JPH08221770A - Ｃｄドライブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プッシュプル方式でトラッキングエラー信号
を検出するＣＤドライブ装置において、ピット形状が規
格からはずれた不良ディスクを再生するときでも、安定
したトラッキングサーボ、スピンドルサーボを実現す
る。 【構成】 ＣＤ再生時にフォーカスサーボをかけた後、
トラッキングサーボをかける前にフォーカスサーボのＡ
ＧＣを行うことにより、不良ディスクを再生する場合で
も、トラッキング信号出力の低下を防ぎ、安定したトラ
ッキング制御を行える。また、ディスク回転数の切換時
であってスピンドルモータの加速期間中はスピンドルサ
ーボモードをＣＬＶからラフＣＬＶに切り換え、トラッ
キングサーボをオフにすることにより、光ディスクの回
転倍速数切り換え時にスピンドルが急激に加速する期間
でも暴走することなく安定してスピンドル制御を行え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＤドライブ装置に係
り、特にトラッキングエラー信号の生成をプッシュプル
方式（１ビーム方式）で行っている光ピックアップの制
御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＤドライブ装置は、音楽再生用
のみならず、情報記録・再生用としての利用も盛んとな
っており、情報記録再生用の記録媒体の記録フォーマッ
トについても、再生専用のＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk
-Read Only Memory）、追記型のＣＤ−Ｒ（CD-Recordab
le）、ＰＨＯＴＯ−ＣＤ等の様々なフォーマットが存在
している。

【０００３】ところで、ＣＤドライブ装置においてディ
スク上にピットとして記録されたデータを検出する光ピ
ックアップは、反射光の検出方式によっていくつかの種
類に分けられる。

【０００４】特にトラッキングエラー信号の検出に関し
ては、１本の光ビームを用いるプッシュプル方式（１ビ
ーム方式）と、３本の光ビームを用いる３ビーム方式の
２種類が良く知られている。

【０００５】以下に従来のＣＤドライブ装置の光ピック
アップの制御方式について説明する。図５は従来の光ピ
ックアップにおけるフォーカス及びトラッキングサーボ
の主要処理の処理フローチャートを示す。

【０００６】この場合において、初期状態においては、
フォーカスサーボ、トラッキングサーボのループゲイン
は通常再生時と比較してやや低めの値に設定されている
ものとする。このようにフォーカスサーボ及びトラッキ
ングサーボのループゲインがやや低めになっているの
は、ディスクを再生して得られるエラー信号出力のばら
つきや、使用環境による信号出力の変化に対応し、どの
ような場合でもフォーカス及びトラッキングサーボ制御
系が安定であるようにするためである。

【０００７】まず、光ディスク再生の指令が出される
と、制御回路は光ピックアップのレーザーダイオードを
発光させた後、フォーカスアクチュエータを駆動し対物
レンズを所定の移動範囲内で移動させる。この対物レン
ズの移動範囲は、この移動範囲内に光ビームの合焦点に
対応する対物レンズ位置が存在するように予め設定され
ている。

【０００８】これと並行して、制御回路は、フォーカス
サーボ引き込みを行う（ステップ２０）。より具体的に
は、対物レンズ移動中に検出されるフォーカスエラー信
号をモニターして対物レンズが合焦点に対応する位置に
到達したか否かを検出し、対物レンズが合焦点に対応す
る位置に到達した場合には、フォーカスエラー信号を制
御信号として閉ループ制御モードに入る。

【０００９】次に、スピンドルモータを起動し、通常再
生時よりも線速度の調整許容範囲がやや広いラフＣＬＶ
モードとなったところでトラッキングサーボ引き込みが
行われる（ステップ２１）。

【００１０】この時点ではフォーカスサーボ及びトラッ
キングサーボのループゲインは引き込み時に設定されて
いるループゲインのままでやや低めになっている。

【００１１】したがって、フォーカス及びトラッキング
サーボの追従性はこのままでは不十分である。

【００１２】そこで、フォーカスサーボ引き込み及びト
ラッキングサーボ引き込み後にフォーカスサーボおよび
トラッキングサーボに十分なループゲインをあたえるＡ
ＧＣ（オートゲインコントロール）が行われ（ステップ
２２）、このＡＧＣが実行された後は高追従かつ安定な
制御系が実現でき、信号特性も良好となってデータの読
み込みが行われる（ステップ２３）。

【００１３】図６に従来における標準速再生モード（標
準速ＣＬＶモード）から倍速再生モード（倍速ＣＬＶモ
ード）に移行させる場合の処理フローチャートを示す。

【００１４】従来においては、標準速ＣＬＶモードのま
ま（ステップ３０）スピンドルモーターの加減速を行い
（ステップ３１）、スピンドルモータの回転数の切り換
えを行って、倍速ＣＬＶモードに移行していた（ステッ
プ３２）。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】前述したように現在で
はさまざまなフォーマットのＣＤが存在し、またディス
クメーカーも多々見られるが、その中で一部のディスク
には信号記録面のピット形状（深さ、エッジ形状）が規
格をはずれた不良ディスク（特に追記型のディスクや、
または再生専用でもマイナーレーベルのディスクに多
い）が存在しているのが現状である。

【００１６】ところで、特にトラッキングエラー信号検
出をプッシュプル方式により行っている光ピックアップ
を用いるＣＤドライブ装置では、得られるトラッキング
エラー信号出力はピット形状に大きく依存するため、上
述したような不良ディスクを再生すると、良品ディスク
を再生したときに比べてトラッキングエラー信号出力が
かなり小さくなる場合がある。

【００１７】しかしながら上述したように、従来の構成
ではトラッキングサーボをかけた後にフォーカスサーボ
のＡＧＣを行っていたため、ＡＧＣ前のフォーカスサー
ボゲインは低めに設定されていることから微小なデフォ
ーカスがどうしても生じる。このような微小なデフォー
カスは、良品ディスクを再生する分にはあまり大きく影
響しないが、特に不良ディスクを再生する場合その微小
なデフォーカスのために、たとえ合焦点においても低い
トラッキングエラー信号の出力が更に低下し、またディ
スクの面振れの影響が重畳してトラッキング信号出力が
ディスクの回転にともなって大きく変動する現象が生じ
る場合もあり、トラッキングサーボがうまく引き込めな
い、もしくは引き込んでも不安定となる、という問題点
があった。

【００１８】また、ディスク回転数の切り換え時におい
てスピンドルモータの加速期間中は、フォーカス及びト
ラッキングサーボ系はディスク振動などの外乱を受けや
すくなり、不良ディスク再生時に前述したような従来方
式でディスク回転数の切り換えを行うと、外乱によって
デフォーカスが生じてしまい、前記の場合と同様にトラ
ッキング信号出力低下によってトラッキングサーボが不
安定となり、結果としてスピンドルモーターのＣＬＶ制
御も不安定となって光ディスクが暴走するという問題点
があった。

【００１９】そこで、本発明の目的は、安定したトラッ
キング制御を行えるＣＤドライブ装置を提供することを
目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、符号化された情報信号が情
報記録面にピット列として記録されている光ディスクに
対して、前記ピット列に光ビームを照射し、その反射光
に基づいて情報信号を読み取るＣＤドライブ装置であっ
て、対物レンズにより前記光ビームを前記情報記録面に
収束させて照射し、その反射光を検出して検出信号を出
力する光ピックアップと、前記検出信号に基づいて前記
情報記録面の位置と対物レンズの焦点位置とのフォーカ
ス方向の位置誤差に相当するフォーカスエラー信号を生
成し出力するフォーカスエラー検出手段と、前記検出信
号に基づいて前記ピット列に対する光ビームスポットの
トラッキング方向の位置誤差に相当するトラッキングエ
ラー信号を生成し出力するトラッキングエラー検出手段
と、前記対物レンズを前記フォーカス方向及び前記トラ
ッキング方向に可動とするアクチュエータと、前記フォ
ーカスエラー信号に基づいて前記情報記録面上に前記光
ビームを収束させるように前記アクチュエータを制御す
るフォーカスサーボ手段と、前記トラッキングエラー信
号に基づいて前記ピット列上に前記光ビームを位置させ
るように前記アクチュエータを制御するトラッキングサ
ーボ手段と、前記フォーカスサーボ手段によりフォーカ
スサーボ引き込みを行った後であって、前記トラッキン
グサーボ手段によりトラッキングサーボ引き込みを行う
前に、フォーカスサーボのループゲインを設定するＡＧ
Ｃ手段と、を備えて構成する。

【００２１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記光ディスク再生中に外部よりディスク
回転数の切換指示が入力された場合に、前記光ディスク
の回転数が前記切換指示に対応するディスク回転数を含
む所定の回転数範囲になり、かつ、ディスク回転数が安
定するまで前記トラッキングサーボ手段によるトラッキ
ングサーボを解除し、ディスク回転数が安定した後、前
記トラッキングサーボ手段によるトラッキングサーボ引
き込みを行わせるトラッキングサーボ制御手段を備えて
構成する。

【００２２】

【作用】請求項１記載の発明によれば光ピックアップ
は、対物レンズにより前記光ビームを前記情報記録面に
収束させて照射し、その反射光を検出して検出信号をフ
ォーカスエラー検出手段に出力する。

【００２３】フォーカスエラー検出手段は、検出信号に
基づいて情報記録面の位置と対物レンズの焦点位置との
フォーカス方向の位置誤差に相当するフォーカスエラー
信号を生成しフォーカスサーボ手段に出力する。また、
トラッキングエラー検出手段は、検出信号に基づいてピ
ット列に対する光ビームスポットのトラッキング方向の
位置誤差に相当するトラッキングエラー信号を生成しト
ラッキングサーボ手段に出力する。

【００２４】これによりフォーカスサーボ手段は、フォ
ーカスエラー信号に基づいて情報記録面上に光ビームを
収束させるように、すなわち、フォーカスサーボ引き込
みを行うようにアクチュエータを制御する。

【００２５】フォーカスサーボ引き込みが終了すると、
ＡＧＣ手段はフォーカスサーボのループゲインを設定
し、その後、トラッキングサーボ手段はトラッキングエ
ラー信号に基づいてピット列上に光ビームを位置させる
ようにアクチュエータを制御する。

【００２６】上記構成によって、プッシュプル方式によ
りトラッキングエラーを生成する光ピックアップを用い
るＣＤドライブ装置において不良ディスクを再生する場
合でも、トラッキング信号出力の低下を防ぎ、安定した
トラッキング制御を行うことができる。

【００２７】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の作用に加えて、トラッキングサーボ制御手段
は、光ディスク再生中に外部よりディスク回転数の切換
指示が入力された場合に、光ディスクの回転数が切換指
示に対応するディスク回転数を含む所定の回転数範囲に
なり、かつ、ディスク回転数が安定するまでトラッキン
グサーボ手段によるトラッキングサーボを解除し、ディ
スク回転数が安定した後、トラッキングサーボ手段によ
るトラッキングサーボ引き込みを行わせる。

【００２８】したがって、光ディスクの回転倍速数切り
換え時にスピンドルが急激に加速する期間でも暴走する
ことなく安定してスピンドル制御を行うことができる。

【００２９】

【実施例】次に本発明の好適な実施例について、図面を
参照しながら説明する。

【００３０】（第１実施例）図１にＣＤドライブ装置の
概略構成ブロック図を示す。以下の説明においては、Ｃ
Ｄとして、ＣＤ−ＲＯＭを用いる場合について説明す
る。

【００３１】ＣＤドライブ装置１は、ＣＤ−ＲＯＭディ
スク２を回転駆動するスピンドルモータ３と、回転駆動
されているＣＤ−ＲＯＭディスク２の記録情報を読み取
りＲＦ信号として出力するピックアップ４と、ＲＦ信号
を増幅してＲＦ増進信号として出力するＲＦアンプ部５
と、ＲＦ増幅信号を２値信号に変換し、フレーム同期パ
ターンを分離した後、ＥＦＭ復調し、誤り訂正等の信号
処理を行って再生データとして出力するデコーダ部６
と、デコーダ部６により出力された再生データについて
外部のホストコンピュータ等との間でインターフェース
動作を行うインターフェース部７と、ＲＦアンプ部５及
びデコーダ部６の出力信号に基づいてスピンドルサー
ボ、トラッキングサーボ、フォーカシングサーボ及びキ
ャリッジサーボを行うサーボ部８と、ＣＤドライブ装置
１全体の制御を行うコントロール部９と、コントロール
部９の制御下で各種データの入力、表示を行う表示操作
部１０と、を備えて構成されている。

【００３２】まず、動作説明に先立ち、プッシュプル方
式によるトラッキングエラー信号の生成原理について、
図２を参照して説明する。

【００３３】プッシュプル方式においては、ＣＤ−ＲＯ
Ｍディスク等のＣＤディスクに照射された光のうちピッ
トにより回折、反射されて再び対物レンズに入射した光
の強度分布がピットと照射位置（光スポット形成位置）
の相対的な位置関係により変化することを利用してお
り、ＣＤディスクの記録トラックの中心軸により２分割
された２分割フォトディテクタにより受光し、その差を
とることによりトラッキングエラー信号を得ることがで
きる。

【００３４】より詳細には、図２（ｂ）に示すように、
光スポットがピット上に形成されている場合には、図面
上、左右（ディスクの半径方向）に等しい強度分布を示
すが、ピット形成位置に対してディスクの内側寄り（図
面上、左側）あるいはディスクの外側寄り（図面上、右
側）に光スポットが形成されると、左右の強度分布が非
対称となり、いずれにずれたかを容易に検出することが
できる。

【００３５】次に全体的な動作を図３及び図４を参照し
て説明する。まず、ＣＤドライブ装置１における再生時
の初期動作について図３を参照して説明する。

【００３６】図３にフォーカス及びトラッキングサーボ
の処理フローチャートを示す。まず、表示操作部１０を
介して光ディスク再生の指令が出されると、コントロー
ル部９は、ピックアップ４の図示しないレーザーダイオ
ードを発光させた後に、図示しないフォーカスアクチュ
エータを駆動し対物レンズをＣＤ−ＲＯＭディスク２の
情報記録面に対し、垂直方向に所定の距離範囲内で移動
させ、フォーカスサーボ引き込み動作を行う。この場合
において、フォーカスアクチュエータにより対物レンズ
が移動する範囲内に光ビームの合焦点があるように、予
め調整が行われているものとする。

【００３７】これと並行してコントロール部９は、対物
レンズ移動中に検出されるフォーカスエラー信号をモニ
ターし、図示しないフォトディテクタの出力信号に基づ
いて合焦点に到達したことを検出するとフォーカスエラ
ー信号を制御信号とする閉ループ制御モードに入る（ス
テップ１）。

【００３８】次に、コントロール部９は、サーボ部８を
介してスピンドルモータ３を駆動し、ラフＣＬＶモード
とすべく動作を開始する。このラフＣＬＶモードとは、
通常再生時のように完全な線速度一定にするものではな
く、ある線速度範囲にＣＤ−ＲＯＭディスク２の回転速
度を引き込むものである。

【００３９】コントロール部９は、ラフＣＬＶモードと
なった時点で、サーボ部８を制御することによりフォー
カスサーボのループゲインを自動設定するＡＧＣ（オー
トゲインコントロール）を行い（ステップ２）、さらに
トラッキングサーボ引き込みを行う（ステップ３）。

【００４０】フォーカスサーボＡＧＣを行うことにより
フォーカスサーボの追従性を上げ制御偏差を小さくする
ことができ、ＡＧＣを行う前と比較してよりデフォーカ
ス量を小さくできるとともに、トラッキングエラー信号
を生成するためのトラッキング信号出力の低下を軽減す
ることができる。

【００４１】この結果、トラッキング信号出力が小さい
不良ディスクを再生する場合、フォーカス制御ＡＧＣを
行う前は微小デフォーカスによりトラッキングエラー信
号の出力が低下してしまうような場合でも、フォーカス
サーボＡＧＣを行うことにより出力低下を軽減でき、安
定したトラッキングサーボ引き込みが可能となる。

【００４２】コントロール部９は、トラッキングサーボ
引き込みが完了した時点で、フォーカスサーボのＡＧＣ
を再度行うとともに、トラッキングサーボのＡＧＣを行
う（ステップ４）。

【００４３】この場合において、トラッキングサーボオ
ンの状態でフォーカスサーボループゲインを最適化する
ため再度のフォーカスサーボＡＧＣを行っているが、ト
ラッキングサーボ引き込み前の最初のフォーカスＡＧＣ
で充分最適化できていれば必ずしも行う必要はない。

【００４４】フォーカスサーボ、トラッキングサーボの
ＡＧＣが完了した時点でフォーカスサーボ、トラッキン
グサーボとも定常状態となる。

【００４５】これによりピックアップ４は、ＣＤ−ＲＯ
Ｍディスク２の記録情報の読取りを開始し、ＲＦ信号と
してＲＦアンプ部５に出力し、ＲＦアンプ部５は入力さ
れたＲＦ信号を増幅してＲＦ増幅信号としてデコーダ部
６に出力する。

【００４６】この結果、デコーダ部６は、ＲＦ増幅信号
を２値信号に変換し、フレーム同期パターンを分離した
後、ＥＦＭ復調し、誤り訂正等の信号処理を行い、イン
ターフェース部７を介して再生データとして外部のホス
トコンピュータ等に出力する（ステップ５）。

【００４７】以上のように本実施例によれば、フォーカ
スサーボ引き込みを行ったあと、トラッキングサーボ引
き込みを行う前に、フォーカスサーボのＡＧＣを行う構
成とすることにより、プッシュプル方式によりトラッキ
ングエラーを生成する光ピックアップを用いるＣＤドラ
イブ装置において前記のような不良ディスクを再生する
場合でも、トラッキング信号出力の低下を防ぎ、安定し
たトラッキング制御を行うことができる。

【００４８】（第２実施例）次にＣＤ−ＲＯＭディスク
の回転数を切り換える場合の動作について図４を参照し
て説明する。

【００４９】図４に標準速から倍速に移行する場合のト
ラッキング及びスピンドルサーボの処理フローチャート
を示す。

【００５０】まず、標準速ＣＬＶモードにある時、ディ
スク回転倍速数の切り換え指令が出されると、コントロ
ール部９は、サーボ部８を制御してスピンドルサーボの
動作モードをＣＬＶモードからラフＣＬＶモードに切り
換える（ステップ１０）。次に、トラッキングサーボを
オフにする（ステップ１１）。

【００５１】ラフＣＬＶモードでは、トラッキングサー
ボがオフの状態でも安定したスピンドル制御が可能であ
り、このラフＣＬＶモードの状態で、回転数が倍速に到
達するまでスピンドルモータの加速を行う（ステップ１
２、１３）。

【００５２】本実施例において、ラフＣＬＶモードにお
いてスピンドルモータ３の加速を行う理由は、従来のよ
うにスピンドルモータ加速中にトラッキングサーボがオ
ンの状態であるＣＬＶ制御を行うと、ディスク振動など
の外乱によりデフォーカスが生じた場合に、不良ディス
クを再生しているとトラッキングエラー出力が低下し、
トラッキングサーボが不安定になることによってＣＬＶ
制御も不安定となり、最悪の場合暴走する危険性がある
からである。

【００５３】これに対して、本実施例のようにラフＣＬ
Ｖモードでスピンドルモータ３の加速を行った場合、暴
走することなく安定した回転制御ができるのである。

【００５４】そして、ＣＤ−ＲＯＭディスク２の回転数
がほぼ倍速に達し、回転数が安定したところで、トラッ
キングサーボ引き込みを行い（ステップ１４）、スピン
ドルサーボモードをラフＣＬＶからＣＬＶに切り換えて
（ステップ１５）、ディスク回転数の倍速への切換動作
が完了する。

【００５５】以上の説明のように、本実施例によれば、
ディスクの回転数を急激に変化させる期間中、一旦トラ
ッキングサーボを解除し、ディスク回転数が安定した後
にトラッキングサーボ引き込みを行っているので、光デ
ィスクの回転数切換時のスピンドルモータを急激に加速
する期間でも暴走する事なく安定してスピンドル制御を
行うことができる。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明のように請求項１記載の発明
によれば、フォーカスサーボ引き込みを行ったあと、ト
ラッキングサーボ引き込みを行う前に、フォーカスサー
ボのループゲインのＡＧＣを行う構成とすることによ
り、プッシュプル方式によりトラッキングエラーを生成
する光ピックアップを用いるＣＤドライブ装置において
不良ディスクを再生する場合でも、トラッキング信号出
力の低下を防ぎ、安定したトラッキング制御を行うこと
ができる。

【００５７】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の発明の効果に加えて、ディスク再生中にディ
スク回転数が切り替える際に、ディスクの回転数が急激
に変化させる期間中、一旦トラッキングサーボを解除
し、ディスク回転数が安定した後にトラッキングサーボ
引き込みを行っているので、光ディスクの回転数切換時
のスピンドルモータを急激に加速する期間でも暴走する
事なく安定してスピンドル制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるＣＤドライブ装置の概
要構成ブロック図

【図２】プッシュプル方式におけるトラッキングエラー
信号検出の原理説明図

【図３】第１実施例におけるフォーカス及びトラッキン
グサーボの処理フローチャートを示した図

【図４】第２実施例におけるスピンドル及びトラッキン
グサーボの処理フローチャートを示した図

【図５】従来の光ピックアップにおけるフォーカス及び
トラッキングサーボの主要処理の処理フローチャートを
示した図

【図６】従来における標準速再生モード（標準速ＣＬＶ
モード）から倍速再生モード（倍速ＣＬＶモード）に移
行させる場合の処理フローチャートを示す図

【符号の説明】

１ ＣＤドライブ装置 ２ ＣＤ−ＲＯＭディスク ３ スピンドルモータ ４ ピックアップ ５ ＲＦアンプ部 ６ デコーダ部 ７ インターフェース部 ８ サーボ部 ９ コントロール部 １０ 表示操作部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】符号化された情報信号が情報記録面にピッ
   ト列として記録されている光ディスクに対して、前記ピ
   ット列に光ビームを照射し、その反射光に基づいて情報
   信号を読み取るＣＤドライブ装置であって、対物レンズ
   により前記光ビームを前記情報記録面に収束させて照射
   し、その反射光を検出して検出信号を出力する光ピック
   アップと、前記検出信号に基づいて前記情報記録面の位
   置と対物レンズの焦点位置とのフォーカス方向の位置誤
   差に相当するフォーカスエラー信号を生成し出力するフ
   ォーカスエラー検出手段と、前記検出信号に基づいて前
   記ピット列に対する光ビームスポットのトラッキング方
   向の位置誤差に相当するトラッキングエラー信号を生成
   し出力するトラッキングエラー検出手段と、前記対物レ
   ンズを前記フォーカス方向及び前記トラッキング方向に
   可動とするアクチュエータと、前記フォーカスエラー信
   号に基づいて前記情報記録面上に前記光ビームを収束さ
   せるように前記アクチュエータを制御するフォーカスサ
   ーボ手段と、前記トラッキングエラー信号に基づいて前
   記ピット列上に前記光ビームを位置させるように前記ア
   クチュエータを制御するトラッキングサーボ手段と、前
   記フォーカスサーボ手段によりフォーカスサーボ引き込
   みを行った後であって、前記トラッキングサーボ手段に
   よりトラッキングサーボ引き込みを行う前に、フォーカ
   スサーボのループゲインを設定するＡＧＣ手段とを備え
   たことを特徴とするＣＤドライブ装置。
2. 【請求項２】前記光ディスク再生中に外部よりディスク
   回転数の切換指示が入力された場合に、前記光ディスク
   の回転数が前記切換指示に対応するディスク回転数を含
   む所定の回転数範囲になり、かつ、ディスク回転数が安
   定するまで前記トラッキングサーボ手段によるトラッキ
   ングサーボを解除し、ディスク回転数が安定した後、前
   記トラッキングサーボ手段によるトラッキングサーボ引
   き込みを行わせるトラッキングサーボ制御手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１記載のＣＤドライブ装置。