JP2005100498A - スキュー制御方法及びスキュー制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 専用のスキューセンサを必要とすることなく、簡単な構成で安定したスキュー制御を行う。
【解決手段】 光ディスク２の径方向に光学ピックアップ３１を移動させた複数の箇所Ｐ１，Ｐ２において、上記光学ピックアップ３１のフォーカスサーボがかかった状態でフォーカスドライブ電圧Ｖ１，Ｖ２を計測し、それらの電圧が等しくなるようにスキュー角度を制御する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば光ディスク，光磁気ディスク，相変化ディスクなどの光学的に記録や再生を行うディスク（以下これらのディスクを単に光ディスクと称する）の記録装置や再生装置に適用して好適なスキュー制御方法及びスキュー制御装置に関する。

光ディスクの記録又は再生を行う光ディスク装置は、ディスク上に形成されたトラックを光学ピックアップからのレーザビームで追随させるトラッキングサーボ制御を行いながら、そのトラックにデータを記録したり、或いはそのトラックに記録されたデータを再生する処理を行っている。

コンパクトディスク(CD:Compact Disc)のような光ディスクは、記憶容量が大きく、ランダムアクセスが可能である。また、光学読取りは、非接触であることから、磁気テープのような接触型の記録媒体と比較してヘッドクラッシュ等の危険や読取りによる摩耗・損傷がない。また、ディスク表面が頑丈なことから、偶発的なデータ消失の危険性も少ない。このように多くの利点を持つ光ディスクは、コンピュータ周辺のメモリとして、またデータ制作・データ保存において優れた記録媒体である。

近年においては、ＣＤ−Ｒ(Compact Disc-Recordable)と呼ばれる追記型の光ディスクを用いた記録再生装置が開発されている。

このようなＣＤ−Ｒの中には、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ／ＸＡ、ＣＤ−Ｉ、ＣＤ−ＤＡといったコンパクト・ディスクで使用される全ての標準的なフォーマットに対応した書き込みを簡単に行うことができるものもある。またＣＤ−Ｒは、従来の磁気テープ、磁気ディスク等に代わって、電子機器に搭載されて、データを記録及び／又は再生する記録再生装置として使用されるようになってきている。

また、ビデオデータなどの大容量のデータを取り扱う光ディスクであるＤＶＤにおいても情報の書き込み可能な光ディスクとして、１回のみ書き込み可能なＤＶＤ−Ｒ(DVD-Recordable)、追記可能なＤＶＤ−ＲＷ(DVD-Rewritable)、ＤＶＤ−ＲＡＭ(DVD-Random Access Memory)が提供されている。

また一般的に光ディスクでのデータの読み出しは収束光をディスク表面に焦点させて読み出しを行うが、この収束光の中心軸（光軸）がディスクの信号記録面に対して垂直になっていないと合焦点面でコマ収差が発生し読み出した信号の特性（ＭＴＦなど）が悪化し、正しく読み出すことが出来ない。ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲなどＣＤに比べて記録密度が高いと一般に対物レンズのＮＡ（Numerical Aperture）値が大きく、このコマ収差も傾きに対して大きくなる。すなわち、本来光ディスクに形成されたトラックにレーザ光を照射させる場合には、トラックが形成された信号記録面に対して直交する状態でレーザ光を照射する必要がある。これに対し、樹脂材料などで成形された光ディスクは、製造ばらつき、吸湿、保存状態などで反りが生じる場合が多々あり、この反りが生じたディスクの場合には、反った部分のトラックをレーザ光が走査するとき、レーザ光と信号記録面との状態が直交状態にはならず、記録データを正しく読み出すことができなくなってしまう。

このため、従来、ディスク表面（又は信号記録面）と光学ピックアップとの距離や傾きを検出するスキューセンサを用いて、スキューセンサの検出信号に応じて光学ピックアップとディスクの相対の傾きを補正して、常にレーザ光が信号記録面に対して直交する状態で照射されるようにするスキュー制御が行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−８６３１０号公報

ところが、このスキュー制御を行うために専用のセンサなどを設けると、それだけ光学ピックアップの構成が複雑になって、光学ピックアップの製造コストが増大すると共に、光学ピックアップの形状も大型化してしまう問題があった。

また、スキューセンサを用いたスキュー制御では、スキューセンサの経時特性や温度特性によって、検出されるスキューの値が変化してしまい、安定したスキュー制御を行うことができないという問題点があった。

そこで、本発明の目的は、上述の如き従来の問題点に鑑み、専用のスキューセンサを必要とすることなく、簡単な構成で安定したスキュー制御を可能としたスキュー制御方法及びスキュー制御装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、アウトドアで使用される機器においても良好に上記の制御を実行できるような手段、方法を提供することにある。

本発明は、ラジアルスキュー制御機構を有する光ディスクドライブ装置におけるスキュー制御方法であって、光ディスクの径方向に光学ピックアップを移動させた複数の箇所において、上記光学ピックアップのフォーカスサーボがかかった状態でフォーカスドライブ電圧を計測し、それらの電圧が等しくなるようにスキュー角度を制御することを特徴とする。

また、本発明は、ラジアルスキュー制御機構を有する光ディスクドライブ装置におけるスキュー制御装置であって、光ディスクの径方向に光学ピックアップを移動させた複数の箇所において、上記光学ピックアップのフォーカスサーボがかかった状態でフォーカスドライブ電圧を計測し、それらの電圧が等しくなるようにスキュー角度を制御するスキュー制御手段を備えることを特徴とする。

本発明では、ラジアルスキュー制御機構を有する光ディスクドライブ装置において、光ディスクの径方向に光学ピックアップを移動させた複数の箇所において、上記光学ピックアップのフォーカスサーボがかかった状態でフォーカスドライブ電圧を計測し、それらの電圧が等しくなるようにスキュー角度を制御することにより、専用のスキューセンサを必要とすることなく、簡単な構成でディスクの反射率や記録状態に影響されることなく安定したスキュー制御を行うことができる。

また、本発明では、上記フォーカスドライブ電圧の計測点の１点としてスキュー角度を変化させてもフォーカスドライブ電圧の変化が生じない箇所を選択することによって、計測点を減らし、例えば１点での計測点のみでスキュー制御が実効できるようにし、制御の簡素化、高速化、安定化を実現している。

また、本発明では、一度スキュー制御終了後に、各計測点でのフォーカスドライブ電圧が最初に計測された値などの期待される所定の範囲の値になっているか否かを確認し、その範囲を外れたとしたら、外乱や姿勢差などの影響が関与して正しくスキュー制御が実行できなかったと判断し、再度スキュー制御を最初から実行することによって、姿勢差や外乱があっても確実にスキュー制御を行うことができる。

また、本発明では、計測されたフォーカスドライブ電圧に、上記光学ピックアップがもっているスキュー相当分のフォーカスドライブ電圧を補正することによって、もともと光ピックアップが持っているスキューを補正することができる。つまり光ピックアップから垂直に光軸が出ていなくても光軸とディスクを垂直になるようにスキュー制御行うことが出来る。

また、本発明では、フォーカスドライブ電圧の計測を複数回実行し、その電圧のばらつきが所定の範囲内に入っていることを確認し、所定範囲内に入らない場合は、外乱や姿勢差が発生していると判断し、その外乱や姿勢差が収まって、複数の計測値が所定の範囲に入るまで待機することによって、姿勢差や外乱があっても確実にスキュー制御を行うことができる。

さらに、本発明では、フォーカスドライブ電圧をディスク回転にともなう複数箇所で計測し、上記計測箇所が等間隔でかつ計測点の開始、終了がディスク回転円周の整数倍となるようにすることによって、面振れの大きいディスクに対してもその平均的なフォーカスドライブ電圧、すなわち、ディスクと対物レンズの位置を正確に計測することが出来る。

したがって、本発明によれば、フォーカスドライブ電圧に基づいて、スキュー制御実行時の姿勢差変化や外乱に影響されないスキュー制御を実現することができる。

以下、本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。

本発明は、例えば図１のブロック図に示すような構成のディスクカムコーダ１に適用される。

このディスクカムコーダ１は、ＤＶＤ−Ｒ(DVD-Recordable)又はＤＶＤ−ＲＷ(DVD-Rewritable)の光ディスク２に撮像結果を記録するようにしたものであり、光ディスク２が挿入されるディスクドライブ３、ユーザーによる操作入力に応じた動作制御信号を生成するためのフロント制御部１１、少なくとも上記フロント制御部１１から出力される動作制御信号に応じて他の構成要素と各種情報の送受信を実行するＨＩ制御部１２、被写体を撮像して画像信号を生成するカメラ部１３、カメラ部１３を制御するカメラ制御部１４、各構成要素を制御するためのシステムコントローラ１５、画像信号につき圧縮、伸張処理を施すコーディック処理部１６と、システムコントローラ１５に接続され、情報をユーザーに表示するためのＬＣＤパネル１７などからなる。

ディスクドライブ３は、ドライブ制御部１９、上記システムコントローラ１５とドライブ制御部１９の間に配設されるドライブチップセット２０などを備えてなる。

フロント制御部１１は、ディスクカムコーダ１の筐体外面に設けられたイジェクトスイッチの押圧入力を受けて、ＥＪＥＣＴ信号を生成し、これをＨＩ制御部１２へ送信する。このフロント制御部１１は、外面に設けられた電源スイッチの押圧入力を受けて、ＰＷ信号を生成し、これをＨＩ制御部１２へ送信する。またフロント制御部１１は、ディスクカムコーダ１内の時計制御を実行し、さらに押圧入力されたキーの種別に応じて、所定の動作制御信号を生成し、これをＨＩ制御部１２へ送信する。ちなみに、このキーの押圧入力は、図示しないリモートコントローラ端末から送信される無線信号を受信することにより代替される場合もある。

ＨＩ制御部１２は、フロント制御部１１から受信したＥＪＥＣＴ信号に基づき、ＥＪ制御信号を生成し、これをディスクドライブ３のドライブ制御部１９に対して送信する。またＨＩ制御部１２は、フロント制御部１１から受信したＰＷ信号に基づき、ディスクカムコーダ１の電源のＯＮ／ＯＦＦを制御する。また、このＨＩ制御部１２は、カメラ制御部１４と、例えばＩ／Ｏsyncバスを介して、各種情報の送受信を行い、またシステムコントローラ１５と、バスを介して各種情報の送受信を行う。ＨＩ制御部１２は、フロント制御部１１から受信した各種動作制御信号に基づき、コマンドを生成してこれを各構成要素へ送信し、あるいは所定の動作を実行する。例えばフロント制御部１１を介してユーザーから記録モード、再生モードが指定された場合には、かかる旨の動作制御信号がこのＨＩ制御部１２に送信されることになる。ＨＩ制御部１２は、当該動作制御信号に基づき、指定されたモードの詳細につき識別し、ディスクドライブ３のドライブ制御部１９に対して所定の制御信号を送信することになる。

なお、このＨＩ制御部１２は、さらにＤＶＤ再生ナビゲーションの制御、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)インターフェース等を介して他の電子機器とデータ通信等も実行する。

カメラ部１３は、撮像した被写体に基づき、例えばＣＣＤイメージセンサを用いた光電変換により画像信号を生成する。このカメラ部１３は、この生成した画像信号に対して、例えば相関二重サンプリング処理を実行することによりノイズ成分を除去し、シェーディング補正やマスキング補正、ニー補正、γ補正、輪郭補償等の信号処理を行い、さらにこれを増幅してカメラ制御部１４を介してＨＩ制御部１２へ供給する。

カメラ制御部１４では、カメラ部１３における映像信号処理の制御、ズーム調整、パンチルト調整、焦点調整に加え、メカシャッター制御、ストロボ制御、手ぶれ補正等を行う。

コーディック処理部１６は、カメラ部１３により得られた画像信号をディジタル信号に変換することによりビデオデータを生成する。このコーディック処理部１６は、システムコントローラ１５による制御に基づき、生成したビデオデータが動画の場合には、ＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)２方式に基づきデータ圧縮し、ビデオデータが静止画の場合には、ＪＰＥＧ(Joint Photographic Coding Experts Group)方式に基づき、データ圧縮する。この圧縮されたビデオデータは、ディスクドライブ３のドライブ制御部１９へ送信され、さらにはＨＩ制御部１２に接続されるＵＳＢケーブルを介して他の電子機器に送信される。これにより、ディスクカムコーダ１では、撮像結果と再生結果を外部機器でモニタリングすることも可能となる。ちなみに、このコーディック処理部１６は、圧縮したビデオデータにつきサムネイル画像を生成してもよい。

コーディック処理部１６は、再生時に、光ディスク２から読み出した再生ＲＦ信号に基づくビデオデータを上述の方式に対応させてデータ伸長する。

システムコントローラ１５は、記録時に、コーディック処理部１６から出力されるビデオデータを時分割多重化し、これにＤＶＤに固有のヘッダー情報や拡張ファイルのヘッダー情報等を付加する。また、システムコントローラ１５は、ＵＤＦ、ＶＭＧ及びＶＴＳＩ等のデータを生成し、これをディスクドライブ３のドライブ制御部１９へ出力する。また、システムコントローラ１５は、記録時に、図示しないＲＡＭを用いて、エラー訂正符号を生成し、これをビデオデータに付加する。このときシステムコントローラ１５は、ビデオデータに対して、スクランブル処理及び８／１６変調等の処理を実行してもよい。

システムコントローラ１５は、ＬＣＤパネル１７におけるグラフィック処理を実行し、またＬＣＤパネル１７の背面に配設されたバックライト等の輝度を制御する。

ＬＣＤパネル１７は、電子ビューファインダとして機能するもので、多数の液晶表示素子等からなり、ユーザーに対して情報を表示するディスプレイを構成する。このＬＣＤパネル１７は、システムコントローラ１５による制御に基づき、所定のメッセージを表示する。

ディスクドライブ３のドライブ制御部１９は、光ディスク２に対するビデオデータの記録、読出処理を制御し、また光ディスク２のスピンドル駆動、光ピックアップのフォーカス駆動、トラッキング駆動、スレッド駆動を制御する。また、このドライブ制御部１９は、ＨＩ制御部１２から送信されるＥＪ制御信号に基づき、ディスクドライブ３に挿入された光ディスク２をユーザーが取り出すための取出機構を制御する。

なお、ディスクドライブ３の構成については、後に詳細に説明をする。

上述の構成からなるディスクカムコーダ１では、撮像した被写体に基づく画像信号につき、所定の方式により圧縮してビデオデータを生成し、これを光ディスク２へ記録することができる。また再生時には、光ディスク２から読み出したビデオデータを伸張してＬＣＤパネル１７を介してこれを表示し、あるいは他の電子機器へ送信してこれをモニタリングすることができる。

次に、ディスクドライブ３の詳細について、図２に示すブロック構成図を参照して説明する。

この図２に示すようにディスクドライブ３は、挿入された光ディスク２に対してビデオデータを記録し、あるいは光ディスク２に記録されているビデオデータを検出する光学ピックアップ３１、光ディスク２を回転させるスピンドルモータ３２、光学ピックアップ３１を光ディスク２の径方向へ移動させるスレッドモータ３３、光学ピックアップ３１に接続されるＲＦ増幅器３４と、ＲＦ増幅器３４からの信号を記憶部３７へ送信し、また各種サーボ駆動信号を発生させるディジタルシグナルプロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)３５、接続されたＤＳＰ３５からのサーボ駆動信号に基づき、スレッドモータ３３、並びに光学ピックアップ３１内の図示しない２軸コイルを制御するドライブＩＣ３６、接続されたＤＳＰ３５からのサーボ駆動信号に基づき、スピンドルモータ３２を制御するスピンドルモータドライバ３８、光ディスク２に対する光学ピックアップ３１の傾きを変えるスキューモータ５２、スキュー制御信号に基づいてスキューモータ５２を駆動するスキューモータドライバ５３、これらの各構成を制御するためのマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンという）３９、ＤＳＰ３５並びにマイコン３９に対して実行するプログラムを格納するフラッシュメモリ４０、マイコン３９にそれぞれ接続され、ディスクドライブ３内の温度を検出する温度センサ４１並びに衝撃等を検出するショックセンサ４２などを備える。

光学ピックアップ３１は、内蔵されている半導体レーザーからレーザービームを出射し、対物レンズを介してこのレーザービームを光ディスク２の情報記録面に集光する。また、このレーザービームの照射により光ディスク２から得られる戻り光をこの対物レンズを介して所定の受光素子に導き、この受光素子の受光結果をＲＦ増幅器３４に出力する。この光学ピックアップ３１は、ドライブＩＣ３６から供給されるフォーカスドライブ信号及びトラッキング起動信号に基づき、図示しない２軸コイルを用いて、上記光学ピックアップ３１における対物レンズを光軸方向及び当該光軸方向と直交する方向へ移動させる。

スピンドルモータ３２には、光ディスク２を装着するディスクテーブルが一体的に取り付けられる。スピンドルモータ３２は、スピンドルモータドライバ３８から供給されるスピンドルドライブ信号に基づき、駆動軸を例えば、線速度一定(CLV:Constant Linear Velocity)又は、角速度一定(CAV:Constant Angular Velocity)で回転駆動させことにより、ディスクテーブル上に装着された光ディスク２を回転させる。

スレッドモータ３３は、ドライブＩＣ３６から供給されるスレッドドライブ信号に基づき、光学ピックアップ３１を光ディスク２の径方向へ移動させる。

スキューモータ５２は、スキューモータドライバ５３から供給されるスキューモータドライブ信号に基づき、光学ピックアップ３１が設けられているベース３１Ａを支点Ｏを中心に回転させ、光ディスク２と光学ピックアップ３１の相対的な傾きすなわちスキューを制御する。

このような構成からなるディスクドライブ３では、スピンドルモータ３２並びにスレッドモータ３３により、光ディスク２の回転速度、光学ピックアップ３１の位置等を調整しつつ、光学ピックアップ３１から光ディスク２の記録面に対してレーザ光を照射する。これにより光ディスク２の記録面を局所的に温度上昇させて所望のデータを記録することができる。

ＲＦ増幅器３４は、電流−電圧変換回路、増幅回路、マトリクス演算回路等を備え、光学ピックアップ３１のディテクタで得られる検出出力から、再生ＲＦ信号、トラッキングエラー信号（以下、ＴＥ信号という。）、フォーカスエラー信号（以下、ＦＥ信号という。）等を生成する。ＲＦ増幅器３４は、生成した再生ＲＦ信号、ＴＥ信号、ＦＥ信号に加えて、光学ピックアップ３１から送信される管理情報をＤＳＰ３５へ出力する。

また、ＲＦ増幅器３４は、光学ピックアップ３１から光ディスク２に照射するレーザ光の光量を制御するための光量制御信号を出力する。ＲＦ増幅器３４は、再生時に、光学ピックアップ３１から光ディスク２に照射するレーザ光の光量を一定に保持するのに対し、記録時には、ＤＳＰ３５からのビデオデータに応じてこの光量制御信号の信号レベルを変化させる。

ＤＳＰ３５は、ドライブチップセット２０に相当するもので、上記ドライブ制御部１９に相当するマイコン３９の制御に基づき、入力される再生ＲＦ信号を２値化し、システムコントローラ１５あるいはコーディック処理部１６へ送信されることになる。またこのＤＳＰ３５は、ＲＦ増幅器３４により生成されたＴＥ信号、ＦＥ信号をドライブＩＣ３６へ送信する。またＤＳＰ３５は、記録時に、コーディック処理部１６から送信されるビデオデータに基づき記録パルスを生成してこれを光学ピックアップ３１へ出力する。また、ＤＳＰ３５は、光ディスク２に記録するデータの管理情報を例えばフラッシュメモリ４０に一時的に記憶する。さらに、このＤＳＰ３５は、システムコントローラ１５による指示を受けて、フラッシュメモリ４０に記憶した管理情報を参照しつつ、例えばランダム再生やシャッフル再生の各種再生方法を実行するように各部を制御する。

ドライブＩＣ３６は、ＤＳＰ３５から入力されるＴＥ信号やＦＥ信号に基づき、フォーカスドライブ信号及びトラッキング起動信号を生成し、これを光学ピックアップ３１へ供給する。また、ドライブＩＣ３６は、マイコン３９による制御に従って、光学ピックアップ３１を目的のトラック位置に移動させるためのスレッドドライブ信号を生成し、これをスレッドモータ３３へ供給する。

スピンドルモータドライバ３８は、マイコン３９による制御に従って、スピンドルモータ３２を所定の速度で回転駆動させるためのスピンドルドライブ信号を生成し、これをスピンドルモータ３２へ供給する。

記憶部３７は、例えばＲＡＭ(Random Access Memory)等により構成され、ＤＳＰ３５から送信される再生ＲＦ信号を一時的に記憶する。この記憶部３７により記憶されている再生ＲＦ信号は、マイコン３９による制御に従い、所定のタイミングで読み出される。

マイコン３９は、上記ドライブ制御部１９に相当するものであって、光ディスク２に対するビデオデータの記録、読出処理を制御し、また光ディスク２のスピンドル駆動、光学ピックアップ３１のフォーカス駆動、トラッキング駆動、スレッド駆動、スキュー駆動等を制御する。

スキューモータドライバ５３は、マイコン３９による制御に従い、スキューモータドライブ信号を生成し、このスキューモータドライブ信号をスキューモータ５２に供給する。

このディスクドライブ３では、上記ドライブＩＣ３６から光学ピックアップ３１へ供給するフォーカスドライブ信号がローパスフィルタ５０を介して上記マイコン３９にも供給されている。

ローパスフィルタ５０は、フォーカスドライブ信号のＤＣ成分（フォーカスドライブ電圧）だけを取り出して上記マイコン３９に供給する。

ここで、このディスクドライブ３におけるスキュー制御の原理について説明する。

図３Ａに示すように、光ディスク２にスキューがあり、光学ピックアップ３１の光軸が光ディスク２に対して直交しない状態では、光学ピックアップ３１の設けられているベース３１Ａと光ディスク２との距離が等しくならない。フォーカスサーボは光学ピックアップ３１の対物レンズ３１Ｌと光ディスク２との距離を一定にするように働くので、スキューがあると光学ピックアップ３１が光ディスク２の内周側に位置した場合と外周側に位置した場合とで、フォーカスドライブ電圧に差が生じる。このフォーカスドライブ電圧の差がなくなるように、図４に示すようにスキューモータ５２によりスキューカムギヤ５４を廻して光学ピックアップ３１の高さ位置を変えることにより、図３Ｂに示すように、光ディスク２と光学ピックアップ３１に傾きをなくし、光学ピックアップ３１の対物レンズ３１Ｌの光軸を光ディスク２に対して直交する状態にすることができる。

そこで、このディスクドライブ３では、光ディスク２の径方向に光学ピックアップ３１を移動させた複数の箇所Ｐ１，Ｐ２において、上記光学ピックアップ３１のフォーカスサーボがかかった状態でフォーカスドライブ電圧Ｖ１，Ｖ２を計測し、それらの電圧Ｖ１，Ｖ２が等しくなるようにスキュー角度を制御する。

このディスクドライブ３において、マイコン３９は、ＡＤ変換回路を有したマイクロコンピュータであって、上記ドライブＩＣ３６からローパスフィルタ５０を介して供給されるフォーカスドライブ信号のＤＣ成分（フォーカスドライブ電圧）に基づいてスキュー制御を行う。

このマイコン３９は、ソフトウエアにて実現される図５に示すような構成のスキュー制御機能を有し、ＤＳＭ(Dsic Status Manager)タスクＦ１からＭＤＣ（Mechnical Drive Control）タスクの中にあるスキュー調整Ｆ２が呼び出され、スキュー調整Ｆ２は、Ａ／ＤコンバータのドライバＦ３、スキューモータドライバＦ４、サーボ関係ドライバＦ５を呼び出してスキュー制御を実行する。

ここで、上記マイコン３９によるスキュー制御の状態遷移図を図６に示す。

このディスクドライブ３におけるマイコン３９は、スキュー調整を移行する前の初期状態Ｓ１において、スピンドルサーボ及びフォーカスサーボの起動を完了すると、スキュー基準点移動状態Ｓ２へ遷移する。

スキュー基準点移動状態Ｓ２は、基準点位置Ｐ１にスレッドを送っている状態であって、マイコン３９は、このスキュー基準点移動状態Ｓ２において、スキューを振ってもフォーカスドライブ信号に変化がない、又は、変化が小さい位置、例えば、支点Ｏの位置に光学ピックアップ３１を移動させるようにスレッドモータ３３を制御する。そして、スレッドの移動が完了するとスキュー基準点計測状態Ｓ３へ遷移する。

スキュー基準点計測状態Ｓ３は、スキュー調整を行う上での基準となるフォーカスドライブ電圧を計測する状態である。フォカースサーボがかかった時のフォーカスドライブ電圧をローパスフィルタ５０を通してＤＣ電圧として得、ＡＤ変換してそのときの電圧値Ｖ１を記憶する。そして、基準点位置Ｐ１におけるフォーカスドライブ電圧の計測が完了するとスキュー調整点移動状態Ｓ４へ遷移する。このスキュー基準点計測状態Ｓ３において、計測に失敗した場合は、上記スキュー基準点移動状態Ｓ２へ遷移する。なお、基準点位置Ｐ１におけるフォーカスドライブ電圧の計測に失敗し、所定の回数Ｎだけ上記スキュー基準点移動状態Ｓ２とスキュー基準点計測状態Ｓ３を繰り返した場合には、スキュー調整失敗状態Ｓ１１へ遷移する。

スキュー調整点移動状態Ｓ４は、調整点位置Ｐ２にスレッドを送っている状態であって、マイコン３９は、このスキュー調整点移動状態Ｓ４において、光学ピックアップ３１を上記基準点位置Ｐ１（支点Ｏの位置）から一定の距離Ｌ離れた位置Ｐ２に移動させるようにスレッドモータ３３を制御する。そして、スレッドの移動が完了するとスキュー調整状態Ｓ５へ遷移する。

スキュー調整状態Ｓ５は、スキューカムギヤを回転させて光学ピックアップ３１と光ディスク２とのスキューを調整する状態であって、マイコン３９は、このスキュー調整状態Ｓ５において、調整点位置Ｐ２においてフォーカスサーボがかかった時のフォーカスドライブ電圧Ｖ２を計測し、上記基準点位置Ｐ１におけるフォーカスドライブ電圧Ｖ１と調整点位置Ｐ２におけるフォーカスドライブ電圧Ｖ２を比較して、所定範囲（例えばＶ２−Ｖ１が０．０５°相当なら）スキュー補正は必要なしとし、ある範囲以上あるようならばＶ１＝Ｖ２になるような方向にスキューモータ５２の回転を制御する。スキューモータ５２は例えばステッピングモータからなり、何ステップ送れば何度相当にスキュー変化を生じるか予めわかっているので、その値に基づいて送るステップ数、送る方向を制御することができる。１回のスキューモータ５２の回転制御が終われば、再度調整点位置Ｐ２においてフォーカスドライブ電圧を計測して先ほどと同様の制御を行う。Ｖ１とＶ２が目標とするスキュー誤差の範囲内にはいれば調整点位置Ｐ２でのスキュー制御は終了となり、スキュー基準点移動状態Ｓ６に遷移する。

なお、調整点位置Ｐ２においてスキュー調整を所定回数繰り返し行っても目標とするスキュー誤差の範囲内に入らない場合や、調整点位置Ｐ２におけるフォーカスドライブ電圧の計測に失敗した場合には、上記スキュー基準点移動状態Ｓ２に遷移する。

このディスクドライブ３において、基準点位置Ｐ１においてフォーカスドライブ電圧を計測したときから調整点位置Ｐ２でのスキュー制御が終わるまで装置全体の姿勢の変化がない、または、装置全体が外乱がない静的な状態にあればスキュー制御は正しく行われている。それは、フォーカスドライブ電圧に姿勢差や外乱影響が入り込まないため精度良く計測されスキュー差が正しく検出されるからである。しかし、基準点位置Ｐ１においてフォーカスドライブ電圧Ｖ１を計測した後に、調整点位置Ｐ２でフォーカスドライブ電圧Ｖ２を計測するまでの間に装置全体が９０度傾いたり、上下が逆になったりすると、図７に示すようにフォーカスドライブ電圧がシフトしてスキュー角に換算して例えば１度分の電圧変化が生じたりする。シフトした電圧にもとづいてスキュー補正を実行すると予定しない異常な位置にスキューの位置の制御を行ってしまうことになる。

ここで、フォーカスドライブ電圧は、姿勢差により変化する。すなわち、対物レンズ、二軸デバイス自体の自重が加算、減算されるかによってドライブ電圧に大きな差が生じる。また、フォーカスドライブ電圧は、外乱、ショック等により変化する。すなわち、カムコーダーの場合、これによりフォーカス電圧に基づいてスキュー制御実行中に、ディスク挿入後、ユーザーがカムコーダーを持ち替えたり、パン、チルト撮影を行ったり、あるいは、動きながら撮影したりすることによって、例えば図８に示すように、正立状態であっても、外乱、ショック等により、フォーカスドライブ電圧が変化し、それによるフォーカスドライブ電圧の差がスキューと判断されて、それに基づいてスキュー制御を実行すると正しくスキュー制御が行えない虞がある。

そこで、このディスクドライブ３のマイコン３９は、調整点位置Ｐ２においてスキュー制御が終了した後に、スキュー基準点移動状態Ｓ６に遷移して、再度光学ピックアップ３１を基準点位置Ｐ１に送る制御を行い、スレッドの移動が完了するスキュー基準点姿勢差チェック状態Ｓ７へ遷移する。

スキュー基準点姿勢差チェック状態Ｓ７は、姿勢差をチェックする状態であって、マイコン３９は、このスキュー基準点姿勢差チェック状態Ｓ７において、基準点位置Ｐ１においてフォーカスドライブ電圧Ｖ３を計測し、上記スキュー基準点計測状態Ｓ３において計測したフォーカスドライブ電圧Ｖ１と比較する。Ｖ１とＶ３との差が閾値以内の場合には、スキュー調整中に姿勢の変化がなかったとみなして、スキュー調整点移動状態Ｓ８へ遷移する。また、Ｖ１とＶ３との差が閾値以上の場合には、スキュー調整中に姿勢の変化があったとみなして、上記スキュー基準点点移動状態Ｓ２へ遷移して再度同様の制御を行う。さらに、このスキュー基準点姿勢差チェック状態Ｓ７において、フォーカスドライブ電圧の計測に失敗した場合には、上記スキュー基準点移動状態Ｓ２に遷移する。

以上のように基準点位置Ｐ１でのフォーカスドライブ電圧Ｖ１，Ｖ３の確認をすることで姿勢差による弊害を避けることができるが、確率的にはこれでもＶ２計測中のときだけ姿勢差があったなどのことを考慮すると完全ではない。

そこで、スキュー基準点姿勢差チェック状態Ｓ７で基準点位置Ｐ１での姿勢差がなかった場合に、マイコン３９は、スキュー調整点移動状態Ｓ８に遷移して、光学ピックアップ３１を上記調整点位置Ｐ２に移動させるようにスレッドモータ３３を制御する。そして、スレッドの移動が完了するとスキュー調整点姿勢差チェック状態Ｓ９へ遷移する。

スキュー調整点姿勢差チェック状態Ｓ９は、調整点位置Ｐ２に姿勢差をチェックする状態であって、マイコン３９は、このスキュー調整点姿勢差チェック状態Ｓ９において、調整点位置Ｐ２において再度フォーカスドライブ電圧Ｖ４を計測して、上記スキュー調整状態Ｓ５において最後に計測したフォーカスドライブ電圧Ｖ２と比較する。基準点位置Ｐ１と同様にＶ２とＶ４の値がかけ離れていると姿勢差があったと判断することができ、Ｖ２とＶ４の差が閾値以内の場合には、スキュー調整中に姿勢の変化がなかったとみなして、スキュー調整成功状態Ｓ１０へ遷移する。また、Ｖ２とＶ４との差が閾値以上の場合には、スキュー調整中に姿勢の変化があったとみなして、上記スキュー基準点点移動状態Ｓ２へ遷移して再度同様の制御を行う。さらに、このスキュー基準点姿勢差チェック状態Ｓ７において、フォーカスドライブ電圧の計測に失敗した場合にも、上記スキュー基準点移動状態Ｓ２に遷移する。

このように姿勢差の確認を複数回行うことでより確実に姿勢差の影響を排除することができる。

また、図８に示したように、外乱等が加えられた場合はフォーカスドライブ電圧がばらついたりシフトしたりするので、このような状態で計測した計測値に基づいてスキュー制御を行っても正しい状態にはできない。そこで、計測中は、毎回の計測がある範囲に入っているかを確認するのは有効である。例えば、１回の計測を４０ｍｓかけて複数回計測してその平均をとったとすると、その４０ｍｓかけて測定すること複数回繰り返す。例えば４回計測してその４回の計測値がある範囲（例えばスキュー換算０．０５°など）に入っていればその計測は有効とみなし、計測値として４回計測の平均をとるか、中央値をとるか、または、最後の計測値をとるなどすればスキュー制御実行時に、ユーザーがはげしく装置を扱ったとしても、その外乱印加時の計測値を選択しないようにすることができる。

また、フォーカスドライブ電圧の計測に関しては、測定精度の向上、面振れディスクでも正確に平均ドライブ電圧を計測するために複数回計測して平均をとる方法が有効である。このときは、複数回計測は一定間隔として、その測定総数が回転周期の整数倍にするのが有効である。

ここで、スキュー制御の目的は光学ピックアップ３１から発せられるレーザー光の光軸とディスクが垂直にあたること（コマ収差が発生しないこと）が目的である。一般的に光学ピックアップ３１自体にもスキューが存在し光自体がまっすぐに出ているとは限らない。そこで、その光学ピックアップ３１のスキューを補正してやらないと、光学ピックアップ３１によってはそのスキューのためコマ収差が発生して良い状態で読むことができない。

そこで、光学ピックアップ３１のスキューは、光学ピックアップ３１のスキューを予め計測し、次の方法Ａ又は方法Ｂにより、補正することができる。

方法Ａ．Ｖ１とＶ２の電圧差が上記スキュー値になるようにスキューモータ５２の回転を制御する。

方法Ｂ．あらかじ計測したスキュー値をフォーカスドライブ相当電圧に換算して、Ｖ１にその値を加算してその電圧をレファレンスとして、Ｖ２と比較して電圧が等しくなるように制御する。

光学ピックアップ３１のスキューがデータとして与えられているのなら方法１が有効である。それが与えられていない場合は、ガラスディスクなどでスキューを制御してもっとも信号品質がよくなる状態にスキューを調整して、基準点位置Ｐ１と調整点位置Ｐ２でフォーカスドライブ電圧を計測、その差を光学ピックアップ３１のスキューのフォーカスドライブ電圧相当分として、マイコンのフラッシュメモリなどに調整値として記憶しておく方法が有効である。

なお、本実施の形態では基準点位置Ｐ１が光ディスクの比較的内側にある位置に配しているので位置２を比較的外周に近い位置にとれば、スキュー変化によるフォーカスドライブ電圧が比較的感度よく検出できる。基準点位置Ｐ１としてスキューを振ってもフォーカスドライブ電圧が変化しない位置を選べば、基準点位置Ｐ１と調整点位置Ｐ２を行ったり来たりして何度も計測を繰り返す必要がなく、制御のやりやすさ、測定回数短縮、調整時間短縮に非常に有効である。

また、スキューを動かす機械的な構成方法はいろいろあるが、例えば、図９の（Ａ）に示すように、光学ピックアップ３１の半径可動方向の中にスキュー回転の支点Ｏを配するようにすれば、図９の（Ｂ）に示すように、上記支点Ｏ上ではスキューを変化させても光学ピックアップ３１と光ディスク２の距離が変化しない。このようにスキューを変化させても光学ピックアップ３１と光ディスク２の距離が変化しない箇所が存在するようにスキュー変化のメカ支点Ｏを配し、上記フォーカスドライブ電圧の計測点として２点計測し、その１点としてスキュー角度を変化させてもフォーカスドライブ電圧の変化が生じない箇所を選択することによって、姿勢差や外乱画あっても正しくスキュー制御を行うことができる。

本発明を適用したディスクカムコーダの構成を示すブロック図である。 上記ディスクカムコーダに備えられたディスクドライブの構成を示すブロック図である。 上記ディスクドライブにおけるスキュー制御の原理を示す模式図である。 上記ディスクドライブにおけるスキュー制御機構を示すブロック図である。 上記ディスクドライブのマイコンによりソフトウエアにて実現されるキュー制御機能の構成図である。 上記マイコンによるスキュー制御の状態遷移図である。 姿勢差によるフォーカスドライブ電圧の変化例を示す特性図である。 外乱によるフォーカスドライブ電圧の変化例を示す特性図である。 上記ディスクドライブにおけるスキュー制御機構の支点位置を説明するための模式図である。

符号の説明

１ ディスクカムコーダ、２ 光ディスク、３ ディスクドライブ、１１ フロント制御部、１２ ＨＩ制御部、１３ カメラ部、１４ カメラ制御部、１５ システムコントローラ、１６ コーディック処理部、１７ ＬＣＤパネル、１９ ドライブ制御部、２０ ドライブチップセット、３１ 光学ピックアップ、３１Ａ ベース、３１Ｌ 対物レンズ、３２ スピンドルモータ、３３ スレッドモータ、３４ ＲＦ増幅器、３５ ＤＳＰ、３７ 記憶部、３８ スピンドルモータドライバ、３９ マイコン、４０ フラッシュメモリ、４１ 温度センサ、４２ ショックセンサ、５０ ローパスフィルタ、５２ スキューモータ、５３ スキューモータドライバ、５４ スキューカムギヤ、Ｏ 支点、Ｐ１ 基準点位置、Ｐ２ 調整点位置

Claims (14)

1. ラジアルスキュー制御機構を有する光ディスクドライブ装置におけるスキュー制御方法であって、
   光ディスクの径方向に光学ピックアップを移動させた複数の箇所において、上記光学ピックアップのフォーカスサーボがかかった状態でフォーカスドライブ電圧を計測し、
   それらの電圧が等しくなるようにスキュー角度を制御することを特徴とするスキュー制御方法。
2. 上記フォーカスドライブ電圧の計測点としてスキュー角度を変化させてもフォーカスドライブ電圧の変化が生じない箇所を選択することを特徴とする請求項１記載のスキュー制御方法。
3. スキューを変化させてもピックアップとディスクの距離が変化しない箇所が存在するようにスキュー変化のメカ支点を配し、上記フォーカスドライブ電圧の計測点として２点計測し、その１点としてスキュー角度を変化させてもフォーカスドライブ電圧の変化が生じない箇所を選択することを特徴とする請求項２記載のスキュー制御方法。
4. スキュー制御終了後に、各計測点でのフォーカスドライブ電圧が期待される所定の範囲の値になっているか否かを確認し、所定の範囲外ならば再度スキュー制御を実行することを特徴とする請求項１記載のスキュー制御方法。
5. 計測されたフォーカスドライブ電圧に、上記光学ピックアップがもっているスキュー相当分のフォーカスドライブ電圧を補正することを特徴とする請求項１記載のスキュー制御方法。
6. フォーカスドライブ電圧の計測を複数回実行し、その電圧のばらつきが所定の範囲内に入っていることを確認し、所定範囲内に入らない場合は入るまで待機することを特徴とする請求項１記載のスキュー制御方法。
7. フォーカスドライブ電圧をディスク回転にともなう複数箇所で計測し、上記計測箇所が等間隔でかつ計測点の開始、終了がディスク回転円周の整数倍となるようにしたことを特徴とする請求項１記載のスキュー制御方法。
8. ラジアルスキュー制御機構を有する光ディスクドライブ装置におけるスキュー制御装置であって、
   光ディスクの径方向に光学ピックアップを移動させた複数の箇所において、上記光学ピックアップのフォーカスサーボがかかった状態でフォーカスドライブ電圧を計測し、それらの電圧が等しくなるようにスキュー角度を制御するスキュー制御手段を備えることを特徴とするスキュー制御装置。
9. 上記スキュー制御手段は、上記フォーカスドライブ電圧の計測点の１点としてスキュー角度を変化させてもフォーカスドライブ電圧の変化が生じない箇所を選択して、スキュー角度を制御することを特徴とする請求項７記載のスキュー制御装置。
10. スキューを変化させてもピックアップとディスクの距離が変化しない箇所が存在するようにスキュー変化のメカ支点を配し、上記スキュー制御手段は、上記フォーカスドライブ電圧の計測点として２点を計測し、その１点としてスキュー角度を変化させてもフォーカスドライブ電圧の変化が生じない箇所を選択して、スキュー角度を制御することを特徴とする請求項９記載のスキュー制御装置。
11. 上記スキュー制御手段は、スキュー制御終了後に、各計測点でのフォーカスドライブ電圧が期待される所定の範囲の値になっているか否かを確認し、所定の範囲外ならば再度スキュー制御を実行することを特徴とする請求項７記載のスキュー制御装置。
12. 上記スキュー制御手段は、計測されたフォーカスドライブ電圧に、上記光学ピックアップがもっているスキュー相当分のフォーカスドライブ電圧を補正することを特徴とする請求項７記載のスキュー制御装置。
13. 上記スキュー制御手段は、フォーカスドライブ電圧の計測を複数回実行し、その電圧のばらつきが所定の範囲内に入っていることを確認し、所定範囲内に入らない場合は入るまで待機することを特徴とする請求項７記載のスキュー制御装置。
14. 上記スキュー制御手段は、フォーカスドライブ電圧をディスク回転にともなう複数箇所で計測し、上記計測箇所が等間隔でかつ計測点の開始、終了がディスク回転円周の整数倍となるようにしたことを特徴とする請求項７記載のスキュー制御装置。
    

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