JP2001307350A - 光学ピックアップ装置のトラッキングサーボ方法 - Google Patents

光学ピックアップ装置のトラッキングサーボ方法

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JP2001307350A
JP2001307350A JP2000119957A JP2000119957A JP2001307350A JP 2001307350 A JP2001307350 A JP 2001307350A JP 2000119957 A JP2000119957 A JP 2000119957A JP 2000119957 A JP2000119957 A JP 2000119957A JP 2001307350 A JP2001307350 A JP 2001307350A
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Tsutomu Maruyama
務 丸山
Hitoshi Okada
均 岡田
Koji Takasaki
浩司 高崎
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 高精度なトラッキングサーボを可能にし、記
録密度の高密度化を可能にする。 【解決手段】 対物レンズ7をトラッキング方向に変位
させて各ポジション(I)〜(V)を決定し、メインス
ポットMSからポジション信号(MPP信号)を得ると
ともに該ポジション信号にトラッキングオフセット量
(DC成分)を加算して光学ディスク6に信号を記録す
る。光学ディスクに記録した各ポジション毎のオフセッ
ト量を変位させた信号を読み取り、RF信号又はジッタ
ー値が最適になるトラッキングオフセット量を各ポジシ
ョン毎に検出し、ポジション信号と該ポジション信号に
おける最適なトラッキングオフセット量との関係に基づ
き、任意のポジションの最適なトラッキングオフセット
量を算出し、ゲイン調整、オフセット調整してトラッキ
ングオフセット信号を生成し、トラッキングエラー信号
(DPP信号)に加算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は新規な光学ピックア
ップ装置のトラッキングサーボ方法に関する。詳しく
は、記録可能な光学ディスクのディスクドライブ装置に
用いられる光学ピックアップ装置において、高精度なト
ラッキングサーボを可能にする技術に関する。
【0002】
【従来の技術】光学式記録媒体、例えば、CD(Compac
t Disc)等のディスクドライブ装置におけるトラッキン
グサーボ方式として、DPP(Differential Push Pul
l)法が知られている。
【0003】DPP法は、メインビームMBと2つのサ
イドビームSB、SBとからそれぞれ得られる各受光素
子の出力信号を演算することにより、トラッキングエラ
ー信号を生成するものである。
【0004】具体的には、DPP法は、レーザ光源から
出射されたビームの往路中に回折手段(グレーティン
グ)を配設し、光学ディスク上に0次回折光(メインビ
ーム)と2つの1次回折光(サイドビーム)の3つのビ
ーム光による各スポットを形成し、これらの戻り光をそ
れぞれのフォトディテクターa、b、bにより受光し
て、メインビームによるメインスポットMSを信号の書
き込み又は読み取りに用い、サイドビームによるサイド
スポットSS、SSをトラッキングエラー検出用に用い
る方式である。
【0005】図10及び図12に示すように、メインス
ポットMSを受光するメインフォトディテクターaは縦
横の4つに分割され、サイドスポットSS、SSを受光
するサイドフォトディテクターb、bは左右に2つに分
割されている。尚、各分割素子の出力信号をA、B、
C、D、E、F、G、Hで示す。そしてこれらフォトデ
ィテクターa、b、bからの出力信号間の演算出力から
トラッキングエラー信号が生成される。
【0006】即ち、メインフォトディテクターaの出力
信号からメインプッシュプル(MPP)信号を生成し、
サイドフォトディテクターb、bの出力信号からサイド
プッシュプル(SPP1、SPP2)信号を生成し、以
下の演算式で、ディフェレンシャルプッシュプル(DP
P)信号が得られる。
【0007】MPP=(B+C)−(A+D) SPP1=E−F SPP2=G−H DPP=MPP−K・(SPP1+SPP2) ∴DPP=((B+C)−(A+D))−K・((E−
F)+(G−H)) K:係数。
【0008】図10は、対物レンズ、フォトディテクタ
ー 等の位置ずれがない場合におけるフォトディテクタ
ーa、b、bと各スポットMS、SS、SSとの関係を
模式的に示し、図11は図10におけるSPP1信号、
SPP2信号、MPP信号、DPP信号の波形を示す。
【0009】図11から解るように、SPP1信号とS
PP2信号は同相で、MPP信号はSPP1信号及びS
PP信号2とは逆相で、DPP信号はMPP信号と同相
でそれぞれ出力される。
【0010】図12は、対物レンズ、フォトディテクタ
ー等の位置ずれにより各スポットMS、SS、SSが各
フォトディテクターa、b、b上で一方(図面では右
方)にずれている場合のフォトディテクターa、b、b
と各スポットMS、SS、SSとの位置関係を模試的に
示し、図13は図12におけるSPP1信号、SPP2
信号、MPP信号、DPP信号の波形を示す。尚、本図
において実線で示すものが、信号読取時(リード時)の
各PP(プッシュプル)信号であり、破線で示すものが
後述する信号記録時(ライト時)の各PP(プッシュプ
ル)信号である。
【0011】信号読取時の場合、SPP1信号、SPP
2信号及びMPP信号には何れもDCオフセットが発生
するが、上記演算式によりこれらDCオフセット量がキ
ャンセルされ、DPP信号はDCオフセットがない状態
で出力されるため、オントラック状態を維持することが
できる。
【0012】このように、DPP方式は各プッシュプル
信号にDCオフセットが生じても上述のようにキャンセ
ルすることができるため、信号読取系の光学ピックアッ
プにおいてはたいへん有効なトラッキングサーボ方式と
されている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ところが、対物レン
ズ、フォトディテクター等の位置ずれにより各スポット
MS、SS、SSが各フォトディテクターa、b、b上
で一方にずれて生じたオフセット量をキャンセルするこ
とができるのは、上述のように光学ディスクの信号を読
み取る場合だけである。
【0014】即ち、光学式記録媒体、例えば、CD−R
(Compact Disc-Recordable)、CD−RW(Compact D
isc-ReWritable)等の光ディスクのドライブ装置におい
て、信号記録時の場合は、図13の波形図において破線
で示すように、SPP1信号のDCオフセット量1とS
PP2信号のDCオフセット量2とが異なってしまう。
具体的には、SPP2信号のオフセット量2はSPP1
信号のオフセット量1よりも小さく発生してDCレベル
が下がってしまい最終出力信号であるDPP信号に上記
演算式ではキャンセルできないDCオフセット量3が生
じてしまう。
【0015】これにより、記録時においてはトラッキン
グサーボをかけるとメインビームMBがオントラック状
態であるにもかかわらず、DPP信号のDCオフセット
分だけずれが生じ、デトラック状態(トラックから外れ
た状態)が生じ、記録特性を悪化させてしまうという問
題がある。
【0016】かかる問題は、光学ディスクcの信号記録
時は一方のサイドビーム(メインビームMBに先行する
サイドビーム)SB1はピットd、d、・・・がまった
く形成されていない未記録状態のディスク面にて反射さ
れ、他方のサイドビーム(メインビームMBを後追する
サイドビーム)SB2はピットd、d、・・・が形成さ
れた記録状態トラックTとトラックTとの間のディスク
面にて反射されるためである(図14参照)。
【0017】そして、光学ピックアップ装置において上
記オフセット量を許容範囲内にするためには、対物レン
ズ、フォトディテクター自体の精度、これらの設置位置
精度等を高くしなければならず、装置のコスト高を招来
する。また、記録密度の高密度化を図るとき、上記DC
オフセット量の許容範囲はさらに狭くしなければなら
ず、結局、光学ピックアップ装置にあっては、記録密度
の高密度化を図ることが困難であるという問題がある。
【0018】そこで、本発明は、高精度なトラッキング
サーボを可能にし、記録密度の高密度化を可能にするこ
とを課題とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明光学ピックアップ
装置のトラッキングサーボ方法は、上記した課題を解決
するために、レーザ光源から出射されたビーム光を回折
手段により1つのメインビームと2つのサイドビームと
に分けて対物レンズを介して光学ディスク上に集光さ
せ、該光学ディスクの戻り光をフォトディテクターで受
光する際に、メインビームをメインフォトディテクター
に受光させて信号の読取用又は記録用及びサーボエラー
検出用とし、2つのサイドビームを各別のサイドフォト
ディテクターにそれぞれ受光させてトラッキングエラー
検出用として用いる光学ピックアップ装置のトラッキン
グサーボ方法において、光学ピックアップ装置のスレッ
ド信号又は対物レンズのトラッキングドライブ信号にい
くつかの所定の電圧を加算して対物レンズをトラッキン
グ方向に変位させて各ポジションを決定し、これら各ポ
ジションにおいてメインスポットからポジション信号を
得るとともに該ポジション信号にトラッキングオフセッ
ト量(DC成分)を加算して光学ディスクに信号を記録
し、光学ディスクに記録した各ポジション毎のオフセッ
ト量を変位させた信号を読み取り、RF信号又はジッタ
ー値が最適になる上記トラッキングオフセット量を各ポ
ジション毎に検出し、各ポジションにおけるポジション
信号とそのときの最適なトラッキングオフセット量との
関係をメモリに記憶し、該メモリに記憶したポジション
信号と該ポジション信号における最適なトラッキングオ
フセット量との関係に基づき、任意のポジションの最適
なトラッキングオフセット量を算出し、該トラッキング
オフセット量をゲイン調整、オフセット調整してトラッ
キングオフセット信号を生成し、該トラッキングオフセ
ット信号を上記トラッキングエラー信号に加算したもの
である。
【0020】従って、本発明光学ピックアップ装置のト
ラッキングサーボ方法によれば、対物レンズ、フォトデ
ィテクター等の位置ずれにより各スポットMS、SS、
SSが各フォトディテクター上で一方にずれて各SPP
1信号、SPP2信号、MPP信号にDCオフセット量
が発生しても、ポジション信号に基づきトラッキングオ
フセット信号を生成し、該トラッキングオフセット信号
をDPP信号に加算することにより、DPP信号にDC
オフセット量が生ぜず、よって、デトラックしない状態
で信号の記録を行なうことができ、高精度なトッラッキ
ングサーボを可能にし、また、記録密度の高密度化を実
現することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下に、本発明光学ピックアップ
装置のトラッキングサーボ方法の実施の形態について添
付図面を参照して説明する。
【0022】図1は、本発明にかかる光学ピックアップ
装置1の光学部品の構成について説明する概略図であ
る。
【0023】光学ピックアップ装置1は、ビーム光Bを
発生するレーザ光源2と該レーザ光源2から出射された
ビーム光Bを回折させる回折手段3と、ビーム光Bを透
過又は所定の方向に反射させるビームスプリッタ4と、
平行光束を形成するコリメータレンズ5と光学ディスク
6の信号面にビーム光Bを集光させる対物レンズ7と、
光学ディスク6からの戻り光を受光するフォトディテク
ター8とを有する。
【0024】フォトディテクター8は上記従来の技術で
説明したものと同じく、メインフォトディテクター8a
と2つのサイドフォトディテクター8b、8bとからな
り、メインフォトディテクター8aは縦横の4つに分割
されメインスポットMSを受光し、サイドフォトディテ
クター8b、8bは左右に2つにそれぞれ分割されサイ
ドスポットSS、SSを受光する。また、各分割素子の
出力信号は上記従来の技術と同様にA、B、C、D、
E、F、G、Hで示す(図2参照)。そしてこれらフォ
トディテクター8a、8b、8bからの出力信号間の演
算出力からトラッキングエラー信号を生成する。
【0025】上述の「発明が解決しようとする課題」で
説明したとおり、対物レンズ7、フォトディテクター8
等の位置ずれにより各スポットMS、SS、SSがフォ
トディテクター上において一方にずれている場合におい
ては信号記録時にSPP1信号、SPP2信号に生じる
DCオフセット量が異なってしまい、かかるDCオフセ
ット量を上記演算式上でキャンセルすることができず、
DPP信号にDCオフセット量が生じてしまい、デトラ
ックしてしまう。
【0026】そこで、本発明にかかる光学ピックアップ
装置1は、以下のように、DPP信号に後に詳述するト
ラッキングオフセット信号を加算して、記録時にDCオ
フセットが生じない調整後DPP信号を生成することに
より、デトラックの生じない記録を行うことができる。
以下、そのトラッキング方法について順を追って説明す
る。
【0027】1)記録時に、光学ピックアップ装置1を
光学ディスク6の半径方向に移動させるためのスレッド
信号又は対物レンズ7のトラッキングドライブ信号にい
くつかの所定の電圧を加算して対物レンズ7をトラッキ
ング方向に変位させ、各所定電圧毎のフォトディテクタ
ー上に受光されるメインスポットMSの各ポジションを
決定する。このメインスポットMSの各ポジションは加
算した上記所定の電圧に対応して一義的に決定される。
この実施の形態にあっては5つのポジション(I)〜
(V)を決めている。
【0028】2)これら各ポジション(I)〜(V)に
おいてメインスポットMSからポジション信号(MPP
信号)を得るとともに該ポジション信号のトラッキング
オフセット量(DC成分)を変化させて光学ディスク6
に信号を記録する。これにより、光学ディスク6には、
各ポジション(I)〜(V)毎のトラッキングオフセッ
ト量の変化された記録信号が複数記録される。尚、かか
るトラッキングオフセット量の変化量は各ポジション
(I)〜(V)のMPP信号の±10%くらいとする。
【0029】3)光学ディスク6に記録した各ポジショ
ン毎のトラッキングオフセット量を変位させた信号を読
み取り、RF信号又はジッター値が最適になる上記トラ
ッキングオフセット量を各ポジション毎(I)〜(V)
毎に検出する(図3〜図7参照)。
【0030】4)各ポジション(I)〜(V)における
ポジション信号とそのときの最適なトラッキングオフセ
ット量との関係をメモリに記憶する(図8参照)。
【0031】該メモリに記憶したポジション信号と該ポ
ジション信号における最適なトラッキングオフセット量
との関係はほぼ比例関係となるため、任意のポジション
に対する最適なトラッキングオフセット量が算出され
る。尚、両者の関係はほぼ比例関係になるため、上記5
つのポジション(I)〜(V)ではなく、2つのポジシ
ョンでも本発明によるトラッキングサーボ方法を適用す
ることができるが、より精度を高めるためには、多数の
ポジションにすることが好ましい。
【0032】5)各ポジションにおける最適なトラッキ
ングオフセット量が決定したら、該トラッキングオフセ
ット量をゲイン調整、オフセット調整してトラッキング
オフセット信号を生成し、該トラッキングオフセット信
号を上記トラッキングエラー信号(DPP信号)に加算
する(図9参照)。上述のように検出された最適なトラ
ッキングオフセット量は、そのポジション(I)〜
(V)における記録時のデトラック分となるものである
ため、これをDPP信号に加算することにより、記録時
のデトラックをキャンセルすることができる。
【0033】しかして、MPP信号が出力されたときに
これに最適なトラッキングオフセット量を求め、該トラ
キングオフセット量をゲイン調整、オフセット調整して
MPP信号に加算してトラッキングオフセット信号を生
成し、調整前のトラッキングエラー信号(DPP信号)
にトラッキングオフセット信号を加算することにより、
調整されたトラッキングエラー信号が得られる(図9参
照)。
【0034】そして、このように生成された調整トラッ
キングエラー信号によりトラッキングサーボをかけるこ
とにより、デトラックせずに光学ディスク6に信号の記
録を行なうことができる。
【0035】尚、上記トラッキングオフセット信号はト
ラッキングエラー信号に対して5%以下となっており、
非常に小さいので、これをトラッキングエラー信号に加
算することによるポジションに対する影響は少なくて済
む。
【0036】また、上記ポジション信号としてMPP信
号を用いたが、これに限らずトラッキングドライブ信号
を用いることのできる。
【0037】しかして、上記調整後のトラッキングエラ
ー信号によりトラッキングサーボをかけるため、光学デ
ィスク6に記録された信号はデトラックを起こしておら
ず、光学ディスク6の再生信号におけるRF信号及びジ
ッター値は最適なものとなる。
【0038】また、ラジアルスキュー(光学ディスク6
の半径方向における光軸の傾き)に対するRF信号又は
ジッター値の最適点がデトラックによって変化してしま
うが、記録中にデトラックが生じないため、再生信号に
おけるRF信号及びジッター値はほぼ同じスキューとな
っている。
【0039】更に、上記実施の形態にあっては、ポジシ
ョン信号からトラッキングオフセット信号を生成してい
るため、光学ピックアップ装置1がトラックを追従する
ために起きるポジションずれによるデトラックにも対応
することができる。
【0040】尚、かかるDPP信号の調整は、当該光学
ピックアップ装置1の初期設定において行うことによ
り、それ以後の光学ピックアップ装置1についてのDP
P信号のDCオフセット量の調整を行う必要をなくする
ことができるが、これに限らず、各光学ディスク6毎に
記録を行うときに行うようにすることもでき、これによ
れば、光学ディスク毎のより高精度のトラッキングサー
ボを実現することができ、記録密度の高密度化に対応す
ることができる。更に、1つの光学ディスク6について
の記録時であっても、所定のトラック数を記録する度に
上述したDPP信号の調整を行うようにすれば、更に記
録密度の高密度化を図ることができる。
【0041】このように本発明光学ピックアップ装置の
トラッキングサーボ方法によれば、対物レンズ7、フォ
トディテクター8等の位置ずれによるトッラッキングエ
ラー信号のDCオフセット量をキャンセルすることがで
き、高精度なトラッキングサーボを実現することができ
る。
【0042】尚、上記した実施の形態において示した各
部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに当たっ
ての具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これら
によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されること
があってはならいものである。
【0043】
【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明光学ピックアップ装置のトラッキングサーボ
方法は、レーザ光源から出射されたビーム光を回折手段
により1つのメインビームと2つのサイドビームとに分
けて対物レンズを介して光学ディスク上に集光させ、該
光学ディスクの戻り光をフォトディテクターで受光する
際に、メインビームをメインフォトディテクターに受光
させて信号の読取用又は記録用及びサーボエラー検出用
とし、2つのサイドビームを各別のサイドフォトディテ
クターにそれぞれ受光させてトラッキングエラー検出用
として用いる光学ピックアップ装置のトラッキングサー
ボ方法において、光学ピックアップ装置のスレッド信号
又は対物レンズのトラッキングドライブ信号にいくつか
の所定の電圧を加算して対物レンズをトラッキング方向
に変位させて各ポジションを決定し、これら各ポジショ
ンにおいてメインスポットからポジション信号を得ると
ともに該ポジション信号のトラッキングオフセット量
(DC成分)を変化させて光学ディスクに信号を記録
し、光学ディスクに記録した各ポジション毎のオフセッ
ト量を変位させた信号を読み取り、RF信号又はジッタ
ー値が最適になる上記トラッキングオフセット量を各ポ
ジション毎に検出し、各ポジションにおけるポジション
信号とそのときの最適なトラッキングオフセット量との
関係をメモリに記憶し、該メモリに記憶したポジション
信号と該ポジション信号における最適なトラッキングオ
フセット量との関係に基づき、任意のポジションの最適
なトラッキングオフセット量を算出し、該トラッキング
オフセット量をゲイン調整、オフセット調整してトラッ
キングオフセット信号を生成し、該トラッキングオフセ
ット信号を上記トラッキングエラー信号に加算したこと
を特徴とする。
【0044】従って、本発明光学ピックアップ装置のト
ラッキングサーボ方法によれば、対物レンズ、フォトデ
ィテクター等の位置ずれにより各スポットMS、SS、
SSが各フォトディテクター上で一方にずれて各SPP
1信号、SPP2信号、MPP信号にDCオフセット量
が発生しても、ポジション信号に基づきトラッキングオ
フセット信号を生成し、該トラッキングオフセット信号
をDPP信号に加算することにより、DPP信号にDC
オフセット量が生ぜず、よって、デトラックしない状態
で信号の記録を行なうことができ、高精度なトッラッキ
ングサーボを可能にし、また、記録密度の高密度化を実
現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2乃至図9とともに本発明光学ピックアップ
装置のトラッキングサーボ方法の実施の形態を示すもの
で、本図は全体の構成を概略的に示す側面図である。
【図2】フォトディテクターとスポットとの関係を模式
的に示す図である。
【図3】図4乃至図7とともに、各ポジションにおける
RF信号及びジッター値とトラッキングオフセット量と
の関係を示すものであり、本図はポジション(I)の場
合のグラフ図である。
【図4】ポジション(II)の場合のグラフ図である。
【図5】ポジション(III)の場合のグラフ図であ
る。
【図6】ポジション(IV)の場合のグラフ図である。
【図7】ポジション(V)の場合のグラフ図である。
【図8】各ポジションと最適なトラッキングオフセット
量との関係を示すグラフ図である。
【図9】ブロック図である。
【図10】対物レンズ、フォトディテクター等に位置ず
れがない状態におけるフォトディテクターとスポットと
の関係を模式的に示す図である。
【図11】図10における各プッシュプル信号の波形図
である。
【図12】対物レンズ、フォトディテクター等に位置ず
れがある状態におけるフォトディテクターとスポットと
の関係を模式的に示す図である。
【図13】図12における各プッシュプル信号の波形図
である。
【図14】記録時における光学ディスク上でのスポット
の配置を模式的に示す図である。
【符号の説明】
1…光学ピックアップ装置、B…ビーム光、MB…メイ
ンビーム、SB…サイドビーム、2…レーザ光源、3…
回折手段、5…コリメータレンズ、6…光学ディスク、
7…対物レンズ、8a…メインフォトディテクター、8
b…サイドフォトディテクター、MS…メインスポッ
ト、SS…サイドスポット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高崎 浩司 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5D090 AA01 BB03 BB04 CC02 DD03 EE07 FF04 GG03 JJ12 5D118 AA18 BA01 BB05 BC08 BF03 CA14 CA22 CB01 CC04 CD03 CD11 CF04 CF16 CG04 CG24 CG33 CG44

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光源から出射されたビーム光を回
    折手段により1つのメインビームと2つのサイドビーム
    とに分けて対物レンズを介して光学ディスク上に集光さ
    せ、該光学ディスクの戻り光をフォトディテクターで受
    光する際に、メインビームをメインフォトディテクター
    に受光させて信号の読取用又は記録用及びサーボエラー
    検出用とし、2つのサイドビームを各別のサイドフォト
    ディテクターにそれぞれ受光させてトラッキングエラー
    検出用として用いる光学ピックアップ装置のトラッキン
    グサーボ方法において、 ・光学ピックアップ装置のスレッド信号又は対物レンズ
    のトラッキングドライブ信号にいくつかの所定の電圧を
    加算して対物レンズをトラッキング方向に変位させて各
    ポジションを決定し、 ・これら各ポジションにおいてメインスポットからポジ
    ション信号を得るとともに該ポジション信号のトラッキ
    ングオフセット量(DC成分)を変化させて光学ディス
    クに信号を記録し、 ・光学ディスクに記録した各ポジション毎のオフセット
    量を変位させた信号を読み取り、RF信号又はジッター
    値が最適になる上記トラッキングオフセット量を各ポジ
    ション毎に検出し、 ・各ポジションにおけるポジション信号とそのときの最
    適なトラッキングオフセット量との関係をメモリに記憶
    し、 ・該メモリに記憶したポジション信号と該ポジション信
    号における最適なトラッキングオフセット量との関係に
    基づき、任意のポジションの最適なトラッキングオフセ
    ット量を算出し、該トラッキングオフセット量をゲイン
    調整、オフセット調整してトラッキングオフセット信号
    を生成し、該トラッキングオフセット信号を上記トラッ
    キングエラー信号に加算したことを特徴とする光学ピッ
    クアップ装置のトラッキングサーボ方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100505639B1 (ko) * 2002-09-07 2005-08-03 삼성전자주식회사 서보 레지스터의 최적 데이터 검출 장치 및 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100505639B1 (ko) * 2002-09-07 2005-08-03 삼성전자주식회사 서보 레지스터의 최적 데이터 검출 장치 및 방법

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