专利名称：光盘装置及其致动器的伺服控制方法
技术领域：
本发明涉及光盘装置及其致动器的伺服控制方法，特别涉及致动器的伺服控制的稳定性优秀的光盘装置及其致动器的伺服控制方法。
背景技术：
近年来的光盘装置，为了支持BD(Blu-ray Disc，蓝光光盘)等新标准，存在光拾取器的结构变得复杂的倾向。复杂化可能导致一部分部件的结构强度比以往降低，结果会出现在使物镜动作的聚焦致动器(Focus Actuator)和跟踪致动器(Tracking Actuator) 的频率特性中产生不需要的共振点的弊端。进而，该共振的特性会随致动器的位置(聚焦方向、跟踪方向等)的变化而表现出变化等，共振特性也复杂化。为了消除致动器中产生的共振特性对伺服稳定性的影响，一般利用陷波滤波器 (Notch Filter)等带阻滤波器(Band Eliminate Filter)。例如，专利文献1中，公开了使陷波滤波器的Q值可变，根据温度等环境的变化使陷波滤波器的频率特性最佳的技术。其中使用的伺服控制，是将与共振频率相同频率的外部干扰注入伺服环来计测共振的大小， 作为Q值变化的指标的方式。专利文献1 日本特开平9-120550号公报
发明内容
上述专利文献1的现有技术中，因为需要通过注入外部干扰来进行环路特性测定，难以在光盘驱动器实际进行读或写的动作状态下实施，因此在致动器特性随着致动器的动作状态而变化的情况下(因光盘弯曲等引起的聚焦高度变化和跟踪方向上的透镜移动等)不能够应用。为了解决上述问题点，本发明的目的在于，提供一种不用进行外部干扰的注入和测定等，就能够实现光盘装置的致动器的伺服控制的稳定化，能够稳定动作的光盘装置。本发明中，特别是为了应对因拾取器的聚焦致动器或跟踪致动器的位移引起的共振频率特性的变化，对施加到聚焦致动器或跟踪致动器上平均电流或平均电压进行计测。然后，根据该计测值推测各致动器的位移量，按照其状况，通过陷波滤波器的ON(开)/ OFF(关)进行频率特性的变更或者伺服环特征整体的变更，通过切换各聚焦伺服滤波器部和跟踪伺服滤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)，实现聚焦致动器和跟踪致动器的伺服控制的稳定化。S卩，本发明的光盘装置，根据对写入在光盘上的信息进行再现或者对光盘记录信息的拾取器的致动器的聚焦方向上的位移量、跟踪方向上的位移量，分别对聚焦伺服滤波器部、跟踪伺服滤波器部的频率特性进行变更。此外，本发明的光盘装置，进行拾取器的致动器的伺服控制，该拾取器对写入在光盘上的信息进行再现或者对光盘记录信息，上述光盘装置包括测定聚焦伺服滤波器部的平均输出电压，将其输出到系统控制微机的单元；和测定跟踪伺服滤波器部的平均输出电压，将其输出到系统控制微机的单元，上述聚焦伺服滤波器部和上述跟踪伺服滤波器部分别具有按照来自上述系统控制微机的指示，作为构成各伺服环的要素，切换到放大电路、 第一陷波滤波器、Q值大于上述第一陷波滤波器的第二陷波滤波器中的任意一个的开关。另外，本发明提供对写入在光盘上的信息进行再现或者对光盘记录信息的光盘装置中的拾取器的致动器的伺服控制方法，上述光盘装置包括测定聚焦伺服滤波器部的平均输出电压，将其输出到系统控制微机的单元；和测定跟踪伺服滤波器部的平均输出电压， 将其输出到系统控制微机的单元，上述聚焦伺服滤波器部和上述跟踪伺服滤波器部分别具有按照上述系统控制微机的指示，作为构成各伺服环的要素，切换到放大电路、第一陷波滤波器、Q值大于上述第一陷波滤波器的第二陷波滤波器中的任意一个的开关，上述伺服控制方法，当令上述聚焦伺服滤波器部或者上述跟踪伺服滤波器部的测定的平均输出电压为 Va，平均输出电压的阈值为A、B(A < B)时，当a)-A彡Va彡A时，上述系统控制微机切换上述开关，使放大电路作为构成伺服环的要素，并使上述放大电路为通常增益；当b)K Va < -A时，上述系统控制微机切换上述开关，使第一陷波滤波器作为构成伺服环的要素；当 c) Va < -B时，上述系统控制微机切换上述开关，使第二陷波滤波器作为构成伺服环的要素； 当d)A < Va < B时，上述系统控制微机切换上述开关，使放大电路作为构成伺服环的要素， 并使上述放大电路的增益与a)时的通常增益相比为负值；当e)B < Va时，上述系统控制微机切换上述开关，使放大电路作为构成伺服环的要素，并使上述放大电路的增益与d)时的增益相比为更小的负值。根据本发明，能够提供一种不用进行外部干扰的注入和测定等，就能够实现光盘装置的致动器的伺服控制的稳定化，进行装置的稳定动作的光盘装置。
图1是本发明的一实施方式的光盘装置的系统结构图。图2是用于说明本发明的一实施方式的光盘装置的伺服控制动作的框图。图3是用多个线段表示每个平均测定值的对应的图。图4是陷波滤波器A和陷波滤波器B的增益特性图。图5A是表示聚焦方向的位移的变化引起的聚焦致动器的共振特性变化的波特图 (之一)。图5B是表示聚焦方向的位移的变化引起的聚焦致动器的共振特性变化的波特图 (之二)。图5C是表示聚焦方向的位移的变化引起的聚焦致动器的共振特性变化的波特图 (之三)。图6A是表示各状态下的开环频率特性的波特图(之一)。图6B是表示各状态下的开环频率特性的波特图(之二)。图6C是表示各状态下的开环频率特性的波特图(之三)。图6D是表示各状态下的开环频率特性的波特图(之四)。图6E是表示各状态下的开环频率特性的波特图(之五)。附图标记说明L···光盘，2…主轴电动机，3…跟踪致动器驱动器，4…聚焦致动器驱动器，5…拾取器，6···系统控制微机，7···跟踪误差信号生成部，8···跟踪伺服滤波器部，9···聚焦误差信号生成部，10…聚焦伺服滤波器部，1L···开关，12...AMP(放大电路，Amplifier)，13…陷波滤波器A，14…陷波滤波器B，15…LPF (低通滤波器，Low-Pass Filter)，16-HPF (高通滤波器， High-Pass Filter)，17…平均电压测定部
具体实施例方式以下用图1至图6E说明本发明的一实施方式。首先，用图1说明本发明的一实施方式的光盘的系统结构。图1是本发明的一实施方式的光盘装置的系统结构图。该图1表示了光盘装置中的使光盘1 (⑶、DVD、BD等)旋转的机构，和涉及伺服控制的机构。光盘1由主轴电动机2旋转。为了在光盘1上写入信息或者从光盘1读取已写入的信息，用拾取器5照射以激光二极管(未图示)为光源的激光。此时，为了以适当的输出、 位置照射激光，对于透镜保持件(未图示)，由聚焦致动器驱动器4通过聚焦致动器(未图示)使其在聚焦(垂直)方向上移动，由跟踪致动器驱动器3通过跟踪致动器(未图示) 使其在跟踪(水平)方向上移动。聚焦致动器动作的结果，通过聚焦误差信号生成部9生成聚焦误差信号，作为伺服信息输入到聚焦伺服滤波器部10。然后，聚焦伺服滤波器部10，将用于进行伺服控制的适当的伺服信息输出到聚焦致动器驱动器4。同样的，跟踪致动器动作的结果，通过跟踪误差信号生成部7生成跟踪误差信号， 作为伺服信息输入到跟踪伺服滤波器部8。然后，跟踪伺服滤波器部8，将用于进行伺服控制的适当的伺服信息输出到跟踪致动器驱动器4。接着，用图2说明本发明的一实施方式的光盘装置的伺服控制动作。图2是用于说明本发明的一实施方式的光盘装置的伺服控制动作的框图。图3是用多个线段表示每个平均测定值的对应的图。图4是陷波滤波器A和陷波滤波器B的增益特性图。本实施方式中只说明聚焦方向的伺服动作，但跟踪方向的动作原理也是完全相同的。以下说明中，只要将“聚焦”的部分替换为“跟踪”即可。本发明中，特别是为了应对因致动器的位移引起的频率特性的变化，对施加到聚焦致动器或者跟踪致动器上平均电流或平均电压进行计测，根据计测值来推测致动器的位移量。这是因为，平均电流和平均电压是与致动器的位移量成正比例的。并且，在位移量增大的情况下，通过使陷波滤波器0N/0FF来变更频率特性，或者进行伺服环特性整体的增益变更等与伺服控制相关的特性的变更。S卩，当聚焦致动器或跟踪致动器离开通常位置的位移量增大时，产生的致动器共振的特性发生变化，伺服裕度减小，伺服变得不稳定。这是因为，当位移量增大时，致动器的磁特性变差，或是致动器的机械结构上重心位置偏移。从而，本实施方式中，当致动器的位移量较大时，要进行用于增大增益裕度的伺服特性的修正。通过本实施方式的聚焦误差信号生成部9，生成聚焦误差信号，作为伺服信息输入到聚焦伺服滤波器部10。此处，切换开关11以连接tl、t2、t3中的任一个端子。当选择了 tl端子时，构成经由AMP (放大电路，Amplifier) 12、LPF(低通滤波器)15、HPF(高通滤波器)16反馈回聚焦致动器驱动器4的伺服环。此外，当选择了 t2端子时，构成经由陷波滤波器A13、LPF15、HPF16反馈回聚焦致动器驱动器4的伺服环。此外，当选择了 t3端子时，构成经由陷波滤波器B14、LPF15、HPF16反馈回聚焦致动器驱动器4的伺服环。本实施方式的伺服动作控制，如下所述。(1)在光盘的初始化处理(光盘判别和各种调整)之后，或者在驱动器实施写入/ 读取等动作时，利用聚焦伺服滤波器部10的平均电压测定部17，计测光盘每一转(每转一周)的平均值，输入到系统控制微机6。(2)在通常动作中定期地监视⑴的测定结果，以实施伺服控制的特性切换。(3)取阈值A、B (0 < A < B)，比较(1)中的测定平均值Va和阈值，如下进行处理 (参照图3)。其中，在Va恰好达到士A、士B时，也可以进行属于相邻区间的控制。a) -A ^ VA ^ A将开关11设定为tl (无陷波滤波器)，使连接到端子tl的AMP为通常增益。b) -B ^ VA < -A将开关11设定为t2，将伺服环设定为陷波滤波器A13。c) VA < -B将开关11设定为t3，将伺服环设定为陷波滤波器B14。d)A < VA ^ B将开关11设定为tl (无陷波滤波器)，使连接到端子tl的AMP的增益为负值。e)B < VA将开关11设定为tl (无陷波滤波器)，使连接到端子tl的AMP的增益为更小的负值。此处，如图4所示，使陷波滤波器B14的Q值大于陷波滤波器A13的Q值。另外，之所以在聚焦方向上的位移为正之处和为负之处是非对称的对应，是根据拾取器5的磁特性和机械特性从经验上判断的。接着，用图5A至图6E说明本实施方式的伺服特性。图5A至图5C，是表示聚焦方向的位移的变化引起的聚焦致动器的共振特性变化的波特图。图6A至图6E，是表示各状态下的开环频率特性的波特图。首先，图5A所示的，是透镜高度(聚焦方向位移)为-0.3mm的情况。该情况相当于图3的b)的情况。此时，将开关11设定为tl，将伺服环设定为陷波滤波器A。如图5A所示，在以约16. 5KHz产生的共振的增益峰值的影响下，增益裕度降低，存在振荡的危险。此处，增益裕度表示相位为-180度时，增益距离OdB有多少dB。一般而言，在相位为-180度时增益大于OdB的情况下，当在输入和输出反相时，若进行反馈控制，会施加正反馈而导致振荡。因此，增益裕度表示-180度时增益距离OdB (距离振荡)有多少余量。该增益裕度降低，为了避免振荡的危险，需要用陷波滤波器A13降低峰值。此外， 在透镜位移为负方向且该位移进一步增大的情况下，增益的峰值会随着该位移量相应地变化(位移越大，峰值越高)，所以需要相应地进行陷波滤波器的切换(图3的c)例中切换为陷波滤波器B14)，实施使滤波器的Q值变化等应对措施。接着，图5B所示的，是透镜高度(聚焦方向位移)为士0. Omm的情况。该情况相当于图3的a)的情况。此时，将开关11设定为tl，并使AMP为通常增益。 该情况下，是基本不会观察到共振引起的变化的高度，所以不需要陷波滤波器等应对措施。 这样，通过使陷波滤波器Off，与陷波滤波器On时相比能够增加伺服裕度(Servo Margin) 0接着，图5C所示的，是透镜高度(聚焦方向位移)为+0.3mm的情况。该情况相当于图3的d)的情况。此时，将开关11设定为tl(无陷波滤波器)。但是，因为共振引起的相位延迟，和共振点上增益与单调减少相比略为上升，所以增益裕度减小。因此，为了使增益裕度成为与图5B所示的透镜高度士0.0mm的状态相同，而实施使AMP 的增益为负，以使增益一致下降等应对措施。接着，用图6A至图6E更加详细地说明频率与增益裕度的关系。其中要注意的是，为了易于理解地表示获得增益裕度的频率附近的状况，该图6A 至图6E的表示开环频率特性的波特图的横轴的频率的标度是对数标度。图6A所示的，是透镜高度(聚焦方向位移)为士0.0mm的情况(图5B的状态)。 此时的增益裕度约-8. 5dB，认为该特性为理想状态。此处，若使透镜高度为+0. 3mm，则成为图6B所示的特性(图5C的状态)。此时的增益裕度在共振的影响下成为-7. OdB，增益裕度减小。因此，该情况下利用AMP使增益一致下降，如图6C所示能够使增益裕度保持得图 6A所示的理想状态相同。而若使透镜高度为-0. 3mm,则成为图6D所示的特性(图5A的状态)。此时，因共振而产生的增益峰值，恰好与相位交点频率一致，增益裕度大幅降低，成为约-4. OdB。因此，该情况下连接陷波滤波器。由此，如图6E所示，因共振产生的增益峰值消失，能够使增益裕度保持得与图6A所示的理想状态相同。
权利要求
1.一种光盘装置，其特征在于根据对写入在光盘上的信息进行再现或者对光盘记录信息的拾取器的致动器的聚焦方向上的位移量、跟踪方向上的位移量，分别对聚焦伺服滤波器部、跟踪伺服滤波器部的频率特性进行变更。
2.如权利要求1所述的光盘装置，其特征在于为了求取所述致动器的聚焦方向上的位移量、跟踪方向上的位移量，分别测定聚焦伺服滤波器部的平均输出电压或平均输出电流、跟踪伺服滤波器部的平均输出电压或平均输出电流。
3.如权利要求1所述的光盘装置，其特征在于根据所述聚焦方向上的位移量、所述跟踪方向上的位移量，分别在所述聚焦伺服滤波器部、所述跟踪伺服滤波器部的伺服环中设定陷波滤波器。
4.如权利要求3所述的光盘装置，其特征在于所述聚焦伺服滤波器部、所述跟踪伺服滤波器部的伺服环中设定的陷波滤波器，是Q 值随着所述聚焦方向上的位移量、所述跟踪方向上的位移量的不同而不同的陷波滤波器。
5.如权利要求1所述的光盘装置，其特征在于根据所述聚焦方向上的位移量、所述跟踪方向上的位移量，分别使所述聚焦伺服滤波器部、所述跟踪伺服滤波器部的伺服环的增益变化。
6.一种光盘装置，进行拾取器的致动器的伺服控制，该拾取器对写入在光盘上的信息进行再现或者对光盘记录信息，所述光盘装置的特征在于，包括测定聚焦伺服滤波器部的平均输出电压，将其输出到系统控制微机的单元；和测定跟踪伺服滤波器部的平均输出电压，将其输出到系统控制微机的单元， 所述聚焦伺服滤波器部和所述跟踪伺服滤波器部分别具有按照来自所述系统控制微机的指示，作为构成各伺服环的要素，切换到放大电路、第一陷波滤波器、Q值大于所述第一陷波滤波器的第二陷波滤波器中的任意一个的开关。
7.一种对写入在光盘上的信息进行再现或者对光盘记录信息的光盘装置中的拾取器的致动器的伺服控制方法，其特征在于，所述光盘装置包括测定聚焦伺服滤波器部的平均输出电压，将其输出到系统控制微机的单元；和测定跟踪伺服滤波器部的平均输出电压，将其输出到系统控制微机的单元， 所述聚焦伺服滤波器部和所述跟踪伺服滤波器部分别具有按照所述系统控制微机的指示，作为构成各伺服环的要素，切换到放大电路、第一陷波滤波器、Q值大于所述第一陷波滤波器的第二陷波滤波器中的任意一个的开关， 所述伺服控制方法，当令所述聚焦伺服滤波器部或者所述跟踪伺服滤波器部的测定的平均输出电压为VA， 平均输出电压的阈值为A、B (A < B)时， 当a)-A彡Va彡A时，所述系统控制微机切换所述开关，使放大电路作为构成伺服环的要素，并使所述放大电路为通常增益；当 b) -B 彡 Va < -A 时，所述系统控制微机切换所述开关，使第一陷波滤波器作为构成伺服环的要素；当 c) Va <-B 时，所述系统控制微机切换所述开关，使第二陷波滤波器作为构成伺服环的要素； 当 d)A<VA<B 时，所述系统控制微机切换所述开关，使放大电路作为构成伺服环的要素，并使所述放大电路的增益与a)时的通常增益相比为负值； 当 e)B < Va 时，所述系统控制微机切换所述开关，使放大电路作为构成伺服环的要素，并使所述放大电路的增益与d)时的增益相比为更小的负值。
全文摘要
本发明提供不用进行外部干扰的注入和测定等，就能够实现光盘装置的致动器的伺服控制的稳定化，能够稳定地动作的光盘装置及其致动器的伺服控制方法。对施加到聚焦致动器或者跟踪致动器上平均电流或平均电压进行计测，根据该计测值来推测各致动器的位移量，并根据其状况，通过陷波滤波器的开/关来进行频率特性的变更或者伺服环特征整体的变更，通过切换聚焦伺服滤波器部和跟踪伺服滤波器部的各自的伺服控制的特性，获得增益裕度。
文档编号G11B7/08GK102270469SQ201110091968
公开日2011年12月7日 申请日期2011年4月7日 优先权日2010年4月7日
发明者芦田明广 申请人:日立乐金资料储存股份有限公司