(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ピックアップを用いた光ディスクドライブ装置において、
光ピックアップを半径方向へ駆動するトラック駆動手段と、
光ディスクのトラック誤差信号を検出するトラック誤差検出手段と、
前記トラック誤差検出結果に基づいて光ディスクのトラックを追従制御するトラック制御手段と、
前記トラック制御手段を開始、停止するスイッチ手段と、
光ディスクの偏芯量を検出する偏芯量検出手段と、
前記偏芯量検出手段が検出した偏芯量検出結果より、光ピックアップに対して、前記トラック誤差信号の周期が前記偏芯量に応じて変化する所定周期以上となる光ディスク回転角を検出するトラック引込点検出手段と、を備え、
前記トラック引込点検出結果に応じて前記トラック誤差信号の周期が前記所定周期以上となったことを検出した場合、次の最大となるトラック誤差信号の周期において前記スイッチ手段を切り替え、トラック引込動作を開始することを特徴とする光ディスクドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
光ディスクドライブ装置において、特にトラック引込前段階において、光ディスクの偏芯量と光ディスクの角速度に応じた偏芯補正制御信号をトラック制御手段に加算してトラック引込確度を向上させる技術である。
【背景技術】
【０００２】
トラック引込の確度は、光ディスクの偏芯量に起因するトラック横断信号の周期に起因している。トラッキング制御の応答帯域は有限値であることから、トラック横断周期が最大値のトラック横断位置でトラック引込を開始する。トラック引込後は、トラック制御信号に含まれる光ディスクの回転周波数成分、及びその振幅成分を抽出し、該抽出した成分をフィードフォワードとしてトラック制御信号へ加算することで、定常トラック誤差を低減することができ、トラッキング精度が向上できる記載が特許文献１にある。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２１５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の第一の目的は、トラック引込開始のトラック横断周期値を光ディスク偏芯量に応じて可変することで、常にトラック引込開始点をトラック横断周期の最大値で確実に行うことで、トラック引込確度を向上することにある。
【０００５】
本発明の第二の目的は、トラック引込開始前段階において、光ディスクの偏芯量と光ディスクの角速度に応じて偏芯補正レベル、偏芯補正位相を可変することで、相対的に偏芯量を低く抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、特許請求の範囲に記載の発明により達成される。
【発明の効果】
【０００７】
光ディスクの偏芯量が大きい場合においても、トラック引込確度を大幅に向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明を実施するための一形態について説明する。
ここでは、フォーカス制御、フォーカス合焦動作については記載していないが、光ディスクのフォーカス制御により合焦している状態を前提として以下実施形態を説明をする。
まず、トラックサーボの引込開始点の課題について図３の波形図を用いて説明する。
【０００９】
図３は、トラックサーボがＯＦＦしている時のトラック誤差信号を示した波形図である。光ディスクでは、回転軸に対して光ディスクの装着された中心点は、メカニカル的にズレ（偏芯）が発生する。光ディスク装着機構の精度により偏芯量には差異があるが、通常では８０ｕｍから１５０ｕｍ程度発生する。偏芯が例えば７５ｕｍ発生しているディスクに対して、トラック制御をＯＦＦした状態で光ディスクを回転させた場合、トラック誤差信号は、図３の偏芯７５ｕｍＴＺＣの波形図となる。光ディスクのレーザがトレースするスポットがトラックを横断する毎にトラック誤差信号が１周期分出力（図３のＴ１）、（図３のＴ３）され、スパイラル状トラック偏芯折り返し点において、トラック横断周期は最大（Ｔ２）となる特徴がある。
【００１０】
一方、上記トラック横断信号は、偏芯がさらに大きくなる（例えば、偏芯量１５０ｕｍ）と、図３波形図の偏芯１５０ｕｍＴＺＣに示すとおり、トラック横断周期はＴ４からＴ６に示すとおり、短くなる特徴がある。トラック制御は、それぞれの波形図の縦軸（Ｙ軸）が０の点にフィードバックのトラック制御をかけることで、トラック制御を行う。
【００１１】
トラック引込開始点の最小のトラック横断周期(以下ＴＺＣと称す）は、フィードバックトラック制御の応答周期により決定される。したがって、トラック引込開始点は、少しでも前記応答周期以下であって、ＴＺＣの最大となるポイントでトラック引込を実行すると確実にトラック引込を行うことができる。
【００１２】
例えば本実施形態のトラックサーボの応答周期から決定されるトラック引込開始点の最小ＴＺＣを図３の偏芯７５ｕｍＴＺＣのＴＺＣ＃０１として設定する。トラック引込動作は、ＴＺＣ＃０１の周期以上を検出し、次のＴＺＣ周期にてトラック引込動作を開始する。図３の偏芯７５ｕｍＴＺＣ波形の場合、トラック引込はＴ２の周期でトラック引込動作を行うことができる。しかしながら、図３の偏芯１５０ｕｍＴＺＣ波形の場合では、トラック引込開始を決定するＴＺＣ＃０１設定のままでは、トラック開始ＴＺＣ周期がＴ５のポイントで検出され次のＴＺＣ周期Ｔ６にてトラック引込開始を行うことになる。Ｔ６のＴＺＣ周期は、トラックサーボの応答周期より十分短い場合は、トラック引込応答が追従できず、トラック引込を失敗することが多い。
【実施例１】
【００１３】
そこで、一実施形態では、偏芯量に応じてトラック引込開始を変更する構成とした。こうすることにより偏芯量に影響されないで、トラック引込開始ポイントを常に偏芯折り返し点の最大ＴＺＣ周期にすることができる。
【００１４】
図１は本発明による光ディスクドライブ装置の一実施形態を示す構成図であって、
１は光ディスクチャッキング部、２は光ディスク、３は光ディスクの回転角を検出するスピンドルタコパルス検出部、４はスピンドルモータ、５は凸レンズ、６は光ピックアップ本体部、７はトラックアクチュエータ、８は光ディスクを定速で回転制御駆動するスピンドルサーボ部、９は光ディスクのトラック誤差信号を検出するトラックエラー再生部、１０はＴＺＣ検出部、１１は光ディスクのトラックを追従制御するトラックサーボ部、１２は光ディスクピックアップを半径方向へ駆動するトラックドライバ部、１３はＴＺＣカウンタ部、１４は光ディスクの偏芯量を検出する偏芯量演算部、１５はＴＺＣ比較部、１６はＴＺＣ演算部、１７は基準電圧部、１８はトラック制御手段を開始、停止するスイッチ回路である。
【００１５】
光ディスク２は、スピンドルモータ４の回転軸に対して、光ディスクチャッキング部により略光ディスク中央部にセンタリングされて装着している。スピンドルモータ４から、スピンドルモータの回転数に比例した信号が出力される。スピンドルタコパルス検出部３は、前記信号を波形整形しＦＧ信号としてスピンドルサーボ部８へ入力する。スピンドルサーボ部８は、スピンドル目標の角速度とＦＧ信号から得られる現在のスピンドル角速度との差分をスピンドルモータ４のドライブ信号として負帰還制御を行うことで、スピンドルを定速回転する。
【００１６】
トラック制御は、光ディスク１上のスパイラス状トラックの中央を光ピックアップがトレースするように動作する。それを実現するために、光ディスク２へ光ピックアップ６からレンズ５を通してレーザ光を集光,反射することで光ディスク上のトラック再生信号を読み込む。トラック再生信号は、トラック上に集光されたレーザスポットがトラック中央で例えば電圧が0V,トラックから内周へ外れたオフトラック値に比例した負電圧が出力され、トラックから外周へ外れたオフトラック値に比例した正電圧が出力される。これらの信号は、Track Err再生部９により生成され、ＴＥＲＲ信号としてトラックサーボ部１１へ入力される。
【００１７】
トラックサーボ部１１は、進み補償器と遅れ補償器から構成されており、ピックアップ６のトラック制御が発振することなく適正にトラック制御できる各々補償器から構成されている。トラックサーボ部１１から出力されたトラックサーボ信号は、トラックドライバ部１２へ入力される。トラックドライバ部から出力されるトラック駆動信号は、トラックアクチュエータ７へ入力され、レンズ５をトラック内周方向あるいは外周方向へ可動することにより、トラック誤差信号を負帰還制御を行い、トラック制御を実現する。
【００１８】
トラック制御を停止、開始するスイッチ１８は、（Ｓｅｒｖｏ  ＯＮ）にスイッチすることで、トラック制御を開始し、（Ｓｅｒｖｏ  ＯＦＦ）にスイッチすることで、基準電圧部１７にアクチュエータ駆動電圧が固定されることによりトラック制御を停止する。
【００１９】
次にトラック横断信号から光ディスク偏芯量を演算する動作について図６を用いて説明する。図６は、トラック制御を停止した場合のＴＥＲＲ信号（トラック横断信号）と、ＴＺＣ信号とＦＧ信号に順次番号を付けたＦＧ番号を示す。トラック横断信号は前記図３で説明したのでここでの波形説明は省略する。ＴＺＣ信号は、ＴＥＲＲ信号を電位０Ｖ以上でＨＩレベル、電位０Ｖ未満でＬＯＷレベルの状態値信号であり、ＴＺＣの立ち上がりエッジ数がトラック横断数に相当する。ＦＧ番号は、例えば、スピンドル１回転で６０パルス出力され方形波信号であり、任意のパルスを０番として１回転で５９番まで番号が割付されている。
【００２０】
ここでスピンドル１回転のパルス数は動作説明上の数値であって６０パルスには限定されない。このＦＧ番号は、スピンドル１回転分を計測するためのものである。光ディスクの偏芯量を計測するためには、光ディスク１回転分のＴＺＣを計測した半分の値にトラックピッチを乗算することで算出することができる。例えば、トラックピッチが０．３２ｕｍ、光ディスク１回転のＴＺＣが、３００個であれば、偏芯量は９６ｕｍである。この演算は図１の偏芯量演算部１４にて行い、光ディスク１回転分のＴＺＣカウントはＴＺＣ/回転カウント部１３にて計測する。
【００２１】
次にトラック引込開始契機を図１を用いて動作説明をする。先に図３の波形図で説明したとおり、トラック引込開始点は、ＴＺＣ周期が最大値となるトラック横断ポイントであることが必須である。図１では、ＴＺＣ比較部１５により、現在のＴＺＣを取り込み、その周期値の数値化を行う。一方ＴＺＣ演算部１６からトラック引込を開始するＴＺＣ周期値の数値データ（目標ＴＺＣ）がＴＺＣ比較部１５へ入力される。ＴＺＣ比較部１５は、目標ＴＺＣ周期に対して現在のＴＺＣ周期が大であるか否かの判定を行い、目標ＴＺＣ周期以上であるならば、スイッチ１８をＳｅｒｖｏ  ＯＦＦからＳｅｒｖｏ  ＯＮへ切り替えることで、ＴＺＣ周期が最大値となるトラック横断ポイントでトラックサーボを動作することできる。
【００２２】
一方、偏芯量の違いによって、トラック横断周期が異なることは図３の波形図で説明したとおりであり、前記目標ＴＺＣが固定値であれば、トラック引込ポイントが最適点からずれてしまう問題が発生する。そこでトラック引込前に計測した光ディスク偏芯量結果をＴＺＣ演算部１６へ入力し、目標ＴＺＣを偏芯量に応じて可変する構成とする。
例えば、目標偏芯ＴＺＣ＝基準ＴＺＣ周期 × ８０ｕｍ ／ 現在の偏芯量（ｕｍ）
と計算し、現在の偏芯量が８０ｕｍ以下であれば、例えば、目標偏芯ＴＺＣ＝基準ＴＺＣ周期に演算する。
【００２３】
偏芯量に応じてトラック引込を決定するＴＺＣ周期値を反比例特性とすることで、常にトラック横断周期が最大のポイントでトラック引込動作を行うことができ、トラック引込確度を向上することができる。ここで、８０ｕｍは、動作説明のために用いた数値であり、トラックサーボの応答周波数により変更になる数値であり、本数値に限定されない。
【実施例２】
【００２４】
次に第二の実施形態を説明する。
トラック引込前の偏芯量は小さい方がトラック引込確度は高い。しかしながら、安価材料に伴うメカの精度の低下により光ディスクの調芯精度も悪化している中、メカ、光ディスク総合の偏芯量は最大で１５０ｕｍクラス発生する。そのため、引込開始ＴＺＣ周期が、トラックサーボ応答周波数ではトラック引込できない場合も発生する。そこで、トラック引込前の状態において、ピックアップと光ディスクとの相対偏芯量を低減することにより、トラック引込確度を向上させる。トラック引込前のピックアップを光ディスク偏芯と同期させてトラックアクチュエータを半径方向へ駆動することにより実現される。
【００２５】
そのためには、トラック引込前の偏芯量の検出、トラックアクチュエータを偏芯と同期させて駆動する偏芯補正駆動信号の生成が必須となる。まず、図７の波形図を用いて、偏芯補正駆動信号について説明する。図７のＴＥＲＲ波形はトラック引込前におけるトラック横断信号を示す。光ディスクの回転軸中心とトラックとの距離は、光ディスク回転角に応じて変化し、距離が最大となる点が偏芯量最大となる。図７に示す波形図のＴＲＥＥ信号に示すトラック横断信号は、偏芯量最大点においてＴＺＣ周期が最大となっている様子を示している。図７のＰｈａｓｅ Det波形は、前記ＴＺＣ周期値を縦軸（Ｙ軸）としてプロットしたものである。Ｐｈａｓｅ  Ｄｅｔ波形から、トラック引込前の光ディスクの偏芯位相を検出できることがわかる。
【００２６】
次に、Ｐｈａｓｅ  Ｄｅｔ波形に同期させたトラックアクチュエータ駆動信号について、図７の波形図を用いて説明する。光ディスクディスク１回転分を複数に等分割、例えば６０分割し、光ディスク１回転で、該６０分割したＳｉｎ一周期パターンデータをあらかじめＳＩＮ波形データとして蓄積しておく。前記６０分割は、例えばスピンドルＦＧ信号が１回転あたり６０パルス出力されるタコパルス発生器より構成される。ＦＧ番号毎に波形データを順次出力することで、図７の偏芯補正基準Ｓｉｎ波形図に示すＳｉｎ波形を構成することができる。例えば、光ディスクの偏芯位相は、Ｐｈａｓｅ  Ｄｅｔ信号が最小レベルのポイントが偏芯量が最大を示している、したがって、偏芯補正基準Ｓｉｎ波形図に示すＳｉｎ波形の位相をＰｈａｓｅ  Ｄｅｔの位相と一致させることで、Ｐｈａｓｅ  Ｄｅｔ波形に同期させたトラックアクチュエータ駆動信号を生成することができる。前記位相を一致させる処理は、例えば、ＦＧ番号が１６番のＳｉｎ波形データをＰｈａｓｅ Detが最小値のタイミングで出力させるように、Ｓｉｎ波形データ出力をＦＧ番号×ｎ分位相シフト操作することで実現される。上記動作を図２を用いて構成要素及び動作を説明する。
【００２７】
図２は本発明の第二の実施形態を示す構成図である。図１と同一機能ブロックについての説明は省略する。図２において、１９はアンプ出力信号とトラック制御信号を加算する加算器、２０は偏芯量検出結果に応じて偏芯補正基準信号を増減するアンプ部、２１は光ディスクの回転角に応じて正弦波状の信号を出力するＳｉｎ/回転波形生成部、２２角速度検出結果に応じて光ディスクの回転角に対する偏芯補正基準信号の位相をシフトする位相シフト制御部、２３は偏芯補正利得演算部、２４はＴＺＣ Ｍａｘ検出部である。光ディスクの回転に同期したＦＧ信号は、Ｓｉｎ/回転波形生成部２１へ入力されて、ＦＧ信号の立ち上がり毎に前記Ｓｉｎ波形データを順次出力する。
【００２８】
Ｓｉｎ/回転波形生成部は２１、ＴＺＣＭａｘ検出部２４にて、ピックアップに対する負の偏芯量が最大となるタイミングの検出をおこない、負の偏芯量が例えば最大の点にてＳｉｎ/回転波形生成部に光ディスクの偏芯位相タイミングを伝達する。ここで偏芯量が正の最大値であってもよい、以下動作を説明する上で負の偏芯量を用いる。Ｓｉｎ/回転波形生成部２１は、偏芯位相タイミングに同期し、例えばＳｉｎ波形データの振幅値が最小値となる波形データから順次アンプ２０へ出力するように動作する。以上の構成で、光ディスク偏芯位相に同期した偏芯補正基準Ｓｉｎ信号を生成することができる。
【００２９】
次に、前記偏芯補正基準Ｓｉｎ信号の振幅値の決定について説明する。
光ディスクの偏芯量により、トラックアクチュエータに入力する偏芯補正駆動信号のレベルを決定する必要がある。図２の構成では、偏芯量算出結果に応じてアンプ２０の増幅率を増減する。アンプ２０の増幅率(感度)は、トラックドライバアンプ部１２の感度Ｋｄｒｖとトラックアクチュエータ８の入力ドライブ電圧に対するトラック変移量の感度Ｋｔｒは既知であることから、例えば光ディスクの偏芯量検出を１５０ｕｍとした場合、アンプ２０の感度は、１５０ｕｍ／Ｋｔｒ／Ｋｄｒｖにより演算できる。前記演算処理は、偏芯量演算部１４より偏芯量検出結果が入力され、偏芯補正利得演算部２３によって行われる。以上の構成で、トラック引込前において、偏芯補正信号位相、レベルを偏芯量を元に調整することで、ピックアップと光ディスクの相対偏芯量を下げることができ、トラック引込の確度を高めることができる。
【００３０】
次に、光ディスク回転角速度と偏芯補正基準Ｓｉｎ信号の位相について説明する。
光ピックアップ部６のトラックアクチュエータ７は電磁変換により発生した加速度と機械バネによるバネ力とのバランスによってトラック位置をコントロールする。したがって、トラックアクチュエータ７のトラックドライバ部１２からの制御信号に対する応答周波数は有限値であり、例えば利得応答がＤＣと同等の周波数は、５０Hzから８０Hz程度である。
【００３１】
ここでは、動作説明のため、６０Hzと仮定する。図４にトラックエラー再生部９、トラックサーボ部１１、トラックドライバ部１２、トラックアクチュエータ７の合計の周波数特性(Magnitude)と位相特性(Phase)を示す。横軸がトラックアクチュエータの応答周波数である。この応答周波数は、偏芯量によりトラック半径位置が連続的に変化することから、ディスクの回転周波数(単位時間１秒当たりのディスク回転回数)と見方を変えても良い。一方位相特性に注目すれば、例えば、ディスク回転周波数が３０Hzの時は位相遅れが３０deg,ディスク回転周波数が７０Hzの時は位相遅れが１８０degの特性である。これは偏芯補正の基準Ｓｉｎ信号の位相差を示していることであり、いいかえれば、ディスクの回転周波数に応じて偏芯補正基準Ｓｉｎ信号に位相シフト処理を行う必要がある。本実施例では、その実現のために、Sin/回転波形生成部の偏芯補正の基準Ｓｉｎ信号を位相シフト制御部２２へ入力し、位相遅延シフト量を例えば１deg単位で調整を行う。位相進みの調整を行ってもよい。
【００３２】
ここでは、動作説明のために位相遅延シフト調整を仮定し説明をする。位相シフト量は、位相シフト量演算部２５にて遅れ位相調整を行う。FGDET３から得られたFG信号は、位相シフト量演算部２５へ入力され、光ディスクの回転周波数を検出する。前記図４の合計の周波数特性(Magnitude)と位相特性(Phase)は、既知であることから、前記回転周波数に応じた位相遅延調整用のコントロール信号を位相シフト制御部２２へ入力することで実現される。位相シフト量演算部２５は、前記図４の合計の周波数特性(Magnitude)と位相特性(Phase)の、例えば、周波数に対する位相量という形でデータを生成して位相シフト量演算部２５内のメモリへ記憶し、光ディスクの回転周波数に対応した位相シフト量を、位相シフト制御部へ入力する。
【００３３】
次に、前記位相シフト量演算部２５の周波数に対する位相量データの生成方法について説明する。図５にブロック構成図を示す。図２と同一機能ブロックの説明は省略する。
２６は信号発生手段から出力される測定用基準信号をトラック駆動手段に加算する加算器、２７は第一の周波数から第二の周波数まで周波数が変位するSin信号発生部、２８は前記加算手段へ入力される測定用基準信号と前記加算手段へ入力される前記トラック制御信号との
位相差を検出する位相検出部である。
【００３４】
SW１８がServo ONに切り替わり、トラックサーボを動作させた状態を形成する。次に、加算器２６にSin信号発生部２７から、例えば信号振幅２０ｍVｐｐ、周波数３０HzのSin信号を入力する。入力されたSin信号は、トラックドライバ部１２、トラックアクチュエータ７、トラックエラー再生部９、トラックサーボ部１１のサーボ一巡を通して、位相検出部２８に入力される。
【００３５】
位相検出部２８においては、加算器２６へ入力される信号と、前記トラックサーボブロックを一巡した信号との位相比較を行い、前記Sin信号周波数に対する位相遅延データを検出する。Sin信号の周波数は、例えば、３０Hzから１００Hzまでスイープすることで、周波数に対する位相遅延データを計測し、順次位相シフト量演算部２５内のメモリへデータ蓄積する。
【００３６】
スイープ上限、下限周波数は、使用する光ディスクの回転周波数範囲のレンジで測定する。上記位相計測及び位相シフト量演算部２５内のメモリへデータ蓄積動作は、例えば、光ディスクディスクドライブ装置を組み上げ後に１度行う（出荷時に行う）構成とする。
以上の構成とすることにより、光ディスクの回転周波数に応じて、偏芯補正位相量を当該サーボ一巡特性に適正化することができ、偏芯補正を確実に動作させることができる。
【００３７】
また、上記実施例では、位相特性を実測方法にて取得したが、あらかじめ計算によって位相特性を算出することができることから、計算値を前記次位相シフト量演算部内のメモリへ記憶する構成でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による光ディスクドライブ装置の一実施形態を示す構成図。
【図２】本発明の第二の実施形態を示す構成図。
【図３】トラックサーボがＯＦＦしている時のトラック誤差信号を示した波形図。
【図４】本発明の第一の実施形態のトラックサーボ一巡利得・位相特性例を示す図。
【図５】本発明の第二の実施形態の偏芯補正用の位相シフトデータ生成を示す構成図。
【図６】本発明の第一の実施形態のトラック制御を停止した場合のＴＥＲＲ信号、ＴＺＣ信号とＦＧ信号を示す図。
【図７】本発明の第一の実施形態のトラック引込前におけるトラック横断信号波形図。
【符号の説明】
【００３９】
１‥‥光ディスクチャッキング部、  ２‥‥光ディスク、
３‥‥スピンドルタコパルス検出部、  ４‥‥スピンドルモータ、  ５‥‥凸レンズ、
６‥‥光ピックアップ本体部、  ７‥‥トラックアクチュエータ、
８‥‥スピンドルサーボ部、  ９‥‥トラックエラー再生部、  １０‥‥ＴＺＣ抽出部、
１１‥‥トラックサーボ部、  １２‥‥トラックドライバ部、  １３‥‥ＴＺＣカウンタ部、
１４‥‥偏芯量演算部、  １５‥‥ＴＺＣ比較部、  １６‥‥ＴＺＣ演算部、
１７‥‥基準電圧部、  １８‥‥スイッチ回路、  １９‥‥加算器、  ２０‥‥アンプ部、
２１‥‥Ｓｉｎ/回転波形生成部、  ２２‥‥位相シフト制御部、
２３‥‥偏芯補正利得演算部、  ２４‥‥ＴＺＣ Ｍａｘ検出部、
２５‥‥位相シフト量演算部、  ２６‥‥加算器、  ２７‥‥Sin信号発生部、
２８‥‥位相検出部。
【図１】
0005314884.tif 000002
【図２】
0005314884.tif 000003
【図３】
0005314884.tif 000004
【図４】
0005314884.tif 000005
【図５】
0005314884.tif 000006
【図６】
0005314884.tif 000007
【図７】
0005314884.tif 000008