JP2007526589A - 光ディスク・ドライブの光ピックアップ・ユニットに対する作用抑制技術 - Google Patents

光ディスク・ドライブの光ピックアップ・ユニットに対する作用抑制技術 Download PDF

Info

Publication number
JP2007526589A
JP2007526589A JP2006517443A JP2006517443A JP2007526589A JP 2007526589 A JP2007526589 A JP 2007526589A JP 2006517443 A JP2006517443 A JP 2006517443A JP 2006517443 A JP2006517443 A JP 2006517443A JP 2007526589 A JP2007526589 A JP 2007526589A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
actuator
tracking
focus
determining
control signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006517443A
Other languages
English (en)
Inventor
エイ. ハイナー、デビッド
エイ. ステングラー、モーリーン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NXP USA Inc
Original Assignee
NXP USA Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NXP USA Inc filed Critical NXP USA Inc
Publication of JP2007526589A publication Critical patent/JP2007526589A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/095Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/32Automatic controllers electric with inputs from more than one sensing element; with outputs to more than one correcting element
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/085Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0901Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0908Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

本発明は、光ディスク・ドライブの性能を改善するための低コストの技術を提供する。アルゴリズムを使用して、電気機械式アクチュエータを作用抑制し、アクチュエータ(308,310)の制御の際の誤差を補償する。位置センサ(316)を作用抑制するために類似の方法を使用することができる。従来技術の方法は、焦点制御ループ、トラッキング制御ループおよびスレッド制御ループの間の相互作用をノイズとして処理したために、システムの帯域幅が広くなり、光ディスク・ドライブのコストが増大した。本発明は、光ディスク・ドライブの性能を改善するために、ソフトウェア・アルゴリズムを使用して制御ループを能動的に作用抑制する。アクチュエータを作用抑制するために、相互作用効果が測定され、作用抑制マトリックスが決定され、制御系の出力が修正される。

Description

本発明は、光ディスク・ドライブおよび光ディスク・ドライブを有するシステムに関し、特に、光ディスク・ドライブの制御に関する。
光ディスク・ドライブは、コストが安く、光ディスク記憶装置の信頼性が高いことから、非常に一般的に使用されているコンパクトな記憶装置である。光ディスクの信頼性は高い。何故なら、反復使用しても磨耗しないので、追記型(WORM;write once, read many)機能を提供できるからである。光ディスク・ドライブは、情報を記録し、検索するために、一般に、可視光線スペクトルで送信した電磁波を使用する。光ディスク・ドライブは、媒体表面の光学的特性の特定の変化を記録し、検出する。最も一般的に使用されている光ディスクの形式としては、CD、CDレーザROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD+RW、DVDRW、DVD−RAMおよび5 1/4”マグネット・オプチックがある。
データは光ディスク上のトラックに記憶される。光ディスク・ドライブ内のアクチュエータは、焦点を結びそれを維持し、所望のトラックを探し、次に、データを書き込んだり読み出したりしながらトラック内の相対位置を維持する。センサは、光ピックアップ・ユニットの位置を測定する。測定位置は、位置決め誤差を修正するために使用される。
図1の周知の従来技術は、光ディスク・ドライブの位置100を示す。スレッド102は、光ピックアップ・ユニット(OPU)104を保持し、スレッド・モータ108により制御されるスレッド・トラック106に沿って移動する。スレッド・モータ108は、スレッド102の粗動を行う。OPU104は、OPU104内のレンズ組立体105の動作を精密に制御するために、磁石110、112、通電線114、およびコイル116、118を保持する。コイル116および118に接続された通電線114に電流を供給すると、ほぼ直角方向にレンズ組立体105を移動する磁力が発生する。磁石110およびコイル116は、本明細書においてはトラッキング方向と呼ぶX方向のレンズ組立体105の運動を制御する。磁石112およびコイル118は、本明細書においては焦点方向と呼ぶZ方向のレンズ組立体105の運動を制御する。スレッド102およびOPU104は、図面を簡単にするために図示していない他のデバイスを含んでいることに留意されたい。
光ディスク・ドライブ100の主制御ループは、光媒体上の所望のトラックの近くにスレッド102を位置決めするための粗(低周波)トラッキング・ループと、レンズ組立体105と媒体との間の距離を制御するための焦点ループと、レンズ組立体105をトラック位置にロックするための微(高周波)トラッキング・ループとを含む。光ディスク・ドライブ100は、例えば、スピンドルの速度を制御するためのサーボ・ループのような複数の他の制御ループを含む。
図2の従来技術は、光ディスク・ドライブの複数のサーボ・システムのうちの1つのシステム・モデル200を示す。例えば、焦点コマンドを生成するために制御系202を使用する。制御系202は、アナログであってもデジタルであってもよく、利得係数、デジタルまたはアナログ・フィルタリング機能、非直線および論理演算子等を含む。デジタル制御の場合には、例えば、デジタル−アナログ変換器(DAC)により、これらの制御信号が変換されて、焦点アクチュエータ206を介してレンズ組立体105の位置を制御するのに適切な信号が生成される。外乱およびノイズ208は、レンズ組立体105の結果としてのまたは実際の位置に影響を与える。センサ210は、レンズ組立体105の実際の位置を測定位置として検地する。しかし、外乱およびノイズ212は、センサ210による位置の測定に影響を与え、その結果、測定位置は実際の位置とは異なるものになる。測定位置は、基準位置または所望の位置214から差し引かれ、制御系202に入力される。制御系202は、測定位置と所望の位置との差を最小にするように設計される。外乱およびノイズ208、212により、コマンドするものが実際に行われるものと異なること、および実際に起こることが測定したものと異なるものであることに留意されたい。
今まで、光ディスク・ドライブの焦点サーボ・システムにより、システム・モデル200について説明してきた。例えば、トラッキング・サーボ・システム、スレッド・サーボ・システム等のような他のサーボ・システムも類似のシステム・モデルを有し得る。
外乱およびノイズ208、212は、種々のソースからのものである。外乱およびノイズ208は有意なものである場合があり、主として、ディスクの機械的な振れ、ディスクの湾曲、トラックの物理的間隔の欠陥、トラッキング・アクチュエータおよび焦点アクチュエータの相互作用、および光ドライブの外部の動きまたは振動によるものである。外乱およびノイズ212は、センサの相互作用、A/D変換器ノイズ、増幅器(熱ノイズ)等に起因する場合がある。外乱は、主として、周期的または相互関係のない(ノイズ)成分により予測することができるものであり、一方、ノイズは、通常、ランダム・プロセスである。
通常、従来技術では、これらの外乱は、より高次のデジタル・フィルタおよびより高速のサンプリング速度により、制御システムの帯域幅を広げることにより処理することができる。しかし、そうすると、例えば、より高速でより多くの演算を行うために必要な、より高性能なプロセッサにコストがかかり、システムのコストが増大する。また、制御システムの帯域幅を広くすると、光ピックアップ・ユニットの電気機械的特性の小さな変動(ロット毎の製造許容誤差の違い)に対するシステム全体の感度も鋭敏になる。製造上の変動に対する感度がこのように鋭敏になると、(より低いロット毎の変動を有するより高品質の光ピックアップ・ユニットの使用により)一定の製造歩留まりを維持するために、光ピックアップ・ユニットのコストが増大するか、または、もとのより高い変動の光ピックアップ・ユニットにより、光ディスク・ドライブの完成品の製造歩留まりが低減する。
システムのコストが増大することのない、または製造歩留まりが低減しない、より性能のよい光ディスク・ドライブ制御システムが待望されている。
本発明は、光ディスク・ドライブの性能を改善するための低コストの技術を提供する。アルゴリズムを使用して、電気機械式アクチュエータの動作を作用抑制して、アクチュエータの制御の際の誤差を補償する。位置センサを作用抑制するために類似の方法を使用することができる。従来技術の方法は、焦点制御ループ、トラッキング制御ループおよびスレッド制御ループ間の相互作用をノイズとして処理したために、補償を行うためのシステムの帯域幅が広くなった。一般に、システムが補償しなければならないノイズが多くなればなるほど、システムのコストは増大する。一実施形態において、本発明は、同様にOPUを含んでいる光ドライブの一部であるプロセッサにより実行されるソフトウェア・アルゴリズムによりアクチュエータを作用抑制し、それにより光ディスク・ドライブの性能を改善している。アクチュエータ(および/またはセンサ)の動作を作用抑制するために、相互作用が測定され、作用抑制マトリックスが決定され、制御系の出力が修正される。アクチュエータを作用抑制するために、ロジックまたは状態機械のような種々のハードウェアも使用することができることを理解することができる。
当業者であれば、添付の図面を参照すれば、本発明をよりよく理解することができ、その多くの目的、特徴および利点を理解することができるだろう。
異なる図面内の同じ参照番号は、類似または同じ部材を示す。
図3は、本発明の一実施形態による光ピックアップ・ユニットのシステム・モデル300である。焦点制御系302およびトラッキング制御系304は、それぞれ焦点制御およびトラッキング制御を行う。デカップラ306は、焦点制御およびトラッキング制御から、修正焦点制御および修正トラッキング制御をそれぞれ行う。修正焦点制御は、焦点アクチュエータ308に入力され、修正トラッキング制御は、トラッキング・アクチュエータ310に入力される。焦点アクチュエータ308およびトラッキング・アクチュエータ310は、修正制御によりレンズ組立体を移動する。任意の焦点外乱312は、焦点アクチュエータ308の出力に追加され、実際の焦点位置を形成する。任意のトラッキング外乱314は、トラッキング・アクチュエータ310の出力に追加され、実際のトラッキング位置を形成する。実際の焦点位置は、焦点センサ316により検知され、検知された焦点位置は、基準焦点位置320から差し引かれ、焦点系302に与えられる。トラッキング・センサ318は、実際のトラッキング位置を検知し、検知したトラッキング位置は、基準トラッキング位置322から差し引かれ、トラッキング系304に与えられる。センサ318および316には、本明細書に記載する類似の作用抑制技術を適用することができる図2の要素212と類似のノイズ成分(図示せず)を受信することができる。
デカップラ306は、焦点制御系302からの焦点制御とトラッキング制御系304からのトラッキング制御とに関してマトリックス乗算を行う。例えば、F1が焦点制御を表し、T1がトラッキング制御を表し、デカップラ306が作用抑制マトリックスQを含んでいる場合には、Qは下式で表すことができる。
Figure 2007526589
この場合、修正焦点制御は、(j−k)に等しく、修正トラッキング制御は、(j−k)に等しい。以下の説明においては、jおよびjは、非常に正確に1として近似することができる。kおよびkの決定についても以下に説明する。マトリックスQの項は、焦点系302からの焦点制御が、光ピックアップ・ユニットの結果としての実際のトラッキング位置に最小限度の影響のみ与えるように、またトラッキング系304からのトラッキング制御が、光ピックアップ・ユニットの結果としての実際の焦点位置に最小限度の影響のみ与えるように、焦点アクチュエータとトラッキング・アクチュエータ間の相互作用を補償するように構成される。
説明を簡単にするために、システム・モデル300においては、焦点アクチュエータおよびトラッキング・アクチュエータの外乱のみがモデル化される。トラッキング・センサと焦点センサとの間の相互作用、およびスレッド外乱からトラッキング・アクチュエータへの相互作用は図示していない。これらの相互作用は、さらに、本発明の一実施形態により作用抑制することができる。
焦点制御系302、トラッキング制御系304、およびデカップラ306は、プロセッサ321の一部であり、ソフトウェア・アルゴリズムとして実施することができる。別の実施形態の場合には、これらの制御系は、アナログまたはデジタル・ロジック、電気機械式回路、状態機械、機械的またはその他のこのようなデバイスを含むことができる用途特定デバイスのような他の回路により実施することができる。
図4は、本発明の一実施形態による光ディスク・ドライブの制御ループのブロック図である。焦点制御系402およびトラッキング制御系404は、それぞれ焦点制御(Tzコマンド)およびトラッキング制御(Txコマンド)を生成する。焦点制御は、焦点成分(Tz)およびトラッキング作用抑制成分(tx)を有する修正焦点制御を生成するアクチュエータ・デカップラ406により修正される。トラッキング制御は、トラッキング成分(Tx)および焦点作用抑制成分(tz)を有する修正トラッキング制御を生成するアクチュエータ・デカップラ406により修正される。トラッキング作用抑制成分txおよび焦点作用抑制成分tzは、光ピックアップ・ユニットのレンズ・モータ408の相互作用の影響を補償する。あるタイプのシステム分析およびモデル化技術においては、光ピックアップ・ユニットのレンズ・モータ408は、一組の伝達関数としてモデル化することができる。修正トラッキング制御は、伝達関数GxxおよびGxzに入力され、修正焦点制御は伝達関数GzzおよびGzxに入力される。GxxおよびGzxの出力は、結合して所望のトラッキングのみの動作(力またはトルク)を提供する。GzzおよびGxzの出力は、結合して所望の焦点のみの動作(力またはトルク)を提供する。相互作用効果GzxおよびGxzはデカップラ406によりすでに補償されているので、光ピックアップ・ユニットのレンズ・モータ408は、光ピックアップ・ユニット機構410に、ほぼトラッキングのみの動作およびほぼ焦点のみの動作を提供して、所望の実際のトラッキングおよび焦点位置を生成する。光ピックアップ・ユニット・センサ412は、実際のトラッキング位置および焦点位置を検知するが、光ピックアップ・ユニット・センサ412における相互作用により、測定トラッキング位置は、トラッキング成分(GTT)および焦点相互作用成分(GFT)を含み、測定焦点位置は、焦点測定値(GFF)およびトラッキング相互作用成分(GTF)を含む。センサ・デカップラ414は、測定位置を受信し、測定位置を作用抑制し、実質的に焦点のみのデータおよび実質的にトラッキングのみのデータを生成し、それらは焦点制御系402およびトラッキング制御系404のために、基準焦点位置416および基準トラッキング位置418からそれぞれ差し引かれる。図4の図面を簡単にするために、外乱成分およびノイズ成分が除去されていることに留意されたい。
アクチュエータ・デカップラ406は、光ピックアップ・ユニット・レンズ・モータ408を通るTz+tx信号が、焦点ループの励起のみを実質的に行う効果を有し、Tx+tz信号が、トラッキング・ループの励起のみを実質的に行う効果を有するように設計される。センサ・デカップラ414は、トラッキング入力が除去され、すなわち、トラッキング入力が焦点ループから作用抑制され、焦点入力がトラッキング・ループから除去されるように設計される。
説明を分かりやすくするために、図4は、作用抑制動作による力が直交することを意味するものと見なすことができる。しかし、力は直交していない場合もある。力は結果としての運動が、アクチュエータの動作の直交状態でない状態を補償するように両方を含むことができる。
図5は、本発明の光ディスク・ドライブを構成しているフローチャート500である。ステップ502にてシステムの制御系変数が決定される。例えば、トラッキング方向にアクチュエータを指定の距離だけ移動するのに必要な電流の量、デバイスの周波数レスポンスおよび種々の非直線性を決定するために測定を行うことができる。これらおよび他の係数は、システムの制御系の利得係数のような変数を設定する際に、測定し考慮することができる。本発明の実施形態によれば、制御系が補償しなければならない外乱およびノイズの量は低減する。何故なら、アクチュエータの相互作用は、制御系によってではなく、デカップラにより補償されるからである。それ故、制御系はそれほど信頼性のあるものでなくてもよいし、制御系を実施するために必要なハードウェアがより簡単なものになる。制御系変数は、CPUにあるメモリ内に記憶することもできるし、または任意の他の適当な手段により記憶することもできる。ステップ504にてシステムの相互作用特性、すなわち相互作用マトリックスが決定される。例えば、焦点位置のトラッキング・コマンドの影響を定量化するための測定は、トラッキング・アクチュエータおよび公知の回路(例えば、公知の簡単なレギュレータ)へのトラッキング・コマンドを焦点アクチュエータに供給し、焦点位置の結果を測定することにより行うことができる。これらおよび他の相互作用の効果も測定し、記憶することができる。これらの測定動作および記憶動作は、ドライブの製造中、またはドライブの動作中、試験品により行うことができる。ステップ506にて1つまたは複数の作用抑制マトリックスが決定または修正される。最初の使用の際に、作用抑制マトリックスを生成することができる。以降の使用の場合に、例えば、変化した環境、光ディスク・ドライブの変化した特性、ドライブの始動、内部信号の監視または他のこのようなイベントにより、作用抑制マトリックスを修正することができる。作用抑制マトリックスを決定/修正するための計算については以下に説明する。使用中、相互作用の影響を補償するために、制御系からの制御コマンド出力に作用抑制マトリックス項が乗算される。さらに、センサ測定を修正してより正確な測定値を生成するために作用抑制マトリックスを使用することができる。各マトリックスの乗算を行うと、実際のシステムにおいては、2つのスカラ乗算および2つのスカラ加算の最小値が得られる。制御系変数502の決定、および相互作用特性504の決定は、本発明の一実施形態により任意の順序でまたは同時に行うことができる。
光ディスク・ドライブの製造中に、システムの電源をオンにしたり、システムを使用する等すると、フロー500をスタートさせることができる。製造中に実行した場合、アクチュエータの特性により最初の制御系および作用抑制マトリックスを決定することができる。製造時に作用抑制を行うことにより、製造歩留まりを改善することができる。何故なら、規格外アクチュエータを使用することができるからである。システムの使用中に決定した場合、例えば、毎分に1回、システムの構造における変化により作用抑制を行うことができ、修正を行うことができる。例えば、アクチュエータ・コイルは、時間の経過により性能が低下する場合がある。
一般的に、アクチュエータ・デカップラ・マトリックスQは、トラッキング力信号Fxおよび焦点力信号Fzが相互に作用抑制されるように決定される。
Figure 2007526589
ここで、Tマトリックスは制御系からのトラッキング制御(Tx)および焦点制御(Tz)を表し、Gマトリックスは、光ピックアップ・ユニット・モータの相互作用を含む伝達関数の近似を表し、^Tマトリックスは、作用抑制された焦点制御およびトラッキング制御を表す。
Qに対する一般的な解は下式により表される。
Figure 2007526589
GxxおよびGzz>>GxzおよびGzx(直接成分が相互作用成分を支配する)の場合には、Qは下式により表される。
Figure 2007526589
それ故、下式により表される。
Figure 2007526589
Gxx=Nxx/Dx、Gzz=Nzz/Dz、Gxz=Nxz/DzおよびGzx=Nzx/Dxであることに留意されたい。このことは、Gzx/Gxx=Nzx/NxxおよびGxz/Gzz=Nxz/Nzzであることを意味する。ほとんどの場合において、多くの場合、Nは、利得定数である一次項として正確にモデル化することができるので、適当な作用抑制フィルタは、一般に、低次のフィルタであり、多くの場合、固定定数利得項により良好に近似することができる。
Figure 2007526589
類似の引数およびマトリックスを、センサ・ダイナミックスを作用抑制するように構成することができる。
今まで、焦点制御ループ、トラッキング制御ループおよびスレッド制御ループに関連して本発明を説明してきたが、本発明は、例えば、スピンドルの速度を制御するためのサーボ・ループのような他の結合制御ループにも適用することができる。さらに、制御ループの作用抑制は、複数の制御ループを相互に作用抑制する場合にも使用することができる。
本発明に記載した制御ループの作用抑制は、制御信号の直線的修正を行うために近似とマトリックスとを使用することにより簡略化されていた。しかし、本発明は、直線的であっても直線的でなくてもよい特定のプロセスの決定、および制御信号の修正による制御ループの作用抑制というより広いコンセプトを含む。
今まで特定の実施形態により本発明による実行を説明してきた。これらの実施形態は、例示としてのものであって、本発明を制限するものではない。多くの変更、修正、追加および改良を行うことができる。それ故、複数の例は、本明細書に記載した構成要素に対して1つの例として提供することができる。種々の構成要素、動作およびデータ記憶装置間の境界は、幾分任意的なもので、特定の動作を特定の例示としての構成により説明できる。機能の他の割当ても考慮の対象になり、添付の特許請求の範囲内に含まれる。最後に、例示としての構成に個々の構成要素として提示した構造および機能を構造または構成として実施することができる。これらおよびその他の変更、修正、追加および改良も、添付の特許請求の範囲内に定義する本発明の範囲内に含まれる。
従来技術の光ディスク・ドライブの一部を示す図。 従来技術の光ディスク・ドライブの複数のサーボ・システムのうちの1つのシステム・モデルを示す図。 本発明の一実施形態による光ピックアップ・ユニットのシステム・モデルを示す図。 本発明の一実施形態による光ピックアップ・ユニットの制御ループのブロック図。 本発明の一実施形態による光ディスク・ドライブの作用抑制のフローチャート。

Claims (37)

  1. 方法であって、
    光ピックアップ・ユニット(OPU)の第1のアクチュエータの機能を実行するために第1の制御信号を受信すること、
    前記OPUの第2のアクチュエータの機能を実行するために第2の制御信号を受信すること、
    前記第1の制御信号および前記第2の制御信号に基づいて第1の修正制御信号を決定することを備え、前記第1の修正制御信号が、前記第1のアクチュエータからの前記第2のアクチュエータへの作用抑制を容易にする方法。
  2. 前記第1の制御信号および前記第2の制御信号に基づいて第2の修正制御信号を決定することをさらに備え、前記第2の修正制御信号が、前記第2のアクチュエータからの前記第1のアクチュエータへの作用抑制を容易にする請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1のアクチュエータが前記OPUのトラッキング・アクチュエータを含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記第2のアクチュエータが前記OPUの焦点アクチュエータを含む、請求項3に記載の方法。
  5. 前記OPUの第3のアクチュエータの機能を実行するために第3の制御信号を受信することをさらに備え、
    前記第1の修正制御信号を決定することが、前記第1の制御信号、前記第2の制御信号および前記第3の制御信号に基づいて前記第1の修正制御信号を決定することを含み、前記第1の修正制御信号が、前記第2のアクチュエータおよび前記第3のアクチュエータからの前記第1のアクチュエータへの作用抑制を容易にする請求項1に記載の方法。
  6. 前記第1のアクチュエータが、微トラッキング・アクチュエータを含み、前記第3のアクチュエータが、粗トラッキング・アクチュエータを含む請求項5に記載の方法。
  7. 前記第2の修正制御信号を決定することが、前記第2の制御信号、前記第1の制御信号および前記第3の制御信号に基づいて前記第2の修正制御信号を決定することをさらに含み、前記第2の修正制御信号が、前記第1のアクチュエータおよび前記第3のアクチュエータからの前記第2のアクチュエータへの作用抑制を容易にする請求項5に記載の方法。
  8. 前記第1の修正制御信号を決定することが、差信号を生成して、前記差信号および制御系により前記第1の制御信号を修正することをさらに含む請求項1に記載の方法。
  9. 前記第1の修正制御信号を決定することが、アクチュエータ・ドライバに入力する前に、前記第1の修正制御信号を決定することをさらに含む請求項1に記載の方法。
  10. 前記第1の修正制御信号を決定することが、直線値により前記第2の制御信号を修正して修正子を生成すること、前記修正子により前記第1の制御信号を修正することをさらに含む請求項1に記載の方法。
  11. 前記第1の修正制御信号を決定することが、特定のプロセスにより前記第2の制御信号を修正して修正子を生成すること、前記修正子により前記第1の制御信号を修正することをさらに含む請求項1に記載の方法。
  12. 前記OPUの第1のセンサにより検知された第1の位置信号を受信することであって、前記第1の制御信号が前記第1の位置信号に基づくものである、前記第1の位置信号を受信すること、
    前記OPUの第2のセンサにより検知された第2の位置信号を受信することであって、前記第2の制御信号が前記第2の位置信号に基づくものである、前記第2の位置信号を受信することをさらに含む請求項1に記載の方法。
  13. 光ドライブ・システムであって、
    第1の構成要素入力および第1の構成要素出力を有する第1の構成要素と、
    第2の構成要素入力および第2の構成要素出力を有する第2の構成要素と、
    前記第1の構成要素出力に接続された入力と、出力とを有する第1の構成要素制御系部と、
    前記第2の構成要素出力に接続された入力と、出力とを有する第2の構成要素制御系部と、
    前記第2の構成要素からの前記第1の構成要素への作用抑制を行うように構成された第1の構成要素デカップラであって、前記第1の構成要素出力に接続された第1の入力と、前記第2の構成要素出力に接続された第2の入力と、前記第1の構成要素入力に接続された出力とを有する第1の構成要素デカップラと、
    前記第1の構成要素からの前記第2の構成要素への作用抑制を行うように構成された第2の構成要素デカップラであって、前記第1の構成要素出力に接続された第1の入力と、前記第2の構成要素の出力に接続された第2の入力と、前記第2の構成要素の入力に接続された出力とを有する第2の構成要素デカップラとを備える光ドライブ・システム。
  14. 前記第1の構成要素が焦点アクチュエータを含み、前記第2の構成要素がトラッキング・アクチュエータを含む請求項13に記載のシステム。
  15. 前記第1の構成要素が焦点センサを含み、前記第2の構成要素がトラッキング・センサを含む請求項13に記載のシステム。
  16. 前記第1の構成要素制御系部および前記第1の構成要素デカップラが、情報処理デバイス上に集積される請求項13に記載のシステム。
  17. 前記第1の構成要素デカップラが、アクチュエータ・ドライバ上に集積される請求項13に記載のシステム。
  18. 方法であって、
    光ピックアップ・ユニット(OPU)の第1のアクチュエータに第1の値を含む第1の制御信号を供給すること、
    前記第1の制御信号を供給している間に、前記OPUの第2のアクチュエータに第2の値を含む第2の制御信号を供給すること、
    前記第2の制御信号を供給するステップに基づいて、前記第1のアクチュエータの第1のレスポンスを決定することを備える方法。
  19. 前記OPUの通常の動作中に、前記第2のアクチュエータからの前記第1のアクチュエータへの作用抑制を行うための第1の作用抑制レスポンスを決定することをさらに備える請求項18に記載の方法。
  20. 前記第1の値が、既知の回路条件を前記第1のアクチュエータの入力として示す請求項18に記載の方法。
  21. デバイスであって、
    第1のアクチュエータ位置の値を受信するための入力と、出力とを有する第1のアクチュエータ制御系部と、
    第2のアクチュエータ位置の値を受信するための入力と、出力とを有する第2のアクチュエータ制御系部と、
    前記第1のアクチュエータ制御系部の出力に接続された第1の入力と、前記第2のアクチュエータ制御系部の出力に接続された第2の入力と、前記第2のアクチュエータ位置の値に基づいて第1のアクチュエータに対する作用抑制補償を含む信号を供給するための出力とを有する第1のアクチュエータ・デカップラ部と、
    前記第1のアクチュエータ制御系部の出力に接続された第1の入力と、前記第2のアクチュエータ制御系部の出力に接続された第2の入力と、前記第2のアクチュエータ位置の値に基づいて第1のアクチュエータに対する作用抑制補償を含む信号を供給するための出力とを有する第2のアクチュエータ・デカップラ部とを備えるデバイス。
  22. 前記第1のアクチュエータ・デカップラ部が、前記第2のアクチュエータ制御系部の出力に接続された入力と、その入力にて受信された値の直線的にスケーリングされた値を提供する出力とを有する線形修正モジュールを備え、前記直線的にスケーリングされた値が、前記第1のアクチュエータ・デカップラ用の作用抑制補償を含む信号を供給するために使用される請求項21に記載のデバイス。
  23. 光ディスク・ドライブであって、
    焦点制御ループと、
    トラッキング制御ループであって、前記焦点制御ループおよび前記トラッキング制御ループが相互に作用し、焦点制御コマンドが、前記トラッキング制御ループを励起し、トラッキング制御コマンドが、前記焦点制御ループを励起する、トラッキング制御ループと、
    前記焦点制御コマンドおよび前記トラッキング制御コマンドから修正焦点制御コマンドを生成するように構成されるとともに、前記トラッキング制御コマンドおよび前記焦点制御コマンドに基づいて修正トラッキング制御コマンドを生成するように構成されたデカップラとを備え、前記修正焦点制御コマンドが、前記焦点制御コマンドとは異なる前記トラッキング制御ループの励起を行い、前記修正トラッキング制御コマンドが、前記トラッキング制御コマンドとは異なる前記焦点制御ループの励起を行う光ディスク・ドライブ。
  24. レンズ組立体をさらに備え、前記焦点ループが、焦点方向に前記レンズ組立体を移動するように構成されている焦点アクチュエータを含む請求項23に記載の光ディスク・ドライブ。
  25. レンズ組立体をさらに備え、前記トラッキング・ループが、トラッキング方向に前記レンズ組立体を移動するように構成されているトラッキング・アクチュエータを含む請求項23に記載の光ディスク・ドライブ。
  26. 方法であって、
    光ピックアップ・ユニットの焦点アクチュエータおよびトラッキング・アクチュエータの相互作用特性を決定すること、
    前記焦点アクチュエータおよび前記トラッキング・アクチュエータを作用抑制するための作用抑制マトリックスを決定することを備える方法。
  27. 前記焦点アクチュエータの焦点制御系変数を決定することであって、前記焦点制御系変数が、光ピックアップ・ユニットの焦点位置を制御するための焦点制御コマンドを決定するものである、前記焦点制御系変数を決定すること、
    前記トラッキング・アクチュエータのトラッキング制御系変数を決定することであって、前記トラッキング制御系変数が、前記光ピックアップ・ユニットのトラッキング位置を制御するためのトラッキング制御コマンドを決定するものである、前記トラッキング制御系変数を決定することをさらに備える請求項26に記載の方法。
  28. 前記焦点制御系変数を決定することが、
    前記焦点アクチュエータに前記焦点制御コマンドとして適用される1つまたは複数の焦点力を決定すること、
    前記焦点位置で前記1つまたは複数の焦点力の結果を測定すること、
    前記焦点位置で、前記1つまたは複数の焦点力の結果に関連する利得係数を決定することを含む請求項27に記載の方法。
  29. 前記トラッキング制御系変数を決定することが、
    前記トラッキング・アクチュエータに前記トラッキング制御コマンドとして適用される1つまたは複数のトラッキング力を決定すること、
    前記トラッキング位置で前記1つまたは複数のトラッキング力の結果を測定すること、
    前記トラッキング位置で、前記1つまたは複数のトラッキング力の結果に関連する利得係数を決定することを含む請求項27に記載の方法。
  30. 前記相互作用特性を決定することが、
    前記焦点アクチュエータに前記焦点制御コマンドとして適用される1つまたは複数の焦点力を決定すること、
    前記トラッキング位置で、前記1つまたは複数の焦点力の結果を測定すること、
    前記トラッキング位置で前記1つまたは複数の焦点力の結果に関連する特定のプロセスを決定すること、
    前記トラッキング・アクチュエータに前記トラッキング制御コマンドとして適用される1つまたは複数のトラッキング力を決定すること、
    前記焦点位置で前記1つまたは複数のトラッキング力の結果を測定すること、
    前記焦点位置で、前記1つまたは複数のトラッキング力の結果に関連する別の1つの特定のプロセスを決定することを含む請求項26に記載の方法。
  31. 光ディスク・ドライブであって、
    レンズ組立体と、
    焦点方向に前記レンズ組立体を移動するように構成されている焦点アクチュエータと、
    トラッキング方向に前記レンズ組立体を移動するように構成されているトラッキング・アクチュエータと、
    前記トラッキング・アクチュエータからの前記焦点アクチュエータへの作用抑制を行うように構成されたデカップラとを備える光ディスク・ドライブ。
  32. 前記デカップラが、前記レンズ組立体のトラッキング位置への影響を低減するために焦点コマンドを修正し、前記レンズ組立体の焦点位置の影響を低減するためにトラッキング・コマンドを修正する請求項31に記載の光ディスク・ドライブ。
  33. 前記デカップラが、コンピュータ読み取り可能な媒体上に記憶されたソフトウェア・ルーチンである請求項31に記載の光ディスク・ドライブ。
  34. 前記デカップラがアナログ回路である請求項31に記載の光ディスク・ドライブ。
  35. 前記デカップラが電気機械式回路である請求項31に記載の光ディスク・ドライブ。
  36. 光ディスク・ドライブであって、
    焦点アクチュエータおよびトラッキング・アクチュエータの相互作用特性を測定するための手段と、
    前記焦点アクチュエータおよび前記トラッキング・アクチュエータを作用抑制するための作用抑制マトリックスを決定するための手段とを備える光ディスク・ドライブ。
  37. 前記焦点アクチュエータの光ピックアップ・ユニットの焦点位置を制御するための焦点制御コマンドを決定するための焦点制御系を決定するための手段と、
    前記トラッキング・アクチュエータの前記光ピックアップ・ユニットの焦点位置を制御するためのトラッキング制御コマンドを決定するためのトラッキング制御系を決定するための手段とをさらに備える請求項36に記載の光ディスク・ドライブ。
JP2006517443A 2003-06-20 2004-06-18 光ディスク・ドライブの光ピックアップ・ユニットに対する作用抑制技術 Pending JP2007526589A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/600,637 US8462597B2 (en) 2003-06-20 2003-06-20 Decoupling technique for optical disk drive optical pickup units
PCT/US2004/019624 WO2004114284A2 (en) 2003-06-20 2004-06-18 Decoupling technique for optical disk drive optical pickup units

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007526589A true JP2007526589A (ja) 2007-09-13

Family

ID=33517801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006517443A Pending JP2007526589A (ja) 2003-06-20 2004-06-18 光ディスク・ドライブの光ピックアップ・ユニットに対する作用抑制技術

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8462597B2 (ja)
JP (1) JP2007526589A (ja)
KR (1) KR20060019605A (ja)
CN (1) CN101410895A (ja)
TW (1) TWI353600B (ja)
WO (1) WO2004114284A2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080031098A1 (en) * 2006-04-06 2008-02-07 Feihong Zhu Servo architecture to minimize access time in optical disk drive
US8578775B2 (en) * 2010-02-08 2013-11-12 Freescale Semiconductor, Inc. Generation, injection and use of pilot tones for gyro system characterization
CN103199782A (zh) * 2013-03-27 2013-07-10 广东欧珀移动通信有限公司 光碟播放器激光拾取单元的步进电机控制方法
JP6167918B2 (ja) 2013-08-14 2017-07-26 ソニー株式会社 光媒体再生装置および光媒体再生方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6122447A (ja) * 1984-07-10 1986-01-31 Pioneer Electronic Corp レンズ駆動装置
JPS63131337A (ja) * 1986-11-20 1988-06-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 対物レンズアクチユエ−タ駆動装置
JP2001351256A (ja) * 2000-06-06 2001-12-21 Toshiba Corp 対物レンズ駆動装置
JP2003168223A (ja) * 2001-11-29 2003-06-13 Toshiba Corp 光ディスク装置及びサーボ回路

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2692901B2 (ja) * 1988-10-31 1997-12-17 株式会社東芝 情報処理装置
JPH097195A (ja) * 1995-06-15 1997-01-10 Fujitsu Ltd 焦点制御方法及び光ディスク装置
CN1075222C (zh) * 1995-07-27 2001-11-21 松下电器产业株式会社 光盘装置
US5627808A (en) * 1996-02-21 1997-05-06 Eastman Kodak Company Cross-track tilt error compensation method for optical disc drives
TW482996B (en) * 1998-12-14 2002-04-11 Asustek Comp Inc Electronic dynamic compensator of the servo device of optical pickup head
GB9906762D0 (en) * 1999-03-25 1999-05-19 Philips Electronics Nv Optical disc player
US6714493B1 (en) * 1999-10-27 2004-03-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical disk apparatus
US6462323B1 (en) * 2000-09-01 2002-10-08 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Tilt detector and tilt detection method in the radial and tangential directions
US6906985B2 (en) * 2001-01-25 2005-06-14 Dphi Acquisitions, Inc. Calibration of tracking error signal gain in a tracking servo system
US6891781B2 (en) * 2001-01-25 2005-05-10 Dphi Acquisitions, Inc. Digital servo system with second order compensator
US6958957B2 (en) * 2001-01-25 2005-10-25 Dphi Acquisitions, Inc. Digital tracking and focus servo system with TES to FES crosstalk calibration
US6970403B2 (en) * 2001-01-25 2005-11-29 Dphi Acquisition, Inc. Calibration of tracking error signal offset in a tracking servo system
JP2003059068A (ja) * 2001-08-22 2003-02-28 Funai Electric Co Ltd ディスク装置及びサーボ機構の調整方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6122447A (ja) * 1984-07-10 1986-01-31 Pioneer Electronic Corp レンズ駆動装置
JPS63131337A (ja) * 1986-11-20 1988-06-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 対物レンズアクチユエ−タ駆動装置
JP2001351256A (ja) * 2000-06-06 2001-12-21 Toshiba Corp 対物レンズ駆動装置
JP2003168223A (ja) * 2001-11-29 2003-06-13 Toshiba Corp 光ディスク装置及びサーボ回路

Also Published As

Publication number Publication date
CN101410895A (zh) 2009-04-15
TW200506911A (en) 2005-02-16
WO2004114284A3 (en) 2009-04-02
KR20060019605A (ko) 2006-03-03
TWI353600B (en) 2011-12-01
WO2004114284A2 (en) 2004-12-29
US20040257947A1 (en) 2004-12-23
US8462597B2 (en) 2013-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6831809B2 (en) Rotary recording apparatus and method of controlling the apparatus
US9460744B1 (en) Method and apparatus to prevent servo instability due to coupling between voice coil motor and feedforward sensor
US7274640B2 (en) Apparatus and method for determining disc type
JP4159550B2 (ja) 機械的衝撃に対して改善された耐性を備えるディスクドライブ
JP2007526589A (ja) 光ディスク・ドライブの光ピックアップ・ユニットに対する作用抑制技術
JP2000260105A (ja) 記憶ディスク装置の加速度センサの校正方法
JPH0652563A (ja) 光ディスク装置の制御方式
US20040196768A1 (en) Head follow-up control method, head follow-up control device and storage device thereof
KR20090027148A (ko) 위치 결정 제어 시스템 및 위치 결정 제어 방법
US7782723B2 (en) Optimum tracking error compensation for improved optical disk playability
US20070156396A1 (en) System and method for state space control of seek acoustics
KR101257146B1 (ko) 픽업 헤드의 위치 제어 방법, 광 드라이브 제조 방법 및 광 드라이브
US7633840B2 (en) Optimizing focus point for optical disc
JPH10312656A (ja) 磁気ディスクのサーボ制御方法
US8035914B2 (en) Hard disk drive and method for designing additional controller included in hard disk drive
CN100541623C (zh) 光盘装置
US7957232B2 (en) Gap controller and optical information processor
US20050135216A1 (en) Method for determining relationship between difference of object lens location and driving control effort in optical storage device and apparatus thereof
JP2005285329A (ja) 2段アクチュエータ制御装置
Yabui et al. Adaptive feedforward cancellation with gain and damping control system considering helium leakage in HDDs
JP4572778B2 (ja) 光ディスク装置
JPH09147374A (ja) 光ディスクの制御方式
US20020109937A1 (en) Mass data storage device having a motion sensor located on the actuator arm to make the sensor signal of minimum phase with respect to the actuator input signal
WO2017183575A1 (ja) 光ピックアップ制御装置、及び光ピックアップ制御方法
JP2010205318A (ja) 光ディスク装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070615

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070615

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100104

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100209

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100507

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100514

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100609

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100616

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100702

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110329