JP2009070466A - 光学ピックアップ装置、光記録再生装置及びギャップの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光学レンズと光記録媒体との間の全反射戻り光量を検出して得られるギャップエラー信号GESに、全反射戻り光量の光記録媒体との相対的走行方向のプッシュプル信号Tppをフィードフォワードすることにより、ギャップサーボ信号を得てギャップサーボを行い、プッシュプル信号Tppを所定量保存し、その後にチルトサーボを行う。
【選択図】図15
Description
この制御方法においては、近接場光が発生する距離では全反射戻り光量とギャップが比例関係にあることを利用している。すなわち、全反射戻り光量をギャップエラー信号として、位相補償フィルターにてサーボループ系を安定化してフィードバックサーボループを構成し、ギャップを一定に保持する方法を採っている。
タンジェンシャルプッシュプル信号は、チルトサーボにおける制御信号としても利用される。この場合、ギャップ制御とチルト制御とを両立して行えなくなる恐れがある。
入力端子140から入力された目標信号r1は、後述のGES演算部146から出力された検出信号y1と共に減算器141に供給され、e1(=y1−r1)が出力される。サーボフィルター143で処理された信号e1は制御対象144に入力される。制御対象144の移動によって反映された検出信号に外乱d1が加算器145で加算されて、GES演算部146においてGESすなわちy1が出力される。
図3に示すように、この場合はギャップエラー信号GESであるy1をフィードバックする構成となっている。
本発明によれば、この回転同期成分の残渣エラーを軽減することが可能となる。次に、本発明により制御を行う場合について説明する。
入力端子70から入力される目標値rは、減算器71及び加算器72、更にサーボフィルター73を介して制御対象74、この場合図1に示す駆動部11に入力される。制御対象74の移動により変化する出力に外乱dが加算器75で加算されて、全反射戻り光量がGES演算部76で検出される。
得られたTppは出力端子78から出力されると共に、サーボフィルター80を介して加算器72に加算される。これにより、Tppをフィードフォワードする構成となる。
Tpp=(A+D)−(B+C) ・・・(1)
Rpp=(A+B)−(C+D) ・・・(2)
GES=A+D+B+C=(α+β)・{D/(1+CP)}・・・(3)
α+β=1 ・・・(4)
とする。傾きの度合いの差α−βがチルト角となる。上記式(3)は、以下の考察から導き出すことができる。
E=Y−R ・・・(5)
−ECP+D=Y ・・・(6)
となる。なお、C及びPはそれぞれサーボフィルター及び制御対象の出力を示し、CPは制御部のゲインを示す。
Y=(CP・R)/(1+CP)+D/(1+CP) ・・・(7)
D/(1+CP) ・・・(8)
(CP・R)/(1+CP) ・・・(9)
1<<CP ・・・(10)
である。従って、上記式(9)は、下記の式(11)と表現できる。
{CP/(1+CP)}・R≒(CP/CP)・R=R ・・・(11)
GES=D/(1+CP) ・・・(12)
Tpp=(α−β)・{D/(1+CP)}=(α−β)・GES・・・(13)
GESで規格化する手法については、TppのGESの影響を排除することで、Tppを用いてチルトサーボを正しく行うことはできるが、このままでは、もちろんギャップサーボの精度を上げることはできず、別途ギャップサーボ精度を上げる必要がある。
Tpp=(α―β)・c≒α−β ・・・(14)
となり、GESに影響されない正しいチルトエラーを得ることができる。
α−β≒s・D ・・・(15)
となる。また、上記式(13)のGESは、下記の式(16)のように表される。
Δe=D/K ・・・(17)
であるので、積分器を入れるとK→∞となり、Δe→0とすることができるためである。
1+CP≒CP≒K/s ・・・(18)
となり、上記式(16)が導き出される。
α−β≒s・D ・・・(19)
D/(1+CP)≒D/1=D ・・・(20)
上記式(20)は、サーボが完全に外乱に追従しないこと、つまり図8における高周波数の帯域であることから、ゲインは小さくCP<<1となることによって導き出せる。位相関係については、上記式(19)及び(20)より、TppとGESは面ぶれ信号Dとは同位相となることが明らかである。
これらの結果から、タンジェンシャルプッシュプルTpp、すなわち光記録媒体との相対的走行方向のプッシュプル信号により、ギャップエラー信号の繰り返しが抑制されていることがわかる。すなわちこのようにTppを用いてフィードフォワードサーボを行うことにより、光記録媒体の回転数が3000rpm以上であっても、良好にギャップ制御を行うことができることが分かる。また、適用前後で、ギャップの追従性が良くなることから、Tpp信号の波形形状は不変であるものの、振幅が小さくなっていることも確認できる。
この例においては、減算器41、加算器42、メインループ内のサーボフィルター43、制御対象44、加算器45、GES演算部46、減算器61及び加算器62、チルト制御信号用のサーボフィルター63、制御対象64、繰り返し制御器50より構成される。繰り返し制御器50は、デジタル/アナログ(D/A)変換器51、ローパスフィルター等のサーボフィルター52、ディレイライン53(Nは1回転分のエラー信号についてのサンプル数を示す)、係数乗算器54、アナログ/デジタル(A/D)変換器55を有する構成とされる。なお、ディレイライン53に代えて1回転分のメモリを用いてもよい。
図16に示す例では、GES演算部46において得られたTppは目標値r´に加算されてそのままサーボフィルター63を介して制御対象64に入力される。
この場合においても、ギャップサーボのフィードフォワードとしては、現状のチルトエラーとチルトサーボ動作前のチルトエラーとの和信号が印加されるので、フィードフォワードとチルトサーボを同時に動作させることが可能となる。
Claims (9)
- 光源と、
光記録媒体に近接場光を照射する集光光学系と、
前記光記録媒体からの全反射戻り光量を検出する光検出部と、
前記光検出部から得られる検出信号に基づいて制御信号を生成する制御部と、
前記光記録媒体上の所定の位置に前記集光光学系を駆動する駆動部と、を有し、
前記制御部において、前記光検出部から得られるギャップエラー信号に、前記光記録媒体との相対的走行方向のプッシュプル信号をフィードフォワードすることにより、ギャップサーボ信号が生成され、
前記プッシュプル信号を所定量保存される繰り返し制御器が設けられる
ことを特徴とする光学ピックアップ装置。 - 前記集光光学系は、光学レンズと、ソリッドイマージョンレンズとを有することを特徴とする請求項1記載の光学ピックアップ装置。
- 前記光記録媒体がディスク状の光記録媒体であり、
前記繰り返し制御器において保存するプッシュプル信号は、1回転分の信号であることを特徴とする請求項1記載の光学ピックアップ装置。 - 前記プッシュプル信号が、前記光記録媒体の半径方向と直交するタンジェンシャル方向のプッシュプル信号であることを特徴とする請求項3記載の光学ピックアップ装置。
- 前記光記録媒体の記録及び/又は再生時の回転数が3000回転/分以上とされることを特徴とする請求項3記載の光学ピックアップ装置。
- 光源と、光記録媒体に近接場光を照射する集光光学系と、前記光記録媒体からの全反射戻り光量を検出する光検出部と、前記光検出部から得られる検出信号に基づいて制御信号を生成する制御部と、前記光記録媒体上の所定の位置に前記集光光学系を駆動する駆動部と、を備える光学ピックアップ装置と、
前記光記録媒体の装着部と、
前記光記録媒体の装着部を前記集光光学系と相対的に移動させる駆動部と、を有し、
前記制御部において、前記光検出部から得られるギャップエラー信号に、前記光記録媒体との相対的走行方向のプッシュプル信号をフィードフォワードすることにより、ギャップサーボ信号が生成され、
前記プッシュプル信号を所定量保存する繰り返し制御器が設けられる
ことを特徴とする光記録再生装置。 - 前記集光光学系は、光学レンズと、ソリッドイマージョンレンズとを有することを特徴とする請求項6記載の光記録再生装置。
- 前記光記録媒体がディスク状の光記録媒体であり、
前記繰り返し制御器において保存するプッシュプル信号は、1回転分の信号であることを特徴とする請求項6記載の光記録再生装置。 - 光学レンズと光記録媒体との間の全反射戻り光量を検出して得られるギャップエラー信号に、前記全反射戻り光量の前記光記録媒体との相対的走行方向のプッシュプル信号をフィードフォワードすることにより、ギャップサーボ信号を得てギャップサーボを行い、
前記プッシュプル信号を所定量保存し、その後にチルトサーボを行う
ことを特徴とするギャップ制御方法。
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