JP2005339664A

JP2005339664A - 光ディスク装置のトラッキング制御方法

Info

Publication number: JP2005339664A
Application number: JP2004156702A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Ito; 智彦伊藤
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2004-05-26
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2005-12-08
Also published as: US7471596B2; US20050265146A1

Abstract

【課題】光ディスク装置において、TE Balance値が０％となるTBAL信号値と、ジッタが最小となるTBAL信号値とが一致しない場合に、TE Balance特性とジッタ特性の両方をバランス良く調整する。
【解決手段】
光ディスク装置１の立上がり時に、全体制御部が、TE Balance値が０％となるTBAL信号値Aと、ジッタ最小となるTBAL信号値Bとに基づいて、これらのTBAL信号値の中間値（（A＋B）／２）を生成し、この値でトラッキング信号処理部を制御し、これを通じてサーボ制御部を制御することで、TE Balance値とジッタ値の両方を加味したTBAL信号値の調整を行う。これにより、安定したシステム制御を実現することができる。
【選択図】図２

Description

本発明はCD（Compact Disc）、DVD（Digital Versatile Disc）等の光ディスクの再生装置に係わり、特に光ピックアップのトラッキング制御とその調整方法の技術に関する。

従来より、CD（Compact Disc)、LD（Laser Disc）、DVD−ROM（DVD-Read Only Memory）、MD（Mini、Disc）等の光ディスクに記録された画像、音声、文字等の情報を再生する光ディスク再生装置では、光ディスク面上に照射されたレーザ光に対する光ディスク面からの反射光を光ピックアップ内の光検出器により電気信号に変換して、この電気信号を基に光ディスクに記録されている情報の読み取りと光ディスク面に照射する光の集光点に関するずれの補正を行っている。例えば、非点収差法によるフォーカシングサーボ機構に用いられる受光部が４つの領域に分割された光検出器は、各受光部に対応した４つの検出信号を出力する。そして、これらの信号に基づいて、RF信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等の各種の信号を生成している。

ところで、光ディスクにおけるジッタとしては、トレイ等の傾き（チルト）により生じるジッタや、光ディスクの反りの影響によるジッタや、回折による読み出し時の波形干渉、再生光学系の収差、雑音による影響、検出信号レベルの低下によるジッタ、及び電気回路系のジッタ等が考えられる。光ディスク装置でのトラッキング調整では、チルトによる影響を軽減するため、光ピックアップのレーザ光軸中心位置をトラッキング信号中心から所定幅ずらして、反射光の受光状態を改善し、ジッタ検出手段により、サーボ制御手段にジッタを低下させるようなトラッキング補正信号を生成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、フォーカスエラーセンタ値とバランス済のフォーカスエラー信号に基づくフォーカスバランス調整及び、トラッキングエラーセンタ値とバランス済のトラッキングエラー信号に基づくトラッキングバランス調整を行うことにより、再生信号の乱れによるエラーレートの悪化を防止するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−３０６２５３公報特開２００１−１９５７５０公報

従来の光ディスク装置では、起動時に、自動的にデフォーカス及びデトラック調整が行われる。デフォーカス調整では、RF信号がMAXとなるジッタの最良点で光ピックアップからの光ビームが光ディスクの信号記録面に対してフォーカスするように調整される。デトラック調整では、光ビームが光ディスク記録面上のトラックを正確に追跡するように調整される。

ところで、従来の光ディスク装置におけるTrackingの自動調整では、Tracking Error Balance値（以下、TE Balance値と略す）が０％となるTracking Balance信号値（以降、TBAL信号値と略す）と、ジッタが最小となるTBAL信号値とが一致するとの前提から、TE Balance値が０％となるようにTBAL信号値を調整している。しかしながら、TE Balance値が０％でも、ディスクの反りや傷等により、必ずしもジッタが最小になるとは限らないという問題があった（図４参照）。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、TE Balance値が０％となるTBAL信号値と、ジッタが最小となるTBAL信号値とを測定し、それらをバランスよく調整することにより、装置全体としてシステム的に安定な動作が得られる調整方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、光ディスクに対してレーザ光を照射する半導体レーザと、この半導体レーザから光ディスクに対して照射されたレーザ光を光ディスク面に集光する対物レンズと、この対物レンズを介して光ディスク面上に照射されたレーザ光に対する光ディスク面からの反射光を検出し、電気信号に変換する光検出器とを有し、前記光検出器の受光部が６つの領域に分割された分割フォトダイオードで構成された光ピックアップと、前記光検出器から出力された光ディスクに記録されている情報に対応したRF信号の増幅を行うRF増幅手段と、少なくとも、前記対物レンズを介して、光ディスク面に照射する光の焦点光の光ディスク面上におけるトラックからのずれ量に対応する信号であるトラッキングエラー信号を生成するトラッキング信号処理部と、前記RF信号のジッタレベル測定及びジッタ制御トラッキング信号の生成を行うジッタ信号処理部と、前記対物レンズを介して光ディスク面に照射する光の焦点光の光ディスク面に対するずれ量に対応する信号であるフォーカスエラー信号を生成するフォーカス信号処理部と、前記RF信号を処理するRF信号処理部とで構成する信号処理手段と、前記信号処理手段から出力されたトラッキングエラー信号、ジッタ制御トラッキング信号、及びフォーカスエラー信号に基づいて、光ディスクのトラック位置中心へのレーザ光の調整、及び対物レンズの位置調整を行って、半導体レーザにより照射されるレーザ光の集光位置を調整するサーボ制御手段と、前記信号処理手段から出力されたRF信号に基づいて光ディスクに記録された映像、音声等の情報を再生する情報再生手段と、前記ピックアップ、前記RF増幅手段、前記信号処理手段、前記サーボ制御手段、及び前記情報再生手段を制御する制御手段とを備えた光ディスク装置において、装置立上げ時のTracking Balanceの自動調整時に、TE Balance値が０％となるTBAL信号値と、ジッタが最小となるTBAL信号値とが異なった場合に、前記制御手段が、これらのTBAL信号値の略中間値が再生時のTBAL信号値となるように調整するようにしたものである。

請求項２の発明は、光ディスクに対してレーザ光を照射する半導体レーザと、この半導体レーザから光ディスクに対して照射されたレーザ光を光ディスク面に集光する対物レンズと、この対物レンズを介して光ディスク面上に照射されたレーザ光に対する光ディスク面からの反射光を検出し、電気信号に変換する光検出器とを有し、前記光検出器の受光部が複数領域に分割さて構成された光ピックアップと、前記光検出器から出力された光ディスクに記録されている情報に対応したRF信号の増幅を行うRF増幅手段と、少なくとも、前記対物レンズを介して、光ディスク面に照射する光の焦点光の光ディスク面上におけるトラックからのずれ量に対応する信号であるトラッキングエラー信号を生成するトラッキング信号処理部と、前記RF信号のジッタレベル測定及びジッタ制御トラッキング信号の生成を行うジッタ信号処理部と、前記対物レンズを介して光ディスク面に照射する光の焦点光の光ディスク面に対するずれ量に対応する信号であるフォーカスエラー信号を生成するフォーカス信号処理部と、前記RF信号を処理するRF信号処理部とで構成する信号処理手段と、前記信号処理手段から出力されたトラッキングエラー信号、ジッタ制御トラッキング信号、及びフォーカスエラー信号に基づいて、光ディスクのトラック位置中心へのレーザ光の調整、及び対物レンズの位置調整を行って、半導体レーザにより照射されるレーザ光の集光位置を調整するサーボ制御手段と、前記信号処理手段から出力されたRF信号に基づいて光ディスクに記録された映像、音声等の情報を再生する情報再生手段と、前記ピックアップ、前記RF増幅手段、前記信号処理手段、前記サーボ制御手段、及び前記情報再生手段を制御する制御手段とを備えた光ディスク装置において、装置立上げ時のTracking Balanceの自動調整時に、TE Balance値が０％となるTBAL信号値と、ジッタが最小となるTBAL信号値とが異なった場合に、前記制御手段が、これらのTBAL信号値の間の値が再生時のTBAL信号値となるように調整するようにしたものである。

また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、光検出器の受光部を６つの領域に分割したものである。

請求項１の発明によれば、装置立上げ時のTracking Balanceの自動調整時に、Tracking Error Balance値が０％となるTracking Balance 信号値と、ジッタが最小となるTracking Balance信号値とが異なった場合に、前記制御手段が、これらのTracking Balance信号値の略中間値が再生時のTracking Balance信号値となるように調整するようにした。これにより、光ピックアップのトラッキング制御において、トラッキングエラーバランス制御とジッタ制御のどちらか一方を中心とした調整ではなく、両方を加味した形で調整を行うことができるので、トラッキング性能、ジッタ性能とも最適値から大きく劣化することがなく、光ディスク装置の安定したシステム動作が得られる。

請求項２の発明によれば、装置立上げ時のTracking Balanceの自動調整時に、Tracking Error Balance値が０％となるTracking Balance 信号値と、ジッタが最小となるTracking Balance信号値とが異なった場合に、制御手段が、これらのTracking Balance信号値の間の値が再生時のTracking Balance信号値となるように調整するようにした。これにより、上記請求項１と同様な効果を得ることができる。

請求項３の発明によれば、光検出器の受光部を６つの領域に分割したことにより、上記の効果を的確に得ることができる。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。図１は本実施形態による光ディスク再生装置１の電気的ブロック構成を示す。この光ディスク装置１は光ディスク２に記録されている映像、音声等の圧縮データを読み取って映像、音声等を再生する装置であり、位相差法による１ビームトラッキング法でトラッキングエラー信号を生成し、非点収差法でフォーカスエラー信号を生成する方式のものである。

上記の光ディスク再生装置１は、トレイに装着された光ディスク２を回転駆動するスピンドルモータ３、光ディスク２に記録されている情報をRF信号の形式で出力する光ピックアップ４、光ピックアップ４を光ディスク２の半径方向に移動させるための移動モータ５、光ピックアップ４の半導体レーザ４１を制御するためのレーザ駆動部６、光ピックアップ４の光検出器４６における受光部からの電気信号に変換されて検出されたRF信号を増幅するRF増幅回路１３、及び光検出器４６の受光部から出力された信号に基づいて各種の信号を生成する信号処理部７を備えている。

上記の光ピックアップ４は、半導体レーザ４１、コリメータレンズ４２、ビームスプリッタ４３、対物レンズ４４、集光レンズ４５、光検知器４６等で構成されている。半導体レーザ４１は、全体制御部１０から出力される信号に基づいて、レーザ駆動部６によりその発光が制御される。半導体レーザ４１から出力されたレーザ光は、コリメータレンズ４２、ビームスプリッタ４３及び対物レンズ４４を介して光ディスク2に集光される。また、光ディスク２からの反射光は対物レンズ４４を介してビームスプリッタ４３に入射し、光軸を９０度曲げられた後、集光レンズ４５により光検知器４６上に集光される。

対物レンズ４４は、レンズホルダ４７に保持されている。レンズホルダ４７の近傍には、磁気作用によりレンズホルダ４７を対物レンズ４４の光軸方向に移動させるためのフォーカシングコイル４８と、磁気作用によりレンズホルダ４７を光ディスク２の半径方向に移動させるためのトラッキングコイル４９とが配設されている。これらのコイル４８、４９は、いずれもサーボ制御部８により制御されて、レンズホルダ４７及びその上に保持された対物レンズ４４の位置を微調整する。

上記の信号処理部７は、少なくとも、トラッキング信号処理部７１、ジッタ信号処理部７２、フォーカス信号処理部７３、及びRF信号処理部７４を含んでいる。トラッキング信号処理部７１は、光検知器４６から出力された信号に基づいて、対物レンズ４４を介して光ディスク２のディスク面に照射する光の焦光点のディスク面におけるトラックからのずれ量に対応する信号であるトラッキングエラー信号を生成し、ジッタ信号処理部７２は、ジッタレベルを測定してジッタ制御信号を生成し、フォーカス信号処理部７３は対物レンズ４４を介して光ディスク２のディスク面に照射する光の焦光点のディスク面におけるディスク面からのずれ量に対応する信号であるフォーカスエラー信号を生成する。RF信号処理部７４は、RF増幅回路１３からのRF信号をベースバンド信号に復調する際のRF信号処理を行う。

サーボ制御部８は、信号処理部７から出力されたトラッキングエラー信号、ジッタ制御信号、及びフォーカスエラー信号に基づいて対物レンズ４４の位置を調整して、半導体レーザ４１により照射されるレーザ光の集光位置を調整する。情報再生部９は、RF信号から映像、音声情報を再生するデコーダである。全体制御部１０は、スピンドルモータ３、移動モータ部５、レーザ駆動部６、信号処理部７、サーボ制御部８、情報再生部９、及び制御に必要な情報を記憶するメモリー１１等を制御して、装置全体のコントロールを行う。

次に、図２に示すTE Balance特性とジッタ特性の相対関係図を参照して、上記光ディスク再生装置１におけるトラッキング調整方法の考え方について説明する。図中のグラフで縦軸の左側はジッタ値、右側はTracking Error Balance値（以下、TE TBAL値と略す）で、横軸はトラッキング制御用信号のTracking Balance 信号値（以下、TBAL信号値と略す）である。直線（１）はTE Balance直線で、曲線（２）はジッタ曲線である。TBAL信号値AはTE Balance値が０％時におけるTBAL信号値で、TBAL信号値Bはジッタが最小となるTBAL信号値である。本来、TBAL信号値AとTBAL信号値Bとは一致するはずであるが、実際にはディスクの反りや傷等により必ずしも一致しない場合がある。このような場合、TBAL信号値AとTBAL信号値Bの中間値にTBAL信号値を調整することにより、TE Balance特性とジッタ特性との双方のバランスの取れた調整を行う。

次に、上記図１に加え、図３のフローチャートを参照して、上記光ディスク再生装置１におけるトラッキング調整処理の詳細を説明する。全体制御部１０がトラッキングサーボ系をオープン状態にして、サーボ制御部８に対してトラッキングサーチ動作を開始するように指示すると、サーボ制御部８は、対物レンズ４４と光ディスク２のディスク面上におけるトラックとの距離を変更しながらトラッキングサーボ動作を開始する（S1）。そして、全体制御部１０は、サーボ制御部８によるトラッキングサーボ動作の開始を検知すると、光検出器４６の各受光部（図示していない）から出力された検出RF信号を信号処理部７に送る。信号処理部７のトラッキング信号処理部７１は、TE Balance値を測定し、この値が０％になるようサーボ制御部８を制御し、この時のTBAL信号値 Aを保持する。全体制御部１０は、この時のデータをメモリ１１に記憶する。一方、信号処理部７のジッタ信号処理部７２は、全体制御部１０の指示によりジッタレベルを測定し、ジッタレベルが最小となるTBAL信号値Bを検出する（S2）。全体制御部１０は、この時のデータをメモリ１１に記憶する。全体制御部１０は、記憶したTBAL信号値AとTBAL信号値Bとを比較して（S3）、A=Bなら（S3でYES）、TBAL信号値にAをセットし（S４）、AとBが異なれば（S3でNO）、TBAL信号値に（A＋B）／２をセットする（S５）。そして、これらのTBAL信号値によりトラッキング信号処理部７１、サーボ制御部８を制御する（S６）。

上記の構成において、全体制御部１０は、光ディスク再生装置１の立上がり時に、トラッキング信号処理部７１からのTE Balance値が０％となるTBAL信号値と、ジッタ信号処理部７２からのジッタ最小となるTBAL信号値とに基づいて、これらTBAL信号値の中間値を生成し、このTBAL信号値を用いてトラッキング信号処理部７１を制御し、これを通じてサーボ制御部８を制御することによりトラッキングバランスを最適に調整する。また、これによりデコーダ９が信号処理部７のRF信号処理部７４から出力されたRF信号に基づいて正確な映像、音声等の情報の再生を行うことができる。

なお、上述した光ディスク装置は、DVDプレーヤ及びDVDレコーダに限られず、CDやDVD以外の光ディスクのプレーヤ又はレコーダであってもよい。また、上記図３中のS6の処理に用いられるTBAL信号値は、TE Balance値が０％となるTBAL信号値Aとジッタが最小となるTBAL信号値Bの中間値である必要は必ずしもなく、上記TBAL信号値AとTBAL信号値Bとの間の値であればよい。

本発明の一実施形態に係わる光ディスク再生装置の電気的ブロック構成図。本発明のトラッキング調整法を示す図。トラッキング自動調整の場合における処理の流れを示すフローチャート図。従来の光ディスク再生装置におけるトラッキング調整での問題の説明図。

符号の説明

１光ディスク装置
４光ピックアップ
７信号処理手部
８サーボ制御手部
９情報再生部
１０全体制御部
４１半導体レーザ
４４対物レンズ
４６光検出器
７１トラッキング信号処理部
７２ジッタ信号処理部
７３フォーカス信号処理部

Claims

光ディスクに対してレーザ光を照射する半導体レーザと、この半導体レーザから光ディスクに対して照射されたレーザ光を光ディスク面に集光する対物レンズと、この対物レンズを介して光ディスク面上に照射されたレーザ光に対する光ディスク面からの反射光を検出し、電気信号に変換する光検出器とを有し、前記光検出器の受光部が６つの領域に分割された分割フォトダイオードで構成された光ピックアップと、
前記光検出器から出力された光ディスクに記録されている情報に対応したRF信号の増幅を行うRF増幅手段と、
少なくとも、前記対物レンズを介して、光ディスク面に照射する光の焦点光の光ディスク面上におけるトラックからのずれ量に対応する信号であるトラッキングエラー信号を生成するトラッキング信号処理部と、前記RF信号のジッタレベル測定及びジッタ制御トラッキング信号の生成を行うジッタ信号処理部と、前記対物レンズを介して光ディスク面に照射する光の焦点光の光ディスク面に対するずれ量に対応する信号であるフォーカスエラー信号を生成するフォーカス信号処理部と、前記RF信号を処理するRF信号処理部とで構成する信号処理手段と、
前記信号処理手段から出力されたトラッキングエラー信号、ジッタ制御トラッキング信号、及びフォーカスエラー信号に基づいて、光ディスクのトラック位置中心へのレーザ光の調整、及び対物レンズの位置調整を行って、半導体レーザにより照射されるレーザ光の集光位置を調整するサーボ制御手段と、
前記信号処理手段から出力されたRF信号に基づいて光ディスクに記録された映像、音声等の情報を再生する情報再生手段と、
前記ピックアップ、前記RF増幅手段、前記信号処理手段、前記サーボ制御手段、及び前記情報再生手段を制御する制御手段とを備えた光ディスク再生装置において、
装置立上げ時のTracking Balanceの自動調整時に、Tracking Error Balance値が０％となるTracking Balance 信号値と、ジッタが最小となるTracking Balance信号値とが異なった場合に、前記制御手段が、これらのTracking Balance信号値の略中間値が再生時のTracking Balance信号値となるように調整することを特徴とする光ディスク装置。
光ディスクに対してレーザ光を照射する半導体レーザと、この半導体レーザから光ディスクに対して照射されたレーザ光を光ディスク面に集光する対物レンズと、この対物レンズを介して光ディスク面上に照射されたレーザ光に対する光ディスク面からの反射光を検出し、電気信号に変換する光検出器とを有し、前記光検出器の受光部が複数領域に分割さて構成された光ピックアップと、
前記光検出器から出力された光ディスクに記録されている情報に対応したRF信号の増幅を行うRF増幅手段と、
少なくとも、前記対物レンズを介して、光ディスク面に照射する光の焦点光の光ディスク面上におけるトラックからのずれ量に対応する信号であるトラッキングエラー信号を生成するトラッキング信号処理部と、前記RF信号のジッタレベル測定及びジッタ制御トラッキング信号の生成を行うジッタ信号処理部と、前記対物レンズを介して光ディスク面に照射する光の焦点光の光ディスク面に対するずれ量に対応する信号であるフォーカスエラー信号を生成するフォーカス信号処理部と、前記RF信号を処理するRF信号処理部とで構成する信号処理手段と、
前記信号処理手段から出力されたトラッキングエラー信号、ジッタ制御トラッキング信号、及びフォーカスエラー信号に基づいて、光ディスクのトラック位置中心へのレーザ光の調整、及び対物レンズの位置調整を行って、半導体レーザにより照射されるレーザ光の集光位置を調整するサーボ制御手段と、
前記信号処理手段から出力されたRF信号に基づいて光ディスクに記録された映像、音声等の情報を再生する情報再生手段と、
前記ピックアップ、前記RF増幅手段、前記信号処理手段、前記サーボ制御手段、及び前記情報再生手段を制御する制御手段とを備えた光ディスク装置において、
装置立上げ時のTracking Balanceの自動調整時に、Tracking Error Balance値が０％となるTracking Balance 信号値と、ジッタが最小となるTracking Balance信号値とが異なった場合に、前記制御手段が、これらのTracking Balance信号値の間の値が再生時のTracking Balance信号値となるように調整することを特徴とする光ディスク装置。
前記光検出器の受光部が６つの領域に分割されることを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。