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発明の名称 光ディスク装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平9−16977
公開日 平成9年(1997)1月17日
出願番号 特願平7−161062
出願日 平成7年(1995)6月27日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 勇
発明者 渡辺 和隆
要約 目的
ポジショナの機械的および電気的なオフセット量を算出して当該ポジショナに起因するオフセットを除去するのこと。

構成
光ディスク100の記録層上にビームスポットを形成する集光レンズ5と、この集光レンズ5の位置決めを制御する集光レンズ位置制御手段9と、光ヘッド部12の大まかな位置決めを行う光ヘッド位置決め部とを備えている。しかも、光ヘッド位置決め部が、光ヘッドを駆動するポジショナと、予め定められた一定時間一方向へ光ヘッド部が移動している間にビームスポットが横切ったトラックの数を計数する第1のカウンタ103と、この移動終了位置から移動開始方向へ一定時間移動したときのトラックの数を計数する第2のカウンタ105と、当該第1のカウンタ103からの往路のカウント数と当該第2のカウンタ105からの復路のカウント数との差に定係数を乗じた値を補償値として算出する図示しない補償値算出部とを備えた。
特許請求の範囲
【請求項1】 レーザ光によって光ディスクの記録層上にビームスポットを形成する集光レンズと、この集光レンズの位置決めを制御する集光レンズ位置制御手段とを有する光ヘッド部と、この光ヘッド部を前記光ディスクの半径方向に移動させる光ヘッド位置決め部とを備えた光ディスク装置において、前記光ヘッド位置決め部が、前記光ヘッドを駆動するポジショナと、予め定められた一定時間一方向へ光ヘッド部が移動している間に前記ビームスポットが横切ったトラックの数を計数する第1のカウンタと、前記一定時間終了の後当該終了した位置から前記一方向とは逆方向へ一定時間前記光ヘッド部が移動している間に前記ビームスポットが横切ったトラックの数を計数する第2のカウンタと、当該第1のカウンタからの往路のカウント数と当該第2のカウンタからの復路のカウント数との差に定係数を乗じた値を前記ポジショナ駆動用の補償値として算出する補償値算出部とを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項2】 前記補償値算出部に、この補償値算出部からの補償値に基づいて前記ポジショナの動作を制御するポジショナ制御部を併設したことを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。
【請求項3】 前記光ヘッド位置決め部が、前記ポジショナに予め定められた一定時間定電圧を供給する第1の定電圧発生回路と、この第1の定電圧発生回路による定電圧の供給が終了した後に当該第1の定電圧発生回路によるものとは逆極性で同一大きさの定電圧を一定時間前記ポジショナに供給する第2の定電圧発生回路とを備えたことを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置に関し、特に光ディスク装置のポジショナの位置制御を、DSP(Digital Signal Processer)等のデジタル処理回路で行なって、駆動装置の駆動方向に依存する推力差に基づく、半径方向駆動速度のオフセットを除去する光ディスク装置に関する。
【0002】光ディスク装置における、駆動方向によるポジショナの推力のオフセットは、光ヘッド部に接続されている電線等によるばね効果等によって、常に起こり得るものである。
【0003】光ディスク装置において、光ヘッド部を光ディスクの半径方向(内外周方向)に駆動するポジショナの推力にオフセットがあると、光ディスク装置の性能が低下するので、これを除去するための、光ディスク装置のオフセット除去方法および装置が必要となる。
【0004】
【従来の技術】従来、光ディスク装置におけるポジショナ推力のオフセットに対する対策としては、オフセット自体を除去するのではなく、ポジショナの設計データや、ポジショナ推力検査の統計データをもとに、あらかじめポジショナの推力オフセット範囲を推定し、この推定値をもとに装置の傾斜等の使用条件の制限を行なったり、または、トラックシーク等の装置制御条件に対する制限を与えるという方式が取られていた。
【0005】また、特開平1−300431号公報においては、光ディスクの特定のトラックを選択して、トラックの位置に対応した信号を出力する際に、トラッキング誤差検出信号の低周波成分のレベルに対応した信号によって、トラックの位置に対応した信号を補正することによって、トラッキング制御のオフセットを防止することが記載されている。しかしながら、このような方法によっては、ポジショナ推力のオフセットを除去することはできない。
【0006】また、特開平2−15428号公報においては、演算回路によって、変位センサの出力に基づきトラッキングエラー信号のオフセット相当分を求めて、トラッキングエラー検出信号から差し引くことによって、トラッキングエラー信号のもつオフセットを除去することが記載されている。しかしながら、このような方法によっては、ポジショナ推力のオフセットを除去することはできない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の光ディスク装置のオフセット除去方式では、オフセットそのものを除去するものではないため、光ディスク装置自体の性能が、オフセットが無い状態と比較して悪化するという問題がある。
【0008】また、オフセット量のチェックが、出荷前の検査時に行なわれるだけなので、オフセット量が検査規格ぎりぎりの光ディスク装置の場合、オフセットの経時変化によって、オフセット量が過大になって、装置性能がさらに悪化したりするだけでなく、最悪の場合装置が破損する恐れがあるという問題があった。
【0009】
【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する不都合を解決し、特に、ポジショナの機械的および電気的なオフセット量を算出して当該ポジショナに起因するオフセットを除去するのことのできる光ディスク装置を提供すること。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明による光ディスク装置のオフセット除去方法および装置は、このような従来技術の課題を解決するため、次のような構成をとっている。
【0011】(1) レーザ光によって光ディスクの記録層上にビームスポットを形成する集光レンズと、この集光レンズの位置決めを制御する集光レンズ位置制御手段とを有する光ヘッド部と、この光ヘッド部を光ディスクの半径方向に移動させる光ヘッド位置決め部とを備えている。しかも、光ヘッド位置決め部が、光ヘッドを駆動するポジショナと、このポジショナの駆動により予め定められた一定時間一方向へ光ヘッド部が移動している間にビームスポットが横切ったトラックの数を計数する第1のカウンタと、一定時間終了の後当該終了した位置から一方向とは逆方向へ一定時間光ヘッド部が移動している間にビームスポットが横切ったトラックの数を計数する第2のカウンタと、当該第1のカウンタからの往路のカウント数と当該第2のカウンタからの復路のカウント数との差に定係数を乗じた値をポジショナ動作用の補償値として算出する補償値算出部とを備えた。
【0012】(2) (1)の場合に、補償値算出部に、この補償値算出部からの補償値に基づいてポジショナの動作を制御するポジショナ制御部を併設した。
【0013】(3) (1)の場合に、光ヘッド位置決め部が、ポジショナに予め定められた一定時間定電圧を供給する第1の定電圧発生回路と、この第1の定電圧発生回路による定電圧の供給が終了した後に当該第1の定電圧発生回路によるものとは逆極性で同一大きさの定電圧を一定時間ポジショナに供給する第2の定電圧発生回路とを備えた。
【0014】
【作用】本発明のオフセット除去方式によれば、まず集光レンズを最初にヘッドを移動しようとする方向とは反対の位置のトラック溝に追従させ、次にこの追従状態からポジショナへの出力を検査用信号に切り替える。検査用信号として一定時間、一定電圧値が出力され、検査用信号によってポジショナが動作している間に、カウントされたトラックカウント値を保持し、検査用信号の出力が終了したら再び前述の追従状態に復帰する。
【0015】この状態から、検査用信号として再び一定時間、一定電圧値が出力される。ただしこのときの出力は、前回の出力とは極性が逆で大きさが同じであり、ポジショナは前回の移動時とは逆方向に移動する。このときのカウント値を保持し、最初に保持したカウント値との差を算出する。
【0016】このときのカウント値は光ヘッド部の移動量に比例するため、このカウント差に定係数を乗算すればポジショナ推力のオフセット値が得られるので、このオフセット値を記憶して、カウント値が小さくなる移動方向のポジショナ入力に加算するようにすれば、最終的にポジショナ推力からオフセットをほぼ完全に除去できる。
【0017】本発明の方式によってオフセットを除去する際、カウント差に定係数を乗算した値をポジショナ入力に加算する際の、ポジショナの移動方向は、常に同一になるように制御する必要がある。
【0018】
【実施例】以下、図1ないし図4に基づいて、本発明の一実施例を詳細に説明する。図1は実施例の制御ブロック図であり、図2は実施例における主要信号線の波形を示すタイムチャートである。また、図3はレーザ光スポット位置と、トラック差信号およびトラック和信号との関係を示す説明図であり、図4は光ヘッド部12と集光レンズ5の光軸との間の位置ずれと、レンズ位置検出器2の出力との関係を示す図である。
【0019】光ディスク装置は、図1に示すように、レーザ光によって光ディスク100の記録層上にビームスポットを形成する集光レンズ5と、この集光レンズ5の位置決めを制御する集光レンズ位置制御手段としてのトラッキングアクチュエータ9とを有する光ヘッド部12を備えている。この光ヘッド部12には、この光ヘッド部12を光ディスク100の半径方向に大まかな位置決めを行う図示しない光ヘッド位置決め部が併設されている。
【0020】しかも、光ヘッド位置決め部が、光ヘッドを駆動するポジショナと、このポジショナの駆動により予め定められた一定時間一方向へ光ヘッド部が移動している間にビームスポットが横切ったトラックの数を計数する第1のカウンタ103と、一定時間終了の後当該終了した位置から一方向とは逆方向へ一定時間光ヘッド部が移動している間にビームスポットが横切ったトラックの数を計数する第2のカウンタ105と、当該第1のカウンタ103からの往路のカウント数と当該第2のカウンタ105からの復路のカウント数との差に定係数を乗じた値を補償値として算出する図示しない補償値算出部とを備えている。本実施例では、乗算器110とコンパレータ104とから補償値算出部を構成している。
【0021】次に、動作を説明する。レーザ光源3から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ4を通過後、ハーフミラー8で反射して、集光レンズ5によって、光ディスク100の図示されない記録層上に集光される。記録層で反射されたレーザ光は、入射時と逆の光路で、ビームスプリッタ4まで戻り、ここで反射してトラック位置検出器1に導かれる。
【0022】トラック位置検出器1からの出力によって、トラック差信号生成アンプ6およびトラック和信号生成アンプ7において、それぞれトラック差信号とトラック和信号とが生成される。ここでトラック差信号は、トラック位置検出器1の2つの光センサからの出力の差によって生成された信号であり、トラック和信号は、トラック位置検出器1の2つの光センサからの出力の和によって生成された信号である。
【0023】図3に示すように、レーザ光に基づくビームスポットがトラック溝の中心31にあるときは、トラック差信号がゼロとなり、トラック和信号が最大値となる。また、ビームスポットがトラック溝の縁32の位置にあるときは、トラック差信号が最大値、トラック和信号がゼロとなり、反対側の溝の縁33の位置にあるときはトラック差信号が最小値、トラック和信号がゼロとなる。
【0024】集光レンズ5は、トラッキングアクチュエータ9によって、100ミクロン程度の移動量の範囲で、光ディスク100の半径方向に駆動されるようになっている。
【0025】本発明においては、まず、トラック溝に対するビームスポットの位置制御を行う。この位置制御においては、トラック差信号を、フィルタ10およびスイッチ11を経て、トラッキングアクチュエータ9へ出力し、トラック差信号が0になるように帰還制御を行なうことによって、ビームスポットがトラック溝の中心に位置するように制御される。この場合、フィルタ10は、アクチュエータ9の2次遅れ特性に対する帰還制御の安定化のために設けられるものであって、一般にリードラグフィルタが用いられる。
【0026】トラッキングアクチュエータ9は、前述のように、100ミクロン以下程度の移動量を制御するのに対し、光ディスク媒体の記録領域は、数センチから数十センチの長さがあるので、この範囲の移動を制御する方法としては、光ヘッド部12に具備されたポジショナ17によって、この移動の制御を行なうのが一般的である。
【0027】このポジショナの制御方法にも種々あるが、本実施例では、その中でも最も一般的な方法である、レンズ位置追従制御を用いる。この方式は、図4に示すように、ハーフミラー8の透過光を検出する、レンズ位置検出器2からの、集光レンズ5の光軸と光ヘッド部12との、相対位置のずれ量に応じて変化する出力を、フィルタ14およびスイッチ15を経てポジショナ17に出力し、レンズ位置検出器2からの出力が0になるように帰還制御することによって、光ヘッド部12の位置を制御するものであり、光磁気ディスクの位置制御方式として、広く用いられているものである。
【0028】このとき用いられるフィルタ14は、前述のフィルタ10と同じ目的で設けられている。なおスイッチ11およびスイッチ15は、MPU18からの指示によって、切り替えが行なわれる構成となっている。
【0029】本実施例において、ポジショナ17に流れる電流のオフセットを除去するためには、まずMPU18からの指示によって、スイッチ11をフィルタ14の出力側に接続し、スイッチ15を第1の定電圧発生回路101に接続する。この切り替えによって、ポジショナ17は定速で移動し集光レンズ5は中立点に保持される。
【0030】この切り替えとともに、スイッチ102を第1のトラックカウンタ103へ接続する。スイッチ102には、トラック差信号生成アンプ6の出力を、コンパレータ104によって2値化した信号が接続されており、スイッチ102の切り替えによって、第1のトラックカウンタ103へ導かれる。
【0031】MPU18は定時間tの後、スイッチ15を再びフィルタ14に接続し、スイッチ11をフィルタ10に接続して位置制御を行うとともに、スイッチ102を切断する。
【0032】次にMPU18は、スイッチ11をフィルタ14の出力側に接続し、スイッチ15を第2の定電圧発生回路106に接続して、スイッチ102を第2のトラックカウンタ105へ接続する。第2の定電圧発生回路106からは、第1の定電圧発生回路101の出力と比べて、大きさが同じで極性が反対の信号が出力される。
【0033】さらに、この切り替えにより、ポジショナ17は、前述の定速移動時とは逆方向に定速で移動することになる。この定速移動の場合も、MPU18が前述の定速移動時と同じ時間tの経過後、スイッチ15をフィルタ14に接続し、スイッチ11をフィルタ10に接続して、位置制御を行うとともにスイッチ102を切断する。
【0034】この切り替えと同時に、スイッチ107を閉じて、D/A変換器108と加算回路16とを接続する。減算器109は、第2のトラックカウンタ105のカウント値から、トラックカウンタ105のカウント値を減算し、乗算器110は、この減算結果に定係数を乗算する。D/A変換器108は、この乗算結果をアナログ信号に変換して出力する。
【0035】このようにすることによって、図2において、まず最初のポジショナ17の定速移動によって、第1のカウンタ103に往路のカウント値が蓄積され、次に逆方向へのポジショナ17の定速移動によって、第2のカウンタ105に復路のカウント値が蓄積されるので、この間にカウンタに蓄積されたカウント値は、以後、保持されて、D/A変換器108の出力に常時反映される。
【0036】両カウンタのカウント値の差が、最後にスイッチ107を閉じる段階で、レンズ位置検出器2の出力に加算されることによって、ポジショナ17の推力からオフセット値が除去されるので、本実施例の方法を実施後は、レンズ位置検出器13およびフィルタ14の出力では、ポジショナ17に起因するオフセットはキャンセルされる。
【0037】ポジショナを定電圧駆動して、両カウンタのカウント値の差に定定数を乗じた補償値を求める操作は、処理装置の制御に基づいて、装置立ち上げ時、または定期的にあるいは不定期に行なって、この補償値を保存しておいて、ポジショナの追従制御時、一方向、すなわち、カウント値が小さくなる移動方向時のポジショナ入力に加算するようにすればよい。
【0038】この補償値の保存は、別に処理装置等が有する記憶装置に記憶しておくようにしてもよく、または、カウンタ103,105を、電源切断時にも保持内容が消滅しないようなカウンタから構成して、これに記憶させておくようにすることもできる。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、補償値算出部が、第1のカウンタからの往路のカウント数と当該第2のカウンタからの復路のカウント数との差に定係数を乗じた値を補償値として算出するため、ポジショナの推力に機械的,電気的なオフセットがある場合には、これを定量的に検知することができ、さらに、この補償値により補償してポジショナの駆動を行うため、オフセットを確実に除去することができ、このため、性能を向上させることができるとともに、装置使用条件としての傾斜の制限や、トラックシーク等の装置制御への制限を除去することができる従来にない優れた光ディスク装置を提供することができる。




 

 


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