專利名稱：光盤裝置及其致動器的伺服控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光盤裝置及其致動器的伺服控制方法，特別涉及致動器的伺服控制的穩(wěn)定性優(yōu)秀的光盤裝置及其致動器的伺服控制方法。
背景技術(shù)：
近年來的光盤裝置，為了支持BD(Blu-ray Disc，藍光光盤)等新標(biāo)準(zhǔn)，存在光拾取器的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜的傾向。復(fù)雜化可能導(dǎo)致一部分部件的結(jié)構(gòu)強度比以往降低，結(jié)果會出現(xiàn)在使物鏡動作的聚焦致動器(Focus Actuator)和跟蹤致動器(Tracking Actuator) 的頻率特性中產(chǎn)生不需要的共振點的弊端。進而，該共振的特性會隨致動器的位置(聚焦方向、跟蹤方向等)的變化而表現(xiàn)出變化等，共振特性也復(fù)雜化。為了消除致動器中產(chǎn)生的共振特性對伺服穩(wěn)定性的影響，一般利用陷波濾波器 (Notch Filter)等帶阻濾波器(Band Eliminate Filter)。例如，專利文獻1中，公開了使陷波濾波器的Q值可變，根據(jù)溫度等環(huán)境的變化使陷波濾波器的頻率特性最佳的技術(shù)。其中使用的伺服控制，是將與共振頻率相同頻率的外部干擾注入伺服環(huán)來計測共振的大小， 作為Q值變化的指標(biāo)的方式。專利文獻1 日本特開平9-120550號公報

發(fā)明內(nèi)容
上述專利文獻1的現(xiàn)有技術(shù)中，因為需要通過注入外部干擾來進行環(huán)路特性測定，難以在光盤驅(qū)動器實際進行讀或?qū)懙膭幼鳡顟B(tài)下實施，因此在致動器特性隨著致動器的動作狀態(tài)而變化的情況下(因光盤彎曲等引起的聚焦高度變化和跟蹤方向上的透鏡移動等)不能夠應(yīng)用。為了解決上述問題點，本發(fā)明的目的在于，提供一種不用進行外部干擾的注入和測定等，就能夠?qū)崿F(xiàn)光盤裝置的致動器的伺服控制的穩(wěn)定化，能夠穩(wěn)定動作的光盤裝置。本發(fā)明中，特別是為了應(yīng)對因拾取器的聚焦致動器或跟蹤致動器的位移引起的共振頻率特性的變化，對施加到聚焦致動器或跟蹤致動器上平均電流或平均電壓進行計測。然后，根據(jù)該計測值推測各致動器的位移量，按照其狀況，通過陷波濾波器的ON(開)/ OFF(關(guān))進行頻率特性的變更或者伺服環(huán)特征整體的變更，通過切換各聚焦伺服濾波器部和跟蹤伺服濾波器部的伺服控制的特性，增加伺服裕度(增益裕度、相位裕度等)，實現(xiàn)聚焦致動器和跟蹤致動器的伺服控制的穩(wěn)定化。S卩，本發(fā)明的光盤裝置，根據(jù)對寫入在光盤上的信息進行再現(xiàn)或者對光盤記錄信息的拾取器的致動器的聚焦方向上的位移量、跟蹤方向上的位移量，分別對聚焦伺服濾波器部、跟蹤伺服濾波器部的頻率特性進行變更。此外，本發(fā)明的光盤裝置，進行拾取器的致動器的伺服控制，該拾取器對寫入在光盤上的信息進行再現(xiàn)或者對光盤記錄信息，上述光盤裝置包括測定聚焦伺服濾波器部的平均輸出電壓，將其輸出到系統(tǒng)控制微機的單元；和測定跟蹤伺服濾波器部的平均輸出電壓，將其輸出到系統(tǒng)控制微機的單元，上述聚焦伺服濾波器部和上述跟蹤伺服濾波器部分別具有按照來自上述系統(tǒng)控制微機的指示，作為構(gòu)成各伺服環(huán)的要素，切換到放大電路、 第一陷波濾波器、Q值大于上述第一陷波濾波器的第二陷波濾波器中的任意一個的開關(guān)。另外，本發(fā)明提供對寫入在光盤上的信息進行再現(xiàn)或者對光盤記錄信息的光盤裝置中的拾取器的致動器的伺服控制方法，上述光盤裝置包括測定聚焦伺服濾波器部的平均輸出電壓，將其輸出到系統(tǒng)控制微機的單元；和測定跟蹤伺服濾波器部的平均輸出電壓， 將其輸出到系統(tǒng)控制微機的單元，上述聚焦伺服濾波器部和上述跟蹤伺服濾波器部分別具有按照上述系統(tǒng)控制微機的指示，作為構(gòu)成各伺服環(huán)的要素，切換到放大電路、第一陷波濾波器、Q值大于上述第一陷波濾波器的第二陷波濾波器中的任意一個的開關(guān)，上述伺服控制方法，當(dāng)令上述聚焦伺服濾波器部或者上述跟蹤伺服濾波器部的測定的平均輸出電壓為 Va，平均輸出電壓的閾值為A、B(A < B)時，當(dāng)a)-A彡Va彡A時，上述系統(tǒng)控制微機切換上述開關(guān)，使放大電路作為構(gòu)成伺服環(huán)的要素，并使上述放大電路為通常增益；當(dāng)b)K Va < -A時，上述系統(tǒng)控制微機切換上述開關(guān)，使第一陷波濾波器作為構(gòu)成伺服環(huán)的要素；當(dāng) c) Va < -B時，上述系統(tǒng)控制微機切換上述開關(guān)，使第二陷波濾波器作為構(gòu)成伺服環(huán)的要素； 當(dāng)d)A < Va < B時，上述系統(tǒng)控制微機切換上述開關(guān)，使放大電路作為構(gòu)成伺服環(huán)的要素， 并使上述放大電路的增益與a)時的通常增益相比為負(fù)值；當(dāng)e)B < Va時，上述系統(tǒng)控制微機切換上述開關(guān)，使放大電路作為構(gòu)成伺服環(huán)的要素，并使上述放大電路的增益與d)時的增益相比為更小的負(fù)值。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種不用進行外部干擾的注入和測定等，就能夠?qū)崿F(xiàn)光盤裝置的致動器的伺服控制的穩(wěn)定化，進行裝置的穩(wěn)定動作的光盤裝置。


圖1是本發(fā)明的一實施方式的光盤裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2是用于說明本發(fā)明的一實施方式的光盤裝置的伺服控制動作的框圖。圖3是用多個線段表示每個平均測定值的對應(yīng)的圖。圖4是陷波濾波器A和陷波濾波器B的增益特性圖。圖5A是表示聚焦方向的位移的變化引起的聚焦致動器的共振特性變化的波特圖 (之一)。圖5B是表示聚焦方向的位移的變化引起的聚焦致動器的共振特性變化的波特圖 (之二)。圖5C是表示聚焦方向的位移的變化引起的聚焦致動器的共振特性變化的波特圖 (之三)。圖6A是表示各狀態(tài)下的開環(huán)頻率特性的波特圖(之一)。圖6B是表示各狀態(tài)下的開環(huán)頻率特性的波特圖(之二)。圖6C是表示各狀態(tài)下的開環(huán)頻率特性的波特圖(之三)。圖6D是表示各狀態(tài)下的開環(huán)頻率特性的波特圖(之四)。圖6E是表示各狀態(tài)下的開環(huán)頻率特性的波特圖(之五)。附圖標(biāo)記說明L···光盤，2…主軸電動機，3…跟蹤致動器驅(qū)動器，4…聚焦致動器驅(qū)動器，5…拾取器，6···系統(tǒng)控制微機，7···跟蹤誤差信號生成部，8···跟蹤伺服濾波器部，9···聚焦誤差信號生成部，10…聚焦伺服濾波器部，1L···開關(guān)，12...AMP(放大電路，Amplifier)，13…陷波濾波器A，14…陷波濾波器B，15…LPF (低通濾波器，Low-Pass Filter)，16-HPF (高通濾波器， High-Pass Filter)，17…平均電壓測定部
具體實施例方式以下用圖1至圖6E說明本發(fā)明的一實施方式。首先，用圖1說明本發(fā)明的一實施方式的光盤的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。圖1是本發(fā)明的一實施方式的光盤裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。該圖1表示了光盤裝置中的使光盤1 (⑶、DVD、BD等)旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)，和涉及伺服控制的機構(gòu)。光盤1由主軸電動機2旋轉(zhuǎn)。為了在光盤1上寫入信息或者從光盤1讀取已寫入的信息，用拾取器5照射以激光二極管(未圖示)為光源的激光。此時，為了以適當(dāng)?shù)妮敵觥?位置照射激光，對于透鏡保持件(未圖示)，由聚焦致動器驅(qū)動器4通過聚焦致動器(未圖示)使其在聚焦(垂直)方向上移動，由跟蹤致動器驅(qū)動器3通過跟蹤致動器(未圖示) 使其在跟蹤(水平)方向上移動。聚焦致動器動作的結(jié)果，通過聚焦誤差信號生成部9生成聚焦誤差信號，作為伺服信息輸入到聚焦伺服濾波器部10。然后，聚焦伺服濾波器部10，將用于進行伺服控制的適當(dāng)?shù)乃欧畔⑤敵龅骄劢怪聞悠黩?qū)動器4。同樣的，跟蹤致動器動作的結(jié)果，通過跟蹤誤差信號生成部7生成跟蹤誤差信號， 作為伺服信息輸入到跟蹤伺服濾波器部8。然后，跟蹤伺服濾波器部8，將用于進行伺服控制的適當(dāng)?shù)乃欧畔⑤敵龅礁欀聞悠黩?qū)動器4。接著，用圖2說明本發(fā)明的一實施方式的光盤裝置的伺服控制動作。圖2是用于說明本發(fā)明的一實施方式的光盤裝置的伺服控制動作的框圖。圖3是用多個線段表示每個平均測定值的對應(yīng)的圖。圖4是陷波濾波器A和陷波濾波器B的增益特性圖。本實施方式中只說明聚焦方向的伺服動作，但跟蹤方向的動作原理也是完全相同的。以下說明中，只要將“聚焦”的部分替換為“跟蹤”即可。本發(fā)明中，特別是為了應(yīng)對因致動器的位移引起的頻率特性的變化，對施加到聚焦致動器或者跟蹤致動器上平均電流或平均電壓進行計測，根據(jù)計測值來推測致動器的位移量。這是因為，平均電流和平均電壓是與致動器的位移量成正比例的。并且，在位移量增大的情況下，通過使陷波濾波器0N/0FF來變更頻率特性，或者進行伺服環(huán)特性整體的增益變更等與伺服控制相關(guān)的特性的變更。S卩，當(dāng)聚焦致動器或跟蹤致動器離開通常位置的位移量增大時，產(chǎn)生的致動器共振的特性發(fā)生變化，伺服裕度減小，伺服變得不穩(wěn)定。這是因為，當(dāng)位移量增大時，致動器的磁特性變差，或是致動器的機械結(jié)構(gòu)上重心位置偏移。從而，本實施方式中，當(dāng)致動器的位移量較大時，要進行用于增大增益裕度的伺服特性的修正。通過本實施方式的聚焦誤差信號生成部9，生成聚焦誤差信號，作為伺服信息輸入到聚焦伺服濾波器部10。此處，切換開關(guān)11以連接tl、t2、t3中的任一個端子。當(dāng)選擇了 tl端子時，構(gòu)成經(jīng)由AMP (放大電路，Amplifier) 12、LPF(低通濾波器)15、HPF(高通濾波器)16反饋回聚焦致動器驅(qū)動器4的伺服環(huán)。此外，當(dāng)選擇了 t2端子時，構(gòu)成經(jīng)由陷波濾波器A13、LPF15、HPF16反饋回聚焦致動器驅(qū)動器4的伺服環(huán)。此外，當(dāng)選擇了 t3端子時，構(gòu)成經(jīng)由陷波濾波器B14、LPF15、HPF16反饋回聚焦致動器驅(qū)動器4的伺服環(huán)。本實施方式的伺服動作控制，如下所述。(1)在光盤的初始化處理(光盤判別和各種調(diào)整)之后，或者在驅(qū)動器實施寫入/ 讀取等動作時，利用聚焦伺服濾波器部10的平均電壓測定部17，計測光盤每一轉(zhuǎn)(每轉(zhuǎn)一周)的平均值，輸入到系統(tǒng)控制微機6。(2)在通常動作中定期地監(jiān)視⑴的測定結(jié)果，以實施伺服控制的特性切換。(3)取閾值A(chǔ)、B (0 < A < B)，比較(1)中的測定平均值Va和閾值，如下進行處理 (參照圖3)。其中，在Va恰好達到士A、士B時，也可以進行屬于相鄰區(qū)間的控制。a) -A ^ VA ^ A將開關(guān)11設(shè)定為tl (無陷波濾波器)，使連接到端子tl的AMP為通常增益。b) -B ^ VA < -A將開關(guān)11設(shè)定為t2，將伺服環(huán)設(shè)定為陷波濾波器A13。c) VA < -B將開關(guān)11設(shè)定為t3，將伺服環(huán)設(shè)定為陷波濾波器B14。d)A < VA ^ B將開關(guān)11設(shè)定為tl (無陷波濾波器)，使連接到端子tl的AMP的增益為負(fù)值。e)B < VA將開關(guān)11設(shè)定為tl (無陷波濾波器)，使連接到端子tl的AMP的增益為更小的負(fù)值。此處，如圖4所示，使陷波濾波器B14的Q值大于陷波濾波器A13的Q值。另外，之所以在聚焦方向上的位移為正之處和為負(fù)之處是非對稱的對應(yīng)，是根據(jù)拾取器5的磁特性和機械特性從經(jīng)驗上判斷的。接著，用圖5A至圖6E說明本實施方式的伺服特性。圖5A至圖5C，是表示聚焦方向的位移的變化引起的聚焦致動器的共振特性變化的波特圖。圖6A至圖6E，是表示各狀態(tài)下的開環(huán)頻率特性的波特圖。首先，圖5A所示的，是透鏡高度(聚焦方向位移)為-0.3mm的情況。該情況相當(dāng)于圖3的b)的情況。此時，將開關(guān)11設(shè)定為tl，將伺服環(huán)設(shè)定為陷波濾波器A。如圖5A所示，在以約16. 5KHz產(chǎn)生的共振的增益峰值的影響下，增益裕度降低，存在振蕩的危險。此處，增益裕度表示相位為-180度時，增益距離OdB有多少dB。一般而言，在相位為-180度時增益大于OdB的情況下，當(dāng)在輸入和輸出反相時，若進行反饋控制，會施加正反饋而導(dǎo)致振蕩。因此，增益裕度表示-180度時增益距離OdB (距離振蕩)有多少余量。該增益裕度降低，為了避免振蕩的危險，需要用陷波濾波器A13降低峰值。此外， 在透鏡位移為負(fù)方向且該位移進一步增大的情況下，增益的峰值會隨著該位移量相應(yīng)地變化(位移越大，峰值越高)，所以需要相應(yīng)地進行陷波濾波器的切換(圖3的c)例中切換為陷波濾波器B14)，實施使濾波器的Q值變化等應(yīng)對措施。接著，圖5B所示的，是透鏡高度(聚焦方向位移)為士0. Omm的情況。該情況相當(dāng)于圖3的a)的情況。此時，將開關(guān)11設(shè)定為tl，并使AMP為通常增益。 該情況下，是基本不會觀察到共振引起的變化的高度，所以不需要陷波濾波器等應(yīng)對措施。 這樣，通過使陷波濾波器Off，與陷波濾波器On時相比能夠增加伺服裕度(Servo Margin) 0接著，圖5C所示的，是透鏡高度(聚焦方向位移)為+0.3mm的情況。該情況相當(dāng)于圖3的d)的情況。此時，將開關(guān)11設(shè)定為tl(無陷波濾波器)。但是，因為共振引起的相位延遲，和共振點上增益與單調(diào)減少相比略為上升，所以增益裕度減小。因此，為了使增益裕度成為與圖5B所示的透鏡高度士0.0mm的狀態(tài)相同，而實施使AMP 的增益為負(fù)，以使增益一致下降等應(yīng)對措施。接著，用圖6A至圖6E更加詳細(xì)地說明頻率與增益裕度的關(guān)系。其中要注意的是，為了易于理解地表示獲得增益裕度的頻率附近的狀況，該圖6A 至圖6E的表示開環(huán)頻率特性的波特圖的橫軸的頻率的標(biāo)度是對數(shù)標(biāo)度。圖6A所示的，是透鏡高度(聚焦方向位移)為士0.0mm的情況(圖5B的狀態(tài))。 此時的增益裕度約-8. 5dB，認(rèn)為該特性為理想狀態(tài)。此處，若使透鏡高度為+0. 3mm，則成為圖6B所示的特性(圖5C的狀態(tài))。此時的增益裕度在共振的影響下成為-7. OdB，增益裕度減小。因此，該情況下利用AMP使增益一致下降，如圖6C所示能夠使增益裕度保持得圖 6A所示的理想狀態(tài)相同。而若使透鏡高度為-0. 3mm,則成為圖6D所示的特性(圖5A的狀態(tài))。此時，因共振而產(chǎn)生的增益峰值，恰好與相位交點頻率一致，增益裕度大幅降低，成為約-4. OdB。因此，該情況下連接陷波濾波器。由此，如圖6E所示，因共振產(chǎn)生的增益峰值消失，能夠使增益裕度保持得與圖6A所示的理想狀態(tài)相同。
權(quán)利要求
1.一種光盤裝置，其特征在于根據(jù)對寫入在光盤上的信息進行再現(xiàn)或者對光盤記錄信息的拾取器的致動器的聚焦方向上的位移量、跟蹤方向上的位移量，分別對聚焦伺服濾波器部、跟蹤伺服濾波器部的頻率特性進行變更。
2.如權(quán)利要求1所述的光盤裝置，其特征在于為了求取所述致動器的聚焦方向上的位移量、跟蹤方向上的位移量，分別測定聚焦伺服濾波器部的平均輸出電壓或平均輸出電流、跟蹤伺服濾波器部的平均輸出電壓或平均輸出電流。
3.如權(quán)利要求1所述的光盤裝置，其特征在于根據(jù)所述聚焦方向上的位移量、所述跟蹤方向上的位移量，分別在所述聚焦伺服濾波器部、所述跟蹤伺服濾波器部的伺服環(huán)中設(shè)定陷波濾波器。
4.如權(quán)利要求3所述的光盤裝置，其特征在于所述聚焦伺服濾波器部、所述跟蹤伺服濾波器部的伺服環(huán)中設(shè)定的陷波濾波器，是Q 值隨著所述聚焦方向上的位移量、所述跟蹤方向上的位移量的不同而不同的陷波濾波器。
5.如權(quán)利要求1所述的光盤裝置，其特征在于根據(jù)所述聚焦方向上的位移量、所述跟蹤方向上的位移量，分別使所述聚焦伺服濾波器部、所述跟蹤伺服濾波器部的伺服環(huán)的增益變化。
6.一種光盤裝置，進行拾取器的致動器的伺服控制，該拾取器對寫入在光盤上的信息進行再現(xiàn)或者對光盤記錄信息，所述光盤裝置的特征在于，包括測定聚焦伺服濾波器部的平均輸出電壓，將其輸出到系統(tǒng)控制微機的單元；和測定跟蹤伺服濾波器部的平均輸出電壓，將其輸出到系統(tǒng)控制微機的單元， 所述聚焦伺服濾波器部和所述跟蹤伺服濾波器部分別具有按照來自所述系統(tǒng)控制微機的指示，作為構(gòu)成各伺服環(huán)的要素，切換到放大電路、第一陷波濾波器、Q值大于所述第一陷波濾波器的第二陷波濾波器中的任意一個的開關(guān)。
7.一種對寫入在光盤上的信息進行再現(xiàn)或者對光盤記錄信息的光盤裝置中的拾取器的致動器的伺服控制方法，其特征在于，所述光盤裝置包括測定聚焦伺服濾波器部的平均輸出電壓，將其輸出到系統(tǒng)控制微機的單元；和測定跟蹤伺服濾波器部的平均輸出電壓，將其輸出到系統(tǒng)控制微機的單元， 所述聚焦伺服濾波器部和所述跟蹤伺服濾波器部分別具有按照所述系統(tǒng)控制微機的指示，作為構(gòu)成各伺服環(huán)的要素，切換到放大電路、第一陷波濾波器、Q值大于所述第一陷波濾波器的第二陷波濾波器中的任意一個的開關(guān)， 所述伺服控制方法，當(dāng)令所述聚焦伺服濾波器部或者所述跟蹤伺服濾波器部的測定的平均輸出電壓為VA， 平均輸出電壓的閾值為A、B (A < B)時， 當(dāng)a)-A彡Va彡A時，所述系統(tǒng)控制微機切換所述開關(guān)，使放大電路作為構(gòu)成伺服環(huán)的要素，并使所述放大電路為通常增益；當(dāng) b) -B 彡 Va < -A 時，所述系統(tǒng)控制微機切換所述開關(guān)，使第一陷波濾波器作為構(gòu)成伺服環(huán)的要素；當(dāng) c) Va <-B 時，所述系統(tǒng)控制微機切換所述開關(guān)，使第二陷波濾波器作為構(gòu)成伺服環(huán)的要素； 當(dāng) d)A<VA<B 時，所述系統(tǒng)控制微機切換所述開關(guān)，使放大電路作為構(gòu)成伺服環(huán)的要素，并使所述放大電路的增益與a)時的通常增益相比為負(fù)值； 當(dāng) e)B < Va 時，所述系統(tǒng)控制微機切換所述開關(guān)，使放大電路作為構(gòu)成伺服環(huán)的要素，并使所述放大電路的增益與d)時的增益相比為更小的負(fù)值。
全文摘要
本發(fā)明提供不用進行外部干擾的注入和測定等，就能夠?qū)崿F(xiàn)光盤裝置的致動器的伺服控制的穩(wěn)定化，能夠穩(wěn)定地動作的光盤裝置及其致動器的伺服控制方法。對施加到聚焦致動器或者跟蹤致動器上平均電流或平均電壓進行計測，根據(jù)該計測值來推測各致動器的位移量，并根據(jù)其狀況，通過陷波濾波器的開/關(guān)來進行頻率特性的變更或者伺服環(huán)特征整體的變更，通過切換聚焦伺服濾波器部和跟蹤伺服濾波器部的各自的伺服控制的特性，獲得增益裕度。
文檔編號G11B7/08GK102270469SQ201110091968
公開日2011年12月7日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月7日
發(fā)明者蘆田明廣 申請人:日立樂金資料儲存股份有限公司