JP2001067778A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィードフォワード制御とフィードバック制
御を組み合わせた高速回転ディスクのサーボを実現する
際に、フィードフォワード制御のためのデータを確実に
作れるようにする。 【解決手段】 マイクロコンピュータ１５は、アクチュ
エータ２等によって光ディスク１に対するフィードフォ
ワード制御とフィードバック制御を組み合わせたフォー
カスサーボ制御を行ない、光ディスク１からの検出信号
に基づいて面振れ成分を検出するとき、光ディスク１の
回転を低速にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＣＤ−ＲＯＭ，
ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＡＭ等
の光ディスクに対してフォーカスサーボ及びトラックサ
ーボをかけてデータの記録又は再生を行なう光ディスク
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスクを高速回転させて、記
録領域に高密度にデータを記録するためのサーボを実現
するために繰返し制御を用いる光ディスク装置があった
（例えば、特開平６−１７６５１４号公報参照）。

【０００３】図３は、従来のフォーカス及びトラックサ
ーボを行なう光ディスク装置の構成を示すブロック図で
ある。光ディスク１は、ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−ＲＷ等の
記録メディアである。アクチュエータ２は、対物レンズ
３を搭載しており、その対物レンズ３を光ディスク１の
上下方向及び半径方向に動かす。

【０００４】フォーカスドライバ４は、アクチュエータ
２を上下方向に駆動するための駆動信号を出力する。ト
ラックドライバ５は、アクチュエータ２を半径方向に駆
動するための駆動信号を出力する。

【０００５】誤差検出部６は、光ディスク１に照射する
レーザスポットの焦点からのずれ量を示すフォーカス誤
差信号（ＦＥ信号）及び、トラックの中心からのずれ量
を示すトラック誤差信号（ＴＥ信号）を検出する。

【０００６】ＤＳＰ７は、誤差検出部６によって検出さ
れたＦＥ信号、ＴＥ信号を基にしてレーザのスポットの
焦点が光ディスク１の面振れに追従するように、またレ
ーザのスポットがトラックに追従するようにアクチュエ
ータ２を制御するための信号を出力する。

【０００７】回転成分検出部８は、誤差検出部６から出
力されたフォーカス誤差信号（ＦＥ信号）から面振れ成
分を検出し、フォーカスサーボのフィードフォワード制
御のためのフォーカスフィードフォワードデータをつく
る。また、誤差検出部６から出力されたトラック誤差信
号（ＴＥ信号）から偏心成分を検出し、トラックサーボ
のフィードフォワード制御のためのトラックフィードフ
ォワードデータをつくる。

【０００８】フォーカス用メモリ９は、回転成分検出部
８によって作成されたフォーカスフィードフォワードデ
ータを記憶する。トラック用メモリ１０は、回転成分検
出部８によって作成されたトラックフィードフォワード
データを記憶する。

【０００９】加算器１１は、ＤＳＰ７から出力されたフ
ォーカスのためのフィードバックデータにフォーカス用
メモリ９から出力されるフィードフォワードデータを加
算する。加算器１２は、ＤＳＰ７から出力されたトラッ
クのためのフィードバックデータにトラック用メモリ１
０から出力されるフィードフォワードデータを加算す
る。

【００１０】スピンドルモータ１３は光ディスク１を回
転させる。モータ制御部１４は、マイクロコンピュータ
１５の指令によりスピンドルモータ１３の回転速度の制
御を行なう。マイクロコンピュータ１５は、ＤＳＰ７，
モータ制御部１４等にフォーカスサーボ，トラックサー
ボ，スピンドルの回転制御等を行なうための指令を出
す。

【００１１】次に、上記の構成を持つ光ディスク装置の
サーボ動作について説明する。光ディスク装置のサーボ
がＯＮになったすぐの状態のフォーカス誤差信号には面
振れ成分が、トラック誤差信号には偏心成分が残ってお
り、回転成分検出部８でフォーカス誤差信号から面振れ
成分を検出し、フォーカスフィードフォワードデータを
つくってフォーカス用メモリ９に記憶し、またトラック
誤差信号から偏心成分を検出し、トラックフィードフォ
ワードデータをつくってトラック用メモリ１０に記憶す
る。

【００１２】そして、加算器１１によってフォーカス用
メモリから出力されるフィードフォワードデータとＤＳ
Ｐ７から出力されるフォーカスのためのフィードバック
データを加算し、フォーカスドライバ４が加算器１１か
らの信号でアクチュエータ２を駆動する。

【００１３】また、加算器１２によってトラック用メモ
リから出力されるフィードフォワードデータとＤＳＰ７
から出力されるトラックのためのフィードバックデータ
を加算し、トラックドライバ５が加算器１２からの信号
でアクチュエータ２を駆動する。

【００１４】さらに、このときのフォーカス誤差信号か
ら再び回転成分検出部８によって面振れ成分を検出し、
フォーカスフィードフォワードデータを更新し、それを
フォーカス用メモリ９に記憶し、そのフィードフォワー
ドデータとＤＳＰ７のフィードバックデータを加算し、
フォーカスドライバ４はその信号でアクチュエータ２を
駆動していく。このようにして、上記の処理を繰り返し
てフォーカス誤差信号が目標制御誤差になるようにして
いく。

【００１５】また、トラックの場合も同様に、トラック
誤差信号から再び回転成分検出部８によって偏心成分を
検出し、トラックフィードフォワードデータを更新し、
それをトラック用メモリ１０に記憶し、そのフィードフ
ォワードデータとＤＳＰ７のフィードバックデータを加
算し、トラックドライバ４はその信号でアクチュエータ
２を駆動していく。このようにして、上記の処理を繰り
返してトラック誤差信号が目標制御誤差になるようにし
ていく。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光ディスク装置では、フィードフォワードデータができ
るまではフィードバック制御のみで制御することにな
り、サーボがひどく不安定になったり、引き込みができ
なくなる可能性があり、フィードフォワードデータが作
成できなくなるという問題があった。

【００１７】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたものであり、フィードフォワード制御とフィード
バック制御を組み合わせた高速回転ディスクのサーボを
実現する際に、フィードフォワード制御のためのデータ
を確実に作れるようにすることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、光ディスクに対するフィードフォワード
制御とフィードバック制御を組み合わせたフォーカスサ
ーボ制御手段を有する光ディスク装置において、上記光
ディスクからの検出信号に基づいて面振れ成分を検出す
る面振れ成分検出手段と、その手段によって面振れ成分
を検出するとき、上記光ディスクの回転を低速にする回
転速制御手段を設けたものである。

【００１９】また、上記のような光ディスク装置におい
て、上記回転速制御手段に、上記光ディスクの回転を低
速にする際、現在設定されているフィードバック制御系
によって目標精度まで制御できる回転速度に設定する手
段を設けるとよい。

【００２０】さらに、上記のような光ディスク装置にお
いて、上記回転速制御手段に、上記光ディスクの回転を
低速にする際、フィードバック制御系の設定をフィード
フォワード制御とフィードバック制御を組み合わせた制
御を行なう時とは異なる設定にする手段を設けるとよ
い。

【００２１】また、光ディスクに対するフィードフォワ
ード制御とフィードバック制御を組み合わせたトラック
サーボ制御手段を有する光ディスク装置において、上記
光ディスクからの検出信号に基づいて偏心成分を検出す
る偏心成分検出手段と、その手段によって偏心成分を検
出するとき、上記光ディスクの回転を低速にする回転速
制御手段を設けたものも提供する。

【００２２】さらに、上記のような光ディスク装置にお
いて、上記回転速制御手段に、上記光ディスクの回転を
低速にする際、現在設定されているフィードバック制御
系によって目標精度まで制御できる回転速度に設定する
手段を設けるとよい。。

【００２３】さらにまた、上記のような光ディスク装置
において、上記回転速制御手段に、上記光ディスクの回
転を低速にする際、フィードバック制御系の設定をフィ
ードフォワード制御とフィードバック制御を組み合わせ
た制御を行なう時とは異なる設定にする手段を設けると
よい。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は、この発明の一実
施形態であるフィードバック制御とフィードフォワード
制御を組み合わせたフォーカス及びトラックサーボを行
なう光ディスク装置の構成を示すブロック図であり、図
３と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略
する。

【００２５】図１に示した光ディスク装置は、図３に示
した光ディスク装置の構成と略同じであるが、回転成分
検出部８の入力はマイクロコンピュータ１５によって制
御されるＳＷ３，ＳＷ４を通してフォーカスドライバ
４，トラックドライバ５からの出力となっており、面振
れ成分，偏心成分はフォーカスドライバ４，トラックド
ライバ５からの出力から得られるようになっている。

【００２６】また、フォーカス用メモリ９の出力先であ
る加算器１１との間にマイクロコンピュータ１５によっ
て制御されるＳＷ１が挿入され、トラック用メモリ１０
の出力先である加算器１２との間にマイクロコンピュー
タ１５によって制御されるＳＷ２が挿入されている。

【００２７】そして、上記アクチュエータ２，フォーカ
スドライバ４，誤差信号生成部６，ＤＳＰ７，フォーカ
ス用メモリ９，加算器１１等が、光ディスク１に対する
フィードフォワード制御とフィードバック制御を組み合
わせたフォーカスサーボ制御手段の機能を果たし、上記
回転成分検出部８が面振れ成分を検出する面振れ成分検
出手段の機能を果たす。

【００２８】また、上記モータ制御部１４，マイクロコ
ンピュータ１５等が、面振れ成分検出手段によって面振
れ成分を検出するとき、光ディスク１の回転を低速にす
る回転速制御手段の機能を果たす。

【００２９】さらに、マイクロコンピュータ１５等は、
フォーカスサーボ時に光ディスク１の回転を低速にする
際、現在設定されているフィードバック制御系によって
目標精度まで制御できる回転速度に設定する手段の機能
を果たす。

【００３０】さらにまた、ＤＳＰ７，マイクロコンピュ
ータ１５は、フォーカスサーボ時に光ディスク１の回転
を低速にする際、フィードバック制御系の設定をフィー
ドフォワード制御とフィードバック制御を組み合わせた
制御を行なう時とは異なる設定にする手段の機能を果た
す。

【００３１】また、上記アクチュエータ２，トラックド
ライバ５，誤差信号生成部６，ＤＳＰ７，トラック用メ
モリ１０，加算器１２等が、光ディスク１に対するフィ
ードフォワード制御とフィードバック制御を組み合わせ
たトラックサーボ制御手段の機能を果たし、上記回転成
分検出部８が偏心成分を検出する偏心成分検出手段の機
能を果たす。

【００３２】また、上記モータ制御部１４，マイクロコ
ンピュータ１５等が偏心成分検出手段によって偏心成分
を検出するとき、光ディスク１の回転を低速にする回転
速制御手段の機能を果たす。

【００３３】さらに、マイクロコンピュータ１５は、ト
ラックサーボ時に光ディスク１の回転を低速にする際、
現在設定されているフィードバック制御系によって目標
精度まで制御できる回転速度に設定する手段の機能を果
たす。

【００３４】さらにまた、ＤＳＰ７，マイクロコンピュ
ータ１５は、トラックサーボ時に光ディスク１の回転を
低速にする際、フィードバック制御系の設定をフィード
フォワード制御とフィードバック制御を組み合わせた制
御を行なう時とは異なる設定にする手段の機能を果た
す。

【００３５】次に、この光ディスク装置でのフォーカス
サーボのフィードフォワード制御のためのデータ作成処
理について説明する。まず、マイクロコンピュータ１５
は、光ディスク１がセットされたらスイッチ（ＳＷ）１
をオフ（ＯＦＦ）、スイッチ（ＳＷ）３をオン（ＯＮ）
にし、光ディスク１を低速で回転させる。このときの光
ディスク１の回転速度はフィードバック制御だけで目標
精度となる速度にする。

【００３６】次に、フィードバック制御だけでサーボを
かける。この時のフォーカスドライバ４の出力信号を回
転成分検出部８に取り込み、その出力信号から回転周波
数成分の信号を検出する。その検出された信号は光ディ
スク１の面振れ量を表わしており、その信号から実際に
高速で回転させた時にアクチュエータ２が光ディスク１
の面振れに追従するような駆動信号を生成するデータを
計算で求め、そのデータをフォーカス用メモリ９に記憶
する。

【００３７】これは、電源投入時あるいは光ディスク１
が入れ替えられた時にだけ行なえばよい。そして、実際
にデータを読み出す時は高速で光ディスク１を回転さ
せ、スイッチ（ＳＷ）１をオン（ＯＮ）、スイッチ（Ｓ
Ｗ）３をオフ（ＯＦＦ）にしてフィードバック制御とフ
ィードフォワード制御を組み合わせてサーボを行なうよ
うにする。

【００３８】このようにして、フィードフォワード制御
のためのデータをつくる時に光ディスク１を低速で回転
させることにより、フィードバック制御のみでサーボを
かけることができ、フィードフォワード制御のためのデ
ータを確実につくることができる。

【００３９】また、光ディスク１の回転速度を現在設定
されているフィードバック制御のゲインで制御できる最
大の速度で回転させるようにすれば、フィードフォワー
ド制御のためのデータをより早く取り込める。

【００４０】さらに、フィードバック制御のゲインをフ
ィードフォワード制御とフィードフォワード制御を組み
合わせた制御を行なう時とは異なる設定、例えばアクチ
ュエータの高次共振の影響を受けない程度の高い設定に
し、その設定で制御できる最大の速度で回転させるよう
にすれば、フィードフォワード制御のためのデータをよ
り早く取り込むことができる。

【００４１】そして、フォーカスサーボの場合も同様に
して、光ディスク１の面振れを検出すればフィードフォ
ワード制御のためのデータを確実に生成することができ
る。

【００４２】次に、この光ディスク装置でのフォーカス
サーボとトラックサーボのフィードフォワード制御のた
めのデータ作成処理について説明する。図２は、そのフ
ォーカスサーボとトラックサーボのためのフィードフォ
ワード制御のためのデータ作成処理を示すフローチャー
トである。

【００４３】この処理は、上述したフォーカスサーボの
ためのフィードフォワード制御のためのデータ作成処理
と同じようにしてトラックサーボのためのフィードフォ
ワード制御のためのデータ作成処理も同時に行なうもの
であり、このフローチャートに基づいて簡単に説明す
る。

【００４４】この処理は、ステップ（図中「Ｓ」で示
す）１で光ディスクが挿入されると、ステップ２へ進ん
で低速でスピンドルモータを回転させ、ステップ３へ進
んでＳＷ１をオフに、ＳＷ３をオンにし、さらにＳＷ２
をオフに、ＳＷ４をオンにしてステップ４へ進む。

【００４５】ステップ４では、フィードバック制御のみ
でフォーカスサーボとトラックサーボをオンにし、ステ
ップ５へ進んでそれぞれのサーボで面振れ成分と偏心成
分をそれぞれ検出し、それぞれのフィードフォワード制
御データを作成し、ステップ６へ進んでフォーカスサー
ボとトラックサーボを共にオフにする。

【００４６】さらに、ステップ７へ進んで高速でスピン
ドルモータを回転させて、ステップ８へ進んでＳＷ１を
オンに、ＳＷ３をオフにし、さらにＳＷ２をオンに、Ｓ
Ｗ４をオフにして、ステップ９へ進んで上記各フィード
フォワード制御データに基づいてフォーカスサーボとト
ラックサーボを共にオンにして、ステップ１０へ進んで
光ディスク上のデータの再生処理を実行する。

【００４７】この実施形態の光ディスク装置は、フィー
ドフォワード制御とフィードバック制御を組み合わせた
フォーカスサーボ制御を行ない、光ディスク１の面振れ
成分を検出するにあたり、光ディスク１の回転を低速に
するようにしたので、フォーカスサーボのためのフィー
ドフォワード制御データを確実につくることができる。

【００４８】また、光ディスク１の面振れ成分を検出す
るときのディスク回転を現在設定されているフィードバ
ック制御系で目標精度まで制御できる回転速度にするよ
うにするので、フォーカスサーボのためのフィードフォ
ワード制御データをより短時間でつくることができる。

【００４９】さらに、面振れ成分を検出する時のフィー
ドバック制御系の設定をフィードフォワード制御とフィ
ードバック制御を組み合わせた制御を行なう時とは異な
る設定にするので、アクチュエータの性能をフルに引き
出すことができ、フォーカスサーボのためのフィードフ
ォワード制御データをより短時間で作ることができる。

【００５０】また、フィードフォワード制御とフィード
バック制御を組み合わせたトラックサーボ制御を行な
い、偏心成分を検出するにあたり、光ディスクの回転を
低速にするので、トラックサーボのためのフィードフォ
ワード制御データを確実につくることができる。

【００５１】さらに、偏心成分を検出するときの光ディ
スクの回転を現在設定されているフィードバック制御系
によって目標精度まで制御できる回転速度にするので、
トラックサーボのためのフィードフォワード制御データ
をより短時間でつくることができる。

【００５２】さらにまた、偏心成分を検出する時のフィ
ードバック制御系の設定をフィードフォワード制御とフ
ィードバック制御を組み合わせた制御を行なう時とは異
なる設定にするので、アクチュエータの性能をフルに引
き出すことができ、トラックサーボのためのフィードフ
ォワード制御データをより短時間で作ることができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明の光
ディスク装置によれば、フィードフォワード制御とフィ
ードバック制御を組み合わせた高速回転ディスクのサー
ボを実現する際に、フィードフォワード制御のためのデ
ータを確実に作れるようにすることかできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態であるフィードバック制
御とフィードフォワード制御を組み合わせたトラックサ
ーボを行なう光ディスク装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】図１に示した光ディスク装置でのフォーカスサ
ーボとトラックサーボのためのフィードフォワード制御
のためのデータ作成処理を示すフローチャートである。

【図３】従来のトラックサーボを行なう光ディスク装置
の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１：光ディスク ２：アクチュエータ ３：対物レンズ ４：フォーカスドライバ ５：トラックドライバ ６：誤差信号生成部 ７：ＤＳＰ ８：回転成分検出部 ９：フォーカス用メモリ １０：トラック用メモリ １１：加算器 １２：加算器 １３：スピンドルモータ １４：モータ制御部 １５：マイクロコンピュータ ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４：スイッチ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクに対するフィードフォワード
   制御とフィードバック制御を組み合わせたフォーカスサ
   ーボ制御手段を有する光ディスク装置において、 前記光ディスクからの検出信号に基づいて面振れ成分を
   検出する面振れ成分検出手段と、該手段によって面振れ
   成分を検出するとき、前記光ディスクの回転を低速にす
   る回転速制御手段を設けたことを特徴とする光ディスク
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光ディスク装置におい
   て、前記回転速制御手段に、前記光ディスクの回転を低
   速にする際、現在設定されているフィードバック制御系
   によって目標精度まで制御できる回転速度に設定する手
   段を設けたことを特徴とする光ディスク装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の光ディスク装置におい
   て、 前記回転速制御手段に、前記光ディスクの回転を低速に
   する際、フィードバック制御系の設定をフィードフォワ
   ード制御とフィードバック制御を組み合わせた制御を行
   なう時とは異なる設定にする手段を設けたことを特徴と
   する光ディスク装置。
4. 【請求項４】 光ディスクに対するフィードフォワード
   制御とフィードバック制御を組み合わせたトラックサー
   ボ制御手段を有する光ディスク装置において、 前記光ディスクからの検出信号に基づいて偏心成分を検
   出する偏心成分検出手段と、該手段によって偏心成分を
   検出するとき、前記光ディスクの回転を低速にする回転
   速制御手段を設けたことを特徴とする光ディスク装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の光ディスク装置におい
   て、 前記回転速制御手段に、前記光ディスクの回転を低速に
   する際、現在設定されているフィードバック制御系によ
   って目標精度まで制御できる回転速度に設定する手段を
   設けたことを特徴とする光ディスク装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の光ディスク装置におい
   て、 前記回転速制御手段に、前記光ディスクの回転を低速に
   する際、フィードバック制御系の設定をフィードフォワ
   ード制御とフィードバック制御を組み合わせた制御を行
   なう時とは異なる設定にする手段を設けたことを特徴と
   する光ディスク装置。