(57)【要約】【課題】光ディスク装置において、ＦＥ信号に対するＴＥ信号の漏れ込みの悪影響を低減し、良好なフォーカスサーボ制御を行うようにする。【解決手段】ＤＡＤ方式のＦＥ信号につき、メインフォーカス系へサブフォーカス系のＦＥ信号を加算して生成する際に、サブフォーカス系のエラー信号に対する乗算係数Ｋを、前記ＦＥ信号の振幅が最小となるように調整し、或いは所定の動作期間に自動調整することで、ＦＥ信号に対するＴＥ信号系からの漏れ込みの影響を最小にする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の記録トラックピッチＴｒの記録トラックを有する光ディスクを記録媒体とし前記光ディスクに対して情報データを記録再生する光ディスク装置であって、
前記光ディスクに対して、搭載された対物レンズを介しレーザ光を照射して前記情報データに基づく記録信号を記録し、また前記レーザ光の反射光に基づき前記記録信号を再生して再生信号を出力する光ピックアップと、
該光ピックアップから供給された前記再生信号に基づき前記光ディスクに対する前記対物レンズのフォーカス方向の位置に係る第１のフォーカスエラー信号を生成する演算部と、
該演算部で生成された前記第１のフォーカスエラー信号に基づき前記対物レンズを制御して前記光ディスクに対するフォーカス制御を行うシステム制御部を有し、
前記光ピックアップは、
前記光ディスクに対する前記対物レンズのトレース位置を中心に前記レーザ光の反射光を受光する主受光部と、
該主受光部から前記記録トラックピッチＴｒの略１／２離れた位置を中心に前記レーザ光の反射光を受光する副受光部を有し、
前記演算部は、
前記主受光部で受光された反射光に基づき第２のフォーカスエラー信号を生成するメインフォーカスエラー信号生成部と、
前記副受光部で受光された反射光に基づき第３のフォーカスエラー信号を生成するサブフォーカスエラー信号生成部と、
前記第３のフォーカスエラー信号の利得を調整する利得調整器と、
前記第２のフォーカスエラー信号と前記利得調整器で利得を調整された第３のフォーカスエラー信号を加算して前記第１のフォーカスエラー信号を生成する加算器を有し、
前記利得調整器は、前記第１のフォーカスエラー信号の振幅が最小となるよう前記第３のフォーカスエラー信号の利得を調整することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
所定の記録トラックピッチＴｒの記録トラックを有する光ディスクを記録媒体とし前記光ディスクに対して情報データを記録再生する光ディスク装置であって、
前記光ディスクに対して、搭載された対物レンズを介しレーザ光を照射して前記情報データに基づく記録信号を記録し、また前記レーザ光の反射光に基づき前記記録信号を再生して再生信号を出力する光ピックアップと、
該光ピックアップから供給された前記再生信号に基づき前記光ディスクに対する前記対物レンズのフォーカス方向の位置に係る第１のフォーカスエラー信号を生成する演算部と、
該演算部で生成された前記第１のフォーカスエラー信号に基づき前記対物レンズを制御して前記光ディスクに対するフォーカス制御を行うシステム制御部を有し、
前記光ピックアップは、
前記光ディスクに対する前記対物レンズのトレース位置を中心に前記レーザ光の反射光を受光する主受光部と、
該主受光部から前記記録トラックピッチＴｒの略１／２離れた位置を中心に前記レーザ光の反射光を受光する副受光部を有し、
前記演算部は、
前記主受光部で受光された反射光に基づき第２のフォーカスエラー信号を生成するメインフォーカスエラー信号生成部と、
前記副受光部で受光された反射光に基づき第３のフォーカスエラー信号を生成するサブフォーカスエラー信号生成部と、
前記第２のフォーカスエラー信号の利得を調整する利得調整器と、
該利得調整器で利得を調整された前記第２のフォーカスエラー信号と第３のフォーカスエラー信号を加算して前記第１のフォーカスエラー信号を生成する加算器を有し、
前記利得調整器は、前記第１のフォーカスエラー信号の振幅が最小となるよう前記第２のフォーカスエラー信号の利得を調整することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された光ディスク装置において、前記演算部は、前記第１のフォーカスエラー信号の振幅を検出する振幅検出器を有し、該振幅検出器で検出された前記第１のフォーカスエラー信号の振幅に基づき、前記利得調整器は前記利得を調整することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載された光ディスク装置において、前記システム制御部は、前記第１のフォーカスエラー信号の振幅に基づき、前記利得調整器の利得を制御することを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ディスク装置に係り、特にフォーカスサーボ性能を改善した光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクを記録媒体とする光ディスク装置においては、情報データを記録再生するために光ピックアップが光ディスクに対して照射するレーザ光が、記録トラック上に正確にフォーカスを結ぶためのフォーカスサーボ、及び記録トラックの中心をトレースするためのトラッキングサーボが基本性能を確保するうえで重要な技術となっている。特にフォーカスサーボは、トラッキングサーボや情報データの記録再生を行うに先立ち最初に動作する必要があるため、性能を向上させることが重要である。
【０００３】
特許文献１においては、メインサーボエラー信号とサブサーボエラー信号の振幅差をなくすことで、サーボ追従性を向上する技術が開示されている。
特許文献２においては、多層ディスクにおける迷光キャンセルゲインを調整することで、正確なサーボ信号を得る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１７２７４号公報
【特許文献２】特開２００９−１４６４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の光ディスク装置においては、フォーカスエラー信号（以下、ＦＥ信号）を生成する際のメインサーボエラー信号に対するサブサーボエラー信号の加算比は、光ピックアップの仕様に基づき固定値とされることが多かった。固定値のままであっても、ある程度の性能を確保することができるが、現在のようにフォーカスサーボ性能のいっそうの改善を要求される場合には必ずしも充分ではなく、装置ごとに状況に応じて最適値にすることが望まれていた。
本発明の目的は前記した問題に鑑み、フォーカスサーボ性能を改善した光ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため本発明は、所定の記録トラックピッチＴｒの記録トラックを有する光ディスクを記録媒体とし前記光ディスクに対して情報データを記録再生する光ディスク装置であって、前記光ディスクに対して、搭載された対物レンズを介しレーザ光を照射して前記情報データに基づく記録信号を記録し、また前記レーザ光の反射光に基づき前記記録信号を再生して再生信号を出力する光ピックアップと、該光ピックアップから供給された前記再生信号に基づき前記光ディスクに対する前記対物レンズのフォーカス方向の位置に係る第１のフォーカスエラー信号を生成する演算部と、該演算部で生成された前記第１のフォーカスエラー信号に基づき前記対物レンズを制御して前記光ディスクに対するフォーカス制御を行うシステム制御部を有し、前記光ピックアップは、前記光ディスクに対する前記対物レンズのトレース位置を中心に前記レーザ光の反射光を受光する主受光部と、該主受光部から前記記録トラックピッチＴｒの略１／２離れた位置を中心に前記レーザ光の反射光を受光する副受光部を有し、前記演算部は、前記主受光部で受光された反射光に基づき第２のフォーカスエラー信号を生成するメインフォーカスエラー信号生成部と、
前記副受光部で受光された反射光に基づき第３のフォーカスエラー信号を生成するサブフォーカスエラー信号生成部と、前記第３のフォーカスエラー信号の利得を調整する利得調整器と、前記第２のフォーカスエラー信号と前記利得調整器で利得を調整された第３のフォーカスエラー信号を加算して前記第１のフォーカスエラー信号を生成する加算器を有し、前記利得調整器は、前記第１のフォーカスエラー信号の振幅が最小となるよう前記第３のフォーカスエラー信号の利得を調整することを特徴としている。
【０００７】
また本発明は、所定の記録トラックピッチＴｒの記録トラックを有する光ディスクを記録媒体とし前記光ディスクに対して情報データを記録再生する光ディスク装置であって、前記光ディスクに対して、搭載された対物レンズを介しレーザ光を照射して前記情報データに基づく記録信号を記録し、また前記レーザ光の反射光に基づき前記記録信号を再生して再生信号を出力する光ピックアップと、該光ピックアップから供給された前記再生信号に基づき前記光ディスクに対する前記対物レンズのフォーカス方向の位置に係る第１のフォーカスエラー信号を生成する演算部と、該演算部で生成された前記第１のフォーカスエラー信号に基づき前記対物レンズを制御して前記光ディスクに対するフォーカス制御を行うシステム制御部を有し、前記光ピックアップは、前記光ディスクに対する前記対物レンズのトレース位置を中心に前記レーザ光の反射光を受光する主受光部と、該主受光部から前記記録トラックピッチＴｒの略１／２離れた位置を中心に前記レーザ光の反射光を受光する副受光部を有し、前記演算部は、前記主受光部で受光された反射光に基づき第２のフォーカスエラー信号を生成するメインフォーカスエラー信号生成部と、前記副受光部で受光された反射光に基づき第３のフォーカスエラー信号を生成するサブフォーカスエラー信号生成部と、前記第２のフォーカスエラー信号の利得を調整する利得調整器と、該利得調整器で利得を調整された前記第２のフォーカスエラー信号と第３のフォーカスエラー信号を加算して前記第１のフォーカスエラー信号を生成する加算器を有し、前記利得調整器は、前記第１のフォーカスエラー信号の振幅が最小となるよう前記第２のフォーカスエラー信号の利得を調整することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フォーカスサーボ性能を改善した光ディスク装置を提供でき、光ディスク装置の基本性能の向上に寄与できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例における光ディスク装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施例におけるフォーカスエラー信号生成部のブロック図である。
【図３】本発明の一実施例におけるサブフォーカスエラー信号の乗算係数とフォーカスエラー信号振幅の関係を示す特性図である。
【図４】本発明の一実施例におけるサブフォーカスエラー信号の乗算係数とフォーカスエラー信号波形の関係を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例につき図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例における光ディスク装置のブロック図である。記録媒体である光ディスク１は、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＢＤ（Blu-ray Disk）などである。もちろん、ＢＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒをはじめとする一回のみ記録が可能な追記型、ＢＤ−ＲＥやＤＶＤ−ＲＷをはじめとする書換え型のいずれを用いても良い。 装着された光ディスク１は、シャフト２１を介してスピンドルモータ２により回転駆動される。そのための駆動制御信号はシステム制御回路６から供給されている。
【００１１】
光ピックアップ３は対物レンズ３１を介して、レーザ光束３２を光ディスク１の記録面に照射し、データを記録ないし再生する。
光ピックアップ３は、スレッド機構（図示せず）に搭載されており、光ディスク１上の半径方向に移動して所定のトラック位置においてデータの記録再生を行う。このための制御信号は、システム制御回路６で生成される。また対物レンズ３１はアクチュエータ（図示せず）に搭載されており、やはりシステム制御回路６で生成される制御信号に基づき、レーザ光束３２が光ディスク１の所定の記録トラック上に正しくフォーカスしてトレースするように、光ディスク１に対する垂直方向（以下、フォーカス方向と呼ぶこともある）と半径方向の位置を微調整される。
【００１２】
光ピックアップ３が光ディスク１から再生した再生信号は、ＡＦＥ（Analog Front End）回路４に供給される。ＡＦＥ回路４は、ディジタル記録であっても本質的にはアナログ信号として扱うべき前記再生信号の処理を行う。即ちＡＦＥ回路４は、再生信号を演算処理してＴＥ（Tracking Error）信号やＦＥ（Focus Error）信号を生成し、システム制御回路６に供給する。システム制御回路６は、供給されたＴＥ信号やＦＥ信号に基づきトラッキング用とフォーカス用のサーボ信号を生成し、光ピックアップ３に供給してその動作を制御する。なお以下では、ＡＦＥ回路４においてＴＥ信号とＦＥ信号を生成する部分を、演算部と呼ぶことがある。
またＡＦＥ回路４は、光ピックアップ３や光ディスク１でデータを記録再生した際の振幅や位相の周波数特性を等化したうえで、等化されたデータを出力端子５に出力し、図示しない再生信号処理回路に供給する。なお、ＡＦＥ回路４はシステム制御回路６と同じ半導体チップ上に集積されることもある。
【００１３】
次に図２を用いて、ＡＦＥ回路４におけるＦＥ信号の生成方法について説明する。図２は、本発明の一実施例におけるフォーカスエラー信号生成部のブロック図である。
周知のとおり光ピックアップ３は、光ディスク１で反射されたレーザ光を受光するための受光器を有している。受光器は、記録トラックのトラックピッチをＴｒとすると、中心に対してほぼ±Ｔｒ／２の範囲からの反射光を受光している。また受光器は、４つの受光エリアを有している。ＡＦＥ回路４は、これら４つの受光エリアにおいて受光されたレーザ光に基づいて得た電気信号を演算し、ＦＥ信号を生成している。
【００１４】
図２において、例えば第１の受光器２２（以下、主受光器と呼ぶことがある）におけるＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと記した４つの受光エリアにおいて受光されたレーザ光に基づく電気信号を、同じくＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと表す。加算器２４２、２４３、減算器２５１を用いて演算し、出力端子２８Ｂに得られる（式１）の信号をＦＥ信号としてフォーカスサーボ制御を行うのが、ＣＡＤ（Conventional Astigmatism Detection）方式である。
ＦＥ（ＣＡＤ）＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）          （式１）
また受光器２２を挟んで、光ディスク１の半径方向（トラッキング方向）に±Ｔｒ／２だけ離れた位置を中心に、やはり４つの受光エリアを有する第２の受光器２１、第３の受光器２３（以下、双方を副受光器と呼ぶことがある）、減算器２４１、２４４、係数器２６（以下、利得調整器と呼ぶことがある）、加算器２７をさらに設けて演算し、出力端子２８Ａに得られる（式２）の信号をＦＥ信号としてフォーカスサーボ制御を行うのが、ＤＡＤ（Differential Astigmatism Detection）方式である。ここで、第２の受光器２１の４つの受光エリアに基づく電気信号をＥ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４とし、第３の受光器２３の４つの受光エリアに基づく電気信号をＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４とする。さらに例えばＥ１とＦ１の加算信号をＥＦ１と表す。係数器２６が乗算する係数をＫとする。また加算器２５２の出力をＦＥ（ＳＡＤ）、（ＳＡＤ；Subsidiary Astigmatism Detection）と表す。
ＦＥ（ＤＡＤ）＝ＦＥ（ＣＡＤ）＋Ｋ＊ＦＥ（ＳＡＤ）＝｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝＋Ｋ＊{(ＥＦ１＋ＥＦ３)−（ＥＦ２＋ＥＦ４）}    （式２）
当然ながらＤＡＤ方式のＡＦＥ回路４では、図２の出力端子２８Ｂは必要としない。また以下では、第１の受光器２２、加算器２４２、２４３、減算器２５１についてはメインフォーカス系、第２の受光器２１と第３の受光器２３、及び減算器２４１、２４４、係数器２６についてはサブフォーカス系と呼ぶことがある。
本実施例は特にＤＡＤ方式で有効である。
【００１５】
従来のＤＡＤ方式においては、係数器２６で定められるサブフォーカス系の利得は固定されており、装置ごとに調整されることはなかった。これに対して発明者は、サブフォーカス系の利得を調整することにより、ＴＥ信号系からＦＥ信号系への信号の漏れ込み量を低減でき、より良好なフォーカスサーボ性能を得られることを見出した。実際に調整する際には、ＦＥ（ＤＡＤ）信号を観測して振幅が最小となるよう、例えば係数器２６の乗算係数Ｋを調整すれば良いので、容易に調整できるメリットもある。ここで言う振幅とはＦＥ（ＤＡＤ）信号そのものの振幅ではなく、フォーカスサーボとトラッキングサーボがかかった状態でのＦＥ（ＤＡＤ）信号に重畳するノイズ成分の振幅を意味している。このノイズ成分の多くは、ＴＥ信号系からＦＥ信号系への信号の漏れ込みによっている。なお、係数器２６を図２に示す位置ではなく減算器２５１の出力部に設けることにより、メインフォーカス系の利得を調整しても同様の効果を得ることは言うまでもない。
【００１６】
また、データを記録する直前に光ディスク上の試し書きエリアを用いてレーザパワーの最適値を求める期間があるが、例えばこの期間を利用してＦＥ（ＤＡＤ）信号の振幅が最小となるような乗算係数Ｋを求め、Ｋを設定しても良い。即ち、初期調整ではなく記録を行うたびに自動調整をすることもできる。このため図２においては、出力端子２８ＡでのＦＥ（ＤＡＤ）信号の振幅を検出し、乗算係数Ｋを最適値に設定するための振幅検出器２９が設けられている。
出力端子２８Ａから振幅検出器２９を介して係数器２６に到るループは、図１のＡＦＥ回路４に全て内蔵されていても良い。また、出力端子２８ＡにおけるＦＥ（ＤＡＤ）信号の振幅に係る情報を、ＡＦＥ回路４がシステム制御回路６に供給し、システム制御回路６がＡＦＥ回路４に内蔵される係数器２６の乗算係数Ｋを制御するようにしても良い。
【００１７】
なお、ＦＥ（ＤＡＤ）信号の振幅を最小とするようにすることが望ましい理由は、次のとおりである。周知のとおり、フォーカスサーボはトラッキング制御やデータの記録再生に先立ち、最初にロックインされる。ロックインしていればＦＥ信号の振幅は小さい。従い、トラッキングサーボが外れるなどしてＴＥ信号の振幅が増大すると、トラッキングサーボ系からフォーカスサーボ系へのＴＥ信号の漏れ込みが増大して、フォーカスサーボ系が擾乱されることになる。よって前記した乗算係数Ｋは、このＴＥ信号系からの信号の漏れ込みがメインフォーカス系とサブフォーカス系で互いにキャンセルする値、即ちＦＥ（ＤＡＤ）信号の振幅が最小となる値に設定するのが最適である。
【００１８】
次に実際に前記した乗算係数Ｋを変化させた場合の実測データを示す。図３は、本発明の一実施例におけるＦＥ（ＳＡＤ）信号の利得（乗算係数Ｋ）とＦＥ（ＤＡＤ）信号振幅の関係を示す特性図である。また図４は、本発明の一実施例におけるＦＥ（ＳＡＤ）信号の利得とＦＥ（ＤＡＤ）信号（上半分）及び漏れ込んだＴＥ信号波形（下半分）の関係を示す特性図である。
【００１９】
図３と図４が示すように、乗算係数Ｋを変化させるとＦＥ（ＤＡＤ）信号の振幅が変化しているが、この例ではＫ＝１０ｄＢにおいてＦＥ（ＤＡＤ）信号の振幅は最小となり、フォーカスサーボを最良とする乗算係数Ｋが存在することが分かる。即ち、ＴＥ信号系からＦＥ信号への漏れ込みが最小となり、フォーカスサーボ性能を最も良好にすることができる。
【００２０】
ここまで示した実施形態は一例であって、本発明を限定するものではない。本発明の趣旨に基づきながら異なる実施形態を考えられるが、いずれも本発明の範疇にある。
【符号の説明】
【００２１】
１：光ディスク、３：光ピックアップ、４：ＡＦＥ回路、６：システム制御回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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