JP4675568B2 - 光ディスク装置のシーク位置調整方法および光ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は光ピックアップにより光ディスクの情報を記録再生する光ディスク装置のシーク位置調整方法および光ディスク装置に関する。

光ディスク装置は、オーディオ用ＣＤをはじめとして、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤなどがすでに実用化されており、各方面への応用と高性能化への開発が活発に行われている。特に最近では、パーソナルコンピュータの急速な市場拡大に伴い光ディスク装置のパーソナルコンピュータへの内蔵普及率も高くなっている。

図１に、スリムトレイタイプ光ディスク装置の外観を示す。図１において、１はピックアップモジュール、２は光ピックアップ、３はスピンドルモータ、４はトレイ、５はトレイオープンボタン、６は筐体である。

ピックアップモジュール１はトレイ４部分に配置されて、前後に移動する構造となっており、光ディスクの再生・記録を行う際には、光ディスクをスピンドルモータ３に装着してトレイ４を押し入れる。トレイ４の内部には、トレイ４を筐体６にロックするためのソレノイドとマグネットによって構成されたロック機構が設けられている。トレイ４が押し入れられると、トレイクローズ検出スイッチ（図示せず）が閉じられることによってドライブが起動動作を開始する。

光ディスクを取り出す際にはトレイ４の前面のトレイオープンボタン５を押すと、ソレノイドに通電しトレイ４のマグネットロックが解除されてトレイ４と筐体６間に設けられたばね（図示せず）の反発力によってトレイ４が前面に押し出され、トレイ４を手前側に引き出して光ディスクを取り出すようになっている。

ここで、光ディスク装置の構成を図７を用いて説明する。

図７は従来の光ディスク装置のピックアップ制御部のブロック図である。図７において、１はピックアップモジュール、２は光ピックアップ、３はスピンドルモータ、７は光ディスク、８はキャリッジ、９はフィード部、１０はフィードモータ、１１はアナログ信号処理部、１２はサーボ処理部、１３はモータ駆動部、１４はディジタル信号処理部、１５はレーザ駆動部、１６はコントローラである。

以上のように構成された従来の技術におけるピックアップ制御部の動作について説明する。図７において、ピックアップモジュール１は、光ディスク７を回転させるスピンドルモータ３と、光ディスク７の情報信号を読み取るための光ピックアップ２と、光ピックアップ２が搭載されたキャリッジ８を光ディスクの半径方向に移動させるためのフィード部９とによって構成されたものである。アナログ信号処理部１１はピックアップモジュール１の内部に設けられたキャリッジ８中の光ピックアップ２内部の光センサ（図示せず）からの信号出力を基に、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号とを生成し、サーボ処理部１２に出力する。

フォーカスエラー信号とは、光ピックアップ２に備えられた対物レンズ（図示せず）より出射される光ビームスポットと光ディスク７の記録面との焦点方向のずれを示す。トラッキングエラー信号とは、前記光スポットと光ディスク７の情報トラックの光ディスク半径方向のずれを示す。また、アナログ信号処理部１１はトラッキングエラー信号の低域成
分を取り出す事により、対物レンズとキャリッジ８との相対的な位置関係を示すレンズ位置信号を生成し、サーボ処理部１２に出力する。

サーボ処理部１２はＯＮ／ＯＦＦ回路、演算回路、フィルタ回路、増幅回路等によって構成され、光ビームスポットが光ディスク７の情報トラックに追従するように対物レンズをフォーカス／トラッキング制御し、さらにトラッキングエラー信号の低域成分を用いて対物レンズが概略中立位置を保持するようにフィード制御を行う。フィード部９はフィードモータ１０、ギヤ（図示せず）、スクリューシャフト（図示せず）等から構成され、フィードモータ１０を回転させることによってキャリッジ８が移動するようになっている。

ディジタル信号処理部１４はデータスライサ、データＰＬＬ回路、ジッタ測定回路、エラー訂正部、変／復調部、バッファメモリ、レーザ制御部等から構成されており、ホスト（図中のＨＯＳＴ）側へ有効なデータとして転送される。

記録動作時は、ディジタル信号処理部１４によってホストから送られてきたデータを変調し、レーザ制御部によってレーザ駆動部１５を介して光ピックアップ２内のレーザ（図示せず）等の光源に所定の電流を供給し、光源を例えばパルス状に発光させ、光ディスク７の情報トラックに記録を行う。コントローラ１６はこのように構成されたサーボ部の全体のコントロールを行うものである。

光ディスク装置においては、光ピックアップ２を光ディスク７の半径方向に移動させるシーク動作を行うためのトラバース機構が設けられている。図８（ａ）に、トラバース機構の一例を示す。光ディスク７はスピンドルモータ３によって回転し、この光ディスク７の半径方向に対して、光ピックアップ２が搭載されたキャリッジ８がフィードモータ１０によってスクリューシャフト２１に沿って移動する。

シーク動作においては、図８（ｂ）に示すように、キャリッジ８の移動速度は一定ではなく、移動開始直後の加速区間の後に、目標速度であるトラバース最高速度が維持される定常速区間があり、その後減速区間を経て停止する。減速区間においてキャリッジ８が移動するトラック数をブレーキ本数と定義すると、ブレーキ本数を適切な値に定めることによって目標となるトラック位置へシークすることが可能となる。

目標となるトラック位置へシーク動作を行う際に、目標トラック位置に対して誤差が発生することがあり、この誤差が発生したときにブレーキ本数を補正することで目標トラック位置にシークできるようにする学習機能が通常設けられている。

シーク動作を正確に行うことを目的とした技術が（特許文献１）、（特許文献２）に記載されている。
特開２００２−３５２４４７号公報 特開平９−１６１４２２号公報

しかし、上述した調整方法は、光ディスクの内周側であるか外周側であるかを問わず、どのトラック位置へシーク動作を行う場合であっても同様の補正を行うものであり、光ディスクの内周側と外周側とでスクリューシャフトに対するキャリッジの移動負荷に相違がある場合には、目標トラック位置に正確にシークすることができない。実際に、機構的な要因によって光ディスクの内周側と外周側とでキャリッジの移動負荷が異なることが確認されており、この場合に、シーク位置が光ディスクのどの領域にあるかを認識せずにブレーキ本数を補正しても、正確に目標トラック位置にシークすることはできない。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、光ディスクの内周側であるか外周側であるかに拘わらず、正確に目標トラック位置にシークすることが可能な光ディスク装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、光ディスクに対してレーザ光を照射して情報の記録または再生の少なくとも一方を行う光ピックアップが搭載されたキャリッジをスクリューシャフトに沿って光ディスクの半径方向に移動するシーク動作を行う際に、前記キャリッジの可動範囲を前記光ディスクの半径方向の内周側と外周側とでゾーン分割し、目標トラック位置がそのゾーン分割された内周側と外周側のいずれの領域に属するかによって異なる前記キャリッジの移動負荷に応じ、その移動負荷が大きいと、前記キャリッジの移動速度の減速区間において前記キャリッジが減速を開始して停止までに移動するトラック数であるブレーキ本数が所定値よりも少なくなるように補正し、その移動負荷が小さいと前記ブレーキ本数が所定値よりも多くなるように補正して目標トラック位置へシーク動作を行うことを特徴とする光ディスク装置のシーク位置調整方法である。

キャリッジの可動範囲を光ディスクの半径方向の内周側と外周側とでゾーン分割し、目標トラック位置がそのゾーン分割された領域のいずれに属するかによってブレーキ本数の補正を行っているため、光ディスクの内周側と外周側とでスクリューシャフトに対するキャリッジの移動負荷が異なる場合であっても、目標トラック位置へ正確にシーク動作を行うことが可能となる。

本発明によると、光ディスクの内周側と外周側とでキャリッジの移動負荷が異なる場合であっても、目標トラック位置へ正確にシーク動作を行うことが可能であるため、記録再生特性が向上する。

本発明の請求項１の発明は、光ディスクに対してレーザ光を照射して情報の記録または再生の少なくとも一方を行う光ピックアップが搭載されたキャリッジをスクリューシャフトに沿って光ディスクの半径方向に移動するシーク動作を行う際に、前記キャリッジの可動範囲を前記光ディスクの半径方向の内周側と外周側とでゾーン分割し、目標トラック位置がそのゾーン分割された内周側と外周側のいずれの領域に属するかによって異なる前記キャリッジの移動負荷に応じ、その移動負荷が大きいと、前記キャリッジの移動速度の減速区間において前記キャリッジが減速を開始して停止までに移動するトラック数であるブレーキ本数が所定値よりも少なくなるように補正し、その移動負荷が小さいと前記ブレーキ本数が所定値よりも多くなるように補正して目標トラック位置へシーク動作を行うことを特徴とする光ディスク装置のシーク位置調整方法である。

キャリッジの可動範囲を光ディスクの半径方向の内周側と外周側とでゾーン分割し、目標トラック位置がそのゾーン分割された内周側と外周側のいずれの領域に属するかによって異なるキャリッジの移動負荷に応じたブレーキ本数の補正値に基づいて目標トラック位置へシーク動作を行っているため、光ディスクの内周側と外周側とでキャリッジの移動負荷が異なる場合であっても、目標トラック位置へ正確にシーク動作を行うことが可能となる。

本発明の請求項２の発明は、光ディスクに対してレーザ光を照射して情報の記録または再生の少なくとも一方を行う光ピックアップと、前記光ピックアップが搭載されたキャリッジと、を備え、前記キャリッジをスクリューシャフトに沿って光ディスクの半径方向に移動するシーク動作を行う光ディスク装置において、前記キャリッジの移動速度の減速区間において前記キャリッジが減速を開始して停止までに移動するトラック数であるブレーキ本数の補正を行うサーボ処理部と、その補正値を記憶するメモリ部を有し、前記キャリッジの可動範囲を前記光ディスクの半径方向の内周側と外周側とでゾーン分割し、目標トラック位置がそのゾーン分割された内周側と外周側のいずれの領域に属するかによって異なる前記キャリッジの移動負荷に応じ、その移動負荷が大きいと前記ブレーキ本数が所定値よりも少なくなるように補正し、その移動負荷が小さいとブレーキ本数が所定値よりも多くなるように補正して目標トラック位置へシーク動作を行うことを特徴とする光ディスク装置である。

キャリッジの可動範囲を光ディスクの半径方向の内周側と外周側とでゾーン分割し、目標トラック位置がそのゾーン分割された内周側と外周側のいずれの領域に属するかによって異なるキャリッジの移動負荷に応じてブレーキ本数を補正して目標トラック位置へシーク動作を行っているため、光ディスクの内周側と外周側とでスクリューシャフトに対するキャリッジの移動負荷が異なる場合であっても、目標トラック位置へ正確にシーク動作を行うことが可能となる。

以下、本発明の光ディスク装置をその実施の形態に基づいて説明する。

（実施の形態１）
図１に、スリムトレイタイプ光ディスク装置の外観を示す。図１において、１はピックアップモジュール、２は光ピックアップ、３はスピンドルモータ、４はトレイ、５はトレイオープンボタン、６は筐体である。

ピックアップモジュール１はトレイ４部分に配置されて、前後に移動する構造となっており、光ディスクの再生・記録を行う際には、光ディスクをスピンドルモータ３に装着してトレイ４を押し入れる。トレイ４の内部には、トレイ４を筐体６にロックするためのソレノイドとマグネットによって構成されたロック機構が設けられている。トレイ４が押し入れられると、トレイクローズ検出スイッチ（図示せず）が閉じられることによってドライブが起動動作を開始する。

光ディスクを取り出す際にはトレイ４前面のトレイオープンボタン５を押すと、ソレノイドに通電しトレイ４のマグネットロックが解除されてトレイ４と筐体６間に設けられたばね（図示せず）の反発力によってトレイ４が前面に押し出され、トレイ４を手前側に引き出して光ディスクを取り出すようになっている。

本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の構成を図２を用いて説明する。

図２は本発明の実施の形態に係る光ディスク装置のピックアップ制御部のブロック図である。図２において、１はピックアップモジュール、２は光ピックアップ、３はスピンドルモータ、７は光ディスク、８はキャリッジ、９はフィード部、１０はフィードモータ、１１はアナログ信号処理部、１２はサーボ処理部、１３はモータ駆動部、１４はディジタル信号処理部、１５はレーザ駆動部、１６はコントローラ、１７はメモリ部である。

以上のように構成されたピックアップ制御部の動作について説明する。図２において、ピックアップモジュール１は、光ディスク７を回転させるスピンドルモータ３と、光ディスク７の情報信号を読み取るための光ピックアップ２と、光ピックアップ２が搭載されたキャリッジ８を光ディスク７の半径方向に移動させるためのフィード部９とによって構成されたものである。アナログ信号処理部１１はピックアップモジュール１の内部に設けられたキャリッジ８中の光ピックアップ２内部の光センサ（図示せず）からの信号出力を基に、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号とを生成し、サーボ処理部１２に出力する。

アナログ信号処理部１１はトラッキングエラー信号の低域成分を取り出す事により、対物レンズとキャリッジ８との相対的な位置関係を示すレンズ位置信号を生成し、サーボ処理部１２に出力する。

サーボ処理部１２はＯＮ／ＯＦＦ回路、演算回路、フィルタ回路、増幅回路等によって構成され、光ビームスポットが光ディスク７の情報トラックに追従するように対物レンズをフォーカス／トラッキング制御し、さらにトラッキングエラー信号の低域成分を用いて対物レンズが概略中立位置を保持するようにフィード制御を行う。フィード部９はフィードモータ１０、ギヤ（図示せず）、スクリューシャフト（図示せず）等から構成され、フィードモータ１０を回転させることによってキャリッジ８が移動するようになっている。

ディジタル信号処理部１４はデータスライサ、データＰＬＬ回路、ジッタ測定回路、エラー訂正部、変／復調部、バッファメモリ、レーザ制御部等から構成されており、ホスト（図中のＨＯＳＴ）側へ有効なデータとして転送される。

記録動作時は、ディジタル信号処理部１４によってホストから送られてきたデータを変調し、レーザ制御部によってレーザ駆動部１５を介して光ピックアップ２内のレーザ（図示せず）等の光源に所定の電流を供給し、光源を例えばパルス状に発光させ、光ディスク７の情報トラックに記録を行う。コントローラ１６はこのように構成されたサーボ部の全体のコントロールを行うものである。１７はメモリ部であり、以下に説明するブレーキ本数補正値を記憶する等を行う。

図３に、本発明の実施の形態に係る光ディスク装置のトラバース機構の一例を示す。光ディスク７はスピンドルモータ３によって回転し、この光ディスク７の半径方向に対して、光ピックアップ２が搭載されたキャリッジ８がフィードモータ１０によってスクリューシャフト２１に沿って移動する。その際フィードモータ１０に設けられたエンコーダ（図示せず）によりエンコーダパルスが出力され、サーボ処理部１２に送られる。エンコーダパルスは、光ビームスポットが当たっている光ディスク７の半径方向の位置を認識するのに利用される。これによって、光ディスク７の所望のアドレスに移動するシーク動作を行う。シーク動作には粗シークであるトラバースシークと、微調整シークである１トラックジャンプおよびマルチジャンプがある。

本実施の形態では、キャリッジ８の可動範囲、すなわち光ディスク７の領域を半径方向
についていくつかのゾーンに分割し、それぞれのゾーンにおいてシーク動作時のキャリッジ８の移動速度のパターンを異ならせている。

図３（ａ）に示したものでは、その一例として光ディスク７の領域を光ディスクの内周側と外周側とで２分割し、外周側の領域をゾーン１とし、内周側の領域をゾーン２としている。例えば、外周側の領域であるゾーン１ではキャリッジ８の移動負荷が大きいのに対して内周側の領域であるゾーン２ではキャリッジ８の移動負荷が小さい場合、ゾーン１では図３（ｂ）において破線で示すように、ブレーキ本数を図８（ｂ）に示す従来の場合より少なく設定する。ここでブレーキ本数とは、キャリッジ８が減速を開始して停止までに光ビームスポットが横切る光ディスク７のトラック本数である。ここでは減速期間をトラック本数で設定している。こうすることにより、キャリッジ８の移動負荷が大きいことにより減速が早すぎ、その後の微調整シークである１トラックジャンプおよびマルチジャンプによりシーク時間が長くなることを回避できる。

その一方、ゾーン２では図３（ｂ）において破線で示すように、ブレーキ本数を図８（ｂ）に示す従来の場合より多く設定する。こうすることにより、キャリッジ８の移動負荷が小さいことにより減速が間に合わずに目標の位置を通り過ぎ、その後の微調整シークである１トラックジャンプおよびマルチジャンプによりシーク時間が長くなることを回避できる。

このように、キャリッジの可動範囲におけるスクリューシャフトに対するキャリッジ８の移動負荷の違いに応じてシーク時のブレーキ本数を異ならせることにより、光ディスクのいずれの領域においてシーク動作を行う場合でも、目標トラック位置へ正確にシークすることが可能となる。

なお、図３においては、光ディスク７の領域を２分割した例を示しているが、分割数はこれに限定されるものではない。分割数はシーク動作時の移動負荷のばらつきの程度によって適宜定められるものであり、現在使用されている光ディスク装置においては、３分割から４分割程度とすることが好ましい。

図４に、本発明の実施の形態に係る光ディスク装置におけるトラバースシーク動作の手順を示す。光ディスクのデータ領域の別の位置に光ピックアップ２を移動するよう、ホストコンピュータより移動するトラックの本数の指示を受けると、シーク動作を始める。トラックの移動本数によってシーク動作が異なるが、コントローラ１６の指示により移動するトラック本数が所定本数以上の場合は始めにトラバースシークを行う。

トラバースシーク動作が開始されると、トラッキングオフの状態（Ｓ１）でフィードモータが加速される（Ｓ２）。ブレーキ本数の補正値に関する学習の有無についての判定がなされ（Ｓ３）、補正値の学習がなされている場合には、目標トラック位置が属する光ディスク領域に対応する補正値をメモリ部１７から読み出してこれを加えてブレーキ本数を設定し（Ｓ４）、この設定されたブレーキ本数に基づいてフィードモータが減速される（Ｓ５）。この際、補正値の学習がなされていない場合には補正を加えずに予め設定されたブレーキ本数でフィードモータが減速される。

以上の減速操作によりフィードモータの駆動を終了させ（Ｓ６）、トラッキングオンの状態（Ｓ７）で、目標トラック位置に対するトラックの誤差が発生しているか否かの判定を行う（Ｓ８）。判定の結果、誤差が生じている場合には、目標トラック位置がいずれの光ディスク領域に属するかの確認を行い、まずゾーン１に属するか否かの判定を行う（Ｓ９）。目標トラック位置がゾーン１に属するときにはゾーン１におけるブレーキ本数の補正値の学習を行う（Ｓ１０）。光ディスクの領域をｎ分割したときには、目標トラック位
置の確認を順次ゾーンｎ−１まで行い（Ｓ１１）、目標トラック位置がゾーンｎ−１に属するときにはゾーンｎ−１におけるブレーキ本数の補正値の学習を行う（Ｓ１２）。目標トラック位置がゾーンｎ−１までのいずれの領域にも属さないときには、ゾーンｎに属しているものとして、ゾーンｎにおけるブレーキ本数の補正値の学習を行う（Ｓ１３）。以上の操作によって決定されるブレーキ本数の補正値を記憶して（Ｓ１４）トラバースシーク動作を終了し、次のトラバースシークの駆動待ち状態にはいる。

その後、目標トラック位置までの残り移動量に応じて、１トラックジャンプやマルチジャンプを行い、目標トラック位置に達する。

上述した目標トラック位置の確認は、光ディスク７からの反射光による信号をアナログ信号処理部１１が受け取ることによって行い、制御用信号をサーボ処理部１２に送出してゾーン毎のブレーキ本数の補正値が設定されてメモリ部１７において補正値が記憶される。この補正値に基づいてゾーン毎に最適なブレーキ本数でフィードモータが駆動され、キャリッジ８の移動速度が決定される。

図５は、以上の処理によってゾーン毎に設定されたブレーキ本数に基づいてキャリッジ８の移動速度が変化する様子を示す。

トラバースシーク動作においては、移動開始直後に加速区間が設定され、その後目標速度であるトラバース最高速度が維持される定常速区間に移行し、減速区間を経て停止する。減速区間におけるブレーキ本数は上述したような手段によって光ディスク領域によって最適化されているため、目標となるトラック位置へ効率よく達することができる。

本実施の形態においては、トレイ４が筐体６から引き出されると上述したブレーキ本数の補正値設定の学習がリセットされるようにしている。図６にその手順を示す。トレイ４のオープン処理がなされると（Ｓ２１）、学習して得られたブレーキ本数の補正値を消去してブレーキ本数の学習リセット処理がなされる（Ｓ２２）。その後トレイクローズ待ち状態となり、この間に光ディスク７が交換されてトレイがクローズされると、ブレーキ本数の補正値について新たな学習処理がなされる。

このようにトレイ４のオープン処理がなされるたびに、ブレーキ本数の学習リセット処理を行うことにより、光ディスク７が交換された場合には新たな学習処理を行うことができ、装着された光ディスク毎にブレーキ本数の最適化を行うことができる。

本発明は、光ピックアップにより光ディスクの情報を記録再生する光ディスク装置として利用することができ、光ディスクの内周側と外周側とでスクリューシャフトに対するキャリッジの移動負荷が異なる場合であっても、目標トラック位置へ正確にシーク動作を行うことができる。

スリムトレイタイプ光ディスク装置の外観を示す図 本発明の実施の形態に係る光ディスク装置のピックアップ制御部のブロック図 本発明の実施の形態に係る光ディスク装置のトラバース機構の一例を示す図 本発明の実施の形態に係る光ディスク装置におけるトラバースシーク動作の手順を示す図 ゾーン毎に設定されたブレーキ本数に基づいてキャリッジの移動速度が変化する様子を示す図 ブレーキ本数の補正値設定学習のリセット処理の手順を示す図 従来の光ディスク装置のピックアップ制御部のブロック図 従来の光ディスク装置のトラバース機構の一例を示す図

符号の説明

１ ピックアップモジュール
２ 光ピックアップ
３ スピンドルモータ
４ トレイ
５ トレイオープンボタン
６ 筐体
７ 光ディスク
８ キャリッジ
９ フィード部
１０ フィードモータ
１１ アナログ信号処理部
１２ サーボ処理部
１３ モータ駆動部
１４ ディジタル信号処理部
１５ レーザ駆動部
１６ コントローラ
１７ メモリ部
２１ スクリューシャフト

Claims (2)

1. 光ディスクに対してレーザ光を照射して情報の記録または再生の少なくとも一方を行う光ピックアップが搭載されたキャリッジをスクリューシャフトに沿って光ディスクの半径方向に移動するシーク動作を行う際に、前記キャリッジの可動範囲を前記光ディスクの半径方向の内周側と外周側とでゾーン分割し、目標トラック位置がそのゾーン分割された内周側と外周側のいずれの領域に属するかによって異なる前記キャリッジの移動負荷に応じ、その移動負荷が大きいと、前記キャリッジの移動速度の減速区間において前記キャリッジが減速を開始して停止までに移動するトラック数であるブレーキ本数が所定値よりも少なくなるように補正し、その移動負荷が小さいと前記ブレーキ本数が所定値よりも多くなるように補正して目標トラック位置へシーク動作を行うことを特徴とする光ディスク装置のシーク位置調整方法。
2. 光ディスクに対してレーザ光を照射して情報の記録または再生の少なくとも一方を行う光ピックアップと、
   前記光ピックアップが搭載されたキャリッジと、を備え、
   前記キャリッジをスクリューシャフトに沿って光ディスクの半径方向に移動するシーク動作を行う光ディスク装置において、
   前記キャリッジの移動速度の減速区間において前記キャリッジが減速を開始して停止までに移動するトラック数であるブレーキ本数の補正を行うサーボ処理部と、その補正値を記憶するメモリ部を有し、前記キャリッジの可動範囲を前記光ディスクの半径方向の内周側と外周側とでゾーン分割し、目標トラック位置がそのゾーン分割された内周側と外周側のいずれの領域に属するかによって異なる前記キャリッジの移動負荷に応じ、その移動負荷が大きいと前記ブレーキ本数が所定値よりも少なくなるように補正し、その移動負荷が小さいと前記ブレーキ本数が所定値よりも多くなるように補正して目標トラック位置へシーク動作を行うことを特徴とする光ディスク装置。

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