JP2010176754A - 光ディスク装置のピックアップ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 保護層の厚さが規格外の光ディスクに記録されている信号の再生動作を正確に行うことが出来る光ピックアップ装置の制御方法を提供する。
【解決手段】 光ディスクに記録されている信号の読み出し開始動作をフォーカス制御動作及びトラッキング制御動作を行った後に行うように構成された光ディスク装置において、フォーカスエラー信号であるＳ字曲線の基準レベルＶｒから上側の最大レベル値をＬ１、基準レベルＶｒから下側の最大レベル値をＬ２としたとき、信号の読み出し動作を行う前にＬ１＝Ｌ２になるように上下バランス調整を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスクに記録されている信号の読み取り動作をレーザー光によって行うように構成された光ディスク装置に関し、特に光ピックアップ装置の制御方法に係る。

光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射することによって信号の読み取り動作や信号の記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。

光ディスク装置としては、ＣＤやＤＶＤと呼ばれる光ディスクを使用するものが一般に普及している。ＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み取り動作を行うレーザー光としては、波長が７８０ｎｍである赤外光が使用され、ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み取り動作を行うレーザー光としては、波長が６５０ｎｍの赤色光が使用されている。

そして、前記ＣＤ規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは１．２ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み取り動作を行うために使用される対物レンズの開口数は０．４５と規定されている。また、ＤＶＤ規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは０．６ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み取り動作を行うために使用される対物レンズの開口数は０．６と規定されている。

光ディスク装置において、光ディスクに記録されている信号の読み取り動作は、光ピックアップ装置によって行われるが、信号の読み取り動作を正確に行うためには、レーザーダイオードから放射されるレーザー光を光ディスクに設けられている信号記録層に集光させるフォーカス制御動作及び信号トラックにレーザー光を追従させるトラッキング制御動作を正確に行う必要がある。

特開２００１−２２２８２６号公報

光ディスク装置は、スピンドルモーターにて回転駆動される光ディスクに光ピックアップ装置からレーザー光を照射することによって信号の読み取り動作を行うように構成されている。斯かる光ピックアップ装置による信号の読み取り動作は、レーザー光を光ディスクに設けられている信号記録層に集光させるフォーカス制御動作及び信号トラックにレーザー光を追従させるトラッキング制御動作を行うことによって行われる。

光ピックアップ装置におけるフォーカス制御動作及びトラッキング制御動作は、周知のように光ディスクの信号記録層から反射されるレーザー光を４分割センサーと呼ばれる受光素子が組み込まれている光検出器に照射し、該光検出器から得られる信号に基づいてフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成利用することによって行われる。

フォーカス制御方法としては、種々あるが、一般的には非点収差法が採用されている。フォーカス制御動作は、対物レンズを光ディスクの信号面方向へ移動させることによって
行われるが、斯かる移動動作を行うと、所謂Ｓ字曲線と呼ばれるフォーカスエラー信号が得られる。フォーカス制御動作は、斯かるＳ字曲線として現れるフォーカスエラー信号を利用して行われている。

光ディスクは信号記録層と光ディスクの表面との間に透明な保護層が設けられており、例えばＤＶＤ規格の光ディスクでは、保護層の厚さは０．６ｍｍと規定されている。しかしながら光ディスクの製造会社における製造技術の差や製造管理不足によって保護層の厚さにバラツキがあり、保護層の厚さが規格外の光ディスクが少なからず販売されている。

光ディスク装置では、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を開始する前にフォーカス制御動作及びトラッキング制御動作を行うとともに光ディスクに記録されているコントロール信号の読み取り動作を行うように構成されている。

斯かる構成の光ディスク装置において、規格外の保護層が施されている光ディスクを使用すると保護層の厚さが規格の光ディスクと相違するので、レーザー光の屈折光路に差が生じフォーカス制御動作を正確に行うことが出来ないという問題が発生している。

本発明は、斯かる問題を解決することが出来る光ディスク装置のピックアップ制御方法を提供しようとするものである。

本発明は、フォーカスエラー信号であるＳ字曲線の基準レベルＶｒから上側の最大レベル値をＬ１、基準レベルＶｒから下側の最大レベル値をＬ２としたとき、信号の読み出し動作を行う前にＬ１＝Ｌ２になるように上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とするものである。

また、本発明は、フォーカスエラー信号であるＳ字曲線の基準レベルＶｒから上側の最大レベル値をＬ１、基準レベルＶｒから下側の最大レベル値をＬ２、基準ディスクから得られるＳ字曲線の上下バランス比率をＰとしたとき、信号の読み出し動作を行う前にＬ１対Ｌ２の比率がＰになるように上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とするものである。

本発明のピックアップ制御方法は、フォーカスエラー信号であるＳ字曲線の基準レベルＶｒから上側の最大レベル値をＬ１、基準レベルＶｒから下側の最大レベル値をＬ２としたとき、信号の読み出し動作を行う前にＬ１＝Ｌ２になるように上下バランス調整を行うようにしたので、保護層の厚さが規格外の光ディスクであっても最適なフォーカスエラー信号を得ることが出来、その結果フォーカス制御動作を正確に行うことが出来るという利点を有している。

また、本発明のピックアップ制御方法は、フォーカスエラー信号であるＳ字曲線の基準レベルＶｒから上側の最大レベル値をＬ１、基準レベルＶｒから下側の最大レベル値をＬ２、基準ディスクから得られるＳ字曲線の上下バランス比率をＰとしたとき、信号の読み出し動作を行う前にＬ１対Ｌ２の比率がＰになるように上下バランス調整を行うようにしたので、即ち基準ディスクを使用した場合に得られるフォーカスエラー信号を基準としてＳ字曲線の上下バランスを調整するようにしたので、各光ピックアップ装置が有する特性のバラツキに対応させて上下バランス調整を行うことが出来る。従って、本発明のピックアップ制御方法によれば各光ディスク装置毎に正確なフォーカス制御動作を行うことが出来るという利点を有している。

本発明に係る光ピックアップ装置の実施例１を示す概略図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の実施例１の要部を示す図である。 実施例１の動作を説明するための波形図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の実施例２の要部を示す図である。 実施例２の動作を説明するための波形図である。 実施例２の動作を説明するための波形図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の実施例３を示す概略図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の実施例４を示す概略図である。 光ピックアップ装置の要部を示す概略図である。 光検出器とレーザービームとの関係を示す概略図である。

光ディスクの保護層の厚さの相違に関係なく上下バランスの良いＳ字曲線となるフォーカスエラー信号を得ることによってフォーカス制御動作を正確に行うことが出来る。

図１において、１はＤＶＤ規格の光ディスクＤに記録されている信号の読み取り動作に適した波長、例えば６５０ｎｍの赤色光であるレーザー光を放射するレーザーダイオード、２は前記レーザーダイオード１から放射されるレーザー光が入射される回折格子であり、レーザー光を０次光、＋１次光及び−１次光に分離する回折格子部２ａと入射されるレーザー光をＳ方向の直線偏光光に変換する１／２波長板２ｂとより構成されている。

３は前記回折格子２を透過したレーザー光が入射される偏光ビームスプリッタであり、Ｓ偏光されたレーザー光を反射し、Ｐ方向に偏光されたレーザー光を透過させる制御膜３ａが設けられている。４は前記レーザーダイオード１から放射されたレーザー光の中の前記偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａを透過したレーザー光が照射される位置に設けられているモニター用光検出器であり、その検出出力は前記レーザーダイオード１から放射されるレーザー光の出力を制御するために使用される。

５は前記偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａにて反射されたレーザー光が入射される位置に設けられている１／４波長板であり、入射されるレーザー光を直線偏光光から円偏光光に変換する作用を成すものである。６は前記１／４波長板５を透過したレーザー光が入射されるコリメートレンズであり、入射されたレーザー光を平行光に変換する作用を成すものである。

７は前記コリメートレンズ６にて平行光に変換されたレーザー光が入射されるとともに該レーザー光を反射させる反射ミラーであり、光ディスクＤに設けられている信号記録層から反射されたレーザー光である戻り光が入射されるとともに該戻り光を前記偏光ビームスプリッタ３の方向へ反射させる作用を成すように設けられている。

８は前記反射ミラー７にて反射されたレーザー光が入射されるとともに該レーザー光を光ディスクＤの信号記録層に集光させる対物レンズであり、その開口数は光ディスクＤの規格である０．６になるように設定されている。

９は前記偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａを透過した戻り光が入射されるセンサーレンズであり、シリンドリカル面、平面、凹曲面または凸曲面等が入射面側及び出射面側に形成されている。斯かるセンサーレンズ９は戻り光に非点収差を発生させることによってフォーカス制御動作に使用されるフォーカスエラー信号を生成させるように構成されている。１０は前記センサーレンズ９を通過した戻り光が集光されて照射さ
れる位置に設けられている光検出器であり、後述するようにフォトダイオードが配列された４分割センサー等にて構成されている。

１１は前記対物レンズ８を光ディスクＤの信号面に対して垂直方向へ変位させることによってレーザー光の集光動作を行うフォーカシングコイル、１２は前記対物レンズ９を光ディスクＤの径方向へ変位させるトラッキングコイルである。

１３は前記光検出器１０から得られる信号に基づいてトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号及び光ディスクＤから読み取られる再生信号を生成する光検出信号生成回路であり、その具体例について図９を参照して説明する。

まず、トラッキングエラー信号の生成を行うトラッキングエラー信号生成回路について説明する。前記光検出器１０に組み込まれている受光部には、図９に示すようにメインビームＭが照射される４分割センサー部１０ａとサブビームＳ１及びＳ２が各々照射される２分割センサー部１０ｂ及び１０ｃが設けられている。そして、前記４分割センサー部１０ａは、図示したようにセンサーＡ、Ｂ、Ｃ及びＤにて構成され、２分割センサー部１０ｂ及び１０ｃは、各々センサーＥ、Ｆ及びセンサーＧ、Ｈにて構成されている。

斯かる構成において、光ディスクＤの信号記録層に設けられている信号トラックに対してレーザー光のスポット位置が光ディスクＤの径方向にずれると、即ちトラッキングにずれが生じると、４分割センサー部１０ａ及び２分割センサー部１０ｂ、１０ｃ上に照射生成されるメインビームＭの位置、サブビームＳ１及びＳ２の位置が矢印ＣまたはＤ方向に移動することになり、その結果各センサーに対する受光量が変化することになる。

図９に示した概略図は、差動プッシュプル法と呼ばれるトラッキング制御動作を行うためのものである。同図において、１４はメインビームＭが照射される４分割センサー部１０ａを構成するセンサーＡ及びＤから得られる信号を加算する第１加算器、１５は同じくメインビームＭが照射されるセンサーＢ及びＣから得られる信号を加算する第２加算器、１６は前記第１加算器１４の出力信号から第２加算器１５の出力信号を減算する第１減算器、１７はサブビームＳ１が照射される２分割センサー部１０ｂを構成するセンサーＥから得られる信号からセンサーＦから得られる信号を減算する第２減算器、１８は２分割センサー部１０ｃを構成するサブビームＳ２が照射されるセンサーＧから得られる信号からセンサーＨから得られる信号を減算する第３減算器である。

１９は前記第２減算器１７の出力信号と第３減算器１８の出力信号とを加算する第３加算器、２０は前記第３加算器１９の出力信号をＫ倍(ＫはメインビームＭの光量とサブビームＳ１、Ｓ２の光量との比に基づいて設定される定数)の信号に増幅する増幅回路、２１は前記第１減算器１６の出力信号から前記増幅回路２０の出力信号を減算する第４減算器であり、その出力信号がトラッキングエラー信号としてトラッキングエラー信号出力端子２２に出力される。

各センサーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ及びＨから得られる信号をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ及びＨとし、トラッキングエラー信号をＴＥとすると、該トラッキングエラー信号ＴＥは、ＴＥ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）−Ｋ｛（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）｝から算出されるが、斯かるトラッキングエラー信号ＴＥは、図９に示した回路より得ることが出来る。斯かる差動プッシュプル法によるトラッキング制御動作は、一般に周知であり、その詳細については省略する。

前述したように光検出信号生成回路１３内に組み込まれているトラッキングエラー信号ＴＥの生成回路は構成されているが、次にフォーカスエラー信号ＦＥと再生信号ＲＦの生
成動作について図９を参照して説明する。

まず、フォーカスエラー信号ＦＥの生成動作について説明する。非点収差法を利用したフォーカス制御回路におけるフォーカスエラー信号ＦＥの生成動作は、フォーカスコイル１１への駆動信号の供給動作に伴って対物レンズ８が光ディスクＤの信号面に対して垂直方向に移動すると、４分割センサー部１０ａ上に照射生成されるメインビームＭの形状が図１０の(Ａ)、(Ｂ)及び(Ｃ)に示すように楕円形状から円形状、そして楕円形状に変化することを利用するものである。

図９において、２３はメインビームＭが照射される４分割センサー部１０ａを構成するセンサーＡ及びＣから得られる信号を加算する第４加算器、２４は同じくメインビームＭが照射されるセンサーＢ及びＤから得られる信号を加算する第５加算器、２５は前記第４加算器２３の出力信号から第５加算器２４の出力信号を減算する第５減算器であり、その出力信号がフォーカスエラー信号としてフォーカスエラー信号出力端子２６に出力される。非点収差法によるフォーカスエラー信号ＦＥは、ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）から算出されるが、斯かる動作は一般に周知であり、その詳細については省略する。

前述したようにフォーカスエラー信号ＦＥの生成動作は行われるが、再生信号の生成動作は次のように行われる。即ち、図９において、２７は前記第４加算器２３の出力信号と第５加算器２４の出力信号とを加算する第６加算器であり、その出力信号が再生信号としてＲＦ信号出力端子２８に出力される。即ち、光ディスクＤに記録されている信号の再生信号は、メインビームＭが照射される４分割センサー部１０ａを構成する全てのセンサーＡ、Ｂ、Ｃ及びＤから得られる信号を加算することによって得られることになる。

図１に示す光検出信号生成回路１３は、前述したように図９に示すような回路にて構成されており、各回路から生成されるトラッキングエラー信号ＴＥ、フォーカスエラー信号ＦＥ及び再生信号ＲＦが各出力端子２２、２６及び２８から出力される。

２９は前記光検出信号生成回路１３から出力される信号及び図示しないが光ディスク装置に組み込まれている制御回路から出力される信号に基づいて光ピックアップ装置の動作を制御するピックアップ制御回路である。３０は前記ピックアップ制御回路２９から出力されるトラッキング制御信号が印加されるトラッキングコイル駆動回路であり、前述したトラッキングエラー信号ＴＥに対応した駆動信号を前記トラッキングコイル１２に供給するように構成されている。

斯かる駆動信号がトラッキングコイル１２に供給される結果、対物レンズ８が光ディスクＤの径方向へ変位せしめられるが、斯かる変位方向は前述したトラッキングエラー信号ＴＥの値を小さくする方向へ行われることになる。斯かる動作が行われる結果、対物レンズ８の集光動作によって生成されるレーザースポットを光ディスクＤの信号記録層に設けられている信号トラックに追従させる動作、即ちトラッキング制御動作を行うことが出来る。

３１は前記ピックアップ制御回路２９から出力されるフォーカス制御信号が印加されるフォーカシングコイル駆動回路であり、前述したフォーカスエラー信号ＦＥに対応した駆動信号を前記フォーカシングコイル１１に供給するように構成されている。斯かる駆動信号がフォーカシングコイル１１に供給される結果、対物レンズ８が光ディスクＤの信号面に対して垂直方向へ変位せしめられるが、斯かる変位方向は前述したフォーカスエラー信号ＦＥの値を小さくする方向へ行われることになる。

斯かる動作が行われる結果、対物レンズ８の集光動作によって生成されるレーザースポ
ットを光ディスクＤの信号記録層上に集光生成させる動作、即ちフォーカス制御動作を行うことが出来る。

３２は前記光検出信号生成回路１３の出力端子２８から出力されるＲＦ信号が入力されるとともにデータ信号を復調するデコード回路が組み込まれている信号処理回路であり、光ディスクＤに記録されているデータ信号を復調してコンピューター装置等へ出力するように構成されている。３３は前記光検出信号生成回路１３の出力端子２８から出力されるＲＦ信号が入力されるＲＦ信号レベル検出回路であり、ＲＦ信号のレベルを検出するように構成されている。

以上に説明したように図１に示した実施例は構成されているが、次に斯様に構成された光ピックアップ装置の動作について説明する。光ディスクＤに記録されている信号の再生動作を行う場合には、レーザーダイオード１に駆動電流が供給され、該レーザーダイオード１から波長が６５０ｎｍのレーザー光が放射される。前記レーザーダイオード１から放射されたレーザー光は、回折格子２に入射され、該回折格子２を構成する回折格子部２ａによって０次光、＋１次光及び−１次光に分離されるとともに１／２波長板２ｂによってＳ方向の直線偏光光に変換される。前記回折格子２を透過したレーザー光は、偏光ビームスプリッタ３に入射され、該偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａにて反射されるとともに一部のレーザー光は透過してモニター用光検出器４に照射される。

前記制御膜３ａにて反射されたレーザー光は、１／４波長板５を通してコリメートレンズ６に入射され該コリメートレンズ６の働きによって平行光に変換される。前記コリメートレンズ６によって平行光に変換されたレーザー光は、反射ミラー７にて反射された後対物レンズ８に入射される。前記対物レンズ８に入射されたレーザー光は該対物レンズ８の集光動作によって光ディスクＤの信号記録層にスポットとして照射されることになる。

前述した動作によってレーザー光の光ディスクＤに設けられている信号記録層への照射動作が行われるが、斯かる照射動作が行われるとき、該信号記録層から反射される戻り光が対物レンズ８に対して光ディスクＤ側から入射される。前記対物レンズ８に入射された戻り光は、反射ミラー７、コリメートレンズ６及び１／４波長板５を通して偏光ビームスプリッタ３に入射される。前記偏光ビームスプリッタ３に入射される戻り光は、Ｐ方向の直線偏光光に変換されているので、該偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａを透過することになる。

前記制御膜３ａを透過したレーザー光である戻り光は、センサーレンズ９に入射され、該センサーレンズ９の働きによって非点収差が発生せしめられる。前記センサーレンズ９によって非点収差が発生せしめられた戻り光は、該センサーレンズ９の集光動作によって光検出器１０に設けられている４分割センサー等のセンサー部に照射される。このようにして戻り光が光検出器１０に照射される結果、該光検出器１０に組み込まれているセンサー部に照射されるスポット形状の変化を利用して前述したように光検出信号生成回路１３によるトラッキングエラー信号ＴＥ、フォーカスエラー信号ＦＥ及び再生信号ＲＦの生成動作が行われる。

前記光検出信号生成回路１３によるトラッキングエラー信号ＴＥ、フォーカスエラー信号ＦＥ及び再生信号ＲＦの生成動作が行われると、斯かる信号が入力されるピックアップ制御回路２９によるピックアップ制御動作が行われる。即ち、ピックアップ制御回路２９からトラッキング駆動回路３０へのトラッキング制御信号の供給動作に伴うトラッキングコイル１２への駆動信号の制御動作が行われるので、光ピックアップ装置におけるトラッキング制御動作が行われる。

また、ピックアップ制御回路２９からフォーカシングコイル駆動回路３１へのフォーカシング制御信号の供給動作に伴うフォーカシングコイル１１への駆動信号の制御動作が行われるので、光ピックアップ装置におけるフォーカス制御動作が行われる。そして、光ディスクＤから読み取られた再生信号は、信号処理回路３２に入力され、該信号処理回路３２に組み込まれているデコード回路にて信号の復調動作が行われることになる。

前述したように光ピックアップ装置におけるトラッキング制御動作及びフォーカス制御動作が行われて光ディスクＤに記録されている信号の読み取り動作は行われるが、斯かる読み取り動作が行われているときモニター用光検出器４にレーザー光の一部が照射されているので、該モニター用光検出器４から得られるモニター信号を利用してレーザーダイオード１に供給される駆動電流値を制御することが出来る。

レーザーダイオード１に供給される駆動電流値を制御することによってレーザー光の出力を制御することが出来るので、光ディスクＤに記録されている信号の読み取り動作だけでなく該光ディスクＤに信号を記録する場合に要求されるレーザー出力の調整動作も行うことが出来る。

以上に説明したように本発明に係る光ピックアップ装置の制御動作は行われるが、次に図２に示した本発明の一実施例を参照にして本発明の要旨について説明する。

同図において、図９に示した概略図と同一の構成要素については同一の番号を付している。３４はメインビームＭが照射される４分割センサー部１０ａを構成するセンサーＡ及びＣから得られる信号を加算するべく設けられている第４加算器２３の出力信号路に設けられている第１利得制御回路であり、制御端子３４ａに印加される制御信号によって加算信号のレベルを制御することが出来るように構成されている。３５はメインビームＭが照射される４分割センサー部１０ａを構成するセンサーＢ及びＤから得られる信号を加算するべく設けられている第５加算器２４の出力信号路に設けられている第２利得制御回路であり、制御端子３５ａに印加される制御信号によって加算信号のレベルを制御することが出来るように構成されている。

３６は前記第１利得制御回路３４にてレベル調整された信号から第２利得制御回路３５にてレベル調整された信号を減算するべく設けられている第５減算器２５の出力信号、即ちフォーカスエラー信号であるＳ字曲線の信号レベルを検出する信号レベル検出回路である。

前記信号レベル検出回路３６は、図３に示すＳ字曲線の基準レベルＶｒから上側の最大レベル値Ｌ１及び該基準レベルＶｒから下側の最大レベル値Ｌ２を検出する作用を有するものである。３７は前記信号レベル検出回路３６から得られる検出信号、即ち上側の最大レベル値Ｌ１及び下側の最大レベル値Ｌ２の値に基づいて前記第１利得制御回路３４及び第２利得制御回路３５の利得を制御するフォーカス信号制御回路であり、第１利得制御回路３４の利得制御動作によって上側最大レベル値Ｌ１の値を大きくしたり小さくする制御動作、第２利得制御回路３５の利得制御動作によって下側最大レベル値Ｌ２の値を大きくしたり小さくする制御動作を行うように構成されている。

斯かる構成において、前記第１利得制御回路３４の利得制御動作による上側最大レベル値Ｌ１の制御動作及び第２利得制御回路３５による利得制御動作による下側最大レベル値Ｌ２の制御動作をＬ１＝Ｌ２になるように制御する場合について図３を参照にして説明する。

フォーカスエラー信号を出力するべく設けられている第５減算器２５の出力端子に図３
の(Ａ)に示すようなＳ字曲線の信号、即ちＬ１＞Ｌ２の関係にあるＳ字曲線の信号が出力されると、信号レベル検出回路３６による各値の検出動作が行われ、この検出された検出信号である各値がフォーカス信号制御回路３７に印加される。

斯かる検出信号がフォーカス信号制御回路３７に印加されると、該フォーカス信号制御回路３７による第１利得制御回路３４及び第２利得制御回路３５に対する利得制御動作が行われる。斯かるフォーカス信号制御回路３７による第１利得制御回路３４及び第２利得制御回路３５に対する利得制御動作としては、次のような異なる動作が考えられる。

まず、信号レベルが大きい方であるＬ１の値を低下させることによってＬ２のレベルと同一にする制御動作が考えられる。即ち、斯かる制御動作は、第４加算器２３の出力信号路に設けられている第１利得制御回路３４の利得を低下させることによって行われる。斯かる第１利得制御回路３４の利得低下制御動作は、Ｌ１＝Ｌ２になるように行われる。図３の(Ｂ)は、斯かる制御動作が行われた場合に得られるＳ字曲線を示すものである。

斯かる制御動作が行われると上側最大レベル値Ｌ１と下側最大レベル値Ｌ２とが等しいＳ字曲線のフォーカスエラー信号ＦＥがフォーカスエラー信号出力端子２６に出力されるので、ピックアップ制御回路２９からフォーカシングコイル駆動回路３１に出力される駆動信号によるフォーカス制御動作を正確に行うことが出来る。

即ち、信号記録層と光ディスク表面との間に設けられている保護層の厚さが規格外の光ディスクＤであっても上下バランスが調整された正確なＳ字曲線のフォーカスエラー信号を得ることが出来るので、光ディスクＤに対応したフォーカス制御動作を行うことが出来る。

前述した実施例では、信号レベルが大きい方であるＬ１の値を低下させることによってＬ２のレベルと同一にするようにしたが、反対に信号レベルが小さい方であるＬ２の値を上げることによってＬ１のレベルと同一にする制御動作が考えられる。即ち、斯かる制御動作は、第５加算器２４の出力信号路に設けられている第２利得制御回路３５の利得を増大させることによって行われる。斯かる第２利得制御回路３５の利得増大制御動作は、Ｌ１＝Ｌ２になるように行われる。図３の(Ｃ)は、斯かる制御動作が行われた場合に得られるＳ字曲線を示すものである。

斯かる制御動作が行われると上側最大レベル値Ｌ１と下側最大レベル値Ｌ２とが等しいＳ字曲線のフォーカスエラー信号ＦＥがフォーカスエラー信号出力端子２６に出力されるので、ピックアップ制御回路２９からフォーカシングコイル駆動回路３１に出力される駆動信号によるフォーカス制御動作を前述した実施例と同様に正確に行うことが出来る。

前述した実施例では、信号レベルが大きい方であるＬ１の値を低下させる、または信号レベルが小さい方であるＬ２の値を上げることによってＬ１のレベルとＬ２のレベルとを同一にするようにしたが、Ｌ１のレベルを低下させるとともにＬ２のレベルを上げる動作を同時に行うことによってＬ１のレベルとＬ２のレベルとを同一にする制御動作が考えられる。即ち、斯かる制御動作は、第４加算器２３の出力信号路に設けられている第１利得制御回路３４の利得を低下させるとともに第５加算器２４の出力信号路に設けられている第２利得制御回路３５の利得を増大させることによって行われる。斯かる第１利得制御回路３４の利得低下動作及び第２利得制御回路３５の利得増大制御動作は、Ｌ１＝Ｌ２になるように行われる。図３の(Ｄ)は、斯かる制御動作が行われた場合に得られるＳ字曲線を示すものである。

斯かる制御動作が行われると上側最大レベル値Ｌ１と下側最大レベル値Ｌ２とが等しい
Ｓ字曲線のフォーカスエラー信号ＦＥがフォーカスエラー信号出力端子２６に出力されるので、ピックアップ制御回路２９からフォーカシングコイル駆動回路３１に出力される駆動信号によるフォーカス制御動作を前述した実施例と同様に正確に行うことが出来る。

第１利得制御回路３４及び第２利得制御回路３５の利得制御動作を同時に行う方法は、一方のみの利得を制御することによって一方の信号レベル値のみを変化させる方法に対して信号レベルの変化が少なくて済むので、周波数特性や信号のオフセット特性において有利である。

また、斯かる上側最大レベル値Ｌ１と下側最大レベル値Ｌ２の制御方法としては、前述したようにレベル値の大きい方のレベルを低下させる、レベル値の小さい方のレベル値を上げる、またレベル値の大きい方のレベルを低下させるとともにレベル値の小さい方のレベル値を上げるという上下バランス調整方法があるが、Ｌ１−Ｌ２の値が所定値より大きい場合、即ちレベル差が大きい場合には、上側と下側の両方のレベルを変化させ、Ｌ１−Ｌ２の値が所定値より小さい場合、即ちレベル差が小さい場合には上側または下側の一方のみのレベルを変化させるようにすることも出来る。斯かる上下バランス調整動作をレベル差に応じて選択的に行うようにすると光ディスクＤの特性にあったフォーカス制御動作を速やかに行うことが出来ることになる。

前述した実施例では、Ｓ字曲線の上側最大レベル値Ｌ１と下側最大レベル値Ｌ２の値が等しくなるように、即ちＬ１＝Ｌ２になるように上下バランス調整を行うようにしたが、実際には光ピックアップ装置における光検出器１０の受光部の感度や各回路の利得特性にバラツキがあるため、Ｌ１＝Ｌ２のＳ字曲線がフォーカス制御動作を行うために最も適したフォーカスエラー信号となるとは限らないという問題がある。

斯かる問題を改善するために、本実施例では、基準データメモリー回路３８が設けられている。斯かる基準データメモリー回路３８には、保護層の厚さ等が規格に合致した基準ディスクを使用した場合に得られるＳ字曲線の上側最大レベル値Ｌ１と下側最大レベル値Ｌ２の値との比である上下バランス比率Ｐの値が記憶されている。

斯かる構成において、信号レベル検出回路３６から得られる検出信号に基づくフォーカス信号制御回路３７による上下バランス調整動作は、Ｌ１＝Ｌ２ではなく、Ｌ１対Ｌ２の比率がＰになるように行われる。斯かる上下バランス調整動作を行うと実際に使用されている光ピックアップ装置に適したフォーカスエラー信号を得ることが出来るので、フォーカス制御動作を正確に行うことが出来る。

また、本実施例では、上側最大レベル値Ｌ１の方が下側最大レベル値Ｌ２より大きい場合について説明したが、反対に上側最大レベル値Ｌ１の方が下側最大レベル値Ｌ２より小さい場合にも同様に第１利得制御回路３４及び第２利得制御回路３５の利得制御動作を行うことによってフォーカス制御動作を行うことが出来るので、その説明は省略する。

前述した実施例１では、上下バランス調整を上側最大レベル値Ｌ１及びまたは下側最大レベル値Ｌ２の値を調整することによって行うようにしたが、次に図４に示す実施例２について説明する。

同図において、図９に示した概略図と同一の構成要素については同一の番号を付している。３６は前記第４加算器２３から出力される信号から第５加算器２４から出力される信号を減算するべく設けられている第５減算器２５の出力信号、即ちフォーカスエラー信号であるＳ字曲線の信号レベルを検出する信号レベル検出回路である。

前記信号レベル検出回路３９は、図５に示すＳ字曲線の基準レベルＶｒから上側の最大レベル値Ｌ１及び該基準レベルＶｒから下側の最大レベル値Ｌ２を検出する作用を有するものである。４０は前記第５減算器２５から出力される出力信号にオフセット電圧を付加するオフセット信号付加回路、４１は前記信号レベル検出回路３９から得られる検出信号、即ち上側の最大レベル値Ｌ１及び下側の最大レベル値Ｌ２の値に基づいて前記オフセット信号付加回路４０から第５減算器２５の出力信号に付加する電圧値を設定するフォーカス信号制御回路である。

斯かる構成において、前記オフセット信号付加回路４０にて付加されるオフセット電圧により上側最大レベル値Ｌ１と下側最大レベル値Ｌ２の関係がＬ１＝Ｌ２になるように制御する場合について図５及び図６を参照にして説明する。

図５の(Ａ)は上側最大レベル値Ｌ１が下側最大レベル値Ｌ２より大きいＳ字曲線の信号が第５減算器２５から出力されている場合を示すものであり、斯かる場合には信号レベル検出回路３９にて検出される上側最大レベル値Ｌ１及び下側最大レベル値Ｌ２の差に基づく制御信号がフォーカス信号制御回路４１からオフセット信号付加回路４０に対して出力される。

斯かる制御信号がオフセット信号付加回路４０に入力されると、該オフセット信号付加回路４０から−Ｖ１のオフセット電圧がフォーカスエラー信号に付加されることになる。図５の(Ｂ)は斯かるオフセット電圧が付加されたＳ字曲線を示すものであり、上側最大レベル値Ｌ１と下側最大レベル値Ｌ２の関係がＬ１＝Ｌ２になるように上下バランス調整が行われる。

斯かる上下バランス調整動作が行われると上側最大レベル値Ｌ１と下側最大レベル値Ｌ２とが等しいＳ字曲線のフォーカスエラー信号ＦＥがフォーカスエラー信号出力端子２６に出力されるので、ピックアップ制御回路２９からフォーカシングコイル駆動回路３１に出力される駆動信号によるフォーカス制御動作を正確に行うことが出来る。

上側最大レベル値Ｌ１が下側最大レベル値Ｌ２より大きいＳ字曲線の信号が第５減算器２５から出力される場合の動作は前述したように行われるが、反対に上側最大レベル値Ｌ１が下側最大レベル値Ｌ２より小さいＳ字曲線のフォーカスエラー信号が第５減算器２５から出力される場合の動作について図６を参照にして説明する。

図６の(Ａ)は上側最大レベル値Ｌ１が下側最大レベル値Ｌ２より小さいＳ字曲線の信号が第５減算器２５から出力されている場合を示すものであり、斯かる場合には信号レベル検出回路３９にて検出される上側最大レベル値Ｌ１及び下側最大レベル値Ｌ２の差に基づく制御信号がフォーカス信号制御回路４１からオフセット信号付加回路４０に対して出力される。

斯かる制御信号がオフセット信号付加回路４０に入力されると、該オフセット信号付加回路４０からＶ２のオフセット電圧がフォーカスエラー信号に付加されることになる。図６の(Ｂ)は斯かるオフセット電圧が付加されたＳ字曲線を示すものであり、上側最大レベル値Ｌ１と下側最大レベル値Ｌ２の関係がＬ１＝Ｌ２になるように上下バランス調整が行われる。

斯かる上下バランス調整動作が行われると上側最大レベル値Ｌ１と下側最大レベル値Ｌ２とが等しいＳ字曲線のフォーカスエラー信号ＦＥがフォーカスエラー信号出力端子２６に出力されるので、ピックアップ制御回路２９からフォーカシングコイル駆動回路３１に
出力される駆動信号によるフォーカス制御動作を正確に行うことが出来る。

前述した実施例では、Ｓ字曲線の上側最大レベル値Ｌ１と下側最大レベル値Ｌ２の値が等しくなるように、即ちＬ１＝Ｌ２になるように上下バランス調整を行うようにしたが、実際には光ピックアップ装置における光検出器１０の受光部の感度や各回路の利得特性にバラツキがあるため、Ｌ１＝Ｌ２のＳ字曲線がフォーカス制御動作を行うために最も適したフォーカスエラー信号となるとは限らないという問題がある。

斯かる問題を改善するために、本実施例では、基準データメモリー回路４２が設けられている。斯かる基準データメモリー回路４２には、保護層の厚さ等が規格に合致した基準ディスクを使用した場合に得られるＳ字曲線の上側最大レベル値Ｌ１と下側最大レベル値Ｌ２の値との比である上下バランス比率Ｐの値が記憶されている。

斯かる構成において、信号レベル検出回路３９から得られる検出信号に基づくフォーカス信号制御回路４１による上下バランス調整動作は、Ｌ１＝Ｌ２ではなく、Ｌ１対Ｌ２の比率がＰになるように行われる。斯かる上下バランス調整動作を行うと実際に使用されている光ピックアップ装置に適したフォーカスエラー信号を得ることが出来るので、フォーカス制御動作を正確に行うことが出来る。

以上に説明したように実施例１及び実施例２におけるＳ字曲線信号の上下バランス調整は行われるが、次に光ディスクＤに記録されている信号の読み出し動作を最も良いフォーカス制御動作にて行うことが出来る状態にする上下バランス調整動作について説明する。

図１に示すように光検出信号生成回路１３に設けられているＲＦ信号出力端子２８から出力されるＲＦ信号のレベルを検出するＲＦ信号検出回路３３が設けられており、斯かるＲＦ信号検出回路３３によるＲＦ信号のレベル検出動作が行なわれた状態にて前述した上下バランス調整動作が行われるように構成されている。

即ち、前述した上下バランス調整動作を行うとともに斯かる調整動作によって得られるフォーカスエラー信号を利用して対物レンズ８の変位制御動作が行われるが、斯かる制御動作は前記ＲＦ信号検出回路３３にて検出されるＲＦ信号のレベルが最大になるように行うように構成されている。

ＲＦ信号のレベルが最大になるように上下バランスの調整動作及びフォーカス制御動作を行うと光ディスクＤから得られる信号のレベルが大きくなるので、光ディスクＤに記録されているデータ信号の読み出し動作を正確に行うことが出来る。また、斯かるＲＦ信号は、光ディスクＤに記録されている信号とは関係なく得られるので、トラッキング制御動作が行われていない状態においても上下バランス調整動作を行うことが出来るという利点がある。

前述した実施例１では、上下バランス調整動作をＲＦ信号のレベルが最大になるように行うようにしたが、次に図７に示す実施例３について説明する。

同図において、図１に示した概略図と同一の構成要素については同一の番号を付している。４３は光ディスクＤに記録されているデータ信号を復調するべく設けられている信号処理回路３２から得られる信号に含まれるジッター値を検出するジッター値検出回路であり、検出されたジッター値に基づいてピックアップ制御回路２９の動作を制御するように構成されている。

斯かるジッター値検出回路４３によるジッター値検出動作が行なわれた状態にて前述した上下バランス調整動作が行われるように構成されている。即ち、前述した上下バランス調整動作を行うとともに斯かる調整動作によって得られるフォーカスエラー信号を利用して対物レンズ８の変位制御動作が行われるが、斯かる制御動作は前記ジッター値検出回路４３にて検出されるジッター値が最小になるように行うように構成されている。

ジッター値のレベルが最小になるように上下バランスの調整動作及びフォーカス制御動作を行うと光ディスクＤから得られる信号の読み出し動作が最適な状態にて行われていることになるので、該光ディスクＤに記録されているデータ信号の読み出し動作を正確に行うことが出来る。また、斯かるジッター値は、光ディスクＤから読み出されるデータ信号から検出されるので、トラッキング制御動作が行われた状態にて行われることになる。

従って、斯かる構成の上下バランス調整によるフォーカス制御動作は、粗いフォーカス制御動作及びトラッキング制御動作が終了した後に行われる精度を高めるためのフォーカス制御動作時に行われることになる。

前述した実施例３では、上下バランス調整動作をジッター値が最小になるように行うようにしたが、次に図８に示す実施例４について説明する。

同図において、図１に示した概略図と同一の構成要素については同一の番号を付している。４４は光ディスクＤに記録されているデータ信号を復調するべく設けられている信号処理回路３２から得られる信号に含まれるエラーを検出するエラー検出回路であり、検出されたエラーに基づいてピックアップ制御回路２９の動作を制御するように構成されている。

斯かるエラー検出回路４４によるエラー検出動作が行なわれた状態にて前述した上下バランス調整動作が行われるように構成されている。即ち、前述した上下バランス調整動作を行うとともに斯かる調整動作によって得られるフォーカスエラー信号を利用して対物レンズ８の変位制御動作が行われるが、斯かる制御動作は前記エラー検出回路４４にて検出されるエラーが最小になるように行うように構成されている。

エラーが最小になるように上下バランスの調整動作及びフォーカス制御動作を行うと光ディスクＤから得られる信号の読み出し動作が最適な状態にて行われていることになるので、該光ディスクＤに記録されているデータ信号の読み出し動作を正確に行うことが出来る。また、斯かるエラーは、光ディスクＤから読み出されるデータ信号から検出されるので、トラッキング制御動作が行われた状態にて行われることになる。

従って、斯かる構成の上下バランス調整によるフォーカス制御動作は、粗いフォーカス制御動作及びトラッキング制御動作が終了した後に行われる精度を高めるためのフォーカス制御動作時に行われることになる。

本発明は、ＣＤやＤＶＤ規格の光ディスクを使用する光ディスク装置やＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクを使用する光ディスク装置に使用することが出来る。

また、本発明は、２層式ディスクのように複数の信号記録層を有する光ディスクのように信号記録層間にある透明な保護層の厚さにバラツキがあっても正確なフォーカス制御動作を行うことが出来る。

１ レーザーダイオード
２ 回折格子
３ 偏光ビームスプリッタ
５ １／４波長板
６ コリメートレンズ
８ 対物レンズ
９ センサーレンズ
１０ 光検出器
１１ フォーカシングコイル
１２ トラッキングコイル
１３ 光検出信号生成回路
２９ ピックアップ制御回路
Ｄ 光ディスク

Claims (20)

1. 光ディスクに記録されている信号の読み出し開始動作をフォーカス制御動作及びトラッキング制御動作を行った後に行うように構成された光ディスク装置において、フォーカスエラー信号であるＳ字曲線の基準レベルＶｒから上側の最大レベル値をＬ１、基準レベルＶｒから下側の最大レベル値をＬ２としたとき、信号の読み出し動作を行う前にＬ１＝Ｌ２になるように上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする光ディスク装置のピックアップ制御方法。
2. 光ディスクに記録されている信号の読み出し開始動作をフォーカス制御動作及びトラッキング制御動作を行った後に行うように構成された光ディスク装置において、フォーカスエラー信号であるＳ字曲線の基準レベルＶｒから上側の最大レベル値をＬ１、基準レベルＶｒから下側の最大レベル値をＬ２、基準ディスクから得られるＳ字曲線の上下バランス比率をＰとしたとき、信号の読み出し動作を行う前にＬ１対Ｌ２の比率がＰになるように上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする光ディスク装置のピックアップ制御方法。
3. Ｌ１＞Ｌ２のときＬ１のレベルを下げることによって上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のピックアップ制御方法。
4. Ｌ１−Ｌ２の値が所定値より小のときＬ１のレベルを下げることによって上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする請求項３に記載のピックアップ制御方法。
5. Ｌ１＞Ｌ２のときＬ２のレベルを上げることによって上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のピックアップ制御方法。
6. Ｌ１−Ｌ２の値が所定値より小のときＬ２のレベルを上げることによって上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする請求項５に記載のピックアップ制御方法。
7. Ｌ１＞Ｌ２のときＬ１のレベルを下げるとともにＬ２のレベルを上げることによって上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のピックアップ制御方法。
8. Ｌ１−Ｌ２の値が所定値より大のときＬ１のレベルを下げるとともにＬ２のレベルを上げることによって上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする請求項７に記載のピックアップ制御方法。
9. Ｌ１＜Ｌ２のときＬ２のレベルを下げることによって上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のピックアップ制御方法。
10. Ｌ２−Ｌ１の値が所定値より小のときＬ２のレベルを下げることによって上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする請求項９に記載のピックアップ制御方法。
11. Ｌ１＜Ｌ２のときＬ１のレベルを上げることによって上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のピックアップ制御方法。
12. Ｌ２−Ｌ１の値が所定値より小のときＬ１のレベルを上げることによって上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１１に記載のピックアップ制御方法。
13. Ｌ１＜Ｌ２のときＬ１のレベルを上げるとともにＬ２のレベルを下げることによって上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のピックアップ制御方法。
14. Ｌ２−Ｌ１の値が所定値より大のときＬ１のレベルを上げるとともにＬ２のレベルを下げることによって上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１３に記載のピックアップ制御方法。
15. 光ディスクから反射されるレーザー光が照射されるとともにフォーカスエラー信号を生成する４分割センサーを構成し、且つ互いに対角線上に配置されている受光部から得られる信号を加算する第１加算回路及び第２加算回路を設けるとともに該第１加算回路の出力信号路及び第２加算回路の出力信号路に各々信号レベルを制御する第１利得制御回路及び第２利得制御回路を設け、該第１利得制御回路及び第２利得制御回路の利得を制御することによって上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする請求項３から請求項１４に記載のピックアップ制御方法。
16. Ｌ１とＬ２とが相違しているとき、フォーカスエラー信号にオフセット電圧を付加することによってＬ１＝Ｌ２になるように上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載のピックアップ制御方法。
17. Ｌ１とＬ２とが相違しているとき、フォーカスエラー信号にオフセット電圧を付加することによってＬ１対Ｌ２の比率がＰになるように上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする請求項２に記載のピックアップ制御方法。
18. 光ディスクから再生されるＲＦ信号のレベルを検出するＲＦ信号レベル検出回路を設け、該ＲＦ信号検出回路にて検出されるＲＦ信号のレベルが最大になるように上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のピックアップ制御方法。
19. 光ディスクから再生されるＲＦ信号に含まれるジッター値を検出するジッター値検出回路を設け、該ジッター値検出回路にて検出されるジッター値が最小になるように上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のピックアップ制御方法。
20. 光ディスクから再生されるＲＦ信号に含まれるエラーを検出するエラー検出回路を設け、該エラー検出回路にて検出されるエラーが最小になるように上下バランス調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のピックアップ制御方法。

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