JP2007257719A

JP2007257719A - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP2007257719A
Application number: JP2006079656A
Authority: JP
Inventors: Hideki Kubo; 秀樹久保; Kazuhiko Kameda; 一彦亀田
Original assignee: Teac Corp
Current assignee: Teac Corp
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2026-03-22
Also published as: JP5000163B2

Abstract

【課題】光ピックアップの移送機構における歯飛びを検出する。
【解決手段】光ピックアップ３１０はステッピングモータ１００により光ディスク１０の半径方向に移送される。ホスト装置からシーク動作命令を受け取った制御部３３０は、コントローラ３４０を介してステッピングモータ１００を駆動して光ピックアップ３１０を目標アドレスまでシークする。フォーカスサーボ１２によるサーボ制御が中断した場合、制御部３３０は移送機構の歯飛びが生じたものと判定して光ピックアップ３１０のシーク動作を中断する。
【選択図】図１

Description

本発明は光ディスク装置、特に光ピックアップの移送制御に関する。

従来より、光ディスク装置では、ステッピングモータにより光ピックアップを光ディスクの半径方向に移送してシーク動作を行っている。

図４及び図５に、下記に示す従来技術に開示された光ディスク装置の構成及び移送機構の構成を示す。光ピックアップ３１０は半導体レーザ（ＬＤ）を有し、記録データに応じて変調されたレーザ光を射出して光ディスク１０にデータを記録するとともに、再生パワーのレーザ光を照射し光ディスク１０からの反射光を受光して再生信号を生成する。

デコーダ３２０は、光ピックアップ３１０からの再生信号をデコードし、アドレス信号等を生成して制御部３３０に供給する。

制御部３３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成され、シーク動作を制御する。具体的には、パソコン等のホスト装置から光ピックアップ３１０の移送先に対応する目標アドレスを含むシーク動作命令を受け取ると、ステッピングモータ１００に与えるパルス数を算出し、コントローラ３４０に供給する。コントローラ３４０は、制御部３３０からの指令に基づきドライバ３５０に駆動制御信号を供給する。ドライバ３５０は、駆動制御信号に応じてステッピングモータ１００の回転数及び回転速度を制御する。

ステッピングモータ１００には、図５に示すように螺旋状の溝が一定ピッチＰで形成されたリードスクリュー１１０が設けられており、リードスクリュー１１０は光ディスク１０の半径方向と平行に取り付けられる。光ピックアップ３１０はリードスクリュー１１０の溝に沿って移動可能に配置されており、ステッピングモータ１００が１回転する毎に、リードスクリュー１１０の１ピッチＰだけ光ディスク１０の半径方向に移動する。

このような構成において、制御部３３０は、シーク動作完了時にデコーダ３２０から供給される現在のアドレスと、シーク動作開始時にホスト装置から受け取った目標アドレスとの差分を算出し、算出した位置ずれ量が許容量を超える場合にステッピングモータ１００の脱調と判定してステッピングモータ１００の回転速度を低下させる。ここで、「脱調」とは、ステッピングモータ１００に印加されるパルス周波数が高くなる等によりステッピングモータ１００のトルクが不足し、パルス電圧を印加してもステッピングモータ１００が回転しない現象をいう。

特開２００３−１０００４１号公報

しかしながら、移送機構の問題には、ステッピングモータ１００の脱調のみならず、光ピックアップ３１０に設けられたティース部３１０ａとリードスクリュー１１０との噛み合いが外れる、いわゆる「歯飛び」の問題も生じ、歯飛びが生じても目標アドレスと現在アドレスとの間に乖離が生じてしまう問題があった。なお、歯飛びは主に経時的動作あるいは衝撃等によるティース部３１０ａの摩耗や損傷、または振動等により生じるものと考えられ、ステッピングモータ１００だけでなくＤＣモータを用いた場合にも同様に起こり得る。

本発明の目的は、光ピックアップとリードスクリューとの間の歯飛び等の異常を効率的に検出し、これにより目標アドレスと現在アドレスとの乖離を防止できる装置を提供することにある。

本発明は、モータと、光ディスクにレーザ光を照射する光ピックアップと、前記モータに係合し、前記モータの回動により前記光ピックアップを前記光ディスクの半径方向に移送する移送機構と、前記光ピックアップをフォーカス制御するフォーカスサーボ手段と、前記フォーカスサーボ手段からのサーボ信号に応じ、前記フォーカスサーボ手段によるフォーカス制御が中断された場合に前記移送機構に異常が生じたと判定して前記移送機構による前記光ピックアップの移送を中断する制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明は、モータと、光ディスクにレーザ光を照射する光ピックアップと、前記モータに係合し、前記モータの回動により前記光ピックアップを前記光ディスクの半径方向に移送する移送機構と、前記光ピックアップの再生信号からフォーカスエラー信号を生成し、該フォーカスエラー信号に応じてフォーカス制御するフォーカスサーボ手段と、前記フォーカスエラー信号のレベルが所定のしきい値を超える場合に前記移送機構に異常が生じたと判定して前記移送機構による前記光ピックアップの移送を中断する制御手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、フォーカスサーボの中断、あるいはフォーカスエラー信号レベルの異常を検出した場合に移送機構に異常（歯飛び等）が生じたものと判定して光ピックアップの移送を中断するので、目標アドレスとの乖離及び歯飛び等が発生することによるティース部の摩耗や損傷を防止することができる。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。なお、図４に示す従来装置と同一部材については同一符号を付す。

図１に示すように、本実施形態の光ディスク装置の構成は、図４に示す従来装置の構成とほぼ同一であり、パソコン等のホスト装置からのシーク動作開始命令は制御部３３０に供給される。制御部３３０は、コントローラ３４０に制御信号を供給し、ステッピングモータ１００はコントローラ３４０及びドライバ３５０により回転制御される。光ピックアップ３１０は、図５に示すようにティース部３１０ａを介してリードスクリュー１１０と連結し、リードスクリュー１１０の回転により光ディスク１０の半径方向に移動する。光ピックアップ３１０は、スピンドルモータ１１により回転駆動される光ディスク１０に記録パワーのレーザ光を照射してデータを記録し、あるいは再生パワーのレーザ光を照射して記録データを再生する。光ピックアップ３１０からの再生信号はデコーダ３２０に供給され、デコーダ３２０は再生信号をデコードしてデコードデータ及びアドレスデータを制御部３３０に供給する。

一方、光ピックアップ３１０は、フォーカスサーボ１２により光ディスク１０のフォーカス方向に駆動制御され、図示しないトラッキングサーボにより光ディスク１０のトラッキング方向に駆動制御される。フォーカスサーボ１２及びトラッキングサーボは、それぞれ光ピックアップ３１０の再生信号から生成されるフォーカスエラー信号ＦＥ及びトラッキングエラー信号ＴＥに応じ、フォーカスエラー及びトラッキングエラーを解消するように光ピックアップ３１０の対物レンズをフォーカスコイル及びトラッキングコイルで電磁駆動してサーボ制御する。フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号の生成方法は周知であり、その詳細は省略する。

本実施形態において、フォーカスサーボ１２はサーボ信号を光ピックアップ３１０のフォーカスコイルに供給してサーボ制御するとともに、サーボ信号を制御部３３０に供給する。フォーカスサーボ１２は、フォーカスエラー信号ＦＥのレベルが所定の範囲内であればこれを打ち消すようなサーボ信号を生成してサーボ制御するが、フォーカスエラー信号ＦＥのレベルが上限値を超える場合には、フォーカスサーボ不能と判定してフォーカスサーボを中断する。制御部３３０は、フォーカスサーボ１２がマクロシーク中にフォーカスサーボを中断したか否かをサーボ信号に基づいて判定し、フォーカスサーボが中断して光ピックアップ３１０のフォーカス制御がＯＦＦした（これをフォーカスダウンと称する）状態を歯飛びが生じた状態として検出する。歯飛びが生じると、目標アドレスに到達することができなくなる。すなわち、正常な場合にはステッピングモータ１００へ供給されるパルス数と光ピックアップ３１０が実際に移送される移送量との間には一定の関係が成立するため入力パルス数をカウントすることで光ピックアップ３１０の移送量を算出することができる。具体的には、ステッパポインタでステッピングモータ１００への入力パルスをカウントすることで光ピックアップ３１０の移送量、つまり移送後のアドレスを規定することができる。例えば、１マイクロステップをステッピングモータ１００の１／２５６回転とし、１マイクロステップで光ピックアップ３１０が７．８μｍ移送される等である。しかし、歯飛びが生じると、上記のマイクロステップ量と移送量との関係がくずれ、ステッパポインタから得られる光ピックアップの位置と実際の光ピックアップ３１０の位置との間に乖離が生じてステッパポインタ上では目標アドレスに達してるはずであるが実際には目標アドレスと異なる位置に存在することになってしまう。そこで、歯飛びが生じたと判定した場合、制御部３３０は所定の処理を実行して歯飛びによる目標アドレスと現在アドレスとの乖離を解消する。

図２に、本実施形態の処理フローチャートを示す。まず、ホスト装置からシーク動作開始命令を受け取ると、現在のアドレスをリードし（Ｓ１０１）、トラッキングサーボをＯＦＦとして（Ｓ１０２）、ステッピングモータ１００を駆動してマクロシークを開始する（Ｓ１０３）。ここで、マクロシークは光ピックアップ３１０自体を光ディスク１０の半径方向に移送することをいう。これに対し、後述するミクロジャンプは光ピックアップ３１０自体は移送せず、対物レンズのみをトラック方向に移動させることをいう。マクロシークでは、制御部３３０はホスト装置から与えられた目標アドレスに達するための現在アドレスからの移送距離を算出し、移送距離に応じてパルス数を算出してステッピングモータ１００を駆動する。ステッピングモータ１００の回転角はパルス数で規定され、回転速度はパルス周波数で規定される。

マクロシークを開始して光ピックアップ３１０の移送を開始した後、制御部３３０はフォーカスサーボ１２からのサーボ信号に基づきフォーカスダウンが生じたか否かを判定する（Ｓ１０４）。フォーカスダウンは上記のとおりフォーカスエラー信号ＦＥのレベルが所定範囲を超えた場合に生じるものであり、歯飛びが生じた場合には光ピックアップ３１０に設けられたティース部３１０ａとリードスクリュー１１０との噛み合わせが外れて光ピックアップ３１０に設けられたティース部３１０ａがリードスクリュー１１０の溝から乗り上げた状態となってその衝撃、振動により光ピックアップ３１０の対物レンズがフォーカス方向に急峻に移動するためにフォーカスエラー信号ＦＥのレベルが増大したものと考えることができる。そこで、制御部３３０は、マクロシーク中にフォーカスダウンが生じた場合に歯飛びが生じたものと判定する（Ｓ１０５）。

歯飛びが生じた場合、目標アドレスとの間に乖離が生じるから、制御部３３０は歯飛びと判定するとＳ１０３で開始したマクロシークを中断し（Ｓ１０６）、すなわちステッピングモータ１００の駆動を中断し、スピンドルモータ１１の回転数（回転速度）を低下させる（Ｓ１０７）。スピンドルモータ１１で光ディスク１０を８倍速で回転駆動している場合に、６倍速あるいは４倍速に低下させる等である。スピンドルモータ１１の回転速度を低下させるのは、歯飛びの誘因である振動を抑制するためである。光ディスク１０に偏重心があると高速回転時にスピンドルモータ１１が振動してしまい、その振動が光ピックアップ３１０、ティース部３１０ａ、リードスクリュー１１０等の移送機構に伝わり、歯飛びの誘因となる。そこで、スピンドルモータ１１の回転速度を低下させれば振動を抑制することができる。また、制御部３３０は、スピンドルモータ１１の回転数を低下させるだけでなく、ステッピングモータ１００の駆動特性（プロファイル）を通常のプロファイルからロープロファイルに変更する（Ｓ１０８）。スピンドルモータ１１及びステッピングモータ１００の回転速度を低下させた後、再びフォーカスサーボをＯＮ、トラッキングサーボをＯＮして現在のアドレスをリードし（Ｓ１０１）、再びマクロシークを開始する（Ｓ１０３）。

なお、Ｓ１０６でマクロシークを中断した場合、光ピックアップ３１０を中断位置に維持する他、光ディスク１０の最内周まで移送して光ピックアップ３１０の現在アドレスをリセットしてもよい。すなわち、光ピックアップ３１０を最内周まで移送して現在のアドレスを０にリセットし（最内周のアドレスを０とした場合）、ここから再びホスト装置から与えられた目標アドレスに向けてマクロシーク動作を開始する。そして、再びフォーカスダウンが生じたか否かを判定する（Ｓ１０４）。

一方、フォーカスダウンが生じていない場合、制御部３３０は光ピックアップ３１０が正常に移送されたと判定し、マクロシークを終了し（Ｓ１０９）、トラッキングサーボをＯＮしてサーボ制御する（Ｓ１１０）。その後、通常のリシーク処理を実行する（Ｓ１１１）。通常のリシーク処理は、目標アドレスまでの残りの距離に応じて再度マクロシークを実行したり、対物レンズのみを駆動するミクロジャンプを実行する。

図３に、Ｓ１０８におけるロープロファイルの一例を示す。横軸はドライバ３５０から供給されるパルス数、縦軸はステッピングモータ１００の回転速度である。図中ａは通常のプロファイルであり、図中ｂはロープロファイルである。通常プロファイルでは最高回転速度がＮ１であるが、ロープロファイルでは最高回転速度はＮ２である。また、ロープロファイルでは通常プロファイルよりも加速度が小さい。したがって、ロープロファイルに変更することで歯飛びを防ぐことができる。

このように、本実施形態ではフォーカスダウンを検出することで光ピックアップ３１０の歯飛びを検出し、所定の処理を実行するので、ホスト装置から指令された目標アドレスまで光ピックアップ３１０を確実にシークすることができる。また、歯飛びが発生することによるティース部３１０ａの摩耗や損傷を防止することができる。

なお、本実施形態では歯飛びを検出した場合にスピンドルモータ１１の回転速度を低下させるとともにステッピングモータ１００の回転速度を低下させてマクロシークを再度実行しているが、スピンドルモータ１１の回転速度のみを低下させてもよい。また、他の条件を変化させてマクロシークを再度実行してもよい。

また、本実施形態ではステッピングモータ１００の場合を示したが、ＤＣモータで駆動する場合にも同様に適用することができる。

また、本実施形態ではフォーカスサーボ１２からのサーボ信号に基づいてフォーカスダウンを検出しているが、フォーカスエラー信号のレベルを所定のしきい値と比較する比較回路を設け、比較回路からの比較結果に基づいてフォーカスダウンを検出してもよい。フォーカスサーボ１２が該比較回路を有していてもよく、比較回路でフォーカスエラー信号ＦＥのレベルと所定のしきい値とを比較し、フォーカスエラー信号ＦＥのレベルが所定のしきい値を超えた場合にサーボ制御を中断するとともに異常信号を制御部３３０に供給する構成としてもよい。制御部３３０は、フォーカスサーボ１２の比較回路から供給された異常信号により歯飛びが生じたことを検出してマクロシーク動作を中断すればよい。

さらに、本実施形態ではフォーカスダウンにより歯飛びを検出しているが、ステッピングモータ１００を用いる場合には、歯飛びの検出と並行して従来技術で示すように目標アドレスと現在アドレスとの位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量からステッピングモータ１００の脱調を検出するようにしてもよい。この場合、Ｓ１０９でマクロシークを終了後に現在のアドレスをリードし、ホスト装置から供給された目標アドレスと現在のアドレスとを比較して所定の許容値以上の乖離があれば脱調が生じたものと判定してＳ１０７、Ｓ１０８の処理を行いマクロシークを再実行すればよい。

実施形態における光ディスク装置の構成図である。実施形態の処理フローチャートである。実施形態のロープロファイルの説明図である。従来装置の構成図である。従来装置の移送機構説明図である。

符号の説明

１０光ディスク、１２フォーカスサーボ、１００ステッピングモータ、３１０光ピックアップ、３２０デコーダ、３３０制御部、３４０コントローラ、３５０ドライバ。

Claims

モータと、
光ディスクにレーザ光を照射する光ピックアップと、
前記モータに係合し、前記モータの回動により前記光ピックアップを前記光ディスクの半径方向に移送する移送機構と、
前記光ピックアップをフォーカス制御するフォーカスサーボ手段と、
前記フォーカスサーボ手段からのサーボ信号に応じ、前記フォーカスサーボ手段によるフォーカス制御が中断された場合に前記移送機構に異常が生じたと判定して前記移送機構による前記光ピックアップの移送を中断する制御手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
モータと、
光ディスクにレーザ光を照射する光ピックアップと、
前記モータに係合し、前記モータの回動により前記光ピックアップを前記光ディスクの半径方向に移送する移送機構と、
前記光ピックアップの再生信号からフォーカスエラー信号を生成し、該フォーカスエラー信号に応じてフォーカス制御するフォーカスサーボ手段と、
前記フォーカスエラー信号のレベルが所定のしきい値を超える場合に前記移送機構に異常が生じたと判定して前記移送機構による前記光ピックアップの移送を中断する制御手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
請求項１、２のいずれかに記載の装置において、
前記異常は、前記移送機構の歯飛びであることを特徴とする光ディスク装置。