JP4524957B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置でのCD及びDVD等の光ディスク再生において、面ぶれを伴う光ディスクの安定した再生を行うことのできる光ディスク装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
光ディスク装置において、チルト(光ピックアップから照射されるレーザ光の光軸に対する光ディスク内の信号記録面の傾き)によって発生する再生信号のジッターは、光ディスクの記録密度が増大するにつれて悪化し、機構部品取付けの誤差で生じるチルトがジッターに及す影響もより一層大きくなる。このため、従来から、光ディスク装置においては、機構部品取付けで生じるチルトを解消する光ピックアップのチルト補正機構が用いられていた。こうした従来のチルト補正機構の一例として、光ピックアップの案内用シャフトの向きを調整して光ピックアップのあおり調整を行う仕組みが取られてきた。
【0003】
例えば、図8は各種チルトディスクの例を示す図を示す。また、図9はラジアル方向チルト発生概念図であり、図10はタンジェンシャル方向チルト発生概念図を示す。図8はチルトを発生する要因となる、そり、通常面振れ、および部分面振れディスクを横方向から見た図である。点線をノーマルディスクとしたときに、各種のディスクがどのような形状をしているかを実線で示す。
【0004】
図9、10では、図8で示した各種チルトディスクを回転させたときにどのような概念でラジアルおよびタンジェンシャル方向チルトが発生するかを示している。まず、そりディスクは図8から明らかなように、ディスクの上方向もしくは下方向に一定のそりを有しているだけなので(場合によっては半径位置によってそり角が異なる複合そりディスクも存在するが、いずれにしても)、常に一定のラジアル方向チルトを発生するのみで、ディスクを回転させてもタンジェンシャル方向チルトは発生しない。
【0005】
これに対して、通常面振れあるいは部分面振れディスクはディスクの回転によりディスク面のアップダウンが発生するので、それに伴って、ラジアルおよびタンジェンシャル方向のチルトが発生する。これについては、図9に示すように、ラジアル方向は、面振れの最上位点においては、フォーカス位置が最上位部に位置するとともに、最大チルト量が発生する。平行となったときには、フォーカス位置は基準位置となるとともに、チルト量が0となる。また、面振れの最下位点においては、フォーカス位置が最下位部に位置するとともに、最大チルト量が発生する。
【0006】
また図10に示すように、タンジェンシャル方向は、面振れの最上位点においては、フォーカス位置が最上位部に位置するとともに、チルト量が0となる。平行となったときには、フォーカス位置は基準位置となるとともに、最大チルト量が発生する。また、面振れの最下位点においては、フォーカス位置が最下位部に位置するとともに、チルト量は0となる。
【0007】
これらについては、通常面振れおよび部分面振れともに同様の原理で、ディスク1周に1回発生するか複数回発生するかの差はあるが、物理的に、タンジェンシャル方向チルトはラジアル方向チルトの位置情報に対して、速度情報として得られることになり、タンジェンシャル方向チルトはラジアル方向チルトに対して常に位相が90°ずれた状態で発生することが分かる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
いま、従来の調整方式では、ラジアル方向をフォーカス制御信号と同位相で、タンジェンシャル方向を(スピンドルモータ駆動のFG信号を利用して)ディスク1周に対して90°ずらした位相で駆動する方式であるため、ディスク1周でチルト角が変化するような、そり、あるいは通常面振れディスクに対しては有効な手段であるが、ディスク1周で複数回振れ成分が変化するような、部分面振れディスクにおいてはタンジェンシャル方向補正が対応できないという課題があった。
【0009】
本発明は、上記従来の問題に鑑み、そり、通常面振れ、部分面振れディスクによって発生するラジアル方向およびタンジェンシャル方向チルトによるジッタの劣化を抑え、安定したデータ読み出しを可能とすることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の光ディスク装置は、光ディスクから対物レンズを通して情報を読取るための光ピックアップと、対物レンズのフォーカス方向およびトラック方向の微小な動きを司るアクチュエータと、光ピックアップからのエラー信号に基づいてアクチュエータの制御信号を生成するサーボプロセッサと、ディスクと対物レンズとのラジアル方向の平行度を調整可能なラジアル方向チルト調整機構と、ディスクと対物レンズとのタンジェンシャル方向の平行度を調整可能なタンジェンシャル方向チルト調整機構と、サーボプロセッサより出力されるフォーカス制御信号を増幅するための第1の増幅回路と、フォーカス制御信号を微分するための微分回路と、微分回路出力を増幅するための第2の増幅回路と、第1の増幅回路出力にオフセット電圧を付加するオフセット入力回路とを有し、第1の増幅回路出力によりラジアル方向チルト調整機構を駆動するとともに、第2の増幅回路出力によりタンジェンシャル方向チルト調整機構を駆動し、ディスク装着後に、ジッタ最小もしくはRF振幅最大となるように、オフセットの値、第1の増幅回路の増幅レベル、第2の増幅回路の増幅レベルの順に設定することを特徴とする光ディスク装置である。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、光ディスクから対物レンズを通して情報を読取るための光ピックアップと、対物レンズのフォーカス方向およびトラック方向の微小な動きを司るアクチュエータと、光ピックアップからのエラー信号に基づいてアクチュエータの制御信号を生成するサーボプロセッサと、ディスクと対物レンズとのラジアル方向の平行度を調整可能なラジアル方向チルト調整機構と、ディスクと対物レンズとのタンジェンシャル方向の平行度を調整可能なタンジェンシャル方向チルト調整機構と、サーボプロセッサより出力されるフォーカス制御信号を増幅するための第1の増幅回路と、フォーカス制御信号を微分するための微分回路と、微分回路出力を増幅するための第2の増幅回路と、第1の増幅回路出力にオフセット電圧を付加するオフセット入力回路とを有し、第1の増幅回路出力によりラジアル方向チルト調整機構を駆動するとともに、第2の増幅回路出力によりタンジェンシャル方向チルト調整機構を駆動し、ディスク装着後に、ジッタ最小もしくはRF振幅最大となるように、オフセットの値、第1の増幅回路の増幅レベル、第2の増幅回路の増幅レベルの順に設定することを特徴とする光ディスク装置であり、そり、通常面振れ、あるいは部分面振れディスクによって発生するラジアル方向およびタンジェンシャル方向チルトによるジッタの劣化を抑え、安定したデータ読み出しを可能とする光ディスク装置が構成できるという作用を有する。また、そり、通常面振れ、あるいは部分面振れディスクによって発生するラジアル方向およびタンジェンシャル方向チルトに対して適正な制御角を設定することでジッタの劣化を厳密に抑え、安定したデータ読み出しを可能とする光ディスク装置が構成できるという作用を有する。
【0013】
(実施の形態1)
図1に本発明の実施の形態1における光ディスク装置のブロック図を、図2に図1のチルト制御回路の構成図を示す。図1において、本実施の形態に係る光ディスク装置は、以下の構成を有する。光ピックアップ2は、光ディスク1にレーザ光を照射すると共に光ディスク1で反射された光を受光する。ディテクタ3は、この光ピックアップ2で得た光ディスク1からの反射光を電流に変換し、光ディスク1からのデータ読出し用並びにフォーカスエラー検出用の出力信号であるA信号、B信号、C信号、及びD信号と、トラッキングエラー検出用の出力信号であるE信号及びF信号の各電気信号を出力する。RFアンプ4は、このディテクタ3から出力されるA信号及びC信号を加算した信号とB信号及びD信号を加算した信号との差信号であるフォーカスエラー信号(以下、FE信号と略称)を生成し、且つ、ディテクタ3から出力されるE信号及びF信号から差信号であるトラッキングエラー信号(以下、TE信号と略称)を生成すると共に、ディテクタ3より出力されるA信号、B信号、C信号、D信号を加算し、RF信号を生成する。フォーカスアクチュエータ5は、光ピックアップ2をフォーカス方向に駆動する。トラッキングアクチュエータ6は、光ピックアップ2をトラッキング方向に駆動する。サーボプロセッサ7は、RFアンプ4からTE信号及びFE信号を入力され、FE信号を基に光ディスク1信号面に常にレーザ光の焦点が合うようにフォーカスアクチュエータ5の制御を行うと共に、TE信号を基に光ディスク1のスパイラル状又は同心円状のトラックに対してレーザ光が常に追従するようにトラッキングアクチュエータ6の制御を行う。チルト調整機構8は、光ディスク1と光ピックアップ2との間に生じるチルトを補正する。イコライザ及びPLL回路(EQ/PLL回路)9は、RF信号の波形整形を行い、RFの二値化信号(図1中でDATAと表現)、及び、同期クロック(図1中でCLKと表現)を生成する。ジッター検出回路10は、二値化信号と同期クロックからジッターを検出する。そして、ジッター検出回路10からジッターの検出状態を入力され、サーボプロセッサ7を制御するCPU11と、チルト調整機構8の駆動制御を行うチルト制御部としてのチルト制御回路12とを備える構成である。
【0014】
チルト制御回路12は、フォーカスアクチュエータ5に対してサーボプロセッサ7から出力されるフォーカス制御信号を入力され、このフォーカス制御信号を出力調整してチルト調整機構8に出力し、光ディスク1の回転方向におけるチルト変化に対応してチルト調整を行うものである。
【0015】
図2において、チルト制御回路12は以下のように構成される。まず、電圧制御アンプ(以降VCA回路)13は、フォーカスドライブ信号(FoDrv)を、CPU11の制御によって任意のゲインで増幅する。加算回路16は、VCA回路13の出力に、CPU11の制御によって任意のオフセット電圧を加算する。さらに、フォーカスドライブ信号を微分する微分回路14と、微分回路14の出力を、CPU11の制御によって任意のゲインで増幅できる電圧制御アンプ(以降VCA回路)15とにより構成される。CPU11はチルト制御回路12とのインターフェイスとして、VCA回路13、15のゲインを制御するためのD/A変換回路(以降D/A)17、18と、加算回路16に入力する任意の電圧レベルを生成するD/A19を有する。
【0016】
上記チルト制御回路12の動作に関して、図3〜6を用いて説明する。図3は装着した、そり、通常面振れ、部分面振れ等の各種チルトディスクに対する図2のチルト制御回路12の動作原理図を、図4〜6は各チルトディスクにおける対物レンズ角度補正の動作原理図を示している。
【0017】
図3において、そり(理想的なそり状態を有す)ディスク時は、フォーカスサーボ系はそり角と再生位置で決まる一定の高さ分オフセットを持った状態となり、フォーカスドライブ信号も同様に一定のオフセット信号となる。このとき、ラジアルおよびタンジェンシャル方向に発生するチルトは、前述のように、前者がDC角、後者は0となる。よって、図4に示すように、フォーカスドライブ信号に適当な(対物レンズ傾き角が前記DC角と略等しくなるような)オフセット電圧を加えた信号でラジアル方向チルト調整機構8を駆動することで、そりディスクで発生するラジアル方向DCチルトを補正することが可能となる。
【0018】
図3において、通常面振れ(ディスク1周に1回の面振れを有す)ディスク時は、フォーカスサーボ系はディスク1周で正弦波状に推移し、前述のように、ラジアル方向に発生するチルトは、フォーカスサーボ系と同位相で、面振れの最上位点においては最大チルト量、平行となったときにはチルト量0、面振れの最下位点においては逆側の最大チルト量となるACチルトが発生する。また、タンジェンシャル方向は、ラジアル方向チルトに対して位相が90°ずれた状態で発生する。
【0019】
よって、図5に示すように、フォーカスドライブ信号に適当な(対物レンズ傾き角が前記ラジアルAC角と略等しくなるような)ゲインを掛けた信号でラジアル方向チルト調整機構を駆動し、フォーカスドライブ信号の微分(位相を90°進ませた)信号に適当な(対物レンズ傾き角が前記タンジェンシャル方向AC角と略等しくなるような)ゲインを掛けた信号でタンジェンシャル方向チルト調整機構を駆動することで、通常面振れディスクで発生するラジアルおよびタンジェンシャル方向チルトをAC的に補正することが可能となる。
【0020】
図3において、部分面振れ(ディスク1周に複数回の面振れを有す)ディスク時は、フォーカスサーボ系はディスク1周でなく1回の面振れ毎に正弦波状に推移することになるが、通常面振れ時と同様な原理で図6に示すように、フォーカスドライブ信号に適当な(対物レンズ傾き角が前記ラジアルAC角と略等しくなるような)ゲインを掛けた信号でラジアル方向チルト調整機構を駆動し、フォーカスドライブ信号の微分(位相を90°進ませた)信号に適当な(対物レンズ傾き角が前記タンジェンシャル方向AC角と略等しくなるような)ゲインを掛けた信号でタンジェンシャル方向チルト調整機構を駆動することで、部分面振れディスクで発生するラジアルおよびタンジェンシャル方向チルトをAC的に補正することが可能となる。
【0021】
(実施の形態2)
図7に本発明の実施の形態2における光ディスク装置の学習フローチャートを示す。まず、ディスク基準位置にピックアップを移動させる(S1)。D/A17〜19の初期化(0もしくは理論的に許容可能な適当な値を出力)を行う(S2)。シーケンスの流れとしては、ディスクのそり(DC)分に対するラジアル方向DCチルト調整を行った後(S3)、通常および部分面振れを含めた振れ(AC)分に対するラジアル方向ACチルト調整(S4)、タンジェンシャル方向ACチルト調整の順でチルト調整を行う(S5)。基本的に、ジッタもしくはRF振幅の最良点がチルト補正最適点と仮定し、前述の順序で、それぞれのD/A設定を行っていく。
【0022】
このようなシーケンスをとることで、アクチュエータの感度バラツキや、微妙な光学調整ずれ等に対して、的確なチルト調整を施すことが可能となる。なお、ディスク面内のそり量が半径位置で変わるような複合そり等のディスクに対して、ゾーン分割学習シーケンス等と組み合わせることで、さらに性能向上が図れることは言うまでもない。
【0023】
【発明の効果】
以上のように本発明を用いることで、そり、通常面振れ、あるいは部分面振れディスクによって発生するラジアル方向およびタンジェンシャル方向チルトによるジッタの劣化を抑え、安定したデータ読み出しを可能とする光ディスク装置が構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における光ディスク装置のブロック図
【図2】図1のチルト制御回路の構成図
【図3】図2のチルト制御回路の動作原理図
【図4】本発明の実施の形態1における対物レンズ角度補正の動作原理図
【図5】本発明の実施の形態1における対物レンズ角度補正の動作原理図
【図6】本発明の実施の形態1における対物レンズ角度補正の動作原理図
【図7】本発明の実施の形態2における光ディスク装置の学習フローチャート
【図8】各種チルトディスクの例を示す図
【図9】ラジアル方向チルト発生概念図
【図10】タンジェンシャル方向チルト発生概念図
【符号の説明】
1 光ディスク
2 光ピックアップ
3 ディテクタ
4 RFアンプ
5 フォーカスアクチュエータ
6 トラッキングアクチュエータ
7 サーボプロセッサ(DSP)
8 チルト調整機構
9 イコライザおよびPLL回路(EQ/PLL回路)
10 ジッター検出回路
11 CPU
12 チルト制御回路
13 VCA回路
14 微分回路
15 VCA回路
16 加算回路
17,18,19 D/A

Claims (1)

  1. 光ディスクから対物レンズを通して情報を読取るための光ピックアップと、前記対物レンズのフォーカス方向およびトラック方向の微小な動きを司るアクチュエータと、前記光ピックアップからのエラー信号に基づいて前記アクチュエータの制御信号を生成するサーボプロセッサと、前記ディスクと前記対物レンズとのラジアル方向の平行度を調整可能なラジアル方向チルト調整機構と、前記ディスクと前記対物レンズとのタンジェンシャル方向の平行度を調整可能なタンジェンシャル方向チルト調整機構と、前記サーボプロセッサより出力されるフォーカス制御信号を増幅するための第1の増幅回路と、前記フォーカス制御信号を微分するための微分回路と、前記微分回路出力を増幅するための第2の増幅回路と、前記第1の増幅回路出力にオフセット電圧を付加するオフセット入力回路とを有し、前記第1の増幅回路出力により前記ラジアル方向チルト調整機構を駆動するとともに、前記第2の増幅回路出力により前記タンジェンシャル方向チルト調整機構を駆動し、ディスク装着後に、ジッタ最小もしくはRF振幅最大となるように、前記オフセットの値、前記第1の増幅回路の増幅レベル、前記第2の増幅回路の増幅レベルの順に設定することを特徴とする光ディスク装置。
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