JP2008269676A - 光ディスク装置 - Google Patents

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【課題】多数トラックのショートジャンプを安定に実現できるとともに、個々の機械ごとの差や環境温度などが異なっても良好に多数トラックのショートジャンプを実現できる光ディスク装置を得る。
【解決手段】光ディスク101の情報を読み取るピックアップ105と、ピックアップのトラッキング・フォーカス制御を行うためのコイル108・109と、光ディスクを回転するスピンドルモータ102と、ピックアップを移動可能にするスレッドモータ110と、ピックアップからの出力信号よりレンズエラー信号を検出するアナログ信号処理回路114と、レンズエラー信号に基づいてレンズのトラッキング方向の位置情報に対応した複数の閾値によりピックアップのレンズ位置を判定し、その判定結果に基づいてショートジャンプ時に前記ピックアップの移動速度を制御するようにスレッドの移動速度を制御するマイクロコンピュータ113とを備えた。
【選択図】図1

Description

本発明は、光ディスクに対して情報を記録又は再生する光ディスク装置に関する。
光ディスク装置では、レンズ位置を光ディスクの記録再生するトラックに移動させるために、トラッキングエラーのゼロクロスを計数して所定のトラックに移動するショートジャンプが行われる。このジャンプは、スレッド(粗動)のみで移動するロングジャンプと比較して高速ではないが、正確なトラック数を移動できる特徴がある。従来では、1度のショートジャンプで多くのトラックを移動できるように工夫されている(例えば、下記の特許文献1及び2参照)。
特許第2899505号公報 特開平9-63069号公報
しかしながら、上述した従来の装置では次の問題がある。特許文献1では、ショートジャンプとトラッキングを交互に行い、そのときのトラッキングエラーに基づいてスレッドを制御するので、連続で多数のトラックをジャンプすることができない。また、特許文献2では、ショートジャンプ時にレンズを平均的な速度で送るので、個々の機械や環境温度などによって適正値が変化し、レンズ位置が徐々にずれて、ショートジャンプを失敗することがある。
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、多数トラックのショートジャンプを安定に実現できるとともに、個々の機械ごとの差や環境温度などが異なっても良好に多数トラックのショートジャンプを実現できる光ディスク装置を得ることを目的とする。
上記目的を達成するための手段として、本発明に係る光ディスク装置は、光ディスクに対して情報の書き込み又は情報の読み取りをするピックアップと、前記ピックアップのトラッキング制御及びフォーカス制御を行うためのピックアップ調整手段と、前記光ディスクを回転するディスク回転手段と、前記光ディスク回転手段で回転している前記光ディスクの所望のトラックへ前記ピックアップを移動可能にするスレッドモータと、前記スレッドモータにより駆動する前記ピックアップを構成する受光部で受光して得た出力信号より前記ピックアップを構成する対物レンズのトラック幅方向の位置変位に応じたレンズエラー信号を検出するレンズエラー検出手段と、前記レンズエラー検出手段より出力されるレンズエラー信号に基づいて前記対物レンズのトラッキング方向の位置情報に対応した複数の閾値により前記ピックアップのレンズ位置を判定し、その判定結果に基づいてショートジャンプ時に前記ピックアップの移動速度を制御するようにスレッドの移動速度を制御する制御手段とを備えたものである。
本発明によれば、多数トラックのショートジャンプを安定に実現でき、個々の機械ごとの差や環境温度などが異なっても、良好に多数トラックのショートジャンプを実現できる。
以下、本発明の光ディスク装置について説明する。図1は、本発明に係る光ディスク装置の好ましい実施の形態の構成を示すブロック図である。図1において、光ディスク101は、光ディスクを回転するスピンドルモータ102のシャフト103に固着されたフランジ104に着脱可能な状態で保持されている。スピンドルモータ102は、光ビームのスポット位置で所定の線速度となるように回転数が制御される。また、スピンドルモータ102より出力されるディスク回転位相に比例した周波数のFG信号は、制御手段としてのマイクロコンピュータ113により回転制御の際に速度信号を検出するのに使用される。
ピックアップ105は、レーザーダイオード106、複数のフォトダイオードにより構成される受光部107、ハーフミラー、対物レンズ及びマグネット(図示省略)を搭載してトラッキング方向とフォーカス制御方向に変位できる可動部、トラッキング・フォーカス制御のためのトラッキングコイル108、フォーカスコイル109より構成されている。
また、ピックアップ105全体はディスク101の半径方向に移動可能なように構成されている。これは、ピックアップ105に取り付けられた雌ネジ部分と螺合するリードスクリュー111に取り付けられたスレッドモータ110を駆動回路112を介してマイクロコンピュータ113が制御することにより実現している。
レーザーダイオード106から放射されたレーザー光は、対物レンズを介してディスク101に照射されて記録信号や案内溝に変調されて反射される。この光をハーフミラーを介して受光部107に入射する。ビームは詳細に図示しない回折格子などの光学系により3ビームの構成となっている。アナログ信号処理回路114は、ピックアップ105で光電変換された信号よりトラッキングエラー信号TE、フォーカスエラー信号FE、レンズエラー信号LEを検出して出力する。さらに、これらの出力信号は、AD変換器118〜120によりアナログデジタル変換されて、マイクロコンピュータ113に入力する。
図2は、前記受光部107とアナログ処理回路114についての詳細な説明図である。ここで、A、B、C、D、E、F、G、Hは受光部107を構成する1個の4分割フォトダイオードと2個のフォトダイオードの出力であり、アナログ処理回路114は、既知の方法により下記のアナログ演算をすることによりトラッキングエラー信号TE、フォーカスエラー信号FE、レンズエラー信号LEを得ることが可能である。
FE=((a+c)−(b+d)
TE=((a+d)−(b+c))+((e−f)+(g−h))
LE=((a+d)−(b+c))−((e−f)+(g−h))
レンズエラー信号LEにより、レンズのトラッキング方向の移動量に比例した出力を得ることができる。中点サーボでは、このレンズエラー信号をサーボエラー信号として、レンズ中心位置のときのレンズエラー信号LEを目標値としてエラー信号を得て、これをフィードバック制御する。これにより、スレッド移動時でもレンズが振動しないで中心位置に位置決めされる。
図1において、トラッキングエラー信号TEは、AD変換器118でアナログデジタル変換されて、マイクロコンピュータ113に取り込まれる。同様に、フォーカスエラー信号FEは、AD変換器119でアナログデジタル変換されて、マイクロコンピュータ113に取り込まれる。また、レンズエラー信号LEは、AD変換器120を介してマイクロコンピュータ113に取り込まれる。
マイクロコンピュータ113には、ROMが接続されており、プログラムや固定データが記憶されている。また、RAMも接続されており、変数値などを記憶する。さらに、初期設定値などを記憶するフラッシュROMが接続されている。
また、マイクロコンピュータ113には、DA変換器121が接続されており、トラッキング制御駆動信号を演算したデータを出力し、この値で駆動回路123を介してトラッキング制御用コイル108を駆動する。同様に、マイクロコンピュータ113には、DA変換器122が接続されており、フォーカス制御駆動信号を演算したデータを出力し、この値で駆動回路124を介してトラッキング制御用コイル109を駆動する。
また、固定部には内周スイッチ117が取り付けてあり、スレッドの移動により可動部が最内周の位置になるとスイッチがONとなり、これをマイクロコンピュータ113が読み込んで検出する。
図3は、ショートジャンプの動作の説明図である。(a)はトラッキングエラー波形、(b)はトラッキングコイル駆動波形、(c)はトラッキングアクチュエータ制御モードを示す。ディスク101には偏心があり、図3(b)に示すトラッキング駆動波形に偏心に対応した正弦波状の波形が見られる。時刻t31前は、トラッキング制御によるフォローイング状態であり、時刻t31で加速パルスを発生し、ショートジャンプを開始する。時刻t32までは、トラッキングエラー信号TEのゼロクロスする周期と所定の目標周期時間とを比較して得られる移動速度エラーデータにより速度制御されている。時刻t32で減速パルスを発生してレンズ移動速度をほぼ0としてから、トラッキング制御に切り替えて、ショートジャンプを終了している。
図4に、従来例における偏心ディスク再生時のショートジャンプの速度制御状態でのレンズエラー信号LEの波形を示す。本実施の形態では、レンズエラー信号LEのレベル(電圧)が高い方が外周側、低い方が内周側としている。
ショートジャンプでは、安定に動作するためにレンズがアクチュエータの可動範囲の中心付近にあることが望ましい。つまり、レンズの移動に伴って、スレッドが同じ速度で移動することが望まれる。
本発明では、レンズ可動範囲の中心位置付近を中心にして対称的にレンズエラー信号LEに4つの閾値を設けている。すなわち、図4において、レベルVH1は、ジャンプを維持できる上限より少し手前の閾値、レベルVL1は、ジャンプを維持できる下限より少し手前の閾値、レベルVH0は、良好にジャンプできる上限より少し手前の閾値、レベルVL0は、良好にジャンプできる下限より少し手前の閾値をそれぞれ示している。
つまり、レンズエラー信号LEのレベルがレベルVH0とレベルVL0との間にあれば、ショートジャンプは良好に動作し、レベルVH1とレベルVL1との間にあれば、ジャンプを失敗しないということになる。
図4の従来例では、スレッドの移動速度が所定値なので、トラック数が多くなると徐々にずれを発生し、最後には制御可能な範囲を外れて、ジャンプを失敗する。
図5に、本実施の形態の動作の概略を表すフローチャートを示す。このフローチャートは、制御手段としてのマイクロコンピュータ113によるショートジャンプの制御フローチャートである。図3の時刻t31にあたる時刻にショートジャンプを開始して、加速パルスを発生する。そして、トラッキングエラー信号TEのゼロクロス周期による速度制御に移行する(ステップS501)。次に、スレッドモータ110の制御を開始する(ステップS502)。そして、所定のトラック数を飛んだかをチェックして(ステップS503)、終了していなければ、スレッド速度制御処理を継続する。所定のトラック数を飛んだら、ショートジャンプ終了処理(ステップS505)に移行する。減速パルスを発生した後、トラッキング制御に切り替える。
図6に、制御手段としてのマイクロコンピュータ113によるスレッド速度制御処理のフローチャートを示す。まず、レンズエラー信号LEをAD変換器120より読み込む(ステップS601)。次に、レンズエラー信号LEのレベルが“VH0以上かつVH1未満”であるか調べる(ステップS602)。真であれば、スレッド移動速度の設定速度SPEEDをレンズ移動平均速度より少し速い速度SPH0に設定する(ステップS603)。次に、レンズエラー信号LEのレベルが“VL0以下かつVL1を超える”であるか調べる(ステップS604)。真であれば、スレッド移動速度の設定速度SPEEDをレンズ移動平均速度より少し遅い速度SPL0に設定する(ステップS605)。次に、レンズエラー信号LEのレベルが“VH1以上”であるか調べる(ステップS606)。真であれば、スレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPH0よりさらに速い速度SPH1に設定する(ステップS607)。次に、レンズエラー信号LEのレベルが“VL1以下”であるか調べる(ステップS608)。真であれば、スレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPL0よりさらに遅い速度SPL1に設定する(ステップS609)。
この動作を、図7〜図11の波形図で説明する。図7は、レンズエラー信号LEのレベルがVH0〜VL0の範囲にあり、良好にジャンプしている状態を示す。図8は、レンズエラー信号LEのレベルが時刻t81でVH0を超えたために、ステップS603の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPH0として、徐々にレンズが中心方向に移動している。
図9は、レンズエラー信号LEのレベルが時刻t91でVL0を下回ったために、ステップS605の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPL0として、徐々にレンズが中心方向に移動している。
図10は、外乱などによりレンズエラー信号LEのレベルが急激にVH0、VH1を超えたもので、時刻t101でVH0を超えたために、ステップS603の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPH0として、さらに、時刻t102でVH1を超えたために、ステップS607の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPH1として急激に速度を速くしている。そして、時刻t103でVH1未満になったために、ステップS603の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPH0として、徐々にレンズが中心方向に移動している。
図11は、外乱などによりレンズエラー信号LEのレベルが急激にVL0、VL1を超えたもので、時刻t111でVL0を超えたために、ステップS605の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPH0として、さらに、時刻t112でVL1を下回ったために、ステップS609の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPL1として急激に速度を下げている。そして、時刻t113でVL1を超えたために、ステップS605の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPL0として、徐々にレンズが中心方向に移動している。
図12に、図6に示すフローチャートに対応して、本発明の別の実施の形態に係るフローチャートを示す。この実施の形態の動作は、図6のフローチャートに示す実施の形態に近い動作であるが、レンズエラー信号LEのレベル範囲がVL0〜VH0の範囲において(ステップS1208の後で)、スレッド移動速度の設定速度SPEEDをSPEED=SPM(平均的な速度設定値)に設定している点である。図6の実施の形態では、VL0〜VH0を往復するようにレンズが移動していくが、本実施の形態では、レンズの移動は少なくなる。
図13〜図16に、その動作の波形図を示す。図13は、時刻t131でレンズエラー信号LEのレベルがVH0を超えて、図12に示すステップS1203によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDが速度SPH0に設定され、時刻t132でレンズエラー信号LEのレベルがVH0未満になったので、スレッド移動速度の設定速度SPEEDが速度SPMになったものである。
図14は、時刻t141でレンズエラー信号LEのレベルがVL0を超えて、ステップS1205によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDが速度SPL0に設定され、時刻t142でレンズエラー信号LEのレベルがVL0を超えたので、スレッド移動速度の設定速度SPEEDが速度SPMになったものである。
図15は、外乱などにより急激にレンズエラー信号LEのレベルがVH0、VH1を超えたもので、時刻t151でVH0を超えたために、ステップS1203の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPH0として、さらに、時刻t152でレンズエラー信号LEのレベルがVH1を超えたために、ステップS1207の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDをSPH1として急激に速度を速くしている。そして、時刻t153〜時刻t154はステップS1503の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPH0として、時刻t154〜時刻t155はステップS1210の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPMとして、時刻t155〜時刻t156はステップS1203の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPH0として、時刻t156以降はステップS1210の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPMとしている。
図16は、外乱などにより急激にレンズエラー信号LEのレベルがVL0、VL1を超えたもので、時刻t161でVL0を超えたために、ステップS1205の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPL0として、さらに、時刻t162でVL1を超えたために、ステップS1209の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPL1として急激に速度を落としている。そして、時刻t163〜時刻t164はステップS1507の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPL0として、時刻t164〜時刻t165はステップS1210の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPMとして、時刻t165〜時刻t166はステップS1207の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPL0として、時刻t156以降はステップS1210の処理によりスレッド移動速度の設定速度SPEEDを速度SPMとしている。
このように、ジャンプが維持可能な範囲外になりそうなときには、急激にスレッドの速度を変化させ、また、良好にジャンプできる範囲では、緩やかに変化させて、レンズが可動範囲のほぼ中心部分になるように制御できる。
本発明では、上述したようにレンズ位置を判定しスレッド移動速度を制御するのに、閾値を4つ設けているが、さらに多く設定して細かく速度を設定することが可能である。また、閾値が上側1、下側1の2つの設定でも動作可能である。
また、本発明では、レンズ位置検出手段として、レンズエラー信号を使用しているが、フォトリフレクタなどの専用のセンサーを用いても良い。また、図3におけるトラッキングコイル駆動波形を用いても良い。この波形をローパスフィルタを通した場合、高周波ノイズが減衰するので更に適している。
本発明は、DVDプレーヤ・レコーダやBDプレーヤ・レコーダなど各種の光ディスク記録再生装置に適用できる。
本発明に係る光ディスク装置の好ましい実施の形態の構成を示すブロック図である。 図1中の受光部107とアナログ処理回路114の詳細な説明図である。 本発明の実施の形態を説明するためのショートジャンプの動作の説明図である。 従来例における偏心ディスク再生時のショートジャンプの速度制御状態でのレンズエラー信号LEの波形を示す図である。 本発明の実施の形態の動作の概略を表すもので、制御手段としてのマイクロコンピュータ113によるショートジャンプの制御フローチャートである。 本発明の実施の形態の動作の概略を表すもので、制御手段としてのマイクロコンピュータ113によるスレッド速度制御処理のフローチャートである。 本発明の実施の形態を説明するためのレンズエラー信号LEのレベルがVH0〜VL0の範囲にある場合のスレッド速度制御時の波形図である。 本発明の実施の形態を説明するためのレンズエラー信号LEのレベルが時刻t81でVH0を超えた場合のスレッド速度制御時の波形図である。 本発明の実施の形態を説明するためのレンズエラー信号LEのレベルがVL0を下回った場合のスレッド速度制御時の波形図である。 本発明の実施の形態を説明するための外乱などによりレンズエラー信号LEのレベルが急激にVH0、VH1を超えた場合のスレッド速度制御時の波形図である。 本発明の実施の形態を説明するための外乱などによりレンズエラー信号LEのレベルが急激にVL0、VL1を超えた場合のスレッド速度制御時の波形図である。 本発明の別の実施の形態の動作の概略を表すもので、制御手段としてのマイクロコンピュータ113によるスレッド速度制御処理のフローチャートである。 本発明の実施の形態を説明するためのレンズエラー信号LEのレベルがVH0を超えた場合のスレッド速度制御時の波形図である。 本発明の実施の形態を説明するためのレンズエラー信号LEのレベルがVL0を超えた場合のスレッド速度制御時の波形図である。 本発明の実施の形態を説明するための外乱などにより急激にレンズエラー信号LEのレベルがVH0、VH1を超えた場合のスレッド速度制御時の波形図である。 本発明の実施の形態を説明するための外乱などにより急激にレンズエラー信号LEのレベルがVL0、VL1を超えた場合のスレッド速度制御時の波形図である。
符号の説明
101 光ディスク
102 スピンドルモータ(ディスク回転手段)
105 ピックアップ
108、109 コイル(ピックアップ調整手段)
110 スレッドモータ
113 マイクロコンピュータ(制御手段)
114 アナログ信号処理回路(レンズエラー検出手段)

Claims (3)

  1. 光ディスクに対して情報の書き込み又は情報の読み取りをするピックアップと、
    前記ピックアップのトラッキング制御及びフォーカス制御を行うためのピックアップ調整手段と、
    前記光ディスクを回転するディスク回転手段と、
    前記光ディスク回転手段で回転している前記光ディスクの所望のトラックへ前記ピックアップを移動可能にするスレッドモータと、
    前記スレッドモータにより駆動する前記ピックアップを構成する受光部で受光して得た出力信号より前記ピックアップを構成する対物レンズのトラック幅方向の位置変位に応じたレンズエラー信号を検出するレンズエラー検出手段と、
    前記レンズエラー検出手段より出力されるレンズエラー信号に基づいて前記対物レンズのトラッキング方向の位置情報に対応した複数の閾値により前記ピックアップのレンズ位置を判定し、その判定結果に基づいてショートジャンプ時に前記ピックアップの移動速度を制御するようにスレッドの移動速度を制御する制御手段とを、
    備えた光ディスク装置。
  2. 前記制御手段は、前記複数の閾値として、前記ショートジャンプ時に追従すべきスレッドの平均的な移動速度を挟んで、スレッドの進み方向の限界位置である第1の閾値、スレッドの遅れ方向の限界位置である第2の閾値、前記第1の閾値を超える第3の閾値、前記第2の閾値を超える第4の閾値を設定し、前記スレッドの移動速度として、ショートジャンプ中に、レンズ位置が前記第1の閾値を超えたときは、ショートジャンプ時に追従すべきスレッドの平均的な速度より僅かに速い第1の速度、レンズ位置が前記第2の閾値を超えたときは、ショートジャンプ時に追従すべきスレッドの平均的な速度より僅かに遅い第2の速度、レンズ位置が前記第3の閾値を超えたときは、前記第1の速度より速い第3の速度、レンズ位置が前記第4の閾値を超えたときは、前記第1の速度より遅い第4の速度に設定することを特徴とする請求項1に記載の光ディスク装置。
  3. 前記制御手段は、ショートジャンプ中に、レンズ位置が前記第1の閾値と前記第2の閾値の範囲にあるときに、前記スレッドモータの移動速度を、ショートジャンプ時に追従すべきスレッドの平均的な速度に設定することを特徴とする請求項2に記載の光ディスク装置。
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