JPH087312A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents
光学的情報記録再生装置Info
- Publication number
- JPH087312A JPH087312A JP13541294A JP13541294A JPH087312A JP H087312 A JPH087312 A JP H087312A JP 13541294 A JP13541294 A JP 13541294A JP 13541294 A JP13541294 A JP 13541294A JP H087312 A JPH087312 A JP H087312A
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- eccentricity
- tracking
- actuator
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ディスクの偏心特性を格納するメモリを要す
ることなく、簡単な回路で偏心成分をキャンセルできる
ようにする。 【構成】 光ディスクに光ビームを照射する光学ヘッド
と、光ビームを光ディスクのトラッキング方向に駆動す
るアクチュエータ２と、光ディスクからの反射光から得
られたトラッキングエラー信号をもとにトラッキング制
御を行うトラッキングサーボループとを有する光学的情
報記録再生装置において、アクチュエータ２への制御信
号を偏心周波数成分よりも高い成分を除去して抽出する
第１のフィルタ４と、トラッキングエラー信号が入力さ
れ、かつアクチュエータ２の特性の逆特性と第１のフィ
ルタ４の特性との積の特性を有する第２のフィルタとを
備え第１のフィルタ４と第２のフィルタ５の出力を合成
した信号をトラッキングサーボループに印加することに
より、光ディスクの偏心成分をキャンセルする。
ることなく、簡単な回路で偏心成分をキャンセルできる
ようにする。 【構成】 光ディスクに光ビームを照射する光学ヘッド
と、光ビームを光ディスクのトラッキング方向に駆動す
るアクチュエータ２と、光ディスクからの反射光から得
られたトラッキングエラー信号をもとにトラッキング制
御を行うトラッキングサーボループとを有する光学的情
報記録再生装置において、アクチュエータ２への制御信
号を偏心周波数成分よりも高い成分を除去して抽出する
第１のフィルタ４と、トラッキングエラー信号が入力さ
れ、かつアクチュエータ２の特性の逆特性と第１のフィ
ルタ４の特性との積の特性を有する第２のフィルタとを
備え第１のフィルタ４と第２のフィルタ５の出力を合成
した信号をトラッキングサーボループに印加することに
より、光ディスクの偏心成分をキャンセルする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクなどの情報
記録媒体に情報を記録、再生する光学的情報記録再生装
置に関し、特にディスクの偏心を補正する偏心補正装置
に関するものである。
記録媒体に情報を記録、再生する光学的情報記録再生装
置に関し、特にディスクの偏心を補正する偏心補正装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ディスク装置においては、ディ
スクを回転軸に固定したときの回転軸中心とディスク中
心とのずれなどによってディスク毎に固有の偏心がある
ので、光ヘッドの位置を所定のトラックに保つためには
トラッキング制御が必要であった。しかし、ディスクの
偏心量はトラック間隔に比べて非常に大きいために、光
ヘッドを偏心に追従させるためには、トラッキング制御
系のサーボゲインを高くする必要があるが、その反面ト
ラッキング制御系のコスト高を招いたり、消費電力が増
加するなどの問題があった。
スクを回転軸に固定したときの回転軸中心とディスク中
心とのずれなどによってディスク毎に固有の偏心がある
ので、光ヘッドの位置を所定のトラックに保つためには
トラッキング制御が必要であった。しかし、ディスクの
偏心量はトラック間隔に比べて非常に大きいために、光
ヘッドを偏心に追従させるためには、トラッキング制御
系のサーボゲインを高くする必要があるが、その反面ト
ラッキング制御系のコスト高を招いたり、消費電力が増
加するなどの問題があった。
【０００３】そこで、こうした問題に対して、例えば特
開平１−３００４３７号公報に提案されているように、
ディスクの１回転分の偏心特性をメモリに格納し、偏心
の位相に合わせて格納したデータを読み出し、アクチュ
エータあるいはリニアモータの駆動信号に偏心を打ち消
すための信号成分を重畳するという方法がある。つま
り、偏心が周期信号であることを利用して偏心の特性を
学習し、学習した結果に基づいてフォードフォワード制
御を行うという方法である。
開平１−３００４３７号公報に提案されているように、
ディスクの１回転分の偏心特性をメモリに格納し、偏心
の位相に合わせて格納したデータを読み出し、アクチュ
エータあるいはリニアモータの駆動信号に偏心を打ち消
すための信号成分を重畳するという方法がある。つま
り、偏心が周期信号であることを利用して偏心の特性を
学習し、学習した結果に基づいてフォードフォワード制
御を行うという方法である。
【０００４】また、もう１つの方法として、例えば特開
平１−１３８６６２号公報に提案されているように、周
期的目標値に有効な制御理論としてよく知られている繰
り返し制御を光ディスクの偏心補正に応用した方法もあ
る。即ち、この方法は、偏心が周期信号であることを利
用して、ディスク１回転分の偏心の特性をトラッキング
制御コントローラの状態変数の値として内在化したフィ
ードバック制御方法である。
平１−１３８６６２号公報に提案されているように、周
期的目標値に有効な制御理論としてよく知られている繰
り返し制御を光ディスクの偏心補正に応用した方法もあ
る。即ち、この方法は、偏心が周期信号であることを利
用して、ディスク１回転分の偏心の特性をトラッキング
制御コントローラの状態変数の値として内在化したフィ
ードバック制御方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記２つのいずれの方法であっても、ディスク１回転分の
偏心特性を格納するためのメモリが必要であるので、ワ
ンチップマイクロコンピュータなどのＣＰＵ自身が持っ
ている内部メモリだけでは足りず、新たに外付けのメモ
リが必要であり、装置価格が上昇したり、メモリの実装
のための回路基板面積が増加するといった問題があっ
た。
記２つのいずれの方法であっても、ディスク１回転分の
偏心特性を格納するためのメモリが必要であるので、ワ
ンチップマイクロコンピュータなどのＣＰＵ自身が持っ
ている内部メモリだけでは足りず、新たに外付けのメモ
リが必要であり、装置価格が上昇したり、メモリの実装
のための回路基板面積が増加するといった問題があっ
た。
【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たもので、その目的はディスクの偏心特性を格納するメ
モリを要することなく、簡単な回路で偏心成分をキャン
セルすることができる光学的情報記録再生装置を提供す
ることにある。
たもので、その目的はディスクの偏心特性を格納するメ
モリを要することなく、簡単な回路で偏心成分をキャン
セルすることができる光学的情報記録再生装置を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ディス
ク状記録媒体に光ビームを照射する光学ヘッドと、前記
光ビームを前記記録媒体のトラッキング方向に駆動する
アクチュエータと、前記記録媒体からの反射光から得ら
れたトラッキングエラー信号をもとに前記アクチュエー
タを制御して光ビームが記録媒体のトラックに追従する
ようにトラッキング制御を行うトラッキングサーボルー
プとを有する光学的情報記録再生装置において、前記ア
クチュエータへの制御信号を偏心周波数成分よりも高い
周波数成分を除去して抽出するための第１のフィルタ
と、前記トラッキングエラー信号が入力され、かつ前記
アクチュエータの特性の逆特性と前記第１のフィルタの
特性との積の特性を有する第２のフィルタとを備え、前
記第１のフィルタの出力と第２のフィルタの出力を合成
した信号を前記トラッキングサーボループに印加するこ
とにより、前記記録媒体の偏心成分をキャンセルするこ
とを特徴とする光学的情報記録再生装置によって達成さ
れる。
ク状記録媒体に光ビームを照射する光学ヘッドと、前記
光ビームを前記記録媒体のトラッキング方向に駆動する
アクチュエータと、前記記録媒体からの反射光から得ら
れたトラッキングエラー信号をもとに前記アクチュエー
タを制御して光ビームが記録媒体のトラックに追従する
ようにトラッキング制御を行うトラッキングサーボルー
プとを有する光学的情報記録再生装置において、前記ア
クチュエータへの制御信号を偏心周波数成分よりも高い
周波数成分を除去して抽出するための第１のフィルタ
と、前記トラッキングエラー信号が入力され、かつ前記
アクチュエータの特性の逆特性と前記第１のフィルタの
特性との積の特性を有する第２のフィルタとを備え、前
記第１のフィルタの出力と第２のフィルタの出力を合成
した信号を前記トラッキングサーボループに印加するこ
とにより、前記記録媒体の偏心成分をキャンセルするこ
とを特徴とする光学的情報記録再生装置によって達成さ
れる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図１は本発明の光学的情報記録再生
装置の一実施例を示したブロック図である。図１におい
て１はトラッキングサーボループを安定化するための位
相補償器であり、例えば位相進み補償の演算が行われ
る。２は光学ヘッド（図示せず）をトラッキング方向
（光ディスクのトラック横断方向）に駆動するためのア
クチュエータ、３はこのアクチュエータ２に駆動電流を
供給するための駆動回路である。光学ヘッドは、光源の
半導体レーザ、この半導体レーザのレーザビームを微小
光スポットに絞るための対物レンズ、光学ヘッドから光
ディスクに照射された光ビームの反射光を検出する光セ
ンサなど種々の光学素子から構成されている。通常、光
学ヘッド内の光センサで検出された検出信号から光スポ
ットと情報トラックとの偏差を示すトラッキングエラー
信号が得られ、このエラー信号をトラッキングサーボル
ープに供給することで、光ビームが情報トラックから逸
脱しないようにトラッキング制御が行われる。また、光
学ヘッドは光ディスクの半径方向に移動でき、所望のト
ラックにアクセスできるように構成されている。
て詳細に説明する。図１は本発明の光学的情報記録再生
装置の一実施例を示したブロック図である。図１におい
て１はトラッキングサーボループを安定化するための位
相補償器であり、例えば位相進み補償の演算が行われ
る。２は光学ヘッド（図示せず）をトラッキング方向
（光ディスクのトラック横断方向）に駆動するためのア
クチュエータ、３はこのアクチュエータ２に駆動電流を
供給するための駆動回路である。光学ヘッドは、光源の
半導体レーザ、この半導体レーザのレーザビームを微小
光スポットに絞るための対物レンズ、光学ヘッドから光
ディスクに照射された光ビームの反射光を検出する光セ
ンサなど種々の光学素子から構成されている。通常、光
学ヘッド内の光センサで検出された検出信号から光スポ
ットと情報トラックとの偏差を示すトラッキングエラー
信号が得られ、このエラー信号をトラッキングサーボル
ープに供給することで、光ビームが情報トラックから逸
脱しないようにトラッキング制御が行われる。また、光
学ヘッドは光ディスクの半径方向に移動でき、所望のト
ラックにアクセスできるように構成されている。
【０００９】４は第１のフィルタ、５は第２のフィル
タ、６は第３のフィルタであり、以上の３つのフィルタ
によって光ディスクの偏心補正回路が構成されている。
第１のフィルタ４は２次のローパスフィルタであり、ト
ラッキングサーボループの駆動回路３に入力される制御
信号を高周波成分を除去して抽出するフィルタである。
即ち、第１のフィルタ４はトラッキングサーボループの
制御信号から光ディスクの偏心周波数成分よりも高いノ
イズ成分を除去して抽出するためのフィルタである。ま
た、第２のフィルタ５はトラッキングエラー信号が入力
されるもので、アクチュエータ２の等価回路の特性の逆
特性と、第１のフィルタ４の特性の積の特性を有するフ
ィルタである。そして、第１のフィルタ４の出力信号と
第２のフィルタ５の出力信号を加算器で加算することに
よって、光ディスクの偏心成分をキャンセルするための
制御信号が生成され、この信号が第３のフィルタ６を介
してトラッキングサーボループに印加される。第３のフ
ィルタ６はゲインを与えるためのフィルタである。
タ、６は第３のフィルタであり、以上の３つのフィルタ
によって光ディスクの偏心補正回路が構成されている。
第１のフィルタ４は２次のローパスフィルタであり、ト
ラッキングサーボループの駆動回路３に入力される制御
信号を高周波成分を除去して抽出するフィルタである。
即ち、第１のフィルタ４はトラッキングサーボループの
制御信号から光ディスクの偏心周波数成分よりも高いノ
イズ成分を除去して抽出するためのフィルタである。ま
た、第２のフィルタ５はトラッキングエラー信号が入力
されるもので、アクチュエータ２の等価回路の特性の逆
特性と、第１のフィルタ４の特性の積の特性を有するフ
ィルタである。そして、第１のフィルタ４の出力信号と
第２のフィルタ５の出力信号を加算器で加算することに
よって、光ディスクの偏心成分をキャンセルするための
制御信号が生成され、この信号が第３のフィルタ６を介
してトラッキングサーボループに印加される。第３のフ
ィルタ６はゲインを与えるためのフィルタである。
【００１０】ここで、第１のフィルタ４の伝達関数Ｆ1
（ｓ）は、例えば次式のように構成される。
（ｓ）は、例えば次式のように構成される。
【００１１】 Ｆ1 （ｓ）＝ωf 2／（ｓ2 ＋２ζf ωf ｓ＋ωf 2） …（１） ωf は予め定められた２次のローパスフイルタのカット
オフ角周波数、ζf はダンピング係数である。また、第
２のフィルタ５の伝達関数Ｆ2 （ｓ）は、例えば次式の
ように構成される。
オフ角周波数、ζf はダンピング係数である。また、第
２のフィルタ５の伝達関数Ｆ2 （ｓ）は、例えば次式の
ように構成される。
【００１２】 Ｆ2 （ｓ）＝Ｇ-1（ｓ）・［ωf 2／（ｓ2 ＋２ζf ωf ｓ＋ωf 2）］ …（２） 但し、Ｇ-1（ｓ）は次式で表わされる。
【００１３】 Ｇ-1（ｓ）＝（ｓ2 ＋２ζn ωn ｓ＋ωn 2）／Ｋωn 2 …（３） 即ち、（２）式において、Ｇ-1（ｓ）はアクチュエータ
２と駆動回路３の特性を２次系として同定したときの伝
達関数Ｇ（ｓ）の逆システムである。また、（３）式の
ωn はＧ（ｓ）のカットオフ角周波数、ζn はダンピン
グ係数、Ｋは直流ゲインである。なお、（１）〜（３）
式のｓは複素変数である。
２と駆動回路３の特性を２次系として同定したときの伝
達関数Ｇ（ｓ）の逆システムである。また、（３）式の
ωn はＧ（ｓ）のカットオフ角周波数、ζn はダンピン
グ係数、Ｋは直流ゲインである。なお、（１）〜（３）
式のｓは複素変数である。
【００１４】更に、第３のフィルタ６の伝達関数Ｆ3
（ｓ）は、例えば次式のように構成される。
（ｓ）は、例えば次式のように構成される。
【００１５】Ｆ3 （ｓ）＝１ …（４） （４）式は、第３のフィルタ６のゲインを１としたとき
の例である。
の例である。
【００１６】そこで、光ディスクのトラック中心位置の
変動をｄとすると、第３のフィルタ６の出力ｙf3は，次
式のように（１）〜（４）式から容易に導き出すことが
できる。
変動をｄとすると、第３のフィルタ６の出力ｙf3は，次
式のように（１）〜（４）式から容易に導き出すことが
できる。
【００１７】ｙf3＝Ｆ2 （ｓ）ｄ …（５） よって、（２）式の第２のフィルタ５の伝達関数Ｆ2
（ｓ）のカットオフ角周波数ωf を予め偏心周波数より
も高く設定しておけば、光ディスクの偏心の影響を相殺
することができる。そのため、位相補償器１の設計仕様
に偏心の抑圧を考慮する必要がなく、低い次数の位相補
償器でトラッキングサーボループを安定化することがで
きる。また、本実施例においては、第１のフィルタ４の
カットオフ周波数よりも低周波領域のトルク外乱や一定
値外乱の影響を抑圧することも可能である。
（ｓ）のカットオフ角周波数ωf を予め偏心周波数より
も高く設定しておけば、光ディスクの偏心の影響を相殺
することができる。そのため、位相補償器１の設計仕様
に偏心の抑圧を考慮する必要がなく、低い次数の位相補
償器でトラッキングサーボループを安定化することがで
きる。また、本実施例においては、第１のフィルタ４の
カットオフ周波数よりも低周波領域のトルク外乱や一定
値外乱の影響を抑圧することも可能である。
【００１８】図２は光ディスクの偏心補正を行わなかっ
たときと、上記実施例の偏心補正回路で補正を行ったと
きで、トラッキングエラー信号の変化を比較して示した
図である。偏心の補正を行わなかった場合は、図２のよ
うに偏心の影響によってトラッキングエラー信号は大き
く変動し、場合によっては許容範囲を越えてしまうこと
も起こり得る。これに対し、偏心の補正を行った場合
は、図２のようにトラッキングエラー信号の変動は小さ
くなり、充分に許容範囲内に抑制することができる。な
お、図１においては、第１のフィルタ４と第３のフィル
タ６を１つのフィルタで構成してもよいし、第２のフィ
ルタ５と第３のフィルタ６を１つのフィルタで構成して
もよい。
たときと、上記実施例の偏心補正回路で補正を行ったと
きで、トラッキングエラー信号の変化を比較して示した
図である。偏心の補正を行わなかった場合は、図２のよ
うに偏心の影響によってトラッキングエラー信号は大き
く変動し、場合によっては許容範囲を越えてしまうこと
も起こり得る。これに対し、偏心の補正を行った場合
は、図２のようにトラッキングエラー信号の変動は小さ
くなり、充分に許容範囲内に抑制することができる。な
お、図１においては、第１のフィルタ４と第３のフィル
タ６を１つのフィルタで構成してもよいし、第２のフィ
ルタ５と第３のフィルタ６を１つのフィルタで構成して
もよい。
【００１９】次に、以上の実施例では、第３のフィルタ
６をゲインを与えるフィルタとして説明したが、第３の
フィルタ６の伝達関数Ｆ3 （ｓ）を次式のように構成し
てもよい。
６をゲインを与えるフィルタとして説明したが、第３の
フィルタ６の伝達関数Ｆ3 （ｓ）を次式のように構成し
てもよい。
【００２０】 Ｆ3 （ｓ）＝２ζf3ωf3ｓ／（ｓ2 ＋２ζf3ωf3ｓ＋ωf3 2 ） …（６） （６）式のωf3は偏心の角周波数、ζf3は予め定められ
た定数である。（６）式の伝達関数は、偏心周波数を含
むバンド幅以外の周波数成分をカットするバンドパスフ
ィルタである。
た定数である。（６）式の伝達関数は、偏心周波数を含
むバンド幅以外の周波数成分をカットするバンドパスフ
ィルタである。
【００２１】このように第３のフィルタ６をバンドパス
フィルタで構成することにより、偏心周波数を含むバン
ド幅以外の周波数の信号については偏心補正回路は作用
することはなく、周波数帯域の異なる機械的共振や高周
波領域のノイズは第３のフィルタ６で除去されるので、
偏心補正回路を設けたことによって共振を発生するよう
な副作用を防止することができる。また、偏心補正回路
は偏心周波数を含む所定のバンド幅でのみ作用するの
で、トラッキングサーボループの安定性に関わるより高
い周波数帯域には全く悪影響を及ぼすことがない。
フィルタで構成することにより、偏心周波数を含むバン
ド幅以外の周波数の信号については偏心補正回路は作用
することはなく、周波数帯域の異なる機械的共振や高周
波領域のノイズは第３のフィルタ６で除去されるので、
偏心補正回路を設けたことによって共振を発生するよう
な副作用を防止することができる。また、偏心補正回路
は偏心周波数を含む所定のバンド幅でのみ作用するの
で、トラッキングサーボループの安定性に関わるより高
い周波数帯域には全く悪影響を及ぼすことがない。
【００２２】なお、（６）式では第３のフィルタ６を２
次のバンドパスフィルタとしたが、バンドの中に偏心周
波数を含むフィルタであれば、どのようなフィルタでも
構わない。
次のバンドパスフィルタとしたが、バンドの中に偏心周
波数を含むフィルタであれば、どのようなフィルタでも
構わない。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、フィルタ
によって偏心成分をキャンセルする信号を生成してトラ
ッキングサーボループに印加することにより、ディスク
１回転分の偏心の特性を格納するメモリを必要とするこ
となく、簡単な回路でディスクの偏心の影響を相殺でき
るという効果がある。
によって偏心成分をキャンセルする信号を生成してトラ
ッキングサーボループに印加することにより、ディスク
１回転分の偏心の特性を格納するメモリを必要とするこ
となく、簡単な回路でディスクの偏心の影響を相殺でき
るという効果がある。
【図１】本発明の光学的情報記録再生装置の一実施例を
示したブロック図である。
示したブロック図である。
【図２】偏心補正を行わなかったときと、偏心補正を行
ったときでトラッキングエラー信号の変化を比較して示
した図である。
ったときでトラッキングエラー信号の変化を比較して示
した図である。
１ 位相補償器 ２ アクチュエータ ３ 駆動回路 ４ 第１のフィルタ ５ 第２のフィルタ ６ 第３のフィルタ
Claims (3)
- 【請求項１】 ディスク状記録媒体に光ビームを照射す
る光学ヘッドと、前記光ビームを前記記録媒体のトラッ
キング方向に駆動するアクチュエータと、前記記録媒体
からの反射光から得られたトラッキングエラー信号をも
とに前記アクチュエータを制御して光ビームが記録媒体
のトラックに追従するようにトラッキング制御を行うト
ラッキングサーボループとを有する光学的情報記録再生
装置において、前記アクチュエータへの制御信号を偏心
周波数成分よりも高い周波数成分を除去して抽出するた
めの第１のフィルタと、前記トラッキングエラー信号が
入力され、かつ前記アクチュエータの特性の逆特性と前
記第１のフィルタの特性との積の特性を有する第２のフ
ィルタとを備え、前記第１のフィルタの出力と第２のフ
ィルタの出力を合成した信号を前記トラッキングサーボ
ループに印加することにより、前記記録媒体の偏心成分
をキャンセルすることを特徴とする光学的情報記録再生
装置。 - 【請求項２】 更に、第１のフィルタの出力と第２のフ
ィルタの出力を合成した信号にゲインを与えるための第
３のフィルタを有することを特徴とする請求項１の光学
的情報記録再生装置。 - 【請求項３】 前記第３のフィルタは、記録媒体の偏心
周波数を含むバンド幅を有するバンドパスフィルタであ
ることを特徴とする請求項２の光学的情報記録再生装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13541294A JPH087312A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 光学的情報記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13541294A JPH087312A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 光学的情報記録再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH087312A true JPH087312A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15151129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13541294A Pending JPH087312A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 光学的情報記録再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087312A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100405815C (zh) * | 2005-06-08 | 2008-07-23 | 佳能株式会社 | 成像设备和控制方法 |
-
1994
- 1994-06-17 JP JP13541294A patent/JPH087312A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100405815C (zh) * | 2005-06-08 | 2008-07-23 | 佳能株式会社 | 成像设备和控制方法 |
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