JP2006134483A - 光ディスク装置、情報処理装置及び光ディスク装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 光ディスクのトラックがない面又は領域において記録／再生を行う場合に、ピックアップの位置を精度良く検出、制御することができる光ディスク装置、情報処理装置及び光ディスク装置の制御方法を提供する。
【解決手段】 光ディスク６０のトラック情報のない面又は領域にレーザ光を照射することにより当該面又は領域に対し所定の情報を記録及び／又は再生し、光ディスク６０の径方向に移動するピックアップ本体６５と、ピックアップ本体６５の移動及び／又は位置を検出するための位置センサ６３と、位置センサ６３によって検出されたピックアップ６５の移動及び／又は位置の情報に基づいてピックアップ本体６５及び／又は対物レンズ７２の位置を制御する制御部８１とを備える。
【選択図】 図２１

Description

本発明は、光ディスクに対し情報の記録、再生を行う技術に関し、特に光ディスクのトラック情報のない面又は領域に記録、再生を行うことができる光ディスク装置、情報処理装置及び光ディスク装置の制御方法に関する。

従来、光ディスクのトラック情報のない面、例えば、光ディスクのレーベル面への記録、再生を行う技術としては、特許文献１が挙げられる。当該技術では、トラック情報のない光ディスクのレーベル面に記録、再生する場合、ピックアップレンズの位置を検知するために送りネジを用いたリニアスケールが利用されている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００２−２０３３２１号公報。

上述した技術では、送りネジを用いたリニアスケールを利用し、ピックアップの位置を検出する。すなわち、送りモータの駆動量でピックアップの位置を検出する。この方法であると、送りモータの駆動量に対して当初設定されていたピックアップの移動量が得られなかった場合、例えば送りネジの空回り等が発生した場合等には、ピックアップの正確な位置を検出できない。

本発明の目的は、光ディスクのトラック情報がない面又は領域に記録／再生する場合に、ピックアップの位置を精度良く検出、制御することができる光ディスク装置、情報処理装置及び光ディスク装置の制御方法を提供することである。

上記課題を解決するために本発明は、光ディスクのトラック情報のない面又は領域にレーザ光を照射することにより、当該面又は領域に対し所定の情報を記録及び／又は再生し、前記光ディスクの径方向に移動するピックアップと、前記ピックアップ及び／又はその移動経路に対し有機的に配置されピックアップの移動及び／又は位置を検出するためのセンサ手段と、前記センサ手段によって検出された前記ピックアップの移動及び／又は位置の情報に基づいて前記ピックアップの位置を制御する制御手段とを備えた光ディスク装置を提供するものである。また、この光ディスク装置のセンサ手段として、ピックアップの移動に追従する発光部、この発光部から発光された光を変化させて反射又は透過するエンコーダ版、このエンコーダ版からの光を受光する受光部を備えた光ディスク装置を提供する。また、前記制御手段が、センサ手段によって検出された位置情報と目標位置情報とを比較し得られる位置差情報に基づき、ピックアップを駆動する第1の駆動手段及び／又はピックアップの対物レンズを駆動する第２の駆動手段を制御する光ディスク装置を提供する。更に、これら光ディスク装置に、前記所定の情報として、例えばレーベル面にピックアップを用いて描画する画像情報を記憶するメモリ手段と、このメモリ手段から画像情報を供給し、光ディスクへの記録（例えばレーベル面への描画）を指示する指示手段とを備えた情報処理装置を提供する。このため、光ディスクのトラック情報のない面又は領域においても、ピックアップの位置を精度良く検出、制御することができる。

本発明を用いることにより、光ディスクのトラック情報がない面又は領域に記録／再生する場合に、ピックアップの位置を精度良く検出、制御することができる。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明の情報処理装置である例えばノート型のパーソナルコンピュータを示した模式図である。コンピュータ１０は、例えばＤＶＤドライブ等の光ディスク装置１２（図においては光ディスク装置のトレイが出ている状態を示している）を搭載している。このコンータ１０には、光ディスク装置１２に対し、光ディスクに記録するための所定の情報を記憶するメモリ手段としての半導体メモリ及び／又はハードディスク装置と、メモリ手段から情報を供給し光ディスクへの記録を指示する指示手段としてのＣＰＵ等を備えている。特に本発明における情報処理装置においては、光ディスクのトラック情報のない面又は領域に記録される（例えばレーベル面に描画される）ある種の画像情報を処理できるものである。

光ディスク装置１２は、図２に示すように、イジャクトボタン１４を備えており、このイジャクトボタン１４を押下する等により、ドロワー部１６が図３に示すように射出される。

当該ドロワー部１６は、図４に示すように、ドライブの駆動回路基板部と、メカユニット１８とから構成される。また、メカユニット１８のピックアップ部（ＰＵＨ）２８は、ディスク回転モータ（スピンドルモータ）２２を中心とした半径方向であるα方向に移動経路を取るように駆動される。

メカユニット１８は、図５に示すように、スピンドルモータ２２と、ピックアップ部２８と、スピンドルモータ２２、ピックアップ部２８およびピックアップ部２８を駆動させる機構等を保持し、更にこれらのメカ部を覆うためのカバー部材２０を備えている。またピックアップ部２８には読み取りレーザを射出するための対物レンズ２４が搭載されている。なお、メカユニット１８は、フレキシブルケーブル（ＦＰＣ）３０によって、光ディスク装置１２の所定の回路基板に接続される。

次に、メカユニット１８からカバー部材２０を除いた斜視図を図６に示す。メカユニット１８は、更にピックアップ駆動機構として、ピックアップ送りモータからリードスクリュー及びこれに噛み合ったラックギアを介してピックアップ部２８に駆動力を付与し、駆動力を伝達するラックギアが取り付けられる主軸２３と、主軸２３とは反対側にあり駆動力の伝達には関与せずにピックアップ部２８を支持する副軸２５とを有する。そして更に、本発明で新たに搭載した発光部及び受光部を有する位置センサ２６と、図６には表れないが位置センサ２６から発光された光を反射し受光部に返すエンコーダ板とを有している。このように、位置センサ２６を副軸２５側に設けたことにより、外形寸法や機構上の制約を多く受けるスリム型ドライブ（ノート型パーソナルコンピュータ用の光ディスク装置）おいて、ピックアップ駆動機構の形状や部品配置に影響を与えず、また光ディスク装置の外形寸法を大きくすることなく、位置センサ２６及びエンコード板を配置することができる。

図７は、メカユニット１８の裏面から見た斜視図である。

エンコーダ板３２は、カバー部材２０の裏面に、ピックアップ部２８の移動経路に沿って、かつ位置センサ２６の発光部及び受光部と対面するように、接着剤等の粘着体で接着されている。なお、エンコーダ板３２は、カバー部材２０の裏面にエッチング等の手段を用いて直接描いても良い。このように、エンコーダ板２８を、ピックアップ部２８からのレーザ光を遮蔽しないように設けられたカバー部材２０に取り付けたことにより、位置センサ２６の出射光がピックアップ部２８のレーザ光に干渉せず、記録・再生動作に対する悪影響を防止することができる。

また、エンコーダ板３２は、ピックアップ部２８が最内周側に位置した際に位置センサ２６の光を反射する位置より更に内周側から、ピックアップ部２８が最外周側に位置した際に位置センサ２６の光を反射する位置より更に外周側に至るまで、連続して形成されている。これにより、ピックアップ部２８がその可動範囲全域において連続的に移動した場合でも、位置検出信号を途切れること出力することができる。

図８は、メカユニット１８の断面図である。この断面図における位置センサ２６とエンコーダ板３２とが位置する先端部分αを拡大すると、図９のようになる。すなわち、位置センサ２６とエンコーダ板３２とが対峙するように配置されており、位置センサ２６の発光部から出光された光がエンコーダ板３２で反射して再び位置センサ２６の受光部に戻ってくるようになっている。

次に、エンコーダ板３２は、例えば図１０に示すようなバーコード状になっており、位置センサ２６からの光に対して、反射、透過、吸収等を行う。例えば、エンコーダ板３２の一部分βを拡大すると、図１２のようになる。図１２では、反射部３４（斜線を付した帯の部分）と非反射部３６とから構成されている。非反射部３６は、前述したように、透過させてもよいし、光を吸収してもよく、位置センサ２６からの光に対して、反射部３４と非反射部３６とで光の変化が２値以上生じるようなものであればよい。

次に、図１１は、エンコーダ板３２の裏面を示した図である。エンコーダ板３２は、カバー部材２０の裏面に接着剤等の粘着体３２ａで接着されている。この粘着体３２ａは、エンコーダ板３２をカバー部材２０に接着する際にはみ出したりしないように、エンコーダ板３２の面積より小さい面積となるようにするのが望ましい。これにより、エンコーダ板２０からはみ出した粘着体がフレキシブルケーブルに接触してピックアップ部２８の移動に悪影響を及ぼすことがないようにすることができる。

また、位置センサ２６は、図１３に示すように、発光部２６ａおよび受光部２６ｂを備えている。位置センサ２６の発光部２６ａから出光された光は、図１４に示すように、エンコーダ板３２に当たると変化し、変化した光の内、一部はエンコーダ板３２で反射されて位置センサ２６の受光部２６ｂで受光される。なお、位置センサ２６の受光部２６ｂを発光部２６ａより大きくしてもよい。

次に、ピックアップ部２８および位置センサ２６は、それぞれにフレキシブルケーブル４０、４２が接続されている。図１５は、これらの構成を示した模式図である。ピックアップ部２８は、フレキシブルケーブル４０に接続され、このフレキシブルケーブル４０は、ドライブの駆動回路基板部に接続されている。また、位置センサ２６は、フレキシブルケーブル４２と接続されており、フレキシブルケーブル４０とフレキシブルケーブル４２とは互いに積層しないように配置される。なお、図１５では、エンコーダ板３２が位置センサ２６およびフレキシブルケーブル４２に重なっているように表しているが、実際にはこの状態でカバー部材２０に接着されている。また、図１６は、図１５で示した構成の裏面を示した模式図である。このように、フレキシブルケーブル４０とフレキシブルケーブル４２とは互いに積層しないように配置される。

以上、センサ手段について、位置センサ２６から発光した光をエンコーダ板３２で変化させ、このうち、反射した光を同じ位置センサ２６で受光し、ピックアップ部２８の位置を特定する反射型エンコーダ板を備えたセンサ手段の実施形態について説明したが、発光専用の位置センサと受光専用の位置センサとの２つを透過型のエンコーダ板の両側に設けるようにしてもよい。以下に透過型のエンコーダ板を用いた実施形態について説明する。

図１７は、ハーフハイト型光ディスクドライブユニットに透過型のエンコーダ板及び位置センサを適用した場合の側面から見た模式図である。

この実施形態では、上述した反射型のエンコーダ板３２を用いた実施形態とは異なり、ハーフハイト型光ディスクドライブユニット５２に設けられたピックアップ部２８に対し駆動力を付与する側、つまりリードスクリュー２７のある側で駆動軸となる主軸２３側に透過型の位置センサ４８を透過型のエンコーダ板４６を挟むように配置する。透過型の位置センサ４８は、発光専用の発光部と受光専用の受光部との２つの独立したセンサからなり、例えば矢印で示した方向に発光部から発光され、透過型のエンコーダ板４６を透過し、受光部で受光される。透過型のエンコーダ板４６は、図１２で示した反射型のエンコーダ板３２と同様に２つの領域からなり、透過領域と非透過領域とから構成される。透過型のエンコーダ板４６に光があたると、透過領域および非透過領域により光が変化し、この変化が受光部で検知される。非透過領域は、光を吸収してもよいし、発光部からの光と干渉しない程度であれば反射してもよいが、吸収するのが望ましい。なお、透過領域及び非透過領域は、それぞれ１種類である必要はなく、透過領域および非透過領域で２値以上の光の変化をすればよい。例えば、２種類の透過領域と非透過領域で合計４種類の光の変化を行い、４値としてもよい（反射型のエンコーダ板についても同様である）。

図１８は、ハーフハイト型光ディスクドライブユニット５２の裏面の平面模式図である。ピックアップ部２８は、スピンドルモータ２２を基準として、透過型の位置センサ４８と一体的にピックアップ移動方向γに移動する。透過型の位置センサ４８は、発光部側が表されており、この発光部の下部に透過型のエンコーダ板４６が位置し、さらに下部には図示しない透過型の位置センサ４８の受光部側が位置する。

図１９は、ハーフハイト型の光ディスクドライブユニット５２の斜視図である。ピックアップ部２８と主軸２３、副軸２５、リードスクリュー２７が表されているが、透過型の位置センサ４８および透過型のエンコーダ板４６は、主軸２３の裏面に位置しているため図示されない。

図２０は、光ディスクドライブユニット５２の裏面の斜視図である。ピックアップ部２８は、スピンドルモータ２２を基準として、透過型の位置センサ４８と一体的にピックアップ移動方向γに移動する。透過型の位置センサ４８は、発光部側が上に表されており、この発光部の下部に透過型のエンコーダ板４６が位置し、さらに下部に透過型の位置センサ４８の受光部側が位置する。

このように、上記の実施形態においては、ピックアップの移動及び／又は位置を検出するセンサ手段として、位置センサ２６、４８、エンコーダ板３２、４６を用い、これらを有機的に配置したことにより（具体的には位置センサ２６、４８をピックアップに一体的に設け、エンコーダ板３２、４６をピックアップの移動経路に沿って設けたことにより）、送りモータの回転によってピックアップの移動を検出するのとは異なり、ピックアップ部２８の移動及び位置を直接的に検出できる。そのため検出精度が上がることになる。

次に、光ディスク装置のピックアップ部２８の構成について説明する。なお、ここで説明するのは、光ディスク装置により、光ディスクの通常の記録再生領域ではない部分、つまりトラック情報を有さないレーベル面や、情報面のデータ記録領域の外側にある領域等に対して、画像情報の描画を行う等の情報の記録再生を行うための構成についてである。

図２１は、本発明の光ディスク装置に係るピックアップ部２８周辺を示した模式図である。

光ディスク装置のシャーシ６１に搭載されたスピンドルモータ２２には、光ディスク６０が固定され、ピックアップ部２８によって情報の書き込み、再生が行われる。ピックアップ部２８は、ガイドシャフト６７で支えられているピックアップ本体６５が送りモータ６６の駆動力をリードスクリュー６８を介して受け取り、図中左右に移動できるようになっている。ピックアップ本体６５には、レーザダイオード６９が内蔵されており、レーザダイオード６９から発せられたレーザは、対物レンズ７２を通して光ディスク６０のレーザスポット７３に照射され、情報の書き込みや再生が行われる。また、対物レンズ７２のトラッキング及びフォーカシングは、レンズアクチュエータ７０により対物レンズ７２を駆動することによって行われる。なお、レンズアクチュエータ７０は、ワイヤーサスペンション、磁気回路、駆動コイル等の駆動部品７０から構成されている。そのため送りモータ６６と異なりガタがなく、摩擦も小さいので微細な位置制御が可能である。

ピックアップ本体６５の位置は、前述のエンコーダ板６２に光を当て、この光の反射または透過の変化を位置センサ６３で検知することにより、判別される。位置センサ６３で検知されたピックアップ本体６５の位置信号は、位置差信号生成部８２に送られる。位置差信号生成部８２は、受信した位置信号と、コントローラ８０から受信するピックアップ本体６５の目的位置の情報である目的位置信号（Ｎ）とに基づいて、目的の制御位置との位置差を位置差信号として算出する。位置差信号生成部８２によって算出された位置差信号は、制御部８１に送られる。制御部８１は、位置差信号に基づいて、必要に応じて、モータドライバ８３を介して送りモータ６６を駆動させ、ピックアップ本体６５の位置を制御する。更に、必要に応じて、トラッキング・フォーカスドライバ８４を介して、レンズアクチュエータ７１を駆動させ、対物レンズ７２の半径方向の位置を制御する。これにより、レーザスポット７３を光ディスク６０の目的の位置に制御する。

送りモータ６６、レンズアクチュエータ７１によるレーザスポット７３の制御は、上述したように、必要に応じて、片方または両方の制御を行う。例えば、図２２に示すように、レーザスポット７３の目標位置ｘに対して、ピックアップ本体６５の中心（対物レンズの半径方向への可動範囲の略中心）との位置差ｙが存在するときは、位置差ｙをキャンセルする方向にレンズアクチュエータ７１によりレーザスポット７３を移動量ｚだけ駆動する。位置差ｙと移動量ｚが等しくなるように制御部８１のゲインやトラッキング・フォーカスドライバ８４のゲインを決めておくと、ピックアップ本体に位置誤差があってもレンズアクチュエータ７１が誤差を打ち消すように動くので、レーザスポット７３を目的位置ｘに正確に位置合わせできる。なお、位置差ｙと移動量ｚが等しくなるように制御するのが理想的であるが、理論値からのずれは例えば３０パーセントまでなら実用上問題はない。

また、図２２に示した実施形態では、レンズアクチュエータ７１によるレーザスポット７３の駆動のみであるが、大きな位置差が生じている場合には、まず、送りモータ６６を駆動させて、大きな距離の移動を行い、続いて、レンズアクチュエータ７０による駆動を行うこともできる。また、必要に応じて、送りモータ６６のみの駆動でもよい。

上述した実施形態では、フィードバック制御を行い、ピックアップ本体６５を制御している。すなわち、コントローラ８０により、制御部８１を介して、送りモータ６６及びレンズアクチュエータ７１を駆動、制御しているが、図２３に示すような構成としてもよい。

コントローラ８０は、制御部８１を介さずに直接モータドライバ８３を制御し、送りモータ６６を駆動させる。一方、レンズアクチュエータ７１は、制御部８１によりトラッキング・フォーカスドライバ８４を介して駆動する。コントローラ８０は、モータドライバ８３を経由し、送りモータ６６に目標値として、目標位置信号を送信し、フィードバック制御は行わない。この場合、送りモータ６６にステッピングモータを採用したとすると、コントローラ８０が目的の移動量に相当するパルス数を目標位置信号として送信するだけで、送りモータ６６は、目的位置近傍まで移動する。この後は前述の実施形態と同様に、制御部８１は、目的位置との位置差を算出して、レンズアクチュエータ７１を駆動、制御する。

次に、図２４に示した実施形態では、コントローラ８０が移動量指示信号（Ｖ）によりモータドライバ８３を介して送りモータ６６を駆動するのに加えて、アクチュエータドライバ８６、トラッキング・フォーカスドライバ８４を介して、レンズアクチュエータ７１に目標移動量を指示する。そして、制御部８１が、ピックアップ本体６５の目標位置からの位置差に応じて、位置差の補正信号を生成し、この補正信号と、コントローラ８０からの移動量指示信号（Ｗ）とをアクチュエータドライバ８６で加算して、トラッキング・フォーカスドライバ８４に送る。

送りモータ６６にステッピングモータを採用した場合は、２相駆動で制御する場合が最もピックアップ本体６５の位置精度が高くなる。２相駆動でピックアップ本体６５を制御する場合、ピックアップ本体６５の移動量よりも小さい量だけレーザスポット７３を移動させたい場合は、レンズアクチュエータ７１を用いる。これにより送りモータ６６とレンズアクチュエータ７１の両方を用いて正確にレーザスポット７３を目的の位置に移動させることができる。

上述した実施形態では、ピックアップ本体６５の位置差と、レンズアクチュエータ７１による対物レンズ７２の移動量が完全に一致するようにゲインを合わせておけば、理論的には常にレーザスポット７３は目的位置に留まっている。しかしながら、実際にはレンズアクチュエータ７１は、指示電圧に対して応答の遅れが発生する。また、ピックアップ本体６５の位置制御が常に働いていると、ピックアップ本体６５の移動により振動が発生することがある。そこで、ピックアップ本体６５の位置制御は、位置差がある一定以下の値となったら、そのときに制御が留まるように位置制御をホールドするのが望ましい。

さらに、位置差が大きい場合、レンズアクチュエータ７１に過大な電流が流れる場合もあるため、レンズアクチュエータ７１に流れる電流の上限を設定する必要がある。図２５は、ピックアップ本体６５の位置（ＰＵＨ位置）と位置差信号の出力との関係を示した図である。この例では、位置差信号自体に上限値を設けている。位置差信号の上限値の絶対値として、値「Ｃ」を設け、±Ｃよりも大きな値にならないように制御している。なお、制御部８１内にリミッターを設けて一定値以上の駆動指示電圧を出さないようにしてもよいし、トラッキング・フォーカスドライバ８４からの電圧や電流が一定値以上にならないように、トラッキング・フォーカスドライバ８４にリミッタをもうけてもよい。このように制御することで、レンズアクチュエータ７１に過大な電流を流れるのを防ぐことができる。

次に、ピックアップ本体６５の位置を位置センサ６３により検知し、位置差を算出する方法について説明する。本実施形態の位置差の算出方法は、エンコーダ板６２の白黒のペアに対して、１／２５６の分解能に精度を向上させたものである。

図２６は、ピックアップ本体６５の位置を位置センサ６３により検知した位置信号に基づいて、位置差信号を算出する構成を示した機能ブロック図である。ピックアップ本体６５の位置を位置センサ６３により、例えば略９０度位相の違う２つの信号（Ａ−ｃｈ、Ｂ−ｃｈ）１７０として検知する。検知された２つの信号の波形は波形１７５のようになる。そして検知された２つの信号は、それぞれ、Ａ／Ｄ変換器３Ａ、３Ｂに入力され、デジタルに変換された数値が出力される。出力されたデジタル信号は、ゲイン調整器４Ａ、４Ｂに入力される。ゲイン調整器４Ａ、４Ｂでは演算処理により数値に所定の係数をかける。なお、Ａ／Ｄ変換器３Ａ、３Ｂと、ゲイン調整器４Ａ、４Ｂの設置は逆の順序でもよく、この場合、アナログ処理により振幅を増減することも可能である。

ゲイン調整器４Ａ、４Ｂから出力された信号は、検波器６Ａ、６Ｂに入力される。さらに、コントローラ８０からは、基準値が入力される。この基準値はプログラムで変更可能である。検波器６Ａ、６Ｂでは、入力されたゲイン調整器４Ａ、４Ｂからの信号と基準値とを比較し、基準値との差の絶対値を出力する。検波後は波形１８０のようになる。また、基準値との大小比較の結果はデコーダ７５に送られる。

次に、大小比較器８８は、検波器６Ａ、６Ｂから送られてきた信号の大小を比較する。比較の結果はデコーダ７５及び除算器９０に送られる。除算器９０は、検波器６Ａ、６Ｂの出力を受け「小さい方÷大きい方」とする演算を行う。そのため演算結果は常に１より小さい。

デコーダ７５は、３つの入力情報（検波器６Ａ、６Ｂから送られてきたそれぞれの信号及び大小比較器８８からの比較結果のデータ）によりエンコーダ板６２の１組の白黒ペアを８分割する。デコーダ７５の出力は、カウンタ１５０に入力され、センサ位置が異なる白黒ペアに移ったときカウントアップまたはカウントダウンする。そして、デコーダ７５は結果を減算器１２０に出力する。除算器９０からの演算結果は、ルックアップテーブル１００により、除算結果を直線化補正され、減算器１２０に出力する。

コントローラ８０は、目標位置情報を与える指示を、目標位置情報を記憶するレジスタ１１０に送信する。これを受けたレジスタ１１０は、目標位置情報を減算器１２０に出力する。

減算器１２０は、除算器９０の除算結果を直線化補正するルックアップテーブル１００からの出力、カウンタ１５０からのカウント値、およびレジスタ１１０からの目標位置情報を受け取り、現在位置と目標位置との差を取る減算処理を行う。この結果は、リミッタ１３０に出力される。リミッタ１３０は、減算器１２０の出力が所定の値を超えた場合に減算器１２０の出力に代えて、所定の値を出力する。この出力は、変換器１４０に入力され、リミッタ１３０の出力をＰＷＭ波に変換する。そして、位置差情報として出力される。この位置差情報において、位置差対電圧は波形１９０のようになる。

さらに、本実施形態で用いている位置センサ６３とエンコーダ板６２による位置検出について詳しく説明する。図２７は、エンコーダ板６２と位置センサ６３の関係を示す模式図である。エンコーダ板６２に対し、位置センサ６３が図２７の位置関係で配置されている状態であるとする。位置センサ６３の位置Ｐから位置Ｑへの移動に伴い、位置センサ６３からエンコーダ板６２によって変化する光で、検知されるセンサ出力電圧が変化する。この際、９０度位相がずれた２つの出力（Ａ−ｃｈ及びＢ−ｃｈ）を得るために、位置センサ６３を２つ用いることも可能である。図２７では、得られた２つの出力は、２つの三角波として示されているが、ＳＩＮ（サイン）波、ＣＯＳ（コサイン）波のような出力を得るようにしてもよい。

次に、１つの白黒ペアより細かくセンサ位置を検出する方法について具体的に説明する。通常は、エンコーダ板６２の白黒に応じた精度でしかセンサ位置を検出することができない。しかしながら、位置センサ６３から得られる２つの出力と基準電圧とを比較し、この大小関係により図２８に示すように、真理値表を作成すると、真理値表により１白黒ペアが４分割され、１白黒ペアの４分の１の精度で位置センサ６３の位置を検出できる。

この真理値表の各状態に説明上Ph０〜３と符号を付すと、一組のアップ ダウンカウンタに対して、Ph３の状態からPh０の状態になったらカウンタをアップし、Ph０の状態からPh３の状態になったらカウンタをダウンすることで、＋方向又は−方向に位置センサ６３が何白黒ペア分移動したかを検出できる。

更に精度を上げる方法について以下に説明する。

コントローラ８０から送出される基準電圧を境にＡ−ｃｈ及びＢ−ｃｈの信号を電圧検波し、その結果の大小を比較する。この結果を真理値表に付加することで、図２９に示すように、１白黒ペアの８分の１の精度で位置を検出できる。

本実施形態は、更に細かな精度で位置を検出できる。すなわち、１白黒ペアの２５６分の１の精度での検出が可能である。

位置センサ６３の出力は９bit精度のＡ／Ｄ変換器３Ａ、３Ｂによって数値化され、図２８、図２９に示した真理値表も、この数値化した値から作成される。

図２９の真理値表の、検波器６Ａ，６Ｂの２つの出力|Ach出力|、|Bch出力|の関係において、
|Ach出力| ＞ |Bch出力|
が偽である範囲では、
|Ach出力|÷|Bch出力|
を計算する。

|Ach出力| ＞ |Bch出力|
が真である範囲では、
|Bch出力|÷|Ach出力|
を計算する。

この計算は、入力が三角波の場合には Ｙ＝Ｘ ÷ (−Ｘ＋１)、但し０＜＝Ｘ＜＝０．５、と同義となり、入力がＳＩＮ、ＣＯＳ波の場合には Ｙ＝ＣＯＳ Ｘ ÷ ＳＩＮ Ｘ ＝ＴＡＮ Ｘ 、但しＣＯＳ Ｘ＜＝ＳＩＮ Ｘ、と同義となり、共に０〜１の値をとる曲線となる。また、精度は８bit相当である。これらの結果を図３０に示す。

除算器９０の除算結果は、ルックアップテーブル１００により直線化補正が行われる。図３１で示した例では、直線化補正された後のデータは５bitの精度である。

図３１の真理値表において○をつけた範囲、つまり除算結果が減少するように変化する範囲では、図３２に示すように、|１−直線補正された除算結果|に置き換える。更に、図３３に示すように、真理値表の真・偽の関係に応じて除算値をオフセットさせる。

ここで、除算結果が５bit精度であり、上記の図２９乃至図３３の真理値表が３bit精度(１白黒ペアの８分の１の精度)を持つので、総合として、８bit精度(１白黒ペアの２５６分の１の精度)で位置センサ６３の位置検出が可能である。

そして、上述したような「現在位置検出」の結果に対して、「目標位置」を与えることにより細かい「位置差情報」を生成することも可能である。本実施形態では、現在位置と目標位置の差をＰＷＭ出力する。

図３４は位置差情報をＰＷＭに変調する回路である。

Ａには位置差の正負の符号を示す信号が接続される。Ｂには位置差の絶対値が接続される。つまり、
位置差の絶対値が０の時、Ｌ：Ｈの時間比が０：２５６の波形が
位置誤差の絶対値が１の時、Ｌ：Ｈの時間比が１：２５５の波形が
位置誤差の絶対値が２の時、Ｌ：Ｈの時間比が２：２５４の波形が
：
位置誤差の絶対値が２５４の時、Ｌ：Ｈの時間比が２５４：２の波形が
位置誤差の絶対値が２５５以上の時、Ｌ：Ｈの時間比が２５５：１の波形が
接続される。

なお、Ｃには基準電圧が接続される。

そして、Ｄの出力波形は図３５に示すようになる。この信号を元に位置差情報の出力が目標位置に対応する参照電圧に一致するように、対物レンズ及び／又はピックアップ本体の移動（又は位置）を制御することで、精度の良い移動が可能となる。

このように上述した本発明の実施形態によれば、光ディスクのトラックがない面や領域に対して情報を記録／再生する場合に、ピックアップの位置を精度良く検出、制御することができる。また、ピックアップの位置制御は、送りモータによるピックアップ本体の位置制御と、レンズアクチュエータによる対物レンズの位置制御のどちらにおいても位置センサの出力に基づいて制御することができ、高度な位置制御が可能となる。

また、本発明の他の実施形態として、図６及び図７に示した実施形態では位置センサ２６及びエンコード板３２をピックアップ部２８の副軸２５の近傍に配置し、図１９及び図２０に示した実施形態では位置センサ４８及びエンコード板４６をピックアップ部２８の主軸２３の近傍に配置したが、ピックアップ部２８の構造上の支障やスペース的な問題がなければ、これら位置センサ及びエンコード板をピックアップ部２８の対物レンズ２４の移動経路の近傍に配置してもよい。この場合、位置センサの配置は、これに対応するエンコーダ板を光ディスク面側には設置できないことから、ピックアップ部２８の対物レンズ２４が配置される側と反対側（背面側）に設けることになる。このようにして、位置センサが対物レンズの移動軌跡を略追従するようにする。

これにより次のような効果が得られる。つまり、先の実施形態のようにピックアップ部２８を、主軸２３をガイドとして駆動する場合、主軸２３とピックアップ部２８の軸受メタルとの間には隙間（ガタ）が生じている。また、ピックアップ部２８を繰り返し移動しているとガタは増大する。この軸ガタの影響は、特に主軸を支点として揺れの大きくなる副軸２５側に現れる。これに対し、位置センサは本来レーザ光が対物レンズを通して光ディスクに出射される位置を検出するためのものであるから、位置センサが対物レンズから離れるほど検出誤差が発生しやすくなる。例えば、実測値で、主軸の径が2.992mm、ピックアップ部の軸受メタルの径が3.010mm、軸受メタルの長さが19.4mm、対物レンズの中心と副軸側の位置センサとの距離が20.17mmの場合、対物レンズの位置に対する位置センサの出力の誤差は、（3.010-2.992）／19.4＊20.17＝18.7μm、となり最大で18.7μmの検出誤差が発生する可能性がある。そのため、位置センサを対物レンズの近傍に配置し、対物レンズの移動軌跡に略追従させるようにすることにより、このような軸ガタの影響を受け難くすることができる。

なお、本発明は上記実施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変形して具体化できる。例えば、センサ手段としては光センサだけでなく、磁気センサやその他のセンサを用いることが可能である。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施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よい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の実施形態に係る情報処理装置であるパーソナルコンピュータを示した模式図。 本実施形態に係るパーソナルコンピュータの光ディスク装置を示した斜視図。 光ディスク装置からドロワー部を射出した状態を示した斜視図。 本実施形態に係る光ディスク装置のドロワー部を示した平面図。 本実施形態に係る光ディスク装置のメカユニットを示した斜視図。 メカユニットのカバーを取り除いた状態を示した斜視図。 本実施形態に係る光ディスク装置のメカユニットの裏面を示した斜視図。 本実施形態に係る光ディスク装置のメカユニットの一部を示した断面図。 メカユニットのα部分を示した拡大断面図。 本実施形態に係る光ディスク装置に設けられるエンコーダ板を示した模式図。 エンコーダ板の裏面を示した模式図。 エンコーダ板のβ部分の拡大平面図。 位置センサを示した平面模式図。 位置センサとエンコーダ板との関係を示した模式図。 光ピックアップ部、位置センサ、及びそれぞれに接続されているフレキシブルケーブルの構成部を示した模式図。 光ピックアップ部、位置センサ、及びそれぞれに接続されているフレキシブルケーブルの構成部の裏面を示した模式図。 ハーフハイト型光ディスクドライブユニットに透過型のエンコーダ板および透過型の位置センサを適用した場合の側面から見た模式図。 ハーフハイト型光ディスクドライブユニットの裏面の平面模式図。 ハーフハイト型光ディスクドライブユニットの斜視図。 ハーフハイト型光ディスクドライブユニットの裏面の斜視図。 本発明の実施形態に係る光ディスク装置のピックアップ部周辺を示した模式図。 トラッキング・フォーカスアクチュエータによるレーザスポットの制御を示した模式図。 本発明の別の実施形態に係る光ディスク装置のピックアップ部周辺を示した模式図。 本発明の更に別の実施形態に係る光ディスク装置のピックアップ部周辺を示した模式図。 ピックアップの位置と位置差信号の出力との関係を示した図。 ピックアップ本体の位置を位置センサにより検知した位置信号に基づいて、位置差信号を算出する構成を示した機能ブロック図。 エンコーダ板と位置センサとの関係を示す模式図。 位置センサから得られる２つの出力と基準電圧とを比較し、この大小関係により作成された真理値表を示す図。 基準電圧を境にAch Bchを電圧検波し、その結果の大小を比較し、この結果を付加して作成された真理値表を示す図。 所定の演算を行い、演算結果から作成された真理値表を示す図。 所定の演算を行い、演算結果から作成された真理値表を示す図。 所定の演算を行い、演算結果から作成された真理値表を示す図。 所定の演算を行い、演算結果から作成された真理値表を示す図。 位置差情報をＰＷＭに変調する回路を示した図。 エンコーダ板、位置センサ、及びＤの出力波形を示した模式図。

符号の説明

１０…コンピュータ、１２…光ディスク装置、１４…イジャクトボタン、１６…ドロワー部、１８…メカユニット、２０…カバー部材、２２…ディスク回転モータ、２３…主軸、２４…対物レンズ、２５…副軸、２６…位置センサ、２６ａ…発光部、２６ｂ…受光部、２７…リードスクリュー、２８…ピックアップ部、３０…フレキシブルケーブル、３２…エンコーダ板、３２ａ…粘着体、３４…反射部、３６…非反射部、４０、４２…フレキシブルケーブル、４６…エンコーダ板、４８…位置センサ、５２…ハーフハイト型光ディスクドライブユニット、６０…光ディスク

Claims (20)

1. 光ディスクのトラック情報のない面又は領域にレーザ光を照射することにより、当該面又は領域に対し所定の情報を記録及び／又は再生し、前記光ディスクの径方向に移動するピックアップと、
   前記ピックアップ及び／又はその移動経路に有機的に配置され当該ピックアップの移動及び／又は位置を検出するためのセンサ手段と、
   前記センサ手段によって検出された前記ピックアップの移動及び／又は位置の情報に基づいて前記ピックアップの位置を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
2. 光ディスクのレーベル面にレーザ光を照射し、前記レーベル面に対し所定の情報を記録及び／又は再生し、前記光ディスクの径方向に移動するピックアップと、
   前記ピックアップに、前記光ディスクの半径方向に可動自在に設けられた対物レンズと、
   前記光ディスクに対し前記ピックアップの相対的な移動及び／又は位置を検出するためのセンサ手段と、
   前記センサ手段の出力に基づき、前記ピックアップと前記光ディスクとの相対的な位置関係を検出し、前記ピックアップの位置を制御する制御手段とを具備し、
   前記センサ手段を、前記対物レンズの移動軌跡を略追従する位置に配置したことを特徴とする光ディスク装置。
3. 光ディスクのレーベル面にレーザ光を照射し、前記レーベル面に対し所定の情報を記録及び／又は再生し、前記光ディスクの径方向に移動するピックアップと、
   前記ピックアップの移動に追従し移動方向に対し直行する方向に発光するように設けられた発光部と、
   前記発光部から発光された光を、前記ピックアップの移動及び／又は位置に応じて変化して反射するエンコーダ板と、
   前記エンコーダ板からの反射光を受光する受光部と、
   前記受光部が受光した反射光の情報に基づいて、前記ピックアップを前記光ディスクのレーベル面の任意の位置に制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
4. 光ディスクのレーベル面にレーザ光を照射し、前記レーベル面に対し所定の情報を記録及び／又は再生し、前記光ディスクの径方向に移動するピックアップと、
   前記ピックアップの移動に追従し移動方向に対し直行する方向に発光するように設けられた発光部と、
   前記発光部から発光された光を、前記ピックアップの移動及び／又は位置に応じて変化して透過するエンコーダ板と、
   前記エンコーダ板を挟んで前記発光部と対峙する位置に設けられ、前記エンコーダ板を透過した透過光を受光する受光部と、
   前記受光部が受光した透過光の情報に基づいて、前記ピックアップを前記光ディスクのレーベル面の任意の位置に制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
5. 前記エンコーダ板は、前記ターンテーブル面と同じ水平方向に設置され、前記ピックアップからのレーザの照射を遮蔽しない様に設けられたカバーの内側で、かつ前記発光部及び受光部と対面するように設けられていることを特徴とする請求項３に記載の光ディスク装置。
6. 前記センサ手段は、前記ピックアップと一体的に移動し、かつ前記ピックアップに駆動力を伝達する側で前記ピックアップを支持する主軸及び当該主軸とは反対側で前記ピックアップを支持する副軸の内、前記副軸の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
7. 前記エンコーダ板は、前記発光部からの光に対して、少なくとも２値以上の光学的変化を与える形態を有し、前記ピックアップが最内周側に位置する際の前記発光部又は受光部の中心位置よりも内周側位置から、前記ピックアップが最外周側に位置する際の前記発光部又は受光部の中心位置よりも外周側位置まで連続的に形成することを特徴とする請求項３又は４に記載の光ディスク装置。
8. 前記発光部、前記受光部、及び前記ピックアップは、これらの信号を伝達する一体的に形成されたフレキシブルケーブルと接続されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の光ディスク装置。
9. 前記発光部及び前記受光部と、前記ピックアップには、それぞれフレキシブルケーブルが接続されており、これらのフレキシブルケーブルは、前記ピックアップの移動において前記エンコーダ板と非接触に設けられていることを特徴とする請求項３又は４に記載の光ディスク装置。
10. 前記エンコーダ板は、粘着体により前記カバーに取り付けられる際は、前記エンコーダ板の領域よりも小さい領域に前記粘着体を付着させることを特徴とする請求項５に記載の光ディスク装置。
11. 第１の駆動手段により移動するピックアップと、
    光ディスクのトラック情報のない面又は領域に対し相対的に、前記ピックアップの移動先である目標位置を目標位置情報として設定する設定手段と、
    前記ピックアップに設けられ、第２の駆動手段により移動する対物レンズと、
    前記ピックアップの位置情報を検出するセンサ手段と、
    前記センサ手段によって検出された位置情報と前記目標位置情報とを比較し、前記ピックアップの位置差情報を検出する位置差情報検出手段と、
    前記位置差情報に基づいて、前記第２の駆動手段を駆動させ、前記対物レンズを制御する制御手段と、
    を有することを特徴とする光ディスク装置。
12. 前記制御手段は、前記位置差情報に基づいて、前記第１の駆動手段を駆動させ前記ピックアップを制御することを特徴とする請求項１１に記載の光ディスク装置。
13. 前記制御手段とは別のコントローラをさらに備え、前記コントローラは、前記第１の駆動手段を駆動させ前記ピックアップを制御することを特徴とする請求項１１に記載の光ディスク装置。
14. 第１の駆動手段により移動するピックアップと、
    光ディスクのトラック情報のない面又は領域に対し相対的に、前記ピックアップの移動先である目標位置を目標位置情報として設定する設定手段と、
    前記ピックアップに設けられ、第２の駆動手段により移動する対物レンズと、
    前記ピックアップの位置情報を検出するセンサ手段と、
    前記センサ手段によって検出された位置情報と前記目標位置情報とを比較し、前記ピックアップの位置差情報を検出する位置差情報検出手段と、
    前記位置差情報に基づいて、前記第１の駆動手段を駆動させ、前記ピックアップを制御する制御手段と、
    を有することを特徴とする光ディスク装置。
15. 光ディスクに対し所定の情報を記録又は再生し、前記光ディスクの径方向に移動するピックアップと、
    前記光ディスクの情報トラックに拠らずに前記ピックアップの移動及び／又は位置を検出するためのセンサ手段と、
    前記ゼンサ手段の出力から前記ピックアップの位置情報を生成する位置情報生成手段とを具備し、
    前記位置情報生成手段は、
    前記センサ手段からの第１の信号と、前記第１の信号と略９０度位相のずれた第２の信号を検出する手段と、
    前記第１の信号と基準信号を比較して、比較結果を第３の信号として出力する手段と、
    前記第２の信号と基準信号を比較して、比較結果を第４の信号として出力する手段と、
    前記第１の信号と第２の信号との絶対値を比較して、比較結果を第５の信号として出力する手段と、
    前記第１の信号と第２の信号との除算を行い、除算結果を第６の信号として出力する手段と、
    前記第３の信号、第４の信号、第５の信号および第６の信号の組み合わせに基づいて、位置情報を生成する手段と、
    を有することを特徴とする光ディスク装置。
16. 前記第６の信号は、前記除算結果からｘビットの分解能を有することを特徴とする請求項１５に記載の光ディスク装置。
17. 請求項１乃至１６のいずれか一つに記載の光ディスク装置と、
    前記光ディスクの情報トラックのない面又は領域に前記ピックアップにより記録する画像情報を記憶するメモリ手段と、
    前記光ディスク装置に対し、前記メモリ手段に記憶した画像情報を供給し、当該画像情報の前記光ディスクへの記録を指示する指示手段と、
    を備えたことを特徴とする情報処理装置。
18. 光ディスクのトラック情報のない面又は領域に前記光ディスクの径方向に移動するピックアップからレーザ光を照射することにより、前記トラック情報のない面又は領域に対し所定の情報を記録及び／又は再生するステップと、
    前記ピックアップの移動及び／又は位置を、当該ピックアップ及び／又はその移動経路に対し有機的に配置されたセンサ手段によって検出する検出ステップと、
    前記センサ手段によって検出された前記ピックアップの移動及び／又は位置の情報に基づいて前記ピックアップの位置を制御する制御ステップと、
    を有することを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
19. 光ディスクのレーベル面に前記光ディスクの径方向に移動するピックアップからレーザ光を照射することにより前記レーベル面に対し所定の情報を記録及び／又は再生するステップと、
    前記ピックアップの移動に追従し移動方向に対し直行する方向に発光部から発光する発光ステップと、
    前記発光部から発光された光を、エンコーダ板により前記ピックアップの移動及び／又は位置に応じて変化して反射する反射ステップと、
    前記エンコーダ板からの反射光を受光部で受光する受光ステップと、
    前記受光部が反射光の情報に基づいて、前記ピックアップを前記光ディスクのレーベル面の任意の位置に制御する制御ステップと
    を有することを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
20. 光ディスクのトラック情報のない面又は領域に対し相対的に、ピックアップの移動先である目標位置を目標位置情報として設定するステップと、
    前記ピックアップ及び／又はその移動経路に対し有機的に配置されたセンサ手段によってトラック情報に拠らずに検出されたピックアップの位置情報と前記目標位置情報とを比較し、前記ピックアップの位置差情報を検出するステップと、
    前記位置差情報に基づいて、前記ピックアップを移動する第１の駆動手段及び／又は前記ピックアップに設けられた対物レンズを移動する第２の駆動手段を駆動させ、前記ピックアップを制御するステップと、
    を有することを特徴とする光ディスク装置の制御方法。

Images