(57)【要約】【課題】  光ディスクに照射するレーザビームスポットの光ディスク半径位置を算出する。【解決手段】  光ディスク１０を線速度一定と角速度一定で選択的に回転駆動させるスピンドル駆動部１３と、回転駆動する光ディスク１０の記録面にレーザビームを照射し、記録面から反射したレーザビームより、トラックに記録された信号を読取る光学ピックアップ部１１と、光ディスク１０、又は光学ピックアップ部１１を光ディスク１０中心から放射方向である半径方向に直線移動させるスレッド駆動部１２と、光学ピックアップ部１１で読取った信号から、光ディスク１０のトラックの蛇行に対応したウォブル信号を検出し、光ディスク１０を角速度一定で回転駆動させて検出されるウォブル信号の周波数から、レーザビームの光ディスク１０上の半径位置を算出し、その算出された半径位置に対応したサーボ制御を行って、光ディスク１０を線速度一定で回転駆動させる制御部２を備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクを線速度一定と角速度一定で選択的に回転駆動させるスピンドル駆動部と、
回転駆動する前記光ディスクの記録面にレーザビームを照射し、前記記録面から反射した前記レーザビームより、トラックに記録された信号を読取る光学ピックアップ部と、
前記光ディスク、又は前記光学ピックアップ部を前記光ディスク中心から放射方向である半径方向に直線移動させるスレッド駆動部と、
前記光学ピックアップ部で読取った信号から、前記光ディスクのトラックの蛇行に対応したウォブル信号を検出するウォブル信号検出部と、
前記光ディスクを角速度一定で回転駆動させて前記ウォブル信号検出部で検出される前記ウォブル信号の周波数から、前記レーザビームの前記光ディスク上の半径位置を算出する演算部と、
前記演算部で算出された半径位置に対応したサーボ制御を行って、前記光ディスクを線速度一定で回転駆動させる制御部を備えることを特徴とする
光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１記載の光ディスク装置において、
前記光ディスクに前記光学部が照射したレーザビームの焦点位置を前記光ディスクの中心からの半径位置を数式より算出する演算部を備え、
前記演算部を使用して半径位置を算出することを特徴とする
光ディスク装置。
【請求項３】
請求項１記載の光ディスク装置において、
前記光ディスクに前記光学部が照射したレーザビームの焦点位置を前記光ディスクの中心からの半径位置を予め焦点位置を半径位置として対応づけた対応表として記憶してある記憶部を備え、
前記記憶部を使用して半径位置を算出することを特徴とする
光ディスク装置。
【請求項４】
光ディスクを線速度一定と角速度一定で選択的に回転駆動させ、
回転駆動する前記光ディスクの記録面に光学ピックアップ部よりレーザビームを照射し、前記記録面から反射した前記レーザビームより、トラックに記録された信号を読取り、
前記光ディスク、又は前記光学ピックアップ部を前記光ディスク中心から放射方向である半径方向に直線移動させ、
その読取った信号から、前記光ディスクのトラックの蛇行に対応したウォブル信号を検出し、
前記光ディスクを角速度一定で回転駆動させて検出される前記ウォブル信号の周波数から、前記レーザビームの前記光ディスク上の半径位置を算出し、
その算出された半径位置に対応したサーボ制御を行って、前記光ディスクを線速度一定で回転駆動させることを特徴とする
光ディスク制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクの記録又は再生を行う光ディスク装置及びその光ディスク装置での光ディスク制御に適用される光ディスク制御方法に関し、特に、ディスクに形成されたトラックが蛇行して、ウォブリング周波数成分が予め記録されたものに適用される技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、映像、音声等のデジタルデータを記録する小型で大容量の記録媒体として、ブルーレイディスク（商標）等の各種光ディスク規格に基づいた光ディスクが実用化されるようになった。
【０００３】
ブルーレイディスク（リライタブル）規格の場合、記録用光ディスクには、記録面に形成されたトラックには、あらかじめ蛇行する溝がつけられており、溝の凸部分をランド、凹部分をグルーブと称する。記録トラック（グルーブ）は一定の周波数でウォブリング（蛇行）されている。このウォブリングにより記録中のディスク回転制御や記録クロックの生成、また記録アドレス等のデータ記録に必要な情報を得ることが出来る。
【０００４】
光ディスクを、光学ピックアップ部で記録再生する際には、大きく分けて、ＣＬＶ（Constant Linear Velocity：線速度一定）方式、ＣＡＶ（Constant Angular Velocity：角速度一定）方式の２つの回転駆動制御方式が用いられている。ＣＬＶ方式は、接線方向の速度（線速度）が一定になるように、記録再生ヘッドの位置に応じて光ディスクの回転速度を連続的に変化させる記録方式であり、ＣＡＶ方式は、常に一定の回転速度で光ディスクを回転させながら、データの記録再生を行なう方式である。
【０００５】
従来、光ディスクに照射するレーザビームのレーザスポット位置（ディスク半径位置）を正確に算出するためには、専用チップを使って光ディスクに予め書き込まれているアドレス情報をデコードしていた。
【０００６】
特許文献１には、光ディスクに記録された情報を読取る技術について記載されている。
【特許文献１】特開平１１−１６１９６１号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来、ＣＬＶ方式で再生を行うことを前提とした構成の光ディスクのアドレス情報は、ＣＬＶサーボ状態でしかデコードできないため、ＣＬＶサーボを安定してかけるために、外部にスイッチやセンサ等を取り付けて、その位置まで光学ピックアップ部を移動させてからＣＬＶサーボをかけていた。外部に専用のスイッチ、センサ、スケール等の計測装置を設けて光ディスクのレーザスポット位置を算出するような技術は、装置間の複雑な調整作業が必要であり、また光ディスク装置の製作に要するコストを押し上げる要因となっていた。
【０００８】
本発明は、このような状況に鑑みて成されたものであり、簡単な構成で光ディスク読み取り時のサーボ制御に必要な情報を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、光ディスクを線速度一定と角速度一定で選択的に回転駆動させ、回転駆動する光ディスクの記録面に光学ピックアップ部よりレーザビームを照射し、記録面から反射したレーザビームより、トラックに記録された信号を読取り、光ディスク、又は光学ピックアップ部を光ディスク中心から放射方向である半径方向に直線移動させ、その読取った信号から、光ディスクのトラックの蛇行に対応したウォブル信号を検出し、光ディスクを角速度一定で回転駆動させて検出されるウォブル信号の周波数から、レーザビームの光ディスク上の半径位置を算出し、その算出された半径位置に対応したサーボ制御を行って、光ディスクを線速度一定で回転駆動させるようにする。
【００１０】
このようにしたことで、角速度一定で回転駆動する光ディスクから検出されるウォブル周波数から、光ディスクに照射したレーザビームの焦点位置に対応したサーボ制御を行うことができ、光ディスクを線速度一定で回転駆動させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ウォブル周波数と、光ディスクに照射したレーザビームの焦点位置を対応づけて、光ディスクの中心からの半径位置を簡単に求めることができ、レーザスポット位置を測定するスイッチやセンサなどを必要とすることなく、光ディスクから読取った信号から直接半径位置が判り、記録又は再生のために光ディスクを線速度一定で回転駆動させるサーボ制御を、簡単な構成又は処理で迅速に行えるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。本実施の形態では、映像、音声データを光ディスクを用いて記録再生する記録再生装置に適用した例としてある。ここでは、記録媒体としてブルーレイディスク規格に準拠した光ディスク１０を使用する。ブルーレイディスク規格とは、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）と同じ直径１２cmの光ディスクを記録媒体として用いるが、トラックピッチをＤＶＤの約半分の０．３２μmとし、波長の短い青紫色レーザを使用することで、片面単層記録時において、記録容量を最大２７ギガバイトまで高めた大容量光ディスクの規格である。
【００１３】
まず、本例の記録再生装置の内部構成例について説明する。図１は、本例の記録再生装置の内部構成例を示したブロック図である。記録再生装置１は、ウォブル信号が刻まれた光ディスク１０を着脱可能とし、光ディスク１０への記録、及び再生を行う機能を有している。
【００１４】
ユーザが操作を行う操作部１４には、録画又は再生の開始、停止を指示する録画再生ボタン、メニュー選択用のカーソルボタン等が配してあり、記録再生装置１の操作を行うことができる。ユーザが行った操作指示の結果及び、再生時間等の操作情報は、ディスプレイパネルを備えた表示部１５に表示される。
【００１５】
記録再生時には、プログラムの実行、及び処理の制御を行う制御部２により、スピンドル駆動部１３がＣＡＶ方式、又はＣＬＶ方式で光ディスク１０を回転駆動させる。スピンドル駆動部１３は、ディスクの回転速度情報などのサーボ制御に必要な情報を得て、制御部２に送るようにしてある。レーザダイオード、光学レンズ等を備えた光学ピックアップ部１１は、所定の出力のレーザビームを発光し、回転駆動する光ディスク１０の記録面上にレーザビームの焦点を結ぶ。そして、光ディスク１０の盤面に刻まれたグルーブ、ピット等からのレーザ反射光を得て、その反射光を受光して得た読取り信号の演算、解析を行い、制御信号、記録データ等を読取る。また、ディスクのトラックから読取ったＲＦ信号の変動を検出して、トラックの蛇行で記録された信号成分であるウォブル信号を検出する。このウォブル信号は、制御部２に送られて、後述する処理により、ウォブル信号からウォブル周波数を算出する。
【００１６】
ビデオ信号及びオーディオ信号の記録時には、ビデオ信号及びオーディオ信号が、図示しない外部の信号再生装置より映像・オーディオケーブルを介してビデオ／オーディオ入力部１６に供給され、所定の記録方式に変換後、光ディスク１０に記録される。一方、ビデオ信号及びオーディオ信号の再生時には、光ディスク１０から読み出した所定の記録方式のデータを、ビデオ信号及びオーディオ信号に変換し、ビデオ／オーディオ出力部１７より図示しない外部スピーカ、アンプ装置等に出力される。光ディスク１０又は光学ピックアップ部１１は、光ディスク１０の中心部から放射方向となる半径方向に直線移動させるスレッド駆動部１２によりスライド駆動される。不揮発性メモリ、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ(Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等からなる記憶部３には、各種の制御プログラム、パラメータ、光ディスクの中心からの半径位置を予め焦点位置を半径位置として対応づけた対応表等を記憶してあり、随時、制御部２より読み出し、書き込みが行われる。
【００１７】
ここで、光ディスク１０と光学ピックアップ部１１の構成例について説明する。図２は、光ディスク１０と光学ピックアップ部１１の構成を示した図であり、矢印１０ａは、光ディスク１０の回転方向を表す。光ディスク１０は、スピンドル駆動部１３により回転駆動することができる。図２より、記録再生時には、光ディスク１０が時計回り（記録面から見て反時計回り）に回転駆動することが分かる。光ディスク１０の記録面上のトラック１０ｂには、ビデオ信号、オーディオ信号などのデータが記録されている。矢印１０ｃは、光ディスク１０又は光学ピックアップ部１１を光ディスク１０の中心部から放射方向となる半径方向に直線移動させる際のスレッド駆動部１２によるスライド方向を表す。
【００１８】
次に、光ディスク１０に刻まれているウォブル（蛇行）信号の例について図３を参照して説明する。図３では、光ディスク１０の記録面のうち、一部分１０ｄを右側に拡大表示してある。光ディスク１０の信号面には、信号を記録再生するためのトラック１０ｂが形成させてあり、そのトラック１０ｂを規定された状態に蛇行させて、ウォブル信号成分を予め記録させてある。
【００１９】
具体的には、例えば、容量２３.３０５ギガバイトの光ディスク１０では５.２８０m/sの線速度でＣＬＶサーボをかける事が規格で定められている。この線速度で光ディスク１０を回転させた場合に、９５６.５２２kHzの周波数の信号が得られるようにトラック１０ｂを構成するグルーブを蛇行させて形成させてある。
【００２０】
光学ピックアップ部１１から照射されたレーザビームは、レーザビームスポット１１ａとして、光ディスク１０の記録面上に焦点を結ぶ。光ディスク１０を回転方向１０ａで回転駆動させると、トラックをトレースしながら光学ピックアップ部１１が、光ディスク１０の内周から外周方向に移動する。
【００２１】
ここで、光ディスク１０のもう一種の回転制御方式である角速度一定回転（ＣＡＶサーボ）で駆動させて、ウォブル信号を読み取った場合、回転速度と光学ピックアップ部１１がトレースしている光ディスク１０の位置により、ウォブル信号の周波数が変わってくる。このため、角速度一定での回転数を予め所定値に設定した上で、そのウォブル信号の周波数を読み取るようにすることで式１により、光学ピックアップ部１１の位置（光ディスク１０の半径位置）を読み取ることが可能となる。
【００２２】
【数１】
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【００２３】
次に、位置情報の抽出処理の例について図４及び図５を参照して説明する。図４は、レーザビームスポットの位置情報の抽出処理例を示しており、光学ピックアップ部１１から照射したレーザビームは、回転駆動する光ディスク１０の記録面のトラックをトレースする。記録面から反射されたレーザビームは、光学ピックアップ部１１の受光素子でトラックをトレースするための信号からウォブル信号を抽出し、制御部２で所定の調整、演算が施される。
【００２４】
光学ピックアップ部１１で得られた記録信号波形３０ａは、振幅が不安定であったり、ノイズが含まれていたりするため、一定振幅の波形にするべくゲイン調整、ノイズ除去回路を通して整形する（ステップＳＴ１）。整形された信号波形３０ｂは、所定の閾値以上は、“１”とし、その閾値より小さい場合は、“０”とする２値化が行われる（ステップＳＴ２）。２値化信号波形３０ｃは、周波数カウンタ回路により、１秒毎の振動数をカウントし、周波数を得る（ステップＳＴ３）。得られた周波数値よりレーザビームスポットの半径位置を取得する（ステップＳＴ４）。
【００２５】
このようにして、角速度一定で回転駆動する光ディスクから読取ったウォブル信号から光ディスク１０の半径位置を取得することができた。例えば、ＣＡＶサーボで１０００rpmの回転制御をさせた場合のウォブル周波数のカウンタ値を用いた場合、図５よりスポット位置（光ディスク１０の半径距離）を算出することができる。図５は、１０００rpmの一定角速度回転時における周波数カウンタ値（kHz）、光ディスク半径（mm）、ＣＬＶサーボ時の回転数（rpm）の対応例を表にして示す。この対応表は、記憶部３の不揮発性メモリに記憶してあり、制御部２は、演算毎に不揮発性メモリから値を読み出す。図５より、ＣＡＶサーボ時における周波数カウンタ値が増加するにつれて、ディスク半径位置も増加する一方、ＣＬＶサーボ時の回転数は減少することが分かる。この時、例えば周波数カウンタ値が５００Hzである場合、レーザビームスポットの半径位置は、２６．３６mmであり、ＣＬＶサーボ時の回転数は、１９１３．０４rpmとなる。
【００２６】
次に、ＣＬＶサーボを安定化させる処理の例について図６を参照して説明する。図６は、ＣＬＶサーボを安定化させる処理のフローチャートである。まず、予め設定した回転数でＣＡＶサーボをかける（ステップＳＴ１１）。この時、図４のステップＳＴ３で得られるウォブル周波数のカウンタ値を読み込む（ステップＳＴ１２）。
【００２７】
図５に示した関係図より、ウォブル周波数のカウンタ値からレーザビームスポットの光ディスク１０の半径位置を算出する（ステップＳＴ１３）。そして、ＣＬＶサーボ時の回転数を算出する（ステップＳＴ１４）。算出されたＣＬＶサーボ時の回転数を用いてＣＡＶサーボをかける（ステップＳＴ１５）。こうすることでサーボの引き込み安定性を向上させる。そして、ＣＬＶサーボをかける（ステップＳＴ１６）。
【００２８】
このようにすることで、ＣＡＶサーボ時における光ピックアップ部１１の光ディスク１０上での半径位置を正確に算出することができるため、スイッチやセンサ等を使った原点出し動作が不要となり、現在の光学ピックアップ部の位置で、ＣＡＶサーボで回転数を合わせた上で安定してＣＬＶサーボをかけることが可能となった。
【００２９】
ＣＬＶサーボで制御を行う場合、前記方法でＣＡＶサーボにてスポット位置を算出して、その位置でのＣＬＶサーボでの回転数、サーボゲインを合わせ込む。その状態で、ＣＬＶサーボの制御に切換えることでスピンドルサーボの安定化を実現することができる。
【００３０】
光学ピックアップ部１１、或いは光ディスク１０の特性計測装置に於いては、光学ピックアップ部１１の位置を計測するために外部に取り付けていた専用のセンサやスケールが不要となるため、複雑な機器間の調整を行う必要がなく、それだけ光ディスク装置の製作に要するコストを低減させることができる。
【００３１】
また、ＣＬＶサーボをかけず、アドレスデコード用の専用チップも使うことなく光学ピックアップ部位置（光ディスク１０半径位置）を正確に算出することができるため、光学ピックアップ部、或いは光ディスク１０の特性計測装置（評価装置）を用いて、予め定められた光ディスク１０の半径位置にて計測を行う必要性がある場合、簡易的に、且つより正確にその半径位置までシーク動作を行うことができるという効果がある。
【００３２】
また、上述した実施の形態では、１０００rpmの一定角速度回転時における周波数カウンタ値を用いたが、角速度回転はこの値に限定されるものでなく、状況に応じた値を用いるようにすればよい。
【００３３】
また、上述した実施の形態では、記録再生装置１内部の不揮発性メモリに対応表を記憶させて、その対応表のデータを参照して、半径位置を検出するようにしたが、上述した［数１］式により半径位置は算出できるため、検出されたウォブル信号周波数を［数１］式に代入して、直接演算で半径位置を算出するようにしてもよい。
【００３４】
また、上述した実施の形態では、ディスクの種類について、ブルーレイディスク規格の光ディスクを記録再生する装置に適用したが、ディスクに形成されるトラックが蛇行してウォブリング信号成分が予め記録された光ディスクを記録又は再生するものであれば、その他の規格のディスクに記録又は再生する装置に適用してもよい。この場合、例えばＤＶＤ、ＣＤ等のグルーブ記録されている光ディスクを記録再生する装置全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施の形態における記録再生装置の内部構成例を示したブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態における光ディスクと光学ピックアップ部の構成例を示した説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態における光ディスクに刻まれているウォブル信号の例を示した説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態におけるレーザビームスポットの位置情報の抽出処理例を示した説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態における一定の角速度回転時における周波数カウンタ値、光ディスク半径、ＣＬＶ回転数の関係例を示した説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態におけるＣＬＶサーボ安定化の処理例を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１…記録再生装置、２…制御部、３…記憶部、１０…光ディスク、１０ａ…光ディスク回転方向、１０ｂ…トラック、１０ｃ…スライド方向、１０ｄ…拡大図、１１…光学ピックアップ部、１１ａ…レーザビームスポット、１２…スレッド駆動部、１３…スピンドル駆動部、１４…操作部、１５…表示部、１２…スレッド駆動部、１６…ビデオ／オーディオ入力部、１７…ビデオ／オーディオ出力部、３０ａ〜３０ｃ…信号波形
【図１】
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【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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