JP3545181B2 - 光情報記録再生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を用いて光ディスクに情報の記録再生を行う光情報記録再生装置に関するものであって、特に、光ディスクのグルーブ部とランド部の両方に情報の記録再生を行う光情報記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光情報記録再生装置である光ディスク装置では、半導体レーザ（光源）から出力された光を対物レンズ（集光手段）により集光し、得られた光スポットを光ディスク上のトラックに沿ってトラッキングし、得られる信号を基に情報の記録再生を行うようになっている。
【０００３】
そのため、情報の記録再生を行う光ディスクには、光スポットをトラッキングするためのトラック（案内溝）が予め形成されている。以下、トラックを構成する溝部分をグルーブ部と称し、グルーブ部とグルーブ部との間の領域をランド部と称する。
【０００４】
これまでの光ディスク装置では、光ディスクのランド部かグルーブ部の何れか一方にしか情報の記録再生が行われていなかったが、最近では、光ディスク上のグルーブ部とランド部の両方に情報を記録し、約２倍の光ディスクの高密度化が実現できる方法も知られている。
【０００５】
しかしながら、グルーブ部とランド部の両方に情報の記録再生を行う光ディスク装置においては、トラッキングエラー信号（以下、ＴＥＳと記載）のフォーカスエラー信号（以下、ＦＥＳと記載）への回り込みが発生する。これは、トラック干渉、或いは誤差信号間クロストークと呼ばれるもので、以下、誤差信号間クロストークと称する。
【０００６】
誤差信号間クロストークが生じると、この影響により、半導体レーザから出射した光を対物レンズにて集光して得られる光スポットが光ディスクのグルーブ部をトラッキングしているときとランド部をトラッキングしているときで、フォーカスオフセット量の最適値が異なってしまう。その結果、ランド部トラッキング時とグルーブ部トラッキング時とで同一のサーボ制御量とすると、最適なフォーカス位置とはならず、最適な記録再生が実施できないこととなる。
【０００７】
ここで、図１０を用いて、ランド部トラッキング時とグルーブ部トラッキング時とで、フォーカスオフセット量が異なる理由を説明する。
【０００８】
図１０は光ピックアップから得られるＦＥＳとＴＥＳを示しており、フォーカスサーボのみＯＮされた状態のサーボ誤差信号を示している。なお、サーボ誤差信号（ＦＥＳとＴＥＳ）は、対物レンズにより光ディスク６６上に集光されるスポットが図中に示す光ディスク６６の各場所（グルーブ部６６ａ、ランド部６６ｂ）に位置したときの誤差信号を対応させて示している。
【０００９】
通常、該図に示すように、ＦＥＳは光ディスク６６のトラックの影響を受け、ＴＥＳの周期に等しい周期をもち、かつ、その位相がＴＥＳに対してずれた信号となっている。これは、フォーカスサーボの周波数帯域ｆＦ が、トラック偏心によって発生するトラッククロス周波数ｆＴＣよりも小さい場合に観測することができる。
【００１０】
このＦＥＳの変動が上記の誤差信号間クロストークと呼ばれるものであり、この誤差信号間クロストークが発生する理由としては、光ピックアップを構成する光学部品、特に対物レンズの収差によりサーボ誤差信号を生成する光検出器上でのディスク反射光の対称性が影響を受け非対称となり、ＴＥＳがＦＥＳに回り込むため発生する。
【００１１】
光ディスク装置のサーボ制御は、通常、フォーカスサーボがＯＮされた後、トラッキングサーボがＯＮされる。そのため、図１０に示したサーボ誤差信号よりわかるように、この誤差信号間クロストークの影響により、集光スポットがランド部６６ｂをトラッキングするときには、フォーカス点はＬとなり、一方、グルーブ部６６ａにトラッキングするときには、フォーカス点はＧ点となる。
【００１２】
このようにランド部６６ｂにトラッキングする時とグルーブ部６６ａにトラッキングする時において、フォーカス点が異なるため、同じサーボ制御量でフォーカスサーボを行った場合、ランド部トラッキング時とグルーブ部トラッキング時とで、１＋ｇ相当の光軸方向のずれ（フォーカスオフセット）が発生してしまい、フォーカスオフセット量の最適値が異なるわけである。
【００１３】
そこで、本願出願人は、先に特開平８−１８０４２９号公報にて、グルーブ部トラッキング時とランド部トラッキング時とで、フォーカスサーボのサーボ制御量を切り替える構成を提案している。
【００１４】
即ち、ランド部フォーカスオフセット量とグルーブ部フォーカスオフセット量とをそれぞれ記憶させておき、グルーブ部にトラッキングしているときはグルーブ部フォーカスオフセット量にてＦＥＳを補正してフォーカスサーボを実施し、ランド部にトラッキングしているときはランド部フォーカスオフセット量にてＦＥＳを補正してフォーカスサーボを実施する。これにより、光ディスク上にトラッキングしている領域にジャストフォーカスで情報の記録再生が可能となる。
【００１５】
また、フォーカスオフセット量の設定方法は、以下の２つの方法を用いて設定するようになっている。
【００１６】
設定例▲１▼：光ピックアップ組み立て時の誤差信号間クロストークを基に設定する。
【００１７】
ランド部とグルーブ部の最適フォーカス位置が異なる理由は、上述したように光ピックアップの誤差信号間クロストークにより発生する。そのため、基準ディスクを用いて、光ピックアップ組み立て時の誤差信号間クロストークより、ランド部とグルーブ部の最適フォーカス位置を求める。
【００１８】
設定例▲２▼：光ディスク装置起動時の再生信号を基に設定する。
【００１９】
光ディスク装置の起動後、実際の情報の記録再生を行う前に、フォーカスオフセット量を変えて、信号の再生（テストリード）を行い、得られる再生信号が最大となるフォーカスオフセット量をランド部とグルーブ部に対してそれぞれ求める。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の設定例▲１▼の光ピックアップ組み立て時の誤差信号間クロストークを基に設定する方法、および設定例▲２▼の光ディスク装置起動時の再生信号を基に設定する方法にはそれぞれ、以下のような問題がある。
【００２１】
設定例▲１▼では、光ピックアップの経時変化により誤差信号間クロストーク量が変化した場合に誤差が生じて適切なフォーカスオフセット量とならず、最適なフォーカスサーボが実施できない。さらに、基準ディスクを用いるので、基準ディスクと実際に用いる個々の光ディスクとの間にばらつきがあった場合も上記と同様に誤差が発生し、最適なフォーカスサーボが実施できない。
【００２２】
一方、設定例▲２▼では、設定例▲１▼で発生する誤差の影響はないが、装置起動時にフォーカスオフセット量を変えて、テストリードを行う必要があるため、装置の立ち上がり時にテストリードのための時間が必要となる。また、フォーカスオフセット量を変えてテストリードをするという動作のためのシステム制御が必要となり、装置のコストアップを招来する。
【００２３】
なお、特開平８−３０９７５号公報にも、設定例▲２▼と同じく光ディスク装置の起動後、実際の情報の記録再生を行う前に、フォーカスオフセット量を変えてテストリードを行い、再生信号（信号振幅あるいは、エラーレート）が最良となるオフセット量を求める設定方法が開示されているが、これにおいても、上記した設定例▲２▼と同じ問題を有する。
【００２４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、装置のコストアップを招くことなく、かつ、経時変化や光ディスクのばらつきによる誤差の影響を受けることもなく、光ディスクのトラッキングしている領域にジャストフォーカスで情報の記録再生が可能な光情報記録再生装置を提供することを目的としている。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の光情報記録再生装置は、上記の課題を解決するために、光ピックアップ（光源、集光手段、光検出器等を備えた光ピックアップ）を用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、上記記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、上記フォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、上記コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備え、上記コンパレータは、入力されたトラッキングエラー信号を予め定めた基準レベルと比較することで、ランド部中心でレベルが変化する信号を出力し、上記サンプリング手段は、上記コンパレータからの出力信号のレベル変化時にフォーカスエラー信号をサンプリングすることで上記ランド部のフォーカスオフセット量を検出することを特徴としている。
【００２６】
本発明の請求項２記載の光情報記録再生装置は、光ピックアップ（光源、集光手段、光検出器等を備えた光ピックアップ）を用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、上記記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、上記フォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、上記コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備え、上記コンパレータは、入力されたトラッキングエラー信号を予め定めた基準レベルと比較することで、グルーブ部中心でレベルが変化する信号を出力し、上記サンプリング手段は、上記コンパレータからの出力信号のレベル変化時にフォーカスエラー信号をサンプリングすることで上記グルーブ部のフォーカスオフセット量を検出することを特徴としている。
【００２７】
本発明の請求項３記載の光情報記録再生装置は、光ピックアップ（光源、集光手段、光検出器等を備えた光ピックアップ）を用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、上記記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、上記フォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号を予め定めた基準レベルと比較することで、ランド部の中心で立ち上がり、グルーブ部の中心で立ち下がる信号を作成するコンパレータと、上記コンパレータにより得られる信号を反転させるインバータ回路と、上記コンパレータの出力信号の立ち上がりのタイミングで、フォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングして上記ランド部のフォーカスオフセット量を検出する第１のサンプリング手段と、上記インバータ回路による反転後の出力信号の立ち上がりのタイミングで、フォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングして上記グルーブ部のフォーカスオフセット量を検出する第２のサンプリング手段とからなることを特徴としている。
【００２８】
上記の各請求項によれば、オフセット量検出手段が、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのフォーカスエラー信号の変動量を基にフォーカスオフセット量を検出し、上記補正手段は、このフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する。フォーカスサーボＯＮ状態でのフォーカスエラー信号は、前述した誤差信号間クロストークの影響を受けて変動しているので、フォーカスエラー信号の変動量を基にランド部、グルーブ部の各フォーカスオフセット量を検出できる。つまり、ランド部・グルーブ部で形成される光ディスク上のトラックに偏心がある場合、フォーカスサーボのみＯＮし、光スポットがトラックを横切る際のトラッキングエラー信号におけるゼロクロスタイミングに基づいて、各フォーカスオフセット量を検出できる。
【００２９】
したがって、情報を記録すべき領域がランド部であってもグルーブ部であっても、各々にジャストフォーカスした最適フォーカス位置で、情報の記録再生が可能となり、得られる再生信号が高品質なものとなる。
【００３０】
そして、上記のようなフォーカスエラー信号の変動量の検出は、通常の装置起動時間内に十分実施でき、従来のテストリードを実施する構成のように、装置のコストアップや装置起動時間が長くなることもない。また、光ディスク毎にフォーカスエラー信号の変動量を検出してフォーカスエラー信号を補正するので、従来の基準ディスクを用いて、光ピックアップ組み立て時の誤差信号間クロストークを基に設定していた構成のように、経時変化や光ディスク間のばらつきによる誤差の影響を受けることもない。
【００３１】
また、コンパレータには、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のトラッキングエラー信号が入力されており、基準レベルを適当に設定することで、例えば上記の各請求項に記載したように、ランド部およびグルーブ部の中心で出力レベルが変化する。サンプリング手段は、コンパレータからの出力信号のレベル変化時にフォーカスエラー信号をサンプリングすることで、ランド部、グルーブ部の各中心の変動量をサンプリングして、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量を求めることができる。
【００３２】
本発明の請求項４記載の光情報記録再生装置は、光ピックアップ（光源、集光手段、光検出器等を備えた光ピックアップ）を用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、上記記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、上記フォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号と、ｋ倍したトラッキングエラー信号との差動出力をエンベロープ検波するエンベロープ検波手段と、上記エンベロープ検出手段の出力信号のピーク値およびボトム値を、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量としてメモリーするサンプリング手段とを備えており、上記のｋは、トラッキングエラー信号の振幅をＡ、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の振幅をＢ、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号との位相差をθとすると、
ｋ＝｛Ｂ・ｃｏｓ（２π・θ）｝／Ａ
であることを特徴としている。
【００３３】
本発明の請求項５記載の光情報記録再生装置は、光ピックアップ（光源、集光手段、光検出器等を備えた光ピックアップ）を用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、上記記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、上記フォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の、ランド部中心、グルーブ部中心における値をそれぞれ頂点とする、トラッキングエラー信号との位相差が９０°である第２信号を生成する第２信号生成手段と、上記第２信号をエンベロープ検波するエンベロープ検波手段と、上記エ ンベロープ検出手段の出力信号のピーク値およびボトム値を、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量としてメモリーするサンプリング手段とを備えていることを特徴としている。
【００３４】
本発明の請求項６記載の光情報記録再生装置は、光ピックアップ（光源、集光手段、光検出器等を備えた光ピックアップ）を用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、上記補正手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の、ランド部中心、グルーブ部中心における値をそれぞれ頂点とする、トラッキングエラー信号との位相差が９０°である第２信号を生成する第２信号生成手段と、上記第２信号をエンベロープ検波するエンベロープ検波手段を備えるとともに、上記第２信号生成手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号からｋ倍したトラッキングエラー信号を減算する差動信号生成手段からなり、上記のｋが、トラッキングエラー信号の振幅をＡ、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の振幅をＢ、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号との位相差をθとすると、
ｋ＝｛Ｂ・ｃｏｓ（２π・θ）｝／Ａ
であり、上記エンベロープ検波手段によって得られるフォーカスエラー信号の変動量に基づいてフォーカスエラー信号を補正することを特徴としている。
【００３５】
上記の各請求項によれば、オフセット量検出手段が、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのフォーカスエラー信号の変動量を基にフォーカスオフセット量を検出し、上記補正手段は、このフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する。フォーカスサーボＯＮ状態でのフォーカスエラー信号は、前述した誤差信号間クロストークの影響を受けて変動しているので、フォーカスエラー信号の変動量を基にランド部、グルーブ部の各フォーカスオフセット量を検出できる。つまり、ランド部・グルーブ部で形成される光ディスク上のトラックに偏心がある場合、フォーカスサーボのみＯＮし、光スポットがトラックを横切る際のトラッキングエラー信号におけるゼロクロスタイミングに基づいて、各フォーカスオフセット量を検出できる。
【００３６】
したがって、情報を記録すべき領域がランド部であってもグルーブ部であっても、各々にジャストフォーカスした最適フォーカス位置で、情報の記録再生が可能となり、得られる再生信号が高品質なものとなる。
【００３７】
そして、上記のようなフォーカスエラー信号の変動量の検出は、通常の装置起動時間内に十分実施でき、従来のテストリードを実施する構成のように、装置のコストアップや装置起動時間が長くなることもない。また、光ディスク毎にフォーカスエラー信号の変動量を検出してフォーカスエラー信号を補正するので、従来の基準ディスクを用いて、光ピックアップ組み立て時の誤差信号間クロストークを基に設定していた構成のように、経時変化や光ディスク間のばらつきによる誤差の影響を受けることもない。
【００３８】
また、誤差信号間クロストークによる影響の場合、フォーカスエラー信号はトラッキングエラー信号と９０°の位相差をもって変動することとなる。したがって、トラッキングエラー信号がゼロクロスするタイミングでフォーカスエラー信号は、ピークとボトムとなり、フォーカスエラー信号をエンベロープ検波してピークとボトムをサンプリングすることで、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量を検出できる。
【００３９】
そして、このように誤差信号間クロストークによる影響の場合、フォーカスエラー信号はトラッキングエラー信号と９０°の位相差をもって変動することとなるが、フォーカスエラー信号を検出するための光検出器等の位置調整不良に起因するフォーカスエラー信号の変動は、トラッキングエラー信号に対して、同位相あるいは、逆位相の変動となる。このような場合、フォーカスエラー信号のピークとボトムは、ランド部、グルーブ部の中心部からずれてしまい、正確なランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量を検出できない。
【００４０】
そこで、上記の各請求項では、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の、ランド部中心、グルーブ部中心における値をそれぞれ頂点とする、トラッキングエラー信号との位相差が９０°である第２信号、具体的には、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号から上記のｋ倍したトラッキングエラー信号を減算することで得られる信号を生成し、これをエンベロープ検波するようになっているので、位置調整不良によるフォーカスエラー信号の変動があった場合も、正確なランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量を検出できる。
【００４１】
本発明の請求項７記載の光情報記録再生装置は、請求項１ないし６の何れかに記載の構成において、フォーカスエラー信号の補正時に、光ピックアップに備えられたサーボ制御用の集光手段の駆動手段を用いて集光手段をランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備えていることを特徴としている。
【００４２】
本発明の請求項８記載の光情報記録再生装置は、請求項１ないし６の何れかに記載の構成において、フォーカスエラー信号の補正時に、光ピックアップのアクセス動作に用いる光ピックアップの駆動手段を用いて光ピックアップをランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備えていることを特徴としている。
【００４３】
本発明の請求項９記載の光情報記録再生装置は、光ピックアップ（光源、集光手段、光検出器等を備えた光ピックアップ）を用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド 部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、フォーカスエラー信号の補正時に、光ピックアップに備えられたサーボ制御用の集光手段の駆動手段を用いて集光手段をランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備え、かつ、上記補正手段が、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、該コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備えるとともに、上記サンプリング手段によって得られるフォーカスエラー信号の変動量に基づいてフォーカスエラー信号を補正することを特徴としている。
【００４４】
本発明の請求項１０記載の光情報記録再生装置は、光ピックアップ（光源、集光手段、光検出器等を備えた光ピックアップ）を用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、フォーカスエラー信号の補正時に、光ピックアップのアクセス動作に用いる光ピックアップの駆動手段を用いて光ピックアップをランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備え、かつ、上記補正手段が、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、該コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備えるとともに、上記サンプリング手段によって得られるフォーカスエラー信号の変動量に基づいてフォーカスエラー信号を補正することを特徴としている。
【００４５】
上記の各請求項の構成によれば、前記の効果に加えて、制御手段が、集光手段、或いは光ピックアップを駆動手段にてランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させるので、たとえトラック偏心が小さく、偏心によって発生するトラッククロス周波数がフォーカスサーボの周波数帯域より小さい場合にも、故意にトラッキングエラー信号をゼロクロスさせて、フォーカスオフセット量の検出が可能となる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の第１実施形態である光ディスク装置を図１ないし図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４７】
本光ディスク装置が、情報の記録再生を行う光ディスクには、光スポットをトラッキングするためのトラック（案内溝）が予め形成されている。以下、トラックを構成する溝部分をグルーブ部と称し、グルーブ部とグルーブ部との間の領域をランド部と称する。本光ディスク装置は、グルーブ部とランド部の両方に情報の記録再生を行うものである。
【００４８】
まず、図２を用いて、本光ディスク装置の光ピックアップの構成を説明する。なお、図２に示す光ピックアップは、光ディスクとして磁気光学効果を利用した光磁気ディスクに対して構成される光ピックアップとして説明していく。
【００４９】
図２（ａ）に示すように、光ピックアップ２０の半導体レーザ１から出射した光ビームは、コリメートレンズ２により平行光に変換され、第１ビームスプリッタ３に照射される。第１ビームスプリッタ３を透過した光は、４５°ミラー４により反射されて、対物レンズ５を介して光ディスク６に導かれ、光ディスク６上に集光され反射する。
【００５０】
光ディスク６からの反射光は、上記と逆の光路を通り、その一部は第１ビームスプリッタ３を透過して半導体レーザ１に戻り、他は第１ビームスプリッタ３により、第２ビームスプリッタ７方向に反射される。
【００５１】
第２ビームスプリッタ７方向に反射された光は、第２ビームスプリッタ７において、一部は第１集光レンズ８方向に反射され、他は第２集光レンズ１４方向に透過される。第２集光レンズ１４方向に透過された光は、第２集光レンズ１４およびその母線が紙面に対して４５°方向に設定されたシリンドリカルレンズ１５を透過した後、第１光検出器１６（光検出器）上に集光され、フォーカスエラー信号（以下、ＦＥＳと記載）とトラッキングエラー信号（以下、ＴＥＳと記載）のサーボ誤差信号を生成する。
【００５２】
この第１光検出器１６は、同図（ｂ）に示すように、４分割された受光部１６ａ・１６ｂ・１６ｃ・１６ｄを有している。この第１光検出器１６で受光される光は、光ディスク６のディスク面に形成されているグルーブ部により回折された光であるので、第１光検出器１６の受光部上で回折パターン１７を形成する。
【００５３】
この光ピックアップ２０では、トラッキングエラー信号検出法としてプッシュプル法を用いている。したがって、ＴＥＳは、光ディスク６における集光スポットと、光ディスク６の面に形成さているグルーブ部との位置関係により生じる上記回折パターン１７の非対称性を基に生成される。受光部１６ａ・１６ｂ・１６ｃ・１６ｄでの出力をそれぞれＳａ・Ｓｂ・Ｓｃ・Ｓｄとすると、ＴＥＳは、（１）式で示される演算で求められる。
【００５４】
ＴＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｃ）−（Ｓｂ＋Ｓｄ） …（１）
また、この光ピックアップ２０では、フォーカスエラー信号検出法として非点収差法を用いている。したがって、ＦＥＳは、（２）式で示される演算で求められる。
【００５５】
ＦＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｓｂ＋Ｓｃ） …（２）
一方、図２（ａ）に示す第２ビームスプリッタ７において、第１集光レンズ８方向に反射された光は、第１集光レンズ８により集光され、１／２波長板９により光の偏光方位を４５°回転された後、偏光ビームスプリッタ１０に入射し、一部は偏光ビームスプリッタ１０を透過して、第２光検出器１１に集光され、他は反射されて第３光検出器１２に集光される。
【００５６】
上記第２光検出器１１の出力は、差動検出器１３のマイナス側に入力され、また、第３光検出器１２の出力は、差動検出器１３のプラス側に入力される。差動検出器１３で各々の光検出器から入力された信号の差動検出が行われ、光ディスク６に記録された磁気光学効果を利用した情報が情報再生信号として検出される。
【００５７】
次に、本光ディスク装置のサーボ制御系のシステム構成およびその制御手順を、図３、図４を基に説明する。
【００５８】
図３のブロック図に示すように、サーボ制御系２５は、トラッキングサーボ制御回路２１と、フォーカスサーボ制御回路２２と、スイッチ２３と、コントローラ２４とからなる。
【００５９】
トラッキングサーボ制御回路２１には、光ピックアップ２０における前述の第１光検出器１６からＴＥＳが入力されると共に、コントローラ２４からトラッキングサーボ極性制御信号Ｓ２ とトラッキングサーボＯＮ信号Ｓ４ とが入力されている。トラッキングサーボ制御回路２１は、トラッキングサーボＯＮ信号Ｓ４ が入力されたとき、トラッキングサーボ極性制御信号Ｓ２ にて指定されたトラッキングサーボ極性で、ＴＥＳを基にトラッキングサーボを実施して、トラッキングアクチュエータ２８を駆動するようになっている。
【００６０】
フォーカスサーボ制御回路２２には、上記第１光検出器１６からのＦＥＳが入力されると共に、コントローラ２４からフォーカスサーボＯＮ信号Ｓ１ が入力されている。また、フォーカスサーボ制御回路２２には、スイッチ２３を介してランド部のフォーカスオフセット量ｌ、或いはグルーブ部のフォーカスオフセット量ｇの何れかが入力されている。フォーカスサーボ制御回路２２は、フォーカスサーボＯＮ信号Ｓ１ が入力されたとき、スイッチ２３を介して入力されるフォーカスオフセット量ｌ，ｇを基にＦＥＳを補正し、補正されたＦＥＳを基にフォーカスサーボを実施して、フォーカスアクチュエータ２９を駆動するようになっている。
【００６１】
スイッチ２３には、コントローラ２４からスイッチ切替信号Ｓ３ が入力されており、このスイッチ切替信号Ｓ３ が入力されることで、スイッチ接点をＡ側とＢ側とで切り替えるようになっている。スイッチ２３におけるＡ側接点端子には、後述するフォーカスオフセット量検出回路（フォーカスオフセット量検出手段）にて検出されたランド部のフォーカスオフセット量ｌが入力され、Ｂ側接点端子には、フォーカスオフセット量検出回路にて検出されたグルーブ部のフォーカスオフセット量ｇが設定されている。
【００６２】
コントローラ２４は、フォーカスサーボＯＮ信号Ｓ１ 、トラッキングサーボ極性制御信号Ｓ２ 、スイッチ切替信号Ｓ３ 、およびトラッキングサーボＯＮ信号Ｓ４ を、それぞれ対応するトラッキングサーボ制御回路２１、フォーカスサーボ制御回路２２、或いはスイッチ２３に出力し、これらの駆動を制御するものである。
【００６３】
サーボ制御にあたり、まずはコントローラ２４からフォーカスサーボＯＮ信号Ｓ１ がフォーカスサーボ制御回路２２に入力される。このフォーカスサーボＯＮ信号Ｓ１ により、フォーカスサーボ制御回路２２が動作し、光ピックアップ２０からのＦＥＳを、スイッチ２３から入力されるランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量ｌ，ｇの何れかを基にして補正し、補正したＦＥＳを基に、フォーカスアクチュエータ２９が駆動され、フォーカスサーボがＯＮされる（図４のＳ１）。
【００６４】
尚、このときの用いられるフォーカスオフセット量は、ランド部のフォーカスオフセット量ｌでも、グルーブ部のフォーカスオフセット量ｇでも良く、スイッチ２３は、Ａ側とＢ側とのどちらに設定されていてもよい。
【００６５】
次いで、コントローラ２４にて、再生のためにトラッキングすべき領域がランド部、グルーブ部の何れであるかが判断される（Ｓ２）。このような判断は、光ディスク６のＴＯＣ領域に書き込まれたＴＯＣ情報を光ディスク６が光ディスク装置に挿入された際に読み出しておくことで判断する。
【００６６】
ここで、ランド部であると判断された場合、コントローラ２４からのトラッキングサーボ極性制御信号Ｓ２ が入力されることで、トラッキングサーボ制御回路２１は、右上がりの極性でゼロクロスする点にトラッキングするように設定される（Ｓ３）。
【００６７】
続いて、スイッチ２３がＡ側とＢ側のどちらに設定されているかの判断が行われる（Ｓ４）。Ａ側に設定されている場合は、ランド部に対応したフォーカスオフセット量ｌにて既にフォーカスサーボを実施しているため、スイッチ２３は切り替えられない。ここで、光ピックアップ２０の対物レンズ５は、既に最適なフォーカス位置をとっている。
【００６８】
一方、Ｓ４において、Ｂ側に設定されていると判断された場合は、コントローラ２４からスイッチ切替信号Ｓ３ が出力され、スイッチ２３がＡ側に切り替えられる（Ｓ５）。これにより、ランド部に対応したフォーカスオフセット量ｌにてフォーカスサーボが実施され、光ピックアップ２０の対物レンズ５は、最適なフォーカス位置をとる。尚、このとき、フォーカスオフセット量が変わるため、対物レンズ５と光ディスク６との間隔が変化するが、変化量はミクロンオーダーであるため、フォーカスサーボがこの切り替えによって外れることはない。
【００６９】
その後、コントローラ２４からトラッキングサーボＯＮ信号Ｓ４ が、トラッキングサーボ制御回路２１に入力され、トラッキングサーボ制御回路２１が動作し、第１光検出器１６からのＴＥＳにより、トラッキングアクチュエータ２８が駆動され、トラッキングサーボがＯＮされ（Ｓ６）、情報の記録再生が開始される（Ｓ７）。
【００７０】
一方、Ｓ２において、トラッキングすべき領域がグルーブ部であると判断された場合、コントローラ２４からのトラッキングサーボ極性制御信号Ｓ２ により、トラッキングサーボ制御回路２１は、右下がりの極性でゼロクロスする点にトラッキングするように設定される（Ｓ８）。
【００７１】
続いて、スイッチ２３がＡ側とＢ側のどちらに設定されているかの判断が行われ（Ｓ９）、Ｂ側に設定されている場合は、スイッチ２３の切り替えは必要なく、グルーブ部のフォーカスオフセット量ｇが設定されており、光ピックアップ２０の対物レンズ５は、既に最適なフォーカス位置に付けている。
【００７２】
一方、Ｓ９において、Ａ側に設定されていると判断された場合は、スイッチ２３がＢ側に切り替えられ（Ｓ１０）、フォーカスオフセット量がグルーブ部のフォーカスオフセット量ｇに設定される。これにより、光ピックアップ２０の対物レンズ５は、最適なフォーカス位置をとる。
【００７３】
その後、Ｓ６の過程と同様に、トラッキングサーボがＯＮされ（Ｓ１１）、情報の記録再生が開始される（Ｓ７）。
【００７４】
次に、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量ｌ，ｇを用いてＦＥＳを補正するＦＥＳ生成系の構成を、図５（ａ）を用いて説明する。
【００７５】
前述したように、本光ディスク装置における光ピックアップ２０では、フォーカスエラー信号検出法として非点収差法を用いているので、ＦＥＳは前述の（２）式で得られる。
【００７６】
回路的には、図５（ａ）に示すように、加算増幅器３０によって受光部１６ａと受光部１６ｄの出力の和（Ｓａ＋Ｓｄ）を形成し、加算増幅器３１で受光部１６ｂと受光部１６ｃの出力の和（Ｓｂ＋Ｓｃ）を形成し、これら加算増幅器３０・３１の出力の差を差動増幅器３２にて演算することで求める。
【００７７】
こうして求められたＦＥＳ（後述する補正ＦＥＳと区別するために、ＦＥＳ１ とする）に、次の加算増幅器３３にてフォーカスオフセット量ｌ，ｇが加算されて補正される。スイッチ２３によりランド部かグルーブ部かにそれぞれに応じたフォーカスオフセット量Ｘ（ｌ又はｇ）が選択されているとすると、補正されたＦＥＳ２ は、（３）式で求められる。
【００７８】
ＦＥＳ２ ＝（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｓｂ＋Ｓｃ）＋Ｘ …（３）
このとき、フォーカスオフセット量Ｘは、ランド部ではフォーカスオフセット量ｌ（符号はマイナス）であり、グルーブ部ではフォーカスオフセット量ｇ（符号はプラス）である。
【００７９】
なお、上記ＦＥＳ生成系は、図２の光ピックアップ２０に備えられた第１光検出器１６と、図３のフォーカスサーボ制御回路２２にその機能が付与されている。
【００８０】
次に、フォーカスオフセット量を検出するためのフォーカスオフセット量検出回路の構成を、図１、図６を用いて説明する。
【００８１】
フォーカスオフセット量検出回路３９は、図１に示すように、コンパレータ４０、インバータ回路４１、および２つのサンプルホールド回路（サンプリング手段）４２・４３からなる。
【００８２】
コンパレータ４０には、前述の（１）式で示されるＴＥＳが入力されており、コンパレータ４０の出力は、２つに分岐されて一方はそのままサンプルホールド回路４３に入力され、もう一方は、インバータ回路４１にてその極性が反転された後、サンプルホールド回路４２に入力されている。
【００８３】
そして、各サンプルホールド回路４２・４３には、前述の（２）式で示されるＦＥＳ（ＦＥＳ１ ）が分岐されてそれぞれ入力されている。サンプルホールド回路４２の出力は、前述した図３のサーボ制御系におけるスイッチ２３のＢ側接点端子に接続され、一方、サンプルホールド回路４３の出力は、スイッチ２３のＡ側接点端子に接続されている。
【００８４】
上記フォーカスオフセット量検出回路３９の各部分において得られる出力信号を図６を用いて説明して行く。図６は、光ピックアップ２０から得られるＦＥＳとＴＥＳの両方のサーボ誤差信号、コンパレータ４０の出力、インバータ回路４１からの出力の信号波形を示しており、ＦＥＳは、フォーカスサーボのみＯＮされた状態のサーボ誤差信号を示している。なお、それぞれのサーボ誤差信号は、対物レンズ５により光ディスク６上に集光されるスポットが図中に示す光ディスク６の各場所（グルーブ部６ａ、ランド部６ｂ）に対応させて示している。
【００８５】
コンパレータ４０より得られる信号は、ＴＥＳの立ち上がりと立ち下がりに対応した出力となり、図６に示すように、ランド部６ｂ中心でハイレベル、グルーブ部６ａ中心でロウレベルに切り替わる。一方、コンパレータ４０より得られる信号をインバータ回路４１により変換することにより出力される信号は反転し、図６に示すように、ランド部６ｂ中心でロウレベル、グルーブ部６ａ中心でハイレベルに切り替わる。
【００８６】
それぞれの出力は、ＦＥＳが接続されたサンプルホールド回路４２・４３に接続されており、かつ、サンプルホールド回路４２・４３は、コンパレータ出力の立ち上がり部分のデータをホールド・メモリーする構成となるため、サンプルホールド回路４２には、グルーブ６ａ中心におけるフォーカスオフセット量ｇがメモリーされ、サンプルホールド回路４３には、ランド６ｂ中心におけるフォーカスオフセット量１がメモリーされることになる。
【００８７】
そして、各サンプルホールド回路４２・４３にメモリーされたフォーカスオフセット量ｌ，ｇが、図３に示したスイッチ２３のＡ側接点端子とＢ側接点端子に出力され、Ａ側接点端子にランド部のフォーカスオフセット量ｌが、Ｂ側接点端子にグルーブ部のフォーカスオフセット量ｇが設定されることとなる。
【００８８】
本光ディスク装置では、上記のようなフォーカスオフセット量の検出を、装置起動時、光ディスク６が光ディスク装置に挿入されたときに、ＴＯＣ領域のＴＯＣデータを読み出すべく行われるフォーカスサーボがＯＮされたときに行うようになっている。
【００８９】
通常、光ディスク装置においては、ディスク挿入→フォーカスサーボＯＮ→トラッキングサーボＯＮ→情報の記録再生の手順で記録再生動作に入るが、上記のように、ＴＯＣデータを読み出すためのフォーカスサーボＯＮの際に同時に、フォーカスオフセット量の検出を行うことで、装置起動時間が長くなることはない。
【００９０】
以上のように、本光ディスク装置では、ランド部トラッキング時とグルーブ部トラッキング時とでフォーカスサーボ制御量を切り替えるための、ランド部およびグルーブ部の各フォーカスオフセット量ｌ，ｇを、フォーカスサーボのみＯＮした状態で、ＴＥＳをコンパレートしてランド部およびグルーブ部の中心でそれぞれ立ち上がる信号を作成し、この立ち上がりタイミングでＦＥＳをそれぞれサンプリングして検出するようになっている。
【００９１】
したがって、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量ｌ，ｇの検出は、通常の装置起動時間内に十分実施でき、従来のテストリードを実施する構成のように、装置のコストアップや装置起動時間が長くなることもない。また、光ディスクが挿入されるたびにフォーカスオフセット量ｌ，ｇを検出し、検出したフォーカスオフセット量ｌ，ｇでＦＥＳを補正するので、従来の基準ディスクを用いて、光ピックアップ組み立て時の誤差信号間クロストークを基に設定していた構成のように、経時変化や光ディスク間のばらつきによる誤差の影響を受けることもない。
【００９２】
尚、本実施形態では、最適なフォーカスサーボ制御量とするために、ＦＥＳをフォーカスオフセット量で補正しているが、例えば以下のように第１光検出器１６の各受光部出力の電気的増幅率比（ゲインバランス）を制御しても、上述したと同じフォーカスサーボを実現することが可能である。
【００９３】
この場合のＦＥＳ生成系は、図５（ｂ）に示すように、加算増幅器３０・３１、増幅器３４・３５、および差動増幅器３２で構成されている。増幅器３４の増幅率はＦ１ 、増幅器３５の増幅率はＦ２ である。
【００９４】
この構成によれば、第１光検出器１６の受光部１６ａと１６ｄとによる出力の和（Ｓａ＋Ｓｄ）が加算増幅器３０によって形成され、受光部１６ｂと１６ｃとによる出力の和（Ｓｂ＋Ｓｃ）が加算増幅器３１で形成される。加算増幅器３０・３１で形成された信号は、増幅器３４・３５によりそれぞれ増幅される。
【００９５】
このとき、スイッチ３６ａによりランド部フォーカスゲイン量ｌ１ かグルーブ部フォーカスゲイン量ｇ１ の何れか対応する方が選択されて増幅器３４に入力され、信号はＦ１ 倍増幅される。また、スイッチ３６ｂによりランド部フォーカスゲイン量ｌ２ かグルーブ部フォーカスゲイン量ｇ２ の何れか対応する方が選択されて増幅器３５に入力され、信号はＦ２ 倍増幅される。
【００９６】
その後、差動増幅器３２により増幅器３４と３５との出力の差が演算され、次式で示されるＦＥＳ２ が得られる。
【００９７】
ＦＥＳ２ ＝Ｆ１ （Ｓａ＋Ｓｄ）−Ｆ２ （Ｓｂ＋Ｓｃ） …（４）
上記（４）式は、（５）式に書き変えることができる。
【００９８】
ＦＥＳ２ ＝（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｓｂ＋Ｓｃ）＋α …（５）
※ α＝（Ｆ１ −１）×（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｆ２ −１）×（Ｓｂ＋Ｓｃ）
（５）式のαで示される値を上述の（３）式のフォーカスオフセット量Ｘと同じ値となるように設定すれば、フォーカスオフセット量で補正した補正ＦＥＳと、ゲインバランスで補正した補正ＦＥＳは互いに等価になるため、サーボ信号生成用の第１光検出器１６の受光部出力のゲインバランスを変更することによってもフォーカスオフセット量による補正と同様に最適なフォーカスサーボ制御を行うことができる。
【００９９】
〔実施の形態２〕
本発明に係る第２実施形態である光ディスク装置を、図７、図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、説明の便宜上、第１実施形態にて示した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【０１００】
本光ディスク装置では、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量ｌ，ｇの検出を、第１実施形態の光ディスク装置とは異なる方法で検出している点のみが異なり、その他の構成は前述の第１実施形態の光ディスク装置に同じである。
【０１０１】
本光ディスク装置に備えられた、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量ｌ，ｇのフォーカスオフセット量検出回路（フォーカスオフセット量検出手段）５５の構成を、図７、図８を用いて説明する。
【０１０２】
図７に示すように、フォーカスオフセット量検出回路５５は、増幅器４４、差動検出器４５、２つのエンベロープ検波器４６・４７、および２つのサンプルホールド回路５２・５３からなる。
【０１０３】
差動検出器４５の＋端子には、前述の（２）式で示されるＦＥＳが入力され、−端子には、前述の（１）式で示されるＴＥＳの増幅器４４でｋ倍されたものが入力されている。差動検出器４５は、（６）式で示す出力ＦＥＳ−１（第２信号）を差動検出する。なお、増幅器４４と差動検出器４５にて、本発明の第２信号生成手段、差動信号生成手段が構成されている。
【０１０４】
ＦＥＳ−１＝ＦＥＳ−ｋ・ＴＥＳ …（６）
差動検出器４５の出力であるＦＥＳ−１は、２つに分岐されてそれぞれエンベロープ検波器４６・４７に入力される。エンベロープ検波器４６・４７は、ダイオード４８・４９とコンデンサー５０・５１とからなり、入力されるＦＥＳ−１のピークとボトムを検出して、これを各サンプルホールド回路５２・５３がメモリーするようになっている。
【０１０５】
サンプルホールド回路５２の出力は、前述した図３のサーボ制御系におけるスイッチ２３のＢ側接点端子に接続され、一方、サンプルホールド回路５３の出力は、スイッチ２３のＡ側接点端子に接続されている。
【０１０６】
図７の構成において、得られる出力信号を図８を用いて説明する。
【０１０７】
図８は、上記フォーカスオフセット量検出回路５５の各部分における出力信号の各波形を示しており、フォーカスサーボのみＯＮされた状態のサーボ誤差信号を示している。なお、それぞれのサーボ誤差信号は、対物レンズ５により光ディスク６上に集光される光スポットが図中に示す光ディスク６の各場所（グルーブ部６ａ、ランド部６ｂ）に対応させて示している。
【０１０８】
まず、（６）式で得られるＦＥＳとＴＥＳの差動出力ＦＥＳ−１について、考える。
【０１０９】
ＴＥＳが、正弦波であると仮定し、対物レンズ５により光ディスク６上に集光されるスポットの位置をｘ、光ディスク６のトラックピッチをＰとするとＴＥＳは、（７）式で示される。
【０１１０】
ＴＥＳ＝Ａ・ｓｉｎ｛２π・（ｘ／Ｐ）｝ …（７）
※ Ａ：ＴＥＳ振幅
一方、ＦＥＳは、ＴＥＳとの位相差をθとすれば、（８）式で示される。
【０１１１】
ＦＥＳ＝Ｂ・ｓｉｎ｛２π・（ｘ／Ｐ）＋θ｝ …（８）
※ Ｂ：誤差信号間クロストークの振幅
（８）式で示したＦＥＳは、（９）式のようになる。
【０１１２】
（９）式において、ＦＥＳとＴＥＳの位相差θは、定数と考えてよいため、
Ｂ・ｃｏｓ｛２π・θ｝＝Ｃ
Ｂ・ｓｉｎ｛２π・θ｝＝Ｄ
とすると、（９）式は、（１０）式のように示される。
【０１１３】
ＦＥＳ＝Ｃ・ｓｉｎ｛２π・（ｘ／Ｐ）｝＋Ｄ・ｃｏｓ｛２π・（ｘ／Ｐ）｝ …（１０）
図７に示した増幅器４４の増幅率ｋをｋ＝Ｃ／Ａとすると、ＦＥＳ−１は（１１）式で表される。
【０１１４】
【数１】
【０１１５】
（１１）式で示すようにＦＥＳ−１は、ＴＥＳに対して、π／２（９０°）位相のずれた信号となり、ＴＥＳが０となる点において、ＦＥＳ−１はピークあるいは、ボトムとなる。
【０１１６】
これらの関係を図８を用いて説明すると、次のようになる。図８において、ＴＥＳとＦＥＳは位相がθずれた信号となるのに対して、ＴＥＳとＦＥＳ−１（太線）は、９０°位相のずれた信号となる。つまり、ランド部６ｂ中心では、ＴＥＳが０となりＦＥＳ−１がピークとなるのに対して、グルーブ部６ａ中心では、ＴＥＳが０となりＦＥＳ−１がボトムとなる。
【０１１７】
そして、図７に示したエンベロープ検波器４６・４７の各出力は、図中、中央のＦＥＳ−１だけを示した波形よりわかるように、ランド部６ｂ中心ではピークとなり、グルーブ部６ａ中心ではボトムとなる。これらの値が、サンプルホールド回路５２・５３にメモリーされることとなり、サンプルホールド回路５２には、グルーブ部６ａ中心におけるフォーカスオフセット量ｇがメモリーされ、サンプルホールド回路５３には、ランド部６ｂ中心におけるフォーカスオフセット量ｌがメモリーされることとなる。
【０１１８】
そして、各サンプルホールド回路５２・５３にメモリーされたフォーカスオフセット量ｌ，ｇが、図３に示したスイッチ２３のＡ側接点端子とＢ側接点端子に出力され、Ａ側接点端子のランド部のフォーカスオフセット量ｌが、Ｂ側接点端子にグルーブ部のフォーカスオフセット量ｇが設定されることとなり、前述の第１実施形態の光ディスク装置と同様に、グルーブ部とランド部とのそれぞれに応じた最適なフォーカスサーボ制御が可能となる。
【０１１９】
ＴＥＳとＦＥＳとの位相関係としては、光ピックアップ２０を構成する光学部品、特に対物レンズ５の収差により発生する第１光検出器１６上でのディスク反射光の対称性が影響を受け非対称に起因するＦＥＳの変動（誤差信号間クロストーク）は、ＴＥＳに対して、約９０°位相のずれた変動となるのに対して、第１光検出器１６等の位置調整不良に起因するＦＥＳの変動は、ＴＥＳに対して、同位相あるいは、逆位相の変動となる。つまり、図７に示した構成を採用し、フォーカスエラー信号として、ＦＥＳ−１を利用すれば、第１光検出器１６等の位置調整不良の影響を除去する効果も有している。
【０１２０】
なお、ここでは、位置調整不良による影響を除去するために、差動信号ＦＥＳ−１のピークとボトムを検出する構成としていたが、誤差信号間クロストークによる影響しかない場合は、ＦＥＳのピークとボトムを検出する構成で十分である。
【０１２１】
〔実施の形態３〕
本発明に係る第３実施形態である光ディスク装置を、図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、説明の便宜上、第１、第２実施形態にて示した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【０１２２】
前述した第１、第２実施形態の光ディスク装置における、フォーカスオフセット量の検出方法は、トラックに偏心がある場合にフォーカスサーボのみＯＮし、光スポットがトラックを横切る際のトラックエラー信号におけるゼロクロスタイミングに基づいてフォーカスオフセットを検出する方法である。
【０１２３】
したがって、もしも光ディスク６のトラック偏心が小さく、偏心によって発生するトラッククロス周波数ｆＴＣがフォーカスサーボの周波数帯域ｆＦ より小さい場合には、フォーカスサーボが追従してしまい、上記第１、第２実施形態の光ディスク装置では、トラッキングエラー信号がゼロクロスしないため、フォーカスオフセットを検出できないことになる。
【０１２４】
そこで、本光ディスク装置では、故意に対物レンズ５をラジアル方向に移動させることにより、トラッキングエラー信号のゼロクロスを発生させ、フォーカスオフセットを検出するようになっており、ここでは、対物レンズ５のラジアル方向の移動をアクセス動作（ディスクの記録再生する位置を変更する）と兼用するようになっている。フォーカスオフセット量の検出はアクセス動作と同時に行われるため、アクセス時間がより長くなることはない。
【０１２５】
しかも、本光ディスク装置では、図９のフローチャートに示すように、光ディスク６に偏心がある場合でも、ディスク挿入後のフォーカスサーボＯＮ時にフォーカスオフセット量を検出し、その後、アクセス動作ごとにフォーカスオフセット量を更新する構成としている。
【０１２６】
即ち、光ディスク６が光ディスク装置に挿入されると（Ｓ２１）、まず、ＴＯＣ情報が読み出されるが（Ｓ２２）、このときのフォーカスサーボＯＮ時に、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量ｌ，ｇを検出してメモリーする（Ｓ２３）。そして、情報の記録再生の開始が指示されると（Ｓ２４）、情報を記録再生すべき領域に光ピックアップ２０を半径方向に移動させるアクセス動作を実施し（Ｓ２５）、このときのフォーカスサーボＯＮ時に、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量ｌ，ｇを再度検出して、フォーカスオフセット量を更新する（Ｓ２６・２７）。その後、記録再生が終了するまで、Ｓ２５〜２８の処理を繰り返す。
【０１２７】
このようなフローとすることで、たとえトラック偏心がなく、Ｓ２３のフォーカスオフセット量検出で検出できなくとも、Ｓ２６のフォーカスオフセット量検出で確実に検出できる。しかも、常に最適なフォーカスオフセット量を検出できるのでより良好な信号の記録再生を行うことが可能となる。
【０１２８】
なお、上記した各実施形態では何れも、トラックを形成するグルーブ部とランド部の両方に情報の記録再生を行うタイプの光ディスク装置としたが、従来よりあるランド部かグルーブ部の何れか広い方に情報の記録再生を行う光ディスク装置に、本発明を採用することも可能である。
【０１２９】
即ち、例えば、光ディスクのグルーブ部のみに情報の記録再生を行う光ディスク装置では、グルーブ部のみのフォーカスオフセット量つまり、図１、図３、図５、図７に示したＢ端子の出力のみを使用すればよく、逆にランド部のみに情報の記録再生を行う場合では、ランド部のみのフォーカスオフセット量つまり、図１、図３、図５、図７に示したＡ端子の出力のみを使用する構成とすればよい。
【０１３０】
また、上記した各実施形態では何れも、ＴＥＳ検出法としてプッシュプル法を、ＦＥＳ（ＦＥＳ１ ）検出法として非点収差法を用いた場合を示したが、これに限られることはなく、その他の公知のサーボ信号検出法、例えば、ＴＥＳ検出法として３ビーム法を用い、ＦＥＳ検出法としてナイフエッジ法等を用いてもよい。この場合も、グルーブ部とランド部の各々でトラッキングしているとき、最適なフォーカスサーボを行うことが可能であり、各実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３１】
また、上記した各実施形態では何れも、光ディスク６として搭載される記録再生可能な光ディスクとしては、磁気光学効果を利用した光ディスクを用いているが、その他の公知の信号再生原理、例えば、相変化効果を利用した光ディスクを用いても、同様の効果が得られる。
【０１３２】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の光情報記録再生装置は、以上のように、記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、上記コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備え、上記コンパレータは、入力されたトラッキングエラー信号を予め定めた基準レベルと比較することで、ランド部中心でレベルが変化する信号を出力し、上記サンプリング手段は、上記コンパレータからの出力信号のレベル変化時にフォーカスエラー信号をサンプリングすることで上記ランド部のフォーカスオフセット量を検出する構成である。
【０１３３】
本発明の請求項２記載の光情報記録再生装置は、記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、上記コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備え、上記コンパレータは、入力されたトラッキングエラー信号を予め定めた基準レベルと比較することで、グルーブ部中心でレベルが変化する信号を出力し、上記サンプリング手段は、上記コンパレータからの出力信号のレベル変化時にフォーカスエラー信号をサンプリングすることで上記グルーブ部のフォーカスオフセット量を検出する構成である。
【０１３４】
本発明の請求項３記載の光情報記録再生装置は、記録媒体の各部のフォーカス オフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号を予め定めた基準レベルと比較することで、ランド部の中心で立ち上がり、グルーブ部の中心で立ち下がる信号を作成するコンパレータと、上記コンパレータにより得られる信号を反転させるインバータ回路と、上記コンパレータの出力信号の立ち上がりのタイミングで、フォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングして上記ランド部のフォーカスオフセット量を検出する第１のサンプリング手段と、上記インバータ回路による反転後の出力信号の立ち上がりのタイミングで、フォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングして上記グルーブ部のフォーカスオフセット量を検出する第２のサンプリング手段とからなる構成である。
【０１３５】
上記の各請求項の構成によれば、フォーカスエラー信号の変動量の検出は、通常の装置起動時間内に十分実施でき、従来のテストリードを実施する構成のように、装置のコストアップや装置起動時間が長くなることもなく、また、従来の基準ディスクを用いて、光ピックアップ組み立て時の誤差信号間クロストークを基に設定していた構成のように、経時変化や光ディスク間のばらつきによる誤差の影響を受けることもない。
【０１３６】
その結果、装置のコストアップを招くことなく、かつ、経時変化や光ディスクのばらつきによる誤差の影響を受けることなく、光ディスクのトラッキングしている領域にジャストフォーカスで情報の記録再生が可能な光情報記録再生装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１３７】
また、コンパレータとサンプリング手段といった簡単な回路構成で、光情報記録再生装置における補正手段を容易に実現させ得るという効果を奏する。
【０１３８】
本発明の請求項４記載の光情報記録再生装置は、記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカ スオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号と、ｋ倍したトラッキングエラー信号との差動出力をエンベロープ検波するエンベロープ検波手段と、上記エンベロープ検出手段の出力信号のピーク値およびボトム値を、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量としてメモリーするサンプリング手段とを備えており、上記のｋは、トラッキングエラー信号の振幅をＡ、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の振幅をＢ、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号との位相差をθとすると、
ｋ＝｛Ｂ・ｃｏｓ（２π・θ）｝／Ａ
である構成である。
【０１３９】
本発明の請求項５記載の光情報記録再生装置は、記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の、ランド部中心、グルーブ部中心における値をそれぞれ頂点とする、トラッキングエラー信号との位相差が９０°である第２信号を生成する第２信号生成手段と、上記第２信号をエンベロープ検波するエンベロープ検波手段と、上記エンベロープ検出手段の出力信号のピーク値およびボトム値を、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量としてメモリーするサンプリング手段とを備えている構成である。
【０１４０】
本発明の請求項６記載の光情報記録再生装置は、補正手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の、ランド部中心、グルーブ部中心における値をそれぞれ頂点とする、トラッキングエラー信号との位相差が９０°である第２信号を生成する第２信号生成手段と、上記第２信号をエンベロープ検波するエンベロープ検波手段を備えるとともに、上記第２信号生成手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号か らｋ倍したトラッキングエラー信号を減算する差動信号生成手段からなり、上記のｋが、トラッキングエラー信号の振幅をＡ、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の振幅をＢ、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号との位相差をθとすると、
ｋ＝｛Ｂ・ｃｏｓ（２π・θ）｝／Ａ
であり、上記エンベロープ検波手段によって得られるフォーカスエラー信号の変動量に基づいてフォーカスエラー信号を補正する構成である。
【０１４１】
上記の各請求項の構成によれば、エンベロープ検波手段といった簡単な回路構成で、光情報記録再生装置における補正手段を容易に実現させ得るという効果を奏するとともに、位置調整不良によるフォーカスエラー信号の変動があった場合も、エンベロープ検波手段を用いて、正確なランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量を検出できるという効果を併せて奏する。
【０１４２】
また、請求項４、６の構成によれば、請求項５に記載した光情報記録再生装置を、簡単に実現できるという効果を奏する。
【０１４３】
本発明の請求項７記載の光情報記録再生装置は、請求項１ないし６の何れかに記載の構成において、フォーカスエラー信号の補正時に、光ピックアップに備えられたサーボ制御用の集光手段の駆動手段を用いて集光手段をランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備えている構成である。
【０１４４】
本発明の請求項８記載の光情報記録再生装置は、請求項１ないし６の何れかに記載の構成において、フォーカスエラー信号の補正時に、光ピックアップのアクセス動作に用いる光ピックアップの駆動手段を用いて光ピックアップをランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備えている構成である。
【０１４５】
本発明の請求項９記載の光情報記録再生装置は、フォーカスエラー信号の補正 時に、光ピックアップに備えられたサーボ制御用の集光手段の駆動手段を用いて集光手段をランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備え、かつ、補正手段が、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、該コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備えるとともに、上記サンプリング手段によって得られるフォーカスエラー信号の変動量に基づいてフォーカスエラー信号を補正する構成である。
【０１４６】
本発明の請求項１０記載の光情報記録再生装置は、フォーカスエラー信号の補正時に、光ピックアップのアクセス動作に用いる光ピックアップの駆動手段を用いて光ピックアップをランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備え、かつ、補正手段が、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、該コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備えるとともに、上記サンプリング手段によって得られるフォーカスエラー信号の変動量に基づいてフォーカスエラー信号を補正する構成である。
【０１４７】
上記の各請求項の構成によれば、たとえトラック偏心が小さく、偏心によって発生するトラッククロス周波数がフォーカスサーボの周波数帯域より小さい場合にも、トラッキングエラー信号をゼロクロスさせて、フォーカスオフセット量の検出が可能となるという効果を併せて奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である光ディスク装置のフォーカスオフセット量検出回路の構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は上記光ディスク装置に備えられた光ピックアップの構成を示す説明図であり、（ｂ）は第１光検出器の受光部の概略を示す正面図である。
【図３】サーボ制御系のシステム構成を示すブロック図である。
【図４】上記サーボ制御系におけるサーボ制御を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）はフォーカスエラー信号生成系を示すブロック図であり、（ｂ）はフォーカスエラー信号生成系の他の構成を示すブロック図である。
【図６】図１のフォーカスオフセット量検出回路の各部分における出力信号の波形を示す説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態である光ディスク装置のフォーカスオフセット量検出回路の構成を示すブロック図である。
【図８】図７のフォーカスオフセット量検出回路の各部分における出力信号の波形を示す説明図である。
【図９】本発明の第３実施形態である光ディスク装置のフォーカスオフセット量の検出タイミングを示すためのフローチャートである。
【図１０】従来の光ディスク装置における、ランド部とグルーブ部とでフォーカスオフセット量が異なる理由を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 半導体レーザ（出射光源）
５ 対物レンズ（集光手段）
６ 光ディスク
１６ 第１光検出器（光検出器）
２２ フォーカスサーボ制御回路（補正手段）
２３ スイッチ（補正手段）
２４ コントローラ（補正手段）
２８ トラッキングアクチュエータ（集光手段の駆動手段）
４０ コンパレータ
３９・５５ フォーカスオフセット量検出回路
４２・４３ サンプルホールド回路（サンプリング手段）
４４ 増幅器（第２信号生成手段、差動信号生成手段）
４５ 差動検出器（第２信号生成手段、差動信号生成手段）
４６・４７ エンベロープ検波器（エンベロープ検波手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を用いて光ディスクに情報の記録再生を行う光情報記録再生装置に関するものであって、特に、光ディスクのグルーブ部とランド部の両方に情報の記録再生を行う光情報記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光情報記録再生装置である光ディスク装置では、半導体レーザ（光源）から出力された光を対物レンズ（集光手段）により集光し、得られた光スポットを光ディスク上のトラックに沿ってトラッキングし、得られる信号を基に情報の記録再生を行うようになっている。
【０００３】
そのため、情報の記録再生を行う光ディスクには、光スポットをトラッキングするためのトラック（案内溝）が予め形成されている。以下、トラックを構成する溝部分をグルーブ部と称し、グルーブ部とグルーブ部との間の領域をランド部と称する。
【０００４】
これまでの光ディスク装置では、光ディスクのランド部かグルーブ部の何れか一方にしか情報の記録再生が行われていなかったが、最近では、光ディスク上のグルーブ部とランド部の両方に情報を記録し、約２倍の光ディスクの高密度化が実現できる方法も知られている。
【０００５】
しかしながら、グルーブ部とランド部の両方に情報の記録再生を行う光ディスク装置においては、トラッキングエラー信号（以下、ＴＥＳと記載）のフォーカスエラー信号（以下、ＦＥＳと記載）への回り込みが発生する。これは、トラック干渉、或いは誤差信号間クロストークと呼ばれるもので、以下、誤差信号間クロストークと称する。
【０００６】
誤差信号間クロストークが生じると、この影響により、半導体レーザから出射した光を対物レンズにて集光して得られる光スポットが光ディスクのグルーブ部をトラッキングしているときとランド部をトラッキングしているときで、フォーカスオフセット量の最適値が異なってしまう。その結果、ランド部トラッキング時とグルーブ部トラッキング時とで同一のサーボ制御量とすると、最適なフォーカス位置とはならず、最適な記録再生が実施できないこととなる。
【０００７】
ここで、図１０を用いて、ランド部トラッキング時とグルーブ部トラッキング時とで、フォーカスオフセット量が異なる理由を説明する。
【０００８】
図１０は光ピックアップから得られるＦＥＳとＴＥＳを示しており、フォーカスサーボのみＯＮされた状態のサーボ誤差信号を示している。なお、サーボ誤差信号（ＦＥＳとＴＥＳ）は、対物レンズにより光ディスク６６上に集光されるスポットが図中に示す光ディスク６６の各場所（グルーブ部６６ａ、ランド部６６ｂ）に位置したときの誤差信号を対応させて示している。
【０００９】
通常、該図に示すように、ＦＥＳは光ディスク６６のトラックの影響を受け、ＴＥＳの周期に等しい周期をもち、かつ、その位相がＴＥＳに対してずれた信号となっている。これは、フォーカスサーボの周波数帯域ｆＦ が、トラック偏心によって発生するトラッククロス周波数ｆＴＣよりも小さい場合に観測することができる。
【００１０】
このＦＥＳの変動が上記の誤差信号間クロストークと呼ばれるものであり、この誤差信号間クロストークが発生する理由としては、光ピックアップを構成する光学部品、特に対物レンズの収差によりサーボ誤差信号を生成する光検出器上でのディスク反射光の対称性が影響を受け非対称となり、ＴＥＳがＦＥＳに回り込むため発生する。
【００１１】
光ディスク装置のサーボ制御は、通常、フォーカスサーボがＯＮされた後、トラッキングサーボがＯＮされる。そのため、図１０に示したサーボ誤差信号よりわかるように、この誤差信号間クロストークの影響により、集光スポットがランド部６６ｂをトラッキングするときには、フォーカス点はＬとなり、一方、グルーブ部６６ａにトラッキングするときには、フォーカス点はＧ点となる。
【００１２】
このようにランド部６６ｂにトラッキングする時とグルーブ部６６ａにトラッキングする時において、フォーカス点が異なるため、同じサーボ制御量でフォーカスサーボを行った場合、ランド部トラッキング時とグルーブ部トラッキング時とで、１＋ｇ相当の光軸方向のずれ（フォーカスオフセット）が発生してしまい、フォーカスオフセット量の最適値が異なるわけである。
【００１３】
そこで、本願出願人は、先に特開平８−１８０４２９号公報にて、グルーブ部トラッキング時とランド部トラッキング時とで、フォーカスサーボのサーボ制御量を切り替える構成を提案している。
【００１４】
即ち、ランド部フォーカスオフセット量とグルーブ部フォーカスオフセット量とをそれぞれ記憶させておき、グルーブ部にトラッキングしているときはグルーブ部フォーカスオフセット量にてＦＥＳを補正してフォーカスサーボを実施し、ランド部にトラッキングしているときはランド部フォーカスオフセット量にてＦＥＳを補正してフォーカスサーボを実施する。これにより、光ディスク上にトラッキングしている領域にジャストフォーカスで情報の記録再生が可能となる。
【００１５】
また、フォーカスオフセット量の設定方法は、以下の２つの方法を用いて設定するようになっている。
【００１６】
設定例▲１▼：光ピックアップ組み立て時の誤差信号間クロストークを基に設定する。
【００１７】
ランド部とグルーブ部の最適フォーカス位置が異なる理由は、上述したように光ピックアップの誤差信号間クロストークにより発生する。そのため、基準ディスクを用いて、光ピックアップ組み立て時の誤差信号間クロストークより、ランド部とグルーブ部の最適フォーカス位置を求める。
【００１８】
設定例▲２▼：光ディスク装置起動時の再生信号を基に設定する。
【００１９】
光ディスク装置の起動後、実際の情報の記録再生を行う前に、フォーカスオフセット量を変えて、信号の再生（テストリード）を行い、得られる再生信号が最大となるフォーカスオフセット量をランド部とグルーブ部に対してそれぞれ求める。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の設定例▲１▼の光ピックアップ組み立て時の誤差信号間クロストークを基に設定する方法、および設定例▲２▼の光ディスク装置起動時の再生信号を基に設定する方法にはそれぞれ、以下のような問題がある。
【００２１】
設定例▲１▼では、光ピックアップの経時変化により誤差信号間クロストーク量が変化した場合に誤差が生じて適切なフォーカスオフセット量とならず、最適なフォーカスサーボが実施できない。さらに、基準ディスクを用いるので、基準ディスクと実際に用いる個々の光ディスクとの間にばらつきがあった場合も上記と同様に誤差が発生し、最適なフォーカスサーボが実施できない。
【００２２】
一方、設定例▲２▼では、設定例▲１▼で発生する誤差の影響はないが、装置起動時にフォーカスオフセット量を変えて、テストリードを行う必要があるため、装置の立ち上がり時にテストリードのための時間が必要となる。また、フォーカスオフセット量を変えてテストリードをするという動作のためのシステム制御が必要となり、装置のコストアップを招来する。
【００２３】
なお、特開平８−３０９７５号公報にも、設定例▲２▼と同じく光ディスク装置の起動後、実際の情報の記録再生を行う前に、フォーカスオフセット量を変えてテストリードを行い、再生信号（信号振幅あるいは、エラーレート）が最良となるオフセット量を求める設定方法が開示されているが、これにおいても、上記した設定例▲２▼と同じ問題を有する。
【００２４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、装置のコストアップを招くことなく、かつ、経時変化や光ディスクのばらつきによる誤差の影響を受けることもなく、光ディスクのトラッキングしている領域にジャストフォーカスで情報の記録再生が可能な光情報記録再生装置を提供することを目的としている。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の光情報記録再生装置は、上記の課題を解決するために、光ピックアップ（光源、集光手段、光検出器等を備えた光ピックアップ）を用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、上記記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、上記フォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、上記コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備え、上記コンパレータは、入力されたトラッキングエラー信号を予め定めた基準レベルと比較することで、ランド部中心でレベルが変化する信号を出力し、上記サンプリング手段は、上記コンパレータからの出力信号のレベル変化時にフォーカスエラー信号をサンプリングすることで上記ランド部のフォーカスオフセット量を検出することを特徴としている。
【００２６】
本発明の請求項２記載の光情報記録再生装置は、光ピックアップ（光源、集光手段、光検出器等を備えた光ピックアップ）を用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、上記記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、上記フォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、上記コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備え、上記コンパレータは、入力されたトラッキングエラー信号を予め定めた基準レベルと比較することで、グルーブ部中心でレベルが変化する信号を出力し、上記サンプリング手段は、上記コンパレータからの出力信号のレベル変化時にフォーカスエラー信号をサンプリングすることで上記グルーブ部のフォーカスオフセット量を検出することを特徴としている。
【００２７】
本発明の請求項３記載の光情報記録再生装置は、光ピックアップ（光源、集光手段、光検出器等を備えた光ピックアップ）を用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、上記記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、上記フォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号を予め定めた基準レベルと比較することで、ランド部の中心で立ち上がり、グルーブ部の中心で立ち下がる信号を作成するコンパレータと、上記コンパレータにより得られる信号を反転させるインバータ回路と、上記コンパレータの出力信号の立ち上がりのタイミングで、フォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングして上記ランド部のフォーカスオフセット量を検出する第１のサンプリング手段と、上記インバータ回路による反転後の出力信号の立ち上がりのタイミングで、フォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングして上記グルーブ部のフォーカスオフセット量を検出する第２のサンプリング手段とからなることを特徴としている。
【００２８】
上記の各請求項によれば、オフセット量検出手段が、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのフォーカスエラー信号の変動量を基にフォーカスオフセット量を検出し、上記補正手段は、このフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する。フォーカスサーボＯＮ状態でのフォーカスエラー信号は、前述した誤差信号間クロストークの影響を受けて変動しているので、フォーカスエラー信号の変動量を基にランド部、グルーブ部の各フォーカスオフセット量を検出できる。つまり、ランド部・グルーブ部で形成される光ディスク上のトラックに偏心がある場合、フォーカスサーボのみＯＮし、光スポットがトラックを横切る際のトラッキングエラー信号におけるゼロクロスタイミングに基づいて、各フォーカスオフセット量を検出できる。
【００２９】
したがって、情報を記録すべき領域がランド部であってもグルーブ部であっても、各々にジャストフォーカスした最適フォーカス位置で、情報の記録再生が可能となり、得られる再生信号が高品質なものとなる。
【００３０】
そして、上記のようなフォーカスエラー信号の変動量の検出は、通常の装置起動時間内に十分実施でき、従来のテストリードを実施する構成のように、装置のコストアップや装置起動時間が長くなることもない。また、光ディスク毎にフォーカスエラー信号の変動量を検出してフォーカスエラー信号を補正するので、従来の基準ディスクを用いて、光ピックアップ組み立て時の誤差信号間クロストークを基に設定していた構成のように、経時変化や光ディスク間のばらつきによる誤差の影響を受けることもない。
【００３１】
また、コンパレータには、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のトラッキングエラー信号が入力されており、基準レベルを適当に設定することで、例えば上記の各請求項に記載したように、ランド部およびグルーブ部の中心で出力レベルが変化する。サンプリング手段は、コンパレータからの出力信号のレベル変化時にフォーカスエラー信号をサンプリングすることで、ランド部、グルーブ部の各中心の変動量をサンプリングして、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量を求めることができる。
【００３２】
本発明の請求項４記載の光情報記録再生装置は、光ピックアップ（光源、集光手段、光検出器等を備えた光ピックアップ）を用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、上記記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、上記フォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号と、ｋ倍したトラッキングエラー信号との差動出力をエンベロープ検波するエンベロープ検波手段と、上記エンベロープ検出手段の出力信号のピーク値およびボトム値を、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量としてメモリーするサンプリング手段とを備えており、上記のｋは、トラッキングエラー信号の振幅をＡ、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の振幅をＢ、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号との位相差をθとすると、
ｋ＝｛Ｂ・ｃｏｓ（２π・θ）｝／Ａ
であることを特徴としている。
【００３３】
本発明の請求項５記載の光情報記録再生装置は、光ピックアップ（光源、集光手段、光検出器等を備えた光ピックアップ）を用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、上記記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、上記フォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の、ランド部中心、グルーブ部中心における値をそれぞれ頂点とする、トラッキングエラー信号との位相差が９０°である第２信号を生成する第２信号生成手段と、上記第２信号をエンベロープ検波するエンベロープ検波手段と、上記エ ンベロープ検出手段の出力信号のピーク値およびボトム値を、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量としてメモリーするサンプリング手段とを備えていることを特徴としている。
【００３４】
本発明の請求項６記載の光情報記録再生装置は、光ピックアップ（光源、集光手段、光検出器等を備えた光ピックアップ）を用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、上記補正手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の、ランド部中心、グルーブ部中心における値をそれぞれ頂点とする、トラッキングエラー信号との位相差が９０°である第２信号を生成する第２信号生成手段と、上記第２信号をエンベロープ検波するエンベロープ検波手段を備えるとともに、上記第２信号生成手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号からｋ倍したトラッキングエラー信号を減算する差動信号生成手段からなり、上記のｋが、トラッキングエラー信号の振幅をＡ、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の振幅をＢ、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号との位相差をθとすると、
ｋ＝｛Ｂ・ｃｏｓ（２π・θ）｝／Ａ
であり、上記エンベロープ検波手段によって得られるフォーカスエラー信号の変動量に基づいてフォーカスエラー信号を補正することを特徴としている。
【００３５】
上記の各請求項によれば、オフセット量検出手段が、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのフォーカスエラー信号の変動量を基にフォーカスオフセット量を検出し、上記補正手段は、このフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する。フォーカスサーボＯＮ状態でのフォーカスエラー信号は、前述した誤差信号間クロストークの影響を受けて変動しているので、フォーカスエラー信号の変動量を基にランド部、グルーブ部の各フォーカスオフセット量を検出できる。つまり、ランド部・グルーブ部で形成される光ディスク上のトラックに偏心がある場合、フォーカスサーボのみＯＮし、光スポットがトラックを横切る際のトラッキングエラー信号におけるゼロクロスタイミングに基づいて、各フォーカスオフセット量を検出できる。
【００３６】
したがって、情報を記録すべき領域がランド部であってもグルーブ部であっても、各々にジャストフォーカスした最適フォーカス位置で、情報の記録再生が可能となり、得られる再生信号が高品質なものとなる。
【００３７】
そして、上記のようなフォーカスエラー信号の変動量の検出は、通常の装置起動時間内に十分実施でき、従来のテストリードを実施する構成のように、装置のコストアップや装置起動時間が長くなることもない。また、光ディスク毎にフォーカスエラー信号の変動量を検出してフォーカスエラー信号を補正するので、従来の基準ディスクを用いて、光ピックアップ組み立て時の誤差信号間クロストークを基に設定していた構成のように、経時変化や光ディスク間のばらつきによる誤差の影響を受けることもない。
【００３８】
また、誤差信号間クロストークによる影響の場合、フォーカスエラー信号はトラッキングエラー信号と９０°の位相差をもって変動することとなる。したがって、トラッキングエラー信号がゼロクロスするタイミングでフォーカスエラー信号は、ピークとボトムとなり、フォーカスエラー信号をエンベロープ検波してピークとボトムをサンプリングすることで、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量を検出できる。
【００３９】
そして、このように誤差信号間クロストークによる影響の場合、フォーカスエラー信号はトラッキングエラー信号と９０°の位相差をもって変動することとなるが、フォーカスエラー信号を検出するための光検出器等の位置調整不良に起因するフォーカスエラー信号の変動は、トラッキングエラー信号に対して、同位相あるいは、逆位相の変動となる。このような場合、フォーカスエラー信号のピークとボトムは、ランド部、グルーブ部の中心部からずれてしまい、正確なランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量を検出できない。
【００４０】
そこで、上記の各請求項では、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の、ランド部中心、グルーブ部中心における値をそれぞれ頂点とする、トラッキングエラー信号との位相差が９０°である第２信号、具体的には、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号から上記のｋ倍したトラッキングエラー信号を減算することで得られる信号を生成し、これをエンベロープ検波するようになっているので、位置調整不良によるフォーカスエラー信号の変動があった場合も、正確なランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量を検出できる。
【００４１】
本発明の請求項７記載の光情報記録再生装置は、請求項１ないし６の何れかに記載の構成において、フォーカスエラー信号の補正時に、光ピックアップに備えられたサーボ制御用の集光手段の駆動手段を用いて集光手段をランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備えていることを特徴としている。
【００４２】
本発明の請求項８記載の光情報記録再生装置は、請求項１ないし６の何れかに記載の構成において、フォーカスエラー信号の補正時に、光ピックアップのアクセス動作に用いる光ピックアップの駆動手段を用いて光ピックアップをランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備えていることを特徴としている。
【００４３】
本発明の請求項９記載の光情報記録再生装置は、光ピックアップ（光源、集光手段、光検出器等を備えた光ピックアップ）を用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド 部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、フォーカスエラー信号の補正時に、光ピックアップに備えられたサーボ制御用の集光手段の駆動手段を用いて集光手段をランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備え、かつ、上記補正手段が、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、該コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備えるとともに、上記サンプリング手段によって得られるフォーカスエラー信号の変動量に基づいてフォーカスエラー信号を補正することを特徴としている。
【００４４】
本発明の請求項１０記載の光情報記録再生装置は、光ピックアップ（光源、集光手段、光検出器等を備えた光ピックアップ）を用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、フォーカスエラー信号の補正時に、光ピックアップのアクセス動作に用いる光ピックアップの駆動手段を用いて光ピックアップをランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備え、かつ、上記補正手段が、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、該コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備えるとともに、上記サンプリング手段によって得られるフォーカスエラー信号の変動量に基づいてフォーカスエラー信号を補正することを特徴としている。
【００４５】
上記の各請求項の構成によれば、前記の効果に加えて、制御手段が、集光手段、或いは光ピックアップを駆動手段にてランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させるので、たとえトラック偏心が小さく、偏心によって発生するトラッククロス周波数がフォーカスサーボの周波数帯域より小さい場合にも、故意にトラッキングエラー信号をゼロクロスさせて、フォーカスオフセット量の検出が可能となる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の第１実施形態である光ディスク装置を図１ないし図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４７】
本光ディスク装置が、情報の記録再生を行う光ディスクには、光スポットをトラッキングするためのトラック（案内溝）が予め形成されている。以下、トラックを構成する溝部分をグルーブ部と称し、グルーブ部とグルーブ部との間の領域をランド部と称する。本光ディスク装置は、グルーブ部とランド部の両方に情報の記録再生を行うものである。
【００４８】
まず、図２を用いて、本光ディスク装置の光ピックアップの構成を説明する。なお、図２に示す光ピックアップは、光ディスクとして磁気光学効果を利用した光磁気ディスクに対して構成される光ピックアップとして説明していく。
【００４９】
図２（ａ）に示すように、光ピックアップ２０の半導体レーザ１から出射した光ビームは、コリメートレンズ２により平行光に変換され、第１ビームスプリッタ３に照射される。第１ビームスプリッタ３を透過した光は、４５°ミラー４により反射されて、対物レンズ５を介して光ディスク６に導かれ、光ディスク６上に集光され反射する。
【００５０】
光ディスク６からの反射光は、上記と逆の光路を通り、その一部は第１ビームスプリッタ３を透過して半導体レーザ１に戻り、他は第１ビームスプリッタ３により、第２ビームスプリッタ７方向に反射される。
【００５１】
第２ビームスプリッタ７方向に反射された光は、第２ビームスプリッタ７において、一部は第１集光レンズ８方向に反射され、他は第２集光レンズ１４方向に透過される。第２集光レンズ１４方向に透過された光は、第２集光レンズ１４およびその母線が紙面に対して４５°方向に設定されたシリンドリカルレンズ１５を透過した後、第１光検出器１６（光検出器）上に集光され、フォーカスエラー信号（以下、ＦＥＳと記載）とトラッキングエラー信号（以下、ＴＥＳと記載）のサーボ誤差信号を生成する。
【００５２】
この第１光検出器１６は、同図（ｂ）に示すように、４分割された受光部１６ａ・１６ｂ・１６ｃ・１６ｄを有している。この第１光検出器１６で受光される光は、光ディスク６のディスク面に形成されているグルーブ部により回折された光であるので、第１光検出器１６の受光部上で回折パターン１７を形成する。
【００５３】
この光ピックアップ２０では、トラッキングエラー信号検出法としてプッシュプル法を用いている。したがって、ＴＥＳは、光ディスク６における集光スポットと、光ディスク６の面に形成さているグルーブ部との位置関係により生じる上記回折パターン１７の非対称性を基に生成される。受光部１６ａ・１６ｂ・１６ｃ・１６ｄでの出力をそれぞれＳａ・Ｓｂ・Ｓｃ・Ｓｄとすると、ＴＥＳは、（１）式で示される演算で求められる。
【００５４】
ＴＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｃ）−（Ｓｂ＋Ｓｄ） …（１）
また、この光ピックアップ２０では、フォーカスエラー信号検出法として非点収差法を用いている。したがって、ＦＥＳは、（２）式で示される演算で求められる。
【００５５】
ＦＥＳ＝（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｓｂ＋Ｓｃ） …（２）
一方、図２（ａ）に示す第２ビームスプリッタ７において、第１集光レンズ８方向に反射された光は、第１集光レンズ８により集光され、１／２波長板９により光の偏光方位を４５°回転された後、偏光ビームスプリッタ１０に入射し、一部は偏光ビームスプリッタ１０を透過して、第２光検出器１１に集光され、他は反射されて第３光検出器１２に集光される。
【００５６】
上記第２光検出器１１の出力は、差動検出器１３のマイナス側に入力され、また、第３光検出器１２の出力は、差動検出器１３のプラス側に入力される。差動検出器１３で各々の光検出器から入力された信号の差動検出が行われ、光ディスク６に記録された磁気光学効果を利用した情報が情報再生信号として検出される。
【００５７】
次に、本光ディスク装置のサーボ制御系のシステム構成およびその制御手順を、図３、図４を基に説明する。
【００５８】
図３のブロック図に示すように、サーボ制御系２５は、トラッキングサーボ制御回路２１と、フォーカスサーボ制御回路２２と、スイッチ２３と、コントローラ２４とからなる。
【００５９】
トラッキングサーボ制御回路２１には、光ピックアップ２０における前述の第１光検出器１６からＴＥＳが入力されると共に、コントローラ２４からトラッキングサーボ極性制御信号Ｓ２ とトラッキングサーボＯＮ信号Ｓ４ とが入力されている。トラッキングサーボ制御回路２１は、トラッキングサーボＯＮ信号Ｓ４ が入力されたとき、トラッキングサーボ極性制御信号Ｓ２ にて指定されたトラッキングサーボ極性で、ＴＥＳを基にトラッキングサーボを実施して、トラッキングアクチュエータ２８を駆動するようになっている。
【００６０】
フォーカスサーボ制御回路２２には、上記第１光検出器１６からのＦＥＳが入力されると共に、コントローラ２４からフォーカスサーボＯＮ信号Ｓ１ が入力されている。また、フォーカスサーボ制御回路２２には、スイッチ２３を介してランド部のフォーカスオフセット量ｌ、或いはグルーブ部のフォーカスオフセット量ｇの何れかが入力されている。フォーカスサーボ制御回路２２は、フォーカスサーボＯＮ信号Ｓ１ が入力されたとき、スイッチ２３を介して入力されるフォーカスオフセット量ｌ，ｇを基にＦＥＳを補正し、補正されたＦＥＳを基にフォーカスサーボを実施して、フォーカスアクチュエータ２９を駆動するようになっている。
【００６１】
スイッチ２３には、コントローラ２４からスイッチ切替信号Ｓ３ が入力されており、このスイッチ切替信号Ｓ３ が入力されることで、スイッチ接点をＡ側とＢ側とで切り替えるようになっている。スイッチ２３におけるＡ側接点端子には、後述するフォーカスオフセット量検出回路（フォーカスオフセット量検出手段）にて検出されたランド部のフォーカスオフセット量ｌが入力され、Ｂ側接点端子には、フォーカスオフセット量検出回路にて検出されたグルーブ部のフォーカスオフセット量ｇが設定されている。
【００６２】
コントローラ２４は、フォーカスサーボＯＮ信号Ｓ１ 、トラッキングサーボ極性制御信号Ｓ２ 、スイッチ切替信号Ｓ３ 、およびトラッキングサーボＯＮ信号Ｓ４ を、それぞれ対応するトラッキングサーボ制御回路２１、フォーカスサーボ制御回路２２、或いはスイッチ２３に出力し、これらの駆動を制御するものである。
【００６３】
サーボ制御にあたり、まずはコントローラ２４からフォーカスサーボＯＮ信号Ｓ１ がフォーカスサーボ制御回路２２に入力される。このフォーカスサーボＯＮ信号Ｓ１ により、フォーカスサーボ制御回路２２が動作し、光ピックアップ２０からのＦＥＳを、スイッチ２３から入力されるランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量ｌ，ｇの何れかを基にして補正し、補正したＦＥＳを基に、フォーカスアクチュエータ２９が駆動され、フォーカスサーボがＯＮされる（図４のＳ１）。
【００６４】
尚、このときの用いられるフォーカスオフセット量は、ランド部のフォーカスオフセット量ｌでも、グルーブ部のフォーカスオフセット量ｇでも良く、スイッチ２３は、Ａ側とＢ側とのどちらに設定されていてもよい。
【００６５】
次いで、コントローラ２４にて、再生のためにトラッキングすべき領域がランド部、グルーブ部の何れであるかが判断される（Ｓ２）。このような判断は、光ディスク６のＴＯＣ領域に書き込まれたＴＯＣ情報を光ディスク６が光ディスク装置に挿入された際に読み出しておくことで判断する。
【００６６】
ここで、ランド部であると判断された場合、コントローラ２４からのトラッキングサーボ極性制御信号Ｓ２ が入力されることで、トラッキングサーボ制御回路２１は、右上がりの極性でゼロクロスする点にトラッキングするように設定される（Ｓ３）。
【００６７】
続いて、スイッチ２３がＡ側とＢ側のどちらに設定されているかの判断が行われる（Ｓ４）。Ａ側に設定されている場合は、ランド部に対応したフォーカスオフセット量ｌにて既にフォーカスサーボを実施しているため、スイッチ２３は切り替えられない。ここで、光ピックアップ２０の対物レンズ５は、既に最適なフォーカス位置をとっている。
【００６８】
一方、Ｓ４において、Ｂ側に設定されていると判断された場合は、コントローラ２４からスイッチ切替信号Ｓ３ が出力され、スイッチ２３がＡ側に切り替えられる（Ｓ５）。これにより、ランド部に対応したフォーカスオフセット量ｌにてフォーカスサーボが実施され、光ピックアップ２０の対物レンズ５は、最適なフォーカス位置をとる。尚、このとき、フォーカスオフセット量が変わるため、対物レンズ５と光ディスク６との間隔が変化するが、変化量はミクロンオーダーであるため、フォーカスサーボがこの切り替えによって外れることはない。
【００６９】
その後、コントローラ２４からトラッキングサーボＯＮ信号Ｓ４ が、トラッキングサーボ制御回路２１に入力され、トラッキングサーボ制御回路２１が動作し、第１光検出器１６からのＴＥＳにより、トラッキングアクチュエータ２８が駆動され、トラッキングサーボがＯＮされ（Ｓ６）、情報の記録再生が開始される（Ｓ７）。
【００７０】
一方、Ｓ２において、トラッキングすべき領域がグルーブ部であると判断された場合、コントローラ２４からのトラッキングサーボ極性制御信号Ｓ２ により、トラッキングサーボ制御回路２１は、右下がりの極性でゼロクロスする点にトラッキングするように設定される（Ｓ８）。
【００７１】
続いて、スイッチ２３がＡ側とＢ側のどちらに設定されているかの判断が行われ（Ｓ９）、Ｂ側に設定されている場合は、スイッチ２３の切り替えは必要なく、グルーブ部のフォーカスオフセット量ｇが設定されており、光ピックアップ２０の対物レンズ５は、既に最適なフォーカス位置に付けている。
【００７２】
一方、Ｓ９において、Ａ側に設定されていると判断された場合は、スイッチ２３がＢ側に切り替えられ（Ｓ１０）、フォーカスオフセット量がグルーブ部のフォーカスオフセット量ｇに設定される。これにより、光ピックアップ２０の対物レンズ５は、最適なフォーカス位置をとる。
【００７３】
その後、Ｓ６の過程と同様に、トラッキングサーボがＯＮされ（Ｓ１１）、情報の記録再生が開始される（Ｓ７）。
【００７４】
次に、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量ｌ，ｇを用いてＦＥＳを補正するＦＥＳ生成系の構成を、図５（ａ）を用いて説明する。
【００７５】
前述したように、本光ディスク装置における光ピックアップ２０では、フォーカスエラー信号検出法として非点収差法を用いているので、ＦＥＳは前述の（２）式で得られる。
【００７６】
回路的には、図５（ａ）に示すように、加算増幅器３０によって受光部１６ａと受光部１６ｄの出力の和（Ｓａ＋Ｓｄ）を形成し、加算増幅器３１で受光部１６ｂと受光部１６ｃの出力の和（Ｓｂ＋Ｓｃ）を形成し、これら加算増幅器３０・３１の出力の差を差動増幅器３２にて演算することで求める。
【００７７】
こうして求められたＦＥＳ（後述する補正ＦＥＳと区別するために、ＦＥＳ１ とする）に、次の加算増幅器３３にてフォーカスオフセット量ｌ，ｇが加算されて補正される。スイッチ２３によりランド部かグルーブ部かにそれぞれに応じたフォーカスオフセット量Ｘ（ｌ又はｇ）が選択されているとすると、補正されたＦＥＳ２ は、（３）式で求められる。
【００７８】
ＦＥＳ２ ＝（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｓｂ＋Ｓｃ）＋Ｘ …（３）
このとき、フォーカスオフセット量Ｘは、ランド部ではフォーカスオフセット量ｌ（符号はマイナス）であり、グルーブ部ではフォーカスオフセット量ｇ（符号はプラス）である。
【００７９】
なお、上記ＦＥＳ生成系は、図２の光ピックアップ２０に備えられた第１光検出器１６と、図３のフォーカスサーボ制御回路２２にその機能が付与されている。
【００８０】
次に、フォーカスオフセット量を検出するためのフォーカスオフセット量検出回路の構成を、図１、図６を用いて説明する。
【００８１】
フォーカスオフセット量検出回路３９は、図１に示すように、コンパレータ４０、インバータ回路４１、および２つのサンプルホールド回路（サンプリング手段）４２・４３からなる。
【００８２】
コンパレータ４０には、前述の（１）式で示されるＴＥＳが入力されており、コンパレータ４０の出力は、２つに分岐されて一方はそのままサンプルホールド回路４３に入力され、もう一方は、インバータ回路４１にてその極性が反転された後、サンプルホールド回路４２に入力されている。
【００８３】
そして、各サンプルホールド回路４２・４３には、前述の（２）式で示されるＦＥＳ（ＦＥＳ１ ）が分岐されてそれぞれ入力されている。サンプルホールド回路４２の出力は、前述した図３のサーボ制御系におけるスイッチ２３のＢ側接点端子に接続され、一方、サンプルホールド回路４３の出力は、スイッチ２３のＡ側接点端子に接続されている。
【００８４】
上記フォーカスオフセット量検出回路３９の各部分において得られる出力信号を図６を用いて説明して行く。図６は、光ピックアップ２０から得られるＦＥＳとＴＥＳの両方のサーボ誤差信号、コンパレータ４０の出力、インバータ回路４１からの出力の信号波形を示しており、ＦＥＳは、フォーカスサーボのみＯＮされた状態のサーボ誤差信号を示している。なお、それぞれのサーボ誤差信号は、対物レンズ５により光ディスク６上に集光されるスポットが図中に示す光ディスク６の各場所（グルーブ部６ａ、ランド部６ｂ）に対応させて示している。
【００８５】
コンパレータ４０より得られる信号は、ＴＥＳの立ち上がりと立ち下がりに対応した出力となり、図６に示すように、ランド部６ｂ中心でハイレベル、グルーブ部６ａ中心でロウレベルに切り替わる。一方、コンパレータ４０より得られる信号をインバータ回路４１により変換することにより出力される信号は反転し、図６に示すように、ランド部６ｂ中心でロウレベル、グルーブ部６ａ中心でハイレベルに切り替わる。
【００８６】
それぞれの出力は、ＦＥＳが接続されたサンプルホールド回路４２・４３に接続されており、かつ、サンプルホールド回路４２・４３は、コンパレータ出力の立ち上がり部分のデータをホールド・メモリーする構成となるため、サンプルホールド回路４２には、グルーブ６ａ中心におけるフォーカスオフセット量ｇがメモリーされ、サンプルホールド回路４３には、ランド６ｂ中心におけるフォーカスオフセット量１がメモリーされることになる。
【００８７】
そして、各サンプルホールド回路４２・４３にメモリーされたフォーカスオフセット量ｌ，ｇが、図３に示したスイッチ２３のＡ側接点端子とＢ側接点端子に出力され、Ａ側接点端子にランド部のフォーカスオフセット量ｌが、Ｂ側接点端子にグルーブ部のフォーカスオフセット量ｇが設定されることとなる。
【００８８】
本光ディスク装置では、上記のようなフォーカスオフセット量の検出を、装置起動時、光ディスク６が光ディスク装置に挿入されたときに、ＴＯＣ領域のＴＯＣデータを読み出すべく行われるフォーカスサーボがＯＮされたときに行うようになっている。
【００８９】
通常、光ディスク装置においては、ディスク挿入→フォーカスサーボＯＮ→トラッキングサーボＯＮ→情報の記録再生の手順で記録再生動作に入るが、上記のように、ＴＯＣデータを読み出すためのフォーカスサーボＯＮの際に同時に、フォーカスオフセット量の検出を行うことで、装置起動時間が長くなることはない。
【００９０】
以上のように、本光ディスク装置では、ランド部トラッキング時とグルーブ部トラッキング時とでフォーカスサーボ制御量を切り替えるための、ランド部およびグルーブ部の各フォーカスオフセット量ｌ，ｇを、フォーカスサーボのみＯＮした状態で、ＴＥＳをコンパレートしてランド部およびグルーブ部の中心でそれぞれ立ち上がる信号を作成し、この立ち上がりタイミングでＦＥＳをそれぞれサンプリングして検出するようになっている。
【００９１】
したがって、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量ｌ，ｇの検出は、通常の装置起動時間内に十分実施でき、従来のテストリードを実施する構成のように、装置のコストアップや装置起動時間が長くなることもない。また、光ディスクが挿入されるたびにフォーカスオフセット量ｌ，ｇを検出し、検出したフォーカスオフセット量ｌ，ｇでＦＥＳを補正するので、従来の基準ディスクを用いて、光ピックアップ組み立て時の誤差信号間クロストークを基に設定していた構成のように、経時変化や光ディスク間のばらつきによる誤差の影響を受けることもない。
【００９２】
尚、本実施形態では、最適なフォーカスサーボ制御量とするために、ＦＥＳをフォーカスオフセット量で補正しているが、例えば以下のように第１光検出器１６の各受光部出力の電気的増幅率比（ゲインバランス）を制御しても、上述したと同じフォーカスサーボを実現することが可能である。
【００９３】
この場合のＦＥＳ生成系は、図５（ｂ）に示すように、加算増幅器３０・３１、増幅器３４・３５、および差動増幅器３２で構成されている。増幅器３４の増幅率はＦ１ 、増幅器３５の増幅率はＦ２ である。
【００９４】
この構成によれば、第１光検出器１６の受光部１６ａと１６ｄとによる出力の和（Ｓａ＋Ｓｄ）が加算増幅器３０によって形成され、受光部１６ｂと１６ｃとによる出力の和（Ｓｂ＋Ｓｃ）が加算増幅器３１で形成される。加算増幅器３０・３１で形成された信号は、増幅器３４・３５によりそれぞれ増幅される。
【００９５】
このとき、スイッチ３６ａによりランド部フォーカスゲイン量ｌ１ かグルーブ部フォーカスゲイン量ｇ１ の何れか対応する方が選択されて増幅器３４に入力され、信号はＦ１ 倍増幅される。また、スイッチ３６ｂによりランド部フォーカスゲイン量ｌ２ かグルーブ部フォーカスゲイン量ｇ２ の何れか対応する方が選択されて増幅器３５に入力され、信号はＦ２ 倍増幅される。
【００９６】
その後、差動増幅器３２により増幅器３４と３５との出力の差が演算され、次式で示されるＦＥＳ２ が得られる。
【００９７】
ＦＥＳ２ ＝Ｆ１ （Ｓａ＋Ｓｄ）−Ｆ２ （Ｓｂ＋Ｓｃ） …（４）
上記（４）式は、（５）式に書き変えることができる。
【００９８】
ＦＥＳ２ ＝（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｓｂ＋Ｓｃ）＋α …（５）
※ α＝（Ｆ１ −１）×（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｆ２ −１）×（Ｓｂ＋Ｓｃ）
（５）式のαで示される値を上述の（３）式のフォーカスオフセット量Ｘと同じ値となるように設定すれば、フォーカスオフセット量で補正した補正ＦＥＳと、ゲインバランスで補正した補正ＦＥＳは互いに等価になるため、サーボ信号生成用の第１光検出器１６の受光部出力のゲインバランスを変更することによってもフォーカスオフセット量による補正と同様に最適なフォーカスサーボ制御を行うことができる。
【００９９】
〔実施の形態２〕
本発明に係る第２実施形態である光ディスク装置を、図７、図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、説明の便宜上、第１実施形態にて示した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【０１００】
本光ディスク装置では、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量ｌ，ｇの検出を、第１実施形態の光ディスク装置とは異なる方法で検出している点のみが異なり、その他の構成は前述の第１実施形態の光ディスク装置に同じである。
【０１０１】
本光ディスク装置に備えられた、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量ｌ，ｇのフォーカスオフセット量検出回路（フォーカスオフセット量検出手段）５５の構成を、図７、図８を用いて説明する。
【０１０２】
図７に示すように、フォーカスオフセット量検出回路５５は、増幅器４４、差動検出器４５、２つのエンベロープ検波器４６・４７、および２つのサンプルホールド回路５２・５３からなる。
【０１０３】
差動検出器４５の＋端子には、前述の（２）式で示されるＦＥＳが入力され、−端子には、前述の（１）式で示されるＴＥＳの増幅器４４でｋ倍されたものが入力されている。差動検出器４５は、（６）式で示す出力ＦＥＳ−１（第２信号）を差動検出する。なお、増幅器４４と差動検出器４５にて、本発明の第２信号生成手段、差動信号生成手段が構成されている。
【０１０４】
ＦＥＳ−１＝ＦＥＳ−ｋ・ＴＥＳ …（６）
差動検出器４５の出力であるＦＥＳ−１は、２つに分岐されてそれぞれエンベロープ検波器４６・４７に入力される。エンベロープ検波器４６・４７は、ダイオード４８・４９とコンデンサー５０・５１とからなり、入力されるＦＥＳ−１のピークとボトムを検出して、これを各サンプルホールド回路５２・５３がメモリーするようになっている。
【０１０５】
サンプルホールド回路５２の出力は、前述した図３のサーボ制御系におけるスイッチ２３のＢ側接点端子に接続され、一方、サンプルホールド回路５３の出力は、スイッチ２３のＡ側接点端子に接続されている。
【０１０６】
図７の構成において、得られる出力信号を図８を用いて説明する。
【０１０７】
図８は、上記フォーカスオフセット量検出回路５５の各部分における出力信号の各波形を示しており、フォーカスサーボのみＯＮされた状態のサーボ誤差信号を示している。なお、それぞれのサーボ誤差信号は、対物レンズ５により光ディスク６上に集光される光スポットが図中に示す光ディスク６の各場所（グルーブ部６ａ、ランド部６ｂ）に対応させて示している。
【０１０８】
まず、（６）式で得られるＦＥＳとＴＥＳの差動出力ＦＥＳ−１について、考える。
【０１０９】
ＴＥＳが、正弦波であると仮定し、対物レンズ５により光ディスク６上に集光されるスポットの位置をｘ、光ディスク６のトラックピッチをＰとするとＴＥＳは、（７）式で示される。
【０１１０】
ＴＥＳ＝Ａ・ｓｉｎ｛２π・（ｘ／Ｐ）｝ …（７）
※ Ａ：ＴＥＳ振幅
一方、ＦＥＳは、ＴＥＳとの位相差をθとすれば、（８）式で示される。
【０１１１】
ＦＥＳ＝Ｂ・ｓｉｎ｛２π・（ｘ／Ｐ）＋θ｝ …（８）
※ Ｂ：誤差信号間クロストークの振幅
（８）式で示したＦＥＳは、（９）式のようになる。
【０１１２】
Ｂ・ｃｏｓ｛２π・θ｝＝Ｃ
Ｂ・ｓｉｎ｛２π・θ｝＝Ｄ
とすると、（９）式は、（１０）式のように示される。
【０１１３】
ＦＥＳ＝Ｃ・ｓｉｎ｛２π・（ｘ／Ｐ）｝＋Ｄ・ｃｏｓ｛２π・（ｘ／Ｐ）｝ …（１０）
図７に示した増幅器４４の増幅率ｋをｋ＝Ｃ／Ａとすると、ＦＥＳ−１は（１１）式で表される。
【０１１４】
【数１】
（１１）式で示すようにＦＥＳ−１は、ＴＥＳに対して、π／２（９０°）位相のずれた信号となり、ＴＥＳが０となる点において、ＦＥＳ−１はピークあるいは、ボトムとなる。
【０１１６】
これらの関係を図８を用いて説明すると、次のようになる。図８において、ＴＥＳとＦＥＳは位相がθずれた信号となるのに対して、ＴＥＳとＦＥＳ−１（太線）は、９０°位相のずれた信号となる。つまり、ランド部６ｂ中心では、ＴＥＳが０となりＦＥＳ−１がピークとなるのに対して、グルーブ部６ａ中心では、ＴＥＳが０となりＦＥＳ−１がボトムとなる。
【０１１７】
そして、図７に示したエンベロープ検波器４６・４７の各出力は、図中、中央のＦＥＳ−１だけを示した波形よりわかるように、ランド部６ｂ中心ではピークとなり、グルーブ部６ａ中心ではボトムとなる。これらの値が、サンプルホールド回路５２・５３にメモリーされることとなり、サンプルホールド回路５２には、グルーブ部６ａ中心におけるフォーカスオフセット量ｇがメモリーされ、サンプルホールド回路５３には、ランド部６ｂ中心におけるフォーカスオフセット量ｌがメモリーされることとなる。
【０１１８】
そして、各サンプルホールド回路５２・５３にメモリーされたフォーカスオフセット量ｌ，ｇが、図３に示したスイッチ２３のＡ側接点端子とＢ側接点端子に出力され、Ａ側接点端子のランド部のフォーカスオフセット量ｌが、Ｂ側接点端子にグルーブ部のフォーカスオフセット量ｇが設定されることとなり、前述の第１実施形態の光ディスク装置と同様に、グルーブ部とランド部とのそれぞれに応じた最適なフォーカスサーボ制御が可能となる。
【０１１９】
ＴＥＳとＦＥＳとの位相関係としては、光ピックアップ２０を構成する光学部品、特に対物レンズ５の収差により発生する第１光検出器１６上でのディスク反射光の対称性が影響を受け非対称に起因するＦＥＳの変動（誤差信号間クロストーク）は、ＴＥＳに対して、約９０°位相のずれた変動となるのに対して、第１光検出器１６等の位置調整不良に起因するＦＥＳの変動は、ＴＥＳに対して、同位相あるいは、逆位相の変動となる。つまり、図７に示した構成を採用し、フォーカスエラー信号として、ＦＥＳ−１を利用すれば、第１光検出器１６等の位置調整不良の影響を除去する効果も有している。
【０１２０】
なお、ここでは、位置調整不良による影響を除去するために、差動信号ＦＥＳ−１のピークとボトムを検出する構成としていたが、誤差信号間クロストークによる影響しかない場合は、ＦＥＳのピークとボトムを検出する構成で十分である。
【０１２１】
〔実施の形態３〕
本発明に係る第３実施形態である光ディスク装置を、図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、説明の便宜上、第１、第２実施形態にて示した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【０１２２】
前述した第１、第２実施形態の光ディスク装置における、フォーカスオフセット量の検出方法は、トラックに偏心がある場合にフォーカスサーボのみＯＮし、光スポットがトラックを横切る際のトラックエラー信号におけるゼロクロスタイミングに基づいてフォーカスオフセットを検出する方法である。
【０１２３】
したがって、もしも光ディスク６のトラック偏心が小さく、偏心によって発生するトラッククロス周波数ｆＴＣがフォーカスサーボの周波数帯域ｆＦ より小さい場合には、フォーカスサーボが追従してしまい、上記第１、第２実施形態の光ディスク装置では、トラッキングエラー信号がゼロクロスしないため、フォーカスオフセットを検出できないことになる。
【０１２４】
そこで、本光ディスク装置では、故意に対物レンズ５をラジアル方向に移動させることにより、トラッキングエラー信号のゼロクロスを発生させ、フォーカスオフセットを検出するようになっており、ここでは、対物レンズ５のラジアル方向の移動をアクセス動作（ディスクの記録再生する位置を変更する）と兼用するようになっている。フォーカスオフセット量の検出はアクセス動作と同時に行われるため、アクセス時間がより長くなることはない。
【０１２５】
しかも、本光ディスク装置では、図９のフローチャートに示すように、光ディスク６に偏心がある場合でも、ディスク挿入後のフォーカスサーボＯＮ時にフォーカスオフセット量を検出し、その後、アクセス動作ごとにフォーカスオフセット量を更新する構成としている。
【０１２６】
即ち、光ディスク６が光ディスク装置に挿入されると（Ｓ２１）、まず、ＴＯＣ情報が読み出されるが（Ｓ２２）、このときのフォーカスサーボＯＮ時に、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量ｌ，ｇを検出してメモリーする（Ｓ２３）。そして、情報の記録再生の開始が指示されると（Ｓ２４）、情報を記録再生すべき領域に光ピックアップ２０を半径方向に移動させるアクセス動作を実施し（Ｓ２５）、このときのフォーカスサーボＯＮ時に、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量ｌ，ｇを再度検出して、フォーカスオフセット量を更新する（Ｓ２６・２７）。その後、記録再生が終了するまで、Ｓ２５〜２８の処理を繰り返す。
【０１２７】
このようなフローとすることで、たとえトラック偏心がなく、Ｓ２３のフォーカスオフセット量検出で検出できなくとも、Ｓ２６のフォーカスオフセット量検出で確実に検出できる。しかも、常に最適なフォーカスオフセット量を検出できるのでより良好な信号の記録再生を行うことが可能となる。
【０１２８】
なお、上記した各実施形態では何れも、トラックを形成するグルーブ部とランド部の両方に情報の記録再生を行うタイプの光ディスク装置としたが、従来よりあるランド部かグルーブ部の何れか広い方に情報の記録再生を行う光ディスク装置に、本発明を採用することも可能である。
【０１２９】
即ち、例えば、光ディスクのグルーブ部のみに情報の記録再生を行う光ディスク装置では、グルーブ部のみのフォーカスオフセット量つまり、図１、図３、図５、図７に示したＢ端子の出力のみを使用すればよく、逆にランド部のみに情報の記録再生を行う場合では、ランド部のみのフォーカスオフセット量つまり、図１、図３、図５、図７に示したＡ端子の出力のみを使用する構成とすればよい。
【０１３０】
また、上記した各実施形態では何れも、ＴＥＳ検出法としてプッシュプル法を、ＦＥＳ（ＦＥＳ１ ）検出法として非点収差法を用いた場合を示したが、これに限られることはなく、その他の公知のサーボ信号検出法、例えば、ＴＥＳ検出法として３ビーム法を用い、ＦＥＳ検出法としてナイフエッジ法等を用いてもよい。この場合も、グルーブ部とランド部の各々でトラッキングしているとき、最適なフォーカスサーボを行うことが可能であり、各実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３１】
また、上記した各実施形態では何れも、光ディスク６として搭載される記録再生可能な光ディスクとしては、磁気光学効果を利用した光ディスクを用いているが、その他の公知の信号再生原理、例えば、相変化効果を利用した光ディスクを用いても、同様の効果が得られる。
【０１３２】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の光情報記録再生装置は、以上のように、記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、上記コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備え、上記コンパレータは、入力されたトラッキングエラー信号を予め定めた基準レベルと比較することで、ランド部中心でレベルが変化する信号を出力し、上記サンプリング手段は、上記コンパレータからの出力信号のレベル変化時にフォーカスエラー信号をサンプリングすることで上記ランド部のフォーカスオフセット量を検出する構成である。
【０１３３】
本発明の請求項２記載の光情報記録再生装置は、記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、上記コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備え、上記コンパレータは、入力されたトラッキングエラー信号を予め定めた基準レベルと比較することで、グルーブ部中心でレベルが変化する信号を出力し、上記サンプリング手段は、上記コンパレータからの出力信号のレベル変化時にフォーカスエラー信号をサンプリングすることで上記グルーブ部のフォーカスオフセット量を検出する構成である。
【０１３４】
本発明の請求項３記載の光情報記録再生装置は、記録媒体の各部のフォーカス オフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号を予め定めた基準レベルと比較することで、ランド部の中心で立ち上がり、グルーブ部の中心で立ち下がる信号を作成するコンパレータと、上記コンパレータにより得られる信号を反転させるインバータ回路と、上記コンパレータの出力信号の立ち上がりのタイミングで、フォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングして上記ランド部のフォーカスオフセット量を検出する第１のサンプリング手段と、上記インバータ回路による反転後の出力信号の立ち上がりのタイミングで、フォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングして上記グルーブ部のフォーカスオフセット量を検出する第２のサンプリング手段とからなる構成である。
【０１３５】
上記の各請求項の構成によれば、フォーカスエラー信号の変動量の検出は、通常の装置起動時間内に十分実施でき、従来のテストリードを実施する構成のように、装置のコストアップや装置起動時間が長くなることもなく、また、従来の基準ディスクを用いて、光ピックアップ組み立て時の誤差信号間クロストークを基に設定していた構成のように、経時変化や光ディスク間のばらつきによる誤差の影響を受けることもない。
【０１３６】
その結果、装置のコストアップを招くことなく、かつ、経時変化や光ディスクのばらつきによる誤差の影響を受けることなく、光ディスクのトラッキングしている領域にジャストフォーカスで情報の記録再生が可能な光情報記録再生装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１３７】
また、コンパレータとサンプリング手段といった簡単な回路構成で、光情報記録再生装置における補正手段を容易に実現させ得るという効果を奏する。
【０１３８】
本発明の請求項４記載の光情報記録再生装置は、記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカ スオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号と、ｋ倍したトラッキングエラー信号との差動出力をエンベロープ検波するエンベロープ検波手段と、上記エンベロープ検出手段の出力信号のピーク値およびボトム値を、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量としてメモリーするサンプリング手段とを備えており、上記のｋは、トラッキングエラー信号の振幅をＡ、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の振幅をＢ、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号との位相差をθとすると、
ｋ＝｛Ｂ・ｃｏｓ（２π・θ）｝／Ａ
である構成である。
【０１３９】
本発明の請求項５記載の光情報記録再生装置は、記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の、ランド部中心、グルーブ部中心における値をそれぞれ頂点とする、トラッキングエラー信号との位相差が９０°である第２信号を生成する第２信号生成手段と、上記第２信号をエンベロープ検波するエンベロープ検波手段と、上記エンベロープ検出手段の出力信号のピーク値およびボトム値を、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量としてメモリーするサンプリング手段とを備えている構成である。
【０１４０】
本発明の請求項６記載の光情報記録再生装置は、補正手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の、ランド部中心、グルーブ部中心における値をそれぞれ頂点とする、トラッキングエラー信号との位相差が９０°である第２信号を生成する第２信号生成手段と、上記第２信号をエンベロープ検波するエンベロープ検波手段を備えるとともに、上記第２信号生成手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号か らｋ倍したトラッキングエラー信号を減算する差動信号生成手段からなり、上記のｋが、トラッキングエラー信号の振幅をＡ、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の振幅をＢ、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号との位相差をθとすると、
ｋ＝｛Ｂ・ｃｏｓ（２π・θ）｝／Ａ
であり、上記エンベロープ検波手段によって得られるフォーカスエラー信号の変動量に基づいてフォーカスエラー信号を補正する構成である。
【０１４１】
上記の各請求項の構成によれば、エンベロープ検波手段といった簡単な回路構成で、光情報記録再生装置における補正手段を容易に実現させ得るという効果を奏するとともに、位置調整不良によるフォーカスエラー信号の変動があった場合も、エンベロープ検波手段を用いて、正確なランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量を検出できるという効果を併せて奏する。
【０１４２】
また、請求項４、６の構成によれば、請求項５に記載した光情報記録再生装置を、簡単に実現できるという効果を奏する。
【０１４３】
本発明の請求項７記載の光情報記録再生装置は、請求項１ないし６の何れかに記載の構成において、フォーカスエラー信号の補正時に、光ピックアップに備えられたサーボ制御用の集光手段の駆動手段を用いて集光手段をランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備えている構成である。
【０１４４】
本発明の請求項８記載の光情報記録再生装置は、請求項１ないし６の何れかに記載の構成において、フォーカスエラー信号の補正時に、光ピックアップのアクセス動作に用いる光ピックアップの駆動手段を用いて光ピックアップをランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備えている構成である。
【０１４５】
本発明の請求項９記載の光情報記録再生装置は、フォーカスエラー信号の補正 時に、光ピックアップに備えられたサーボ制御用の集光手段の駆動手段を用いて集光手段をランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備え、かつ、補正手段が、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、該コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備えるとともに、上記サンプリング手段によって得られるフォーカスエラー信号の変動量に基づいてフォーカスエラー信号を補正する構成である。
【０１４６】
本発明の請求項１０記載の光情報記録再生装置は、フォーカスエラー信号の補正時に、光ピックアップのアクセス動作に用いる光ピックアップの駆動手段を用いて光ピックアップをランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備え、かつ、補正手段が、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、該コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備えるとともに、上記サンプリング手段によって得られるフォーカスエラー信号の変動量に基づいてフォーカスエラー信号を補正する構成である。
【０１４７】
上記の各請求項の構成によれば、たとえトラック偏心が小さく、偏心によって発生するトラッククロス周波数がフォーカスサーボの周波数帯域より小さい場合にも、トラッキングエラー信号をゼロクロスさせて、フォーカスオフセット量の検出が可能となるという効果を併せて奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である光ディスク装置のフォーカスオフセット量検出回路の構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は上記光ディスク装置に備えられた光ピックアップの構成を示す説明図であり、（ｂ）は第１光検出器の受光部の概略を示す正面図である。
【図３】サーボ制御系のシステム構成を示すブロック図である。
【図４】上記サーボ制御系におけるサーボ制御を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）はフォーカスエラー信号生成系を示すブロック図であり、（ｂ）はフォーカスエラー信号生成系の他の構成を示すブロック図である。
【図６】図１のフォーカスオフセット量検出回路の各部分における出力信号の波形を示す説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態である光ディスク装置のフォーカスオフセット量検出回路の構成を示すブロック図である。
【図８】図７のフォーカスオフセット量検出回路の各部分における出力信号の波形を示す説明図である。
【図９】本発明の第３実施形態である光ディスク装置のフォーカスオフセット量の検出タイミングを示すためのフローチャートである。
【図１０】従来の光ディスク装置における、ランド部とグルーブ部とでフォーカスオフセット量が異なる理由を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 半導体レーザ（出射光源）
５ 対物レンズ（集光手段）
６ 光ディスク
１６ 第１光検出器（光検出器）
２２ フォーカスサーボ制御回路（補正手段）
２３ スイッチ（補正手段）
２４ コントローラ（補正手段）
２８ トラッキングアクチュエータ（集光手段の駆動手段）
４０ コンパレータ
３９・５５ フォーカスオフセット量検出回路
４２・４３ サンプルホールド回路（サンプリング手段）
４４ 増幅器（第２信号生成手段、差動信号生成手段）
４５ 差動検出器（第２信号生成手段、差動信号生成手段）
４６・４７ エンベロープ検波器（エンベロープ検波手段）
Claims (10)
- 光ピックアップを用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、上記記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、
上記フォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、
上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、上記コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備え、
上記コンパレータは、入力されたトラッキングエラー信号を予め定めた基準レベルと比較することで、ランド部中心でレベルが変化する信号を出力し、上記サンプリング手段は、上記コンパレータからの出力信号のレベル変化時にフォーカスエラー信号をサンプリングすることで上記ランド部のフォーカスオフセット量を検出することを特徴とする光情報記録再生装置。 - 光ピックアップを用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、上記記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、
上記フォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、
上記フォーカスオフセット量検出手段は、光スポットがランド部・グルーブ部 を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、上記コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備え、
上記コンパレータは、入力されたトラッキングエラー信号を予め定めた基準レベルと比較することで、グルーブ部中心でレベルが変化する信号を出力し、上記サンプリング手段は、上記コンパレータからの出力信号のレベル変化時にフォーカスエラー信号をサンプリングすることで上記グルーブ部のフォーカスオフセット量を検出することを特徴とする光情報記録再生装置。 - 光ピックアップを用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、上記記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、
上記フォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、
上記フォーカスオフセット量検出手段は、
光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号を予め定めた基準レベルと比較することで、ランド部の中心で立ち上がり、グルーブ部の中心で立ち下がる信号を作成するコンパレータと、
上記コンパレータにより得られる信号を反転させるインバータ回路と、
上記コンパレータの出力信号の立ち上がりのタイミングで、フォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングして上記ランド部のフォーカスオフセット量を検出する第１のサンプリング手段と、
上記インバータ回路による反転後の出力信号の立ち上がりのタイミングで、フォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングして上記グルーブ部のフォーカスオフセット量を検出する第２のサンプリング手段とからなることを特徴とする光情報記録再生装置。 - 光ピックアップを用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、上記記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、
上記フォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、
上記フォーカスオフセット量検出手段は、
光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号と、ｋ倍したトラッキングエラー信号との差動出力をエンベロープ検波するエンベロープ検波手段と、
上記エンベロープ検出手段の出力信号のピーク値およびボトム値を、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量としてメモリーするサンプリング手段とを備えており、
上記のｋは、トラッキングエラー信号の振幅をＡ、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の振幅をＢ、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号との位相差をθとすると、
ｋ＝｛Ｂ・ｃｏｓ（２π・θ）｝／Ａ
であることを特徴とする光情報記録再生装置。 - 光ピックアップを用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、上記記録媒体の各部のフォーカスオフセット量を用いて、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、
上記フォーカスオフセット量を検出するフォーカスオフセット量検出手段を備え、
上記フォーカスオフセット量検出手段は、
光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の、ランド部中心、グルーブ部中心における値をそれぞれ頂点とする、トラッキングエラー信号との位相差が９０°である第２信号を生成する第２信号生成手段と、
上記第２信号をエンベロープ検波するエンベロープ検波手段と、
上記エンベロープ検出手段の出力信号のピーク値およびボトム値を、ランド部およびグルーブ部のフォーカスオフセット量としてメモリーするサンプリング手段とを備えていることを特徴とする光情報記録再生装置。 - 光ピックアップを用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、
上記補正手段は、
光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の、ランド部中心、グルーブ部中心における値をそれぞれ頂点とする、トラッキングエラー信号との位相差が９０°である第２信号を生成する第２信号生成手段と、
上記第２信号をエンベロープ検波するエンベロープ検波手段を備えるとともに、
上記第２信号生成手段は、
光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号からｋ倍したトラッキングエラー信号を減算する差動信号生成手段からなり、
上記のｋが、トラッキングエラー信号の振幅をＡ、光スポットがランド部・グルーブ部を横切る際のフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号の振幅をＢ、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号との位相差をθとすると、
ｋ＝｛Ｂ・ｃｏｓ（２π・θ）｝／Ａ
であり、
上記エンベロープ検波手段によって得られるフォーカスエラー信号の変動量に基づいてフォーカスエラー信号を補正することを特徴とする光情報記録再生装置。 - フォーカスエラー信号の補正時に、光ピックアップに備えられたサーボ制御用の集光手段の駆動手段を用いて集光手段をランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の光情報記録再生装置。
- フォーカスエラー信号の補正時に、光ピックアップのアクセス動作に用いる光ピックアップの駆動手段を用いて光ピックアップをランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の光情報記録再生装置。
- 光ピックアップを用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、
フォーカスエラー信号の補正時に、光ピックアップに備えられたサーボ制御用の集光手段の駆動手段を用いて集光手段をランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備え、かつ、
上記補正手段が、
光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、
該コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備えるとともに、
上記サンプリング手段によって得られるフォーカスエラー信号の変動量に基づいてフォーカスエラー信号を補正することを特徴とする光情報記録再生装置。 - 光ピックアップを用いて、ランド部とグルーブ部とを有する記録媒体上に光を集光させ、その反射光を検出することにより、ランド部又はグルーブ部の少なくとも何れか一方に情報の記録再生を行うもので、最適フォーカス位置となるようにフォーカスエラー信号を補正する補正手段を備えた光情報記録再生装置において、
フォーカスエラー信号の補正時に、光ピックアップのアクセス動作に用いる光ピックアップの駆動手段を用いて光ピックアップをランド部・グルーブ部を横切る方向に移動させる制御手段を備え、かつ、
上記補正手段が、
光スポットがランド部・グルーブ部を横切るときのトラッキングエラー信号が入力されるコンパレータと、
該コンパレータの出力を基にフォーカスサーボがＯＮされた状態でのフォーカスエラー信号をサンプリングするサンプリング手段とを備えるとともに、
上記サンプリング手段によって得られるフォーカスエラー信号の変動量に基づいてフォーカスエラー信号を補正することを特徴とする光情報記録再生装置。
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