JP4524957B2

JP4524957B2 - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP4524957B2
Application number: JP2001166605A
Authority: JP
Inventors: 泰三草野
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2021-06-01
Also published as: JP2002358679A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置でのＣＤ及びＤＶＤ等の光ディスク再生において、面ぶれを伴う光ディスクの安定した再生を行うことのできる光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置において、チルト（光ピックアップから照射されるレーザ光の光軸に対する光ディスク内の信号記録面の傾き）によって発生する再生信号のジッターは、光ディスクの記録密度が増大するにつれて悪化し、機構部品取付けの誤差で生じるチルトがジッターに及す影響もより一層大きくなる。このため、従来から、光ディスク装置においては、機構部品取付けで生じるチルトを解消する光ピックアップのチルト補正機構が用いられていた。こうした従来のチルト補正機構の一例として、光ピックアップの案内用シャフトの向きを調整して光ピックアップのあおり調整を行う仕組みが取られてきた。
【０００３】
例えば、図８は各種チルトディスクの例を示す図を示す。また、図９はラジアル方向チルト発生概念図であり、図１０はタンジェンシャル方向チルト発生概念図を示す。図８はチルトを発生する要因となる、そり、通常面振れ、および部分面振れディスクを横方向から見た図である。点線をノーマルディスクとしたときに、各種のディスクがどのような形状をしているかを実線で示す。
【０００４】
図９、１０では、図８で示した各種チルトディスクを回転させたときにどのような概念でラジアルおよびタンジェンシャル方向チルトが発生するかを示している。まず、そりディスクは図８から明らかなように、ディスクの上方向もしくは下方向に一定のそりを有しているだけなので（場合によっては半径位置によってそり角が異なる複合そりディスクも存在するが、いずれにしても）、常に一定のラジアル方向チルトを発生するのみで、ディスクを回転させてもタンジェンシャル方向チルトは発生しない。
【０００５】
これに対して、通常面振れあるいは部分面振れディスクはディスクの回転によりディスク面のアップダウンが発生するので、それに伴って、ラジアルおよびタンジェンシャル方向のチルトが発生する。これについては、図９に示すように、ラジアル方向は、面振れの最上位点においては、フォーカス位置が最上位部に位置するとともに、最大チルト量が発生する。平行となったときには、フォーカス位置は基準位置となるとともに、チルト量が０となる。また、面振れの最下位点においては、フォーカス位置が最下位部に位置するとともに、最大チルト量が発生する。
【０００６】
また図１０に示すように、タンジェンシャル方向は、面振れの最上位点においては、フォーカス位置が最上位部に位置するとともに、チルト量が０となる。平行となったときには、フォーカス位置は基準位置となるとともに、最大チルト量が発生する。また、面振れの最下位点においては、フォーカス位置が最下位部に位置するとともに、チルト量は０となる。
【０００７】
これらについては、通常面振れおよび部分面振れともに同様の原理で、ディスク１周に１回発生するか複数回発生するかの差はあるが、物理的に、タンジェンシャル方向チルトはラジアル方向チルトの位置情報に対して、速度情報として得られることになり、タンジェンシャル方向チルトはラジアル方向チルトに対して常に位相が９０°ずれた状態で発生することが分かる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
いま、従来の調整方式では、ラジアル方向をフォーカス制御信号と同位相で、タンジェンシャル方向を（スピンドルモータ駆動のＦＧ信号を利用して）ディスク１周に対して９０°ずらした位相で駆動する方式であるため、ディスク１周でチルト角が変化するような、そり、あるいは通常面振れディスクに対しては有効な手段であるが、ディスク１周で複数回振れ成分が変化するような、部分面振れディスクにおいてはタンジェンシャル方向補正が対応できないという課題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題に鑑み、そり、通常面振れ、部分面振れディスクによって発生するラジアル方向およびタンジェンシャル方向チルトによるジッタの劣化を抑え、安定したデータ読み出しを可能とすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の光ディスク装置は、光ディスクから対物レンズを通して情報を読取るための光ピックアップと、対物レンズのフォーカス方向およびトラック方向の微小な動きを司るアクチュエータと、光ピックアップからのエラー信号に基づいてアクチュエータの制御信号を生成するサーボプロセッサと、ディスクと対物レンズとのラジアル方向の平行度を調整可能なラジアル方向チルト調整機構と、ディスクと対物レンズとのタンジェンシャル方向の平行度を調整可能なタンジェンシャル方向チルト調整機構と、サーボプロセッサより出力されるフォーカス制御信号を増幅するための第１の増幅回路と、フォーカス制御信号を微分するための微分回路と、微分回路出力を増幅するための第２の増幅回路と、第１の増幅回路出力にオフセット電圧を付加するオフセット入力回路とを有し、第１の増幅回路出力によりラジアル方向チルト調整機構を駆動するとともに、第２の増幅回路出力によりタンジェンシャル方向チルト調整機構を駆動し、ディスク装着後に、ジッタ最小もしくはＲＦ振幅最大となるように、オフセットの値、第１の増幅回路の増幅レベル、第２の増幅回路の増幅レベルの順に設定することを特徴とする光ディスク装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、光ディスクから対物レンズを通して情報を読取るための光ピックアップと、対物レンズのフォーカス方向およびトラック方向の微小な動きを司るアクチュエータと、光ピックアップからのエラー信号に基づいてアクチュエータの制御信号を生成するサーボプロセッサと、ディスクと対物レンズとのラジアル方向の平行度を調整可能なラジアル方向チルト調整機構と、ディスクと対物レンズとのタンジェンシャル方向の平行度を調整可能なタンジェンシャル方向チルト調整機構と、サーボプロセッサより出力されるフォーカス制御信号を増幅するための第１の増幅回路と、フォーカス制御信号を微分するための微分回路と、微分回路出力を増幅するための第２の増幅回路と、第１の増幅回路出力にオフセット電圧を付加するオフセット入力回路とを有し、第１の増幅回路出力によりラジアル方向チルト調整機構を駆動するとともに、第２の増幅回路出力によりタンジェンシャル方向チルト調整機構を駆動し、ディスク装着後に、ジッタ最小もしくはＲＦ振幅最大となるように、オフセットの値、第１の増幅回路の増幅レベル、第２の増幅回路の増幅レベルの順に設定することを特徴とする光ディスク装置であり、そり、通常面振れ、あるいは部分面振れディスクによって発生するラジアル方向およびタンジェンシャル方向チルトによるジッタの劣化を抑え、安定したデータ読み出しを可能とする光ディスク装置が構成できるという作用を有する。また、そり、通常面振れ、あるいは部分面振れディスクによって発生するラジアル方向およびタンジェンシャル方向チルトに対して適正な制御角を設定することでジッタの劣化を厳密に抑え、安定したデータ読み出しを可能とする光ディスク装置が構成できるという作用を有する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１における光ディスク装置のブロック図を、図２に図１のチルト制御回路の構成図を示す。図１において、本実施の形態に係る光ディスク装置は、以下の構成を有する。光ピックアップ２は、光ディスク１にレーザ光を照射すると共に光ディスク１で反射された光を受光する。ディテクタ３は、この光ピックアップ２で得た光ディスク１からの反射光を電流に変換し、光ディスク１からのデータ読出し用並びにフォーカスエラー検出用の出力信号であるＡ信号、Ｂ信号、Ｃ信号、及びＤ信号と、トラッキングエラー検出用の出力信号であるＥ信号及びＦ信号の各電気信号を出力する。ＲＦアンプ４は、このディテクタ３から出力されるＡ信号及びＣ信号を加算した信号とＢ信号及びＤ信号を加算した信号との差信号であるフォーカスエラー信号（以下、ＦＥ信号と略称）を生成し、且つ、ディテクタ３から出力されるＥ信号及びＦ信号から差信号であるトラッキングエラー信号（以下、ＴＥ信号と略称）を生成すると共に、ディテクタ３より出力されるＡ信号、Ｂ信号、Ｃ信号、Ｄ信号を加算し、ＲＦ信号を生成する。フォーカスアクチュエータ５は、光ピックアップ２をフォーカス方向に駆動する。トラッキングアクチュエータ６は、光ピックアップ２をトラッキング方向に駆動する。サーボプロセッサ７は、ＲＦアンプ４からＴＥ信号及びＦＥ信号を入力され、ＦＥ信号を基に光ディスク１信号面に常にレーザ光の焦点が合うようにフォーカスアクチュエータ５の制御を行うと共に、ＴＥ信号を基に光ディスク１のスパイラル状又は同心円状のトラックに対してレーザ光が常に追従するようにトラッキングアクチュエータ６の制御を行う。チルト調整機構８は、光ディスク１と光ピックアップ２との間に生じるチルトを補正する。イコライザ及びＰＬＬ回路（ＥＱ／ＰＬＬ回路）９は、ＲＦ信号の波形整形を行い、ＲＦの二値化信号（図１中でＤＡＴＡと表現）、及び、同期クロック（図１中でＣＬＫと表現）を生成する。ジッター検出回路１０は、二値化信号と同期クロックからジッターを検出する。そして、ジッター検出回路１０からジッターの検出状態を入力され、サーボプロセッサ７を制御するＣＰＵ１１と、チルト調整機構８の駆動制御を行うチルト制御部としてのチルト制御回路１２とを備える構成である。
【００１４】
チルト制御回路１２は、フォーカスアクチュエータ５に対してサーボプロセッサ７から出力されるフォーカス制御信号を入力され、このフォーカス制御信号を出力調整してチルト調整機構８に出力し、光ディスク１の回転方向におけるチルト変化に対応してチルト調整を行うものである。
【００１５】
図２において、チルト制御回路１２は以下のように構成される。まず、電圧制御アンプ（以降ＶＣＡ回路）１３は、フォーカスドライブ信号（ＦｏＤｒｖ）を、ＣＰＵ１１の制御によって任意のゲインで増幅する。加算回路１６は、ＶＣＡ回路１３の出力に、ＣＰＵ１１の制御によって任意のオフセット電圧を加算する。さらに、フォーカスドライブ信号を微分する微分回路１４と、微分回路１４の出力を、ＣＰＵ１１の制御によって任意のゲインで増幅できる電圧制御アンプ（以降ＶＣＡ回路）１５とにより構成される。ＣＰＵ１１はチルト制御回路１２とのインターフェイスとして、ＶＣＡ回路１３、１５のゲインを制御するためのＤ／Ａ変換回路（以降Ｄ／Ａ）１７、１８と、加算回路１６に入力する任意の電圧レベルを生成するＤ／Ａ１９を有する。
【００１６】
上記チルト制御回路１２の動作に関して、図３〜６を用いて説明する。図３は装着した、そり、通常面振れ、部分面振れ等の各種チルトディスクに対する図２のチルト制御回路１２の動作原理図を、図４〜６は各チルトディスクにおける対物レンズ角度補正の動作原理図を示している。
【００１７】
図３において、そり（理想的なそり状態を有す）ディスク時は、フォーカスサーボ系はそり角と再生位置で決まる一定の高さ分オフセットを持った状態となり、フォーカスドライブ信号も同様に一定のオフセット信号となる。このとき、ラジアルおよびタンジェンシャル方向に発生するチルトは、前述のように、前者がＤＣ角、後者は０となる。よって、図４に示すように、フォーカスドライブ信号に適当な（対物レンズ傾き角が前記ＤＣ角と略等しくなるような）オフセット電圧を加えた信号でラジアル方向チルト調整機構８を駆動することで、そりディスクで発生するラジアル方向ＤＣチルトを補正することが可能となる。
【００１８】
図３において、通常面振れ（ディスク１周に１回の面振れを有す）ディスク時は、フォーカスサーボ系はディスク１周で正弦波状に推移し、前述のように、ラジアル方向に発生するチルトは、フォーカスサーボ系と同位相で、面振れの最上位点においては最大チルト量、平行となったときにはチルト量０、面振れの最下位点においては逆側の最大チルト量となるＡＣチルトが発生する。また、タンジェンシャル方向は、ラジアル方向チルトに対して位相が９０°ずれた状態で発生する。
【００１９】
よって、図５に示すように、フォーカスドライブ信号に適当な（対物レンズ傾き角が前記ラジアルＡＣ角と略等しくなるような）ゲインを掛けた信号でラジアル方向チルト調整機構を駆動し、フォーカスドライブ信号の微分（位相を９０°進ませた）信号に適当な（対物レンズ傾き角が前記タンジェンシャル方向ＡＣ角と略等しくなるような）ゲインを掛けた信号でタンジェンシャル方向チルト調整機構を駆動することで、通常面振れディスクで発生するラジアルおよびタンジェンシャル方向チルトをＡＣ的に補正することが可能となる。
【００２０】
図３において、部分面振れ（ディスク１周に複数回の面振れを有す）ディスク時は、フォーカスサーボ系はディスク１周でなく１回の面振れ毎に正弦波状に推移することになるが、通常面振れ時と同様な原理で図６に示すように、フォーカスドライブ信号に適当な（対物レンズ傾き角が前記ラジアルＡＣ角と略等しくなるような）ゲインを掛けた信号でラジアル方向チルト調整機構を駆動し、フォーカスドライブ信号の微分（位相を９０°進ませた）信号に適当な（対物レンズ傾き角が前記タンジェンシャル方向ＡＣ角と略等しくなるような）ゲインを掛けた信号でタンジェンシャル方向チルト調整機構を駆動することで、部分面振れディスクで発生するラジアルおよびタンジェンシャル方向チルトをＡＣ的に補正することが可能となる。
【００２１】
（実施の形態２）
図７に本発明の実施の形態２における光ディスク装置の学習フローチャートを示す。まず、ディスク基準位置にピックアップを移動させる（Ｓ１）。Ｄ／Ａ１７〜１９の初期化（０もしくは理論的に許容可能な適当な値を出力）を行う（Ｓ２）。シーケンスの流れとしては、ディスクのそり（ＤＣ）分に対するラジアル方向ＤＣチルト調整を行った後（Ｓ３）、通常および部分面振れを含めた振れ（ＡＣ）分に対するラジアル方向ＡＣチルト調整（Ｓ４）、タンジェンシャル方向ＡＣチルト調整の順でチルト調整を行う（Ｓ５）。基本的に、ジッタもしくはＲＦ振幅の最良点がチルト補正最適点と仮定し、前述の順序で、それぞれのＤ／Ａ設定を行っていく。
【００２２】
このようなシーケンスをとることで、アクチュエータの感度バラツキや、微妙な光学調整ずれ等に対して、的確なチルト調整を施すことが可能となる。なお、ディスク面内のそり量が半径位置で変わるような複合そり等のディスクに対して、ゾーン分割学習シーケンス等と組み合わせることで、さらに性能向上が図れることは言うまでもない。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明を用いることで、そり、通常面振れ、あるいは部分面振れディスクによって発生するラジアル方向およびタンジェンシャル方向チルトによるジッタの劣化を抑え、安定したデータ読み出しを可能とする光ディスク装置が構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における光ディスク装置のブロック図
【図２】図１のチルト制御回路の構成図
【図３】図２のチルト制御回路の動作原理図
【図４】本発明の実施の形態１における対物レンズ角度補正の動作原理図
【図５】本発明の実施の形態１における対物レンズ角度補正の動作原理図
【図６】本発明の実施の形態１における対物レンズ角度補正の動作原理図
【図７】本発明の実施の形態２における光ディスク装置の学習フローチャート
【図８】各種チルトディスクの例を示す図
【図９】ラジアル方向チルト発生概念図
【図１０】タンジェンシャル方向チルト発生概念図
【符号の説明】
１光ディスク
２光ピックアップ
３ディテクタ
４ＲＦアンプ
５フォーカスアクチュエータ
６トラッキングアクチュエータ
７サーボプロセッサ（ＤＳＰ）
８チルト調整機構
９イコライザおよびＰＬＬ回路（ＥＱ／ＰＬＬ回路）
１０ジッター検出回路
１１ＣＰＵ
１２チルト制御回路
１３ＶＣＡ回路
１４微分回路
１５ＶＣＡ回路
１６加算回路
１７，１８，１９Ｄ／Ａ

Claims

光ディスクから対物レンズを通して情報を読取るための光ピックアップと、前記対物レンズのフォーカス方向およびトラック方向の微小な動きを司るアクチュエータと、前記光ピックアップからのエラー信号に基づいて前記アクチュエータの制御信号を生成するサーボプロセッサと、前記ディスクと前記対物レンズとのラジアル方向の平行度を調整可能なラジアル方向チルト調整機構と、前記ディスクと前記対物レンズとのタンジェンシャル方向の平行度を調整可能なタンジェンシャル方向チルト調整機構と、前記サーボプロセッサより出力されるフォーカス制御信号を増幅するための第１の増幅回路と、前記フォーカス制御信号を微分するための微分回路と、前記微分回路出力を増幅するための第２の増幅回路と、前記第１の増幅回路出力にオフセット電圧を付加するオフセット入力回路とを有し、前記第１の増幅回路出力により前記ラジアル方向チルト調整機構を駆動するとともに、前記第２の増幅回路出力により前記タンジェンシャル方向チルト調整機構を駆動し、ディスク装着後に、ジッタ最小もしくはＲＦ振幅最大となるように、前記オフセットの値、前記第１の増幅回路の増幅レベル、前記第２の増幅回路の増幅レベルの順に設定することを特徴とする光ディスク装置。