JP2008282483A - 光ディスク装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、高倍速再生でも光ディスク上のディフェクトを精度よく検出して倍速制限を行いサーボ外れを修正し情報の読取精度を向上させた光ディスク装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【解決手段】光ディスクの回転速度を制御する駆動手段と、光ディスクの記録面に光ビームの焦点を合わせた状態にするサーボ制御手段と、光ディスクからの反射光を検出する受信センサと、光ディスクからの反射光に基づいてフォーカス誤差信号を生成する生成手段と、受光センサが検出する反射光の光量が第１の所定値以下の場合、光ビームの焦点を合わせた状態にする処理を一旦中断させ、光ビームの焦点を光ディスク記録面に合わせる制御を再度行い、フォーカス誤差信号の振幅が第２の所定値以上の場合、光ディスクの回転倍速を低下させる制御手段を備えた。
【選択図】図３

Description

本発明は、光ディスクに有する局部的な面振れなどを検出してもサーボの安定が可能な光ディスク装置及びその制御方法に関するものである。

近年、パーソナルコンピュータの情報記録再生装置として、また映像や音声の記録再生装置として光ディスクが活用されている。この光ディスクとして、ＣＤ、ＤＶＤさらにはＢｌｕ ＲＡＹ ディスク（ＢＤ）などが開発され、記憶容量の増大化、記録再生速度の高倍速化が進められている。

光ディスクを記録再生する光ディスク装置では、対物レンズと光ディスクの記録面の距離を一定に制御するフォーカスサーボ制御や光ビームのスポットを光ディスクの記録トラックに追従するように制御するトラッキングサーボ制御をすることで記録再生を行っている。

光ディスクの記録再生速度の高倍速化によって光ディスクの回転速度が大きくなるので、それに伴う光ディスクの面振れも増大する。光ディスクに欠陥があったり、光ディスクの局部的な面振れがあると、フォーカスサーボ制御やトラッキングサーボ制御が外れ、リトライ処理を繰り返した後回転速度を下げるか最悪の場合にはリトライ回数制限を越えて再生不能となることがあった。

これを対策するのに、ユーザが光ディスクを挿入したときに行う初回起動処理において光ディスクの半径方向のチルト量を測定する全面チルト学習の処理を利用して、測定する各半径の位置でフォーカスサーボオン、トラッキングサーボオフのときのサーボ残差を測定し、その測定結果に応じてサーボ残差が設定閾値を越えたら再生倍速を制限していた。

また、光ディスクの局所的な面振れと偏心を検出するのにサーボ追従残差から光ディスクの面振れ量や偏心量を算出し、面振れ量、偏心量に応じて再生特性（回転数、線速度、レーザパワー、フォーカスオフセット、トラッキングオフセット、サーボゲインなど）を局所的に変化させる技術があった （例えば、特許文献１）。
特開２００３−０３０８７５号公報

しかしながら、前者の技術によれば、サーボ残差を測定するポイントが限られるので設定時間の短縮は可能であるが、測定領域外での局部的なフォーカスサーボ残差の検出もれが発生する課題があった。また、トラッキングにおいてはトラッキングサーボをオフとしているので検出できない課題があった。

また、後者の技術によれば光ディスクの任意の位置におけるフォーカスサーボの追従残差を算出してサーボ追従残差から光ディスクの面振れ量を算出し、面振れ量に応じて再生特性（回転数、線速度、レーザパワー、フォーカスオフセット、トラッキングオフセット、サーボゲインなど）を局所的に変化させるものであり、光ディスクの全面に渡ってフォーカスサーボの追従残差を検出するのは、検出時間が増大する課題があった。

本発明は、高倍速再生でも光ディスク上のディフェクトを精度よく検出して倍速制限を行いサーボ外れを修正し情報の読取精度を向上させた光ディスク装置及びその制御方法を提供することである。

かかる問題を解決するため、本発明は、光ディスクの回転速度を制御する駆動手段と、光ディスクの記録面に光ビームの焦点を合わせた状態にするサーボ制御手段と、光ディスクからの反射光を検出する受信センサと、光ディスクからの反射光に基づいてフォーカス誤差信号を生成する生成手段と、受光センサが検出する反射光の光量が第１の所定値以下の場合、光ビームの焦点を合わせた状態にする処理を一旦中断させ、光ビームの焦点を光ディスク記録面に合わせる制御を再度行い、フォーカス誤差信号の振幅が第２の所定値以上の場合、光ディスクの回転倍速を低下させる制御手段とを備えたものである。

本発明は、受光センサが検出する反射光の光量が第１の所定値以下の場合、光ビームの焦点を合わせた状態にする処理を中断して再開させる処理（フォーカスサーボリカバリ処理）をしたとき、フォーカス誤差信号が閾値を超えたら光ディスクの回転倍速を低下させることにより、フォーカス誤差信号レベルが閾値より大きいときはフォーカスサーボ外れが発生しやすいと判断して回転倍速を低下させることができるので、フォーカスサーボが安定した光ディスク装置を提供できるようになる。

請求項１記載の発明は、光ディスクの回転速度を制御する駆動手段と、光ディスクの記録面に光ビームの焦点を合わせた状態にするサーボ制御手段と、光ディスクからの反射光を検出する受信センサと、光ディスクからの反射光に基づいてフォーカス誤差信号を生成する生成手段と、受光センサが検出する反射光の光量が第１の所定値以下の場合、光ビームの焦点を合わせた状態にする処理を一旦中断させ、光ビームの焦点を光ディスク記録面に合わせる制御を再度行い、フォーカス誤差信号の振幅が第２の所定値以上の場合、光ディスクの回転倍速を低下させる制御手段とを備えたものである。

この構成によれば、受光センサが検出する反射光の光量が第１の所定値以下の場合、光ビームの焦点を合わせた状態にする処理を中断して再開させる処理（フォーカスサーボリカバリ処理）をしたとき、フォーカス誤差信号が閾値を超えたら光ディスクの回転倍速を低下させることにより、フォーカス誤差信号レベルが閾値より大きいときはフォーカスサーボ外れが発生しやすいと判断して回転倍速を低下させることができるので、フォーカスサーボが安定した光ディスク装置を提供できるようになる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、フォーカスサーボリカバリの中断回数を計数する計数手段を備え、制御手段は、中断回数が第３の所定値以上の場合、光ビームを光ディスクの内周方向に所定距離移動させるものである。

この構成によれば、フォーカスサーボリカバリの回数が所定値を越えたら光ビームを光ディスクの内周方向に所定距離移動させることにより、光ディスク上に発生するディフェクトによって高倍速で再生するときのフォーカスサーボ外れが発生し情報の読込が失敗する状況になっても、フォーカスサーボ外れが発生する半径位置を避けてよりフォーカスサーボが安定する内周側へ移動してサーボの再引込みを行えるので、さらにフォーカスサーボの安定が図れる光ディスク装置を提供することができるようになる。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、光ディスクの内周方向に所定距離移動させる処理の回数を計数する第２の計数手段を備え、制御手段は、第２の計数手段が計数する回数が第４の所定値以上の場合、光ディスクの回転倍速を低下させるものである。

この構成によれば、フォーカスサーボリカバリ処理においてフォーカスサーボリカバリ位置を所定の回数以上内周方向に移動したら回転倍速を制限することにより、内周側への移動が多く発生するときはフォーカスサーボの安定が保てないと判断し回転倍速を制限することができるので、フォーカスサーボ安定が図れる光ディスク装置を提供することができるようになる。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、制御手段は、光ディスクの半径位置に応じて、第２の所定値を可変設定することを特徴とするものである。

この構成によれば、光ディスクの半径位置に応じて回転倍速と最大サーボ残差から閾値を求めることにより、光ディスクの反りの影響や偏心などの光ディスクの半径によって再生条件が異なる光ディスクであってもフォーカスサーボの安定化を図ることができるので、フォーカスサーボが安定した光ディスク装置を提供できるようになる。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、制御手段は、光ディスクの半径位置の内周領域に近づく程、第２の所定値を高く可変設定するものである。

この構成によれば、光ディスクの半径位置の内周領域に近づく程、第２の所定値を高く可変設定することにより、光ディスクの内周側ＣＡＶ記録のように線速が低い内周側ではサーボの復帰が容易な位置ほど閾値を上げられるので、必要以上に回転倍速を制限しないようにすることができるようになる。

請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、制御手段は、光ディスクの回転倍速を低下させた回数を計数し、この回数が第５の所定値に達した場合、回転倍速の低下を禁止するものである。

この構成によれば、光ディスクの回転倍速を低下させた回数が所定値以下であれば回転倍速の低下を禁止することにより、回転倍速を制限することが少ないときは過度に回転倍速を低く制限しないようにすることができるので、サーボ安定可能なしかも高倍速な光ディスク装置を提供できるようになる。

請求項７記載の発明は、請求項５記載の発明において、制御手段は、光ビームの位置が光ディスクの所定の半径位置より内周側の場合、回転倍速の低下を禁止することを特徴とするものである。

この構成によれば、光ディスクの所定の半径位置より内周側のとき回転倍速の制限を解除することにより、光ディスクの内周側ＣＡＶ記録のように線速が低い内周側ではサーボの復帰が容易なので回転倍速を解除し、サーボの復帰が難しい外周側では回転倍速の制限を行うようにすることができ、必要以上に倍速の制限をせず、しかもサーボ安定が可能な最高倍速の光ディスク装置を提供できるようになる。

請求項８記載の発明は、光ディスクの回転速度を制御する駆動手段と、光ディスクの所定のトラックに光ビームを合わせた状態にするサーボ制御手段と、光ディスクからの反射光に基づいてトラッキング誤差信号を生成する生成手段と、トラッキング誤差信号によりトラックを横断する本数を計数する手段と、所定のトラックに光ビームを合わせた状態にしたとき、光ビームが前記トラック横断する本数が第６の所定値を越えたらトラックに光ビームを合わせた状態にする処理を一旦中断させ、トラックに光ビームを合わせる状態を再度行い、トラッキング誤差信号の振幅が第７の所定値を越えた場合、光ディスクの回転倍速を低下させるものである。

この構成によれば、トラック横断の本数が閾値を越えたら光ビームのトラックに光ビームを合わせた状態にする処理を中断して再開させる処理（トラッキングサーボリカバリ処理）をしたとき、トラッキング誤差信号が閾値を超えたら光ディスクの回転倍速を低下させることにより、トラッキング誤差信号レベルが閾値より大きいときはトラッキングサーボ外れが発生しやすいと判断して回転倍速を低下させることができるので、トラッキングサーボが安定した光ディスク装置を提供できるようになる。

請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、トラックに光ビームを合わせた状態にする処理を中断して再開させる処理（トラックッキングリカバリ処理）の中断回数を計数する計数手段を備え、制御手段は、中断回数が第８の所定値以上の場合、光ビームを光ディスクの内周方向に所定距離移動させることを特徴とするものである。

この構成によれば、光ディスク上に発生するディフェクトによって高倍速で再生するときのトラッキングサーボ外れが発生し情報の読込が失敗する状況になっても、トラッキングサーボ外れが発生する半径位置を避けてよりトラッキングサーボが安定する内周側へ移動してサーボの再引込みを行えるので、さらにトラッキングサーボ安定が図れる光ディスク装置を提供することができるようになる。

請求項１０記載の発明は、請求項８記載の発明において、光ディスクの内周方向に所定距離移動させる処理の回数を計数する第２の計数手段を備え、制御手段は、第２の計数手段が計数する回数が第４の所定値以上の場合、光ディスクの回転倍速を低下させることを特徴とするものである。

この構成によれば、トラッキングサーボリカバリ処理においてトラッキングサーボリカバリ位置を所定の回数以上内周方向に移動したら回転倍速を制限することにより、内周側への移動が多く発生するときはトラッキングサーボの安定が保てないと判断し回転倍速を制限することができるので、トラッキングサーボ安定が図れる光ディスク装置を提供することができるようになる。

請求項１１記載の発明は、請求項８記載の発明において、制御手段は、光ディスクの半径位置に応じて、第２の所定値を可変設定することを特徴とするものである。

この構成によれば、光ディスクの半径位置に応じて回転倍速と最大サーボ残差から閾値を求めることができ、光ディスクの反りの影響や偏心などの光ディスクの半径によって再生条件が異なる光ディスクであってもトラッキングサーボの安定化を図ることができるので、トラッキングサーボが安定した光ディスク装置を提供できるようになる。

請求項１２記載の発明は、請求項１１の発明において、制御手段は、光ディスクの半径位置の内周領域に近づく程、前記第２の所定値を高く可変設定することを特徴とするものである。

この構成によれば、光ディスクの半径位置の内周領域に近づく程、第２の所定値を高く可変設定することにより、光ディスクの内周側ＣＡＶ記録のように線速が低い内周側ではサーボの復帰が容易な位置ほど閾値を上げられるので、必要以上に回転倍速を制限しないようにすることができるようになる。

請求項１３記載の発明は、請求項８記載の発明において、制御手段は、光ディスクの回転倍速を低下させた回数を計数し、この回数が第５の所定値に達した場合、回転倍速の低下を禁止するものである。

この構成によれば、光ディスクの回転倍速を低下させた回数が所定値以下であれば回転倍速の低下を禁止することにより、回転倍速を制限することが少ないときは過度に回転倍速を低く制限しないようにすることができるので、トラッキングサーボ安定可能なしかも高倍速な光ディスク装置を提供できるようになる。

請求項１４記載の発明は、請求項１２記載の発明において、制御手段は、光ビームの位置が光ディスクの所定の半径位置より内周側の場合、回転倍速の低下を禁止するものである。

この構成によれば、光ディスクの所定の半径位置より内周側のとき回転倍速の制限を解除することにより、光ディスクの内周側ＣＡＶ記録のように線速が低い内周側ではトラッキングサーボの復帰が容易なので回転倍速を解除し、トラッキングサーボの復帰が難しい外周側では回転倍速の制限を行うようにすることができ、必要以上に倍速の制限をせず、しかもトラッキングサーボ安定が可能な最高倍速の光ディスク装置を提供できるようになる。

請求項１５記載の発明は、光ディスクの所定の記録面に光ビームの焦点を合わせた状態にし、光ディスクからの反射光を受光センサで受光し、受光センサが検出する反射光の光量が第１の所定値以下の場合、光ビームの焦点を合わせた状態にする処理を一旦中断させ、光ビームの焦点を合わせる処理を再度行い、フォーカス誤差信号の振幅が第２の所定値以上の場合、光ディスクの回転倍速を低下させるものである。

この方法によれば、光ビームの焦点を合わせた状態にする処理を中断して再開させる処理（フォーカスサーボリカバリ処理）をしたとき、フォーカス誤差信号が閾値を超えたら光ディスクの回転倍速を低下させることにより、フォーカス誤差信号レベルが閾値より大きいときはフォーカスサーボ外れが発生しやすいと判断して回転倍速を低下させることができるので、フォーカスサーボが安定させることができるようになる。

請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の発明において、光ビームの焦点を合わせた状態にする処理の中断回数を計数し、中断回数が第３の所定値以上の場合、光ビームを光ディスクの内周方向に所定距離移動させるものである。

この方法によれば、フォーカスサーボリカバリの回数が所定値を越えたら光ビームを光ディスクの内周方向に所定距離移動させることにより、光ディスク上に発生するディフェクトによって高倍速で再生するときのフォーカスサーボ外れが発生し情報の読込が失敗する状況になっても、フォーカスサーボ外れが発生する半径位置を避けてよりフォーカスサーボが安定する内周側へ移動してサーボの再引込みを行えるので、さらにフォーカスサーボの安定が図れる光ディスク装置を提供することができるようになる。

請求項１７記載の発明は、光ディスクの所定のトラックに光ビームを合わせた状態にし、トラックを前記光ビームが横断する本数を計数し、本数が第６の所定値を越えたらトラックに光ビームを合わせた状態にする処理を一旦中断させ、トラックに光ビームを合わせる状態を再度行い、トラッキング誤差信号の振幅が第７の所定値を越えた場合、光ディスクの回転倍速を低下させるものである。

この方法によれば、トラック横断の本数が閾値を越えたら光ビームのトラックに光ビームを合わせた状態にする処理を中断して再開させる処理（トラッキングサーボリカバリ処理）をしたとき、トラッキング誤差信号が閾値を超えたら光ディスクの回転倍速を低下させることにより、トラッキング誤差信号レベルが閾値より大きいときはトラッキングサーボ外れが発生しやすいと判断して回転倍速を低下させることができるので、トラッキングサーボが安定させることができるようになる。

請求項１８記載の発明は、請求項１７記載の発明において、光ビームをトラックに合わせた状態にする処理の中断回数を計数し、中断回数が第８の所定値以上の場合、光ビームを光ディスクの内周方向に所定距離移動させるものである。

この方法によれば、光ディスク上に発生するディフェクトによって高倍速で再生するときのトラッキングサーボ外れが発生し情報の読込が失敗する状況になっても、トラッキングサーボ外れが発生する半径位置を避けてよりトラッキングサーボが安定する内周側へ移動してサーボの再引込みを行えるので、さらにトラッキングサーボを安定させることができるようになる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照にしながら説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の斜視図であり、図２は、本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の外観図で、筐体の天部を除去した図である。

図１及び図２において光ディスク装置１には筐体２及びトレイ３があり図１、図２は筐体２からトレイ３を引き出した状態を示している。

筐体２は天部２ａと底部２ｂから構成されている。トレイ３には光ピックアップモジュール４が設けられている。光ピックアップモジュール４には光学系を構成した光ピックアップ５と光ディスクを回転させるスピンドルモータ４ａ及び制御回路を構成する回路基板４ｃが構成されている。

光ピックアップモジュール４に設けられた光ピックアップ５はスピンドルモータ４ａに対して近づいたり離れたりし、即ち光ディスクの半径方向に移動する。スピンドルモータ４ａには光ディスク装着部４ｂがあり装着部４ｂに装着された光ディスクを回転させる。

トレイ３の両側部にはレール部６があり、両側部共にレール７と光ディスク引き出し方向に摺動自在に嵌合している。また、レール７は筐体２の両側部内面に設けられたレールガイド８とも光ディスク引き出し方向に摺動自在に嵌合しており、トレイ３は筐体２に対し挿抜自在である。トレイ３は筐体２から所定の長さだけ引き出されると筐体２に対して係止する。このときトレイ３に設けられた光ディスク装着部４ｂに光ディスクを装着もしくは取り外すことが可能である。トレイ３には押出部１２が設けられており、排出（イジェクト）動作時に押出部１２が筐体２を押すことにより、トレイ３は筐体２から飛び出す。

光ディスク装置１は、光ディスクがＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷの高速タイプもしくはＤＶＤ等に対応しており、データ転送速度が速いもので、２０Ｍｂｐｓ以上のデータ転送速度を有するものである。

筐体２の底部２ｂには制御回路を備える回路基板９が設けられており、トレイ３には制御回路を備える回路基板４ｃが設けられている。回路基板９と回路基板４ｃとは、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣとも呼ぶ）１０で接続されており、このＦＰＣ１０によって回路基板９と回路基板４ｃとの電気的導通が図られる。

電力系としては、スピンドルモータ４ａや、光ピックアップモジュール４に設けられ光ピックアップ５を光ディスクの径方向に駆動するフィードモータ（図示せず）への電力供給及び光ピックアップ５に設けられたレーザ（図示せず）への電力供給が有り、信号としては、光ディスクから読み取りまたは光ディスクに書き込むデータの信号や、スピンドルモータ４ａ、フィードモータ、レーザを制御する信号がある。

図３は、本発明の実施の形態に係る光ディスク装置のブロック図である。

図３において、１１１はパーソナルコンピュータ、１は光ディスク装置、１５はインターフェースケーブル、２０はインターフェース、１１は光ディスク、４は光ピックアップモジュール、５は光ピックアップ、４ａはスピンドルモータ、２０４はフィードモータ、２０５はアクチュエータ、３１は対物レンズ、２０７はレーザ発光手段であるレーザ、２０８は反射光受光手段である受光センサ、２０９はキャリッジ、２１１はフロントエンドプロセッサ（ＦＥＰ）、２１２は光ディスクコントローラ（ＯＤＣ）、２１３はＣＰＵ、２１４はアクチュエータドライバ、２１５はスピンドルモータドライバ、２１６はフィードモータドライバ、２１７はコントローラ部、２１８はサーボ制御部、２２０は記憶手段、２２１はサーボ外れ検出部、２２２はサーボ残差検出部、２２３は外部記憶手段である。

パーソナルコンピュータ１１１と光ディスク装置１はインターフェースケーブル１５で接続され、インターフェース２０を介して光ディスク１１に記録されたデータをパーソナルコンピュータ１１１に出力したり、パーソナルコンピュータ１１１のデータを光ディスク１１に出力する。

パーソナルコンピュータ１１１とインターフェース２０で接続された光ディスク装置１は、パーソナルコンピュータ１１１からの制御コマンドたとえばＡＴＡＰＩパケットコマンドに応答し、光ディスク１１の情報を読み込んだり、光ディスク１１に情報を記録したりする。インターフェース２０は、ＳＣＳＩインターフェースやＩＤＥインターフェース等である。

光ピックアップ手段である光ピックアップモジュール４はレーザ２０７を有し、光ディスク１１に対してデータの記録及び光ディスク１１に記録された情報の再生のときにレーザ光を発光して光ディスク１１に照射し記録及び再生を行う。また、スピンドルモータ４ａは、スピンドルモータドライバ２１５で駆動されて光ディスク１１の回転駆動を行う。

光ピックアップモジュール４はキャリッジ２０９が備えられ、フィードモータドライバ２１６によって光ピックアップモジュール４の移動手段であるフィードモータ２０４を駆動し、光ピックアップモジュール４をスピンドルモータ４ａに近づいたり離れたりするように、即ち光ディスク１１の半径方向に往復移動させる。

光ディスク１１からのレーザ光の反射光は、受光センサ２０８で受光されてフロントエンドプロセッサ（ＦＥＰ）２１１でフォーカス誤差信号（ＦＥ）信号やトラッキング誤差信号（ＴＥ）信号などが生成される。

光ディスクコントローラ（ＯＤＣ）２１２は、ＦＥＰ２１１から送られてきたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（図示せず）、Ａ／Ｄ変換器で変換されたデジタル信号を一時的に記憶する記憶手段２２０、Ａ／Ｄ変換されたデジタル信号を所定の方法で演算するＣＰＵ２１３を備えている。そして、コントローラ２１７の指令で各種パラメータの設定やシーケンス制御をフレキシブルに行うことができる。またＣＰＵ２１３は、カウンタ機能を備えており、光ディスク１１の回転倍速を低下させた回数を計数したり、光ピックアップ５が光ディスク１１の内周方向に所定距離移動する回数を計数したり、その他の処理回数を計数する。計数した回数は、外部記憶手段２２３に記憶される。

また、ＯＤＣ２１２は、光ピックアップ５に搭載されている対物レンズ３１をフォーカス／トラッキング方向に移動させる制御、キャリッジ２０９を光ディスク１１の半径方向に移動させるフィード制御、スピンドルモータ４ａの回転制御等を行う。

また、ＯＤＣ２１２には、ＦＥＰ２１１からのＦＥ信号やＴＥ信号等の信号をもとにサーボ外れが発生したかどうかの検出を行うＦＥ／ＴＥサーボ外れ検出部２２１、ＦＥＰ２１１からのＦＥ信号やＴＥ信号の信号等をもとにＦＥ／ＴＥサーボ残差検出部を備えている。

ＯＤＣ２１２は光ディスク１１の情報を高倍速で再生しているときに、光ディスク１１にディフェクト等の外乱によりサーボ外れが発生し光ディスク１１の所定のアドレスを探索するシークができなくなって情報の読込ができなくなることを防止するため、リアルタイムに再生倍速の必要性を判断して倍速の設定を行う構成としている。

これにより、ディフェクト等の存在領域に依存することなく、常にサーボが安定可能な最高倍速を提供することができるようになる。

図４は、本発明の実施の形態に係わるフォーカスサーボ外れ検出に関する説明図である。

図４（ａ）、図４（ｂ）は、対物レンズ３１を光ディスク１１の遠いところから光ディスク１１に近づけていくときのフォーカスエラー信号（ＦＥ信号）の波形を示した図である。

図４（ｂ）に示すようにアクチュエータ２０５の駆動電圧をかけて、対物レンズ３１を光ディスク１１の遠いところから光ディスク１１に近づけていくと、図４（ａ）に示すように最大値ＦＥｍａｘまでＦＥ値が大きくなり、最大値ＦＥｍａｘを越えると、ＦＥ値は減少し０点（ＦＯ点）を過ぎて最小値ＦＥｍｉｎまで小さくなり、この最小値ＦＥｍｉｎを過ぎるとＦＥ値は０値まで大きくなるＳ字曲線となる。

また、図４（ｃ）は、光ディスク１１からの反射光をもとに受光センサ２０８で受光した光量の総和（ＡＳ）の信号を示している。このＡＳ信号は光ディスク１１の記録面に焦点があったとき最大値を示しており、このＡＳ信号のピーク位置を検出してサーボ引込みを行い、この位置保持するようにサーボ制御部２１８で制御する。

このサーボ引込み位置ＦＯでのサーボ引き込み後サーボ制御を行ってＡＳ信号を一定範囲に追従させて、常に対物レンズ３１と光ディスク１１の距離を維持するようにしている。

サーボ制御を行っているときに光ディスク１１にディフェクト等がありサーボが外れると、このサーボ外れに対応してすぐにリカバリができる構成としている。

図４（ｄ）及び図４（ｅ）によってサーボ外れのリカバリに関して説明する。

図４（ｅ）に示すように、ＡＳ信号のピーク位置を求めてフォーカス引込みを行いフォーカスサーボ制御をオンし、ＡＳ信号レベルを監視してＡＳ信号がピークレベルになるようにフォーカスサーボ制御する。このＡＳ信号を監視し、外乱などの要因によってＡＳ信号が閾値Ａより小さくなるとフォーカスサーボ外れが発生したと判断して、一時フォーカスサーボ制御をオフし、再度フォーカスサーボの引込みを行う。このときフォーカスサーボリカバリ（復帰）処理をするのにＡＳ信号のピークによって行う。

フォーカスサーボリカバリに成功すると、今度はＦＥ信号を所定時間監視して、ＦＥ信号のピークレベル（サーボ残差）が閾値Ｂ１または閾値Ｂ２を越えたら後に述べるように光ディスク１１の回転倍速を低下させる。または、ＦＥ信号の振幅値が所定値Ｂ３を超えたら光ディスク１１の回転倍速を低下させる。

図５は、本発明の実施の形態に係わるトラッキングサーボ外れ検出に関する説明図である。

光ディスク１１に記録された情報を再生するとき、光ディスク１１の所定のトラックに追従するようにトラッキングサーボの制御をかける。

このトラッキングサーボ制御がかかっているときに光ディスク１１上のディフェクト（面振れ／傷等）や、外的振動（外乱）等によりトラッキングサーボが外れると、トラッキングエラー信号（ＴＥ信号）が検出される。

図５（ａ）に示すようにトラッキングオフの状態からトラキングサーボ引込みを行いサーボオンを行うと、図５（ａ）に示すようにサーボ目標値に追従するように制御される。

このとき外乱等によってトラッキングサーボが外れると、サーボオフ領域と同等の振幅のＴＥ信号が現れる。このトラッキングサーボが外れたときのＴＥ信号をコンパレータなどで図５（ｂ）に示すパルスにしてこのパルスの数を計数する。カウントした数が所定値を超えるとサーボが外れたとして、一時トラッキングサーボをオフとし、再度トラッキングサーボを引き込んでトラッキングサーボ制御をかけるのトラッキングサーボリカバリ処理を行う。

トラッキングサーボのリカバリ処理を行った後、再度サーボリカバリに成功すると、今度はＴＥ信号を所定時間監視して、トラッキングサーボオンでのＴＥ信号のレベル（サーボ残差）が閾値Ｃ１または閾値Ｃ２を越えたら後に述べるように光ディスク１１の回転倍速を低下させる。または、ＴＥ信号の振幅値が所定値Ｃ３を超えたら光ディスク１１の回転倍速を低下させる。

図６は、本発明の実施の形態に係わるサーボ残差検出に関する説明図である。

図６（ａ）はサーボ残差検出部２２２のブロック図、図６（ｂ）はＦＥＰ２１１で生成されたＦＥ／ＴＥ信号波形、図６（ｃ）はＦＥ／ＴＥ信号モニタ部の信号波形である。

前述のようにサーボリカバリ処理が成功したらサーボ残差検出部２２２が駆動されサーボ残差が測定される。

図６（ａ）に示すように、サーボ残差検出の検出命令が発生した時にスイッチＡがＯＮされる。スイッチＡは、予め設定された測定時間ＯＮされる。入力されたＦＥＰからの信号であるＦＥ信号やＴＥ信号は、予め設定された倍率（ゲイン）設定により、ＦＥ残差振幅を設定される。そしてローパスフィルタ（ＬＰＦ）より、サーボ帯域外の傷やノイズに過反応しないように信号を帯域制限される。

最適化されたＴＥ信号やＦＥ信号はその信号の出力レベルをモニタしながら、ＦＥ信号またはＴＥ信号のサーボ残差の最大値及び最小値をスイッチＢ及びＣを切り替えて取得する。以上の動作により、サーボ残差（ＦＥサーボ残差又はＴＥサーボ残差）の最大値Ｘ及びサーボ残差の最小値Ｙを取得する。

図６（ｃ）に示すように、求めたサーボ残差の最大値がサーボ残差閾値１より大きいとき、または求めたサーボ残差の最小値がサーボ残差閾値２より小さいとき、またはサーボ残差の最大値とサーボ残差の最小値よりサーボ残差の振幅値を加算器で加算して求めたサーボ残差の振幅値とサーボ残差閾値３を越えたら回転倍速の制限を行う。この設定する閾値は、光ディスク１１の半径位置に応じて、回転速度と最大残差から閾値を設定するとよい。これにより、サーボリカバリ処理をしたあとで、サーボ残差が閾値より大きいときは、サーボ外れが発生しやすいと判断できるので、回転倍速を低くして、サーボ外れが発生しにくい回転倍速に設定し、サーボの安定が図れる。

次に倍速制限の処理手順について、フローチャートを参照しながら説明する。

図７は、本発明の実施の形態に係わる倍速制御処理手順を示すフローチャートである。

図７において処理が開始されると（Ｓ１０１）、トラッキングサーボまたはフォーカスサーボを監視する信号を取得し（Ｓ１０２）、トラッキングサーボまたはフォーカスサーボを監視する信号が閾値を越えたかどうか判別し（Ｓ１０３）、トラッキングサーボまたはフォーカスサーボを監視する信号が閾値を越えないときは、（Ｓ１０２）に戻る。

トラッキングサーボまたはフォーカスサーボを監視する信号が閾値を越えると、サーボリカバリ（サーボ復帰とも呼ぶ）処理ルーチンを実行し（Ｓ１０４）、サーボ復帰が成功したかどうか判別し（Ｓ１０５）、サーボ復帰に成功しなかったら終了処理を行う（Ｓ１１３）。

サーボ復帰に成功したら（Ｓ１０５）、所定のアドレスを探索するシーク処理を実行し（Ｓ１０６）、シーク処理が成功したか否かを判断し（Ｓ１０７）、シークにエラーがあれば終了処理を行う（Ｓ１１３）。

シーク処理に成功したら、サーボ復帰処理で光ディスク１１の内周方向へ移動するトラバース（Ｔｒｖｓ）移動が所定回数以上発生したかどうか判別し（Ｓ１０８）、所定回数以上Ｔｒｖｓ移動が発生したら倍速制限処理を行う（Ｓ１１１）。所定回数以上Ｔｒｖｓ移動が発生しなかったら、Ｔｒｖｓ移動がサーボがかかっている状態でのサーボ目標値とトラッキングエラー信号（またはフォーカスサーボ信号）との差分であるサーボ残差値を検出するサーボ残差検出処理ルーチンを実行し（Ｓ１０９）、サーボ残差値が設定値より大きいかどうか判別し（Ｓ１１０）、サーボ残差値が設定値以下であれば処理を終了する（Ｓ１１２）。

サーボ残差値が設定値より大きいときは（Ｓ１１０）、光ディスク１１の回転数を下げる倍速制限処理を実行し（Ｓ１１１）、処理を終了する（Ｓ１１２）。

これにより、サーボ外れの発生を低減できることにより、サーボの安定が可能であるので、光ディスク１１からのデータの読込に失敗することがない光ディスク装置を提供できるようになる。

図８は、本発明の実施の形態に係わるサーボ復帰処理手順を示すフローチャートである。

図８において、サーボ復帰処理が開始されると（Ｓ２０１）、サーボ外れを起こした光ディスク１１の半径位置情報を取得し（Ｓ２０２）、サーボ外れのステータスを確認する（Ｓ２０３）。

サーボ外れを生じたのはフォーカスサーボが外れたかトラッキングサーボが外れたかを判別し（Ｓ２０４）、フォーカスサーボが外れたときはフォーカスサーボをオフにしてフォーカスサーボパラメータを設定し（Ｓ２０５）、トラッキングサーボが外れたときはトラッキングサーボをオフにしてトラキングサーボパラメータを設定する（Ｓ２０６）。

そして外れたサーボのサーボ再引込み処理を行い（Ｓ２０７）、サーボ引込みに成功したら処理を終了する（Ｓ２１５）。

サーボ引込みに成功しなかったら（Ｓ２０８）、サーボ再引込みリトライカウンタを更新し（Ｓ２０９）、サーボ引込みリトライ回数が所定値を越えたかどうかを判別し（Ｓ２１０）、サーボ引込みリトライ回数が所定値を越えたら（Ｓ２１０）、ＴＲＶＳ移動が可能か否かを判断し（Ｓ２１１）、ｔｒｖｓ移動が可能であれば光ディスク１１の内周側へ所定量（例えば１０ｍｍ）移動し（Ｓ２１２）。ＴＲＶＳ移動カウンタを更新し（Ｓ２１４）へ戻り処理を続ける。

内周限界位置あり移動できないと判断したら（Ｓ２１１）、移動限界フラグを立てて（Ｓ２１３）、処理を終了する（Ｓ２１５）。

図９は、本発明の実施の形態に係わるサーボ残差検出処理手順を示すフローチャートである。

図９に示すように、サーボ残差処理が開始されると（Ｓ３０１）、サーボ外れを起こした光ディスク１１の半径位置情報を取得し（Ｓ３０２）、サーボ外れのステータスを確認する（Ｓ３０３）。そしてサーボ外れを生じたのはフォーカスサーボが外れたかトラッキングサーボが外れたかを判別し（Ｓ３０４）、フォーカスサーボ外れのときはフォーカス残差検出用パラメータを設定し（Ｓ３０５）、トラッキングサーボが外れのときはトラッキング残差検出用パラメータを設定する（Ｓ３０６）。

入力されたＦＥＰからの信号であるＦＥ信号やＴＥ信号は、予め設定された倍率（ゲイン）設定により、ＦＥ残差振幅、ＴＥ残差振幅を設定される（Ｓ３０７）。サーボ帯域外の傷やノイズに過反応しないようにＦＥ信号／ＴＥ信号を帯域制限設定し信号をモニタされる（Ｓ３０８）。最適化されたＴＥ信号やＦＥ信号はその信号の出力レベルをモニタしながら、ＦＥ信号またはＴＥ信号のサーボ残差の最大値を検出し（Ｓ３０９）、次にサーボ残差の最小値検出する（Ｓ３１０）。検出したサーボ残差の最大値と検出したサーボ残差の最小値からサーボ残差の振幅値を求め（Ｓ３１１）、所定の時間検出したかどうかを判別し（Ｓ３１２）、所定の時間検出していなければ（Ｓ３０８）に戻り処理を続ける。

所定の時間サーボ残差の振幅値を検出したら、サーボ残差の最大値、サーボ残差の最小値、サーボ残差振幅値を格納し（Ｓ３１３）、残差検出処理の処理を終了する（Ｓ３１４）。

図１０は、本発明の実施の形態に係わる倍速制限処理手順を示すフローチャートである。

倍速制限処理が開始されると（Ｓ４０１）、倍速制限モードを設定し（Ｓ４０２）、光ディスク１１の回転の倍速を一段階制限し（Ｓ４０３）、倍速変更に成功したか否か判別し（Ｓ４０４）、成功したら倍速制限実施カウンタを更新する（Ｓ４０６）。

そして倍速制限カウンタが設定値より少いかどうか判別し（Ｓ４０７）、少なければ倍速制限解除監視を実施し（Ｓ４０８）、処理を終了する（Ｓ４０９）。これにより倍速制限回数が少ないときにのみ倍速制限を解除することができる。

倍速変更に成功しないときは終了処理を行う（Ｓ４０５）。

図１１は、本発明の実施の形態に係わるシーク処理手順を示すフローチャートである。

図１１において、処理が開始されると（Ｓ５０１）、目標のアドレスを検索（シーク）するシーク処理を行い（Ｓ５０２）、シーク処理に成功したか否かを判別し（Ｓ５０３）、シーク処理に成功しなかったらシークリトライカウンタを更新し（Ｓ５０６）、シークリトライカウンタが設定値より大きいかどうか判別し（Ｓ５０７）、シークリトライカウンタが設定値より大きくなければ（Ｓ５０２）の戻って処理を続ける。シークリトライカウウンタが設定値より大きければ、エラーとして処理を終了する（Ｓ５０５）。

シーク処理に成功したら（Ｓ５０３）、倍速制限解除確認処理を行い（Ｓ５０４）、処理を終了する（Ｓ５０５）。

図１２は、本発明の実施の形態に係わる倍速制限解除確認処理を示すフローチャートである。

図１２において、倍速制限解除確認処理が開始されると（Ｓ６０１）、倍速制限解除監視中かどうか判別し（Ｓ６０２）、倍速制限解除監視中でなければ処理を終了する（Ｓ６０７）。倍速制限解除監視中であれば、光ディスク１１の半径位置を取得し（Ｓ６０３）、半径位置が４０ｍｍより内側か否かを判別し（Ｓ６０４）、半径位置が４０ｍｍより内側出なければ処理を終了する（Ｓ６０７）。半径位置が４０ｍｍより内側であればその半径位置がサーボリカバリ半径位置より所定値（例えば１０ｍｍ）以上内側かどうか判別し（Ｓ６０５）、所定値以上内側でなければ処理を終了する（Ｓ６０７）。所定値（例えば１０ｍｍ）以上内側であれば倍速制限を解除する（Ｓ６０６）。

図１３は、本発明の実施の形態に係わる倍速制限解除手順の処理を示すフローチャートである。

図１３において、倍速制限制御処理が開始されると（Ｓ７０１）、サーボ要因による制限中の倍速を解除し（Ｓ７０２）、倍速を変更し（Ｓ７０３）、処理を終了する（Ｓ７０４）。

本発明にかかる光ディスク装置及びその制御方法は、光ディスクにディフェクトが存在しても、そのディフェクトの存在領域に依存することなく常に安定したサーボを行うことができるので、高倍速で再生する光ディスク装置に有用である。

本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の斜視図 本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の外観図 本発明の実施の形態に係る光ディスク装置のブロック図 本発明の実施の形態に係わるフォーカスサーボ外れ検出に関する説明図 本発明の実施の形態に係わるトラッキングサーボ外れ検出に関する説明図 本発明の実施の形態に係わるサーボ残差検出に関する説明図 本発明の実施の形態に係わる倍速制御処理手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態に係わるサーボ復帰処理手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態に係わるサーボ残差検出処理手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態に係わる倍速制限処理手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態に係わるシーク処理手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態に係わる倍速制限解除確認処理を示すフローチャート 本発明の実施の形態に係わる倍速制限解除手順の処理を示すフローチャート

符号の説明

１ 光ディスク装置
２ 筐体
３ トレイ
４ 光ピックアップモジュール
４ａ スピンドルモータ
４ｂ 光ディスク装着部
５ 光ピックアップ
９ 回路基板
１０ ＦＰＣ
１１ 光ディスク
３１ 対物レンズ
１１１ パーソナルコンピュータ
２０５ フォーカス駆動手段
２０７ レーザ
２０８ 受光センサ
２１４ フォーカス制御手段
２１７ レーザ制御手段
２２２ サーボ残差検出部
２２３ フォーカス誤差監視手段

Claims (18)

1. 光ディスクの回転速度を制御する駆動手段と、
   前記光ディスクの記録面に光ビームの焦点を合わせた状態にするサーボ制御手段と、
   前記光ディスクからの反射光を検出する受信センサと、
   前記光ディスクからの反射光に基づいてフォーカス誤差信号を生成する生成手段と、
   前記受光センサが検出する反射光の光量が第１の所定値以下の場合、前記光ビームの焦点を合わせた状態にする処理を一旦中断させ、前記光ビームの焦点を合わせる処理を再度行い、前記フォーカス誤差信号の振幅が第２の所定値以上の場合、前記光ディスクの回転倍速を低下させる制御手段と、
   を備えた光ディスク装置。
2. 前記光ビームの焦点を合わせた状態にする処理の中断回数を計数する計数手段を備え、
   前記制御手段は、前記中断回数が第３の所定値以上の場合、前記光ビームを前記光ディスクの内周方向に所定距離移動させることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
3. 前記光ディスクの内周方向に所定距離移動させる処理の回数を計数する第２の計数手段を備え、
   前記制御手段は、前記第２の計数手段が計数する回数が第４の所定値以上の場合、前記光ディスクの回転倍速を低下させることを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
4. 前記制御手段は、前記光ディスクの半径位置に応じて、前記第２の所定値を可変設定することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
5. 前記制御手段は、前記光ディスクの半径位置の内周領域に近づく程、前記第２の所定値を高く可変設定することを特徴とする請求項４記載の光ディスク装置。
6. 前記制御手段は、前記光ディスクの回転倍速を低下させた回数を計数し、この回数が第５の所定値に達した場合、前記回転倍速の低下を禁止することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
7. 前記制御手段は、前記光ビームの位置が前記光ディスクの所定の半径位置より内周側の場合、前記回転倍速の低下を禁止することを特徴とする請求項５記載の光ディスク装置。
8. 光ディスクの回転速度を制御する駆動手段と、
   前記光ディスクの所定のトラックに光ビーム合わせた状態にするサーボ制御手段と、
   前記光ディスクからの反射光に基づいてトラッキング誤差信号を生成する生成手段と、
   前記トラッキング誤差信号により前記光ビームが前記トラックを横断する本数を計数し、計数値が第６の所定値以上の場合、前記トラックに光ビームを合わせた状態にする処理を一旦中断させ、前記トラックに光ビームを合わせる状態を再度行い、前記トラッキング誤差信号の振幅が第７の所定値を越えた場合、前記光ディスクの回転倍速を低下させる制御手段と、
   を備えた光ディスク装置。
9. 前記トラックに光ビームを合わせた状態にする処理の中断回数を計数する計数手段を備え、
   前記制御手段は、前記中断回数が第８の所定値以上の場合、前記光ビームを前記光ディスクの内周方向に所定距離移動させることを特徴とする請求項８記載の光ディスク装置。
10. 前記光ディスクの内周方向に所定距離移動させる処理の回数を計数する第２の計数手段を備え、
    前記制御手段は、前記第２の計数手段が計数する回数が第４の所定値以上の場合、前記光ディスクの回転倍速を低下させることを特徴とする請求項８記載の光ディスク装置。
11. 前記制御手段は、前記光ディスクの半径位置に応じて、前記第２の所定値を可変設定することを特徴とする請求項８記載の光ディスク装置。
12. 前記制御手段は、前記光ディスクの半径位置の内周領域に近づく程、前記第２の所定値を高く可変設定することを特徴とする請求項１１記載の光ディスク装置。
13. 前記制御手段は、前記光ディスクの回転倍速を低下させた回数を計数し、前記回数が第５の所定値に達した場合、前記回転倍速の低下を禁止することを特徴とする請求項８記載の光ディスク装置。
14. 前記制御手段は、前記光ビームの位置が前記光ディスクの所定の半径位置より内周側の場合、前記回転倍速の低下を禁止することを特徴とする請求項１２記載の光ディスク装置。
15. 光ディスクの所定の記録面に光ビームの焦点を合わせた状態にし、
    光ディスクからの反射光を受光センサで受光し、
    前記受光センサが検出する反射光の光量が第１の所定値以下の場合、前記光ビームの焦点を合わせた状態にする処理を一旦中断させ、前記光ビームの焦点を合わせる処理を再度行い、前記フォーカス誤差信号の振幅が第２の所定値以上の場合、前記光ディスクの回転倍速を低下させることを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
16. 前記光ビームの焦点を合わせた状態にする処理の中断回数を計数し、
    前記中断回数が第３の所定値以上の場合、前記光ビームを前記光ディスクの内周方向に所定距離移動させることを特徴とする請求項１５の光ディスク装置の制御方法。
17. 光ディスクの所定のトラックに光ビームを合わせた状態にし、
    前記トラックを前記光ビームが横断する本数を計数し、
    前記本数が第６の所定値を越えたら前記トラックに光ビームを合わせた状態にする処理を一旦中断させ、前記トラックに光ビームを合わせる状態を再度行い、前記トラッキング誤差信号の振幅が第７の所定値を越えた場合、前記光ディスクの回転倍速を低下させることを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
18. 前記光ビームをトラックに合わせた状態にする処理の中断回数を計数し、
    前記中断回数が第８の所定値以上の場合、前記光ビームを前記光ディスクの内周方向に所定距離移動させることを特徴とする請求項１７記載の光ディスク装置の制御方法。

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