(57)【要約】【課題】プッシュプル信号ＰＰに生ずる反射率起因変動をキャンセルできる光学ドライブ装置を提供すること。【解決手段】光学ドライブ装置１は、プッシュプル信号の入力を受け付け、該プッシュプル信号に生ずる反射率起因変動の量を示す変動量指示信号に基づいて、受け付けたプッシュプル信号を補正する。これによれば、変動量指示信号が反射率起因変動の量を示しているので、プッシュプル信号ＰＰに生ずる反射率起因変動をキャンセルすることが可能になる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プッシュプル信号の入力を受け付け、光記録媒体の反射率が不均一であることによって前記プッシュプル信号に生ずる反射率起因変動の量を示す変動量指示信号に基づいて、受け付けた前記プッシュプル信号を補正することを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項２】
前記変動量指示信号は、第１の期間ごとの前記プッシュプル信号の最大値を包絡してなる第１包絡線信号と、第１の期間よりも長い第２の期間ごとの前記プッシュプル信号の最大値を包絡してなる第２包絡線信号との差分信号であることを特徴とする請求項１に記載の光学ドライブ装置。
【請求項３】
前記変動量指示信号は、第１の期間ごとの前記プッシュプル信号の最小値を包絡してなる第１包絡線信号と、第１の期間よりも長い第２の期間ごとの前記プッシュプル信号の最小値を包絡してなる第２包絡線信号との差分信号であることを特徴とする請求項１に記載の光学ドライブ装置。
【請求項４】
前記第１の期間は前記プッシュプル信号の振動周期に基づいて決定され、前記第２の期間は前記反射率起因変動の変動周期に基づいて決定されることを特徴とする請求項２又は３に記載の光学ドライブ装置。
【請求項５】
前記変動量指示信号は、前記プッシュプル信号の低周波数成分と、所定期間ごとの前記低周波数成分の最大値又は最小値を包絡してなる包絡線信号との差分信号であることを特徴とする請求項１に記載の光学ドライブ装置。
【請求項６】
前記低周波数成分は少なくとも前記反射率起因変動の変動周波数成分を含み、前記所定期間は前記反射率起因変動の変動周期に基づいて決定されることを特徴とする請求項５に記載の光学ドライブ装置。
【請求項７】
前記プッシュプル信号に前記変動量指示信号を加算することにより、前記プッシュプル信号を補正することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光学ドライブ装置。
【請求項８】
前記プッシュプル信号と該プッシュプル信号の逆相信号との差分信号に基づいて出力信号を生成する出力信号生成手段を備え、
前記出力信号生成手段に入力される前記プッシュプル信号に前記第１包絡線信号と前記第２包絡線信号のうちの一方を加算し、前記出力信号生成手段に入力される前記逆相信号に前記第１包絡線信号と前記第２包絡線信号のうちの他方を加算することにより、前記プッシュプル信号に前記変動量指示信号を加算し、それによって前記プッシュプル信号を補正することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の光学ドライブ装置。
【請求項９】
前記プッシュプル信号はサブビーム受光部の出力信号に基づいて生成されるサブプッシュプル信号であり、
前記補正後の前記サブプッシュプル信号に基づいてトラッキング誤差信号を生成することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光学ドライブ装置。
【請求項１０】
当該光学ドライブ装置がトラックオンモードであるか否かを判定し、トラックオンモードである場合には前記トラッキング誤差信号に増幅処理を施すことを特徴とする請求項９に記載の光学ドライブ装置。
【請求項１１】
トラックオンモードである場合には、前記補正後のサブプッシュプル信号として、前記反射率起因変動の変動周期に基づいて決定される期間ごとの前記サブプッシュプル信号の最大値又は最小値を包絡してなる包絡線信号を用いることを特徴とする請求項１０に記載の光学ドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学ドライブ装置に関し、特に、記録面の反射率が一様でない光ディスクの再生や記録に用いることが好適な光学ドライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ(Compact Disc)、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、ＢＤ(Blu-ray Disc(登録商標))等の光ディスクの再生や記録を行うための光学ドライブ装置は光ピックアップを備えている。光ピックアップは、光ビームを生成し、対物レンズによって光ディスクの記録面上に収束させる往路光学系と、光ディスクの記録面で反射した光ビームを受光する光検出器を含む復路光学系とを有している。
【０００３】
光ビームの焦点位置は光ディスクの記録面上に形成されているトラックの中心に合っている必要があるため、光学ドライブ装置は光ディスク半径方向の焦点位置のずれを調整するためのトラッキングサーボと呼ばれる制御（例えば特許文献１に記載される差動非点プッシュプル法による制御）を行う。以下、トラッキングサーボについて簡単に説明する。
【０００４】
図１０は光ビーム照射方向から見た光検出器１０００の外観を示す図である。同図に示すように、光検出器１０００は上下に配置されたフォトダイオードＰＤ１及びＰＤ２を含んで構成される。光ディスクの記録面で反射した光ビームは光検出器１０００にスポットＳを形成する。記録面上での焦点位置がトラックの中心に合っている場合、フォトダイオードＰＤ１及びＰＤ２に受光される光ビームの強度が等しくなるので、フォトダイオードＰＤ１及びＰＤ２の各出力信号Ｉ１及びＩ２の差分により表されるプッシュプル信号ＰＰ＝Ｉ１−Ｉ２の値は０となる。一方、記録面上での焦点位置が光ディスクの半径方向にずれている場合には、プッシュプル信号ＰＰの値は０以外の値となる。トラッキングサーボはこのようなプッシュプル信号の性質を用いるもので、光学ドライブ装置は、プッシュプル信号ＰＰの値が０となるように上記対物レンズの位置を制御することによって、光ディスク半径方向の焦点位置のずれを調整する。
【特許文献１】特開平４−１６８６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、光ディスク記録面は多層膜によって構成されており、各層の膜厚は必ずしも一様でない。このため、記録面の反射率も必ずしも一様でない。スポットＳの強度は反射率にも依存するので、記録面の反射率が一様でないと、光ビームの光ディスク記録面上での移動に伴ってプッシュプル信号ＰＰに変動が生ずることになる。このような変動（以下、反射率起因変動という。）はトラッキングサーボの結果に悪影響を与えるため、プッシュプル信号ＰＰの変動をキャンセルするための技術が望まれている。
【０００６】
したがって、本発明の課題の一つは、光記録媒体の反射率が不均一であることによってプッシュプル信号ＰＰに生ずる反射率起因変動をキャンセルできる光学ドライブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明による光学ドライブ装置は、プッシュプル信号の入力を受け付け、前記プッシュプル信号に生ずる反射率起因変動の量を示す変動量指示信号に基づいて、受け付けた前記プッシュプル信号を補正することを特徴とすることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、変動量指示信号が反射率起因変動の量を示しているので、プッシュプル信号ＰＰに生ずる反射率起因変動をキャンセルすることが可能になっている。
【０００９】
また、上記光学ドライブ装置において、前記変動量指示信号は、第１の期間ごとの前記プッシュプル信号の最大値を包絡してなる第１包絡線信号と、第１の期間よりも長い第２の期間ごとの前記プッシュプル信号の最大値を包絡してなる第２包絡線信号との差分信号であることとしてもよい。このようにすれば、変動量指示信号を適切に取得することが可能になる。なお、上記最大値を最小値と置き換えてもよい。
【００１０】
なお、上記各光学ドライブ装置において、第１の期間はプッシュプル信号の振動周期に基づいて決定され、第２の期間は反射率起因変動の変動周期に基づいて決定されることが好ましい。
【００１１】
また、上記光学ドライブ装置において、変動量指示信号はプッシュプル信号の低周波数成分と、所定期間ごとの低周波数成分の最大値又は最小値を包絡してなる包絡線信号との差分信号であることとしてもよい。この場合、低周波数成分は少なくとも反射率起因変動の周波数成分を含み、所定期間は反射率起因変動の変動周期に基づいて決定されることが好ましい。
【００１２】
また、上記各光学ドライブ装置において、プッシュプル信号に変動量指示を加算することにより、プッシュプル信号を補正することとしてもよい。これによれば、プッシュプル信号を変動分だけシフトさせることができるので、プッシュプル信号ＰＰに生ずる反射率起因変動をキャンセルすることが可能になる。
【００１３】
また、上記各光学ドライブ装置において、プッシュプル信号と該プッシュプル信号の逆相信号との差分信号に基づいて出力信号を生成する出力信号生成手段を備え、出力信号生成手段に入力されるプッシュプル信号に第１包絡線信号と第２包絡線信号のうちの一方を加算し、出力信号生成手段に入力される逆相信号に第１包絡線信号と第２包絡線信号のうちの他方を加算することにより、プッシュプル信号に変動量指示信号を加算、それによって前記プッシュプル信号を補正することとしてもよい。これによれば、差分信号を生成するための減算処理を行うことなく、プッシュプル信号に差分信号を加算することが可能になる。
【００１４】
また、上記光学ドライブ装置において、プッシュプル信号はサブビーム受光部の出力信号に基づいて生成されるサブプッシュプル信号であり、補正後のサブプッシュプル信号に基づいてトラッキング誤差信号を生成することとしてもよい。これによれば、サブプッシュプル信号の変動に伴ってトラッキング誤差信号に生ずる変動をキャンセルすることができるので、トラッキングサーボを精度よく行えるようになる。
【００１５】
また、上記光学ドライブ装置において、当該光学ドライブ装置がトラックオンモードであるか否かを判定し、トラックオンモードである場合には前記トラッキング誤差信号に増幅処理を施すこととしてもよい。これによれば、トラックオンモード時にも最適なトラッキング誤差信号を得ることが可能となる。
【００１６】
また、トラックオンモードである場合には、前記補正後のサブプッシュプル信号として、反射率起因変動の変動周期に基づいて決定される期間ごとのサブプッシュプル信号の最大値又は最小値を包絡してなる包絡線信号を用いることとしてもよい。これによれば、光学ドライブ装置の計算量を低減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、プッシュプル信号ＰＰに生ずる反射率起因変動をキャンセルすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
本実施の形態では、まず初めにトラッキングサーボにおいて用いられるプッシュプル信号に生ずるオフセット及び反射率起因変動について詳細に説明し、その後本実施の形態による光学ドライブ装置の構成及び動作について説明する。
【００２０】
プッシュプル信号に生ずるオフセットは２種類ある。１つがレンズシフトによるものであり、もう１つが迷光によるものである。このうち、迷光によるオフセットには反射率起因変動が生ずる。
【００２１】
まず、レンズシフトによるオフセットについて説明する。レンズシフトによるオフセットが生ずる原因は、光ディスクの記録面に光ビームを収束させるための対物レンズの移動によって、光ビームの光軸と対物レンズ中心とがずれることにある。このオフセットは差動プッシュプル法によってキャンセル可能である。
【００２２】
差動プッシュプル法について、図１を参照しながら説明する。図１は、記録面からの戻り光ビームを受光するための光検出器６の外観図である。
【００２３】
図１に示すように、光検出器６はメインビーム受光部Ｍ、第１サブビーム受光部Ｓ１、第２サブビーム受光部Ｓ２を有する。光ビームは回折格子によって３ビーム（０次回折光及び±１次回折光）に分解された状態で記録面に照射されており、第１サブビーム受光部Ｓ１、メインビーム受光部Ｍ、第２サブビーム受光部Ｓ２は、それぞれ＋１次回折光（第１サブビームＳＢ１）の戻り光ビーム、０次回折光（メインビームＭＢ）の戻り光ビーム、−１次回折光（第２サブビームＳＢ２）の戻り光ビームを受光する。
【００２４】
各受光部はいずれも、それぞれ所定サイズの正方形の受光面を有する４つの受光領域を正方形状に配置してなる４分割受光部である。具体的には、メインビーム受光部Ｍは図面右上から時計回りに受光領域ａ，ｂ，ｃ，ｄを備える。第１サブビーム受光部Ｓ１は図面右上から時計回りに受光領域ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４を備える。第２サブビーム受光部Ｓ２は図面右上から時計回りに受光領域ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４を備える。
【００２５】
光ビームを受光した各受光部は、受光領域ごとに、光ビームの強度を受光面で面積分して得られる値（受光量）の振幅を有する信号を出力する。以下では、各受光領域ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４，ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４に対応する出力信号を、それぞれＩａ，Ｉｂ，Ｉｃ，Ｉｄ，Ｉｅ１，Ｉｅ２，Ｉｅ３，Ｉｅ４，Ｉｆ１，Ｉｆ２，Ｉｆ３，Ｉｆ４とする。
【００２６】
これら各出力信号を用いて、メインプッシュプル信号ＭＰＰとサブプッシュプル信号ＳＰＰが次の式（１）及び式（２）によって定義される。
ＭＰＰ＝（Ｉａ＋Ｉｄ）−（Ｉｂ＋Ｉｃ）  ・・・（１）
ＳＰＰ＝（Ｉｅ１＋Ｉｆ１）＋（Ｉｅ４＋Ｉｆ４）−（Ｉｅ２＋Ｉｆ２）−（Ｉｅ３＋Ｉｆ３）  ・・・（２）
【００２７】
まず、レンズシフトによるオフセットがないと仮定すると、メインビームＭＢの焦点位置がトラック内の所定位置（ランド又はグループの中心）にあるとき、メインビーム受光部Ｍの各受光領域に受光されるメインビームＭＢの強度は互いに等しく、ＭＰＰ＝０となる。一方、メインビームＭＢの焦点位置がトラック内の上記所定位置から光ディスク半径方向にずれると、メインビーム受光部Ｍの図１上半分の受光領域ａ，ｄと、下半分の受光領域ｂ，ｃとの間で明暗が生じ、ＭＰＰ≠０となる。そこで、ＭＰＰが０となるように対物レンズを移動させることにより、メインビームＭＢの焦点位置をトラック内の上記所定位置に合わせること（トラッキングサーボ）が可能になる。
【００２８】
しかし、現実にはレンズシフトによるオフセットが発生する。その結果、ＭＰＰが０となる位置が上記所定位置と異なってしまい、上記トラッキングサーボの実施が困難になる。そこで、レンズシフトをキャンセルするためにサブプッシュプル信号ＳＰＰが用いられる。以下、この点について説明する。
【００２９】
図２（ａ）（ｂ）はそれぞれ、レンズシフト量とＭＰＰ及びＳＰＰの関係を示す図である。また、図２（ｃ）はレンズシフト量と後述するトラッキング誤差信号ＴＥの関係を示す図である。
【００３０】
図２（ａ）に示すように、ＭＰＰのオフセット量はレンズシフト量（光軸と対物レンズ中心の離隔量）に比例する。また、図２（ｂ）のＳＰＰｏｆｆｓｅｔ０に示すように、ＳＰＰのオフセット量もレンズシフト量に比例する。したがって、次の式（３）に示すトラッキング誤差信号ＴＥでは、図２（ｃ）に示すようにレンズシフトがキャンセルされる。なお、ｋｔは補正係数であり、レンズシフトを丁度キャンセルできるように予め決定される。
ＴＥ＝ＭＰＰ−ｋｔＳＰＰ  ・・・（３）
【００３１】
このように、差動プッシュプル法によれば、レンズシフトによるオフセットをキャンセルできる。
【００３２】
次に、迷光によるオフセットと、その反射率起因変動について説明する。
【００３３】
まず、光検出器６には、所望の記録面で反射した戻り光ビームの他、他の層等の所望の記録面以外で反射した戻り光ビームも受光される。これを迷光といい、図１には迷光の例（迷光Ｌ）も示している。迷光Ｌは一般に焦点が全く合っていない光ビームであるため、迷光Ｌのスポットは、図１に示すようにメインビームＭＢ等に比べて大きく広がったものとなる。
【００３４】
迷光は、特にサブプッシュプル信号ＳＰＰに影響を及ぼす。サブビームの強度はメインビームに比べて弱いために式（３）の算出にあたってはＳＰＰを大きく増幅することになるからである。そして、その影響度はレンズシフトに伴って大きくなる。これは、レンズシフトに伴って迷光が光検出器６上を動き、サブビーム受光部Ｓ１，Ｓ２に受光される迷光の対称性がなくなるからである。なお、迷光はメインプッシュプル信号ＭＰＰにはほとんど影響しない。メインビーム受光部Ｍは、レンズシフトに伴って迷光が動いても、全体が十分迷光に覆われているからである。
【００３５】
図２（ｂ）のＳＰＰｏｆｆｓｅｔ１は、迷光の影響によってオフセットが生じたＳＰＰの一例を示している。迷光の影響を受けたＳＰＰにはレンズシフトによるオフセットに加えて迷光によるオフセットが生ずるので、図２（ｂ）に示すように、ＳＰＰオフセット量とレンズシフト量の関係がＳＰＰｏｆｆｓｅｔ０（迷光によるオフセットが０と仮定したときのＳＰＰオフセット量）と異なっている。その結果、図２（ｃ）のＴＥ１に示すように、トラッキング誤差信号ＴＥにも同様な迷光によるオフセットが現れる。
【００３６】
加えて、迷光によるオフセットのオフセット量（迷光オフセット量）は、光ディスク記録面の反射率に応じた値となる。そのため、光ディスク記録面の反射率が一様でないと、迷光オフセット量が記録面のアクセス位置によって変動することになる（反射率起因変動）。
【００３７】
図２（ｂ）において、ＳＰＰｏｆｆｓｅｔ１は反射率がある値の場合のＳＰＰオフセット量を示し、ＳＰＰｏｆｆｓｅｔ２は反射率が別の値の場合のＳＰＰオフセット量を示している。このように、記録面の反射率が一様でないことによって迷光オフセット量が変動し、その影響は、図２（ｃ）のＴＥ１，ＴＥ２に示すように、トラッキング誤差信号ＴＥにも現れる。
【００３８】
反射率起因変動さえなければ、迷光によるオフセット自体がトラッキングサーボに及ぼす影響は限定的である。例えば、予め補正係数ｋｔをレンズシフト量の関数にしておけば、トラッキング誤差信号ＴＥから迷光オフセット量をキャンセルすることが可能であるからである。
【００３９】
しかしながら、図２（ｃ）のように迷光オフセットに反射率起因変動があると、従来技術ではトラッキング誤差信号ＴＥから反射率起因変動をキャンセルできないため、トラッキングサーボの精度が悪化してしまう。そこで、本実施の形態では、トラッキング誤差信号ＴＥから反射率起因変動をキャンセルするために、サブプッシュプル信号ＳＰＰに生ずる反射率起因変動の量を示す変動量指示信号を用いてサブプッシュプル信号ＳＰＰを補正する。以下、このような補正を実現するための本実施の形態による光学ドライブ装置の構成及び動作について詳しく説明する。
【００４０】
図３は、光ディスク１１の再生及び記録を行うための光学ドライブ装置１の模式図である。
【００４１】
光ディスク１１にはＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、ＢＤ等の各種光記録媒体を用いることができるが、本実施の形態では特に、多層膜によって多層化された記録面を有する円盤状の光ディスクを用いる。各層の膜厚は本来ならば一様であることが好ましいが、現実にはディスク中心付近の膜厚が周辺付近の膜厚に比べて厚くなっていることが多い。また、同一周内でも膜厚が不均一となっていることがある。
【００４２】
図３に示すように、光学ドライブ装置１は、レーザ光源２、光学系３、対物レンズ４、レンズ駆動部５、光検出器６、及び処理部７を備えて構成される。
【００４３】
光学系３は、回折格子２１、ビームスプリッタ２２、コリメータレンズ２３、１／４波長板２４、センサレンズ（シリンドリカルレンズ）２５を有している。光学系３は、レーザ光源２が発した光ビームを光ディスク１１に導く往路光学系として機能するとともに、光ディスク１１からの戻りビームを光検出器６に導く復路光学系としても機能する。
【００４４】
まず、往路光学系では、回折格子２１は、レーザ光源２が発した光ビームを３ビーム（０次回折光及び±１次回折光）に分解しＰ偏光としてビームスプリッタ２２に入射させる。ビームスプリッタ２２は、入射されたＰ偏光を反射して、その進路を光ディスク１１方向に折り曲げる。コリメータレンズ２３は、ビームスプリッタ２２から入射される光ビームを平行光とする。１／４波長板２４は、コリメータレンズ２３を通過した光ビームを円偏光とする。１／４波長板２４を通過した光ビームは対物レンズ４に入射する。
【００４５】
次に、復路光学系では、ビームスプリッタ２２は、記録面で反射し、さらに１／４波長板２４を通過してＳ偏光となって復路光学系を逆行してきた光ビームを１００％透過してセンサレンズ２５に入射させる。センサレンズ２５は、ビームスプリッタ２２から入射された光ビームに非点収差を付与する。非点収差を付与された光ビームは光検出器６に入射する。
【００４６】
対物レンズ４は、光学系３から入射される光ビーム（平行光状態の光ビーム）を光ディスク１１上に集光させるとともに、光ディスク１１からの戻り光ビームを平行光に戻す機能を備えている。
【００４７】
レンズ駆動部５は、処理部７から出力されるトラッキング誤差信号ＴＥに基づいて対物レンズ４を光ディスク１１の径方向に移動させることにより、光ビームが記録面上に形成するスポットの位置を光ディスク１１の径方向に移動させる（トラッキングサーボ）。また、レンズ駆動部５は、処理部７から出力されるフォーカス誤差信号ＦＥに基づいて対物レンズ４を光ディスク１１の記録面に対して垂直方向に移動させることにより、光ビームが記録面上に形成するスポットの位置を記録面に対して接離動させる（フォーカスサーボ）。
【００４８】
光検出器６は、図３に示すように光学系３から出射される戻り光ビームの光路に交差する平面上に設置される。その詳細な構成は図１に示した通りである。
【００４９】
処理部７は、一例として多チャンネル分のアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換機能を備えたＤＳＰ(Digital Signal Processor)で構成されており、光検出器６の出力信号Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，Ｉｄ，Ｉｅ１，Ｉｅ２，Ｉｅ３，Ｉｅ４，Ｉｆ１，Ｉｆ２，Ｉｆ３，Ｉｆ４の入力を受け付けて、３種類の信号、すなわち再生信号ＲＦ，フォーカス誤差信号ＦＥ，及びトラッキング誤差信号ＴＥを生成する。
【００５０】
再生信号ＲＦは記録面に記録されたデータを示す信号であり、式（４）のように表される。処理部７は、生成した再生信号ＲＦを図示しないＣＰＵに出力する。
ＲＦ＝Ｉａ＋Ｉｂ＋Ｉｃ＋Ｉｄ  ・・・（４）
【００５１】
フォーカス誤差信号ＦＥはフォーカスサーボのために用いられる信号であり、例えば差動非点収差法のフォーカスサーボでは式（５）のように表される。なお、式中のｋｆは補正係数である。処理部７は、生成したフォーカス誤差信号ＦＥをレンズ駆動部５に出力する。
ＦＥ＝（Ｉａ＋Ｉc）−（Ｉｂ＋Ｉd）＋ｋｆ｛（Ｉｅ１＋Ｉｆ１）＋（Ｉｅ３＋Ｉｆ３）−（Ｉｅ２＋Ｉｆ２）−（Ｉｅ４＋Ｉｆ４）｝  ・・・（５）
【００５２】
トラッキング誤差信号ＴＥについては上述した通りである。以下、処理部７の機能ブロック図を参照しながら、トラッキング誤差信号ＴＥに生ずる反射率起因変動をキャンセルするための具体的な構成について説明する。なお、以下の説明では、新しい光ディスクが挿入されたときなどに光学ドライブ装置１が補正係数ｋｔを学習する場合を例にとって説明する。
【００５３】
図４は、処理部７の機能ブロック図である。
【００５４】
図４に示すように、処理部７は機能的にＭＰＰ生成部７１、ＭＰＰ処理部７２、ＳＰＰ生成部７３、ＳＰＰ処理部７４、ＴＥ生成部７５を含んで構成される。
【００５５】
ＭＰＰ生成部７１は式（１）によりメインプッシュプル信号ＭＰＰを算出し、ＭＰＰの正相信号ＭＰＰｐと逆相信号（正相信号の位相を反転させた信号）ＭＰＰｎを出力する。ＭＰＰ処理部７２は、ＭＰＰ生成部７１によって算出されたメインプッシュプル信号ＭＰＰからノイズ成分を除去するための処理を行う。ＭＰＰ処理部７２の処理の詳細は後述する。
【００５６】
ＳＰＰ生成部７３は式（２）によりサブプッシュプル信号ＳＰＰを算出し、ＳＰＰの正相信号ＳＰＰｐと逆相信号ＳＰＰｎを出力する。ＳＰＰ処理部７４は、ＳＰＰ生成部７３によって算出されたサブプッシュプル信号ＳＰＰからノイズ成分と反射率起因変動を除去するための処理（サブプッシュプル信号ＳＰＰの補正処理）を行う。ＳＰＰ処理部７４の処理の詳細は後述する。
【００５７】
ＴＥ生成部７５は、ＭＰＰ処理部７２による処理後のＭＰＰ（ＭＰＰｏ）と、ＳＰＰ処理部７４による処理後のＳＰＰ（ＳＰＰｏ）とを式（３）に代入してトラッキング誤差信号を生成し、レンズ駆動部５（図３）に出力する。
【００５８】
図５は、ＭＰＰ処理部７２の内部構成を示す図である。
【００５９】
図５に示すように、ＭＰＰ処理部７２はオペアンプ７２０を含んで構成される。
【００６０】
ＭＰＰ生成部７１が出力したＭＰＰｐ及びＭＰＰｎは、それぞれオペアンプ７２０の非反転入力端子（＋）及び反転入力端子（−）に入力される。
【００６１】
オペアンプ７２０の非反転入力端子（＋）は抵抗Ｒを介して参照電圧Ｖｒｅｆに接続される。また、オペアンプ７２０の出力端子は帰還抵抗Ｒを介して反転入力端子（−）に接続されている。このような構成の結果として、オペアンプ７２０はＭＰＰｐとＭＰＰｎとの差分信号に基づいて、次の式（６）で表される出力信号ＭＰＰｏを生成する。
ＭＰＰｏ＝ＭＰＰｐ−ＭＰＰｎ＋Ｖｒｅｆ＝２×ＭＰＰ＋Ｖｒｅｆ  ・・・（６）
【００６２】
ＭＰＰｐとＭＰＰｎにノイズ成分があっても、式（６）から明らかなようにＭＰＰｏではキャンセルされる。ＭＰＰ処理部７２は、こうしてノイズ成分を除去したＭＰＰｏを出力する。なお、これらの一連の処理は、差動信号（ＭＰＰｐとＭＰＰｎ）を１つの出力信号ＭＰＰｏに変換することから差動−シングル変換処理と呼ばれる。
【００６３】
次に、ＳＰＰ処理部７４は、ＳＰＰ生成部７３によって算出されたサブプッシュプル信号ＳＰＰについて、上記差動−シングル変換処理に加え、反射率起因変動を除去するための処理も行う。差動−シングル変換処理を行うための構成はＭＰＰ処理部７２と同様であるので説明を省略し、以下では、反射率起因変動を除去するための構成について説明する。説明にあたっては、まず図６を用いて処理の原理を説明し、その後処理を実現するための具体的な構成について説明する。
【００６４】
図６はサブプッシュプル信号ＳＰＰの波形を示す図である。
【００６５】
光検出器６の出力信号は直流信号であるが、補正係数ｋｔの学習時にはトラックジャンプが頻繁に発生するので、その値はあたかも交流のように振動する。図６に示すＳＰＰの細かい波形は、このような光検出器６の出力信号の振動によって生ずるものである。図６のＳＰＰが全体として右上がりとなっているのは、レンズシフトによるオフセットの影響である。記録面の反射率が一様でないために生ずる迷光オフセット量の変動は、図６に示すような低周波の脈動（反射率起因変動）としてＳＰＰの波形上に現れる。なお、図６は、レンズシフト量の範囲を、レンズシフト量とＳＰＰオフセット量が比例関係にある範囲に限って描画したものである。
【００６６】
ＳＰＰ処理部７４（図４）は、第１の期間ごとのＳＰＰの最大値を包絡してなるトップエンベ信号（第１包絡線信号）ＳＰＰｔｅを生成するとともに、第１の期間よりも長い第２の期間ごとのＳＰＰの最大値を包絡してなるトップホールド信号（第２包絡線信号）ＳＰＰｔｈを生成する。なお、第１の期間は、第１包絡線信号がサブプッシュプル信号ＳＰＰの振動の極大点を包絡することとなるよう、サブプッシュプル信号ＳＰＰの振動周期に基づいて決定されることが好ましい。一方、第２の期間は、反射率起因変動の極大点を包絡することとなるよう、反射率起因変動の変動周期に基づいて決定されることが好ましい。
【００６７】
このようにして生成されたトップホールド信号ＳＰＰｔｈとトップエンベ信号ＳＰＰｔｅの差分信号（＝ＳＰＰｔｈ−ＳＰＰｔｅ）は、反射率起因変動の量を示す変動量指示信号である。そこで、ＳＰＰ処理部７４は、上記差分信号を加算することによりサブプッシュプル信号ＳＰＰを補正する。これにより、サブプッシュプル信号ＳＰＰから反射率起因変動を除去することが可能になる。
【００６８】
以上がサブプッシュプル信号ＳＰＰから反射率起因変動を除去するための処理の原理である。実際には、差動−シングル変換処理を行う関係上、単純にサブプッシュプル信号ＳＰＰに差分信号を加算するのではなくオペアンプを用いた加算処理を行う。以下、詳細に説明する。
【００６９】
図７は、ＳＰＰ処理部７４の内部構成を示す図である。
【００７０】
図７に示すように、ＳＰＰ処理部７４はトップホールド信号生成部７４０、トップエンベ信号生成部７４１、及びオペアンプ７４２（出力信号生成手段）を含んで構成される。
【００７１】
トップホールド信号生成部７４０は、上記トップホールド信号ＳＰＰｔｈを生成し、その振幅を２倍に増幅した信号を出力する。また、トップエンベ信号生成部７４１は、上記トップエンベ信号（第２包絡線信号）ＳＰＰｔｅを生成し、その振幅を２倍に増幅した信号を出力する。
【００７２】
オペアンプ７４２の非反転入力端子（＋）には、２×ＳＰＰｔｈが加算されたＳＰＰｐが入力される。また、反転入力端子（−）には、２×ＳＰＰｔｅが加算されたＳＰＰｎが入力される。その結果、オペアンプ７４２の出力端子には、次の式（７）で表される出力信号ＳＰＰｏが出力される。
ＳＰＰｏ＝ＳＰＰｐ−ＳＰＰｎ＋Ｖｒｅｆ＋２×（ＳＰＰｔｈ−ＳＰＰｔｅ）＝２×（ＳＰＰ＋ＳＰＰｔｈ−ＳＰＰｔｅ）＋Ｖｒｅｆ  ・・・（７）
【００７３】
式（７）に示されるように、ＳＰＰｏではサブプッシュプル信号ＳＰＰに生じた反射率起因変動（＝ＳＰＰｔｈ−ＳＰＰｔｅ）が除去されている。
【００７４】
なお、図７ではＳＰＰｐに２×ＳＰＰｔｈを加算し、ＳＰＰｎに２×ＳＰＰｔｅを加算する例を取り上げたが、差動−シングル変換後の出力信号ＳＰＰｏに差分信号を加算してもよい。シングル変換後の出力信号ＳＰＰｏでは、上記例のように差動信号を２倍する必要はなくなる。また、ＳＰＰｎに差分信号を加算することとしてもよい。
【００７５】
以上説明したように、光学ドライブ装置１によれば、変動量指示信号をサブプッシュプル信号ＳＰＰに加算しているので、サブプッシュプル信号ＳＰＰを反射率起因変動の変動量分だけシフトすることができる。したがって、記録面の反射率が一様でないためにサブプッシュプル信号ＳＰＰに生ずる反射率起因変動をキャンセルすることが可能になっている。
【００７６】
また、差動−シングル変換処理と組み合わせて上記加算処理を行うことで、変動量指示信号を生成するための減算処理を行うことなく、サブプッシュプル信号ＳＰＰに変動量指示信号を加算することが可能となっている。
【００７７】
また、補正係数ｋｔの学習時においては、反射率起因変動をキャンセルした後のぶれの少ないトラッキング誤差信号を用いて、安定的に補正係数ｋｔを求めることができるようになる。
【００７８】
なお、上記処理は、光ディスクを再生又は記録しているとき（トラックオンモード時）にも用いることができる。この場合、トラックずれが発生しない限りトラックジャンプは発生しないので、ＳＰＰは図６に示したような高周波の挙動を示さなくなる。そして、トラックずれが発生することによってＳＰＰに変動が生ずる場合、その変動は比較的低周波となり、ＳＰＰｔｅに反映されてしまう。したがって、式（７）によって求められるＳＰＰｏにはトラックずれの情報が含まれなくなってしまう。すなわち、この場合、ＳＰＰｐ−ＳＰＰｎの変動分を２×（ＳＰＰｔｈ−ＳＰＰｔｅ）がキャンセルすることになるため、ＳＰＰｏは、第２の期間ごとのＳＰＰｐ−ＳＰＰｎの最大値を包絡してなるトップホールド信号となる。そのため、トラッキング誤差信号ＴＥに含まれるトラックずれの情報成分はメインプッシュプル信号ＭＰＰに含まれる分のみとなり、本発明を用いない場合に比べて約半分となってしまう。
【００７９】
そこで、ＴＥ生成部７５は、当該光学ドライブ装置１がトラックオンモードであるか否かを判定し、トラックオンモードである場合には、生成したトラッキング誤差信号ＴＥに増幅処理を施して約２倍に増幅してから、レンズ駆動部５に出力することが好ましい。
【００８０】
なお、この場合、そもそも式（７）の計算をせずにＳＰＰｏを求めることも可能である。具体的には、第２の期間ごとのＳＰＰｐの最大値を包絡してなるトップホールド信号ＳＰＰｐｔｈと、第２の期間ごとのＳＰＰｎの最小値を包絡してなるボトムホールド信号ＳＰＰｎｂｈとを用いてＳＰＰｏ＝ＳＰＰｐｔｈ−ＳＰＰｎｂｈ＋Ｖｒｅｆとすることができる。また、第２の期間ごとのＳＰＰｐの最小値を包絡してなるボトムホールド信号ＳＰＰｐｂｈと、第２の期間ごとのＳＰＰｎの最大値を包絡してなるトップホールド信号ＳＰＰｎｔｈとを用いてＳＰＰｏ＝ＳＰＰｐｂｈ−ＳＰＰｎｔｈ＋Ｖｒｅｆとしてもよいし、第２の期間ごとのＳＰＰｐ−ＳＰＰｎの最大値（最小値）を包絡してなるトップホールド信号ＳＰＰ１ｔｈ（ＳＰＰ１ｂｈ）を用いてＳＰＰｏ＝ＳＰＰ１ｔｈ（ＳＰＰ１ｂｈ）としてもよい。これらのようにすることにより式（７）の計算が不要になるので、光学ドライブ装置１の処理量が低減される。
【００８１】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。
【００８２】
例えば、上記実施の形態ではトップホールド信号とトップエンベ信号との差分信号を変動量指示信号として用いたが、以下に示す他の信号を用いることも可能である。
【００８３】
例えば、上記第１の期間ごとのサブプッシュプル信号ＳＰＰの最小値を包絡してなるボトムホールド信号ＳＰＰｂｈと、上記第２の期間ごとのサブプッシュプル信号ＳＰＰの最小値を包絡してなるボトムエンベ信号ＳＰＰｂｅを変動量指示信号として用いることも可能である。図６には、これらの各信号も示されている。この場合、式（７）は式（８）のように変更される。
ＳＰＰｏ＝ＳＰＰｐ−ＳＰＰｎ＋Ｖｒｅｆ＋２×（ＳＰＰｂｈ−ＳＰＰｂｅ）＝２×（ＳＰＰ＋ＳＰＰｂｈ−ＳＰＰｂｅ）＋Ｖｒｅｆ  ・・・（８）
【００８４】
このようにしても、同様にサブプッシュプル信号ＳＰＰに生ずる反射率起因変動をキャンセルすることが可能になる。なお、トップホールド信号とトップエンベ信号との差分信号、ボトムホールド信号とボトムエンベ信号との差分信号のいずれを変動量指示信号として用いるかについては、オフセット量に対する変化がより線形に近いものを選択することが望ましい。また、補正係数ｋｔの学習時とトラッキングサーボ時とでは同じものを選択することが望ましい。
【００８５】
また、サブプッシュプル信号ＳＰＰの低周波数成分と、所定期間ごとの該低周波数成分の最大値又は最小値を包絡してなる包絡線信号との差分信号を変動量指示信号として用いることもできる。なお、上記低周波数成分は少なくとも反射率起因変動の変動周波数成分を含むことが好ましい。また、上記所定期間は、上記包絡線信号が反射率起因変動の極大点を包絡することとなるよう、反射率起因変動の変動周期に基づいて決定されることが好ましい。
【００８６】
図８には、サブプッシュプル信号ＳＰＰをローパスフィルタに通して得られる低周波数成分ＳＰＰＬＰＦ１と、その最大値を包絡してなる包絡線信号ＳＰＰＬＰＦｔｈ１の例を示している。これらの信号の差分信号はトップホールド信号とトップエンベ信号との差分信号と同じものであるので、上記同様に、サブプッシュプル信号ＳＰＰに生ずる反射率起因変動をキャンセルするために用いることができる。
【００８７】
なお、サブプッシュプル信号ＳＰＰには、共焦点クロストークと呼ばれるノイズ成分(振幅とオフセットの変動)が現れることがある。このようなノイズ成分はローパスフィルタによって除去することが好ましいが、共焦点クロストークの周波数はＳＰＰの周波数とＳＰＰＬＰＦ１の周波数の中間にあるため、これを除去するためには上記ローパスフィルタのカットオフ周波数を下げる必要がある。カットオフ周波数は静電容量と抵抗の積に反比例するため、カットオフ周波数を下げるには大容量コンデンサや抵抗値の高い抵抗を用いる必要があり、サブプッシュプル信号ＳＰＰから共焦点クロストークを除去できない場合がある。
【００８８】
図９は、このような場合に共焦点クロストークが残った低周波数成分ＳＰＰＬＰＦ２の例を示している。同図に示すように、低周波数成分ＳＰＰＬＰＦ２は、低周波数成分ＳＰＰＬＰＦ１に加え、共焦点クロストークの成分を含むものとなっている。
【００８９】
図９に示すように、所定期間ごとの低周波数成分ＳＰＰＬＰＦ２の最大値を包絡してなる包絡線信号ＳＰＰＬＰＦｔｈ２は、包絡線信号ＳＰＰＬＰＦｔｈ１に比べて共焦点クロストークの振幅分だけ大きな値を有することになる。このような場合においては、包絡線信号ＳＰＰＬＰＦｔｈ２を用いて差分信号を算出してもよい。
【００９０】
なお、図８，９では、低周波数成分の最大値を包絡してなる包絡線信号のみを示しているが、最小値を包絡してなる包絡線信号を用いてもよいのは勿論である。
【００９１】
また、上記実施の形態では、レンズシフトによるオフセットがある場合に顕著な影響を生ずる反射率起因変動（迷光によるオフセットの反射率起因変動）を例にとって説明したが、他の反射率起因変動についても本発明を適用することは可能である。例えば、例えば光ディスクの未記録・記録領域境界では反射率が異なり、それによってプッシュプル信号に変動が生ずる場合がある。本発明は、このような変動をキャンセルするためにも用いることができる。
【００９２】
また、上記実施の形態では、メインプッシュプル信号ＭＰＰとサブプッシュプル信号ＳＰＰを用いる差動プッシュプル法に本発明を適用した例について説明したが、例えばメインプッシュプル信号ＭＰＰのみを用いる１ビーム法にも本発明は適用可能である。上記実施の形態では迷光に生ずる反射率起因変動のみを問題としたが、反射率起因変動は焦点が合っている層での反射光にも生ずる。差動プッシュプル法では、焦点が合っている層での反射光に反射率起因変動が生じてもメインプッシュプル信号ＭＰＰとサブプッシュプル信号ＳＰＰとで打ち消しあうため、トラッキング誤差信号にはこの変動の影響は残らない。一方、１ビーム法では、焦点が合っている層での反射光に生ずる反射率起因変動がメインプッシュプル信号ＭＰＰ、すなわちトラッキング誤差信号ＴＥに反映されてしまう。本発明を１ビーム法のメインプッシュプル信号ＭＰＰに適用することにより、メインプッシュプル信号ＭＰＰに生じた反射率起因変動をキャンセルできるので、トラッキング誤差信号ＴＥに反射率起因変動が反映されることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施の形態による光検出器を光ビームの照射方向から見た場合の外観図である。
【図２】（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、レンズシフト量と、メインプッシュプル信号、サブプッシュプル信号、及びトラッキング誤差信号との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態による光学ドライブ装置の模式図である。
【図４】本発明の実施の形態による処理部の機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態によるＭＰＰ処理部の内部構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態によるサブプッシュプル信号、トップホールド信号、ボトムホールド信号、トップエンベ信号、及びボトムエンベ信号を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態のＳＰＰ処理部の内部構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態の変形例によるサブプッシュプル信号、サブプッシュプル信号をローパスフィルタに通して得られる低周波数成分、及びその包絡線信号を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態の変形例によるサブプッシュプル信号をローパスフィルタに通して得られる低周波数成分、共焦点クロストークが重畳された低周波数成分、及びその包絡線信号を示す図である。
【図１０】本発明の背景技術による光検出器を光ビームの照射方向から見た場合の外観図である。
【符号の説明】
【００９４】
１      光学ドライブ装置
２      レーザ光源
３      光学系
４      対物レンズ
５      レンズ駆動部
６      光検出器
７      処理部
１１    光ディスク
２１    回折格子
２２    ビームスプリッタ
２３    コリメータレンズ
２４    １／４波長板
２５    センサレンズ
７１    ＭＰＰ生成部
７２    ＭＰＰ処理部
７３    ＳＰＰ生成部
７４    ＳＰＰ処理部
７５    ＴＥ生成部
７２０，７４２  オペアンプ
７４０  トップホールド信号生成部
７４１  トップエンベ信号生成部
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４，ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４    受光領域
Ｌ      迷光
Ｍ      メインビーム受光部
ＭＢ    メインビーム
Ｓ１    第１サブビーム受光部
Ｓ２    第２サブビーム受光部
ＳＢ１  第１サブビーム
ＳＢ２  第２サブビーム
ＳＰＰ  サブプッシュプル信号
ＳＰＰｂｅ  ボトムエンベ信号
ＳＰＰｂｈ  ボトムホールド信号
ＳＰＰＬＰＦ１，ＳＰＰＬＰＦ２  低周波数成分
ＳＰＰＬＰＦｔｈ１，ＳＰＰＬＰＦｔｈ２  包絡線信号
ＳＰＰｔｅ  トップエンベ信号
ＳＰＰｔｈ  トップホールド信号
ＴＥ    トラッキング誤差信号
【図１】
2009140569.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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【図６】
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【図７】
2009140569.tif 000009
【図８】
2009140569.tif 000010
【図９】
2009140569.tif 000011
【図１０】
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