(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスエラー信号に基づいて光ディスクの任意の位置におけるフォーカスサーボの追従残量を算出する手段と、
フォーカスアクチュエータ駆動信号または前記フォーカスエラー信号の周波数成分を抽出する手段と、
抽出した周波数成分におけるフォーカスアクチュエータ感度を算出する手段と、
前記フォーカスアクチュエータ感度及び前記フォーカスアクチュエータ駆動信号に基づいて前記位置におけるフォーカスサーボの追従量を算出する手段と、
前記追従残量及び追従量から前記光ディスクの前記位置における面振れ量を算出する手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、さらに、
前記光ディスクの前記位置に対応付けて前記面振れ量を記憶する手段と、
前記面振れ量に応じて記録あるいは再生特性を局所的に変化させる手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
トラッキングエラー信号に基づいて光ディスクの任意の位置におけるトラッキングサーボの追従残量を算出する手段と、
トラッキングアクチュエータ駆動信号または前記トラッキングエラー信号の周波数成分を抽出する手段と、
抽出した周波数成分におけるトラッキングアクチュエータ感度を算出する手段と、
前記トラッキングアクチュエータ感度及び前記トラッキングアクチュエータ駆動信号に基づいて前記位置におけるトラッキングサーボの追従量を算出する手段と、
前記追従残量及び追従量から前記光ディスクの前記位置における偏心量を算出する手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、さらに、
前記光ディスクの前記位置に対応付けて前記偏心量を記憶する手段と、
前記偏心量に応じて記録あるいは再生特性を局所的に変化させる手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク装置、特に面振れや偏心量の検出に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりＣＤやＤＶＤ等の光ディスクを記録再生する光ディスク装置では、フォーカス制御及びトラッキング制御を行って確実にデータを記録再生している。しかしながら、近年特に光ディスクの高速化が求められており、光ディスクを高速回転させると光ディスクの面またはトラックの成形精度不足がフォーカスまたはトラッキングサーボ系に与える影響が無視できなくなり、記録再生に悪影響、すなわちフォーカスはずれやトラック飛びが発生するおそれがある。もちろん、フォーカスはずれやトラック飛びなどが発生した場合、リトライ処理を行うことでデータの記録再生が可能であるが、記録再生速度の低下を招くことになる。
【０００３】
そこで、例えば特開平１０−１８８４６４号公報には、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号の振幅を監視し、その振幅の程度が異常に大きくなった場合にはそれぞれ面振れ及び偏心が存在していると判定し、その面振れあるいは偏心に応じた最適回転数を設定することが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、単にフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号からそれぞれ面振れ量及び偏心量を求めているにすぎず、精度良く面振れ量と偏心量を求めることができない問題があった。
【０００５】
例えばフォーカスサーボを例にとると、フォーカスエラー信号を生成し、このフォーカスエラーを解消するようにフォーカスアクチュエータを駆動し、このサーボ駆動で追従できなかったフォーカス部分がエラー信号として出力されるのであり、実際の面振れはフォーカスサーボの追従分、すなわちフォーカスアクチュエータが実際に移動した分と、フォーカスサーボの残部分、すなわちフォーカスサーボが追従できずエラーとして残ってしまった分の和で示されるのであり、上記のようにフォーカスエラー信号の振幅のみに着目したのでは、実際の面振れを正確に評価することはできない。偏心についても同様である。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みなされたものであり、その目的は、光ディスクの局所的な面振れあるいは偏心をより正確に検出することができ、また、検出した面振れや偏心に基づいて最適な記録あるいは再生を行うことができる装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、フォーカスエラー信号に基づいて光ディスクの任意の位置におけるフォーカスサーボの追従残量を算出する手段と、フォーカスアクチュエータ駆動信号または前記フォーカスエラー信号の周波数成分を抽出する手段と、抽出した周波数成分におけるフォーカスアクチュエータ感度を算出する手段と、前記フォーカスアクチュエータ感度及び前記フォーカスアクチュエータ駆動信号に基づいて前記位置におけるフォーカスサーボの追従量を算出する手段と、前記追従残量及び追従量から前記光ディスクの前記位置における面振れ量を算出する手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、本装置において、さらに、前記光ディスクの前記位置に対応付けて前記面振れ量を記憶する手段と、前記面振れ量に応じて記録あるいは再生特性を局所的に変化させる手段とを有することが好適である。
【００１０】
また、本発明は、トラッキングエラー信号に基づいて光ディスクの任意の位置におけるトラッキングサーボの追従残量を算出する手段と、トラッキングアクチュエータ駆動信号または前記トラッキングエラー信号の周波数成分を抽出する手段と、抽出した周波数成分におけるトラッキングアクチュエータ感度を算出する手段と、前記トラッキングアクチュエータ感度及び前記トラッキングアクチュエータ駆動信号に基づいて前記位置におけるトラッキングサーボの追従量を算出する手段と、前記追従残量及び追従量から前記光ディスクの前記位置における偏心量を算出する手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本装置において、さらに、前記光ディスクの前記位置に対応付けて前記偏心量を記憶する手段と、前記偏心量に応じて記録あるいは再生特性を局所的に変化させる手段とを有することが好適である。
【００１３】
このように、本発明の光ディスク装置では、従来のようにフォーカスエラー信号あるいはトラッキングエラー信号の振幅から面振れ量と偏心量を算出するのではなく、フォーカスアクチュエータあるいはトラッキングアクチュエータの感度を考慮して面振れ量あるいは偏心量を算出する。例えば、フォーカスアクチュエータを駆動する場合、ある周波数までは一定の感度であるが、それより駆動周波数が高くなると感度が低下する。そこで、駆動周波数におけるアクチュエータの感度を算出し、この感度に基づいてアクチュエータの追従量を算出することで、任意の周波数において高精度に面振れ量を算出することができる。偏心量についても同様であり、トラッキングアクチュエータの感度を算出することで、任意の周波数において高精度に偏心量を算出することができる。なお、面振れ量及び偏心量は、それぞれ
面振れ量＝フォーカスアクチュエータの追従量＋追従残量
偏心量＝トラッキングアクチュエータの追従量＋追従残量
で決定され、これにより光ディスクに局所的に存在する面振れや偏心を検出できる。
【００１４】
本発明において、検出された面振れや偏心は算出された位置に対応付けて記憶される。これにより、記録あるいは再生しようとする光ディスクの面振れマップあるは偏心マップが作成されることとなり、光ディスクの成形精度を評価することが可能となる。さらに、面振れマップあるいは偏心マップに基づいて記録再生特性を適応的に変化させることで、従来リトライが必要であった位置においても円滑に記録再生することが可能となる。ここで、記録再生特性の変化とは、記録あるいは再生時に用いられる制御パラメータの変化を意味し、制御パラメータには回転数、線速度、レーザパワー、フォーカスオフセット、トラッキングオフセット、サーボゲインなどが含まれる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
図１には、本実施形態に係る光ディスク装置の構成ブロック図が示されている。光ディスク１００はスピンドルモータ１０により例えばＣＬＶ（線速度一定）で回転駆動される。
【００１７】
光ピックアップ１２はＬＤ（レーザダイオード）、対物レンズ及びこれを駆動するためのフォーカスアクチュエータ、トラッキングアクチュエータを備え、再生時には再生パワーのレーザ光を光ディスク１００に照射し、記録時には再生パワーよりも大きな記録パワーのレーザ光を光ディスク１００に照射する。フォーカスアクチュエータは対物レンズに連結された移動コイルや永久磁石、磁気回路で構成され、対物レンズを光ディスク１００の面に対して垂直方向に駆動する。トラッキングアクチュエータも移動コイル、永久磁石及び磁気回路で構成され、光学系を光ディスク１００の半径方向に駆動する。光ピックアップ１２は回折格子などを含んでいてもよく、これによりレーザビームをメインビーム及びサブビームに分けて光ディスク１００に照射してもよい。中央のメインビームは記録再生及びフォーカス制御に使用され、左右のサブビームはトラッキング制御に使用される。照射したレーザ光の戻り光はディテクタで電気信号に変換され、ＲＦ信号として再生信号処理部１４に供給される。
【００１８】
再生信号処理部１４は、公知のアンプ、イコライザ、Ａ／Ｄ器、ＰＬＬ回路及び復調回路を備え、再生ＲＦ信号からデータを再生して出力する。また、再生ＲＦ信号からフォーカスエラー信号ＦＥ及びトラッキングエラー信号ＴＥを生成してＤＳＰ１６に出力する。フォーカスエラー信号ＦＥ及びトラッキングエラー信号ＴＥの生成は公知であるが、簡単に説明すると、メインビームの光ディスク１００からの戻り光を４分割ディテクタで受光して得られた信号に対し、光ディスクの半径方向に分割配置されたディテクタからの信号の差分を演算することでトラッキングエラー信号ＴＥが生成される。また、メインビームのプッシュプル信号（ディスク半径方向に分割したディテクタからの信号の差分信号）をＴＥＭ、サブビームのプッシュプル信号をそれぞれＴＥＳ１、ＴＥＳ２とすると、ＴＥＭ−（ＴＥＳ１＋ＴＥＳ２）／２＝ＴＥにより演算されるＴＥがトラッキングエラー信号ＴＥとして生成される。
【００１９】
ＤＳＰ１６は、再生信号処理部１４からのフォーカスエラー信号ＦＥ及びトラッキングエラー信号ＴＥを入力し、これらに基づいてフォーカス制御信号ＦＣＯＮＴ及びトラッキング制御信号ＴＣＯＮＴをフォーカスサーボ１８及びトラッキングサーボ２０にそれぞれ出力する。フォーカスサーボ１８及びトラッキングサーボ２０はそれぞれフォーカスアクチュエータとトラッキングアクチュエータに駆動信号ＦＤＲＩＶＥ、ＴＤＲＩＶＥを供給し、エラー信号がゼロとなるようにフォーカス及びトラッキング制御する。
【００２０】
一方、本実施形態では、フォーカスサーボ１８からフォーカスアクチュエータに供給される駆動信号ＦＤＲＩＶＥ、及びトラッキングサーボ２０からトラッキングアクチュエータに供給される駆動信号ＴＤＲＩＶＥはＤＳＰ１６にも供給される。ＤＳＰ１６は、これらの駆動信号の周波数成分に基づいてアクチュエータ駆動周波数におけるアクチュエータの感度を算出し、このアクチュエータ感度に基づいてサーボ追従分を算出する。さらに、ＤＳＰ１６はフォーカスエラー信号ＦＳとトラッキングエラー信号ＴＳからサーボ追従残差、すなわちサーボ追従できなかった量を算出し、両者の和から光ディスク１００の局所的な面振れ量及び偏心量を検出する。
【００２１】
以下、光ディスク１００の面振れ量検出を例にとり説明する。
【００２２】
図２には、フォーカスエラー信号ＦＥ（ａ）とフォーカスアクチュエータ駆動信号ＦＤＲＩＶＥ（ｂ）のタイミングチャートが示されている。光ディスク１００に局所的な面振れが存在する場合、その位置でフォーカスがはずれるためフォーカスエラー信号ＦＥの振幅が大きくなり、このＦＥを解消するようにサーボ駆動信号ＦＤＲＩＶＥの振幅も大きくなる。そして、この駆動信号ＦＤＲＩＶＥによりフォーカスアクチュエータが駆動されることになるが、特に高周波側ではアクチュエータの感度が急激に低下し、アクチュエータはＦＤＲＩＶＥの周波数に応じた感度で応答し、光ディスク１００の面に対して垂直方向に移動する。この移動によりフォーカス位置が変化し、理想的にはフォーカスエラーはゼロとなるが実際にはサーボゲインで定まる追従誤差が生じ、その追従残差がフォーカスエラー信号ＦＥとして再び出力される。したがって、（ｂ）のサーボ駆動信号の振幅とそのときのアクチュエータの感度がアクチュエータの追従量を示し、（ａ）のフォーカスエラー信号の振幅及びフォーカスエラー感度がアクチュエータの追従残差を示すこととなり、追従分と追従残差を加算することでその位置におけるフォーカス方向の凹凸、すなわち面振れ量を算出することができる。
【００２３】
図３には、本実施形態におけるＤＳＰ１６の機能ブロック図が示されている。ＤＳＰ１６は、機能ブロックとして、サーボ追従残差算出部１６ａ、サーボ追従量算出部１６ｂ、アクチュエータ感度算出部１６ｃ、加算部１６ｄ、メモリ１６ｅ及び制御部１６ｆを有して構成される。
【００２４】
サーボ追従残差算出部１６ａは、再生信号処理部１４からのフォーカスエラー信号ＦＥを入力し、予め記憶されたフォーカスエラー感度及びフォーカスエラー信号ＦＥの振幅に基づいてサーボ追従残差を算出する。算出された追従残差は加算部１６ｄに供給される。
【００２５】
サーボ追従量算出部１６ｂは、フォーカスサーボ１８からの駆動信号ＦＤＲＩＶＥを入力し、その振幅を検出する。また、後述するアクチュエータ感度算出部１６ｃで算出されたアクチュエータ感度を入力し、アクチュエータ感度と振幅を用いてサーボ追従量を算出する。具体的には、アクチュエータの感度に振幅電圧を乗じることでアクチュエータの追従量（移動量）が算出される。算出されたサーボ追従量は加算部１６ｄに供給される。
【００２６】
アクチュエータ感度算出部１６ｃは、ＦＦＴ処理部を備え、入力したＦＤＲＩＶＥ（あるいはフォーカスエラー信号ＦＥ）をＦＦＴ処理してその周波数成分を抽出する。そして、予め記憶されているフォーカスアクチュエータの周波数特性（周波数と感度の関係）から当該周波数におけるアクチュエータの感度を算出してサーボ追従量算出部１６ｂに供給する。
【００２７】
図４には、アクチュエータ感度算出部１６ｃに記憶されているアクチュエータの周波数特性が示されている。フォーカスアクチュエータは、ある周波数（一般的には３０〜５０Ｈｚ）までは一定であるが、それ以上になると（図では５０Ｈｚ以上）２次の減衰特性を示して急激に減少する。すなわち、比較的低い周波数では感度が一定であるため駆動信号ＦＤＲＩＶＥの振幅のみで追従量を決定することが可能であるが、局所的に面振れが存在する光ディスクを高速回転する場合等のように周波数が比較的高い場合にはその感度が一定ではなくなるため単にＦＤＲＩＶＥの振幅のみでは追従量を決定できないことが理解されよう。サーボ追従量算出部１６ｂでは、このように周波数に応じてアクチュエータの感度が変化することを考慮してサーボ追従量を正確に算出する。なお、周波数特性はマップとして記憶していてもよく、あるいは関数として記憶していてもよい。
【００２８】
再び図３に戻り、加算部１６ｄはサーボ追従残差算出部１６ａからの追従残差量とサーボ追従量算出部１６ｂからの追従量を加算し、その位置における面振れ量を算出する。すなわち、光ディスク１００のある位置Ｐにおける面振れ量は、面振れ量＝追従量＋追従残差で算出される。算出された面振れ量はメモリ１６ｅに供給される。
【００２９】
メモリ１６ｅは、算出された面振れ量を算出された位置に対応付けて順次記憶する。これにより、光ディスク１００の任意の位置における面振れ量がメモリ１６ｅに記憶されることになる。
【００３０】
以上は面振れ量に関してであるが、偏心に関しても面振れ量と同様に検出することができる。すなわち、サーボ追従残差算出部１６ａでトラッキングエラー信号ＴＥの振幅とトラッキングエラー感度から追従残差を算出し、サーボ追従量算出部１６ｂでトラッキング駆動信号ＴＤＲＩＶＥの振幅とＴＤＲＩＶＥの周波数におけるトラッキングアクチュエータの感度から追従量を算出する。トラッキングアクチュエータの感度はＴＤＲＩＶＥあるいはＴＥをＦＦＴ処理して周波数成分を抽出し、トラッキングアクチュエータの周波数特性から当該周波数における感度を算出できる。そして、トラッキングの追従量と追従残差を加算することでその位置における偏心量を算出できる。算出された偏心量は面振れ量と同様に、算出位置に対応付けてメモリ１６ｅに記憶される。
【００３１】
図５には、メモリ１６ｅの記憶内容が模式的に示されている。算出された位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・に対応付けて面振れ量σ１、σ２、σ３、・・が記憶されるとともに、偏心量δ１，δ２、δ３、・・が記憶される。位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・は光ディスク１００にウォブル信号が形成されている場合にはそのウォブル信号で特定されるＡＴＩＰとすることが好適である。もちろん、光ディスクの各セクタにアドレスがプリピット形成されている場合には、当該アドレスを位置とすることもできる。また、各位置Ｐでそれぞれ面振れ量と偏心量を記憶する必要はなく、ある位置Ｐで面振れ量のみが所定のしきい値を超えて存在する場合には面振れ量のみを記憶すればよい。もちろん、位置Ｐとしてディスク半径を用いることも可能である。但し、本実施形態では図６に示されるように、ディスク１周毎の面振れや偏心量ではなく、１周する間の局所的な面振れ量や偏心量を検出することが可能であるので、位置もそれに応じた精度のデータ形式とすることが好ましい。
【００３２】
このように、メモリ１６ｅには、光ディスク１００内の任意の位置Ｐにおける面振れ量と偏心量が記憶されている。従って、例えば記録したデータを再生する際に、メモリ１６ｅに記憶されている面振れ、偏心量マップに基づいて、最適な再生特性を得ることができる。
【００３３】
具体的には、ＤＳＰ１６内の制御部１６ｆがメモリ１６ｅにアクセスし、どの位置にどの程度の面振れ及び偏心があるかを事前に検出する。そして、例えば位置Ｐ１の再生を行う際には、その面振れ量がσ１であるので、フォーカスオフセットを事前に面振れ量σ１に対応できる方向に調整しておく。あるいは、スピンドルモータ１０を制御して面振れ量σ１に対応できる回転数に減速する等である。記録時も同様であり、これから記録しようとする位置における面振れ量及び偏心量が分かっているので、フォーカスオフセットあるいはトラッキングオフセットを変化させる、あるいは回転数を適応的に低下させる等が可能であり、これにより局所的な面振れあるいは偏心にも確実に対応することができる。
【００３４】
もちろん、図５に示された各位置における面振れ量σあるいは偏心量δの最大値を抽出し、当該最大値に基づいて光ディスク１００の回転数を制限する（すなわち、最大面振れあるいは最大偏心にも追従できるような回転数に制限する）ことも可能である。  最大面振れあるいは最大偏心の存在半径位置は分かるので、当該半径位置以外で記録再生する場合には通常の速度で記録再生し、当該半径位置で記録再生する場合には一時的に回転数を低下させることもできる。このような回転数制御は、ＣＬＶ、ＣＡＶを問わず有効である。
【００３５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、本実施形態ではフォーカスサーボとトラッキングサーボからの駆動信号の振幅からアクチュエータの駆動電圧を検出しているが、フォーカスアクチュエータのコイル両端電圧あるいはトラッキングアクチュエータのコイル両端電圧を直接センサで検出してもよい。アクチュエータのコイル両端電圧検出はアクチュエータ駆動信号と実質的に等価である。もちろん、ＤＳＰ１６からフォーカスサーボ１８、トラッキングサーボ２０に供給する制御信号ＦＣＯＮＴ、ＴＣＯＮＴから直接駆動電圧を算出することもでき、両者も実質的に等価である。
【００３６】
また、本実施形態では面振れ量と偏心量をともに検出しているが、面振れ量あるいは偏心量のいずれかを検出する構成とすることも可能であり、光ディスク１００の面内において、面振れ量を優先的に検出するエリア、あるいは偏心量を優先的に検出するエリアなどと分けても良い。
【００３７】
また、面振れ量と偏心量に応じて記録・再生特性を変化させる態様としては、記録・再生速度の調整やフォーカス・トラッキングオフセットの調整の他、面振れ量あるいは偏心量が所定のしきい値以上となる位置（セクタ）のジャンプ処理（すなわち当該セクタへの記録再生を禁止する）も考えられる。なお、フォーカスオフセットあるいはトラッキングオフセットを調整する場合、当該面振れあるは偏心が存在する位置の数セクタ前から徐々にオフセット値を変化させていき、当該位置の記録再生が終了した後に徐々にもとのオフセット値に戻すことが好適である。
【００３８】
さらに、本実施形態では、光ディスク１００の局所的な面振れ量と偏心量を検出し、検出された面振れ量と偏心量に対応した記録再生特性としているが、単に検出された面振れ量と偏心量を外部に出力する構成としてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、局所的に存在する面振れあるいは偏心を正確に検出することができる。また、検出された面振れあるいは偏心に応じた記録・再生特性とすることでリトライとなる回数を低減し、記録、再生速度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の構成ブロック図である。
【図２】フォーカスエラー信号とフォーカスアクチュエータ駆動信号のタイミングチャートである。
【図３】図１におけるＤＳＰの機能ブロック図である。
【図４】アクチュエータの周波数特性説明図である。
【図５】図３におけるメモリの記憶内容を示す説明図である。
【図６】図３におけるメモリの記憶内容を示す他の説明図である。
【符号の説明】
１０  スピンドルモータ、１２  光ピックアップ、１４  再生信号処理部、１６  ＤＳＰ、１８  フォーカスサーボ、２０  トラッキングサーボ、１００  光ディスク。
【図１】
0003633521.tif 000002
【図２】
0003633521.tif 000003
【図３】
0003633521.tif 000004
【図４】
0003633521.tif 000005
【図５】
0003633521.tif 000006
【図６】
0003633521.tif 000007