(57)【要約】【課題】トラッキング制御信号にＤＣオフセットが付加されていても、トラックジャンプが正常に行なわれるようにする。【解決手段】トラッキング制御回路６からのトラッキング制御信号ＴＣは、通常動作中、スイッチ１２を介して加算回路１４に供給されるとともに、偏芯成分検出回路１０とに供給される。偏芯成分検出回路１０では、トラッキング制御信号ＴＣから光ディスク１の偏芯によるＡＣの偏芯成分ＥＣが検出され、スイッチ１３を介して加算回路１４に供給される。光ディスク１でトラックジャンプする場合には、スイッチ１２がＯＦＦしてトラッキング制御信号ＴＣが遮断され、加算回路１４でスイッチ１３からの偏芯成分ＥＣとジャンプ信号発生回路１１からのジャンプパルス信号ＪＰとが加算されるが、さらに、ＤＣ成分検出回路２２で検出されたトラッキング制御信号ＴＣのＤＣオフセットＡも加算される。【選択図】        図１
2004241070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクでの情報再生または情報記録再生を光学的に行なう光ディスク装置において、
該ディスクに記録された情報を読み取る光学的検出手段と、
該光学的検出手段と該ディスクとの位置関係を表わし、該ディスクの回転状態に依存した位置情報を検出する位置検出手段と、
該位置検出手段によって得られた該位置情報の交流成分を検出して記憶し、記憶した該位置情報の交流成分を出力する交流成分検出手段と、
該位置検出手段によって得られた該位置情報の直流成分を検出する直流成分検出手段と、
該ディスクに対して該光学的検出手段を段階的に移動させるためのジャンプパルス信号を発生するジャンプ信号発生手段と、
該ディスクからの情報の読取動作時、該位置検出手段で検出された該位置情報と該交流成分検出手段から出力される該位置情報の交流成分とから該光学的検出手段の駆動信号を生成し、該ディスクに対して該光学的検出手段を段階的に移動させるジャンプ期間、該交流成分検出手段から出力される該位置情報の交流成分と該直流成分検出手段で検出された該位置情報の直流成分と該ジャンプ信号発生手段で発生される該ジャンプパルス信号とから該光学的検出手段の駆動信号を生成する演算手段と
を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
ディスクでの情報再生または情報記録再生を光学的に行なう光ディスク装置において、
該ディスクに記録された情報を読み取る光学的検出手段と、
該光学的検出手段と該ディスクとの位置関係を表わし、該ディスクの回転状態に依存した位置情報を検出する位置検出手段と、
該位置検出手段によって得られた該位置情報の交流成分を検出して記憶し、記憶した該位置情報の交流成分を出力する交流成分検出手段と、
該位置検出手段によって得られた該位置情報と該交流成分検出手段によって検出された該交流成分とから該位置情報の直流成分を生成する第１の直流成分検出手段と、
該ディスクに対して該光学的検出手段を段階的に移動させるためのジャンプパルス信号を発生するジャンプ信号発生手段と、
該ディスクからの情報の読取動作時、該位置検出手段で検出された該位置情報と該交流成分検出手段から出力される該位置情報の交流成分とから該光学的検出手段の駆動信号を生成し、該ディスクに対して該光学的検出手段を段階的に移動させるジャンプ期間、該交流成分検出手段から出力される該位置情報の交流成分と該第１の直流成分検出手段で検出された該位置情報の直流成分と該ジャンプ信号発生手段で発生される該ジャンプパルス信号とから該光学的検出手段の駆動信号を生成する演算手段と
を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記位置検出手段によって得られた前記位置情報からその直流成分を検出する第２の直流成分検出手段を設け、
前記第１の直流成分検出手段で生成された前記位置情報の直流成分と該第２の直流成分検出手段で検出された前記位置情報の直流成分とのいずれか一方を、選択的に、前記演算手段に供給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、ディスクでの再生または記録再生を光学的に行なう光ディスク装置に係り、特に、トラックジャンプや、複数の記録層を有するディスクに対して層間ジャンプを行なうために必要なフォーカスジャンプを行なう光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンパクトディスク（以下、ＣＤという）やディジタルバーサタイルディスク（以下、ＤＶＤという）などの光ディスクでは、これに記録されている情報を正確に読み書きするために、記録層や記録トラックに対してレーザスポットを高精度に追従させるフォーカス制御やトラッキング制御が行なわれている。
【０００３】
しかし、近年のＣＤ及びＤＶＤの高速化に伴い、面振れ及び偏芯の影響が大きくなり、記録層や記録トラックへの正確な追従が困難になってきている。そこで、面振れ成分や偏芯成分となるデータ読み取りの光学的検出手段と光ディスクとの位置関係を示す情報を予め記憶しておき、これをフィードフォワード信号として光ピックアップの駆動信号に加算することにより、高精度なフォーカス制御やトラッキング制御を可能にしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、所望のトラックから情報を読み出すために、記録層間やトラック間でレーザスポットを移動させるフォーカスジャンプやトラックジャンプが行なわれるが、ディスクの回転の高速化に伴って安定的なジャンプ動作を行なうことが困難になる。そこで、この問題を解決するために、記憶した面振れ成分や偏芯成分をジャンプ信号に加算することにより、安定的なジャンプ動作を可能にしている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
以上の２つの公知技術はともに、光ディスクの面振れ成分または偏芯成分をメモリに記憶し、必要に応じてサーボ駆動信号に加算する構成である。このため、これら２つの公知技術を同時に適用する場合には、コスト低減の観点からメモリを共通にすることが好ましい。
【０００６】
次に、この場合の構成例について説明する。なお、フォーカス系とトラッキング系とは同様の構成を用いることができるので、以下の説明では、トラッキング系について説明する。
【０００７】
図２は上記従来の方式を用いた光ディスク装置を示すブロック図であって、１は光ディスク、２は対物レンズ、３は光ピックアップ、４は信号処理回路、５はＡＤ（アナログ／ディジタル）変換回路、６はトラッキング制御回路、７はスピンドルモータ、８は回転検出信号発生回路、９は回転位置検出回路、１０は偏芯成分検出回路、１１はジャンプ信号発生回路、１２，１３はスイッチ、１４は加算回路、１５はＤＡ（ディジタル／アナログ）変換回路、１６はドライバ回路、１７はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、１８はスレッド制御回路、１９はドライバ回路、２０はスレッドモータ、２１は光ピックアップ送り機構である。
【０００８】
同図において、光ディスク１では、レーザ光の照射により、情報の読み取りや消去，書き込みが行なわれる。光学的検出手段としての光ピックアップ３には、レーザ光源（図示せず）や受光素子（図示せず）が内蔵されており、また、対物レンズ２が設けられている。このレーザ光源から出射されるレーザ光が、対物レンズ２を介して光ディスク１に照射される。このとき、このレーザ光は、対物レンズ２により、集光され、光ディスク１の所望の記録層や記録トラックに焦点が合わせる。情報の読み取りの場合には、光ディスク１からの反射光が対物レンズ２を介して光ピックアップ３で受光され、電気信号に変換される。この電気信号が信号処理回路４に供給される。
【０００９】
また、光ピックアップ３には、アクチュエータ（図示せず）が内蔵されており、ドライバ回路１６から出力される駆動信号に応じて対物レンズ２を光ディスク１の略半径方向に移動させる（なお、フォーカス系の場合には、対物レンズ２を光ディスク１の厚み方向に移動させる）。
【００１０】
光ピックアップ３からの出力信号は信号処理回路４で処理され、光ディスク１上での照射レーザ光のスポットのトラックからのずれに対応するトラッキングエラー信号ＴＥが生成される。このように、このトラッキングエラー信号ＴＥは、上記の光学的検出手段と光ディスク１との位置関係を表わす情報であって、ＡＤ変換回路５により、所定のサンプリング周期でディジタルデータに変換された後、トラッキング制御回路６に供給されて、トラッキングサーボの安定性と追従性能とを改善するために必要なゲインや位相の補償の処理がなされ、トラッキング制御信号ＴＣとして出力される。このトラッキング制御信号ＴＣは、スイッチ１２を介して加算回路１４に供給されるとともに、偏芯成分検出回路１０にも供給される。
【００１１】
スピンドルモータ７は、光ディスク１を回転させるとともに、その回転に同期した信号を出力する。このスピンドルモータ７の出力信号は回転検出信号発生回路８に供給されて処理され、光ディスク１の回転に同期したディスクモータＦＧ（周波数発生）信号として出力される。このディスクモータＦＧ信号は回転位置検出回路９に供給されて処理され、回転する光ディスク１の絶対位相を示す回転位置検出信号ＲＰが生成される。偏芯成分検出回路１０では、この回転位置検出信号ＲＰをもとに、トラッキング制御信号ＴＣに含まれる光ディスク１の偏芯によるＡＣ（交流）成分としての偏芯成分ＥＣが光ディスク１の１回転期間以上検出されて記憶保持され、これが繰り返し読み出されて出力される。従って、この偏芯成分ＥＣは、上記の光学的検出手段と光ディスク１との位置関係の偏芯（フォーカス系では、面振れ）による変化を表わしているものであって、スイッチ１３を介して加算回路１４に供給される。
【００１２】
ジャンプ信号発生回路１１は、ＣＰＵ１７が出力するジャンプ信号ＪＳが“Ｌ”（低レベル）のときに“０”の、また、“Ｈ”（高レベル）のときに加速，減速に応じて“１”または“−１”のジャンプパルス信号ＪＰを出力する。
【００１３】
スイッチ１２，１３は夫々、ＣＰＵ１７が出力する制御信号ＳＣ１，ＳＣ２に従ってＯＮ（閉），ＯＦＦ（開）動作を行なう。以下の説明では、制御信号ＳＣ１，ＳＣ２が“Ｌ”のときにスイッチ１２，１３はＯＦＦし、“Ｈ”のときにスイッチ１２，１３はＯＮするものとする。
【００１４】
加算回路１４では、ジャンプ信号発生回路１１からのジャンプパルス信号ＪＰとトラッキング制御回路６からスイッチ１２を介して供給されるトラッキング制御信号ＴＣと偏芯成分検出回路１０からスイッチ１３を介して供給される偏芯成分ＥＣとが加算される。加算回路１４から出力されるかかるディジタル加算データは、ＤＡ変換回路１５により、所定の周期でアナログ信号に変換される。なお、ここでは、ＡＤ変換回路５とＤＡ変換回路１５との変換周期は同じとする。ＤＡ変換回路１５の出力信号は、ドライバ回路１６で増幅された後、光ピックアップ３内のトラッキングアクチュエータにその駆動信号として供給される。この駆動信号に応じて、対物レンズ２がディスク１の半径方向にその位置を変化する。
【００１５】
ＣＰＵ１７は、偏芯成分検出回路１０のイネーブル信号ＷＲやジャンプ信号発生回路１１を制御するジャンプ信号ＪＳ，スイッチ１２，１３をＯＮ，ＯＦＦさせる制御信号ＳＣ１，ＳＣ２を出力する。
【００１６】
加算回路１４の出力信号は、また、スレッド制御回路１８に供給され、スレッドサーボの追従性能を改善するためのゲインの補償がなされる。なお、スレッド制御回路１８は、光ピックアップ３内のトラッキングアクチュエータによって移動した対物レンズ２が移動限界を超えないように、光ピックアップ３の位置を制御する。スレッド制御回路１８の出力信号は、ドライバ回路１９で増幅された後、駆動信号としてスレッドモータ２０に供給される。これにより、スレッドモータ２０は、光ピックアップ送り機構２１を駆動し、光ピックアップ３を光ディスク１の内周方向や外周方向へ移動させる。
【００１７】
次に、以上の構成の光ディスク装置の動作を図２，図３及び図４を用いて説明する。
図３，図４は図２での各部の信号を示す波形図である。
【００１８】
図３において、光ディスク１が回転を開始してから時刻ｔ１までは、ＣＰＵ１７から出力されるジャンプ信号ＪＳが“Ｌ”に、スイッチ１２の制御信号ＳＣ１が“Ｈ”に、スイッチ１３の制御信号ＳＣ２が“Ｌ”に夫々に設定される。このとき、ジャンプ信号発生回路１１は“０”のジャンプパルス信号ＪＰを出力しており（つまり、ジャンプパルス信号ＪＰは出力されていない）、また、スイッチ１２はＯＮしてスイッチ１３はＯＦＦしている。このため、トラッキングサーボは閉ループとなり、定常的にトラッキング制御が行なわれる。さらに、ＣＰＵ１７は、“Ｌ”のイネーブル信号ＷＲを偏芯成分検出回路１０に供給しており（つまり、イネーブル信号ＷＲは、偏芯検出回路１０に供給されていない）、これにより、偏芯成分検出回路１０は偏芯成分ＥＣの検出動作を行なわない。
【００１９】
図３（ａ）は信号処理回路４から出力されるトラッキングエラー信号ＴＥを示すものであって、トラッキング抑圧ゲインが充分でないため、光ディスク１の１回転周期に同期した成分が現れている。
【００２０】
図３（ｂ）はトラッキング制御回路６から出力されるトラッキング制御信号ＴＣを示すものであって、トラッキングエラー信号ＴＥのゲインと位相が補償されたものである。このトラッキング制御信号ＴＣはディジタルデータであるが、便宜上アナログ的に表現している。
【００２１】
ここで、図４（ａ）は回転検出信号発生回路８から出力されるディスクモータＦＧ信号を示すものであって、ここでは、このディスクモータＦＧ信号は、光ディスク１の１回転当り６周期発生するものとする。また、図４（ｂ）は回転位置検出回路９で生成される回転同期信号ＲＯＴを示すものであって、図４（ａ）に示すディスクモータＦＧ信号の６周期毎に同期したものである。
【００２２】
さらに、回転位置検出回路９はディスクモータＦＧ信号を逓倍した逓倍信号も出力するが、これを図４（ｃ）に示す。回転位置検出回路９は、ディスクモータＦＧ信号の周期Ｔ１を計測し、ディスクモータＦＧ信号の次の周期から、測定したその周期Ｔ１の半分の時間Ｔ１／２を周期とする信号を２回出力することにより、ディスクモータＦＧ信号の周波数を２倍した図４（ｃ）に示す逓倍信号を生成するものとする。さらに、回転位置検出回路９は、回転同期信号ＲＯＴでリセットされ、この逓倍信号の両エッジでカウントアップするカウンタを有し、そのカウント値を回転位置検出信号ＲＰとして出力する、図４（ｄ）はこの回転位置検出信号ＲＰを示すものであって、光ディスク１の１回転期間中にその値が０から２３まで変化する。かかるカウント値は、光ディスク１上の１周の順次の位置（位相）を表わしている。
【００２３】
図３（ｃ）に示すように、ＣＰＵ１７は、時刻ｔ１〜ｔ２の期間、イネーブル信号ＷＲを“Ｈ”にする。これにより、偏芯成分検出回路１０は内蔵するメモリ（図示せず）をライトイネーブルとして動作し、回転位置検出回路９から供給される回転位置検出信号ＲＰをこのメモリのアドレスデータとして、トラッキング制御回路６から供給されるトラッキング信号ＴＣから光ディスク１の偏芯成分ＥＣを抽出して記憶し、これを繰り返し読出して出力する。
【００２４】
ここで、偏芯成分検出回路１０の動作について説明する。
【００２５】
図５は偏芯成分検出回路１０の構成例を示すブロック図であって、１０ａはＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、１０ｂはメモリであり、図２に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００２６】
同図において、偏芯成分検出回路１０は、ＢＰＦ１０ａとメモリ１０ｂとから構成されている。ＢＰＦ２６の中心周波数は光ディスク１（図２）の回転周波数（偏芯の周波数）に設定されており、トラッキング制御信号ＴＣ（図３（ｂ））での光ディスク１の偏芯による偏芯成分を抽出する。メモリ１０ｂでは、時刻ｔ１〜ｔ２の期間（図３）、“Ｈ”のイネーブル信号ＷＲによってライトイネーブル状態（書込み状態。但し、読出しも可能）にあり、ＢＰＦ２６の出力信号を入力データとし、回転位置検出回路９からの回転位置検出信号ＲＰをアドレスデータとして、この入力データの書込みが行なわれる。回転位置検出信号ＲＰは、図４（ｄ）に示すように、ディスク１の１回転期間に値が０から２３まで変化し、光ディスク１の順次の回転位相を示すものである。このために、メモリ１０ｂでは、光ディスク１の順次の回転位相でのＢＰＦ１０ａを介したトラッキング制御信号ＴＣ（即ち、偏芯成分）を記憶することになる。図３（ｃ）に示すイネーブル信号ＷＲが“Ｈ”の期間ｔ１〜ｔ２はＢＰＦ１０ａで抽出された偏芯成分がメモリ１０ｂに書き込まれる期間であって、光ディスク１の１回転期間以上に設定され、これにより、光ディスク１の１回転期間の偏芯成分がメモリ１０ｂに記憶されることになる。
【００２７】
メモリ１０ｂからは、記録された偏芯成分が直ちに読み出され、偏芯成分ＥＣとして偏芯成分検出回路１０から出力される。図３（ｄ）はメモリ１０ｂから出力されるこの偏芯成分ＥＣを示すものである。メモリ１０ｂは、イネーブル信号ＷＲが“Ｌ”となると、書込み動作を終了して読出しのみを行なう。これにより、メモリ１０ｂからは、光ディスク１の１回転期間の偏芯成分が、光ディスク１の回転に同期して、繰り返し読み出され、偏芯成分ＥＣとして偏芯成分検出回路１０から出力される。なお、メモリ１０ｂとしては、光ディスク１の１回転期間の偏芯成分を記録し終わってから、その読出しを開始するようなメモリであってもよい。
【００２８】
図６は偏芯成分検出回路１０の他の例を示すブロック図であって、１０ｃはＬＰＦ（ローパスフィルタ）、１０ｄはメモリ、１０ｅは平均値演算回路、１０ｆは減算回路であり、図２に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００２９】
同図において、偏芯成分検出回路１０は、ＬＰＦ１０ｃとメモリ１０ｄと平均値演算回路１０ｅと減算回路１０ｆとより構成される。ＬＰＦ１０ｃの遮断周波数は光ディスク１の回転周波数の数倍〜１０倍程度に設定され、トラッキング制御信号ＴＣに含まれる偏芯成分とその高調波成分との合成波を抽出する。偏芯成分は単調なｓｉｎ波でないことが多いので、図５に示す構成の偏芯成分検出回路１０に比べて偏芯成分を忠実に検出できる可能性がある。メモリ１０ｄは図５におけるメモリ１０ｂと同様に動作するものであって（従って、このメモリ１０ｄとしても、光ディスク１の１回転期間の偏芯成分を記録し終わってから、その読出しを開始するようなメモリであってもよい）、イネーブル信号ＷＲが“Ｈ”の期間、回転位置検出信号ＲＰをアドレスデータとして、ＬＰＦ１０ｃの出力信号を記憶し、また、繰り返し出力する。メモリ１０ｄの出力信号は平均値演算回路１０ｅで平均化され、対物レンズ２と光ピックアップ３との位置関係によって生ずるＤＣ（直流）オフセット（即ち、直流成分）が抽出される。また、メモリ１０ｄの出力信号は減算回路１０ｆで平均値演算回路１０ｅの出力信号が減算され、このＤＣオフセットが除かれてＡＣ（交流）成分からなる偏芯成分ＥＣが得られる。この偏芯成分ＥＣがスイッチ１３（図２）に供給される。
【００３０】
なお、図５に示した偏芯成分検出回路１０では、ＢＰＦ２６の中心周波数がディスク１の回転周波数に設定されているため、その出力信号では、ＤＣ成分は充分減衰されている。
【００３１】
図２及び図３において、ＣＰＵ１７は、イネーブル信号ＷＲを“Ｌ”にした後の時刻ｔ３に、図３（ｅ）に示すように、制御信号ＳＣ２を“Ｈ”にしてスイッチ１３をＯＮにする。これにより、偏芯成分検出回路１０から出力される偏芯成分ＥＣはスイッチ１３を介して加算回路１４に供給され、トラッキング制御回路６からのトラッキング制御信号ＴＣと加算される。図３（ｆ）はスイッチ１３から出力される偏芯成分ＥＣを示す。
【００３２】
スイッチ１３から出力される偏芯成分ＥＣはＡＣ成分であり、フィードフォワード信号として対物レンズ２の位置を変化させる。つまり、偏芯成分を偏芯成分検出回路１０（図５及び図６）で記憶してフィードフォワード信号としてトラッキングサーボループに印加することにより、光ディスク１の偏芯のＡＣ成分を抑圧することができる。このとき、トラッキング系のフィードバックループが偏芯の残りのＤＣ成分を抑圧することになるので、トラッキングエラー信号ＴＥ（図３（ａ））及びトラッキング制御信号ＴＣ（図３（ｂ））は、時刻ｔ３以降は偏芯のＤＣ成分が主成分となる。さらに、トラッキングサーボループのＤＣゲインは６０〜８０ｄＢ程度と高いので、充分ＤＣ成分を抑圧することができる。
【００３３】
図７は、以上のように、偏芯成分を記憶し、フィードフォワード信号としてトラッキングサーボループに印加している状態からトラックジャンプを行なう場合の図２の各部の信号を示す波形図であり、同図（ａ）はトラッキングエラー信号ＴＥを、同図（ｂ）はスイッチ１２の制御信号ＳＣ１を、同図（ｃ）はジャンプ信号ＪＳを、同図（ｄ）はジャンプパルス信号ＪＰを、同図（ｅ）はスイッチ１３の出力信号（偏芯成分ＥＣ）を、同図（ｆ）はＤＡ変換回路１５の出力信号を夫々示している。
【００３４】
図７において、時刻ｔ４までは、図３の時刻ｔ３からの続きであって、トラッキング制御が行なわれている。時刻ｔ４〜ｔ５のトラックジャンプ期間にＣＰＵ１７が制御信号ＳＣ１を“Ｌ”にしてスイッチ１２をＯＦＦにすると、トラッキングループが開状態となってトラッキング制御は行なわれなくなる。ＣＰＵ１７は、また、この時刻ｔ４〜ｔ５のトラックジャンプ期間、ジャンプ信号ＪＳを“Ｈ”にする。これにより、ジャンプ信号発生回路１１は、図７（ｄ）に示すように、光ディスク１上の隣りのトラックに光スポットがジャンプするのに必要な加速パルスを生成し、次いで、トラッキングエラー信号ＴＥのゼロクロス時点からこの加速パルスによって加速された光スポットが隣りのトラックを通り越して行き過ぎないように引き戻すための減速パルスとからなるジャンプパルス信号ＪＰを生成して出力する。このジャンプパルス信号ＪＰは加算回路１４でスイッチ１３からの偏芯成分ＥＣと加算され、スレッド制御回路１８やＤＡ変換回路１５に供給される。これにより、時刻ｔ４〜ｔ５のトラックジャンプ期間では、ＤＡ変換回路１５の出力信号が、図７（ｆ）に示すように、点線で示す光ディスク１の偏芯成分ＥＣにジャンプパルス信号ＪＰの加速電圧と減速電圧とが加算された信号となるので、光ディスク１では、その偏芯の影響を受けずに、安定したトラックジャンプが可能となる。
【００３５】
【特許文献１】
特開平８−１６１８４０号公報
【００３６】
【特許文献２】
特開２０００−２０９６７号公報
【００３７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図２に示す構成の光ディスク装置では、光ディスク１から情報を読み出すのに伴って対物レンズ２と光ピックアップ３との中心位置がずれる、いわゆるレンズシフトが発生している状態になっている場合があり、図８は、このときの各部の信号を示す波形図である。
【００３８】
このような場合には、図２での信号処理回路４から出力されるトラッキングエラー信号ＴＥやトラッキング制御回路６から出力されるトラッキング制御信号ＴＣにＤＣオフセットが付加された状態で安定化しており、従って、ＤＡ変換回路１５の出力信号は、図８（ｄ）に示すように、ＤＣオフセットＡが付加されたものとなる。
【００３９】
この場合、時刻ｔ４〜ｔ５のトラックジャンプ期間におけるＤＡ変換回路１５の出力信号は、ジャンプパルス信号ＪＰ（図８（ｂ））とスイッチ１３からの偏芯成分ＥＣ（図８（ｃ））とを加算したものであるが、上記のように、トラッキング制御信号ＴＣにＤＣオフセットＡが付加されている場合には、図５及び図６で説明したように、偏芯成分ＥＣにはＤＣ成分が含まれていないから、トラックジャンプ期間では、図８（ｃ）に示すＤＣオフセットＡを含まない偏芯成分ＥＣに図８（ｂ）に示すジャンプパルス信号ＪＰが加算されることになる。このため、図８（ｄ）に示すように、トラックジャンプ期間では、ＤＣオフセットＡが加算された破線で示す偏芯成分ＥＣからみると、このＤＣオフセットＡの分だけジャンプパルス信号ＪＰの加速電圧の振幅が小さくなり、また、同じ分だけジャンプパルス信号ＪＰの減速電圧の振幅が大きくなる。
【００４０】
このようなときには、上記のように、ＤＡ変換回路１５の出力信号にＤＣオフセットＡが付加されていてトラッキング制御が安定化しているから、このような状態でトラックジャンプを正しく行なわせる場合には、トラックジャンプ期間でのＤＡ変換回路１５の出力信号としては、図７（ｆ）に示すように、ＤＣオフセットＡが付加されている偏芯成分ＥＣからみて規定の振幅となるように、ジャンプパルス信号ＪＰが加算されていなければならない。
【００４１】
しかしながら、加算回路１４では、ＡＣ成分からなる偏芯成分ＥＣにジャンプパルス信号ＪＰが加算されるものであるから、ＤＣオフセットＡが含まれない偏芯成分ＥＣからみて規定の振幅となるように、加算回路１４でジャンプパルス信号ＪＰの加算が行なわれており、このため、ＤＣオフセットＡが付加された偏芯成分ＥＣからみて、加速電圧と減速電圧との振幅が図８（ｄ）に示すようになり、トラックジャンプが安定に行なわれないことになる。
【００４２】
なお、かかる問題を解消するトラックジャンプの他の方法としては、図９に示すように、トラックジャンプ開始直前の偏芯成分ＥＣとトラッキング制御信号ＴＣとの加算値をトラックジャンプ期間ホールドし、このホールド電圧にジャンプパルス信号ＪＰの加速電圧，減速電圧を加算する方法がある。時刻ｔ４〜ｔ５のトラックジャンプ期間が光ディスク１の回転周期に対して非常に短い場合には、この方法は有効である。
【００４３】
しかし、ディスク回転数の高速化に伴ってトラックジャンプ期間が短くなると、トラッキングエラー信号ＴＥのゼロクロス時の傾斜が大きくなり（図９（ａ）参照）、トラッキングエラー信号ＴＥの分解能が粗くなってしまう。そのため、トラッキングエラー信号ＴＥのゼロクロス検出のタイミング、つまり、減速電圧を印加するタイミングに誤差が生じて安定的なトラックジャンプを行なうことができない。
【００４４】
かかる問題を解消するためには、トラッキングエラー信号ＴＥのサンプリング周波数を高めればよいが、消費電力の増加を招く原因となる。このため、光ディスク１の回転周波数が高くなっても、それに比例してトラップジャンプ期間を短くすることができない。従って、光ディスク１の回転周波数が高くなると、図９に示したホールドジャンプの方法を用いることは困難になる。
【００４５】
また、近年の光ディスクの開発においては、トラックピッチを小さくして光ディスクの記録密度を向上させる方法が一般的であるが、その偏芯の影響はこれまで以上に大きくなる。
【００４６】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、高精度なサーボ制御と面振れ及び偏芯との影響を回避し、安定的なフォーカスジャンプとトラックジャンプとの両立を可能にした光ディスク装置を提供することにある。
【００４７】
【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、ディスクに記録された情報を読み取る光学的検出手段と、この光学的検出手段とディスクとの位置関係を表わしディスクの回転状態に依存した位置情報を検出する位置検出手段と、この位置検出手段によって得られた位置情報の交流成分を検出して記憶し記憶した該位置情報の交流成分を出力する交流成分検出手段と、位置検出手段によって得られた位置情報の直流成分を検出する直流成分検出手段と、ディスクに対して光学的検出手段を段階的に移動させるためのジャンプパルス信号を発生するジャンプ信号発生手段と、ディスクからの情報の読取動作時、位置検出手段で検出された位置情報と交流成分検出手段から出力される位置情報の交流成分とから光学的検出手段の駆動信号を生成し、ディスクに対して光学的検出手段を段階的に移動させるジャンプ期間、交流成分検出手段から出力される位置情報の交流成分と直流成分検出手段で検出された位置情報の直流成分とジャンプ信号発生手段で発生されるジャンプパルス信号とから光学的検出手段の駆動信号を生成する演算手段とを備えたものである。
【００４８】
また、本発明は、ディスクに記録された情報を読み取る光学的検出手段と、この光学的検出手段とディスクとの位置関係を表わし、ディスクの回転状態に依存した位置情報を検出する位置検出手段と、この位置検出手段によって得られた該位置情報の交流成分を検出して記憶し記憶した該位置情報の交流成分を出力する交流成分検出手段と、位置情報とその交流成分とから位置情報の直流成分を生成する第１の直流成分検出手段と、ディスクに対して光学的検出手段を段階的に移動させるためのジャンプパルス信号を発生するジャンプ信号発生手段と、ディスクからの情報の読取動作時、位置検出手段で検出された位置情報と交流成分検出手段から出力される位置情報の交流成分とから光学的検出手段の駆動信号を生成し、ディスクに対して光学的検出手段を段階的に移動させるジャンプ期間、交流成分検出手段から出力される位置情報の交流成分と第１の直流成分検出手段で検出された位置情報の直流成分とジャンプ信号発生手段で発生されるジャンプパルス信号とから光学的検出手段の駆動信号を生成する演算手段とを備えたものである。
【００４９】
そして、位置検出手段によって得られた位置情報からその直流成分を検出する第２の直流成分検出手段を設け、第１の直流成分検出手段で生成された位置情報の直流成分と第２の直流成分検出手段で検出された位置情報の直流成分とのいずれか一方を、選択的に、演算手段に供給するものである。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明による光ディスク装置の第１の実施形態を示すブロック図であって、２２はＤＣ成分検出回路、２３は加算回路であり、図２に対応する部分及び信号には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００５１】
同図において、この第１の実施形態は、図２に示す従来の光ディスク装置にＤＣ成分検出回路２２と加算回路２３とを追加したものであり、これ以外の構成は図２に示した従来の光ディスク装置と同様である。
【００５２】
トラッキング制御回路６から出力されるトラッキング制御信号ＴＣは、スイッチ１２や偏芯成分検出回路１０に供給されるとともに、ＤＣ成分検出回路２２にも供給され、このトラッキング制御信号ＴＣからＡＣ（交流）成分の偏芯成分ＥＣよりも低い周波数のＤＣ（直流）成分が検出される。かかるＤＣ成分検出回路２２は、ＬＰＦなどで構成することができる。
【００５３】
ＤＣ成分検出回路２２で抽出されたこのＤＣ成分は、制御信号ＳＣ１が“Ｈ”となるトラックジャンプ期間出力されて加算回路２３に供給され、スイッチ１３を介して供給される偏芯成分ＥＣと加算される。この加算回路２３の出力信号は加算回路１４に供給される。従って、加算回路１４には、スイッチ１３からのＡＣ成分の偏芯成分ＥＣにトラッキング制御信号ＴＣのＤＣ成分が付加された信号が供給される。
【００５４】
次に、この第１の実施形態の動作を図１０を用いて説明する。図１０は図１の各部の信号を示す波形図であって、同図（ａ）はジャンプ信号ＪＳを、同図（ｂ）はジャンプパルス信号ＪＰを、同図（ｃ）はスイッチ１３から出力される偏芯成分ＥＣを、同図（ｄ）はＤＣ成分検出回路２２から出力されるＤＣ成分を、同図（ｅ）は加算回路２３の出力信号を、同図（ｆ）はＤＡ変換回路１５の出力信号を夫々示している。
【００５５】
ＤＣ成分検出回路２２は、トラッキング制御信号ＴＣに含まれるディスク回転周波数以下のＤＣ成分（即ち、上記の光学的検出手段と光ディスク１との位置関係の変化しない部分や変化が遅い部分）を検出し、これを、図１０（ｄ）に示すように、時刻ｔ４〜ｔ５のトラックジャンプ期間上記のＤＣオフセットＡとして出力する。これにより、加算回路２３の出力信号は、図１０（ｅ）に示すように、時刻ｔ４〜ｔ５のトラックジャンプ期間では、図１０（ｃ）に示すスイッチ１３から出力される偏芯成分ＥＣとＤＣ成分検出回路２２からのＤＣ成分とが加算された信号であり、従って、ＡＣ成分の偏芯成分ＥＣにＤＣオフセットＡが付加されたものである。このため、ＤＡ変換回路１５の出力は、図１０（ｆ）に示すように、時刻ｔ４〜ｔ５のトラックジャンプ期間でも、ＤＣオフセットＡが付加された点線に示す偏芯成分ＥＣに図１０（ｂ）に示すジャンプパルス信号ＪＰの加速電圧と減速電圧とが正規の振幅で加算されたものとなる。
【００５６】
このようにして、この第１の実施形態では、偏芯の影響を受けることなく、安定したトラックジャンプを行なわせることができる。
【００５７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００５８】
光ディスク装置のアクセス動作には、対物レンズ２をその可動範囲以上の距離移動させるために光ピックアップ３を移動させる粗シークや、対物レンズ２の可動範囲内で対物レンズ２のみを移動させる密シークなどがあるが、いずれのシークにおいても、偏芯などの影響によって光スポットが目的とするトラックから若干ずれたトラックに着地することがある。このため、シークの後、トラックジャンプを繰り返して目的とするトラックに光スポットが到達するように微調整を行なってアクセス動作が完了する。この場合、粗シークまたは密シークの前後でトラッキング制御回路６から出力されるトラッキング制御信号ＴＣに含まれるＤＣオフセットＡが変化する。
【００５９】
また、図１におけるＤＣ成分検出回路２２のカットオフ周波数はディスク回転周波数に対して低いので、時定数が長く、ＤＣ成分検出回路２２の出力が安定化するまでに光ディスク１の１回転以上の時間が必要である。このことから、粗シークまたは密シークの後にトラックジャンプを行なう場合には、ＤＣ成分検出回路２２の出力が安定化するまで待つ必要があるので、アクセス時間の増加を招くことになる。本発明の第２の実施形態は、かかる問題を解決するものである。
【００６０】
図１１は本発明による光ディスク装置の第２の実施形態を示すブロック図であって、１０’は偏芯成分検出回路、２２’はＤＣ成分検出回路であり、図１に対応する部分及び信号には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００６１】
同図において、偏芯成分検出回路１０’は、図１に示した第１の実施形態での偏芯検出回路１０と同様、トラッキング制御信号ＴＣからＡＣ成分の偏芯成分ＥＣを検出して出力するが、さらに、このトラッキング制御信号ＴＣのＤＣ成分ＴＣＤも抽出し、これをＤＣ成分検出回路２２’に供給する。
【００６２】
上記のように、光ディスク装置のアクセス動作においては、粗シークまたは密シークの後に目的のトラックに到達したかどうかを判定するために、光ディスク１の情報を読み取ってセクタアドレスを取得する必要がある。このため、かかるシーク後には、必ず情報の読み取りが行なわれる。
【００６３】
また、ＣＰＵ１７からＤＣ成分検出回路２２’にセット信号ＳＴが供給されており、このセット信号ＳＴが“Ｌ”から“Ｈ”へ変化すると、そのタイミングで偏芯成分検出回路１０’からのＤＣ成分ＴＣＤがＤＣ成分検出回路２２にセットされる。
【００６４】
そこで、このシーク後の情報の読み取り時には、ＣＰＵ１７がセット信号ＳＴを“Ｌ”から“Ｈ”に変化させることにより、そのタイミングでこのＤＣ成分ＴＣＤをＤＣ成分検出回路２２にセットする。そして、シーク後の光スポットを目的のトラックにトラックジャンプさせるときには、ＣＰＵ１７がトラックジャンプ期間制御信号ＳＣ１を“Ｌ”にすると、その期間ＤＣ成分検出回路２２はセットされたＤＣ成分ＴＣＤを加算回路２３に出力する。これにより、トラックジャンプ期間では、このＤＣ成分ＴＣＤがオフセットＢとして付加された偏芯成分ＥＣが加算回路２３に供給され、これにジャンプ信号発生回路１１からのジャンプパルス信号ＪＰが加算される。このとき、スイッチ１２はＯＦＦであって、トラッキング制御信号ＴＣは加算回路１４に供給されない。
【００６５】
このようにして、シーク後に光ディスク１の偏芯のＤＣ成分が変化してトラッキング制御信号ＴＣのオフセットＢが変化しても、トラックジャンプ期間では、加算回路１４からはそのときのトラッキング制御信号ＴＣのオフセットＢとほぼ等しいＤＣオフセットＢを持つ偏芯成分ＥＣにジャンプパルス信号ＪＰが加算された信号が出力されることになり、従って、正常にトラックジャンプが行なわれることになる。従って、シーク後のトラッキング制御の安定化を待つまでもなく、即ち、トラッキング制御が安定化する前にトラックジャンプを行なっても、正常なトラックジャンプが行なわれることになって、目的トラックへの迅速かつ正確なアクセスが可能となる。
【００６６】
アクセス動作が完了してトラッキング制御が安定化すると、ＤＣ成分検出回路２２’では、トラッキング制御信号ＴＣから抽出したＤＣ成分を出力可能とする状態に切り換えられ、ＣＰＵ１７が制御信号ＳＣ１を“Ｌ”にするトラックジャンプ期間では、図１に示した第１の実施形態と同様、このＤＣ成分を加算回路２３に出力する。
【００６７】
図１２は図１１における偏芯成分検出回路１０’の一具体例を示すブロック図であって、１０ｇはラッチ回路、１０ｈは減算回路であり、図６に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００６８】
同図において、偏芯成分検出回路１０’は、図６に示した偏芯成分検出回路１０の構成に、ラッチ回路１０ｇと減算回路１０ｈを加えたものである。ラッチ回路１０ｇは、回転位置検出回路９からの回転位置検出信号ＲＰが値を変化するタイミング毎にＬＰＦ１０ｃの出力信号をラッチする。このラッチ回路１０ｇの出力信号は減算回路１０ｈに供給され、減算回路１０ｆから出力されるＡＣ成分の偏芯成分ＥＣが減算される。これにより、減算回路１０ｈからトラッキング制御信号ＴＣのＤＣ成分が抽出される。このＤＣ成分はＤＣ成分検出回路２２に供給される。
【００６９】
次に、図１３を用いて、図１２に示す偏芯成分検出回路１０’の動作を説明する。
なお、図１３は図１２における減算回路１０ｆ及びラッチ回路１０ｇの出力信号を示す波形図である。
【００７０】
同図において、図６に示した減算回路１０ｆと同様、偏芯成分検出回路１０’の減算回路１０ｆからも、光ディスク１の偏芯のＡＣ成分、即ち、偏芯成分ＥＣが出力されている。
【００７１】
ＬＰＦ１０ｃからはトラッキング制御信号ＴＣのＤＣ成分を含めた偏芯成分が出力される。このとき、ラッチ回路１０ｇでは、回転位置検出回路９からの回転位置検出信号ＲＰ（図４）の値が変化するタイミング毎にＬＰＦ１０ｃの出力信号がラッチされるので、減算回路１０ｆの出力信号（即ち、ＡＣの偏芯成分ＥＣ）とラッチ回路１０ｇの出力信号との間に、図１３に示すように、オフセットＢ（上記のＤＣ成分ＴＣＤ）が生じ、これが減算回路１０ｈで抽出されてＤＣ成分検出回路２２’（図１１）に供給される。
【００７２】
なお、図１２に示す偏芯成分検出回路１０’は、減算回路１０ｈで抽出されたＤＣ成分ＴＣＤをそのままＤＣ成分検出回路２２’に供給するようにしたが、図１４に示すように、粗シークまたは密シーク後の減算回路１０ｈの出力のメモリ１０ｄでの記憶データ数分を平均化し、その平均値をＤＣ成分ＴＣＤとしてＤＣ成分検出回路２２’に供給するようにしてもよい。
【００７３】
なお、以上説明した第１，第２の実施形態は、トラックジャンプに関するものであったが、例えば、記録層が多層に積層されてなる光ディスクにおいて、他の記録層にフォーカスジャンプする場合でも、同様であることはいうまでもない。フォーカスサーボの場合には、例えば、トラッキング制御回路６がフォーカス制御回路、偏芯成分検出回路１０が面振れ成分検出回路となり、これら以外の部分はフォーカスサーボに必要な構成となる。
【００７４】
また、第１，第２の実施形態では、サーボの駆動信号からフィードフォワード信号を演算する構成としたが、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号からフィードフォワード信号を演算する構成としてもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、フィードフォワード制御による高精度なサーボ制御と面振れや偏芯の影響を回避した安定的なフォーカスジャンプ及びトラックジャンプを低コストに両立させることができるとともに、迅速なアクセス動作を可能とするものであって、情報の読み取り，書き込みの信頼性が向上した光ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ディスク装置の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】従来方式における光ディスク装置を示すブロック図である。
【図３】図２に示す光ディスク装置でのフィードフォワード制御の各部信号を示す波形図である。
【図４】図２に示す光ディスク装置での回転位置検出回路の動作を示す説明図である。
【図５】図２における偏芯成分検出回路の一例を示すブロック図である。
【図６】図２における偏芯成分検出回路の他の例を示すブロック図である。
【図７】図２に示す光ディスク装置での光ディスクの偏芯のＤＣオフセットがない場合のトラッキング制御のための信号に加算されたジャンプパルス信号を説明するための図である。
【図８】図２に示す光ディスク装置での光ディスクの偏芯のＤＣオフセットがある場合のトラッキング制御のための信号に加算されたジャンプパルス信号を説明するための図である。
【図９】図２に示す光ディスク装置での光ディスクの偏芯のＤＣオフセットがあり、かつトラックジャンプ期間が短い場合のトラッキング制御のための信号に加算されたジャンプパルス信号がＤＣオフセットの影響を受けないようにするための方法を説明するための図である。
【図１０】図１における各部の信号を示す波形図である。
【図１１】本発明による光ディスク装置の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図１２】図１１における偏芯成分検出回路の一具体例を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示す具体例の一動作例を示す説明図である。
【図１４】図１２に示す具体例の他の動作例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  光ディスク
２  対物レンズ
３  光ピックアップ
４  信号処理回路
５  ＡＤ変換回路
６  トラッキング制御回路
７  スピンドルモータ
８  回転検出信号発生回路
９  回転位置検出回路
１０，１０’  偏芯成分検出回路
１０ａ  バンドパスフィルタ
１０ｂ  メモリ
１０ｃ  ローパスフィルタ
１０ｄ  メモリ
１０ｅ  平均値演算回路
１０ｆ  減算回路
１０ｇ  ラッチ回路
１０ｈ  減算回路
１１  ジャンプ信号発生回路
１２，１３  スイッチ
１４  加算回路
１５  ＤＡ変換回路
１６  ドライバ回路
１７  ＣＰＵ
１８  スレッド制御回路
１９  ドライバ回路
２０  スレッドモータ
２１  光ピックアップ送り機構
２２，２２’  ＤＣ成分検出回路
２３  加算回路
【図１】
2004241070.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004241070.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2004241070.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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