒体の種類が異なると判断して、異なる種類の光学的記憶媒体に対するトラック位置検出処理を実行させるトラック位置認識処理再実行手段を含むようにしても良い。
【００１９】
本発明の光学的記憶装置によれば、光学的記億媒体が本体内に収容された直後の光学的記憶媒体のセクタ間隔を検出する際に、カットオフ周波数変更手段によって、キャリッジを介して再生される信号経路にあるフィルタ手段のカットオフ周波数が、一時的に通常使用されないセクタ間隔検出用の、低い周波数に設定され、セクタ間隔検出手段によってフィルタ手段からの信号を用いて光学的記憶媒体のセクタ間隔が検出される。一方、光学的記憶装置には光学的記憶媒体の半径方向の位置と、その位置における周波数及びセクタ間隔を記憶した位置情報記憶手段があり、検出されたセクタ間隔と位置情報記憶手段に記憶されたデータとから、トラック位置検出手段によって光学的記憶媒体の種類と、現在の再生トラックの位置が検出される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の光学的記憶装置の実施例を説明するが、まず、本発明が適用される薄型化された光学的記憶装置の機械的な構成を以下に説明する。
図１は、本発明の薄型化された３．５インチ光ディスク装置の表面側外観斜視図であり、図２は、図１の背面側外観斜視図である。フロントベゼル１０には、扉１０ｂが光ディスクカートリッジの挿入又は排出に伴って回動自在に取り付けられており、扉が閉まる方向に図示しないばねにより付勢されている。
【００２４】
また、フロントベゼル１０には、光ディスクカートリッジの排出を指示しオートイジェクトする為のイジェクトボタン１０ａと、電源遮断時や点検時、故障時にピン等を挿入し、光ディスクカートリッジの装置内での係合を解除して媒体排出を行なう為のマニュアルイジェクト孔１０ｄが設けられている。さらに、装置の動作状態を発光により示すＬＥＤ１０ｃが設けられている。
【００２５】
フロントベゼルの１０が嵌め込まれるドライブベース２０は、各種ＩＣやＦＰＣが接続されるプリント基板１１と、外形を整える為の枠１２と、カバー１３に覆われている。そして、プリント基板１１はねじによりドライブベース２０に連結される。また、カバー１３は、ねじ１４ａ、１４ｃ、１４ｆ、１４ｈが、おのおの防振ゴム１４ｂ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｇ、及びドライブベース２０と枠１２に設けられた孔を通して締結される。イジェクトボタン１０ａと電気的に連結されるスイッチは、プリント基板１１上に設けられている。
【００２６】
ドライブベース２０にカバー１３とプリント基板１１が嵌合された状態の装置全体の高さＨは約１７ｍｍである。また、扉１０ｂが設けられたフロントベゼル１０の高さｈは、全体の高さＨに対して、Ｈ≦ｈの関係となっている。
図３は、図１及び図２で示した光ディスク装置の分解図であり、図４は、図３の裏側を示す図である。
【００２７】
図３において、光ディスク装置は、大まかにプリント基板１１、開口７１ａを有するカートリッジホルダ７１、ドライブベース２０、対物レンズＬを備えたレンズキャリッジ３０、スライド板２４、ターンテーブル２２、カバー１３の７つの主要部品が順に配置されて構成される。
プリント基板１１には、パワーコネクタとインターフェースコネクタが取り付けられ、光ディスクに対する情報の再生又は記録、消去等の制御を行う為のＤＳＰ、ＭＰＵ等の回路部品が片面実装される。プリント基板１１の下側には、カートリッジホルダ７１が設けられている。部品が実装されたプリント基板１１は複数の孔１１ａとカートリッジホルダ７１の複数の取付部７１ｂを介してドライブベース２０にねじにより連結される。２０ｉは空間である。
【００２８】
ドライブベース２０は所定の部品を搭載する為の開口２０ａ〜２０ｆが形成されている。また、ドライブベース２０には、光ビームを光ディスクの面に導いたり、光ディスクからの反射光を光検出器に導く為の光学部品が配置される固定光学ユニット４０（図３では省略）がアルミダイキャスト成形により一体的に形成されている。そして、固定光学ユニット４０の上に防塵対策の為のカバー４０ａが載せられる。
【００２９】
レンズを保持するとともに光ディスクの半径方向に移動させる為のレンズキャリッジ３０は、その端部のコイル部３２ａ，３２ｂにコイルが埋め込まれた状態で熱溶融性樹脂等により一体的に成形されている。そして、上ヨークの裏側にマグネットを取り付け、コイル部３２ａ，３２ｂが移動可能にコイル部３２ａ、３２ｂの中央開口に下ヨークを貫通させた後、上ヨーク及び下ヨークの端部がねじ止めされ、磁気回路３３ａ、３３ｂが形成される。
【００３０】
ターンテーブルユニット２２２は板金２１上に取り付けられ、板金２１の左右両側にスライドピン２３ａ及び２３ｂを有している。そして、径２１ｍｍのターンテーブル２２はドライブベース２０の開口２０ａからカートリッジホルダ７１側へ向かって突出する。従って、カートリッジホルダ７１に光ディスクカートリッジが挿入されると、光ディスクのハブがターンテーブル２２の表面に設けられた磁性体により吸引されて保持できるように構成されている。ターンテーブル２２は所定の回転数でターンテーブルを回転させるスピンドルモータに接続されている。
【００３１】
さらに、ドライブベース２０のイジェクトモータ収容部５５に、光ディスクカートリッジを排出する為のイジェクトモータ５０が収納され、イジェクトモータのねじ孔５０ａとドライブベース２０のねじ孔５５ａとを介して図示しないねじで連結される。
光ディスクカートリッジを排出する際に前述したイジェクトモータ５０により装置の前後方向にスライドするスライド板２４は、前述したターンテーブル２２の板金２１の下側に配置されており、板金２１のスライドピン２３ａ及び２３ｂがスライド板２４のガイド８５をスライドして板金２１を上昇させ、ターンテーブル２２が開口２０ａを通して上昇し、光ディスクのハブとの係合を解除して光ディスクカートリッジをアンロードする。
【００３２】
以上、前述した部品をドライブベース２０に搭載した後、枠１２がドライブベース２０の外周部を覆うように嵌め込まれ、ステンレス鋼等の強磁性材料をプレスして成形されたカバーがカートリッジホルダ７１側と反対側のドライブベース２０にねじ止めされる。
図５は図１，図２で説明したフロントベゼル１０の扉１０ｂから光ディスク装置の本体内に挿入される光ディスク媒体１の構成を示すものである。光ディスク媒体１は内周部から外周部に向かって同心円状に複数個のゾーンに分けられており、この実施例では最内周部がゾーン０、最外周部がゾーン９になっている。各ゾーンには複数本のトラックがある。また、各トラックには、前述のレーザダイオードが発生した光束を単に反射するだけのＩＤ部２（エンボス部、プリフォーマット部等とも呼ばれる）と、光束によってデータを記録したり再生したりするＭＯ記録部３（データ部等とも呼ばれる）がある。ＩＤ部２は図５において短い黒い線の部分であり、拡大するとピットと呼ばれる多数のエンボスの集合体であり、セクタマーク、トラック信号、セクション信号、ＣＲＣ信号などが書き込まれている。このＩＤ部２の信号を再生することにより、現在再生中のゾーン番号やトラック番号等を検出することができる。また、ＭＯ記録部３はこのＩＤ部２とＩＤ部２の間にあるデータを記録するための領域である。
【００３３】
以上のように構成された光ディスク媒体１の各セクションの長さはほぼ同じであるので、光ディスク媒体１の回転速度が一定であった場合は、最外周部のゾーン内のＩＤ部の周期が最も早いことになる。
図６は以上のように構成された光ディスク装置４の基本的な構成を示すブロック構成図である。光ディスク装置４はホストコンピュータに対してＭＰＵ（マイクロ・プロセッサ・ユニット）４２がインタフェース４３を介してコマンド、データの送受信を行う。ＭＰＵ４２には光ディスク媒体１のデータが記憶された読み出し専用のメモリ（ＲＯＭ）３８が接続されている。光ディスク媒体１を回転させるスピンドルモータ（ＳＰＭ）４５がＳＰＭ制御部３６により回転制御される。また、データ再生を行う光ピックアップ３７は粗動モータ制御部４８で制御されるモータ４９により光ディスク媒体１の半径方向に移動出来るようになっており、光ディスク媒体１のデータ面にレーザ光を照射し、その反射光を受光する。
【００３４】
光ピックアップ３７はレーザ光を照射するためのＬＤ（レーザダイオード）を備えると共に、光ディスク媒体１のトラックに追従（トラッキング）するためのモータを備えており、ＬＤのフォーカッシングやトラッキングがピックアップ制御部４７により制御される。そして、光ピックアップ３７により再生されるデータは信号処理部４１で処理される。
【００３５】
ピックアップ制御部４７、ＳＰＭ制御部３６、粗動モータ制御部４８はディスクコントローラ９によりコントロールされると共に、ディスクコントローラ９と信号処理部４１との間で信号の送受信が行われる。このディスクコントローラ３９はＭＰＵ４２との間でクロックに同期してコマンドやデータの送受信を行うものである。
【００３６】
このように光ディスク装置４は、光ディスク媒体１をＳＰＭ４５により一定速度で回転させ、光ピックアップ３７を光ディスク媒体１の半径方向に移動させてフォーカシング、トラッキングを行い、データ再生を行うものである。そして、実際には前述のように、光ピックアップ３７は、レーザダイオードによって光束を発生する固定光学部と、この光束をミラーに投射して光路を変更させ、対物レンズを介して光ディスク媒体１に投射するキャリッジとから構成されている。キャリッジの対物レンズはレンズアクチュエータの動作により、光ディスク媒体１上の上位装置から指定されたトラックに位置付けされ、このトラック上に焦点を結ぶことにより、データの書き込みを行なわせるか、又は、光ディスク媒体１から反射する光を前述の経路とは逆の経路で対物レンズとミラーを介して受光し、信号処理部４１においてデータやサーボ情報を再生する。また、モータ４９はキャリッジをレールに沿って移動させるボイスコイルモータから構成されている。
【００３７】
ところで、本発明が適用される光ディスク装置４は、約１７ｍｍ厚程度に薄型化されているために、ＰＳＤや、対物レンズの位置を検出するセンサが省略されており、このままではキャリッジの位置決めができない。一方、光ディスク装置４は電源が投入された時に、光ディスク媒体１のどのトラック上に光ピックアップ３７（キャリッジ）があるかが分からないと、以後の光ディスク媒体１への書き込みや読み出し動作が行えない。
【００３８】
そこで、第１の実施例の光学的記憶装置では、薄型化されてＰＳＤや対物レンズの位置を検出するセンサが省略された場合でも、キャリッジの位置を光ディスク媒体１から読み出した信号によって検出することができるようにしており、以下にその構成を説明する。
図７は図６の信号処理部４１内に設けられるリードＬＳＩ１６０の構成を示すものである。リードＬＳＩ１６０は、２つのＡＧＣ回路１６１，１６２、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１６３、フィルタ部１６４、セクタマーク検出回路１６５、ロジックＩＣ１６６、シンセサイザ１６７、及びＰＬＬ回路１６８を備えている。
【００３９】
ＡＧＣ回路１６１はセクタマーク信号を含むＩＤ信号の利得を制御してマルチプレクサ１６３に入力し、ＡＧＣ回路１６２はＭＯ信号の利得を制御してＭＵＸ１６３に入力する。ＭＵＸ１６３はＭＰＵからのＩＤ／ＭＯ部の切換信号によって内部のＩＤ信号処理部とＭＯ信号処理部の信号を処理してフィルタ部１６４に送る。フィルタ部１６４はイコライザフィルタ６４１と２つの微分回路６４２，６４３がある。フィルタ部１６４に入力された信号はイコライザフィルタ６４１を通った後に微分回路６４２によって１次微分され、１次微分信号は３つに分岐されて微分回路６４３とセクタマーク検出回路１６５、及びＰＬＬ回路１６８に入力される。微分回路６４３に入力された１次微分信号は更に微分されて２次微分信号となってセクタマーク検出回路１６５に入力される。セクタマーク検出回路１６５は入力される１次微分信号と２次微分信号とからセクタマークパルスを検出し、これをロジックＩＣ１６６に送出する。ロジックＩＣ１６６の出力はシンセサイザ１６７に入力される。シンセサイザ１６７にはＭＰＵからの信号も入力される。そして、シンセサイザ１６７で合成された信号はＰＬＬ回路１６８のＶＣＯ（電圧制御発振器）６８１に入力される。ＰＬＬ回路は１次微分信号とこのシンセサイザ１６７からの信号を用いて、リードデータとリードクロックを発生させる。
【００４０】
以上のように構成されたリードＬＳＩ１６０のフィルタ部１６４には、外部のＭＰＵからカットオフ周波数切換信号が入力される。フィルタ部１６４はローパスフィルタであり、図８に示すように通常用のカットオフ周波数ＦＣ１と、ゾーン認識をする場合のカットオフ周波数ＦＣ２とが設定されている。例えば、カットオフ周波数ＦＣ１は１５．４ＭＨｚである。一方、カットオフ周波数ＦＣ２はＭＯ信号の再生には通常使用されないような低い周波数であり、例えば、ＦＣ２＝２ＭＨｚである。
【００４１】
図９(a) は図７のフィルタ部１６４のカットオフ周波数がＦＣ１と高い時のＩＤ信号、１次微分信号、及びセクタマーク信号（セクタマークパルス）を示すものであり、図９(b) は図７のフィルタ部１６４のカットオフ周波数がＦＣ２と低い時のＩＤ信号、１次微分信号、及びセクタマーク信号（セクタマークパルス）を示すものである。ＩＤ信号において振幅が大きい部分が図５のＩＤ部２からのセクタマーク信号であり、振幅が小さい部分が図５のＭＯ記録部３からの信号である。両図の比較から分かるように、カットオフ周波数が高い場合（ＦＣ１）には、セクタマーク信号の中にはセクタマークパルス以外にもノイズ信号がＭＯ記録部３からの信号の区間に多く見られる。一方、カットオフ周波数が低い場合（ＦＣ２）には、セクタマーク信号の中にはセクタマークパルス以外の信号は殆ど見られない。従って、カットオフ周波数を低くすれば、セクタマーク信号の周期を測定することにより、光ディスク媒体１上の位置が推定できる。
【００４２】
本発明の第１の実施例の光学的記憶装置では、このように電源投入直後にフィルタ部１６４のカットオフ周波数を低くすることにより、セクタマーク信号の中にセクタマークパルスを検出しやすくし、検出したセクタマークパルスの周期を検出することによって、現在のキャリッジが再生している光ディスク媒体１の容量、トラックの番号を検出している。
【００４３】
ここで、図１０のフローチャートを用いてこの検出方法について説明する。
図１０のルーチンは光ディスク装置４の本体内に光ディスク媒体１が挿入された時に起動される。光ディスク媒体１が挿入されると、まず、ステップ１００１で光ディスク媒体１を駆動する。次いで、ステップ１００２において光ディスク媒体１上のトラック上にレーザビームが照射されるようにトラッキング調整を実行する。そして、ステップ１００３においてフィルタ部１６４のカットオフ周波数をＦＣ１からＦＣ２に変更してカットオフ周波数を下げる制御を行なう。
【００４４】
このようにしてカットオフ周波数を下げた後は、ステップ１００４において入力されるＩＤ信号のセクタ間隔を測定する。セクタ間隔を測定するとステップ１００５においてセクタ間隔テーブルを参照する。このセクタ間隔テーブルは光ディスク媒体１の容量、例えば、１２８ＭＢと２３０ＭＢ毎に設けられており、セクタ間隔がどちらのテーブルの値と一致するかを参照する。以下に示す表１は、容量が１２８ＭＢと２３０ＭＢの光ディスク媒体１の周期を示すテーブルであり、ゾーン、１セクタの標準時間、１セクタの最小時間、及び、１セクタの最大時間が記憶されている。
【００４５】
【表１】
0003815809.tif 000002
【００４６】
ステップ１００６ではこのテーブルから光ディスク媒体１が１２８ＭＢか否かを判定する。例えば、挿入された光ディスク媒体１が１２８ＭＢの場合はステップ１０１７に進み、２３０ＭＢの場合はステップ１００７に進む。ステップ１００７の光ディスク媒体１が１２８ＭＢの処理は以下に説明する光ディスク媒体１が２３０ＭＢの処理と同じであるので、以後代表して光ディスク媒体１が２３０ＭＢの場合についてのみ説明する。
【００４７】
ステップ１００７ではカットオフ周波数を元の周波数に戻す、即ち、ＦＣ２からＦＣ１に戻す。ついで、この状態でステップ１００８において検出したセクタ間隔から推定したゾーンに応じた再生周波数Ｆをセットする。ステップ１００９ではこの周波数Ｆによって再生される再生信号を読み込む。続くステップ１０１０ではこの周波数ＦによってＩＤが認識できたか否かを判定する。ＩＤが認識できない場合はステップ１０１１に進み、これまでの周波数Ｆの増減回数を計算し、続くステップ１０１２において周波数Ｆの増減回数が所定回数か否かを判定する。周波数Ｆの増減回数が所定回数に達していない時にはステップ１０１３に進み、周波数Ｆを増減してステップ１００９に戻る。この周波数Ｆの増減回数は、前述のテーブルにおける１つのゾーンにある最大、最小の周波数の範囲と、増減する周波数の大きさに応じて設定する。
【００４８】
周波数Ｆを所定回数増減してもステップ１０１０においてＩＤの認識ができなかった場合は、ステップ１００６で判定した光ディスク媒体１の容量に誤りがあったとしてステップ１０１２からステップ１０１７に進み、１２８ＭＢの処理を行なう。
一方、周波数Ｆを増減することによってステップ１０１０でＩＤの認識ができた場合はステップ１０１４に進み、認識したＩＤ情報から現在のトラック位置を認識する。この実施例ではこのステップ１０１４の認識によって現在のトラック位置を確定することはせず仮決定とする。そして、続くステップ１０１５において、仮決定したトラックに基づいてキャリッジを光ディスク媒体１のコントロールゾーンに移動し、コントロールゾーンに書かれている信号を認識する。そして、続くステップ１０１６において再生中のトラックを確定する。
【００４９】
図１１は以上の制御のタイムチャートを示すものであり、(a) がＩＤ信号、(f) がセクタパルス信号、(g) が図７のロジックＩＣ１６６中の動作を示すものである。(a) の四角で示す部分は図９(b) に示したＩＤ信号のＩＤ部のエンベロープ信号であり、(f) が図９(b) のセクタマーク信号中のセクタパルスを表している。ロジックＩＣ１６６はセクタマーク信号中の最初のパルスでゲートをハイレベル状態にし、予め設定されたカウンタ値の間、ロジックＩＣ１６６はこのハイレベル状態を保持する。そして、ロジックＩＣ１６６はゲートがハイレベルの間、セクタマーク信号の立ち上がりを無視する。続いて、ロジックＩＣ１６６はセクタマーク信号の不定区間が終了した後の最初のパルスでゲートをハイレベル状態にし、また、予め設定されたカウンタ値の間だけこのハイレベル状態を保持する。
【００５０】
ロジックＩＣの制御プログラムは、このゲートの立ち上がりの間隔を測定することにより、セクタマークパルスの間隔を測定し、現在再生中の光ディスク媒体１のゾーン番号を決定することができる。
次に、本発明の第２の実施例の光学的記憶装置について説明する。
図１２は図１から図４において説明した光学的記憶装置のプリント基板１１、枠１２、及びカバー１３を取り去った状態の表面側要部概略図であり、図１３は図１２の背面側要部概略図である。
【００５１】
レンズキャリジ３０には、対物レンズＬ及びレンズを駆動する磁気回路を有するレンズアクチューエータ６０が搭載されている。そして、レンズアクチューエータ６０をフォーカス方向又はトラック方向に駆動する為の信号等を導くフレキシブルプリント配線シート３９ａがレンズキャリッジ３０のコイル部３２ａに沿って接着剤で接着されている。さらに、レンズアクチューエータ６０の対物レンズＬの周囲にはステンレス鋼等の強磁性材料からなるキャリッジカバー１１５が取り付けられている。レンズキャリッジ３０の両側には、レンズキャリッジ３０を光ディスク半径方向に移動させるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）が設けられ、ＶＣＭは、レンズキャリッジ３０のコイル部３２ａ及び３２ｂと、ヨークと磁石からなる磁気回路３３ａ及び３３ｂとで構成される。
【００５２】
また、レンズキャリッジ３０の両側に設けられたベアリング３１ａ〜３１ｃに係合し、レンズキャリッジ３０の移動を円滑化するガイドレール１１３ａ及び１１３ｂがそれぞれ板ばね１１２ａ、１１２ｂ、１１４により予圧を与えられながら固定されている。つまり、板ばね１１２ａ及び１１２ｂはガイドレール１１３ｂをガイドレール１１３ｂの両端部周辺のドライブベース２０の係合壁に押しつけるようにして固定する固定側として作用し、板ばね１１４はガイドレール１１３ａをガイドレール１１３ｂ側へ押しつけるように予圧を加えている。
【００５３】
尚、図１２，１３では、レンズキャリッジ３０がキャリッジロック２６がレンズキャリッジ３０側に突出することによりホームポジション位置から光ディスクの半径方向への移動を妨げるようにロック状態となっている。
ドライブベース２０の開口２０ａから突出したターンテーブルユニット２２２の中心に突起２２ａがあり、光ディスクのハブの中心孔に係合するようになっている。そして、板金２１上にフレキシブルプリント配線シート（ＦＰＣ）８９が接着されている。このＦＰＣ８９上には、光ディスクカートリッジに設定されたライトイネーブルを検出するセンサ８６、光ディスクカートリッジに設定されたライトプロテクトを検出するセンサ８７、光ディスクカートリッジの挿入を検出する為のカートリッジインセンサ８８が取り付けられている。
【００５４】
尚、３．５インチ光磁気ディスクカートリッジは１２８ＭＢでＩＳＯ／ＩＥＣ１００９０、２３０ＭＢでＩＳＯ／ＩＥＣ１３９６３にて規格化され既に市販されている為、特に光ディスクカートリッジの図示は省略する。
さらに、ＦＰＣ８９の端部はレンズキャリッジ３０やレンズアクチューエータ６０の移動を制御する為の信号を伝達するＦＰＣ３９上に設けられたコネクタに接続されており、ＦＰＣ３９はドライブベース２０の側面を回り込んで折り曲げられてプリント基板上に設けられたコネクタに接続されている。
【００５５】
また、板金２１の下側、つまり、ドライブベース２０と板金２１の間にスライド板２４が配設されている。スライド板２４が装置の前後方向Ｙに移動すると、スライド板２４に設けられた複数の溝２４ａ〜２４ｃ内をドライブベース２０に設けられた係合ピン２９ａ〜２９ｃが移動する。さらに、イジェクト指示によりスライド板２４が後方に移動し、光ディスクカートリッジとの係合を解除した後、一端がスライド板２４に他端が係合ピン２９ａ及び２９ｂにそれぞれ連結されたコイルばね２８ａ及び２８ｂの弾性力によりスライド板２４が早急にもとの位置に戻るように装置前方に移動する。
【００５６】
尚、前述したイジェクト指示には、フロントベゼル１０に設けたイジェクトボタン１０ａを押すことによる場合と、マニュアルイジェクト孔１０ｄにピン等を強く押し込む場合がある。前者の場合は、イジェクトボタン１０ａを押すことにより、イジェクトモータ５０が駆動され、スライド板２４の端部２４ｄを引くことによりスライド板２４が装置の後方に移動し、後者の場合は、マニュアルイジェクト孔１０ｄにピン等を強く押し込むとスライド板２４の立壁部１０ｆにピンが当たり、スライド板２４が装置後方に押され移動するものである。
【００５７】
ドライブベース２０の後方の固定光学ユニット４０には、Ｍレンズ４６及びＳレンズ４７をその周囲のドライブベース２０の壁部に押しつけて固定する板ばね１１１がねじ止めされている。そして、移動光学ユニットであるレンズキャリッジ３０から導かれた戻り光から、光ディスクの再生データ用信号を検出する光検出器５２とフォーカスサーボ用信号及びトラックサーボ用信号を検出する光検出器５３がドライブベース２０の収容部に嵌め込まれている。２３ａ及び２３ｂは板金２１のスライドピン、９１はＦＰＣ、９１ｃ，９１ｄはねじ孔、９２はプラグインコネクタである。
【００５８】
図１４(a) はレンズキャリッジ３０を上部側から見た拡大平面図であり、(b) は横拡大図、(c) は断面拡大図である。図において、３１ａ〜３１ｃはベアリング、３２ａ，３２ｂはコイル部、３９ａはＦＰＣ、６１はアクチュエータベース、６１ａ，６１ｂはねじ取付部、６１ｃ，６１ｄ，６３はヨーク、６５はフォーカスコイル、６６ａ，６６ｂはトラックコイル、６７ａ，６８ａはワイヤ部、６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ，６９ｄは端子板、１２１ａ〜１２１ｃは基準溝、１２２ａはコイルばね、１２２ｂはねじ、１２９は固定光学ユニット４０に対して光ビームの入射出射を行う集光レンズ、１５２はドライバ、６２１はレンズ保持部、６２２はワイヤ保持部、Ａは予圧、Ｌは対物レンズを示している。
【００５９】
以上のように構成されたレンズキャリッジ３０において、この実施例では、光ディスク媒体を回転させるスピンドルモータから遠い側のキャリッジ３０の端部に、このキャリッジ３０の移動方向に平行な方向に延長された遮光突起３５が設けられている。この遮光突起３５は図１２，図１３にも示されている。
更に、この実施例では、キャリッジ３０が移動した時の遮光突起３５の移動軌跡の両側に、図１２に示されるように、発光素子５と受光素子６とからなるフォトセンサ７が設けられている。このフォトセンサ７は、キャリッジ３０が光ディスク媒体１の外周部近傍に設定されたレーザビームの発光調整領域内に位置する間だけ、遮光突起３５によって遮光される位置に設けられている。従って、第２の実施例の光学的記憶装置では、このフォトセンサ７が遮光突起３５によって遮光されたことを検出することによって、キャリッジ３０が光ディスク媒体１のレーザビームの発光調整領域内への移動を検出することができる。このレーザビームの発光調整領域は、光ディスク媒体１に照射するレーザビームの発光強度を調整するものであり、通常光ディスク媒体１のデータゾーンに影響が出ない光ディスク媒体１の外周部に設けれられているものである。
【００６０】
即ち、光学的記憶装置では固定光学ユニット４０からのレーザビームの光量は決まっており、光量があるレベルにならないと光学的記憶装置が動作しない。そこで、光学的記憶装置においては電源投入時にレーザビームの光量を検出する必要がある。このレーザビームの光量を検出するために、レーザビームを光ディスク媒体１のデータゾーンで行うとデータが消去される恐れがあるために、このレーザビームの光量の検出はキャリッジ３０を光ディスク媒体１の最外周部に設定された発光調整領域において行うのである。このため、キャリッジ３０は光ディスク媒体１の電源投入直後には光ディスク媒体１の最外周部に設定された発光調整領域にオフセットしておく必要がある。
【００６１】
図１５はレーザダイオードの発光調整領域を説明する図であり、図１５(a) は光ディスク媒体の発光調整領域とフォトセンサ位置の関係図を示し、図１５(b) はフォトセンサの出力信号を示している。
図１５(a) において、１は光ディスク媒体であり、図の左側がアウタ（外周）側、右側がインナ（内周）側を示している。光ディスク媒体１の最もアウタ側の所定領域は、前述の固定光学ユニットで発生され、キャリッジ３０を介して光ディスク媒体１に照射されるレーザダイオード（ＬＤ）の発光強度を調整するための発光調整領域１Ａとなっており、この発光調整領域１Ａの内側に複数のトラックを備えたデータゾーン１Ｂがある。キャリッジ３０はその両側に設けられた図示しないレールにガイドされてＶＣＭ１５に駆動されて光ディスク媒体１の半径方向に移動する。キャリッジ３０の移動範囲の最もアウタ側にはアウタストッパ１５Ａがあり、最もインナ側にはインナストッパ１５Ｂがある。
【００６２】
前述のように、キャリッジ３０に設けられた遮光突起３５により、光学的記憶装置の本体側に設けられたフォトセンサ７は、キャリッジ３０が光ディスク媒体１のＬＤの発光調整領域１Ａにある時に遮光されるようになっている。フォトセンサ７の出力はＭＰＵ４２に入力されるようになっており、このフォトセンサ７からの出力に基づいて、ＭＰＵ４２はＶＣＭドライバ８を介してＶＣＭ１５に電流を流し、キャリッジ３０を光ディスク媒体１の半径方向に移動させる。
【００６３】
図１５(b) はこのフォトセンサ７の出力信号波形を示すものである。フォトセンサ７の出力信号波形は、キャリッジ３０がＬＤの発光調整領域１Ａにある時に受光素子が前述の遮光突起３５によって遮光された時に、ハイレベルの信号となるようになっている。
次に、以上のように構成されたキャリッジ３０の位置センサのない光学的記憶装置において、光学的記憶装置の電源の投入後に固定光学ユニットで発生するレーザ光の発光強度を調整するために、キャリッジ３０をＬＤの発光調整領域１Ａに位置決め制御する手順について、図１６のフローチャートを用いて説明する。
【００６４】
ステップ１６０１では位置センサがＯＮか否かが判定される。この制御手順における位置センサは前述のフォトセンサ７のことであり、位置センサ７がＯＮの状態とは、フォトセンサ７がキャリッジ３０に設けられた遮光突起３５によって遮光された状態のことを示す。このように、最初に位置センサ７がＯＮか否かを判定するのは、キャリッジ３０が光ディスク媒体１の上の何処にいるのかを判定するためであり、位置センサ７がＯＮであれば、キャリッジ３０が既にＬＤの発光調整領域１Ａの何処かに位置しており、位置センサ７がＯＦＦであれば、キャリッジ３０がＬＤの発光調整領域１Ａ以外の光ディスク媒体１の上にいることを示している。よって、以後、光学的記憶装置の電源投入時にキャリッジ３０がＬＤの発光調整領域に居る場合と居ない場合の２つの場合に分けてキャリッジ３０をＬＤの発光調整領域１Ａに位置決め制御する手順について説明する。
(1) キャリッジ３０がＬＤの発光調整領域に位置する場合
この場合はステップ１６０１で位置センサ７がＯＮであるのでステップ１６０２に進み、キャリッジ３０を光ディスク媒体１のインナ側に移動するために、ＶＣＭドライバ８からＶＣＭ１５に電流Ｉを印加する。この電流Ｉの印加によりキャリッジ３０は光ディスク媒体１のインナ方向に移動する。続くステップ１６０３では位置センサ７がＯＦＦになったか否か、即ち、キャリッジ３０がＬＤの発光調整領域１Ａの外に移動したか否かを判定する。そして、位置センサ７がＯＦＦの場合はステップ１６０５に進むが、位置センサ７がＯＦＦしていない時はステップ１６０４に進み、電流Ｉの値を増大させてステップ１６０３で再度位置センサ７がＯＦＦになったか否かを判定する。
【００６５】
ステップ１６０３で位置センサ７がＯＦＦになった時に進むステップ１６０５では、逆にキャリッジ３０を光ディスク媒体１のアウタ側に移動するために、ＶＣＭドライバ８からＶＣＭ１５に電流ｉを印加する。この電流ｉは電流Ｉと極性が逆であり、この電流ｉの印加によりキャリッジ３０は光ディスク媒体１のアウタ方向に移動する。続くステップ１６０６では位置センサ７がＯＮになったか否か、即ち、キャリッジ３０が再度ＬＤの発光調整領域１Ａの中に入ったか否かを判定する。そして、位置センサ７がＯＦＦの場合はステップ１６０７に進み、電流ｉの値を増大させてステップ１６０６で再度位置センサ７がＯＮになったか否かを判定する。
【００６６】
ステップ１６０６において位置センサ７がＯＮになったら、ステップ１６０８に進み、この時の電流ｉの値を遮断電流Ａout として保存しておき、続くステップ１６０９において再度キャリッジを光ディスク媒体１のインナ側に移動させるために、ＶＣＭドライバ８からＶＣＭ１５に電流Ｉを印加する。この電流Ｉの印加によりキャリッジ３０は再度光ディスク媒体１のインナ方向に移動する。続くステップ１６１０では位置センサ７が再度ＯＦＦになったか否かを判定し、ＯＦＦしていない時はステップ１６１１に進んで電流Ｉの値を増大させてステップ１６１０で位置センサ７がＯＦＦになったか否かを判定する。
【００６７】
ステップ１６１０において位置センサ７がＯＦＦになったら、ステップ１６１２に進み、この時の電流Ｉの値を非遮断電流Ａinとして保存しておく。
以上のように、光ディスク媒体１の電源投入時にキャリッジ３０がＬＤの発光調整領域１Ａの中にある時には、一旦キャリッジ３０をこの領域から出し、再びこの領域にキャリッジ３０が入る時の電流値ｉを遮断電流Ａout として記憶し、この領域にキャリッジ３０が入った直後にこの領域から出る時の電流値Ｉを非遮断電流Ａinとして記憶する。
(2) キャリッジ３０がＬＤの発光調整領域の外側に位置する場合
この場合はステップ１６０１で位置センサ７がＯＦＦであるのでステップ１６１３に進み、キャリッジ３０を光ディスク媒体１のアウタ側に移動するために、ＶＣＭドライバ８からＶＣＭ１５に電流ｉを印加する。この電流ｉの印加によりキャリッジ３０は光ディスク媒体１のアウタ方向に移動する。続くステップ１６１４では位置センサ７がＯＮになったか否か、即ち、キャリッジ３０がＬＤの発光調整領域１Ａ内に移動したか否かを判定する。そして、位置センサ７がＯＮしていない時はステップ１６１５に進み、電流ｉの値を増大させてステップ１６１４で再度位置センサ７がＯＮになったか否かを判定する。
【００６８】
ステップ１６１４で位置センサ７がＯＮなるとステップ１６１６に進み、逆にキャリッジ３０を光ディスク媒体１のインナ側に移動するために、ＶＣＭドライバ８からＶＣＭ１５に電流Ｉを印加する。この電流Ｉは電流ｉと極性が逆であり、この電流Ｉの印加によりキャリッジ３０は光ディスク媒体１のインナ方向に移動する。続くステップ１６１７では位置センサ７がＯＦＦになったか否か、即ち、キャリッジ３０が再度ＬＤの発光調整領域１Ａから出たか否かを判定する。そして、位置センサ７がＯＮの場合はステップ１６１８に進み、電流Ｉの値を増大させてステップ１６１７で再度位置センサ７がＯＦＦになったか否かを判定する。
【００６９】
ステップ１６１７において位置センサ７がＯＦＦになったら、ステップ１６１９に進み、この時の電流Ｉの値を遮断電流Ａinとして保存しておき、続くステップ１６２０において再度キャリッジを光ディスク媒体１のアウタ側に移動させるために、ＶＣＭドライバ８からＶＣＭ１５に電流ｉを印加する。この電流ｉの印加によりキャリッジ３０は再度光ディスク媒体１のアウタ方向に移動する。続くステップ１６２１では位置センサ７が再度ＯＮになったか否かを判定し、ＯＮしていない時はステップ１６２２に進んで電流ｉの値を増大させてステップ１６２１で位置センサ７がＯＮになったか否かを判定する。
【００７０】
ステップ１６２１において位置センサ７がＯＮになったら、ステップ１６２３に進み、この時の電流ｉの値を非遮断電流Ａout として保存しておく。
以上のように、光ディスク媒体１の電源投入時にキャリッジ３０がＬＤの発光調整領域１Ａの外にある時には、一旦キャリッジ３０をＬＤの発光調整領域１Ａに入れ、再びこの領域にキャリッジ３０から出る時の電流値Ｉを遮断電流Ａinとして記憶し、この領域からキャリッジ３０が出た直後にこの領域に入る時の電流値ｉを非遮断電流Ａout として記憶する。
【００７１】
このようにして、キャリッジ３０がＬＤの発光調整領域の内側にある場合と、外側にある場合の両方の場合について遮断電流Ａinと非遮断電流Ａout が求められた後はステップ１６２４に進み、遮断電流Ａinと非遮断電流Ａout の平均値が保持電流値Ａhld として演算する。そして、続くステップ１６２５において保持電流値Ａhld をＶＣＭドライバ８にセットする。この保持電流値Ａhld により、キャリッジ３０をＬＤの発光調整領域にオフセットさせた状態で止めておくことができる。
【００７２】
このように、キャリッジ３０の往復の電流値を求めて平均化するのは、電流値をステップで粗く変化することができ、動作時間を短縮することができるためである。また、キャリッジ３０を移動させる方向によって変化させる電流値が異なるためである。
ところで、図１６で説明した処理は光学的記憶装置が水平に置かれていた場合の処理である。一方、光学的記憶装置が傾斜していた場合、例えば、光学的記憶装置がアウタ側に傾いていた場合で、かつ、キャリッジ３０がインナ側にあった場合は、前述の処理では問題が生じる。即ち、前述の処理では光学的記憶装置が傾いていた場合でも、装置が水平に置かれていた場合にキャリッジ３０をアウタ方向に移動させる電流値が設定されるため、この電流値に光学的記憶装置の傾斜が加わってキャリッジ３０がアウタ方向に加速され、アウタストッパ１５Ａに衝突する場合がある。
【００７３】
このような場合、キャリッジ３０はアウタストッパ１５Ａに衝突した衝撃によってインナ方向に跳ね返る。すると、位置センサ７が短時間でＯＮ、ＯＦＦされてしまって正確に保持電流値Ａhld が設定できない場合がある。この場合は正確な保持電流値Ａhld が得られないのでキャリッジ３０を保持することができず、キャリッジ３０はアウタストッパ１５Ａに当たったまま停止している。
【００７４】
これに対処するため測定した遮断電流Ａinと非遮断電流Ａout の差Ａdif を演算し、この差Ａdif がある値以下になった場合は再度遮断電流Ａinと非遮断電流Ａout を測定する処理を追加する。この制御例を図１７のフローチャートに示す。なお、ステップ１６０１からステップ１６２３までの処理は図１６で説明した手順と全く同じであるので、その説明を省略する。
【００７５】
図１６における処理のステップ１６１２、またはステップ１６２３が終了すると、図１７の処理ではステップ１７０２に進む。ステップ１７０２では測定した遮断電流Ａinと非遮断電流Ａout の差Ａdif （絶対値）を求め、続くステップ１７０２においてこの差Ａdif が所定の基準値Ａs1以上か否かを判定する。そして、Ａs1＞Ａdif の場合はステップ１６０１に戻り、ステップ１６０１からステップ１６２３までの処理を繰り返す。一方、ステップ１７０２においてＡs1≦Ａdif の場合はステップ１６２４に進んで遮断電流Ａinと非遮断電流Ａout の平均値が保持電流値Ａhld として演算する。そして、続くステップ１６２５において保持電流値Ａhld をＶＣＭドライバ８にセットする。この保持電流値Ａhld により、キャリッジ３０をＬＤの発光調整領域にオフセットさせた状態で止めておくことができる。
【００７６】
以上のような処理を行うのは、光学的記憶装置がアウタ側に傾斜していた場合は、キャリッジ３０が短時間に位置センサ７をＯＮ、ＯＦＦするので測定された電流値の差が、正常に測定された場合の値と比較して小さくなるからである。また、この場合、キャリッジ３０は確実に位置センサ７がＯＮの位置にいるので、２回目の測定時には問題なく測定が実行できる。
【００７７】
図１８は図１６で説明したＶＣＭの電流制御例であり、光学的記憶装置の電源投入時の位置センサ（ポジションセンサ）７がハイレベル“Ｈ”の場合である。図１８には時間に対してＶＣＭに印加する電流値と、フォトセンサ７の出力信号が示されている。図１８において(a) がステップ１６０１からステップ１６０４の処理に対応し、(b) がステップ１６０５の処理に対応し、(c) がステップ１６０６からステップ１６０７の処理に対応し、(d) がステップ１６０８の処理に対応し、(e) がステップ１６０９からステップ１６１１の処理に対応し、(f) がステップ１６１２の処理に対応している。
【００７８】
図１９(a) は図１６で説明したＶＣＭの電流制御例であり、光学的記憶装置の電源投入時の位置センサ（ポジションセンサ）７がローレベル“Ｌ”の場合である。図１９(a) には時間に対してＶＣＭに印加する電流値と、フォトセンサ７の出力信号が示されている。図１９(a) において(a)'がステップ１６１３からステップ１６１５の処理に対応し、(b)'がステップ１６１６の処理に対応し、(c)'がステップ１６１７からステップ１６１８の処理に対応し、(d)'がステップ１６１９の処理に対応し、(e)'がステップ１６２０からステップ１６２２の処理に対応し、(f)'がステップ１６２３の処理に対応している。
【００７９】
図１９(b) は図１７で説明したＶＣＭの電流制御例であり、光学的記憶装置の電源投入時の位置センサ（ポジションセンサ）７がローレベル“Ｌ”の場合である。この場合は(b)"においてフォトセンサ７の出力がハイレベル“Ｈ”になるが、キャリッジ３０はアウタストッパ１５Ａに衝突して跳ね返るために、(d)"においてすぐにフォトセンサ７の出力信号が反転している。このような時は(f)"以降において、図１９(a) と同様の処理を行うことができる。
【００８０】
次に、本発明の第３の実施例の光学的記憶装置について説明するが、その前に従来のレンズアクチュエータについて簡単に説明する。
光ディスク装置では、対物レンズを搭載したキャリッジがＶＣＭによって光ディスク媒体の半径方向に動かされ、このＶＣＭとキャリッジ内で対物レンズを微動させるトラッキングアクチュエータとが連動して、任意のトラックへのアクセス（シーク）を行っている。このため、従来のキャリッジには、キャリッジの位置を検出するＰＳＤと、キャリッジ上の対物レンズの位置を検出するレンズ位置センサ（ＬＰＯＳ）が設けられていた。
【００８１】
ところが、本発明に於ける光学的記憶装置は薄型化されたためにＰＳＤとＬＰＯＳが省略されている。
図２０はキャリッジに搭載されたレンズアクチューエータ６２の拡大図である。そして、対物レンズＬをトラック方向やフォーカス方向に移動可能に保持する熱硬化性樹脂等からなるレンズ保持部６２１と、レンズ保持部６２１の中央開口部の壁部に接着して設けられるフォーカスコイル６５と、フォーカスコイル６５の前述した接着部と反対側の面に接着されるトラックコイル６６ａ及び６６ｂとで、アクチューエータ６２の可動部を構成している。
【００８２】
また、フォーカスコイル６５の左右に設けられた２つのトラックコイル６６ａ及び６６ｂは、フォーカスコイル６５の巻き回し面と略垂直な方向に巻き回されており、その端部が磁気回路のヨーク６３の端面より外側へ左右にはみ出している。すなわち、トラックコイル６６ａ及び６６ｂの上下方向に向かう部分を磁気回路の外側に位置させることで、磁束の影響を受けないようにしてメカ的な発振が生じないように制御している。
【００８３】
さらに、可動側レンズ保持部６２１の中央開口部のトラックコイル６５に対向するようにアクチューエータベース６１上に設けられた磁石６４と、磁石６４の磁力を受けるアクチューエータベース６１の折り曲げ部からなるヨーク６１ｃと、ヨーク６１ｃと対向して設けられた折り曲げ部からなるヨークと、前記２つのヨークを連結するＵ字型のカバーヨーク６３とでアクチューエータ６０の磁気回路を構成している。
【００８４】
さらに、アクチューエータ６２の可動部を保持する４本のワイヤ部６７ａ、６８ａ、６９ａ（１本図示せず）と、孔をレンズ保持部の突起６２ａ、６２ｂに嵌入して接着され、対物レンズ側のワイヤ部の端部を保持する４つの端子板６７ｃ、６８ｃ、６９ｃ（１つ図示せず）と、アクチューエータベース６１の端部に嵌め込まれたワイヤ保持部と接着される４つの端子板６７ｄ、６８ｄ、６９ｄ（１つ図示せず）が設けられている。そして、ワイヤ部の振動を吸収する為の４つの制振部材６７ｂ、６８ｂ、６９ｂ（１つ図示せず）が設けられている。
【００８５】
尚、ワイヤ保持部６２２上に前述のＦＰＣ３９ａの端部が延出されてきており、ワイヤ保持部６２２上の４つの端子板と半田付けされる。また、レンズ保持部６２１上の４つの端子板とフォーカスコイル６５とトラックコイル６６ａ、６６ｂのそれぞれ２本ずつのリード線が半田付けされる。このようにして、フォーカスコイル６５及びトラックコイル６６ａ、６６ｂとＦＰＣ３９ａとの導通を図っている。ゆえに、各コイルの細いリード線を引き回すことなく電気的接続が行えるので、断線の恐れがなく信頼性を向上させることができる。
【００８６】
さらに、４本のワイヤ部と各ワイヤ部の両端の端子板は、左右２本のワイヤ部を連結した状態を１組とした型（コの字状）から板ばね材や線型ばね材をプレス加工することで作成される。そして、左右２本のワイヤ部は連結された状態（コの字状）のままで、ワイヤ保持部６２２に取り付けられ、その後連結部が切断される。従って、このように作成したワイヤアセンブリを用いることで、小さな部品の取り扱いや管理が容易になり組立効率の向上を図ることができる。
【００８７】
従って、アクチューエータベース６１は前述したアクチューエータ６２の部品を全て搭載した状態で、アクチューエータベース６１の折り曲げ片の取付部６１ａ及び６１ｂを介してレンズキャリッジ３０にねじ止めされる。
以上のように構成されたレンズアクチュエータ６２においても、コアース、シークではＶＣＭが主体となって対物レンズＬの移動を行う。シーク制御で重要なのは、ファイン制御への突入速度を出来るだけ０に近づけることである。最終速度が０になるようにシーク速度を制御するために必要なのは正確なシーク速度の測定である。シーク速度は対物レンズＬがトラックを横断する際に発生するゼロクロスパルスから測定することができる。高速度の時は単位時間内に得られるパルス数から、低速度の時にパルスのインタバルタイマからそれぞれ速度を算出することができる。いずれの場合も速度計測のもととなる信号はＴＥＳ（トラッキング・エラー・信号）である。
【００８８】
ところが、対物レンズＬはＶＣＭキャリッジの上にトラッキングアクチュエータという２自由度の系で動かされるので、『ＴＥＳ＝ＶＣＭの位置関数』とは一概に言えず、常にキャリッジ内でのレンズの位置（つまりＬＰＯＳ）成分が含まれている。そして、シーク時のようにキャリッジを高速に移動させるために大きな加速度を与えるような場合は、慣性力によってレンズがキャリッジ上で大きく変移することが推定される。即ち、ＴＥＳはＶＣＭの位置とＬＰＯＳとを合わせた関数である。
【００８９】
ＬＰＯＳセンサを使用する場合はこの信号を使用してレンズをキャリッジ上に固定する制御、いわゆる『レンズロック・サーボ』を実行することができる。これによって、『ＴＥＳ＝ＶＣＭの位置関数』が成立していた。
ところが、ＰＳＤやＬＰＯＳのない光学的記憶装置では、
(1) レンズにキャリッジと同様の加速度を与えて相対的な変移の発生を防ぐ、
(2) レンズに揺れを発生させないように緩やかにキャリッジを移動させる、
という方法によってレンズをキャリッジ上に固定するようにしている。
【００９０】
ところが、(1) の制御ではアクチュエータとＶＣＭとでは加速性能に違いがあり、同様な出力（電流）を与えても同じ加速度が得られる訳ではなく、また(2) の制御ではシーク時間が多大になってアクセスに影響がでるという問題点があった。
そこで、第３の実施例では、『アクチュエータとの加速性能の違いが大きくなるような高周波数帯域の成分を持たず、かつ、シーク時間を損なわない』ような制御方式を実現する。即ち、第３の実施例では、構造振動を最小にするような加速度軌道制御（Structural-vibration Minimized Acceleration Trajectory: ＳＭＡＲＴ）を行う。
【００９１】
加速度軌道制御は、制御対象に対して、高周波域の振動を励起しにくい制御方式として、磁気ディスク装置の分野ではシーク制御における磁気ヘッドの二次共振対策等に取り入れられている。これは、磁気ヘッドのファイン制御帯域（数百Hz) では制御しきれないような支持ばねの残留振動（１〜２kHz)に対して、その発生をシーク制御中から抑制するためのものである。つまり、ここで行われる制御は、発生した振動を抑えるものではなく、振動を励起しないような目標軌道を与えるものである。
【００９２】
即ち、図２０に示したレンズアクチュエータ６２には、ＬＰＯＳがなくレンズの位置信号が得られないので、キャリッジを移動する時になるべく急な加減速パルスをＶＣＭに与えないように、構造振動を最小にするような加速度軌道制御方式によってＶＣＭを制御するのである。
今、運動モデルとしてＶＣＭを考える。すると、運動方程式はＶＣＭの位置をｘ（ｔ）、コイル電流をｉ（ｔ）として、
ｍ×ｄ2 ｘ（ｔ）／ｄｔ2 ＝（Ｂｌ）・ｉ（ｔ）
と表される。ここで状態量として、ＶＣＭの位置及び速度をとると、その状態方程式は、
ｘ（ｔ）＝Ａｘ（ｔ）＋ｂｉ（ｔ）
【００９３】
【数１】
0003815809.tif 000003
【００９４】
と表すことができる。
加速度軌道制御の目標軌道は、このモデルに対して環境条件を
【００９５】
【数２】
0003815809.tif 000004
【００９６】
とした時の評価関数、
【００９７】
【数３】
0003815809.tif 000005
【００９８】
を最小とするような関数ｘ（ｔ）で与えられる。すなわち、『ＶＣＭに与えられる電流の変動値がシーク時間内において最小となるような』関数ｘ（ｔ）が即ち構造振動を最小にするような加速度軌道となるのである。言い換えれば、構造振動を最小にするような加速度軌道制御とは、
(1) シーク時間Ｔが与えられた時に、
(2) なるべく高周波成分を含まないような電流プロフィールｉ（ｔ）を与える、制御方式と言うことができる。
【００９９】
前述の式を変分方に基づいて解く方法は本発明の主旨ではないので、詳細な解法は省略して解のみを示す。
いま、時間ｔをシーク時間Ｔで正規化すると、この時の解は下式のように表され、加速度をα（ｔｎ）、速度をｖ（ｔｎ）、位置をｘ（ｔｎ）、ｔｎ＝ｔ／Ｔとした時の目標となる駆動プロフィールは図２１のようになる。
【０１００】
【数４】
0003815809.tif 000006
【０１０１】
このように、目標となる駆動プロフィールは比較的簡単な多項式で表すことができ、ディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）による計算が充分に可能である。一例としては、キャリッジのシーク動作時に、キャリッジの位置、キャリッジのシーク動作における移動距離に基づいて目標加速度と目標速度とを演算し、この演算結果に基づいてＶＣＭにシーク電流を供給すれば良い。
【０１０２】
最後に本発明の第４の実施例の光学的記憶装置について説明するが、その前に図２２(b) を用いて従来のレンズアクチュエータにおけるレンズロックについて簡単に説明する。
図２２(b) は従来のレンズアクチュエータの制御構成を示すものである。図において、２０１はベース、２０２はキャリッジ、２０４はレンズアクチュエータ、２０５はＶＣＭ、２０９は対物レンズ、２１３は光ディスク媒体、２１６はＰＳＤ、２１７はＬＰＯＳ、２１８はフォトディテクタ、２１９は微分回路、２２０，２２１は位相補償器である。
【０１０３】
光ディスク装置では、対物レンズ２０９が光ディスク媒体２１３の目的のトラック上に光スポットを照射できるように、トラック溝に対して追従制御が行われている。このため、フォトディテクタ２１８から得られるトラッキングエラー信号（ＴＥＳ）を最終値定理で０とするようなフィードバックループが形成されている。一方、ＴＥＳには▲１▼スピンドルモータ及び光ディスク媒体２１３の偏心、▲２▼トラックの溝切り誤差、▲３▼その他の構造上の振動、▲４▼ＩＤ部の影響等によるノイズが含まれている。これらのうち、▲１▼は低周波、大振幅、▲２▼，▲３▼，▲４▼は高周波、小振幅である。光ディスク装置では粗動部と微動部のそれぞれの特徴を生かして制御帯域の配分を行い、２つの機構部を同時に制御する二重サーボを行っている。
【０１０４】
この二重サーボでは、レンズアクチュエータ２０４はＴＥＳのフィードバックループで制御され、ＶＣＭ２０５はＬＰＯＳ２１７のフィードバックループで制御されている。なお、図２２(b) に示すように、ＶＣＭ２０５の速度（ＰＳＤの微分値）をフィードバックしてダンピングを効かせる場合もある。
この構成によって、キャリッジ２０２はレンズ２０９の動きに追従する形になる。レンズアクチュエータ２０４の可動範囲外となるような大振幅のエラー信号でも、その成分はＬＰＯＳ２１７の出力を通してＶＣＭ２０５に伝えられる。このような両者のコンビネーションによって二重サーボ系が成り立っている。
【０１０５】
図２３(a) 〜(c) は従来のシーク中のＴＥＳ、ＶＣＭ２０５の駆動速度、ＬＰＯＳ（レンズポジション信号）を示すものである。ＶＣＭ２０５の速度により、キャリッジ２０２はレンズ２０９の動きに追従する形になり、レンズ２０９はシーク中にキャリッジ２０２に対してその中央部にレンズロックされる状態となる。
【０１０６】
一方、第４の実施例の光学的記憶装置では図２０で説明したレンズアクチュエータ６２が使用され、ＰＳＤやＬＰＯＳはない。図２２(a) は図２０のレンズアクチュエータ６２の構成を図２２(b) の従来と同様にブロックで示したものである。図２２(a) において、１は光ディスク媒体、１５はＶＣＭ、２０はベース、３０はキャリッジ、６２はレンズアクチュエータ、Ｌは対物レンズ、２１８はフォトディテクタ、２２３はフィルタ、２２０，２２４，２２６は位相補償器、２２５はローパスフィルタ（ＬＰＦ），２３０はばね、ＳＷ１，ＳＷ２はスイッチである。
【０１０７】
第４の実施例の光学的記憶装置では、従来の装置と比べて、ハードウエア面で異なる点は、ＰＳＤ，ＬＰＯＳが除去された点と、レンズアクチュエータ６２がキャリッジ３０上にばね２３０で支持されている点である。レンズアクチュエータ６２がキャリッジ３０上にばね２３０で支持されていると、・軸受が存在しないので不要な摩擦力が発生しない点と、・つり合い位置に対してアクチュエータ６２に復元力（変移に比例した力）が与えられる点が従来と異なる。ここで、レンズアクチュエータ６２がばね２３０によって支持されていると、得られたＴＥＳはレンズアクチュエータ６２の加速力とばね力とが釣り合う位置を表すことになる。言い換えれば、ばね支持アクチュエータを用いることによって、ＴＥＳはＬＰＯＳ成分を本来的に含有するものになる。
【０１０８】
図２３(d) はＶＣＭを固定してレンズのみを移動させた時の本発明におけるＴＥＳ信号である。そして、図２３(e) は前述のように構成されたレンズアクチュエータ６２におけるレンズ信号を示している。この２つの信号から、本出願人はＴＥＳのエンベロープ信号を取り出し、そのバイアス成分を取り除けばレンズ信号になることを見出した。そこで、本出願人は図２２(a) の構成において、ＴＥＳをローパスフィルタ２２５を通すことによって高周波成分を取り除き、位相補償器２２６で位相補償を行うことによって、図２３(f) に示すような疑似レンズ信号を得た。よって、この疑似レンズ信号のノイズのない部分を使用すれば、ＬＰＯＳがなくても、キャリッジ３０のシーク時にこの信号を用いてレンズアクチュエータ６２における対物レンズＬにレンズロックをかけることができる。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、第１の形態では、光ディスク装置が薄型化され、従来のＰＳＤや、対物レンズの位置を検出するセンサを省略せざるを得ない状況になっても、キャリッジの位置を光ディスク媒体から読み出した信号によって検出することができ、キャリッジの位置決めを行なうことができるという効果がある。
【０１１０】
また、第２の形態では、光ディスク装置が薄型化され、従来のＰＳＤが省略された場合でも、キャリッジの位置を光ディスク媒体の外周部に設定されたレーザダイオードの発光調整領域に保持することができるという効果がある。
更に、第３の形態では、光ディスク装置が薄型化され、従来のＬＰＯＳが省略された場合でも、キャリッジのＶＣＭによる駆動速度を制御することにより、キャリッジに搭載されたレンズアクチュエータの対物レンズを、シーク時にキャリッジの中央部に位置決めすることができるという効果がある。
【０１１１】
更にまた、第４の形態では、光ディスク装置が薄型化され、従来のＬＰＯＳが省略された場合でも、レンズアクチュエータをキャリッジにばね支持することによってＴＥＳにＬＰＯＳ成分を含ませることができるので、ＴＥＳからレンズロック信号に相当する疑似レンズロック信号を生成することができ、キャリッジに搭載されたレンズアクチュエータの対物レンズを、シーク時にキャリッジの中央部にロックすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】光学的記憶装置の表面側外観斜視図である。
【図２】光学的記憶装置の背面側外観斜視図である。
【図３】光学的記憶装置の表面側分解斜視図である。
【図４】光学的記憶装置の背面側分解斜視図である。
【図５】光ディスクの構成を示す説明図である。
【図６】光ディスク装置の基本構成図である。
【図７】図６の信号処理部にあるリードＬＳＩの構成を示すブロック回路図である。
【図８】図７のフィルタ部のカットオフ周波数の変更を説明する特性図である。
【図９】  (a) はカットオフ周波数が高い時のＩＤ信号、１次微分波形、及びセクタマーク信号の波形を示す波形図、(b) はカットオフ周波数が低い時のＩＤ信号、１次微分波形、及びセクタマーク信号の波形を示す波形図である。
【図１０】第１の実施例におけるトラック位置の検出制御手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１０の動作のタイムチャートである。
【図１２】光学的記憶装置の表面側要部概略図である。
【図１３】光学的記憶装置の背面側要部概略図である。
【図１４】レンズキャリッジの拡大平面図であり、(a) は上拡大図、(b) は横拡大図、(c) は断面拡大図である。
【図１５】レーザダイオードの発光調整領域を説明する図であり、(a) は光ディスク媒体の発光調整領域とフォトセンサ位置の関係図、(b) はフォトセンサの出力信号を示す波形図である。
【図１６】ＶＣＭの電流制御例のフローチャートである。
【図１７】ＶＣＭの電流制御例のフローチャートである。
【図１８】ＶＣＭの電流制御例で位置センサがハイレベルの場合の動作説明図である。
【図１９】ＶＣＭの電流制御例で、(a) は位置センサがローレベルの場合の動作説明図、(b) はキャリッジがアウタストッパに当たった場合の動作説明図である。
【図２０】レンズアクチュエータの拡大斜視図である。
【図２１】(a) は加速度、(b) は速度、(c) は位置の目標プロフィールを示す図である。
【図２２】(a) は本発明の第４の実施例の構成図、(b) は従来の構成図である。
【図２３】レンズアクチュエータの駆動波形を示すものであり、(a) はシーク中の従来のトラックエラー信号、(b) 従来のＶＣＭの速度特性、(c) は従来のレンズ位置信号、(d) は本発明におけるトラックエラー信号、(e) は必要とするレンズ位置信号、(f) は(d) から得られる擬似レンズ信号、(g) は電流波形である。
【図２４】従来の光ディスク装置を上部から見た斜視図である。
【図２５】従来の光ディスク装置を下部から見た斜視図である。
【図２６】従来の光学ヘッドの構成例を説明する図である。
【符号の説明】
１…光ディスク媒体
２…ＩＤ部
３…ＭＯ記録部
４…光ディスク装置
５…発光素子
６…受光素子
７…フォトセンサ（位置センサ）
８…ＶＣＭドライバ
１０…フロントベゼル
２０…ドライブベース
２２…ターンテーブル
３０…レンズキャリッジ
３５…遮光突起
４０…固定光学ユニット
４１…信号処理部
４２…ＭＰＵ
７１…カートリッジホルダ
１６０…リードＬＳＩ
１６３…マルチプレクサ
１６４…フィルタ部
１６５…セクタマーク検出回路
１６６…ロジックＩＣ
１６８…ＰＬＬ回路
２１８…フォトディテクタ
２２０，２２４，２２６…位相補償器
２２２…ターンテーブルユニット
２２５…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
２３０…ばね
Ｌ…対物レンズ
【図１】
0003815809.tif 000007
【図２】
0003815809.tif 000008
【図３】
0003815809.tif 000009
【図４】
0003815809.tif 000010
【図５】
0003815809.tif 000011
【図６】
0003815809.tif 000012
【図７】
0003815809.tif 000013
【図８】
0003815809.tif 000014
【図９】
0003815809.tif 000015
【図１０】
0003815809.tif 000016
【図１１】
0003815809.tif 000017
【図１２】
0003815809.tif 000018
【図１３】
0003815809.tif 000019
【図１４】
0003815809.tif 000020
【図１５】
0003815809.tif 000021
【図１６】
0003815809.tif 000022
【図１７】
0003815809.tif 000023
【図１８】
0003815809.tif 000024
【図１９】
0003815809.tif 000025
【図２０】
0003815809.tif 000026
【図２１】
0003815809.tif 000027
【図２２】
0003815809.tif 000028
【図２３】
0003815809.tif 000029
【図２４】
0003815809.tif 000030
【図２５】
0003815809.tif 000031
【図２６】
0003815809.tif 000032