JP4310311B2 - トラッキング装置 - Google Patents

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Description

本発明は、トラッキング装置に関する。
従来のトラッキング装置では、基準周波数でのトラックサーボ一巡ゲイン(オープンループゲイン)を測定し、基準周波数でのゲインが基準値となるようにトラックアクチュエータ加速性能定数を補正していた。
また、従来のトラッキング装置では、少なくともトラックアクチュエータとキャリッジの相対位置ずれ量を示すレンズポジション信号がハードウエア的に備えられていた。
ここで、トラックアクチュエータとキャリッジの相対位置ずれ量とは、キャリッジ上の基準点からのトラックアクチュエータの移動距離のことをいう。
またレンズポジション信号が無い2段トラッキング制御機構も有るが、トラックアクチュエータとキャリッジの相対位置ずれを逐次トラック駆動指示値から推定し、相対位置ずれが0となるようなフィードバックループが備えられていた。
トラックアクチュエータとキャリッジとの相対位置ずれを逐次トラック駆動指示値から推定する方法としては、トラック駆動指示値をトラックアクチュエータの伝達関数モデルのフィルタに通す方法がある。
しかし、上記方法でも、トラック駆動指示値の直流成分に対する変位量ばらつきを吸収する方法は無かった。
また、上記方法は、高次のフィルタを実現する必要があり、制御が複雑であった。
尚、トラックサーボ帯域付近のトラックサーボループゲインを測定することによって、その周波数帯の駆動感度はある程度補正できるが、トラックアクチュエータの一次共振周波数がばらつくことによって、直流に近い低周波帯域の駆動感度はばらつくことになる。
特開平5−258330号公報 特開平5−159318号公報 特開平6−274913号公報 特開2000−67446号公報 特開平11−161968号公報 特開平11−45444号公報
ここで、トラックサーボ一巡ゲインを決定するための誤差要素として、トラックエラー信号感度誤差とトラックアクチュエータ加速性能誤差とがある。
従来技術では、先ず、トラックエラー信号感度誤差を補正する目的で、トラックエラー信号の振幅を測定する。
そして、従来技術では、その振幅が基準レベルとなるように入力側の感度補正ゲイン手段を調整していた。
そして、従来技術では、トラックアクチュエータ加速性能誤差を補正する目的でトラックサーボ一巡ゲインを測定し、基準周波数でのゲインが基準値となるようにトラックアクチュエータ加速性能定数を補正していた。
しかし、トラックエラー信号の振幅を補正し、トラックエラー信号感度誤差を補正する方式では、トラックエラー信号の歪み等による誤差が含まれ、結果的にトラックアクチュエータの加速性能定数にも誤差を与えていた。
そのため、従来から、より安定なシーク・サーボ動作をするために、トラックアクチュエータ加速性能の誤差を小さくすることが望まれ、トラックエラー信号の感度に影響されないトラックアクチュエータ加速性能定数の補正方式を採用することが望まれていた。
ここで、従来のトラックアクチュータ駆動感度測定方法について、図29及び図30を参照して説明する。
図29及び図30は、従来のトラックアクチュータ駆動感度測定方法のフローチャートである。
図29において、従来のトラックアクチュータ駆動感度測定方法は、まずS2901でトラックサーボをオフし、S2902でトラッキングエラー信号TESの感度[m/V]を一定とするように入力ゲインGiを調整し、メモリに記憶する。
ここで従来のトラックアクチュータ駆動感度測定方法は、トラッキングエラー信号の感度を信号振幅Vを測定し、この値が一定となることで感度が正規化されたものとして扱い、入力ゲインGiを調整して信号振幅を変化させる。
そして、従来のトラックアクチュータ駆動感度測定方法は、S2902でトラッキングエラー信号(TES)の感度を一定とする入力ゲインGiの調整及び記憶が済んだならば、S2903でトラックサーボをオンし、S2904でサーボ系の交差周波数ωoにおける開ループゲインGkを1とする出力ゲインGoを求めてメモリに記憶する。
図30は、図29のS2904における出力ゲイン調整処理の詳細を示したフローチャートである。
この出力ゲイン調整処理は、トラッキング装置のDSPの調整機能を使用して実行される。
まず従来のトラックアクチュータ駆動感度測定方法は、S3001でサーボスイッチをオフすることでフィードバック演算部の出力位置でループを切り離す。
次に、従来のトラックアクチュータ駆動感度測定方法は、S3002でサーボスイッチをオンし、外乱発生器より交差周波数foの正弦波形を外乱としてゲイン演算部に入力する。
この外乱正弦波形はゲイン演算部でゲイン演算された後、トラックアクチュエータを駆動する。
このトラックアクチュエータの駆動による光ビームの位置変化はTES検出部によるトラッキングエラー信号としてゲイン演算部に入力する。
ここでゲイン演算部は、図29のS2902の処理で測定された入力ゲインGiが設定されている。
したがって従来のトラックアクチュータ駆動感度測定方法は、ゲイン演算部で一定感度に正規化されたトラッキングエラー信号が得られ、PID演算部の演算処理を経て出力される。
この状態で、従来のトラックアクチュータ駆動感度測定方法は、図30のS3003において位置サーボ系の開ループに対する外乱入力ViとPID演算部の出力Voを読み取り、開ループゲインGkを、Gk=Vo/Viとして算出する。
続いて従来のトラックアクチュータ駆動感度測定方法は、S3004で、開ループゲインGkが1か否かチェックする。
開ループゲインGkが1であればS3008に進み、このときの出力ゲインGoの調整値をメモリに記憶する。
従来のトラックアクチュータ駆動感度測定方法は、S3004で開ループゲインGkが1でなかった場合には、S3005で開ループゲインGkが1より大きいか否かチェックする。
従来のトラックアクチュータ駆動感度測定方法は、開ループゲインGkが1より大きければS3006に進み、出力ゲインGoを所定値ΔGだけ下げ、再びS3002に戻り、正弦波形の外乱注入によりS3003で外乱入力とFB出力から開ループゲインを算出し、これをS3004で開ループゲインGkが1になるまで繰り返す。
またS3005で開ループゲインGkが1より小さかった場合には、S3007で出力ゲインGoに所定ゲインΔGを加算し、S3002からの処理を、3004で開ループゲインGkが1になるまで繰り返す。
次に、図31を参照して、従来方式におけるトラックエラー信号感度調整手段のバラツキ発生要因の一例について説明する。
図31は、従来方式におけるトラックエラー信号感度調整手段のバラツキ発生要因の一例を示す概念図である。
従来技術では、光学的要因等により、トラックエラー信号が歪み、トラックエラー信号のピーク部感度が劣化している場合、トラックエラー信号振幅一定に調整することでトラックエラー信号感度の正規化に誤差を発生させる。
この場合、従来技術では、トラックエラー信号感度を調整することで、トラック中心部分の感度が大きくなりすぎてしまうことになる。
すなわち、0点近傍の傾きは変わらず、頂点が丸まるケース等の例がある。
つまり、振幅一定となるよう調整すると、0点近傍の感度が大きくなりすぎる。
このようにトラックエラー信号感度が誤差を持った状態で、トラックサーボ一巡ゲインが調整され、同調整結果がトラックアクチュエータ加速性能定数として反映されることで、トラックアクチュエータ加速性能定数に誤差を与えることになる。
一方、トラックアクチュエータとキャリッジとの相対位置ずれ量が規定量以上になったことを検出してキャリッジを駆動する制御方式において、トラック駆動指示値の直流成分から検出されるトラックアクチュエータ・キャリッジ間相対位置ずれ量が誤差をもつと、キャリッジを駆動する変位量が装置によって異なることになる。
またその誤差が大きいと、目的トラックに位置付けできなくなる可能性がある。
また相対位置ずれ量が大きくなりすぎると、許容されるトラックエラー中心のずれが生じ、記録再生特性を劣化させる要因となることや、隣接トラックデータを劣化させる要因となる可能性がある。
また、キャリッジ駆動時にトラックアクチュエータ・キャリッジ間相対位置の変化が発生した場合、この変化をトラック駆動指示値の直流成分に反映して補正する必要があるが、その補正量も装置によって正しくない補正となり、外乱となって作用してしまうことになる。
本発明の目的の一つは、トラックエラー信号の感度に影響されずにトラックアクチュエータの加速性能定数を算出するトラッキング装置を提供することにある。
また、本発明の目的の一つは、単位距離当たりのトラック駆動指示値の駆動感度係数を正確に算出するトラッキング装置を提供することにある。
本発明に係るトラッキング装置は、
フォーカスサーボループを閉じた状態で、トラックアクチュエータを振動させる振動手段と、
前記振動によって得られたトラックエラー信号から前記トラックアクチュエータが情報記録媒体のトラックを横断したトラック横断本数を算出するトラック横断本数算出手段と、
前記算出されたトラック横断本数と基準トラック横断本数との比に基づく値からトラックアクチュエータの加速性能定数を算出する加速性能算出手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
前記算出されたトラック横断本数と基準トラック横断本数との比に基づく値が、
前記算出されたトラック横断本数にトラックのピッチを乗算した距離と、
前記基準トラック横断本数にトラックのピッチを乗算した距離に対応する値との比であることを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
前記トラック横断本数算出手段による前記トラック横断本数の算出は、
情報記録媒体の回転を停止した状態で行うことを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
前記振動手段は、
前記トラックアクチュエータの振動周波数をトラックアクチュエータの一次周波数よりも大きい周波数とすることを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
前記振動手段は、
nを自然数として、前記トラックアクチュエータの振動周期を情報記録媒体の回転周期の1/n倍の周期とし、
前記トラック横断本数算出手段は、
kを1/2又は自然数として、前記トラックアクチュエータが前記振動手段により振動され、情報記録媒体がk回転する間の第1のトラック横断本数を算出すると共に、
前記トラックアクチュエータが前記振動手段により振動されていない状態で、情報記録媒体がk回転する間の情報記録媒体の偏心による第2のトラック横断本数を算出し、
前記第1のトラック横断本数から、前記第2のトラック横断本数を減算して第3のトラック横断本数を算出し、
前記加速性能算出手段は、前記第3のトラック横断本数と前記基準トラック横断本数との比からトラックアクチュエータの加速性能定数を算出することを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
キャリッジに支持されたトラックアクチュエータと、
前記キャリッジ上の第1の位置に前記トラックアクチュエータが位置し、且つトラックサーボループが閉じられた状態で、情報記録媒体の回転中の特定の回転角度におけるトラック駆動指示値の第1の値を測定すると共に、
前記キャリッジが駆動されずに、前記トラックアクチュエータが前記第1の位置から所定のトラック本数ずらされた前記キャリッジ上の第2の位置に位置し、且つトラックサーボループが閉じられた状態で、前記特定の回転角度と同一回転角度における、前記トラック駆動指示値の第2の値を測定する第1の測定手段と、
前記測定された前記第1の値と前記第2の値との差を、前記所定のトラック本数から得られる前記キャリッジ上の前記第1の位置と前記第2の位置との間の距離で除算することにより、トラック駆動指示値の駆動感度係数を求める制御手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
前記トラックアクチュエータを情報記録媒体のトラックにスパイラル追従させて、前記トラックアクチュエータを前記所定のトラック本数移動させる移動手段を備えることを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
前記トラックアクチュエータをトラックジャンプさせて、前記トラックアクチュエータを前記所定のトラック本数移動させる移動手段を備えることを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
前記特定の回転角度は、
スピンドルモータの回転信号に同期した所定のタイミングにおける角度であることを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
所定のタイミングで測定された前記トラック駆動指示値の低域成分を前記駆動感度係数で除算して前記トラックアクチュエータと前記キャリッジとの間の相対位置ずれ量を検出し、
又は、前記トラック駆動指示値の低域成分を前記駆動感度係数で除算後、該トラック駆動指示値の低域成分を所定のタイミングで測定して前記トラックアクチュエータと前記キャリッジとの間の相対位置ずれ量を検出し、
前記検出したトラックアクチュエータとキャリッジとの相対位置ずれ量が所定の値となった場合に、前記キャリッジを駆動する信号を出力する出力手段を備えることを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
前記キャリッジが駆動された場合に、前記トラック駆動指示値の低域成分を所定のタイミングで測定する第2の測定手段と、
前記第2の測定手段により測定されたトラック駆動指示値を記憶する記憶手段とを備え、
前記制御手段は、
前記第2の測定手段により測定された値で、
前記記憶手段に記憶されている前記トラック駆動指示値の低域成分を更新することを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
キャリッジに支持されたトラックアクチュエータと、
情報記録媒体の回転が停止され、前記キャリッジ上の第1の位置に前記トラックアクチュエータが位置し、且つトラックサーボループを閉じた状態で第1のトラック駆動指示値を測定すると共に、
情報記録媒体の回転が停止され、前記キャリッジが駆動されずに、前記トラックアクチュエータが前記第1の位置から所定のトラック本数ずらされた前記キャリッジ上の第2の位置に位置し、且つトラックサーボループを閉じた状態で第2のトラック駆動指示値を測定する第1の測定手段と、
前記第1のトラック駆動指示値と前記第2のトラック駆動指示値との差を、前記所定のトラック本数から得られる前記第1の位置と前記第2の位置との間の距離で除算することにより、トラック駆動指示値の駆動感度係数を求める制御手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
前記トラックアクチュエータをトラックジャンプさせて、前記所定のトラック本数分前記トラックアクチュエータを移動させる移動手段を備えることを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
測定された前記トラック駆動指示値に対して前記駆動感度係数を除算して前記トラックアクチュエータと前記キャリッジとの間の相対位置ずれ量を検出し、
前記検出したトラックアクチュエータとキャリッジとの間の相対位置ずれ量が所定の値となった場合に、前記キャリッジを駆動する信号を出力する出力手段を備えることを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
前記キャリッジが駆動された場合に、前記トラック駆動指示値を測定する第2の測定手段と、
前記第2の測定手段により測定されたトラック駆動指示値を記憶する記憶手段とを備え、
前記制御手段は、
前記第2の測定手段により測定された値で、
前記記憶手段に記憶されている前記トラック駆動指示値を更新することを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
キャリッジに支持されたトラックアクチュエータと、
前記キャリッジ上の第1の位置に前記トラックアクチュエータが位置し、且つトラックサーボループが閉じられた状態で、情報記録媒体の回転中の特定の回転角度のトラック駆動指示値の第1の値を測定すると共に、
前記第1の位置においてトラックアクチュエータが位置していたトラックと同一のトラックにトラックアクチュエータが位置付けられたまま、前記キャリッジが駆動され、前記トラックアクチュエータが前記第1の位置からずらされた前記キャリッジ上の第2の位置に位置し、且つトラックサーボループが閉じられた状態で、前記特定の回転角度と同一の回転角度におけるトラック駆動指示値の第2の値を測定する第1の測定手段と、
前記第1の値と前記第2の値との差を、前記キャリッジの駆動量から得られる前記第1の位置と前記第2の位置との間の前記キャリッジ上で計った距離で除算することにより、トラック駆動指示値の駆動感度係数を求める制御手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
前記特定の回転角度は、
スピンドルモータの回転信号に同期したタイミングにおける角度であることを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
前記キャリッジが駆動された場合に、前記トラック駆動指示値の低域成分を所定のタイミングで測定する第2の測定手段と、
前記第2の測定手段により測定されたトラック駆動指示値を記憶する記憶手段とを備え、
前記制御手段は、
前記第2の測定手段により測定された値で、
前記記憶手段に記憶されている前記トラック駆動指示値の低域成分を更新することを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
キャリッジに支持されたトラックアクチュエータと、
前記キャリッジ上の第1の位置に前記トラックアクチュエータが位置し、情報記録媒体の回転が停止され、且つトラックサーボループを閉じた状態で、第1のトラック駆動指示値を測定すると共に、
前記第1の位置においてトラックアクチュエータが位置していたトラックと同一のトラックにトラックアクチュエータが位置付けられたまま、前記キャリッジが駆動され、前記トラックアクチュエータが前記第1の位置からずらされた前記キャリッジ上の第2の位置に前記トラックアクチュエータが位置し、情報記録媒体の回転が停止され、トラックサーボループを閉じた状態で、第2のトラック駆動指示値を測定する第1の測定手段と、
前記第1のトラック駆動指示値と前記第2のトラック駆動指示値との差を、前記キャリッジの駆動量から得られる前記第1の位置と前記第2の位置との間の前記キャリッジ上での距離で除算することにより、トラック駆動指示値に対する駆動感度係数を求める制御手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係るトラッキング装置は、
前記キャリッジが駆動された場合に、前記トラック駆動指示値を測定する第2の測定手段と、
前記第2の測定手段により測定されたトラック駆動指示値を記憶する記憶手段とを備え、
前記制御手段は、
前記第2の測定手段により測定された値で、
前記記憶手段に記憶されている前記トラック駆動指示値を更新することを特徴とする。
トラックアクチュエータ加速指示に対するトラックアクチュエータ変位量は比例関係にある。そして装置個体により、トラックアクチュエータ加速指示に対して、駆動回路・アクチュエータ特性の影響でトラックアクチュエータ変位量も変化する。
フォーカスサーボループを閉じた状態で、トラックアクチュエータを規定の振幅で振動させると、トラックエラー信号にトラックアクチュエータの情報記録媒体のトラック横断状況が現れる。ここで、情報記録媒体には、ディスク状の媒体を一例として挙げることができる。
例えば、トラックエラー信号をゼロ点でスライスすることにより2値化し、同2値化信号を計数することで、トラックの横断本数を認識することが可能となる。
このときの横断本数は、トラックアクチュエータ加速性能によって変わってくる。
そして、本発明では、測定したトラックの横断本数と基準となるトラックアクチュエータを加速した時の横断本数との比を演算する。
そして、本発明では、この演算結果を、トラックアクチュエータ加速性能を補正するゲイン、つまり、トラックアクチュエータ加速性能定数に反映し、トラックアクチュエータ加速指示に対するトラックアクチュエータの加速度を正規化する。
また、本発明では、複数周期分計数し、積算したトラック横断本数と基準となるトラック横断本数(複数周期分)の比を計算する。
もしくは、本発明では、積算したトラック横断本数の1周期分の平均を求め、基準となるトラック横断本数(1周期分)の比を計算する。
これにより、測定時のノイズ等による誤差要因を小さくすることが可能である。
また、情報記録媒体の回転を行っていると、情報記録媒体の偏心によるトラック横断本数も計数されてしまうため、誤差となる。
そのため、本発明では、情報記録媒体の回転を停止して測定することで、偏心分が無くなる。
また、一次共振周波数より低い周波数で振動させた場合、バネのばらつきが誤差となって見えてくる。
よって本発明では、一次共振周波数よりも大きい周波数で振動させる。
また、本発明では、予め、フォーカスサーボループを閉じた状態で1/2回転もしくは1回転分のトラック横断本数を計数することにより偏心に起因したトラック横断本数を得ることが出来る。もしくは同偏心によるトラック横断本数をk回転分測定してもよい。
また、本発明では、回転周期の1/n倍の周期でトラックアクチュエータを振動させ、k回転分トラック横断本数を計数する。
また、本発明では、そのトラック横断本数からk回転分の偏心に起因するトラック横断本数を減算する。
そして本発明では、その結果とk回転分の基準トラック横断本数との比を演算することにより、トラックアクチュエータの加速性能を補正するゲイン、すなわち、トラックアクチュエータの加速性能定数に反映し、トラックアクチュエータ加速指示に対するトラックアクチュエータの加速度を正規化する。
ここで、基準トラック横断本数とは、理想的なトラックアクチュエータが振動されたときのトラック横断本数のことをいう。そして、トラックアクチュエータが1周期駆動した場合は1周期分の基準トラック横断本数が設定され、トラックアクチュエータが複数周期駆動した場合は複数周期分の基準トラック横断本数が設定される。
なお、算出されたトラック横断本数と基準トラック横断本数との比に基づく値には、算出されたトラック横断本数と基準トラック横断本数との比、それ自体も含む。
さらに、本発明では、トラックサーボを閉じた状態で、ディスク等の媒体の回転中の特定の回転角度のトラック駆動指示値を第1の値として測定し、キャリッジを固定して(変位しない状態として)、トラックアクチュエータ単独で複数本トラックを移動することにより、トラックアクチュエータとキャリッジの相対位置ずれを発生させ、その状態で同一回転角のトラック駆動指示値を第2の値として測定し、トラックサーボ駆動指示値の第1の値と第2の値との差を計算し、この測定におけるトラック間のトラック本数とトラックピッチの関係から変位距離を導き出し、トラックサーボ駆動指示値の第1の値と第2の値の差を変位距離で除算することで、単位距離当たりのトラック駆動指示値の駆動感度係数を算出する。
ここで、トラック駆動指示値には、ノイズを除去する為にトラックサーボ演算によって得られる低域成分を用いるのが望ましい。
なお、トラック駆動指示値の低域成分とは、トラック駆動指示値の低周波成分のことであり、直流も含む。
また、本発明では、移動手段が、トラックアクチュエータを単独で複数本トラックを移動させるために、トラックアクチュエータを規定トラック本数分、トラックにスパイラル追従させる。
また、本発明では、移動手段が、トラックアクチュエータを単独で複数本トラックを移動させるために、トラックアクチュエータをトラックジャンプによって規定トラック本数分変位させる。
また、本発明では、特定の回転角度をスピンドルモータの回転信号に同期したタイミングによって得る。
また、本発明では、トラックサーボを閉じた状態で、ディスク等の媒体の回転を停止させ、トラックサーボ駆動指示値を第1の値として測定し、キャリッジを固定して(変位しない状態として)、トラックアクチュエータ単独で複数本トラックを移動することにより、トラックアクチュエータとキャリッジの相対位置ずれを発生させ、その状態でトラックサーボ駆動指示値を第2の値として再度測定し、トラックサーボ駆動指示値の第1の値と第2の値との差を計算し、トラック間のトラック本数とトラックピッチの関係からトラックアクチュエータの変位距離を導き出し、トラックサーボ駆動指示値の第1の値と第2の値との差を変位距離で除算することで、単位距離当たりのトラック駆動指示値の駆動感度係数を算出する。
また、本発明では、トラック駆動指示値の低域成分を駆動感度係数で除算し、もしくはトラック駆動指示値を駆動感度係数で除算後、低域成分を検出し、その出力をトラックアクチュエータとキャリッジの相対位置ずれ量とし、この相対位置ずれ量を規定のトラックアクチュエータとキャリッジの相対位置ずれ量が発生した時にキャリッジを駆動する装置において、キャリッジ駆動の要否の判断に使用する。
そして、本発明では、正規化された駆動感度係数を、トラック駆動指示値若しくはトラック駆動指示値の低域成分に除算することにより、トラックアクチュエータとキャリッジ間の正確な相対変位量を検出することにより、キャリッジ駆動のトリガとなる変位量が正規化される。
ここで、正規化するとは、制御部が望んだ駆動量と同じ駆動量を、駆動系が出力するように補正することをいう。
また、本発明では、キャリッジを規定量動かした際に、トラックアクチュエータとキャリッジの相対位置関係が、キャリッジを動かす前と変わることになるが、すばやくトラックサーボを安定させる為に、制御手段が、キャリッジを変位させた量から、トラック駆動指示値を計算によって求め、記憶手段に記憶されているトラック駆動指示値を書き換えることにより、トラック駆動指示値をキャリッジ動作後の状態に変更する。
また、本発明では、キャリッジ上に支持されたトラックアクチュエータを有し、トラックサーボループを閉じた状態で、ディスク1回転中の特定の回転角度の第1のトラック駆動指示値を測定し、同一トラックに位置付けたまま、キャリッジを駆動し、トラックアクチュエータとキャリッジの相対位置をずらした状態で、同一回転角度の第2のトラック駆動指示値を測定し、第1のトラック駆動指示値と第2のトラック駆動指示値との差をトラック本数から得られる相対位置ずれ量で除算することにより、トラック駆動指示値の駆動感度係数を算出する。
また、本発明では、特定の回転角度はスピンドルモータの回転信号に同期したタイミングにより求まる角度である。
また、本発明では、キャリッジ上に支持されたトラックアクチュエータを有し、ディスク回転を停止させ、且つトラックサーボループを閉じた状態で、第1のトラック駆動指示値を測定し、更に同一トラックに位置付けたまま、キャリッジを駆動し、トラックアクチュエータとキャリッジの相対位置をずらした状態で、第2のトラック駆動指示値を測定し、第1のトラック駆動指示値と第2のトラック駆動指示値との差をトラック本数から得られる相対位置ずれ量で除算することにより、トラック駆動指示値の駆動感度係数を求める。
図1は、本発明に係るトラッキング装置の第1の実施形態が適用される光ディスク装置の内部ブロック図であり;
図2は、図1に示される光ディスク装置におけるエンクロージャの概略図であり;
図3は、図1のコントロールボードに設けたDSPにより実現されるシーク制御及びオントラック制御のためのサーボ系の機能ブロック図であり;
図4は、図3の位置サーボ制御系を対象に行われる図1に示される光ディスク装置に設けた駆動感度測定処理の機能ブロック図であり;
図5は、本発明に係るトラッキング装置の第1の実施形態の動作のフローチャートであり;
図6は、本発明に係るトラッキング装置の第1の実施形態の動作のフローチャートであり;
図7は、本発明に係るトラッキング装置の第1の実施形態における、キャリッジに対してバネ支持されたトラックアクチュエータの伝達特性のグラフであり;
図8は、本発明に係るトラッキング装置の第1の実施形態において、トラックアクチュエータを一定周波数及び一定駆動電流でsin駆動しているときの動作を示す概念図であり;
図9は、図4のDSPに設けた位置サーボ制御系のゲインを示すグラフであり;
図10は、本発明に係るトラッキング装置の第2の実施形態の動作のフローチャートであり;
図11は、本発明に係るトラッキング装置の第2の実施形態の動作のフローチャートであり;
図12は、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態に用いられるキャリッジが搭載するレンズアクチュエータの部分概略図であり;
図13は、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態において、トラッキング中のキャリッジとトラックアクチュエータの相関的な位置関係を示す概略図であり;
図14は、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態において、フォーカス誤差信号(FES)が入力される場合の、トラッキング装置の内部構成図であり;
図15は、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態において、トラックエラー信号(TES)が入力される場合の、トラッキング装置の内部構成図であり;
図16は、図14及び図15に示されるトラック制御部の内部ブロックであり;
図17は、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態において、トラックアクチュエータとキャリッジの相対変位が発生した時のトラックセンタからのずれを示すグラフであり;
図18は、媒体1回転に1本トラックジャンプを行い同一トラックキープ状態から、規定のトラック本数に相当する間トラックジャンプを停止しキャリッジ固定でトラックアクチュエータのみでスパイラル追従させ、再度同一トラックキープ状態にした時のトラック駆動指示値の低域成分の挙動を示す概念図であり;
図19は、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態の動作のフローチャートであり;
図20は、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態において、トラックアクチュエータをトラックにスパイラル追従させた場合の、トラックエラー信号、トラック駆動指示値及びキャリッジの駆動状態を示す概念図であり;
図21は、本発明に係るトラッキング装置の第4の実施形態において、情報記録媒体1回転に1本トラックジャンプを行うことによる同一トラックキープ状態から、規定のトラック本数に相当する間、トラックキープ状態を解除し、キャリッジ固定でトラックアクチュエータのみでトラックジャンプさせ、再度同一トラックキープ状態にした時のトラック駆動指示値の低域成分の挙動を示す概念図であり;
図22は、本発明に係るトラッキング装置の第4の実施形態の動作のフローチャートであり;
図23は、本発明に係るトラッキング装置の第5の実施形態において、情報記録媒体としてのディスクの回転を停止させ、トラックサーボループを閉じた状態から、トラックジャンプを行い、トラックジャンプ前後のトラック駆動指示の変化を表した概念図であり;
図24は、本発明に係るトラッキング装置の第5の実施形態の動作のフローチャートであり;
図25は、本発明に係るトラッキング装置の第6の実施形態において、同一トラックキープ中に、ステップモータを1ステップ回転駆動し、キャリッジが駆動(50[um])された際における、駆動前後でのトラック駆動指示値の低域成分の変化を表した概念図であり;
図26は、本発明に係るトラッキング装置の第6の実施形態の動作のフローチャートであり;
図27は、ディスク回転を停止し、トラックサーボループを閉じた状態から、ステップモータを1ステップ回転駆動しキャリッジを駆動し(50[um])、駆動前後のトラック駆動指示値の変化を表した概念図であり;
図28は、本発明に係るトラッキング装置の第7の実施形態の動作のフローチャートであり;
図29は、従来のトラックアクチュータ駆動感度測定方法のフローチャートであり;
図30は、従来のトラックアクチュータ駆動感度測定方法のフローチャートであり;
図31は、従来方式におけるトラックエラー信号感度調整手段のバラツキ発生要因の一例を示す概念図である。
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。以下の実施形態は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されるものではない。
(トラッキング装置の第1の実施形態)
まず、本発明に係るトラッキング装置の第1の実施形態が適用される光ディスク装置の内部構造について、図1を参照して説明する。
図1は、本発明に係るトラッキング装置の第1の実施形態が適用される光ディスク装置の内部ブロック図である。
図1に示される光ディスク装置100は、主として、コントロールボード101とエンクロージャ102とで構成される。
コントロールボード101には、DSP115その他の光ディスク装置の全体的な制御を行うMPU103、上位装置との間でコマンド及びデータのやり取りを行う上位インタフェース108、光ディスク媒体に対するデータのリード・ライトに必要な処理を行う光ディスクコントローラ(ODC)109、及びDSP115が設けられる。
このMPU103は、本発明の振動手段、トラック横断本数算出手段及び加速性能算出手段として機能する。
MPU103に対しては、制御ロジックであるLSI104、フラッシュROM105、S−RAM106及びD−RAM107が設けられる。
フラッシュROM105には、本実施形態で得られる、トラックアクチュエータの加速性能定数を補正するための係数Lが記憶される。この係数Lについては後述する。
D−RAM107はバッファメモリとして機能し、更にキャッシュ制御で使用するデータバッファ領域を確保している。
光ディスクコントローラ109は、NRZライトデータからセクタ単位にECCコードを生成した後に例えば1−7RLL符号に変換する。
リードアクセス時には、セクタ単位のリードデータを1−7RLL逆変換し、次にECCコードでエラー検出訂正してNRZリードデータを上位装置に転送させる。
光ディスクコントローラ109に対してはライトLSI110が設けられる。
ライトLSI110からのレーザダイオード制御出力は、エンクロージャ102側の光学ユニットに設けたレーザダイオードユニット112に与えられている。
光ディスクコントローラ109に対するリード系統としては、リードLSI111が設けられ、リード復調回路と周波数シンセサイザが内蔵される。
リードLSI111に対しては、エンクロージャ102に設けたID/MO用ディテクタ113によるレーザダイオードからのビームの戻り光の受光信号が、ヘッドアンプ114を介してID信号及びMO信号として入力されている。
リードLSI111のリード復調回路には、AGC回路、フィルタ、セクタマーク検出回路等の回路機能が設けられ、入力したID信号及びMO信号よりリードクロックとリードデータを作成し、PPMデータまたはPWMデータを元のNRZデータに復調している。
リードLSI111で復調されたリードデータは、光ディクスコントローラ109のリード系に与えられ、NRZデータストリームとして上位装置に転送される。
MPU103に対しては、DSP115を経由してエンクロージャ102側に設けた温度センサ116の検出信号が与えられている。
MPU103は、温度センサ116で検出した装置内ユニットの環境温度に基づき、レーザダイオードのリード、ライト、イレーズの各発光パワーを最適値に制御する。
MPU103は、DSP115を経由してドライバ117によりエンクロージャ102側に設けたスピンドルモータ118を制御する。
またMPU103は、MOカートリッジの排出時にDSP115を経由してドライバ119を制御し、イジェクトモータ120を駆動してMOカートリッジを排出する。
DSP115は、目的トラックにシークしてオントラックするためのシーク制御及びオントラック制御を行う。
このシーク制御及びオントラック制御の際に、フラッシュROM105に記憶されているトラックアクチュエータの加速性能定数を補正するための係数Lが読み出されてサーボ系に設定される。
DSP115のサーボ機能を実現するため、エンクロージャ102側の光学ユニットに媒体からのビーム戻り光を受光するFES用ディテクタ121を設ける。
そして、FES検出回路(フォーカスエラー信号検出回路)122が、FES用ディテクタ121の受光出力からフォーカスエラー信号E1を作成してDSP115に出力する。
またエンクロージャ102側の光学ユニットに媒体からのビーム戻り光を受光するTES用ディテクタ123を設ける。
TES検出回路(トラッキングエラー信号検出回路)124がTES用ディテクタ123の受光出力からトラッキングエラー信号E2を作成し、DSP115に出力する。
トラッキングエラー信号E2は、TZC検出回路(トラックゼロクロス検出回路)125に入力される。TZC検出回路125は、トラックゼロクロスパルスE3を作成してDSP115に入力している。
また、DSP115は、媒体上のビームスポットの位置を制御するため、ドライバ126を介してフォーカスアクチュエータ127を駆動している。
また、DSP115は、媒体上のビームスポットの位置を制御するため、ドライバ128を介して、ステップモータ129を駆動している。
また、DSP115は、媒体上のビームスポットの位置を制御するため、ドライバ130を介してトラックアクチュエータ131を駆動している。
このように、光ディスク装置の制御ブロックは、2軸トラック制御機構と同一でよい。また、ステップモータ129によるキャリッジ駆動をVCMやDCモータに変えても良い。
なお、加速性能を正規化した結果は、トラック一巡ループの駆動感度補正手段や、シーク加減速手段や、キャリッジ駆動時の反力補正手段に用いられる。
次に、図1に示される光ディスク装置におけるエンクロージャ102について図2を参照して説明する。図2は、図1に示される光ディスク装置におけるエンクロージャの概略図である。
ハウジング201内にはスピンドルモータ118が設けられ、スピンドルモータ118の回転軸のハブに対しインレットドア204側よりMOカートリッジ203を挿入する。
これにより、内部のMO媒体202がスピンドルモータ118の回転軸のハブに装着され、ローディングされる。
ローディングされたMOカートリッジ203のMO媒体202の下側には、ステップモータ129と、リードスクリューを介して、光学ヘッドを搭載したキャリッジ200とが設けられる。
キャリッジ200は、ステップモータ129により媒体のトラックを横切る方向に移動自在に配置されている。
キャリッジ200上には対物レンズ205が搭載され、光学ヘッドに設けているレーザダイオードからのビームを入射し、MO媒体202の媒体面にビームスポットを結像している。
対物レンズ205は、図1に示されるフォーカスアクチュエータ127により光軸方向に移動し、且つトラックアクチュエータ131によりトラックを横切る方向に移動可能となるよう構成されている。
目的とするトラック半径位置へのビームスポット移動は、キャリッジ200とトラックアクチュエータ131を制御することで可能となる。
次に、図1に示されるコントロールボード101に設けたDSP115により実現されるシーク制御及びオントラック制御のためのサーボ系の機能について図3を参照して説明する。図3は、図1のコントロールボードに設けたDSPにより実現されるシーク制御及びオントラック制御のためのサーボ系の機能ブロック図である。
このサーボ系は、トラックアクチュエータ用の速度制御系301と、トラックアクチュエータ用の位置サーボ系(第1位置サーボ系)302とで構成される。
図3に示されるサーボ系は、低速シーク制御の主体となるトラックアクチュエータ131を駆動するサーボ系である。
このサーボ系は、前述のように、速度制御系301及び位置サーボ系302の2つに分けられる。
速度制御系301はトラックゼロクロスパルスE3をトラックカウンタ303に入力し、トラックゼロクロス間隔の時間をクロックカウントにより求め、速度検出器304でビーム速度を求める。
速度検出器304の出力は、加算機305でレジスタ306からの目標速度との誤差が取られ、サーボスイッチ307を介してゲイン演算部308で速度誤差演算が施された後、加算機316に与えられている。
オントラック制御用の位置サーボ系302は、図1のTES検出回路124からのトラッキングエラー信号E2をADコンバータ309に入力する。
そして、オントラック制御用の位置サーボ系302は、トラッキングエラー信号E2をADコンバータ309で所定周波数のサンプルクロックによりサンプリングし、デジタルデータ(以下「TESデータ」という)に変換する。
ADコンバータ309で読み込んだTESデータは、加算機311にて、TESオフセット310からの出力との演算がなされる。
そして、加算機311から出力されたADコンバータ309で読み込んだTESデータは、ゲイン演算部313でゲインを乗じ、PID演算部(PIDフィルタ)314で比例、積分、微分の各演算を行った後、サーボスイッチ315を介して加算機316に入力する。
また、加算機311の出力は、オフトラック検出器312にも入力している。
このような速度制御系301の速度誤差信号、位置サーボ系302のトラッキングエラー信号は、加算機316を通り、加算機317でレジスタ318によるトラックオフセットの補正を受る。
そして、トラッキングエラー信号は、加算機324で、コンパレータ321からの出力に基づいて補正を受ける。
そして、トラックエラー信号は、ゲイン演算部325で感度補正が施された後、リミット326を通過し、DAコンバータ327でアナログ信号に変換され、トラックアクチュエータ131に対する電流指示値としてドライバ130に出力される。
一方、トラックオフセットの補正後の信号は、ゲイン演算部319で感度補正され、ローパスフィルタ(LPF)320に入力される。
バネ支持型のトラック駆動指示値の低域成分は、トラックアクチュエータの変位量に比例する為、レンズのトラック方向位置情報として利用することが出来る。
ローパスフィルタ320からの出力である低周波成分はコンパレータ321に入力される。
コンパレータ321は、規定のレンズ位置にトラックアクチュエータが達したことを検出すると、その検出結果を駆動パターン作成回路322へと出力する。
駆動パターン作成回路322は、コンパレータ321からの出力に基づいて、ステップモータを1ステップ駆動する。
更に、ステップモータ駆動時は、キャリッジの200移動に伴う、トラックアクチュエータ131への反力が発生する。
そのため、コンパレータ321からの出力を、ゲイン演算部323で感度補正した後、反力補正を加算機324を介して加算機317の出力に対して行う。これにより、トラックアクチュエータ131の反力補正がなされる。
次に、図3に示される位置サーボ制御系302を対象に行われる、図1に示される光ディスク装置100に設けた駆動感度測定処理の機能について図4を参照して説明する。図4は、図3の位置サーボ制御系を対象に行われる図1に示される光ディスク装置に設けた駆動感度測定処理の機能ブロック図である。
この駆動感度測定処理にあっては、まずDSP115の機能によって図3の位置サーボ制御系302のゲイン演算部313、PID演算部314、更に速度制御系301側の出力段に設けているゲイン演算部308が測定対象となる。
もちろん、実際には、図3のADコンバータ309、サーボスイッチ315、加算機316、加算機317、加算機324、ゲイン演算部325及びDAコンバータ327等のサーボ系を駆動感度測定処理の対象とするが、図4にあっては、その一部をDSP115の機能として示している。
このDSP115で実現される位置サーボ制御系は、トラックアクチュエータ131を駆動負荷とし、トラックアクチュエータ131の駆動による位置情報はTES検出部401からトラッキングエラー信号E4としてDSP115のゲイン演算部313にフィードバックしている。
このDSP115の位置サーボ制御系に対し、駆動感度測定処理のため外乱発生部403、サーボスイッチ404及びレジスタ405が設けられる。
レジスタ402は入力段に設けているゲイン演算部313の入力ゲインGiの設定変更に使用される。
またレジスタ405は出力段に設けているゲイン演算部325の出力ゲインGoの設定変更に使用される。
外乱発生部403は、トラックアクチュエータ131で駆動するループの角周波数ωに対する開ループゲイン特性の交差周波数foの正弦波形を外乱として発生する。
この正弦波外乱の発生周波数foは、例えばfo=2〜3KHzの範囲にある。
次に、本発明に係るトラッキング装置の第1の実施形態の動作について図面を参照して説明する。図5及び図6は、本発明に係るトラッキング装置の第1の実施形態の動作のフローチャートである。
本実施形態の動作は、情報記録媒体としてのディスクの回転をさせずにトラック横断本数を測定する方法である。
また、上位からのコマンドで行われる場合を例とする。本実施形態の処理は例えば媒体Load処理やサーボエラーリトライ処理に組み込んでも良いが、情報記録媒体の回転を停止する都合、確実にユーザデータエリア以外で測定する必要がある。
また、本実施形態では工場での装置立ち上げ時に実行されるものとして、情報記録媒体中周部で実行される場合を例とする。
本実施形態では、MPUは、測定開始から、キャリッジを中周付近に位置付ける。情報記録媒体上に確実にグルーブが存在する箇所に位置付けることが目的であり、特に中周にはこだわらない。
そして、MPUは、キャリッジをこの状態(位置)に保持し、動かない状態としておく(S501)。
そして、MPUは、トラックサーボループを断し、フォーカスサーボループが閉じられた状態にする(S502)。
そして、MPUは、更にそのままの状態で情報記録媒体の回転を停止する(S503)。
そして、MPUは、加速性能測定処理を実行後(S504)、本処理実行前の状態に復帰させ(S505)、動作を終了させる。
次に、図5に示される、S504の加速性能の測定実行ステップについて、図6を参照してより詳細に説明する。
本処理が開始されると、MPUは、トラックアクチュエータを一定周波数及び一定振幅で振動開始させる(S601)。
このときの振動周波数はトラックアクチュエータ一次共振周波数よりも大きい値となるように設定しておく。
そして、MPUは、安定に振動が開始されるであろう時間waitする(S602)。
そして、MPUは、トラック横断本数カウンタを初期化し、カウンタ動作を開始する(S603)。
振動m周期分データ蓄積が終了したところで、MPUは、トラック横断本数カウンタ停止し、更にトラックアクチュエータの振動を停止する(S604,S605,S606)。ここで、mは自然数とする。mは2以上の複数周期が好ましい。
そして、MPUは、m周期分データ/基準m周期分トラック横断本数を演算し、演算結果をトラックアクチュエータ加速性能定数に反映させる(S607,S608)。
ここではm周期分のデータと基準m周期分トラック横断本数の比を計算するようにしたが、MPUが、1周期分の平均横断トラック数を計算して1周期分の基準トラック横断本数との比を計算するようにしても良い。
比を求める際に、実測した横断トラック数と基準のトラック横断本数の周期が同一であれば良く、複数周期としているのは、ノイズ等による影響を小さくすることにある。
次に、本発明に係るトラッキング装置の第1の実施形態における、キャリッジに対してバネ支持されたトラックアクチュエータの伝達特性について説明する。図7は、本発明に係るトラッキング装置の第1の実施形態における、キャリッジに対してバネ支持されたトラックアクチュエータの伝達特性のグラフである。
図7の(a)は、駆動電流一定で駆動し、縦軸をトラックアクチュエータの変位量とし、横軸をトラック駆動指示値の周波数としたときのグラフであり、図7の(b)は、縦軸をトラック駆動指示値とトラックアクチュエータ変位との位相差とし、横軸をトラック駆動指示値の周波数としたときのグラフである。
一次共振周波数(図中ピークになっている箇所)の低周波数側は、周波数によらず一定変位となる。
一方、高周波数側は−40dB/decの傾きで減衰する特性となる。
本特性についてもう少し説明すると、一定となる駆動電流を変えることによって上下に平行移動した形でプロットされる。またアクチュエータ電磁特性のバラツキによっても同様となる。
バネ定数バラツキがある場合は、一次共振周波数が変化し、バネが硬くなった場合は一次共振周波数が高周波側にシフトするとともに変位量が減少し、軟らかくなった場合は一次共振周波数が低周波側にシフトするとともに、変位量が増加する。
そのため、本実施形態では、アクチュエータ電磁特性バラツキ、駆動回路バラツキを補正することを目的とする。
次に、本発明に係るトラッキング装置の第1の実施形態において、トラックアクチュエータを一定周波数及び一定駆動電流でsin駆動しているときの動作について説明する。
図8は、本発明に係るトラッキング装置の第1の実施形態において、トラックアクチュエータを一定周波数及び一定駆動電流でsin駆動しているときの動作を示す概念図である。
図8において、トラックアクチュエータの駆動周波数は、一次共振周波数よりも高周波とする。
トラックアクチュエータを一定周波数及び一定駆動電流でsin駆動することで、トラックアクチュエータは加速され、キャリッジに対してトラックアクチュエータは変位する。
トラックアクチュエータが変位することで、トラックエラー信号は変調される。
MPUはトラックエラー信号を中心電圧で2値化し、この2値化した信号をMPUがカウントすることで、トラックアクチュエータの変位量を表すことが可能となる。
トラックアクチュエータに発生する理想加速度αtは、αt=Ka×Kc×Ii×Sinωtで表すことができる。
定数Kaは駆動電流に対する加速性能比(電磁特性定数)、Kcは駆動電流指示に対する実駆動電流比、Iiは駆動電流指示値である。
トラックアクチュエータ理想変位Xtは、Xt=((Ka×Kc×Ii)/(ω^2))×Sinωtとなる。αt及びXtは、Ka×Kcに比例する関数となることが分る。
sin1周期のトラック本数は4倍カウントされ、トラックアクチュエータ変位の最大は、Xtmax=(D×Tp)/4で表すことが出来る。
ここでDはsin駆動1周期間に計数されたトラック本数、Tpは情報記録媒体に刻まれたトラックのピッチ間隔となる。
理想的な条件では、((Ka×Kc×Ii)/(ω^2))=(D×Tp)/4となるが、電磁特性・駆動回路特性バラツキがある状態ではそのとおりとならない。
なお、((Ka×Kc×Ii)/(ω^2))は、((Ka×Kc×Ii)/((ω^2)×Tp))×Tpと表せば、最大の変位となるときの基準となるトラック横断本数にトラックのピッチを乗算した距離と考えることもできる。
よって、電磁特性・駆動回路特性バラツキを補正する係数LをL=((Ka×Kc×Ii)/(ω^2))/((D×Tp)/4)とし、正規化されたαtnをαtn=L×(Ka×Kc)×Ii×Sinωtとすることで、駆動電流指示値Iiに対して発生加速度がαtnとして正規化されることになる。このL×(Ka×Kc)が、本発明のトラックアクチュエータの加速性能定数となる。
なお、上記Lをトラック横断本数の比として表すと、L=((Ka×Kc×Ii)/((ω^2)×Tp))/(D/4)となる。
このように、Lは、トラック横断本数Dにトラックのピッチを乗じた変位の比としても表せるし、トラック横断本数の比率としても表すことができる。
次に、本発明に係るトラッキング装置の第1の実施形態における、図4のDSP115に設けた位置サーボ制御系のゲインについて説明する。図9は、図4のDSPに設けた位置サーボ制御系のゲインを示すグラフである。
図9のグラフは、横軸の角周波数ω[deg]に対し縦軸にゲインG(jω)の対数量20log10|G|を、ゲイン|G|[dB]としてとり、図4に示される位置サーボ制御系の開ループゲイン特性曲線901を示している。
開ループゲイン特性曲線901は、角周波数ωoでゲイン0dBとなるゼロクロス点902を通っており、このゼロクロス点902の角周波数ωoが交差周波数となり、例えばωo=2πfoであり、fo=2〜3KHz範囲の中の値をとる。
この図9に示す開ループゲイン特性曲線901は、トラックエラー信号感度とトラックアクチュエータ駆動感度が理想値であれば、ωoでゼロクロスする。
トラックエラー信号感度もしくはトラックアクチュエータ駆動感度にバラツキがあると、曲線903及び曲線904のようにゼロクロス周波数がシフトすることになる。
トラックエラー信号感度は、具体的にトラックエラー信号の振幅を一定にすることで、一定になるものとすると、トラックアクチュエータ駆動感度バラツキによって、上記ゼロクロス周波数がシフトすることになる。
しかし、トラックエラー信号に歪みがある場合、トラックエラー信号振幅に対するトラック感度の関係が崩れ、本測定を行う結果、トラックアクチュエータ駆動感度補正に誤差を生じてしまうことになる。
以上の説明のように、本発明に係るトラッキング装置の第1の実施形態によれば、トラックアクチュエータを加振するとともに、トラックゼロクロス横断本数からトラックアクチュエータ変位量を求め、規定変位量との比からトラックアクチュエータの加速性能定数を算出しているため、トラックエラー信号の感度に影響されずに、トラックアクチュエータの加速性能定数を算出することができる。
(トラッキング装置の第2の実施形態)
次に、本発明に係るトラッキング装置の第2の実施形態について説明する。本実施形態が、前述のトラッキング装置の第1の実施形態と異なる点は、情報記録媒体に回転をさせた状態のままトラックゼロクロス横断本数の測定を行という点であり、構成及びその他の動作は前述の第1の実施形態の構成及びその他の動作と略同様であり、同様の説明が成立するため、詳細な説明を省略する。
図10及び図11に、本発明に係るトラッキング装置の第2の実施形態の動作のフローチャートを示す。
本処理は工場での装置立ち上げ時に実行されても良いし、ユーザ環境で実行されるLoad処理やサーボエラーリトライ処理に組み込んでも良い。
MPUは、測定開始から、キャリッジを中周付近に位置付ける。媒体上に確実にグルーブが存在する箇所に位置付けることが目的であり、特に中周にはこだわらない。そして、MPUは、キャリッジをこの状態(位置)に保持し、動かない状態としておく(S1001)。
そして、MPUは、トラックサーボループを断し、フォーカスサーボループが閉じられた状態にする(S1002)。
そして、MPUは、加速性能測定処理を実行後、本処理実行前の状態に復帰し、終了する(S1003,S1004)。
次に、図10に示されるS1003の加速性能の測定実行処理について、図11を参照して説明する。
本処理が開始されると、MPUは、トラック横断本数カウンタを初期化し、カウンタ動作を開始する(S1101)。
MPUは、k回転分のデータ蓄積が終了したところで、トラック横断本数カウンタを停止し、k回転分の偏心起因トラック横断本数を取得する。ここで、kは1/2又は自然数である(S1102,1103,1104)。
次に、MPUは、トラックアクチュエータを一定周波数及び振幅で振動開始させる(S1105)。
このときの振動周期は媒体回転周期の1/nであり、且つ、トラックアクチュエータ一次共振周波数よりも大きい周波数を設定する。ここで、nは自然数である。
そしてMPUは、安定に振動が開始されるであろう時間waitし、トラック横断本数カウンタを初期化し、カウンタ動作を開始する(S1106,S1107)。
MPUは、k回転分のデータ蓄積が終了したところで、トラック横断本数カウンタを停止し、更にトラックアクチュエータの振動を停止する(S1108,S1109,S1110)。
そしてMPUは、(k周期分データ−k回転分の偏心起因トラック横断本数)/(基準k回転分トラック横断本数)を演算し、演算結果をトラックアクチュエータ加速性能定数に反映させる(S1111、S1112)。
なお、この場合の、演算結果をトラックアクチュエータ加速性能定数に反映とは、前述の本発明に係るトラッキング装置の第1の実施形態と同様の計算により、係数Lを求め、正規化されたαtnを求めることをいう。
なお、ここではk回転分のデータと基準k回転分トラック横断本数の比を計算するようにしたが、1回転分の平均横断トラック数を計算して基準の1回転分トラック横断本数との比を計算するようにしても良い。
比を求める際に、実測した横断トラック数と基準のトラック横断本数の回転回数が同一であれば良く、複数回転回数としているのは、ノイズ等による影響を小さくすることにある。
偏心に起因するトラック横断本数もk回転分測定すると記述したが、最低1/2回転分測定し、k回転分の偏心起因トラック横断本数を計算により求めても良い。
このように、本発明に係るトラッキング装置の第2の実施形態においても、前述の本発明に係るトラッキング装置の第1の実施形態と同様に、トラックエラー信号の感度に影響されずに、トラックアクチュエータの加速性能定数を算出することができる。
(トラッキング装置の第3の実施形態)
次に、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態について、図面を参照して説明する。
まず、本実施形態に係るトラッキング装置が適用される光ディスク装置の内部構成については、前述の第1の実施形態で説明した図2と略同様である。そのため、本実施形態で使用する光ディスク装置については、前述の図2を参照して説明した光ディスク装置と略同様の説明が成立するため、その詳細な説明を省略する。
なお、本実施形態は、アクチュエータ電磁特性バラツキ、駆動回路特性バラツキも含めた形でバネ定数バラツキを補正することを目的としている。
次に、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態に用いられるキャリッジが搭載するレンズアクチュエータについて、図12を参照して説明する。図12は、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態に用いられるキャリッジが搭載するレンズアクチュエータの部分概略図である。
レーザーダイオードから出射された光ビームは、光学ヘッド内の光学素子を経由して、レンズアクチュエータ1205に搭載された対物レンズ1206でビームが絞られ、情報記録媒体としての光ディスクに照射される。
光ディスクに照射された光ビームは、光ディスク反射膜で反射し、対物レンズ1206及び光学ヘッド内の光学素子を経由してフォトディテクタに照射される。
フォトディテクタでは、光信号が電流に変換され、その電流から、再生信号、フォーカス誤差信号、トラックエラー信号が生成され、FPCケーブルを経由してコントローラボードに結合される。
レンズアクチュエータ1205には、フォーカス方向駆動用のフォーカスコイル1201及びトラック方向駆動用のトラッキングコイル1202が搭載される。
そして、これらのコイルに流す電流が、磁石1204の磁界と作用して発生する電磁力によってレンズアクチュエータ1205が駆動される。
また、レンズアクチュエータ1205は、キャリッジにワイヤ1203で結合されている。
次に、図13を参照して、トラッキング中のキャリッジとトラックアクチュエータの相関的な位置関係を説明する。図13は、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態において、トラッキング中のキャリッジとトラックアクチュエータの相関的な位置関係を示す概略図である。
トラックアクチュエータとキャリッジ中心位置ずれが、例えば30[um]を超えたとき(図13の(a)、ステップモータを1パルス分回転させ、キャリッジを50[um]移動させる(図13の(b))。
この場合、回転後のトラックアクチュエータはキャリッジ中心位置に対して、−20[um]の位置となる。
次に、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態の内部構成について図14及び図15を参照して説明する。なお、図14及び図15では、MPUやDSPがそれぞれ示されているが、本実施形態のトラッキング装置が備えるMPUやDSPは、実際は1つである。
図14は、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態において、フォーカス誤差信号(FES)が入力される場合の、トラッキング装置の内部構成図であり、図15は、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態において、トラックエラー信号(TES)が入力される場合の、トラッキング装置の内部構成図である。
本実施形態のトラッキング装置は、キャリッジ駆動にステップモータを使用した場合を例とする。
MPU1401は、DSP1402をはじめ、図示しないリードLSI、ライトLSI、スピンドル制御LSI、上位インターフェースLSI等光ディスク装置全体を制御する。
光学ヘッド1407から出射される光ビームは、情報記録媒体の反射膜で反射し、光学ヘッド1407に戻る。
光学ヘッド1407では、光ビームの媒体面上での結像状態を表すフォーカス誤差信号及びトラックエラー信号が作成される。
フォーカス誤差信号は、DSP1402内部のADC1408に入力され、アナログ電圧信号がディジタル信号に変換される。
ADC1408の出力は、加算機1415に入力され、MPU1401及びDSP1402の制御部1403が様々な用途で与えるオフセット信号を加算し、AMP1409に入力される。
制御部1403は、メモリ1406に記憶された感度補正ゲインを読み出し、AMP1409に設定する。この制御部1403は、本発明の、第1の測定手段、第2の測定手段、制御手段及び移動手段として機能する。また、メモリ1406は、本発明の記憶手段として機能する。
AMP1409は、加算機1415の出力に、フォーカス誤差信号の感度補正ゲインを乗算する。
フォーカス誤差信号の感度補正ゲイン値はフォーカス制御部1410に入力される。
フォーカス制御部1410ではディジタルフィルタ演算が行われ(PID等)、フォーカスコイルを駆動する制御信号が出力される。
フォーカス制御部1410は、タイマ1404に設定されたタイミングで割り込み制御部1405が起動されて、割り込み制御部1405により与えられたタイミングにより一定時間毎に演算処理が行われる。
フォーカス制御部1410の出力は、スイッチ回路1411に入力される。
スイッチ回路1411は制御部1403によって操作され、フォーカスサーボループを閉じる時にオン、開く時にオフされる。
加算機1417では、フォーカスサーボループを開いた状態で、フォーカスサーチ動作時にフォーカス駆動信号が制御部1403から与えられる。
制御部1403は、メモリ1406に記憶されたフォーカス駆動感度補正ゲイン値を読み出し、AMP1412に設定する。
AMP1412は、加算機1417からの出力に、フォーカス駆動感度補正ゲインを乗算する。
driver1413ではAMP1412の出力電圧をフォーカスコイル1414の駆動電流信号に変換し、フォーカスコイル1414を駆動する。
次に、図15に示されるように、トラックエラー信号(TES)は、AMP/FILTER/オフセット加算回路1418を経由して、DSP1402内部のADC1419に入力され、アナログ電圧信号がディジタル信号に変換される。
AMP/FILTER/オフセット加算回路1418では、トラックエラー信号のオフセット補正が行われる。
オフセット補正は、ADC1419でディジタル信号に変換されたトラックエラー信号の中心が基準信号と合致するように、制御部1403がDAC1441を経由してオフセット補正信号をAMP/FILTER/オフセット加算回路1418に入力することにより行われる。
AMP/FILTER/オフセット加算回路1418にはトラックエラー信号を増幅し、高域を遮断するLPFも含まれる。
AMP/FILTER/オフセット加算回路1418はDSP1402のADC1419と二値化回路1426に入力される。
ADC1419は前述のとおり、アナログトラックエラー信号をディジタル信号に変換して出力する。
制御部1403は、メモリ1406に記憶されたトラックエラー信号感度補正ゲイン値を読み出し、AMP1420に設定する。
AMP1420は媒体容量の種別ごとに異なるトラックエラー信号感度補正を行う。
そしてAMP1420からの出力は、トラック制御部1421に入力される。
トラック制御部1421ではディジタルフィルタ演算が行われ(PID等)、トラックコイル1425を駆動する制御信号が出力される。
トラック制御部1421は、タイマ1404に設定されたタイミングで割り込み制御部1405が起動されて、割り込み制御部1405により与えられたタイミングにより一定時間毎に演算処理が行われる。
トラック制御部1421からの出力は、加算機1436、スイッチ回路1422、加算機1438、AMP1423、driver1424を経由して、トラックコイル1425を駆動する。
加算機1436では、キャリッジ駆動時に発生する反力を補正する信号が加算される。
キャリッジ上にバネで支持されたトラックアクチュエータによる2段トラッキング方式では、キャリッジ駆動時に発生する反力を補正する必要があるためである。
スイッチ回路1422は制御部1403によって操作され、トラックサーボループを閉じる時にオン、開く時にオフされる。
加算機1438では、トラックサーボループを開いた状態で、トラック駆動信号が制御部1403から与えられる。
制御部1403は、メモリ1406に記憶されたトラック駆動感度補正ゲイン値を読み出し、AMP1423に設定する。
AMP1423は、加算機1438からの出力にトラック駆動感度補正ゲインを乗算する。
driver1424ではAMP1423の出力電圧をトラックコイル1425の駆動電流信号に変換し、トラックコイル1425を駆動する。
トラック制御部1421の出力は、相対変位検出回路1431に入力される。
キャリッジ上にバネで支持されたトラックアクチュエータによる2段トラッキング方式では、トラックアクチュエータとキャリッジの相対位置関係を検出し、規定変位量が発生した場合にキャリッジ駆動を行い、相対変位量を規定の範囲内におさめる必要がある。
スイッチ回路1432では制御部1403により駆動のオン及びオフを制御できる。
キャリッジ駆動を行うことにより、トラックアクチュエータとキャリッジ相対変位がキャリッジの移動速度で切り替わる。そのため、スイッチ回路1432は、キャリッジの移動に応じた変位量の変化をトラック制御部1421に出力する。
そして、加算機1440及びdriver1433を経由した信号に基づいて、キャリッジ1434は駆動される。
二値化回路1426の経路は、シーク制御に使用され、シーク制御中はスイッチ回路1422及びスイッチ回路1432がオフされ、スイッチ回路1429及びスイッチ回路1430がオンされ、前述の説明と選択的に制御ブロックが切り替わる。
二値化回路1426では、トラックエラー信号を基準電圧で比較することで、デジタル的なトラック交差信号に変換される。
二値化回路1426からの二値化信号はカウンタ/速度検出回路1427に入力され、二値化信号の係数により光ビーム移動距離、移動速度が検出される。
シーク制御部1428では、光ビーム移動距離や速度に応じてキャリッジもしくはトラックアクチュエータを駆動する制御信号を演算する。
シーク制御部1428からの出力は、スイッチ回路1429及びスイッチ回路1430を経由して、それぞれの駆動系に加算される。
MPU1401により制御されるスピンドルモータ制御部1450は、回転同期信号をトラック制御部1421に出力する。
トラック制御部1421は、スピンドルモータ1450からの回転同期信号に基づいて、トラック駆動指示値の低域成分を出力する。
トラック制御部1421が出力したトラック駆動指示値の低域成分は制御部1403に出力される。
制御部1403は、入力したトラック駆動指示値の低域成分から記憶すべきトラック駆動指示値をサンプリングし、メモリ1406に記憶する。MPU1401は任意のタイミングで制御部1403を経由して、メモリ1406に記憶されたトラック駆動指示値を参照することが可能である。
キャリッジ駆動にステップモータを使用した場合、トラックサーボ制御部には、トラック制御部1421から出力される、トラック駆動指示値の低域成分が相対変位検出回路1431に出力される。
相対変位検出回路1431の出力はスイッチ回路1432、加算機1440を経由してモータドライバ回路1433に接続される。
そして、相対変位検出回路1431は、検出したトラックアクチュエータとキャリッジの変位を基準レベルと比較し、正側もしくは負側(アウタ側もしくはインナ側)に規定値以上の変位を検出した場合にキャリッジ1434を駆動するパルスを出力する。
相対変位検出回路1431は、トラック駆動指示値の低域成分からトラックアクチュエータとキャリッジの変位を検出する。この相対変位検出回路1431は、本発明の出力手段として機能する。
すなわち、相対変位検出回路1431は、所定のタイミングで測定されたトラック駆動指示値の低域成分を駆動感度係数で除算してトラックアクチュエータとキャリッジとの間の相対位置ずれ量を検出し、又は、トラック駆動指示値の低域成分を駆動感度係数で除算後、トラック駆動指示値の低域成分を所定のタイミングで測定させてトラックアクチュエータとキャリッジとの間の相対位置ずれ量を検出する。
そして、相対変位検出回路1431は、検出したトラックアクチュエータとキャリッジとの相対位置ずれ量が所定の値となった場合に、キャリッジを駆動する信号を出力する。
規定値以上の変位とは、例えば、キャリッジのステップモータによる送りピッチが50umであった場合、(50um/2)+αを30umと設定する。
アウタ側に変位した場合を例にとると、相対変位検出回路1431は、+30umを超えるトラックアクチュエータとキャリッジ間の変位を検出した場合に、キャリッジ1434のステップモータを駆動してキャリッジをアウタ側に駆動する。
すると、1ピッチ50umであるから、トラックアクチュエータとキャリッジ間は30−50=−20umとなる。
また加算機1440には、シーク制御部1428の出力からスイッチ回路1430を経由して接続されており、キャリッジ単体で移動動作が可能となっている。
尚、シーク制御部1428の出力と、相対位置検出回路1431の出力はスイッチ回路1430及びスイッチ回路1432によって排他的に制御される。
また相対位置検出回路1431の出力は、AMP1432を経由してトラック制御部1421に出力される。
トラック制御部1421ではステップモータ駆動があったこととその極性を認識して、トラック駆動指示値を書き換えるよう、制御部1403に指示をだす。
制御部1403は、キャリッジが駆動された場合に、トラック制御部1421からの指示に基づいて、メモリ1406に記憶されているトラック駆動指示値を書き換える。すなわち、制御手段1403は、本発明の第2の測定手段として機能し、メモリ1406は、本発明の記憶手段として機能する。
例えばステップモータ駆動例では、制御部1403は−20um相当の値をメモリ1406に設定する。
また、トラックコイル1425は、ステップモータ駆動をすることによって、バネを介してトラックアクチュエータに反力が発生するので、その反力に相当する制御量が、AMP1439を経由して与えられる。
シーク時のステップモータ駆動に関しては、特に説明を省略する。
次に、図14及び図15に示されるトラック制御部の内部構成について、図16を参照して説明する。図16は、図14及び図15に示されるトラック制御部の内部ブロックである。
トラックエラー信号感度補正の為のAMP1420の出力は、トラック制御部1421に入力される。
トラック制御部1421は、入力したトラックエラー信号に対して位相進み補償フィルタ1601、位相遅れ補償フィルタ1602及び低域補償フィルタ1603による演算を行い、その出力の合計を加算回路1604で加算する。
一方、トラック制御部1421には、参照タイミングとして回転同期信号タイミングが入力される。
そして、トラック制御部1421は、この参照タイミングで測定した低域補償フィルタ1603の出力を制御部1403に出力する。
また、制御部1403は、相対位置検出回路1431の出力によりステップモータ駆動によるキャリッジ駆動が行われ、キャリッジを駆動した場合、メモリ1406に記憶されているトラック駆動指示値を書き換える。
これは、トラック駆動指示値に対するトラックアクチュエータとキャリッジの相対位置変位量を正規化する必要があることを理由とする。
相対位置検出回路1431の出力に装置間誤差があると、ステップモータの駆動によるキャリッジの駆動のタイミングが装置間で異なることとなる。
そのため、実際の変位量よりも大きな変位を検出してしまった場合、ステップモータ回転を保持する相間のトラックに辿り着き難くなってしまうし、実際の変位量よりも小さな変位を検出してしまった場合、実際のトラックアクチュエータとキャリッジ相対位置変位量が大きくなってしまう。
その結果、トラックサーボが不安定になったり、トラックエラー信号がずれた位置でトラッキングすることにより記録再生の信頼性が劣化したり、最悪隣接トラックデータを劣化させることになってしまう可能性もある。
またステップモータ駆動によるキャリッジ駆動時、制御部1403がメモリ1406に記憶されているトラック駆動指示値を書き換える処理を行うが、キャリッジは50um動くものに対して、トラックアクチュエータを過剰に補正してしまったり、補正量が足らなかったりし、トラックサーボ安定性を損なうことになる。
次に、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態において、トラックアクチュエータとキャリッジの相対変位が発生した時のトラックセンタからのずれについて説明する。図17は、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態において、トラックアクチュエータとキャリッジの相対変位が発生した時のトラックセンタからのずれを示すグラフである。
相対変位0の時トラック中心をビームが追従するが、媒体偏心及びキャリッジ停止位置により相対位置ずれが発生する。
例えば、トラックセンタからのずれが±0.036um以上発生した時に記録再生特性に影響を及ぼすとすると、相対位置ずれは、最大約100um許容できることになる。
本実施形態の方式では、トラック駆動指示値の低域成分から変位を検出して駆動するので、媒体等偏心による相対位置ずれが±30um発生したとすると、最大100−30=±70umの直流変位を検出した時点でキャリッジを駆動しなければならない。
そこで、トラック駆動指示値の低域成分に対するトラックアクチュエータとキャリッジとの相対位置変位量の正規化について図18を参照して説明する。
図18は、媒体1回転に1本トラックジャンプを行い同一トラックキープ状態から、規定のトラック本数に相当する間トラックジャンプを停止しキャリッジ固定でトラックアクチュエータのみでスパイラル追従させ、再度同一トラックキープ状態にした時のトラック駆動指示値の低域成分の挙動を示す概念図である。
キャリッジ固定でトラックアクチュエータのみでスパイラル追従させることで、トラックアクチュエータとキャリッジと相対変位が発生する。
すると、バネ支持されたトラックアクチュエータを駆動しているので、変位量に比例したトラック駆動指示値の低域成分が発生する。
トラック駆動指示値は例えば回転同期信号の立ち上がりエッジタイミングでWサンプリングされる。
本実施形態では、元のトラックNo.と変位させた後のトラックNo.との差から、トラック本数を導き出し、トラックピッチと乗算して変位量を導き出す。そして、サンプリングされた元のトラックのトラック駆動指示値の低域成分と変位後のトラック駆動指示値の低域成分との差を計算し、その結果を変位量で除算することにより、基準変位に対するトラック駆動指示値の低域成分の駆動感度係数が導き出される。
次に、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態の動作について図19を参照して説明する。図19は、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態の動作のフローチャートである。
本実施形態では、MPUは、測定処理が実行されると、トラックキープモードにして、同一トラックをトラッキングし続けるモードとする(S1901)。
実際の制御は1回転に1回トラックジャンプが行われる。
次に、制御部は、スピンドルモータの回転信号のエッジを検出する(S1902)。
そして、制御部は、スピンドルモータの回転信号に同期した所定のタイミングでトラック駆動指示値の低域成分をサンプリングし、サンプリングした値をAに積算する(S1903,S1904)。本実施形態では、n回分のデータ取得を行う。本複数回積算処理はノイズ除去を目的とする。
次に、MPUは、トラックキープモードをオフし、規定回転mだけwaitする(S1905,S1906)。本waitにより、トラックアクチュエータはディスク上のスパイラル上に構成されたトラックを追従し、キャリッジとトラックアクチュエータの相対位置変位を生じさせる。
次に、MPUは、再度トラックキープモードとする(S1907)。
そして、制御部は、再度スピンドルモータの回転信号のエッジを検出する(S1908)。
そして、制御部は、スピンドルモータの回転信号に同期した所定のタイミングでトラック駆動指示値の低域成分をサンプリングし、サンプリングされた値をBに積算する処理を行う(S1909,S1910)。なお、本実施形態では、n回分のデータ取得を行う。
また、S1909におけるスピンドルモータの回転信号に同期した所定のタイミングは、S1903におけるスピンドルモータの回転信号に同期した所定のタイミングと同じである。これにより、制御部は、ディスク回転中の同一回転角度において、トラック駆動指示値の低域成分をサンプリングすることとなる。
そして、制御部は、((B−A)/(m×トラックピッチ))/nを演算し、駆動感度係数を求める(S1911)。
そしてMPUは、制御部3から受信した駆動感度係数を不揮発メモリ51に記憶する(S1912)。
スピンドルモータの回転信号のエッジから、トラック駆動指示値の低域成分を算出する処理は、DSP内の制御部が行う。
次に、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態の適用結果について、図20を参照して説明する。図20は、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態において、トラックアクチュエータをトラックにスパイラル追従させた場合の、トラックエラー信号、トラック駆動指示値及びキャリッジの駆動状態を示す概念図である。
図20の(a)が、本実施形態を適用した結果であり、図20の(b)が従来例である。
図20の(a)に示されるように、本実施形態では、トラック駆動指示値の低域成分から30umの相対変位を検出し、キャリッジを駆動して、トラック駆動指示値を−50um分変化させる。
本実施形態の適用結果では、トラックエラー信号にはその時の挙動が発生せず、安定している。
一方、図20の(b)には、基準変位に対するトラック駆動指示値の低域成分の駆動感度係数が正規化されておらず、誤差を含んだ場合の挙動を示す。
図20の(b)は、基準変位に対するトラック駆動指示値の低域成分の駆動感度係数が実物よりも小さい場合を示す。
図20の(b)では、規定の30umを過ぎたところで相対変異が規定以上になったことを検出し、キャリッジを駆動したときのトラック駆動指示値の低域成分の書き換えで−50um相当変化させたつもりであるが、実物よりも小さな変位となってしまっている。
その結果、図20の(b)では、トラックエラー信号にはその時の挙動が現れ、トラックサーボ安定性を損なっている。
なお、トラック駆動指示値の低域成分の検出は、スピンドルモータ回転を停止させた状態で測定してもよい。このとき回転角度については考慮不要となる。
このように、本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態では、単位距離当たりのトラックアクチュエータの駆動感度係数を正確に算出することができる。
(トラッキング装置の第4の実施形態)
次に、本発明に係るトラッキング装置の第4の実施形態について説明する。本発明に係るトラッキング装置の第4の実施形態は、前述の本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態において行われていた、キャリッジを固定しつつ、トラックへのスパイラル追従によるトラックアクチュエータの移動を、キャリッジを固定しつつ、トラックアクチュエータのトラックジャンプにより置き換えた実施形態である。
すなわち、本発明に係るトラッキング装置の第4の実施形態の構成及びその他の動作は、前述の本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態と同様であるため、省略する。
図21は、本発明に係るトラッキング装置の第4の実施形態において、情報記録媒体1回転に1本トラックジャンプを行うことによる同一トラックキープ状態から、規定のトラック本数に相当する間、トラックキープ状態を解除し、キャリッジ固定でトラックアクチュエータのみでトラックジャンプさせ、再度同一トラックキープ状態にした時のトラック駆動指示値の低域成分の挙動を示す概念図である。
また、図22に、本発明に係るトラッキング装置の第4の実施形態の動作のフローチャートを示す。
図22に示されるフローチャートは、図19に示される、S1906のm回転wait動作を、m本トラックジャンプ動作に置き換えたものである。その他の動作は前述の第3の実施形態と同様である。
本実施形態では、MPUは、測定処理が実行されると、トラックキープモードにして、同一トラックをトラッキングし続けるモードとする(S2201)。
実際の制御は1回転に1回トラックジャンプが行われる。
次に、制御部は、スピンドルモータの回転信号のエッジを検出する(S2202)。
次に、制御部は、トラック駆動指示値の低域成分をサンプリングし、サンプリングされた値をAに積算する(S2203,S2204)。
本実施形態では、n回分のデータ取得を行う。本複数回積算処理はノイズ除去を目的とする。
次に、MPUは、トラックキープモードをオフし、規定回転mだけトラックアクチュエータをトラックジャンプさせる(S2205,S2206)。
このトラックジャンプにより、トラックアクチュエータはディスク上のスパイラル上に構成されたトラックをジャンプし、キャリッジとトラックアクチュエータの相対位置変位が生じる。
次に、MPUは、再度トラックキープモードとする(S2207)。
そして、制御部は、再度スピンドルモータの回転信号のエッジを検出する(S2208)。
そして、制御部は、トラック駆動指示値の低域成分をサンプリングし、サンプリングされた値をBに積算する処理を行う(S2209,S2210)。なお、本実施形態では、n回分のデータ取得を行う。
また、S2209におけるスピンドルモータの回転信号に同期した所定のタイミングは、S2203におけるスピンドルモータの回転信号に同期した所定のタイミングと同じである。これにより、制御部は、ディスク回転中の同一回転角度において、トラック駆動指示値の低域成分をサンプリングすることとなる。
そして、制御部は、((B−A)/(m×トラックピッチ))/nを演算し、駆動感度係数を求める(S2211)。
そして、MPUは、制御部から受信した駆動感度係数を不揮発メモリに記憶する(S2212)。
スピンドルモータの回転信号のエッジから、トラック駆動指示値の低域成分を算出する処理は、DSP内の制御部が行う。
以上のように、本発明に係るトラッキング装置の第4の実施形態では、前述の本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態と同様に、トラックアクチュエータの駆動感度係数を正確に算出することができる。
(トラッキング装置の第5の実施形態)
次に、本発明に係るトラッキング装置の第5の実施形態について説明する。本実施形態のトラッキング装置は、情報記録媒体としてのディスクの回転を停止及びトラックサーボループを閉じた状態から、トラックジャンプを行う実施形態である。
すなわち、本発明に係るトラッキング装置の第5の実施形態の構成及びその他の動作は、前述の本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態と同様である。
図23は、本発明に係るトラッキング装置の第5の実施形態において、情報記録媒体としてのディスクの回転を停止させ、トラックサーボループを閉じた状態から、トラックジャンプを行い、トラックジャンプ前後のトラック駆動指示の変化を表した概念図である。
トラックジャンプをすることによって、トラックアクチュエータとキャリッジ相対位置に変位が生じて、変位量に比例したトラック駆動指示値が発生する。
次に、本発明に係るトラッキング装置の第5の実施形態の動作について図24を参照して説明する。図24は、本発明に係るトラッキング装置の第5の実施形態の動作のフローチャートである。
本実施形態では、MPUは、測定処理が実行されると、一旦トラックサーボ及びフォーカスサーボをオフし、スピンドルモータ回転を停止する(S2401,S2402,S2403)。
そして、MPUは、再度フォーカスサーボ及びトラックサーボオンとする(2404,2405)。
そして、制御部は、トラック駆動指示値をサンプリングし、サンプリングしたトラック駆動指示値をAに積算する(S2406,S2407)。本実施形態では、n回分のデータ取得を行う。本複数回積算処理はノイズ除去を目的とする。
次にMPUは、トラックアクチュエータをm本トラックジャンプさせ(S2408)、トラックアクチュエータとキャリッジの相対位置変位を発生させる。
そして再度、制御部は、トラック駆動指示値をサンプリングし、サンプリングしたトラック駆動指示値をBに積算する(S2409,S2410)。本実施形態では、n回分のデータ取得を行う。
そして、制御部は、((B−A)/(m×トラックピッチ))/nを演算し、駆動感度係数を求める(S2411)。
そして制御部は、駆動感度係数を不揮発メモリ51に記憶するようMPUに指示し、MPUは、制御部から受信した駆動感度係数を不揮発メモリ51に記憶する(S2412)。
その後、MPUは、トラックサーボをオフし(S2413)、フォーカスサーボをオフし(S2414)、スピンドルモータを回転させ(S2415)、フォーカスサーボをオンし(S2416)、トラックサーボをオンさせる(S2417)。
トラック駆動指示値を算出する処理は、DSP2内の制御部3が担う。
また、本実施形態では、相対変位検出回路は、測定されたトラック駆動指示値を駆動感度係数で除算してトラックアクチュエータとキャリッジとの間の相対位置ずれ量を検出し、検出したトラックアクチュエータとキャリッジとの間の相対位置ずれ量が所定の値となった場合に、キャリッジを駆動するよう指示する。
このように、本発明に係るトラッキング装置の第5の実施形態においても、前述の本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態と同様に、トラックアクチュエータの駆動感度係数を正確に算出することができる。
(トラッキング装置の第6の実施形態)
次に、本発明に係るトラッキング装置の第6の実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のトラッキング装置は、同一トラックキープ中に、ステップモータを1ステップ回転駆動する実施形態である。
すなわち、本発明に係るトラッキング装置の第6の実施形態の構成及びその他の動作は、前述の本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態の構成及びその他の動作と同様である。
図25は、本発明に係るトラッキング装置の第6の実施形態において、同一トラックキープ中に、ステップモータを1ステップ回転駆動し、キャリッジが駆動(50[um])された際における、駆動前後でのトラック駆動指示値の低域成分の変化を表した概念図である。
トラックアクチュエータを同一トラックを維持させつつキャリッジを駆動をすることによって、トラックアクチュエータとキャリッジとの間の相対位置に変位が生じて、変位量に比例したトラック駆動指示値の低域成分が発生する。
次に、本発明に係るトラッキング装置の第6の実施形態の動作について図26を参照して説明する。図26は、本発明に係るトラッキング装置の第6の実施形態の動作のフローチャートである。
本実施形態では、MPUは、測定処理が実行されると、トラックアクチュエータをトラックキープモードにして、同一トラックをトラッキングし続けるモードとする(S2601)。
実際の制御は1回転に1回トラックジャンプが行われる。
次に、制御部は、スピンドルモータの回転信号のエッジを検出する(S2602)。
そして、制御部は、スピンドルモータの回転信号に同期したタイミングでトラック駆動指示値の低域成分をサンプリングし、サンプリングしたトラック駆動指示値の低域成分をAに積算する(S2603,S2604)。本実施形態では、n回分のデータ取得を行う。
本複数回積算処理はノイズ除去を目的とする。
次に、MPUは、ステップモータを1ステップ回転駆動しキャリッジを移動させる(S2605)。トラックアクチュエータのトラックはキープ状態を保っているので、キャリッジの移動により、キャリッジとトラックアクチュエータとの間に相対位置変位が生じる。
そして、制御部は、再度スピンドルモータの回転信号のエッジを検出する(S2606)。
そして、制御部は、スピンドルモータの回転信号に同期したタイミングでトラック駆動指示値の低域成分をサンプリングし、サンプリングしたトラック駆動指示値の低域成分をBに積算する処理を行う(S2607)。本実施形態では、n回分のデータ取得を行う。
なお、S2607におけるスピンドルモータの回転信号に同期した所定のタイミングは、S2603におけるスピンドルモータの回転信号に同期した所定のタイミングと同じである。これにより、制御部は、ディスク回転中の同一回転角度において、トラック駆動指示値の低域成分をサンプリングすることとなる。
そして、制御部は、((B−A)/(1ステップ駆動キャリッジ送り距離))/nを駆動感度係数として演算し、駆動感度係数を求める(S2609)。
そして、制御部は、駆動感度係数を不揮発メモリ51に記憶するようMPUに指示をだす。MPUは、制御部から受信した駆動感度係数を不揮発メモリ51に記憶する(S2610)。
スピンドルモータの回転信号のエッジを検出からトラック駆動指示値の低域成分を算出する処理は、DSP2内の制御部3が担う。
このように、本発明に係るトラッキング装置の第6の実施形態においても、前述の本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態と同様に、トラックアクチュエータの駆動感度係数を正確に算出することができる。
(トラッキング装置の第7の実施形態)
次に、本発明に係るトラッキング装置の第7の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態は、ディスク回転を停止し、トラックサーボループを閉じた状態から、ステップモータを1ステップ回転駆動する実施形態である。
すなわち、本発明に係るトラッキング装置の第7の実施形態の構成及びその他の動作は、前述の本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態の構成及びその他の動作と同様である。
図27は、ディスク回転を停止し、トラックサーボループを閉じた状態から、ステップモータを1ステップ回転駆動しキャリッジを駆動し(50[um])、駆動前後のトラック駆動指示値の変化を表した概念図である。
キャリッジを駆動をすることによって、トラックアクチュエータとキャリッジ相対位置に変位が生じて、変位量に比例したトラック駆動指示値が発生する
次に、本実施形態のトラッキング装置の動作について図28を参照して説明する。図28は、本発明に係るトラッキング装置の第7の実施形態の動作のフローチャートである。
本実施形態では、MPUは、測定処理が実行されると、一旦トラックサーボ及びフォーカスサーボをオフし、スピンドルモータ回転を停止させる(S2801,S2802,S2803)。
そして、MPUは、再度フォーカスサーボ及びトラックサーボオンとする(S2804,S2805)。
そして、制御部は、トラック駆動指示値をサンプリングし、サンプリングしたトラック駆動指示値をAに積算する(S2806,S2807)。n回分のデータ取得を行う。本複数回積算処理はノイズ除去を目的とする。
次に、MPUは、ステップモータを1ステップ回転駆動しキャリッジを駆動する(S2808)。
トラックアクチュエータはトラックのキープ状態を保っているので、キャリッジとトラックアクチュエータの相対位置変位が生じる。
そして再度、制御部は、トラック駆動指示値をサンプリングし、サンプリングしたトラック駆動指示値をBに積算する(S2809,S2810)。本実施形態では、n回分のデータ取得を行う。
そして、制御部は、((B−A)/(1ステップ駆動キャリッジ送り距離))/nを駆動感度係数として演算し、駆動感度係数を求める(S2811)。
そして、制御部は、この駆動感度係数を不揮発メモリ51に記憶するようMPUに指示する。MPUは、制御部から受信した駆動感度係数を不揮発メモリ51に記憶する(S2812)。
その後、MPUは、トラックサーボをオフし(S2813)、フォーカスサーボをオフし(S2814)、スピンドルモータを回転させ(S2815)、フォーカスサーボをオンし(S2816)、トラックサーボをオンさせる(S2817)。
トラック駆動指示値の低域成分を算出する処理は、DSP2内の制御部が担う。
このように、本発明に係るトラッキング装置の第7の実施形態においても、前述の本発明に係るトラッキング装置の第3の実施形態と同様に、トラックアクチュエータの駆動感度係数を正確に算出することができる。
尚、上記の各実施形態は情報記録媒体としてMO媒体を用いた光ディスク装置を例にとるものであったが、これ以外にDVDや相変化型媒体等の適宜の光ディスク装置につき、そのまま適用することができる。
また本発明は、上記の各実施形態の数値による限定は受けない。
更に本発明は、目的及び利点を損なわない範囲の全ての変形を含む。
以上のように、本発明に係るトラッキング装置は、MO媒体やDVD媒体などの情報記録媒体を用いた光ディスク装置に適している。

Claims (8)

  1. フォーカスサーボループを閉じた状態で、トラックアクチュエータを振動させる振動手段と、
    前記振動によって得られたトラックエラー信号から前記トラックアクチュエータが情報記録媒体のトラックを横断したトラック横断本数を算出するトラック横断本数算出手段と、前記算出されたトラック横断本数と基準トラック横断本数との比に基づく値からトラックアクチュエータの加速性能定数を算出する加速性能算出手段とを備え
    前記振動手段は、
    nを自然数として、前記トラックアクチュエータの振動周期を情報記録媒体の回転周期の1/n倍の周期とし、
    前記トラック横断本数算出手段は、
    kを1/2又は自然数として、前記トラックアクチュエータが前記振動手段により振動され、情報記録媒体がk回転する間の第1のトラック横断本数を算出すると共に、
    前記トラックアクチュエータが前記振動手段により振動されていない状態で、情報記録媒体がk回転する間の情報記録媒体の偏心による第2のトラック横断本数を算出し、
    前記第1のトラック横断本数から、前記第2のトラック横断本数を減算して第3のトラック横断本数を算出し、
    前記加速性能算出手段は、前記第3のトラック横断本数と前記基準トラック横断本数との比からトラックアクチュエータの加速性能定数を算出することを特徴とするトラッキング装置。
  2. 前記算出されたトラック横断本数と基準トラック横断本数との比に基づく値が、
    前記算出されたトラック横断本数にトラックのピッチを乗算した距離と、
    前記基準トラック横断本数にトラックのピッチを乗算した距離に対応する値との比であることを特徴とする請求の範囲第1項記載のトラッキング装置。
  3. 前記トラック横断本数算出手段による前記トラック横断本数の算出は、
    情報記録媒体の回転を停止した状態で行うことを特徴とする請求の範囲第1項記載のトラッキング装置。
  4. 前記振動手段は、
    前記トラックアクチュエータの振動周波数をトラックアクチュエータの一次周波数よりも大きい周波数とすることを特徴とする請求の範囲第1項記載のトラッキング装置。
  5. キャリッジに支持されたトラックアクチュエータと、
    前記キャリッジ上の第1の位置に前記トラックアクチュエータが位置し、且つトラックサーボループが閉じられた状態で、情報記録媒体の回転中の特定の回転角度におけるトラック駆動指示値の第1の値を測定すると共に、
    前記キャリッジが駆動されずに、前記トラックアクチュエータが前記第1の位置から所定のトラック本数ずらされた前記キャリッジ上の第2の位置に位置し、且つトラックサーボループが閉じられた状態で、前記特定の回転角度と同一回転角度における、前記トラック駆動指示値の第2の値を測定する第1の測定手段と、
    前記測定された前記第1の値と前記第2の値との差を、前記所定のトラック本数から得られる前記キャリッジ上の前記第1の位置と前記第2の位置との間の距離で除算することにより、トラック駆動指示値の駆動感度係数を求める制御手段とを備えることを特徴とするトラッキング装置。
  6. キャリッジに支持されたトラックアクチュエータと、
    情報記録媒体の回転が停止され、前記キャリッジ上の第1の位置に前記トラックアクチュエータが位置し、且つトラックサーボループを閉じた状態で第1のトラック駆動指示値を測定すると共に、
    情報記録媒体の回転が停止され、前記キャリッジが駆動されずに、前記トラックアクチュエータが前記第1の位置から所定のトラック本数ずらされた前記キャリッジ上の第2の位置に位置し、且つトラックサーボループを閉じた状態で第2のトラック駆動指示値を測定する第1の測定手段と、
    前記第1のトラック駆動指示値と前記第2のトラック駆動指示値との差を、前記所定のトラック本数から得られる前記第1の位置と前記第2の位置との間の距離で除算することにより、トラック駆動指示値の駆動感度係数を求める制御手段とを備えることを特徴とするトラッキング装置。
  7. キャリッジに支持されたトラックアクチュエータと、
    前記キャリッジ上の第1の位置に前記トラックアクチュエータが位置し、且つトラックサーボループが閉じられた状態で、情報記録媒体の回転中の特定の回転角度のトラック駆動指示値の第1の値を測定すると共に、
    前記第1の位置においてトラックアクチュエータが位置していたトラックと同一のトラックにトラックアクチュエータが位置付けられたまま、前記キャリッジが駆動され、前記トラックアクチュエータが前記第1の位置からずらされた前記キャリッジ上の第2の位置に位置し、且つトラックサーボループが閉じられた状態で、前記特定の回転角度と同一の回転角度におけるトラック駆動指示値の第2の値を測定する第1の測定手段と、
    前記第1の値と前記第2の値との差を、前記キャリッジの駆動量から得られる前記第1の位置と前記第2の位置との間の前記キャリッジ上で計った距離で除算することにより、トラック駆動指示値の駆動感度係数を求める制御手段とを備えることを特徴とするトラッキング装置。
  8. キャリッジに支持されたトラックアクチュエータと、
    前記キャリッジ上の第1の位置に前記トラックアクチュエータが位置し、情報記録媒体の回転が停止され、且つトラックサーボループを閉じた状態で、第1のトラック駆動指示値を測定すると共に、
    前記第1の位置においてトラックアクチュエータが位置していたトラックと同一のトラックにトラックアクチュエータが位置付けられたまま、前記キャリッジが駆動され、前記
    トラックアクチュエータが前記第1の位置からずらされた前記キャリッジ上の第2の位置に前記トラックアクチュエータが位置し、情報記録媒体の回転が停止され、トラックサーボループを閉じた状態で、第2のトラック駆動指示値を測定する第1の測定手段と、
    前記第1のトラック駆動指示値と前記第2のトラック駆動指示値との差を、前記キャリッジの駆動量から得られる前記第1の位置と前記第2の位置との間の前記キャリッジ上での距離で除算することにより、トラック駆動指示値に対する駆動感度係数を求める制御手段とを備えることを特徴とするトラッキング装置。
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