(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクのトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出手段と、
前記検出したトラッキングエラー信号を量子化するアナログデジタル変換手段と、
前記量子化したトラッキングエラー信号からトラッキングエラー信号のオフセットを抽出するオフセット抽出手段と、
前記抽出されたオフセットにより、もとのトラッキングエラー信号を補正するトラッキングエラー信号補正手段とを備えた光ディスク装置であって、
前記オフセット抽出手段は、前記量子化したトラッキングエラー信号のエンベローブ周期の複数周期分に対して積分演算を施してオフセットを抽出することを特徴とした光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）のオフセット調整を短時間で正確に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】
光ディスク装置において、光ディテクタから検出されるトラッキングエラー信号（ＴＥＳ）のオフセット（ＤＣ成分）を除去することは、安定なトラックサーボを行うために必要不可欠である。従来はこのオフセット除去をアナログ回路によるローパスフィルタなどで実現していたのであるが、近年は回路部品の削減や、再設計時の柔軟性、効率性向上などの理由で、ＭＰＵ（マイクロプロセッシングユニット）やＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）などのデジタルプロセッサを用いたデジタル信号処理で実現することが多いものであった。
【０００３】
トラッキングエラー信号からオフセットを除去するためには、例えば、フォーカスサーボをオン、トラックサーボをオフとした状態で観測されるトラッキングエラー信号のエンベローブをもとに、オフセットを測定する方法が上げられる。ここで、オフセットの測定に必要なトラッキングエラー信号のエンベローブ信号を発生させるためには、次の▲１▼、▲２▼の２点が条件となる。
【０００４】
▲１▼：光スポットを定位させるための対物レンズが、記録媒体（光ディスク）の偏心量によらず、記録媒体上のトラック存在領域内に位置していること。
【０００５】
▲２▼：対物レンズと記録媒体上の相対位置関係が、一定時間の間に必ず１トラック以上のずれを生じること。
【０００６】
しかし、低コスト化、高速化を狙った近年の光ディスク装置の場合、対物レンズを移動させるための手段が、位置制御を行うことのできないセンサレス式のボイスコイルモータ（ＶＣＭ）であることが多い。このため、上記の条件を満たした状態でオフセットの測定を行うことは非常に難しいものであった。
【０００７】
そこで、例えば、本願出願人の従来例（特願平１１−０８９９７９号）のように、対物レンズを搭載したキャリッジを、いったん機械的に止まる位置に押し付けておき、そこから逆方向にシーク動作させることによって、トラッキングエラー信号のエンベローブを発生させる方法がある。この例に記載されている方法では、１５ｍｍ／ｓｅｃ（５４０／６４０ＭＢの光磁気ディスク媒体の場合ではＴＥＳエンベローブ周波数１３．６４ｋＨｚ）の等速度でシーク制御を行い、その時のトラッキングエラー信号をＤＳＰで５ｍｓｅｃの間モニタしながら、最大ピーク値ｘmax と最小ピーク値ｘmin を、ソート処理を行いながら検出し、その中間値ｘofst（下記の式参照）をもって、トラッキングエラー信号のオフセット検出値としている。
【０００８】
ｘofst＝（ｘmax ＋ｘmin ）／２
また、従来アナログフィルタで実現していたように、トラッキングエラー信号のエンベローブ信号にローパスフィルタをかけてエンベローブ周波数成分をカットし、オフセットを抽出するという方法も考えられるものであった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のものは、次のような課題があった。
【００１０】
（１）：シーク速度を高速にしすぎると、エンベローブ周波数がトラッキングエラー信号（ＴＥＳ）のナイキスト周波数（Ａ／Ｄ変換によるサンプリング周波数の半分の周波数）に近付いて行き、それに比してＴＥＳピーク値を正確に検出しにくくなるため、速度を低くせざるを得ず、結果としてＴＥＳピーク検出に要する時間が長くなり、媒体挿入時の起動時間に悪影響を及ぼしていた。
【００１１】
（２）ＴＥＳピーク検出を行う場合、トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）の  ノイズに影響を受けやすいため、正確な測定が行われず、オフセット補正後のサーボ安定性、シーク安定性に悪影響を及ぼす恐れがあった。
【００１２】
（３）ローパスフィルタを用いた場合、エンベローブ周波数をカットするためにはフィルタのカットオフ周波数を低くせざるを得ず、フィルタの収束に時間がかかり、上記（１）と同様に起動時間が長くなってしまっていた。
【００１３】
本発明は、このような従来の課題を解決し、起動時あるいは媒体挿入時の処理時間を短縮することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理説明図である。図１中、１は光ディスク、４ａは光スポット駆動検知手段、６ａはトラッキングエラー信号（ＴＥＳ）検出手段、７ａはトラッキングエラー信号（ＴＥＳ）補正手段、９ａはアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換手段、１０ａはオフセット抽出手段である。
【００１５】
本発明は前記従来の課題を解決するため次のように構成した。
【００１６】
（１）：光ディスク１のトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出手段６ａと、前記検出したトラッキングエラー信号を量子化するアナログデジタル変換手段９ａと、前記量子化したトラッキングエラー信号からトラッキングエラー信号のオフセットを抽出するオフセット抽出手段１０ａと、前記抽出されたオフセットにより、もとのトラッキングエラー信号を補正するトラッキングエラー信号補正手段７ａとを備えた光ディスク装置であって、前記オフセット抽出手段１０ａは、前記量子化したトラッキングエラー信号のエンベローブ周期の複数周期分に対して積分演算を施してオフセットを抽出する。
【００１７】
（２）：前記（１）の光ディスク装置において、前記オフセット抽出手段１０ａは、トラッキングエラー信号のエンベローブ周期の複数周期分に対して前記積分演算を施し、前記積分演算の時間平均をとるようにする。
【００１８】
（作用）
前記構成に基づく作用を説明する。
【００１９】
トラッキングエラー信号検出手段６ａで光ディスク１のトラッキングエラー信号を検出し、アナログデジタル変換手段９ａで前記検出したトラッキングエラー信号を量子化し、オフセット抽出手段１０ａで前記量子化したトラッキングエラー信号からトラッキングエラー信号のオフセットを抽出し、トラッキングエラー信号補正手段７ａで前記抽出されたオフセットにより、もとのトラッキングエラー信号を補正する光ディスク装置であって、前記オフセット抽出手段１０ａで、前記量子化したトラッキングエラー信号のエンベローブ周期の複数周期分に対して積分演算を施してオフセットを抽出する。このため、トラッキングエラー信号のノイズによる影響を受けにくく、エンベローブ周波数を高くでき、光ディスク（媒体）１挿入時の起動時間を短くすることができる。
【００２０】
また、前記オフセット抽出手段１０ａで、トラッキングエラー信号のエンベローブ周期の複数周期分に対して前記積分演算を施し、前記積分演算の時間平均をとるようにする。このため、トラッキングエラー信号のノイズによる影響をより受けにくく、より正確にオフセット補正を行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明では、オフセット検出に用いるトラッキングエラー信号（ＴＥＳ）をＡ／Ｄ変換によってデジタルプロセッサに入力し、デジタイズ（量子化）されたトラッキングエラー信号そのものにオフセット抽出演算を施してオフセットを検出するものである。
【００２２】
このため、オフセット抽出に要する時間は最短でＴＥＳエンベローブの１周期分にまで圧縮することができ、信頼性を保ったまま光ディスク装置の性能を向上させることができる。
【００２３】
図２〜図５は本発明の実施の形態を示した図である。以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
（１）：一般的な光ディスク装置の説明
光ディスク装置は、半導体レーザ等の光源からの出射光を対物レンズによって光ディスク（記録媒体）の表面に集束させて絞り込み、この光ディスクのトラック上に記録再生を行うものである。この光ディスク装置では、光源からの光ビームが、光ディスクの記録層に正しく焦点を結ぶように制御するフォーカスサーボと、前記光ビームが光ディスクのトラックに追従するように制御するトラックサーボとが行われる。
【００２５】
トラックサーボでは、光ディテクタから検出されるトラッキングエラー信号（ＴＥＳ）のオフセットを除去して、安定なトラックサーボが行えるようにしている。
【００２６】
（２）：ＴＥＳオフセット補正装置の構成の説明
図２はＴＥＳオフセット補正装置構成の説明図である。図２において、光ディスク１に照射される光スポット２の反射光は、対物レンズ３、ミラーを通って光ディテクタ５で検出される。光ディテクタ５で検出された信号は、ＴＥＳ検出回路６でＴＥＳを検出し、検出した出力は差分器７の非反転入力端子に入力される。差分器７の出力は、シーク制御回路８とＡ／Ｄ変換器９に入力される。シーク制御回路８の出力は、ドライバ回路１７に入力され、ドライバ回路１７により可動ヘッド４をトラックを横切る方向に移動するシーク駆動が行われる。
【００２７】
一方、Ａ／Ｄ変換器９のデジタル出力は、ＤＳＰ１０に入力され、オフセット抽出が行われる。ＤＳＰ１０の出力は、デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器１１に入力され、Ｄ／Ａ変換器１１のアナログ出力は差分器７の反転入力端子に入力される。
【００２８】
（３）：ＴＥＳのオフセット補正の説明
光スポット２と、トラックピッチがｄの記録媒体１上のトラックとの径方向相対速度がｖとなるように、シーク制御回路８で速度制御される。この時のＴＥＳは、正弦波状の波形であるエンベローブ信号（図３（ａ）参照）が発生する。この波形は、エンベローブ周期Ｔe が次のようにほぼ一定値となる。
【００２９】
Ｔe ＝ｄ／ｖ
オフセットが重畳された状態のＴＥＳ検出回路６の出力であるＮＴＥＳは、最初、差分器７の反転入力信号ＴＯＦＳがゼロなので、そのままＡＴＥＳとして差分器７から出力される。ＡＴＥＳ（ＡＴＥＳをｘ（ｔ）とする）は、サンプリング周波数ｆs （ｆs ＝１／Ｔs ）のＡ／Ｄ変換器９によってデジタイズされた信号ＤＴＥＳ（ＤＴＥＳをｘ〔ｋ〕とする）として、次の信号がＤＳＰ１０に入力される。
【００３０】
ｘ〔ｋ〕＝ｘ（ｋＴs ）
ＤＳＰ１０内部では、Ａ／Ｄ変換器９によってデジタイズされた信号ＤＴＥＳ（ｘ〔ｋ〕）を入力とした次の積分演算が施される。
【００３１】
【数１】
0003691701.tif 000002
【００３２】
この時の積分演算結果Ｘ〔ｎ〕が、Ａ／Ｄ変換器９によってデジタイズされた信号ＤＴＥＳのオフセット信号ＤＴＯＦＳを表している。
【００３３】
このようにして抽出されたオフセット信号ＤＴＯＦＳ（＝Ｘ〔ｎ〕）は、Ｄ／Ａ変換器１１によってアナログの電圧ＴＯＦＳに変換され、差分器７によってＴＥＳオフセット補正が行われる。
【００３４】
なお、ここで行われるＴＥＳオフセット抽出は、集束時間に余裕がある場合は、積分演算の代わりに、ＤＳＰ１０による演算でローパスフィルタを構成することによって実現することも可能である。
【００３５】
図３はＴＥＳ波形とＴＥＳ積分波形の説明図であり、図３（ａ）はＴＥＳのエンベローブ波形の説明、図３（ｂ）はＴＥＳ積分波形の説明である。
【００３６】
図３（ａ）において、光スポット２を、記録媒体１上のトラックの径方向相対速度が一定となるように、シーク制御回路８で速度制御し、この時のＴＥＳ検出回路６の出力波形（ＴＥＳ）である。このＴＥＳは、オフセット（Ｏｆｆｓｅｔ）を含む正弦波状の波形であるエンベローブ信号が発生する。この波形は、エンベローブ周期Ｔe がほぼ一定値となる。
【００３７】
図３（ｂ）において、前記図３（ａ）のエンベローブ波形を積分したものである。この積分波形は、１周期Ｔe 分積分するとＸ〔ｎ〕Ｔe だけ増加することになるため、オフセットが加算された右肩上がりの波形となっている。
【００３８】
（４）：フローチャートによる説明
以下、ＤＳＰ１０が実行するオフセット抽出プログラムであるオフセット抽出処理をフローチャートにより説明する。
【００３９】
（ａ）：１周期分を積分する場合の説明
図４は１周期分を積分する場合のフローチャートである。以下、図４の処理Ｓ１〜処理Ｓ７に従って説明する。
【００４０】
Ｓ１：ＤＳＰ１０は、サンプリング時間の番号ｉをゼロとし処理Ｓ２に移る。
【００４１】
Ｓ２：ＤＳＰ１０は、加算変数Ｙ〔ｎ〕をゼロとし処理Ｓ３に移る。
【００４２】
Ｓ３：ＤＳＰ１０は、変数ｘ〔ｉ〕を、Ａ／Ｄ変換器９によってデジタイズされた信号ＤＴＥＳの値とし処理Ｓ４に移る。
【００４３】
Ｓ４：ＤＳＰ１０は、加算変数Ｙ〔ｎ〕に前記処理Ｓ３の変数ｘ〔ｉ〕を加算し処理Ｓ５に移る。
【００４４】
Ｓ５：ＤＳＰ１０は、サンプリング時間の番号ｉに１を加算し処理Ｓ６に移る。
【００４５】
Ｓ６：ＤＳＰ１０は、サンプリング時間の番号ｉが、ＴＥＳエンベローブ１周期分のサンプリング回数より大きいかどうか判断する。この判断でサンプリング時間の番号ｉが、１周期分のサンプリング回数より大きい（ｉ≧Ｔe ／Ｔs ）場合は処理Ｓ７に移り、もし大きくない（ｉ＜Ｔe ／Ｔs ）場合は処理Ｓ３に戻る。
【００４６】
Ｓ７：ＤＳＰ１０は、デジタイズされたオフセット信号ＤＴＯＦＳ（＝Ｘ〔ｎ〕）をＹ〔ｎ〕／ｉとする。
【００４７】
このように、オフセット抽出に要する時間をＴＥＳエンベローブの１周期分にすることができ、信頼性を保ったまま光ディスク装置の性能を向上させることができる。
【００４８】
（ｂ）：Ｎ周期分を積分する場合の説明
図５はＮ周期分を積分する場合のフローチャートである。以下、図５の処理Ｓ１１〜処理Ｓ２０に従って説明する。
【００４９】
Ｓ１１：ＤＳＰ１０は、変数ｎをゼロとし処理Ｓ１２に移る。
【００５０】
Ｓ１２：ＤＳＰ１０は、加算変数Ｙ〔ｎ〕をゼロとし処理Ｓ１３に移る。
【００５１】
Ｓ１３：ＤＳＰ１０は、サンプリング時間の番号ｉをゼロとし処理Ｓ１４に移る。
【００５２】
Ｓ１４：ＤＳＰ１０は、変数ｘ〔ｉ〕を、Ａ／Ｄ変換器９によってデジタイズされた信号ＤＴＥＳの値とし処理Ｓ１５に移る。
【００５３】
Ｓ１５：ＤＳＰ１０は、加算変数Ｙ〔ｎ〕に前記処理Ｓ１４の変数ｘ〔ｉ〕を加算し処理Ｓ１６に移る。
【００５４】
Ｓ１６：ＤＳＰ１０は、サンプリング時間の番号ｉに１を加算し処理Ｓ１７に移る。
【００５５】
Ｓ１７：ＤＳＰ１０は、サンプリング時間の番号ｉが、ＴＥＳエンベローブ１周期分のサンプリング回数（Ｔe ／Ｔs ）より大きいかどうか判断する。この判断でサンプリング時間の番号ｉが、１周期分のサンプリング回数より大きい（ｉ≧Ｔe ／Ｔs ）場合は処理Ｓ１８に移り、もし大きくない（ｉ＜Ｔe ／Ｔs ）場合は処理Ｓ１４に戻る。
【００５６】
Ｓ１８：ＤＳＰ１０は、変数ｎに１を加算し処理Ｓ１９に移る。
【００５７】
Ｓ１９：ＤＳＰ１０は、変数ｎが、（Ｎ−１）より大きいかどうか判断する。この判断で変数ｎが、（Ｎ−１）より大きい（ｎ≧Ｎ−１）場合は処理Ｓ２０に移り、もし大きくない（ｎ＜Ｎ−１）場合は処理Ｓ１３に戻る。
【００５８】
Ｓ２０：ＤＳＰ１０は、デジタイズされたオフセット信号ＤＴＯＦＳを次のようにして求める。
【００５９】
【数２】
0003691701.tif 000003
【００６０】
このように、オフセット抽出に要する時間をＴＥＳエンベローブのＮ周期分とし、この平均をとることにより、より正確にオフセット抽出を行うことができる。
【００６１】
なお、前記実施の形態では、光ディスク上の光スポットを一定の速度で移動させる説明をしたが、ＤＳＰ１０で演算ができる、例えば一定の加速度をもって移動させるようにしてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば次のような効果がある。
【００６３】
（１）：トラッキングエラー信号検出手段で光ディスクのトラッキングエラー信号を検出し、アナログデジタル変換手段で前記検出したトラッキングエラー信号を量子化し、オフセット抽出手段で前記量子化したトラッキングエラー信号からトラッキングエラー信号のオフセットを抽出し、トラッキングエラー信号補正手段で前記抽出されたオフセットにより、もとのトラッキングエラー信号を補正する光ディスク装置であって、前記オフセット抽出手段で、前記量子化したトラッキングエラー信号のエンベローブ周期の複数周期分に対して積分演算を施してオフセットを抽出するため、トラッキングエラー信号のノイズによる影響を受けにくく、エンベローブ周波数を高くでき、光ディスク（媒体）挿入時の起動時間を短くすることができる。
【００６４】
（２）：オフセット抽出手段で、トラッキングエラー信号のエンベローブ周期の複数周期分に対して積分演算を施し、該積分演算の時間平均をとるようにするため、トラッキングエラー信号のノイズによる影響をより受けにくく、より正確にオフセット補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】実施の形態におけるＴＥＳオフセット補正装置構成の説明図である。
【図３】実施の形態におけるＴＥＳ波形とＴＥＳ積分波形の説明図である。
【図４】実施の形態における１周期分を積分する場合のフローチャートである。
【図５】実施の形態におけるＮ周期分を積分する場合のフローチャートである。
【符号の説明】
１  光ディスク
４ａ  光スポット駆動検知手段
６ａ  トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）検出手段
７ａ  トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）補正手段
９ａ  アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換手段
１０ａ  オフセット抽出手段
【図１】
0003691701.tif 000004
【図２】
0003691701.tif 000005
【図３】
0003691701.tif 000006
【図４】
0003691701.tif 000007
【図５】
0003691701.tif 000008