JP2008243243A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
光ディスク装置のシーク処理において対物レンズがレーザ光の強度分布の中心から外れてしまい、このとき、トラックよぎり時のトラッキング誤差信号の振幅の中心が、トラッキングサーボ系がかかっているときのレベルから外れ、シーク処理を安定に行うことができない問題がある。
【解決手段】上記課題に対して、アクチュエータで対物レンズに半径方向について角度を与えると、トラックよぎり時のトラッキング誤差信号の振幅の中心と、トラッキングサーボ系がかかっているときのレベルとのずれを補正することができる。また、トラッキング誤差信号にオフセットを加算することでも改善できる。そこで、本発明は、シーク処理において、移動の条件に応じてチルトを補正する、もしくは、トラッキング誤差信号にオフセットを加算することで安定したシーク処理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスク装置に関する。

光ディスク装置において、所定のアドレスに記録されているデータを読むために、光ピックアップの対物レンズを半径方向に移動させるシーク処理がある。

シーク処理は、トラッキングサーボ系をオフにして、フォーカスサーボ系をかけた状態で、光ピックアップおよび光ピックアップに搭載され、アクチュエータによって動かされる対物レンズを半径方向に動かし、トラッキングサーボ系をかけて所望のアドレスに光スポットを移動させるものである。

通常、光ディスクを光ディスク装置に挿入したとき、対物レンズの移動方向と光ディスクの情報記録面は平行ではない。これは、光ディスクそのものに反りがあるということや、光ディスク装置への光ディスクの装着状態によって傾きが生じるということである。その角度差が大きいほど、光ディスクと光学系の間で収差が発生し、記録再生性能に劣化が生じる。そこで、対物レンズをチルト方向に動かすことで、収差を補正するということが考案されてきた。

特許文献１には、光ディスク装置におけるチルト補正機構およびシーク処理時とチルト補正の関係について記載されている。光ディスクには反りがあり、半径位置に応じて適したチルト補正量が異なることからシーク処理でチルト補正量を変動させることについて述べている。

特開２００３−２２５５４号公報

シーク処理の際に、対物レンズが先行し、対物レンズがレーザ光の強度分布の中心から外れてしまうことがある。このとき、トラックよぎり時のトラッキング誤差信号の振幅の中心が、トラッキングサーボ系がかかっているときのレベルとずれてしまうという課題がある。

この課題は、トラッキング誤差信号の検出方法がプッシュプル方式を利用したＤＰＰ方式を用いた場合よりもＤＰＤ方式を用いた場合に顕著になる。この問題は、光ピックアップの部品の精度、及び取り付け精度などによって生じる課題であると考えられるが、特許文献１には、この課題について何ら考慮がなされていなかった。

本発明の目的は、安定してシーク処理を行う光ディスク装置を提供することである。

本発明の目的は、その一例としてチルト補正またはトラッキング誤差信号にオフセットを加算することで解決できる。

本発明によれば、安定してシーク処理を行う光ディスク装置を提供できる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて具体的に説明する。

著者が見出した課題について、もう少し詳細に説明する。

従来技術においては、光ディスクの情報記録面とレーザ光の入射角との傾きに合わせてチルトを補正するというものである。特にシーク処理で光ピックアップが半径方向に動くと、光ディスクの反りなどにより、光ディスクとレーザ光の入射角の関係が変わり、対物レンズをそれに合わせて記録もしくは再生に適するようにチルト補正させる必要があることがある。

シーク処理には、光ディスクの情報記録面に形成される光スポットを、大きく動かす粗検索処理と、小さく動かす密検索処理と、１トラックずつ動かすトラックジャンプなどがあり、トラッキング誤差信号は図１（Ａ）に示すような波形となる。このときトラックよぎり時のトラッキング誤差信号の振幅の中心は、トラッキングサーボ系がかかっているときのトラッキング誤差信号のレベルとほぼ同等である。ここで、光ディスク装置において、対物レンズはレーザ光の強度分布の中心付近にいるのが望ましいが、シーク処理の際に、対物レンズが先行し、対物レンズがレーザ光の強度分布の中心から外れてしまうことがある。このとき、図１（Ｂ）に示すように、トラックよぎり時のトラッキング誤差信号の振幅の中心が、トラッキングサーボ系がかかっているときのレベルとずれてしまうことがある。

光ピックアップは通常、このような信号レベルのずれを生じさせないように設計されているが、組み立てのばらつきなどによって生じる収差の影響などでこのような課題が生じる場合がある。これはトラッキングサーボ性能の悪化につながり、また、シーク処理の安定性の劣化につながる。

この課題はトラッキング誤差信号の検出方法がプッシュプル方式を利用したＤＰＰ方式を用いた場合には生じにくく、ＤＰＤ方式を用いた場合に光ピックアップの部品の精度、及び取り付け精度などによって生じるものである。

ＤＰＰ方式はメインの光スポットとメインスポットの前後に１／２トラックずらした状態のサブスポットがある。トラックの溝の上部と下部から反射される光スポットの反射光からトラッキング誤差信号を生成する。メインスポットは、対物レンズがレーザの強度分布の中心でオフセットがないように調整した場合、強度分布の中心から外れると信号にオフセットが生じる。サブスポットは、ゲインレベルやオフセット等を調整することでメインスポットとほぼ同じレベルのオフセットで逆位相の信号として検出できる。ここで、メインスポットの信号とサブスポットの信号の差をとると、オフセットがキャンセルされ、対物レンズがレーザの強度分布の中心からずれてもトラッキング誤差信号にオフセットは生じにくい。ただし、トラックの溝深さとレーザ光の波長の関係が重要であり、溝深さのレベルによってはトラッキング誤差信号の検出が困難な場合がある。

一方、ＤＰＤ方式は１つの光スポットによってトラッキング誤差信号を生成する方式である。光ディスクにランドとグルーブがあり、グルーブにデータが記録されていた場合、データの記録されているグルーブと記録されていないランドの反射光量の差からトラッキング誤差信号を生成する。ＤＰＤ方式では溝深さのレベルに関係なくトラッキング誤差信号を生成できるが、データが記録されている必要があり、また、ＤＰＰ方式と比べてトラッキング誤差信号にオフセットが生じやすい。

従って、溝深さ及びピットの深さによっては、ＤＰＰ方式によるトラッキング誤差信号の検出が困難な場合があり、そのような場合に、トラックよぎり時のトラッキング誤差信号の振幅の中心が、トラッキングサーボ系がかかっているときのレベルとずれてしまうという課題が発生する。以上を踏まえ、以下実施例について説明する。

図２は本実施例による光ディスク装置の構成を示すブロック図である。

光ディスク１００は、光ピックアップ１１０からのレーザ光の照射により情報の読み取り、消去、書き込みが行われるとともに、システム制御手段１２０からの信号を受けたスピンドルモータ駆動手段１２１で駆動するスピンドルモータ１０１によって回転される。

レーザ光源１１１から発光されたレーザ光は、アクチュエータ１１２によって動かされる対物レンズ１１３で光ディスク１００の情報記録面に光スポットとして集光され、光ディスク１００の情報記録面で反射し、光検出器１１４で検出される。光検出器１１４で検出された信号からトラッキング誤差信号生成手段１２２で生成されるトラッキング誤差信号は、システム制御手段１２０に入力され、光スポットとトラックの誤差量を示す信号として読み取られる。アクチュエータ１１２は、システム制御手段１２０からの信号を受けたアクチュエータ駆動手段１２３によって駆動され、対物レンズ１１３を、光ディスク１００の半径方向及びフォーカス方向に動かし、また、半径方向の角度を与えることでチルト補正を行う。シーク処理とは、対物レンズ１１３を含む光ピックアップ１１０を光ディスク１００の半径方向に動かし、所望のアドレスへ光スポットを移動させることである。

シーク処理時にチルト補正値を設定して、安定なシーク処理を行う方法を、図３のフローチャートを用いて具体的に説明する。

まず、トラッキングサーボ系をはずす（ステップ３−１）。シーク処理で移動するトラック本数が１０００本以上かどうかを判別する（ステップ３−２）。ステップ３−２で、移動するトラック本数が１０００本以上であった場合、内周方向への移動か外周方向への移動かを判別する（ステップ３−３）。ステップ３−３で内周方向への移動の場合、目的アドレスに応じて内周用のチルト補正値を設定する（ステップ３−４）。ステップ３−３で外周方向への移動の場合、目的アドレスに応じて外周用のチルト補正値を設定する（ステップ３−５）。ステップ３−４、ステップ３−５の後、粗シークやトラックジャンプ等による移動処理を行う（ステップ３−６）。このとき、チルト補正値を設定していることで、安定してシーク処理を行うことができる。また、ステップ３−２で、移動するトラック本数が１０００本未満であった場合、対物レンズ１１３がレーザ光の強度分布の中心からあまり外れないものとし、チルト補正値を変更せず、移動処理(ステップ３−６)を行う。ステップ３−６の移動処理により目的アドレスに到達し（ステップ３−７）、チルト補正値を所定の値に設定し（ステップ３−８）、終了する。ステップ３−８のチルト補正値を所定の値に設定するとは、対物レンズ１１３がレーザ光の強度分布の中心付近にいるときに、データを記録もしくは再生するのに適した値を設定することである。

ステップ３−４およびステップ３−５で設定するチルト補正値の設定量を求める方法について説明する。光ディスク１００の内周部と外周部それぞれにおいて、フォーカスサーボ系をかけ、トラッキングサーボ系をかけておらず、光スポットがトラックをよぎっている状態で、アクチュエータ１１２で対物レンズ１１３をレーザ光の強度分布の中心付近から内周側及び外周側に動かすと、トラックよぎり時のトラッキング誤差信号の振幅の中心が、トラッキングサーボ系がかかっているときのレベルからずれる。この状態から、トラックよぎり時のトラッキング誤差信号の振幅の中心が、トラッキングサーボ系がかかっているときのレベルに近づく方向にチルトを補正し、。

図４に示すように、光ディスク１００の内周部で対物レンズ１１３を内周側に動かしたときに適した値をチルト補正値Ａとし、外周側に動かしたときに適した値をチルト補正値Ｂとする。また、光ディスク１００の外周部で対物レンズ１１３を内周側に動かしたときに適した値をチルト補正値Ｃとし、外周側に動かしたときに適した値をチルト補正値Ｄとする。それ以外の領域については上記４つの補正値から計算して補完する。

図５のフローチャートを用いて具体的に補正値の求め方を示す。光ディスク１００の内周部に対物レンズ１１３を移動する（ステップ５−１）。このとき、フォーカスサーボ系はかかっているが、トラッキングサーボ系は外れており、光スポットがトラックをよぎっている状態である。アクチュエータ１１２により、対物レンズ１１３をレーザ光の強度分布の中心から所定量だけ半径方向内側に動かす（ステップ５−２）。アクチュエータ１１２を駆動し、トラックよぎり時のトラッキング誤差信号振幅の中心がトラッキングサーボ系のかかっているときのレベルとほぼ同じとなるようなチルト補正値Ａを求める（ステップ５−３）。対物レンズ１１３をレーザ光の強度分布の中心から所定量だけ半径方向外側に動かす（ステップ５−４）。アクチュエータ１１２を駆動し、トラックよぎり時のトラッキング誤差信号振幅の中心がトラッキングサーボ系のかかっているときのレベルとほぼ同じとなるようなチルト補正値Ｂを求める（ステップ５−５）。光ディスク１００の外周部に対物レンズ１１３を移動する（ステップ５−６）。内周部のときと同じく、フォーカスサーボ系はかかっているが、トラッキングサーボ系は外れており、光スポットがトラックをよぎっている状態である。アクチュエータ１１２により、対物レンズ１１３をレーザ光の強度分布の中心から所定量だけ半径方向内側に動かす（ステップ５−７）。アクチュエータ１１２を駆動し、トラックよぎり時のトラッキング誤差信号振幅の中心がトラッキングサーボ系のかかっているときのレベルとほぼ同じとなるようなチルト補正値Ｃを求める（ステップ５−８）。対物レンズ１１３をレーザ光の強度分布の中心から所定量だけ半径方向外側に動かす（ステップ５−９）。アクチュエータ１１２を駆動し、トラックよぎり時のトラッキング誤差信号振幅の中心がトラッキングサーボ系のかかっているときのレベルとほぼ同じとなるようなチルト補正値Ｄを求める（ステップ５−１０）。

以上のように、シーク処理用にチルト補正値を設定することで、安定したシーク処理を行うことができる。

なお、本実施例では、予め安定的なシーク処理に必要なチルト補正値を求めておくことで、シーク処理時間が短縮できる。

実施例１では、シーク処理時にチルト補正値を設定することで、サーボ性能の安定化を図ったが、本実施例は、トラッキング誤差信号にオフセットを加算することで、安定化を図るものである。

図６は本実施例による光ディスク装置の構成を示すブロック図である。図２で示した光ディスク装置にオフセット加算手段１２４を追加している。このオフセット加算手段１２４は、トラッキング誤差信号に任意のオフセットを加算することができる。このオフセット手段１２４はシステム制御手段１２０、もしくはトラッキング誤差信号生成手段１２１の中に組み込まれていてもよい。

本実施例における発明の順序を図７のフローチャートを用いて具体的に示す。

まず、トラッキングサーボ系をはずす（ステップ７−１）。シーク処理で移動するトラック本数が１０００本以上かどうかを判別する（ステップ７−２）。ステップ７−２で、移動するトラック本数が１０００本以上であった場合、内周方向への移動か外周方向への移動かを判別する（ステップ７−３）。ステップ７−３で内周方向への移動の場合、目的アドレスに応じて内周用のオフセット値を設定する（ステップ７−４）。ステップ７−３で外周方向への移動の場合、目的アドレスに応じて外周用のオフセット値を設定する（ステップ７−５）。ステップ７−４、ステップ７−５の後、粗シークやトラックジャンプ等による移動処理を行う（ステップ７−６）。このとき、オフセット値を設定していることで、安定してシーク処理を行うことができる。また、ステップ７−２で、移動するトラック本数が１０００本未満であった場合、対物レンズ１１３がレーザ光の強度分布の中心からあまり外れないものとし、オフセット値を変更せず、移動処理（ステップ７−６）を行う。ステップ７−６の移動処理により目的アドレスに到達し（ステップ７−７）、オフセット値を所定の値に設定し（ステップ７−８）、終了する。ステップ７−８のオフセット値を所定の値に設定するとは、対物レンズ１１３がレーザ光の強度分布の中心付近にいるときに、データを記録もしくは再生するのに適した値を設定することである。

ステップ７−４およびステップ７−５で設定するオフセット値の設定量を求める方法について説明する。光ディスク１００をゾーン１からゾーン５の５つの領域に分け、それぞれの領域の先頭アドレス付近で、フォーカスサーボ系はかけているが、トラッキングサーボ系はかけておらず、光スポットがトラックをよぎっている状態で、対物レンズ１１３をレーザ光の強度分布の中心付近から内周側及び外周側に動かし、その際に、トラックよぎり時のトラッキング誤差信号の振幅の中心が、トラッキングサーボ系がかかっているときのレベルに近づくようにオフセット値を変更し、適当な値を求める。

図８に示すように、各ゾーンの先頭で対物レンズ１１３を内周側及び外周側に動かしたときに求まったオフセット値を、シーク処理の際にそのゾーンの値として設定する。図８では、各ゾーンの先頭のアドレス付近で補正値を求めているが、ゾーン内であればどこで求めてもよい。

本実施例では、実施例１のようにチルト補正値を設定し、対物レンズ１１３を物理的に動かして角度を与えるのではなく、電気的にオフセットを設定すればよいので、実施例１と比較して短時間で行うことが可能となる。

なお、本実施例では、予め安定的なシーク処理に必要なオフセット値を求めておくことで、シーク処理時間が短縮できる。

実施例１は、光ディスク１００の内周部と外周部で同じ量だけ対物レンズ１１３をレーザ光の強度分布の中心付近から動かしたとき、トラックよぎり時のトラッキング誤差信号の振幅の中心と、トラッキングサーボ系がかかっているときのレベルとのずれを補正するのに必要なチルト補正値がアドレスによって異なる場合についての方法を説明した。本実施例では、トラックよぎり時のトラッキング誤差信号の振幅の中心と、トラッキングサーボ系がかかっているときのレベルとのずれを補正するチルト補正量を、シーク処理により移動するトラック数に応じて設定する方法について説明する。

本実施例は実施例１と同じ図２の構成で表される。

図９にチルト補正値と移動トラック数の関係を示す。

実施例１と同様に移動トラック数が１０００本未満の場合はチルト補正値の設定をシーク処理前に変更しない。移動トラック数が１０００本以上かつ１００００本未満の場合、１００００本以上の場合でそれぞれチルト補正量が異なる。また、実施例１と同様に内周移動か外周移動かによってチルト補正値は異なる。本実施例では、それぞれに適したチルト補正量を、移動トラック数が１０００本以上かつ１００００本未満で、内周移動の場合はチルト補正値Ｐ、外周移動の場合をチルト補正値Ｑ、移動トラック数が１００００本以上で内周移動の場合をチルト補正値Ｒ、外周移動の場合をチルト補正値Ｓとしている。

本実施例における順序を図１０のフローチャートを用いて具体的に示す。

まず、トラッキングサーボ系をはずす（ステップ１０−１）。シーク処理で移動するトラック本数が１０００本以上かどうかを判別する（ステップ１０−２）。ステップ１０−２で、移動するトラック本数が１０００本以上であった場合、移動するトラック本数が１００００本以上かどうかを判別する（ステップ１０−３）。ステップ１０−３で移動するトラック数が１００００本未満であった場合、内周方向への移動か外周方向への移動かを判別する（ステップ１０−４）。ステップ１０−４で内周方向への移動の場合、チルト補正値Ｐを設定する（ステップ１０−５）。ステップ１０−４で外周方向への移動の場合、チルト補正値Ｑを設定する（ステップ１０−６）。ステップ１０−３で移動するトラック数が１００００本以上であった場合、内周方向への移動か外周方向への移動かを判別する（ステップ１０−７）。ステップ１０−７で内周方向への移動の場合、チルト補正値Ｒを設定する（ステップ１０−８）。ステップ１０−７で外周方向への移動の場合、チルト補正値Ｓを設定する（ステップ１０−９）。ステップ１０−５、ステップ１０−６、ステップ１０−８、ステップ１０−９の後、粗シークやトラックジャンプ等による移動処理を行う（ステップ１０−１０）。このとき、チルト補正値を設定していることで、安定してシーク処理を行うことができる。また、ステップ１０−２で、移動するトラック本数が１０００本未満であった場合、対物レンズ１１３がレーザ光の強度分布の中心からあまり外れないものとし、チルト補正値を変更せず、移動処理（ステップ１０−１０）を行う。ステップ１０−１０の移動処理により目的アドレスに到達し（ステップ１０−１１）、チルト補正値を所定の値に設定し（ステップ１０−１２）、終了する。ステップ１０−１２のチルト補正値を所定の値に設定するとは、対物レンズ１１３がレーザ光の強度分布の中心付近にいるときに、データを記録もしくは再生するのに適した値を設定することである。

本実施例では、トラック本数１０００本と１００００本で場合分けしたが、光ディスク装置ごとに適宜変更しても構わない。

本実施例で記述したシーク処理により移動するトラック数に応じてチルト補正量を設定する場合においても、実施例２で記述したようなオフセット値を変更することで対応することは可能である。

シーク処理の説明図 光ディスク装置 フローチャート シーク処理におけるチルト補正値の説明図 フローチャート 光ディスク装置 フローチャート シーク処理におけるオフセット値の説明図 シーク処理におけるチルト補正値の説明図 フローチャート

符号の説明

１００…光ディスク、１０１…スピンドルモータ、１１０…光ピックアップ、１１１…レーザ光源、１１２…アクチュエータ、１１３…対物レンズ、１１４…光検出器、１２０…システム制御手段、１２１…スピンドルモータ駆動手段、１２２…再生信号生成手段、１２３…アクチュエータ駆動手段、１２４…オフセット加算手段

Claims (10)

1. レーザ光を用いて、光ディスクから情報を再生する、または光ディスクに情報を記録する光ディスク装置であって、
   レーザ光を光ディスク上に集光させる対物レンズと、
   前記対物レンズを光ディスクの半径方向に移動させ、前記対物レンズのチルトを調整するアクチュエータと、
   光ディスクからの反射光を検出する光検出器と、
   前記光検出器より出力される信号からトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段と、
   を備え、
   前記対物レンズを光ディスクの半径方向に移動させるシーク処理において、前記アクチュエータによって前記対物レンズのチルト調整量を変更することを特徴とする光ディスク装置。
2. レーザ光を用いて、光ディスクから情報を再生する、または光ディスクに情報を記録する光ディスク装置であって、
   レーザ光を光ディスク上に集光させる対物レンズと、
   前記対物レンズを光ディスクの半径方向に移動させ、前記対物レンズのチルトを調整するアクチュエータと、
   光ディスクからの反射光を検出する光検出器と、
   前記光検出器より出力される信号からトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段と、
   前記トラッキング誤差信号生成回路によって生成されたトラッキング誤差信号にオフセットを加算させるオフセット加算手段と、
   を備え、
   前記対物レンズを前記光ディスクの半径方向に移動させるシーク処理において、前記オフセット加算回路によってトラッキング誤差信号に加算するオフセット値を変更することを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項１または２に記載の光ディスク装置であって、
   シーク処理において、前記アクチュエータによって前記対物レンズのチルト調整量を変更する、または、前記オフセット加算手段によってトラッキング誤差信号に加算するオフセット値を変更する際、目的となるアドレスに対応して前記チルト調整量および前記オフセット値を設定することを特徴とする光ディスク装置。
4. 請求項１または２に記載の光ディスク装置であって、
   シーク処理において、前記アクチュエータによって前記対物レンズのチルト調整量を変更する、または、前記オフセット加算手段によってトラッキング誤差信号に加算するオフセット値を変更する際、シーク処理の移動方向に対応して前記チルト調整量および前記オフセット値を設定することを特徴とする光ディスク装置。
5. 請求項１または２に記載の光ディスク装置であって、
   シーク処理において、前記アクチュエータによって前記対物レンズのチルト調整量を変更する、または、前記オフセット加算手段によってトラッキング誤差信号に加算するオフセット値を変更する際、移動するトラックの量に対応して前記チルト調整量および前記オフセット値を設定することを特徴とする光ディスク装置。
6. 請求項１または２に記載の光ディスク装置であって、
   シーク処理において、前記アクチュエータによって前記対物レンズのチルト調整量を変更する、または、前記オフセット加算手段によってトラッキング誤差信号に加算するオフセット値を変更し、目的となるアドレスに到達した後、前記チルト調整量および／または前記オフセット値は、データを記録または再生するのに適した値に設定されることを特徴とする光ディスク装置。
7. 請求項１または２に記載の光ディスク装置であって、
   シーク処理において、トラックよぎり時のトラッキング誤差信号の振幅の中心レベルが、トラッキングサーボをかける際のトラッキング誤差信号のレベルに近づくように、前記チルト調整量および前記オフセット値は、設定されることを特徴とする光ディスク装置。
8. 請求項３または４に記載のシーク処理において、目的となるアドレス及び移動方向に対応して設定されるチルト調整量およびオフセット値は、前記光ディスクの内周部のアドレスおよび外周部のアドレスで、前記対物レンズを前記アクチュエータにより内周方向および外周方向へ動かし、その際、トラックよぎり時のトラッキング誤差信号の振幅の中心レベルが、トラッキングサーボをかける際のトラッキング誤差信号のレベルに近づくような前記チルト調整量および前記オフセット値をそれぞれ求め、また、その結果から他の領域について補間し、設定されることを特徴とする光ディスク装置。
9. 請求項３または４に記載のシーク処理において、目的となるアドレス及び移動方向に対応して設定されるチルト調整量およびオフセット値は、前記光ディスクを複数の領域に分け、それぞれの領域のアドレスにおいて、前記対物レンズを前記アクチュエータにより内周方向および外周方向へ動かし、その際、トラックよぎり時のトラッキング誤差信号の振幅の中心レベルが、トラッキングサーボをかける際のトラッキング誤差信号のレベルに近づくような前記チルト調整量および前記オフセット値をそれぞれ求め、その結果をテーブルとして記憶し、設定されることを特徴とする光ディスク装置。
10. 請求項６記載の光ディスク装置において、目的となるアドレスに到達した後、前記チルト調整量および前記オフセット値を、データを記録または再生するのに適した値に設定するのは、トラッキングサーボ系がかかった状態で行うことを特徴とする光ディスク装置。

Images