JP2000268376A - 光ディスクドライブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ディスク再生時のフォーカス利得を的確に
自動調整できるようにする。 【解決手段】 ＡＤ変換器６と加算器８との間にプリア
ンプ２２を設け、位相比較器１２が出力する位相誤差信
号が振幅誤差信号に対し線形関係が成立する範囲を逸脱
したときに、利得可変アンプ１０が支配するループ利得
を線形補償する。位相誤差保持レジスタ２３が保持する
位相誤差データを非線形範囲保持レジスタ２４が保持す
る非線形範囲と照合し、位相誤差が非線形範囲に含まれ
る場合に、位相誤差信号が線形範囲から逸脱するほど、
補償利得を大とするような利得補償を命ずることによ
り、フォーカス制御性能ならびに再生性能全般を向上さ
せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク再生時
のフォーカス利得を的確に自動調整できるようにした光
ディスクドライブ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスクを駆動する
光ディスクドライブ装置は、光ディスクの信号記録面を
走査して信号を読み取る光ピックアップを姿勢制御する
必要があり、トラッキングサーボやフォーカスサーボ等
の各種サーボ機構が不可欠である。フォーカスサーボ機
構は、光ピックアップから照射されるレーザ光が光ディ
スクの信号記録面上に焦点を結ぶよう光ディスクと光ピ
ックアップとの間の距離を制御するものであるが、フォ
ーカスサーボ機構自体の機械的、光学的条件のばらつき
や、再生される光ディスクの種類やその表面の疵や汚れ
或いは反射率や偏芯量などの違いによって、フォーカス
サーボループの適正利得は変わってくる。よって、光デ
ィスクドライブ装置の初期化時には、このフォーカス利
得を自動的に適正利得に調整している。このため、例え
ば再生される光ディスクの種類などに応じてフォーカス
エラー信号出力電圧が変わってしまう場合が多く、光デ
ィスクの種類によってフォーカス利得に差を設け、フォ
ーカスエラー信号出力電圧をー定に保つことが望まれて
いる。

【０００３】図３に示す従来の光ディスクドライブ装置
１は、スピンドルモータ２により回転駆動される光ディ
スク３の信号記録面を光ピックアップ４が走査し、指定
されたトラックから信号を読み取って再生するものであ
るが、フォーカスエラー信号のフォーカス利得を自動的
に補正するよう構成されている。光ピックアップ４から
光ディスク３の信号記録面に照射されたレーザ光は、信
号記録面にて反射されて戻り、光ピックアップ４内の４
個の受光素子にて受光され、フォーカスエラー信号の成
分となる４つの受光出力Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが得られる。こ
れらのフォーカスエラー信号成分は光ピックアップ４に
接続された演算増幅器５に供給され、受光出力の対角和
の差分（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）としてフォーカスエラー
信号が算出される。算出されたフォーカスエラー信号
は、続くＡＤ変換器６に供給され、ここでデジタル信号
に変換された後、特定周波数成分を抽出する帯域濾波回
路７と加算器８にそれぞれ供給される。

【０００４】加算器８は、フォーカス制御ループの周波
数特性診断用に設けた正弦波発生回路９から、例えば
１．３ｋＨｚ程度の特定周波数の診断用正弦波を供給さ
れ、これをＡＤ変換器６が出力するフォーカスエラー信
号に加算し、利得可変型アンプ１０を介してディジタル
イコライザ１１に供給する。一方また、帯域濾波回路７
は、上記診断用正弦波の周波数近傍を濾波帯域とするも
のであり、ＡＤ変換器６が出力するフォーカスエラー信
号に含まれる診断用正弦波を抽出し、位相比較器１２に
供給する。位相比較器１２は、正弦波発生回路９が出力
する正弦波すなわちフォーカス制御ループ内に注入され
る注入正弦波と、帯域濾波回路７が出力する正弦波すな
わちフォーカス制御ループから抽出される抽出正弦波を
位相比較し、位相比較により得られる位相誤差信号を利
得制御信号として利得可変型アンプ１０に供給する。

【０００５】フォーカス制御ループの周波数特性は、位
相特性と振幅特性の間に一定の関係が存在し、前記特定
周波数において観察される位相遅れと振幅減衰とが定性
的に同一傾向を示すことが判っている。このため、診断
用正弦波をもって観察される位相遅れの値から振幅減衰
を検出し、この振幅減衰を補うべく利得可変型アンプ１
０の利得を可変制御することで、光ディスク３の種類に
よらずフォーカスエラー信号出力電圧を一定に保てる訳
である。かくして、利得可変型アンプ１０において利得
補正されたフォーカスエラー信号はディジタルイコライ
ザ１１に供給され、等化処理を受けた後、光ピックアッ
プ４の対物レンズを姿勢制御するフォーカスコイル（図
示せず）に、フォーカス制御電流として供給され、フォ
ーカス制御が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の光ディスク
ドライブ装置１は、光ピックアップ４の出力信号特性の
ばらつき或いは演算増幅器５の増幅特性のばらつきなど
が原因で、フォーカス制御ループの位相特性と振幅特性
の相関関係が必ずしも一定不変であるとは言えず、位相
比較器１２が出力する位相誤差信号とこれに対応して利
得可変型アンプ１０に設定されるフォーカス利得すなわ
ちフォーカス制御ループのループ利得との関係が、図４
に示したように、全域において線形関係にはなく、一定
範囲を越える位相誤差信号に対してはループ利得が追従
できないために、フォーカス制御性能の低下を余儀なく
されていた。すなわち、位相誤差信号が増大したとき
に、ループ利得が追いつかなくなり、不感帯とも言える
非線形範囲の発生が避けられず、またこうした非線形範
囲におけるフォーカス制御は、ループ利得が不足するた
めに制御偏差が残留しやすく、再生性能全般に悪影響を
与えやすい等の課題を抱えるものであった。

【０００７】本発明は、上記課題を解決したものであ
り、フォーカス制御ループの位相誤差とループ利得の関
係を効果的に線形補償することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【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、光ディスクに対してレーザ光を照射する
光ピックアップにフォーカス制御を施すフォーカス制御
ループ内に、ループ特性診断用に特定周波数の正弦波を
注入する正弦波注入手段と、前記フォーカス制御ループ
の前記正弦波注入箇所の手前側で前記特定周波数の信号
を抽出する正弦波抽出手段と、前記正弦波注入手段が注
入した注入正弦波と前記正弦波抽出手段が抽出した抽出
正弦波を位相比較し、位相誤差信号を出力する位相比較
手段と、該位相比較手段が出力する位相誤差信号を振幅
誤差信号と見做し、該位相誤差信号が零に収束するよう
前記フォーカス制御ループのループ利得を可変制御する
利得可変手段と、前記位相誤差信号を監視し、該位相誤
差信号が前記振幅誤差信号に対し線形関係が成立する範
囲を逸脱したときに、前記利得可変手段により可変制御
されるループ利得を線形補償する利得補償手段とを具備
することを特徴とするものである。

【０００９】また、本発明は、前記利得補償手段が、前
記位相比較手段が出力する位相誤差信号を検出して保持
する位相誤差保持手段と、前記位相誤差信号が前記振幅
誤差信号との線形関係を逸脱する範囲を非線形範囲とし
て設定されて保持する非線形範囲保持手段と、前記位相
誤差保持手段が保持する位相誤差信号を前記非線形範囲
保持手段が保持する非線形範囲と照合し、該位相誤差信
号が該非線形範囲に含まれる場合に補償命令を出力する
補償要否判定手段と、該補償要否判定手段が出力する補
償命令に応じて前記ループ利得を補償する手段とを具備
することを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１，
２を参照して説明する。図１は、本発明の光ディスクド
ライブ装置の一実施形態を示す概略ブロック構成図であ
り、図２は、図１に示したフォーカス制御ループの位相
誤差とループ利得との関係を示す図である。

【００１１】図１に示す光ディスクドライブ装置２１
は、ＡＤ変換器６と加算器８との間にプリアンプ２２を
設け、位相比較器１２が出力する位相誤差信号が振幅誤
差信号に対し線形関係が成立する範囲を逸脱したとき
に、利得可変型アンプ１０が支配するループ利得をプリ
アンプ２２が線形補償するよう構成したものである。プ
リアンプ２２の利得を可変してループ利得を補償するた
め、本実施形態にあっては、従来の光ディスクドライブ
装置１に、プリアンプ２２の外に位相誤差保持レジスタ
２３と非線形範囲保持レジスタ２４及び補償要否判定回
路２５を付加して構成してある。

【００１２】すなわち、本実施形態の光ディスクドライ
ブ装置２１は、光ディスク３に対してレーザ光を照射す
る光ピックアップ４にフォーカス制御を施すフォーカス
制御ループ内に、ループ特性診断用に特定周波数の正弦
波を注入する正弦波注入手段の一例としての正弦波発生
回路９と、前記フォーカス制御ループの前記正弦波注入
箇所の手前側で前記特定周波数の信号を抽出する正弦波
抽出手段の一例としての帯域濾波回路７と、前記正弦波
発生回路９が注入した注入正弦波と前記帯域濾波回路７
が抽出した抽出正弦波を位相比較し、位相誤差信号を出
力する位相比較手段の一例としての位相比較器１２と、
該位相比較器１２が出力する位相誤差信号を振幅誤差信
号と見做し、該位相誤差信号が零に収束するよう前記フ
ォーカス制御ループのループ利得を可変制御する利得可
変手段の一例としての利得可変型アンプ１０と、前記位
相誤差信号を監視し、該位相誤差信号が前記振幅誤差信
号に対し線形関係が成立する範囲を逸脱したときに、前
記利得可変型アンプ１０により可変制御されるループ利
得を線形補償する利得補償手段の一例としての、プリア
ンプ２２，位相誤差保持レジスタ２３，非線形範囲保持
レジスタ２４及び補償要否判定回路２５とを具備するこ
とを特徴としている。

【００１３】上記利得補償手段の個々の構成要素のう
ち、位相誤差保持手段の一例としての位相誤差保持レジ
スタ２３は、位相比較器１２が出力する位相誤差信号を
データとして保持するものである。また、非線形範囲保
持手段の一例としての非線形範囲保持レジスタ２４は、
位相誤差信号が振幅誤差信号との線形関係を逸脱する範
囲を非線形範囲として設定され、この非線形範囲をデー
タとして保持するものである。補償要否判定手段の一例
としての補償要否判定回路２５は、位相誤差保持レジス
タ２３が保持する位相誤差データを非線形範囲保持レジ
スタ２４が保持する非線形範囲データと照合し、位相誤
差が非線形範囲に含まれる場合にプリアンプ２２に対し
補償命令を出力するものである。この補償命令は、位相
誤差が線形範囲から逸脱する量に応じてループ利得を補
正する手段としてのプリアンプ２２の増幅度を可変制御
する内容となっている。

【００１４】上記光ディスクドライブ装置２１は、演算
増幅器５が出力するフォーカスエラー信号（Ａ＋Ｃ）−
（Ｂ＋Ｄ）を、ＡＤ変換器６にてディジタルデータに変
換し、プリアンプ２２を介して加算器８と帯域濾波回路
７に供給する。帯域濾波回路７が抽出した抽出正弦波と
正弦波発生回路９が出力する注入正弦波は、位相比較器
１２に供給され、ここで生成された注入正弦波と抽出正
弦波の位相誤差信号が位相誤差保持レジスタ２３に供給
され、保持される。一方、非線形範囲保持レジスタ２４
には、位相誤差信号が振幅誤差信号との線形関係を逸脱
する範囲が非線形範囲として設定されている。

【００１５】補償要否判定回路２５は、位相誤差保持レ
ジスタ２３が保持する位相誤差データを非線形範囲保持
レジスタ２４が保持する非線形範囲と照合し、位相誤差
が非線形範囲に含まれる場合にプリアンプ２２に対し補
償命令を出力する。この補償命令は、位相誤差信号が線
形範囲から逸脱する量が増えるほど、プリアンプの増幅
度を比例的に大とする内容となっており、図２の非線形
範囲に示したように、補償前は位相誤差に対して伸びが
鈍化していたループ利得が、位相誤差に対して同じ変化
率をもって伸びるような特性、すなわち線形な関係に補
償されるようにしてある。

【００１６】このため、位相誤差信号が振幅誤差信号に
対し線形関係が成立する範囲を逸脱したときに、利得可
変型アンプ１０により可変されるループ利得が線形補償
される。その結果、光ピックアップ４の出力信号特性の
ばらつき或いはフォーカスエラー信号を演算増幅する演
算増幅器５の増幅特性のばらつき等が原因で、フォーカ
ス制御ループの位相特性と振幅特性の相関関係に非線形
性が潜もうとも、位相特性と振幅特性の線形対応関係が
崩れる非線形範囲におけるフォーカス制御については、
予め指定された補償内容に従ってループ利得の不足等を
補償することができ、位相誤差信号とフォーカス制御ル
ープのループ利得との関係が全域において線形関係に保
たれるので、フォーカス制御性能が向上し、再生性能全
般の向上が可能である。

【００１７】また、位相誤差保持レジスタ２３が保持す
る位相誤差データを非線形範囲保持レジスタ２４が保持
する非線形範囲と照合し、位相誤差が非線形範囲に含ま
れる場合に、位相誤差信号が線形範囲から逸脱するほ
ど、補償利得を大とするような利得補償を命ずるように
したから、位相誤差とループ利得とを確実に線形関係に
保ち、フォーカスエラー信号出力電圧を適正値に保つこ
とで、フォーカス制御を安定化させることができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光ディスクに対してレーザ光を照射する光ピックアップ
にフォーカス制御を施すフォーカス制御ループ内に、ル
ープ特性診断用に特定周波数の正弦波を注入し、正弦波
注入箇所の手前側で抽出した抽出正弦波し前記注入正弦
波との位相誤差信号を振幅誤差信号と見做し、この位相
誤差信号が零に収束するようフォーカス制御ループのル
ープ利得を可変制御するとともに、位相誤差信号を監視
し、位相誤差信号が振幅誤差信号に対し線形関係が成立
する範囲を逸脱したときに、利得可変手段により可変さ
れるループ利得を補償する構成としたから、光ピックア
ップの出力信号特性のばらつき或いはフォーカスエラー
信号を演算増幅する演算増幅器の増幅特性のばらつき等
が原因で、フォーカス制御ループの位相特性と振幅特性
の相関関係に非線形性が潜もうとも、位相特性と振幅特
性の線形対応関係が崩れる非線形範囲におけるフォーカ
ス制御については、予め指定された補償内容に従ってル
ープ利得の不足等を補償することができ、位相誤差信号
とフォーカス制御ループのループ利得との関係が全域に
おいて線形関係に保たれるので、フォーカス制御性能が
向上し、再生性能全般の向上が可能である等の優れた効
果を奏する。

【００１９】また、本発明は、利得補償手段が、前記位
相比較手段が出力する位相誤差信号を検出して保持する
位相誤差保持手段と、前記位相誤差信号が前記振幅誤差
信号との線形関係を逸脱する範囲を非線形範囲として設
定されて保持する非線形範囲保持手段と、前記位相誤差
保持手段が保持する位相誤差信号を前記非線形範囲保持
手段が保持する非線形範囲と照合し、該位相誤差信号が
該非線形範囲に含まれる場合に補償命令を出力する補償
要否判定手段と、該補償要否判定手段が出力する補償命
令に応じて前記ループ利得を補償する手段とを具備する
ので、位相誤差保持手段が保持する位相誤差データを非
線形範囲保持手段が保持する非線形範囲と照合し、位相
誤差が非線形範囲に含まれる場合に、例えば位相誤差信
号が線形範囲から逸脱するほど、補償利得を大とするよ
うな利得補償を命ずることができ、位相誤差とループ利
得とを確実に線形関係に保ち、フォーカスエラー信号出
力電圧を適正値に保つことで、フォーカス制御を安定化
させることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスクドライブ装置の一実施形態
を示す概略ブロック構成図である。

【図２】図１に示したフォーカス制御ループの位相誤差
とループ利得との関係を示す図である。

【図３】従来の光ディスクドライブ装置の一例を示す概
略ブロック構成図である。

【図４】図３に示したフォーカス制御ループの位相誤差
とループ利得との関係を示す図である。

【符号の説明】 ３ 光ディスク ４ 光ピックアップ ５ 演算増幅器 ６ ＡＤ変換器 ７ 帯域濾波回路 ８ 加算器 ９ 正弦波発生回路 １０ 利得可変型アンプ １１ ディジタルイコライザ １２ 位相比較器 ２１ 光ディスクドライブ装置 ２２ プリアンプ ２３ 位相誤差保持レジスタ ２４ 非線形範囲保持レジスタ ２５ 補償要否判別回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクに対してレーザ光を照射する
   光ピックアップにフォーカス制御を施すフォーカス制御
   ループ内に、ループ特性診断用に特定周波数の正弦波を
   注入する正弦波注入手段と、前記フォーカス制御ループ
   の前記正弦波注入箇所の手前側で前記特定周波数の信号
   を抽出する正弦波抽出手段と、前記正弦波注入手段が注
   入した注入正弦波と前記正弦波抽出手段が抽出した抽出
   正弦波を位相比較し、位相誤差信号を出力する位相比較
   手段と、該位相比較手段が出力する位相誤差信号を振幅
   誤差信号と見做し、該位相誤差信号が零に収束するよう
   前記フォーカス制御ループのループ利得を可変制御する
   利得可変手段と、前記位相誤差信号を監視し、該位相誤
   差信号が前記振幅誤差信号に対し線形関係が成立する範
   囲を逸脱したときに、前記利得可変手段により可変制御
   されるループ利得を線形補償する利得補償手段とを具備
   することを特徴とする光ディスクドライブ装置。
2. 【請求項２】 前記利得補償手段は、前記位相比較手段
   が出力する位相誤差信号を検出して保持する位相誤差保
   持手段と、前記位相誤差信号が前記振幅誤差信号との線
   形関係を逸脱する範囲を非線形範囲として設定されて保
   持する非線形範囲保持手段と、前記位相誤差保持手段が
   保持する位相誤差信号を前記非線形範囲保持手段が保持
   する非線形範囲と照合し、該位相誤差信号が該非線形範
   囲に含まれる場合に補償命令を出力する補償要否判定手
   段と、該補償要否判定手段が出力する補償命令に応じて
   前記ループ利得を補償する手段とを具備することを特徴
   とする請求項１記載の光ディスクドライブ装置。