JP4114627B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

この発明は、光ディスク装置のトラッキング・トラバース制御技術に関するものである。

光ディスク装置は、ＣＤやＤＶＤなどの光ディスクを回転させながら、光ピックアップで光ディスク記録面にレーザ光を照射して、光ディスク記録面からの反射光を受光することでデータを光学的に読み出している。このような光ディスク装置の光ピックアップは、光ディスクに照射するレーザ光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、レーザ光を光ディスクの半径方向に移動させるトラッキングアクチュエータとを備えている。また、光ディスク装置は光ピックアップを光ディスク記録面側の所定位置に移動させるトラバース機構を備えている。そして、トラッキングアクチュエータとトラバース機構とを制御することにより、レーザ光を光ディスク記録面の所定位置に照射させる、いわゆるシーク動作を行っている。シーク動作時には、光ディスク装置は、光ピックアップがトラックを横断する周波数から光ピックアップの移動速度を算出し、この移動速度を所定速度にする制御を行っており、一例として、シーク動作時に移動速度を検出してフィードバックし加減速制御する方法が多く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。このような光ディスク装置では、移動速度が所定速度よりも遅ければトラッキングアクチュエータとトラバース機構とに加速制御を行い、移動速度が所定速度よりも速ければトラッキングアクチュエータとトラバース機構とに減速制御を行っている。そして、この加速制御時および減速制御時には速度差に応じて予め設定された駆動信号がトラッキングアクチュエータおよびトラバース機構内のスピンドルモータに印加される。
特開平６−３０１９８９号公報（図１）

ところが、光ピックアップは複数の電子、光学素子を組み立ててなる部品であるため、当然に個体差を有し、トラッキングアクチュエータもコイルの特性や磁石の特性等により個体差を有するため、前述の従来例のように特定の駆動信号をトラッキングアクチュエータに印加した場合、トラッキングアクチュエータ毎で移動量が異なる。言い換えれば、コイルの特性や磁石の特性等により、印加電圧値によるコイルに作用する力の大きさの割合が、トラッキングアクチュエータ毎に異なる。このため、印加電圧値に対してコイルに作用する力が大きいトラッキングアクチュエータでは前記特定の駆動信号を印加するとレーザ光の位置が所望位置を通り過ぎ、印加電圧値に対してコイルに作用する力が小さいトラッキングアクチュエータでは前記特定の駆動信号を印加してもレーザ光の位置が所望位置に達しないという不具合が発生する。

この発明の目的は、トラッキングアクチュエータひいては光ピックアップの個体差によることなく、シーク動作時にレーザ光を所定トラックへ確実に照射させる光ディスク装置を提供することにある。

この発明は、対物レンズを介して光ディスクにレーザ光を照射する光ピックアップと、前記対物レンズを光ディスクの半径方向にレンズシフトさせるトラッキングアクチュエータと、前記光ピックアップを光ディスクの半径方向に移動させるトラバース手段と、前記光ディスクに照射したレーザ光の反射光に基づいて生成したトラッキングエラー信号を出力するトラッキングエラー信号生成手段と、前記トラッキングエラー信号に基づき、前記トラッキングアクチュエータと前記トラバース手段とを駆動するサーボドライバと、を備えた光ディスク装置において、前記サーボドライバは、前記光ピックアップから情報を読み取る際に調整する前記光ピックアップのゲインの調整量を用い、前記トラッキングアクチュエータに印加される信号に応じたレンズのシフト量を表す駆動信号を前記ゲイン調整量に基づいて補正して前記トラッキングアクチュエータに出力することを特徴としている。

この構成では、トラッキングエラー信号が入力されると、サーボドライバは、トラッキングアクチュエータの電磁誘導感度、すなわち、印加される信号に応じてトラッキングアクチュエータがレーザ光を光ディスク記録面の半径方向にどれだけシフトさせるかを示す割合に応じて補正された駆動信号を出力する。このように補正された駆動信号を用いることで、トラッキングアクチュエータには所定位置にレーザ光をシフトさせるのに最適な信号が印加される。

この構成では、トラッキングアクチュエータの電磁誘導感度が、通常の再生動作時に得られる光ピックアップのゲインの調整量と特性変化が同じであることに基づき、光ピックアップのゲインの調整量に基づく補正量で補正された駆動信号を出力することで、トラッキングアクチュエータには、所定位置にレーザ光をシフトさせるのに最適な信号が印加される。

また、この発明の光ディスク装置のサーボドライバは、ゲインの調整量の逆数を乗じて駆動信号を補正することを特徴としている。

この構成では、具体的に、前記補正量はゲインの調整量の逆数に依存することに基づき、光ピックアップのゲインの調整量の逆数を予め設定された基準駆動信号に乗じて補正した駆動信号を出力することで、トラッキングアクチュエータには、所定位置にレーザ光をシフトさせるのに最適な信号が印加される。

この発明によれば、通常の再生動作時に得られる光ピックアップのゲイン調整量の逆数を予め設定された基準駆動信号に乗じて補正した駆動信号をトラッキングアクチュエータに印加することで、トラッキングアクチュエータの電磁誘導感度の個体差が解消される。これにより、トラッキングアクチュエータひいては光ピックアップの個体差によることなく、シーク動作時にレーザ光を所定トラックへ確実に照射させる光ディスク装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る光ディスク装置について図１、図２を参照して説明する。

図１は本実施形態に係る光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。

光ディスク装置は、光ピックアップ１、ＲＦアンプ２、再生回路４、サーボドライバ回路５、システムコントローラ６、操作部７、表示部８、ターンテーブル９、スピンドルモータ１０、およびステッピングモータ１１を備えている。

光ピックアップ１は、図示しないレーザダイオード、コリメータレンズ、ビームスプリッタ、対物レンズ、フォトディテクタを備えており、光ディスク１００に対してレーダダイオードからレーザ光を照射し、光ディスク１００からの反射光をフォトディテクタで電気信号に変換することによって、光ディスク１００に記録されている情報を光学的に読み取る。フォトディテクタは、例えば、受光領域がほぼ均等に４分割されており、４つの受光領域からの電気信号をＲＦアンプ２に出力する。また、光ピックアップ１は、光ディスク１００に照射するレーザ光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（図示せず）と、前記レーザ光を光ディスク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１２とを備えている。フォーカシングアクチュエータは対物レンズを挟み略光軸方向を軸方向とするフォーカシング用コイルとこのコイルの軸に垂直な方向にに磁界を与える永久磁石とからなり、フォーカシング用コイルに所定方向の電流（フォーカス駆動信号）を印加することで、対物レンズを光軸方向に移動させる。トラッキングアクチュエータ１２は対物レンズを挟み光軸に垂直な方向を軸方向とするトラッキング用コイルとこのコイルの軸に垂直な磁界を与える永久磁石とからなり、トラッキング用コイルに所定方向の電流（トラッキング駆動信号）を印加することで、対物レンズを光軸に垂直な方向すなわち、光ディスク１００の半径方向に平行な方向に移動させる。このようなフォーカシング制御およびトラッキング制御を行うことで、レーザ光を所望の記録トラックに追随させるとともにこの記録トラックにレーザ光の焦点を合わせる。

ＲＦアンプ２は、光ピックアップ１が読み取った信号を増幅して再生回路４に出力するとともに、フォーカシングエラー信号（ＦＥ信号）をフォーカシングエラー信号生成回路（図示せず）で生成するとともに、トラッキングエラー信号（ＴＥ信号）をトラッキングエラー信号生成回路３（以下、「ＴＥ生成回路」と称す。）で生成してサーボドライバ回路５に出力する。ＴＥ生成回路３は、例えば、４分割フォトディテクタ１０１の一方の対角領域の出力信号ＡとＣの和、及び、他方の対角領域の出力信号ＢとＤの和を演算し、これら２つの和信号（Ａ＋Ｃ）、（Ｂ＋Ｄ）の位相差を示す信号をトラッキングエラー信号ＴＥとして生成して、設定された増幅率で増幅してサーボドライバ回路５へ出力する。

再生回路４は、ＲＦアンプ２から出力さ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、再生回路４は、ＲＦアンプ２から出力される信号から光ディスク１００の回転数を示す信号を生成してサーボドライバ回路５へ出力する。

サーボドライバ回路５は、ＲＦアンプ２が出力したＦＥ信号、ＴＥ信号に基づいて、ＦＥ信号の値を０（基準レベル）にするためのフォーカシング駆動信号、ＴＥ信号の値を０（基準レベル）にするためのトラッキング駆動信号及びトラバース駆動信号を生成する。また、サーボドライバ回路５は、再生回路４が出力する光ディスク１００の回転数を示す信号に基づいて、光ディスク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。そして、サーボドライバ回路５は、フォーカシング駆動信号に基づいて光ピックアップ１内のフォーカシングアクチュエータを駆動し、トラッキング駆動信号に基づいてトラッキングアクチュエータ１２を駆動する。また、サーボドライバ回路５は、トラバース駆動信号に基づいて光ピックアップ１を光ディスク１００の半径方向に移動させるトラバース機構に備えられたステッピングモータ１１を駆動し、スピンドルモータ駆動信号に基づいて光ディスク１００を載置するターンテーブル９を所定回転数で回転させるスピンドルモータ１０を駆動する。

操作部７は、ユーザが光ディスク装置に対して各種の命令を入力するためのものである。光ディスク装置に対してユーザが入力した命令はシステムコントローラ６に出力される。

表示部８は、光ディスク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などを表示する。

システムコントローラ６は、例えばマイクロコンピュータで構成されており、光ディスク装置に対してユーザが入力した命令に応じて光ディスク装置の各構成要素を制御する。

ところで、光ディスク装置は、前述の従来技術に示したようにシーク動作時に光ピックアップ１の速度を一定速度に保持しなければならない。そこで、本発明の光ディスク装置では、図２に示す構造を備え、次に示す制御を行っている。

図２は図１に示すサーボドライバ回路５におけるトラッキング・トラバース速度制御に関する部分の概略構成を示すブロック図である。

サーボドライバ回路５のトラッキング・トラバース速度制御部は、ＴＥ信号２値化回路５１、トラック横断周期検出回路５２、目標周期発生部５３、アンプ５４、ＬＰＦ５５、トラバース駆動信号生成回路５６、信号調整回路５７、トラッキング駆動信号生成回路５８を備える。

ＴＥ２値化回路５１は、ＴＥ生成回路３から入力されるＴＥ信号を矩形波形状のＴＥ２値化信号に変換して、トラック横断周期検出回路５２に出力する。トラック横断周期検出信号５２は、ＴＥ２値化信号のパルス繰り返し周期を検出することでトラック横断周期を検出し、検出周期信号を出力する。これと同時に、目標周期発生部５３は所望のトラッキング移動速度に基づき設定され記憶されている目標周期を示す目標周期指示信号を出力する。アンプ５４は、目標周期指示信号と検出周期信号とを入力して、目標周期と検出周期との差を示す周期誤差信号を出力する。この周期誤差信号は、信号調整回路５７に入力されるとともに、ＬＰＦ５５を介してトラバース駆動信号生成回路５６に入力される。

トラバース駆動信号生成回路５６は、周期誤差信号に基づき所定振幅のトラバース駆動信号を生成してステッピングモータ１１に出力する。具体的には、周期誤差信号から検出周期が目標周期よりも長いことを検知すると、予め設定された検出周期と目標周期とが同じ場合に設定された振幅よりも大きく、且つ検出周期と目標周期との差に応じた振幅のトラバース駆動信号を出力する。一方、周期誤差信号から検出周期が目標周期よりも短いことを検知すると、前記予め設定された検出周期と目標周期とが同じ場合に設定された振幅よりも小さく、且つ検出周期と目標周期との差に応じた振幅のトラバース駆動信号を出力する。ステッピングモータ１１がこのトラッキング駆動信号の振幅に応じて回転速度を変化させることで、光ピックアップ１は、目標周期で移動するように速度が可変される。

信号調整回路５７は第１アンプ５７１と第２アンプ５７２とからなる。第１アンプ５７１はアンプ５４から入力された周期誤差信号に基づき装置の個体差に関係なく予め設定された振幅の基準駆動信号を出力する。具体的には、第１アンプ５７１は、周期誤差信号から検出周期が目標周期よりも長いことを検知すると、予め設定された検出周期と目標周期とが同じ場合に設定された振幅よりも大きく、且つ検出周期と目標周期との差に応じた振幅の基準駆動信号を出力する。一方、第１アンプ５７１は、周期誤差信号から検出周期が目標周期よりも短いことを検知すると、予め設定された検出周期と目標周期とが同じ場合に設定された振幅よりも小さく、且つ検出周期と目標周期との差に応じた振幅の基準駆動信号を出力する。

第２アンプ５７２は、第１アンプ５７１から入力された基準駆動信号を光ピックアップ１のゲインＧに応じて振幅調整してトラッキング駆動信号生成回路５８に出力する。具体的には、第２アンプ５７２は入力された基準駆動信号にゲインＧの逆数（１／Ｇ）を乗算して、すなわち基準信号を１／Ｇ倍増幅して出力する。このゲインＧは、光ディスク１００に記録されている情報を光ピックアップ１で読み取り、再生回路４で再生する際に通常用いるものであり、このゲインＧを調整することにより光ディスク装置は最適条件で情報の読み取り再生を行っている。そして、このゲインＧは光ピックアップ１に依存し、光ピックアップ１が異なればゲインＧも変化する。

このように、個々の光ピックアップにより異なるゲインＧで基準駆動信号を調整して出力することで、装着されている光ピックアップに応じた信号がトラッキング駆動信号生成回路５８に出力される。

トラッキング駆動信号生成回路５８は、この調整された基準駆動信号に応じた振幅のトラッキング駆動信号を生成して光ピックアップ１のトラッキングアクチュエータ１２に出力する。トラッキングアクチュエータ１２はこのトラッキング駆動信号に応じて対物レンズの移動速度を可変させて所定速度に一致させる。この際、トラッキングアクチュエータ１２は、光ピックアップ１のゲインの個体差に準じて電磁誘導感度が異なる。これにより、トラッキングアクチュエータ１２は、前述のように光ピックアップの個体差により調整されたトラッキング駆動信号、具体的には、ゲイン調整の逆数に依存することに基づき、補正したトラッキング駆動信号が印加されることで、個体差による電磁誘導感度の差の影響が相殺されて、対物レンズを確実に所定速度で移動させることができる。

以上のような構成を用いることで、トラッキングアクチュエータひいては光ピックアップの個体差に影響されることなく、シーク動作時にレーザ光を所定トラックへ確実に照射させる光ディスク装置を構成することができる。

なお、前述の実施形態では、信号調整回路５７を第１アンプ５７１と第２アンプ５７２とに分けた構成を示したが、これを一体化してもよい。すなわち、信号調整回路５７は、入力された周期誤差信号に応じて光ピックアップの個体差を相殺する調整行った信号をトラッキング駆動信号生成回路５８に出力するような構成であればよい。

本発明の光ディスク装置の概略構成を示すブロック図 図１に示すサーボドライバ回路５におけるトラッキング・トラバース速度制御に関する部分の概略構成を示すブロック図

符号の説明

１００−光ディスク
１−光ピックアップ
２−ＲＦアンプ
３−ＴＥ生成回路
４−再生回路
５−サーボドライバ回路
５１−ＴＥ２値化回路
５２−トラック横断周期検出回路
５３−目標周期発生部
５４−アンプ
５５−ＬＰＦ
５６−トラバース駆動信号生成回路
５７−信号調整回路
５７１−第１アンプ
５７２−第２アンプ
５８−トラッキング駆動信号生成回路
６−システムコントローラ
７−操作部
８−表示部
９−ターンテーブル
１０−スピンドルモータ
１１−ステッピングモータ
１２−トラッキングアクチュエータ

Claims (3)

1. 対物レンズを介して光ディスクにレーザ光を照射する光ピックアップと、
   前記対物レンズを光ディスクの半径方向にレンズシフトさせるトラッキングアクチュエータと、
   前記光ピックアップを光ディスクの半径方向に移動させるトラバース手段と、
   前記光ディスクに照射したレーザ光の反射光に基づいて生成したトラッキングエラー信号を出力するトラッキングエラー信号生成手段と、
   前記トラッキングエラー信号に基づき、前記トラッキングアクチュエータと前記トラバース手段とを駆動するサーボドライバと、
   を備えた光ディスク装置において、
   前記サーボドライバは、前記光ピックアップから情報を読み取る際に調整する前記光ピックアップのゲインの調整量を用い、前記トラッキングアクチュエータに印加される信号に応じたレンズのシフト量を表す駆動信号を、前記ゲインの調整量の逆数を乗じて補正して前記トラッキングアクチュエータに出力することを特徴とする光ディスク装置。
   
2. 対物レンズを介して光ディスクにレーザ光を照射する光ピックアップと、
   前記対物レンズを光ディスクの半径方向にレンズシフトさせるトラッキングアクチュエータと、
   前記光ピックアップを光ディスクの半径方向に移動させるトラバース手段と、
   前記光ディスクに照射したレーザ光の反射光に基づいて生成したトラッキングエラー信号を出力するトラッキングエラー信号生成手段と、
   前記トラッキングエラー信号に基づき、前記トラッキングアクチュエータと前記トラバース手段とを駆動するサーボドライバと、
   を備えた光ディスク装置において、
   前記サーボドライバは、前記光ピックアップから情報を読み取る際に調整する前記光ピックアップのゲインの調整量を用い、前記トラッキングアクチュエータに印加される信号に応じたレンズのシフト量を表す駆動信号を前記ゲイン調整量に基づいて補正して前記トラッキングアクチュエータに出力することを特徴とする光ディスク装置。
   
3. 前記サーボドライバは、前記ゲインの調整量の逆数を乗じて前記駆動信号を補正する請求項２に記載の光ディスク装置。

Images