JP2004342191A - 光ピックアップのトラッキング制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トラッキングサーボ制御時における光学特性の低下を抑制する。
【解決手段】光ピックアップのトラッキング制御方法は、信号レベルＶｙが設定されたトラッキング揺動信号Ｓｙを出力するステップ（Ｓ２０６）と、反射光量信号をＶ（１）として取得するステップ（Ｓ２０８）と、信号レベル（−Ｖｙ）が設定されたトラッキング揺動信号Ｓｙを出力するステップ（Ｓ２１０）と、反射光量信号をＶ（２）として取得するステップ（Ｓ２１２）と、Ｖ（１）がＶ（２）を上回る場合に（Ｓ２２０にてＹＥＳ）、バイアス信号Ｓｂをアップするステップ（Ｓ２２２）と、Ｖ（１）がＶ（２）を上回らない場合に（Ｓ２２０にてＮＯ）、バイアス信号Ｓｂをダウンするステップ（Ｓ２２４）と、Ｖ（１）とＶ（２）とが同一である場合に（Ｓ２１６にてＹＥＳ）、トラッキングサーボをオンに設定するステップ（Ｓ２１８）とを含む。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ピックアップのトラッキングを制御する技術に関し、特に、トラッキングサーボ制御による光学特性の低下を防止するトラッキングの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）などの光ディスク装置が知られている。これらの光ディスク装置に用いられる光ピックアップには、一層の小型・軽量化の試みがなされている。また、より高密度に、あるいは高速に情報の記録再生を行なうためには、より高精度な光パワーの制御、光学特性の確保、あるいはサーボ性能が必要とされる。
【０００３】
また、ＣＤやＤＶＤなどの複数の種類の光ディスクから情報を再生したり、あるいは情報を記録したりするために、赤外半導体レーザおよび赤色半導体レーザの２つの半導体レーザを搭載した光ピックアップも増えている。さらに、近年では、青色半導体レーザを用いた光ディスクも提案され、さらに、３つの半導体レーザを搭載した光ピックアップが開発されている。
【０００４】
これら複数の半導体レーザを搭載した光ディスク装置においても、情報の記録時あるいは再生時における信頼性を確保するために、高品位な光学特性が望まれている。そこで、高精度な光パワーと、高品位な光学特性と、安定したサーボ性能とを実現するためには、対物レンズを透過する光ビームの強度分布の中心と、対物レンズの光軸の中心とを一致させる必要がある。
【０００５】
一般に、光ビームの強度分布の中心と対物レンズの光軸の中心とは、光ピックアップを構成する各光学素子の寸法誤差、あるいは各光学部品の光ピックアップハウジングへの取り付け誤差などにより、大きくずれる場合がある。
【０００６】
また、対物レンズは、光ディスクの偏芯（トラックの回転中心と光ディスクの回転軸とのずれ）などの外乱に対して、光ビームを正しくトラックに追従させるトラッキングサーボ制御を行なうために、トラッキング方向（ディスク半径方向）に可動するように構成される。このため、対物レンズがトラッキング方向にシフトしている場合には、光ビームの強度分布の中心と、対物レンズの光軸の中心とは一致しなくなるという問題がある。
【０００７】
そこで、以下に示すように、この対物レンズを透過する光ビームの強度分布の中心ずれを低減あるいは補正する方法が、提案されている。
【０００８】
たとえば、特開２０００−１５５９５２号公報（特許文献１）は、強度分布の調整をレーザユニットで完了することができ、また小型化できる光ヘッド装置を開示する。この光ヘッド装置は、半導体レーザと、半導体レーザから光ビームを発生させるレーザユニットと、光ビームを集光して光学的情報記録媒体の記録面上に光スポットを集光する対物レンズと、記録面で反射された反射光束を受光する光検出器と、半導体レーザが発光点中心に自由に回転できる機構とを含む。
【０００９】
特許文献１に開示された光ヘッド装置によると、半導体レーザは球面ホルダに取り付けられ、発光点の中心に対して自由に回転できる。このようにすると、ピックアップの組み立て時に、その球面ホルダをθｘ方向とθｙ方向とに回転させることにより、光ビームの強度分布中心と対物レンズの光軸中心とが揃うように調整することができる。その結果、対物レンズの光強度分布の強度ピーク点と対物レンズの中心軸とのずれを調整する機構を、半導体レーザとコリメートレンズとを組み合わせたユニットを水平方向および垂直方向に移動する、従来の機構よりも小さくすることができる。これにより、光ヘッド装置を小型化しつつ、強度分布の調整をレーザユニットで完了することができる。
【００１０】
また、特開平１０−４０５７２号公報（特許文献２）は、対物レンズがその光軸に直交する方向に移動した場合における光学特性の劣化を防止することができる光ピックアップ装置を開示する。この光ピックアップ装置は、光源と、対物レンズと、対物レンズに入射される前の光束の光出力を検出する検出器と、複数の検出出力に基づいて、対物レンズの光軸に対する傾きを検出する回路とを含む。この検出出力は、検出器に含まれ、複数の受光部分を有する受光部から、それぞれが受光した光の強度に応じて出力される。
【００１１】
特許文献２に開示された光ピックアップ装置によると、半導体レーザの傾き角は、分割された光検出器の２個の受光部が受光する光ビームの強度の差異に基づいて算出される。この傾き角に応じて、対物レンズのトラッキング方向への移動範囲の中心を変えることより、対物レンズの位置を調整し、対物レンズのトラッキング方向へのシフトにともなう光学特性の劣化を防止することができる。
【００１２】
また、特開平７−１４２４２号公報（特許文献３）は、２つの光スポットを同程度の品位で得ることのできる２ビーム光ヘッド装置を開示する。この２ビーム光ヘッド装置は、２つの光ビームを対物レンズに導く差異に対物レンズの光軸に対して２つの光ビームの強度分布の中心がほぼ対照的な位置に振り分けられるように、対物レンズおよび２つの光ビームを作成する光源が構成される。
【００１３】
特許文献３に開示された２ビーム光ヘッド装置によると、２つの光ビームの、それぞれの強度分布の中心の中間位置と、対物レンズの光軸中心とが一致するように、光ピックアップが組み立てられるため、ほぼ同一品位の２つの光ビームを得ることができる。
【００１４】
さらに、特開平９−１２８７８４号公報（特許文献４）は、対物レンズがシフトした場合に記録媒体に与えられる光量の変動を防止できる光ヘッド装置を開示する。この光ヘッド装置は、記録媒体からの反射戻り光を検知する受光素子と、発光素子の発光強度を変更する変更回路と、受光素子にて受光された光量を検出する検出回路と、検出された光量に応じて発光強度の変更の状態を制御する回路とを含む。
【００１５】
特許文献４に開示された光ヘッド装置によると、光ディスクからの反射光量を検出し、光ディスクに照射される光ビームのパワーが大幅に減衰した場合には、半導体レーザの駆動電流を制御することにより、発光パワーが増加される。これにより、対物レンズがトラッキング方向にシフトされた場合において、対物レンズの出射パワーの低下を防止することができる。
【００１６】
【特許文献１】
特開２０００−１５５９５２号公報
【００１７】
【特許文献２】
特開平１０−４０５７２号公報
【００１８】
【特許文献３】
特開平７−１４２４２号公報
【００１９】
【特許文献４】
特開平９−１２８７８４号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、後述する問題点のために、上述した要求、すなわち、光ピックアップの小型化、情報の記録あるいは再生における高密度あるいは高速化、光ピックアップ系の調整精度や光学特性に関して、さらに精度あるいは品位を向上させることができなかった。
【００２１】
第１に、特許文献１に開示された光ヘッド装置によると、ＣＤ用赤外レーザチップとＤＶＤ用赤色レーザチップとの２つのレーザチップを搭載した半導体レーザが１つのパッケージを構成する場合には、それぞれの光ビームの強度分布の中心と、対物レンズの光軸の中心とを一致させる調整ができない。さらに、この調整はピックアップ組み立て時に行なわれるため、経時変化に対する対応ができない。その結果、光ヘッド装置の光学特性が低下するという問題があった。
【００２２】
第２に、特許文献２に開示された光ピックアップ装置によると、半導体レーザから出射される光ビームの対物レンズの光軸に対する傾きは、半導体レーザより発せられ、対物レンズに入射する前の光ビームの一部を用いることにより検出される。そのため、対物レンズの位置がピックアップ組み立て時の初期状態から変化した場合には、その傾きを正しく検出することができない。たとえば、光ディスク装置が傾けられて使用された場合には、対物レンズがその自重によってトラッキング方向に移動するため、実際の光軸の傾きと検出された傾きとの間に差が発生する。その結果、光ビームの強度分布の中心と対物レンズの光軸の中心とを正確に一致させることができないため、光学特性が向上しないという問題があった。
【００２３】
第３に、特許文献３に開示された２ビーム光ヘッド装置によると、２つの光ビームの強度分布の中心の中間が対物レンズの光軸の中心となるように調整される。そのため、それぞれの光ビームを最適に調整することができないという問題があった。
【００２４】
第４に、特許文献４に開示された光ヘッド装置によると、半導体レーザのパワーは、対物レンズのトラッキング方向へのシフトにともなって補正される。しかし、光ビームの強度分布の中心と、対物レンズの光軸の中心とがずれた場合に生じる収差等の光学特性の劣化を解決することができないという問題があった。
【００２５】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、経時変化あるいは光ピックアップの自重による影響を受けることなく光学特性の劣化を防止することができる、光ピックアップのトラッキング制御方法を提供することである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る光ピックアップのトラッキング制御方法は、光ディスク装置が備える光ピックアップのトラッキングを制御する方法である。その光ディスク装置は、対物レンズにより集光された光ビームによって情報を光ディスクに記録あるいは再生する。このトラッキング制御方法は、光ピックアップのトラッキングサーボ制御を開始する前に、対物レンズをトラッキング方向に揺動する揺動ステップと、光ビームの強度分布の中心を検出する検出ステップと、対物レンズを検出された強度分布の中心に移動するステップと、対物レンズが中心に移動された後に、トラッキングサーボ制御を開始するステップとを含む。
【００２７】
第１の発明によると、光ピックアップのトラッキングサーボ制御を開始する前に、対物レンズがトラッキング方向（光ディスクの半径方向）に揺動される。なお、トラッキングサーボ制御とは、光ディスクから情報を読み取るために、光ピックアップからの出射光をそのディスクの情報記録面（たとえば、情報記録トラック）上に常に照射するように、光ピックアップを制御することをいう。検出ステップにて、対物レンズにより集光された光ビームの強度分布の中心が検出される。移動ステップにて、対物レンズは、その強度分布の中心に移動される。対物レンズがその中心に移動された後、トラッキングサーボ制御が開始される。このようにすると、光ピックアップのトラッキングサーボ制御が開始される時には、光ビームの強度分布の中心と対物レンズの光軸の中心とが一致しているため、たとえば、光ディスク装置が経時変化している場合、あるいは、対物レンズの自重により位置が変化している場合にも、光ピックアップ等の光学系の精度の低下を防止することができる。これにより、経時変化あるいは光ピックアップの自重による影響を受けることなく光学特性の劣化を防止することができる、光ピックアップのトラッキング制御方法を提供することができる。
【００２８】
第２の発明に係る光ピックアップのトラッキング制御方法は、光ディスク装置が備える光ピックアップのトラッキングを制御する方法である。その光ディスク装置は、対物レンズにより集光された光ビームによって情報を光ディスクのトラックに記録あるいは再生する。このトラッキング制御方法は、光ピックアップのトラッキングサーボ制御を開始する前に、対物レンズをトラッキング方向に揺動する揺動ステップと、光ビームの強度分布の中心を検出する検出ステップと、光ディスクの偏芯によるトラックの変位の中心を検出するステップと、検出された強度分布の中心と検出された変位の中心とが一致するように、トラッキングサーボ制御を開始する開始ステップとを含む。
【００２９】
第２の発明によると、揺動ステップにて、トラッキングを開始する前に、対物レンズはトラッキング方向に揺動される。検出ステップにて、対物レンズによって集光された光ビームの強度分布の中心が検出される。光ディスクの偏芯によるトラックの変位の中心が検出されると、実行ステップにて、光ビームの強度分布の中心とトラックの偏芯による変位の中心とが一致するように、トラッキングサーボ制御が実行される。このようにすると、トラッキングサーボ制御が実行される前に、対物レンズはトラックの変位の中心まで移動されるため、対物レンズの移動量を低減することができる。また、光ビームによる信号の劣化は抑制され、光学特性の低下も防止される。これにより、光学特性の劣化を防止することができる、光ピックアップのトラッキング制御方法を提供することができる。
【００３０】
第３の発明に係る光ピックアップのトラッキング制御方法は、第１または第２の発明の構成に加えて、光ディスクからの反射光量を算出するステップをさらに含む。検出ステップは、算出された反射光量が最大となる位置を、光ビームの強度分布の中心として検出するステップを含む。
【００３１】
第３の発明によると、光ディスクからの反射光量が算出されると、その反射光量が最大となる位置が、光ビームの強度分布の中心として検出される。このようにすると、反射光量に基づいて対物レンズを移動した上でトラッキングサーボの制御を実行することができるため、光学特性の劣化を防止することができる。
【００３２】
第４の発明に係る光ピックアップのトラッキング制御方法は、第１または第２の発明の構成に加えて、プッシュプル信号の振幅を算出するステップをさらに含む。検出ステップは、算出された振幅が最大となる位置を、光ビームの強度分布の中心として検出するステップを含む。
【００３３】
第４の発明によると、プッシュプル信号の振幅が算出されると、その振幅が最大となる位置が、光ビームの強度分布の中心として検出される。プッシュプル信号とは、光ディスクに集光された光ビームがトラックを横切る際に発生する信号である。このようにすると、プッシュプル信号の振幅に基づいてトラッキングを実行することができる。したがって、たとえば対物レンズの移動量に対するプッシュプル信号の振幅の変化量が他の物理量（たとえば光ディスクからの反射光量）よりも大きい場合には、対物レンズの移動の精度を向上させることができるため、光学特性を向上することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００３５】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る光ピックアップのトラッキングの制御方法について説明する。図１は、本実施の形態に係るトラッキングの制御方法を実行する光ディスク装置１０００の制御ブロック図である。
【００３６】
この光ディスク装置１０００は、光ディスク１０１と、スピンドルモータ１０２と、光ピックアップ１０３と、波形処理回路１０８と、差動回路１０９と、制御回路１１０と、サーボ位相補償回路１１１と、スイッチ回路１１２と、揺動信号加算回路１１３と、バイアス信号加算回路１１４と、アクチュエータ駆動回路１１５とを含む。光ピックアップ１０３は、対物レンズ１０４と、再生信号検出用フォトダイオード１０５と、トラッキングサーボ信号検出用フォトダイオード１０６と、トラッキングアクチュエータコイル１０７とを含む。
【００３７】
ＤＶＤやＣＤその他の光ディスク１０１は、スピンドルモータ１０２により回転駆動される。光ディスク１０１には、光ピックアップ１０３に設けられた半導体レーザ等の発光素子（図示しない）から出射され、対物レンズ１０４により集光された光ビームが照射される。照射された光ビームは、光ディスク１０１にて反射されて、対物レンズ１０４を再び通過し、いくつかの光学素子（図示しない）を経たのち、再生信号検出用フォトダイオード１０５、あるいはトラッキングサーボ信号検出用フォトダイオード１０６に到達する。
【００３８】
再生信号検出用フォトダイオード１０５とトラッキングサーボ信号検出用フォトダイオード１０６とは、同一のフォトダイオードが兼用される場合がある。トラッキングサーボ信号の検出方法によっては、さらに分割されたフォトダイオードが、トラッキングサーボ信号検出用フォトダイオード１０６として用いられる場合もある。また、フォーカスサーボ信号検出用のフォトダイオードも兼用されたり、あるいは独立して設けられたりする場合もある。ここでは、以下の説明を簡単にするために、１つの再生信号検出用フォトダイオード１０５と、２つのトラッキングサーボ信号検出用フォトダイオード１０６とが光ディスク装置１０００に使用される場合について説明する。
【００３９】
光ディスク１０１のトラックには、記録された情報信号ピットが存在する。照射された光ビームがそのトラックを追従すると、反射光は情報信号ピットに応じて変調され、記録された情報は、反射光量の変化として再生信号処理回路（図示しない）によって検出される。
【００４０】
また、再生信号検出用フォトダイオード１０５によって検出された信号は、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）処理、増幅処理その他の処理を実行する波形処理回路１０８に入力される。波形処理回路１０８は、情報信号ピットによって変調された信号からその信号の低周波成分のみを抽出し、変調成分を除去する。反射光量は、このようにして処理された信号に基づいて検出され、反射光量信号Ｓｔとして制御回路１１０に入力される。
【００４１】
なお、上記したように波形処理回路１０８が反射光量を検出する構成に代えて、たとえば、２分割されたトラッキングサーボ信号検出用フォトダイオード１０６の出力の和を加算回路（図示しない）にて加算することにより、反射光量を検出してもよい。
【００４２】
トラッキングサーボ信号検出用フォトダイオード１０６によって検出された信号は、差動回路１０９に入力される。差動回路１０９は、その信号を演算および増幅して、プッシュプル信号Ｓｐを生成する。このプッシュプル信号Ｓｐは、制御回路１１０およびサーボ位相補償回路１１１に入力される。
【００４３】
光ビームがトラックに照射されると、反射光のファーフィールドパターンは、トラックによる回折、すなわちトラックと光ビームとの相対位置関係による回折によって変化する。このトラックによる回折、いわゆるボールパターンの変化は、分割されたトラッキングサーボ信号検出用フォトダイオード１０６により検出される。プッシュプル信号Ｓｐは、その変化の差として得られる。このプッシュプル信号Ｓｐは、トラッキングサーボ信号として使用される。トラッキングサーボ信号には、たとえば、対物レンズのシフトにともなうオフセットを補正した差動プッシュプル信号（ＤＰＰ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｓｈ Ｐｕｌｌ）信号）が用いられる場合もあるが、ここでは、その説明は繰り返さない。
【００４４】
サーボ位相補償回路１１１の出力は、スイッチ回路１１２を介して、揺動信号加算回路１１３の一方の入力端子に入力される。揺動信号加算回路１１３の出力は、さらに、バイアス信号加算回路１１４の一方の入力端子に入力される。バイアス信号加算回路１１４の出力は、アクチュエータ駆動回路１１５に入力される。アクチュエータ駆動回路１１５は、トラッキングアクチュエータコイル１０７の電流を制御することにより、アクチュエータ（図示しない）に取り付けられた対物レンズ１０４をトラッキング方向（ディスク半径方向）に可動させる。
【００４５】
制御信号Ｓｓは、制御回路１１０からスイッチ回路１１２に入力され、スイッチ回路１１２のＯＮ／ＯＦＦがその信号によって切り換えられる。揺動信号Ｓｙは、制御回路１１０から揺動信号加算回路１１３に入力される。バイアス信号Ｓｂは、制御回路１１０からバイアス信号加算回路１１４に入力される。
【００４６】
このように、トラッキングサーボ制御は、トラッキングサーボ信号検出用フォトダイオード１０６から、差動回路１０９、サーボ位相補償回路１１１、アクチュエータ駆動回路１１５、トラッキングアクチュエータコイル１０７の一連のサーボループによって、実行される。
【００４７】
図２を参照して、本実施の形態に係る光ピックアップのトラッキング制御方法を実行する光ディスク装置１０００の制御構造について説明する。
【００４８】
ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と表わす。）２０２にて、光ディスク装置１０００の制御回路１１０は、バイアス信号Ｓｂをゼロにリセットする。これにより、バイアス信号加算回路１１４に入力される信号は、そのまま出力される。
【００４９】
Ｓ２０４にて、制御回路１１０は、フォーカスサーボをオンに設定する。これにより、たとえばフォーカスサーボを開始するための信号が出力される。なお、フォーカスサーボとは、光ディスク１０１の情報記録面が、対物レンズ１０４を介して出射される光ビームのビームウェスト付近または対物レンズ１０４の焦点深度内に常に存在するように、フォーカスアクチュエータ（図示しない）によって対物レンズ１０４を移動する焦点制御をいう。
【００５０】
Ｓ２０６にて、制御回路１１０は、トラッキング揺動信号Ｓｙを揺動信号加算回路１１３に出力する。このとき、対物レンズ１０４のディスク半径の内周側へのシフト量（たとえば２００μｍ）に相当する、予め定められた信号レベルＶｙが、トラッキング揺動信号Ｓｙとして設定される。このトラッキング揺動信号Ｓｙがバイアス信号加算回路１１４を経てアクチュエータ駆動回路１１５に送られると、対物レンズ１０４は、その信号に対応するシフト量（たとえば２００μｍ）だけ、内周側に移動する。このようにして、対物レンズ１０４はトラッキング方向（ディスク半径方向）に揺動される。
【００５１】
Ｓ２０８にて、制御回路１１０は、波形処理回路１０８から入力された信号に基づいて反射光量信号Ｓｔを検出する。この反射光量信号Ｓｔは、ディスク反射光量の総和に比例する信号である。対物レンズ１０４がシフトした場合に生じる対物レンズ１０４からの出射光量の変動は、この反射光量信号Ｓｔに基づいて検出される。この信号Ｓｔは電圧値に換算され、信号レベルＶ（１）としてメモリ（図示しない）に格納される。
【００５２】
Ｓ２１０にて、制御回路１１０は、トラッキング揺動信号Ｓｙを揺動信号加算回路１１３に出力する。このトラッキング揺動信号Ｓｙは、Ｓ２０６におけるシフト量と同じ量（たとえば２００μｍ）だけ、対物レンズ１０４をディスク半径の外周側に移動させる信号である。したがって、Ｓ２０６にて設定された信号レベルと反対の符号を有する信号レベル（すなわち、−Ｖｙ）がトラッキング揺動信号Ｓｙとして設定される。このトラッキング揺動信号Ｓｙがバイアス信号加算回路１１４を経てアクチュエータ駆動回路１１５に送られると、対物レンズ１０４は、その信号レベルに対応する量だけ、外周側に移動する。
【００５３】
Ｓ２１２にて、制御回路１１０は、波形処理回路１０８から入力される信号に基づいて反射光量信号Ｓｔを検出する。この信号Ｓｔは電圧値に変換され、信号レベルＶ（２）としてメモリ（図示しない）に格納される。
【００５４】
Ｓ２１４にて、制御回路１１０は、トラッキング揺動信号Ｓｙをゼロにリセットする。
【００５５】
Ｓ２１６にて、制御回路１１０は、信号レベルＶ（１）と信号レベルＶ（２）とが等しいか否かを判断する。信号レベルＶ（１）と信号レベルＶ（２）とが等しいと判断されると（Ｓ２１６にてＹＥＳ）、処理はＳ２１８に移される。もしそうでないと（Ｓ２１６にてＮＯ）、処理はＳ２２０に移される。
【００５６】
Ｓ２１８にて、制御回路１１０は、トラッキングサーボをオンに設定する。このとき、トラッキングサーボをアクティブにするための制御信号Ｓｓが制御回路１１０からスイッチ回路１１２に出力される。その結果、スイッチ回路１１２は閉じられるため、サーボ位相補償回路１１１が出力する信号に基づいて、トラッキングサーボの制御が実行される。その後、処理は終了する。
【００５７】
Ｓ２２０にて、制御回路１１０は、信号レベルＶ（１）は信号レベルＶ（２）よりも大きいか否かを判断する。信号レベルＶ（１）は信号レベルＶ（２）よりも大きいと判断されると（Ｓ２２０にてＹＥＳ）、処理はＳ２２２に移される。もしそうでないと（Ｓ２２０にてＮＯ）、処理はＳ２２４に移される。
【００５８】
Ｓ２２２にて、制御回路１１０は、信号レベルをＶｂだけ増加したバイアス信号Ｓｂを出力する。これにより、バイアス信号Ｓｂに相当する電流がトラッキングアクチュエータコイル１０７に加えられ、対物レンズ１０４は、現状の位置からディスク半径の内周側に移動する。なお、信号レベルＶｂは、たとえば光ディスク装置１０００の特性に応じて予め定められた値（たとえば１０μｍ）であるが、任意に設定できるようにしてもよい。その後、処理はＳ２０６に戻される。
【００５９】
Ｓ２２４にて、制御回路１１０は、信号レベルをＶｂだけ減少させたバイアス信号Ｓｂを出力する。これにより、バイアス信号Ｓｂに相当する電流がトラッキングアクチュエータコイル１０７に加えられ、対物レンズ１０４は、現状の位置からディスク半径の内周側に移動する。なお、信号レベルＶｂは、たとえば光ディスク装置１０００の特性に応じて予め定められた値（たとえば１０μｍ）であるが、任意に設定できるようにしてもよい。その後、処理はＳ２０６に戻される。
【００６０】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る光ピックアップのトラッキング制御方法を実行する光ディスク装置１０００の動作について説明する。
【００６１】
バイアス信号Ｓｂがリセットされ（Ｓ２０２）、フォーカスサーボが開始される（Ｓ２０４）。トラッキング揺動信号Ｓｙが出力されると（Ｓ２０６）、対物レンズ１０４は、トラッキング揺動信号Ｓｙに対応するシフト量だけ光ディスク１０１の内周側に移動する。対物レンズ１０４を介して取得される光ディスク１０１からの反射光量に基づいて反射光量信号Ｓｔが検出され（Ｓ２０８）、信号レベルＶ（１）としてメモリに一時的に保存される。トラッキング揺動信号Ｓｙが再び出力されると（Ｓ２１０）、対物レンズ１０４は、トラッキング揺動信号Ｓｙに対応するシフト量だけ光ディスク１０１の外周側に移動する。対物レンズ１０４を介して取得される光ディスク１０１からの反射光量に基づいて反射光量信号Ｓｔが検出され（Ｓ２１２）、信号レベルＶ（２）としてメモリに一時的に保存される。
【００６２】
信号レベルＶ（１）と信号レベルＶ（２）とが一致せず（Ｓ２１６にてＮＯ）、信号レベルＶ（１）が信号レベルＶ（２）よりも大きい場合には（Ｓ２２０にてＹＥＳ）、制御回路１１０は、信号Ｓｂだけ増加したバイアス信号Ｓｂを出力する（Ｓ２２２）。
【００６３】
トラッキング揺動信号Ｓｙが再び出力されて対物レンズ１０４の揺動処理が繰り返された後（Ｓ２０６〜Ｓ２１４）、光ディスク１０１からの反射光量に基づいて検出された反射光量信号Ｓｔに対応する信号レベルＶ（１）およびＶ（２）が等しくなると（Ｓ２１６にてＹＥＳ）、トラッキングサーボがオンに設定され（Ｓ２１８）、トラッキングサーボの制御が実行される。
【００６４】
図３を参照して、対物レンズ１０４の特性について説明する。図３は、対物レンズ１０４の移動量と反射光量信号Ｓｔとの関係を表わす図である。信号レベルは、対物レンズ１０４の移動量（以下、レンズシフトという。）が０である位置における信号レベルを１００％として正規化されている。
【００６５】
図３に示すように、反射光量は、内周側に５０μｍ程度移動した位置を中心として、内外周方向へのレンズシフトに対して対称的に低下する。レンズシフトが０μｍである位置は、トラッキング揺動信号Ｓｙやバイアス信号Ｓｂがゼロにリセットされ、トラッキングアクチュエータ１０７に電流が流れていない場合における対物レンズ１０４の位置を表わす。
【００６６】
このような特性を有する対物レンズ１０４の初期状態（位置、傾きの程度等）は、対物レンズ１０４を備える光ディスク装置１０００の位置によって異なる。たとえば、光ディスク装置１０００が傾けて、あるいは、縦置きに配置される場合には、対物レンズ１０４は自重によって位置を変える場合もあるため、その初期状態は、どのようであるかは不確定である。したがって、上述したように、トラッキングサーボ制御を実行する前に対物レンズ１０４を揺動して移動することにより（Ｓ２０６〜Ｓ２１４）、光学特性が低下しない位置において、光ディスク装置１０００は、トラッキングサーボ制御を実行することができる。
【００６７】
以上のようにして、本実施の形態に係る光ピックアップのトラッキング制御方法によると、光ディスク装置１０００において、対物レンズ１０４はトラッキング方向に揺動され、対物レンズ１０４は、光ビームの強度分布の中心と対物レンズ１０４の光軸の中心とが一致する位置に移動され、その後に、トラッキングの制御が実行される。このようにすると、対物レンズ１０４がその自重によってシフトしている場合、経時変化によって最適状態から変化している場合、あるいは、複数の半導体レーザを備えたピックアップにおいて対物レンズ１０４の最適な位置がレーザ毎に異なる場合であっても、最適な位置に配置された対物レンズ１０４に基づいて、トラッキングサーボ制御を実行することができる。これにより、経時変化あるいは光ピックアップの自重による影響を受けることなく光学特性の劣化を防止することができる光ピックアップのトラッキング制御方法を提供することができる。
【００６８】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る光ピックアップのトラッキング制御方法を実行する光ディスク装置は、差動回路１０９から出力されるプッシュプル信号Ｓｐに基づいて対物レンズ１０４を揺動する点で、第１の実施の形態と異なる。このプッシュプル信号Ｓｐは、光ディスク１０１に集光された光ビームがトラックを横切る際に発生する信号である。
【００６９】
なお、本実施の形態に係る光ディスク装置のハードウェア構成は、前述の第１の実施の形態と同じである。その機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は、ここでは繰り返さない。
【００７０】
図４を参照して、本実施の形態に係る光ピックアップのトラッキング制御方法を実行する光ディスク装置の制御構造について、図１を参照しつつ説明する。なお、前述の第１の実施の形態におけるステップと同じステップには同一の番号を付し、それらについての説明は、ここでは繰り返さない。
【００７１】
Ｓ４０８にて、制御回路１１０は、差動回路１０９からプッシュプル信号Ｓｐを取得する。このプッシュプル信号Ｓｐは、光ディスク１０１に集光された光ビームがトラックを横切る際に発生する信号である。このプッシュプル信号Ｓｐの振幅値は電圧値に変換され、信号レベルＶ（１）としてメモリ（図示しない）に格納される。
【００７２】
Ｓ４１２にて、制御回路１１０は、差動回路１０９からプッシュプル信号Ｓｐを取得する。このプッシュプル信号Ｓｐの振幅値は電圧値に変換され、信号レベルＶ（２）としてメモリ（図示しない）に格納される。
【００７３】
以上の構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る光ピックアップのトラッキング制御方法を実行する光ディスク装置１０００の動作について説明する。なお、第１の実施の形態における動作と同じ動作の説明は、ここでは繰り返さない。
【００７４】
シフト量Ｖｙが設定されたトラッキング揺動信号Ｓｙが出力されると（Ｓ２０６）、電流がトラッキングアクチュエータ駆動回路１１５からトラッキングアクチュエータコイル１０７に供給され、対物レンズ１０４が移動する。差動回路１０９が光ディスク１０１からの反射光量に基づいてプッシュプル信号Ｓｐを出力すると、制御回路１１０は、その信号Ｓｐを取得する（Ｓ４０８）。このプッシュプル信号Ｓｐの振幅値は、信号レベルＶ（１）としてメモリに記憶される。
【００７５】
その後、トラッキング揺動信号Ｓｙが再度出力されると（Ｓ２１０）、対物レンズ１０４が再び移動し、制御回路１１０はプッシュプル信号Ｓｐを再び取得する（Ｓ４１２）。この信号Ｓｐの振幅値は、信号レベルＶ（２）としてメモリに記憶される。
【００７６】
その後、Ｖ（１）とＶ（２）とが等しくない間（Ｓ２１６にてＮＯ）、対物レンズ１０４の揺動が継続され（Ｓ２０６〜Ｓ２１４）、Ｖ（１）とＶ（２）とが等しくなると（Ｓ２１６にてＹＥＳ）、トラッキングサーボがオンに設定される（Ｓ２１８）。
【００７７】
図５を参照して、本実施の形態に係る光ピックアップのトラッキング制御方法を実行する光ディスク装置１０００の特性について説明する。図５は、対物レンズ１０４のシフト量と、プッシュプル信号Ｓｐとの関係を表わす図である。信号レベルは、対物レンズ１０４のレンズシフト０におけるプッシュプル信号Ｓｐの値を１００％として正規化されている。
【００７８】
図５に示されるように、たとえば、レンズシフトが±３００μｍの範囲において、プッシュプル信号Ｓｐの振幅値の最小値は、最大値の４０％程度の大きさである。すなわち、対物レンズ１０４のシフトによって光ビームに収差が発生するような場合には、プッシュプル信号Ｓｐの振幅値の変化量は、反射光量信号Ｓｔの変化量よりも大きくなる。このようにすると、対物レンズ１０４のシフトによる光学特性の変化の検出精度を向上させることができる。
【００７９】
以上のようにして、本実施の形態に係る光ピックアップのトラッキング制御方法を実行する光ディスク装置によると、対物レンズ１０４はプッシュプル信号Ｓｐに基づいてトラッキング方向に揺動される。レンズシフトに対するプッシュプル信号Ｓｐの変化量は、反射光量信号Ｓｔの変化量よりも大きいため、光ビームの強度分布の中心を精度よく検出することができる。その結果、対物レンズ１０４を最適な位置に移動させることができるため、トラッキングサーボ制御の実行時における信号品質の劣化を抑制することができる。
【００８０】
＜第３の実施の形態＞
以下、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００８１】
図６を参照して、本実施の形態に係る光ピックアップのトラッキング制御方法を実行する光ディスク装置３０００について説明する。この光ディスク装置３０００は、第１の実施の形態に係る光ディスク装置１０００（図１）の構成に加えて、周波数／電圧変換回路６１６を含む。その他のハードウェア構成は、第１の実施の形態と同じである。それらの機能および作用も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は、ここでは繰り返さない。
【００８２】
図６に示すように、周波数／電圧変換回路（以下、「Ｆ／Ｖ変換回路」と表わす。）６１６の出力側は、制御回路１１０の入力側に接続される。Ｆ／Ｖ変換回路６１６の入力側は、差動回路１０９の出力側に接続される。
【００８３】
差動回路１０９からのプッシュプル信号Ｓｐは、制御回路１１０とＦ／Ｖ変換回路６１６とに入力される。Ｆ／Ｖ変換回路６１６の信号Ｓｖは、制御回路１１０に入力される。Ｆ／Ｖ変換回路６１６は、入力されたプッシュプル信号Ｓｐを周波数／電圧変換して、信号Ｓｖを出力する。
【００８４】
図７を参照して、本実施の形態に係るＦ／Ｖ変換回路６１６の入出力特性について説明する。図７（Ａ）は、フォーカスサーボがオンに設定された状態における、光ディスク１０１に集光された光ビームがトラックを横切る際に発生するプッシュプル信号Ｓｐの波形を表わす図である。図７（Ｂ）は、その信号Ｓｐが入力されるＦ／Ｖ変換回路６１６からの信号Ｓｖの波形を表わす図である。
【００８５】
図７（Ａ）において、光ビームによるトラックの横断は、トラック中心と光ディスクの回転中心との間のずれ（いわゆる偏芯）によって発生するものである。トラックの横断の周期が長くなっている部分（図７（Ａ）におけるＸあるいはＹ）は、偏芯によるトラックの横断の折り返し点であり、光ディスク１０１が１／２回転する毎に発生する。そのトラックの横断速度は、その中間点付近で最大となる。したがって、図７（Ｂ）に示すように、Ｆ／Ｖ変換回路６１６の信号Ｓｖのレベルは、この折り返し点で最小となり、その中間付近で最大となる。
【００８６】
図８を参照して、本実施の形態に係る光ピックアップのトラッキング制御方法を実行する光ディスク装置３０００の制御構造について説明する。本実施の形態に係る制御方法は、信号レベルＶ（１）とＶ（２）とが等しく、かつ、Ｆ／Ｖ変換回路６１６からの信号Ｓｖが最大値となる場合にトラッキングサーボが実行される点で、第１および第２の実施の形態と異なる。その他の処理は、前述の各実施の形態と同じであるので、ここでは説明を繰り返さない。
【００８７】
Ｓ８１８にて、光ディスク装置３０００の制御回路１１０は、Ｆ／Ｖ変換回路６１６からの信号Ｓｖを取得する。この信号Ｓｖは、取得される都度、メモリ（図示しない）に記憶される。
【００８８】
Ｓ８２０にて、制御回路１１０は、信号Ｓｖが最大であるか否かを判断する。信号Ｓｖは最大であると判断されると（Ｓ８２０にてＹＥＳ）、処理はＳ２１８に移される。もしそうでないと（Ｓ８２０にてＮＯ）、処理はＳ８１８に戻される。
【００８９】
ここで、信号Ｓｖが最大となるタイミング、すなわち偏芯の折り返しとなる位置の中間点の検出方法について説明する。信号Ｓｖの大きさ（絶対値）は、光ディスク１０１の偏芯量によって変化する。この偏芯量は、光ディスク１０１がスピンドルモータ１０２にチャッキングされた（つかまれた）状態によって異なる。すなわち、光ディスク１０１の偏芯量が大きい場合には、信号Ｓｖの平均レベルは大きくなる。一方、その偏芯量が小さい場合には、その平均レベルは小さくなる。したがって、信号Ｓｖが最大となるタイミングは、その信号Ｓｖの前後に取得される出力信号のレベルとの相対値から検出される。
【００９０】
図９を参照して、光ディスクの偏芯によるトラックの変位について説明する。図９は、光ディスク装置３０００における光ディスク１０１のトラックの変位を表わす図である。位置ａおよびｂは、偏芯するトラックの折り返しの位置を表わす。位置ｃは、位置ａおよび位置ｂの中間の位置を表わす。
【００９１】
図９において、トラッキングサーボ制御は、トラック偏芯の折り返しとなる位置の中間（すなわち、位置ｃ）を検出した後にオンに設定される。したがって、対物レンズ１０４がトラックの偏芯に追従することにより発生する対物レンズ１０４のシフト量は、外周側の距離（すなわち、位置ａと位置ｂとの距離）と内周側の距離（位置ｂと位置ｃとの距離）との間で、ほぼ均等となる。
【００９２】
このように、トラックの偏芯にともなう対物レンズ１０４のシフト量を、内周と外周との間で均等となるように振り分けることにより、仮に、トラックの偏芯の折り返しとなる位置ａにおいて、トラッキングサーボ制御の実行を開始した場合に比べて、対物レンズ１０４のシフト量を半分にすることができる。その結果、信号品質の大幅な劣化が防止されるため、高品位な光学特性を実現し、情報の記録あるいは再生の信頼性を確保することができる。
【００９３】
以上のようにして、本実施の形態に係るトラッキングの制御方法を実行する光ディスク装置３０００によると、トラッキングサーボ制御が開始される前に、対物レンズがトラッキング方向に揺動され、光ビームの強度分布の中心が検出され、さらに光ディスクのトラックの変位の中心が検出される。トラッキングサーボの制御は、このようにして検出された光ビームの強度分布の中心とトラックの変位の中心とが一致するように実行される。したがって、トラックの偏芯に対する追従によって対物レンズ１０４がシフトした場合にも、対物レンズ１０４を最適な位置に配置した上で、トラッキングサーボ制御を実現することができる。これにより、経時変化あるいは対物レンズ１０４の自重等による光学特性の低下を防止することができる、光ピックアップのトラッキング制御方法を提供することができる。
【００９４】
なお、Ｓ２２２あるいはＳ２２４にてバイアス信号Ｓｂに加減算される信号レベルＶｂを、細かな変化量で設定することにより、対物レンズ１０４を最適な位置に配置することができるが、トラッキングサーボ制御への引き込みに要する時間が長くなる場合もある。したがって、予め適切な値を信号レベルＶｂとして設定してもよい。このようにすると、その引き込みに要する時間が長くなることを防止することができる。
【００９５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１および第２の実施の形態に係る光ピックアップのトラッキング制御方法を実行する光ディスク装置のブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る光ピックアップのトラッキング制御方法を実行する光ディスク装置の制御構造を表わすフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る光ピックアップのトラッキング制御方法を実行する光ディスク装置の特性を説明するための図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る光ピックアップのトラッキング制御方法を実行する光ディスク装置の制御構造を表わすフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る光ピックアップのトラッキング制御方法を実行する光ディスク装置の特性を説明するための図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る光ピックアップのトラッキング制御方法を実行する光ディスク装置のブロック図である。
【図７】図６に示した光ディスク装置の作動特性を説明するための図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る光ピックアップのトラッキング制御方法を実行する光ディスク装置の制御構造を表わすフローチャートである。
【図９】図６に示した光ディスク装置における光ディスクの偏芯によるトラックの変位を説明するための図である。
【符号の説明】
１０１ 光ディスク、１０２ スピンドルモータ、１０３ 光ピックアップ、１０４ 対物レンズ、１０５ 再生信号検出用フォトダイオード、１０６ トラッキングサーボ信号検出用フォトダイオード、１０７ トラッキングアクチュエータコイル、１０８ 波形処理回路、１０９ 差動回路、１１０ 制御回路、１１１ サーボ位相補償回路、１１２ スイッチ回路、１１３ 揺動信号加算回路、１１４ バイアス信号加算回路、１１５ アクチュエータ駆動回路、６１６ 周波数／電圧変換回路（Ｆ／Ｖ変換回路）、１０００，３０００ 光ディスク装置。

Claims (4)

1. 光ディスク装置が備える光ピックアップのトラッキングを制御するトラッキング制御方法であって、前記光ディスク装置は、対物レンズにより集光された光ビームによって情報を光ディスクに記録あるいは再生し、前記トラッキング制御方法は、
   前記光ピックアップのトラッキングサーボ制御を開始する前に、前記対物レンズをトラッキング方向に揺動する揺動ステップと、
   前記光ビームの強度分布の中心を検出する検出ステップと、
   前記対物レンズを前記検出された強度分布の中心に移動するステップと、
   前記対物レンズが前記中心に移動された後に、前記トラッキングサーボ制御を開始するステップとを含む、光ピックアップのトラッキング制御方法。
2. 光ディスク装置が備える光ピックアップのトラッキングを制御するトラッキング制御方法であって、前記光ディスク装置は、対物レンズにより集光された光ビームによって情報を光ディスクのトラックに記録あるいは再生し、前記トラッキング制御方法は、
   前記光ピックアップのトラッキングサーボ制御を開始する前に、前記対物レンズをトラッキング方向に揺動する揺動ステップと、
   前記光ビームの強度分布の中心を検出する検出ステップと、
   前記光ディスクの偏芯による前記トラックの変位の中心を検出するステップと、
   前記検出された強度分布の中心と前記検出された変位の中心とが一致するように、前記トラッキングサーボ制御を開始する開始ステップとを含む、光ピックアップのトラッキング制御方法。
3. 前記トラッキング制御方法は、前記光ディスクからの反射光量を算出するステップをさらに含み、
   前記検出ステップは、前記算出された反射光量が最大となる位置を、前記光ビームの強度分布の中心として検出するステップを含む、請求項１または２に記載の光ピックアップのトラッキング制御方法。
4. 前記トラッキング制御方法は、プッシュプル信号の振幅を算出するステップをさらに含み、
   前記検出ステップは、前記算出された振幅が最大となる位置を、前記光ビームの強度分布の中心として検出するステップを含む、請求項１または２に記載の光ピックアップのトラッキング制御方法。

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