JP2019106226A - 光ピックアップ制御装置、及び光ピックアップ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】センサーを用いずに対物レンズシフト量を求めて、再生性能の低下を抑える光ピックアップ制御装置を提供する。【解決手段】光ピックアップ制御装置（１０）は、信号検出部（３０）、中央制御部（５０）及びアクチュエータ駆動部（４０）を備える。信号検出部（３０）は、対物レンズ（２４）のずれ量をレンズエラー信号（Ｓ７）として検出する。中央制御部（５０）は、レンズエラー信号（Ｓ７）を基にレンズ中点制御を行う。アクチュエータ駆動部（４０）は、駆動信号（Ｓ１０）をアクチュエータ（２６）に送る。中央制御部（５０）は、トラッキングエラー信号の振幅値等の変更前に、レンズ中点制御を行う際の駆動信号（Ｓ１０）をレンズ中点制御の駆動信号として計測して、このレンズ中点制御の駆動信号に基づいたオフセット駆動信号をトラッキングエラー信号の振幅値等の変更時に、駆動信号（Ｓ１０）に加える。【選択図】 図１

Description

本発明は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ：登録商標）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ：登録商標）、又はＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ：登録商標）などを扱う光ピックアップ制御装置、及び光ピックアップ制御方法に関する。

ＢＤなどの大容量光ディスクに対応した光ピックアップ制御装置が普及している。光ピックアップ制御装置には、民生用の横置きタイプ又はパーソナルコンピュータ用の縦置きタイプなどがある。そして、用途別に配置方法は異なる。特に縦置きタイプでは、トラッキング方向に重力が働くことにより、対物レンズが中立位置からシフトする。つまり、対物レンズの位置が中立位置から移る。

以下において、対物レンズが中立位置からシフトすることを「対物レンズシフト」という。また、そのシフト量を「対物レンズシフト量」という。ここで、中立位置は、横置きタイプのように、トラッキング方向に重力が働かない水平状態にあるときの対物レンズの位置である。

縦置きタイプでは、トラッキング方向への対物レンズシフトの影響で、起動時のトラッキングエラー調整の精度が低下する。そして、トラッキング制御が正常に行われずに、再生性能の低下を招くことがある。「トラッキングエラー調整」とは、トラッキングエラー信号の振幅値及びオフセット値を、トラッキング制御が正常に行われるよう変更することである。

そこで、対物レンズシフト量から算出されるオフセット電圧を、対物レンズアクチュエータに印加する。そして、対物レンズを中立位置に移動させる。これにより、重力の影響を打ち消すことが一般的である。

対物レンズシフト量は、光ピックアップが対物レンズを支持するための弾性支持部材の弾性係数に依存する。同一の型式の光ピックアップ間で弾性係数が同じであれば、対物レンズシフト量は同じになる。このため、ある固定のオフセット電圧を、対物レンズアクチュエータに印加すればよい。

しかし、実際には、弾性支持部材の弾性係数は同一の型式の光ピックアップでも個々で異なる。また、弾性支持部材の弾性係数は周囲温度によっても異なる。よって、オフセット電圧を固定値にするのは望ましくない。

光ピックアップの個体差または周囲温度の影響を吸収するために、光ディスクを起動する時のトラッキング制御信号を基に対物レンズシフト量を算出する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

特許文献１には、対物レンズシフトの時の静的加速度を示す検出信号と、対物レンズを光ディスク上のトラックに追従させるためのトラッキング制御信号の低域成分とに基づいて、対物レンズシフト量を算出することが記載されている。

特開２００４−３１９０３９（第９−１０頁、第４図）

しかしながら、特許文献１では、対物レンズシフト量の算出に、加速度センサーを追加する必要がある。そのため、部品点数の増加による組立性の低下、それに伴うコストの増加または装置の大型化などの問題がある。

そこで、本発明は、センサーを用いることなく、対物レンズシフト量を求めることができる光ピックアップ制御装置、及び光ピックアップ制御方法を提供することを目的とする。

本発明に係る光ピックアップ制御装置は、光ディスクに情報を記録し、または記録された情報を読み出す光ピックアップにおいて、前記光ピックアップの対物レンズの基準位置に対するずれ量をレンズエラー信号として検出する信号検出部と、前記レンズエラー信号に基づいて、前記対物レンズのレンズ中点制御を行う中央制御部と、前記対物レンズを移動させるアクチュエータを駆動するための駆動信号を前記アクチュエータに送るアクチュエータ駆動部とを備え、前記中央制御部は、トラッキングエラー信号の振幅値又はトラッキングエラー信号のオフセット値を変更する前に、前記レンズ中点制御を行う際の前記駆動信号をレンズ中点制御の駆動信号として計測して、当該レンズ中点制御の駆動信号に基づいたオフセット駆動信号を、前記振幅値又は前記オフセット値を変更する際に、前記駆動信号に加える。

また、本発明に係る光ピックアップ制御方法は、レンズ中点制御を行う工程と、トラッキングエラー信号の振幅値又はトラッキングエラー信号のオフセット値を変更する前に、前記レンズ中点制御を行う際の対物レンズを移動させるアクチュエータの駆動信号を、前記レンズ中点制御の駆動信号として計測する工程とを備え、前記レンズ中点制御の駆動信号の平均値を負の数値とした値または前記レンズ中点制御の駆動信号の直流成分の値を負の数値とした値をオフセット駆動信号とし、前記振幅値又は前記オフセット値を変更する際に、前記オフセット駆動信号を前記アクチュエータの駆動信号に加える。

本発明によれば、センサーを用いることなく、対物レンズシフト量を求めて、再生性能の低下を抑えることができる。

本発明の実施の形態に係る光ピックアップ制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る光ピックアップ制御装置において、信号検出部３０、アクチュエータ駆動部４０、及び中央制御部５０の構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る光ピックアップ制御装置において、横置きタイプ（１）と縦置きタイプ（２）での対物レンズ２４と光ディスクＯＤの模式図である。 本発明の実施の形態に係る光ピックアップ制御装置において、レンズ中点制御の開ループ特性を示す図である。 本発明の実施の形態に係る光ピックアップ制御装置において、対物レンズシフト設定値［ｍｍ］とレンズエラーオフセット［Ｖ］の関係を示す図である。 本発明の実施の形態に係る光ピックアップ制御装置において、レンズ中点制御ＯＦＦ時、ＯＮ時の波形を示す図である。 本発明の実施の形態に係る光ピックアップ制御装置において、光ディスク挿入からデータ記録又は再生までの処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る光ピックアップ制御装置において、アクチュエータ駆動電圧計測シーケンスの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る光ピックアップ制御装置において、図８とは別のアクチュエータ駆動電圧計測シーケンスの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る光ピックアップ制御装置において、光ディスク再起動の処理の一例を示すフローチャートである。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る光ピックアップ制御装置１０の構成を概略的に示すブロック図である。

図１に示されるように、光ピックアップ制御装置１０は、信号検出部３０、アクチュエータ駆動部４０及び中央制御部５０を備える。また、光ピックアップ制御装置１０は、スピンドルモータ１１、スピンドル駆動部１２、スレッドモータ１３、スレッド駆動部１４、レーザー駆動部１５及び光ピックアップ２０を備えることができる。また、光ディスクＯＤは、光ピックアップ制御装置１０に装着される。

光ディスクＯＤは、再生専用型ディスク、追記型ディスク、及び書き換え型ディスクを含む。再生専用型ディスクは、データの再生のみを行うことができる。追記型ディスクは、データの再生およびデータの追加記録を行うことができて、データの書き換えを行うことができない。書き換え型ディスクは、データの再生、データの追加記録及びデータの書き換えを行うことができる。また、光ディスクＯＤは、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、またはＢＤなどである。

スピンドルモータ１１は、光ディスクＯＤを回転させる。スピンドルモータ１１の回転方式には、角速度一定のＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式または線速度一定のＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式等がある。

スピンドルモータ１１の回転軸には、例えば、光ディスクＯＤを同心度を保ちながらチャッキングするためのクランプ部が取り付けられている。

スピンドル駆動部１２は、スピンドルモータ１１を駆動する。スピンドル駆動部１２は、中央制御部５０からの指令（信号Ｓ_１）に応じて、スピンドルモータ１１を駆動する。スピンドル駆動部１２は、スピンドルモータ１１の起動及び停止を行う。また、スピンドル駆動部１２は、スピンドルモータ１１の回転速度の制御を行う。

スピンドル駆動部１２は、駆動信号Ｓ_２を出力する。スピンドルモータ１１は、駆動信号Ｓ_２を受け取る。信号Ｓ_２は、例えば、スピンドルモータ１１を駆動するための駆動電圧である。

スレッドモータ１３は、光ピックアップ２０を光ディスクＯＤのトラッキング方向Ｔ（半径方向）に移動させる。

スレッド駆動部１４は、スレッドモータ１３を駆動する。スレッド駆動部１４は、中央制御部５０からの指令（信号Ｓ_３）に応じて、スレッドモータ１３を駆動する。信号Ｓ_４は、例えば、スレッドモータ１３を駆動するための駆動電圧である。

スレッド駆動部１４は、駆動信号Ｓ_４を出力する。スレッドモータ１３は、駆動信号Ｓ_４を受け取る。

レーザー駆動部１５は、レーザー光源２２を駆動する。レーザー駆動部１５は、中央制御部５０からの指令（信号Ｓ_５）に応じて、レーザー光源２２を駆動する。レーザー駆動部１５は、駆動信号Ｓ_６を出力する。

光ピックアップ２０は、レンズユニット２１およびアクチュエータ２６を備える。レンズユニット２１は、レーザー光源２２、ビームスプリッタ２３、対物レンズ２４、光検出部２５および弾性支持部材２７を備える。

レーザー光源２２は、レーザー光を出射する。レーザー光源２２は、駆動信号Ｓ_６を受け取る。

ビームスプリッタ２３は、レーザー光源２２から出射されたレーザー光を反射する。

対物レンズ２４は、ビームスプリッタ２３で反射されたレーザー光を光ディスクＯＤの情報記録面上に集光させる。

光検出部２５は、受光素子を備える。光検出部２５の受光素子は、光ディスクＯＤで反射された反射光を受光して電気信号に変換する。光ディスクＯＤで反射された反射光は、対物レンズ２４及びビームスプリッタ２３を透過して、受光素子に到達する。

光検出部２５は、受光した光を電気信号Ｓ_７に変換する。そして、光検出部２５は、電気信号Ｓ_７を出力する。

弾性支持部材２７は、対物レンズ２４を、レンズユニット２１内で移動可能に支持する。

アクチュエータ２６は、弾性支持部材２７の弾性力に抗して、対物レンズ２４をトラッキング方向Ｔまたはフォーカシング方向Ｆに移動させる。トラッキング方向Ｔは、光ディスクＯＤの半径方向である。フォーカシング方向Ｆは、光ディスクＯＤの情報記録面に垂直な方向である。

信号検出部３０は、光検出部２５からの電気信号Ｓ_７を受け取る。信号検出部３０は、対物レンズ２４の光ピックアップ２０に対する位置を検出するためのレンズエラー信号Ｓ_８を生成する。信号検出部３０は、生成された信号Ｓ_８を出力する。

アクチュエータ駆動部４０は、中央制御部５０からの指令（信号Ｓ_９）に応じて、アクチュエータ２６を駆動する。アクチュエータ駆動部４０は、駆動信号Ｓ_１０を出力する。信号Ｓ_１０は、アクチュエータ２６を駆動するための信号である。駆動信号Ｓ_１０は、例えば、アクチュエータ２６を駆動するための駆動電圧または駆動電流などである。

中央制御部５０は、アクチュエータ駆動部４０に対し、アクチュエータ２６を駆動するための指令（信号Ｓ_９）を出す。

また、中央制御部５０は、信号検出部３０からの出力された信号Ｓ_８を処理し、演算を行う。つまり、中央制御部５０は、信号Ｓ_８をアナログ信号処理またはデジタル信号処理して、アクチュエータ２６を駆動するための制御フィルタを規定するための演算を行います。

中央制御部５０は、記憶部５１を備える。記憶部５１は、アクチュエータ駆動部４０からの計測結果（信号Ｓ_１１）を記憶する。これについては、後に、図８および図９を用いて説明する。

なお、光ピックアップ制御装置１０は、図１の例に限定されない。

図２は、実施の形態１に係る光ピックアップ制御装置１０において、信号検出部３０、アクチュエータ駆動部４０及び中央制御部５０の構成を概略的に示すブロック図である。図２（Ａ）は、信号検出部３０と中央制御部５０との関係を示している。図２（Ｂ）は、アクチュエータ駆動部４０と中央制御部５０との関係を示している。

信号検出部３０は、レンズエラー信号生成部３１を備える。また、アクチュエータ駆動部４０は、駆動信号生成部４１、スイッチ４２及び駆動アンプ４３を備える。

レンズエラー信号生成部３１は、光検出部２５からの電気信号Ｓ_７を受け取る。そして、レンズエラー信号生成部３１は、対物レンズ２４の位置を検出するためのレンズエラー信号Ｓ_１２を生成する。レンズエラー信号Ｓ_１２は、光ディスクＯＤの回転周期と等しい周期の正弦波である。なお、図２に示す信号Ｓ_１２は、図１に示す信号Ｓ_８と同じである。

レンズエラー信号Ｓ_１２は、光検出部２５からの信号Ｓ_７に基づいて生成される。生成方法は、例えば、プッシュプル法、ＤＰＰ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ）法又はＤＰＤ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｈａｓｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）法等が挙げられる。

レンズエラー信号生成部３１は、レンズエラー信号Ｓ_１２を出力する。そして、レンズエラー信号Ｓ_１２は、中央制御部５０内の制御フィルタ部５２に受け取られる。

制御フィルタ部５２は、レンズエラー信号Ｓ_１２を用いて演算を行う。

具体的には、制御フィルタ部５２は、制御フィルタの演算を行う。制御フィルタは、アクチュエータ２６の共振により発生する対物レンズ２４の振動を抑制するレンズ中点制御に用いられる。

レンズ中点制御は、レンズエラー信号Ｓ_１２をフィードバックすることで抑制する制御である。レンズ中点制御は、光ピックアップ２０と対物レンズ２４との中点ずれをゼロにする制御である。「中点ずれ」とは、光ピックアップ２０に対する対物レンズ２４の位置が、例えば、設計値からずれていることである。また、レンズ中点制御は、電気信号Ｓ_７から生成されるレンズエラー信号Ｓ_１２をフィードバックした信号に基づき、対物レンズ２４の振動を抑制するように対物レンズ２４の位置を制御する制御方法である。アクチュエータ２６は、対物レンズ２４を制御する。

制御フィルタは、例えば、ＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）制御を行うためのフィルタである。ＰＩＤ制御は、制御工学におけるフィードバック制御の一種である。ＰＩＤ制御は、入力値の制御を出力値と目標値との偏差（Ｐ制御）、その積分（Ｉ制御）、および微分（Ｄ制御）の３つの要素によって行う制御方法である。

駆動信号生成部４１は、アクチュエータ２６を駆動するための信号Ｓ_１３を生成する。この信号Ｓ_１３は、制御フィルタ部５２からの出力信号Ｓ_９である。つまり、信号Ｓ_１３は、信号Ｓ_９に等しい。

スイッチ４２は、駆動アンプ４３に供給する駆動信号Ｓ_１４を、振幅値“ゼロ”の信号（接点４２Ａ）、又は駆動信号生成部４１で生成された駆動信号Ｓ_１３（接点４２Ｂ）のいずれかに切り替える。つまり、スイッチ４２は、駆動信号切り替え部である。

スイッチ４２は、振幅値“ゼロ”の信号を駆動アンプ４３に供給する場合には、接点４２Ａを選択する。また、スイッチ４２は、駆動信号生成部４１からの駆動信号Ｓ_１３を駆動アンプ４３に供給する場合には、接点４２Ｂを選択する。

つまり、レンズ中点制御を行わない場合には、スイッチ４２は、接点４２Ａに切り替えられる。また、レンズ中点制御を行う場合には、スイッチ４２は、接点４２Ｂに切り替えられる。

駆動アンプ４３は、スイッチ４２を介して入力された信号Ｓ_１４の信号値を増幅する。駆動アンプ４３は、例えば、スイッチ４２を介して入力された信号Ｓ_１４の電圧値を増幅する。駆動アンプ４３は、駆動信号生成部４１からの信号Ｓ_１３の信号値（例えば、電圧値）を増幅させることによって、ダイナミックレンジを増加させる。駆動アンプ４３は、信号Ｓ_１０を出力する。信号Ｓ_１０は、信号Ｓ_１４の信号値（例えば、電圧値）を増幅した信号である。

なお、信号検出部３０、アクチュエータ駆動部４０及び中央制御部５０の構成は、図２の例に限定されない。

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、実施の形態１に係る光ピックアップ制御装置１０において、対物レンズ２４と光ディスクＯＤとの関係を示す模式図である。図３（Ａ）は、横置きタイプの光ピックアップ制御装置１０を示している。図３（Ｂ）は、縦置きタイプの光ピックアップ制御装置１０を示している。

図３（Ａ）に示すように、横置きタイプの場合には、トラッキング方向Ｔに重力Ｇが働かない。このため、対物レンズ２４は中立位置ＮＰｍにある。図３（Ｂ）に示すように、縦置きタイプの場合には、トラッキング方向Ｔに重力Ｇが働く。このため、対物レンズ２４は中立位置ＮＰｍからシフトした位置にある。この対物レンズシフト量ＬＳｍを求める必要がある。

図４は、実施の形態１に係る光ピックアップ制御装置１０において、レンズ中点制御の開ループ特性を示す図である。具体的には、ＰＩＤ制御のうち、Ｐ制御を無効にした場合の開ループ特性（点線）と、有効にした場合の開ループ特性（実線）とである。

レンズ中点制御の開ループ特性におけるゲイン特性は、各周波数において、対物レンズ２４の振動に対する抑制能力を示している。

例えば、Ｐ制御を有効にした場合（実線）には、アクチュエータ２６の共振周波数ｆ_０［Ｈｚ］でのゲインＹＰＧは、約３６．９ｄＢである。この場合には、共振周波数ｆ_０［Ｈｚ］での対物レンズ２４の振動は、振幅が０．０１４倍（＝１／１０^{（３６．９／２０）}）に抑制される。

同様に、トラッキング方向Ｔへの重力Ｇによる対物レンズシフト量ＬＳｍは、対物レンズ２４の振動の直流成分に相当する。このため、レンズ中点制御を行うことによって、レンズ中点制御の開ループ特性における直流でのゲイン分だけ、対物レンズ２４は中立位置ＮＰｍの方向に移動する。

図４において、Ｐ制御を無効にした場合のゲイン特性ＮＰＧは、直流でのゲインはマイナス無限大（−∞）となる。この場合には、レンズ中点制御を行っても、対物レンズ２４は、ほとんど中立位置ＮＰｍの方向に移動しない。

一方、Ｐ制御を有効にした場合のゲイン特性ＹＰＧは、直流でのゲインは約２３．５ｄＢとなる。この場合には、レンズ中点制御を行うことで、対物レンズ２４の振動の直流成分は０．０６７倍（＝１／１０^{（２３．５／２０）}）に抑制される。すなわち、対物レンズ２４の中立位置ＮＰｍの方向への移動量は、中立位置ＮＰｍから６．７％だけずれることとなる。

つまり、レンズ中点制御による対物レンズ２４の中立位置ＮＰｍの方向への移動量の誤差は、６．７％である。このため、Ｐ制御を有効にすることで、対物レンズシフト量ＬＳｍを求めることができる。

なお、図４において、制御の安定性を損なわない程度に全体のゲインを上げることで、直流でのゲインが大きくなり、誤差をより小さくすることができる。

レンズ中点制御は、レンズエラー信号Ｓ_１２を基に行われる。このため、レンズシフト量ＬＳｍとレンズエラーオフセット値が線形の関係にあることが前提となる。レンズエラーオフセット値は、レンズエラー信号Ｓ_１２の中心値（（最大値＋最小値）／２）、または平均値である。

図５は、実施の形態１に係る光ピックアップ制御装置１０において、対物レンズシフト設定値［ｍｍ］とレンズエラーオフセット値［Ｖ］の関係を示す図である。

対物レンズシフト設定値は、（アクチュエータ２６に印加する駆動電圧Ｓ_１０［Ｖ］）×（駆動アンプ４３のゲイン）×（アクチュエータ２６の直流感度［ｍ／Ｖ］））で表わされる。対物レンズシフト設定値とレンズシフト量とは比例関係にある。

対物レンズシフト設定値は、対物レンズを中点から意図的にシフトさせるための設定値である。図５に示すように、対物レンズシフト設定値［ｍｍ］とレンズエラーオフセット値［Ｖ］とは比例関係にあることから、レンズシフト量とレンズエラーオフセット値とは線形の関係にあることが分かる。

図６は、実施の形態１に係る光ピックアップ制御装置１０において、レンズ中点制御を行った場合の信号波形と、行わなかった場合の信号波形とを示す図である。

図６（Ａ）の信号波形は、光ピックアップ２０に対する対物レンズ２４の位置［ｍ］を示している。図６（Ｂ）の信号波形は、レンズエラー信号Ｓ_１２（Ｓ_８）［Ｖ］を示している。図６（Ｃ）の信号波形は、アクチュエータ駆動電圧Ｓ_１０［Ｖ］を示している。図６（Ｄ）の信号波形は、ループ開閉スイッチ（スイッチ４２）の状態を示している。

ループ開閉スイッチ（スイッチ４２）が０のときは、レンズ中点制御は行われていない。つまり、スイッチ４２は、接点４２Ａに接続されている。一方、ループ開閉スイッチが１のときは、レンズ中点制御は行われている。つまり、スイッチ４２は、接点４２Ｂに接続されている。

図６を用いて、対物レンズシフト量ＬＳｍを求める方法を説明する。

図６において、レンズ中点制御を行う時には、スイッチ４２を接点４２Ａから接点４２Ｂに切り替える。また、レンズ中点制御を行わない時には、スイッチ４２を接点４２Ｂから接点４２Ａに切り替える。

図６において、時刻０．１０（時刻Ｐ_１）で、スイッチ４２は、接点４２Ａから接点４２Ｂに切り替えられている。また、時刻０．２０（時刻Ｐ_２）で、スイッチ４２は、接点４２Ｂから接点４２Ａに切り替えられている。

レンズ中点制御を行わない時には、対物レンズ２４は、対物レンズシフト量ＬＳｍを中心に振動する。このときのアクチュエータ駆動電圧Ｓ_１０はゼロである。図６（Ｃ）では、アクチュエータ駆動電圧Ｓ_１０がゼロの場合を、符号ＮＰＶで示している。

レンズ中点制御を行うと、図６（Ｃ）に示すように、アクチュエータ２６には、平均値ＬＳＶを中心とした駆動電圧Ｓ_１０が印加される。これに伴い、対物レンズ２４は中立位置ＮＰｍに移動する。

つまり、レンズ中点制御によって、アクチュエータ駆動部４０は、アクチュエータ駆動電圧Ｓ_１０をアクチュエータ２６に印加する。そして、対物レンズ２４は中立位置ＮＰｍに移動する。よって、アクチュエータ駆動電圧Ｓ_１０を計測して、その平均値ＬＳＶを取得することで、対物レンズシフト量ＬＳｍを算出することができる。

図６において、計測開始点Ｓは、アクチュエータ駆動電圧Ｓ_１０の計測を開始する時刻である。また、計測終了点Ｅは、アクチュエータ駆動電圧Ｓ_１０の計測を終了する時刻である。

つまり、レンズ中点制御を行っている際のアクチュエータ駆動電圧Ｓ_１０の平均値ＬＳＶを基にして、対物レンズシフト量ＬＳｍを算出することができる。

但し、レンズ中点制御を行わない場合には、アクチュエータ駆動部４０は、平均値ＬＳＶを（−１）倍したオフセット電圧をアクチュエータ２６に印加する。つまり、トラッキング制御を行う場合には、アクチュエータ駆動部４０は、平均値ＬＳＶを負の値としたオフセット電圧をアクチュエータ２６に印加する。これによって、対物レンズ２４は中立位置ＮＰｍに移動する。このため、対物レンズシフト量ＬＳｍを算出しなくてもよい。

ここで、オフセット電圧は、オフセット駆動信号の一例である。オフセット駆動信号は、オフセット電圧以外に、オフセット電流などの駆動信号を含む。

次に、図７から図１０までを参照して、実施の形態１に係る光ピックアップ制御装置１０の動作（光ピックアップ制御方法）を説明する。

図７は、実施の形態１に係る光ピックアップ制御装置１０において、光ディスクＯＤを挿入してからデータの記録又は再生までの処理の一例を示すフローチャートである。

記録又は再生に用いられる光ディスクＯＤが光ピックアップ制御装置１０に挿入されると（工程Ｓ１）、光ディスクＯＤの種類などの判別が行われる（工程Ｓ２）。光ディスクＯＤの判別は、例えば、光ディスクＯＤがＣＤ、ＤＶＤまたはＢＤのいずれであるかを判別する工程を含む。また、光ディスクＯＤの判別は、例えば、光ディスクＯＤの記録層の層数を判別する工程を含む。

次に、スピンドルモータ１１は、光ディスクＯＤを回転させる（工程Ｓ３）。

次に、アクチュエータ駆動部４０は、アクチュエータ２６を駆動して、光ディスクＯＤの情報記録面に垂直な方向（フォーカス方向Ｆ）に対物レンズ２４を移動させる制御をする（工程Ｓ４）。

次に、中央制御部５０は、アクチュエータ２６の駆動電圧（信号Ｓ_１０）を計測するシーケンスを実行させる（工程Ｓ５）。工程Ｓ５の詳細は、図８、及び９のフローチャートを用いて後に説明する。

次に、中央制御部５０は、トラッキングエラー信号に対して、振幅値及びオフセット値の変更を行う（工程Ｓ６）。

トラッキングエラー信号は、光ディスクＯＤに照射された光線がトラックからずれた際に検出されるエラー信号である。光ディスクＯＤに情報を記録する際に、または、光ディスクＯＤに記録された情報を読み取る際に、トラッキングエラー信号を基にして、トラッキングサーボが行われる。「トラッキングサーボ」とは、光ディスクＯＤに照射された光線がトラックをトレースできるように位置を合わせる制御のことである。また、光ディスクＯＤ上を光ピックアップがシークする際には、トラッキングエラー信号は、光ピックアップの移動量を検出するために使用される。「シーク」とは、光ピックアップが、光ディスクＯＤ上の目的の位置まで一気に移動することである。

このトラッキングエラー信号に対する振幅値及びオフセット値の変更には、後述するアクチュエータ駆動電圧の計測シーケンスで得られたオフセット電圧（負の値とした駆動電圧の平均値ＬＳＶ）をアクチュエータ２６に加える工程も含まれる。

これにより、後の工程Ｓ７におけるトラッキング制御を安定に行うことができる。

「トラッキングエラーの振幅調整」とは、トラッキングエラー信号生成部３１のゲインを調整することで、トラッキングエラー信号Ｓ_７の振幅値（最大値−最小値）を調整することである。また、「オフセット調整」とは、トラッキングエラー信号Ｓ_７の中心値（（最大値＋最小値）／２）または平均値がゼロとなるよう、トラッキングエラー信号Ｓ_７のオフセット値を調整することである。

次に、アクチュエータ駆動部４０は、アクチュエータ２６を駆動して、光ディスクＯＤの半径方向（トラッキング方向Ｔ）に対物レンズ２４を移動させる制御をする（工程Ｓ７）。

ここでの対物レンズ２４のトラッキング方向Ｔへの移動量は、アクチュエータ駆動電圧の計測シーケンスで得られたオフセット電圧（負の値とした駆動電圧の平均値ＬＳＶ）に基づいている。

次に、データの記録又は再生が開始される（工程Ｓ８）。

図７に示されるように、実施の形態１では、トラッキングエラーの調整を行う前に、アクチュエータ２６の駆動電圧（信号Ｓ_１０）を計測するシーケンスが実行される。

もし、トラッキングエラーの調整の後に、アクチュエータ２６の駆動電圧（信号Ｓ_１０）を計測するシーケンスが実行された場合には、対物レンズ２４が重力Ｇにより中立位置ＮＰｍからシフトした状態で、トラッキングエラーの調整が行われる。

この場合には、例えば、対物レンズ２４のシフトに起因するトラッキングエラーのオフセットか、トラッキングエラーが生成される際のオフセットに起因するトラッキングエラーのオフセットかを区別できない。そのため、トラッキングエラー信号Ｓ_７の振幅値の調整およびオフセット値の調整は正確に行われない。

実施の形態１に示すように、対物レンズ２４が中立位置ＮＰｍの状態でトラッキングエラーの調整を行うことで、調整の精度を向上することができる。

図８は、実施の形態１に係る光ピックアップ制御装置１０において、アクチュエータ２６の駆動電圧（信号Ｓ_１０）を計測するシーケンスの一例を示すフローチャートである。図８は、図７の工程Ｓ５におけるアクチュエータ２６の駆動電圧（信号Ｓ_１０）を計測するシーケンスの詳細を示している。

図８に示されるように、中央制御部５０は、アクチュエータ２６の駆動電圧を計測するシーケンスが開始すると（工程Ｓ５０）、レンズ中点制御フィルタの設定を行う（工程Ｓ５１）。

レンズ中点制御フィルタの設定は、例えば、ＰＩＤ制御フィルタにおける各ゲインの設定等である。ＰＩＤ制御フィルタは、例えば、ＰＩＤ制御のＰ制御、Ｉ制御およびＤ制御の３つの要素を加算したフィルタである。

次に、アクチュエータ駆動部４０は、アクチュエータ２６を駆動して、レンズ中点制御を開始する（工程Ｓ５２）。

次に、中央制御部５０は、ウェイトを行う（工程Ｓ５３）。

「ウェイト」とは、例えば、前の工程Ｓ５２が終了してから次の工程Ｓ５４を開始するまでの「待機」のことである。これは、レンズ中点制御を開始にしてから、対物レンズ２４が中立位置ＮＰｍに移動が完了するまでのウェイトである。ウェイトを行う時間は、特に制限はされない。

次に、中央制御部５０は、アクチュエータ２６の駆動電圧（信号Ｓ_１０）の計測を行う（工程Ｓ５４）。

駆動電圧（信号Ｓ_１０）の平均値を取得するには、駆動電圧（信号Ｓ_１０）の周期以上の計測時間が必要である。駆動電圧（信号Ｓ_１０）の周期は、レンズエラー信号Ｓ_８の周期である。レンズエラー信号Ｓ_８の周期は、光ディスクＯＤの回転周期に等しい。このため、回転周期×Ｎ（Ｎは自然数）以上の計測時間が必要である。つまり、回転周期の自然数倍以上の計測時間が必要である。

次に、中央制御部５０は、駆動電圧の平均値ＬＳＶを取得する（工程Ｓ５５）。

次に、アクチュエータ駆動部４０は、レンズ中点制御を終了する（工程Ｓ５６）。

次に、中央制御部５０内の記憶部５１は、駆動電圧の平均値ＬＳＶを格納する（工程Ｓ５７）。

これは、図１０で示すように、再起動される場合には、予め、アクチュエータ２６の駆動電圧を計測するシーケンスで取得した駆動電圧の平均値ＬＳＶを用いてオフセット電圧を印加するためである。再起動は、光ディスクＯＤが光ピックアップ制御装置１０内に挿入された状態で再生を開始することである。

次に、アクチュエータ駆動部４０は、駆動電圧の平均値ＬＳＶ×（−１）のオフセット電圧をアクチュエータ２６に印加する（工程Ｓ５８）。これにより、対物レンズ２４は、中立位置ＮＰｍに移動する。

次に、アクチュエータ２６の駆動電圧を計測するシーケンスが終了する（工程Ｓ５９）。

図９は、実施の形態１に係る光ピックアップ制御装置１０において、図８とは別のアクチュエータ２６の駆動電圧を計測するシーケンスの一例を示すフローチャートである。

工程Ｓ５５において、アクチュエータ２６の駆動電圧の平均値ＬＳＶを取得する代わりに、駆動電圧の直流成分ＬＳＶ_０を取得する。これにより、工程Ｓ５４における駆動電圧（信号Ｓ_１０）の計測の時間を短くすることができる。

工程Ｓ５０から工程Ｓ５９までは、図８において説明したものと同様のため、説明を省略する。

工程Ｓ５４において、アクチュエータ２６の駆動電圧（信号Ｓ_１０）を計測した後に、中央制御部５０は、駆動電圧の直流成分ＬＳＶ_０を取得する（工程Ｓ６０）。

駆動電圧の直流成分ＬＳＶ_０を取得する方法として、例えば、駆動電圧をＬＰＦ（Ｌｏｗ−Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）に通す方法がある。但しこれに限定されない。

工程Ｓ５６において、レンズ中点制御を終了した後に、中央制御部５０内の記憶部５１は、駆動電圧の直流成分ＬＳＶ_０を格納する（工程Ｓ６１）。

なお、図９においては、工程Ｓ５８で、駆動電圧の直流成分ＬＳＶ_０×（−１）のオフセット電圧をアクチュエータ２６に印加している。図８においては、同じ工程Ｓ５８で、駆動電圧の平均値ＬＳＶ×（−１）のオフセット電圧をアクチュエータ２６に印加している。図８の工程Ｓ５８は、図９の工程Ｓ５８と異なる。

図１０は、実施の形態１に係る光ピックアップ制御装置１０において、光ディスクＯＤの再起動の処理の一例を示すフローチャートである。

中央制御部５０によって、光ディスクＯＤの再起動が開始される（工程Ｓ９）。

そうすると、スピンドルモータ１１は、光ディスクＯＤを回転させる（工程Ｓ３）。

次に、アクチュエータ駆動部４０は、アクチュエータ２６を駆動して、光ディスクＯＤの情報記録面に垂直な方向（フォーカス方向Ｆ）に対物レンズ２４を移動させる制御をする（工程Ｓ４）。

次に、アクチュエータ駆動部４０は、記憶部５１に格納されているアクチュエータ２６の駆動電圧の平均値ＬＳＶ×（−１）のオフセット電圧をアクチュエータ２６に印加する（工程Ｓ１０）。

工程Ｓ１０で、オフセット電圧は、駆動電圧の直流成分ＬＳＶ_０を基に算出されてもよい。

次に、アクチュエータ駆動部４０は、アクチュエータ２６を駆動して、光ディスクＯＤの半径方向（トラッキング方向Ｔ）に対物レンズ２４を移動させる制御をする（工程Ｓ７）。

次に、データの記録又は再生が開始される（工程Ｓ８）。

次に、光ディスクＯＤの再起動が終了する（工程Ｓ１１）。

以上に説明したように、実施の形態１に係る光ピックアップ制御装置１０及び光ピックアップ制御方法によれば、レンズ中点制御の際のアクチュエータ２６の駆動電圧の平均値ＬＳＶまたは直流成分ＬＳＶ_０を取得することで、対物レンズ２４のレンズシフト量ＬＳｍを求めることができる。

以上で説明した実施の形態に係る光ピックアップ制御装置１０及び光ピックアップ制御方法は、電子回路などのハードウェア資源のみにより実現されてもよい。また、光ピックアップ制御装置１０及び光ピックアップ制御方法は、ハードウェア資源とソフトウェアとの協働により実現されてもよい。

ハードウェア資源とソフトウェアとの協働により実現される場合には、光ピックアップ制御装置１０及び光ピックアップ制御方法は、例えば、コンピュータプログラムがコンピュータにより実行されることによって実現される。

より具体的には、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムは、主記憶装置に読み出される。そして、コンピュータプログラムは、中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって実行される。記録媒体は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等である。

コンピュータプログラムは、コンピュータが読み取ることのできる記録媒体に記録されて提供されてもよい。ここで、記録媒体は、例えば、光ディスクＯＤまたはＵＳＢメモリ等である。また、コンピュータプログラムは、インターネット等の通信回線を介して提供されてもよい。ＵＳＢメモリは、コンピュータに接続してデータの読み書きを行う半導体メモリを用いた補助記憶装置のうち、単体で動作するものである。

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、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の態様で実施することができる。

１０ 光ピックアップ制御装置、 １１ スピンドルモータ、 １２ スピンドル駆動部、 １３ スレッドモータ、 １４ スレッド駆動部、 １５ レーザー駆動部、 ２０ 光ピックアップ、 ２１ レンズユニット、 ２２ レーザー光源、 ２３ ビームスプリッタ、 ２４ 対物レンズ、 ２５ 光検出部、 ２６ アクチュエータ、 ２７ 弾性支持部材、 ３０ 信号検出部、 ３１ レンズエラー信号生成部、 ４０ アクチュエータ駆動部、 ４１ 駆動信号生成部、 ４２ スイッチ、 ４３ 駆動アンプ、 ５０ 中央制御部、 ５１ 記憶部、 ５２ 制御フィルタ部、 ＯＤ 光ディスク、Ｆ フォーカシング方向、 Ｔ トラッキング方向、 Ｇ 重力、 ＮＰｍ 中立位置、 ＬＳｍ 対物レンズシフト量、 ＬＳＶ 駆動電圧の平均値、 ＬＳＶ_０ 駆動電圧の直流成分、 ｆ_０ 共振周波数、 ＮＰＧ，ＹＰＧ ゲイン特性、 Ｐ_１，Ｐ_２ 時刻、 Ｓ 計測開始点、 Ｅ 計測終了点。

Claims (6)

1. 光ディスクに情報を記録し、または記録された情報を読み出す光ピックアップにおいて、
   前記光ピックアップの対物レンズの基準位置に対するずれ量をレンズエラー信号として検出する信号検出部と、
   前記レンズエラー信号に基づいて、前記対物レンズのレンズ中点制御を行う中央制御部と、
   前記対物レンズを移動させるアクチュエータを駆動するための駆動信号を前記アクチュエータに送るアクチュエータ駆動部と
   を備え、
   前記中央制御部は、トラッキングエラー信号の振幅値又はトラッキングエラー信号のオフセット値を変更する前に、前記レンズ中点制御を行う際の前記駆動信号をレンズ中点制御の駆動信号として計測して、当該レンズ中点制御の駆動信号に基づいたオフセット駆動信号を、前記振幅値又は前記オフセット値を変更する際に、前記駆動信号に加える光ピックアップ制御装置。
2. 前記オフセット駆動信号は、前記光ディスクの回転周期に自然数を掛けた以上の時間で計測された前記レンズ中点制御の駆動信号の平均値を負の数値とした値である請求項１に記載の光ピックアップ制御装置。
3. 前記オフセット駆動信号は、前記レンズ中点制御の駆動信号の直流成分の値を負の数値とした値である請求項１に記載の光ピックアップ制御装置。
4. 前記中央制御部は、記憶部を備え、
   前記記憶部は、前記レンズ中点制御の駆動信号の平均値または前記レンズ中点制御の駆動信号の平均値を負の数値とした値を記憶する請求項２に記載の光ピックアップ制御装置。
5. 前記中央制御部は、記憶部を備え、
   前記記憶部は、前記レンズ中点制御の駆動信号の直流成分または前記レンズ中点制御の駆動信号の直流成分の値を負の数値とした値を記憶する請求項３に記載の光ピックアップ制御装置。
6. レンズ中点制御を行う工程と、
   トラッキングエラー信号の振幅値又はトラッキングエラー信号のオフセット値を変更する前に、前記レンズ中点制御を行う際の対物レンズを移動させるアクチュエータの駆動信号を、前記レンズ中点制御の駆動信号として計測する工程と
   を備え、
   前記レンズ中点制御の駆動信号の平均値を負の数値とした値または前記レンズ中点制御の駆動信号の直流成分の値を負の数値とした値をオフセット駆動信号とし、前記振幅値又は前記オフセット値を変更する際に、前記オフセット駆動信号を前記アクチュエータの駆動信号に加える光ピックアップ制御方法。

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