JP4512594B2 - 光ディスクドライブにおけるラジアルトラッキング方法 - Google Patents
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Description
本発明は一般的に、光記憶ディスクに情報を書き込み、光記憶ディスクから情報を読み出すディスク駆動装置に関するものであり、以下ではこうしたディスク駆動装置を「光ディスクドライブ」とも表わす。
当業者には一般に知られているように、光記憶ディスクは少なくとも1本のトラックを具え、このトラックは、データパターンの形で情報を記憶可能な記憶空間内の連続した螺旋の形態か、あるいは複数の同心円の形態かのいずれかである。
本発明の一般的な目的は、プッシュ/プル・トラッキング法に代わる新たなラジアルトラッキング方法を提供することにある。特に本発明は、3スポット・プッシュ/プル法の代替法として使用可能なラジアルトラッキング方法を提供することを目的とし、この方法は3スポット・プッシュ/プル法の欠点をなくして利点を有する。
図1に、光記憶ディスク2、一般にはDVDまたはCDまたはBD(ブルーレイ・ディスク)上に情報を記憶し、光記憶ディスク2から情報を読み出すのに適した光ディスク駆動装置1を図式的に示す。光ディスク2は少なくとも1本のトラックを具え、このトラックは、データパターンの形で情報を記憶可能な記憶空間内の連続した螺旋の形態か、あるいは複数の同心円の形態かのいずれかである。光ディスク2は読出し専用(リードオンリー)型とすることができ、この型では情報は製造中に記録され、ユーザはこの情報を読み出すことができる。光ディスク2は記録可能(R)型または再書込み可能(RW)型とすることもでき、この型ではユーザが情報を記録することができる。書込み可能ディスクは一回書込み(ライトワンス)ディスクであり、このディスクでは前に書き込まれたデータ上にデータを上書きすることによって情報内容を変更することができる。
SD=A+B+C+D (1)
STE=(A+D)+(B+C) (2a)
RES=STE/SD (2b)
WA=KA・cos(τ−τA) (3a)
WB=KB・cos(τ−τB) (3b)
WC=KC・cos(τ−τC) (3c)
WD=KD・cos(τ−τD) (3d)
ここに、KA、KB,KC,KDはそれぞれの振幅であり、
τA,τB,τC,τDはそれぞれの位相である。
τ=2πx/lWは接線方向の走査変数であり、ここにxはビーム32が進んだトラック距離を表わし、lWはウォブル周期を表わす。
Δ(P,Q)=τP−τQ (4)
DTD4R=Δ(A,B)+Δ(C,D) (5)
DTD4T=Δ(A,D)+Δ(C、D) (6)
DTD2=(A+C,B+D) (7)
DTD4R=Δ(A,sB)+Δ(C,sD) (8)
ここに、sは+1または−1のいずれかである。
Claims (17)
- 光ディスクドライブであって、
光ディスクを光ビームで走査するための光学系であって、前記光ディスクによって反射された光を受光する光検出器を具えた光学系と;
前記光ビームの焦点スポットをラジアル方向に変位させるラジアル・アクチュエータと;
前記光検出器の出力信号を受信する入力、及び前記ラジアル・アクチュエータ用の制御信号を発生する出力を有する制御回路とを具えており、
前記制御回路が、少なくとも、前記ラジアル・アクチュエータ用の前記制御信号を、前記光検出器の出力信号のウォブル誘因の信号成分から導出したトラッキングエラー信号に基づいて発生する第1動作モードで動作可能であり、
前記制御回路が、前記光検出器出力信号を処理して、ラジアルトラッキング方法、すなわち:
トラッキングエラー信号を、検出器セグメントA、検出器セグメントB、検出器セグメントCおよび検出器セグメントDを有する光検出器の光検出器出力信号のウォブル誘因の信号成分WA,WB,WC,WDから導出する光ディスクドライブにおけるラジアルトラッキング方法であって、
前記トラッキングエラー信号を、次式:
DTD4R=Δ(A,B)+(C,D)、
に従って発生し、ここに、
Δ(A,B)は、信号成分WA=KA・cos(τ−τA)と信号成分WB=KB・cos(τ−τB)との間の遅延τA−τBを表わし、
Δ(C,D)は、信号成分WC=KC・cos(τ−τC)と信号成分WD=KD・cos(τ−τD)との間の遅延τC−τDを表わし、
KA,KB,KC,KDはそれぞれ信号成分WA,WB,WC,WDの振幅であり、
τA,τB,τC,τDはそれぞれ信号成分WA,WB,WC,WDの位相であり、
τは接線方向の走査変数であり、
信号成分WA,WB,WC,WDは、それぞれ検出器セグメントA,B,C,Dから導出され、検出器セグメントA,B,C,Dは、ディスクドライブが動作しているときに光ビームの焦点スポットをラジアル方向に変位させるラジアル・アクチュエータのトラック方向に平行な方向をもつ架空の中心線が光検出器を検出器セグメントAおよびDを完全に含む第一の部分と検出器セグメントBおよびCを完全に含む第二の部分に等分するよう位置され、かつ検出器セグメントAとBが隣り合い、検出器セグメントCとDが隣り合うよう位置される、
方法
によりトラッキングエラー信号を計算することができ、
前記制御回路が、少なくとも、前記ラジアル・アクチュエータ用の前記制御信号を、前記光検出器の出力信号のデータ誘因の信号成分から導出したトラッキングエラー信号に基づいて発生する第2動作モードで動作可能であり、
前記制御回路が、可制御のフィルタ特性を有する入力フィルタ・アセンブリを具えており、
前記入力フィルタ・アセンブリが、前記制御回路の光検出器入力に結合された信号入力と、信号出力と、制御入力とを有する可制御フィルタ装置を少なくとも1つ具え、前記可制御フィルタ装置が、前記制御入力で受信した第1の値を有する制御信号に応答して、低周波数範囲の信号成分を通過させデータ周波数範囲の信号成分を阻止すべく設計され、さらに、前記制御入力で受信した第2の値を有する前記制御信号に応答して、前記低周波数範囲の信号成分を阻止し前記データ周波数範囲の信号成分を通過させるべく設計されている、
ことを特徴とする光ディスクドライブ。 - 光ディスクドライブであって、
光ディスクを光ビームで走査するための光学系であって、前記光ディスクによって反射された光を受光する光検出器を具えた光学系と;
前記光ビームの焦点スポットをラジアル方向に変位させるラジアル・アクチュエータと;
前記光検出器の出力信号を受信する入力、及び前記ラジアル・アクチュエータ用の制御信号を発生する出力を有する制御回路とを具えており、
前記制御回路が、少なくとも、前記ラジアル・アクチュエータ用の前記制御信号を、前記光検出器の出力信号のウォブル誘因の信号成分から導出したトラッキングエラー信号に基づいて発生する第1動作モードで動作可能であり、
前記制御回路が、前記光検出器出力信号を処理して、ラジアルトラッキング方法、すなわち:
トラッキングエラー信号を、検出器セグメントA、検出器セグメントB、検出器セグメントCおよび検出器セグメントDを有する光検出器の光検出器出力信号のウォブル誘因の信号成分から導出する光ディスクドライブにおけるラジアルトラッキング方法であって、
前記トラッキングエラー信号を、次式:
DTD4T=Δ(A,D)+(C,B)、
に従って発生し、ここに、
Δ(A,D)は、信号成分WA=KA・cos(τ−τA)と信号成分WD=KD・cos(τ−τD)との間の遅延τA−τDを表わし、
Δ(C,B)は、信号成分WC=KC・cos(τ−τC)と信号成分WB=KB・cos(τ−τB)との間の遅延τC−τBを表わし、
KA,KB,KC,KDはそれぞれ信号成分WA,WB,WC,WDの振幅であり、
τA,τB,τC,τDはそれぞれ信号成分WA,WB,WC,WDの位相であり、
τは接線方向の走査変数であり、
信号成分WA,WB,WC,WDは、それぞれ検出器セグメントA,B,C,Dから導出され、検出器セグメントA,B,C,Dは、ディスクドライブが動作しているときに光ビームの焦点スポットをラジアル方向に変位させるラジアル・アクチュエータのトラック方向に平行な方向をもつ架空の中心線が光検出器を検出器セグメントAおよびDを完全に含む第一の部分と検出器セグメントBおよびCを完全に含む第二の部分に等分するよう位置され、かつ検出器セグメントAとBが隣り合い、検出器セグメントCとDが隣り合うよう位置される、
方法
によりトラッキングエラー信号を計算することができ、
前記制御回路が、少なくとも、前記ラジアル・アクチュエータ用の前記制御信号を、前記光検出器の出力信号のデータ誘因の信号成分から導出したトラッキングエラー信号に基づいて発生する第2動作モードで動作可能であり、
前記制御回路が、可制御のフィルタ特性を有する入力フィルタ・アセンブリを具えており、
前記入力フィルタ・アセンブリが、前記制御回路の光検出器入力に結合された信号入力と、信号出力と、制御入力とを有する可制御フィルタ装置を少なくとも1つ具え、前記可制御フィルタ装置が、前記制御入力で受信した第1の値を有する制御信号に応答して、低周波数範囲の信号成分を通過させデータ周波数範囲の信号成分を阻止すべく設計され、さらに、前記制御入力で受信した第2の値を有する前記制御信号に応答して、前記低周波数範囲の信号成分を阻止し前記データ周波数範囲の信号成分を通過させるべく設計されている、
ことを特徴とする光ディスクドライブ。 - 前記可制御フィルタ装置が、
前記低周波数範囲の信号成分を通過させ前記データ周波数範囲の信号成分を阻止するフィルタ特性を有し、前記可制御フィルタ装置の前記信号入力に結合されたフィルタ信号入力を有する第1フィルタと;
前記低周波数範囲の信号成分を阻止し前記データ周波数範囲の信号成分を通過させるフィルタ特性を有し、前記可制御フィルタ装置の前記信号入力に結合されたフィルタ信号入力を有する第2フィルタと;
それぞれ前記第1及び第2フィルタのフィルタ信号出力に結合された複数の信号入力と、前記可制御フィルタ装置の出力に結合された信号出力と、前記可制御フィルタ装置の前記制御入力に結合された制御入力とを有する可制御スイッチとを具え、
前記可制御スイッチが、この可制御スイッチの前記制御入力で受信した制御信号に応答して、この可制御スイッチの前記信号出力を、この可制御スイッチの前記複数の信号入力のうちの1つに結合すべく構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光ディスクドライブ。 - 請求項1または2に記載の光ディスクドライブであって、前記制御回路が、前記光検出器の出力信号を処理して、それぞれ請求項1または2に記載の方法によりトラッキングエラー信号を計算することができることを特徴とする光ディスクドライブ。
- 前記制御回路が、前記光検出器の出力信号を監視して、前記光検出器の出力信号が未書込みのトラックを表わす際に前記第1動作モードで動作し、前記光検出器の出力信号が書込み済みのトラックを表わす際に前記第2動作モードで動作すべく構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光ディスクドライブ。
- 前記制御回路が、前記光検出器の出力信号の低周波数信号成分の信号パワーを監視して、測定した前記信号パワーを所定の基準レベルと比較して、前記測定した信号パワーが前記基準レベルを上回る際に前記第1動作モードで動作し、前記測定した信号パワーが前記基準レベルを下回る際に前記第2動作モードで動作すべく構成されていることを特徴とする請求項5に記載の光ディスクドライブ。
- 前記制御回路が、前記光検出器の出力信号の低周波数信号成分の信号パワーを監視して、測定した信号パワーが所定量以上の上昇を示す際に、例えば前記測定した信号パワーの時間微分が所定の正の基準レベルを超える際に、前記第1動作モードに切り換わり、前記測定した信号パワーが所定量以上の下降を示す際に、例えば前記測定した信号パワーの時間微分が所定の負の基準レベルを超える際に、前記第2動作モードで動作すべく構成されていることを特徴とする請求項5に記載の光ディスクドライブ。
- 前記制御回路が、前記信号検出器のデータ周波数信号成分の信号パワーを監視して、測定した信号パワーを所定の基準レベルと比較して、前記測定した信号パワーが前記基準レベルを下回る際に前記第1動作モードで動作し、前記測定した信号パワーが前記基準レベルを上回る際に前記第2動作モードで動作すべく構成されていることを特徴とする請求項5に記載の光ディスクドライブ。
- 前記制御回路が、前記信号検出器のデータ周波数信号成分の信号パワーを監視して、測定した信号パワーが所定量以上の下降を示す際に、例えば前記測定した信号パワーの時間微分が所定の負の基準レベルを超える際に、前記第1動作モードに切り換わり、前記測定した信号パワーが所定量以上の上昇を示す際に、例えば前記測定した信号パワーの時間微分が所定の正の基準レベルを超える際に、前記第2動作モードで動作すべく構成されていることを特徴とする請求項8に記載の光ディスクドライブ。
- 前記制御回路が、前記光検出器の出力信号を前記第1動作モードで処理する第1信号処理経路と、前記光検出器の出力信号を前記第2動作モードで処理する第2信号経路と、前記第1信号処理経路または前記第2信号処理経路のいずれかを選択する可制御スイッチとを有することを特徴とする請求項1または2に記載の光ディスクドライブ。
- さらに、第1遅延計算機及び第2遅延計算機を具え、
前記第1遅延計算機が、
前記信号入力が前記制御回路の第1光検出器入力に結合された第1の前記可制御フィルタ装置の前記信号出力に結合され、前記光検出器の第1検出器セグメントAで受光した光量に対応するフィルタ処理された光出力信号を受信する第1入力と;
前記信号入力が前記制御回路の第4光検出器入力に結合された第4の前記可制御フィルタ装置の前記信号出力に結合され、前記光検出器の第4検出器セグメントDで受光した光量に対応するフィルタ処理された光出力信号を受信する第2入力とを有し、
前記第2遅延計算機が、
前記信号入力が前記制御回路の第3光検出器入力に結合された第3の前記可制御フィルタ装置の前記信号出力に結合され、前記光検出器の第3検出器セグメントCで受光した光量に対応するフィルタ処理された光出力信号を受信する第1入力と;
前記信号入力が前記制御回路の第2光検出器入力に結合された第2の前記可制御フィルタ装置の前記信号出力に結合され、前記光検出器の第2検出器セグメントBで受光した光量に対応するフィルタ処理された光出力信号を受信する第2入力とを有し、
前記第1及び第2遅延計算機の各々が、前記第1及び第2入力で受信した信号間の時間差または位相差を表わす出力信号を発生すべく設計され、
前記制御回路がさらに、前記第1及び第2遅延計算機のそれぞれの出力に結合された2つの入力、及び前記2つの入力の信号の和をトラッキングエラー信号として供給する出力を具えた加算器を具えており、
前記検出器セグメントA,B,C,Dは、ディスクドライブが動作しているときに光ビームの焦点スポットをラジアル方向に変位させるラジアル・アクチュエータのトラック方向に平行な方向をもつ架空の中心線が光検出器を検出器セグメントAおよびDを完全に含む第一の部分と検出器セグメントBおよびCを完全に含む第二の部分に等分するよう位置され、かつ検出器セグメントAとBが隣り合い、検出器セグメントCとDが隣り合うよう位置される
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光ディスクドライブ。 - 請求項1または2に記載の光ディスクドライブであって、前記ラジアルトラッキング方法が、追従中のトラックが未書込みである場合には、それぞれ請求項1または2に記載のラジアルトラッキング方法により、トラッキングエラー信号を光検出器の出力信号のウォブル誘因の信号成分から導出し、追従中のトラックが書込み済みである場合には、トラッキングエラー信号を、前記光検出器の出力信号のデータ誘因の信号成分から導出することを特徴とする、光ディスクドライブ。
- 請求項12に記載の光ディスクドライブであって、前記ラジアルトラッキング方法が、前記光検出器の出力信号を評価して、追従中のトラックが未書込みであるか書込み済みであるかを判定することを特徴とする、光ディスクドライブ。
- 請求項13に記載の光ディスクドライブであって、前記ラジアルトラッキング方法が、前記追従中のトラックが未書込みであるか書込み済みであるかの判定を、中心開口(CA)信号の低周波数部分の信号パワー量に基づいて行うことを特徴とする、光ディスクドライブ。
- 請求項14に記載の光ディスクドライブであって、前記ラジアルトラッキング方法が、前記中心開口信号の低周波数部分の信号パワー量を監視して、前記信号パワー量の大幅な下降を検出した場合に、トラッキングエラー信号の発生を、データ誘因の信号成分からのトラッキングエラー信号の導出に切り換え、前記信号パワー量の大幅な上昇を検出した場合に、トラッキングエラー信号の発生を、請求項12が請求項1を引用する場合には請求項1に記載の方法によるウォブル誘因の信号成分からのトラッキングエラー信号の導出に切り換え、請求項12が請求項2を引用する場合には請求項2に記載の方法によるウォブル誘因の信号成分からのトラッキングエラー信号の導出に切り換えることを特徴とする、光ディスクドライブ。
- 請求項13に記載の光ディスクドライブであって、前記ラジアルトラッキング方法が、前記追従中のトラックが未書込みであるか書込み済みであるかの判定を、中心開口信号のデータ周波数部分の信号パワー量に基づいて行うことを特徴とする、光ディスクドライブ。
- 請求項16に記載の光ディスクドライブであって、前記ラジアルトラッキング方法が、前記中心開口信号のデータ周波数部分の信号パワー量を監視して、前記信号パワー量の大幅な上昇を検出した場合に、トラッキングエラー信号の発生を、データ誘因の信号成分からのトラッキングエラー信号の導出に切り換え、前記信号パワー量の大幅な下降を検出した場合に、トラッキングエラー信号の発生を、請求項12が請求項1を引用する場合には請求項1に記載の方法によるウォブル誘因の信号成分からのトラッキングエラー信号の導出に切り換え、請求項12が請求項2を引用する場合には請求項2に記載の方法によるウォブル誘因の信号成分からのトラッキングエラー信号の導出に切り換えることを特徴とする、光ディスクドライブ。
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