JP2009259305A - 集積回路、光ディスク装置、及び信号処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ディスク装置のアクセス時間や起動時間を短くする。
【解決手段】トラッキング制御開始前に、オフセット量取得部１０３が、トラッキングエラー信号Ｓ１１の振幅の中心値と所定の基準値との差をオフセット量Ｓ１２として取得するオフセット量取得動作を行う。トラッキング制御開始と同時に、オフセット量減衰部１０４が、オフセット量取得動作で取得されたオフセット量Ｓ１２を減衰させて減衰オフセット量Ｓ１３を取得する減衰動作を開始するとともに、オブザーバ１０５が、トラッキング駆動信号Ｓ１６に基づいてオフセット量を推定して推定オフセット量Ｓ１４を取得する推定動作を０を初期値として開始する。補正部１０６は、減衰動作により取得した減衰オフセット量Ｓ１３及び推定動作により取得した推定オフセット量Ｓ１４により、トラッキングエラー信号Ｓ１１を補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、トラッキング制御を行う集積回路、光ディスク装置、及び信号処理方法に関するものである。

特許文献１に記載された光ディスク装置は、通常モードにおいて、トラッキング制御回路の出力に基づいて対物レンズの位置ずれ量をオブザーバにより推定する推定動作を行い、推定した位置ずれ量に基づくオフセット加算量（以下、「推定動作に基づくオフセット加算量」と呼ぶ）の加算によってトラッキングエラー信号を補正する。この光ディスク装置がトラッキング制御開始と同時に上記通常モードの動作を開始すると、過渡的に制御ループが不安定となり、安定するまで記録や再生を開始できないという問題が生じる。そこで、上記光ディスク装置は、トラッキング制御開始前に、オフセット検出回路によりトラッキングエラー信号に基づいてオフセット量を取得するオフセット量取得動作を行い、トラッキング制御の開始から所定期間、オフセット量取得動作により取得したオフセット量に基づいてオフセット加算量（以下、「オフセット量取得動作に基づくオフセット加算量」と呼ぶ）を算出し、このオフセット加算量の加算によってトラッキングエラー信号を補正する。そして、所定期間経過後に通常モードの動作を開始する。
特開２０００−２５１２８９号公報

しかしながら、上記特許文献１の光ディスク装置では、オブザーバにより推定した位置ずれ量やオフセット検出回路により取得したオフセット量に誤差が生じることにより、推定動作に基づくオフセット加算量と、オフセット量取得動作に基づくオフセット加算量との間にずれが生じる場合がある。これらオフセット加算量のずれが大きくなると、補正後のトラッキングエラー信号が通常モード開始時に急激に変動し、トラッキング制御が不安定になってしまう。その結果、トラッキング制御が安定するまで記録や再生を開始できず、アクセス時間や起動時間が長くなってしまう。

本発明は、上記の点に鑑み、光ディスク装置のアクセス時間や起動時間を短くすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、光ディスク装置において、光ピックアップに設けられた対物レンズの移動量を示すトラッキング駆動信号をトラッキングエラー信号に基づいて生成し、該トラッキング駆動信号に応じて前記対物レンズを移動させるトラッキング制御を行う信号処理であって、前記トラッキング制御開始前に、前記トラッキングエラー信号の振幅の中心値と所定の基準値との差をオフセット量として取得するオフセット量取得動作を行い、前記トラッキング制御開始以降に、前記オフセット量取得動作で取得したオフセット量をオフセット量減衰部によって減衰させて減衰オフセット量として取得する減衰動作を開始するとともに、前記トラッキング駆動信号に基づいて前記オフセット量をオブザーバによって推定して推定オフセット量を取得する推定動作を０を初期値として開始し、前記減衰動作により取得した減衰オフセット量及び前記推定動作により取得した推定オフセット量とによって、前記トラッキングエラー信号を補正することを特徴とする。

これにより、減衰動作により次第に小さくなる減衰オフセット量と推定動作により０から次第に大きくなる推定オフセット量とによりトラッキングエラー信号が補正されるので、トラッキングエラー信号の補正に用いるオフセット量が、オフセット量取得動作により取得したオフセット量から、オブザーバによる推定動作により取得した推定オフセット量に徐々に移行する。したがって、オフセット量取得動作により取得したオフセット量と推定動作により取得した推定オフセット量との間にずれが生じても、補正後のトラッキングエラー信号が滑らかに変動する。したがって、トラッキング制御が不安定になることが防止され、トラッキング制御を安定させるための待ち時間が生じにくくなり、アクセス時間や起動時間が短くなる。

本発明により、補正後のトラッキングエラー信号が滑らかに変動するので、トラッキング制御が不安定になることが防止され、トラッキング制御を安定させるための待ち時間が生じにくくなり、アクセス時間や起動時間が短くなる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

本発明の実施形態に係る光ディスク装置は、図１に示すように、光ピックアップ１０１、トラッキングエラー信号生成部１０２、オフセット量取得部１０３、オフセット量減衰部１０４、オブザーバ１０５、補正部１０６、トラッキング制御部１０７、及びシステムコントローラ１０８を備え、光ディスク２００に対してデータの記録再生を行う。また、トラッキングエラー信号生成部１０２、オフセット量取得部１０３、オフセット量減衰部１０４、オブザーバ１０５、補正部１０６、トラッキング制御部１０７、及びシステムコントローラ１０８は集積回路１０９によって構成されている。集積回路１０９は、１チップで構成されてもよいし、複数のチップで構成されてもよい。

光ピックアップ１０１は、光ディスク２００にレーザー光を照射し、反射光を受光する。光ピックアップ１０１は対物レンズを備え、トラッキング制御部１０７によって生成されるトラッキング駆動信号（後で詳述する）に応じて上記対物レンズを移動させることにより、レーザー光の照射位置を移動させる。また、光ピックアップ１０１では、光ディスク２００からの反射光が上記対物レンズ及びビームスプリッタを経て２分割ＰＤに入射し、この２分割ＰＤが、各受光面での受光量に応じた電圧を出力する。

トラッキングエラー信号生成部１０２は、光ピックアップ１０１の２分割ＰＤによって出力された電圧に基づいて、光ビームの目標照射位置であるトラック中心と光ビームの実際の照射位置との半径方向の物理的な距離を示すトラッキングエラー信号Ｓ１１を生成する。

オフセット量取得部１０３は、トラッキングエラー信号生成部１０２によって生成されたトラッキングエラー信号Ｓ１１の振幅の中心値と所定の基準値（例えば、０）との差をオフセット量Ｓ１２として取得する。

オフセット量減衰部１０４は、オフセット量取得部１０３によって取得されたオフセット量Ｓ１２を保持し、該オフセット量Ｓ１２を減衰させて減衰オフセット量Ｓ１３を取得する。

オブザーバ１０５は、トラッキング制御部１０７によって出力されたトラッキング駆動信号Ｓ１６（後で詳述する）に基づいて、トラッキングエラー信号生成部１０２によって生成されたトラッキングエラー信号Ｓ１１の振幅の中心値と所定の基準値との差であるオフセット量を推定し、推定結果を推定オフセット量Ｓ１４として取得する。

ここで、オフセット量減衰部１０４のゲイン（減衰オフセット量Ｓ１３のオフセット量Ｓ１２に対する比率）の所定倍とオブザーバ１０５のゲイン（推定オフセット量Ｓ１４のトラッキング駆動信号Ｓ１６に対する比率）とは、周波数特性が互いに同じになっている。オフセット量減衰部１０４のゲインの所定倍の周波数特性とオブザーバ１０５のゲインの周波数特性とは、図２に実線で示すようなグラフで表される。

補正部１０６は、オフセット量減衰部１０４によって取得された減衰オフセット量Ｓ１３及びオブザーバ１０５によって推定された推定オフセット量Ｓ１４の合計を減算することにより、トラッキングエラー信号生成部１０２によって生成されたトラッキングエラー信号Ｓ１１を補正し、補正後トラッキングエラー信号Ｓ１５として出力する。より詳しくは、補正部１０６は、トラッキングエラー信号Ｓ１１から、オブザーバ１０５によって推定された推定オフセット量Ｓ１４を減算して減算結果を出力する減算器１０６ａと、減算器１０６ａの出力から、オフセット量減衰部１０４によって取得された減衰オフセット量Ｓ１３を減算する減算器１０６ｂとを有している。

トラッキング制御部１０７は、補正部１０６によって出力された補正後トラッキングエラー信号Ｓ１５に基づいて、光ピックアップ１０１の対物レンズの移動量を示すトラッキング駆動信号Ｓ１６を生成する。

システムコントローラ１０８は、オフセット量取得部１０３、オフセット量減衰部１０４、オブザーバ１０５、及びトラッキング制御部１０７を制御する。詳しくは、システムコントローラ１０８は、トラッキング制御開始直前に、オフセット量取得部１０３にオフセット量Ｓ１２を取得させ、取得されたオフセット量Ｓ１２をオフセット量減衰部１０４に保持させる。また、トラッキング制御開始と同時に、オフセット量減衰部１０４に、保持したオフセット量Ｓ１２に対する減衰動作を開始させるとともに、オブザーバ１０５に、推定オフセット量Ｓ１４の推定動作を開始させる。

ここで、上記のように構成された光ディスク装置のトラッキング制御開始時における動作について図３を参照して説明する。

トラッキング制御開始前においては、トラッキング駆動値は０であり、トラッキングエラー信号の振幅の中心が０からずれた状態になっている。そして、トラッキング制御開始直前のＴ１で、オフセット量取得部１０３がシステムコントローラ１０８による制御に応じてオフセット量Ｓ１２を取得する。そして、オフセット量減衰部１０４が、取得されたオフセット量Ｓ１２を保持し、補正部１０６の減算器１０６ｂにおいて、オフセット量減衰部１０４に保持されたオフセット量Ｓ１２分の減算が行われる。

そして、その直後のＴ２で、システムコントローラ１０８がトラッキング制御部１０７にトラッキング駆動信号Ｓ１６の生成動作を開始させることにより、トラッキング制御が開始される。また、このトラッキング制御の開始と同時に、オフセット量減衰部１０４が、トラッキング制御開始直前にオフセット量取得部１０３で取得されたオフセット量Ｓ１２を減衰させる減衰動作を開始するとともに、オブザーバ１０５が、トラッキング駆動信号Ｓ１６に基づいて推定オフセット量Ｓ１４を取得する推定動作を、推定オフセット量Ｓ１４の初期値を０として開始する。

トラッキング制御開始直後は、光ビームの照射位置が、オフセット量取得部１０３で取得されたオフセット量Ｓ１２の誤差分だけトラック中心からずれた位置に制御される。そして、オフセット量減衰部１０４の減衰動作とオブザーバ１０５の推定動作が開始されると、光ビームの照射位置が、オフセット量取得部１０３で取得されたオフセット量Ｓ１２の誤差分だけトラック中心からずれた位置から、オブザーバ１０５により取得された推定オフセット量Ｓ１４の誤差分だけトラック中心からずれた位置に徐々に移動する。

従来の光ディスク装置は、図４に示すように、トラッキング制御開始から所定期間、オフセット量取得動作に基づくオフセット加算量を用いて、トラッキングエラー信号を補正する。この間、光ビームの照射位置は、オフセット量取得動作に基づくオフセット加算量の誤差分だけトラック中心からずれた位置に制御される。そして、所定期間経過後に、通常モードを開始する。すなわち、オフセット量取得動作に基づくオフセット加算量の加算を停止し、推定動作に基づくオフセット加算量の加算を開始する。これにより、光ビームの照射位置は、推定動作に基づくオフセット加算量の誤差分だけトラック中心からずれた位置に制御される。このような従来の光ディスク装置では、通常モードの開始時に、オフセット量取得動作に基づくオフセット加算量と、推定動作に基づくオフセット加算量とのずれにより、補正後のトラッキングエラー信号が急激に変動し、トラッキング制御が不安定になってしまう。

一方、本実施形態の光ディスク装置では、オフセット量減衰部１０４の減衰動作とオブザーバ１０５の推定動作が行われることにより、トラッキング制御部１０７の入力である補正後トラッキングエラー信号Ｓ１５が滑らかに変動するので、トラッキング制御が不安定になりにくい。したがって、レーザー光の照射位置が目標トラックの隣接トラックに移動してしまうことが防止され、トラッキング制御を安定させるための待ち時間が生じにくくなり、アクセス時間や起動時間が短くなる。

なお、補正後トラッキングエラー信号Ｓ１５を滑らかに変動させるためには、上記実施形態のように、オフセット量減衰部１０４のゲインの所定倍とオブザーバ１０５のゲインとの周波数特性を、全ての周波数帯域で互いに同じにすることが最も好ましい。しかし、オフセット量減衰部１０４のゲインの所定倍とオブザーバ１０５のゲインとの周波数特性が共振周波数周辺の帯域で異なっており、共振周波数周辺の帯域以外で互いに同じになっている場合でも、補正後トラッキングエラー信号Ｓ１５は従来よりもかなり滑らかに変動する。例えば、オフセット量減衰部１０４のゲインの所定倍が、図２の点線の波形で示すような周波数特性を有するようにしてもよい。また、オフセット量減衰部１０４のゲインの所定倍とオブザーバ１０５のゲインとの周波数特性が異なっていても、オフセット量減衰部１０４のカットオフ周波数とオブザーバ１０５のカットオフ周波数とを一致させることにより、補正後トラッキングエラー信号Ｓ１５を従来よりもかなり滑らかに変動させることができる。

また、オフセット量減衰部１０４が、図５の実線の波形に示すようにオフセット量Ｓ１２を直線的に減衰させるようにしたり、図５の点線の波形に示すようにオフセット量Ｓ１２を段階的に減衰させるようにしても、補正後トラッキングエラー信号Ｓ１５を従来よりも滑らかに変動させることができる。

また、上記実施形態では、トラッキング制御の開始と同時に減衰動作及び推定動作を開始していたが、トラッキング制御開始から所定時間経過後に減衰動作及び推定動作を開始するようにしてもよい。また、減衰動作と推定動作は、完全に同時に開始しなくてもよく、トラッキング制御を不安定にさせない程度であれば、ずれたタイミングで開始してもよい。

また、補正部１０６で、オフセット量減衰部１０４によって取得された減衰オフセット量Ｓ１３及びオブザーバ１０５によって取得された推定オフセット量Ｓ１４の合計を加算することにより、トラッキングエラー信号Ｓ１１を補正するようにしてもよい。

また、記録再生の両方を行う光ディスク装置に限らず、記録再生のいずれか一方を行う光ディスク装置にも本発明を適用できる。

本発明に係る集積回路、光ディスク装置、及び信号処理方法は、光ディスク装置のアクセス時間や起動時間を短くするという効果を有し、例えば、トラッキング制御を行う集積回路、光ディスク装置、及び信号処理方法等として有用である。

本発明の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 同、オフセット量減衰部及びオブザーバのゲインの周波数特性を示すグラフである。 （ａ）は、同、トラッキング制御開始時におけるトラッキングエラー信号Ｓ１１の波形図である。（ｂ）は、同、トラッキング制御開始時における減衰オフセット量Ｓ１３及び推定オフセット量Ｓ１４の波形図である。 従来の光ディスク装置におけるトラッキング制御開始時におけるトラッキングエラー信号の波形図である。 本発明の実施形態の変形例におけるトラッキング制御開始時における減衰オフセット量Ｓ１３及び推定オフセット量Ｓ１４の波形図である。

符号の説明

１０１ 光ピックアップ
１０２ トラッキングエラー信号生成部
１０３ オフセット量取得部
１０４ オフセット量減衰部
１０５ オブザーバ
１０６ 補正部
１０６ａ 減算器
１０６ｂ 減算器
１０７ トラッキング制御部
１０８ システムコントローラ
１０９ 集積回路
２００ 光ディスク

Claims (9)

1. 光ディスク装置において、光ピックアップに設けられた対物レンズの移動量を示すトラッキング駆動信号をトラッキングエラー信号に基づいて生成し、該トラッキング駆動信号に応じて前記対物レンズを移動させるトラッキング制御を行う集積回路であって、
   前記トラッキングエラー信号の振幅の中心値と所定の基準値との差をオフセット量として取得するオフセット量取得動作を行うオフセット量取得部と、
   前記オフセット量取得部によって取得されたオフセット量を減衰させて減衰オフセット量として取得する減衰動作を行うオフセット量減衰部と、
   前記トラッキング駆動信号に基づいて前記オフセット量を推定して推定オフセット量を取得する推定動作を行うオブザーバとを備え、
   前記トラッキング制御開始前に前記オフセット量取得部がオフセット量取得動作を行い、
   前記トラッキング制御開始以降に、
   前記オフセット量減衰部が減衰動作を開始するとともに、前記オブザーバが前記推定オフセット量の初期値を０として推定動作を開始し、
   前記オフセット量減衰部により取得された減衰オフセット量と前記オブザーバにより取得された推定オフセット量とによって、前記トラッキングエラー信号を補正することを特徴とする集積回路。
2. 請求項１の集積回路において、
   前記オフセット量減衰部のゲインの所定倍と前記オブザーバのゲインとは、周波数特性が共振周波数周辺の帯域以外において互いに同じであることを特徴とする集積回路。
3. 請求項２の集積回路において、
   前記オフセット量減衰部のゲインの所定倍と前記オブザーバのゲインとは、周波数特性が互いに同じであることを特徴とする集積回路。
4. 請求項１の集積回路において、
   前記オフセット量減衰部は、前記オフセット量取得部によって取得されたオフセット量を段階的に減衰させて減衰オフセット量を取得することを特徴とする集積回路。
5. 請求項１〜４のいずれか１項の集積回路と、
   前記光ピックアップとを備えた光ディスク装置。
6. 光ディスク装置において、光ピックアップに設けられた対物レンズの移動量を示すトラッキング駆動信号をトラッキングエラー信号に基づいて生成し、該トラッキング駆動信号に応じて前記対物レンズを移動させるトラッキング制御を行う信号処理方法であって、
   前記トラッキング制御開始前に、前記トラッキングエラー信号の振幅の中心値と所定の基準値との差をオフセット量として取得するオフセット量取得動作を行い、
   前記トラッキング制御開始以降に、前記オフセット量取得動作で取得したオフセット量をオフセット量減衰部によって減衰させて減衰オフセット量として取得する減衰動作を開始するとともに、前記トラッキング駆動信号に基づいて前記オフセット量をオブザーバによって推定して推定オフセット量を取得する推定動作を０を初期値として開始し、
   前記減衰動作により取得した減衰オフセット量と前記推定動作により取得した推定オフセット量とによって、前記トラッキングエラー信号を補正することを特徴とする信号処理方法。
7. 請求項６の信号処理方法において、
   前記オフセット量減衰部のゲインの所定倍と前記オブザーバのゲインとは、周波数特性が共振周波数周辺の帯域以外において互いに同じであることを特徴とする信号処理方法。
8. 請求項７の信号処理方法において、
   前記オフセット量減衰部のゲインの所定倍と前記オブザーバのゲインとは、周波数特性が互いに同じであることを特徴とする信号処理方法。
9. 請求項６の信号処理方法において、
   前記減衰動作では、前記オフセット量取得動作で取得したオフセット量を段階的に減衰させて減衰オフセット量を取得することを特徴とする信号処理方法。

Images