JP2007184107A - Optical disk device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ディスクに対し情報の記録、再生を行う技術に関し、特にトラック情報を有していない光ディスクの記録面又は領域に記録、再生を行うことができる光ディスク装置に関する。 The present invention relates to a technique for recording and reproducing information on an optical disc, and more particularly to an optical disc apparatus capable of recording and reproducing on a recording surface or area of an optical disc having no track information.
従来、トラック情報を有していない光ディスク、例えば、光ディスクのレーベル面への記録、再生を行う技術として、ピックアップレンズの位置を検知するために送りネジを用いたリニアスケールが利用されている(例えば、特許文献1を参照。)。
上述した特許文献1の技術では、送りネジを用いたリニアスケールを利用し、ピックアップの位置を検出する。すなわち、送りモータの駆動量でピックアップの位置を検出する。この方法であると、送りモータの駆動量に対して当初設定されていたピックアップの移動量が得られなかった場合、例えば送りネジの空回り等が発生した場合等には、ピックアップの正確な位置を検出できない。
In the technique of
本発明の目的は、トラック情報を有していない光ディスクの記録面又は領域に記録/再生する場合に、ピックアップの位置を精度良く検出、制御することができる光ディスク装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an optical disc apparatus capable of accurately detecting and controlling the position of a pickup when recording / reproducing on a recording surface or area of an optical disc having no track information.
上記課題を解決するために本発明の光ディスク装置は、トラック情報を有していない光ディスクの記録面又は領域にレーザ光を照射することにより、当該記録面又は領域に対し所定の情報を記録及び/又は再生するピックアップと、前記ピックアップを前記光ディスクの径方向に移動する送りモータと、前記ピックアップが取り付けられたカバー部材の裏面に、前記ピップアップの移動経路に沿って設けられたエンコーダ板と、前記ピックアップと一体的に移動し、前記エンコーダ板に対し発光し、その反射光又は透過光を受光して前記ピックアップの移動に追従した信号を出力するセンサ手段と、前記センサ手段からの前記信号に基づいて、前記ピックアップを前記光ディスクの記録面又は領域の任意の位置に位置決め制御する制御手段と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the optical disk apparatus of the present invention records and / or records predetermined information on the recording surface or area by irradiating the recording surface or area of the optical disk having no track information with a laser beam. Alternatively, a pickup to be reproduced, a feed motor that moves the pickup in the radial direction of the optical disc, an encoder plate provided on the back surface of the cover member to which the pickup is attached, and along the movement path of the pip-up, Sensor means that moves integrally with the pickup, emits light to the encoder plate, receives reflected or transmitted light, and outputs a signal that follows the movement of the pickup, and based on the signal from the sensor means Control means for positioning the pickup at an arbitrary position on the recording surface or area of the optical disc; Characterized in that it has a.
本発明を用いることにより、トラック情報を有していない光ディスクの記録面又は領域に記録/再生する場合に、ピックアップの位置を精度良く検出、制御することができる。 By using the present invention, the position of the pickup can be detected and controlled with high accuracy when recording / reproducing is performed on the recording surface or area of the optical disc having no track information.
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の情報処理装置である例えばノート型のパーソナルコンピュータを示した模式図である。コンピュータ10は、例えばDVDドライブ等の光ディスク装置12(図においては光ディスク装置のトレイが出ている状態を示している)を搭載している。このコンータ10には、光ディスク装置12に対し、光ディスクに記録するための所定の情報を記憶するメモリ手段としての半導体メモリ及び/又はハードディスク装置と、メモリ手段から情報を供給し光ディスクへの記録を指示する指示手段としてのCPU等を備えている。特に本発明における情報処理装置においては、光ディスクのトラック情報のない面又は領域に記録される(例えばレーベル面に描画される)ある種の画像情報を処理できるものである。
FIG. 1 is a schematic view showing an information processing apparatus of the present invention, for example, a notebook personal computer. The
光ディスク装置12は、図2に示すように、イジェクトボタン14を備えており、このイジェクトボタン14を押下する等により、ドロワー部16が図3に示すように射出される。
As shown in FIG. 2, the
当該ドロワー部16は、図4に示すように、ドライブの駆動回路基板部と、メカユニット18とから構成される。また、メカユニット18のピックアップ部(PUH)28は、ディスク回転モータ(スピンドルモータ)22を中心とした半径方向であるα方向に移動経路を取るように駆動される。
As shown in FIG. 4, the
メカユニット18は、図5に示すように、スピンドルモータ22と、ピックアップ部28と、スピンドルモータ22、ピックアップ部28およびピックアップ部28を駆動させる機構等を保持し、更にこれらのメカ部を覆うためのカバー部材20を備えている。またピックアップ部28には読み取りレーザを射出するための対物レンズ24が搭載されている。なお、メカユニット18は、フレキシブルケーブル(FPC)30によって、光ディスク装置12の所定の回路基板に接続される。
As shown in FIG. 5, the
次に、メカユニット18からカバー部材20を除いた斜視図を図6に示す。メカユニット18は、更にピックアップ駆動機構として、ピックアップ送りモータからリードスクリュー及びこれに噛み合ったラックギアを介してピックアップ部28に駆動力を付与し、駆動力を伝達するラックギアが取り付けられる主軸23と、主軸23とは反対側にあり駆動力の伝達には関与せずにピックアップ部28を支持する副軸25とを有する。そして更に、本発明で新たに搭載した発光部及び受光部を有する位置センサ26と、図6には表れないが位置センサ26から発光された光を反射し受光部に返すエンコーダ板とを有している。このように、位置センサ26を副軸25側に設けたことにより、外形寸法や機構上の制約を多く受けるスリム型ドライブ(ノート型パーソナルコンピュータ用の光ディスク装置)おいて、ピックアップ駆動機構の形状や部品配置に影響を与えず、また光ディスク装置の外形寸法を大きくすることなく、位置センサ26及びエンコード板を配置することができる。
Next, a perspective view in which the
図7は、メカユニット18の裏面から見た斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view seen from the back surface of the
エンコーダ板32は、カバー部材20の裏面に、ピックアップ部28の移動経路に沿って、かつ位置センサ26の発光部及び受光部と対面するように、接着剤等の粘着体で接着されている。なお、エンコーダ板32は、カバー部材20の裏面にエッチング等の手段を用いて直接描いても良い。このように、エンコーダ板28を、ピックアップ部28からのレーザ光を遮蔽しないように設けられたカバー部材20に取り付けたことにより、位置センサ26の出射光がピックアップ部28のレーザ光に干渉せず、記録・再生動作に対する悪影響を防止することができる。
The
また、エンコーダ板32は、ピックアップ部28が最内周側に位置した際に位置センサ26の光を反射する位置より更に内周側から、ピックアップ部28が最外周側に位置した際に位置センサ26の光を反射する位置より更に外周側に至るまで、連続して形成されている。これにより、ピックアップ部28がその可動範囲全域において連続的に移動した場合でも、位置検出信号を途切れること出力することができる。
In addition, the
図8は、メカユニット18の断面図である。この断面図における位置センサ26とエンコーダ板32とが位置する先端部分αを拡大すると、図9のようになる。すなわち、位置センサ26とエンコーダ板32とが対峙するように配置されており、位置センサ26の発光部から出光された光がエンコーダ板32で反射して再び位置センサ26の受光部に戻ってくるようになっている。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the
次に、エンコーダ板32は、例えば図10に示すようなバーコード状になっており、位置センサ26からの光に対して、反射、透過、吸収等を行う。例えば、エンコーダ板32の一部分βを拡大すると、図12のようになる。図12では、反射部34(斜線を付した帯の部分)と非反射部36とから構成されている。非反射部36は、前述したように、透過させてもよいし、光を吸収してもよく、位置センサ26からの光に対して、反射部34と非反射部36とで光の変化が2値以上生じるようなものであればよい。
Next, the
次に、図11は、エンコーダ板32の裏面を示した図である。エンコーダ板32は、カバー部材20の裏面に接着剤等の粘着体32aで接着されている。この粘着体32aは、エンコーダ板32をカバー部材20に接着する際にはみ出したりしないように、エンコーダ板32の面積より小さい面積となるようにするのが望ましい。これにより、エンコーダ板20からはみ出した粘着体がフレキシブルケーブルに接触してピックアップ部28の移動に悪影響を及ぼすことがないようにすることができる。
Next, FIG. 11 is a view showing the back surface of the
また、位置センサ26は、図13に示すように、発光部26aおよび受光部26bを備えている。位置センサ26の発光部26aから出光された光は、図14に示すように、エンコーダ板32に当たると変化し、変化した光の内、一部はエンコーダ板32で反射されて位置センサ26の受光部26bで受光される。なお、位置センサ26の受光部26bを発光部26aより大きくしてもよい。
Further, as shown in FIG. 13, the
次に、ピックアップ部28および位置センサ26は、それぞれにフレキシブルケーブル40、42が接続されている。図15は、これらの構成を示した模式図である。ピックアップ部28は、フレキシブルケーブル40に接続され、このフレキシブルケーブル40は、ドライブの駆動回路基板部に接続されている。また、位置センサ26は、フレキシブルケーブル42と接続されており、フレキシブルケーブル40とフレキシブルケーブル42とは互いに積層しないように配置される。なお、図15では、エンコーダ板32が位置センサ26およびフレキシブルケーブル42に重なっているように表しているが、実際にはこの状態でカバー部材20に接着されている。また、図16は、図15で示した構成の裏面を示した模式図である。このように、フレキシブルケーブル40とフレキシブルケーブル42とは互いに積層しないように配置される。
Next,
以上、センサ手段について、位置センサ26から発光した光をエンコーダ板32で変化させ、このうち、反射した光を同じ位置センサ26で受光し、ピックアップ部28の位置を特定する反射型エンコーダ板を備えたセンサ手段の実施形態について説明したが、発光専用の位置センサと受光専用の位置センサとの2つを透過型のエンコーダ板の両側に設けるようにしてもよい。以下に透過型のエンコーダ板を用いた実施形態について説明する。
As described above, the sensor means includes a reflective encoder plate that changes the light emitted from the
図17は、ハーフハイト型光ディスクドライブユニットに透過型のエンコーダ板及び位置センサを適用した場合の側面から見た模式図である。 FIG. 17 is a schematic view seen from the side when a transmissive encoder plate and a position sensor are applied to a half-height type optical disc drive unit.
この実施形態では、上述した反射型のエンコーダ板32を用いた実施形態とは異なり、ハーフハイト型光ディスクドライブユニット52に設けられたピックアップ部28に対し駆動力を付与する側、つまりリードスクリュー27のある側で駆動軸となる主軸23側に透過型の位置センサ48を透過型のエンコーダ板46を挟むように配置する。透過型の位置センサ48は、発光専用の発光部と受光専用の受光部との2つの独立したセンサからなり、例えば矢印で示した方向に発光部から発光され、透過型のエンコーダ板46を透過し、受光部で受光される。透過型のエンコーダ板46は、図12で示した反射型のエンコーダ板32と同様に2つの領域からなり、透過領域と非透過領域とから構成される。透過型のエンコーダ板46に光があたると、透過領域および非透過領域により光が変化し、この変化が受光部で検知される。非透過領域は、光を吸収してもよいし、発光部からの光と干渉しない程度であれば反射してもよいが、吸収するのが望ましい。なお、透過領域及び非透過領域は、それぞれ1種類である必要はなく、透過領域および非透過領域で2値以上の光の変化をすればよい。例えば、2種類の透過領域と非透過領域で合計4種類の光の変化を行い、4値としてもよい(反射型のエンコーダ板についても同様である)。
In this embodiment, unlike the embodiment using the reflection
図18は、ハーフハイト型光ディスクドライブユニット52の裏面の平面模式図である。ピックアップ部28は、スピンドルモータ22を基準として、透過型の位置センサ48と一体的にピックアップ移動方向γに移動する。透過型の位置センサ48は、発光部側が表されており、この発光部の下部に透過型のエンコーダ板46が位置し、さらに下部には図示しない透過型の位置センサ48の受光部側が位置する。
FIG. 18 is a schematic plan view of the back surface of the half-height type optical
図19は、ハーフハイト型の光ディスクドライブユニット52の斜視図である。ピックアップ部28と主軸23、副軸25、リードスクリュー27が表されているが、透過型の位置センサ48および透過型のエンコーダ板46は、主軸23の裏面に位置しているため図示されない。
FIG. 19 is a perspective view of the half-height type optical
図20は、光ディスクドライブユニット52の裏面の斜視図である。ピックアップ部28は、スピンドルモータ22を基準として、透過型の位置センサ48と一体的にピックアップ移動方向γに移動する。透過型の位置センサ48は、発光部側が上に表されており、この発光部の下部に透過型のエンコーダ板46が位置し、さらに下部に透過型の位置センサ48の受光部側が位置する。
FIG. 20 is a perspective view of the back surface of the optical
このように、上記の実施形態においては、ピックアップの移動及び/又は位置を検出するセンサ手段として、位置センサ26、48、エンコーダ板32、46を用い、これらを有機的に配置したことにより(具体的には位置センサ26、48をピックアップに一体的に設け、エンコーダ板32、46をピックアップの移動経路に沿って設けたことにより)、送りモータの回転によってピックアップの移動を検出するのとは異なり、ピックアップ部28の移動及び位置を直接的に検出できる。そのため検出精度が上がることになる。
Thus, in the above embodiment, the
次に、光ディスク装置のピックアップ部28の構成について説明する。なお、ここで説明するのは、光ディスク装置により、光ディスクの通常の記録再生領域ではない部分、つまりトラック情報を有さないレーベル面や、情報面のデータ記録領域の外側にある領域等に対して、画像情報の描画を行う等の情報の記録再生を行うための構成についてである。
Next, the configuration of the
図21は、本発明の光ディスク装置に係るピックアップ部28周辺を示した模式図である。
FIG. 21 is a schematic diagram showing the periphery of the
光ディスク装置のシャーシ61に搭載されたスピンドルモータ22には、光ディスク60が固定され、ピックアップ部28によって情報の書き込み、再生が行われる。ピックアップ部28は、ガイドシャフト67で支えられているピックアップ本体65が送りモータ66の駆動力をリードスクリュー68を介して受け取り、図中左右に移動できるようになっている。ピックアップ本体65には、レーザダイオード69が内蔵されており、レーザダイオード69から発せられたレーザは、対物レンズ72を通して光ディスク60のレーザスポット73に照射され、情報の書き込みや再生が行われる。また、対物レンズ72のトラッキング及びフォーカシングは、レンズアクチュエータ70により対物レンズ72を駆動することによって行われる。なお、レンズアクチュエータ70は、ワイヤーサスペンション、磁気回路、駆動コイル等の駆動部品70から構成されている。そのため送りモータ66と異なりガタがなく、摩擦も小さいので微細な位置制御が可能である。
An
ピックアップ本体65の位置は、前述のエンコーダ板62に光を当て、この光の反射または透過の変化を位置センサ63で検知することにより、判別される。位置センサ63で検知されたピックアップ本体65の位置信号は、位置差信号生成部82に送られる。位置差信号生成部82は、受信した位置信号と、コントローラ80から受信するピックアップ本体65の目的位置の情報である目的位置信号(N)とに基づいて、目的の制御位置との位置差を位置差信号として算出する。位置差信号生成部82によって算出された位置差信号は、制御部81に送られる。制御部81は、位置差信号に基づいて、必要に応じて、モータドライバ83を介して送りモータ66を駆動させ、ピックアップ本体65の位置を制御する。更に、必要に応じて、トラッキング・フォーカスドライバ84を介して、レンズアクチュエータ71を駆動させ、対物レンズ72の半径方向の位置を制御する。これにより、レーザスポット73を光ディスク60の目的の位置に制御する。送りモータ66、レンズアクチュエータ71によるレーザスポット73の制御は、上述したように、必要に応じて、片方または両方の制御を行う。例えば、図22に示すように、レーザスポット73の目標位置xに対して、ピックアップ本体65の中心(対物レンズの半径方向への可動範囲の略中心)との位置差yが存在するときは、位置差yをキャンセルする方向にレンズアクチュエータ71によりレーザスポット73を移動量zだけ駆動する。位置差yと移動量zが等しくなるように制御部81のゲインやトラッキング・フォーカスドライバ84のゲインを決めておくと、ピックアップ本体に位置誤差があってもレンズアクチュエータ71が誤差を打ち消すように動くので、レーザスポット73を目的位置xに正確に位置合わせできる。なお、位置差yと移動量zが等しくなるように制御するのが理想的であるが、理論値からのずれは例えば30パーセントまでなら実用上問題はない。
The position of the pickup
また、図22に示した実施形態では、レンズアクチュエータ71によるレーザスポット73の駆動のみであるが、大きな位置差が生じている場合には、まず、送りモータ66を駆動させて、大きな距離の移動を行い、続いて、レンズアクチュエータ70による駆動を行うこともできる。また、必要に応じて、送りモータ66のみの駆動でもよい。上述した実施形態では、フィードバック制御を行い、ピックアップ本体65を制御している。すなわち、コントローラ80により、制御部81を介して、送りモータ66及びレンズアクチュエータ71を駆動、制御しているが、図23に示すような構成としてもよい。 コントローラ80は、制御部81を介さずに直接モータドライバ83を制御し、送りモータ66を駆動させる。一方、レンズアクチュエータ71は、制御部81によりトラッキング・フォーカスドライバ84を介して駆動する。コントローラ80は、モータドライバ83を経由し、送りモータ66に目標値として、目標位置信号を送信し、フィードバック制御は行わない。この場合、送りモータ66にステッピングモータを採用したとすると、コントローラ80が目的の移動量に相当するパルス数を目標位置信号として送信するだけで、送りモータ66は、目的位置近傍まで移動する。この後は前述の実施形態と同様に、制御部81は、目的位置との位置差を算出して、レンズアクチュエータ71を駆動、制御する。
In the embodiment shown in FIG. 22, only the
次に、図24に示した実施形態では、コントローラ80が移動量指示信号(V)によりモータドライバ83を介して送りモータ66を駆動するのに加えて、アクチュエータドライバ86、トラッキング・フォーカスドライバ84を介して、レンズアクチュエータ71に目標移動量を指示する。そして、制御部81が、ピックアップ本体65の目標位置からの位置差に応じて、位置差の補正信号を生成し、この補正信号と、コントローラ80からの移動量指示信号(W)とをアクチュエータドライバ86で加算して、トラッキング・フォーカスドライバ84に送る。
Next, in the embodiment shown in FIG. 24, in addition to the
送りモータ66にステッピングモータを採用した場合は、2相駆動で制御する場合が最もピックアップ本体65の位置精度が高くなる。2相駆動でピックアップ本体65を制御する場合、ピックアップ本体65の移動量よりも小さい量だけレーザスポット73を移動させたい場合は、レンズアクチュエータ71を用いる。これにより送りモータ66とレンズアクチュエータ71の両方を用いて正確にレーザスポット73を目的の位置に移動させることができる。
When a stepping motor is used as the
上述した実施形態では、ピックアップ本体65の位置差と、レンズアクチュエータ71による対物レンズ72の移動量が完全に一致するようにゲインを合わせておけば、理論的には常にレーザスポット73は目的位置に留まっている。しかしながら、実際にはレンズアクチュエータ71は、指示電圧に対して応答の遅れが発生する。また、ピックアップ本体65の位置制御が常に働いていると、ピックアップ本体65の移動により振動が発生することがある。そこで、ピックアップ本体65の位置制御は、位置差がある一定以下の値となったら、そのときに制御が留まるように位置制御をホールドするのが望ましい。
In the embodiment described above, theoretically, the
さらに、位置差が大きい場合、レンズアクチュエータ71に過大な電流が流れる場合もあるため、レンズアクチュエータ71に流れる電流の上限を設定する必要がある。図25は、ピックアップ本体65の位置(PUH位置)と位置差信号の出力との関係を示した図である。この例では、位置差信号自体に上限値を設けている。位置差信号の上限値の絶対値として、値「C」を設け、±Cよりも大きな値にならないように制御している。なお、制御部81内にリミッターを設けて一定値以上の駆動指示電圧を出さないようにしてもよいし、トラッキング・フォーカスドライバ84からの電圧や電流が一定値以上にならないように、トラッキング・フォーカスドライバ84にリミッタをもうけてもよい。このように制御することで、レンズアクチュエータ71に過大な電流を流れるのを防ぐことができる。
Furthermore, when the position difference is large, an excessive current may flow through the
次に、ピックアップ本体65の位置を位置センサ63により検知し、位置差を算出する方法について説明する。本実施形態の位置差の算出方法は、エンコーダ板62の白黒のペアに対して、1/256の分解能に精度を向上させたものである。
Next, a method for detecting the position of the pickup
図26は、ピックアップ本体65の位置を位置センサ63により検知した位置信号に基づいて、位置差信号を算出する構成を示した機能ブロック図である。ピックアップ本体65の位置を位置センサ63により、例えば略90度位相の違う2つの信号(A−ch、B−ch)170として検知する。検知された2つの信号の波形は波形175のようになる。そして検知された2つの信号は、それぞれ、A/D変換器3A、3Bに入力され、デジタルに変換された数値が出力される。出力されたデジタル信号は、ゲイン調整器4A、4Bに入力される。ゲイン調整器4A、4Bでは演算処理により数値に所定の係数をかける。なお、A/D変換器3A、3Bと、ゲイン調整器4A、4Bの設置は逆の順序でもよく、この場合、アナログ処理により振幅を増減することも可能である。
FIG. 26 is a functional block diagram showing a configuration for calculating the position difference signal based on the position signal detected by the
ゲイン調整器4A、4Bから出力された信号は、検波器6A、6Bに入力される。さらに、コントローラ80からは、基準値が入力される。この基準値はプログラムで変更可能である。検波器6A、6Bでは、入力されたゲイン調整器4A、4Bからの信号と基準値とを比較し、基準値との差の絶対値を出力する。検波後は波形180のようになる。また、基準値との大小比較の結果はデコーダ75に送られる。
The signals output from the
次に、大小比較器88は、検波器6A、6Bから送られてきた信号の大小を比較する。比較の結果はデコーダ75及び除算器90に送られる。除算器90は、検波器6A、6Bの出力を受け「小さい方/大きい方」とする演算を行う。そのため演算結果は常に1より小さい。
Next, the
デコーダ75は、3つの入力情報(検波器6A、6Bから送られてきたそれぞれの信号及び大小比較器88からの比較結果のデータ)によりエンコーダ板62の1組の白黒ペアを8分割する。デコーダ75の出力は、カウンタ150に入力され、センサ位置が異なる白黒ペアに移ったときカウントアップまたはカウントダウンする。そして、デコーダ75は結果を減算器120に出力する。除算器90からの演算結果は、ルックアップテーブル100により、除算結果を直線化補正され、減算器120に出力する。
The
コントローラ80は、目標位置情報を与える指示を、目標位置情報を記憶するレジスタ110に送信する。これを受けたレジスタ110は、目標位置情報を減算器120に出力する。
The
減算器120は、除算器90の除算結果を直線化補正するルックアップテーブル100からの出力、カウンタ150からのカウント値、およびレジスタ110からの目標位置情報を受け取り、現在位置と目標位置との差を取る減算処理を行う。この結果は、リミッタ130に出力される。リミッタ130は、減算器120の出力が所定の値を超えた場合に減算器120の出力に代えて、所定の値を出力する。この出力は、変換器140に入力され、リミッタ130の出力をPWM波に変換する。そして、位置差情報として出力される。この位置差情報において、位置差対電圧は波形190のようになる。
The
さらに、本実施形態で用いている位置センサ63とエンコーダ板62による位置検出について詳しく説明する。図27は、エンコーダ板62と位置センサ63の関係を示す模式図である。エンコーダ板62に対し、位置センサ63が図27の位置関係で配置されている状態であるとする。位置センサ63の位置Pから位置Qへの移動に伴い、位置センサ63からエンコーダ板62によって変化する光で、検知されるセンサ出力電圧が変化する。この際、90度位相がずれた2つの出力(A−ch及びB−ch)を得るために、位置センサ63を2つ用いることも可能である。図27では、得られた2つの出力は、2つの三角波として示されているが、SIN(サイン)波、COS(コサイン)波のような出力を得るようにしてもよい。
Further, position detection by the
次に、1つの白黒ペアより細かくセンサ位置を検出する方法について具体的に説明する。通常は、エンコーダ板62の白黒に応じた精度でしかセンサ位置を検出することができない。しかしながら、位置センサ63から得られる2つの出力と基準電圧とを比較し、この大小関係により図28に示すように、真理値表を作成すると、真理値表により1白黒ペアが4分割され、1白黒ペアの4分の1の精度で位置センサ63の位置を検出できる。
Next, a method for detecting the sensor position more finely than one black and white pair will be specifically described. Normally, the sensor position can be detected only with accuracy according to the black and white of the
この真理値表の各状態に説明上Ph0〜3と符号を付すと、一組のアップ ダウンカウンタに対して、Ph3の状態からPh0の状態になったらカウンタをアップし、Ph0の状態からPh3の状態になったらカウンタをダウンすることで、+方向又は−方向に位置センサ63が何白黒ペア分移動したかを検出できる。
If a sign of Ph0-3 is added to each state in this truth table for explanation, the counter is increased when the state of Ph3 changes from the state of Ph3 to the set of up / down counters, and from the state of Ph0 to the state of Ph3 When the state is reached, it is possible to detect how many black and white pairs the
更に精度を上げる方法について以下に説明する。 A method for further improving the accuracy will be described below.
コントローラ80から送出される基準電圧を境にA−ch及びB−chの信号を電圧検波し、その結果の大小を比較する。この結果を真理値表に付加することで、図29に示すように、1白黒ペアの8分の1の精度で位置を検出できる。 本実施形態は、更に細かな精度で位置を検出できる。すなわち、1白黒ペアの256分の1の精度での検出が可能である。
Voltage detection is performed on the A-ch and B-ch signals at the reference voltage sent from the
位置センサ63の出力は9bit精度のA/D変換器3A、3Bによって数値化され、図28、図29に示した真理値表も、この数値化した値から作成される。
The output of the
図29の真理値表の、検波器6A,6Bの2つの出力|Ach出力|÷|Bch出力|の関係において、
|Ach出力| > |Bch出力|
が偽である範囲では、
|Ach出力|÷|Bch出力|
を計算する。
In the relationship between the two outputs | Ach output | ÷ | Bch output | of the
| Ach output |> | Bch output |
In the range where is false,
| Ach output | ÷ | Bch output |
Calculate
|Ach出力| > |Bch出力|
が真である範囲では、
|Bch出力|÷|Ach出力|
を計算する。
| Ach output |> | Bch output |
In the range where is true,
| Bch output | ÷ | Ach output |
Calculate
この計算は、入力が三角波の場合には Y=X ÷ (−X+1)、但し0<=X<=0.5、と同義となり、入力がSIN、COS波の場合には Y=COS X ÷ SIN X =TAN X 、但しCOS X<=SIN X、と同義となり、共に0〜1の値をとる曲線となる。また、精度は8bit相当である。これらの結果を図30に示す。 This calculation is synonymous with Y = X ÷ (−X + 1) when the input is a triangular wave, but 0 <= X <= 0.5, and when the input is a SIN or COS wave, Y = COS X ÷ SIN X = TAN X, where COS X <= SIN X is synonymous, and both are curves having values of 0 to 1. The accuracy is equivalent to 8 bits. These results are shown in FIG.
除算器90の除算結果は、ルックアップテーブル100により直線化補正が行われる。図31で示した例では、直線化補正された後のデータは5bitの精度である。
The division result of the
図31の真理値表において○をつけた範囲、つまり除算結果が減少するように変化する範囲では、図32に示すように、|1−直線補正された除算結果|に置き換える。更に、図33に示すように、真理値表の真・偽の関係に応じて除算値をオフセットさせる。 In the truth table of FIG. 31, the range marked with ◯, that is, the range where the division result changes so as to decrease, is replaced with | 1-linearly corrected division result | as shown in FIG. Furthermore, as shown in FIG. 33, the division value is offset according to the true / false relationship of the truth table.
ここで、除算結果が5bit精度であり、上記の図29乃至図33の真理値表が3bit精度(1白黒ペアの8分の1の精度)を持つので、総合として、8bit精度(1白黒ペアの256分の1の精度)で位置センサ63の位置検出が可能である。
Here, the division result is 5 bit precision, and the truth table of FIG. 29 to FIG. 33 has 3 bit precision (accuracy of 1/8 of 1 black / white pair). The position of the
そして、上述したような「現在位置検出」の結果に対して、「目標位置」を与えることにより細かい「位置差情報」を生成することも可能である。本実施形態では、現在位置と目標位置の差をPWM出力する。 It is also possible to generate fine “position difference information” by giving “target position” to the result of “current position detection” as described above. In this embodiment, the difference between the current position and the target position is output by PWM.
図34は位置差情報をPWMに変調する回路である。 FIG. 34 shows a circuit for modulating position difference information to PWM.
Aには位置差の正負の符号を示す信号が接続される。Bには位置差の絶対値が接続される。つまり、
位置差の絶対値が0の時、L:Hの時間比が0:256の波形が
位置誤差の絶対値が1の時、L:Hの時間比が1:255の波形が
位置誤差の絶対値が2の時、L:Hの時間比が2:254の波形が
:(省略)
位置誤差の絶対値が254の時、L:Hの時間比が254:2の波形が
位置誤差の絶対値が255以上の時、L:Hの時間比が255:1の波形が
接続される。
A signal indicating a positive or negative sign of the position difference is connected to A. The absolute value of the position difference is connected to B. That means
When the absolute value of the position difference is 0, the waveform with the L: H time ratio of 0: 256 is the absolute value of the position error when the absolute value of the position error is 1, and the waveform with the L: H time ratio of 1: 255 is the absolute position error. When the value is 2, the waveform of L: H time ratio is 2: 254
: (Omitted)
When the absolute value of the position error is 254, the waveform having the L: H time ratio of 254: 2 is connected to the waveform having the L: H time ratio of 255: 1 when the absolute value of the position error is 255 or more. .
なお、Cには基準電圧が接続される。 A reference voltage is connected to C.
そして、Dの出力波形は図35に示すようになる。この信号を元に位置差情報の出力が目標位置に対応する参照電圧に一致するように、対物レンズ及び/又はピックアップ本体の移動(又は位置)を制御することで、精度の良い移動が可能となる。 The output waveform of D is as shown in FIG. By controlling the movement (or position) of the objective lens and / or the pickup main body so that the output of the position difference information matches the reference voltage corresponding to the target position based on this signal, it is possible to move with high accuracy. Become.
このように上述した本発明の実施形態によれば、光ディスクのトラックがない面や領域に対して情報を記録/再生する場合に、ピックアップの位置を精度良く検出、制御することができる。また、ピックアップの位置制御は、送りモータによるピックアップ本体の位置制御と、レンズアクチュエータによる対物レンズの位置制御のどちらにおいても位置センサの出力に基づいて制御することができ、高度な位置制御が可能となる。 As described above, according to the embodiment of the present invention described above, the position of the pickup can be detected and controlled with high accuracy when information is recorded / reproduced with respect to the surface or area of the optical disk having no track. In addition, the position control of the pickup can be controlled based on the output of the position sensor in both the position control of the pickup main body by the feed motor and the position control of the objective lens by the lens actuator, and advanced position control is possible. Become.
また、本発明の他の実施形態として、図6及び図7に示した実施形態では位置センサ26及びエンコード板32をピックアップ部28の副軸25の近傍に配置し、図19及び図20に示した実施形態では位置センサ48及びエンコード板46をピックアップ部28の主軸23の近傍に配置したが、ピックアップ部28の構造上の支障やスペース的な問題がなければ、これら位置センサ及びエンコード板をピックアップ部28の対物レンズ24の移動経路の近傍に配置してもよい。この場合、位置センサの配置は、これに対応するエンコーダ板を光ディスク面側には設置できないことから、ピックアップ部28の対物レンズ24が配置される側と反対側(背面側)に設けることになる。このようにして、位置センサが対物レンズの移動軌跡を略追従するようにする。
As another embodiment of the present invention, in the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, the
これにより次のような効果が得られる。つまり、先の実施形態のようにピックアップ部28を、主軸23をガイドとして駆動する場合、主軸23とピックアップ部28の軸受メタルとの間には隙間(ガタ)が生じている。また、ピックアップ部28を繰り返し移動しているとガタは増大する。この軸ガタの影響は、特に主軸を支点として揺れの大きくなる副軸25側に現れる。これに対し、位置センサは本来レーザ光が対物レンズを通して光ディスクに出射される位置を検出するためのものであるから、位置センサが対物レンズから離れるほど検出誤差が発生しやすくなる。例えば、実測値で、主軸の径が2.992mm、ピックアップ部の軸受メタルの径が3.010mm、軸受メタルの長さが19.4mm、対物レンズの中心と副軸側の位置センサとの距離が20.17mmの場合、対物レンズの位置に対する位置センサの出力の誤差は、(3.010-2.992)/19.4*20.17=18.7μm、となり最大で18.7μmの検出誤差が発生する可能性がある。そのため、位置センサを対物レンズの近傍に配置し、対物レンズの移動軌跡に略追従させるようにすることにより、このような軸ガタの影響を受け難くすることができる。
As a result, the following effects can be obtained. That is, when the
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。例えば、センサ手段としては光センサだけでなく、磁気センサやその他のセンサを用いることが可能である。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. For example, as the sensor means, not only an optical sensor but also a magnetic sensor or other sensors can be used. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
10…コンピュータ、12…光ディスク装置、14…イジェクトボタン、16…ドロワー部、18…メカユニット、20…カバー部材、22…ディスク回転モータ、23…主軸、24…対物レンズ、25…副軸、26…位置センサ、26a…発光部、26b…受光部、27…リードスクリュー、28…ピックアップ部、30…フレキシブルケーブル、32…エンコーダ板、32a…粘着体、34…反射部、36…非反射部、40、42…フレキシブルケーブル、46…エンコーダ板、48…位置センサ、52…ハーフハイト型光ディスクドライブユニット、60…光ディスク
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ピックアップを前記光ディスクの径方向に移動する送りモータと、
前記ピックアップが取り付けられたカバー部材の裏面に、前記ピップアップの移動経路に沿って設けられたエンコーダ板と、
前記ピックアップと一体的に移動し、前記エンコーダ板に対し発光し、その反射光又は透過光を受光して前記ピックアップの移動に追従した信号を出力するセンサ手段と、
前記センサ手段からの前記信号に基づいて、前記ピックアップを前記光ディスクの記録面又は領域の任意の位置に位置決め制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする光ディスク装置。 A pickup that records and / or reproduces predetermined information on the recording surface or region by irradiating the recording surface or region of the optical disc that does not have track information with a laser beam;
A feed motor for moving the pickup in the radial direction of the optical disc;
An encoder plate provided along the movement path of the pip-up on the back surface of the cover member to which the pickup is attached;
Sensor means that moves integrally with the pickup, emits light to the encoder plate, receives reflected light or transmitted light, and outputs a signal that follows the movement of the pickup;
Control means for controlling the positioning of the pickup at an arbitrary position on the recording surface or area of the optical disk based on the signal from the sensor means;
An optical disc apparatus comprising:
前記センサ手段に接続された第2のフレキシブルケーブルと、を更に有し、
前記第1および前記第2のフレキシブルケーブルは積層されていないことを特徴とする請求項1に記載の光ディスク装置。 A first flexible cable connected to the pickup;
A second flexible cable connected to the sensor means;
2. The optical disc apparatus according to claim 1, wherein the first and second flexible cables are not stacked.
前記センサ手段によって検出された位置情報と目標位置情報とを比較し、前記ピックアップの位置差情報を求め、前記位置差情報に基づいて前記ピックアップに設けられている対物レンズのレンズアクチュエータを駆動してトラキング制御することを特徴とする請求項1に記載の光ディスク装置。 The control means includes
The position information detected by the sensor means is compared with the target position information, the position difference information of the pickup is obtained, and the lens actuator of the objective lens provided in the pickup is driven based on the position difference information. 2. The optical disk apparatus according to claim 1, wherein tracking control is performed.
前記センサ手段からの第1の信号と、前記第1の信号と略90度位相のずれた第2の信号を検出する手段と、
前記第1の信号と基準信号を比較して、第1の比較結果信号を出力する手段と、
前記第2の信号と前記基準信号を比較して、第2の比較結果信号を出力する手段と、
前記第1の信号の絶対値と第2の信号の絶対値とを比較して、第3の比較結果信号を出力する手段と、
前記第1の信号と第2の信号とを除算し、除算信号を出力する手段と、
前記第1の比較結果信号、前記第2の比較結果信号、前記第3の比較結果信号および前記除算信号の組み合わせに基づいて、前記位置情報を生成する手段と、
を有することを特徴とする請求項5に記載の光ディスク装置。 The control means includes
Means for detecting a first signal from the sensor means and a second signal that is approximately 90 degrees out of phase with the first signal;
Means for comparing the first signal with a reference signal and outputting a first comparison result signal;
Means for comparing the second signal with the reference signal and outputting a second comparison result signal;
Means for comparing the absolute value of the first signal with the absolute value of the second signal and outputting a third comparison result signal;
Means for dividing the first signal and the second signal and outputting a divided signal;
Means for generating the position information based on a combination of the first comparison result signal, the second comparison result signal, the third comparison result signal, and the division signal;
The optical disk apparatus according to claim 5, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007102237A JP2007184107A (en) | 2007-04-09 | 2007-04-09 | Optical disk device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2004322734A Division JP2006134483A (en) | 2004-11-05 | 2004-11-05 | Optical disk device, information processor, and method of controlling optical disk device |
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