JPWO2006101077A1 - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

本発明の光ディスク装置は、光ディスクを載置し、回転駆動する回転駆動部と、光源と、前記光源からの光を前記回転駆動部に載置された光ディスクに向けて集光する対物レンズと、前記光ディスクによる前記光の反射光を検出する少なくとも２つの検出部を有する光検出器と、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる出力の差信号および和信号を求め、前記差信号および前記和信号のうち、少なくとも前記和信号のオフセットを調整した後、前記差信号を前記オフセットの調整された和信号で除算することにより、対物レンズの位置誤差信号を生成する誤差信号生成部とを備える。

Description

本発明は、光学的に光ディスクへデータを記録し、光ディスクに記録されたデータを再生する光ディスク装置および光ディスク装置の制御方法に関する。

光ディスク装置では、記録あるいは再生に用いる光ビームが、光ディスクに設けられたトラックを追随するように制御する必要がある。この制御はトラッキング制御と呼ばれる。また、光ディスクを照射する光ビームの集光状態を一定に保つ必要がある。この制御はフォーカス制御と呼ばれる。

近年、より記録密度の高い光ディスクが開発されてきている。光ディスクの記録密度が高まると、トラックのピッチは狭くなり、また、トラックに形成されるピットやマークのサイズも小さくなる。このため、光ビームのトラッキング制御やフォーカス制御の精度を高める必要があり、種々の技術が提案されている。

トラッキング制御およびフォーカス制御には、トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号を利用する。トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号は、たとえば、光ビームを光ディスクに照射し、光ディスクにおいて反射した光を複数の光検出器によって検出し、複数の光検出器から得られる出力の差を求めることにより生成される。

トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号は、光検出器に入射する光の強度に依存する。このため、光ディスクの反射率が異なる場合、トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号の振幅の大きさも変化する。このため、トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号を用いたトラッキング制御およびフォーカス制御がこれらの信号の振幅が変化することにより、不安定になる可能性がある。

このような問題を解決するため、特許文献１は、トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号を自動利得制御回路（ＡＧＣ回路）に入力し、これらの信号の振幅が一定になるように制御することを開示している。ＡＧＣ回路としては、たとえば、複数の光検出器によって検出した信号を加えることにより得られる和信号でトラッキングエラー信号またはフォーカスエラー信号を除算する。反射光が弱い場合、光ディスクから戻ってくる反射光全体の強度を示す和信号の振幅も小さくなる。したがって、この方法によれば、反射光の強度に応じてトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号の振幅の大きさが調節されることになり、ほぼ一定の振幅強度を有するトラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号を得ることができる。

ＡＧＣ回路以外の構成によってトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号の振幅を一定に保つ技術も検討されている。たとえば特許文献２は、振幅の大きさの変動をレーザーパワーで補償する方法を提案している。特許文献３は、光ピックアップ内部の波長板を回転させることによって、複屈折量を変化させ、光検出器で受光する光量を調整する技術を開示している。
日本国特開平５−３６１４３号公報 日本国特開平５−１０１３９４号公報 日本国特開２００１−３５１２３８号公報

上述のＡＧＣ回路により、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号の振幅を一定にする技術は、特許文献２や３に開示される技術に比べて、簡単な回路構成によって実現が可能である。このため、実用上、非常に利便性が高いと考えられる。

しかし、光ディスクの基材の複屈折などによる表面からの反射光や光ディスクが複数の記録層を備えている場合において、記録または再生を行う層とは別の層からの反射光（以下、これらを総称して光ディスクからの迷光という）が生じていると、ＡＧＣ回路によって振幅を正しく調整できなくなるという問題が発生する。その結果、ＡＧＣ回路から得られたトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号を用いてトラッキング制御およびフォーカス制御を行っても、これらの信号の振幅変動によって、制御が不安定になりやすくなる。

本発明は、このような従来技術の課題を解決し、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号などのレンズ位置誤差信号の振幅を安定させ、安定してレンズ位置のサーボ制御を行うことのできる光ディスク装置を提供する。

本発明の光ディスク装置は、光ディスクを載置し、回転駆動する回転駆動部と、光源と、前記光源からの光を前記回転駆動部に載置された光ディスクに向けて集光する対物レンズと、前記光ディスクによる前記光の反射光を検出する少なくとも２つの検出部を有する光検出器と、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる出力の差信号および和信号を求め、前記差信号および前記和信号のうち、少なくとも前記和信号のオフセットを調整した後、前記差信号を前記オフセットの調整された和信号で除算することにより、対物レンズの位置誤差信号を生成する誤差信号生成部とを備える。

ある好ましい実施形態において、前記誤差信号生成部は、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号の差を求め、差信号を出力する減算器と、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号の和を求め、和信号を出力する加算器と、前記和信号のオフセットを調整するオフセット調整部と、前記差信号を前記オフセットの調整された和信号で除算する除算器とを含む。

ある好ましい実施形態において、前記オフセット調整部は、少なくとも前記光ディスクの半径方向の異なる２つの位置において得られる誤差信号の振幅が等しくなるよう、前記和信号のオフセットを調整する。

ある好ましい実施形態において、前記光ディスクの第１の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ１およびＳ１とし、前記光ディスクの第２の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ２およびＳ２とするとき、ａ＝（Ｅ１×Ｓ２−Ｅ２×Ｓ１）／（Ｅ１−Ｅ２）を満たす値ａを前記和信号から調整する。

ある好ましい実施形態において、前記誤差信号生成部は、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号に重畳しているオフセットを調整する。

ある好ましい実施形態において、前記誤差信号生成部は、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号のオフセットを調整する第１および第２のオフセット調整部と、前記オフセットが調整された信号の差を求め、差信号を出力する減算器と、前記オフセットが調整された信号の和を求め、和信号を出力する加算器と、前記差信号を前記和信号で除算する除算器とを含む。

ある好ましい実施形態において、前記光ディスクの第１の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ３およびＳ３とし、前記差信号の振幅Ｅ３の正側および負側の成分をＥ３ｐおよびＥ３ｎとし、前記光ディスクの第２の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ４およびＳ４とし、前記差信号の振幅Ｅ３の正側および負側の成分をＥ４ｐおよびＥ４ｎとしたとき、ｅ＝｛Ｅ３×（２×Ｓ４＋Ｅ４ｐ−Ｅ４ｎ）−Ｅ４×（２×Ｓ３＋Ｅ３ｐ−Ｅ３ｎ）｝／｛４×（Ｅ３−Ｅ４）｝およびｆ＝｛Ｅ３×（２×Ｓ４−Ｅ４ｐ＋Ｅ４ｎ）−Ｅ４×（２×Ｓ３−Ｅ３ｐ＋Ｅ３ｎ）｝／｛４×（Ｅ３−Ｅ４）｝を満たす値ｅおよびｆを、前記第１および第２のオフセット調整部において、前記検出部から得られる信号から調整する。

ある好ましい実施形態において、前記誤差信号がフォーカスエラー信号である。

ある好ましい実施形態において、前記誤差信号がトラッキングエラー信号である。

ある好ましい実施形態において、前記光ディスクが少なくとも２つの記録層を有する。

本発明の光ディスク装置の制御方法は、光ディスクを載置し、回転駆動する回転駆動部と、光源と、光源からの光を前記回転駆動部に載置された光ディスクに向けて集光する対物レンズと、前記光ディスクによる前記光の反射光を検出する少なくとも２つの検出部を有する光検出器とを備えた光ディスク装置の制御方法であって、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる出力の差信号および和信号を求め、前記差信号および前記和信号のうち、少なくとも前記和信号のオフセットを調整した後、前記差信号を前記オフセットの調整された和信号で除算することにより、対物レンズの位置誤差信号を生成するステップを包含する。

ある好ましい実施形態において、前記位置誤差信号を生成するステップは、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号の差を求め、差信号を生成するステップと、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号の和を求め、和信号を生成するステップと、前記和信号のオフセットを調整するステップと、前記差信号を前記オフセットの調整された和信号で除算することにより、前記位置誤差信号を生成するステップとを含む。

ある好ましい実施形態において、前記和信号のオフセットを調整するステップは、少なくとも前記光ディスクの半径方向の異なる２つの位置において得られる誤差信号の振幅が等しくなるよう、前記和信号のオフセットを調整する。

ある好ましい実施形態において、前記和信号のオフセットを調整するステップは、前記光ディスクの第１の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ１およびＳ１とし、前記光ディスクの第２の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ２およびＳ２とするとき、ａ＝（Ｅ１×Ｓ２−Ｅ２×Ｓ１）／（Ｅ１−Ｅ２）を満たす値ａを前記和信号から調整する。

ある好ましい実施形態において、前記位置誤差信号を生成するステップは、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号に重畳しているオフセットを調整する。

ある好ましい実施形態において、前記位置誤差信号を生成するステップは、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号のオフセットを調整するステップと、前記オフセットが調整された信号の差を求め、差信号を生成するステップと、前記オフセットが調整された信号の和を求め、和信号を生成するステップと、前記差信号を前記和信号で除算することにより、前記位置誤差信号を生成するステップとを含む。

ある好ましい実施形態において、前記オフセットを調整するステップは、前記光ディスクの第１の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ３およびＳ３とし、前記差信号の振幅Ｅ３の正側および負側の成分をＥ３ｐおよびＥ３ｎとし、前記光ディスクの第２の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ４およびＳ４とし、前記差信号の振幅Ｅ３の正側および負側の成分をＥ４ｐおよびＥ４ｎとしたとき、ｅ＝｛Ｅ３×（２×Ｓ４＋Ｅ４ｐ−Ｅ４ｎ）−Ｅ４×（２×Ｓ３＋Ｅ３ｐ−Ｅ３ｎ）｝／｛４×（Ｅ３−Ｅ４）｝およびｆ＝｛Ｅ３×（２×Ｓ４−Ｅ４ｐ＋Ｅ４ｎ）−Ｅ４×（２×Ｓ３−Ｅ３ｐ＋Ｅ３ｎ）｝／｛４×（Ｅ３−Ｅ４）｝を満たす値ｅおよびｆを前記検出部から得られる信号から調整する。

ある好ましい実施形態において、前記誤差信号がフォーカスエラー信号である。

ある好ましい実施形態において、前記誤差信号がトラッキングエラー信号である。

ある好ましい実施形態において、前記光ディスクが少なくとも２つの記録層を有する。

本発明によれば、光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる出力の差信号および和信号のうち、少なくとも和信号のオフセットが調整される。このため、光検出器に均等に迷光が入射している場合には、差信号をオフセットの調整された和信号で除算することにより、迷光による影響を受けることなく一定の振幅を有する位置誤差信号を得ることができる。したがって、安定度の高いサーボ制御を行うことのできる光ディスク装置が実現する。

本発明の光ディスク装置の第１の実施形態の構成を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、図１の装置において、光検出部から出力される検出信号を処理する構成を示す図である。 図１に示す装置の誤差信号生成部の構成を示すブロック図である。 自動利得制御部の構成を示すブロック図である。 光検出器に入射する記録面からの反射光および光ディスクからの迷光との関係を説明する図である。 （ａ）（ｂ）および（ｃ）は、第１の実施形態において光ディスクの記録面からの反射光量が変化する場合におけるフォーカスエラー信号、フォーカスサム信号および自動利得制御によるフォーカスエラー信号を示す図である。 （ａ）（ｂ）および（ｃ）は、第１の実施形態において光ディスクの記録面からの反射光量が変化する場合におけるトラッキングエラー信号、トラッキングサム信号および自動利得制御によるトラッキングエラー信号を示す図である。 第１の実施形態による光ディスク装置の制御方法を示すフローチャートである。 第２の実施形態における誤差信号生成部の構成を示すブロック図である。 光検出器に入射する記録面からの反射光および光ディスクからの迷光との関係を説明する図である。 （ａ）（ｂ）および（ｃ）は、第２の実施形態において光ディスクの記録面からの反射光量が変化する場合におけるフォーカスエラー信号、フォーカスサム信号および自動利得制御によるフォーカスエラー信号を示す図である。 （ａ）（ｂ）および（ｃ）は、第２の実施形態において光ディスクの記録面からの反射光量が変化する場合におけるトラッキングエラー信号、トラッキングサム信号および自動利得制御によるトラッキングエラー信号を示す図である。 第２の実施形態による光ディスク装置の制御方法を示すフローチャートである。 ２つの記録層を備える光ディスクにおいて、データが記録された領域を説明する図である。 第２の実施形態による光ディスク装置の他の制御方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１０１ 光ディスク
１０２ コリメートレンズ
１０３ ＰＢＳ
１０４ １／４波長板
１０５ 対物レンズ
１０６ アクチュエータ
１０７ スピンドルモータ
１１１ レーザ
１１２ 前光ディテクタ
１１３、２１３、３１３ フォトディテクタ
１１４ ＬＰＣ部
１１６ ＲＦ検出部
１１７、２１７、３１７ サーボ制御部
１２１、１２２、１２３、１２４、１２６、１２８、２２１、２２２、２２３、２２４、２２６、２２８、３２１、３２２、３２３、３２４、３２６、３２８ 加算器
１２５、１２７、２２５、２２７、３２５、３２７ 減算器
１２９、１３０、２２９、２３０、３２９、３３０ 自動利得制御部
１３１、２３１、３３１ フォーカス制御部
１３２、２３２、３３２ トラッキング制御部
１４１ 除算器
１４２ 利得調整部
１５１、１５３ 光ディスクの記録面からの反射光
１５２、１５４ 光ディスクからの迷光
２５１、２５２、３６１、３６２、３６３、３６４ オフセット調整部

（第１の実施形態）
以下、本発明による光ディスク装置の第１の実施形態を説明する。図１は、第１の実施形態の光ディスク装置の主要な構造を概括的に示している。光ディスク装置は、光ピックアップ１６０と、スピンドルモータ１０７とを備えている。また、光ディスク装置の各部を制御するマイコンなどからなるコントローラ１７１および制御の手順などのプログラムを記憶するためのメモリ１７２を備えている。

スピンドルモータ１０７は、光ディスク１０１を載置し、光ディスクを回転駆動する回転駆動部として機能する。光ピックアップ１６０は、記録または再生に用いる光ビームを光ディスク１０１へ向けて照射し、光ディスク１０１において反射した反射光を検出する。光ピックアップ１６０はフィードモータ１６１によって光ディスク１０１の半径方向に移動可能であり、コントローラ１７１の指令に基づき、光ピックアップ１６０から出射する光ビームを光ディスク１０１の半径方向Ｄｒにおいて任意の位置に照射させることができる。

光ピックアップ１６０は、記録または再生に用いる光源として用いるレーザ１１１とレーザ１１１から出射した光を光ディスク１０１に向けて集光する集光部として機能する対物レンズ１０５とを含む。また、光ピックアップ１６０は、コリメートレンズ１０２、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０３、光検出器１１２、２１３、１／４波長板１０４およびアクチュエータ１０６を含む。

レーザ１１１から出射した光は、コリメートレンズ１０２によって平行光に変換されＰＢＳ１０３に入射する。ＰＢＳ１０３は、入射した光の一部を光検出器１１２に向けて反射する。大部分の光は、１／４波長板１０４に向けて透過する。透過光は、１／４波長板１０４において、偏光方向が直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ１０５により、光ディスク１０１に向けて集光される。

光ディスク１０１において反射した光は、再び対物レンズ１０５を透過し、１／４波長板１０４によって円偏光から往路と直行する方向の直線偏光に変換される。ＰＢＳ１０３に入射した光は、反射されて光検出器１１３に入射する。

図２（ａ）および（ｂ）は、光検出器１１２、１１３から出力される検出信号を処理する構成の概略を示している。図２（ａ）および（ｂ）に示すように、光ディスク装置は、レーザパワーコントローラ（ＬＰＣ）１１４、誤差信号生成部２１０、サーボ制御部２１７およびＲＦ信号検出部１１６を備えている。

光検出器１１２は、上述したように、レーザ１１１から出射した光の一部を検出し、検出信号をレーザパワーコントローラ１１４へ出力する。レーザパワーコントローラ１１４は検出信号に基づいて、レーザ１１１のパワーを制御する。光検出器１１２から得られる信号は前光信号とも呼ばれる。

光検出器２１３は、光ディスク１０１からの反射光を受け取り、検出によって生成した信号は、誤差信号生成部２１０およびＲＦ信号検出部１１６に入力される。

誤差信号生成部２１０は、以下において詳細に説明するように、光検出器２１３から出力される検出信号に基づいて位置誤差信号を生成する。位置誤差信号は、トラッキングエラー信号とフォーカスエラー信号とを含む。サーボ制御部２１７は、位置誤差信号に基づいて、対物レンズ１０５の位置を調節することにより、光ビームが所定の集光状態で光ディスク１０１のトラックを追随するようフォーカス制御およびトラッキング制御を行う。ＲＦ検出部１１６は、検出信号からユーザデータなどの光ディスク１０１に記憶されている情報やアドレス情報を抽出する。

次に図３を参照しながら誤差信号生成部２１０の構造を詳細に説明する。図３に示すように誤差信号生成部２１０は、光検出器２１３から得られる検出信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する誤差信号生成部２１０Ａと、トラッキングエラー信号を生成する誤差信号生成部２１０Ｂとを含む。また、サーボ制御部２１７は、フォーカス制御部２３１およびトラッキング制御部２３２を含む。

光検出器２１３は、少なくとも２つの検出部を含み、それぞれの検出部に照射する光の強度あるいは光量に応じた検出信号を独立して出力する。本実施形態では、図３に示すように、光検出器２１３の受光面は、光ディスク１０１の半径方向Ｄｒおよび半径方向Ｄｒと概ね直行する方向と平行な境界によって４つの領域に分割されている。これより、光検出器２１３は検出部Ａ〜Ｄを備える。また、本実施形態では、非点収差法およびプッシュプル法によって、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成する。このため、フォーカスエラー信号を生成する誤差信号生成部２１０Ａは、加算器２２１および２２２を含み、加算器２２１によって、検出部Ａおよび検出部Ｃから得られる検出信号を加算し、信号Ｆ１を得る。また、加算器２２２によって検出部Ｂおよび検出部Ｄから得られる検出信号を加算し、信号Ｆ２を得る。

同様に、トラッキングエラー信号を生成する誤差信号生成部２１０Ｂは、加算器２２３および２２４を含み、加算器２２３によって、検出部Ａおよび検出部Ｄから得られる検出信号を加算し、信号Ｔ１を得る。また、加算器２２４によって、検出部Ｂおよび検出部Ｃから得られる検出信号を加算し、信号Ｔ２を得る。加算器２２１〜２２４は光検出器２１３に近接して光ピックアップ１６０内に設けられてもよい。

本実施形態では、フォーカスエラー信号の生成およびトラッキングエラー信号の生成のため、光検出器２１３を共用しているが、フォーカスエラー信号生成用およびトラッキングエラー信号生成用に２つの光検出器をそなえていてもよい。この場合には、加算器２２１〜２２４を用いることなく、上述した組み合わせの検出部を一つの領域として検出信号を取り出してもよい。つまり、信号Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１およびＴ２を検出器の検出部から直接取り出すことも可能である。

誤差信号生成部２１０Ａは、減算器２２５、加算器２２６、オフセット調整部２５１および自動利得制御部２２９をさらに含む。また、自動利得制御部２２９は、図４に示すように除算器１４１および増幅器１４２を含む。

減算器２２５および加算器２２６は、信号Ｆ１およびＦ２の差信号および和信号をそれぞれ生成する。減算器２２５から出力される差信号は、対物レンズがフォーカス方向において基準位置からどの程度位置ずれしているかを表しており、フォーカスエラー信号（ＦＥ信号）となる。また、加算器２２６から出力される和信号は、光検出器２１３の検出部Ａ〜Ｄにおいて検出される信号の総和であり、フォーカスサム信号（ＦＳ信号）となる。

オフセット調整部２５１は、フォーカスサム信号のオフセットを調整する。自動利得制御部２２９において、除算器１４１は、フォーカスエラー信号およびオフセットが調整されたフォーカスサム信号を受け取り、フォーカスエラー信号をフォーカスサム信号で除算する。増幅器１４２は、除算器１４１の出力信号を所定の利得で増幅する。

誤差信号生成部２１０Ｂも誤差信号生成部２１０Ａと同様の構造を備えている。具体的には、誤差信号生成部２１０Ｂは、減算器２２７、加算器２２８、オフセット調整部２５２および自動利得制御部２３０をさらに含む。図示していないが、自動利得制御部２３０も除算器および増幅器を含んでいる。

減算器２２７および加算器２２８は、信号Ｔ１およびＴ２の差信号および和信号をそれぞれ生成する。減算器２２８から出力される差信号は、対物レンズが光ディスク１０１の半径方向においてトラックの基準位置からどの程度位置ずれしているかを表しており、トラッキングエラー信号（ＴＥ信号）となる。また、加算器２２８から出力される和信号は、光検出器２１３の検出部Ａ〜Ｄにおいて検出される信号の総和であり、トラッキングサム信号（ＦＳ信号）となる。

オフセット調整部２５２は、トラッキングサム信号のオフセットを調整する。自動利得制御部において、除算器により、トラッキングエラー信号がオフセットの調整されたトラッキングサム信号により受け取り、トラッキングエラーをトラッキングサム信号で除算する。増幅器、除算器１４１の出力信号を所定の利得で増幅する。

誤差信号生成部２１０Ａおよび２１０Ｂにおいて、フォーカスサム信号およびトラッキングサム信号に重畳している光ディスクからの迷光によるオフセット成分がそれぞれオフセット調整部２５１および２５２において調整される。この結果、自動利得制御部２２９および２３０から出力されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の振幅は常に一定となる。

振幅の大きさが安定したフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号はそれぞれフォーカス制御部２３１およびトラッキング制御部２３２へ入力される。フォーカス制御部２３１およびトラッキング制御部２３２は、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に基づいて、フォーカス制御信号およびトラッキング制御信号を生成する。フォーカス制御信号およびトラッキング制御信号は、図示しない駆動部に入力され、対物レンズを駆動する駆動信号が生成される。駆動信号がアクチュエータ１０６に印加されることによって、対物レンズの位置が、フォーカス制御信号およびトラッキング制御信号に応じてトラッキング方向およびフォーカス方向に制御される。

以下、誤差信号生成部２１０Ａおよび２１０Ｂの動作を詳細に説明する。図５は、本実施形態の光ディスク装置において、光検出器２１３へ入射する光を模式的に示している。図５に示すように、光検出器２１３に光ディスクのトラックに向けて集光した光の反射光１５１が入射する。光検出器２１３にはまた、光ディスク１０１の基材における複屈折によって生じた光や光ディスク１０１が複数の記録層を備えている場合において、記録あるいは再生を行っていない層において生じた反射光などの迷光１５２が入射する。本実施形態は、図５に示すように反射光の中心と迷光の中心とが一致し、反射光と迷光とが光検出器１１３に均等に入射している場合に特に効果的にトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号などのレンズ位置誤差信号の振幅を安定させることができる。

図６（ａ）および（ｂ）は、アクチュエータ１０６によって、対物レンズ１０５と光ディスク１０１との距離が変化するように対物レンズを駆動した場合に得られるフォーカスエラー信号（Ｓ_ＦＥ１、Ｓ_ＦＥ２）とフォーカスサム信号（Ｓ_ＦＳ１、Ｓ_ＦＳ２）とを示している。それぞれの図において左側の波形Ｓ_ＦＥ１およびＳ_ＦＳ１は、反射光１５１の光量が、迷光１５２の光量に比べて大きい場合を示し、右側の波形Ｓ_ＦＥ２およびＳ_ＦＳ２は、反射光１５１の光量が、迷光１５２の光量に比べて小さい場合を示している。

図６（ａ）に示すように、反射光１５１の光量と迷光１５２の光量との割合に関わらず、フォーカスエラー信号の波形（Ｓ_ＦＥ１、Ｓ_ＦＥ２）は、基準電位（ＧＮＤ）に対して対称であり、迷光１５２によるオフセットは生じていない。これは、フォーカスエラー信号が検出器１１３に均等に入射し、フォーカスエラー信号は光検出器１１３の検出部ＡおよびＣから得られる信号と検出部ＢおよびＤから得られる信号との差によって求められるため、迷光による影響が相殺されるからである。

一方、図６（ｂ）に示すように、フォーカスサム信号の波形（Ｓ_ＦＳ１、Ｓ_ＦＳ２）は、反射光１５１の光量と迷光１５２の光量との割合に関わらず、迷光の影響によって一定のオフセット電圧ａがそれぞれの波形に重畳している。このように迷光によるオフセットは直流（ＤＣ）成分である。

図６（ｃ）は、反射光１５１の光量が、迷光１５２の光量に比べて大きい場合（左側）および小さい場合（右側）において、フォーカスエラー信号をフォーカスサム信号で除算した結果を示している。

図６（ｃ）から明らかなように、波形Ｓ’_ＦＥ１と波形Ｓ’_ＦＥ２とでは、振幅の大きさが変化している。これはフォーカスサム信号に、迷光によるオフセット電圧ａが重畳することによって、フォーカスサム信号の振幅の大きさが反射光１５１の全体の光量に比例しなくなるからである。このため、フォーカスエラー信号をフォーカスサム信号で除算した結果、つまり、自動利得制御部から得られるフォーカスエラー信号は一定の振幅を有さなくなる。図６（ｃ）では、反射光１５１の光量が迷光１５２の光量に比べて小さい場合に、自動利得制御部から得られるフォーカスエラー信号の振幅が小さくなっている。

図７（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、フォーカス制御を行わない状態で、光ピックアップ１６０を光ディスク１０１の半径方向に移動させた場合に得られるトラッキングエラー信号およびトラッキングサム信号（Ｓ_ＴＥ１、Ｓ_ＴＥ２）とフォーカスサム信号（Ｓ_ＴＳ１、Ｓ_ＴＳ２）とを示している。それぞれの図において左側の波形Ｓ_ＴＥ１およびＳ_ＴＳ１は、反射光１５１の光量が、迷光１５２の光量に比べて大きい場合を示し、右側の波形Ｓ_ＴＥ２およびＳ_ＴＳ２は、反射光１５１の光量が、迷光１５２の光量に比べて小さい場合を示している。

フォーカスエラー信号およびフォーカスサム信号の場合と同様、トラッキングエラー信号の波形（Ｓ_ＴＥ１、Ｓ_ＴＥ２）は、基準電位（ＧＮＤ）に対して対称であり、迷光１５２によるオフセットは生じていない。これは、迷光による影響が相殺されるからである。また、トラッキングサム信号の波形（Ｓ_ＴＳ１、Ｓ_ＴＳ２）には、迷光の影響によって一定のオフセット電圧ａがそれぞれ重畳している。

図７（ｃ）は、反射光１５１の光量が、迷光１５２の光量に比べて大きい場合（左側）および小さい場合（右側）において、トラッキングエラー信号をトラッキングサム信号で除算した結果を示している。フォーカスエラー信号の場合と同様、トラッキングエラー信号をトラッキングサム信号で除算した結果、つまり、自動利得制御部から得られるトラッキングエラー信号は一定の振幅を有さなくなる。図７（ｃ）では、反射光１５１の光量が迷光１５２の光量に比べて小さい場合に、自動利得制御部から得られるトラッキングエラー信号の振幅が小さくなっている。

本実施形態では、誤差信号生成部２１０Ａおよび２１０Ｂにオフセット調整部２５１および２５２を設け、オフセット調整部２５１および２５２において、フォーカスサム信号およびトラッキングサム信号に生じている迷光によるオフセットを相殺する。たとえば、オフセット調整部２５１および２５２は減算器によって構成し、図６（ｂ）および図７（ｂ）に示すオフセットａに相当する電圧をオフセット調整部２５１および２５２においてそれぞれフォーカスサム信号およびトラッキングサム信号から減算する。

これにより、オフセット調整部２５１および２５２からオフセットが調整されたフォーカスサム信号およびトラッキングサム信号がそれぞれ得られる。このオフセットが調整されたフォーカスサム信号およびトラッキングサム信号を用いて自動利得制御部２２９および２３０においてそれぞれフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を除算することにより、振幅が一定で安定したフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を得ることができる。

オフセット調整部２５１および２５２に入力するオフセットａは、以下の方法によって求められる。

図６（ａ）に示すように、フォーカスエラー信号の振幅をＥ１およびＥ２とする。また、図６（ｂ）に示すように、フォーカスサム信号の振幅をＳ１、Ｓ２とし、光ディスク１０１からの迷光により、フォーカスサム信号に発生するオフセットをａとする。

オフセットが調整されたフォーカスサム信号を用いた場合、フォーカスエラー信号をオフセットが調整されたフォーカスサム信号で除算した値は、一定となる。このため、下記式（１）が成り立つ。

Ｅ１／（Ｓ１−ａ）＝Ｅ２／（Ｓ２−ａ） 式（１）

式（１）をａについて整理すると、式（２）が得られる。

ａ＝（Ｅ１×Ｓ２−Ｅ２×Ｓ１）／（Ｅ１−Ｅ２） 式（２）

図７（ａ）に示すように、トラッキングエラー信号の振幅をＥ１およびＥ２とする。また、図７（ｂ）に示すように、トラッキングサム信号の振幅をＳ１、Ｓ２とし、光ディスク１０１からの迷光により、フォーカスサム信号に発生するオフセットをａとする。この場合、トラッキングエラー信号とオフセットが調整されたトラッキングサム信号についても式（１）の関係が成り立つ。このため、トラッキングサム信号に重畳しているオフセットａも式（２）によって求められる。

したがって、光ディスク１０１上の少なくとも異なる２点において、フォーカスエラー信号およびフォーカスサム信号ならびにトラッキングエラー信号およびトラッキングサム信号を取得し、それぞれの振幅の大きさを求めることによって、式（２）からオフセットａの値をそれぞれ求めることができる。

求めたａをオフセット調整部２５１および２５２において設定することによって、オフセット調整部２５１および２５２からオフセットａが調整されたフォーカスサム信号およびトラッキングサム信号が得られ、迷光が生じている場合でも一定の振幅を有するフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号が自動利得部２２９および２３０から得ることができる。

フォーカスエラー信号およびフォーカスサム信号ならびにトラッキングエラー信号およびトラッキングサム信号の振幅を測定するためには、たとえば図３に示すように、減算器２２５、加算器２２６、減算器２２７および加算器２２８の出力を端子２２５ＯＵＴ、２２６ＯＵＴ、２２７ＯＵＴおよび２２８ＯＵＴから取得する。あるいは、オフセット調整部２５１および２５２において、端子２５１ＩＮおよび２５２ＩＮから基準電位（ＧＮＤ）を印加し、自動利得制御部２２９および２３０に入力されるフォーカスエラー信号、フォーカスサム信号、トラッキングエラー信号およびトラッキングサム信号を用いてもよい。基準電位と比較されるため、オフセット調整部２５１および２５２から出力されるフォーカスサム信号およびトラッキングサム信号はオフセットが調整されていない。また、このような条件下において自動利得制御部２２９および２３０から出力されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を用いてもよい。

このようにして得られた信号をたとえばＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換し、コントローラ１７１を用いて、振幅Ｅ１、Ｅ２、Ｓ１およびＳ２を求め、式（２）の演算を行うことによってオフセットａを求めることができる。求めたオフセットａをＤ／Ａ変換器でアナログ信号に変換し、端子２５１ＩＮおよび２５２ＩＮに求めたオフセットａを印加することにより、オフセット調整部２５１および２５２からオフセットａが調整されたフォーカスサム信号およびトラッキングサム信号が得られる。

次に、本実施形態における光ディスク装置の制御方法の一例を図１、図３、および図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。以下において説明する光ディスク装置の制御方法は、制御方法の各手順を実行するためのコンピュータに読み取り可能なプログラム（ファームウェア）としてＥＥＰＲＯＭやＲＡＭなどの情報記録媒体等に格納される。コンピュータおよび情報記録媒体はコントローラ１７１およびメモリ１７２であってもよいし、本実施形態の光ディスク装置に別途設けられていてもよい。

光ディスク装置に光ディスク１０１が装填されると制御が開始される（ステップＳ１０１）。コントローラ１７１は、光ピックアップ１６０から出射する光ビームが光ディスク１０１上の第１の位置を照射するようにフィードモータ１６１を駆動する。アクチュエータ１０６を駆動して対物レンズ１０５の位置をフォーカス方向に移動させながら、第１の位置において光ビームを光ディスク１０１に向けて照射する。光検出器２１３を用いて反射光および迷光を検出し、自動利得制御部３２９および３３０から出力されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の振幅Ｅ’１とフォーカスサム信号の振幅Ｓ１とを求める。求めた振幅Ｅ’１とＳ１とをメモリ１７２に記憶する（ステップＳ１０２）。なお、このとき、オフセット調整部２５１および２５２においてオフセットがゼロとなるよう端子２５１ＩＮおよび２５２ＩＮには基準電位（ＧＮＤ）が印加されている。

次に、光ピックアップ１６０から出射する光ビームが光ディスク１０１上の第２の位置を照射するようにフィードモータ１６１を駆動する。アクチュエータ１０６を駆動して対物レンズ１０５の位置をフォーカス方向に移動させながら、第２の位置において光ビームを光ディスク１０１に向けて照射する。光検出器２１３を用いて反射光および迷光を検出し、自動利得制御部３２９および３３０から出力されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の振幅Ｅ’２とフォーカスサム信号およびトラッキングサム信号の振幅Ｓ２とを求める。（ステップＳ１０３）。

次に、振幅Ｅ’１とＥ’２とを比較する（ステップＳ１０４）。振幅Ｅ’１とＥ’２とが等しいか振幅Ｅ’１とＥ’２との差が所定の値以下である場合には迷光によるオフセットの影響は小さく、測定した２点におけるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の振幅はほぼ等しい。しがたって、オフセットを補正する必要はなく、処理を終了する（ステップＳ１０８）。

振幅Ｅ’１とＥ’２とが異なっており、その差が所定の値より大きい場合、迷光によるオフセットの影響が生じており、オフセットを相殺する必要がる。このため、第２の位置における振幅Ｅ’２およびＳ２を記憶し（ステップＳ１０５）、記憶しているＥ’１、Ｅ’２、Ｓ１およびＳ２から式（２）に従って、フォーカスサム信号およびトラッキングサム信号におけるオフセットａを求める（ステップＳ１０６）。なお、振幅Ｅ’１およびＥ’２はＥ’１＝Ｅ１／Ｓ１およびＥ’２＝Ｅ２／Ｓの関係を満たしている。これらの関係を用いることにより、Ｅ１およびＥ２を用いなくても算出が可能である。

その後、算出したオフセットａを端子２５１ＩＮおよび２５２ＩＮに設定する（ステップＳ１０７）。このようにして設定したオフセットａはオフセット調整部２５１および２５２においてフォーカスサム信号およびトラッキングサム信号からそれぞれ減算され、オフセットが相殺される。このため、自動利得制御部２２９および２３０から出力されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号は常に一定の振幅を有する。その結果、フォーカス制御およびトラッキング制御の安定度が高まり、外的要因によって制御が不安定になることが抑制される。

なお、本実施形態では、第１および第２の位置において計測したフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の振幅からオフセットａを求めているが、計測位置は３箇所以上であってもよい。この場合、迷光の光量が光ディスク１０１のどの位置においても同じであり、オフセットａが一定であると考えられる場合には、複数の計測位置から選ばれる任意の２つの位置における計測値を用いてオフセットａを複数個求め、求めたオフセットａを平均すればよい。複数の計測位置において計測を行うことによってより正確なオフセットａを求めることができる。

また、迷光の光量が光ディスク１０１における位置によって変化するため、オフセットａが光ディスク１０１内において異なる場合、オフセットａが一定とみなせる領域内において上述した第１および第２の位置を設定することが好ましい。光ディスク１０１において、こうした領域を複数設け、各領域において第１および第２の位置を設定してオフセットａを求めることにより、光ディスク１０１の半径位置によって複屈折量が異なっている場合でも、オフセットａの影響を正しく相殺し、一定の振幅を有するフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成することができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明による光ディスク装置の第２の実施形態を説明する。図９は、第２の実施形態の光ディスク装置における誤差信号生成部３１０Ａおよび３１０Ｂの構成を示すブロック図である。図９に示す光検出器３１３は第１の実施形態の光検出器２１２と同じ構造を備えている。サーボ制御部３１７はフォーカス制御部３３１およびトラッキング制御部３３２を備え、第１の実施形態のサーボ制御部２１７と同様の機能を備えている。

誤差信号生成部３１０Ａおよび３１０Ｂは、加算器３２１、３２２、３２３および３２４を備えている。第１の実施形態と同様、加算器３２１は、検出部Ａおよび検出部Ｃから得られる検出信号を加算し、信号Ｆ１を得る。また、加算器３２２は検出部Ｂおよび検出部Ｄから得られる検出信号を加算し、信号Ｆ２を得る。加算器３２３は、検出部Ａおよび検出部Ｄから得られる検出信号を加算し、信号Ｔ１を得る。加算器３２４は、検出部Ｂおよび検出部Ｃから得られる検出信号を加算し、信号Ｔ２を得る。

以下において詳細に説明するように、本実施形態では、迷光が光検出器３１３に不均等に入射する場合に好適に用いられる。迷光が光検出器３１３に不均等に入射するため、信号Ｆ１と信号Ｆ２との差あるいは信号Ｔ１とＴ２との差を求めても、これらの差信号において迷光によるオフセットは相殺されない。

このために、誤差信号生成部３１０Ａおよび３１０Ｂは、信号Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１およびＴ２に重畳しているオフセットを調整するためのオフセット調整部３６１、３６２、３６３および３６４を備えている。オフセット調整部３６１、３６２、３６３および３６４は、たとえば、オフセットを印加するための端子３６１ＩＮ、３６２ＩＮ、３６３ＩＮおよび３６４ＩＮをそれぞれ有する減算器である。

オフセット調整部３６１、３６２、３６３および３６４はそれぞれ加算器３２１、３２２、３２３および３２４の出力を受け取って、オフセットが調整された信号Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１およびＴ２を出力する。信号Ｆ１およびＦ２は減算器３２５および加算器３２６によって演算され、フォーカスエラー（ＦＥ）信号およびフォーカスサム（ＦＳ）信号が生成される。また、信号Ｔ１およびＴ２は減算器３２７および加算器３２８によって演算され、トラッキングエラー（ＴＥ）信号およびトラッキングサム（ＦＳ）信号が生成される。これらの信号は第１の実施形態と同様、自動利得制御部３２９および３３０へ入力される。

図１０は、本実施形態の光ディスク装置において、光検出器３１３へ入射する光を模式的に示している。図１０に示すように、光検出器３１３に光ディスクのトラックに向けて集光した光の反射光１５３が入射する。また、光検出器３１３には、光ディスク１０１の基材における複屈折によって生じた光や光ディスク１０１が複数の記録層を備えている場合において、記録あるいは再生を行っていない層において生じた反射光などの迷光１５４が入射する。本実施形態では、図１０に示すように反射光は光検出器３１３に均等に入射するが、迷光１５４は光検出器１１３に不均等に入射する。本実施形態は、このような場合に特に効果的にトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号などのレンズ位置誤差信号の振幅を安定させることができる。

図１１（ａ）および（ｂ）は、アクチュエータ１０６によって、対物レンズ１０５と光ディスク１０１との距離が変化するように対物レンズを駆動した場合に得られるフォーカスエラー信号（Ｓ_ＦＥ３、Ｓ_ＦＥ３）とフォーカスサム信号（Ｓ_ＦＳ３、Ｓ_ＦＳ３）とを示している。それぞれの図において左側の波形Ｓ_ＦＥ３およびＳ_ＦＳ３は、反射光１５３の光量が、迷光１５４の光量に比べて大きい場合を示し、右側の波形Ｓ_ＦＥ３およびＳ_ＦＳ３は、反射光１５３の光量が、迷光１５４の光量に比べて小さい場合を示している。

図１１（ａ）に示すように、反射光１５３の光量と迷光１５４の光量との割合に関わらず、フォーカスエラー信号の波形（Ｓ_ＦＥ３、Ｓ_ＦＥ３）は、基準電位（ＧＮＤ）に対してオフセットｃが重畳している。前述したように迷光が光検出器３１３に不均等に入射するため、差信号を求めても迷光は相殺されないからである。

同様に、図１１（ｂ）に示すように、フォーカスサム信号の波形（Ｓ_ＦＳ３、Ｓ_ＦＳ３）も、反射光１５３の光量と迷光１５４の光量との割合に関わらず、迷光の影響によって一定のオフセット電圧ａがそれぞれの波形に重畳している。

図１１（ｃ）は、反射光１５３の光量が、迷光１５４の光量に比べて大きい場合（左側）および小さい場合（右側）において、フォーカスエラー信号をフォーカスサム信号で除算した結果を示している。

図１１（ｃ）から明らかなように、波形Ｓ’_ＦＥ３と波形Ｓ’_ＦＥ３とでは、振幅の大きさが変化している。つまり、自動利得制御部から得られるフォーカスエラー信号は一定の振幅を有さなくなる。図１１（ｃ）では、反射光１５１の光量が迷光１５２の光量に比べて小さい場合に、自動利得制御部から得られるフォーカスエラー信号の振幅が小さくなっている。

図１２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、フォーカス制御を行わない状態で、光ピックアップ１６０を光ディスク１０１の半径方向に移動させた場合に得られるトラッキングエラー信号およびトラッキングサム信号（Ｓ_ＴＥ３、Ｓ_ＴＥ４）とフォーカスサム信号（Ｓ_ＴＳ３、Ｓ_ＴＳ４）とを示している。それぞれの図において左側の波形Ｓ_ＴＥ３およびＳ_ＴＳ３は、反射光１５３の光量が、迷光１５２の光量に比べて大きい場合を示し、右側の波形Ｓ_ＴＥ４およびＳ_ＴＳ４は、反射光１５１の光量が、迷光１５４の光量に比べて小さい場合を示している。

フォーカスエラー信号およびフォーカスサム信号の場合と同様、トラッキングエラー信号の波形（Ｓ_ＴＥ３、Ｓ_ＴＥ４）には、基準電位（ＧＮＤ）に対してオフセットｃが重畳している。また、トラッキングサム信号の波形（Ｓ_ＴＳ３、Ｓ_ＴＳ４）には、迷光の影響によって一定のオフセット電圧ａがそれぞれ重畳している。

図１２（ｃ）は、反射光１５３の光量が、迷光１５４の光量に比べて大きい場合（左側）および小さい場合（右側）において、トラッキングエラー信号をトラッキングサム信号で除算した結果を示している。フォーカスエラー信号の場合と同様、トラッキングエラー信号をトラッキングサム信号で除算した結果、つまり、自動利得制御部から得られるトラッキングエラー信号は一定の振幅を有さなくなる。図１２（ｃ）では、反射光１５３の光量が迷光１５４の光量に比べて小さい場合に、自動利得制御部から得られるトラッキングエラー信号の振幅が小さくなっている。

本実施形態では、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号に重畳するオフセットｃおよびフォーカスサム信号およびトラッキングサム信号に重畳するオフセットａを相殺するために、オフセット調整部３６１、３６２、３６３および３６４によって信号Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１およびＴ２に重畳しているオフセットを相殺する。以下、オフセット調整部３６１、３６２、３６３および３６４における設定について説明する。

図１１（ａ）に示すように、フォーカスエラー信号の振幅をＥ３、Ｅ４とし、それぞれの振幅の基準電位（ＧＮＤ）より＋側の振幅成分をＥ３ｐ、Ｅ４ｐとし、−側の振幅成分をＥ３ｎ、Ｅ４ｎとする。また、フォーカスサム信号の振幅をＳ３、Ｓ４とする。光ディスク１０１からの迷光によって、フォーカスエラー信号、フォーカスサム信号、信号Ｆ１、信号Ｆ２に発生するオフセットをそれぞれｃ、ａ、ｅ、ｆとする。

フォーカスエラー信号は信号Ｆ１と信号Ｆ２との差であり、フォーカスサム信号は信号Ｆ１と信号Ｆ２との和であるから、それぞれのオフセットには以下の式（３）（４）の関係が成り立つ。

ａ＝ｅ＋ｆ 式（３）
ｃ＝ｅ−ｆ 式（４）

オフセットが調整されたフォーカスサム信号を用いた場合、フォーカスエラー信号をオフセットが調整されたフォーカスサム信号で除算した値は、一定となる。このため、上記式（２）と同様、式（５）の関係が成り立つ。

ａ＝（Ｅ３×Ｓ４−Ｅ４×Ｓ３）／（Ｅ３−Ｅ４） 式（５）

フォーカスエラー信号に発生するオフセットｃをキャンセルすれば、Ｓ_ＦＥ３とＳ_ＦＥ４の対称性は等しくなるため、以下の式（６）の関係を満たす。

｛（Ｅ３ｐ−ｃ）−（Ｅ３ｎ＋ｃ）｝／Ｅ３＝
｛（Ｅ４ｐ−ｃ）−（Ｅ４ｎ＋ｃ）｝／Ｅ４ 式（６）

式（６）をｃについて整理すると以下の式（７）が得られる。

ｃ＝｛Ｅ３×（Ｅ４ｐ−Ｅ４ｎ）−Ｅ４×（Ｅ３ｐ−Ｅ３ｎ）｝／
｛２×（Ｅ３−Ｅ４）｝ 式（７）

式（４）（５）（７）を満たすｅとｆとは以下の式（８）（９）で示される。

ｅ＝｛Ｅ３×（２×Ｓ４＋Ｅ４ｐ−Ｅ４ｎ）−Ｅ４×（２×Ｓ３＋Ｅ３ｐ−Ｅ３ｎ）｝／｛４×（Ｅ３−Ｅ４）｝ 式（８）
ｆ＝｛Ｅ３×（２×Ｓ４−Ｅ４ｐ＋Ｅ４ｎ）−Ｅ４×（２×Ｓ３−Ｅ３ｐ＋Ｅ３ｎ）｝／｛４×（Ｅ３−Ｅ４）｝ 式（９）

同様に、図１２（ａ）および（ｂ）に示すようにトラッキングエラー信号の振幅をＥ３、Ｅ４とし、それぞれの振幅の基準電位（ＧＮＤ）より＋側の振幅成分をＥ３ｐ、Ｅ４ｐとし、−側の振幅成分をＥ３ｎ、Ｅ４ｎとする。また、トラッキングサム信号の振幅をＳ３、Ｓ４とする。光ディスク１０１からの迷光によって、トラッキングエラー信号、トラッキングサム信号、信号Ｔ１、信号Ｔ２に発生するオフセットをそれぞれｃ、ａ、ｅ、ｆとする。この場合、オフセットｅおよびｆも式（８）および（９）によって求められる。

したがって、光ディスク１０１上の少なくとも異なる２点において、フォーカスエラー信号およびフォーカスサム信号ならびにトラッキングエラー信号およびトラッキングサム信号を取得し、それぞれの振幅の大きさを求めることによって、式（８）（９）からオフセットｅ、ｆ値をそれぞれ求めることができる。

求めたｅをオフセット調整部３６１および３６３に設定し、求めたｆをオフセット調整部３６２および３６４に設定することによって、信号Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１およびＴ２に重畳しているオフセットが相殺される。このため、信号Ｆ１およびＦ２から得られる差信号であるフォーカスエラー信号および和信号であるフォーカスサム信号におけるオフセットが調整される。また、信号Ｔ１およびＴ２から得られる差信号であるトラッキングエラー信号および和信号であるトラッキングサム信号におけるオフセットが調整される。したがって、迷光が生じている場合でも一定の振幅を有するフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号が自動利得部２２９および２３０から得ることができる。

フォーカスエラー信号およびフォーカスサム信号ならびにトラッキングエラー信号およびトラッキングサム信号の振幅を測定するためには、たとえば図９に示すように、減算器３２５、加算器３２６、減算器３２７および加算器３２８の出力を端子３２５ＯＵＴ、３２６ＯＵＴ、３２７ＯＵＴおよび３２８ＯＵＴから取得する。また、オフセットｅ、ｆはオフセット調整部のそれぞれの端子３６１ＩＮ、３６２ＩＮ、３６３ＩＮおよび３６４ＩＮに印加する。

次に、本実施形態における光ディスク装置の制御方法の一例を図１、図９、および図１３に示すフローチャートを参照しながら説明する。以下の手順は光ディスク１０１が１つの記録層のみを含む場合に好適に用いられる。

光ディスク装置に光ディスク１０１が装填されると制御が開始される（ステップＳ１２１）。コントローラ１７１は、光ピックアップ１６０から出射する光ビームが光ディスク１０１上の第１の位置を照射するようにフィードモータ１６１を駆動する。アクチュエータ１０６を駆動して対物レンズ１０５の位置をフォーカス方向に移動させながら、第１の位置において光ビームを光ディスク１０１に向けて照射する。光検出器３１３を用いて反射光および迷光を検出し、自動利得制御部３２９および３３０から出力されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の振幅Ｅ’３ｐ、Ｅ’３ｎとフォーカスサム信号の振幅Ｓ３とを求める。求めた振幅Ｅ’３ｐ、Ｅ’３ｎとＳ１とをメモリ１７２に記憶する（ステップＳ１１２）。なお、このとき、オフセット調整部３６１、３６２、３６３および３６４においてオフセットがゼロとなるよう端子３６１ＩＮ〜３６４ＩＮには基準電位（ＧＮＤ）が印加されている。

次に、光ピックアップ１６０から出射する光ビームが光ディスク１０１上の第２の位置を照射するようにフィードモータ１６１を駆動する。アクチュエータ１０６を駆動して対物レンズ１０５の位置をフォーカス方向に移動させながら、第２の位置において光ビームを光ディスク１０１に向けて照射する。光検出器２１３を用いて反射光および迷光を検出し、自動利得制御部３２９および３３０から出力されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の振幅Ｅ’３ｐ、Ｅ’３ｎとフォーカスサム信号の振幅Ｓ３とをそれぞれ求める（ステップＳ１１３）。

次に、振幅Ｅ’３ｐとＥ’４ｐおよびにＥ’３ｎとＥ’４ｎをそれぞれ比較する（ステップＳ１１４）。振幅Ｅ’３ｐとＥ’４ｐおよびＥ’３ｎとＥ’４ｎが等しいかこれらの差が所定の値以下である場合には迷光によるオフセットの影響は小さく、測定した２点におけるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の振幅はほぼ等しい。したがって、オフセットを補正する必要はなく、処理を終了する（ステップＳ１１８）。

振幅Ｅ’３ｐとＥ’４ｐあるいはＥ’３ｎとＥ’４ｎとが異なっており、その差が所定の値より大きい場合、迷光によるオフセットの影響が生じており、オフセットを相殺する必要がある。このため、第２の位置における振幅Ｅ’４ｐ，Ｅ’４ｎおよびＳ４を記憶し（ステップＳ１１５）、記憶している振幅Ｅ’３ｐ、Ｅ’３ｎ、Ｓ３、および振幅Ｅ’４ｐ、Ｅ’４ｎ、Ｓ４から式（８）、（９）に従って、オフセットｅ、ｆを求める（ステップＳ１１６）。なお、振幅Ｅ’３ｐおよびＥ’３ｎは、Ｅ’３ｐ＝Ｅ３ｐ／Ｓ３およびＥ’３ｎ＝Ｅ３ｎ／Ｓ３の関係を満たす。また、Ｅ’４ｐおよびＥ’４ｎは、Ｅ’４ｐ＝Ｅ４ｐ／Ｓ４およびＥ’４ｎ＝Ｅ４ｎ／Ｓ４の関係を満たす。したがってこれらの関係を用いることによって、Ｅ３ｐ等を求めなくても式（８）および（９）の演算が可能である。

その後、算出したフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に関するオフセットｅをオフセット調整部の端子３６１ＩＮおよび３６３ＩＮにそれぞれ印加する。また、および３６４ＩＮに設定する。また、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に関するオフセットｆをオフセット調整部の端子３６２ＩＮおよび３６４ＩＮにそれぞれ設定する（ステップＳ１１７）。このようにして設定したオフセットｅ、ｆにより、オフセット調整部３６１〜３６４は信号Ｆ１およびＦ２に重畳しているオフセットならびに信号Ｔ１およびＴ２に重畳しているオフセットを相殺する。このため、信号Ｆ１およびＦ２から得られるフォーカスエラー信号およびフォーカスサム信号においてはオフセットが調整されている。また、信号Ｔ１およびＴ２から得られるトラッキングエラー信号およびトラッキングサム信号においてオフセットが調整さている。

したがって、自動利得制御部２２９および２３０から出力されるフーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号は常に一定の振幅を有する。その結果、フォーカス制御およびトラッキング制御の安定度が高まり、外的要因によって制御が不安定になることが抑制される。

次に、光ディスク１０１が２つの記録層を含む場合における、本実施形態による光ディスク装置の制御方法を説明する。図１４は光ディスク１０１の断面構造を模式的に示している。光ディスク１０１は、第１の記録層１０１ａと第２の記録層１０１ｂとを含んでいる。第１の記録層１０１ａおよび第２の記録層１０１ｂにおいて、ハッチングされた領域は、記録済みのデータ領域であることを示し、ハッチングされていない領域は、データが記録されていない未記録領域であることを示している。したがって、データが記録されているかどうかによって、光ディスク１０１は４つの領域に分類される。具体的には、領域Ａでは、第１の記録層１０１ａが記録済みであり、第２の記録層１０１ｂが未記録である。領域Ｂでは、第１の記録層１０１ａおよび第２の記録層１０１ｂのいずれもが記録済みである。領域Ｃにおいては、第１の記録層１０１ａが未記録であり、第２の記録層１０１ｂが記録済みである。また、領域Ｄにおいては、第１の記録層１０１ａおよび第２の記録層１０１ｂのいずれもが未記録である。

このように光ディスクが複数の記録層を備えている場合、記録あるいは再生を行っていない他の層からの反射光が迷光として、フォーカスエラー信号やフォーカスサム信号などのオフセットに影響を与える。また、データが記録済みの領域と未記録の領域とでは、記録層の反射率が異なる。このため、記録状態によってオフセットの大きさも変化する。以下の制御方法によれば、このような複数の記録層を備える光ディスクに対して、迷光の影響を適切に抑制し、サーボ制御の安定性を高めることができる。

なお、光ディスクが複数の記録層を備えている場合、図１１（ａ）および（ｂ）に示すフォーカスエラー信号やフォーカスサム信号には記録層の数に応じたピークが観測される。たとえば、光ディスクが２つの記録層を含む場合、フォーカスエラー信号は２つの山と２つの谷が含まれ、フォーカスサム信号には２つの山が含まれる。しかし、記録あるいは再生を行う層に着目すれば、複数の記録層を含む光ディスクを１つの記録層のみを含む光ディスクと同様に扱うことができる。

以下、図１５に示すフローチャートを参照しながら光ディスク１０１が２つの記録層を含む場合における光ディスク装置の制御方法を説明する。

まず、光ディスク装置に光ディスク１０１が装填されると制御が開始される（ステップＳ１２１）。コントローラ１７１は、光ピックアップ１６０から光ビームを出射させ、光ディスク１０１が未記録のディスクであるかどうかを判定する（ステップＳ１２２）。判定には、光ディスク１０１の最内周に設けられた情報管理領域のデータを読み取って判断を行ってもよいし、光ディスク１０１の各記録層のトラックを走査し、データが記録されているかどうかを判定してもよい。光ディスク１０１が未記録のディスクである場合には、記録や再生を行わない他の層からの迷光は変化しないと考えられるので制御を終了する（ステップＳ１３１）。

この際、迷光の光量が光ディスクの位置によって変化しないか全周に渡ってフォーカスエラー信号およびフォーカスサム信号の振幅を実際に測定してもよい。振幅変化が許容値以下であれば制御を終了する（ステップＳ１３１）。振幅変化が許容値よりも大きければ振幅の異なる少なくとも２つの位置において、図１３に示すフローチャートの手順によってオフセットを検出してもよい。

光ディスク１０１が記録ディスクである場合には、どの領域にデータが記録されているかを検出し、記録領域かどうかの情報をアドレスあるいは光ディスク１０１の半径方向の位置と関連付けて記憶する（ステップＳ２１３）。

次に、図１４に示すように、コントローラ１７１は、光ビームが領域Ｄを照射するようにフィードモータ１６１を駆動し、光ピックアップ１６０を移動させる。そして領域Ｄにおいて振幅Ｅ’３ｐ、Ｅ’３ｎおよびＳ３を計測し、メモリ１７２に記憶する（ステップＳ１２４）。

次に、コントローラ１７１は、光ビームが領域Ｃを照射するようにフィードモータ１６１を駆動し、光ピックアップ１６０を移動させる。そして領域Ｃにおいて振幅Ｅ’４ｐ、Ｅ’４ｎおよびＳ４を計測する（ステップＳ１２５）。

続いて図３に示すフローチャートのステップＳ１１４からＳ１１８を実行し、オフセットｅ１、ｆ１を算出する。

その後、コントローラ１７１は、光ビームが領域Ａを照射するようにフィードモータ１６１を駆動し、光ピックアップ１６０を移動させる。そして領域Ａにおいて振幅Ｅ’３ｐ、Ｅ’３ｎおよびＳ３を計測し、メモリ１７２に記憶する（ステップＳ１２４）。

次に、コントローラ１７１は、光ビームが領域Ｂを照射するようにフィードモータ１６１を駆動し、光ピックアップ１６０を移動させる。そして領域Ｂにおいて振幅Ｅ’３ｐ、Ｅ’３ｎおよびＳ３を計測し、メモリ１７２に記憶する（ステップＳ１２４）。続いて図１３に示すフローチャートのステップＳ１１４からＳ１１８を実行し、オフセットｅ２、ｆ２を算出する。

このようにしてオフセットｅ１、ｆ１、ｅ２、ｆ２を求めた後、光ディスク１０１を記録あるいは再生する場合に光ディスクの領域Ａ〜Ｄに応じてオフセットｅ１、ｆ１またはオフセットｅ２、ｆ２を切り替えて、オフセット調整部の端子３６１ＩＮおよび３６３ＩＮにそれぞれ印加する（ステップＳ１３０）。具体的には、領域ＣおよびＤにおいて第２の記録層１０１ｂに記録を行ったり第２の記録層１０１ｂに記録されたデータを再生する場合には、オフセットｅ１、ｆ１を用いて信号Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１、Ｔ２のオフセットを調整する。また、領域ＡおよびＢにおいて第２の記録層１０１ｂに記録を行ったり第２の記録層１０１ｂに記録されたデータを再生する場合には、オフセットｅ２、ｆ２を用いて信号Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１、Ｔ２のオフセットを調整する。

このような制御を行うことによって、記録または再生を行っていない層からの迷光が変化せず、記録または再生を行っている層における反射率が変化する場合において、迷光の光量を検出して迷光によるオフセットを適切に相殺することができる。これにより、自動利得制御後のフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の振幅が一定に保たれ、サーボ制御の安定性が高められる。

なお、領域Ｂと領域Ｃとの境界近傍において第２の記録層１０１ｂに記録を行ったり、第２の記録層１０１ｂに記録されたデータを再生する場合には、求めたオフセットｅ１とｅ２との間の値およびｆ１とｆ２との間の値、たとえばそれぞれ平均値を用いて、信号Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１、Ｔ２のオフセットを調整してもよい。

また、第１の記録層１０１ａが記録領域であるか否かにより迷光量に大きな変化がない場合にはｅ１とｅ２の平均値およびｆ１とｆ２の平均値を用いて信号Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１、Ｔ２のオフセットを調整してもよい。

上記第１および第２の実施形態では、誤差信号生成部は電気回路で構成されているが、光検出器各検出部の出力をＡ／Ｄ変換器で変換した後、加算器、減算器、除算器などの機能と同様の演算処理をソフトウエアによって実行してもよい。

また、第１の実施形態において説明したように第２の実施形態においても、３以上の位置において測定を行い、測定誤差を低減させてもよい。

また、光ディスクの反り（チルト、スキュー）によっても、光ディスクからの迷光成分は変化する。このため、本実施形態の光ディスク装置は、光ディスクのチルトを検出する検出部を備えていてもよい。この場合、検出したチルトを打ち消すために、光ピックアップ全体を傾けたり、対物レンズを傾けたりするチルト機構を備えていることが好ましい。たとえば、光ディスクの半径位置によってチルトが変化する場合は、チルト機構を備えていることにより、本発明の光ディスク装置において、より精度良く自動利得制御を行うことができる。

本発明は、種々の光ディスク装置に好適に用いることが可能であり、複数の記録層を有する光ディスクに対応した光ディスク装置にも好適に用いることができる。

本発明は、光学的に光ディスクへデータを記録し、光ディスクに記録されたデータを再生する光ディスク装置および光ディスク装置の制御方法に関する。

光ディスク装置では、記録あるいは再生に用いる光ビームが、光ディスクに設けられたトラックを追随するように制御する必要がある。この制御はトラッキング制御と呼ばれる。また、光ディスクを照射する光ビームの集光状態を一定に保つ必要がある。この制御はフォーカス制御と呼ばれる。

近年、より記録密度の高い光ディスクが開発されてきている。光ディスクの記録密度が高まると、トラックのピッチは狭くなり、また、トラックに形成されるピットやマークのサイズも小さくなる。このため、光ビームのトラッキング制御やフォーカス制御の精度を高める必要があり、種々の技術が提案されている。

トラッキング制御およびフォーカス制御には、トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号を利用する。トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号は、たとえば、光ビームを光ディスクに照射し、光ディスクにおいて反射した光を複数の光検出器によって検出し、複数の光検出器から得られる出力の差を求めることにより生成される。

トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号は、光検出器に入射する光の強度に依存する。このため、光ディスクの反射率が異なる場合、トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号の振幅の大きさも変化する。このため、トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号を用いたトラッキング制御およびフォーカス制御がこれらの信号の振幅が変化することにより、不安定になる可能性がある。

このような問題を解決するため、特許文献１は、トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号を自動利得制御回路（ＡＧＣ回路）に入力し、これらの信号の振幅が一定になるように制御することを開示している。ＡＧＣ回路としては、たとえば、複数の光検出器によって検出した信号を加えることにより得られる和信号でトラッキングエラー信号またはフォーカスエラー信号を除算する。反射光が弱い場合、光ディスクから戻ってくる反射光全体の強度を示す和信号の振幅も小さくなる。したがって、この方法によれば、反射光の強度に応じてトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号の振幅の大きさが調節されることになり、ほぼ一定の振幅強度を有するトラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号を得ることができる。

ＡＧＣ回路以外の構成によってトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号の振幅を一定に保つ技術も検討されている。たとえば特許文献２は、振幅の大きさの変動をレーザーパワーで補償する方法を提案している。特許文献３は、光ピックアップ内部の波長板を回転させることによって、複屈折量を変化させ、光検出器で受光する光量を調整する技術を開示している。
特開平５−３６１４３号公報 特開平５−１０１３９４号公報 特開２００１−３５１２３８号公報

上述のＡＧＣ回路により、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号の振幅を一定にする技術は、特許文献２や３に開示される技術に比べて、簡単な回路構成によって実現が可能である。このため、実用上、非常に利便性が高いと考えられる。

しかし、光ディスクの基材の複屈折などによる表面からの反射光や光ディスクが複数の記録層を備えている場合において、記録または再生を行う層とは別の層からの反射光（以下、これらを総称して光ディスクからの迷光という）が生じていると、ＡＧＣ回路によって振幅を正しく調整できなくなるという問題が発生する。その結果、ＡＧＣ回路から得られたトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号を用いてトラッキング制御およびフォーカス制御を行っても、これらの信号の振幅変動によって、制御が不安定になりやすくなる。

本発明は、このような従来技術の課題を解決し、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号などのレンズ位置誤差信号の振幅を安定させ、安定してレンズ位置のサーボ制御を行うことのできる光ディスク装置を提供する。

本発明の光ディスク装置は、光ディスクを載置し、回転駆動する回転駆動部と、光源と、前記光源からの光を前記回転駆動部に載置された光ディスクに向けて集光する対物レンズと、前記光ディスクによる前記光の反射光を検出する少なくとも２つの検出部を有する光検出器と、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる出力の差信号および和信号を求め、前記差信号および前記和信号のうち、少なくとも前記和信号のオフセットを調整した後、前記差信号を前記オフセットの調整された和信号で除算することにより、対物レンズの位置誤差信号を生成する誤差信号生成部とを備える。

ある好ましい実施形態において、前記誤差信号生成部は、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号の差を求め、差信号を出力する減算器と、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号の和を求め、和信号を出力する加算器と、前記和信号のオフセットを調整するオフセット調整部と、前記差信号を前記オフセットの調整された和信号で除算する除算器とを含む。

ある好ましい実施形態において、前記オフセット調整部は、少なくとも前記光ディスクの半径方向の異なる２つの位置において得られる誤差信号の振幅が等しくなるよう、前記和信号のオフセットを調整する。

ある好ましい実施形態において、前記光ディスクの第１の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ１およびＳ１とし、前記光ディスクの第２の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ２およびＳ２とするとき、ａ＝（Ｅ１×Ｓ２−Ｅ２×Ｓ１）／（Ｅ１−Ｅ２）を満たす値ａを前記和信号から調整する。

ある好ましい実施形態において、前記誤差信号生成部は、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号に重畳しているオフセットを調整する。

ある好ましい実施形態において、前記誤差信号生成部は、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号のオフセットを調整する第１および第２のオフセット調整部と、前記オフセットが調整された信号の差を求め、差信号を出力する減算器と、前記オフセットが調整された信号の和を求め、和信号を出力する加算器と、前記差信号を前記和信号で除算する除算器とを含む。

ある好ましい実施形態において、前記光ディスクの第１の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ３およびＳ３とし、前記差信号の振幅Ｅ３の正側および負側の成分をＥ３ｐおよびＥ３ｎとし、前記光ディスクの第２の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ４およびＳ４とし、前記差信号の振幅Ｅ３の正側および負側の成分をＥ４ｐおよびＥ４ｎとしたとき、ｅ＝｛Ｅ３×（２×Ｓ４＋Ｅ４ｐ−Ｅ４ｎ）−Ｅ４×（２×Ｓ３＋Ｅ３ｐ−Ｅ３ｎ）｝／｛４×（Ｅ３−Ｅ４）｝およびｆ＝｛Ｅ３×（２×Ｓ４−Ｅ４ｐ＋Ｅ４ｎ）−Ｅ４×（２×Ｓ３−Ｅ３ｐ＋Ｅ３ｎ）｝／｛４×（Ｅ３−Ｅ４）｝を満たす値ｅおよびｆを、前記第１および第２のオフセット調整部において、前記検出部から得られる信号から調整する。

ある好ましい実施形態において、前記誤差信号がフォーカスエラー信号である。

ある好ましい実施形態において、前記誤差信号がトラッキングエラー信号である。

ある好ましい実施形態において、前記光ディスクが少なくとも２つの記録層を有する。

本発明の光ディスク装置の制御方法は、光ディスクを載置し、回転駆動する回転駆動部と、光源と、光源からの光を前記回転駆動部に載置された光ディスクに向けて集光する対物レンズと、前記光ディスクによる前記光の反射光を検出する少なくとも２つの検出部を有する光検出器とを備えた光ディスク装置の制御方法であって、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる出力の差信号および和信号を求め、前記差信号および前記和信号のうち、少なくとも前記和信号のオフセットを調整した後、前記差信号を前記オフセットの調整された和信号で除算することにより、対物レンズの位置誤差信号を生成するステップを包含する。

ある好ましい実施形態において、前記位置誤差信号を生成するステップは、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号の差を求め、差信号を生成するステップと、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号の和を求め、和信号を生成するステップと、前記和信号のオフセットを調整するステップと、前記差信号を前記オフセットの調整された和信号で除算することにより、前記位置誤差信号を生成するステップとを含む。

ある好ましい実施形態において、前記和信号のオフセットを調整するステップは、少なくとも前記光ディスクの半径方向の異なる２つの位置において得られる誤差信号の振幅が等しくなるよう、前記和信号のオフセットを調整する。

ある好ましい実施形態において、前記和信号のオフセットを調整するステップは、前記光ディスクの第１の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ１およびＳ１とし、前記光ディスクの第２の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ２およびＳ２とするとき、ａ＝（Ｅ１×Ｓ２−Ｅ２×Ｓ１）／（Ｅ１−Ｅ２）を満たす値ａを前記和信号から調整する。

ある好ましい実施形態において、前記位置誤差信号を生成するステップは、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号に重畳しているオフセットを調整する。

ある好ましい実施形態において、前記位置誤差信号を生成するステップは、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号のオフセットを調整するステップと、前記オフセットが調整された信号の差を求め、差信号を生成するステップと、前記オフセットが調整された信号の和を求め、和信号を生成するステップと、前記差信号を前記和信号で除算することにより、前記位置誤差信号を生成するステップとを含む。

ある好ましい実施形態において、前記オフセットを調整するステップは、前記光ディスクの第１の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ３およびＳ３とし、前記差信号の振幅Ｅ３の正側および負側の成分をＥ３ｐおよびＥ３ｎとし、前記光ディスクの第２の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ４およびＳ４とし、前記差信号の振幅Ｅ３の正側および負側の成分をＥ４ｐおよびＥ４ｎとしたとき、ｅ＝｛Ｅ３×（２×Ｓ４＋Ｅ４ｐ−Ｅ４ｎ）−Ｅ４×（２×Ｓ３＋Ｅ３ｐ−Ｅ３ｎ）｝／｛４×（Ｅ３−Ｅ４）｝およびｆ＝｛Ｅ３×（２×Ｓ４−Ｅ４ｐ＋Ｅ４ｎ）−Ｅ４×（２×Ｓ３−Ｅ３ｐ＋Ｅ３ｎ）｝／｛４×（Ｅ３−Ｅ４）｝を満たす値ｅおよびｆを前記検出部から得られる信号から調整する。

ある好ましい実施形態において、前記誤差信号がフォーカスエラー信号である。

ある好ましい実施形態において、前記誤差信号がトラッキングエラー信号である。

ある好ましい実施形態において、前記光ディスクが少なくとも２つの記録層を有する。

本発明によれば、光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる出力の差信号および和信号のうち、少なくとも和信号のオフセットが調整される。このため、光検出器に均等に迷光が入射している場合には、差信号をオフセットの調整された和信号で除算することにより、迷光による影響を受けることなく一定の振幅を有する位置誤差信号を得ることができる。したがって、安定度の高いサーボ制御を行うことのできる光ディスク装置が実現する。

（第１の実施形態）
以下、本発明による光ディスク装置の第１の実施形態を説明する。図１は、第１の実施形態の光ディスク装置の主要な構造を概括的に示している。光ディスク装置は、光ピックアップ１６０と、スピンドルモータ１０７とを備えている。また、光ディスク装置の各部を制御するマイコンなどからなるコントローラ１７１および制御の手順などのプログラムを記憶するためのメモリ１７２を備えている。

スピンドルモータ１０７は、光ディスク１０１を載置し、光ディスクを回転駆動する回転駆動部として機能する。光ピックアップ１６０は、記録または再生に用いる光ビームを光ディスク１０１へ向けて照射し、光ディスク１０１において反射した反射光を検出する。光ピックアップ１６０はフィードモータ１６１によって光ディスク１０１の半径方向に移動可能であり、コントローラ１７１の指令に基づき、光ピックアップ１６０から出射する光ビームを光ディスク１０１の半径方向Ｄｒにおいて任意の位置に照射させることができる。

光ピックアップ１６０は、記録または再生に用いる光源として用いるレーザ１１１とレーザ１１１から出射した光を光ディスク１０１に向けて集光する集光部として機能する対物レンズ１０５とを含む。また、光ピックアップ１６０は、コリメートレンズ１０２、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０３、光検出器１１２、２１３、１／４波長板１０４およびアクチュエータ１０６を含む。

レーザ１１１から出射した光は、コリメートレンズ１０２によって平行光に変換されＰＢＳ１０３に入射する。ＰＢＳ１０３は、入射した光の一部を光検出器１１２に向けて反射する。大部分の光は、１／４波長板１０４に向けて透過する。透過光は、１／４波長板１０４において、偏光方向が直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ１０５により、光ディスク１０１に向けて集光される。

光ディスク１０１において反射した光は、再び対物レンズ１０５を透過し、１／４波長板１０４によって円偏光から往路と直行する方向の直線偏光に変換される。ＰＢＳ１０３に入射した光は、反射されて光検出器１１３に入射する。

図２（ａ）および（ｂ）は、光検出器１１２、１１３から出力される検出信号を処理する構成の概略を示している。図２（ａ）および（ｂ）に示すように、光ディスク装置は、レーザパワーコントローラ（ＬＰＣ）１１４、誤差信号生成部２１０、サーボ制御部２１７およびＲＦ信号検出部１１６を備えている。

光検出器１１２は、上述したように、レーザ１１１から出射した光の一部を検出し、検出信号をレーザパワーコントローラ１１４へ出力する。レーザパワーコントローラ１１４は検出信号に基づいて、レーザ１１１のパワーを制御する。光検出器１１２から得られる信号は前光信号とも呼ばれる。

光検出器２１３は、光ディスク１０１からの反射光を受け取り、検出によって生成した信号は、誤差信号生成部２１０およびＲＦ信号検出部１１６に入力される。

誤差信号生成部２１０は、以下において詳細に説明するように、光検出器２１３から出力される検出信号に基づいて位置誤差信号を生成する。位置誤差信号は、トラッキングエラー信号とフォーカスエラー信号とを含む。サーボ制御部２１７は、位置誤差信号に基づいて、対物レンズ１０５の位置を調節することにより、光ビームが所定の集光状態で光ディスク１０１のトラックを追随するようフォーカス制御およびトラッキング制御を行う。ＲＦ検出部１１６は、検出信号からユーザデータなどの光ディスク１０１に記憶されている情報やアドレス情報を抽出する。

次に図３を参照しながら誤差信号生成部２１０の構造を詳細に説明する。図３に示すように誤差信号生成部２１０は、光検出器２１３から得られる検出信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する誤差信号生成部２１０Ａと、トラッキングエラー信号を生成する誤差信号生成部２１０Ｂとを含む。また、サーボ制御部２１７は、フォーカス制御部２３１およびトラッキング制御部２３２を含む。

光検出器２１３は、少なくとも２つの検出部を含み、それぞれの検出部に照射する光の強度あるいは光量に応じた検出信号を独立して出力する。本実施形態では、図３に示すように、光検出器２１３の受光面は、光ディスク１０１の半径方向Ｄｒおよび半径方向Ｄｒと概ね直行する方向と平行な境界によって４つの領域に分割されている。これより、光検出器２１３は検出部Ａ〜Ｄを備える。また、本実施形態では、非点収差法およびプッシュプル法によって、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成する。このため、フォーカスエラー信号を生成する誤差信号生成部２１０Ａは、加算器２２１および２２２を含み、加算器２２１によって、検出部Ａおよび検出部Ｃから得られる検出信号を加算し、信号Ｆ１を得る。また、加算器２２２によって検出部Ｂおよび検出部Ｄから得られる検出信号を加算し、信号Ｆ２を得る。

同様に、トラッキングエラー信号を生成する誤差信号生成部２１０Ｂは、加算器２２３および２２４を含み、加算器２２３によって、検出部Ａおよび検出部Ｄから得られる検出信号を加算し、信号Ｔ１を得る。また、加算器２２４によって、検出部Ｂおよび検出部Ｃから得られる検出信号を加算し、信号Ｔ２を得る。加算器２２１〜２２４は光検出器２１３に近接して光ピックアップ１６０内に設けられてもよい。

本実施形態では、フォーカスエラー信号の生成およびトラッキングエラー信号の生成のため、光検出器２１３を共用しているが、フォーカスエラー信号生成用およびトラッキングエラー信号生成用に２つの光検出器をそなえていてもよい。この場合には、加算器２２１〜２２４を用いることなく、上述した組み合わせの検出部を一つの領域として検出信号を取り出してもよい。つまり、信号Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１およびＴ２を検出器の検出部から直接取り出すことも可能である。

誤差信号生成部２１０Ａは、減算器２２５、加算器２２６、オフセット調整部２５１および自動利得制御部２２９をさらに含む。また、自動利得制御部２２９は、図４に示すように除算器１４１および増幅器１４２を含む。

減算器２２５および加算器２２６は、信号Ｆ１およびＦ２の差信号および和信号をそれぞれ生成する。減算器２２５から出力される差信号は、対物レンズがフォーカス方向において基準位置からどの程度位置ずれしているかを表しており、フォーカスエラー信号（ＦＥ信号）となる。また、加算器２２６から出力される和信号は、光検出器２１３の検出部Ａ〜Ｄにおいて検出される信号の総和であり、フォーカスサム信号（ＦＳ信号）となる。

オフセット調整部２５１は、フォーカスサム信号のオフセットを調整する。自動利得制御部２２９において、除算器１４１は、フォーカスエラー信号およびオフセットが調整されたフォーカスサム信号を受け取り、フォーカスエラー信号をフォーカスサム信号で除算する。増幅器１４２は、除算器１４１の出力信号を所定の利得で増幅する。

誤差信号生成部２１０Ｂも誤差信号生成部２１０Ａと同様の構造を備えている。具体的には、誤差信号生成部２１０Ｂは、減算器２２７、加算器２２８、オフセット調整部２５２および自動利得制御部２３０をさらに含む。図示していないが、自動利得制御部２３０も除算器および増幅器を含んでいる。

減算器２２７および加算器２２８は、信号Ｔ１およびＴ２の差信号および和信号をそれぞれ生成する。減算器２２８から出力される差信号は、対物レンズが光ディスク１０１の半径方向においてトラックの基準位置からどの程度位置ずれしているかを表しており、トラッキングエラー信号（ＴＥ信号）となる。また、加算器２２８から出力される和信号は、光検出器２１３の検出部Ａ〜Ｄにおいて検出される信号の総和であり、トラッキングサム信号（ＦＳ信号）となる。

オフセット調整部２５２は、トラッキングサム信号のオフセットを調整する。自動利得制御部において、除算器により、トラッキングエラー信号がオフセットの調整されたトラッキングサム信号により受け取り、トラッキングエラーをトラッキングサム信号で除算する。増幅器、除算器１４１の出力信号を所定の利得で増幅する。

誤差信号生成部２１０Ａおよび２１０Ｂにおいて、フォーカスサム信号およびトラッキングサム信号に重畳している光ディスクからの迷光によるオフセット成分がそれぞれオフセット調整部２５１および２５２において調整される。この結果、自動利得制御部２２９および２３０から出力されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の振幅は常に一定となる。

振幅の大きさが安定したフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号はそれぞれフォーカス制御部２３１およびトラッキング制御部２３２へ入力される。フォーカス制御部２３１およびトラッキング制御部２３２は、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に基づいて、フォーカス制御信号およびトラッキング制御信号を生成する。フォーカス制御信号およびトラッキング制御信号は、図示しない駆動部に入力され、対物レンズを駆動する駆動信号が生成される。駆動信号がアクチュエータ１０６に印加されることによって、対物レンズの位置が、フォーカス制御信号およびトラッキング制御信号に応じてトラッキング方向およびフォーカス方向に制御される。

以下、誤差信号生成部２１０Ａおよび２１０Ｂの動作を詳細に説明する。図５は、本実施形態の光ディスク装置において、光検出器２１３へ入射する光を模式的に示している。図５に示すように、光検出器２１３に光ディスクのトラックに向けて集光した光の反射光１５１が入射する。光検出器２１３にはまた、光ディスク１０１の基材における複屈折によって生じた光や光ディスク１０１が複数の記録層を備えている場合において、記録あるいは再生を行っていない層において生じた反射光などの迷光１５２が入射する。本実施形態は、図５に示すように反射光の中心と迷光の中心とが一致し、反射光と迷光とが光検出器１１３に均等に入射している場合に特に効果的にトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号などのレンズ位置誤差信号の振幅を安定させることができる。

図６（ａ）および（ｂ）は、アクチュエータ１０６によって、対物レンズ１０５と光ディスク１０１との距離が変化するように対物レンズを駆動した場合に得られるフォーカスエラー信号（Ｓ_FE1、Ｓ_FE2）とフォーカスサム信号（Ｓ_FS1、Ｓ_FS2）とを示している。それぞれの図において左側の波形Ｓ_FE1およびＳ_FS1は、反射光１５１の光量が、迷光１５２の光量に比べて大きい場合を示し、右側の波形Ｓ_FE2およびＳ_FS2は、反射光１５１の光量が、迷光１５２の光量に比べて小さい場合を示している。

図６（ａ）に示すように、反射光１５１の光量と迷光１５２の光量との割合に関わらず、フォーカスエラー信号の波形（Ｓ_FE1、Ｓ_FE2）は、基準電位（ＧＮＤ）に対して対称であり、迷光１５２によるオフセットは生じていない。これは、フォーカスエラー信号が検出器１１３に均等に入射し、フォーカスエラー信号は光検出器１１３の検出部ＡおよびＣから得られる信号と検出部ＢおよびＤから得られる信号との差によって求められるため、迷光による影響が相殺されるからである。

一方、図６（ｂ）に示すように、フォーカスサム信号の波形（Ｓ_FS1、Ｓ_FS2）は、反射光１５１の光量と迷光１５２の光量との割合に関わらず、迷光の影響によって一定のオフセット電圧ａがそれぞれの波形に重畳している。このように迷光によるオフセットは直流（ＤＣ）成分である。

図６（ｃ）は、反射光１５１の光量が、迷光１５２の光量に比べて大きい場合（左側）および小さい場合（右側）において、フォーカスエラー信号をフォーカスサム信号で除算した結果を示している。

図６（ｃ）から明らかなように、波形Ｓ’_FE1と波形Ｓ’_FE2とでは、振幅の大きさが変化している。これはフォーカスサム信号に、迷光によるオフセット電圧ａが重畳することによって、フォーカスサム信号の振幅の大きさが反射光１５１の全体の光量に比例しなくなるからである。このため、フォーカスエラー信号をフォーカスサム信号で除算した結果、つまり、自動利得制御部から得られるフォーカスエラー信号は一定の振幅を有さなくなる。図６（ｃ）では、反射光１５１の光量が迷光１５２の光量に比べて小さい場合に、自動利得制御部から得られるフォーカスエラー信号の振幅が小さくなっている。

図７（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、フォーカス制御を行わない状態で、光ピックアップ１６０を光ディスク１０１の半径方向に移動させた場合に得られるトラッキングエラー信号およびトラッキングサム信号（Ｓ_TE1、Ｓ_TE2）とフォーカスサム信号（Ｓ_TS1、Ｓ_TS2）とを示している。それぞれの図において左側の波形Ｓ_TE1およびＳ_TS1は、反射光１５１の光量が、迷光１５２の光量に比べて大きい場合を示し、右側の波形Ｓ_TE2およびＳ_TS2は、反射光１５１の光量が、迷光１５２の光量に比べて小さい場合を示している。

フォーカスエラー信号およびフォーカスサム信号の場合と同様、トラッキングエラー信号の波形（Ｓ_TE1、Ｓ_TE2）は、基準電位（ＧＮＤ）に対して対称であり、迷光１５２によるオフセットは生じていない。これは、迷光による影響が相殺されるからである。また、トラッキングサム信号の波形（Ｓ_TS1、Ｓ_TS2）には、迷光の影響によって一定のオフセット電圧ａがそれぞれ重畳している。

図７（ｃ）は、反射光１５１の光量が、迷光１５２の光量に比べて大きい場合（左側）および小さい場合（右側）において、トラッキングエラー信号をトラッキングサム信号で除算した結果を示している。フォーカスエラー信号の場合と同様、トラッキングエラー信号をトラッキングサム信号で除算した結果、つまり、自動利得制御部から得られるトラッキングエラー信号は一定の振幅を有さなくなる。図７（ｃ）では、反射光１５１の光量が迷光１５２の光量に比べて小さい場合に、自動利得制御部から得られるトラッキングエラー信号の振幅が小さくなっている。

本実施形態では、誤差信号生成部２１０Ａおよび２１０Ｂにオフセット調整部２５１および２５２を設け、オフセット調整部２５１および２５２において、フォーカスサム信号およびトラッキングサム信号に生じている迷光によるオフセットを相殺する。たとえば、オフセット調整部２５１および２５２は減算器によって構成し、図６（ｂ）および図７（ｂ）に示すオフセットａに相当する電圧をオフセット調整部２５１および２５２においてそれぞれフォーカスサム信号およびトラッキングサム信号から減算する。

これにより、オフセット調整部２５１および２５２からオフセットが調整されたフォーカスサム信号およびトラッキングサム信号がそれぞれ得られる。このオフセットが調整されたフォーカスサム信号およびトラッキングサム信号を用いて自動利得制御部２２９および２３０においてそれぞれフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を除算することにより、振幅が一定で安定したフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を得ることができる。

オフセット調整部２５１および２５２に入力するオフセットａは、以下の方法によって求められる。

図６（ａ）に示すように、フォーカスエラー信号の振幅をＥ１およびＥ２とする。また、図６（ｂ）に示すように、フォーカスサム信号の振幅をＳ１、Ｓ２とし、光ディスク１０１からの迷光により、フォーカスサム信号に発生するオフセットをａとする。

オフセットが調整されたフォーカスサム信号を用いた場合、フォーカスエラー信号をオフセットが調整されたフォーカスサム信号で除算した値は、一定となる。このため、下記式（１）が成り立つ。

Ｅ１／（Ｓ１−ａ）＝Ｅ２／（Ｓ２−ａ） 式（１）

式（１）をａについて整理すると、式（２）が得られる。

ａ＝（Ｅ１×Ｓ２−Ｅ２×Ｓ１）／（Ｅ１−Ｅ２） 式（２）

図７（ａ）に示すように、トラッキングエラー信号の振幅をＥ１およびＥ２とする。また、図７（ｂ）に示すように、トラッキングサム信号の振幅をＳ１、Ｓ２とし、光ディスク１０１からの迷光により、フォーカスサム信号に発生するオフセットをａとする。この場合、トラッキングエラー信号とオフセットが調整されたトラッキングサム信号についても式（１）の関係が成り立つ。このため、トラッキングサム信号に重畳しているオフセットａも式（２）によって求められる。

したがって、光ディスク１０１上の少なくとも異なる２点において、フォーカスエラー信号およびフォーカスサム信号ならびにトラッキングエラー信号およびトラッキングサム信号を取得し、それぞれの振幅の大きさを求めることによって、式（２）からオフセットａの値をそれぞれ求めることができる。

求めたａをオフセット調整部２５１および２５２において設定することによって、オフセット調整部２５１および２５２からオフセットａが調整されたフォーカスサム信号およびトラッキングサム信号が得られ、迷光が生じている場合でも一定の振幅を有するフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号が自動利得部２２９および２３０から得ることができる。

フォーカスエラー信号およびフォーカスサム信号ならびにトラッキングエラー信号およびトラッキングサム信号の振幅を測定するためには、たとえば図３に示すように、減算器２２５、加算器２２６、減算器２２７および加算器２２８の出力を端子２２５ＯＵＴ、２２６ＯＵＴ、２２７ＯＵＴおよび２２８ＯＵＴから取得する。あるいは、オフセット調整部２５１および２５２において、端子２５１ＩＮおよび２５２ＩＮから基準電位（ＧＮＤ）を印加し、自動利得制御部２２９および２３０に入力されるフォーカスエラー信号、フォーカスサム信号、トラッキングエラー信号およびトラッキングサム信号を用いてもよい。基準電位と比較されるため、オフセット調整部２５１および２５２から出力されるフォーカスサム信号およびトラッキングサム信号はオフセットが調整されていない。また、このような条件下において自動利得制御部２２９および２３０から出力されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を用いてもよい。

このようにして得られた信号をたとえばＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換し、コントローラ１７１を用いて、振幅Ｅ１、Ｅ２、Ｓ１およびＳ２を求め、式（２）の演算を行うことによってオフセットａを求めることができる。求めたオフセットａをＤ／Ａ変換器でアナログ信号に変換し、端子２５１ＩＮおよび２５２ＩＮに求めたオフセットａを印加することにより、オフセット調整部２５１および２５２からオフセットａが調整されたフォーカスサム信号およびトラッキングサム信号が得られる。

次に、本実施形態における光ディスク装置の制御方法の一例を図１、図３、および図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。以下において説明する光ディスク装置の制御方法は、制御方法の各手順を実行するためのコンピュータに読み取り可能なプログラム（ファームウェア）としてＥＥＰＲＯＭやＲＡＭなどの情報記録媒体等に格納される。コンピュータおよび情報記録媒体はコントローラ１７１およびメモリ１７２であってもよいし、本実施形態の光ディスク装置に別途設けられていてもよい。

光ディスク装置に光ディスク１０１が装填されると制御が開始される（ステップＳ１０１）。コントローラ１７１は、光ピックアップ１６０から出射する光ビームが光ディスク１０１上の第１の位置を照射するようにフィードモータ１６１を駆動する。アクチュエータ１０６を駆動して対物レンズ１０５の位置をフォーカス方向に移動させながら、第１の位置において光ビームを光ディスク１０１に向けて照射する。光検出器２１３を用いて反射光および迷光を検出し、自動利得制御部３２９および３３０から出力されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の振幅Ｅ’１とフォーカスサム信号の振幅Ｓ１とを求める。求めた振幅Ｅ’１とＳ１とをメモリ１７２に記憶する（ステップＳ１０２）。なお、このとき、オフセット調整部２５１および２５２においてオフセットがゼロとなるよう端子２５１ＩＮおよび２５２ＩＮには基準電位（ＧＮＤ）が印加されている。

次に、光ピックアップ１６０から出射する光ビームが光ディスク１０１上の第２の位置を照射するようにフィードモータ１６１を駆動する。アクチュエータ１０６を駆動して対物レンズ１０５の位置をフォーカス方向に移動させながら、第２の位置において光ビームを光ディスク１０１に向けて照射する。光検出器２１３を用いて反射光および迷光を検出し、自動利得制御部３２９および３３０から出力されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の振幅Ｅ’２とフォーカスサム信号およびトラッキングサム信号の振幅Ｓ２とを求める。（ステップＳ１０３）。

次に、振幅Ｅ’１とＥ’２とを比較する（ステップＳ１０４）。振幅Ｅ’１とＥ’２とが等しいか振幅Ｅ’１とＥ’２との差が所定の値以下である場合には迷光によるオフセットの影響は小さく、測定した２点におけるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の振幅はほぼ等しい。しがたって、オフセットを補正する必要はなく、処理を終了する（ステップＳ１０８）。

振幅Ｅ’１とＥ’２とが異なっており、その差が所定の値より大きい場合、迷光によるオフセットの影響が生じており、オフセットを相殺する必要がる。このため、第２の位置における振幅Ｅ’２およびＳ２を記憶し（ステップＳ１０５）、記憶しているＥ’１、Ｅ’２、Ｓ１およびＳ２から式（２）に従って、フォーカスサム信号およびトラッキングサム信号におけるオフセットａを求める（ステップＳ１０６）。なお、振幅Ｅ’１およびＥ’２はＥ’１＝Ｅ１／Ｓ１およびＥ’２＝Ｅ２／Ｓの関係を満たしている。これらの関係を用いることにより、Ｅ１およびＥ２を用いなくても算出が可能である。

その後、算出したオフセットａを端子２５１ＩＮおよび２５２ＩＮに設定する（ステップＳ１０７）。このようにして設定したオフセットａはオフセット調整部２５１および２５２においてフォーカスサム信号およびトラッキングサム信号からそれぞれ減算され、オフセットが相殺される。このため、自動利得制御部２２９および２３０から出力されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号は常に一定の振幅を有する。その結果、フォーカス制御およびトラッキング制御の安定度が高まり、外的要因によって制御が不安定になることが抑制される。

なお、本実施形態では、第１および第２の位置において計測したフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の振幅からオフセットａを求めているが、計測位置は３箇所以上であってもよい。この場合、迷光の光量が光ディスク１０１のどの位置においても同じであり、オフセットａが一定であると考えられる場合には、複数の計測位置から選ばれる任意の２つの位置における計測値を用いてオフセットａを複数個求め、求めたオフセットａを平均すればよい。複数の計測位置において計測を行うことによってより正確なオフセットａを求めることができる。

また、迷光の光量が光ディスク１０１における位置によって変化するため、オフセットａが光ディスク１０１内において異なる場合、オフセットａが一定とみなせる領域内において上述した第１および第２の位置を設定することが好ましい。光ディスク１０１において、こうした領域を複数設け、各領域において第１および第２の位置を設定してオフセットａを求めることにより、光ディスク１０１の半径位置によって複屈折量が異なっている場合でも、オフセットａの影響を正しく相殺し、一定の振幅を有するフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成することができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明による光ディスク装置の第２の実施形態を説明する。図９は、第２の実施形態の光ディスク装置における誤差信号生成部３１０Ａおよび３１０Ｂの構成を示すブロック図である。図９に示す光検出器３１３は第１の実施形態の光検出器２１２と同じ構造を備えている。サーボ制御部３１７はフォーカス制御部３３１およびトラッキング制御部３３２を備え、第１の実施形態のサーボ制御部２１７と同様の機能を備えている。

誤差信号生成部３１０Ａおよび３１０Ｂは、加算器３２１、３２２、３２３および３２４を備えている。第１の実施形態と同様、加算器３２１は、検出部Ａおよび検出部Ｃから得られる検出信号を加算し、信号Ｆ１を得る。また、加算器３２２は検出部Ｂおよび検出部Ｄから得られる検出信号を加算し、信号Ｆ２を得る。加算器３２３は、検出部Ａおよび検出部Ｄから得られる検出信号を加算し、信号Ｔ１を得る。加算器３２４は、検出部Ｂおよび検出部Ｃから得られる検出信号を加算し、信号Ｔ２を得る。

以下において詳細に説明するように、本実施形態では、迷光が光検出器３１３に不均等に入射する場合に好適に用いられる。迷光が光検出器３１３に不均等に入射するため、信号Ｆ１と信号Ｆ２との差あるいは信号Ｔ１とＴ２との差を求めても、これらの差信号において迷光によるオフセットは相殺されない。

このために、誤差信号生成部３１０Ａおよび３１０Ｂは、信号Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１およびＴ２に重畳しているオフセットを調整するためのオフセット調整部３６１、３６２、３６３および３６４を備えている。オフセット調整部３６１、３６２、３６３および３６４は、たとえば、オフセットを印加するための端子３６１ＩＮ、３６２ＩＮ、３６３ＩＮおよび３６４ＩＮをそれぞれ有する減算器である。

オフセット調整部３６１、３６２、３６３および３６４はそれぞれ加算器３２１、３２２、３２３および３２４の出力を受け取って、オフセットが調整された信号Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１およびＴ２を出力する。信号Ｆ１およびＦ２は減算器３２５および加算器３２６によって演算され、フォーカスエラー（ＦＥ）信号およびフォーカスサム（ＦＳ）信号が生成される。また、信号Ｔ１およびＴ２は減算器３２７および加算器３２８によって演算され、トラッキングエラー（ＴＥ）信号およびトラッキングサム（ＦＳ）信号が生成される。これらの信号は第１の実施形態と同様、自動利得制御部３２９および３３０へ入力される。

図１０は、本実施形態の光ディスク装置において、光検出器３１３へ入射する光を模式的に示している。図１０に示すように、光検出器３１３に光ディスクのトラックに向けて集光した光の反射光１５３が入射する。また、光検出器３１３には、光ディスク１０１の基材における複屈折によって生じた光や光ディスク１０１が複数の記録層を備えている場合において、記録あるいは再生を行っていない層において生じた反射光などの迷光１５４が入射する。本実施形態では、図１０に示すように反射光は光検出器３１３に均等に入射するが、迷光１５４は光検出器１１３に不均等に入射する。本実施形態は、このような場合に特に効果的にトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号などのレンズ位置誤差信号の振幅を安定させることができる。

図１１（ａ）および（ｂ）は、アクチュエータ１０６によって、対物レンズ１０５と光ディスク１０１との距離が変化するように対物レンズを駆動した場合に得られるフォーカスエラー信号（Ｓ_FE3、Ｓ_FE3）とフォーカスサム信号（Ｓ_FS3、Ｓ_FS3）とを示している。それぞれの図において左側の波形Ｓ_FE3およびＳ_FS3は、反射光１５３の光量が、迷光１５４の光量に比べて大きい場合を示し、右側の波形Ｓ_FE3およびＳ_FS3は、反射光１５３の光量が、迷光１５４の光量に比べて小さい場合を示している。

図１１（ａ）に示すように、反射光１５３の光量と迷光１５４の光量との割合に関わらず、フォーカスエラー信号の波形（Ｓ_FE3、Ｓ_FE3）は、基準電位（ＧＮＤ）に対してオフセットｃが重畳している。前述したように迷光が光検出器３１３に不均等に入射するため、差信号を求めても迷光は相殺されないからである。

同様に、図１１（ｂ）に示すように、フォーカスサム信号の波形（Ｓ_FS3、Ｓ_FS3）も、反射光１５３の光量と迷光１５４の光量との割合に関わらず、迷光の影響によって一定のオフセット電圧ａがそれぞれの波形に重畳している。

図１１（ｃ）は、反射光１５３の光量が、迷光１５４の光量に比べて大きい場合（左側）および小さい場合（右側）において、フォーカスエラー信号をフォーカスサム信号で除算した結果を示している。

図１１（ｃ）から明らかなように、波形Ｓ’_FE3と波形Ｓ’_FE3とでは、振幅の大きさが変化している。つまり、自動利得制御部から得られるフォーカスエラー信号は一定の振幅を有さなくなる。図１１（ｃ）では、反射光１５１の光量が迷光１５２の光量に比べて小さい場合に、自動利得制御部から得られるフォーカスエラー信号の振幅が小さくなっている。

図１２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、フォーカス制御を行わない状態で、光ピックアップ１６０を光ディスク１０１の半径方向に移動させた場合に得られるトラッキングエラー信号およびトラッキングサム信号（Ｓ_TE3、Ｓ_TE4）とフォーカスサム信号（Ｓ_TS3、Ｓ_TS4）とを示している。それぞれの図において左側の波形Ｓ_TE3およびＳ_TS3は、反射光１５３の光量が、迷光１５２の光量に比べて大きい場合を示し、右側の波形Ｓ_TE4およびＳ_TS4は、反射光１５１の光量が、迷光１５４の光量に比べて小さい場合を示している。

フォーカスエラー信号およびフォーカスサム信号の場合と同様、トラッキングエラー信号の波形（Ｓ_TE3、Ｓ_TE4）には、基準電位（ＧＮＤ）に対してオフセットｃが重畳している。また、トラッキングサム信号の波形（Ｓ_TS3、Ｓ_TS4）には、迷光の影響によって一定のオフセット電圧ａがそれぞれ重畳している。

図１２（ｃ）は、反射光１５３の光量が、迷光１５４の光量に比べて大きい場合（左側）および小さい場合（右側）において、トラッキングエラー信号をトラッキングサム信号で除算した結果を示している。フォーカスエラー信号の場合と同様、トラッキングエラー信号をトラッキングサム信号で除算した結果、つまり、自動利得制御部から得られるトラッキングエラー信号は一定の振幅を有さなくなる。図１２（ｃ）では、反射光１５３の光量が迷光１５４の光量に比べて小さい場合に、自動利得制御部から得られるトラッキングエラー信号の振幅が小さくなっている。

本実施形態では、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号に重畳するオフセットｃおよびフォーカスサム信号およびトラッキングサム信号に重畳するオフセットａを相殺するために、オフセット調整部３６１、３６２、３６３および３６４によって信号Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１およびＴ２に重畳しているオフセットを相殺する。以下、オフセット調整部３６１、３６２、３６３および３６４における設定について説明する。

図１１（ａ）に示すように、フォーカスエラー信号の振幅をＥ３、Ｅ４とし、それぞれの振幅の基準電位（ＧＮＤ）より＋側の振幅成分をＥ３ｐ、Ｅ４ｐとし、−側の振幅成分をＥ３ｎ、Ｅ４ｎとする。また、フォーカスサム信号の振幅をＳ３、Ｓ４とする。光ディスク１０１からの迷光によって、フォーカスエラー信号、フォーカスサム信号、信号Ｆ１、信号Ｆ２に発生するオフセットをそれぞれｃ、ａ、ｅ、ｆとする。

フォーカスエラー信号は信号Ｆ１と信号Ｆ２との差であり、フォーカスサム信号は信号Ｆ１と信号Ｆ２との和であるから、それぞれのオフセットには以下の式（３）（４）の関係が成り立つ。

ａ＝ｅ＋ｆ 式（３）
ｃ＝ｅ−ｆ 式（４）

オフセットが調整されたフォーカスサム信号を用いた場合、フォーカスエラー信号をオフセットが調整されたフォーカスサム信号で除算した値は、一定となる。このため、上記式（２）と同様、式（５）の関係が成り立つ。

ａ＝（Ｅ３×Ｓ４−Ｅ４×Ｓ３）／（Ｅ３−Ｅ４） 式（５）

フォーカスエラー信号に発生するオフセットｃをキャンセルすれば、Ｓ_FE3とＳ_FE4の対称性は等しくなるため、以下の式（６）の関係を満たす。

｛（Ｅ３ｐ−ｃ）−（Ｅ３ｎ＋ｃ）｝／Ｅ３＝
｛（Ｅ４ｐ−ｃ）−（Ｅ４ｎ＋ｃ）｝／Ｅ４ 式（６）

式（６）をｃについて整理すると以下の式（７）が得られる。

ｃ＝｛Ｅ３×（Ｅ４ｐ−Ｅ４ｎ）−Ｅ４×（Ｅ３ｐ−Ｅ３ｎ）｝／
｛２×（Ｅ３−Ｅ４）｝ 式（７）

式（４）、（５）、（７）を満たすｅとｆとは以下の式（８）、（９）で示される。

ｅ＝｛Ｅ３×（２×Ｓ４＋Ｅ４ｐ−Ｅ４ｎ）−Ｅ４×（２×Ｓ３＋Ｅ３ｐ−Ｅ３ｎ）｝／｛４×（Ｅ３−Ｅ４）｝ 式（８）
ｆ＝｛Ｅ３×（２×Ｓ４−Ｅ４ｐ＋Ｅ４ｎ）−Ｅ４×（２×Ｓ３−Ｅ３ｐ＋Ｅ３ｎ）｝／｛４×（Ｅ３−Ｅ４）｝ 式（９）

同様に、図１２（ａ）および（ｂ）に示すようにトラッキングエラー信号の振幅をＥ３、Ｅ４とし、それぞれの振幅の基準電位（ＧＮＤ）より＋側の振幅成分をＥ３ｐ、Ｅ４ｐとし、−側の振幅成分をＥ３ｎ、Ｅ４ｎとする。また、トラッキングサム信号の振幅をＳ３、Ｓ４とする。光ディスク１０１からの迷光によって、トラッキングエラー信号、トラッキングサム信号、信号Ｔ１、信号Ｔ２に発生するオフセットをそれぞれｃ、ａ、ｅ、ｆとする。この場合、オフセットｅおよびｆも式（８）および（９）によって求められる。

したがって、光ディスク１０１上の少なくとも異なる２点において、フォーカスエラー信号およびフォーカスサム信号ならびにトラッキングエラー信号およびトラッキングサム信号を取得し、それぞれの振幅の大きさを求めることによって、式（８）、（９）からオフセットｅ、ｆ値をそれぞれ求めることができる。

求めたｅをオフセット調整部３６１および３６３に設定し、求めたｆをオフセット調整部３６２および３６４に設定することによって、信号Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１およびＴ２に重畳しているオフセットが相殺される。このため、信号Ｆ１およびＦ２から得られる差信号であるフォーカスエラー信号および和信号であるフォーカスサム信号におけるオフセットが調整される。また、信号Ｔ１およびＴ２から得られる差信号であるトラッキングエラー信号および和信号であるトラッキングサム信号におけるオフセットが調整される。したがって、迷光が生じている場合でも一定の振幅を有するフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号が自動利得部２２９および２３０から得ることができる。

フォーカスエラー信号およびフォーカスサム信号ならびにトラッキングエラー信号およびトラッキングサム信号の振幅を測定するためには、たとえば図９に示すように、減算器３２５、加算器３２６、減算器３２７および加算器３２８の出力を端子３２５ＯＵＴ、３２６ＯＵＴ、３２７ＯＵＴおよび３２８ＯＵＴから取得する。また、オフセットｅ、ｆはオフセット調整部のそれぞれの端子３６１ＩＮ、３６２ＩＮ、３６３ＩＮおよび３６４ＩＮに印加する。

次に、本実施形態における光ディスク装置の制御方法の一例を図１、図９、および図１３に示すフローチャートを参照しながら説明する。以下の手順は光ディスク１０１が１つの記録層のみを含む場合に好適に用いられる。

光ディスク装置に光ディスク１０１が装填されると制御が開始される（ステップＳ１２１）。コントローラ１７１は、光ピックアップ１６０から出射する光ビームが光ディスク１０１上の第１の位置を照射するようにフィードモータ１６１を駆動する。アクチュエータ１０６を駆動して対物レンズ１０５の位置をフォーカス方向に移動させながら、第１の位置において光ビームを光ディスク１０１に向けて照射する。光検出器３１３を用いて反射光および迷光を検出し、自動利得制御部３２９および３３０から出力されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の振幅Ｅ’３ｐ、Ｅ’３ｎとフォーカスサム信号の振幅Ｓ３とを求める。求めた振幅Ｅ’３ｐ、Ｅ’３ｎとＳ１とをメモリ１７２に記憶する（ステップＳ１１２）。なお、このとき、オフセット調整部３６１、３６２、３６３および３６４においてオフセットがゼロとなるよう端子３６１ＩＮ〜３６４ＩＮには基準電位（ＧＮＤ）が印加されている。

次に、光ピックアップ１６０から出射する光ビームが光ディスク１０１上の第２の位置を照射するようにフィードモータ１６１を駆動する。アクチュエータ１０６を駆動して対物レンズ１０５の位置をフォーカス方向に移動させながら、第２の位置において光ビームを光ディスク１０１に向けて照射する。光検出器２１３を用いて反射光および迷光を検出し、自動利得制御部３２９および３３０から出力されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の振幅Ｅ’３ｐ、Ｅ’３ｎとフォーカスサム信号の振幅Ｓ３とをそれぞれ求める（ステップＳ１１３）。

次に、振幅Ｅ’３ｐとＥ’４ｐおよびにＥ’３ｎとＥ’４ｎをそれぞれ比較する（ステップＳ１１４）。振幅Ｅ’３ｐとＥ’４ｐおよびＥ’３ｎとＥ’４ｎが等しいかこれらの差が所定の値以下である場合には迷光によるオフセットの影響は小さく、測定した２点におけるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の振幅はほぼ等しい。したがって、オフセットを補正する必要はなく、処理を終了する（ステップＳ１１８）。

振幅Ｅ’３ｐとＥ’４ｐあるいはＥ’３ｎとＥ’４ｎとが異なっており、その差が所定の値より大きい場合、迷光によるオフセットの影響が生じており、オフセットを相殺する必要がある。このため、第２の位置における振幅Ｅ’４ｐ、Ｅ’４ｎおよびＳ４を記憶し（ステップＳ１１５）、記憶している振幅Ｅ’３ｐ、Ｅ’３ｎ、Ｓ３、および振幅Ｅ’４ｐ、Ｅ’４ｎ、Ｓ４から式（８）、（９）に従って、オフセットｅ、ｆを求める（ステップＳ１１６）。なお、振幅Ｅ’３ｐおよびＥ’３ｎは、Ｅ’３ｐ＝Ｅ３ｐ／Ｓ３およびＥ’３ｎ＝Ｅ３ｎ／Ｓ３の関係を満たす。また、Ｅ’４ｐおよびＥ’４ｎは、Ｅ’４ｐ＝Ｅ４ｐ／Ｓ４およびＥ’４ｎ＝Ｅ４ｎ／Ｓ４の関係を満たす。したがってこれらの関係を用いることによって、Ｅ３ｐ等を求めなくても式（８）および（９）の演算が可能である。

その後、算出したフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に関するオフセットｅをオフセット調整部の端子３６１ＩＮおよび３６３ＩＮにそれぞれ印加する。また、および３６４ＩＮに設定する。また、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に関するオフセットｆをオフセット調整部の端子３６２ＩＮおよび３６４ＩＮにそれぞれ設定する（ステップＳ１１７）。このようにして設定したオフセットｅ、ｆにより、オフセット調整部３６１〜３６４は信号Ｆ１およびＦ２に重畳しているオフセットならびに信号Ｔ１およびＴ２に重畳しているオフセットを相殺する。このため、信号Ｆ１およびＦ２から得られるフォーカスエラー信号およびフォーカスサム信号においてはオフセットが調整されている。また、信号Ｔ１およびＴ２から得られるトラッキングエラー信号およびトラッキングサム信号においてオフセットが調整されている。

したがって、自動利得制御部２２９および２３０から出力されるフーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号は常に一定の振幅を有する。その結果、フォーカス制御およびトラッキング制御の安定度が高まり、外的要因によって制御が不安定になることが抑制される。

次に、光ディスク１０１が２つの記録層を含む場合における、本実施形態による光ディスク装置の制御方法を説明する。図１４は光ディスク１０１の断面構造を模式的に示している。光ディスク１０１は、第１の記録層１０１ａと第２の記録層１０１ｂとを含んでいる。第１の記録層１０１ａおよび第２の記録層１０１ｂにおいて、ハッチングされた領域は、記録済みのデータ領域であることを示し、ハッチングされていない領域は、データが記録されていない未記録領域であることを示している。したがって、データが記録されているかどうかによって、光ディスク１０１は４つの領域に分類される。具体的には、領域Ａでは、第１の記録層１０１ａが記録済みであり、第２の記録層１０１ｂが未記録である。領域Ｂでは、第１の記録層１０１ａおよび第２の記録層１０１ｂのいずれもが記録済みである。領域Ｃにおいては、第１の記録層１０１ａが未記録であり、第２の記録層１０１ｂが記録済みである。また、領域Ｄにおいては、第１の記録層１０１ａおよび第２の記録層１０１ｂのいずれもが未記録である。

このように光ディスクが複数の記録層を備えている場合、記録あるいは再生を行っていない他の層からの反射光が迷光として、フォーカスエラー信号やフォーカスサム信号などのオフセットに影響を与える。また、データが記録済みの領域と未記録の領域とでは、記録層の反射率が異なる。このため、記録状態によってオフセットの大きさも変化する。以下の制御方法によれば、このような複数の記録層を備える光ディスクに対して、迷光の影響を適切に抑制し、サーボ制御の安定性を高めることができる。

なお、光ディスクが複数の記録層を備えている場合、図１１（ａ）および（ｂ）に示すフォーカスエラー信号やフォーカスサム信号には記録層の数に応じたピークが観測される。たとえば、光ディスクが２つの記録層を含む場合、フォーカスエラー信号は２つの山と２つの谷が含まれ、フォーカスサム信号には２つの山が含まれる。しかし、記録あるいは再生を行う層に着目すれば、複数の記録層を含む光ディスクを１つの記録層のみを含む光ディスクと同様に扱うことができる。

以下、図１５に示すフローチャートを参照しながら光ディスク１０１が２つの記録層を含む場合における光ディスク装置の制御方法を説明する。

まず、光ディスク装置に光ディスク１０１が装填されると制御が開始される（ステップＳ１２１）。コントローラ１７１は、光ピックアップ１６０から光ビームを出射させ、光ディスク１０１が未記録のディスクであるかどうかを判定する（ステップＳ１２２）。判定には、光ディスク１０１の最内周に設けられた情報管理領域のデータを読み取って判断を行ってもよいし、光ディスク１０１の各記録層のトラックを走査し、データが記録されているかどうかを判定してもよい。光ディスク１０１が未記録のディスクである場合には、記録や再生を行わない他の層からの迷光は変化しないと考えられるので制御を終了する（ステップＳ１３１）。

この際、迷光の光量が光ディスクの位置によって変化しないか全周に渡ってフォーカスエラー信号およびフォーカスサム信号の振幅を実際に測定してもよい。振幅変化が許容値以下であれば制御を終了する（ステップＳ１３１）。振幅変化が許容値よりも大きければ振幅の異なる少なくとも２つの位置において、図１３に示すフローチャートの手順によってオフセットを検出してもよい。

光ディスク１０１が記録ディスクである場合には、どの領域にデータが記録されているかを検出し、記録領域かどうかの情報をアドレスあるいは光ディスク１０１の半径方向の位置と関連付けて記憶する（ステップＳ２１３）。

次に、図１４に示すように、コントローラ１７１は、光ビームが領域Ｄを照射するようにフィードモータ１６１を駆動し、光ピックアップ１６０を移動させる。そして領域Ｄにおいて振幅Ｅ’３ｐ、Ｅ’３ｎおよびＳ３を計測し、メモリ１７２に記憶する（ステップＳ１２４）。

次に、コントローラ１７１は、光ビームが領域Ｃを照射するようにフィードモータ１６１を駆動し、光ピックアップ１６０を移動させる。そして領域Ｃにおいて振幅Ｅ’４ｐ、Ｅ’４ｎおよびＳ４を計測する（ステップＳ１２５）。

続いて図３に示すフローチャートのステップＳ１１４からＳ１１８を実行し、オフセットｅ１、ｆ１を算出する。

その後、コントローラ１７１は、光ビームが領域Ａを照射するようにフィードモータ１６１を駆動し、光ピックアップ１６０を移動させる。そして領域Ａにおいて振幅Ｅ’３ｐ、Ｅ’３ｎおよびＳ３を計測し、メモリ１７２に記憶する（ステップＳ１２４）。

次に、コントローラ１７１は、光ビームが領域Ｂを照射するようにフィードモータ１６１を駆動し、光ピックアップ１６０を移動させる。そして領域Ｂにおいて振幅Ｅ’３ｐ、Ｅ’３ｎおよびＳ３を計測し、メモリ１７２に記憶する（ステップＳ１２４）。続いて図１３に示すフローチャートのステップＳ１１４からＳ１１８を実行し、オフセットｅ２、ｆ２を算出する。

このようにしてオフセットｅ１、ｆ１、ｅ２、ｆ２を求めた後、光ディスク１０１を記録あるいは再生する場合に光ディスクの領域Ａ〜Ｄに応じてオフセットｅ１、ｆ１またはオフセットｅ２、ｆ２を切り替えて、オフセット調整部の端子３６１ＩＮおよび３６３ＩＮにそれぞれ印加する（ステップＳ１３０）。具体的には、領域ＣおよびＤにおいて第２の記録層１０１ｂに記録を行ったり第２の記録層１０１ｂに記録されたデータを再生する場合には、オフセットｅ１、ｆ１を用いて信号Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１、Ｔ２のオフセットを調整する。また、領域ＡおよびＢにおいて第２の記録層１０１ｂに記録を行ったり第２の記録層１０１ｂに記録されたデータを再生する場合には、オフセットｅ２、ｆ２を用いて信号Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１、Ｔ２のオフセットを調整する。

このような制御を行うことによって、記録または再生を行っていない層からの迷光が変化せず、記録または再生を行っている層における反射率が変化する場合において、迷光の光量を検出して迷光によるオフセットを適切に相殺することができる。これにより、自動利得制御後のフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の振幅が一定に保たれ、サーボ制御の安定性が高められる。

なお、領域Ｂと領域Ｃとの境界近傍において第２の記録層１０１ｂに記録を行ったり、第２の記録層１０１ｂに記録されたデータを再生する場合には、求めたオフセットｅ１とｅ２との間の値およびｆ１とｆ２との間の値、たとえばそれぞれ平均値を用いて、信号Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１、Ｔ２のオフセットを調整してもよい。

また、第１の記録層１０１ａが記録領域であるか否かにより迷光量に大きな変化がない場合にはｅ１とｅ２の平均値およびｆ１とｆ２の平均値を用いて信号Ｆ１、Ｆ２、Ｔ１、Ｔ２のオフセットを調整してもよい。

上記第１および第２の実施形態では、誤差信号生成部は電気回路で構成されているが、光検出器各検出部の出力をＡ／Ｄ変換器で変換した後、加算器、減算器、除算器などの機能と同様の演算処理をソフトウエアによって実行してもよい。

また、第１の実施形態において説明したように第２の実施形態においても、３以上の位置において測定を行い、測定誤差を低減させてもよい。

また、光ディスクの反り（チルト、スキュー）によっても、光ディスクからの迷光成分は変化する。このため、本実施形態の光ディスク装置は、光ディスクのチルトを検出する検出部を備えていてもよい。この場合、検出したチルトを打ち消すために、光ピックアップ全体を傾けたり、対物レンズを傾けたりするチルト機構を備えていることが好ましい。たとえば、光ディスクの半径位置によってチルトが変化する場合は、チルト機構を備えていることにより、本発明の光ディスク装置において、より精度良く自動利得制御を行うことができる。

本発明は、種々の光ディスク装置に好適に用いることが可能であり、複数の記録層を有する光ディスクに対応した光ディスク装置にも好適に用いることができる。

本発明の光ディスク装置の第１の実施形態の構成を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、図１の装置において、光検出部から出力される検出信号を処理する構成を示す図である。 図１に示す装置の誤差信号生成部の構成を示すブロック図である。 自動利得制御部の構成を示すブロック図である。 光検出器に入射する記録面からの反射光および光ディスクからの迷光との関係を説明する図である。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、第１の実施形態において光ディスクの記録面からの反射光量が変化する場合におけるフォーカスエラー信号、フォーカスサム信号および自動利得制御によるフォーカスエラー信号を示す図である。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、第１の実施形態において光ディスクの記録面からの反射光量が変化する場合におけるトラッキングエラー信号、トラッキングサム信号および自動利得制御によるトラッキングエラー信号を示す図である。 第１の実施形態による光ディスク装置の制御方法を示すフローチャートである。 第２の実施形態における誤差信号生成部の構成を示すブロック図である。 光検出器に入射する記録面からの反射光および光ディスクからの迷光との関係を説明する図である。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、第２の実施形態において光ディスクの記録面からの反射光量が変化する場合におけるフォーカスエラー信号、フォーカスサム信号および自動利得制御によるフォーカスエラー信号を示す図である。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、第２の実施形態において光ディスクの記録面からの反射光量が変化する場合におけるトラッキングエラー信号、トラッキングサム信号および自動利得制御によるトラッキングエラー信号を示す図である。 第２の実施形態による光ディスク装置の制御方法を示すフローチャートである。 ２つの記録層を備える光ディスクにおいて、データが記録された領域を説明する図である。 第２の実施形態による光ディスク装置の他の制御方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１０１ 光ディスク
１０２ コリメートレンズ
１０３ ＰＢＳ
１０４ １／４波長板
１０５ 対物レンズ
１０６ アクチュエータ
１０７ スピンドルモータ
１１１ レーザ
１１２ 前光ディテクタ
１１３、２１３、３１３ フォトディテクタ
１１４ ＬＰＣ部
１１６ ＲＦ検出部
１１７、２１７、３１７ サーボ制御部
１２１、１２２、１２３、１２４、１２６、１２８、２２１、２２２、２２３、２２４、２２６、２２８、３２１、３２２、３２３、３２４、３２６、３２８ 加算器
１２５、１２７、２２５、２２７、３２５、３２７ 減算器
１２９、１３０、２２９、２３０、３２９、３３０ 自動利得制御部
１３１、２３１、３３１ フォーカス制御部
１３２、２３２、３３２ トラッキング制御部
１４１ 除算器
１４２ 利得調整部
１５１、１５３ 光ディスクの記録面からの反射光
１５２、１５４ 光ディスクからの迷光
２５１、２５２、３６１、３６２、３６３、３６４ オフセット調整部

Claims (20)

1. 光ディスクを載置し、回転駆動する回転駆動部と、
   光源と、
   前記光源からの光を前記回転駆動部に載置された光ディスクに向けて集光する対物レンズと、
   前記光ディスクによる前記光の反射光を検出する少なくとも２つの検出部を有する光検出器と、
   前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる出力の差信号および和信号を求め、前記差信号および前記和信号のうち、少なくとも前記和信号のオフセットを調整した後、前記差信号を前記オフセットの調整された和信号で除算することにより、対物レンズの位置誤差信号を生成する誤差信号生成部と、
   を備えた光ディスク装置。
2. 前記誤差信号生成部は、
   前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号の差を求め、差信号を出力する減算器と、
   前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号の和を求め、和信号を出力する加算器と、
   前記和信号のオフセットを調整するオフセット調整部と、
   前記差信号を前記オフセットの調整された和信号で除算する除算器と、
   を含む請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 前記オフセット調整部は、少なくとも前記光ディスクの半径方向の異なる２つの位置において得られる誤差信号の振幅が等しくなるよう、前記和信号のオフセットを調整する請求項２に記載の光ディスク装置。
4. 前記光ディスクの第１の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ１およびＳ１とし、前記光ディスクの第２の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ２およびＳ２とするとき、
   ａ＝（Ｅ１×Ｓ２−Ｅ２×Ｓ１）／（Ｅ１−Ｅ２）
   を満たす値ａを前記和信号から調整する請求項３に記載の光ディスク装置。
5. 前記誤差信号生成部は、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号に重畳しているオフセットを調整する請求項１に記載の光ディスク装置。
6. 前記誤差信号生成部は、
   前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号のオフセットを調整する第１および第２のオフセット調整部と、
   前記オフセットが調整された信号の差を求め、差信号を出力する減算器と、
   前記オフセットが調整された信号の和を求め、和信号を出力する加算器と、
   前記差信号を前記和信号で除算する除算器と、
   を含む請求項５に記載の光ディスク装置。
7. 前記光ディスクの第１の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ３およびＳ３とし、前記差信号の振幅Ｅ３の正側および負側の成分をＥ３ｐおよびＥ３ｎとし、前記光ディスクの第２の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ４およびＳ４とし、前記差信号の振幅Ｅ３の正側および負側の成分をＥ４ｐおよびＥ４ｎとしたとき、
   ｅ＝｛Ｅ３×（２×Ｓ４＋Ｅ４ｐ−Ｅ４ｎ）−Ｅ４×（２×Ｓ３＋Ｅ３ｐ−Ｅ３ｎ）｝／｛４×（Ｅ３−Ｅ４）｝
   および
   ｆ＝｛Ｅ３×（２×Ｓ４−Ｅ４ｐ＋Ｅ４ｎ）−Ｅ４×（２×Ｓ３−Ｅ３ｐ＋Ｅ３ｎ）｝／｛４×（Ｅ３−Ｅ４）｝
   を満たす値ｅおよびｆを、前記第１および第２のオフセット調整部において、前記検出部から得られる信号から調整する請求項６に記載の光ディスク装置。
8. 前記誤差信号がフォーカスエラー信号である請求項１に記載の光ディスク装置。
9. 前記誤差信号がトラッキングエラー信号である請求項１に記載の光ディスク装置。
10. 前記光ディスクが少なくとも２つの記録層を有する請求項１に記載の光ディスク装置。
11. 光ディスクを載置し、回転駆動する回転駆動部と、光源と、光源からの光を前記回転駆動部に載置された光ディスクに向けて集光する対物レンズと、前記光ディスクによる前記光の反射光を検出する少なくとも２つの検出部を有する光検出器とを備えた光ディスク装置の制御方法であって、
    前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる出力の差信号および和信号を求め、前記差信号および前記和信号のうち、少なくとも前記和信号のオフセットを調整した後、前記差信号を前記オフセットの調整された和信号で除算することにより、対物レンズの位置誤差信号を生成するステップを包含する、光ディスク装置の制御方法。
12. 前記位置誤差信号を生成するステップは、
    前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号の差を求め、差信号を生成するステップと、
    前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号の和を求め、和信号を生成するステップと、
    前記和信号のオフセットを調整するステップと、
    前記差信号を前記オフセットの調整された和信号で除算することにより、前記位置誤差信号を生成するステップと、
    を含む請求項１１に記載の光ディスク装置の制御方法。
13. 前記和信号のオフセットを調整するステップは、少なくとも前記光ディスクの半径方向の異なる２つの位置において得られる誤差信号の振幅が等しくなるよう、前記和信号のオフセットを調整する請求項１２に記載の光ディスク装置の制御方法。
14. 前記和信号のオフセットを調整するステップは、
    前記光ディスクの第１の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ１およびＳ１とし、前記光ディスクの第２の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ２およびＳ２とするとき、
    ａ＝（Ｅ１×Ｓ２−Ｅ２×Ｓ１）／（Ｅ１−Ｅ２）
    を満たす値ａを前記和信号から調整する請求項１３に記載の光ディスク装置の制御方法。
15. 前記位置誤差信号を生成するステップは、前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号に重畳しているオフセットを調整する請求項１１に記載の光ディスク装置の制御方法。
16. 前記位置誤差信号を生成するステップは、
    前記光検出器の２つの検出部からそれぞれ得られる信号のオフセットを調整するステップと、
    前記オフセットが調整された信号の差を求め、差信号を生成するステップと、
    前記オフセットが調整された信号の和を求め、和信号を生成するステップと、
    前記差信号を前記和信号で除算することにより、前記位置誤差信号を生成するステップと、
    を含む請求項１５に記載の光ディスク装置の制御方法。
17. 前記オフセットを調整するステップは、
    前記光ディスクの第１の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ３およびＳ３とし、前記差信号の振幅Ｅ３の正側および負側の成分をＥ３ｐおよびＥ３ｎとし、前記光ディスクの第２の位置における前記差信号および和信号の振幅をＥ４およびＳ４とし、前記差信号の振幅Ｅ３の正側および負側の成分をＥ４ｐおよびＥ４ｎとしたとき、
    ｅ＝｛Ｅ３×（２×Ｓ４＋Ｅ４ｐ−Ｅ４ｎ）−Ｅ４×（２×Ｓ３＋Ｅ３ｐ−Ｅ３ｎ）｝／｛４×（Ｅ３−Ｅ４）｝
    および
    ｆ＝｛Ｅ３×（２×Ｓ４−Ｅ４ｐ＋Ｅ４ｎ）−Ｅ４×（２×Ｓ３−Ｅ３ｐ＋Ｅ３ｎ）｝／｛４×（Ｅ３−Ｅ４）｝
    を満たす値ｅおよびｆを前記検出部から得られる信号から調整する請求項１６に記載の光ディスク装置の制御方法。
18. 前記誤差信号がフォーカスエラー信号である請求項１１に記載の光ディスク装置の制御方法。
19. 前記誤差信号がトラッキングエラー信号である請求項１１に記載の光ディスク装置の制御方法。
20. 前記光ディスクが少なくとも２つの記録層を有する請求項１１に記載の光ディスク装置の制御方法。

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