JP2751635B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク装置

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JP2751635B2
JP2751635B2 JP2328619A JP32861990A JP2751635B2 JP 2751635 B2 JP2751635 B2 JP 2751635B2 JP 2328619 A JP2328619 A JP 2328619A JP 32861990 A JP32861990 A JP 32861990A JP 2751635 B2 JP2751635 B2 JP 2751635B2
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清幸 末永
浩之 権藤
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コンピュータ等に接続され、データの記録
・再生・消去が可能な光ディスク装置に関する。
従来の技術 光ディスクは、大量の情報を記録でき、さらにその消
去・再生が繰り返し可能な記録メディアである。光ディ
スク装置は、レーザ光を用いて、ディスク面のトラック
に信号を記録、また再生するもので、レーザスポットを
ディスク面上の目標トラックに正確に追従させるため
に、高精度のサーボ機構が必要である。一般に、トラッ
キング制御を行う際には、微小な移動はコイルアクチュ
エータ等で、おおまかな移動はリニアモータ等で行う二
段サーボ方式となっている。第2図に二段サーボ方式に
おける光ヘッド部の構成図を示す。光ピックアップの可
動部である対物レンズホルダ21には、対物レンズ22、フ
ォーカスコイル23、トラッキングコイル24が取り付けて
あり、このホルダが弾性部材によって固定部に取り付け
られ、トラッキング制御方向およびフォーカス制御方向
に可動で、またフォーカスコイル、トラッキングコイル
の駆動有効部が磁石25、外ヨーク26、および内ヨーク27
で形成されている磁気回路中に位置するように構成され
ている。
フォーカスコイルに電流を流すと、電磁力がフォーカ
ス制御方向に発生し、対物レンズが上下に動くことにな
る。トラッキングコイルに電流を流すと、界磁マグネッ
トによる磁界によって電磁力が水平方向に発生し、対物
レンズはディスク半径方向に移動する。対物レンズの半
径方向の変位は、センサによってモニタできるようにな
っている。これらで構成される光ピックアップはキャリ
ッジ28に固定され、それと一体化されたリニアモータ29
によってディスク半径方向に移動する。
第3図に二段サーボ方式の動作ブロック図を示す。ト
ラッキング動作時にはピックアップ30より発生したトラ
ッキングエラー信号32がトラッキング制御部33aに入力
され、ピックアップの対物レンズ31が位置制御される。
このときの対物レンズの変位は対物レンズ変位センサ34
によって検出され、変位信号35がリニアモータ36へ入力
され、変位信号35が零になるように移動する。アクセス
動作時には、目標トラック信号38と現在のトラック位置
信号39によってアクセス制御部33bがピックアップの対
物レンズ31を変位させる。対物レンズ変位センサ34から
発生した変位信号35がリニアモータ36に入力され、変位
信号35が零になるように移動する。
光ディスク径が小さくなってくると、小型化・高速化
という点から、トラッキング及びアクセスの両方を共通
のアクチュエータで行うことが考えられる。第4図に例
としてスイングアーム方式の光ピックアップの斜視図を
示す。可動部である対物レンズホルダ40には、対物レン
ズ41、フォーカスコイル42、トラッキングコイル43が取
り付けてあり、このホルダが固定部に取り付けられた支
軸の回りに回転、および軸方向に摺動でき、またフォー
カスコイル、トラッキングコイルの駆動有効部が磁石4
4、外ヨーク45、および内ヨーク46で形成されている磁
気回路中に位置するように構成されている。フォーカス
コイルに電流を流すと、界磁マグネットによる電磁力が
フォーカス制御方向に発生し、対物レンズが上下に動く
ことになる。トラッキングコイルに電流を流すと、界磁
マグネットによる磁界によって電磁力が水平方向に発生
し、対物レンズは支軸を中心に回転する。光ビーム47
は、固定光学系48から反射ミラー49a,49b,49cによって
反射され、対物レンズ41を通ってディスク50へ導かれ
る。
この方式によれば、ピックアップの構成が簡単で、小
型、軽量化が実現でき、光ピックアップをキャリッジに
載せてリニアモータ等で駆動する方式よりも、ドライブ
装置の小型化、高速アクセスに非常に有利である。
発明が解決しようとする課題 トラッキング制御とアクセス制御を単一のアクチュエ
ータで行う場合、ストローク長が大きく、応答周波数帯
域の広いアクチュエータが必要である。対物レンズのす
べての可動領域において、アクチュエータの特性が均一
であれば問題はないが、ストローク長が大きくなると弾
性部材の非線形要素やアクチュエータの固定部と可動部
との摩擦、ガタつきなどの存在から、アクチュエータの
特性が対物レンズの位置によってばらつくため、最適な
トラッキング制御が困難であり、また、トラッキング時
とアクセス時では最適な駆動条件が異なるという問題点
がある。
課題を解決するための手段 本発明は、以上のような問題点を解決するため、対物
レンズの位置を検出する位置検出手段と、トラッキング
制御ループ中に外乱信号を印加する外乱信号印加手段
と、外乱信号印加点の前後の信号を比較する比較手段
と、増幅率可変の増幅器と、遮断周波数可変のフィルタ
回路と、比較手段の出力に応じて増幅器の増幅率とフィ
ルタ回路の遮断周波数との少なくとも一方を補正する補
償定数補正手段と、補正した値を対物レンズの位置に対
応して記憶する記憶手段とを有し、前述の増幅器の増幅
率は、増幅器の出力に外乱信号を印加して印加前の信号
をトラッキング制御ループの開ループ利得だけ増幅した
信号と、印加後の信号の最大振幅を保持した信号とを比
較手段により比較し、記憶手段の補正した値を変化させ
て両信号の比較結果がほぼ同一になるように増幅率を変
化させ、前述のフィルタ回路の遮断周波数は、増幅器の
出力に外乱信号を印加して印加前の信号の最大振幅を保
持した信号と印加後の信号の最大振幅を保持した信号と
を比較手段により比較し、記憶手段の補正した値を変化
させて両信号の比較結果がほぼ同一になるように遮断周
波数を変化させることを特徴とする光ディスク装置とし
たものである。
作用 本発明は以上の構成により、増幅器の増幅率は、増幅
器の出力に外乱信号を印加して印加前の信号をトラッキ
ング制御ループの開ループ利得だけ増幅した信号と、印
加後の信号の最大振幅を保持した信号とを比較手段によ
り比較し、記憶手段の補正した値を変化させて両信号の
比較結果がほぼ同一になるように増幅率を変化させ、あ
るいはまた、フィルタ回路の遮断周波数は、増幅器の出
力に外乱信号を印加して印加前の信号の最大振幅を保持
した信号と印加後の信号の最大振幅を保持した信号とを
比較手段により比較し、記憶手段の補正した値を変化さ
せて両信号の比較結果がほぼ同一になるように遮断周波
数を変化させることができる。
さらに、トラッキング動作時と、アクセス動作時とに
応じて、増幅器とフィルタ回路との複数の組み合わせか
ら択一的に選択して接続するようにしたものである。
従って、トラッキング動作中に増幅率又は遮断周波数
の少なくとも一方を変化させることができ、トラッキン
グ動作を中断することなく、に対して適当な駆動条件を
与えることができる。また、トラッキング制御時とアク
セス制御時それぞれに対して独立な駆動条件を与えるこ
とができる。
実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。
第1図に本発明の一実施例を示す。ディスクのトラッ
クに従って、光ビームを追従させる動作の場合(以下、
トラッキング動作時と略称する)にはピックアップ1に
よって生成されたトラッキングエラー信号2を遮断周波
数可変の位相補償回路3a、回路ゲイン可変の増幅器4aを
通してその出力信号によって対物レンズの位置制御を行
う。トラックアドレス読み取り回路5によって検出され
た対物レンズ位置信号9aに応じて、補償定数補正部6か
ら位相補償補正信号7および回路ゲイン補正信号8が出
力され、遮断周波数と回路ゲインを対物レンズ位置によ
って変化させる。補償定数補正部6は、対物レンズの位
置に対する補正値を記憶する手段を有しており、電源投
入時に補正値を求めて記憶してある。
ディスクのトラックに対して光ビームを追従させるサ
ーボ制御を止め、光ピックアップ全体を移動させる場合
(以下、アクセス動作時と略称する)には、ディスクか
ら読み取った現在のトラックアドレス信号9bとアクセス
動作を行う目標トラックアドレス信号10から、コントロ
ーラ部11によって、対物レンズの加速、減速信号を生成
し、またスイッチ12a,12bによって位相補償、回路ゲイ
ンを切り換えることによりトラッキング動作時と、アク
セス動作時とに応じた対物レンズの位置制御を行う。
第5図に補償定数補正部6の構成について示す。ドラ
イブ装置の電源が投入された直後に対物レンズの場所毎
に制御ループの直流ゲインとゲイン交点周波数における
ループゲインが測定される。位相補償回路のゲインを
G1、増幅回路のゲインをG2、ピックアップのゲインをG3
とする。外乱信号Dを印加し、印加直前の信号をT、印
加直後の信号をT+Dとすれば、制御ループゲインG1G2
G3は G1G2G3=−T/(T+D) で求められる。
まず、ある対物レンズの位置において、外乱信号発生
器51より直流信号52を印加して、印加点前後の信号53お
よび54をフィルタ55を通し、そのうち印加点直前の信号
53をスイッチを通して、制御ループに必要な開ループ利
得と同じ増幅率を持つ増幅器56で増幅し、この信号と印
加点直後の信号をピークホールド回路57を通し、比較器
58へ入力する。比較器58の出力がおおよそ同じ値になる
までコントローラ部11によってメモリ部59に記憶されて
いる増幅率を切り換えて、D/A変換器60を通して増幅器6
4の増幅率を増幅率補正信号62によって変化させる。次
に、外乱信号発生器51より所望のゲイン交点周波数の信
号52を印加し、印加点前後の信号をフィルタ55を通した
後、スイッチを切り換えることによってそのままピーク
ホールド回路57へ通し、それぞれのピークを検出し、比
較器58へ入力する。比較器58の出力がおおよそ同じ値に
なるようにコントローラ部11によってメモリ部59に記憶
されている遮断周波数を切り換えて、D/A変換器60を通
して位相補償回路の遮断周波数を遮断周波数補正信号61
によって変化させる。このようにして求めた増幅率と、
遮断周波数は、それぞれ対物レンズの位置信号9bに対し
てメモリ部59に記憶しておき、トラッキング動作を中断
することなく、トラッキング動作中に増幅率又は遮断周
波数の少なくとも一方を切り換えることができる。
なお、前述の補償定数補正部6で説明したように、遮
断周波数可変フィルタ回路63の遮断周波数と増幅率可変
増幅器64の増幅率とは、制御ループ全体の特性に応じ
て、いずれか一方の特性を変化させても良く、あるいは
両方の特性を変化させても良い構成であることは改めて
説明を繰り返すまでもなく自明である。
また、アクセス動作時と第5図で説明したように、ス
イッチ12a、12bを切り換えることにより、トラッキング
動作時と、アクセス動作時とに応じて、増幅器とフィル
タ回路との複数の組み合わせから択一的に選択して接続
することができるので、トラッキング動作時とアクセス
動作時とに最適な駆動条件が得られる。
このように本発明の実施例によれば、トラッキング動
作時とアクセス動作時では増幅率とフイルタの遮断周波
数の少なくとも一方を切り換えるように配してあるの
で、トラッキング及びアクセスに最適な駆動条件が得ら
れる。
発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明により、単一
アクチュエータでトラッキング動作、アクセス動作を行
う制御ループを持つ光ディスク装置において、対物レン
ズの位置に対して特性がばらつくピックアップに対し
て、トラッキング制御をより安定に行うことができ、ま
た、アクセス動作時にも最適な制御が可能となる光ディ
スク装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の光ディスク装置のブロック
図、第2図は二段サーボ方式における光ヘッド部の構成
図、第3図は従来の二段サーボ方式のブロック図、第4
図はスイングアーム方式の光ピックアップの斜視図、第
5図は本発明補償定数補正部のブロック図である。 1……ピックアップ、3a……遮断周波数可変位相補償回
路、3b……位相補償回路、4a……回路ゲイン可変増幅
器、4b……増幅器、5……トラックアドレス読取回路、
6……補償定数補正部、31……対物レンズ、34……対物
レンズ変位センサ、51……外乱信号発生器、58……比較
器、59……メモリ部、63……遮断周波数可変フィルタ回
路、64……増幅率可変増幅器。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トラッキング動作とアクセス動作を単一の
    アクチュエータで行う光ディスク装置であって、 対物レンズの位置を検出する位置検出手段と、トラッキ
    ング制御ループ中に外乱信号を印加する外乱信号印加手
    段と、前記外乱信号印加点の前後の信号を比較する比較
    手段と、増幅率可変の増幅器と、遮断周波数可変のフィ
    ルタ回路と、前記比較手段の出力に応じて前記増幅器の
    増幅率と前記フィルタ回路の遮断周波数との少なくとも
    一方を補正する補償定数補正手段と、前記補正した値を
    前記対物レンズの位置に対応して記憶する記憶手段とを
    有し、 前記増幅器の増幅率は、前記増幅器の出力に前記外乱信
    号を印加して印加前の信号を前記トラッキング制御ルー
    プの開ループ利得だけ増幅した信号と、印加後の信号の
    最大振幅を保持した信号とを前記比較手段により比較
    し、前記記憶手段の補正した値を変化させて両信号の比
    較結果がほぼ同一になるように増幅率を変化させ、 前記フィルタ回路の遮断周波数は、前記増幅器の出力に
    前記外乱信号を印加して印加前の信号の最大振幅を保持
    した信号と印加後の信号の最大振幅を保持した信号とを
    前記比較手段により比較し、前記記憶手段の補正した値
    を変化させて両信号の比較結果がほぼ同一になるように
    遮断周波数を変化させることを特徴とする光ディスク装
    置。
  2. 【請求項2】前記トラッキング動作時と、前記アクセス
    動作時とに応じて、増幅器とフィルタ回路との複数の組
    み合わせから択一的に選択して接続することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の光ディスク装置。
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