光ディスク装置、及び光ディスク装置のトラッキングサーボ制御回路
【課題】光ディスク装置において、トラッキングアクチュエータ駆動回路出力の電気的なオフセットによるレンズシフトをキャンセルする方法が望まれる。
【解決手段】トラッキングサーボ制御回路に、トラッキングアクチュエータ駆動回路の出力電流を略０にする第１の動作モードと、その入力に所定の電位を供給する第２の動作モードを設ける。第１の動作モードで検出されるプッシュプル信号の平均電位Ｖ１を求める。第２の動作モードで供給する電位を変化させて所定量だけ双方の半径方向に対物レンズを移動させ、レンズの移動量に対するプッシュプル信号の平均電位と前記供給電位の相関関係を求める。前記電位Ｖ１と前記相関関係よりオフセット量を求め該オフセットをキャンセルする。
【解決手段】トラッキングサーボ制御回路に、トラッキングアクチュエータ駆動回路の出力電流を略０にする第１の動作モードと、その入力に所定の電位を供給する第２の動作モードを設ける。第１の動作モードで検出されるプッシュプル信号の平均電位Ｖ１を求める。第２の動作モードで供給する電位を変化させて所定量だけ双方の半径方向に対物レンズを移動させ、レンズの移動量に対するプッシュプル信号の平均電位と前記供給電位の相関関係を求める。前記電位Ｖ１と前記相関関係よりオフセット量を求め該オフセットをキャンセルする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ディスク装置、及び光ディスク装置のトラッキングサーボ制御回路に係り、特にトラッキングサーボ制御の性能を向上した光ディスク装置、及び光ディスク装置のトラッキングサーボ制御回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置の分野においては、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＢＤ（Blu-ray Disk）と進化しながら、記録の高密度化が進んでいる。例えばデータを記録するトラックのピッチは、ＣＤで１．６μｍ、ＤＶＤ−Ｒ（Recordable）で０．７４μｍ、ＢＤ−Ｒで０．３２μｍと狭くなってきている。このため光ディスクから信号を再生する際のトラッキングサーボ制御には、いっそう高い精度が要求されている。
【０００３】
特許文献１においては、光ピックアップの半径方向に受光面を分割された受光素子の信号成分のエンベロープからオフセットを検出して、プッシュプル信号の信号レベルを補正する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ディスク装置では、プッシュプル信号を用いて、トラッキングサーボ制御を行っている。この、プッシュプル信号は例えば正弦波状の周期的な信号であるが、光ディスクにおける反射面の形状などの要因により、正方向と負方向の振幅が異なることがある。またレーザ光を照射し反射光を受光する光ピックアップを駆動する電気回路に非対称性があって、プッシュプル信号の振幅中心がずれることがある。これらの要因がトラッキングオフセットを発生させ、記録トラックの中心からレーザ光の光スポットがずれた状態で、トラックトレースをするようになる。そして、光スポットのずれが、例えば再生信号のエラーレートを低下させ、或いは衝撃などによりトラッキング外れを起こし易くさせるという問題がある。
【０００６】
また、昨今の光ディスク装置においては、前記したように高精度なトラッキングサーボ制御性能が要求されるほか、消費電流を低減する要求が強まっている。このため、光ピックアップが有する対物レンズにおける、光ディスクの半径方向の位置を微調整するための駆動電流当たりのレンズシフト量、即ちトラッキングアクチュエータの直流感度が高くなっている。
【０００７】
なお、該トラッキングアクチュエータを駆動するためのドライバ回路の駆動出力には、例えば数十ｍＡ程度の電気的なオフセットのあることが多い。つまり、現在のトラッキング位置が最適であれば駆動出力が０ｍＡとなるように設計した場合でも、実際には最適な位置では前記した数十ｍＡのオフセット電流がトラッキングアクチュエータに供給される。一方、トラッキングサーボ制御回路はオフセット電流が０ｍＡであることを前提に、駆動出力が０ｍＡとなる位置をトラッキングするように、トラッキングアクチュエータを制御する。このため、前記オフセット電流に応じた分だけレンズが内周又は外周方向にシフトした状態でトラッキングサーボ制御を行うことになるが、レンズシフトによる光学的な位置ずれによりプッシュプル信号の平均電位もオフセットしてしまうため、最適な位置からずれた位置をトラッキングトレースしてしまう問題がある。
【０００８】
そして、前記したようにアクチュエータの直流感度が高くなるとともに、オフセット電流によるトラッキング中心の最適位置からのずれが、さらに大きくなるという問題が新たに発生している。
【０００９】
また、駆動電流が０ｍＡとなるように設計した場合でも発生する数十ｍＡのオフセット電流は、定格電流で許容されるアクチュエータ駆動電流範囲を、オフセット電流分だけ狭める。このため、想定されるオフセット電流分だけアクチュエータ駆動範囲を狭く設計しておかなければならない。これにより、アクチュエータ自身の持つ定格電流で許容される可動範囲を充分に生かして駆動することができないという問題もある。
本発明の目的は、トラッキングサーボ制御の性能を向上した光ディスク装置、及び光ディスク装置のトラッキングサーボ制御回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため本発明は、光ディスクを記録媒体とし該記録媒体に対してレーザ光を照射して情報信号を記録し再生する光ディスク装置であって、前記レーザ光を発生するレーザ光源と、該レーザ光源の発生した前記レーザ光を集光して前記光ディスクに照射する対物レンズと、前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置を調整するトラッキングアクチュエータを有し、前記光ディスクの記録トラックに情報信号を記録し、或いは前記光ディスクの記録トラックに記録された情報信号を再生する光ピックアップと、前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報に基づき、前記トラッキングアクチュエータを駆動して前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置を制御するトラッキングサーボ制御を行うトラッキングサーボ制御部と、前記光ディスク装置の動作を制御する全体制御部を有し、前記トラッキングサーボ制御部は、前記トラッキングアクチュエータに供給する駆動電力を略０に設定する第１の動作モードと、前記トラッキングサーボ制御部に前記全体制御部からの制御に基づき供給される所定の入力電位に応じて前記トラッキングアクチュエータに所定の駆動電力を供給する第２の動作モードと、前記トラッキングサーボ制御部に前記全体制御部から前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報が供給され該位置情報に基づき前記トラッキングアクチュエータに駆動電力を供給する第３の駆動モードを有し、該全体制御部は、前記光ディスクが前記光ディスク装置に装着された際に、前記トラッキングサーボ制御部を前記第１の動作モードに設定して、前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報を求め、次いで前記トラッキングサーボ制御部を前記第２の動作モードに設定し、前記トラッキングサーボ制御部に供給する入力電位を、前記対物レンズが前記光ディスクの双方の半径方向に所定量だけ変化させる駆動電力を前記トラッキングアクチュエータに供給するように設定して、前記入力電位と前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報の相関関係を求め、次いで前記第１の動作モードでの相対的な位置情報と前記第２の動作モードでの相関関係に基づき前記トラッキングサーボ制御部に供給する入力電位をシフトして、前記トラッキングサーボ制御部を前記第３の動作モードに設定し、前記光ディスク装置のトラッキングサーボ制御を行うことを特徴としている。
【００１１】
また本発明は、光ディスクを記録媒体とし光ピックアップを用いて前記記録媒体に対して情報信号を記録し再生する光ディスク装置における、前記光ピックアップが前記情報信号の記録トラックをトレースするための光ディスク装置のトラッキングサーボ制御回路であって、前記光ピックアップの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報を示す信号が供給され、該信号に基づく駆動電力を生成して前記光ピックアップに供給し、前記光ピックアップの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置を制御するトラッキング駆動部を有し、該トラッキング駆動部は前記光ピックアップに対して前記駆動電力を略０とする動作モードを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、トラッキングサーボ制御の性能を向上した光ディスク装置、及び光ディスク装置のトラッキングサーボ制御回路を提供でき、光ディスク装置の基本性能の向上に寄与できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例における光ディスク装置の制御系のブロック図である。
【図２】本発明の一実施例における光ディスク装置のトラッキングサーボ制御系のブロック図である。
【図３】本発明の一実施例におけるトラッキングアクチュエータコイルの駆動方法を示す回路図である。
【図４】本発明の一実施例におけるトラッキング駆動値とレンズシフト量の関係を示す図である。
【図５】本発明の一実施例におけるレンズシフト量とプッシュプル信号振幅平均値の関係を示す図である。
【図６】本発明の一実施例におけるトラッキング駆動値とプッシュプル信号振幅平均値及びプッシュプル信号波形の関係を示す図である。
【図７】本発明の一実施例におけるオフセットキャンセル処理のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例につき図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例における光ディスク装置の制御系のブロック図である。光ディスク装置に光ディスク３が装着されると、ディスクモータ回転制御部９はプロセッサ部５からの指示に応じてディスクモータ９１を制御し、光ディスク３を所定の速度で回転させる。なお、プロセッサ部５は光ディスク装置の少なくもサーボ制御系全体を統括するものであり、以下では全体制御部と呼ぶことがある。
【００１５】
またフォーカスサーボ制御部８は、プロセッサ部５からの指示に応じて光ピックアップ２の有するフォーカスアクチュエータ（図示せず）を制御して、光ピックアップ２で検出された再生信号を参照しながら、光ピックアップ２の有する対物レンズ（図２の２１）の光ディスク３に対する垂直方向の位置を微調整する。これにより光ピックアップ２の有するレーザ光源（図示せず）が発生するレーザ光は、光ディスク３の記録層に対して正しく焦点を結ぶ。
またレーザパワー制御部７は、プロセッサ部５からの指示に応じて光ピックアップ２の有するレーザ光源を制御して、装着された光ディスク３の種類に応じた最適な記録ないし再生パワーのレーザ光を発生させるようにする。
なお、フォーカスサーボ制御とレーザパワー制御の詳細については、本発明と直接には関わらないので説明を省略する。
【００１６】
前記したフォーカスサーボ制御とレーザパワー制御が行われた後、トラッキングサーボ制御部１は、プロセッサ部５からの指示に応じて光ピックアップ２の有するトラッキングアクチュエータ（図２の２２）を制御して、より具体的には光ピックアップ２の有するトラッキングアクチュエータコイル（図２の２２１）に制御電流を供給して、光ピックアップ２で検出された再生信号を参照しながら、光ピックアップ２の有する対物レンズ（図２の２１）の光ディスク３に対する半径方向の位置を微調整する。より具体的にはレンズ位置検出部４は、例えば前記再生信号に含まれるプッシュプル信号を検出する。周知のようにプッシュプル信号とは、反射光の強度が記録層のランド部とグルーブ部で異なることから発生するものであって、その平均電位は光ピックアップ２と記録トラックの、光ディスク３に対する半径方向の相対的な位置を示す情報信号となる。
【００１７】
このプッシュプル信号の平均電位は、前記したように光ピックアップ２を駆動するためのトラッキングアクチュエータコイル駆動部（図２の１１）における、回路的な要因によるオフセットを有している。このため本実施例においては、プロセッサ部５は再生されたプッシュプル信号に基づき前記オフセット量を算出し、これをトラッキングサーボ制御部１の有するトラッキングアクチュエータコイル駆動部（図２の１１）の入力に付加する電圧値に換算してオフセットキャンセル部６に供給し、前記オフセットをキャンセルするようにしている。これにより光ピックアップ２は、光ディスク３の記録トラックの中心位置を正しくトラックトレースするように半径方向の位置が微調整される。
【００１８】
トラッキングアクチュエータコイル駆動部（図２の１１）の入力に付加する電圧値を求める方法として、前記したようにレンズ位置検出部４で検出されたプッシュプル信号を用いる例を示した。これは一例であって、前記オフセットによる対物レンズ（図２の２１）のレンズ位置のシフト量を知る方法であれば、何であっても良い。例えばレンズシフト量を光学的な手法で求めたうえで、これを電気信号に変換しても良い。一例として前記のようにプッシュプル信号を用いた場合においても、本質的にはプッシュプル信号に基づきレンズシフト量を求め、該レンズシフト量からトラッキングアクチュエータコイル駆動部（図２の１１）の入力における電圧オフセットを求めることになる。このため本実施例では、レンズ位置検出部４はプッシュプル信号検出部に限定されない。
【００１９】
なお、以上示した以外に光ピックアップ２は、前記したフォーカスサーボ制御部８が行うフォーカスサーボ制御で使用するための構成要素として、対物レンズ２１の光ディスク３に対する垂直方向の位置を微調整するための、フォーカスアクチュエータやフォーカスアクチュエータコイルを含むことは言うまでもない。
【００２０】
次に、前記した回路的な要因によるオフセットをキャンセルする方法につき、さらに詳しく説明する。
図２は、本発明の一実施例における光ディスク装置のトラッキングサーボ制御系のブロック図である。図１で示した構成要素と同様で良いものには同じ符号を付している。
【００２１】
本実施例においては、トラッキングサーボ制御部１がトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１、フィードバック制御部１２のほかに学習部１３を有することに一つの特徴がある。動作モードに応じてスイッチ１４が切替り、フィードバック制御部１２または学習部１３からの制御信号がトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に供給される。これに応じてトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１は、光ピックアップ２の構成要素であるトラッキングアクチュエータ２２が有するアクチュエータコイル２２１に制御電流を供給し、トラッキングアクチュエータ２２に搭載された対物レンズ２１の半径方向の位置を移動させている。
【００２２】
本実施例において、トラッキングサーボ制御部１は二つの動作モードを有する。一つはフィードバック制御モードであり、スイッチ１４はトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に対し、フィードバック制御部１２からの制御信号を供給する。残る一つは学習モードであり、スイッチ１４はトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に対し、学習部１３からの制御信号を供給する。これらの動作モードを図３に基づいて説明する。
【００２３】
図３は、本発明の一実施例におけるトラッキングアクチュエータコイルの駆動方法を示す回路図である。アクチュエータコイル２２１に対する電流供給端子（図中のＴ＋とＴ−）の近傍に、これらを電源ないしグランドに接続するためのスイッチ１５Ａ〜１５Ｄが設けられている。スイッチ１５Ａ〜１５Ｄは前記した動作モードにより、フィードバック制御部１２ないし学習部１３からの制御信号に応じて、次のように切替えられる。
【００２４】
まず学習モードにおいては、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１はアクチュエータコイル２２１に対する駆動電流を０とする状態を作る。そのためには、一つ目の方法としてスイッチ１５Ａ〜１５Ｄの全てをＯＦＦにし、出力インピーダンスが高い状態すると良い。二つ目の方法としてスイッチ１５Ａと１５ＣをＯＦＦに１５Ｂと１５ＤをＯＮにし、電流供給端子をグランド電位とすると良い。三つ目の方法としてスイッチ１５Ａと１５ＣをＯＮに１５Ｂと１５ＤをＯＦＦにし、電流供給端子を電源電位とすると良い。四つ目の方法としてスイッチ１５Ａと１５ＢをＯＦＦにし、１５Ｃと１５Ｄに例えば相補的なスイッチングをさせても良いし、またスイッチ１５Ｃと１５ＤをＯＦＦにし、１５Ａと１５Ｂに例えば相補的なスイッチングをさせても良い。なお、アクチュエータコイル２２１に流れる電流が０とは、前記のように回路設計上で０にするのであって、不可避な漏れ電流がある場合も含まれる。従い以下では前記した状態において、流れる電流が略０と記述する場合がある。
【００２５】
すなわち学習モードにおいては、アクチュエータコイル２２１に流れる電流が０である状況を作っている。この状態でレンズ位置検出部４は、例えば光ピックアップ２で再生されたプッシュプル信号の平均電位を検出する。後記するように、学習モードでのプッシュプル信号の平均電位は、前記したオフセット量を知るうえでの一つの情報となる。
従来のトラッキングアクチュエータコイル駆動部においては、前記した学習モードのような出力電流を略０にする動作モード、例えば出力インピーダンスが高い状態にする動作モードを有することはなかった。前記したように消費電流を低減する要求が強まるとともに、トラッキングアクチュエータの直流感度が高くなっている。これにより、回路的なオフセットを低減する必要がこれまで以上に生じたために、本実施例で新たに設けられた動作モードである。
【００２６】
次に図２のスイッチ１４を切替え、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に対し、フィードバック制御部１２からの制御信号を供給する。まだ前記したオフセット量は不明であるので、オフセットキャンセル部６は正しく動作していない。また、フィードバック制御部１２は、最終的にはフィードバック制御によるトラッキングサーボ制御を行うため、このように名付けている。しかし、本実施例の特徴である前記オフセットを検出してキャンセルする動作の段階においては、フィードバックループがオープンである点に注意が必要である。
【００２７】
まず、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１はトラッキングアクチュエータ２２に対してＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動を行う。すなわち図３において、スイッチ１５Ａと１５ＤがＯＮで１５Ｂと１５ＣがＯＦＦである第１の期間と、これとはスイッチの極性が逆である第２の期間とを設け、第１の期間と第２の期間の時間比率を変えながらトラッキングアクチュエータ２２を駆動する。前記第１の期間と第２の期間の時間比率を変えることにより、対物レンズ２１は、記録トラックを跨ぎながら光ディスク３の半径方向に移動される。
周知のように、対物レンズ２１の位置に係るレンズシフト量と、レンズ位置検出部４で検出される例えばプッシュプル信号の平均電位はほぼ比例関係にある。
【００２８】
プロセッサ部５は、レンズシフト量、レンズ位置検出部４で検出されるプッシュプル信号の平均電位と、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に与える駆動電圧の関係を求める。設計上でトラッキングアクチュエータコイル２２１の電流を０にするトラッキング駆動値（電位）と、先に学習モードで求めた平均電位の差は、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の電流出力部における回路的なオフセット量に対応した電圧値である。この電圧値に基づきプロセッサ５が求めたオフセットキャンセル用の電圧値をオフセットキャンセル部６に供給する。オフセットキャンセル部６は、供給された電圧値をレンズ位置検出部４での検出信号からシフトする。この状態でプロセッサ部５が先のフィードバックループを閉じれば、回路的なオフセットによるレンズシフトをキャンセルした状態、すなわち、対物レンズ２１が光ディスク３の記録トラックの中心をトレースする際に、アクチュエータコイル２２１に供給される電流が０となる状態でトラッキングサーボ制御をすることができる。これにより前記したようなエラーレートの劣化や衝撃によるトラッキング外れを低減できる。
【００２９】
以上の事項を図４〜図６に基づいてさらに説明する。
図４は、本発明の一実施例におけるトラッキング駆動値とレンズシフト量の関係を示す図である。図４の破線は、前記したようなオフセットを持たない理想的な場合であって、トラッキング駆動値が０であればレンズシフト量は０であり、互いに比例関係にある。実線で示すように実際には、トラッキング駆動値が０であっても図中にｂで示すだけのレンズシフト量があり、レンズシフト量が０であるためには、すなわち学習モードと同じレンズシフト量とするためには、トラッキング駆動値を図中にａで示すだけ変更せねばならない。この値ａは、オフセットキャンセル部６でシフトする電圧値を示している。
【００３０】
図５は、本発明の一実施例におけるレンズシフト量とプッシュプル信号平均電位の関係を示す図である。
周知のとおり、レンズ位置検出部４で検出されるプッシュプル信号の振幅平均値は、対物レンズ２１のレンズシフト量との間で比例した関係にある。レンズシフト量０の位置においては振幅平均値が決まった値ｅを示している。従って図４と図５から分かるように、レンズシフト量、プッシュプル信号平均電位とトラッキング駆動値は決まった相関関係にある。即ち、プッシュプル信号平均電位からレンズシフト量を求め、さらにオフセットキャンセル部６でトラッキング駆動値からシフトする電圧値を求めることができる。
【００３１】
図６は、本発明の一実施例におけるトラッキング駆動値とプッシュプル信号平均電位及びプッシュプル信号波形の関係を示す図である。図の右半分に示したトラッキング駆動値とプッシュプル信号平均電位の関係は、図４と同様に破線が理想的な場合、実線は実際の場合である。
【００３２】
図の左半分はプッシュプル信号波形の時間変化の一例であって、横軸は時間を示す。時間軸は前記したオフセットをキャンセルする手順に従って示している。
まず、トラッキングサーボ制御ループは開いた状態にある。トラッキングサーボ制御部１は前記した学習モードに設定され、アクチュエータコイル２２１の電流を略０にした状態で、レンズ位置検出部４はプッシュプル信号６０１を検出する。プロセッサ部５はその平均電位Ｃを求める。
【００３３】
次にトラッキングサーボ制御部１は前記したフィードバック駆動モードに設定されるが、まだフィードバックループは開いた状態にある。フィードバック制御部１２はトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に対して、その設計上でアクチュエータコイル２２１の電流を０にするトラッキング駆動値（電位）を供給する。実際には前記したオフセットがあるため、いくらかの電流がトラッキングアクチュエータコイル２２１に流れる。従い対物レンズ２１は、先の学習モードとは異なる光ディスク３に対する半径方向位置（以下、初期の位置と呼ぶ）となる。この状態で、レンズ位置検出部４はプッシュプル信号６０２を検出する。プロセッサ部５はその平均電位Ｂを求める。
【００３４】
次にフィードバック制御部１２はトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に対して、その設計上で対物レンズ２１が例えば前記初期の位置から１００μｍだけ一方向に移動するよう、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１にトラッキング駆動値Ａ２を供給する。この状態で、レンズ位置検出部４はプッシュプル信号６０３を検出する。プロセッサ部５はその平均電位Ａ１を求める。
【００３５】
次にフィードバック制御部１２はトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に対して、その設計上で対物レンズ２１が例えば前記初期の位置から１００μｍだけ反対方向に移動するよう、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１にトラッキング駆動値Ｄ２を供給する。この状態で、レンズ位置検出部４はプッシュプル信号６０４を検出する。プロセッサ部５はその平均電位Ｄ１を求める。
【００３６】
以上のようにすることで、プロセッサ部５は、対物レンズ２１のレンズシフト量、レンズ位置検出部４で検出されるプッシュプル信号の平均電位、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の入力部におけるトラッキング駆動値（電位）の３つの間の相関関係を知ることができる。
【００３７】
さらにプロセッサ部５は、先に求めたプッシュプル信号平均電位であるＢとＣの差を求め、前記した相関関係を参照して、このプッシュプル信号平均電位の差に相当するレンズシフト量を求める。
次にプロセッサ部５は、前記した相関関係を参照して、前記したレンズシフト量に相当するトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の入力部におけるトラッキング駆動値の電位差を求める。
【００３８】
さらにプロセッサ部５は、前記電位差に対応したオフセット電位（図中のＣ２）をオフセットキャンセル部６に与えて、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の出力部の回路的なオフセットをキャンセルする。するとレンズ位置検出部４で検出されるプッシュプル信号６０５のプロセッサ部５で求められる平均電位はＣとなり、先の学習モードでの値と一致する。これによりプロセッサ部５からオフセットキャンセル部６に与えられるトラッキング駆動値が０である場合でも、アクチュエータコイル２２１を流れる電流も略０となり、等価的に図４の破線で示した理想的な状態とすることができる。即ち、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の電流出力部における回路的なオフセットを、キャンセルすることができる。その後、前記したフィードバックループを閉じることにより、所定のトラッキングサーボ制御を行うことができる。これにより前記したようなエラーレートの劣化や衝撃によるトラッキング外れを低減し、また制御可能な範囲が狭められることを抑制し、アクチュエータ自身が持つ定格電流によって許容される可動範囲を充分に生かしたトラッキングサーボ制御を行うことができるという効果がある。
【００３９】
なお、対物レンズ２１を移動する量として前記初期の位置から１００μｍとする例を示したが、これは一例であって実際にはいくらであっても良い。レンズシフト量、プッシュプル信号の平均電位、トラッキング駆動値の関係を求めることができれば良い。半径方向の双方に移動する必要はなく、例えば一方向に５０μｍ、或いは１００μｍ移動するだけでも良い。また、片側に１００μｍ、残る片側に５０μｍ移動しても良い。
【００４０】
次に図７に基づき本実施例の動作フローを説明する。
図７は、本発明の一実施例におけるオフセットキャンセル処理のフロー図である。まずステップＳ７０１において、プロセッサ部５はフォーカスサーボ制御部８に指示して、光ピックアップ２が有するレーザ光源の発生するレーザ光が、光ディスク３に対して焦点を結ぶように対物レンズ２１の光ディスク３に対する垂直方向の位置を微調整して、フォーカスサーボ制御を行う。ステップＳ７０１では、トラッキングサーボ制御はまだ行わない。
【００４１】
ステップＳ７０２において、プロセッサ部５はトラッキングサーボ制御部１に指示して、これを学習モードにモード設定する。すなわち、スイッチ１４が図２に示す方向とは逆の方向に接続され、学習部１３とトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１は互いに接続される。これによりトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の出力部は、先に図３を用いて説明したように、アクチュエータコイル２２１に流す電流を０とするように、例えば出力インピーダンスが高い状態に設定される。なお、ステップＳ７０２とＳ７０３は順序が逆であっても良い。
【００４２】
ステップＳ７０３において、プロセッサ部５は前記学習モードにおいてレンズ位置検出部４で検出されるプッシュプル信号６０１の平均電位を取得する。これは図６の値Ｃに相当する。
【００４３】
ステップＳ７０４において、プロセッサ部５はトラッキングサーボ制御部１に指示して、フィードバックモードにモード設定する。すなわち、スイッチ１４が図２で示すの方向に接続され、フィードバック制御部１３とトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１は互いに接続される。この段階ではまだオフセットキャンセル部６の設定ができていないので、まだプロセッサ部５はフィードバックループを開いている。
【００４４】
ステップＳ７０５において、フィードバック制御部１２はトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に対して、その設計上でトラッキングアクチュエータコイル２２１の電流を０にするトラッキング駆動値（電位）を供給する。実際には前記したオフセットがあるため、いくらかの電流がトラッキングアクチュエータコイル２２１に流れる。この状態で、プロセッサ部５はレンズ位置検出部４で検出されるプッシュプル信号６０２の平均電位を取得する。これは図６の値Ｂに相当する。
【００４５】
ステップＳ７０６において、フィードバック制御部１２はトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に対して、その設計上で対物レンズ２１を例えば光ディスク３の一方の半径方向に１００μｍほどレンズシフトさせるトラッキング駆動値を与える。この状態で、プロセッサ部５はレンズ位置検出部４で検出されるプッシュプル信号６０３の平均電位を取得する。これは図６の値Ａ１に相当する。また、フィードバック制御部１２はトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に対して、その設計上で対物レンズ２１を例えば光ディスク３の残る一方の半径方向に１００μｍほどレンズシフトさせるトラッキング駆動値を与える。この状態で、プロセッサ部５はレンズ位置検出部４で検出されるプッシュプル信号６０４の平均電位を取得する。これは図６の値Ｄ１に相当する。以上により、対物レンズ２１のレンズシフト量、レンズ位置検出部４で検出されるプッシュプル信号の平均電位、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の入力部におけるトラッキング駆動値（電位）の３つの間の相関関係を、プロセッサ部５は知ることができる。
【００４６】
ステップＳ７０７において、プロセッサ部５は、ステップＳ７０３で検出された平均電位ＣとステップＳ７０５で検出された平均電位Ｂの差が、いくらのレンズシフト量に相当するかをステップＳ７０６での結果を参照して求める。
ステップＳ７０８において、プロセッサ部５は、ステップＳ７０７で求めたレンズシフト量がトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の入力部におけるトラッキング駆動値として、いくらの電位差に相当するかをステップＳ７０６での結果を参照して求める。
【００４７】
ステップＳ７０９において、プロセッサ部５はオフセットキャンセル部６に指示し、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の入力部のトラッキング駆動値を、ステップＳ７０８で求めた電位差に対応する分、オフセットがキャンセルされる方向にシフトさせる。以上のようにすることで、電気的な要因によるオフセットをキャンセルすることができる。
【００４８】
最後にステップＳ７１０で、プロセッサ部５はフィードバックループを閉じたうえでトラッキングサーボ制御部１に指示して、所定のトラッキングサーボ制御を行わせる。これにより、前記したトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の出力部の回路的なオフセットがキャンセルされた状態でトラッキングサーボ制御が行われ、前記したようなエラーレートの劣化や衝撃によるトラッキング外れを低減できるという効果がある。
【００４９】
なお、本明細書においては、プッシュプル信号の平均電位を利用して、レンズシフト量のオフセットを取得することについて記載したが、この例に限られるものではない。例えば、本光ディスク装置は、平均電位に代えて、プッシュプル信号の最大電位と最小電位の中間値を利用する構成を備えていても良い。
ここまで示した実施形態は一例であって、本発明を限定するものではない。本発明の趣旨に基づきながら異なる実施形態を考えられるが、いずれも本発明の範疇にある。
【符号の説明】
【００５０】
１：トラッキングサーボ制御部、１１：トラッキングアクチュエータコイル駆動部、１２：フィードバック制御部、１３：学習部、２：光ピックアップ、２１：対物レンズ、２２：トラッキングアクチュエータ、２２１：アクチュエータコイル、３：光ディスク、４：レンズ位置検出部、５：プロセッサ部、６：オフセットキャンセル部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ディスク装置、及び光ディスク装置のトラッキングサーボ制御回路に係り、特にトラッキングサーボ制御の性能を向上した光ディスク装置、及び光ディスク装置のトラッキングサーボ制御回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置の分野においては、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＢＤ（Blu-ray Disk）と進化しながら、記録の高密度化が進んでいる。例えばデータを記録するトラックのピッチは、ＣＤで１．６μｍ、ＤＶＤ−Ｒ（Recordable）で０．７４μｍ、ＢＤ−Ｒで０．３２μｍと狭くなってきている。このため光ディスクから信号を再生する際のトラッキングサーボ制御には、いっそう高い精度が要求されている。
【０００３】
特許文献１においては、光ピックアップの半径方向に受光面を分割された受光素子の信号成分のエンベロープからオフセットを検出して、プッシュプル信号の信号レベルを補正する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ディスク装置では、プッシュプル信号を用いて、トラッキングサーボ制御を行っている。この、プッシュプル信号は例えば正弦波状の周期的な信号であるが、光ディスクにおける反射面の形状などの要因により、正方向と負方向の振幅が異なることがある。またレーザ光を照射し反射光を受光する光ピックアップを駆動する電気回路に非対称性があって、プッシュプル信号の振幅中心がずれることがある。これらの要因がトラッキングオフセットを発生させ、記録トラックの中心からレーザ光の光スポットがずれた状態で、トラックトレースをするようになる。そして、光スポットのずれが、例えば再生信号のエラーレートを低下させ、或いは衝撃などによりトラッキング外れを起こし易くさせるという問題がある。
【０００６】
また、昨今の光ディスク装置においては、前記したように高精度なトラッキングサーボ制御性能が要求されるほか、消費電流を低減する要求が強まっている。このため、光ピックアップが有する対物レンズにおける、光ディスクの半径方向の位置を微調整するための駆動電流当たりのレンズシフト量、即ちトラッキングアクチュエータの直流感度が高くなっている。
【０００７】
なお、該トラッキングアクチュエータを駆動するためのドライバ回路の駆動出力には、例えば数十ｍＡ程度の電気的なオフセットのあることが多い。つまり、現在のトラッキング位置が最適であれば駆動出力が０ｍＡとなるように設計した場合でも、実際には最適な位置では前記した数十ｍＡのオフセット電流がトラッキングアクチュエータに供給される。一方、トラッキングサーボ制御回路はオフセット電流が０ｍＡであることを前提に、駆動出力が０ｍＡとなる位置をトラッキングするように、トラッキングアクチュエータを制御する。このため、前記オフセット電流に応じた分だけレンズが内周又は外周方向にシフトした状態でトラッキングサーボ制御を行うことになるが、レンズシフトによる光学的な位置ずれによりプッシュプル信号の平均電位もオフセットしてしまうため、最適な位置からずれた位置をトラッキングトレースしてしまう問題がある。
【０００８】
そして、前記したようにアクチュエータの直流感度が高くなるとともに、オフセット電流によるトラッキング中心の最適位置からのずれが、さらに大きくなるという問題が新たに発生している。
【０００９】
また、駆動電流が０ｍＡとなるように設計した場合でも発生する数十ｍＡのオフセット電流は、定格電流で許容されるアクチュエータ駆動電流範囲を、オフセット電流分だけ狭める。このため、想定されるオフセット電流分だけアクチュエータ駆動範囲を狭く設計しておかなければならない。これにより、アクチュエータ自身の持つ定格電流で許容される可動範囲を充分に生かして駆動することができないという問題もある。
本発明の目的は、トラッキングサーボ制御の性能を向上した光ディスク装置、及び光ディスク装置のトラッキングサーボ制御回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため本発明は、光ディスクを記録媒体とし該記録媒体に対してレーザ光を照射して情報信号を記録し再生する光ディスク装置であって、前記レーザ光を発生するレーザ光源と、該レーザ光源の発生した前記レーザ光を集光して前記光ディスクに照射する対物レンズと、前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置を調整するトラッキングアクチュエータを有し、前記光ディスクの記録トラックに情報信号を記録し、或いは前記光ディスクの記録トラックに記録された情報信号を再生する光ピックアップと、前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報に基づき、前記トラッキングアクチュエータを駆動して前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置を制御するトラッキングサーボ制御を行うトラッキングサーボ制御部と、前記光ディスク装置の動作を制御する全体制御部を有し、前記トラッキングサーボ制御部は、前記トラッキングアクチュエータに供給する駆動電力を略０に設定する第１の動作モードと、前記トラッキングサーボ制御部に前記全体制御部からの制御に基づき供給される所定の入力電位に応じて前記トラッキングアクチュエータに所定の駆動電力を供給する第２の動作モードと、前記トラッキングサーボ制御部に前記全体制御部から前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報が供給され該位置情報に基づき前記トラッキングアクチュエータに駆動電力を供給する第３の駆動モードを有し、該全体制御部は、前記光ディスクが前記光ディスク装置に装着された際に、前記トラッキングサーボ制御部を前記第１の動作モードに設定して、前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報を求め、次いで前記トラッキングサーボ制御部を前記第２の動作モードに設定し、前記トラッキングサーボ制御部に供給する入力電位を、前記対物レンズが前記光ディスクの双方の半径方向に所定量だけ変化させる駆動電力を前記トラッキングアクチュエータに供給するように設定して、前記入力電位と前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報の相関関係を求め、次いで前記第１の動作モードでの相対的な位置情報と前記第２の動作モードでの相関関係に基づき前記トラッキングサーボ制御部に供給する入力電位をシフトして、前記トラッキングサーボ制御部を前記第３の動作モードに設定し、前記光ディスク装置のトラッキングサーボ制御を行うことを特徴としている。
【００１１】
また本発明は、光ディスクを記録媒体とし光ピックアップを用いて前記記録媒体に対して情報信号を記録し再生する光ディスク装置における、前記光ピックアップが前記情報信号の記録トラックをトレースするための光ディスク装置のトラッキングサーボ制御回路であって、前記光ピックアップの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報を示す信号が供給され、該信号に基づく駆動電力を生成して前記光ピックアップに供給し、前記光ピックアップの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置を制御するトラッキング駆動部を有し、該トラッキング駆動部は前記光ピックアップに対して前記駆動電力を略０とする動作モードを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、トラッキングサーボ制御の性能を向上した光ディスク装置、及び光ディスク装置のトラッキングサーボ制御回路を提供でき、光ディスク装置の基本性能の向上に寄与できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例における光ディスク装置の制御系のブロック図である。
【図２】本発明の一実施例における光ディスク装置のトラッキングサーボ制御系のブロック図である。
【図３】本発明の一実施例におけるトラッキングアクチュエータコイルの駆動方法を示す回路図である。
【図４】本発明の一実施例におけるトラッキング駆動値とレンズシフト量の関係を示す図である。
【図５】本発明の一実施例におけるレンズシフト量とプッシュプル信号振幅平均値の関係を示す図である。
【図６】本発明の一実施例におけるトラッキング駆動値とプッシュプル信号振幅平均値及びプッシュプル信号波形の関係を示す図である。
【図７】本発明の一実施例におけるオフセットキャンセル処理のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例につき図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例における光ディスク装置の制御系のブロック図である。光ディスク装置に光ディスク３が装着されると、ディスクモータ回転制御部９はプロセッサ部５からの指示に応じてディスクモータ９１を制御し、光ディスク３を所定の速度で回転させる。なお、プロセッサ部５は光ディスク装置の少なくもサーボ制御系全体を統括するものであり、以下では全体制御部と呼ぶことがある。
【００１５】
またフォーカスサーボ制御部８は、プロセッサ部５からの指示に応じて光ピックアップ２の有するフォーカスアクチュエータ（図示せず）を制御して、光ピックアップ２で検出された再生信号を参照しながら、光ピックアップ２の有する対物レンズ（図２の２１）の光ディスク３に対する垂直方向の位置を微調整する。これにより光ピックアップ２の有するレーザ光源（図示せず）が発生するレーザ光は、光ディスク３の記録層に対して正しく焦点を結ぶ。
またレーザパワー制御部７は、プロセッサ部５からの指示に応じて光ピックアップ２の有するレーザ光源を制御して、装着された光ディスク３の種類に応じた最適な記録ないし再生パワーのレーザ光を発生させるようにする。
なお、フォーカスサーボ制御とレーザパワー制御の詳細については、本発明と直接には関わらないので説明を省略する。
【００１６】
前記したフォーカスサーボ制御とレーザパワー制御が行われた後、トラッキングサーボ制御部１は、プロセッサ部５からの指示に応じて光ピックアップ２の有するトラッキングアクチュエータ（図２の２２）を制御して、より具体的には光ピックアップ２の有するトラッキングアクチュエータコイル（図２の２２１）に制御電流を供給して、光ピックアップ２で検出された再生信号を参照しながら、光ピックアップ２の有する対物レンズ（図２の２１）の光ディスク３に対する半径方向の位置を微調整する。より具体的にはレンズ位置検出部４は、例えば前記再生信号に含まれるプッシュプル信号を検出する。周知のようにプッシュプル信号とは、反射光の強度が記録層のランド部とグルーブ部で異なることから発生するものであって、その平均電位は光ピックアップ２と記録トラックの、光ディスク３に対する半径方向の相対的な位置を示す情報信号となる。
【００１７】
このプッシュプル信号の平均電位は、前記したように光ピックアップ２を駆動するためのトラッキングアクチュエータコイル駆動部（図２の１１）における、回路的な要因によるオフセットを有している。このため本実施例においては、プロセッサ部５は再生されたプッシュプル信号に基づき前記オフセット量を算出し、これをトラッキングサーボ制御部１の有するトラッキングアクチュエータコイル駆動部（図２の１１）の入力に付加する電圧値に換算してオフセットキャンセル部６に供給し、前記オフセットをキャンセルするようにしている。これにより光ピックアップ２は、光ディスク３の記録トラックの中心位置を正しくトラックトレースするように半径方向の位置が微調整される。
【００１８】
トラッキングアクチュエータコイル駆動部（図２の１１）の入力に付加する電圧値を求める方法として、前記したようにレンズ位置検出部４で検出されたプッシュプル信号を用いる例を示した。これは一例であって、前記オフセットによる対物レンズ（図２の２１）のレンズ位置のシフト量を知る方法であれば、何であっても良い。例えばレンズシフト量を光学的な手法で求めたうえで、これを電気信号に変換しても良い。一例として前記のようにプッシュプル信号を用いた場合においても、本質的にはプッシュプル信号に基づきレンズシフト量を求め、該レンズシフト量からトラッキングアクチュエータコイル駆動部（図２の１１）の入力における電圧オフセットを求めることになる。このため本実施例では、レンズ位置検出部４はプッシュプル信号検出部に限定されない。
【００１９】
なお、以上示した以外に光ピックアップ２は、前記したフォーカスサーボ制御部８が行うフォーカスサーボ制御で使用するための構成要素として、対物レンズ２１の光ディスク３に対する垂直方向の位置を微調整するための、フォーカスアクチュエータやフォーカスアクチュエータコイルを含むことは言うまでもない。
【００２０】
次に、前記した回路的な要因によるオフセットをキャンセルする方法につき、さらに詳しく説明する。
図２は、本発明の一実施例における光ディスク装置のトラッキングサーボ制御系のブロック図である。図１で示した構成要素と同様で良いものには同じ符号を付している。
【００２１】
本実施例においては、トラッキングサーボ制御部１がトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１、フィードバック制御部１２のほかに学習部１３を有することに一つの特徴がある。動作モードに応じてスイッチ１４が切替り、フィードバック制御部１２または学習部１３からの制御信号がトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に供給される。これに応じてトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１は、光ピックアップ２の構成要素であるトラッキングアクチュエータ２２が有するアクチュエータコイル２２１に制御電流を供給し、トラッキングアクチュエータ２２に搭載された対物レンズ２１の半径方向の位置を移動させている。
【００２２】
本実施例において、トラッキングサーボ制御部１は二つの動作モードを有する。一つはフィードバック制御モードであり、スイッチ１４はトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に対し、フィードバック制御部１２からの制御信号を供給する。残る一つは学習モードであり、スイッチ１４はトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に対し、学習部１３からの制御信号を供給する。これらの動作モードを図３に基づいて説明する。
【００２３】
図３は、本発明の一実施例におけるトラッキングアクチュエータコイルの駆動方法を示す回路図である。アクチュエータコイル２２１に対する電流供給端子（図中のＴ＋とＴ−）の近傍に、これらを電源ないしグランドに接続するためのスイッチ１５Ａ〜１５Ｄが設けられている。スイッチ１５Ａ〜１５Ｄは前記した動作モードにより、フィードバック制御部１２ないし学習部１３からの制御信号に応じて、次のように切替えられる。
【００２４】
まず学習モードにおいては、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１はアクチュエータコイル２２１に対する駆動電流を０とする状態を作る。そのためには、一つ目の方法としてスイッチ１５Ａ〜１５Ｄの全てをＯＦＦにし、出力インピーダンスが高い状態すると良い。二つ目の方法としてスイッチ１５Ａと１５ＣをＯＦＦに１５Ｂと１５ＤをＯＮにし、電流供給端子をグランド電位とすると良い。三つ目の方法としてスイッチ１５Ａと１５ＣをＯＮに１５Ｂと１５ＤをＯＦＦにし、電流供給端子を電源電位とすると良い。四つ目の方法としてスイッチ１５Ａと１５ＢをＯＦＦにし、１５Ｃと１５Ｄに例えば相補的なスイッチングをさせても良いし、またスイッチ１５Ｃと１５ＤをＯＦＦにし、１５Ａと１５Ｂに例えば相補的なスイッチングをさせても良い。なお、アクチュエータコイル２２１に流れる電流が０とは、前記のように回路設計上で０にするのであって、不可避な漏れ電流がある場合も含まれる。従い以下では前記した状態において、流れる電流が略０と記述する場合がある。
【００２５】
すなわち学習モードにおいては、アクチュエータコイル２２１に流れる電流が０である状況を作っている。この状態でレンズ位置検出部４は、例えば光ピックアップ２で再生されたプッシュプル信号の平均電位を検出する。後記するように、学習モードでのプッシュプル信号の平均電位は、前記したオフセット量を知るうえでの一つの情報となる。
従来のトラッキングアクチュエータコイル駆動部においては、前記した学習モードのような出力電流を略０にする動作モード、例えば出力インピーダンスが高い状態にする動作モードを有することはなかった。前記したように消費電流を低減する要求が強まるとともに、トラッキングアクチュエータの直流感度が高くなっている。これにより、回路的なオフセットを低減する必要がこれまで以上に生じたために、本実施例で新たに設けられた動作モードである。
【００２６】
次に図２のスイッチ１４を切替え、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に対し、フィードバック制御部１２からの制御信号を供給する。まだ前記したオフセット量は不明であるので、オフセットキャンセル部６は正しく動作していない。また、フィードバック制御部１２は、最終的にはフィードバック制御によるトラッキングサーボ制御を行うため、このように名付けている。しかし、本実施例の特徴である前記オフセットを検出してキャンセルする動作の段階においては、フィードバックループがオープンである点に注意が必要である。
【００２７】
まず、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１はトラッキングアクチュエータ２２に対してＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動を行う。すなわち図３において、スイッチ１５Ａと１５ＤがＯＮで１５Ｂと１５ＣがＯＦＦである第１の期間と、これとはスイッチの極性が逆である第２の期間とを設け、第１の期間と第２の期間の時間比率を変えながらトラッキングアクチュエータ２２を駆動する。前記第１の期間と第２の期間の時間比率を変えることにより、対物レンズ２１は、記録トラックを跨ぎながら光ディスク３の半径方向に移動される。
周知のように、対物レンズ２１の位置に係るレンズシフト量と、レンズ位置検出部４で検出される例えばプッシュプル信号の平均電位はほぼ比例関係にある。
【００２８】
プロセッサ部５は、レンズシフト量、レンズ位置検出部４で検出されるプッシュプル信号の平均電位と、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に与える駆動電圧の関係を求める。設計上でトラッキングアクチュエータコイル２２１の電流を０にするトラッキング駆動値（電位）と、先に学習モードで求めた平均電位の差は、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の電流出力部における回路的なオフセット量に対応した電圧値である。この電圧値に基づきプロセッサ５が求めたオフセットキャンセル用の電圧値をオフセットキャンセル部６に供給する。オフセットキャンセル部６は、供給された電圧値をレンズ位置検出部４での検出信号からシフトする。この状態でプロセッサ部５が先のフィードバックループを閉じれば、回路的なオフセットによるレンズシフトをキャンセルした状態、すなわち、対物レンズ２１が光ディスク３の記録トラックの中心をトレースする際に、アクチュエータコイル２２１に供給される電流が０となる状態でトラッキングサーボ制御をすることができる。これにより前記したようなエラーレートの劣化や衝撃によるトラッキング外れを低減できる。
【００２９】
以上の事項を図４〜図６に基づいてさらに説明する。
図４は、本発明の一実施例におけるトラッキング駆動値とレンズシフト量の関係を示す図である。図４の破線は、前記したようなオフセットを持たない理想的な場合であって、トラッキング駆動値が０であればレンズシフト量は０であり、互いに比例関係にある。実線で示すように実際には、トラッキング駆動値が０であっても図中にｂで示すだけのレンズシフト量があり、レンズシフト量が０であるためには、すなわち学習モードと同じレンズシフト量とするためには、トラッキング駆動値を図中にａで示すだけ変更せねばならない。この値ａは、オフセットキャンセル部６でシフトする電圧値を示している。
【００３０】
図５は、本発明の一実施例におけるレンズシフト量とプッシュプル信号平均電位の関係を示す図である。
周知のとおり、レンズ位置検出部４で検出されるプッシュプル信号の振幅平均値は、対物レンズ２１のレンズシフト量との間で比例した関係にある。レンズシフト量０の位置においては振幅平均値が決まった値ｅを示している。従って図４と図５から分かるように、レンズシフト量、プッシュプル信号平均電位とトラッキング駆動値は決まった相関関係にある。即ち、プッシュプル信号平均電位からレンズシフト量を求め、さらにオフセットキャンセル部６でトラッキング駆動値からシフトする電圧値を求めることができる。
【００３１】
図６は、本発明の一実施例におけるトラッキング駆動値とプッシュプル信号平均電位及びプッシュプル信号波形の関係を示す図である。図の右半分に示したトラッキング駆動値とプッシュプル信号平均電位の関係は、図４と同様に破線が理想的な場合、実線は実際の場合である。
【００３２】
図の左半分はプッシュプル信号波形の時間変化の一例であって、横軸は時間を示す。時間軸は前記したオフセットをキャンセルする手順に従って示している。
まず、トラッキングサーボ制御ループは開いた状態にある。トラッキングサーボ制御部１は前記した学習モードに設定され、アクチュエータコイル２２１の電流を略０にした状態で、レンズ位置検出部４はプッシュプル信号６０１を検出する。プロセッサ部５はその平均電位Ｃを求める。
【００３３】
次にトラッキングサーボ制御部１は前記したフィードバック駆動モードに設定されるが、まだフィードバックループは開いた状態にある。フィードバック制御部１２はトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に対して、その設計上でアクチュエータコイル２２１の電流を０にするトラッキング駆動値（電位）を供給する。実際には前記したオフセットがあるため、いくらかの電流がトラッキングアクチュエータコイル２２１に流れる。従い対物レンズ２１は、先の学習モードとは異なる光ディスク３に対する半径方向位置（以下、初期の位置と呼ぶ）となる。この状態で、レンズ位置検出部４はプッシュプル信号６０２を検出する。プロセッサ部５はその平均電位Ｂを求める。
【００３４】
次にフィードバック制御部１２はトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に対して、その設計上で対物レンズ２１が例えば前記初期の位置から１００μｍだけ一方向に移動するよう、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１にトラッキング駆動値Ａ２を供給する。この状態で、レンズ位置検出部４はプッシュプル信号６０３を検出する。プロセッサ部５はその平均電位Ａ１を求める。
【００３５】
次にフィードバック制御部１２はトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に対して、その設計上で対物レンズ２１が例えば前記初期の位置から１００μｍだけ反対方向に移動するよう、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１にトラッキング駆動値Ｄ２を供給する。この状態で、レンズ位置検出部４はプッシュプル信号６０４を検出する。プロセッサ部５はその平均電位Ｄ１を求める。
【００３６】
以上のようにすることで、プロセッサ部５は、対物レンズ２１のレンズシフト量、レンズ位置検出部４で検出されるプッシュプル信号の平均電位、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の入力部におけるトラッキング駆動値（電位）の３つの間の相関関係を知ることができる。
【００３７】
さらにプロセッサ部５は、先に求めたプッシュプル信号平均電位であるＢとＣの差を求め、前記した相関関係を参照して、このプッシュプル信号平均電位の差に相当するレンズシフト量を求める。
次にプロセッサ部５は、前記した相関関係を参照して、前記したレンズシフト量に相当するトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の入力部におけるトラッキング駆動値の電位差を求める。
【００３８】
さらにプロセッサ部５は、前記電位差に対応したオフセット電位（図中のＣ２）をオフセットキャンセル部６に与えて、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の出力部の回路的なオフセットをキャンセルする。するとレンズ位置検出部４で検出されるプッシュプル信号６０５のプロセッサ部５で求められる平均電位はＣとなり、先の学習モードでの値と一致する。これによりプロセッサ部５からオフセットキャンセル部６に与えられるトラッキング駆動値が０である場合でも、アクチュエータコイル２２１を流れる電流も略０となり、等価的に図４の破線で示した理想的な状態とすることができる。即ち、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の電流出力部における回路的なオフセットを、キャンセルすることができる。その後、前記したフィードバックループを閉じることにより、所定のトラッキングサーボ制御を行うことができる。これにより前記したようなエラーレートの劣化や衝撃によるトラッキング外れを低減し、また制御可能な範囲が狭められることを抑制し、アクチュエータ自身が持つ定格電流によって許容される可動範囲を充分に生かしたトラッキングサーボ制御を行うことができるという効果がある。
【００３９】
なお、対物レンズ２１を移動する量として前記初期の位置から１００μｍとする例を示したが、これは一例であって実際にはいくらであっても良い。レンズシフト量、プッシュプル信号の平均電位、トラッキング駆動値の関係を求めることができれば良い。半径方向の双方に移動する必要はなく、例えば一方向に５０μｍ、或いは１００μｍ移動するだけでも良い。また、片側に１００μｍ、残る片側に５０μｍ移動しても良い。
【００４０】
次に図７に基づき本実施例の動作フローを説明する。
図７は、本発明の一実施例におけるオフセットキャンセル処理のフロー図である。まずステップＳ７０１において、プロセッサ部５はフォーカスサーボ制御部８に指示して、光ピックアップ２が有するレーザ光源の発生するレーザ光が、光ディスク３に対して焦点を結ぶように対物レンズ２１の光ディスク３に対する垂直方向の位置を微調整して、フォーカスサーボ制御を行う。ステップＳ７０１では、トラッキングサーボ制御はまだ行わない。
【００４１】
ステップＳ７０２において、プロセッサ部５はトラッキングサーボ制御部１に指示して、これを学習モードにモード設定する。すなわち、スイッチ１４が図２に示す方向とは逆の方向に接続され、学習部１３とトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１は互いに接続される。これによりトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の出力部は、先に図３を用いて説明したように、アクチュエータコイル２２１に流す電流を０とするように、例えば出力インピーダンスが高い状態に設定される。なお、ステップＳ７０２とＳ７０３は順序が逆であっても良い。
【００４２】
ステップＳ７０３において、プロセッサ部５は前記学習モードにおいてレンズ位置検出部４で検出されるプッシュプル信号６０１の平均電位を取得する。これは図６の値Ｃに相当する。
【００４３】
ステップＳ７０４において、プロセッサ部５はトラッキングサーボ制御部１に指示して、フィードバックモードにモード設定する。すなわち、スイッチ１４が図２で示すの方向に接続され、フィードバック制御部１３とトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１は互いに接続される。この段階ではまだオフセットキャンセル部６の設定ができていないので、まだプロセッサ部５はフィードバックループを開いている。
【００４４】
ステップＳ７０５において、フィードバック制御部１２はトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に対して、その設計上でトラッキングアクチュエータコイル２２１の電流を０にするトラッキング駆動値（電位）を供給する。実際には前記したオフセットがあるため、いくらかの電流がトラッキングアクチュエータコイル２２１に流れる。この状態で、プロセッサ部５はレンズ位置検出部４で検出されるプッシュプル信号６０２の平均電位を取得する。これは図６の値Ｂに相当する。
【００４５】
ステップＳ７０６において、フィードバック制御部１２はトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に対して、その設計上で対物レンズ２１を例えば光ディスク３の一方の半径方向に１００μｍほどレンズシフトさせるトラッキング駆動値を与える。この状態で、プロセッサ部５はレンズ位置検出部４で検出されるプッシュプル信号６０３の平均電位を取得する。これは図６の値Ａ１に相当する。また、フィードバック制御部１２はトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１に対して、その設計上で対物レンズ２１を例えば光ディスク３の残る一方の半径方向に１００μｍほどレンズシフトさせるトラッキング駆動値を与える。この状態で、プロセッサ部５はレンズ位置検出部４で検出されるプッシュプル信号６０４の平均電位を取得する。これは図６の値Ｄ１に相当する。以上により、対物レンズ２１のレンズシフト量、レンズ位置検出部４で検出されるプッシュプル信号の平均電位、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の入力部におけるトラッキング駆動値（電位）の３つの間の相関関係を、プロセッサ部５は知ることができる。
【００４６】
ステップＳ７０７において、プロセッサ部５は、ステップＳ７０３で検出された平均電位ＣとステップＳ７０５で検出された平均電位Ｂの差が、いくらのレンズシフト量に相当するかをステップＳ７０６での結果を参照して求める。
ステップＳ７０８において、プロセッサ部５は、ステップＳ７０７で求めたレンズシフト量がトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の入力部におけるトラッキング駆動値として、いくらの電位差に相当するかをステップＳ７０６での結果を参照して求める。
【００４７】
ステップＳ７０９において、プロセッサ部５はオフセットキャンセル部６に指示し、トラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の入力部のトラッキング駆動値を、ステップＳ７０８で求めた電位差に対応する分、オフセットがキャンセルされる方向にシフトさせる。以上のようにすることで、電気的な要因によるオフセットをキャンセルすることができる。
【００４８】
最後にステップＳ７１０で、プロセッサ部５はフィードバックループを閉じたうえでトラッキングサーボ制御部１に指示して、所定のトラッキングサーボ制御を行わせる。これにより、前記したトラッキングアクチュエータコイル駆動部１１の出力部の回路的なオフセットがキャンセルされた状態でトラッキングサーボ制御が行われ、前記したようなエラーレートの劣化や衝撃によるトラッキング外れを低減できるという効果がある。
【００４９】
なお、本明細書においては、プッシュプル信号の平均電位を利用して、レンズシフト量のオフセットを取得することについて記載したが、この例に限られるものではない。例えば、本光ディスク装置は、平均電位に代えて、プッシュプル信号の最大電位と最小電位の中間値を利用する構成を備えていても良い。
ここまで示した実施形態は一例であって、本発明を限定するものではない。本発明の趣旨に基づきながら異なる実施形態を考えられるが、いずれも本発明の範疇にある。
【符号の説明】
【００５０】
１：トラッキングサーボ制御部、１１：トラッキングアクチュエータコイル駆動部、１２：フィードバック制御部、１３：学習部、２：光ピックアップ、２１：対物レンズ、２２：トラッキングアクチュエータ、２２１：アクチュエータコイル、３：光ディスク、４：レンズ位置検出部、５：プロセッサ部、６：オフセットキャンセル部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクを記録媒体とし該記録媒体に対してレーザ光を照射して情報信号を記録し再生する光ディスク装置であって、
前記レーザ光を発生するレーザ光源と、該レーザ光源の発生した前記レーザ光を集光して前記光ディスクに照射する対物レンズと、前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置を調整するトラッキングアクチュエータを有し、前記光ディスクの記録トラックに情報信号を記録し、或いは前記光ディスクの記録トラックに記録された情報信号を再生する光ピックアップと、
前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報に基づき、前記トラッキングアクチュエータを駆動して前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置を制御するトラッキングサーボ制御を行うトラッキングサーボ制御部と、
前記光ディスク装置の動作を制御する全体制御部を有し、
前記トラッキングサーボ制御部は、
前記トラッキングアクチュエータに供給する駆動電力を略０に設定する第１の動作モードと、前記トラッキングサーボ制御部に前記全体制御部からの制御に基づき供給される所定の入力電位に応じて前記トラッキングアクチュエータに所定の駆動電力を供給する第２の動作モードと、前記トラッキングサーボ制御部に前記全体制御部から前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報が供給され該位置情報に基づき前記トラッキングアクチュエータに駆動電力を供給する第３の駆動モードを有し、
該全体制御部は、前記光ディスクが前記光ディスク装置に装着された際に、
前記トラッキングサーボ制御部を前記第１の動作モードに設定して、前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報を求め、
次いで前記トラッキングサーボ制御部を前記第２の動作モードに設定し、前記トラッキングサーボ制御部に供給する入力電位を、前記対物レンズが前記光ディスクの双方の半径方向に所定量だけ変化させる駆動電力を前記トラッキングアクチュエータに供給するように設定して、前記入力電位と前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報の相関関係を求め、
次いで前記第１の動作モードでの相対的な位置情報と前記第２の動作モードでの相関関係に基づき前記トラッキングサーボ制御部に供給する入力電位をシフトして、前記トラッキングサーボ制御部を前記第３の動作モードに設定し、前記光ディスク装置のトラッキングサーボ制御を行うことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光ディスク装置において、前記トラッキングサーボ制御部が前記第３の動作モードで動作する際に、前記全体制御部から供給される前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報に基づく入力電位をシフトさせるためのオフセットキャンセル部を有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に記載の光ディスク装置において、前記トラッキングサーボ制御部における前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報は、前記光ピックアップが供給する前記光ディスクからの再生信号に基づいて得られることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
光ディスクを記録媒体とし光ピックアップを用いて前記記録媒体に対して情報信号を記録し再生する光ディスク装置における、前記光ピックアップが前記情報信号の記録トラックをトレースするための光ディスク装置のトラッキングサーボ制御回路であって、
前記光ピックアップの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報を示す信号が供給され、該信号に基づく駆動電力を生成して前記光ピックアップに供給し、前記光ピックアップの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置を制御するトラッキング駆動部を有し、
該トラッキング駆動部は前記光ピックアップに対して前記駆動電力を略０とする動作モードを有することを特徴とする光ディスク装置のトラッキングサーボ制御回路。
【請求項１】
光ディスクを記録媒体とし該記録媒体に対してレーザ光を照射して情報信号を記録し再生する光ディスク装置であって、
前記レーザ光を発生するレーザ光源と、該レーザ光源の発生した前記レーザ光を集光して前記光ディスクに照射する対物レンズと、前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置を調整するトラッキングアクチュエータを有し、前記光ディスクの記録トラックに情報信号を記録し、或いは前記光ディスクの記録トラックに記録された情報信号を再生する光ピックアップと、
前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報に基づき、前記トラッキングアクチュエータを駆動して前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置を制御するトラッキングサーボ制御を行うトラッキングサーボ制御部と、
前記光ディスク装置の動作を制御する全体制御部を有し、
前記トラッキングサーボ制御部は、
前記トラッキングアクチュエータに供給する駆動電力を略０に設定する第１の動作モードと、前記トラッキングサーボ制御部に前記全体制御部からの制御に基づき供給される所定の入力電位に応じて前記トラッキングアクチュエータに所定の駆動電力を供給する第２の動作モードと、前記トラッキングサーボ制御部に前記全体制御部から前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報が供給され該位置情報に基づき前記トラッキングアクチュエータに駆動電力を供給する第３の駆動モードを有し、
該全体制御部は、前記光ディスクが前記光ディスク装置に装着された際に、
前記トラッキングサーボ制御部を前記第１の動作モードに設定して、前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報を求め、
次いで前記トラッキングサーボ制御部を前記第２の動作モードに設定し、前記トラッキングサーボ制御部に供給する入力電位を、前記対物レンズが前記光ディスクの双方の半径方向に所定量だけ変化させる駆動電力を前記トラッキングアクチュエータに供給するように設定して、前記入力電位と前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報の相関関係を求め、
次いで前記第１の動作モードでの相対的な位置情報と前記第２の動作モードでの相関関係に基づき前記トラッキングサーボ制御部に供給する入力電位をシフトして、前記トラッキングサーボ制御部を前記第３の動作モードに設定し、前記光ディスク装置のトラッキングサーボ制御を行うことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光ディスク装置において、前記トラッキングサーボ制御部が前記第３の動作モードで動作する際に、前記全体制御部から供給される前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報に基づく入力電位をシフトさせるためのオフセットキャンセル部を有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に記載の光ディスク装置において、前記トラッキングサーボ制御部における前記対物レンズの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報は、前記光ピックアップが供給する前記光ディスクからの再生信号に基づいて得られることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
光ディスクを記録媒体とし光ピックアップを用いて前記記録媒体に対して情報信号を記録し再生する光ディスク装置における、前記光ピックアップが前記情報信号の記録トラックをトレースするための光ディスク装置のトラッキングサーボ制御回路であって、
前記光ピックアップの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置情報を示す信号が供給され、該信号に基づく駆動電力を生成して前記光ピックアップに供給し、前記光ピックアップの前記光ディスクに対する半径方向の相対的な位置を制御するトラッキング駆動部を有し、
該トラッキング駆動部は前記光ピックアップに対して前記駆動電力を略０とする動作モードを有することを特徴とする光ディスク装置のトラッキングサーボ制御回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１８７１０６（Ｐ２０１１−１８７１０６Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４８９９６（Ｐ２０１０−４８９９６）
【出願日】平成２２年３月５日（２０１０．３．５）
【出願人】（５０１００９８４９）株式会社日立エルジーデータストレージ (646)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月５日（２０１０．３．５）
【出願人】（５０１００９８４９）株式会社日立エルジーデータストレージ (646)
【Ｆターム（参考）】
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