JP5392299B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

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Description

本発明は、光ディスクの再生又は記録を行う光ディスク装置に関するものであり、特にトラック流れの誤検出を抑制することが可能な光ディスク装置に関する。
近年、CD(Compact Disc)やDVD(Digital Versatile Disc)といった光ディスクが普及し、一般的に用いられるようになっている。そして光ディスクに記録された情報、例えば音声情報や画像情報を読み出して記録/再生するための装置として、光ディスク装置が存在する。広く知られている光ディスク装置としては、例えばCDプレイヤ、DVDプレイヤ、或いはパソコンに接続されるCD−ROMドライブ等があげられる。
光ディスク装置は、光ディスクに対して光ビームを照射して情報の読み取りを行うための光ピックアップを備えている。光ピックアップは、ターンテーブル上に固定されて回転している光ディスクの情報記録面に対して光ビームを照射する。
そして情報記録面からの反射光を光ピックアップ内に設けられた光検出器、例えばフォトダイオードによって受光する。そして光検出器により光を電気信号に変換し、得られた電気信号に基づいて光ディスクに記録されている情報を出力する。
光ディスクから正確に情報を読み取るためには、光ビームの光軸を光ディスク上に形成されたピット列の中心に追随させる処理(=トラッキング処理)を行う必要である。これをなすために光ピックアップ装置内には、対物レンズを光ディスクの径方向に駆動させるためのアクチュエータと、アクチュエータの制御を行うトラッキングサーボとが備えられている。
上記に関連して、2値化後のトラッククロス信号を生成してトラック流れを検出する装置であって、トラック流れが検出された場合のリトライ条件を緩和することにより、外部からの振動や衝撃を確実に検出する装置が開示・提案されている(例えば特許文献1を参照)。
特開2006−164335号公報
しかしながら上記で開示されているような従来の技術では、光ディスクの物理特性等により2値化後のトラッククロス信号が立ち上がりやすい箇所が存在した場合に、トラック流れを誤検出し、トラッキングサーボをOFFしてしまう場合があった。
この場合、リトライ処理により再度トラックオンしたとしても、すぐさま同様の不具合が発生し、リトライが繰り返されてリードできない可能性が高い。この結果、光ディスクの再生時等においてサーボ外れが多発し、マウント失敗や再生中の画止まりが発生するという問題があった。
本発明の目的は、再生または記録が可能な光ディスク装置において、トラック流れの誤検出に起因する、光ディスクのマウント失敗や再生中の画止まり発生を低減することが可能な光ディスク装置を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明の光ディスク装置は、光ディスクの記録面に光ビームを照射させる光源、及び前記記録面からの反射光を光電変換する光検出器を備えた光ピックアップと、前記光電変換により得られた電気信号から、トラッキングエラー信号及びトラッククロス信号を生成する信号生成部と、トラッキングエラー信号及びトラッククロス信号に基づいて前記光ピックアップのトラッキング制御を行うサーボ制御部と、トラッククロス信号を2値化するための閾値を記録した記録部と、前記閾値を用いてトラッククロス信号を2値化し、2値化後のトラッククロス信号を用いて、前記記録面に設けられたトラックに対するトレース状態を判別する主制御部とを備えた光ディスク装置において、前記主制御部は、前記サーボ制御部により予め定められたエラーが検知された場合に前記閾値を増加させ、増加後の前記閾値を用いてトラッククロス信号を2値化することを特徴としている。
この構成によると、本発明の光ディスク装置は、光ディスクの記録面に光ビームを照射させる光源と、反射光を光電変換する光検出器とを備えた光ピックアップを備える。また、光電変換により得られた電気信号から、トラッキングエラー信号及びトラッククロス信号を生成する信号生成部を備える。また、トラッキングエラー信号及びトラッククロス信号に基づいて光ピックアップのトラッキング制御を行うサーボ制御部を備える。また、所定の閾値を用いてトラッククロス信号を2値化し、2値化後のトラッククロス信号を用いてトラックのトレース状態を判別する主制御部を備えている。主制御部は、サーボ制御部により所定のエラーが検知された場合に、閾値を増加させ、増加後の閾値を用いてトラッククロス信号を2値化する。
また上記目的を達成するために本発明の光ディスク装置が備える前記主制御部は、光ディスクのトラック一周をトレースすることによりトラッキングサーボ外れが発生するか否かを判定するよう前記サーボ制御部を制御し、トラッキングサーボ外れが発生した場合に前記判定を再実施するよう前記サーボ制御部を制御し、前記再実施の結果、再度トラッキングサーボ外れが発生した場合に前記閾値を増加させることを特徴としている。
この構成によると、主制御部は、光ディスクのトラック一周をトレースしてトラッキングサーボ外れが発生するか否かを判定するようサーボ制御部を制御する。また、このトレース中にトラッキングサーボ外れが発生した場合に、上記の判定を再実施するよう、サーボ制御部を制御する。そして再実施の結果、再度トラッキングサーボ外れが発生した場合に、2値化に用いる閾値を増加させる。
また上記目的を達成するために本発明の光ディスク装置が備える前記主制御部は、前記判定を再実施するよう前記サーボ制御部を制御する際に、トラッキングサーボ外れが検知されたトラック一周と同一のトラック一周を対象として前記判定を再実施するよう前記サーボ制御部を制御することを特徴としている。
この構成によると、主制御部は、トラッキングサーボ外れの判定を再実施するようサーボ制御部を制御する際に、トラッキングサーボ外れが検知されたトラック一周と同一のトラック一周を対象として判定を再実施するよう、サーボ制御部を制御する。
また上記目的を達成するために本発明の光ディスク装置が備える前記主制御部は、前記サーボ制御部により前記エラーが検知されなくなった時点、または前記サーボ制御部によるトラッキングサーボが終了された時点で、前記閾値を初期化することを特徴としている。
この構成によると、主制御部は、サーボ制御部により所定のエラーが検知されなくなった時点、またはサーボ制御部によるトラッキングサーボが終了された時点で、増加させていた閾値を初期化する。
本発明によれば、所定のエラー、特にトラッキングサーボ外れが多発した場合に、トラッククロス信号を2値化させるための閾値を増加させ、2値化後のトラッククロス信号が立ち上がりにくい設定に変更する。これにより、トラック流れの誤検出に起因する光ディスクのマウント失敗や再生中の画止まりを回避することができる。
本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る光ピックアップの光学系を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るトラッキング処理を示すフロー図である。 従来のトラックリトライ処理を示すフロー図である。 トラック流れの検出条件を示す表である。 トラッククロス信号を示す模式図である。 分割された受光領域を示す模式図である。
以下に本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。
〈1.内部構成について〉
図1は、本発明の一実施形態に係るディスクプレイヤ100(=光ディスク装置)を示す構成図である。ディスクプレイヤ100は、光ピックアップ1、信号生成回路21(=信号生成部)、DSP(Digital Signal Processor)31(=サーボ制御部)、再生処理回路32、出力回路33、システムコントローラ41(=主制御部)、ドライバ42、表示部43、操作部44、記録部45、送りモータ51、及びスピンドルモータ52を備えている。
光ピックアップ1は、光ディスク2に光ビームを照射して、光ディスク2に記録された音声情報、画像情報等の各種情報の読み取りを行う。この光ピックアップ1には、CD用光ビーム、DVD用光ビーム、BD(Blu-ray Disc、登録商標) 用光ビームが設けられている。なお、光ピックアップ1内部の詳細については後述する。
信号生成回路21は、光ピックアップ1が含む光検出器19(図2)により得られた信号をもとに演算処理を行い、RF信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、及びトラッククロス信号等の各種信号を生成する。そして生成した各種信号を、DSP31へ出力する。
DSP31は、信号生成回路21より入力したRF信号をもとに画像処理を行うことにより画像信号を生成し、再生処理回路32へ与える。再生処理回路は、画像信号を不図示のモニタへ出力するためにD/A変換処理を行う。変換処理により得られた信号は、出力回路33により外部装置へ出力される。
またDSP31は、信号生成回路21より入力したFE信号やトラッキングエラー信号に基づいてサーボ信号を生成する。例えばトラッキングサーボを行うためのトラッキングサーボ信号や、フォーカスサーボを行うためのフォーカスサーボ信号を生成する。生成されたサーボ信号はドライバ42へ与えられる。これにより例えば、光ピックアップ1が含む対物レンズ17(図2)のトラッキング制御やフォーカス制御等が実施される。
システムコントローラ41は、DSP31を介して、光ピックアップ1、送りモータ51、及びスピンドルモータ52等の動作を制御する。なおシステムコントローラ41は、例えば複数のマイクロプロセッサ等の演算処理装置上で所定のプログラムを実行することにより実現される。
システムコントローラ41は、操作部44からの情報を受け付けてDSP31に伝送すると共に、DSP31から受けた情報を表示部43に伝送する。またシステムコントローラ41は、各種演算に用いる情報を、半導体記憶素子等からなる記録部45に記録する。
ドライバ42は、DSP31から与えられるサーボ信号等に基づいて、光ピックアップ1、送りモータ51、及びスピンドルモータ52の駆動を制御する。送りモータ51は、光ピックアップ1を光ディスク2の径方向に駆動する。スピンドルモータ52は、光ディスク2を回転方向に駆動する。
〈2.光ピックアップの構成について〉
図2は、本発明の一実施形態に係る光ピックアップ1の光学系を示す概略図である。光ピックアップ1は、光ディスク2に対して、光ビームを照射して反射光を受光する。これにより、光ディスク2の記録面に記録されている情報を読み取る。
光ピックアップ1は、第一光源11aと、第二光源11bと、ダイクロプリズム12と、コリメートレンズ13と、ビームスプリッタ14と、立ち上げミラー15と、液晶素子16と、対物レンズ17と、検出レンズ18と、光検出器19と、アクチュエータ20とを備えている。
第一光源11aは、DVDに対応する650nm帯の光ビームと、CDに対応する780nm帯の光ビームとを出射できるレーザダイオードである。第二光源11bは、BDに対応する405nm帯の光ビームを出射できるレーザダイオードである。
なお、本実施形態では、第一光源11aとして、2種類の波長の光ビームを出射できる二つの発光点を有する2波長一体型のレーザダイオードを用いているが、これに限られる趣旨ではなく、例えば単一の波長の光ビームのみを出射するレーザダイオードを用いても構わない。
ダイクロプリズム12は、DVD用の光ビームを出射する第一光源11aから出射される光ビームを透過し、BD用の光ビームを出射する第二光源11bから出射される光ビームを反射する。そして、第一光源11a及び第二光源11bから出射される光ビームの光軸を一致させる。ダイクロプリズム12において、透過又は反射された光ビームは、コリメートレンズ13に送られる。
コリメートレンズ13は、ダイクロプリズム12を透過した光ビームを平行光に変換する。ここで、平行光とは、第一光源11a及び第二光源11bから出射された光ビームの全ての光路が光軸とほぼ平行である光をいう。コリメートレンズ13で平行光とされた光ビームは、ビームスプリッタ14に送られる。
ビームスプリッタ14は、入射する光ビームを分離する光分離素子として機能し、コリメートレンズ13から送られてきた光ビームを透過して、光ディスク2側へと導くとともに、光ディスク2で反射された反射光を反射して光検出器19側へと導く。ビームスプリッタ14を透過した光ビームは、立ち上げミラー15に送られる。
立ち上げミラー15は、ビームスプリッタ14を透過してきた光ビームを反射して光ディスク2へと導く。立ち上げミラー15は、ビームスプリッタ14からの光ビームの光軸に対して45°傾いた状態となっており、立ち上げミラー15で反射された光ビームの光軸は、光ディスク2の記録面と略直交する。立ち上げミラー15で反射された光ビームは、液晶素子16に送られる。
液晶素子16は、透明電極に挟まれた液晶(いずれも図示せず)に電圧を印加することで、液晶分子がその配向方向を変える性質を利用して、屈折率の変化を制御し、液晶素子6を透過する光ビームの位相の制御を可能とする素子である。
この液晶素子16を配置することによって、光ディスク2の記録面を保護する樹脂層の厚みの違い等によって生じる球面収差の補正が可能となる。液晶素子16を通過した光ビームは対物レンズ17へと送られる。
対物レンズ17は、液晶素子16を透過した光ビームを光ディスク2の記録面上に集光させる。また、対物レンズ17は後述するアクチュエータ20によって、例えば、図2の上下方向及び左右方向に移動可能とされており、フォーカスサーボ信号及びトラッキングサーボ信号に基づいてその位置が制御される。
光ディスク2で反射された反射光は、対物レンズ17、液晶素子16の順に通過し、立ち上げミラー15で反射された後、さらにビームスプリッタ14で反射されて、検出レンズ18によって光検出器19上に設けられる受光素子へと集光される。
光検出器19は、フォトダイオード等の受光素子を用いて受光した光を、電気信号に変換して信号生成回路21へ出力する。光検出器19は例えば四分割された受光領域を備えており、領域ごとに個別に光電変換を行って電気信号を出力することが可能である。
アクチュエータ20は、ドライバ42で生成され出力された対物レンズ駆動信号に従って、対物レンズ17を光ディスク2の径方向に移動させる。アクチュエータ20はそれには限定されないが、ここでは、永久磁石(不図示)によって形成される磁界内にコイル(不図示)に駆動電流を流し、ローレンツ力にて対物レンズ17を駆動することができるものであってもよい。
またアクチュエータ20は、対物レンズ17を光ディスク2の記録面に沿う方向に移動させるトラッキング動作の他に、対物レンズ17より照射される光ビームの光軸が揺動するように対物レンズ17を傾動させるチルト動作や、対物レンズ17を光ディスク2に対して接近離反するように移動させるフォーカス動作も行うことができる。
〈3.トラックリトライ処理について〉
次に、本発明の一実施形態に係るトラックリトライ処理を、図3及び図4のフロー図を用いながら説明する。なお、図3は本発明のトラックリトライ処理を示すフロー図であり、図4は従来のトラックリトライ処理を示すフロー図である。両図における同一の処理については、同一のステップ番号を付与することにより説明を省略するものとする。
まず、従来のトラックリトライ処理について説明する。従来のトラックリトライ処理では、例えば図5に示す条件でトラック流れ(トラックのトレース不可)の検出を行っていた。図5に示す例では、2値化後のTEC信号(トラッククロス信号)が3ms(ミリ秒)内に10回立った時点で、トラック流れが発生しているとみなし、トラッキングサーボをOFFにしていた。
なお、2値化後のTEC信号がHighとなるのは、2値化前のTEC信号の振幅とヒステリシス幅(=閾値)の設定に依存する。図6(a)は、2値化前のTEC信号の振幅とヒステリシス幅(図中のTECHYS)を示した模式図である。また図6(b)は、2値化後のTEC信号を示した模式図である。図6に示すように、2値化前のTEC信号がヒステリシス幅を超えるタイミングで、2値化後のTEC信号のHigh/Lowが変化する。
2値化前のTEC信号は、光検出器19に含まれる受光素子の、四分割された受光領域で光電変換された電気信号に基づいて生成される。受光素子は、図7に示すように、A、B、C、Dの4つの領域に分割されている。TEC信号は、これらの各領域で生成される電気信号に基づいて生成される。
図7の左右方向は、光ディスク2の半径方向を示している。また図7の上下方向は、光ディスク2の記録面に存在するピット列(=トラック)との接線方向を示している。2値化前のTEC信号は、領域Aで生成した信号と領域Bで生成した信号との差分に、領域Cで生成した信号と領域Dで生成した信号との差分を加算したものとなる。数式で示せば、以下のようになる。
(B−A)+(C−D)
以上に説明したTEC信号を用いた従来のトラックリトライ処理を、図4を用いて説明する。図4に示す処理フローは、光ディスク2の再生処理時等において、トラッキングサーボがONになった時点で開始される。
本処理の開始後、システムコントローラ41はステップS110において、CNTを1インクリメントする。なおCNTは、後述するトラッキングサーボ外れのチェック回数をカウントするための変数であり、初期状態では0が代入されている。
次にシステムコントローラ41はステップS120において、CNTの値が1であるか否かに基づいて、処理の分岐を行う。1ではない場合、後述するステップS140へ移行する。CNTが1である場合、システムコントローラ41はステップS130において、トラバース位置の移動を行うよう、DSP31を制御する。
次にシステムコントローラ41はステップS140において、所定時間だけウェイトを行う。次にシステムコントローラ41はステップS150において、光ディスク2に対するトラックオンを行うよう、DSP31を制御する。
次にシステムコントローラ41はステップS160において、所定時間、例えば10msの間、トラッキングサーボ外れのチェックを行う。なおトラッキングサーボ外れが発生する要因としては、例えば光ディスク2の物理特性によりトラック流れ検出条件(図4)が満たされた場合や、アクチュエータ20の駆動が不安定である場合等があげられる。
チェックの結果、所定時間内にトラッキングサーボ外れが検知されなかった場合、チェックOKとして本処理を終了し、リード処理に移行する。所定時間内にトラッキングサーボ外れが検知された場合、チェックNGとし、ステップS170へ移行する。
次にシステムコントローラ41はステップS170において、CNTの値が3であるか否かを判定する。CNTが3ではない場合、再びステップS110へ移行する。CNTが3である場合、システムコントローラ41はステップS180において、トラッキングサーボをOFFし、フォーカスダウンを行うようDSP31を制御する。
次にシステムコントローラ41はステップS190において、フォーカスリトライ処理へ移行するようDSP31を制御した後、本処理を終了する。
以上に説明した処理フローでは、ディスクの物理特性等の要因でトレース時にTEC信号が立ちやすい箇所があった場合に、トラック流れの誤検出が多発する可能性がある。この結果、リード処理を実施できないという問題があった。
次に、本発明のトラックリトライ処理について、図3を用いて説明する。図3に示す処理フローは、図4と同様、光ディスク2の再生処理時等において、トラッキングサーボがONになった時点で開始される。
本処理の開始後、システムコントローラ41はステップS105において、TECHYS(図6参照)の初期化を行う。なお、従来技術におけるTECHYSは固定値が用いられていたが、本発明ではTECHYSを可変値とする。TECHYSは、記録部45に記録されている。システムコントローラ41は記録部45を書き換えることにより、TECHYSの値を変更可能である。
ステップS110からステップS150については、図4と同様であるため説明を省略する。ステップS150の実施後、システムコントローラ41はステップS210において、光ディスク2のトラック一周分だけ、トラッキングサーボ外れのチェックを行うよう、DSP31を制御する。
なお従来技術(図4)では所定時間(10ms)だけトラッキングサーボ外れのチェックを行っていたが、トラック外れの誤検出箇所をリトライ時(ステップS230)に確実に通過するためには、少なくともトラック一周のチェックが必要である。このため本発明では、経過時間ではなく距離に基づいて、チェックの実施期間を定めている。
チェックOKである場合、つまり光ディスク2を一周させてもトラッキングサーボ外れが検知されなかった場合、本処理を終了し、リード処理に移行する。なおこの際、システムコントローラ41は記録部45に記録されているTECHYSを初期値に戻す。これは、初期値に戻しておかないと、本来トラック流れ検出が働くべきタイミングでトラック流れが検出されない可能性があるためである。
チェックNGである場合、システムコントローラ41はステップS220において、再度トラックオンを行うよう、DSP31を制御する。なおこの際、トラバース位置の移動は行わない。
移動を行わない理由としては、トラバース位置を移動した場合、トラック外れの誤検出箇所をリトライ時(ステップS230)に通過せず、また移動先がTEC信号の立ちやすい箇所でなくなる可能性があるためである。この結果、連続してトラッキングサーボ外れが検知されず、結果としてTECHYSが変更されない。このような事態を回避するために、トラバース位置の移動は行わない。
次にシステムコントローラ41はステップS230において、ステップS210と同様、光ディスク2のトラック一周分だけ、トラッキングサーボ外れのチェックを行うよう、DSP31を制御する。なお、このように同一の処理を重複して実施するのは、検出されたトラック流れが誤検出ではなく正常な検出結果である場合もあるので、一回の検出結果に基づいてTECHYSを変更するのは危険なためである。
チェックOKである場合、本処理を終了し、リード処理に移行する。併せて、TECHYSを初期値に戻す。チェックNGである場合、システムコントローラ41はステップS240において、CNTの値が1であるか否かを判定する。CNTが1ではない場合、既にTECHYSの変更が行われているとみなし、ステップS170へ移行する。
CNTが1である場合、システムコントローラ41はステップS250において、TECHYSの値を変更した後、ステップS170へ移行する。具体的には例えば、TECHYSを3dB増加させる。これにより、2値化後のTEC信号が立ち上がる頻度が低減する。
ステップS170〜ステップS190については、図4と同様であるため、説明を省略する。ただしステップS190の実施後、システムコントローラ41は記録部45に記録されているTECHYSを初期値に戻す。
以上に説明した本実施形態によれば、トラッキング時に二回続けてトラッキングサーボ外れが検知された場合に、TECHYSを変更する。これにより、2値化後のTEC信号が立ち上がりにくい設定に変更する。これにより、トラック流れの誤検出に起因する光ディスク2のマウント失敗や、再生中の画止まり等を回避することができる。
[その他の実施の形態]
以上、好ましい実施の形態及び実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。
従って本発明は、以下の形態にも適用可能である。
(A)上記実施形態では、本発明のトラックリトライ処理に関わる各機能がマイクロプロセッサ等の演算処理装置上でプログラムを実行することにより実現されているが、これら各機能が複数の回路により実現される形態でもよい。
(B)上記実施形態では、本発明のトラックリトライ処理を行う光ディスク装置としてディスクプレイヤ100を例示したが、これ以外の光ディスク装置において本発明を実施する形態でもよい。例えば、光ディスクに対して記録を行うDVDレコーダにおいて実施する形態でもよい。
100 ディスクプレイヤ(光ディスク装置)
1 光ピックアップ
2 光ディスク
11a 第一光源(光源)
11b 第二光源(光源)
17 対物レンズ
19 光検出器
20 アクチュエータ
21 信号生成回路(信号生成部)
31 DSP(サーボ制御部)
41 システムコントローラ(主制御部)
45 記録部

Claims (4)

  1. 光源から出射され光ディスクの記録面で反射した光ビームを光電変換する光検出器を有する光ピックアップと、
    前記光検出器の光電変換により得られた電気信号からトラッキングエラー信号及びトラッククロス信号を生成する信号生成部と、
    前記信号生成部によって生成されたトラッキングエラー信号及びトラッククロス信号に基づいて前記光ピックアップのトラッキング制御を行うサーボ制御部と、
    前記信号生成部によって生成されたトラッククロス信号をヒステリシス幅を有する閾値を用いて2値化して2値化後のトラッククロス信号を用いて前記記録面に設けられたトラックに対するトラッキングサーボ外れを判別する制御部と、
    を備え、
    前記ヒステリシス幅は、トラッキングサーボ外れが検知された場合に初期値から大きな値に変更可能な可変値であること
    を特徴とする光ディスク装置。
  2. 前記制御部は、光ディスクのトラック一周をトレースすることによりトラッキングサーボ外れが発生するか否かを判定するよう前記サーボ制御部を制御し、トラッキングサーボ外れが発生した場合に前記判定を再実施するよう前記サーボ制御部を制御し、前記再実施の結果、再度トラッキングサーボ外れが発生した場合に前記ヒステリシス幅を増加させること
    を特徴とする請求項1に記載の光ディスク装置。
  3. 前記制御部は、前記判定を再実施するよう前記サーボ制御部を制御する際に、トラッキングサーボ外れが検知されたトラック一周と同一のトラック一周を対象として前記判定を再実施するよう前記サーボ制御部を制御すること
    を特徴とする請求項2に記載の光ディスク装置。
  4. 前記制御部は、前記サーボ制御部により前記エラーが検知されなくなった時点、または前記サーボ制御部によるトラッキングサーボが終了された時点で、前記ヒステリシス幅の値を初期値にする
    を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光ディスク装置。
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