JP2011014225A

JP2011014225A - トラッキング制御装置、トラッキング制御方法及び光ディスク装置

Info

Publication number: JP2011014225A
Application number: JP2010116166A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kishimoto; 隆岸本; Takeharu Yamamoto; 猛晴山元; Yoshiro Kashiwabara; 芳郎柏原; Akihiro Arai; 昭浩荒井
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-06-05
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2011-01-20
Also published as: US8085631B2; US20100309766A1

Abstract

【課題】安定してトラッキング制御を行うことができるとともに、他層迷光によるトラッキング制御への影響を低減することができるトラッキング制御装置、トラッキング制御方法及び光ディスク装置を提供する。
【解決手段】サブプッシュプル信号補正部２２０は、メインビームの戻り光から生成されるメインプッシュプル信号のトラック横断成分と、サブビームの戻り光から生成されるサブプッシュプル信号のトラック横断成分とを打ち消すように、サブプッシュプル信号を補正し、低域通過フィルタ２１０は、サブプッシュプル信号補正部２２０によって補正されたサブプッシュプル信号の高周波成分を低減し、減算器２１２は、低域通過フィルタ２１０を通過したサブプッシュプル信号をメインプッシュプル信号から減算することによりトラッキングエラー信号を生成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の情報層を有する情報記録媒体にメインビームとサブビームとを収束させ、メインビームの収束点が情報層上のトラックを走査するように制御するトラッキング制御装置及びトラッキング制御方法に関するものである。また、本発明は、光学的に情報記録媒体に情報を記録する、または光学的に情報記録媒体から情報を再生する光ディスク装置に関するものである。

従来、光ディスク装置におけるトラッキング制御に使用されるトラッキングエラー信号を検出するための様々な方法が提案されている。トラッキングエラー信号の検出方法の一例としては、差動プッシュプル法（以下、“ＤＰＰ法”とも言う）がある。

ＤＰＰ法では、周知のように、光ディスクに照射する光ビームが、１つのメインビームと２つのサブビームとからなる３つのビームに分割され、メインビームとサブビームとのそれぞれのスポットに対してプッシュプル信号が検出される。そして、メインビームのプッシュプル信号とサブビームのプッシュプル信号との差動信号がトラッキングエラー信号として検出される。ＤＰＰ法において、メインビームのプッシュプル信号（以下、“ＭＰＰ信号”とも言う）とサブビームのプッシュプル信号（以下、“ＳＰＰ信号”とも言う）とには、レンズシフト又はレンズチルトなどによって共にオフセットが発生する。そのため、ＭＰＰ信号とＳＰＰ信号との比率が適切に設定されることで、差動信号からオフセットをキャンセルすることができる（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特開昭６１−９４２４６号公報特開２００５−３１０２５７号公報

しかしながら、従来の光ディスク装置では、一般的にメインビームとサブビームとの強度比が１０：１程度になるように設定されることが多い。このように設定された光ディスク装置において、２層ディスクなど複数の情報層を有する光ディスクに情報を記録又は再生する場合、以下の課題が生じる。

すなわち、２層ディスクにおいて一方の情報層に光ビームが収束した場合、一方の情報層からの反射光と、他方の情報層からの反射光（他層迷光）とを分離することが困難である。そのため、メインビームの他層迷光成分も、サブビームを受光するサブディテクタによって検出される。これにより、特に、高周波重畳をせずに情報を記録する時、メインビームの他層迷光による干渉によりＳＰＰ信号に乱れが発生する。その結果、トラッキング制御が不安定になり、最悪の場合、記録時に光ビームがトラックからはずれるという問題を有している。

本発明は、上記従来の問題点を鑑みてなされたものであり、安定してトラッキング制御を行うことができるとともに、他層迷光によるトラッキング制御への影響を低減することができるトラッキング制御装置、トラッキング制御方法及び光ディスク装置を提供することを目的とするものである。

本発明の一局面に係るトラッキング制御装置は、複数の情報層を有する情報記録媒体にメインビームとサブビームとを収束させ、前記メインビームの収束点が情報層上のトラックを走査するように制御するトラッキング制御装置であって、前記メインビームの収束点と、前記情報層上のトラックとの位置ずれに応じたトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出部と、前記トラッキングエラー信号検出部によって検出されたトラッキングエラー信号に基づいて、前記メインビームの収束点を前記トラック上に走査させるトラッキング制御部とを備え、前記トラッキングエラー信号検出部は、前記メインビームの戻り光から生成されるメインプッシュプル信号のトラック横断成分と、前記サブビームの戻り光から生成されるサブプッシュプル信号のトラック横断成分とを打ち消すように、前記サブプッシュプル信号を補正するサブプッシュプル信号補正部と、前記サブプッシュプル信号補正部によって補正されたサブプッシュプル信号の高周波成分を低減する低域通過フィルタと、前記低域通過フィルタを通過したサブプッシュプル信号を前記メインプッシュプル信号から減算することにより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生成部とを含む。

この構成によれば、メインビームの戻り光から生成されるメインプッシュプル信号のトラック横断成分と、サブビームの戻り光から生成されるサブプッシュプル信号のトラック横断成分とを打ち消すように、サブプッシュプル信号が補正される。そして、補正されたサブプッシュプル信号の高周波成分が低減され、高周波成分が低減されたサブプッシュプル信号をメインプッシュプル信号から減算することによりトラッキングエラー信号が生成される。

したがって、メインビームの戻り光から生成されるメインプッシュプル信号のトラック横断成分と、サブビームの戻り光から生成されるサブプッシュプル信号のトラック横断成分とを打ち消すように、サブプッシュプル信号が補正されるので、レンズシフト時に発生するオフセットを低減することができ、安定してトラッキング制御を行うことができる。また、サブプッシュプル信号の高周波成分が低減されるので、メインビームの他層迷光によるトラッキング制御への影響を低減することができる。

また、上記のトラッキング制御装置において、前記サブプッシュプル信号補正部は、前記サブプッシュプル信号に所定のゲイン値を乗算する乗算器と、前記乗算器から出力されたサブプッシュプル信号に前記メインプッシュプル信号を加算する加算器とを含むことが好ましい。

この構成によれば、乗算器によって、サブプッシュプル信号に所定のゲイン値が乗算され、加算器によって、乗算器から出力されたサブプッシュプル信号にメインプッシュプル信号が加算される。

したがって、サブプッシュプル信号に所定のゲイン値が乗算されるとともにメインプッシュプル信号が加算されることにより、メインプッシュプル信号のトラック横断成分と、サブプッシュプル信号のトラック横断成分とを打ち消すように、サブプッシュプル信号を補正することができる。

また、上記のトラッキング制御装置において、前記サブプッシュプル信号の振幅と、前記メインプッシュプル信号の振幅とを測定し、測定した前記サブプッシュプル信号の振幅及び前記メインプッシュプル信号の振幅に基づいて、前記ゲイン値を算出し、算出したゲイン値を前記乗算器に設定する信号振幅測定部をさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、サブプッシュプル信号の振幅と、メインプッシュプル信号の振幅とが測定され、測定されたサブプッシュプル信号の振幅及びメインプッシュプル信号の振幅に基づいて、ゲイン値が算出され、算出されたゲイン値が乗算器に設定される。

したがって、サブプッシュプル信号の振幅及びメインプッシュプル信号の振幅に基づいて、ゲイン値を算出することができ、適切なゲイン値を乗算器に設定することができる。

また、上記のトラッキング制御装置において、前記信号振幅測定部は、前記加算器に入力されるサブプッシュプル信号の振幅が前記メインプッシュプル信号の振幅と同じになるように前記ゲイン値を算出することが好ましい。

この構成によれば、加算器に入力されるサブプッシュプル信号の振幅がメインプッシュプル信号の振幅と同じになるようにゲイン値が算出されるので、レンズシフト量に比例したトラック横断成分を含まないサブプッシュプル信号を加算器から出力することができる。

また、上記のトラッキング制御装置において、前記トラッキングエラー信号検出部は、前記低域通過フィルタを通過したサブプッシュプル信号を前記トラッキングエラー信号生成部へ入力する第１の状態と、前記サブプッシュプル信号補正部に入力される前のサブプッシュプル信号を前記トラッキングエラー信号生成部へ入力する第２の状態とを切り換えるスイッチを含み、前記情報記録媒体が有する情報層の数を検出する情報層数検出部と、前記情報層数検出部によって少なくとも２つの情報層が検出された場合、前記スイッチを前記第１の状態に切り換え、前記情報層数検出部によって１つの情報層が検出された場合、前記スイッチを前記第２の状態に切り換える切換制御部とをさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、スイッチによって、低域通過フィルタを通過したサブプッシュプル信号をトラッキングエラー信号生成部へ入力する第１の状態と、サブプッシュプル信号補正部に入力される前のサブプッシュプル信号をトラッキングエラー信号生成部へ入力する第２の状態とが切り換えられる。そして、情報記録媒体が有する情報層の数が検出され、少なくとも２つの情報層が検出された場合、スイッチが第１の状態に切り換えられ、１つの情報層が検出された場合、スイッチが第２の状態に切り換えられる。

すなわち、情報記録媒体が有する情報層の数が少なくとも２つである場合には、サブプッシュプル信号補正部によってサブプッシュプル信号が補正されるとともに、低域通過フィルタによってサブプッシュプル信号の高周波成分が低減される。一方、情報記録媒体が有する情報層の数が１つである場合には、サブプッシュプル信号補正部及び低域通過フィルタによる処理が行われずに、サブプッシュプル信号補正部に入力される前のサブプッシュプル信号がトラッキングエラー信号生成部へ入力される。

したがって、情報記録媒体が有する情報層の数が１つである場合におけるトラッキングエラー信号の生成時間を短縮することができる。

また、上記のトラッキング制御装置において、前記低域通過フィルタのカットオフ周波数は、前記情報記録媒体の回転周波数より高いことが好ましい。

この構成によれば、低域通過フィルタのカットオフ周波数は、情報記録媒体の回転周波数より高いので、メインプッシュプル信号に対して位相遅れが発生するのを防止することができる。

また、上記のトラッキング制御装置において、前記低域通過フィルタのカットオフ周波数は、トラッキング制御がオフ状態である場合のトラック横断周波数より低いことが好ましい。

この構成によれば、低域通過フィルタのカットオフ周波数は、トラッキング制御がオフ状態である場合のトラック横断周波数より低いので、トラック横断成分が残存することなく、メインビームの他層迷光成分による干渉を除去することができる。

本発明の他の局面に係るトラッキング制御方法は、複数の情報層を有する情報記録媒体にメインビームとサブビームとを収束させ、前記メインビームの収束点が情報層上のトラックを走査するように制御するトラッキング制御方法であって、前記メインビームの収束点と、前記情報層上のトラックとの位置ずれに応じたトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出ステップと、前記トラッキングエラー信号検出ステップにおいて検出されたトラッキングエラー信号に基づいて、前記メインビームの収束点を前記トラック上に走査させるトラッキング制御ステップとを含み、前記トラッキングエラー信号検出ステップは、前記メインビームの戻り光から生成されるメインプッシュプル信号のトラック横断成分と、前記サブビームの戻り光から生成されるサブプッシュプル信号のトラック横断成分とを打ち消すように、前記サブプッシュプル信号を補正するサブプッシュプル信号補正ステップと、前記サブプッシュプル信号補正ステップにおいて補正されたサブプッシュプル信号の高周波成分を低減する高周波成分低減ステップと、前記高周波成分低減ステップにおいて高周波成分を低減したサブプッシュプル信号を前記メインプッシュプル信号から減算することにより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生成ステップとを含む。

本発明の他の局面に係る光ディスク装置は、複数の情報層を有する情報記録媒体の所定の情報層にメインビームとサブビームとを収束させる収束部と、前記所定の情報層より反射されたメインビームの戻り光を受光するメインビーム受光部と、前記所定の情報層より反射されたサブビームの戻り光を受光するサブビーム受光部と、前記収束部を情報層上のトラックに対し垂直方向に移動させるトラック方向移動部とを含む光ヘッドと、上記のいずれかに記載のトラッキング制御装置とを備える。

本発明によれば、メインビームの戻り光から生成されるメインプッシュプル信号のトラック横断成分と、サブビームの戻り光から生成されるサブプッシュプル信号のトラック横断成分とを打ち消すように、サブプッシュプル信号が補正されるので、レンズシフト時に発生するオフセットを低減することができ、安定してトラッキング制御を行うことができる。また、サブプッシュプル信号の高周波成分が低減されるので、メインビームの他層迷光によるトラッキング制御への影響を低減することができる。

本発明の実施の形態１における光ディスク装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１におけるトラッキングエラー信号検出部の構成を示す図である。本発明の実施の形態２における光ディスク装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態２におけるトラッキングエラー信号検出部の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における光ディスク装置の構成を示すブロック図である。

実施の形態１における光ディスク装置は、ディスクモータ１０２、光ヘッド１０３、トラッキングエラー信号検出部１０４、トラッキング制御回路１０５、トラッキング駆動回路１０６及びシステムコントローラ１０７を備える。

ディスクモータ１０２は、光ディスク１０１を所定の回転数で回転させる。光ヘッド１０３は、光ディスク１０１から情報を再生する、又は光ディスク１０１に情報を記録する。なお、光ヘッド１０３は、半導体レーザなどの光源、コリメータレンズ、回折格子、偏光ビームスプリッタ、偏光板、対物レンズ、集光レンズ、フォトディテクタ及びトラッキングアクチュエータなどで構成されている。トラッキングアクチュエータは、光ヘッド１０３内の対物レンズを光ディスク１０１のトラック方向に対して垂直な方向に移動させる。

光ディスク１０１の情報層上に光ビームの収束点が位置するように制御するフォーカス制御に関する構成及び動作は、本実施の形態１の説明と直接関係ないので説明を省略する。

光ヘッド１０３の光源により発生された光ビームは、コリメータレンズによって平行光にされた後、回折格子によって０次回折光であるメインビーム及び±１次回折光であるサブビームに分割される。メインビーム及びサブビームは、偏光ビームスプリッタによって反射され、偏光板を通過し、対物レンズによって収束され、光ディスク１０１の厚さ方向にフォーカス点を有するように光ビームスポットが形成される。メインビーム及びサブビームの光ビームスポットは、ディスクモータ１０２によって回転している光ディスク１０１の所定の情報層に照射される。

ここで、一対のサブビームの光ビームスポットは、メインビームの光ビームスポットに対して略Ｎ＋１／２×トラックピッチ（Ｎは整数）離れるようにずらして照射される。メインビーム及びサブビームの光ビームスポットは、ディスクモータ１０２によって回転している光ディスク１０１の所定の情報層に照射される。光ディスク１０１の所定の情報層で反射したメインビーム及びサブビームは、対物レンズ、偏光板、偏光ビームスプリッタ及び集光レンズを通過し、光ヘッド１０３内のフォトディテクタに入射する。

フォトディテクタによって光電変換された信号は、トラッキング制御装置１０に入力される。トラッキング制御装置１０は、少なくとも、トラッキングエラー信号検出部１０４、トラッキング制御回路１０５及びシステムコントローラ１０７を含む。なお、トラッキング制御装置１０は、１チップ化された集積回路で構成してもよい。

トラッキング制御装置１０は、複数の情報層を有する光ディスク１０１にメインビームとサブビームとを収束させ、光ディスク１０１の所定の情報層より反射されたメインビームの戻り光から生成されたメインプッシュプル信号から、所定の情報層より反射されたサブビームの戻り光から生成されたサブプッシュプル信号を減算したトラッキングエラー信号に基づいて、メインビームの収束点が情報層上のトラックを走査するように制御する。

トラッキングエラー信号検出部１０４は、光ビームの収束点がトラック上を走査するように制御するためのトラッキングエラー信号（以下、“ＴＥ信号”とも言う）を検出する。トラッキングエラー信号検出部１０４は、メインビームの収束点と、情報層上のトラックとの位置ずれに応じたトラッキングエラー信号を検出する。トラッキングエラー信号の検出方法に関しては、後で詳細に説明する。

トラッキングエラー信号検出部１０４で検出されたＴＥ信号は、トラッキング制御回路１０５に入力される。トラッキング制御回路１０５に入力したＴＥ信号は、例えばデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）において加算器、乗算器及び遅延器によって構成されたデジタルフィルタである補償フィルタを通過し、トラッキング駆動信号としてトラッキング駆動回路１０６に入力される。トラッキング制御回路１０５は、トラッキングエラー信号検出部１０４によって検出されたトラッキングエラー信号に基づいて、メインビームの収束点をトラック上に走査させる。

トラッキング駆動回路１０６は、トラッキング制御回路１０５からの出力信号であるトラッキング駆動信号を適当に電流増幅及びレベル変換してトラッキングアクチュエータを駆動する。このようにしてトラッキングアクチュエータは、光ディスク１０１上の光ビームの収束点が所定のトラック上を走査するように駆動され、トラッキング制御が実現される。

システムコントローラ１０７は信号振幅／オフセット測定部１０８を備える。なお、信号振幅／オフセット測定部１０８については後述する。

次に、トラッキングエラー信号の検出方法に関して、光ヘッド１０３内のフォトディテクタとトラッキングエラー信号検出部１０４とについて、図１のブロック図に加え、図２の構成図を参照しながら説明する。

図２は、本発明の実施の形態１におけるトラッキングエラー信号検出部の構成を示す図である。光ヘッド１０３は、第１のフォトディテクタ２０１、第２のフォトディテクタ２０２及び第３のフォトディテクタ２０３を備える。トラッキングエラー信号検出部１０４は、減算器２０４、減算器２０５、減算器２０６、加算器２０７、乗算器２０８、加算器２０９、低域通過フィルタ２１０、乗算器２１１及び減算器２１２を備える。また、サブプッシュプル信号補正部２２０は、乗算器２０８及び加算器２０９を備える。

サブプッシュプル信号補正部２２０は、メインビームの戻り光から生成されるＭＰＰ信号のトラック横断成分と、サブビームの戻り光から生成されるＳＰＰ信号のトラック横断成分とを打ち消すように、ＳＰＰ信号を補正する。

ＭＰＰ信号及びＳＰＰ信号を生成するフォトディテクタは、３個のフォトディテクタ（第１のフォトディテクタ２０１、第２のフォトディテクタ２０２及び第３のフォトディテクタ２０３）から構成されている。第１のフォトディテクタ２０１、第２のフォトディテクタ２０２及び第３のフォトディテクタ２０３は、それぞれ二つの受光領域に分割されている。第１のフォトディテクタ２０１は、メインビームスポットの反射光を受光する。第１のフォトディテクタ２０１の二分割された各ディテクタから出力された信号ＳＡ，ＳＢは、減算器２０４へ入力される。減算器２０４は、信号ＳＡと信号ＳＢとの差分を算出し、ＭＰＰ信号を生成する。

また、第２のフォトディテクタ２０２は、一対のサブビームスポットのうちの一方のサブビームスポットの反射光を受光し、第３のフォトディテクタ２０３は、一対のサブビームスポットのうちの他方のサブビームスポットの反射光を受光する。第２のフォトディテクタ２０２の二分割された各ディテクタから出力された信号ＳＣ，ＳＤは、減算器２０５へ入力され、第３のフォトディテクタ２０３の二分割された各ディテクタから出力された信号ＳＥ，ＳＦは、減算器２０６へ入力される。減算器２０５は、信号ＳＣと信号ＳＤとの差分を算出し、算出した差分信号を加算器２０７へ出力する。減算器２０６は、信号ＳＥと信号ＳＦとの差分を算出し、算出した差分信号を加算器２０７へ出力する。

加算器２０７は、減算器２０５からの差分信号と、減算器２０６からの差分信号とを加算することにより、ＳＰＰ信号を生成する。乗算器２０８は、加算器２０７によって出力されたＳＰＰ信号を、システムコントローラ１０７により設定されたゲイン値ｋ１を乗数として増幅する。すなわち、乗算器２０８は、ＳＰＰ信号に所定のゲイン値ｋ１を乗算する。加算器２０９は、乗算器２０８によってゲイン値ｋ１が乗算されたＳＰＰ信号に、減算器２０４によって出力されたＭＰＰ信号を加算する。加算器２０９の出力信号（ＬＥ信号）は、低域通過フィルタ２１０に入力される。

低域通過フィルタ２１０は、サブプッシュプル信号補正部２２０によって補正されたＳＰＰ信号の高周波成分を低減する。高周波成分は、メインビームの他層迷光成分に相当する。乗算器２１１は、低域通過フィルタ２１０を通過したＬＥ信号を、システムコントローラ１０７により設定されたゲイン値ｋ２を乗数として増幅する。すなわち、乗算器２１１は、低域通過フィルタ２１０を通過したＬＥ信号に所定のゲイン値ｋ２を乗算する。

減算器２１２は、乗算器２１１によってゲイン値ｋ２が乗算されたＬＥ信号と、減算器２０４によって出力されたＭＰＰ信号との差分を算出し、ＴＥ信号を生成する。すなわち、減算器２１２は、低域通過フィルタ２１０を通過したＳＰＰ信号をＭＰＰ信号から減算することによりＴＥ信号を生成する。

信号振幅／オフセット測定部１０８は、ＳＰＰ信号の振幅と、ＭＰＰ信号の振幅とを測定し、測定したＳＰＰ信号の振幅及びＭＰＰ信号の振幅に基づいて、ゲイン値ｋ１を算出し、算出したゲイン値ｋ１を乗算器２０８に設定する。また、信号振幅／オフセット測定部１０８は、加算器２０９に入力されるＳＰＰ信号の振幅がＭＰＰ信号の振幅と同じになるようにゲイン値ｋ１を算出する。

なお、本実施の形態１では、第１、第２及び第３のフォトディテクタ２０１，２０２，２０３は、それぞれ２つのディテクタに分割されているが、本発明は特にこれに限定されず、それぞれ４つのディテクタに分割されていてもよい。また、第１、第２及び第３のフォトディテクタ２０１，２０２，２０３のうちの２つが二つのディテクタに分割され、残りの１つが４つのディテクタに分割されていてもよい。さらに、第１、第２及び第３のフォトディテクタ２０１，２０２，２０３のうちの１つが二つのディテクタに分割され、残りの２つが４つのディテクタに分割されていてもよい。なお、分割数は、２つ又は４つに限定されない。

また、本実施の形態１において、トラッキングエラー信号検出部１０４がトラッキングエラー信号検出部の一例に相当し、トラッキング制御回路１０５がトラッキング制御部の一例に相当し、サブプッシュプル信号補正部２２０がサブプッシュプル信号補正部の一例に相当し、低域通過フィルタ２１０が低域通過フィルタの一例に相当し、減算器２１２がトラッキングエラー信号生成部の一例に相当し、乗算器２０８が乗算器の一例に相当し、加算器２０９が加算器の一例に相当し、信号振幅／オフセット測定部１０８が信号振幅測定部の一例に相当し、光ヘッド１０３が光ヘッドの一例に相当する。

次に、乗算器２０８におけるゲイン値ｋ１の調整方法に関して説明する。ＭＰＰ信号及びＳＰＰ信号は、システムコントローラ１０７内の信号振幅／オフセット測定部１０８に入力される。フォーカス制御がオン状態であり、トラッキング制御がオフ状態である場合において、ＭＰＰ信号及びＳＰＰ信号は、それぞれ偏芯により横断したトラック毎に正弦波状の信号が観測できる。信号振幅／オフセット測定部１０８は、入力されたＭＰＰ信号の振幅及びＳＰＰ信号の振幅を測定する。

信号振幅／オフセット測定部１０８は、下記の（１）式に基づいて、測定されたそれぞれの信号振幅からゲイン値ｋ１を演算し、演算したゲイン値ｋ１を乗算器２０８に設定する。すなわち、信号振幅／オフセット測定部１０８は、加算器２０９への入力信号振幅がＭＰＰ信号振幅と同じになるようにゲイン値ｋ１を調整する。信号振幅／オフセット測定部１０８は、ＭＰＰ信号振幅を、ＳＰＰ信号振幅で除算することにより、ゲイン値ｋ１を算出する。

ＭＰＰ信号振幅＝ｋ１×ＳＰＰ信号振幅・・・（１）
ＭＰＰ信号とＳＰＰ信号とは、位相が１８０度反転した信号であり、レンズシフト時には同一方向にオフセットが発生する。そのため、加算器２０９への入力信号振幅がＭＰＰ信号振幅と同じになるようにゲイン値ｋ１を調整することにより、加算器２０９の出力信号（ＬＥ信号）は、レンズシフト量に比例したトラック横断成分を含まない信号となる。しかし、ＳＰＰ信号には、メインビームの他層迷光成分による干渉によって、高周波成分が重畳されている。そのため、ＬＥ信号にも、高周波成分が重畳されている。そこで、高周波成分を低域通過フィルタ２１０にて低減させることにより、メインビームの他層迷光の影響を除去したＬＥ信号を生成することが可能となる。

次に、低域通過フィルタ２１０の出力信号とＭＰＰ信号との混合比であるゲイン値ｋ２の調整方法に関して説明する。信号振幅／オフセット測定部１０８は、光ディスク１０１の半径方向に沿って対物レンズを内周側と外周側とにシフトさせ、このとき発生するＴＥ信号のオフセットを測定する。信号振幅／オフセット測定部１０８は、レンズシフト時においてもＴＥ信号にオフセットが発生しないようにゲイン値ｋ２を調整し、調整したゲイン値ｋ２を乗算器２１１に設定する。なお、ゲイン値ｋ２の具体的な調整方法に関しては、従来のＤＰＰ法における調整方法と同じなため、ここでは詳細な説明を省略する。

ここで、低域通過フィルタ２１０のカットオフ周波数は、他層迷光成分による干渉を除去する観点から低ければ低いほどよいが、低すぎるとＭＰＰ信号に対して位相遅れが発生する。逆に、カットオフ周波数が高すぎると、ゲイン値ｋ１の調整ばらつきなどにより、数ＫＨｚ〜数十ＫＨｚ程度のトラック横断成分が残存する。以上より、低域通過フィルタ２１０のカットオフ周波数は、光ディスク１０１の回転周波数の１０倍程度（１〜２ＫＨｚ程度）に設定するのが好ましい。

すなわち、低域通過フィルタ２１０のカットオフ周波数は、光ディスク１０１の回転周波数より高いことが好ましい。また、低域通過フィルタ２１０のカットオフ周波数は、トラッキング制御がオフ状態である場合のトラック横断周波数より低いことが好ましい。なお、低域通過フィルタ２１０のカットオフ周波数は、光ディスク１０１の回転周波数に応じて変更してもよい。例えば、光ディスク１０１の回転周波数が大きくなるにつれて、低域通過フィルタ２１０のカットオフ周波数を高くしてもよい。

以上説明したように、ＭＰＰ信号のトラック横断成分とＳＰＰ信号のトラック横断成分とを打ち消すように、ＳＰＰ信号が補正され、補正されたＳＰＰ信号の高周波成分が低減され、低域通過フィルタを通したＳＰＰ信号がＭＰＰ信号から減算される。これにより、メインビームの他層迷光によるトラッキング制御への影響を低減させることができるとともに、安定したトラッキング制御を実現することができる。また、記録時にスペース部分のみをサンプルするサンプルサーボ方式において、ＳＰＰ信号の周波数特性が低い場合や、信号品質（Ｓ／Ｎ比）が悪い場合も、低域通過フィルタ２１０による平均化効果により、安定したトラッキング制御を実現することができる。

なお、本実施の形態１においては、一対のサブビームスポットがメインビームスポットに対して略Ｎ＋１／２×トラックピッチ（Ｎは整数）離れるようにずらして照射される光ヘッドについて説明したが、ＭＰＰ信号とＳＰＰ信号との位相が１８０度反転し、レンズシフト時に同一方向にＭＰＰ信号とＳＰＰ信号とのオフセットが発生する限りにおいては、一対のサブビームとメインビームとの照射位置に関しては何ら限定を受けない。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における光ディスク装置の構成を示すブロック図である。図４は、本発明の実施の形態２におけるトラッキングエラー信号検出部の構成を示す図である。

実施の形態２における光ディスク装置は、ディスクモータ１０２、光ヘッド１０３、トラッキングエラー信号検出部１０４、トラッキング制御回路１０５、トラッキング駆動回路１０６、システムコントローラ１０７及びフォーカスエラー信号検出部１１０を備える。システムコントローラ１０７は、信号振幅／オフセット測定部１０８、ディスク判別部１１１及び切換制御部１１２を備える。

なお、図３に示す実施の形態２における光ディスク装置において、図１に示す実施の形態１における光ディスク装置と同じ構成については、同じ符号を付し、説明を省略する。また、図４に示す実施の形態２におけるトラッキングエラー信号検出部において、図２に示す実施の形態１におけるトラッキングエラー信号検出部と同じ構成については、同じ符号を付し、説明を省略する。

スイッチ２１３は、システムコントローラ１０７から出力された切換制御信号に基づいて、低域通過フィルタ２１０と乗算器２１１とを接続する第１の状態と、加算器２０７と乗算器２１１とを接続する第２の状態とを切り換える。すなわち、スイッチ２１３は、低域通過フィルタ２１０を通過したサブプッシュプル信号を乗算器２１１へ入力する第１の状態と、サブプッシュプル信号補正部２２０に入力される前のサブプッシュプル信号を乗算器２１１へ入力する第２の状態とを切り換える。

フォーカスエラー信号検出部１１０は、光ディスク１０１の情報層上に光ビームの収束点が位置するように制御するためのフォーカスエラー信号（以下、“ＦＥ信号”とも言う）を検出する。フォーカスエラー信号検出部１１０は、光ディスク１０１に照射された光ビームのフォーカス位置と光ディスク１０１の情報層との間の位置ずれをＦＥ信号として検出する。ＦＥ信号は、例えば、非点収差法によって生成することができる。

ディスク判別部１１１は、光ヘッド１０３が備えるフォーカスアクチュエータ（図省略）を上下に駆動した際に得られるＳ字状のＦＥ信号の振幅及び非対称性などから、装着された光ディスク１０１が赤色レーザ光で記録又は再生を行うＤＶＤ系メディアであるか否かを判別するとともに、検出されたＳ字の個数から、光ディスク１０１が有する情報層の数を判別する。これらの判別方法は、既知のものであるが、トラッキング制御開始前に２層のＤＶＤ系メディアか否かを判別する方法は、ここで述べた方法に何ら限定されない。

切換制御部１１２は、ディスク判別部１１１の判別結果に応じて切換制御信号をトラッキングエラー信号検出部１０４のスイッチ２１３へ出力する。切換制御部１１２は、ディスク判別部１１１によって少なくとも２つの情報層が検出された場合、スイッチ２１３を第１の状態に切り換え、ディスク判別部１１１によって１つの情報層が検出された場合、スイッチ２１３を第２の状態に切り換える。

すなわち、切換制御部１１２は、ディスク判別部１１１によって装着された光ディスク１０１が２層のＤＶＤ系メディアであると判別された場合、低域通過フィルタ２１０と乗算器２１１とを接続するための切換制御信号をトラッキングエラー信号検出部１０４のスイッチ２１３へ出力する。一方、切換制御部１１２は、ディスク判別部１１１によって装着された光ディスク１０１が単層のＤＶＤ系メディア又はＤＶＤ系メディア以外のメディアであると判別された場合、加算器２０７と乗算器２１１とを接続するための切換制御信号をトラッキングエラー信号検出部１０４のスイッチ２１３へ出力する。

第１の状態は、上記の実施の形態１におけるトラッキングエラー信号の検出方法であり、第２の状態は、従来のトラッキングエラー信号の検出方法である。すなわち、装着された光ディスク１０１が２層のＤＶＤ系メディアである場合、乗算器２０８によって、加算器２０７から出力されたＳＰＰ信号にシステムコントローラ１０７により設定されたゲイン値ｋ１が乗算され、加算器２０９によって、ゲイン値ｋ１が乗算されたＳＰＰ信号と、減算器２０４によって出力されたＭＰＰ信号とが加算され、低域通過フィルタ２１０によって高周波成分が低減される。一方、装着された光ディスク１０１が単層のＤＶＤ系メディアである場合又はＤＶＤ系メディア以外のメディアである場合、加算器２０７から出力されたＳＰＰ信号が、乗算器２１１に入力される。

なお、本実施の形態２において、スイッチ２１３がスイッチの一例に相当し、ディスク判別部１１１が情報層数検出部の一例に相当し、切換制御部１１２が切換制御部の一例に相当する。また、トラッキング制御装置１０は、少なくとも、トラッキングエラー信号検出部１０４、トラッキング制御回路１０５、システムコントローラ１０７及びフォーカスエラー信号検出部１１０を含む。なお、トラッキング制御装置１０は、１チップ化された集積回路で構成してもよい。

このように、光ディスク１０１が有する情報層の数が少なくとも２つである場合には、サブプッシュプル信号補正部２２０によってサブプッシュプル信号が補正されるとともに、低域通過フィルタ２１０によってサブプッシュプル信号の高周波成分が低減される。一方、光ディスク１０１が有する情報層の数が１つである場合には、サブプッシュプル信号補正部２２０及び低域通過フィルタ２１０による処理が行われずに、サブプッシュプル信号補正部２２０に入力される前のサブプッシュプル信号が乗算器２１１へ入力される。

したがって、光ディスク１０１が有する情報層の数が１つである場合におけるトラッキングエラー信号の生成時間を短縮することができる。

本実施の形態２では、ディスク判別部１１１は、装着された光ディスク１０１がＤＶＤ系メディアであるか否かを判別するとともに、光ディスク１０１が有する情報層の数を判別しているが、本発明は特にこれに限定されない。ディスク判別部１１１は、装着された光ディスク１０１が有する情報層の数のみを判別してもよい。

なお、実施の形態１，２において、トラッキングエラー信号検出部１０４、トラッキング制御回路１０５及びシステムコントローラ１０７の各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように１チップ化されても良い。

ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ又はウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続及び設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。

さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

本発明に係るトラッキング制御装置、トラッキング制御方法及び光ディスク装置は、安定してトラッキング制御を行うことができるとともに、他層迷光によるトラッキング制御への影響を低減することができ、複数の情報層を有する情報記録媒体にメインビームとサブビームとを収束させ、メインビームの収束点が情報層上のトラックを走査するように制御するトラッキング制御装置、トラッキング制御方法及び光ディスク装置として有用である。

また、本発明に係るトラッキング制御装置、トラッキング制御方法及び光ディスク装置は、赤色レーザ光源を搭載したＤＶＤディスクレコーダ、及び青色レーザ光源を搭載したＢｌｕ−ｒａｙディスクレコーダなどとして有用である。また、本発明に係るトラッキング制御装置、トラッキング制御方法及び光ディスク装置は、レコーダに限らずプレーヤ又はＰＣ（パーソナルコンピュータ）ドライブなどの用途にも応用できる。

１０１光ディスク
１０２ディスクモータ
１０３光ヘッド
１０４トラッキングエラー信号検出部
１０５トラッキング制御回路
１０６トラッキング駆動回路
１０７システムコントローラ
１０８信号振幅測定部
１０９ゲイン値設定部
１１０フォーカスエラー信号検出部
１１１ディスク判別部
１１２切換制御部
２０１第１のフォトディテクタ
２０２第２のフォトディテクタ
２０３第３のフォトディテクタ
２０４，２０５，２０６，２１２減算器
２０７，２０９加算器
２０８，２１１乗算器
２１０低域通過フィルタ
２１３スイッチ
２２０サブプッシュプル信号補正部

Claims

複数の情報層を有する情報記録媒体にメインビームとサブビームとを収束させ、前記メインビームの収束点が情報層上のトラックを走査するように制御するトラッキング制御装置であって、
前記メインビームの収束点と、前記情報層上のトラックとの位置ずれに応じたトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出部と、
前記トラッキングエラー信号検出部によって検出されたトラッキングエラー信号に基づいて、前記メインビームの収束点を前記トラック上に走査させるトラッキング制御部とを備え、
前記トラッキングエラー信号検出部は、
前記メインビームの戻り光から生成されるメインプッシュプル信号のトラック横断成分と、前記サブビームの戻り光から生成されるサブプッシュプル信号のトラック横断成分とを打ち消すように、前記サブプッシュプル信号を補正するサブプッシュプル信号補正部と、
前記サブプッシュプル信号補正部によって補正されたサブプッシュプル信号の高周波成分を低減する低域通過フィルタと、
前記低域通過フィルタを通過したサブプッシュプル信号を前記メインプッシュプル信号から減算することにより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生成部とを含むことを特徴とするトラッキング制御装置。
前記サブプッシュプル信号補正部は、
前記サブプッシュプル信号に所定のゲイン値を乗算する乗算器と、
前記乗算器から出力されたサブプッシュプル信号に前記メインプッシュプル信号を加算する加算器とを含むことを特徴とする請求項１記載のトラッキング制御装置。
前記サブプッシュプル信号の振幅と、前記メインプッシュプル信号の振幅とを測定し、測定した前記サブプッシュプル信号の振幅及び前記メインプッシュプル信号の振幅に基づいて、前記ゲイン値を算出し、算出したゲイン値を前記乗算器に設定する信号振幅測定部をさらに備えることを特徴とする請求項２記載のトラッキング制御装置。
前記信号振幅測定部は、前記加算器に入力されるサブプッシュプル信号の振幅が前記メインプッシュプル信号の振幅と同じになるように前記ゲイン値を算出することを特徴とする請求項３記載のトラッキング制御装置。
前記トラッキングエラー信号検出部は、前記低域通過フィルタを通過したサブプッシュプル信号を前記トラッキングエラー信号生成部へ入力する第１の状態と、前記サブプッシュプル信号補正部に入力される前のサブプッシュプル信号を前記トラッキングエラー信号生成部へ入力する第２の状態とを切り換えるスイッチを含み、
前記情報記録媒体が有する情報層の数を検出する情報層数検出部と、
前記情報層数検出部によって少なくとも２つの情報層が検出された場合、前記スイッチを前記第１の状態に切り換え、前記情報層数検出部によって１つの情報層が検出された場合、前記スイッチを前記第２の状態に切り換える切換制御部とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のトラッキング制御装置。
前記低域通過フィルタのカットオフ周波数は、前記情報記録媒体の回転周波数より高いことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のトラッキング制御装置。
前記低域通過フィルタのカットオフ周波数は、トラッキング制御がオフ状態である場合のトラック横断周波数より低いことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のトラッキング制御装置。
複数の情報層を有する情報記録媒体にメインビームとサブビームとを収束させ、前記メインビームの収束点が情報層上のトラックを走査するように制御するトラッキング制御方法であって、
前記メインビームの収束点と、前記情報層上のトラックとの位置ずれに応じたトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出ステップと、
前記トラッキングエラー信号検出ステップにおいて検出されたトラッキングエラー信号に基づいて、前記メインビームの収束点を前記トラック上に走査させるトラッキング制御ステップとを含み、
前記トラッキングエラー信号検出ステップは、
前記メインビームの戻り光から生成されるメインプッシュプル信号のトラック横断成分と、前記サブビームの戻り光から生成されるサブプッシュプル信号のトラック横断成分とを打ち消すように、前記サブプッシュプル信号を補正するサブプッシュプル信号補正ステップと、
前記サブプッシュプル信号補正ステップにおいて補正されたサブプッシュプル信号の高周波成分を低減する高周波成分低減ステップと、
前記高周波成分低減ステップにおいて高周波成分を低減したサブプッシュプル信号を前記メインプッシュプル信号から減算することにより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生成ステップとを含むことを特徴とするトラッキング制御方法。
複数の情報層を有する情報記録媒体の所定の情報層にメインビームとサブビームとを収束させる収束部と、前記所定の情報層より反射されたメインビームの戻り光を受光するメインビーム受光部と、前記所定の情報層より反射されたサブビームの戻り光を受光するサブビーム受光部と、前記収束部を情報層上のトラックに対し垂直方向に移動させるトラック方向移動部とを含む光ヘッドと、
請求項１〜７のいずれかに記載のトラッキング制御装置とを備えることを特徴とする光ディスク装置。