JPH0378120A - 光ディスク装置のアクチュエータオフセット除去装置 - Google Patents
光ディスク装置のアクチュエータオフセット除去装置Info
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- JPH0378120A JPH0378120A JP1213421A JP21342189A JPH0378120A JP H0378120 A JPH0378120 A JP H0378120A JP 1213421 A JP1213421 A JP 1213421A JP 21342189 A JP21342189 A JP 21342189A JP H0378120 A JPH0378120 A JP H0378120A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
関し、 ばね力によるアクチュエータのアンバランスの影響を受
けることなくトラックジャンプの際の安定性と応答性を
向上することを目的とし、オフセット測定モードでトラ
ッキングコイルの駆動電流を変化させアクチュエータの
位置検出器の中立位置検出出力が得られた時のコイル電
流を記憶保持し、通常の動作モードにあってはオフセッ
ト測定モードで得られたオフセット電流値を定常的にト
ラッキングコイルに流すことでばね力を相殺してトラッ
キングエラー信号のオフセットを除去するように構成す
る。
除去方式に関する。
読出しを行なうためには、ビームスポットがトラック上
を正確に追跡するトラッキング制御が必要となる。
キャリッジ整定状態でビームスポットを所定トラック幅
の範囲で径方向に移動させるトララングアクチュエータ
を搭載している。このトラッキングアクチュエータは、
固定側磁気回路と、トラッキングコイルを設けた回転部
材とで構成され、回転部材側にヘッド光学系の対物レン
ズを設け、トラッキングコイルに対する通電で回転部材
を回転することにより対物レンズからのビームスポット
を光ディスクのトラックに直交する方向に移動させる。
よりディスク反射光を2分割フォトダイオードに照射し
て受光出力の差として得られるトラッキングエラー検出
信号に基づき、トラッキング検出信号を零に保つように
トラッキングコイルに電流を流すフィードバック制御を
行なっている。
置、即ちコイル非通電状態での回転停止位置を検出する
2分割フォトダイオードを使用した位置検出器を設け、
2つの受光出力の差としてトラック方向位置信号を検出
している。このトラック位置検出信号はボイスコイルモ
ータにより制御されるヘッドキャリッジのホールド制御
に用いられ、トラック方向位置検出信号を零に保つよう
にボイスコイルモータに駆動電流を流してアクチュエー
タの回転部材を中立位置に保つ。
基づくトラッキングコイルのフィードバック制御と、ト
ラック方向位置信号に基づくボイスコイルモータのフィ
ードバック制御との二重サーボ制御を受けることとなる
。
コイル通電を遮断したときに中立位置に戻すためにばね
部材を設けているが、ばね部材による回転部材の釣り合
い位置が、必ずしも位置検出器の検出信号が零となる中
立位置に一致するとは限らない。
号位置との間にズレを生ずると、二重サーボ制御を受け
たトラッキング制御の際にトラッキングエラー信号にば
ね力によるオフセットを生ずる。このようなバネ力によ
るオフセットがあると、トラックジャンプの際にトラッ
キング制御をオフにして速度制御によりトラックアクチ
ュエータを駆動した場合、トラックジャンプの終了時点
でばね力によるオフセットに起因したアンダーシュート
やオーバーシュートを生ずる。このためばね力によるオ
フセットを抑えてトラックジャンプ時の応答特性に悪影
響を及さないような制御が望まれる。
アクチュエータを示し、トラッキング制御とフォー力ッ
シング制御を同時に行なうことから2次元アクチュエー
タとして知られている。
回路10と回転側となる回転部材18で構成される。回
転部材18は円筒部14と上部の回転アーム16を一体
に備え、円筒部14にトラッキングコイル20を設け、
また回転アーム16の一端に対物レンズ22を、他端に
バランスウェイト32を設けている。尚、トラッキング
コイル20の内側にはフォー力ッシングコイル34が巻
かれている。
路10から回転部材18に設けたトラッキングコイル2
0及びフォー力ッシングコイル34に対するリード線が
ばね部材24としての作用をもち、コイル非通電状態で
図示のように回転部材18を中立位置に保持する。
造を示しており、回転アーム16のバランスウェイト側
の下部にスリット孔38を備えたスリット部材40が突
出され、内側に設けた発光ダイオード42からの光をス
リット孔38を通して対向配置された位置検出器として
の2分割フォトダイオード26に入射させている。
6からトラック方向位置信号を検出する回路を示したも
ので、2つの受光部A、 Bからの受光信号を差動ア
ンプ44に入力して受光出力の差信号を得ている。アク
チュエータの回転部材が中立位置にあると図示のように
受光部A、 Bに対称となるようにスポット光が入射
し、中立位置のとき差動アンプ44の出力信号は零とな
る。そして、アクチュエータ回転量が増加すると回転量
に応じて増加すると共に回転方向により極性が異なる検
出信号が得られる。
図である。
48により定速回転されており、光ディスク46に対し
ボイスコイルモータ50によりキャリッジ52に搭載さ
れた光ヘッド100が径方向に移動される。
にアクチュエータが搭載され、位置検出用の2分割フォ
トダイオード26、さらにディスク反射光を受光するト
ラッキングエラー検出用の2分割フォトダイオードを備
える。
出力は差動アンプ44に入力され、両者の差としてトラ
ック方向(極性)及びトラック位置(信号強度)の両方
を示すトラック方向位置信号LPO3を検出し、位相補
償回路54で高域成分を強調する位相補償を施した後、
パワーアンプ56によりボイスコイルモータ50を駆動
してトラック方向位置信号が零となるように制御する。
く2分割フォトダイオードの2つの受光出力は差動アン
プ58に入力され、両者の差としてトラッキングエラー
信号TESを検出し、位相補償回路60及びパワーアン
プ62を介してトラッキングコイルを駆動し、トラッキ
ングエラー信号TESを零に保つようにフィードバッグ
制御する。
チュエータにあっては、一般に第7図に示したばね部材
24による回転部材18の釣り合い位置と、第8図に示
した位置検出用の2分割フォトダイオードに基づく検出
信号LPOSの零信号位置とは一致せず、トラッキング
コイルのフィードバック制御とボイスコイルモータのフ
ィードバック制御による二重サーボ制俺乏受けた際に、
バネ力によるオフセットがトラッキングエラー信号TE
Sに生じ、トラックジャンプを行なった際にオーバーシ
ュートやアンダシュートを起し、安定性と応答性が低下
する問題があった。
ングエラー信号TESへの影響を示す。
ックジャンプの終了でトラッキングエラー信号は速かに
零に収束しトラッキングサーボをオンすることができる
。しかし、第13図(b)(C)のようにばね力を受け
てオフセットを生じていた場合には、トラックジャンプ
の終了時点でオフセットによる影響を受けてトラッキン
グエラー信号TESにオーバシュートが生じたり、アン
ダーシュートが生じ、零信号に整定してトラッキングサ
ーボをオンするまでに時間遅れを生じ、安定性と応答性
が低下する問題があった。
ので、ばね力によるアンバランスの影響を受けることな
くトラックジャンプの際の安定性と応答性を向上する光
ディスク装置のアクチュエータオフセット除去方式を提
供することを目的とする。
に対し回転自在に装着される回転部材18と、回転部材
18に設けられたトラッキングコイル20と、トラッキ
ングコイル20の非通電状態で回転部材18を所定の中
立位置に保持するばね部材24と、回転部材18の中立
位置を検知する位置検出手段26とを備えた光ディスク
装置のアクチュエータを対象とする。
去方式にあっては、オフセット測定モードにおいてトラ
ッキングコイル20の駆動電流を変化させ、位置検出手
段26による中立位置の検出出力が得られた時のコイル
電流値を記憶保持するオフセット測定手段28と;通常
の動作モードにおいてオフセット測定手段28に記憶保
持されたオフセット電流値をトラッキングコイル20に
定常的に流してトラッキングエラー信号に含まれるオフ
セットを除去するオフセット除去手段30と;を設ける
ように構成する。
解除状態で、トラッキングコイル20に対するコイル電
流を所定ステップ単位で増加又は減少させ、2分割受光
素子に入射するスポット光の2つの受光出力の差として
検出される位置検出手段の検出信号が零信号となった時
の電流値をオフセット電流値として記憶保持するように
構成する。
アチュエータオフセット除去方式によれば、アクチュエ
ータ回転部材のばね部材による釣り合い位置と、位置検
出器による中立位置(零信号位置)との間にずれを生じ
てトラッキングエラー信号にばね力によるオフセットを
生じても、予め測定されたオフセット除去用の電流値を
定常的にトラッキングコイルに流してばね部材による釣
り合い位置を位置検出器の中立位置に一致させることで
オフセットを除去することができ、トラックジャンプ時
の安定性と応答性を向上し、高速トラックアクセスを実
現することができる。
。
ルモータ50により駆動されるキャリッジ52上に搭載
され、スピンドルモータ48で定速回転される光ディス
ク46の径方向に移動される。光ヘッド100には第6
.7及び8図に示した構造のアクチュエータが設けられ
、アクチュエータに設けられたトラッキングコイル20
によりキャリッジ52の整定状態(停止状態)で光ビー
ムを所定トラック数範囲に移動させることかできる。
ば第3図に示す構成を有する。
体レーザ102からの楕円状の拡散光を円形の平行ビー
ムに変換するコリノー2レンズ、106は2つのプリズ
ムを組合せP偏光をそのまま通過させ、一方、S偏光は
直角する方向に反射する偏光ビームスプリッタ−110
8は入射した直線偏光を円偏光に、また円偏光を直線偏
光に変換するλ/4板、22は光ディスク46上にトラ
ックピッチP=1.6μmに一致する大きさをもつビー
ムスポットを照射する対物レンズ、110は偏光ビーム
スプリッタ−106で直角方向に反射された光ディスク
46からの反射光を集光する集光レンズ、112は集光
レンズ110による光ディスク46のトラック案内溝に
よる反射回折光の0次回折光と一次回折光が重なり合っ
た部分の光強度パターンに応じた受光出力を生ずるトラ
ッキングエラー検出用の2分割フォトダイオードである
。この2分割フォトダイオード112によるトラッキン
グエラーの検出方式はプッシュプル法、あるいはファー
フィールド法として知られている。
トラッキングエラー検出用の2分割フォトダイオード1
12からの受光出力はトラッキングエラー検出回路58
に入力され、2つの受光部出力の差としてトラッキング
エラー信号TBSが検出される。またアクチュエータに
設けられた2分割フォトダイオードを使用した位置検出
器26よりの2つの受光出力はトラック方位位置検出回
路44に与えられ、2つの受光部出力の差とじてトラッ
ク方位位置信号LPO8が検出される。このトラック方
位位置検出信号LPO8は信号強度によりトラック位置
を表わすと共に、信号極性によりトラック方向を表わす
。
ラー信号TBSは位相補償回路60及び速度信号作成回
路66の各々に入力される。位相補償回路60の出力は
モード切替回路64に設けられた切替スイッチSW1を
介してパワーアンプ62に供給され、また速度信号作成
回路66の出力は加算点68及びモード切替回路64の
切替スイッチSW3を介してパワーアンプ62に与えら
れる。モード切替回路64の切替スイッチSWIはトラ
ッキングサーボ時にオンされ、その時、速度信号作成回
路66側の切替スイッチSW3はオフとなっている。速
度信号作成回路66側の切替スイッチSW3はトラック
ジャンプの際にオンされ、この時、切換スイッチSW1
はオフとなってトラッキングサーボをオフする。速度信
号作成回路66の出力を入力した加算点68に対しては
MPU200よりD/Aコンバータ70を介して目標速
度信号Vt2が与えられ、加算点68でベロシティエラ
ー信号を作り出し、トラックジャンプの際にトラッキン
グコイル20を速度制御する。
は位相補償回路72、加算点74及びモード切替回路6
4の切替スイッチSW2を介してパワーアンプ62に供
給される。切替スイッチSW2はボイスコイルモータ5
0による粗シーク完了後のトラック引込み時にオンされ
、トラック引込み後の切替スイッチSW1のオンによる
トラッキングサーボ時にもオンされる。一方、切替スイ
ッチSW3をオンするトラックジャンプ時には切替スイ
ッチSWIと共にオフされる。加算点74に対してはM
PU200よりD/Aコンバータ76を介して予め測定
された光ディスク46の偏心量が基準偏心量としてディ
スク回転に同期して与えられる。このため加算点74か
らはトラック偏心量に対する位置検出信号LPO3の追
従エラー信号が作り出され、その結果、パワーアンプ6
2はアクチュエータを予め測定されたトラック偏心量に
そって移動するようにトラッキングコイル20に電流を
流す。
は整形回路76で波形成形され、トラッククロッシング
パルスTCPとしてMPU200に与えられており、M
PU200はトラッキングジャンプの際にトラッククロ
ッシングパルスTCPをカウントして目的トラック数に
達した時に速度制御から位置制御に切換えるようになる
。
スコイルモータ50によるキャリッジ52の移動はリニ
アエンコーダ78で検出され、リニアエンコーダ78の
検出信号は速度信号作成回路80に与えられてキャリッ
ジ速度が検出される。
フンバータ84を介してMPU200より与えられる目
標速度Vrlと比較されてベロシティエラー信号を作り
出し、切替スイッチSW4を介してパワーアンプ56に
供給することでボイスコイルモータ50を速度制御する
。
8は位相補償回路54に入力され、位相補償回路54の
出力は切替スイッチSW5を介してパワーアンプ56に
与えられ、パワーアンプ56はトラック方向位置検出信
号LPO8に基づきトラック方位位置検出信号LPOS
がゼロとなるようにボイスコイルモータ50を制御する
位置制御を行なう。
てポジションパルスpospとしてMPU200に入力
され、MPU200は切替スイッチSW4をオンしたボ
イスコイルモータ50の速度制御によるトラックアクセ
ス時に得られるポジションパルスpospをカウントし
、目標アクセス位置に達した時に切替スイッチSW4を
オフすると同時に切替スイッチSW5をオンして速度制
御から位置制御に切替える。
につき本発明にあっては、新たにトラツタ方位位置検出
回路44の検出信号LPO3が中立位置を与える零信号
に達したか否かを判定する比較器88と、オフセット測
定モードで測定されたオフセット電流値を通常の動作モ
ードにおいてトラッキングコイル20に定常的に流すた
めD/Aコンバータ90と、パワーアンプ62の前段に
オフセット注入用の加算点92を設けている。
除去手段としての制御機能を有する。
タの操作もしくはソフトウェアによりオフセット測定モ
ードを設定すると、MPU200はモード切替回路64
の切替スイッチSW1〜SW5の全てをオフした状態で
D/Aコンバータ90に対し、予め定めた初期値から所
定ステップで、例えば減少するオフセットデータを出力
してアナログ信号に変換し、加算点92からパワーアン
プ62に入力してアクチュエータのトラッキングコイル
20に流す駆動電流を順次減少させる。このトラッキン
グコイル20の駆動電流を減少した際の位置検出器26
の出力に基づくトラック方位位置検出回路44の検出信
号LPO3は比較器88で監視されており、トラック方
向位置検出信号LPO8がゼロ信号に達した時の比較器
88の出力に基づきMPU200がその時のD/Aコン
バータ90に対するオフセットデータを記憶保持する。
作にあっては、オフセット測定モードで記憶保持された
オフセットデータを定常的にD/Aコンバータ90に供
給して加算点92によりモード切替回路64より得られ
る制御信号に加算し、アクチュエータのばね力に起因し
たトラッキングエラー信号のオフセットを除去する。
フセット測定処理を示した動作フローである。
ードが設定されると、モード切替回路64に設けられた
少なくとも切替スイッチSW1〜SW5がステップS1
でオフされ、測定準備が行なわれる。
するオフセットデータOFを0F=0にセットする。続
いてステップS3に進み、オフセットデータ0F=0の
セット状態で比較器88の出力が1から0もしくは0か
ら1に変化するか否かチエツクする。もしこの時、比較
器88の出力が0から1または0から1となるゼロ位置
通過が判別されると、アクチュエータ自体に異常がある
ことからステップS6に進んでエラー報告を行なって測
定処理を終了する。
、ゼロ位置通過出力がなければアクチュエータは正常で
あることからステップS4に進み、予め定めた、例えば
プラス側のオフセットデータ最大値OFをセットし、初
回はそのままオフセットデータを出力してステップS5
に進み、比較器88の出力からゼロ位置に達したか否か
判定し、ゼロ位置に達していなければ再びステップS4
に戻ってオフセットデータを1ステツプ減少させ、以下
同様にしてステップS4,85の処理を繰り返す。この
ステップS4.S5によるオフセットデータの1ステツ
プ毎の減少を繰り返している段階でステップS5で比較
器88の出力が1から0に変化するゼロ位置通過が検出
されると、ステップS7に進んでその時のオフセットデ
ータOFを記憶保持して一連の処理を終了する。
を示したもので、例えば時刻toでD/Aコンバータ9
0に対しオフセットデータ初期値OFOを設定したとす
ると、このオフセットデータに対応したトラック方向位
置信号LPO8が得られる。続いて1ステツプずつオフ
セットデータを減少させていくと、これに伴ってトラッ
ク方向位置信号LPO8が減少し、時刻t1でトラック
方向位置信号LPO8が0に達すると比較器出力として
のトラックゼロ位置信号LPO8Zが1から0に反転し
、この時のオフセットデータOFIをMPU200は記
憶保持するようになる。
れたオフセットデータは通常の動作モードにおいて固定
的にD/Aコンバータ90に出力セットされ、D/Aコ
ンバータ90でアナログ信号に変換されたオフセット信
号が加算点92からパワーアンプ62に入力し、定常的
にトラッキングコイル20に流れることとなり、アクチ
ュエータのばね部材による釣り合い位置と位置検出器2
6によるゼロ信号検出位置にずれがあっても、トラッキ
ングコイルによるオフセット電流により両者のずれを無
くすようにアクチュエータの回転保持が行なわれる。
でばね部材による中立位置と位置検出器26によるゼロ
信号位置とが常に一致した状態におかれ、この位置ずれ
を補正するようなボイスコイルモータ50側のサーボ制
御はかからない。従って、オフセットをばね部材による
アンバランスがあっても、トラッキングエラー信号TE
Sのオフセットを常にゼロに抑えることができる。この
結果、切替スイッチswi、SW2をオフすると同時に
切替スイッチSW3をオンしてアクチュエータコイルの
速度制御によりトラックジャンプを行なっても、トラッ
キングエラー信号にオフセットを持たないことからトラ
ックジャンプ終了でトラッキングエラー信号は速やかに
ゼロ位置に収束し、トラッキングサーボのオン状態の切
替、即ち切替スイッチSW3をオフして速度制御を解除
すると同時に、切替スイッチSWI、SW2をオンして
トラッキングサーボによる位置制御に入ることができる
。
定された光ディスクのトラック偏心量とに基づくトラッ
ク偏心量のオフセットを除去するサーボ制御を備えた光
ディスク装置を例にとるものであったが、このトラック
偏心量のキャンセル制御を持たない光ディスク装置であ
っても、全く同様に本発明によるオフセット除去方式を
適用することができる。
造の軸回転摺動型のアクチュエータを例にとるものであ
ったが、本発明は、第6,7図に示すガルバノミラ−型
及びリレーレンズ型についてもそのまま適用できる。
るガルバノミラ−90がばね部材24により中立位置に
保たれており、ミラー支持部の反射面92を使用して発
光部42と2分割受光部26を設けており、第2図の実
施例をそのまま適用できる。尚、96はフォーカスアク
チュエータである。
る方向にリレーレンズ94を移動させるアクチュエータ
が設けられ、ばね部材24により中立位置に保持されて
いる。リレーレンズ94のアクチュエータにはスリット
板40が設けられ、発光部42からの透過光を2分割受
光部26で受光している。従って、第7図についても本
発明の第2図の実施例をそのまま適用できる。
チュエータのばね部材による釣り合い位置と位置検出器
の中立位置(ゼロ信号位置)との間にずれがあっても、
ばね力によるトラッキングエラー信号のオフセットを除
去するに必要な電流を測定して定常的にトラッキングコ
イルに流すことで、オフセットを除去することができ、
トラックジャンプ時の安定性と応答性を向上して高速ト
ラックアクセスを実現することができる。
図はアクチュエータ構成図; 第9図はアクチュエータ平面図; 第10図はアクチュエータ回転側説明図;第11図はト
ラック方向位置の検出回路図;第12図は従来の二重サ
ーボ概略構成図;第13図はトラックジャンプ時のバネ
力オフセットによるトラッキングエラー信号説明図であ
る。
のオフセット測定処理の動作フロー図; 第5図は本発明のオフセット測定処理の信号波形図; 第6図はガルバノミラ−型アクチュエータの説明図; 図中、 0 2 4 6 8 0 2 4 6 :固定側磁気回路 :摺動軸 二円筒部 二回転アーム :回転部材 ニドラッキングコイル :対物レンズ :ばね部材 :位置検出器(2分割フォトダイオード)28:オフセ
ット測定手段 30:オフセット除去手段 32ニバランスウエイト 34:フオー力ッシングコイル 44ニドラック方位位置信号検出回路 46:光ディスク 48ニスピンドルモータ 50:ボイスコイルモータ(VCM) 52:キャリッジ 54.60.72:位相補償回路 56.62:パワーアンプ 58ニドラツキング工ラー検出回路 64:モード切替回路 66.80:速度信号作成回路 68.74.82,92:加算点 70.76.84,92:D/Aコンバータ76.86
:整形回路 78:リニアエンコーダ 88:比較器 90:ガルバノミラ− 94:リレーレンズ 100:光ヘッド 102:半導体レーザ 104:コリメータレンズ 106:偏光ビームスプリッタ− 108:λ/4板 110:集光レンズ SW1〜SW5 :切替スイッチ 200:MPU
Claims (2)
- (1)固定側磁気回路(10)と、該磁気回路(10)
に対し回転自在に装着される回転部材(18)と、該回
転部材(18)に設けられたトラッキングコイル(20
)と、前記トラッキングコイル(20)の非通電状態で
前記回転部材(18)を所定の中立位置に保持するばね
部材(24)と、該ばね部材(24)による前記回転部
材(18)の中立位置を検知する位置検出手段(26)
とを備えた光ディスクク装置のアクチュエータに於いて
、 オフセット測定モードにおいて前記トラッキングコイル
(20)の駆動電流を変化させ、前記位置検出手段(2
6)による中立位置の検出出力が得られた時のコイル電
流値を記憶保持するオセット測定手段(28)と; 通常の動作モードにおいて、前記オフセット測定手段(
28)に記憶保持されたオフセット電流値を前記トラッ
キングコイル(20)に定常的に流してトラッキングエ
ラー信号に含まれるオフセットを除去するオフセット除
去手段(30)と; を設けたことを特徴する光ディスク装置のアクチュエー
タオフセット除去方式。 - (2)前記オフセット測定手段(28)は、トラッキナ
ング制御の解除状態で、前記トラッキンクコイル(20
)に対するコイル電流を所定ステップ単位で増加又は減
少させ、2分割受光素子に入射するスポット光の2つの
受光出力の差として検出される前記位置検出手段(26
)の位置検出エラー信号が零となった時の電流値をオフ
セット電流値として記憶保持する請求項1記載の光ディ
スク装置のアクチュエータオフセット除去方式。
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