JP3818066B2 - 光ディスク装置および光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置および光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法に関し、特にウォブルした案内溝を有する高密度光ディスクに記録されている記録信号を読み取る光ディスク装置および光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスクの制御において焦点方向と半径位置方向とにサーボをかけ、記録信号の記録再生を安定させるという技術を使用しており、焦点方向のサーボはフォーカスサーボ、半径位置方向のサーボは、トラックサーボと通常呼ばれている。
【０００３】
フォーカスサーボおよびトラックサーボは、エラー信号となる信号を検出し、検出したエラー信号が所望の値（通常０）になるようにフィードバック制御をかけ、光スポットが所望の位置を走査するように制御する。
【０００４】
しかしながら、エラー信号には、数々のオフセット要因が存在し、電気的にエラー信号が０になったからといって、必ずしも光スポットが所望の位置を走査しているとは限らないため、オフセットの除去又はオフセット要因を勘案した位置でのフィードバック制御（フィードバックさせる値を０ではない有限の値にした制御：以下、オフセット補正と称す）が必要となってくる。
【０００５】
オフセット要因としては、例えば、光ヘッド内のディテクタのずれ、光ビームの強度の偏り、光ヘッドとディスクの傾き、光ディスク基板のむら、電気系のオフセットなどがあげられるように多岐にわたっているため、全てのオフセット要因を除去することは困難であると共に、全てのオフセット要因を勘案してサーボをかけることも困難である。
【０００６】
近年、光ディスク業界では、いくつかのＤＶＤ（digital versatile disc）規格が検討されており、ＤＶＤ−Ｒ（DVD−recordable）、ＤＶＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ＋ＲＷ（DVD＋ReWritable）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（DVD−random access memory）なる規格が存在し、これらの規格は、次世代高密度光ディスクの規格として、非常に有望視され、盛んに研究開発が行われている。
【０００７】
ＤＶＤ規格の光ディスクは、案内溝をある周期で蛇行させており（以下、ウォブリングと称す）、案内溝からの反射光をプシュプル信号で再生するとウォブリングさせた周期と同じウォブル信号を得ることができ、ウォブル信号を用いてスピンドルの回転同期をかけたり、記録時のライトクロックを生成したりしているため、ウォブル信号が良好に再生できなければ大きな問題となり、特にＤＶＤ＋ＲＷではウォブル信号の一部の位相を反転させ、反転させた箇所にアドレス情報等を埋め込むという方法（ＡＤＩＰ）を採用しており、ウォブル信号が良好に再生できなければ、致命的な問題となる。
【０００８】
ウォブル信号は、記録信号を記録する前の品質と比較すると、記録信号を記録した後の品質は、記録信号の明暗の影響をウォブル信号が受けてしまうため、大きく劣化することが知られており、記録信号の記録後にウォブル同期がとれ、ＤＶＤ＋ＲＷならばさらにＡＤＩＰが良好に読めることが必要になってくる。
【０００９】
ウォブル信号又はＡＤＩＰは、トラックオフセットに非常に敏感である。ＤＶＤ＋ＲＷ相当の光ディスクを用いて、トラックオフセットと、ウォブル同期およびＡＤＩＰのＢＬＥＲ（ブロックエラーレート：１ブロックは１ ＡＤＩＰ Word）の関係を測定したところ、トラックオフセット最適位置では、ウォブル信号により回転同期がかかり、ＡＤＩＰのＢＬＥＲも６０％程度であったが、トラックオフセットを最適位置から０．０２μm程度動かすと、ウォブル同期が不可能になり、ＡＤＩＰのＢＬＥＲが８０％程度まで上昇した。ウォブル信号のＳＮＲをＥＣＭＡ規格書にある方法で測定すると、トラックオフセット最適位置でも、０．０２μmずらしたときでも３８dB程度となり、ＳＮＲにはほとんど変わりがなかった。つまり、ＳＮＲなどには現れないほど敏感な挙動で、それゆえに精度の高い制御が必要となってくる。
【００１０】
トラックオフセットの除去方法としては、例えば、特開２０００−１６３７６５号公報記載のように、ディスク上にトラックオフセット検出用のウォブルピットを形成し、ウォブルピットによる信号を用いて、トラックオフセットを除去する方法が提案されている。
【００１１】
また、特開平９−２５９４５５号公報記載のように、レンズが動いたときにウォブルの振幅が変わることを利用し、レンズシフトによってトラックオフセットを補正する方法が提案されている。
【００１２】
さらに、特開平５−１５１６００号公報および特開平９−７２００号公報記載のように、トラックオフセットとウォブル信号やＡＴＩＰ（ウォブルに埋め込まれた絶対実時間情報：Abusolute Time In Pregroove）のエラーレートの関係を調べ、エラーレートが最小になる位置にトラックオフセットを合わせる方法が提案されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術のウォブルピットを用いたトラックオフセットの除去方法では、ウォブルピットを形成しなくてはならず、フォーマット効率が低下し、記録容量が低下してしまうと共に、現在規格を議論されているＤＶＤ規格に採用されていないため、汎用性がないという問題点があった。
【００１４】
また、従来技術のレンズシフトによるトラックオフセットの補正方法では、その他のオフセット要因は補正することができないため、完全にトラックオフセットの補正を行うことができないという問題点があった。
【００１５】
さらに、従来技術のウォブル信号やＡＴＩＰのエラーレートを用いたトラックオフセットの補正方法では、エラーレートが１０−６程度になってくると、少なくとも１０６個の記録信号は取得しなくてはならないため、記録信号を取得するために要する時間が長くなってしまうという問題点があった。
【００１６】
本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、トラックオフセットの補正を、完全に行うことができ、少ない記録信号量でトラックオフセットの補正を行うことにより、トラックオフセットの補正時間を短縮することができる光ディスク装置および光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法を提供する点にある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
請求項１記載の発明の要旨は、ウォブルした案内溝を有する光ディスクに記録されている記録信号を読み取る光ディスク装置であって、前記記録信号を光学的に読み取る光ヘッドと、該光ヘッドにより光学的に読み取った信号をウォブル信号に変換する光検出演算手段と、前記光ディスクに記録することにより前記ウォブル信号に前記うなりを発生させるうなり発生信号を生成するうなり発生信号生成手段と、該うなり発生信号生成手段により生成された前記うなり発生信号を前記光ディスクに記録するうなり発生信号記録手段と、前記ウォブル信号のうなりに基づいてトラックオフセットを補正するトラックオフセット補正手段とを具備することを特徴とする光ディスク装置に存する。
また請求項２記載の発明の要旨は、前記うなり発生信号の周期は、前記ウォブル信号の周期の０．８５倍以上１．２５倍以下とさせることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置に存する。
また請求項３記載の発明の要旨は、前記トラックオフセット補正手段は、前記うなりと予め定められた第１レベルの関係と、前記うなりと前記第１レベルとは異なるレベルに予め定められた第２レベルの関係とに基づいて、前記トラックオフセットを補正させることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の光ディスク装置に存する。
また請求項４記載の発明の要旨は、前記トラックオフセット補正手段は、前記うなりの直流成分を抽出させ、当該直流成分が所望の値になる位置に前記トラックオフセットを補正させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光ディスク装置に存する。
また請求項５記載の発明の要旨は、ウォブルした案内溝を有する光ディスクに記録されている記録信号を読み取る光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法であって、前記光ディスクに記録することにより前記ウォブル信号に前記うなりを発生させるうなり発生信号を生成し、該生成した前記うなり発生信号を前記光ディスクに記録し、前記うなり発生信号が記録された場所からウォブル信号を再生し、当該ウォブル信号のうなりに基づいてトラックオフセットを補正することを特徴とする光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法に存する。
また請求項６記載の発明の要旨は、前記うなり発生信号の周期を前記ウォブル信号の周期の０．８５倍以上１．２５倍以下とすることを特徴とする請求項５記載の光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法に存する。
また請求項７記載の発明の要旨は、前記うなりと予め定められた第１レベルの関係と、前記うなりと前記第１レベルとは異なるレベルに予め定められた第２レベルの関係とに基づいて、前記トラックオフセットを補正することを特徴とする請求項５乃至６のいずれかに記載の光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法に存する。
また請求項８記載の発明の要旨は、前記うなりの直流成分を抽出し、当該直流成分が所望の値になる位置に前記トラックオフセットを補正することを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法に存する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る光ディスク装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００２０】
本実施の形態は、光ヘッド１と、レーザ制御部２と、光検出演算部３と、フォーカス制御部４と、トラック制御部５と、うなり発生信号生成部６と、うなり信号判定部７と、オフセット設定部８とからなる。
【００２１】
光ヘッド１は、レーザ制御部２から供給される光学的に変換された記録信号を図示しない光ディスクに記録すると共に、光ディスクに記録された記録信号を光学的に読み取り、光検出演算部３に供給する。
【００２２】
レーザ制御部２は、外部から供給された記録信号を光学的に変換して光ヘッド１に供給するとともに、うなり発生信号生成部６で生成されるうなりを発生させることができる周期の信号（以下、うなり発生信号と称す）を記録信号として光学的に変換して光ヘッド１に供給する。
【００２３】
光検出演算部３は、光ヘッド１からの光学的信号を演算して、フォーカス制御信号と、プシュプル方式を用いたプシュプル信号とを生成し、フォーカス制御信号をフォーカス制御部４に供給すると共に、プシュプル信号をトラック制御部５とうなり信号判定部７とに供給する。プシュプル信号は、ウォブル信号を検出するための信号であり、トラックオフセットの補正と、トラッキング制御とに用いられる。
【００２４】
フォーカス制御部４は、光検出演算部３からのフォーカス制御信号に基づいて光スポットの焦点ずれを補正する。
【００２５】
トラック制御部５は、オフセット設定部８により設定されたトラックオフセットに基づいて光ヘッドの位置を調整するとともに、光検出演算部３からのプシュプル信号に基づいてトラッキング制御を行う。
【００２６】
うなり発生信号生成部６は、光ディスクに記録することにより、ウォブルと干渉して、プシュプル信号にうなりを発生させることができるうなり発生信号を生成する。うなり発生信号の周期の条件の詳細については、後述する。
【００２７】
うなり信号判定部７は、プシュプル信号が予め設定されているうなりを持っているか否かを判定する。予め設定されているうなりを持っていない場合には、オフセット設定部８にトラックオフセットの変更を指示し、プシュプル信号が予め設定されているうなりを持っている場合には、オフセット設定部８にトラックオフセットの決定を指示する。
【００２８】
オフセット設定部８は、任意のトラックオフセットを設定する機能と、うなり信号判定部７からの指示に基づいてトラックオフセットを変更する機能とを有する。
【００２９】
次に、実施の形態の動作について図２乃至図１５を参照して詳細に説明する。
図２は、本発明に係る光ディスク装置の実施の形態の動作を説明するフローチャートであり、図３は、図１に示すうなり信号判定部で判定するうなり信号の概略図であり、図４は、図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の０．７５倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図であり、図５は、図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の０．８０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図であり、図６は、図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の０．８５倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図であり、図７は、図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の０．９０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図であり、図８は、図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．１０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図であり、図９は、図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．２０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図であり、図１０は、図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．２５倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図であり、図１１は、図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．３０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図であり、図１２は、図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．３５倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図であり、図１３は、図１に示すうなり信号判定部における第１判定方法を説明するための波形図であり、図１４は、図１に示すうなり信号判定部における第２判定方法でのうなり信号変換を示す図であり、図１５は、図１に示すうなり信号判定部における第２判定方法を説明するための波形図である。
【００３０】
まず、オフセット設定部８は、任意のトラックオフセットを設定し（ステップＡ１）、トラック制御部５により、ステップＡ１で設定されたトラックオフセットに基づいて光ヘッド１の位置を調整し、レーザ制御部２によりうなり発生信号生成部６にて生成されたうなり発生信号を光学的に変換し、光ヘッド１を介して光ディスク上に記録する（ステップＡ２）。うなり発生信号の記録により、ウォブルの周期で振動していた測定対象の信号であるプシュプル信号（差信号）は、記録されたうなり発生信号の周期に対応したうなりを持った信号となる。
【００３１】
次に、うなり信号判定部７により、プシュプル信号が予め設定されているうなりを持っているか否かを判定し（ステップＡ３）、予め設定されているうなりを持っていない場合には、ステップＡ１に戻りオフセット設定部８は、トラックオフセットを変更して設定し、ステップＡ２でうなり発生信号を光ディスク上に記録し、再度ステップＡ３でプシュプル信号が予め設定されているうなりを持っているか否かを判定する。すなわちプシュプル信号が予め設定されているうなりを持つようになるまでステップＡ１〜ステップＡ３の作業を繰り返す。
【００３２】
ステップＡ３でプシュプル信号が予め設定されているうなりを持っている場合には、オフセット設定部８で設定されているトラックオフセットに決定され（ステップＡ４）、トラックオフセットの補正作業を終了する。
【００３３】
なお、光ディスク上にすでに、うなり発生信号が記録された場所がある場合は、うなり発生信号が記録された場所に光ヘッド１を移動させ、記録されているうなり発生信号を使用してトラックオフセットの補正作業を行うことができ、この場合には、うなり発生信号を記録するステップＡ２は必要としない。
【００３４】
また、本実施の形態では、うなりが予め設定されているものでなかった場合、トラックオフセットを変え、その都度うなり発生信号を記録し、うなり判定を行っているが、ウォブル信号が大きい光ディスクの場合、多少トラックオフセットがずれたところで記録しても、再生のときだけトラックオフセットを合わせれば良い場合もあり、当該光ディスクに対しては、一度記録した後は、トラックオフセットのみを変更して調整することもできるため、ステップＡ２の作業を省略することができる。ただし、１度目のうなり発生信号の記録に際し、あまりに大きなトラックオフセットがある状態で記録してしまった場合には、問題であることは言うまでもない。
【００３５】
良好なうなりを持った信号は、図３（ａ）に示すようにうなりが正弦波的になっているのに比べ、不良なうなりは、図３（ｂ）に示すように片側に偏ったうなりを持っている。これはトラックの中心に記録マークがあれば、トラックの左右どちらに溝が蛇行していても記録マークのウォブルに対する影響は同じだが、トラックの中心に位置していなければ、左右どちらに蛇行しているかによって、影響は変わってくることを反映している。記録マークは、通常反射率が低く、溝が蛇行した位置にない方がウォブルの出力は高くなるので、ずれた方向のウォブル出力は減少し、反対のウォブル出力は増加する。ちなみに、今回対象としている信号はプシュプル信号なので、０レベルを中心として左右のウォブルに相当する出力が反対側にでる。従って、ウォブルの出力が高いと言う場合は、０レベルからの絶対値が高いことを意味している。
【００３６】
次に、うなり発生信号の周期、すなわちうなりを発生させることができる記録信号の周期について説明する。基本的には、一般の物理学の教科書に記載があるように、ウォブル信号周期と記録信号周期が近い場合に発生する。ただし、両者が同じ周期の場合は、発生しないので注意が必要である。また、検出対象の信号が、単純に二つの干渉波ではなく、プシュプル信号に対する記録信号（和信号）の干渉なので、若干敷居方程式が異なる。
【００３７】
ウォブル信号の周期をＴ１、記録信号の周期をＴ２とすると、うなり信号は、以下の式に比例する。
cos（１／Ｔ１）＊（cos（１／Ｔ２）−１）
ウォブル信号に記録信号の明暗がかかる形となるのである。cos（１／Ｔ１）がウォブル信号、cos（１／Ｔ２）が記録信号を意味する。
【００３８】
Ｔ２／Ｔ１の比が０．７５から１．３５までの場合に関して計算したのが、図４乃至図１２である。図４乃至図１２では、ウォブル信号と、記録信号と、うなり信号とを示しており、縦軸の０点は、各信号によって変えてある。図４乃至図１２を参照するとＴ２／Ｔ１の比が０．８５から１．２５の場合は、ウォブル信号に比べて長周期のうなりが発生しているが、それ以外では、明確なうなりを観測できず、記録信号周期をウォブル信号周期の０．８５倍から１．２５倍の間に設定するのが望ましい。
【００３９】
うなりを発生させることができる周期の信号を記録すると、記録マークのあるところとないところのプシュプル信号出力の差が大きくなり、それがうなりとして現れ、トラックオフセットの状況を非常に判断しやすい。これが本発明の中核となる物理現象である。
【００４０】
このうなりの周期は上記の条件に合えば何種類も設定できるが、あまり長い周期に設定するとうなりの検出に時間がかかってしまう。実験を積み重ねた結果、ウォブル信号の１０倍程度の周期にうなり周期がなるようにするのが、うなり信号の検出しやすさと検出時間のバランスがとれていることがわかった。
【００４１】
図１３にうなり信号の良否の判定方法の一例として第１判定方法を示す。良好なうなりを持った信号は、うなりが正弦波的になり、０レベルを中心に正負に同じだけ振れるのに対し、不良なうなりは片側に偏ったうなりを持っている。従って、あるレベルＬ１より上と、あるレベルＬ２より下にプシュプル信号が飛び出れば、良好なうなりと判定し、片方のレベルしか飛び出なければ不良とすれば良く、コンパレータ等を用いたレベル判定により、容易にうなり判定を実現することができる。レベルＬ１は、良好なうなりの上側の包絡線の最大値Ｈmaxと最小値Ｈminとの間にセットし、レベルＬ２は、良好なうなりの下側の包絡線の最大値Ｌmaxと最小値Ｌminとの間にセットする。
【００４２】
光ヘッドのでき具合によっては、トラックオフセットがずれたところで、プシュプル信号が最大になっていたりする場合があり、そのような場合、不良なうなりの振幅の方が全体的に大きくなってＬ１より上とＬ２より下にプシュプル信号が飛び出ることがある。そこで、Ｌ１を飛び出たときとＬ２を飛び出たときの位相を比較する機能を付け加えるとさらに判別精度が高まる。図１３からもわかるが、良好なうなりの場合、Ｌ１より上になる場合とＬ２より下になる場合はうなりの周期で１８０度位相が異なるが、不良なうなりは両者の位相差が０になる。これを利用すれば良い。
【００４３】
図１４にうなり信号の良否の判定方法の一例として第２判定方法を示す。図３に示したように、良好なうなりを持った信号はうなりが正弦波的になり、０レベルを中心に正負に同じだけ振れるのに対し、不良のうなりは片側に偏ったうなりを持っている。従って、うなり信号にフィルタをかけ、直流成分（DC成分）を抽出してやれば、良好なうなりと不良なうなりを判別することができる。
【００４４】
図１５に第２判定方法による出力信号を示す。図１５では、破線で０レベル、実線でうなり信号の直流成分を表している。図１５に示したように、０レベルを中心に振れる良好なうなりの直流成分はゼロであり、不良なうなりは偏っているので、有限の直流成分を持つ。つまり、うなり信号の直流成分を判断に用いれば、うなりの良否が判定できる。ただし、光ディスクのウォブルが良好に形成されていない場合は、良好なうなりも若干の有限な直流成分を持つので、そのような場合は、所望の直流成分を適宜調整するのが望ましい。
【００４５】
光ディスク装置に、本発明のトラックオフセット補正方法を実現する回路を装備し、光ディスクに記録再生する前に、光ディスクの所定の場所でトラックオフセットを補正したり（うなり信号が発生する場所がすでにある場合）、自ら記録を行いうなり信号を発生させてトラックオフセットを補正すれば、つねにトラックオフセットが良好な状態で記録再生を行うことができる。
【００４６】
また、光ディスク媒体に依存したオフセット要因が少ない場合は、一度何らかのディスクでトラックオフセットを補正しておけば、その光ディスク装置はトラックオフセットを補正する必要はなくなる。本発明のトラックオフセット補正方法はこのような使い方もできる。
【００４７】
また、ウォブルがない光ディスクを記録再生する場合でも、ウォブルがない光ディスクと同様の構成でウォブルを追加したディスクを作成し（当然、うなり信号が発生している場所も形成）、そのディスクで予め光ディスク装置のトラックオフセットを補正しておけば、ウォブルがない光ディスクを記録再生する光ディスク装置にも応用できる。この場合は、ウォブル信号の劣化を防ぐのとは別であるが、記録信号をトラックオフセットなしで記録できるので、記録信号の信頼性が上がることは言うまでもない。
【００４８】
（実施例１）
光記録媒体、すなわち光ディスクとして、相変化光ディスクを用いた例を説明する。なお、光記録媒体としては、有機色素膜を持つ追記型（DVD-Rのような媒体）や光磁気ディスクでも問題ない。
【００４９】
相変化光ディスクは、基板として、直径１２０mm、トラックピッチ０．７４μm、基板厚０．６mmのポリカーボネイト基板を用い、当該基板に、干渉膜としてZnS-SiO２膜を１７０nm、記録膜としてAgInSbTe膜を１４nm、保護膜としてZnS-SiO２膜を２０nmを順次成膜し、保護膜の上にAlTi膜を１００nmさらに成膜したものを用いた。
【００５０】
記録膜としては、カルコゲナイド系材料であるGeSbTe系、InSbTe系、InSe系、InTe系、AsTeGe系、TeOx-GeSn系、TeSeSn系、SbSeBi系、BiSeGe系、AgInSbTe系の相変化材料を使用しても良く、また、反射膜としては、Al、AlCr、AgPdCu等でも良い。基板としては、アクリル等の合成樹脂、ガラスなども使用でき、これらには樹脂等が被覆されているものを用いても良い。基板の形状としてはディスク状のものやカード状のものでも良い。ディスクには、ウォブルが形成されており、線速３．４９m/sで再生すると８１８KHzの信号が得られる。これはＤＶＤ＋ＲＷのものと同じである。記録用のクロックは２６．１６MHzとし、記録信号の変調方式等は全てＤＶＤ＋ＲＷと同じにした。
【００５１】
ウォブルの周期は、３２Ｔ（Ｔはクロック周期）に相当するので、うなり発生信号として２８Ｔ周期の記録信号を記録することで、本発明を実施した。この場合、２８Ｔ周期の信号は、１４Ｔの記録マークと１４Ｔのスペースで成り立つ、単一周波数の信号である。ウォブル周期が３２Ｔであり、うなり発生信号周期が２８Ｔであるため、うなり発生信号は、ウォブル周期の０．８７５倍の周期を持ち、うなり発生信号は、うなりを発生させる条件を満たしている。
【００５２】
当該条件のもと、図１３に示す第１判定方法を用いてトラックオフセットを補正したところ、補正した後では、ウォブル同期が良好にとれ、また、ＡＤＩＰのＢＬＥＲも６０％程度の値となった。これは、トラックオフセット最適位置での値であり、トラックオフセット補正方法が良好に機能していることがわかる。
【００５３】
さらに、トラックオフセットの補正を行ったのは半径４０mm付近で、補正にかかった時間は３５０ms程度であった。これは、トラックを１０周程度走査したことを意味し、図２に示すステップＡ１からステップＡ３の手順を５回程度繰り返したことになる。
【００５４】
また、さらにトラックオフセットの補正スピードをあげるには、予めトラックオフセットを変更して記録し、一括再生する方法も試みた。１セクタ（２mm程度の長さ）毎にトラックオフセットを設定し、まず１周に記録を行い、その後、記録した場所を再生し、最適なオフセット位置を検出した。この場合、トラックオフセットを調整するのにかかる時間は、ディスク２回転分（記録と再生）であり、半径４０mmぐらいのところで７０ms程度であった。
【００５５】
使用したディスクでは、半径４０mmぐらいのところに、１周６００００個のウォブルが存在するが、１０−６のエラーレートを検出するのであれば、最低でも１０６個の記録信号をとるために２０周程度再生しなければならない。そしてさらにこれによって得られる記録信号はあるトラックオフセットのみの値であり、最適なトラックオフセットを求めるためには同程度の時間がかかる測定を何度も試みなければならない。従って、実施例１では、直接ウォブルのエラーレートを測定する従来の方法に比べて１／１０〜１／１００倍程度の時間でトラックオフセットの補正を行うことができた。
【００５６】
（実施例２）
実施例１と同じ光ディスクを使用し、うなり判定方法を第２判定方法に変えて、同様の実験を行った。その結果、良好なうなりと不良なうなりに対して図１５に示すような出力が得られ、当該出力を利用してトラックオフセットを補正したところ、補正した後では、ウォブル同期が良好にとれ、また、ＡＤＩＰのＢＬＥＲも６０％程度の値となった。
【００５７】
半径４０mm付近で、１セクタ（２mm程度の長さ）毎にトラックオフセットを設定し、まず１周に記録を行い、その後そこを再生し、最適なオフセット位置を検出したので、トラックオフセットを調整するのにかかった時間は、７０ms程度であった。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、光ディスクにうなり発生信号を記録信号として記録することにより発生するプシュプル信号のうなりに基づいてのトラックオフセットの補正を行うため、全てのオフセット要因を加味したトラックオフセットの補正を行うことができるという効果を奏する。
【００５９】
さらに、本実施の形態によれば、うなりの周期がウォブル周期の１０倍程度であり、うなりの良否の判定にかかる時間は非常に少ないため、トラックオフセットの補正のために収集する記録信号量を少なくすることができ、トラックオフセットの補正時間を短縮することができるという効果を奏する。
【００６０】
なお、本発明が上記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【００６１】
【発明の効果】
本発明の光ディスク装置および光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法は、光ディスクにうなり発生信号を記録信号として記録することにより発生するプシュプル信号のうなりに基づいてのトラックオフセットの補正を行うため、全てのオフセット要因を加味したトラックオフセットの補正を行うことができるという効果を奏する。
【００６２】
さらに、本発明の光ディスク装置および光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法は、うなりの周期がウォブル周期の１０倍程度であり、うなりの良否の判定にかかる時間は非常に少ないため、トラックオフセットの補正のために収集する記録信号量を少なくすることができ、トラックオフセットの補正時間を短縮することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ディスク装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る光ディスク装置の実施の形態の動作を説明するフローチャートである。
【図３】図１に示すうなり信号判定部で判定するうなり信号の概略図である。
【図４】図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の０．７５倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図である。
【図５】図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の０．８０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図である。
【図６】図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の０．８５倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図である。
【図７】図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の０．９０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図である。
【図８】図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．１０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図である。
【図９】図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．２０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図である。
【図１０】図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．２５倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図である。
【図１１】図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．３０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図である。
【図１２】図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．３５倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図である。
【図１３】図１に示すうなり信号判定部における第１判定方法を説明するための波形図である。
【図１４】図１に示すうなり信号判定部における第２判定方法でのうなり信号変換を示す図である。
【図１５】図１に示すうなり信号判定部における第２判定方法を説明するための波形図である。
【符号の説明】
１ 光ヘッド
２ レーザ制御部
３ 光検出演算部
４ フォーカス制御部
５ トラック制御部
６ うなり発生信号生成部
７ うなり信号判定部
８ オフセット設定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置および光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法に関し、特にウォブルした案内溝を有する高密度光ディスクに記録されている記録信号を読み取る光ディスク装置および光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスクの制御において焦点方向と半径位置方向とにサーボをかけ、記録信号の記録再生を安定させるという技術を使用しており、焦点方向のサーボはフォーカスサーボ、半径位置方向のサーボは、トラックサーボと通常呼ばれている。
【０００３】
フォーカスサーボおよびトラックサーボは、エラー信号となる信号を検出し、検出したエラー信号が所望の値（通常０）になるようにフィードバック制御をかけ、光スポットが所望の位置を走査するように制御する。
【０００４】
しかしながら、エラー信号には、数々のオフセット要因が存在し、電気的にエラー信号が０になったからといって、必ずしも光スポットが所望の位置を走査しているとは限らないため、オフセットの除去又はオフセット要因を勘案した位置でのフィードバック制御（フィードバックさせる値を０ではない有限の値にした制御：以下、オフセット補正と称す）が必要となってくる。
【０００５】
オフセット要因としては、例えば、光ヘッド内のディテクタのずれ、光ビームの強度の偏り、光ヘッドとディスクの傾き、光ディスク基板のむら、電気系のオフセットなどがあげられるように多岐にわたっているため、全てのオフセット要因を除去することは困難であると共に、全てのオフセット要因を勘案してサーボをかけることも困難である。
【０００６】
近年、光ディスク業界では、いくつかのＤＶＤ（digital versatile disc）規格が検討されており、ＤＶＤ−Ｒ（DVD−recordable）、ＤＶＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ＋ＲＷ（DVD＋ReWritable）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（DVD−random access memory）なる規格が存在し、これらの規格は、次世代高密度光ディスクの規格として、非常に有望視され、盛んに研究開発が行われている。
【０００７】
ＤＶＤ規格の光ディスクは、案内溝をある周期で蛇行させており（以下、ウォブリングと称す）、案内溝からの反射光をプシュプル信号で再生するとウォブリングさせた周期と同じウォブル信号を得ることができ、ウォブル信号を用いてスピンドルの回転同期をかけたり、記録時のライトクロックを生成したりしているため、ウォブル信号が良好に再生できなければ大きな問題となり、特にＤＶＤ＋ＲＷではウォブル信号の一部の位相を反転させ、反転させた箇所にアドレス情報等を埋め込むという方法（ＡＤＩＰ）を採用しており、ウォブル信号が良好に再生できなければ、致命的な問題となる。
【０００８】
ウォブル信号は、記録信号を記録する前の品質と比較すると、記録信号を記録した後の品質は、記録信号の明暗の影響をウォブル信号が受けてしまうため、大きく劣化することが知られており、記録信号の記録後にウォブル同期がとれ、ＤＶＤ＋ＲＷならばさらにＡＤＩＰが良好に読めることが必要になってくる。
【０００９】
ウォブル信号又はＡＤＩＰは、トラックオフセットに非常に敏感である。ＤＶＤ＋ＲＷ相当の光ディスクを用いて、トラックオフセットと、ウォブル同期およびＡＤＩＰのＢＬＥＲ（ブロックエラーレート：１ブロックは１ ＡＤＩＰ Word）の関係を測定したところ、トラックオフセット最適位置では、ウォブル信号により回転同期がかかり、ＡＤＩＰのＢＬＥＲも６０％程度であったが、トラックオフセットを最適位置から０．０２μm程度動かすと、ウォブル同期が不可能になり、ＡＤＩＰのＢＬＥＲが８０％程度まで上昇した。ウォブル信号のＳＮＲをＥＣＭＡ規格書にある方法で測定すると、トラックオフセット最適位置でも、０．０２μmずらしたときでも３８dB程度となり、ＳＮＲにはほとんど変わりがなかった。つまり、ＳＮＲなどには現れないほど敏感な挙動で、それゆえに精度の高い制御が必要となってくる。
【００１０】
トラックオフセットの除去方法としては、例えば、特開２０００−１６３７６５号公報記載のように、ディスク上にトラックオフセット検出用のウォブルピットを形成し、ウォブルピットによる信号を用いて、トラックオフセットを除去する方法が提案されている。
【００１１】
また、特開平９−２５９４５５号公報記載のように、レンズが動いたときにウォブルの振幅が変わることを利用し、レンズシフトによってトラックオフセットを補正する方法が提案されている。
【００１２】
さらに、特開平５−１５１６００号公報および特開平９−７２００号公報記載のように、トラックオフセットとウォブル信号やＡＴＩＰ（ウォブルに埋め込まれた絶対実時間情報：Abusolute Time In Pregroove）のエラーレートの関係を調べ、エラーレートが最小になる位置にトラックオフセットを合わせる方法が提案されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術のウォブルピットを用いたトラックオフセットの除去方法では、ウォブルピットを形成しなくてはならず、フォーマット効率が低下し、記録容量が低下してしまうと共に、現在規格を議論されているＤＶＤ規格に採用されていないため、汎用性がないという問題点があった。
【００１４】
また、従来技術のレンズシフトによるトラックオフセットの補正方法では、その他のオフセット要因は補正することができないため、完全にトラックオフセットの補正を行うことができないという問題点があった。
【００１５】
さらに、従来技術のウォブル信号やＡＴＩＰのエラーレートを用いたトラックオフセットの補正方法では、エラーレートが１０−６程度になってくると、少なくとも１０６個の記録信号は取得しなくてはならないため、記録信号を取得するために要する時間が長くなってしまうという問題点があった。
【００１６】
本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、トラックオフセットの補正を、完全に行うことができ、少ない記録信号量でトラックオフセットの補正を行うことにより、トラックオフセットの補正時間を短縮することができる光ディスク装置および光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法を提供する点にある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
請求項１記載の発明の要旨は、ウォブルした案内溝を有する光ディスクに記録されている記録信号を読み取る光ディスク装置であって、前記記録信号を光学的に読み取る光ヘッドと、該光ヘッドにより光学的に読み取った信号をウォブル信号に変換する光検出演算手段と、前記光ディスクに記録することにより前記ウォブル信号に前記うなりを発生させるうなり発生信号を生成するうなり発生信号生成手段と、該うなり発生信号生成手段により生成された前記うなり発生信号を前記光ディスクに記録するうなり発生信号記録手段と、前記ウォブル信号のうなりに基づいてトラックオフセットを補正するトラックオフセット補正手段とを具備することを特徴とする光ディスク装置に存する。
また請求項２記載の発明の要旨は、前記うなり発生信号の周期は、前記ウォブル信号の周期の０．８５倍以上１．２５倍以下とさせることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置に存する。
また請求項３記載の発明の要旨は、前記トラックオフセット補正手段は、前記うなりと予め定められた第１レベルの関係と、前記うなりと前記第１レベルとは異なるレベルに予め定められた第２レベルの関係とに基づいて、前記トラックオフセットを補正させることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の光ディスク装置に存する。
また請求項４記載の発明の要旨は、前記トラックオフセット補正手段は、前記うなりの直流成分を抽出させ、当該直流成分が所望の値になる位置に前記トラックオフセットを補正させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光ディスク装置に存する。
また請求項５記載の発明の要旨は、ウォブルした案内溝を有する光ディスクに記録されている記録信号を読み取る光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法であって、前記光ディスクに記録することにより前記ウォブル信号に前記うなりを発生させるうなり発生信号を生成し、該生成した前記うなり発生信号を前記光ディスクに記録し、前記うなり発生信号が記録された場所からウォブル信号を再生し、当該ウォブル信号のうなりに基づいてトラックオフセットを補正することを特徴とする光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法に存する。
また請求項６記載の発明の要旨は、前記うなり発生信号の周期を前記ウォブル信号の周期の０．８５倍以上１．２５倍以下とすることを特徴とする請求項５記載の光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法に存する。
また請求項７記載の発明の要旨は、前記うなりと予め定められた第１レベルの関係と、前記うなりと前記第１レベルとは異なるレベルに予め定められた第２レベルの関係とに基づいて、前記トラックオフセットを補正することを特徴とする請求項５乃至６のいずれかに記載の光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法に存する。
また請求項８記載の発明の要旨は、前記うなりの直流成分を抽出し、当該直流成分が所望の値になる位置に前記トラックオフセットを補正することを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法に存する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る光ディスク装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００２０】
本実施の形態は、光ヘッド１と、レーザ制御部２と、光検出演算部３と、フォーカス制御部４と、トラック制御部５と、うなり発生信号生成部６と、うなり信号判定部７と、オフセット設定部８とからなる。
【００２１】
光ヘッド１は、レーザ制御部２から供給される光学的に変換された記録信号を図示しない光ディスクに記録すると共に、光ディスクに記録された記録信号を光学的に読み取り、光検出演算部３に供給する。
【００２２】
レーザ制御部２は、外部から供給された記録信号を光学的に変換して光ヘッド１に供給するとともに、うなり発生信号生成部６で生成されるうなりを発生させることができる周期の信号（以下、うなり発生信号と称す）を記録信号として光学的に変換して光ヘッド１に供給する。
【００２３】
光検出演算部３は、光ヘッド１からの光学的信号を演算して、フォーカス制御信号と、プシュプル方式を用いたプシュプル信号とを生成し、フォーカス制御信号をフォーカス制御部４に供給すると共に、プシュプル信号をトラック制御部５とうなり信号判定部７とに供給する。プシュプル信号は、ウォブル信号を検出するための信号であり、トラックオフセットの補正と、トラッキング制御とに用いられる。
【００２４】
フォーカス制御部４は、光検出演算部３からのフォーカス制御信号に基づいて光スポットの焦点ずれを補正する。
【００２５】
トラック制御部５は、オフセット設定部８により設定されたトラックオフセットに基づいて光ヘッドの位置を調整するとともに、光検出演算部３からのプシュプル信号に基づいてトラッキング制御を行う。
【００２６】
うなり発生信号生成部６は、光ディスクに記録することにより、ウォブルと干渉して、プシュプル信号にうなりを発生させることができるうなり発生信号を生成する。うなり発生信号の周期の条件の詳細については、後述する。
【００２７】
うなり信号判定部７は、プシュプル信号が予め設定されているうなりを持っているか否かを判定する。予め設定されているうなりを持っていない場合には、オフセット設定部８にトラックオフセットの変更を指示し、プシュプル信号が予め設定されているうなりを持っている場合には、オフセット設定部８にトラックオフセットの決定を指示する。
【００２８】
オフセット設定部８は、任意のトラックオフセットを設定する機能と、うなり信号判定部７からの指示に基づいてトラックオフセットを変更する機能とを有する。
【００２９】
次に、実施の形態の動作について図２乃至図１５を参照して詳細に説明する。
図２は、本発明に係る光ディスク装置の実施の形態の動作を説明するフローチャートであり、図３は、図１に示すうなり信号判定部で判定するうなり信号の概略図であり、図４は、図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の０．７５倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図であり、図５は、図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の０．８０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図であり、図６は、図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の０．８５倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図であり、図７は、図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の０．９０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図であり、図８は、図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．１０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図であり、図９は、図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．２０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図であり、図１０は、図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．２５倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図であり、図１１は、図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．３０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図であり、図１２は、図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．３５倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図であり、図１３は、図１に示すうなり信号判定部における第１判定方法を説明するための波形図であり、図１４は、図１に示すうなり信号判定部における第２判定方法でのうなり信号変換を示す図であり、図１５は、図１に示すうなり信号判定部における第２判定方法を説明するための波形図である。
【００３０】
まず、オフセット設定部８は、任意のトラックオフセットを設定し（ステップＡ１）、トラック制御部５により、ステップＡ１で設定されたトラックオフセットに基づいて光ヘッド１の位置を調整し、レーザ制御部２によりうなり発生信号生成部６にて生成されたうなり発生信号を光学的に変換し、光ヘッド１を介して光ディスク上に記録する（ステップＡ２）。うなり発生信号の記録により、ウォブルの周期で振動していた測定対象の信号であるプシュプル信号（差信号）は、記録されたうなり発生信号の周期に対応したうなりを持った信号となる。
【００３１】
次に、うなり信号判定部７により、プシュプル信号が予め設定されているうなりを持っているか否かを判定し（ステップＡ３）、予め設定されているうなりを持っていない場合には、ステップＡ１に戻りオフセット設定部８は、トラックオフセットを変更して設定し、ステップＡ２でうなり発生信号を光ディスク上に記録し、再度ステップＡ３でプシュプル信号が予め設定されているうなりを持っているか否かを判定する。すなわちプシュプル信号が予め設定されているうなりを持つようになるまでステップＡ１〜ステップＡ３の作業を繰り返す。
【００３２】
ステップＡ３でプシュプル信号が予め設定されているうなりを持っている場合には、オフセット設定部８で設定されているトラックオフセットに決定され（ステップＡ４）、トラックオフセットの補正作業を終了する。
【００３３】
なお、光ディスク上にすでに、うなり発生信号が記録された場所がある場合は、うなり発生信号が記録された場所に光ヘッド１を移動させ、記録されているうなり発生信号を使用してトラックオフセットの補正作業を行うことができ、この場合には、うなり発生信号を記録するステップＡ２は必要としない。
【００３４】
また、本実施の形態では、うなりが予め設定されているものでなかった場合、トラックオフセットを変え、その都度うなり発生信号を記録し、うなり判定を行っているが、ウォブル信号が大きい光ディスクの場合、多少トラックオフセットがずれたところで記録しても、再生のときだけトラックオフセットを合わせれば良い場合もあり、当該光ディスクに対しては、一度記録した後は、トラックオフセットのみを変更して調整することもできるため、ステップＡ２の作業を省略することができる。ただし、１度目のうなり発生信号の記録に際し、あまりに大きなトラックオフセットがある状態で記録してしまった場合には、問題であることは言うまでもない。
【００３５】
良好なうなりを持った信号は、図３（ａ）に示すようにうなりが正弦波的になっているのに比べ、不良なうなりは、図３（ｂ）に示すように片側に偏ったうなりを持っている。これはトラックの中心に記録マークがあれば、トラックの左右どちらに溝が蛇行していても記録マークのウォブルに対する影響は同じだが、トラックの中心に位置していなければ、左右どちらに蛇行しているかによって、影響は変わってくることを反映している。記録マークは、通常反射率が低く、溝が蛇行した位置にない方がウォブルの出力は高くなるので、ずれた方向のウォブル出力は減少し、反対のウォブル出力は増加する。ちなみに、今回対象としている信号はプシュプル信号なので、０レベルを中心として左右のウォブルに相当する出力が反対側にでる。従って、ウォブルの出力が高いと言う場合は、０レベルからの絶対値が高いことを意味している。
【００３６】
次に、うなり発生信号の周期、すなわちうなりを発生させることができる記録信号の周期について説明する。基本的には、一般の物理学の教科書に記載があるように、ウォブル信号周期と記録信号周期が近い場合に発生する。ただし、両者が同じ周期の場合は、発生しないので注意が必要である。また、検出対象の信号が、単純に二つの干渉波ではなく、プシュプル信号に対する記録信号（和信号）の干渉なので、若干敷居方程式が異なる。
【００３７】
ウォブル信号の周期をＴ１、記録信号の周期をＴ２とすると、うなり信号は、以下の式に比例する。
cos（１／Ｔ１）＊（cos（１／Ｔ２）−１）
ウォブル信号に記録信号の明暗がかかる形となるのである。cos（１／Ｔ１）がウォブル信号、cos（１／Ｔ２）が記録信号を意味する。
【００３８】
Ｔ２／Ｔ１の比が０．７５から１．３５までの場合に関して計算したのが、図４乃至図１２である。図４乃至図１２では、ウォブル信号と、記録信号と、うなり信号とを示しており、縦軸の０点は、各信号によって変えてある。図４乃至図１２を参照するとＴ２／Ｔ１の比が０．８５から１．２５の場合は、ウォブル信号に比べて長周期のうなりが発生しているが、それ以外では、明確なうなりを観測できず、記録信号周期をウォブル信号周期の０．８５倍から１．２５倍の間に設定するのが望ましい。
【００３９】
うなりを発生させることができる周期の信号を記録すると、記録マークのあるところとないところのプシュプル信号出力の差が大きくなり、それがうなりとして現れ、トラックオフセットの状況を非常に判断しやすい。これが本発明の中核となる物理現象である。
【００４０】
このうなりの周期は上記の条件に合えば何種類も設定できるが、あまり長い周期に設定するとうなりの検出に時間がかかってしまう。実験を積み重ねた結果、ウォブル信号の１０倍程度の周期にうなり周期がなるようにするのが、うなり信号の検出しやすさと検出時間のバランスがとれていることがわかった。
【００４１】
図１３にうなり信号の良否の判定方法の一例として第１判定方法を示す。良好なうなりを持った信号は、うなりが正弦波的になり、０レベルを中心に正負に同じだけ振れるのに対し、不良なうなりは片側に偏ったうなりを持っている。従って、あるレベルＬ１より上と、あるレベルＬ２より下にプシュプル信号が飛び出れば、良好なうなりと判定し、片方のレベルしか飛び出なければ不良とすれば良く、コンパレータ等を用いたレベル判定により、容易にうなり判定を実現することができる。レベルＬ１は、良好なうなりの上側の包絡線の最大値Ｈmaxと最小値Ｈminとの間にセットし、レベルＬ２は、良好なうなりの下側の包絡線の最大値Ｌmaxと最小値Ｌminとの間にセットする。
【００４２】
光ヘッドのでき具合によっては、トラックオフセットがずれたところで、プシュプル信号が最大になっていたりする場合があり、そのような場合、不良なうなりの振幅の方が全体的に大きくなってＬ１より上とＬ２より下にプシュプル信号が飛び出ることがある。そこで、Ｌ１を飛び出たときとＬ２を飛び出たときの位相を比較する機能を付け加えるとさらに判別精度が高まる。図１３からもわかるが、良好なうなりの場合、Ｌ１より上になる場合とＬ２より下になる場合はうなりの周期で１８０度位相が異なるが、不良なうなりは両者の位相差が０になる。これを利用すれば良い。
【００４３】
図１４にうなり信号の良否の判定方法の一例として第２判定方法を示す。図３に示したように、良好なうなりを持った信号はうなりが正弦波的になり、０レベルを中心に正負に同じだけ振れるのに対し、不良のうなりは片側に偏ったうなりを持っている。従って、うなり信号にフィルタをかけ、直流成分（DC成分）を抽出してやれば、良好なうなりと不良なうなりを判別することができる。
【００４４】
図１５に第２判定方法による出力信号を示す。図１５では、破線で０レベル、実線でうなり信号の直流成分を表している。図１５に示したように、０レベルを中心に振れる良好なうなりの直流成分はゼロであり、不良なうなりは偏っているので、有限の直流成分を持つ。つまり、うなり信号の直流成分を判断に用いれば、うなりの良否が判定できる。ただし、光ディスクのウォブルが良好に形成されていない場合は、良好なうなりも若干の有限な直流成分を持つので、そのような場合は、所望の直流成分を適宜調整するのが望ましい。
【００４５】
光ディスク装置に、本発明のトラックオフセット補正方法を実現する回路を装備し、光ディスクに記録再生する前に、光ディスクの所定の場所でトラックオフセットを補正したり（うなり信号が発生する場所がすでにある場合）、自ら記録を行いうなり信号を発生させてトラックオフセットを補正すれば、つねにトラックオフセットが良好な状態で記録再生を行うことができる。
【００４６】
また、光ディスク媒体に依存したオフセット要因が少ない場合は、一度何らかのディスクでトラックオフセットを補正しておけば、その光ディスク装置はトラックオフセットを補正する必要はなくなる。本発明のトラックオフセット補正方法はこのような使い方もできる。
【００４７】
また、ウォブルがない光ディスクを記録再生する場合でも、ウォブルがない光ディスクと同様の構成でウォブルを追加したディスクを作成し（当然、うなり信号が発生している場所も形成）、そのディスクで予め光ディスク装置のトラックオフセットを補正しておけば、ウォブルがない光ディスクを記録再生する光ディスク装置にも応用できる。この場合は、ウォブル信号の劣化を防ぐのとは別であるが、記録信号をトラックオフセットなしで記録できるので、記録信号の信頼性が上がることは言うまでもない。
【００４８】
（実施例１）
光記録媒体、すなわち光ディスクとして、相変化光ディスクを用いた例を説明する。なお、光記録媒体としては、有機色素膜を持つ追記型（DVD-Rのような媒体）や光磁気ディスクでも問題ない。
【００４９】
相変化光ディスクは、基板として、直径１２０mm、トラックピッチ０．７４μm、基板厚０．６mmのポリカーボネイト基板を用い、当該基板に、干渉膜としてZnS-SiO２膜を１７０nm、記録膜としてAgInSbTe膜を１４nm、保護膜としてZnS-SiO２膜を２０nmを順次成膜し、保護膜の上にAlTi膜を１００nmさらに成膜したものを用いた。
【００５０】
記録膜としては、カルコゲナイド系材料であるGeSbTe系、InSbTe系、InSe系、InTe系、AsTeGe系、TeOx-GeSn系、TeSeSn系、SbSeBi系、BiSeGe系、AgInSbTe系の相変化材料を使用しても良く、また、反射膜としては、Al、AlCr、AgPdCu等でも良い。基板としては、アクリル等の合成樹脂、ガラスなども使用でき、これらには樹脂等が被覆されているものを用いても良い。基板の形状としてはディスク状のものやカード状のものでも良い。ディスクには、ウォブルが形成されており、線速３．４９m/sで再生すると８１８KHzの信号が得られる。これはＤＶＤ＋ＲＷのものと同じである。記録用のクロックは２６．１６MHzとし、記録信号の変調方式等は全てＤＶＤ＋ＲＷと同じにした。
【００５１】
ウォブルの周期は、３２Ｔ（Ｔはクロック周期）に相当するので、うなり発生信号として２８Ｔ周期の記録信号を記録することで、本発明を実施した。この場合、２８Ｔ周期の信号は、１４Ｔの記録マークと１４Ｔのスペースで成り立つ、単一周波数の信号である。ウォブル周期が３２Ｔであり、うなり発生信号周期が２８Ｔであるため、うなり発生信号は、ウォブル周期の０．８７５倍の周期を持ち、うなり発生信号は、うなりを発生させる条件を満たしている。
【００５２】
当該条件のもと、図１３に示す第１判定方法を用いてトラックオフセットを補正したところ、補正した後では、ウォブル同期が良好にとれ、また、ＡＤＩＰのＢＬＥＲも６０％程度の値となった。これは、トラックオフセット最適位置での値であり、トラックオフセット補正方法が良好に機能していることがわかる。
【００５３】
さらに、トラックオフセットの補正を行ったのは半径４０mm付近で、補正にかかった時間は３５０ms程度であった。これは、トラックを１０周程度走査したことを意味し、図２に示すステップＡ１からステップＡ３の手順を５回程度繰り返したことになる。
【００５４】
また、さらにトラックオフセットの補正スピードをあげるには、予めトラックオフセットを変更して記録し、一括再生する方法も試みた。１セクタ（２mm程度の長さ）毎にトラックオフセットを設定し、まず１周に記録を行い、その後、記録した場所を再生し、最適なオフセット位置を検出した。この場合、トラックオフセットを調整するのにかかる時間は、ディスク２回転分（記録と再生）であり、半径４０mmぐらいのところで７０ms程度であった。
【００５５】
使用したディスクでは、半径４０mmぐらいのところに、１周６００００個のウォブルが存在するが、１０−６のエラーレートを検出するのであれば、最低でも１０６個の記録信号をとるために２０周程度再生しなければならない。そしてさらにこれによって得られる記録信号はあるトラックオフセットのみの値であり、最適なトラックオフセットを求めるためには同程度の時間がかかる測定を何度も試みなければならない。従って、実施例１では、直接ウォブルのエラーレートを測定する従来の方法に比べて１／１０〜１／１００倍程度の時間でトラックオフセットの補正を行うことができた。
【００５６】
（実施例２）
実施例１と同じ光ディスクを使用し、うなり判定方法を第２判定方法に変えて、同様の実験を行った。その結果、良好なうなりと不良なうなりに対して図１５に示すような出力が得られ、当該出力を利用してトラックオフセットを補正したところ、補正した後では、ウォブル同期が良好にとれ、また、ＡＤＩＰのＢＬＥＲも６０％程度の値となった。
【００５７】
半径４０mm付近で、１セクタ（２mm程度の長さ）毎にトラックオフセットを設定し、まず１周に記録を行い、その後そこを再生し、最適なオフセット位置を検出したので、トラックオフセットを調整するのにかかった時間は、７０ms程度であった。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、光ディスクにうなり発生信号を記録信号として記録することにより発生するプシュプル信号のうなりに基づいてのトラックオフセットの補正を行うため、全てのオフセット要因を加味したトラックオフセットの補正を行うことができるという効果を奏する。
【００５９】
さらに、本実施の形態によれば、うなりの周期がウォブル周期の１０倍程度であり、うなりの良否の判定にかかる時間は非常に少ないため、トラックオフセットの補正のために収集する記録信号量を少なくすることができ、トラックオフセットの補正時間を短縮することができるという効果を奏する。
【００６０】
なお、本発明が上記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【００６１】
【発明の効果】
本発明の光ディスク装置および光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法は、光ディスクにうなり発生信号を記録信号として記録することにより発生するプシュプル信号のうなりに基づいてのトラックオフセットの補正を行うため、全てのオフセット要因を加味したトラックオフセットの補正を行うことができるという効果を奏する。
【００６２】
さらに、本発明の光ディスク装置および光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法は、うなりの周期がウォブル周期の１０倍程度であり、うなりの良否の判定にかかる時間は非常に少ないため、トラックオフセットの補正のために収集する記録信号量を少なくすることができ、トラックオフセットの補正時間を短縮することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ディスク装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る光ディスク装置の実施の形態の動作を説明するフローチャートである。
【図３】図１に示すうなり信号判定部で判定するうなり信号の概略図である。
【図４】図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の０．７５倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図である。
【図５】図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の０．８０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図である。
【図６】図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の０．８５倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図である。
【図７】図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の０．９０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図である。
【図８】図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．１０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図である。
【図９】図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．２０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図である。
【図１０】図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．２５倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図である。
【図１１】図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．３０倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図である。
【図１２】図１に示すうなり発生信号生成部で生成されるうなり発生信号周期がウォブル信号周期の１．３５倍であるときに得られるうなり信号を示す波形図である。
【図１３】図１に示すうなり信号判定部における第１判定方法を説明するための波形図である。
【図１４】図１に示すうなり信号判定部における第２判定方法でのうなり信号変換を示す図である。
【図１５】図１に示すうなり信号判定部における第２判定方法を説明するための波形図である。
【符号の説明】
１ 光ヘッド
２ レーザ制御部
３ 光検出演算部
４ フォーカス制御部
５ トラック制御部
６ うなり発生信号生成部
７ うなり信号判定部
８ オフセット設定部
Claims (8)
- ウォブルした案内溝を有する光ディスクに記録されている記録信号を読み取る光ディスク装置であって、
前記記録信号を光学的に読み取る光ヘッドと、
該光ヘッドにより光学的に読み取った信号をウォブル信号に変換する光検出演算手段と、
前記光ディスクに記録することにより前記ウォブル信号に前記うなりを発生させるうなり発生信号を生成するうなり発生信号生成手段と、
該うなり発生信号生成手段により生成された前記うなり発生信号を前記光ディスクに記録するうなり発生信号記録手段と、
前記ウォブル信号のうなりに基づいてトラックオフセットを補正するトラックオフセット補正手段とを具備する
ことを特徴とする光ディスク装置。 - 前記うなり発生信号の周期は、前記ウォブル信号の周期の０．８５倍以上１．２５倍以下とさせることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
- 前記トラックオフセット補正手段は、前記うなりと予め定められた第１レベルの関係と、前記うなりと前記第１レベルとは異なるレベルに予め定められた第２レベルの関係とに基づいて、前記トラックオフセットを補正させることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の光ディスク装置。
- 前記トラックオフセット補正手段は、前記うなりの直流成分を抽出させ、当該直流成分が所望の値になる位置に前記トラックオフセットを補正させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光ディスク装置。
- ウォブルした案内溝を有する光ディスクに記録されている記録信号を読み取る光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法であって、
前記光ディスクに記録することにより前記ウォブル信号に前記うなりを発生させるうなり発生信号を生成し、
該生成した前記うなり発生信号を前記光ディスクに記録し、
前記うなり発生信号が記録された場所からウォブル信号を再生し、
当該ウォブル信号のうなりに基づいてトラックオフセットを補正する
ことを特徴とする光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法。 - 前記うなり発生信号の周期を前記ウォブル信号の周期の０．８５倍以上１．２５倍以下とすることを特徴とする請求項５記載の光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法。
- 前記うなりと予め定められた第１レベルの関係と、前記うなりと前記第１レベルとは異なるレベルに予め定められた第２レベルの関係とに基づいて、前記トラックオフセットを補正することを特徴とする請求項５乃至６のいずれかに記載の光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法。
- 前記うなりの直流成分を抽出し、当該直流成分が所望の値になる位置に前記トラックオフセットを補正することを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の光ディスク装置におけるトラックオフセット補正方法。
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