JP2005071545A - 光ディスク装置及びトラッキングバランス調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でトラッキングバランスの調整を可能にする。
【解決手段】 トラッキングエラー信号生成手段は、位相差法を採用して、ディスクからの再生信号に基づいてトラッキングずれに応じたトラッキングエラー信号を生成する。位相差法を採用していることから、トラッキングエラー信号は再生信号の振幅変動に影響を受けない。トラッキングバランス制御手段は、トラッキングエラー信号の直流分を制御してトラッキングバランスを制御する。直流分の制御は簡単な回路構成によって実現することができ、装置規模を縮小することが可能である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスク上のトラックに対して光ビームを適切に追従させるためにトラッキングバランスを調整する光ディスク装置に関する。また、この発明は、光ディスク上のトラックに対して光ビームを適切に追従させるためにトラッキングバランスを調整するトラッキングバランス調整方法に関する。

近年、大容量で且つランダムアクセスに優れた記憶媒体として光ディスクが採用されてきている。光ディスク記録再生装置においては、レーザ光を回転中のディスクに照射するピックアップを採用する。ピックアップは、レーザ光を集光して集光スポットをディスク面に照射して情報を記録すると共に、ディスクからの反射光を電気信号に変換して再生を行う。

ディスク面には渦巻き状又は同心円上にピットが配列されたトラックが形成されており、ピックアップはこのトラックに沿って集光スポットを照射するようになっている。しかし、光ディスクの中心穴の偏心、トラックの偏心又はターンテーブルの回転軸の軸振れ等によって、ピックアップから放射されるレーザビームによる集光スポット位置に偏心が生じる。そこで、トラッキングサーボ用のエラー信号を検出して、このエラー信号に基づく制御によって、集光スポットがトラックを正確にトレースするようにトラッキング制御を行っている。

トラッキングエラー信号の検出方法としては、プッシュプル法、３ビーム法及び位相差法（ＤＰＤ（Differential Phase Ditection））等がある。これらの方法によって取得されたトラッキングエラー信号をアクチュエータに与える。トラッキングエラー信号は、トラッキングずれ方向に応じた極性で基準となる電位の上又は下に変化する信号である。アクチュエータは、トラッキングエラー信号の極性に応じてレーザビームの集光スポット位置を変化させることで、集光スポットをオントラックさせるようになっている。

ところで、トラッキングエラー信号は、トラックのウォブル（wobble）等によって、時間と共に基準となる電位に対して上下に変動する。基準となる電位に対して正，負極性側の振幅が対称なトラッキングエラー信号を用いることが望ましい。しかしながら、集光スポット形状の歪、トラック形状の歪等によって、検出されたトラッキングエラー信号は、基準となる電位に対して非対称な波形となって、正極性側の振幅と負極性側の振幅との比（トラッキングバランス）が適正とならないことがある。

近年の光ディスクの高密化の要求から、トラック線密度の増加及びトラックピッチの縮小が進んでいる。このような光ディスクの高密度化に伴って、トラッキングバランスのずれが、記録再生に大きな影響を与えてしまう。トラッキングバランスが適切でないことによって、記録再生精度が低下してしまうことがある。

そこで、トラッキングバランスを調整するための技術が種々提案されている。例えば、特許文献１においては、トラッキングエラー信号を監視して必要に応じてトラッキングバランスを再調整する技術が開示されている。
特開２０００−９９９６４

しかしながら、上記特許文献１に開示された技術によるトラッキングバランスの調整だけでは、十分な記録再生精度を得ることができない。特に、ディスクの高密度化に伴って、トラッキングバランスのずれによる影響が増大しており、記録再生精度を向上させることが困難になっているという問題点があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、記録及び再生精度を向上させるトラッキングバランス調整を可能にすることができる光ディスク装置及びトラッキングバランス調整方法を提供することを目的とする。

本発明に係る光ディスク装置は、ディスクからの再生信号に基づいてトラッキングずれに応じたトラッキングエラー信号を位相差法によって生成するトラッキングエラー信号生成手段と、前記トラッキングエラー信号の直流分を制御してトラッキングバランスを制御するトラッキングバランス制御手段とを具備したことを特徴とする。

本発明において、トラッキングエラー信号生成手段は、位相差法を採用して、ディスクからの再生信号に基づいてトラッキングずれに応じたトラッキングエラー信号を生成する。位相差法を採用していることから、トラッキングエラー信号は再生信号の振幅変動に影響を受けない。トラッキングバランス制御手段は、トラッキングエラー信号の直流分を制御するという簡単な構成によって、トラッキングバランスを制御する。

本発明によれば、記録及び再生精度を向上させるトラッキングバランス調整を可能にすることができるという効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。

本実施の形態においては、光ディスク装置の動作モードに応じてトラッキングバランス調整を行うことにより、高精度のトラッキングを可能にする。具体的には、光ピックアップをディスクのラジアル方向に移動させて集光スポットを目標トラックに移動（シーク）させるジャンプモード時と、通常記録再生を行うフォローイングモード時とで、異なるトラッキングバランス調整を行うようになっている。

更に、本実施の形態においては、トラッキングバランス調整のための回路構成を簡単なものとするために、位相差法（ＤＰＤ）によるトラッキングエラー信号の検出を採用し、直流分調整によって、トラッキングバランスの調整を行うようになっている。

上述したように、トラッキングエラー信号の検出法としては、ＤＰＤ法の他に、ＤＰＰ法、３ビーム法及びプッシュプル法等がある。これらのＤＰＰ法、３ビーム法及びプッシュプル法は、いずれも、再生信号の振幅に応じて、トラッキングエラー信号の振幅が変化する。再生信号の振幅は、ディスク表面の傷やフィンガープリント等による反射率の変化に応じて、ディスク面内の各位置毎に変化する。ディスクの反射率が高い位置では、再生信号のレベルも高くなり、トラッキングエラー信号の振幅も大きくなる。一方、ディスクの反射率が低い位置では、トラッキングエラー信号の振幅は比較的小さくなる。振幅が比較的大きいトラッキングエラー信号に対して行う直流分調整は、相対的に調整レベルが比較的大きくなる。従って、調整レベルが一定であるものとすると、反射率が低い位置でのトラッキングエラー信号の振幅が、調整レベルに対して比較的小さくなる可能性が生じ、トラッキングサーボの引き込み範囲を越えてしまうことも考えられる。

これに対し、ＤＰＤ法においては、トラッキングエラー信号の振幅は、再生信号の振幅には影響を受けない。この理由から、本実施の形態においては、トラッキングエラー信号の検出法として、ＤＰＤ法を採用する。なお、ＤＰＤ法においては、従来、検出される２つの位相差信号の遅延量を変化させることで、トラッキングバランスを調整する技術があった。しかし、この手法においては、２つの遅延素子を用いる必要があり、回路規模が増大してしまうという欠点がある。

図１の光ディスク装置は、例えば、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の光ディスクＤに情報を記録すると共に、これら光ディスクＤに記録されたデータを再生することができるようになっている。

図１において、光ディスク装置は、光ピックアップ１０、変調回路２１、記録再生制御部２２、レーザ制御回路２３、信号処理回路２４、復調回路２５、アクチュエータ２６、フォーカストラッキング制御部３０、コントローラ４１、メモリ４３、ジッタ検出回路４４及びエラー検出回路４５によって構成されている。なお、後述するように、ジッタ検出回路４４及びエラー検出回路４５は、省略することも可能である。

ディスクＤは、図示しないディスクモータによって回転自在に支持された光学ディスクである。なお、ディスクＤの回転は、後述する復調回路２５からの再生データに含まれる信号に基づいて回転速度が制御されるようになっている。

光ピックアップ１０はディスクＤに対向した位置でレーザビームを出射して、ディスクＤの記録面に集光スポットを照射し、ディスクＤの記録面からの反射光を光電変換する。即ち、光ピックアップ１０のレーザ１１は、レーザ制御回路２３に制御されて光ビームを照射する。コリメートレンズ１２は、レーザ１１からの光ビームを平行光に変換して、偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳという）１３に出射する。ＰＢＳ１３はコリメートレンズ１２からの入射光とディスクＤからの反射光とを分離するもので、コリメートレンズ１２からの入射光はそのまま透過させて４分の１波長板１４に出射し、ディスクＤからの反射光を反射させて集光レンズ１６に導く。

４分の１波長板１４は、直線偏光と円偏光との変換を行い、ＰＢＳ１３からの直線偏光を円偏光に変換して対物レンズ１５に出射する。対物レンズ１５は４分の１波長板１４の出射光を所定径の集光スポットとしてディスクＤに照射すると共に、ディスクＤからの反射光を４分の１波長板１４に導く。また、４分の１波長板１４は、ディスクＤからの反射光が対物レンズ１５を介して入射し、円偏光から直線偏光への変換を行って、ＰＢＳ１３に出射するようになっている。

なお、対物レンズ１５は、後述するアクチュエータ２６によって移動されることにより、集光スポットをフォーカシング方向（ディスク面に垂直な方向）及びトラッキング方向（ラジアル方向）に移動させることができるようになっている。また、光ピックアップ１０は、図示しない粗動モータによって、ディスクＤのラジアル方向に移動可能となっており、集光スポットを目標トラックへ移動（シーク）させることができるようになっている。

集光レンズ１６は、ＰＢＳ１３からの反射光を集光させて光検出器１７に導く。光検出器１７は、ディスクＤからの反射光を受ける４分割受光素子である。即ち、光検出器１７は受光面が上下左右に４分割されており、各分割受光部１７ａ〜１７ｄの入射光に応じた４つの電気信号を出力する。図２はディスクＤからの反射光と４分割受光素子からの４つの出力信号との関係を示す説明図である。

図２はディスクＤの記録面を示している。図２では記録面上に形成された３つのトラックが示されており、各トラックには斜線に示すピットが形成されている。円形の領域は集光スポットの照射領域を示しており、この照射領域の反射光が光検出器１７の受光面に入射する。図２の照射領域中の４つの部分Ａ〜Ｄの反射光が夫々光検出器１７の４つの分割受光部１７ａ〜１７ｄに入射される。分割受光部１７ａ〜１７ｄの出力はフォーカストラッキング制御部３０に出力される。

フォーカストラッキング制御部３０は、フォーカスエラー信号生成回路３１、フォーカス制御回路３２、トラッキングエラー信号生成回路３３、トラッキング制御回路３４及びバランス制御回路４２によって構成されている。フォーカストラッキング制御部３０は、図示しないホストからの記録再生指示がコントローラ４１を介して与えられて、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボ機能を達成する。

即ち、フォーカスエラー信号生成回路３１は、光検出器１７からの出力を用いて、フォーカスサーボ用のフォーカスエラー信号を生成してフォーカス制御回路３２に出力する。フォーカス制御回路３２は、フォーカスエラー信号が０となるように、アクチュエータ２６を駆動する。

一方、トラッキングエラー信号生成回路３３は、光検出器１７からの出力を用いて、トラッキングサーボ用のトラッキングエラー信号を生成する。このトラッキングエラー信号はバランス制御回路４２に与えられる。バランス制御回路４２は、後述するように直流分の制御によってトラッキングバランスを調整した後トラッキングエラー信号をトラッキング制御回路３４に出力する。トラッキング制御回路３４は、トラッキングエラー信号が０となるように、アクチュエータ２６を駆動する。

アクチュエータ２６は、フォーカス制御回路３２に制御されて、集光スポットをフォーカシング方向に移動させて良好なフォーカスを得るようになっている。また、アクチュエータ２６は、トラッキング制御回路３４に制御されて、集光スポットをトラッキング方向に移動させて良好なトラッキングを得るようになっている。また、アクチュエータ２６は、記録再生制御部２２に制御されて（図示省略）、目的の記録位置に光ビームが適切に集光させるように光ピックアップ１０を駆動する。

光検出器１７からの信号は信号処理回路２４にも与えられる。信号処理回路２４は入力された信号を波形等化した後２値化する。信号処理回路２４からの２値化信号は復調回路２５に出力される。復調回路２５は、入力された２値化信号に対して記録時の変調方式に対応した復調処理を施して再生データを出力するようになっている。

変調回路２１は、図示しないホストから提供される記録情報（データシンボル）を、所定の変調方式に従ってチャネルビット系列に変調する。変調回路２１からの記録情報に対応したチャネルビット系列は、記録再生制御部２２に入力される。記録再生制御部２２には、ホストからの記録再生指示がコントローラ４１を介して入力される。

記録再生制御部２２は、コントローラ４１に制御されて、チャネルビット系列をレーザ制御回路２３に供給する。レーザ制御回路２３は、チャネルビット系列をレーザ駆動波形に変換してレーザ１１に与えて、レーザ１１をパルス駆動する。これにより、レーザ１１は、所望のビット系列に対応した記録用の光ビームを出射することができるようになっている。

本実施の形態においては、光検出器１７の出力はジッタ検出回路４４にも供給されるようになっている。光検出器１７の出力（再生信号）は、ピットの規則性に従った周波数エンベロープを有する。ジッタ検出回路４４は、例えば、光検出器１７からの再生信号の周波数エンベロープのずれから、再生信号に生じるジッタを検出して、コントローラ４１に出力する。また、復調回路２５の出力はエラー検出回路４５に与えられる。エラー検出回路４５は、再生データに含まれるエラーを検出して検出結果をコントローラ４１に出力するようになっている。

コントローラ４１は、ジッタ検出回路４４からのジッタの検出結果及びエラー検出回路４５のエラー検出結果の少なくとも一方の情報を用いて、最適トラッキングバランス値を算出する。コントローラ４１は、算出したトラッキングバランス値をメモリ４３に与えて記憶させると共に、メモリ４３から読み出したトラッキングバランス値を用いてバランス制御回路４２を制御するためのＤＣオフセット制御信号を発生するようになっている。

例えば、コントローラ４１は、トラッキング制御回路３４を制御してトラッキングオフとする。そして、コントローラ４１はトラッキングオフ時のトラッキングエラー信号生成回路３３の出力のピーク及びボトムの値を検出する。コントローラ４１は、検出したピークとボトムとの電位、及び設定するトラッキングバランス値に基づいて、設定すべき基準の電位を計算する。そして、この電位をＤＣオフセット制御信号としてバランス制御回路４２に与えるようになっている。

なお、再生信号に生じるジッタと再生データのエラーレートとは密接な関係を有しており、コントローラ４１がジッタの発生を最小にするトラッキングバランス制御を実施することによって、エラーレートを最小にすることができるものと考えられる。

例えば、コントローラ４１は、ディスクＤが挿入された時点、或いは装置の電源が投入された時点において、ジッタ等の検出結果に基づいてトラッキングバランス値を算出してメモリ４３に記憶させる。なお、コントローラ４１は、任意のタイミングで検出したジッタ等を用いて任意のタイミングでトラッキングバランス値を算出してメモリ４３に記憶させるようにしてもよい。

なお、ジッタは、光ピックアップ、回路系及びディスク並びに装置温度等の環境に応じたものとなる。従って、工場出荷時においてジッタをある程度予測することができる。そこで、メモリ４３をＲＯＭで構成し、予測したジッタに応じて算出したトラッキングバランス値を工場出荷段階でメモリ４３に記憶させておくようにしてもよい。この場合には、ジッタ検出回路４４及びエラー検出回路４５は省略可能である。

図３は図１のトラッキングサーボ系の一部を示すブロック図である。図３はＤＰＤ法によるトラッキングエラー信号の検出を行うものである。

光検出器１７の分割受光部１７ａ，１７ｃの出力は増幅器５１に与えられ、分割受光部１７ｂ，１７ｄの出力は増幅器５２に与えられる。増幅器５１，５２は入力された信号を増幅する。増幅器５１の出力端はコンデンサ及び抵抗からなるハイパスフィルタ５３を介して比較器５５に与えられる。また、増幅器５２の出力端はコンデンサ及び抵抗からなるハイパスフィルタ５４を介して比較器５６に与えられる。

分割受光部１７ａ，１７ｃの和信号は増幅器５１によって増幅され、ハイパスフィルタ５３によって変調成分のみが取り出される。また、分割受光部１７ｂ，１７ｄの和信号は増幅器５２によって増幅され、ハイパスフィルタ５４によって変調成分のみが取り出される。比較器５５，５６によって、分割受光部１７ａ，１７ｃの和信号及び分割受光部１７ｂ，１７ｄの和信号が夫々２値化されて、位相差信号として位相比較器５７に与えられる。

いま、集光スポットが図２の矢印方向に移動するものとすると、ピットの反射光は、先に分割受光部１７ａ，１７ｂに入射し、ピットの反射光が最後に入射しなくなるのは分割受光部１７ｃ，１７ｄ側である。これにより、分割受光部１７ａ，１７ｂからの信号に基づいて例えば立上がり、分割受光部１７ｃ，１７ｄからの信号に基づいて例えば立下がる２つの位相差信号が位相比較器５７に入力される。

この場合に、集光スポットがトラックからずれると、分割受光部１７ａ，１７ｂからの信号に基づく２つの位相差信号（２値化信号）同士の立上がりタイミングがずれ、分割受光部１７ｃ，１７ｄからの信号に基づく２つの位相差信号同士の立下がりタイミングがずれる。位相比較器５７は、これらの立上がりタイミング及び立下がりタイミングのずれで生じるパルス信号を発生する。位相比較器５７からのパルス信号は、Ｄ／Ａ変換器５８に与えられる。Ｄ／Ａ変換器５８は位相比較器５７からのパルス信号をアナログ信号に変換して、トラッキングエラー信号として出力する。

図４はＤ／Ａ変換器５８からのトラッキングエラー信号を示す波形図である。トラッキングエラー信号は、基準となる電圧に対して正極性側及び負極性側にそれぞれ所定の振幅を有する。（トラッキングエラー信号のピーク電圧−基準電圧）／（基準電圧−トラッキングエラー信号のボトム電圧）がトラッキングバランス値である。なお、光検出器１７から出力された信号が、各回路から受ける電気的オフセットは全てキャンセルされているものとする。

本実施の形態においては、位相比較器５７からのトラッキングエラー信号はバランス制御回路４２の比較器６０に供給される。バランス制御回路４２は比較器６０及びＤ／Ａ変換器６１によって構成される。Ｄ／Ａ変換器６１は、コントローラ４１からＤＣオフセット制御信号が与えられる。Ｄ／Ａ変換器６１は、ディジタルのＤＣオフセット制御信号をアナログ信号に変換して比較器６０に与える。比較器６０は、位相比較器５７からのトラッキングエラー信号とＤＣオフセット制御信号との差分を求めることで、トラッキングエラー信号の直流分を調整する。例えば、図４に示すように、ＤＣオフセット制御信号に基づいて、トラッキングエラー信号の直流分を実線から破線に変化させる。なお、図４の破線はトラッキングバランス値が１の場合の直流分を示している。ＤＣオフセットが調整されたトラッキングエラー信号は、トラッキング制御回路３４に与えられる。

次に、このように構成された実施の形態の動作について説明する。

まず、光ディスクＤに対する情報の記録について説明する。変調回路２１は、所定の変調方式に従ってホストから提供される記録情報（データシンボル）をチャネルビット系列に変調する。記録情報に対応したチャネルビット系列は、記録再生制御部２２に入力される。さらに、この記録再生制御部２２には、ホストからの記録再生指示（この場合、記録指示）が入力される。記録再生制御部２２は、アクチュエータ２６に制御信号を出力し、目的の記録位置に光ビームが適切に集光されるように光ピックアップを駆動させる。さらに、記録再生制御部２２は、チャネルビット系列をレーザ制御回路２３に供給する。レーザ制御回路２３は、チャネルビット系列をレーザ駆動波形に変換し、レーザ１１を駆動させる。つまり、レーザ制御回路２３は、レーザ１１をパルス駆動させる。これに伴い、レーザ１１は、所望のビット系列に対応した記録用の光ビームを照射する。レーザ１１から照射された記録用の光ビームは、コリメートレンズ１２で平行光となり、ＰＢＳ 1 3に入射し、透過する。 ＰＢＳ 1 3を透過したビームは、４分の１波長板１４を透過し、対物レンズ１５により光ディスクＤの情報記録面に集光される。集光された記録用の光ビームは、フォーカス制御回路３２並びにアクチュエータ２６によるフォーカス制御、及びにトラッキング制御回路３４並びにアクチュエータ２６によるトラッキング制御により、記録面上に最良の微小スポットが得られる状態で維持される。トラッキング制御方法については後述する。

次に、光ディスク装置による光ディスクＤからのデータの再生について説明する。

記録再生制御部２２には、ホストからの記録再生指示（この場合、再生指示）が入力される。記録再生制御部２２は、ホストからの再生指示に従い、レーザ制御回路２３に再生制御信号を出力する。レーザ制御回路２３は、再生制御信号に基づきレーザ１１を駆動させる。これに伴いレーザ１１は、再生用の光ビームを照射する。レーザ１１から照射された再生用の光ビームは、コリメートレンズ１２で平行光となり、ＰＢＳ 1 3に入射し、透過する。 ＰＢＳ 1 3を透過した光ビームは４分の１波長板１４を透過し、対物レンズ１５により光ディスクＤの情報記録面に集光される。集光された再生用の光ビームは、フォーカス制御回路３２並びにアクチュエータ２６によるフォーカス制御、及びトラッキング制御回路３４並びにアクチュエータ２６によるトラッキング制御により、記録面上に最良の微小スポットが得られる状態で維持される。なお、トラッキング制御の詳細については後に詳しく説明する。このとき、光ディスクＤ上に照射された再生用の光ビームは、情報記録面内の反射膜あるいは反射性記録膜により反射される。反射光は対物レンズ１５を逆方向に透過し、再度平行光となる。反射光は４分の１波長板１４を透過し、入射光に対して垂直な偏光を持ち、ＰＢＳ 1 3では反射される。ＰＢＳ 1 3で反射されたビームは集光レンズ１６により収東光となり、光検出器１７に入射される。光検出器１７に入射した光は光電変換されて電気信号となり増幅される。増幅された信号は信号処理回路２４にて等化され２値化され、復調回路２５に送られる。復調回路２５では所定変調方式に対応した復調動作が施されて、再生データが出力される。

また、光検出器１７から出力される電気信号の一部に基づき、フォーカスエラー信号生成回路３１によりフォーカスエラー信号が生成される。同様に、光検出器１７から出力される電気信号の一部に基づき、トラッキングエラー信号生成回路３３によりトラッキングエラー信号が生成される。フォーカス制御回路３２は、フォーカスエラー信号に基づきアクチュエータ２６を制御し、ビームスポットのフォーカスを制御する。トラッキング制御回路３４は、トラッキングエラー信号に基づきアクチュエータ２６を制御し、ビームスポットのトラッキングを制御する。

従来の手法では、トラッキングバランスの対称性を重視してトラッキングバランス値が１となるように、光検出器から出力された信号に対して電気的補正が行なわれていた。これは、トラッキングサーボの安定性を向上させるためである。ただし、このような補正はサーボ性能に限定された調整法であるため、必ずしも再生・記録の品位を向上させる手段になるとは限らない。

ここで、トラッキングバランスずれが発生する要因を考える。トラッキングバランスずれには、次のような要因が挙げられる。

・要因１：光検出器の感度バランスずれ
・要因２：レンズシフト等による光学的オフセット
・要因３：集光スポットの品位
要因１の場合、光検出器１７上のボールパターンが均等であれば、本来、分割受光部１７ａ，１７ｃで検出される信号の和信号と、分割受光部１７ｂ，１７ｄで検出される信号の和信号とは、同一の信号になるはずである。しかしながら、光検出器１７上のボールパターンが均等であっても、分割受光部１７ａ〜１７ｄ相互間の感度の相違（感度の誤差）により、分割受光部１７ａ，１７ｃで検出される信号の和信号と、分割受光部１７ｂ，１７ｄで検出される信号の和信号とが、同一の信号にならないことがある。このような例では、トラッキングバランスがずれていたとしても、実際に対物レンズは正しくトラックをトレースしているため、従来どおりの電気的補正が効果的である。

また、要因２の場合は、ディスク上に結像される集光スポット自体が、レンズシフト等により正しくトラックをトレースすることができないケースである。このようなケースでは、トラッキングエラー信号を電気的に補正しただけでは正しくトラックをトレースすることができない。トラッキングアクチュエーターにバイアスを加え、対物レンズ１５を正しい位置に動かした上でトラッキングエラー信号をモニタしなければならない。

上記した要因１及び要因２は、集光スポットに収差が無い理想的なスポットの場合である。しかしながら、実際には理想的ではない集光スポットも存在する。要因３は、このようなケースを想定したものである。光学系に収差が存在する場合は、スポット形状が安定しないため光検出器１７上に形成されるボールパターンも様々である。それによって得られるトラッキングエラー信号をもとにトラッキングの理想サーボ点を探すことは難しい。また、例え全てが理想的な集光スポットであったとしても、トラッキングバランスずれの要因を切り分けることは、対物レンズ１５の絶対位置を知る手段が無い現状では極めて困難である。そのため、サーボエラー信号のみで調整する従来法に替わる新しい指標が必要とされる。

そこで、本実施の形態においては、モードに応じてトラッキングバランス調整方法を変更する。即ち、ジャンプモード時には、トラッキングエラー信号が基準となる電圧に対して対称になるように、即ち、トラッキングバランス値が１となるようにトラッキングバランスを調整する。また、フォローイングモード時には、再生信号のジッタ及び再生データのエラーが最小となるように、トラッキングバランスを調整する。

図５は横軸にトラッキングバランス値をとり縦軸に再生信号のジッタ量又は再生データのエラーレートをとって、トラッキングバランス値とジッタ量又はエラーレートとの関係を示すグラフである。また、図６はトラッキングバランスの調整方法を示すフローチャートである。

いま、装置の電源が投入されたものとする。コントローラ４１は、記録済みのディスクＤが挿入されると（ステップＳ1 ）、先ず、ジャンプモード時及びフォローイングモード時において設定すべきトラッキングバランス値を夫々求める。即ち、コントローラ４１は、ステップＳ2 において、記録再生制御部２２に再生指示を与える。

光検出器１７からの信号はトラッキングエラー信号生成回路３３に与えられる。なお、フォーカスサーボの作用によって、ディスクＤに対して光ピックアップ１０からの集光スポットがジャストフォーカスしているものとする。トラッキングエラー信号生成回路３３は、ＤＰＤ法によってトラッキングエラー信号を発生して、バランス制御回路４２に与えられる。コントローラ４１は、ステップＳ3 において、トラッキングバランス値を１（ＴＢ１）にするためのＤＣオフセット制御信号を算出する。

次に、コントローラ４１は、バランス制御回路４２にＤＣオフセット制御信号の初期値を出力して、トラッキングエラー信号のＤＣオフセットを初期値とする。トラッキングバランスが初期値に調整されたトラッキングエラー信号はトラッキング制御回路３４に与えられ、トラッキング制御回路３４は、トラッキングエラー信号に基づいてアクチュエータ２６を制御する。これにより、対物レンズ１５がトラッキング方向に移動してオントラックが維持される。

光検出器１７からの再生信号はジッタ検出回路４４にも与えられている。ジッタ検出回路４４は再生信号のジッタを検出して（ステップＳ5 ）、検出結果をコントローラ４１に出力する。更に、コントローラ４１は、ＤＣオフセット制御信号を所定の範囲で変化させて、トラッキングバランス値を順次シフトさせると共に、各トラッキングバランス値に応じたジッタ検出結果を取得する。ステップＳ6 において全範囲についてジッタを検出すると、コントローラ４１はジッタの発生が最小となるトラッキングバランス値ＴＢｍを算出する（ステップＳ7 ）。

図５に示すように、ジッタの発生が最小となるトラッキングバランス値は、正極性と負極性との振幅が対称となるＴＢ１とは異なる値となる。コントローラ４１は、求めたトラッキングバランス値をメモリ４３に記憶させる（ステップＳ8 ）。これにより、各モードにおけるトラッキングバランス値の算出が終了する。

以後、コントローラ４１は、モードに応じてトラッキングバランス値を設定する（ステップＳ9 〜）。例えば、ホストからの記録再生指示に対応して目標のトラックがサーチされるものとする。この場合には、コントローラ４１はステップＳ9 においてジャンプモードを設定する。即ち、コントローラ４１は、トラッキングバランス値を１にするためのＤＣオフセット制御信号を発生してバランス制御回路４２に出力する（ステップＳ10）。バランス制御回路４２は、入力されたトラッキングエラー信号の直流成分を調整してトラッキングバランスを正極性と負極性とで振幅を対称にする（ステップＳ12）。トラッキング制御回路３４は、トラッキングバランス値が１のトラッキングエラー信号に基づいてアクチュエータ２６を制御して、オントラックを達成する。ジャンプモード時には、比較的離れた位置から光ピックアップ１０が高速にシークされて目標のトラックに近づくことから、集光スポットは目標のトラックに収束しにくい。この場合に、トラッキングバランスがシンメトリに設定されていることから、集光スポットは比較的短時間で目標トラックにオントラックする。

次に、通常の記録再生時等のフォローイングモードになると（ステップＳ9 ）、コントローラ４１は、ステップＳ11においてメモリ４３に保持されたトラッキングバランス値を読み出し、このトラッキングバランス値を得るためのＤＣオフセット制御信号を発生する。バランス制御回路４２はコントローラ４１からのＤＣオフセット制御信号に基づいて、トラッキングエラー信号の直流成分を制御する（ステップＳ12）。これにより、トラッキングエラー信号は、直流成分が変化して、メモリ４３に保持されたトラッキングバランス値となる。このトラッキングエラー信号を用いてトラッキングサーボがかけられる。これにより、光ピックアップ１０からの再生信号は、発生するジッタが最小となる。

このように本実施の形態においては、ＤＰＤ法によって検出するトラッキングエラー信号のトラッキングバランスをトラッキングエラー信号の直流成分を調整することで制御しており、簡単な構成で効果的なトラッキング制御が可能である。

なお、上記実施の形態においては、フォローイングモード時にはジッタが最小となるようにＤＣオフセット制御信号を発生したが、再生データに生じているエラーが最小となるようにＤＣオフセット制御信号を発生してもよい。

なお、本実施の形態においては、コントローラからのＤＣオフセット制御信号をＤ／Ａ変換器６１によってアナログ信号に変換して比較器６０に与えることで、トラッキングエラー信号の直流成分を制御したが、トラッキングエラー信号の直流分を制御する方法としては種々の方法を採用することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

以上のように、本発明に係る光ディスク装置及びトラッキングバランス調整方法は、記録及び再生が可能なディスク装置に有用であり、例えばＤＶＤ規格の光ディスク装置のトラッキング制御に適している。

本発明の一実施の形態に係る光ディスク装置の概略構成を示すブロック図。 ディスクＤからの反射光と４分割受光素子からの４つの出力信号との関係を示す説明図。 図１のトラッキングサーボ系を示すブロック図。 Ｄ／Ａ変換器からのトラッキングエラー信号を示す波形図。 トラッキングバランス値とジッタ量又はエラーレートとの関係を示すグラフ。 トラッキングバランスの調整方法を示すフローチャート。

符号の説明

１０…光ピックアップ、１１…レーザ、１２…コリメートレンズ、１３…偏光ビームスプリッタ(ＰＢＳ)、１４…４分の１波長板、１５…対物レンズ、１６…集光レンズ、１７…光検出器、２１…変調回路、２２…記録再生制御部、２３…レーザ制御回路、２４…信号処理回路、２５…復調回路、２６…アクチュエータ、３０…フォーカストラッキング制御部、３１…フォーカスエラー信号生成回路、３２…フォーカス制御回路、３３…トラッキングエラー信号生成回路、３４…トラッキング制御回路、４１…コントローラ、４２…バランス制御回路、４３…メモリ、４４…ジッタ検出回路、４５…エラー検出回路。
代理人 弁理士 伊 藤 進

Claims (8)

1. ディスクからの再生信号に基づいてトラッキングずれに応じたトラッキングエラー信号を位相差法によって生成するトラッキングエラー信号生成手段と、
   前記トラッキングエラー信号の直流分を制御してトラッキングバランスを制御するトラッキングバランス制御手段とを具備したことを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記トラッキングバランス制御手段を制御して、ジャンプモード時に前記トラッキングバランス値を１にすると共に、フォローイングモード時に前記再生信号に対するエラーレートを最低とするトラッキングバランス値に設定するコントローラを更に具備したことを特徴とする光ディスク装置。
3. 前記コントローラは、前記再生信号のジッタを検出し、フォローイングモード時には検出したジッタを最低とするトラッキングバランス値に設定することを特徴とする光ディスク装置。
4. フォローイングモード時に前記トラッキングバランス制御手段を制御するための情報を記憶する記憶手段を更に具備したことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
5. 前記記憶手段は、フォローイングモード時に前記トラッキングバランス制御手段を制御するための情報がプリセットされていることを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。
6. 前記コントローラは、電源投入時又はディスク挿入時に、フォローイングモード時に前記トラッキングバランス制御手段を制御するための情報を求めて前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。
7. ディスクからの再生信号に基づいてトラッキングずれに応じたトラッキングエラー信号を位相差法によって生成する手順と、
   前記トラッキングエラー信号の直流分を制御してトラッキングバランスを制御する手順とを具備したことを特徴とするトラッキングバランス調整方法。
8. ディスクからの反射光を４分割された受光素子によって光電変換する光検出手段と、
   前記光検出手段の各受光素子からの信号の位相ずれを検出してトラッキングずれに応じた位相差を有する２つの位相差信号を発生すると共に、前記２つの位相差信号の位相ずれに応じた振幅及び極性のトラッキングエラー信号を生成するトラッキングエラー信号生成手段と、
   前記トラッキングエラー信号の直流分を制御してトラッキングバランスを制御するトラッキングバランス制御手段とを具備したことを特徴とする光ディスク装置。

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