JP2005050410A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サーボ信号の正規化を図ることができる光ディスク装置を提供する。
【解決手段】光ピックアップ２２の各受光素子からの各信号を増幅する可変利得アンプ手段６と、可変利得アンプ手段６の各出力信号に基づいてフォーカス信号及びトラック信号、及び総和信号を演算する演算手段１〜３と、総和信号に基づいてフォーカス信号およびトラック信号を正規化する正規化手段４、５と、総和信号のピークを検出するピークホールド検出手段７とを備え、可変利得アンプ手段６のゲインを任意に設定する機能を有する。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ−ＤＡ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ＋Ｒ／＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ等の光ディスク装置に関し、特にサーボ信号の正規化技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置では、フォーカスサーボ及びトラックサーボを安定に行うためにフォーカスエラー信号（ＦＥ）及びトラックエラー信号（ＴＥ）を正規化している。この正規化の技術は、例えば特許文献１に開示され、正規化の一例が示されている。具体的には、特開２００１−１０１６８０公報において、フォーカス信号及びトラック信号などのサーボ信号をＡＧＣ（正規化）する元信号として、光ピックアップ装置の分割受光素子（ＰＵという）からの総和信号を使用する例が示されている。
図４は、従来の光ディスク装置におけるＡＧＣ方式の回路図である。ＰＵからの複数（例えば四つ）の信号ＶＡ、ＶＢ、ＶＣ、ＶＤがＦＥ（フォーカスエラー）演算回路１によって、ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）演算され、ＴＥ（トラックエラー）演算回路２によって、ＴＥ＝（Ｂ＋Ｃ）−（Ａ＋Ｄ）演算され、ＳＵＭ演算回路３によって、ＳＵＭ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）演算される。正規化回路はＡＧＣＣＮＴ回路４とＶＣＡ（電圧制御アンプ）５から構成される。ＡＧＣＣＮＴ回路４に入力されるＳＵＭ演算回路３からのＳＵＭ信号のレベルがある一定電圧になるようにＡＧＣＣＮＴ回路４ではＶＣＡ５のゲイン設定がなされる。具体的には、例えばＳＵＭ信号レベルが１Ｖとなるように設定されているとした場合、各ＶＣＡ５のゲインは、ＧＡＩＮ＝１／ＳＵＭとなる。
このとき、ＦＥ信号とＴＥ信号は以下の様にＡＧＣ演算される。
ＦＥｎ＝［（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）］／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）
ＴＥｎ＝［（Ｂ＋Ｃ）−（Ａ＋Ｄ）］／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）
ところで、ＶＣＡ５でのＡＧＣのゲイン範囲を広くすることはかなり難しく、±２０ｄＢが限界である。このＡＧＣアンプはサーボ信号に使われるため、ゲインの変動に対して入力オフセットが変動してはいけない。すなわち、広いゲイン範囲できわめて小さい入力オフセット変動が要求されることになる。
【特許文献１】特開２００１−１０１６８０公報
【特許文献２】特開２０００−１１４００公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、このゲインの範囲を広く取りオフセットも変動を少なくするためには、回路規模を大きくしなければならず実現が難しいという問題がある。また、ＡＧＣ範囲の中心では、入力オフセット及び、ＡＧＣのゲイン誤差は小さいが、ＡＧＣ範囲の端になるとオフセット及びＡＧＣゲイン誤差がどうしても大きくなってしまうという問題がある。
更に、近年では光ディスクドライブはマルチドライブ化が進み、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒなどの多種類のディスクに対応する必要がある。この場合、これらのディスクの反射率は夫々異なり、小さいものでは１０％のものから大きいものでは８０％以上と、その対応すべきレンジは広くなってきている。
更には、ドライブの高速化の要求も厳しい。ＣＤ系では４０倍速以上、ＤＶＤ系でも２０倍速以上の再生速度が要求されつつある。そして、再生周波数が高くなると回路ノイズの影響を受けやすくなる。回路ノイズのノイズスペクトラムは、周波数が高くなれば大きくなるのが一般的であり、そのため、高速に再生させるためにはＬＤパワーを大きくして、Ｓ／Ｎを稼ぐ対策がなされる。従って、ＬＤパワーによるゲイン変動も近年は大きくなる傾向にある。
本発明は、サーボ信号の正規化を図ることができる光ディスク装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、前記光ピックアップの各受光素子からの各信号を増幅する可変利得アンプ手段と、該可変利得アンプ手段の各出力信号に基づいてフォーカス信号、トラック信号、及び総和信号を演算する演算手段と、前記総和信号に基づいてフォーカス信号およびトラック信号を正規化する正規化手段と、前記総和信号のピークを検出するピークホールド検出手段とを備え、前記可変利得アンプ手段のゲインを任意に設定可能としたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光ディスク装置において、ディスクのマウント時に前記ピークホールド検出手段によってディスクの反射光量を調べ、前記ピークホールド検出手段の出力値に基づいて前記可変利得アンプ手段のゲインを設定することを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の光ディスク装置において、ＬＤパワーに応じて可変利得アンプ手段のゲインを設定する光ディスク装置を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れか記載の光ディスク装置において、前記総和信号のレベルが一定範囲外の場合に前記可変利得アンプ手段のゲインを設定することを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光ディスク装置の最良の実施の形態を詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１には、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の概略構成が示されている。
この図１に示される光ディスク装置２０は、光ディスク１０を回転駆動するためのスピンドルモータ２１、光ピックアップ装置２２、レーザコントロール回路２３、エンコーダ２４、モータドライバ２５、再生信号処理回路２６、サーボコントローラ２７、バッファＲＡＭ２８、バッファマネージャ２９、ホストコンピュータ４０とのインターフェース３０、ＲＯＭ３１、記憶手段としてのフラッシュメモリ３２、ＣＰＵ３３及びＲＡＭ３４などを備えている。なお、図１における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
前記光ピックアップ装置２２は、波長が６５０ｎｍのレーザ光を出射する第１の半導体レーザ、波長が７８０ｎｍのレーザ光を出射する第２の半導体レーザ、各半導体レーザから出射される光束を光ディスク１０の記録面に導くとともに、前記記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置まで導く光学系、前記受光位置に配置され戻り光束を受光する受光器、及び駆動系（フオーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ及びシークモータ）（いずれも図示省略）などを含んで構成されている。そして、受光器からは、その受光量に応じた電流（電流信号）が再生信号処理回路２６に出力される。
【０００６】
再生信号処理回路２６は、光ディスク１０の種類に対応して光ピックアップ装置２２からの出力信号である電流信号を電圧信号に変換し、該電圧信号に基づいてウォブル信号、再生信号及びサーボ信号（フォーカスエラー信号、トラックエラー信号）などを検出する。そして、再生信号処理回路２６では、ウォブル信号からアドレス情報及び同期信号等を抽出する。ここで抽出されたアドレス情報はＣＰＵ３３に出力され、同期信号はエンコーダ２４に出力される。さらに、再生信号処理回路２６では、再生信号に対して誤り訂正処理等を行なった後、バッファマネージャ２９を介してバッファＲＡＭ２８に格納する。また、サーボ信号は再生信号処理回路２６からサーボコントローラ２７に出力される。なお、再生信号処理回路２６では、ＣＰＵ３３の指示により、光ディスク１０の種類に対応したサーボパラメータ（例えば、信号レベル調整用ゲインなど）を設定する。
サーボコントローラ２７では、サーボ信号に基づいて光ピックアップ装置２２を制御する制御信号を生成し、モータドライバ２５に出力する。
バッファマネージャ２９では、バッファＲＡＭ２８へのデータの入出力を管理し、蓄積されたデータ量が所定の値になると、ＣＰＵ３３に通知する。
モータドライバ２５では、サーボコントローラ２７からの制御信号及びＣＰＵ３３の指示に基づいて、光ピックアップ装置２２及びスピンドルモータ２１を制御する。
エンコーダ２４では、ＣＰＵ３３の指示に基づいて、バッファＲＡＭ２８に蓄積されているデータをバッファマネージャ２９を介して取り出し、エラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク１０への書き込みデータを作成する。そして、エンコーダ２４では、ＣＰＵ３３からの指示に基づいて、再生信号処理回路２６からの同期信号に同期して、書き込みデータをレーザコントロール回路２３に出力する。
【０００７】
レーザコントロール回路２３では、エンコーダ２４からの書き込みデータに基づいて、光ピックアップ装置２２からのレーザ光出力を制御する。なお、レーザコントロール回路２３では、ＣＰＵ３３の指示に基づいて、第１の半導体レーザ及び第２の半導体レーザのいずれか一方を制御対象とする。
インターフェース３０は、ホスト（例えば、パーソナルコンピュータ）４０との双方向の通信インターフェースであり、ＡＴＡＰＩ（ＡＴ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ Ｐａｃｋｅｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）及びＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等の標準インターフェースに準拠している。
ＲＯＭ３１には、ＣＰＵ３３にて解読可能なコードで記述された後述する光ディスクの種類を判別するプログラム（以下、「ディスク判別プログラム」という）を含むプログラムが格納されている。前記フラッシュメモリ３２は、不揮発性のメモリであり、ＣＰＵ３３からの書き込み及び読み出しが可能であるとともに、電源が切られても記録された内容は保持される。
ＣＰＵ３３は、ＲＯＭ３１に格納されている上記プログラムに従って上記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を一時的にＲＡＭ３４に保存する。また、ＣＰＵ３３は、上記各部において、回路系がＣＤ用回路系とＤＶＤ用回路系とに分かれている場合には、いずれか一方を選択する信号を出力する。
なお、光ディスク装置２０に電源が投入されると、ＲＯＭ３１に格納されている上記プログラムは、ＣＰＵ３３のメインメモリ（図示省略）にロードされる。
また、光ディスク装置２０では、一例としてＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒへのアクセスが可能であるものとする。
【０００８】
光ディスク装置の概略構成は上述の如くであるが、この構成にて光ピックアップ装置２２、再生信号処理回路２６にあって、従来の図４に対応する光ディスク装置におけるＡＧＣ方式の回路を図２にて説明する。光ピックアップ装置２２（ＰＵ２２）からの信号ＶＡ、ＶＢ、ＶＣ、ＶＤは可変利得アンプ（ＶＧＡ）６によって、任意にゲイン倍される。このゲインＧｉｎｐｄはＣＰＵ３３からの指示によって設定することが可能となっており、ＩＮＰＤＧコントロール信号によって設定できる。
フォーカスエラー信号はＦＥ演算回路１によって、ＦＥ＝Ｇｉｎｐｄ×［（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）］の演算が行われる。トラックエラー信号はＴＥ演算回路２によって、ＴＥ＝Ｇｉｎｐｄ×［（Ｂ＋Ｃ）−（Ａ＋Ｄ）］の演算が行われる。
総和信号はＳＵＭ演算回路３によって、ＳＵＭ＝Ｇｉｎｐｄ×（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）の演算が行われる。
正規化回路は、ＡＧＣＣＮＴ回路４とＶＣＡ５から構成される。ＡＧＣＣＮＴ回路４に入力されるＳＵＭ信号のレベルがある値、ここでは、０．５ＶになるようにＶＣＡ５のゲイン設定がなされる。ＳＵＭ信号レベルが０．２５Ｖの場合はＶＣＡゲインは４倍となり、ＳＵＭ信号レベルが０．５Ｖの場合はＶＣＡゲインは２倍、ＳＵＭ信号レベルが１Ｖの場合はＶＣＡゲインは１倍となる。つまり、上記ＴＥ信号及びＦＥ信号はＧ＝１／ＳＵＭ倍される。
ＴＥ信号及びＦＥ信号の各ＶＣＡ５のゲインは、ＧＡＩＮ＝１／ＳＵＭとなり、このとき、ＦＥ信号とＴＥ信号は以下の様にＡＧＣ演算される。
ＦＥｎ＝［（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）］／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）
ＴＥｎ＝［（Ｂ＋Ｃ）−（Ａ＋Ｄ）］／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）
ＶＣＡ５のゲイン範囲は０．５〜１０倍（−６ｄＢ〜＋２０ｄＢ）の範囲をカバーしており、＋６ｄＢ中心で使用するのが最も性能が発揮される。従って、ＶＧＡ６のゲインが＋６ｄＢとなるようにＩＮＰＤＧを設定すればよいことになる。
【０００９】
（第２の実施の形態）
次に、第２実施形態を説明する。ディスク１０がドライブにマウントされると、ＬＤを点灯して、ＰＵ２２の対物レンズを上下に動かすフォーカスサーチを行う。図３にその時のＳＵＭ信号とＭＩＲＲ信号を示している。ＳＵＭ信号のピーク値は図２のピークホールド回路７によってＭＩＲＲ信号として出力される。このＳＵＭ信号のピーク値はＰＵ２２のスポットがディスク面にフォーカスされて焦点が合った場合に相当し、ディスク１０の鏡面レベルを検出することになる。
このＭＩＲＲレベルをＣＰＵ３３＋ＡＤコンバータ（図示省略）で読み込んで、そのレベルを知る。このレベルが１．０Ｖとした場合、０．５／１Ｖ＝０．５＝−６ｄＢの設定値をＣＰＵ３３によって計算し、ＩＮＰＤＧに設定を行う。このとき、ＰＵ２２からの出力はＶＧＡ６のＩＮＰＤＧによって０．５倍されるので、フォーカスを掛けた時のＳＵＭ信号は、本来は１Ｖであるものが、０．５Ｖとなるはずであり、その時ＡＧＣのゲインは中心の１／０．５Ｖ＝２＝６ｄＢとなるはずである。
ちなみに、ＩＮＰＤＧを設定していない（０ｄＢのまま）とした場合には、ＳＵＭ信号は１Ｖのままとなるので、ＡＧＣのゲインは１／１Ｖ＝１＝０ｄＢとなり、ＡＧＣ範囲の下限ぎりぎりとなってしまう。
【００１０】
（第３の実施の形態）
第３実施形態の光ディスク装置では、再生するＬＤパワーによってＩＮＰＤＧ値を変更する。上記ディスクマウント時にＬＤパワーが１ｍＷの発光パワーであり、ＳＵＭレベルが０．５ＶとなるようにＩＮＰＤＧが決められている（ＩＮＰＤＧ＝−６ｄＢ）。スピードが３２倍速の高速リードする場合には、再生性能をあげる目的でＬＤパワーを２ｍＷにする。このとき、パワーの変化分は２ｍＷ／１ｍＷ＝＋６ｄＢなので、ＩＮＰＤＧ値はこの変化分＋６ｄＢ補正して小さく設定する。
すなわち、ＩＮＰＤＧ＝−６ｄＢ（１ｍＷのときの設定値）−６ｄＢ（ＲｅａｄＰｏｅｗ変動分）＝−１２ｄＢに設定する。
（第４の実施の形態）
第４実施形態の光ディスク装置では、ドライブ動作中に、図示していないＣＰＵ３３＋ＡＤコンバータでＳＵＭレベルを定期的に調べ、このレベルが範囲外の場合にＩＮＰＤＧの値を更新するドライブ方式である。ＳＵＭレベルを定期的に監視し、この値が０．３Ｖ〜０．７Ｖの範囲を超えた場合にＩＮＰＤＧ値を設定しなおす。例えばＳＵＭレベルが０．２Ｖが検出された場合には
０．５Ｖ（目標電圧）／０．２Ｖ（検出電圧）＝２．５＝＋８ｄＢを計算し、現在の１ＩＮＰＤＧ値に８ｄＢを加算する。そうすると、ＳＵＭレベルは０．５Ｖとなるはずである。
以上のように、本発明にかかる光ディスク装置は、サーボ信号の正規化に有用であり、特に、多種のディスク装置の利用に適している。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１ないし請求項２の光ディスク装置においては、ＰＵからの信号を任意の利得でアンプするＶＧＡがあり、ディスク毎に総和信号を検出して最適なＶＧＡゲインを設定することが可能であるので、サーボのＡＧＣの誤差を小さくすることが可能となり、ドライブサーボ性能の向上を図ることができる。
請求項３の光ディスク装置においては、高速に再生する場合にＬＤパワーを上げても、最適なＶＧＡゲインを設定することが可能であるので、ドライブサーボ性能の向上及び、再生性能の向上を図ることができるようになる
請求項４の光ディスク装置においては、総和信号を常に監視し、常に最適なＶＧＡゲインを設定することができるので、サーボのＡＧＣの誤差を小さくすることが可能となり、ドライブサーボ性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ディスク装置の概略構成図。
【図２】光ディスク装置のＡＧＣ方式の回路図。
【図３】ＳＵＭ信号とＭＩＲＲ信号とを示す線図。
【図４】従来の光ディスク装置のＡＧＣ方式の回路図。
【符号の説明】
１ ＦＥ演算回路
２ ＴＥ演算回路
３ ＳＵＭ演算回路
４ ＡＧＣＣＮＴ回路
５ ＶＣＡ
６ 可変利得アンプ（ＶＧＡ）
７ ピークホールド回路

Claims (4)

1. 請求項１記載の光ディスク装置において、前記光ピックアップの各受光素子からの各信号を増幅する可変利得アンプ手段と、該可変利得アンプ手段の各出力信号に基づいてフォーカス信号、トラック信号、及び総和信号を演算する演算手段と、前記総和信号に基づいてフォーカス信号およびトラック信号を正規化する正規化手段と、前記総和信号のピークを検出するピークホールド検出手段とを備え、前記可変利得アンプ手段のゲインを任意に設定可能としたことを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１記載の光ディスク装置において、ディスクのマウント時に前記ピークホールド検出手段によってディスクの反射光量を調べ、前記ピークホールド検出手段の出力値に基づいて前記可変利得アンプ手段のゲインを設定することを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項２記載の光ディスク装置において、ＬＤパワーに応じて可変利得アンプ手段のゲインを設定することを特徴とする光ディスク装置。
4. 請求項１乃至３の何れか記載の光ディスク装置において、前記総和信号のレベルが一定範囲外の場合に前記可変利得アンプ手段のゲインを設定することを特徴とする光ディスク装置。

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