JP2005216461A - フォーカスバランス値調整方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ジッター値の最小値が明確でない場合でも、別の要素を併せ用いてフォーカスバイアス値を調整し、サーボを適切に動作させる。
【解決手段】 光ディスクから再生信号をピックアップする手段と、ピックアップ手段の再生信号からフォーカスエラー信号を抽出する手段と、フォーカスエラー信号にバイアスを与えるバイアス設定手段と、を備えたフォーカスサーボ回路において、フォーカスエラー信号に与えるバイアス値をフォーカスバランス値を変化させることにより変化させ、各フォーカスバランス値におけるジッター値を測定し、測定されたジッター値の最大値と最小値の差が所定の値以下である場合、フォーカスバランス値を変化させ各フォーカスバランス値におけるトラッキングエラー信号値を測定し、フォーカスバランス値をトラッキングエラー信号値が最大となるフォーカスバランス値に設定する。
【選択図】 図5

Description

本発明は、光ディスクのフォーカスサーボに関し、特にフォーカスバイアスを調整してフォーカスサーボを適切に動作させることに関する。
MD等の光ディスクプレイヤーには、光ピックアップからのレーザビームが常にディスクの記録面に合焦されるようにフォーカスサーボ回路が設けられている。光ピックアップからのレーザビームはディスクの記録面で反射され、反射光が光ピックアップに設けられた4分割フォトディテクタに集光される。ビームスポットは合焦すると円形となりフォーカスエラー信号は「0」となる。しかし、ビームスポットが前後にずれると楕円形となりフォーカスエラー信号は「0」とならない。
ところが光ピックアップからのビームがディスクの信号面に合焦しているにもかかわらず、フォーカスエラー信号が「0」にならないことがある。このようなことは4分割フォトディテクタの感度のばらつきや、フォーカスエラー信号を求めるための加算器のオフセット等によって生ずる。
フォーカスサーボ回路においてフォーカスがずれるとRF信号の周波数スペクトルが広がり、EFM信号のジッター値が大きくなる。そこでEFM信号のジッター値を計測し、ジッター値が最小となるようにフォーカスエラー信号にバイアスを与えてオフセット調整を自動的に行うことが行われている。しかし、バイアス値に対するジッター値の変化を示すカーブの形は様々であり、ジッター値の最小値を正確に検出できないことがある。このようなことに対処するため、ジッター値のサンプルデータを3値加算し、3値加算データの最小値を検出して最適なバイアス値を決定することが開示されている(特許文献1)。
特開平9−7194号公報
本発明は、ジッター値の最小値が明確でない場合でも、別の要素を併せて用いてフォーカスバイアス値を調整し、フォーカスサーボを適切に動作させることを目的とするものである。
本発明フォーカスバランス値調整方法によれば、光ディスクから再生信号をピックアップする手段と、ピックアップ手段の再生信号からフォーカスエラー信号を抽出する手段と、フォーカスエラー信号にバイアスを与えるバイアス設定手段と、を備えたフォーカスサーボ回路において、フォーカスエラー信号に与えるバイアス値をフォーカスバランス値を変化させることにより変化させ、各フォーカスバランス値におけるジッター値を測定し、測定されたジッター値の最大値と最小値の差が所定の値以下である場合、フォーカスバランス値を変化させ各フォーカスバランス値におけるトラッキングエラー信号値を測定し、フォーカスバランス値をトラッキングエラー信号値が最大となるフォーカスバランス値に設定する。
また、本発明フォーカスバランス値調整方法によれば、ジッター値が最小となるフォーカスバランス値、及びトラッキングエラー信号値が最大となるフォーカスバランス値を求め、ジッター値が最小となるフォーカスバランス値とトラッキングエラー信号値が最大となるフォーカスバランス値に基いてフォーカスバランス値に設定する。
また、トラッキングエラー信号値が最大となるフォーカスバランス値の代わりに、フォーカスエラー信号値が最大となるフォーカスバランス値、光ディスクからの全反射光量が最大となるフォーカスバランス値、CIエラー値が最小となるフォーカスバランス値、ADIPエラー値が最小となるフォーカスバランス値のいずれかを用いてもよい。
上記のように本発明によれば、フォーカスバランス値をずらしてフォーカスエラー信号に与えるバイアスを変化させてもジッター値の変化が小さく、その最小値を特定できない場合でも、トラッキングエラー信号値、フォーカスエラー信号値、全反射光量信号値、C1エラー値、又はADIPエラー値を用いることによってフォーカスエラー信号に与えるバイアスを変化させ、最適なバイアス値を与えることによってサーボ及び読取性能を良好なものとすることができる。
図1は、本発明による方法を適用する光ディスク再生装置の例を示した図である。1は光ディスク、2は光ディスクを駆動するモータ、3は光ピックアップ、4はモータ2と光ピックアップ3を駆動制御するドライバである。光ピックアップ3はレーザビームを照射するレーザダイオード、偏光ビームスプリッタ、対物レンズ、反射光を受光するためのフォトディテクタ等から構成される。
光ピックアップ3の出力はRFアンプ5に供給され、RFアンプ5は光ピックアップ3の出力からRF信号RF、トラッキングエラー信号TE、フォーカスエラー信号FEを生成する。さらに、ディスクからの全反射光量信号、C1エラー信号、ADIPエラー信号を生成する。これらの信号はサーボ信号処理部6に供給される。サーボ信号処理部6は、トラッキングサーボ信号及びフォーカスサーボ信号を生成しドライバ4に供給する。また、RFアンプ5又はサーボ信号処理部6でフォーカスバランス値を変化させてフォーカスエラー信号に与えるバイアス値を変化させ、サーボ信号処理部6で各バイアス値におけるジッター値、トラッキングエラー信号値、ディスクからの全反射光量信号値、C1エラー値、ADIPエラー値を計測する。7は制御部で、RFアンプ5、サーボ信号処理部6、ドライバ4を制御する。
図2は光ピックアップ3に設けられたフォトディテクタの構成を示した図である。光ピックアップ3には4分割のフォトディテクタ10が設けられており、光ピックアップ3からのレーザビームは光ディスク1の信号面で反射され、反射された光がレンズを介して4分割フォトディテクタ10に集光される。このビームスポットは合焦すると円形となり、前後に離れると楕円形となる。
4分割されたフォトディテクタ10a、10b、10c、10dの出力をそれぞれSa、Sb、Sc、Sdとすると、フォーカスエラー信号は、(Sa+Sc)−(Sb+Sd)で求めることができる。11は加算器で、フォトディテクタ10aの出力Saと10cの出力Scが加算される。12は加算器で、フォトディテクタ10bの出力Sbと10dの出力Sdが加算される。13は減算器で、加算器11の出力A(Sa+Sc)と加算器12の出力B(Sb+Sd)が減算され、フォーカスエラー信号(A−B)が出力される。そして、このフォーカスエラー信号が0となるように対物レンズが駆動される。
フォーカスエラーがないときには、前記出力AとBのバランスA:Bは1:1となり、フォーカスエラー信号(A−B)は「0」になる。しかし、4分割ディテクタの感度のバラツキやフォーカスエラー信号を求めるための加算器等のオフセット等のため、光ピックアップからのビームが合焦しているにもかかわらずフォーカスエラー信号が0にならないことがある。
一方、フォーカスサーボ回路でフォーカスがずれるとRF信号の周波数スペクトルが広がり、EFM信号のジッター値が大きくなるため、EFM信号のジッター値を計測し、ジッター値が最小となるようにフォーカスエラー信号にバイアスを与えて信号読取能力を向上させることができる。
そこで、本発明はジッター値が最小となるように、またトラッキングエラー信号等ジッター値以外の値が適切な値となるように、前記出力AとBのフォーカスバランス値を変えてフォーカスエラー信号にバイアスを与え、読取性能を考慮しつつサーボを適切に動作させようとするものである。
図3、図4はトラッキングエラー信号について説明するための図である。レーザビームがトラッキングから外れているかどうかを検出するのがトラッキングエラー信号検出で、3スポット法を例に挙げて説明する。3スポット法はフォーカス検出やRF信号検出をする主ビームBo以外に、トラッキング用として2つの副ビームBeとBfを設ける。副ビームBeとBfはトラックに対してわずかにずらされており(図3(b))、それぞれのビームの反射光を別々に検出できるようにしておく。
図4は反射光を検出するためのブロック図であり、副ビームBeとBfの反射光をフォトディテクタ10eと10fで別々に検出し減算器14で比較減算する。なお、主ビームBoの反射光は4分割フォトディテクタ10a〜10dで検出され、これらの出力からフォーカスエラー信号を求めるが、その詳細は図Bを参照して説明されているのでここでは省略する。
図3(b)に示されているように主ビームBoがトラッキング上にあるとき、副ビームBeとBfは少しトラックにかかった状態でそれぞれの反射光量は等しい。しかし、図3(a)に示されているように主ビームBoがトラックを外れると、副ビームBeがミラー面に出てもう一つの副ビームBfはトラックに入り込むため、副ビームBeの反射光量はBfの反射光量より多くなる。また、逆に図3(c)の場合には副ビームBfがミラー面に出てもう一つの副ビームBeはトラックに入り込むため、副ビームBfの反射光量はBeの反射光量より多くなる。
その結果、副ビームBeとBfの光量検出器10eと10fの出力SeとSfの差がトラッキングエラー信号として出力される。
〔実施例1〕
図5は、本発明の実施例1を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートに示された動作の制御は、図1の制御部7によって行われる。
ジッター調整が開始されると、フォーカスエラー信号にバイアスを与えるべくフォーカスバランス値が設定される。最初は図2の加算器11と12の出力AとBのフォーカスバランス値A:Bを1:1に設定し、フォーカスエラー信号を0にする(S1)。そして、この設定値におけるジッター値を測定し記憶装置に保管する(S2)。次に、設定された全フォーカスバランス値でのジッター値の測定が完了したかどうかを判断する(S3)。この時点ではフォーカスバランス値が1:1の場合におけるジッター値しか測定されていないので(No)、S1に戻りフォーカスバランス値を変更し、例えば、A:B=1:0.9に設定する。そして、このフォーカスバランス値におけるジッター値を測定し記憶装置に保管する(S2)。
同様に、フォーカスバランス値を変更し、A:B=1:0.8、A:B=1:0.7、A:B=1:0.6、A:B=1:0.5、A:B=0.9:1、A:B=0.8:1、A:B=0.7:1、A:B=0.6:1、A:B=0.5:1に順次設定し、各設定値におけるジッター値を測定し保管する。設定された全バランス値でのジッター値の測定が完了すると(S3でYes)、測定されたジッター値の最大値(Jmax)と最小値(Jmin)の差を求め、その差が所定の値ΔJ以下であるかどうか、即ち、│Jmax−Jmin│≦ΔJかどうか判断する(S4)。
なお、上記説明ではバランス値を1:1から1:0.5、及び1:1から0.5:1に設定したが、どの範囲まで設定するか、あるいはどのような間隔、例えば1:0.95、1:0.90、1:0.85のように設定するかは必要に応じて任意に決定できる。
S4で│Jmax−Jmin│≦ΔJでなければ(No)、ジッター値が最小値となるフォーカスバランス値に設定する(S5)。│Jmax−Jmin│≦ΔJであれば(S4でYes)、最大値(Jmax)と最小値(Jmin)の差があまりなく、どのバランス値を採用しても差はない。そこで、トラッキングエラー信号に基いてサーボに最適なフォーカスバランス値を求めるべくS6に進む。
図6は、上記ジッター値の最大値(Jmax)と最小値(Jmin)の差があまりない場合のフォーカスバランス値とジッター値の関係を示したグラフである。横軸はフォーカスバランス値を表し、縦軸はジッター値を表している。なお、グラフではフォーカスバランス値A:Bが1:1の場合を「0%」、1:0.9の場合を「+10%」、1:0.8の場合を「+20%」とした。また、0.9:1の場合を[−10%」、0.8:1の場合を「−20%」とした。
図6に示されているように、フォーカスバランス値の変化に対してジッター値はほとんど変化していない。このような場合はジッター値の最大値(Jmax)と最小値(Jmin)の差があまりなく、どのバイアス値を認定しても問題ない。
図5のS6に進むと、S1と同様にフォーカスバランス値が設定される。最初はフォーカスバランス値A:Bを1:1に設定する(S6)。そして、この設定値におけるトラッキングエラー信号値(Vpp)を測定し、記憶装置に保管する(S7)。次に、設定された全フォーカスバランス値でのトラッキングエラー信号値の測定が完了したかどうかを判断する(S8)。この時点ではフォーカスバランス値が1:1の場合におけるトラッキングエラー信号値しか測定されていないので(No)、S6に戻りフォーカスバランス値を変更し、例えば、A:B=1:0.9に設定する。そして、このバランス値におけるトラッキングエラー信号値を測定し、記憶装置に保管する(S7)。
同様に、フォーカスバランス値を変更し、A:B=1:0.8、A:B=1:0.7、A:B=1:0.6、A:B=1:0.5、A:B=0.9:1、A:B=0.8:1A:B=0.7:1、A:B=0.6:1、A:B=0.5:1に順次設定し、各設定値におけるトラッキングエラー信号値を測定し保管する。設定された全フォーカスバランス値でのトラッキングエラー信号値の測定が完了すると(S8でYes)、トラッキングエラー信号値が最大値となるフォーカスバランス値に設定する(S9)。
上記のように、トラッキングエラー信号値が最大値となるフォーカスバランス値に設定することでトラッキング信号がノイズの影響を受けにくくなり、良好なサーボの動作を得ることができる。
図5に記載の実施例では、ジッター値以外にトラッキングエラー信号値を用いたが、トラッキングエラー信号値の代わりにフォーカスエラー信号値(Vpp)を用いることができる。その場合は、フォーカスエラー信号値が最大となるフォーカスバランス値に設定することでフォーカス信号はノイズの影響を受けにくくなり、良好なサーボの動作を得ることができる。
また、トラッキングエラー信号値の代わりにディスクからの全反射光量を用いることができる。その場合は、ディスクからの全反射光量信号値(V)が最大となるフォーカスバランス値に設定することで全反射光量信号はノイズの影響を受けにくくなり、良好なサーボの動作を得ることができる。
また、トラッキングエラー信号値の代わりにC1エラー値(個数)を用い、この値が最小となるフォーカスバランス値に設定することで、より読取性能を向上することができる。
なお、CD再生で最初に行うデータ訂正のプロセスをC1復号といい、このC1復号器で検出されるエラーをC1エラーという。
また、トラッキングエラー信号値の代わりにADIPエラー値(個数)を用い、この値が最小となるフォーカスバランス値に設定することで、より読取性能を向上させることができる。
なお、ADIPはレコーダブルディスクに成形記録されているアドレスであり、スタンパに成形されたトラッキング用溝をわずかな量だけ蛇行させているCLV制御用正弦波信号に変調して重畳されており、サーチ等に使用する。
〔実施例2〕
図7は、本発明の実施例2を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートに示された動作の制御は、図1の制御部7によって行われる。
ジッター調整が開始されると、フォーカスバランス値が設定される。最初は加算器11と12の出力AとBのフォーカスバランス値A:Bを1:1に設定する(S1)。そして、この設定値におけるジッター値を測定し記憶装置に保管する(S2)。同様に、この設定値におけるトラッキングエラー信号値を測定し記憶装置に保管する(S3)。次に、設定された全フォーカスバランス値でのジッター値及びトラッキングエラー信号値の測定が完了したかどうかを判断する(S4)。この時点ではフォーカスバランス値が1:1の場合におけるジッター値及びトラッキングエラー信号値しか測定されていないので(No)、S1に戻りフォーカスバランス値を変更し、例えば、A:B=1:0.9に設定する。そして、このバランス値におけるジッター値及びトラッキングエラー信号値を測定し、記憶装置に保管する(S2、S3)。
同様に、フォーカスバランス値を変更し、A:B=1:0.8、A:B=1:0.7、A:B=0.9:1、A:B=0.8:1、A:B=0.7:1に順次設定し、各設定値におけるジッター値及びトラッキングエラー信号を測定し保管する。設定された全フォーカスバランス値でのジッター値及びトラッキングエラー信号値の測定が完了すると(S4でYes)、ジッター値が最小のフォーカスバランス値とトラッキングエラー信号値が最大値となるフォーカスバランス値に基いてバランス値を設定する(S5)。
例えば、フォーカスバランス値を+10%ずらしたときに(A:B=1:0.9)ジッター値が最小となり、フォーカスバランス値を+20%ずらしたときに(A:B=1:0.8)トラッキングエラー信号が最大となった場合、15%ずらしたフォーカスバランス値に設定して、フォーカスエラー信号にバイアスを与える。
実施例2の場合も実施例1の場合と同様、トラッキングエラー信号値の代わりにフォーカスエラー信号値(Vpp)を用いることができる。その場合は、フォーカスエラー信号値が最大となるフォーカスバランス値を求め、ジッター値が最小となるフォーカスバランス値とフォーカスエラー信号値が最大となるフォーカスバランス値に基いてバランス値を設定して、フォーカスエラー信号にバイアスを与える。
また、トラッキングエラー信号値の代わりにディスクからの全反射光量を用いることができる。その場合は、ディスクからの全反射光量信号値(V)が最大となるフォーカスバランス値を求め、ジッター値が最小となるフォーカスバランス値と全反射光量信号値(V)が最大となるフォーカスバランス値に基いてバランス値を設定して、フォーカスエラー信号にバイアスを与える。
また、トラッキングエラー信号値の代わりにC1エラー値(個数)を用いることができる。その場合、C1エラー値が最小となるフォーカスバランス値を求め、ジッター値が最小となるフォーカスバランス値とC1エラー値が最小となるフォーカスバランス値に基いてバランス値を設定して、フォーカスエラー信号にバイアスを与える。
また、トラッキングエラー信号値の代わりにADIPエラー値(個数)を用いることができる。その場合、ADIPエラー値が最小となるフォーカスバランス値を求め、ジッター値が最小となるフォーカスバランス値とADIPエラー値が最小となるフォーカスバランス値に基いてバランス値を設定して、フォーカスエラー信号にバイアスを与える。
本発明を適用する光ディスク再生装置の例を示した図である。 光ピックアップに設けられたフォトディテクタの構成を示した図である。 トラッキングエラー信号について説明するための図である。 トラッキングエラー信号について説明するための図である。 本発明の実施例1を説明するための図である。 ジッター値の最大値と最小値の差があまりない場合のフォーカスバランス値とジッター値の関係を示した図である。 本発明の実施例2を説明するための図である。
符号の説明
1…光ディスク
2…光ディスクを駆動するモータ
3…光ピックアップ
4…ドライバ
5…RFアンプ
6…ディジタルサーボ
7…制御部
10…フォトディテクタ
11、12…加算器
13、14…減算器

Claims (10)

  1. 光ディスクから再生信号をピックアップする手段と、該ピックアップ手段の再生信号からフォーカスエラー信号を抽出する手段と、該フォーカスエラー信号にバイアスを与えるバイアス設定手段と、を備えたフォーカスサーボ回路において、
    フォーカスエラー信号に与えるバイアス値をフォーカスバランス値を変化させることにより変化させ、各フォーカスバランス値におけるジッター値を測定し、
    測定されたジッター値の最大値と最小値の差が所定の値以下である場合、前記フォーカスバランス値を変化させ各フォーカスバランス値におけるトラッキングエラー信号振幅値を測定し、
    該フォーカスバランス値を該トラッキングエラー信号値が最大となるフォーカスバランス値に設定するフォーカスバランス値調整方法。
  2. 前記トラッキングエラー信号値の代わりにフォーカスエラー信号値を用い、前記フォーカスバランス値を該フォーカスエラー信号振幅値が最大となるフォーカスバランス値に設定する、請求項1に記載のフォーカスバランス値調整方法。
  3. 前記トラッキングエラー信号値の代わりに前記光ディスクからの全反射光量を用い、前記フォーカスバランス値を該光ディスクからの全反射光量が最大となるフォーカスバランス値に設定する、請求項1に記載のフォーカスバランス値調整方法。
  4. 前記トラッキングエラー信号値の代わりにC1エラー値を用い、前記フォーカスバランス値を該C1エラー値が最小となるフォーカスバランス値に設定する、請求項1に記載のフォーカスバランス値調整方法。
  5. 前記トラッキングエラー信号値の代わりにADIPエラー値を用い、前記フォーカスバランス値を該ADIPエラー値が最小となるフォーカスバランス値に設定する、請求項1に記載のフォーカスバランス値調整方法。
  6. 光ディスクから再生信号をピックアップする手段と、該ピックアップ手段の再生信号からフォーカスエラー信号を抽出する手段と、該フォーカスエラー信号にバイアスを与えるバイアス設定手段と、を備えたフォーカスサーボ回路において、
    フォーカスエラー信号に与えるバイアス値をフォーカスバランス値を変化させることにより変化させ、各フォーカスバランス値におけるジッター値を測定し、ジッター値が最小となるフォーカスバランス値を求め、
    前記フォーカスバランス値を変化させ各フォーカスバランス値におけるトラッキングエラー信号値を測定し、該トラッキングエラー信号値が最大となるフォーカスバランス値を求め、
    該ジッター値が最小となるフォーカスバランス値と該トラッキングエラー信号値が最大となるフォーカスバランス値に基いてフォーカスバランス値を設定するフォーカスバランス値調整方法。
  7. 前記トラッキングエラー信号値の代わりにフォーカスエラー信号値を用い、該フォーカスエラー信号値が最大となるフォーカスバランス値を求め、
    前記ジッター値が最小となるフォーカスバランス値と該フォーカスエラー信号値が最大となるフォーカスバランス値に基いてフォーカスバランス値を設定する、請求項6に記載のフォーカスバランス値調整方法。
  8. 前記トラッキングエラー信号値の代わりに前記光ディスクからの全反射光量を用い、該全反射光量が最大となるフォーカスバランス値を求め、
    前記ジッター値が最小となるフォーカスバランス値と該全反射光量が最大となるフォーカスバランス値に基いてフォーカスバランス値を設定する、請求項6に記載のフォーカスバランス値調整方法。
  9. 前記トラッキングエラー信号値の代わりにC1エラー値を用い、該C1エラー値が最小となるフォーカスバランス値を求め、
    前記ジッター値が最小となるフォーカスバランス値と該C1エラー値が最小となるフォーカスバランス値に基いてフォーカスバランス値を設定する、請求項6に記載のフォーカスバランス値調整方法。
  10. 前記トラッキングエラー信号値の代わりにADIPエラー値を用い、該ADIPエラー値が最小となるフォーカスバランス値を求め、
    前記ジッター値が最小となるフォーカスバランス値と該ADIPエラー値が最小となるフォーカスバランス値に基いてフォーカスバランス値を設定する、請求項6に記載のフォーカスバランス値調整方法。
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