JP4489136B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

この発明は、ＣＤ及びＤＶＤなどの光ディスクを記録媒体として取り扱う光ディスク装置に関するものである。

ＣＤまたはＤＶＤなどの光ディスクを取り扱う装置では、光ピックアップが、ビーム状の光を光ディスクの情報記録面に照射し、フォーカス制御を行って光ディスクからの反射光を受光して記録データの読み出しを行っている。また、上記のフォーカス制御を行うため、読み出し動作を開始する前にフォーカスサーチが行われる。フォーカスサーチでは、光ピックアップの受光状態を示すフォーカスエラー信号を生成して、この信号の所定レベルをフォーカス引き込みレベルとして設定しておき、光ピックアップの対物レンズを光ディスクの記録面に対して垂直方向に移動させ、この移動によりフォーカスエラー信号が上記のフォーカス引き込みレベルに達すると、移動を制御して対物レンズを合焦点へ向わせるフォーカス引き込みが行われる。このように、予め設定された固定値のフォーカス引き込みレベルを用いてフォーカス引き込みを行っている。
また、フォーカス誤差信号学習手段を備え、学習期間においてフォーカス誤差信号レベルの最大値及び最小値を学習し、引き込み制御期間においてフォーカス誤差信号学習手段が学習した最大値及び最小値を用いてフォーカス引き込み即ち対物レンズを合焦点へ移動させるものがある（例えば、特許文献１参照）。なお、上記の学習では温度変化によるフォーカス誤差信号のレベル変化を考慮していない。

特開２０００−１５５９５３号公報（第４〜６頁、図１，２）

従来の光ディスク装置は以上のように構成されているので、再生動作もしくはデータ読み出し中に光ディスクの傷や振動等の外乱によってフォーカス制御が外れたとき、ならびにＳＴＯＰ／ＰＬＡＹ動作の繰り返しや多層構造の光ディスクを取り扱うときのフォーカスジャンプなど再フォーカス引き込みを行うとき、固定値や起動時の初期フォーカス引き込みレベルを利用しているため、光ディスク装置内の温度によってフォーカス引き込みを確実に行うことが困難になり、特に光ディスク装置の自己発熱や周辺温度の変化によってフォーカスエラー信号のレベルが変化すると再フォーカス引き込みやフォーカスジャンプを良好に行うことが難しくなるという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、フォーカス引き込みを装置内温度に対応させて行う光ディスク装置を得ることを目的とする。

この発明に係る光ディスク装置は、制御手段が、光ピックアップを移動させたときのフォーカスエラー信号のレベルピーク値を検出し、レベルピーク値と、前記光ピックアップを移動させたときの前記温度検出手段の検出温度に対応する係数からフォーカス引き込みレベルを算出し該フォーカス引き込みレベルを用いて前記光ピックアップのフォーカス引き込みを行うものである。
また、制御手段が、光ピックアップを移動させたときのフォーカスエラー信号のレベルピーク値を検出し、当該レベルピーク値と、前記光ピックアップを移動させたときの前記温度検出手段の検出温度に対応する係数からフォーカス引き込みレベルを算出し該フォーカス引き込みレベルを用いて前記光ピックアップのフォーカス引き込みを行うとともに、前記光ピックアップの受光状態を示す信号を用いてフォーカス引き込みが良好に行われたか否かを判定し、良好に行われていないと判定したときには温度検出手段が検出した現在の温度に応じてフォーカス引き込みレベルの算出を行い、該フォーカス引き込みレベルを用いてフォーカス引き込みのリトライを行うものである。

この発明によれば、温度検出手段の検出温度に対応する係数からフォーカス引き込みレベルを算出して光ピックアップのフォーカス引き込みを行うようにしたので、光ディスク装置内の温度によらず動作精度を高めてフォーカス引き込みを行うことができるという効果がある。

この発明の実施の形態１による光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１による光ディスク装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１による光ディスク装置の動作を示す説明図である。 この発明の実施の形態２による光ディスク装置の動作を示すフローチャートである。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による光ディスク装置の構成を示すブロック図である。この図は、光ディスク装置の一例としてＤＶＤ／ＣＤ再生装置の概略構成を示したものである。ＣＤまたはＤＶＤの光ディスクＡは、光ディスク装置に搭載されたとき図示されないスピンドルや搭載部材などから成る構造体によって保持され、スピンドルモータ１によって回転するように光ディスク装置内に配置されている。光ディスク装置内に配置された光ディスクＡの下方には、フォーカスアクチュエータ３ａ及びトラッキングアクチュエータ３ｂを備える光ピックアップ２が配置されている。

光ピックアップ２は、スレッドモータ５の駆動によって光ディスクＡの径方向に摺動するように設けられている。また、光ピックアップ２は、光ディスクＡから読み出したデータ等のデジタル信号をＲＦアンプ６へ出力するように接続されている。
光ピックアップ２には、図示を省略した例えばレーザダイオードから成る光ビーム照射部、光ディスクＡの記録面で反射した反射光を受光する受光部、レーザダイオードからのビーム光及び上記の反射光を焦光する対物レンズなどが備えられている。フォーカスアクチュエータ３ａは光ディスクＡの記録面に対して垂直方向に上記の対物レンズを移動させ、トラッキングアクチュエータ３ｂは光ディスクＡの記録面に対して水平方向に、詳しくは対物レンズをディスク記録面に形成されているトラック上へ移動させるように構成されている。

例えばＲＦアンプ６には、光ピックアップ２の受光状態を示すフォーカスエラー信号を生成する図示を省略したフォーカスエラー信号生成部が備えられている。なお、フォーカスエラー信号生成部は、ＲＦアンプ６に含めて備える構成に限定されない。
サーボ制御部７は、ＲＦアンプ６からフォーカスエラー信号を入力し、スピンドルモータ１、光ピックアップ２及びスレッドモータ５の動作を制御するように接続されている。
ＣＰＵ８は、サーボ制御部７から出力される制御信号及び温度検出部９の出力信号を入力し、ＲＦアンプ６及びサーボ制御部７の動作を制御するように接続されている。温度検出部９は、光ディスク装置内の温度を検出するように該装置内部に設置されている。信号処理部１０は、ＲＦアンプ６の出力信号を入力し、処理した信号をＤ／Ａ変換器１１ならびにＭＰＥＧデコーダ１２へ出力するように接続されている。Ｄ／Ａ変換器１１は、Ｄ／Ａ変換によって生成したオーディオ信号を光ディスク装置の外部へ出力するように接続構成されている。ＭＰＥＧデコーダ１２は、デコードした信号をＤ／Ａ変換器１３へ出力するように接続されている。Ｄ／Ａ変換器１３は、Ｄ／Ａ変換によって生成したオーディオ信号ならびにビデオ信号を光ディスク装置の外部へ出力するように接続構成されている。

次に動作について説明する。
ここでは、光ディスク装置の動作のうち、光ディスクからデータ等を読み出す動作を説明し、特に実施の形態１による光ディスク装置の特徴となる動作を説明して、他の動作の詳細な説明を省略する。
図２は、実施の形態１による光ディスク装置の動作を示すフローチャートである。この図は、ＣＰＵ８が各部に対して行う制御を示したものである。例えば、光ディスクＡを再生する、もしくは記録されているデータを読み出すように、ユーザが図１に示されない操作手段を操作する。この操作により、光ディスクＡからのデータ読み出しを指示する所定の制御信号がＣＰＵ８へ入力される。すると、ＣＰＵ８は、光ディスクＡに記録されているデータ等を読み出すようにＰＬＡＹコマンドを生成して、ＲＦアンプ６及びサーボ制御部７へ発行する（ステップＳＴ１０１）。

ＰＬＡＹコマンドが発行されて光ディスクＡからデータ読み出しを行うときには、初めにフォーカスサーチが行われ、例えば、スレッドモータ５を駆動して所定の位置へ光ピックアップ２を移動し、この位置でフォーカスサーチを行う。詳しくは、前述のステップＳＴ１０１の過程においてＰＬＡＹコマンドが発行されると、サーボ制御部７は、スピンドルモータ１、光ピックアップ２及びスレッドモータ５を駆動し、光ディスクＡの記録面のスキャン動作即ちフォーカスサーチを行う状態とする。例えば、スレッドモータ５を駆動して、光ディスク装置内において光ディスクＡの下方の所定の位置へ光ピックアップ２を移動させる。

ＣＰＵ８は、フォーカスサーチを行うとき温度検出部９から温度検出信号を入力し、光ディスク装置の内部温度を取り込み（ステップＳＴ１０２）、温度検出信号の示す光ディスク装置内温度、例えば光ピックアップ２の受光動作に用いる各デバイスの周辺温度を認識する。この温度に応じてフォーカス引き込みレベルを算出／設定する（ステップＳＴ１０３）。
詳しくは、ＣＰＵ８は、フォーカスサーチを行うとき温度検出部９の温度検出信号を入力し、またサーボ制御部７を介してフォーカスアクチュエータ３ａを駆動して対物レンズを光ディスクＡの記録面に対して垂直方向に移動させる。即ち、図１において上下方向に対物レンズを可動範囲内で移動させる。ＲＦアンプ６のフォーカスエラー信号生成部は、光ピックアップ２の受光部の出力信号から受光状態を示すフォーカスエラー信号を生成し、例えばサーボ制御部７を介してＣＰＵ８へ出力する。ＣＰＵ８は、上記のように対物レンズを垂直方向に移動させているときのフォーカスエラー信号からフォーカス引き込みレベルを求める。

フォーカス引き込みレベルは、前述のように対物レンズを移動させたときのフォーカスエラー信号のレベルピーク値、例えば最大値を検出し、この最大値をＦＥｍａｘとしたとき、算出式ＦＥｍａｘ×０．６×ｔを用いて求める。ここで、ｔはフォーカス引き込みレベルの温度補正を行う温度係数で、温度検出部９から出力される温度検出信号値と対応させた所定の値を有する。温度係数ｔは、例えばＣＰＵ８に備えられている不揮発性の記憶部に予め記憶されており、当該温度係数ｔの各値と温度検出信号の各値即ち各温度とを対応させたテーブルを構成して上記の記憶部に記憶されている。ＣＰＵ８は、現在の光ディスク装置内の温度に対応する温度係数ｔを上記のテーブルから取得して、フォーカス引き込みレベルの算出を行う。即ち、ＣＰＵ８は、温度検出部９から入力した温度検出信号値に応じて温度係数ｔを替えて演算を行い、光ディスク装置内の温度に適応するフォーカス引き込みレベルを設定している。

ＣＰＵ８は、サーボ制御部７を制御して、前述のように設定したフォーカス引き込みレベルを用いてフォーカス引き込みを行う（ステップＳＴ１０４）。設定されているフォーカス引き込みレベルを用いたフォーカス引き込みは、従来の光ディスク装置と概ね同様に行われる。
図３は、実施の形態１による光ディスク装置の動作を示す説明図である。
前述のように対物レンズを垂直方向に移動させると、フォーカスエラー信号のレベルは図３に示したように、Ｓ字波形を描くように変化する。例えば、前述のステップＳＴ１０３の過程において、図３に示したＳ字波形の最大ピーク及び最小ピークの各ピーク値を検出し、このピーク値を前述のＦＥｍａｘとしてフォーカス引き込みレベルを算出し、求めた二つのフォーカス引き込みレベルの中間に存在するゼロレベル、即ち合焦点を検出する。
ＣＰＵ８は、フォーカスエラー信号のレベルを監視しながらサーボ制御部７を制御し、フォーカスアクチュエータ３ａを稼動させて対物レンズを移動する。監視していたフォーカスエラー信号のレベルが前述のように算出／設定したフォーカス引き込みレベルに達すると、サーボ制御部７に制御を加えてフォーカスアクチュエータ３ａの動作を調整し、フォーカスエラー信号が前述のゼロレベルとなる位置、即ち合焦点に配置されるように対物レンズの移動を制御する。

ＣＰＵ８は、前述のようにして対物レンズを移動してフォーカス引き込みを行い、設定したフォーカス引き込みレベルに応じた合焦点に当該対物レンズを配置すると、光ピックアップ２の受光部の受光状態を示す信号、例えば光ピックアップ２の出力信号レベル、あるいはフォーカスエラー信号のレベルを検知してフォーカス引き込みが良好に行われたか否かを判定する（ステップＳＴ１０５）。フォーカス引き込みが良好に行われなかったと判定したときには、ステップＳＴ１０２の過程に戻り、現在の装置内温度を検出して以降の各過程を前述の説明のように行い、フォーカス引き込みのリトライを行う。このようにリトライを行うことにより、フォーカス引き込みに失敗しても成功するまで繰り返して確実にフォーカス引き込みを行うことができる。

ＣＰＵ８は、ステップＳＴ１０５の過程において良好にフォーカス引き込みが行われたと判定したときには、フォーカス引き込み制御を終了してフォーカス制御へ移行する。フォーカス制御としてサーボ制御部７を制御し、フォーカスアクチュエータ３ａを適当に稼動させて合焦点に対物レンズを保つようにフォーカス制御ループを閉じる。
また、ＣＰＵ８はサーボ制御部７を介してトラッキングアクチュエータ３ｂ、スレッドモータ５、及び、スピンドルモータ１の動作を制御し、光ピックアップ２が光ディスクＡの記録データを逐次読み出すように動作させる。

光ピックアップ２は、読み出したデータ信号をＲＦアンプ６へ出力する。ＲＦアンプ６は、入力したデータ信号のレベルを増幅し信号処理部１０へ出力する。信号処理部１０は、入力したデータの種類ならびに様式を識別し、オーディオ信号を表すデジタルデータであるときにはＤ／Ａ変換器１１へ出力し、音声及び画像を示す例えばＭＰＥＧ規格に則ったデータであるときにはＭＰＥＧデコーダ１２へ出力する。Ｄ／Ａ変換器１１は、入力したデジタルデータのオーディオ信号をアナログ信号のオーディオ信号に変換して光ディスク装置の外部へ出力する。ＭＰＥＧデコーダ１２は入力したデータをＭＰＥＧの規格に則してデコードを行い、デジタルデータのビデオ信号及びオーディオ信号を生成してＤ／Ａ変換器１３へ出力する。Ｄ／Ａ変換器１３は入力したデジタルデータのビデオ信号及びオーディオ信号をアナログ信号のビデオ信号及びオーディオ信号に変換して光ディスク装置の外部へ出力する。

以上のように実施の形態１によれば、光ディスク装置内の温度を検出する温度検出部９を備え、ＣＰＵ８が温度検出部９の検出した装置内温度に関連させた温度係数ｔを用いてフォーカス引き込みレベルを算出し、当該フォーカス引き込みレベルを用いてフォーカス引き込みを行うようにしたので、光ディスク装置の自己発熱や装置周辺温度が影響して、光ピックアップ２の出力信号のレベル、もしくはフォーカスエラー信号のレベルが変化したときでも最適なフォーカス引き込みレベルを設定することができ、光ディスク装置内の温度によらず確実にフォーカス引き込みを行うことができるようになって動作精度を向上させることができるという効果がある。
また、光ピックアップ２の受光部を成す光学素子の受光感度のばらつき、光ディスクＡの反射率のばらつきなどの影響によりフォーカスエラー信号レベルが変化したときにも最適なフォーカス引き込みレベルを設定することができ、確実にフォーカス引き込みを行って動作精度を向上させることができるという効果がある。

実施の形態２．
実施の形態２による光ディスク装置は、図１に示したものと同様に構成されている。ここでは、前述の実施の形態１による光ディスク装置と同様な構成の重複説明を省略する。また、実施の形態２による光ディスク装置の各部について、図１に示したものと同一あるいは相当する部分に同じ符号を用いて説明する。

次に動作について説明する。
ここでは、光ディスク装置の動作のうち、光ディスクからデータ等を読み出す動作を説明し、特に実施の形態２による光ディスク装置の特徴となる動作を説明して他の動作の詳細な説明を省略する。
図４は、この発明の実施の形態２による光ディスク装置の動作を示すフローチャートである。この図は、一度フォーカス引き込みを行って光ディスクＡからデータ読み出しを行った後、再びフォーカス引き込みを行うときのＣＰＵ８による各部の制御を示したものである。

ＣＰＵ８は、フォーカス引き込みを行ってデータ読み出し、もしくは再生動作を行ったときに算出／設定したフォーカス引き込みレベルと当該フォーカス引き込みレベルを算出したときの温度とを、例えば自ら備える揮発性の記憶部に記憶しておく。
再生動作等を再び行うとき即ちＳＴＯＰ／ＰＬＡＹ動作を繰り返すとき、多層構造の光ディスクＡを取り扱う場合においてフォーカスジャンプを行うとき、データ読み出し中、もしくは再生動作中に振動などの外乱によって、あるいは光ディスクＡの記録面に存在する傷等によってフォーカス制御が外れてリカバリ処理を行うときなどのように、再度フォーカス引き込みを行う状況が生じると（ステップＳＴ２０１）、このとき温度検出部９が検出した現在の光ディスク装置内温度を取り込む（ステップＳＴ２０２）。ステップＳＴ２０２の過程において温度検出部９から入力した温度検出信号が示す現在の温度と、前述の自ら記憶している温度即ち初期温度とを比較し温度差があるか否かを判定する（ステップＳＴ２０３）。

予め、ステップＳＴ２０３の過程で求める温度差の各値に対応させた温度補正係数ｔｚを設定しておき、各温度差の値と各温度補正係数ｔｚとから成るテーブルを、例えばＣＰＵ８に備えられている不揮発性の記憶部に記憶させておく。
ステップＳＴ２０３の過程において温度差があると判定したときには、温度差の値に応じて上記のテーブルから該当する温度補正係数ｔｚを求める。この温度補正係数ｔｚを、ＣＰＵ８自ら記憶しているフォーカス引き込みレベルに掛けて温度補正を行い、現在の装置内温度に適合するフォーカス引き込みレベルを再設定する（ステップＳＴ２０４）。当該再設定したフォーカス引き込みレベルを用いて、実施の形態１で説明したステップＳＴ１０４の過程と同様にフォーカス引き込みを行う（ステップＳＴ２０５）。
ステップＳＴ２０３の過程において温度差がないと判定したときには、ＣＰＵ８に記憶されているフォーカス引き込みレベルを用いてフォーカス引き込みを行う（ステップＳＴ２０５）。

ステップＳＴ２０５の過程では、実施の形態１で説明した図２のステップＳＴ１０４の過程と同様な処理動作を行ってフォーカス引き込みを行う。次に図２のステップＳＴ１０５の過程と同様な処理動作を行ってフォーカス引き込みが良好に行われたか否かを判定する（ステップＳＴ２０６）。フォーカス引き込みが良好に行われなかったと判定したときにはステップＳＴ２０２の過程に戻り、現在の温度を取り込んで以降の各過程を同様に行ってフォーカス引き込みのリトライを実行する。このようにリトライを行うことにより、フォーカス引き込みに失敗しても成功するまで繰り返して確実にフォーカス引き込みを行うことができる。
ステップＳＴ２０６の過程において、フォーカス引き込みが良好に行われたと判定したときには、実施の形態１で説明したステップＳＴ１０５の過程においてフォーカス引き込みが良好に行われたと判定したときと同様に各部を動作させ、フォーカス制御を行って光ディスクＡからのデータ読み出し、もしくは再生動作を行ってオーディオ信号ならびにビデオ信号の出力を行う。

以上のように実施の形態２によれば、ＣＰＵ８が算出したフォーカス引き込みレベルとフォーカス引き込みレベルを求めたときの温度とを記憶し、再度フォーカス引き込みを行うとき、温度検出部９が検出した現在の温度と自ら記憶している温度との差を求め、求めた温度差に応じて記憶しているフォーカス引き込みレベルを補正し、当該補正したフォーカス引き込みレベルを使用して上記の再度のフォーカス引き込みを行うようにしたので、動作中にディスク装置内温度が変化してフォーカスエラー信号レベルが変化しても、該信号レベル変化の影響を吸収することができ、再度フォーカス引き込みを行うときやフォーカスジャンプを行うときの動作精度を向上させることができるという効果がある。
なお、実施の形態１及び実施の形態２による光ディスク装置は、光ディスクの再生専用装置に限定されるものではない。

以上のように、この発明に係る光ディスク装置は、装置内温度に応じてフォーカス引き込みレベルを算出することで装置内温度によらず動作精度を高めてフォーカス引き込みを行うことのできる光ディスク装置としたので、ＣＤ及びＤＶＤなどの光ディスクを記録媒体として取り扱う光ディスク装置などに用いるのに適している。

Claims (2)

1. 光ディスクを駆動する駆動手段と、前記光ディスクにビーム光を照射し対物レンズのフォーカス引き込みを行って該光ディスクの記録面からの反射光を受光し記録データを読み出す光ピックアップと、前記駆動手段及び光ピックアップを制御して光ディスクに記録されているデータの読み出し動作を行う制御手段とを備える光ディスク装置において、
   該光ディスク装置内の温度を検出する温度検出手段を設け、
   前記制御手段は、前記光ピックアップを移動させたときのフォーカスエラー信号のレベルピーク値を検出し、当該レベルピーク値と、前記光ピックアップを移動させたときの前記温度検出手段の検出温度に対応する係数からフォーカス引き込みレベルを算出し該フォーカス引き込みレベルを用いて前記光ピックアップのフォーカス引き込みを行うことを特徴とする光ディスク装置。
2. 光ディスクを駆動する駆動手段と、前記光ディスクにビーム光を照射し対物レンズのフォーカス引き込みを行って該光ディスクの記録面からの反射光を受光し記録データを読み出す光ピックアップと、前記駆動手段及び光ピックアップを制御して光ディスクに記録されているデータの読み出し動作を行う制御手段とを備える光ディスク装置において、
   該光ディスク装置内の温度を検出する温度検出手段を設け、
   前記制御手段は、前記光ピックアップを移動させたときのフォーカスエラー信号のレベルピーク値を検出し、当該レベルピーク値と、前記光ピックアップを移動させたときの前記温度検出手段の検出温度に対応する係数からフォーカス引き込みレベルを算出し該フォーカス引き込みレベルを用いて前記光ピックアップのフォーカス引き込みを行うとともに、前記光ピックアップの受光状態を示す信号を用いてフォーカス引き込みが良好に行われたか否かを判定し、良好に行われていないと判定したときには温度検出手段が検出した現在の温度に応じてフォーカス引き込みレベルの算出を行い、該フォーカス引き込みレベルを用いてフォーカス引き込みのリトライを行うことを特徴とする光ディスク装置。

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