JP4555721B2

JP4555721B2 - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP4555721B2
Application number: JP2005109592A
Authority: JP
Inventors: 裕石丸; 繁内田; 祥則梶原
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-04-06
Filing date: 2005-04-06
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2025-04-06
Also published as: JP2006294081A

Description

本発明は光ディスク装置のチルト制御動作に関するものである。

光ディスク装置では、ピックアップからレーザをディスク面に照射することでディスク面のトラックに光スポットを集光し、情報の再生および記録を行う。このとき、ディスクの反りにより、ディスク面に照射されるレーザ光の光軸がディスク面に垂直でなく相対的な傾きを持つ場合、光スポットが隣接するトラックにも照射され、ディスク面上の光スポットに収差が生じてしまい、再生品位および記録品位が大幅に低下してしまう。

そこで従来の光ディスク装置では、ディスク面の垂直軸に対するピックアップの光軸の傾き角度であるチルト角を所定角度以下に抑制するサーボ制御であるチルトサーボがされている。チルトサーボでは、チルト角を検出するチルトセンサからのセンス信号に基づいてピックアップとディスクとの相対的な傾きを変化させるようピックアップを駆動することがされる。チルトセンサはLEDと受光素子を有し、LEDからディスクに光を照射しディスクからの反射光を受光素子で電気信号に変換することでセンス信号が得られるため、ディスクの反射率が低い場合、センス信号を後段のアンプで増幅してサーボを駆動させるのに十分な信号レベルを得るようにしている。
特開２００２−１０９７６７号公報

しかし、上記の光ディスク装置では、ディスクの反射率が低い場合、チルトセンサのセンス信号をアンプで増幅するため、S/N比が十分に確保できずにチルト角の検出誤差が大きくなり、サーボ性能が劣化してしまうことがあった。また、極端に反射率が低いディスクの場合、アンプでセンス信号を増幅してもサーボが要求する信号レベルを得ることができず、チルトサーボ自体が動作できない場合があり、ディスクの記録再生をできないこともあった。

本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、反射率の低いディスクを記録再生する場合でもチルトサーボ性能が劣化せず記録再生品位を良好に維持できる光ディスク装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の光ディスク装置は、ディスクに光を照射するピックアップと、前記ディスクの反射率を示す信号を検出する反射率検出手段と、前記ディスクに光を照射し前記ディスクからの反射光に基づき前記ディスク面の垂直軸に対する前記ピックアップの光軸の傾きを示す信号を検出する傾き検出手段と、該傾き検出手段の検出信号に基づき前記ディスク面の垂直軸に対する前記ピックアップの光軸の傾きを補正する傾き補正手段と、前記傾き検出手段が前記ディスクに照射する光の光量を前記反射率検出手段の検出信号に応じて変化させる第一の制御手段と、前記ディスクに光を照射する動作を前記傾き検出手段に間欠的に行わせる第二の制御手段と、を備え、前記第二の制御手段は、前記反射率検出手段の検出信号が示す前記ディスクの反射率が所定の反射率よりも低い場合に、前記ディスクに光を照射する動作を前記傾き検出手段に間欠的に行わせることを特徴とする。

このような構成によれば、反射率の低いディスクを記録再生する場合でも、チルトセンサがディスクに照射する光の光量を大きくすることができ、チルトセンサのセンス信号のレベルが大きくなり、アンプでのセンス信号の増幅率を抑えることができ、S/N比が向上してチルト角の検出誤差が小さくなり、チルトサーボの性能劣化が生じない。

また、このような構成によれば、光ディスク装置の消費電力を削減することができ、また、チルトサーボによる機械的な動作の時間減少により機械部品の摩耗を抑え、装置の寿命を長くすることができる。

また、このような構成によれば、ディスクの反射率が低い場合に、ディスクに照射する光量が大きくなりチルトセンサの寿命が短くなることをなるべく抑えることができる。

本発明の光ディスク装置によれば、反射率の低いディスクを記録再生する場合でもチルトサーボ性能が劣化せず記録再生品位を良好に維持できる。

以下、本発明に係る光ディスク装置の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明に係る光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。

ピックアップ７は対物レンズ２と、対物レンズ２をディスク１に対してアキシャル方向、半径方向にそれぞれ駆動させるアクチュエータ３と、レーザダイオード４と、レーザダイオード４からの直接光を検出するためのフォトディテクタ５と、レーザダイオード４から射出されたレーザ光が対物レンズ２で合焦されディスク１から反射して戻ってきた反射光を検出するためのフォトディテクタ６とを備える。ピックアップ７はスレッドモータ８によりディスク１の半径方向に駆動される。

レーザダイオード４はレーザドライバ１４により駆動され発光する。このときフォトディテクタ５でレーザダイオード４からの直接光が検出され、APC回路１５へ入力される。APC回路１５ではフォトディテクタ５で検出されたレーザ光のレベルと、基準となるレベルとを比較し、フォトディテクタ５で検出されたレベルが基準より大きければレーザドライバ１４に対してレーザ光の強さを下げるように、反対にフォトディテクタ５で検出されたレベルが基準より小さければレーザドライバ１４に対してレーザ光の強さを上げるように指示し、レーザダイオード４からの出力が一定となるようにする。なお、APCとは自動パワー制御を表す。

フォトディテクタ６で検出されたディスク１からの反射光は電気信号に変換されRF回路９へ送られる。RF回路９は、フォトディテクタ６からの電気信号よりフォーカスサーボおよびトラッキングサーボのエラー信号を生成する。RF回路９で生成されたサーボエラー信号はサーボDSP１６へ入力され、演算処理が行われサーボDSP１６からアクチュエータドライバ１３への駆動信号が生成される。この駆動信号でアクチュエータドライバ１３は対物レンズ２が常に規定の位置になるようにアクチュエータ３を駆動させる。

またサーボDSP１６は、トラッキングサーボのエラー信号からスレッドモータ８を駆動するためのスレッド駆動信号を生成し、スレッドドライバ１０を介してスレッドモータ８を駆動させる。

スピンドルモータ１１はモータの回転に伴ってパルスを発生させる回路を内蔵しており、このパルスをサーボDSP１６に入力し、サーボDSP１６はこのパルスを用いてスピンドルモータ１１を一定の回転数で駆動するための駆動信号を生成する。サーボDSP１６で生成されたスピンドルモータ駆動信号はスピンドルモータドライバ１２を介してスピンドルモータ１１を一定の回転数で回転させる。

フォトディテクタ６はサーボエラー信号以外にディスク１に書き込まれている信号も検出する。ここでディスク１に書き込まれている信号は、データとなるRF信号と、ディスク１上のアドレスを示すためのウォブル信号がある。

例えば光記録ディスクにおいてはデータの「１」、「０」はディスク上の記録膜の反射率の違いで表され、「１」は反射率が低く、「０」は反射率が高い。こうした光の明暗の信号はフォトディテクタ６で電気信号に変換され電圧値で表される。この電圧値で表された信号がRF信号になる。

ウォブル信号はディスク１上に溝として刻まれており、その溝の若干のぶれにより絶対アドレスを表している。

ディスク１からの再生では、フォトディテクタ６で検出されたこれらの再生信号はRF回路９へ送られ波形整形処理を施され、信号処理回路１７へと送られる。信号処理回路１７は、RF信号の復調、波形整形の処理を行い更にエラー訂正処理を行って元のデータを取り出す。取り出されたデータはホストインターフェイス１９を介してホストコンピュータ２０へと送られる。ウォブル信号は信号処理回路１７で復調、波形整形、エラー訂正が行われアドレス信号が取り出される。このアドレス信号はシステムコントローラ１８へ送られアドレス情報として利用される。

また、信号処理回路１７はRF信号、ウォブル信号それぞれから同期信号を生成するためのクロック信号を生成する。このクロック信号はサーボDSP１６へ送られ、RF信号に同期してスピンドルモータ１１の回転を制御するのに使われる。

ディスク１へのデータの記録時は、ホストコンピュータ２０からのデータはホストインターフェイス１９を介して信号処理回路１７へと送られ、ここでデータはエラー訂正のためのフラグを付加され、さらに変調処理をされレーザドライバ１４へ送られる。

レーザドライバ１４は、送られてきた記録用の信号をディスク１に書き込むためにライトストラテジの処理を行う。ライトストラテジとは、送られてきたデータを実際にディスク１に記録する際の記録性能を向上するための方法であり、光ディスク装置の記録が熱記録であることを利用している。

そしてAPC回路１５は基準のレーザパワーを記録用パワーに切り替えてAPC動作を行い、レーザダイオード４はパルス発光し、ディスク１にデータが記録される。このとき記録用のパワーでレーザダイオード４が発光するため、再生時に比べるとフォトディテクタ６で検出されるディスク１からの反射光信号のレベルが大きくなってしまう。そのため、フォトディテクタ６にゲイン切り替え手段を設けて、RF回路９で生成されるサーボエラー信号のレベルが大きくならないようにしている。

また、システムコントローラ１８は、各回路ブロックの動作制御を行いシステム全体が所定の動作を行えるように統括している。

本発明の光ディスク装置はチルトサーボに関して特徴を有するものであり、以下説明する。

チルトセンサ２４はピックアップ７とディスク１の間のチルト角を検出するためのセンサであり、ピックアップ７上に設けられる。チルト角とはディスクの記録面に垂直に立てた軸とピックアップの光学系の軸がなす角度を表し、この角度が大きいと前述したように記録および再生の品質が低下する。そのため、チルトセンサ２４でチルト角を検出し、検出されたチルト角に基づきサーボDSP16がチルト駆動信号を生成し、チルトドライバ２３を介してチルトモータ２２を駆動してチルト角を補正することで常に最適な記録および再生の品質を維持している。

図２のように、チルトセンサ２４は内部にLEDおよびフォトディテクタからなる検出部２４ａ、２４ｂがディスク半径方向に並べて組み込まれており、これらはディスク１の記録面に対向している。検出部２４ａ、２４ｂのLEDから射出された光はディスク１表面で反射して検出部２４ａ、２４ｂのフォトディテクタでセンス信号に変換される。センス信号はＲＦ回路９を通過し、サーボDSP１６に入力される。サーボDSP１６は増幅器１６ａ、比較器１６ｂ、サーボ駆動信号生成部１６ｃを有する。チルトセンサ２４から入力されたセンス信号は増幅器１６ａで増幅され、該増幅された信号に基づき比較器１６ｂが差信号を生成し、該差信号に基づきサーボ駆動信号生成部はチルト駆動信号を生成し、チルトドライバ２３を介してチルトモータ２２を駆動する。チルトモータ２２が駆動すると、公知のチルト機構（例えば上記特許文献１参照）によってピックアップ７のディスク１に対する傾きが変化し、チルト角が補正される。

図２のように通常、ディスク１の記録面は反りによって半径方向に傾斜しているため、検出部２４ａ、２４ｂとディスク１の記録面との距離がＸ、Ｙというように異なる。そのため検出部２４ａと２４ｂとでフォトディテクタから得られるセンス信号のレベルの大きさが異なり、上記差信号としてチルト角が検出できる。チルト角が０の場合は差信号も０となり、チルト角が正負の値となった場合、差信号はチルト角に応じた正負の値となる。

上記チルトサーボ動作の間、RF回路９はフォトディテクタ６で検出される電気信号を全て足し合わせてトータル信号を生成する。トータル信号はディスク１からのレーザの反射光量を表す信号である。生成されたトータル信号はサーボDSP１６を介してシステムコントローラ１８に入力される。

システムコントローラ１８は、入力されたトータル信号と例えば（１）式に基づきチルトセンサ２４のLEDに流す電流値を決定する。但し、V₀は基準となるディスク（生産工程で標準的なディスクであり反射率が分かっているもの）に記録および再生時のレーザパワーでレーザを照射した場合のトータル信号の電圧値、I₀は上記基準となるディスクを用いたときにチルトサーボが正常に動作するようなチルトセンサのLEDに流す電流値を表し、それぞれパラメータとしてシステムコントローラ１８が記憶している。また、Vはシステムコントローラ１８に入力されるトータル信号の電圧値である。

I＝I₀×１/α （１）
但し、α＝V/V₀
（１）式で決定された電流値の電流をチルトセンサ２４のLEDに流すようシステムコントローラ１８はLEDドライバ２５に駆動信号を送出する。そして、チルトセンサ２４のLEDには（１）式で決定された電流値の電流が流れ、LEDは電流に応じた光量でディスク１の記録面に光を照射する。

（１）式中のαはディスクの反射率を示すものであり（上記基準となるディスクの反射率が５０％とすれば５０×α％が反射率となる）、記録再生するディスクの反射率が低いほど（αが小さくなるほど）、チルトセンサのLEDには大きな電流が流れ、LEDからディスクへ照射される光量が大きくなる。従って、チルトセンサからのセンス信号のレベルも大きくなり、増幅器での増幅率を抑えることができ、S/N比が向上してチルト角の検出誤差が小さくなり、記録再生するディスクの反射率が低くてもチルトサーボの性能劣化が生じない。

ここで、システムコントローラ１８は、（１）式のαが所定値（例えば０．８）よりも小さい場合は、チルトセンサ２４のLEDに（１）式で決定した電流値の電流を間欠的に流すようLEDドライバ２５に駆動信号を送出し、チルトセンサ２４のLEDは間欠的に発光する。チルトセンサ２４のLEDに電流が流れない間は上記差信号が０となるため、チルトモータ２２が駆動せず、全体として間欠的なサーボ動作となる。

これによれば、所定の反射率（上記ではαの所定値で規定）よりも低い反射率を持つディスクを記録再生する場合、前述したようにチルトセンサ２４のLEDの発光量が増大しチルトセンサの寿命が短くなるため、間欠的にLEDを発光させることでチルトセンサの短寿命化をなるべく抑えることができる。ここで、ディスクのチルト角は連続的に変化しており、また変化量自体も小さい。そのため、チルト角補正のためのサーボは非常にゆっくりしたサーボであるため必ずしも連続的にサーボ動作をする必要はない。また、ディスク、ピックアップ、信号処理回路それぞれでチルト角に対してのマージンを持っているので上記のような間欠サーボ動作を行ってもディスクの記録再生動作への影響は極めて少ない。

また、上記では所定の反射率よりも低い反射率を持つディスクを記録再生する場合に間欠サーボ動作を行うようにしたが、常に（上記ではαがいくつであっても）システムコントローラ１８はチルトセンサ２４のLEDに（１）式で決定した電流値の電流を間欠的に流すようLEDドライバ２５に駆動信号を送出するようにして、間欠サーボ動作を行うようにしてもよい。これにより、光ディスク装置の消費電力を削減することができ、また、チルトサーボによる機械的な動作の時間減少により機械部品の摩耗を抑え、装置の寿命を長くすることができる。

なお、以上の実施形態では（１）式によってチルトセンサ２４のLEDに流す電流値を決定したが、（１）式中のαとチルトセンサ２４のLEDに流す電流値との対応関係を示すテーブルを予め用意し、該テーブルに基づき電流値を決定するようにしてもよい。

は、本発明に係る光ディスク装置のブロック図である。は、チルト角検出方法を説明する図である。

符号の説明

１ディスク
２対物レンズ
３アクチュエータ
４レーザダイオード
５フォトディテクタ
６フォトディテクタ
７ピックアップ
８スレッドモータ
９ RF回路
１０スレッドドライバ
１１スピンドルモータ
１２スピンドルモータドライバ
１３アクチュエータドライバ
１４レーザドライバ
１５ APC回路
１６サーボDSP
１７信号処理回路
１８システムコントローラ
１９ホストインターフェイス
２０ホストコンピュータ
２１表示装置
２２チルトモータ
２３チルトドライバ
２４チルトセンサ
２５ LEDドライバ

Claims

ディスクに光を照射するピックアップと、
前記ディスクの反射率を示す信号を検出する反射率検出手段と、
前記ディスクに光を照射し前記ディスクからの反射光に基づき前記ディスク面の垂直軸に対する前記ピックアップの光軸の傾きを示す信号を検出する傾き検出手段と、
該傾き検出手段の検出信号に基づき前記ディスク面の垂直軸に対する前記ピックアップの光軸の傾きを補正する傾き補正手段と、
前記傾き検出手段が前記ディスクに照射する光の光量を前記反射率検出手段の検出信号に応じて変化させる第一の制御手段と、
前記ディスクに光を照射する動作を前記傾き検出手段に間欠的に行わせる第二の制御手段と、を備え、
前記第二の制御手段は、前記反射率検出手段の検出信号が示す前記ディスクの反射率が所定の反射率よりも低い場合に、前記ディスクに光を照射する動作を前記傾き検出手段に間欠的に行わせることを特徴とする光ディスク装置。