(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定周期で蛇行するウォブルを有する光ディスクにデータを記録する光ディスク装置であって、
前記光ディスクの半径方向に２分割され、レーザ光の前記光ディスクからの戻り光を受光してそれぞれ電気信号に変換し出力する受光手段と、
前記受光手段からの信号の差信号に含まれる、前記ウォブルに対応する第１ウォブル信号を抽出する第１ウォブル信号抽出手段と、
前記受光手段からの信号の和信号に含まれる、前記ウォブルに対応する第２ウォブル信号を抽出する第２ウォブル信号抽出手段と、
前記第１ウォブル信号と前記第２ウォブル信号とを加算する加算手段と、
前記加算手段からの加算信号の振幅と前記第１ウォブル信号の振幅との大小関係に応じて前記レーザ光がトラックの内周方向にずれているか外周方向にずれているか、あるいはオントラック状態かを判定する判定手段と、
前記判定手段での判定結果に応じて、トラックずれを解消するようにトラッキングエラー信号のオフセットを調整する調整手段と、
を有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記載の装置において、
記録時のスペース期間に前記トラッキングエラー信号を生成し、前記第２ウォブル信号抽出手段は、記録時のピット形成期間の後半において前記第２ウォブル信号を抽出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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク装置、特に所定周期で蛇行するトラック（ウォブル）を有する光ディスクにデータを記録する光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ−Ｒ等の光ディスクにデータを記録する光ディスク装置では、光ディスクの反りや光ディスクの膜特性、レーザダイオードの波長シフト等が原因でトラック中心にピットが形成されず、トラックはずれ（デトラック）のまま記録してしまう場合がある。すなわち、ＣＤ−Ｒの記録中は記録データのスペースパターンにおいて再生パワーを照射し、そのときの光ディスクからの戻り光信号をサンプルホールドしてフォーカスサーボ及びトラッキングサーボをかけているが、再生パワーから記録パワーにパワーを上げるとＬＤを含む光学系の光学定数に変動が生じ、記録データのピットパターン形成時にトラック中心からずれて記録再生信号が劣化する問題があった。
【０００３】
このずれ量は光ディスク装置毎に異なるため、固定的なずれ量をメモリに記憶しておいて記録時にトラッキングオフセットをこのずれ量で調整することも考えられるが、用いるずれ量はあくまで代表的な値であって、必ずしも正確にトラッキング補正することはできない。
【０００４】
一方、特開２０００−２０９６８号公報には、ウォブルが形成されている光ディスクにレーザ光を照射して記録する際に、記録時における光ディスクからの戻り光信号に含まれる蛇行周期成分を検出し、この蛇行周期成分のレベルが最小値またはほぼ最小値となるようにサーボバランスを調整することが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、蛇行周期成分のレベルに基づいてサーボバランスを調整しているのみであり、サーボバランスの調整が迅速に行えない問題があった。すなわち、蛇行周期成分の大きさを最小値に制御しようとしても、レーザ光をトラックに対してどちらの方向に振ればよいか不明であるため、最小値に収束するまでに時間を要する問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みなされたものであり、その目的は、データ記録中においてトラックはずれ（デトラック）を迅速に補正でき、これにより高品質でデータを記録することができる装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、所定周期で蛇行するウォブルを有する光ディスクにデータを記録する光ディスク装置であって、前記光ディスクの半径方向に２分割され、レーザ光の前記光ディスクからの戻り光を受光してそれぞれ電気信号に変換し出力する受光手段と、前記受光手段からの信号の差信号に含まれる、前記ウォブルに対応する第１ウォブル信号を抽出する第１ウォブル信号抽出手段と、前記受光手段からの信号の和信号に含まれる、前記ウォブルに対応する第２ウォブル信号を抽出する第２ウォブル信号抽出手段と、 前記第１ウォブル信号と前記第２ウォブル信号とを加算する加算手段と、前記加算手段からの加算信号の振幅と前記第１ウォブル信号の振幅との大小関係に応じて前記レーザ光がトラックの内周方向にずれているか外周方向にずれているか、あるいはオントラック状態かを判定する判定手段と、前記判定手段での判定結果に応じて、トラックずれを解消するようにトラッキングエラー信号のオフセットを調整する調整手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
本装置において、記録時のスペース期間に前記トラッキングエラー信号を生成し、前記第２ウォブル信号抽出手段は、記録時のピット形成期間の後半において前記第２ウォブル信号を抽出することが好適である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１には、本実施形態に係る光ディスク装置の構成ブロック図が示されている。光ピックアップ部１２は、スピンドルモータ１０で回転駆動される光ディスク１００にレーザ光を照射して記録及び再生を行う。光ディスク１００には、所定周期（基準周波数２２．０５ｋＨｚ）で蛇行したトラック（あるいはプリグルーブ：以下ウォブルという）が形成されており、このウォブルを再生することで光ディスク１００内のアドレスを検出する。光ピックアップ部１２は、信号再生時には所定の再生パワーのレーザ光を照射し、その戻り光信号を出力する。また、データ記録時には、所定の記録パワーのレーザ光を照射し、その戻り光信号を出力する。なお、記録データのスペースパターンでは光ピックアップ部１２は従来と同様にレーザパワーを記録パワーから再生パワーに低下させて戻り光信号を出力する。この戻り光信号からサーボ信号及びウォブル信号が再生される。光ピックアップ部１２からの戻り光信号は、サンプルホールド回路１４に供給される。
【００１６】
サンプルホールド回路１４は、データ記録時の戻り光信号を所定の期間においてサンプルホールドし、ホールドした信号をトラッキングエラー生成回路１６及びウォブル信号生成回路２２に出力する。サンプルタイミングは、エンコーダ２８から与えられ、エンコーダ２８はデータ記録時の再生パワー時、すなわち記録データのスペース時に同期したサンプリング信号をサンプルホールド回路１４に供給する。
【００１７】
トラッキングエラー生成回路１６は、サンプルホールド回路１４からの信号に基づいてトラッキングエラー信号を生成する。例えば、光ピックアップ部１２の４分割受光素子を光ディスク半径方向で２分割して得られた信号の差分を演算することでトラッキングエラー信号を生成する。より詳しくは、光ディスク１００に対してレーザ光を３つに分割し、中央のメインビームを照射するとともにこのメインビームに対して光ディスク１００の半径方向にトラックピッチの１／２だけシフトさせた位置に２つのサブビームを照射する。そして、メインビームとサブビームの各戻り光を別個の左右分割受光素子にそれぞれ取り込み、各左右分割受光素子の左右検出レベルの差分であるプッシュプル信号を検出する。メインビームのプッシュプル信号をＴＥＭ、サブビームのプッシュプル信号をそれぞれＴＥＳ１、ＴＥＳ２とすると、ＴＥＭ−（ＴＥＳ１＋ＴＥＳ２）／２＝ＴＥＤＰＰにより演算されるＴＥＤＰＰがトラッキングエラー信号として生成される。このトラッキングエラー信号がゼロとなるように制御することでメインビームをトラックの中心線上に追従させる。
【００１８】
なお、記録時には記録パワーのレーザ光が再生パワー時に比べて出力が大きいため、あるいはピットが形成される過程における光学的アンバランスのため戻り光ＲＦ信号が不安定となるため、トラッキングエラー信号に直流オフセットが生じることがある。したがって、記録時においては直流オフセットが増大することを防止するために記録データのスペース時（再生パワー時）においてサンプリングして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は後述するオフセット加算回路１８でオフセット加算された後、アクチュエータドライバ２０に供給される。アクチュエータドライバ２０はサーボ制御信号を光ピックアップ１２に出力してトラッキング制御する。
【００１９】
また、ウォブル信号生成回路２２は、サンプルホールド回路１４からの信号に基づいてウォブル信号を生成する。例えば、光ピックアップ部１２の光ディスク１００半径方向に分割した受光素子からの信号の差分を演算することでＥＦＭ変調成分を除去し、ウォブル信号を抽出する。すなわち、ピットの有無により変調（ＥＦＭ変調）された反射光を受光して得られる信号は半径方向に分割した受光素子で同位相となり、ウォブル信号は両受光面で逆位相となる。したがって、それぞれの出力信号の差動をとることでＥＦＭ変調成分を除去し、ウォブル信号のみを取り出すことができる。ウォブル信号は適宜増幅され、バンドパスフィルタ２４に供給される。バンドパスフィルタ２４は、ウォブルの基準周波数（２２．０５ｋＨｚ）を中心周波数とするフィルタであり、入力信号からウォブル成分以外のノイズを除去して２値化回路２６に出力する。２値化回路２６は、ウォブル信号を２値化してエンコーダ２８に出力する。２値化回路２６からの２値信号はＰＬＬ回路２７及び図示しない復調回路にも供給され、この２値信号に同期したクロック信号がＰＬＬ回路２７で生成されアドレス情報（ＡＴＩＰ）が復調される。
【００２０】
なお、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷ等では上述したようにウォブル信号からアドレス情報を復調するが、ＤＶＤ−ＲＡＭ等ではアドレス情報は別途プリピットで形成されており、ウォブル信号は光ディスクの回転制御あるいは記録用クロック信号として用いられる。すなわち、２値化回路２６からの信号はＰＬＬ回路２７に供給され、同期クロック信号が生成されて回転制御用のマイコンに供給される。同期クロック信号は光ディスクの回転に同期しているため、マイコンはこのクロック信号をモニタすることで光ディスクを所望の回転数に制御できる。また、同期クロックを記録用クロックとして用いた場合、光ディスクの回転数が変動しても光ディスクのデータの記録位置が変動しない利点がある。このようなジッタフリー記録については、例えば特開平１１−２９６８５８号公報等にも記載されている。
【００２１】
また、サンプルホールド回路１４からの信号は図示しないフォーカスエラー生成回路にも供給され、フォーカスエラー信号を生成してフォーカスサーボを実行する。
【００２２】
エンコーダ２８は、入力した２値信号からウォブル信号に同期したタイミングのサンプリングパルスを供給する。サンプリングパルスは２種類あり、一つは上述したように再生パワー時、すなわち記録データのスペース時に同期したサンプリングタイミングであり、他は記録パワー時の後半、特にその戻り光量がレベルＢとなるタイミングに同期したサンプリングタイミングである。なお、これらのサンプリングタイミングをウォブル信号のタイミングに同期させるのは、後段の処理でウォブル信号と戻り光信号とを加算するためである。
【００２３】
図２には、記録データ、戻り光信号、及びエンコーダ２８から出力される２つのサンプリング信号のタイミングチャートが示されている。
【００２４】
（ａ）は記録データであり、ピット形成期間及びスペース期間が存在する。ピット形成期間は記録パワー（例えば２０ｍＷ）であり、スペース期間は再生パワー（例えば１ｍＷ）である。（ｂ）は（ａ）に示される記録データで記録した場合の戻り光信号である。ピット形成期間では記録パワーとなるためその戻り光信号のレベルも増大し、やがてレベルＢに減少する。このレベルＢはピットが形成された後のピットの回折によるレベルであり、ほぼ安定した値となる。スペース時には再生パワーとなるためその戻り光信号のレベルは低くなる。
【００２５】
（ｃ）はエンコーダ２８からのトラッキング用及びウォブル用のサンプリングパルスであり、記録データのスペース期間に同期したパルスである。（ｄ）はエンコーダ２８からのもう一つのサンプリングパルスであり、記録データのピット形成期間に同期したパルスであり、より詳しくは戻り光信号がレベルＢとなる期間に同期したパルスである。本実施形態では、このサンプリングパルスでサンプルホールドされた信号に基づいて記録中におけるトラッキングはずれ、及びデトラックの方向が検出される。
【００２６】
再び図１に戻り、光ピックアップ部１２からの戻り光信号はメインビーム加算アンプ３０にも供給される。メインビーム加算アンプ３０は、光ディスク１００に照射される上述したメインビームに対して光ピックアップ部１２の受光素子それぞれからの信号を全て加算し、サンプルホールド回路３２に出力する。
【００２７】
サンプルホールド回路３２にはエンコーダ２８からのサンプリングパルスが供給され、サンプルホールド回路３２はこのタイミング、すなわち戻り光信号がレベルＢとなるタイミングでサンプルホールドし、バンドパスフィルタ３４に出力する。バンドパスフィルタ３４は、バンドパスフィルタ２４と同様にその中心周波数がウォブル信号の基準周波数（２２．０５ｋＨｚ）に設定されたフィルタであり、加算アンプ３０からの信号からウォブル成分を抽出して出力する。このウォブル成分は、上述したウォブル信号と異なり、加算して得られた戻り光ＲＦ信号自体（戻り光ＲＦ信号の差分信号ではない）に含まれているウォブル成分であることに注意されたい。
【００２８】
図３には、バンドパスフィルタ３４から出力されるウォブル成分が模式的に示されている。なお、比較のため（ａ）にはバンドパスフィルタ２４で抽出されるウォブル信号波形が示されている。バンドパスフィルタ３４から出力されるウォブル成分には、大別して３種類がある。第１は（ｂ）に示されるようにウォブル信号と同位相の信号であり、第２は（ｃ）に示されるようにほぼ０となる信号、第３は（ｄ）に示されるように（ｂ）とは逆相、すなわちウォブル信号と逆相の信号である。記録レーザ光がほぼトラックの中央に位置している場合（オントラック）には、ウォブルの漏れ込み量は小さいためウォブル成分はほぼ０となるが、記録レーザ光がトラックの中央から内周方向あるいは外周方向にずれた場合（デトラック）には、ウォブルの漏れ込み量が増大してウォブル成分の振幅も増大する。そして、トラックの内周方向と外周方向とでは、トラックに対するレーザ光スポットの比率が逆転するため、その位相も逆となる。したがって、例えばウォブル信号と同相側を内周側とした場合、（ｂ）の信号はウォブル信号と同相であるため内周側にデトラックしており、（ｄ）の信号はウォブル信号と逆相であるため外周側にデトラックしていることになる。
【００２９】
図４には、ウォブル１１０と記録レーザ光のスポットとの関係が模式的に示されている。図において、（ａ）はウォブル１１０の中心（図中一点鎖線で示す）に対して内周側にスポットがずれた場合であり、この状態でスポットが１２０ａから１２０ｂに相対移動することで戻り光信号にウォブル成分が重畳される。また、（ｂ）はウォブル１１０の中心に対して外周側にスポットがずれた場合であり、この状態でスポットが１３０ａから１３０ｂに相対移動することで戻り光信号にウォブル成分が重畳される。スポット１２０ａと１３０ａ、スポット１２０ｂと１３０ｂがそれぞれトラック上の同一位置に対応すると想定すると、スポット１２０ａではトラックに照射されるスポット面積（図中斜線部分）の比率は比較的大きいのに対してスポット１３０ａでは小さく、スポット１２０ｂでは比率が小さいのに対してスポット１３０ｂでは逆に比率が大きくなる。このように、ウォブル１１０の中心に対して内周側にずれているか、あるいは外周側にずれているかでウォブル成分の位相が１８０度異なることが理解されよう。
【００３０】
以上のように、バンドパスフィルタ３４からのウォブル成分の位相に基づいてデトラックの有無、そしてデトラックの方向を判定することができる。したがって、位相から内周方向にデトラックしていると判定された場合には光ピックアップ１２を外周側に移動させるようにオフセット加算回路１８でトラッキングエラー信号をオフセットさせ、また外周方向にデトラックしていると判定された場合には光ピックアップ１２を内周側に移動させるようにオフセット加算回路１８でトラッキングエラー信号をオフセットさせればよい。これにより、迅速にトラッキングエラーを補正してオントラック状態に制御できる。
【００３１】
但し、本実施形態では、バンドパスフィルタ３４から出力されたウォブル成分の位相から直接トラッキングエラー信号のオフセットを調整するのではなく、バンドパスフィルタ２４からのウォブル信号とバンドパスフィルタ３４からの信号を加算することでその位相の異同を判定している。すなわち、図１においてバンドパスフィルタ３４からのウォブル成分（記録時の戻り光信号に含まれるウォブル成分）及びバンドパスフィルタ２４からのウォブル信号（再生レベルにおけるウォブル信号：再生時蛇行成分）はともに加算アンプ３６に供給されて加算され、ＣＰＵ３８に供給される。ＣＰＵ３８は、加算信号のレベルとウォブル信号のレベルとを比較し、その大小に基づいて両信号の位相の異同を判定する。
【００３２】
図５には、加算アンプ３６で加算して得られる信号が示されている。（ａ）はウォブル信号と図３（ｂ）に示されたウォブル成分、すなわち内周側にデトラックした場合の加算結果である。破線はウォブル信号、一点鎖線は戻り光信号に含まれるウォブル成分、実線が両信号を加算して得られる信号である。内周側にデトラックした場合にはウォブル信号と同相となるため加算した場合には強め合って振幅が増大する。また、（ｂ）はウォブル信号と図３（ｃ）に示されたウォブル成分、すなわちほぼオントラック状態の信号との加算結果である。加算して得られる信号の振幅は、ウォブル信号の振幅とほぼ同一である。一方、（ｃ）はウォブル信号と図３（ｄ）に示されたウォブル成分、すなわち外周側にデトラックした場合の加算結果である。外周側にデトラックした場合にはウォブル信号と逆相となるため加算した場合には弱め合って振幅が減少する。以上まとめると、
（１）オントラック
ウォブル信号振幅≒加算信号振幅
（２）内周方向にデトラック
ウォブル信号振幅＜加算信号振幅
（３）外周方向にデトラック
ウォブル信号振幅＞加算信号振幅
となる。
【００３３】
このように、オントラック状態とデトラック状態、さらにはデトラック状態でも内周側と外周側とで加算信号の振幅が変化するため、ＣＰＵ３８はウォブル信号及び加算信号をＡ／Ｄ変換し、両信号の振幅を大小比較し、デトラックの有無及びデトラックの方向を一義的に決定することができる。
【００３４】
なお、本実施形態ではウォブル信号振幅と加算信号振幅とを大小比較しているため、たとえウォブル信号のレベルが変動しても加算信号もそれに応じて変動するため、両信号の振幅の大小を正確に判定することができる。もちろん、ウォブル信号のレベルをＡＧＣ等で一定に維持した場合には、加算信号振幅を一定のレベルと大小比較して同相、異相を判定することも可能である。
【００３５】
そして、デトラックの方向を検出した後、そのデトラックを解消する方向にトラッキングエラー信号のオフセットを調整することができる。
【００３６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変更が可能である。例えば、本実施形態ではデータ記録中にデトラック補正を行っているが、光ディスク１００のテストエリア（ＰＣＡ）でデータを試し書きして記録パワーの最適化を行う（ＯＰＣ）ときに本発明を適用し、オントラック状態で確実にデータを試し書きして記録パワーの最適化を図ることも可能である。
【００３７】
また、本実施形態では、ＣＤ−Ｒを例にとり説明したが、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等のドライブにも同様に適用することができる。
【００３８】
また、本実施形態では、ウォブル信号はサンプルホールド回路１４でデータ記録時の再生パワー時、すなわち記録データのスペース時においてサンプリングすることで生成しているが、記録パワー時においてサンプリングしてウォブル信号を生成してもよい。具体的には、レベルＢの期間において戻り光をサンプリングしウォブル信号を生成してもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればデータ記録中においてトラックはずれ（デトラック）を迅速に補正でき、これにより高品質でデータを記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態に係る光ディスク装置の構成ブロック図である。
【図２】  図１におけるｂ、ｃ、ｄ各部の信号を示すタイミングチャートである。
【図３】  ウォブル信号と記録時戻り光信号のウォブル成分との関係を示すタイミングチャートである。
【図４】  デトラック時のウォブルとレーザ光スポットとの関係を示す説明図である。
【図５】  ウォブル信号とウォブル成分の加算信号波形を示す図である。
【符号の説明】
１０  スピンドルモータ、１２  光ピックアップ、１４  サンプルホールド回路、２２  ウォブル信号生成回路、２４  バンドパスフィルタ、３０  メインビーム加算アンプ、３２  サンプルホールド回路、３４  バンドパスフィルタ、３６  加算アンプ、３８  ＣＰＵ。
【図１】
0003736398.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003736398.tif 000005
【図５】
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