JPH01206232A - 光ディスク用機械特性試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光ディスクのトラック振れおよび面振れを測
定する試験機に関するものである。

（従来の技術） トラック振れと面振れとは、はぼ同様の装置構成になっ
ているので、トラック振れを例にして従来の技術を説明
する。

第９図は従来のトラック振れの測定機のブロック図であ
って、ｌは光ディスク、２はレンズアクチュエータ、ト
ラックずれ検出用ディテクタ、レーザダイオード、レン
ズ位置検出用素子などから構成されている光ヘッド、３
は光ヘッド２の４分割ディテクタに接続されており、加
算器および減算器などから構成されているトラックずれ
検出回路、４は位相遅れ進み回路などから構成されてい
る制御器、５はアクチュエータを駆動するための電流増
幅器、６は静電容量型センサの信号を増幅する変換増幅
器である。

光ディスク１に設けられている案内溝で反射された光の
強度を光ヘッド２のなかに設置されている４分割ディテ
クタで検出する。ディテクタの信号はトラックずれ検出
回路３内の加算器および減算器なとで構成されトラック
ずれ信号が得られる。

この信号が零になるように、制御器４および電流増幅器
５を通して光ヘツド内のレンズアクチュエータを駆動す
る閉ループが構成されている。すなわち、トラックサー
ボが完全に達成されている場合、ディスクの案内溝また
は案内用マークに対物レンズは追従している。対物レン
ズの動きを静電容量型のセンサおよび変換増幅器６で検
出する。

この出力信号が案内溝または案内用マークの動きを示し
ている。

しかし、この従来の方式は対物レンズを追従させるので
、本質的にトラックサーボ帯域以下でしか測定値には意
味は無く、またレンズの動きを測定する高精度のセンサ
が必要である。

（発明が解決しようとする課題）・ 本発明は、模擬のアクチュエータ回路および模擬のトラ
ック振れ発生回路または面振れ発生回路を用い、トラッ
ク振れまたは面振れを推定し、安価で高精度の測定が可
能な試験機を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の光ディスク用機械特性試験機は、（１）トラッ
ク振れを推定するためには、光ヘッドによって光ディス
ク上の情報を再生または記録する光ディスク装置におい
て、アクチュエータの駆動電流信号に基づいて当該アク
チュエータのディスクの半径方向位置を模擬するアクチ
ュエータ模擬回路と、ディスクの回転に伴って発生する
トラック振れを電気回路で模擬するトラック振れ発生回
路と、前記アクチュエータ模擬回路からの模擬の位置信
号と前記トラック振れ発生回路からの模擬のトラック振
れ信号の差を求めるトラックずれ信号用減算器と、対物
レンズで検出したトラックずれ信号と前記減算器の出力
とのモデル化誤差を求めるモデル修正用減算器と、前記
モデル修正用減算器の出力を係数倍する複数の増幅器と
、前記増幅器の出力をアクチュエータ模擬回路およびト
ラック振れ発生回路に加えるための複数の加算器とによ
り構成し、 （２）面振れを推定するためには、アクチュエータの駆
動電流信号に基づいてディスクの軸方向位置を模擬する
アクチュエータ模擬回路と、ディスクの回転に伴って発
生するディスクの軸方向の振れを電気回路で模擬する面
振れ発生回路と、前記アクチュエータ模擬回路からの模
擬の位置信号と面振れ発生回路の模擬の面振れ信号の差
を求める焦点ずれ信号用減算器と、対物レンズで検出し
た焦点ずれ信号と前記減算器の出力とのモデル化誤差を
求めるモデル修正用減算器と、前記モデル修正用減算器
の出力を係数倍する複数の増幅器と、前記増幅器の出力
をアクチュエータ模擬回路および面振れ発生回路に加え
るための複数の加算器とにより構成する。

（実施例） 第１図に本発明の一実施例のブロック図を示す。

トラック振れと面振れとは同様の装置構成になっている
ので、トラック振れを例にして以下に説明する。

第１図において、１〜５は第９図と同様である。

ので、説明は省略する。７は光ディスクを回転させるス
ピンドルモータ、１１はトラック制御用アクチュエータ
の動特性を電気回路で模擬したアクチュエータ模擬回路
、１２はディスクの回転に伴って発生するトラック振れ
を電気回路で模擬したトラック振れ発生回路、１３は模
擬の位置信号と模擬のトラック振れ信号との差を求める
トラックずれ信号用減算器、１４は対物レンズで検出し
たトラックずれ信号と減算器１３との出力との差、すな
わちモデル化誤差を求めるためのモデル修正用減算器、
１５、１６はモデル修正用減算器１４の出力を係数倍す
る増幅器、１７は乗算器１５の出力をアクチュエータ模
擬回路１１に加えるための加算器、２１はヘッドで検出
したトラックずれ信号、２２は模擬のトラックずれ信号
、２３はモデル化誤差信号、２４はトラック振れ信号、
２５はアクチュエータモデル修正用信号、２６はトラッ
ク振れ発生回路修正用信号、２７はアクチュエータ駆動
電流信号、２８はアクチュエータの模擬の位置信号であ
る。

アクチュエータ駆動電流信号２７は加算器１７を介し、
アクチュエータ模擬回路１１に入力される。ここではあ
らかじめ測定されたアクチュエータの動特性を電気回路
で模擬する働きがあり、このアクチュエータ模擬回路１
１の出力はアクチュエータの模擬の位置信号２８である
。同様にトラック振れを電気回路で模擬したトラック振
れ発生回路１２で模擬のトラック振れ信号２４が合成さ
れる。、トラックずれはアクチュエータの位置とトラッ
ク振れとの差であることから、模擬のアクチュエータの
位置信号２８と模擬のトラック振れ信号２４との差が減
算器１３で求められ、模擬のトラックずれ信号２２が得
られる。実際のトラックずれ信号２１と模擬のトラック
ずれ信号２２とはモデルが実際の動特性と完全に一致し
、かつ外乱がなければ両信号は完全に一致するはずであ
るが、そのような理想的な状況は通常は得られず、両信
号の間にはある程度の誤差が発生する。この誤差、すな
わちモデル化誤差を減算器１４で求め、増幅器１５．１
６で係数倍された後に、各モデルにフィードバックし、
各モデルを修正する。ここで各係数は各モデルの精度、
駆動信号中のノイズの量などで決定される。すなわち、
モデル化誤差がアクチュエータと比べてトラック振れの
方が大きい場合には、増幅器１５の係数が増幅器１６の
係数より小さい。また駆動信号２７のノイズが大きい場
合には、増幅器１５の係数は相対的に大きくなる。

以上のフィードバックループの作用により各モデルによ
る模擬のアクチュエータの位置信号２８および模擬のト
ラック振れ信号２４は実際の信号に近くなる。

第２図にトラッキング用アクチュエータの伝達特性の一
例を示す。第２図の縦軸は変位を駆動電流で除した量で
ある。４０〜５０Ｈ２程度に第１次の機械共振があり、
それ以上の周波数ではほぼ４０ｄＢ／ｄｅｃで減少して
いる。

第３図には前記アクチュエータの伝達特性を電気回路で
模擬した場合の特性測定結果の一例を示す。アクチュエ
ータを２次特性で模擬している。

すなわち、伝達特性のゲインＧは以下のように表わすこ
とができる。ただし、Ｓは複数の周波数、ζはダンピン
グ定数、ωはカットオフ角周波数とする。

第２図と比較して、はぼ一致した特性が得られているこ
とがわかる。

第４図にアクチュエータ模擬回路の一例を示す。

演算増幅器だけで回路が構成できる。

増幅器のゲインは上式のζ、ωによって決められる。

トラック振れ発生回路も、アクチュエータ模擬回路とほ
ぼ同様に構成できる。トラック振れは通常、回転数に比
例する成分が支配的であり、また高次の成分はど減少し
ている。例えばトラック振れ発生回路の伝達特性のゲイ
ンＧは（２）式のように表わされる。ここで右辺の前半
部は基本角周波数から４１ＭＢ／ｄｅｃでゲインが減少
する項であり、後半部は高調波の連続を示している。す
なわちω、、１は基本角周波数を示し、ω７□は２倍高
調波を示す。

第５図に一例としてｉが１から３まで、すなわち３倍高
調波までの伝達特性の計算値を示す。

第６図は他の実施例のブロック図であって、１８はトラ
ック振れ発生回路１２の出力にモデル修正用減算器１４
の出力を加算するための加算器である。

第６図において真のアクチュエータの位置をχ６、真の
トラック振れをＸｌ、アクチュエータの模擬の位置信号
２８をＸ２、トラック振れ信号２４をＸ↑。

とおくと、ヘッドで検出したトラックずれ信号２１はχ
Ｌ　　Ｘｈ　、模擬のトラックずれ信号２２はＸＬｆ−
Ｘ７、−ｔ−デル化誤差信号２３ハＸｔ　　Ｘｈ　　（
Ｘ：ｒ−Ｘｈ）となる。よって、加算器１８の出力信号
２９は、２３に２４を加算することから、χｔ−Ｘｈ十
Ｘごとなり、もしＸｈ＝Ｘ：となっていれば、出力信号
２９はれ、゛すなわち真のトラック振れとなる。アクチ
ュエータの動特性は前もって正確に測定でき、模擬回路
をほとんど実際のアクチュエータに一致させることが可
能であり、前述の仮定はほぼ満足される。

このようにトラック振れ発生回路１２の周波数帯域が制
限されていても、例えば基本波だけのトラック振れ発生
回路でも上述の理論で真のトラック振れが推定される。

第７図は本発明の別の実施例として、ディスクの回転数
が変化する方式（ＣＬＶ方式）の場合のトラック振れ発
生回路のパラメータ発生部のブロック図を示す。第７図
において、４１は回転数をカウントするカウンタ、４２
．４６は回転数に対応するパラメータを格納しておく読
み取り専用メモリ、４３．４７はディジタルアナログ変
換器、４４．４８は乗算器、４５はクロック信号発生器
である。

スピンドルモータ７またはディスクから検出した回転に
同期した信号、例えばエンコーダの原点パルス信号など
をカウンタ４１に入力し、クロック信号発生器４５のパ
ルス数を計数する。計数値は回転数に応じて変化する。

この計数値を複数の信号線で読み取り専用メモリ４２の
アドレスに入力する。

このメモリにはアドレスに対応して１個のデータ、すな
わちある回転数に対応するパラメータがあらかじめ記憶
されているので、アクセスすることによりこのデータが
出力される。このデータをディジタルアナグ変換器４３
によりアナログ量に変換し、この乗数信号ともう一方の
入力信号（被乗数信号イ）との積が乗算器４４で求めら
れる。

トラック振れ発生回路は、アクチュエータ模擬回路とほ
ぼ同様な構成となっているので、第８図のアクチュエー
タ模擬回路を例にして、具体的な挿入位置を説明する。

第８図において、演算増幅器ａは、入力信号すをある計
数だけ増幅し、その結果が出力信号Ｃとなる。係数は演
算増幅器ａの入力抵抗値とフィードバック抵抗値との比
で決まり、これを変化することにより、模擬回路の特性
が変化する。よって第７図において被乗数信号イを第８
図の信号すに、出力信号口を信号Ｃに対応させれば、出
力信号口は乗数信号倍だけされる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の光デスク用機械特性試験
機においては、トラック振れまたは面振れの推定値を、
特別なヘッドを用いることなくでき、安価かつ高精度な
試験機が構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例図、 第２図はトラックアクチュエータの伝達特性の測定例を
示す図、 第３図はアクチュエータ模擬回路の伝達特性の測定例を
示す図、 第４図はアクチュエータ模擬回路の一例を示す図、 第５図はトラック振れ発生回路の計算結果例を示す図、 第６図は本発明の他の実施例図、 第７図は本発明の別の実施例としてトラック振れ発生回
路のパラメータ発生部の構成を示すブロック図、 第８図はアクチュエータ模擬回路の他の例を示す図、 第９図は従来方法のトラック振れ検出機のブロック図で
ある。 １・・・光ディスク　　　　２・・・光へ７Ｆ３・・・
トラックずれ検出回路 ４・・・制御器　　　　　　５・・・電流増幅器６・・
・変換増幅器　　　　７・・・スピンドルモータ１１・
・・アクチュエータ模擬回路 １２・・・トラック振れ発生回路 １３・・・トラックずれ信号用減算器 １４・・・モデル修正用減算器 １５、１６・・・増幅器　　　　１７・・・加算器２１
・・・ヘッドで検出したトラックずれ信号２２・・・模
擬のトラックずれ信号 ２３・・・モデル化誤差信号　２４・・・トラック振れ
信号２５・・・アクチュエータモデル修正用信号２６・
・・トラック振れ発生回路修正用信号２７・・・アクチ
ュエータ駆動電流信号２８・・・アクチュエータの模擬
の位置信号２９・・・出力信号　　　　　４１・・・カ
ウンタ４２、４６・・・読み取り専用メモリ ４３．４７・・・ディジタルアナログ変換器４４．４８
・・・乗算器　　　　４５・・・クロック信号発生器間
　　弁理士　　　杉　　村　　輿　　作第１図 イ狂ｉイ自号めｈ１イン　（ｄＢ） 第６図 ２９−−一云λ１イちヤシ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光ヘッドによって光ディスク上の情報を再生または
   記録する光ディスク装置において、アクチュエータの駆
   動電流信号に基づいて当該アクチュエータのディスクの
   半径方向位置を模擬するアクチュエータ模擬回路と、デ
   ィスクの回転に伴って発生するトラック振れを電気回路
   で模擬するトラック振れ発生回路と、前記アクチュエー
   タ模擬回路からの模擬の位置信号と前記トラック振れ発
   生回路からの模擬のトラック振れ信号の差を求めるトラ
   ックずれ信号用減算器と、対物レンズで検出したトラッ
   クずれ信号と前記減算器の出力とのモデル化誤差を求め
   るモデル修正用減算器と、前記モデル修正用減算器の出
   力を係数倍する複数の増幅器と、前記増幅器の出力をア
   クチュエータ模擬回路およびトラック振れ発生回路に加
   えるための複数の加算器とにより構成したことを特徴と
   する光ディスク用機械特性試験機。 ２、アクチュエータの駆動電流信号に基づいてディスク
   の軸方向位置を模擬するアクチュエータ模擬回路と、デ
   ィスクの回転に伴って発生するディスクの軸方向の振れ
   を電気回路で模擬する面振れ発生回路と、前記アクチュ
   エータ模擬回路からの模擬の位置信号と面振れ発生回路
   からの模擬の面振れ信号の差を求める焦点ずれ信号用減
   算器と、対物レンズで検出した焦点ずれ信号と前記減算
   器の出力とのモデル化誤差を求めるモデル修正用減算器
   と、前記モデル修正用減算器の出力を係数倍する複数の
   増幅器と、前記増幅器の出力をアクチュエータ模擬回路
   および面振れ発生回路に加えるための複数の加算器とに
   より構成したことを特徴とする光ディスク用機械特性試
   験機。 ３、模擬のトラック振れ信号にモデル修正用減算器の出
   力信号を加えた信号を使用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用機械特性試験機。 ４、模擬の面振れ信号にモデル修正用減算器の出力信号
   を加えた信号を使用することを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の光ディスク用機械特性試験機。 ５、ディスクの回転数に対応してトラック振れのパラメ
   ータを生成する回路を有し、前記パラメータを受けてト
   ラック振れの動特性を変化させるトラック振れ発生回路
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第３項記載の光ディスク用機械特性試験機。６、ディス
   クの回転数に対応して面振れのパラメータを生成する回
   路を有し、前記パラメータを受けて面振れの動特性を変
   化させる面振れ発生回路を有することを特徴とする特許
   請求の範囲第２項または第４項記載の光ディスク用機械
   特性試験機。