JP3649282B2 - ディスク装置及びフォーカシングサーボの起動方法 - Google Patents
ディスク装置及びフォーカシングサーボの起動方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円板状の記録媒体であるディスクから情報を読み出す、あるいは、ディスクに情報を書き込むためにディスクに照射される光の焦点がディスクの記録面に追従するように自動的に調整するフォーカシングサーボの起動方法、及び、ディスクから情報を再生する機能と、ディスクに情報を記録する機能との少なくとも一方を備えたディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディスクに照射される光の焦点がディスクの記録面からずれている量を示すフォーカシングエラー信号ＦＥは、通常、ディスクに照射される光の焦点とディスクとの位置関係に応じて、例えば図６に示すように変化する。すなわち、ディスクに照射される光の焦点がディスクの記録面にある状態（以下、「合焦状態」と言う）では０になり、合焦状態の近傍であるときには、焦点がディスクから遠いほど正の極性で絶対値が大きくなり、一方、焦点がディスクに近いほど負の極性で絶対値が大きくなるが、合焦状態の近傍でないときには、焦点がディスクに対して遠くあるいは近くなるほど絶対値が小さくなり、最終的には受光面よりもスポットサイズが大きくなって０になる。
【０００３】
したがって、合焦状態が維持されるようにフォーカスサーボを機能させるためには、合焦状態の近傍でフォーカシングサーボを起動させなければならない。これを実現するため、フォーカシングエラー信号ＦＥのゼロクロス点（フォーカシングエラー信号ＦＥが０を通過する点）で合焦状態を検出して、フォーカシングサーボを起動させるというのが基本的な考え方である。
【０００４】
しかしながら、単にフォーカシングエラー信号ＦＥのゼロクロス点でフォーカシングサーボを起動させると、図７に示すようにフォーカシングエラー信号ＦＥにノイズＮが混入してしまった場合には、ノイズＮのゼロクロス点（すなわち、合焦状態の近傍でない点）Ｐ’で合焦状態を誤検出して、フォーカシングサーボを起動させるので、フォーカシングサーボが合焦状態ではない状態を維持するように機能してしまうという問題がある。この問題を解消するため、従来は、フォーカシングエラー信号ＦＥが固定のしきい値ｔｈを越えた直後のフォーカシングエラー信号ＦＥのゼロクロス点Ｐでフォーカシングサーボを起動させるようになっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ノイズの影響を受けて合焦状態を誤検出することを防止するという観点からは、上記しきい値をできるだけ大きな値に設定することが望ましい。一方、受光素子の個体差などによりフォーカシングエラー信号の振幅にばらつきがあるため、上記しきい値が大きすぎると、フォーカシングエラー信号がしきい値を越えず、その結果、フォーカシングサーボを起動させることができなくなる場合が生じる。
【０００６】
したがって、フォーカシングエラー信号のばらつきの影響を受けることなくフォーカシングサーボを確実に起動させることができるように、フォーカシングエラー信号の振幅のばらつきを考慮に入れて上記しきい値を設定しなければならない。すなわち、フォーカシングエラー信号の振幅のばらつきが大きいほど、合焦状態を確実に検出しようとすれば、上記しきい値を小さな値に設定しなければならず、かと言って、上記しきい値をあまり小さくし過ぎると、最初からノイズを合焦状態と誤って認識してしまうという問題があった。
【０００７】
尚、特開平３−１５６７３１号の公報には、フォーカシングエラー信号のみを用いて合焦状態を正確に且つ安定して検出するための発明が開示されているが、この発明の場合も、上記しきい値が固定であるため、上述した問題が発生する。
【０００８】
そこで、本発明は、フォーカシングサーボを確実に起動させることができるようにした上で、ノイズの影響をより受けにくくすることができるようにしたフォーカシングサーボの起動方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のフォーカシングサーボの起動方法では、円板状の記録媒体であるディスクから情報を読み出す、あるいは、ディスクに情報を書き込むためにディスクに照射される光の焦点がディスクの記録面に追従するように自動的に調整するフォーカシングサーボの起動方法であって、ディスクに照射される光の焦点をディスクに近づける動作とディスクから遠ざける動作とを交互に繰り返し行うフォーカスサーチ中に、ディスクに照射される光の焦点がディスクの記録面からずれている量を示す略Ｓ字状のフォーカシングエラー信号の振幅がしきい値を越え、その後、前記フォーカシングエラー信号がゼロを通過する点で、前記フォーカシングサーボを起動させるフォーカシングサーボに起動方法において、前記フォーカシングサーボを起動させるまでの間は所定の周期で１ずつ値を増加し、所定値毎にリセットされるカウンタのカウントを開始させ、前記フォーカシングエラー信号を前記しきい値と比較して、前記フォーカシングエラー信号が前記しきい値を越えるまで、前記カウンタが所定値をカウントする毎に、前記しきい値を予め用意されている１段階ずつ小さな値に変更し、前記フォーカシングエラー信号がしきい値を越えた直後に前記フォーカシングエラー信号がゼロを通過する点で、ディスクに照射されるレーザビームの焦点をディスクの記録面に追従させるためのフォーカシングサーボ信号を供給するフォーカシングサーボモードに切り替えて、フォーカシングサーボを起動させるようにしている。
【００１０】
この方法により、例えばフォーカシングエラー信号の特性が図６に示したようなものである場合には、前記しきい値の最小値をフォーカシングエラー信号の振幅のばらつきを考慮に入れて設定しておけば、フォーカシングサーボを確実に起動させることができるようにした上で、ノイズの影響をより受けにくくすることができる。
【００１１】
尚、同一のディスクに対してフォーカシングサーボを起動させる場合には、前記しきい値の初期値として、前回にフォーカシングサーボを起動させたときに設定されていた値を使用するようにしてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のフォーカシングサーボの起動方法を採用したディスク再生装置のブロック図である。ピックアップ１は、ディスク１００に対してレーザビームを照射し、そのディスク１００からの反射光を電気信号に変換することによって、ディスク１００に記録されている信号を光学的に読み取る。尚、ピックアップ１は、ディスク１００に照射するレーザビームの焦点をその光軸方向に移動させるフォーカシングアクチュエータ、及び、同レーザビームをディスク１００の半径方向に移動させるトラッキングアクチュエータを有している。
【００１３】
ＲＦアンプ２は、ピックアップ１で読み取られた信号を増幅して再生処理回路３に与えるとともに、フォーカシングエラー信号やトラッキングエラー信号などを生成してサーボ回路４に与える。再生処理回路３は、ＲＦアンプ２から与えられる信号に復調処理、誤り検出及び訂正処理などを施すことにより情報を再生する。また、再生処理回路３は、ＲＦアンプ２から与えられる信号からディスク１００の回転数を示す信号を生成してサーボ回路４に与える。
【００１４】
サーボ回路４は、ＲＦアンプ２から与えられるフォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号に基づいて、それぞれフォーカシングアクチュエータ駆動信号、トラッキングアクチュエータ駆動信号及び送りモータ駆動信号を生成する。また、サーボ回路４は、再生処理回路３から与えられるディスク１００の回転数を示す信号に基づいて、ディスク１００の回転数を目標値にするためのスピンドルモータ駆動信号を生成する。
【００１５】
ドライバ５は、フォーカシングアクチュエータ駆動信号、トラッキングアクチュエータ駆動信号、送りモータ駆動信号、スピンドルモータ駆動信号に基づいて、それぞれピックアップ１内のフォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ、送りモータ６、スピンドルモータ７を駆動する。
【００１６】
送りモータ６は、ピックアップ１をディスク１００の半径方向に移動させるためのモータである。スピンドルモータ７は、ディスク１００を回転させるためのモータである。電源部８は、商用交流電源から適切な直流電圧を生成し、この直流電圧を不図示の配線を介して各部に電源電圧として供給する。
【００１７】
操作部９は、使用者が当ディスク再生装置に対して各種の命令を入力するためのものである。当ディスク再生装置に対して使用者が入力した命令はシステムコントローラ１１に与えられる。表示部１０は、時刻、当ディスク再生装置の動作状態を示す情報、再生中のデータに関する情報（例えば、再生中の音楽のタイトル）などを表示する。システムコントローラ１１は、例えばマイクロコンピュータで構成されており、当ディスク再生装置に使用者から入力された命令に応じて当ディスク再生装置の構成要素を制御する。
【００１８】
図２は、図１に示したディスク再生装置のフォーカシングサーボに係わる部分のみを抽出したブロック図である。フォーカシングエラー信号生成回路２１は、ピックアップ１から供給される信号に基づいて、図６に示した特性のフォーカシングエラー信号ＦＥを生成する。
【００１９】
フォーカシングエラー信号ＦＥは、Ａ／Ｄコンバータ４１によりデジタル信号ＦＥDに変換された後、フォーカシングサーボ信号生成回路４２、第１の比較回路４３、第２の比較回路４４、及び、ゼロクロス検出回路４５に供給される。フォーカシングサーボ信号生成回路４２は、フォーカシングエラー信号ＦＥDに基づいて、フォーカシングエラー信号ＦＥを０にするためのフォーカシングサーボ信号Ｆ−ＳＲＶを生成する。
【００２０】
第１の比較回路４３は、フォーカシングエラー信号ＦＥDをサーボコントローラ４６から与えられる第１のしきい値Ｖth1と比較し、その比較結果を示す信号を出力する。第２の比較回路４４は、フォーカシングエラー信号ＦＥDをサーボコントローラ４６から与えられる第２のしきい値Ｖth2と比較し、その比較結果を示す信号を出力する。尚、第１のしきい値Ｖth1は正、第２のしきい値Ｖth2は負であるとともに、第１のしきい値Ｖth1と第２のしきい値Ｖth2とは絶対値が同じである。ゼロクロス検出回路４５は、フォーカシングエラー信号ＦＥDのゼロクロス点を検出し、そのタイミングを示す信号を出力する。
【００２１】
サーボコントローラ４６は、第１の比較回路４３の出力に基づいてフォーカシングエラー信号ＦＥDが第１のしきい値Ｖth1よりも大きいか否かを、第２の比較回路４４の出力に基づいてフォーカシングエラー信号ＦＥDが第２のしきい値Ｖth2よりも小さいか否かを、ゼロクロス検出回路４５の出力に基づいてフォーカシングエラー信号ＦＥDのゼロクロス点が検出されたか否かをそれぞれ判定する。
【００２２】
フォーカスサーチ信号生成回路４７は、フォーカスサーチ（ディスク１００に照射されるレーザビームの焦点をディスク１００に近づける動作とディスク１００から遠ざける動作とを交互に繰り返し行うこと）を行うためのフォーカスサーチ信号Ｆ−ＳＲＣＨを生成する。
【００２３】
スイッチ４８は、フォーカシングサーボ信号Ｆ−ＳＲＶとフォーカスサーチ信号Ｆ−ＳＲＣＨとのどちらをフォーカシングアクチュエータ駆動信号としてドライバ５に供給するかを切り替えるためのスイッチである。尚、スイッチ４８は、サーボコントローラ４６によって切り替えられる。
【００２４】
ドライバ５は、サーボ回路４から供給されるフォーカシングアクチュエータ駆動信号（すなわち、フォーカシングサーボ信号Ｆ−ＳＲＶまたはフォーカスサーチ信号Ｆ−ＳＲＣＨ）に基づいてピックアップ１内のフォーカシングアクチュエータを駆動する。したがって、スイッチ４８を切り替えることによって、フォーカスサーチを行う状態とフォーカシングサーボを行う状態とに切り替えることができる。
【００２５】
システムコントローラ１１からフォーカシングサーボの起動を指示する命令が入力された場合にサーボコントローラ４６が行う動作について図３に示すフローチャートを用いて説明する。まず、各種の初期化を行う（＃１）。この＃１には、第１のしきい値及び第２のしきい値を初期化する処理が含まれている。次に、フォーカスサーチを行う状態に切り替える（フォーカスサーチを開始する）（＃２）。次に、内部のカウンタの値をリセットする（＃３）。尚、このカウンタの値は所定の周期で１ずつ増加する。
【００２６】
次に、フォーカシングエラー信号が第１のしきい値よりも大きいか否かを判定する（＃４）。＃４での判定の結果、フォーカシングエラー信号が第１のしきい値よりも大きければ（＃４のＹｅｓ）、後述する＃６へ移行し、一方、フォーカシングエラー信号が第１のしきい値よりも大きくなければ（＃４のＮｏ）、フォーカシングエラー信号が第２のしきい値よりも小さいか否かを判定する（＃５）。
【００２７】
＃５での判定の結果、フォーカシングエラー信号が第２のしきい値よりも小さければ（＃５のＹｅｓ）、後述する＃６へ移行し、一方、フォーカシングエラー信号が第２のしきい値よりも小さくなければ（＃５のＮｏ）、後述する＃９へ移行する。
【００２８】
＃６では、内部のレジスタの合焦待ちフラグをセットする。＃６を終えると、フォーカシングエラー信号のゼロクロス点が検出されたか否かを判定する（＃７）。＃７での判定の結果、フォーカシングエラー信号のゼロクロス点が検出された場合には（＃７のＹｅｓ）、フォーカシングサーボを行う状態に切り替える（フォーカシングサーボを起動させる）（＃８）。一方、フォーカシングエラー信号のゼロクロス点が検出されない場合には（＃７のＮｏ）、後述する＃９へ移行する。
【００２９】
尚、＃８でフォーカシングサーボを起動させた後に、フォーカスがかかったか否かを判定し、フォーカスがかかっていなければ、前述した＃２へ移行するようにしてもよい。このようにすれば、フォーカシングサーボを起動させたにもかかわらずフォーカスがかかっていない状態から逸速く抜け出すことができる。
【００３０】
＃９では、上記カウンタの値が所定値以上であるか否かを判定する。＃９での判定の結果、上記カウンタの値が所定値以上であれば（＃９のＹｅｓ）、第１のしきい値ｔｈ１及び第２のしきい値ｔｈ２の絶対値を１段階小さな値に更新し（＃１０）、その後、上記合焦待ちフラグをリセットする（＃１１）。＃１１を終えると、前述した＃３へ移行する。
【００３１】
一方、＃９での判定の結果、上記カウンタの値が所定値以上でなければ（＃９のＮｏ）、上記合焦待ちフラグがセットされているか否かを判定する（＃１２）。＃１２での判定の結果、上記合焦待ちフラグがセットされていれば（＃１２のＹｅｓ）、前述した＃７へ移行し、一方、上記合焦待ちフラグがセットされていなければ（＃１２のＮｏ）、前述した＃４へ移行する。
【００３２】
以上の処理により、フォーカスサーチ中にフォーカシングエラー信号が第１のしきい値よりも大きくなる、あるいは、第２のしきい値よりも小さくなると、フォーカシングエラー信号のゼロクロス点でフォーカシングサーボを起動させるが、フォーカスサーチを開始してからフォーカシングサーボを起動させるまでの間、所定時間が経過する毎に合焦状態検出用のしきい値（第１のしきい値Ｖth1及び第２のしきい値Ｖth2）を小さくすることになる。尚、ここでの所定時間は例えば１ｍｓに設定される。
【００３３】
例えば、第１のしきい値ｔｈ１及び第２のしきい値ｔｈ２の絶対値としてＡ１、Ａ２、Ａ３（Ａ１＞Ａ２＞Ａ３）の３種類が用意されているとすると、フォーカシングエラー信号ＦＥの振幅がＡ１よりも大きなときには図４の（ａ）に示すように点Ｐ１で、同振幅がＡ１よりも小さくＡ２よりも大きいときには図４の（ｂ）に示すように点Ｐ２で、同振幅がＡ２よりも小さくＡ３よりも大きいときには図４の（ｃ）に示すように点Ｐ３で、それぞれフォーカシングサーボが起動する。このとき、第１のしきい値ｔｈ１及び第２のしきい値ｔｈ２の絶対値は、フォーカスサーチを開始した当初はＡ１であるが、フォーカシングサーボを起動させるまでの間は所定時間ｔが経過する毎にＡ２、Ａ３に順次変化する。
【００３４】
これにより、フォーカシングエラー信号の振幅がノイズレベルよりも少しでも大きければ、フォーカシングエラー信号の方を正しく合焦状態として検出することができる。さらに、合焦状態検出用のしきい値の最小の絶対値を、フォーカシングエラー信号の振幅がばらついても、そのばらつきによる最小値よりもさらに小さく設定しておけば、フォーカシングサーボを確実に起動させることができるようにした上で、ノイズの影響をより受けにくくすることができる。
【００３５】
尚、合焦状態検出用のしきい値の絶対値を最小値に設定してもフォーカシングサーボを起動させるに至らない場合には、合焦状態検出用のしきい値の絶対値を０に設定するようにしてもよい。このようにしておけば、何らかの原因によりフォーカシングエラー信号の振幅が異常に小さくなったとしてもフォーカシングサーボを起動させることが可能となる。
【００３６】
また、同一のディスクに対して同じ装置でフォーカシングサーボを起動させる場合には、フォーカシングエラー信号の振幅は安定していることから、合焦状態検出用のしきい値を初期化しないようにしてもよい。すなわち、合焦状態検出用のしきい値の初期値として、前回にフォーカシングサーボを起動させたときに設定されていた値をそのまま使用するようにしてもよい。このようにすれば、合焦状態検出用のしきい値が切り替わるまでの待ち時間を解消して、フォーカシングサーボを起動させるまでに要する時間を短縮することができる。
【００３７】
このような処理を実現するサーボコントローラ４６の動作の一例を図５に示すフローチャートを用いて説明する。まず、新たなディスクであれば（すなわち、ディスクが交換されていれば）（＃１０１のＹｅｓ）、合焦状態検出用のしきい値を初期値に設定する（＃１０２）。一方、新たなディスクでなければ（すなわち、ディスクが交換されていなければ）（＃１０１のＮｏ）、合焦状態検出用のしきい値をメモリに格納されている値に設定する（＃１０３）。＃１０２及び＃１０３を終えると、フォーカスサーチを開始する（＃１０４）。
【００３８】
＃１０５〜＃１１４は、図３のフローチャートにおける＃３〜＃１２に対応する処理であるので、説明を省略する。＃１１０でフォーカシングサーボを起動した後は、フォーカスがかかったか否かを判定する（＃１１５）。フォーカスがかかっていれば（＃１１５のＹｅｓ）、現在の合焦状態検出用のしきい値をメモリに格納する（＃１１６）。一方、フォーカスがかかっていなければ（＃１１５のＮｏ）、前述した＃１０４へ移行する。
【００３９】
以上のようにサーボコントローラ４６が動作することによって、同一のディスクに対してフォーカシングサーボを起動させる場合には、合焦状態検出用のしきい値の初期値として、前回にフォーカシングサーボを起動させたときに設定されていた値がそのまま使用される。
【００４０】
また、上記実施形態は、ディスクから情報を再生するディスク再生装置であったが、ディスクに情報を記録するディスク記録装置や、ディスクから情報を再生する機能及びディスクに情報を記録する機能を備えたディスク記録再生装置にも本発明を適用することが可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、フォーカシングサーボを確実の起動させることができるようにした上で、ノイズの影響をより受けにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のフォーカシングサーボの起動方法を採用したディスク再生装置のブロック図である。
【図２】 図１に示したディスク再生装置のフォーカシングサーボに係わる部分のみを抽出したブロック図である。
【図３】 システムコントローラからフォーカシングサーボの起動を指示する命令が入力された場合にサーボコントローラが行う動作を示すフローチャートである。
【図４】 フォーカシングサーボが起動されるタイミングについて説明するための図である。
【図５】 システムコントローラからフォーカシングサーボの起動を指示する命令が入力された場合にサーボコントローラが行う別の動作を示すフローチャートである。
【図６】 フォーカシングエラー信号の特性の一例を示す図である。
【図７】 フォーカシングエラー信号にノイズが混入した様子の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ ピックアップ
２ ＲＦアンプ
３ 再生処理回路
４ サーボ回路
５ ドライバ
６ 送りモータ
７ スピンドルモータ
８ 電源部
９ 操作部
１０ 表示部
１１ 制御部
２１ フォーカシングエラー信号生成回路
４１ Ａ／Ｄコンバータ
４２ フォーカシングサーボ信号生成回路
４３ 第１の比較回路
４４ 第２の比較回路
４５ ゼロクロス点検出回路
４６ サーボコントローラ
４７ フォーカスサーチ信号生成回路
４８ スイッチ
１００ ディスク
【発明の属する技術分野】
本発明は、円板状の記録媒体であるディスクから情報を読み出す、あるいは、ディスクに情報を書き込むためにディスクに照射される光の焦点がディスクの記録面に追従するように自動的に調整するフォーカシングサーボの起動方法、及び、ディスクから情報を再生する機能と、ディスクに情報を記録する機能との少なくとも一方を備えたディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディスクに照射される光の焦点がディスクの記録面からずれている量を示すフォーカシングエラー信号ＦＥは、通常、ディスクに照射される光の焦点とディスクとの位置関係に応じて、例えば図６に示すように変化する。すなわち、ディスクに照射される光の焦点がディスクの記録面にある状態（以下、「合焦状態」と言う）では０になり、合焦状態の近傍であるときには、焦点がディスクから遠いほど正の極性で絶対値が大きくなり、一方、焦点がディスクに近いほど負の極性で絶対値が大きくなるが、合焦状態の近傍でないときには、焦点がディスクに対して遠くあるいは近くなるほど絶対値が小さくなり、最終的には受光面よりもスポットサイズが大きくなって０になる。
【０００３】
したがって、合焦状態が維持されるようにフォーカスサーボを機能させるためには、合焦状態の近傍でフォーカシングサーボを起動させなければならない。これを実現するため、フォーカシングエラー信号ＦＥのゼロクロス点（フォーカシングエラー信号ＦＥが０を通過する点）で合焦状態を検出して、フォーカシングサーボを起動させるというのが基本的な考え方である。
【０００４】
しかしながら、単にフォーカシングエラー信号ＦＥのゼロクロス点でフォーカシングサーボを起動させると、図７に示すようにフォーカシングエラー信号ＦＥにノイズＮが混入してしまった場合には、ノイズＮのゼロクロス点（すなわち、合焦状態の近傍でない点）Ｐ’で合焦状態を誤検出して、フォーカシングサーボを起動させるので、フォーカシングサーボが合焦状態ではない状態を維持するように機能してしまうという問題がある。この問題を解消するため、従来は、フォーカシングエラー信号ＦＥが固定のしきい値ｔｈを越えた直後のフォーカシングエラー信号ＦＥのゼロクロス点Ｐでフォーカシングサーボを起動させるようになっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ノイズの影響を受けて合焦状態を誤検出することを防止するという観点からは、上記しきい値をできるだけ大きな値に設定することが望ましい。一方、受光素子の個体差などによりフォーカシングエラー信号の振幅にばらつきがあるため、上記しきい値が大きすぎると、フォーカシングエラー信号がしきい値を越えず、その結果、フォーカシングサーボを起動させることができなくなる場合が生じる。
【０００６】
したがって、フォーカシングエラー信号のばらつきの影響を受けることなくフォーカシングサーボを確実に起動させることができるように、フォーカシングエラー信号の振幅のばらつきを考慮に入れて上記しきい値を設定しなければならない。すなわち、フォーカシングエラー信号の振幅のばらつきが大きいほど、合焦状態を確実に検出しようとすれば、上記しきい値を小さな値に設定しなければならず、かと言って、上記しきい値をあまり小さくし過ぎると、最初からノイズを合焦状態と誤って認識してしまうという問題があった。
【０００７】
尚、特開平３−１５６７３１号の公報には、フォーカシングエラー信号のみを用いて合焦状態を正確に且つ安定して検出するための発明が開示されているが、この発明の場合も、上記しきい値が固定であるため、上述した問題が発生する。
【０００８】
そこで、本発明は、フォーカシングサーボを確実に起動させることができるようにした上で、ノイズの影響をより受けにくくすることができるようにしたフォーカシングサーボの起動方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のフォーカシングサーボの起動方法では、円板状の記録媒体であるディスクから情報を読み出す、あるいは、ディスクに情報を書き込むためにディスクに照射される光の焦点がディスクの記録面に追従するように自動的に調整するフォーカシングサーボの起動方法であって、ディスクに照射される光の焦点をディスクに近づける動作とディスクから遠ざける動作とを交互に繰り返し行うフォーカスサーチ中に、ディスクに照射される光の焦点がディスクの記録面からずれている量を示す略Ｓ字状のフォーカシングエラー信号の振幅がしきい値を越え、その後、前記フォーカシングエラー信号がゼロを通過する点で、前記フォーカシングサーボを起動させるフォーカシングサーボに起動方法において、前記フォーカシングサーボを起動させるまでの間は所定の周期で１ずつ値を増加し、所定値毎にリセットされるカウンタのカウントを開始させ、前記フォーカシングエラー信号を前記しきい値と比較して、前記フォーカシングエラー信号が前記しきい値を越えるまで、前記カウンタが所定値をカウントする毎に、前記しきい値を予め用意されている１段階ずつ小さな値に変更し、前記フォーカシングエラー信号がしきい値を越えた直後に前記フォーカシングエラー信号がゼロを通過する点で、ディスクに照射されるレーザビームの焦点をディスクの記録面に追従させるためのフォーカシングサーボ信号を供給するフォーカシングサーボモードに切り替えて、フォーカシングサーボを起動させるようにしている。
【００１０】
この方法により、例えばフォーカシングエラー信号の特性が図６に示したようなものである場合には、前記しきい値の最小値をフォーカシングエラー信号の振幅のばらつきを考慮に入れて設定しておけば、フォーカシングサーボを確実に起動させることができるようにした上で、ノイズの影響をより受けにくくすることができる。
【００１１】
尚、同一のディスクに対してフォーカシングサーボを起動させる場合には、前記しきい値の初期値として、前回にフォーカシングサーボを起動させたときに設定されていた値を使用するようにしてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のフォーカシングサーボの起動方法を採用したディスク再生装置のブロック図である。ピックアップ１は、ディスク１００に対してレーザビームを照射し、そのディスク１００からの反射光を電気信号に変換することによって、ディスク１００に記録されている信号を光学的に読み取る。尚、ピックアップ１は、ディスク１００に照射するレーザビームの焦点をその光軸方向に移動させるフォーカシングアクチュエータ、及び、同レーザビームをディスク１００の半径方向に移動させるトラッキングアクチュエータを有している。
【００１３】
ＲＦアンプ２は、ピックアップ１で読み取られた信号を増幅して再生処理回路３に与えるとともに、フォーカシングエラー信号やトラッキングエラー信号などを生成してサーボ回路４に与える。再生処理回路３は、ＲＦアンプ２から与えられる信号に復調処理、誤り検出及び訂正処理などを施すことにより情報を再生する。また、再生処理回路３は、ＲＦアンプ２から与えられる信号からディスク１００の回転数を示す信号を生成してサーボ回路４に与える。
【００１４】
サーボ回路４は、ＲＦアンプ２から与えられるフォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号に基づいて、それぞれフォーカシングアクチュエータ駆動信号、トラッキングアクチュエータ駆動信号及び送りモータ駆動信号を生成する。また、サーボ回路４は、再生処理回路３から与えられるディスク１００の回転数を示す信号に基づいて、ディスク１００の回転数を目標値にするためのスピンドルモータ駆動信号を生成する。
【００１５】
ドライバ５は、フォーカシングアクチュエータ駆動信号、トラッキングアクチュエータ駆動信号、送りモータ駆動信号、スピンドルモータ駆動信号に基づいて、それぞれピックアップ１内のフォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ、送りモータ６、スピンドルモータ７を駆動する。
【００１６】
送りモータ６は、ピックアップ１をディスク１００の半径方向に移動させるためのモータである。スピンドルモータ７は、ディスク１００を回転させるためのモータである。電源部８は、商用交流電源から適切な直流電圧を生成し、この直流電圧を不図示の配線を介して各部に電源電圧として供給する。
【００１７】
操作部９は、使用者が当ディスク再生装置に対して各種の命令を入力するためのものである。当ディスク再生装置に対して使用者が入力した命令はシステムコントローラ１１に与えられる。表示部１０は、時刻、当ディスク再生装置の動作状態を示す情報、再生中のデータに関する情報（例えば、再生中の音楽のタイトル）などを表示する。システムコントローラ１１は、例えばマイクロコンピュータで構成されており、当ディスク再生装置に使用者から入力された命令に応じて当ディスク再生装置の構成要素を制御する。
【００１８】
図２は、図１に示したディスク再生装置のフォーカシングサーボに係わる部分のみを抽出したブロック図である。フォーカシングエラー信号生成回路２１は、ピックアップ１から供給される信号に基づいて、図６に示した特性のフォーカシングエラー信号ＦＥを生成する。
【００１９】
フォーカシングエラー信号ＦＥは、Ａ／Ｄコンバータ４１によりデジタル信号ＦＥDに変換された後、フォーカシングサーボ信号生成回路４２、第１の比較回路４３、第２の比較回路４４、及び、ゼロクロス検出回路４５に供給される。フォーカシングサーボ信号生成回路４２は、フォーカシングエラー信号ＦＥDに基づいて、フォーカシングエラー信号ＦＥを０にするためのフォーカシングサーボ信号Ｆ−ＳＲＶを生成する。
【００２０】
第１の比較回路４３は、フォーカシングエラー信号ＦＥDをサーボコントローラ４６から与えられる第１のしきい値Ｖth1と比較し、その比較結果を示す信号を出力する。第２の比較回路４４は、フォーカシングエラー信号ＦＥDをサーボコントローラ４６から与えられる第２のしきい値Ｖth2と比較し、その比較結果を示す信号を出力する。尚、第１のしきい値Ｖth1は正、第２のしきい値Ｖth2は負であるとともに、第１のしきい値Ｖth1と第２のしきい値Ｖth2とは絶対値が同じである。ゼロクロス検出回路４５は、フォーカシングエラー信号ＦＥDのゼロクロス点を検出し、そのタイミングを示す信号を出力する。
【００２１】
サーボコントローラ４６は、第１の比較回路４３の出力に基づいてフォーカシングエラー信号ＦＥDが第１のしきい値Ｖth1よりも大きいか否かを、第２の比較回路４４の出力に基づいてフォーカシングエラー信号ＦＥDが第２のしきい値Ｖth2よりも小さいか否かを、ゼロクロス検出回路４５の出力に基づいてフォーカシングエラー信号ＦＥDのゼロクロス点が検出されたか否かをそれぞれ判定する。
【００２２】
フォーカスサーチ信号生成回路４７は、フォーカスサーチ（ディスク１００に照射されるレーザビームの焦点をディスク１００に近づける動作とディスク１００から遠ざける動作とを交互に繰り返し行うこと）を行うためのフォーカスサーチ信号Ｆ−ＳＲＣＨを生成する。
【００２３】
スイッチ４８は、フォーカシングサーボ信号Ｆ−ＳＲＶとフォーカスサーチ信号Ｆ−ＳＲＣＨとのどちらをフォーカシングアクチュエータ駆動信号としてドライバ５に供給するかを切り替えるためのスイッチである。尚、スイッチ４８は、サーボコントローラ４６によって切り替えられる。
【００２４】
ドライバ５は、サーボ回路４から供給されるフォーカシングアクチュエータ駆動信号（すなわち、フォーカシングサーボ信号Ｆ−ＳＲＶまたはフォーカスサーチ信号Ｆ−ＳＲＣＨ）に基づいてピックアップ１内のフォーカシングアクチュエータを駆動する。したがって、スイッチ４８を切り替えることによって、フォーカスサーチを行う状態とフォーカシングサーボを行う状態とに切り替えることができる。
【００２５】
システムコントローラ１１からフォーカシングサーボの起動を指示する命令が入力された場合にサーボコントローラ４６が行う動作について図３に示すフローチャートを用いて説明する。まず、各種の初期化を行う（＃１）。この＃１には、第１のしきい値及び第２のしきい値を初期化する処理が含まれている。次に、フォーカスサーチを行う状態に切り替える（フォーカスサーチを開始する）（＃２）。次に、内部のカウンタの値をリセットする（＃３）。尚、このカウンタの値は所定の周期で１ずつ増加する。
【００２６】
次に、フォーカシングエラー信号が第１のしきい値よりも大きいか否かを判定する（＃４）。＃４での判定の結果、フォーカシングエラー信号が第１のしきい値よりも大きければ（＃４のＹｅｓ）、後述する＃６へ移行し、一方、フォーカシングエラー信号が第１のしきい値よりも大きくなければ（＃４のＮｏ）、フォーカシングエラー信号が第２のしきい値よりも小さいか否かを判定する（＃５）。
【００２７】
＃５での判定の結果、フォーカシングエラー信号が第２のしきい値よりも小さければ（＃５のＹｅｓ）、後述する＃６へ移行し、一方、フォーカシングエラー信号が第２のしきい値よりも小さくなければ（＃５のＮｏ）、後述する＃９へ移行する。
【００２８】
＃６では、内部のレジスタの合焦待ちフラグをセットする。＃６を終えると、フォーカシングエラー信号のゼロクロス点が検出されたか否かを判定する（＃７）。＃７での判定の結果、フォーカシングエラー信号のゼロクロス点が検出された場合には（＃７のＹｅｓ）、フォーカシングサーボを行う状態に切り替える（フォーカシングサーボを起動させる）（＃８）。一方、フォーカシングエラー信号のゼロクロス点が検出されない場合には（＃７のＮｏ）、後述する＃９へ移行する。
【００２９】
尚、＃８でフォーカシングサーボを起動させた後に、フォーカスがかかったか否かを判定し、フォーカスがかかっていなければ、前述した＃２へ移行するようにしてもよい。このようにすれば、フォーカシングサーボを起動させたにもかかわらずフォーカスがかかっていない状態から逸速く抜け出すことができる。
【００３０】
＃９では、上記カウンタの値が所定値以上であるか否かを判定する。＃９での判定の結果、上記カウンタの値が所定値以上であれば（＃９のＹｅｓ）、第１のしきい値ｔｈ１及び第２のしきい値ｔｈ２の絶対値を１段階小さな値に更新し（＃１０）、その後、上記合焦待ちフラグをリセットする（＃１１）。＃１１を終えると、前述した＃３へ移行する。
【００３１】
一方、＃９での判定の結果、上記カウンタの値が所定値以上でなければ（＃９のＮｏ）、上記合焦待ちフラグがセットされているか否かを判定する（＃１２）。＃１２での判定の結果、上記合焦待ちフラグがセットされていれば（＃１２のＹｅｓ）、前述した＃７へ移行し、一方、上記合焦待ちフラグがセットされていなければ（＃１２のＮｏ）、前述した＃４へ移行する。
【００３２】
以上の処理により、フォーカスサーチ中にフォーカシングエラー信号が第１のしきい値よりも大きくなる、あるいは、第２のしきい値よりも小さくなると、フォーカシングエラー信号のゼロクロス点でフォーカシングサーボを起動させるが、フォーカスサーチを開始してからフォーカシングサーボを起動させるまでの間、所定時間が経過する毎に合焦状態検出用のしきい値（第１のしきい値Ｖth1及び第２のしきい値Ｖth2）を小さくすることになる。尚、ここでの所定時間は例えば１ｍｓに設定される。
【００３３】
例えば、第１のしきい値ｔｈ１及び第２のしきい値ｔｈ２の絶対値としてＡ１、Ａ２、Ａ３（Ａ１＞Ａ２＞Ａ３）の３種類が用意されているとすると、フォーカシングエラー信号ＦＥの振幅がＡ１よりも大きなときには図４の（ａ）に示すように点Ｐ１で、同振幅がＡ１よりも小さくＡ２よりも大きいときには図４の（ｂ）に示すように点Ｐ２で、同振幅がＡ２よりも小さくＡ３よりも大きいときには図４の（ｃ）に示すように点Ｐ３で、それぞれフォーカシングサーボが起動する。このとき、第１のしきい値ｔｈ１及び第２のしきい値ｔｈ２の絶対値は、フォーカスサーチを開始した当初はＡ１であるが、フォーカシングサーボを起動させるまでの間は所定時間ｔが経過する毎にＡ２、Ａ３に順次変化する。
【００３４】
これにより、フォーカシングエラー信号の振幅がノイズレベルよりも少しでも大きければ、フォーカシングエラー信号の方を正しく合焦状態として検出することができる。さらに、合焦状態検出用のしきい値の最小の絶対値を、フォーカシングエラー信号の振幅がばらついても、そのばらつきによる最小値よりもさらに小さく設定しておけば、フォーカシングサーボを確実に起動させることができるようにした上で、ノイズの影響をより受けにくくすることができる。
【００３５】
尚、合焦状態検出用のしきい値の絶対値を最小値に設定してもフォーカシングサーボを起動させるに至らない場合には、合焦状態検出用のしきい値の絶対値を０に設定するようにしてもよい。このようにしておけば、何らかの原因によりフォーカシングエラー信号の振幅が異常に小さくなったとしてもフォーカシングサーボを起動させることが可能となる。
【００３６】
また、同一のディスクに対して同じ装置でフォーカシングサーボを起動させる場合には、フォーカシングエラー信号の振幅は安定していることから、合焦状態検出用のしきい値を初期化しないようにしてもよい。すなわち、合焦状態検出用のしきい値の初期値として、前回にフォーカシングサーボを起動させたときに設定されていた値をそのまま使用するようにしてもよい。このようにすれば、合焦状態検出用のしきい値が切り替わるまでの待ち時間を解消して、フォーカシングサーボを起動させるまでに要する時間を短縮することができる。
【００３７】
このような処理を実現するサーボコントローラ４６の動作の一例を図５に示すフローチャートを用いて説明する。まず、新たなディスクであれば（すなわち、ディスクが交換されていれば）（＃１０１のＹｅｓ）、合焦状態検出用のしきい値を初期値に設定する（＃１０２）。一方、新たなディスクでなければ（すなわち、ディスクが交換されていなければ）（＃１０１のＮｏ）、合焦状態検出用のしきい値をメモリに格納されている値に設定する（＃１０３）。＃１０２及び＃１０３を終えると、フォーカスサーチを開始する（＃１０４）。
【００３８】
＃１０５〜＃１１４は、図３のフローチャートにおける＃３〜＃１２に対応する処理であるので、説明を省略する。＃１１０でフォーカシングサーボを起動した後は、フォーカスがかかったか否かを判定する（＃１１５）。フォーカスがかかっていれば（＃１１５のＹｅｓ）、現在の合焦状態検出用のしきい値をメモリに格納する（＃１１６）。一方、フォーカスがかかっていなければ（＃１１５のＮｏ）、前述した＃１０４へ移行する。
【００３９】
以上のようにサーボコントローラ４６が動作することによって、同一のディスクに対してフォーカシングサーボを起動させる場合には、合焦状態検出用のしきい値の初期値として、前回にフォーカシングサーボを起動させたときに設定されていた値がそのまま使用される。
【００４０】
また、上記実施形態は、ディスクから情報を再生するディスク再生装置であったが、ディスクに情報を記録するディスク記録装置や、ディスクから情報を再生する機能及びディスクに情報を記録する機能を備えたディスク記録再生装置にも本発明を適用することが可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、フォーカシングサーボを確実の起動させることができるようにした上で、ノイズの影響をより受けにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のフォーカシングサーボの起動方法を採用したディスク再生装置のブロック図である。
【図２】 図１に示したディスク再生装置のフォーカシングサーボに係わる部分のみを抽出したブロック図である。
【図３】 システムコントローラからフォーカシングサーボの起動を指示する命令が入力された場合にサーボコントローラが行う動作を示すフローチャートである。
【図４】 フォーカシングサーボが起動されるタイミングについて説明するための図である。
【図５】 システムコントローラからフォーカシングサーボの起動を指示する命令が入力された場合にサーボコントローラが行う別の動作を示すフローチャートである。
【図６】 フォーカシングエラー信号の特性の一例を示す図である。
【図７】 フォーカシングエラー信号にノイズが混入した様子の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ ピックアップ
２ ＲＦアンプ
３ 再生処理回路
４ サーボ回路
５ ドライバ
６ 送りモータ
７ スピンドルモータ
８ 電源部
９ 操作部
１０ 表示部
１１ 制御部
２１ フォーカシングエラー信号生成回路
４１ Ａ／Ｄコンバータ
４２ フォーカシングサーボ信号生成回路
４３ 第１の比較回路
４４ 第２の比較回路
４５ ゼロクロス点検出回路
４６ サーボコントローラ
４７ フォーカスサーチ信号生成回路
４８ スイッチ
１００ ディスク
Claims (3)
- 円板状の記録媒体であるディスクから情報を再生する機能を備えたディスク装置であって、
ディスクに対してレーザビームを照射し、そのディスクからの反射光を電気信号に変換することによって、ディスクに記録されている信号を光学的に読み取るピックアップと、
ディスクに照射されるレーザビームの焦点をその光軸方向に移動させるフォーカシングアクチュエータと、
ディスクに照射されるレーザビームの焦点がディスクの記録面からずれている量を示す略Ｓ字状のフォーカシングエラー信号を前記ピックアップで読み取られた信号に基づいて生成するフォーカシングエラー信号生成回路と、
ディスクに照射されるレーザビームの焦点をディスクの記録面に追従させるためのフォーカシングサーボ信号を前記フォーカシングエラー信号に基づいて生成するフォーカシングサーボ信号生成回路と、
ディスクに照射されるレーザビームの焦点をディスクに近づける動作とディスクから遠ざける動作とを交互に繰り返し行うためのフォーカスサーチ信号を生成するフォーカスサーチ信号生成回路と、
フォーカシングアクチュエータ駆動信号に基づいて前記フォーカシングアクチュエータを駆動するドライバと、
該ドライバに前記フォーカシングアクチュエータ駆動信号として、前記フォーカシングサーボ信号が供給されるフォーカシングサーボモード、または、前記フォーカスサーチ信号が供給されるフォーカスサーチモードに切り替えるためのスイッチと、
所定の周期で１ずつ値を増加し、所定値毎にリセットされるカウンタと、
前記フォーカシングエラー信号と前記しきい値とを比較して、前記フォーカシングエラー信号が前記しきい値を越えるまで、前記カウンタが所定値をカウントする毎に、前記しきい値を予め用意されている１段階ずつ小さな値のしきい値に変更するサーボコントローラと、を備え、
前記スイッチが前記フォーカスサーチモードに切り替えられると、前記カウンタのカウントを開始させ、前記フォーカシングエラー信号を前記しきい値と比較して、前記フォーカシングエラー信号が前記しきい値を越えるまで、前記カウンタが所定値をカウントする毎に、前記しきい値を予め用意されている１段階ずつ小さな値に変更し、前記フォーカシングエラー信号がしきい値を越えた直後に前記フォーカシングエラー信号がゼロを通過する点で前記スイッチを前記フォーカシングサーボモードに切り替えて、フォーカシングサーボを起動させるようにしたことを特徴とするディスク装置。 - 円板状の記録媒体であるディスクから情報を読み出す、あるいは、ディスクに情報を書き込むためにディスクに照射される光の焦点がディスクの記録面に追従するように自動的に調整するフォーカシングサーボの起動方法であって、
ディスクに照射される光の焦点をディスクに近づける動作とディスクから遠ざける動作とを交互に繰り返し行うフォーカスサーチ中に、ディスクに照射される光の焦点がディスクの記録面からずれている量を示す略Ｓ字状のフォーカシングエラー信号の振幅がしきい値を越え、その後、前記フォーカシングエラー信号がゼロを通過する点で、前記フォーカシングサーボを起動させるフォーカシングサーボに起動方法において、
前記フォーカシングサーボを起動させるまでの間は所定の周期で１ずつ値を増加し、所定値毎にリセットされるカウンタのカウントを開始させ、前記フォーカシングエラー信号を前記しきい値と比較して、前記フォーカシングエラー信号が前記しきい値を越えるまで、前記カウンタが所定値をカウントする毎に、前記しきい値を予め用意されている１段階ずつ小さな値に変更し、前記フォーカシングエラー信号がしきい値を越えた直後に前記フォーカシングエラー信号がゼロを通過する点で、ディスクに照射されるレーザビームの焦点をディスクの記録面に追従させるためのフォーカシングサーボ信号を供給するフォーカシングサーボモードに切り替えて、フォーカシングサーボを起動させるようにしたことを特徴とするフォーカシングサーボの起動方法。 - 同一のディスクに対してフォーカシングサーボを起動させる場合には、前記しきい値の初期値として、前回にフォーカシングサーボを起動させたときに設定されていた値を使用することを特徴とする請求項２に記載のフォーカシングサーボの起動方法。
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