JPH10241177A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスク上に傷やゴミ等が存在する場合にも
安定にサーボ制御を行うことのできる光ディスク装置を
提供する。 【解決手段】 記憶回路１０は、サーボ誤差信号の位相
を補償する位相補償回路５の出力ｓ２を順次記憶してい
き、少なくとも光ディスク２が１回転するまでの間保持
する。ディスク異常検出器８は光ディスク上に傷やゴミ
等の異常があることを検出する。記憶回路１０は、ディ
スク異常検出器８が異常を検出したときに、その異常検
出位置と略同一回転位置において以前に生成された信号
ｓ２に関する記憶データを駆動信号ｓ３として光学系駆
動手段７に出力する。異常がない場合には、位相補償回
路５の出力ｓ２をそのまま駆動信号ｓ３として光学系駆
動手段７に出力する。光学系駆動手段７はその駆動信号
に基づき光学系１を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームスポット
のサーボ機構を有する光ディスク装置に関し、特に、デ
ィスク面上に傷やゴミ等が存在する場合にも安定にサー
ボ制御を行うことができる光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年広く使用されている記録媒体である
光ディスクでは、ディスク面に集光した光ビームを照射
することにより、情報の記録、再生または消去を行う。
この光ビームの照射状態（ディスク上におけるスポット
位置，フォーカス状態）は、ディスクからの反射光に基
づく、フォ−カスサ−ボ信号やトラッキングサ−ボ信号
により制御される。しかしながら、ディスク表面に傷や
ゴミ等がある場合には、上記反射光に乱れが生じるた
め、正しいサーボ信号を得ることができず、サ−ボ不能
になりデ−タ再生エラ−やデ−タ記録エラ−が発生す
る。

【０００３】上記問題を解決するために、従来の光ディ
スク装置では、反射光より得られた信号からディスクの
傷やゴミ等の検出を行い、それらが検出された期間は、
サ−ボゲインを低くしたり、サ−ボ誤差信号をホ−ルド
するなどして、サ−ボ不能状態を防止していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、サ−ボ
ゲインを低くしたりサ−ボ誤差信号をホ−ルドしても、
傷やゴミ等が検出される期間が長くなると、フォ−カス
方向やトラッキング方向の軌道のずれ量が大きくなりサ
−ボ引き込み範囲を越える場合がある。この場合、傷や
ゴミ等が検出される期間が終了した後、対物レンズをジ
ャストフォ−カスやジャストトラックの位置まで戻すこ
とができなくなる。

【０００５】本発明は、上記課題を解決するものであっ
て、ディスク上に傷やゴミ等が存在する場合にも安定に
サーボ制御を行うことのできる光ディスク装置を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の光ディ
スク装置は、光ディスクに光ビームを導く光学系と、光
ディスクからの反射光に基づき光ビームのスポット位置
を制御するサーボ信号を生成するサーボ信号生成手段
と、サーボ信号に基づいた駆動信号により光学系を移動
させ、光ディスク上での光ビ−ムスポット位置をディス
ク面の上下方向とディスクの半径方向に移動させる駆動
手段と、を有してなる光ディスク装置において、生成さ
れるサーボ信号を順次記憶していき、少なくとも光ディ
スクが１回転するまでの間保持している記憶手段と、光
ディスクに傷やゴミ等の異常があることを検出する異常
検出手段と、異常検出手段が異常を検出したときに、記
憶手段から、その異常検出位置と略同一回転位置におい
て以前にサーボ信号として生成された既記憶信号を読み
出し、駆動信号として駆動手段に出力する異常時駆動信
号生成手段と、を有してなるものである。

【０００７】請求項２に記載の光ディスク装置は、請求
項１に記載の光ディスク装置において、光ディスクの回
転周期を検出して、記憶手段に、サーボ信号をディスク
回転位置毎に対応させて記憶させる回転周期検出手段を
有してなるものである。

【０００８】請求項３に記載の光ディスク装置は、請求
項１または請求項２に記載の光ディスク装置において、
サーボ信号が、光ビームスポットのフォーカスサーボと
トラッキングサーボのサーボ誤差信号であることを特徴
としている。

【０００９】請求項４に記載の請求項１または請求項２
に記載の光ディスク装置において、サーボ信号が、光ビ
ームスポットのフォーカスサーボとトラッキングサーボ
のサーボ誤差信号を位相補償手段により補償した位相補
償信号であることを特徴としている。

【００１０】請求項５に記載の光ディスク装置は、請求
項４に記載の光ディスク装置において、異常検出手段が
異常を検出している間、サーボ誤差信号に変えて記憶手
段から読み出した既記憶信号を位相補償手段に入力する
異常時入力手段を有してなるものである。

【００１１】請求項６に記載の光ディスク装置は、請求
項１乃至請求項５のいずれかに記載の光ディスク装置に
おいて、サーボ信号の高周波成分を除去して、記憶手段
へと出力する高周波除去手段を有してなるものである。

【００１２】以下に本発明の作用を説明する。

【００１３】サ−ボの誤差の主な成分はディスクの偏芯
と面振れを原因とする誤差で、ディスクの回転周期に同
期した誤差になっている。そこで駆動手段のディスクの
面の上下方向に駆動する駆動信号はディスクの面振れを
表わし、ディスクの半径方向に駆動する駆動信号はディ
スクの偏芯を表わす。ディスクの偏芯と面振れはディス
ク固有のものと考えることができ、ディスクの１回転ご
との偏芯と面振れの動きは数十回転から数百回転の範囲
で見ればほぼ同じであると考えて良い。

【００１４】そこで、本発明では、少なくともディスク
１回転の間のサーボ信号を記憶手段に記憶しており、デ
ィスクに傷、ゴミ等の異常が有る期間は、サーボ信号を
記憶しておいた情報（略同一回転位置において以前に生
成したサーボ信号）に置き換えてサ−ボ制御を行う。こ
れにより、ディスクに傷、ゴミ等の異常があっても、デ
ィスクの偏芯，面振れに確実に対応して安定したサ−ボ
制御を行うことができる。

【００１５】また、ディスク回転周期を検出して、サー
ボ信号を、その生成した回転位置毎に対応させることに
より、異常時おける記憶手段からの記憶情報の読み出し
を正確に行うことが可能となる。

【００１６】さらに、異常時において位相補償手段に異
常なサーボ誤差信号を入力させずに、記憶手段からの出
力を入力させることで、異常解除後における誤動作を抑
制できる。

【００１７】また、記憶手段に入力されるサーボ信号の
高周波成分を除去することにより、記憶手段に記憶する
サーボ信号の周期を大きいものとすることができ、記憶
手段で必要とされるメモリー容量を減少させることがで
きる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明による光ディスク装置の実
施の形態を説明する。図１は、本実施の形態の光ディス
ク装置の主要部の構成例を示すブロック図である。

【００１９】光学系１はレ−ザ、レンズ、ビ−ムスプリ
ッタ等で構成され、レ−ザから出射された光をディスク
２上に集光するとともに、ディスク２からの反射光をホ
トダイオ−ド等で構成される光電変換器３に導く。サー
ボ誤差信号生成回路４は、光電変換器３の出力信号から
フォ−カスサ−ボ誤差信号、トラッキングサ−ボ誤差信
号等のサ−ボ誤差信号を生成する。位相補償回路５は、
ロ−パスフィルタ、位相進み補償、低域ゲインアップ補
償等のフィルタで構成され、サーボ誤差信号生成回路４
からのサ−ボ誤差信号を受けて、光学系駆動手段７の駆
動信号ｓ２を生成する。光学系駆動手段７はアクチュエ
−タ、パワ−アンプ等で構成され、例えば、光学系１の
対物レンズを駆動することでディスク上のビ−ムスポッ
トをフォ−カス方向、トラッキング方向に駆動する。

【００２０】また、ディスク異常検出器８は光電変換器
３の出力信号の振幅等からディスク２上の傷、ゴミ等の
異常検出を行い、ディスク異常検出信号ｓ１を出力す
る。例えば、光電変換器３からの図２のような出力信号
からデ−タ再生用信号として図のような波形が得られた
とすると、デ−タ再生信号波形のピ−ク値をホ−ルドす
る回路とボトム値をホ−ルドする回路を設けて、それぞ
れのホ−ルド値の差をとることでデ−タ再生信号波形の
振幅値を求めて、その値が規定値より小さい場合はディ
スクに傷、ゴミ等の異常があると判断することで、ディ
スクの異常検出を行う。

【００２１】モ−タの回転周期検出器９は、例えば、モ
−タのロ−タに取り付けた１枚反射板と、固定側に取り
付けた反射型のインタラプタとを有するものであり、モ
−タ回転に応じたパルスを生成できるようなものであ
る。

【００２２】記憶回路１０は、モ−タ１回転に相当する
信号を記憶できるメモリ−を用意し、正常状態で位相補
償回路の出力信号のモ−タ１回転分をモ−タの回転毎に
更新して記憶しておく。

【００２３】以上のような構成の本実施の形態の光ディ
スク装置では、ディスク異常検出器８が異常を検出して
いない場合には、位相補償回路５が生成した駆動信号ｓ
２が記憶回路１０の出力信号ｓ３となり、光学系駆動手
段７に入力される。そして、その信号ｓ３（ｓ２）に基
づいて光学系１が駆動され、光ビームが制御される。し
たがって、ディスク異常を検出しない場合には、通常通
り、ディスク２からの反射光に基づいてフォーカスサー
ボ及びトラッキングサーボを行うことになる。

【００２４】一方、ディスク異常検出器８が異常を検出
した場合には、その異常の出現を表す信号ｓ１が記憶回
路１０に入力される。記憶回路１０は、ディスク異常検
出信号ｓ１を受けて、位相補償回路５の出力ｓ２の代わ
りに、内部に記憶している信号（既記憶信号）を光学系
駆動手段７への信号ｓ３として出力する。そして、光学
系駆動手段７がその駆動信号（既記憶信号）に基づき光
学系１を移動させる。したがって、記憶回路１０が記憶
していた１回転分の駆動信号に基づいてフォーカスサー
ボ及びトラッキングサーボを行うことになる。

【００２５】次に、このような光ディスク装置における
記憶回路１０の構成例と、その記憶回路１０を用い
た場合におけるサーボ制御動作の具体例について説明す
る。

【００２６】記憶回路１０の構成例 ここでは、位相補償回路５がＤＳＰ等によるディジタル
演算処理の場合について説明する。

【００２７】図３は記憶回路１０の構成例を示すブロッ
ク図である。記憶領域１００は、位相補償回路５の出力
ｓ２を記憶しておく領域で、例えばＲＡＭを使用する。
記憶位置生成部１０１は、回転周期信号と位相補償回路
出力周期信号からデ−タを記憶する位置を決める。リ−
ド／ライト切替部１０２は、ディスク異常検出信号ｓ１
に基づき、記憶領域１００をデ−タ記憶可能な状態また
はデ−タ出力状態に切替える。つまり、ディスク異常検
出信号ｓ１が異常を表していないときには記憶領域１０
０をライト状態として位相補償回路からの出力ｓ２の記
憶が行えるようにし、ディスク異常検出信号ｓ１が異常
を表しているときには記憶領域１００をリード状態とし
て記憶領域１００内のデータが読めるようにする。信号
切替部１０３は、ディスク異常検出信号ｓ１に応じて駆
動信号ｓ３を位相補償回路出力ｓ２にするか、記憶領域
１００内の既記憶信号にするかを切替える。つまり、デ
ィスク異常検出信号ｓ１が異常を表していないときには
位相補償回路出力ｓ２を選択し、ディスク異常検出信号
ｓ１が異常を表しているときには記憶領域１００の既記
憶信号を選択する。

【００２８】記憶領域１００の大きさについては、例え
ば、ディスクの回転数が２４００ｒｐｍの場合、回転周
期は２５ｍｓｅｃになり、位相補償回路５の出力が２５
ｕｓｅｃ毎にあるとすると、１回転分の位相補償回路５
の出力を記憶するには１０００個の記憶領域が必要にな
る。ディスクの回転数が一定の場合は必要な記憶領域の
数は固定であるが、ＣＤのようにモ−タの回転数がディ
スクの場所により変わる場合は、必要な記憶領域の大き
さが変わる。例えば上記のように位相補償回路５の出力
が２５ｕｓｅｃ毎で、回転数が１２００ｒｐｍになると
２０００個の記憶位置が必要になる。したがって使用す
る回転数の範囲と位相補償回路５の出力周期を考えて必
要となる最大の記憶領域を準備しておく。例えば、位相
補償回路５の出力が２５ｕｓｅｃ毎で、ディスクの回転
数が１２００ｒｐｍから２４００ｒｐｍの範囲で使用す
る場合は２０００個の記憶領域を準備しておく。

【００２９】デ−タの記憶位置は、例えば、図４のよう
に設定する。ここでは、モ−タの１回転に１パルスの回
転周期信号が出力されており、回転周期検出器９からの
パルスが入力された時点のデ−タ記憶位置を０’の位置
として、位相補償回路５のデ−タ出力毎にデ−タ記憶位
置を１シフトして記憶する、そして、次の回転周期信号
が出力され時に記憶位置を０’に戻す。

【００３０】図４の例は上記の条件で言えば回転数が２
４００ｒｐｍの場合に相当する。このように記憶すれ
ば、回転数が遅くなれば回転周期信号の周期が長くな
り、１回転に記憶するデ−タ数が増え、回転数が速くな
れば回転周期信号が短くなり、１回転に記憶するデ−タ
数が少なくなる。このようにして、正常状態では常に１
回転前の位相補償回路５の出力を回転周期信号を基準に
記憶しておく。

【００３１】記憶回路１０を用いた場合におけるサー
ボ制御動作 記憶回路１０へのデ−タの入出力の方法を図５を用いて
具体的に説明する。

【００３２】図５はディスク１回転で記憶するデ−タ数
が１２個の場合の例である。図５の場合は図の上での２
回転目の記憶位置４’に記憶した後にディスクの異常を
検出しその状態が位相補償回路５のデ−タ出力周期の３
回分続いた場合の例である。１回転目はディスクの異常
検出がないので、図５の例では、記憶領域１００の記憶
位置０’にデ−タ”８”、記憶位置１’にデ−タ”１
０”と順次記憶していく。そして、記憶位置１１’にデ
−タ”８”を記憶した時点で、モ−タ回転周期信号が入
力されて、次のデータ（２回転目の最初のデータ）の記
憶位置を０’にする、すなわち、１回転目のデータの上
から２回転目のデータを書き込む。このように、ディス
クに異常がない場合は、記憶領域１００に順次データを
書き込みながら、サーボ動作はその書き込みデータ（位
相補償回路出力ｓ２）により行う。

【００３３】そして、２回転目の記憶位置４’でのデー
タを記録した後、位相補償回路５が次のデ−タを出力す
る時に、ディスクの異常が検出されているので、信号切
替部１０３は、光学系駆動手段７への出力ｓ３として、
位相補償回路５の出力ｓ２ではなく記憶回路１０の記憶
位置５’に記憶されているデ−タ”９”を出力して記憶
内容の更新はしない。同様にディスクの異常検出がなく
なる迄の後２回分の出力は記憶回路の記憶位置６’，
７’に記憶されているデ−タ（図５の場合は”７”、”
６”）を出力し、記憶内容は前の値を保持しておく。

【００３４】ディスクの異常検出がなくなった後は、位
相補償回路５の出力が光学系駆動手段７に出力されると
ともに記憶位置８’には通常通り位相補償回路５の出力
値が記憶される。

【００３５】次の回転において同じ位置（図５の例では
記憶位置５’，６’，７’に対応する位置）でディスク
の異常が検出された場合においても、記憶位置５’，
６’，７’に記憶されているデータすなわち２回転前の
デ−タが出力される。このように、一度ディスクの異常
が検出された位置のデ−タは正常状態になるまでデ−タ
は更新されない。

【００３６】なお、以上のような方法をＣＤのようにデ
ィスク半径位置に応じて回転速度が異なっているものに
適用した場合、トラック毎にデータの個数が異なってく
るため、隣接するトラック間で記憶領域の個数が異な
る。このため、異常発生時に１回転前に記憶されたデー
タを読み出しても、そのデータは正確に１回転前と同じ
位置（周方向位置）からのデータとはならずズレが生じ
る。しかしながら、隣接するトラック間におけるデータ
個数の差はせいぜい１個程度であるため、上記ズレは微
細であり、問題とならない。

【００３７】以上は、図１における位相補償回路５の出
力値を記憶回路１０で記憶する場合の例であったが、本
発明はこれに限るものではなく、図６のような構成にし
て、記憶回路１０でサ−ボ誤差信号生成回路４の出力値
を記憶するようにしても良い。この場合には、記憶手段
はサーボ誤差信号を適当な周期でサンプリングする等し
てデジタルデータとして記憶することが好ましい。な
お、この光ディスク装置のサーボ機構の動作は図１のサ
ーボ機構におけるサーボ動作と略同様であるため説明を
省略する。

【００３８】また、記憶回路１０に記憶しているデータ
を位相補償回路５に入力できるようにした図７に示す構
成であっても良い。ディスクに傷、ゴミ等の異常がある
場合は、サ−ボ誤差信号が正常な振幅で出力されない。
特に、サ−ボ誤差信号の振幅が大きくなるようなディス
クの異常の場合は、位相補償回路５に信号を入力すると
ディスクの異常が終了したあと、位相補償回路５の出力
が不安定になる場合がある。そこで、図７の光ディスク
装置では、ディスクの異常を検出した場合に、記憶回路
１０に記憶してある位相補償回路５の出力デ−タを光学
系駆動手段７に出力するとともに位相補償回路５の入力
信号にして、位相補償回路５に異常なデータを入力させ
ないようにしている。これにより、ディスクの異常検出
時の位相補償回路５の動作を安定にすることができる。

【００３９】また、光ディスクサ−ボのサ−ボ誤差の主
たる要因はディスクの面振れと偏芯である。したがっ
て、サ−ボ誤差はディスクの回転周波数（数十Ｈｚ程
度）と同じ周波数成分がもっとも大きいと考えられる。
そこで、記憶回路１０に入力する信号を回転周波数の数
倍程度の周波数帯域のロ−パスフィルタを通して高い周
波数成分を除去すれば、記憶回路１０に記憶するデ−タ
の記憶周期をロ−パスフィルタの帯域からその数倍程度
の周波数に対応した周期にして、ディスク１回転で記憶
するデ−タ数を減らすことができる。これにより、記憶
回路１０で必要なメモリ−容量を少なくすることができ
る。

【００４０】なお、以上の説明では光ディスクの回転を
検出して、その結果に基づいてサーボ誤差信号や位相補
償回路の出力を記憶したが、これに限るものではなく、
例えば、記憶していくデータ数をカウントし、そのカウ
ント結果に基づいてディスクの回転を判別しサーボ誤差
信号や位相補償回路の出力を記憶してもよい。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、サーボ誤差の主たる原因がデ
ィスクの面振れと偏芯ディスクにあることに着目して、
少なくともディスク１回転分に相当するサーボ信号（例
えば、サーボ誤差信号や位相補償回路の出力）を記憶回
路に記憶しておき、ディスクに傷、ゴミ等の異常がある
場合に、その記憶回路に記憶したサーボ信号に基づいて
光ビームのフォーカス制御，トラッキング制御等のサー
ボ制御を行う。このため、ディスク上の傷やゴミ等の異
常によらず安定にサ−ボ動作を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスク装置の一構成例を示すブロ
ック図である。

【図２】ディスクの異常を検出した時の光学系駆動手段
の入力信号を説明する説明図である。

【図３】記憶回路の一構成例を示すブロック図である。

【図４】１０００個のデ−タを記憶する場合の記憶位置
とモ−タ回転周期信号との関係を示す図である。

【図５】ディスクの異常検出方法の一例を示す説明図で
ある。

【図６】本発明の光ディスク装置の他の構成例を示すブ
ロック図である。

【図７】本発明の光ディスク装置のさらに他の構成例を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 光学系 ２ 光ディスク ３ 光電変換器 ４ サーボ誤差信号生成回路 ５ 位相補償回路 ７ 光学系駆動手段 ８ ディスク異常検出器 ９ 回転周期検出器 １０ 記憶回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクに光ビームを導く光学系と、
   光ディスクからの反射光に基づき前記光ビームのスポッ
   ト位置を制御するサーボ信号を生成するサーボ信号生成
   手段と、前記サーボ信号に基づいた駆動信号により前記
   光学系を移動させ、光ディスク上での光ビ−ムスポット
   位置をディスク面の上下方向とディスクの半径方向に移
   動させる駆動手段と、を有してなる光ディスク装置にお
   いて、 順次生成される前記サーボ信号を記憶していき、少なく
   とも光ディスクが１回転するまでの間保持している記憶
   手段と、 光ディスクに傷やゴミ等の異常があることを検出する異
   常検出手段と、 該異常検出手段が異常を検出したときに、前記記憶手段
   から、その異常検出位置と略同一回転位置において以前
   にサーボ信号として生成された既記憶信号を読み出し、
   前記駆動信号として前記駆動手段に出力する異常時駆動
   信号生成手段と、を有してなることを特徴とする光ディ
   スク装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光ディスク装置におい
   て、 光ディスクの回転周期を検出して、前記記憶手段に、前
   記サーボ信号を、ディスク回転位置毎に対応させて記憶
   させる回転周期検出手段を有してなることを特徴とする
   光ディスク装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の光ディ
   スク装置において、 前記サーボ信号は、光ビームスポットのフォーカスサー
   ボとトラッキングサーボのサーボ誤差信号であることを
   特徴とする光ディスク装置。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の光ディ
   スク装置において、 前記サーボ信号は、光ビームスポットのフォーカスサー
   ボとトラッキングサーボのサーボ誤差信号を位相補償手
   段により位相補償した位相補償信号であることを特徴と
   する光ディスク装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の光ディスク装置におい
   て、 前記異常検出手段が異常を検出している間、前記サーボ
   誤差信号に変えて前記記憶手段から読み出した前記既記
   憶信号を前記位相補償手段に入力する異常時入力手段を
   有してなることを特徴とする光ディスク装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
   の光ディスク装置において、 前記サーボ信号の高周波成分を除去して、前記記憶手段
   へと出力する高周波除去手段を有してなることを特徴と
   する光ディスク装置。