JP2006294081A - Optical disk device - Google Patents
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Description
本発明は光ディスク装置のチルト制御動作に関するものである。 The present invention relates to a tilt control operation of an optical disc apparatus.
光ディスク装置では、ピックアップからレーザをディスク面に照射することでディスク面のトラックに光スポットを集光し、情報の再生および記録を行う。このとき、ディスクの反りにより、ディスク面に照射されるレーザ光の光軸がディスク面に垂直でなく相対的な傾きを持つ場合、光スポットが隣接するトラックにも照射され、ディスク面上の光スポットに収差が生じてしまい、再生品位および記録品位が大幅に低下してしまう。 In an optical disc apparatus, a laser beam is irradiated from a pickup onto a disc surface to focus a light spot on a track on the disc surface, and information is reproduced and recorded. At this time, if the optical axis of the laser beam irradiated to the disk surface is not perpendicular to the disk surface due to the warp of the disk but has a relative inclination, the light spot is also irradiated to the adjacent track, and the light on the disk surface Aberrations are generated in the spots, and the reproduction quality and recording quality are greatly reduced.
そこで従来の光ディスク装置では、ディスク面の垂直軸に対するピックアップの光軸の傾き角度であるチルト角を所定角度以下に抑制するサーボ制御であるチルトサーボがされている。チルトサーボでは、チルト角を検出するチルトセンサからのセンス信号に基づいてピックアップとディスクとの相対的な傾きを変化させるようピックアップを駆動することがされる。チルトセンサはLEDと受光素子を有し、LEDからディスクに光を照射しディスクからの反射光を受光素子で電気信号に変換することでセンス信号が得られるため、ディスクの反射率が低い場合、センス信号を後段のアンプで増幅してサーボを駆動させるのに十分な信号レベルを得るようにしている。
しかし、上記の光ディスク装置では、ディスクの反射率が低い場合、チルトセンサのセンス信号をアンプで増幅するため、S/N比が十分に確保できずにチルト角の検出誤差が大きくなり、サーボ性能が劣化してしまうことがあった。また、極端に反射率が低いディスクの場合、アンプでセンス信号を増幅してもサーボが要求する信号レベルを得ることができず、チルトサーボ自体が動作できない場合があり、ディスクの記録再生をできないこともあった。 However, in the optical disk device described above, when the reflectivity of the disk is low, the sense signal of the tilt sensor is amplified by an amplifier, so that a sufficient S / N ratio cannot be secured, resulting in a large tilt angle detection error and servo performance. Sometimes deteriorated. Also, in the case of a disk with extremely low reflectivity, even if the sense signal is amplified with an amplifier, the signal level required by the servo cannot be obtained, and the tilt servo itself may not operate, and the disk cannot be recorded or reproduced. There was also.
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、反射率の低いディスクを記録再生する場合でもチルトサーボ性能が劣化せず記録再生品位を良好に維持できる光ディスク装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical disc apparatus capable of maintaining good recording / reproducing quality without deterioration of tilt servo performance even when recording / reproducing a disc having low reflectivity. .
上記目的を達成するために本発明の光ディスク装置は、ディスクに光を照射するピックアップと、前記ディスクの反射率を示す信号を検出する反射率検出手段と、前記ディスクに光を照射し前記ディスクからの反射光に基づき前記ディスク面の垂直軸に対する前記ピックアップの光軸の傾きを示す信号を検出する傾き検出手段と、該傾き検出手段の検出信号に基づき前記ディスク面の垂直軸に対する前記ピックアップの光軸の傾きを補正する傾き補正手段と、前記傾き検出手段が前記ディスクに照射する光の光量を前記反射率検出手段の検出信号に応じて変化させる第一の制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical disc apparatus according to the present invention includes a pickup for irradiating light on a disc, reflectance detection means for detecting a signal indicating the reflectance of the disc, and irradiating the disc with light from the disc. Tilt detection means for detecting a signal indicating the tilt of the optical axis of the pickup with respect to the vertical axis of the disk surface based on the reflected light of the disk, and the light of the pickup with respect to the vertical axis of the disk surface based on the detection signal of the tilt detection means Inclination correction means for correcting the inclination of the axis; and first control means for changing the amount of light irradiated to the disk by the inclination detection means in accordance with a detection signal of the reflectance detection means. And
このような構成によれば、反射率の低いディスクを記録再生する場合でも、チルトセンサがディスクに照射する光の光量を大きくすることができ、チルトセンサのセンス信号のレベルが大きくなり、アンプでのセンス信号の増幅率を抑えることができ、S/N比が向上してチルト角の検出誤差が小さくなり、チルトサーボの性能劣化が生じない。 According to such a configuration, even when recording / reproducing a disk with low reflectivity, the amount of light emitted from the tilt sensor to the disk can be increased, and the level of the sense signal of the tilt sensor is increased. The sense signal amplification factor can be suppressed, the S / N ratio is improved, the tilt angle detection error is reduced, and the performance of the tilt servo does not deteriorate.
また、本発明の光ディスク装置は、前記ディスクに光を照射する動作を前記傾き検出手段に間欠的に行わせる第二の制御手段を備えることを特徴とする。 In addition, the optical disk apparatus of the present invention includes a second control unit that causes the tilt detection unit to intermittently perform an operation of irradiating the disk with light.
このような構成によれば、光ディスク装置の消費電力を削減することができ、また、チルトサーボによる機械的な動作の時間減少により機械部品の摩耗を抑え、装置の寿命を長くすることができる。 According to such a configuration, it is possible to reduce the power consumption of the optical disk device, and it is possible to suppress the wear of mechanical parts and reduce the life of the device by reducing the mechanical operation time by the tilt servo.
また、前記第二の制御手段は、前記反射率検出手段の検出信号が示す前記ディスクの反射率が所定の反射率よりも低い場合に、前記ディスクに光を照射する動作を前記傾き検出手段に間欠的に行わせるようにしてもよい。 Further, the second control unit causes the tilt detection unit to irradiate the disc with light when the reflectivity of the disc indicated by the detection signal of the reflectivity detection unit is lower than a predetermined reflectivity. You may make it carry out intermittently.
このような構成によれば、ディスクの反射率が低い場合に、ディスクに照射する光量が大きくなりチルトセンサの寿命が短くなることをなるべく抑えることができる。 According to such a configuration, when the reflectance of the disk is low, it is possible to suppress as much as possible that the amount of light applied to the disk is increased and the life of the tilt sensor is shortened.
本発明の光ディスク装置によれば、反射率の低いディスクを記録再生する場合でもチルトサーボ性能が劣化せず記録再生品位を良好に維持できる。 According to the optical disk apparatus of the present invention, even when recording / reproducing a disk having a low reflectance, the tilt servo performance is not deteriorated and the recording / reproducing quality can be maintained satisfactorily.
以下、本発明に係る光ディスク装置の実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明に係る光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。 Embodiments of an optical disc apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical disc apparatus according to the present invention.
ピックアップ7は 対物レンズ2と、対物レンズ2をディスク1に対してアキシャル方向、半径方向にそれぞれ駆動させるアクチュエータ3と、レーザダイオード4と、レーザダイオード4からの直接光を検出するためのフォトディテクタ5と、レーザダイオード4から射出されたレーザ光が対物レンズ2で合焦されディスク1から反射して戻ってきた反射光を検出するためのフォトディテクタ6とを備える。ピックアップ7はスレッドモータ8によりディスク1の半径方向に駆動される。
The pickup 7 includes an
レーザダイオード4はレーザドライバ14により駆動され発光する。このときフォトディテクタ5でレーザダイオード4からの直接光が検出され、APC回路15へ入力される。APC回路15ではフォトディテクタ5で検出されたレーザ光のレベルと、基準となるレベルとを比較し、フォトディテクタ5で検出されたレベルが基準より大きければレーザドライバ14に対してレーザ光の強さを下げるように、反対にフォトディテクタ5で検出されたレベルが基準より小さければレーザドライバ14に対してレーザ光の強さを上げるように指示し、レーザダイオード4からの出力が一定となるようにする。なお、APCとは自動パワー制御を表す。
The laser diode 4 is driven by a
フォトディテクタ6で検出されたディスク1からの反射光は電気信号に変換されRF回路9へ送られる。RF回路9は、フォトディテクタ6からの電気信号よりフォーカスサーボおよびトラッキングサーボのエラー信号を生成する。RF回路9で生成されたサーボエラー信号はサーボDSP16へ入力され、演算処理が行われサーボDSP16からアクチュエータドライバ13への駆動信号が生成される。この駆動信号でアクチュエータドライバ13は対物レンズ2が常に規定の位置になるようにアクチュエータ3を駆動させる。
The reflected light from the disk 1 detected by the photodetector 6 is converted into an electric signal and sent to the RF circuit 9. The RF circuit 9 generates focus servo and tracking servo error signals from the electrical signal from the photodetector 6. The servo error signal generated by the RF circuit 9 is input to the
またサーボDSP16は、トラッキングサーボのエラー信号からスレッドモータ8を駆動するためのスレッド駆動信号を生成し、スレッドドライバ10を介してスレッドモータ8を駆動させる。 The servo DSP 16 generates a thread drive signal for driving the thread motor 8 from the tracking servo error signal, and drives the thread motor 8 via the thread driver 10.
スピンドルモータ11はモータの回転に伴ってパルスを発生させる回路を内蔵しており、このパルスをサーボDSP16に入力し、サーボDSP16はこのパルスを用いてスピンドルモータ11を一定の回転数で駆動するための駆動信号を生成する。サーボDSP16で生成されたスピンドルモータ駆動信号はスピンドルモータドライバ12を介してスピンドルモータ11を一定の回転数で回転させる。
The
フォトディテクタ6はサーボエラー信号以外にディスク1に書き込まれている信号も検出する。ここでディスク1に書き込まれている信号は、データとなるRF信号と、ディスク1上のアドレスを示すためのウォブル信号がある。 The photodetector 6 detects a signal written on the disk 1 in addition to the servo error signal. Here, the signals written on the disk 1 include an RF signal serving as data and a wobble signal for indicating an address on the disk 1.
例えば光記録ディスクにおいてはデータの「1」、「0」はディスク上の記録膜の反射率の違いで表され、「1」は反射率が低く、「0」は反射率が高い。こうした光の明暗の信号はフォトディテクタ6で電気信号に変換され電圧値で表される。この電圧値で表された信号がRF信号になる。 For example, in an optical recording disk, data “1” and “0” are represented by the difference in reflectance of the recording film on the disk, “1” has a low reflectance, and “0” has a high reflectance. Such a light / dark signal of light is converted into an electric signal by the photodetector 6 and expressed by a voltage value. The signal represented by this voltage value becomes the RF signal.
ウォブル信号はディスク1上に溝として刻まれており、その溝の若干のぶれにより絶対アドレスを表している。 The wobble signal is carved as a groove on the disk 1, and an absolute address is represented by a slight fluctuation of the groove.
ディスク1からの再生では、フォトディテクタ6で検出されたこれらの再生信号はRF回路9へ送られ波形整形処理を施され、信号処理回路17へと送られる。信号処理回路17は、RF信号の復調、波形整形の処理を行い 更にエラー訂正処理を行って元のデータを取り出す。取り出されたデータはホストインターフェイス19を介してホストコンピュータ20へと送られる。ウォブル信号は信号処理回路17で復調、波形整形、エラー訂正が行われアドレス信号が取り出される。このアドレス信号はシステムコントローラ18へ送られアドレス情報として利用される。
In reproduction from the disc 1, these reproduction signals detected by the photodetector 6 are sent to the RF circuit 9, subjected to waveform shaping processing, and sent to the signal processing circuit 17. The signal processing circuit 17 performs demodulation and waveform shaping processing of the RF signal, and further performs error correction processing to extract the original data. The extracted data is sent to the
また、信号処理回路17はRF信号、ウォブル信号それぞれから同期信号を生成するためのクロック信号を生成する。このクロック信号はサーボDSP16へ送られ、RF信号に同期してスピンドルモータ11の回転を制御するのに使われる。
The signal processing circuit 17 generates a clock signal for generating a synchronization signal from the RF signal and the wobble signal. This clock signal is sent to the servo DSP 16 and used to control the rotation of the
ディスク1へのデータの記録時は、ホストコンピュータ20からのデータはホストインターフェイス19を介して信号処理回路17へと送られ、ここでデータはエラー訂正のためのフラグを付加され、さらに変調処理をされレーザドライバ14へ送られる。
When recording data on the disk 1, data from the
レーザドライバ14は、送られてきた記録用の信号をディスク1に書き込むためにライトストラテジの処理を行う。ライトストラテジとは、送られてきたデータを実際にディスク1に記録する際の記録性能を向上するための方法であり、光ディスク装置の記録が熱記録であることを利用している。
The
そしてAPC回路15は基準のレーザパワーを記録用パワーに切り替えてAPC動作を行い、レーザダイオード4はパルス発光し、ディスク1にデータが記録される。このとき記録用のパワーでレーザダイオード4が発光するため、再生時に比べるとフォトディテクタ6で検出されるディスク1からの反射光信号のレベルが大きくなってしまう。そのため、フォトディテクタ6にゲイン切り替え手段を設けて、RF回路9で生成されるサーボエラー信号のレベルが大きくならないようにしている。 The APC circuit 15 switches the reference laser power to the recording power to perform the APC operation, the laser diode 4 emits pulses, and data is recorded on the disk 1. At this time, since the laser diode 4 emits light with the recording power, the level of the reflected light signal from the disk 1 detected by the photodetector 6 becomes larger than that during reproduction. Therefore, gain switching means is provided in the photodetector 6 so that the level of the servo error signal generated by the RF circuit 9 does not increase.
また、システムコントローラ18は、各回路ブロックの動作制御を行いシステム全体が所定の動作を行えるように統括している。
The
本発明の光ディスク装置はチルトサーボに関して特徴を有するものであり、以下説明する。 The optical disk apparatus according to the present invention is characterized by tilt servo, and will be described below.
チルトセンサ24はピックアップ7とディスク1の間のチルト角を検出するためのセンサであり、ピックアップ7上に設けられる。チルト角とはディスクの記録面に垂直に立てた軸とピックアップの光学系の軸がなす角度を表し、この角度が大きいと前述したように記録および再生の品質が低下する。そのため、チルトセンサ24でチルト角を検出し、検出されたチルト角に基づきサーボDSP16がチルト駆動信号を生成し、チルトドライバ23を介してチルトモータ22を駆動してチルト角を補正することで常に最適な記録および再生の品質を維持している。
The
図2のように、チルトセンサ24は内部にLEDおよびフォトディテクタからなる検出部24a、24bがディスク半径方向に並べて組み込まれており、これらはディスク1の記録面に対向している。検出部24a、24bのLEDから射出された光はディスク1表面で反射して検出部24a、24bのフォトディテクタでセンス信号に変換される。センス信号はRF回路9を通過し、サーボDSP16に入力される。サーボDSP16は増幅器16a、比較器16b、サーボ駆動信号生成部16cを有する。チルトセンサ24から入力されたセンス信号は増幅器16aで増幅され、該増幅された信号に基づき比較器16bが差信号を生成し、該差信号に基づきサーボ駆動信号生成部はチルト駆動信号を生成し、チルトドライバ23を介してチルトモータ22を駆動する。チルトモータ22が駆動すると、公知のチルト機構(例えば上記特許文献1参照)によってピックアップ7のディスク1に対する傾きが変化し、チルト角が補正される。
As shown in FIG. 2, the
図2のように通常、ディスク1の記録面は反りによって半径方向に傾斜しているため、検出部24a、24bとディスク1の記録面との距離がX、Yというように異なる。そのため検出部24aと24bとでフォトディテクタから得られるセンス信号のレベルの大きさが異なり、上記差信号としてチルト角が検出できる。チルト角が0の場合は差信号も0となり、チルト角が正負の値となった場合、差信号はチルト角に応じた正負の値となる。 As shown in FIG. 2, the recording surface of the disk 1 is normally inclined in the radial direction due to warping, and therefore the distance between the detection units 24a and 24b and the recording surface of the disk 1 is different as X and Y. Therefore, the level of the sense signal obtained from the photo detector differs between the detectors 24a and 24b, and the tilt angle can be detected as the difference signal. When the tilt angle is 0, the difference signal is also 0, and when the tilt angle is a positive or negative value, the difference signal is a positive or negative value corresponding to the tilt angle.
上記チルトサーボ動作の間、RF回路9はフォトディテクタ6で検出される電気信号を全て足し合わせてトータル信号を生成する。トータル信号はディスク1からのレーザの反射光量を表す信号である。生成されたトータル信号はサーボDSP16を介してシステムコントローラ18に入力される。
During the tilt servo operation, the RF circuit 9 adds up all electrical signals detected by the photodetector 6 to generate a total signal. The total signal is a signal representing the amount of laser reflected light from the disk 1. The generated total signal is input to the
システムコントローラ18は、入力されたトータル信号と例えば(1)式に基づきチルトセンサ24のLEDに流す電流値を決定する。但し、V0は基準となるディスク(生産工程で標準的なディスクであり反射率が分かっているもの)に記録および再生時のレーザパワーでレーザを照射した場合のトータル信号の電圧値、I0は上記基準となるディスクを用いたときにチルトサーボが正常に動作するようなチルトセンサのLEDに流す電流値を表し、それぞれパラメータとしてシステムコントローラ18が記憶している。また、Vはシステムコントローラ18に入力されるトータル信号の電圧値である。
The
I=I0×1/α (1)
但し、α=V/V0
(1)式で決定された電流値の電流をチルトセンサ24のLEDに流すようシステムコントローラ18はLEDドライバ25に駆動信号を送出する。そして、チルトセンサ24のLEDには(1)式で決定された電流値の電流が流れ、LEDは電流に応じた光量でディスク1の記録面に光を照射する。
I = I 0 × 1 / α (1)
However, α = V / V 0
The
(1)式中のαはディスクの反射率を示すものであり(上記基準となるディスクの反射率が50%とすれば50×α%が反射率となる)、記録再生するディスクの反射率が低いほど(αが小さくなるほど)、チルトセンサのLEDには大きな電流が流れ、LEDからディスクへ照射される光量が大きくなる。従って、チルトセンサからのセンス信号のレベルも大きくなり、増幅器での増幅率を抑えることができ、S/N比が向上してチルト角の検出誤差が小さくなり、記録再生するディスクの反射率が低くてもチルトサーボの性能劣化が生じない。 In the equation (1), α indicates the reflectivity of the disc (if the reflectivity of the reference disc is 50%, the reflectivity is 50 × α%), and the reflectivity of the disc to be recorded / reproduced The lower the value is (the smaller α is), the larger the current flows through the LED of the tilt sensor, and the greater the amount of light emitted from the LED to the disk. Therefore, the level of the sense signal from the tilt sensor is also increased, the amplification factor in the amplifier can be suppressed, the S / N ratio is improved, the tilt angle detection error is reduced, and the reflectivity of the recording / reproducing disc is increased. Even if it is low, the performance of the tilt servo does not deteriorate.
ここで、システムコントローラ18は、(1)式のαが所定値(例えば0.8)よりも小さい場合は、チルトセンサ24のLEDに(1)式で決定した電流値の電流を間欠的に流すようLEDドライバ25に駆動信号を送出し、チルトセンサ24のLEDは間欠的に発光する。チルトセンサ24のLEDに電流が流れない間は上記差信号が0となるため、チルトモータ22が駆動せず、全体として間欠的なサーボ動作となる。
Here, when α in equation (1) is smaller than a predetermined value (for example, 0.8), the
これによれば、所定の反射率(上記ではαの所定値で規定)よりも低い反射率を持つディスクを記録再生する場合、前述したようにチルトセンサ24のLEDの発光量が増大しチルトセンサの寿命が短くなるため、間欠的にLEDを発光させることでチルトセンサの短寿命化をなるべく抑えることができる。ここで、ディスクのチルト角は連続的に変化しており、また変化量自体も小さい。そのため、チルト角補正のためのサーボは非常にゆっくりしたサーボであるため必ずしも連続的にサーボ動作をする必要はない。また、ディスク、ピックアップ、信号処理回路それぞれでチルト角に対してのマージンを持っているので上記のような間欠サーボ動作を行ってもディスクの記録再生動作への影響は極めて少ない。
According to this, when recording / reproducing a disk having a reflectance lower than a predetermined reflectance (in the above, specified by a predetermined value of α), as described above, the light emission amount of the LED of the
また、上記では所定の反射率よりも低い反射率を持つディスクを記録再生する場合に間欠サーボ動作を行うようにしたが、常に(上記ではαがいくつであっても)システムコントローラ18はチルトセンサ24のLEDに(1)式で決定した電流値の電流を間欠的に流すようLEDドライバ25に駆動信号を送出するようにして、間欠サーボ動作を行うようにしてもよい。これにより、光ディスク装置の消費電力を削減することができ、また、チルトサーボによる機械的な動作の時間減少により機械部品の摩耗を抑え、装置の寿命を長くすることができる。
In the above description, intermittent servo operation is performed when recording / reproducing a disk having a reflectance lower than a predetermined reflectance. However, the
なお、以上の実施形態では(1)式によってチルトセンサ24のLEDに流す電流値を決定したが、(1)式中のαとチルトセンサ24のLEDに流す電流値との対応関係を示すテーブルを予め用意し、該テーブルに基づき電流値を決定するようにしてもよい。
In the above embodiment, the current value to be supplied to the LED of the
1 ディスク
2 対物レンズ
3 アクチュエータ
4 レーザダイオード
5 フォトディテクタ
6 フォトディテクタ
7 ピックアップ
8 スレッドモータ
9 RF回路
10 スレッドドライバ
11 スピンドルモータ
12 スピンドルモータドライバ
13 アクチュエータドライバ
14 レーザドライバ
15 APC回路
16 サーボDSP
17 信号処理回路
18 システムコントローラ
19 ホストインターフェイス
20 ホストコンピュータ
21 表示装置
22 チルトモータ
23 チルトドライバ
24 チルトセンサ
25 LEDドライバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
17
Claims (3)
前記ディスクの反射率を示す信号を検出する反射率検出手段と、
前記ディスクに光を照射し前記ディスクからの反射光に基づき前記ディスク面の垂直軸に対する前記ピックアップの光軸の傾きを示す信号を検出する傾き検出手段と、
該傾き検出手段の検出信号に基づき前記ディスク面の垂直軸に対する前記ピックアップの光軸の傾きを補正する傾き補正手段と、
前記傾き検出手段が前記ディスクに照射する光の光量を前記反射率検出手段の検出信号に応じて変化させる第一の制御手段と、
を備えることを特徴とする光ディスク装置。 A pickup that irradiates the disc with light,
Reflectivity detecting means for detecting a signal indicating the reflectivity of the disk;
Tilt detecting means for irradiating the disk with light and detecting a signal indicating the tilt of the optical axis of the pickup with respect to the vertical axis of the disk surface based on reflected light from the disk;
Tilt correcting means for correcting the tilt of the optical axis of the pickup with respect to the vertical axis of the disk surface based on the detection signal of the tilt detecting means;
First control means for changing the amount of light applied to the disk by the tilt detection means in accordance with a detection signal of the reflectance detection means;
An optical disc apparatus comprising:
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