JPH03194732A - 光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク装置

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JPH03194732A
JPH03194732A JP33598589A JP33598589A JPH03194732A JP H03194732 A JPH03194732 A JP H03194732A JP 33598589 A JP33598589 A JP 33598589A JP 33598589 A JP33598589 A JP 33598589A JP H03194732 A JPH03194732 A JP H03194732A
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JP
Japan
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focus
section
tracking
gain
signal
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JP33598589A
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English (en)
Inventor
Shizuo Nagata
永田 静男
Masahiro Takahashi
正博 高橋
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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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、光ディスク装置または光磁気ディスク装置(
これらを総称して以下単に光ディスク装置という)、特
にその騒音防止方式に関するものである。
(従来の技術) 従来、このような分野の技術としては、寺田和男著「光
ピックアップシステム設計の要点」、[6] (昭59
−10−31>日本工業技術センター、P、151,1
52.161 (文献1)に記載されるものがあった。
この文献に記載されているように、従来の光ディスク装
置は、光ビームを光ディスク上に照射し、その反射光よ
りフォーカスエラー(焦点合わせ誤差)及びトラッキン
グエラー(光ディスクのトラックに対するトレース誤差
)を検出してフォーカスエラー信号及びトラッキングエ
ラー信号を出力する光ピックアップ部と、前記フォーカ
スエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づきフォ
ーカス用駆動電流及びトラッキング用駆動電流を出力す
る駆動部と、前記フォーカス用駆動電流及びトラッキン
グ用駆動電流により前記光ピックアップ部をフォーカス
方向及びトラッキング方向に移動させるアクチュエータ
とを備えている。
この光ディスク装置では、例えばスピンドルモータで光
ディスクを回転させ、光ピックアップから出力したフォ
ーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づき
、駆動部によりアクチュエータを介して光ピックアップ
部をフォーカス方向及びトラッキング方向に移動させて
フォーカスエラー及びトラッキングエラーを消去するよ
うにフィードバック制御(サーボ)を行い、光ディスク
上の情報を読出すようにしている。
第2図(a)、(b)は、光ディスクの構造図であり、
同図<a)はその斜視図、及び同図(b>はインデック
ス部(以下、ID部という)の拡大図である。
この図に示すように、光ディスク1には、トラック番号
、セクタ番号等のアドレス情報等がID部と称する部分
に予めフォーマツティングされている。このID部は、
各セクタの先頭に位置しており、それ以降のデータ部の
アドレス等が記述されている。このID部は、第2図(
b)に示すように、凹凸のピット2により記述されてお
り、光ビームはこのID部を通過する際、フォーカスエ
ラー信号にもこの凹凸の影響がでる。
第3図は、光ビームがID部を通過する際のフォーカス
エラー信号AF及びフォーカス駆動電流FSの波形図で
ある。
第3図中のα部はID部自身の影響によるもので、β部
はα部の影響に対するフォーカスサーボの応答によるも
のである。
このフォーカスサーボの乱れβは各セクタ毎に発生する
もので、その周期T (S)はディスク回転数をN (
rpm) 、セクタ数をMとすると、N/60XM となり、周波数fは となる。例えば、回転数を3600rpm、セクタ数を
17とすると、 0 ・・・・・・(3) となり、この周波数1020Hzにて第3図に示したよ
うなフォーカス方向の振動が発生する。
第4図は、三浦種敏著「聴覚と音声」3版(昭57−7
−30>電子通信学会、P、424 (文献2)に記載
された、明りょう度試験クルーと一般人の最小可聴値曲
線を示す図である。
なお、・第4図の縦軸はオージオメータ用カプラ内の音
圧レベルであり、さらにA〜Fは年令層を示すもので、
A;12〜24才、B;25〜29才、C;30〜39
才、D、40〜49才、E;50〜59才、F:60才
以上を示している。
第4図に示すように、人間の聴力はlKH2〜4KH2
の聴力が他用波数に比べて高い。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記構成の光ディスク装置では次のよう
な課題があった。
従来の装置において、騒音周波数fは(2)式よりディ
スク回転数Nに比例しているため、ディスク回転数が低
くなれば、騒音周波数fが下がり、人間の聴覚では騒音
が聞こえなくなる。従って、低回転での光ディスク装置
では、本騒音の問題が発生しない。ところが、(3)式
で求めたフォーカス方向の騒音周波数f==;=IKH
2は人間の聴覚ではかなりの騒音となる。
それゆえ、ディスク回転数Nを下げれば、騒音は下がる
のではあるが、ディスク回転数Nを下げると、データ転
送速度(光ディスク1上に書込んだデータを読取り、コ
ントロール部に転送する速度、あるいはコントロール部
からの書込みデータを光ディスク1上に書込む速度)が
低下し、光ディスク装置としての性能が下がる。従って
、ディスク回転数Nを高くしつつ、騒音を小さくするこ
とが困難であった。
本発明は前記従来技術がもっていた課題として、光ディ
スクを高速回転させつつ騒音の低減化を図ることが困難
である点について解決した光ディスク装置を適用するも
のである。
(課題を解決するための手段) 本発明は、前記課題を解決するために、複数のID部が
形成された光ディスク上に光ビームを照射し、その反射
光よりフォーカスエラー及びトラッキングエラーを検出
してフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号
をフォーカスサーボ制御系及びトラッキングサーボ制御
系へそれぞれ出力する光ピックアップ部と、前記フォー
カスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づきフ
ォーカス用駆動電流及びトラッキング用駆動電流を出力
する駆動部と、前記フォーカス用駆動電流及びトラッキ
ング用駆動電流により前記光ピックアップ部をフォーカ
ス方向及びトラッキング方向に移動させるアクチュエー
タとを備えた光ディスク装置において、次のような手段
を設けたものである。
すなわち、本発明では、前記光ディスク装置において、
前記ID部を検出して前記ID部間を示すIDゲート信
号を生成するIDゲート信号検出・生成手段と、前記I
Dゲート信号に基づき前記ID部間で前記フォーカスサ
ーボ制御系のフォーカスサーボゲインを低レベル側に切
換えるゲイン切換手段とを、設けている。
(作用) 本発明によれば、以上のように光ディスク装置を構成し
なので、光ディスクに対するアクセス時において、ID
ゲート信号検出・生成手段は、光ディスクに形成された
ID部を検出し、ID部間を示すIDゲート信号を出力
してゲイン切換手段に与える。ゲイン切換手段は、ID
ゲート信号を入力し、ID部間で、フォーカスサーボ制
御系におけるトータルゲイン、あるいは位相補償の補償
定数を変える等してフォーカスサーボゲインを低レベル
側に切換える。これにより、高速回転時においてもID
部通過時におけるフォーカス方向の騒音が除去される。
従って、前記課題を解決できるのである。
(実施例) 第1図は、本発明の一実施例を示す光ディスク装置の概
略の構成ブロック図である。
この光ディスク装置は、例えばナイフェツジ方式で構成
された光ピックアップ10を有している。
この光ピックアップ10は、第2図に示す光ディスク1
上に光ビームを照射し、その反射光よりフォーカスエラ
ーを検出するための信号PDA及びトラッキングエラー
を検出するための信号PDTを出力すると共に、光ディ
スク1上に予めフォーマツティングされているアドレス
情報や磁気データ信号PDSa、PDSbを出力する機
能を有している。− 光ビツクアップ10には、トラッキングエラー信号生成
部11、トラッキング位相補償部12、トラッキング駆
動部13及びアクチュエータ14が接続されている。ま
た、この光ピックアップ10には、フォーカスエラー信
号生成部15及び信号検出処理部17が接続されている
。フォーカスエラー信号生成部15の出力側には、フォ
ーカス位相補償部16が接続され、さらにそのフォーカ
ス位相補償部16及び信号検出処理部17の出力側に、
ID間ゲイン切換部18が接続されている。
ID間ゲイン切換部18の出力側は、フォーカス駆動部
19を介してアクチュエータ14に接続されている。
光ピックアップ10、トラッキングエラー信号生成部1
1及びフォーカスエラー信号生成部15により、光ピッ
クアップ部が構成されている。そのうちトラッキングエ
ラー信号生成部11は、光ピックアップ10からの信号
PDTに基づきトラッキングエラー信号TRを生成する
回路であり、差動増幅器等で構成されている。トラッキ
ング位相補償部12は、トラッキングエラー信号TRに
対してトラッキングサーボのための位相補償を行う機能
を有し、抵抗及びコンデンサ等で構成されている。トラ
ッキング駆動部13は、トラッキング位相補償部12の
出力信号S12に応じてトラッキング方向(光ディスク
1の半径方向)の駆動電流313を出力する機能を有し
、電圧/電流変換回路及びドライバ等で構成されている
。アクチュエータ14は、光ピックアップ10、トラッ
キングエラー信号生成部11及びフォーカスエラー信号
生成部15の全体、あるいはその一部を搭載し、トラッ
キング駆動部13及びフォーカス駆動部19からの駆動
電流813.S19によって光ピックアップ10をトラ
ッキング方向及びフォーカス方向に移動させる機能を有
している。そして、光ピックアップ10、トラッキング
エラー信号生成部11、トラッキング位相補償部12、
トラッキング駆動部13及びアクチュエータ14により
、トラッキングサーボ制御系が構成されている。
フォーカスエラー信号生成部15は、光ピックアップ1
0からの信号PDAに基づきフォーカスエラー信号AF
を生成する回路であり、差動増幅器等で構成されている
。フォーカス位相補償部16は、フォーカスエラー信号
AFに対してフォーカスサーボのための位相補償を行う
機能を有し、抵抗及びコンデンサ等で構成されている。
信号検出処理部17は、光ピックアップ10からの信号
PDSa、PDSbに基づき、光ディスク1上に予めフ
ォーマツティングされているアドレス情報を抽出する機
能を有すると共に、ID部であることを検出してID部
間を示すIDゲート信号IDGを生成するIDゲート信
号検出・生成手段としての機能等を有している。ID間
ゲイン切換部18は、IDゲート信号IDGに基づき、
ID部間で、フォーカス位相補償部16の出力信号S1
6に対してフォーカスサーボゲインを低レベル側に切換
えるゲイン切換手段としての機能を有している。フォー
カス駆動部19は、ID間ゲイン切換部18の出力信号
S18に応じてフォーカス方向(光ディスク方向)の駆
動電流S19を発生する機能を有し、電圧/電流変換回
路及びドライバ等で構成されている。そして、光ピック
アップ10、フォーカスエラー信号生成部15、フォー
カス位相補償部16、ID間ゲイン切換部18、フォー
カス駆動部19及びアクチュエータ14により、フォー
カスサーボ制御系が構成されている。
第5図は、第1図の光ピックアップ10の一例を示す構
成図である。
この光ピックアップ10は、光ディスク1に対して光ビ
ームを照射するための半導体レーザ20、コリメータレ
ンズ21、ミラー22、変更ビームスプリッタ23及び
対物レンズ24と、外部モニタ用の受光素子25と、ト
ラックエラー検出用の変更ビームスプリッタ26、ナイ
フェツジ27及び受光素子28と、フォーカスエラー検
出用の収束レンズ29及び受光素子30とを備えている
さらにこの光ピックアップ10は、信号検出用の1/4
波長板31、変更ビームスプリッタ32、収束レンズ3
3.36、受光素子34.37及びミラー35を備えて
いる。
第6図は、第1図のフォーカス位相補償部16の一構成
例を示すブロック図である。
このフォーカス位相補償部16は、フォーカスエラー信
号AFに対して位相の遅れ、進みを行ってフォーカスサ
ーボの位相補償を行う回路であり、位相遅れ回路40と
、位相進み回路41を直列につなぎ、位相補償を行って
いる。位相遅れ回路40は、抵抗R1,R2及びキャパ
シタC1より構成されている。位相進み回路41は、抵
抗R11゜R12及びキャパシタC11より構成されて
いる。
第7図は、第1図の信号検出処理部17の一構成例を示
すブロック図である。
この信号検出処理部17は、加算器50、減算器51及
びIDゲート信号生成部60等で構成されている。加算
器50は、光ピックアップ10内の受光素子34.37
がらの信号PDSa、PDsbを加算することにより、
ID信号を検出し、その検出信号であるID信号IDS
をIDゲート信号生成部60へ出力する回路であり、差
動増幅器等で構成されている。減算器51は、信号PD
Sa、PDSbを減算することにより、光ディスク1上
に記録された磁気データーを検出する回路であり、差動
増幅器等で構成されている。
IDゲート信号生成部60は、比較器61、アンドゲー
ト(以下、ANDゲートという)62、及びリトリガラ
ブル・モノスティブル・マルチバイブレータ63より構
成されている。比較器61は、閾値電圧VaによりID
信号IDSを2値化してID部部位値化出力信号S61
出力する回路である。リトリガラブル・モノスティブル
・マルチバイブレータ63は、ANDゲート62を通し
てID部部位値化出力信号S61入力し、抵抗R20及
びキャパシタC20で時間幅を適当に設定することによ
り、IDゲート信号IDGを生成する回路である。
第8図は、第1図におけるID間ゲイン切換部18の一
構成例を示す回路図である。
このID間ゲイン切換部18は、抵抗分割構造をなし、
IDゲート信号IDGによりオン、オフ動作するスイッ
チ70と、抵抗R30,R31゜R32とで構成されて
いる。このID間ゲイン切換部18は、スイッチ70を
切換えることにより、抵抗R30〜R32の合成抵抗値
を変え、フォーカスサーボゲインを切換える機能を有し
ている。
以上のように構成される光ディスク装置の動作を説明す
る。
第2図に示す光ディスク1がスピンドルモータ等で回転
すると、第5図の光ピックアップ10では、半導体レー
ザ20から出力された光ビームがコリメータレンズ21
によって平行光線に変換され、その光がミラー22で反
射され、変更ビームスプリッタ23を介して対物レンズ
24で収束され、光ディスク1に照射される。その光デ
ィスク1からの反射光は、対物レンズ24を介して変更
ビームスプリッタ23で光路変換され、変更ビームスプ
リッタ26及びナイフェツジ27を介して受光素子28
で、トラックエラー検出用の信号PDTが検出される。
また、ナイフェツジ27からの光は、収束レンズ29を
介して受光素子30で、フォーカスエラー検出用の信号
PDAが検出される。
一方、変更ビームスプリッタ26で光路変換された光は
、1/4波長板31、変更ビームスプリッタ32及び収
束レンズ33を介して受光素子34で信号検出用の信号
PDSaが検出されると共に、変更ビームスプリッタ3
2からの光がミラー35及び収束レンズ36を介して受
光素子37で信号検出用の信号PDSbが検出される。
この光ピックアップ10で検出された信号PDT、PD
A、PDSa、PDSbのうち、信号PDTが第1図の
トラッキングエラー信号生成部11へ与えられると共に
、信号PDAがフォーカスエラー信号生成部15へ、信
号PDSa、PDSbが信号検出処理部17へそれぞれ
与えられる。
トラッキングエラー信号生成部11では信号PDTから
トラッキングエラー信号TRを生成し、またフォーカス
エラー信号生成部15では信号PDAからフォーカスエ
ラー信号AFを生成する。
フォーカスエラー信号AFは、第6図のフォーカス位相
補償部16中の位相遅れ回路40と位相進み回路41で
位相補償され、出力信号S16の形でID間ゲイン切換
部18に与えられる。フォーカス位相補償部16からの
出力信号S16は、第8図のID間ゲイン切換部18中
の抵抗R30を介して出力信号S18の形でフォーカス
駆動部19に与えられる。フォーカス駆動部19は、I
D間ゲイン切換部18の出力信号S18に基づき、駆動
電流S19を発生し、アクチュエータ14を介して光ピ
ックアップ10をフォーカス方向に移動させ、フォーカ
ス制御を行なう。
次に、トラッキングエラー信号TRは、トラッキング位
相補償部12で位相補償され、トラッキング駆動部13
に与えられる。トラッキング駆動部13は、トラッキン
グ位相補償部12の出カイ1号S12に基づき、駆動電
流813を発生し、フクチュエータ14を介して光ピッ
クアップ10薔トラツキング方向に移動させ、光ディス
ク1中シトラツクに対するトレースを行なう。これによ
−トラックからのデータリードが可能な状態とな2一方
、光ピックアップ10内の受光素子34゜37で検出さ
れた信号PDSa、PDSbは、獅7図の信号検出処理
部17へ与えられる。第5しの対物レンズ24が光ディ
スク1のID部を前身すると、第7図の信号検出処理部
17では、加箕器50が信号PDSaとPDSbを加算
してIE部を検出し、その検出信号であるID信号ID
Sを比較器61に与える。第7図の信号波形図で夕る第
9図に示すように、比較器61では、閾値1圧Vaに基
づきID信号IDSを2値化してID部2値化出力信号
S61を生成し、それをANDゲート62を介してリト
リガラブル・モノスティブル・マルチバイブレータ63
に与える。このリトリガラブル・モノスティブル・マル
チバイブレータ63では、抵抗R20及びキャパシタC
20により適当な時間幅に設定されており、ID部間を
示すIDゲート信qIDGを生成し、それを第8図のI
D間ゲイン切換部18に与える。
ID間ゲイン切換部18では、IDゲート信号IDGに
よりスイッチ70が閉じ、フォーカス位相補償部16の
出力信号S16に対するフォーカスサーボゲインが切換
えられ、そのフォーカスサーボゲインがID部通過の間
、下げられる。つまり、フォーカスサーボゲインの切換
前においては、そのゲインG1は となり、フォーカスサーボゲイン切換後においては、そ
のゲインG2が R31・R32 となり、ゲインが小さくなる。
このように、ID間ゲイン切換部18により、ID部の
通過の間、フォーカスサーボゲインが下げられるので、
第3図に示すID部でのα部のフォーカスサーボへの影
響がなくなり、さらにその影響に対するフォーカスサー
ボの応答(β部)もなくなる。そのため、光ビームがI
D部を通過する際にもフォーカスサーボがスムーズに行
なわれ、光ディスク高速回転時におけるID部によるフ
ォーカス方向の騒音を的確に除去できる。
なお、本発明は、図示の実施例に限定されず、種々の変
形が可能である。その変形例としては、例えば次のよう
なものがある。
(1)  上記実施例では、第8図に示す抵抗分割構造
のID間ゲイン切換部18を用いてフォーカスサーボゲ
インを下げるようにしたが、ID間ゲイン切換部18を
他の回路構成にし、第6図のフォーカス位相補償部16
の補償定数である抵抗R1、R2−、R11,R12ま
たはキャパシタC1゜C1lの値を切換えることにより
、見かけ上のフォーカスサーボゲインを下げることも可
能である。
例えば、第6図のフォーカス位相補償部16内の抵抗R
1,R2,R11,R12にそれぞれ並列に他の抵抗を
接続し、さらにキャパシタC1゜C1lにそれぞれ他の
キャパシタを並列接続しておき、さらにIDゲート信号
IDGによりオン。
オフするスイッチをID間ゲイン切換部18内に設けて
おき、そのID間ゲイン切換部18に設けたスイッチに
より、第6図のフォーカス位相補償部16内に設けた各
並列抵抗あるいは並列キャパシタを投入または遮断する
ことにより、それらの各抵抗R1,R2,R11,R1
2箇所の抵抗値を変えたり、あるいは各キャパシタC1
,C1lの容量値を切換えるようにする。すると、位相
遅れ回路40において、抵抗R1箇所の抵抗値を大きく
すればゲインが小さくなる。または、抵抗R2箇所の抵
抗値を小さくするか、あるいはキャパシタ01箇所の容
量値を大きくすることによっても、ゲインを小さくする
ことができる。同様に、位相進み回路41において、抵
抗R11または抵抗R12箇所の抵抗値を小さくするか
、あるいはキャパシタC1l箇所の容量値を小さくして
も、ゲインを小さくできる。
このように、補償定数である抵抗R1,R2゜R11,
R12やキャパシタC1,C1lの値を切換えることに
より、見かけ上のサーボゲインを切換えることが可能と
なる。
(2) 上記実施例のID間ゲイン切換方式をトラッキ
ングサーボ制御系にも適用すれば、ID部による騒音を
より少なくすることができる。
(3) 第1図のID間ゲイン切換部18を第8図と異
なる回路構成にすると共に、フォーカス位相補償部16
の出力信号S16をフォーカス駆動部19へ入力し、そ
のID間ゲイン切換部18の出力によってフォーカス駆
動部19を制御し、そのフォーカス駆動部19における
ゲインを切換えるような回路構成にしてもよい。
(4) 第1図のトラッキングエラー信号生成部11及
びフォーカスエラー信号生成部15を光ピックアップ1
0内に設けるようにしたり、あるいは光ピックアップ1
0、フォーカス位相補償部16及び信号検出処理部17
等を図示以外の回路構成にしたり、さらに本発明を光磁
気ディスク装置に適用する等、種々の変形が可能である
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、IDゲー
ト信号検出・生成手段により、ID部通過時にIDゲー
ト信号を出力し、その出力によってゲイン切換手段によ
り、フォーカスサーボゲインを低レベル側に切換えるよ
うにしたので、高速回転時におけるID部通過時のフォ
ーカス方向の騒音を的確に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す光ディスク装置の概略の
構成ブロック図、第2図(a)、(b)は光ディスクの
構造図であって、同図(a>は斜視図、及び同図(b)
はID部の拡大図、第3図は従来のID部通過時におけ
るフォーカスエラー信号及びフォーカス駆動電流の波形
図、第4図は明りよう度試験クルーと一般人の最小可聴
値曲線を示す図、第5図は第1図の光ピックアップの構
成図、第6図は第1図のフォーカス位相補償部のブロッ
ク図、第7図は第1図の信号検出処理部のブロック図、
第8図は第1図のID間ゲイン切換部の回路図、第9図
は第7図の信号波形図である。 ■・・・・・・光ディスク、10・・・・・・光ピック
アップ、11・・・・・・トラッキングエラー信号生成
部、12・・・・・・トラッキング位相補償部、13・
・・・・・トラッキング駆動部、14・・・・・・アク
チュエータ、15・・・・・・フォーカスエラー信号生
成部、16・・・・・・フォーカス位相補償部、17・
・・・・・信号検出処理部、18・・・・・・ID間ゲ
イン切換部、19・・・・・・フォーカス駆動部、40
・・・・・・位相遅れ回路、41・・・・・・位相進み
回路、60・・・・・・IDゲート信号生成部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数のインデックス部が形成された光ディスク上に光ビ
    ームを照射し、その反射光よりフォーカスエラー及びト
    ラッキングエラーを検出してフォーカスエラー信号及び
    トラッキングエラー信号をフォーカスサーボ制御系及び
    トラッキングサーボ制御系へそれぞれ出力する光ピック
    アップ部と、前記フォーカスエラー信号及びトラッキン
    グエラー信号に基づきフォーカス用駆動電流及びトラッ
    キング用駆動電流を出力する駆動部と、 前記フォーカス用駆動電流及びトラッキング用駆動電流
    により前記光ピックアップ部をフォーカス方向及びトラ
    ッキング方向に移動させるアクチュエータとを備えた光
    ディスク装置において、前記インデックス部を検出して
    前記インデックス部間を示すインデックスゲート信号を
    生成するインデックスゲート信号検出・生成手段と、前
    記インデックスゲート信号に基づき前記インデックス部
    間で前記フォーカスサーボ制御系のフォーカスサーボゲ
    インを低レベル側に切換えるゲイン切換手段とを、 設けたことを特徴とする光ディスク装置。
JP33598589A 1989-12-25 1989-12-25 光ディスク装置 Pending JPH03194732A (ja)

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Cited By (3)

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