JP4232428B2 - 光ディスクのトラッキング制御装置および方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラックがウオブル溝からなる光ディスクに情報を記録再生する光ディスク装置に用いるトラッキング制御装置および方法に関するものであり、アクセス領域が未記録であり、かつ溝と溝間との反射率差がなくても、ウオブル信号振幅からトラッキングの極性判定および光スポットとトラックの相対的な移動方向検出を行い、光ディスク装置の立上げ時やシーク時のトラッキング引込みの安定化と高精度化を可能とする。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、光ディスクのフォーマット効率を上げるため、クロックとアドレス情報を含むウオブル溝が使われてきた。回転制御用クロックをアドレス情報で変調した信号で案内溝（溝、グルーブとも呼ぶ）を蛇行させた溝を情報トラックとし、その上にデータを記録する光ディスクである。アドレス専用領域を設けることなく、トラック全域にデータが記録できるので、同一の記録密度でもユーザデータの記録割合を増やせる利点がある。この例としては、ＣＤ−ＲのＡＴＩＰ方式やＭＤのＡＤＩＰ方式が知られている。ウオブル信号は、トラッキングオン時のプッシュプル信号から抽出できる。ウオブル信号の帯域は、データに影響しないようデータ変調信号帯域より低く、トラッキングに影響しないようにトラッキング制御帯域よい高く設定されている。
【０００３】
一方、光ディスク装置の立上げおよびシークの高速化、安定化は重要な設計課題であり、立上げ時やシーク時のトラッキング引き込み安定化が欠かせない。そのためには、トラッキング極性判定ならびに光スポットのトラックに対する移動方向検出が重要である。これを実現するため、従来からＲＯＭディスクではトラック上にデータデータエンベロープを利用する方法があった。しかし、記録可能型（追記型や書換型）の光ディスクでは、未記録領域があるのでこの方法はうまく機能しない。記録可能型では、従来から溝と溝間（ランドとも呼ぶ）からの反射率差を利用する方法があった（例えば特許文献１参照）。この方法では、ランドとグルーブの比（Ｌ／Ｇ比）を１からずらし、意図的に反射率差のある溝を設計・作製している。
【０００４】
近年の青紫色レーザを使った光ディスクの開発では、ウオブル溝の利用とともに、高密度化のためより狭いトラックピッチの実現が求められる。それに伴い、光ディスク基板の成形性、ウオブル信号、トラッキングエラー信号（以下ＴＥ信号とも呼ぶ）、録再特性など確保が優先され、Ｌ／Ｇ比は１前後の値に設定せざるを得なくなり、溝と溝間の反射率差の確保は難しくなってきた。これを克服するための方法として例えば、３ビーム方式であって、メインビームから内外にそれぞれ１／４トラックずらした２個のサブビームから、それぞれプッシュプル信号を得てその差動からクロストラック信号を得て、トラッキング極性判定と移動方向検出に使う、いわばＤＰＰ（差動プッシュプル）の変形方式の提案がされている（特許文献２参照）。
【０００５】
また、ウオブル溝付き光ディスクのトラッキング制御装置として、トラッキングオフ時の「溝と溝間でウオブル信号の振幅差が必ずある」という前提でクロストラック信号を生成して移動方向検出を利用する提案がされている（特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−３０１９８８号公報
【特許文献２】
特開２０００−３５２５号公報
【特許文献３】
特開２００１−２０２６３５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２のような３ビーム方式は、１ビーム方式に比べて、レーザの出射パワーを大きくする必要がある。小型ヘッドで消費電力や発熱量を抑えたいモバイルなどの用途には１ビーム方式を使いたい。３ビームを使うにしても、未記録領域を記録するときにトラッキングオフセットをキャンセルできる利点のあるＤＰＰを使いたい。
【０００８】
また特許文献３で示される、「溝と溝間でウオブル信号の振幅差が必ずある」前提は、ウオブル長を基本的に一定としているＣＬＶタイプの光ディスクでは成立しない。従来の技術で引用した以外にＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷならびにＤＶＤ＋ＲＷなども前提が当てはまらない。この種の光ディスクのウオブル溝は内周からスパイラル状になっているので、１回転あたりのトラック長は外周ほど長くなり、ウオブル長が一定だとウオブル位相が順次遅れることになる。一般に、溝間のウオブル信号振幅は、両隣の溝からのウオブル信号の重畳によって決まると考えられる。ウオブル位相が順次遅れると溝間の両隣のウオブル位相も順次変化する。逆相の場合にはウオブル信号振幅は小さくなるが、同相の場合には溝上とほぼ同じウオブル信号振幅となる。この問題については次に具体例を説明するが、定量的な内容は、発明の実施の形態において図８ないし図１０を用いて説明する。
【０００９】
図７は前述の前提が当てはまらない具体例であり、ウオブル長を一定（クロック情報のみ）にして試作した光ディスクのプッシュプル信号波形を示している。左の波形は、トラッキングオフ時の偏心ディスク１回転分のプッシュプル信号波形である。右側の波形は、左の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の部分を拡大した波形である。ＴＥ信号にウオブル信号が重畳されているのが分かる。（ａ）と（ｂ）は、ほぼ同一トラック上の波形でトラックの光スポットに対する移動方向が反対になっており、それぞれ立下り時ならびに立ち上がり時にウオブル信号振幅が低減している。
【００１０】
この点、すなわちウオブル信号振幅が小さい部分は、溝間と判定できる。移動方向は別途のジャンピング波形の観測によって比較確認した。それによると、（ａ）と（ｂ）はそれぞれ、光スポットがトラックに対して外向きと内向きに相対移動している状態である。しかし、別トラック位置の（ｃ）の波形では、立ち上がり、立下りともウオブル信号振幅は一定であり、ウオブル信号振幅からは移動方向は判定できない。
【００１１】
以上のように具体データから、ＣＬＶタイプの光ディスクでは、「溝と溝間でウオブル信号の振幅差が必ずある」前提は成立しないことが分かる。また、実用的にウオブル信号がアドレス情報で変調される光ディスクでは、変調方法によるが、溝間でウオブル位相が逆転してウオブル信号振幅が小さくなると期待される場所でも、変調のために局所的に同相（あるいは同相近く）になりスパイク的にウオブル信号振幅が大きくなる問題点も発生する。つまり、単純にウオブル信号振幅のみでは、トラッキングの極性判定や移動方向検出はできないという課題が従来の提案にはあった。
【００１２】
ところで、「溝と溝間でウオブル信号の振幅差が必ずある」前提は、ＤＶＤ−ＲＡＭのようなＺＣＬＶの光ディスクにも成立しない。具体的に、ＤＶＤ−ＲＡＭはウオブルをクロック信号にのみ使用している。グルーブ記録のほかランド記録時にもグルーブと同等のウオブル信号振幅が得られるよう、グルーブのウオブルはゾーン内で同相になるように形成される。つまり、溝間であるランドでもウオブル信号振幅は低減しない。ただし、このＤＶＤ−ＲＡＭのように溝と溝間でウオブル信号振幅が同一のものは、本発明の対象ではない。
【００１３】
本発明は、以上説明した課題を解決するために、ウオブル溝付き光ディスクにおいて溝間（ランド部）でのウオブル信号振幅が変動しても、ウオブル信号振幅が所定値以下となるＴＥ信号ゼロクロス点を溝間と判定して、光スポットの相対移動速度が所定範囲内のときには外挿によってトラッキングの極性判定と移動方向検出を正確に実施する。これによって、溝と溝間で反射率差がなくかつ未記録領域のある光ディスクであっても、１ビームやＤＰＰなど検出方式によらず、立上げ時およびシーク時の安定かつ高精度なトラッキングを引込みを実現し、立上げおよびシーク動作を高速化かつ安定化できるトラッキング制御装置および方法を提供することができる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明における光ディスクのトラッキング制御装置は、トラックがウオブル溝からなる光ディスク上にフォーカシングさせた光スポットからトラッキングエラー信号とウオブル信号とを検出する信号検出手段と、トラッキングオフ時に前記トラッキングエラー信号のゼロクロス点の周期から前記光スポットと前記トラックとの相対的な移動速度を検出する速度検出手段と、前記ゼロクロス点の近傍で、前記ウオブル信号振幅値が所定値以下のときには前記光スポット位置が溝間にあると極性判定する極性判定手段と、前記移動速度が所定範囲内にあって、前記溝間と極性判定されたときには、前記トラッキングエラー信号の増減方向から前記光スポットの前記トラックに対する移動方向を検出する移動方向検出手段と、前記移動速度と前記移動方向に基づいて、前記移動速度を低減してトラッキングを引込む制御手段とを備える。
【００１５】
本発明の光ディスクのトラッキング制御装置によれば、ウオブル信号振幅からトラッキングの極性判定および光スポットとトラックの相対的な移動方向検出を行い、光ディスク装置の立上げ時やシーク時のトラッキング引込みの安定化と高精度化を可能とする。
【００１６】
また、本発明の光ディスクのトラッキング制御装置における、前記制御手段は、前記光ディスクの少なくとも半回転分のトラッキングエラー信号からの前記移動速度と前記移動方向に基づき、前記光ディスク１回転分の偏心量を計算して記憶する偏心記憶機能と、前記光スポットを横切る偏心トラック群の中の特定トラックが、前記光スポットを通過する通過タイミングで、前記光スポットを前記偏心記憶機能の偏心量に基づき、前記特定トラックにほぼ追従させる追従機能と、前記追従をさせながら、前記特定トラックおよびその近くのトラックにトラッキングを引き込む引込機能と、を含むのが好ましい。この好ましい例によれば、光ディスク装置立上げ時の光ディスク偏心が多くても、任意のトラック付近にトラッキングが安定にしかも高速に引き込める。
【００１７】
また、本発明の光ディスクのトラッキング制御装置における、前記特定トラックは前記偏心トラック群のほぼ中央のトラックであることが好ましい。この好ましい例によれば、トラッキング引き込み後の対物レンズシフトの平均値を０に近づけることができ、トラバースによるシフト量の補正待ち時間なく、録再動作に入れる。
【００１８】
また、本発明の光ディスクのトラッキング制御装置における、前記制御手段は、前記光ディスクの少なくとも半回転分のトラッキングエラー信号からの前記移動速度と前記移動方向に基づき、前記光ディスク１回転分の偏心量を計算して記憶する偏心記憶機能と、前記光スポットを、前記偏心記憶機能の偏心量に基づき、偏心トラック群の中のほぼ中央のトラックを常に追従させる第２の追従機能と、任意のタイミングで、前記ほぼ中央のトラックにトラッキングを引き込む第２の引込機能と、を含むのが好ましい。この好ましい例によれば、より速いタイミングでトラッキング引き込みを中央のトラックに引き込めるので、光ディスク装置の立上げ時間もしくはリカバリ時間を高速にできる。
【００１９】
また、本発明の光ディスクのトラッキング制御装置における、前記制御手段は、前記光ディスクのウオブル位相の基準半径位置、トラックピッチおよびウオブル長とトラック番号と回転角度で示されるトラック上の任意点に隣接する溝間のウオブル信号振幅を計算する振幅計算機能と、シーク終了時のトラッキング引き込み前の光スポットの移動速度を前記所定範囲内に抑え、前記方向検出手段から判定した溝間でのウオブル信号振幅の測定データ列として記憶する振幅記憶機能と、目標トラックへシークするための溝カウント値から、前記光スポットが横断する複数の溝間のウオブル信号振幅を、前記振幅計算機能で計算した計算データ列をテンプレートとし、前記測定データ列との相関により前記溝カウント値のシーク途中のカウント誤差を補正する誤差補正機能と、を含むのが好ましい。この好ましい例によれば、シーク中の溝カウント誤差を補正して、一発で目標トラックにシークができるので、シーク時間を高速でかつ安定にできる。
【００２０】
また、本発明の光ディスクのトラッキング制御装置における、前記極性判定手段はさらに前記ゼロクロス点の近傍で、前記光ディスクからのＲＦ信号振幅値が所定値以上のときには前記光スポットが溝上と判定する第１の判定機能と、前記光ディスクの溝と溝間からの全光量信号差がある場合に、前記全光量信号で溝上または溝間と判定する第２の判定機能と、前記光ディスクの溝と溝間からの全光量信号差がある場合で、前記光ディスクからのＲＦ信号振幅が所定値以上の場所を除外して、前記全光量信号で溝または溝間と判定する第３の判定機能のうち、少なくともいずれかの判定機能を含む極性判定手段であり、前記移動方向検出手段は、前記極性判定手段で溝上または溝間と極性判定されたときには、前記トラッキングエラー信号の増減方向から前記光スポットの前記トラックに対する移動方向を検出する移動方向検出手段である、ことが好ましい。この好ましい例によれば、極性判定精度をよりより高められるので、立上げ時やシーク時のトラッキング引き込み安定性をより向上できる。
【００２１】
前記目的を達成するための本発明における光ディスクのトラッキング制御方式は、上記したトラッキング制御装置の手段ならびに機能を、ＤＳＰなどのソフト処理ステップで代替することで、同様の効果をよりフレキシブルに実現することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
実施の形態１について、図１ないし図５を使って説明するが、その前に前提となるウオブル信号振幅について図８、図９および図１０を用いて定量的に説明する。
【００２４】
＜ウオブル信号振幅の定量説明＞
図８ないし図１０は、本発明の着眼点である溝間のウオブル信号振幅について、トラック位置によってどのように変化するかを計算して、結果を図に示した。ここでの光ディスクは、ＣＬＶ方式で溝は内周から外周に向けて一定のトラックピッチでスパイラル状にカッティングされるものとし、ウオブルは一定長の正弦波とした。
【００２５】
溝のウオブル位相は、それまでにカッティングされた溝の長さによって決まる。溝長Ｌｇ（ｍ）は、カッティング始点（基準点）の半径をＲ（ｍ）、カッティングの総回転角度をω（ｒａｄ）、トラックピッチをＴｐ（ｍ）とすると、式（数１）で表せる。この式は、「１回転の螺旋の長さを、螺旋の始点を半径とする円の円周の長さと、螺旋の終点を半径とする円の円周の長さの平均値とする」考えを一般化して求めた。基準点の回転位置から１回転分の溝を１トラックとし、トラック番号を０から数えてＴｎとし、トラック上の回転角度を基準点からの角度をθとすると、総回転角度ωは２πＴｎ＋θとも表せる。
【００２６】
Ｌｇ＝ω（Ｒ＋ω・Ｔｐ／４π） ・・・（数１）
具体的なウオブルを形成する溝のラジアル方向の変位Ｄ（ｍ）は式（数２）で表せる。ここで、Ｌｗ（ｍ）はウオブル長、Ａｗ（ｍ）はウオブル振幅である。変位は基準点の位相を０とし外周方向を正としている。
【００２７】
Ｄ＝Ａｗ・ｓｉｎ（２π・Ｌｇ／Ｌｗ） ・・・（数２）
図８は、式（数１）と（数２）から、溝のウオブル状態を計算して光ディスク上でウオブル溝がどう配置されるかを示した拡大図である。計算条件は、Ｒ＝１１ｍｍ、Ｔｐ＝０．５μｍ、Ｌｗ＝５μｍ、Ａｗ＝０．０５μｍで、Ｌ／Ｇ比は１とした。基準点θ＝０からスタートして、ウオブル約１．５周期分のトラック５本を示した。ただし、Ａｗは実際のウオブル振幅より大きくとり、ウオブル状態を誇張して分かりやすくした。
【００２８】
この図からも分かるように、各トラックのウオブルの位相は異なる。ウオブル信号振幅を調べるため、図のａ、ｂ、ｃに、この光ディスク上を走査する光スポットを示した。ａのように、光スポットがトラック２上を走査しているときは、ウオブル信号振幅は溝Ｇ（グルーブ）の蛇行通りに、所定の大きさで安定して得られる。ｂは、光スポットがトラック１とトラック２の溝間Ｌ(ランド)にある場合を示すが、このときの両トラックのウオブル位相はほぼ同一なので、得られるウオブル信号振幅はａと同じく所定の大きさで安定して得られ、小さくなることはない。逆にｃのように光スポットが、ウオブル位相がほぼ逆相であるトラック２とトラック３の間の溝間にあるときは、ウオブル信号振幅はほぼ０となる。
【００２９】
なお、光スポットは光ディスクの回転数によって図の太い矢印の方向に走査される一方、トラッキングオフ時は、光ディスクの偏心もしくは光スポットの移動によって光スポットは溝もしくは溝間をラジアル方向に横切って移動する。図示したのは、その移動速度が走査速度に対して比較的小さく、光スポットが溝もしくは溝間のみ走査しているところである。溝と溝間でウオブル信号振幅が適切に観測されるには、光スポットが溝から溝間までの移動する間に、ウオブルが例えば１０個以上含まれる必要がある。図８の例に当てはめると、移動速度／走査速度比は、０．５ｘ０．５／（５ｘ１０）以下となる。走査速度が２．５ｍ／秒なら移動速度は１２．５ｍｍ／秒以下の必要がある。この値は、光ディスクの偏心による移動速度レベルである。たとえば、光ディスクの偏心量を５０μｍ（０ｐ）と若干大きめとし、偏心が正弦波で近似できるとすると、最大偏心速度はＲ＝１１ｍｍの回転角速度（２．５／０．０１１ｒａｄ／秒）と偏心量の積となり、１１．４ｍｍ／秒と計算できる。
【００３０】
図９には、隣接トラックとのウオブル位相差と溝間走査時のウオブル信号振幅の計算例を示す。あるトラック上の対象点（総回転角度ω）とそのトラックの外周に位置するトラック（総回転角度ω＋２π）の点までの距離Ｌｔ（ｍ）は、総回転角度をそれぞれ式（数１）に入れて差を計算することで、式（数３）として求められる。このＬｔをウオブル長Ｌｗで割った余りに２πを掛けることで位相差ｄ（ｒａｄ）が求められる（式（数４））。前記対象点での溝間のウオブル信号の値は式（数５）で表せる。この値は瞬時値であり、ウオブル信号振幅は対象点近傍の少なくとも１周期分のウオブル信号の振幅から求める。具体的には、ウオブル長が円周に対して十分小さいので、式（数５）の定数項２ｃｏｓ（ｄ／２）の絶対値から計算できる。図９では、カッティングの基準点０から２トラック分の位相差とウオブル信号振幅を例示した。計算条件は図８と同じである。横軸はトラック位置をトラック番号Ｔｎと回転角度θで示し、位相差とウオブル信号振幅をそれぞれ（ａ）と（ｂ）で示す。位相差はトラック位置で順に増加し、それに応じたウオブル信号振幅が計算できる。ここで、ウオブル信号振幅の最大値は２である。この値は、Ｌ／Ｇ比が１のとき、溝上を走査したときのウオブル信号振幅に等しく、相対的なものである。振幅の絶対値は、ディスク上の物理的なウオブル振幅Ａｗで決まる。
【００３１】
Ｌｔ＝ω・Ｔｐ＋π（２Ｒ＋Ｔｐ） ・・・(数３）
ｄ＝２π（Ｌｔ／Ｌｗ） ・・・(数４）
ｓｉｎ（ω）＋ｓｉｎ（ω＋ｄ）＝２ｓｉｎ（ω＋ｄ／２）ｃｏｓ（ｄ／２）
・・・(数５）
前述したように式（数３）、（数４）および（数５）を使うと、特定トラックの特定回転角度での溝間のウオブル信号振幅が計算できる。図１０には、図８、９と同計算条件で、回転角度θを０に固定したときの各トラック番号でのウオブル信号振幅を示した。特定の規則で、トラック数本毎にウオブル信号振幅が小さくなる。正規化値２に対して半分の１を切るのは、ここでは３本に１本程度である。θが変わると、極小となるトラック番号は変化する。変化の規則は、トラックピッチＴｐとウオブル長Ｌｗで大きく変わる。Ｔｐが小さく、Ｌｗが大きいほど、一回転あたりの位相変化が小さいので、変化の周期は大きくなる。
【００３２】
以上で、ウオブル信号振幅を定量的に説明したが、以下、本発明の実施の形態１について図面を参照しながら説明する。
【００３３】
＜実施の形態１の構成説明＞
図１は本発明における実施の形態１のブロック図である。図１には、光ディスク装置内における、トラッキング制御装置の主要部のみを図示した。光ディスク１０１は、内周をリードインとするＣＬＶ制御タイプとし、溝はＣＬＶ制御用の一定長のクロックをアドレス情報で変調したウオブル信号で蛇行したウオブル溝からなるものとする。クロックは情報記録の基準クロックとしても使用する。アドレス情報によるクロックの変調は、ここでは複数クロックのうち特定のクロック周期のみのクロック位相を通常クロックの逆相とするＰＳＫ（位相シフトキーイング）および／または数クロック周期内のみでクロック周波数を変化させるＦＳＫ（周波数シフトキーイング）を使っているものとする。この方式では、ＡＤＩＰ方式のＦＭ変調と異なり、溝間のウオブル信号振幅が小さくなると期待されるところでも、変調されたクロック周期の部分でランドを挟むグルーブのウオブル位相が同じとなり、スパイク状にウオブル信号振幅が大きくなる箇所が存在することがある（局所振幅変動と呼ぶ）。ただし、変調するクロック数の割合は、クロックの同期検出の外乱にならないよう、標準クロックの約１／１０以下とする。データは溝上にトラッキングをかけて記録再生する。
【００３４】
光ディスク装置の立ち上げ時には、光ディスク１０１はディスクモータ１０２で所定の回転数で回転させ、光ヘッド１０３は不図示のトラバース手段で内周に移送し、レーザを点灯し、そしてフォーカスを引き込み、光ディスク１０１上に光スポットを形成する。ディスクモータ１０２からは、光ディスク１０１の光スポット位置を回転角度情報として知るため、回転位置信号が出力させる。回転位置信号は、ディスクモータ１０２に設けたＦＧセンサまたはインデクスマークを検出するセンサから得られる。光ディスク１０１に反射率差によるインデクスマークを付けて、それを光センサで検出してもよい。前記回転角度情報は、回転位置信号とディスクモータ１０２の回転数もしくはモータの駆動信号の位相から、その時々の値が求められる。
【００３５】
光ヘッド１０３には、ラジアル方向に２分割された光検出器を内蔵し（不図示）、光検出器の差動信号をプッシュプル信号（ＰＰ信号）として出力する。ここでのＰＰ信号は１ビームからの検出とする。トラッキングエラー信号（ＴＥ信号）は、ＰＰ信号から低域通過フィルタＬＰＦ１０４によってウオブル信号成分を除去して、得る。ウオブル信号振幅の検出は、まずＰＰ信号からウオブル信号帯域の帯域通過フィルタＢＰＦ１０５を通してウオブル信号を得て、検波器１０６を通して振幅成分とする。ここで得られる振幅成分には、前述のようにアドレス情報の変調による局所振幅変動が含まれるので、これを除去するため、さらに低域通過フィルタＬＰＦ１０７を通して、ウオブル信号振幅を示すＷＢＡ信号を得る。
【００３６】
速度検出部１０８は、ＴＥ信号のゼロクロス点の周期を測定し、光スポットと光ディスク１０１上のトラックとの相対的な移動速度を検出する。ゼロクロス点の検出に当っては、ヒステリシスコンパレータ等を使いノイズ成分を除去する。極性判定部１０９はＴＥ信号のゼロクロス点の時間的に前後区間についてＷＢＡ信号を調べ、ＷＢＡ信号が所定の値（例えば基準振幅の半分）以下になったところを溝間とトラッキングの極性を判定とする。ただし、各フィルタの特性でＴＥ信号とＷＢＡ信号に位相差が出るときには、時間遅れのないように調整する。さらに、溝間と極性判定したときのＴＥ信号の微分係数が増加か減少かを方向検出部１１０に伝える。
【００３７】
方向検出部１１０は、速度検出部１０８で検出した移動速度が所定範囲内にあるときに、前記微分係数によって移動方向を検出し確定する。以上のＷＢＡ信号の値、移動速度、方向検出結果を用いてトラッキング制御部１１１は、トラバースおよびアクチュエータを駆動して光ディスク装置の立ち上げ時およびシーク終了時のトラッキング引き込みを安定に実施する。引き込み方法については後述する。
【００３８】
ここでの移動速度の所定範囲の上限は、溝もしくは溝間でのＷＢＡ信号が測定できる程度の速度、例えば前述のウオブル信号振幅の説明したように１２．５ｍｍ／秒以下とする。ただし、この値はウオブル長やウオブル信号振幅検出方法精度により変化する値なので、扱う光ディスクのパラメータ設定や光ディスク装置設計により、より大きく設定可能である。また、移動速度の所定範囲の下限は、トラッキングが安定に引き込める帯域以下とする。例えば、トラッキングのゲイン交点が３ｋＨｚに設定してあれば、１ｋＨｚ程度のＴＥ信号の引き込みは十分可能となる。移動速度に換算すると、Ｔｐ＝０．５μｍの例なら、０．５ｍｍ／秒である。
【００３９】
ただし、ＴＥ信号の時間的な変化と周期の測定および／または光ディスクの偏心量測定（後述）により、移動方向の反転がないと判定できる条件であれば、トラッキング引き込み帯域以下の値に設定することも可能である。具体的な移動方向反転の検出方法としては、例えばＴＥ信号のゼロクロス周期の変化量の極小点、その近辺のＴＥ信号の振る舞いやＷＢＡ信号などから検出できる。また後述する偏心メモリーに記憶された偏心量と方向と偏心光ディスクの回転角度から反転位置が特定できる。光スポットが静止しているときは、偏心方向が反転する位置と移動方向の反転位置は同じになる。また、光スポットの移動速度がトラックと関係なく分かっているときには、その値をオフセットさせれば、反転する回転角度が特定できる。
【００４０】
＜方向検出動作の説明＞
以上の動作について図２を使って、より詳しく説明する。図２の最上段には、光ディスクのウオブル溝の断面図を示し、そこを光スポットが移動したときのＴＥ信号、ＷＢＡ信号、ＲＦ信号振幅および光スポットからの全加算信号（ＡＳ信号）を上から順に示した。ここで示した光ディスクは仮想的に偏心が０で、ある回転数で回転しており、溝間でのＷＢＡ信号が変動しない程度の速度で光スポットが移動しているものとする。ＲＦ信号振幅とＡＳ信号は、記録トラックが存在する場合および溝と溝間で反射率差がある場合の方向検出を示すために示した。
【００４１】
光スポットの移動方向は図２の左側を内周、右側を外周とし、内周から外周方向に動かしているとする。ウオブル溝断面では、下に凸の部分が溝部分であり、縦の実線でその中心を示す。溝間は縦の破線が中心である。ＴＥ信号は、図のように溝と溝間でゼロとなり、光スポットが移動しているときにはＴＥ信号のゼロクロスが溝、溝間で発生する。この例ではＴＥ信号の極性は、光スポットが溝間（溝上でないことに注意）の中心から外周側に微小変位したとき正、内周側に微小変位したとき負となるよう光ヘッド１０３が構成されているものとする。
【００４２】
仮に光スポットが、図のように内周から外周に時間的に移動しているときには、溝間のゼロクロス時の微分係数は正となる。逆に移動方向が外周から内周のときには、微分係数は負となる。つまり、溝間と判定できる点での微分係数を調べることで移動方向が分かる。ＷＢＡ信号は、図の中段の下向き矢印ａおよびｂの溝間で大きさがしきい値を切る。ａ、ｂそれぞれのポイントで、ＴＥ信号のゼロクロスが発生し、微分係数がともに正なので、いずれの点でも移動方向を内周から外周と判定できる。
【００４３】
判定点は基本的に１ポイントでいいが、光ディスクのディフェクト等によって誤検出しないように、複数の溝間判定点を多数決判定する方法や、しきい値を用いた０、１判定以外に溝間と判定されたゼロクロス点でのＷＢＡ信号の平均値が、溝と判定されたゼロクロス点でのＷＢＡ信号の平均値よりある程度以上大きいことを確認する方法、ならびに、溝間判定ゼロクロス各点のＷＢＡ信号値のバラつきが、溝判定ゼロクロス各点のＷＢＡ信号値のバラつきより大きいことを確認する方法などを用いて、方向検出の確度を高めることができる。なお、ＷＢＡ信号の検出に際して溝と溝間でＡＳ信号の大きさに差があるときには、ＷＢＡ信号はＡＳ信号で正規化しておく必要がある。特に、この正規化はＷＢＡ信号の平均値測定による確認時には必須となる。
【００４４】
移動方向の検出は、移動速度が所定範囲内の時に有効とし、移動速度が所定以下になったときには無効とする。一方、光ディスクの偏心が大きい時またはシーク途中でトラバースを動かしている時のように移動速度が所定値より大きいときには、ＷＢＡ信号が検出できないため方向検出は実施しないが、一度検出した移動方向は、減速していないため有効のままとする。なお、シーク時には移動方向が予め分かっているので、移動方向を事前に方向検出部１１０に設定しておきその方向と、目標トラック近くの光スポット減速により所定の移動速度以下になって検出した方向の一致を確認する機能を方向検出部１１０に実装して、シーク制御の正常動作を確認してもよい。
【００４５】
図２に示すＲＦ信号振幅は、記録トラックと未記録トラックが混在する場合の波形である。この例では、４トラックが記録されているとしており、そこ（溝上）を光スポットが通過する白四角印の点でしきい値を超えている。従来の技術では、記録トラックが連続する場合しか方向検出が正しくできなかったが、本実施例とほぼ同様の手段を用いれば、ＴＥ信号のゼロクロス点で所定しきい値以上のＲＦ信号振幅がある点を溝上（溝間でないことに注意）と判定し、そのときのＴＥ信号の微分係数によって移動方向が正しく判定できる。ただし、微分係数の極性の正負はＷＢＡ信号使用時と反対になる。また、このときの移動速度範囲の上限は、ウオブル信号よりＲＦ信号の周波数が高く高速移動でもＲＦ信号の振幅が検出できるため、ウオブル信号振幅使用時よりも高く設定できる。
【００４６】
図２のＡＳ信号には、光ディスクのＬ／Ｇ比によって溝と溝間の反射率差がどのように観測されるかを示した。未記録区間を見ると、Ｌ／Ｇ比がほとんど１の場合には、反射率差がないので方向検出にＡＳ信号は使えない（実線波形）。しかし、Ｌ／Ｇ比が１より大きいときと小さいときで、ＡＳ信号は図のように溝と溝間で変化する。例えばＬ／Ｇ比＜１のときには、溝の反射率（白四角印）が溝間の反射率（黒四角印）より小さくなるので、これを従来の技術のように利用して方向検出が可能となる。
【００４７】
ただし、この発明で想定しているような状況、すなわち溝と溝間の反射率差がフォーマットで規定ができない状況では、従来の技術をそのまま使うわけにはいかない。Ｌ／Ｇ比によって方向検出結果が逆になるためである。これを回避するには、トラッキングを溝および溝間にかけて反射率をそれぞれ測定して、反射率差と溝と溝間での大小を予めチェックして方向検出に利用すればよい。トラキングオフ状態であっても、ウオブル信号振幅またはＲＦ信号振幅の極性判定結果を参照しながら、溝と溝間の反射率差は測定できる。また、予め光ディスク製造段階で反射率差を測定しておき、光ディスク上にその値を記録しておき、起動時にその値を読み取って、それを利用するように構成することも考えられる。
【００４８】
しかし上記のようにしても問題はまだある、ＡＳ信号は、相変化ディスクの記録のように記録マークの反射率が低くなる場合には、図の矢印ｃで示すように記録トラックである溝上の反射率が低くなり溝間との反射率差が逆転する可能性がある。この状態はＬ／Ｇ比＞１のとき、または約１のときに発生する。好ましくはＬ／Ｇ比＜１であれば逆転は発生しないが、これは保証の範囲ではない。このような場合においても本発明、ＲＦ信号振幅によって記録トラックを除外し、本実施例とほぼ同様の手段を用いれば、ウオブル信号やＲＦ信号振幅と同じく間引き状態の極性判定が可能である。除外する部分はＲＦ信号振幅で溝上である判定ができるので、反射率差のあるＡＳ信号（存在する場合のみ）とＲＦ信号振幅を用いれば、全ての溝極性をどちらかの信号で判定することが可能となる。
【００４９】
以上述べた、ＲＦ信号振幅（記録トラックがある場合）およびＡＳ信号（溝と溝間で反射率差のある場合）をウオブル信号振幅と併用して極性判定と方向検出に用いれば、より信頼性の高い検出が可能となる。
【００５０】
以上、ＴＥ信号とＷＢＡ信号を用いたトラッキング極性判定、移動速度検出、方向検出について説明したが、以下にその方向検出結果を利用したトラッキング引き込み動作を説明する。
【００５１】
＜立ち上げ時のトラッキング引き込み動作説明＞
図３は、トラッキング制御部１１１のトラッキング引き込み処理の動作を説明する図である。図上段の正弦波群は光ディスクのトラック群が偏心している状態を図化したものである。偏心量は図解のため±９トラックと小さくした。横軸方向は光ディスク１．２５回転分の偏心状態である。光スポットは図の破線位置に静止しているとしている。光ディスクが回転すると偏心により、光スポットをトラックが横切る（溝横断）。そのときの回転角度に応じたＴＥ信号を下段に示した。溝横断したトラックをまとめて、ここでは偏心トラック群と呼ぶ。また偏心トラック群の最外周、中心、最内周にあるトラックを、それぞれ外周トラック、中央トラック、内周トラックと呼ぶ。図の偏心状態で光スポットを横切るトラックは、回転角度０度で中央トラック、９０度で内周トラック、１８０度で再び中央トラック、２７０度で外周トラックとなり、３６０度で１周期となりこれを繰り返す。
【００５２】
光ディスク装置の立ち上げ時の引き込みトラックは、通常トラバース制御をしない状態でトラッキングオン後の光ヘッド１０３の対物レンズの駆動平均位置が光軸の中心となるトラックであることが望ましい。いわゆるレンズシフトが最小となるトラックであり、具体的には中央トラックもしくはその付近のトラックに引き込むようにしたい。外周トラックまたは内周トラックでは、トラック移動速度が小さくトラッキングは引き込みやすいが、トラッキングオン後のレンズシフトがそれぞれ外周方向または内周方向に最も大きくなり、レンズシフトを補正するためトラッキングオン後のトラバース移送時間を待ってからでないと、録再処理に移行できない。したがって、トラッキングの引き込み目標トラックは、次に示す特別な場合を除き、中央トラックとする。
【００５３】
特別な場合とは、例えば消費電力を減らすため録再中のトラバースを停止・固定して、録再に影響のないレンズシフト範囲以下のトラック数を録再ユニットに分けて、ユニットごとに連続録再を行い、次のユニットへトラバースで移行するような、間欠録再時の場合である。より詳細には、トラッキングオフ状態でまずトラバースを録再ユニットの中心トラックの移送し停止させた後、まず内周トラック付近でトラッキングを引き込み、そのトラックから録再開始トラックへアクチュエータのみでアクセスし、そこから外周に向かってアクチュエータのみでスチルオフ（非ジャンピング）してトラックを追従させながら録再を行い、外周トラックで録再が終わったらトラッキングを外す、といった一連の動作を繰り返して間欠録再する。内周トラック付近に引き込めば、内周側にある録再開始トラックまで一番速くアクセスできる。ただし、録再ユニットが連続しており、録再を連続して実施する場合には、トラッキングをオフにせずに連続して録再する。
【００５４】
トラッキングの引き込みは、偏心量によって制御方法を変える。そのため、引き込み前に偏心量の測定を行う。その測定には、いわゆる偏心メモリーと呼ばれる偏心記憶機能をトラッキング制御部１１１に設けて使う（不図示）。偏心記憶機能は、光ディスクの少なくとも半回転分の間、ディスクモータ１０２の回転位置信号に基づいた回転角度と、方向検出部１１０の検出結果と、ＴＥ信号のゼロクロス周期から偏心量を測定し、一回転分の偏心量として記憶する。半回転のときは残りの半回転が逆相の偏心であると仮定して偏心量を計算して、非測定区間のデータを補って一回転分の偏心量を保存する。もちろん時間に余裕のあるときは１回転分の偏心量を測定してもよい。
【００５５】
偏心が極めて少ない場合は、光スポットを横切るトラックの溝横断速度は安定にトラッキングを引き込める値以下で、しかも偏心トラック群の本数が少ないので、任意のトラックでトラッキングを引き込んでも目標とする中央トラック付近に引き込める。なお、偏心が極めて小さいときで移動速度が所定値以下のときには、ウオブル信号振幅による方向検出が正常に機能しないので、偏心記憶機能も正常に動作しないが、その内容はトラッキング引き込み安定化に必要ないので、特に問題とならない。別用途で偏心記憶機能を使うときには、トラッキングオン時のアクチュエータ駆動電圧から偏心測定をしてその値を偏心記憶機能に格納して使う。
【００５６】
偏心量が方向検出できる程度に多いときには、偏心記憶機能で予め偏心量を測定しておく。引き込みたいトラックによって、図に示すａ、ｂ、ｃまたはｄ点でトラッキングを引き込む。点ａと点ｃはそれぞれ内周トラックと外周トラックに引き込む場合であり、いずれの場合も光スポットが目的トラックを通過する瞬間に、トラッキングをオンすることでトラッキングが引き込める（黒矢印）。一方中央トラックにトラッキングを引き込むには、回転角度１８０度もしくは３６０度で、光スポットが中央トラックを通過すると同時に、偏心記憶機能から読み出した偏心速度に相当する駆動力でアクチュエータを動かし、光スポットを中央トラックにほぼ追従させる（白矢印）。十分安定にトラッキングを引き込めるようにするため、中央トラックの偏心速度とアクチュエータの移動速度がほぼ同じとする。そして、それぞれ点ｂと点ｄでトラッキングをオンすることで、ほぼ中央トラックにトラッキングを引き込むことができる。速度の判定には、速度検出部１０８の測定結果を使用する。
【００５７】
さらに偏心が大きい場合、前述のように中央トラックが光スポットを横切る溝横断速度（移動速度）が、方向検出部の所定移動速度範囲を超えることもありうるが、最高移動速度に達する前の所定範囲にある移動速度で方向検出できるので偏心記憶機能には正常に偏心量を記憶できる。したがって、トラッキングの引き込みは、図３の点ａ、ｂ、ｃまたはｄと同じように実施できる。
【００５８】
図４は、中央トラックにトラッキングを引き込む別の方法を示すものである。
【００５９】
この例では、前述の偏心記憶機能の回転角度によって偏心量に相当する駆動力でアクチュエータ駆動して、光スポットを偏心に追従させている。その結果、光スポットはほとんど中央トラック付近を追従していることになる。そのときのＴＥ信号は下段のようになる。もっとも実際には、トラッキングを引き込んでいないので、ＴＥ信号が０近辺になるとは限らないし、数本レベルの溝クロスは発生する。しかしトラッキングの引き込みに影響するほどではなく、図の点ａ、ｂまたはｃのどこで引き込んでも、ほぼ目的の中央トラックに引き込むことができる。各点までの白矢印がオープンループの駆動で、黒矢印がクローズループになりトラッキングオンしている状態である。
【００６０】
なお、トラッキングオンしている状態でも、偏心記憶機能によるアクチュエータ駆動をフィードフォワワードによって継続することで、偏心量が内外周によらず、回転角度で一定している場合には、トラッキングの制御算残差を低減できる。また、偏心記憶機能によるアクチュエータ駆動をしたまま、内周トラック、外周トラック、または任意のトラック付近にトラッキングを引き込みたい場合には、アクチュエータ駆動信号に適切なオフセット信号を重畳することで実現できる。
【００６１】
＜シーク終了時のトラッキング引き込み動作説明＞
以上のトラッキング引き込みの説明は、基本的に光ディスク装置立ち上げ時の引き込み動作を説明したが、次に図５を使ってシーク時のトラッキング引き込みを説明する。この図は、内周から外周にシークをしているときのシーク終了時の動作を説明するもので、シーク開始から途中までの速度制御については省略している。
【００６２】
このシーク動作で、立ち上げ時の引き込みと違うのは、シーク中にはトラバースを動かし光ヘッド１０３を移送させていること、およびトラッキングを引き込みトラックが正確に目標トラックとする点である。目標トラックでのトラッキング引き込みは、シーク開始トラックから目標トラックまでのトラック本数と、極性判定部１０９に基づきＴＥ信号の溝ゼロクロスでカウント数を回転による増減で補正したトラック数とが、一致した点で実施する。この機能は、溝カウント機能と呼び、トラキング制御部１１１に組み込んでいるものとする。シーク開始および終了時で、光スポットの移動速度が遅い時には、光ディスクの偏心によって、横断トラックの移動方向が逆転することがある。このときは、溝カウント値は補正することで正確な値を得ることができる。しかし、ここでは偏心メモリーをシーク中にも効かせて、相対的な偏心量をほぼ０にしつつ、光スポットの移動方向が一定方向になるよう、シーク開始時の光スポットの移動速度を偏心速度以上にするとともに、トラッキング終了時の速度も移動方向が逆転しない速度で移動させ続けるように制御するものとする。
【００６３】
溝カウント数が図のように残り少なくなり、移動速度を所定速度以下に減速できると、点ａおよび点ｂで極性判定部１０９により溝間の判定ができ、その結果に基づき方向検出部１１０で移動方向を確認できる。一定の移動速度で移送をしつつ溝カウント値の値に基づき、光スポットが目標トラック手前の溝間点ｃになったとき、トラバース駆動をオフしてトラバースを停止させるとともに、アクチュエータに、トラック移動速度より若干遅い速度にできるよう波高値と幅を調整したキックパルスを内周方向に加える。そうして、光スポットと目標トラックの相対速度を抑えたタイミングでトラッキングオンすることで、目標トラックの溝上に安定にトラッキングを引き込ませるように制御する。
【００６４】
なお、シーク中であってＣＬＶ制御がまだ目標トラックの回転数になっておらず、回転角度を正確に確定できず、偏心メモリーに不正確さがあって、シーク終了時に移動方向に逆転が発生するような場合や、偏心メモリーを実装しない場合には次のような制御とする。すなわち、シーク終了時に、方向検出部１１０が正常に働いている範囲で、溝カウントを補正しつつ目標トラック付近に一旦安定にトラッキングを引き込む。この引き込みは、立ち上げ時の引き込みの要領でよいが、引き込めるトラックは目標トラックとは限らないので、引き込んだあと、改めて目標トラックにシークする。この場合は連続ジャンプ程度の近距離シークなので、安定なシークが実現できる。
【００６５】
（実施の形態２）
図６は、本発明における実施の形態２のブロック図である。この実施の形態２の構成は、基本的に実施の形態１の機能を包含しているものとし、シーク時の前記溝カウントの誤差補正機能を追加している。具体的には、ウオブル信号振幅計算部２０１をさらに備え、シーク終了時に溝間のウオブル振幅量の計算値と測定値を比較することで、それまでにディフェクト等による溝カウント誤差を補正して、より正確に目標トラックに到達できるようトラッキング制御部１１１に溝カウント補正機能を追加しトラッキング制御部２１１として構成したものである。したがって、ここでは本実施形態の説明では、図１ないし図５ですでに説明したものは、その説明を省略する。
【００６６】
具体説明の前に、本実施形態の利点を述べる。ウオブル溝でアドレスを入れる場合、フォーマット効率が改善される反面１トラックに入れられるアドレス数は従来のセクタ構造の光ディスクより少なくなる。その個数は、小径光ディスクのように半径１０ｍｍ強と内周まで使い込むようなフォーマットだと、最悪１回転に数個となるため、回転待ち時間並みに長いアドレスリード待ち時間が発生する。シーク終了時のアドレス確認で、到達トラックが目標トラックでなくリトライを余儀なくされると、このアドレスリード待ち時間が無視できない値となるので、高速かつ安定なシークのためには、長距離シークでも一回で目標トラックに行きつくようにしたい。そのために、本実施形態では、ウオブル信号振幅を用いた溝カウント補正機能を実現している。
【００６７】
図６におけるウオブル信号振幅計算部２０１は、目的トラックの外側の溝間のウオブル信号振幅を実施の形態１の冒頭で説明したＲ、Ｔｐ、Ｌｗ、Ｔｎならびにθを入力することで、式（数３）ないし（数５）の演算で、特定のトラックの特定位置の外側の溝間のウオブル信号振幅を計算できるようにしておく。計算は、シーク目標トラック手前の複数トラックの光スポットが横切る回転角度のウオブル信号振幅を求める。事前に、フォーマットデータ、コントロールデータ読み、または測定によって入手できるパラメータであるＲ、ＴｐおよびＬｗは予め入力しておく。残りのパラメータであるトラック番号Ｔｎと回転角度θをシーク終了処理時に入力してウオブル信号振幅の値を計算する。なお、前述の説明でＲは、起点となるトラックの半径としてが、特定トラック上のウオブル位相が０となる基準位置の半径でもよい。この場合は、基準位置をからの回転角度を補正して新たにトラック番号と回転角度を求めて計算する。
【００６８】
溝カウント誤差補正は、シーク終了処理で溝カウント数の残り少なくなった段階で実施する。シーク終了時には、目的トラックから所定本数（たとえば１００本）離れたトラックの移動速度を、ＷＢＡ信号が測定できるまで落とす。そのトラックを通過した時点から、溝間のＷＢＡ信号の実際の測定値とウオブル信号振幅計算部２０１を使った計算値とを、各溝間を通過するごとにそれぞれ測定データ列と計算データ列として記憶する。そしてデータの個数、すなわちクロスした溝間の個数が所定の値を超えたら、計算データ列をテンプレートとして、測定データ列の測定点を前後に数点ずらして相関を計算し、最も一致度が高い（パターンマッチする）測定点のずらし量をズレ量として求める。ズレ量の計算を始める溝間の所定数、および相関計算のずらし点数は、Ｔｐ、Ｌｗで決まる溝間のウオブル信号振幅の概略周期（図１０参照）より小さく選ぶ。
【００６９】
溝カウントが正確であれば、ズレ量は０のはずであるが、溝カウント誤差があればズレ量の数値として現れる。そしてズレ量が算出できた時点で、溝カウント値をズレ量に応じて補正する。この補正と前述したシーク時のトラッキング引き込み動作により、目標トラックに正確にかつ安定にトラッキングを引き込むことができる。以上で実施の形態２の説明を終える。
【００７０】
なお、本発明の両実施形態の説明では、プッシュプル信号は１ビーム方式としたが、同様の信号は３ビームやＤＰＰのメインビームからも検出でき、実施形態と同様の使い方ができる。
【００７１】
また、３ビームまたはＤＰＰのサイドビームの１個からのプッシュプル信号からＴＥ信号とＷＢＡ信号を検出して、同様の光スポットの移動方向検出も可能である。ただし、このときのトラッキングの引き込みはメインビーム位置を意識して制御する必要のあることは言うまでもない。
【００７２】
また、方向検出の結果を利用するのは、立上げ時、シーク終了時のトラッキング引き込みとしているが、以下のような場合を含め方向検出が必要なあらゆる場面に利用する。例えば、シーク時終了時に予測以上に速度低下して、再加速する場合やマルチトラック・ジャンプによるシークのときなどである。速度が所定値以下になって方向検出結果が信用できなくなっても、再度所定速度範囲に移動速度を回復させたときには新たに方向検出を正しく行えるので、スムーズなシーク動作ができる。
【００７３】
また、本発明の実施形態の説明は、トラッキング制御装置として示したが、プッシュプル信号をＡＤ変換した後、現在の光ディスク装置のサーボ制御で主流になっているＤＳＰでソフトウエアにより同等の処理ができるので、トラッキング制御方法としても実施可能である。
【００７４】
また、この構成要素は、上記の実施の形態だけに留まるものではなく、同様の効果を生じるもの全てを含む。
【００７５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明による光ディスク装置のトラキング制御装置ならびに方法によれば、ウオブル信号振幅の低下点で溝間の判定が行え、それを、トラキング極性の判定、光スポット移動方向の検出、さらにはシーク時の溝カウント誤差の補正に利用して、起動時およびシーク時のトラッキング引込みの安定化と高速化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のブロック図
【図２】実施の形態１の動作タイミング図
【図３】偏心メモリーないときの引き込み処理の説明図
【図４】偏心メモリー付きの引き込み処理の説明図
【図５】シーク終了時のトラッキング引き込み処理の説明図
【図６】実施の形態２のブロック図
【図７】ウオブル溝付き光ディスクのプッシュプル信号波形の説明図
【図８】ウオブル溝と光スポット走査の関係の説明図
【図９】隣接トラックとのウオブル位相差および溝間ウオブル信号振幅の説明図
【図１０】トラック毎の外周トラックとの溝間ウオブル信号振幅の説明図
【符号の説明】
１０１ 光ディスク
１０２ ディスクモータ
１０３ 光ヘッド
１０４ ＬＰＦ
１０５ ＢＰＦ
１０６ 検波器
１０７ ＬＰＦ
１０８ 速度検出部
１０９ 極性判定部
１１０ 方向検出部
１１１ トラッキング制御部
２０１ ウオブル振幅計算部
２１１ トラキング制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラックがウオブル溝からなる光ディスクに情報を記録再生する光ディスク装置に用いるトラッキング制御装置および方法に関するものであり、アクセス領域が未記録であり、かつ溝と溝間との反射率差がなくても、ウオブル信号振幅からトラッキングの極性判定および光スポットとトラックの相対的な移動方向検出を行い、光ディスク装置の立上げ時やシーク時のトラッキング引込みの安定化と高精度化を可能とする。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、光ディスクのフォーマット効率を上げるため、クロックとアドレス情報を含むウオブル溝が使われてきた。回転制御用クロックをアドレス情報で変調した信号で案内溝（溝、グルーブとも呼ぶ）を蛇行させた溝を情報トラックとし、その上にデータを記録する光ディスクである。アドレス専用領域を設けることなく、トラック全域にデータが記録できるので、同一の記録密度でもユーザデータの記録割合を増やせる利点がある。この例としては、ＣＤ−ＲのＡＴＩＰ方式やＭＤのＡＤＩＰ方式が知られている。ウオブル信号は、トラッキングオン時のプッシュプル信号から抽出できる。ウオブル信号の帯域は、データに影響しないようデータ変調信号帯域より低く、トラッキングに影響しないようにトラッキング制御帯域よい高く設定されている。
【０００３】
一方、光ディスク装置の立上げおよびシークの高速化、安定化は重要な設計課題であり、立上げ時やシーク時のトラッキング引き込み安定化が欠かせない。そのためには、トラッキング極性判定ならびに光スポットのトラックに対する移動方向検出が重要である。これを実現するため、従来からＲＯＭディスクではトラック上にデータデータエンベロープを利用する方法があった。しかし、記録可能型（追記型や書換型）の光ディスクでは、未記録領域があるのでこの方法はうまく機能しない。記録可能型では、従来から溝と溝間（ランドとも呼ぶ）からの反射率差を利用する方法があった（例えば特許文献１参照）。この方法では、ランドとグルーブの比（Ｌ／Ｇ比）を１からずらし、意図的に反射率差のある溝を設計・作製している。
【０００４】
近年の青紫色レーザを使った光ディスクの開発では、ウオブル溝の利用とともに、高密度化のためより狭いトラックピッチの実現が求められる。それに伴い、光ディスク基板の成形性、ウオブル信号、トラッキングエラー信号（以下ＴＥ信号とも呼ぶ）、録再特性など確保が優先され、Ｌ／Ｇ比は１前後の値に設定せざるを得なくなり、溝と溝間の反射率差の確保は難しくなってきた。これを克服するための方法として例えば、３ビーム方式であって、メインビームから内外にそれぞれ１／４トラックずらした２個のサブビームから、それぞれプッシュプル信号を得てその差動からクロストラック信号を得て、トラッキング極性判定と移動方向検出に使う、いわばＤＰＰ（差動プッシュプル）の変形方式の提案がされている（特許文献２参照）。
【０００５】
また、ウオブル溝付き光ディスクのトラッキング制御装置として、トラッキングオフ時の「溝と溝間でウオブル信号の振幅差が必ずある」という前提でクロストラック信号を生成して移動方向検出を利用する提案がされている（特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−３０１９８８号公報
【特許文献２】
特開２０００−３５２５号公報
【特許文献３】
特開２００１−２０２６３５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２のような３ビーム方式は、１ビーム方式に比べて、レーザの出射パワーを大きくする必要がある。小型ヘッドで消費電力や発熱量を抑えたいモバイルなどの用途には１ビーム方式を使いたい。３ビームを使うにしても、未記録領域を記録するときにトラッキングオフセットをキャンセルできる利点のあるＤＰＰを使いたい。
【０００８】
また特許文献３で示される、「溝と溝間でウオブル信号の振幅差が必ずある」前提は、ウオブル長を基本的に一定としているＣＬＶタイプの光ディスクでは成立しない。従来の技術で引用した以外にＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷならびにＤＶＤ＋ＲＷなども前提が当てはまらない。この種の光ディスクのウオブル溝は内周からスパイラル状になっているので、１回転あたりのトラック長は外周ほど長くなり、ウオブル長が一定だとウオブル位相が順次遅れることになる。一般に、溝間のウオブル信号振幅は、両隣の溝からのウオブル信号の重畳によって決まると考えられる。ウオブル位相が順次遅れると溝間の両隣のウオブル位相も順次変化する。逆相の場合にはウオブル信号振幅は小さくなるが、同相の場合には溝上とほぼ同じウオブル信号振幅となる。この問題については次に具体例を説明するが、定量的な内容は、発明の実施の形態において図８ないし図１０を用いて説明する。
【０００９】
図７は前述の前提が当てはまらない具体例であり、ウオブル長を一定（クロック情報のみ）にして試作した光ディスクのプッシュプル信号波形を示している。左の波形は、トラッキングオフ時の偏心ディスク１回転分のプッシュプル信号波形である。右側の波形は、左の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の部分を拡大した波形である。ＴＥ信号にウオブル信号が重畳されているのが分かる。（ａ）と（ｂ）は、ほぼ同一トラック上の波形でトラックの光スポットに対する移動方向が反対になっており、それぞれ立下り時ならびに立ち上がり時にウオブル信号振幅が低減している。
【００１０】
この点、すなわちウオブル信号振幅が小さい部分は、溝間と判定できる。移動方向は別途のジャンピング波形の観測によって比較確認した。それによると、（ａ）と（ｂ）はそれぞれ、光スポットがトラックに対して外向きと内向きに相対移動している状態である。しかし、別トラック位置の（ｃ）の波形では、立ち上がり、立下りともウオブル信号振幅は一定であり、ウオブル信号振幅からは移動方向は判定できない。
【００１１】
以上のように具体データから、ＣＬＶタイプの光ディスクでは、「溝と溝間でウオブル信号の振幅差が必ずある」前提は成立しないことが分かる。また、実用的にウオブル信号がアドレス情報で変調される光ディスクでは、変調方法によるが、溝間でウオブル位相が逆転してウオブル信号振幅が小さくなると期待される場所でも、変調のために局所的に同相（あるいは同相近く）になりスパイク的にウオブル信号振幅が大きくなる問題点も発生する。つまり、単純にウオブル信号振幅のみでは、トラッキングの極性判定や移動方向検出はできないという課題が従来の提案にはあった。
【００１２】
ところで、「溝と溝間でウオブル信号の振幅差が必ずある」前提は、ＤＶＤ−ＲＡＭのようなＺＣＬＶの光ディスクにも成立しない。具体的に、ＤＶＤ−ＲＡＭはウオブルをクロック信号にのみ使用している。グルーブ記録のほかランド記録時にもグルーブと同等のウオブル信号振幅が得られるよう、グルーブのウオブルはゾーン内で同相になるように形成される。つまり、溝間であるランドでもウオブル信号振幅は低減しない。ただし、このＤＶＤ−ＲＡＭのように溝と溝間でウオブル信号振幅が同一のものは、本発明の対象ではない。
【００１３】
本発明は、以上説明した課題を解決するために、ウオブル溝付き光ディスクにおいて溝間（ランド部）でのウオブル信号振幅が変動しても、ウオブル信号振幅が所定値以下となるＴＥ信号ゼロクロス点を溝間と判定して、光スポットの相対移動速度が所定範囲内のときには外挿によってトラッキングの極性判定と移動方向検出を正確に実施する。これによって、溝と溝間で反射率差がなくかつ未記録領域のある光ディスクであっても、１ビームやＤＰＰなど検出方式によらず、立上げ時およびシーク時の安定かつ高精度なトラッキングを引込みを実現し、立上げおよびシーク動作を高速化かつ安定化できるトラッキング制御装置および方法を提供することができる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明における光ディスクのトラッキング制御装置は、トラックがウオブル溝からなる光ディスク上にフォーカシングさせた光スポットからトラッキングエラー信号とウオブル信号とを検出する信号検出手段と、トラッキングオフ時に前記トラッキングエラー信号のゼロクロス点の周期から前記光スポットと前記トラックとの相対的な移動速度を検出する速度検出手段と、前記ゼロクロス点の近傍で、前記ウオブル信号振幅値が所定値以下のときには前記光スポット位置が溝間にあると極性判定する極性判定手段と、前記移動速度が所定範囲内にあって、前記溝間と極性判定されたときには、前記トラッキングエラー信号の増減方向から前記光スポットの前記トラックに対する移動方向を検出する移動方向検出手段と、前記移動速度と前記移動方向に基づいて、前記移動速度を低減してトラッキングを引込む制御手段とを備える。
【００１５】
本発明の光ディスクのトラッキング制御装置によれば、ウオブル信号振幅からトラッキングの極性判定および光スポットとトラックの相対的な移動方向検出を行い、光ディスク装置の立上げ時やシーク時のトラッキング引込みの安定化と高精度化を可能とする。
【００１６】
また、本発明の光ディスクのトラッキング制御装置における、前記制御手段は、前記光ディスクの少なくとも半回転分のトラッキングエラー信号からの前記移動速度と前記移動方向に基づき、前記光ディスク１回転分の偏心量を計算して記憶する偏心記憶機能と、前記光スポットを横切る偏心トラック群の中の特定トラックが、前記光スポットを通過する通過タイミングで、前記光スポットを前記偏心記憶機能の偏心量に基づき、前記特定トラックにほぼ追従させる追従機能と、前記追従をさせながら、前記特定トラックおよびその近くのトラックにトラッキングを引き込む引込機能と、を含むのが好ましい。この好ましい例によれば、光ディスク装置立上げ時の光ディスク偏心が多くても、任意のトラック付近にトラッキングが安定にしかも高速に引き込める。
【００１７】
また、本発明の光ディスクのトラッキング制御装置における、前記特定トラックは前記偏心トラック群のほぼ中央のトラックであることが好ましい。この好ましい例によれば、トラッキング引き込み後の対物レンズシフトの平均値を０に近づけることができ、トラバースによるシフト量の補正待ち時間なく、録再動作に入れる。
【００１８】
また、本発明の光ディスクのトラッキング制御装置における、前記制御手段は、前記光ディスクの少なくとも半回転分のトラッキングエラー信号からの前記移動速度と前記移動方向に基づき、前記光ディスク１回転分の偏心量を計算して記憶する偏心記憶機能と、前記光スポットを、前記偏心記憶機能の偏心量に基づき、偏心トラック群の中のほぼ中央のトラックを常に追従させる第２の追従機能と、任意のタイミングで、前記ほぼ中央のトラックにトラッキングを引き込む第２の引込機能と、を含むのが好ましい。この好ましい例によれば、より速いタイミングでトラッキング引き込みを中央のトラックに引き込めるので、光ディスク装置の立上げ時間もしくはリカバリ時間を高速にできる。
【００１９】
また、本発明の光ディスクのトラッキング制御装置における、前記制御手段は、前記光ディスクのウオブル位相の基準半径位置、トラックピッチおよびウオブル長とトラック番号と回転角度で示されるトラック上の任意点に隣接する溝間のウオブル信号振幅を計算する振幅計算機能と、シーク終了時のトラッキング引き込み前の光スポットの移動速度を前記所定範囲内に抑え、前記方向検出手段から判定した溝間でのウオブル信号振幅の測定データ列として記憶する振幅記憶機能と、目標トラックへシークするための溝カウント値から、前記光スポットが横断する複数の溝間のウオブル信号振幅を、前記振幅計算機能で計算した計算データ列をテンプレートとし、前記測定データ列との相関により前記溝カウント値のシーク途中のカウント誤差を補正する誤差補正機能と、を含むのが好ましい。この好ましい例によれば、シーク中の溝カウント誤差を補正して、一発で目標トラックにシークができるので、シーク時間を高速でかつ安定にできる。
【００２０】
また、本発明の光ディスクのトラッキング制御装置における、前記極性判定手段はさらに前記ゼロクロス点の近傍で、前記光ディスクからのＲＦ信号振幅値が所定値以上のときには前記光スポットが溝上と判定する第１の判定機能と、前記光ディスクの溝と溝間からの全光量信号差がある場合に、前記全光量信号で溝上または溝間と判定する第２の判定機能と、前記光ディスクの溝と溝間からの全光量信号差がある場合で、前記光ディスクからのＲＦ信号振幅が所定値以上の場所を除外して、前記全光量信号で溝または溝間と判定する第３の判定機能のうち、少なくともいずれかの判定機能を含む極性判定手段であり、前記移動方向検出手段は、前記極性判定手段で溝上または溝間と極性判定されたときには、前記トラッキングエラー信号の増減方向から前記光スポットの前記トラックに対する移動方向を検出する移動方向検出手段である、ことが好ましい。この好ましい例によれば、極性判定精度をよりより高められるので、立上げ時やシーク時のトラッキング引き込み安定性をより向上できる。
【００２１】
前記目的を達成するための本発明における光ディスクのトラッキング制御方式は、上記したトラッキング制御装置の手段ならびに機能を、ＤＳＰなどのソフト処理ステップで代替することで、同様の効果をよりフレキシブルに実現することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
実施の形態１について、図１ないし図５を使って説明するが、その前に前提となるウオブル信号振幅について図８、図９および図１０を用いて定量的に説明する。
【００２４】
＜ウオブル信号振幅の定量説明＞
図８ないし図１０は、本発明の着眼点である溝間のウオブル信号振幅について、トラック位置によってどのように変化するかを計算して、結果を図に示した。ここでの光ディスクは、ＣＬＶ方式で溝は内周から外周に向けて一定のトラックピッチでスパイラル状にカッティングされるものとし、ウオブルは一定長の正弦波とした。
【００２５】
溝のウオブル位相は、それまでにカッティングされた溝の長さによって決まる。溝長Ｌｇ（ｍ）は、カッティング始点（基準点）の半径をＲ（ｍ）、カッティングの総回転角度をω（ｒａｄ）、トラックピッチをＴｐ（ｍ）とすると、式（数１）で表せる。この式は、「１回転の螺旋の長さを、螺旋の始点を半径とする円の円周の長さと、螺旋の終点を半径とする円の円周の長さの平均値とする」考えを一般化して求めた。基準点の回転位置から１回転分の溝を１トラックとし、トラック番号を０から数えてＴｎとし、トラック上の回転角度を基準点からの角度をθとすると、総回転角度ωは２πＴｎ＋θとも表せる。
【００２６】
Ｌｇ＝ω（Ｒ＋ω・Ｔｐ／４π） ・・・（数１）
具体的なウオブルを形成する溝のラジアル方向の変位Ｄ（ｍ）は式（数２）で表せる。ここで、Ｌｗ（ｍ）はウオブル長、Ａｗ（ｍ）はウオブル振幅である。変位は基準点の位相を０とし外周方向を正としている。
【００２７】
Ｄ＝Ａｗ・ｓｉｎ（２π・Ｌｇ／Ｌｗ） ・・・（数２）
図８は、式（数１）と（数２）から、溝のウオブル状態を計算して光ディスク上でウオブル溝がどう配置されるかを示した拡大図である。計算条件は、Ｒ＝１１ｍｍ、Ｔｐ＝０．５μｍ、Ｌｗ＝５μｍ、Ａｗ＝０．０５μｍで、Ｌ／Ｇ比は１とした。基準点θ＝０からスタートして、ウオブル約１．５周期分のトラック５本を示した。ただし、Ａｗは実際のウオブル振幅より大きくとり、ウオブル状態を誇張して分かりやすくした。
【００２８】
この図からも分かるように、各トラックのウオブルの位相は異なる。ウオブル信号振幅を調べるため、図のａ、ｂ、ｃに、この光ディスク上を走査する光スポットを示した。ａのように、光スポットがトラック２上を走査しているときは、ウオブル信号振幅は溝Ｇ（グルーブ）の蛇行通りに、所定の大きさで安定して得られる。ｂは、光スポットがトラック１とトラック２の溝間Ｌ(ランド)にある場合を示すが、このときの両トラックのウオブル位相はほぼ同一なので、得られるウオブル信号振幅はａと同じく所定の大きさで安定して得られ、小さくなることはない。逆にｃのように光スポットが、ウオブル位相がほぼ逆相であるトラック２とトラック３の間の溝間にあるときは、ウオブル信号振幅はほぼ０となる。
【００２９】
なお、光スポットは光ディスクの回転数によって図の太い矢印の方向に走査される一方、トラッキングオフ時は、光ディスクの偏心もしくは光スポットの移動によって光スポットは溝もしくは溝間をラジアル方向に横切って移動する。図示したのは、その移動速度が走査速度に対して比較的小さく、光スポットが溝もしくは溝間のみ走査しているところである。溝と溝間でウオブル信号振幅が適切に観測されるには、光スポットが溝から溝間までの移動する間に、ウオブルが例えば１０個以上含まれる必要がある。図８の例に当てはめると、移動速度／走査速度比は、０．５ｘ０．５／（５ｘ１０）以下となる。走査速度が２．５ｍ／秒なら移動速度は１２．５ｍｍ／秒以下の必要がある。この値は、光ディスクの偏心による移動速度レベルである。たとえば、光ディスクの偏心量を５０μｍ（０ｐ）と若干大きめとし、偏心が正弦波で近似できるとすると、最大偏心速度はＲ＝１１ｍｍの回転角速度（２．５／０．０１１ｒａｄ／秒）と偏心量の積となり、１１．４ｍｍ／秒と計算できる。
【００３０】
図９には、隣接トラックとのウオブル位相差と溝間走査時のウオブル信号振幅の計算例を示す。あるトラック上の対象点（総回転角度ω）とそのトラックの外周に位置するトラック（総回転角度ω＋２π）の点までの距離Ｌｔ（ｍ）は、総回転角度をそれぞれ式（数１）に入れて差を計算することで、式（数３）として求められる。このＬｔをウオブル長Ｌｗで割った余りに２πを掛けることで位相差ｄ（ｒａｄ）が求められる（式（数４））。前記対象点での溝間のウオブル信号の値は式（数５）で表せる。この値は瞬時値であり、ウオブル信号振幅は対象点近傍の少なくとも１周期分のウオブル信号の振幅から求める。具体的には、ウオブル長が円周に対して十分小さいので、式（数５）の定数項２ｃｏｓ（ｄ／２）の絶対値から計算できる。図９では、カッティングの基準点０から２トラック分の位相差とウオブル信号振幅を例示した。計算条件は図８と同じである。横軸はトラック位置をトラック番号Ｔｎと回転角度θで示し、位相差とウオブル信号振幅をそれぞれ（ａ）と（ｂ）で示す。位相差はトラック位置で順に増加し、それに応じたウオブル信号振幅が計算できる。ここで、ウオブル信号振幅の最大値は２である。この値は、Ｌ／Ｇ比が１のとき、溝上を走査したときのウオブル信号振幅に等しく、相対的なものである。振幅の絶対値は、ディスク上の物理的なウオブル振幅Ａｗで決まる。
【００３１】
Ｌｔ＝ω・Ｔｐ＋π（２Ｒ＋Ｔｐ） ・・・(数３）
ｄ＝２π（Ｌｔ／Ｌｗ） ・・・(数４）
ｓｉｎ（ω）＋ｓｉｎ（ω＋ｄ）＝２ｓｉｎ（ω＋ｄ／２）ｃｏｓ（ｄ／２）
・・・(数５）
前述したように式（数３）、（数４）および（数５）を使うと、特定トラックの特定回転角度での溝間のウオブル信号振幅が計算できる。図１０には、図８、９と同計算条件で、回転角度θを０に固定したときの各トラック番号でのウオブル信号振幅を示した。特定の規則で、トラック数本毎にウオブル信号振幅が小さくなる。正規化値２に対して半分の１を切るのは、ここでは３本に１本程度である。θが変わると、極小となるトラック番号は変化する。変化の規則は、トラックピッチＴｐとウオブル長Ｌｗで大きく変わる。Ｔｐが小さく、Ｌｗが大きいほど、一回転あたりの位相変化が小さいので、変化の周期は大きくなる。
【００３２】
以上で、ウオブル信号振幅を定量的に説明したが、以下、本発明の実施の形態１について図面を参照しながら説明する。
【００３３】
＜実施の形態１の構成説明＞
図１は本発明における実施の形態１のブロック図である。図１には、光ディスク装置内における、トラッキング制御装置の主要部のみを図示した。光ディスク１０１は、内周をリードインとするＣＬＶ制御タイプとし、溝はＣＬＶ制御用の一定長のクロックをアドレス情報で変調したウオブル信号で蛇行したウオブル溝からなるものとする。クロックは情報記録の基準クロックとしても使用する。アドレス情報によるクロックの変調は、ここでは複数クロックのうち特定のクロック周期のみのクロック位相を通常クロックの逆相とするＰＳＫ（位相シフトキーイング）および／または数クロック周期内のみでクロック周波数を変化させるＦＳＫ（周波数シフトキーイング）を使っているものとする。この方式では、ＡＤＩＰ方式のＦＭ変調と異なり、溝間のウオブル信号振幅が小さくなると期待されるところでも、変調されたクロック周期の部分でランドを挟むグルーブのウオブル位相が同じとなり、スパイク状にウオブル信号振幅が大きくなる箇所が存在することがある（局所振幅変動と呼ぶ）。ただし、変調するクロック数の割合は、クロックの同期検出の外乱にならないよう、標準クロックの約１／１０以下とする。データは溝上にトラッキングをかけて記録再生する。
【００３４】
光ディスク装置の立ち上げ時には、光ディスク１０１はディスクモータ１０２で所定の回転数で回転させ、光ヘッド１０３は不図示のトラバース手段で内周に移送し、レーザを点灯し、そしてフォーカスを引き込み、光ディスク１０１上に光スポットを形成する。ディスクモータ１０２からは、光ディスク１０１の光スポット位置を回転角度情報として知るため、回転位置信号が出力させる。回転位置信号は、ディスクモータ１０２に設けたＦＧセンサまたはインデクスマークを検出するセンサから得られる。光ディスク１０１に反射率差によるインデクスマークを付けて、それを光センサで検出してもよい。前記回転角度情報は、回転位置信号とディスクモータ１０２の回転数もしくはモータの駆動信号の位相から、その時々の値が求められる。
【００３５】
光ヘッド１０３には、ラジアル方向に２分割された光検出器を内蔵し（不図示）、光検出器の差動信号をプッシュプル信号（ＰＰ信号）として出力する。ここでのＰＰ信号は１ビームからの検出とする。トラッキングエラー信号（ＴＥ信号）は、ＰＰ信号から低域通過フィルタＬＰＦ１０４によってウオブル信号成分を除去して、得る。ウオブル信号振幅の検出は、まずＰＰ信号からウオブル信号帯域の帯域通過フィルタＢＰＦ１０５を通してウオブル信号を得て、検波器１０６を通して振幅成分とする。ここで得られる振幅成分には、前述のようにアドレス情報の変調による局所振幅変動が含まれるので、これを除去するため、さらに低域通過フィルタＬＰＦ１０７を通して、ウオブル信号振幅を示すＷＢＡ信号を得る。
【００３６】
速度検出部１０８は、ＴＥ信号のゼロクロス点の周期を測定し、光スポットと光ディスク１０１上のトラックとの相対的な移動速度を検出する。ゼロクロス点の検出に当っては、ヒステリシスコンパレータ等を使いノイズ成分を除去する。極性判定部１０９はＴＥ信号のゼロクロス点の時間的に前後区間についてＷＢＡ信号を調べ、ＷＢＡ信号が所定の値（例えば基準振幅の半分）以下になったところを溝間とトラッキングの極性を判定とする。ただし、各フィルタの特性でＴＥ信号とＷＢＡ信号に位相差が出るときには、時間遅れのないように調整する。さらに、溝間と極性判定したときのＴＥ信号の微分係数が増加か減少かを方向検出部１１０に伝える。
【００３７】
方向検出部１１０は、速度検出部１０８で検出した移動速度が所定範囲内にあるときに、前記微分係数によって移動方向を検出し確定する。以上のＷＢＡ信号の値、移動速度、方向検出結果を用いてトラッキング制御部１１１は、トラバースおよびアクチュエータを駆動して光ディスク装置の立ち上げ時およびシーク終了時のトラッキング引き込みを安定に実施する。引き込み方法については後述する。
【００３８】
ここでの移動速度の所定範囲の上限は、溝もしくは溝間でのＷＢＡ信号が測定できる程度の速度、例えば前述のウオブル信号振幅の説明したように１２．５ｍｍ／秒以下とする。ただし、この値はウオブル長やウオブル信号振幅検出方法精度により変化する値なので、扱う光ディスクのパラメータ設定や光ディスク装置設計により、より大きく設定可能である。また、移動速度の所定範囲の下限は、トラッキングが安定に引き込める帯域以下とする。例えば、トラッキングのゲイン交点が３ｋＨｚに設定してあれば、１ｋＨｚ程度のＴＥ信号の引き込みは十分可能となる。移動速度に換算すると、Ｔｐ＝０．５μｍの例なら、０．５ｍｍ／秒である。
【００３９】
ただし、ＴＥ信号の時間的な変化と周期の測定および／または光ディスクの偏心量測定（後述）により、移動方向の反転がないと判定できる条件であれば、トラッキング引き込み帯域以下の値に設定することも可能である。具体的な移動方向反転の検出方法としては、例えばＴＥ信号のゼロクロス周期の変化量の極小点、その近辺のＴＥ信号の振る舞いやＷＢＡ信号などから検出できる。また後述する偏心メモリーに記憶された偏心量と方向と偏心光ディスクの回転角度から反転位置が特定できる。光スポットが静止しているときは、偏心方向が反転する位置と移動方向の反転位置は同じになる。また、光スポットの移動速度がトラックと関係なく分かっているときには、その値をオフセットさせれば、反転する回転角度が特定できる。
【００４０】
＜方向検出動作の説明＞
以上の動作について図２を使って、より詳しく説明する。図２の最上段には、光ディスクのウオブル溝の断面図を示し、そこを光スポットが移動したときのＴＥ信号、ＷＢＡ信号、ＲＦ信号振幅および光スポットからの全加算信号（ＡＳ信号）を上から順に示した。ここで示した光ディスクは仮想的に偏心が０で、ある回転数で回転しており、溝間でのＷＢＡ信号が変動しない程度の速度で光スポットが移動しているものとする。ＲＦ信号振幅とＡＳ信号は、記録トラックが存在する場合および溝と溝間で反射率差がある場合の方向検出を示すために示した。
【００４１】
光スポットの移動方向は図２の左側を内周、右側を外周とし、内周から外周方向に動かしているとする。ウオブル溝断面では、下に凸の部分が溝部分であり、縦の実線でその中心を示す。溝間は縦の破線が中心である。ＴＥ信号は、図のように溝と溝間でゼロとなり、光スポットが移動しているときにはＴＥ信号のゼロクロスが溝、溝間で発生する。この例ではＴＥ信号の極性は、光スポットが溝間（溝上でないことに注意）の中心から外周側に微小変位したとき正、内周側に微小変位したとき負となるよう光ヘッド１０３が構成されているものとする。
【００４２】
仮に光スポットが、図のように内周から外周に時間的に移動しているときには、溝間のゼロクロス時の微分係数は正となる。逆に移動方向が外周から内周のときには、微分係数は負となる。つまり、溝間と判定できる点での微分係数を調べることで移動方向が分かる。ＷＢＡ信号は、図の中段の下向き矢印ａおよびｂの溝間で大きさがしきい値を切る。ａ、ｂそれぞれのポイントで、ＴＥ信号のゼロクロスが発生し、微分係数がともに正なので、いずれの点でも移動方向を内周から外周と判定できる。
【００４３】
判定点は基本的に１ポイントでいいが、光ディスクのディフェクト等によって誤検出しないように、複数の溝間判定点を多数決判定する方法や、しきい値を用いた０、１判定以外に溝間と判定されたゼロクロス点でのＷＢＡ信号の平均値が、溝と判定されたゼロクロス点でのＷＢＡ信号の平均値よりある程度以上大きいことを確認する方法、ならびに、溝間判定ゼロクロス各点のＷＢＡ信号値のバラつきが、溝判定ゼロクロス各点のＷＢＡ信号値のバラつきより大きいことを確認する方法などを用いて、方向検出の確度を高めることができる。なお、ＷＢＡ信号の検出に際して溝と溝間でＡＳ信号の大きさに差があるときには、ＷＢＡ信号はＡＳ信号で正規化しておく必要がある。特に、この正規化はＷＢＡ信号の平均値測定による確認時には必須となる。
【００４４】
移動方向の検出は、移動速度が所定範囲内の時に有効とし、移動速度が所定以下になったときには無効とする。一方、光ディスクの偏心が大きい時またはシーク途中でトラバースを動かしている時のように移動速度が所定値より大きいときには、ＷＢＡ信号が検出できないため方向検出は実施しないが、一度検出した移動方向は、減速していないため有効のままとする。なお、シーク時には移動方向が予め分かっているので、移動方向を事前に方向検出部１１０に設定しておきその方向と、目標トラック近くの光スポット減速により所定の移動速度以下になって検出した方向の一致を確認する機能を方向検出部１１０に実装して、シーク制御の正常動作を確認してもよい。
【００４５】
図２に示すＲＦ信号振幅は、記録トラックと未記録トラックが混在する場合の波形である。この例では、４トラックが記録されているとしており、そこ（溝上）を光スポットが通過する白四角印の点でしきい値を超えている。従来の技術では、記録トラックが連続する場合しか方向検出が正しくできなかったが、本実施例とほぼ同様の手段を用いれば、ＴＥ信号のゼロクロス点で所定しきい値以上のＲＦ信号振幅がある点を溝上（溝間でないことに注意）と判定し、そのときのＴＥ信号の微分係数によって移動方向が正しく判定できる。ただし、微分係数の極性の正負はＷＢＡ信号使用時と反対になる。また、このときの移動速度範囲の上限は、ウオブル信号よりＲＦ信号の周波数が高く高速移動でもＲＦ信号の振幅が検出できるため、ウオブル信号振幅使用時よりも高く設定できる。
【００４６】
図２のＡＳ信号には、光ディスクのＬ／Ｇ比によって溝と溝間の反射率差がどのように観測されるかを示した。未記録区間を見ると、Ｌ／Ｇ比がほとんど１の場合には、反射率差がないので方向検出にＡＳ信号は使えない（実線波形）。しかし、Ｌ／Ｇ比が１より大きいときと小さいときで、ＡＳ信号は図のように溝と溝間で変化する。例えばＬ／Ｇ比＜１のときには、溝の反射率（白四角印）が溝間の反射率（黒四角印）より小さくなるので、これを従来の技術のように利用して方向検出が可能となる。
【００４７】
ただし、この発明で想定しているような状況、すなわち溝と溝間の反射率差がフォーマットで規定ができない状況では、従来の技術をそのまま使うわけにはいかない。Ｌ／Ｇ比によって方向検出結果が逆になるためである。これを回避するには、トラッキングを溝および溝間にかけて反射率をそれぞれ測定して、反射率差と溝と溝間での大小を予めチェックして方向検出に利用すればよい。トラキングオフ状態であっても、ウオブル信号振幅またはＲＦ信号振幅の極性判定結果を参照しながら、溝と溝間の反射率差は測定できる。また、予め光ディスク製造段階で反射率差を測定しておき、光ディスク上にその値を記録しておき、起動時にその値を読み取って、それを利用するように構成することも考えられる。
【００４８】
しかし上記のようにしても問題はまだある、ＡＳ信号は、相変化ディスクの記録のように記録マークの反射率が低くなる場合には、図の矢印ｃで示すように記録トラックである溝上の反射率が低くなり溝間との反射率差が逆転する可能性がある。この状態はＬ／Ｇ比＞１のとき、または約１のときに発生する。好ましくはＬ／Ｇ比＜１であれば逆転は発生しないが、これは保証の範囲ではない。このような場合においても本発明、ＲＦ信号振幅によって記録トラックを除外し、本実施例とほぼ同様の手段を用いれば、ウオブル信号やＲＦ信号振幅と同じく間引き状態の極性判定が可能である。除外する部分はＲＦ信号振幅で溝上である判定ができるので、反射率差のあるＡＳ信号（存在する場合のみ）とＲＦ信号振幅を用いれば、全ての溝極性をどちらかの信号で判定することが可能となる。
【００４９】
以上述べた、ＲＦ信号振幅（記録トラックがある場合）およびＡＳ信号（溝と溝間で反射率差のある場合）をウオブル信号振幅と併用して極性判定と方向検出に用いれば、より信頼性の高い検出が可能となる。
【００５０】
以上、ＴＥ信号とＷＢＡ信号を用いたトラッキング極性判定、移動速度検出、方向検出について説明したが、以下にその方向検出結果を利用したトラッキング引き込み動作を説明する。
【００５１】
＜立ち上げ時のトラッキング引き込み動作説明＞
図３は、トラッキング制御部１１１のトラッキング引き込み処理の動作を説明する図である。図上段の正弦波群は光ディスクのトラック群が偏心している状態を図化したものである。偏心量は図解のため±９トラックと小さくした。横軸方向は光ディスク１．２５回転分の偏心状態である。光スポットは図の破線位置に静止しているとしている。光ディスクが回転すると偏心により、光スポットをトラックが横切る（溝横断）。そのときの回転角度に応じたＴＥ信号を下段に示した。溝横断したトラックをまとめて、ここでは偏心トラック群と呼ぶ。また偏心トラック群の最外周、中心、最内周にあるトラックを、それぞれ外周トラック、中央トラック、内周トラックと呼ぶ。図の偏心状態で光スポットを横切るトラックは、回転角度０度で中央トラック、９０度で内周トラック、１８０度で再び中央トラック、２７０度で外周トラックとなり、３６０度で１周期となりこれを繰り返す。
【００５２】
光ディスク装置の立ち上げ時の引き込みトラックは、通常トラバース制御をしない状態でトラッキングオン後の光ヘッド１０３の対物レンズの駆動平均位置が光軸の中心となるトラックであることが望ましい。いわゆるレンズシフトが最小となるトラックであり、具体的には中央トラックもしくはその付近のトラックに引き込むようにしたい。外周トラックまたは内周トラックでは、トラック移動速度が小さくトラッキングは引き込みやすいが、トラッキングオン後のレンズシフトがそれぞれ外周方向または内周方向に最も大きくなり、レンズシフトを補正するためトラッキングオン後のトラバース移送時間を待ってからでないと、録再処理に移行できない。したがって、トラッキングの引き込み目標トラックは、次に示す特別な場合を除き、中央トラックとする。
【００５３】
特別な場合とは、例えば消費電力を減らすため録再中のトラバースを停止・固定して、録再に影響のないレンズシフト範囲以下のトラック数を録再ユニットに分けて、ユニットごとに連続録再を行い、次のユニットへトラバースで移行するような、間欠録再時の場合である。より詳細には、トラッキングオフ状態でまずトラバースを録再ユニットの中心トラックの移送し停止させた後、まず内周トラック付近でトラッキングを引き込み、そのトラックから録再開始トラックへアクチュエータのみでアクセスし、そこから外周に向かってアクチュエータのみでスチルオフ（非ジャンピング）してトラックを追従させながら録再を行い、外周トラックで録再が終わったらトラッキングを外す、といった一連の動作を繰り返して間欠録再する。内周トラック付近に引き込めば、内周側にある録再開始トラックまで一番速くアクセスできる。ただし、録再ユニットが連続しており、録再を連続して実施する場合には、トラッキングをオフにせずに連続して録再する。
【００５４】
トラッキングの引き込みは、偏心量によって制御方法を変える。そのため、引き込み前に偏心量の測定を行う。その測定には、いわゆる偏心メモリーと呼ばれる偏心記憶機能をトラッキング制御部１１１に設けて使う（不図示）。偏心記憶機能は、光ディスクの少なくとも半回転分の間、ディスクモータ１０２の回転位置信号に基づいた回転角度と、方向検出部１１０の検出結果と、ＴＥ信号のゼロクロス周期から偏心量を測定し、一回転分の偏心量として記憶する。半回転のときは残りの半回転が逆相の偏心であると仮定して偏心量を計算して、非測定区間のデータを補って一回転分の偏心量を保存する。もちろん時間に余裕のあるときは１回転分の偏心量を測定してもよい。
【００５５】
偏心が極めて少ない場合は、光スポットを横切るトラックの溝横断速度は安定にトラッキングを引き込める値以下で、しかも偏心トラック群の本数が少ないので、任意のトラックでトラッキングを引き込んでも目標とする中央トラック付近に引き込める。なお、偏心が極めて小さいときで移動速度が所定値以下のときには、ウオブル信号振幅による方向検出が正常に機能しないので、偏心記憶機能も正常に動作しないが、その内容はトラッキング引き込み安定化に必要ないので、特に問題とならない。別用途で偏心記憶機能を使うときには、トラッキングオン時のアクチュエータ駆動電圧から偏心測定をしてその値を偏心記憶機能に格納して使う。
【００５６】
偏心量が方向検出できる程度に多いときには、偏心記憶機能で予め偏心量を測定しておく。引き込みたいトラックによって、図に示すａ、ｂ、ｃまたはｄ点でトラッキングを引き込む。点ａと点ｃはそれぞれ内周トラックと外周トラックに引き込む場合であり、いずれの場合も光スポットが目的トラックを通過する瞬間に、トラッキングをオンすることでトラッキングが引き込める（黒矢印）。一方中央トラックにトラッキングを引き込むには、回転角度１８０度もしくは３６０度で、光スポットが中央トラックを通過すると同時に、偏心記憶機能から読み出した偏心速度に相当する駆動力でアクチュエータを動かし、光スポットを中央トラックにほぼ追従させる（白矢印）。十分安定にトラッキングを引き込めるようにするため、中央トラックの偏心速度とアクチュエータの移動速度がほぼ同じとする。そして、それぞれ点ｂと点ｄでトラッキングをオンすることで、ほぼ中央トラックにトラッキングを引き込むことができる。速度の判定には、速度検出部１０８の測定結果を使用する。
【００５７】
さらに偏心が大きい場合、前述のように中央トラックが光スポットを横切る溝横断速度（移動速度）が、方向検出部の所定移動速度範囲を超えることもありうるが、最高移動速度に達する前の所定範囲にある移動速度で方向検出できるので偏心記憶機能には正常に偏心量を記憶できる。したがって、トラッキングの引き込みは、図３の点ａ、ｂ、ｃまたはｄと同じように実施できる。
【００５８】
図４は、中央トラックにトラッキングを引き込む別の方法を示すものである。
【００５９】
この例では、前述の偏心記憶機能の回転角度によって偏心量に相当する駆動力でアクチュエータ駆動して、光スポットを偏心に追従させている。その結果、光スポットはほとんど中央トラック付近を追従していることになる。そのときのＴＥ信号は下段のようになる。もっとも実際には、トラッキングを引き込んでいないので、ＴＥ信号が０近辺になるとは限らないし、数本レベルの溝クロスは発生する。しかしトラッキングの引き込みに影響するほどではなく、図の点ａ、ｂまたはｃのどこで引き込んでも、ほぼ目的の中央トラックに引き込むことができる。各点までの白矢印がオープンループの駆動で、黒矢印がクローズループになりトラッキングオンしている状態である。
【００６０】
なお、トラッキングオンしている状態でも、偏心記憶機能によるアクチュエータ駆動をフィードフォワワードによって継続することで、偏心量が内外周によらず、回転角度で一定している場合には、トラッキングの制御算残差を低減できる。また、偏心記憶機能によるアクチュエータ駆動をしたまま、内周トラック、外周トラック、または任意のトラック付近にトラッキングを引き込みたい場合には、アクチュエータ駆動信号に適切なオフセット信号を重畳することで実現できる。
【００６１】
＜シーク終了時のトラッキング引き込み動作説明＞
以上のトラッキング引き込みの説明は、基本的に光ディスク装置立ち上げ時の引き込み動作を説明したが、次に図５を使ってシーク時のトラッキング引き込みを説明する。この図は、内周から外周にシークをしているときのシーク終了時の動作を説明するもので、シーク開始から途中までの速度制御については省略している。
【００６２】
このシーク動作で、立ち上げ時の引き込みと違うのは、シーク中にはトラバースを動かし光ヘッド１０３を移送させていること、およびトラッキングを引き込みトラックが正確に目標トラックとする点である。目標トラックでのトラッキング引き込みは、シーク開始トラックから目標トラックまでのトラック本数と、極性判定部１０９に基づきＴＥ信号の溝ゼロクロスでカウント数を回転による増減で補正したトラック数とが、一致した点で実施する。この機能は、溝カウント機能と呼び、トラキング制御部１１１に組み込んでいるものとする。シーク開始および終了時で、光スポットの移動速度が遅い時には、光ディスクの偏心によって、横断トラックの移動方向が逆転することがある。このときは、溝カウント値は補正することで正確な値を得ることができる。しかし、ここでは偏心メモリーをシーク中にも効かせて、相対的な偏心量をほぼ０にしつつ、光スポットの移動方向が一定方向になるよう、シーク開始時の光スポットの移動速度を偏心速度以上にするとともに、トラッキング終了時の速度も移動方向が逆転しない速度で移動させ続けるように制御するものとする。
【００６３】
溝カウント数が図のように残り少なくなり、移動速度を所定速度以下に減速できると、点ａおよび点ｂで極性判定部１０９により溝間の判定ができ、その結果に基づき方向検出部１１０で移動方向を確認できる。一定の移動速度で移送をしつつ溝カウント値の値に基づき、光スポットが目標トラック手前の溝間点ｃになったとき、トラバース駆動をオフしてトラバースを停止させるとともに、アクチュエータに、トラック移動速度より若干遅い速度にできるよう波高値と幅を調整したキックパルスを内周方向に加える。そうして、光スポットと目標トラックの相対速度を抑えたタイミングでトラッキングオンすることで、目標トラックの溝上に安定にトラッキングを引き込ませるように制御する。
【００６４】
なお、シーク中であってＣＬＶ制御がまだ目標トラックの回転数になっておらず、回転角度を正確に確定できず、偏心メモリーに不正確さがあって、シーク終了時に移動方向に逆転が発生するような場合や、偏心メモリーを実装しない場合には次のような制御とする。すなわち、シーク終了時に、方向検出部１１０が正常に働いている範囲で、溝カウントを補正しつつ目標トラック付近に一旦安定にトラッキングを引き込む。この引き込みは、立ち上げ時の引き込みの要領でよいが、引き込めるトラックは目標トラックとは限らないので、引き込んだあと、改めて目標トラックにシークする。この場合は連続ジャンプ程度の近距離シークなので、安定なシークが実現できる。
【００６５】
（実施の形態２）
図６は、本発明における実施の形態２のブロック図である。この実施の形態２の構成は、基本的に実施の形態１の機能を包含しているものとし、シーク時の前記溝カウントの誤差補正機能を追加している。具体的には、ウオブル信号振幅計算部２０１をさらに備え、シーク終了時に溝間のウオブル振幅量の計算値と測定値を比較することで、それまでにディフェクト等による溝カウント誤差を補正して、より正確に目標トラックに到達できるようトラッキング制御部１１１に溝カウント補正機能を追加しトラッキング制御部２１１として構成したものである。したがって、ここでは本実施形態の説明では、図１ないし図５ですでに説明したものは、その説明を省略する。
【００６６】
具体説明の前に、本実施形態の利点を述べる。ウオブル溝でアドレスを入れる場合、フォーマット効率が改善される反面１トラックに入れられるアドレス数は従来のセクタ構造の光ディスクより少なくなる。その個数は、小径光ディスクのように半径１０ｍｍ強と内周まで使い込むようなフォーマットだと、最悪１回転に数個となるため、回転待ち時間並みに長いアドレスリード待ち時間が発生する。シーク終了時のアドレス確認で、到達トラックが目標トラックでなくリトライを余儀なくされると、このアドレスリード待ち時間が無視できない値となるので、高速かつ安定なシークのためには、長距離シークでも一回で目標トラックに行きつくようにしたい。そのために、本実施形態では、ウオブル信号振幅を用いた溝カウント補正機能を実現している。
【００６７】
図６におけるウオブル信号振幅計算部２０１は、目的トラックの外側の溝間のウオブル信号振幅を実施の形態１の冒頭で説明したＲ、Ｔｐ、Ｌｗ、Ｔｎならびにθを入力することで、式（数３）ないし（数５）の演算で、特定のトラックの特定位置の外側の溝間のウオブル信号振幅を計算できるようにしておく。計算は、シーク目標トラック手前の複数トラックの光スポットが横切る回転角度のウオブル信号振幅を求める。事前に、フォーマットデータ、コントロールデータ読み、または測定によって入手できるパラメータであるＲ、ＴｐおよびＬｗは予め入力しておく。残りのパラメータであるトラック番号Ｔｎと回転角度θをシーク終了処理時に入力してウオブル信号振幅の値を計算する。なお、前述の説明でＲは、起点となるトラックの半径としてが、特定トラック上のウオブル位相が０となる基準位置の半径でもよい。この場合は、基準位置をからの回転角度を補正して新たにトラック番号と回転角度を求めて計算する。
【００６８】
溝カウント誤差補正は、シーク終了処理で溝カウント数の残り少なくなった段階で実施する。シーク終了時には、目的トラックから所定本数（たとえば１００本）離れたトラックの移動速度を、ＷＢＡ信号が測定できるまで落とす。そのトラックを通過した時点から、溝間のＷＢＡ信号の実際の測定値とウオブル信号振幅計算部２０１を使った計算値とを、各溝間を通過するごとにそれぞれ測定データ列と計算データ列として記憶する。そしてデータの個数、すなわちクロスした溝間の個数が所定の値を超えたら、計算データ列をテンプレートとして、測定データ列の測定点を前後に数点ずらして相関を計算し、最も一致度が高い（パターンマッチする）測定点のずらし量をズレ量として求める。ズレ量の計算を始める溝間の所定数、および相関計算のずらし点数は、Ｔｐ、Ｌｗで決まる溝間のウオブル信号振幅の概略周期（図１０参照）より小さく選ぶ。
【００６９】
溝カウントが正確であれば、ズレ量は０のはずであるが、溝カウント誤差があればズレ量の数値として現れる。そしてズレ量が算出できた時点で、溝カウント値をズレ量に応じて補正する。この補正と前述したシーク時のトラッキング引き込み動作により、目標トラックに正確にかつ安定にトラッキングを引き込むことができる。以上で実施の形態２の説明を終える。
【００７０】
なお、本発明の両実施形態の説明では、プッシュプル信号は１ビーム方式としたが、同様の信号は３ビームやＤＰＰのメインビームからも検出でき、実施形態と同様の使い方ができる。
【００７１】
また、３ビームまたはＤＰＰのサイドビームの１個からのプッシュプル信号からＴＥ信号とＷＢＡ信号を検出して、同様の光スポットの移動方向検出も可能である。ただし、このときのトラッキングの引き込みはメインビーム位置を意識して制御する必要のあることは言うまでもない。
【００７２】
また、方向検出の結果を利用するのは、立上げ時、シーク終了時のトラッキング引き込みとしているが、以下のような場合を含め方向検出が必要なあらゆる場面に利用する。例えば、シーク時終了時に予測以上に速度低下して、再加速する場合やマルチトラック・ジャンプによるシークのときなどである。速度が所定値以下になって方向検出結果が信用できなくなっても、再度所定速度範囲に移動速度を回復させたときには新たに方向検出を正しく行えるので、スムーズなシーク動作ができる。
【００７３】
また、本発明の実施形態の説明は、トラッキング制御装置として示したが、プッシュプル信号をＡＤ変換した後、現在の光ディスク装置のサーボ制御で主流になっているＤＳＰでソフトウエアにより同等の処理ができるので、トラッキング制御方法としても実施可能である。
【００７４】
また、この構成要素は、上記の実施の形態だけに留まるものではなく、同様の効果を生じるもの全てを含む。
【００７５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明による光ディスク装置のトラキング制御装置ならびに方法によれば、ウオブル信号振幅の低下点で溝間の判定が行え、それを、トラキング極性の判定、光スポット移動方向の検出、さらにはシーク時の溝カウント誤差の補正に利用して、起動時およびシーク時のトラッキング引込みの安定化と高速化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のブロック図
【図２】実施の形態１の動作タイミング図
【図３】偏心メモリーないときの引き込み処理の説明図
【図４】偏心メモリー付きの引き込み処理の説明図
【図５】シーク終了時のトラッキング引き込み処理の説明図
【図６】実施の形態２のブロック図
【図７】ウオブル溝付き光ディスクのプッシュプル信号波形の説明図
【図８】ウオブル溝と光スポット走査の関係の説明図
【図９】隣接トラックとのウオブル位相差および溝間ウオブル信号振幅の説明図
【図１０】トラック毎の外周トラックとの溝間ウオブル信号振幅の説明図
【符号の説明】
１０１ 光ディスク
１０２ ディスクモータ
１０３ 光ヘッド
１０４ ＬＰＦ
１０５ ＢＰＦ
１０６ 検波器
１０７ ＬＰＦ
１０８ 速度検出部
１０９ 極性判定部
１１０ 方向検出部
１１１ トラッキング制御部
２０１ ウオブル振幅計算部
２１１ トラキング制御部
Claims (12)
- トラックがウオブル溝からなる光ディスク上にフォーカシングさせた光スポットからトラッキングエラー信号とウオブル信号とを検出する信号検出手段と、トラッキングオフ時に前記トラッキングエラー信号のゼロクロス点の周期から前記光スポットと前記トラックとの相対的な移動速度を検出する速度検出手段と、前記ゼロクロス点の近傍で、前記ウオブル信号振幅値が所定値以下のときには前記光スポット位置が溝間にあると極性判定する極性判定手段と、前記移動速度が所定範囲内にあって、前記溝間と極性判定されたときには、前記トラッキングエラー信号の増減方向から前記光スポットの前記トラックに対する移動方向を検出する移動方向検出手段と、前記移動速度と前記移動方向に基づいて、前記移動速度を低減してトラッキングを引込む制御手段と、を備えた光ディスクのトラッキング制御装置。
- 前記制御手段は、前記光ディスクの少なくとも半回転分のトラッキングエラー信号からの前記移動速度と前記移動方向に基づき、前記光ディスク１回転分の偏心量を計算して記憶する偏心記憶機能と、前記光スポットを横切る偏心トラック群の中の特定トラックが、前記光スポットを通過する通過タイミングで、前記光スポットを前記偏心記憶機能の偏心量に基づき、前記特定トラックにほぼ追従させる追従機能と、前記追従をさせながら、前記特定トラックおよびその近くのトラックにトラッキングを引き込む引込機能と、を含む請求項１記載の光ディスクのトラッキング制御装置。
- 前記特定トラックは前記偏心トラック群のほぼ中央のトラックである請求項２記載の光ディスクのトラッキング制御装置。
- 前記制御手段は、前記光ディスクの少なくとも半回転分のトラッキングエラー信号からの前記移動速度と前記移動方向に基づき、前記光ディスク１回転分の偏心量を計算して記憶する偏心記憶機能と、前記光スポットを、前記偏心記憶機能の偏心量に基づき、偏心トラック群の中のほぼ中央のトラックを常に追従させる第２の追従機能と、任意のタイミングで、前記ほぼ中央のトラックにトラッキングを引き込む第２の引込機能と、を含む請求項１記載の光ディスクのトラッキング制御装置。
- 前記制御手段は、前記光ディスクのウオブル位相の基準半径位置、トラックピッチおよびウオブル長とトラック番号と回転角度で示されるトラック上の任意点に隣接する溝間のウオブル信号振幅を計算する振幅計算機能と、シーク終了時のトラッキング引き込み前の光スポットの移動速度を前記所定範囲内に抑え、前記方向検出手段から判定した溝間でのウオブル信号振幅の測定データ列として記憶する振幅記憶機能と、目標トラックへシークするための溝カウント値から、前記光スポットが横断する複数の溝間のウオブル信号振幅を、前記振幅計算機能で計算した計算データ列をテンプレートとし、前記測定データ列との相関により前記溝カウント値のシーク途中のカウント誤差を補正する誤差補正機能と、を含む請求項１から４のいずれか１項に記載の光ディスクのトラッキング制御装置。
- 前記極性判定手段はさらに前記ゼロクロス点の近傍で、前記光ディスクからのＲＦ信号振幅値が所定値以上のときには前記光スポットが溝上と判定する第１の判定機能と、前記光ディスクの溝と溝間からの全光量信号差がある場合に、前記全光量信号で溝上または溝間と判定する第２の判定機能と、前記光ディスクの溝と溝間からの全光量信号差がある場合で、前記光ディスクからのＲＦ信号振幅が所定値以上の場所を除外して、前記全光量信号で溝または溝間と判定する第３の判定機能のうち、少なくともいずれかの判定機能を含む極性判定手段であり、前記移動方向検出手段は、前記極性判定手段で溝上または溝間と極性判定されたときには、前記トラッキングエラー信号の増減方向から前記光スポットの前記トラックに対する移動方向を検出する移動方向検出手段である、請求項１から５のいずれか１項に記載の光ディスクのトラッキング制御装置。
- トラックがウオブル溝からなる光ディスク上にフォーカシングさせた光スポットからトラッキングエラー信号とウオブル信号とを検出する信号検出ステップと、 トラッキングオフ時に前記トラッキングエラー信号のゼロクロス点の周期から前記光スポットと前記トラックとの相対的な移動速度を検出する速度検出ステップと、前記ゼロクロス点の近傍で、前記ウオブル信号振幅値が所定値以下のときには前記光スポット位置が溝間にあると極性判定する極性判定ステップと、前記移動速度が所定範囲内にあって、前記溝間と極性判定されたときには、前記トラッキングエラー信号の増減方向から前記光スポットの前記トラックに対する移動方向を検出する移動方向検出ステップと前記移動速度と前記移動方向に基づいて、前記移動速度を低減してトラッキングを引込む制御ステップと、を備えた光ディスクのトラッキング制御方式。
- 前記制御ステップは、前記光ディスクの少なくとも半回転分のトラッキングエラー信号からの前記移動速度と前記移動方向に基づき、前記光ディスク１回転分の偏心量を計算して記憶する偏心記憶ステップと、前記光スポットを横切る偏心トラック群の中の特定トラックが、前記光スポットを通過する通過タイミングで、前記光スポットを前記偏心記憶ステップの偏心量に基づき、前記特定トラックにほぼ追従させる追従ステップと、前記追従をさせながら、前記特定トラックおよびその近くのトラックにトラッキングを引き込む引込ステップと、を含む請求項７記載の光ディスクのトラッキング制御方式。
- 前記特定トラックは前記偏心トラック群のほぼ中央のトラックである請求項８記載の光ディスクのトラッキング制御方式。
- 前記制御ステップは、前記光ディスクの少なくとも半回転分のトラッキングエラー信号からの前記移動速度と前記移動方向に基づき、前記光ディスク１回転分の偏心量を計算して記憶する偏心記憶ステップと、前記光スポットを、前記偏心記憶ステップの偏心量に基づき、偏心トラック群の中のほぼ中央のトラックを常に追従させる第２の追従ステップと、任意のタイミングで、前記ほぼ中央のトラックにトラッキングを引き込む第２の引込ステップと、を含む請求項７記載の光ディスクのトラッキング制御方式。
- 前記制御ステップは、前記光ディスクのウオブル位相の基準半径位置、トラックピッチおよびウオブル長とトラック番号と回転角度で示されるトラック上の任意点に隣接する溝間のウオブル信号振幅を計算する振幅計算ステップと、シーク終了時のトラッキング引き込み前の光スポットの移動速度を前記所定範囲内に抑え、前記方向検出ステップから判定した溝間でのウオブル信号振幅の測定データ列として記憶する振幅記憶ステップと、目標トラックへシークするための溝カウント値から、前記光スポットが横断する複数の溝間のウオブル信号振幅を、前記振幅計算ステップで計算した計算データ列をテンプレートとし、前記測定データ列との相関により前記溝カウント値のシーク途中のカウント誤差を補正する誤差補正ステップと、を含む請求項７から１０のいずれか１項に記載の光ディスクのトラッキング制御方式。
- 前記極性判定ステップはさらに前記ゼロクロス点の近傍で、前記光ディスクからのＲＦ信号振幅値が所定値以上のときには前記光スポットが溝上と判定する第１の判定ステップと、前記光ディスクの溝と溝間からの全光量信号差がある場合に、前記全光量信号で溝上または溝間と判定する第２の判定ステップと、前記光ディスクの溝と溝間からの全光量信号差がある場合で、前記光ディスクからのＲＦ信号振幅が所定値以上の場所を除外して、前記全光量信号で溝または溝間と判定する第３の判定ステップのうち、少なくともいずれかの判定ステップを含む極性判定ステップであり、前記移動方向検出ステップは、前記極性判定ステップで溝上または溝間と極性判定されたときには、前記トラッキングエラー信号の増減方向から前記光スポットの前記トラックに対する移動方向を検出する移動方向検出ステップである、請求項７から１１のいずれか１項に記載の光ディスクのトラッキング制御方式。
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