JP2006228363A - Optical disk recording and reproducing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、CD,DVD,BD(Blue-ray Disc)等の光ディスクを使用する光ディスク記録再生装置に係わり、特に光ディスクの回転中心に対し、光ディスクのトラックに偏心がある場合のトラックエラー信号の振幅補正に関するものでものである。 The present invention relates to an optical disc recording / reproducing apparatus using an optical disc such as a CD, a DVD, or a BD (Blue-ray Disc), and in particular, the amplitude of a track error signal when the track of the optical disc is eccentric with respect to the rotation center of the optical disc. It is also about correction.
光ディスクの中心穴の精度や、光ディスクをスピンドルモ−タに固定するときの取り付け誤差等によって、光ディスクのトラック中心とスピンドルモ−タの回転軸とは必ずしも一致しないため、光ディスクは多少なりと偏心して回転する。
また、光ディスク装置のトラッキング制御方式としては、3ビーム・ディファレンシャル・プッシュプル(DPP)方式がよく使用されている。この時のトラックエラー(TE)信号は、メインビーム出力と、2つのサブビーム出力の和との差分によって構成されている。ここで、光ディスクに偏心があると、各サブビームのトラッキング位置がずれるため、サブビーム出力和が変化し、トラックエラー信号の振幅が変わる。すなわち、DPPトラッキング方式では、偏心があると、光ディスクの回転と共にトラックエラー信号振幅も変化してしまう。(例えば、特許文献1 第2−4頁、第8−17図参照。)
Due to the accuracy of the center hole of the optical disk and the mounting error when the optical disk is fixed to the spindle motor, the center of the track of the optical disk and the rotation axis of the spindle motor do not always match. Rotate.
As a tracking control method for an optical disc apparatus, a three-beam differential push-pull (DPP) method is often used. The track error (TE) signal at this time is constituted by the difference between the main beam output and the sum of the two sub beam outputs. Here, if the optical disc is decentered, the tracking position of each sub beam is shifted, so that the sub beam output sum changes and the amplitude of the track error signal changes. That is, in the DPP tracking method, if there is an eccentricity, the track error signal amplitude also changes as the optical disk rotates. (For example, refer to
このような偏心によるトラックエラー信号の振幅変動が大きいと、トラックサーボは振幅変動の影響を受け、一定のループゲインが得られない。またトラックエラー信号をヒステリシスコンパレータに入力し、その信号をさまざまな制御信号として用いることがあるが、振幅低下があると、コンパレータの閾値にかからず、信号の欠落を招く恐れがある。
最近、光ディスクの大容量化が進み、トラックピッチが益々狭くなっている。例えば、CD−ROMではトラックピッチPt=1.6μmであったものが、DVD−ROMではトラックピッチPt=0.74μm、BDではトラックピッチPt=0.32μmとなっている。このため、光ディスクの偏心によるトラックエラー信号の振幅変動が無視できない問題となってきた。
If the amplitude variation of the track error signal due to such eccentricity is large, the track servo is affected by the amplitude variation, and a constant loop gain cannot be obtained. A track error signal may be input to a hysteresis comparator and used as various control signals. However, if there is a decrease in amplitude, the threshold value of the comparator may not be reached, and the signal may be lost.
Recently, as the capacity of optical discs has increased, the track pitch has become increasingly narrower. For example, a CD-ROM has a track pitch Pt = 1.6 μm, a DVD-ROM has a track pitch Pt = 0.74 μm, and a BD has a track pitch Pt = 0.32 μm. For this reason, the fluctuation of the amplitude of the track error signal due to the eccentricity of the optical disk has become a problem that cannot be ignored.
そこで、光ディスクの偏心によるトラックエラー信号の振幅変動をキャンセルする方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
従来のトラックエラー振幅補正装置の一例について図5を用いて説明する。
トラックエラー振幅補正装置を備えた光ディスク装置は、光ディスク1、スピンドルモータ2、FGパルス生成部3、回転角検出部4、光ピックアップ5、アクチュエータ6、光ピックアップ移動手段7、光ピックアップ位置検出部9、TE信号生成部10、可変ゲインアンプ11、ACTドライバ12、TE信号振幅測定部20、補正ゲイン記憶・設定部21およびこれらを制御するCPU(図示せず。)から構成されている。
光ピックアップ5は、メインビームおよび2つのサブビームよりなるレーザ光を光ディスク1へ出射し、この反射光をそれぞれ分割センサにより検出する。TE信号生成部10は、前記光ピックアップで得られる複数の検出信号から、DPP方式のトラックエラー信号を生成する。
回転角検出部4は、FG(Frequency Generator)パルス生成部3で生成されたFGパルスにより、スピンドルモータ2の回転角位置θを検出して出力する。
また、光ピックアップ位置検出部9は、光ピックアップの回転中心からの半径位置rを検出する。これで、光ディスクがスピンドルモータに装着されると、前記回転角検出部および前記光ピックアップ位置検出部により、光ディスクに対する光スポット位置の極座標(r、θ)の検出が可能となる。
そしてモータを回転させ、トラッキングサーボはかけず光スポット位置を固定してフォーカスサーボをかけると、偏心により光ディスクのトラックが光スポット下を横断し、正弦波状のトラックエラー信号が周期的に出力される。TE信号振幅測定部20は、前記測定されたディスク上回転角位置θ、および半径位置rに応じたトラックエラー信号振幅を測定し、前記トラックエラー信号振幅を回転角位置θ、半径位置rとともに記憶する。
そして記録再生時には、前記記憶されたトラックエラー信号振幅に基づいて、ディスクの回転角位置θ、半径位置r毎に、振幅変動を抑えるように、可変ゲインアンプ11のゲインを調整して、振幅変動のないトラックエラー信号を得る。そして、この振幅変動が補正された振幅補正TE信号に基づいて、ACTドライバ12により、アクチュエータ6を駆動してトラッキングをとる。
An example of a conventional track error amplitude correction apparatus will be described with reference to FIG.
An optical disc apparatus provided with a track error amplitude correction device includes an
The
The rotation
The optical
When the motor is rotated and the focus servo is applied without applying the tracking servo and the focus servo is applied, the track of the optical disk crosses under the light spot due to the eccentricity, and a sinusoidal track error signal is periodically output. . The TE signal
At the time of recording / reproducing, the gain of the
しかしながら、前記従来例では、光スポットの光ディスク上回転角位置θ、半径位置r毎にトラックエラー信号の振幅を計測しなければならず、またその回転角位置θ、半径位置r毎のトラックエラー信号の振幅を保存するメモリも必要となる。 However, in the conventional example, the amplitude of the track error signal must be measured for each rotation angle position θ and radius position r of the light spot on the optical disk, and the track error signal for each rotation angle position θ and radius position r. A memory for storing the amplitude of the signal is also required.
そこで、本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、トラックエラー信号振幅を計測することなく、簡易な方法で、メモリコストをかけずに、光ディスクの偏心によるトラックエラー信号振幅の変動を補正して、安定したサーボゲインを確保し、制御信号としての信頼性を向上させた光ディスクのトラックエラー振幅補正装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems. A track error caused by the eccentricity of an optical disk can be performed by a simple method without measuring the track error signal amplitude and without increasing the memory cost. An object of the present invention is to provide an optical disk track error amplitude correction apparatus that corrects fluctuations in signal amplitude, ensures a stable servo gain, and improves reliability as a control signal.
本願発明は、回転している光ディスクにレーザ光を照射し、前記光ディスクで反射された戻り光を検出して電気信号に変換する複数の分割受光領域を有する光ピックアップ(光ピックアップ5)と、前記電気信号を演算してトラックエラー信号を生成するトラックエラー信号生成回路(TE信号生成部10)と、前記トラックエラー信号に基づいて、前記レーザ光が照射される前記光ディスクのトラック位置決めを行う信号を出力するドライバ回路(ACTドライバ12)と、を有する光ディスク記録再生装置において、前記ディスク上の回転中心から光スポットまでの光スポット位置を検出する光ピックアップ位置検出部(光ピックアップ位置検出部9)と、前記光ディスクを回転させるスピンドルモータの回転角基準位置を検出する回転角基準位置検出器が発生するパルス信号に基づいて、逓倍したパルス信号を生成するパルス生成部(FGパルス生成部3)と、前記逓倍したパルス信号の前記基準位置からのパルス数をカウントすることにより前記光ディスクの回転角位置を検出する回転角検出部(回転角検出部4)と、基準クロックに基づいて、前記逓倍したパルス信号から前記光ディスクの回転速度を検出する回転速度検出部(回転速度検出部14)と、前記光スポットを前記光ディスク上の所定位置に固定した場合に、前記光スポットが複数のトラックを横切る時に発生する前記回転角における前記トラックエラー信号の周期を検出するトラックエラー信号周期検出部(TE信号周期検出部15)と、前記回転角に対応した前記トラックエラー信号の周期のうち最小となる周期における前記回転角位置を、前記回転角検出部でカウントされたパルス数に基づいて求める最小周期角度位置検出部(TE信号周期検出部15)と、前記トラックエラー信号周期検出部で検出された前記トラックエラー信号の最小周期と前記回転速度検出部で検出された前記光ディスクの回転速度とに基づいて、前記光ディスクの偏心量を演算する偏心量演算部(偏心演算・記憶部16)と、前記光ディスクの偏心量と、前記トラックエラー信号が最小周期を得る光ディスクの回転角位置に基づいて、前記光ディスクの回転角位置および前記光スポット位置におけるトラックエラー信号の振幅を補正する補正ゲイン設定手段(補正ゲイン演算・設定部17)とを有することを特徴とする光ディスク記録再生装置を提供する。 The present invention relates to an optical pickup (optical pickup 5) having a plurality of divided light receiving regions for irradiating a rotating optical disc with laser light, detecting return light reflected by the optical disc and converting it into an electrical signal, A track error signal generation circuit (TE signal generation unit 10) that calculates an electrical signal to generate a track error signal, and a signal that performs track positioning of the optical disk irradiated with the laser beam based on the track error signal In an optical disk recording / reproducing apparatus having an output driver circuit (ACT driver 12), an optical pickup position detection unit (optical pickup position detection unit 9) that detects a light spot position from a rotation center on the disk to a light spot; Rotation to detect the reference position of the rotation angle of the spindle motor that rotates the optical disc Based on the pulse signal generated by the reference position detector, a pulse generation unit (FG pulse generation unit 3) that generates a multiplied pulse signal, and by counting the number of pulses from the reference position of the multiplied pulse signal A rotation angle detection unit (rotation angle detection unit 4) for detecting the rotation angle position of the optical disk, and a rotation speed detection unit (rotation speed detection) for detecting the rotation speed of the optical disk from the multiplied pulse signal based on a reference clock. 14) and a track error signal period for detecting a period of the track error signal at the rotation angle generated when the light spot crosses a plurality of tracks when the light spot is fixed at a predetermined position on the optical disc. A detection unit (TE signal cycle detection unit 15), and a minimum of cycles of the track error signal corresponding to the rotation angle; The rotation angle position in a predetermined period is detected by a minimum cycle angle position detection unit (TE signal cycle detection unit 15) that is obtained based on the number of pulses counted by the rotation angle detection unit, and the track error signal cycle detection unit. Further, an eccentricity calculation unit (eccentricity calculation / storage unit 16) that calculates an eccentricity amount of the optical disk based on the minimum period of the track error signal and the rotation speed of the optical disk detected by the rotation speed detection unit; Correction gain setting means for correcting the amplitude of the track error signal at the rotation angle position of the optical disk and the light spot position based on the eccentric amount of the optical disk and the rotation angle position of the optical disk at which the track error signal obtains the minimum cycle. There is provided an optical disk recording / reproducing apparatus comprising a correction gain calculation / setting unit 17).
本発明によれば、前記ディスク上の回転中心から光スポットまでの光スポット位置を検出する光ピックアップ位置検出部と、前記光ディスクを回転させるスピンドルモータの回転角基準位置を検出する回転角基準位置検出器が発生するパルス信号に基づいて、逓倍したパルス信号を生成するパルス生成部と、前記逓倍したパルス信号の前記基準位置からのパルス数をカウントすることにより前記光ディスクの回転角位置を検出する回転角検出部と、基準クロックに基づいて、前記逓倍したパルス信号から前記光ディスクの回転速度を検出する回転速度検出部と、前記光スポットを前記光ディスク上の所定位置に固定した場合に、前記光スポットが複数のトラックを横切る時に発生する前記回転角における前記トラックエラー信号の周期を検出するトラックエラー信号周期検出部と、前記回転角に対応した前記トラックエラー信号の周期のうち最小となる周期における前記回転角位置を、前記回転角検出部でカウントされたパルス数に基づいて求める最小周期角度位置検出部と、前記トラックエラー信号周期検出部で検出された前記トラックエラー信号の最小周期と前記回転速度検出部で検出された前記光ディスクの回転速度とに基づいて、前記光ディスクの偏心量を演算する偏心量演算部と、前記光ディスクの偏心量と、前記トラックエラー信号が最小周期を得る光ディスクの回転角位置に基づいて、前記光ディスクの回転角位置および前記光スポット位置におけるトラックエラー信号の振幅を補正する補正ゲイン設定手段とがあるので、トラックエラー信号振幅を計測することなく、簡易な方法で、メモリコストをかけずに、光ディスクの偏心によるトラックエラー信号振幅の変動を補正して、安定したサーボゲインを確保し、制御信号としての信頼性を向上させた光ディスクのトラックエラー振幅補正装置を提供することができる。 According to the present invention, an optical pickup position detection unit that detects a light spot position from the rotation center on the disk to a light spot, and a rotation angle reference position detection that detects a rotation angle reference position of a spindle motor that rotates the optical disk. A pulse generator for generating a multiplied pulse signal based on the pulse signal generated by the detector, and a rotation for detecting the rotation angle position of the optical disc by counting the number of pulses from the reference position of the multiplied pulse signal An angle detection unit; a rotation speed detection unit that detects a rotation speed of the optical disk from the multiplied pulse signal based on a reference clock; and the light spot when the light spot is fixed at a predetermined position on the optical disk. Detects the period of the track error signal at the rotation angle that occurs when the vehicle crosses multiple tracks A track error signal period detector that detects the rotation angle position in a minimum period among the periods of the track error signal corresponding to the rotation angle based on the number of pulses counted by the rotation angle detector. The amount of eccentricity of the optical disk based on the period angle position detector, the minimum period of the track error signal detected by the track error signal period detector and the rotational speed of the optical disk detected by the rotational speed detector Based on the amount of eccentricity of the optical disc, the amount of eccentricity of the optical disc, and the rotational angle position of the optical disc at which the track error signal obtains the minimum period, Since there is a correction gain setting means to correct the amplitude, do not measure the track error signal amplitude. , Track error of optical disc with stable servo gain and improved reliability as control signal by correcting fluctuation of track error signal amplitude due to eccentricity of optical disc by simple method, without memory cost An amplitude correction apparatus can be provided.
以下に本発明の各実施形態に係る光ディスク記録再生装置のトラックエラー振幅補正装置について図1〜図4を用いて説明する。
図1は、本願発明の実施形態における光ディスク記録再生装置のトラックエラー振幅補正装置を示す構成図である。図2は、本願発明のトラックエラー振幅補正装置における偏心した光ディスクから得られるトラックエラー信号とモータの回転角位置を表すFG番号の関係を示す図である。図3は、本願発明のトラックエラー振幅補正装置における偏心の説明図で、(A)は、光スポット位置と回転中心およびトラック中心との幾何学的関係を示し、(B)は、トラック上で見た光スポット位置のモータ回転に伴う位置変化を示し、(C)は、偏心によるトラック角度ずれからきたサブビームのトラックずれを示す。図4は、本願発明のトラックエラー振幅補正装置のフローチャートで、(A)は偏心測定動作を示し、(B)は記録再生時のトラックエラー振幅補正動作を示す。
(実施例1)
A track error amplitude correction apparatus for an optical disk recording / reproducing apparatus according to each embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram showing a track error amplitude correcting apparatus of an optical disk recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the track error signal obtained from the eccentric optical disk and the FG number representing the rotational angle position of the motor in the track error amplitude correction apparatus of the present invention. FIG. 3 is an explanatory view of the eccentricity in the track error amplitude correction apparatus of the present invention. FIG. 3A shows the geometric relationship between the light spot position, the rotation center, and the track center, and FIG. A change in position of the observed light spot position with the rotation of the motor is shown, and (C) shows a track deviation of the sub beam resulting from a track angle deviation due to eccentricity. 4A and 4B are flowcharts of the track error amplitude correcting apparatus according to the present invention. FIG. 4A shows an eccentricity measuring operation, and FIG. 4B shows a track error amplitude correcting operation during recording and reproduction.
Example 1
本発明におけるトラックエラー振幅補正装置は、図1に示すように、光ディスク1、スピンドルモータ2、FGパルス生成部3、回転角検出部4、光ピックアップ5、アクチュエータ6、光ピックアップ移動手段7、原点センサ8、光ピックアップ位置検出部9、TE信号生成部10、可変ゲインアンプ11、ACTドライバ12、基準クロック発生器13、回転速度検出部14、TE信号周期検出部15、偏心演算・記憶部16、補正ゲイン演算・設定部17、およびこれらを制御するCPU(図示せず。)から構成されている。本発明の構成は、破線枠で示した補正ゲイン設定部を除いて、従来例の図5に示す構成と同一である。
As shown in FIG. 1, the track error amplitude correction apparatus according to the present invention includes an
光ピックアップ5は、メインビームおよび2つのサブビームよりなるレーザ光を光ディスク1へ出射し、この反射光をそれぞれ分割センサにより検出する。TE信号生成部10は、前記光ピックアップで得られる複数の検出信号から、DPP方式のトラックエラー信号を生成する。このTE信号を光ディスクの回転角位置θ、半径位置r毎にゲイン設定ができる可変ゲインアンプ11により補正された振幅補正TE信号に基づいて、ACTドライバ12は、アクチュエータ6を駆動してトラッキングをとる。
The
光ピックアップ移動手段7は、ステッピングモータとリードスクリューにより、光ピックアップを光ディスクの半径方向に移動させるものである。
光ピックアップ位置検出部9は、光ピックアップの位置を検出するもので、光ディスクの内周側に設けた原点センサ8により、そこからステッピングモータが何パルス回転したかカウントし、その数値からスピンドルモータの回転中心位を0とした光ピックアップの半径方向位置(r=Xp)を計算して、記憶する。
The optical pickup moving means 7 moves the optical pickup in the radial direction of the optical disk by a stepping motor and a lead screw.
The optical pickup
一方、FGパルス生成部3は、光ディスクを回転させるスピンドルモータ2の回転位相を検出するため、モータの基準位置にある磁石をホールセンサで検出して、ディスク1回転をNn分割したFGパルス信号を生成して、基準位置パルスとともに出力する。
回転角検出部4は、前記FGパルス信号をカウントし、前記基準位置を0としたFG番号N(N:0〜Nn−1)を付加して、装着されたディスクの回転角位置(θ=2π/Nn*N)を検出して出力する。
これで、光ディスクがスピンドルモータに装着されると、前記回転角検出部および前記光ピックアップ位置検出部により、光ディスクに対する光スポット位置の極座標(r、θ)の検出が可能となる。
次に本発明の特徴である補正ゲインの設定方法に係わる構成ついて説明する。
On the other hand, the FG
The rotation
When the optical disk is mounted on the spindle motor, the polar coordinates (r, θ) of the light spot position with respect to the optical disk can be detected by the rotation angle detection unit and the optical pickup position detection unit.
Next, a configuration related to a correction gain setting method which is a feature of the present invention will be described.
回転速度検出部14は、基準クロック発生器13により生成された前記FGパルスの周波数よりも十分に高い基準クロックを用いて、FGパルス信号からモータの回転速度を検出する。本実施例では、ディスク半回転分のFGパルスをカウントし、ディスク半回転に要する時間(T=Tmot、パルス数)を記憶する。
The rotation
固定された光スポットが偏心したディスクのトラックを横切ると、正弦波状のトラックエラー信号が周期的に出力される。図2は、この時のトラックエラー信号とモータの回転角位置を表すFG番号の関係を示す図で、ディスク半周毎にトラックエラーの振幅が低下している。また振幅が低下するにつれて、トラックエラー信号の周期は短くなり、最小振幅部分で周期が最短となる。
TE信号周期検出部15は、これら正弦波状のトラックエラー信号1周期の時間を検出するもので、前記基準クロックのパルス数をカウントして測定する。本実施例では、ディスク半周中に得られる複数の前記トラックエラー信号周期の中から、前記基準クロックの数が最小となる最短トラックエラー信号周期のクロック数(T=Tmin)を記憶する。あわせて、前記ディスク半周中で、最小となる数が得られたFG番号(N=Np)をFGカウンタ4から得て、記憶する。
When the fixed light spot crosses an eccentric disk track, a sinusoidal track error signal is periodically output. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the track error signal at this time and the FG number representing the rotational angle position of the motor, and the amplitude of the track error decreases every half of the disk. Further, as the amplitude decreases, the cycle of the track error signal becomes shorter, and the cycle becomes the shortest at the minimum amplitude portion.
The TE signal
偏心演算・記憶部16は、上記Tmot、Tminの数値から偏心量を計算(計算式は、後述する。)し、偏心量Eを記憶する。
補正ゲイン演算・設定部17は、前記偏心量(E)と前記光ピックアップの半径位置(r)及びディスクの回転角位置(θ)から、トラックエラー信号の偏心による振幅低下を補正するための補正ゲインを求め、前記可変アンプ11に半径位置(r)、回転角位置(θ)に応じた補正ゲインを設定し、トラックエラー信号の振幅を一定に保つ。
次に、以上のように構成された本発明の補正ゲインの設定方法について、図3を使って具体的に説明する。
The eccentricity calculation /
The correction gain calculation /
Next, the correction gain setting method of the present invention configured as described above will be specifically described with reference to FIG.
最初に、偏心Eによるトラック位置の変動について説明する。図3(A)に、光ディスクが回転中心より図面上上部にEだけずれて装着された場合の光スポットSと回転中心Oおよびトラック中心Rの幾何学的関係を示す。rは、回転中心から光スポットSまでの距離、r0は、トラック中心から光スポットSまでの距離、θは、モータ回転角位置である。
ここで、△ROSに対して余弦定理を適用し、E<<r とすると
r=r0+E*sin(θ) 但し θ=2π(N−Np)/Nn
となる。すなわち回転中心からトラックまでの距離は、図3(B)に示すように、偏心量Eを振幅として、正弦波状に変化する。
First, the variation in the track position due to the eccentricity E will be described. FIG. 3A shows the geometrical relationship between the light spot S, the rotation center O, and the track center R when the optical disk is mounted with a deviation E from the rotation center in the upper part of the drawing. r is the distance from the rotation center to the light spot S, r0 is the distance from the track center to the light spot S, and θ is the motor rotation angle position.
Here, if the cosine theorem is applied to ΔROS and E << r, then r = r0 + E * sin (θ) where θ = 2π (N−Np) / Nn
It becomes. That is, as shown in FIG. 3B, the distance from the center of rotation to the track changes in a sine wave shape with the amount of eccentricity E as an amplitude.
次にトラックエラー信号最短周期Tmin、モータの半回転周期Tmotを測定して、偏心Eを演算する方法について説明する。
光スポットがディスク上をトラック幅方向に移動する最大速度は、
Vmax=Pt/Tmin
となる。但しPtはトラックピッチを表す。
一方、偏心Eを仮定すると、固定光スポットに対するトラック位置移動速度Vは、
V=dr/dt=E*π/Tmot*cos(ωt)
となる。但し、ディスクの回転角速度 ω=π/Tmot である。
そこで、前記2つの最大速度を等しいとおけば、偏心Eは下記の式で計算できる。
E=Tmot/Tmin*Pt/π Pt:トラックピッチ
Next, a method for calculating the eccentricity E by measuring the shortest track error signal period Tmin and the half rotation period Tmot of the motor will be described.
The maximum speed at which the light spot moves on the disc in the track width direction is
Vmax = Pt / Tmin
It becomes. Here, Pt represents the track pitch.
On the other hand, assuming the eccentricity E, the track position moving speed V with respect to the fixed light spot is
V = dr / dt = E * π / Tmot * cos (ωt)
It becomes. However, the rotational angular velocity of the disk is ω = π / Tmot.
Therefore, if the two maximum speeds are equal, the eccentricity E can be calculated by the following equation.
E = Tmot / Tmin * Pt / π Pt: Track pitch
図3(C)により、偏心によるサブビームのトラックずれについて説明する。
メインビームおよび2つのサブビームによる光センサー系は、回転中心に対して正しく設定されているため、偏心によるトラック角度ずれδ(図3(A)の∠RSO)があると、図3(C)破線で示すように、メインビームを中心として、2つのサブビームは互いに逆方向にトラックずれを起こす。一般にサブビームを結ぶ軸とトラック長手方向の角度は微小であるため、L=(サブビーム間距離)/2とすると、このずれ量はL*δで近似でき、トラッキング位相に換算すると、サブビームの位相ずれ■Φは、
■Φ=2π/Pt*L/r0*E*cos(θ) L=(サブビーム間距離)/2
となる。
With reference to FIG. 3C, the track deviation of the sub beam due to the eccentricity will be described.
Since the optical sensor system using the main beam and the two sub beams is correctly set with respect to the center of rotation, if there is a track angle deviation δ (∠RSO in FIG. 3A) due to eccentricity, a broken line in FIG. As shown, the two sub beams cause a track shift in the opposite directions with the main beam as the center. In general, since the angle between the axis connecting the sub-beams and the track longitudinal direction is very small, if L = (distance between sub-beams) / 2, this amount of deviation can be approximated by L * δ. ■ Φ is
■ Φ = 2π / Pt * L / r0 * E * cos (θ) L = (distance between sub-beams) / 2
It becomes.
次に、この位相ずれΔΦがある場合のDPP方式のトラックエラー信号出力TEは、
TE=1/4*sin(Φ+■Φ)+1/4*sin(Φ−■Φ)+1/2*sin(
Φ)
=1/2*(1+cos(■Φ))*sin(Φ)
となる。但し、Φは、トラッキング位相を示す。
ここで、■Φが微小だと仮定すれば、
TE振幅係数=1/2*(1+cos(■Φ))
≒1−1/8*(2π/Pt*L/r0*E)^2*cos(2θ)
=1−A*(1/Xp)^2*cos(2θ)
となる。但し、A=1/8*(2π/Pt*L*E)^2である。
すなわち、本来sin(Φ)であるはずの位相ずれ―電圧のTE変換カーブは、前記TE振幅係数により変調を受ける。このため、TE出力は、cos(2θ)により、図2に示す偏心測定時のトラックエラー信号のように半回転に1回の正弦波状の変調を受け、さらにその変調振幅は、偏心Eの二乗に比例し、半径位置Xpの二乗に反比例する。
但し、前記仮定は、光スポット位置が最内周で、偏心Eが大きいと、必ずしも成立しない。
Next, when there is this phase shift ΔΦ, the track error signal output TE of the DPP method is
TE = 1/4 * sin (Φ + ■ Φ) + 1/4 * sin (Φ− ■ Φ) + 1/2 * sin (
Φ)
= 1/2 * (1 + cos (■ Φ)) * sin (Φ)
It becomes. However, (PHI) shows a tracking phase.
Here, assuming that Φ is very small,
TE amplitude coefficient = 1/2 * (1 + cos (■ Φ))
≈ 1-1 / 8 * (2π / Pt * L / r0 * E) ^ 2 * cos (2θ)
= 1−A * (1 / Xp) ^ 2 * cos (2θ)
It becomes. However, A = 1/8 * (2π / Pt * L * E) ^ 2.
That is, the phase shift-voltage TE conversion curve, which should be sin (Φ), is modulated by the TE amplitude coefficient. For this reason, the TE output is subjected to a sinusoidal modulation once in half rotation by cos (2θ) like the track error signal at the time of eccentricity measurement shown in FIG. 2, and the modulation amplitude is the square of the eccentricity E. And inversely proportional to the square of the radial position Xp.
However, the above assumption does not necessarily hold when the light spot position is the innermost circumference and the eccentricity E is large.
以上のように、トラックエラーの振幅を補正する補正ゲインは、偏心量とディスクの読み取り位置を考慮し、決定する必要がある。
次に、以上のように構成された本発明の動作について、偏心測定と記録再生時のTE信号振幅補正に分けて説明する。
As described above, the correction gain for correcting the amplitude of the track error needs to be determined in consideration of the eccentric amount and the disk reading position.
Next, the operation of the present invention configured as described above will be described separately for eccentricity measurement and TE signal amplitude correction during recording and reproduction.
まず、偏心の測定法について、フローチャート図4(A)にしたがって説明する。
光ピックアップを内周に設置した原点センサまで移動させ、半径位置情報をリセットする(ステップS1)。そして、ディスクの中周付近に光ピックアップを移動し、ディスクを回転させ、フォーカスサーボをかける(ステップS2)。ディスクの回転速度としてディスク半回転分の基準クロックの本数を計測し、記憶させる(Tmot) (ステップS3)。
そしてトラックエラー信号の周波数として、図2に示すようなトラックエラー信号の1周期間内で基準クロックの本数を計測し、それをディスク半周分に渡り計測する(ステップS4)。その中の最小本数(Tmin)と、前記最小本数が得られる回転角を表すFG番号を記憶する(Np) (ステップS5)。
偏心量(E)は、以下の式で求め、記憶する(ステップS6)。
E=Tmot/Tmin×Pt/π 但し Pt:トラックピッチ
First, a method for measuring eccentricity will be described with reference to the flowchart of FIG.
The optical pickup is moved to the origin sensor installed on the inner periphery, and the radial position information is reset (step S1). Then, the optical pickup is moved near the center of the disk, the disk is rotated, and focus servo is applied (step S2). The number of reference clocks corresponding to a half rotation of the disk is measured and stored as the disk rotation speed (Tmot) (step S3).
Then, as the frequency of the track error signal, the number of reference clocks is measured within one cycle of the track error signal as shown in FIG. 2, and it is measured over a half of the disk (step S4). The minimum number (Tmin) and the FG number representing the rotation angle at which the minimum number is obtained are stored (Np) (step S5).
The amount of eccentricity (E) is obtained by the following equation and stored (step S6).
E = Tmot / Tmin × Pt / π where Pt: track pitch
次に、TE信号の振幅補正法について、フローチャート図4(B)にしたがって説明する。
トラックサーボをかけ、再生又は記録動作に入る(ステップS11)。
初期設定として、その瞬間のディスク上の光スポットが有る回転角位置を表すFG番号Nを測定記憶する(ステップS12)。
ディスク上の光スポット回転角位置を表すFG番号Nを取得する(ステップS13)。
前記測定されたNを、記憶されているNと比較して、異なる場合は次のステップに進み、同一の場合はこの動作を繰り返して 更新されるのを待つ(ステップS14)。
新しい回転角位置を表すFG番号Nを記憶する(ステップS15)。
光ピックアップ位置すなわち光スポット位置Xpを取得して記憶する(ステップS16)。
以上により、振幅補正の演算に必要なパラメータは確保された。
ここで、以下の式により、光スポット位置 r=Xp、θ=2π(N−Np)/Nn におけるトラックエラー振幅係数を求める(ステップS17)。
TE振幅係数=1/2*(1+cos(■Φ))
但し、■Φ=2π/Pt*L/r0*E*cos(θ)
θ=2π(N−Np)/Nn、r0≒r=Xp
Np、E、N、Xp:測定値、Pt、L、Nn:定数
次に上記の式から求めたトラックエラー振幅係数から、その逆数として、光ピックアップの位置(Xp)と現在のFG番号(N)におけるトラックエラー補正ゲインを求め、アンプのゲインを設定する(ステップS18)。
これにより、偏心によるトラックエラーの振幅変動を、光スポットの読み取り位置(半径位置、回転角位置)に関わらず、補正することができる。
Next, the amplitude correction method of the TE signal will be described with reference to the flowchart FIG.
The track servo is applied and the reproduction or recording operation is started (step S11).
As an initial setting, an FG number N representing the rotation angle position where the light spot on the disk at that moment is present is measured and stored (step S12).
An FG number N representing the light spot rotation angle position on the disk is acquired (step S13).
The measured N is compared with the stored N. If it is different, the process proceeds to the next step, and if it is the same, the operation is repeated to wait for the update (step S14).
The FG number N representing the new rotation angle position is stored (step S15).
The optical pickup position, that is, the light spot position Xp is acquired and stored (step S16).
As described above, parameters necessary for the calculation of amplitude correction are secured.
Here, the track error amplitude coefficient at the light spot position r = Xp, θ = 2π (N−Np) / Nn is obtained by the following equation (step S17).
TE amplitude coefficient = 1/2 * (1 + cos (■ Φ))
However, ■ Φ = 2π / Pt * L / r0 * E * cos (θ)
θ = 2π (N−Np) / Nn, r0≈r = Xp
Np, E, N, Xp: measured value, Pt, L, Nn: constant Next, from the track error amplitude coefficient obtained from the above equation, the position (Xp) of the optical pickup and the current FG number (N ) To obtain the track error correction gain and set the gain of the amplifier (step S18).
As a result, the amplitude fluctuation of the track error due to the eccentricity can be corrected regardless of the light spot reading position (radius position, rotation angle position).
以上のように、本発明の実施形態によれば、上記した構成があるので、偏心がある光ディスクから発生するトラックエラー信号の振幅変動を補正し、ディスクの半径方向の読み取り位置、またディスク回転角位置に関わらずトラックエラー信号の振幅を一定とすることができて、ループゲインの安定化、トラックエラー振幅低下による不具合は解消される。
また、FGパルスを使った時間間隔の測定、回転角位置およびピックアップ位置の測定から振幅補正量を算出するため、新たな機構の追加を必要としないで、簡易な手法でトラックエラー信号の振幅変動を補正することができる。さらに、偏心量および基準回転角位置のみを記憶しておけば、他のパラメータは直接測定値を使って演算できるため、メモリ容量の少ない機器についても適用することができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, since there is the above-described configuration, the amplitude variation of the track error signal generated from the eccentric optical disc is corrected, the reading position in the radial direction of the disc, and the disc rotation angle. Regardless of the position, the amplitude of the track error signal can be made constant, and the problems caused by stabilization of the loop gain and reduction of the track error amplitude are eliminated.
In addition, since the amplitude correction amount is calculated from the measurement of the time interval using the FG pulse, the measurement of the rotation angle position and the pickup position, the amplitude fluctuation of the track error signal can be performed by a simple method without adding a new mechanism. Can be corrected. Furthermore, if only the amount of eccentricity and the reference rotation angle position are stored, the other parameters can be calculated directly using the measured values, so that the present invention can also be applied to a device having a small memory capacity.
尚、実施例では、ピックアップ位置の測定は、1回転にNn回行うこととして記述したが、適当な回転数で1回測定すれば十分である。
また、本方式はDPPトラッキング方式で説明したが、TE振幅係数をcos(■Φ)
として3ビーム法のサブビームにも適応できる。
In the embodiment, it has been described that the pickup position is measured Nn times per rotation. However, it is sufficient to measure the pickup position once at an appropriate number of rotations.
Further, although this method has been described with the DPP tracking method, the TE amplitude coefficient is set to cos (■ Φ).
As a result, it can be applied to the sub beam of the three beam method.
1 光ディスク、2 スピンドルモータ、3 FGパルス生成部、4 回転角検出器、5 光ピックアップ、6 アクチュエータ、7 光ピックアップ移動手段7、8 原点センサ、9 光ピックアップ位置検出部、10 TE信号生成部、11 可変ゲインアンプ、12 ACTドライバ、13 基準クロック発生器、14 回転速度検出部、15 TE信号周期検出部、16 偏心演算・記憶部、17 補正ゲイン演算・設定部
1 optical disk, 2 spindle motor, 3 FG pulse generator, 4 rotation angle detector, 5 optical pickup, 6 actuator, 7 optical pickup moving means 7, 8 origin sensor, 9 optical pickup position detector, 10 TE signal generator, DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ディスク上の回転中心から光スポットまでの光スポット位置を検出する光ピックアップ位置検出部と、
前記光ディスクを回転させるスピンドルモータの回転角基準位置を検出する回転角基準位置検出器が発生するパルス信号に基づいて、逓倍したパルス信号を生成するパルス生成部と、
前記逓倍したパルス信号の前記基準位置からのパルス数をカウントすることにより前記光ディスクの回転角位置を検出する回転角検出部と、
基準クロックに基づいて、前記逓倍したパルス信号から前記光ディスクの回転速度を検出する回転速度検出部と、
前記光スポットを前記光ディスク上の所定位置に固定した場合に、前記光スポットが複数のトラックを横切る時に発生する前記回転角における前記トラックエラー信号の周期を検出するトラックエラー信号周期検出部と、
前記回転角に対応した前記トラックエラー信号の周期のうち最小となる周期における前記回転角位置を、前記回転角検出部でカウントされたパルス数に基づいて求める最小周期角度位置検出部と、
前記トラックエラー信号周期検出部で検出された前記トラックエラー信号の最小周期と前記回転速度検出部で検出された前記光ディスクの回転速度とに基づいて、前記光ディスクの偏心量を演算する偏心量演算部と、
前記光ディスクの偏心量と、前記トラックエラー信号が最小周期を得る光ディスクの回転角位置に基づいて、前記光ディスクの回転角位置および前記光スポット位置におけるトラックエラー信号の振幅を補正する補正ゲイン設定手段と
を有することを特徴とする光ディスク記録再生装置。
An optical pickup having a plurality of divided light receiving areas for irradiating a rotating optical disk with laser light, detecting return light reflected by the optical disk and converting it into an electric signal, and a track error signal by calculating the electric signal An optical disc recording / reproducing apparatus comprising: a track error signal generating circuit that generates a signal; and a driver circuit that outputs a signal for performing track positioning of the optical disc irradiated with the laser beam based on the track error signal.
An optical pickup position detection unit for detecting a light spot position from a rotation center on the disk to a light spot;
A pulse generation unit that generates a multiplied pulse signal based on a pulse signal generated by a rotation angle reference position detector that detects a rotation angle reference position of a spindle motor that rotates the optical disc;
A rotation angle detector that detects the rotation angle position of the optical disc by counting the number of pulses from the reference position of the multiplied pulse signal;
Based on a reference clock, a rotational speed detector that detects the rotational speed of the optical disc from the multiplied pulse signal;
A track error signal period detector for detecting a period of the track error signal at the rotation angle generated when the light spot crosses a plurality of tracks when the light spot is fixed at a predetermined position on the optical disc;
A minimum cycle angle position detector that obtains the rotation angle position in a minimum cycle among the cycles of the track error signal corresponding to the rotation angle based on the number of pulses counted by the rotation angle detector;
An eccentricity calculation unit that calculates an eccentricity amount of the optical disc based on a minimum cycle of the track error signal detected by the track error signal cycle detection unit and a rotation speed of the optical disc detected by the rotation speed detection unit When,
Correction gain setting means for correcting the amplitude of the track error signal at the rotation angle position of the optical disk and the light spot position based on the amount of eccentricity of the optical disk and the rotation angle position of the optical disk at which the track error signal obtains the minimum period; An optical disc recording / reproducing apparatus comprising:
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