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ヘッド位置決め装置および記録再生媒体 - 松下電器産業株式会社
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発明の名称 ヘッド位置決め装置および記録再生媒体
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−50041
公開日 平成7年(1995)2月21日
出願番号 特願平5−325591
出願日 平成5年(1993)12月24日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
発明者 清水 亮輔 / 大嶋 光昭 / 吉浦 司
要約 目的
光再生(CD−ROM媒体面)面と磁気記録再生可能な面と合わせ持つ媒体に対して、ヘッド位置決め装置およびトラック0を含むトラックの起点を提供する。

構成
光再生面のプログラムエリアの絶対時間0秒の位置の磁気記録再生面側にトラック0位置を設けた媒体と、目標トラックに対するアクセスとトラッキングを可能ならしめる磁気ヘッド制御手段を設けたヘッド位置決め装置の構成とする。
特許請求の範囲
【請求項1】 回転可能で着脱自在の媒体の一方の面に設けた消去不可能な第1のデータ情報と、他方の面の同心円のトラックに設けた記録再生可能な第2のデータ情報と、前記消去不可能な第1のデータ情報を設けた面と対向する光学ヘッドと、前記記録再生可能な第2のデータ情報を設けた面と対向する磁気ヘッドと、前記消去不可能な第1のデータ情報を再生する光再生手段と、前記記録再生可能な第2のデータ情報を記録再生可能な磁気記録再生手段と、光学ヘッドと磁気ヘッドを併せて搭載してヘッドを移動させる位置決め手段と、第1のデータ情報に光学ヘッドを追従せしめる用制御する光学ヘッド制御手段と、媒体が1周したことを検出するインデックス手段とを備え、所望の第2のデータ情報に磁気ヘッドを位置決め制御せしめる際には、第1のデータ情報のデータを開始する位置からデータ終了位置までの時間情報を用いて上記位置決め手段を上記媒体の径方向に位置決め手段をアクセス制御し、目標とする第2のデータ情報に磁気ヘッドを追従制御せしめる際には、第1のデータ情報と光学ヘッドとの相対的な位置ずれ量の低域成分を位置決め手段に帰還するとともにインデックスに同期して光学ヘッドを移動させる磁気ヘッド制御手段を有することを特徴とするヘッド位置決め装置。
【請求項2】 回転可能で着脱自在の媒体の一方の面に設けた消去不可能な第1のデータ情報と、他方の面の同心円のトラックに設けた記録再生可能な第2のデータ情報と、前記消去不可能な第1のデータ情報を設けた面と対向し、媒体の径方向に微細に対物レンズを移動可能な駆動機構を有する光学ヘッドと、前記記録再生可能な第2のデータ情報を設けた面と対向する磁気ヘッドと、前記消去不可能な第1のデータ情報を再生する光再生手段と、前記記録再生可能な第2のデータ情報を記録再生可能な磁気記録再生手段と、光学ヘッドと磁気ヘッドを併せて搭載してヘッドを移動させる位置決め手段と、第1のデータ情報に光学ヘッドを追従せしめる用制御する光学ヘッド制御手段とを備え、所望の第2のデータ情報に磁気ヘッドを位置決め制御せしめる際には、第1のデータ情報のデータを開始する位置からデータ終了位置までの時間情報を用いて上記位置決め手段を上記媒体の径方向にアクセスせしめ、光学ヘッドが目標位置に到達した時点で上記対物レンズを、対物レンズ駆動機構の駆動範囲の中心付近で整定させる様に位置決め手段を再度位置決めする磁気ヘッド位置決め制御手段を有することを特徴とするヘッド位置決め装置。
【請求項3】 光学ヘッドが目標位置に到達した時点で、対物レンズを対物レンズ駆動機構の駆動範囲の中心付近で整定させる際に、対物レンズの駆動電流を監視し、駆動電流の平均値をゼロ付近にする磁気ヘッド位置決め制御手段を有することを特徴とする請求項2記載の磁気ヘッド位置決め装置。
【請求項4】 光学ヘッドが目標位置に到達した時点で、対物レンズを対物レンズ駆動機構の駆動範囲の中心付近で整定させる際に、対物レンズの位置を検出する位置検出手段を設け、対物レンズを位置検出手段の指示に従い、対物レンズの駆動範囲の中心付近に整定する用制御する磁気ヘッド位置決め制御手段を有することを特徴とする請求項2記載の磁気ヘッド位置決め装置。
【請求項5】 回転可能で着脱自在の媒体の一方の面の情報トラックに消去不可能な第1のデータ情報を、他方の面の情報トラックに磁気記録再生可能な第2のデータ情報を設け、第2のデータ情報のトラックの起点は上記媒体の内周側に設けることを特徴とする記録再生媒体。
【請求項6】 第2のデータ情報のトラックの起点は、第1のデータ情報のデータを開始する位置で第2のデータ情報を記録再生する面側に設けることを特徴とする請求項5記載の記録再生媒体。
【請求項7】 第2のデータ情報のトラックの起点は、第1のデータ情報のデータを開始する位置よりも外周にオフセットした位置で、第2のデータ情報を記録再生する面側に設けることを特徴とする請求項5記載の記録再生媒体。
【請求項8】 回転可能で着脱自在の媒体の一方の面の情報トラックに消去不可能な第1のデータ情報を、他方の面の情報トラックに磁気記録再生可能な第2のデータ情報を設け、媒体の大きさ、第2のデータ情報の容量等の媒体固有の情報を、媒体に記録することを特徴とする記録再生媒体。
【請求項9】 媒体の大きさ、第2のデータ情報の容量等の媒体固有の情報を、第2のデータ情報のトラックの起点に記録することを特徴とする請求項8記載の記録再生媒体。
【請求項10】 媒体の大きさ、第2のデータ情報の容量等の媒体固有の情報を、第1のデータ情報に記録することを特徴とする請求項8記載の記録再生媒体。
【請求項11】 回転可能で着脱自在の媒体の一方の面の情報トラックに消去不可能な第1のデータ情報を、他方の面の情報トラックに磁気記録再生可能な第2のデータ情報を設け、第2のデータ情報には第2のデータ情報のトラックの起点より情報トラックを少なくとも2トラック設けることを特徴とする記録再生媒体。
【請求項12】 第2のデータ情報の情報のトラックは、トラックピッチが一定であることを特徴とする請求項11記載の記録再生媒体。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体に情報を記録もしくは再生する際のヘッド位置決め装置および記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】パーソナルコンピュータ等に用いるデータ記憶装置には磁気ディスク装置、光ディスク装置、磁気テープ装置などが用いられている。
【0003】磁気ディスク装置、特にハードディスク装置は高速大容量を特徴に広く用いられる用になった。磁気テープ装置もバックアップ用途を中心によく用いられている。また、光ディスク装置、特に再生専用の光学式再生装置(通称CD−ROM装置)は、大容量の媒体である事、廉価である事などにより、マルチメディアに代表される音や映像を用いたソフトウェアや膨大なマニュアルの配布といった目的で普及しようとしている。加えて、ゲーム機等の分野においてもCD−ROM装置の応用が模索されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のCD−ROM装置は、予め記憶した音声データや映像データを読み出すことを目的としており、データを新たに追加したり、すでに入力されたデータを書き換えたりするといった書換可能な記憶装置として利用できなかった。そこで、特開昭56−163536号公報や特開平2−179951号公報などにおいて光再生面と磁気記録再生面を合わせ持つ媒体および装置の提案がなされている。しかしながら、何れの提案においても光ヘッドの位置決め装置と磁気ヘッドの位置決め装置は独立に構成してある。そのため、以下のような課題を有している。
【0005】たとえば、再生専用の光学式再生媒体(通称CD−ROM媒体)は着脱自在であるが故に媒体の偏心量が大きい。故に、媒体を装置に装着した際に±200μmものディスク偏心量があると仮定すると、フレキシブルディスク装置のステッピングモータのようなヘッド位置決め装置では記録再生トラックに対して高精度に磁気ヘッドを位置決めすることは難しい。結果、非常にトラック幅の広いフォーマットとなり、記録再生容量も小容量に限定される。また、固定ディスク装置のような高精度ヘッド位置決め装置を用いるとしても、上記±200μmものディスク偏心に対して充分に追従制御を可能ならしめるためには、従来の光ヘッド並に高機械共振特性かつ高精度なヘッド位置決め機構が必要となり、コスト的にも技術的にも非現実的である。
【0006】また、記録再生媒体のトラック0位置に関しても上記±200μm程度のディスク偏心があるとすると、トラック0位置をドライブ本体と媒体との位置関係により決めたのでは、ディスク毎にトラック0位置が異なるという課題も有している。
【0007】そこで本発明は、光ヘッドと磁気ヘッドを併せて登載した位置決め手段を高精度に磁気記録再生トラックに位置決め可能なヘッド位置決め装置と、上記装置で用いる記録再生媒体のトラック0位置を含むトラックの起点を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するために本発明は以下のような手段、構成を備えている。すなわち、回転可能で着脱自在の媒体の一方の面に設けた消去不可能な第1のデータ情報に対向する光学ヘッドと、他方の面の同心円のトラックに設けた記録再生可能な第2のデータ情報と、前記消去不可能な第1のデータ情報を設けた面と対向する光学ヘッドと、前記記録再生可能な第2のデータ情報を設けた面と対向する磁気ヘッドと、前記消去不可能な第1のデータ情報を再生する光再生手段と、前記記録再生可能な第2のデータ情報を記録再生可能な磁気記録再生手段と、光学ヘッドと磁気ヘッドを併せて搭載してヘッドを移動させる位置決め手段と、第1のデータ情報に光学ヘッドを追従せしめる用制御する光学ヘッド制御手段と、媒体が1周したことを検出するインデックス手段とを備え、所望の第2のデータ情報に磁気ヘッドを位置決め制御せしめる際には、第1のデータ情報のデータを開始する位置からデータ終了位置までの時間情報を用いて上記位置決め手段を上記媒体の径方向に位置決め手段をアクセス制御し、目標とする第2のデータ情報に磁気ヘッドを追従制御せしめる際には、第1のデータ情報と光学ヘッドとの相対的な位置ずれ量の低域成分を位置決め手段に帰還すると共にインデックスに同期して光学ヘッドを移動させる磁気ヘッド制御手段を有する構成か、もしくは、回転可能で着脱自在の媒体の一方の面に設けた消去不可能な第1のデータ情報と、他方の面の同心円のトラックに設けた記録再生可能な第2のデータ情報と、前記消去不可能な第1のデータ情報を設けた面と対向し、媒体の径方向に微細に対物レンズを移動可能な駆動機構を有する光学ヘッドと、前記記録再生可能な第2のデータ情報を設けた面と対向する磁気ヘッドと、前記消去不可能な第1のデータ情報を再生する光再生手段と、前記記録再生可能な第2のデータ情報を記録再生可能な磁気記録再生手段と、光学ヘッドと磁気ヘッドを併せて搭載してヘッドを移動させる位置決め手段と、第1のデータ情報に光学ヘッドを追従せしめる用制御する光学ヘッド制御手段とを備え、所望の第2のデータ情報に磁気ヘッドを位置決め制御せしめる際には、第1のデータ情報のデータを開始する位置からデータ終了位置までの時間情報を用いて上記位置決め手段を上記媒体の径方向にアクセスせしめ、光学ヘッドが目標位置に到達した時点で上記対物レンズを、対物レンズ駆動機構の駆動範囲の中心付近で整定させる様に位置決め手段を再度位置決めする磁気ヘッド位置決め制御手段を有する構成か、もしくは、回転可能で着脱自在の媒体の一方の面の渦巻状トラックに消去不可能な第1のデータ情報を、他方の面の同心円状のトラックに磁気記録再生可能な第2のデータ情報を設け、第2のデータ情報のトラックの起点は第1のデータ情報のデータを開始する位置で第2のデータ情報を記録再生する面側に設けることにより構成か、回転可能で着脱自在の媒体の一方の面の情報トラックに消去不可能な第1のデータ情報を、他方の面の情報トラックに磁気記録再生可能な第2のデータ情報を設け、媒体の大きさ、第2のデータ情報の容量等の媒体固有の情報を、媒体に記録する構成か、回転可能で着脱自在の媒体の一方の面の情報トラックに消去不可能な第1のデータ情報を、他方の面の情報トラックに磁気記録再生可能な第2のデータ情報を設け、第2のデータ情報には第2のデータ情報のトラックの起点より情報トラックを少なくとも2トラック設ける構成としている。
【0009】
【作用】以上のような構成により本発明は、 一方の面をCD−ROM媒体とし、他方の面を磁気記録再生媒体とする着脱自在の回転媒体に対して、光ヘッドと磁気ヘッドを併せて登載した位置決め手段を高精度に磁気記録再生トラックに位置決め可能なヘッド位置決め装置と、上記装置で用いる記録再生媒体のトラックの起点を提供するものである。
【0010】
【実施例】以下本発明の一実施例のヘッド位置決め装置及び記録再生媒体について図面を参照しながら説明する。
【0011】図1は本発明の一実施例におけるヘッド位置決め装置の基本ブロック図である。図中1は再生専用の光学式再生面(通称CDもしくはCD−ROM媒体面)、2は1のCD−ROM媒体に磁性膜を塗布もしくは接着した磁気記録再生面であり、3は着脱可能な媒体を回転させるためのスピンドルモータ、4は1のCD−ROM媒体面の情報を読みとる光ヘッド、5は2の磁気記録再生面に情報を記録再生する磁気ヘッド、6は4の光ヘッドから読みとった信号から光ヘッドを制御するためのトラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号を復調し、かつデータ情報を再生する光再生手段、7は5の磁気ヘッドに情報を記録再生する磁気記録再生手段、8は光ピックおよび光ピックと磁気ヘッドを併せて登載した位置決め手段9を制御するための光ヘッド制御手段で、位置決め手段9はたとえばリニアDCモータ等で構成されている場合は、ある定まった位置に位置決め手段9を静止させたり媒体径方向の移動距離を検出したりするためのスケールを備えており、10は光再生手段6で再生したデータ情報のなかで、各データ再生単位毎に記録してあるデータを開始した位置からの絶対時間情報を取り出すディスク位置情報検出手段、11は光ヘッド制御手段に指令を送る光ヘッド操作手段および磁気ヘッド5を磁気記録再生面の目標トラックに対してアクセス及び追従制御させる際に光ヘッド制御手段8および位置決め手段9に指令をだす磁気ヘッド制御手段、12は磁気記録面2が一回転したことを検出するインデックス手段である。
【0012】光ヘッドがCD−ROM媒体面の情報を再生する場合には、光ヘッド6から読みとった信号から光再生手段10を用いてトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号を復調する。そして、トラッキング制御信号生成回路80にて上記トラッキングエラー信号は光ヘッドおよび位置決め手段をCD−ROM媒体面のデータ情報に追従させるための制御信号となる。制御信号の高域成分は光ヘッドへ、低域成分はローパスフィルタ(通称LPF)81を経由して位置決め手段9へ送られ、光ヘッド4と位置決め手段9は協調動作を行いCD−ROM媒体面のデータ情報に追従する。このようにして、光ヘッド4および位置決め手段9はCD−ROM媒体面の情報を再生する。また、光ヘッドを任意の場所へ移動する場合には、光ヘッド操作手段より位置決め手段へ直接駆動指令が出され、位置決め手段は任意の位置へ移動する。
【0013】図2は再生専用の光学式再生面(通称CDもしくはCD−ROM媒体面)1と、1のCD−ROM媒体に磁性膜を塗布もしくは接着した磁気記録再生媒体2で構成した本発明に用いる媒体を示したものである。21はCD−ROM媒体面でのデータを記録してあるプログラムエリア、22はプログラムエリアの内容の目次(通称TOC)を記録してあるリードインエリア、20はプログラムエリアの最初のトラックで、プログラムエリアの絶対時間の記録が0秒になっているトラックを含む部分、23は20で示す位置の磁気記録再生面側で、記録再生可能なトラックにおけるトラック0位置を含むトラックの起点を示す部分である。すなわち、トラックの起点23は、光学式再生面(通称CDもしくはCD−ROM媒体面)のの内容の目次に相当するトック(TOC)領域の最後の部分のほぼ反対側に位置することになる。
【0014】また、図2における再生専用の光学式再生面(通称CDもしくはCD−ROM媒体面)を有する媒体は、直径が12cmのタイプの媒体でも、直径が8cmのタイプの媒体であってもかまわない。
【0015】通常、再生専用の光学媒体(通称CDもしくはCD−ROM媒体)は、内周側を光再生トラックの起点としている。そのため、本発明のように光再生面と光磁気記録面を備える交換型媒体では、媒体の互換性を確保するためには、偏心などの媒体固有の条件より光再生面側を基準とすることが望ましい。よって、磁気記録再生するトラックの起点は、図2のように媒体内周側に位置していることが良い。
【0016】また、光再生面と光磁気記録面を備える12cmタイプの媒体と、同じく光再生面と光磁気記録面を備える8cmタイプの媒体を併用して用いることを可能にするためにも、磁気記録再生するトラックの起点は、図2のように媒体内周側に位置していることが良い。その際には、媒体が12cmのタイプであるか、8cmのタイプであるかを磁気記録面、もしくは光記録面に記録して置く。すると、媒体が12cmのタイプであるか、8cmのタイプであるかにより、磁気記録再生可能なトラックのトラック本数、記録容量などが異なっていても上記情報をヘッド位置決め装置が読み込むことにより、ヘッド位置決め装置自身で、媒体のタイプを判別することが可能になる。
【0017】ここで、図1および図2に示しているヘッド位置決め装置および媒体を用いて、任意の目標トラックにデータを記録再生する場合について説明する。任意の目標トラックに対してデータの記録再生を行う場合、まず磁気ヘッド制御手段11に対して目標トラックの位置が指令される。ここで、目標トラックの位置とはトラック番号のことである。記録再生可能なトラックは図2で示したようにトラック0を含むトラックの起点から媒体の外周部に向かってある定まったトラックピッチでN(Nは正数)本のトラックが存在している。磁気ヘッド制御手段11は、指令された目標トラックの媒体径方向のトラックの起点からの距離を、予め分かっているトラックピッチとトラックの起点の位置から算出し、CD−ROM媒体面に記録してあるデータ開始位置よりの絶対時間に換算する。もちろん、この時間を演算する際には、光再生面側の再生時の接線速度をデータの読み出す間隔から測定して、上記絶対時間演算に使用する。すると、磁気ヘッド制御手段11は予め分かっている現在の光ヘッドの位置、すなわちデータ開始位置からの絶対時間と目標とする記録再生可能なトラックの絶対時間とを比べ、その差に応じた媒体径方向の距離を算出し、位置決め手段9に指令を送る。以上の動作にて磁気ヘッドを目標トラック位置へアクセスせしめる。
【0018】通常、光再生専用媒体(通称CDもしくはCD−ROM)には媒体に設定された再生のための読みだし速度(接線速度)に巾がある。すなわち、接線速度1.2m/Sから1.4m/Sまでの巾があるため、単に光再生面の時間0秒からの絶対時間を用いてアクセスしたのでは、トラックピッチに媒体毎の誤差が生じてしまう。たとえば、内径50mmの場所で1mm移動する場合を想定すると、1.2m/Sの媒体では1mm移動するという事は時間換算で約83秒、1.4m/Sの媒体では約71秒となり、仮に同じ時間ぶんだけアクセスしたとすると約百数十μmの位置決め誤差が発生してしまう。そこで、上記図1で説明したように磁気面の目標トラックへアクセスする場合には、最低、媒体装着時に1回、光再生側のデータ再生時の接線速度をデータの読み出す区切り間隔から測定し、距離と時間の換算係数をヘッド位置決め装置は認識しておかねばならない。
【0019】もちろん、光ヘッドを駆動する位置決め手段と磁気ヘッドを駆動する位置決め手段が異なる場合はこの必要はない。位置決め手段9がリニアDCモータなどの場合で、媒体径方向の位置を検出するスケール備えている場合は、移動すべき距離情報を用いて磁気ヘッドをおおよそ目標トラックまでアクセスせしめても良い。
【0020】次に、磁気ヘッドを目標トラックに追従制御せしめる場合は、磁気ヘッド制御手段11はキック指令回路82を用いて磁気ヘッドをおおむね目標トラックに追従せしめるように制御する。すなわち、磁気ヘッド制御手段11は、磁気ヘッドが目標トラックに到達したことを、光ヘッドから得られる絶対時間情報にて確認すると、光ヘッドをCD−ROM媒体面のデータに追従制御する状態にし、かつ媒体の1周に1回インデックス位置にて1トラックピッチづつ逆戻りさせる指令をだす。結果磁気ヘッドは、光ヘッドと共に位置決め手段9に登載されているため、光ヘッドが目標トラック位置に相当する絶対時間付近で、媒体が1周するたびにインデックス位置で1トラック元の方向にトラックジャンプすると、磁気ヘッドも1.6μmの精度で目標トラック内にとどまっていることになる。この場合、磁気トラックのトラックピッチは1.6μm程度のオフトラックが大きく影響しない程度に設定する必要がある。が、一般的にトラックピッチが20〜30μm以上であればオフトラック1.6μmは許せる範囲であること、光再生面側のトラックピッチは1.6μm±0.1μmと高精度であること、トラックピッチ20〜30μmとしても、5インチ・フレキシブルディスクのトラック密度の約10倍あり、13cmのディスクで約10MB程度も記録容量を確保できることなどから、光再生面のデータに加えて個人データを追加する、もしくは光再生面のデータに修正を加えるというような用途に用いるには充分なデータ記録容量と考えられる。
【0021】もちろん、磁気記録再生面側のトラックピッチが、±数百μm程度以上の媒体偏心を十分許容できる程度に広いトラックピッチで有る場合は、光ヘッド4のトラッキングおよびフォーカスなどのサーボ動作を中止し、光ヘッドが目標トラック位置に相当する絶対時間付近で、媒体が1周するたびに1トラック元の方向にトラックジャンプする必要はない。また、磁気記録再生動作を行う際に、光ヘッドのサーボ動作を中止した方が光ヘッドの電磁雑音等が無くなり、磁気記録再生における信号品位を確保しやすい、と言う利点も考えられる。
【0022】次に本発明の第2の実施例のヘッド位置決め装置および記録再生媒体について図面を参照しながら説明する。図4は本発明の第2の実施例におけるヘッド位置決め装置の基本ブロック図である。図1と同番号のブロックは図1と同じ機能を有している。図1と異なる点は、磁気ヘッド5が光ヘッド4の媒体に対して対象の位置にあるのではなく、磁気記録再生面側でかつスピンドルモータを軸に対象の位置にある点である。これは、磁気ヘッド5が記録再生動作を行う際に、光ヘッド4の発生磁界の影響を避けることを目的としている。
【0023】図4においても磁気記録再生面のトラック0を含むトラックの起点は、第1の実施例と同様にプログラムエリアの中で絶対時間が0秒を含むトラックの位置で、他方の媒体面側(磁気記録再生面)に位置している。
【0024】上記図4の場合のヘッド位置決め装置および媒体において、任意の目標トラックにデータを記録再生する場合について説明する。図4のように磁気ヘッド5を光ヘッド4と対向して配置していない場合は、まず光ヘッド4をプログラムエリアの中で絶対時間が0秒を含む位置へ位置決めし、位置決め手段9に用意してある媒体径方向の位置を検出するスケールを用いてそのときの位置情報を記億する。磁気ヘッド5と光ヘッド4との媒体径方向の位置ずれ量は予め分かっているので、上記動作後、どの程度位置決め手段9を移動すれば磁気ヘッド5がトラック0を含むトラックの起点の位置へ移動するかは判明する。次に、磁気ヘッド5がトラックの起点の位置にいる場合、第m番目のトラックへ磁気ヘッド5を移動させるためには、予め判明しているトラックピッチを用いて媒体径方向に磁気ヘッドを移動させるべき距離(位置)を算出する。次に、光再生面側の再生時の接線速度をデータの読み出す間隔から測定し、距離と時間の換算演算に使用する。すると、上記径方向に移動すべき距離をCD−ROM媒体面に記録してあるデータ開始位置よりの絶対時間を用いて、光ヘッドを元の方向(内周方向)に移動する時の目標とする絶対時間に変換できる。結果、位置決め手段は任意の目標トラックに対して上記CD−ROM媒体上の絶対時間を目印に磁気ヘッドを位置決めできる。勿論、目標トラックまでのおおよそのアクセスのために上記スケールの記億してある位置情報を活用することは言うまでもない。
【0025】以上の手順を図4を用いて説明すると、任意の目標トラックに対してデータの記録再生を行う場合、まず磁気ヘッド制御手段11に対して目標トラックの位置が指令される。ここで、目標トラックの位置とはトラック番号のことである。記録再生可能なトラックは図2で示した様にトラック0を含むトラックの起点から媒体の外周部に向かってある定まったトラックピッチでN(Nは正数)本のトラックが存在している。磁気ヘッド制御手段11は、指令された目標トラックの媒体径方向のトラックの起点からの距離を、予め分かっているトラックピッチとトラックの起点の位置から算出し、CD−ROM媒体面に記録してあるデータ開始位置よりの絶対時間に換算する。すると、磁気ヘッド制御手段11は予め分かっている現在の光ヘッドの位置、すなわちデータ開始位置からの絶対時間と目標絶対時間とを比べ、その差に応じた媒体径方向の距離を算出し、位置決め手段9に指令を送る。図4場合、位置決め手段9は図1とは逆方向にアクセスする事は言うまでもない。また、位置決め手段9がリニアDCモータなどの場合は、別に用意してある媒体径方向のスケールを用いて記億してあるトラックの起点の位置情報を活用して、磁気ヘッドをおおよその目標トラックまでアクセスせしめる。
【0026】次に、磁気ヘッドを目標トラックに追従制御せしめる場合においても、図1の場合と同様に磁気ヘッド制御手段11はキック指令回路82を用いて磁気ヘッドをおおむね目標トラックに追従せしめるように制御する。すなわち、磁気ヘッド制御手段11は、磁気ヘッドが目標トラックに到達したことを、光ヘッドから得られる絶対時間情報にて確認すると、光ヘッドをCD−ROM媒体面のデータに追従制御する状態にし、かつ媒体の1周に1回インデックス位置にて1トラックピッチづつ逆戻りさせる指令をだす。磁気ヘッドは、光ヘッドと共に位置決め手段9に登載されている。そのため、光ヘッドが目標トラック位置に相当する絶対時間付近で、媒体が1周するたびにインデックス位置で1トラック元の方向にトラックジャンプすると、磁気ヘッドは1.6μmの精度で目標トラック内にとどまっていることになる。
【0027】また、図1のときと同様に、磁気記録再生面側のトラックピッチが、±数百μm程度以上の媒体偏心を十分許容できる程度に広いトラックピッチで有る場合は、光ヘッド4のトラッキングおよびフォーカスなどのサーボ動作を中止しても良い。
【0028】図5は本発明おける第3の実施例であるヘッド位置決め装置の基本ブロック図である。図1と同番号のブロックは図1と同じ機能を有している。図1と異なる点は、光ヘッド4が、媒体の径方向に微細に対物レンズを移動可能な駆動機構を有する光学ヘッド14となり、上記対物レンズを媒体径方向に駆動する駆動機構の駆動回路15の駆動電流を検出して、位置決め手段9を微細に移動させることにより対物レンズの位置を駆動範囲の中心付近に整定させる磁気ヘッド位置決め制御手段13を備えている点である。図5においても磁気記録再生面のトラック0を含むトラックの起点は、第1の実施例と同様にプログラムエリアの中で絶対時間が0秒を含むトラックの位置で、他方の媒体面側(磁気記録再生面)に位置している。
【0029】図6(a)は光ヘッド14の対物レンズと駆動機構の支持機構部分について、対物レンズが駆動範囲の中心付近に位置している場合の光ヘッドの詳細を示しており、図6(b)は対物レンズが駆動範囲の中心付近からずれて位置している場合の光ヘッドの詳細を示している。図6(a)および図6(b)において、40は光ヘッドのハウジング、41は半導体レーザ、42は対物レンズ、43、44は対物レンズが駆動範囲の中心付近に位置しているときの支持機構、45,46は対物レンズが中心からずれて位置しているときの支持機構である。
【0030】ここで、図5および図6に示しているヘッド位置決め装置について、任意の目標トラックにデータを記録再生する場合について説明する。任意の目標トラックに対してデータの記録再生を行う場合、まず磁気ヘッド位置決め制御手段13に対して目標トラックの位置が指令される。ここで、目標トラックの位置とはトラック番号のことである。記録再生可能なトラックは図2で示したようにトラック0を含むトラックの起点から媒体の外周部に向かってある定まったトラックピッチでN(Nは正数)本のトラックが存在している。磁気ヘッド位置決め制御手段13は、指令された目標トラックの媒体径方向のトラックの起点からの距離を、予め分かっているトラックピッチとトラックの起点の位置から算出し、CD−ROM媒体面に記録してあるデータ開始位置よりの絶対時間に換算する。もちろん、光再生面側の再生時の接線速度をデータの読み出す間隔から測定し、距離と時間の換算演算に使用する。すると、磁気ヘッド位置決め制御手段13は予め分かっている現在の光ヘッドの位置、すなわちデータ開始位置からの絶対時間と目標とする記録再生可能なトラックの絶対時間とを比べ、その差に応じた媒体径方向の距離を算出し、位置決め手段9に指令を送る。以上の動作にて磁気ヘッドを目標トラック位置へアクセスせしめる。
【0031】位置決め手段9がリニアDCモータなどの場合は、媒体径方向の位置を検出するスケール備えている場合は、移動すべき距離情報を用いて磁気ヘッドをおおよそ目標トラックまでアクセスせしめても良い。
【0032】ここで、媒体の径方向に微細に対物レンズを移動可能な駆動機構を有する光学ヘッドの場合、対物レンズ42が目標トラックに到達していても、位置決め手段9の媒体径方向の位置が常に同じ位置に位置決めされないという問題を有している。それは、アクセス動作はCD−ROM面に書かれている絶対時間を用いて位置決め手段をアクセスさせるため、すなわち、対物レンズがCD−ROM面の絶対時間を検索してアクセスするので、対物レンズの位置決めされた位置と位置決め手段9の位置決めされた位置とは必ずしも一義的に定まらないからである。それは、図6(a)に示すような状態で対物レンズが位置決めされた場合と図6(b)で対物レンズが位置決めされた場合とでは光ヘッドのハウジング40に連結している位置決め手段9の媒体径方向の位置が異なるために、磁気ヘッド5の位置が一義的に決定できないということからも明白である。結果、磁気面側の情報トラックへの磁気ヘッドの位置決め誤差が生じ、エラーが発生する。通常、対物レンズ42の駆動範囲は±0.5mm程度あるので、最大1mmもの位置決め誤差が生じることになる。
【0033】第3の実施例では上記問題を解決するため、対物レンズを媒体径方向に駆動する駆動機構の駆動回路15の駆動電流を検出して、位置決め手段9を微細に移動させることにより対物レンズの位置を駆動範囲の中心付近に整定させる磁気ヘッド位置決め制御手段13を備えている。簡単に動作を説明すると、目標位置にたいして光ヘッドをアクセス後、磁気ヘッド位置決め制御手段13は駆動回路15の対物レンズの媒体径方向の駆動電流をA/Dコンバータ等の手段を用いて測定する。最初に光ヘッドを位置決めした状態が図6(b)に示した状態であるとすると、対物レンズは駆動範囲の中心よりずれているため、駆動回路15には対物レンズ支持機構のバネ定数に応じた力を発生するのに必要な電流が流れている。よって、磁気ヘッド位置決め制御手段13は上記駆動回路15の電流がゼロ付近に落ちつくように位置決め手段9に微細に動く指令を送る。磁気ヘッド位置決め手段13は位置決め手段9を移動させることにより、対物レンズを図6(a)に示す位置へ移動させることが可能となる。これは、図5に示すように、位置決め手段9と光ヘッド14とを併せて光ヘッド制御系が構成されていることによる。結果、位置決め手段9と直接連結している磁気ヘッド5は、対物レンズが位置決めされる位置と常に同一の場所に位置決めされる。この動作により上記問題、すなわち対物レンズが位置決めされた位置と磁気ヘッドが位置決めされる位置とが同一にならないという問題を解決できる。
【0034】次に、磁気ヘッドを目標トラックに追従制御せしめる場合は、磁気ヘッド位置決め制御手段13はキック指令回路82を用いて磁気ヘッドをおおむね目標トラックに追従せしめるように制御する。すなわち、磁気ヘッド位置決め制御手段13は、磁気ヘッドが目標トラックに到達したことを、上記動作と光ヘッドから得られる再度読み込んだ絶対時間情報にて確認すると、光ヘッドをCD−ROM媒体面のデータに追従制御する状態にし、かつ媒体の1周に1回インデックス位置にて1トラックピッチづつ逆戻りさせる指令をだす。結果磁気ヘッドは、光ヘッドと共に位置決め手段9に登載されているため、光ヘッドが目標トラック位置に相当する絶対時間付近で、媒体が1周するたびにインデックス位置で1トラック元の方向にトラックジャンプすると、磁気ヘッドも1.6μmの精度で目標トラック内にとどまっていることになる。
【0035】以上のことより光ヘッドが、媒体の径方向に微細に対物レンズを移動可能な駆動機構を有する光学ヘッドであっても十分な精度で磁気ヘッドを磁気記録面側に位置決めできる。よって、第1の実施例でも述べたように、13cmのディスクで約10MB程度も記録容量を確保できることなどから、光再生面のデータに加えて個人データを追加する、もしくは光再生面のデータに修正を加えるというような用途に充分なデータ記録容量を確保することが可能となる。
【0036】もちろん、図1の場合と同様、磁気記録再生面側のトラックピッチが、±100μm程度の媒体偏心を許容できる程度に広いトラックピッチで有る場合は、光ヘッド4のサーボ動作を中止し、光ヘッドが目標トラック位置に相当する絶対時間付近で、媒体が1周するたびに1トラック元の方向にトラックジャンプする必要はない。また、磁気記録再生動作を行う際に、光ヘッドのサーボ動作を中止した方が光ヘッドの電磁雑音等が無くなり、磁気記録再生における信号品位を確保しやすい、と言う利点も考えられる。
【0037】図7は本発明おける第4の実施例であるヘッド位置決め装置の基本ブロック図である。図5と同番号のブロックは図5と同じ機能を有している。図5と異なる点は、磁気ヘッド51が、媒体の径方向に光ヘッド4と対向する位置からオフセットして位置している点である。オフセットする距離は最大10mm程度であり、光ヘッドの漏洩磁界の強さによって異なる。この目的は、光ヘッド4が磁石などを含む磁気回路より構成されているため、光ヘッド4から発生する漏洩磁界や、光ヘッド4のサーボ動作時に発生する電磁雑音により、磁気記録再生における信号品位の劣化を防ぐためのものである。
【0038】このときの媒体は、図3に示すように、磁気記録再生面のトラック0を含むトラックの起点は、光再生面のプログラムエリア21の位置で、磁気記録再生面側にある。すなわち、光再生面のリードインエリア(通称TOC)より外周側に最大10mm程度オフセットした位置の磁気記録再生面側にトラックの起点は位置している。
【0039】図3の媒体と図7のヘッド位置決め装置を用いて、磁気記録再生面の目標トラックへ磁気ヘッド51をアクセスせしめる場合について説明する。磁気ヘッド51をアクセスする際に、光再生面側に書き込まれている絶対時間情報を用い、かつ対物レンズを対物レンズの駆動範囲のほぼ中央に位置決めし直すことにより磁気ヘッド51のアクセスを完了せしめる点に付いては図5と同様である。異なる点は、磁気ヘッドを目標トラックにアクセスせしめるときの目標トラックまでの移動距離を求める際に、図5の例では媒体径方向の目標トラックまでの距離を絶対時間に換算し位置決め手段に対して指令を送ればよかった。が、図7の場合では、磁気ヘッド51は光ヘッドより外周側にオフセットしているため、磁気ヘッド51の移動距離に対応した光再生面での時間差と、光ヘッドの移動距離に対応した時間差が異なるため、より内周側にある光ヘッドに対しては磁気ヘッドの移動すべき距離に相当した光ヘッド位置での距離を時間差に換算する必要がある。すなわち、磁気ヘッド51が1mm移動しなければならないとき、光ヘッド位置側で1mm移動できるよう、光ヘッドの現在位置と1mm先の位置との絶対時間の差を求めて位置決め手段に指令を送ることにより、磁気ヘッド51を目標トラックへアクセスせしめることが可能となる。
【0040】次に、磁気ヘッドを目標トラックに追従制御せしめる場合は、図5に示しているのと同様にトラックジャンプを用いて、磁気ヘッドを1.6μmの精度で目標トラック内に位置決めしても良いし、磁気トラックが±数百μm以上の広いトラックピッチで有る場合は、光ヘッド14のサーボ動作を中止しても良い。
【0041】以上の図3の媒体と図7のヘッド位置決め装置より、光ヘッドの漏洩磁界や電磁雑音の影響を排除して磁気面の任意のトラックへの記録再生動作が可能となる。
【0042】
【発明の効果】本発明のヘッド位置決め装置および記録再生媒体は、一方の面を光再生面(通称CDもしくはCD−ROM媒体)とし、他方の面を磁気記録再生面とする着脱自在の回転媒体に対して、光ヘッドと磁気ヘッドを併せて登載した位置決め手段を高精度に磁気記録再生トラックに位置決め可能なヘッド位置決め装置と、上記装置で用いる記録再生媒体のトラック0を含むトラックの起点を提供するものである。また、光ヘッドの対物レンズは位置決め手段9と直接接続されているものでも、支持機構を介して接続されているものでもかまわない。
【0043】結果、光再生面の一般的データに対して個人データを磁気記録再生面に追加する、もしくは光再生面のデータの一部を修正して磁気記録再生面に加えるというような機能が可能となる。このことは、CD−ROM媒体を用いた家庭用のマルチメディア機器や、CD−ROM媒体を用いたゲーム機にとって非常に有用な機能実現することになる。加えて、本方式は直径が12cmタイプの媒体であっても8cmタイプの媒体であっても同一のヘッド位置決め装置で用いれるように、トラックの起点を内周側に設け、かついづれのタイプであるかを磁気記録面がわの最初のトラックもしくは光再生面側の最初のトラックに記憶するようにするものである。
【0044】結果、12cm媒体の場合、数十KBから数MB以上の容量を実現できるのでゲーム機などの個人データから文章等の記録へと活用が可能である。




 

 


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