JP4963593B2 - 光ディスク装置、トラッキング制御開始方法及びトラッキング制御開始プログラム - Google Patents

光ディスク装置、トラッキング制御開始方法及びトラッキング制御開始プログラム Download PDF

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Description

本発明は、光ディスク装置、トラッキング制御開始方法及びトラッキング制御開始プログラムに関し、例えばBD(Blu-ray Disc、登録商標)方式に対応した光ディスク装置に適用して好適なものである。
従来、光ディスク装置では、光ビームのグルーブ中心からのずれを表すトラッキングエラー信号に基づくトラッキング制御によって対物レンズを駆動することにより、光ビームを記録マークの記録されるグルーブの中心に移動させるようになされている。このような光ディスク装置として、再生及び記録処理の際、まず所望のグルーブ付近にスポットを移動させた後、光ビームのスポットをグルーブに引き込んでからトラッキング制御を開始するようになされたものがある。
CD(Compact Disc)やDVD(Digital Versatile Disc)方式に対応した光ディスク装置では、再生及び記録処理の際、グルーブと案内溝であるランドとの反射率の違いを利用したプルイン信号を用いて光ディスクにおけるグルーブとランドとを判別することにより、スポットをグルーブ上に確実に引き込むようになされたものがある(例えば、特許文献1参照)。
特開平6−325518号公報
光ディスク装置では、光ディスクの半径方向に対物レンズを移動させたとき、光ビームがグルーブとランドとから構成されるトラックを横切ることにより、トラッキングエラー信号に周期的なトラバース信号が表れる。このトラバース信号は、光ディスクにおけるトラックピッチが、そのまま周期として表れる。図1(A)及び図1(B)は、それぞれCD方式及びBD方式の光ディスクから得られたトラバース信号の例を示す。
光ディスク装置では、BD方式の光ディスクを再生する際には、当該BD方式の光ディスクのトラックピッチがCD方式と比較して格段に小さいため、グルーブに照射したスポットが直ぐに隣接するランドに移動してしまうことになり、グルーブとランドとを正確に判別できることが望ましい。
しかしながら光ディスク装置は、BD方式の光ディスクにおいてグルーブとランドとの変調度が小さいため上述したプルイン信号を生成することができず、グルーブとランドの判別ができない。
このため光ディスク装置は、グルーブではなくランドに対してスポットを引き込んでしまうことがあり、このような場合には正常にトラッキング制御を開始できず、エラーを生じさせることになってしまう。そして光ディスク装置は、ランドとグルーブの判別する手段がないためランダムに処理を繰り返すことになり、時にはこのエラー何度も繰り返し、トラッキング制御を開始するまでに時間を要してしまう、あるいは、トラッキング制御が不安定になり、トラッキング引込みに失敗するという問題があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、迅速にトラッキング制御を開始する光ディスク装置、トラッキング制御開始方法及びトラッキング制御開始プログラムを提案しようとするものである。
かかる課題を解決するため本発明の光ディスク装置においては、光源から出射された光ビームを対物レンズによって集光し、スポットとして光ディスクに対して照射する対物レンズと、光ディスクのトラックとスポットとのずれ量を表すトラッキングエラー信号に基づいて、スポットを所望のトラックに移動させるように対物レンズを光ディスクの半径方向へ制御するトラッキング制御部と、光ディスクを回転させたときに当該光ディスクの偏心に起因してトラックが半径方向へ移動することによりトラッキングエラー信号に表れるトラバース信号の周期に基づいて、所望のトラックが光ディスクの半径方向へ移動する速度である偏心速度が最小となる第1の偏心速度最小領域を検出する最小領域検出部と、第1の偏心速度最小領域においてトラッキングエラー信号を基にトラッキング制御部による対物レンズの制御を開始させる制御開始部と、制御開始部により開始された対物レンズの制御が正常に実行されているか否かを判別する判別部と、トラッキング制御部による対物レンズの制御正常に実行されていない場合には、第1の偏心速度最小領域が有する偏心方向とは反対方向の偏心方向を有する第2の偏心速度最小領域を最小領域検出部に検出させ、当該第2の偏心速度最小領域において制御開始部によりトラッキング制御部による対物レンズの制御を開始させる偏心方向反転部とを設けるようにした。
これにより、第1偏心速度最小領域においてトラッキング制御を正常に実行できなかったとしても、第2の偏心速度最小領域を検出することにより偏心方向を反転させて再試行することができるため、僅か2回の試行により高い確度でトラッキング制御を正常に実行することができる。
また本発明のトラッキング制御開始方法では、光源から出射された光ビームを対物レンズによって集光し、スポットとして光ディスクに対して照射する際、トラッキング制御部によって光ディスクのトラックとスポットとのずれ量を表すトラッキングエラー信号に基づいて、スポットを所望のトラックに移動させるように対物レンズを光ディスクの半径方向へ制御する光ディスク装置に対するトラッキング制御開始方法であって、光ディスクを回転させたときに当該光ディスクの偏心に起因してトラックが半径方向へ移動することによりトラッキングエラー信号に表れるトラバース信号の周期に基づいて、所望のトラックが光ディスクの半径方向へ移動する速度である偏心速度が最小となる第1の偏心速度最小領域を検出する最小領域検出ステップと、第1の偏心速度最小領域においてトラッキングエラー信号を基にトラッキング制御部による対物レンズの制御を開始させる制御開始ステップと、制御開始部により開始された対物レンズの制御が正常に実行されているか否かを判別する判別ステップと、トラッキング制御部による対物レンズの制御正常に実行されていない場合には、第1の偏心速度最小領域が有する偏心方向とは反対方向の偏心方向を有する第2の偏心速度最小領域を最小領域検出部に検出させ、当該第2の偏心速度最小領域において制御開始部によりトラッキング制御部による対物レンズの制御を開始させる偏心方向反転ステップとを設けるようにした。
これにより、第1偏心速度最小領域においてトラッキング制御を正常に実行できなかったとしても、第2の偏心速度最小領域を検出することにより偏心方向を反転させて再試行することができるため、僅か2回の試行により高い確度でトラッキング制御を正常に実行することができる。
さらに本発明のトラッキング制御開始プログラムにおいては、光源から出射された光ビームを対物レンズによって集光し、スポットとして光ディスクに対して照射する際、トラッキング制御部によって光ディスクのトラックとスポットとのずれ量を表すトラッキングエラー信号に基づいて、スポットを所望のトラックに移動させるように対物レンズを光ディスクの半径方向へ制御する光ディスク装置が有するコンピュータに対して、光ディスクを回転させたときに当該光ディスクの偏心に起因してトラックが半径方向へ移動することによりトラッキングエラー信号に表れるトラバース信号の周期に基づいて、所望のトラックが光ディスクの半径方向へ移動する速度である偏心速度が最小となる第1の偏心速度最小領域を検出する最小領域検出ステップと、第1の偏心速度最小領域においてトラッキングエラー信号を基にトラッキング制御部による対物レンズの制御を開始させる制御開始ステップと、制御開始部により開始された対物レンズの制御が正常に実行されているか否かを判別する判別ステップと、トラッキング制御部による対物レンズの制御正常に実行されていない場合には、第1の偏心速度最小領域が有する偏心方向とは反対方向の偏心方向を有する第2の偏心速度最小領域を最小領域検出部に検出させ、当該第2の偏心速度最小領域において制御開始部によりトラッキング制御部による対物レンズの制御を開始させる偏心方向反転ステップとを実行させるようにした。
これにより、第1偏心速度最小領域においてトラッキング制御を正常に実行できなかったとしても、第2の偏心速度最小領域を検出することにより偏心方向を反転させて再試行することができるため、僅か2回の試行により高い確度でトラッキング制御を正常に実行することができる。
本発明によれば、第1偏心速度最小領域においてトラッキング制御を正常に実行できなかったとしても、第2の偏心速度最小領域を検出することにより偏心方向を反転させて再試行することができるため、僅か2回の試行により高い確度でトラッキング制御を正常に実行することができる。かくして本発明は、迅速にトラッキング制御を開始する光ディスク装置、トラッキング制御開始方法及びトラッキング制御開始プログラムを実現できる。
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
(1)光ディスク装置の全体構成
図2において、10は全体として光ディスク装置を示している。この光ディスク装置10は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)から構成されるシステムコントローラ11によって統括制御されている。
システムコントローラ11は、ROMに格納されている基本プログラムやトラッキング制御開始プログラム等をRAMに展開することによって、これらのプログラムに基づいて例えばBD(Blu-ray Disc、登録商標)方式でなる光ディスク100に対する再生処理及び記録処理や後述するトラッキング制御開始処理を実行するようになされている。
システムコントローラ11は、再生処理の際、光ディスク100から読み出すデータを特定するためのアドレス情報と共に、データ読出命令を駆動制御部13へ送出する。
駆動制御部13は、システムコントローラ11からのデータ読出命令に応じて、スピンドルモータ14を制御することにより光ディスク100を所定の回転速度で回転させると共に、データ読出命令及びアドレス情報を基にスレッドモータ15を制御することにより、光ピックアップ20を当該光ディスク100の径方向に移動させる。
そしてシステムコントローラ11は、光ディスク100の情報記録層におけるアドレス情報に応じたトラックに対し、光ピックアップ20のレーザドライバ22を介してレーザダイオード23から例えば405[nm]でなる光ビームを発射させ、対物レンズ31によって光ビームを集光して光ディスク100に照射する。
このとき光ピックアップ20では、光ディスク100に照射した光ビームが反射された反射光ビームをフォトダイオード24で受光し、その光量に応じた受光信号を信号処理部16へ送出する。信号処理部16は、受光信号を基に、光ビームの所望のトラックに対する照射位置のずれ量に応じたトラッキングエラー信号と光ディスク100の情報記録層に対する光ビームの焦点のずれ量に応じたフォーカスエラー信号とを生成してこれらを駆動制御部13及びシステムコントローラ11へ送出すると共に、当該受光信号を基に再生RF信号を生成し、外部機器(図示せず)へ送出する。
駆動制御部13のトラッキングループ13Aは、トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号に基づいてトラッキング駆動電流、フォーカス駆動電流を生成し、これらをレンズ駆動部30へ送出する。これに応じてレンズ駆動部30は、対物レンズ31を光ディスクの径方向であるトラッキング方向及び当該光ディスクに近接する又は離隔するフォーカス方向の2方向へ駆動させることにより、光ビームの焦点を光ディスク100の所望のトラックに合致させる。
システムコントローラ11は、再生RF信号を基にレーザパワー信号を生成してレーザドライバ22へ送出する。レーザドライバ22は、このレーザパワー信号を基にレーザパワー制御信号を生成することにより、発光させる光ビームの強度を再生に適した値に制御するようになされている。
またシステムコントローラ11は、記録処理の際、光ディスク100の情報記録層にデータを記録する箇所を指定するためのアドレス情報と共に、データ書込命令を駆動制御部13へ送出する。
さらにシステムコントローラ11は、外部機器(図示せず)等から入力された書込データを駆動制御部13へ送出する。また駆動制御部13は、供給されたアドレス情報に基づき光ピックアップ20の位置を制御する。
これに応じて光ピックアップ20は、光ディスク100の情報記録層におけるアドレス情報に応じたトラックに光ビームの焦点を合わせ、レーザドライバ22の制御により、データの記録に適した強度に調整された光ビームを照射することにより、書込データを当該光ディスク100に記録していく。
このように光ディスク装置10は、光ピックアップ20から光ディスク100の情報記録層における所望のトラックに対して焦点を合わせた光ビームを照射することにより、データの記録及び再生を行うようになされている。
(2)トラバース信号と光ディスクの偏心
(2−1)トラバース信号
光ディスク装置10は、上述したように、トラッキングエラー信号を用いて光ビームのスポットPtがグルーブの中心(すなわち、グルーブG及びランドLで構成されるトラックTRの中心)に位置するように、対物レンズ31を駆動する。
図3(A)に示すように、トラッキングエラー信号TRkは、スポットPtがグルーブG及びランドLの中心に位置するときにゼロとなり、グルーブGとランドLとの境界に位置するときに最大又は最小となる。
ここで対物レンズ31を光ディスク100の半径方向に駆動させたときに、トラッキングエラー信号TRkは、図3(B)及び(C)に示すように、トラックを横切ったことを表す波形を示し、これは一般的にトラバース信号TRvと呼ばれている。
このトラバース信号TRvは、対物レンズ31を光ディスク100の外周方向(内周側から外周側)に駆動させたとき(図3(B))と、光ディスク100の内周方向(外周側から内周側)に駆動させたとき(図3(C))とで、グルーブGとランドLに対する位相差が反転する。
すなわち対物レンズ31を外周方向に駆動させたときのトラバース信号TRvでは、マイナス側からプラス側に移行するときのゼロクロス点ZC+がグルーブGを表しているのに対し、内周方向に駆動させたときのトラバース信号TRvでは、プラス側からマイナス側になるときのゼロクロス点ZC−がグルーブGを表している。
従って、光ディスク装置1では、トラバース信号TRvにおける信号の変化状態(プラス側に移行するかマイナス側に移行するか)を判別した上でゼロクロス点ZCを検出することにより、対物レンズ31の駆動方向に応じてスポットPtがグルーブG上にあるか、ランドL上にあるかを判別できると考えられる。
(2−2)光ディスクの偏心
ところで光ディスク100は、光ディスク100のトラックTRの中心であるトラック中心Ctと、光ディスク100が回転するときの中心となる回転中心Crとがずれる、いわゆる偏心を有している。
図4に示すように、光ディスク装置1では、対物レンズ31を固定した状態で光ディスク100を回転させると、対物レンズ31とトラック中心Ctとの位置関係に応じて、対物レンズ31と所望のトラック(以下、これを目標トラックTRtと呼ぶ)との距離が変化する。
すなわち、対物レンズ31と目標トラックTRtまでの距離は、回転中心Crと対物レンズ31とを結ぶトラッキング方向に対して平行な仮想線IMに対して垂直な位置にトラック中心Ctが存在する位置P0(図4(A))において「ゼロ」となり、仮想線IM上にトラック中心Ctが存在する位置P1(図4(B))において外周側に最大となる。
また、トラック偏心ずれ量Abaは、回転中心Crが仮想線IMに対して垂直な位置にトラック中心Ctが存在する位置P2(図4(C))において再び「ゼロ」となり、仮想線IMの延長線上にトラック中心Ctが存在する位置P3(図4(D))において内周側に最大となる。
図5には、図4と同様に対物レンズ31を固定した状態における、スポットPtと目標トラックTRtまでの距離を表すトラック偏心ずれ量Abaの時刻tに対する変化を示している。図5では、トラック偏心ずれ量Abaが正弦波として表されると共に、位置P1で外周側に最大となり、位置P3で内周側に最大となる様子が分かる。なお、位置P4、P5、P6、P7はさらに光ディスク100を回転させたときの状態を示しており、それぞれ位置P0、P1、P2、P3に対応する。
また、このときのトラック偏心ずれ量ABaが変化する速度(以下、これをトラック偏心速度Sbaと呼ぶ)を点線で示している。トラック偏心速度Sbaはトラック偏心ずれ量Abaの曲線とは位相が90°ずれており、トラック偏心ずれ量Abaが最も大きくなる位置P1及びP3でトラック偏心速度Sbaが最小となり、トラック偏心ずれ量Abaが最小となる位置P0及びP2でトラック偏心速度Sbaが最大となることが分かる。
またこのときのトラック偏心ずれ量Abaがトラックピッチ(約0.32[μm])よりも遥かに大きいため、スポットPtがトラックTRを横切ることになり、この場合にもトラッキング信号TRkに上述したトラバース信号TRv(図)が表れることになる。
図6には、光ディスク100に対するスポットPtの軌跡Loを表しており、光ディスク100が1周する間にスポットPtが何本ものトラックTRを横切っていることが分かる。なお、実際にはスポットPtは、トラックピッチが図6で示すよりも遥かに小さいことから、図よりも遥かに多くのトラックTRを横切ることになる。
また図7には、この光ディスク100の偏心に起因して生成されるトラバース信号TRvを示している。実際上光ディスク装置1は、2倍速で最内周の再生処理においてBD方式の光ディスク100を1回転当たり約14[ms]で回転させることから、1秒間に光ディスク100を約70回転させることになる。
光ディスク装置1は、対物レンズ31をトラッキング方向に固定した状態で、トラック偏心ずれ量Abaの光ディスク100に対してスポットを照射した場合、1/2回転でトラック偏心ずれ量Aba/0.32[μm]のトラックを横切ることになるため、約7[ms]の間にトラック偏心ずれ量Aba/0.32[μm]のトラバース信号TRvが見られることになる。このときのトラバース信号TRvの周期は、トラック偏心速度Sbaが最大となる位置P0、P2付近ではかなり高速になる。
(2−3)トラック偏心ずれ量とトラバース信号
次に、上述した偏心がトラバース信号TRvに与える影響について説明する。
図8(A)に示すように、対物レンズ31を内周方向に駆動させた場合、スポットPtの移動速度(以下、これをスポット移動速度と呼ぶ)Sptが上述した光ディスク100の偏心に起因するトラック偏心速度Sbaよりも大きい場合には、スポットPtが光ディスク100の内周方向に向かってトラックTRを横切るため、図3(B)と同様に、トラバース信号TRvがマイナス側に移行するゼロクロス点ZC−がグルーブGとなり、プラス側に移行するゼロクロス点ZC+がランドLを表している。
これに対して図8(B)に示すように、同様に対物レンズ31を内周側に駆動させた場合であっても、スポット移動速度Sptがトラック偏心速度Sbaよりも小さい場合には、トラックTRと対物レンズ31の相対的な位置関係として、スポットPtが光ディスク100の外周方向に向かってトラックTRを横切ることになるため、図8(B)とは反対に、ゼロクロス点ZC−がグルーブGとなりゼロクロス点ZC+がランドLを表すことになる。
従って光ディスク装置1は、光ディスク100が偏心を有している場合には、対物レンズ31の駆動方向に応じてトラバース信号TRvからグルーブGとグルーブLとを判別することができないことになる。
そこで光ディスク装置1は、トラッキング制御開始処理として、まずスポット移動速度Sptが十分に大きくなるように所定の初期駆動方向へ対物レンズ31を駆動させてから減速することにより、スポット移動速度Sptがトラック偏心速度Sbaよりも大きい図8(A)の状態において所定の速度サーボ制御を実行する。
これにより、光ディスク装置1は、以降の処理においてスポット移動速度Sptをトラック偏心速度Sbaよりも大きくなるように制御することができ、トラバース信号TRv(図7(A))におけるゼロクロス点ZC−をグルーブG、ゼロクロス点ZC+をランドLとして判別することができるようになされている。
(3)トラッキング制御開始処理
光ディスク装置10のシステムコントローラ11は、再生及び記録処理を実行する旨の要求がユーザよりなされると、指定された目標トラックTRt付近のトラックTRに対してトラッキング制御開始処理を実行する。
光ディスク装置10の駆動制御部13は、スピンドルモータ14を制御して光ディスク100を回転させると共に、スレッドモータ15を制御して対物レンズ31を目標トラックTRt付近に移動させる。
図9は、図5と同様に各曲線がトラックTRのトラック偏心ずれ量Abaを表しており、複数のトラックTRに跨るスポットPtの動きを説明するために、複数のトラックTRを隣接させて表している。なお、図9では、トラック偏心ずれ量Abaが内周側に大きくなる(以下、これを内偏心と呼ぶ)場合と、外周側に大きくなる(以下、これを外偏心と呼ぶ)場合とを比較するために併せて示している。
システムコントローラ11のシーク制御部11Aは、トラバース信号TRvからスポットPtがトラック偏心速度Sbaの最も小さい領域(以下、これを偏心速度最小領域と呼ぶ)ARに位置しているときを検出する。図5に示すように、位置P1、P3、P5及びP7が偏心速度最小領域AR1、AR2、AR3及びAR4となる。
具体的に、シーク制御部11Aは、信号処理部16によって生成されるトラッキングエラー信号TRkを監視し、当該トラッキングエラー信号TRkに表れるトラバース信号TRvのゼロクロス点ZC±を検出すると共にゼロクロス点ZC±の間隔(以下、これをゼロクロス間隔と呼ぶ)を測定する。
そしてシーク制御部11Aは、このゼロクロス間隔が所定の検出閾値以上になると共に、当該検出閾値以上になるゼロクロス間隔が所定の検出回数以上検出された場合に、スポットPtが偏心速度最小領域ARに位置していると判別する。
これによりシーク制御部13は、何らかの原因によってゼロクロス点ZC±が検出されなかったことにより、瞬間的にゼロクロス間隔が大きくなった場合を偏心速度最小領域と判別してしまうことを防止し、スポットPtが偏心速度最小領域ARに確実に位置しているときのみを検出することができる。
シーク制御部11Aは、スポットPtが偏心速度最小領域ARに位置していることを検出すると、時点t1から時点t2にかけて、初期駆動信号KPを駆動制御部13に供給する。駆動制御部13は、初期駆動信号KPに応じて所定の電圧を所定の初期駆動時間に渡ってレンズ駆動部30に供給することにより、スポット移動速度Sptが偏心速度最小領域ARにおいて想定される最大のトラック偏心速度Sbaよりも後述する目標速度α以上大きくなるように、対物レンズ31を所定の初期駆動速度で所定の初期駆動方向である内周方向に駆動させる。
シーク制御部11Aは、初期駆動時間が終了した時点t2において、初期駆動速度にある対物レンズ31の速度を減速し、トラバース信号TRvの周波数が目標速度αになるように所定のトラック数に渡って対物レンズ31の速度を調整することにより、対物レンズ31に対して速度サーボ制御を実行する。
このときシーク制御部11Aは、スポットPtをトラック偏心速度Sbaよりも目標速度α以上大きいスポット移動速度Sptで移動させている状態から速度サーボ制御を実行するため、スポット移動速度Sptがトラック偏心速度Sbaよりも速い図8(A)に示す関係にすることができ、ゼロクロス点ZC−をグルーブG、ゼロクロス点ZC+をランドLとして判別することができる。
また、光ディスク装置10は、BD方式の光ディスク100の偏心速度最小領域ARにおける周波数よりも大きい目標速度αになるように対物レンズ31に対する速度サーボ制御を実行することにより、スポット移動速度Sptがトラック偏心速度Sbaよりも遅くなってゼロクロス点ZC±とグルーブG及びランドLとの関係が反転することを防止するようになされている。
なお、図10(A)に示すように、速度サーボ制御中のスポットPtの動きを表す時点t2aから時点t3までのように、トラックTRの偏心方向が初期駆動方向と反対の外偏心であった場合には、上方向として示す時間tの経過と共にトラックTRがスポットPtとは反対方向に移動することになる。このため、トラバース信号TRvが目標速度αになるときの対物レンズ31の移動量は小さくなる。
図10(B)に示すように、トラックTRの偏心方向が初期駆動方向と同一の内偏心であった場合には、時間tの経過と共にトラックTRがスポットPtとは同一方向に移動し、トラックTRよりも速くスポットPtを移動させる必要がある。このため、トラバース信号TRvが目標速度αになるときの対物レンズ31の移動量は外偏心のときと比して大きくなる。
図11(A)に示すようにシーク制御部11Aは、所定の速度サーボ制御を終了すると、トラバース信号TRvにおける次のゼロクロス点ZC−を検出し、このときを時点t3として外周方向へのブレーキ信号BKを駆動制御部13に供給する。駆動制御部13は、初期駆動方向と反対の極性でなる電圧を対物レンズ駆動部30に供給される駆動電圧Ed(図11(B))に印加することにより、対物レンズ31を減速させる。
そしてシーク制御部11Aは、次にゼロクロス点ZC−を検出すると、トラッキングエラー信号に基づく対物レンズ31のトラッキング制御を実行するトラッキングループ13AをONに設定し、トラッキング制御を開始するようになされている。
ここでシーク制御部11Aは対物レンズ31を減速させてスポット移動速度Sptを小さくするため、スポット移動速度Sptよりもトラック偏心速度Sbaが大きくなる。
図10(A)に示したように、トラックTRの偏心方向が初期駆動方向と反対の外偏心である場合(例えば位置P3)スポットPtの動きとは反対方向にトラックTRが進行するため、トラックTRとスポットPtとの相対関係において、スポットPtは依然として内周方向に進行し続けることになり、シーク制御部11Aは次のゼロクロス点ZC−を検出することにより問題なくスポットPtをグルーブG上に位置させることができる。
すなわちシーク制御部11Aは、時点t11(図11)でスポットPtがランドLに移動したことを認識した後、スポットPtが次のグルーブGに移動した時点t12で再度ゼロクロス点ZC−を検出し、当該グルーブG上でトラッキングループ13AをONに設定する。
トラッキングループ13Aは、グルーブGにあるスポットPtをグルーブG上に位置させたままにするように駆動電圧Edを制御し、例えば時点t13でランドLに移動したスポットPtを引き戻し、時点t14において再度スポットPtをグルーブG上に移動させる。
このようにシーク制御部11Aは、トラックTRが外偏心である場合には、トラバース信号TRvに基づいてグルーブ及びランドを正しく認識することができるため、スポットPtを問題なくグルーブG上に引き込むことができ、トラッキンググループ13Bによって正常にトラッキング制御を開始することができる。
これに対して図10(B)に示したように、トラックTRが初期駆動方向と同一の内偏心である場合、トラックTRがスポットPtの動きと同一方向にトラックTRが進行する。
このため図12に示すように、シーク制御部11Aは、時点t3においてスポット移動速度Sptを減速させると、トラックTRとスポットPtとの相対関係において、スポットPtは外周方向に進行する(図8(B))ことになり、時点t21から時点t22間でトラバース信号TRv(図12(A))における位相の反転が生じる。
このときシーク制御部11Aは、ゼロクロス点ZC−を検出してスポットPtをグルーブGに引き込もうとするものの、位相が反転した状態においてゼロクロス点ZC−はランドLを表していることから、時点t23においてスポットPtをランドLに引き込んでしまう。
そして時点t23においてシーク制御部11Aは、スポットPtがランドL上に位置している状態でトラッキングループ13AをONに設定する。この結果、トラッキングループ13Aはトラッキング制御を開始するものの、トラッキングエラー信号TRkが発散してしまい、トラッキング制御にエラー(以下、これをTR制御エラーと呼ぶ)を発生させることになる。
このように、シーク制御部11Aは、トラックTRが内偏心である場合(例えば位置P1)には、トラバース信号TRvにおける位相の反転によりグルーブGとランドLとを正しく認識することができず、スポットPtをランドL上に引き込んでしまうため、正常にトラッキング制御を開始することができない。
そこでシーク制御部11Aは、トラッキングループ13AをONにしてから所定の監視時間(例えば1[ms])に渡ってトラッキングエラー信号TRkを監視し、例えばトラッキングエラー信号TRkの振幅の平均値が所定のエラー閾値を超えるか否かによってTR制御エラーの有無を迅速に判別すると共に、TR制御エラーが生じたと判別した場合には、現在スポットPtが位置している偏心速度最小領域AR1における処理を直ぐに中止する。
そしてシーク制御部11Aは、スポットPtが位置していた最小偏心速度領域AR1とは偏心方向が反対方向になる次の最小偏心速度領域AR2(図5)を検出し、この次の最小偏心速度領域AR2において時点t1からの処理を再度実行する。
これにより、シーク制御部11Aは、初期駆動方向と偏心方向が反対方向になる最小偏心速度領域AR2(位置P3)において時点t1からの処理を再度実行することができるため、この2回目の処理においてスポットPtのグルーブGへの引込みをほぼ確実に成功させることができ、迅速にトラッキング制御開始処理を終了することができるようになされている。
一方、シーク制御部11Aは、TR制御エラーが生じなかったと判別した場合には、正常にトラッキング制御を開始することができたことから、トラッキング制御開始処理を終了する。
このように、光ディスク装置1では、1度目に検出された偏心速度最小領域AR1においてTR制御エラーが発生した場合には、偏心方向が反対となる次の偏心速度最小領域AR2において時点t1からのスポットPtの引込みを再度実行することにより、2度目のスポットPtの引き込みにおいてほぼ確実にトラッキング制御を開始することができ、トラッキング制御開始処理に要するトータルの時間を短縮できるようになされている。
なお図13に、実際にトラッキング制御開始処理を実行した際の波形を示している。この図13では、1度目の偏心速度最小領域AR1である位置P1においてTR制御エラーが発生し、2度目の偏心速度最小領域AR2である位置P3において正常にトラッキング制御が開始された例を示している。ちなみに位置P3以降においてトラッキング制御が正常に開始されたことにより、トラックの偏心に応じて対物レンズ31の基準位置からの移動量を表す視野誤差信号CEが変動していることが分かる。
また、図14及び図15には、この位置P1及びP3付近を拡大した波形を示している。ちなみにこの図14及び図15では、時点t3におけるスポット移動速度Sptの急峻な変化を避けるため、時点t3における減速の前段階でスポット移動速度Sptを減速させてから上述したスポットPtの引込みを実行している。
(4)トラッキング制御開始処理手順
次に、トラッキング制御開始プログラムに従って実行されるトラッキング制御開始処理手順RT1について、図16のフローチャートを用いて説明する。
光ディスク装置10のシステムコントローラ11は、再生及び記録処理を開始する旨の要求がユーザによってなされたことを認識すると、ステップSP1に移り、対物レンズ31を駆動することにより目標トラックTRtの付近にスポットPtを移動させると共に、シーク制御部11Aによって偏心速度最小領域AR(例えば位置P1)を検出し、次のステップSP2へ移る。
ステップSP2(時点t1)において、シーク制御部11Aは、スポット移動速度Sptが偏心速度最小領域AR1におけるトラック偏心速度Sbaよりも十分に大きくなるように対物レンズ31を内周側に初期駆動し、次のステップSP3へ移る。
ステップSP3(時点t2)において、シーク制御部11Aは、対物レンズ31に速度サーボ制御をかけ、初期駆動時の速度から減速することにより、トラバース信号TRvにおける周波数を所定値である目標速度αになるよう所定のトラック数に渡って調整すると、次のステップSP4に移る。
ステップSP4(時点t3)において、シーク制御部11Aは、ゼロクロス点ZC−を検出すると共にブレーキ制御として、初期駆動時と反対の電圧を印加することを表すブレーキ信号BKを駆動制御部13に供給することにより、スポット移動速度Sptを減速すると、次のステップSP5へ移る。
ステップSP5において、シーク制御部11Aは、次のゼロクロス点ZC−を検出すると共にトラッキングループ13AをONに設定し、トラッキング制御を開始させると、次のステップSP6に移る。
ステップSP6において、シーク制御部11Aは、トラッキングループ13Aによるトラッキング制御が正常に開始されたか否かについて判別する。
ここでTR制御エラーが発生したと判別した場合、このことは現在の偏心速度最小領域AR1における偏心方向が初期駆動方向と同一の内偏心(例えば位置P1、P5)である可能性が高いことを表しており、このときシーク制御部11Aは、次のステップSP7へ移る。
ステップSP7において、シーク制御部11Aは、偏心方向が反対となる次の偏心速度最小領域AR2を検出すると、次のステップSP2へ戻り、再度スポットPtを引き込む処理を継続する。
これに対して、ステップSP6において、トラッキング制御が正常に開始されたと判別した場合、シーク制御部11Aは、次のステップSP8へ移り、処理を終了する。
(5)動作及び効果
以上の構成において、光ディスク装置10は、対物レンズ31を固定した状態で光ディスク100を回転させたときに、光ディスク100の偏心に起因してスポットPtがトラックTRを横切ることによりトラッキングエラー信号TRkに表れるトラバース信号TRvの周期に基づいて、目標トラックTRtが対物レンズ31から離隔するトラック偏心速度Sbaが最小となる第1の偏心速度最小領域である偏心速度最小領域AR1を検出する。
これにより、光ディスク装置10は、トラック偏心速度Sbaの変化量が小さいためにスポットPtとトラックTRとの相対速度を安定的に小さくできる位置でトラッキング制御開始処理を実行することができるため、スポットPtの引込みの難易度を低下させることができ、トラッキング制御開始処理の成功率を向上させ得る。
そして光ディスク装置10は、スポットPtが偏心速度最小領域AR1において想定される最大のトラック偏心速度Sbaよりも、所定値である目標速度α以上速い初期駆動速度で(すなわち、偏心速度最小領域ARにおいて想定される最大のトラック偏心速度Sbaの2倍以上の速度で)対物レンズ31を所定の初期駆動方向である内周方向に駆動させた後、トラック偏心速度SbaとスポットPtとの相対速度が所定値である目標速度αになるように対物レンズ31を制御する。
これにより、光ディスク装置10は、スポット移動速度Sptがトラック偏心速度Sbaよりも速い状態で、トラック偏心速度SbaとスポットPtとの相対速度が目標速度αになるように対物レンズ31を制御することができ、初期駆動方向に応じた所定の信号変化状態におけるゼロクロス点となる、プラス側からマイナス側に移行するゼロクロス点ZC−をグルーブGの中心として検出することができる。
さらに光ディスク装置10は、ゼロクロス点ZC−を検出すると、スポットPtがトラック中心であるグルーブGの中心にあると判断して対物レンズ31を減速させると共に、トラッキングループ13AをONに設定することによりトラッキング制御部を稼動させる。
これにより光ディスク装置10は、光ディスク100の偏心方向が外偏心になるときに、スポットPtとトラックTRとの相対速度を小さくしてスポットPtをグルーブG上に引き込みやすい条件に設定することができ、トラッキング制御開始処理の成功率を向上させ得る。
そして光ディスク装置10は、トラッキングループ13Aによる対物レンズ31の制御が正常に実行されているか否かを判別し、正常に実行されていない場合には、偏心速度最小領域AR1が有する偏心方向(内偏心)とは反対方向の偏心方向(外偏心)を有する第2の偏心速度最小領域である偏心速度最小領域AR2を検出するようにした。
これにより光ディスク装置10は、2回目のスポットPtの引込みにおいてほぼ確実にトラッキング制御を開始することができ、トラッキング制御開始処理に要する時間を短縮することができる。
また光ディスク装置10は、偏心速度最小領域AR1における対物レンズ31の制御が正常に実行されているか否かの判別を、スポットPtが偏心速度最小領域AR1から次の偏心速度最小領域AR2に移るまでの間に実行するようにしたことにより、次の偏心速度最小領域AR2で2回目のスポットPtの引込みを実行することができ、TR制御エラーの発生により消費される時間を最小限に短縮し、速やかにトラッキング制御を開始することができる。
以上の構成によれば、対物レンズ31の初期駆動によってグルーブGとランドLとの判別を可能とした上で、内周方向に対物レンズ31を初期駆動させたときにスポットPtの引込みが容易な外偏心になるときに最適な条件でサーボ制御及びブレーキ制御を実行してスポットPtを引き込むと共にトラッキング制御を開始し、1度目の偏心速度最小領域AR1におけるスポットPtの引込みでTR制御エラーが発生した場合には、当該偏心速度最小領域AR1が内偏心であったと仮定して偏心方向が反対となる次の偏心速度最小領域AR2でスポットPtを引込むと共にトラッキング制御を開始するようにしたことにより、2度目のスポットPtの引込みにおいてトラッキング制御を正常に開始できる確率を向上することができ、かくして迅速にトラッキング制御を開始する光ディスク装置、トラッキング制御開始方法及びトラッキング制御開始プログラムを実現できる。
(6)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、トラバース信号TRvの周波数が所定の検出回数に渡って検出閾値以下になったことにより、トラバース信号TRvの周期に基づいて偏心速度最小検出領域ARを検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図17に示すように、トラバース信号TRvを2値化してトラバース2値化信号を生成し、このトラバース2値化信号の立ち上がりから立ち下がりまでの時間をカウントするようにしても良く、また、2回目以降のスポットPtの引込みの際には、1回転が18パルスでなるスピンドル制御誤差信号を用い、パルス数をカウントして偏心速度最小領域ARであると検出するようにしても良い。また、トラバース2値化信号及びスピンドル制御誤差信号の両方を使用しても良い。
また上述の実施の形態においては、時点t2においてトラバース信号TRvが偏心速度最小領域ARとして想定される最大のトラック偏心速度Sbaほぼ同じ所定値である目標速度αになるように対物レンズ31を駆動するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この所定値は適宜選択することができる。
さらに上述の実施の形態においては、初期駆動方向として内周方向に対物レンズ31を駆動するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、外周方向に駆動するようにしても良い。
さらに上述の実施の形態においては、偏心速度最小領域AR1においてTR制御エラーが発生した場合には、次の偏心速度最小領域AR2を検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、偏心速度最小領域AR1と偏心方向が反対である偏心速度最小領域ARであれば良く、例えば3つ後の偏心速度最小領域AR4を検出するようにしても良い。
さらに上述の実施の形態においては、偏心速度最小領域AR1における対物レンズ31の制御が正常に実行されているか否かの判別を、スポットPtが偏心速度最小領域AR1から偏心速度最小領域AR2に移るまでに実行するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば3つ後の偏心速度最小領域AR4を検出する場合には、偏心速度最小領域AR4に移るまでに実行するようにしても良い。また、判別方法についても適宜選択することができる。
さらに上述の実施の形態においては、再生及び記録処理の際にトラッキング制御開始処理を実行するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばトラックジャンプした場合や振動によるエラー発生時などに、一旦中止したトラッキング制御を再開する場合にトラッキング制御開始処理を実行するようにしても良い。
さらに上述の実施の形態においては、BD方式でなる光ディスク100に本発明を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばHD DVD(High Density Digital Versatile Disc、登録商標)方式でなる光ディスク100に適用するようにしても良い。
さらに上述の実施の形態においては、記録及び再生機能を有する光ディスク装置10がトラッキング制御開始処理を実行するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、記録機能又は再生機能のみを有する光ディスク装置がトラッキング制御開始処理を実行した場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
さらに上述の実施の形態においては、トラッキング制御開始プログラム等をROMに予め格納するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、メモリースティック(ソニー株式会社の登録商標)などの外部記憶媒体からROMなどにインストールするようにしても良い。また、トラッキング制御開始プログラムなどをUSB(Universal Serial Bus)やEthernet(登録商標)(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11a/b/gなどの無線LAN(Local Area Network)を介して外部から取得するようにしても良い。
さらに上述の実施の形態においては、最小領域検出部と初期駆動制御部と速度サーボ制御部と稼動開始部とトラッキング制御可否判別部としてのシーク制御部11Aによって光ディスク装置としての光ディスク装置10を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる最小領域検出部と初期駆動制御部と速度サーボ制御部と稼動開始部とトラッキング制御可否判別部とによって本発明の光ディスク装置を構成するようにしても良い。
本発明の光ディスク装置、トラッキング制御開始方法及びトラッキング制御開始プログラムは、例えば各種電子機器に搭載される光ディスク装置に利用することができる。
CD及びBDのトラバース信号を示す略線図である。 光ディスク装置の全体構成を示す略線図である。 トラバース信号とグルーブ及びランドの関係を示す略線図である。 光ディスクの偏心と対物レンズの関係の説明に供する略線図である。 トラック偏心ずれ量とトラック偏心速度を示す略線図である。 対物レンズの軌跡の説明に供する略線図である。 偏心によるトラバース信号の周波数の説明に供する略線図である。 トラック偏心速度とスポット移動速度を示す略線図である。 スポット引込み時のスポットの動きの説明に供する略線図である。 トラックとスポットとの関係の説明に供する略線図である。 外偏心の場合のスポット引込みの説明に供する略線図である。 内偏心の場合のスポット引込みの説明に供する略線図である。 トラッキング制御開始処理における各信号を示す略線図である。 内偏心の場合のスポット引込みにおける各信号を示す略線図である。 外偏心の場合のスポット引込みにおける各信号を示す略線図である。 トラッキング制御開始処理手順の説明に供するフローチャートである。 他の実施の形態による偏心速度最小領域の検出を示す略線図である。
符号の説明
10……光ディスク装置、11……システムコントローラ、11A……シーク制御部、13……駆動制御部、13A……トラッキングループ、14……スピンドルモータ、15……スレッドモータ、16……信号処理部、23……レーザダイオード、30……対物レンズ、31……対物レンズ駆動部、100……光ディスク、TR……トラック、G……グルーブ、L……ランド、ZC、ZC+、ZC−……ゼロクロス点、AR、AR1、AR2……偏心速度最小領域、Aba……トラック偏心ずれ量、Sba……偏心速度、Pt……スポット、Spt……スポット移動速度、TRk……トラッキングエラー信号、TRv……トラバース信号、Ed……駆動電圧。

Claims (8)

  1. 光源から出射された光ビームを集光し、スポットとして光ディスクに対して照射する対物レンズと、
    上記光ディスクのトラックと上記スポットとのずれ量を表すトラッキングエラー信号に基づいて、上記スポットを所望のトラックに移動させるように上記対物レンズを上記光ディスクの半径方向へ制御するトラッキング制御部と、
    上記光ディスクを回転させたときに当該光ディスクの偏心に起因して上記トラックが半径方向へ移動することにより上記トラッキングエラー信号に表れるトラバース信号の周期に基づいて、上記所望のトラックが上記光ディスクの半径方向へ移動する速度である偏心速度が最小となる第1の偏心速度最小領域を検出する最小領域検出部と、
    上記第1の偏心速度最小領域において上記トラッキングエラー信号を基に上記トラッキング制御部による上記対物レンズの制御を開始させる制御開始部と、
    上記制御開始部により開始された上記対物レンズの制御が正常に実行されているか否かを判別する判別部と、
    上記トラッキング制御部による上記対物レンズの制御正常に実行されていない場合には、上記第1の偏心速度最小領域が有する偏心方向とは反対方向の偏心方向を有する第2の偏心速度最小領域を上記最小領域検出部により検出させ、当該第2の偏心速度最小領域において上記制御開始部により上記トラッキング制御部による上記対物レンズの制御を開始させる偏心方向反転部と
    有する光ディスク装置。
  2. 上記制御開始部は、
    上記偏心速度最小領域において上記偏心速度よりも速い初期駆動速度で上記対物レンズを所定の初期駆動方向に駆動させ、このとき得られた上記トラッキングエラー信号を基に、上記トラッキング制御部による上記対物レンズの制御を開始させる
    請求項1に記載の光ディスク装置。
  3. 上記制御開始部は、
    上記対物レンズを上記初期駆動速度から減速することにより上記偏心速度と上記スポットとの相対速度が所定値になるように上記対物レンズを制御した後、上記トラッキング制御部による上記対物レンズの制御を開始させる
    請求項2に記載の光ディスク装置。
  4. 上記制御開始部は、
    上記トラバース信号における上記初期駆動方向に応じた所定の信号変化状態におけるゼロクロス点を検出したときに、上記スポットが上記トラック中心にあると判断して上記対物レンズを減速させた後、上記トラッキング制御部による上記対物レンズの制御を開始させる
    請求項1ないし請求項3に記載の光ディスク装置。
  5. 上記判別部は、
    上記第1の偏心速度最小領域において開始された上記対物レンズの制御が正常に実行されているか否かの判別を、上記スポットが上記第1の偏心速度最小領域から次の偏心速度最小領域に移るまでの間に実行する
    請求項1に記載の光ディスク装置。
  6. 上記偏心方向反転部は、
    上記最小領域検出部により上記第1の偏心速度最小領域の次に検出される偏心速度最小領域を上記第2の偏心速度最小領域とする
    請求項に記載の光ディスク装置。
  7. 光源から出射された光ビームを対物レンズによって集光し、スポットとして光ディスクに対して照射する際、上記光ディスクのトラックと上記スポットとのずれ量を表すトラッキングエラー信号に基づいて、上記スポットを所望のトラックに移動させるように上記対物レンズをトラッキング制御部によって上記光ディスクの半径方向へ制御する光ディスク装置に対するトラッキング制御開始方法であって、
    上記光ディスクを回転させたときに当該光ディスクの偏心に起因して上記トラックが半径方向へ移動することにより上記トラッキングエラー信号に表れるトラバース信号の周期に基づいて、上記所望のトラックが上記光ディスクの半径方向へ移動する速度である偏心速度が最小となる第1の偏心速度最小領域を検出する最小領域検出ステップと、
    上記第1の偏心速度最小領域において上記トラッキングエラー信号を基に上記トラッキング制御部による上記対物レンズの制御を開始させる制御開始ステップと、
    上記制御開始部により開始された上記対物レンズの制御が正常に実行されているか否かを判別する判別ステップと、
    上記トラッキング制御部による上記対物レンズの制御正常に実行されていない場合には、上記第1の偏心速度最小領域が有する偏心方向とは反対方向の偏心方向を有する第2の偏心速度最小領域を上記最小領域検出部に検出させ、当該第2の偏心速度最小領域において上記制御開始部により上記トラッキング制御部による上記対物レンズの制御を開始させる偏心方向反転ステップと
    有するトラッキング制御開始方法。
  8. 光源から出射された光ビームを対物レンズによって集光し、スポットとして光ディスクに対して照射する際、上記光ディスクのトラックと上記スポットとのずれ量を表すトラッキングエラー信号に基づいて、上記スポットを所望のトラックに移動させるように上記対物レンズをトラッキング制御部によって上記光ディスクの半径方向へ制御する光ディスク装置が有するコンピュータに対して、
    上記光ディスクを回転させたときに当該光ディスクの偏心に起因して上記トラックが半径方向へ移動することにより上記トラッキングエラー信号に表れるトラバース信号の周期に基づいて、上記所望のトラックが上記光ディスクの半径方向へ移動する速度である偏心速度が最小となる第1の偏心速度最小領域を検出する最小領域検出ステップと、
    上記第1の偏心速度最小領域において上記トラッキングエラー信号を基に上記トラッキング制御部による上記対物レンズの制御を開始させる制御開始ステップと、
    上記制御開始部により開始された上記対物レンズの制御が正常に実行されているか否かを判別する判別ステップと、
    上記トラッキング制御部による上記対物レンズの制御正常に実行されていない場合には、上記第1の偏心速度最小領域が有する偏心方向とは反対方向の偏心方向を有する第2の偏心速度最小領域を上記最小領域検出部に検出させ、当該第2の偏心速度最小領域において上記制御開始部により上記トラッキング制御部による上記対物レンズの制御を開始させる偏心方向反転ステップと
    を実行させるためのトラッキング制御開始プログラム。
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