JP4822678B2 - 光ディスク装置およびそのアクセス制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスク装置およびそのアクセス制御方法に関し、特に、光ディスクドライバにおけるトラックジャンプとフォーカスジャンプとを同時に行うアクセス制御方法およびこのアクセス制御方法を実行する光ディスクドライバを備える光ディスク装置に関する。

まず、光ディスク装置の再生制御方法について説明する。光ディスク装置では、ＣＤ−ＤＡ（Compact Disc-Digital Audio）、ＣＤ−ＲＯＭ（CD-Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc-ROM）、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ（DVD-Recordable/ReWritable）、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ等のディスク上の記録面に光学ピックアップからレーザ光を照射し、その反射光を検出して記録されている情報を読み出す。

情報の読み出しにあたって、光ディスク装置は、ディスクの記録面と光学ピックアップとの間隔を一定に保つフォーカスサーボ、記録されている列（以降、トラックという）を正しくトレースするためのトラッキングサーボ等のサーボ制御を行う。加えて、ディスクの全面のトラックに対してトレースを行う場合、光学ピックアップのみの稼動範囲ではトレースできないので、光学ピックアップが搭載されている台ごと動かす制御も行う。この制御をスレッド・ドライブ信号（以降、ＳＤ信号という）により行う。

フォーカスサーボは、記録面の製造精度、ディスクの歪み等により記録面とレンズとの間隔が一定しない状態（以降、面ブレという）でディスクが回転する場合に、その間隔を一定に保つサーボである。具体的なサーボの方法としては、レーザ光の焦点が記録面からずれている量を示すフォーカスエラー信号（ＦＥ信号という）を検出し、光学ピックアップの記録面に対する垂直位置を変化させるというものである。

複数の記録面（以降、各々の記録面をレイヤという）を持つディスクの再生には、記録面間を移動（以降、レイヤ間移動という）する必要がある。その場合、現在フォーカスサーボを行っている記録面から他の記録面でのフォーカスサーボに切り替える。これをフォーカスジャンプという。

また、一つのレイヤ内で、連続しない領域のデータを読み出す場合には、トラッキングサーボを一旦中止し、次に再生を行う位置までトラックを跳び越す制御を行う。これをトラックジャンプという。このとき、トラックを横切るごとに、トラックからレーザ光がはずれていることを示すトラッキングエラー信号（以降、ＴＥ信号という）が発生するので、ＴＥ信号をカウントすることでレイヤ内の移動量を知ることができる。また、トラックジャンプ時に、受光部全体をレイヤ内でトラックに対して垂直方向に移動させる動作をシーク動作という。

なお、ＳＤ信号による制御は、実際に使用されスピンドルモータ、スレッド送りモータ、光学ピックアップから構成されるメカユニットの種類により異なる。メカユニットがステッピング動作対応であるならば、スレッドの移動は、ＴＥ信号のカウントを行わなくても、移動を行うディスク上の距離とステッピング制御用信号の１パルスによって移動する距離とから、何パルス出力すれば目標の位置に移動できるかを知ることで制御可能である。また、スレッド送りモータの歯車部分に追加回路をつけ、スレッドがある距離を移動する毎（歯車が進む毎）にパルス信号を出力し、その発生する信号のパルス数をカウントすることにより、スレッドの移動制御を行うスレッド位置センサというものもある。この２つの例のように、ＴＥ信号によりトラック本数をカウントしないで、スレッド移動を行うものを、スレッド論理移動制御機能と呼び、以降、この機能に基づく説明を行う。

図９は、フォーカスジャンプとトラックジャンプとを行う光ディスク装置の構成を示すブロック図である。光学ピックアップ２０２は、光ディスク２０１にレーザ光３０１を照射し、レーザ光３０１の反射光３０２から、データ信号４０７やエラー信号４０９を生成する。２値化回路２０４は、データ信号４０７を元に、アドレスデータ４１１を出力する。また、ドライバ駆動信号生成回路２０５は、エラー信号４０９を入力し、ディスクのデータを読み込むための各ドライブ信号（フォーカスドライブ信号４０３、トラッキングドライブ信号４０４、スピンドルドライブ信号４０５、スレッドドライブ信号４０６）の生成を行う。これらのドライブ信号は、ドライバ２０３に入力される。

ドライバ２０３は、光学ピックアップ２０２に対しアクチュエータ制御信号４０２、スレッド制御信号４０８を出力し、光ディスク２０１に対しディスク回転制御信号４０１を出力して光ディスク２０１の制御を行う。トラックジャンプやフォーカスジャンプを行う場合、制御回路２０７は、アドレスデータ４１１とアクセス目標データとから、移動が必要なトラック本数を算出し、算出されたトラック本数に合わせたジャンプ動作を指定するためにジャンプ動作指定情報４１２をジャンプ動作制御用回路２０６に出力する。ジャンプ動作制御用回路２０６では、ジャンプ動作指定情報４１２に合わせて、ドライバ駆動信号生成回路２０５に駆動信号指定情報４１０を与え、駆動信号指定情報４１０に合わせてドライバ駆動信号生成回路２０５が先に述べた各ドライブ信号を制御することでジャンプ動作が実行される。

図１０は、レイヤ間移動を含むアクセス動作に係るフローチャート図である。レイヤ間移動を含むアクセス要求が光ディスク装置に対して発生した場合、光ディスク装置は、まず、移動目標アドレスがレイヤ０とレイヤ１のどちらに存在するかを判断する（ステップＳ１０１）。次に目標アドレスのレイヤと、現在追従動作を行っているレイヤとが一致しているか否かの判定を行い（ステップＳ１０２）、一致していない場合には、レイヤ０からレイヤ１（または、その逆）へのレイヤ間の移動を行うフォーカスジャンプを実行し（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０２に戻る。一致している場合（動作が正常に終了）には、現在読み込んでいるアドレス情報を取得する（ステップＳ１０３）。この取得したアドレスから要求されている目標アドレスまでの移動トラック本数を算出し（ステップＳ１０４）、スレッド制御方法にあわせたトラックジャンプ制御用信号であるＳＤ信号を生成し（ステップＳ１０５）、トラックジャンプを行う（ステップＳ１０６）。トラックジャンプ実行後、再度アドレス情報を取得し、目標アドレスに到達したか否かの判断を行い（ステップＳ１０７）、目標アドレスに到達するまで、ステップＳ１０３に戻ってトラックジャンプを繰り返す。

以上のようにレイヤ間移動を含むアクセス制御は、目標のアドレスに到達するまでに、フォーカスジャンプとトラックジャンプの２つの動作を別々に行っていた。したがって、目標アドレスに到達するまでにアクセス時間がかかってしまう問題があった。そこでアクセスの高速化のために、フォーカスジャンプとトラックジャンプの２つの動作を並行して同時に実行させるための技術が、例えば、特許文献１、２、３等において開示されている。

特開２００２−８２５２号公報 （図１、図２） 特開平９−２１９０２８号公報 （図１、図２） 特開平１０−１６２３７３号公報 （図１、図４）

従来の光ディスク装置は、フォーカスジャンプとトラックジャンプの２つの動作を同時に実行するようになっている。しかしながら、面ブレが大きい場合に、レンズをフォーカス方向に駆動させるフォーカスドライブ信号（以降、ＦＤ信号とする）の出力を一定に保ち、フォーカスジャンプを行っても、その動作が安定しない場合があり、アクセス時間の増加やアクセス後の再生動作が不安定になる可能性がある。さらに、ディスクの高速回転時には、面ブレがより大きくなり、このためフォーカスジャンプの安定性も低下するという問題がある。

したがって、本発明の目的は、光ディスク高速回転時にも対応する、レイヤ間移動を含む高速アクセスを安定に実現する光ディスク装置およびそのアクセス制御方法を提供することにある。

前記目的を達成する本発明の第１のアスペクトに係る光ディスク装置は、光ディスクにおけるレイヤ間移動前後のトラックのアドレス差分情報を実動作に先立って予め求めて保持するアドレス差分情報保持部と、光ディスク内の所定位置におけるレイヤ間移動前後のフォーカスドライブ信号レベルを実動作に先立って予め求めて保持するフォーカスドライブ信号レベル保持部と、を備える。また、アドレス差分情報保持部に保持されているアドレス差分情報と実動作前における現在位置アドレスデータとから実動作による異なるレイヤへの移動後のアドレス予測値を求める算出部と、フォーカスドライブ信号レベル保持部に保持されているフォーカスドライブ信号レベルに基づいて実動作による異なるレイヤへの移動後の目標アドレスにおける目標フォーカスドライブ信号レベルを求めるレベル算出部と、を備える。実動作は、光ディスクの異なるレイヤへの移動を伴うアクセス要求に対してトラックジャンプとフォーカスジャンプとを並行して行い、トラックジャンプがアドレス予測値および目標アドレスに対応して行われ、フォーカスジャンプがレベル算出部によって求める目標フォーカスドライブ信号レベルに対応して行われる。

本発明の第２のアスペクトに係る光ディスク装置は、光ディスクにおけるレイヤ間移動前後のトラックのアドレス差分情報を実動作に先立って予め求めて保持するアドレス差分値算出回路と、光ディスク内の所定位置におけるレイヤ間移動前後のフォーカスドライブ信号レベルを実動作に先立って予め求めて保持するフォーカスドライブ信号レベル保持回路と、を備える。また、実動作において目標アドレスが与えられたならば、アドレス保持回路差分値算出回路に保持されているアドレス差分情報と実動作前における現在位置アドレスデータとから実動作による異なるレイヤへの移動後のアドレス予測値を求めて該アドレス予測値および目標アドレスに対応するトラック移動を行わせるスレッド駆動信号を出力するスレッド論理制御信号生成回路を備える。さらに、スレッド論理制御信号生成回路から出力されるスレッド駆動信号によってトラック移動に対応するトラックジャンプを行うように、かつフォーカスドライブ信号レベル保持回路に保持されているフォーカスドライブ信号レベルに基づいて実動作による異なるレイヤへの移動後の目標アドレスにおける目標フォーカスドライブ信号レベルを求めて、目標フォーカスドライブ信号レベルに対応するフォーカスジャンプを行うようにドライバ駆動信号生成回路に駆動情報を出力するジャンプ動作制御回路と、ジャンプ動作制御回路から出力される駆動情報を元に光ディスクのドライバに対してトラックジャンプとフォーカスジャンプとを並行して行うように制御するドライバ駆動信号生成回路と、を備える。実動作は、光ディスクの異なるレイヤへの移動を伴うアクセス要求に対してトラックジャンプとフォーカスジャンプとを並行して行う。

第１の展開形態の光ディスク装置において、光ディスク内の所定位置は、光ディスクの最外周トラック位置および最内周トラック位置を含んでもよい。

第２の展開形態の光ディスク装置において、フォーカスドライブ信号レベル保持回路は、ディスクの回転に合わせて所定回数分取得したフォーカスドライブ信号レベル中の最大値および最小値を求め、最大値および最小値から求めた平均値を保持するように構成され、ジャンプ動作制御回路は、平均値に基づいて目標フォーカスドライブ信号レベルを求めてもよい。

第３の展開形態の光ディスク装置において、ジャンプ動作制御回路は、光ディスクの最外周トラック位置、中間トラック位置および最内周トラック位置において求めた平均値の内の２つの平均値から目標アドレスにおける目標フォーカスドライブ信号レベルを内挿する演算で求めてもよい。

第４の展開形態の光ディスク装置において、アドレス差分値算出回路は、レイヤ間移動時の基準となるアドレス変化量を実動作におけるディスクの回転速度データを元に補正してアドレス差分情報を得るように構成されてもよい。

第５の展開形態の光ディスク装置において、スレッド論理制御信号生成回路は、アドレス差分情報と実動作における現在位置アドレスデータとからレイヤ移動後のアドレス予測値を求め、アドレス予測値および目標アドレスから移動トラック本数を求めて移動トラック本数に対応するスレッド駆動信号を出力するように構成されてもよい。

第６の展開形態の光ディスク装置において、ジャンプ動作制御回路は、フォーカスジャンプを行う際に所定のエラー信号を検知できない場合には目標フォーカスドライブ信号レベルに対して補正を行うようにしてもよい。

本発明の第３のアスペクトに係る光ディスク装置のアクセス制御方法は、光ディスクの異なるレイヤへの移動を伴うアクセス要求に対してトラックジャンプとフォーカスジャンプとを行う方法である。この方法は、光ディスクにおけるレイヤ間移動前後のトラックのアドレス差分情報を実動作に先立って予め求めて保持するステップと、光ディスク内の所定位置におけるレイヤ間移動前後のフォーカスドライブ信号レベルを実動作に先立って予め求めて保持するステップと、を含む。また、保持されているアドレス差分情報と実動作前における現在位置アドレスデータとから実動作による異なるレイヤへの移動後のアドレス予測値を求めるステップと、保持されているフォーカスドライブ信号レベルに基づいて実動作による異なるレイヤへの移動後の目標アドレスにおける目標フォーカスドライブ信号レベルを求めるステップと、を含む。さらに、アドレス予測値および目標アドレスに対応するトラックジャンプと目標フォーカスドライブ信号レベルに対応するフォーカスジャンプとを並行して行うように光ディスクの駆動を制御するステップと、を含む。実動作は、光ディスクの異なるレイヤへの移動を伴うアクセス要求に対してトラックジャンプとフォーカスジャンプとを並行して行う。

第１の展開形態の光ディスク装置のアクセス制御方法において、光ディスク内の所定位置は、光ディスクの最外周トラック位置および最内周トラック位置を含んでもよい。

第２の展開形態の光ディスク装置のアクセス制御方法において、フォーカスドライブ信号レベルを実動作に先立って予め求めて保持するステップにおいて、ディスクの回転に合わせて所定回数分取得したフォーカスドライブ信号レベル中の最大値および最小値を求め、最大値および最小値から求めた平均値を保持するステップであって、目標フォーカスドライブ信号レベルを求めるステップにおいて、平均値に基づいて目標フォーカスドライブ信号レベルを求めてもよい。

第３の展開形態の光ディスク装置のアクセス制御方法において、目標フォーカスドライブ信号レベルを求めるステップにおいて、光ディスクの最外周トラック位置、中間トラック位置および最内周トラック位置において求めた平均値の内の２つの平均値から目標アドレスにおける目標フォーカスドライブ信号レベルを内挿する演算で求めてもよい。

第４の展開形態の光ディスク装置のアクセス制御方法において、アドレス予測値を求めるステップにおいて、レイヤ間移動時の基準となるアドレス変化量を実動作におけるディスクの回転速度データを元に補正してアドレス差分情報を得るようにしてもよい。

第５の展開形態の光ディスク装置のアクセス制御方法において、アドレス予測値を求めるステップにおいて、アドレス差分情報と実動作における現在位置アドレスデータとからアドレス予測値を求めるようにしてもよい。

第６の展開形態の光ディスク装置のアクセス制御方法において、光ディスクの駆動を制御するステップにおいて、フォーカスジャンプを行う際に所定のエラー信号を検知できない場合には目標フォーカスドライブ信号レベルに対して補正を行ってもよい。

本発明によれば、予め異なるレイヤのＦＤ信号レベルを保持し、保持した値を参照してフォーカスクローズポイント付近からクローズポイントの検出を行うため、光学ピックアップの駆動距離が小さくて済む。あわせて、予めレイヤ移動後のアドレス予測位置を保持し、これを参照することにより、レイヤ間移動が終了する前からスレッド移動を実行し、レイヤ間移動とスレッド移動とをほぼ同時に行うことで、アクセス時間の短縮化を図ることができる。したがって、レイヤ間移動を含む高速アクセスが安定に実現される。

本発明の実施形態に係る光ディスク装置は、光ディスクにおけるレイヤ間移動前後のトラックのアドレス差分情報を実動作に先立って予め求めて保持するアドレス差分値算出回路（図１の１９）と、光ディスク内の所定位置におけるレイヤ間移動前後のフォーカスドライブ信号レベルを実動作に先立って予め求めて保持するフォーカスドライブ信号レベル保持回路（図１の１８）と、を備える。そして実動作においてアクセス要求アドレスが与えられたならば、スレッド論理制御信号生成回路（図１の２０）は、アドレス保持回路差分値算出回路（図１の１９）に保持されているアドレス差分情報に基づいて実動作におけるレイヤ間移動後のトラックの要求アドレスに対する目標アドレスを求めて、スレッド駆動信号を出力する。ジャンプ動作制御回路（図１の１６）は、制御回路（図１の１７）からの位置情報等と、スレッド論理制御信号生成回路（図１の２０）から出力されるスレッド駆動信号とによって目標アドレスに対応するトラックジャンプを行うようにドライバ駆動信号生成回路（図１の１５）に駆動情報を出力する。また同時に、ジャンプ動作制御回路（図１の１６）は、フォーカスドライブ信号レベル保持回路（図１の１８）に保持されているフォーカスドライブ信号レベルに基づいて実動作におけるレイヤ間移動後の要求アドレスにおける目標フォーカスドライブ信号レベルを求めて、目標フォーカスドライブ信号レベルに対応するフォーカスジャンプを行うようにドライバ駆動信号生成回路（図１の１５）に駆動情報を出力する。ドライバ駆動信号生成回路（図１の１５）は、これら駆動情報を元に光ディスクのドライバ（図１の１３）に対してトラックジャンプとフォーカスジャンプの二つの制御を並行して行う。

図１は、本発明の実施例に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。図１において、光ディスク１１、光学ピックアップ１２、ドライバ１３、２値化回路１４、ドライバ駆動信号生成回路１５は、それぞれ、図９の光ディスク２０１、光学ピックアップ２０２、ドライバ２０３、２値化回路２０４、ドライバ駆動信号生成回路２０５に相当し、その説明を省略する。また、ジャンプ動作制御回路１６と制御回路１７とは、それぞれジャンプ動作制御回路２０６と制御回路２０７とに相当するが、制御の動作と制御信号の入出力とが異なる。以下において、図９に対して図１に新たに追加されるＦＤ信号レベル保持回路１８、レイヤ間移動時アドレス差分値算出回路１９、スレッド論理制御信号生成回路２０を主として詳しく説明をする。

まず、ＦＤ信号レベル保持回路１８について説明する。図２は、ＦＤ信号レベル保持回路の構成を示すブロック図である。図２において、ＦＤ信号レベル保持回路１８は、フィルタ３０、演算器３１、バッファ３２、タイミング生成部３３を備える。フィルタ３０は、フォーカスサーボが掛かった状態で、光学ピックアップ１２から出力されるエラー信号１０９中のフォーカスエラー信号（ＦＥ信号）１１３を受け取り、光学ピックアップの焦点方向の制御を行うための元となるフォーカスドライブ信号（ＦＤ信号）１１４を生成して演算器３１に出力する。タイミング生成部３３は、ドライバ１３からディスク回転周波数信号（ＦＧ信号）１１６を入力し、ＦＧ信号１１６の周期をカウントしてディスク一回転毎にデータラッチ信号１１７を演算器３１に出力する。

演算器３１は、フォーカスドライブ信号１１４とデータラッチ信号１１７とを入力し、任意の指定回数分、データラッチ信号１１７に基づいてフォーカスドライブ信号１１４のレベルを取得し、取得したデータの最大値と最小値とを求めてフォーカスドライブ信号最大値／最小値レベル（ＦＤＲＶＡ信号）１１５として、バッファ３２に出力する。バッファ３２は、レイヤ０とレイヤ１のそれぞれの場合において、ディスク１１の最内周付近（図７に示すデータアドレスＡ）、中間付近（図７に示すデータアドレスＢ）、最外周付近（図７に示すデータアドレスＣ）の３箇所で取得した各位置のフォーカスドライブ信号最大値／最小値レベル（ＦＤＲＶＡ信号）１１５を保持する。なお、保持したデータを、面ブレ補正を含むＦＤ信号レベルデータ（ＦＯＬＤ信号）１１８としてジャンプ動作制御回路１６に出力する。

次に、レイヤ間移動時アドレス差分値算出回路１９について説明する。図３は、レイヤ間移動時アドレス差分値算出回路の構成を示すブロック図である。図３において、レイヤ間移動時アドレス差分値算出回路１９は、セレクタ４０、４６、周波数カウンタ４１、４３、周波数比較器４２、レイヤ間アドレス移動値算出回路４４、バッファ４５、差分算出回路４７、基準速度アドレス移動値算出回路４８を備える。

光学ピックアップ１２がアドレスデータを正しく追従して捉えている状態で、セレクタ４０は、ドライバ１３からＦＧ信号１１６を入力して、基準速度時ＦＧ信号１２２として周波数カウンタ４３に出力する。周波数カウンタ４３は、入力される基準速度時ＦＧ信号１２２を計数することにより基準回転速度データ１２３を取得し、周波数比較器４２と基準速度アドレス移動値算出回路４８とに出力する。

さらに、この状態でフォーカスジャンプを実行させ、レイヤ０からレイヤ１、およびレイヤ１からレイヤ０へのアクセス動作（どちらのレイヤ情報を保持するかは、セレクタ４６により切り替える）を行った場合の、動作開始直前の取得アドレスデータと動作実行後に正常に取得できた最初のアドレスデータ（レイヤ０アドレスデータ１２６、レイヤ１アドレスデータ１２７）とを、差分算出回路４７に出力する。

差分算出回路４７は、レイヤ０からレイヤ１へフォーカスジャンプした場合のアドレスの差分を計算してアドレス差分データ（レイヤ０−１アドレス差分データ１２８）とし、基準速度アドレス移動値算出回路４８に出力する。また、レイヤ１からレイヤ０へフォーカスジャンプした場合についても同様の計算をしてアドレス差分データ（レイヤ１−０アドレス差分データ１２９）とし、基準速度アドレス移動値算出回路４８に出力する。

基準速度アドレス移動値算出回路４８は、フォーカスジャンプが実行された場合、レイヤ間移動前と移動後とでのアドレスの変化量を算出し、基準回転速度データ１２３での基準レイヤ間移動時のアドレス変化量として基準速度アドレス移動値算出回路４８内のバッファに保持する。

一方、アクセス実行時には、セレクタ４０は、アクセス実行時のＦＧ信号１１６を取り込み、アクセス実行時ＦＧ信号１１９として周波数カウンタ４１に出力する。周波数カウンタ４１は、アクセス実行時ＦＧ信号１１９を計数することによりアクセス実行時回転速度データ１２０を取得して周波数比較器４２に出力する。周波数比較器４２は、アクセス実行時回転速度データ１２０と基準回転速度データ１２３とから、基準速度とアクセス実行時の速度との速度比率データ１２１を算出してレイヤ間アドレス移動値算出回路４４に出力する。レイヤ間アドレス移動値算出回路４４は、入力する速度比率データ１２１によって、基準速度アドレス移動値算出回路４８から出力される基準アドレス移動アドレス変化量１３０のデータに補正を掛け、アクセス実行時のレイヤ間移動アドレス変化量１２４を算出し、バッファ４５に出力する。バッファ４５は、レイヤ間移動アドレス変化量１２４を保持し、アドレス変化値１２５としてスレッド論理制御信号生成回路２０に出力する。

次に、スレッド論理制御信号生成回路２０について説明する。図４は、スレッド論理制御信号生成回路の構成を示すブロック図である。図４に示すようにスレッド論理制御信号生成回路２０は、差分算出回路５０、移動トラック本数算出回路５１、スレッド動作制御用信号生成回路５２を備える。光ディスクシステムの制御を行う制御回路（システムコンローラ）１７は、ディスク１１から取得した、光学ピックアップ１２が読み込んでいるディスクの現在位置アドレスデータ１３３を差分算出回路５０に出力し、アクセス目標のアドレスデ−タ１３２と使用するディスクの種類情報１３１とを移動トラック本数算出回路５１に出力する。

差分算出回路５０は、図３のバッファ４５が出力するアドレス変化値１２５と現在位置アドレスデータ１３３とを入力し、レイヤ移動後アドレス予測値１３４を算出して移動トラック本数算出回路５１に出力する。移動トラック本数算出回路５１は、移動トラック本数算出回路５１内に記録されているディスクのトラックピッチ、ディスク半径、セクタ周波数、線速度等に対して、制御回路１７から入力したディスク種類情報１３１に合わせた値を用い、アドレス予測値１３４とアクセス目標のアドレスデ−タ１３２とから、レイヤ移動後のアドレスからアクセス目標のアドレスまでの移動トラック本数１３５を算出し、スレッド動作制御用信号生成回路５２に出力する。スレッド動作制御用信号生成回路５２は、入力される移動トラック本数１３５からスレッド駆動信号１３６を生成してジャンプ動作制御回路１６に出力する。なお、スレッド動作制御用信号生成回路５２は、実際に使用されメカユニットに合わせて、スレッド駆動用信号１３６を生成するものとする。すなわち、メカユニットが、スレッド論理移動制御機能を備えている場合は、スレッド論理移動制御機能に合わせた回路構成になる。

ジャンプ動作制御回路１６は、ＦＤ信号レベル保持回路１８から出力されるＦＤ信号レベルデータ（ＦＯＬＤ信号）１１８、制御回路１７から出力されるジャンプ動作指定情報１１２、スレッド論理制御信号生成回路２０から出力されるスレッド駆動信号１３６を入力し、入力されたこれらの信号を基に駆動信号指定情報１１０を生成してドライバ駆動信号生成回路１５に出力する。ドライバ駆動信号生成回路１５は、エラー信号１０９と駆動信号指定情報１１０とからサーボ制御用の各種ドライブ信号（フォーカスドライブ信号１０３、トラッキングドライブ信号１０４、スピンドルドライブ信号１０５、スレッドドライブ信号１０６）を生成してドライバ１３に出力し、ディスクへのアクセス制御を行う。

次に、以上のように構成される光ディスク装置の動作について説明をする。なお、スレッド論理移動制御機能は、ステッピング動作を行うものとして以下の説明を行う。

本実施例に係る光ディスク装置を使用して、本実施例の機能を有効にするためには、まず、ディスクへのアクセス動作許可状態になる直前に必要情報の取得を行うように光ディスク装置を動作させる。はじめにディスクに対して、フォーカスエラーや、トラッキングエラーなどの信号調整時、ＦＤ信号レベル保持回路１８は、レイヤ０でフォーカスサーボが掛かっている状態で、ディスク内の所定箇所（図７のデータアドレスＡ、Ｂ、Ｃ）におけるＦＤ信号レベルの最大値と最小値を取得し、バッファ３２に保持しておく。レイヤ０でのデータの保持が終了したならば、レイヤ１へフォーカスジャンプをさせ、同様にレイヤ１でフォーカスサーボが掛かっている状態で、ディスク内の所定箇所（図７のデータアドレスＡ、Ｂ、Ｃ）における各ＦＤ信号レベルの最大値と最小値とをバッファ３２に保持しておく。さらに後に述べるように最大値と最小値との平均値を求め、所定箇所の各平均値を保持するようにしてもよい。

次に、レイヤ間移動時アドレス差分値算出回路１９は、ディスクに対する各信号の自動調整動作終了後、ディスクに対してアドレス情報を正しく取得できる状態で、読み込んでいるアドレス情報を取得する。取得が終了したらフォーカスジャンプを実行してレイヤ間移動を行い、移動完了後、正常にアドレス情報を取得できた初めのアドレス情報を保持する。また、そのレイヤ間移動実行時のＦＧ信号１１６を取得し、ディスク回転数を求めることにより、ある速度（基準速度）でフォーカスジャンプを実行した場合のレイヤ毎のレイヤ間移動アドレス変化量１２４を取得する。また、この後、再度、レイヤ間移動を行い、同様の情報（フォーカスジャンプ実行前と実行後のアドレス情報）を取得する。すなわち、レイヤ１からレイヤ０へのレイヤ間移動を行った場合とレイヤ０からレイヤ１へのレイヤ間移動を行った場合との両方のレイヤ間移動アドレス変化量１２４を求め、バッファ４５に保持しておく。

バッファ３２に保持してあるレイヤ０とレイヤ１のＦＤ信号レベルとバッファ４５に保持してあるアドレス差分値（レイヤ間移動アドレス変化量１２４）とを元に、実際のアクセス要求時の動作におけるフォーカス制御およびスレッド制御が行われる。この制御について以下に説明をする。

光ディスク装置に、レイヤ間移動を含むアクセス要求が発生した場合、制御回路１７から、現在読み込んでいる現在位置アドレスデータ１３３と、アクセス目標の目標アドレスデータ１３２と、制御を行っているディスクの種類（ＣＤ、ＤＶＤ、ＤＶＤ＋Ｒなどのディスク種類）を表す使用ディスク情報１３１とをスレッド論理制御信号生成回路２０に入力し、アクセス動作処理を開始する。アクセス動作処理においては、フォーカス制御とスレッド制御とが同時に実行される。

まず、フォーカス制御側の動作について説明する。図５は、フォーカス制御側の動作を表すフローチャートである。アクセス制御が開始されると、バッファ３２に保持してあるＦＤ信号レベルの最大値と最小値を使用し、目標アドレス付近のＦＤ信号レベルの平均値を常に（信号ホールド）出力する（ステップＳ１１）。

ここで、ＦＤ信号レベルの平均値の算出方法について説明する。算出に際し、ＦＤ信号レベルの取得を図７に示すディスク上のＡ、Ｂ、Ｃの各位置で行うこととする。ここでアドレスＡは、データが存在するエリアの最も内側、すなわちディスク内のデータの先頭付近であり、アドレスＢは、データが存在するエリアの中間付近であり、アドレスＣは、データが存在するエリアの最も外側、すなわちディスク内のデータの最終付近である。

アドレスＡで取得したＦＤ信号の最大値をFDmaxA、最小値をFDminAとすると、平均値FDavAは、FDavA＝（FDminA＋FDmaxA）／2である。また、アドレスＢで取得したＦＤ信号の最大値をFDmaxB、最小値をFDminBとすると、平均値FDavBは、FDavB＝（FDminB＋FDmaxB）／2である。さらに、アドレスＣで取得したＦＤ信号の最大値をFDmaxC、最小値をFDminCとすると、平均値FDavCは、FDavC＝（FDminC＋FDmaxC）／2である。

今、目標アドレスをＴとした場合、要求アドレスに合わせて目標アドレスＴ付近のＦＤ信号レベルの平均値FDAveは、以下のように算出される。

１．要求アドレスがアドレスＡとアドレスＢの間にある場合で、（１−１）FDavAがFDavB よりも大きい場合に、アドレスが１セクタ変化する場合のＦＤ信号の変化予測値FDpreABは、FDpreAB＝（FDavA−FDavB）／（B−A）であり、この値を元にして、FDAveは、FDAve＝FDavA−｛FDpreAB×（T−A）｝として求められる。（１−２）FDavBがFDavAよりも大きい場合に、アドレスが１セクタ変化する場合のＦＤ信号の変化予測値FDpreBAは、FDpreBA＝（FDavB−FDavA）／（B−A）であり、FDAveは、FDAve＝FDavA＋｛FDpreBA×（T−A）｝として求められる。

２．要求アドレスがアドレスＢとアドレスＣの間にある場合に、１．と同様の手順でアドレスが１セクタ変化する場合のＦＤ信号の変化予測値FDpreBC、FDpreCBを算出し、FDAveの算出を行う。（２−１）FDavBの方がFDavCよりも大きい場合には、FDpreBC＝（FDavB−FDavC）／（C−B）であり、FDAve＝FDavB−｛FDpreBC×（T−B）｝が求められる。（２−２）FDavCがFDavBよりも大きい場合には、FDpreCB＝（FDavC−FDavB）／（C−B）であり、FDAve＝FDavB＋｛FDpreCB×（T−B）｝が求められる。

以上のようにＦＤ信号レベルの平均値出力後、通常のフォーカスジャンプ時と同様に、ＦＥ信号の監視を行う（ステップＳ１２）。

この間にスレッドは、移動しているため、ディスク上のトラックを横切る動作が行われており、その際にディスクには、面ブレが発生し、ＦＥ信号１１３のレベルは、常に変化していくことになる。フォーカスジャンプ終了の条件としては、図８に示すようにＦＥ信号１１３のＳ字振幅が設定してあるレベル（ＦＡＬＶ−Ｈ信号１５１または、ＦＡＬＶ−Ｌ信号１５２）を検出し、その後、ゼロクロス１５０を検出することである。このスレッド移動時に、ＦＥ信号が面ブレのために常に変化していくことは、Ｓ字振幅を発生していることを意味し、レイヤ移動後のある設定レベル検出後、ＦＥ信号のゼロクロスの検出（以降、フォーカスクローズポイントと呼ぶ）を行うことができる。また、フォーカスクローズポイントを検出する際に、Ｓ字振幅の検出方向により、レイヤ０とレイヤ１のどちらに対して移動を行ったかを判断できるので、目標のレイヤを検出したことがわかる（ステップＳ１３）。

ステップＳ１３において、目標のレイヤ検出ができたならば、ＦＤ信号のホールド出力を停止し、通常のフォーカスサーボ追従動作に切り替え（ステップＳ１４）、一連の動作が終了する。

一方、ある指定回数（制御回路から任意に指定が可能とする）、目的のＳ字振幅を検出できない場合には、出力しているＦＤ信号のレベルを可変させる。可変率として、レイヤ１への移動の場合には、保持しているＦＤ信号レベルの最大値と最小値の差分の例えば１０％を、現状出力しているＦＤ信号のレベルに加算していき、また、レイヤ０への移動の場合には、最大値と最小値の差分の例えば１０％を減算し、ＦＤ信号を出力する（ステップＳ１５）。

このＦＤ信号出力切り替えのタイミングでスレッド側の動作状態を判断し（ステップＳ１６）、スレッド側の動作が終了していない場合には、ステップＳ１３に戻って再度Ｓ字振幅検出を行い、目標のレイヤ検出を続ける。スレッド側の動作が終了している場合には、現状の出力レベルからフォーカスジャンプ動作を実行し、レイヤ間移動を行う（ステップＳ１７）。目的とするレイヤに到達したか判断し（ステップＳ１８）、到達していない場合には、ステップＳ１７に戻り、到達していれば、一連の動作が終了する。この場合にも、保持されているＦＤ信号レベルを元にフォーカスジャンプ動作を行うため、面ブレを考慮した安定したジャンプ動作を行うことができることになる。

次に、以上で説明したフォーカス動作と同時に行われるスレッド側の制御について説明をする。図６は、スレッド制御側の動作を表すフローチャートである。

スレッド論理制御信号生成回路２０は、制御回路１７により入力されたアドレス情報とレイヤ間移動時アドレス差分値算出回路１９に保持してあるレイヤ間のアドレス差分情報とを元に、スレッド駆動信号１３６の生成を行う。この場合、レイヤ間移動時アドレス差分値算出回路１９は、アクセス実行時のＦＧ信号１１６を取得し、バッファ４５に保持してあるレイヤ間移動アドレス変化量１２４に補正を掛け、アクセス実行時のアドレス変化値１２５を算出する。このアドレス変化値１２５をスレッド論理制御信号生成回路２０に入力し、移動トラック本数１３５を算出する。本動作例では、メカユニットは、ステッピング動作としているので、この算出した移動トラック本数を元にスレッド移動用パルス信号の生成を行う。そして、このスレッド移動用パルス信号を用いてスレッドの移動を行う（ステップＳ２１）。スレッド移動が完了（ステップＳ２２のＹＥＳ）したら、フォーカス側の制御動作が終了しているか否かを判断し、フォーカス側の制御が終了するのを待つ（ステップＳ２３）。

フォーカス側の制御動作終了後、現在のアドレスを取得し（ステップＳ２４）、目標アドレスに対して到達しているか否かの判断を行い（ステップＳ２５）、目標アドレスに到達している場合には、アクセス動作終了させる。一方、目標アドレスに到達していない場合には、トラックジャンプ動作等を行い（ステップＳ２６）、ステップＳ２５に戻って目標アドレスに移動する制御を行う。

本実施例のディスクアクセス制御は、以上説明したように、予めレイヤ０とレイヤ１のＦＤ信号レベルを保持し、その値を参照してフォーカスクローズポイント付近からクローズポイントの検出を行うため、光学ピックアップの駆動距離が小さくて済む。また、予めレイヤ移動後のアドレス予測位置を保持し、これを参照することにより、レイヤ間移動が終了する前からスレッド移動を実行できるため、レイヤ間移動とスレッド移動とをほぼ同時に行うことで、アクセス時間の短縮化を図ることができる。

本発明の実施例の変形として、その基本的構成は上記のとおりであるが、ＦＤ信号レベル保持回路１８、レイヤ間移動時アドレス差分値算出回路１９、スレッド論理制御信号生成回路２０のそれぞれに、アクセス動作を実行後のデータをそれぞれ入力し、その入力値で保持データに補正を掛けるような構成にするようにしてもよい。すなわち、この場合にはアクセス制御後において、上記で説明したデータの取得が必要となる。このような構成にすることで、本機能に学習機能が追加されることになり、さらにアクセス時間の短縮化を図ることができる。

本発明の実施例に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 ＦＤ信号レベル保持回路の構成を示すブロック図である。 レイヤ間移動時アドレス差分値算出回路の構成を示すブロック図である。 スレッド論理制御信号生成回路の構成を示すブロック図である。 フォーカス制御側の動作を表すフローチャートである。 スレッド制御側の動作を表すフローチャートである。 ディスク上のフォーカスドライブ信号レベルの取得位置を表す図である。 フォーカスエラー信号のＳ字振幅を表す図である。 従来のフォーカスジャンプとトラックジャンプとを行う光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 従来のレイヤ間移動を含むアクセス動作に係るフローチャート図である。

符号の説明

１１ 光ディスク
１２ 光学ピックアップ
１３ ドライバ
１４ ２値化回路
１５ ドライバ駆動信号生成回路
１６ ジャンプ動作制御回路
１７ 制御回路
１８ ＦＤ信号レベル保持回路
１９ レイヤ間移動時アドレス差分値算出回路
２０ スレッド論理制御信号生成回路
３０ フィルタ
３１ 演算器
３２、４５ バッファ
３３ タイミング生成部
４０、４６ セレクタ
４１、４３ 周波数カウンタ
４２ 周波数比較器
４４ レイヤ間アドレス移動値算出回路
４７ 差分算出回路
４８ 基準速度アドレス移動値算出回路
５０ 差分算出回路
５１ 移動トラック本数算出回路
５２ スレッド動作制御用信号生成回路
１０１ ディスク回転制御信号
１０２ アクチュエータ制御信号
１０３ フォーカスドライブ信号（ＦＤ信号）
１０４ トラッキングドライブ信号（ＴＤ信号）
１０５ スピンドルドライブ信号（ＭＤ信号）
１０６ スレッドドライブ信号（ＳＤ信号）
１０７ データ信号
１０８ スレッド制御信号
１０９ エラー信号
１１０ 駆動信号指定情報
１１１ アドレスデータ
１１２ ジャンプ動作指定情報
１１３ フォーカスエラー信号（ＦＥ信号）
１１４ フォーカスドライブ信号（ＦＤ信号）
１１５ フォーカスドライブ信号最大値／最小値レベル
１１６ ディスク回転周波数信号（ＦＧ信号）
１１７ データラッチ信号
１１８ ＦＤ信号レベルデータ（ＦＤＬＤ信号）
１１９ アクセス実行時ＦＧ信号
１２０ アクセス実行時回転速度データ
１２１ 速度比率データ
１２２ 基準速度時ＦＧ信号
１２３ 基準回転速度データ
１２４ レイヤ間移動アドレス変化量
１２５ アドレス変化値
１２６ レイヤ０アドレスデータ
１２７ レイヤ１アドレスデータ
１２８ レイヤ０−１アドレス差分データ
１２９ レイヤ１−０アドレス差分データ
１３０ 基準レイヤ間移動アドレス変化量
１３１ 使用ディスク情報
１３２ 目標アドレスデータ
１３３ 現在位置アドレスデータ
１３４ レイヤ移動後アドレス予測値
１３５ 移動トラック本数
１３６ スレッド駆動信号
１５０ ゼロクロス
１５１ ＦＡＬＶ−Ｈ信号
１５２ ＦＡＬＶ−Ｌ信号

Claims (14)

1. 光ディスクにおけるレイヤ間移動前後のトラックのアドレス差分情報を実動作に先立って予め求めて保持するアドレス差分情報保持部と、
   前記光ディスク内の所定位置におけるレイヤ間移動前後のフォーカスドライブ信号レベルを前記実動作に先立って予め求めて保持するフォーカスドライブ信号レベル保持部と、
   前記アドレス差分情報保持部に保持されている前記アドレス差分情報と前記実動作前における現在位置アドレスデータとから前記実動作による異なるレイヤへの移動後のアドレス予測値を求める算出部と、
   前記フォーカスドライブ信号レベル保持部に保持されている前記フォーカスドライブ信号レベルに基づいて前記実動作による異なるレイヤへの移動後の目標アドレスにおける目標フォーカスドライブ信号レベルを求めるレベル算出部と、
   を備え、
   前記実動作は、前記光ディスクの異なるレイヤへの移動を伴うアクセス要求に対してトラックジャンプとフォーカスジャンプとを並行して行い、前記トラックジャンプが前記アドレス予測値および前記目標アドレスに対応して行われ、前記フォーカスジャンプが前記レベル算出部によって求める前記目標フォーカスドライブ信号レベルに対応して行われることを特徴とする光ディスク装置。
2. 光ディスクにおけるレイヤ間移動前後のトラックのアドレス差分情報を実動作に先立って予め求めて保持するアドレス差分値算出回路と、
   前記光ディスク内の所定位置におけるレイヤ間移動前後のフォーカスドライブ信号レベルを実動作に先立って予め求めて保持するフォーカスドライブ信号レベル保持回路と、
   実動作において目標アドレスが与えられたならば、前記アドレス保持回路差分値算出回路に保持されているアドレス差分情報と前記実動作前における現在位置アドレスデータとから前記実動作による異なるレイヤへの移動後のアドレス予測値を求めて該アドレス予測値および前記目標アドレスに対応するトラック移動を行わせるスレッド駆動信号を出力するスレッド論理制御信号生成回路と、
   前記スレッド論理制御信号生成回路から出力されるスレッド駆動信号によって前記トラック移動に対応する前記トラックジャンプを行うように、かつ前記フォーカスドライブ信号レベル保持回路に保持されているフォーカスドライブ信号レベルに基づいて前記実動作による異なるレイヤへの移動後の前記目標アドレスにおける目標フォーカスドライブ信号レベルを求めて、目標フォーカスドライブ信号レベルに対応する前記フォーカスジャンプを行うようにドライバ駆動信号生成回路に駆動情報を出力するジャンプ動作制御回路と、
   前記ジャンプ動作制御回路から出力される前記駆動情報を元に前記光ディスクのドライバに対して前記トラックジャンプと前記フォーカスジャンプとを並行して行うように制御する前記ドライバ駆動信号生成回路と、
   を備え、
   前記実動作は、前記光ディスクの異なるレイヤへの移動を伴うアクセス要求に対して前記トラックジャンプと前記フォーカスジャンプとを並行して行うことを特徴とする光ディスク装置。
3. 前記光ディスク内の所定位置は、前記光ディスクの最外周トラック位置および最内周トラック位置を含むことを特徴とする請求項１または２記載の光ディスク装置。
4. 前記フォーカスドライブ信号レベル保持回路は、ディスクの回転に合わせて所定回数分取得したフォーカスドライブ信号レベル中の最大値および最小値を求め、前記最大値および前記最小値から求めた平均値を保持するように構成され、
   前記ジャンプ動作制御回路は、前記平均値に基づいて前記目標フォーカスドライブ信号レベルを求めることを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
5. 前記ジャンプ動作制御回路は、前記光ディスクの最外周トラック位置、中間トラック位置および最内周トラック位置において求めた前記平均値の内の２つの平均値から前記目標アドレスにおける前記目標フォーカスドライブ信号レベルを内挿する演算で求めることを特徴とする請求項４記載の光ディスク装置。
6. 前記アドレス差分値算出回路は、レイヤ間移動時の基準となるアドレス変化量を前記実動作におけるディスクの回転速度データを元に補正して前記アドレス差分情報を得るように構成されることを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
7. 前記スレッド論理制御信号生成回路は、前記アドレス予測値および前記目標アドレスから移動トラック本数を求めて前記移動トラック本数に対応する前記スレッド駆動信号を出力することを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
8. 前記ジャンプ動作制御回路は、前記フォーカスジャンプを行う際に所定のエラー信号を検知できない場合には前記目標フォーカスドライブ信号レベルに対して補正を行うことを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
9. 光ディスクの異なるレイヤへの移動を伴うアクセス要求に対してトラックジャンプとフォーカスジャンプとを行う光ディスク装置のアクセス制御方法であって、
   前記光ディスクにおけるレイヤ間移動前後のトラックのアドレス差分情報を実動作に先立って予め求めて保持するステップと、
   前記光ディスク内の所定位置におけるレイヤ間移動前後のフォーカスドライブ信号レベルを実動作に先立って予め求めて保持するステップと、
   保持されている前記アドレス差分情報と前記実動作前における現在位置アドレスデータとから前記実動作による異なるレイヤへの移動後のアドレス予測値を求めるステップと、
   保持されている前記フォーカスドライブ信号レベルに基づいて前記実動作による異なるレイヤへの移動後の目標アドレスにおける目標フォーカスドライブ信号レベルを求めるステップと、
   前記アドレス予測値および前記目標アドレスに対応するトラックジャンプと前記目標フォーカスドライブ信号レベルに対応するフォーカスジャンプとを並行して行うように前記光ディスクの駆動を制御するステップと、
   を含み、
   前記実動作は、前記光ディスクの異なるレイヤへの移動を伴うアクセス要求に対して前記トラックジャンプと前記フォーカスジャンプとを並行して行うことを特徴とする光ディスク装置のアクセス制御方法。
10. 前記光ディスク内の所定位置は、前記光ディスクの最外周トラック位置および最内周トラック位置を含むことを特徴とする請求項９記載の光ディスク装置のアクセス制御方法。
11. 前記フォーカスドライブ信号レベルを実動作に先立って予め求めて保持するステップにおいて、ディスクの回転に合わせて所定回数分取得したフォーカスドライブ信号レベル中の最大値および最小値を求め、前記最大値および前記最小値から求めた平均値を保持するステップであって、
    前記目標フォーカスドライブ信号レベルを求めるステップにおいて、前記平均値に基づいて前記目標フォーカスドライブ信号レベルを求めることを特徴とする請求項９記載の光ディスク装置のアクセス制御方法。
12. 前記目標フォーカスドライブ信号レベルを求めるステップにおいて、前記光ディスクの最外周トラック位置、中間トラック位置および最内周トラック位置において求めた前記平均値の内の２つの平均値から前記目標アドレスにおける前記目標フォーカスドライブ信号レベルを内挿する演算で求めることを特徴とする請求項１１記載の光ディスク装置のアクセス制御方法。
13. 前記アドレス予測値を求めるステップにおいて、レイヤ間移動時の基準となるアドレス変化量を前記実動作におけるディスクの回転速度データを元に補正して前記アドレス差分情報を得ることを特徴とする請求項９記載の光ディスク装置のアクセス制御方法。
14. 前記光ディスクの駆動を制御するステップにおいて、前記フォーカスジャンプを行う際に所定のエラー信号を検知できない場合には前記目標フォーカスドライブ信号レベルに対して補正を行うことを特徴とする請求項９記載の光ディスク装置のアクセス制御方法。

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