光ディスク装置
【課題】偏心量の大きな光ディスクであっても安定にトラッキング引き込みを行うことができる光ディスク装置を提供すること。
【解決手段】トラッククロス周波数測定回路１６は、トラッキングエラー信号から光ピックアップ２がトラックを横切る頻度を示すトラッククロス周波数を測定する。マイコン１４は、測定されたトラッククロス周波数に対しその測定タイミングの遅延分を補償した上でトラッククロス周波数が所定範囲内に到達するタイミングを予測し、予測したタイミングでトラッキング制御回路１２に対してトラッキング引き込み動作を開始させる。例えば、測定されたトラッククロス周波数の値がピークとなる２つの位置Ｐ１，Ｐ２の中間位置Ｑ１を予測したタイミングとする。
【解決手段】トラッククロス周波数測定回路１６は、トラッキングエラー信号から光ピックアップ２がトラックを横切る頻度を示すトラッククロス周波数を測定する。マイコン１４は、測定されたトラッククロス周波数に対しその測定タイミングの遅延分を補償した上でトラッククロス周波数が所定範囲内に到達するタイミングを予測し、予測したタイミングでトラッキング制御回路１２に対してトラッキング引き込み動作を開始させる。例えば、測定されたトラッククロス周波数の値がピークとなる２つの位置Ｐ１，Ｐ２の中間位置Ｑ１を予測したタイミングとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに情報を記録再生する光ディスク装置に係り、特に、光ディスクの偏心が大きく、また高倍速記録再生の場合でも安定にトラッキングサーボ引き込みを行うための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置では、光ディスク面に設けられたトラック溝にレーザ光を照射し、その反射光からトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）を検出してトラッキングサーボ制御を行っている。その際、ピックアップを一旦ディスク上の所望の記録／再生位置近傍に移動（シーク動作）させた後トラッキングサーボ制御を開始するが、偏心量が大きいディスクでは、サーボ制御開始前においてピックアップが複数のトラックを横切って往復運動することになる。よって、トラッキングサーボ制御状態に安定に移行させるためには、トラック横切りの少なくなるタイミングにおいてトラッキング引き込みを行う必要がある。
【０００３】
これに関連する技術として、特許文献１には、ディスクのトラック方向の移動速度とピックアップの移動速度との相対速度を検出し、その相対速度に応じてアクチュエータの駆動電圧を制御する技術が開示されている。具体的には、ピックアップがトラックを横切ることにより発生するゼロクロス信号時間間隔が所定値に達したら、その時間間隔の終点となるゼロクロス点付近で引き込みを行うことが述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９６８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
初めに、偏心の大きいディスクにおいて発生するトラッキング引き込み失敗のメカニズムについて、図６と図７を用いて説明する。
【０００６】
図６は、従来のトラッキング引き込み動作を説明する図である。ディスクから得られたトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）をもとに、エラーがゼロとなる点（トラック中心を横切る点、ゼロクロス点）を基準に２値化したトラックゼロクロス信号（ＴＺＣ信号）を生成する。ＴＺＣ信号の周波数は、ピックアップがトラックを横切る頻度を示すもので、トラッククロス周波数Ｆcrossと呼ぶ。あるいは、トラッククロス周波数Ｆcrossの逆数をトラッククロス周期Ｔと呼ぶ。ここに、Ｔ＝１／（２・Ｆcross）である。偏心したディスクを回転させると周波数Ｆcrossあるいは周期Ｔが回転に同期して変化し、ディスク１回転当たり、Ｆcrossの最大点（あるいはＴの最小点）が２回、Ｆcrossの最小点（あるいはＴの最大点）が２回現れる。図では、周期Ｔの最大点をＴ２とし、その前後の周期をＴ１，Ｔ３で示す。
【０００７】
トラッキング引き込み動作を安定に行うには、トラッククロス周波数Ｆcrossがトラッキングサーボ回路の帯域Ｆｏｎ以下となる期間に行わなければならない。言い換えれば、トラッククロス周期Ｔはトラッキングサーボ回路が追従するのに要する時間Ｔｏｎ＝１／（２・Ｆｏｎ）以上でなければならない。ここで、Ｆｏｎを引き込み可能周波数、Ｔｏｎを引き込み可能周期と呼ぶ。しかしながら、Ｆcrossの値（Ｔの値）は、ディスク偏心量に比例（逆比例）するので、偏心の大きなディスクではＦcrossがＦｏｎ以下となる期間（ＴがＴｏｎ以上となる期間）が狭くなり、引き込み動作が不安定になる。これは、偏心量が同じディスクであっても、ディスク回転数が高くなった場合には同様のことが言える。
【０００８】
図６の例で具体的に説明する。本例でのトラッキングサーボ回路の引き込み可能周波数Ｆｏｎ＝５ｋＨｚとすれば、引き込み可能周期Ｔｏｎ＝１００μｓｅｃとなる。この例では、Ｔ＞Ｔｏｎとなる条件を満足するのはＴ２の期間のみである。その結果、Ｔ＝Ｔ１の期間ではＴ１＜Ｔｏｎであるので引き込み動作は禁止される。Ｔ＝Ｔ２の期間ではＴ２＞Ｔｏｎであるので引き込み可能と判定し、Ｔ２の期間の終点にて引き込み動作を開始する。ところが次のＴ＝Ｔ３の期間ではＴ３＜Ｔｏｎであり、トラッキング引き込み条件を満足していないので引き込みに失敗する。
【０００９】
図７は、引き込み失敗のメカニズムについてトラッククロス周波数Ｆcrossを用いて説明した図である。この図ではトラッククロス周波数Ｆcrossの時間変化を示すが、レーザスポットに対しトラックが外周方向に移動する場合を極性（＋）、内周方向に移動する場合を極性（−）で区別している。引き込み可能な条件はＦcrossが引き込み可能周波数Ｆｏｎ以下となること、すなわちＦcrossの値が＋Ｆｏｎと−Ｆｏｎに挟まれた領域Ａに到達したら引き込みを開始すればよい。
【００１０】
ここでＦcrossの測定について説明する。Ｆcrossは、ＴＺＣ信号のゼロクロス位置（立ち上がり及び立下りエッジ）の間隔（エッジ間隔）から測定されるものであるから、各ゼロクロス位置にて測定値を持つ離散的なデータとなる。またＦcrossの測定は、測定対象であるゼロクロス区間が終了した時点で行われるものであるから、Ｆcrossの測定タイミングは、ゼロクロス区間の始端位置から遅延することになる。その結果、測定されるＦcrossのデータは本来のＦcrossの変化からずれたものとなり、以下、測定されたＦcrossを「ＴＺＣ周波数」として区別する。
【００１１】
図７には、ＦcrossとＴＺＣ周波数とを示している。Ｆcrossは連続で滑らかな変化を示すが、ＴＺＣ周波数は階段状波形となりＦcrossから所定期間だけ遅延している。ＴＺＣ周波数において黒丸印は測定点であり、次の側定点までその値が保持されている。Ｆcrossに対するＴＺＣ周波数の遅延は測定タイミングの遅れにより生じるものであるから、遅延量は各測定位置におけるゼロクロス間隔の大きさで決まる。つまり、Ｆcrossが±方向に大きい場合には、ゼロクロス間隔が小さいから遅延時間は小さいが、Ｆcrossがゼロ（０）に近づくに従いゼロクロス間隔が大きくなり遅延時間も増加する。
【００１２】
このときの引き込み動作を説明する。ＦcrossがＡ’点に至ると引き込み可能範囲Ａに到達するが、測定されるＴＺＣ周波数はまだＦｏｎ以上を示し、引き込み動作は禁止される。次に、ＴＺＣ周波数がＢ点に至るとＴＺＣ周波数＜Ｆｏｎとなったことを検出し、引き込み動作を開始する。ところが、Ｂ点ではＦcrossがすでに引き込み可能範囲Ａの外に移行しているため、引き込み動作に失敗することになる。
【００１３】
このように、偏心の大きなディスクでは引き込み可能条件を満足する期間が極端に狭くなってしまい（例えば、１個のゼロクロス区間のみとなる）、従来の引き込みタイミング設定では安定した引き込み動作が困難となる。前記特許文献１の場合でも、引き込みを行った次の期間のゼロクロス信号時間間隔が引き込み可能条件を満足しない場合には、同様に引き込みに失敗することが予想される。
【００１４】
本発明の目的は、偏心量の大きな光ディスクであっても安定にトラッキング引き込みを行うことができる光ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の光ディスク装置は、回転する光ディスクに光ビームを照射して情報信号を記録再生する光ピックアップと、光ディスクからの反射光を受光してトラッキングエラー信号を生成するトラッキングエラー信号検出回路と、トラッキングエラー信号に基づき光ピックアップのトラッキングを制御するトラッキング制御回路と、トラッキングエラー信号から光ピックアップがトラックを横切る頻度を示すトラッククロス周波数を測定するトラッククロス周波数測定回路と、トラッククロス周波数に応じてトラッキング制御回路を制御するマイコンとを備え、マイコンは、トラッククロス周波数測定回路にて測定されたトラッククロス周波数について、トラッククロス周波数の測定タイミングの遅延分を補償した上でトラッククロス周波数が所定範囲内に到達するタイミングを予測し、予測したタイミングでトラッキング制御回路に対してトラッキング引き込み動作を開始させる。
【００１６】
ここに上記マイコンは、トラッククロス周波数が所定範囲内に到達するタイミングを予測する際、トラッククロス周波数測定回路にて測定されたトラッククロス周波数のデータをメモリに格納し、メモリに格納したデータを参照して、トラッククロス周波数の値がピークとなる２つの位置の中間位置を算出して予測タイミングとする。
【００１７】
あるいは上記マイコンは、トラッククロス周波数が前記所定範囲内に到達するタイミングを予測する際、トラッククロス周波数測定回路にて測定されたトラッククロス周波数のデータをメモリに格納し、各データの測定位置を先行する隣接データの測定位置に置き換える補正を行い、補正後のトラッククロス周波数のデータを用いてタイミングを予測する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、偏心量の大きな光ディスクであってもトラッキング引き込みの失敗をなくし、アクセス時間を短縮する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック図。
【図２】引き込み動作の開始位置をＴＺＣ周波数のピーク点の中間位置から予測する方法を説明する図。
【図３】図２において、ディスクを複数の領域に分割し各分割領域を単位に予測する場合を示す図。
【図４】引き込み動作の開始位置をＴＺＣ周波数の測定値を補正して予測する方法を説明する図。
【図５】図４の予測方法で用いるＴＺＣ周波数の補正方法の例を示す図。
【図６】従来のトラッキング引き込み動作を説明する図。
【図７】引き込み失敗のメカニズムについてトラッククロス周波数を用いて説明した図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック図である。本実施例の装置は、ＤＶＤ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ）等の光ディスク１をディスクモータ３にて回転し、半導体レーザで発生したレーザ光を光ピックアップ２から光ディスク１の記録面に照射し、情報（データ）を記録し、また戻り光から情報（データ）を再生する。スライドモータ５は光ピックアップ２をディスクの半径方向に移動させる。ディスクモータ４の回転とスライドモータ５の移動動作は、それぞれディスクモータ駆動回路４とスライドモータ駆動回路６にて駆動する。レーザ駆動回路７は光ピックアップ２内の半導体レーザの発光を制御し、記録信号生成回路８は記録データを変調してレーザ駆動回路７に供給する。ＲＦ信号増幅回路９は光ピックアップ２からの再生信号を増幅し、データ復調回路１０はこれをデータ信号に復調する。
【００２１】
トラッキングエラー信号検出回路１１は、光ピックアップ２の再生信号からトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）を生成する。トラッキング制御回路１２は、ＴＥ信号をもとに、トラッキング駆動回路１３を介して光ピックアップ２のアクチュエータを駆動し、トラッキングサーボ制御を行う。トラッキング制御回路１２には、トラッククロス周波数測定回路（Ｆcross測定回路）１６を有し、取得したＴＥ信号を２値化してトラックゼロクロス信号（ＴＺＣ信号）を生成するとともに、そのゼロクロス間隔からトラッククロス周波数（Ｆcross）を測定する。なお、図示していないが、再生信号からフォーカスエラー信号を生成し、これを基に光ピックアップ２のアクチュエータを駆動してフォーカスサーボ制御を行う。
【００２２】
マイコン／ＤＳＰ１４は、装置全体の制御を司るとともにトラッキング制御回路１２を制御する。すなわち、Ｆcross測定回路１６にて測定したＦcross周波数のデータをフラッシュメモリ１５に一旦格納しておく。そして、格納した測定データを参照してトラッキングサーボ引き込み動作のタイミングを最適に決定し、安定に引き込み動作を行う。
【００２３】
次に、本実施例におけるトラッキングサーボ引き込み方法について説明する。図７で説明したように、従来の引き込み失敗の原因は、Ｆcross測定回路１６にて測定されるＦcross周波数（これを、ＴＺＣ周波数として区別する）が、本来のＦcross周波数から遅延していることにある。この遅延はＦcross周波数の測定原理に基づくものであり、回避できない。そこで本実施例では、測定したＴＺＣ周波数の値について測定タイミングの遅延を補償した上で、引き込みタイミングを決定するようにした。
【００２４】
具体的には、ディスク装着後のセットアップ工程の中で、対象ディスクからＴＺＣ周波数を測定し、測定したデータ（ディスク１回転分）を一旦メモリ１５に格納しておく。そして記録／再生工程のシーク動作時に、メモリ１５に格納しているＴＺＣ周波数のデータを参照して、本来のＦcross周波数が引き込み可能周波数Ｆｏｎ以下となるタイミング（あるいはゼロ（０）となるタイミング）を予測し、予測したタイミングで引き込み動作を開始するものである。以下、２つの予測法について説明する。
【００２５】
＜予測法１＞ＴＺＣ周波数のピーク点の中間位置から予測。
図２は、引き込み動作の開始位置をＴＺＣ周波数のピーク点の中間位置から予測する方法を説明する図である。ここでは、メモリ１５に格納されているＴＺＣ周波数の測定値を時間軸上に表記している。ＴＺＣ周波数の値が（＋）または（−）のピークとなる点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の位置を求め、隣接するピーク点の中間点Ｑを算出する。この場合、Ｐ１とＰ２の中間位置Ｑ１、Ｐ２とＰ３の中間位置Ｑ２が算出される。そしてこの中間位置Ｑ１またはＱ２を予測タイミングとして引き込みを開始する。この方法では、ＴＺＣ周波数のピーク点のデータを用いているが、ピーク近傍のＴＺＣ周波数はＦcrossからの遅延が小さいので、ＴＺＣ周波数≒Ｆcross周波数とみなせる。また、ディスクの偏心量は回転角に関しほぼｓｉｎ波状に変化するので、ＴＺＣ周波数のピーク点の中間位置ではＦcrossがほぼゼロ（０）となることが期待できる。よって、直接Ｆcrossの値を用いなくても、最適な引き込みタイミングを決定することができる。
【００２６】
図３は、図２の予測方法を実現する具体例であり、ディスクを回転方向に複数の領域に分割し、分割した領域を単位に予測する場合である。ここではディスクを１６個の領域に分割し、各分割領域にＦＧ＿ｉｎｄｅｘ（ｉ＝０，１，２，・・・，１５）を付与している。各分割領域内で測定されたＴＺＣ周波数の値をメモリ１５に記憶しておく。その際、１つの領域内に複数の測定値が存在する場合には、その中の最大値または平均値をその領域の代表値とする。図３では、各領域でのＴＺＣ周波数の値（代表値）を中心からの距離として表記している。
【００２７】
ＴＺＣ周波数の値がピークを示す領域は２箇所存在し、この例では、ｉ＝３とｉ＝１０の領域である。よって、それらの中間位置となるｉ＝７またはｉ＝１５の領域においてＦcrossがゼロになると予測する。これらの予測した領域（ｉ＝７またはｉ＝１５）にて引き込み動作を開始する。領域分割法によればメモリ１５に格納するデータ数を低減することができる。
【００２８】
＜予測法２＞ＴＺＣ周波数の測定値を補正して予測。
図４は、引き込み動作の開始位置をＴＺＣ周波数の測定値を補正して予測する方法を説明する図である。この方法は、メモリ１５に格納されているＴＺＣ周波数の測定値に対し、測定タイミングの遅れ分を補償するように補正をかける。すなわち、ＴＺＣ周波数の測定はゼロクロス区間の終端位置にて行われたものであるから、その測定がその区間の始端位置にて行われたごとく補正する。そして、補正後のＴＺＣ周波数の値を用いてＴＺＣ周波数＜Ｆｏｎとなるタイミングを予測し引き込み動作を開始させる。
【００２９】
図４では、各測定位置におけるＴＺＣ周波数の測定値と補正値を示している。この場合の補正は、ＴＺＣ周波数の測定値（黒丸印）をゼロクロス１区間だけ先行する位置にシフトさせてＴＺＣ周波数の補正値（白丸印）とする。例えば、Ｂ点の測定値はＣ点の補正値となる。その結果、ＴＺＣ周波数の補正値はほぼＦcrossの曲線と一致させることができる。補正後のＴＺＣ周波数を用いた場合、Ｃ点にてＴＺＣ周波数＜ＦｏｎとなることからＣ点を引き込み動作開始タイミングとする。この場合Ｃ点では、Ｆcross＜Ｆｏｎの条件も同時に満足しているので、引き込み動作は安定に実行される。
【００３０】
図５は、図４の予測方法で用いるＴＺＣ周波数の補正方法の例を示す図である。メモリ１５には各測定位置（ゼロクロス位置）でのＴＺＣ周波数の値が格納されており、測定位置ｎ＝１，２，３・・・におけるＴＺＣ周波数の測定値をＦ１，Ｆ２，Ｆ３・・・とする。ＴＺＣ周波数の補正では、各測定位置でのＴＺＣ周波数の測定値を、先行する隣接測定位置でのＴＺＣ周波数の補正値として置き換える。その結果、測定位置ｎ＝１，２，３での補正値は、Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４となる。このような補正処理は、シフトレジスタにより容易に実現できる。補正後のＴＺＣ周波数の値をメモリ１５に格納しておけば、シーク動作に迅速に移行することができる。
【００３１】
以上の実施例では、ＴＺＣ信号から得られるＦcross周波数が＋極性と−極性を有する場合、すなわちピックアップがトラックを横切る方向が外周方向か内周方向かを区別できる場合を想定した。しかし、情報を記録していない未記録ディスクのような場合には、横切る方向を区別できず、Ｆcross周波数の極性は片側だけとなる。そのようなディスクに対しても、上記した予測法１、２を適用することができる。
【００３２】
このように本実施例によれば、ＴＺＣ周波数の測定タイミングの遅延を補償した上で引き込み動作のタイミングを決定するようにしたので、偏心量の大きな光ディスクであってもトラッキング引き込みの失敗がなくなり、アクセス時間を短縮する効果がある。
【符号の説明】
【００３３】
１…光ディスク、
２…光ピックアップ、
３…ディスクモータ、
４…ディスクモータ駆動回路、
５…スライドモータ、
６…スライドモータ駆動回路、
７…レーザ駆動回路、
８…記録信号生成回路、
９…ＲＦ信号増幅回路、
１０…データ復調回路、
１１…トラッキングエラー信号検出回路、
１２…トラッキング制御回路、
１３…トラッキング駆動回路、
１４…マイコン／ＤＳＰ、
１５…フラッシュメモリ、
１６…トラッククロス周波数測定回路。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに情報を記録再生する光ディスク装置に係り、特に、光ディスクの偏心が大きく、また高倍速記録再生の場合でも安定にトラッキングサーボ引き込みを行うための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置では、光ディスク面に設けられたトラック溝にレーザ光を照射し、その反射光からトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）を検出してトラッキングサーボ制御を行っている。その際、ピックアップを一旦ディスク上の所望の記録／再生位置近傍に移動（シーク動作）させた後トラッキングサーボ制御を開始するが、偏心量が大きいディスクでは、サーボ制御開始前においてピックアップが複数のトラックを横切って往復運動することになる。よって、トラッキングサーボ制御状態に安定に移行させるためには、トラック横切りの少なくなるタイミングにおいてトラッキング引き込みを行う必要がある。
【０００３】
これに関連する技術として、特許文献１には、ディスクのトラック方向の移動速度とピックアップの移動速度との相対速度を検出し、その相対速度に応じてアクチュエータの駆動電圧を制御する技術が開示されている。具体的には、ピックアップがトラックを横切ることにより発生するゼロクロス信号時間間隔が所定値に達したら、その時間間隔の終点となるゼロクロス点付近で引き込みを行うことが述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９６８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
初めに、偏心の大きいディスクにおいて発生するトラッキング引き込み失敗のメカニズムについて、図６と図７を用いて説明する。
【０００６】
図６は、従来のトラッキング引き込み動作を説明する図である。ディスクから得られたトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）をもとに、エラーがゼロとなる点（トラック中心を横切る点、ゼロクロス点）を基準に２値化したトラックゼロクロス信号（ＴＺＣ信号）を生成する。ＴＺＣ信号の周波数は、ピックアップがトラックを横切る頻度を示すもので、トラッククロス周波数Ｆcrossと呼ぶ。あるいは、トラッククロス周波数Ｆcrossの逆数をトラッククロス周期Ｔと呼ぶ。ここに、Ｔ＝１／（２・Ｆcross）である。偏心したディスクを回転させると周波数Ｆcrossあるいは周期Ｔが回転に同期して変化し、ディスク１回転当たり、Ｆcrossの最大点（あるいはＴの最小点）が２回、Ｆcrossの最小点（あるいはＴの最大点）が２回現れる。図では、周期Ｔの最大点をＴ２とし、その前後の周期をＴ１，Ｔ３で示す。
【０００７】
トラッキング引き込み動作を安定に行うには、トラッククロス周波数Ｆcrossがトラッキングサーボ回路の帯域Ｆｏｎ以下となる期間に行わなければならない。言い換えれば、トラッククロス周期Ｔはトラッキングサーボ回路が追従するのに要する時間Ｔｏｎ＝１／（２・Ｆｏｎ）以上でなければならない。ここで、Ｆｏｎを引き込み可能周波数、Ｔｏｎを引き込み可能周期と呼ぶ。しかしながら、Ｆcrossの値（Ｔの値）は、ディスク偏心量に比例（逆比例）するので、偏心の大きなディスクではＦcrossがＦｏｎ以下となる期間（ＴがＴｏｎ以上となる期間）が狭くなり、引き込み動作が不安定になる。これは、偏心量が同じディスクであっても、ディスク回転数が高くなった場合には同様のことが言える。
【０００８】
図６の例で具体的に説明する。本例でのトラッキングサーボ回路の引き込み可能周波数Ｆｏｎ＝５ｋＨｚとすれば、引き込み可能周期Ｔｏｎ＝１００μｓｅｃとなる。この例では、Ｔ＞Ｔｏｎとなる条件を満足するのはＴ２の期間のみである。その結果、Ｔ＝Ｔ１の期間ではＴ１＜Ｔｏｎであるので引き込み動作は禁止される。Ｔ＝Ｔ２の期間ではＴ２＞Ｔｏｎであるので引き込み可能と判定し、Ｔ２の期間の終点にて引き込み動作を開始する。ところが次のＴ＝Ｔ３の期間ではＴ３＜Ｔｏｎであり、トラッキング引き込み条件を満足していないので引き込みに失敗する。
【０００９】
図７は、引き込み失敗のメカニズムについてトラッククロス周波数Ｆcrossを用いて説明した図である。この図ではトラッククロス周波数Ｆcrossの時間変化を示すが、レーザスポットに対しトラックが外周方向に移動する場合を極性（＋）、内周方向に移動する場合を極性（−）で区別している。引き込み可能な条件はＦcrossが引き込み可能周波数Ｆｏｎ以下となること、すなわちＦcrossの値が＋Ｆｏｎと−Ｆｏｎに挟まれた領域Ａに到達したら引き込みを開始すればよい。
【００１０】
ここでＦcrossの測定について説明する。Ｆcrossは、ＴＺＣ信号のゼロクロス位置（立ち上がり及び立下りエッジ）の間隔（エッジ間隔）から測定されるものであるから、各ゼロクロス位置にて測定値を持つ離散的なデータとなる。またＦcrossの測定は、測定対象であるゼロクロス区間が終了した時点で行われるものであるから、Ｆcrossの測定タイミングは、ゼロクロス区間の始端位置から遅延することになる。その結果、測定されるＦcrossのデータは本来のＦcrossの変化からずれたものとなり、以下、測定されたＦcrossを「ＴＺＣ周波数」として区別する。
【００１１】
図７には、ＦcrossとＴＺＣ周波数とを示している。Ｆcrossは連続で滑らかな変化を示すが、ＴＺＣ周波数は階段状波形となりＦcrossから所定期間だけ遅延している。ＴＺＣ周波数において黒丸印は測定点であり、次の側定点までその値が保持されている。Ｆcrossに対するＴＺＣ周波数の遅延は測定タイミングの遅れにより生じるものであるから、遅延量は各測定位置におけるゼロクロス間隔の大きさで決まる。つまり、Ｆcrossが±方向に大きい場合には、ゼロクロス間隔が小さいから遅延時間は小さいが、Ｆcrossがゼロ（０）に近づくに従いゼロクロス間隔が大きくなり遅延時間も増加する。
【００１２】
このときの引き込み動作を説明する。ＦcrossがＡ’点に至ると引き込み可能範囲Ａに到達するが、測定されるＴＺＣ周波数はまだＦｏｎ以上を示し、引き込み動作は禁止される。次に、ＴＺＣ周波数がＢ点に至るとＴＺＣ周波数＜Ｆｏｎとなったことを検出し、引き込み動作を開始する。ところが、Ｂ点ではＦcrossがすでに引き込み可能範囲Ａの外に移行しているため、引き込み動作に失敗することになる。
【００１３】
このように、偏心の大きなディスクでは引き込み可能条件を満足する期間が極端に狭くなってしまい（例えば、１個のゼロクロス区間のみとなる）、従来の引き込みタイミング設定では安定した引き込み動作が困難となる。前記特許文献１の場合でも、引き込みを行った次の期間のゼロクロス信号時間間隔が引き込み可能条件を満足しない場合には、同様に引き込みに失敗することが予想される。
【００１４】
本発明の目的は、偏心量の大きな光ディスクであっても安定にトラッキング引き込みを行うことができる光ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の光ディスク装置は、回転する光ディスクに光ビームを照射して情報信号を記録再生する光ピックアップと、光ディスクからの反射光を受光してトラッキングエラー信号を生成するトラッキングエラー信号検出回路と、トラッキングエラー信号に基づき光ピックアップのトラッキングを制御するトラッキング制御回路と、トラッキングエラー信号から光ピックアップがトラックを横切る頻度を示すトラッククロス周波数を測定するトラッククロス周波数測定回路と、トラッククロス周波数に応じてトラッキング制御回路を制御するマイコンとを備え、マイコンは、トラッククロス周波数測定回路にて測定されたトラッククロス周波数について、トラッククロス周波数の測定タイミングの遅延分を補償した上でトラッククロス周波数が所定範囲内に到達するタイミングを予測し、予測したタイミングでトラッキング制御回路に対してトラッキング引き込み動作を開始させる。
【００１６】
ここに上記マイコンは、トラッククロス周波数が所定範囲内に到達するタイミングを予測する際、トラッククロス周波数測定回路にて測定されたトラッククロス周波数のデータをメモリに格納し、メモリに格納したデータを参照して、トラッククロス周波数の値がピークとなる２つの位置の中間位置を算出して予測タイミングとする。
【００１７】
あるいは上記マイコンは、トラッククロス周波数が前記所定範囲内に到達するタイミングを予測する際、トラッククロス周波数測定回路にて測定されたトラッククロス周波数のデータをメモリに格納し、各データの測定位置を先行する隣接データの測定位置に置き換える補正を行い、補正後のトラッククロス周波数のデータを用いてタイミングを予測する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、偏心量の大きな光ディスクであってもトラッキング引き込みの失敗をなくし、アクセス時間を短縮する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック図。
【図２】引き込み動作の開始位置をＴＺＣ周波数のピーク点の中間位置から予測する方法を説明する図。
【図３】図２において、ディスクを複数の領域に分割し各分割領域を単位に予測する場合を示す図。
【図４】引き込み動作の開始位置をＴＺＣ周波数の測定値を補正して予測する方法を説明する図。
【図５】図４の予測方法で用いるＴＺＣ周波数の補正方法の例を示す図。
【図６】従来のトラッキング引き込み動作を説明する図。
【図７】引き込み失敗のメカニズムについてトラッククロス周波数を用いて説明した図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック図である。本実施例の装置は、ＤＶＤ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ）等の光ディスク１をディスクモータ３にて回転し、半導体レーザで発生したレーザ光を光ピックアップ２から光ディスク１の記録面に照射し、情報（データ）を記録し、また戻り光から情報（データ）を再生する。スライドモータ５は光ピックアップ２をディスクの半径方向に移動させる。ディスクモータ４の回転とスライドモータ５の移動動作は、それぞれディスクモータ駆動回路４とスライドモータ駆動回路６にて駆動する。レーザ駆動回路７は光ピックアップ２内の半導体レーザの発光を制御し、記録信号生成回路８は記録データを変調してレーザ駆動回路７に供給する。ＲＦ信号増幅回路９は光ピックアップ２からの再生信号を増幅し、データ復調回路１０はこれをデータ信号に復調する。
【００２１】
トラッキングエラー信号検出回路１１は、光ピックアップ２の再生信号からトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）を生成する。トラッキング制御回路１２は、ＴＥ信号をもとに、トラッキング駆動回路１３を介して光ピックアップ２のアクチュエータを駆動し、トラッキングサーボ制御を行う。トラッキング制御回路１２には、トラッククロス周波数測定回路（Ｆcross測定回路）１６を有し、取得したＴＥ信号を２値化してトラックゼロクロス信号（ＴＺＣ信号）を生成するとともに、そのゼロクロス間隔からトラッククロス周波数（Ｆcross）を測定する。なお、図示していないが、再生信号からフォーカスエラー信号を生成し、これを基に光ピックアップ２のアクチュエータを駆動してフォーカスサーボ制御を行う。
【００２２】
マイコン／ＤＳＰ１４は、装置全体の制御を司るとともにトラッキング制御回路１２を制御する。すなわち、Ｆcross測定回路１６にて測定したＦcross周波数のデータをフラッシュメモリ１５に一旦格納しておく。そして、格納した測定データを参照してトラッキングサーボ引き込み動作のタイミングを最適に決定し、安定に引き込み動作を行う。
【００２３】
次に、本実施例におけるトラッキングサーボ引き込み方法について説明する。図７で説明したように、従来の引き込み失敗の原因は、Ｆcross測定回路１６にて測定されるＦcross周波数（これを、ＴＺＣ周波数として区別する）が、本来のＦcross周波数から遅延していることにある。この遅延はＦcross周波数の測定原理に基づくものであり、回避できない。そこで本実施例では、測定したＴＺＣ周波数の値について測定タイミングの遅延を補償した上で、引き込みタイミングを決定するようにした。
【００２４】
具体的には、ディスク装着後のセットアップ工程の中で、対象ディスクからＴＺＣ周波数を測定し、測定したデータ（ディスク１回転分）を一旦メモリ１５に格納しておく。そして記録／再生工程のシーク動作時に、メモリ１５に格納しているＴＺＣ周波数のデータを参照して、本来のＦcross周波数が引き込み可能周波数Ｆｏｎ以下となるタイミング（あるいはゼロ（０）となるタイミング）を予測し、予測したタイミングで引き込み動作を開始するものである。以下、２つの予測法について説明する。
【００２５】
＜予測法１＞ＴＺＣ周波数のピーク点の中間位置から予測。
図２は、引き込み動作の開始位置をＴＺＣ周波数のピーク点の中間位置から予測する方法を説明する図である。ここでは、メモリ１５に格納されているＴＺＣ周波数の測定値を時間軸上に表記している。ＴＺＣ周波数の値が（＋）または（−）のピークとなる点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の位置を求め、隣接するピーク点の中間点Ｑを算出する。この場合、Ｐ１とＰ２の中間位置Ｑ１、Ｐ２とＰ３の中間位置Ｑ２が算出される。そしてこの中間位置Ｑ１またはＱ２を予測タイミングとして引き込みを開始する。この方法では、ＴＺＣ周波数のピーク点のデータを用いているが、ピーク近傍のＴＺＣ周波数はＦcrossからの遅延が小さいので、ＴＺＣ周波数≒Ｆcross周波数とみなせる。また、ディスクの偏心量は回転角に関しほぼｓｉｎ波状に変化するので、ＴＺＣ周波数のピーク点の中間位置ではＦcrossがほぼゼロ（０）となることが期待できる。よって、直接Ｆcrossの値を用いなくても、最適な引き込みタイミングを決定することができる。
【００２６】
図３は、図２の予測方法を実現する具体例であり、ディスクを回転方向に複数の領域に分割し、分割した領域を単位に予測する場合である。ここではディスクを１６個の領域に分割し、各分割領域にＦＧ＿ｉｎｄｅｘ（ｉ＝０，１，２，・・・，１５）を付与している。各分割領域内で測定されたＴＺＣ周波数の値をメモリ１５に記憶しておく。その際、１つの領域内に複数の測定値が存在する場合には、その中の最大値または平均値をその領域の代表値とする。図３では、各領域でのＴＺＣ周波数の値（代表値）を中心からの距離として表記している。
【００２７】
ＴＺＣ周波数の値がピークを示す領域は２箇所存在し、この例では、ｉ＝３とｉ＝１０の領域である。よって、それらの中間位置となるｉ＝７またはｉ＝１５の領域においてＦcrossがゼロになると予測する。これらの予測した領域（ｉ＝７またはｉ＝１５）にて引き込み動作を開始する。領域分割法によればメモリ１５に格納するデータ数を低減することができる。
【００２８】
＜予測法２＞ＴＺＣ周波数の測定値を補正して予測。
図４は、引き込み動作の開始位置をＴＺＣ周波数の測定値を補正して予測する方法を説明する図である。この方法は、メモリ１５に格納されているＴＺＣ周波数の測定値に対し、測定タイミングの遅れ分を補償するように補正をかける。すなわち、ＴＺＣ周波数の測定はゼロクロス区間の終端位置にて行われたものであるから、その測定がその区間の始端位置にて行われたごとく補正する。そして、補正後のＴＺＣ周波数の値を用いてＴＺＣ周波数＜Ｆｏｎとなるタイミングを予測し引き込み動作を開始させる。
【００２９】
図４では、各測定位置におけるＴＺＣ周波数の測定値と補正値を示している。この場合の補正は、ＴＺＣ周波数の測定値（黒丸印）をゼロクロス１区間だけ先行する位置にシフトさせてＴＺＣ周波数の補正値（白丸印）とする。例えば、Ｂ点の測定値はＣ点の補正値となる。その結果、ＴＺＣ周波数の補正値はほぼＦcrossの曲線と一致させることができる。補正後のＴＺＣ周波数を用いた場合、Ｃ点にてＴＺＣ周波数＜ＦｏｎとなることからＣ点を引き込み動作開始タイミングとする。この場合Ｃ点では、Ｆcross＜Ｆｏｎの条件も同時に満足しているので、引き込み動作は安定に実行される。
【００３０】
図５は、図４の予測方法で用いるＴＺＣ周波数の補正方法の例を示す図である。メモリ１５には各測定位置（ゼロクロス位置）でのＴＺＣ周波数の値が格納されており、測定位置ｎ＝１，２，３・・・におけるＴＺＣ周波数の測定値をＦ１，Ｆ２，Ｆ３・・・とする。ＴＺＣ周波数の補正では、各測定位置でのＴＺＣ周波数の測定値を、先行する隣接測定位置でのＴＺＣ周波数の補正値として置き換える。その結果、測定位置ｎ＝１，２，３での補正値は、Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４となる。このような補正処理は、シフトレジスタにより容易に実現できる。補正後のＴＺＣ周波数の値をメモリ１５に格納しておけば、シーク動作に迅速に移行することができる。
【００３１】
以上の実施例では、ＴＺＣ信号から得られるＦcross周波数が＋極性と−極性を有する場合、すなわちピックアップがトラックを横切る方向が外周方向か内周方向かを区別できる場合を想定した。しかし、情報を記録していない未記録ディスクのような場合には、横切る方向を区別できず、Ｆcross周波数の極性は片側だけとなる。そのようなディスクに対しても、上記した予測法１、２を適用することができる。
【００３２】
このように本実施例によれば、ＴＺＣ周波数の測定タイミングの遅延を補償した上で引き込み動作のタイミングを決定するようにしたので、偏心量の大きな光ディスクであってもトラッキング引き込みの失敗がなくなり、アクセス時間を短縮する効果がある。
【符号の説明】
【００３３】
１…光ディスク、
２…光ピックアップ、
３…ディスクモータ、
４…ディスクモータ駆動回路、
５…スライドモータ、
６…スライドモータ駆動回路、
７…レーザ駆動回路、
８…記録信号生成回路、
９…ＲＦ信号増幅回路、
１０…データ復調回路、
１１…トラッキングエラー信号検出回路、
１２…トラッキング制御回路、
１３…トラッキング駆動回路、
１４…マイコン／ＤＳＰ、
１５…フラッシュメモリ、
１６…トラッククロス周波数測定回路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクへ情報を記録再生する光ディスク装置において、
回転する上記光ディスクに光ビームを照射して情報信号を記録再生する光ピックアップと、
上記光ディスクからの反射光を受光してトラッキングエラー信号を生成するトラッキングエラー信号検出回路と、
上記トラッキングエラー信号に基づき上記光ピックアップのトラッキングを制御するトラッキング制御回路と、
上記トラッキングエラー信号から上記光ピックアップがトラックを横切る頻度を示すトラッククロス周波数を測定するトラッククロス周波数測定回路と、
上記トラッククロス周波数に応じて上記トラッキング制御回路を制御するマイコンとを備え、
該マイコンは、上記トラッククロス周波数測定回路にて測定されたトラッククロス周波数について、該トラッククロス周波数の測定タイミングの遅延分を補償した上で該トラッククロス周波数が所定範囲内に到達するタイミングを予測し、該予測したタイミングで上記トラッキング制御回路に対してトラッキング引き込み動作を開始させ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、
前記マイコンは、前記トラッククロス周波数が前記所定範囲内に到達するタイミングを予測する際、前記トラッククロス周波数測定回路にて測定されたトラッククロス周波数のデータをメモリに格納し、該メモリに格納したデータを参照して、トラッククロス周波数の値がピークとなる２つの位置の中間位置を算出して前記予測タイミングとすることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
請求項２記載の光ディスク装置において、
前記マイコンは前記光ディスクを回転方向に複数の領域に分割し、前記メモリには分割した各領域における前記トラッククロス周波数の代表値を格納し、該代表値がピークとなる２つの領域の中間に位置する領域を算出することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
請求項１記載の光ディスク装置において、
前記マイコンは、前記トラッククロス周波数が前記所定範囲内に到達するタイミングを予測する際、前記トラッククロス周波数測定回路にて測定されたトラッククロス周波数のデータをメモリに格納し、各データの測定位置を先行する隣接データの測定位置に置き換える補正を行い、該補正後のトラッククロス周波数のデータを用いてタイミングを予測することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１】
光ディスクへ情報を記録再生する光ディスク装置において、
回転する上記光ディスクに光ビームを照射して情報信号を記録再生する光ピックアップと、
上記光ディスクからの反射光を受光してトラッキングエラー信号を生成するトラッキングエラー信号検出回路と、
上記トラッキングエラー信号に基づき上記光ピックアップのトラッキングを制御するトラッキング制御回路と、
上記トラッキングエラー信号から上記光ピックアップがトラックを横切る頻度を示すトラッククロス周波数を測定するトラッククロス周波数測定回路と、
上記トラッククロス周波数に応じて上記トラッキング制御回路を制御するマイコンとを備え、
該マイコンは、上記トラッククロス周波数測定回路にて測定されたトラッククロス周波数について、該トラッククロス周波数の測定タイミングの遅延分を補償した上で該トラッククロス周波数が所定範囲内に到達するタイミングを予測し、該予測したタイミングで上記トラッキング制御回路に対してトラッキング引き込み動作を開始させ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、
前記マイコンは、前記トラッククロス周波数が前記所定範囲内に到達するタイミングを予測する際、前記トラッククロス周波数測定回路にて測定されたトラッククロス周波数のデータをメモリに格納し、該メモリに格納したデータを参照して、トラッククロス周波数の値がピークとなる２つの位置の中間位置を算出して前記予測タイミングとすることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
請求項２記載の光ディスク装置において、
前記マイコンは前記光ディスクを回転方向に複数の領域に分割し、前記メモリには分割した各領域における前記トラッククロス周波数の代表値を格納し、該代表値がピークとなる２つの領域の中間に位置する領域を算出することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
請求項１記載の光ディスク装置において、
前記マイコンは、前記トラッククロス周波数が前記所定範囲内に到達するタイミングを予測する際、前記トラッククロス周波数測定回路にて測定されたトラッククロス周波数のデータをメモリに格納し、各データの測定位置を先行する隣接データの測定位置に置き換える補正を行い、該補正後のトラッククロス周波数のデータを用いてタイミングを予測することを特徴とする光ディスク装置。
【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２０１１−２３３１９６（Ｐ２０１１−２３３１９６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０２０１２（Ｐ２０１０−１０２０１２）
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【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１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【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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