WO2006114888A1

WO2006114888A1 - 光ディスク装置

Info

Publication number: WO2006114888A1
Application number: PCT/JP2005/007819
Authority: WO
Inventors: Yoshimi Iso; Mitsuo Hagiwara; Mitsuyuki Kimura
Original assignee: Renesas Technology Corp.
Priority date: 2005-04-25
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2006-11-02
Also published as: JPWO2006114888A1

Abstract

　光ディスク装置（１）は、光ディスク(１０)の一面にレーザ光を用いて情報の記録及び再生可能であり、光ディスクの他面にレーザ光を用いてラベル印刷可能である。光ディスクの円周方向と半径方向にレーザ照射位置を移動させながらラベル印刷を行うとき、データ処理ユニット（２）は、光ディスクの他面から受光する反射光量を最大とするように対物レンズの位置を決定する制御データを予め取得する第１制御処理と、メモリから読み出した制御データを用いたフィードフォワード制御によって対物レンズの位置を決定する第２制御処理とを行なう。第1制御処理では、光ディスクの半径方向位置が非連続に異なる複数の円周に対して制御データを取得する。第２制御処理では、光ディスクの円周方向と半径方向のラベル印刷位置に対応する制御データがない場合には他の位置の２個の制御データを用いた補間演算により生成した制御データを用いたフィードフォワード制御を行う。

Description

明細書

光ディスク装置

技術分野

[0001] 本発明はレーザ光に感光する塗料などをコーティングした光ディスクのラベル面にタイトルや写真などを印字可能とする光ディスク装置に関する。

背景技術

[0002] 特許文献 1、 2には CD— ROMなどの信号面力データを読み取るためにレーザ光の焦点をディスクの信号面に結ばせるフォーカスサーボについて記載がある。例えば、ディスクからの反射光を 4分割光検出器の出力から得られるフォーカス誤差信号を基にフィードバックループで光ピックアップの対物レンズを上下させて、そりなどにより回転と共に面ブレするディスクと対物レンズの距離を一定に保ってレーザの焦点を信号面に結ばせる。

[0003] 特許文献 1：特開昭 58— 155527号公報

特許文献 2 :特開昭 58— 212631号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 光ディスクのラベル面にレーザ感光性の塗料をコーティングし、光記録用レーザ光を照射してタイトルや絵、写真を記録するレーザラベル印刷法が提唱されている。このレーザラベル印刷においても、コーティング面にレーザ光の焦点を結ばせることが必要になる。し力しながら上記フォーカスサーボ制御をそのまま適用してもうまく行かない。レーザラベル印刷面の反射率が低ぐ平滑度が悪いことに起因すると考えられる。表面が凸凹のため低い反射率が更に変化し、大きめのレーザパワーを与えても得られる反射信号には大きなノイズ成分が重畳され、フィードバック制御信号として利用することができない。本発明者は、レーザラベル印刷面にレーザ光の焦点を合わせる手段として、第 1に、ディスクのある回転位置からの面ブレを測定しメモリに記憶し、その値をフォーカシングァクチエータに伝達して焦点を結ばせるフィードフォワード制御を行うことにつ!/、て検討した。 [0005] フィードフォワード制御では、光ディスクの面ブレを実際に測定しなければならな、。例えば、ディスクの 1周を例えば 64分割して、それぞれの場所でフォーカシングァクチェータ少しずつ上下させて、レーザラベル印刷面力反射光が最大になったときのフォーカシングァクチエータの制御データをメモリに記憶して、く。このような処理を例えば 64回繰り返してディスク 1周に対するフィードフォワード制御用の制御データ得る。ディスク 1枚に対してはディスクの内周力も外周に向かって例えば 0. 5ミリメートル毎に 60周分のデータを測定しなければならない。ディスクの最内周から半径方向に何ミリメートルの位置で円周方向のディスクスタート位置から 64分割のどの位置かを判断し、その判定結果に応ずるデータを使うことによって焦点を結ばせることができる。

[0006] し力しながら、光ディスクの円周方向と半径方向に移動される全てのレーザ照射位置に対してフォーカシングァクチエータの制御データを取得するには時間が力かり過ぎると言う問題がある。また測定時間を短縮するためにデータの取得を行うレーザ照射位置を間引いてしまうと、制御データの連続性が悪くなり、焦点精度が劣化して印字記録の濃さが変化して縞模様が発生する虡を生じ、印刷品質の劣化が懸念される

[0007] また、光ディスクの面ぶれはトレーに対する装着状態によっても影響を受けるから、ディスクスリップなどが起こって光ディスクの取り付け状態が測定時とは変ってしまうと、フィードフォワード制御では最適な制御ができなくなる虞のあることが本発明者によつて明らかにされた。

[0008] 本発明の目的は、光ディスクに対するレーザラベル印刷のためのフォーカシング制御用データのデータ量を削減 (取得時間の短縮)しても印刷品質の劣化を生じ難い光ディスク装置を提供することにある。

[0009] 本発明の別の目的は光ディスクに対するレーザラベル印刷のためのフォーカシング制御にフィードバック制御を用いることができる光ディスク装置を提供することにある。

[0010] 本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面力明らかになるであろう。

課題を解決するための手段 [0011] 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。

[0012] 〔1〕《補間データを用いたフィードフォワード制御》

光ディスク装置は、光ディスクの一面にレーザ光を用いて情報の記録及び再生が可能であり、且つ、前記光ディスクの他面に前記レーザ光を用いてラベル印刷可能なものである。この光ディスク装置は、対物レンズ (31)を焦点の前後方向に移動させるフォーカシングァクチヱータ (30)と、前記対物レンズを介してレーザ光が放射された光ディスクからの反射光を受光する光ディテクタ (23)と、データ処理ユニット（2)と、メモリ（3)とを有する。光ディスクの円周方向と半径方向にレーザ照射位置を移動させながらラベル印刷を行うとき、前記データ処理ユニットは、前記光ディスクの他面から前記光ディテクタが受光する反射光量を最大とするように焦点に対する対物レンズの位置を決定する制御データを予め取得してメモリに格納する第 1制御処理を行なう、更にメモリから読み出した制御データを用いたフィードフォワード制御により前記対物レンズの焦点を合わせる第 2制御処理を行なう。前記第 1制御処理は、前記光デイスクの半径方向位置が非連続に異なる複数の円周に対して前記制御データを取得して前記メモリに格納する処理である。前記第 2制御処理は、前記光ディスクの円周方向と半径方向のラベル印刷位置に対応する制御データがない場合には他の位置の 2個の制御データを前記メモリから読み出し、読み出した制御データを用いた補間演算によって取得した制御データを用いたフィードフォワード制御により前記対物レンズの焦点を合わせる処理である。

[0013] レーザ照射位置を光ディスクの半径方向に例えば 30マイクロメートルづっ移動させて 1円周毎にフォーカシングァクチエータの制御データを取得する場合を考えると、通常の直径 12センチメートルの光ディスクでは移動距離約 30ミリメートルで約 1000 周（印刷トラック間隔は 30マイクロメートル）にわたつてデータを取得する必要がある。前記第 1処理によれば、例えば最内周、最内周より半径方向に 15ミリメートル移動した中間周、中間周より半径方向に 15ミリメートル移動した最外周の位置で制御データを取得すれば 3周分のデータとなり、データ取得時間は大幅に減少する。第 2処理では、例えば、最内周から 200印刷トラック目におけるディスクスタート位置力も i番目の制御データ Ciは最内周のディスクスタート位置力も i番目の制御データ Aと中間周のディスクスタート位置から i番目のデータ Bとから、

Ci=A+ 200 * (Bi-Ai) /500

として容易に演算できる。このような演算は通常のマイクロコンピュータなどのデータ処理ユニットで行えば瞬時で済み、記録時間に影響を与えることはない。レーザラベル印刷にお、て光ディスクの半径方向に対するレーザ照射位置の移動単位を半分の 15マイクロメートルとする場合にも演算方法は同じである。但し最内周、中間周、最外周の円周方向に対しても制御データを補間することが必要になる。必要な印刷精度に合わせてレーザ照射位置の移動単位を後から選択的に変更することも可能である。

[0014] 本発明の一つの具体的な形態として、前記円周に対して予め前記制御データを取得する位置は、光ディスクの円周方向と半径方向にレーザ照射位置を移動させながらラベル印刷を行うとき、光ディスクの円周方向に対して変更されるレーザ照射位置毎とするのがよい。前記半径方向位置が非連続に異なる複数の円周は、例えば最内周、中間周、最外周の 3周などであればよい。補間に用いる 2個の制御データは、半径方向両側の最も近い位置に対応して存在する 2個の制御データであることが望ましい。前記光ディテクタは光スポットを放射状に 4分割して反射光を受光し、このとき、前記データ処理ユニットは、前記 4分割受光信号の和信号によって受光量を判定すればよい。

[0015] 別の観点によると、光ディスク装置は、光ディスクの円周方向と半径方向にレーザ照射位置を移動させながらラベル印刷を行うとき、対物レンズを介してレーザ光が照射された前記光ディスクの他面力の反射光量が最大となるように対物レンズの焦点に対する前記対物レンズの位置を決定する制御データを、前記光ディスクの半径方向位置が非連続に異なる複数の円周に対して取得する。そして、取得した制御データをメモリに格納する。前記光ディスクの円周方向と半径方向のラベル印刷位置に対応する制御データがない場合には他の位置の 2個の制御データを前記メモリから読み出す。読み出した制御データを用いた補間演算によって取得した制御データでフイードフォワード制御を行って前記対物レンズの焦点を合わせる。 [0016] 〔2〕《補正後フォーカス誤差信号を用いるフィードバック制御》

光ディスク装置は、光ディスクの一面にレーザ光を用いて情報の記録及び再生が可能であり、且つ、前記光ディスクの他面に前記レーザ光を用いてラベル印刷可能である。この光ディスク装置は、対物レンズ (31)を焦点の前後方向に移動させるフォ一力シングァクチータ (30)と、前記対物レンズを介してレーザ光が放射された光デイスクからの反射光を受光する複数分割光ディテクタ (23)とを有する。更に、複数分割光ディレクタによる分割受光信号の差力フォーカス誤差信号 (FER)を形成するとともに分割受光信号の和信号 (SADD)を生成するアナログフロントエンド部 (4)と、フオーカス誤差信号に基づいて前記対物レンズの位置をフィードバック制御するデータ処理ユニット（2)とを有する。前記データ処理ユニットは、光ディスクの円周方向と半径方向にレーザ照射位置を移動させながらラベル印刷を行うとき、前記和信号の値 (44)に対する目標値 (45)の相関をその和信号に対応するフォーカス誤差信号の値 (46)に反映させるようにフォーカス誤差信号の値を補正する。この補正結果をフォ一カス誤差として前記対物レンズの位置をフィードバック制御によって決定する。

[0017] 対物レンズに焦点の前後方向に対しての和信号の値は焦点位置を中心として釣鐘型に分布する。フォーカス誤差信号は焦点位置を 0として S字型に分布する。光ディスクのラベル印刷面は平滑度が悪ぐレーザの反射率が細かい凹凸に従って時々刻々大きく変化し、この凹凸の情報は和信号と共にフォーカス誤差信号に重畳される。上記補正により、ほぼ同時にサンプリングされて得られる和信号の大小に応じて、フオーカス誤差信号の値を補正する。補正の内容は、前記和信号の値に対する目標値の相関をその和信号に対応するフォーカス誤差信号の値に反映させることであるから、補正されたフォーカス誤差信号の値は見かけ上、反射率一定の SZNのよぃフオーカス誤差信号の値となる。この補正されたフォーカス誤差信号の値を利用して対物レンズのフィードバック制御を行うことにより、平滑度の悪い光ディスクのラベル印刷面に対してレーザ光を用いたラベル印刷を行うことができる。

[0018] 本発明の一つの具体的な形態として、前記和信号の値に対する目標値の相関は和信号の値に対する目標値の割合である。このとき、前記補正は、フォーカス誤差信号の値に対する前記割合の乗算である。前記目標値は、例えばトレーニング期間に取得した連続する複数の和信号の値の平均値である。前記データ処理ユニットは、前記補正を、光ディスクの円周方向と半径方向に対してレーザ照射位置を変える毎に行う。

発明の効果

[0019] 本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。

[0020] すなわち、補間データを用いたフィードフォワード制御を採用することにより、光ディスクに対するレーザラベル印刷のためのフォーカシング制御用データのデータ量を削減 (取得時間の短縮)することができ、そうしても印刷品質の劣化を生じ難い。

[0021] また、フォーカス誤差信号を補正して用いることによって光ディスクに対するレーザラベル印刷のためのフォーカシング制御にフィードバック制御を用いることができる。図面の簡単な説明

[0022] [図 1]光ディスク装置の一例を示すブロック図である。

[図 2]アナログフロントエンドの具体例として高周波信号 RFとフォーカシング誤差信号 FERを生成する回路部分を例示する回路図である。

[図 3]情報記録トラックに対するフォーカスサーボ制御に際して得られるフォーカスェラー信号 FERと高周波信号 RFの波形、更にラベル印刷面に対するフィードフォヮ一ドによるフォーカス制御に際して得られるフォーカスエラー信号 FERと和信号 SADD の各波形を示す波形図である。

[図 4]情報記録トラックに対するフォーカスサーボ制御に着目したときの主な信号経路を示すブロック図である。

[図 5]ラベル印刷面に対するフィードフォワードによるフォーカス制御に着目したときの主な信号経路を示すブロック図である。

[図 6] 1周を 800分割して得た和信号 SADDが最大となる DAC 17への制御データの値と、それを最小二乗法演算で平滑化した制御データの値とを例示する説明図である。

[図 7]最内周用制御データ DATaに対応される光ディスク 10におけるラベル印刷面の最内周部分 35a、中間周用制御データ DATbに対応される光ディスク 10におけるラベル印刷面の中間周部分 35b、最外周用制御データ DATcに対応される光デイスク 10におけるラベル印刷面の最外周部分 35cを夫々示す説明図である。

[図 8]最内周用制御データ DATaの値と中間周用制御データ DATbの値がスロット毎にプロットされた状態を示す説明図である。

[図 9]フィードフォワードでフォーカス制御を行って光ディスクのラベル印刷を行うときの全体的な制御手順を示すフローチャートである。

[図 10]ラベル印刷面に対する補正後フォーカス誤差信号を用いるフォーカスサーボ制御に着目したときの主な信号経路を示すブロック図である。

[図 11]フォーカスサーボ制御を行って光ディスクのラベル印刷を行うときの全体的な制御手順を示すフローチャートである。

符号の説明

1 光ディスク装置

2 マイクロコンピュータ (SMCU)

3 SDRAM

4 アナログフロントエンド（AFE) 4

5 光ピックアップ（OPU)

6 スレッドモータ（TM)

7 ディスクモータ（DM)

8 モータドライノく（MDRV)

9 ラベル印刷用位置検出器

10 光ディスク

11 スロット

12 プロセッサコア（MPU)

13 ディジタル信号処理ユニット（DSP)

14 サーボ制御ユニット（SRV)

15 SRAM

16 ROM 19 外部インタフェース用の入出力回路 (IZO)

22 メインスポット

23 ディテクタ

23Α, 23Β, 23C, 23D フォトダイオード

RF 高周波信号

FER フォーカス誤差信号

26 減算回路

27 加算回路

30 フォーカシングァクチエータ

31 対物レンズ

DATa 最内周用制御データ

DATb 中間周用制御データ

DATc 最外周用制御データ

40 瞬時値検出処理

41 目標値設定処理

42補正値算出処理

43乗算処理

発明を実施するための最良の形態

《光ディスク装置の概要》

図 1には光ディスク装置の一例が示される。同図に示される光ディスク装置は光ディスクの一面にレーザ光を用いて情報の記録及び再生が可能であり、且つ、前記光デイスクの他面に前記レーザ光を用いてラベル印刷可能な構成を備える。同図において光ディスク装置 1は、シングルチップのマイクロコンピュータ (SMCU)2、 SDRAM3 、アナログフロントエンド（AFE) 4、光ピックアップ（OPU) 5、スレッドモータ（TM) 6、ディスクモータ（DM) 7、モータドライバ（MDRV) 8、及びラベル印刷用位置検出器（ SPD) 9などを備える。光ディスク装置が記録再生可能とする光ディスクは CD— RO M、 DVD, DVD-RW, DVD— RAMなどの内の一種類又は複数種類であってよい。その対象にとってレーザ光の周波数、データ処理速度、フィルタ特性などが相違されること〖こなる。

[0025] 光ディスク 10の表面には例えば螺旋状に情報トラックが形成され、 EFM (

Eight-to-Fourteen Modulation)などによる変調されたディジタルデータが再生可能に記録される。光ディスク 10の裏面にはレーザ光感光性の塗料がコーティングされ、レーザ光によるラベル印刷が可能になっている。光ディスク 10の最内周部分にはレ一ザ光によるラベル印刷を行うとき、光ディスクの円周方向の位置制御に用いる多数のスロット 11が最内周部分に沿って形成されている。多数のスロット 11の内の一つはスタート位置を示す。

[0026] ディスクモータ 7は、モータドライバ 8で駆動され、光ディスク 10を回転駆動する。光ディスク 10に記録された情報は光ディスク 10の半径方向に移動されるピックアップ 5 を用いて読み取られる。ピックアップ 5は、半導体レーザからのレーザ光を対物レンズ等を介して光ディスク 10に照射し、その反射光をフォトダイオードからなるディテクタで受けて光電変換するように構成されて、る。ピックアップ 5は対物レンズの焦点を光ディスクの情報記録面に合わせるために対物レンズを焦点の前後方向に移動させるフォーカシングァクチエータと、対物レンズをトラックに沿って移動させるためのトラッキングァクチエータとを備える。トラッキングァクチエータによる稼動範囲には限りがあるため、ピックアップ 5全体をディスク 10の半径方向に移動させるためにスレッドモータ 6が設けられている。

[0027] 前記ピックアップ 5から読み出された情報信号はアナログフロントエンド 4に供給される。アナログフロントエンド 4は入力信号に対する増幅及び波形整形を行い、読み取り信号成分を含む高周波信号、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号などを出力する。

[0028] 前記高周波信号及びトラッキング誤差信号などはマイクロコンピュータ 2に供給される。マイクロコンピュータ 2は、プロセッサコア（MPU) 12、ディジタル信号処理ュ-ット（DSP) 13、サーボ制御ユニット（SRV) 14、 SRAM15、 ROM16、 DAC17、 AD C18、及び外部インタフェース用の入出力回路 (IZO) 19を備える。プロセッサコア 1 2は命令をフェッチして実行する中央処理装置 (CPU)及び割り込みコントローラなどを備える。 DSP13は高周波信号に対するフィルタ処理や、抽出された信号成分に対する復調処理などを行なう。前記トラッキング誤差信号はトラックからのずれに応ずる振幅を有し、フォーカス誤差信号は焦点位置からのずれに応ずる振幅を有する。サーボ制御ユニット 14は、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号に基づいて、前記ずれを相殺するためのフォーカシンダサーボ制御とトラッキングサーボ制御を行う。フォーカシンダサーボ制御はディスクの情報記録面がレーザ光の焦点深度内に位置するように対物レンズを制御する動作である。トラッキングサーボ制御はディスクの偏心に対し情報記録トラックに沿ってピックアップをトレースさせる制御である。これにより、ピックアップは、偏心或いは面ぶれしたディスクに対してもその情報トラックに追従移動できる。 SRAMは MPUのワーク領域として利用される。 ROM16は MPU1 2の動作プログラムを保有する。 ADC18は AFE4から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換する。 DAC17は MPU12や SRV14から出力されるディジタルデータをアナログ信号に変換してピックアップやモータドライバに供給する。

図 2には前記アナログフロントエンド 4の具体例として高周波信号 RFとフォーカシング誤差信号 FERを生成する回路部分が例示される。ピックアップ 5はディスク 1の表面で反射された反射光をメインスポット 22の領域で受光するディテクタ 23を有する。ディテクタ 23は、メインスポット 22の 4分割部位 22A, 22B, 22C, 22Dの個々に対応するフォトダイオード 23A, 23B, 23C, 23Dを有する。点対称配置を採る 2個のフオトダイオード 23Aと 23Cは夫々の電流が加算されて電流—電圧変換回路 24で電圧に変換される。同様に点対称配置を採る 2個のフォトダイオード 23Bと 23Dは夫々の電流が加算されて電流電圧変換回路 25で電圧に変換される。夫々で変換された電圧は減算回路 26で減算され、その結果がフォーカスエラー信号 FERとされる。ピックアップ 3の対物レンズが焦点深度に合っている場合にはその光学系の作用によりメインスポット 22は各フォトダイオード 23A〜23Dに均一に集光する円形とされるようになつている。近すぎる場合にはその光学系の作用によりメインスポット 22はフォトダイオード 23A, 23Cに専ら集光するまる楕円形状とされるようになつている。遠すぎる場合にはその光学系の作用によりフォトダイオード 23B, 23Dに専ら集光する楕円形状とされるようになつている。したがって、焦点深度に合っているとき減算回路 26の出力は" 0"にされる。フォーカスエラー信号 FERは、図 3の S1に例示されるような信号波形とされる。サーボ制御ユニット 14はフォーカスエラー信号 FERがゼロになるようにフォーカシングァクチエータを動作させてピックアップ 5上における対物レンズの位置を制御する。

[0030] 前記高周波信号 RFは変換回路 24, 25からの出力電圧を加算回路 27で加算して形成される。高周波信号 RFは従えば EFM変調信号である。そのエンベロープ波形は図 3の波形 S2に例示されるようにトラックの直上で極大、トラック間の中央で極小とされる。

[0031] 《情報記録トラックに対するフォーカスサーボ制御》

図 4には情報記録トラックに対するフォーカスサーボ制御に着目したときの主な信号経路が示される。図 4において加算回路 (ADD)27から出力される高周波信号 RF は例えば図示を省略するローパスフィルタを介してエンベロープ検波され、ェンベロープ信号が ADC 18にてディジタル変換さる。これに並行して減算回路 (SUB)26から出力されるフォーカス誤差信号 FERが ADC 17にてディジタル変換さる。変換されえたディジタルデータは DSP 13に供給され、 MPU 12の制御に基づ!/ヽて復調される。これと共に、フォーカス誤差信号 FERのディジタル変換データはサーボ制御ュ-ット 14に供給され、サーボ制御ユニット 14は MPU12の制御に基づいてフォーカスサーボ制御データを生成する。フォーカスサーボ制御データは DAC17でアナログ信号に変換され、この信号でフォーカシングァクチエータ 8 (FACT)30を動力してピックアップ 5上における対物レンズ 31の焦点方向前後の位置を制御する。

[0032] 《ラベル印刷面に対するフィードフォワードによるフォーカス制御》

図 5にはラベル印刷面に対するフィードフォワードによるフォーカス制御に着目したときの主な信号経路が示される。光ディスク 10のラベル印刷面は平滑度が悪ぐレーザの反射率が細かい凹凸に従って時々刻々大きく変化する。従って、レーザ光を照射してラベル印刷面力も反射される反射光に対して前記加算回路 27から得られる和信号 SADDの波形には図 3の波形 S4で示されるようにその凹凸の情報が重畳される。同様に減算回路 26から得られるフォーカス誤差信号 FERにも図 3の波形 S3で示されるように前記凹凸の情報が重畳される。ラベル印刷面の反射率は全体的に低いから信号波形 S3, S4のレベルは信号波形 SI, S 2に比べて全体的に信号レベルが小さくなつている。

[0033] 光ディスク 10の円周方向と半径方向にレーザ照射位置を移動させながらラベル印刷を行うとき、マイクロコンピュータ 2は、前記光ディスクの他面から前記光ディテクタが受光する反射光量を最大とするように対物レンズの焦点位置を決定するための制御データを予め取得し、これを SDRAM3に格納する。即ち、ディスク 10の回転開始位置を検出する位置検出器 9で検出したディスク回転位置力例えば 1週を 800分割して、それぞれの場所で MPU12が制御データを出力して DAC17を介してフォー力シングァクチユエータ 30を少しずつ上下させる。 SMCU2は対物レンズ 31の各位置で光ディテクタ 23の和信号 SADDを ADC18でディジタル変換し、和信号 SADDが最大になる制御データを SDRAM3に記憶する。

[0034] このとき、前記制御データを得るのは全円周に対してではなぐ一部、例えば、最内周、中間周及び最外周とする。例えば、光ディスク 10の内周にあら力じめ細力べ刻まれたスロット 11からスタート信号を検出して円周方向の位置を特定してマイクロコンビユータ 2にスタート位置情報を出力する。例えば 1周を 800スロットとすれば、スタート位置から 1スロットごとに和信号 SADDが最大となる DAC17への制御データを記録する。一方、半径方向はスレッドモータ 6によってピックアップ 5全体を移動できるようになっている。ピックアップ 5を最内周に移動したときはリミットスィッチが作動してスレッド送り動作を中止することで、ピックアップ 5を最内周へ移動させることができる。スレッドモータ 6にはステッピングモータが使用されるのが一般的であり、 Xステップ（パルス X個）で yミクロンメータ移動するように設計されている。このためリミットスィッチの位置力もピックアップ 5を一定ステップ数だけ送ればラベル印刷の開始周位置、更に 2 パルスで 30ミクロン移動と!/、う様に送りた!/、距離に応じたパルス数をスレッドモータ 6 に送ることにより光ピックアップ 5を容易且つ正確に移動することが可能である。最初に最内周記録位置での制御データを取得し、各スロットの円周位置で和信号 SADD が最大となる DAC 17への制御データを合計 800個得ることができる。これら制御データに対しては最小二乗法演算を使って、それら値に対する滑らかな連続性 (平滑性化）を確保し、その最内周用制御データ DATaを SDRAM3の第 1領域 3Aに格納する。次に光ピックアップ 5をそこから外周方向に例えば 15mm移動してその位置の円周上で同様に 800個の制御データをスタート位置から取得し、中間周用制御データ DATbとして SDRAM3の第 2領域 3Bに記憶する。更にここから 15mm光ピックァップを外周に移動して当該位置の円周上で同様に 800個の制御データを取得し、最外周用制御データ DATcとして SDRAM3の第 3領域 3Cに格納する。図 7に示されるように、最内周用制御データ DATaは光ディスク 10におけるラベル印刷面の最内周部分 35aの面ブレデータとされ、中間周用制御データ DATbは光ディスク 10におけるラベル印刷面の中間周部分 35bの面ブレデータとされ、最外周用制御データ D ATcは光ディスク 10におけるラベル印刷面の最外周部分 35cの面ブレデータとされる。このような処理を例えば 800回繰り返してディスク 1週に対するフィードフォワード制御用の制御データを得る。図 6には 1周を 800分割して得た和信号 SADDが最大となる DAC17への制御データの値 32と、それを最小二乗法演算で平滑化した制御データの値 33とを例示する。

実際にレーザラベル印刷を行うときは、 SDRAM3から読み出した制御データを用いたフィードフォワード制御によって前記対物レンズ 31の位置を制御する。即ち、最内周を基点にピックアップ 5を光ディスク 10の半径方向に例えば 30ミクロンメートルづつ移動させ、移動先の円周で各スロットの位置毎に制御データを用いてピックアップ上の対物レンズの位置を制御しながらレーサを照射してラベル印刷を順次行っていく。このとき、最内周、中間周及び最外周に関しては対応する制御データ DATa, D ATb, DATcを SDRAM3から読み出してそのまま DAC17に供給して用いればよい。それ以外の円周部分に対しては他の位置の 2個の制御データを前記 SDRA3から読み出し、読み出した制御データを用いた補間演算によって取得した制御データを用いたフィードフォワード制御により前記対物レンズの焦点を合わせる。例えば最内周と中間周との間の円周部分に対するラベル印刷においては、最内周用制御データ DATaと中間周用制御データ DATbを用いる。図 8には最内周用制御データ DA Taの値と中間周用制御データ DATbの値がスロット毎にプロットされている。例えば印刷トラック間隔を 30ミクロンメータとすると、最内周と中間周の位置の差は 15ミリメートルであり、これは 500印刷トラックに相当し、最内周から 100印刷トラック目におけるディスクスタート位置から i番目の制御データ Ciは、最内周のディスクス iタート位置から i番目の制御データ Aと中間周のディスクスタート位置から i番目のデータ Bとから、 Ci=A+ 100 * (Bi—Ai) Z500として容易に演算することができる。直接 DAC17 に供給してフィードフォワード制御に供することができる制御データがなくても、補間演算によって印刷トラック毎に制御データを取得することにより焦点制御に精度不足が起こらず、レーザラベル印刷の結果に濃淡の縞模様が発生する虞はない。本発明者は光ディスク 10の表面のうねりは基本的に最内周力も最外周にかけて何度もあるものではないことを発見した。よって本実施形態のような構成を用いて簡単な補間処理によりレーザラベル印刷のデータを少ない制御データを用いて高精度に得られる。予め取得して SDRAMに格納する制御データは前記半径方向位置が非連続に異なる複数の円周は、例えば最内周、中間周、最外周の 3周であるから、全円周につ V、て制御データを取得する場合に比べて、データ取得の処理時間を格段に短縮することがでさる。

図 9にはフィードフォワードでフォーカス制御を行って光ディスクのラベル印刷を行うときの全体的な制御手順が示される。トレーに光ディスクが装着されるとトレーがクローズされ (S1)、光ディスクが判定される（S2)。判定結果がラベル印刷面（単にラベル面とも記す)のとき、ラベル印刷面が未記録力否力判定され (S3)、記録済みの時は処理を終了する。未記録の時はラベル印刷面記録用のレーザを点灯する。 (S4) 。これはレーザ光に複数波長をサポートする場合を考慮している。例えば CD— RO Mと DVDの双方に対応する光ディスク装置において CD— ROMには 780ナノメートル、 DVDには 640ナノメートルのレーザ光を用いる場合、レーザ感光性塗料に対して感度に良好な例えば波長 780ナノメートルのレーザを点灯させる。次いで、光ピックアップ (OPU) 5を所定内周位置に移動し（S5)、対物レンズ 31を上下移動させながら (S6)、 1周分の各スロット位置で和信号を取得する（S7)。データ取得を終わったら (S8)、各スロットにおける和信号が最大となる DACへのデータを最小二乗法で平滑化し、これを制御データとして SDRAM3に格納する（S9)。ここでは、制御データ DATaとして SDRAM3のエリア 3Aに格納する。次に中間周のデータ取得を完了しているかを判定し（S10)、取得していなければ、光ピックアップ 5を中間周に移動し（ Sl l)、ステップ S6, S7, S8, S9を実行し、最小二乗法で平滑化されたデータを制御データ DATbとして SDRAM3のエリア 3Bに格納する。中間周のデータ取得を完了しているときは、最外周のデータ取得を完了しているかを判定し (S 12)、取得していなければ、光ピックアップ 5を最外周に移動し（S 13)、ステップ S6, S7, S8, S9を実行し、最小二乗法で平滑ィ匕されたデータを制御データ DATcとして SDRAM3のエリア 3Cに格納する。最内周、中間周、及び最外周の制御データを取得した後、光ピックアップ 5を最内周に戻し（S 14)、スタート位置を基点にピックアップ 5を半径方向と円周方向に順次移動する。各位置で制御データを用い、或いは補間演算で取得した制御データを用いてフィードフォワードによるフォーカス制御を行い (S 15)、ラベル印刷処理（ラベルへの可視情報記録処理）を行う（S 16)。ステップ S15, 16の処理を記録終了まで行なう（S17)。

[0037] 《補正後フォーカス誤差信号を用いるフォーカスサーボ制御》

図 10にはラベル印刷面に対する補正後フォーカス誤差信号を用いるフォーカスサーボ制御に着目したときの主な信号経路が示される。ここでは、レーザラベル印刷にお！、てフォーカスサーボを用いて対物レンズのフォーカス制御を行う場合にっ、て説明する。

[0038] ADC18は例えば 8ビット乃至 10ビット精度のもので十分である。 ADD27側の AD C 18と SUB26側の ADC 18は、同時サンプリングと言う観点より別変換チャネルであることが最も望ましいが、同一変換チャネルであっても、サンプリング周波数がデイスクの回転 (移動）に対して充分早ければ問題はない。光ディスク 10の凹凸の大きさが数十ミクロンメートルで、線速度が 1メートル Z秒程度であれば、 300キロへルツ或いは 500キロへルツでサンプリングしていればよい。ディスク 10の凹凸の幅が 30ミクロンメートル、線速度を 1メートル Z秒とすると、 30ミクロンメートルを過ぎるのに要する時間は 30マイクロ秒、 500キロへルツのサンプリングなら 1サンプリングに 2マイクロ秒かかるから、順次サンプリングでも和信号 S ADDとフォーカス誤差信号 FERの相関を採ることはできる。反射率が高く和信号 SADDのレベルが大きいときは、フォーカス誤差信号 FERのレベルも大き、と、う相関が保てればよ!、。光ディスク 10の円周方向と半径方向にレーザ照射位置を移動させながらラベル印刷を行うとき、 MPU12はその動作プログラムによって、前記和信号 SADDの値 44に対する目標値 48の相関をその和信号の値 44に対応するフォーカス誤差信号の値 46に反映させるようにフォ一カス誤差信号の値 46補正し、補正結果 47をフォーカス誤差として前記対物レンズの位置をフィードバック制御によって決定する。そのための処理として、 MPU12は、瞬時値検出 40、目標値設定 41、補正値算出 42、乗算 43の処理を行なう。瞬時値検出処理 40では ADC18によるサンプリング毎の和信号 SADDの値 44を検出して記録する。記録には例えば SRAM15を用いる。目標値設定処理 41は、瞬時値検出処理 40で検出した和信号の値 44を元に目標値 48を設定する。例えばある期間に瞬時値検出処理 40で蓄積された複数個の値 44の平均値を目標値 48として算出する。たとえば任意位置で 5サンプリングした和信号の値を 650、 1000、 1400、 800、 1150 とする。その平均値を取って 1000を目標値とする。補正値算出処理 42では各サンプリング毎の禾ロ信号値 a、 b、 c、…に対して 1000/a、 1000/b、 1000/c、…と \ /、う値を算出する。和信号値 a、 b、 c、…と同じサンプリングタイミングで得られたフォー力ス誤差信号の値は相互に反射率に対して相関を有している。乗算処理 43では、和信号値 a、 b、 c、…と同じサンプリングタイミングで得られたフォーカス誤差信号の値と、これに対応する補正値 1000Za、 1000/b, 1000/c, "'rとを乗算する。この乗算処理によって補正されたフォーカス誤差信号の値 47をサーボ回路 14に供給して対物レンズのフォーカスサーボに用いる。

上記補正値処理及び乗算処理による処理内容は、前記和信号の値 44に対する目標値 48の相関をその和信号に対応するフォーカス誤差信号の値 46に反映させるように補正し、補正結果をフォーカス誤差として前記対物レンズの位置をフィードバック制御によって決定するための処理として位置づけることができる。図 3の波形 S4に示されるように、焦点方向前後の位置に対しての和信号の値は焦点位置を中心として釣鐘型に分布する。図 3の波形 S3に示されるように、フォーカス誤差信号は焦点位置を 0として S字型に分布する。光ディスクのラベル印刷面は平滑度が悪ぐレーザの反射率が細かい凹凸に従って時々刻々大きく変化し、この凹凸の情報は和信号と共にフォーカス誤差信号に重畳される。上記補正により、ほぼ同時にサンプリングされて得られる和信号の大小に応じて、フォーカス誤差信号の値を補正する。この補正の内容は、前記和信号の値に対する目標値の相関をその和信号に対応するフォー力ス誤差信号の値に反映させることであるから、補正されたフォーカス誤差信号の値は見かけ上、反射率一定の SZNのよいフォーカス誤差信号の値となる。この補正されたフォーカス誤差信号の値を利用して対物レンズのフィードバック制御を行うことにより、光ディスクの平滑度の悪、ラベル印刷面に対してレーザ光を用いたラベル印刷を行うことができる。補正後フォーカス誤差信号の値を用いるフォーカスサーボ制御の場合にはトレーに対する光ディスクの装着位置がずれてもフォーカス制御に何ら支障はない。前記ラベル印刷面に対するフィードフォワードによるフォーカス制御の場合には面振れ状態の変化が大きいと円周方法位置とその位置の制御データとの対応が大きく乱れ、フォーカス制御の精度が低下する場合も考えられる。

[0040] 目標値をサンプリングする場所とタイミングに関しては種々のノリエーシヨンを考えることができる。処理を簡単にするには最内周、あるいは中間周などにおけるスタート位置力連続する複数位置でサンプリングすればよ!、。飛び飛びの位置で複数サンプルを行っても良い。目標値を取得した後、サーボループを形成して最内周のスタート位置力もレーザラベル印刷を行えばよい。途中で目標値を変更してもよいが、その場合にはレーザラベル印刷を中断する。或いはラベル印刷面を内周部、中間部、外周部のように複数領域に分け、各領域で同じように目標値を予め算出し、ラベル印刷時には印刷領域に応じて目標値を切り換えるようにしてもよい。

[0041] 図 11にはフォーカスサーボ制御を行って光ディスクのラベル印刷を行うときの全体的な制御手順が示される。トレーに光ディスクが装着されるとトレーがクローズされ (S 11)、光ディスクが判定される（S12)。判定結果がラベル印刷面（単にラベル面とも記す)のとき、ラベル印刷面が未記録力否力判定され (S13)、記録済みの時は処理を終了する。未記録の時はラベル印刷面記録用のレーザを点灯する。（S14)。これはレーザ光に複数波長をサポートする場合を考慮している。例えば CD— ROMと D VDの双方に対応する光ディスク装置において CD— ROMには 780ナノメートル、 D VDには 640ナノメートルのレーザ光を用いる場合、レーザ感光性塗料に対して感度に良好な例えば波長 780ナノメートルのレーザを点灯させる。次いで、光ピックアップ (OPU) 5を任意の所定位置に移動し (S 15)、対物レンズ 31を上下移動させながら、複数個所で和信号を取得する (S16)。データ取得を終わったら (S17)、目標値を算出する（S18)。次に、対物レンズを上下に移動させながら和信号を検出し (S2 0)、検出した和信号と目標値を比較演算して差信号を補正する (S21)。これによつて作られたノイズの少な、差信号の Sカーブの中点でサーボループをオンにする（S2 2)。その結果、目標値に対する和信号の補正値によってフォーカス誤差信号が補正され、補正されたフォーカス誤差信号によって前記対物レンズの位置をフィードバック制御によって決定する。ピックアップが最内周の開始点に移動され (S23)、前記サーボループが維持された状態で順次ピックアップの移動に従ってレーザラベル印刷が行われる（S24)。印刷が完了されると（S25)、前記サーボループがオフとされて（ S26)、処理を終了する。

[0042] 前記ラベル印刷面に対するフィードフォワードによるフォーカス制御を行うか、或いは補正後フォーカス誤差信号を用いるフォーカスサーボ制御を行うかは、 MPU12が実行する動作プログラムによって規定される。図 10に示される瞬時値検出 40、目標値設定 41、補正値算出 42、乗算 43の一部の処理を MPUとは異なる回路部分に分散させてもよい。図 5で説明したフィードフォワードによるフォーカス制御の場合も、メモリアクセスを DMACに振り分け、最小二乗法演算を別のァクセラレータに振り分けることち可會である。

[0043] 以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなぐその要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもな、。

[0044] 例えば、サーボ制御はディジタルサーボに限定されずアナログサーボを用いることも可能である。また、光ディスク装置は PC (パーソナルコンピュータ)用途に限定されず、音楽用途であっても、画像用途であってもよい。

産業上の利用可能性

[0045] 本発明は、 CD— R、 DVD-R, DVD— RAMなどの PC周辺の光ディスクドライブ、更には音楽や映像専用の DVDレコーダなどに広く適応可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 光ディスクの一面にレーザ光を用いて情報の記録及び再生が可能であり、且つ、前記光ディスクの他面に前記レーザ光を用いてラベル印刷可能な光ディスク装置であって、

対物レンズを焦点の前後方向に移動させるフォーカシングァクチータと、前記対物レンズを介してレーザ光が放射された光ディスクからの反射光を受光する光ディテクタと、データ処理ユニットと、メモリとを有し、

光ディスクの円周方向と半径方向にレーザ照射位置を移動させながらラベル印刷を行うとき、前記データ処理ユニットは、前記光ディスクの他面から前記光ディテクタが受光する反射光量を最大とするように焦点に対する対物レンズの位置を決定する制御データを予め取得してメモリに格納する第 1制御処理と、メモリから読み出した制御データを用いたフィードフォワード制御により前記対物レンズの焦点を合わせる第

2制御処理とを行ない、

前記第 1制御処理は、前記光ディスクの半径方向位置が非連続に異なる複数の円周に対して前記制御データを取得して前記メモリに格納する処理であり、

前記第 2制御処理は、前記光ディスクの円周方向と半径方向のラベル印刷位置に対応する制御データがない場合には他の位置の 2個の制御データを前記メモリから読み出し、読み出した制御データを用いた補間演算によって取得した制御データを用いたフィードフォワード制御により前記対物レンズの焦点を合わせる処理である光ディスク装置。

[2] 前記円周に対して予め前記制御データを取得する位置は、光ディスクの円周方向と半径方向にレーザ照射位置を移動させながらラベル印刷を行うとき、光ディスクの円周方向に対して変更されるレーザ照射位置毎である請求項 1記載の光ディスク装置。

[3] 前記半径方向位置が非連続で異なる複数の円周は、最内周、中間周、最外周の 3 周である請求項 1記載の光ディスク装置。

[4] 前記他の位置の 2個の制御データは、半径方向両側の最も近い位置に対応して存在する 2個の制御データである請求項 3記載の光ディスク装置。

[5] 前記光ディテクタは光スポットを放射状に 4分割して反射光を受光し、前記データ処理ユニットは、前記 4分割受光信号の和信号によって前期反射光量を判定する請求項 1記載の光ディスク装置。

[6] レーザ光を用いて光ディスクの一面に情報の記録及び再生が可能であり、且つ、前記光ディスクの他面に前記レーザ光を用いてラベル印刷可能な光ディスク装置であって、

光ディスクの円周方向と半径方向にレーザ照射位置を移動させながらラベル印刷を行うとき、対物レンズを介してレーザ光が照射された前記光ディスクの他面からの反射光量が最大となるように焦点に対する前記対物レンズの位置を決定する制御データを、前記光ディスクの半径方向位置が非連続に異なる複数の円周に対して取得し、取得した制御データをメモリに格納し、前記光ディスクの円周方向と半径方向のラベル印刷位置に対応する制御データがない場合には他の位置の 2個の制御データを前記メモリから読み出し、読み出した制御データを用いた補間演算によって取得した制御データでフィードフォワード制御を行って前記対物レンズの焦点を合わせる光ディスク装置。

[7] 光ディスクの一面にレーザ光を用いて情報の記録及び再生が可能であり、且つ、前記光ディスクの他面に前記レーザ光を用いてラベル印刷可能な光ディスク装置であって、

対物レンズを焦点の前後方向に移動させるフォーカシングァクチータと、前記対物レンズを介してレーザ光が放射された光ディスクからの反射光を受光する複数分割光ディテクタと、複数分割光ディレクタによる分割受光信号の差力前記対物レンズの焦点を合わせるためのフォーカス誤差信号を形成するとともに前記分割受光信号の和信号を生成するアナログフロントエンド部と、前記フォーカス誤差信号に基づいて前記対物レンズの位置をフィードバック制御するデータ処理ユニットとを有し、前記データ処理ユニットは、光ディスクの円周方向と半径方向にレーザ照射位置を移動させながらラベル印刷を行うとき、前記和信号の値に対する目標値の相関をその和信号の値に対応するフォーカス誤差信号の値に反映させるようにフォーカス誤差信号の値を補正し、補正結果をフォーカス誤差として前記対物レンズの位置をフィードバック制御によって決定する光ディスク装置。

[8] 前記和信号の値に対する目標値の相関は和信号の値に対する目標値の割合である請求項 7記載の光ディスク装置。

[9] 前記補正は、フォーカス誤差信号の値に対する前記割合の乗算である請求項 8記載の光ディスク装置。

[10] 前記目標値は、トレーニング期間に取得した連続する複数の和信号の値の平均値である請求項 8記載の光ディスク装置。

[11] 前記データ処理ユニットは、前記補正を、光ディスクの円周方向と半径方向に対してレーザ照射位置を変える毎に行う請求項 7記載の光ディスク装置。

[12] 前記光ディテクタは光スポットを放射状に 4分割して反射光を受光し、

前記データ処理ユニットは、前記 4分割受光信号から前記和信号を生成し、前記分割受光信号の差は前記 4分割受光信号のうちのお互いに対向する第 1の受光信号と、第 3の受光信号との和から、前記 4分割受光信号のうちのお互いに対向する第 2の受光信号と、第 4の受光信号との和を差し引いた差分である請求項 7記載の光ディスク装置。

[13] 光ディスクの一面にレーザ光を用いて情報の記録及び再生が可能であり、且つ、前記光ディスクの他面に前記レーザ光を用いてラベル印刷可能であって、対物レンズを介してレーザ光が放射された光ディスクからの反射光を複数分割光ディテクタにより受光し、分割受光信号の差力前記対物レンズの焦点を合わせるためのフォーカス誤差信号を形成するとともに分割受光信号の和信号を生成し、前記フォーカス誤差信号に基づいて対物レンズの位置をフィードバック制御によって決定する光ディスク装置であって、

光ディスクの円周方向と半径方向にレーザ照射位置を移動させながらラベル印刷を行うとき、前記和信号の値に対する目標値の相関をその和信号の値に対応するフオーカス誤差信号の値に反映させるようにフォーカス誤差信号の値を補正し、補正結果をフォーカス誤差として前記対物レンズの位置をフィードバック制御によって決定する光ディスク装置。

[14] 前記光ディテクタは光スポットを放射状に 4分割して反射光を受光し、前記 4分割受光信号から前記和信号が生成され、

前記分割受光信号の差は前記 4分割受光信号のうちのお互いに対向する第 1の受光信号と、第 3の受光信号との和から、前記 4分割受光信号のうちのお互いに対向する第 2の受光信号と、第 4の受光信号との和を差し引いた差分である請求項 13記載の光ディスク装置。