JP2007012229A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来装置の対物レンズのレンズ位置検出器によっては、温度による感度にばらつきがあるため、通常再生または録画中に温度変化があった場合、レンズ位置検出器のゲインとオフセットが変動し、これが、シーク時の振動抑制効果の低下を引き起こす。
【解決手段】 シーク時でのオフセット特性補正時やオフセット特性補正時は、トラッキングオン時に端子１０１ａに入力されるレンズ位置検出器の出力信号と端子１０１ｂに入力されるトラッキング制御信号の低域信号とに基づいて、検出・更新した補正値を高速移動中保持してトラッキング制御用アクチュエータを駆動する駆動信号を端子１０１ｃから出力する。トラッキング制御信号のレベルの変化量に対するレンズ位置検出器の出力信号のレベルの変化量の比に応じた補正値ｈｏｓ＿ｇａｉｎを乗算手段Ｄに設定すると共に、両入力信号のレベルの差に応じた補正値ｃｅｎｔｅｒ＿ｏｆｓを減算手段Ｈに設定する。
【選択図】 図４

Description

本発明は光ディスク装置に係り、特に光ディスク上に光ビームを集束照射する対物レンズの位置を検出するレンズ位置検出センサを備えた光ディスク装置に関する。

従来の光ディスク装置においては、光学ヘッドを光ディスク上の目標トラックへ高速に移動させるシーク時には、光学ヘッド全体を目標トラック方向へ移動させつつ、目標トラック付近ではトラッキング制御用アクチュエータだけで光学ヘッド内の対物レンズを目標トラックに移動させることが行われるが、この対物レンズの移動距離が大きいと、光ビームの光軸と対物レンズの中心とのズレが大きくなり、トラッキング制御信号に影響を及ぼすため、対物レンズの移動量を検出する対物レンズ移動量検出装置を設け、対物レンズの移動量が一定値を越えると対物レンズが中立位置に戻る方向に光学ヘッドをステップ送りすることが知られている。

また、従来、光学ヘッドの移動機構を高速検索アクセス動作させるときに、光学ヘッド内の集光レンズ（対物レンズ）のディスク半径方向の移動量を検出する検出手段の出力検出信号をフィードバック信号として、対物レンズをその光軸に垂直な平面内で光ディスクの半径方向に駆動するレンズ光軸駆動機構に供給して制御する光ディスク装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の光ディスク装置においては、上記の検出手段として、例えば、光量、静電容量、磁気抵抗、渦電流等の変化から対物レンズの光軸中心からの変位を検出する専用のセンサを設け、これらからの信号を用いて、対物レンズの光軸中心からのずれに対してフィードバック制御を行ってトラッキング制御用アクチュエータを駆動し、対物レンズの振動を抑制してアクセス時間を短縮するようにしている。

しかしながら、以上の従来の光ディスク装置における対物レンズ移動量検出装置では、それに使用する検出素子等の精度により、対物レンズが中立位置にあるときでもオフセットが生じたり、対物レンズの移動量と出力値の比例関係の傾きが変わることになり、それを装着した製品毎に調整する必要がある。

そこで、上記の問題を解決するため、トラッキングサーボオンの状態で対物レンズが中立位置にある状態のトラック位置情報を記憶したのち、トラッキングサーボオフとしてディスク外周方向へ所定トラックだけトラックジャンプしてからトラッキングサーボをオンとしてそのときのトラック位置情報を記憶し、更に所定トラックディスク内周方向へもトラックジャンプして同様のことを行い、これらの記憶トラック位置情報に基づき移動量を換算し、これとその時の対物レンズのレンズ位置検出器出力レベルを対応させることで、レンズ位置検出器出力を補正するようにした光ディスク装置が従来から知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開昭５８−２６３３１号公報 特開平９−２１２８７４号公報

しかるに、上記の特許文献２記載の従来の光ディスク装置では、レンズ位置検出器によっては、温度による感度にばらつきがあるため、ディスク装着時に上記の補正動作を行うようにしても、通常再生または録画中に温度変化があった場合、レンズ位置検出器のゲインとオフセットが変動し、これが、シーク時の振動抑制効果の低下を引き起こすという課題がある。

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、通常再生又は録画中に光ディスク上に光ビームを集束照射する対物レンズの位置を検出するレンズ位置検出器の感度の変動の影響を低減し、もって、シーク時の振動抑制効果を維持し、常に安定なアクセスができる光ディスク装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、光源と、その光源から出射した光ビームを光ディスク上に集束照射し、かつ、光ディスクからの反射光を透過する対物レンズと、対物レンズを透過した反射光を受光して電気信号を得る光検出器とを少なくとも含む光学ヘッドと、光学ヘッドを光ディスクの半径方向に移動させるヘッド移動機構と、光検出器からの電気信号に基づいて光ディスク上の信号トラックと光ビームのずれ量に応じたトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段と、トラッキング誤差信号に応じて、光ディスク上の信号トラックが光ビームを追従走査するように対物レンズ位置を制御するトラッキング制御用アクチュエータとを少なくとも備えた光ディスク装置において、
対物レンズの光ディスクの半径方向の移動位置を検出するレンズ位置検出手段と、トラッキング誤差信号に応じてトラッキング制御用アクチュエータを制御しているトラッキングオン状態の時に、トラッキング誤差信号に関連して変化する第１の信号と、レンズ位置検出手段により得られた対物レンズの移動位置検出信号である第２の信号とを入力として受け、レンズ位置検出手段のゲイン特性を逐次検出して補正するゲイン特性補正手段と、レンズ位置検出手段のオフセット特性を逐次検出して補正するオフセット特性補正手段とのうち、どちらか一方又は両方を備えた信号処理手段と、トラッキング誤差信号によるトラッキング制御用アクチュエータの制御を行わないトラッキングオフ状態として、ヘッド移動機構により光学ヘッドを光ディスクの半径方向へ高速移動する高速移動期間中は、信号処理手段内のゲイン特性補正手段及び／又はオフセット補正手段の高速移動開始直前の第１及び／又は第２の補正値を保持する制御手段とを有し、ゲイン特性補正手段は、第１の信号のレベルの変化量に対する第２の信号のレベルの変化量の比に応じて第２の信号を補正するための第１の補正値を設定する手段であり、オフセット特性補正手段は、第１の信号のレベルと第２の信号のレベルとの差に応じて第２の信号を補正するための第２の補正値を設定する手段であることを特徴とする。

この発明では、トラッキングオン状態の時に、トラッキング誤差信号等のトラッキング誤差信号に関連して変化する第１の信号のレベルの変化量に対する、対物レンズの移動位置検出信号である第２の信号のレベルの変化量の比に応じて第２の信号を補正するための第１の補正値を設定するゲイン特性補正手段と、第１の信号のレベルと第２の信号のレベルとの差に応じて第２の信号を補正するための第２の補正値を設定するオフセット特性補正手段とのどちらか一方又は両方を備え、高速移動開始直前の第１の補正値及び／又は第２の補正値を保持してトラッキングオフ状態の高速移動を行う。

本発明によれば、トラッキングオンの状態の時にゲイン特性補正手段とオフセット特性補正手段を備えることにより、レンズ位置検出手段の感度の変動の影響を低減し、また、高速移動期間中はトラッキングオン状態のときに求めたゲイン特性補正用の第１の補正値及び／又はオフセット特性補正用の第２の補正値を、トラッキングをオフして行う光学ヘッドの高速移動直前に保持するようにしたため、トラッキングオン状態から高速移動状態に切り替え、目標トラック付近で再びトラッキングオン状態に切替えるシーク時の振動抑制効果を維持することができ、何時でも安定なアクセスができる。

次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる光ディスク装置の一実施の形態の要部の構成図を示す。同図において、光学ヘッド１は半導体レーザ２、ハーフミラー３、対物レンズ４、フォーカス制御用アクチュエータ５、トラッキング制御用アクチュエータ６、光検出器７及びレンズ位置検出器８を内蔵しており、また、ヘッド移動機構９により光ディスク１２の半径方向（双方向の矢印１３で示す）に移動可能とされている。

ヘッド移動機構９はパルスモータと、パルスモータのモータシャフト回転運動を直線運動に変換する変換機構と、その変換機構の直線運動を光学ヘッド１に伝達する伝達機構などからなる。光学ヘッド１の外部にはコントロール部１０とＡ／Ｄ変換器１１とが設けられており、ヘッド移動機構９のパルスモータはコントロール部１０の出力信号により回転動作が制御される。換言すると、コントロール部１０は、ヘッド移動機構９を介して光学ヘッド１の移動動作（移動／停止、移動速度、移動方向など）を制御する。

光学ヘッド１の動作について説明するに、半導体レーザ２から出射されたレーザ光は、ハーフミラー３で反射され、対物レンズ４により光ディスク１２上に収束される。収束されたレーザ光は、光ディスク１２により反射され再び対物レンズ４を通ってハーフミラー３に向かう。ハーフミラー３を透過した反射光は、光検出器７上に収束され、ここで光電変換される。

光検出器７は一般には複数の受光部から構成されており、これら複数の受光部で別々に光電変換して得られた光ディスク１２からの読み取り信号は、コントロール部１０に供給され、ここで公知の演算式に基づいて演算処理されてフォーカス制御信号ＦＥ及びトラッキング制御信号ＴＥが生成され、また再生信号が得られる。コントロール部１０により生成されたフォーカス制御信号ＦＥはフォーカス制御用アクチュエータ５に供給され、トラッキング制御信号ＴＥはトラッキング制御用アクチュエータ６に供給される。

フォーカス制御用アクチュエータ５は、光ディスク１２に照射されるレーザ光の焦点位置が光ディスク１２の信号面上となるように、またトラッキング制御用アクチュエータ６は光ディスク１２の信号面上のレーザ光が光ディスク１２のトラックを追従走査するように、それぞれフォーカス制御信号ＦＥ及びトラッキング制御信号ＴＥに基づいて対物レンズ４を三次元駆動する。

また、コントロール部１０は光ビームが光ディスク１２上のトラック追従状態で、トラッキング制御信号ＴＥが所定のしきい値を越えた時に、ヘッド移動機構９内のパルスモータを１パルス駆動することで、光ディスク１２の半径方向へ光学ヘッド１を所定距離だけ所定方向に移動し、これにより、常に光ビームがトラックを追従するように制御する。

レンズ位置検出器８は、対物レンズ４の相対移動量を検出する装置であり、例えば図２に示すような構成とされている。図２において、レンズ位置検出器８は、可動台８０と、その可動台８０上に固定された支柱８１に取り付けられた光出射手段８２及び光検出手段８３と、対物レンズ４の側面を固定保持する、対物レンズ４の光軸と平行な反射面を外部側面に有するレンズ保持部８４と、可動台８０に固定されたホルダ８５と、ホルダ８５と保持部８４との間を弾性的に支持する板ばね８６とから構成されている。

可動台８０は、ヘッド移動機構９により光学ヘッド１と一体的に移動するようにされているため、光出射手段８２及び光検出手段８３も光学ヘッド１と一体的に移動する。一方、対物レンズ４は可動台８０と共に移動し、かつ、可動台８０の移動とは独立して板ばね８６によりディスク半径方向に移動自在に構成されている。板ばね８６はトラッキング制御用アクチュエータ６の一部を構成している。なお、対物レンズ４を介して光ビームを光ディスク１２の信号面上に照射するための光学系及び光ディスク１２で反射されて対物レンズ４を介して入射する反射光の受光光学系の図示はレンズ位置検出器８と直接の関係はないので省略してある。

このレンズ位置検出器８では、光出射手段８２から対物レンズ４方向へ出射された光は、固定部８４の外側面の反射面で反射されて光検出手段８３で受光される。光出射手段８２は常に略一定の光量を出射し、光出射手段８２から出射した光は、一定の反射率を有する固定部８４の反射面で反射される。対物レンズ４は可動台８０の移動とは独立して、フォーカス制御用アクチュエータ５及びトラッキング制御用アクチュエータ６により三次元駆動されるので、対物レンズ４と一体的に移動する固定部８４も可動台８０の移動とは独立して移動する。このため、光出射手段８２から出射して固定部８４の外側面で反射し光検出手段８３で受光される光量が、光出射手段８２及び光検出手段８３と対物レンズ４との相対位置に応じて変化する。

このときの対物レンズ４とレンズ位置検出器８との相対位置と光検出手段８３の受光する光量との関係を図３に示す。図３に示すように、対物レンズ４がレンズ位置検出器８の光出射手段８２及び光検出手段８３に近付くと、光検出手段８３の受光する光量が増加し、逆に、対物レンズ４がレンズ位置検出器８の光出射手段８２及び光検出手段８３から遠ざかると、光検出手段８３の受光する光量が減少する。

よって、光検出手段８３で受光する固定部８４からの反射光の光量を観察することにより、対物レンズ４の可動台８０に対するディスク半径方向で、かつ、光ディスク１２の面に平行な平面上での相対位置を検出することができる。光検出手段８３から出力された光検出信号は、図１のＡ／Ｄ変換器１１によりディジタル信号に変換された後、コントロール部１０に供給される。

次に、本発明の光ディスク装置の要部をなすコントロール部１０の一実施の形態の構成及び動作について説明する。図４は図１中のコントロール部１０の一実施の形態のブロック図を示す。図４において、コントロール部１０は、光検出器７から出力された読み取り信号を入力として受け、公知の演算式によりフォーカスセンター基準からのずれ量を示すフォーカスエラー信号と、トラッキングセンター基準からのずれ量を示すトラッキングエラー信号とを信号作成部１００で生成する一方、Ａ／Ｄ変換器１１からのレンズ位置検出ディジタル信号及びＡ／Ｄ変換器１０７の出力ディジタル信号が入力端子１０１ａ、１０１ｂに入力される後述する信号処理装置１０１により、トラッキング制御用アクチュエータ６への制御信号を生成して出力端子１０１ｃから出力する。

信号作成部１００から出力されたフォーカスエラー信号は位相補償回路１０２で位相補償処理された後、フォーカスドライバ１０９で駆動信号ＦＥに変換された後、図１のフォーカス制御用アクチュエータ５に供給され、対物レンズ４を光ディスク１２の信号面に対して垂直方向に可変制御する。一方、トラッキングオン時は信号作成部１００で生成されたトラッキングエラー信号は、位相補償回路１０３で位相補償処理された後、スイッチＳＷ９を介してトラッキングドライバ１１０に供給されて駆動信号ＴＥに変換された後、図１のトラッキング制御用アクチュエータ６に供給され、対物レンズ４を光ディスク１２の信号面に対して水平方向で、かつ、ディスク半径方向に可変制御する。

また、位相補償回路１０３から出力されたトラッキングエラー信号は、低域フィルタ（ＬＰＦ）１０４により低域成分が濾波されてトラッキングエラー信号低域成分ＳＥとされる。この低域成分ＳＥはＡ／Ｄ変換器１０７によりディジタル信号に変換された後、信号処理装置１０１の入力端子１０１ｂに入力される。また、上記の低域成分ＳＥは比較器１０５でしきい値ＶＳＴＨと比較され、その比較結果に基づいてパルス発生器１０６を駆動制御する。パルス発生器１０６の出力パルスはステップドライバ１１１を介して図１のヘッド移動機構９内のパルスモータ（ステップモータ）に駆動信号として印加される。

また、信号処理装置１０１の出力端子１０１ｃから出力されたディジタル信号は、Ｄ／Ａ変換器１０８でアナログ信号に変換された後、シーク時等のトラッキングオン時以外はスイッチＳＷ９及びトラッキングドライバ１１０を介して図１のトラッキング制御用アクチュエータ６に駆動信号として供給される。

次に、コントロール部１０の要部をなす信号処理装置１０１の構成及び動作について更に詳細に説明する。図５は信号処理装置１０１の一実施の形態のブロック図を示す。同図中、図４と同一構成部分には同一符号を付してある。図５に示す信号処理装置１０１は、まず、オフセットの正規化を行う。正規化は、初期状態のレンズ位置検出器８のゲインとオフセットのばらつきを補正するもので、オフセットの正規化時には図５のスイッチＳＷ１、ＳＷ４、ＳＷ５及びＳＷ６をそれぞれオフセット正規化時側端子に接続すると共に、スイッチＳＷ７及びＳＷ８をそれぞれ正規化時側端子に接続し、スイッチＳＷ２及びＳＷ３はそれぞれどちらの端子にも接続しない状態とする。

これにより、０発生器１１４から出力された０信号は、スイッチＳＷ６及びＳＷ７を介して出力端子１０１ｃから図４のＤ／Ａ変換器１０８に供給され、ここでアナログ信号に変換された後、更にスイッチＳＷ９を介してトラッキングドライバ１１１で増幅されてトラッキング制御信号ＴＥとされて図１のトラッキング制御用アクチュエータ６に供給されてこれを駆動する。また、これと同時に、スイッチＳＷ７を介して出力された上記０信号は、スイッチＳＷ８を介して測定手段（Ｆ）１２３に供給され、ここでレベルが測定された後減算手段（Ｇ）１２５に供給される。

一方、Ａ／Ｄ変換器１１から入力端子１０１ａを介して入力されたレンズ位置検出器８によるレンズ位置検出ディジタル信号は、加算器１１６でスイッチＳＷ１を介して入力される０発生器１１７から出力された０信号と加算された後、係数”−１”を乗算する乗算器１１８、スイッチＳＷ４を介して測定手段（Ｅ）１２４に供給されて信号ｔｐｓのレベルとして測定される。この測定手段（Ｅ）１２４で測定された信号ｔｐｓのレベルをｅｅとすると、減算手段（Ｇ）１２５はこのレベルｅｅと測定手段（Ｆ）１２３からの測定レベル０とを減算することにより、レベルｅｅの信号を出力し、スイッチＳＷ５を介して記憶手段１２６に供給して記憶する。

記憶手段１２６に記憶されたレベルｅｅの信号は、記憶手段１２６から読み出されて”−１”を乗算する乗算器１２７を介して加算器１１６にオフセット補正用信号ｏｆｆｓｅｔ＿ｖとして供給され、ここでレンズ位置検出ディジタル信号と加算される（すなわち、ｏｆｆｓｅｔ＿ｖが減算される）と、測定手段（Ｅ）１２４で最初に測定されたレベルｅｅは打ち消されて０になり、オフセットが補正されたこととなる。このように、オフセットの正規化時には、トラッキング制御用アクチュエータ６の入力トラッキング制御信号ＴＥを０として、ｔｐｓ信号のレベルｅｅを測定し、それが０になるようにｏｆｆｓｅｔ＿ｖを設定する。

次に、ゲインの正規化が行われる。ゲインの正規化時には図５のスイッチＳＷ１、ＳＷ４及びＳＷ５をそれぞれオフセット正規化時側端子とは反対側端子に接続し、スイッチＳＷ２、ＳＷ３及びＳＷ６をゲイン正規化時側端子に接続すると共に、スイッチＳＷ７及びＳＷ８をそれぞれ正規化側に接続する。

これにより、三角波発生器１１３から出力された特定の振幅の三角波は、スイッチＳＷ６及びＳＷ７を介して出力端子１０１ｃから図４のＤ／Ａ変換器１０８に供給され、ここでアナログ信号に変換された後、更にスイッチＳＷ９を介してトラッキングドライバ１１１で増幅されてトラッキング制御信号ＴＥとされて図１のトラッキング制御用アクチュエータ６に供給されてこれを駆動する。また、これと同時に、スイッチＳＷ７を介して出力された上記三角波はスイッチＳＷ８を介して２時刻間の差（または積算値）を測定する測定手段（Ｂ）１１５に供給されて、トラッキング制御用アクチュエータ６を駆動する電圧変動値ｂｂとして測定される。

一方、Ａ／Ｄ変換器１１から入力端子１０１ａを介して入力されたレンズ位置検出器８によるレンズ位置検出ディジタル信号は、加算器１１６でスイッチＳＷ１を介して入力されたオフセット補正用信号ｏｆｆｓｅｔ＿ｖと逆極性で加算されることによりオフセットが補正された後、係数”−１”を乗算する乗算器１１８、係数”１”を乗算する乗算器１１９、スイッチＳＷ２を介して２時刻間の差（または積算値）を測定する測定手段（Ａ）１２０に信号ｔｐｓとして供給されて、２時刻間のレベル差が測定される。なお、乗算器１１９は波形整形などのためにあるが、必須ではなく設けなくてもよい。このとき測定手段（Ａ）１２０で測定されるのは、トラッキング制御用アクチュエータ６の駆動時におけるｔｐｓ信号の変動値ａａである。

演算手段（Ｃ）１２１は、測定手段（Ａ）１２０からのｔｐｓ信号の変動値ａａと、測定手段（Ｂ）１１５からのトラッキング制御用アクチュエータ６を駆動する電圧変動値ｂｂとの比（ｂｂ／ａａ）を演算算出し、その演算結果（ｂｂ／ａａ）を乗算手段（Ｗ）１２２に乗算係数ｇａｉｎ＿Ａとして設定記憶する。これにより、通常のトラッキング制御時に乗算手段（Ｗ）１２２から出力されるｔｐｓ信号の２時刻間の変動値はｂｂとなり、ｔｐｓ信号の２時刻間の変動値とトラッキング制御用アクチュエータ６を駆動する電圧変動値とが等しくなり、レンズ位置検出器８のゲインの正規化がなされたこととなる。

以上のオフセットゲイン正規化とゲイン正規化を終了すると、光ディスク再生時や記録時などにおいて通常のスレッド送りが行われてトラッキング制御が行われる。このトラッキング制御時（トラッキングオン状態時）では、スイッチＳＷ８はトラッキングオン時側端子に接続されると共に、スイッチＳＷ１、ＳＷ４及びＳＷ５はオフセット正規化時側端子の反対側端子に、スイッチＳＷ２及びＳＷ３はゲイン正規化時側端子の反対側端子にそれぞれ接続され、スイッチＳＷ６及びＳＷ７はどちら側の端子にも接続されない状態となる。また、図４のスイッチＳＷ９もトラッキングオン時側端子に接続される。

これにより、図４の低域フィルタ（ＬＰＦ）１０４で濾波されたトラッキングエラー信号の低域成分ＳＥは、Ａ／Ｄ変換器１０７でディジタル信号に変換された後、入力端子１０１ｂ及び図５のスイッチＳＷ８を介して測定手段（Ｂ）１１５に供給されて２時刻間の変動値が測定される。一方、乗算手段（Ｗ）１２２から取り出されたオフセット補正されたレンズ位置検出ディジタル信号の乗算係数ｇａｉｎ＿Ａとの乗算信号であるｔｐｓ信号は、乗算手段（Ｄ）１２８に供給される一方、スイッチＳＷ（Ａ）１２０に供給されて２時刻間の変動値が測定される。

上記の測定手段（Ａ）１２０の変動値と測定手段（Ｂ）１１５の変動値とは等しく、演算手段（Ｃ）１２１の出力信号は”１”で、この値がスイッチＳＷ３を介して乗算手段（Ｄ）１２８に乗算係数ｈｏｓ＿ｇａｉｎとして設定記憶される。なお、このときの減算手段（Ｇ）１２５の出力信号は”０”であり、スイッチＳＷ５を介して減算手段（Ｈ）１２９に供給される値ｃｅｎｔｅｒ＿ｏｆｓは”０”となる。

次に、図４のスレッド送り時の動作について説明する。図６はスレッド送り動作中の図４の各部の信号波形を示す。図４のＬＰＦ１０４から出力されるＳＥ信号は、トラッキングエラー信号の低域成分に相当しており、トラッキングサーボがかかっている状態では、図６（Ａ）に示すようなレンズセンター位置からのレンズシフト量を示す信号に相当する。

このＳＥ信号は比較器１０５に供給され、そのレベルが、しきい値ＶＳＴＨと比較され、ＳＥ信号レベルがしきい値ＶＳＴＨを越えた時、比較器１０５からの信号に基づきパルス発生器１０６が図６（Ｂ）に示すような１発パルスＳＤを発生し、ステップドライバ１１１を介して図１のヘッド移動機構９内のパルスモータを１パルス駆動する。これにより、図２の可動台８０が光ディスク１外周方向に所定距離移動し、これにより、対物レンズ４の中心位置は、光軸センターに近づき、ＳＥ信号のレベルは低下し、また、ｔｐｓ信号もレベルが低下する。初期状態では、正規化されているので、この２信号の変動分は等しい。

信号処理装置１０１は、上記のようにトラッキングオン時には、ゲイン特性とオフセット特性の変化を検出し、上記の乗算手段（Ｄ）１２８に設定する乗算係数ｈｏｓ＿ｇａｉｎと、上記の減算手段（Ｈ）１２９に供給される値ｃｅｎｔｅｒ＿ｏｆｓを更新し出力する。

次に、シーク時の動作について説明する。光ディスク１２上の目標トラックへ光学ヘッド１を高速に移動させるシーク時には、現在のトラックを再生しているときのトラッキングオン状態から、トラッキングをオフ状態に切替えて光学ヘッド１を目標トラックへ高速に移動する高速移動と、目標トラック付近に光学ヘッド１が来たときにトラッキングをオン状態に切替えて目標トラックを正確に走査するトラッキングオン状態とを繰り返す。

上記の高速移動時には、パルス発生器１０６は連続的なパルスを発生させ、図１のヘッド移動機構９内のパルスモータを駆動し、図２の可動台８０を高速に移動させる。この時、図５のスイッチＳＷ７及びＳＷ８は高速移動側に接続される。これにより、減算手段（Ｈ）１２９から出力されたｔｐｓ信号とｃｅｎｔｅｒ＿ｏｆｓとの減算信号ｔｐｓ２は、加算器１３０でレンズ位置制御をかける時の制御の基準値（一定）ｃｅｎｔｅｒ＿ｖと加算された後、ゲインループフィルタ１３１により所定の周波数成分が取り出されて、スイッチＳＷ７、出力端子１０１ｃを介して出力され、更に図４のＤ／Ａ変換器１０８、スイッチＳＷ９及びトラッキングドライバ１１０を介して、図１のトラッキング制御用アクチュエータ６に供給されてこれを駆動する。このフィードバック制御により、高速移動中の対物レンズ４の振動は抑えられる。

次に、レンズ位置検出器８のゲイン特性が変化した場合の高速移動時の動作について説明する。初期状態で、レンズ位置検出器８が図３のｘ０で示すゲイン特性であったのが、ｘ１で示す特性に変化した場合は、図５の乗算手段（Ｗ）１２２から出力されるｔｐｓ信号は、図６（Ｃ）において、最大値がＭａｘ＿ｘ０からＭａｘ＿ｘ１へと大きくなる。これにより、高速移動時のフィードバック制御のゲインが大きくなり、制御性能が悪化したり、発振し易くなったりする。

しかし、本実施の形態では、図５に示す測定手段（Ａ）１２０は、図６（Ｃ）に示すｔｐｓ信号の時刻ｔ１と時刻ｔ２でのレベル差を測定し、初期状態では（ｂ３−ｂ１）、特性変化後では（ｂ４−ｂ１）の値を得る（ただし、図６（Ｃ）の点Ｂ１のレベルをｂ１、点Ｂ３のレベルをｂ３、点Ｂ４のレベルをｂ４とする。）。

一方、上記の高速移動直前に、トラッキングエラー信号の低域成分であるＳＥ信号は、Ａ／Ｄ変換器１０７によりディジタル信号に変換された後、トラッキングオン時側に接続されているスイッチＳＷ８を介して２時刻間のレベル差（または積算値）測定手段（Ｂ）１１５に供給されて２時刻間のレベル差が測定され、その測定信号が演算手段（Ｃ）１２１に供給される。ここで、ＳＥ信号は図６（Ａ）に示され、上記の時刻ｔ１では初期状態及び特性変化後のいずれも点Ａ１での信号レベルａ１であり、上記の時刻ｔ２では初期状態及び特性変化後のいずれも点Ａ３での信号レベルａ３である。従って、測定手段（Ｂ）１１５は初期状態及び高速移動直前のトラッキングオン状態での特性変化後のいずれも（ａ３−ａ１）の値を得る。

一方、初期状態では測定手段（Ａ）１２０の測定結果は（ｂ３−ｂ１）であり、測定手段（Ｂ）１１５の測定結果は（ａ３−ａ１）であるから、演算手段（Ｃ）１２１は初期状態で（ａ３−ａ１）／（ｂ３−ｂ１）の比を得、特性変化後は測定手段（Ａ）１２０の測定結果は（ｂ４−ｂ１）であり、測定手段（Ｂ）１１５の測定結果は（ａ３−ａ１）であから、演算手段（Ｃ）１２１は特性変化後の状態で（ａ３−ａ１）／（ｂ４−ｂ１）の比を得て、この値をスイッチＳＷ３を介して乗算手段（Ｄ）１２８に乗算係数（利得）ｈｏｓ＿ｇａｉｎとして設定する。

この演算手段（Ｄ）１２８の乗算係数（利得）ｈｏｓ＿ｇａｉｎ（＝（ａ３−ａ１）／（ｂ３−ｂ１））は、前記したように初期状態では”１”であり、レンズ位置検出器８のゲイン特性の変化による、ｔｐｓ信号の振幅増加分は、このｈｏｓ＿ｇａｉｎをｔｐｓ信号に乗算することで相殺され、乗算出力信号は、減算手段１２９でｃｅｎｔｅｒ＿ｏｆｓと減算されて図６（Ｄ）に示すようなｔｐｓ２信号となる。

このｔｐｓ２信号は、加算器１３０において基準値ｃｅｎｔｅｒ＿ｖと加算された後、ゲインループフィルタ１３１により所定の周波数成分が取り出されて、スイッチＳＷ７、出力端子１０１ｃを介して出力され、更に図４のＤ／Ａ変換器１０８、スイッチＳＷ９及びトラッキングドライバ１１０を介して、図１のトラッキング制御用アクチュエータ６に供給されてこれを駆動する。

ここで、高速移動中では、スイッチＳＷ８は高速移動中側端子に接続されており、前記ｈｏｓ＿ｇａｉｎとｃｅｎｔｅｒ＿ｏｆｓの検出及び更新は行わず、各測定手段１２３、１２４の測定値及び、乗算手段１２８に設定されたｈｏｓ＿ｇａｉｎ、減算手段１２９に設定されたｃｅｎｔｅｒ＿ｏｆｓは、それぞれ高速移動直前のトラッキングオン時での値を保持している。これにより、レンズ位置検出器８のゲイン特性が変化した場合でも、高速移動時のトラッキングのフィードバック制御のゲインは変わらないので、制御性能が悪化することはなくなる。

なお、上記の説明では、信号の２時刻間の差を値として用いたが、これは、２時刻間の積算値でもよい。この場合、測定手段（Ａ）１２０の値は、初期状態で、図６（Ｃ）に示す三角形Ｂ１Ｂ３Ｂ２の面積、特性変化後で三角形Ｂ１Ｂ４Ｂ２の面積となる。測定手段（Ｂ）１１５の値は、初期状態で、図６（Ａ）に示す三角形Ａ１Ａ３Ａ２の面積、特性変化後も三角形Ａ１Ａ３Ａ２の面積となる。演算手段（Ｃ）１２１では、初期状態で（三角形Ａ１Ａ３Ａ２の面積）／（三角形Ｂ１Ｂ３Ｂ２の面積）（前記のとおり、この値は、１）、特性変化後は、（三角形Ａ１Ａ３Ａ２の面積）／（三角形Ｂ１Ｂ４Ｂ２の面積）の値を得るが、これは、前述の（ａ３−ａ１）／（ｂ３−ｂ１）と、（ａ３−ａ１）／（ｂ４−ｂ１）の値と同じであることがわかる。積算値を用いることの利点は、多数のデータを取り込むので、ノイズの影響が少なくなることである。

次に、光学ヘッド１の高速移動中に、レンズ位置検出器８のオフセット特性が変化した場合の動作について説明する。この場合、レンズ位置制御をかけると、対物レンズ４のレンズ位置がずれた状態で制御がかかるため、制御できる範囲（ダイナミックレンジ）が狭くなるという問題が発生する。また、対物レンズ４のレンズ位置がずれた状態で制御がかかるため、制御中の消費電力が増えるという問題も発生する。

図７はレンズ位置検出器８にオフセットが発生した場合の一例の特性図を示す。この場合、図２に示した光検出手段８３の受光光量対対物レンズ４の相対位置特性が、図７において正常な場合の特性ｘ０に対して、オフセットが発生すると、例えば、オフセット特性はｘ０に平行な直線で表されるｘ２のように変化する。

オフセット特性がｘ２に示す特性に変化すると、乗算手段（Ｄ）１２８から出力されるｔｐｓ信号は図８（Ｃ）に示すように、＋方向にオフセットを生じ、振幅レベル最大がＭａｘ＿ｘ２に変化する。なお、図８（Ａ）は図４に示したＬＰＦ１０４から出力されるトラッキングエラー信号の低域成分であるＳＥ信号を示し、図８（Ｂ）は図４に示したパルス発生器１０６の出力信号ＳＤを示す。

図５に示す信号処理装置１０１は、高速移動直前のトラッキングオン状態において、測定手段（Ｅ）１２４が図８（Ｃ）に示すｔｐｓ信号を入力として受け、時刻ｔ３のｔｐｓ信号のレベルｔｐｓ１を測定する一方、測定手段（Ｆ）１２３が図８（Ａ）に示すＳＥ信号を入力として受け、時刻ｔ３のＳＥ信号のレベルｓｅ１を測定する。図７の減算手段（Ｇ）１２５は、同じ時刻ｔ３での測定手段（Ｅ）１２４の測定値と測定手段（Ｆ）１２３の測定値とを減算して（ｔｐｓ１−ｓｅ１）の減算結果を算出し、これをオフセット値ｃｅｎｔｅｒ＿ｏｆｓとして減算手段（Ｈ）１２９に供給し設定する。

減算手段（Ｈ）１２９は、レンズ位置検出器８の出力信号に対応したｔｐｓ信号から上記のオフセット値ｃｅｎｔｅｒ＿ｏｆｓを減算することにより、図８（Ｄ）に示すように、オフセットの除去されたｔｐｓ２信号を出力し、加算器１３０に供給する。

続いて、目標トラックへの高速移動が開始される。ここで、前述したように、高速移動中では、スイッチＳＷ７及びスイッチＳＷ８は高速移動中側端子に接続されており、前記ｈｏｓ＿ｇａｉｎとｃｅｎｔｅｒ＿ｏｆｓの検出及び更新は行わず、各測定手段１２３、１２４の測定値及び、乗算手段１２８に設定されたｈｏｓ＿ｇａｉｎ、減算手段１２９に設定されたｃｅｎｔｅｒ＿ｏｆｓは、それぞれ高速移動直前のトラッキングオン時での値を保持している。

これにより、レンズ位置検出器８の高速移動が開始されると、減算手段（Ｈ）１２９は、高速移動直前に設定された上記のオフセット値ｃｅｎｔｅｒ＿ｏｆｓを高速移動期間中保持して、レンズ位置検出器８の出力信号に対応したｔｐｓ信号から上記のオフセット値ｃｅｎｔｅｒ＿ｏｆｓを減算することにより、オフセットの除去されたｔｐｓ２信号を出力し、加算器１３０に供給する。

加算器１３０はｔｐｓ２信号と基準値ｃｅｎｔｅｒ＿ｖとを加算した信号をゲインループフィルタ１３１に供給して所定の周波数成分を周波数選択させる。このインループフィルタ１３１の出力信号は、スイッチＳＷ７、出力端子１０１ｃを介して出力され、更に図４のＤ／Ａ変換器１０８、スイッチＳＷ９及びトラッキングドライバ１１０を介して、図１のトラッキング制御用アクチュエータ６に供給されてこれを駆動する。このようにして、レンズ位置検出器８のオフセット特性が変化した場合のオフセットを高速移動中において除去できる。このようにして、本実施の形態によれば、レンズ位置検出器８のゲインとオフセットの両方を補正することができる。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば上記の実施の形態では、信号処理装置１０１はレンズ位置検出器８のゲイン特性を検出して補正するゲイン特性補正手段（測定手段（Ａ）１２０、測定手段（Ｂ）１１５、演算手段（Ｃ）１２１及び乗算手段（Ｄ）１２８）の後段に、レンズ位置検出器８のオフセット特性を検出して補正するオフセット特性補正手段（測定手段（Ｅ）１２４、測定手段（Ｆ）１２３、減算手段（Ｇ）１２５及び減算手段（Ｈ）１２９）を接続しているが、接続順は実施の形態と逆でもよく、また、ゲイン特性補正手段とオフセット特性補正手段の両方を備えているが、どちらか一方の手段だけを備えていてもよい。

また、上記の実施の形態では、トラッキングドライバ１１０の入力信号の低域成分であるＳＥ信号を使って、ゲインやオフセットの補正を行ったが、これは、この信号がトラッキングオン状態で、対物レンズ４のレンズ移動量に比例した信号であるからであり、こうした信号であれば、別の信号でも使用でき、従って、図２におけるトラッキング制御信号又はトラッキングエラー信号をもとに作成した信号でもよい。また、それらの信号を、所定回数読み取り、そのデータを平均した信号でもよい。

本発明の光ディスク装置の一実施の形態のブロック図である。 図１中のレンズ位置検出器の一実施の形態の構成図である。 図１中のレンズ位置検出器の一例の特性図である。 図１中のコントロール部の一実施の形態のブロック図である。 図４中の信号処理装置の一実施の形態のブロック図である。 図４の通常スレッド送り時のタイミングチャートである。 図１中のレンズ位置検出器の他の例の特性図である。 図７の通常スレッド送り時のタイミングチャートである。

符号の説明

１ 光学ヘッド
２ 半導体レーザ
３ ハーフミラー
４ 対物レンズ
５ フォーカス制御用アクチュエータ
６ トラッキング制御用アクチュエータ
７ 光検出器
８ レンズ位置検出器
９ ヘッド移動機構
１０ コントロール部
１１ Ａ／Ｄ変換器
１２ 光ディスク
８０ 可動台
８２ 光出射手段
８３ 光検出手段
８４ レンズ保持部
８６ 板ばね
１００ 信号作成部
１０４ 低域フィルタ（ＬＰＦ）
１０５ 比較器
１０６ パルス発生器
１０９ フォーカスドライバ
１１０ トラッキングドライバ
１１１ ステップドライバ
１１５、１２０ ２時刻間の差（又は積算値）測定手段
１２１ 演算手段
１２２、１２８ 乗算手段
１２３、１２４ レベル測定手段
１２５、１２９ 減算手段
１２６ 記憶手段
ＳＷ１〜ＳＷ９ スイッチ

Claims (1)

1. 光源と、その光源から出射した光ビームを光ディスク上に集束照射し、かつ、前記光ディスクからの反射光を透過する対物レンズと、前記対物レンズを透過した前記反射光を受光して電気信号を得る光検出器とを少なくとも含む光学ヘッドと、
   前記光学ヘッドを前記光ディスクの半径方向に移動させるヘッド移動機構と、
   前記光検出器からの電気信号に基づいて、前記光ディスク上の信号トラックと前記光ビームのずれ量に応じたトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段と、
   前記トラッキング誤差信号に応じて、前記光ディスク上の信号トラックが前記光ビームを追従走査するように前記対物レンズ位置を制御するトラッキング制御用アクチュエータとを少なくとも備えた光ディスク装置において、
   前記対物レンズの前記光ディスクの半径方向の移動位置を検出するレンズ位置検出手段と、
   前記トラッキング誤差信号に応じて前記トラッキング制御用アクチュエータを制御しているトラッキングオン状態の時に、前記トラッキング誤差信号に関連して変化する第１の信号と、前記レンズ位置検出手段により得られた前記対物レンズの移動位置検出信号である第２の信号とを入力として受け、前記レンズ位置検出手段のゲイン特性を逐次検出して補正するゲイン特性補正手段と、前記レンズ位置検出手段のオフセット特性を逐次検出して補正するオフセット特性補正手段とのうち、どちらか一方又は両方を備えた信号処理手段と、
   前記トラッキング誤差信号による前記トラッキング制御用アクチュエータの制御を行わないトラッキングオフ状態として、前記ヘッド移動機構により前記光学ヘッドを前記光ディスクの半径方向へ高速移動する高速移動期間中は、前記信号処理手段内の前記ゲイン特性補正手段及び／又は前記オフセット補正手段の前記高速移動開始直前の第１及び／又は第２の補正値を保持する制御手段と
   を有し、前記ゲイン特性補正手段は、前記第１の信号のレベルの変化量に対する前記第２の信号のレベルの変化量の比に応じて前記第２の信号を補正するための前記第１の補正値を設定する手段であり、前記オフセット特性補正手段は、前記第１の信号のレベルと前記第２の信号のレベルとの差に応じて前記第２の信号を補正するための前記第２の補正値を設定する手段であることを特徴とする光ディスク装置。
   

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