JP4099560B2

JP4099560B2 - 光ディスク装置

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Publication number: JP4099560B2
Application number: JP06372799A
Authority: JP
Inventors: 弘栗城
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2019-03-10
Also published as: JP2000260032A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置に関し、更に詳細には、ディスクに対する振動及びディスク傷に対して感応性が高く、しかも双方を区別して検出し、確実に誤記録を防止するようにした光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置は、光ディスクにデータを記録し、光ディスクに記録したデータを再生する装置である。
ここで、図４を参照して、従来の光ディスク装置の一例の構成の概要を説明する。
従来の光ディスク装置２０は、基本的には、光ディスク１を回転させるスピンドルモータ２、記録／再生時に光ディスク１にレーザ光を照射する光学ヘッド３、光ディスク１の半径方向及び光ディスク１に接近／離間させる方向に光学ヘッド３の対物レンズ３ａを変位させる２軸機構４、光学ヘッド３を光ディスク１の半径方向に移動させるスレッド機構５、及び、変調した磁界を光ディスク１に印加する磁気ヘッド６を備えている。
【０００３】
また、光学ヘッド３から入力されたデータに基づいて所要のデータを出力するＲＦアンプ７と、光学ヘッド３のフィードバック制御装置として働くサーボ回路９と、光ディスク装置２０全体の制御装置として機能するシステムコントローラ（ＣＰＵ）１１とを備えている。
ＲＦアンプ７は、光学ヘッド３から供給された情報の演算処理によりトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号等を出力する。サーボ回路９は、ＲＦアンプ７及びシステムコントローラ１１より出力されたトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号等に基づいて必要なサーボ駆動信号を発生させ、２軸機構４及びスレッド機構５を制御してフォーカス制御及びトラッキング制御を行い、また、スピンドルモータ２を一定角度又は一定線速度で回転するように制御する。
【０００４】
更には、説明は省くが、光ディスク装置２０は、エンコーダ／デコーダ８、アドレスデコーダ１０、メモリコントローラ１２、ＲＡＭ１３、及び磁気ヘッド駆動機構１５等を備えている。
【０００５】
上述のように、このような光ディスク装置では、磁気ヘッド６によって磁化されるべき記録領域は、光学ヘッドからの記録レーザ光によって決められる。つまり、記録トラックに沿って適正な記録を行うためには、光学ヘッドのトラッキングサーボ制御がサーボ回路９により正確に行われることが必要である。
【０００６】
ところで、光ディスク装置の記録動作中に、外部からの振動や衝撃が加わると、光学ヘッドのトラッキングサーボが外れ、トラックジャンプが発生する。トラックジャンプが発生すると、記録動作中に、光学ヘッドが記録すべきトラックから別のトラックに移動してしまい、所定の正規のトラックとは異なる別のトラックにデータを記録することになる。また、移動先のトラックに既にデータが記録されている場合には、そのデータが誤って消されてしまうことになる。
なお、通常の傷に対しては、正しくデータを記録しなくてはセットとしてなりたたない。
【０００７】
そこで、従来、光ディスク装置では、光ディスクのディフェクトを検出するために、フォーカスの光量変化を計測し、光量変化が大きいときには、光ディスクにディフェクト（傷）があると判断していた。
また、外乱により生じた光ディスクのショック（衝撃）を検出するために、トラッキングエラーの信号電圧とオフトラックの信号電圧の積を検出し、その積が大きいときには、トラッキングエラーが発生していると判断していた。
更には、別法として、記録ヘッドを有するベースユニットを揺動自在にしてその変位を測定して、外部振動や衝撃を測定するものも提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の光ディスクのディフェクト検出方法及びショック検出方法には、以下のような問題があった。
第１には、光学ヘッドのフォーカス方向のショックを光ディスクに与えると、フォーカスの光量が変化するためにディフェクトを検出した旨の信号を発し、ショックをディフェクトと誤認するという問題があった。
第２には、光ディスクのディフェクトが大きな場合には、オフトラックと誤認してトラッキングエラーの信号を出力し、ディフェクトをショックと誤認するという問題があった。
従来の光ディスクのディフェクト検出方法及びショック検出方法では、このようにディフェクトとショックとを確実に区別して検出することがが困難であって、振動外乱が発生しているにもかかわらずデータの記録を行って誤記録を行う可能性がある一方で、微小な傷でも振動外乱の発生と誤認してデータの記録を中止するという恐れがあった。
また、上述した検出方法以外の方法も種々提案されているものの、経済的にまた技術的に満足できるものは、現状では、見当たらない。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、光ディスクのディフェクトと、外乱等による光ディスクのショックとを明確に区別して認識できる検出機構を備え、誤記録を防止するようにした光ディスク装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、光学ヘッドにより光ディスクにデータを記録し、記録したデータを再生する光ディスク装置において、光ディスクに与えられた外部振動若しくは衝撃を検出するショック検出回路と、光学ヘッドのデトラック及びデフォーカスの少なくともいずれかを検出するデトラック・デフォーカス検出回路と、上記ショック検出回路からの検出信号がリセット入力端子に入力される第１のラッチ回路と、上記第１のラッチ回路の出力端に接続されたインバータからの出力信号がセット入力端子に入力されるとともに上記デトラック・デフォーカス検出回路の出力信号がリセット入力端子に入力される第２のラッチ回路と、ライト／リード信号を検出して上記光学ヘッドへ出力するとともに、外部振動若しくは衝撃に基づく上記ショック検出回路からの出力信号を検出した上記第１のラッチ回路の出力信号を受けた状態で、第２のラッチ回路が上記デトラック・デフォーカス検出回路から上記光学ヘッドのデトラック及びデフォーカスの少なくともいずれか一方の出力信号を検出すると、上記光学ヘッドによる光ディスクへのデータの記録を中断するＡＮＤ回路とを備えた信号処理回路と、上記信号処理回路に対して、該信号処理回路の動作時、一定の周期で制御信号を出力することにより、上記第１のラッチ回路をリフレッシュする制御回路部とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
本発明で、デトラック（DETRACK)信号とは、トラッキングエラー信号の信号値が所定値より大きいときに、光学ヘッドが正規のトラックから外れていると判断した旨の信号を言う。デフォーカス（DEFOCUS ）信号とは、フォーカスエラー信号の信号値が所定値より大きいときに、光学ヘッドのフォーカスが外れていると判断した旨の信号を言う。
【００１２】
本発明は、ショック検出回路では、例えば加速度センサを用いて外部振動若しくは衝撃（ショック）を検出し、次いで、デトラック・デフォーカス検出回路により光ディスク装置自体に起因する光学ヘッドのデトラック又はデフォーカスを検出する。そして、上記ショック検出回路による外部振動若しくは衝撃の検出をトリガとして、上記デトラック・デフォーカス検出回路を所定時間動作させ、上記デトラック・デフォーカス検出回路の動作中に上記光学ヘッドのデトラック及びデフォーカスの少なくともいずれか一方が検出されたときに、上記光学ヘッドによる光ディスクへのデータの記録を中断することにより、誤記録を防止している。換言すれば、加速度センサによる外部振動若しくは衝撃検出をトリガとして、光ディスク装置自体に起因するデトラック又はデフォーカスを検出するデトラック・デフォーカス検出回路を所定時間、例えば１００ｍｓｅｃの間動作させ、その検出結果に基づいて光学ヘッドのデータ記録を制御している。以上のように、本発明に係る光ディスク装置では、外部振動若しくは衝撃（ショック）に起因するデータ記録の中断と、光ディスクのディフェクト（傷）に起因するデトラック又はデフォーカスによるデータ記録継続を明確に区別して、誤記録を防止している。ディフェクトを検出した時は、直前のサーボ状態を保持してサーボ外れを生じさせないようにして記録を継続する。
【００１３】
本発明の好適な実施態様では、ショック検出回路が、光ディスクに与えられた外部振動・衝撃を検出する加速度センサと、加速度センサの出力信号を所定値と比較する第１のコンパレータとを備えている。加速度センサの出力は、デトラック・デフォーカス検出回路で検出する変位出力に対して１８０度位相が進んでいるので、加速度センサによる振動若しくは衝撃の検出後に、変位異常があった時にデータ記録を中止しても、誤記録を引き起こすことはない。
【００１５】
また、本発明において、上記信号処理回路は、第１及び第２のラッチ回路を備え、上記第１のラッチ回路のセット入力端子には制御回路部より制御信号が入力され、当該制御入力信号が入力されたときには当該信号処理回路をリフレッシュし、上記第１のラッチ回路のリセット入力端子には、上記ショック検出回路からの検出出力が入力され、上記第２のラッチ回路セット入力端子には、上記第１のラッチ回路の出力端に接続されたインバータからの出力信号が入力され、上記第２のラッチ回路のリセット入力端子には上記デトラック・デフォーカス検出回路により、上記光学ヘッドのデトラック及びデフォーカスの少なくともいずれかが検出されたとき、上記第２のラッチ回路の出力信号により上記光学ヘッドによる光ディスクへのデータの記録を中断する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、実施の形態例の一例を挙げ、添付図面を参照して、本発明について具体的かつ詳細に説明する。
図１は、本発明の光ディスク装置の構成を示すブロック図、図２は制御信号の波形を示す図、及び図３は信号の流れ及び処理の流れを示すフローチャートである。
本実施の形態例の光ディスク装置３０は、従来の光ディスク装置２０の構成に加えて、光ディスク１に与えられた外部振動・衝撃を検出するショック検出回路３２と、光学ヘッド３のデトラック及びデフォーカスの少なくともいずれかを検出するデトラック／デフォーカス検出回路３４と、ショック検出回路３２及びデトラック／デフォーカス検出回路３４の検出信号を処理する信号処理回路３６とを備えている。
ショック検出回路３２は、光ディスク１に与えられた外部振動・衝撃を検出する加速度センサ（Ｇセンサ）３８と、加速度センサの出力信号を所定値と比較する第１のコンパレータ４０とを備えている。また、デトラック／デフォーカス検出回路３４は、ＲＦアンプ７から出力されたトラッキングエラー信号４５を所定値と比較する第２のコンパレータ４２と、同じくＲＦアンプ７から出力されたフォーカスエラー信号４６を所定値と比較する第３のコンパレータ４４とを備えている。
【００１７】
更に、光ディスク装置３０は、信号処理回路３６として、第１のラッチ回路４８と、第１のラッチ回路４８の出力端に接続されたインバータ５０と、インバータ５０の出力端に接続された第２のラッチ回路５２と、第２のラッチ回路５２の出力端に接続されたＡＮＤ回路５４とを備えている。
【００１８】
第１のラッチ回路４８及び第２のラッチ回路５２は、例えばＲ−Ｓフリップフロップを要素として構成されたレジスタであって、セット入力端子Ｓとリセット入力端子Ｒ及び出力端子を備えている。
【００１９】
第１のラッチ回路４８のセット入力端子Ｓには、システムコントローラ１１から制御信号５６が入力される。一方、第１のラッチ回路４８のリセット入力端子Ｒには、ショック検出回路３２が接続されて、ショック検出回路３２の出力信号が入力される。
ショック検出回路３２は、加速度センサ３８と、加速度センサ３８の出力信号を増幅するアンプと、出力信号が一定のレベルを超えると、ロー（Low ）出力信号を発生するコンパレータ４０とから構成され、光ディスク１に与えられた外部振動・衝撃を検出する。加速度センサ３８は、質量に加わる慣性力を測定することによって加速度を検出するセンサであって、光ディスク１の所定位置の加速度を検出して、信号を出力する。
【００２０】
制御信号５６は、図２に示すように、信号処理回路３６の動作時、一定の周期で、例えば１００ｍｓｅｃごとに立ち上がりパルスを有する波形の信号であって、この立ち上がりパルスにより信号処理回路３６をリフレッシュしている。
【００２１】
第１のラッチ回路４８では、制御信号５６がロー（Low)のときは、ショック検出回路３２から出力信号が入力されているにもかかわらず、ハイ（High）出力となる。
【００２２】
第２のラッチ回路５２のセット入力端子Ｓには、第１のラッチ回路４８の出力信号をインバータ５０により反転した反転信号が入力される。第２のラッチ回路５２のリセット入力端子Ｒには、デトラック／デフォーカス検出回路３４が接続され、出力信号が入力される。
デトラック／デフォーカス検出回路３４は、第２のコンパレータ４２及び第３のコンパレータ４４を備えて、光学ヘッド３のサーボ信号であるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号の少なくとも一方が一定のレベルを超えると、ロー（Low ）出力信号を発生するコンパレーター回路として構成され、光学ヘッド３のトラッキングサーボ外れを検出する。
【００２３】
ＡＮＤ回路５４の一方の入力端子には、第２のラッチ回路５２の出力信号が入力され、他方の入力端子には、システムコントローラ１１からライト・リード信号５８が入力される。
ライト・リード信号５８は、光学ヘッドの記録・再生を制御する信号であって、光ディスク装置のシステムコントローラ１１から入力される。
光ディスク１に対する外部振動・衝撃によりサーボ外れが起きると、第２のラッチ回路５２の出力信号がロー（Low ）となり、ＡＮＤ回路５４の出力が強制的にロー（Low ）となり、記録を中断し、再生モードに切り替わる。
【００２４】
次いで、図１を参照して、信号処理回路３６全体の動作及び信号の流れを更に詳細に説明する。
まず、制御信号５６がロー（Low ）の時は、第１のラッチ回路４８のセット入力端子Ｓでの信号がロー（Low ）となり、第１のラッチ回路４８の出力は、ショック検出回路３２の出力のいかんにかかわらず、ハイ（High）に固定される。
その結果、インバータ５０により反転して、第２のラッチ回路５２のセット入力がロー（Low ）となるので、デトラック／デフォーカス検出回路３４の出力のいかんにかからわらず、第２のラッチ回路５２出力も、ハイ（High）に固定される。よって、ＡＮＤ回路５４の出力として、ライト・リード信号５８がスルーで出力される。
【００２５】
次に、制御信号５６の立ち上がりにより、第１のラッチ回路４８が動作可能となる。ここで、ショック検出回路３２が外部振動を検出して、その瞬間、出力がロー（Low ）となると、第１のラッチ回路４８がロー（Low ）にセットされる。すると、第２のラッチ回路５２のセット入力端子Ｓに、立ち上がり信号が入力されるために、第２のラッチ回路５２回路が動作可能となる。この時、デトラック／デフォーカス検出回路３４が外部振動によるデトラック／デフォーカスを検出して、その瞬間、出力がロー（Low ）となると、第２のラッチ回路５２がロー（Low ）にセットされる。
すると、ＡＮＤ回路５４は、ロー（Low ）出力となり、記録から再生に切り替わる。
以上により、光ディスク１に対する外部振動・衝撃時に起こる、サーボはずれを原因とする誤記録を防止することが出来る。
【００２６】
次に、図３を参照して、本実施形態例の信号処理回路３６の信号及び処理の流れを説明する。
先ず、ステップＳ₁ で、光ディスク１に記録を開始しすると共に、マイクロコンピュータ等から制御信号５６を出力する。同時に、１００ｍｓｅｃタイマーをスタートさせ、ステップＳ₂ に移行する。
ステップＳ₂ では、制御信号５６のロー（Low ）からハイ（High）の立ち上がりで、第１のラッチ回路４８が動作可能となり、ステップＳ₃ に移行する。
ステップＳ₃ の状態で、ショック検出回路３２により外部振動を検出すると、ステップＳ₄ に移行する。検出しない時には、ステップＳ₇ に移行する。
ステップＳ₄ では、第１のラッチ回路４８の出力がロー（Low ）となるので、第２のラッチ回路５２のセット入力端子Ｓに立ち上がり信号が入力され、第２のラッチ回路５２が動作可能となり、ステップＳ₅ に移行する。
【００２７】
ステップＳ₅ の状態で、デトラック／デフォーカス検出回路３４からデトラック信号、又はデフォーカス信号が出力されると、第２のラッチ回路５２の出力が、ロー（Low ）にセットされるので、ＡＮＤ回路５４の出力が、ロー（Low ）となり、ステップＳ₆ に移行する。デトラック／デフォーカス検出回路３４がデトラック及びデフォーカスの双方を検出しないときには、ステップＳ₈ に移行する。
ステップＳ₆ では、ライトからリードに切り替わる。
【００２８】
ステップＳ₇ では、タイマーが設定時間１００ｍｓｅｃを経過していない限り、再びステップＳ₃ に戻り、タイマーが設定時間１００ｍｓｅｃを経過しているときに、ステップＳ₁ に戻る。
また、ステップＳ₈ では、タイマーが設定時間１００ｍｓｅｃを経過していない限り、再びステップＳ₅ に戻り、タイマーが設定時間１００ｍｓｅｃを経過しているときに、ステップＳ₁ に戻る。
即ち、ステップＳ₇ 、Ｓ₈ では、シーケンス中で１００ｍｓｅｃタイマーがオーバーフローしたときには、再度、制御信号５６を立ち上げ、信号処理回路３６をリフレッシュする。
【００２９】
本実施の形態例で、ショック検出回路３２との出力信号とデトラック／デフォーカス検出回路３４の出力信号の関係は、次に説明する通りである。
ショック検出回路３２の出力信号は、外部振動・衝撃の加速度成分であり、デトラック／デフォーカス検出回路３４の出力信号は、外部振動・衝撃を受けた時に発生する光学的ずれに対応している。
つまり、双方の出力信号は、加速度と変位の関係にあり、加速度は、変位に対し、常に１８０度位相が進んでいるので、ショック検出回路３２の出力信号をトリガとして、デトラック／デフォーカス検出回路３４によりデトラック／デフォーカス検出を開始することが可能となっている。
【００３０】
また、本実施の形態例で使用する制御信号５６は、所定の周期で立ち上がりパルスを生成しており、この立ち上がりパルスにより第１のラッチ回路４８の出力をクリアーしている。
つまり、外部振動、衝撃を検出して、第２のラッチ回路５２が動作状態となっても、光学ヘッド３がデトラック状態でもなく、デフォーカス状態でもない場合は、再度、第１のラッチ回路４８の出力をクリアーして、次の外部振動・衝撃を検出する。
【００３１】
さらに、たとえば外部振動・衝撃以外の要因で、光学ヘッド３がデトラック又はデフォーカスした時は、次のようになる。
光ディスク装置３０では、一般に、光ディスク１の種類にもよるが、例えば２００ミクロン以下の傷に対して、記録再生を保証している。一方、２００ミクロン以下の傷のある光ディスク１にデータを記録している場合、サーボはずれが発生しないにもかかわらず、デトラック信号が瞬間発生してしまう。この場合、デトラック検出しても、記録を中断してはいけない。
本実施の形態例のデトラック／デフォーカス検出回路では、デトラックを検出しても、外部振動・衝撃がない場合は、第２のラッチ回路５２の出力はハイ（High）に固定されているために、ＡＮＤ１８の出力はハイ（High）のままで、データの記録を続行する。
【００３２】
また、傷と外部振動・衝撃が同時に発生した場合、従来では、正しく判断出来ず、デトラック検出処理が優先されることにより、誤記録の可能性があったが、本実施の形態例では、上述の構成により確実な動作して、誤記録を防止することが可能になった。
【００３３】
なお、信号処理回路３６で、第１及び第２の２個のラッチ回路を使用しているのは、信号処理を高速に行う為である。別法として、誤作動が発生しない程度に十分に高速処理可能なマイクロコンピュータの使用により、ショック検出回路３２の出力とデトラック／デフォーカス検出回路３４の出力をマイクロコンピュータの割り込み入力に接続し、本実施の形態例と同様の制御を行うことも可能である。この場合は、第１のラッチ回路４８、第２のラッチ回路５２、及びインバータ５０が不要となり、コストダウンが計れる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、光ディスクに与えられた外部振動・衝撃を検出する第１の検出回路と、光学ヘッドのデトラック及びデフォーカスの少なくともいずれかを検出する第２の検出回路とを備え、第１の検出回路による外部振動・衝撃検出時に、第２の検出回路により出力されたデトラック信号又はデフォーカス信号をトリガとして、光ディスクへの記録を中止する。
これにより、外部振動・衝撃に起因するデトラック検出又はデフォーカス検出が可能となり、その時に発生する誤記録を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】制御信号の波形を示す図である。
【図３】信号の流れ及び処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】従来の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１……光ディスク、２……スピンドルモータ、３……光学ヘッド、３ａ……対物レンズ、４……２軸機構、５……スレッド機構、６……磁気ヘッド、７……ＲＦアンプ、７……エンコーダ／デコーダ、９……サーボ回路、１０……アドレスデコーダ、１１……システムコントローラ、１２……メモリコントローラ、１３……ＲＡＭ、１５……磁気ヘッド駆動、２０……従来の光ディスク装置、３０……実施形態例の光ディスク装置、３２……ショック検出回路、３４……デトラック／デフォーカス検出回路、３６……信号処理回路、３８……加速度センサ、４０……第１のコンパレータ、４２……第２のコンパレータ、４４……第３のコンパレータ、４６……信号処理回路、４８……第１のラッチ回路、５０……インバータ、５２……第２のラッチ回路、５４……ＡＮＤ回路、５６……制御信号、５８……ライト・リード信号。

Claims

光学ヘッドにより光ディスクにデータを記録し、記録したデータを再生する光ディスク装置において、
光ディスクに与えられた外部振動若しくは衝撃を検出するショック検出回路と、
光学ヘッドのデトラック及びデフォーカスの少なくともいずれかを検出するデトラック・デフォーカス検出回路と、
上記ショック検出回路からの検出信号がリセット入力端子に入力される第１のラッチ回路と、上記第１のラッチ回路の出力端に接続されたインバータからの出力信号がセット入力端子に入力されるとともに上記デトラック・デフォーカス検出回路の出力信号がリセット入力端子に入力される第２のラッチ回路と、ライト／リード信号を検出して上記光学ヘッドへ出力するとともに、外部振動若しくは衝撃に基づく上記ショック検出回路からの出力信号を検出した上記第１のラッチ回路の出力信号を受けた状態で、第２のラッチ回路が上記デトラック・デフォーカス検出回路から上記光学ヘッドのデトラック及びデフォーカスの少なくともいずれか一方の出力信号を検出すると、上記光学ヘッドによる光ディスクへのデータの記録を中断するＡＮＤ回路とを備えた信号処理回路と、
上記信号処理回路に対して、該信号処理回路の動作時、一定の周期で制御信号を出力することにより、上記第１のラッチ回路をリフレッシュする制御回路部とを備えていることを特徴とする光ディスク装置。
上記ショック検出回路は、光ディスクに与えられた外部振動若しくは衝撃を検出する加速度センサと、上記加速度センサの出力信号を所定値と比較する第１のコンパレータとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
第２の検出回路は、トラッキングエラー信号を所定値と比較する第２のコンパレータと、フォーカスエラー信号を所定値と比較する第３のコンパレータとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。