JP3917103B2 - 焦点制御方法および相変化記録媒体の再生方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焦点制御方法および光記録媒体の再生方法に関するものである。より詳しくは、例えば光ディスク装置等において、光を集光して光記録媒体の信号記録面で合焦するように制御する焦点制御方法および光記録媒体の再生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レンズ等によって集光された光ビームを光記録媒体の信号記録面に照射して信号を記録再生する光ディスク装置では、光記録媒体からの反射光を光学系で集光して、その合焦状態を検出することにより焦点制御を行うフォーカスサーボが用いられている。合焦状態の検出方法としては、例えば、非点収差法やナイフエッジ法等が代表的である。
【０００３】
上記非点収差法は、シリンドリカルレンズなどの非点収差を発生する光学素子によって光ビームに非点収差を発生させて、光記録媒体の信号記録面が焦点面からずれると、反射された光ビームの断面形状が円形から楕円形に変化することを利用して焦点誤差を検出するものである。
【０００４】
また、上記ナイフエッジ法は、光記録媒体で反射された収束光の光路幅にナイフエッジを配置して、光記録媒体の信号記録面が焦点面からずれると光点像が受光素子を移動することを検出して焦点誤差を検出するものである。
【０００５】
また、上記光ディスク装置には、オフセット量調整手段が備えられている。そして、このオフセット量調整手段は、光記録媒体の信号記録面から読み出される再生ＲＦ信号の振幅が最大になるようにフォーカスサーボのオフセット量を制御する。
【０００６】
従来の光ディスク装置において、光学系の対物レンズを搭載したアクチュエータを光軸方向に周期的に移動させながら、フォーカスサーボのオフセット量の最適値を検出する動作を、図９を参照して説明する。
【０００７】
図９（ａ）は、アクチュエータの駆動信号の波形の一例である。この図９（ａ）に示すように、アクチュエータが正弦波状の駆動電流により駆動されると、対物レンズと光記録媒体との間隔、すなわちフォーカスサーボのオフセット量も正弦波状に変化する。
【０００８】
図９（ｂ）は、図９（ａ）のような駆動信号によりアクチュエータが駆動されて対物レンズが移動したときの再生ＲＦ信号の振幅（エンベロープ）の変化を示す信号波形である。フォーカスサーボのオフセット量が最適である場合には、焦点が光記録媒体の信号記録面を中心にして変化するため、再生ＲＦ信号のエンベロープが最大になる。一方、対物レンズが光記録媒体に最も近づいた点ｔ１と最も遠ざかった点ｔ２では、再生ＲＦ信号のエンベロープが極小になる。
【０００９】
ここで、対物レンズが移動する範囲の両端である点ｔ１の振幅Ａ（１）と点ｔ２の振幅Ａ（２）とが異なる場合には、正弦波の中心値がフォーカスオフセット量の最適値からずれていることを意味する。
【００１０】
この判別は、焦点が、光記録媒体の信号記録面よりも離れているか、または近づいているかを判断するものであり、振幅Ａ（１）と振幅Ａ（２）との大小関係が誤差信号の極性に対応する。従って、このことを利用して、点ｔ１の振幅Ａ（１）と点ｔ２の振幅Ａ（２）とが等しくなるようにオフセット量を調整すれば、光学系のフォーカスオフセット量を最適化できる。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１０−２８３６４４号公報（公開日；１９９８年１０月２３日）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のフォーカスオフセットの調整方法では、光記録媒体から読み出される再生ＲＦ信号の振幅を検出するためには、まず、光記録媒体のトラックに追従するようにトラッキングサーボを作動させた状態で行わなければならない。また、光記録媒体として、相変化記録媒体を用いた場合には、再生ＲＦ信号が記録された領域と再生ＲＦ信号が記録されていない領域とにおいて、トラッキング誤差信号の信号振幅に変化が生じ、かつ、その境界部の領域においては、トラッキング誤差信号が変動するという問題が生じる。そして、フォーカスオフセットが残留している状態では、この境界部における変動は、より一層大きくなる。このトラッキング誤差信号の振幅変動が大きい場合には、トラッキングサーボを作動させることができず、再生ＲＦ信号を用いてフォーカスサーボのオフセット量の最適値に調整することができないという問題が生じる。
【００１３】
本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、フォーカスサーボのオフセット量の調整に際し、まず、トラッキング誤差信号を用いて、フォーカスサーボのオフセット量の調整を行い、その後、トラッキング制御を行う焦点制御方法および光記録媒体の再生方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の焦点制御方法は、上記課題を解決するために、光記録媒体（相変化記録媒体）上に光を照射する光照射工程と、照射する光を信号記録面で合焦するように光軸方向のオフセット量を調整するオフセット調整工程とを含む焦点制御方法において、トラッキング誤差信号を検出する誤差信号検出工程をさらに含み、上記オフセット量の調整は、トラッキング誤差信号に基づいて行われる。
【００１５】
上記構成によれば、光記録媒体に照射する光が信号記録面で合焦するように、光軸方向のオフセット量の調整がトラッキング誤差信号に基づいて行われる。これにより、光記録媒体に情報が記録されている記録領域と記録されていない未記録領域におけるトラッキング誤差信号の変動を抑制することができ、光記録媒体に照射する光の焦点位置を一定にすることができる。したがって、従来行われていた光記録媒体に記録された情報を再生するための再生信号を用いたオフセット量の調整では、トラッキング誤差信号に変動が見られた場合には、トラッキング制御を行うことができないため、再生信号を用いたオフセット量の調整自体ができなかったのに対して、上記構成によれば、例えば、トラッキング制御を行う前に、トラッキング誤差信号に基づいてオフセット量を調整することにより、安定したトラッキング制御が可能となる。
【００１６】
本発明の焦点制御方法は、上記構成に加え、上記オフセット量の調整は、光記録媒体に記録されている情報を再生するための再生信号が記録された記録領域の一端または両端におけるトラッキング誤差信号に基づいて行われることを特徴としている。上記構成によれば、再生信号が記録された記録領域の一端または両端におけるトラッキング誤差信号に基づいて、オフセット量の調整が行われる。すなわち、記録領域と再生信号が記録されていない未記録領域との境界におけるトラッキング誤差信号に基づいてオフセット量の調整が行われるため、記録領域の一端または両端、すなわち記録領域と未記録領域との境界において安定したトラッキング制御が可能となる。
【００１７】
本発明の焦点制御方法は、上記構成に加え、上記オフセット量の調整は、トラッキング誤差信号の振幅を検出して、トラッキング誤差が生じない最適値に対して、トラッキング誤差信号の正側の振幅と負側の振幅とが等しくなるように行われることを特徴としている。上記構成によれば、最適値に対して、トラッキング誤差信号の正側の振幅と負側の振幅とが等しくなるようにオフセット量の調整が行われるため、記録領域と未記録領域との境界におけるトラッキング誤差信号の変動を抑制することができる。これにより、記録領域および未記録領域のいずれにおいても安定したトラッキング制御が可能となる。
【００１８】
本発明の焦点制御方法は、上記構成に加え、上記オフセット量の調整は、光記録媒体に情報が記録されていない未記録領域におけるトラッキング誤差信号の、トラッキング誤差が生じない最適値に対する正側の振幅と負側の振幅との差を検出し、該差を用いて最適値を補正した値に対して、記録領域におけるトラッキング誤差信号の正側の振幅と負側の振幅とが等しくなるように行われることを特徴としている。
【００１９】
上記構成によれば、未記録領域におけるトラッキング誤差信号の正側の振幅と負側の振幅とが最適値に対してずれている、すなわちオフセットしている状態であっても、最適値に対する正側の振幅と負側の振幅との差を検出し、この差を用いて最適値を補正した値に対して、記録領域におけるトラッキング誤差信号の正側の振幅と負側の振幅とが等しくなるようにオフセット量を調整することにより、トラッキング誤差信号の変動を抑制することができる。これにより、記録領域および未記録領域のいずれの領域においても安定したトラッキング制御が可能となる。
【００２０】
本発明の焦点制御方法は、上記構成に加え、上記オフセット量の調整は、上記未記録領域におけるトラッキング誤差信号の振幅の中心値を検出し、該中心値に対して、記録領域におけるトラッキング誤差信号の正側の振幅と負側の振幅とが等しくなるように行われることを特徴としている。上記構成によれば、未記録領域におけるトラッキング誤差信号の振幅の中心値に対して、記録領域におけるトラッキング誤差信号の正側の振幅と負側の振幅とが等しくなるようにオフセット量の調整を行っている。これにより、トラッキング誤差信号の変動を抑制することができるため、記録領域および未記録領域のいずれの領域においても安定したトラッキング制御が可能となる。また、例えば、未記録領域におけるトラッキング誤差信号の振幅が、最適値を含まない場合であっても、未記録領域の中心値を検出することにより、オフセット量の調整を行うことができる。
【００２１】
本発明の光記録媒体（相変化記録媒体）の再生方法は、上記課題を解決するために、上記いずれかに記載の焦点制御方法を用いたオフセット調整工程を含む光記録媒体の再生方法であって、上記オフセット調整工程を行った後に、トラッキング制御を行うことを特徴としている。
【００２２】
上記構成によれば、光記録媒体を再生する際に、まずオフセット調整工程を行った後に、トラッキング制御を行う。これにより、記録領域と未記録領域との境界におけるトラッキング誤差信号の変動が大きいために、トラッキング制御が行えなくなることを回避することができる。すなわち、従来は、光記録媒体に記録された情報を再生するための再生信号に基づいてオフセット調整を行っていたために、トラッキング誤差信号の変動が大きい場合にはトラッキング制御が行えず、再生信号に基づくオフセット調整自体を行うことができなかった。これに対して、上記構成によれば、トラッキング誤差信号に基づいてオフセット調整を行い、トラッキング誤差信号の変動を抑制した後にトラッキング制御を行っているため、安定したトラッキング制御を行うことができる。
【００２３】
本発明の光記録媒体の再生方法は、上記構成に加え、上記光記録媒体に記録された情報を再生するための再生信号を用いて、光記録媒体に照射する光の光軸方向のオフセット量を調整する再生オフセット調整工程をさらに含み、上記オフセット調整工程、トラッキング制御、および再生オフセット調整工程を、この順に行うことを特徴としている。
【００２４】
上記構成によれば、オフセット調整工程、トラッキング制御を行った後に、再生オフセット調整工程を行うことにより、再生信号を検出する際における光の焦点制御を行うことができる。すなわち、再生信号振幅が最大となるように再生オフセットを調整することができるため、効率的かつ高品質の再生信号を検出することが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図４に基づいて説明する。
【００２６】
図１は、本実施の形態における光ディスク装置の光ピックアップ１０の概略の構成を示すブロック図である。光ピックアップ１０は、半導体レーザ１と、コリメータレンズ２と、ビームスプリッタ３と、対物レンズ４と、反射光集光レンズ６と、シリンドリカルレンズ７と、光検出手段８とを含んでいる。
【００２７】
光源としての半導体レーザ１から出射された光は、コリメータレンズ２により略平行光にされる。ビームスプリッタ３は光分岐手段であり、半導体レーザ１から出射された光をほぼ１００％透過させる一方、光記録媒体５からの反射光を反射するようになっている。つまり、光記録媒体５からの反射光は、ビームスプリッタ３により光路が曲げられ、反射光集光レンズ６およびシリンドリカルレンズ７を介して光検出手段８に導かれるようになっている。
【００２８】
対物レンズ４は、半導体レーザ１から出射された光を光記録媒体５上に集光する集光手段である。反射光集光レンズ６およびシリンドリカルレンズ７は、光記録媒体５によって反射された反射光を集光するようになっている。光検出手段８は、受光面が４つの素子（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に分割された複数の受光素子からなっており、各素子は、受光感度に応じた信号をそれぞれ出力するようになっている。この光検出手段８と、出力信号を用いて誤差信号を得る方法とについては後述する。
【００２９】
このように、半導体レーザ１から出射された光を、光記録媒体５に対して照射することにより、光記録媒体５の信号（情報）を再生するようになっており、また、記録可能な光記録媒体５（例えば、相変化記録媒体等）に対しては、信号（情報）の記録を行うようになっている。なお、相変化記録媒体とは、光記録媒体５の表面に原子配列が規則的な結晶相と無秩序なアモルファス相とが可逆的に変化する相変化膜が形成されている記録媒体である。相変化記録媒体の記録膜は、はじめ一様に結晶化された状態であるが、記録時には高強度の光パルスが照射されることにより加熱急冷され、アモルファス相として記録されるようになっている。また、再生は、光の反射率が結晶相とアモルファス層とで異なることを利用して、反射強度の大小を検出することにより行われるようになっている。
【００３０】
図２は、本実施の形態における光ディスク装置の基本部分の概略的構成を示すブロック図である。図２に基づいて、光ディスク装置が、光ピックアップ１０から出射された光を光記録媒体５に照射する際に、光ビームの焦点制御および位置制御を行いながら、信号を再生する方法について説明する。
【００３１】
光ディスク装置は、スピンドルモータ２０と、光ピックアップ１０と、トラッキング信号検出手段と、オフセット調整手段と、再生ＲＦ信号検出手段とを備えている。スピンドルモータ２０は、回転駆動することにより光記録媒体５を回転させる。光記録媒体５に、光ピックアップ１０から出射された光を照射することにより信号が再生されるようになっている。
【００３２】
光ピックアップ１０は、上述した構成を有しており、光記録媒体５から信号を読み出して再生ＲＦ（Radio Frequency）信号（再生信号）を出力するための再生系と、光記録媒体５が記録可能な記録媒体である場合には、信号を記録するための記録系とから構成されている。また、光ピックアップ１０は、光記録媒体５に照射される光の焦点制御を行うためのフォーカス誤差信号ＦＥＳ（Focus Error Signal）（以下、誤差信号ＦＥＳと称する）や、位置制御を行うためのトラッキング誤差信号を出力するようになっている。
【００３３】
トラッキング信号検出手段は、トラッキング誤差検出部８０と、ＴＥＳ（Tracking Error signal）振幅検出部９０とから構成されている。トラッキング誤差検出部８０は、光ピックアップ１０内の、光記録媒体５からの反射光を検出する光検出器８から出力されるトラッキング信号に所定の演算を施し、光ピックアップ１０のトラッキング制御を行うためのトラッキング誤差信号ＴＥＳ（以下、誤差信号ＴＥＳと称する）を生成するためのものである。ＴＥＳ振幅検出部９０は、誤差信号ＴＥＳの振幅を検出するためのものである。このＴＥＳ振幅検出部９０によって検出された誤差信号ＴＥＳの振幅は制御部５０に対して出力される。
【００３４】
再生ＲＦ信号検出手段は、ＲＦ信号増幅部３０と、ＲＦ振幅検出部４０とから構成されている。ＲＦ信号増幅部３０は、光ピックアップ１０により読み出された再生ＲＦ信号を所定のレベルに増幅するためのものである。このＲＦ信号増幅部３０によって増幅された再生ＲＦ信号は、図示しない後段の信号系に供給されるとともに、光ピックアップ１０の焦点制御を行うための信号としてＲＦ振幅検出部４０に供給される。ＲＦ振幅検出部４０は、ＲＦ信号増幅部３０にて増幅された再生ＲＦ信号の振幅を検出するためのものである。このＲＦ振幅検出部４０にて検出された振幅は制御部５０に対して出力される。制御部５０は、フォーカスサーボの信号に基づいて光ピックアップ１０の焦点制御を行うとともに、ＲＦ振幅検出部４０およびＴＥＳ振幅検出部９０からの出力に基づいてフォーカスサーボのオフセット調整を行うためのものであり、調整部７０に制御信号を送るようになっている。この制御部５０は、例えば、光ディスク装置全体の動作を制御するためのＣＰＵの一部として構成される。
【００３５】
オフセット調整手段は、フォーカス誤差検出部６０と、調整部７０とから構成されている。フォーカス誤差検出部６０は、光ピックアップ１０内の、光記録媒体５からの反射光を検出する光検出器８から出力されるフォーカス信号に所定の演算を施し、光ピックアップ１０の焦点制御を行うための誤差信号ＦＥＳを生成するためのものである。調整部７０は、フォーカス誤差検出部６０からの誤差信号ＦＥＳに基づいて光ピックアップ１０の焦点制御を行う。光ピックアップ１０の焦点制御は、調整部７０によって調整された制御量を、対物レンズ４を移動させるアクチュエータ（図示せず）の駆動信号として光ピックアップ１０に出力し、アクチュエータが、この制御量に応じて光ピックアップ１０の対物レンズ４を移動制御することにより行われる。
【００３６】
図３は、光ディスク装置に設けられている、サーボ信号および再生ＲＦ信号を検出するための光検出器８の受光面およびその周辺の概略の構成を示す回路図である。この光検出器８は、上述した非点収差法により、光記録媒体５からのフォーカス誤差を検出するためのものである。
【００３７】
光検出器８の受光面は、４つの受光素子（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に分割されており、各受光素子は受光強度に応じた信号をそれぞれ出力する。そして、フォーカス誤差検出部６０で、上記の４つの受光素子からの各出力信号（フォーカス信号）に対して簡単な演算を施すことにより、フォーカス誤差に対応する誤差信号ＦＥＳを得ることができるようになっている。
【００３８】
具体的には、上記の４つの受光素子のうち、素子Ａからの出力をＡ、素子Ｂからの出力をＢ、素子Ｃからの出力をＣ、素子Ｄからの出力をＤとすると、光記録媒体５に照射された光ビームの焦点誤差を示す誤差信号ＦＥＳは、次の（１）式で与えられる。なお、これらの各出力は、各受光素子からの出力電流に対して電流−電圧変換を施して得る電圧である。
【００３９】
誤差信号ＦＥＳ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ） ・・・（１）
この誤差信号ＦＥＳは、例えば、光記録媒体５が合焦位置よりも離れているときには正の値になり、合焦位置よりも近づいているときには負の値になる、いわゆるＳ字曲線を描く。なお、光ディスク装置は、この誤差信号ＦＥＳの値が０になるように対物レンズ４の光軸方向の位置を連続的に制御してフォーカスサーボを実現している。本実施の形態における上記誤差信号ＦＥＳを用いた制御については後述する。
【００４０】
また、この光検出器８では、非点収差法を用いてフォーカス制御用の誤差信号ＦＥＳを得るとともに、プッシュプル法を用いてトラッキング制御用の誤差信号ＴＥＳを得ている。誤差信号ＴＥＳは、トラッキング誤差検出部８０で、上記の４つの受光素子からの各出力信号（トラッキング信号）に対して簡単な演算を施すことにより得ることができるようになっている。
【００４１】
具体的には、光記録媒体５に照射された光のトラッキング誤差を示す誤差信号ＴＥＳは、次の（２）式で与えられる。なお、これらの各出力は、各受光素子からの出力電流に対して電流−電圧変換を施して得る電圧である。
【００４２】
誤差信号ＴＥＳ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ） ・・・（２）
したがって、光ディスク装置では、この誤差信号ＴＥＳの値が０になるように光記録媒体５のトラック溝の半径方向（幅方向）の位置を連続的に制御してトラッキングサーボを実現している。
【００４３】
図４は、上述した光検出器８から得られるサーボ信号（誤差信号ＦＥＳ）を用いて光ピックアップ１０の焦点制御を行うための信号を示す信号波形である。図４（ａ）は、光検出器８の各受光素子からの出力に対して、上記（１）式の演算を施して得られる誤差信号ＦＥＳを示す信号波形である。この誤差信号ＦＥＳは、上述のように、例えば、光記録媒体５が合焦位置よりも遠いときには正の値になり、光記録媒体５が合焦位置よりも近いときには負の値になるＳ字型の連続波形（いわゆるＳ字曲線）を描く。なお、誤差信号ＦＥＳの極性は、上記の極性とは逆にすることもできる。図４（ｂ）は、上記の光検出器８の各受光素子からの出力Ａ〜Ｄを全て加算した信号である検出器和信号ＳＵＭを示す信号波形である。また、図４（ｃ）は、誤差信号ＦＥＳが存在し、かつ、検出器和信号ＳＵＭが予め設定された値（検出レベル）以上であるときに合焦状態を示す信号として出力される合焦ゲート信号を示す信号波形である。そして、制御部５０の１機能として設けられている焦点制御手段（図示せず）は、この合焦ゲート信号を検出するとサーボループを閉じて引き込み動作を行うことにより焦点制御を行うようになっている。
【００４４】
なお、通常の光記録媒体では、光記録媒体から得られる上記（１）式にて表される誤差信号ＦＥＳの演算結果が０となる点（図４（ａ）における点線レベル）にフォーカス制御される。このフォーカス制御を行うことによって、光記録媒体の記録面上を絶えず光ビームが追従することとなる。また、図４（ａ）に示すＳカーブの両端の平坦部に０となる点がある場合には、光記録媒体の記録面とは異なる箇所のフォーカス制御を行おうとするため、検出器和信号に対して検出レベルを設定することで合焦ゲート信号を生成し、合焦ゲート信号がハイレベルの時にのみフォーカス制御を行うようになっている。すなわち、上記「サーボループを閉じて引き込み動作を行う」とは、誤差信号ＦＥＳを検出し（検出だけではサーボループは閉じていない）、合焦ゲート信号がハイレベルの時に、誤差信号ＦＥＳの演算結果が０となるように、アクチュエータに電流を印加し、焦点制御を開始することである。
【００４５】
次に、本発明の焦点制御方法について説明する。本発明の焦点制御は、光記録媒体５の信号（情報）の記録再生を行う前、すなわち、トラッキングの制御を行う前に、フォーカスオフセットの調整を行うことである。オフセット量の調整を行うことにより、安定したトラッキング制御が可能な状態となり、安定した光記録媒体５の記録再生を行うことができるようになる。上記フォーカスオフセットの調整は、誤差信号ＴＥＳの正負側の振幅比がほぼ１となるように、光ピックアップ１０から光記録媒体５に照射される光の焦点位置を調整することにより行われる。以下具体的に説明する。
【００４６】
まず、オフセット調整工程について説明する。図５（ａ）は、本実施の形態に用いる光記録媒体５の概略を示す側面図である。図５（ａ）に示す光記録媒体５は、再生ＲＦ信号が記録されている領域（以下、記録領域とする）と、記録されていない領域（以下、未記録領域）とを有しており、溝部にのみ信号（情報）が記録されている一例を示している。また、図５（ａ）に示す光記録媒体５は、記録領域の溝部に５トラック分の記録を行った場合を示している。
【００４７】
図５（ｂ）は、光検出器の各受光素子からの出力に対して、（２）式の演算を施して得られる誤差信号ＴＥＳを示す信号波形である。図５（ｂ）に示すように、記録領域における誤差信号ＴＥＳの信号振幅と、未記録領域における誤差信号ＴＥＳの信号振幅との間には振幅変化が生じることとなる。また、記録領域と未記録領域との境界においては、誤差信号ＴＥＳが変動することになる。
【００４８】
図５（ｃ）は、上記光検出器の各受光素子からの出力Ａ〜Ｄを全て加算した信号である検出器和信号ＳＵＭを示す信号波形である。図５（ｄ）は、誤差信号ＴＥＳが存在し、かつ検出器和信号ＳＵＭがあらかじめ設定された値（検出レベル）以下であるときに記録領域の状態を示す信号として出力される記録領域ゲート信号を示す信号波形である。
【００４９】
光記録媒体５に光を照射する（光照射工程）ことにより、誤差信号ＴＥＳを検出し（誤差信号検出工程）、制御部５０は、記録領域ゲート信号の立ち上がりを検出すると、ＴＥＳ振幅検出部９０によって検出された、立ち上がり直後の誤差信号ＴＥＳの信号振幅に基づいて、フォーカスサーボのオフセット量の制御を行う。具体的には、誤差信号ＴＥＳの値が０となる点、すなわちトラッキングを引き込む点（０クロスレベル）を基準として、記録領域ゲート信号の立ち上がりを検出した直後の誤差信号ＴＥＳの正側の振幅ａおよび負側の振幅ｂの検出を行う。このときの振幅比はγ＝ａ／ｂと表すことができる。振幅比は、０クロスレベルに対して、正負側の振幅が等しい場合には１となり、正側が大きい場合には１より大きく、負側が大きい場合には１より小さい値となる。この振幅比がγ＝１の場合には、正負側の信号振幅が等しく、トラッキング制御が容易となる。したがって、γ＝１を目標値として、フォーカスオフセットを調整する。すなわち、γ＝１となるように、対物レンズ４の位置制御を行うことによってフォーカスオフセットを調整する。これにより、オフセット調整工程が行われ、トラッキング制御が容易となる。
【００５０】
なお、上記トラッキング制御可能な範囲は、正確にγ＝１の場合に限らず、ある程度の範囲を持っているため、トラッキング制御が可能な値まで、振幅比を設定してもよい。例えば、記録領域両端のアンバランスを表す定数としてのｋ１およびｋ２を、ｋ１＜１および１＜ｋ２として、ｋ１×（ａ／ｂ）≦γ≦ｋ２×（ａ／ｂ）の範囲を許容値とすることができ、γ＝１とみなすことができる。なお、０クロスレベルとは、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボのいずれにおいても、制御する目標値として設定されるものである。
【００５１】
図６は、フォーカスオフセットが未調整の場合の、記録領域および未記録領域における誤差信号ＴＥＳの一例を示す信号波形である。図６（ａ）は、フォーカスオフセット量が小さい場合（γ≒１）の誤差信号ＴＥＳを示す信号波形である。図６（ｂ）および図６（ｃ）は、フォーカスオフセット量が大きい場合の誤差信号ＴＥＳを示す信号波形である。図６（ｂ）は、例えば、焦点位置が合焦位置よりも遠い場合（γ＞＞１）の誤差信号ＴＥＳを示す信号波形であり、図６（ｃ）は、焦点位置が合焦位置よりも近い場合（γ＜＜１）の誤差信号ＴＥＳを示す信号波形である。なお、誤差信号ＴＥＳの極性は、上記の極性とは逆にすることもできる。
【００５２】
図６（ａ）ないし図６（ｃ）は、フォーカスオフセット量が大きい場合には、記録領域の両端側（記録領域と未記録領域との境界）において、誤差信号ＴＥＳが変動しており、トラッキング制御が困難であることを示している。このように、トラッキング制御が困難である場合には、再生ＲＦ信号を用いてフォーカスオフセットを調整することができないため、再生ＲＦ信号からＲＦ振幅を検出して、フォーカスオフセット量を調整することができない。したがって、フォーカスオフセットが発生している場合には、特に記録領域の一端または両端において、γ＞＞１またはγ＜＜１の状態である場合には、トラッキング制御が困難となるため、γ≒１となるようにフォーカスオフセットを調整する。これにより、記録領域および未記録領域、特に記録領域の一端または両端において、安定したトラッキング制御が可能となる。
【００５３】
次に、再生オフセット調整工程について説明する。安定したトラッキング制御が可能となった状態で再生ＲＦ信号を用いて、再生ＲＦ信号の振幅（ＲＦ振幅）が最大となるようにフォーカスオフセットの調整を行うことも可能である。具体的にはＲＦ振幅検出部４０にてＲＦ振幅を検出し、制御部５０によってＲＦ振幅が最大値となるようにフォーカスオフセットを調整する。また、再生ＲＦ信号の品質を示すジッターやエラーレートを測定することによってもフォーカスオフセットを調整することができる。この場合、ジッターまたはエラーレートのいずれかの値が最小値となるように、制御部５０がフォーカスオフセットを調整することによって実現することができる。これにより、安定したトラッキング制御が可能になるとともに、光記録媒体５の高品質な再生を実現することができる。
【００５４】
次に、誤差信号ＴＥＳが０クロスレベルを基準にしてオフセットしている場合、および０クロスレベルに対して誤差信号ＴＥＳが０クロスしない場合のオフセット調整工程について説明する。図７は、誤差信号ＴＥＳが、０クロスレベルを基準にしてオフセットしている場合について説明する信号波形である。
【００５５】
誤差信号ＴＥＳが０クロスレベルを基準にしてオフセットする原因としては、回路の電気的なオフセットや光検出器８の周辺部でのサーボ信号とは関係のない光が光検出器に入射した場合などが考えられる。これらの場合については、未記録領域において、０クロスレベルに対するオフセット量Ｃ（＝Ａ／２−Ｂ／２）をあらかじめ算出しておき、上述の振幅比γを求める際にオフセット量Ｃを考慮にいれて、フォーカスサーボのオフセット量を調整する。すなわち、この焦点制御方法を用いれば、誤差信号ＴＥＳが０クロスレベルを基準にしてオフセットしている場合においても、記録領域および未記録領域、特に記録領域の一端または両端において安定したトラッキング制御が可能になる。この時、オフセットしているトラッキング誤差信号に対しては、０クロスレベルでトラッキング制御を行うため、トラッキング誤差信号のオフセット調整が必要となってくる。具体的には、Ａ＋Ｂ、Ｃ＋Ｄのゲインバランスを調整することで、オフセットをキャンセルするほか、ＤＣオフセットを注入して、オフセットキャンセルを行ってもよい。さらに、上記と同様に、安定したトラッキング制御が可能となった状態で再生ＲＦ信号を用いて、再生信号振幅が最大となるようにフォーカスオフセットの調整を行うことも可能となる。
【００５６】
また、図８は、０クロスレベルに対して誤差信号ＴＥＳが０クロスしない場合について説明する信号波形である。図８に示す場合には、未記録領域の信号振幅の中点レベル（Ａ＝Ｂ）を検出し、上述の振幅比を求める際に中点レベルに対する振幅比γを算出し、フォーカスサーボのオフセット量を調整すればよい。この焦点制御方法を用いることによって、誤差信号ＴＥＳが０クロスレベルから大きく外れた状態においても、記録領域および未記録領域、特に記録領域の両端において安定したトラッキング制御が可能になるのみならず、安定したトラッキング制御が可能となった状態で再生ＲＦ信号を用いて、再生信号振幅が最大となるようにフォーカスオフセットの調整を行うことが可能となる。
【００５７】
なお、本実施の形態においては、非点収差法によりフォーカスオフセットを検出しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばナイフエッジ法を用いてもよい。
【００５８】
また、本実施の形態において、記録可能な光記録媒体として相変化記録媒体を例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、誤差信号ＴＥＳ検出時に、再生ＲＦ信号が記録されている領域と記録されていない領域との反射光量に差が見られるような光記録媒体であれば同様に用いることができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の焦点制御方法は、トラッキング誤差信号を検出する誤差信号検出工程をさらに含み、上記オフセット量の調整は、トラッキング誤差信号に基づいて行われる構成である。上記構成によれば、光記録媒体（相変化記録媒体）に照射する光が信号記録面で合焦するように、光軸方向のオフセット量の調整がトラッキング誤差信号に基づいて行われる。これにより、光記録媒体に情報が記録されている記録領域と記録されていない未記録領域におけるトラッキング誤差信号の変動を抑制することができ、光記録媒体に照射する光の焦点位置を一定にすることができる。したがって、安定したトラッキング制御が可能となるという効果を奏する。
【００６０】
上記の焦点制御方法において、上記オフセット量の調整は、光記録媒体に記録されている情報を再生するための再生信号が記録された記録領域の一端または両端におけるトラッキング誤差信号に基づいて行われる構成としてもよい。記録領域と再生信号が記録されていない未記録領域との境界におけるトラッキング誤差信号に基づいてオフセット量の調整が行われるため、記録領域の一端または両端、すなわち記録領域と未記録領域との境界において安定したトラッキング制御が可能となるという効果を奏する。
【００６１】
上記の焦点制御方法において、上記オフセット量の調整は、トラッキング誤差信号の振幅を検出して、トラッキング誤差が生じない最適値に対して、トラッキング誤差信号の正側の振幅と負側の振幅とが等しくなるように行われる構成としてもよい。上記構成によれば、記録領域と未記録領域との境界におけるトラッキング誤差信号の変動を抑制することができる。これにより、記録領域および未記録領域のいずれにおいても安定したトラッキング制御が可能となるという効果を奏する。
【００６２】
上記の焦点制御方法において、上記オフセット量の調整は、光記録媒体に情報が記録されていない未記録領域におけるトラッキング誤差信号の、トラッキング誤差が生じない最適値に対する正側の振幅と負側の振幅との差を検出し、該差を用いて最適値を補正した値に対して、記録領域におけるトラッキング誤差信号の正側の振幅と負側の振幅とが等しくなるように行われる構成としてもよい。上記構成によれば、未記録領域におけるトラッキング誤差信号の正側の振幅と負側の振幅とがオフセットしている状態であっても、トラッキング誤差信号の変動を抑制することができる。これにより、記録領域および未記録領域のいずれの領域においても安定したトラッキング制御が可能となるという効果を奏する。
【００６３】
上記の焦点制御方法において、上記オフセット量の調整は、上記未記録領域におけるトラッキング誤差信号の振幅の中心値を検出し、該中心値に対して、記録領域におけるトラッキング誤差信号の正側の振幅と負側の振幅とが等しくなるように行われる構成としてもよい。上記構成によれば、トラッキング誤差信号の変動を抑制することができるため、記録領域および未記録領域のいずれの領域においても安定したトラッキング制御が可能となるという効果を奏する。
【００６４】
以上のように、本発明の光記録媒体（相変化記録媒体）の再生方法は、上記いずれかに記載の焦点制御方法を用いたオフセット調整工程を含む光記録媒体の再生方法であって、上記オフセット調整工程を行った後に、トラッキング制御を行う構成である。上記構成によれば、記録領域と未記録領域との境界におけるトラッキング誤差信号の変動が大きいために、トラッキング制御が行えなくなることを回避することができる。すなわち、トラッキング誤差信号に基づいてオフセット調整を行い、トラッキング誤差信号の変動を抑制した後にトラッキング制御を行っているため、安定したトラッキング制御を行うことができるという効果を奏する。
【００６５】
上記の光記録媒体の再生方法において、上記光記録媒体に記録された情報を再生するための再生信号を用いて、光記録媒体に照射する光の光軸方向のオフセット量を調整する再生オフセット調整工程をさらに含み、上記オフセット調整工程、トラッキング制御、および再生オフセット調整工程を、この順に行う構成としてもよい。上記構成によれば、再生信号を検出する際における光の焦点制御を行うことができる。すなわち、再生信号振幅が最大となるように再生オフセットを調整することができるため、効率的かつ高品質の再生信号を検出することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態における光ディスク装置の光ピックアップの概略の構成を示すブロック図である。
【図２】 上記光ディスク装置の基本部分の概略の構成を示すブロック図である。
【図３】 上記光ディスク装置に設けられている、サーボ信号および再生ＲＦ信号を検出するための光検出器の受光面およびその周辺の概略の構成を示す回路図である。
【図４】 図４（ａ）は、上記光検出器の各受光素子からの出力に演算を施して得られる誤差信号ＦＥＳを示す信号波形であり、図４（ｂ）は、上記光検出器の各受光素子からの出力Ａ〜Ｄを全て加算した信号である検出器和信号ＳＵＭを示す信号波形であり、図４（ｃ）は、合焦状態を示す信号として出力される合焦ゲート信号を示す信号波形である。
【図５】 図５（ａ）は、本実施の形態に用いる光記録媒体の概略を示す側面図であり、図５（ｂ）は、光検出器の各受光素子からの出力に演算を施して得られる誤差信号ＴＥＳを示す信号波形であり、図５（ｃ）は、上記光検出器の各受光素子からの出力Ａ〜Ｄを全て加算した信号である検出器和信号ＳＵＭを示す信号波形であり、図５（ｄ）は、記録領域の状態を示す信号として出力される記録領域ゲート信号を示す信号波形である。
【図６】 図６（ａ）は、フォーカスオフセット量が小さい場合（γ≒１）の誤差信号ＴＥＳを示す信号波形であり、図６（ｂ）は、焦点位置が合焦位置よりも遠い場合（γ＞＞１）の誤差信号ＴＥＳを示す信号波形であり、図６（ｃ）は、焦点位置が合焦位置よりも近い場合（γ＜＜１）の誤差信号ＴＥＳを示す信号波形である。
【図７】 図７は、誤差信号ＴＥＳが、０クロスレベルを基準にしてオフセットしている場合について説明する信号波形である。
【図８】 図８は、０クロスレベルに対してトラッキング誤差信号が０クロスしない場合について説明する信号波形である。
【図９】 図９（ａ）は、従来のアクチュエータの駆動信号の波形の一例を示す信号波形であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のような駆動信号によりアクチュエータが駆動されて対物レンズが移動したときの再生ＲＦ信号の振幅（エンベロープ）の変化を示す信号波形である。
【符号の説明】
１ 半導体レーザ
２ コリメータレンズ
３ ビームスプリッタ
４ 対物レンズ
５ 光記録媒体
６ 集光レンズ
７ シリンドリカルレンズ
８ 光受光素子
１０ 光ピックアップ
２０ スピンドルモータ
３０ ＲＦ信号増幅部
４０ ＲＦ振幅検出部
５０ 制御部
６０ フォーカス誤差検出部
７０ 調整部
８０ トラッキング誤差検出部
９０ ＴＥＳ振幅検出部

Claims (6)

1. 相変化記録媒体上に光を照射する光照射工程と、照射する光を信号記録面で合焦するように光軸方向のオフセット量を調整するオフセット調整工程とを含む焦点制御方法において、
   トラッキング誤差信号を検出する誤差信号検出工程をさらに含み、
   上記オフセット量の調整は、相変化記録媒体に記録されている情報を再生するための再生信号が記録された記録領域の一端または両端におけるトラッキング誤差信号に基づいて行われることを特徴とする焦点制御方法。
2. 上記オフセット量の調整は、トラッキング誤差信号の振幅を検出して、トラッキング誤差が生じない最適値に対して、トラッキング誤差信号の正側の振幅と負側の振幅とが等しくなるように行われることを特徴とする請求項１に記載の焦点制御方法。
3. 上記オフセット量の調整は、相変化記録媒体に情報が記録されていない未記録領域におけるトラッキング誤差信号の、トラッキング誤差が生じない最適値に対する正側の振幅と負側の振幅との差を検出し、該差を用いて最適値を補正した値に対して、記録領域におけるトラッキング誤差信号の正側の振幅と負側の振幅とが等しくなるように行われることを特徴とする請求項１または２に記載の焦点制御方法。
4. 上記オフセット量の調整は、上記未記録領域におけるトラッキング誤差信号の振幅の中心値を検出し、該中心値に対して、記録領域におけるトラッキング誤差信号の正側の振幅と負側の振幅とが等しくなるように行われることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の焦点制御方法。
5. 上記請求項１ないし４のいずれか１項に記載の焦点制御方法を用いたオフセット調整工程を含む相変化記録媒体の再生方法であって、
   上記オフセット調整工程を行った後に、トラッキング制御を行うことを特徴とする相変化記録媒体の再生方法。
6. 上記相変化記録媒体に記録された情報を再生するための再生信号を用いて、相変化記録媒体に照射する光の光軸方向のオフセット量を調整する再生オフセット調節工程をさらに含み、
   上記オフセット調整工程、トラッキング制御および再生オフセット調節工程を、この順に行うことを特徴とする請求項５に記載の相変化記録媒体の再生方法。

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