JP2014182841A - Optical disk drive - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical disk drive having no position detection sensor capable of reliably performing step-out detection of a spherical aberration correction mechanism.SOLUTION: The optical disk drive includes having a spherical aberration correction mechanism includes a controller that, when the drive frequency of a stepping motor which drives the spherical aberration correction mechanism is not identical to the frequency of a tracking error signal, or when the amplitude of the tracking error signal is identical to a predetermined threshold value or smaller, determines a step-out has occurred; and when the drive frequency of the stepping motor which drives the spherical aberration correction mechanism is identical to the frequency of the tracking error signal and when the amplitude of the tracking error signal is larger than the predetermined threshold value, determines the step-out has not occurred.

Description

本発明の実施形態は、球面収差補正機構での脱調検出とリカバリ処理を行う光ディスク装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to an optical disc apparatus that performs step-out detection and recovery processing by a spherical aberration correction mechanism.

光ディスク装置では、光ディスク毎にばらつく保護層の厚み誤差によって、球面収差が生じる。球面収差の補正手段として、例えばビームエキスパンダを使用して光径を調整している。また、球面収差の調整には光ディスクから得られる反射光の信号品質が適正になるよう球面収差補正手段を制御している。   In an optical disc apparatus, spherical aberration is caused by the thickness error of the protective layer that varies from one optical disc to another. For example, a beam expander is used as a spherical aberration correction means to adjust the light diameter. For adjusting the spherical aberration, the spherical aberration correcting means is controlled so that the signal quality of the reflected light obtained from the optical disk is appropriate.

ビームエキスパンダを使用した光径調整は、光径調整レンズをステッピングモータで移動させるが、ステッピングモータに印加するパルス数によって回転角を制御する。ステッピングモータの回転軸に設けたリードスクリューで回転運動を直線運動に変換し、光径調整レンズの位置を制御している。   In the light diameter adjustment using the beam expander, the light diameter adjusting lens is moved by the stepping motor, and the rotation angle is controlled by the number of pulses applied to the stepping motor. The lead screw provided on the rotating shaft of the stepping motor converts the rotary motion into a linear motion and controls the position of the light diameter adjusting lens.

ステッピングモータによる移動機構では、回転子が次の磁気的安定点に移り、印加パルス数と実際の回転角の対応がとれなくなる脱調が課題となる。   In a moving mechanism using a stepping motor, the problem is that the rotor moves to the next magnetic stable point and the step-out in which the correspondence between the number of applied pulses and the actual rotation angle cannot be achieved.

球面収差補正レンズの移動中に脱調が発生した場合、ステッピングモータに所定パルス数を印加しても、球面収差補正レンズの調整された位置と実際の目標位置との間に誤差が生じる。   If a step-out occurs during the movement of the spherical aberration correction lens, an error occurs between the adjusted position of the spherical aberration correction lens and the actual target position even if a predetermined number of pulses are applied to the stepping motor.

光ディスク装置では光ディスクをローディング後、まず脱調の有無を確認するが、脱調検出手法として位置検出センサを使用するものがある。これは、光ディスクのローディング時のロード処理において、位置検出センサを使用して球面収差補正レンズを基準位置に移動させて収差補正・調整を実施し、ローディング終了後に再度、位置検出センサを使用して球面収差補正レンズを基準位置に移動させるものである。   In some optical disk devices, after loading an optical disk, first, the presence or absence of step-out is confirmed. However, there is a method using a position detection sensor as a step-out detection method. This is because in the loading process when loading an optical disc, the position detection sensor is used to move the spherical aberration correction lens to the reference position to perform aberration correction / adjustment. After the loading is completed, the position detection sensor is used again. The spherical aberration correction lens is moved to the reference position.

具体的には、位置検出センサの位置を基準として所定パルス数移動後、同一ステップ数逆方向にステッピングモータを回転させた場合に、位置検出センサが検出できるか否かで脱調検出する。   Specifically, step-out detection is performed based on whether or not the position detection sensor can detect when the stepping motor is rotated in the reverse direction of the same number of steps after a predetermined number of pulses have been moved with reference to the position of the position detection sensor.

位置検出センサを使用した脱調検出は、正確な位置出しが可能である反面、位置検出センサ及びその周辺部品が増え、コストアップにつながる。   While step-out detection using a position detection sensor enables accurate positioning, the position detection sensor and its peripheral components increase, leading to an increase in cost.

そこで、位置検出センサを使用しない場合には、脱調をさせない駆動トルクに設定していた。ところが、機構のバラつきにより過剰な駆動トルクとなる場合があり、光学信号へのノイズとなって脱調検出が出来ないという問題があった。   Therefore, when the position detection sensor is not used, the driving torque is set so as not to step out. However, there are cases where excessive driving torque may occur due to variations in the mechanism, and there is a problem that step-out detection cannot be performed due to noise in the optical signal.

特開２０１１−２８８０３号公報JP 2011-28803 A 特開２００９−２８９３４４号公報JP 2009-289344 A

本発明が解決しようとする課題は、位置検出センサを備えない場合に、球面収差補正機構の脱調検出が確実に行える光ディスク装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide an optical disc apparatus that can reliably detect the step-out of the spherical aberration correction mechanism when a position detection sensor is not provided.

実施形態の光ディスク装置は、球面収差補正機構を備えた光ディスク装置であって、前記球面収差補正機構を駆動するステッピングモータの駆動周波数とトラッキングエラー信号の周波数が等しくない、あるいは、前記トラッキングエラー信号の振幅が所定の閾値と等しいか又は小さい場合には、脱調が発生が発生していると判定し、前記球面収差補正機構を駆動するステッピングモータの駆動周波数とトラッキングエラー信号の周波数が等しく、かつ、前記トラッキングエラー信号の振幅が所定の閾値よりも大きい場合には、脱調が発生していないと判定する制御部を備える。   The optical disc device of the embodiment is an optical disc device provided with a spherical aberration correction mechanism, and the driving frequency of the stepping motor that drives the spherical aberration correction mechanism and the frequency of the tracking error signal are not equal, or the tracking error signal If the amplitude is equal to or smaller than a predetermined threshold, it is determined that a step-out has occurred, the driving frequency of the stepping motor that drives the spherical aberration correction mechanism is equal to the frequency of the tracking error signal, and And a control unit that determines that the step-out has not occurred when the amplitude of the tracking error signal is larger than a predetermined threshold value.

本発明の実施形態に係る光ディスク装置の全体配置を示す概略図である。1 is a schematic view showing an overall arrangement of an optical disc apparatus according to an embodiment of the present invention. 本実施形態に係る光ディスク装置における脱調検出・リカバリ処理の流れを示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a flow of step-out detection / recovery processing in the optical disc device according to the present embodiment.

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る光ディスク装置の構成例を示す図である。図１に示すように、光ディスク装置１００において、光ディスク１はスピンドルモータ２、ドライバ回路３により、回転した状態にある。光ピックアップユニット４に搭載されたレーザダイオード５から出射された光はビームスプリッタ６、球面収差補正機構７を経由し、対物レンズ８により、光ディスク１上のデータ記録面に集光される。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an optical disc apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in the optical disc apparatus 100, the optical disc 1 is rotated by a spindle motor 2 and a driver circuit 3. The light emitted from the laser diode 5 mounted on the optical pickup unit 4 passes through the beam splitter 6 and the spherical aberration correction mechanism 7 and is condensed on the data recording surface on the optical disc 1 by the objective lens 8.

そして、光ディスク１に集光された光はデータ記録面で反射され、その反射光は再度対物レンズ８、球面収差補正機構７、ビームスプリッタ６を通過した後、受光素子９に入り電気信号に変換される。受光素子９から出力される電気信号は、制御部１０に入力される。制御部１０は入力された信号を処理し、インターフェース１１を通じて外部接続機器との通信を行ったり、ドライバ回路３にフィードバックし、スピンドルモータ２や光ピックアップユニット４、ステッピングモータ１２の制御を行っている。また、制御部１０は後述するように、球面収差補正機構７の制御も行っている。   Then, the light condensed on the optical disk 1 is reflected by the data recording surface, and the reflected light passes through the objective lens 8, the spherical aberration correction mechanism 7, and the beam splitter 6 again, enters the light receiving element 9, and is converted into an electric signal. Is done. An electrical signal output from the light receiving element 9 is input to the control unit 10. The control unit 10 processes the input signal, communicates with an externally connected device through the interface 11, and feeds back to the driver circuit 3 to control the spindle motor 2, the optical pickup unit 4, and the stepping motor 12. . The controller 10 also controls the spherical aberration correction mechanism 7 as will be described later.

本実施形態においては、球面収差補正機構を駆動時の制御信号へのフィードバック信号を利用して、脱調の検出を行うものである。   In this embodiment, step-out detection is performed using a feedback signal to a control signal when the spherical aberration correction mechanism is driven.

＜脱調検出・リカバリ処理＞
次に、以上のように構成された光ディスク装置における脱調検出処理の流れについて説明する。図２は、本実施形態に係る光ディスク装置における脱調検出・リカバリ処理の流れを示すフローチャートである。 <Step-out detection / recovery processing>
Next, the flow of the step-out detection process in the optical disc apparatus configured as described above will be described. FIG. 2 is a flowchart showing a flow of step-out detection / recovery processing in the optical disc apparatus according to the present embodiment.

まず、球面収差補正機構の基準位置を確定する（ステップＳ２１）。基準位置の確定は、基準となる移動限界位置に対し、所定パルス数で球面収差補正レンズを球面収差補正機構の移動限界まで移動させて位置を確定させる。例えば、ピックアップ機構内部のシャーシを基準位置とすることも好適である。この場合、シャーシに突き当たる位置へ球面収差補正機構を動かして位置を確定するものである。   First, the reference position of the spherical aberration correction mechanism is determined (step S21). The reference position is determined by moving the spherical aberration correction lens to the movement limit of the spherical aberration correction mechanism with a predetermined number of pulses with respect to the reference movement limit position. For example, it is also preferable to set the chassis inside the pickup mechanism as the reference position. In this case, the position is fixed by moving the spherical aberration correction mechanism to a position where it abuts against the chassis.

基準位置の確定後は、基準位置でのパルスカウンタの値をゼロに設定し、ステッピングモータ１２への印加パルス数を管理する。球面収差補正調整後の球面収差補正レンズの最適位置におけるパルスカウンタの値を記録しておき、以降は、パルスカウンタの値を基準とし、印加パルス数によって球面収差補正レンズの位置付けを行う。   After the determination of the reference position, the value of the pulse counter at the reference position is set to zero, and the number of pulses applied to the stepping motor 12 is managed. The value of the pulse counter at the optimum position of the spherical aberration correction lens after the spherical aberration correction adjustment is recorded, and thereafter, the spherical aberration correction lens is positioned based on the number of applied pulses with reference to the value of the pulse counter.

次に、サーボモータをＯＮし、光スポットを所定の再生面に位置させるフォーカス調整及び光スポットを所定のトラックに位置させるトラッキング調整状態とする（ステップＳ２２）。   Next, the servomotor is turned on, and the focus adjustment for positioning the light spot on the predetermined reproduction surface and the tracking adjustment state for positioning the light spot on the predetermined track are set (step S22).

次いで、球面収差補正レンズを駆動させるステッピングモータ１２の駆動周波数を設定する（ステップＳ２３）。   Next, the drive frequency of the stepping motor 12 that drives the spherical aberration correction lens is set (step S23).

次いで、パルス数で表されるステッピングモータの駆動量を設定する（ステップＳ２４）。ここでの駆動量は、基準位置への駆動のように目標とする位置に応じて設定したり、また、球面収差補正位置を調整する精調整中の駆動などのように状態に応じても設定する。   Next, the driving amount of the stepping motor represented by the number of pulses is set (step S24). The amount of driving here is set according to the target position, such as driving to the reference position, or it is also set according to the state, such as driving during fine adjustment to adjust the spherical aberration correction position. To do.

次に、設定した駆動量に基づいて球面収差補正機構を駆動させる（ステップＳ２５）。   Next, the spherical aberration correction mechanism is driven based on the set drive amount (step S25).

球面収差補正機構を駆動させると、トラッキングエラー信号にフィードバック信号が検出される。このフィードバック信号は、球面収差補正機構の駆動周波数に同期した信号であり、他の信号と区別することが可能である。   When the spherical aberration correction mechanism is driven, a feedback signal is detected as the tracking error signal. This feedback signal is a signal synchronized with the driving frequency of the spherical aberration correction mechanism, and can be distinguished from other signals.

トラッキングエラー信号は、光ディスク上のピットとレーザ光との間に生じる誤差を検出した信号で、ピックアップから出力される信号を、加算・増幅して生成される。   The tracking error signal is a signal in which an error generated between the pits on the optical disk and the laser beam is detected, and is generated by adding and amplifying the signal output from the pickup.

球面収差補正機構の駆動時に、並行して、トラッキングエラー信号の振幅及びトラック横断周波数を監視する（ステップＳ２６）。レーザ光を安定してピットに追従（トラッキング）させるため、目標とするトラッキングエラー信号の振幅が得られるように増幅量を調整してトラッキングサーボを安定させている。トラッキングエラー信号の周波数は、トラックの横断周期から求めることができる。ここで、トラッキングエラー信号の振幅値をチェックするのは、検出したトラッキングエラー信号の周波数を確認する際に、ノイズによる影響を排除して誤判別を防止するためである。   In parallel with the driving of the spherical aberration correction mechanism, the amplitude and the track crossing frequency of the tracking error signal are monitored (step S26). In order to stably follow (track) the laser beam to the pit, the tracking servo is stabilized by adjusting the amplification amount so that the target tracking error signal amplitude can be obtained. The frequency of the tracking error signal can be obtained from the track crossing period. Here, the reason why the amplitude value of the tracking error signal is checked is to eliminate the influence of noise and prevent erroneous determination when checking the frequency of the detected tracking error signal.

次いで、球面収差補正機構の駆動周波数とトラッキングエラー信号の周波数が等しく、かつ、トラッキングエラー信号の振幅が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２７）。   Next, it is determined whether or not the driving frequency of the spherical aberration correction mechanism is equal to the frequency of the tracking error signal and the amplitude of the tracking error signal is larger than a predetermined threshold (step S27).

ここで、閾値は、例えば目標とするトラッキングエラー信号の振幅の±５０％に設定するのが好適である。すなわち、０．５×（目標のトラッキングエラー信号の振幅）〜１．５×（目標のトラッキングエラー信号の振幅）のレンジに閾値を設定する。実際のトラッキングエラー信号の振幅も、脱調検出で用いる球面収差補正駆動時のフィードバック信号も、増幅されたもので測定される。そのため、目標とするトラッキングエラー信号の振幅と近い値となる。しかし、温度変化による信号の増幅量の変化、調整精度のバラツキを考慮して、上記のように設定するものである。   Here, the threshold is preferably set to ± 50% of the amplitude of the target tracking error signal, for example. That is, the threshold value is set in a range of 0.5 × (amplitude of target tracking error signal) to 1.5 × (amplitude of target tracking error signal). The amplitude of the actual tracking error signal and the feedback signal at the time of spherical aberration correction driving used for the step-out detection are measured by being amplified. Therefore, the value is close to the target tracking error signal amplitude. However, it is set as described above in consideration of a change in the amount of signal amplification due to a temperature change and variations in adjustment accuracy.

ステップＳ２７でＹｅｓであれば、脱調が発生せず球面収差補正機構は正常に動作していると判定し、当該球面収差補正を継続（ステップＳ２８）し、脱調検出・リカバリ処理を終了する。   If Yes in step S27, it is determined that no step-out has occurred and the spherical aberration correction mechanism is operating normally, the spherical aberration correction is continued (step S28), and the step-out detection / recovery process is terminated. .

一方、ステップＳ２７でＮｏであれば、脱調が発生していることになるので、脱調からのリカバリ処理を行う。   On the other hand, if No in step S27, a step-out has occurred, so a recovery process from the step-out is performed.

脱調からのリカバリ処理では、まず、リカバリ用の球面収差補正機構の駆動周波数を設定する（ステップＳ２９）。ここで、リカバリ用の駆動周波数は、脱調状態から脱出するため、ステップＳ２３で設定する駆動周波数よりも小さな値に設定する。周波数が高い程、移動速度は速く、駆動トルクは下がるためである。例えば、２０％減とするのが好適である。   In the recovery process from the step-out, first, the drive frequency of the recovery spherical aberration correction mechanism is set (step S29). Here, the recovery drive frequency is set to a value smaller than the drive frequency set in step S23 in order to escape from the step-out state. This is because the higher the frequency, the faster the moving speed and the lower the driving torque. For example, a reduction of 20% is preferable.

次いで、球面収差補正機構を基準位置へ移動（ステップＳ３０）させた後、ステップＳ２４に移行する。基準位置は、上述した通りのものである。   Next, after the spherical aberration correction mechanism is moved to the reference position (step S30), the process proceeds to step S24. The reference position is as described above.

本実施形態によれば、位置検出センサを備えない場合であっても、球面収差補正機構の脱調検出を確実に行うことができる。   According to the present embodiment, even when the position detection sensor is not provided, the step-out detection of the spherical aberration correction mechanism can be reliably performed.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１・・・光ディスク
２・・・スピンドルモータ
３・・・ドライバ回路
４・・・光ピックアップユニット
５・・・レーザダイオード
６・・・ビームスプリッタ
７・・・球面収差補正機構
８・・・対物レンズ
９・・・受光素子
１０・・・制御部
１１・・・インターフェース
１２・・・ステッピングモータ
１００・・・光ディスク装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical disk 2 ... Spindle motor 3 ... Driver circuit 4 ... Optical pick-up unit 5 ... Laser diode 6 ... Beam splitter 7 ... Spherical aberration correction mechanism 8 ... Objective lens DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Light receiving element 10 ... Control part 11 ... Interface 12 ... Stepping motor 100 ... Optical disk apparatus

Claims (7)

球面収差補正機構を備えた光ディスク装置であって、
前記球面収差補正機構を駆動時の制御信号へのフィードバック信号を利用して、脱調の検出を行う制御部とを備える光ディスク装置。 An optical disc apparatus having a spherical aberration correction mechanism,
An optical disc apparatus comprising: a control unit that detects a step-out using a feedback signal to a control signal when driving the spherical aberration correction mechanism. 前記制御信号は、トラッキングエラー信号である請求項１記載の光ディスク装置。   The optical disc apparatus according to claim 1, wherein the control signal is a tracking error signal. 前記フィードバック信号は、前記球面収差補正機構の駆動周波数と同期した信号である請求項１又は請求項２記載の光ディスク装置。   The optical disk apparatus according to claim 1, wherein the feedback signal is a signal synchronized with a driving frequency of the spherical aberration correction mechanism. 球面収差補正機構を備えた光ディスク装置であって、
前記球面収差補正機構を駆動するステッピングモータの駆動周波数とトラッキングエラー信号の周波数が等しくない、あるいは、前記トラッキングエラー信号の振幅が所定の閾値と等しいか又は小さい場合には、脱調が発生していると判定し、
前記球面収差補正機構を駆動するステッピングモータの駆動周波数とトラッキングエラー信号の周波数が等しく、かつ、前記トラッキングエラー信号の振幅が所定の閾値よりも大きい場合には、脱調が発生していないと判定する制御部を備える光ディスク装置。 An optical disc apparatus having a spherical aberration correction mechanism,
If the drive frequency of the stepping motor that drives the spherical aberration correction mechanism and the frequency of the tracking error signal are not equal, or if the amplitude of the tracking error signal is equal to or smaller than a predetermined threshold, a step-out occurs. It is determined that
If the driving frequency of the stepping motor that drives the spherical aberration correction mechanism and the frequency of the tracking error signal are equal, and the amplitude of the tracking error signal is greater than a predetermined threshold, it is determined that no step-out has occurred. An optical disc device including a control unit. 前記閾値は、目標とするトラッキングエラー信号の振幅の±５０％のレンジに設定する請求項４記載の光ディスク装置。   5. The optical disc apparatus according to claim 4, wherein the threshold value is set in a range of ± 50% of a target tracking error signal amplitude. 前記脱調が発生していると判定する場合には、リカバリ用の駆動周波数を前記ステッピングモータの駆動周波数よりも小さく設定し、一旦、前記球面収差補正機構を基準位置へ移動させた後、再度、ステッピングモータの駆動量を設定する請求項４又は請求項５に記載の光ディスク装置。   When determining that the step-out has occurred, set the recovery drive frequency to be lower than the drive frequency of the stepping motor, move the spherical aberration correction mechanism to the reference position, and then again 6. The optical disk apparatus according to claim 4, wherein a driving amount of the stepping motor is set. 前記基準位置は、ピックアップ機構内部のシャーシの突き当たる位置に設定する請求項６に記載の光ディスク装置。   The optical disk apparatus according to claim 6, wherein the reference position is set to a position where a chassis inside the pickup mechanism abuts.
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