JP2004039247A - 光記録媒体の記録・再生方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】トラックセンタから互いにずれるよう配置されているヘッダー領域からチルトを検出して補償する。
【解決手段】非記録領域から検出される光記録媒体の光反射信号の差信号と隣接データ領域のセンタレベルとの差を求めて第１差信号とし、かつその非記録領域と異なる位相を有する他の非記録領域から検出される光記録媒体の光反射信号の差信号と隣接データ領域のセンタレベルとの差を求めて第２差信号とし、第１、第２差信号の差を求めて変化量として、この変化量をしきい値と比較し、しきい値を超えなければチルトゼロと判定し、しきい値を超えればてチルト発生と判定してその結果値によりチルトサーボ制御を行う。
【選択図】　図１２

Description

　本発明は高密度光記録媒体システムに係り、特に光記録媒体のデトラック、チルト、デフォーカスを検出し、これを補償する光記録媒体の記録・再生方法に関する。
　通常、自由に反復的に書換可能型光記録媒体、例えば光ディスクには書換可能型コンパクトディスク(Rewritable Compact Disc:ＣＤ−ＲＷ)と書換可能型ディジタル多機能ディスク(Rewritable Digital Versatile Disc：ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ＋ＲＷ)などがある。
　再書込み可能光ディスク、特にＤＶＤ−ＲＡＭはランドとグルーブの構造からなる信号トラックを設け、情報信号の記録されていない空ディスクでもトラッキング制御を行えるようにしたものが出現している。最近では記録密度を高めるためにランドとグルーブのトラックにそれぞれ情報信号を記録している。このために、記録・再生する光ピックアップのレーザ光波長を短波長化し、集光する対物レンズの開口数を大きくして記録・再生する光ビームの大きさを小さくしている。
　このような書換可能型高密度光ディスクでは記録密度を高めるために信号トラック間の距離、即ち信号トラックピッチを小さくしている。書換可能型ディスクの場合、最初のディスクには何の情報もないので、ディスク制御及び記録が不可能である。このために、ランドとグルーブにディスクトラックを作り、該当トラックに沿って情報を記録するようにし、ランダムアクセスと回転制御のための情報を別にディスクに記録しておくことにより、情報信号の記録されていない空ディスクにおいてもトラッキング制御を行えるようにする。
　その制御情報は図１のように各セクタ毎にセクタの開始位置にヘッダ領域をプリフォーマットして記録することもでき、トラックに沿ってウォッブリング形状に記録することもできる。ここで、ウォッブリングとは一定のクロックを変調してディスクに加える情報、例えば該当位置の情報、ディスクの回転速度に対する情報などをレーザダイオードのパワーに供給することにより、該当レーザの光ビームの変化によって制御情報がトラックの境界面に記録されることをいう。
　そして、各セクタの開始位置にプリフォーマットされるヘッド領域は、ＤＶＤ−ＲＡＭの場合には、４つのヘッダーフィールド（ヘッダー１フィールド〜ヘッダー４フィールド）から構成される。ここで、ヘッダー１〜ヘッダー４フィールドにはそれぞれリードチャネルのビット同期を合わせるために基準クロックを発生する可変周波数発振器(Variable Frequency Oscillator:ＶＦＯ)領域がある。本明細書ではそれぞれのヘッダーフィールド（ヘッダー１フィールド〜ヘッダー４フィールド）にあるＶＦＯ領域をそれぞれＶＦＯ１〜ＶＦＯ４と呼ぶ。
　即ち、ＶＦＯ１、ＶＦＯ３はヘッダー１、ヘッダー３フィールドにあり、ＶＦＯ２、ＶＦＯ４はヘッダー２、ヘッダー４フィールドにあり、ヘッダー１、３フィールドにあるＶＦＯ１、ＶＦＯ３領域の長さがヘッダー２、４フィールドにあるＶＦＯ２、ＶＦＯ４領域の長さより長く、信号の検出もさらに安定的である。この４つのヘッダーフィールドは実際にデータが記録されるユーザ領域のトラックのセンターからずれて配置されている。図１はその一例であり、一つのトラックで一番目のセクターに対するヘッダーフィールドの構造である。図１をみれば、実際にデータが記録されるユーザ領域のトラック境界面はウォッブリング形状であることが分かる。
　このような光記録・再生装置で情報を記録するか、記録された情報を再生するためには光ピックアップを介してトラッキング制御及びフォーカス制御を行う。　即ち、トラッキング制御、例えばトラッキングサーバは、ビームトレース状態に対応して発生する電気信号からトラッキングエラー信号を検出し、そのトラッキングエラー信号に応じて光ピックアップ内のトラッキングアクチュエータを駆動して、光ピックアップの対物レンズを半径方向に動かしてビームの位置を修正し、所定のトラックを追従する。このとき、トラッキングエラー信号がゼロであっても、光焦点がトラックセンターからずれている現象であるデトラックが発生するおそれがある。このようなデトラックがＣＤ系では特に問題にならなかった。
　しかし、ＤＶＤ−ＲＡＭのようにランドとグルーブの双方にデータを記録し、再生する光ディスクでは高密度化のためにトラックピッチが狭いので、このようなデトラックが発生すると、隣のトラックに多大な影響を及ぼす。また、ランドとグルーブの深さの差によって、ランドのトラックでトラッキングが合っても、これをそのままグループのトラックに適用すると、グルーブではオントラックにならない可能性がある。即ち、デトラックが発生するおそれがある。逆に、グルーブのトラックにトラッキングを合わせた場合にも同様に、ランドのトラックではランドとグルーブの深さ差によってデトラックが発生する可能性がある。
　従って、このようなデトラック状態ではビームが隣接トラックに簡単に移るので、クロストークが生じ、隣接トラックのデータを消すなどデータの記録・再生を難しくする。
　また、フォーカス制御、即ちフォーカスサーボ時に光焦点がディスク面からずれていると（以下、デフォーカスという）、記録及び再生時にデータ品質が低下し、これによりシステムの動作が不安定になるという問題がある。
　従って、フォーカスサーボは光ピックアップ内のフォーカスアクチュエータを駆動させることにより、光ピックアップを上下に動かして光ディスクの回転と共に上下の動きにも追従していくようにする。即ち、フォーカスアクチュエータはフォーカスエラー信号によって集光する対物レンズを上下、例えばフォーカス軸方向に駆動させることにより、対物レンズと光ディスクとの距離を一定に維持させる。
　ところが、ＤＶＤ−ＲＡＭのようにランドとグルーブにデータを記録できる光ディスクではランドとグルーブとの深さ差によってフォーカスオフセットが異なるので、フォーカスエラー信号がゼロであってもデフォーカスになっている可能性がある。
　即ち、ランドとグルーブとの深さ差によって、ランドのトラックでフォーカシングが合ってもオフセットが調整されていないので、これをそのままグルーブのトラックに適用すると、フォーカシングが合わないこともある。逆に、グルーブのトラックにフォーカシングを合わせた場合にも同様にランドのトラックではランドとグルーブとの深さ差によってフォーカシングの合わないデフォーカシングが発生するおそれがある。
　この時にはフォーカスエラー信号のみではデフォーカス状態が分からず、これによりジッタ特性が悪くなり、ＢＥＲ(Bit error rate)が大きくなる。もしこの状態で記録すると、ランドとグルーブの記録特性が変わるおそれがあり、前記場合と同様に記録及び再生時にデータ品質が低下し、これによりシステムの動作が不安定になるという問題が生じる。
　一方、このような光ディスクは製造工程上樹脂の射出及び硬化過程で捩れが発生するおそれがあり、これにより中心孔がディスクの中心に形成されていても偏心することもある。また、ディスクのトラックは定められた規格のピッチで螺旋状に正確に記録されているが、中心孔が偏心すると、ディスクは偏心しながら回転するので、モータの中心軸とこれらトラックの中心が完全に一致することは難しい。
　これにより、所望するトラックの信号のみを正確に読み取ることが難しいので、ＣＤ、ＤＶＤ方式ではこのずれた量に対して規格を定め、このような偏心が生じても光ビームが常時所望のトラックを追従できるようにトラッキングサーボを制御している。
　即ち、トラッキングサーボは、ビームトレース状態に対応した電気信号を発生し、その信号を基本として対物レンズまたは光ピックアップ本体を半径方向に動かして、ビームの位置を修正してトラックを正確に追従させる。
　一方、ビームが該当トラックを外れるのは、ディスクの偏心によるだけでなく、ディスクが傾いた場合にも発生する。これはディスクをスピンドルモータに装着する時の誤差などのように機構的な問題として発生するおそれがある。その際、フォーカシングとトラッキングが正確に垂直に一致しないでずれる。このようにディスクが傾いた状態をチルトという。
　このようなチルトはトラックピッチが広くてチルトマージンが大きいＣＤでは大きな問題にならなかった。ここで、チルトマージンとはディスクがある程度傾いても補正できる量である。しかし、光ディスクのように高密度化されてトラックピッチが狭くなったＤＶＤでは、ジッタに対するラジアルチルトマージンが小さいので、チルトがわずかだけ発生しても、即ちディスクが少し傾いてもビームが隣のトラックに移ってしまうデトラックが発生する。このときにはトラッキングサーボのみでは充分に対応できない。即ち、チルトによってビームが隣のトラックに移っても、ビームがトラックの中央にあれば、トラッキングサーボはトラックを正確に追跡しているものと判断してしまう。
　こうなると、再生時にデータを正確に読み取ることができず、かつ記録時には該当トラックに正確に記録することができないので、このように記録されたデータを再生すると、二重に歪みが生じる。従って、このようなチルトに関する問題を解決するための方法として、ピックアップ内にチルト検出のための専用チルトセンサ、例えばチルト専用受光素子を別に設けてディスクのチルトを検出する方法がある。しかし、その方法は効率があまりよくなく且つセットのサイズが大きくなるという問題点がある。
　本発明はかかる問題点を解決するためのもので、その目的はトラックセンタから互いにずれるように配置されているヘッダー領域からデトラックを検出して補償する光記録媒体の記録・再生方法及び装置を提供することにある。
　本発明の他の目的は、トラックセンタから互いにずれるよう配置されているヘッダー領域からチルトを検出して補償する光記録媒体の記録・再生方法及び装置を提供することにある。
　本発明のさらに他の目的は、トラックセンタから互いにずれるよう配置されているヘッダー領域からデフォーカスを検出して補償する光記録媒体の記録・再生方法及び装置を提供することにある。
　本発明のまた他の目的は、所定の順序を定め、その順序通りにデトラック、チルト、デフォーカスの調整を繰り返し行う光記録媒体の記録・再生方法を提供することにある。
　上記目的を達成するための本発明による光記録媒体の記録・再生方法は、ヘッダー領域のような非記録領域から検出される光記録媒体の光反射信号の差信号と隣接データ領域のセンタレベルとの差を求めて第１差信号を出力し、その非記録領域とは異なる位相を有する他の非記録領域から検出される光記録媒体の光反射信号の差信号と隣接データ領域のセンタレベルとの差を求めて第２差信号を出力する。さらに、その第１差信号と第２差信号との差を求めて変化量を出力し、その出力された変化量を予め設定しておいたしきい値と比較し、しきい値を超えると、デトラックと判定してその結果値を出力する。そして、その結果値からトラッキングサーボ制御を行う。
　光反射信号の差信号は光記録媒体から反射される光量に比例して出力される電気信号から生成されるリードチャネル２信号を用いることが望ましい。
　ここで、リードチャネル２信号は光検出器の差出力を意味し、リードチャネル１信号は光検出器の合出力を意味する。
　光反射信号の差信号は光記録媒体から反射される光量に比例して出力される電気信号から生成されるリードチャネル２信号をフィルタリングを介して加工したトラッキングエラー信号であってもよい。
　トラッキングサーボの制御は、変化量の結果からデトラックの大きさを検出し、変化量の符号からデトラック方向を検出する。
　トラッキングサーボ制御は、先に求めた第１差信号と第２差信号との大きさが同一となる方向にトラッキングサーボ制御を行う。
　さらに、トラッキングサーボ制御は、位相が互いに異なる２つのトラッキングエラー信号が隣接データ領域のセンタレベルを基準として対称的関係をもつようにトラッキングサーボを制御してもよい。
　本発明による光記録媒体の記録・再生方法は、ヘッダー領域のような非記録領域から検出される光記録媒体の光反射信号の差信号と隣接データ領域のセンタレベルとの差を求めて第１差信号を出力し、その非記録領域とは異なる位相を有する他の非記録領域から検出される光記録媒体の光反射信号の差信号と隣接データ領域のセンタレベルとの差を求めて第２差信号を出力し、それらの第１、第２差信号との差を求めて変化量を出力する。その変化量を予め設定したしきい値と比較し、しきい値を超えなければチルトゼロと判定し、しきい値を超えればチルト発生と判定してその結果値を出力し、その結果値からチルトサーボ制御を行うことを特徴とする。
　チルトサーボ制御は、変化量の結果からチルトの大きさを検出し、変化量の符号からチルトの方向を検出することが望ましい。
　チルトサーボ制御は、先に求めた第１差信号と第２差信号との大きさが同一となる方向にチルトサーボを行う。
　チルトサーボ制御は、位相が互いに異なる２つのトラッキングエラー信号が隣接データ領域のセンタレベルを基準として対称的関係をもつようにチルトサーボ制御を行うことを特徴とする。
　本発明による光記録媒体の記録・再生方法は、チルトがない時を基準としてグラウンドレベルと非記録領域から検出されるリードチャネル２信号との電位差を求めて基準値として設定し、必要時にグラウンドレベルと前記非記録領域から検出されるリードチャネル２信号との電位差を求めた後、設定した基準値と比較し、その比較結果からチルトを判断してチルトサーボを行うことをも特徴とする。
　本発明による光記録媒体の記録・再生方法は、位相の異なる複数の非記録領域からそれぞれ検出される光反射信号間の差信号を求めて変化量を出力し、その変化量を予め設定したしきい値と比較し、しきい値を超えれば、デフォーカスと判定してその結果値を出力し、その結果値からフォーカスサーボを行うことを特徴とする。
　変化量出力のとき非記録領域から検出されるリードチャネル１またはリードチャネル２信号のピーク・ツー・ピーク電圧を第１信号とし、その非記録領域とは異なる位相を有する他の非記録領域から検出されるリードチャネル１またはリードチャネル２信号のピーク・ツー・ピーク電圧を第２信号とし、第１、第２信号との差を変化量として出力することが望ましい。
　フォーカスサーボ制御は、第１信号と第２信号との和信号が最大値であり、変化量がしきい値を越えない方向にフォーカスサーボを行う。
　変化量出力にあたっては、非記録領域から検出されるトラッキングエラー信号と隣接データ領域のトラックセンタレベルとの電位差を求めて第１差信号を出力し、その非記録領域と異なる位相を有する他の非記録領域から検出されるトラッキングエラー信号と隣接データ領域のトラックセンタレベルとの電位差を求めて第２差信号を出力し、その第１、第２差信号との差を求めて変化量を出力する。
　フォーカスサーボ制御は、変化量の結果からデフォーカスの大きさを検出し、変化量の符号からデフォーカスの方向を検出する。
　フォーカスサーボ制御は、第１差信号と第２差信号との大きさが同一となる方向にフォーカスサーボを行う。
　本発明による光記録媒体記録・再生方法は、位相が異なる複数の非記録領域からそれぞれ検出される光反射信号の差信号と基準レベルとの電位差から変化量を検出し、その変化量から光記録媒体のデトラックを検出して補償するステップと、位相が異なる複数の非記録領域からそれぞれ検出される光反射信号の差信号と基準レベルとの電位差から変化量を検出し、その変化量から光記録媒体のチルトを検出して補償するステップと、位相が異なる複数の非記録領域からそれぞれ検出される光反射信号の差信号と基準レベルとの電位差から変化量を検出し、その変化量から光記録媒体のデフォーカスを検出して補償するステップが所定の順序で順次行われることを特徴とする。
　本発明による光記録媒体の記録・再生装置は、光記録媒体に情報を記録し再生する光ピックアップから出力される電気信号から光反射信号の差信号を生成する信号生成部と、信号生成部から出力される非記録領域の光反射信号の差信号の変化量から光記録媒体のデトラックを検出してデトラックエラー信号を出力するデトラック検出部と、ＲＦ及びサーボエラー生成部から出力される非記録領域の光反射信号の差信号の変化量から光記録媒体のチルトを検出してチルトエラー信号を出力するチルト検出部と、ＲＦ及びサーボエラー生成部から出力される非記録領域の光反射信号の差信号の変化量からデフォーカスを検出してデトラックエラー信号を出力するデフォーカス検出部と、デトラック検出部で検出されたデトラックエラー信号からトラッキング駆動信号を発生し、チルト検出部で検出されたチルトエラー信号からチルト駆動信号を発生し、デフォーカス検出部で検出されたデフォーカスエラー信号からフォーカス駆動信号を発生するサーボ制御部と、トラッキング駆動信号によって光ピックアップを制御してデトラックを補償するトラッキング駆動部と、チルト駆動信号によって光ピックアップを制御してチルトを補償するチルト駆動部と、フォーカス駆動信号によって光ピックアップのデフォーカスを補償するフォーカス駆動部とを有することを特徴とする。
　以上説明したように、本発明による光記録媒体の記録・再生方法によれば、トラックセンタを基準としてずらして配置されているヘッダー領域から検出されるリードチャネル２もしくは、トラッキングエラー信号からデトラック、チルト、デフォーカスの大きさ及び方向を検出した後、デトラック、チルト、デフォーカスを補償することにより、記録及び再生時にデトラック、チルト、デフォーカスによるデータの品質低下を防いでシステムを安定的に動作させる効果がある。また、トラッキングサーボを速く安定化させて実時間記録を可能にし、且つシステムを安定に動作させる効果がある。そして、高密度光ディスクにおいて別の受光素子を利用しなくても、安定で正確にチルトを検出して補償することができる。また、フォーカスサーボを速く安定化させて実時間記録を可能にすると共に、システムを安定に動作させるという効果がある。
　以上説明した内容によれば、当業者であれば本発明の技術思想から外れない範囲内で多様な変更及び修正が可能であることが分かる。従って、本発明の技術的範囲は実施形態に記載された内容で限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定められなければならない。
　本発明の別の目的、特徴及び利点は添付図面を参照した実施形態の詳細な説明によって明らかになるだろう。
　以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
　本発明はトラックセンターを基準として互いにずれるよう配置されているヘッダー領域から検出される光反射信号の差信号（例えば、リードチャネル２信号またはリードチャネル２信号を加工したトラッキングエラー信号）の変化量からそれぞれデトラック、チルト、デフォーカスを検出して補償する。
　図２は本発明による記録・再生を行うための光ディスク記録・再生装置の構成ブロック図であり、デトラック、チルト、デフォーカスと関連した部分のみ示している。図２によれば、データの再書込みが可能な光ディスク２０１、光ディスク２０１に情報を記録し再生する光ピックアップ２０２、光ピックアップ２０２から出力される電気信号からＲＦ信号及びサーボエラー信号（例えば、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号など）を生成するＲＦ及びサーボエラー生成部２０３、ＲＦ及びサーボエラー生成部２０３から出力されるリードチャネル２信号またはトラッキングエラー信号からデトラックを検出するデトラック検出部２０４と、リードチャネル２信号またはトラッキングエラー信号からチルトを検出するチルト検出部２０５、リードチャネル２信号またはトラッキングエラー信号からデフォーカスを検出するデフォーカス検出部２０６、デトラック検出部２０４から検出されたデトラックの大きさ及び方向からトラッキング駆動信号を発生し、チルト検出部２０５で検出されたチルトの大きさおよび方向からチルト駆動信号を発生し、デフォーカス検出部２０６から検出されたデフォーカスの大きさおよび方法からフォーカス駆動信号を発生するサーボ制御部２０７と、トラッキング駆動信号によって光ピックアップ２０２を制御してデトラックを補償するトラッキング駆動部２０８と、チルト駆動信号によって光ピックアップ２０２を制御してチルトを補償するチルト駆動部２０９と、フォーカス駆動信号によって光ピックアップ２０２のデフォーカスを補償するフォーカス駆動部２１０とから構成される。
　ここで、光ピックアップ２０２にはビームの光量を検出して電気的信号に変換する光検出器が備えられており、光検出器は一例として図３に示すように光ディスク２０１の信号トラック方向と半径方向に特定分割、即ち４分割した４つの光検出素子（ＰＤＡ，ＰＤＢ，ＰＤＣ，ＰＤＤ）で構成することができる。
　このように構成された本発明において、光ディスク２０１は信号トラックがランドとグルーブを有する構造であり、ランドまたはグルーブのトラックだけでなくランドとグルーブのトラック双方にデータを記録または再生する用になっている。また、各センタの開始位置にはヘッダー１、２フィールドとヘッダー３、４フィールドが互いにずれるようプリフォーマットで配置されている。即ち、ヘッダー１、２フィールドの位相は信号トラックのセンタに対してヘッダー３、４フィールドと逆相である（図１参照）。
　従って、光ディスク２０１が装着され、記録又は再生中に光ピックアップ２０２のレーザダイオードから発光したレーザ光は、回転する光ディスク２０１の信号トラックの上に置かれ、ここで反射される光は光検出器に入射される。
　光検出器は複数（図３では４個）の光検出素子からなっており、それぞれの光検出素子から得た光量に比例する電気信号がＲＦ及びサーボエラー生成部２０３に出力される。
　光検出器が図３に示すものであれば、光検出器はそれぞれの光検出器素子（ＰＤＡ，ＰＤＢ，ＰＤＣ，ＰＤＤ）から得た光量に比例する電気信号ａ，ｂ，ｃ，ｄをＲＦ及びサーボエラー生成部２０３へ出力する。
　ＲＦ及びサーボエラー生成部２０３は電気信号ａ，ｂ，ｃ，ｄを組み合わせてデータ再生に必要なＲＦ信号、サーボ制御に必要なトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号などを生成する。ここで、リードチャネル１信号は光検出器から出力される電気信号を全て加えて、すなわち（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）の演算によって得たもので、リードチャネル２信号は光検出器から出力される電気信号を二つずつに分けてそれらの差、すなわち（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）の演算を行って得たものである。もちろん、これにこだわるわけではなく、それぞれのリードチャネル信号はエラー精製部からの４つの信号を適宜い組み合わせて使用することができる。トラッキングエラー信号はリードチャネル２信号をフィルタリングなどを介して加工して得ることができる。
　もし光検出器が二つのフォトダイオードを用い、それらをトラック方向に並べた場合であれば、両フォトダイオードＩ１，Ｉ２の光量バランスからリードチャネル１信号（＝Ｉ１＋Ｉ２）、リードチャネル２信号（＝Ｉ１−Ｉ２）を検出することが望ましい。即ち、図３のａ＋ｄがＩ１、ｂ＋ｃがＩ２に該当する。この際、図１のように各トラック上に記録されているウォッブル信号はリードチャネル２信号からのみ検出される。
　本発明はトラックセンタを基準として互いにずれるよう配置されているヘッダー領域から検出される光反射信号の差信号の変化量からデトラック、チルト、デフォーカスの大きさと方向を検出して補償する。その際、光反射信号の差信号としてはリードチャネル２信号かトラッキングエラー信号を用いる。以下、これを分けて説明する。
　また、本発明はデトラック、チルト、デフォーカスの順で検出および補償する過程を分けて説明する。ここで、デトラック、チルト、デフォーカスの検出及び補償順序は任意であり、検出及び補償順序は設計者によって異なる。
　デトラック検出および補償
　１）リードチャネル２信号利用
　即ち、本発明はヘッダー領域内のＶＦ０１、ＶＦ０３領域のリードチャネル２信号レベルとデータ領域のウォッブルレベルとの差を用いてデトラックを検出する。ここで、ＶＦ０１、ＶＦ０３領域の信号を利用することはヘッダー領域のうちＶＦ０１、ＶＦ０３領域が一番長くて安定であり且つ検出し易いからである。このために、ＲＦおよびサーボエラー生成部２０３から検出されたエラー信号のうちリードチャネル２信号はデトラック検出部２０４に入力される。この際、フォーカスオンとトラッキングオンの状態でデトラックオフセット変化によるリードチャネル２のＶＦ０１、ＶＦ０３信号の大きさは次の表１のように微々である。
Figure 2004039247
　図４は表１をグラフで表現したもので、ＶＦ０１−ＶＦ０３≒０なので２つの信号の大きさはほとんど一定である。即ち、デトラックに関係なく例えば、トラックセンタを動いてもＶk−≦ＶＦ０１＋ＶＦ０３≦Ｖk＋と一定である。ところが、図５ａ〜図５ｃのようにデトラックオフセット変化によってウォッブル信号のセンタ（以下、ウォッブルセンタという）が上／下にシフトすることが分かる。
　従って、リードチャネル２のウォッブルセンタとＶＦ０１信号との電位差（ＶＦ０１電位−ウォッブル選択電位＝Ｖｐｐ１１）とウォッブルセンタとＶＦ０３信号との電位差（ＶＦ０３電位−ウォッブルセンタ電位＝Ｖｐｐ１２）とを比較すると、デトラックの量（＝大きさ）と方向が分かる。
　即ち、図５ａ〜図５ｃはその例を示す場合であり、チルト０（チルトゼロ）状態でトラックオンとフォーカスオンした後、デトラックオフセット値のみ変化させながら検出したリードチャネル２信号である。図５ａ〜図５ｃにおいて、左上側に示される信号がヘッダ１、２フィールドのＶＦ０領域から検出されたリードチャネル２信号であり、逆位相で右下側に示される信号がヘッダ３、４フィールドのＶＦ０領域から検出されたリードチャネル２信号である。
　この際、デトラックオフセットによってウォッブルセンタが変わり、よってウォッブルセンタから検出された電圧（ＶWC）が変わるので、本発明はＶＦ０１及びＶＦ０３から検出される電圧が基準レベルとなる。ここで、デトラックがない場合、即ち光焦点がトラックセンタによく合った場合にはウォッブルセンタとＶＦ０１信号との電位差（Ｖｐｐ１１＝ＶVF01−ＶWC）と、ウォッブルセンタとＶＦ０３信号との電位差（Ｖｐｐ１２＝ＶVF03−ＶWC）が図５ｂのようにほぼ同様である。これを式で表現すると、次の式１である。
　ＶVF01−ＶWC≒ＶVF03−ＶWC　　　　　（１）
　この際、ＶVF01／ＶVF03はＶＦ０１／ＶＦ０３信号のピークとボトムをそれぞれホールドさせて求めた後、ウォッブルセンタ電圧と比較することもでき、ＶＦ０１／ＶＦ０３信号のセンタをホールドさせて求めた後ウォッブルセンタ電圧と比較することもできる。
　本発明はＶＦ０１信号とウォッブルセンタとの電位差Ｖｐｐ１１と、ＶＦ０２信号とウォッブルセンタとの電位差Ｖｐｐ１２とが異なると、次の式２のように２つの電位差の差値（＝Ｖｐｐ１１−Ｖｐｐ１２）の絶対値が一定基準値、即ちしきい値ＶTh1を超えれば、デトラックが発生したと判定し、しきい値ＶTh1を超えなければ、光焦点がトラックセンタによく合うオントラックと判定する。
　｜Ｖｐｐ１１−Ｖｐｐ１２｜≦ＶTh1　　　　 （２）
　そして、ヘッダー１、２領域とヘッダー３、４領域から検出されるリードチャネル２信号の値はディスク毎に異なるので、２つの信号の比を次の式３のように正規化させて適用する。
Figure 2004039247
　また、２つの電位差Ｖｐｐ１１、Ｖｐｐ１２の差値の絶対値がしきい値ＶTh1より大きくなってデトラックが発生したと判定した時、２つの電位差の差値からデトラックの大きさが分かり、２つの電位差の差値の符号からデトラックの方向が分かる。もし、Ｖｐｐ１１−Ｖｐｐ１２の値を△Ｖ１とし、△Ｖ１の絶対値がＶTh1より大きければ、△Ｖ１値からデトラックの大きさを判断することができ、△Ｖ１の符号からデトラックの方向が分かる。
　従って、△Ｖ１の符号が（−）であれば、（＋）方向に△Ｖ１だけデトラックを補償すればよく、△Ｖ１の符号が（＋）であれば、（−）方向に△Ｖ１だけ補償すればよい。即ち、２つの電位差（Ｖｐｐ１１、Ｖｐｐ１２）の大きさが同一となる方向にデトラックを補償すればよい。
　このためにデトラック検出部２０４は、△Ｖ１に相応するデトラック量と符号に相応する方向をデトラックエラー信号としてサーボ制御部２０７に出力し、サーボ制御部２０７はデトラックエラー信号を信号処理することにより、トラッキング駆動信号に変換してトラッキング駆動部２０８へ出力する。
　トラッキング駆動部２０８はトラッキング駆動信号によって、即ちデトラックの大きさだけ（＋）または（−）方向に光ピックアップ２０２内のトラッキングアクチュエータを駆動することにより、光ピックアップ２０２とディスク２０１のトラック中心線が一致するように制御する。
　図６は上記過程を流れ図で示したものであり、ステップ３０１では初期デトラックオフセットＤＴ０と、しきい値ＶTh1、そしてデトラック制限反復回数ＮＬ１を設定する。そして、設定されたデトラックオフセットＤＴＯにおいてＶｐｐ１１とＶｐｐ１２を測定した後、その差、即ち変化量△Ｖ１（△Ｖ１＝Ｖｐｐ１１−Ｖｐｐ１２）を求める（ステップ３０２）。それから、△Ｖ１値の絶対値がステップ３０１で設定されたしきい値ＶTh1より大きいか小さいかを比較する（ステップ３０３）。ここで、絶対値を取る理由は△Ｖ１値は正負いずれの場合もあるからである。もし、ステップ３０３で△Ｖ１値の絶対値がしきい値ＶTh1より小さいか同一であると判別されると、これはデトラックのない場合、即ち光焦点がトラックセンタによく合った場合なので、ルーチンを終わらせる。一方、大きいと判別されると、デトラックが発生した場合なので、デトラックの発生方向を知るために△Ｖ１の符号が（＋）か（−）かを確認する（ステップ３０４）。もし、△Ｖ１の符号が（−）であれば、デトラックオフセットＤＴ０を増加させ（ステップ３０５）、再びヘッダー領域から検出したリードチャネル２信号の変化量△Ｖ１を測定する（ステップ３０６）。そして、ステップ３０６で測定された変化量△Ｖ１の絶対値をしきい値ＶTh1と比較する（ステップ３０７）。もし変化量△Ｖ１の絶対値が小さいか同じであると判別されると、ルーチンを終わらせる。大きいと判別されると、未だデトラックが完全に補償されていない場合なので、次のステップ３０８に進む。ステップ３０８では現在のループ反復回数をデトラック反復回数で置き換え、デトラック反復回数が予め設定したデトラック制限反復回数ＮＬ１より大きいかどうかを比較する（ステップ３０９）。
　もし、ＮＬ１より小さいか同一であれば、ルーチンを済ませ、大きければ、ステップ３０５に戻って過程を繰返し行う。ここで、デトラック反復回数とデトラック制限反復回数とを比較するのは、ディスクの状態によっては変化量△Ｖ１がしきい値ＶTh1より小さくなるか同一にならないこともあるので、即ち収斂しない可能性もあるので、このような場合を防止するためである。即ち、このような場合が発生すると、ルーチンは無限ループを形成することができ、デトラック制限反復回数を設定し、デトラック反復回数と比較を行う。
　一方、ステップ３０４で変化量△Ｖ１の符号が（＋）であると判別されると、デトラックオフセットＤＴ０を減少させ（ステップ３１０）、再びヘッダー領域から検出したリードチャネル２信号の変化量△Ｖ１を測定する（ステップ３１１）。そして、ステップ３１１で測定された変化量△Ｖ１の絶対値をしきい値ＶTh1と比較する（ステップ３１２）。もし、変化量△Ｖ１の絶対値が小さいか同一であると判別されると、ルーチンを済ませ、大きいと判別されると、未だデトラックが完全に補償されていないので次のステップ３１３に進む。ステップ３１３では現在のループ反復回数をデトラック反復回数で置換し、デトラック反復回数が予め設定したデトラック制限反復回数ＮＬ１より大きいかどうかを比較する（ステップ３１４）。もしＮＬ１より小さいか同一であれば、ルーチンを済ませ、大きければステップ３１０に戻って過程を繰り返し行う。
　２）トラッキングエラー信号利用
　また、本発明は互いにずらして配置されているヘッダー１、２領域とヘッダー３、４領域から検出されるトラッキングエラー信号のレベルと基準レベルとの差を用いてデトラックを検出することができる。ここで、基準レベルはユーザ領域から検出されるトラッキングエラー信号のセンタレベルを用いることができる。
このために、ＲＦ及びサーボエラー生成部２０３から検出されたサーボエラー信号のうちＴＥ信号はデトラック検出部２０４へ出力される。ここで、ＴＥ信号はリードチャネル２信号をフィルタリングして得ることができる。一例として、リードチャネル２信号のフィルタリングのためにローバスフィルタを用いることもできる。
　デトラック検出部２０４はヘッダー１、２領域とヘッダー３、４領域から出力されるトラッキングエラー信号をそれぞれサンプリングした後、基準レベルとの差を検出する。この際、下記の表２はチルトゼロ状態でデフォーカス及びデトラックを調節してサーボエラー信号がよく出るように調整した状態で出力されたもので、チルトとデフォーカスオフセットは固定した状態でデトラックオフセット変化によるトラッキングエラー信号のレベル変化を示している。
Figure 2004039247
　図７は表２をグラフで表現したもので、ヘッダー１，２領域から検出されたトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差と、ヘッダー３，４領域から検出されたトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差とが対称を成す時がデトラックのない場合である。
　即ち、トラッキングエラー信号はヘッダー区間でトラックに追従するために上下に大きく変化を起こすが、実際データが記録されるユーザ領域におけるトラッキングエラー信号を基準にすると、デトラックがない場合、即ちトラックセンターにある場合にはヘッダー１、２とヘッダー３、４を過ぎるときに２つの電位差がほぼ同一である一方、デトラックがある場合にはヘッダー１，２とヘッダー３，４を過ぎるときに２つの電位差の大きさが異なる。
　したがって、ヘッダー１、２領域から検出されるＴＥ信号と基準レベルとの電位差（ヘッダー１，２領域から検出されるトラッキングエラー信号の電位−基準レベルの電位＝Ｖｐ１１）とヘッダー３，４領域から検出されるＴＥ信号と基準レベルとの電位差（ヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号の電位−基準レベルの電位＝Ｖｐ１２）とを比較すると、デトラックの有無が分かる。
　図８ａ〜図８ｃはその例を示す場合であり、チルトはゼロであり、トラッキングオンとフォーカスオン状態でデトラックオフセットのみ変化させながら検出したトラッキングエラー信号である。図８ａ〜図８ｃによれば、左側に示される信号がヘッダー１，２領域から検出されたトラッキングエラー信号ＶHD12であり、右側に示される信号がヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号ＶHD34であり、実施形態としてユーザ領域のトラッキングエラー信号のセンタレベルから検出された電圧ＶTEが基準レベルの電圧となる。
　ここで、デトラックがない場合にはヘッダー１，２領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ１１＝　｜ＶHD12−ＶTE｜とヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ１２＝｜ＶHD34−ＶTE｜）が図８ｂのようにほぼ同一である。即ち、ヘッダー１，２領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ１１＝　｜ＶHD12−ＶTE｜）とヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ１２＝　｜ＶHD34−ＶTE｜）が対称を成す。これを式で表現すると、次の式４となる。
　｜ＶHD12−ＶTE｜≒｜ＶHD34−ＶTE｜　　　　（４）
　もし、図８ａ、図８ｃのようにヘッダー１，２領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差Ｖｐ１１と、ヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差Ｖｐ１２とが相異すると、即ち非対称となると、デトラックが発生したことを意味する。この際、デトラックが大きいほど、非対称の程度が大きくなる。これを式で表現すると、次の式５である。
　｜ＶHD12−ＶTE｜≠｜ＶHD34−ＶTE｜　　　　　（５）
　従って、本発明はヘッダー１，２領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ１１＝　｜ＶHD12−ＶTE｜）と、ヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ１２＝｜ＶHD34−ＶTE｜）とが相異すると、即ち次の数６のように２つの電位差の差値（＝Ｖｐ１１−Ｖｐ１２）の絶対値が一定基準値、即ち予め設定したしきい値ＶTh2を超えると、デトラックが発生したと判定し、しきい値ＶTh2を超えなければ、光焦点がトラックセンタによく合うオントラックと判定する。
　｜Ｖｐ１１−Ｖｐ１２｜≦ＶTh2　　　　　　　　 （６）
　このようにヘッダー１、２領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差Ｖｐ１１とヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差Ｖｐ１２をそれぞれ求めた後、２つの電位差の大きさを比較すると、デトラックの大きさと方向が分かる。もしＶｐ１１−Ｖｐ１２の値を変化量△Ｖ２とすれば、△Ｖ２値の絶対値からデトラックの大きさを判断することができ、△Ｖ２の符号からデトラックの方向が分かる。即ち、ディスクが正常状態の時よりトラックセンタからどちらの方向にずれたかが分かる。
　従って、△Ｖ２の符号が（−）の場合は（＋）方向に△Ｖ２だけデトラックを補償すればよく、△Ｖ２の符号が（＋）の場合は（−）方向に△Ｖ２ほどデトラックを補償すればよい。即ち、２つの電位差（Ｖｐ１１，Ｖｐ１２）の大きさが同一になる方向、例えば△Ｖ２値が０となるようにデトラックを補償すればよい。ここで、ヘッダー１，２領域とヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号の値はディスクごとに異なるので、２つの信号の比を次の式７のように正規化させて適用する。
Figure 2004039247
　即ち、式７を満足すると、デトラックがないと判別し、式７を満足しなければ、デトラックが発生したと判別して、Ｖｐ１１−Ｖｐ１２の値の大きさでデトラックの量を検出し、その符号でデトラックの方向を検出する。従って、デトラック検出部２０４は過程で△Ｖ２を計算して△Ｖ２に相応するデトラックの量と符号に相応する方向をデトラックエラー信号としてサーボ制御部２０７へ出力し、サーボ制御部２０７はデトラックエラー信号を信号処理することにより、トラッキング駆動信号に変換してトラッキング駆動部２０８に出力する。即ち、ヘッダー１，２領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ１１＝｜ＶHD12−ＶTE｜）と、ヘッダー３、４領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ１２＝｜ＶHD34−ＶTE｜）とが対称を成すようにトラッキング駆動信号を生成してトラッキング駆動部２０８へ出力する。
　トラッキング駆動部２０８はトラッキング駆動信号によって、即ちデトラックの大きさだけ（＋）または（−）方向に光ピックアップ２０２内のトラッキングアクチュエータを駆動することにより、光ピックアップ２０２とディスク２０１とのトラック中心線が一致するように制御する。
　図９は過程を示す流れ図で、ステップ４０１では初期デトラックオフセットＤＴ０と、しきい値ＶTh2、そしてデトラック制限反復回数ＮＬ１を設定する。
そして、設定されたデトラックオフセットＤＴ０でＶｐ１１とＶｐ１２を測定した後、その差、即ち変化量△Ｖ２（△Ｖ２＝Ｖｐ１１−Ｖｐ１２）をもとめる（ステップ４０２）。それから、△Ｖ２値の絶対値がステップ４０１で設定されたしきい値ＶTh2より大きいかどうかを比較する（ステップ４０３）。もしステップ４０３で△Ｖ２値の絶対値がしきい値ＶTh2より小さいか同一であると判別されると、これは光焦点がトラックセンタによく合うオントラックの場合なので、ルーチンを終わらせる。一方、大きいと判別されると、デトラックが発生した場合なので、デトラックの発生方向を知るために△Ｖ２の符号が（＋）なのか（−）なのかを確認する（ステップ４０４）。もし△Ｖ２の符号が（−）であれば、デトラックオフセットＤＴ０を増加させ（ステップ４０５）、再びヘッダー１、２領域とヘッダー３、４領域から検出されるトラッキングエラー信号の変化量△Ｖ２を測定する（ステップ４０６）。そして、ステップ４０６で測定された変化量△Ｖ２の絶対値をしきい値ＶTh2と比較する（ステップ４０７）。もし変化量△Ｖ２の絶対値が小さいか同一であると判別されると、ルーチンを終わらせる。大きいと判別されると、未だデトラックが完全に補償されていない場合なので、次のステップ４０８に進む。ステップ４０８では現在のループ反復回数をデトラック反復回数で置換し、デトラック反復回数が設定されたデトラック制限反復回数ＮＬ１より大きいかどうかを比較する（ステップ４０９）。もしＮＬ１より大きいか同一であれば、ルーチンを済ませ、小さければ、ステップ４０５に戻って過程を繰り返し行う。一方、ステップ４０４で変化量△Ｖ２の符号が（＋）であると判別されると、デトラックオフセットＤＴ０を減少させた後（ステップ４１０）、過程を行う（ステップ４１１〜ステップ４１４）。
　本実施形態はしきい値を予め設定しておくので、実際のデータ記録・再生時にデトラック有無を判別し、補償する時間を短縮させることができ、トラッキングサーボを速く安定化させることができ、実時間記録を可能にする。
　チルト検出及び補償
　１）リードチャネル２信号利用
　一方、ウォッブル信号からトラックセンタの値を最もよく検出することができる。これはウォッブル信号がディスク製造時に一定にトラック境界に沿って形成され、且つウォッブル信号のセンタがチルトによっては変わらないためである。従って、本発明はリードチャネル２のヘッダー領域におけるＶＦ０１，ＶＦ０３信号レベルとトラックセンタとの差を用いてチルトを検出する。このために、ＲＦ及びサーボエラー生成部２０３から検出されたエラー信号のうちリードチャネル２信号はチルト検出部２０４に入力される。この際、フォーカスオンとトラッキングオンの状態でチルトの変化によってＶＦ０１、ＶＦ０３領域から検出されるリードチャネル２信号の大きさは次の表３のように微々である。
Figure 2004039247
　図１０は表３をグラフで表現したもので、ＶＦ０１−ＶＦ０３≒０なので２つの信号の大きさはほとんど一定である。即ち、チルトに関係なくＶk−≦ＶＦ０１＋ＶＦ０３≦Ｖk＋と一定である。ところが、図１１ａ〜図１１ｃのようにチルトの変化によってＶＦ０１，ＶＦ０３信号がトラックセンタを基準として上／下にシフトすることが分かる。そして、チルトによってトラックセンタは変わらない。
　従って、トラックセンタとリードチャネル２のＶＦ０１信号との電位差（ＶＦ０１電位−トラックセンタ電位＝Ｖｐｐ２１）と、トラックセンタとリードチャネル２のＶＦ０３信号との電位差（ＶＦ０３電位−トラックセンタ電位＝Ｖｐｐ２２）とを比較すると、チルトの量（＝大きさ）及び方向が分かる。
　即ち、図１１ａ〜図１１ｃはその例を示す場合であり、トラッキングオンとフォーカスオンの状態でチルトのみ変化させながら検出したリードチャネル２信号である。図１１ａ〜図１１ｃにおいて、左側に示される信号がヘッダー１フィールドのＶＦ０１領域から検出されたリードチャネル２信号であり、右側に示される信号がヘッダー３フィールドのＶＦ０３領域から検出されたリードチャネル２信号であり、トラックセンタから検出された電圧ＶWCが基準電圧となる。
　この際、チルトが０の場合、即ちラジアルチルトがない場合にはトラックセンタとＶＦ０１信号との電位差（Ｖｐｐ２１＝ＶVF01−ＶWC）と、トラックセンタとＶＦ０３信号との電位差（Ｖｐｐ２２＝ＶVF03−ＶWC）とが図１１ｂのようにほぼ同一である。即ち、トラックセンタとＶＦ０１信号との電位差（Ｖｐｐ２１＝ＶVF01−ＶWC）とトラックセンタとＶＦ０３信号との電位差（Ｖｐｐ２２＝ＶVF03−ＶWC）とが対称を成す。これを式で表現すると、次の式８である。
　ＶVF01−ＶWC≒ＶVF03−ＶWC　　　　　（８）
　この際、ＶVF01／ＶVF03はＶＦ０１／ＶＦ０３信号のピークとボトムをそれぞれホールドさせて求めた後、トラックセンタ電圧と比較することもでき、ＶＦ０１／ＶＦ０３信号のセンタをホールドさせて求めた後トラックセンタ電圧と比較することもできる。
　もし、トラックセンタとＶＦ０１信号との電位差（Ｖｐｐ２１）とトラックセンタとＶＦ０３信号との電位差（Ｖｐｐ２２）とが相異すると、即ち非対称となると、チルトが発生したことを意味する。
　例えば、図１１ａのように、ＶVF01−ＶWC＞ＶVF03−ＶWC、即ちＶｐｐ２１＞Ｖｐｐ２２であれば、１°程度のチルトが発生したことを意味し、図１１ｃのようにＶVF01−ＶWC＞ＶVF03−ＶWC、即ちＶｐｐ２１＜Ｖｐｐ２２であれば、−１°程度のチルトが発生したことを意味する。
　このようにトラックセンタとＶＦ０１信号との電位差Ｖｐｐ２１と、トラックセンタとＶＦ０３信号との電位差Ｖｐｐ２２をそれぞれ求めた後、２つの電位差の大きさを比較すると、チルトの大きさと方向が分かる。もし、Ｖｐｐ２１−Ｖｐｐ２２の値を変化量△Ｖ３とすると、△Ｖ３値からチルトの大きさを判断することができ、△Ｖ３の符号からチルトの方向が分かる。即ち、ディスクが正常状態の時より下側に傾いたか上側に傾いたかが分かる。
　従って、△Ｖ３の符号が（−）であれば、（＋）方向に△Ｖ３だけチルトを補償すればよく、△Ｖ３の符号が（＋）であれば、（−）方向に△Ｖ３だけチルトを補償すればよい。即ち、２つの電位差Ｖｐｐ２１、Ｖｐｐ２２の大きさが同一となる方向にチルトを補償すればよい。このため、チルト検出部２０５は△Ｖ３に相応するチルト量と符号に相応する方向をチルトエラー信号としてサーボ制御部２０７へ出力し、サーボ制御部２０７はチルトエラー信号を信号処理することにより、チルト駆動信号に変換してチルト駆動部２０９へ出力する。チルト駆動部２０９はチルト駆動信号によって、即ちチルトの大きさだけ（＋）もしくは（−）方向にディスクを移動させるか、或いは光ピックアップを移動させてチルトを直接制御する。
　図１２は過程を流れ図で示すものであり、ステップ５０１では初期チルトオフセットＴ０と、しきい値ＶTh3、そしてチルト制限反復回数ＮＬ２を設定する。
そして、設定されたチルトオフセットＴＯにおいてＶｐｐ２１とＶｐｐ２２を測定した後、その差、即ち変化量△Ｖ３（△Ｖ３＝Ｖｐｐ２１−Ｖｐｐ２２）を求める（ステップ５０２）。それから、△Ｖ３値の絶対値がステップ５０１で設定されたしきい値ＶTh3より大きいかどうかを比較する（ステップ５０３）。もしステップ５０３で△Ｖ３値の絶対値がしきい値ＶTh3より小さいか同一であると判別されると、これはチルトがないと判断してルーチンを済ませ、大きいと判別されると、チルトが存在すると判断し、チルトの方向を知るために△Ｖ３の符号が（＋）か（−）かを確認する（ステップ５０４）。
　もし、△Ｖ３の符号が（−）であれば、チルトオフセットＴ０を増加させ（ステップ５０５）、再びヘッダー領域内のＶＦ０１、ＶＦ０３領域から検出したリードチャネル２信号の変化量△Ｖ３を測定する（ステップ５０６）。そして、ステップ５０６で測定された変化量△Ｖ３の絶対値をしきい値ＶTh3と比較する（ステップ５０７）。もし変化量△Ｖ３の絶対値が小さいか同じであると判別されると、ルーチンを済ませ、大きいと判別されると、未だチルトが完全に補償されていない場合なので、次のステップ５０８に進む。ステップ５０８では現在のループ反復回数をチルト反復回数で置換し、チルト反復回数が設定されたチルト制限反復回数ＮＬ２より大きいかどうかを比較する（ステップ５０９）。もし、ＮＬ２より大きいか同一であれば、ルーチンを済ませ、小さければ、ステップ５０５に戻って過程を繰り返し行う。
　また、ステップ５０４で変化量△Ｖ３の符号が（＋）であると判別されると、チルトオフセットＴ０を減少させた後（ステップ５１０）、同じ過程を行う（ステップ５１１〜ステップ５１４）。ここで、チルト制限反復回数ＮＬ２の設定及び比較過程はデトラック制限反復回数ＮＬ１の設定及び比較過程と理由が同じである。
　また、チルトを検出する基準値をトラックセンタではないグラウンドレベル（または最初レベル）にしてチルトの大きさ及び方向を検出することもできる。
　この時はヘッダー領域内のリードチャネル２のＶＦ０１、ＶＦ０３信号を全て利用することもできるが、いずれか一つのみを利用することもできる。また、ヘッダー領域内のリードチャネル２信号のボトムをホールドさせて求めた電圧（ＶBOT1またはＶBOT2）を利用することもでき、トップをホールドさせて求めた電圧（ＶTOP1またはＶTOP2）を利用することもできる。
　例えば、ヘッダー領域内のＶＦ０１領域におけるリードチャネル２信号のみを利用し、ＶＦ０１領域内のリードチャネル２信号のトップをホールドさせて求めた電圧を利用することもできる。
　このためにまず、チルトがない時のグラウンド電位とＶＦ０１領域のリードチャネル２信号のトップ信号との電位差を求める。もし図１３ｂのようにグラウンド電位とＶＦ０１領域のリードチャネル２信号のトップ信号との電位差（ＶTOP1）がチルトのない時に求めた電位差とすれば、この値を予め基準値として設定した後チルトを検出する。
　すなわち、グラウンド電位とＶＦ０１領域のリードチャネル２信号のトップ信号との電位差が、チルトのない時に求めた電位差より大きいか小さければ、チルトが発生したことを意味する。
　例えば、図１３ａのようにグラウンド電位とＶＦ０１領域のリードチャネル２信号のトップ信号との電位差Ｖ’TOP1がチルトのない時に求めた電位差ＶTOP1より大きいか、図１３ｃのようにグラウンド電位とＶＦ０１領域のリードチャネル２信号のトップ信号との電位差Ｖ”TOP1がチルトのない時に求めた電位差ＶTOP1より小さければ、チルトが発生したと判断する。
　そして、２つの電位差の差値に対する符号からチルトの方向が分かる。即ち、２つの電位差の差値からチルトの大きさが分かり、その差値に対する符号が（＋）か（−）かによってチルトの方向が分かる。
　例えば、図１３ｃのようにＶTOP1−Ｖ”TOP1＝＋△Ｖ３’であれば、（＋）方向に△Ｖ３’だけチルトが発生したことを意味するので、（−）方向に△Ｖ３’だけチルトを補償すればよい。
　また、本発明は、図１３ｂのＶBOT1をチルトのない時の基準値とした後、グラウンド電位とＶＦ０１領域のリードチャネル２信号のボトム信号との電位差と、基準値との関係を用いてチルトの大きさおよび方向を検出することもでき、同様に、ＶTOP2、ＶBOT2に対しても同一に適用される。
　このように、本発明はチルト調整またはサーボを行う時にいずれか一つの方法で光軸とディスク面間のチルト量を検出して調整することができる。
　２）トラッキングエラー信号利用
　また、本発明は互いにずれるよう配置されているヘッダー１、２領域とヘッダー３、４領域から検出されるトラッキングエラー信号のレベルと基準レベルとの差を用いてチルトを検出する。ここで、基準レベルはユーザ領域から検出されるトラッキングエラー信号のセンタレベルを用いることができる。このために、ＲＦ及びサーボエラー生成部２０３から検出されたサーボエラー信号のうちＴＥ信号はチルト検出部２０５へ出力される。
　チルト検出部２０５はヘッダー１、２領域とヘッダー３、４領域から出力されるトラッキングエラー信号をそれぞれサンプリングした後、基準レベルとの差を検出する。この際、下記の表４はフォーカスオンとトラッキングオン状態でデトラックオフセットとデフォーカスオフセットは固定し、チルトのみ変化させながら検出したトラッキングエラー信号のレベル変化を示している。
Figure 2004039247
　図１４は表４をグラフで表現したもので、ヘッダー１，２領域から検出されたトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差と、ヘッダー３，４領域から検出されたトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差とが対称を成す時がチルトのない場合である。即ち、トラッキングエラー信号はヘッダー区間でこれを追従するために上下に大きく変化を起こすが、実際にデータが記録されるユーザ領域におけるトラッキングエラー信号を基準にすると、チルトのない場合はヘッダー１、２とヘッダー３、４を過ぎる時に２つの電位差がほぼ同一である一方、チルトがある場合にはヘッダー１，２とヘッダー３，４を過ぎるときに２つの電位差の大きさが相異する。
　従って、ヘッダー１、２領域から検出されるＴＥ信号と基準レベルとの電位差（ヘッダー１，２領域から検出されるトラッキングエラー信号の電位−基準レベルの電位＝Ｖｐ２１）とヘッダー３，４領域から検出されるＴＥ信号と基準レベルとの電位差（ヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号の電位−基準レベルの電位＝Ｖｐ２２）とを比較すると、チルトの有無が分かる。
　図１５ａ〜図１５ｃはその例を示したもので、トラッキングオンとフォーカスオンの状態でチルトを変化させながら検出したトラッキングエラー信号である。図１５ａ〜図１５ｃによれば、左側に示される信号がヘッダー１，２領域から検出されたトラッキングエラー信号の電位ＶHD12であり、右側に示される信号がヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号ＶHD34であり、ユーザ領域のトラッキングエラー信号のセンタレベルから検出された電圧ＶTEが基準レベルの電圧となる。
　ここで、チルトがない場合にはヘッダー１，２領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ２１＝　｜ＶHD12−ＶTE｜とヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ２２＝　｜ＶHD34−ＶTE｜）が図１５ｂのようにほぼ同一である。即ち、ヘッダー１，２領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位（Ｖｐ２１＝　｜ＶHD12−ＶTE｜）とヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ２２＝　｜ＶHD34−ＶTE｜）とが対称を成す。これを式で表現すると、次の式９である。
　｜ＶHD12−ＶTE｜≒｜ＶHD34−ＶTE｜　　　　（９）
　もし、図１５ａ、図１５ｃのようにヘッダー１，２領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差Ｖｐ２１と、ヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差Ｖｐ２２が相異すると、即ち非対称を成すと、チルトが発生したことを意味する。この際、チルトが大きいほど、非対称の程度が大きくなる。これを式で表現すると、次の式１０である。
　｜ＶHD12−ＶTE｜≠｜ＶHD34−ＶTE｜　　　　（１０）
　従って、本発明はヘッダー１，２領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ２１＝｜ＶHD12−ＶTE｜）と、ヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ２２＝｜ＶHD34−ＶTE｜）とが相異すると、即ち次の式１１のように２つの電位差の差値（＝Ｖｐ２１−Ｖｐ２２）の絶対値が一定基準値、即ち予め設定したしきい値ＶTh4を超えると、チルトが発生したと判定し、しきい値ＶTh4を超えなければ、チルトがないものと判定する。
　｜Ｖｐ２１−Ｖｐ２２｜≦ＶTh4　　　　　 （１１）
　このようにヘッダー１、２領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差Ｖｐ２１とヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差Ｖｐ２２をそれぞれ求めた後、２つの電位差の大きさを比較すると、チルトの大きさと方向が分かる。もしＶｐ２１−Ｖｐ２２の値を変化量△Ｖ４とすれば、△Ｖ４値からチルトの大きさを判断することができ、△Ｖ４の符号からチルトの方向が分かる。即ち、ディスクが正常状態の時より下側に傾いたか上側に傾いたかが分かる。
　従って、変化量△Ｖ４の符号が（−）の場合は（＋）方向に△Ｖ４だけチルトを補償すればよく、△Ｖ４の符号が（＋）の場合には（−）方向に△Ｖ４だけチルトを補償すればよい。即ち、２つの電位差（Ｖｐ２１，Ｖｐ２２）の大きさが同一になる方向にチルトを補償すればよい。ここで、ヘッダー１，２領域とヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号の値はディスクごとに異なるので、２つの信号の比を次の式１２のように正規化させて適用する。
Figure 2004039247
　即ち、式１２を満足すると、チルトがないと判別し、式１２を満足しなければ、チルトが発生したと判別してＶｐ２１−Ｖｐ２２値の大きさからチルトの量を検出し、その符号からチルトの方向を検出する。従って、チルト検出部２０４は過程で△Ｖ４を計算して△Ｖ４に相応するチルトの量と符号に相応する方向をチルトエラー信号としてサーボ制御部２０７へ出力し、サーボ制御部２０７はチルトエラー信号を信号処理することにより、チルト駆動信号に変換してチルト駆動部２０９へ出力する。
　チルト駆動部２０９はチルト駆動信号によって、即ちチルトの大きさだけ（＋）または（−）方向にディスクを移動させるか、光ピックアップを移動させてチルトを直接制御する。即ち、ヘッダー１，２領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ２１＝｜ＶHD12−ＶTE｜）と、ヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ２２＝｜ＶHD34−ＶTE｜）とが対称または、Ｖｐ２１−Ｖｐ２２≦ＶTh4となるようチルトを制御する。
　図１６は過程を流れ図で示したもので、ステップ６０１では初期チルトオフセットＴ０、しきい値ＶTh4、チルト制限反復回数ＮＬ２を設定する。そして、設定されたチルトオフセットＴ０でＶｐ２１とＶｐ２２を測定した後、その差、即ち変化量△Ｖ４（△Ｖ４＝Ｖｐ２１−Ｖｐ２２）を求める（ステップ６０２）。それから、△Ｖ４値の絶対値がステップ６０１で設定されたしきい値ＶTh4より大きいかどうかを比較する（ステップ６０３）。もしステップ６０３で△Ｖ４値の絶対値がしきい値ＶTh4より小さいか同一であると判別されると、チルトが無いと判断してルーチンを済ませ、大きいと判別されると、チルトが存在すると判断し、△Ｖ４の符号が（＋）なのか（−）なのかを確認する（ステップ６０４）。
　もし△Ｖ４の符号が（−）であれば、チルトオフセットＴ０を増加させ（ステップ６０５）、再びヘッダー１、２領域とヘッダー３、４領域から検出されるトラッキングエラー信号の変化量△Ｖ４を測定する（ステップ６０６）。そして、ステップ６０６で測定された変化量△Ｖ４の絶対値をしきい値ＶTh4と比較する（ステップ６０７）。もし変化量△Ｖ４の絶対値が小さいか同一であると判別されると、ルーチンを済ませ、大きいと判別されると、未だチルトが完全に補償されていない場合なので、次のステップ６０８に進む。ステップ６０８では現在のループ反復回数をチルト反復回数で置換し、反復回数が予め設定したチルト制限反復回数ＮＬ２より大きいかを比較する（ステップ６０９）。もしＮＬ２より大きいか同一であれば、ルーチンを済ませ、小さければ、ステップ６０５に戻って過程を繰り返す。
　また、ステップ６０４で変化量△Ｖ４の符号が（＋）であると判別されると、チルトオフセットＴ０を減少させた後（ステップ６１０）、過程を行う（ステップ６１１〜ステップ６１４）。
　このように、本発明はチルト調整またはサーボを行う時、いずれか一つの方法で光軸とディスク面間のチルト量を検出して調整することができる。なお、本実施形態はしきい値を予め設定しておくので、実際のデータ記録・再生時にチルト有無を判別し補償する時間を短縮させることができ、チルトサーボを速く安定化させることができ、実時間記録を可能にする。
　デフォーカス検出及び補償
　１）リードチャネル２信号利用
　また、本発明はヘッダー領域におけるＶＦ０１、ＶＦ０３信号の変化量を用いてデフォーカスを検出することができる。ここで、ヘッダー領域を利用するのはランドとグルーブの特性が同一だからであり、特にヘッダー領域のうちＶＦ０１、ＶＦ０３領域の信号を利用するのはヘッダー領域のうちＶＦ０１、ＶＦ０３領域が最も長くて安定でありかつ検出し易いからである。
　すなわち、ヘッダー領域のうちＶＦ０１、ＶＦ０３領域から検出されるリードチャネル２信号の変化量を用いてデフォーカスの量及び方向を検出するために、ＲＦおよびサーボエラー生成部２０３から検出されたエラー信号のうちリードチャネル２信号がデフォーカス検出部２０６に入力される。デフォーカス検出部２０６はリードチャネル２信号のレベル、即ちピーク・ツー・ピーク電圧（Ｖｐｐ３１，Ｖｐｐ３２）を検出してデフォーカスを判別する。
　この際、下記の表５はチルトゼロ状態でデフォーカス及びデトラックを調整してトラッキングエラー信号が最も大きくて平坦に出るよう調整した状態でトラックオンをした後、出力されたもので、チルトとデトラックオフセットは固定した状態でデフォーカスオフセット変化によるＶＦ０１、ＶＦ０３領域のリードチャネル２信号のレベル変化を示している。
Figure 2004039247
　図１７は表５をグラフで表現したもので、ＶＦ０１及びＶＦ０３領域のリードチャネル２信号の電圧レベルＶｐｐ３１、Ｖｐｐ３２が最も大きく出ると、デフォーカス無しと判断することができ、Ｖｐｐ３１−Ｖｐｐ３２の符号によってデフォーカスの方向を検出することができる。
　即ち、ヘッダー区間内のＶＦ０１、ＶＦ０３領域のリードチャネル２信号の変化量、例えばピーク・ツー・ピークレベル(Ｖｐｐ３１，Ｖｐｐ３２)がデフォーカスの程度によって異なる性質を用いてデフォーカスの大きさおよび方向を検出する。
　もしデフォーカスされていない場合、即ちよく合っている場合は、Ｖｐｐ３１−Ｖｐｐ３２≒０であり、Ｖｐｐ３１＋Ｖｐｐ３２＝最大となる（ここで、Ｖｐｐ３１、Ｖｐｐ３２はＶＦ０１、ＶＦ０３領域から検出されたリードチャネル２信号のピーク・ツー・ピーク電圧を意味する）。このＶｐｐ３１−Ｖｐｐ３２≒０の代わりに任意のしきい値ＶTh5を設定した後、Ｖｐｐ３１−Ｖｐｐ３２≦ＶTh5を満足すると、フォーカスがよく合ったと判断するようにすることができる。
　逆に、デフォーカスされている場合は、Ｖｐｐ３１−Ｖｐｐ３２＝（＋）または（−）（デフォーカスされた方向によって符号が異なる）であり、Ｖｐｐ３１−Ｖｐｐ３２≠最大となる。ここでも同様に、任意のしきい値（ＶTh5）を設定した後、Ｖｐｐ３１−Ｖｐｐ３２＞ＶTh5を満足すると、デフォーカスされていると判断することができ、この際Ｖｐｐ３１−Ｖｐｐ３２の符号からデフォーカスの方向が分かる。
　表５または図１７によれば、デフォーカスオフセット値４.０８の時がＶｐｐ３１−Ｖｐｐ３２≒０であり、Ｖｐｐ３１＋Ｖｐｐ３２＝最大となり、グラフが一方向に飽和されることが分かる。即ち、Ｖｐｐ３１−Ｖｐｐ３２値がデフォーカスオフセット値４.０８を基準とした方向（例えば、（＋）であれば、引き続き（＋）、（−）であれば引き続き（−）しかないので、信号検出が容易であり且つ使用しやすい。）
　図１８ａ〜図１８ｃはその例を示す場合であり、表５のような条件においてデフォーカスオフセットのみを変化させながら検出したヘッダー領域のリードチャネル２信号である。即ち、図１８ａ〜図１８ｃによれば、Ｖｐｐ３１＋Ｖｐｐ３２値が図１８ｂにおいて最も大きいので、図１８ａと図１８ｃはデフォーカスのある場合であり、図１８ｂはデフォーカスのない場合であると判別することができる。
　従って、Ｖｐｐ３１−Ｖｐｐ３２値を△Ｖ５とし、△Ｖ５の絶対値がしきい値ＶTh5より大きいか、もしくはＶｐｐ３１＋Ｖｐｐ３２の値が最大でない時、△Ｖ５の符号が（−）であれば（＋）方向に、（＋）であれば（−）方向にデフォーカスを補償すればよい。この際、Ｖｐｐ３１＋Ｖｐｐ３２値が最大となるように補償すればよい。ここで、Ｖｐｐ３１、Ｖｐｐ３２の値はディスク毎に異なるので、２つの信号比を下記の式１３のように正規化させて適用する。
Figure 2004039247
　即ち、式１３を満足すれば、デフォーカスがないと判別し、式１３を満足しなければ、デフォーカスが発生したと判別して、Ｖｐｐ３１−Ｖｐｐ３２値の大きさからデフォーカスの量を検出し、その符号からデフォーカス方向を検出する。
　従って、デフォーカス検出部２０６は過程によって検出されたデフォーカスの量と方向をデフォーカスエラー信号としてサーボ制御部２０７に出力し、サーボ制御部２０７はデフォーカスエラー信号を信号処理することにより、フォーカス駆動信号に変換してフォーカス駆動部２１０へ出力する。
　フォーカス駆動部２１０はフォーカス駆動信号によって、即ちデフォーカスの大きさだけ（＋）または（−）方向に光ピックアップ内のフォーカスアクチュエータを駆動させて、対物レンズと光ディスクとの距離を一定に維持させる。
　図１９は過程を流れ図で示すもので、ステップ７０１では初期デフォーカスオフセットＤＦ０と、しきい値ＶTh5、そしてデフォーカス制限反復回数ＮＬ３を設定する。そして、設定されたデフォーカスオフセットＤＦ０においてＶｐｐ３１とＶｐｐ３２を測定した後、その差、即ち変化量△Ｖ５（△Ｖ５＝Ｖｐｐ３１−Ｖｐｐ３２）と和△Ｖ５’（△Ｖ５’＝Ｖｐｐ３１＋Ｖｐｐ３２）を求める（ステップ７０２）。それから、変化量△Ｖ５値の絶対値がステップ７０１で設定されたしきい値ＶTh5より小さいか同一であると共に和△Ｖ５’値が最大であるかどうかを確認する（ステップ７０３）。もしステップ７０３で△Ｖ５値の絶対値がしきい値ＶTh5より小さいか同一であると共に△Ｖ５’の値が最大値と判別されると、デフォーカスがないと判断してルーチンを済ませ、条件のいずれか一つ以上を満足しなければ、デフォーカスが存在すると判断し、△Ｖ５の符号が（＋）なのか或いは（−）なのかを確認する（ステップ７０４）。
　もし、△Ｖ５の符号が（−）であれば、デフォーカスオフセットＤＦ０を増加させ（ステップ７０５）、再びヘッダー領域内のＶＦ０１、ＶＦ０３区間で検出されるリードチャネル２信号の変化量△Ｖ５と和△Ｖ５’を測定する（ステップ７０６）。そして、ステップ７０６で測定された変化量△Ｖ５の絶対値をしきい値ＶTh5と比較し、△Ｖ５’が最大値であるかどうかを確認する（ステップ７０７）。もし、変化量△Ｖ５の絶対値が小さいか同一であり且つ△Ｖ５’が最大値と判別されると、ルーチンを済ませ、そうでなければ、未だデフォーカスが完全に補償されていないので、次のステップ７０８に進む。ステップ７０８では現在のループ反復回数をデフォーカス反復回数で置換し、デフォーカス反復回数が予め設定したデフォーカス制限反復回数ＮＬ３より大きいかどうかを判断する（ステップ７０９）。もし、ＮＬ３より大きいか同一であれば、ルーチンを済ませ、小さければ、ステップ７０５に戻って過程を繰り返す。
　また、ステップ７０５で変化量△Ｖ５の符号が（＋）と判別されると、デフォーカスオフセットＤＦ０を減少させた後（ステップ７１０）、過程を行う（ステップ７１１〜ステップ７１４）。同様に、デフォーカス制限反復回数ＮＬ３の設定及び比較過程はデトラック制限反復回数ＮＬ１の設定及び比較過程と理由が同じである。
　２）リードチャネル１信号とリードチャネル２信号利用
　また、本発明はリードチャネル１とリードチャネル２信号とを用いてデフォーカスを検出して補償することもできる。即ち、ヘッダー領域のうちＶＦ０１、ＶＦ０３領域から検出されるリードチャネル１信号の変化量を用いてデフォーカスを検出し、この時、リードチャネル２信号の変化量を一緒にチェックしてデフォーカスの大きさおよび方向を検出する。このために、ＲＦ及びサーボエラー生成部２０３から検出されたエラー信号のうちリードチャネル１、リードチャネル２信号がデフォーカス検出部２０６へ入力される。デフォーカス検出部２０６はリードチャネル１信号のレベル、即ちピーク・ツー・ピーク電圧を検出してデフォーカスを判別する。
　この際、下記の表６はチルトゼロ状態でデフォーカス及びデトラックを調節してトラッキングエラー信号が最も大きくて平坦に出るように調整した状態でトラックオンをした後出力されたもので、チルトとデトラックオフセットは固定した状態でデフォーカスオフセット変化によるＶＦ０１、ＶＦ０３区間のリードチャネル１信号のレベル変化を示している。
Figure 2004039247
　図２０は表６をグラフで表現したもので、ＶＦ０１及びＶＦ０３領域から検出されたリードチャネル１信号のＶｐｐ３１’、Ｖｐｐ３２’が最も大きく現れたときデフォーカス無しと判断することができる。かつ、Ｖｐｐ３１’−Ｖｐｐ３２’の結果を用いてデフォーカスの大きさと方向を検出することができる。即ち、ヘッダー領域内のＶＦ０１、ＶＦ０３区間のリードチャネル１信号の変化量、例えばピーク・ツー・ピークレベル（Ｖｐｐ３１’、Ｖｐｐ３２’）がデフォーカスの程度によって変わる性質を用いてデフォーカスを検出する。
　もし、デフォーカスされていない場合、即ちフォーカスがよく合っている場合はＶｐｐ３１’−Ｖｐｐ３２’≒０であり、Ｖｐｐ３１’＋Ｖｐｐ３２’＝最大となる。（ここで、Ｖｐｐ３１’、Ｖｐｐ３２’はＶＦ０１、ＶＦ０３領域から検出されたリードチャネル１信号のピーク・ツー・ピーク電圧を意味する。）この際、Ｖｐｐ３１’−Ｖｐｐ３２’≒０の代わりに、任意のしきい値ＶTh55を設定した後、Ｖｐｐ３１’−Ｖｐｐ３２’≦ＶTh55を満足し、Ｖｐｐ３１’＋Ｖｐｐ３２’＝最大であれば、フォーカスがよく合ったと判断することができる。
　反対に、デフォーカスされている場合はＶｐｐ３１’−Ｖｐｐ３２’＝（＋）または（−）（デフォーカスされた方向によって符号が変わる）であり、Ｖｐｐ３１’＋Ｖｐｐ３２’≠最大となる。ここでも同様に、任意のしきい値（ＶＴｈ５５）を設定した後、Ｖｐｐ３１’−Ｖｐｐ３２’＞ＶＴｈ５５を満足すれば、デフォーカスされていると判断することもでき、この時もＶｐｐ３１’−Ｖｐｐ３２’の符号でデフォーカスの方向が分かる。
　表６または図２０を見れば、デフォーカスオフセット値４.０８の時がＶｐｐ３１’−Ｖｐｐ３２’≒０であり、Ｖｐｐ３１’＋Ｖｐｐ３２’＝最大となることが分かる。
　ところが、リードチャネル１の場合は、図２０に示すように、Ｖｐｐ３１’−Ｖｐｐ３２’≦ＶTh55を満足する場合がデフォーカスオフセット値によって多く発生する可能性があるので、正確なデフォーカスを検出するためにアクティブ領域を設定する必要がある。このために、リードチャネル１信号のＶｐｐ３１’−Ｖｐｐ３２’の結果を図２２ａに示し、リードチャネル２信号のＶｐｐ３１−Ｖｐｐ３２の結果を図２２ｂに示した。
　即ち、図２２ａ、図２２ｂによれば、デフォーカスのない場合、例えばデフォーカスオフセット値が４.０８の付近ではリードチャネル１とリードチャネル２が共に大きく変わるが、ある程度経過すると、リードチャネル１ではむしろ減少し、リードチャネル２では一定に保持されることが分かる。従って、Ｖｐｐ３１’−Ｖｐｐ３２’、Ｖｐｐ３１−Ｖｐｐ３２の大きさがリードチャネル１と２において全て比例的に変わる区間をアクティブ領域で検出することができる。
　図２１ａ〜図２１ｃはその例を示す場合であり、表６のような条件においてデフォーカスオフセットのみを変化させながら検出したヘッダー領域のリードチャネル１信号である。即ち、図２１ａ〜図２１ｃにおいてＶｐｐ３１’−Ｖｐｐ３２’は全て０に近い値を有するが、Ｖｐｐ３１’＋Ｖｐｐ３２’は図２１ｂにおいて最も大きいので、図２１ａと図２１ｃはデフォーカスがある場合であり、図２１ｂはデフォーカスがない場合と判別することができる。即ち、図２１ａ、図２１ｃはＶｐｐ３１’−Ｖｐｐ３２’を行うと、その値が全て０に近いが、非アクティブ領域なので、デフォーカスがあると判別する。
　従って、Ｖｐｐ３１’−Ｖｐｐ３２’値を△Ｖ５”とし、△Ｖ５”値がＶTh55より大きいと仮定する時、△Ｖ５”の符号が（−）であれば（＋）方向に、（＋）であれば（−）方向にデフォーカスを補償すればよい。デフォーカスの大きさはアクティブ領域で検出することができる。ここで、Ｖｐｐ３１’、Ｖｐｐ３２’値はディスク毎に異なるので、２つの信号の比を次の式１４のように正規化させて適用する。
Figure 2004039247
　即ち、式１４を満足すると、デフォーカスがないと判別し、式１４を満足しなければ、デフォーカスが発生したと判別する。このとき、Ｖｐｐ３１’−Ｖｐｐ３２’値の符号からデトラックの量を検出し、リードチャネル１とリードチャネル２を用いて検出したアクティブ領域からデトラックの方向を検出する。
　従って、デフォーカス検出部２０６は、その検出されたデフォーカスの大きさと方向をデフォーカスエラー信号としてサーボ制御部２０７へ出力し、サーボ制御部２０７はデトラックエラー信号を信号処理することにより、フォーカス駆動信号に変換してフォーカス駆動部２１０に出力する。
　フォーカス駆動部２１０はフォーカス駆動信号によって、即ちデフォーカスの大きさだけ（＋）または（−）方向に光ピックアップ内のフォーカスアクチュエータを駆動することにより、対物レンズと光ディスクとの距離を一定に維持させる。
　このように本発明はヘッダー領域のうちＶＦ０１、ＶＦ０３領域から検出されるリードチャネル１またはリードチャネル２信号を用いてデフォーカスの大きさ及び方向を判別し、これを補償することができる。その際、本発明はシステム初期化時に予め設定した多数のヘッダー領域においてそれぞれデフォーカスをチェックして該当位置のデフォーカスの大きさ及び方向を記憶しており、実際にデータ記録・再生中に該当位置が予め検出したデフォーカスの量および方向にデフォーカスを補償することにより、フォーカスサーボを速く安定化させることができる。
　そして、本発明は実時間フィードバックが可能なので、実際データ記録・再生中に全てのサーボ、例えばトラッキング、フォーカスサーボなどをオンした状態でデフォーカスを検出して直ぐに補償することもできる。
　３）トラッキングエラー信号利用
　また、本発明は互いにずらして配置されているヘッダー１、２領域とヘッダー３、４領域から検出されるトラッキングエラー信号のレベルと基準レベルとの差を用いてデフォーカスを検出することもできる。ここで、基準レベルとしてはユーザ領域から検出されるトラッキングエラー信号のセンタレベルを用いることができる。このために、ＲＦ及びサーボエラー生成部２０３から検出されたサーボエラー信号のうちＴＥ信号はデフォーカス検出部２０４へ出力される。
　デフォーカス検出部２０６はヘッダー１、２領域とヘッダー３、４領域から出力されるトラッキングエラー信号をそれぞれサンプリングした後基準レベルとの差を検出する。この際、次の表７はチルトゼロ状態でデフォーカス及びデトラックを調整してサーボエラー信号がよく出るように調整した状態で出力されたもので、チルトとデトラックオフセットは固定した状態でデフォーカスオフセット変化によるトラッキングエラー信号のレベル変化を示している。
Figure 2004039247
　図２３は表７をグラフで表現したもので、ヘッダー１，２領域から検出されたトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差と、ヘッダー３，４領域から検出されたトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差とが対称となっているときがデフォーカスのない場合である。
　即ち、トラッキングエラー信号はヘッダー区間で追従するために上下に大きく変化するが、実際のデータが記録されるユーザ領域におけるトラッキングエラー信号を基準にすると、デフォーカスがない場合はヘッダー１、２とヘッダー３、４を過ぎるときに２つの電位差がほぼ同一である一方、デフォーカスがある場合にはヘッダー１，２とヘッダー３，４を過ぎるときに２つの電位差の大きさが異なる。
　従って、ヘッダー１、２領域から検出されるＴＥ信号と基準レベルとの電位差（ヘッダー１，２領域から検出されるトラッキングエラー信号の電位−基準レベルの電位＝Ｖｐ３１）と、ヘッダー３，４領域から検出されるＴＥ信号と基準レベルとの電位差（ヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号の電位−基準レベルの電位＝Ｖｐ３２）とを比較すると、デフォーカスの有無が分かる。
　図２４ａ〜図２４ｃはその例を示す場合であり、トラッキングオンとフォーカスオン状態でデフォーカスオフセットだけ変化させながら検出したトラッキングエラー信号である。図２４ａ〜図２４ｃによれば、左側に示される信号がヘッダー１，２領域から検出されたトラッキングエラー信号ＶHD12であり、右側に示される信号がヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号ＶHD34であり、ユーザ領域のトラッキングエラー信号のセンタレベルから検出された電圧ＶTEが基準レベルの電圧となる。
　ここで、デフォーカスがない場合にはヘッダー１，２領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ３１＝　｜ＶHD12−ＶTE｜と、ヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ３２＝　｜ＶHD34−ＶTE｜）が図２４ｂのようにほぼ同一である。即ち、ヘッダー１，２領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ３１＝　｜ＶHD12−ＶTE｜）とヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ３２＝　｜ＶHD34−ＶTE｜）とが対称となる。これを式で表現すると、次の式１５となる。
　｜ＶHD12−ＶTE｜≒｜ＶHD34−ＶTE｜　　　　（１５）
　もし図２４ａ、図２４ｃのようにヘッダー１，２領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差Ｖｐ３１と、ヘッダー３、４領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差Ｖｐ３２とが相異すると、即ち非対称となると、デフォーカス発生したことを意味する。この時、デフォーカスが大きいほど非対称の程度が大きくなる。
　従って、本発明はヘッダー１、２領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ３１＝｜ＶHD12−ＶTE｜）と、ヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ３２＝｜ＶHD34−ＶTE｜）とが相異すると、即ち下記の式１６のように２つの電位差の差値（＝Ｖｐ３１−Ｖｐ３２）の絶対値が一定基準値、即ち予め設定されたしきい値ＶTh6を超えると、デフォーカスが発生したと判定し、しきい値ＶTh6を超えなければ、デフォーカスがないと判定する。
　｜Ｖｐ３１−Ｖｐ３２｜≦ＶTh6　　（１６）
　このようにヘッダー１、２領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差Ｖｐ３１と、ヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差Ｖｐ３２をそれぞれ求めた後、２つの電位差の大きさを比較すると、デトラックの大きさと方向が分かる。もしＶｐ３１−Ｖｐ３２の値を変化量△Ｖ６とすれば、△Ｖ６値からデフォーカスの大きさを判断することができ、△Ｖ６の符号からデフォーカスの方向が分かる。
　従って、変化量△Ｖ６の符号が（−）の場合は（＋）方向に△Ｖ４だけデトラックを補償すればよく、△Ｖ６の符号が（＋）の場合は（−）方向に△Ｖ６だけデトラックを補償すればよい。即ち、２つの電位差（Ｖｐ３１，Ｖｐ３２）の大きさが同一になる方向にデフォーカスを補償すればよい。
　ここで、ヘッダー１，２領域とヘッダー３，４領域から検出されるトラッキングエラー信号の値はディスクごとに異なるので、２つの信号の比を正規化させて適用する。
　従って、デフォーカス検出部２０６は過程で△Ｖ６を計算して△Ｖ６に相応するデフォーカス量と符号に相応する方向をデフォーカスエラー信号としてサーボ制御部２０７へ出力し、サーボ制御部２０７はデフォーカスエラー信号を信号処理することにより、フォーカス駆動信号に変換してフォーカス駆動部２１０へ出力する。
　フォーカス駆動部２１０はフォーカス駆動信号によって光ピックアップ内のフォーカスアクチュエータを駆動させることにより、対物レンズと光ディスクとの距離を一定に維持させる。即ち、ヘッダー１、２領域から検出されるトランキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ３１＝｜ＶHD12−ＶTE｜）と、ヘッダー３、４領域から検出されるトラッキングエラー信号と基準レベルとの電位差（Ｖｐ３２＝｜ＶHD34−ＶTE｜）が対称または、Ｖｐ３１−Ｖ３２≦ＶTh6となるようにデフォーカスを制御する。
　図２５はその過程を示す流れ図で、ステップ８０１では初期デフォーカスオフセットＤＦ０と、しきい値ＶTh6、そしてデフォーカス制限反復回数ＮＬ３を設定する。
　そして、設定されたデフォーカスオフセットＤＦ０においてＶｐ３１とＶｐ３２を測定した後、その差、即ち変化量△Ｖ６（△Ｖ６＝Ｖｐ３１−Ｖｐ３２）を得る（ステップ８０２）。それから、△Ｖ６値の絶対値がステップ８０１で設定されたしきい値ＶTh6より大きいかどうかを比較する（ステップ８０３）。もしステップ８０３で△Ｖ６値の絶対値がしきい値ＶTh6より小さいか同一であると判別されると、デフォーカスがないと判断してルーチンを済ませ、大きいと判別されると、デフォーカスが存在すると判断し、△Ｖ６の符号が（＋）なのか（−）なのかを確認する（ステップ８０４）。
　もし△Ｖ６の符号が（−）であれば、デフォーカスオフセットＤＦ０を増加させ（ステップ８０５）、再びヘッダー１、２領域とヘッダー３、４領域から検出されるトラッキングエラー信号の変化量△Ｖ６を測定する（ステップ８０６）。そして、ステップ８０６で測定された変化量△Ｖ６の絶対値をしきい値ＶTh6と比較する（ステップ８０７）。もし変化量△Ｖ６の絶対値が小さいか同一であると判別されると、ルーチンを済ませ、大きいと判別されると、未だデフォーカスが完全に補償されていないので、次のステップ８０８に進む。ステップ８０８では現在のループ反復回数をデフォーカス反復回数で置き換え、デフォーカス反復回数が設定されたデフォーカス制限反復回数ＮＬ３より大きいかどうかを比較する（ステップ８０９）。もしＮＬ３より大きいか同一であれば、ルーチンを済ませ、小さければ、ステップ８０５に戻って過程を繰り返す。
　また、ステップ８０４で変化量△Ｖ６の符号が（＋）であると判別されると、デフォーカスオフセットＤＦ０を減少させた後（ステップ８１０）、同じ過程を行う（ステップ８１１〜ステップ８１４）。しきい値を予め設定しておくと、実際のデータ記録・再生時にデフォーカス有無を判別し、補償する時間を短縮させることにより、フォーカスサーボを速く安定化させることができ、実時間記録を可能にする。
　本発明でデトラック制限反復回数ＮＬ１、チルト制限反復回数ＮＬ２、デフォーカス制限反復回数ＮＬ３値の設定は実験によって決定されることも、設計者によって異なることもできる。
　一方、デトラック、チルト、デフォーカスを検出する過程で方向を検出できない場合が発生しても、各過程で求めた変化量を用いてデトラック、チルト、デフォーカスなどを補償することができる。この時には変化量が小さくなる方向に各オフセットを調整すればよい。即ち、直ぐ前のオフセットと増加または減少させた現在オフセットにおける変化量を比較し、変化量が小さくなっていると、引き続き同じ方向（即ち、（＋）または（−）方向）にオフセットを調整し、変化量が設定されたしきい値の範囲に入ってくるかをチェックし、変化量が大きくなっていると、反対方向にオフセットを調整しながら変化量が設定されたしきい値の範囲に入ってくるかどうかをチェックする。このような過程を繰り返して変化量が予め設定されたしきい値の範囲に入ったときに、調整を終わればよい。
　また、デトラック、チルト、デフォーカス検出及び補償過程は、異なる２つ、例えばデトラックの場合にデフォーカスとチルトが合ったとき、デトラック補償過程を行ったとしてもよい。すなわち、チルト、デトラック、デフォーカス全てを検出必要はない。しかし、実際にはデトラック、チルト、デフォーカスが全て発生することもあり、またそのうちいずれか一つ、または二つが発生することもある。従って、デトラック、チルト、デフォーカス補償過程を順次全て行うことが好ましい。その際、実施順序はいずれを先にしても関係なく、これは設計者によって異なる。本発明では実施形態として、図２６に示すようにデトラックを先に調整した後、チルトを調整し、デフォーカスを調整している。
　この際、図２６のような調整過程はシステム初期化時に一度だけ行うこともでき、記録・再生のようなランニング中に周期的にまたは、コンピュータのような制御部で余裕が生じた時ごとに随時行うこともできる。また、システム初期化時にも調整を行い、ランニング中にも調整を行うこともできる。
　そして、システム初期化時に行う場合にものように内・外周の少なくとも一つ以上の特定位置においてそれぞれデトラック、チルト、デフォーカスの大きさと方向を検出して調整を行った後、次の動作、例えば記録・再生を行うこともでき、或いは特定位置で求めたデトラック、チルト、デフォーカスの大きさと方向を記憶した後、実際のランニング時に該当位置で記憶された値で直ぐに調整することもできる。
一般的な再書込み可能ディスクにおいて各セクタの開始位置にプリフォーマットされるヘッダーの配置を示す図である。 本発明によるデトラック、チルト、デフォーカス制御のための光ディスク記録・再生装置の構成ブロック図である。 図２の光ピックアップの光検出器の一例を示す図である。 デトラックオフセット変化によってヘッダー領域内のＶＦ０１、ＶＦ０３領域から検出されるリードチャネル２信号の例をグラフでを示す図である。 デトラックオフセット変化によってヘッダー領域内のＶＦ０１、ＶＦ０３領域から検出されるリードチャネル２信号とウォッブル信号との電位差関係の例を示す図である。 本発明によるヘッダー領域のリードチャネル２信号を用いたデトラック検出及び補償過程を示す流れ図である。 デトラックオフセット変化によってヘッダー１、２領域とヘッダー３、４領域から検出されるトラッキングエラー信号の例をグラフで示す図である。 デトラックオフセット変化によってヘッダー１、３領域とヘッダー３、４から検出されるトラッキングエラー信号のレベル変化を示す図である。 本発明によるヘッダー領域のトラッキングエラー信号を用いたデトラック検出及び補償過程を示す流れ図である。 チルト変化によってヘッダー領域内のＶＦ０１、ＶＦ０３領域から検出されるリードチャネル２信号の例をグラフで示す図である。 チルト変化によってヘッダー領域ないのＶＦ０１、ＶＦ０３領域から検出されるリードチャネル２信号とトラックセンターとの電位差関係の例を示す図である。 本発明によるヘッダー領域のリードチャネル２信号を用いたチルト検出及び補償過程を示す流れ図である。 チルト変化によってヘッダー領域内のＶＦ０１、ＶＦ０３領域から検出されるリードチャネル２信号とグラウンドレベルとの関係の例を示す図である。 チルト変化によってヘッダー１、２領域とヘッダー３、４領域から検出されるトラッキングエラー信号の例をグラフで示す図である。 チルト変化によってヘッダー１、３領域とヘッダー３、４領域から検出されるトラッキングエラー信号のレベル変化を示す図である。 本発明によるヘッダー領域のトラッキングエラー信号を用いたチルト検出及び補償過程を示す流れ図である。 デフォーカスオフセット変化によってヘッダー領域内のＶＦ０１、ＶＦ０３領域から検出されるリードチャネル２信号の例をグラフで示す図である。 デフォーカスオフセット変化によってヘッダー領域内のＶＦ０１、ＶＦ０３領域から検出されるリードチャネル２信号のレベル変化を示す図である。 本発明によるヘッダー領域のリードチャネル２信号を用いたデフォーカス検出及び補償過程を示す流れ図である。 デフォーカスオフセット変化によってヘッダー領域内のＶＦ０１、ＶＦ０３領域から検出されるリードチャネル１信号の例をグラフで示す図である。 デフォーカスオフセット変化によってヘッダー領域内のＶＦ０１、ＶＦ０３領域から検出されるリードチャネル１信号のレベル変化を示す図である。 デフォーカスオフセット変化によってヘッダー領域内のＶＦ０１、ＶＦ０３領域から検出されるリードチャネル１信号、リードチャネル２信号のレベル変化を示す図である。 デフォーカスオフセット変化によってヘッダー１、２領域とヘッダー３、４領域から検出されるトラッキングエラー信号の例をグラフで示す図である。 デフォーカスオフセット変化によってヘッダー１、３領域とヘッダー３、４領域から検出されるトラッキングエラー信号のレベル変化を示す図である。 本発明によるヘッダー領域のトラッキングエラー信号を用いたデフォーカス検出及び補償過程を示す流れ図である。 本発明による光記録媒体のデトラック、チルト、デフォーカス調整を順次行う例を示す流れ図である。

Claims (5)

  1. 　基準周波数を認識できる情報がトラック上にウォッブリングされて存在する記録可能なデータ領域の間に、前記データ領域の形状区分のために位相の異なる複数の非記録領域が配置されている光記録媒体を記録・再生する方法において、
    　前記非記録領域から検出される光記録媒体の光反射信号の差信号と隣接データ領域のセンタレベルとの差を求めて第１差信号を出力するステップと、
    　そのステップの非記録領域と異なる位相を有する他の非記録領域から検出される光記録媒体の光反射信号の差信号と隣接データ領域のセンタレベルとの差を求めて第２差信号を出力するステップと、
    　前記第１、第２差信号との差を求めて変化量を出力するステップと、
    　前記変化量を予め設定したしきい値と比較し、しきい値を超えなければチルトゼロと判定し、しきい値を超えればてチルト発生と判定してその結果値を出力するステップと、
    　前記結果値からチルトサーボ制御を行うステップと
    を含むことを特徴とする光記録媒体の記録・再生方法。
  2. 　基準周波数を認識できる情報がトラック上にウォッブリングされて存在する記録可能なデータ領域の間に、前記データ領域の形状区分のために位相の異なる複数の非記録領域が配置されている光記録媒体を記録・再生する方法において、
    　チルトがない時を基準としてグラウンドレベルと前記非記録領域から検出されるリードチャネル２信号との電位差を求めて基準値として設定するステップと、
    　グラウンドレベルと前記非記録領域から検出されるリードチャネル２信号との電位差を求めた後、前記ステップの基準値と比較するステップと、
    　前記ステップの比較結果からチルトを判断してチルトサーボ制御を行うステップと
    を含むことを特徴とする光記録媒体の記録・再生方法。
  3. 　基準周波数を認識できる情報がトラック上にウォッブリングされて存在する記録可能なデータ領域の間に、前記データ領域の形状区分のために位相が異なる複数の非記録領域が配置されている光記録媒体を記録・再生する方法において、
    　前記位相が異なる複数の非記録領域からそれぞれ検出される光反射信号間の差信号を求めて変化量を出力するステップと、
    　前記変化量を予め設定したしきい値と比較し、しきい値を超えればデフォーカスと判定してその結果値を出力するステップと、
    　前記結果値からフォーカスサーボ制御を行うステップと
    を含むことを特徴とする光記録媒体の記録・再生方法。
  4. 　前記変化量出力ステップの前記非記録領域から検出される光反射信号は、前記光記録媒体から反射される光量に比例して出力される電気信号から生成されるリードチャネル２信号であることを特徴とする請求項３記載の光記録媒体の記録・再生方法。
  5. 　前記変化量出力ステップの前記非記録領域から検出される光反射信号は前記光記録媒体から反射される光量に比例して出力される電気信号から生成されるリードチャネル１信号であることを特徴とする請求項３記載の光記録媒体の記録・再生方法。
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