JP3695863B2 - Optical disc apparatus and tracking control method thereof - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グルーブとランドを有する光ディスクに対してデータを記録したり、あるいは記録されているデータを再生する光ディスク装置とそのトラッキング制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光学ヘッドに搭載されたあるいは装置内に設置された半導体レーザから出力される光ビームにより、記録トラックを有する光ディスク（情報記録媒体）にデータを記録したり、あるいは光ディスクに記録されているデータを再生する光ディスク装置等の情報処理装置が実用化されている。
【０００３】
近年は、さらに記録密度を向上させる目的で、従来はグルーブの上あるいはグルーブ間（ランド）のみに書かれていたデータを、グルーブ上とランド上の双方に書き込み／読み出しを行う技術が開発されてきている。
【０００４】
光ディスク装置では、光ビームは小変位のアクチュエータと大変位のアクチュエ一夕の２つのアクチュエータの協調動作により、光ディスク上のトラックに対して直角方向に駆動され、広範囲に渡って高い精度で位置決め制御される（トラッキング制御）ことが多い。
【０００５】
このような制御を行う際には、トラック上の光スポットの位置を知るために光検出器が用いられ、これからトラッキング誤差信号（ｔｒａｃｋｉｎｇ ｅｒｒｏｒ ｓｉｇｎａｌ ）を得ている。このとき、光検出器においては２個のディテクタあるいは２分割されたディテクタにより光ビーム強度のバランスを検出する。
【０００６】
例えばプッシュプル法と言われる検出法を用いたトラッキングサーボ系においては、以下に説明するように、光検出器から得られるトラッキング誤差信号にオフセットが生じる。
【０００７】
以下に、小変位のアクチュエータ（トラッキングアクチュエータ）の一つであるレンズアクチュエータを例にとって説明する。
レンズアクチュエータによって対物レンズが動作し、これにより光スポットがトラック上を移動する際には、対物レンズと光検出器との相対位置が変化するため、光検出器上の光ビームの位置がその中央からずれる。その結果、光検出器に入射する光量に偏りが生じ、トラッキング誤差信号にオフセットが生じることになる。なお、このオフセットは、装置組み立て時に生じた対物レンズに対するディテクタの位置ずれに起因する誤差とは異なるものである。
【０００８】
このように、レンズアクチュエータが動作したことにより光スポットがディテクタ中央からずれたときにトラッキング誤差信号のオフセットが発生する。ここで、レンズアクチュエータがある方向に動作したときに生ずるこのオフセットの極性と、上述と逆の方向にレンズアクチュエータが動作したときに光ディスク上のグルーブの中心あるいはランドの中心から光スポットがずれるとき発生する上記トラッキング誤差信号の極性が一致しない場合には、レンズアクチュエータの移動が増大し、トラッキング動作が破綻する可能性があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、従来の方式では、レンズアクチュエータがある方向に動くことにより光スポットが移動している場合に発生するトラッキング誤差信号のオフセットの極性と、逆方向にレンズアクチュエータが動いたときに光ディスク上のグルーブの中心あるいはランドの中心から光スポットがずれるとき発生するトラッキング誤差信号の極性とが逆になる場合には、レンズアクチュエータの移動が増大し、トラッキング動作が破綻する可能性があり、特にトラッキング動作をしていない状態からトラッキング動作に移行する際にトラッキング動作が破綻する可能性が大きいという問題点があった。また、小変位のアクチュエータとして上記レンズアクチュエータの代わりにガルバノミラーを用いる構成の場合にも、同様の問題あった。
【００１０】
よって、本発明の目的は、光検出器で光ビーム強度のバランスを検出することによりトラッキング誤差信号を得てトラッキング制御を行う際に、安定にトラッキング動作を行える光ディスク装置とそのトラッキング制御方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明では、光ディスク上に同心円状に形成されたグルーブ又はこのグルーブ間のランドに対し、光ビームを照射して光スポットを形成する光ビーム照射手段と、この光ビーム照射手段により形成される前記光スポットを、前記グルーブ又はランドと直交するトラッキング方向に移動する光スポット移動手段と、前記光ビーム照射手段により光ビームが照射された前記ディスクから反射光ビームを受光することにより、前記グルーブ又はランドによる回折光強度の非平衡を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に基づいて、前記光スポットの前記グルーブ又はランドに対する前記トラッキング方向の位置情報を示すトラッキング誤差信号を出力する出力手段と、前記トラッキング誤差信号に基づいて前記光スポット移動手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、光スポットが前記光ディスク上のグルーブ又はランドの中心からずれて形成されているときに、前記出力手段により出力される前記トラッキング誤差信号の極性が、前記トラッキング誤差信号に含まれるオフセットの極性と一致する前記グルーブ又はランドのいずれか一方に対して前記光スポットを追従移動させ、その後に、目的とするグルーブ又はランドヘ前記光スポットを移動させることを特徴とする。
【００１２】
なお、前記制御手段は、トラッキング制御を行っていない状態からトラッキング制御に移行するトラッキング引き込み動作を行うように構成することができる。また、前記トラッキング誤差信号は、上記グルーブ又はランドの中心を境にその極性が変化するように構成することができる。また、前記トラッキング誤差信号は、前記光スポットの移動に伴って発生し且つ前記光スポットの移動方向に応じて極性が変化するオフセットを含むように構成することができる。
【００１３】
また、本発明では、光ディスク上に同心円状に形成されたグルーブ又はこのグルーブ間のランドに対し、光ビームを照射して光スポットを形成する対物レンズと、この対物レンズを光軸と直交する方向に移動動作させることにより、前記光スポットを前記グルーブ又はランドと直交するトラッキング方向に移動する光スポット移動手段と、前記対物レンズにより光ビームが照射された前記光ディスクから反射光ビームを受光することにより、前記グルーブ又はランドによる回折光強度の非平衡を検出する検出手段と、この検出手段検出結果に基づいて、前記光スポットの前記グルーブ又はランドに対する前記トラッキング方向の位置情報を示すトラッキング誤差信号を出力する出力手段と、前記トラッキング誤差信号に基づいて、前記光スポット移動手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記グルーブに対して前記光スポットを追従移動させ、その後に、目的とするグルーブ又はランドヘ前記光スポットを移動させることを特徴とする。
【００１４】
なお、前記制御手段は、トラッキング制御を行っていない状態からトラッキング制御に移行するトラッキング引き込み動作を行う構成とすることができる。また、前記制御手段は、前記トラッキング引き込み動作を行う場合に、ランドへのトラッキングが必要なときには、その目的のランドに近接するグルーブに前記光スポットを追従移動させた後に、当該目的のランドヘ前記光スポットを移動させるように構成することができる。また、前記トラッキング誤差信号は、前記グルーブ又はランドの中心を境にその極性が変化するように構成することができる。また、前記トラッキング誤差信号は、前記光スポットの移動に伴って発生し且つ前記光スポットの移動方向に応じて極性が変化するオフセットを含むように構成することができる。
【００１５】
また、本発明では、光ディスク上に同心円状に形成されたグルーブ又はこのグルーブ間のランドに対し、光ビームを照射して光スポットを形成するガルバノミラーと、このガルバノミラーを回転駆助することにより、前記光スポットを前記グルーブ又はランドと直交するトラッキング方向に移動する光スポット移動手段と、前記ガルバノミラーにより光ビームが照射された前記光ディスクから反射光ビームを受光することにより、前記グルーブ又はランドによる回折光強度の非平衡を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に基づいて、前記光スポットの前記グルーブ又はランドに対する前記トラッキング方向の位置情報を示すトラッキング誤差信号を出力する出力手段と、前記トラッキング誤差信号に基づいて前記光スポット移動手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ランドに対して上記光スポットを追従移動させ、その後に、目的とするグルーブ又はランドヘ前記光スポットを移動させることを特徴とする。
【００１６】
なお、前記制御手段は、トラッキング制御を行っていない状態からトラッキング制御に移行するトラッキング引き込み動作を行うように構成することができる。また、前記制御手段は、前記トラッキング引き込み動作を行う場合に、グルーブヘのトラッキングが必要なときには、その目的のグルーブに近接するランドに前記光スポットを追従移動させた後に、当該目的のグルーブヘ前記光スポットを移動させるように構成することができる。また、前記トラッキング誤差信号は、前記グルーブ又はランドの中心を境にその極性が変化するように構成することができる。また、前記トラッキング誤差信号は、前記光スポットの移動に伴って発生し且つ前記光スポットの移動方向に応じて極性が変化するオフセットを含むように構成することができる。
【００１７】
また、本発明では、光ディスク上に同心円状に形成されたグルーブ又はこのグルーブ間のランドに対し、光ビームを照射して光スポットを形成する光ビーム照射ステップと、この光ビーム照射ステップにより形成される前記光スポットを、前記グルーブ又はランドと直交するトラッキング方向に移動する光スポット移動ステップと、前記光ビーム照射ステップにより光ビームが照射された前記光ディスクから反射光ビームを受光することにより、前記グルーブ又はランドによる回折光強度の非平衡を検出する検出ステップと、この検出ステップの検出結果に基づいて、前記光ビーム照射ステップにより形成され、前記光スポット移動ステップにより移動される前記光スポットの前記グルーブ又はランドに対する前記トラッキング方向の位置情報を示し、かつ前記グルーブ又はランドの中心を境に極性が変化するトラッキング誤差信号を出力するもので、前記光スポット移動ステップによる前記光スポットの移動に伴って発生し、前記光スポットの移動方向に応じて極性が変化するオフセットを含んで前記トラッキング誤差信号を出力する出力ステップと、この出力ステップにより出力される前記トラッキング誤差信号を基に前記光スポット移動ステップにおける前記光スポットの移動を制御することにより、前記光ディスク上のグルーブ又はランドの中心から、前記光スポット移動ステップによる前記光スポットの移動方向と逆の方向に、前記光スポットがずれて形成されているときの前記出力ステップにより出力される前記トラッキング誤差信号の極性が、前記トラッキング誤差信号に含まれるオフセットの極性と一致する前記グルーブ又はランドのいずれか一方に対し、前記光スポットを追従動作させ、前記光スポットが前記グルーブ又はランドのいずれか一方に対し移動後、前記スポット移動ステップの動作を制御して、目的とするグルーブ又はランドへ前記光スポットを移動させる制御ステップとを具備したことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明では、光ディスク上に同心円状に形成されたグルーブ又はこのグルーブ間のランドに対し、光ビームを照射して光スポットを形成する対物レンズと、この対物レンズを光軸と直交する方向に移動動作させることにより、前記光スポットを、前記グルーブ又はランドと直交するトラッキング方向に移動する光スポット移動ステップと、前記対物レンズにより光ビームが照射された前記光ディスクから反射光ビームを受光することにより、前記グルーブ又はランドによる回折光強度の非平衡を検出する検出ステップと、この検出ステップの検出結果に基づいて、前記対物レンズにより形成され、前記光スポット移動ステップにより移動される前記光スポットの前記グルーブ又はランドに対する前記トラッキング方向の位置情報を示すトラッキング誤差信号を出力する出力ステップと、前記トラッキング誤差信号を基に前記光スポット移動ステップの動作を制御して前記対物レンズを移動動作させることにより、前記グルーブに対し、前記光スポットを追従移動させ、前記光スポットが前記グルーブに対し、前記光スポット移動ステップの動作を制御して、目的とするグルーブ又はランドへ前記光スポットを移動させる制御ステップと、を具備したことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明では、光ディスク上に同心円状に形成されたグルーブ又はこのグルーブ間のランドに対し、光ビームを照射して光スポットを形成するガルバノミラーと、このガルバノミラーを回転駆動することにより、前記光スポットを、前記グルーブ又はランドと直交するトラッキング方向に移動する光スポット移動ステップと、前記ガルバノミラーにより光ビームが照射された前記光ディスクから反射光ビームを受光することにより、前記グルーブ又はランドによる回折光強度の非平衡を検出する検出ステップと、この検出ステップの検出結果に基づいて、前記ガルバノミラーにより形成され、前記光スポット移動ステップにより移動される前記光スポットの前記グルーブ又はランドに対する前記トラッキング方向の位置情報を示すトラッキング誤差信号を出力する出力ステップと、前記トラッキング誤差信号を基に前記光スポット移動ステップの動作を制して前記ガルバノミラーを回転駆動させることにより、前記グルーブに対し、前記光スポットを追従動作させ、前記光スポットが前記グルーブに対し追従移動後、前記スポット移動ステップの動作を制御して、目的とするグルーブ又はランドへ前記光スポットを移動させる制御ステップとを具備したことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
＜第１実施例＞
まず、第１実施例について説明する。
【００２１】
図１は、情報記録再生装置としての光ディスク装置を示すものである。この光ディスク装置は光ディスク１に対し収束光を用いてデータ（情報）の記録、あるいは記録されているデータの再生を行うものである。
【００２２】
光ディスク１の表面には、スパイラル状あるいは同心円状にグルーブとランドが形成されている。
この光ディスク１は、穴空きによるものであっても、相変化（ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ）を利用している記録層や多相（ｐｏｌｙｐｈａｓｅ ）記録膜のものを用いても良い。また、光磁気ディスクを用いても良い。上記の場合、光学ヘッド等の構成もそれぞれ適当に変更される。またここでは、光ディスク上で信号を記録再生する所をトラックと呼び、トラックは、グルーブおよびランド、またはグルーブのみ、ランドのみで形成されている。
【００２３】
また、図１において、上記光ディスク１は、モータ３によって例えば一定の速度で回転される。このモータ３は、モータ制御回路４によって制御されている。
上記光ディスク１に対する情報の記録、再生は、光学ヘッド５によって行われるようになっている。この光学ヘッド５は、駆動コイル７を含むリニアモータ６に固定されており、この駆動コイル７はリニアモータ制御回路８に接続されている。
【００２４】
このリニアモータ制御回路８には、速度検出器９が接続されており、光学ヘッド５の速度信号をリニアモータ制御回路８に送るようになっている。
また、リニアモータ６の固定部には、図示しない永久磁石が設けられており、上記駆動コイル７がリニアモータ制御回路８によって励磁されることにより、光学ヘッド５は、光ディスク１の半径方向に移動されるようになっている。
【００２５】
上記光学ヘッド５において、図示しないワイヤあるいは板ばねによって対物レンズ１０が支持されている。この対物レンズ１０は、駆動コイル１１によってフォーカシング方向（レンズの光軸方向）に移動され、駆動コイル１２によってトラッキング方向（レンズの光軸と直交する方向）に移動可能とされている。
【００２６】
また、レーザ制御回路１３によって半導体レーザ１９が駆動され、この半導体レーザ１９からレーザ光が発生される。レーザ制御回路１３は、変調回路１４及びレーザ駆動回路１５からなり、図示しないＰＬＬ（ｐｈａｓｅ−ｌｏｃｋｅｄ ｌｏｏｐ ）回路からの記録用のクロック信号に同期して動作するようになっている。このＰＬＬ回路は、発振器（図示しない）からの基本クロック信号を光ディスク１上の記録位置に対応した周波数に分周して、記録用のクロック信号を発生するものである。
【００２７】
変調回路１４は、エラー訂正回路３２（後述する）から供給される記録データを記録に適した信号つまり２−７変調データに変調する。レーザ駆動回路１５は、変調回路１４により変調された２−７変調データにより光学ヘッド５内の半導体レーザ１９を駆動する。
【００２８】
そして、レーザ制御回路１３のレーザ駆動回路１５によって駆動される半導体レーザ１９のレーザ光は、コリメータレンズ２０、ビームスプリッタ２１、対物レンズ１０を介して光ディスク１上に照射される。この光ディスク１からの反射光は、対物レンズ１０、ビームスプリッタ２１、集光レンズ２２、およびシリンドリカルレンズ２３を介して光検出器２４に導かれる。
【００２９】
上記光検出器２４は、４分割の光検出セル２４ａ〜２４ｄによって構成されている。
上記光検出器２４の光検出セル２４ａの出力信号は、増幅器２５ａを介して加算器２６ａの一端に供給され、光検出セル２４ｂの出力信号は、増幅器２５ｂを介して加算器２６ｂの一端に供給され、光検出セル２４ｃの出力信号は、増幅器２５ｃを介して加算器２６ａの他端に供給され、光検出セル２４ｄの出力信号は、増幅器２５ｄを介して加算器２６ｂの他端に供給されるようになっている。
【００３０】
上記光検出器２４の光検出セル２４ａの出力信号は、増幅器２５ａを介して加算器２６ｃの一端に供給され、光検出セル２４ｂの出力信号は、増幅器２５ｂを介して加算器２６ｄの一端に供給され、光検出セル２４ｃの出力信号は、増幅器２５ｃを介して加算器２６ｄの他端に供給され、光検出セル２４ｄの出力信号は、増幅器２５ｄを介して加算器２６ｃの他端に供給されるようになっている。
【００３１】
上記加算器２６ａの出力信号は差動増幅器ＯＰ２の反転入力端に供給され、この差動増幅器ＯＰ２の非反転入力端には上記加算器２６ｂの出力信号が供給される。これにより、差動増幅器ＯＰ２は、上記加算器２６ａ、２６ｂの差に応じてフォーカス点に閲する信号をフォーカシング制御回路２７に供給するようになっている。このフォーカシング制御回路２７の出力信号は、フォーカシング駆動コイル１１に供給され、レーザ光が光ディスク１上で常時ジャストフォーカスとなるように制御される。
【００３２】
上記加算器２６ｃの出力信号は差動増幅器ＯＰ１の反転入力端に供給され、この差動増幅器ＯＰ１の非反転入力端には上記加算器２６ｄの出力信号が供給される。これにより、差動増幅器ＯＰ１は、上記加算器２６ｃ、２６ｄの差に応じてトラッキング誤差信号をトラッキング制御回路２８に供給するようになっている。このトラッキング制御回路２８は、差動増幅器ＯＰ１から供給されるトラッキング誤差信号に応じてトラック駆動信号を作成するものである。
【００３３】
上記トラッキング制御回路２８から出力されるトラック駆動信号は、前記トラッキング方向の駆動コイル１２に供給される。また、上記トラッキング制御回路２８で用いられたトラッキング誤差信号は、リニアモータ制御回路８に供給されるようになっている。
【００３４】
上記のようにフォーカシング、トラッキングを行った状態での光検出器２４の各光検出セル２４ａ〜２４ｄの出力の和信号、つまり加算器２６ｃ、２６ｄからの出力信号を加算器２６ｅで加算した信号は、トラック上に形成されたピット（記録情報）からの反射光強度の変化が反映されている。この信号は、データ再生回路１８に供給され、このデータ再生回路１８において、記録されているデータが再生される。
【００３５】
このデータ再生回路１８で再生された再生データはバス２９を介してエラー訂正回路３２に出力される。エラー訂正回路３２は、再生データ内のエラー訂正コードＥＣＣ（ｅｒｒｏｒ−ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ ｃｏｄｅ ）によりエラーを訂正したり、あるいはインタフェース回路３５から供給される記録データにエラー訂正コードＥＣＣを付与してメモリ２に出力する。
【００３６】
このエラー訂正回路３２でエラー訂正された再生データはバス２９およびインタフェース回路３５を介して外部装置としての光ディスク制御装置３６に出力される。光ディスク制御装置３６からは記録データがインタフェース回路３５およびバス２９を介してエラー訂正回路３２に供給される。
【００３７】
また、上記トラッキング制御回路２８で対物レンズ１０が移動されている際、リニアモータ制御回路８は、対物レンズ１０が光学ヘッド５内の中心位置近傍に位置するようにリニアモータ６つまり光学ヘッド５を移動するようになっている。
【００３８】
また、この光ディスク装置にはそれぞれフォーカシング制御回路２７、トラッキング制御回路２８、リニアモータ制御回路８と光ディスク装置の全体を制御するＣＰＵ３０との間で情報の授受を行うために用いられるＤ／Ａ変換器３１が設けられている。
【００３９】
上記モータ制御回路４、リニアモータ制御回路８、レーザ制御回路１３、データ再生回路１８、フォーカシング制御回路２７、トラッキング制御回路２８、エラー訂正回路３２等は、バス２９を介してＣＰＵ３０によって制御されるようになっており、このＣＰＵ３０はメモリ２に記録されたプログラムによって所定の動作を行うようになされている。
【００４０】
次に、トラッキング制御について詳しく説明する。
トラッキング制御用のアクチュエータは上述のように２個用意されている。すなわち、対物レンズ１０のみを微小範囲において比較的高周波数の帯域で駆動するために設けられたトラッキングアクチュエータ（駆動コイル１２など）と、光学ヘッド５全体を広い範囲に渡って比較的低周波数の帯域で駆動するために設けられたリニアモータ７である。
【００４１】
トラッキング制御に必要なトラッキング誤差信号は、次のようにして得られる。
図２（ａ）〜図２（ｄ）に示すように、光ディスク１からの反射光ビームを、光検出器２４で検出する。この時、光ディスク１上のグルーブにより、反射光ビーム域（０次光ビーム：実線）には回折光ビーム（１次光ビーム：破線）が含まれるために、光スポットとグルーブの相対的な位置関係で、その光ビーム中の強度分布に不平衡が生じる。これを２分割の検出器つまり光検出セル２４ａ、２４ｄの加算結果（加算器２６ｃの出力）と光検出セル２４ｂ、２４ｃの加算結果（加算器２６ｄの出力）とで検出し、それらの差を取ることにより（ＯＰ１の出力）、光ディスクを回転させて光ビームを光ディスク上に照射した場合、図３に示すようなトラッキング誤差信号が得られる。
【００４２】
光スポットが、グルーブ中心あるいはランド中心にあるときはトラッキング誤差信号は０、それ以外では正または負の値になり、全体としてはサイン波形状になる。この信号に基づいてトラッキング制御を行う。トラッキング誤差信号は、図３のようにグルーブ上とランド上とでは、光ビームが、グルーブとランドから同じ方向にずれた場合、トラッキング誤差信号の傾きが逆になる。そのため、ランドまたはグルーブにトラッキング制御を行うためには、トラッキング制御の極性を逆にする必要がある。
【００４３】
なお、図２（ａ）〜図２（ｄ）は、理想のトラッキングサーボ系において得られるトラッキング誤差信号（オフセットを含んでいないトラッキング誤差信号）と、光ディスク１上を移動中の光スポットの位置と、光検出器２４上の光スポットの位置との関係を示している。図２（ａ）は光スポットがランド中心に位置したときの関係を示す図、図２（ｂ）は光スポットがランド中心から外側にずれた位置に位置したときの関係を示す図、図２（ｃ）は光スポットがグルーブ中心に位置したときの関係を示す図、図２（ｄ）は光スポットがグルーブ中心から外側にずれた位置に位置したときの関係を示す図である。
【００４４】
次に、トラッキングアクチュエータの一つであるレンズアクチュエータ（駆動コイル１２など）を例にとり、図４（ａ）及び図４（ｂ）を用いてトラッキング誤差信号のオフセットの説明を行う。
【００４５】
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、トラッキングサーボ系において得られるトラッキング誤差信号（オフセットを含んでいるトラッキング誤差信号）と、光ディスク１上の光スポットの位置と、対物レンズの位置と、光検出器２４上の光スポットの位置との関係を示している。図４（ａ）は、対物レンズ１０が光ディスク１上を外周方向へ移動して、光スポットをグルーブ中心に位置決め制御したときの関係を示す図、図４（ｂ）は光スポットが光ディスク１上を内周方向へ移動して光スポットをグルーブ中心に位置決め制御したときの関係を示す図である。
【００４６】
レンズアクチュエータつまり駆動コイル１２に電流を流して対物レンズ１０を移動（動作）し、光スポットが移動する際には、対物レンズ１０と光検出器２４との相対位置が変化するため、光検出器２４上の光ビームの位置がその中央からずれる。その結果、光検出器２４に入射する光量に偏りが生じ、例えば光スポットがグルーブ上（あるいはランド上）にあってもトラッキング誤差信号は０にはならず、ある値“ａ”を持つことになる。これをトラッキング誤差信号のオフセットと呼ぶ。この“ａ”の極性は、光スポットがグルーブ上にあってもランド上にあっても、光検出器２４に入射する光ビームのずれる方向によって決まる。このようにトラッキング誤差信号のオフセットが発生した場合、対物レンズ１０の位置ずれによるトラッキング誤差信号のオフセットの出力“ａ”により、駆動コイル１２には電流が流れることになる。
【００４７】
したがって、このトラッキング誤差信号のオフセットの極性により対物レンズ１０が物理的な中心位置に戻ったり、あるいは逆に、さらに位置ずれを増大させる方向に移動することがある。
【００４８】
例えば、図２（ａ）〜図２（ｄ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）の構成で、ランドの中心へのトラッキング制御をしている場合に、例えば外乱などの影響で光スポット位置が、図２（ｂ）に示すように、ランドの中心から光ディスク１の外周方向にずれると、“−”極性のトラッキング誤差信号が発生する。そして、この信号に基づいて対物レンズ１０が内周方向に移動することにより、図４（ｂ）に示すように、光ディスク１の内周方向へ光スポットが移動することになる。
【００４９】
しかし、実際には、駆動コイル１２に電流を流すことによって、対物レンズ１０を内周方向に移動すると、“＋”極性のトラッキング誤差信号のオフセットが発生する。このオフセットは、本来のトラッキング誤差信号とは逆の極性となるにしたがって、例えば、本来のトラッキング誤差信号の絶対値よりもトラッキング誤差信号のオフセットの絶対値の方が大きいと、オフセットとトラッキング誤差信号との差に比例した電流が、駆動コイル１２に流れるために対物レンズ１０が外周方向へ移動してしまい、光スポットのランドからのずれがより一層大きくなり、トラッキング制御が不安定になる場合がある。
【００５０】
また、トラッキング動作をしていない状態からトラッキング動作を開始しようとする場合（トラッキング引き込み時）には、光スポット位置とランドの中心とのずれが大きい場合が多いため、対物レンズが大きく動くことがある。対物レンズ１０が大きく動くと、大きなオフセットが発生するために、トラッキング引き込み時にはトラッキングできずに失敗する可能性が特に高い。
【００５１】
逆に、グルーブ上へのトラッキングをしている場合には、外乱などの影響で、図２（ｄ）に示すように、光スポット位置がグルーブの中心から光ディスク１の外周方向にずれると、トラッキング誤差信号は“＋”になるが、制御の極性がランド上にトラッキングしている場合とは逆なので、この信号にしたがって対物レンズ１０を内周方向へ移動し、図４（ｂ）に示すように、内周方向へ光スポットを移動させる。
【００５２】
対物レンズ１０を内周方向に移動したときに発生するトラッキング誤差信号のオフセットも“＋”極性である。したがって、グルーブ上へのトラッキングをしている場合には、対物レンズ１０が移動しても正常にネガティブフィードバックがかかり元の位置に戻ろうとする。そのため、ランド上にトラッキングしている場合のような不安定な現象は起こらず、安定な制御が可能である。
【００５３】
これにより、トラッキング動作をしていない状態からトラッキング動作を開始しようとする場合も同様で、グルーブ上で確実にトラッキング動作を開始することができる。
【００５４】
したがって、この第１実施例によれば、レンズアクチュエータを用いた設定で、トラッキング制御を行っていない状態からトラッキング制御に移行するいわゆるトラッキング引き込み動作を行う場合には、まず、グルーブ上に光スポットを移動させることによって制御が安定なトラッキング制御に移行し、その後、ランド上へのトラッキングが必要なときには、光スポットを目標のランド上に移動させる構成とする。このようにすることにより、安定なトラッキング動作への引き込みが可能となる。
【００５５】
次に、上記の動作を具体的に説明する。たとえば、トラッキング制御回路２８は、図５に示すように、切換スイッチ４１、４２、極性反転回路４３、位相補償回路４４、加算部４５、高域通過フィルタ４６、低域通過フィルタ４７、および駆動回路４８、４９によって構成されている。
【００５６】
切換スイッチ４１は、図６（ｄ）に示すような、ＣＰＵ３０からのトラックオン／オフ信号（トラッキングサーボループをオン／オフ）により切換わるものであり、トラックオン／オフ信号がオンの際、図６（ａ）に示すような、差動増幅器ＯＰ１からのトラッキング誤差信号を、切換スイッチ４２、および極性反転回路４３へ出力するものである。
【００５７】
切換スイッチ４２は、図６（ｃ）に示すような、ＣＰＵ３０からのトラッキング極性切換信号（ランド／グルーブ切換信号）により切換わるものであり、トラッキング極性切換信号の極性がグルーブの場合、切換スイッチ４２からのトラッキング誤差信号を位相補償回路４４へ出力し、トラッキング極性切換信号の極性がランドの場合、極性反転回路４３により極性が反転されたトラッキング誤差信号を、位相補償回路４４へ出力するものである。
【００５８】
極性反転回路４３は、差動増幅器ＯＰ１から切換スイッチ４１を介して供給されるトラッキング誤差信号の極性を反転するものであり、その出力は切換スイッチ４２に供給される。
【００５９】
位相補償回路４４は、切換スイッチ４２から供給される正極性のトラッキング誤差信号あるいは逆極性のトラッキング誤差信号の位相を補償し、加算部４５へ出力するものである。
【００６０】
加算部４５は、位相補償回路４４から供給される位相が補償された正極性のトラッキング誤差信号あるいは逆極性のトラッキング誤差信号と、図６（ｂ）に示すような、ＣＰＵ３０からのジャンプパルスを加算するものであり、この加算結果はトラック駆動信号となり、高域通過フィルタ４６および低域通過フィルタ４７へ出力されるようになっている。
【００６１】
高域通過フィルタ４６は、加算部４５からのトラッキング誤差信号の高周波数帯域のみの信号を抽出するものであり、その信号は動作周波数帯域の高いアクチュエータとしての対物レンズ１０を駆動する駆動回路４８へ出力されるようになっている。
【００６２】
低域通過フィルタ４７は、加算部４５からのトラッキング誤差信号の低周波数帯域のみの信号を抽出するものであり、その信号は動作周波数帯域の低いアクチュエータとしてのリニアモータ６を駆動する駆動回路４９へ出力されるようになっている。
【００６３】
駆動回路４８は、高域通過フィルタ４６からのトラック駆動信号により、駆動コイル１２を駆動することにより、対物レンズ１０をトラッキング方向へ移動するものである。すなわち、図６（ｂ）に示すような、ジャンプパルスにより、グルーブから隣のランドに光ビームによるトラッキング位置が移動するようになっている。
【００６４】
駆動回路４９は、低域通過フィルタ４７からのトラック駆動信号により、リニアモータ制御回路８を制御して駆動コイル７を駆動することにより、リニアモータ６をトラッキング方向へ移動するものである。
【００６５】
次に、上記のような構成において、光ディスク１が装填された際の処理について説明する。
すなわち、図示しない装填機構により光ディスクが装填された際、ＣＰＵ３０はモータ制御回路４によりモータ３を駆動制御することにより、光ディスク１が所定の回転数で回転される。
【００６６】
そして、光学ヘッド５を初期位置としての光ディスク１の最内周部のグルーブに対向する位置に移動し、フォーカス引き込み処理を行う。すなわち、ＣＰＵ３０によりレーザ制御回路１５に再生制御信号を出力することにより、レーザ駆動回路１３により光学ヘッド５内の半導体レーザ１９からの再生用のレーザビームが対物レンズ１０を介して光ディスク１上に照射される。光ディスク１から反射されたレーザビームが対物レンズ１０、ビームスプリッタ２１、集光レンズ２２、シリンドリカルレンズ２３を介して光検出器２４に導かれる。すると、差動増幅器ＯＰ２により光検出器２４の検出セル２４ａ、２４ｃの和信号と光検出器２４の検出セル２４ｂ、２４ｄの和信号との差によりフォーカシング信号が得られ、フォーカシング制御回路２７へ出力される。これにより、フォーカシング制御回路２７は供給されるフォーカシング信号により駆動コイル１１を励磁することにより、対物レンズ１０を移動することにより、光ディスク１に照射される光ビームのフォーカシングが行われる。
【００６７】
また、このフォーカス引き込み処理が行われた状態で、光検出器２４の検出セル２４ａ、２４ｄの和信号と光検出器２４の検出セル２４ｂ、２４ｃの和信号との差を差動増幅器ＯＰ１でトラッキング誤差信号としてトラッキング制御回路２８に供給される。この際、ＣＰＵ３０からのトラッキング極性切換信号により切換スイッチ４２が切換スイッチ４１側に切換っている。これにより、トラッキング誤差信号は、切換スイッチ４１、４２を介して位相補償回路４４で位相が補償されトラック駆動信号にされた後、高域通過フィルタ４６を通過した高周波数帯域のみの信号が駆動回路４８に供給され、低域通過フィルタ４７を通過した低周波数帯域の信号が駆動回路４９に供給される。
【００６８】
これにより、駆動回路４８はその高周波数帯域のトラック駆動信号に応じて駆動コイル１２を駆動することにより、対物レンズ１０の光ビームをグルーブにトラッキングする。
つまりトラッキング引き込み処理が行われる。また、駆動回路４９は、その低周波数帯域のトラック駆動信号に応じてリニアモータ制御回路８を制御して駆動コイル７を駆動することにより、リニアモータ６をトラッキング方向へ移動する。
【００６９】
したがって、光ディスク１の最内周部のグルーブに光学ヘッド５による光ビームが照射される。
この後、所定のトラック位置のランドにアクセスする際の処理について説明する。すなわち、ＣＰＵ３０は、目的のトラックと現在の光ビームが対向しているトラックとから移動トラック数を算出し、その移動トラック数に対応して移動トラック数が大きい際には、リニアモータ制御回路８を制御することによりリニアモータ６を駆動して粗アクセスを行い、その移動トラック数が少ない際には、トラッキング制御回路２８を制御することにより駆動コイル１２を駆動して密アクセスを行い、目的のトラック位置のランドの近傍のグルーブに光学ヘッド５による光ビームが照射されるようにする。
【００７０】
この後、上述した装填時と同様に、トラッキング引き込み処理が行われる。
この後、その光ビームがグルーブにトラッキングしている状態から外側（隣）のランドに移動してランドにトラッキングする。
【００７１】
すなわち、ＣＰＵ３０からのトラックオン／オフ信号のオフにより切換スイッチ４１をオフにして、トラッキングサーボループをオフする。またこの際、ＣＰＵ３０からのジャンプパルスが加算部４５および高域通過フィルタ４６を介して駆動回路４８に供給される。これにより、駆動回路４８は、そのジャンプパルスにより駆動コイル１２を駆動することにより、対物レンズ１０の光ビームの照射位置を現在のグルーブから外側（隣）のランドに移動する。この移動がなされた後、再びＣＰＵ３０からのトラックオン／オフ信号がオンとなり切換スイッチ４１がオンすることにより、トラッキングサーボループをオンする。
【００７２】
これにより、対物レンズ１０による光ビームがランドにトラッキングされる。
すなわち、ＣＰＵ３０からのトラッキング極性切換信号により切換スイッチ４２が極性反転回路４３側に切換っている。これにより、トラッキング誤差信号は、切換スイッチ４１を介して極性反転回路４３で極性が反転され、さらに切換スイッチ４２を介して位相補償回路４４で位相が補償されトラック駆動信号にされた後、高域通過フィルタ４６を通過して駆動回路４８に供給されるとともに、低域通過フィルタ４７を通過して駆動回路４９に供給される。
【００７３】
これにより、駆動回路４８はその高周波数帯域のトラック駆動信号に応じて駆動コイル１２を駆動することにより、対物レンズ１０の光ビームをグルーブにトラッキングする、
つまりトラッキング引き込み処理が行われる。また、駆動回路４９は、その低周波数帯域のトラック駆動信号に応じてリニアモータ制御回路８を制御して駆動コイル７を駆動することにより、リニアモータ６をトラッキング方向へ移動する。
【００７４】
なお、上記トラックオン／オフ信号がオンとなった後の望ましい極性切換えの手法としては、以下のものが挙げられる。
すなわち、ｉ）アドレス先を読んでからハーフトラックジャンプを実行する。ｉｉ）ランド／グルーブの切換点まで待ってから切り換える。ｉｉｉ）サーボ系が安定したことを確認してから切り替える。ｉｖ）トラックオンの直後の状態をみて、内側／外側を判断して切り換える。ｖ）外周からアクセスした場合と、内周からアクセスした場合とで、極性切換えの方法を変える（オフセット電圧を加えて切り換える）。
【００７５】
上記したように、トラッキング制御を行っていない状態からトラッキング制御に移行するいわゆるトラッキング引き込み動作を行う場合には、まず、グルーブ上へ光スポットを移勤させることによって制御が安定なトラッキング制御に移行し、その後、ランド上へのトラッキングが必要なときには、光スポットをランド上へ移動させるようにしたものである。
これにより、安定なトラッキング動作へのトラッキング引き込みが可能となる。
【００７６】
＜第２実施例＞
次に、第２実施例について説明する。
【００７７】
第２実施例による光ディスク装置の概要やフォーカス、トラッキング制御の方法などに関しては、第１実施例の場合とほぼ同様である。
ただし、図７に示すように、光ビームに対する駆動コイル１２を用いたレンズアクチュエータの代りに、ガルバノミラー５１をトラッキングアクチュエータとして設けている。
このガルバノミラー５１は、対物レンズ１０とビームスプリッタ２１との間に設けられ、ビームスプリッタ２１からの光ビームを反射して対物レンズ１０に導いたり、対物レンズ１０からの光ビームに対する反射ビームをビームスプリッタ２１へ導くとともに、回動することにより、光ディスク１上に照射される光ビームの位置を光ディスク１の半径方向（トラックに対して直角の方向）ヘ微動移動されるようになっている。このガルバノミラー５１は、回動部５２により回動駆動され、この回動部５２はトラッキング制御回路２８からの駆動信号により回動するようになっている。
【００７８】
この場合、トラッキング制御に必要なトラッキング誤差信号は、図８（ａ）及び図８（ｂ）、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、上述した図２（ａ）〜図２（ｄ）の場合と同様に得られる。
【００７９】
なお、図８（ａ）及び図８（ｂ）、図９（ａ）及び図９（ｂ）は、理想のトラッキングサーボ系において得られるトラッキング誤差信号（オフセットを含んでいないトラッキング誤差信号）と、光ディスク１上を移動中の光スポットの位置と、光検出器２４上の光スポットの位置との関係を示している。図８（ａ）は光スポットがランド中心に位置したときの関係を示す図、図８（ｂ）は光スポットがランドとグルーブとの切換わり位置に位置したときの関係を示す図、図９（ａ）は光スポットがグルーブ１中心に位置したときの関係を示す図、図９（ｂ）は光スポットがグルーブとランドとの切換わり位置に位置したときの関係を示す図である。
【００８０】
次に、ガルバノミラー５１によるトラッキング誤差信号のオフセットの説明を、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）を用いて行う。
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、実際のトラッキングサーボ系において得られる実際のトラッキング誤差信号（オフセットを含んでいるトラッキング誤差信号）と、光ディスク１上の光スポットの位置と、対物レンズ１０の位置と、光検出器２４上の光スポットの位置との関係を示している。図１０（ａ）は、ガルバノミラー５１を用いて光スポットを光ディスク１の外周方向に移動してグルーブ中心に位置決め制御したときの関係を示す図、図１０（ｂ）はガルバノミラー５１を用いて光スポットを光ディスク１の内周方向へ移動して、グルーブ中心に位置決め制御したときの関係を示す図である。
【００８１】
ガルバノミラー５１によって光ビームが移動すると、対物レンズ１０と光検出器２４との光学的な相対位置が変化し、光ビームの位置が光検出器２４の中央からずれる。その結果、光検出器２４に入射する光量に偏りが生じ、例えば光スポットがトラックの中心（あるいはランドの中心）にあってもトラッキング誤差信号は０にはならず、ある値“ａ”を持つことになる。この“ａ”の極性は、光スポットがグルーブ上にあってもランド上にあっても、光検出器２４に入射する光ビームのずれる方向によって決まる。このようにトラッキング誤差信号のオフセットが発生した場合、光ビームの位置ずれによるトラッキング誤差信号のオフセットの出力“ａ”により、回動部５２には電流が流れることになる。
【００８２】
したがって、このトラッキング誤差信号のオフセットの極性により光ビームが対物レンズ１０の中心位置に戻ったり、あるいは逆に、さらに位置ずれを増大させる方向に移動することがある。
【００８３】
例えば、図８（ａ）及び図８（ｂ）、図９（ａ）及び図９（ｂ）、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）の構成で、ランドの中心へのトラッキングをしている場合に、例えば外乱などの影響で光スポット位置が、図８（ｂ）に示すように、グルーブの中心から光ディスク１の外周方向にずれると、“＋”極性のトラッキング誤差信号が発生し、この信号によりガルバノミラー５１を回動し、図１０（ｂ）に示すように、光ディスク１の内周方向へ光スポットを移動させる。
【００８４】
しかし、ガルバノミラー５１を回動し光ビームを内周方向に移動すると、“−”極性のトラッキング誤差信号のオフセットが発生する。このオフセットは、本来のトラッキング誤差信号とは逆極性である。このとき、木来のトラッキング誤差信号の絶対値よりもトラッキング誤差信号のオフセットの絶対値の方が大きいと、ガルバノミラー５１により外周方向へ光スポットを移動させようとするため、さらに光スポットのグルーブからのずれが大きくなり、トラッキング制御が不安定になる。
【００８５】
また、トラッキング動作をしていない状態からトラッキング動作を開始しようとする場合（トラッキング引き込み時）には、光スポット位置とグルーブの中心とのずれが大きい場合が多いため、ガルバノミラー５１が大きく動くことがある。このため、トラッキング引き込み時にはトラッキングできずに失敗する可能性が特に高い。
【００８６】
逆に、ランド上へのトラッキングをしている場合には、外乱などの影響で、図９（ｄ）に示すように、光スポット位置がグルーブの中心から光ディスク１の外周方向にずれると、トラッキング誤差信号は“−”になるが、制御の極性がグルーブ上にトラッキングしている場合とは逆なので、ガルバノミラー５１を回動し、図１０（ｂ）に示すように、光ディスク１の内周方向へ光スポットを移動させる。
【００８７】
また、ガルバノミラー５１により光スポットが内周方向に移動したときに発生するトラッキング誤差信号のオフセットも“−”極性である。従って、ランド上へのトラッキングをしている場合にはガルバノミラー５１による光スポットの位置がずれても正常にネガティブフィードバックがかかり元の位置に戻ろうとする。そのため、グルーブ上にトラッキングしている場合のような不安定な現象は起こらず、安定な制御が可能である。
【００８８】
これにより、トラッキング動作をしていない状態からトラッキング動作を開始しようとする場合も同様で、ランド上で確実にトラッキング動作を開始することができる。
【００８９】
したがって、この第２実施例では、ガルバノミラー５１を用いた設定で、トラッキング制御を行っていない状態からトラッキング制御に移行するいわゆるトラッキング引き込み動作を行う場合には、まず、ランド上に光スポットを移動させることによって制御が安定なトラッキング制御に移行し、その後、グルーブ上ヘのトラッキングが必要なときには、光スポットをグルーブ上に移動させるようにしたものである。
【００９０】
これにより、安定なトラッキング動作への引き込みが可能となる。
また、第２実施例では、光学ヘッド５がすべて一体構成でリニアモータ６により移動される場合について説明したが、これに限らず、図１１に示すように、光学ヘッド５がリニアモータ６により移動される移動光学系５ａとベース６０上に固定されている固定光学系５ｂにより構成される場合についても同様に実施できる。
【００９１】
この場合、移動光学系５ａは、対物レンズ１０、フォーカシング用の駆動コイル１１、立上げミラー６１から構成され、固定光学系５ｂは、ハーフミラー６２、発光手段としてのレーザダイオード１９、ビームスプリッタ２１、微動アクチュエータとしてのガルバノミラー５１、回動部５２、および光検出器２４から構成されている。
【００９２】
たとえば、移動光学系５ａにおいて、固定光学系５ｂのガルバノミラー５１からハーフミラー６２を介して導かれる光ビームは立上げミラー６１により反射されて立上げることにより、対物レンズ１０を介して光ディスク１へ導かれ、その光ディスク１からの反射光は対物レンズ１０を介して立上げミラー６１に導かれて反射され、固定光学系５ｂのハーフミラー６２を介してガルバノミラー５１に導かれる。
【００９３】
また、固定光学系５ｂにおいて、レーザダイオード１９からの光ビームがコリメートされるコリメータレンズ２０により平行光とされた光ビームはビームスプリッタ２１に導かれる。このビームスプリッタ２１に導かれたレーザビームはガルバノミラー５１で反射された後、ハーフミラー６２を介して移動光学系５ａの立上げミラー６１へ導かれ、対物レンズ１０を通して、光ディスク１上に照射される。また、光ディスク１からの光は、対物レンズ１０、立上げミラー６１、ハーフミラー６２を介して導かれる移動光学系５ａからの光ビームは、ガルバノミラー５１で反射された後、さらにビームスプリッタ２１で反射されて集光レンズ２２およびシリンドリカルレンズ２３を介して光検出器２４に導かれる。
【００９４】
上述の第１及び第２実施例では、トラッキング誤差信号の極性を限定して説明しているが、信号の演算方法によっては逆のこともある。このような場合には、トラッキング誤差信号のオフセットの極性も逆になり、その結果、トラッキングアクチュエータの種類と安定、不安定なトラック（ランド／グルーブ）の種類の関係には変化はない。すなわち、レンズアクチュエータではグルーブ上、ガルバノミラーではランド上において、トラッキング制御が安定になる。
【００９５】
以上詳述したように、本発明によれば、光検出器で光ビーム強度のバランスを検出することによりトラッキング誤差信号を得てトラッキング制御を行う際に、安定にトラッキング動作を行える光ディスク装置を提供できる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種
々変形して実施することが可能である。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光検出器で光ビームの強度のバランスを検出することによりトラッキング誤差信号を検出し、トラッキング制御を行う場合にも、安定にトラッキング動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例を説明するための光ディスク装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】 光ディスクに照射される光ビームと光検出器に照射される光ビームとの関係を説明するための図。
【図３】 トラッキング誤差信号を説明するための図。
【図４】 光ディスクに照射される光ビームと光検出器に照射される光ビームとの関係を説明するための図。
【図５】 トラッキング制御回路の構成を示すブロック図。
【図６】 トラッキング制御回路の要部の信号波形を示す図。
【図７】 本発明の第２実施例を説明するための光学ヘッドの概略構成を示す図。
【図８】 光ディスクに照射される光ビームと光検出器に照射される光ビームとの関係を説明するための図。
【図９】 光ディスクに照射される光ビームと光検出器に照射される光ビームとの関係を説明するための図。
【図１０】 光ディスクに照射される光ビームと光検出器に照射される光ビームとの関係を説明するための図。
【図１１】 第２実施例の光学ヘッドの他の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１ 光ディスク
３ モータ
４ モータ制御回路
５ 光学ヘッド
５ａ 移動光学系
５ｂ 固定光学系
６ リニアモータ
７ 駆動コイル
１０ 対物レンズ
１１，１２ 駆動コイル
１３ レーザ制御回路
１４ 変調回路
１５ レーザ駆動回路
１８ データ再生回路
１９ 半導体レーザ
２０ コリメータレンズ
２１ ビームスプリッタ
２２ 集光レンズ
２３ シリンドリカルレンズ
２４ 光検出器
２４ａ〜２４ｄ 光検出セル
２５ａ〜２５ｄ 増幅器
２６ａ〜２６ｄ 加算器
２７ フォーカシング制御回路
２８ トラッキング制御回路
２９ バス
３０ ＣＰＵ
３２ エラー訂正回路
３５ インタフェース回路
３６ 光ディスク制御装置
４１，４２ 切換スイッチ
４３ 極性反転回路
４４ 位相補償回路
４５ 加算部
４６ 高域通過フィルタ
４７ 低域通過フィルタ
４８，４９ 駆動回路
５１ ガルバノミラー
５２ 回動部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical disc apparatus that records data on an optical disc having grooves and lands or reproduces recorded data, and a tracking control method thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, data is recorded on an optical disc (information recording medium) having a recording track by a light beam output from a semiconductor laser mounted on an optical head or installed in an apparatus, or data recorded on an optical disc. An information processing apparatus such as an optical disk apparatus for reproducing the image has been put into practical use.
[0003]
In recent years, for the purpose of further improving the recording density, a technique for writing / reading data that has been written only on the groove or between the grooves (lands) on both the groove and the land has been developed. ing.
[0004]
In an optical disc apparatus, the light beam is driven in a direction perpendicular to the track on the optical disc by the coordinated operation of the actuator with a small displacement and the actuator with a large displacement, and is positioned and controlled with high accuracy over a wide range. (Tracking control).
[0005]
When performing such control, a photodetector is used to know the position of the light spot on the track, and a tracking error signal is obtained therefrom. At this time, in the photodetector, the balance of the light beam intensity is detected by two detectors or detectors divided into two.
[0006]
For example, in a tracking servo system using a detection method called a push-pull method, an offset occurs in a tracking error signal obtained from a photodetector, as will be described below.
[0007]
Hereinafter, a lens actuator which is one of small displacement actuators (tracking actuators) will be described as an example.
When the objective lens is moved by the lens actuator and the light spot moves on the track, the relative position of the objective lens and the photodetector changes, so that the position of the light beam on the photodetector is at its center. Deviate. As a result, the amount of light incident on the photodetector is biased, and an offset occurs in the tracking error signal. This offset is different from the error due to the positional deviation of the detector with respect to the objective lens that occurs during assembly of the apparatus.
[0008]
Thus, when the light spot is deviated from the center of the detector due to the operation of the lens actuator, an offset of the tracking error signal occurs. Here, the polarity of this offset that occurs when the lens actuator operates in a certain direction, and when the light spot deviates from the center of the groove or land on the optical disk when the lens actuator operates in the opposite direction to that described above If the polarities of the tracking error signals do not match, there is a possibility that the movement of the lens actuator increases and the tracking operation fails.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
That is, in the conventional method, the polarity of the tracking error signal offset that occurs when the light spot is moved by moving the lens actuator in one direction, and the groove on the optical disk when the lens actuator moves in the opposite direction. If the polarity of the tracking error signal generated when the light spot deviates from the center of the center or the land is reversed, the movement of the lens actuator may increase and the tracking operation may fail. There is a problem that there is a high possibility that the tracking operation will fail when shifting to a tracking operation from a state in which it is not. The same problem occurs in the case of using a galvanometer mirror instead of the lens actuator as a small displacement actuator.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical disc apparatus and a tracking control method thereof that can stably perform a tracking operation when tracking control is performed by obtaining a tracking error signal by detecting a balance of light beam intensity with a photodetector. There is to do.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, a light beam irradiating means for irradiating a light beam to a groove formed concentrically on an optical disk or a land between the grooves to form a light spot, and this light A light spot moving means for moving the light spot formed by the beam irradiation means in a tracking direction orthogonal to the groove or land, and a reflected light beam from the disk irradiated with the light beam by the light beam irradiation means. And detecting means for detecting non-equilibrium of diffracted light intensity due to the groove or land, and tracking indicating position information of the light spot in the tracking direction with respect to the groove or land based on the detection result of the detecting means. An output means for outputting an error signal, and the tracking error signal based on the tracking error signal. Control means for controlling the operation of the spot moving means, wherein the control means outputs the tracking output by the output means when the light spot is formed off the center of the groove or land on the optical disc. The light spot is moved following the groove or land whose polarity of the error signal matches the polarity of the offset included in the tracking error signal, and then the light spot is moved to the target groove or land. It is characterized by moving.
[0012]
The control means can be configured to perform a tracking pull-in operation for shifting to a tracking control from a state where the tracking control is not performed. Also, The tracking error signal may be configured such that its polarity changes with the center of the groove or land as a boundary. In addition, the tracking error signal may be configured to include an offset that occurs with the movement of the light spot and whose polarity changes according to the movement direction of the light spot.
[0013]
In the present invention, an objective lens that irradiates a light beam to a groove formed concentrically on an optical disk or a land between the grooves to form a light spot, and a direction perpendicular to the optical axis of the objective lens A light spot moving means for moving the light spot in a tracking direction orthogonal to the groove or land, and receiving a reflected light beam from the optical disk irradiated with the light beam by the objective lens. Detecting means for detecting a non-equilibrium of diffracted light intensity due to the groove or land, and outputting a tracking error signal indicating position information of the light spot with respect to the groove or land in the tracking direction based on the detection result of the detecting means And output means based on the tracking error signal. Control means for controlling the operation of the movement means, and the control means moves the light spot following the groove, and then moves the light spot to the target groove or land. And
[0014]
The control means may be configured to perform a tracking pull-in operation for shifting to a tracking control from a state where the tracking control is not performed. When the tracking pull-in operation is performed, the control means moves the light spot following a groove close to the target land when tracking to the land is required, and then moves the light to the target land. It can be configured to move the spot. The tracking error signal can be configured such that its polarity changes with the center of the groove or land as a boundary. In addition, the tracking error signal may be configured to include an offset that occurs with the movement of the light spot and whose polarity changes according to the movement direction of the light spot.
[0015]
In the present invention, a galvano mirror that irradiates a light beam to a groove formed concentrically on an optical disk or a land between the grooves to form a light spot, and rotationally drives the galvano mirror. A light spot moving means for moving the light spot in a tracking direction orthogonal to the groove or land, and a reflected light beam received from the optical disk irradiated with the light beam by the galvanometer mirror, thereby Detection means for detecting a non-equilibrium of the diffracted light intensity, and output means for outputting a tracking error signal indicating position information of the light spot with respect to the groove or land in the tracking direction based on the detection result of the detection means; The light spot moving hand based on the tracking error signal And control means for controlling the operation, said control means, said light spot to follow the movement with respect to the land, then, is characterized by moving the groove or Randohe the light spot of interest.
[0016]
The control means can be configured to perform a tracking pull-in operation for shifting to a tracking control from a state where the tracking control is not performed. In the tracking pull-in operation, when the tracking to the groove is necessary, the control means moves the light spot to a land adjacent to the target groove and then moves the light spot to the target groove. Can be configured to move. The tracking error signal can be configured such that its polarity changes with the center of the groove or land as a boundary. In addition, the tracking error signal may be configured to include an offset that occurs with the movement of the light spot and whose polarity changes according to the movement direction of the light spot.
[0017]
Further, in the present invention, a light beam irradiation step for irradiating a light beam to a groove formed concentrically on an optical disc or a land between the grooves to form a light spot, and the light beam irradiation step. A light spot moving step for moving the light spot in a tracking direction orthogonal to the groove or land, and a reflected light beam from the optical disk irradiated with the light beam in the light beam irradiation step, thereby receiving the groove. Or a detection step for detecting a non-equilibrium of the diffracted light intensity due to the land, and the groove of the light spot formed by the light beam irradiation step and moved by the light spot moving step based on the detection result of the detection step. Or the positional information of the tracking direction with respect to the land And a tracking error signal whose polarity changes with respect to the center of the groove or land, and is generated along with the movement of the light spot in the light spot moving step, in the movement direction of the light spot. An output step of outputting the tracking error signal including an offset whose polarity changes in response, and controlling the movement of the light spot in the light spot moving step based on the tracking error signal output by the output step Accordingly, the light spot is output from the center of the groove or land on the optical disc in the direction opposite to the moving direction of the light spot by the light spot moving step. The polarity of the tracking error signal is the tracking error The spot movement step after the light spot is moved to follow either the groove or the land with respect to either the groove or the land that matches the polarity of the offset included in the signal. And a control step of moving the light spot to a target groove or land.
[0018]
In the present invention, an objective lens that irradiates a light beam to a groove formed concentrically on an optical disk or a land between the grooves to form a light spot, and a direction perpendicular to the optical axis of the objective lens A light spot moving step of moving the light spot in a tracking direction orthogonal to the groove or land, and receiving a reflected light beam from the optical disk irradiated with the light beam by the objective lens. The detection step of detecting the non-equilibrium of the diffracted light intensity due to the groove or land, and the light spot formed by the objective lens and moved by the light spot moving step based on the detection result of the detection step Indicates position information in the tracking direction with respect to the groove or land. By controlling the operation of the light spot moving step based on the tracking error signal based on the output step of outputting a racking error signal and moving the objective lens, the light spot is moved following the groove. The light spot has a control step of controlling the operation of the light spot moving step with respect to the groove to move the light spot to a target groove or land.
[0019]
Further, in the present invention, by rotating the galvano mirror, a galvano mirror that forms a light spot by irradiating a light beam to a groove formed concentrically on the optical disk or a land between the grooves, A light spot moving step for moving the light spot in a tracking direction orthogonal to the groove or land, and a reflected light beam received from the optical disk irradiated with the light beam by the galvanometer mirror, thereby causing the groove or land to Detection step for detecting non-equilibrium of diffracted light intensity, and tracking of the light spot formed by the galvano mirror and moved by the light spot moving step with respect to the groove or land based on the detection result of the detection step A track showing direction information The optical spot is caused to follow the groove by rotating the galvanometer mirror by controlling the operation of the light spot moving step based on the tracking error signal and the output step of outputting a tracking error signal. And a control step of moving the light spot to a target groove or land by controlling the operation of the spot moving step after the light spot moves following the groove.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<First embodiment>
First, the first embodiment will be described.
[0021]
FIG. 1 shows an optical disc apparatus as an information recording / reproducing apparatus. This optical disc apparatus records data (information) on the optical disc 1 using convergent light or reproduces recorded data.
[0022]
Grooves and lands are formed spirally or concentrically on the surface of the optical disc 1.
The optical disk 1 may be a recording layer using a phase change or a polyphase recording film, even if it is a hole. A magneto-optical disk may also be used. In the above case, the configuration of the optical head or the like is also appropriately changed. In addition, here, a place where a signal is recorded / reproduced on an optical disk is called a track, and the track is formed of a groove and a land, or only a groove, or only a land.
[0023]
In FIG. 1, the optical disk 1 is rotated by a motor 3 at a constant speed, for example. The motor 3 is controlled by a motor control circuit 4.
Recording and reproduction of information with respect to the optical disk 1 is performed by the optical head 5. The optical head 5 is fixed to a linear motor 6 including a drive coil 7, and the drive coil 7 is connected to a linear motor control circuit 8.
[0024]
A speed detector 9 is connected to the linear motor control circuit 8, and a speed signal of the optical head 5 is sent to the linear motor control circuit 8.
The fixed portion of the linear motor 6 is provided with a permanent magnet (not shown). When the drive coil 7 is excited by the linear motor control circuit 8, the optical head 5 moves in the radial direction of the optical disc 1. It has come to be.
[0025]
In the optical head 5, the objective lens 10 is supported by a wire or a leaf spring (not shown). The objective lens 10 is moved in the focusing direction (the optical axis direction of the lens) by the drive coil 11, and can be moved in the tracking direction (the direction orthogonal to the optical axis of the lens) by the drive coil 12.
[0026]
The semiconductor laser 19 is driven by the laser control circuit 13, and laser light is generated from the semiconductor laser 19. The laser control circuit 13 includes a modulation circuit 14 and a laser drive circuit 15 and operates in synchronization with a recording clock signal from a PLL (phase-locked loop) circuit (not shown). The PLL circuit divides a basic clock signal from an oscillator (not shown) to a frequency corresponding to a recording position on the optical disc 1 to generate a recording clock signal.
[0027]
The modulation circuit 14 modulates recording data supplied from an error correction circuit 32 (described later) into a signal suitable for recording, that is, 2-7 modulation data. The laser drive circuit 15 drives the semiconductor laser 19 in the optical head 5 with 2-7 modulation data modulated by the modulation circuit 14.
[0028]
Then, the laser light of the semiconductor laser 19 driven by the laser drive circuit 15 of the laser control circuit 13 is irradiated onto the optical disc 1 through the collimator lens 20, the beam splitter 21, and the objective lens 10. The reflected light from the optical disk 1 is guided to the photodetector 24 through the objective lens 10, the beam splitter 21, the condenser lens 22, and the cylindrical lens 23.
[0029]
The photodetector 24 is constituted by four divided photodetection cells 24a to 24d.
The output signal of the photodetector cell 24a of the photodetector 24 is supplied to one end of an adder 26a via an amplifier 25a, and the output signal of the photodetector cell 24b is supplied to one end of an adder 26b via an amplifier 25b. The output signal of the photodetection cell 24c is supplied to the other end of the adder 26a via the amplifier 25c, and the output signal of the photodetection cell 24d is supplied to the other end of the adder 26b via the amplifier 25d. It is like that.
[0030]
The output signal of the photodetector cell 24a of the photodetector 24 is supplied to one end of an adder 26c via an amplifier 25a, and the output signal of the photodetector cell 24b is supplied to one end of an adder 26d via an amplifier 25b. The output signal of the photodetection cell 24c is supplied to the other end of the adder 26d via the amplifier 25c, and the output signal of the photodetection cell 24d is supplied to the other end of the adder 26c via the amplifier 25d. It is like that.
[0031]
The output signal of the adder 26a is supplied to the inverting input terminal of the differential amplifier OP2, and the output signal of the adder 26b is supplied to the non-inverting input terminal of the differential amplifier OP2. As a result, the differential amplifier OP2 supplies a focusing signal to the focusing control circuit 27 according to the difference between the adders 26a and 26b. The output signal of the focusing control circuit 27 is supplied to the focusing drive coil 11 and is controlled so that the laser beam is always in the just focus on the optical disc 1.
[0032]
The output signal of the adder 26c is supplied to the inverting input terminal of the differential amplifier OP1, and the output signal of the adder 26d is supplied to the non-inverting input terminal of the differential amplifier OP1. As a result, the differential amplifier OP1 supplies a tracking error signal to the tracking control circuit 28 in accordance with the difference between the adders 26c and 26d. The tracking control circuit 28 creates a track driving signal in accordance with the tracking error signal supplied from the differential amplifier OP1.
[0033]
The track drive signal output from the tracking control circuit 28 is supplied to the drive coil 12 in the tracking direction. The tracking error signal used in the tracking control circuit 28 is supplied to the linear motor control circuit 8.
[0034]
The sum signal of the outputs of the photodetector cells 24a to 24d of the photodetector 24 in the state where focusing and tracking are performed as described above, that is, the signal obtained by adding the output signals from the adders 26c and 26d by the adder 26e is The reflected light intensity change from the pits (recording information) formed on the track is reflected. This signal is supplied to the data reproduction circuit 18 where the recorded data is reproduced.
[0035]
The reproduction data reproduced by the data reproduction circuit 18 is output to the error correction circuit 32 via the bus 29. The error correction circuit 32 corrects the error by using an error correction code ECC (error-correcting code) in the reproduction data, or adds the error correction code ECC to the recording data supplied from the interface circuit 35 and outputs it to the memory 2. To do.
[0036]
The reproduction data error-corrected by the error correction circuit 32 is output to the optical disk control device 36 as an external device via the bus 29 and the interface circuit 35. Recording data is supplied from the optical disk control device 36 to the error correction circuit 32 via the interface circuit 35 and the bus 29.
[0037]
When the objective lens 10 is moved by the tracking control circuit 28, the linear motor control circuit 8 moves the linear motor 6, that is, the optical head 5 so that the objective lens 10 is positioned near the center position in the optical head 5. It is supposed to move.
[0038]
Further, in this optical disc apparatus, a D / A converter used for transferring information between the focusing control circuit 27, the tracking control circuit 28, the linear motor control circuit 8 and the CPU 30 for controlling the entire optical disc apparatus. 31 is provided.
[0039]
The motor control circuit 4, linear motor control circuit 8, laser control circuit 13, data reproduction circuit 18, focusing control circuit 27, tracking control circuit 28, error correction circuit 32, etc. are controlled by the CPU 30 via the bus 29. The CPU 30 is configured to perform a predetermined operation according to a program recorded in the memory 2.
[0040]
Next, tracking control will be described in detail.
Two actuators for tracking control are prepared as described above. That is, a tracking actuator (such as the drive coil 12) provided to drive only the objective lens 10 in a relatively small frequency band in a very small range and a relatively low frequency band over a wide range. It is the linear motor 7 provided in order to drive by.
[0041]
A tracking error signal necessary for tracking control is obtained as follows.
As shown in FIGS. 2A to 2D, the reflected light beam from the optical disk 1 is detected by the photodetector 24. At this time, due to the groove on the optical disc 1, the reflected light beam region (0th order light beam: solid line) includes the diffracted light beam (first order light beam: broken line), so the relative position of the light spot and the groove As a result, an unbalance occurs in the intensity distribution in the light beam. This is detected by a two-divided detector, that is, the addition result of the light detection cells 24a and 24d (output of the adder 26c) and the addition result of the light detection cells 24b and 24c (output of the adder 26d), and the difference between them is detected. By taking this (output of OP1), when the optical disk is rotated and a light beam is irradiated onto the optical disk, a tracking error signal as shown in FIG. 3 is obtained.
[0042]
When the light spot is at the center of the groove or the land, the tracking error signal is 0, otherwise it is a positive or negative value, and the whole has a sine wave shape. Tracking control is performed based on this signal. As shown in FIG. 3, the tracking error signal has a slope opposite to that on the groove and the land when the light beam is shifted in the same direction from the groove and the land. Therefore, in order to perform tracking control on a land or a groove, it is necessary to reverse the polarity of tracking control.
[0043]
2A to 2D show a tracking error signal (a tracking error signal that does not include an offset) obtained in an ideal tracking servo system, and a position of a light spot moving on the optical disc 1. The relationship with the position of the light spot on the photodetector 24 is shown. 2A is a diagram showing a relationship when the light spot is located at the center of the land, FIG. 2B is a diagram showing a relationship when the light spot is located at a position shifted outward from the center of the land, FIG. (C) is a diagram showing the relationship when the light spot is located at the groove center, and FIG. 2 (d) is a diagram showing the relationship when the light spot is located at a position shifted outward from the groove center.
[0044]
Next, taking an example of a lens actuator (such as the drive coil 12) as one of the tracking actuators, the offset of the tracking error signal will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b).
[0045]
4A and 4B show a tracking error signal (tracking error signal including an offset) obtained in the tracking servo system, the position of the light spot on the optical disc 1, the position of the objective lens, The relationship with the position of the light spot on the photodetector 24 is shown. 4A is a diagram showing the relationship when the objective lens 10 moves on the optical disc 1 in the outer circumferential direction and controls the positioning of the light spot at the center of the groove, and FIG. 4B shows the light spot on the optical disc 1. It is a figure which shows the relationship when moving to an inner peripheral direction and positioning-controlling a light spot to the groove center.
[0046]
When the objective lens 10 is moved (operated) by passing an electric current through the lens actuator, that is, the drive coil 12 and the light spot is moved, the relative position between the objective lens 10 and the photodetector 24 changes. The position of the light beam on 24 is shifted from its center. As a result, the amount of light incident on the photodetector 24 is biased. For example, even when the light spot is on the groove (or on the land), the tracking error signal does not become zero, but has a certain value “a”. Become. This is called a tracking error signal offset. The polarity of “a” is determined by the direction of deviation of the light beam incident on the photodetector 24 regardless of whether the light spot is on the groove or the land. When the offset of the tracking error signal occurs in this way, a current flows through the drive coil 12 due to the output “a” of the tracking error signal offset due to the positional deviation of the objective lens 10.
[0047]
Therefore, the objective lens 10 may return to the physical center position depending on the offset polarity of the tracking error signal, or conversely, may move in a direction that further increases the positional deviation.
[0048]
For example, when tracking control to the center of the land is performed in the configuration of FIGS. 2A to 2D, 4A, and 4B, light is affected by, for example, disturbance. As shown in FIG. 2B, when the spot position deviates from the center of the land toward the outer periphery of the optical disc 1, a tracking error signal having a “−” polarity is generated. Then, as the objective lens 10 moves in the inner circumferential direction based on this signal, the light spot moves in the inner circumferential direction of the optical disc 1 as shown in FIG.
[0049]
However, in reality, when the objective lens 10 is moved in the inner circumferential direction by passing a current through the drive coil 12, an offset of the tracking error signal having a “+” polarity is generated. As this offset has a polarity opposite to that of the original tracking error signal, for example, if the absolute value of the tracking error signal offset is larger than the absolute value of the original tracking error signal, the offset and the tracking error signal Since the current proportional to the difference between the current and the current flows through the drive coil 12, the objective lens 10 moves in the outer circumferential direction, the deviation of the light spot from the land becomes even larger, and the tracking control may become unstable. is there.
[0050]
In addition, when the tracking operation is to be started from the state where the tracking operation is not performed (at the time of tracking pull-in), the deviation between the light spot position and the center of the land is often large, so that the objective lens may move greatly. is there. When the objective lens 10 moves greatly, a large offset is generated, and therefore, there is a particularly high possibility that the tracking operation cannot be performed and tracking fails.
[0051]
On the other hand, when tracking is performed on the groove, if the light spot position is deviated from the center of the groove toward the outer periphery of the optical disk 1 as shown in FIG. Although the error signal is “+”, the polarity of the control is opposite to that when tracking on the land, so the objective lens 10 is moved in the inner circumferential direction in accordance with this signal, as shown in FIG. Next, the light spot is moved in the inner circumferential direction.
[0052]
The offset of the tracking error signal generated when the objective lens 10 is moved in the inner circumferential direction also has a “+” polarity. Therefore, when tracking on the groove is performed, even if the objective lens 10 moves, negative feedback is normally applied to return to the original position. Therefore, an unstable phenomenon as in the case of tracking on the land does not occur, and stable control is possible.
[0053]
This is the same when the tracking operation is started from the state where the tracking operation is not performed, and the tracking operation can be surely started on the groove.
[0054]
Therefore, according to the first embodiment, when performing a so-called tracking pull-in operation in which the tracking control is shifted from the state where the tracking control is not performed with the setting using the lens actuator, first, the light spot is formed on the groove. The control shifts to stable tracking control by moving the light spot, and thereafter, when tracking on the land is necessary, the light spot is moved onto the target land. By doing so, it is possible to lead to a stable tracking operation.
[0055]
Next, the above operation will be specifically described. For example, as shown in FIG. 5, the tracking control circuit 28 includes changeover switches 41 and 42, a polarity inversion circuit 43, a phase compensation circuit 44, an adder 45, a high-pass filter 46, a low-pass filter 47, and a drive circuit. 48, 49.
[0056]
The changeover switch 41 is switched by a track on / off signal (on / off of the tracking servo loop) from the CPU 30 as shown in FIG. 6D, and when the track on / off signal is on, The tracking error signal from the differential amplifier OP1 as shown in FIG. Change Switch 42 and polarity inversion circuit 43 What Output.
[0057]
The changeover switch 42 has a tracking polarity changeover signal (land / groove cut-off signal) from the CPU 30 as shown in FIG. Change Signal), and when the polarity of the tracking polarity switching signal is groove, the tracking error signal from the changeover switch 42 is converted to the phase compensation circuit 44. What When the polarity of the tracking polarity switching signal is land, the tracking error signal whose polarity has been inverted by the polarity inverting circuit 43 is output to the phase compensation circuit 44.
[0058]
The polarity inversion circuit 43 inverts the polarity of the tracking error signal supplied from the differential amplifier OP1 via the changeover switch 41, and its output is supplied to the changeover switch.
[0059]
The phase compensation circuit 44 compensates the phase of the positive tracking error signal or the reverse polarity tracking error signal supplied from the changeover switch 42 and outputs the phase to the adder 45.
[0060]
The adder 45 adds the positive polarity tracking error signal or the reverse polarity tracking error signal supplied from the phase compensation circuit 44 and the jump pulse from the CPU 30 as shown in FIG. 6B. The addition result is a track drive signal and is output to the high-pass filter 46 and the low-pass filter 47.
[0061]
The high-pass filter 46 extracts a signal in the high frequency band of the tracking error signal from the adder 45, and the signal is sent to a drive circuit 48 that drives the objective lens 10 as an actuator having a high operating frequency band. It is output.
[0062]
The low-pass filter 47 extracts a signal in the low frequency band of the tracking error signal from the adder 45, and the signal is a drive circuit 49 that drives the linear motor 6 as an actuator having a low operating frequency band. What It is output.
[0063]
The drive circuit 48 moves the objective lens 10 in the tracking direction by driving the drive coil 12 with the track drive signal from the high-pass filter 46. That is, the tracking position by the light beam is moved from the groove to the adjacent land by the jump pulse as shown in FIG.
[0064]
The drive circuit 49 moves the linear motor 6 in the tracking direction by controlling the linear motor control circuit 8 and driving the drive coil 7 based on the track drive signal from the low-pass filter 47.
[0065]
Next, processing when the optical disc 1 is loaded in the configuration as described above will be described.
That is, when an optical disk is loaded by a loading mechanism (not shown), the CPU 30 drives and controls the motor 3 by the motor control circuit 4 so that the optical disk 1 is rotated at a predetermined rotational speed.
[0066]
Then, the optical head 5 is moved to a position facing the innermost circumferential groove of the optical disc 1 as an initial position, and a focus pull-in process is performed. That is, when the CPU 30 outputs a reproduction control signal to the laser control circuit 15, the laser driving circuit 13 irradiates the optical disk 1 with the reproduction laser beam from the semiconductor laser 19 in the optical head 5 through the objective lens 10. Is done. The laser beam reflected from the optical disk 1 is guided to the photodetector 24 through the objective lens 10, the beam splitter 21, the condenser lens 22, and the cylindrical lens 23. Then, a focusing signal is obtained by the difference between the sum signal of the detection cells 24a and 24c of the photodetector 24 and the sum signal of the detection cells 24b and 24d of the photodetector 24 by the differential amplifier OP2, and the focusing control circuit 27 What Is output. As a result, the focusing control circuit 27 excites the drive coil 11 with the supplied focusing signal to move the objective lens 10, thereby focusing the light beam applied to the optical disc 1.
[0067]
In the state where the focus pull-in process is performed, the difference between the sum signal of the detection cells 24a and 24d of the photodetector 24 and the sum signal of the detection cells 24b and 24c of the photodetector 24 is tracked by the differential amplifier OP1. An error signal is supplied to the tracking control circuit 28. At this time, the changeover switch 42 is switched to the changeover switch 41 side by the tracking polarity switching signal from the CPU 30. As a result, the tracking error signal is phase-compensated by the phase compensation circuit 44 via the change-over switches 41 and 42 to become a track drive signal, and then the signal of only the high frequency band that has passed through the high-pass filter 46 is driven by the drive circuit. The low frequency band signal supplied to 48 and passed through the low pass filter 47 is supplied to the drive circuit 49.
[0068]
As a result, the drive circuit 48 drives the drive coil 12 in accordance with the track drive signal in the high frequency band, thereby tracking the light beam of the objective lens 10 in the groove.
That is, tracking pull-in processing is performed. Further, the drive circuit 49 moves the linear motor 6 in the tracking direction by controlling the linear motor control circuit 8 according to the low frequency band track drive signal and driving the drive coil 7.
[0069]
Therefore, the light beam from the optical head 5 is irradiated to the groove on the innermost periphery of the optical disc 1.
Thereafter, processing when accessing a land at a predetermined track position will be described. That is, the CPU 30 calculates the number of moving tracks from the target track and the track facing the current light beam, and when the number of moving tracks is large corresponding to the number of moving tracks, the linear motor control circuit 8 The linear motor 6 is driven to control coarse access, and when the number of moving tracks is small, the tracking control circuit 28 is controlled to drive the drive coil 12 to perform fine access. The groove near the land at the track position is irradiated with the light beam from the optical head 5.
[0070]
Thereafter, the tracking pull-in process is performed in the same manner as in the loading described above.
Thereafter, the light beam moves from the state tracking to the groove to the outer (adjacent) land to track the land.
[0071]
That is, when the track on / off signal from the CPU 30 is turned off, the changeover switch 41 is turned off to turn off the tracking servo loop. At this time, the jump pulse from the CPU 30 is supplied to the drive circuit 48 via the adder 45 and the high-pass filter 46. Thereby, the drive circuit 48 drives the drive coil 12 with the jump pulse, thereby moving the irradiation position of the light beam of the objective lens 10 from the current groove to the outer (adjacent) land. After this movement, the track on / off signal from the CPU 30 is turned on again and the changeover switch 41 is turned on to turn on the tracking servo loop.
[0072]
Thereby, the light beam by the objective lens 10 is tracked to the land.
That is, the changeover switch 42 is switched to the polarity inversion circuit 43 side by the tracking polarity switching signal from the CPU 30. Thus, the polarity of the tracking error signal is inverted by the polarity inversion circuit 43 via the changeover switch 41, and the phase is compensated by the phase compensation circuit 44 via the changeover switch 42 to be a track drive signal. The signal passes through the pass filter 46 and is supplied to the drive circuit 48, and passes through the low-pass filter 47 and is supplied to the drive circuit 49.
[0073]
Thereby, the drive circuit 48 tracks the light beam of the objective lens 10 in the groove by driving the drive coil 12 in accordance with the track drive signal in the high frequency band.
That is, tracking pull-in processing is performed. Further, the drive circuit 49 moves the linear motor 6 in the tracking direction by controlling the linear motor control circuit 8 according to the low frequency band track drive signal and driving the drive coil 7.
[0074]
A desirable method for switching the polarity after the track on / off signal is turned on is as follows.
That is, i) A half track jump is executed after reading the address destination. ii) Wait until the land / groove switching point before switching. iii) Switch after confirming that the servo system is stable. iv) Seeing the state immediately after the track is turned on, the inside / outside is judged and switched. v) The polarity switching method is changed between when accessing from the outer periphery and when accessing from the inner periphery (switching by adding an offset voltage).
[0075]
As described above, when performing a so-called tracking pull-in operation that shifts from tracking control to tracking control, the control shifts to stable tracking control by first moving the light spot onto the groove. Thereafter, when tracking onto the land is necessary, the light spot is moved onto the land.
Thereby, tracking pull-in to a stable tracking operation can be performed.
[0076]
<Second embodiment>
Next, a second embodiment will be described.
[0077]
The outline, focus, tracking control method, etc. of the optical disc apparatus according to the second embodiment are almost the same as those in the first embodiment.
However, as shown in FIG. 7, a galvanometer mirror 51 is provided as a tracking actuator instead of the lens actuator using the drive coil 12 for the light beam.
The galvanometer mirror 51 is provided between the objective lens 10 and the beam splitter 21, reflects the light beam from the beam splitter 21 and guides it to the objective lens 10, or reflects the reflected beam with respect to the light beam from the objective lens 10. By being guided to the splitter 21 and rotated, the position of the light beam irradiated on the optical disc 1 is finely moved in the radial direction of the optical disc 1 (direction perpendicular to the track). The galvanometer mirror 51 is rotationally driven by a rotation unit 52, and the rotation unit 52 is rotated by a drive signal from the tracking control circuit 28.
[0078]
In this case, the tracking error signal necessary for the tracking control is as shown in FIGS. 2 (a) to 2 (b) as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), FIG. 9 (a) and FIG. 9 (b). It is obtained in the same manner as in 2 (d).
[0079]
8A, 8B, 9A, and 9B are a tracking error signal (a tracking error signal that does not include an offset) obtained in an ideal tracking servo system. The relationship between the position of the light spot moving on the optical disc 1 and the position of the light spot on the photodetector 24 is shown. 8A is a diagram showing a relationship when the light spot is located at the center of the land, FIG. 8B is a diagram showing a relationship when the light spot is located at a switching position between the land and the groove, and FIG. FIG. 9A is a diagram showing a relationship when the light spot is located at the center of the groove 1, and FIG. 9B is a diagram showing a relationship when the light spot is located at a switching position between the groove and the land.
[0080]
Next, the offset of the tracking error signal by the galvanometer mirror 51 will be described with reference to FIGS. 10 (a) and 10 (b).
10A and 10B show an actual tracking error signal (tracking error signal including an offset) obtained in an actual tracking servo system, the position of the light spot on the optical disc 1, and the objective lens. The relationship between the position 10 and the position of the light spot on the photodetector 24 is shown. FIG. 10A is a diagram showing the relationship when the light spot is moved in the outer peripheral direction of the optical disc 1 using the galvano mirror 51 and the positioning control is performed at the center of the groove, and FIG. It is a figure which shows the relationship when moving a light spot to the inner peripheral direction of the optical disk 1, and positioning-controlling to the groove center.
[0081]
When the light beam is moved by the galvanometer mirror 51, the optical relative position between the objective lens 10 and the photodetector 24 is changed, and the position of the light beam is shifted from the center of the photodetector 24. As a result, the amount of light incident on the photodetector 24 is biased. For example, even if the light spot is at the center of the track (or the center of the land), the tracking error signal does not become zero and has a certain value “a”. It will be. The polarity of “a” is determined by the direction of deviation of the light beam incident on the photodetector 24 regardless of whether the light spot is on the groove or the land. When the offset of the tracking error signal occurs in this way, a current flows through the rotating unit 52 due to the output “a” of the tracking error signal offset due to the positional deviation of the light beam.
[0082]
Therefore, the light beam may return to the center position of the objective lens 10 depending on the offset polarity of the tracking error signal, or conversely, may move in a direction that further increases the displacement.
[0083]
For example, in the configuration of FIGS. 8A and 8B, FIG. 9A and FIG. 9B, FIG. 10A and FIG. 10B, tracking to the center of the land is performed. When the light spot position is shifted from the center of the groove toward the outer periphery of the optical disk 1 as shown in FIG. 8B, for example, due to disturbance, a tracking error signal having a “+” polarity is generated. The galvanometer mirror 51 is rotated by this signal, and the light spot is moved in the inner peripheral direction of the optical disc 1 as shown in FIG.
[0084]
However, when the galvano mirror 51 is rotated to move the light beam in the inner circumferential direction, an offset of the tracking error signal having the “−” polarity occurs. This offset is opposite in polarity to the original tracking error signal. At this time, if the absolute value of the offset of the tracking error signal is larger than the absolute value of the tracking error signal of Kiki, the galvano mirror 51 tries to move the light spot in the outer peripheral direction. The deviation from the point becomes large, and the tracking control becomes unstable.
[0085]
Further, when the tracking operation is to be started from the state where the tracking operation is not performed (when tracking is pulled in), the galvano mirror 51 moves greatly because the deviation between the light spot position and the center of the groove is often large. There is. For this reason, there is a particularly high possibility of failure due to tracking failure during tracking pull-in.
[0086]
On the other hand, when tracking is performed on the land, if the light spot position shifts from the center of the groove toward the outer periphery of the optical disk 1 as shown in FIG. Although the error signal is “−”, the polarity of the control is opposite to the case of tracking on the groove, so the galvano mirror 51 is rotated, and the inner circumference of the optical disc 1 as shown in FIG. Move the light spot in the direction.
[0087]
The offset of the tracking error signal generated when the light spot is moved in the inner circumferential direction by the galvanometer mirror 51 is also “−” polarity. Therefore, when tracking is performed on the land, even if the position of the light spot by the galvano mirror 51 is deviated, negative feedback is normally applied and an attempt is made to return to the original position. Therefore, an unstable phenomenon as in the case of tracking on the groove does not occur, and stable control is possible.
[0088]
As a result, when the tracking operation is to be started from a state where the tracking operation is not performed, the tracking operation can be surely started on the land.
[0089]
Therefore, in the second embodiment, when performing a so-called tracking pull-in operation in which the control is shifted from the state where the tracking control is not performed to the tracking control with the setting using the galvanometer mirror 51, the light spot is first moved on the land. Thus, the control shifts to stable tracking control, and when tracking on the groove is necessary thereafter, the light spot is moved onto the groove.
[0090]
This makes it possible to pull in a stable tracking operation.
In the second embodiment, the case where the optical head 5 is all moved by the linear motor 6 in an integrated configuration has been described. However, the present invention is not limited to this, and the optical head 5 is moved by the linear motor 6 as shown in FIG. The same can be applied to the case where the movable optical system 5a and the fixed optical system 5b fixed on the base 60 are configured.
[0091]
In this case, the moving optical system 5a includes an objective lens 10, a focusing drive coil 11, and a rising mirror 61. The fixed optical system 5b includes a half mirror 62, a laser diode 19 as a light emitting unit, a beam splitter 21, It comprises a galvano mirror 51 as a fine movement actuator, a rotating part 52, and a photodetector 24.
[0092]
For example, in the moving optical system 5a, the light beam guided from the galvano mirror 51 of the fixed optical system 5b through the half mirror 62 is reflected by the rising mirror 61 and raised to the optical disc 1 through the objective lens 10. The reflected light from the optical disk 1 is guided and reflected by the rising mirror 61 through the objective lens 10 and guided to the galvanometer mirror 51 through the half mirror 62 of the fixed optical system 5b.
[0093]
In the fixed optical system 5 b, the light beam that has been collimated by the collimator lens 20 to which the light beam from the laser diode 19 is collimated is guided to the beam splitter 21. The laser beam guided to the beam splitter 21 is reflected by the galvanometer mirror 51, then guided to the rising mirror 61 of the moving optical system 5 a through the half mirror 62, and irradiated onto the optical disk 1 through the objective lens 10. The A light beam from the moving optical system 5 a guided through the objective lens 10, the rising mirror 61, and the half mirror 62 is reflected by the galvanometer mirror 51, and then further reflected by the beam splitter 21. The light is reflected and guided to the photodetector 24 through the condenser lens 22 and the cylindrical lens 23.
[0094]
In the first and second embodiments described above, the polarity of the tracking error signal is limited and described, but the reverse may occur depending on the signal calculation method. In such a case, the polarity of the offset of the tracking error signal is also reversed. As a result, there is no change in the relationship between the type of tracking actuator and the type of stable and unstable track (land / groove). That is, tracking control is stable on the groove in the lens actuator and on the land in the galvanometer mirror.
[0095]
As described above in detail, according to the present invention, there is provided an optical disc apparatus capable of stably performing a tracking operation when tracking control is performed by obtaining a tracking error signal by detecting the balance of light beam intensity with a photodetector. it can.
In addition, this invention is not limited to the said Example, In the range of the summary,
Various modifications can be made.
[0096]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the tracking operation can be stably performed even when the tracking error control is performed by detecting the tracking error signal by detecting the balance of the intensity of the light beam by the photodetector. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical disc apparatus for explaining a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a relationship between a light beam irradiated on an optical disc and a light beam irradiated on a photodetector.
FIG. 3 is a diagram for explaining a tracking error signal.
FIG. 4 is a diagram for explaining a relationship between a light beam irradiated on an optical disc and a light beam irradiated on a photodetector.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a tracking control circuit.
FIG. 6 is a diagram showing signal waveforms of main parts of the tracking control circuit.
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of an optical head for explaining a second embodiment of the invention.
FIG. 8 is a diagram for explaining a relationship between a light beam irradiated on an optical disc and a light beam irradiated on a photodetector.
FIG. 9 is a diagram for explaining a relationship between a light beam irradiated on an optical disc and a light beam irradiated on a photodetector.
FIG. 10 is a diagram for explaining a relationship between a light beam irradiated on an optical disc and a light beam irradiated on a photodetector.
FIG. 11 is a diagram showing another schematic configuration of the optical head according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Optical disc
3 Motor
4 Motor control circuit
5 Optical head
5a Moving optical system
5b Fixed optical system
6 Linear motor
7 Drive coil
10 Objective lens
11, 12 Driving coil
13 Laser control circuit
14 Modulation circuit
15 Laser drive circuit
18 Data recovery circuit
19 Semiconductor laser
20 Collimator lens
21 Beam splitter
22 Condensing lens
23 Cylindrical lens
24 photodetectors
24a-24d Photodetection cell
25a-25d amplifier
26a-26d Adder
27 Focusing control circuit
28 Tracking control circuit
29 Bus
30 CPU
32 Error correction circuit
35 Interface circuit
36 Optical disk controller
41, 42 cut Change switch
43 Polarity inversion circuit
44 Phase compensation circuit
45 Adder
46 High-pass filter
47 Low-pass filter
48, 49 Drive circuit
51 Galvano mirror
52 Rotating part

Claims (4)

光ディスク上に同心円状に形成されたグルーブ又はこのグルーブ間のランドに対し、光ビームを照射して光スポットを形成する光ビーム照射手段と、
この光ビーム照射手段により形成される前記光スポットを、前記グルーブ又はランドと直交するトラッキング方向に移動する光スポット移動手段と、
前記光ビーム照射手段により光ビームが照射された前記ディスクから反射光ビームを受光する検出手段と、
この検出手段の検出結果に基づいて、前記光スポットの前記グルーブ又はランドに対する前記トラッキング方向の位置情報を示すトラッキング誤差信号を出力する出力手段と、
光スポットが前記光ディスク上のグルーブ又はランドの中心からある方向にずれて形成されているときに、前記出力手段により出力される前記トラッキング誤差信号の極性が、逆方向にレンズアクチュエータが動くことにより光スポットが移動するときに、前記出力手段により出力される前記トラッキング誤差信号に含まれるオフセットの極性と一致する前記グルーブ又はランドのいずれか一方に対して前記光スポットを追従移動させ、その後に、目的とするグルーブ又はランドヘ前記光スポットを移動させる制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記追従移動させた後に、前記トラッキング誤差信号の極性が前記オフセットの極性と一致しない前記グルーブ又はランドのいずれか他方に前記光スポットを移動させる場合、このグルーブ又はランドのいずれか他方への切換点まで待ってから前記トラッキング誤差信号の極性を反転させることを特徴とする光ディスク装置。A light beam irradiating means for irradiating a light beam to a groove formed concentrically on an optical disk or a land between the grooves to form a light spot;
A light spot moving means for moving the light spot formed by the light beam irradiation means in a tracking direction orthogonal to the groove or land;
Detecting means for receiving a reflected light beam from the disk irradiated with the light beam by the light beam irradiating means;
Based on the detection result of the detection means, an output means for outputting a tracking error signal indicating position information of the tracking direction with respect to the groove or land of the light spot;
When the light spot is formed so as to deviate from the center of the groove or land on the optical disc in a certain direction, the polarity of the tracking error signal output by the output means is changed by the lens actuator moving in the opposite direction. When the spot moves, the optical spot is moved following the groove or land that matches the polarity of the offset included in the tracking error signal output by the output means, and then the target And a control means for moving the light spot to the groove or land,
In the case where the light spot is moved to either the groove or the land where the polarity of the tracking error signal does not coincide with the polarity of the offset after the tracking movement is performed, either of the groove or the land An optical disc apparatus characterized by inverting the polarity of the tracking error signal after waiting for a switching point to the other . 前記制御手段は、ランドへのトラッキングが必要なときには、その目的のランドに近接するグルーブに前記光スポットを追従移動させた後に、当該目的のランドヘ前記光スポットを移動させることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。  The control means, when tracking to a land is necessary, moves the light spot to a target land after moving the light spot to a groove adjacent to the target land. 1. An optical disc device according to 1. 前記制御手段は、グルーブヘのトラッキングが必要なときには、その目的のグルーブに近接するランドに前記光スポットを追従移動させた後に、当該目的のグルーブヘ前記光スポットを移動させることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。  2. The control device according to claim 1, wherein when the tracking to the groove is necessary, the control means moves the light spot to a land adjacent to the target groove and then moves the light spot to the target groove. The optical disk device described. 光ディスク上に同心円状に形成されたグルーブ又はこのグルーブ間のランドに対し、光ビームを照射して光スポットを形成する光ビーム照射ステップと、
この光ビーム照射ステップにより形成される前記光スポットを、前記グルーブ又はランドと直交するトラッキング方向に移動する光スポット移動ステップと、
前記光ビーム照射ステップにより光ビームが照射された前記光ディスクから反射光ビームを受光する検出ステップと、
この検出ステップの検出結果に基づいて、前記光ビーム照射ステップにより形成され、前記光スポット移動ステップにより移動される前記光スポットの前記グルーブ又はランドに対する前記トラッキング方向の位置情報を示し、かつ前記グルーブ又はランドの中心を境に極性が変化するトラッキング誤差信号を出力するもので、前記光スポット移動ステップによる前記光スポットの移動に伴って発生し、前記光スポットの移動方向に応じて極性が変化するオフセットを含んで前記トラッキング誤差信号を出力する出力ステップと、
この出力ステップにより出力される前記トラッキング誤差信号を基に前記光スポット移動ステップにおける前記光スポットの移動を制御することにより、前記光ディスク上のグルーブ又はランドの中心から、前記光スポット移動ステップによる前記光スポットの移動方向と逆の方向に、前記光スポットがずれて形成されているときの前記出力ステップにより出力される前記トラッキング誤差信号の極性が、前記トラッキング誤差信号に含まれるオフセットの極性と一致する前記グルーブ又はランドのいずれか一方に対し、前記光スポットを追従動作させ、前記光スポットが前記グルーブ又はランドのいずれか一方に対し移動後、前記スポット移動ステップの動作を制御して、目的とするグルーブ又はランドへ前記光スポットを移動させる制御ステップとを具備し、
前記制御ステップは、前記追従移動させた後に、前記トラッキング誤差信号の極性が前記オフセットの極性と一致しない前記グルーブ又はランドのいずれか他方に前記光スポットを移動させる場合、このグルーブ又はランドのいずれか他方への切換点まで待ってから前記トラッキング誤差信号の極性を反転させることを含むことを特徴とする光ディスク装置におけるトラッキング制御方法。A light beam irradiating step of irradiating a light beam to a groove formed concentrically on an optical disk or a land between the grooves to form a light spot;
A light spot moving step of moving the light spot formed by the light beam irradiation step in a tracking direction orthogonal to the groove or land;
A detection step of receiving a reflected light beam from the optical disc irradiated with the light beam in the light beam irradiation step;
Based on the detection result of this detection step, the position information of the tracking direction with respect to the groove or land of the light spot formed by the light beam irradiation step and moved by the light spot moving step is indicated, and the groove or A tracking error signal whose polarity changes with the center of the land as a boundary, is generated with the movement of the light spot by the light spot moving step, and an offset whose polarity changes according to the moving direction of the light spot. And outputting the tracking error signal including:
By controlling the movement of the light spot in the light spot moving step based on the tracking error signal output in the output step, the light by the light spot moving step is obtained from the center of the groove or land on the optical disc. The polarity of the tracking error signal output by the output step when the light spot is formed in a direction opposite to the moving direction of the spot matches the polarity of the offset included in the tracking error signal. The light spot is caused to follow the groove or land, and the light spot is moved relative to the groove or land, and then the operation of the spot moving step is controlled. Control to move the light spot to the groove or land ; And a step,
In the control step, after the tracking movement, when the light spot is moved to the other of the groove or the land where the polarity of the tracking error signal does not coincide with the polarity of the offset, either the groove or the land A tracking control method in an optical disc apparatus , comprising: reversing the polarity of the tracking error signal after waiting for a switching point to the other .

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