(57)【要約】【課題】オフセットが発生してもこれを直ちに除去することで、より安定なトラッキング制御を実現すること。【解決手段】光ディスクから反射光を検出してメインプッシュプル信号（ＭＰＰ信号）とサブプッシュプル信号（ＳＰＰ信号）を生成する。ＡＦＥ６は、ＭＰＰ信号とＳＰＰ信号からトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）を演算式ＴＥ＝ＭＰＰ−ｋ・ＳＰＰ（ｋは係数）を用いて生成する。ＤＳＰ７は、生成したＴＥ信号を予め定めた基準レベルで２値化してトラックゼロクロス信号（ＴＺＣ信号）を生成し、ＴＺＣ信号のパルス幅デューティ比が略５０：５０となるように、演算式の係数ｋを決定する。これにより、ＴＥ信号に含まれるオフセット成分を除去する。【選択図】図２
2007226905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクにレーザ光を照射して信号を記録再生する光ディスク装置において、
レーザ光を上記光ディスクに照射し、該光ディスクから反射光を検出してメインプッシュプル信号（以下ＭＰＰ信号）とサブプッシュプル信号（以下ＳＰＰ信号）を生成するピックアップと、
該ＭＰＰ信号とＳＰＰ信号を演算してトラッキングエラー信号（以下ＴＥ信号）を生成する制御回路と、
該制御回路の生成したＴＥ信号に基づき上記ピックアップのアクチュエータを駆動するモータドライバとを備え、
上記制御回路は、上記ＴＥ信号を演算式ＴＥ＝ＭＰＰ−ｋ・ＳＰＰ（ｋは係数）を用いて生成し、該生成したＴＥ信号を予め定めた基準レベルで２値化してトラックゼロクロス信号（以下ＴＺＣ信号）を生成し、該ＴＺＣ信号のパルス幅デューティ比が略５０：５０となるように、上記演算式の係数ｋを決定することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１記載の光ディスク装置であって、
前記制御回路は、前記ＴＺＣ信号のパルス幅デューティ比が略５０：５０となるように前記演算式の係数ｋを決定することにより、前記ＴＥ信号に含まれるオフセット成分を除去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２記載の光ディスク装置であって、
前記制御回路は、前記係数ｋとして段階的に変化する変数を与えて前記ＴＺＣ信号のパルス幅デューティ比が略５０：５０となる係数ｋを決定することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
光ディスクにレーザ光を照射してその反射光からメインプッシュプル信号（以下ＭＰＰ信号）とサブプッシュプル信号（以下ＳＰＰ信号）とを生成し、該ＭＰＰ信号とＳＰＰ信号を演算してトラッキングエラー信号（以下ＴＥ信号）を生成し、該ＴＥ信号に基づきトラッキング制御を行うトラッキング制御方法において、
上記ＴＥ信号は、演算式ＴＥ＝ＭＰＰ−ｋ・ＳＰＰ（ｋは係数）を用いて生成し、
該生成したＴＥ信号を予め定めた基準レベルで２値化してトラックゼロクロス信号（以下ＴＺＣ信号）を生成し、
該ＴＺＣ信号のパルス幅デューティ比が略５０：５０となるように、上記演算式の係数ｋを決定することを特徴とするトラッキング制御方法。
【請求項５】
請求項４記載のトラッキング制御方法であって、
前記ＴＺＣ信号のパルス幅デューティ比が略５０：５０となるように前記演算式の係数ｋを決定することにより、前記ＴＥ信号に含まれるオフセット成分を除去することを特徴とするトラッキング制御方法。
【請求項６】
請求項４または５記載のトラッキング制御方法であって、
前記係数ｋとして段階的に変化する変数を与えて前記ＴＺＣ信号のパルス幅デューティ比が略５０：５０となる係数ｋを決定することを特徴とするトラッキング制御方法。
【請求項７】
光ディスクの記録あるいは再生動作を待機中においてトラッキング制御がサーボ外れの状態に陥った場合、
前記請求項４ないし６のいずれか１項記載のトラッキング制御方法を適用してサーボＯＮの状態に復帰させることを特徴とするトラッキング制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに信号を記録再生する光ディスク装置およびトラッキング制御方法に係り、特にトラッキングエラー信号にオフセットが発生しても、安定なトラッキング制御を行うための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ディスク装置では、記録／再生動作を休止している期間は、光ディスクの回転とサーボ動作のＯＮ／ＯＦＦを切替え、消費電力の低減化を図っている。例えば、記録／再生動作後、光ディスクの回転数を落とさずにサーボ動作をＯＮに保つ状態（フォローイングモードと呼ぶ）とし、フォローイングモードが所定期間続くと光ディスクの回転を減速してサーボＯＮを保つ状態（アイドルモードと呼ぶ）とし、更にアイドルモードが所定期間続くと光ディスクの回転を停止してサーボ動作をＯＦＦとする状態（スタンバイモードと呼ぶ）に切替える。そして、このフォローイングモード時にトラッキングサーボ外れに陥った場合は、サーボ動作をＯＦＦさせた状態で次モードへ移行する。
【０００３】
ところが、光ディスク装置の高速記録／再生を実現するため、光ディスクを高速回転させるとともに、記録／再生動作を開始するまでの立ち上げ時間を短縮せねばならない。すなわち、上記のようにフォローイング時のサーボ外れにより一旦サーボ動作をＯＦＦしてしまうと、再度、記録／再生の要求があった場合に記録／再生動作を再開するまでに復帰時間を要する。よって、フォローイングモード時のトラッキングサーボ外れは、できるだけ回避する必要がある。
【０００４】
フォローイングモード時のトラッキングサーボ外れの原因として、トラッキングエラー信号にオフセットが生じることがあげられる。一般のトラッキング制御で採用される差動プッシュプル方式（以下ＤＰＰ方式と略す）では、記録領域と未記録領域が混在する光ディスクからの反射光量の変動に基づくレンズシフトによって、トラッキングエラー信号にオフセットが生じ、トラッキングサーボの追従性が低下する。
【０００５】
特許文献１には、このサーボ追従性を向上させるため、光ディスクからの反射光量の変化に伴うトラッキングサーボ不安定化に対して、メインプッシュプル信号（以下ＭＰＰ信号と略す）及びサブプッシュプル信号（以下ＳＰＰ信号と略す）のレベル差を測定して、ＳＰＰゲイン値演算手段によりＳＰＰゲインを最適化することでオフセットを解消する技術が開示される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３１７２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１に記載の技術では、ＭＰＰ信号とＳＰＰ信号のレベル差と、両信号のオフセット差とは必ずしも比例関係にないので、オフセットが解消されず残留することがある。これは、反射光を検出している光ディスク上の領域内で記録領域と未記録領域の分布が均一とは限らないからである。また、光ディスクの高速回転化とともに、ＭＰＰ信号とＳＰＰ信号の検出レベルに誤差が生じ、オフセットが完全に解消されないからである。
【０００８】
本発明の目的は、オフセットが発生してもこれを直ちに除去することで、より安定なトラッキング制御を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光ディスク装置は、レーザ光を上記光ディスクに照射し、光ディスクから反射光を検出してメインプッシュプル信号（ＭＰＰ信号）とサブプッシュプル信号（ＳＰＰ信号）を生成するピックアップと、ＭＰＰ信号とＳＰＰ信号を演算してトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）を生成する制御回路と、制御回路の生成したＴＥ信号に基づきピックアップのアクチュエータを駆動するモータドライバとを備える。制御回路は、ＴＥ信号を演算式ＴＥ＝ＭＰＰ−ｋ・ＳＰＰ（ｋは係数）を用いて生成し、生成したＴＥ信号を予め定めた基準レベルで２値化してトラックゼロクロス信号（ＴＺＣ信号）を生成し、ＴＺＣ信号のパルス幅デューティ比が略５０：５０となるように、演算式の係数ｋを決定する。
【００１０】
本発明のトラッキング制御方法は、光ディスクにレーザ光を照射してその反射光からメインプッシュプル信号（ＭＰＰ信号）とサブプッシュプル信号（ＳＰＰ信号）とを生成し、ＭＰＰ信号とＳＰＰ信号を演算してトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）を生成し、ＴＥ信号に基づきトラッキング制御を行うものである。ＴＥ信号は、演算式ＴＥ＝ＭＰＰ−ｋ・ＳＰＰ（ｋは係数）を用いて生成し、生成したＴＥ信号を予め定めた基準レベルで２値化してトラックゼロクロス信号（以下ＴＺＣ信号）を生成し、ＴＺＣ信号のパルス幅デューティ比が略５０：５０となるように、演算式の係数ｋを決定する。
【００１１】
本発明では、光ディスクの記録あるいは再生動作を待機中においてトラッキング制御がサーボ外れの状態に陥った場合、上記のトラッキング制御方法を適用してサーボＯＮの状態に復帰させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、トラッキングサーボ外れが生じた場合直ちにサーボ復帰を行い、記録再生動作再開までの時間を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック図である。装着された光ディスク１をスピンドルモータ２にて回転し、ピックアップ３は、半導体レーザで発生したレーザ光を光ディスク１の記録面に照射し、データ信号を記録または再生する。ピックアップ３は、ステッピングモータ４により、光ディスク１上の所望のトラック位置に移動する。モータドライバ５は、スピンドルモータ２に回転駆動信号を供給し、ピックアップ３内のレンズアクチュエータに対しトラッキングとフォーカシングの駆動信号を供給する。アナログフロントエンド（ＡＦＥ）６は、ピックアップ３に対して記録データ信号を供給し、またピックアップ３から再生した信号を処理する。また、ピックアップ３は、光ディスク１からの反射光信号から後述するプッシュプル信号を生成し、ＡＦＥ６はプッシュプル信号からトラッキングエラー信号（ＴＥ）やフォーカシングエラー信号（ＦＥ）を生成する。デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）７はこれらのエラー信号に基づき、モータドライバ５に駆動信号（ＴＲＤ、ＦＯＤ）を供給して、トラッキング及びフォーカシングの制御や、光ディスク１の回転を制御する。光ディスク１にて記録再生されるデータは、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）７とインタフェース９を介して、図示しない外部のホスト装置との間でデータが転送される。
【００１４】
本装置でのトラッキング制御は、差動プッシュプル方式（ＤＰＰ方式）にて行う。ピックアップ３は目的のトラックからの反射光を検出し、これからメインプッシュプル信号（ＭＰＰ）及びサブプッシュプル信号（ＳＰＰ）を生成する。ＭＰＰ信号は、メインビーム受光部（４分割検出器）で検出した４信号（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）から、ＭＰＰ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）の演算にて求める。また、ＳＰＰ信号は、メインビーム受光部の隣接トラックの前後方向に配置した２個のサブビーム受光部（２分割検出器）で検出した４信号（Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）から、ＳＰＰ＝（Ｅ＋Ｈ）−（Ｆ＋Ｇ）の演算にて求める。
【００１５】
図２は、図１のアナログフロントエンド（ＡＦＥ）６とデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）７におけるトラッキングエラー信号処理（トラッキング制御機能）を説明する図である。
【００１６】
ＡＦＥ６には、ピックアップ３の生成した２つのプッシュプル信号、ＭＰＰ信号とＳＰＰ信号が入力し、両者を減算器１１で減算する。そのとき、ＳＰＰ信号には可変乗算器１２にて係数ｋ（可変）を乗ずる。その結果減算器１１からは、
ＴＥ＝ＭＰＰ−ｋ・ＳＰＰ  ・・・（１）
で演算されたトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）が出力される。ＴＥ信号は増幅器１３でさらに増幅して、ＤＳＰ７へ送る。
【００１７】
ＤＳＰ７では、ＴＥ信号を補償器１４で振幅と位相を補償してトラッキング駆動信号（ＴＲＤ信号）を生成する。ＴＲＤ信号はモータドライバ５に送られ、アクチュエータを動作させてトラッキング制御を行う。その際、ＴＥ信号について比較器１５にて基準レベルＶｒｅｆと比較し、トラックゼロクロス信号（ＴＺＣ信号）を生成する。ＴＺＣ信号とは、ＴＥ信号をＶｒｅｆレベルにてスライスして２値信号のパルス波形に整形したものである。ＴＺＣ信号の生成は、例えばディスク１回転（ＳＦＧ＝１８パルス相当）期間を単位とする。ＴＺＣ信号について、パルス幅モニタ１６にて、Ｈｉ期間とＬｏ期間の比（デューティ比Ｄｕ）を測定する。測定したデューティ比Ｄｕに基づき、ｋ値演算手段１７は可変乗算器１２で使用するｋ値を決定し、乗算器１２に設定する。
【００１８】
ここでは、ＴＺＣ信号のデューティ比Ｄｕが５０：５０となるようにｋ値を最適に設定することで、ＴＥ信号に含まれるオフセットを除去する。なお、上記ｋ値演算手段１７は最適なｋ値を導出するために、ｋ値を段階的に変化させてデューティ比Ｄｕが５０：５０となる条件を決定するのが実用的である。また、オフセットはサーボ外れに至らない範囲であれば許容できる。よって、オフセットに許容値を与え、それに応じて目標とするデューティ比Ｄｕ５０：５０に許容幅を持たせても良い。
【００１９】
図３は、ＭＰＰ信号、ＳＰＰ信号及びトラッキングエラー信号ＴＥの波形の一例を示す図である。
【００２０】
図３（ａ）は、オフセットなしの場合の各信号波形を示す。ＭＰＰ信号とＳＰＰ信号とは逆極性で振幅が異なり、これらを（１）式にて演算したＴＥ信号は振幅が増大している。図３（ｂ）は、ＭＰＰ信号及びＳＰＰ信号にそれぞれオフセットΔＭ，ΔＳが生じた場合である。このオフセット発生の原因は、例えば記録領域と未記録領域が混在する光ディスクからの反射光量の変動に基づくレンズシフトによるものである。これらをそのまま（１）式にて演算すると（ｋは従来のｋ０に固定）、図のようにＴＥ信号にもオフセットΔＴＥが残ってしまう。これは、ＭＰＰ信号とＳＰＰ信号に含まれるオフセットの値ΔＭ，ΔＳが異なるからである。
【００２１】
図３（ｃ）は、本実施例による演算法の場合を示す。ＳＰＰ信号についてはデューティ比Ｄｕから求めた最適なｋ値を乗算して、そのオフセットΔＳ’がＭＰＰ信号のオフセットΔＭと等しくなるように補正する（ΔＳ’＝ｋ・ΔＳ＝ΔＭ）。これらを（１）式にて演算することで、ＴＥ信号のオフセットΔＴＥを相殺し除去することができる。
【００２２】
図４は、ｋ値演算手段２８による最適ｋ値の設定方法を説明する図である。ここでは、ｋ値を段階的に変化させてデューティ比Ｄｕが５０：５０となる条件を導出する場合である。
【００２３】
図４では、段階的に変化する変数Ｘ（例えばＸ＝Ａ〜Ｅの５通りで、Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄ＞Ｅとする）を用いる。そしてｋ値をｋ＝ｋ０・Ｘ（ｋ０は基準値）として与え、ＴＺＣ信号のデューティ比Ｄｕをパルス幅モニタ２７にて測定する。測定されたデューティ比Ｄｕが５０：５０であれば、その時のＸ値（ｋ値）を最適値とする。Ｄｕが５０：５０でない場合には、Ｘを他の値に変えてｋ値を与え、Ｄｕが５０：５０となる条件を求める。図４では、Ｘ＝Ｃの場合にＤｕが５０：５０となり、ｋ＝ｋ０・Ｃを最適値と決定する。
【００２４】
変数Ｘを与える順序は、最初に最大値Ａを与え、それが不適当であれば次に最小値Ｅを与えこれを繰り返すようにすれば、最適値の絞り込みに要する時間を短縮することができる。また、変数Ｘとして当初のＡ〜Ｅの全ての値を与えても目標のＤｕ５０：５０が得られない場合は、Ｄｕが最も目標に近くなるＸ値の近傍に変数Ｘ（Ｘ＝Ａ’〜Ｅ’）を再設定する。そして、新たなＸ値を用いて最適値の絞込みを行うようにすれば良い。
【００２５】
このようにして、トラック外れによるサーボＯＦＦが発生した場合、ｋ値の最適値を導出しＴＥ演算式に適用する。その結果ＴＥ信号のオフセットは除去されるので、直ちにサーボＯＮに復帰させて記録再生動作の再開に備えることができる。
【００２６】
上記実施例では、ＴＥ信号の演算においてｋ値を段階的に変化して最適値を求めたが、もちろん、ｋ値を連続的に変化させる方式でも良い。さらにＳＰＰ信号もＭＰＰ信号もそのままで、演算したＴＥ信号に補正用オフセットを加算することでＴＥ信号のオフセットを除去することもできる。
【００２７】
図５は、本発明によるトラッキング制御の一実施例を示すフローチャートである。ここでは、光ディスクの記録あるいは再生動作を待機するフォローイングモード→アイドルモード→スタンバイモードの中で、フォローイングモードからアイドルモードへのシーケンスを示す。本実施例では、記録再生動作が休止中のフォローイングモードからアイドルモード、並びにスタンバイモードへの移行が完了していない場合は、サーボ状態をＯＮ状態にて保持し、記録再生復帰動作に備えるものである。
【００２８】
ステップＳ１００で、フォローイングモードを開始し、ディスクを高速回転させ、サーボ動作をＯＮに保ち、記録／再生動作（ＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥ）を待機する。ステップＳ１０２で、ＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥ要求の有無をチェックする。ステップＳ１０２で要求があれば、ステップＳ１１４に進み、ＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥ動作を実施する。ステップＳ１０２で要求がなければ、ステップＳ１０３にて現在のサーボ状態をチェックする。サーボ状態が正常であるかどうかは、トラック外れ検出信号をカウントして判定する。サーボＯＮ状態であれば、ステップＳ１０４に進み、経過時間を測定する。所定時間Ｔ１を経過していれば、ステップＳ１１６に進み、アイドルモードに切替える。アイドルモードでは、回転速度を低速に切替え、サーボ動作をＯＮに保ち、記録／再生動作（ＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥ）を待機する。ステップＳ１０４で所定時間Ｔ１を経過していなければ、フォローイングモードを継続してステップＳ１０１に戻る。
【００２９】
上記ステップＳ１０３でレンズシフトなどによるサーボ外れが生じた場合は、トラッキング制御回路は、サーボ復帰のための処理を行う。まずステップＳ１０５にて、トラッキングエラー信号（ＴＥ）の演算式（１）におけるｋ値の最適値を導出する。その内容は図２、図３、図４に述べたように、トラックゼロクロス信号（ＴＺＣ）のパルスデューティ比（Ｄｕ）が５０：５０になるように、演算式（１）におけるｋ値を決定することである。ステップＳ１０６では、決定したｋ値の基でトラッキング駆動信号（ＴＲＤ）をモータ駆動回路２５に供給し、サーボ引き込み動作を行う。サーボ引き込み動作完了後、ステップＳ１０７では、トラッキング制御回路のｋ値を元の値ｋ０に戻す。ステップＳ１０８では、サーボ引き込み後のサーボ状態をチェックする。引き込みが成功してサーボＯＮ状態であれば、ステップＳ１０４に戻る。
【００３０】
ステップＳ１０８にて、依然サーボ外れ状態であれば、ｋ値最適化によるサーボ復帰は無理と判断する。ステップＳ１０９、Ｓ１１０では、ＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥ要求の有無をチェックして、要求があればステップＳ１１２にてサーボ引き込みを行う。ステップＳ１１３でサーボＯＮを確認して、ステップＳ１１４にてＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥ動作を実施する。ステップＳ１１３でサーボ外れの状態であれば、ステップＳ１１５でＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥ動作を中止する。ステップＳ１１０で要求がなければステップＳ１１１に進み、経過時間を測定する。所定時間Ｔ１を経過していれば、ステップＳ１１６に進み、アイドルモードに切替える。
【００３１】
従来は、ステップＳ１０３にてサーボ外れ状態に陥った場合は、サーボ動作をＯＦＦさせて、フォローイングモードを終了させ、ステップＳ１０９に進みＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥ動作を待機していた。よって、要求があった場合、ステップＳ１１２のサーボ引き込みの時間を要し、ＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥ再開までに相当の時間を必要とするか、もしくはＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥ動作を中止していた。
【００３２】
それに対し本実施例では、サーボ外れ状態に陥った場合にはステップＳ１０５からＳ１０７までのサーボ復帰工程を導入したので、直ちにサーボをＯＮ状態に復帰させフォローイングモードを保持することができる。よって、ＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥ動作の要求を受けた場合（Ｓ１０２）、直ちにＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥ動作（Ｓ１１４）を実施することができ、ＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥ再開までの時間のロスが生じない。
【００３３】
上記実施例は、フォローイングモードからアイドルモードへのシーケンスを説明したが、アイドルモードからスタンバイモードへのシーケンスについても、回転速度を低速に置き換えるだけで同様の処理となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック図。
【図２】トラッキングエラー信号処理を説明する図。
【図３】ＭＰＰ信号、ＳＰＰ信号及びトラッキングエラー信号ＴＥの波形の一例を示す図。
【図４】ｋ値演算手段による最適ｋ値の設定方法を説明する図。
【図５】本発明によるトラッキング制御方法の一実施例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３５】
１…光ディスク、２…スピンドルモータ、３…ピックアップ、４…ステッピングモータ、５…モータドライバ、６…アナログフロントエンド、７…デジタルシグナルプロセッサ、１１…減算器、１２…可変乗算器、１３…増幅器、１４…補償器、１５…比較器、１６…パルス幅モニタ、１７…ｋ値演算手段。
【図１】
2007226905.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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