JP4147010B2 - トラッキング誤差信号のオフセット補正装置及び方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク等に情報を記録・再生する光ディスク装置に係り、特に、トラッキング誤差信号のオフセット補正技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
対物レンズを有する光学系により光源からの光ビームを微小ビーム光に絞り、光学的に情報を記録再生可能な記録媒体（以下光ディスクと呼ぶ）上に、微小ピットを記録したり、或いは光ディスク上に既に記録された前記ピットを再生したりする光ディスク装置が開発されており、コンピュータ用データ記憶・再生装置としてだけでなく、映像・音声をディジタル信号として記録・再生する装置として広く利用されるようになってきている。これらの装置では、高密度に記録を行うために電気サーボ系も、多種のセンサからの出力を複雑に組み合わせた制御が必要となってきている。
【０００３】
図１３は従来の光ディスク装置の制御系の一例を示すブロック図であるが、これらの構成は本発明による光ディスク装置にも備えられている。図１３において、１は光ディスクであり、スピンドルモータ２にて所定の回転数で回転されている。３はステッピングモータ２１により光ディスク１の半径方向に移動可能なようにように配置された光ヘッドであり、光ビームを出力する発光素子（半導体レーザ）４、光ディスク１からの反射光を検出する光検出器（フォトダイオード）５、ハーフミラー６、コリメータレンズ７、対物レンズ８、及び対物レンズ８をディスク面に垂直な方向（フォーカス方向）及びディスク半径方向（トラッキング方向）に駆動することにより光ビームのディスク記録面再生上でのフォーカス位置及びトラック位置を制御するアクチュエータ９を有している。光ディスク１の記録再生面には螺旋状のトラックが凹凸の溝で形成されている。半導体レーザ４はレーザドライバ１０で所定の出力となるように駆動されており、出射された光ビームはハーフミラー６、コリメータレンズ７及び対物レンズ８を介して光ディスク１上に照射される。光ディスク１からの反射光は再度対物レンズ８、コリメータレンズ７、ハーフミラー６を通り、光検出器５に入射される。光検出器５は受光部が複数に分割（例えば４分割）されており、それぞれの光検出信号が誤差信号生成回路１１に出力される。誤差信号生成回路１１では、これらの光検出信号に基づいて光ディスク１上に照射された光ビームのディスク記録面での合焦状態を示すフォーカス誤差信号及びトラック中心とのずれを示すトラッキング誤差信号を生成する。フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号はそれぞれアナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）１２、１３を経て、ディジタル信号処理回路（ＤＳＰ）１４に接続されている。ＤＳＰ１４ではフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号に基づいて演算処理を行い、ディジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）１５、１６を介して、フォーカス制御信号及びトラッキング制御信号を出力する。フォーカス制御信号はフォーカスドライバ１８に入力され、フォーカス用コイル９−１を駆動することにより対物レンズ８をディスク面に垂直な方向（フォーカス方向）に移動させ、光ビームがディスク記録面上で合焦するようにサーボ制御を行っている。一方、トラッキング制御信号はトラッキングドライバ１９に入力され、トラッキング用コイル９−２を駆動することにより対物レンズ８をディスク半径方向（トラッキング方向）に移動させ、光ビームがトラックを追従するようにサーボ制御を行っている。また、ＤＳＰ１４ではトラッキング制御信号の低周波成分が略０となるように、すなわち対物レンズ８がトラッキング方向の可動範囲のほぼ中心で動作するようにＤ／Ａ１７を介してステッピングモータ制御信号を出力する。このステッピング制御信号がステッピングモータドライバ２０に入力され、ステッピングモータ２１を駆動することにより光ヘッド３がディスク半径方向に移送される。
【０００４】
トラッキング誤差検出方式として、一般に記録可能な光ディスク装置ではプッシュ・プル法を用いている。プッシュ・プル法は、ディスクの案内溝からの回折光のバランスをファー・フィールドで観測する方法であり、ディスク上の所定のトラックと光ビームのトラッキング方向の位置ずれに応じて、回折光の分布にアンバランスが生じ、光検出器５のトラック接線方向の分割線で分割された光検出器の出力の差が観測され、トラックピッチを１周期とする正弦波状のトラッキング誤差信号が得られる。例えば、光ビームがトラック上にあれば上記出力は０、ディスク内周方向にずれた場合は負、ディスク外周方向にずれた場合は正の出力を得る。
【０００５】
プッシュ・プル法では、対物レンズ８が可動範囲の中心からずれた状態において、光検出器５に集光された光束がトラッキング方向に移動するので、前述したトラックずれに応じた回折光の分布のアンバランス以外に、トラッキング誤差信号にオフセットが生じてしまう。サーボ系では誤差信号が０になるように動作するため、トラッキング誤差信号にオフセットが発生した場合には図１４に示すように光ビームがトラック中心からずれた位置を追従するようになる。光ビームがトラックの中心からずれた位置を追従すると、隣接するトラックの信号の影響を受け、記録・再生性能が劣化するという問題が生じる。このずれの影響は、ディスクの容量を増大するためにトラックピッチを狭くするほど大きな問題となる。
【０００６】
図１４は光ビームトラックずれとトラッキング誤差信号の関係を示す特性図であり、横軸に光ビームのずれの方向（内周方向のずれか外周方向のずれ）及びずれ量を示し、縦軸にトラッキング誤差信号を示す。図より明らかなように、トラッキング誤差信号にオフセットが生じると、トラック追従ずれが発生し、この分だけずれた位置を追従するようになる。オフセットは、ほぼ対物レンズの光束中心からのずれ量に比例するので、対物レンズ位置が検出できれば、容易に補正しうる。そこで、従来の光ディスク装置では例えば図１５に示すような対物レンズ位置検出手段（以後レンズ位置センサと呼ぶ）を設けている。
【０００７】
図１５は従来のアクチュエータの構成を示す分解斜視図である。
図において、トラッキング方向にボビン２２が移動すると、２分割センサ３４にあたる光が変化するため、対物レンズ８がトラッキング方向にどの程度動いたかを検出することができる。このようにして、対物レンズ８の位置を検出することができる。
【０００８】
また、図１５において、対物レンズ８はボビン２２に固定されている。２３、２４はそれぞれトラッキング用コイル、フォーカス用コイルであり、ヨーク２６に固定されたトラッキング用マグネット２７、フォーカス用マグネット２５と協同して、ボビン２２をトラッキング方向３８、フォーカス方向３７に駆動する。２８はボビン２２の支持軸であり、２９はボビンの最下端を決めるためのアンダー・リミッタである。３０は対物レンズ８のカウンタウェイトでボビン２２に固定されている。
３１は発光ダイオードであり、３２はこの発光ダイオード３１用のフレキシブル基板である。発光ダイオード３１から出射された光束は、スリット３３を通過して整形され、２分割センサ３５上に光束３４として投影される。発光ダイオード３１はボビン２２に固定されていて、アクチュエータがトラッキング方向にずれた場合には、光束３４の２分割センサ３５の各々の受光面３５−１、３５−２に入射する光量が変化するので、これらの出力を演算すれば、対物レンズ８の位置を検出することができる。３６は２分割センサ３５用のフレキシブル基板である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
さて、以上説明した構成のアクチュエータでは対物レンズ位置を検出するための発光ダイオード、フレキ及びスリットを可動部に設けているため、構成が複雑である。また、可動部重量が重く、アクチュエータコイルに流す電流に対して発生する加速度を大きくすることが出来ない。このため、ディスク歪に対する追従精度の悪化、或いはアクチュエータ消費電流の増加により記録或いは再生のデータ転送レートを向上するためにディスクの回転数を高くすることが出来ない。
【００１０】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み為されたもので、簡便な対物レンズ位置検出方式を用いることにより、アクチュエータ可動部を軽量化し、ディスク高速回転に対応可能な光ディスク装置及びトラッキング誤差信号のオフセット補正技術を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記の目的を達成するために光ビームをトラックが形成されたディスク上に照射する光ヘッドと、前記光ヘッドに搭載され前記トラックに光ビームを集光する対物レンズと、前記光ビームのディスクからの反射光或いは透過光を検出する光検出器と、前記光検出器の出力から光ビームの照射位置とトラックとの位置ずれを表すトラッキング誤差信号を生成する信号生成手段と前記対物レンズをディスク半径方向に移動させるアクチュエータと、前記トラッキング誤差信号に応じて前記アクチュエータを駆動することによって前記位置ずれを補正するトラッキング制御手段と、前記光ヘッドをディスク半径方向に移動させる光ヘッド移送手段と、前記トラッキング制御手段の出力に応じて前記光ヘッド移送手段を駆動することによって前記対物レンズがディスク半径方向の可動範囲の中心で動作するように補正を行う移送制御手段とを有し、前記光ディスクに情報の記録及び／又は再生を行う光学的記録再生装置であって、前記アクチュエータの可動部に設けられた光を反射するための反射板と、前記反射板に光を照射する発光素子と、前記反射板で反射した光を受光する受光素子と、前記受光素子の出力に基づいて前記発光素子の発光強度を制御する発光強度制御手段と、前記アクチュエータが所定の移動量だけディスク半径方向に移動した状態で前記受光素子の出力のレベルを取得して記憶する手段と、前記アクチュエータにディスク半径方向の重力が加わらない状態で前記受光素子の出力のレベルを取得して記憶する手段と、前記受光素子の出力と前記アクチュエータにディスク半径方向の重力が加わらない状態で記憶した前記受光素子の出力レベルとに基づいてトラッキング誤差信号のオフセットを補正する手段とを設けた。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い、図を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は本発明によるトラッキングオフセット補正装置の一実施例を示すブロック図である。
図２は本発明によるアクチュエータの一実施例を示す平面図及び側面図であり、図２（ａ）はアクチュエータの平面図、図２（ｂ）はアクチュエータの側面図である。
図２（ａ）に示すように、反射板３９は、対物レンズ８、フォーカス用コイル９−１、トラッキング用コイル９−２と共にアクチュエータのホルダ９−３に取り付けられており、これらはサスペンション９−４により支えられている。固定部には磁石９−５がヨーク９−６に取り付けられており、フォーカス用コイル９−１及びトラッキング用コイル９−２に電流を流すことにより磁石９−５との相互作用によりフォーカス及びトラッキング方向に対物レンズ８を含めたホルダ全体を移動させる。また、発光素子（ＬＥＤ）４０−１と受光素子（フォトトランジスタ）４０−２からなるフォトリフレクタ４０が固定部に設けられている。
【００１４】
図１において、ＬＥＤ４０−１からの出射光はホルダ９−３に取り付けられた反射板３９で反射され、フォトトランジスタ４０−２に入射される。反射板３９はトラッキング方向に反射率が異なる２つの面に分割されている。また、対物レンズ８のフォーカス及びトラッキング方向の可動範囲においてＬＥＤ４０−１からの出射光が反射板３９からはみ出ないような大きさとする。これにより、アクチュエータがディスク半径方向に移動するとフォトトランジスタ４０−２に入射される光の強度が変化する。
【００１５】
図３はレンズ位置検出信号の特性曲線の一例を示す特性図であり、横軸に対物レンズのトラッキング方向の位置ＸＬを示し、縦軸にレンズ位置検出信号を示す。図に示すように、アンプ４２で増幅されたフォトトランジスタ４０−２の出力は、図３に示すように、対物レンズ可動範囲中心位置、即ち重力の影響のない場合の中心位置（ＸＬ＝Ｘｃｅｎｔ）付近では対物レンズ８の位置に比例したレンズ位置検出信号が生成される。
【００１６】
図１において、フォトリフレクタ４０の発光部であるＬＥＤ４０−１はＤＳＰ１４からＤ／Ａ４３及びＬＥＤドライバ４１を介して発光強度が制御される。また、アンプ４２から出力されたレンズ位置検出信号はＡ／Ｄ４４を介してＤＳＰ１４に入力される。また、アンプ４２から出力されたレンズ位置検出信号Ｖｐｏｓに、ＤＳＰ１４からＤ／Ａ４５を介して出力されるオフセット補正信号Ｖｏｆｓが加算回路４６で加算されて、レンズ位置検出信号のオフセットが補正される。オフセット補正されたレンズ位置信号は可変ゲインアンプ（ＧＣＡ）４７で補正量が調整され、加算回路４８で誤差信号生成回路１１から出力されるトラッキング誤差信号と加算され、対物レンズ８の変位によるオフセットが補正される。このトラッキング誤差信号に基づいてＤＳＰ１４では光ビームがトラック中心を追従するように制御を行う。
【００１７】
ここで、レンズ位置検出信号のオフセット補正及び可変ゲインアンプでの補正量の調整について図４〜図6を用いて説明する。
【００１８】
図４は位置ばらつき発生時の対物レンズ位置とレンズ位置検出信号の関係を示す特性図であり、図５は光量のばらつき発生時の対物レンズ位置とレンズ位置検出信号の関係を示す特性図であり、横軸にレンズ位置を、縦軸にレンズ位置検出信号を示す。アンプ４２から出力されるレンズ位置検出信号は図４に示すように反射板３９及びフォトリフレクタ４０の取り付け位置のバラツキにより信号レベルが変動する。また、対物レンズ位置が同じでも，発光素子４０−１、受光素子４０−２のばらつきによって図５に示すように信号レベルが変動する。そこで、初期調整として図６に示す以下の処理を行う。
【００１９】
図６はレンズ位置検出信号に対するオフセット補正の初期処理の一実施例を示すフローチャートである。
図６においては、水平重力の影響がないようにした場合の処理であり、初期処理とは例えば、出荷前の処理である。通常アクチュエータを駆動しない状態ではアクチュエータがほぼ可動範囲のほぼ中心に位置するように設計されていることから、ステップ６１で、ＤＳＰ１４からＤ／Ａ１６（図１３参照）を介して出力するトラッキング制御信号を０とし、対物レンズ８をほぼ可動範囲のほぼ中心に位置付ける（対物レンズ位置ＸＬ＝Ｘｃｅｎｔ）。ただし、トラッキング方向に重力が加わる状態では可動部の重量により図７に示すように対物レンズ８の位置がずれてしまうことから、初期調整はトラッキング方向に重力が加わらない状態で行う。
図７はアクチュエータが重力の影響を受けた場合の状態を示す平面図であり、トラッキング方向に重力が加わることによって、対物レンズ８がトラッキング方向（図に向かって下方）に位置がずれた状態を示している。
【００２０】
図６のステップ６２において、ＤＳＰ１４からＤ／Ａ４３（図１参照）を介して所定のＬＥＤ駆動電圧ＶＬＥＤＩを設定する。これにより、ＬＥＤ４０−１から光が出射され、アクチュエータの可動部に取り付けられた反射板３９で反射された光がフォトトランジスタ４０−２に入射される。フォトトランジスタ４０−２の出力はアンプ４２で増幅された後、ステップ６３で、レンズ位置検出信号としてＡ／Ｄ４４を介してＤＳＰ１４に入力される。ＤＳＰ１４ではこのＡ／Ｄ４４から入力されたデータを対物レンズ８が可動部の動作範囲の中心に位置するときのレンズ位置検出信号のレベルＶｃｅｎｔとしてメモリ４９に記憶させる。次に、ステップ６４で、ＤＳＰ１４からＤ／Ａ１６、トラッキングドライブ回路１９を介してトラッキングコイル９−２を駆動し、アクチュエータの可動端（対物レンズ位置ＸＬ＝ＸＥＤＧ）に移動させた後、ステップ６５で、レンズ位置検出信号のレベルＶｅｄｇをＤＳＰに取り込み、メモリ４９に記憶させる。ここで、可動端としてレンズ位置検出信号のレベルが大きくなる方の端部の方向に移動させるものとする。ステップ６６で、再度、ＤＳＰ１４からＤ／Ａ１６を介して出力するトラッキング制御信号を０とし、対物レンズ８をほぼ可動範囲のほぼ中心に位置付ける（対物レンズ位置ＸＬ＝Ｘｃｅｎｔ）。以上の処理により、装置ごとの対物レンズ可動部動作範囲の中心位置及び可動範囲端部におけるレンズ位置検出信号のレベルＶｃｅｎｔ、Ｖｅｄｇがメモリ４９に記憶される。この調整はトラッキング方向に重力が加わらない状態で行う必要があるため、例えば装置出荷前に行うようにする。
【００２１】
次に、レンズ位置検出信号のオフセット補正について図８を用いて説明する。図８はトラッキング誤差信号補正処理の一実施例を示すフローチャートである。
図において、まず、ＬＥＤ光量及びフォトトランジスタ４０−２の感度の経時変化に対応するため、ステップ７１で、ＬＥＤ駆動電圧の調整を行う。
【００２２】
以下、図９を用いてＬＥＤ駆動電圧の調整処理について、説明する。
図９はＬＥＤ駆動電圧補正処理の一実施例を示すフローチャートである。図において、まず、ステップ９１で、ＤＳＰ１４からＤ／Ａ４３を介して所定のＬＥＤ駆動電圧Ｖｃｎｔ＝ＶＬＥＤＩとする。次に、ステップ９２で、ＤＳＰ１４からＤ／Ａ１６、トラッキングドライブ回路１９を介してトラッキングコイル９−２を駆動し、初期調整時と同じ方向のアクチュエータ可動端（対物レンズ位置ＸＬ＝ＸＥＤＧ）に移動させる。ここで、光ディスク装置が初期調整時と逆方向のトラッキング方向に重力が加わるような姿勢に置かれた場合においてもアクチュエータを可動端に移動させるように、アクチュエータに発生する力Ｆは
Ｆ＞ｍ×ｇ＋ｋ（Ｘｅｄｇ−Ｘｃｅｎｔ）………（数１）
となるようにトラッキングコイル９−２を駆動する。ここで、ｍはアクチュエータの可動部重量、ｇは重力加速度、ｋはアクチュエータのばね定数である。ステップ９３で、可動端部にアクチュエータを移動後、レンズ位置検出信号のレベルＶｐｏｓをＤＳＰ１４に取り込む。ステップ９４で、取り込んだレンズ位置検出信号レベルＶｐｏｓが初期調整においてメモリ４９に記憶した可動端におけるレンズ位置検出レベルＶｅｄｇに対して所定の範囲内（Ｖｅｄｇ−Ｖｔｈｅ＜Ｖｐｏｓ）であるかをチックし、ステップ９６で、取り込んだレンズ位置検出信号レベルＶｐｏｓが初期調整においてメモリ４９に記憶した可動端におけるレンズ位置検出レベルＶｅｄｇに対して所定の範囲内（Ｖｐｏｓ＜Ｖｅｄｇ＋Ｖｔｈｅ）であるかをチェックする。取り込んだレンズ位置検出信号レベルＶｐｏｓが所定の値より小さい場合には、ステップ９５で、ＬＥＤ駆動電圧ＶｃｎｔをΔＶｃｎｔだけ増加させる。逆に取り込んだレンズ位置検出信号レベルＶｐｏｓが所定の値より大きい場合には、ステップ９７で、ＬＥＤ駆動電圧をΔＶｃｎｔだけ減少させる。ＬＥＤ駆動電圧Ｖｃｎｔを増減させた後、再度レンズ位置検出信号のレベルＶｐｏｓをＤＳＰ１４に取り込み、レンズ位置検出信号レベルＶｐｏｓの値が所定の範囲内になるまでステップ９３からステップ９７を繰り返し行う。
【００２３】
以上の処理により、ＬＥＤ光量及びフォトトランジスタ感度の経時変化により図１０のようにアクチュエータ可動端ＸＬ＝Ｘｅｄｇにおけるレンズ位置検出信号のレベルが初期調整時のレベルＶｅｄｇに比べて変化した場合にもＬＥＤの駆動電圧Ｖｃｎｔを調整することにより初期調整時とほぼ同じレベルに調整することができる。
なお、図１０はＬＥＤ駆動電圧補正処理前後の対物レンズの位置とレンズ位置信号の関係を示す図であり、横軸に対物レンズのトラッキング方向の位置ＸＬを示し、縦軸にレンズ位置検出信号を示す。図において、実線の特性曲線はＬＥＤ駆動電圧補正後のレンズ位置検出信号を示し、点線の特性曲線はＬＥＤ駆動電圧補正前のレンズ位置検出信号を示す。ＬＥＤ駆動電圧の補正前後において、レンズ位置検出信号は異なっており、補正をすることによって、ＬＥＤ４０−１から正しく調整することができる光量が得られる。
【００２４】
次に、図８に戻って説明する。光ディスク装置の設置姿勢によりアクチュエータにトラッキング方向の重力が加わっている場合に対応するために重力補正処理を行う。重力補正処理では、ＬＥＤ駆動電圧調整後、ステップ７２において、ＤＳＰ１４からＤ／Ａ１６を介して出力するトラッキング制御信号Ｖｔｃｎｔ＝０とした後、ステップ７３で、レンズ位置検出信号のレベルＶｐｏｓをＤＳＰ１４に取り込む。ステップ７４で、取り込んだレンズ位置検出信号レベルＶｐｏｓが初期調整においてメモリ４９に記憶した可動範囲中心（ＸＬ＝Ｘｃｅｎｔ）におけるレンズ位置検出レベルＶｃｅｎｔに対して所定の範囲内（−Ｖｔｈｐ＜Ｖｐｏｓ−Ｖｃｅｎｔ）であるかチェックし、ステップ７６で、（Ｖｐｏｓ−Ｖｃｅｎｔ＜Ｖｔｈｐ）であるかをチェックする。取り込んだレンズ位置検出信号レベルＶｐｏｓが所定の値より小さい場合には、ステップ７５でＤＳＰ１４からＤ／Ａ１６を介して出力するトラッキング制御信号ＶｔｃｎｔのレベルをΔＶｔだけ増加させる。逆に取り込んだレンズ位置検出信号レベルＶｐｏｓが所定の値より大きい場合には、ステップ７７で、ＤＳＰ１４からＤ／Ａ１６を介して出力するトラッキング制御信号ＶｔｃｎｔのレベルをΔＶｔだけ減少させる。
【００２５】
トラッキング制御信号Ｖｔｃｎｔのレベルを増減させた後、再度レンズ位置検出信号のレベルＶｐｏｓをＤＳＰ１４に取り込み、レンズ位置検出信号Ｖｐｏｓの値が所定の範囲内になるまでステップ７３〜ステップ７７までの処理を繰り返し行う。以上の処理により対物レンズ８が重力によりトラッキング方向に変位した場合にも初期調整時の可動範囲中心位置Ｘｃｅｎｔに対物レンズ８を位置付けすることができる。
【００２６】
以上の重力補正処理により、対物レンズ８は動作範囲のほぼ中心位置ＸＬ＝Ｘｃｅｎｔに位置付けされ、レンズ位置検出信号Ｖｐｏｓ＝Ｖｃｅｎｔに調整される。ここで、ステップ７８において、ＤＳＰ１４からＤ／Ａ４５を介して出力されるレンズ位置検出信号のオフセット補正量Ｖｏｆｓ＝−Ｖｃｅｎｔとすると、レンズ位置検出信号Ｖｐｏｓ＝Ｖｃｅｎｔなので、加算回路４６から出力される信号は略０に調整される。次に、ステップ７９で、ＤＳＰ１４からＤ／Ａ１５を介してフォーカス制御信号を出力することによりアクチュエータをフォーカス方向に駆動し、フォーカス制御を行うことにより、トラッキング誤差信号が検出される。トラッキング誤差信号はＡ／Ｄ１３を介してＤＳＰ１４に入力されている。ステップ８０で、ＤＳＰ１４ではディジタル化されたトラッキング誤差信号から対物レンズ８がトラッキング方向の可動部中心（ＸＬ＝Ｘｃｅｎｔ）に位置するときの平均レベルＴＥｃｅｎｔを取得する。次に、ステップ８１で、ＤＳＰ１４からＤ／Ａ１６を介して所定のトラッキング制御信号Ｖｔｃｎｔ＝Ｖｔｓｆｔを出力し、アクチュエータをトラッキング方向に移送させた後、ステップ８２で、再度トラッキング誤差信号の平均レベルＴＥｓｆｔを取得し、ステップ８３で、レンズ位置検出信号の平均レベルＶｓｆｔを取得する。取得したトラッキング誤差信号の平均レベルＴＥｓｆｔとレンズ位置検出信号の平均レベルＶｓｆｔに基づいて、ステップ８４で、ＤＳＰ１４ではゲイン可変アンプ４７のゲインＧａｄｊを（数２）のように設定する。
Ｇａｄｊ＝−（ＴＥｓｆｔ−ＴＥｃｅｎｔ）／（Ｖｓｆｔ−Ｖｃｅｎｔ）…（数２）
以上の処理によりレンズ位置検出信号のオフセットの補正及び可変ゲインアンプでの補正量の調整がおこなわれる。これにより、可変ゲインアンプ４７の出力は誤差信号生成回路１１から出力されるトラッキング誤差信号と加算回路４８で加算され、対物レンズ８の変位によるオフセットが補正される。ステップ８５で、この補正されたトラッキング誤差信号がＡ／Ｄ１３を介してＤＳＰ１４に入力され、光ビームがトラックの中心を追従するように制御を行うことができる。
【００２７】
次に、レンズ位置検出信号の温度による変化を補正するための処理について図１１、図１２を用いて説明する。
図１１はレンズ位置検出信号の温度変動補正処理の一実施例を説明するためのフローチャートである。
まず、ステップ１０１において、同一のトラックを光ビームが追従するように１回転に１度内周方向にトラックジャンプを行うスチル再生状態とする。この状態で、ステップ１０２で、Ａ／Ｄ１３を介して入力されるトラッキング誤差信号の平均レベルＴＥｓａを取得し、ステップ１０３で、Ａ／Ｄ４４を介して入力されるレンズ位置検出信号の平均レベルＶｓａを取得する。
【００２８】
次に、ステップ１０４において、ＤＳＰ１４からＤ／Ａ１７を介してステッピングモータ制御信号をステッピングモータドライバ２０に出力し、ステッピングモータ２１を１ステップ分移動させる。これにより、対物レンズ８はステッピングモータ２１の１ステップ分に相当する量だけトラッキング方向に移動することになる。再度、ステップ１０５で、トラッキング誤差信号の平均レベルＴｅｓｂを取得し、ステップ１０６で、レンズ位置検出信号の平均レベルＶｓｂを取得する。以上の処理で求めたＴｅｓａ、Ｔｅｓｂ、Ｖｓａ，Ｖｓｂから、ステップ１０７で、ステッピングモータ２１を１ステップ移動させたときのトラッキング誤差信号平均レベルの変化とレンズ位置検出信号の変化の比ΔｓｔｐをＤＳＰ１４で求め、メモリ４９に記憶しておく。
Δｓｔｐ＝（ＴＥｓａ−ＴＥｓｂ）／（Ｖｓａ−Ｖｓｂ）… …（数３）
また、ステップ１０８で、このときの温度を温度センサ５０からＤＳＰ１４に取り込み、メモリ４９に記憶しておく。次に、ステップ１０９で、通常の記録再生を行いながら光ディスク装置の温度変化を定期的に取得し、ステップ１１０で、温度が先にメモリ４９に記憶した温度から所定の量ΔＴｍｐより小さい場合（Ｙｅｓの場合）、ステップ１０９に戻って装置の温度を取得する。また、温度変化が所定の量ΔＴｍｐより大きい場合には（Ｎｏの場合）、ステップ１１１で、同一のトラックを光ビームが追従するように１回転に１度内周方向にトラックジャンプを行うスチル再生状態とする。
【００２９】
図１２はレンズ位置検出信号の温度変動補正処理の一実施例を説明するためのフローチャートであり、図１１からの連続した処理を示す。
先の処理と同様にしてステッピングモータを１ステップ分移動させて、ステップ１１２で、移動前後のトラッキング誤差信号の平均レベルＴＥｓａ’を、ステップ１１３で、レンズ位置検出信号の平均レベルＶｓａ’を、ステップ１１４で、ステッピングモータを１ステップ移動させ、ステップ１１５で、トラッキング誤差信号の平均レベルＴＥｓｂ’を取得し、ステップ１１６でレンズ位置検出信号レベルＶｓｂ’を取得する。ステップ１１７で、トラッキング誤差信号平均レベルの変化とレンズ位置検出信号の変化の比Δｓｔｐ’を同様にＤＳＰ１４で求める。ステップ１１８で、この変化の比Δｓｔｐ’と先にメモリ４９に記憶した比Δｓｔｐを比較し、Δｓｔｐ’＞α・Δｓｔｐ（α＞１）の場合（Ｎｏの場合）には、ステップ１１９で、ＤＳＰ１４からＤ／Ａ４４を介して出力するＬＥＤ駆動電圧Ｖｃｎｔを所定の量ΔＶｃｎｔだけ減少させる。
【００３０】
ステップ１１８で、Δｓｔｐ’＜α・Δｓｔｐの場合には、ステップ１２０に移行し、ステップ１２０で、Δｓｔｐ’＜Δｓｔｐ／αの場合（Ｎｏの場合）には、ステップ１２１で、ＬＥＤ駆動電圧Ｖｃｎｔを所定の量ΔＶｃｎｔだけ増加させる。ステップ１２２で、ＬＥＤ駆動電圧Ｖｃｎｔを増減した後、ステッピングモータを先の送り方向と逆の方向に移動させる。以後、Δｓｔｐ’がΔｓｔｐの所定の範囲内となるまで、ステップ１１２〜ステップ１２２を繰り返し行う。Δｓｔｐ’がΔｓｔｐの所定の範囲内に調整した時点で図１１のステップ１０８に戻り、温度を温度センサ５０からＤＳＰ１４に取り込み、メモリ４９に記憶しておく。以後同様に光ディスク装置の温度変化を定期的に監視し、温度が先にメモリ４９に記憶した温度から所定の量ΔＴｍｐ以上変化した時点で、レンズ位置検出信号の再調整を行う動作を繰り返す。これにより、トラッキング制御を行った状態でレンズ位置検出信号の温度変化の影響を短時間で補正することが可能となる。
【００３１】
レンズ位置検出信号の温度による変化を補正するための他の処理方法について図１６を用いて説明を行う。
図１６はレンズ位置検出信号の温度変動補正処理の他の実施例を説明するためのフローチャートである。
まず、ステップ２０１で同一のトラックを光ビームが追従するように１回転に１度内周方向にトラックジャンプを行うスチル再生状態とする。トラッキングサーボは光ディスクの偏心による半径方向のトラックの変位に対して光ビームが追従するように動作することから、対物レンズ８は光ディスクの偏心に従って半径方向に変位することになる。この状態で、ステップ２０２においてＡ／Ｄ４４を介して入力されるレンズ位置検出信号から光ディスクの偏心量に応じたレンズ位置検出信号振幅Ｖｓｅを取得する。次に、ステップ２０３で取得したレンズ位置検出信号の振幅Ｖｓｅをメモリ４９に記憶しておく。
【００３２】
また、ステップ２０４でこのときの温度を温度センサ５０からＤＳＰ１４に取り込み、メモリ４９に記憶しておく。
【００３３】
次にステップ２０５で通常の記録・再生を行いながら光ディスク装置の温度変化を定期的に取得し、ステップ２０６で温度が先にメモリ４９に記憶した温度から所定の量ΔＴｍｐより小さい場合（Ｎｏの場合）、ステップ２０５に戻って、再度装置温度を取得する処理を行う。また、温度変化が所定の量ΔＴｍｐより大きい場合（Ｙｅｓの場合）には、ステップ２０７に進み、同一のトラックを光ビームが追従するように１回転に１度内周方向にトラックジャンプを行うスチル再生状態とする。ステップ２０８で先の処理と同様にしてＡ／Ｄ４４を介して入力されるレンズ位置検出信号の振幅Ｖｓｅ’を取得する。ステップ２０９でこの振幅Ｖｓｅ’と先にメモリ４９に記憶した振幅Ｖｓｅを比較する。Ｖｓｅ’＞α・Ｖｓｅ（α＞１）の場合（Ｎｏの場合）には、ステップ２１０でＤＳＰからＤ／Ａ４４を介して出力するＬＥＤ駆動電圧Ｖｃｎｔを所定の量ΔＶｃｎｔだけ減少させる。一方、ステップ２１１でＶｓｅ’＜Ｖｓｅ ／αの場合（Ｎｏの場合）には、ステップ２１２でＬＥＤ駆動電圧Ｖｃｎｔを所定の量ΔＶｃｎｔだけ増加させる。以後、Ｖｓｅ’がメモリ４９に記憶した振幅Ｖｓｅの所定の範囲内となるまで、ステップ２０９〜ステップ２１２を繰り返し行う。Ｖｓｅ’がメモリ４９に記憶した振幅Ｖｓｅの所定の範囲内調整した時点でステップ２０４に戻り、温度を温度センサ５０からＤＳＰ１４に取り込み、メモリ４９に記憶しておく。以後、同様に光ディスク装置の温度変化を定期的に監視し、温度が先にメモリ４９に記憶した温度から所定の量ΔＴｍｐ以上変化した時点で、レンズ位置検出信号の再調整を行う動作を繰り返す。これにより、トラッキング制御を行った状態でレンズ位置検出信号の温度変化の影響を短時間で補正することが可能となる。
【００３４】
以上述べたように、本発明によれば、本発明のトラッキングオフセット補正装置はアクチュエータの可動部に光を反射するための反射板を設け、固定部に前記反射板に光を照射する発光素子と、前記反射板で反射した光を受光する受光素子と、受光素子の出力により対物レンズ位置を検出するようにしたので、対物レンズの位置を検出するためにアクチュエータの可動部重量の増加を少なくすることができ、高速ディスク回転に対応できるという効果がある。
また、アクチュエータが所定の移動量だけディスク半径方向に移動した状態で前記受光素子の出力のレベルを取得して記憶する手段と、アクチュエータにディスク半径方向の重力が加わらない状態で前記受光素子の出力のレベルを取得して記憶する手段と、受光素子の出力と前記所定の移動量だけディスク半径方向に移動した状態で記憶した受光素子の出力レベルとに基づいて前記発光素子の発光強度を制御する発光強度制御手段と、前記受光素子の出力とアクチュエータにディスク半径方向の重力が加わらない状態で記憶した受光素子の出力レベルとに基づいてトラッキング誤差信号のオフセットを補正する手段を設けることにより、重力による対物レンズの変位にも対応することができるという効果がある。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、構成が簡単で、アクチュエータの可動部重量の増加を抑えた装置でトラッキングオフセット補正を行うことができる。また、本発明によれば、重力による対物レンズの変位を補正したトラッキングオフセット補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるトラッキングオフセット補正装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明によるアクチュエータの一実施例を示す平面図及び側面図である。
【図３】レンズ位置検出信号の特性曲線の一例を示す特性図である。
【図４】位置ばらつき発生時の対物レンズ位置とレンズ位置検出信号の関係を示す特性図である。
【図５】光量のばらつき発生時の対物レンズ位置とレンズ位置検出信号の関係を示す特性図である。
【図６】レンズ位置検出信号に対するオフセット補正の初期処理の一実施例を示すフローチャートである。
【図７】アクチュエータが重力の影響を受けた場合の状態を示す平面図である。
【図８】トラッキング誤差信号補正処理の一実施例を示すフローチャートである。
【図９】ＬＥＤ駆動電圧補正処理の一実施例を示すフローチャートである。
【図１０】ＬＥＤ駆動電圧補正処理前後の対物レンズの位置とレンズ位置信号の関係を示す図である。
【図１１】レンズ位置検出信号の温度変動補正処理の一実施例を説明するためのフローチャートである。
【図１２】レンズ位置検出信号の温度変動補正処理の一実施例を説明するためのフローチャートである。
【図１３】従来の光ディスク装置の制御系の一例を示すブロック図である。
【図１４】光ビームトラックずれとトラッキング誤差信号の関係を示す特性図である。
【図１５】従来のアクチュエータの構成を示す分解斜視図である。
【図１６】レンズ位置検出信号の温度変動補正処理の他の実施例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１‥光ディスク、２‥スピンドルモータ、３‥光ヘッド、５‥光検出器、８‥対物レンズ、９‥アクチュエータ、１１‥誤差信号生成回路、１４‥ディジタル信号処理回路、２１‥ステッピングモータ、３９‥反射板、４０‥フォトリフレクタ、４９‥メモリ、５０‥温度センサ。

Claims (5)

1. 光ビームをトラックが形成された光ディスク上に照射する光ヘッドと、前記光ヘッドに搭載され前記トラックに光ビームを集光する対物レンズと、前記光ビームによる光ディスクからの反射光又は透過光を検出する光検出器と、前記光検出器の出力から光ビームの照射位置とトラックとの位置ずれを表すトラッキング誤差信号を生成する手段と、前記対物レンズを、前記トラックを横切る方向に移動させるアクチュエータと、前記トラッキング誤差信号に応じてアクチュエータを駆動することによって前記位置ずれを補正するトラッキング制御手段とを備え、前記光ディスクに情報の記録及び／又は再生を行う光ディスク装置であって、前記アクチュエータの前記対物レンズを含む可動部に設けられた反射板と、固定部に設けられ前記可動部に設けられた前記反射板に光を照射する発光素子と、前記固定部に設けられ前記可動部に設けられた前記反射板で反射された光を受光する受光手段と、前記アクチュエータにディスク半径方向の重力が加わらない状態で前記受光素子の出力のレベルを取得して記憶する第１の記憶手段と、前記アクチュエータにディスク半径方向の重力が加わらない状態で前記アクチュエータを所定の移動量だけディスク半径方向に移動した状態で前記受光素子の出力のレベルを取得して記憶する第２の記憶手段と、前記アクチュエータを所定の移動量だけディスク半径方向に移動した状態で、前記第１の記憶手段に記憶した前記受光素子の出力レベルに基づいて前記発光素子の発光強度を補正する補正手段と、前記アクチュエータを所定の移動量だけディスク半径方向に移動した状態で、前記第２の記憶手段に記憶した前記受光素子の出力レベルに基づいて前記受光手段の出力信号のオフセットを略０に補正するオフセット補正手段と、前記オフセット補正手段の出力と前記トラッキング誤差信号の加算比を変えることにより前記トラッキング誤差信号を補正する手段とを備えたことを特徴とするトラッキング誤差信号のオフセット補正装置。
2. 光ビームをトラックが形成された光ディスク上に照射する光ヘッドと、前記光ヘッドに搭載され前記トラックに光ビームを集光する対物レンズと、前記光ビームによる光ディスクからの反射光又は透過光を検出する光検出器と、前記光検出器の出力から光ビームの照射位置とトラックとの位置ずれを表すトラッキング誤差信号を生成する手段と、前記対物レンズを、トラックを横切る方向に移動させるアクチュエータと、前記トラッキング誤差信号に応じて前記アクチュエータを駆動することによって前記位置ずれを補正するトラッキング制御手段と、前記光ヘッドをディスク半径方向に移動させる光ヘッド移送手段と、前記ヘッド移送手段を駆動することによって前記対物レンズがディスク半径方向の可動範囲の中心で動作するように補正を行う移送制御手段とを有し、前記光ディスクに情報の記録及び／又は再生を行う光ディスク装置であって、前記アクチュエータの対物レンズを含む可動部に設けられた反射板と、固定部に設けられ前記可動部に設けられた前記反射板に設けられ光を照射する発光素子と、前記固定部に設けられ前記可動部に設けられた前記反射板で反射された光を受光する受光手段と、前記アクチュエータにディスク半径方向の重力が加わらない状態で前記受光素子の出力のレベルを取得して記憶する第１の記憶手段と、前記アクチュエータにディスク半径方向の重力が加わらない状態で前記トラッキング制御手段により前記光ビームを一トラックに追従している状態で前記移送制御手段を所定の量だけ移動させて前記受光素子の出力レベルを取得して記憶する第２の手段と、前記移送制御手段を所定の量だけ移動させた状態で、前記第１の記憶手段に記憶した前記受光素子の出力レベルに基づいて前記発光素子の発光強度を補正する補正手段と、前記アクチュエータを所定の移動量だけディスク半径方向に移動した状態で、前記第２の記憶手段に記憶した前記前記受光素子の出力レベルに基づいて前記受光手段の出力信号のオフセットを略０に補正するオフセット補正手段と、前記オフセット補正手段の出力と前記トラッキング誤差信号の加算比を変えることにより前記トラッキング誤差信号を補正する手段とを備えることを特徴とするトラッキング誤差信号のオフセット補正装置。
3. 請求項１または２のいずれかに記載のトラッキング誤差信号のオフセット補正装置において、前記反射板はトラッキング方向に反射率の異なる２つの面に分割されていることを特徴とするトラッキング誤差信号のオフセット補正装置。
4. 請求項１または２のいずれかに記載のトラッキング誤差信号のオフセット補正装置において、前記反射板は前記アクチュエータの可動量よりも大きくしたことを特徴とするトラッキング誤差信号のオフセット補正装置。
5. 光ディスクの記録または再生すべきトラックと光ビームの照射位置との位置ずれを示すトラッキング誤差信号を生成するステップと、前記光ディスクの前記トラックに光ビームを集光する対物レンズを含む可動部に設けられた反射板に、固定部に設けられた発光素子で光を照射するステップと、前記反射板から反射された光を、前記固定部に設けられた受光素子で受光するステップと、前記アクチュエータにディスク半径方向の重力が加わらない状態で前記受光素子の出力のレベルを取得して第１の記憶手段に記憶するステップと、前記アクチュエータにディスク半径方向の重力が加わらない状態で前記アクチュエータを所定の移動量だけディスク半径方向に移動した状態で前記受光素子の出力のレベルを取得して第２の記憶手段に記憶するステップと、前記アクチュエータを所定の移動量だけディスク半径方向に移動した状態で、前記第１の記憶手段に記憶した前記受光素子の出力レベルに基づいて前記発光素子の発光強度を補正するステップと、前記アクチュエータを所定の移動量だけディスク半径方向に移動した状態で前記第２の記憶手段に記憶した前記受光素子の出力レベルに基づいて前記受光手段の出力信号のオフセットを略０に補正するステップと、前記オフセットを補正するステップで得られた出力によって前記トラッキング誤差信号を補正するステップとを備えることを特徴とするトラッキング誤差信号のオフセット補正方法。

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