JP2746591B2 - 光ディスク装置及びそのフォーカスオフセット自動調整方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第９図，第10図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作用 実施例 （ａ） 一実施例の構成の説明（第２図，第３図） （ｂ） 波形記憶部の説明（第４図，第５図） （ｃ） オフセット自動調整方法の説明（第６図，第７
図） （ｄ） トラックアクセスの説明（第８図） （ｅ） 他の実施例の説明 発明の効果 〔概要〕 光学ヘッドのスポット光の焦点を制御するフォーカス
サーボ制御部のフォーカスサーボオフセットを自動的に
調整する光ディスク装置及び光ディスク装置のフォーカ
スオフセット自動調整方法に関し、 偏心の少ない光ディスクに対しても正確なフォーカス
サーボオフセット調整を行なうことを目的とし， 光ディスクに対し光ビームを照射し，該光ディスクか
らの光を受光して受光信号を得る光学ヘッドと，該光学
ヘッドの受光信号からフォーカスエラー信号を求め，該
フォーカスエラー信号とフォーカスオフセットレベルに
基づいて該光ビームの焦点位置を制御するフォーカスサ
ーボ制御部と，該受光信号からトラックエラー信号を求
め，該トラックエラー信号に基づいて該光学ヘッドの光
ビームをトラック追従制御するトラックサーボ制御部と
を含む光ディスク装置において，制御部が，該光ビーム
をトラック方向に振動移動させながら，該フォーカスサ
ーボ制御部に与えるオフセットレベルを変化して，該ト
ラックエラー信号の振幅値を測定し，該トラックエラー
信号の振幅値の最大のオフセットレベルをフォーカスオ
フセットレベルに設定するようにし，更に，偏心補正制
御のための波形記憶部に振動情報を書込み，光ビームを
振動移動させる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は，光学ヘッドのスポット光の焦点を制御する
フォーカスサーボ制御部のフォーカスサーボオフセット
を自動的に調整する光ディスク装置及び光ディスク装置
のフォーカスオフセット自動調整方法に関する。

光ディスク装置は，トラック間隔を数ミクロンとする
ことができるため，大容量記憶装置として注目を浴びて
いる。

このような光ディスク装置では，光ディスクへのスポ
ット光のフォーカス位置を最適に設定することが動作の
信頼性を高める上で必要不可欠であり，最適のフォーカ
ス位置を得るためのフォーカスサーボオフセットの調整
技術が求められている。

〔従来の技術〕

第９図及び第10図は従来技術の説明図である。

光ディスク装置は第９図に示す如く，モータ1aによっ
て回転軸を中心に回転する光ディスク１に対し，光学ヘ
ッド２が光ディスク１の半径方向にヘッド移動モータ６
によって移動位置決めされ，光学ヘッド２による光ディ
スク１へのリード（再生）／ライト（記録）が行われ
る。

一方，光学ヘッド２は，光源である半導体レーザ24の
発光光をレンズ25a,偏光ビームスプリッタ23を介し対物
レンズ20に導き，対物レンズ20でビームスポット（スポ
ット光）BSに絞り込んで光ディスク１に照射し，光ディ
スク１からの反射光を対物レンズ20を介し偏光ビームス
プリッタ23よりレンズ25bを介し４分割受光器26に入射
するように構成されている。

このような光ディスク装置においては，光ディスク１
の半径方向に数ミクロン間隔で多数のトラック又はピッ
トが形成されており，若干の偏心によってもトラックの
位置ずれが大きく，又光ディスク１のうねりによってビ
ームスポットの焦点位置ずれが生じ，これらの位置ずれ
に１ミクロン以下のビームスポットを追従させる必要が
ある。

このため，光学ヘッド２の対物レンズ20を図の上下方
向に移動して焦点位置を変更するフォーカスアクチュエ
ータ（フォーカスコイル）22と，対物レンズ20を図の左
右方向に移動して照射位置をトラック方向に変更するト
ラックアクチュエータ（トラックコイル）21が設けられ
ている。

又，これに対応して，受光器26の受光信号からフォー
カスエラー信号FESを発生し，フォーカスアクチュエー
タ22を駆動するフォーカスサーボ制御部４と，受光器26
の受光信号からトラックエラー信号TESを発生し，トラ
ックアクチュエータ21を駆動するトラックサーボ制御部
３が設けられている。

トラックサーボ制御の原理は，第10図（Ａ），（Ｂ）
に示す如く，光ディスク１に予じめ設けられたスパイラ
ル状の案内溝（トラック）10によるビームスポットBSの
回折現象を利用するものである。

即ち，トラック10に対するビームスポットBSの位置に
よって受光器26における反射光量分布がトラック10によ
る光の回折によって変化することを利用して，トラック
10に対するビームスポットの位置エラーを得るものであ
る。

例えば，受光器26に26a,26b,26c,26dの４分割受光器
によるプッシュプル法を用いる場合，トラックサーボ制
御部３で，受光器26a〜26d,の出力ａ〜ｄから｛（ａ＋
ｂ）−（ｃ＋ｄ）｝を求めると，第10図（Ｂ）のビーム
BSのトラック10との位置ずれに応じて第10図（Ｄ）のト
ラックエラー信号TESが得られ，これによって，トラッ
クアクチュエータ21を駆動し，対物レンズ20を左右方向
に駆動すれば，光ディスク１の偏心にかかわらず，光デ
ィスク１のトラック10にビームスポットを追従制御でき
る。

ところで，フォーカス位置はオフセット値を加えるこ
とによって変化する。

従って，フォーカスサーボオフセット値を変えて，最
適なフォーカス位置を求めることが行われており，従来
第10図（Ｅ）に示す方法によって最適フォーカス位置を
設定していた。

第10図（Ａ）に示すように光ディスク１へのビームス
ポットBSの焦点位置f,f′によってトラックエラー信号T
ESの振幅が第10図（Ｃ）のように変化し，トラックエラ
ー信号TESの振幅が最大となるフォーカス位置，即ちフ
ォーカスサーボオフセット値が存在する。

この最適フォーカス位置に調整するため，特許出願昭
61年53241号明細書（昭和61年３月11日出願）において
は，第10図（Ｅ）のように制御部５がフォーカスサーボ
制御部４に与えるオフセットレベルOFSを変化しなが
ら，トラックサーボ制御部３のトラックエラー信号TES
の振幅を測定し，トラックエラー信号TESの振幅が最大
となるオフセットレベルを求め，これをフォーカスオフ
セットレベルとして設定していた。

この方法は，人手を介さず装置個々に最適フォーカス
位置に自動設定でき，極めて便利な方法である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで，トラックエラー信号TESの振幅を測定する
には，トラックエラー信号はアナログ信号のため，ピー
クホールド回路や包絡線検波回路を介して行なう。

このようなＳ字状のトラックエラー信号TESは光ディ
スク１の偏心が大の程，光ディスク１回転で多数出現す
る。

このため，従来技術では，偏心の大の光ディスク１に
対しては，周波数の高いトラックエラー信号TESが得ら
れるため，正確なトラックエラー信号TESの振幅測定が
できる。

しかしながら，偏心の少ない光ディスク１では，トラ
ックエラー信号TESの周波数が低く,1回転で数ケしかト
ラックエラー信号TESが得られないため，正確なトラッ
クエラー信号TESの振幅測定ができず，正確なフォーカ
スオフセット調整が困難であるという問題が生じてい
た。

本発明は，偏心の少ない光ディスクに対しても正確な
フォーカスオフセット調整の可能な光ディスク装置及び
そのフォーカスオフセット自動調整方法を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

本発明は，第１図に示すように，制御部５が，振動信
号VSSによって光ビームをトラック方向に振動させなが
ら、フォーカスサーボ制御部４に与えるオフセットレベ
ルOFSを変化して，トラックエラー信号TESの振幅を測定
し，トラックエラー信号の振幅値の最大のオフセットレ
ベルをフォーカスオフセットレベルに設定するようにし
たものである。

又，本発明は，光ビームのトラック方向の動きを検出
する位置センサ29と，位置センサ29の出力が偏心情報と
して書込まれる波形記憶部７とを有し，波形記憶部７の
偏心情報で光ビームを偏心に従って移動させてから，ト
ラックサーボ制御する光ディスク装置において，制御部
５が，波形記憶部７に振動情報を書き込み，波形記憶部
７の振動情報で光ビームをトラック方向に振動させなが
ら，フォーカスサーボ制御部４に与えるオフセットレベ
ルを変化して，トラックエラー信号TESの振幅値を測定
し，トラックエラー信号TESの振幅値が最大となるよう
なオフセットレベルをフォーカスオフセットレベルに設
定するようにしたものである。

〔作用〕

本発明では，光ビームを積極的にトラック方向に振動
移動させることによって,1回転当りのトラックエラー信
号TESを多数発生させて，トラックエラー信号TESの振幅
の測定を正確にし，これによって正確なオフセットレベ
ルの調整を可能とするものである。

光ビームを光ディスク１に対し振動させるには，トラ
ックアクチュエータ21をトラックサーボ制御部３を介し
駆動する他に，第９図で示した移動モータ６を駆動して
もよい。

又，偏心補正制御（例えば，雑誌「日経メカニカル」
1987年７月13日号の第73頁乃至第74頁参照）のための波
形記憶部を振動信号の発生源に用いることにより，容易
に実現できるようにしている。

〔実施例〕

（ａ） 一実施例の構成の説明 第２図は本発明の一実施例ブロック図，第３図は第２
図構成の光学ヘッドの構成図である。

図中，第１図，第９図で示したものと同一のものは同
一の記号で示してある。

先づ光学ヘッドの構成について第３図を用いて説明す
る。

第３図（Ａ）において，半導体レーザ24の光は，コリ
メータレンズ25aで平行光とされ，ビームスプリッタ23
に入射し，対物レンズ20に入射し，ビームスポットBSに
絞り込まれる。光ディスク１からの反射光は対物レンズ
20,偏光ビームスプリッタ23に入射し，集光レンズ25bよ
り４分割受光器26に入射する。

対物レンズ20は，回転軸28aを中心に回転可能なアク
チュエータ本体28の一端に設けられており，他端に固定
スリット28bが設けられている。

アクチュエータ本体28には，コイル部28cが設けら
れ，コイル部28cの周囲にフォーカスコイル22が，側面
に渦巻形状のトラックコイル21が設けられており，コイ
ル部28cの周囲に磁石28dが設けられている。

従って，フォーカスコイル22に電流を流すと，対物レ
ンズ20を搭載したアクチュエータ28はボイスコイルモー
タと同様図のＸ軸方向に上又は下に移動し，これによっ
てフォーカス位置を変化でき，トラックコイル21に電流
を流すと，アクチュエータ28は回転軸28aを中心にα方
向に回転し，これによってトラック方向の位置を変化で
きる。

アクチュエータ28の端部に設けられた固定スリット28
bに対しては，位置センサ27,29が設けられており，第３
図（Ｂ），（Ｃ）に示す如く位置センサ27,29は，発光
部27と４分割受光器29の各受光器29a〜29dが固定スリッ
ト28bを介して対向するように設けられている。

固定スリット28bには窓Ｗが設けられており，発光部2
7の光は窓Ｗを介して４分割受光器29a〜29dに受光され
る。

このため，第３図（Ｃ）に示すようにアクチュエータ
28のα,X方向の移動量に応じて４分割受光器29a〜29dの
受光分布が変化する。従って，フォーカス，トラックサ
ーボと同様，受光器29a〜29d出力A,B,C,Dから，トラッ
ク方向のポジション信号がTPS,フォーカス方向のポジシ
ョン信号FPSが次のように求められる。

TPS＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ） FPS＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ） このポジション信号TPS,FPSは，第３図（Ｃ）のよう
に中心位置Ｃからのずれに対し，中心位置で零となるＳ
の字状の信号となり，この信号を用いて中心位置方向へ
の電気的バネ力を付与できる。

次に第２図の構成について説明する。

５は前述の制御部であり，マイクロプロセッサで構成
され，メモリとして，フォーカスオフセットレジスタ5a
と，オフセット測定用ワーク域5bを有し，フォーカスサ
ーボ制御部４に，フォーカスサーボオン信号FSV,オフセ
ットレベルOFSを出力し，トラックサーボ制御部３にト
ラックサーボオン信号TSV,ロックオン信号LKSを出力
し，測定トラックエラー信号TES,全信号DCSを受け，更
に波形記憶部７に記憶／再生モード信号WRM,偏心オン信
号HES,書込み制御信号DWS,振動データVSSを出力し，第
６図の調整処理及び第８図のトラックアクセス処理を実
行するものである。

7aは偏心スイッチであり，制御部（以下MPUという）
５の偏心オン信号HFSによってオンとなり，波形記憶部
７の再生偏心信号又は振動信号をトラックサーボ制御部
３へ出力するものである。

８はTP作成回路であり，位置センサ29の４分割受光器
29a〜29dの出力Ａ〜Ｄからトラックポジション信号TPS
を作成するものである。

30はTES作成回路であり,4分割受光器26a〜26dの受光
信号（サーボ出力）SVa〜SVdからトラックエラー信号TE
Sを作成するもの,31は全信号作成回路であり，サーボ出
力SVa〜SVdを加え合わせ全反射レベルである全信号DSC
を作成するもの,32はAGC（Automatic Gain Control）回
路であり，トラックエラー信号TESを全信号（全反射レ
ベル）DCSで割り，全反射レベルを参照値としたAGCを行
うものであり，照射ビーム強度や反射率の変動補正をす
るものである。

33aは包絡線検波回路であり，トラックエラー信号TES
の包絡線検波を行うもの,33bはA/D（アナログ／デジタ
ル）コンバータであり，包絡線検波されたトラックエラ
ー信号TESの振幅をアナログ／デジタル変換し,MPU5へ出
力するもの,34はA/Dコンバータであり，全信号DCSをア
ナログ／デジタル変換し,MPU5へ出力するものである。

35は位相補償回路であり，ゲインを与えられたトラッ
クエラー信号TESを微分し，トラックエラー信号TESの比
例分と加え，高域の位相を進ませるもの,36はサーボス
イッチであり,MPU5のトラックサーボオン信号TSVのオン
で閉じ，サーボループを閉じ，オフで開き，サーボルー
プを開くものである。

37は位置信号作成回路であり,TP作成回路８のトラッ
クポジション信号TPSに応じて、トラック方向の復帰力
を発生する復帰信号RPSを作成するもの,38はロックオン
スイッチであり,MPU5のロックオン信号LKSのオンで閉
じ，サーボループに復帰信号RPSを導き，オフで開き，
復帰信号RPSのサーボループへの導入をカットするもの,
39aは反転アンプであり，サーボスイッチ36とロックオ
ンスイッチ38の出力とを加えたものから偏心スイッチ7a
の出力を差し引いて反転するもの,39はパワーアンプで
あり，反転アンプ39aの出力を増幅してトラック駆動電
流TDVをトラックアクチュエータ21に与えるものであ
る。

40はFES作成回路であり,4分割受光器26の各受光部26a
〜26dの受光出力SVa〜SVdからフォーカスエラー信号FES
を（SVa＋SVc）−（SVb＋SVd）の演算で作成するもの,4
2はAGC（Automatic Gain Control）回路であり，フォー
カスエラー信号FESを全信号作成回路31からの全信号
（全反射レベル）DSCで割り，全反射レベルを参照値と
したAGCを行うものであり，照射ビーム強度や反射率の
変動補正をするものである。

44は位相補償回路であり，ゲインを与えられたフォー
カスエラー信号FESを微分し，フォーカスエラー信号FES
の比例分と加え，高域の位相を進ませるものである。

45はサーボスイッチであり,MPU5のフォーカスサーボ
オン信号FSVのオンで閉じ，サーボループを閉じ，オフ
で開き，サーボループを開くもの,46はフォーカスオフ
セット付与回路であり，フォーカスオフセットレベルが
MPU5から与えられ，入力に加えるもの,47はパワーアン
プであり，フォーカスオフセット付与回路46の出力を増
幅してフォーカス駆動電流TDVをフォーカスアクチュエ
ータ22に与えるものである。

従って，フォーカスオフセット調整のため，全信号DC
Sとトラックエラー信号TESの測定用に，トラックサーボ
制御部３にはA/Dコンバータ34,包絡線検波回路33a,A/D
コンバータ33bが設けられている。

又，フォーカスサーボ制御部４には，オフセットレベ
ルの変化のためオフセット付与回路46が設けられてい
る。

更に，偏心補正制御のため，波形記憶部７と偏心スイ
ッチ7aが設けられ，波形記憶部７にMPU5から振動情報VS
Sが書込まれる。

（ｂ） 波形記憶部の説明 第４図は本発明の一実施例波形記憶部の構成図，第５
図は本発明の一実施例波形記憶部の動作説明図である。

第４図中，第１図，第２図で示したものと同一のもの
は同一の記号で示してあり,70はメモリであり，ライト
イネーブル信号WEで入力端子DINのデータが書込まれ，
出力端子DOより出力データを発生するものであり，例え
ば16キロビットのRAM（ランダムアクセスメモリ）で構
成されるもの,73はアドレス生成部であり,16キロビット
のメモリ70に対し,14ビットのアドレスA0〜A13を与える
ものであり，アドレスクロックACLを入力クロックと
し，下位４ビットのアドレスA0〜A3を発生する下位アド
レスカウンタ73aと，アドレスカウンタ73aの最上位出力
A3をクロックとし，上位10ビットのアドレスA4〜A13を
発生する上位アドレスカウンタ73bを有する。

74はフィルタ部であり，メモリ70の出力データDOを積
分して高周波成分を落として再生信号TPS′を出力する
ものであり，ドライバDVと，積分器を構成する抵抗r₁と
コンデンサＣと，出力抵抗r₂と，アンプAMPとを含み，
メモリ70の出力データDOに対し,DO＝“1"なら（５＋
Ａ）V,DO＝“0"なら（５−Ａ）Ｖ（Ａはr₂とr₃から決ま
る。）を発生し，積分動作によって高周波成分を落とし
て出力し,MPU5からのライト制御信号DWSによって，入力
がロー（“0"）クリップされるものである。

75は比較アンプであり，位置センサ29のトラックポジ
ション信号TPSと，フィルタ部74の再生信号TPS′を比較
し，比較出力（TPS≧TPS′ならハイインピーダンス,TPS
＜TPS′なら“0"）をメモリ70の入力端子DINへ出力す
る。

76はクロック発生部であり，水晶発振器を有し，第５
図に示すクロックCLを発生するもの,77はメモリ制御部
であり，クロックCLからアドレスカウントクロックACL
を発生し，且つMPU5からのモード信号WRMに応じて，チ
ップセレクト信号CS又はライトイネーブル信号WEを発生
するものである。

メモリ制御部77は，クロックCLを計数する５進カウン
タで構成され,QB端子から第５図（Ａ）のアドレスクロ
ックACLを,RCO端子から第５図（Ａ）のタイミングクロ
ックTCLを発生する同期カウンタ770と，ライトイネーブ
ル信号WEをモード信号WRMが“0"（記憶モード指示）の
時に発生するため，モード信号WRMとタイミングクロッ
クとのオアをとるオアゲート771とインバータ772と，チ
ップセレクト信号CSをモード信号WRMが“1"（再生モー
ド指示）の時に発生するため，モード信号WRMとタイミ
ングクロックTCLとのアンドをとり反転して出力するNOT
アンドゲート773と，同期カウンタ770を５進カウンタと
して動作させるため，タイミングクロックTCLを反転し
て，カウンタ770のロード端子に入力するインバータ774
を有する。

11はモータ同期制御部であり，スピンドルモータ1aの
位置信号とクロックCLとで速度及び位相同期してスピン
ドルモータ1aを定速制御するもの,12はモータドライバ
であり，モータ同期制御部11の出力でスピンドルモータ
1aを駆動するものである。

次に，第５図を用いて波形記憶／再生動作について説
明する。

クロック発生部76のクロックCLは，メモリ制御部77の
同期カウンタ770に入力される。

同期カウンタ770はクロックCLを５分周し,QB端子より
アドレスクロックACL,RCO端子よりタイミングクロックT
CLを発生する。

アドレスクロックACLは，下位カウンタ73aに入力し，
カウンタ73aはアドレスクロックACLの立下りで計数動作
し，アドレスの更新を行う。

一方，タイミングクロックTCLは，アドレスクロックA
CLの周期の中央より１クロック遅れた時点で発生され
る。

従ってライトイネーブル信号WE,チップセレクト信号C
Sは１アドレス周期の間に発生されるので，メモリ70の
当該アドレスの出力データDOは，第５図（Ａ）の如くチ
ップセレクト信号CS,ライトイネーブル信号WEで分断さ
れる。

次に第５図（Ｂ）のように，正弦波状の入力位置信号
TPSが入力されると，メモリ70は全て“0"であるから、
フィルタ部74の再生出力TPS′は初期値は「０」であ
る。

比較アンプ75は，入力TPSが出力TPS′より大であれ
ば，“1"を，逆なら“0"を書込データとしてメモリ70に
与える。

MPU5は，記憶モードでは，モード信号WRMを“0"と
し，インバータ772より第５図（Ａ），（Ｂ）に示すラ
イトイネーブル信号WEをメモリ70に与える。

メモリ70は，ライトイネーブル信号WEの入力毎にアド
レス生成部73の指示するアドレス位置に比較アンプ75の
書込みデータを書込む。

例えば，アドレスal＋１がメモリ70に与えられている
時に，ライトデータが“1"なら，ライトイネーブル信号
によって当該アドレスの記憶データDl＋１は“0"から
“1"に変化する。

このため，メモリ70の出力DOも“0"から“1"に変化す
る。

即ち，メモリ70に“1"が記憶されると，フィルタ手段
74を通した出力TPS′は前の状態より電圧レベルが高く
なり，逆に“0"が記憶されると，出力TPS′は前の状態
より電圧レベルが低くなる。

従って，第５図（Ｂ）に示すように最初は，出力TP
S′が入力TPSより小のため，比較アンプ75の出力は“1"
となりライトイネーブル信号WEによってメモリ70に書込
まれることで，出力TPS′のレベルが上昇する。

このような動作により結局出力TPS′は入力TPSのレベ
ルに追従することになる。

メモリ70のアドレスは前述の如く，刻々変化するた
め，入力TPSの波形をメモリ70が記憶し，出力TPS′とし
て出力することになる。

即ち，入力TPSに対し，第５図（Ｂ）の如くの書込デ
ータDinとなり、出力DOによるフィルタ部74の再生出力T
PS′は入力TPSに追従する。

このことはアナログ波形がデルタ変調されて記憶され
ることになる。

図では，動作の理解のため出力TPS′を粗く示してい
るが，実際には，入力TPSの一周期に対し，約16000サン
プルされるので，より入力TPSに近い滑らかな信号であ
る。

クロック発生部76のクロックCLはスピンドルモータ1a
の基準クロックとなっているので，光ディスク１の回転
に同期して偏心波形が一周期分（１回転分）メモリ70に
記憶される。

一方，再生では，モード信号WRMが“1"となり,NOTア
ンドゲートよりチップセレクト信号CSから与えられるの
で，第５図（Ａ）と同様に出力DOから記憶された書込デ
ータが出力され，フィルタ部74で再生波形TPS′を出力
する。

この時ライトイネーブル信号WEは発せられないので，
書込みは行なわれない。

このような波形記憶部７は,A/D,D/Aコンバータを用い
ず，アナログ波形の記憶／再生ができ，安価な比較アン
プ，フィルタで実現でき，大幅に低価格化できるばかり
か,MPU5の介在も最小限で済み，より経済的である。

この波形記憶部７の記憶／再生動作を利用して後述す
るように光ビームを振動させる。

（ｃ） オフセット自動調整方法の説明 第６図は本発明の一実施例フォーカスオフセット調整
処理フロー図，第７図は本発明の一実施例フォーカスオ
フセット調整動作説明図である。

第６図（Ａ）について説明する。

MPU5は，調整指示を外部から受けると，偏心オン信
号HFSをオフとし，偏心スイッチ7aをオフとして，再生
信号TPS′の反転アンプ39aへの入力を禁止する。

次に,MPU5は，フォーカスサーボ制御するべく，フォ
ーカスサーボオン信号FSVをオンとし，フォーカスサー
ボスイッチ45をオンにして，フォーカスサーボ制御部４
のサーボループを形成する。

従って，フォーカスアクチュエータ22はフォーカスエ
ラー信号FESで制御される。

次に,MPU5は波形記憶部７に振動情報VSSを書込む。

このため,MPU5は，モード信号WRMを記憶モード指示の
“1"とし，書込み制御信号DWSを“0"とし，メモリ70の
出力をロークリップする。

ロックオンスイッチ38はオンであるから，トラックア
クチュエータ21で光ビームはロックされているので，ト
ラックポジション信号TPSは＋5V（中心）である。

従って，比較アンプ75の出力はハイインピーダンスと
なるため，メモリ70の入力端子DINには,MPU5からの振動
情報VSSが入力され，メモリ70に書込まれる。

振動情報VSSは，ディスク１回転に対し，光ビームが1
0周期程度振動するような再生波形を出力するため，メ
モリ70に書き込まれる。

次に,MPU5は，偏心オン信号HESをオンとし，偏心ス
イッチ7aをオンとし，且つモード信号WRMを再生モード
指示の“0"とし，更に書込み制御信号DWSを“1"として
ロークリップを解除することによって，メモリ70から書
込んだ振動情報による振動再生波形TPS′が偏心スイッ
チ7aより反転アンプ39aに入力される。

これによって，トラックアクチュエータ21は振動波形
で駆動され，光ビームはトラック方向に振動駆動され
る。

この状態で,MPU5は第６図（Ｂ）のフォーカスサー
ボオフセット調整を行なえば，ディスク１回転に対し，
トラックエラー信号のＳ字が十分に得られるので正確に
オフセット調整できる。

オフセット調整後,MPU5は偏心オン信号HESをオフと
し，偏心スイッチ7aをオフとして，光ビームの振動を停
止する。

第６図（Ｂ）は第５図（Ａ）のフォーカスサーボオフ
セット調整フロー図である。

MPU5は，オフセットレベルOFSETを初期値「０」と
する。

MPU5は，光ディスク１の１回転に同期して与えられ
るホームポジション信号の立下りに応じて，オフセット
レベルOFSETをオフセット付与回路46のレジスタにセッ
トし，回路46のD/Aコンバータを介しオフセットレベル
を加える。

そして１回転のサンプル回数Ａを設定値「Ｎ」にセッ
トする。

MPU5は,A/Dコンバータ33bからトラックエラー信号T
ESの振幅を読み取り，メモリ5bのオフセット値に対応し
て格納する。

MPU5は，残りサンプル回数ＡをＡ−１に更新し,A＝０
か判定する。Ａ≠０なら再度A/Dコンバータ33bから振幅
のサンプルを行う。

従って，光ディスク１回転であるオフセットに対し,N
回振幅のサンプル計測を行う。

そして,MPU5はオフセットレベルOFSETを（OFSET＋
１）に更新し，オフセットレベルを１段高くする。

このオフセットレベルが，オフセット最大値ｍに
「１」を加えたものと比較し，最大ｍを越えたか判定す
る。

最大ｍを越えていなければ，ステップに戻る。

一方，最大ｍを越えていれば，調整範囲の０〜ｍま
でのオフセットレベルでの振幅計測は終了したことにな
る。

これによって，メモリ5bには，各オフセットレベル０
〜ｍに対し各Ｎ個の振幅データが格納されている。

MPU5は，メモリ5bの各振幅データを比較し，最大の振
幅データを求め，それに対応するオフセットレベルをピ
ックアップする。

そして，このオフセットレベルをレジスタ5aに，シー
ク時のオフセットレベルVsとしてセットする。

このようにして，第７図に示すように，光ディスクの
１回転毎にオフセットレベルOFSを順次変化し，そのオ
フセットレベルにおけるトラックエラー信号TESの振幅
をＮ回サンプルし，振幅最大のオフセットレベルを求め
る。

この時，光ビームは振動しているため,1回転に対し十
分なトラックエラー信号TESのＳ字が得られ，トラック
エラー信号TESの振幅を正確にできる。

又，リード／ライト特性を向上するために，リード／
ライト時のフォーカスサーボオフセットレベルVaを別に
求めるには，ステップの後に全信号DCSを計測して第
６図（Ｂ）と同様にリード時のオフセットレベルを求め
ればよい。

この時，光ビームの振動は必要ない。

即ち，ステップの後に,MPU5は，先づトラックサー
ボオン信号TSVをオンとし，サーボスイッチ36を閉とし
て，トラックサーボ制御部３のサーボループを閉に形成
する。

そして，第６図（Ｂ）の処理に入り，ステップ，
の後，ステップではA/Dコンバータ34より全信号DCS値
を読み，メモリに格納する。

又，ステップでは,MPU5はＮ回サンプルすると，光
ディスク１のトラックがスパイラル状なら,1トラックキ
ックバックして元のトラックに光ビームを戻す。

スパイラル状でなければ，不要である。

そして，ステップの後に，トラックサーボオン信号
TSVをオフとし，トラックサーボスイッチ36を開き，ト
ラックサーボループを開放する。

このようにして，第７図に示すように，光ディスクの
１回転毎にオフセットレベルOFSを順次変化し，そのオ
フセットレベルにおける全信号DCSの振幅をＮ回サンプ
ルし，振幅最大のオフセットレベルを求める。

この最大のオフセットレベルをVdとすると,MPU5は次
の演算によってリード／ライト時のオフセットレベルVa
を求める。

但し,cは定数 この計測最大のオフセットレベルVdは，リード時の最
適オフセットレベルのため，ライトも最適とするには，
第９図のようにVrとVwの中間をとる必要があるから,Va
を上述の演算で求める。

そして,MPU5は，そのオフセットレベルをメモリ5aに
リード／ライト時の第２のオフセットレベルVaとしてセ
ットして調整処理を終了する。

（ｄ） トラックアクセスの説明 第８図は本発明の一実施例アクセス処理フロー図であ
る。

（ｉ） 電源投入後及び光ディスクの交換後に,MPU5は
トラックサーボ制御をオンとする。この時フォーカスサ
ーボオフセットレベルは，シーク時のオフセットレベル
VsがMPU5より出力される。

即ち，トラックサーボオン信号TSVを“1"とし，サー
ボスイッチ36を閉としてトラックエラー信号TESのサー
ボループを形成する。

一方，ロックオン信号LKS,偏心オン信号HFSとも“0"
のままで，ロックオンスイッチ38及び偏心スイッチ7aは
オフのままとしておく。

従って，サーボ引込みが開始され，光ビームBSはトラ
ックに追従するようサーボ引込みが行なわれる。

（ii） サーボ引込みが完了した時点では，トラックア
クチュエータ21によって光ビームBSはトラックに追従し
て移動しており，位置センサ29の出力によるトラック位
置信号TPSはこのトラックアクチュエータ21,即ち光ビー
ムの追従動作に従った波形を示している。

即ち，光ディスクの偏心波形を出力している。

この時,MPU5は，モード信号WRMを“1"とし，波形記憶
部７のメモリ制御部77に記憶モードを指示する。

従って，第４図及び第５図で示したように，位置セン
サ29によるトラック位置信号TPSが偏心情報としてメモ
リ70に１回転分記憶される。即ち，前述の振動情報が偏
心情報に書替えられる。

MPU5は，光ディスク１の１回転信号であるホームポジ
ション信号に応じてモード信号WRMを“1"にしてから光
ディスク１の１回転分，即ち次のホームポジション信号
が到来するまで，モード信号WRMを“1"とし続ける。

（iii） MPU5は一回転待ちが終わると，モード信号WRM
を“1"から“0"に戻し，波形記憶部７に再生モードを指
示する。

従って，波形記憶部７には丁度一回転分のトラック位
置信号TPSが記憶される。

この時，モード信号WRMを“0"として，波形記憶部７
が再生波形TPS′を出力しても，偏心スイッチ7aがオフ
のままのため，トラックサーボ制御部３には偏心波形が
注入されない。

従って，光ビームはトラックサーボによって，トラッ
ク追従動作を行っているままである。

MPU5は，上位からのシーク命令待ちとなる。

（iv） 上位からのシーク命令がMPU5に到来すると,MPU
5は移動のため，トラックサーボをオフとする。

このため,MPU5はトラックサーボオン信号TSVを“0"と
し，サーボスイッチ36をオフとしてトラックサーボルー
プを開放し，ロックオン信号LKSと偏心オン信号HFSを
“1"とする。

従って，ロックオンスイッチ38がオンとなり，偏心ス
イッチ7aもオンとなる。

このため，トラック位置信号TPSによる復帰信号作成
回路37の復帰制御信号RPSが反転アンプ39aの側に，波
形記憶部７の再生偏心波形TPS′が反転アンプ39aの側
に入力される。

従って，光学ヘッド２のアクチュエータ28はトラック
コイル21によって,RPSをフィードバック信号として偏心
波形TPSによって駆動され，光ビームBSを記憶した偏心
波形に沿って移動させる。

（ｖ） そして,MPU5は，この状態で移動部（ステップ
モータ）６を目標トラックまでのステップ数位置付け駆
動し，光学ヘッド２を目標トラックに移動させる。

（vi） MPU5は，ステップモータ６の駆動終了後トラッ
クサーボをオンにする。

このため,MPU5は，トラックサーボオン信号TSVをオン
とし，サーボスイッチ36を閉じ，サーボ引込みを開始す
る。

即ち,TES作成回路30で作成され,AGC回路32でAGC制御
され，ゲインが付与されたトラックエラー信号TESは，
位相補償回路35で位相補償され，サーボスイッチ36より
反転アンプ39aに入り，トラックエラー信号TESのサーボ
ループが形成される。

これとともに,MPU5はロックオン信号LKS,偏心オン信
号HFSを“0"とし，ロックオンスイッチ38と偏心スイッ
チ7aをオフとする。

従って，復帰制御信号RPS及び再生偏心波形TPS′は反
転アンプ39aに入力されない。

このことは，サーボオン直前まで，光ビームは偏心補
正制御されているので，光学ヘッド２の移動後のトラッ
クエラー信号TESの周波数は低くなり，その状態でサー
ボオンとなるから，サーボ引込みが行なわれ易い。

即ち，トラックエラー信号TESの周波数の低い状態で
サーボ引込みが開始でき，サーボ引込み時間が短時間で
済む。

（vii） その後,MPU5はリード又はライト命令を受ける
と，フォーカスサーボオフセットレベルをVaに変えて，
リード／ライトを実行し，ステップ（iv）に戻る。

このようにして，トラックサーボオフの状態でも光デ
ィスク１の偏心に沿ってアクチュエータを動かすことが
でき，トラックとの相対速度が小となり，この状態でト
ラックサーボをオンとしトラックサーボ引込みを短時間
で実現できる。

しかも，このための波形記憶部の構成を簡単にでき，
又移動部６にステップモータという安価なものを用いる
ことができ，低価格で実現できる。

（ｅ） 他の実施例の説明 上述の実施例では，偏心制御用メモリ７が，偏心制御
前に用いられてないことを利用して，メモリ７に振動情
報を書込み，振動制御しているが，別に波形記憶部又は
振動信号発生部を設けてもよく，移動モータがサーボモ
ータなら，モータに振動信号を与え，光ビームを振動さ
せてもよい。

又，シーク時とリード／ライト時で異なるフォーカス
オフセット調整をしたが，リード／ライト時にもシーク
時と同一又はシーク時のものから一定値離れたフォーカ
スオフセットレベルを用いる場合には，シーク時，即ち
TESによるフォーカスオフセット調整のみでよい。

更に，波形記憶部７や光学ヘッド２も他の周知の構成
のものを用いることもできる。

その上，反射型の光ディスク装置で説明したが，透過
型のものに適用してもよく，受光器26も４分割受光器の
例で説明したが,2分割受光器等周知のトラックエラー信
号を得られる受光器を用いることもでき，トラックエラ
ー信号の作成もプシュプル法に限られない。

以上本発明を実施例により説明したが，本発明は本発
明の主旨に従い種々の変形が可能であり，本発明からこ
れらを排除するものではない。

〔発明の効果〕

本発明によれば，偏心の少ない媒体（光ディスク）を
用いても，充分なトラックエラー信号が得られ，フォー
カスサーボオフセットの調整を正確にすることができる
という効果を奏する他に，光ディスクの偏心量を考慮せ
ずに，逆に偏心の大の光ディスクに適用しても実害がな
く，オフセット調整ができるという効果を奏し，媒体特
性にかかわらず，正確なフォーカスオフセット調整が実
現できる。

又，偏心制御用の波形記憶部７を用いて振動制御でき
るので，特にハードウェアを追加することなく実現でき
るという効果も奏し，容易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図， 第２図は本発明の一実施例のブロック図， 第３図は第２図構成の光学ヘッドの構成図， 第４図は第２図構成の波形記憶部の構成図， 第５図は第４図構成の波形記憶部の動作説明図， 第６図は本発明の一実施例フォーカスオフセット調整処
理フロー図， 第７図は本発明の一実施例オフセット調整動作説明図， 第８図は本発明の一実施例アクセス処理フロー図， 第９図及び第10図は従来技術の説明図である。 図中,1……光ディスク,2……光学ヘッド,3……トラック
サーボ制御部,4……フォーカスサーボ制御部,5……制御
部,7……波形記憶部,29……位置センサ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスク（１）に対し光ビームを照射
   し、該光ディスク（１）からの光を受光して受光信号を
   得る光学ヘッド（２）と、 該光学ヘッド（２）の受光信号からフォーカスエラー信
   号を求め、該フォーカスエラー信号とフォーカスオフセ
   ットレベルに基づいて該光ビームの焦点位置を制御する
   フォーカスサーボ制御部（４）と、 該受光信号からトラックエラー信号を求め、該トラック
   エラー信号に基づいて該光学ヘッド（２）の光ビームを
   トラック追従制御するトラックサーボ制御部（３）と、 該光ビームのトラック方向の動きが偏心情報として記憶
   される波形記憶部（７）と、 該光学ヘッド（２）を振動させる振動情報を、該波形記
   憶部（７）に書き込むことが可能であると共に、 該光学ヘッド（２）を該波形記憶部（７）に書き込まれ
   た該振動情報に従って振動させながら、該フォーカスサ
   ーボ制御部（４）に与えるオフセットレベルを変化させ
   て、該トラックエラー信号の振幅値を測定し、該トラッ
   クエラー信号の振幅値が最大となるようなオフセットレ
   ベルをフォーカスオフセットレベルに設定する機能を有
   する制御部（５）と、 を備えて構成された光ディスク装置。
2. 【請求項２】光ディスク（１）に対し光ビームを照射
   し、該光ディスク（１）からの光を受光して受光信号を
   得る光学ヘッド（２）と、 該光学ヘッド（２）の受光信号からフォーカスエラー信
   号を求め、該フォーカスエラー信号とフォーカスオフセ
   ットレベルに基づいて該光ビームの焦点位置を制御する
   フォーカスサーボ制御部（４）と、 該受光信号からトラックエラー信号を求め、該トラック
   エラー信号に基づいて該光学ヘッド（２）の光ビームを
   トラック追従制御するトラックサーボ制御部（３）と、 該光ビームのトラック方向の動きが偏心情報として書込
   まれる波形記憶部（７）とを有し、 該波形記憶部（７）の偏心情報で該光ビームを偏心に従
   って移動させてから、該トラックサーボ制御部（３）に
   よるトラック追従制御を行うようにした光ディスク装置
   において、 制御部（５）が、該波形記憶部（７）に振動情報を書き
   込み、 該波形記憶部（７）の振動情報で該光ビームをトラック
   方向に振動させながら、 該フォーカスサーボ制御部（４）に与えるオフセットレ
   ベルを変化して、該トラックエラー信号の振幅値を測定
   し、 該トラックエラー信号の振幅値が最大となるようなオフ
   セットレベルをフォーカスオフセットレベルに設定する
   ようにしたことを 特徴とする光ディスク装置のフォーカスオフセット自動
   調整方法。