(57)【要約】  光ディスク用信号処理装置(200)は、トラッキングエラー信号に基づいて光ピックアップ(100)の収束レンズ(103)の位置を制御するトラッキング制御と、トラッキング制御を停止した状態で光ディスク(500)の半径方向に光ピックアップ(100)の収束レンズ(103)を移動させるトラックジャンプ動作とを行う。ゲイン増加量計算部(209)は、トラックジャンプ時における光ディスク(500)の偏心速度に基づいて、トラッキング制御系のループゲインの増加量を求める。トラックジャンプ動作後、トラッキング制御系のループゲインがゲイン増加量計算部(209)において求められた増加量分増加した状態で、トラッキング制御が行われる。
2009001499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスク装置において、トラッキングエラー信号に基づいて光ピックアップの位置を制御するトラッキング制御と、前記トラッキング制御を停止した状態で、光ディスクの半径方向に前記光ピックアップを移動させるトラックジャンプ動作とを行う光ディスク用信号処理装置であって、
前記トラックジャンプ動作時における前記光ディスクの偏心速度に基づいて、トラッキング制御系のループゲインの変化量を求めるゲイン変化量計算部を備え、
前記トラックジャンプ動作後、前記トラッキング制御系のループゲインを前記ゲイン変化量計算部によって求められた変化量分変化させた状態で、前記トラッキング制御を行うことを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項２】
請求項１の光ディスク用信号処理装置において、
前記光ディスクの回転の中心位置から光ビームの照射位置までの距離の変動を前記光ディスクの偏心量の変化として取得する偏心量取得部と、
前記偏心量取得部によって取得された偏心量の変化に基づいて、前記光ディスクの偏心速度を算出する偏心速度算出部とをさらに備え、
前記ゲイン変化量計算部は、前記偏心速度算出部によって算出された前記トラックジャンプ動作時における前記光ディスクの偏心速度に基づいて、前記ループゲインの変化量を求めることを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項３】
請求項２の光ディスク用信号処理装置において、
前記トラックジャンプ動作直前に前記偏心速度算出部によって算出された偏心速度を保存する偏心速度保存部をさらに備え、
前記ゲイン変化量計算部は、前記偏心速度保存部によって保存された偏心速度に基づいて、前記ループゲインの変化量を求めることを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項４】
請求項２の光ディスク用信号処理装置において、
前記偏心量取得部は、前記トラッキングエラー信号の低域成分の変動を前記偏心量の変化として取得することを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項５】
請求項２の光ディスク用信号処理装置において、
前記偏心速度算出部は、前記偏心量取得部によって取得された偏心量の変化を微分することによって、前記偏心速度を算出することを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項６】
請求項１の光ディスク用信号処理装置において、
前記ゲイン変化量計算部によって求められるループゲインの変化量は、ループゲインの増加量であり、偏心速度の増加に応じて大きくなることを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項７】
請求項６の光ディスク用信号処理装置において、
前記ゲイン変化量計算部によって求められるループゲインの増加量は、偏心速度が所定の閾値以下のときには０であり、偏心速度が前記所定の閾値よりも大きいときは、偏心速度の増加に比例して増加することを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項８】
請求項１の光ディスク用信号処理装置において、
前記トラックジャンプ動作後の一定時間、前記トラッキング制御系のループゲインを、前記ゲイン変化量計算部によって求められた変化量分変化させた状態で、前記トラッキング制御を行うことを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項９】
光ディスク装置において、トラッキングエラー信号に基づいて光ピックアップの位置を制御するトラッキング制御と、前記トラッキング制御を停止した状態で、光ディスクの半径方向に前記光ピックアップを移動させるトラックジャンプ動作とを行う光ディスク用信号処理装置であって、
前記トラックジャンプ動作後の一定時間、前記トラッキング制御系のループゲインを前記トラックジャンプ動作前のループゲインから増加させた状態で前記トラッキング制御を行い、前記一定時間経過後、前記トラッキング制御系のループゲインを前記トラックジャンプ動作前のループゲインに戻すことを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項１０】
請求項９の光ディスク用信号処理装置において、
前記一定時間は、前記トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインが所定値になる場合における外乱の周波数の逆数に所定値を乗じた時間であることを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項１１】
請求項９の光ディスク用信号処理装置において、
前記一定時間は、前記トラックジャンプ動作時における回転周波数の逆数に所定値を乗じた時間であることを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項の光ディスク用信号処理装置と、
前記光ピックアップと、
前記光ディスクを回転させる回転部とを備えた光ディスク再生記録装置。
【請求項１３】
光ディスク装置において、トラッキングエラー信号に基づいて光ピックアップの位置を制御するトラッキング制御と、前記トラッキング制御を停止した状態で、光ディスクの半径方向に前記光ピックアップを移動させるトラックジャンプ動作とを行う光ディスク用信号処理装置による光ディスク用信号処理方法であって、
前記トラックジャンプ動作時における前記光ディスクの偏心速度に基づいて、トラッキング制御系のループゲインの変化量を求めるゲイン変化量計算ステップを有し、
前記トラックジャンプ動作後、前記トラッキング制御系のループゲインを前記ゲイン変化量計算ステップにおいて求めた変化量分変化させた状態で、前記トラッキング制御を行うことを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項１４】
請求項１３の光ディスク用信号処理方法において、
前記光ディスクの回転の中心位置から光ビームの照射位置までの距離の変動を前記光ディスクの偏心量の変化として取得する偏心量取得ステップと、
前記偏心量取得ステップにおいて取得された偏心量の変化に基づいて、前記光ディスクの偏心速度を算出する偏心速度算出ステップとをさらに有し、
前記ゲイン変化量計算ステップにおいて、前記偏心速度算出ステップにおいて算出された前記トラックジャンプ動作時における前記光ディスクの偏心速度に基づいて、前記ループゲインの変化量を求めることを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項１５】
請求項１４の光ディスク用信号処理方法において、
前記トラックジャンプ動作直前に前記偏心速度算出ステップにおいて算出された偏心速度を保存する偏心速度保存ステップをさらに備え、
前記ゲイン変化量計算ステップにおいて、前記偏心速度保存ステップにおいて保存された偏心速度に基づいて、前記ループゲインの変化量を求めることを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項１６】
請求項１４の光ディスク用信号処理方法において、
前記偏心量取得ステップにおいて、前記トラッキングエラー信号の低域成分の変動を前記偏心量の変化として取得することを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項１７】
請求項１４の光ディスク用信号処理方法において、
前記偏心速度算出ステップにおいて、前記偏心量取得ステップにおいて取得された偏心量の変化を微分することによって、前記偏心速度を算出することを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項１８】
請求項１３の光ディスク用信号処理方法において、
前記ゲイン変化量計算ステップにおいて求められるループゲインの変化量は、ループゲインの増加量であり、偏心速度の増加に応じて大きくなることを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項１９】
請求項１８の光ディスク用信号処理方法において、
前記ゲイン変化量計算ステップにおいて求められるループゲインの増加量は、偏心速度が所定の閾値以下のときには０であり、偏心速度が前記所定の閾値よりも大きいときは、偏心速度の増加に比例して増加することを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項２０】
請求項１３の光ディスク用信号処理方法において、
前記トラックジャンプ動作後の一定時間、前記トラッキング制御系のループゲインを、前記ゲイン変化量計算ステップにおいて求めた変化量分変化させた状態で、前記トラッキング制御を行うことを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項２１】
光ディスク装置において、トラッキングエラー信号に基づいて光ピックアップの位置を制御するトラッキング制御と、前記トラッキング制御を停止した状態で、光ディスクの半径方向に前記光ピックアップを移動させるトラックジャンプ動作とを行う光ディスク用信号処理装置による光ディスク用信号処理方法であって、
前記トラックジャンプ動作後の一定時間、前記トラッキング制御系のループゲインを前記トラックジャンプ動作前のループゲインから変化させた状態で前記トラッキング制御を行い、前記一定時間経過後、前記トラッキング制御系のループゲインを前記トラックジャンプ動作前のループゲインに戻すことを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項２２】
請求項２１の光ディスク用信号処理方法において、
前記一定時間は、前記トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインが所定値になる場合における周波数の逆数に所定値を乗じた時間であることを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項２３】
請求項２１の光ディスク用信号処理方法において、
前記一定時間は、前記トラックジャンプ動作時における回転周波数の逆数に所定値を乗じた時間であることを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク用信号処理装置、光ディスク再生記録装置、および光ディスク用信号処理方法に関し、特に、トラッキング制御を行う光ディスク用信号処理装置、光ディスク再生記録装置、および光ディスク用信号処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、従来の光ディスク装置で用いられるトラックジャンプ制御方法について記載されている。このトラックジャンプ制御方法は、光ディスク上の目標トラックへのトラックジャンプ動作を、トラッキングサーボ回路をオフ状態にした状態にて行い、レーザー光の照射位置が目標トラックに達した時に、トラッキングサーボ回路をオン状態にするとともに、トラッキングサーボ回路の利得を定常利得から増大させるものである。【０００３】
また、このトラックジャンプ制御方法は、トラッキングサーボ回路の利得を定常利得から増大させた後、トラッキングエラー信号のレベルが所定範囲内にあるか否かを検出し、所定範囲内にあるときに利得を定常利得に復帰させるものである。
【特許文献１】特開２００６−３４４２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のトラックジャンプ制御方法を用いた場合、トラックジャンプ後におけるトラッキングサーボ回路の利得の増加量によっては、トラックジャンプ後におけるトラッキング制御の整定時間が長くなっていた。そして、その結果、光ディスク装置のアクセス時間が長くなり、使い勝手が悪くなっていた。【０００５】
また、利得を定常利得に復帰させるタイミングを決定するために、トラッキングエラー信号のレベルが所定範囲内にあるか否かを検出する機能を光ディスク装置に設ける必要があるので、光ディスク装置のコストが高くなっていた。【０００６】
本発明は、上記の点に鑑み、光ディスク装置のアクセス時間を短くすることを目的とする。また、光ディスク装置のコストを下げることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明は、光ディスク装置において、トラッキングエラー信号に基づいて光ピックアップの位置を制御するトラッキング制御と、前記トラッキング制御を停止した状態で、光ディスクの半径方向に前記光ピックアップを移動させるトラックジャンプ動作とを行う光ディスク用信号処理において、
前記トラックジャンプ動作時における前記光ディスクの偏心速度に基づいて、トラッキング制御系のループゲインの変化量を求め、
前記トラックジャンプ動作後、前記トラッキング制御系のループゲインを、求めた変化量分増加させた状態で、前記トラッキング制御を行うことを特徴とする。【０００８】
トラックジャンプ動作時の偏心速度と、トラックジャンプ動作後のトラッキング誤差との間には、相関があると考えられる。したがって、トラックジャンプ動作後、トラッキング制御系のループゲインを、偏心速度に応じた変化量分変化させることにより、トラッキング制御の整定時間を短くし、光ディスク装置のアクセス時間を短くすることができる。【０００９】
また、本発明は、
光ディスク装置において、トラッキングエラー信号に基づいて光ピックアップの位置を制御するトラッキング制御と、前記トラッキング制御を停止した状態で、光ディスクの半径方向に前記光ピックアップを移動させるトラックジャンプ動作とを行う光ディスク用信号処理において、
前記トラックジャンプ動作後の一定時間、前記トラッキング制御系のループゲインを前記トラックジャンプ動作前のループゲインから変化させた状態で前記トラッキング制御を行い、前記一定時間経過後、前記トラッキング制御系のループゲインを前記トラックジャンプ動作前のループゲインに戻すことを特徴とする。【００１０】
これにより、トラック動作後の一定時間、トラッキング制御系のループゲインをトラックジャンプ動作前のループゲインから変化させた状態でトラッキング制御が行われ、その後、トラッキング制御系のループゲインが、トラックジャンプ前のループゲインに戻る。したがって、利得を定常利得に復帰させるタイミングを決定するためにトラッキングエラー信号のレベルが所定範囲内にあるか否かを検出する機能を設ける必要がないので、光ディスク装置のコストを下げることができる。【００１１】
ここで、「光ピックアップを移動させる」とは、光ピックアップ全体を移動させることだけでなく、光ピックアップの一部を移動させることをも含む意味である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、トラックジャンプ制御信号がジャンプパルス出力部によって出力された後、トラッキング制御系のループゲインが、偏心速度に応じた変化量分変化する。したがって、トラッキング制御の整定時間を短くし、光ディスク装置のアクセス時間を短くすることができる。【００１３】
また、利得を定常利得に復帰させるタイミングを決定するためにトラッキングエラー信号のレベルが所定範囲内にあるか否かを検出する機能を光ディスク装置に設ける必要がないので、光ディスク装置のコストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態に係る光ディスク再生記録装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、同、光ピックアップ１００の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、同、トラッキング制御部２０２の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、同、偏心のある光ディスクの例を示す説明図である。
【図５】図５は、同、偏心のある光ディスクに光ビームを照射した場合における光ビームの半径位置の変動を示す説明図である。
【図６】図６は、同、光ビームの半径位置の変動、およびトラッキングエラー信号の低域成分の変動を示す波形図である。
【図７】図７は、同、偏心量微分部２０７の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、同、偏心量と偏心速度との関係を示すグラフである。
【図９】図９は、同、ゲイン増加量計算部２０９によって補正ゲインを求める方法を示す説明図である。
【図１０】図１０は、同、補正ゲインと偏心速度との関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、同、閾値E0'(t)と偏心速度E1'(t)とに基づいて求められる補正ゲインの例を示す表である。
【図１２】図１２は、ゲイン増加量計算部２０９に振幅制限動作機能を設けた場合における補正ゲインと偏心速度との関係を示すグラフである。
【図１３】図１３は、同、トラックジャンプ前およびトラックジャンプ直後のトラッキング制御系のオープンループ特性を示すグラフである。
【図１４】図１４は、同、光ディスク再生記録装置の各部の動作を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、同、光ディスクの溝３０１と光ビームのスポット３０２とを示す説明図である。
【図１６】図１６は、同、光ディスク再生記録装置の各部の動作を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、同、トラックジャンプが実行される際の各信号の波形、および光ディスク再生記録装置の状態等を示すグラフである。
【図１８】図１８は、同、ループゲインが一定の場合における各信号の波形を示すグラフである。
【図１９】図１９は、同、トラックジャンプ後にループゲインが１．５倍にされた場合における各信号の波形を示すグラフである。
【図２０】図２０は、実施形態の変形例における補正ゲインと偏心速度との関係を示すグラフである。
【図２１】図２１は、実施形態の変形例における補正ゲインと偏心速度との関係を示すグラフである。
【図２２】図２２は、実施形態の変形例における補正ゲインと偏心速度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１５】
１００      光ピックアップ
１０１      光源
１０２      半透明鏡
１０３      収束レンズ
１０４      トラッキング駆動回路
１０５      分割光検出器
２００      光ディスク用信号処理装置
２０１      トラッキング誤差検出部
２０２      トラッキング制御部
２０２ａ    積分フィルタ
２０２ｂ    アンプ
２０２ｃ    微分フィルタ
２０２ｄ    加算器
２０２ｅ    加算器
２０２ｆ    ループゲイン調整部
２０３      トラッキング制御スイッチ部
２０４      ジャンプパルス出力部
２０５      トラッキング駆動部
２０６      偏心量取得部
２０７      偏心量微分部（偏心速度算出部）
２０７ａ    微分フィルタ
２０７ｂ    アッテネータ
２０８      偏心速度保存部
２０９      ゲイン増加量計算部（ゲイン変化量計算部）
２１０      ゲイン切り換えタイミング生成部
３００      システムコントローラ
３０１      溝
３０２      スポット
４００      回転部
５００      光ディスク
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。【００１７】
本発明の実施形態に係る光ディスク再生記録装置は、図１に示すように、光ピックアップ１００、光ディスク用信号処理装置２００、システムコントローラ３００、および回転部４００を備え、光ディスク（記録媒体）５００に対してデータの記録再生を行う。光ディスク用信号処理装置２００は、トラックジャンプを行う際、すなわち、光ディスク５００上に存在する溝の中心または光ディスク５００上のピットの中心から半径方向に、光ピックアップ１００から光ディスク５００に照射される光ビームの照射位置を移動させる際、移動先に存在する溝の中心またはピットの中心に光ビームが収束するように光ピックアップ１００を制御する。回転部４００は、光ディスク５００を回転させる。【００１８】
光ピックアップ１００は、図２に示すように、光源１０１、半透明鏡１０２、収束レンズ１０３、アクチュエーター等で構成されるトラッキング駆動回路１０４、および分割光検出器１０５を備えている。分割光検出器１０５は、光ディスク５００上における光ビームの照射位置と光ビームの目標照射位置との物理的な距離を示す信号を出力する。トラッキング駆動回路１０４は、光ディスク用信号処理装置２００のトラッキング駆動部２０５によって出力される駆動信号に応じて、収束レンズ１０３を移動させる。ここで、光ビームの目標照射位置は、光ディスク５００上に存在する溝の中心、または光ディスク５００上に存在するピットの中心である。【００１９】
光ディスク用信号処理装置２００は、トラッキング誤差検出部２０１、トラッキング制御部２０２、トラッキング制御スイッチ部２０３、ジャンプパルス出力部２０４、トラッキング駆動部２０５、偏心量取得部２０６、偏心量微分部２０７、偏心速度保存部２０８、ゲイン増加量計算部２０９、およびゲイン切り換えタイミング生成部２１０を備えている。光ディスク用信号処理装置２００の機能は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）によって実現できる。【００２０】
トラッキング誤差検出部２０１は、光ピックアップ１００によって出力された信号を受け、光ディスク５００上における光ビームの目標照射位置に光ビームの焦点が合った時の反射ビームの位置から実際の反射ビームの位置までの移動量（トラッキング誤差）を示すトラッキングエラー信号を出力する。このトラッキングエラー信号は、光ディスク５００における光ビームの目標照射位置と光ビームの実際の照射位置との半径方向の物理的な距離を示すものになる。【００２１】
トラッキング制御部２０２は、トラッキング誤差検出部２０１によって出力されたトラッキングエラー信号に基づいて、光ビームの目標照射位置と光ビームの実際の照射位置との半径方向の物理的な距離（トラッキング誤差）を短くするための収束レンズ１０３の移動量を求め、求めた移動量を示すトラッキング制御信号をトラッキング駆動部２０５に出力する。トラッキング制御部２０２は、このトラッキング制御信号により、トラッキング駆動部２０５を制御する。【００２２】
より詳しくは、トラッキング制御部２０２は、図３に示すように、積分フィルタ２０２ａ、アンプ２０２ｂ、微分フィルタ２０２ｃ、加算器２０２ｄ、加算器２０２ｅ、およびループゲイン調整部２０２ｆを備えている。ループゲイン調整部２０２ｆは、ジャンプパルス出力部２０４からトラックジャンプ制御信号が出力された後、トラッキング制御系のループゲインを、後述するゲイン増加量計算部２０９によって出力された補正ゲインをそれまでのループゲインに掛けた値にする。具体的には、ループゲイン調整部２０２ｆは、加算器２０２ｅの出力を受けるアンプを備え、ジャンプパルス出力部２０４からトラックジャンプ制御信号が出力された後、当該アンプのゲインを補正ゲイン倍する。【００２３】
トラッキング制御スイッチ部２０３は、トラッキング制御部２０２によって出力されたトラッキング制御信号をトラッキング駆動部２０５へ伝達する状態と伝達しない状態とに、システムコントローラ３００から入力されるトラックジャンプ指令信号によって切り替えられる。より詳しくは、トラックジャンプ時以外には、トラッキング制御部２０２からトラッキング駆動部２０５へのトラッキング制御信号の伝達を行う一方、トラックジャンプ時には、当該伝達を停止する。トラックジャンプ指令信号は、光ディスク用信号処理装置２００に対してトラックジャンプを指令する信号である。また、トラッキング制御スイッチ部２０３は、トラックジャンプ指令信号に応じて、ジャンプパルス出力指令信号、および偏心速度保存指令信号を出力する。ジャンプパルス出力指令信号は、後述するジャンプパルス出力部２０４にトラックジャンプ制御信号の出力を開始させる信号であり、偏心速度保存指令信号は、後述する偏心速度保存部２０８に偏心速度をメモリに保存させる信号である。トラッキング制御スイッチ部２０３は、トラックジャンプ指令信号を受信すると、トラッキング制御信号の伝達を停止する前に、偏心速度保存指令信号を出力することによって偏心速度保存部２０８に偏心速度を保存させ、トラッキング制御信号の伝達を停止した後に、ジャンプパルス出力指令信号を出力することによってジャンプパルス出力部２０４にトラックジャンプ制御信号の出力を開始させる。【００２４】
ジャンプパルス出力部２０４は、トラッキング制御スイッチ部２０３によって出力されたジャンプパルス出力指令信号に応じて、トラッキング駆動部２０５に対して、トラックジャンプのための収束レンズ１０３の移動量を示すトラックジャンプ制御信号を出力する。【００２５】
トラッキング駆動部２０５は、トラッキング制御スイッチ部２０３によって伝達されたトラッキング制御信号を受け、Ｄ／Ａ変換等の処理を行い、当該トラッキング制御信号によって示される移動量だけ収束レンズ１０３を移動させるための駆動信号を光ピックアップ１００のトラッキング駆動回路１０４に出力する。また、トラックジャンプ時には、ジャンプパルス出力部２０４から出力されるトラックジャンプ制御信号を受け、Ｄ／Ａ変換等の処理を行い、当該トラックジャンプ制御信号によって示される移動量だけ収束レンズ１０３を光ディスク５００の半径方向に移動させるための駆動信号を光ピックアップ１００のトラッキング駆動回路１０４に出力する。【００２６】
偏心量取得部２０６は、トラッキング誤差検出部２０１によって出力されたトラッキングエラー信号の低域成分の変動を偏心量の変化として取得し、偏心量微分部２０７に出力する。具体的には、トラッキング制御部２０２における加算器２０２ｄの出力を取得し、偏心量微分部２０７に出力する。なお、トラッキングエラー信号の低域成分が微小な信号である場合は、電圧レベルを所定倍して偏心量微分部２０７に出力するようにしてもよい。【００２７】
図４は、偏心のある光ディスクの例を示す説明図である。同図に示すように、偏心のある光ディスクは、光ディスクの回転の中心位置と光ディスク自身の中心位置とがずれている。【００２８】
光ディスクに偏心がない場合、例えば図５（ａ）に示すように、ある１周のトラックに光ビームを照射する間、光ディスクの回転の中心位置から光ビームの照射位置までの距離はほぼ一定である。一方、光ディスクに偏心がある場合、例えば図５（ｂ）に示すように、ある１周のトラックに光ビームを照射する間に、光ビームを照射する光ディスク上の位置によって、光ディスクの回転の中心位置から光ビームの照射位置までの距離が変動する。より詳しくは、偏心のある光ディスクの溝の中心に光ビームを収束させると、図６に示すように、光ビームの半径位置（光ディスクの回転の中心位置から光ビームの照射位置までの距離）が光ディスクの回転に同期して変動する。同図に示すように、光ビームの半径位置の変動を示す波形と、トラッキングエラー信号の低域成分の変動を示す波形とは、同様の形となる。したがって、トラッキングエラー信号の低域成分の変動は、光ディスクの回転の中心位置から光ビームの照射位置までの距離の変動を示すものであるといえる。【００２９】
偏心量微分部２０７は、偏心量取得部２０６によって取得されたトラッキングエラー信号の低域成分の変動（偏心量の変化）を微分し、微分結果を出力する。微分結果は、光ディスクの回転の中心位置から光ビームの照射位置までの距離の時間的変化率、すなわち偏心量の時間的変化率を示すものとなる。偏心量の時間的変化率を示すこの微分結果を偏心速度と呼ぶ。【００３０】
具体的な構成として、偏心量微分部２０７は、図７に示すように、微分フィルタ２０７ａ、および偏心速度の検出感度を調整するアッテネータ２０７ｂを備えている。【００３１】
偏心量と偏心速度との関係は、例えば、図８に示すようになる。【００３２】
偏心速度保存部２０８は、トラックジャンプ制御信号がジャンプパルス出力部２０４によって出力される直前に偏心量微分部２０７によって出力（算出）された偏心速度E1'(t)をメモリに保存する。より詳しくは、トラッキング制御スイッチ部２０３によって出力された偏心速度保存指令信号に応じて、偏心速度E1'(t)をメモリに保存する。【００３３】
ゲイン増加量計算部（ゲイン変化量計算部）２０９は、偏心速度保存部２０８によって前記メモリに保存された偏心速度に基づいて、トラックジャンプ後のトラッキング制御系ループゲインを、トラックジャンプ前のトラッキング制御系ループゲインの何倍にするかを示す補正ゲイン（ループゲインの変化量）を求める。【００３４】
ゲイン増加量計算部２０９は、図９に示すように、前記メモリに保存された偏心速度E1'(t)の絶対値を閾値E0'(t)と比較し、偏心速度の絶対値E1'(t)が閾値E0'(t)より大きい場合には、(E1'(t)/E0'(t))×αを補正ゲインとして出力し、偏心速度の絶対値E1'(t)が閾値E0'(t)以下の場合には、１を補正ゲインとして出力する。図１０は、補正ゲインと偏心速度との関係を示すグラフである。補正ゲインは、偏心速度の絶対値E1'(t)が０から閾値E0'(t)までの範囲にある場合には１であり、偏心速度の絶対値E1'(t)が閾値E0'(t)よりも大きくなると、偏心速度の増加に比例して増加する。言い換えると、ループゲインの増加量は、偏心速度の絶対値E1'(t)が閾値E0'(t)以下のときには０であり、偏心速度の絶対値E1'(t)が閾値E0'(t)よりも大きいときは、偏心速度の増加に比例して増加する。図１１は、閾値E0'(t)と偏心速度E1'(t)とに基づいて求められる補正ゲインの例を示す表である。【００３５】
偏心速度は、偏心のある光ディスク５００の偏心量と光ディスク５００の回転速度とに依存するため、ゲイン増加量計算部２０９は、ループゲインの補正ゲインを、光ディスク５００の偏心量と光ディスク５００の回転速度とに依存させている。【００３６】
なお、補正ゲインの範囲を１．５倍〜４倍の範囲に収めたいが、ゲイン増加量計算部２０９による計算結果がこの範囲に収まらない場合には、ゲイン増加量計算部２０９に、補正ゲインを１．５倍または４倍でクリッピング（リミッティング）する振幅制限動作機能を設けてもよい。図１２に、補正ゲインを１．５倍および４倍でクリッピングした場合におけるゲイン増加量計算部２０９から出力される補正ゲインと偏心速度との関係を示すグラフを示す。なお、補正ゲインの上限は、４倍程度に収めるのが望ましい。【００３７】
ゲイン切り換えタイミング生成部２１０は、補正ゲイン倍されたループゲインを補正ゲイン倍前のループゲインに切り換えるタイミングを示すタイミング信号をトラッキング制御部２０２に出力する。ジャンプパルス出力部２０４からトラックジャンプ制御信号が出力された後、トラッキング制御系のループゲインは、トラッキング制御部２０２のループゲイン調整部２０２ｆによって補正ゲイン倍される。そして、その後、このゲイン切り換えタイミング生成部２１０によって出力されるタイミング信号の立ち上がりで、トラッキング制御部２０２のループゲイン調整部２０２ｆが、トラッキング制御系のループゲインを、補正ゲイン倍前のループゲインに戻す。【００３８】
なお、ループゲインは、トラックジャンプ制御信号がジャンプパルス出力部２０４によって出力された後の一定時間、補正ゲイン倍された値に維持される。この一定時間は、トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインが０ｄＢ（ＡｄＢ）になる場合における外乱の周波数ｘ２の逆数（１／ｘ２）に相当する時間であることが好ましい。この外乱は、トラッキングエラー信号に対して加えられる外乱である。オープンループ特性のゲインがＰ倍である場合、収束レンズの目標位置から実際の位置までの半径方向のずれＱ[μｍ]に相当する外乱がトラッキングエラー信号に加えられたとき、収束レンズの目標位置から実際の位置までの半径方向のずれがＱ／Ｐ[μｍ]以下になる。トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインがＰ倍になる場合における外乱の周波数は、前記ずれＱ[μｍ]に相当する外乱をトラッキングエラー信号に加える動作を複数種類の周波数の外乱について行い、収束レンズの目標位置から実際の位置までの半径方向のずれが最大でＱ／Ｐ[μｍ]となるときの周波数を特定すること等により求めることができる。【００３９】
本実施形態において、トラックジャンプ直後のトラッキング制御系のオープンループ特性は、図１３に示すボード線図によって表され、このボード線図のゲイン交点は５ｋＨｚである。つまり、Ａ＝０ｄＢ、ｘ２＝５ｋＨｚである。すると、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する時間は、１／５ｋＨｚ＝２００μｓｅｃと求まる。したがって、ゲイン切り換えタイミング生成部２１０は、ジャンプパルス出力部２０４によるトラックジャンプ制御信号の出力が完了してから２００μｓｅｃ経過後に立ち上がるタイミング信号を生成するように構成される。【００４０】
次に、上記のように構成された光ディスク再生記録装置の動作について説明する。【００４１】
ここで、光ディスク５００に光ビームを収束させるフォーカス制御について説明する。まず、光源１０１からの光ビームが光軸のずれた状態で収束レンズ１０３へ入射し、収束レンズ１０３を通過した光ビームが光ディスク５００上へ照射され、光ディスク５００からのその反射ビームを半透明鏡１０２が分離して分割光検出器１０５上へ照射する。このとき、光源１０１からの光ビームが収束レンズ１０３へ光軸のずれた状態で入射しているので、光ディスク５００の上下動に応じて反射ビームの位置が移動する。分割光検出器１０５は、この反射ビームの移動を検出し、収束レンズ１０３に焦点が合った位置からの反射ビームの移動量を示すフォーカス誤差信号を出力する。そして、図示しない制御部が、フォーカス誤差信号によって示される移動量を小さくするための収束レンズ１０３の移動量を求め、求めた移動量だけ収束レンズ１０３を移動させるための駆動信号を出力する。【００４２】
以上の制御が常時行われることにより、収束レンズ１０３に光ビームが収束したフォーカス制御オン状態が持続する。【００４３】
次に、光ディスク５００上に存在する溝の中心に光ビームを収束させるトラッキング制御について説明する。まず、分割光検出器１０５は、光ビームと光ディスク５００上に存在する溝の中心との物理的な距離を検出する。そして、トラッキング誤差検出部２０１は、光ディスク５００上に存在する溝の中心に焦点が合った時の反射ビームの位置から実際の反射ビームの位置までの移動量（トラッキング誤差）を示すトラッキングエラー信号を出力する。次に、トラッキング制御部２０２が、トラッキング誤差検出部２０１によって出力されたトラッキングエラー信号に基づいて、トラッキング誤差を小さくするための収束レンズ１０３の移動量を求め、求めた移動量を示すトラッキング制御信号を出力する。そして、トラッキング駆動部２０５が、トラッキング制御部２０２によって出力されたトラッキング制御信号によって示される移動量だけ収束レンズ１０３を移動させるための駆動信号をトラッキング駆動回路１０４に出力する。トラッキング駆動回路１０４は、この駆動信号に応じて収束レンズ１０３を移動させる。このように、光ディスク用信号処理装置２００は、トラッキングエラー信号に基づいて得られる駆動信号によって、光ピックアップ１００の収束レンズ１０３の位置を制御する。【００４４】
以上の制御が常時行われることにより、光ディスク５００上に存在する溝の中心に光ビームが収束したトラッキング制御オン状態が持続する。【００４５】
次に、トラックジャンプ制御のための各部の動作について説明する。【００４６】
まず、光ディスク再生記録装置に光ディスク５００が設置され、回転し始める。そして、光ディスク再生記録装置が、フォーカス制御オン状態になり、かつ、トラッキング制御オン状態になった時に、図１４に示す動作が行われる。図１５は、光ディスク再生記録装置が、フォーカス制御オン状態であり、かつ、トラッキング制御オン状態である場合における光ディスクの溝３０１と光ビームのスポット３０２とを示す説明図である。以下、図１４に示す動作について説明する。【００４７】
（Ｓ１００１）偏心量取得部２０６が、トラッキングエラー信号の低域成分を取得する。【００４８】
（Ｓ１００２）偏心量微分部２０７が、偏心量取得部２０６によって取得されたトラッキングエラー信号の低域成分に基づいて、偏心速度を求める。【００４９】
（Ｓ１００１）および（Ｓ１００２）の動作は繰り返し行われる。【００５０】
次に、システムコントローラ３００からの指示に応じて、トラックジャンプが実行される。より詳しくは、トラッキング制御スイッチ部２０３がシステムコントローラ３００からトラックジャンプ指令信号を受け、偏心速度保存部２０８に偏心速度保存指令信号を出力すると、図１６に示す動作が行われる。【００５１】
（Ｓ２００１）偏心速度保存部２０８が、偏心速度保存指令信号を受ける直前に偏心量微分部２０７によって出力された偏心速度E1'(t)をメモリに保存する。【００５２】
（Ｓ２００２）トラッキング制御スイッチ部２０３が、トラッキング制御部２０２からトラッキング駆動部２０５へのトラッキング制御信号の伝達を停止する。そして、その後、ジャンプパルス出力部２０４が、トラッキング制御スイッチ部２０３からジャンプパルス出力指令信号を受け、トラッキング駆動部２０５に対して、トラックジャンプのための光ピックアップの移動量を示すトラックジャンプ制御信号を出力する。そして、トラッキング駆動部２０５が、このトラックジャンプ制御信号を受け、収束レンズ１０３の位置を光ディスク５００の半径方向に移動させるための駆動信号を光ピックアップ１００のトラッキング駆動回路１０４に出力する。これにより、光ピックアップ１００の収束レンズ１０３が移動し、光ビームの照射位置が光ディスク５００の半径方向に移動する。このように、光ディスク用信号処理装置２００は、トラックジャンプ制御信号から得られる駆動信号によって、光ピックアップ１００の収束レンズ１０３を光ディスク５００の半径方向に移動させる（トラックジャンプ動作）。【００５３】
（Ｓ２００３）ゲイン増加量計算部２０９が、トラックジャンプ後のトラッキング制御系のループゲインを、トラックジャンプ動作前のトラッキング制御系のループゲインの何倍にするかを示す補正ゲインを求める。【００５４】
（Ｓ２００４）ジャンプパルス出力部２０４が、トラッキング駆動部２０５に対して、トラックジャンプ制御信号を出力した後、トラッキング制御スイッチ部２０３が、トラッキング制御部２０２からトラッキング駆動部２０５へのトラッキング制御信号の伝達の停止を解除し、伝達を再開する。そして、トラッキング制御系のループゲインが、トラックジャンプ動作前のトラッキング制御系ループゲインにゲイン増加量計算部２０９によって求められた補正ゲインを掛けた値となる。より詳しくは、トラッキング制御部２０２のループゲイン調整部２０２ｆのゲインが補正ゲイン倍される。【００５５】
（Ｓ２００５）ゲイン切り換えタイミング生成部２１０によって出力されるタイミング信号の立ち上がりをトリガとして、トラッキング制御系のループゲインがトラックジャンプ動作前のループゲインに戻る。【００５６】
図１７は、トラックジャンプが実行される際の各信号の波形、および光ディスク再生記録装置の状態等を示すグラフである。【００５７】
図１７においては、タイミング（１）で、偏心量微分部２０７によって出力された偏心速度E1'(t)がメモリに保存される。タイミング（２）で、トラッキング制御スイッチ部２０３が、トラッキング制御部２０２からトラッキング駆動部２０５へのトラッキング制御信号の伝達を停止する。タイミング（２）とタイミング（３）との間で、トラッキング駆動部２０５が、このトラックジャンプ制御信号を受け、収束レンズ１０３を半径方向に移動させるための駆動信号を光ピックアップ１００のトラッキング駆動回路１０４に出力する。図１７に示すように、トラックジャンプを実行するための駆動信号として、アクセルパルスとブレーキパルスが出力される。タイミング（３）で、トラッキング制御スイッチ部２０３が、トラッキング制御部２０２からトラッキング駆動部２０５へのトラッキング制御信号の伝達の停止を解除し、伝達を再開する。そして、トラッキング制御部２０２が、補正ゲイン倍されたゲインでトラックジャンプ制御信号を出力し始める。タイミング（４）で、ゲイン切り換えタイミング生成部２１０によって出力されるタイミング信号の立ち上がりをトリガとして、トラッキング制御系のループゲインがトラックジャンプ動作前のループゲインに戻る。【００５８】
トラッキング制御系のループゲインをタイミング（３）とタイミング（４）との間にもＡのままにした場合、トラッキングエラー信号は図１７で点線によって示されているようになる。一方、本実施形態においては、トラッキング制御系のループゲインをタイミング（３）とタイミング（４）との間にＣに増加させることにより、トラッキングエラー信号は図１７で実線によって示されているようになり、トラックジャンプ後の整定時間が短くなる。【００５９】
また、上述したように、ループゲインが補正ゲイン倍した値に維持される期間、すなわち、タイミング（３）からタイミング（４）までの期間は、２００μｓｅｃである。なお、タイミング（２）からタイミング（３）までの期間も、２００μｓｅｃである。【００６０】
図１８に、トラッキング制御系のループゲインが一定の場合における各信号の波形を示す。また、図１９に、ジャンプパルス出力部２０４によってトラックジャンプ制御信号が出力された後にループゲインが１．５倍にされた場合における各信号の波形を示す。【００６１】
このように、ジャンプパルス出力部２０４がトラックジャンプ制御信号を出力してから、トラッキング誤差検出部２０１によって検出されるトラッキング誤差が一定の範囲内に収まるまでの時間が短くなるように、トラッキング制御部２０２に含まれるトラッキング制御系のループゲインを一定時間だけ偏心速度に基づいた量だけ増加させることにより、トラックジャンプ後にトラッキング制御が整定するまでの時間を短くすることができる。【００６２】
上記実施形態において、偏心量取得部２０６は、トラッキング制御部２０２における加算器２０２ｄの出力を取得するようになっていた。しかし、偏心量取得部２０６が、別個に、トラッキングエラー信号を受信する積分フィルタ、トラッキングエラー信号を受信するアンプ、および当該積分フィルタの出力と当該アンプの出力とを加算する加算器を備え、当該加算器の出力をトラッキングエラー信号の低域成分として取得するようにしてもよい。【００６３】
また、偏心量取得部２０６は、偏心量を示す信号として、トラッキングエラー信号の低域成分を取得して出力するようになっていた。しかし、トラッキング駆動部２０５によって出力される駆動信号から低域成分を抽出してトラッキングエラー信号の低域成分の代わりに出力するようにしてもよい。あるいは、当該駆動信号を平均化して出力するようにしてもよい。また、光ディスク再生記録装置がレンズ位置ずれ（トラッキング方向）を検出するセンサを備えている場合、そのセンサ値に基づいて、偏心量を示す信号を取得するようにしてもよい。より詳しくは、当該センサ値の低域成分や、当該センサ値を平均化したものを偏心量を示す信号として取得するようにしてもよい。【００６４】
また、上記実施形態において、偏心量の時間的変化率である偏心速度は、偏心量微分部２０７によって偏心量が微分されることによって求められていたが、他の方法で算出されるようにしてもよい。【００６５】
また、ゲイン増加量計算部２０９は、補正ゲインと偏心速度とが図１０に示すような関係となるように、補正ゲインを求めていた。しかし、補正ゲインと偏心速度とが図２０に示すような関係となるように、補正ゲインが求められるようにしてもよい。つまり、偏心速度が閾値E0'(t)を超えてからではなく、偏心速度が０を超えると、偏心速度の増加に比例して補正ゲインが増加するようにしてもよい。また、ゲイン増加量計算部２０９が、偏心速度が低い場合に１未満の補正ゲインを出力するようにしてもよい。例えば、補正ゲインと偏心速度とが例えば図２１に示すような関係となるように、補正ゲインが求められるようにしてもよい。また、ゲイン増加量計算部２０９が、図２２に示すように、偏心速度の増加に応じて補正ゲインが階段状に増加するように、補正ゲインを求めるようにしてもよい。図１０、図１２、図２０、図２１、および図２２に示す補正ゲインと偏心速度との関係においては、補正ゲインが増加傾向にある点、つまり、偏心速度の増加に応じて補正ゲインが大きくなる点が共通している。【００６６】
また、ゲイン増加量計算部２０９は、トラックジャンプ後のトラッキング制御系ループゲインを、トラックジャンプ前のトラッキング制御系ループゲインの何倍にするかを示す補正ゲインを計算するようになっていた。しかし、補正ゲインに限らず、トラッキング制御系ループゲインをどれだけ増加または減少させるかを示す絶対量や、ループゲイン自体が算出され、トラッキング制御に反映されるようにしてもよい。【００６７】
また、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する一定時間が、トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインが０ｄＢ以外の所定のゲインになる場合における周波数の逆数に相当する時間になるように、ゲイン切り換えタイミング生成部２１０によってタイミング信号が生成されるようにしてもよい。【００６８】
また、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する一定時間は、トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインが所定のゲインＡになる場合における周波数ｘ２の逆数（１／ｘ２）に相当する時間そのものではなく、この時間を用いた所定の演算（例えば、比例演算）によって得られる時間であってもよい。例えば、トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインが所定のゲインになる場合における周波数の逆数を所定倍した時間であってもよい。例えば、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する時間が、トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインが０ｄＢになる場合における周波数の逆数を２倍した時間（２×１／Ｘ２）であるとする。この場合、上記実施形態の条件であれば、ゲイン切り換えタイミング生成部２１０は、ジャンプパルス出力部２０４によるトラックジャンプ制御信号の出力が完了してから４００μｓｅｃ経過後に立ち上がるタイミング信号を生成するように構成される。【００６９】
また、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する一定時間は、ジャンプ時、すなわち、トラックジャンプ制御信号がジャンプパルス出力部２０４によって出力される際の回転周波数Ｒの逆数（１／Ｒ）に相当する時間であってもよい。例えば、ジャンプ時の回転周波数Ｒが２００Ｈｚの場合、この時間は１／２００Ｈｚ＝５ｍｓｅｃとなる。また、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する時間は、ジャンプ時の回転周波数Ｒの逆数（１／Ｒ）に相当する時間を用いた所定の演算（例えば、比例演算）によって得られる時間であってもよい。例えば、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する一定時間が、ジャンプ時の回転周波数Ｒの逆数を０．１倍した時間（０．１×１／Ｒ）であるとする。この場合、ジャンプ時の回転周波数Ｒが２００Ｈｚであるとすると、この時間は、５００μｓｅｃとなる。【００７０】
さらに、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する時間は、トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインが所定のゲインになる場合における周波数ｘ２の逆数（１／ｘ２）に相当する時間と、ジャンプ時の回転周波数Ｒの逆数（１／Ｒ）に相当する時間との両方を用いた演算によって得られる時間であってもよい。例えば、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する時間を、周波数ｘ２の逆数を２倍した時間とジャンプ時の回転周波数Ｒの逆数を０．１倍した時間との平均値としてもよい。この場合、上記実施形態と同じ条件であり、ジャンプ時の回転周波数Ｒが２００Ｈｚであるとすると、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する時間は、（４００μｓｅｃ＋５００μｓｅｃ）／２＝４５０μｓｅｃとなる。【００７１】
トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインが所定のゲインになる場合における外乱の周波数の逆数に所定値を乗じたり、トラックジャンプ動作時における回転周波数の逆数に所定値を乗じたりすることによって、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する一定時間として、長すぎず、かつ短すぎない適切な時間を求めることができる。この一定時間が長すぎた場合、トラックジャンプ後にトラッキング制御が整定した後にトラッキング制御が不安定になったり、トラックジャンプ動作が完了してからループゲインが元に戻るまでの間に消費される電力が大きくなったりする。また、この一定時間が短すぎた場合、トラックジャンプ後にループゲインが補正ゲイン倍されることによる効果が十分得られず、整定時間が長くなる。したがって、外乱の周波数や回転周波数を前記のように用いることによって、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する時間を適切に求めることにより、トラックジャンプ後にトラッキング制御が整定した後にトラッキング制御が不安定になるのを防止し、トラックジャンプ動作が完了してからループゲインが元に戻るまでの間に消費される電力を小さくできる。【００７２】
なお、光ディスクの回転速度が複数種類に変化する光ディスク再生記録装置においては、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する時間が回転速度毎に記憶されており、トラックジャンプ動作後、当該トラックジャンプ動作時の回転速度に対応して記憶された時間だけ、ループゲインが補正ゲイン倍された値に維持されるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明に係る光ディスク用信号処理装置、光ディスク再生記録装置、および光ディスク用信号処理方法は、光ディスク装置のアクセス時間を短くすることができるという効果および光ディスク装置のコストを下げることができるという効果を有し、例えば、トラッキング制御を行う光ディスク装置および光ディスク用信号処理方法等として有用である。
【図１】
2009001499.tif 000003
【図２】
2009001499.tif 000004
【図３】
2009001499.tif 000005
【図４】
2009001499.tif 000006
【図５】
2009001499.tif 000007
【図６】
2009001499.tif 000008
【図７】
2009001499.tif 000009
【図８】
2009001499.tif 000010
【図９】
2009001499.tif 000011
【図１０】
2009001499.tif 000012
【図１１】
2009001499.tif 000013
【図１２】
2009001499.tif 000014
【図１３】
2009001499.tif 000015
【図１４】
2009001499.tif 000016
【図１５】
2009001499.tif 000017
【図１６】
2009001499.tif 000018
【図１７】
2009001499.tif 000019
【図１８】
2009001499.tif 000020
【図１９】
2009001499.tif 000021
【図２０】
2009001499.tif 000022
【図２１】
2009001499.tif 000023
【図２２】
2009001499.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月7日(2009.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク用信号処理装置、光ディスク再生記録装置、および光ディスク用信号処理方法に関し、特に、トラッキング制御を行う光ディスク用信号処理装置、光ディスク再生記録装置、および光ディスク用信号処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、従来の光ディスク装置で用いられるトラックジャンプ制御方法について記載されている。このトラックジャンプ制御方法は、光ディスク上の目標トラックへのトラックジャンプ動作を、トラッキングサーボ回路をオフ状態にした状態にて行い、レーザー光の照射位置が目標トラックに達した時に、トラッキングサーボ回路をオン状態にするとともに、トラッキングサーボ回路の利得を定常利得から増大させるものである。
【０００３】
また、このトラックジャンプ制御方法は、トラッキングサーボ回路の利得を定常利得から増大させた後、トラッキングエラー信号のレベルが所定範囲内にあるか否かを検出し、所定範囲内にあるときに利得を定常利得に復帰させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４４２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のトラックジャンプ制御方法を用いた場合、トラックジャンプ後におけるトラッキングサーボ回路の利得の増加量によっては、トラックジャンプ後におけるトラッキング制御の整定時間が長くなっていた。そして、その結果、光ディスク装置のアクセス時間が長くなり、使い勝手が悪くなっていた。
【０００６】
また、利得を定常利得に復帰させるタイミングを決定するために、トラッキングエラー信号のレベルが所定範囲内にあるか否かを検出する機能を光ディスク装置に設ける必要があるので、光ディスク装置のコストが高くなっていた。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑み、光ディスク装置のアクセス時間を短くすることを目的とする。また、光ディスク装置のコストを下げることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、光ディスク装置において、トラッキングエラー信号に基づいて光ピックアップの位置を制御するトラッキング制御と、前記トラッキング制御を停止した状態で、光ディスクの半径方向に前記光ピックアップを移動させるトラックジャンプ動作とを行う光ディスク用信号処理において、
前記トラックジャンプ動作時における前記光ディスクの偏心速度に基づいて、トラッキング制御系のループゲインの変化量を求め、
前記トラックジャンプ動作後、前記トラッキング制御系のループゲインを、求めた変化量分増加させた状態で、前記トラッキング制御を行うことを特徴とする。
【０００９】
トラックジャンプ動作時の偏心速度と、トラックジャンプ動作後のトラッキング誤差との間には、相関があると考えられる。したがって、トラックジャンプ動作後、トラッキング制御系のループゲインを、偏心速度に応じた変化量分変化させることにより、トラッキング制御の整定時間を短くし、光ディスク装置のアクセス時間を短くすることができる。
【００１０】
また、本発明は、
光ディスク装置において、トラッキングエラー信号に基づいて光ピックアップの位置を制御するトラッキング制御と、前記トラッキング制御を停止した状態で、光ディスクの半径方向に前記光ピックアップを移動させるトラックジャンプ動作とを行う光ディスク用信号処理において、
前記トラックジャンプ動作後の一定時間、前記トラッキング制御系のループゲインを前記トラックジャンプ動作前のループゲインから変化させた状態で前記トラッキング制御を行い、前記一定時間経過後、前記トラッキング制御系のループゲインを前記トラックジャンプ動作前のループゲインに戻すことを特徴とする。
【００１１】
これにより、トラック動作後の一定時間、トラッキング制御系のループゲインをトラックジャンプ動作前のループゲインから変化させた状態でトラッキング制御が行われ、その後、トラッキング制御系のループゲインが、トラックジャンプ前のループゲインに戻る。したがって、利得を定常利得に復帰させるタイミングを決定するためにトラッキングエラー信号のレベルが所定範囲内にあるか否かを検出する機能を設ける必要がないので、光ディスク装置のコストを下げることができる。
【００１２】
ここで、「光ピックアップを移動させる」とは、光ピックアップ全体を移動させることだけでなく、光ピックアップの一部を移動させることをも含む意味である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、トラックジャンプ制御信号がジャンプパルス出力部によって出力された後、トラッキング制御系のループゲインが、偏心速度に応じた変化量分変化する。したがって、トラッキング制御の整定時間を短くし、光ディスク装置のアクセス時間を短くすることができる。
【００１４】
また、利得を定常利得に復帰させるタイミングを決定するためにトラッキングエラー信号のレベルが所定範囲内にあるか否かを検出する機能を光ディスク装置に設ける必要がないので、光ディスク装置のコストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態に係る光ディスク再生記録装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、同、光ピックアップ１００の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、同、トラッキング制御部２０２の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、同、偏心のある光ディスクの例を示す説明図である。
【図５】図５は、同、偏心のある光ディスクに光ビームを照射した場合における光ビームの半径位置の変動を示す説明図である。
【図６】図６は、同、光ビームの半径位置の変動、およびトラッキングエラー信号の低域成分の変動を示す波形図である。
【図７】図７は、同、偏心量微分部２０７の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、同、偏心量と偏心速度との関係を示すグラフである。
【図９】図９は、同、ゲイン増加量計算部２０９によって補正ゲインを求める方法を示す説明図である。
【図１０】図１０は、同、補正ゲインと偏心速度との関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、同、閾値E0'(t)と偏心速度E1'(t)とに基づいて求められる補正ゲインの例を示す表である。
【図１２】図１２は、ゲイン増加量計算部２０９に振幅制限動作機能を設けた場合における補正ゲインと偏心速度との関係を示すグラフである。
【図１３】図１３は、同、トラックジャンプ前およびトラックジャンプ直後のトラッキング制御系のオープンループ特性を示すグラフである。
【図１４】図１４は、同、光ディスク再生記録装置の各部の動作を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、同、光ディスクの溝３０１と光ビームのスポット３０２とを示す説明図である。
【図１６】図１６は、同、光ディスク再生記録装置の各部の動作を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、同、トラックジャンプが実行される際の各信号の波形、および光ディスク再生記録装置の状態等を示すグラフである。
【図１８】図１８は、同、ループゲインが一定の場合における各信号の波形を示すグラフである。
【図１９】図１９は、同、トラックジャンプ後にループゲインが１．５倍にされた場合における各信号の波形を示すグラフである。
【図２０】図２０は、実施形態の変形例における補正ゲインと偏心速度との関係を示すグラフである。
【図２１】図２１は、実施形態の変形例における補正ゲインと偏心速度との関係を示すグラフである。
【図２２】図２２は、実施形態の変形例における補正ゲインと偏心速度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
本発明の実施形態に係る光ディスク再生記録装置は、図１に示すように、光ピックアップ１００、光ディスク用信号処理装置２００、システムコントローラ３００、および回転部４００を備え、光ディスク（記録媒体）５００に対してデータの記録再生を行う。光ディスク用信号処理装置２００は、トラックジャンプを行う際、すなわち、光ディスク５００上に存在する溝の中心または光ディスク５００上のピットの中心から半径方向に、光ピックアップ１００から光ディスク５００に照射される光ビームの照射位置を移動させる際、移動先に存在する溝の中心またはピットの中心に光ビームが収束するように光ピックアップ１００を制御する。回転部４００は、光ディスク５００を回転させる。
【００１８】
光ピックアップ１００は、図２に示すように、光源１０１、半透明鏡１０２、収束レンズ１０３、アクチュエーター等で構成されるトラッキング駆動回路１０４、および分割光検出器１０５を備えている。分割光検出器１０５は、光ディスク５００上における光ビームの照射位置と光ビームの目標照射位置との物理的な距離を示す信号を出力する。トラッキング駆動回路１０４は、光ディスク用信号処理装置２００のトラッキング駆動部２０５によって出力される駆動信号に応じて、収束レンズ１０３を移動させる。ここで、光ビームの目標照射位置は、光ディスク５００上に存在する溝の中心、または光ディスク５００上に存在するピットの中心である。
【００１９】
光ディスク用信号処理装置２００は、トラッキング誤差検出部２０１、トラッキング制御部２０２、トラッキング制御スイッチ部２０３、ジャンプパルス出力部２０４、トラッキング駆動部２０５、偏心量取得部２０６、偏心量微分部２０７、偏心速度保存部２０８、ゲイン増加量計算部２０９、およびゲイン切り換えタイミング生成部２１０を備えている。光ディスク用信号処理装置２００の機能は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）によって実現できる。
【００２０】
トラッキング誤差検出部２０１は、光ピックアップ１００によって出力された信号を受け、光ディスク５００上における光ビームの目標照射位置に光ビームの焦点が合った時の反射ビームの位置から実際の反射ビームの位置までの移動量（トラッキング誤差）を示すトラッキングエラー信号を出力する。このトラッキングエラー信号は、光ディスク５００における光ビームの目標照射位置と光ビームの実際の照射位置との半径方向の物理的な距離を示すものになる。
【００２１】
トラッキング制御部２０２は、トラッキング誤差検出部２０１によって出力されたトラッキングエラー信号に基づいて、光ビームの目標照射位置と光ビームの実際の照射位置との半径方向の物理的な距離（トラッキング誤差）を短くするための収束レンズ１０３の移動量を求め、求めた移動量を示すトラッキング制御信号をトラッキング駆動部２０５に出力する。トラッキング制御部２０２は、このトラッキング制御信号により、トラッキング駆動部２０５を制御する。
【００２２】
より詳しくは、トラッキング制御部２０２は、図３に示すように、積分フィルタ２０２ａ、アンプ２０２ｂ、微分フィルタ２０２ｃ、加算器２０２ｄ、加算器２０２ｅ、およびループゲイン調整部２０２ｆを備えている。ループゲイン調整部２０２ｆは、ジャンプパルス出力部２０４からトラックジャンプ制御信号が出力された後、トラッキング制御系のループゲインを、後述するゲイン増加量計算部２０９によって出力された補正ゲインをそれまでのループゲインに掛けた値にする。具体的には、ループゲイン調整部２０２ｆは、加算器２０２ｅの出力を受けるアンプを備え、ジャンプパルス出力部２０４からトラックジャンプ制御信号が出力された後、当該アンプのゲインを補正ゲイン倍する。
【００２３】
トラッキング制御スイッチ部２０３は、トラッキング制御部２０２によって出力されたトラッキング制御信号をトラッキング駆動部２０５へ伝達する状態と伝達しない状態とに、システムコントローラ３００から入力されるトラックジャンプ指令信号によって切り替えられる。より詳しくは、トラックジャンプ時以外には、トラッキング制御部２０２からトラッキング駆動部２０５へのトラッキング制御信号の伝達を行う一方、トラックジャンプ時には、当該伝達を停止する。トラックジャンプ指令信号は、光ディスク用信号処理装置２００に対してトラックジャンプを指令する信号である。また、トラッキング制御スイッチ部２０３は、トラックジャンプ指令信号に応じて、ジャンプパルス出力指令信号、および偏心速度保存指令信号を出力する。ジャンプパルス出力指令信号は、後述するジャンプパルス出力部２０４にトラックジャンプ制御信号の出力を開始させる信号であり、偏心速度保存指令信号は、後述する偏心速度保存部２０８に偏心速度をメモリに保存させる信号である。トラッキング制御スイッチ部２０３は、トラックジャンプ指令信号を受信すると、トラッキング制御信号の伝達を停止する前に、偏心速度保存指令信号を出力することによって偏心速度保存部２０８に偏心速度を保存させ、トラッキング制御信号の伝達を停止した後に、ジャンプパルス出力指令信号を出力することによってジャンプパルス出力部２０４にトラックジャンプ制御信号の出力を開始させる。
【００２４】
ジャンプパルス出力部２０４は、トラッキング制御スイッチ部２０３によって出力されたジャンプパルス出力指令信号に応じて、トラッキング駆動部２０５に対して、トラックジャンプのための収束レンズ１０３の移動量を示すトラックジャンプ制御信号を出力する。
【００２５】
トラッキング駆動部２０５は、トラッキング制御スイッチ部２０３によって伝達されたトラッキング制御信号を受け、Ｄ／Ａ変換等の処理を行い、当該トラッキング制御信号によって示される移動量だけ収束レンズ１０３を移動させるための駆動信号を光ピックアップ１００のトラッキング駆動回路１０４に出力する。また、トラックジャンプ時には、ジャンプパルス出力部２０４から出力されるトラックジャンプ制御信号を受け、Ｄ／Ａ変換等の処理を行い、当該トラックジャンプ制御信号によって示される移動量だけ収束レンズ１０３を光ディスク５００の半径方向に移動させるための駆動信号を光ピックアップ１００のトラッキング駆動回路１０４に出力する。
【００２６】
偏心量取得部２０６は、トラッキング誤差検出部２０１によって出力されたトラッキングエラー信号の低域成分の変動を偏心量の変化として取得し、偏心量微分部２０７に出力する。具体的には、トラッキング制御部２０２における加算器２０２ｄの出力を取得し、偏心量微分部２０７に出力する。なお、トラッキングエラー信号の低域成分が微小な信号である場合は、電圧レベルを所定倍して偏心量微分部２０７に出力するようにしてもよい。
【００２７】
図４は、偏心のある光ディスクの例を示す説明図である。同図に示すように、偏心のある光ディスクは、光ディスクの回転の中心位置と光ディスク自身の中心位置とがずれている。
【００２８】
光ディスクに偏心がない場合、例えば図５（ａ）に示すように、ある１周のトラックに光ビームを照射する間、光ディスクの回転の中心位置から光ビームの照射位置までの距離はほぼ一定である。一方、光ディスクに偏心がある場合、例えば図５（ｂ）に示すように、ある１周のトラックに光ビームを照射する間に、光ビームを照射する光ディスク上の位置によって、光ディスクの回転の中心位置から光ビームの照射位置までの距離が変動する。より詳しくは、偏心のある光ディスクの溝の中心に光ビームを収束させると、図６に示すように、光ビームの半径位置（光ディスクの回転の中心位置から光ビームの照射位置までの距離）が光ディスクの回転に同期して変動する。同図に示すように、光ビームの半径位置の変動を示す波形と、トラッキングエラー信号の低域成分の変動を示す波形とは、同様の形となる。したがって、トラッキングエラー信号の低域成分の変動は、光ディスクの回転の中心位置から光ビームの照射位置までの距離の変動を示すものであるといえる。
【００２９】
偏心量微分部２０７は、偏心量取得部２０６によって取得されたトラッキングエラー信号の低域成分の変動（偏心量の変化）を微分し、微分結果を出力する。微分結果は、光ディスクの回転の中心位置から光ビームの照射位置までの距離の時間的変化率、すなわち偏心量の時間的変化率を示すものとなる。偏心量の時間的変化率を示すこの微分結果を偏心速度と呼ぶ。
【００３０】
具体的な構成として、偏心量微分部２０７は、図７に示すように、微分フィルタ２０７ａ、および偏心速度の検出感度を調整するアッテネータ２０７ｂを備えている。
【００３１】
偏心量と偏心速度との関係は、例えば、図８に示すようになる。
【００３２】
偏心速度保存部２０８は、トラックジャンプ制御信号がジャンプパルス出力部２０４によって出力される直前に偏心量微分部２０７によって出力（算出）された偏心速度E1'(t)をメモリに保存する。より詳しくは、トラッキング制御スイッチ部２０３によって出力された偏心速度保存指令信号に応じて、偏心速度E1'(t)をメモリに保存する。
【００３３】
ゲイン増加量計算部（ゲイン変化量計算部）２０９は、偏心速度保存部２０８によって前記メモリに保存された偏心速度に基づいて、トラックジャンプ後のトラッキング制御系ループゲインを、トラックジャンプ前のトラッキング制御系ループゲインの何倍にするかを示す補正ゲイン（ループゲインの変化量）を求める。
【００３４】
ゲイン増加量計算部２０９は、図９に示すように、前記メモリに保存された偏心速度E1'(t)の絶対値を閾値E0'(t)と比較し、偏心速度の絶対値E1'(t)が閾値E0'(t)より大きい場合には、(E1'(t)/E0'(t))×αを補正ゲインとして出力し、偏心速度の絶対値E1'(t)が閾値E0'(t)以下の場合には、１を補正ゲインとして出力する。図１０は、補正ゲインと偏心速度との関係を示すグラフである。補正ゲインは、偏心速度の絶対値E1'(t)が０から閾値E0'(t)までの範囲にある場合には１であり、偏心速度の絶対値E1'(t)が閾値E0'(t)よりも大きくなると、偏心速度の増加に比例して増加する。言い換えると、ループゲインの増加量は、偏心速度の絶対値E1'(t)が閾値E0'(t)以下のときには０であり、偏心速度の絶対値E1'(t)が閾値E0'(t)よりも大きいときは、偏心速度の増加に比例して増加する。図１１は、閾値E0'(t)と偏心速度E1'(t)とに基づいて求められる補正ゲインの例を示す表である。
【００３５】
偏心速度は、偏心のある光ディスク５００の偏心量と光ディスク５００の回転速度とに依存するため、ゲイン増加量計算部２０９は、ループゲインの補正ゲインを、光ディスク５００の偏心量と光ディスク５００の回転速度とに依存させている。
【００３６】
なお、補正ゲインの範囲を１．５倍〜４倍の範囲に収めたいが、ゲイン増加量計算部２０９による計算結果がこの範囲に収まらない場合には、ゲイン増加量計算部２０９に、補正ゲインを１．５倍または４倍でクリッピング（リミッティング）する振幅制限動作機能を設けてもよい。図１２に、補正ゲインを１．５倍および４倍でクリッピングした場合におけるゲイン増加量計算部２０９から出力される補正ゲインと偏心速度との関係を示すグラフを示す。なお、補正ゲインの上限は、４倍程度に収めるのが望ましい。
【００３７】
ゲイン切り換えタイミング生成部２１０は、補正ゲイン倍されたループゲインを補正ゲイン倍前のループゲインに切り換えるタイミングを示すタイミング信号をトラッキング制御部２０２に出力する。ジャンプパルス出力部２０４からトラックジャンプ制御信号が出力された後、トラッキング制御系のループゲインは、トラッキング制御部２０２のループゲイン調整部２０２ｆによって補正ゲイン倍される。そして、その後、このゲイン切り換えタイミング生成部２１０によって出力されるタイミング信号の立ち上がりで、トラッキング制御部２０２のループゲイン調整部２０２ｆが、トラッキング制御系のループゲインを、補正ゲイン倍前のループゲインに戻す。
【００３８】
なお、ループゲインは、トラックジャンプ制御信号がジャンプパルス出力部２０４によって出力された後の一定時間、補正ゲイン倍された値に維持される。この一定時間は、トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインが０ｄＢ（ＡｄＢ）になる場合における外乱の周波数ｘ２の逆数（１／ｘ２）に相当する時間であることが好ましい。この外乱は、トラッキングエラー信号に対して加えられる外乱である。オープンループ特性のゲインがＰ倍である場合、収束レンズの目標位置から実際の位置までの半径方向のずれＱ[μｍ]に相当する外乱がトラッキングエラー信号に加えられたとき、収束レンズの目標位置から実際の位置までの半径方向のずれがＱ／Ｐ[μｍ]以下になる。トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインがＰ倍になる場合における外乱の周波数は、前記ずれＱ[μｍ]に相当する外乱をトラッキングエラー信号に加える動作を複数種類の周波数の外乱について行い、収束レンズの目標位置から実際の位置までの半径方向のずれが最大でＱ／Ｐ[μｍ]となるときの周波数を特定すること等により求めることができる。
【００３９】
本実施形態において、トラックジャンプ直後のトラッキング制御系のオープンループ特性は、図１３に示すボード線図によって表され、このボード線図のゲイン交点は５ｋＨｚである。つまり、Ａ＝０ｄＢ、ｘ２＝５ｋＨｚである。すると、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する時間は、１／５ｋＨｚ＝２００μｓｅｃと求まる。したがって、ゲイン切り換えタイミング生成部２１０は、ジャンプパルス出力部２０４によるトラックジャンプ制御信号の出力が完了してから２００μｓｅｃ経過後に立ち上がるタイミング信号を生成するように構成される。
【００４０】
次に、上記のように構成された光ディスク再生記録装置の動作について説明する。
【００４１】
ここで、光ディスク５００に光ビームを収束させるフォーカス制御について説明する。まず、光源１０１からの光ビームが光軸のずれた状態で収束レンズ１０３へ入射し、収束レンズ１０３を通過した光ビームが光ディスク５００上へ照射され、光ディスク５００からのその反射ビームを半透明鏡１０２が分離して分割光検出器１０５上へ照射する。このとき、光源１０１からの光ビームが収束レンズ１０３へ光軸のずれた状態で入射しているので、光ディスク５００の上下動に応じて反射ビームの位置が移動する。分割光検出器１０５は、この反射ビームの移動を検出し、収束レンズ１０３に焦点が合った位置からの反射ビームの移動量を示すフォーカス誤差信号を出力する。そして、図示しない制御部が、フォーカス誤差信号によって示される移動量を小さくするための収束レンズ１０３の移動量を求め、求めた移動量だけ収束レンズ１０３を移動させるための駆動信号を出力する。
【００４２】
以上の制御が常時行われることにより、収束レンズ１０３に光ビームが収束したフォーカス制御オン状態が持続する。
【００４３】
次に、光ディスク５００上に存在する溝の中心に光ビームを収束させるトラッキング制御について説明する。まず、分割光検出器１０５は、光ビームと光ディスク５００上に存在する溝の中心との物理的な距離を検出する。そして、トラッキング誤差検出部２０１は、光ディスク５００上に存在する溝の中心に焦点が合った時の反射ビームの位置から実際の反射ビームの位置までの移動量（トラッキング誤差）を示すトラッキングエラー信号を出力する。次に、トラッキング制御部２０２が、トラッキング誤差検出部２０１によって出力されたトラッキングエラー信号に基づいて、トラッキング誤差を小さくするための収束レンズ１０３の移動量を求め、求めた移動量を示すトラッキング制御信号を出力する。そして、トラッキング駆動部２０５が、トラッキング制御部２０２によって出力されたトラッキング制御信号によって示される移動量だけ収束レンズ１０３を移動させるための駆動信号をトラッキング駆動回路１０４に出力する。トラッキング駆動回路１０４は、この駆動信号に応じて収束レンズ１０３を移動させる。このように、光ディスク用信号処理装置２００は、トラッキングエラー信号に基づいて得られる駆動信号によって、光ピックアップ１００の収束レンズ１０３の位置を制御する。
【００４４】
以上の制御が常時行われることにより、光ディスク５００上に存在する溝の中心に光ビームが収束したトラッキング制御オン状態が持続する。
【００４５】
次に、トラックジャンプ制御のための各部の動作について説明する。
【００４６】
まず、光ディスク再生記録装置に光ディスク５００が設置され、回転し始める。そして、光ディスク再生記録装置が、フォーカス制御オン状態になり、かつ、トラッキング制御オン状態になった時に、図１４に示す動作が行われる。図１５は、光ディスク再生記録装置が、フォーカス制御オン状態であり、かつ、トラッキング制御オン状態である場合における光ディスクの溝３０１と光ビームのスポット３０２とを示す説明図である。以下、図１４に示す動作について説明する。
【００４７】
（Ｓ１００１）偏心量取得部２０６が、トラッキングエラー信号の低域成分を取得する。
【００４８】
（Ｓ１００２）偏心量微分部２０７が、偏心量取得部２０６によって取得されたトラッキングエラー信号の低域成分に基づいて、偏心速度を求める。
【００４９】
（Ｓ１００１）および（Ｓ１００２）の動作は繰り返し行われる。
【００５０】
次に、システムコントローラ３００からの指示に応じて、トラックジャンプが実行される。より詳しくは、トラッキング制御スイッチ部２０３がシステムコントローラ３００からトラックジャンプ指令信号を受け、偏心速度保存部２０８に偏心速度保存指令信号を出力すると、図１６に示す動作が行われる。
【００５１】
（Ｓ２００１）偏心速度保存部２０８が、偏心速度保存指令信号を受ける直前に偏心量微分部２０７によって出力された偏心速度E1'(t)をメモリに保存する。
【００５２】
（Ｓ２００２）トラッキング制御スイッチ部２０３が、トラッキング制御部２０２からトラッキング駆動部２０５へのトラッキング制御信号の伝達を停止する。そして、その後、ジャンプパルス出力部２０４が、トラッキング制御スイッチ部２０３からジャンプパルス出力指令信号を受け、トラッキング駆動部２０５に対して、トラックジャンプのための光ピックアップの移動量を示すトラックジャンプ制御信号を出力する。そして、トラッキング駆動部２０５が、このトラックジャンプ制御信号を受け、収束レンズ１０３の位置を光ディスク５００の半径方向に移動させるための駆動信号を光ピックアップ１００のトラッキング駆動回路１０４に出力する。これにより、光ピックアップ１００の収束レンズ１０３が移動し、光ビームの照射位置が光ディスク５００の半径方向に移動する。このように、光ディスク用信号処理装置２００は、トラックジャンプ制御信号から得られる駆動信号によって、光ピックアップ１００の収束レンズ１０３を光ディスク５００の半径方向に移動させる（トラックジャンプ動作）。
【００５３】
（Ｓ２００３）ゲイン増加量計算部２０９が、トラックジャンプ後のトラッキング制御系のループゲインを、トラックジャンプ動作前のトラッキング制御系のループゲインの何倍にするかを示す補正ゲインを求める。
【００５４】
（Ｓ２００４）ジャンプパルス出力部２０４が、トラッキング駆動部２０５に対して、トラックジャンプ制御信号を出力した後、トラッキング制御スイッチ部２０３が、トラッキング制御部２０２からトラッキング駆動部２０５へのトラッキング制御信号の伝達の停止を解除し、伝達を再開する。そして、トラッキング制御系のループゲインが、トラックジャンプ動作前のトラッキング制御系ループゲインにゲイン増加量計算部２０９によって求められた補正ゲインを掛けた値となる。より詳しくは、トラッキング制御部２０２のループゲイン調整部２０２ｆのゲインが補正ゲイン倍される。
【００５５】
（Ｓ２００５）ゲイン切り換えタイミング生成部２１０によって出力されるタイミング信号の立ち上がりをトリガとして、トラッキング制御系のループゲインがトラックジャンプ動作前のループゲインに戻る。
【００５６】
図１７は、トラックジャンプが実行される際の各信号の波形、および光ディスク再生記録装置の状態等を示すグラフである。
【００５７】
図１７においては、タイミング（１）で、偏心量微分部２０７によって出力された偏心速度E1'(t)がメモリに保存される。タイミング（２）で、トラッキング制御スイッチ部２０３が、トラッキング制御部２０２からトラッキング駆動部２０５へのトラッキング制御信号の伝達を停止する。タイミング（２）とタイミング（３）との間で、トラッキング駆動部２０５が、このトラックジャンプ制御信号を受け、収束レンズ１０３を半径方向に移動させるための駆動信号を光ピックアップ１００のトラッキング駆動回路１０４に出力する。図１７に示すように、トラックジャンプを実行するための駆動信号として、アクセルパルスとブレーキパルスが出力される。タイミング（３）で、トラッキング制御スイッチ部２０３が、トラッキング制御部２０２からトラッキング駆動部２０５へのトラッキング制御信号の伝達の停止を解除し、伝達を再開する。そして、トラッキング制御部２０２が、補正ゲイン倍されたゲインでトラックジャンプ制御信号を出力し始める。タイミング（４）で、ゲイン切り換えタイミング生成部２１０によって出力されるタイミング信号の立ち上がりをトリガとして、トラッキング制御系のループゲインがトラックジャンプ動作前のループゲインに戻る。
【００５８】
トラッキング制御系のループゲインをタイミング（３）とタイミング（４）との間にもＡのままにした場合、トラッキングエラー信号は図１７で点線によって示されているようになる。一方、本実施形態においては、トラッキング制御系のループゲインをタイミング（３）とタイミング（４）との間にＣに増加させることにより、トラッキングエラー信号は図１７で実線によって示されているようになり、トラックジャンプ後の整定時間が短くなる。
【００５９】
また、上述したように、ループゲインが補正ゲイン倍した値に維持される期間、すなわち、タイミング（３）からタイミング（４）までの期間は、２００μｓｅｃである。なお、タイミング（２）からタイミング（３）までの期間も、２００μｓｅｃである。
【００６０】
図１８に、トラッキング制御系のループゲインが一定の場合における各信号の波形を示す。また、図１９に、ジャンプパルス出力部２０４によってトラックジャンプ制御信号が出力された後にループゲインが１．５倍にされた場合における各信号の波形を示す。
【００６１】
このように、ジャンプパルス出力部２０４がトラックジャンプ制御信号を出力してから、トラッキング誤差検出部２０１によって検出されるトラッキング誤差が一定の範囲内に収まるまでの時間が短くなるように、トラッキング制御部２０２に含まれるトラッキング制御系のループゲインを一定時間だけ偏心速度に基づいた量だけ増加させることにより、トラックジャンプ後にトラッキング制御が整定するまでの時間を短くすることができる。
【００６２】
上記実施形態において、偏心量取得部２０６は、トラッキング制御部２０２における加算器２０２ｄの出力を取得するようになっていた。しかし、偏心量取得部２０６が、別個に、トラッキングエラー信号を受信する積分フィルタ、トラッキングエラー信号を受信するアンプ、および当該積分フィルタの出力と当該アンプの出力とを加算する加算器を備え、当該加算器の出力をトラッキングエラー信号の低域成分として取得するようにしてもよい。
【００６３】
また、偏心量取得部２０６は、偏心量を示す信号として、トラッキングエラー信号の低域成分を取得して出力するようになっていた。しかし、トラッキング駆動部２０５によって出力される駆動信号から低域成分を抽出してトラッキングエラー信号の低域成分の代わりに出力するようにしてもよい。あるいは、当該駆動信号を平均化して出力するようにしてもよい。また、光ディスク再生記録装置がレンズ位置ずれ（トラッキング方向）を検出するセンサを備えている場合、そのセンサ値に基づいて、偏心量を示す信号を取得するようにしてもよい。より詳しくは、当該センサ値の低域成分や、当該センサ値を平均化したものを偏心量を示す信号として取得するようにしてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態において、偏心量の時間的変化率である偏心速度は、偏心量微分部２０７によって偏心量が微分されることによって求められていたが、他の方法で算出されるようにしてもよい。
【００６５】
また、ゲイン増加量計算部２０９は、補正ゲインと偏心速度とが図１０に示すような関係となるように、補正ゲインを求めていた。しかし、補正ゲインと偏心速度とが図２０に示すような関係となるように、補正ゲインが求められるようにしてもよい。つまり、偏心速度が閾値E0'(t)を超えてからではなく、偏心速度が０を超えると、偏心速度の増加に比例して補正ゲインが増加するようにしてもよい。また、ゲイン増加量計算部２０９が、偏心速度が低い場合に１未満の補正ゲインを出力するようにしてもよい。例えば、補正ゲインと偏心速度とが例えば図２１に示すような関係となるように、補正ゲインが求められるようにしてもよい。また、ゲイン増加量計算部２０９が、図２２に示すように、偏心速度の増加に応じて補正ゲインが階段状に増加するように、補正ゲインを求めるようにしてもよい。図１０、図１２、図２０、図２１、および図２２に示す補正ゲインと偏心速度との関係においては、補正ゲインが増加傾向にある点、つまり、偏心速度の増加に応じて補正ゲインが大きくなる点が共通している。
【００６６】
また、ゲイン増加量計算部２０９は、トラックジャンプ後のトラッキング制御系ループゲインを、トラックジャンプ前のトラッキング制御系ループゲインの何倍にするかを示す補正ゲインを計算するようになっていた。しかし、補正ゲインに限らず、トラッキング制御系ループゲインをどれだけ増加または減少させるかを示す絶対量や、ループゲイン自体が算出され、トラッキング制御に反映されるようにしてもよい。
【００６７】
また、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する一定時間が、トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインが０ｄＢ以外の所定のゲインになる場合における周波数の逆数に相当する時間になるように、ゲイン切り換えタイミング生成部２１０によってタイミング信号が生成されるようにしてもよい。
【００６８】
また、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する一定時間は、トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインが所定のゲインＡになる場合における周波数ｘ２の逆数（１／ｘ２）に相当する時間そのものではなく、この時間を用いた所定の演算（例えば、比例演算）によって得られる時間であってもよい。例えば、トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインが所定のゲインになる場合における周波数の逆数を所定倍した時間であってもよい。例えば、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する時間が、トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインが０ｄＢになる場合における周波数の逆数を２倍した時間（２×１／Ｘ２）であるとする。この場合、上記実施形態の条件であれば、ゲイン切り換えタイミング生成部２１０は、ジャンプパルス出力部２０４によるトラックジャンプ制御信号の出力が完了してから４００μｓｅｃ経過後に立ち上がるタイミング信号を生成するように構成される。
【００６９】
また、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する一定時間は、ジャンプ時、すなわち、トラックジャンプ制御信号がジャンプパルス出力部２０４によって出力される際の回転周波数Ｒの逆数（１／Ｒ）に相当する時間であってもよい。例えば、ジャンプ時の回転周波数Ｒが２００Ｈｚの場合、この時間は１／２００Ｈｚ＝５ｍｓｅｃとなる。また、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する時間は、ジャンプ時の回転周波数Ｒの逆数（１／Ｒ）に相当する時間を用いた所定の演算（例えば、比例演算）によって得られる時間であってもよい。例えば、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する一定時間が、ジャンプ時の回転周波数Ｒの逆数を０．１倍した時間（０．１×１／Ｒ）であるとする。この場合、ジャンプ時の回転周波数Ｒが２００Ｈｚであるとすると、この時間は、５００μｓｅｃとなる。
【００７０】
さらに、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する時間は、トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインが所定のゲインになる場合における周波数ｘ２の逆数（１／ｘ２）に相当する時間と、ジャンプ時の回転周波数Ｒの逆数（１／Ｒ）に相当する時間との両方を用いた演算によって得られる時間であってもよい。例えば、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する時間を、周波数ｘ２の逆数を２倍した時間とジャンプ時の回転周波数Ｒの逆数を０．１倍した時間との平均値としてもよい。この場合、上記実施形態と同じ条件であり、ジャンプ時の回転周波数Ｒが２００Ｈｚであるとすると、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する時間は、（４００μｓｅｃ＋５００μｓｅｃ）／２＝４５０μｓｅｃとなる。
【００７１】
トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインが所定のゲインになる場合における外乱の周波数の逆数に所定値を乗じたり、トラックジャンプ動作時における回転周波数の逆数に所定値を乗じたりすることによって、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する一定時間として、長すぎず、かつ短すぎない適切な時間を求めることができる。この一定時間が長すぎた場合、トラックジャンプ後にトラッキング制御が整定した後にトラッキング制御が不安定になったり、トラックジャンプ動作が完了してからループゲインが元に戻るまでの間に消費される電力が大きくなったりする。また、この一定時間が短すぎた場合、トラックジャンプ後にループゲインが補正ゲイン倍されることによる効果が十分得られず、整定時間が長くなる。したがって、外乱の周波数や回転周波数を前記のように用いることによって、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する時間を適切に求めることにより、トラックジャンプ後にトラッキング制御が整定した後にトラッキング制御が不安定になるのを防止し、トラックジャンプ動作が完了してからループゲインが元に戻るまでの間に消費される電力を小さくできる。
【００７２】
なお、光ディスクの回転速度が複数種類に変化する光ディスク再生記録装置においては、ループゲインを補正ゲイン倍された値に維持する時間が回転速度毎に記憶されており、トラックジャンプ動作後、当該トラックジャンプ動作時の回転速度に対応して記憶された時間だけ、ループゲインが補正ゲイン倍された値に維持されるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明に係る光ディスク用信号処理装置、光ディスク再生記録装置、および光ディスク用信号処理方法は、光ディスク装置のアクセス時間を短くすることができるという効果および光ディスク装置のコストを下げることができるという効果を有し、例えば、トラッキング制御を行う光ディスク装置および光ディスク用信号処理方法等として有用である。
【符号の説明】
【００７４】
１００      光ピックアップ
１０１      光源
１０２      半透明鏡
１０３      収束レンズ
１０４      トラッキング駆動回路
１０５      分割光検出器
２００      光ディスク用信号処理装置
２０１      トラッキング誤差検出部
２０２      トラッキング制御部
２０２ａ    積分フィルタ
２０２ｂ    アンプ
２０２ｃ    微分フィルタ
２０２ｄ    加算器
２０２ｅ    加算器
２０２ｆ    ループゲイン調整部
２０３      トラッキング制御スイッチ部
２０４      ジャンプパルス出力部
２０５      トラッキング駆動部
２０６      偏心量取得部
２０７      偏心量微分部（偏心速度算出部）
２０７ａ    微分フィルタ
２０７ｂ    アッテネータ
２０８      偏心速度保存部
２０９      ゲイン増加量計算部（ゲイン変化量計算部）
２１０      ゲイン切り換えタイミング生成部
３００      システムコントローラ
３０１      溝
３０２      スポット
４００      回転部
５００      光ディスク
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスク装置において、トラッキングエラー信号に基づいて光ピックアップの位置を制御するトラッキング制御と、前記トラッキング制御を停止した状態で、光ディスクの半径方向に前記光ピックアップを移動させるトラックジャンプ動作とを行う光ディスク用信号処理装置であって、
前記トラックジャンプ動作時における前記光ディスクの偏心速度に基づいて、トラッキング制御系のループゲインの変化量を求めるゲイン変化量計算部を備え、
前記トラックジャンプ動作後、前記トラッキング制御系のループゲインを前記ゲイン変化量計算部によって求められた変化量分変化させた状態で、前記トラッキング制御を行うことを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項２】
請求項１の光ディスク用信号処理装置において、
前記光ディスクの回転の中心位置から光ビームの照射位置までの距離の変動を前記光ディスクの偏心量の変化として取得する偏心量取得部と、
前記偏心量取得部によって取得された偏心量の変化に基づいて、前記光ディスクの偏心速度を算出する偏心速度算出部とをさらに備え、
前記ゲイン変化量計算部は、前記偏心速度算出部によって算出された前記トラックジャンプ動作時における前記光ディスクの偏心速度に基づいて、前記ループゲインの変化量を求めることを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項３】
請求項２の光ディスク用信号処理装置において、
前記トラックジャンプ動作直前に前記偏心速度算出部によって算出された偏心速度を保存する偏心速度保存部をさらに備え、
前記ゲイン変化量計算部は、前記偏心速度保存部によって保存された偏心速度に基づいて、前記ループゲインの変化量を求めることを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項４】
請求項２の光ディスク用信号処理装置において、
前記偏心量取得部は、前記トラッキングエラー信号の低域成分の変動を前記偏心量の変化として取得することを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項５】
請求項２の光ディスク用信号処理装置において、
前記偏心速度算出部は、前記偏心量取得部によって取得された偏心量の変化を微分することによって、前記偏心速度を算出することを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項６】
請求項１の光ディスク用信号処理装置において、
前記ゲイン変化量計算部によって求められるループゲインの変化量は、ループゲインの増加量であり、偏心速度の増加に応じて大きくなることを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項７】
請求項６の光ディスク用信号処理装置において、
前記ゲイン変化量計算部によって求められるループゲインの増加量は、偏心速度が所定の閾値以下のときには０であり、偏心速度が前記所定の閾値よりも大きいときは、偏心速度の増加に比例して増加することを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項８】
請求項１の光ディスク用信号処理装置において、
前記トラックジャンプ動作後の一定時間、前記トラッキング制御系のループゲインを、前記ゲイン変化量計算部によって求められた変化量分変化させた状態で、前記トラッキング制御を行うことを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項９】
光ディスク装置において、トラッキングエラー信号に基づいて光ピックアップの位置を制御するトラッキング制御と、前記トラッキング制御を停止した状態で、光ディスクの半径方向に前記光ピックアップを移動させるトラックジャンプ動作とを行う光ディスク用信号処理装置であって、
前記トラックジャンプ動作後の一定時間、前記トラッキング制御系のループゲインを前記トラックジャンプ動作前のループゲインから増加させた状態で前記トラッキング制御を行い、前記一定時間経過後、前記トラッキング制御系のループゲインを前記トラックジャンプ動作前のループゲインに戻すことを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項１０】
請求項９の光ディスク用信号処理装置において、
前記一定時間は、前記トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインが所定値になる場合における外乱の周波数の逆数に所定値を乗じた時間であることを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項１１】
請求項９の光ディスク用信号処理装置において、
前記一定時間は、前記トラックジャンプ動作時における回転周波数の逆数に所定値を乗じた時間であることを特徴とする光ディスク用信号処理装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項の光ディスク用信号処理装置と、
前記光ピックアップと、
前記光ディスクを回転させる回転部とを備えた光ディスク再生記録装置。
【請求項１３】
光ディスク装置において、トラッキングエラー信号に基づいて光ピックアップの位置を制御するトラッキング制御と、前記トラッキング制御を停止した状態で、光ディスクの半径方向に前記光ピックアップを移動させるトラックジャンプ動作とを行う光ディスク用信号処理装置による光ディスク用信号処理方法であって、
前記トラックジャンプ動作時における前記光ディスクの偏心速度に基づいて、トラッキング制御系のループゲインの変化量を求めるゲイン変化量計算ステップを有し、
前記トラックジャンプ動作後、前記トラッキング制御系のループゲインを前記ゲイン変化量計算ステップにおいて求めた変化量分変化させた状態で、前記トラッキング制御を行うことを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項１４】
請求項１３の光ディスク用信号処理方法において、
前記光ディスクの回転の中心位置から光ビームの照射位置までの距離の変動を前記光ディスクの偏心量の変化として取得する偏心量取得ステップと、
前記偏心量取得ステップにおいて取得された偏心量の変化に基づいて、前記光ディスクの偏心速度を算出する偏心速度算出ステップとをさらに有し、
前記ゲイン変化量計算ステップにおいて、前記偏心速度算出ステップにおいて算出された前記トラックジャンプ動作時における前記光ディスクの偏心速度に基づいて、前記ループゲインの変化量を求めることを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項１５】
請求項１４の光ディスク用信号処理方法において、
前記トラックジャンプ動作直前に前記偏心速度算出ステップにおいて算出された偏心速度を保存する偏心速度保存ステップをさらに備え、
前記ゲイン変化量計算ステップにおいて、前記偏心速度保存ステップにおいて保存された偏心速度に基づいて、前記ループゲインの変化量を求めることを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項１６】
請求項１４の光ディスク用信号処理方法において、
前記偏心量取得ステップにおいて、前記トラッキングエラー信号の低域成分の変動を前記偏心量の変化として取得することを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項１７】
請求項１４の光ディスク用信号処理方法において、
前記偏心速度算出ステップにおいて、前記偏心量取得ステップにおいて取得された偏心量の変化を微分することによって、前記偏心速度を算出することを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項１８】
請求項１３の光ディスク用信号処理方法において、
前記ゲイン変化量計算ステップにおいて求められるループゲインの変化量は、ループゲインの増加量であり、偏心速度の増加に応じて大きくなることを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項１９】
請求項１８の光ディスク用信号処理方法において、
前記ゲイン変化量計算ステップにおいて求められるループゲインの増加量は、偏心速度が所定の閾値以下のときには０であり、偏心速度が前記所定の閾値よりも大きいときは、偏心速度の増加に比例して増加することを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項２０】
請求項１３の光ディスク用信号処理方法において、
前記トラックジャンプ動作後の一定時間、前記トラッキング制御系のループゲインを、前記ゲイン変化量計算ステップにおいて求めた変化量分変化させた状態で、前記トラッキング制御を行うことを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項２１】
光ディスク装置において、トラッキングエラー信号に基づいて光ピックアップの位置を制御するトラッキング制御と、前記トラッキング制御を停止した状態で、光ディスクの半径方向に前記光ピックアップを移動させるトラックジャンプ動作とを行う光ディスク用信号処理装置による光ディスク用信号処理方法であって、
前記トラックジャンプ動作後の一定時間、前記トラッキング制御系のループゲインを前記トラックジャンプ動作前のループゲインから変化させた状態で前記トラッキング制御を行い、前記一定時間経過後、前記トラッキング制御系のループゲインを前記トラックジャンプ動作前のループゲインに戻すことを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項２２】
請求項２１の光ディスク用信号処理方法において、
前記一定時間は、前記トラッキング制御系のオープンループ特性のゲインが所定値になる場合における周波数の逆数に所定値を乗じた時間であることを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【請求項２３】
請求項２１の光ディスク用信号処理方法において、
前記一定時間は、前記トラックジャンプ動作時における回転周波数の逆数に所定値を乗じた時間であることを特徴とする光ディスク用信号処理方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009001499.tif 000025
【図２】
2009001499.tif 000026
【図３】
2009001499.tif 000027
【図４】
2009001499.tif 000028
【図５】
2009001499.tif 000029
【図６】
2009001499.tif 000030
【図７】
2009001499.tif 000031
【図８】
2009001499.tif 000032
【図９】
2009001499.tif 000033
【図１０】
2009001499.tif 000034
【図１１】
2009001499.tif 000035
【図１２】
2009001499.tif 000036
【図１３】
2009001499.tif 000037
【図１４】
2009001499.tif 000038
【図１５】
2009001499.tif 000039
【図１６】
2009001499.tif 000040
【図１７】
2009001499.tif 000041
【図１８】
2009001499.tif 000042
【図１９】
2009001499.tif 000043
【図２０】
2009001499.tif 000044
【図２１】
2009001499.tif 000045
【図２２】
2009001499.tif 000046
【国際調査報告】
2009001499.tif 000047
2009001499.tif 000048
2009001499.tif 000049
2009001499.tif 000050