JP2001357551A

JP2001357551A - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP2001357551A
Application number: JP2000184518A
Authority: JP
Inventors: Seiji Imagawa; 制時今川; Motoyuki Suzuki; 基之鈴木; Koji Iijima; 孝治飯島
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2001-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、アクチュエータに発生する逆
起電圧を検出するアクチュエータ制御機能を備えた光デ
ィスク装置において、温度変化発生時および外部振動発
生時にも正確に逆起電圧を検出するシステム構成とシス
テム調整方法を用いることで、安定かつ精度良いアクチ
ュエータ制御機能を備えた光ディスク装置を提供するこ
とにある。【解決手段】アクチュエータドライバとアクチュエータ
および電子ボリュームを含む逆起電圧検出回路と逆起電
圧帰還回路と逆起電圧のレベル検出回路とD/Aコンバー
タと温度センサと加速度センサと調整コントローラとス
イッチと加算器とで構成される。電子ボリューム等の抵
抗値が可変可能な素子を用いて、装置電源投入時あるい
は温度変化検出時に迅速かつ高精度に抵抗値を調整する
ことで、正確に逆起電圧を検出し対物レンズの振動を低
減するようにアクチュエータを制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ディスク装置に関
し、特に温度変化や外部振動が発生した場合にもフォー
カスアクチュエータおよびトラッキングアクチュエータ
に発生する逆起電圧を精度良く検出して、対物レンズの
振動を効率良く低減するアクチュエータ制御機能を備え
る光ディスク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置では、対物レンズが取付
けられてたアクチュエータを光ディスクの記録面と垂直
な方向および光ディスクの半径方向に駆動することによ
るフォーカス制御およびトラッキング制御を行ってい
る。アクチュエータはスピーカと同様にムービングコイ
ル、永久磁石等で構成されており、対物レンズはムービ
ングコイルと一体で動くようになっている。この対物レ
ンズおよびムービングコイルは機械的なばねあるいは磁
気的なばねで支持されており、光ディスク装置に外部か
ら振動が加わると対物レンズが振動し、フォーカスおよ
びトラッキング動作、特に引き込み動作およびシーク動
作時に重大な障害が発生する場合がある。

【０００３】外部振動による対物レンズの動きを抑圧し
て耐震性能を高める方法の一つとして、アクチュエータ
に発生する逆起電圧をフィードバックする方法があり、
公知例としては例えば特開平９−２７０１３３号公報が
ある。

【０００４】逆起電圧を用いる方法は新たな部品を加え
ることがないため安価に実現が可能である。また、逆起
電圧は対物レンズの速度に対応して発生するため、外部
振動に弱い周波数で特に効果を発揮できるという利点を
持つ。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、発生する逆起
電圧は微少であるため、検出に用いる回路には高い精度
が要求される。特に温度変化が発生した場合にはアクチ
ュエータ抵抗と抵抗素子との温度特性との相違から正確
に逆起電圧を検出できなくなる。例えば図２のような抵
抗値R12のアクチュエータおよび抵抗値R13、 R14、 R15
の抵抗によって構成されるブリッジ回路により逆起電圧
を検出する場合を考える。逆起電圧を検出するためには

【０００６】

【数３】

【０００７】が成り立つことが必要であり、この関係が
成立している場合には逆起電圧に比例した信号が、検出
点Vb1とVb2の電位差を検出することによって得られる。
一方、抵抗値のばらつきにより抵抗値の関係にアンバラ
ンスが生ずると、検出点Vb1とVb2の電位差には逆起電圧
に加えてアンバランスによって発生する電圧がブリッジ
の両端に印可する電圧に応じて生じてしまう。これによ
って発生した逆起電圧が正確に検出できなくなり、精度
良く対物レンズの振動を抑圧することができなくなる。

【０００８】本発明の目的は、アクチュエータに発生す
る逆起電圧を検出するアクチュエータ制御機能を備えた
光ディスク装置において、温度変化発生時および外部振
動発生時にも正確に逆起電圧を検出するシステム構成と
システム調整方法を用いることで、対物レンズに発生す
る振動に強く信頼性の高いアクチュエータ制御機能を備
えた光ディスク装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために本発明の光ディスク装置は高精度な逆起検出シス
テムを有し、かつ温度変化時にシステムを再調整するこ
とよって正確に逆起電圧を検出し、対物レンズの振動を
低減するように動作する。

【００１０】このため本発明は、対物レンズを駆動する
アクチュエータと、抵抗値が可変可能な素子を含む逆起
電圧検出回路と、逆起電圧をフィードバックする逆起電
圧帰還回路と、逆起電圧のレベル検出回路と、温度セン
サと調整コントローラとを備える。

【００１１】以上の手段を備えることで、温度変化発生
時および外部振動発生時にも迅速かつ正確に調整動作を
行えるため、精度良く逆起電圧を検出でき対物レンズの
振動を低減することができる。したがって、アクチュエ
ータ制御の耐震性能を向上することができ、装置の信頼
性を向上することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の光ディスク装置の一実施
例を図１を用いて説明する。

【００１３】はじめに本発明の光ディスク装置の構成に
ついて記す。

【００１４】図１において、１はアクチュエータドライ
バ、２はアクチュエータと電子ボリュームを含む逆起電
圧検出回路、３は逆起電圧帰還回路、４は逆起電圧のレ
ベル検出回路、５はD/Aコンバータ、６は温度センサ、
７は加速度センサ、８は調整コントローラ、９および１
０はスイッチ、１１は加算器である。

【００１５】次に動作概要と各ブロック間の関係につい
て図１、図２、図３を用いて説明する。

【００１６】図１において、アクチュエータドライバ１
は入力信号に基づいて、逆起電圧検出回路２に所定の電
圧を加える。逆起電圧検出回路２はアクチュエータ１
２、抵抗素子１３、１５、電子ボリューム１４を用いた
ブリッジ回路と差動増幅器１６で図２のように構成され
ている。

【００１７】図２において、アクチュエータドライバ１
の両端の電圧をVd+、 Vd-、アクチュエータ１２の抵抗
をr、抵抗素子１３、１５の抵抗値をR13、R15、電子ボ
リューム１４の抵抗値をR14とすると、アクチュエータ
１２には、

【００１８】

【数４】

【００１９】の電圧が加わる。また、アクチュエータ１
２が発生する逆起電圧をeとすると、差動増幅器１６の
２入力電位Vb1、Vb2は、

【００２０】

【数５】

【００２１】

【数６】

【００２２】となる。ここで、ブリッジ回路を

【００２３】

【数７】

【００２４】となるようにR14を調整すると、観測点Vb1
とVb2の電位差は、

【００２５】

【数８】

【００２６】となり、次段の差動増幅器１６を介して逆
起電圧に比例した信号が得られる。

【００２７】以上のようにして、得られた逆起信号は図
１の逆起帰還回路３と逆起レベル検出回路４に送られ
る。逆起帰還回路３はバンド・パス・フィルタを含む増
幅回路となっており、出力した信号はスイッチ１０を介
して加算器１１に送られる。逆起レベル検出回路４はロ
ー・パス・フィルタを含む増幅回路であり、出力した信
号はD/Aコンバータ５によりディジタル値に変換されて
コントローラ８に送られる。温度センサ６は装置内温度
を検出し、検出した温度情報をコントローラ８に送る。
また、加速度センサ７は装置の振動を加速度として検出
し、検出した加速度情報をコントローラ８に送る。コン
トローラ８は装置の動作モードによって、スイッチ９を
操作してフォーカスあるいはトラッキングの誤差信号帰
還ループの入・切を行い、スイッチ１０を操作してフォ
ーカスあるいはトラッキングの逆起帰還ループの入・切
を行う。また調整時に必要なゼロ出力あるいはオフセッ
ト信号出力を行って加算器１１を介してアクチュエータ
を駆動する。コントローラ８の動作については詳細説明
を後述する。

【００２８】ここで調整動作の原理について述べる。こ
こで、調整動作とは前述の数式７を満たすために図１の
逆起電圧検出回路２内の電子ボリューム１４の値を設定
する動作のことを示す。

【００２９】数式７が成り立たない場合、数式８は、

【００３０】

【数９】

【００３１】であり、差動増幅器１６の出力で発生する
オフセット電圧をVout_ofstとすると、差動増幅器１６
の出力は、

【００３２】

【数１０】

【００３３】とる。ここで、逆起電圧を発生させず、か
つアクチュエータドライバ入力をゼロにした場合、すな
わち

【００３４】

【数１１】

【００３５】とした場合の出力は電子ボリューム１４の
抵抗値に依存しない。この時検出した出力値を基準電圧
Vout_refとする。一方、電子ボリュームを適当な値に設
定して、逆起電圧を発生させず、かつアクチュエータド
ライバ入力をゼロでない有限の値とした場合、すなわち

【００３６】

【数１２】

【００３７】とした場合の出力Vout_comを検出する。検
出した出力Vout_comが基準電圧Vout_refと等しくなるよ
うな電子ボリュームの値を検索すると、得られた値は数
式７を満たすことになる。このように、調整時の差動増
幅器の出力Vout_comを0[V]ではなく基準電圧Vout_refに
なるように電子ボリュームの値を設定することで、差動
増幅器等で発生するオフセット電圧を含めて精度の良い
調整を行うことができる。

【００３８】次に調整コントローラ８の動作概要を図１
を用いて説明する。

【００３９】装置がディスクに情報を記録あるいは記録
された情報を読むなど、アクチュエータが誤差信号を負
帰還するフィードバック制御を行うDSP(Digital Signal
Processor)によって駆動されている場合、調整コント
ローラ８はスイッチ９をｏｎし、逆起電圧の帰還回路は
動作しないようにスイッチ１０をｏｆｆする。また加算
器１１に出力する信号はアクチュエータを駆動しないよ
うにゼロ出力にする。

【００４０】次に装置がフォーカス引き込み動作を行う
ために対物レンズがフォーカス方向にスイープするよう
にDSPに駆動されている場合、調整コントローラ８はス
イッチ９をｏｎし、またレンズ振動を抑圧するためにス
イッチ１０をｏｎして逆起電圧の帰還回路を動作させ
る。さらに加算器１１に出力する信号はアクチュエータ
を駆動しないようにゼロ出力にする。

【００４１】次に装置がトラッキング引き込み動作を行
うために対物レンズがトラッキング方向に移動するよう
にDSPに駆動されている場合にも、調整コントローラ８
はスイッチ９をｏｎし、またレンズ振動を抑圧するため
にスイッチ１０をｏｎして逆起電圧の帰還回路を動作さ
せる。さらに加算器１１に出力する信号はアクチュエー
タを駆動しないようにゼロ出力にする。さらにシーク動
作でかつトラッキングアクチュエータがDSPによって駆
動されていない場合、調整コントローラ８はスイッチ９
をｏｆｆし、またレンズ振動を抑圧するためにスイッチ
１０をｏｎして逆起電圧の帰還回路を動作させる。さら
に加算器１１に出力する信号はアクチュエータを駆動し
ないようにゼロ出力にする。最後に逆起回路の調整動作
を行う場合はスイッチ９をｏｆｆ、スイッチ１０をｏｆ
ｆにする。調整時には所定の駆動信号を加算器１１送
り、また電子ボリュームの抵抗値を変更するためのデー
タ信号を逆起、検出回路の電子ボリュームへ送る。

【００４２】次に調整コントローラ８の調整動作の詳細
について図４を用いて説明する。調整動作は装置電源投
入時および動作異常やタイマによる温度チェックにより
装置温度が所定範囲以上に変化した場合に行う。調整動
作を開始すると調整コントローラ８は、始めに図１のス
イッチ９をオープンにし通常動作時の誤差信号をフィー
ドバックする制御ループを切断する。また、図１のスイ
ッチ１０をオープンにし逆起電圧をフィードバックする
制御ループを切断する。次に電子ボリュームの値を設計
値に設定した後、

【００４３】

【数１３】

【００４４】となるようにアクチュエータドライバ１を
駆動し、D/Aコンバータ５を介して逆起レベル検出回路
の出力を検出する。ここでは本来電子ボリュームの値に
よらず逆起レベル検出回路の出力（ = Vout_ref）が得
られるはずであるが、ドライバ出力に微少出力が発生し
た場合の影響を低減するために、電子ボリュームの値を
設計値に設定している。また、電圧検出時には逆起電圧
が発生していないことを加速度センサ出力を用いて監視
する。最後に

【００４５】

【数１４】

【００４６】となるようにアクチュエータドライバを駆
動し、D/Aコンバータ５を介して逆起レベル検出回路の
出力を検出する。ここで、 Vin_comは対物レンズが可動
端に押さえられ、かつ装置の耐震仕様範囲内の振動が加
わっても対物レンズが動かないような値に設定してい
る。

【００４７】

【数１５】

【００４８】となる最適値を検出する方法としては２分
探索を行う。最適値が得られたときの電子ボリュームの
設定値が求める調整値であり、これを設定して調整を終
了する。

【００４９】図５に調整時の調整コントローラ８の出力
信号である駆動電圧、レンズ動作、電子ボリュームの抵
抗値遷移およびD/Aコンバータからの逆起レベル信号で
ある検出電圧の一例を示す。この場合電子ボリュームの
最大値は16kΩとしている。まず、駆動電圧が基準電圧
に等しくレンズが駆動していない状態にし、電子ボリュ
ームを設計値である8kΩに設定する。この時に得られた
検出電圧を基準電圧とする。次に駆動電圧レベルを徐々
に上げていきレンズが可動端に固定され、かつ仕様範囲
の外部振動が生じてもレンズが可動端から離れない状態
にする。電圧を徐々に上げるのはレンズを保護するため
である。またレンズを下方向に駆動しているのはディス
クと接触する可能性を避けるためであり、またレンズが
CDとDVD共有である場合には下方向の可動範囲の方が狭
いことによる。この状態で得られる検出電圧と基準電圧
を比較する。検出電圧が基準電圧より高い場合は電子ボ
リュームの値を4kΩに下げ、検出電圧が基準電圧より低
い場合は電子ボリュームの値を12kΩに上げる。以上の
ような２値検索を繰り返し、検出電圧が基準電圧とほぼ
等しくなる電子ボリュームの値を検出する。図５では繰
り返し回数を７回としているが、これは電子ボリューム
の分解能および必要な調整精度によって決定する。

【００５０】以上のように対物レンズを駆動するアクチ
ュエータに発生する逆起電圧を検出する回路において、
電子ボリューム等の抵抗値が可変可能な素子を用いて、
装置電源投入時あるいは温度変化検出時に迅速かつ精度
良く抵抗値を調整することで、正確に逆起電圧を検出し
対物レンズの振動を低減するように動作することが可能
となる。したがって、アクチュエータ制御の耐震性能を
向上することができ、装置の信頼性を向上することがで
きる。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたように本発明により、初期の
目的を達成することができた。対物レンズを駆動するア
クチュエータに発生する逆起電圧を検出する回路におい
て、電子ボリューム等の抵抗値が可変可能な素子を用い
て、装置電源投入時あるいは温度変化検出時に迅速かつ
高精度に抵抗値を調整することで、正確に逆起電圧を検
出し対物レンズの振動を低減するようにアクチュエータ
を制御することができる。したがって、アクチュエータ
制御の耐震性能を向上することができ、装置の信頼性を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図

【図２】本発明の一実施例の回路構成図１

【図３】本発明の一実施例の回路構成図２

【図４】本発明の一実施例の動作フローチャート

【図５】本発明の一実施例の動作説明図

【符号の説明】

１…アクチュエータドライバ、２…逆起電圧検出回路、３…逆起電圧帰還回路、４…逆起電圧のレベル検出回路、６…温度センサ、７…加速度センサ、８…調整コントローラ、１２…アクチュエータ、１４…電子ボリューム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者飯島孝治神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所デジタルメディア開発本部内Ｆターム(参考） 5D118 AA13 AA20 BA01 CA11 CB03 CD02 CD13 CD16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対物レンズを駆動するアクチュエータと、アクチュエータを駆動するアクチュエータドライバと、前記アクチュエータの動きに応じて発生する逆起電圧を
検出する逆起電圧検出手段と、前記逆起電圧検出手段の出力をフィードバックする逆起
電圧帰還手段とを有する光ディスク装置であって、前記逆起電圧検出手段はアクチュエータ抵抗の温度特性
と前記逆起電圧検出手段に含まれる抵抗素子の温度特性
との相違を補うための調整手段を有することを特徴とす
る光ディスク装置。
【請求項２】装置内の温度を検出する温度検出手段を有
し、前記調整手段は、前記温度検出手段の出力に基づいて、前記温度特性との
相違を補うための調整を行うことを特徴とする請求項１
記載の光ディスク装置。
【請求項３】前記逆起電圧検出手段の出力レベルを検出
する逆起レベル検出手段を有し、前記調整手段は、アクチュエータの駆動信号をゼロにした場合の前記逆起
レベル検出手段の出力を調整基準信号とし、アクチュエータの駆動信号をゼロ以外にした場合の前記
逆起レベル検出手段の出力である調整比較信号が前記調
整基準信号に最も近づくように設定することを特徴とす
る請求項１乃至２何れか一記載の光ディスク装置。
【請求項４】装置に加わる振動を検出する加速度センサ
を有し、前記逆起レベル検出手段は、加速度センサの出力レベルが所定値以下である期間で前
記調整基準信号を検出することを特徴とする請求項３記
載の光ディスク装置。
【請求項５】前記逆起レベル検出手段は、前記アクチュ
エータの主共振周波数fcとした場合、【数１】となるサンプリング周波数faで、【数２】となる信号検出期間taで検出した信号を平均化して前記
調整基準信号とすることを特徴とする請求項３乃至４何
れか一記載の光ディスク装置。
【請求項６】前記調整比較信号を検出する場合のアクチ
ュエータの駆動信号は、前記対物レンズが可動端に接
し、かつ外部振動によって振動しないようにアクチュエ
ータを駆動する信号であることを特徴とする請求項３乃
至５何れか一記載の光ディスク装置。
【請求項７】対物レンズを駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータの動きに応じて発生する逆起電圧を
検出する逆起電圧検出手段と、前記逆起電圧検出手段の出力をフィードバックする逆起
電圧帰還手段とを有する光ディスク装置であって、前記逆起電圧検出手段は作動増幅回路を含み、該作動増
幅回路は誤差精度１％以下の抵抗素子を含んで構成する
ことを特徴とする光ディスク装置。