JP4476225B2 - 光ディスク装置、トラッキング制御方法、及び集積回路 - Google Patents
光ディスク装置、トラッキング制御方法、及び集積回路 Download PDFInfo
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Description
図7は、トラッキング制御前において、光ディスクからの反射光を受光する4分割光検出器116と、光ディスクからの反射光を4分割光検出器116で受光した場合のトラッキングエラー信号11(以下、「TE信号」と言う。)を示しており、各図における基準電位は、図示していないトラッキング制御を行う回路(以下、「トラッキング制御回路」と言う。)の基準電位を示している。
特許文献1の技術は、光ディスク記録の際のフォーカス制御やトラッキング制御におけるサーボバランスを高精度かつ容易に調整するものであり、この技術は、再生信号に含まれる蛇行周期成分(ウォブル成分)のレベルが最小値又はほぼ最小値を示す様に、フォーカス制御やトラッキング制御におけるサーボバランスを調整し、トラッキング制御を行うものである。
同図に示す様に、DVD-RAMは、一般的な光ディスクに比べて、光検出器上での集光スポットの位置の変化に対して、トラッキングエラー信号振幅の対称性の変化が小さく、トラッキングエラー信号振幅の対称性は、光検出器上での集光スポットの位置のズレを検出する感度が低い特性を有する。そのため、特許文献2の技術では、トラッキングエラー信号振幅の対称性を基に、光検出器上での集光スポットの位置ずれを補正する為、DVD-RAM等の特性を有する光ディスクの場合、補正精度を上げることが困難である。
また、制御値は、検出した反射光の測定信号から生成されるトラッキングエラー信号に基づいて、トラックと光ビームの位置ずれを検出して、光ビームのトラック上での目標位置を設定したうえで、目標位置に光ビームを追随させるようにトラッキング制御を行う際の集束レンズの駆動値を示している。
また、所定の低周波成分とは、光ディスクのトラックを光ディスクの半径方向に跨いだ際のランドやグルーブからの反射光の変化を主成分とし、所定の高周波成分とは、光ディスクのピット、記録部、未記録部によって発生する反射光の変化を主成分とする。
また、本発明に係る光ディスク装置は、光ディスク上のトラックにアクセスする光ディスク装置であって、光源と、前記光源から出射した光ビームを光ディスク上に集束するための集束レンズと、光ディスクから反射した光ビームを複数の受光領域の各々から逐次受光する光検出手段と、入力に応じて光ディスクの径方向に前記集束レンズを移動させるレンズ駆動手段とを備えた光ヘッドと、入力に応じて光ディスクの径方向の位置に前記光ヘッドを移動させる光ヘッド駆動手段と、前記光ヘッドから出射した光ビームに基づく、回転させた光ディスクのディスク径方向の各位置からの反射光を、前記光検出手段の各受光領域で受光した受光量の時間的変化を示す各測定信号を逐次生成する測定信号生成手段と、トラッキング制御前において、前記集束レンズを移動させるために準備されたプリセット値を、光ディスクの径方向の複数位置に順次前記集束レンズを移動させるよう、逐次変更して前記レンズ駆動手段に入力し、逐次変更される各プリセット値に対応して、当該レンズ駆動手段の駆動結果として前記測定信号生成手段により生成される各測定信号の変調率を測定し、前記光ディスクの径方向に位置が異なる前記受光領域各々の変調率が一致するときの当該プリセット値を、補正値として決定する補正値導出手段と、前記補正値導出手段による補正値の決定後に、前記集束レンズを所望するトラック上に位置させるための制御値と当該補正値との和を前記レンズ駆動手段に入力し、トラッキング制御を行うトラッキング制御手段とを備える。また、前記補正値導出手段は、前記逐次変更される各プリセット値に対応して、前記各測定信号の低周波成分と高周波成分に基づいて、各測定信号の変調率を測定し、前記光ディスクの径方向に位置が異なる前記受光領域各々の変調率が一致するときの当該プリセット値を、補正値として決定することとしてもよい。
この構成によれば、光ディスクの所定の半径位置において、集束レンズをディスク径方向に移動させるためのプリセット値を所定量づつ変えて変調率の測定を行うので、変更するプリセット値を容易に設定することができ、その半径位置における集束レンズを移動させるための最適な駆動値を補正値として決定するため、トラッキングの精度を向上させることができる。
<概要>
本発明に係る光ディスク装置は、トラッキング制御を行う前の初期状態で検出系機器がずれている場合において、検出系機器のずれによって生じたトラック中心からのずれを補正するための補正値を測定信号から求め、集束レンズ駆動手段に補正値を設定し、集束レンズを移動させた状態にて、従来と同様に、振幅バランスの対称性に基づいてTE信号を補正し、そのTE信号に基づいて、トラッキング制御回路を動作させ、トラッキング制御回路の出力値である制御値と、補正値の和信号を用いてトラッキング制御を行う。
<構成>
図1は、本実施の形態に係る光ディスク装置の構成図である。
同図に示す様に、光ディスク装置100は、ピックアップ110、プリアンプ120、演算回路130、A/D変換回路140、TE検出回路150、トラッキング制御SW160、トラッキング制御回路170、加算回路180、マイコン190、ドライバ200から構成される。
図2は、光ヘッド400の構成とディスクモータ111、移送モータ112を示しており、光ヘッド400は、トラッキングアクチュエータ113、光源114、カップリングレンズ115、4分割光検出器116、偏光ビームスプリッタ117、1/4波長板118、及び集束レンズ119とから構成される。
ディスクモータ111は、光ディスク300を回転駆動するモータであり、マイコン190からの制御信号に基づいて光ディスク300を所定の回転数で回転駆動する。マイコンからの制御信号はドライバ200によって駆動電流(または電圧)に変換されてディスクモータ111に入力される。
トラッキングアクチュエータ113は、例えば、トラッキング用のコイルを有する可動部と固定部とにより構成されており、可動部に集束レンズ119は取り付けられ、可動部のコイルに流れる電流に応じて生じる電気磁気力を利用して、固定部の永久磁石に対する相対位置を変化させることにより、集束レンズ119を光ディスク300の径方向、つまりトラックを横切る方向に光ビームを移動させるものである。トラッキングアクチュエータ113は、マイコン190の制御により、トラッキング制御回路170、及び加算回路180によって生成された制御信号がドライバ200によって駆動電流(または電圧)に変換されて入力され、集束レンズ119を駆動する。
また、4分割光検出器116は、光ディスク300からの反射光を受光する4つの領域、A〜Dを備え、各領域において受光した各々の反射光をプリアンプ120へ出力する。
プリアンプ120は、入力された各々の反射光の光量を各電圧に変換する。
演算回路130は、マトリックス演算回路131とローパスフィルタ132(低域通過フィルタ)で構成されている。
尚、(A,D)の組で加算した信号をRF(P)、(B,C)の組で加算した信号をRF(N)とする。
TE検出回路150は、バランス回路151と差動回路152とから構成されている。TE検出回路150は、演算回路130から入力されたTE(P)とTE(N)の信号に基づくTE信号を、マイコン190による制御に応じて補正し、補正したTE信号をトラッキング制御SW160に出力する回路であり、以下、具体的に説明する。
また、差動回路152によって出力されるTE信号は、プリアンプ120からTE検出回路150にTE(P)とTE(N)が入力されるまでの間に発生する各回路の電気的なオフセットが生じている。TE検出回路150は、このオフセットを補正するためのTE(P)とTE(N)の各々のゲイン(定数)をマイコン190から受付け、各ゲイン(定数)をTE(P)とTE(N)に乗算し、乗算した各信号を差動回路152へ出力する。
トラッキング制御SW160は、マイコン190からの指示に応じて、トラッキング制御回路の起動と停止を制御する。
加算回路180は、トラッキング制御回路170から出力された駆動信号値に、マイコン190から入力される後述のTR駆動オフセット信号値を加算した駆動信号をドライバ200に出力する。
トラッキング制御がオフの状態におけるTE信号の振幅の対称性は、例えば、TE対称性=(|TEmax|−|TEmin|)/(|TEmax|+|TEmin|)で表すことができる。このTE対称性の値が最小となる時に、TE信号の振幅が対称となり、マイコン190は、TE対称性の値が最小となるようにTE(P)とTE(N)のゲイン(定数)を算出する。
尚、変調率は、RF(P)信号及びRF(N)信号が図3に示すような波形である場合に、各RF信号における最大振幅値をα、最小振幅値をβとすると、本実施の形態では、各RF信号の変調率を、例えば、変調率(%)=(α−β)/β×100 と定義する。
ドライバ200は、マイコン190の制御により、トラッキング制御回路170からの出力値である制御値と加算回路180に設定されている補正値の和として生成された制御信号を駆動電流(または電圧)に変換してトラッキングアクチュエータ113に出力する。また、ドライバ200は、マイコン190から出力されるディスクモータ111を回転制御する制御信号、及び移送モータ112を駆動する制御信号を駆動電流(または電圧)に変換して、ディスクモータ111、移送モータ112のそれぞれに出力する。
<動作>
以下、上述の構成を備えた光ディスク装置100の動作について説明する。
尚、本実施の形態では、光ディスク300の内周でのTR駆動オフセットを導出するものとし、マイコン190が、移送モータ112にて光ヘッド400全体をディスクの内周側に移送し、集束レンズ119の位置を光ディスク300の径方向に所定量ずつ(例えば、10μm)変化させた測定用オフセット値を一つづつ加算回路180に設定する。マイコン190は、加算回路180に設定した各測定用オフセットにおける変調率を測定し、測定した各測定用オフセットの変調率の差が最小となる測定用オフセットを、トラッキング制御の駆動値を補正するためのTR駆動オフセットとして導出する。
同図のステップS01において、光ディスク装置100のマイコン190が、ディスクモータ111を作動させ、マイコン190は、光源114から光ビームを照射させ、集束レンズ119のフォーカス制御を行う。
ステップS02において、マイコン190は、光ディスク300の内周側にて、加算回路180へ測定用オフセットを設定し、集束レンズ119を光ディスク径方向に移動させ、A/D変換回路140を起動し、変調率の測定を開始する。
ステップS03において、マイコン190は、ステップS02においてメモリに格納した測定用オフセット毎の変調率を読み出し、変調率の差が最小となる測定用オフセットをTR駆動オフセットとして導出する。
ステップS05において、TE検出回路150は、TE信号のTEmaxとTEminをマイコン190に出力し、マイコン190は、TEmaxとTEminに基づいてTE信号の振幅が対称となるゲインを算出してバランス回路151に出力する。バランス回路151は、入力されたゲインをTE(P)及びTE(N)の各々に乗算し、差動回路152は乗算されたTE(P)とTE(N)を差動してTE信号を出力する。
従って、本発明に係る光ディスク装置は、TE信号の対称性だけでは、TE信号の振幅中心とトラックの中心とのずれを検出することが困難なDVD-RAM等の特性を有する光ディスクの場合でも、TE信号の振幅中心とトラックの中心とのずれを補正することができる。また、トラック中心からのずれを補正するためのTR駆動オフセットを集束レンズ駆動手段に設定し、集束レンズを移動させた状態にて、従来と同様に、振幅バランスの対称性に基づいてTE信号を補正し、そのTE信号に基づいて、トラッキング制御回路を動作させ、トラッキング制御回路の出力である制御値と、TR駆動オフセットの和信号を用いてトラッキング制御を行うことで、従来に比べ、トラッキング精度を向上させることができる。
なお、本発明を上記の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。
(1)上述した実施の形態では、4分割光検出器116のA〜Dの領域から検出した各RF信号を、(A,D)と(B,C)の組み合わせで加算し、加算したRF(N)とRF(P)の変調率を算出することとして説明したが、図5に示す様に、演算回路130は、各領域で検出された各RF信号をA/D変換回路140へ出力することとしてもよい。この場合、マイコン190は、A/D変換回路140でA/D変換されたA〜DのRF信号について変調率を算出し、例えば、(A,B)と(C,D)の組み合わせにおいて変調率の差が最小となるときの駆動値を求め、各組の駆動値の平均をTR駆動オフセットとして導出してもよい。
(2)また、上述の実施形態では、4分割光検出器を用いて説明したが、受光領域がトラックの径方向に任意に異なる2つの領域を有する光検出器であってもよい。
(3)上述した実施の形態では、光ディスクの任意の単一の半径位置についてTR駆動オフセットを導出することとして説明したが、光ディスクの複数の半径位置において測定用オフセットを変化させながら変調率を算出し、光ディスクの各半径位置におけるTR駆動オフセットを導出することとしてもよい。
また、上記平均値に基づいて測定結果のばらつきを算出し、平均値にばらつきを乗算した値をTR駆動オフセットとして導出することとしてもよい。
σ=k×Σ[TKDOFS(1)+TKDOFS(2)+・・・+TKDOFS(n)]
TKDOFS=AVERAGE(TKDOFS(1)+TKDOFS(2)+・・・+TKDOFS(n))×(1-σ)と表すことしてもよい。
(4)上述した実施の形態では、プッシュプル法によりRF信号を検出するものとして説明したが、位相差法又は3ビーム法でも適用することができる。
(5)上述した実施の形態では、変調率(%)=(α−β)/β×100として説明したが、変調率(%)=(α−β)/α×100としてもよいし、変調率(%)=(α−β)/(α+β)×100としてもよい。
(6)また、本発明に係るTR駆動オフセットの導出処理は、コンピュータシステムを用いて実現するためのコンピュータプログラムにより実現してもよい。
(7)また、上述した実施の形態では光ディスク装置として説明したが、上述した実施の形態の各処理を実現する集積回路であってもよい。
100 光ディスク装置
110 ピックアップ
111 ディスクモータ
112 移送モータ
113 トラッキングアクチュエータ
114 光源
115 カップリングレンズ
116 4分割光検出器
117 偏光ビームスプリッタ
118 1/4波長板
119 集束レンズ
120 プリアンプ
130 演算回路
131 マトリックス演算回路
132 ローパスフィルタ
140 A/D変換回路
150 TE検出回路
151 バランス回路
152 差動回路
160 トラッキング制御SW
170 トラッキング制御回路
180 加算回路
190 マイコン
200 ドライバ
300 光ディスク
400 光ヘッド
Claims (9)
- 光ディスク上のトラックにアクセスする光ディスク装置であって、
光源と、前記光源から出射した光ビームを光ディスク上に集束するための集束レンズと、光ディスクから反射した光ビームを複数の受光領域の各々から逐次受光する光検出手段と、入力に応じて光ディスクの径方向に前記集束レンズを移動させるレンズ駆動手段とを備えた光ヘッドと、
入力に応じて光ディスクの径方向の位置に前記光ヘッドを移動させる光ヘッド駆動手段と、
前記光ヘッドから出射した光ビームに基づく、回転させた光ディスクのディスク径方向の各位置からの反射光を、前記光検出手段の各受光領域で受光した受光量の時間的変化を示す各測定信号を逐次生成する測定信号生成手段と、
トラッキング制御前において、前記集束レンズを移動させるために準備されたプリセット値を、光ディスクの径方向の複数位置に順次前記集束レンズを移動させるよう、逐次変更して前記レンズ駆動手段に入力し、逐次変更される各プリセット値に対応して、当該レンズ駆動手段の駆動結果として前記測定信号生成手段により生成される各測定信号の変調率を測定し、前記光ディスクの径方向に位置が異なる前記受光領域各々の変調率が一致するときの当該プリセット値を、補正値として決定する補正値導出手段と、
前記補正値導出手段による補正値の決定後に、前記集束レンズを所望するトラック上に位置させるための制御値と当該補正値との和を前記レンズ駆動手段に入力し、トラッキング制御を行うトラッキング制御手段とを備える
ことを特徴とする光ディスク装置。 - 前記各プリセット値は、前記集束レンズを前記レンズ駆動手段にて、前記光ディスクの径方向に所定量づつ変化させるための各値であること
を特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。 - 前記トラッキング制御手段は、前記各測定信号に基づいて、プッシュプル法により前記トラックと光ビームとの位置ずれを検出し、前記検出結果に基づいて当該トラックの目標位置を設定し、当該目標位置に前記光ビームが追随するように前記制御値を更新すること
を特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。 - 前記補正値導出手段は、光ディスクの複数の半径位置に、前記光ヘッドを前記光ヘッド駆動手段にて移動させ、光ディスクの各半径位置において、前記集束レンズを複数位置に順次移動させるよう、前記プリセット値を逐次変更して前記レンズ駆動手段に入力し、前記各測定信号に基づいて各半径位置における前記補正値を決定し、
前記トラッキング制御手段は、前記複数の各半径位置の近傍におけるトラッキング制御には、決定された当該半径位置の補正値と前記制御値の和を前記レンズ駆動手段に入力すること
を特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。 - 前記トラッキング制御手段は、前記複数の半径位置毎に決定した補正値の平均値と前記制御値の和を前記レンズ駆動手段に入力すること
を特徴とする請求項4記載の光ディスク装置。 - 入力に応じて光ディスク径方向に集束レンズを移動させるレンズ駆動部と、入力に応じて光ディスク径方向の位置に前記光ヘッドを移動させる光ヘッド駆動部を有し、前記光ヘッドから出射した光ビームに基づく、回転させた光ディスクのディスク径方向の各位置からの反射光を、複数の受光領域それぞれで逐次受光し、光ディスク上のトラックにアクセスする光ディスク装置の集積回路であって、
各受光領域での受光量の時間的変化を示す各測定信号を逐次生成する測定信号生成部と、
トラッキング制御前において、前記集束レンズを移動させるために準備されたプリセット値を、光ディスクの径方向の複数位置に順次前記集束レンズを移動させるよう、逐次変更して前記レンズ駆動部に入力し、逐次変更される各プリセット値に対応して、当該レンズ駆動部の駆動結果として前記測定信号生成部により生成される各測定信号の変調率を測定し、前記光ディスクの径方向に位置が異なる前記受光領域各々の変調率が一致するときの当該プリセット値を、補正値として決定する補正値導出部と、
前記補正値導出部による補正値の決定後に、前記集束レンズを所望するトラックに位置させるための制御値と当該補正値との和を前記レンズ駆動部に入力し、トラッキング制御を行うトラッキング制御部とを含む集積回路。 - 光ディスク上のトラックにアクセスする光ディスク装置システムであって、
光源と、前記光源からの光ビームを複数の受光領域の各々から逐次受光する光検出部と、入力に応じて光ディスクの径方向に前記集束レンズを移動させるレンズ駆動部とを備えた光ヘッドと、
入力に応じて光ディスクの径方向の位置に前記光ヘッドを移動させる光ヘッド駆動部と、
前記光ヘッドから出射した光ビームに基づく、回転させた光ディスクのディスク径方向の各位置からの反射光を、前記光検出部の各受光領域で受光した受光量の時間的変化を示す各測定信号を逐次生成する測定信号生成部と、
トラッキング制御前において、前記集束レンズを移動させるために準備されたプリセット値を、光ディスクの径方向の複数位置に順次前記集束レンズを移動させるよう、逐次変更して前記レンズ駆動部に入力し、逐次変更される各プリセット値に対応して、当該レンズ駆動部の駆動結果として前記測定信号生成部により生成される各測定信号の変調率を測定し、前記光ディスクの径方向に位置が異なる前記受光領域各々の変調率が一致するときの当該プリセット値を、補正値として決定する補正値導出部と、
前記補正値導出部による補正値の決定後に、前記集束レンズを所望するトラック上に位置させるための制御値と当該補正値との和を前記レンズ駆動部に入力し、トラッキング制御を行うトラッキング制御部と
を含むことを特徴とする光ディスクシステム。 - 光源と、前記光源から出射した光ビームを光ディスク上に集束するための集束レンズと、光ディスクから反射した光ビームを複数の受光領域の各々から逐次受光する光検出部と、入力に応じて光ディスクの径方向の位置に前記集束レンズを移動させるレンズ駆動部とを備えた光ヘッドと、入力に応じて光ディスクの径方向に前記光ヘッドを移動させる光ヘッド駆動部とを用いて、当該光ディスク上のトラックにアクセスするトラッキング制御方法であって、
前記光ヘッドから出射した光ビームに基づく、回転させた光ディスクのディスク径方向の各位置からの反射光を、前記光検出ステップの各受光領域で受光した受光量の時間的変化を示す各測定信号を逐次生成する測定信号生成ステップと、
トラッキング制御前において、前記集束レンズを移動させるために準備されたプリセット値を、光ディスクの径方向の複数位置に順次前記集束レンズを移動させるよう、逐次変更して前記レンズ駆動部に入力し、逐次変更される各プリセット値に対応して、当該レンズ駆動部の駆動結果として前記測定信号生成ステップにより生成される各測定信号の変調率を測定し、前記光ディスクの径方向に位置が異なる前記受光領域各々の変調率が一致するときの当該プリセット値を、補正値として決定する補正値導出ステップと、
前記補正値導出ステップによる補正値の決定後に、前記集束レンズを所望するトラック上に位置させるための制御値と当該補正値との和を前記レンズ駆動部に入力し、トラッキング制御を行うトラッキング制御ステップと
を含むことを特徴とするトラッキング制御方法。 - CPUと光源と、前記光源から出射した光ビームを光ディスク上に集束するための集束レンズと、光ディスクから反射した光ビームを複数の受光領域の各々から逐次受光する光検出部と、入力に応じて光ディスクの径方向に前記集束レンズを移動させるレンズ駆動部とを備えた光ヘッドと、入力に応じて光ディスクの径方向に前記光ヘッドを移動させる光ヘッド駆動部とを備え、光ディスク上のトラックにアクセスする光ディスク装置に実行させるためのトラッキング制御プログラムであって、
前記光ディスク装置は、前記光ヘッドから出射した光ビームに基づく、回転させた光ディスクのディスク径方向の各位置からの反射光を、前記光検出部の各受光領域で受光した受光量の時間的変化を示す各測定信号を逐次生成し、
前記制御プログラムは、
トラッキング制御前において、前記集束レンズを移動させるために準備されたプリセット値を、光ディスクの径方向の複数位置に順次前記集束レンズを移動させるよう、逐次変更して前記レンズ駆動部に入力し、逐次変更される各プリセット値に対応して、当該レンズ駆動部の駆動結果として生成される各測定信号の変調率を測定し、前記光ディスクの径方向に位置が異なる前記受光領域各々の変調率が一致するときの当該プリセット値を、補正値として決定する補正値導出ステップと、
前記補正値導出ステップによる補正値の決定後に、前記集束レンズを所望するトラック上に位置させるための制御値と当該補正値との和を前記レンズ駆動部に入力し、トラッキング制御を行うトラッキング制御ステップと
を含むことを特徴とするトラッキング制御プログラム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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