JP2001034960A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スレッド搬送中に光ピックアップの対物レン
ズに発生する振動を必要最小限のレンズ位置サーボをも
って抑制し、消費電力を抑制した安定なアクセス動作を
可能にする。 【解決手段】 レンズ位置センサ１２とレンズ位置サー
ボ回路２３との間に帯域フィルタ２２を設けるととも
に、システムコントローラ２４の動作ソフトウェアを改
め、第１及び第３の開閉スイッチＳ１，Ｓ３と第２の開
閉スイッチＳ２の開成期間の重複を排除する。トラッキ
ングコイルへの通電を、トラッキングコイルへの通電を
スレッド搬送期間のうちの必要最小限の期間にだけ限定
することで、トラッキングコイルの発熱或いはこの発熱
に伴う対物レンズ４ａへの悪影響を抑制する。粗シーク
動作から密シーク動作へ移行する過渡期におけるレンズ
位置サーボとトラッキングサーボの重複が回避され、対
物レンズ４ａの振動を速やかに減衰させ、短時間でトラ
ッキングサーボを安定させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術野】本発明は、シーク動作時の光ピ
ックアップの対物レンズの振動を抑制するようにした光
ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクに情報を記録又は再生する光
ディスク装置の主要な開発テーマの一つに、光ピックア
ップを光ディスクの信号記録面上の所望トラックに移動
させて信号を読み書きするアクセス動作の高速化が挙げ
られる。光ピックアップを目標トラック上の所定セクタ
へ移動させる場合、光ピックアップを目標トラック近傍
まで搬送制御するシーク動作と、目標トラック近傍で光
ピックアップの対物レンズを姿勢制御するトラッキング
動作が必要であり、前者を粗シーク動作と呼び、後者を
密シーク動作と呼んで区別することがある。

【０００３】図４は、従来の光ディスク装置の一例を示
す概略ブロック構成図である。同図に示した光ディスク
装置１は、光ディスク２をスピンドルモータ３に組み付
けられたターンテーブル上にクランプし、等線速度又は
等角速度でもって回転駆動すし、光ディスク２の信号記
録面を光ピックアップ４が走査して信号を記録又は再生
する構成とされている。光ピックアップ４には、対物レ
ンズ４ａが組み込まれており、レーザ光源から出射した
レーザ光が対物レンズ４ａを介して光ディスク２の信号
記録面に照射される。信号再生時を例にとると、信号記
録面で反射されたレーザ光が再び対物レンズ４ａを通っ
て光ピックアップ４内に戻り、信号検出用の複数のフォ
トダイオード（図示せず）上に導かれ、フォトダイオー
ドの組み合わせ出力として記録信号や各種サーボ信号が
取り出される。対物レンズ４ａは、トラッキングサーボ
とフォーカシングサーボにより姿勢制御され、一方また
光ピックアップ４全体はディスク半径方向搬送手段であ
るスレッド５上に支持され、スレッドサーボにより搬送
制御される。スレッド５は、スレッドモータ６の回転動
力を減速歯車機構（図示せず）により所要速度に減速し
て伝達され、スレッドモータ６の正逆転を受けてディス
ク半径方向に往動又は復動する。

【０００４】トラッキングサーボ回路７は、対物レンズ
４ａをトラック横断方向に首振り制御するものであり、
対物レンズ４ａを姿勢制御するトラッキングコイル（図
示せず）に対し、トラッキング誤差信号を解消する方向
にトラッキングサーボ信号を供給し、対物レンズ４ａの
レーザ照射点が目標トラックの中心に合致するよう制御
する。シークサーボ回路８は、目標トラックと現在のト
ラックとの間の隔たりを示すトラッキング誤差信号を解
消するようスレッド５を搬送制御するものであり、第１
の開閉スイッチＳ１を介して接続されたスレッドモータ
駆動用ドライバ回路９に対しスレッドサーボ信号を供給
し、スレッドモータ６を回転駆動する。シークサーボ回
路８が必要とするトラッキング誤差信号は、光ピックア
ップ４に設けた４分割フォトダイオードに接続されたト
ラッキング誤差信号検出器１０から、一旦トラッキング
サーボ回路７に供給され、さらにこのトラッキングサー
ボ回路７を介してシークサーボ制御回路８に供給され
る。

【０００５】トラッキングサーボ回路７には、第２の開
閉スイッチＳ２を介してトラッキングコイル駆動用ドラ
イバ回路１１が接続されており、このトラッキングコイ
ル駆動用ドライバ回路１１がトラッキングサーボ信号に
応じてトラッキングコイルを通電励磁し、対物レンズ４
ａをトラック直交方向に首振り制御する。また、光ピッ
クアップ４の対物レンズ４ａには、対物レンズ４ａの位
置を検出するレンズ位置センサ１２が配設されており、
このレンズ位置センサ１２の出力がレンズ位置サーボ回
路１３に供給される。レンズ位置サーボ回路１３は、対
物レンズ４ａの位置を中立位置に制御するのに必要なレ
ンズ位置サーボ信号を、第３の開閉スイッチＳ３を介し
てトラッキングコイル駆動用ドライバ回路１１に供給
し、シーク動作期間中に対物レンズ４ａを中点位置に位
置規制する。なお、第１、第２及び第３の開閉スイッチ
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、いずれもシステムコントローラ１
４の制御監視下にあり、それぞれの開閉タイミングは、
図５（Ｄ）〜（Ｆ）に示す通りである。

【０００６】ここで、システムコントローラ１４に対し
目標トラックへのアクセス指令が与えられると、システ
ムコントローラ１４は第１の開閉スイッチＳ１と第３の
開閉スイッチＳ３を閉成する。かくして、第１の開閉ス
イッチＳ１を介してシークサーボ回路８がスレッドモー
タ駆動用ドライバ回路９に接続され、同時にまたレンズ
位置サーボ回路１３が第３の開閉スイッチＳ３を介して
トラッキングコイル駆動用ドライバ回路１１に接続され
る。これにより、シークサーボ回路８が図５（Ａ）に示
すシークサーボ信号を発し、粗シーク動作が開始され
る。その結果、スレッド５が目標トラック近傍まで光ピ
ックアップ４を搬送し、その間はレンズ位置サーボによ
り光ピックアップ４の対物レンズ４ａは中点位置に制御
される。光ピックアップ４が目標トラック近傍に至る
と、シークサーボ回路８が出力するシークサーボ信号は
負方向に切り替わるため、スレッドモータ６に対し逆電
圧印加による制動がかけられる。

【０００７】さらに、制動の開始から僅かに遅れ、今度
は第２の開閉スイッチＳ２が閉成されるため、トラッキ
ングサーボ回路７の出力すなわちトラッキングサーボ信
号が第２の開閉スイッチＳ２を介してトラッキングコイ
ル駆動用ドライバ回路１０に供給されるようになる。本
例の場合、第２の開閉スイッチＳ２の閉成期間を第１及
び第３の開閉スイッチＳ１，Ｓ３の閉成期間と重複させ
るような構成としてあるため、この重複期間中に出力さ
れるトラッキングサーボ信号はレンズ位置サーボ回路１
３の出力であるレンズ位置サーボ信号に加算され、２つ
のサーボ信号が加算された信号がトラッキングコイル駆
動用ドライバ回路１０に供給されることになる。一方ま
た、第１の開閉スイッチＳ１と第３の開閉スイッチＳ３
は、第２の開閉スイッチＳ２の閉成に僅かに遅れて同時
開成する。その結果、スレッドサーボ信号とレンズ位置
サーボ信号の供給は途絶え、トラッキング誤差信号検出
器１０からトラッキング誤差信号の供給を受けているト
ラッキングサーボ回路７の出力だけが、図５（Ｂ）に示
したように、第２の開閉スイッチＳ２を介してトラッキ
ングコイル駆動用ドライバ回路１１に供給されるように
なる。これにより、粗シーク動作から密シーク動作への
移行がなされ、トラッキングコイルがトラッキングサー
ボ信号に応じて通電励磁されることで、対物レンズ４ａ
は目標トラックに正対すべく姿勢制御される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の光ディスク
装置１は、第１の開閉スイッチＳ１と第３の開閉スイッ
チＳ３を同一タイミングで開閉制御しており、シークサ
ーボとレンズ位置サーボは互いに連動して行われる。し
かしながら、スレッドサーボならびにレンズ位置サーボ
が完了する前に、トラッキングサーボ回路７によるトラ
ッキング制御が開始される構成であるため、粗シーク動
作から密シーク動作への移行過渡期においてレンズ位置
サーボとトラッキングサーボが重複してしまい、複合サ
ーボ系のゲイン特に高域ゲインが強調される結果、対物
レンズ４ａの振動が減衰しにくくなり、トラッキングサ
ーボが短時間で安定しない等の課題があった。

【０００９】また、対物レンズ４ａを含むレンズ振動系
は、一般にダンパ特性等を有する二次振動系として近似
同定されるが、レンズ位置サーボ回路１３が、スレッド
搬送開始直後とスレッド搬送停止時のごく限られた期間
に顕著に現れる固有振動だけを制御対称とするのではな
く、図５（Ｃ）に示すレンズ位置検出信号の直流域から
高域までの全帯域成分を粗シーク動作の全期間に亙って
レンズ位置サーボに供するため、粗シーク期間の全期間
に亙ってトラッキング制御が継続的に行われ、粗シーク
動作期間中の電力消費は多く、継続的なトラッキングコ
イルの発熱やこの発熱に伴う対物レンズ４ａの光学特性
への悪影響が避けられない等の課題を抱えるものであっ
た。

【００１０】本発明は、上記課題を解決したものであ
り、スレッド搬送中に光ピックアップの対物レンズに発
生する振動を必要最小限のレンズ位置サーボをもって抑
制し、消費電力を抑制した安定なアクセス動作を可能に
することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、光ディスクにレーザ光を照射して信号を
読み取り又は書き込む光ピックアップと、該光ピックア
ップを支持するスレッドを目標トラック近傍まで搬送制
御し、目標トラック近傍においてスレッドを停止させる
スレッドサーボ手段と、該スレッドサーボ手段の動作終
了後に作動し、前記光ピックアップ内の対物レンズを姿
勢制御し、光照射点を目標トラックに追従させるトラッ
キングサーボ手段と、前記光ピックアップの対物レンズ
の位置を検出するレンズ位置検出手段と、前記スレッド
サーボ手段にほぼ同期して作動し、前記レンズ位置検出
手段が出力するレンズ位置検出信号から特定帯域成分だ
けを抽出し、該抽出信号に基づいて前記対物レンズの位
置を制御するレンズ位置サーボ手段とを具備することを
特徴とするものである。

【００１２】また、前記レンズ位置サーボ手段が、前記
レンズ位置検出手段が出力するレンズ位置検出信号か
ら、前記対物レンズを含むレンズ振動系の固有振動周波
数を中心とする特定帯域だけを濾波する帯域フィルタを
含むことを特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１な
いし図３を参照して説明する。図１は、本発明の光ディ
スク装置の一実施形態を示す概略ブロック構成図、図２
は、図１に示した帯域フィルタの濾波特性を示す図、図
３は、図１に示した回路各部の信号波形図である。

【００１４】図１に示す光ディスク装置２１は、基本的
な構成は従来とほぼ同様であるが、レンズ位置センサ１
２とレンズ位置サーボ回路２３との間に帯域フィルタ２
２を設けた点と、システムコントローラ２４の動作ソフ
トウェアを改め、第１及び第３の開閉スイッチＳ１，Ｓ
３と第２の開閉スイッチＳ２の開成期間の重複を排除す
るようにした点が、従来の光ディスク装置１とは大きく
異なるものである。

【００１５】帯域フィルタ２２は、図２に示したよう
に、対物レンズ４ａを含めたレンズ振動系の固有振動周
波数ｆｏとそのごく限られた近傍周波数を濾波帯域とす
るものであり、ダンパ特性をもった二次振動系として近
似同定されるレンズ振動系の挙動を支配する主要要因で
ある固有振動周波数ｆｏ近傍の振動を、レンズ位置サー
ボ回路１３の重点抑制対象とする働きを担うものであ
る。すなわち、帯域フィルタ２２は、スレッド搬送開始
直後とスレッド搬送停止時の衝撃に起因する振動を抑制
するものであり、粗シーク期間の始期と終期を除く大半
の残りの期間は実質的にトラックキング制御を休止状態
とすることで、省電力化と対物レンズ４ａの保護を果た
すようにしてある。

【００１６】また、システムコントローラ２４は、第２
の開閉スイッチＳ２の閉成タイミングを従来よりも時間
軸後方にずらし、図３（Ｅ）〜（Ｇ）に示したように、
第１、第３の開閉スイッチＳ１，Ｓ３を開成した直後に
第２の開閉スイッチＳ３を閉成するよう開閉指令を発す
る。このため、従来の光ディスク装置１のように、第
１、第３の開閉スイッチＳ１，Ｓ３と第２の開閉スイッ
チＳ２の開成期間が重複するために、粗シークから密シ
ークへの移行過渡期間において対物レンズ４ａの振動制
御が乱れるといったことはない。

【００１７】具体的には、図３（Ａ）〜（Ｇ）の時刻ｔ
１において、光ディスク装置２１がアクセス動作を開始
すると、静止していたスレッド５がシーク動作を開始し
たことに伴う衝撃が、レンズ振動系を起振する。その結
果、レンズ位置センサ１２の出力には、図３（Ｃ）に示
したように、レンズ振動系の固有振動周波数に近い大き
な振幅の信号が現れる。また、帯域フィルタ２２の濾波
出力にも、図３（Ｄ）に示すレンズ振動系の固有振動周
波数成分とその近傍の周波数成分が現れる。ただし、ス
レッド移動中に観察される微小な振動は、固有振動周波
数から高域側に外れた高周波成分が殆どであるため、帯
域フィルタ２２の濾波出力が大きく変化するのは、スレ
ッド搬送開始直後（時刻ｔ１の直後）とスレッド制動直
後（時刻ｔ２の直後）にほぼ限定される。

【００１８】レンズ位置サーボ回路２３は、粗シーク期
間（図３の時刻ｔ１からｔ３の間）に帯域フィルタ２２
の出力に応答してレンズ位置を中点位置に制御する。ま
た、スレッド５の搬送速度はほぼ一定であり、通常の使
用形態にあっては、慣性の変化に伴う衝撃を受けること
はほぼ皆無であるため、スレッド搬送中のレンズ位置制
御を実質的に放棄しても、粗シーク動作から密シーク動
作への移行過渡期において対物レンズ４ａの位置が中点
位置から掛け離れたり、或いは制御しきれない振動によ
り対物レンズ４ａの位置が安定しないといったことはな
く、密シーク動作の開始時点（時刻ｔ３）では、対物レ
ンズ４ａは中点位置に安定させることができる。

【００１９】また、システムコントローラ２４が、第３
の開閉スイッチＳ１，Ｓ３を開成した直後に第２の開閉
スイッチＳ３を閉成するため、粗シーク動作から密シー
ク動作への移行過渡期において、トラッキング誤差信号
に基づくトラッキングサーボとレンズ位置信号に基づく
トラッキングサーボが互いに干渉し合うことはなく、粗
シーク動作から密シーク動作への移行は円滑に行われ
る。このため、従来の光ディスク装置１のように、粗シ
ーク動作から密シーク動作への移行過渡期においてレン
ズ位置サーボとトラッキングサーボが重複してしまい、
複合サーボ系のゲイン特に高域ゲインが強調される結
果、対物レンズ４ａの振動が減衰しにくくなるといった
ことはなく、対物レンズ４ａのトラッキング姿勢を短時
間で安定させることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スレッドサーボ手段にほぼ同期して作動するレンズ位置
サーボ手段が、レンズ位置検出信号から特定帯域成分だ
けを抽出し、この抽出信号に基づいて対物レンズの位置
を制御するよう構成したから、ダンパ特性等を含む数次
の振動系として近似同定されるレンズ振動系の挙動を支
配する主要要因である特定の振動を、レンズ位置サーボ
回路の重点抑制対象とすることができ、スレッド搬送開
始直後とスレッド搬送停止時の衝撃に起因する振動を抑
制することで、シーク期間の大半の期間は実質的にトラ
ッキング制御を休止することができ、これによりトラッ
キングコイルへの通電をスレッド搬送期間のうちの必要
最小限の期間にだけ限定することができ、省電力効果を
高めるとともに、トラッキングコイルの発熱或いはこの
発熱に伴う対物レンズのレンズ特性への悪影響を抑制す
ることができ、またレンズ位置サーボは、シークサーボ
とほぼ連動して行われるため、スレッド搬送動作が完了
した後で密シークと呼ばれるトラッキング制御に移行す
ることで、粗シーク動作から密シーク動作へ移行する過
渡期におけるレンズ位置サーボとトラッキングサーボの
重複を回避することができ、対物レンズの振動を速やか
に減衰させ、短時間でトラッキングサーボを安定させる
ことができる等の優れた効果を奏する。

【００２１】また、前記レンズ位置サーボ手段が、前記
レンズ位置検出手段が出力するレンズ位置検出信号か
ら、前記対物レンズを含む振動系の固有振動周波数を中
心とする特定帯域だけを濾波する帯域フィルタを含むの
で、例えばダンパ特性等を有する二次振動系として近似
同定されるレンズ振動系の挙動を支配する主要要因であ
る固有振動を、レンズ位置サーボ回路の重点抑制対象と
することができ、スレッド搬送開始直後とスレッド搬送
停止時の衝撃に起因する振動、すなわちその殆どがレン
ズ振動系の固有振動に支配される振動を効果的に抑制す
ることができ、粗シーク期間の大半の期間は実質的にト
ラッキング制御を休止できるため、トラッキングコイル
への通電を的確に抑制し、省電力効果とレンズ特性保護
効果を高めることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスク装置の一実施形態を示す概
略ブロック構成図である。

【図２】図１に示し帯域フィルタの濾波特性を示す図で
ある。

【図３】図１に示した回路各部の信号波形図である。

【図４】従来の光ディスク装置の一例を示す概略ブロッ
ク構成図である。

【図５】図４に示した回路各部の信号波形図である。

【符号の説明】

２ 光ディスク ３ スピンドルモータ ４ 光ピックアップ ４ａ 対物レンズ ５ スレッド ６ スレッドモータ ７ トラッキングサーボ回路 ８ シークサーボ回路 ９ スレッドモータ駆動用ドライバ回路 １０ トラッキング誤差信号検出器 １１ トラッキングコイル駆動用ドライバ回路 １２ レンズ位置センサ ２１ 光ディスク装置 ２２ 帯域フィルタ ２３ レンズ位置サーボ回路 ２４ システムコントローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクにレーザ光を照射して信号を
   読み取り又は書き込む光ピックアップと、該光ピックア
   ップを支持するスレッドを目標トラック近傍まで搬送制
   御し、目標トラック近傍においてスレッドを停止させる
   スレッドサーボ手段と、該スレッドサーボ手段の動作終
   了後に作動し、前記光ピックアップ内の対物レンズを姿
   勢制御し、光照射点を目標トラックに追従させるトラッ
   キングサーボ手段と、前記光ピックアップの対物レンズ
   の位置を検出するレンズ位置検出手段と、前記スレッド
   サーボ手段にほぼ同期して作動し、前記レンズ位置検出
   手段が出力するレンズ位置検出信号から特定帯域成分だ
   けを抽出し、該抽出信号に基づいて前記対物レンズの位
   置を制御するレンズ位置サーボ手段とを具備することを
   特徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】 前記レンズ位置サーボ手段は、前記レン
   ズ位置検出手段が出力するレンズ位置検出信号から、前
   記対物レンズを含むレンズ振動系の固有振動周波数を中
   心とする特定帯域だけを濾波する帯域フィルタを含むこ
   とを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。