JP4547370B2 - Optical disk device - Google Patents
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Description
本発明は光ディスク装置に関する。 The present invention relates to an optical disc apparatus.
本技術分野の背景技術としては、例えば特開2002−251728号公報がある。本公報には「トラッキングエラーTE信号のピーク値を、基準閾値と比較することにより、前記レーザービームが前記光ディスク上のディフェクト部を照射しているか判断する」と記載がある。 As background art in this technical field, for example, there is JP-A-2002-251728. This publication describes that “the peak value of the tracking error TE signal is compared with a reference threshold value to determine whether the laser beam is irradiating the defect portion on the optical disk”.
また、本技術分野の背景技術としては、例えば特開平8−30987号公報がある。本公報には「RF信号と、その低域成分とを比較することで、RF信号の面振れや反射率変動によるゆらぎに応答することなく、正確にディフェクト信号が出力する」と記載がある。 Further, as background art in this technical field, for example, there is JP-A-8-30987. This publication states that “by comparing the RF signal and its low-frequency component, the defect signal is output accurately without responding to fluctuations due to surface fluctuations or reflectance fluctuations of the RF signal”.
また、本技術分野の背景技術としては、例えば特開平7−320283号公報がある。本公報には「FE信号はフォーカスサーボに必要な位相補正や低域ブースト等のフィルタ手段9bにより波形処理された後、ACT駆動アンプ10bによりACTが駆動され、ディスク表面に光スポットがフォーカス制御される。TE信号も同様に、トラッキングサーボに必要な位相補正や低域ブースト等のフィルタ手段9aにより波形処理された後、ACT駆動アンプ10aによりトラッキングACTが駆動され、情報トラックに光スポットが位相決めされる」と記載がある。 As background art in this technical field, for example, there is JP-A-7-320283. In this publication, “FE signal is subjected to waveform processing by filter means 9b such as phase correction and low-frequency boost necessary for focus servo, and then ACT is driven by ACT drive amplifier 10b, and the light spot is focus-controlled on the disk surface. Similarly, the TE signal is subjected to waveform processing by the filter means 9a such as phase correction and low-frequency boost required for tracking servo, and then the tracking ACT is driven by the ACT drive amplifier 10a, and the light spot is phase-determined on the information track. There is a description.
また、本技術分野の背景技術としては、例えば特開平11−161958号公報がある。本公報には「少なくとも一回転前の同じタイミングで生成された比較信号Sfcを用いて信号損傷期間中の当該比較信号Sfcを階段状に補完し、当該補完後の比較信号Sfcにより基準再生クロック信号Ssを生成し、再生を行う」と記載がある。 As background art in this technical field, there is, for example, JP-A-11-161958. In this publication, “the comparison signal Sfc generated at the same timing before at least one rotation is used to complement the comparison signal Sfc during the signal damage period stepwise, and the reference reproduction clock signal is used by the comparison signal Sfc after the complementation. "Ss is generated and reproduced".
また、本技術分野の背景技術としては、例えば特開2001−307347号公報がある。本公報には「ドロップアウトが発生した回転角度区間の積分値をドロップアウトの発生以前における同一回転角度区間の当該既格納積分値と比較してその変動量を算出する変動量算出部と、変動量に応じてイコライザの等化特性を変更せしめる」と記載がある。 As background art in this technical field, for example, there is JP-A-2001-307347. In this publication, “a fluctuation amount calculation unit that calculates the fluctuation amount by comparing the integral value of the rotation angle section in which the dropout has occurred with the stored integral value in the same rotation angle section before the occurrence of the dropout, The equalizer equalization characteristics are changed according to the amount ".
光ディスクは光スポットが所定の記録再生層の所定トラックを追従するように対物レンズをフォーカスアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータで動かしている。フォーカスアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータはディスクから反射したレーザ光を用いて生成される誤差信号によってフィードバックによる制御が行われる。 In an optical disk, an objective lens is moved by a focus actuator and a tracking actuator so that a light spot follows a predetermined track of a predetermined recording / reproducing layer. The focus actuator and the tracking actuator are controlled by feedback based on an error signal generated using laser light reflected from the disk.
一方、ディスクには製造時に作られる記録面やトラックの歪、ディスク表面の傷、埃や汚れといったディフェクトが存在する場合がある。これらディフェクトはフォーカスあるいはトラッキング誤差信号に影響を与えるため、光スポットがディフェクトを通過する場合にフォーカスあるいはトラックの追従性能が低下する。 On the other hand, the disk may have defects such as recording surface and track distortion, scratches on the disk surface, dust and dirt created during manufacture. Since these defects affect the focus or tracking error signal, the follow-up performance of the focus or track decreases when the light spot passes through the defect.
これらのディフェクトを検出する方法として、誤差信号のピーク値を所定の閾値とを比較する特許文献1や誤差信号の高周波成分と所定の閾値とを比較してディフェクトを検出する特許文献2がある。
As a method for detecting these defects, there are
また検出したディフェクトの対処方法としては、アクチュエータ制御のゲインを切り替える特許文献3、一回転前の誤差信号を用いてディフェクト中の誤差信号を補完する特許文献4、一回転前の同一回転角の誤差信号の積分値の変化量を測定し、変化量に応じて制御特性を変更する、あるいは一回転前の誤差信号、駆動信号を用いて補完する特許文献5がある。
Further, as a countermeasure method for the detected defect,
上記のように誤差信号を用いてディフェクトを検出し、フォーカスアクチュエータあるいはトラックアクチュエータの制御特性を変更する、あるいは一回転前の誤差信号や駆動信号を用いて補完動作を行うといった方法は、ディフェクト通過時のフォーカスあるいはトラックの追従性能劣化を低減し、ディフェクトに対する装置の信頼性を確保できる。 As described above, the method of detecting a defect using an error signal and changing the control characteristics of the focus actuator or the track actuator, or performing the complementary operation using the error signal or drive signal before one rotation is used when the defect passes. It is possible to reduce the deterioration of the focus or track following performance and to ensure the reliability of the device against the defect.
しかし、ディフェクトの種類は多様であり、その対処方法もディフェクトによって異なる。例えば、ディフェクト通過時にフォーカスあるいはトラックの追従性能を劣化させない方法として制御信号のホールドする、制御ゲインを変更するなどがあるが、ディフェクトの種類によって効果がある場合と逆に悪影響となる場合がある。また効果があった場合でも制御方法の変更によって追従誤差が減少しているため、ディフェクト検出感度が異なり制御方法を元に戻す適切なタイミングが不明となる課題がある。 However, there are various types of defects, and how to deal with them varies depending on the defect. For example, there are methods of holding the control signal and changing the control gain as methods for preventing the focus or track following performance from deteriorating when passing the defect. However, there are cases where the effect is adversely affected depending on the type of the defect. Further, even when there is an effect, the tracking error is reduced due to a change in the control method, so that there is a problem that the defect detection sensitivity is different and an appropriate timing for returning the control method to the original is unknown.
以上のように、ディフェクトによる追従誤差の増大を防ぐためには、ディフェクトを適切に検出し、検出したディフェクトに対する制御方法を適切に選択し、選択した制御方法を適切なタイミングで終了することが必要となり、これらの過程を適切に行えないと装置の信頼性を損なうという課題が生ずる。 As described above, in order to prevent an increase in the tracking error due to the defect, it is necessary to appropriately detect the defect, appropriately select a control method for the detected defect, and end the selected control method at an appropriate timing. If these processes cannot be performed properly, there arises a problem that the reliability of the apparatus is impaired.
本発明は、多様なディフェクトを有するディスクに対しても信頼性の高い光ディスク装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an optical disc apparatus having high reliability even for discs having various defects.
上記目的は、その一例として特許請求の範囲に記載の構成により達成できる。 The above object can be achieved by, for example, the configuration described in the claims.
本発明によれば、多様なディフェクトを有するディスクに対しても信頼性の高い光ディスク装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a highly reliable optical disk apparatus for a disk having various defects.
以下、実施例について説明する。なお、各実施例は適宜組合わせて使用することも可能である。 Examples will be described below. Each embodiment can be used in appropriate combination.
はじめに図1を用いて本発明の実施例1の構成について説明する。 First, the configuration of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図1において、1はディスク、2は対物レンズ、3は対物レンズをディスクの回転軸方向に駆動するフォーカスアクチュエータ、4は対物レンズをディスクの半径方向に駆動するトラッキングアクチュエータ、5は対物レンズを含む光ピックアップユニット、6は光ピックアップユニットをディスク半径方向に駆動するシークモータ、7は光検出器、8はディスクと対物レンズとのフォーカス方向の誤差信号を生成するフォーカス誤差信号生成手段、9は光スポットをディスク記録面あるいは再生面に位置づけるようにフォーカスアクチュエータを制御するフォーカス制御信号生成手段、10はフォーカスアクチュエータを駆動するフォーカスアクチュエータ駆動手段、11はディスクのトラックと対物レンズとのトラッキング方向の誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段、12は光スポットをディスクの所定トラックに位置づけるようにトラッキングアクチュエータを制御するトラッキング制御信号生成手段、13はトラッキングアクチュエータを駆動するトラッキングアクチュエータ駆動手段、14はシークモータを制御するシークモータ制御手段、15はシークモータを駆動するシークモータ駆動手段、16はディスクを回転させるスピンドルモータ、17はスピンドルモータの回転速度に応じた信号を発生する周波数発生手段、18はスピンドルモータを所定速度で回転するように制御するモータ制御手段、19は分周器、20はディフェクト検出手段、21はメモリ、22はシステム制御手段である。 In FIG. 1, 1 is a disc, 2 is an objective lens, 3 is a focus actuator that drives the objective lens in the direction of the rotation axis of the disc, 4 is a tracking actuator that drives the objective lens in the radial direction of the disc, and 5 includes an objective lens. An optical pickup unit, 6 is a seek motor that drives the optical pickup unit in the radial direction of the disk, 7 is a photodetector, 8 is a focus error signal generating means for generating an error signal in the focus direction between the disk and the objective lens, and 9 is a light beam. Focus control signal generating means for controlling the focus actuator so as to position the spot on the disk recording surface or reproducing surface, 10 is a focus actuator driving means for driving the focus actuator, and 11 is an error signal in the tracking direction between the track of the disk and the objective lens. Tracking error signal generating means for generating a tracking error signal, 12 a tracking control signal generating means for controlling the tracking actuator to position the light spot on a predetermined track of the disk, 13 a tracking actuator driving means for driving the tracking actuator, and 14 a seek motor. A seek motor control means for controlling, 15 a seek motor drive means for driving the seek motor, 16 a spindle motor for rotating the disk, 17 a frequency generating means for generating a signal corresponding to the rotational speed of the spindle motor, and 18 a spindle motor Is a motor control means for controlling the motor to rotate at a predetermined speed, 19 is a frequency divider, 20 is a defect detection means, 21 is a memory, and 22 is a system control means.
次に各ブロックの動作概要とブロック間の関係について説明する。 Next, an outline of the operation of each block and the relationship between the blocks will be described.
図1において、フォーカスアクチュエータ3は対物レンズ2をディスク回転軸方向に移動し、トラッキングアクチュエータ4は対物レンズ2をディスク半径方向に移動する。また、シークモータ6は光ピックアップユニット5をディスク半径方向に移動する。光検出器7は反射光を電気信号に変換し、変換した信号をフォーカス誤差信号生成手段8とトラッキング誤差信号検出手段11とシステム制御手段22に送る。
In FIG. 1, the
フォーカス誤差信号生成手段8は光検出器7から送られた信号に基づいてフォーカス誤差信号を生成し、生成した信号をフォーカス制御信号生成手段9とディフェクト検出手段20とに送る。フォーカス制御信号生成手段9はフォーカス誤差信号生成手段8から送られた信号に基づいてフォーカス制御信号を生成し、生成した信号をフォーカスアクチュエータ駆動手段10に送るとともに、ディフェクト検出手段20とメモリ21と後述の分周器19とシステム制御手段22とから送られた信号に基づいて制御方法を切り替え、制御情報をディフェクト検出手段20に送る。フォーカスアクチュエータ駆動手段10はフォーカス制御信号生成手段9から送られた信号に基づいてフォーカスアクチュエータ3を駆動する。
The focus error
トラッキング誤差信号生成手段11は光検出器7から送られた信号に基づいてトラッキング誤差信号を生成し、生成した信号をトラッキング制御信号生成手段12とディフェクト検出手段20とに送る。トラッキング制御信号生成手段12はトラッキング誤差信号生成手段11から送られた信号に基づいてトラッキング制御信号を生成し、生成した信号をトラッキングアクチュエータ駆動手段13とシークモータ制御手段14とに送るとともに、ディフェクト検出手段20とメモリ21と後述の分周器19とシステム制御手段22とから送られた信号に基づいて制御方法を切り替え、制御情報をディフェクト検出手段20に送る。トラッキングアクチュエータ駆動手段13はトラッキング制御信号生成手段12から送られた信号に基づいてトラッキングアクチュエータ4を駆動する。
The tracking error
シークモータ制御手段14はトラッキング制御信号生成手段12から送られた信号に基づいてシークモータ制御信号を生成し、生成した信号をシークモータ駆動手段15に送る。シークモータ駆動手段15はシークモータ制御手段14から送られた信号に基づいて、シークモータ6を駆動する。スピンドルモータ16はディスク1を駆動する。周波数発生手段17はスピンドルモータ16の回転速度情報を電気信号に変換し、変換した信号をモータ制御手段18と分周器19とに送る。モータ制御手段18は送られた信号に基づいてディスク1が所定の回転速度で回転するようにディスクモータ16を制御する。システム制御手段22は光検出器7から送られた信号に基づいて、ディスクの物理アドレスから光スポットが照射されているディスク上の半径位置情報を算出し、算出した情報をディフェクト検出手段20とフォーカス制御信号生成手段9とトラッキング制御信号生成手段12と分周器19とに送る。分周器19は周波数発生手段17とシステム制御手段22とから送られた信号の周期を半径に応じて整数分の一に分周し、分周した信号をディフェクト検出手段20とフォーカス制御信号生成手段9とトラッキング制御信号生成手段12とに送る。ここで分周比を半径に応じて変更する理由は、分周区間に対する光スポットの追従距離をディスク内外周で統一するためである。
The seek motor control means 14 generates a seek motor control signal based on the signal sent from the tracking control signal generation means 12, and sends the generated signal to the seek motor drive means 15. The seek motor drive means 15 drives the seek
ディフェクト検出手段20はフォーカス誤差信号生成手段8、トラッキング誤差信号検出手段11と分周器19とから送られた信号に基づいてディスク上のディフェクトを検出し、検出したディフェクト情報をフォーカス制御信号生成手段9とトラッキング制御信号生成手段12とに送るとともに、ディフェクトの検出閾値を変更するための制御情報をフォーカス制御信号生成手段9とトラッキング制御信号生成手段12とから得る。さらにディフェクト検出手段20は回転角情報と、システム制御手段22から送られた半径情報と、変更した制御情報および閾値情報とを含んだディフェクト情報をメモリ21に送る。メモリ21はディフェクト検出手段20から送られた情報を記憶し、フォーカス制御信号生成手段9とトラッキング制御信号生成手段12とはメモリ21に記録された情報からディフェクト通過時の処理方法を切り替える。
The defect detection means 20 detects a defect on the disk based on signals sent from the focus error signal generation means 8, the tracking error signal detection means 11 and the
ここで、各主要ブロックの詳細動作を説明する前にディフェクトとディフェクトが誤差信号に与える影響について簡単に説明する。ディスク上のディフェクトは通常図2のように複数のトラックにわたっている。したがってディフェクトの内周側からトラックを連続して追従すると図3のようにフォーカス誤差信号あるいはトラック誤差信号は徐々に増大し、さらに追従するとディフェクトの外周側に近づくとともに徐々に減少していく。このディフェクトを早期に検出し、誤差信号の増大を防ぐ制御方法を適切に判断するとともに、ディフェクトの影響がなくなったことを検出して適切なタイミングで制御方法を通常状態に戻すことで制御安定した制御性能を実現する。 Here, before describing the detailed operation of each main block, the defect and the influence of the defect on the error signal will be briefly described. The defect on the disk usually extends over a plurality of tracks as shown in FIG. Accordingly, when the track is continuously followed from the inner periphery side of the defect, the focus error signal or the track error signal gradually increases as shown in FIG. 3, and when the track is further followed, the outer periphery side of the defect is gradually decreased. This defect is detected at an early stage, and a control method that prevents an increase in the error signal is judged appropriately, and the control method is stabilized by detecting that the influence of the defect has disappeared and returning the control method to the normal state at an appropriate timing. Realize control performance.
次に本発明の主要ブロックであるディフェクト検出手段20、フォーカス制御信号生成手段9、メモリ21の動作について図4を用いて説明する。ディフェクト検出手段20はフォーカス誤差信号生成手段8から送られた信号をそれぞれコンパレータ201に送る。コンパレータ201はそれぞれ図5のように所定の閾値±Vthとフォーカス誤差信号の振幅レベルを比較し、比較情報をディフェクト信号生成手段203に送る。ディフェクト信号生成手段203はコンパレータ201から送られた比較情報よりフォーカス誤差信号の振幅レベルが閾値±Vthを超えた期間を計測し、計測した期間が閾値Tth以上である場合にディフェクト信号としてディフェクト情報生成手段211に送る。ディフェクト情報生成手段211はディフェクト信号生成手段203から送られた情報に基づいてディフェクトの有無を検出し、検出したディフェクト情報をフォーカス制御信号生成手段9に送る。
Next, operations of the
フォーカス制御信号生成手段9はディフェクト検出後、次の同一回転角でディフェクト通過時のフォーカス誤差信号のピークレベルFe0を測定する。またフォーカス制御信号生成手段9は次の同一回転角で制御帯域を上げ、ディフェクト通過時のフォーカス誤差信号のピークレベルFe1を測定する。フォーカス制御信号生成手段9は更に次の同一回転角で制御帯域を下げ、ディフェクト通過時のフォーカス誤差信号のピークレベルFe2を測定する。次にフォーカス制御信号生成手段9はFe1とFe2を比較して、ピークレベルが小さくなる制御帯域を選択するとともに、選択した帯域でのピークレベルとFe0のピークレベルとの比を算出する。フォーカス制御信号生成手段9は選択結果と算出したピーク比と選択した制御帯域に切り替えるタイミング信号とをフォーカス制御情報としてディフェクト検出手段20に送る。 After detecting the defect, the focus control signal generating means 9 measures the peak level Fe0 of the focus error signal when the defect passes at the next same rotation angle. The focus control signal generation means 9 increases the control band at the next same rotation angle, and measures the peak level Fe1 of the focus error signal when passing the defect. The focus control signal generation means 9 further lowers the control band at the next same rotation angle, and measures the peak level Fe2 of the focus error signal when the defect passes. Next, the focus control signal generation means 9 compares Fe1 and Fe2, selects a control band in which the peak level is small, and calculates a ratio between the peak level in the selected band and the peak level of Fe0. The focus control signal generation means 9 sends the selection result, the calculated peak ratio, and the timing signal for switching to the selected control band to the defect detection means 20 as focus control information.
ディフェクト検出手段20はピーク比情報と制御帯域切り替えタイミング信号とに基づいて、ディフェクト通過時に制御帯域が切り替わったタイミングでコンパレータ201の閾値±Vthを変更するとともに、同タイミングでディフェクト信号生成手段203の検出時間閾値Tthを変更する。これらの動作を図6に示す。フォーカス制御信号生成手段9は検出したディフェクト回転角で選択した制御帯域に切り替える。この区間での誤差信号は制御帯域切り替え前のレベル+Vpに対して、+Vp´のように低減される。このため同区間ではコンパレータの閾値Vthと検出時間+Tthを変更しないとディフェクトの検出感度が高くなってしまう。そこでピークレベル比+Vp´/+Vpに対応して、コンパレータ閾値Vthと検出時間+TthをそれぞれVth´とTth´に変更することで、制御帯域変更前と同条件でディフェクトを監視し、ディフェクトの終了つまり同区間での制御帯域切り替え動作を終了する判断を適切に行う。トラッキングに対するディフェクト処理動作はフォーカスと同様につき省略する。
Based on the peak ratio information and the control band switching timing signal, the defect detection means 20 changes the threshold value ± Vth of the
最後にメモリ21の記憶情報について図7を用いて説明する。”Tr / Af”はディフェクトがフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号のいずれから検出したかを示している。半径情報はディフェクト検出時の半径を示している。また半径情報は単位としてmmを使用しているが本発明はこれに限ったものではなく、半径情報としてディスクのアドレス情報あるいはシークモータの移動距離を用いても同様の効果が得られる。また、検出したディフェクトの回転角は分周したFGの1パルス内に収まる場合と複数のパルスに及ぶ場合があり図7はそれらを示している。さらに検出区間で変更した制御帯域、変更したコンパレータ閾値、検出時間を記憶する。また、ディフェクト終了を検出した場合にはディフェクト終了半径を記録する。これらメモリ21情報は既に検出したディフェクトが存在するトラックを再度追従する場合に活用する。ディフェクトの外周端の半径情報が記憶されている場合は図7の”検出半径”から”半径(end)”までの間で制御帯域を変更する。ディフェクトの外周端の半径情報が記憶されていない場合はディフェクト検出はしたが、ディフェクト外周端の半径を検出する前にシーク動作等によって検出ができなかったときに生ずる。この場合は”閾値1” ”閾値2”に記憶された値に基づいてコンパレータ、検出時間の閾値を切り替え、外周端の半径を検出するまで制御帯域を切り替えを継続する。
Finally, information stored in the
以上のようにフォーカスおよびトラッキングの誤差信号よりディフェクトを検出して、誤差信号レベルが小さくなる制御帯域を測定し、検出したディフェクトの回転角区間で制御帯域を切り替えるとともに、制御帯域の変更に起因する誤差信号レベルの低減量に基づいてディフェクト検出のコンパレータ閾値および検出時間幅を同区間内で切り替えることでディフェクトに対するフォーカスおよびトラッキングの追従性能を向上することができる。 As described above, the defect is detected from the focus and tracking error signals, the control band in which the error signal level is reduced is measured, the control band is switched in the rotation angle section of the detected defect, and the control band is changed. By switching the comparator threshold value and detection time width for defect detection within the same interval based on the reduction amount of the error signal level, it is possible to improve the tracking performance of focus and tracking for the defect.
次に図1、図8を用いて本発明の実施例2について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
ブロック図の構成は図1と同一であり、実施例1で記載済みにより省略する。 The configuration of the block diagram is the same as that of FIG.
各ブロックの動作概要とブロック間の関係について説明する。 An outline of the operation of each block and the relationship between the blocks will be described.
図1において、フォーカス制御信号生成手段9はフォーカス誤差信号生成手段8から送られた信号に基づいてフォーカス制御信号を生成し、生成した信号をフォーカスアクチュエータ駆動手段10に送るとともに、ディフェクト検出手段20とメモリ21と後述の分周器19とシステム制御手段22とから送られた信号に基づいて制御方法を切り替え、制御情報をディフェクト検出手段20に送る。トラッキング制御信号生成手段12はトラッキング誤差信号生成手段11から送られた信号に基づいてトラッキング制御信号を生成し、生成した信号をトラッキングアクチュエータ駆動手段13とシークモータ制御手段14とに送るとともに、ディフェクト検出手段20とメモリ21と後述の分周器19とシステム制御手段22とから送られた信号に基づいて制御方法を切り替え、制御情報をディフェクト検出手段20に送る。ディフェクト検出手段20はフォーカス誤差信号生成手段8、トラッキング誤差信号検出手段11と分周器19とから送られた信号に基づいてディスク上のディフェクトを検出するとともに、フィルタを用いて検出したディフェクトを識別し、検出したディフェクト情報をフォーカス制御信号生成手段9とトラッキング制御信号生成手段12とに送る。また、ディフェクトの検出閾値を変更するための制御情報をフォーカス制御信号生成手段9とトラッキング制御信号生成手段12とから得る。さらにディフェクト検出手段20はディフェクト識別情報と、回転角情報と、システム制御手段22から送られた半径情報と、変更した制御情報および閾値情報とを含んだディフェクト情報をメモリ21に送る。その他のブロック間動作は実施例1と同様につき省略する。
In FIG. 1, the focus control signal generation means 9 generates a focus control signal based on the signal sent from the focus error signal generation means 8, sends the generated signal to the focus actuator drive means 10, and the defect detection means 20 The control method is switched based on signals sent from the
次に本発明の主要ブロックであるディフェクト検出手段20、フォーカス制御信号生成手段9、メモリ21の動作について図8を用いて説明する。ディフェクト検出手段20はフォーカス誤差信号生成手段8とから送られた信号をそれぞれコンパレータ201およびハイパスフィルタ205に送る。コンパレータ201は図5と同様に所定の閾値±Vthとフォーカス誤差信号の振幅レベルとを比較し、比較情報をディフェクト信号生成手段203に送る。ディフェクト信号生成手段203はコンパレータ201から送られた比較情報よりフォーカス誤差信号の振幅レベルの振幅レベルが閾値±Vthを超えた期間を計測し、計測した期間が閾値Tth以上である場合にディフェクト信号としてディフェクト情報生成手段211に送る。一方、ハイパスフィルタ205はフォーカス誤差信号の高周波成分を取り出しコンパレータ207に送る。ここでハイパスフィルタ205のカットオフ周波数fcはフォーカス制御の制御帯域fs以下であり、少なくとも制御帯域fs以上の信号を検出するように設定している。コンパレータ207はコンパレータ201と同様に所定の閾値±Vthとハイパスフィルタ205からの出力信号の振幅レベルとを比較し、比較結果をディフェクト種別情報生成手段209に送る。ディフェクト種別情報生成手段209はディフェクト信号生成手段203と同様にコンパレータ207からの出力信号の振幅レベルが閾値±Vthを超えた期間を計測し、計測した期間が閾値Tth以上である場合に高い周波数のディフェクト信号としてディフェクト情報生成手段211に送る。ディフェクト情報生成手段211は検出したディフェクトが高域のフォーカス誤差信号として検出したか、低域の信号として検出したかを識別しディフェクト識別情報を生成し、生成したディフェクトの識別情報をフォーカス制御信号生成手段9に送る。
Next, operations of the
フォーカス制御信号生成手段9はまずディフェクト検出後、次の同一回転角でディフェクト通過時のフォーカス誤差信号のピークレベルFe0を測定する。さらに次の同一回転角でディフェクトの識別情報に基づいてフォーカス制御の周波数帯域を切り替える。この際、検出したディフェクトにより高い周波数のフォーカス誤差信号を検出した場合は制御帯域を下げ、低い周波数のフォーカス誤差信号を検出した場合は周波数特性の帯域を上げるように動作する。ここで図9に周波数特性の帯域を下げる場合の動作タイミングとフォーカス誤差信号への影響を模式的に示す。フォーカス誤差信号の点線は帯域を下げる前の波形であり、ディフェクト通過後の制御系の過応答により誤差信号レベルが大きい。ディフェクト通過時に周波数特性の帯域を下げることで、実線のように制御系の過応答を防ぎディフェクト通過後の誤差信号レベルを小さくすることができる。図10に周波数特性の帯域を上げる場合の動作タイミングとフォーカス誤差信号への影響を模式的に示す。点線のように周波数の低いフォーカス誤差信号が発生する場合はその要因がディスクの歪などである場合が多い。この場合ディフェクト通過時に周波数特性の帯域を上げることで、実線のように歪による追従誤差を抑圧し誤差信号レベルを小さくすることができる。フォーカス制御信号生成手段9は帯域を切り替えてディフェクトを通過する時のフォーカス誤差信号のピークレベルFe3を測定して前述のFe0とFe3とのピークレベル比を算出し、算出したピークレベル比と選択した制御帯域に切り替えるタイミング信号とをフォーカス制御情報としてディフェクト検出手段20に送る。 The focus control signal generation means 9 first measures the peak level Fe0 of the focus error signal when passing the defect at the next same rotation angle after detecting the defect. Further, the focus control frequency band is switched based on the defect identification information at the next same rotation angle. At this time, the control band is lowered when a high-frequency focus error signal is detected by the detected defect, and the frequency characteristic band is raised when a low-frequency focus error signal is detected. FIG. 9 schematically shows the operation timing and the influence on the focus error signal when the frequency characteristic band is lowered. The dotted line of the focus error signal is a waveform before the band is lowered, and the error signal level is large due to the overresponse of the control system after passing the defect. By reducing the frequency characteristic band when passing the defect, it is possible to prevent an over-response of the control system as shown by a solid line and to reduce the error signal level after passing the defect. FIG. 10 schematically shows the operation timing and the influence on the focus error signal when the frequency characteristic band is increased. When a focus error signal having a low frequency such as a dotted line is generated, the cause is often disk distortion or the like. In this case, by increasing the frequency characteristic band when passing the defect, the tracking error due to distortion can be suppressed as shown by the solid line, and the error signal level can be reduced. The focus control signal generating means 9 switches the band and measures the peak level Fe3 of the focus error signal when passing through the defect, calculates the peak level ratio of Fe0 and Fe3, and selects the calculated peak level ratio. A timing signal for switching to the control band is sent to the defect detection means 20 as focus control information.
ディフェクト検出手段20はピーク比情報と制御帯域切り替えタイミング信号とに基づいて、ディフェクト通過時に制御帯域が切り替わったタイミングでコンパレータ201、207の閾値±Vthを変更するとともに、同タイミングでディフェクト信号生成手段203、ディフェクト種別情報生成手段209の検出時間閾値Tthを変更する。トラッキングに対するディフェクト処理動作はフォーカスと同様につき省略する。
Based on the peak ratio information and the control band switching timing signal, the defect detection means 20 changes the threshold values ± Vth of the
最後にメモリ21の記憶情報について図11を用いて説明する。識別の列は検出したディフェクトによって高い周波数のフォーカス誤差信号あるいはトラッキング誤差信号を検出した場合は”Hi”、低い周波数のフォーカス誤差信号あるいはトラッキング誤差信号を検出した場合は”Lo”としている。その他の”Tr / Af”等の項目は実施例1と同等なので省略する。
Finally, information stored in the
本実施例ではディフェクトを識別する方法としてハイパスフィルタを用いたが、図12のようにフォーカスおよびトラッキング誤差信号を2つの閾値±Vth1、±Vth2と検出時間設定Tthを用いてもディフェクトの識別が可能である。つまり、閾値±Vth1でディフェクトの有無を検出し、このときの誤差信号が±Vth2を越える時間を測定することで、測定した時間によりディフェクトの識別が可能である。この場合、ディフェクト検出手段20の構成は図4の構成とし、コンパレータ201、202が2つの閾値を有する。
In this embodiment, a high-pass filter is used as a method for identifying a defect. However, as shown in FIG. 12, it is possible to identify a defect by using two threshold values ± Vth1, ± Vth2 and a detection time setting Tth for the focus and tracking error signals. It is. That is, by detecting the presence / absence of a defect with the threshold value ± Vth1, and measuring the time when the error signal at this time exceeds ± Vth2, the defect can be identified based on the measured time. In this case, the configuration of the defect detection means 20 is the configuration shown in FIG. 4, and the
また本実施例ではディフェクトによって高い周波数のフォーカス誤差信号あるいはトラッキング誤差信号を検出した場合は周波数特性の帯域を下げるように動作しているが、本発明はこれに限ったものではない。ディフェクト通過期間でフォーカス制御信号あるいはトラッキング制御信号をホールドしても効果が得られる。 In this embodiment, when a high-frequency focus error signal or tracking error signal is detected due to a defect, the operation is performed to lower the frequency characteristic band. However, the present invention is not limited to this. Even if the focus control signal or tracking control signal is held during the defect passing period, the effect can be obtained.
以上のようにフォーカスおよびトラッキングの誤差信号よりディフェクトを検出および識別して、誤差信号レベルが小さくなるように検出したディフェクトの回転角区間で制御帯域を切り替えるとともに、制御帯域の変更に起因する誤差信号レベルの低減量に基づいてディフェクト検出のコンパレータ閾値および検出時間幅を同区間内で切り替えることでディフェクトに対するフォーカスおよびトラッキングの追従性能を向上することができる。 As described above, the defect is detected and identified from the focus and tracking error signals, and the control band is switched in the rotation angle section of the detected defect so that the error signal level becomes small, and the error signal due to the change of the control band By switching the comparator threshold value and detection time width for defect detection within the same interval based on the level reduction amount, it is possible to improve the tracking performance of focus and tracking for the defect.
1・・・ディスク、2・・・対物レンズ、3・・・フォーカスアクチュエータ、4・・・トラッキングアクチュエータ、5・・・光ピックアップユニット、6・・・シークモータ、7・・・光検出器、8・・・フォーカス誤差信号生成手段、9・・・フォーカス制御信号生成手段、10・・・フォーカスアクチュエータ駆動手段、11・・・トラッキング誤差信号生成手段、12・・・トラッキング制御信号生成手段、13・・・トラッキングアクチュエータ駆動手段、14・・・シークモータ制御手段、15・・・シークモータ駆動手段、16・・・スピンドルモータ、17・・・周波数発生手段、18・・・モータ制御手段、19・・・分周器、20・・・ディフェクト検出手段、21・・メモリ、22・・・システム制御手段。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源からのレーザ光をディスクに集光する対物レンズと、
前記対物レンズをディスク回転軸方向に移動するフォーカスアクチュエータと、
前記対物レンズをディスク半径方向に移動するトラッキングアクチュエータと、
ディスクからの反射光を電気信号に変換するディテクタと、
前記ディテクタからの出力に基づいてフォーカス誤差信号を生成するフォーカス誤差信号生成手段と、
前記ディテクタからの出力に基づいてトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段と、
前記フォーカスアクチュエータを制御するフォーカスアクチュエータ制御手段と、
前記トラッキングアクチュエータを制御するトラッキングアクチュエータ制御手段と、
前記フォーカス誤差信号生成手段の出力に基づいてディスク上のディフェクトを検出するディフェクト検出手段fと、
前記トラッキング誤差信号生成手段の出力に基づいてディスク上のディフェクトを検出するディフェクト検出手段tと、
ディスクを回転させるディスクモータと、
前記ディスクモータを制御するディスクモータ制御手段と、
前記ディスクモータの回転位相を検出する回転角検出手段と、
を有し、
前記ディフェクト検出手段fの出力と前記回転角検出手段の出力とに基づいて、前記フォーカスアクチュエータ制御手段はディフェクトを検出した回転角とそれ以外の回転角とで周波数特性を変え、さらに、前記ディフェクト検出手段fは、前記フォーカスアクチュエータ制御手段の周波数特性を変えたときの前記フォーカス誤差信号生成手段の出力信号レベルFを計測し、検出した出力信号レベルFに基づいてディフェクトを検出した回転角とそれ以外の回転角とでディフェクト検出感度を変え、
前記ディフェクト検出手段tの出力と前記回転角検出手段の出力とに基づいて、前記トラッキングアクチュエータ制御手段はディフェクトを検出した回転角とそれ以外の回転角とで周波数特性を変え、さらに、前記ディフェクト検出手段tは、前記トラッキングアクチュエータ制御手段の周波数特性を変えたときの前記トラッキング誤差信号生成手段の出力信号レベルTを計測し、検出した出力信号レベルTに基づいてディフェクトを検出した回転角とそれ以外の回転角とでディフェクト検出感度を変える、
ことを特徴とする光ディスク装置。 An optical disk device capable of mounting an optical disk,
A laser light source for emitting laser light;
An objective lens for condensing the laser light from the laser light source on a disk;
A focus actuator for moving the objective lens in the disc rotation axis direction;
A tracking actuator that moves the objective lens in the radial direction of the disk;
A detector that converts the reflected light from the disk into an electrical signal;
A focus error signal generating means for generating a focus error signal based on an output from the detector;
Tracking error signal generating means for generating a tracking error signal based on an output from the detector;
Focus actuator control means for controlling the focus actuator;
Tracking actuator control means for controlling the tracking actuator;
Defect detection means f for detecting a defect on the disk based on the output of the focus error signal generation means;
Defect detection means t for detecting a defect on the disk based on the output of the tracking error signal generation means;
A disk motor that rotates the disk;
Disk motor control means for controlling the disk motor;
A rotation angle detection means for detecting a rotation phase of the disk motor;
Have
Based on the output of the defect detection means f and the output of the rotation angle detection means, the focus actuator control means changes the frequency characteristics between the rotation angle at which the defect is detected and other rotation angles, and further, the defect detection The means f measures the output signal level F of the focus error signal generation means when the frequency characteristic of the focus actuator control means is changed, and the rotation angle at which the defect is detected based on the detected output signal level F and the others Change the defect detection sensitivity with the rotation angle of
Based on the output of the defect detection means t and the output of the rotation angle detection means, the tracking actuator control means changes the frequency characteristics between the rotation angle at which the defect is detected and other rotation angles, and further, the defect detection The means t measures the output signal level T of the tracking error signal generation means when the frequency characteristic of the tracking actuator control means is changed, and the rotation angle at which the defect is detected based on the detected output signal level T and the others Change the defect detection sensitivity with the rotation angle of
An optical disc device characterized by the above.
光スポットが追従しているトラックのディスク半径位置を検出する半径検出手段と、
を有し、
前記回転角検出手段は前記ディスクモータの回転速度に同期したFG(Frequency Generator)を分周するとともに、前記半径検出手段の出力に応じて分周比を変更して前記ディスクモータの回転角を検出する、
ことを特徴とする光ディスク装置。 The optical disc apparatus according to claim 1 ,
Radius detecting means for detecting the disk radial position of the track followed by the light spot;
Have
The rotation angle detection means divides an FG (Frequency Generator) synchronized with the rotation speed of the disk motor, and detects the rotation angle of the disk motor by changing the frequency division ratio according to the output of the radius detection means. To
An optical disc device characterized by the above.
前記フォーカスアクチュエータ制御手段は
前記ディフェクト検出手段fの出力と前記回転角検出手段の出力とに基づいて、ディフェクトを検出した回転角のディスク一回転後の同回転角で周波数特性を特性f1に変更するとともに、特性変更時の第1のフォーカス追従誤差を検出し、
更にディスク一回転後の同回転角で周波数特性を特性f2に変更するとともに、第2のフォーカス追従誤差を検出し、
測定した第1のフォーカス追従誤差および第2のフォーカス追従誤差の比較結果から、
フォーカス制御の周波数特性を再選択し、
前記トラッキングアクチュエータ制御手段は
前記ディフェクト検出手段tの出力と前記回転角検出手段の出力とに基づいて、ディフェクトを検出した回転角のディスク一回転後の同回転角で周波数特性を特性t1に変更するとともに、特性変更時の第1のトラッキング追従誤差を検出し、
更にディスク一回転後の同回転角で周波数特性を特性t2に変更するとともに、第2のトラッキング追従誤差を検出し、
測定した第1のトラッキング追従誤差および第2のトラッキング追従誤差の比較結果から、トラッキング周波数特性を再選択する、
ことを特徴とする光ディスク装置。 The apparatus according to claim 1 or 2,
The focus actuator control means changes the frequency characteristic to the characteristic f1 at the same rotation angle after one rotation of the disk at the rotation angle at which the defect is detected based on the output of the defect detection means f and the output of the rotation angle detection means. At the same time, the first focus tracking error at the time of characteristic change is detected,
Further, the frequency characteristic is changed to the characteristic f2 at the same rotation angle after one rotation of the disk, and the second focus tracking error is detected.
From the comparison result of the measured first focus tracking error and second focus tracking error,
Reselect the frequency characteristics of the focus control,
The tracking actuator control means changes the frequency characteristic to the characteristic t1 at the same rotation angle after one rotation of the disk at the rotation angle at which the defect is detected based on the output of the defect detection means t and the output of the rotation angle detection means. At the same time, the first tracking tracking error at the time of characteristic change is detected,
Further, the frequency characteristic is changed to the characteristic t2 at the same rotation angle after one rotation of the disk, and the second tracking tracking error is detected.
Re-selecting the tracking frequency characteristic from the comparison result of the measured first tracking tracking error and the second tracking tracking error;
An optical disc device characterized by the above.
前記ディフェクト検出手段fは
フォーカス制御の制御帯域fs(f)以下のカットオフ周波数fc(f)を有するハイパスフィルタHfを有し、
前記フォーカス誤差信号生成手段の出力と前記ハイパスフィルタHfの出力とに基づいて、検出したディフェクトを識別し、
前記フォーカス誤差信号生成手段の出力が高い周波数の場合は前記フォーカスアクチュエータ制御手段の制御帯域を下げ、
前記フォーカス誤差信号生成手段の出力が低い周波数の場合は前記フォーカスアクチュエータ制御手段の制御帯域を上げ、
前記ディフェクト検出手段tは
トラッキング制御の制御帯域fs(t)以下のカットオフ周波数fc(t)を有するハイパスフィルタHtを有し、
前記トラッキング誤差信号生成手段の出力と前記ハイパスフィルタHtとの出力に基づいて、検出したディフェクトを識別し、
前記トラッキング誤差信号生成手段の出力が前記ハイパスフィルタHtの帯域より高い周波数の場合は前記トラッキングアクチュエータ制御手段の制御帯域を下げ、
前記トラッキング誤差信号生成手段の出力が前記ハイパスフィルタHtの帯域より低い周波数の場合は前記トラッキングアクチュエータ制御手段の制御帯域を上げる、
ことを特徴とする光ディスク装置。 The apparatus according to claim 1 or 2,
The defect detection means f has a high-pass filter Hf having a cutoff frequency fc (f) below the control band fs (f) of focus control,
Based on the output of the focus error signal generating means and the output of the high pass filter Hf, the detected defect is identified,
If the output of the focus error signal generation means is a high frequency, lower the control band of the focus actuator control means,
If the output of the focus error signal generation means is a low frequency, increase the control band of the focus actuator control means,
The defect detection means t includes a high-pass filter Ht having a cutoff frequency fc (t) that is equal to or less than a control band fs (t) for tracking control.
Based on the output of the tracking error signal generating means and the output of the high pass filter Ht, the detected defect is identified,
When the output of the tracking error signal generating means is a frequency higher than the band of the high pass filter Ht, the control band of the tracking actuator control means is lowered,
When the output of the tracking error signal generating means is a frequency lower than the band of the high pass filter Ht, the control band of the tracking actuator control means is increased.
An optical disc device characterized by the above.
前記ディフェクト検出手段fは
前記フォーカス誤差信号生成手段の出力を比較する2つの比較値Cf1と比較値Cf2(<比較値Cf1)を有し、
前記フォーカス誤差信号生成手段の出力と比較値Cf1との比較によりディフェクトを検出し、
ディフェクト検出時に前記フォーカス誤差信号生成手段の出力レベルが比較値Cf2より大きい時間を計測し、
計測した時間が所定値より短い場合は前記フォーカスアクチュエータ制御手段の制御帯域を下げ、
計測した時間が所定値より長い場合は前記フォーカスアクチュエータ制御手段の制御帯域を上げ、
前記ディフェクト検出手段tは
前記トラッキング誤差信号生成手段の出力を比較する2つの比較値Ct1と比較値Ct2(<比較値Ct1)を有し、
前記トラッキング誤差信号生成手段の出力と比較値Ct1との比較によりディフェクトを検出し、
ディフェクト検出時に前記トラッキング誤差信号生成手段の出力レベルが比較値Ct2より大きい時間を計測し、
計測した時間が所定値より短い場合は前記トラッキングアクチュエータ制御手段の制御帯域を下げ、
計測した時間が所定値より長い場合は前記トラッキングアクチュエータ制御手段の制御帯域を上げる、
ことを特徴とする光ディスク装置。 The apparatus according to claim 1 or 2,
The defect detection means f has two comparison values Cf1 and Cf2 (<comparison value Cf1) for comparing the outputs of the focus error signal generation means,
A defect is detected by comparing the output of the focus error signal generating means with a comparison value Cf1,
Measuring the time when the output level of the focus error signal generating means is larger than the comparison value Cf2 at the time of detecting the defect;
If the measured time is shorter than a predetermined value, lower the control band of the focus actuator control means,
If the measured time is longer than a predetermined value, increase the control band of the focus actuator control means,
The defect detection means t has two comparison values Ct1 and a comparison value Ct2 (<comparison value Ct1) for comparing the outputs of the tracking error signal generation means,
A defect is detected by comparing the output of the tracking error signal generating means with a comparison value Ct1;
Measuring the time when the output level of the tracking error signal generating means is larger than the comparison value Ct2 at the time of detecting the defect;
If the measured time is shorter than a predetermined value, lower the control band of the tracking actuator control means,
If the measured time is longer than a predetermined value, increase the control band of the tracking actuator control means,
An optical disc device characterized by the above.
ディフェクト情報を記憶するメモリと、
を有し
ディフェクトを検出したディフェクト検出手段と、検出したディフェクトの回転角と、検出したディフェクトが存在するディスク半径範囲と、変更した周波数特性とを記憶し、
前記フォーカスアクチュエータ制御手段および前記トラッキングアクチュエータ制御手段は、前記メモリ手段に基づいて、光スポットが過去にディフェクトを検出したトラックを追従する場合には記憶した位相角とそれ以外の位相角とで周波数特性を変える、
ことを特徴とする光ディスク装置。 An optical disc apparatus according to any one of claims 2 to 5 ,
A memory for storing defect information;
A defect detection means for detecting a defect, a rotation angle of the detected defect, a disk radius range in which the detected defect exists, and a changed frequency characteristic;
The focus actuator control means and the tracking actuator control means, based on the memory means, have a frequency characteristic with a stored phase angle and other phase angles when the light spot follows a track in which a defect has been detected in the past. change,
An optical disc device characterized by the above.
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