JP2004288372A - 光ディスク再生システムのフォーカス制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、光ディスクからのデータの読み取りに最適な焦点位置となるように、フォーカスサーボの目標点を調整し設定することができる極めて良好な光ディスク再生システムのフォーカス制御装置を提供することを目的としている。
【解決手段】光学式ピックアップ１２から得られた信号に基づいて、対物レンズ１２ｃのフォーカスずれに対応するフォーカス誤差信号を生成し、対物レンズ１２ｃにフォーカスサーボを施すサーボ手段１３ａ〜１３ｄ，１４ａ，１４ｂ，１５〜１８，１２ｆと、対物レンズ１２ｃをフォーカス方向に移動させて、光学式ピックアップ１２から得られる信号を微分した信号が最大となる位置を検索し、該検索された位置をフォーカスサーボにおける焦点位置の目標点とする制御手段１９，２２〜２６とを備える
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えばＣＤ（Compact Disk）やＤＶＤ（Digital Video Disk）等の光ディスクを再生する光ディスク再生システムに係り、特にその光学式ピックアップの対物レンズに対してフォーカス位置の調整を施すためのフォーカス制御装置の改良に関する。

周知のように、首記の如き光ディスク再生システムにあっては、光ディスクから記録情報を正しく読み取るために、光学式ピックアップの対物レンズに対してフォーカスサーボを施すことや、光学式ピックアップ自体の傾き調整等を行なう必要がある。

このようなフォーカスサーボや傾き調整等を行なう場合には、その調整点を決定するために、光学式ピックアップから得られる再生信号の空間周波数によらない変調度の最大点を検出する手段や、光ディスクからの平均反射光量の最大点を検出する手段等が、広く用いられている。

図２は、フォーカスサーボにおける焦点位置の調整目標点を、光学式ピックアップから得られる再生信号の振幅レベルによって決定する手法が採用された、従来のフォーカス制御手段を示している。図２において、符号１１は光ディスクであり、その信号記録面に対向して光学式ピックアップ１２が設置されている。

この光学式ピックアップ１２では、レーザダイオード１２ａで発生されたレーザ光が、ビームスプリッタ１２ｂを介して対物レンズ１２ｃに導かれることにより、光ディスク１１上に収光されている。そして、光ディスク１１からの反射光は、対物レンズ１２ｃを逆行し、ビームスプリッタ１２ｂで略直角に反射された後、非点収差発生レンズ１２ｄを介して光検出器１２ｅに投影される。

この光検出器１２ｅは、それぞれが受光量に応じた電流信号を発生する、４つのフォトダイオードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄによって構成されている。なお、この光検出器１２ｅは、その図中左右方向が光ディスク１１のトラッキング方向に対応しているものとする。

すなわち、フォトダイオードＡ，Ｂ及びフォトダイオードＣ，Ｄの各配列方向が、光ディスク１１のトラッキング方向に対応し、フォトダイオードＡ，Ｄ及びフォトダイオードＢ，Ｃの各配列方向が、光ディスク１１に記録されたトラック方向に対応している。

これらフォトダイオードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄから出力される電流信号は、それぞれＩ／Ｖ（電流／電圧）変換回路１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに供給されて電圧信号に変換される。そして、Ｉ／Ｖ変換回路１３ａ，１３ｃの各出力信号は、加算回路１４ａに供給されて加算される。また、Ｉ／Ｖ変換回路１３ｂ，１３ｄの各出力信号は、加算回路１４ｂに供給されて加算される。

すなわち、光検出器１２ｅを構成する４つのフォトダイオードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、一方の対角的な位置関係にあるフォトダイオードＡ，Ｃの各出力が、加算回路１４ａによって加算され、他方の対角的な位置関係にあるフォトダイオードＢ，Ｄの各出力が、加算回路１４ｂによって加算されることになる。

これら加算回路１４ａ，１４ｂの各出力信号は、それぞれ減算回路１５に供給される。この減算回路１５は、加算回路１４ａの出力から加算回路１４ｂの出力を減算することにより、上記対物レンズ１２ｃのフォーカスずれに対応したフォーカス誤差信号を生成している。

そして、この減算回路１５から出力されたフォーカス誤差信号には、加算回路１６によって、後述するサーボ目標点電圧が加算される。

このようにして、加算回路１６によってサーボ目標点電圧が加算されたフォーカス誤差信号は、イコライザ回路１７に供給されて、フォーカスサーボに最適なループ応答特性を与えられた後、アクチュエータドライバ１８により電力増幅されて、光学式ピックアップ１２のフォーカスアクチュエータコイル１２ｆに供給され、ここに、対物レンズ１２ｃに対するフォーカスサーボが行なわれる。

一方、上記Ｉ／Ｖ変換回路１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの各出力信号は、加算回路１９によって全て加算される。この加算回路１９から得られる全加算信号は、まず、光ディスク１１から読み取ったＲＦ（Radio Frequency）信号として、出力端子２０から取り出され、データ再生に供される。

また、この加算回路１９から得られる全加算信号は、エンベロープ検波回路２１に供給されてＲＦ信号の振幅レベルに対応した直流電圧に変換された後、Ａ／Ｄ（Analogue／Digital）変換回路２２によりデジタル符号化されてシグナルプロセッサ２３に供給される。

このシグナルプロセッサ２３は、フォーカスサーボにおける焦点位置の調整目標点を指定する、つまり、フォーカス誤差のない状態における対物レンズ１２ｃのフォーカス方向の位置を規定する目標点データを発生している。

そして、このシグナルプロセッサ２３から出力される目標点データが、Ｄ／Ａ（Digital／Analogue）変換回路２４に供給されてアナログ化されることにより、サーボ目標点電圧が生成され、加算回路１６でフォーカス誤差信号に加算されるようになる。

また、シグナルプロセッサ２３は、フォーカスサーボにおける焦点位置の調整が要求されたときには、目標点データを順次変化させ、Ａ／Ｄ変換回路２２から得られるデジタル符号化信号に基づいて、ＲＦ信号振幅がどのように変化するかを学習し、ＲＦ信号振幅が最大となる目標点データを検索して出力している。

しかしながら、上記のようにしてフォーカスサーボ目標点の調整を行なう従来のフォーカス制御手段では、光学系の機械的精度等の影響によって、調整されたサーボ目標点が必ずしもジッタ最小点と一致するとは限らないという問題が生じている。このため、光ディスク１１の面ぶれや傾き等に対して、マージンが少なくなる。

特に、従来のフォーカスサーボでは、再生されたＲＦ信号の低域成分によるフォーカスサーボがかかる可能性があり、高域成分はぴんぼけ状態になり得る。この状態では、高域成分がサーボ対象外となり、高域成分のジッタも増加することになる。

以上のように、従来のフォーカス制御手段では、調整されたフォーカスサーボの焦点位置の目標点が、ジッタ最小点と一致しない場合があるという問題を有している。

そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、光ディスクからのデータの読み取りに最適な焦点位置となるように、フォーカスサーボの目標点を調整し設定することができる極めて良好な光ディスク再生システムのフォーカス制御装置を提供することを目的とする。

この発明に係る光ディスク再生システムのフォーカス制御装置は、光ディスク上に対物レンズを介してレーザ光を収光させることにより、光ディスクの記録情報に対応した信号を得る光学式ピックアップと、この光学式ピックアップから得られた信号に基づいて、対物レンズのフォーカスずれに対応するフォーカス誤差信号を生成し、対物レンズにフォーカスサーボを施すサーボ手段と、対物レンズをフォーカス方向に移動させて、光学式ピックアップから得られる信号を微分した信号が最大となる位置を検索し、該検索された位置をフォーカスサーボにおける焦点位置の目標点とする制御手段とを備えるようにしたものである。

上記した発明によれば、対物レンズをフォーカス方向に移動させて、光学式ピックアップから得られる信号を微分した信号が最大となるように焦点位置の目標点を設定するようにしたので、光ディスクのそりに起因した回転中のばたつきが原因となる再生ＲＦ信号の高域成分のジッタを減少させることができ、符号誤りも少なくすることができる。このため、光ディスクからのデータの読み取りに最適な焦点位置となるように、フォーカスサーボの目標点を調整し設定することができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１において、図２と同一部分には同一符号を付して示している。すなわち、前記加算回路１９から得られる全加算信号は、ＢＰＦ（Band Pass Filter）２５に供給される。

このＢＰＦ２５は、入力されたＲＦ信号から、その最短記録波長付近を取り出している。そして、このＢＰＦ２５から出力された最短記録波長付近のＲＦ信号は、整流回路２６に供給されて検波されることにより直流信号に変換された後、Ａ／Ｄ変換回路２２に供給される。

ここで、前記シグナルプロセッサ２３は、フォーカスサーボにおける焦点位置の調整が要求されたときには、目標点データを順次変化させ、Ａ／Ｄ変換回路２２から得られるデジタル符号化信号に基づいて、ＲＦ信号の最短記録波長付近の成分（高域成分）がどのように変化するかを学習し、ＲＦ信号の最短記録波長付近の成分が最大となる目標点データを検索して出力している。

具体的に言えば、フォーカスサーボにおける焦点位置の目標点を、予め設定されたセンター位置から一方向に変化させ、ＲＦ信号の最短記録波長成分のレベルが低下する方向に変化したら、目標点の変化方向を逆に設定して変化させる。そして、ＲＦ信号の最短記録波長成分のレベルが増加して低下し始める山特性に基づいて、ＲＦ信号の最短記録波長成分の最大レベル点を検索する。

その後、この検索された最大レベル点から、上記山特性の両側にそれぞれ同じレベルだけレベル低下した２点を抽出し、この２点のフォーカスサーボ目標点の中間をとってサーボ目標点としている。

上記した実施の形態によれば、再生されたＲＦ信号の最短記録波長付近の成分が最大となるように焦点位置の目標点を設定するようにしたので、光ディスク１１のそりに起因した回転中のばたつきが原因となる再生ＲＦ信号の高域成分のジッタを減少させることができ、符号誤りも少なくすることができる。特にＤＶＤには、最短記録波長成分の出現頻度が一定する特性をもつように情報信号が記録されているので有効である。

また、上記した実施の形態では、再生されたＲＦ信号から最短記録波長付近の成分を取り出すようにしたが、これに代えて、例えばＲＦ信号を微分し、その微分信号が最大となるように焦点位置の目標点を設定するようにすることも可能である。

なお、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。

この発明に係る光ディスク再生システムのフォーカス制御装置の実施の形態を示すブロック構成図。 フォーカスサーボ時における焦点位置の目標点を設定するための従来のフォーカス制御手段を示すブロック構成図。

符号の説明

１１…光ディスク、１２…光学式ピックアップ、１３ａ〜１３ｄ…Ｉ／Ｖ変換回路、１４ａ，１４ｂ…加算回路、１５…減算回路、１６…加算回路、１７…イコライザ回路、１８…アクチュエータドライバ、１９…加算回路、２０…出力端子、２１…エンベロープ検波回路、２２…Ａ／Ｄ変換回路、２３…シグナルプロセッサ、２４…Ｄ／Ａ変換回路、２５…ＢＰＦ、２６…整流回路。

Claims (1)

1. 光ディスク上に対物レンズを介してレーザ光を収光させることにより、前記光ディスクの記録情報に対応した信号を得る光学式ピックアップと、
   この光学式ピックアップから得られた信号に基づいて、前記対物レンズのフォーカスずれに対応するフォーカス誤差信号を生成し、前記対物レンズにフォーカスサーボを施すサーボ手段と、
   前記対物レンズをフォーカス方向に移動させて、前記光学式ピックアップから得られる信号を微分した信号が最大となる位置を検索し、該検索された位置を前記フォーカスサーボにおける焦点位置の目標点とする制御手段とを具備してなることを特徴とする光ディスク再生システムのフォーカス制御装置。

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