(57)【要約】【課題】高速シーク動作が可能な光ディスク装置およびそのシーク方法を提供することを目的とする。【解決手段】対物レンズ３４が少なくとも光ディスクの半径方向に移動可能に支持された光ピックアップ５と、対物レンズ３４を半径方向に移動させるためトラッキングコイルを含む第１の駆動手段と、光ピックアップ５を半径方向に移動させるスレッドモータ６を含む第２の駆動手段と、対物レンズ３４が半径方向に移動されたときの対物レンズの中立位置からのオフセット量を示すオフセット情報を記憶するメモリ１４と、シーク動作のときに、メモリ１４のオフセット情報を参照し対物レンズのオフセット量が閾値を超えるか否かを判定する判定回路１５と、対物レンズのオフセット量が閾値を超えると判定されたとき、第１および第２の駆動手段により対物レンズおよび光ピックアップを同時に半径方向に移動させるシーク制御手段とを有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクの記録面から光学的にデータを読み取るための対物レンズを有し、該対物レンズを少なくとも光ディスクの半径方向に移動可能に支持する光ピックアップと、
前記対物レンズを前記半径方向に移動させるための第１の駆動手段と、
前記光ピックアップを前記半径方向に移動させるための第２の駆動手段と、
前記第１の駆動手段により前記対物レンズが前記半径方向に移動されたときの前記対物レンズの中立位置からのオフセット量を示すオフセット情報を記憶する記憶手段と、
前記光ピックアップを現在のトラック位置から目標のトラック位置まで移動させるときに、前記オフセット情報を参照し前記対物レンズのオフセット量が予め定められた閾値を超えるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により対物レンズのオフセット量が前記閾値を超えると判定されたとき、前記第１および第２の駆動手段を制御し、前記対物レンズおよび前記光ピックアップを同時に半径方向に移動させるシーク制御手段とを有する、光ディスク装置。
【請求項２】
前記シーク制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記オフセット情報に基づき、前記対物レンズのオフセット量に起因するトラッキングエラーを是正するように前記第２の駆動手段を制御する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記第２の駆動手段はステッピングモータを含み、前記シーク制御手段の制御により前記ステッピングモータに所定のパルス信号が与えられる、請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、前記第１の駆動手段により前記対物レンズが移動される毎に、新たなオフセット量を過去のオフセット量に加えてオフセット情報を更新する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記オフセット情報は、前記対物レンズを半径方向に移動させたときに前記対物レンズによって飛び越されるトラックの本数である、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
光ディスクから光学的にデータを読み取るための光ピックアップを備え、該光ピックアップを光ディスクの半径方向の任意の読取位置へ移動させるシーク機能を有する光ディスク装置のシーク方法であって、
前記光ピックアップに設けられた対物レンズの中立位置からのオフセット量を示すオフセット情報を記憶する記憶ステップと、
前記光ピックアップを現在のトラック位置から目標のトラック位置へ移動させるとき、前記オフセット情報を参照し前記対物レンズのオフセット量が予め定められた閾値を超えるか否か判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいてオフセット量が前記閾値を超えると判定された場合、前記光ピックアップと前記対物レンズの半径方向の移動を同時に開始させ、前記光ピックアップを前記目標のトラック位置へ移動させる移動ステップとを含む、光ディスク装置のシーク方法。
【請求項７】
前記移動ステップは、前記対物レンズのオフセット量に起因するトラッキングエラーを是正するように前記光ピックアップの移動が制御される、請求項６に記載の光ディスク装置のシーク方法。
【請求項８】
前記記憶ステップは、前記対物レンズが移動される度に、過去のオフセット量に新たなオフセット量を加えて、オフセット情報を更新する、請求項６に記載の光ディスクのシーク方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）などのディスク状の記録媒体（以下、光ディスクという）に記録されたデータを光学的に読み取りおよび／または再生することが可能な光ディスク装置に関し、特に、光ディスク装置における高速シーク方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置は、ＣＤやＤＶＤに記録されたデータを再生するために光ディスクの記録面からデータを光学的に読み取るための光ピックアップを有している。
【０００３】
光ピックアップは、例えば特許文献１の図１に示すように、対物レンズ６とフォーカスコイル４およびトラッキングコイル５を保持するレンズホルダ７が可撓性のワイヤ（支持部材）８によってベース部材９に片持ち梁状に支持される。フォーカスコイル４およびトラッキングコイル５は、ベース部材９に設けられたヨーク１およびヨーク１に接合された磁石２、３との間で磁気回路を構成し、フォーカスコイル４またはトラッキングコイル５に電流を流すことで、レンズホルダを、２軸方向、すなわち、光ディスクの記録面と垂直方向または光ディスクの半径方向に独立して駆動されるようになっている。
【０００４】
さらにこのような光ピックアップは、光ディスクの半径方向に自在に移動される構成となっている。光ピックアップは、例えば、送りねじに螺合され、該送りねじに結合されたスレッドモータ（ステッピングモータ）を回転させることで、光ピックアップを送りねじの軸方向、すなわち光ディスクの半径方向に移動されるように構成される。光ピックアップの移動量は、送りねじの回転角、すなわちステッピングモータに与えられるパルス数によって正確に制御することができる。
【０００５】
光ディスク装置は、光ディスクの任意のトラックへ光ピックアップを高速に移動させる、いわゆるシーク動作を行う。シーク動作は、上述したトラッキングコイルに電流を流すことで光ピックアップの可動部であるレンズホルダを光ディスクの半径方向に移動させる方法（以下、レンズジャンプという）と、スレッドモータを駆動することで光ピックアップそのものを半径方向に移動させる方法（以下、ピックアップ移動という）とを用いて行われる。例えば、特許文献２の図４に示すシーク方法は、レンズジャンプによる移動と、ピックアップ移動とを組み合わせ、シーク動作による飛び越す範囲が大きな場合でも、光りピックアップを目標のトラックの位置に高速に移動させるものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２１５４７６号
【特許文献２】
特開平１０−２７５３４３号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の光ディスク装置には次のような課題がある。光ディスク装置のシーク動作において、光ディスクの半径方向に一方向の連続的なレンズジャンプが行われると、対物レンズが中立位置からオフセットされる量が大きくなる。レンズジャンプは、その動作が高速である反面、そのオフセット量が大きくなるにつれて対物レンズの光軸が微少ではあるが傾斜し、目標トラックからのデータ読取時にデータリードエラーが頻繁に発生してしまうことがある。これを是正するために、対物レンズのオフセットを反映したトラッキングエラー（ＴＥ）信号の低域成分をＤＣモータに印加することにより、シーク動作におけるリカバリー、すなわち対物レンズのレンズジャンプによるエラーを低減させている。
【０００８】
しかしながら、光ピックアップの移動にステッピングモータを用いている場合には、トラッキングエラー信号の低域成分を何らかの形でパルスに変換し、これをステッピングモータに供給しなければならないとう課題がある。また、対物レンズの一方向の連続ジャンプは急激に起きるため、対物レンズを介して得られるトラッキングエラー信号によるリカバリーが間に合わず、時として、光ピックアップの許容移動範囲を超えてしまうことがある。許容移動範囲を超えると、光ピックアップの視野特性が悪化し、光ディスクのデータ読取速度に悪影響を及ぼしてしまう。さらに、上述した特許文献２に示されるシーク動作は、レンズジャンプと光ピックアップ移動とを組み合わせるものであるが、レンズジャンプと光ピックアップ移動とが時間的に前後して行われるものであり、シーク時間の高速化という点ではまだ改善の余地が残されている。
【０００９】
そこで本発明は、上記従来の光ディスク装置における課題を解決し、高速シーク動作が可能な光ディスク装置およびそのシーク方法を提供することを目的とする。
さらに本発明は、光ピックアップの対物レンズのオフセット量を制御しつつ、光ピックアップの高速なシーク動作を可能とする、光ディスク装置およびそのシーク方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光ディスク装置は、光ディスクの記録面から光学的にデータを読み取るための対物レンズを有し、該対物レンズを少なくとも光ディスクの半径方向に移動可能に支持する光ピックアップと、前記対物レンズを前記半径方向に移動させるための第１の駆動手段と、前記光ピックアップを前記半径方向に移動させるための第２の駆動手段と、前記第１の駆動手段により前記対物レンズが前記半径方向に移動されたときの前記対物レンズの中立位置からのオフセット量を示すオフセット情報を記憶する記憶手段と、前記光ピックアップを現在のトラック位置から目標のトラック位置まで移動させるときに、前記オフセット情報を参照し前記対物レンズのオフセット量が予め定められた閾値を超えるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により対物レンズのオフセット量が前記閾値を超えると判定されたとき、前記第１および第２の駆動手段を制御し、前記対物レンズおよび前記光ピックアップを同時に半径方向に移動させるシーク制御手段とを有するものである。対物レンズの移動と光ピックアップの移動を同時に行うことで高速シーク動作を行うことができる。さらに、光ピックアップを移動しながら対物レンズの移動を行うため、対物レンズの移動範囲（レンズジャンプによる移動）が拡大され、目標のトラックまで高速シークが可能となる。さらに、上述した閾値は、対物レンズの許容移動範囲に相当し、すなわち、対物レンズによる視野特性が悪化しないような値が選択され、これにより対物レンズが許容移動範囲を超えてレンズジャンプしないようなシーク動作の制御を行うことができる。
【００１１】
好ましくは、シーク制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記オフセット情報に基づき、前記対物レンズのオフセット量に起因するトラッキングエラーを是正するように前記第２の駆動手段を制御する。これにより、対物レンズのオフセット量に応じたトラッキング制御をより正確にかつ迅速に行うことが可能である。
【００１２】
本発明に係る光ディスク装置のシーク方法は、以下のステップを有する。光ピックアップに設けられた対物レンズの中立位置からのオフセット量を示すオフセット情報を記憶する記憶ステップと、前記光ピックアップを現在のトラック位置から目標のトラック位置へ移動させるとき、前記オフセット情報を参照し前記対物レンズのオフセット量が予め定められた閾値を超えるか否か判定する判定ステップと、前記判定ステップにおいてオフセット量が前記閾値を超えると判定された場合、前記光ピックアップと前記対物レンズの半径方向の移動を同時に開始させ、前記光ピックアップを前記目標のトラック位置へ移動させる移動ステップとを含む。これにより、光ピックアップを許容移動範囲内に制御しつつ、シーク動作に要する時間を従来の手法と比較して短縮することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の主要な構成を示すブロック図である。光ディスク装置は、光ディスクに記録されたデータの再生機能を有し、これに加えて光ディスクにデータを記録する機能を有するものであっても良い。
【００１４】
同図において、１は、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、２は光ディスクの装填または取り外しの際に図示しないディスクトレイを駆動するローディングモータ、３はローディングモータ２を駆動するドライバ、４は装填された光ディスク１を回転させるスピンドルモータ、５は図示しないレーザ光源からのレーザ光を光ディスク１の記録面に照射し、その反射光によって記録面に記録されたデータを読み出す光ピックアップ、６は光ピックアップ５を光ディスク１の半径方向に移動させるためのスレッドモータ、７はスピンドルモータ４およびスレッドモータ６を駆動制御するとともに光ピックアップ５のトラッキングコイルおよびフォーカスコイルの駆動制御を行うドライバ、８はドライバ７を制御するサーボディジタルプロセッサ（以下、サーボＤＳＰという）である。
【００１５】
９は光ピックアップ５から読み出された光信号を電気信号に変換しこれを増幅して次段へ伝達するヘッドアンプ、１０はヘッドアンプ９からの出力信号を波形整形する波形整形回路、１１は波形整形回路１０からの出力信号に基づきトラック数を計数するカウンタ、１２はヘッドアンプ９からの出力信号を処理する信号処理部、１３は信号処理部１２、ドライバ３、７およびサーボＤＳＰ８等の各部を制御するマイクロコンピュータ、１４は光ピックアップ５の対物レンズの中立位置からのオフセット量を示すオフセット情報を記憶するメモリ、１５は光ピックアップの対物レンズの中立位置からのオフセット量が予め定められた閾値を越えるか否かを判定する判定回路、１６は信号処理部１２からの出力信号をアナログ信号に変換しオーディオ信号やビデオ信号を出力するＤＡＣである。
【００１６】
図２に光ディスク装置の光ピックアップの駆動系の構成を示す。同図において、スレッドモータ６および軸受け２１が、図示しない光学シャーシに固定され、送りねじ２２の一端がスレッドモータ６に結合され、その他端が軸受け２２に回転自在に結合される。送りねじ２２にはスレッド２３が螺合され、スレッド２３上に光ピックアップ５が固定される。スレッドモータ６は、ステッピングモータを用いて構成され、スレッドモータ６を時計方向若しくは半時計方向に回転させることで、光ピックアップ５が光ディスク１の半径方向Ｒに自在に移動される。光ピックアップ５の移動量は、送りねじ２２の回転角と送りねじ２２のリードピッチによって決定され、スレッドモータ６に供給するパルス数を制御することで光ピックアップの正確な移動を実現することが可能である。
【００１７】
図３は、光ピックアップの概略構成を模式的に示す平面図である。光ピックアップ５は、ベース部材３１と、ベース部材３１に対して可動部となるレンズホルダ３２とを含む。レンズホルダ３２は、その左右両側においてそれぞれ２本の金属製の支持ワイヤ３３によってベース部材３１に片持ち梁状に支持される。
【００１８】
レンズホルダ３２は、対物レンズ３４を保持すると共に、その中央部に矩形状の貫通した開口３５を有する。レンズホルダ３２は、該開口３５内に一対のトラッキングコイル３６とフォーカスコイル３７とを固定している。また、ベース部材３１には一対のヨーク３８とそれに固定された永久磁石３９が一体に形成され、これらヨーク３８と永久磁石３９は、それぞれトラッキングコイル３６およびフォーカスコイル３７と磁気回路を構成するように、開口３５内に配置される。トラッキングコイル３６に電流を流すことで、レンズホルダ３２は弾性のある支持ワイヤ３３に支持されながら光ディスク１の半径方向に移動され（図４を参照）、フォーカスコイル３７に電流を流すことでレンズホルダ３２は光ディスク１と垂直方向に移動される。
【００１９】
光ピックアップ５が光ディスク１の半径方向に移動されると、光ピックアップ５のレーザ光が光ディスク１の記録面のトラックを横切る毎に変調を受けたＲＦ信号がヘッドアンプ９から出力される。波形整形回路１０は、このＲＦ信号を波形整形して１周期が１トラックに対応するパルス信号を出力する。カウンタ１１は、このパルス信号のパルス数を計数する。カウンタ１１の計数の開始および停止、カウント値の出力およびリセットはマイクロコンピュータ１３によって制御される。
【００２０】
メモリ１４は、光ピックアップ５のレンズホルダ３２の中立位置からのオフセット量を示すオフセット情報を記憶する。図３に示す状態は、レンズホルダ３２が中立位置にある。この状態からトラッキングコイル３６に電流を流して、レンズホルダ３２を光ディスク１の半径方向に移動させ、中立位置からオフセットさせた状態を図４に示す。
【００２１】
マイクロコンピュータ１３がレンズホルダ３２を半径方向に移動させるとき、すなわちレンズジャンプを行わせるとき、対物レンズ３４が飛び越したトラックの本数がカウンタ１１によって計数され、このカウント値がメモリ１４に記憶される。レンズジャンプにより飛び越すべきトラックの本数が多ければ、それだけ対物レンズ３４のオフセット量も大きく、その反対にトラックの本数が少なければ、それだけ対物レンズ３４のオフセット量も小さくなる。つまり、メモリ１４に記憶されるトラック本数は、対物レンズ３４のオフセット量と相関関係を有することから、これを対物レンズ３４の中立位置からのオフセット量を示すオフセット情報とみることができる。
【００２２】
オフセット情報から対物レンズ３４の現在のオフセット量を常にモニターすることができるようにするため、マイクロコンピュータ１３は、レンズジャンプが行われる毎に、メモリ１４のオフセット情報を更新する。但し、対物レンズ３４は、中立位置からそれぞれ異なる方向にオフセットされるものであるから、レンズジャンプによる移動の方向性を考慮する必要がある。例えば、対物レンズ３４が光ディスクの外周から中心に向かう方向をプラスとし、その反対に中心から外周に向かう方向をマイナスとし、レンズジャンプの移動方向に符号を持たせる。こうしてオフセット情報の更新時は、過去のオフセット量に新たなオフセット量を積算することによって行われる。
【００２３】
判定回路１５は、メモリ１４に記憶されたオフセット情報を受け取り、対物レンズ３４の中立位置からのオフセット量が予め定められた閾値よりも大きいか否かを判定する。閾値は、光ピックアップ５の構造的特性から決定されるものであり、対物レンズ３４が許容移動範囲を超えてオフセットされると、対物レンズ３４の視野特性が制限され、適切な読み取りが出来なくなるおそれがある。このため、マイクロコンピュータ１３は、シーク動作時に、レンズジャンプをさせることが適切か否か、すなわち許容移動範囲を超えるか否かを判定させ、その判定結果に基づきシーク動作を制御する。
【００２４】
次に、一方向の連続したレンズジャンプによるシーク動作が行われる場合について図５に示すフローチャートを参照して説明する。光ディスク装置に光ディスク１が装填された状態で、シーク動作が要求されると（ステップＳ１０１）、光ディスク１の現在のアドレスが光ピックアップ５を介して読み取られる（ステップＳ１０２）。
【００２５】
マイクロコンピュータ１３は、現在アドレスと目標アドレスとの差から、飛び越すべきトラック数を算出し（ステップＳ１０３）、次いで、判定回路１５に対してレンズジャンプすることが適切か否かを判定させる（ステップＳ１０４）。メモリ１４は、現時点の対物レンズ３４のオフセット量をトラックの本数として記憶しており、判定回路１５は、この記憶されたトラック本数に、算出されたトラック本数を加え、その合計のトラック本数が閾値より大きくなるか否かを判定する。
【００２６】
仮に、閾値を超えない範囲での移動であれば（ステップＳ１０５のＮｏ）、マイクロコンピュータ１３は、飛び越すべきトランクの本数に対応する電流をトラッキングコイル３６に流し、対物レンズ３４をレンズジャンプさせ（ステップＳ１０６）、目標のトラックへ移動させる。このとき、対物レンズ３４のレンズジャンプにより飛び越されたトラックの本数がカウンタ１１によって計数され、この計数値がメモリ１４に記憶されたオフセット情報に積算される（ステップＳ１０７）。
【００２７】
他方、閾値を越える範囲での移動であると判定された場合（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、マイクロコンピュータ１３は、対物レンズ３４のレンズジャンプと、光ピックアップ５の移動を同時に開始させる（ステップＳ１０８）。このシーク動作により飛び越すべきトラック本数に対応する移動距離（Ｌ）は、レンズジャンプによる移動（Ｌ１）と光ピックアップ５による移動（Ｌ２）とに分割して行われ（Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２）、レンズジャンプによる移動（Ｌ１）が対物レンズ３４のオフセット量に積算されたとき、その値が閾値よりも小さくなるように、Ｌ１、Ｌ２が設定される。マイクロコンピュータ１３は、対物レンズ３４のオフセット量を、トラックの本数によって認識することができるため、そのオフセット量に起因するトラッキングエラーを是正するように、Ｌ２の値、すなわちスレッドモータ６に供給するパルス数を制御する。
【００２８】
目標のトラックに光ピックアップ５が高速にシークされ、対物レンズ３４のレンズジャンプにより飛び越されたトラックの本数がメモリ１４に積算され、オフセット情報が更新される（ステップＳ１０９）
【００２９】
このように、光ピックアップ５を同時に移動させることで、対物レンズ３４の絶対位置での移動範囲を拡大した高速シークが可能となる。例えば、従来のシーク方法では、対物レンズ３４のオフセット量がＰ１であったとすると、対物レンズ３４がレンズジャンプできる距離は、閾値からオフセット量を引いた値（閾値−Ｐ１）であるが、本発明の場合には、光ピックアップ５を同方向に同時に移動させるため、見かけ上、従来よりも拡大された位置まで対物レンズ３４をレンズジャンプにより移動させることができる。さらに、マイクロコンピュータ１３は、メモリ１４に記憶されたオフセット情報を参照し、対物レンズ３４のオフセット量が反映されるトラッキングエラーの低域成分をスレッドモータ（ステッピングモータ）６にパルス信号として与え、対物レンズのオフセットに伴うトラッキングエラーのリカバリーを行うことができる。
【００３０】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００３１】
上記実施の態様では、光ピックアップを半径方向に駆動する機構として、送りねじとスレッドモータを用いたが、これ以外の機構を用いるものであっても良い。また、対物レンズを保持するレンズホルダを金属製の支持ワイヤによって片持ち梁状に支持したが、これ以外に板バネや他のアクチェーターを用いて対物レンズのレンズジャンプを行わせるものであっても良い。
【００３２】
さらに本発明に係る光ディスク装置は、ＣＤ再生装置、ＤＶＤ再生・記録装置、ミニディスク装置等のオーディオ装置に適用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明に係る光ディスク装置によれば、対物レンズが半径方向に移動されたときの対物レンズの中立位置からのオフセット量を示すオフセット情報を記憶する記憶手段を設け、光ピックアップのシーク動作時に、記憶手段に記憶されたオフセット情報を参照して対物レンズが予め定められた閾値を超えないように、対物レンズおよび光ピックアップを同時に移動させるようにしたので、光ピックアップのシーク動作を高速に行うことができる。さらに、記憶手段のオフセット情報を参照して、対物レンズのオフセット量に起因するトラッキングエラーが是正されるように光ピックアップの移動制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】光ディスク装置の光ピックアップの駆動系を示す図である。
【図３】中立位置にある光ピックアップの構成を模式的に示す平面図である。
【図４】光ピックアップがオフセットされたとき構成を模式的に示す平面図である。
【図５】本実施の形態に係る光ディスク装置において一方向の連続シーク動作を行うときのフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１：光ディスク                ２：ローディングモータ
３、７：ドライバ              ４：スピンドルモータ
５：光ピックアップ            ６：スレッドモータ
１１：カウンタ              １３：マイクロコンピュータ
１４：メモリ                １５：判定回路
２２：送りねじ              ２３：スレッド
３１：ベース部材            ３２：レンズホルダ
３４：対物レンズ            ３６：トラッキングコイル
３７：フォーカスコイル
【図１】
2004273009.tif 000003
【図２】
2004273009.tif 000004
【図３】
2004273009.tif 000005
【図４】
2004273009.tif 000006
【図５】
2004273009.tif 000007