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JP2005182968A - Optical disc apparatus and eccentricity correction method thereof - Google Patents

Optical disc apparatus and eccentricity correction method thereof Download PDF

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JP2005182968A
JP2005182968A JP2003426370A JP2003426370A JP2005182968A JP 2005182968 A JP2005182968 A JP 2005182968A JP 2003426370 A JP2003426370 A JP 2003426370A JP 2003426370 A JP2003426370 A JP 2003426370A JP 2005182968 A JP2005182968 A JP 2005182968A
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signal
optical disc
eccentricity correction
objective lens
control system
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JP2003426370A
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Japanese (ja)
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Takeyoshi Kataoka
丈祥 片岡
Motoyuki Suzuki
基之 鈴木
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Hitachi Ltd
Hitachi LG Data Storage Inc
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Hitachi Ltd
Hitachi LG Data Storage Inc
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Abstract

【課題】 回転周波数が急激かつ大きく異なってしまう場合にも正確に偏芯補正を作動させることが可能な偏芯補正装置とその偏芯補正方法を提供する。
【解決手段】 光ディスク11の記録/再生面にレーザビームを光ピックアップ12の対物レンズで集光して光スポットを形成し、反射光を検出する光ピックアップと対物レンズをトラッキングアクチュエータ15により光ディスク半径方向に移動する光ディスク装置は、メモリ21に記憶された変位信号を、光ディスクを回転するスピンドルモータの回転数に比例した周波数信号を出力する周波数発生器(FG)17からの信号に同期して読み出し、レンズ位置センサからの変位信号との差分が小さくなるようにコントローラ22を介してフィードバック制御を行なう偏芯補正用制御手段18によりアクチュエータの駆動信号を作成する。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an eccentricity correction device and an eccentricity correction method capable of accurately operating eccentricity correction even when the rotational frequency is suddenly and greatly different.
A laser beam is focused on the recording / reproducing surface of an optical disc 11 by an objective lens of an optical pickup 12 to form a light spot, and an optical pickup for detecting reflected light and the objective lens are arranged in a radial direction of the optical disc by a tracking actuator 15. The optical disk apparatus that moves to the memory reads out the displacement signal stored in the memory 21 in synchronization with a signal from a frequency generator (FG) 17 that outputs a frequency signal proportional to the rotation speed of the spindle motor that rotates the optical disk, An actuator drive signal is generated by the eccentricity correction control means 18 that performs feedback control via the controller 22 so that the difference from the displacement signal from the lens position sensor becomes small.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、光ディスクドライブ等、情報を光ディスクに記録又は再生する装置に関し、特に、トラッキングサーボシステムを備えた光ディスク装置、及び、そのための偏芯補正方法に関わる。   The present invention relates to an apparatus for recording or reproducing information on an optical disk, such as an optical disk drive, and more particularly to an optical disk apparatus having a tracking servo system and an eccentricity correction method therefor.

円盤状の光ディスクと呼ばれる情報記憶媒体に光ビームを照射し、もって、情報を記録又は再生する光ディスク装置では、しばしば、光ディスクを回転させるスピンドルの回転軸と光ディスクのトラックの中心とが一致しないために、偏芯と呼ばれる現象が発生する。このような偏芯は、光ディスクドライブ装置における主要な周期的外乱として作用し、そのため、装置のトラック追従性能を低下させる大きな要因となっている。なお、かかる偏芯による悪影響は、特に、光ディスクの回転周波数(速度)が大きくなる程、より大きなものとなる。   In an optical disk apparatus that irradiates an information storage medium called a disk-shaped optical disk with a light beam and records or reproduces information, the rotation axis of the spindle that rotates the optical disk often does not coincide with the center of the track of the optical disk. A phenomenon called eccentricity occurs. Such eccentricity acts as a main periodic disturbance in the optical disk drive apparatus, and is therefore a major factor that degrades the track following performance of the apparatus. The adverse effect due to such eccentricity becomes greater as the rotational frequency (speed) of the optical disc increases.

ところで、近年においては、各種の光ディスクに加え、更には、特に、映像情報を含む大量な情報を記録するため高密度記録が可能な光ディスクの使用と共に、かかる光ディスクから情報を高速で記録又は再生可能な光ディスク装置、即ち、高倍速化が著しい。   By the way, in recent years, in addition to various types of optical disks, it is possible to record or reproduce information from such optical disks at high speeds, especially with the use of optical disks capable of high-density recording to record a large amount of information including video information. Optical disk apparatus, that is, high speed is remarkable.

このような、高倍速化に伴い、光ディスクをかかる高倍速で回転させた場合でも、正確にトラックを追従させるために、かかる偏芯の悪影響を効果的に打ち消すような補償を実現しなければならない。今まで、かかる偏芯を補償するため、種々の偏芯補償技術が具現されてきている。   With such a high speed increase, even when the optical disk is rotated at such a high speed, in order to accurately follow the track, it is necessary to realize compensation that effectively cancels the adverse effect of the eccentricity. . Until now, various eccentricity compensation techniques have been implemented in order to compensate for such eccentricity.

例えば、従来技術になる偏芯補償技術としては、例えば、下記の特許文献1によれば、アクチュエータの周波数特性を用いた偏芯補償装置が提唱されている。すなわち、この偏芯補正方法は、スピンドルの位相によって測定される偏芯成分をメモリに記憶しておき、トラッキング制御系に対して、スピンドルの回転周波数に同期させ、かつ、それをアクチュエータの駆動信号に合算することによって、上記偏芯補正を行なうものである。ここで、偏芯は、ディスクの回転周波数が変化する際、その大きさは一定であるが、しかしながら、回転周波数に同期してその周波数成分が変化するという特徴を持つ。   For example, as an eccentricity compensation technique that is a conventional technique, for example, according to Patent Document 1 below, an eccentricity compensation device using the frequency characteristics of an actuator is proposed. That is, in this eccentricity correction method, the eccentric component measured by the phase of the spindle is stored in the memory, and the tracking control system is synchronized with the rotational frequency of the spindle, and the actuator drive signal The above-mentioned eccentricity correction is performed by adding up to. Here, the eccentricity has a characteristic that when the rotational frequency of the disk changes, its magnitude is constant, but its frequency component changes in synchronization with the rotational frequency.

ここで、アクチュエータの周波数特性により、入力される信号の周波数によってアクチュエータの変位量が異なることから、光ディスクの回転周波数によりアクチュエータの変位量が異なってしまい、そのため、上記偏芯補正の効果が変動するということになる。そこで、従来の技術では、アクチュエータの周波数特性や偏芯の特性から、光ディスクの回転周波数の変化時に、特定の回転周波数下で偏芯補正のために予測されたアクチュエータの駆動制御値を、アクチュエータの周波数特性を考慮して補償することによって、一度予測された制御値をそのまま用いて、光ディスクの回転周波数が変化しても偏芯補正がおこなわれるようにしている。   Here, since the displacement amount of the actuator varies depending on the frequency of the input signal due to the frequency characteristics of the actuator, the displacement amount of the actuator varies depending on the rotation frequency of the optical disc, and therefore the effect of the eccentricity correction varies. It turns out that. Therefore, in the conventional technique, when the rotational frequency of the optical disk changes, the actuator drive control value predicted for eccentricity correction under a specific rotational frequency is calculated from the actuator frequency characteristics and eccentricity characteristics. By compensating in consideration of the frequency characteristics, the eccentricity correction is performed even if the rotational frequency of the optical disk changes, using the control value once predicted as it is.

特開2002−208240号公報JP 2002-208240 A

しかしながら、一般的に、アクチュエータは複数のメカニカルな部材で構成されており、そのため、各部材の取り付け精度等により、上記アクチュエータの周波数特性には、所謂、ばらつきが存在する。また、一般のアクチュエータでは、その主共振での振幅を抑制するため、例えば、ゴム等によって、ダンピング効果を与えるように構成されている。ところで、このゴム等も、その温度特性、又は、経時変化によっても、やはり、アクチュエータの周波数特性が変化することとなる。特に、主共振付近においては、その位相が急激に変化するため、主共振周波数が少し変化しただけでも、その位相が大きくずれ、そのため、偏芯の補償は困難になる。   However, in general, an actuator is composed of a plurality of mechanical members. Therefore, there is a so-called variation in the frequency characteristics of the actuator due to the mounting accuracy of each member. Moreover, in order to suppress the amplitude in the main resonance in a general actuator, it is comprised so that a damping effect may be given, for example with rubber | gum etc. By the way, the frequency characteristic of the actuator also changes in the rubber or the like depending on the temperature characteristic or the change with time. In particular, in the vicinity of the main resonance, the phase changes abruptly. Therefore, even if the main resonance frequency changes a little, the phase deviates greatly, which makes it difficult to compensate for eccentricity.

一方、トラッキングサーボループゲインの特性は、DCゲインを高くとることを目的として、低周波数帯域ほどゲインが高くなるように設計されているの。そのため、光ディスクの回転数を変更させる必要が生じたとき、最初に偏芯データを取得しておき、それをトラッキングサーボ信号出力に付加させた場合には、回転周波数によって当該ゲインが異なるものとなってしまう。そのため、例えば、シーク動作によって半径方向に大きく移動する場合など、回転周波数が急激かつ大きく異なってしまう際には、単に、フィードフォワード制御系では、正確に偏芯補正を作動させることが難しいという問題があった。   On the other hand, the characteristic of the tracking servo loop gain is designed so that the gain becomes higher in the lower frequency band for the purpose of increasing the DC gain. Therefore, when it is necessary to change the rotation speed of the optical disc, when the eccentricity data is first acquired and added to the tracking servo signal output, the gain differs depending on the rotation frequency. End up. For this reason, for example, when the rotational frequency changes drastically and greatly, such as when moving greatly in the radial direction by a seek operation, it is difficult to simply operate the eccentricity correction with the feedforward control system. was there.

そこで、本発明では、上記した従来技術における問題点に鑑み、また、上記の認識に基づいて、回転周波数が急激かつ大きく異なってしまう場合にも、正確に偏芯補正を作動させることが可能な偏芯補正装置を提供すると共に、かかる装置を備えることによりよりトラッキング性能に優れた光ディスク装置及びその偏芯補正方法を提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, in view of the above-described problems in the prior art, and based on the above recognition, it is possible to accurately operate the eccentricity correction even when the rotation frequency is drastically different. An object of the present invention is to provide an eccentricity correction apparatus and an optical disk apparatus and an eccentricity correction method thereof that are more excellent in tracking performance by including such an apparatus.

上記の課題を解決するため、本発明では、スピンドルの回転数に比例した周波数の信号を出力する周波数発生器と、記録再生を行なうために光ディスクにレーザ光を照射するための対物レンズと、それを光ディスクのトラックに追従させるように作動させるアクチュエータと、アクチュエータによって動作する対物レンズの位置を測定するレンズ位置センサと、その測定された情報を記憶しておくメモリと、アクチュエータを制御する信号を生成するコントローラとからなるフィードバック制御系で構成する。なお、コントローラは、前記フィードバック制御系の周波数特性がスピンドルの回転周波数の範囲においてゲインが常に一定となるような制御補償器として設計され、もって、フィードバック制御系の特性としては速応性が速く、定常偏差が小さい制御系であることが望ましい。   In order to solve the above problems, in the present invention, a frequency generator that outputs a signal having a frequency proportional to the rotation speed of the spindle, an objective lens for irradiating an optical disc with laser light for recording and reproduction, and Generates an actuator that operates to follow the track of the optical disc, a lens position sensor that measures the position of the objective lens operated by the actuator, a memory that stores the measured information, and a signal that controls the actuator It consists of a feedback control system consisting of a controller. The controller is designed as a control compensator in which the frequency characteristic of the feedback control system is such that the gain is always constant within the range of the rotation frequency of the spindle. A control system with a small deviation is desirable.

そして、本発明では、上記の目的を達成するため、まず、光ディスクを回転させるスピンドルモータと;回転する前記光ディスクの記録/再生面にレーザビームを対物レンズにより集光して形成した光スポットからの反射光を検出する光検出器と;光ピックアップにおいて、前記対物レンズを、前記光ディスクの半径方向に移動させるトラッキングアクチュエータと;前記対物レンズの位置を測定するレンズ位置センサと;前記光ディスクを回転させるスピンドルモータの回転数に比例した周波数の信号を出力する周波数発生器と;そして、前記アクチュエータを駆動させるための信号を作成する偏芯補正用制御手段とを備えた光ディスク装置であって、前記偏芯補正用制御手段は、前記レンズ位置センサから出力された変位信号を記録しておく記憶手段を備えており、かつ、前記スピンドルモータの回転数の範囲において、前記レンズ位置センサから出力されて前記記憶手段に記憶された変位信号を、前記周波数発生器から出力される信号に同期して読み出し、かつ、前記レンズ位置センサからの変位信号に基づいて前記アクチュエータを駆動させるための信号を作成するコントローラを備えている光ディスク装置が提供される。   In the present invention, in order to achieve the above object, first, a spindle motor that rotates the optical disk; and a light spot formed by condensing the laser beam by the objective lens on the recording / reproducing surface of the rotating optical disk. A photodetector that detects reflected light; a tracking actuator that moves the objective lens in a radial direction of the optical disc in an optical pickup; a lens position sensor that measures the position of the objective lens; and a spindle that rotates the optical disc An optical disc apparatus comprising: a frequency generator that outputs a signal having a frequency proportional to the number of rotations of the motor; and an eccentricity correction control unit that generates a signal for driving the actuator. The correction control means records the displacement signal output from the lens position sensor. And a displacement signal output from the lens position sensor and stored in the storage means within a range of the rotation speed of the spindle motor is synchronized with a signal output from the frequency generator. Thus, there is provided an optical disc apparatus including a controller that reads out and generates a signal for driving the actuator based on a displacement signal from the lens position sensor.

また、本発明では、前記に記載した光ディスク装置において、前記偏芯補正用制御手段は、前記記憶手段から前記周波数発生器の出力信号に同期して読み出して出力された信号をリファレンス信号とし、かつ、前記レンズ位置センサからの変位信号を取り込んでフィードバック制御系を構築し、更には、前記偏芯補正用制御手段は、前記トラッキングアクチュエータのトラッキングサーボが安定して前記光ディスクに追従している状態で、前記レンズ位置センサから出力された変位信号を、前記周波数発生器から出力される信号に同期して、前記スピンドルモータの一回転分を前記記憶手段記憶させ、かつ、前記フィードバック制御系は、前記記憶手段から前記周波数発生器の出力信号に同期して読み出して出力された信号をリファレンス信号と、前記レンズ位置センサから実時間で出力される変位信号との差分が小さくなるように構築されている。   Further, in the present invention, in the optical disc apparatus described above, the eccentricity correction control means uses a signal read out and output from the storage means in synchronization with the output signal of the frequency generator as a reference signal, and The feedback control system is constructed by taking the displacement signal from the lens position sensor, and the eccentricity correction control means is in a state where the tracking servo of the tracking actuator is stably following the optical disc. , The displacement signal output from the lens position sensor is synchronized with the signal output from the frequency generator, the one rotation of the spindle motor is stored in the storage means, and the feedback control system includes: The signal read out from the storage means in synchronization with the output signal of the frequency generator is output as a reference signal. When the difference between the displacement signal outputted in real time from the lens position sensor is constructed as smaller.

また、本発明では、前記の光ディスク装置において、前記偏芯補正用制御手段を構成する前記コントローラは、前記フィードバック制御系の周波数特性のゲインが少なくとも前記スピンドルモータの回転周波数の範囲においてほぼ一定となるように、前記アクチュエータを駆動するための信号を作成するように設計されており、又は、前記フィードバック制御系は、前記トラッキングサーボ制御系と並列になっており、又は、前記フィードバック制御系は、前記トラッキングサーボ制御系に対して排他的な関係にある。   According to the present invention, in the optical disc apparatus, the controller constituting the eccentricity correction control means is such that the gain of the frequency characteristic of the feedback control system is substantially constant at least in the rotational frequency range of the spindle motor. Is designed to create a signal for driving the actuator, or the feedback control system is in parallel with the tracking servo control system, or the feedback control system is It has an exclusive relationship with the tracking servo control system.

さらに、本発明によれば、やはり上記の目的を達成するため、スピンドルモータにより回転される光ディスクの記録再生面にレーザビームを対物レンズにより集光して光スポットを形成し、その反射光を光検出器により検出し、前記対物レンズをトラッキングアクチュエータにより光ディスク半径方向に移動する光ディスク装置において偏芯補正を行う方法であって、前記対物レンズの位置を測定し、前記スピンドルモータの回転に同期し、前記測定した対物レンズの位置に基づいて前記アクチュエータを駆動する信号を生成し、前記駆動信号に前記測定した対物レンズの位置信号を取り込み、そして、前記駆動信号と前記対物レンズの位置信号との差分が小さくなるようにフィードバック制御を行なう光ディスク装置の偏芯補正方法が提供される。   Furthermore, according to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, a laser beam is condensed by an objective lens on the recording / reproducing surface of an optical disk rotated by a spindle motor to form a light spot, and the reflected light is reflected by light. A method of performing eccentricity correction in an optical disc apparatus that detects by a detector and moves the objective lens in a radial direction of the optical disc by a tracking actuator, and measures the position of the objective lens and synchronizes with the rotation of the spindle motor, A signal for driving the actuator is generated based on the measured position of the objective lens, the position signal of the measured objective lens is taken into the drive signal, and the difference between the drive signal and the position signal of the objective lens Provides an eccentricity correction method of an optical disc apparatus that performs feedback control so that the frequency becomes small It is.

上述した本発明になる光ディスク装置及びその偏芯補正方法によれば、回転周波数が急激かつ大きく異なってしまう場合にも、常に正確に偏芯補正を作動させることが可能な偏芯補正装置及びそのための偏芯補正方法を提供することが可能となる。   According to the above-described optical disc apparatus and the eccentricity correction method thereof according to the present invention, the eccentricity correction apparatus capable of always operating the eccentricity correction accurately even when the rotational frequency is suddenly and greatly different, and therefore. It is possible to provide an eccentricity correction method.

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

まず、添付の図2は、本発明になる光ディスク装置の概略構成、特に、そのトラッキング制御系の概略構成を示すブロック図である。この図において、光ピックアップ12は、一般にも知られるように、光ディスク11の情報記録面上に、図示しない対物レンズを介してレーザビームを集光して光スポットを形成して照射し、その反射光を感知する。すなわち、このことにより、上記の光ピックアップ12は、光ディスク11上に形成されたトラックと、当該光ディスクの記録面上にスポット照射された光ビームとの間の誤差(以下、「位置エラー」と言う)を検出し、そして、誤差信号生成手段13によって、所謂、トラッキングエラー信号を作成する。   First, FIG. 2 attached herewith is a block diagram showing a schematic configuration of an optical disc apparatus according to the present invention, particularly a schematic configuration of its tracking control system. In this figure, as is generally known, an optical pickup 12 condenses a laser beam on an information recording surface of an optical disc 11 through an objective lens (not shown) to form a light spot and irradiates the reflected light. Sense light. That is, by this, the optical pickup 12 described above has an error (hereinafter referred to as “position error”) between the track formed on the optical disc 11 and the light beam spot-irradiated on the recording surface of the optical disc. ) And a so-called tracking error signal is created by the error signal generation means 13.

続いて、上記のようにして生成されたトラッキングエラー信号を受けて、トラッキング制御手段14において、例えば、様々なフィルタを通過して作成された信号により、対物レンズの実際位置を変更し、もって、上記位置エラーを補償するようにアクチュエータ15を作動させる。これにより、上記検出された位置エラーが所定の範囲以内となるように設計されたフィードバック制御系が、光ディスク装置におけるトラッキングサーボ系である。   Subsequently, in response to the tracking error signal generated as described above, the tracking control unit 14 changes the actual position of the objective lens by, for example, signals generated by passing through various filters, Actuator 15 is actuated to compensate for the position error. Accordingly, the feedback control system designed so that the detected position error is within a predetermined range is a tracking servo system in the optical disc apparatus.

一方、上記の光ディスク装置では、光学ピックアップ12に搭載されている対物レンズの位置情報を用いて、即ち、変位信号生成手段16により生成される対物レンズ位置信号と、周波数発生器(FG)17から出力されるFG信号とを入力として、偏芯補正用制御手段18により、偏芯補正用の信号を作成する。この偏芯補正信号によりアクチュエータ14を作動させ、もって、トラッキングエラー信号において偏芯量が見かけ上少なくなるように設計された制御系が、本発明に係わる偏芯補正のためのフィードバック制御系である。次に、この偏芯補正のためのフィードバック制御系について具体的に述べる。   On the other hand, in the above optical disc apparatus, the position information of the objective lens mounted on the optical pickup 12 is used, that is, the objective lens position signal generated by the displacement signal generating means 16 and the frequency generator (FG) 17. Using the output FG signal as an input, the eccentricity correction control means 18 creates an eccentricity correction signal. The control system designed to operate the actuator 14 by this eccentricity correction signal and thereby apparently reduce the eccentricity amount in the tracking error signal is the feedback control system for eccentricity correction according to the present invention. . Next, the feedback control system for correcting the eccentricity will be specifically described.

図1は、本発明になる光ディスク装置において、特に、偏芯補正装置のフィードバック制御系を示している。すなわち、この図1において点線で囲まれた部分が、上記図2に示した偏芯補正用制御手段18を示している。ところで、光ディスク装置が光ディスク11へ情報を記録中、又は、再生中においては、通常、トラッキングサーボは安定しており、光学ピックアップ12の対物レンズは偏芯動作に追従する。このことから、上記変位信号生成手段16により出力される信号は、光ディスク11の偏芯量に応じた信号となっており、具体的には、光ディスク11が一周するごとにほぼ同じ出力波形を繰り返して出力することになる。   FIG. 1 shows, in particular, a feedback control system of an eccentricity correction apparatus in an optical disc apparatus according to the present invention. That is, the portion surrounded by a dotted line in FIG. 1 shows the eccentricity correction control means 18 shown in FIG. Incidentally, when the optical disk apparatus is recording or reproducing information on the optical disk 11, the tracking servo is normally stable, and the objective lens of the optical pickup 12 follows the eccentric operation. From this, the signal output by the displacement signal generating means 16 is a signal corresponding to the eccentricity of the optical disk 11, and specifically, the same output waveform is repeated every time the optical disk 11 makes one round. Will be output.

この時、本発明によれば、上記変位信号生成手段16からの出力信号を、スピンドルの一回転分、メモリ21に記録させる。その後、このメモリ21に記録した変位信号生成手段16からの信号を、上記FG17に同期させて(即ち、FG信号でアドレスして)出力し、この信号をリファレンス信号r(t)とする。そして、このリファレンス信号r(t)と、実時間で変位信号生成手段16から出力される信号y(t)との差分をとる(r(t)−y(t))。そして、この差分信号(r(t)−y(t))をコントローラ22に入力し、そこからアクチュエータ駆動信号を出力する。このように、上記差分信号でアクチュエータ15を駆動させ、光ディスク11の偏芯動作に同期させて対物レンズを作動させることによれば、見かけ上の偏芯成分を抑えることが出来る。   At this time, according to the present invention, the output signal from the displacement signal generating means 16 is recorded in the memory 21 for one rotation of the spindle. Thereafter, the signal from the displacement signal generating means 16 recorded in the memory 21 is output in synchronization with the FG 17 (that is, addressed by the FG signal), and this signal is used as a reference signal r (t). Then, the difference between the reference signal r (t) and the signal y (t) output from the displacement signal generating means 16 in real time is taken (r (t) −y (t)). Then, the difference signal (r (t) −y (t)) is input to the controller 22, and an actuator drive signal is output therefrom. Thus, by driving the actuator 15 with the differential signal and operating the objective lens in synchronization with the eccentric operation of the optical disk 11, the apparent eccentric component can be suppressed.

次に、図3は、上記で構成を示した光ディスク装置、特に、上記図1に示した偏芯補正装置のフィードバック制御系における信号の過渡応答を示す波形図である。すなわち、図の横軸には時間(t)が示されており、図の上段に示された信号r(t)は、光ディスク11の記録中もしくは再生中において、光学ピックアップ12に関してトラッキングサーボが安定している時に変位信号生成手段16から出力された信号をメモリ21に取り込み、その情報を上記FG17に同期させて出力したリファレンス信号であり、図の中段に示された信号y(t)は、実時間で変位信号生成手段16から出力される信号であり、これらの差分である差分信号(r(t)−y(t))が、図の下段に示されている。そして、上記の図1にも示すように、本発明によれば、上記リファレンス信号r(t)と実時間で変位信号であるy(t)との差分信号(r(t)−y(t))が小さくなるように、所謂、フィードバック制御系が構成されるように、上記のコントローラ22は設計されている。   Next, FIG. 3 is a waveform diagram showing the transient response of the signal in the feedback control system of the optical disc apparatus having the above configuration, particularly the eccentricity correction apparatus shown in FIG. In other words, time (t) is shown on the horizontal axis in the figure, and the signal r (t) shown in the upper part of the figure shows that the tracking servo is stable with respect to the optical pickup 12 during recording or reproduction of the optical disk 11. The reference signal is a reference signal output from the displacement signal generator 16 when the signal is output to the memory 21 and the information is output in synchronization with the FG 17. The signal y (t) shown in the middle of FIG. A difference signal (r (t) −y (t)), which is a signal output from the displacement signal generation means 16 in real time and is a difference between them, is shown in the lower part of the figure. As shown in FIG. 1, according to the present invention, the difference signal (r (t) −y (t) between the reference signal r (t) and the displacement signal y (t) in real time. The above-described controller 22 is designed so that a so-called feedback control system is configured so that)) becomes small.

続いて、添付の図4は、上述したトラッキング制御系と、偏芯補正のための制御系とを示すブロック線図である。ここで、まず、トラッキング制御系について考える。なお、このブロック線図では、Gtはトラッキングサーボ制御系のコントローラ(図1の符号22を参照)の特性を示しており、Gaはアクチュエータ(図1の符号15を参照)の特性を示しており、そして、Gbはトラッキングエラー信号生成手段(図2の符号13を参照)の特性を示している。また、このブロック線図において、Xrは光ディスク11のトラックの変位であり、Xは対物レンズ12の変位である。そして、この図4に示されるブロック線図より、以下の式が得られる。   Subsequently, FIG. 4 attached is a block diagram showing the tracking control system and the control system for eccentricity correction. Here, first, the tracking control system will be considered. In this block diagram, Gt represents the characteristics of the controller (see reference numeral 22 in FIG. 1) of the tracking servo control system, and Ga represents the characteristics of the actuator (see reference numeral 15 in FIG. 1). Gb indicates the characteristics of the tracking error signal generating means (see reference numeral 13 in FIG. 2). In this block diagram, Xr is the displacement of the track of the optical disk 11 and X is the displacement of the objective lens 12. From the block diagram shown in FIG. 4, the following expression is obtained.

Figure 2005182968
Figure 2005182968

ここで、Gt・Ga・Gbは、トラッキング制御の開ループゲインを示しており、この開ループゲインが、以下の式のように、十分大きい場合には、   Here, Gt, Ga, and Gb indicate the open loop gain of the tracking control. When this open loop gain is sufficiently large as in the following expression,

Figure 2005182968
Figure 2005182968

上記対物レンズの変位Xと光ディスクのトラックの変位Xrは、以下の式のようになる。 The displacement X of the objective lens and the displacement Xr of the track of the optical disk are expressed by the following equations.

Figure 2005182968
Figure 2005182968

すなわち、トラックの変化と対物レンズの変位とが、略同じとなり、光スポットがトラックを追従するようにトラッキング制御系が動作することを意味する。 That is, the track change and the displacement of the objective lens are substantially the same, which means that the tracking control system operates so that the light spot follows the track.

また、同様に、偏芯補正のための制御系について考えると、Gsはコントローラ(図1の符号22を参照)の特性を示しており、Gcは変位信号生成手段(図1の符号16を参照)の特性を示している。また、Rは上記のリファレンス信号を、そして、Yは上記実時間で変位信号生成手段16から出力される信号y(t)を示している。そして、上記図4に示されるブロック線図より、これらは以下の式で表される。   Similarly, when considering the control system for correcting eccentricity, Gs indicates the characteristics of the controller (see reference numeral 22 in FIG. 1), and Gc is the displacement signal generating means (see reference numeral 16 in FIG. 1). ) Characteristics. R represents the reference signal, and Y represents the signal y (t) output from the displacement signal generating means 16 in the real time. These are represented by the following equations from the block diagram shown in FIG.

Figure 2005182968
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そして、少なくともディスクの回転周波数の範囲において、Gs、Ga、Gcが以下の式の関係の時には、   At least in the range of the rotational frequency of the disk, when Gs, Ga, and Gc are in the relationship of the following formulas,

Figure 2005182968
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上記のトラッキング制御の場合と同様に、以下の式のようになる。 Similar to the tracking control described above, the following equation is obtained.

Figure 2005182968
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なお、ここで、少なくともディスクの回転周波数の範囲においてと言うのは、偏芯の振動に二次の成分が入っていたりする場合には、ディスクの回転周波数の何倍かの周波数においても、上記の式を満たす必要があると言うことである。 Here, at least in the range of the rotational frequency of the disk, when there is a secondary component in the eccentric vibration, the above-mentioned even at a frequency several times the rotational frequency of the disk. It is to say that it is necessary to satisfy the formula.

以上に述べたように、リファレンス信号Rは、上記のトラッキング制御によって光ディスクのトラックを光ビームが追従している状態で、上記レンズ変位信号生成手段16の出力をメモリに取り込んだ情報を基にして生成されている。そして、この変位信号生成手段16の出力Yが上記のリファレンス信号Rにほぼ等しいと言うことは、トラッキング制御によりトラックを追従している状態と同じように対物レンズが変位していることを意味することとなり、即ち、偏芯補正制御によって偏芯補正が実現されることを示している。   As described above, the reference signal R is based on the information obtained by fetching the output of the lens displacement signal generating means 16 into the memory in the state where the light beam follows the track of the optical disk by the tracking control. Has been generated. The fact that the output Y of the displacement signal generating means 16 is substantially equal to the reference signal R means that the objective lens is displaced in the same manner as when tracking the track by tracking control. That is, it shows that the eccentricity correction is realized by the eccentricity correction control.

以上のように、偏芯補正用制御手段18によれば、フィードバック制御系の周波数特性のゲインが、少なくとも、スピンドルモータの回転数の範囲においてほぼ一定となるように上記アクチュエータ15を駆動させるための信号を作成し、そのためは、上記コントローラ22は、前記フィードバック制御系がその制御系設計理論において安定となるように設計されている。   As described above, according to the eccentricity correction control means 18, the actuator 15 is driven so that the gain of the frequency characteristic of the feedback control system is substantially constant at least in the range of the rotational speed of the spindle motor. For this purpose, the controller 22 is designed so that the feedback control system is stable in the control system design theory.

なお、上記のトラッキング制御系と、偏芯補正のための制御系とは、本発明によれば、並列に設けられており、かつ、共に、上記の式を満たすため、これらの二つの制御系は互いに排他的なものとなっており、換言すれば、偏芯補正のための制御系は、上記トラッキング制御系が作用していない(即ち、トラッキングサーボの制御系が繋がっていない)場合に作用することを意味する。   According to the present invention, the tracking control system and the control system for eccentricity correction are provided in parallel, and both of these two control systems satisfy the above equation. Are mutually exclusive. In other words, the control system for eccentricity correction is effective when the tracking control system does not operate (that is, the tracking servo control system is not connected). It means to do.

以上のように、本発明によれば、光ディスク上のトラック間の移動によって光学ピックアップが半径方向に移動する時など、ディスクの回転周波数が急激に変化するような場合においても、偏芯に対する補正を行なうことが可能となる。   As described above, according to the present invention, even when the optical pickup moves in the radial direction due to the movement between tracks on the optical disk, the eccentricity is corrected even when the rotational frequency of the disk changes rapidly. Can be performed.

本発明になる光ディスク装置のおける偏芯補正装置のフィードバック制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the feedback control system of the eccentricity correction apparatus in the optical disk device which becomes this invention. 上記本発明になる光ディスク装置の全体概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole schematic structure of the optical disk apparatus which becomes the said invention. 上記本発明の光ディスク装置における偏芯補正フィードバック制御系における信号の過渡応答を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the transient response of the signal in the eccentricity correction feedback control system in the optical disk device of the said invention. 上記トラッキング制御系と、偏芯補正のための制御系とを示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the said tracking control system and the control system for eccentricity correction.

符号の説明Explanation of symbols

11 光ディスク
12 光ピックアップ
13 誤差信号生成手段
14 トラッキング制御手段
15 アクチュエータ
16 変位信号生成手段
17 周波数発生器(FG)
18 偏芯補正用制御手段
21 メモリ
22 コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Optical disk 12 Optical pick-up 13 Error signal generation means 14 Tracking control means 15 Actuator 16 Displacement signal generation means 17 Frequency generator (FG)
18 Control means for eccentricity correction 21 Memory 22 Controller

Claims (7)

光ディスクを回転させるスピンドルモータと;
回転する前記光ディスクの記録/再生面にレーザビームを対物レンズにより集光して形成した光スポットからの反射光を検出する光検出器と;
光ピックアップにおいて、前記対物レンズを、前記光ディスクの半径方向に移動させるトラッキングアクチュエータと;
前記対物レンズの位置を測定するレンズ位置センサと;
前記光ディスクを回転させるスピンドルモータの回転数に比例した周波数の信号を出力する周波数発生器と;そして、
前記アクチュエータを駆動させるための信号を作成する偏芯補正用制御手段とを備えた光ディスク装置であって、前記偏芯補正用制御手段は、前記レンズ位置センサから出力された変位信号を記録しておく記憶手段を備えており、かつ、前記スピンドルモータの回転数の範囲において、前記レンズ位置センサから出力されて前記記憶手段に記憶された変位信号を、前記周波数発生器から出力される信号に同期して読み出し、かつ、前記レンズ位置センサからの変位信号に基づいて前記アクチュエータを駆動させるための信号を作成するコントローラを備えていることを特徴とする光ディスク装置。
A spindle motor that rotates the optical disc;
A photodetector for detecting reflected light from a light spot formed by condensing a laser beam with an objective lens on the recording / reproducing surface of the rotating optical disc;
A tracking actuator for moving the objective lens in a radial direction of the optical disc;
A lens position sensor for measuring the position of the objective lens;
A frequency generator for outputting a signal having a frequency proportional to the rotational speed of a spindle motor for rotating the optical disc; and
And an eccentricity correction control means for creating a signal for driving the actuator, wherein the eccentricity correction control means records the displacement signal output from the lens position sensor. And a displacement signal output from the lens position sensor and stored in the storage means within a range of the rotational speed of the spindle motor is synchronized with a signal output from the frequency generator. And a controller that generates a signal for reading and driving the actuator based on a displacement signal from the lens position sensor.
前記請求項1に記載した光ディスク装置において、前記偏芯補正用制御手段は、前記記憶手段から前記周波数発生器の出力信号に同期して読み出して出力された信号をリファレンス信号とし、かつ、前記レンズ位置センサからの変位信号を取り込んでフィードバック制御系を構築したことを特徴とする光ディスク装置。   2. The optical disk apparatus according to claim 1, wherein the eccentricity correction control means uses a signal read out from the storage means in synchronization with an output signal of the frequency generator as a reference signal, and the lens. An optical disk apparatus characterized in that a feedback control system is constructed by taking in a displacement signal from a position sensor. 前記請求項2に記載した光ディスク装置において、前記偏芯補正用制御手段は、前記トラッキングアクチュエータのトラッキングサーボが安定して前記光ディスクに追従している状態で、前記レンズ位置センサから出力された変位信号を、前記周波数発生器から出力される信号に同期して、前記スピンドルモータの一回転分を前記記憶手段記憶させ、かつ、前記フィードバック制御系は、前記記憶手段から前記周波数発生器の出力信号に同期して読み出して出力された信号をリファレンス信号と、前記レンズ位置センサから実時間で出力される変位信号との差分が小さくなるように構築されていることを特徴とする光ディスク装置。   3. The optical disc apparatus according to claim 2, wherein the eccentricity correction control means outputs a displacement signal output from the lens position sensor in a state where tracking servo of the tracking actuator is stably following the optical disc. In synchronization with the signal output from the frequency generator, one revolution of the spindle motor is stored in the storage means, and the feedback control system outputs the output signal from the storage means to the frequency generator. An optical disc apparatus constructed so that a difference between a reference signal and a displacement signal output in real time from the lens position sensor is reduced as a signal read out and output synchronously. 前記請求項3に記載した光ディスク装置において、前記偏芯補正用制御手段を構成する前記コントローラは、前記フィードバック制御系の周波数特性のゲインが少なくとも前記スピンドルモータの回転周波数の範囲においてほぼ一定となるように、前記アクチュエータを駆動するための信号を作成するように設計されていることを特徴とする光ディスク装置。   4. The optical disk apparatus according to claim 3, wherein the controller constituting the eccentricity correction control means is configured such that a gain of a frequency characteristic of the feedback control system is substantially constant at least in a range of a rotation frequency of the spindle motor. In addition, the optical disc apparatus is designed to generate a signal for driving the actuator. 前記請求項3に記載した光ディスク装置において、前記フィードバック制御系は、前記トラッキングサーボ制御系と並列になっていることを特徴とする光ディスク装置。   4. The optical disc apparatus according to claim 3, wherein the feedback control system is in parallel with the tracking servo control system. 前記請求項3に記載した光ディスク装置において、前記フィードバック制御系は、前記トラッキングサーボ制御系に対して排他的な関係にあることを特徴とする光ディスク装置。   4. The optical disc apparatus according to claim 3, wherein the feedback control system is in an exclusive relationship with the tracking servo control system. スピンドルモータにより回転される光ディスクの記録再生面にレーザビームを対物レンズにより集光して光スポットを形成し、その反射光を光検出器により検出し、前記対物レンズをトラッキングアクチュエータにより光ディスク半径方向に移動する光ディスク装置において偏芯補正を行う方法であって、前記対物レンズの位置を測定し、前記スピンドルモータの回転に同期し、前記測定した対物レンズの位置に基づいて前記アクチュエータを駆動する信号を生成し、前記駆動信号に前記測定した対物レンズの位置信号を取り込み、そして、前記駆動信号と前記対物レンズの位置信号との差分が小さくなるようにフィードバック制御を行なうことを特徴とする光ディスク装置の偏芯補正方法。
A laser beam is condensed by an objective lens on the recording / reproducing surface of the optical disk rotated by a spindle motor to form a light spot, and the reflected light is detected by a photodetector, and the objective lens is detected in the radial direction of the optical disk by a tracking actuator. A method of correcting eccentricity in a moving optical disk device, wherein the position of the objective lens is measured, and a signal for driving the actuator based on the measured position of the objective lens is measured in synchronization with the rotation of the spindle motor. An optical disc apparatus characterized by generating and capturing the measured position signal of the objective lens in the drive signal, and performing feedback control so that a difference between the drive signal and the position signal of the objective lens is reduced Eccentricity correction method.
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