JP3959972B2 - 光スポット進行方向判定装置及び方法、光学ヘッド装置制御装置及び方法、並びに光ディスク記録再生装置 - Google Patents
光スポット進行方向判定装置及び方法、光学ヘッド装置制御装置及び方法、並びに光ディスク記録再生装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ランドからなる記録トラックに沿って深さの異なる２種類のグルーブが形成されてなる光ディスクに形成される光スポットの前記ディスク半径方向に沿った進行方向を判定する光スポット進行方向判定装置及び光スポット進行方向判定方法に関する。
【０００２】
また、本発明は、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに光スポットを形成する光学ヘッドを制御する光学ヘッド制御装置及び光学ヘッド制御方法に関する。
【０００３】
また、本発明は、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに光スポットを形成してデータを記録再生する光ディスク記録再生装置に関する。
【０００４】
【従来の技術】
光ディスク上のレーザ照射点であるレーザスポットをディスク半径方向に移動させるには、スライドモータ、対物レンズ駆動部に電流を供給することになるが、このとき移動の揺り戻しがあるためにスライドモータや対物レンズを駆動させようとしている向きと実際にレーザスポットが動いている向きは必ずしも一致しない。このため、スライドモータや対物レンズを駆動している最中は、レーザスポットがどちら向きにトラックを横切っているかを常に検知する機構が必要である。
【０００５】
従来の光ディスク、ここでは深さに変化を持たせないグルーブをランドに沿って形成してなる光ディスクを対象とし、この光ディスクにおけるレーザスポット進行方向の判定原理について図１７を参照して説明する。
【０００６】
図１７の（ａ）には前記従来の光ディスクのグルーブ形状を、図１７の（ｂ）には前記光ディスクから得られる１スポットの反射光の検出信号から得られる差信号の波形を、図１７の（ｃ）には和信号の波形を示す。また、この図１７において、横軸はディスク上の半径方向への距離を示し、縦軸は（ａ）にあっては深さ、（ｂ）及び（ｃ）にあっては振幅レベルを示す。
【０００７】
ここで、差信号とは、ランドを挟んで向かい合った、深さが同じ二つのグルーブにかかるように光ディスク上に形成された１スポットの、一方のグルーブから反射回折された第１の光の検出出力Ａと他方のグルーブから反射回折された第２の光の検出出力Ｂとの差信号Ａ−Ｂ、つまりプッシュプル信号のことである。また、和信号とは前記第１の光の検出出力Ａと前記第２の光の検出出力Ｂの和信号Ａ＋Ｂのことである。
【０００８】
また、これら差信号及び和信号を２値化して生成した信号ＤＰ（digitalized push-pull）及びＤＳ（digitalized sum）も図１７の（ｄ）及び図１７の（ｅ）に示す。これらＤＰ及びＤＳを用いると、以下に説明するようにレーザスポット進行方向が判定できる。
【０００９】
前記ＤＰを図１８に示すＤフリップフロップ回路１００のデータ入力端子Ｄに、また前記ＤＳをＤフリップフロップ回路１００の制御入力端子に入力する。今、レーザスポットが図１７の（ａ）に深さを示したグルーブ上を矢印ＬtoＲに示すように左Ｌから右Ｒに向かうように移動する場合、ＤＳの○印部分が立ち上がりとなり、そのときのＤＰが”Ｌ”であることにより出力Ｑは”Ｌ”となる。逆にレーザスポットが前記グルーブ上を矢印Ｌ to Ｒの向きとは反対に右Ｒから左Ｌに移動する場合、ＤＳの△印部分が立ち上がりとなり、そのときのＤＰは”Ｈ”だから出力Ｑも”Ｈ”となる。
【００１０】
したがって、出力信号Ｑが”Ｌ”であれば、レーザスポットがディスク半径方向に沿ってトラックを左Ｌから右Ｒへ横切ったと判定することができる。また、出力信号Ｑが”Ｈ”であれば、レーザスポットがディスク半径方向に沿ってトラックを右Ｒから左Ｌへ横切ったと判定することができる。つまり、出力信号Ｑをチェックすればレーザスポットがどちら向きに移動しているかを常に把握することができる。これは、ＤＳとＤＰの位相、すなわち、それらを生成している和信号と差信号の位相が９０度前後ずれていることを利用している。
【００１１】
ところで、光ディスクでは、高密度化を達成するために、トラック密度を高めることが線密度を高めることと並んで有効である。トラック密度を高める方法としては、ランドとグルーブの双方に信号を記録する方法（Land&Groove方式）と、本件出願人が特開平１１−２９６９１０号公報に開示しているようにランドを挟んで２重螺旋状に描くように形成する二つのグルーブを浅い（Shallow）溝、深い（Deep）溝にする方法（Shallow&Deep方式）がある。
【００１２】
このうち前記特開平１１−２９６９１０号公報に開示の、グルーブの深さを変えるShallow&Deep方式を、ランドに信号を記録する場合を例として説明する。従来の光ディスクにおいては隣接するトラックのグルーブの深さ及び幅は等しいが、この形状でトラックピッチを詰めるとトラックの空間周波数がＭＴＦ（Modulation Transfer Function）を超え、トラッキング信号が発生しない。このため、記録再生特性としてはさらに密度を高められる可能性を残しながらも、トラッキングをかけられないという理由で、トラック密度が制限されていた。
【００１３】
前記Shallow&Deep方式では、１本おきにグルーブの深さを変える。これにより、トラックピッチの１／２の周波数成分が発生し、トラッキングエラー信号が得られる。Shallow&Deep方式では例えばトラックを二つにするというような場合でも二つのトラックの形状は鏡面対象であり、記録特性を揃えることが容易となる。前記Land&Groove方式ではランドとグルーブという異なる部分に信号を記録するために記録特性差が生じるのに対し対照的である。
【００１４】
ところで、前記Shallow&Deep方式ではトラッキングエラー信号がトラック二つを単位とした周期となるため、前記従来の光ディスクのものとは差信号、和信号ともに異なる。また二つのグルーブの深さによっては、差信号は得られるが和信号は原理上ほとんど得られない場合がある。このため、前記Shallow&Deep方式の光ディスクでは、従来の光ディスクにおいて行ったように、光ディスクから得られる１スポットの反射光の検出信号のみで、メインスポットの進行方向を判定するのは困難である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、和信号を用いずに、差信号のみで、ディスク半径方向に対するレーザスポットの進行方向を判定することができる光スポット進行方向判定装置及び光スポット進行方向判定方法の提供を目的とする。
【００１６】
また、本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、和信号を用いずに、差信号のみで、ディスク半径方向に対するレーザスポットの進行方向を判定し、その結果に基づいて光学ヘッドを正確にディスク半径方向にユーザの所望に応じて移動することができる光学ヘッド制御装置及び光学ヘッド制御方法の提供を目的とする。
【００１７】
また、本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、和信号を用いずに、差信号のみで、ディスク半径方向に対するレーザスポットの進行方向を判定し、その結果に基づいて光学ヘッドを正確にディスク半径方向にユーザの所望に応じて移動しながら、光ディスクに対してデータを記録再生することのできる光ディスク記録再生装置の提供を目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光スポット進行方向判定装置は、前記課題を解決するために、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対して照射されるメインビームが形成するメインスポットの前記ディスク半径に沿った進行方向を前記メインスポットと一つのサイドスポットとの反射光を検出して判定する光スポット進行方向判定装置であって、前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算手段と、前記一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算手段と、前記第１の演算手段で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化手段と、前記第２の演算手段で算出された一つのサイドスポットの差信号を２値化する第２の２値化手段と、前記第１の２値化手段からの２値化データと前記第２の２値化手段からの２値化データに基づいて前記メインスポットの進行方向を判定する判定手段とを備え、前記判定手段は、前記第１の２値化手段からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップと、前記第１の２値化手段からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップと、第１のフリップフロップの正出力データと第２のフリップフロップの反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替えスイッチとを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００１９】
この光スポット進行方向判定装置では、第１の２値化手段からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化手段からの一つのサイドスポットの差信号の２値化データとに基づいて判定手段が前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００２０】
本発明に係る光スポット進行方向判定方法は、前記課題を解決するために、ランドを挟んで深さの異なる２種類のグルーブを互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対して照射されるメインビームが形成するメインスポットの前記ディスク半径に沿った進行方向を前記メインスポットと一つのサイドスポットとの反射光を検出して判定するための光スポット進行方向判定方法であって、前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算工程と、前記一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算工程と、前記第１の演算工程で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化工程と、前記第２の演算工程で算出された一つのサイドスポットの差信号を２値化する第２の２値化工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データと前記第２の２値化工程からの２値化データとに基づいて前記メインスポットの進行方向を判定する判定工程とを備え、前記判定工程は、前記第１の２値化工程からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップ工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップ工程と、第１のフリップフロップ工程の正出力データと第２のフリップフロップ工程の反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替え工程とを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００２１】
この光スポット進行方向判定方法では、第１の２値化工程からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化工程からの一つのサイドスポットの差信号の２値化データとに基づいて判定工程が前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００２２】
本発明に係る光スポット進行方向判定装置は、前記課題を解決するために、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに交互に対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対して照射されるメインビームが形成するメインスポットの前記ディスク半径に沿った進行方向を前記メインスポットと二つのサイドスポットとの反射光を検出して判定する光スポット進行方向判定装置であって、前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の一方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の他方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第３の演算手段と、前記第２の演算手段で算出された差信号と前記第３の演算手段で算出された差信号とのさらに差信号を算出する第４の演算手段と、前記第１の演算手段で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化手段と、前記第４の演算手段で算出された二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号を２値化する第２の２値化手段と、前記第１の２値化手段からの２値化データと前記第２の２値化手段からの２値化データとに基づいて前記メインスポットの進行方向を判定する判定手段とを備え、前記判定手段は、前記第１の２値化手段からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップと、前記第１の２値化手段からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップと、第１のフリップフロップの正出力データと第２のフリップフロップの反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替えスイッチとを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００２３】
この光スポット進行方向判定装置では、第１の２値化手段からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化手段からの二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号の２値化データとに基づいて判定手段がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００２４】
本発明に係る光スポット進行方向判定方法は、前記課題を解決するために、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対して照射されるメインビームが形成するメインスポットの前記ディスク半径に沿った進行方向を前記メインスポットと二つのサイドスポットとの反射光を検出して判定するための光スポット進行方向判定方法であって、前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算工程と、前記二つのサイドスポットの内の一方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算工程と、前記二つのサイドスポットの内の他方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第３の演算工程と、前記第２の演算工程で算出された差信号と前記第３の演算工程で算出された差信号とのさらに差信号を算出する第４の演算工程と、前記第１の演算工程で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化工程と、前記第４の演算工程で算出された二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号を２値化する第２の２値化工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データと前記第２の２値化工程からの２値化データとに基づいて前記メインスポットの進行方向を判定する判定工程とを備え、前記判定工程は、前記第１の２値化工程からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップ工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップ工程と、第１のフリップフロップ工程の正出力データと第２のフリップフロップ工程の反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替え工程とを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００２５】
この光スポット進行方向判定方法では、第１の２値化工程からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化データ工程からの二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号の２値化データとに基づいて判定工程がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００２６】
本発明に係る光学ヘッド制御装置は、前記課題を解決するために、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対してメインビームと二つのサイドビームを照射する光学ヘッドを制御する光学ヘッド制御装置であって、前記メインビームが形成したメインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算手段と、前記二つのサイドビームが形成した二つのサイドスポットの内の一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算手段と、前記第１の演算手段で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化手段と、前記第２の演算手段で算出された前記二つのサイドスポットの内の一つのサイドスポットの差信号を２値化する第２の２値化手段と、前記第１の２値化手段からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップと、前記第１の２値化手段からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップと、第１のフリップフロップの正出力データと第２のフリップフロップの反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替えスイッチとを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する判定手段とを備える光スポット進行方向判定装置と、前記光スポット進行方向判定装置で判定された前記メインスポットの進行方向に基づいて、前記ディスクに光ビームを照射する光学ヘッドの前記ディスク半径方向の位置を制御する制御手段とを備える。
【００２７】
この光学ヘッド制御装置では、第１の２値化手段からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化手段からの一つのサイドスポットの差信号の２値化データとに基づいて光スポット進行方向判定装置の判定手段がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００２８】
本発明に係る光学ヘッド制御方法は、前記課題を解決するために、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対してメインスポットと二つのサイドスポットを形成する光学ヘッドを制御するための光学ヘッド制御方法であって、前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算工程と、前記二つのサイドスポットの内の一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算工程と、前記第１の演算工程で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化工程と、前記第２の演算手段で算出された前記二つのサイドスポットの内の一つのサイドスポットの差信号を２値化する第２の２値化工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップ工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップ工程と、第１のフリップフロップ工程の正出力データと第２のフリップフロップ工程の反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替え工程とを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する判定工程とを備える光スポット進行方向判定工程と、前記光スポット進行方向判定工程で判定された前記メインスポットの進行方向に基づいて、前記ディスクにメインスポットを照射する光学ヘッドの前記ディスク半径方向の位置を制御する制御工程とを備える。
【００２９】
この光学ヘッド制御方法では、第１の２値化工程からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化工程からの一つのサイドスポットの差信号の２値化データとに基づいて光スポット進行方向判定工程の判定工程がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００３０】
本発明に係る光学ヘッド制御装置は、前記課題を解決するために、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクにメインスポットと二つのサイドスポットを形成する光学ヘッドを制御する光学ヘッド制御装置であって、前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の一方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の他方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第３の演算手段と、前記第２の演算手段で算出された差信号と前記第３の演算手段で算出された差信号とのさらに差信号を算出する第４の演算手段と、前記第１の演算手段で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化手段と、前記第４の演算手段で算出された二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号を２値化する第２の２値化手段と、前記第１の２値化手段からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップと、前記第１の２値化手段からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップと、第１のフリップフロップの正出力データと第２のフリップフロップの反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替えスイッチとを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する判定手段とを備える光スポット進行方向判定装置と、前記光スポット進行方向判定装置で判定された前記メインスポットの進行方向に基づいて、前記ディスクにメインスポットを照射する光学ヘッドの前記ディスク半径方向の位置を制御する制御手段とを備える。
【００３１】
この光学ヘッド制御装置では、第１の２値化手段からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化手段からの二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号の２値化データとに基づいて光スポット進行方向判定装置の判定手段がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００３２】
本発明に係る光学ヘッド制御方法は、前記課題を解決するために、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクにメインスポットと二つのサイドスポットを形成する光学ヘッドを制御するための光学ヘッド制御方法であって、前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算工程と、前記二つのサイドスポットの内の一方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算工程と、前記二つのサイドスポットの内の他方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第３の演算工程と、前記第２の演算工程で算出された差信号と前記第３の演算工程で算出された差信号とのさらに差信号を算出する第４の演算工程と、前記第１の演算工程で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化工程と、前記第４の演算工程で算出された二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号を２値化する第２の２値化工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップ工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップ工程と、第１のフリップフロップ工程の正出力データと第２のフリップフロップ工程の反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替え工程とを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する判定工程とを備える光スポット進行方向判定工程と、前記光スポット進行方向判定工程で判定された前記メインスポットの進行方向に基づいて、前記ディスクにメインスポットを照射する光学ヘッドの前記ディスク半径方向の位置を制御する制御工程とを備える。
【００３３】
この光学ヘッド制御方法では、第１の２値化工程からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化工程からの二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号の２値化データとに基づいて光スポット進行方向判定工程の判定工程がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００３４】
本発明に係る光ディスク記録再生装置は、前記課題を解決するために、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクにメインスポットと二つのサイドスポットを形成してデータを記録再生する光ディスク記録再生装置であって、前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算手段と、前記第１の演算手段で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化手段と、前記第２の演算手段で算出された前記二つのサイドスポットの内の一つのサイドスポットの差信号を２値化する第２の２値化手段と、前記第１の２値化手段からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップと、前記第１の２値化手段からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップと、第１のフリップフロップの正出力データと第２のフリップフロップの反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替えスイッチとを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する判定手段とを備える光スポット進行方向判定装置と、前記光スポット進行方向判定装置で判定された前記メインスポットの進行方向に基づいて、前記ディスクにメインスポットを照射する光学ヘッドの前記ディスク半径方向の位置を制御する制御手段とを備える光学トラック制御装置を有する。
【００３５】
本発明に係る光ディスク記録再生装置は、前記課題を解決するために、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクにメインスポットと二つのサイドスポットを形成してデータを記録再生する光ディスク記録再生装置であって、前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の一方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の他方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第３の演算手段と、前記第２の演算手段で算出された差信号と前記第３の演算手段で算出された差信号とのさらに差信号を算出する第４の演算手段と、前記第１の演算手段で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化手段と、前記第４の演算手段で算出された二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号を２値化する第２の２値化手段と、前記第１の２値化手段からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップと、前記第１の２値化手段からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップと、第１のフリップフロップの正出力データと第２のフリップフロップの反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替えスイッチとを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する判定手段とを備える光スポット進行方向判定装置と、前記光スポット進行方向判定装置で判定された前記メインスポットの進行方向に基づいて、前記ディスクにメインスポットを照射する光学ヘッドの前記ディスク半径方向の位置を制御する制御手段とを備える光学ヘッド制御装置を有する。
【００３６】
この光ディスク記録再生装置は、和信号を用いずに、差信号のみで、ディスク半径方向に対するレーザスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定し、その結果に基づいて光学ヘッドを正確にディスク半径方向にユーザの所望に応じて移動しながら、光ディスクに対してデータを記録再生する。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のいくつかの実施の形態について図面を参照しながら説明する。第１の実施の形態は、光スポット進行方向判定装置及び方法の具体例となる、光スポット進行方向判定装置である。
【００３８】
この光スポット進行方向判定装置は、後述する光磁気ディスクに対してデータを記録再生する光磁気ディスク記録再生装置の光学ヘッド制御装置に内蔵され、光磁気ディスクに対して光学ヘッド装置から照射されるレーザビームの形成するレーザスポットのディスク半径方向に沿った進行方向を判定する。
【００３９】
例えば光磁気ディスク記録再生装置において、使用者から複数トラックを飛ばして所望のトラックへの再生指示があったとき、前記光学ヘッド装置のレーザスポットを現在オントラックしているトラックからディスク半径方向に複数トラック分移動させる必要がある。このため、前記光学ヘッド制御装置は、スライドモータ、対物レンズ駆動部に電流を供給して前記レーザスポットをディスク半径方向に移動させるが、このとき移動の揺り戻しが発生し、スライドモータや対物レンズを駆動させようとしている向きと実際にレーザスポットが動いている向きが一致しなくなることがある。すると、光学ヘッド制御装置は、光スポットの現在位置を把握できなくなり、後に続けるアドレスデータの抽出や、トラッキング制御を速やかに行えなくなる。
【００４０】
そこで、光学ヘッド制御装置は、スライドモータや対物レンズを駆動している最中は、レーザスポットがどちら向きにトラックを横切っているかを常に検知する必要があるので、光スポット進行方向判定装置を備えることになる。
【００４１】
なお、第１の実施の形態となる、光スポット進行方向判定装置は、光学ヘッド装置が光磁気ディスクに形成する３スポットの内の、どのスポットの信号を使うかによって、二つの具体例に分かれる。詳細については後述するが、メインスポットの差信号と、一方のサイドスポットの差信号を用いる第１具体例と、メインスポットの差信号と、二つのサイドスポットの差信号の引き算信号を用いる第２具体例である。
【００４２】
先ず、光スポット進行方向判定装置がレーザスポットの進行方向を判定する対象となる、光磁気ディスクについて図１を用いて説明する。この光磁気ディスク１は、記録トラックＴ（ランドＬ）に沿って深さの異なる２種類のグルーブＧｓ，Ｇｄを互いに隣接させて螺旋状に配置した光磁気ディスクである。記録トラックＴのトラックピッチは０．５５μｍである。
【００４３】
例えば、深さが異ならないグルーブを備えた従来の光磁気ディスクに、対物レンズのＮＡが０．５２、レーザ光の波長λが６６０ｎｍである、光学ヘッド装置からレーザ光を照射する場合を考慮する。この光学ヘッド装置の光学系のカットオフｆｃは、
カットオフｆｃ＝２ＮＡ／λ＝１５７５．７５（本／ｍｍ）
となり、この場合のトラックピッチＴｃは、
トラックピッチＴｃ＝１／ｆｃ＝０．６３４（μｍ）となる。
【００４４】
このままでは、光学系のカットオフ（＝１５７５．７５）から許容できるトラックピッチＴｃ＝０．６３４より狭いトラックピッチ（＝０．５５）の光磁気ディスク１に対しては、前記光学ヘッド装置によりレーザスポットを正確に照射することができない。このため、光磁気ディスク１に記録されている信号の再生や、光磁気ディスクへの信号の記録ができない。
【００４５】
しかし、この光磁気ディスク１は、記録トラックＴを挟んで深さの異なる２種類のグルーブＧｓ，Ｇｄが互いに対向するように形成されているという特徴を持っている。このため、例えば、トラックピッチの１／２の周波数成分が発生する。この１／２の周波数成分を利用する等して、トラッキングエラー信号を作ることができる。
【００４６】
ここで、図１に示した光磁気ディスク１の第１のグルーブＧｓの深さｄ１は、第２のグルーブＧｄの深さｄ２よりも浅い。例えばｄ１は１００ｎｍであり、ｄ２は１７０ｎｍである。
【００４７】
図１に示した光磁気ディスク１上に、前記光学ヘッド装置は前述したように、メインスポットＭと二つのサイドスポットＳ１、Ｓ２からなる３スポットを形成する（図２）。ここで、二つのサイドスポットＳ１，Ｓ２の走査位置は、メインスポットＭの走査位置に対してディスク半径方向Ｒに互いに逆方向に、1/2ピッチ分ずれている。すなわち、メインスポットＭがトラックＴ０上にオントラックしていれば、二つのサイドスポットＳ１，Ｓ２はトラックＴ０を挟んで互いに対向している第１のグルーブＧｓと第２のグルーブのＧｄ上に位置する。
【００４８】
図３には、図２に示した３スポットＭ，Ｓ１，Ｓ２からの反射光の光量を検出する光検出器の平面図を示す。第１の光検出器３０は、光磁気ディスク１の半径方向Ｒに１／２づつ分割した二つの光検出領域Ｍａ，Ｍｂを備え、メインスポットＭによる反射光の光量をそれぞれの光検出領域で検出し、検出信号（Ｍａ，Ｍｂと記す）を出力する。
【００４９】
第２の光検出器３１は、光磁気ディスク１の半径方向Ｒに１／２づつ分割した二つの光検出領域Ｓ１ａ，Ｓ１ｂを備え、サイドスポットＳ１による反射光の光量をそれぞれの光検出領域で検出し、検出信号（Ｓ１ａ，Ｓ１ｂと記す）を出力する。
【００５０】
第３の光検出器３２も、光磁気ディスク１の半径方向Ｒに１／２づつ分割した二つの光検出領域Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを備え、サイドスポットＳ２による反射光の光量をそれぞれの光検出領域で検出し、検出信号（Ｓ２ａ，Ｓ２ｂと記す）を出力する。
【００５１】
これら、第１の光検出器３０、第２の光検出器３１及び第３の光検出器３２は、光学ヘッド装置を構成するものであり、各検出信号の一部又は全てを、後述する光スポット進行方向判定装置に供給する他、ＲＦ回路等にも供給する。ＲＦ回路は、前記各検出信号の一部又は全てを用いて再生信号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。
【００５２】
次に、前記各検出信号の一部を用いて、光スポットの進行方向を判定する、第１具体例の光スポット進行方向判定装置について説明する。この第１具体例の光スポット進行方向判定装置は、メインスポットＭの差信号と、一方のサイドスポットＳ１の差信号を用いて光スポットの進行方向を判定する。もちろん、他方のサイドスポットＳ２の差信号を前記一方のサイドスポットＳ１の差信号の代わりにもちいてもよい。
【００５３】
この第１具体例の光スポット進行方向判定装置は、図４に示すように、第１の光検出器３０で得られた検出信号Ｍａと検出信号Ｍｂの差信号Ｍａ−Ｍｂを算出する差動増幅回路３４と、第２の光検出器３１で得られた検出信号Ｓ１ａと検出信号Ｓ１ｂの差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂを算出する差動増幅回路３５と、前記メインスポットＭの差信号Ｍａ−Ｍｂを２値化するコンパレータ３６と、前記サイドスポットＳ１の差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂを２値化するコンパレータ３７と、コンパレータ３６からの２値化データとコンパレータ３７からの２値化データとに基づいてメインスポットの進行方向を判定する判定部３８とを備える。
【００５４】
第１の光検出器３０の光検出領域Ｍａ及び光検出領域Ｍｂが生成した検出信号Ｍａ及び検出信号Ｍｂは差動増幅回路３４の正入力端子＋及び負入力端子−に入る。差動増幅回路３４は、検出信号Ｍａと検出信号Ｍｂの入力電圧差を増幅し、Ｍａ−Ｍｂを出力する。第２の光検出器３１の光検出領域Ｓ１ａ及び光検出領域Ｓ１ｂが生成した検出信号Ｓ１ａ及び検出信号Ｓ１ｂは差動増幅回路３５の正入力端子＋及び負入力端子−に入る。差動増幅回路３５は、検出信号Ｓ１ａと検出信号Ｓ１ｂの入力電圧差を増幅し、Ｓ１ａ−Ｓ１ｂを出力する。
【００５５】
コンパレータ３６は、差動増幅回路３４の出力信号Ｍａ−Ｍｂを正入力端子＋で受け、０電位と比較し、２値化データを判定部３８に供給する。コンパレータ３７は、差動増幅回路３５の出力信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂを正入力端子＋で受け、０電位と比較し、２値化データを判定部３８に供給する。
【００５６】
判定部３８は、図５に示すように、判別データ生成部３８０と判別部３８５とからなる。判別データ生成部３８０は、前記メインスポットＭの進行方向を判定するための判別データを生成する。そして、判別部３８５は、判別データ生成部３８０で生成された判別データに基づいて前記メインスポットの進行方向を判別する。
【００５７】
判別データ生成部３８０は、二つのＤフリップフロップ３８１及び３８２と、一方のＤフリップフロップ３８１の出力データＱと他方のＤフリップフロップ３８２の反転出力データＱ （Ｑバー）をコンパレータ３６の２値化データのＬ又はＨに基づいて切り替えて出力する切り替えスイッチ３８３とを備えてなる。ここで、切り替えスイッチ３８３にコンパレータ３６から供給される前記２値化データは、遅延回路３８４にて例えばｄ＝１０ｎｓ程遅延される。
【００５８】
Ｄフリップフロップ３８１は、データ入力端子Ｄにコンパレータ３７から供給された２値化データを、クロック入力端子に供給されたコンパレータ３６からの２値化データをクロックパルスとし、その立ち上がりに同期させ、出力データＱとして切り替えスイッチ３８３に供給する。
Ｄフリップフロップ３８２は、データ入力端子Ｄにコンパレータ３７から供給された２値化データを、クロック入力端子に供給されたコンパレータ３６からの２値化データをクロックパルスとし、その立ち下がりに同期させ、反転出力データＱ （Ｑバー）として切り替えスイッチ３８３に供給する。
【００５９】
切り替えスイッチ３８３の被選択端子ａには、Ｄフリップフロップ３８１からの出力データＱが供給され、被選択端子ｂには、Ｄフリップフロップ３８２からの反転出力データＱ （Ｑバー）が供給される。そして、この切り替えスイッチ３８３は、選択片ｃがコンパレータ３６からの遅延２値化データ（切り替え制御信号）Ｚに基づいて前記被選択端子ａ又はｂに切り替えて接続されるようになされており、例えば２値化データ（切り替え制御信号）ＺがＨであるときには被選択端子ｂを、Ｌであるときには被選択端子ａを選択するように接続される。選択片ｃが接続されることにより、この切り替えスイッチ３８３からは、前記判別データとなる、Ｄフリップフロップ３８１又は３８２からの出力データＱ又は反転出力データＱ が判別部３８５に供給される。
【００６０】
判別部３８５は、光スポットのディスク半径方向の進行方向を判定するために、予め内部に進行方向に対応させた２値化データ“Ｈ”又は“Ｌ”のテーブルを備えている。したがって、判別部３８５は、判別データ生成部３８０から前記判別データ、すなわち“Ｈ”又は“Ｌ”が供給されると、前記テーブルを参照し、前記光スポットのディスク半径方向の進行方向を判定することができる。この判別部３８５で判別した結果、すなわち光スポットの進行方向の判定結果は出力端子３９を介して出力される。
【００６１】
次に、図６を用いて、第１具体例の光スポット進行方向判定装置の動作の詳細について説明する。この図６は、光磁気ディスク１のランドＬ（トラックＴ）からのグルーブＧの深さ（ａ）に関連した、メインスポットＭによる差信号の波形（ｂ）、メインスポットＭによる和信号の波形（ｃ）、サイドスポットＳ１による差信号の波形（ｄ）と、後述する第２具体例で用いる二つのサイドスポットＳ１、Ｓ２のそれぞれの差信号のさらに差信号ＤＳＰＰの波形（ｅ）と、メインスポットＭによる差信号を２値化した２値化データ（ｆ）と、サイドスポットＳ１による差信号、又は前記差信号ＤＳＰＰを２値化した２値化データ（ｇ）を示す図である。
【００６２】
この図６において、（ｂ）の差信号と、（ｃ）の和信号とは、光磁気ディスク１が前記（Shallow&Deep方式）を採用したものであるので、従来の光磁気ディスクのそれとは若干異なるが、それらの位相が９０度ずれている点は、前述した図１７に記載の従来例と同じであり、従来の進行方向の判別方法も原理的には使える。
【００６３】
ただし、使えるのは差信号、和信号ともに充分な信号量を得られる場合である。例えば一方のグルーブの深さを１００ｎｍ、他方のグルーブの深さを１７０ｎｍとした場合、差信号は充分な信号量が得られるが、和信号はほとんど発生しない。したがってそのようなディスクも使用する可能性のあるドライブでは、和信号を使用する方式は望ましくない。
【００６４】
そこで、第１具体例の光スポット進行方向判定装置では、上述したように、図６の（ｄ）に示すサイドスポットＳ１の差信号を用いている。
【００６５】
メインスポットＭの差信号PP(main)と、二つのサイドスポットＳ１，Ｓ２の差信号PP(side1),PP(side2)は、ディスクスキューやディテクタのポジションずれにより発生する成分をa、ラジアル方向の座標をu、メインスポットとサイドスポットのラジアル方向の距離をq、トラックピッチをTp、メインスポットとサイドスポットによる光量比をkとすると、下記の（１），（２），（３）式のように表せる。
PP(main)=a+b*sin(2πu/2Tp) ・・・（１）
PP(side1)=(1/2k){a+b*sin(2π(u+q)/2Tp) ・・・（２）
PP(side2)=(1/2k){a+b*sin(2π(u-q)/2Tp) ・・・（３）
前記図１７の（ｂ）に示した従来の光ディスクから得られる差信号と異なるのは、以下の２点である。
・sinカーブがトラックピッチTpではなく、2Tpを周期としている（トラック２つを単位としているため）こと、
・メインスポットＭがトラック中央のとき、PP(main)が０ではなく、最大ＭＡＸか最小ＭＩＮになること、
である。
【００６６】
前記（２）式のqをTp/2とすると、以下の（４）式が成り立つ。
PP(side1)=1/2k{a-b*cos(2πu/2Tp) ・・・（４）
この（４）式に示したサイドスポットＳ１の差信号PP(side1)は、図６の（ｄ）に示すようになり、メインスポットＭの差信号（ｂ）とは９０度ずれた信号となる。
【００６７】
ここで、メインスポットＭの差信号PP(main)（図６の（ｂ））は、前記差動増幅回路３４で算出されるＭａ−Ｍｂと同じである。また、サイドスポットＳ１の差信号PP(side1)（図６の（ｄ））は、前記差動増幅回路３５で算出されるＳ１ａ−Ｓ１ｂと同じである。
【００６８】
そして、図６の（ｂ）のPP(main)をコンパレータ３６で２値化し、図６の（ｆ）に示す２値化データが得られる。また、図６の（ｄ）のPP(side1)をコンパレータ３７で２値化し、図６の（ｇ）に示す２値化データＹ得られる。
【００６９】
次に、図６の（ｆ）に示したメインスポットＭの差信号の２値化データをＸ、図６の（ｇ）に示したサイドスポットＳ１の差信号の２値化データをＹとし、これら２値化データＸ，Ｙから判定部３８がどのようにして判定結果を出力するかについて図７及び図８を用いて説明する。なお、ここでは、メインスポットＭが図６に示すように紙面に向かって左Ｌから右Ｒに移動したＬto Ｒか、右Ｒから左Ｌに移動したＲ to Ｌかを判定することになる。判定部３８の判別部３８５は、前記テーブルを参照することにより、判別データ“Ｌ”が供給されるとメインスポットＭがＬto Ｒに移動していると判別し、判別データ“Ｈ”が供給されるとＲ to Ｌと判別するように設定されている。
【００７０】
先ず、図７を用いて説明する。
始めに、図７の（ａ）に示す２値化データＸをクロックパルスとしたその立ち上がりにおいて（タイミングｔ１）図７の（ｂ）の２値化データＹは“Ｌ”となっており、よってこのときのＤフリップフロップ３８１（ＦＦ１）の出力データＱ（ＦＦ１out）は図７の（ｄ）に示すように“Ｌ”となる。切り替えスイッチ３８３に遅延回路３８４から供給される、切り替え選択のための制御信号Ｚは図７の（ｃ）に示すようにタイミングｔ１からｄだけ遅延している。よってタイミングｔ１における切り替え制御信号Ｚは“Ｌ”であるのでＦＦ１の出力データＱが切り替えスイッチ３８３によって選択され、判別データ生成部３８０からは図７の（ｆ）に示すように“Ｌ”が出力される。
【００７１】
次のタイミングｔ２において、クロックパルス（２値化データＸ）の立ち下がりに同期した２値化データＹは“Ｈ”である。このときの前記切り替え制御信号Ｚは“Ｈ”であるので、前記２値化データＹの“Ｈ”を反転したＦＦ２の反転出力データＱ が切り替えスイッチ３８３によって選択され、判別データ生成部３８０から“Ｌ”が出力される。
【００７２】
次のタイミングｔ３においては、クロックパルスの立ち上がりに同期した２値化データＹは“Ｌ”である。このときの前記切り替え制御信号Ｚは“Ｌ”であるので、判別データ生成部３８０の切り替えスイッチ３８３からはＦＦ１の“Ｌ”の出力データＱが出力される。
【００７３】
次のタイミングｔ４において判定部３８からは、前記タイミングｔ２のときと同様にして“Ｌ”が出力される。また、タイミングｔ５においては前記タイミングｔ３のときと同様にして、“Ｌ”が出力され、タイミングｔ６においては前記タイミングｔ４のときと同様にして、“Ｌ”が出力される。
【００７４】
すなわち、図７に示すような状態のとき、判別データ生成部３８０は“Ｌ”を出力し続けるので、判別部３８５は、メインスポットＭが図６に示すようにＬto
Ｒであることを判別する。
【００７５】
次に、図８を用いて説明する。
始めに、図８の（ａ）に示す２値化データＸをクロックパルスとしたその立ち上がりにおいて（タイミングｔ１）図８の（ｂ）の２値化データＹは“Ｈ”となっており、よってこのときのＤフリップフロップ３８１（ＦＦ１）の出力データＱ（ＦＦ１out）は図８の（ｄ）に示すように“Ｈ”となる。切り替えスイッチ３８３に遅延回路３８４から供給される、切り替え選択のための制御信号Ｚは図８の（ｃ）に示すようにタイミングｔ１からｄだけ遅延している。よってタイミングｔ１における切り替え制御信号Ｚは“Ｌ”であるのでＦＦ１の出力データＱが切り替えスイッチ３８３によって選択され、判別データ生成部３８０からは図８の（ｆ）に示すように“Ｈ”が出力される。
【００７６】
次のタイミングｔ２において、クロックパルス（２値化データＸ）の立ち下がりに同期した２値化データＹは“Ｌ”である。このときの前記切り替え制御信号Ｚは“Ｈ”であるので、前記２値化データＹの“Ｌ”を反転したＦＦ２の反転出力データＱ が切り替えスイッチ３８３によって選択され、判別データ生成部３８０から“Ｈ”が出力される。
【００７７】
次のタイミングｔ３においては、クロックパルスの立ち上がりに同期した２値化データＹは“Ｈ”である。このときの前記切り替え制御信号Ｚは“Ｌ”であるので、判別データ生成部３８０の切り替えスイッチ３８３からはＦＦ１の“Ｈ”の出力データＱが出力される。
【００７８】
次のタイミングｔ４において判別データ生成部３８０からは、前記タイミングｔ２のときと同様にして“Ｈ”が出力される。また、タイミングｔ５においては前記タイミングｔ３のときと同様にして、“Ｈ”が出力され、タイミングｔ６においては前記タイミングｔ４のときと同様にして、“Ｈ”が出力される。
【００７９】
すなわち、図８に示す状態のとき、判別データ生成部３８０は、“Ｈ”を出力し続けるので、判別部３８５はメインスポットＭが図６に示すようにＲto Ｌであることを判別する。
【００８０】
以上、第１具体例の光スポット進行方向判定装置は、メインスポットの差信号と、一つのサイドスポットの差信号を用いて、光スポットのディスク半径方向の進行方向を判定することができる。
【００８１】
次に、前記各検出信号の全てを用いて、光スポットの進行方向を判定する、第２具体例の光スポット進行方向判定装置について説明する。この第２具体例の光スポット進行方向判定装置は、メインスポットＭの差信号と、二つのサイドスポットの差信号の引き算信号を用いて光スポットの進行方向を判定する。
【００８２】
この第２具体例の光スポット進行方向判定装置は、図９に示すように、第１の光検出器３０で得られた検出信号Ｍａと検出信号Ｍｂの差信号Ｍａ−Ｍｂを算出する差動増幅回路８１と、第２の光検出器３１で得られた検出信号Ｓ１ａと検出信号Ｓ１ｂの差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂを算出する差動増幅回路８２と、第３の光検出器３２で得られた検出信号Ｓ２ａと検出信号Ｓ２ｂの差信号Ｓ２ａ−Ｓ２ｂを算出する差動増幅回路８３と、差動増幅回路８２で算出された差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂと差動増幅回路８３で算出された差信号Ｓ２ａ−Ｓ２ｂとのさらに差信号を算出する差動増幅回路８４と、差動増幅回路８１で算出されたメインスポットの差信号Ｍａ−Ｍｂを２値化するコンパレータ８５と、差動増幅回路８４で算出された二つのサイドスポットの差信号のさらに差信号（Ｓ１ａ−Ｓ１ｂ）−（Ｓ２ａ−Ｓ２ｂ）を２値化するコンパレータ８６と、コンパレータ８５からの２値化データとコンパレータ８６からの２値化データとに基づいてメインスポットの進行方向を判定する判定部８７とを備える。
【００８３】
第１の光検出器３０の光検出領域Ｍａ及び光検出領域Ｍｂが生成した検出信号Ｍａ及び検出信号Ｍｂは差動増幅回路８１の正入力端子＋及び負入力端子−に入る。差動増幅回路８１は、検出信号Ｍａと検出信号Ｍｂの入力電圧差を増幅し、Ｍａ−Ｍｂを出力する。第２の光検出器３１の光検出領域Ｓ１ａ及び光検出領域Ｓ１ｂが生成した検出信号Ｓ１ａ及び検出信号Ｓ１ｂは差動増幅回路８２の正入力端子＋及び負入力端子−に入る。差動増幅回路８２は、検出信号Ｓ１ａと検出信号Ｓ１ｂの入力電圧差を増幅し、Ｓ１ａ−Ｓ１ｂを出力する。第３の光検出器３２の光検出領域Ｓ２ａ及び光検出領域Ｓ２ｂが生成した検出信号Ｓ２ａ及び検出信号Ｓ２ｂは差動増幅回路８３の正入力端子＋及び負入力端子−に入る。差動増幅回路８３は、検出信号Ｓ２ａと検出信号Ｓ２ｂの入力電圧差を増幅し、Ｓ２ａ−Ｓ２ｂを出力する。
【００８４】
差動増幅回路８２が算出したサイドスポットＳ１の差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂ及び差動増幅回路８３が算出したサイドスポットＳ２の差信号Ｓ２ａ−Ｓ２ｂは、誘う増幅回路８４の正入力端子＋及び負入力端子−に入る。差動増幅回路８４は、差信号Ｓ１ａ−Ｓ１と差信号Ｓ２ａ−Ｓ２ｂの入力電圧差を増幅し、（Ｓ１ａ−Ｓ１ｂ）−（Ｓ２ａ−Ｓ２ｂ）を出力する。
【００８５】
コンパレータ８５は、差動増幅回路８１の出力信号Ｍａ−Ｍｂを正入力端子＋で受け、０電位と比較し、２値化データを判定部８７に供給する。コンパレータ８６は、差動増幅回路８４の出力信号（Ｓ１ａ−Ｓ１ｂ）−（Ｓ２ａ−Ｓ２ｂ）を正入力端子＋で受け、０電位と比較し、２値化データを判定部８７に供給する。
【００８６】
判定部８７は、図１０に示すように、判別データ生成部８７０と判別部８７５とからなる。判別データ生成部８７０は、前記メインスポットＭの進行方向を判定するための判別データを生成する。そして、判別部８７５は、判別データ生成部８７０で生成された判別データに基づいて前記メインスポットの進行方向を判別する。
【００８７】
判別データ生成部８７０は、二つのＤフリップフロップ８７１及び８７２と、一方のＤフリップフロップ８７１の出力データＱと他方のＤフリップフロップ８７２の反転出力データＱ （Ｑバー）をコンパレータ８５の２値化データのＬ又はＨに基づいて切り替えて出力する切り替えスイッチ８７３とを備えてなる。ここで、切り替えスイッチ８７３にコンパレータ８５から供給される前記２値化データは、遅延回路８７４にて例えばｄ＝１０ｎｓ程遅延される。
【００８８】
Ｄフリップフロップ８７１は、データ入力端子Ｄにコンパレータ８６から供給された２値化データを、クロック入力端子に供給されたコンパレータ８５からの２値化データをクロックパルスとし、その立ち上がりに同期させ、出力データＱとして切り替えスイッチ８７３に供給する。
Ｄフリップフロップ８７２は、データ入力端子Ｄにコンパレータ８６から供給された２値化データを、クロック入力端子に供給されたコンパレータ８５からの２値化データをクロックパルスとし、その立ち下がりに同期させ、反転出力データＱ （Ｑバー）として切り替えスイッチ８７３に供給する。
【００８９】
切り替えスイッチ８７３の被選択端子ａには、Ｄフリップフロップ８７１からの出力データＱが供給され、被選択端子ｂには、Ｄフリップフロップ８７２からの反転出力データＱ （Ｑバー）が供給される。そして、この切り替えスイッチ８７３は、選択片ｃがコンパレータ８５からの遅延２値化データ（切り替え制御信号）Ｚに基づいて前記被選択端子ａ又はｂに切り替えて接続されるようになされており、例えば２値化データ（切り替え制御信号）ＺがＨであるときには被選択端子ｂを、Ｌであるときには被選択端子ａを選択するように接続される。選択片ｃが接続されることにより、この切り替えスイッチ８７３からは、前記判別データとなる、Ｄフリップフロップ８７１又は８７２からの出力データＱ又は反転出力データＱ が判別部８７５に供給される。
【００９０】
この判別部８７５も、光スポットのディスク半径方向の進行方向を判定するために、予め内部に進行方向に対応させた２値化データ“Ｈ”又は“Ｌ”のテーブルを備えている。したがって、この判別部８７５も、判別データ生成部８７０から前記判別データ、すなわち“Ｈ”又は“Ｌ”が供給されると、前記テーブルを参照し、前記光スポットのディスク半径方向の進行方向を判定することができる。この判別部８７５で判別した結果、すなわち光スポットの進行方向の判定結果は出力端子８８を介して出力される。
【００９１】
この第２具体例の光スポット進行方向判定装置の動作の詳細について前記図６を用いて説明する。この第２具体例の光スポット進行方向判定装置では、メインスポットＭの差信号の他、上述したように、図６の（ｅ）に示す二つのサイドスポットＳ１，Ｓ２のそれぞれの差信号のさらに差信号DSPP（The difference between side spot push-pulls）を用いている。
【００９２】
このDSPPは前記（２）式と（３）式を用いると、以下の（５）式のように表せる。
DSPP=(b/k)*sin(2πq/2Tp)sin(2πu/2Tp) ・・・（５）
ここも、aはディスクスキューやディテクタのポジションずれにより発生する成分、uはラジアル方向の座標、qはメインスポットとサイドスポットのラジアル方向の距離、Tpはトラックピッチ、kはメインスポットとサイドスポットによる光量比である。
【００９３】
前記（５）式に示したDSPPは、前記（１）式に示したメインスポットＭの差信号PP(main)に対して、図６に示すように、９０度ずれた位相となる。この場合はメインスポットＭとサイドスポットＳ１，Ｓ２のラジアル方向距離qがどんな値であってもメインスポットＭとの位相差は常に９０度となる。ただしqはDSSP信号の振幅に影響するので、Tp/2,3Tp/2,・・・が理想的である点は変わりない。
【００９４】
このDSPP信号（図６の（ｅ））を２値化したデータは、やはり図６の（ｇ）に示すＹとなる。
【００９５】
したがって、この第２具体例の光スポット進行方向判定装置によっても、前記図７及び図８を用いて説明したように、メインスポットＭの進行方向を判定することができる。ここでは詳細な説明を省略する。
【００９６】
以上、第２具体例の光スポット進行方向判定装置は、メインスポットの差信号と、サイドスポットの差信号のそれぞれの差信号を用いて、光スポットの進行方向を判定することができる。
【００９７】
次に、第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態は、本発明に係る光学ヘッド制御装置及び光学ヘッド制御方法の具体例となる、光学ヘッド制御装置である。この光学ヘッド制御装置は、前記第１の実施の形態の光スポット進行方向判定装置の二つの具体例の内のどちらかを含むことで、第１具体例と第２具体例に分かれる。前記図３及び図４に構成を示した光スポット進行方向判定装置を内蔵する方を第１具体例の光学ヘッド制御装置、前記図９及び図１０に構成を示した光スポット進行方向判定装置を内蔵する方を第２具体例の光学ヘッド制御装置とする。
【００９８】
先ず、図１１を参照して第１具体例の光学ヘッド制御装置９０について説明する。この光学ヘッド制御装置９０は、図１に示した光磁気ディスク１に、図２に示す３スポットを照射して光磁気ディスク１からの反射光の光量を図３に示す３つの光検出器で検出する、光学ヘッドのディスク半径方向の位置を制御する。
【００９９】
例えば光磁気ディスク記録再生装置において、使用者から複数トラックを飛ばして所望のトラックへの再生指示があったとき、光学ヘッド制御装置は、スライドモータ、対物レンズ駆動部に電流を供給して前記レーザスポットをディスク半径方向に移動させるが、このとき移動の揺り戻しが発生し、スライドモータや対物レンズを駆動させようとしている向きと実際にレーザスポットが動いている向きが一致しなくなることがある。すると、光学ヘッド制御装置は、光スポットの現在位置を把握できなくなり、後に続けるアドレスデータの抽出や、トラッキング制御を速やかに行えなくなる。
【０１００】
そこで、光学ヘッド制御装置は、光スポット進行方向判定装置を内蔵し、スライドモータや対物レンズを駆動している最中は、レーザスポットがどちら向きにトラックを横切っているかを常に検知する必要がある。
【０１０１】
このため、光学ヘッド制御装置９０は、光スポット進行方向判定装置３３を内蔵し、この光スポット進行方向判定装置３３で判定された光スポットの進行方向に基づいて、制御部９１により光学ヘッドの光磁気ディスク１上の半径方向の位置を制御する。
【０１０２】
具体的に、光学ヘッド制御装置９０は、光スポット進行方向判定装置３３により光スポットの進行方向を判定し、その判定結果に基づいて制御部９１が前記光学ヘッド装置をスライドモータを制御して、ユーザの所望のトラック近辺まで動かし、さらにアドレスを読ませて所望のトラック上に光スポットを動かした後、トラッキング制御を行う。
【０１０３】
制御部９１で行われるトラッキング制御について以下に説明する。この制御部９１には、前記光スポット進行方向判定装置３３を構成した、差動増幅回路３５から、サイドスポットＳ１の差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂが供給されている。そして、制御部９１は、差動増幅回路３５が算出したサイドスポットＳ１の差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂをトラッキングエラー信号ＴＥとして用い、このトラッキングエラー信号ＴＥに基づいてトラッキング制御を行っている。
【０１０４】
すなわち、この光学ヘッド制御装置９０は、二つのサイドスポットＳ１、Ｓ２の内の少なくとも一つのサイドスポットＳ１の反射光の光量を二つの分割検出領域Ｓ１ａ，Ｓ１ｂで検出した二つの信号の差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂに基づいて、光学ヘッド装置の光磁気ディスク１に対するトラッキングを制御する。
【０１０５】
この光学ヘッド制御装置９０において行う、サイドスポット一つによるトラッキング制御の原理を以下に説明する。
【０１０６】
図１に示した光磁気ディスク１上に、光学ヘッド装置は図２に示すように、メインスポットＭと二つのサイドスポットＳ１、Ｓ２からなる３スポットを形成する。ここで、二つのサイドスポットＳ１，Ｓ２の走査位置は、メインスポットＭの走査位置に対してディスク半径方向Ｒに互いに逆方向に、1/2ピッチ分ずれている。すなわち、メインスポットＭがトラックＴｎ上にオントラックしていれば、サイドスポットＳ１はトラックＴｎを挟んで互いに対向している第１のグルーブＧｓ又は第２のグルーブのＧｄ上の中央に位置する。このとき、サイドスポットＳ１の差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂは０となる。また、オフトラックによるサイドスポットの差信号の挙動は、通常のトラックを採用した場合のメインスポットの挙動とほぼ同じなので、これをトラッキングエラー信号として使える。
【０１０７】
ところで、光磁気ディスク１は前記Shallow&Deep方式を採用したものであるので、サイドスポットが第１のグルーブＧｓ又は第２のグルーブのＧｄにあるかで極性が異なる。すなわち、ラジアル方向の座標uを横軸、前記差信号量を縦軸としたときにグラフが右上がりか右下がりかということである。この極性の相違は、予め前記制御部９１が把握することができるので、光学ヘッド制御装置９０は、前記光磁気ディスク１に対する光学ヘッド装置の制御を問題なく行うことができる。
【０１０８】
次に、図１２を参照して第２具体例の光学ヘッド制御装置９５について説明する。この光学ヘッド制御装置９５も、図１に示した光磁気ディスク１に、図２に示す３スポットを照射し、光磁気ディスク１からの反射光の光量を図３に示す３つの光検出器で検出する、光学ヘッド装置のディスク半径方向の位置を制御する。
【０１０９】
光学ヘッド制御装置９５は、前記図９及び図１０に示した光スポット進行方向判定装置８０を内蔵し、この光スポット進行方向判定装置３３で判定された光スポットの進行方向に基づいて、制御部９５により光学ヘッドの光磁気ディスク１上の半径方向の位置を制御する。
【０１１０】
具体的に、光学ヘッド制御装置９５では、光スポット進行方向判定装置８０により光スポットの進行方向を判定し、その判定結果に基づいて制御部９６がスライドモータを制御して前記光学ヘッド装置をユーザの所望のトラック近辺まで動かし、さらにアドレスを読ませて所望のトラック上に光スポットを動かした後、トラッキング制御を行う。
【０１１１】
制御部９６で行われるトラッキング制御について説明する。
この制御部９６には、前記光スポット進行方向判定装置８０を構成した、差動増幅回路８２から、サイドスポットＳ１の差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂが供給されている。そして、制御部９６は、差動増幅回路８２が算出したサイドスポットＳ１の差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂをトラッキングエラー信号ＴＥとして用い、このトラッキングエラー信号ＴＥに基づいてトラッキング制御を行っている。
【０１１２】
すなわち、この光学ヘッド制御装置９５は、二つのサイドスポットＳ１、Ｓ２の内の少なくとも一つのサイドスポットＳ１の反射光の光量を二つの分割検出領域Ｓ１ａ，Ｓ１ｂで検出した二つの信号の差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂに基づいて、光学ヘッド装置の光磁気ディスク１に対するトラッキングを制御する。
【０１１３】
この光学ヘッド制御装置９５において行う、サイドスポット一つによるトラッキング制御の原理については上述した通りである。
【０１１４】
次に、前記第２の実施の形態となる光学ヘッド制御装置９０又は９５を内蔵し、光磁気ディスク１に対して信号を記録再生する光磁気ディスク記録再生装置を第３の実施の形態として説明する。図１３に示すように、この光磁気ディスク記録再生装置は、スピンドルモータ１１、光学ヘッド装置１２、ＲＦ回路１３、サーボ回路１４、データ復調回路１５、データＥＣＣ（Error Correcting Code）復号回路１６、出力端子１７、アドレス復調回路１８、アドレスＥＣＣ復号回路１９、コントロール部２０、レーザパワー制御回路２１、ＬＤドライブ回路２２、入力端子２３、ＥＣＣ付加部２４、データ復調回路２５、マグネットドライブ回路２６、外部磁界発生用コイル２７を備えている。
【０１１５】
光学ヘッド装置１２は、メインビームと、二つのサイドビームとの合計３本の光ビームを光磁気ディスク１に照射するタイプのものであり、レーザダイオード等の光ビームの光源、コリメータレンズ、対物レンズ、偏光ビームスプリッタ、シリンドリカルレンズなどの光学部品を備えている。また、光学ヘッド装置１２は、前記第１の光検出器３０、第２の光検出器３１、第３の光検出器３２や、スレッドモータなどを備えている。光学ヘッド装置１２の光学系のＮＡは０．５２であり、光源から照射される光ビームの波長λは０．６６μｍである。
【０１１６】
ＲＦ回路１３は、再生信号生成部と、前記光スポット進行方向判定装置３３又は８０を構成した、複数の差動増幅回路と、フォーカスエラー信号生成部とを備えている。特に差動増幅回路３５又は８２は、トラッキングエラー信号ＴＥを生成する。
【０１１７】
再生信号生成部は、第１の光検出器３１からの検出信号ＭａとＭｂを用いて再生信号ＲＦを生成する。この再生信号ＲＦはデータ復調回路１５、アドレス復調回路１８及びレーザパワー制御回路２１に供給される。
【０１１８】
フォーカスエラー信号生成部は、第１の光検出器３１の検出信号Ｍａ、Ｍｂと、第２の光検出器３２の検出信号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂと、第３の光検出器３３の光検出信号Ｓ２ａ、Ｓ２ｂとを用い、フォーカスエラー信号ＦＥを生成する。このフォーカスエラー信号ＦＥもサーボ回路１４に供給される。
【０１１９】
サーボ回路１４は、ＲＦ回路１３から供給される、トラッキングエラー信号ＴＥとフォーカスエラー信号ＦＥに基づいてトラッキングサーボ信号、フォーカスサーボ信号を生成し、これを光学ヘッド装置１２に供給する。特に、サーボ回路１４は内部に、制御部９１又は制御部９６を内蔵し、前記トラッキングエラー信号ＴＥに基づいてトラッキングサーボ信号を生成して光学ヘッド装置１２のトラッキングを制御する。
【０１２０】
なお、サーボ回路１４でトラッキングを行う前に、光スポットの進行方向はコントロール部２０で判定される。すなわち、コントロール部２０には、光スポット進行方向判定装置３３又は８０を構成した、複数のコンパレータと、判定部３８又は８７が備えられている。
【０１２１】
これにより光学ヘッド装置１２から照射される光ビームのトラッキングサーボ、フォーカスサーボが行われ、光磁気ディスク１の記録トラックＴ上を正確に、光スポットが走査する。
【０１２２】
そして、この光磁気ディスク記録再生装置では、使用者からの指示に応じた光磁気ディスク１上の位置からデータを再生するため、アドレス復調回路１８は、これに供給された再生信号ＲＦから、アドレスデータを抽出する。光磁気ディスク１において、アドレスデータは、二つのグルーブトラックに、例えば微小な凹部（ピット）を設けることにより記録されており、再生信号ＲＦの変化に応じてアドレスデータを抽出することができるようにされている。
【０１２３】
そして、アドレス復調回路１８は、抽出したアドレスデータを復調し、復調したアドレスデータをアドレスＥＣＣ復号回路１９に供給する。アドレスＥＣＣ復号回路１９は、復調されたアドレスデータのエラー検出及びエラー訂正を行って、復元したアドレスデータをコントロール部２０に供給する。
【０１２４】
コントロール部２０は、供給されたアドレスデータにより、光ビームが走査している光磁気ディスク上の位置を得て、この再生アドレスデータを基準として、光磁気ディスク１上の目的とするトラックを走査するように、光ビームの走査位置の移動指示情報などを含む制御信号をサーボ回路１４に供給する。
【０１２５】
このコントロール部２０は、前述したように、光スポット進行方向判定装置３３又は８０を構成した、複数のコンパレータと、判定部３８又は判定部８７を備えており、ＲＦ回路１３からの差動出力を、２値化データとしてから、判定部３８又は８７に取り込み、上述したように、メインスポットＭのディスク半径方向の進行方向を判定する。このコントロール部２０で得られたメインスポットＭの進行方向の判定結果は、サーボ回路１４に供給される。
【０１２６】
サーボ回路１４は、コントロール部２０からの制御信号に基づいて、光学ヘッド装置１２から照射する光ビームの走査位置を変更するように制御する制御信号を生成し、これを光学ヘッド装置１２に供給する。これにより、使用者により指示された光磁気ディスク１００上の位置からデータを読み出すことができるようにされる。このとき、サーボ回路１２はコントロール部２０から供給された、前記メインスポットＭの進行方向の判定結果に基づいて前記制御信号を生成する。
【０１２７】
すなわち、ＲＦ回路１３及びコントロール部２０にまたがって存在する、光スポット進行方向判定装置３３又は８０により光スポットの進行方向を判定し、その判定結果に基づいて、サーボ回路１４内部に存在する制御部９１及び９６が前記光学ヘッド装置１２をスライドモータを制御して、ユーザの所望のトラック近辺まで動かし、さらにアドレスを読ませて所望のトラック上に光スポットを動かした後、トラッキング制御を行う。
【０１２８】
レーザパワー制御回路２１は、これに供給された再生信号ＲＦに基づいて、光学ヘッド装置１２から照射する光ビームのパワーを制御するための光ビームのパワーエラー信号ＥＲを形成し、これおをＬＤドライブ回路２２に供給する。
【０１２９】
ＬＤドライブ回路２２は、パワーエラー信号ＥＲに応じて、光学ヘッド装置１２から光磁気ディスク１に照射する光ビームのパワーを制御する制御信号を形成し、これを光学ヘッド装置１２に供給することにより、光ビームのパワーが常時適正なものとなるように制御される。
【０１３０】
光磁気ディスク１に記録されている使用者が目的とする信号は、前述のように、再生信号ＲＦとして、データ復調回路１５に供給されるので、データ復調回路１５は、これに供給された再生信号ＲＦを波形整形し、“０”、“１”のデータに変換して、これをＥＣＣ復号回路１６に供給する。ＥＣＣ復号回路１６は、エラー検出及び誤り訂正を行って、元のデータを復元し、これをデータの出力端子１７を通じて出力する。
【０１３１】
このように光磁気ディスク記録再生装置によれば、データの再生時に、ＲＦ回路１３及びコントロール部２０にまたがって存在する光スポット進行方向判定装置３３又は８０によって判定したメインスポットＭの進行方向に基づいて、サーボ回路１４の内部に存在する、光学ヘッド制御装置の主要部となる制御部９１又は９６が、スレットモータの制御や、トラッキング制御を行うので、記録トラックＴの目的とする位置から正確にデータを再生することができる。
【０１３２】
次に、光磁気ディスク１に信号を記録する構成について説明しておく。入力端子２３を通じて入力されたデータは、ＥＣＣ付加回路２４に供給され、ここで誤り訂正符号が付加された後、データ変調回路２５に供給される。データ変調回路２５は、誤り訂正符号が付加されたデータを、光磁気ディスク１に記録する際に適当な、例えば、ＥＦＭ変調方式で変調し、これをマグネットドライブ回路２６に供給する。
【０１３３】
マグネットドライブ回路２６は、記録データに応じて、外部磁界発生用コイル２７を駆動させる。外部磁界発生用コイル２７は、図１３に示すように、光学ヘッド装置１２の延長線上に、光学ヘッド装置１２に対向するように設けられ、光学ヘッド装置１２と同期して光磁気ディスク１の半径方向に移動することができるようにされたものである。そして、外部磁界発生用コイル２７は、マグネットドライブ回路２６からの記録データに応じて、＋（プラス）、−（マイナス）の記録磁界を発生させる。
【０１３４】
このとき、コントロール部２０により、前述したように光磁気ディスク１から読み出されたアドレスデータを基準として用いて、各部を制御し、光学ヘッド装置１２から照射される光ビームの光磁気ディスク１上の照射位置や、外部磁界発生用コイル２７からの磁界がかけられる光磁気ディスク１上の位置などが調整されるとともに、例えば、コントロール部２０からの制御に応じて、レーザパワー制御回路２１により、光学ヘッド装置１２からの光ビームのパワーが記録に適したパワーとなるようにされる。
【０１３５】
そして、光磁気ディスク１は、所定の回転数で回転するようにされており、光磁気ディスク１上の目的とする位置から、外部磁界発生用コイル２７の極性に応じた記録マークが記録ラック上に形成され、記録データが光磁気ディスク１の記録トラックＴに記録される。
【０１３６】
このデータの記録時においても、ＲＦ回路１３及びコントロール部２０にまたがって存在する光スポット進行方向判定装置３３又は８０によって判定したメインスポットＭの進行方向に基づいて、サーボ回路１４の内部に存在する、光学ヘッド制御装置の主要部となる制御部９１又は９６が、スレットモータの制御や、トラッキング制御を行うので、記録トラックＴの目的とする位置からデータを記録することができる。
【０１３７】
次に、前記第２の実施の形態となる光学ヘッド制御装置９０又は９５を内蔵し、図１４に示す光磁気ディスクに対して信号を記録再生する光磁気ディスク記録再生装置を第４の実施の形態として説明する。
【０１３８】
先ず、図１４に示す光磁気ディスク４０について説明する。この光磁気ディスク４０は、磁気光学（ＭＯ）効果によりマークが記録されるとともに、磁壁移動検出（Domain Wall Displacement Detection：ＤＷＤＤ）によって記録マークが検出されるタイプの光磁気ディスクである。
【０１３９】
また、この光磁気ディスク４０は、図１４に示すように、第１の記録トラックTrackＡ及び第２の記録トラックTrackＢと、これら第１の記録トラックTrackＡ及び第２の記録トラックTrackＢに沿って深さｄ１で螺旋状に形成される第１のグルーブ６と、第１の記録トラックTrackＡ及び第２の記録トラックTrackＢに沿って第１のグルーブ４１と２重螺旋を描くように形成される深さｄ２（ｄ１＜ｄ２）の第２のグルーブ４２とを備えてなる。
【０１４０】
第１のグルーブ４１は、±１０ｎｍの振幅にて一定の周期で蛇行するように形成されたウォブリンググルーブ（以下、ウォブリンググルーブ４１という）である。また、第２のグルーブ４２は、ストレートグルーブ（以下、ストレートグルーブ４２という）である。すなわち、この光磁気ディスク４０は、一方のグルーブ（すなわちウォブリンググルーブ４１を蛇行させることにより、グルーブにアドレス情報を付加している。
【０１４１】
第１の記録トラックTrackＡは、ウォブリンググルーブ４１とストレートグルーブ４２の間の部分のランドであって、ディスク内周側がストレートグルーブ４２となっており、情報信号が記録される場所である。第２の記録トラックTrackＢは、ウォブリンググルーブ４１とストレートグルーブ４２の間の部分のランドであって、ディスク内周側がウォブリンググルーブ４１となっており、情報信号が記録される場所である。
【０１４２】
そして、この光磁気ディスク４０において、トラックピッチTPitchは０．５５μｍとされている。ここで、トラックピッチTPitchは、ウォブリンググルーブ４１とストレートグルーブ４２の中心位置の間隔に相当する。すなわち、この光磁気ディスクにおいて、ウォブリンググルーブ４１とストレートグルーブ４２の中心位置の間隔は、０．５５μｍとされている。また、隣接するストレートグルーブ４２の中心位置の間隔のことをトラックピリオドTPeriodと称する。
【０１４３】
光磁気ディスク４０は、上述したように、磁壁移動検出（ＤＷＤＤ）によって記録マークが検出されるタイプの光ディスクに、前記Shallow&Deep方式を採用したタイプのものである。ＤＷＤＤは、再生時の光スポットよりも小さな記録マークを、光スポットで誘起された熱分布により、磁区拡大して読み取る技術である。磁壁移動検出は、マークのエッジをきれいに検出できるので、いわゆる「マークエッジ記録」を採用した光磁気ディスクを再生する場合に適している。このＤＷＤＤと前記Shallow&Deep方式とを組み合わせたとき、ＤＷＤＤではグルーブが例えば１００ｎｍ以上のようにある程度深くする必要があるといわれているので、前記第１のグループを１００ｎｍ、第２のグルーブを１７０ｎｍとした。
【０１４４】
この光磁気ディスク４０は、トラックピッチ０．５５μｍで、記録方式がランド記録、また変調方式がＲＬＬ（１、７）の光磁気ディスクであり、第３世代の光磁気ディスク（第３フォーマット光磁気ディスク）と呼ばれる。図１５には第３フォーマット光磁気ディスクの他、これまでの光磁気ディスクの仕様を示す。第１フォーマット光磁気ディスクは、トラックピッチが１．６μｍで、記録方式がグルーブ記録、また変調方式がＥＦＭである、第２フォーマット光磁気ディスクは、トラックピッチが０．９５μｍで、記録方式がランド記録、また変調方式がＲＬＬ（１、７）である。
【０１４５】
第３フォーマット光磁気ディスクは、前述したように、トラックピッチが０．５５μｍと狭くなった。通常のグルーブ記録方式、あるいはランド記録方式ではトラックピッチがレーザ光のスポットに対して狭くなりすぎることによりトラッキングエラー信号（プッシュプル信号）が小さくなってしまうが、第３フォーマット光磁気ディスクでは、上述したように、Shallow&Deep方式を採用しているため充分なトラッキングエラー信号を得ることができる。また、アドレスの入力方法としては第２フォーマット光磁気ディスクと同様に片方ウォブリングとなっており、ここに絶対アドレスがＦＭ変調＋バイフェーズ変調でエンコードされている。アドレスのフォーマットについても第２フォーマット光磁気ディスクと同じであるが、違いとしては第２フォーマット光磁気ディスクでは二つのグルーブの深さが同じであったのに対し、第３フォーマット光磁気ディスクではShallow&Deep方式を採用しているので二つのグルーブの深さが異なる。
【０１４６】
第３フォーマット光磁気ディスクの最大の特徴は磁壁移動検出（ＤＷＤＤ）によってデータを再生することにある。この磁壁移動を用いることで、線密度を第２フォーマット光磁気ディスクの２．６倍程度まで上げているにも関わらずレーザ波長とレンズ開口数をそれぞれ６５０ｎｍ、０．５２という第２フォーマット光磁気ディスクでの光学系と同じにすることで下位互換を維持している。
【０１４７】
記録信号の変調方式は、第２フォーマット光磁気ディスクと同じＲＬＬ（１、７）であるが、誤り訂正符合はより訂正能力の高いＢＩＳ（Burst Indicator Subcode）付のＬＤＣ（Long Distance Code）を用いている。最小記録単位は６４ｋＢとなっている。以上の結果、記録容量で第２フォーマット光磁気ディスクの６５０ＭＢの約４．６倍の３ＧＢを達成できることとなった。
【０１４８】
このような光磁気ディスク４０に対してデータを記録再生する光磁気ディスク記録再生装置（第４の実施の形態）の構成を図１６に示す。もちろん、この光磁気ディスク記録再生装置も、前記光学ヘッド制御装置９０又は９５を内蔵している。
【０１４９】
先ず、光磁気ディスク記録再生装置５０が光磁気ディスク４０を回転させる構成、この光磁気ディスク４０に対して光学ヘッド装置５３を移動させる構成について説明する。光磁気ディスク４０は、スピンドルモータ５１によって所定の回転数で回転操作される。スピンドルモータ５１は、ドライバ５２によって駆動される。ドライバ５２は、後述するデジタルサーボプロセッサ（ＤＳＳＰ）７２により制御されて、スピンドルモータ５１を回転する。
【０１５０】
スピンドルモータ５１によって回転されている光磁気ディスク４０に対しては、光学ヘッド装置５３からレーザ光が照射される。光磁気ディスク４０上におけるデータの読み取りは、光学ヘッド装置５３を光磁気ディスク４０の半径方向に移動することによって行われる。光学ヘッド装置５３は、スレッドモータ５４を備えたスレッド機構に支持されることにより、光磁気ディスク４０の半径方向に移動可能となされている。読み取り位置の大きな移動は、このスレッド機構によって行われる。また、光学ヘッド装置５３の後述する対物レンズが２軸駆動回路により支持され、ドライバ５２によって光磁気ディスク４０の半径方向にトラッキングサーボ動作によって移動されることにより、読み取り位置の小さな移動が行われる。また、対物レンズが２軸駆動回路により光磁気ディスク４０に接離する方向にフォーカスサーボ動作によって移動されることにより、光磁気ディスク４０の信号記録面上におけるレーザ光のフォーカス制御が行われる。
【０１５１】
次に、再生部の構成について説明する。光学ヘッド装置５３は、ＲＦ信号を生成し、ＲＦアンプ５５に供給する。ＲＦアンプ５５で所定のゲインで増幅された信号は、信号処理部を形成する、Ａ／Ｄ変換部５６、オートゲインコントロール（ＡＧＣ）回路５７、イコライザ（ＥＱ）＆ディジタルＰＬＬ部５８、デコーダ５９、復調部６０に、順番に供給される。復調部６０は、内部バス６１を介して、メモリ部６２、ＥＣＣエンコーダ／デコーダ６３、デスクランブル＋デコーダ６４に接続している。
【０１５２】
そして、この再生部は、以下のように動作する。すなわち、光学ヘッド装置５３により光磁気ディスク４０からピックアップされた信号は、光学ヘッド装置５３内で光電変換され、ＲＦ信号として出力される。このＲＦ信号は、ＲＦアンプ５５に入力され、所定のゲインで増幅されてから、信号処理部を構成するＡ／Ｄ変換部５６に供給される。Ａ／Ｄ変換部５６に供給された、前記ＲＦ信号は、量子化される。その後、ＡＧＣ処理部５７でゲインがコントロールされてからイコライザ（ＥＱ）＆ディジタルＰＬＬ部５８により波形整形と抜き取りクロックが生成され、デコーダ５９でＲＬＬ（１，７）信号が復号され、復調部６０で復調される。なお、ここでは、Ａ／Ｄ変換後のＲＦ信号を用いてＡＧＣ、イコライズ、ＤＰＬＬを掛けているが、Ａ／Ｄ変換前にアナログのＡＧＣ、イコライズ、ＰＬＬをかけてもよい。復調部６０で復調されたデータストリームは、メモリ６２上に展開され、誤り訂正ブロック単位にＥＣＣエンコーダ／デコーダ６３で誤り訂正される。誤り訂正されたデータは、デスクランブル＆デコーダ６４によりデスクランブル処理とデコード処理が施され、ＤＡＴ１信号として、クロック発生部６５からの転送クロックＳＣＬＫと共に出力される。
【０１５３】
次に、記録部の構成について説明する。入力された信号ＤＡＴ０は、スクランブラ＆エンコーダ６６で処理されたから、内部バス６１を介して、メモリ部６２、ＥＣＣエンコーダ／デコーダ６３、変調部６７に順番に供給される。変調部６７は、変調データを磁気ヘッド駆動部６８に供給する。磁気ヘッド駆動部６８は、磁気ヘッド６９を駆動する。また、変調部６７は、レーザＡＰＣ回路及びドライバ７０にクロック信号を供給する。
【０１５４】
そして、この記録部は、以下のように動作する。すなわち、転送クロックＳＣＬＫに同期して入力された信号ＤＡＴ０は、スクランブラ＆エンコーダ６６によりスクランブル処理とエンコード処理が施されてから、メモリ部６２に書き込まれる。メモリ部６２に書き込まれたデータには、ＥＣＣエンコーダ／デコーダ６３で、エラー訂正パリティが追加され、内部バス６１を介して変調部６７に供給される。変調部６７で変調されたデータは、磁気ヘッド駆動部６８を経て磁気ヘッド６９に供給される。一方、レーザＡＰＣ回路及びドライバ７０には、変調部６７からレーザストローブ変調クロックが与えられる。
【０１５５】
次に、サーボ系の構成について説明する。このサーボ系は、光学ヘッド装置５３が生成した信号からトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号等のサーボエラー信号や後述するウォブル信号を抽出するマトリックスアンプ７１と、サーボエラー信号を基にドライバ５２を介して前記スレッド機構、光学ヘッド装置５３のアクチュエータに所定のサーボ処理を施すと共に、スピンドルモータ５１に後述するＣＬＶ制御信号に応じたスピンドルサーボ処理を施すＤＳＳＰ７２と、ＤＳＳＰ７２を制御するシステムコントローラ７６とを備える。また、このサーボ系は、マトリックスアンプ７１が抽出したウォブル信号から、ＡＤＩＰ（Address In Pre-groove）信号を検出するＢＰＦ７３と、前記ＡＤＩＰ信号をデコードするＡＤＩＰデコーダ７４と、ＤＳＳＰ７２にＣＬＶ制御信号を供給するＣＬＶ制御部７５とを備える。
【０１５６】
次に、サーボ系の動作の概略について説明する。マトリックスアンプ７１で光学ヘッド装置５３からの信号から抽出された、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号等のサーボエラー信号にはＤＳＳＰ７２にて位相補償、ゲイン・目標値設定処理が施され、ドライバ５２を経て光学ヘッド装置５３内のアクチュエータ及びスレッドモータ５４へ供給される。
【０１５７】
一方、マトリックスアンプ７１から出力されたウォブル信号はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７３でその成分が抽出され、ＡＤＩＰデコーダ７４で復号されたアドレス情報がシステムコントローラ７６に転送される。また、ＢＰＦ７３の出力とＡＤＩＰデコーダ７４内のＰＬＬ位相誤差の積分及びシステムコントローラ７６からの制御信号はＣＬＶ制御部７５へ供給され、ＤＳＳＰ７２、ドライバ５２を経てスピンドルモータ５１に供給される。
【０１５８】
上述したサーボ系は、前記光学ヘッド制御装置９０又は９５を内蔵している。先ず、光学ヘッド制御装置９０又は９５が備える光スポット進行方向判定装置３３又は８０は、マトリックスアンプ７１とシステムコントローラ７６とに分かれて存在している。すなわち、光スポット進行方向判定装置３３又は８０の複数の差動増幅回路はマトリックスアンプ７１に含まれ、複数のコンパレータと判定部３８又は８７はシステムコントローラ７６に含まれる。また、光学ヘッド制御装置９０又は９５の主要部となる制御部９１又は９６は、ＤＳＳＰ７２に含まれる。
【０１５９】
また、図３に示した第１の光検出器３０、第２の光検出器３１及び第３の光検出器３２は、光学ヘッド装置５３の内部に備えられる。
【０１６０】
したがって、この光磁気ディスク記録再生装置によっても、データの再生時に、マトリックスアンプ７１及びシステムコントローラ７６にまたがって存在する光スポット進行方向判定装置３３又は８０によって判定したメインスポットＭの進行方向に基づいて、ＤＳＳＰ７２の内部に存在する、光学ヘッド制御装置の主要部となる制御部９１又は９６が、スレットモータの制御や、トラッキング制御を行うので、記録トラックＴの目的とする位置から正確にデータを再生することができる。
【０１６１】
また、データの記録時においても、マトリックス回路７１及びシステムコントローラ７６にまたがって存在する光スポット進行方向判定装置３３又は８０によって判定したメインスポットＭの進行方向に基づいて、ＤＳＳＰ７２の内部に存在する、光学ヘッド制御装置の主要部となる制御部９１又は９６が、スレットモータの制御や、トラッキング制御を行うので、記録トラックＴの目的とする位置からデータを記録することができる。
【０１６２】
【発明の効果】
本発明の光スポット進行方向判定装置は、第１の２値化手段からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化手段からの一つのサイドスポットの差信号の２値化データとに基づいて判定手段がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定するので、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対する、レーザスポットの半径方向の進行方向を和信号を用いずに、差信号のみで判定することができる。
【０１６３】
本発明の光スポット進行方向判定方法は、第１の２値化工程からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化工程からの一つのサイドスポットの差信号の２値化データとに基づいて判定工程がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定するので、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対する、レーザスポットの半径方向の進行方向を和信号を用いずに、差信号のみで判定することができる。
【０１６４】
本発明の光スポット進行方向判定装置は、第１の２値化手段からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化手段からの二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号の２値化データとに基づいて判定手段がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定するので、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対する、レーザスポットの半径方向の進行方向を和信号を用いずに、差信号のみで判定することができる。本発明の光スポット進行方向判定方法は、第１の２値化工程からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化工程からの二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号の２値化データとに基づいて判定工程がメインスポットの進行方向を判定するので、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対する、レーザスポットの半径方向の進行方向を和信号を用いずに、差信号のみで判定することができる。
【０１６５】
本発明の光学ヘッド制御装置は、第１の２値化手段からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化手段からの一つのサイドスポットの差信号の２値化データとに基づいて光スポット進行方向判定装置の判定手段がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定するので、制御手段が前記メインスポットの進行方向に基づいて光学ヘッドの光ディスクに対するディスク半径方向の位置を制御することができる。
【０１６６】
本発明の光学ヘッド制御方法は、第１の２値化工程からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化工程からの一つのサイドスポットの差信号の２値化データとに基づいて光スポット進行方向判定工程の判定工程がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定するので、制御工程がメインスポットの進行方向に基づいて光学ヘッドの光ディスクに対するディスク半径方向の位置を制御することができる。
【０１６７】
本発明の光学ヘッド制御装置は、第１の２値化手段からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化手段からの二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号の２値化データとに基づいて光スポット進行方向判定装置の判定手段がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定するので、制御手段が前記メインスポットの進行方向に基づいて光学ヘッドの光ディスクに対するディスク半径方向の位置を制御することができる。
【０１６８】
本発明の光学ヘッド制御方法は、第１の２値化工程からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化工程からの二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号の２値化データとに基づいて光スポット進行方向判定工程の判定工程がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定するので、制御工程がメインスポットの進行方向に基づいて光学ヘッドの光ディスクに対するディスク半径方向の位置を制御することができる。
【０１６９】
本発明の光ディスク記録再生装置は、和信号を用いずに、差信号のみで、ディスク半径方向に対するレーザスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定し、その結果に基づいて光学ヘッドを正確にディスク半径方向にユーザの所望に応じて移動しながら、光ディスクに対してデータを記録再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態となる、光スポット進行方向判定装置がレーザスポットの進行方向を判定する対象となる、光磁気ディスクを説明するための図である。
【図２】前記光磁気ディスク上に形成された３スポットの配置を示す図である。
【図３】前記３スポットからの反射光の光量を検出する光検出器の平面図である。
【図４】第１の実施例の第１具体例の光スポット進行方向判定装置の回路図である。
【図５】前記第１具体例の光スポット進行方向判定装置の要部となる、判定部の詳細な回路図である。
【図６】前記第１具体例の光スポット進行方向判定装置の動作を説明するための図である。
【図７】前記第１具体例の光スポット進行方向判定装置の判定動作を説明するための図である。
【図８】前記第１具体例の光スポット進行方向判定装置の他の判定動作を説明するための図である。
【図９】第１の実施例の第２具体例の光スポット進行方向判定装置の回路図である。
【図１０】前記第２具体例の光スポット進行方向判定装置の要部となる、判定部の詳細な回路図である。
【図１１】第２の実施例の第１具体例の光学ヘッド制御装置の構成を回路図である。
【図１２】第２の実施例の第２具体例の光学ヘッド制御装置の構成を回路図である。
【図１３】第３の実施例となる、光磁気ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】片方のグルーブがウォブルしているタイプの光磁気ディスクを説明するための図である。
【図１５】第１フォーマット〜第３フォーマットの光磁気ディスクを説明するための図である。
【図１６】前記図１４に示した光磁気ディスクに対してデータを記録再生する光磁気ディスク記録再生装置（第４の実施例）の構成を示すブロック図である。
【図１７】従来の光ディスクにおける、光スポット進行方向の判定原理を説明するための図である。
【図１８】従来の光ディスクにおける、光スポット進行方向の判定を行うためのＤフリップフロップ回路を示す図である。
【符号の説明】
１ 光磁気ディスク、３３ 光スポット進行方向判定装置、３４，３５ 差動増幅回路、３６，３７ コンパレータ、３８ 判定部、３８０ 判別データ生成部、３８５ 判別部、８０ 光スポット進行方向判定装置、８１，８２，８３，８４ 差動増幅回路、８５，８６ コンパレータ、８７ 判定部、８７０ 判別データ生成部、８７５ 判別部、９０ 光学ヘッド制御装置、９１ 制御部、９５光学ヘッド制御装置、９６ 制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ランドからなる記録トラックに沿って深さの異なる２種類のグルーブが形成されてなる光ディスクに形成される光スポットの前記ディスク半径方向に沿った進行方向を判定する光スポット進行方向判定装置及び光スポット進行方向判定方法に関する。
【０００２】
また、本発明は、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに光スポットを形成する光学ヘッドを制御する光学ヘッド制御装置及び光学ヘッド制御方法に関する。
【０００３】
また、本発明は、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに光スポットを形成してデータを記録再生する光ディスク記録再生装置に関する。
【０００４】
【従来の技術】
光ディスク上のレーザ照射点であるレーザスポットをディスク半径方向に移動させるには、スライドモータ、対物レンズ駆動部に電流を供給することになるが、このとき移動の揺り戻しがあるためにスライドモータや対物レンズを駆動させようとしている向きと実際にレーザスポットが動いている向きは必ずしも一致しない。このため、スライドモータや対物レンズを駆動している最中は、レーザスポットがどちら向きにトラックを横切っているかを常に検知する機構が必要である。
【０００５】
従来の光ディスク、ここでは深さに変化を持たせないグルーブをランドに沿って形成してなる光ディスクを対象とし、この光ディスクにおけるレーザスポット進行方向の判定原理について図１７を参照して説明する。
【０００６】
図１７の（ａ）には前記従来の光ディスクのグルーブ形状を、図１７の（ｂ）には前記光ディスクから得られる１スポットの反射光の検出信号から得られる差信号の波形を、図１７の（ｃ）には和信号の波形を示す。また、この図１７において、横軸はディスク上の半径方向への距離を示し、縦軸は（ａ）にあっては深さ、（ｂ）及び（ｃ）にあっては振幅レベルを示す。
【０００７】
ここで、差信号とは、ランドを挟んで向かい合った、深さが同じ二つのグルーブにかかるように光ディスク上に形成された１スポットの、一方のグルーブから反射回折された第１の光の検出出力Ａと他方のグルーブから反射回折された第２の光の検出出力Ｂとの差信号Ａ−Ｂ、つまりプッシュプル信号のことである。また、和信号とは前記第１の光の検出出力Ａと前記第２の光の検出出力Ｂの和信号Ａ＋Ｂのことである。
【０００８】
また、これら差信号及び和信号を２値化して生成した信号ＤＰ（digitalized push-pull）及びＤＳ（digitalized sum）も図１７の（ｄ）及び図１７の（ｅ）に示す。これらＤＰ及びＤＳを用いると、以下に説明するようにレーザスポット進行方向が判定できる。
【０００９】
前記ＤＰを図１８に示すＤフリップフロップ回路１００のデータ入力端子Ｄに、また前記ＤＳをＤフリップフロップ回路１００の制御入力端子に入力する。今、レーザスポットが図１７の（ａ）に深さを示したグルーブ上を矢印ＬtoＲに示すように左Ｌから右Ｒに向かうように移動する場合、ＤＳの○印部分が立ち上がりとなり、そのときのＤＰが”Ｌ”であることにより出力Ｑは”Ｌ”となる。逆にレーザスポットが前記グルーブ上を矢印Ｌ to Ｒの向きとは反対に右Ｒから左Ｌに移動する場合、ＤＳの△印部分が立ち上がりとなり、そのときのＤＰは”Ｈ”だから出力Ｑも”Ｈ”となる。
【００１０】
したがって、出力信号Ｑが”Ｌ”であれば、レーザスポットがディスク半径方向に沿ってトラックを左Ｌから右Ｒへ横切ったと判定することができる。また、出力信号Ｑが”Ｈ”であれば、レーザスポットがディスク半径方向に沿ってトラックを右Ｒから左Ｌへ横切ったと判定することができる。つまり、出力信号Ｑをチェックすればレーザスポットがどちら向きに移動しているかを常に把握することができる。これは、ＤＳとＤＰの位相、すなわち、それらを生成している和信号と差信号の位相が９０度前後ずれていることを利用している。
【００１１】
ところで、光ディスクでは、高密度化を達成するために、トラック密度を高めることが線密度を高めることと並んで有効である。トラック密度を高める方法としては、ランドとグルーブの双方に信号を記録する方法（Land&Groove方式）と、本件出願人が特開平１１−２９６９１０号公報に開示しているようにランドを挟んで２重螺旋状に描くように形成する二つのグルーブを浅い（Shallow）溝、深い（Deep）溝にする方法（Shallow&Deep方式）がある。
【００１２】
このうち前記特開平１１−２９６９１０号公報に開示の、グルーブの深さを変えるShallow&Deep方式を、ランドに信号を記録する場合を例として説明する。従来の光ディスクにおいては隣接するトラックのグルーブの深さ及び幅は等しいが、この形状でトラックピッチを詰めるとトラックの空間周波数がＭＴＦ（Modulation Transfer Function）を超え、トラッキング信号が発生しない。このため、記録再生特性としてはさらに密度を高められる可能性を残しながらも、トラッキングをかけられないという理由で、トラック密度が制限されていた。
【００１３】
前記Shallow&Deep方式では、１本おきにグルーブの深さを変える。これにより、トラックピッチの１／２の周波数成分が発生し、トラッキングエラー信号が得られる。Shallow&Deep方式では例えばトラックを二つにするというような場合でも二つのトラックの形状は鏡面対象であり、記録特性を揃えることが容易となる。前記Land&Groove方式ではランドとグルーブという異なる部分に信号を記録するために記録特性差が生じるのに対し対照的である。
【００１４】
ところで、前記Shallow&Deep方式ではトラッキングエラー信号がトラック二つを単位とした周期となるため、前記従来の光ディスクのものとは差信号、和信号ともに異なる。また二つのグルーブの深さによっては、差信号は得られるが和信号は原理上ほとんど得られない場合がある。このため、前記Shallow&Deep方式の光ディスクでは、従来の光ディスクにおいて行ったように、光ディスクから得られる１スポットの反射光の検出信号のみで、メインスポットの進行方向を判定するのは困難である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、和信号を用いずに、差信号のみで、ディスク半径方向に対するレーザスポットの進行方向を判定することができる光スポット進行方向判定装置及び光スポット進行方向判定方法の提供を目的とする。
【００１６】
また、本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、和信号を用いずに、差信号のみで、ディスク半径方向に対するレーザスポットの進行方向を判定し、その結果に基づいて光学ヘッドを正確にディスク半径方向にユーザの所望に応じて移動することができる光学ヘッド制御装置及び光学ヘッド制御方法の提供を目的とする。
【００１７】
また、本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、和信号を用いずに、差信号のみで、ディスク半径方向に対するレーザスポットの進行方向を判定し、その結果に基づいて光学ヘッドを正確にディスク半径方向にユーザの所望に応じて移動しながら、光ディスクに対してデータを記録再生することのできる光ディスク記録再生装置の提供を目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光スポット進行方向判定装置は、前記課題を解決するために、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対して照射されるメインビームが形成するメインスポットの前記ディスク半径に沿った進行方向を前記メインスポットと一つのサイドスポットとの反射光を検出して判定する光スポット進行方向判定装置であって、前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算手段と、前記一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算手段と、前記第１の演算手段で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化手段と、前記第２の演算手段で算出された一つのサイドスポットの差信号を２値化する第２の２値化手段と、前記第１の２値化手段からの２値化データと前記第２の２値化手段からの２値化データに基づいて前記メインスポットの進行方向を判定する判定手段とを備え、前記判定手段は、前記第１の２値化手段からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップと、前記第１の２値化手段からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップと、第１のフリップフロップの正出力データと第２のフリップフロップの反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替えスイッチとを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００１９】
この光スポット進行方向判定装置では、第１の２値化手段からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化手段からの一つのサイドスポットの差信号の２値化データとに基づいて判定手段が前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００２０】
本発明に係る光スポット進行方向判定方法は、前記課題を解決するために、ランドを挟んで深さの異なる２種類のグルーブを互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対して照射されるメインビームが形成するメインスポットの前記ディスク半径に沿った進行方向を前記メインスポットと一つのサイドスポットとの反射光を検出して判定するための光スポット進行方向判定方法であって、前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算工程と、前記一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算工程と、前記第１の演算工程で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化工程と、前記第２の演算工程で算出された一つのサイドスポットの差信号を２値化する第２の２値化工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データと前記第２の２値化工程からの２値化データとに基づいて前記メインスポットの進行方向を判定する判定工程とを備え、前記判定工程は、前記第１の２値化工程からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップ工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップ工程と、第１のフリップフロップ工程の正出力データと第２のフリップフロップ工程の反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替え工程とを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００２１】
この光スポット進行方向判定方法では、第１の２値化工程からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化工程からの一つのサイドスポットの差信号の２値化データとに基づいて判定工程が前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００２２】
本発明に係る光スポット進行方向判定装置は、前記課題を解決するために、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに交互に対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対して照射されるメインビームが形成するメインスポットの前記ディスク半径に沿った進行方向を前記メインスポットと二つのサイドスポットとの反射光を検出して判定する光スポット進行方向判定装置であって、前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の一方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の他方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第３の演算手段と、前記第２の演算手段で算出された差信号と前記第３の演算手段で算出された差信号とのさらに差信号を算出する第４の演算手段と、前記第１の演算手段で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化手段と、前記第４の演算手段で算出された二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号を２値化する第２の２値化手段と、前記第１の２値化手段からの２値化データと前記第２の２値化手段からの２値化データとに基づいて前記メインスポットの進行方向を判定する判定手段とを備え、前記判定手段は、前記第１の２値化手段からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップと、前記第１の２値化手段からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップと、第１のフリップフロップの正出力データと第２のフリップフロップの反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替えスイッチとを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００２３】
この光スポット進行方向判定装置では、第１の２値化手段からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化手段からの二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号の２値化データとに基づいて判定手段がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００２４】
本発明に係る光スポット進行方向判定方法は、前記課題を解決するために、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対して照射されるメインビームが形成するメインスポットの前記ディスク半径に沿った進行方向を前記メインスポットと二つのサイドスポットとの反射光を検出して判定するための光スポット進行方向判定方法であって、前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算工程と、前記二つのサイドスポットの内の一方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算工程と、前記二つのサイドスポットの内の他方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第３の演算工程と、前記第２の演算工程で算出された差信号と前記第３の演算工程で算出された差信号とのさらに差信号を算出する第４の演算工程と、前記第１の演算工程で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化工程と、前記第４の演算工程で算出された二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号を２値化する第２の２値化工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データと前記第２の２値化工程からの２値化データとに基づいて前記メインスポットの進行方向を判定する判定工程とを備え、前記判定工程は、前記第１の２値化工程からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップ工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップ工程と、第１のフリップフロップ工程の正出力データと第２のフリップフロップ工程の反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替え工程とを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００２５】
この光スポット進行方向判定方法では、第１の２値化工程からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化データ工程からの二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号の２値化データとに基づいて判定工程がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００２６】
本発明に係る光学ヘッド制御装置は、前記課題を解決するために、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対してメインビームと二つのサイドビームを照射する光学ヘッドを制御する光学ヘッド制御装置であって、前記メインビームが形成したメインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算手段と、前記二つのサイドビームが形成した二つのサイドスポットの内の一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算手段と、前記第１の演算手段で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化手段と、前記第２の演算手段で算出された前記二つのサイドスポットの内の一つのサイドスポットの差信号を２値化する第２の２値化手段と、前記第１の２値化手段からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップと、前記第１の２値化手段からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップと、第１のフリップフロップの正出力データと第２のフリップフロップの反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替えスイッチとを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する判定手段とを備える光スポット進行方向判定装置と、前記光スポット進行方向判定装置で判定された前記メインスポットの進行方向に基づいて、前記ディスクに光ビームを照射する光学ヘッドの前記ディスク半径方向の位置を制御する制御手段とを備える。
【００２７】
この光学ヘッド制御装置では、第１の２値化手段からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化手段からの一つのサイドスポットの差信号の２値化データとに基づいて光スポット進行方向判定装置の判定手段がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００２８】
本発明に係る光学ヘッド制御方法は、前記課題を解決するために、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対してメインスポットと二つのサイドスポットを形成する光学ヘッドを制御するための光学ヘッド制御方法であって、前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算工程と、前記二つのサイドスポットの内の一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算工程と、前記第１の演算工程で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化工程と、前記第２の演算手段で算出された前記二つのサイドスポットの内の一つのサイドスポットの差信号を２値化する第２の２値化工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップ工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップ工程と、第１のフリップフロップ工程の正出力データと第２のフリップフロップ工程の反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替え工程とを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する判定工程とを備える光スポット進行方向判定工程と、前記光スポット進行方向判定工程で判定された前記メインスポットの進行方向に基づいて、前記ディスクにメインスポットを照射する光学ヘッドの前記ディスク半径方向の位置を制御する制御工程とを備える。
【００２９】
この光学ヘッド制御方法では、第１の２値化工程からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化工程からの一つのサイドスポットの差信号の２値化データとに基づいて光スポット進行方向判定工程の判定工程がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００３０】
本発明に係る光学ヘッド制御装置は、前記課題を解決するために、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクにメインスポットと二つのサイドスポットを形成する光学ヘッドを制御する光学ヘッド制御装置であって、前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の一方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の他方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第３の演算手段と、前記第２の演算手段で算出された差信号と前記第３の演算手段で算出された差信号とのさらに差信号を算出する第４の演算手段と、前記第１の演算手段で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化手段と、前記第４の演算手段で算出された二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号を２値化する第２の２値化手段と、前記第１の２値化手段からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップと、前記第１の２値化手段からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップと、第１のフリップフロップの正出力データと第２のフリップフロップの反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替えスイッチとを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する判定手段とを備える光スポット進行方向判定装置と、前記光スポット進行方向判定装置で判定された前記メインスポットの進行方向に基づいて、前記ディスクにメインスポットを照射する光学ヘッドの前記ディスク半径方向の位置を制御する制御手段とを備える。
【００３１】
この光学ヘッド制御装置では、第１の２値化手段からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化手段からの二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号の２値化データとに基づいて光スポット進行方向判定装置の判定手段がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００３２】
本発明に係る光学ヘッド制御方法は、前記課題を解決するために、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクにメインスポットと二つのサイドスポットを形成する光学ヘッドを制御するための光学ヘッド制御方法であって、前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算工程と、前記二つのサイドスポットの内の一方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算工程と、前記二つのサイドスポットの内の他方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第３の演算工程と、前記第２の演算工程で算出された差信号と前記第３の演算工程で算出された差信号とのさらに差信号を算出する第４の演算工程と、前記第１の演算工程で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化工程と、前記第４の演算工程で算出された二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号を２値化する第２の２値化工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップ工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップ工程と、第１のフリップフロップ工程の正出力データと第２のフリップフロップ工程の反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替え工程とを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する判定工程とを備える光スポット進行方向判定工程と、前記光スポット進行方向判定工程で判定された前記メインスポットの進行方向に基づいて、前記ディスクにメインスポットを照射する光学ヘッドの前記ディスク半径方向の位置を制御する制御工程とを備える。
【００３３】
この光学ヘッド制御方法では、第１の２値化工程からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化工程からの二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号の２値化データとに基づいて光スポット進行方向判定工程の判定工程がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する。
【００３４】
本発明に係る光ディスク記録再生装置は、前記課題を解決するために、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクにメインスポットと二つのサイドスポットを形成してデータを記録再生する光ディスク記録再生装置であって、前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算手段と、前記第１の演算手段で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化手段と、前記第２の演算手段で算出された前記二つのサイドスポットの内の一つのサイドスポットの差信号を２値化する第２の２値化手段と、前記第１の２値化手段からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップと、前記第１の２値化手段からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップと、第１のフリップフロップの正出力データと第２のフリップフロップの反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替えスイッチとを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する判定手段とを備える光スポット進行方向判定装置と、前記光スポット進行方向判定装置で判定された前記メインスポットの進行方向に基づいて、前記ディスクにメインスポットを照射する光学ヘッドの前記ディスク半径方向の位置を制御する制御手段とを備える光学トラック制御装置を有する。
【００３５】
本発明に係る光ディスク記録再生装置は、前記課題を解決するために、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクにメインスポットと二つのサイドスポットを形成してデータを記録再生する光ディスク記録再生装置であって、前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の一方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の他方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第３の演算手段と、前記第２の演算手段で算出された差信号と前記第３の演算手段で算出された差信号とのさらに差信号を算出する第４の演算手段と、前記第１の演算手段で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化手段と、前記第４の演算手段で算出された二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号を２値化する第２の２値化手段と、前記第１の２値化手段からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップと、前記第１の２値化手段からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップと、第１のフリップフロップの正出力データと第２のフリップフロップの反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替えスイッチとを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する判定手段とを備える光スポット進行方向判定装置と、前記光スポット進行方向判定装置で判定された前記メインスポットの進行方向に基づいて、前記ディスクにメインスポットを照射する光学ヘッドの前記ディスク半径方向の位置を制御する制御手段とを備える光学ヘッド制御装置を有する。
【００３６】
この光ディスク記録再生装置は、和信号を用いずに、差信号のみで、ディスク半径方向に対するレーザスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定し、その結果に基づいて光学ヘッドを正確にディスク半径方向にユーザの所望に応じて移動しながら、光ディスクに対してデータを記録再生する。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のいくつかの実施の形態について図面を参照しながら説明する。第１の実施の形態は、光スポット進行方向判定装置及び方法の具体例となる、光スポット進行方向判定装置である。
【００３８】
この光スポット進行方向判定装置は、後述する光磁気ディスクに対してデータを記録再生する光磁気ディスク記録再生装置の光学ヘッド制御装置に内蔵され、光磁気ディスクに対して光学ヘッド装置から照射されるレーザビームの形成するレーザスポットのディスク半径方向に沿った進行方向を判定する。
【００３９】
例えば光磁気ディスク記録再生装置において、使用者から複数トラックを飛ばして所望のトラックへの再生指示があったとき、前記光学ヘッド装置のレーザスポットを現在オントラックしているトラックからディスク半径方向に複数トラック分移動させる必要がある。このため、前記光学ヘッド制御装置は、スライドモータ、対物レンズ駆動部に電流を供給して前記レーザスポットをディスク半径方向に移動させるが、このとき移動の揺り戻しが発生し、スライドモータや対物レンズを駆動させようとしている向きと実際にレーザスポットが動いている向きが一致しなくなることがある。すると、光学ヘッド制御装置は、光スポットの現在位置を把握できなくなり、後に続けるアドレスデータの抽出や、トラッキング制御を速やかに行えなくなる。
【００４０】
そこで、光学ヘッド制御装置は、スライドモータや対物レンズを駆動している最中は、レーザスポットがどちら向きにトラックを横切っているかを常に検知する必要があるので、光スポット進行方向判定装置を備えることになる。
【００４１】
なお、第１の実施の形態となる、光スポット進行方向判定装置は、光学ヘッド装置が光磁気ディスクに形成する３スポットの内の、どのスポットの信号を使うかによって、二つの具体例に分かれる。詳細については後述するが、メインスポットの差信号と、一方のサイドスポットの差信号を用いる第１具体例と、メインスポットの差信号と、二つのサイドスポットの差信号の引き算信号を用いる第２具体例である。
【００４２】
先ず、光スポット進行方向判定装置がレーザスポットの進行方向を判定する対象となる、光磁気ディスクについて図１を用いて説明する。この光磁気ディスク１は、記録トラックＴ（ランドＬ）に沿って深さの異なる２種類のグルーブＧｓ，Ｇｄを互いに隣接させて螺旋状に配置した光磁気ディスクである。記録トラックＴのトラックピッチは０．５５μｍである。
【００４３】
例えば、深さが異ならないグルーブを備えた従来の光磁気ディスクに、対物レンズのＮＡが０．５２、レーザ光の波長λが６６０ｎｍである、光学ヘッド装置からレーザ光を照射する場合を考慮する。この光学ヘッド装置の光学系のカットオフｆｃは、
カットオフｆｃ＝２ＮＡ／λ＝１５７５．７５（本／ｍｍ）
となり、この場合のトラックピッチＴｃは、
トラックピッチＴｃ＝１／ｆｃ＝０．６３４（μｍ）となる。
【００４４】
このままでは、光学系のカットオフ（＝１５７５．７５）から許容できるトラックピッチＴｃ＝０．６３４より狭いトラックピッチ（＝０．５５）の光磁気ディスク１に対しては、前記光学ヘッド装置によりレーザスポットを正確に照射することができない。このため、光磁気ディスク１に記録されている信号の再生や、光磁気ディスクへの信号の記録ができない。
【００４５】
しかし、この光磁気ディスク１は、記録トラックＴを挟んで深さの異なる２種類のグルーブＧｓ，Ｇｄが互いに対向するように形成されているという特徴を持っている。このため、例えば、トラックピッチの１／２の周波数成分が発生する。この１／２の周波数成分を利用する等して、トラッキングエラー信号を作ることができる。
【００４６】
ここで、図１に示した光磁気ディスク１の第１のグルーブＧｓの深さｄ１は、第２のグルーブＧｄの深さｄ２よりも浅い。例えばｄ１は１００ｎｍであり、ｄ２は１７０ｎｍである。
【００４７】
図１に示した光磁気ディスク１上に、前記光学ヘッド装置は前述したように、メインスポットＭと二つのサイドスポットＳ１、Ｓ２からなる３スポットを形成する（図２）。ここで、二つのサイドスポットＳ１，Ｓ２の走査位置は、メインスポットＭの走査位置に対してディスク半径方向Ｒに互いに逆方向に、1/2ピッチ分ずれている。すなわち、メインスポットＭがトラックＴ０上にオントラックしていれば、二つのサイドスポットＳ１，Ｓ２はトラックＴ０を挟んで互いに対向している第１のグルーブＧｓと第２のグルーブのＧｄ上に位置する。
【００４８】
図３には、図２に示した３スポットＭ，Ｓ１，Ｓ２からの反射光の光量を検出する光検出器の平面図を示す。第１の光検出器３０は、光磁気ディスク１の半径方向Ｒに１／２づつ分割した二つの光検出領域Ｍａ，Ｍｂを備え、メインスポットＭによる反射光の光量をそれぞれの光検出領域で検出し、検出信号（Ｍａ，Ｍｂと記す）を出力する。
【００４９】
第２の光検出器３１は、光磁気ディスク１の半径方向Ｒに１／２づつ分割した二つの光検出領域Ｓ１ａ，Ｓ１ｂを備え、サイドスポットＳ１による反射光の光量をそれぞれの光検出領域で検出し、検出信号（Ｓ１ａ，Ｓ１ｂと記す）を出力する。
【００５０】
第３の光検出器３２も、光磁気ディスク１の半径方向Ｒに１／２づつ分割した二つの光検出領域Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを備え、サイドスポットＳ２による反射光の光量をそれぞれの光検出領域で検出し、検出信号（Ｓ２ａ，Ｓ２ｂと記す）を出力する。
【００５１】
これら、第１の光検出器３０、第２の光検出器３１及び第３の光検出器３２は、光学ヘッド装置を構成するものであり、各検出信号の一部又は全てを、後述する光スポット進行方向判定装置に供給する他、ＲＦ回路等にも供給する。ＲＦ回路は、前記各検出信号の一部又は全てを用いて再生信号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。
【００５２】
次に、前記各検出信号の一部を用いて、光スポットの進行方向を判定する、第１具体例の光スポット進行方向判定装置について説明する。この第１具体例の光スポット進行方向判定装置は、メインスポットＭの差信号と、一方のサイドスポットＳ１の差信号を用いて光スポットの進行方向を判定する。もちろん、他方のサイドスポットＳ２の差信号を前記一方のサイドスポットＳ１の差信号の代わりにもちいてもよい。
【００５３】
この第１具体例の光スポット進行方向判定装置は、図４に示すように、第１の光検出器３０で得られた検出信号Ｍａと検出信号Ｍｂの差信号Ｍａ−Ｍｂを算出する差動増幅回路３４と、第２の光検出器３１で得られた検出信号Ｓ１ａと検出信号Ｓ１ｂの差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂを算出する差動増幅回路３５と、前記メインスポットＭの差信号Ｍａ−Ｍｂを２値化するコンパレータ３６と、前記サイドスポットＳ１の差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂを２値化するコンパレータ３７と、コンパレータ３６からの２値化データとコンパレータ３７からの２値化データとに基づいてメインスポットの進行方向を判定する判定部３８とを備える。
【００５４】
第１の光検出器３０の光検出領域Ｍａ及び光検出領域Ｍｂが生成した検出信号Ｍａ及び検出信号Ｍｂは差動増幅回路３４の正入力端子＋及び負入力端子−に入る。差動増幅回路３４は、検出信号Ｍａと検出信号Ｍｂの入力電圧差を増幅し、Ｍａ−Ｍｂを出力する。第２の光検出器３１の光検出領域Ｓ１ａ及び光検出領域Ｓ１ｂが生成した検出信号Ｓ１ａ及び検出信号Ｓ１ｂは差動増幅回路３５の正入力端子＋及び負入力端子−に入る。差動増幅回路３５は、検出信号Ｓ１ａと検出信号Ｓ１ｂの入力電圧差を増幅し、Ｓ１ａ−Ｓ１ｂを出力する。
【００５５】
コンパレータ３６は、差動増幅回路３４の出力信号Ｍａ−Ｍｂを正入力端子＋で受け、０電位と比較し、２値化データを判定部３８に供給する。コンパレータ３７は、差動増幅回路３５の出力信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂを正入力端子＋で受け、０電位と比較し、２値化データを判定部３８に供給する。
【００５６】
判定部３８は、図５に示すように、判別データ生成部３８０と判別部３８５とからなる。判別データ生成部３８０は、前記メインスポットＭの進行方向を判定するための判別データを生成する。そして、判別部３８５は、判別データ生成部３８０で生成された判別データに基づいて前記メインスポットの進行方向を判別する。
【００５７】
判別データ生成部３８０は、二つのＤフリップフロップ３８１及び３８２と、一方のＤフリップフロップ３８１の出力データＱと他方のＤフリップフロップ３８２の反転出力データＱ （Ｑバー）をコンパレータ３６の２値化データのＬ又はＨに基づいて切り替えて出力する切り替えスイッチ３８３とを備えてなる。ここで、切り替えスイッチ３８３にコンパレータ３６から供給される前記２値化データは、遅延回路３８４にて例えばｄ＝１０ｎｓ程遅延される。
【００５８】
Ｄフリップフロップ３８１は、データ入力端子Ｄにコンパレータ３７から供給された２値化データを、クロック入力端子に供給されたコンパレータ３６からの２値化データをクロックパルスとし、その立ち上がりに同期させ、出力データＱとして切り替えスイッチ３８３に供給する。
Ｄフリップフロップ３８２は、データ入力端子Ｄにコンパレータ３７から供給された２値化データを、クロック入力端子に供給されたコンパレータ３６からの２値化データをクロックパルスとし、その立ち下がりに同期させ、反転出力データＱ （Ｑバー）として切り替えスイッチ３８３に供給する。
【００５９】
切り替えスイッチ３８３の被選択端子ａには、Ｄフリップフロップ３８１からの出力データＱが供給され、被選択端子ｂには、Ｄフリップフロップ３８２からの反転出力データＱ （Ｑバー）が供給される。そして、この切り替えスイッチ３８３は、選択片ｃがコンパレータ３６からの遅延２値化データ（切り替え制御信号）Ｚに基づいて前記被選択端子ａ又はｂに切り替えて接続されるようになされており、例えば２値化データ（切り替え制御信号）ＺがＨであるときには被選択端子ｂを、Ｌであるときには被選択端子ａを選択するように接続される。選択片ｃが接続されることにより、この切り替えスイッチ３８３からは、前記判別データとなる、Ｄフリップフロップ３８１又は３８２からの出力データＱ又は反転出力データＱ が判別部３８５に供給される。
【００６０】
判別部３８５は、光スポットのディスク半径方向の進行方向を判定するために、予め内部に進行方向に対応させた２値化データ“Ｈ”又は“Ｌ”のテーブルを備えている。したがって、判別部３８５は、判別データ生成部３８０から前記判別データ、すなわち“Ｈ”又は“Ｌ”が供給されると、前記テーブルを参照し、前記光スポットのディスク半径方向の進行方向を判定することができる。この判別部３８５で判別した結果、すなわち光スポットの進行方向の判定結果は出力端子３９を介して出力される。
【００６１】
次に、図６を用いて、第１具体例の光スポット進行方向判定装置の動作の詳細について説明する。この図６は、光磁気ディスク１のランドＬ（トラックＴ）からのグルーブＧの深さ（ａ）に関連した、メインスポットＭによる差信号の波形（ｂ）、メインスポットＭによる和信号の波形（ｃ）、サイドスポットＳ１による差信号の波形（ｄ）と、後述する第２具体例で用いる二つのサイドスポットＳ１、Ｓ２のそれぞれの差信号のさらに差信号ＤＳＰＰの波形（ｅ）と、メインスポットＭによる差信号を２値化した２値化データ（ｆ）と、サイドスポットＳ１による差信号、又は前記差信号ＤＳＰＰを２値化した２値化データ（ｇ）を示す図である。
【００６２】
この図６において、（ｂ）の差信号と、（ｃ）の和信号とは、光磁気ディスク１が前記（Shallow&Deep方式）を採用したものであるので、従来の光磁気ディスクのそれとは若干異なるが、それらの位相が９０度ずれている点は、前述した図１７に記載の従来例と同じであり、従来の進行方向の判別方法も原理的には使える。
【００６３】
ただし、使えるのは差信号、和信号ともに充分な信号量を得られる場合である。例えば一方のグルーブの深さを１００ｎｍ、他方のグルーブの深さを１７０ｎｍとした場合、差信号は充分な信号量が得られるが、和信号はほとんど発生しない。したがってそのようなディスクも使用する可能性のあるドライブでは、和信号を使用する方式は望ましくない。
【００６４】
そこで、第１具体例の光スポット進行方向判定装置では、上述したように、図６の（ｄ）に示すサイドスポットＳ１の差信号を用いている。
【００６５】
メインスポットＭの差信号PP(main)と、二つのサイドスポットＳ１，Ｓ２の差信号PP(side1),PP(side2)は、ディスクスキューやディテクタのポジションずれにより発生する成分をa、ラジアル方向の座標をu、メインスポットとサイドスポットのラジアル方向の距離をq、トラックピッチをTp、メインスポットとサイドスポットによる光量比をkとすると、下記の（１），（２），（３）式のように表せる。
PP(main)=a+b*sin(2πu/2Tp) ・・・（１）
PP(side1)=(1/2k){a+b*sin(2π(u+q)/2Tp) ・・・（２）
PP(side2)=(1/2k){a+b*sin(2π(u-q)/2Tp) ・・・（３）
前記図１７の（ｂ）に示した従来の光ディスクから得られる差信号と異なるのは、以下の２点である。
・sinカーブがトラックピッチTpではなく、2Tpを周期としている（トラック２つを単位としているため）こと、
・メインスポットＭがトラック中央のとき、PP(main)が０ではなく、最大ＭＡＸか最小ＭＩＮになること、
である。
【００６６】
前記（２）式のqをTp/2とすると、以下の（４）式が成り立つ。
PP(side1)=1/2k{a-b*cos(2πu/2Tp) ・・・（４）
この（４）式に示したサイドスポットＳ１の差信号PP(side1)は、図６の（ｄ）に示すようになり、メインスポットＭの差信号（ｂ）とは９０度ずれた信号となる。
【００６７】
ここで、メインスポットＭの差信号PP(main)（図６の（ｂ））は、前記差動増幅回路３４で算出されるＭａ−Ｍｂと同じである。また、サイドスポットＳ１の差信号PP(side1)（図６の（ｄ））は、前記差動増幅回路３５で算出されるＳ１ａ−Ｓ１ｂと同じである。
【００６８】
そして、図６の（ｂ）のPP(main)をコンパレータ３６で２値化し、図６の（ｆ）に示す２値化データが得られる。また、図６の（ｄ）のPP(side1)をコンパレータ３７で２値化し、図６の（ｇ）に示す２値化データＹ得られる。
【００６９】
次に、図６の（ｆ）に示したメインスポットＭの差信号の２値化データをＸ、図６の（ｇ）に示したサイドスポットＳ１の差信号の２値化データをＹとし、これら２値化データＸ，Ｙから判定部３８がどのようにして判定結果を出力するかについて図７及び図８を用いて説明する。なお、ここでは、メインスポットＭが図６に示すように紙面に向かって左Ｌから右Ｒに移動したＬto Ｒか、右Ｒから左Ｌに移動したＲ to Ｌかを判定することになる。判定部３８の判別部３８５は、前記テーブルを参照することにより、判別データ“Ｌ”が供給されるとメインスポットＭがＬto Ｒに移動していると判別し、判別データ“Ｈ”が供給されるとＲ to Ｌと判別するように設定されている。
【００７０】
先ず、図７を用いて説明する。
始めに、図７の（ａ）に示す２値化データＸをクロックパルスとしたその立ち上がりにおいて（タイミングｔ１）図７の（ｂ）の２値化データＹは“Ｌ”となっており、よってこのときのＤフリップフロップ３８１（ＦＦ１）の出力データＱ（ＦＦ１out）は図７の（ｄ）に示すように“Ｌ”となる。切り替えスイッチ３８３に遅延回路３８４から供給される、切り替え選択のための制御信号Ｚは図７の（ｃ）に示すようにタイミングｔ１からｄだけ遅延している。よってタイミングｔ１における切り替え制御信号Ｚは“Ｌ”であるのでＦＦ１の出力データＱが切り替えスイッチ３８３によって選択され、判別データ生成部３８０からは図７の（ｆ）に示すように“Ｌ”が出力される。
【００７１】
次のタイミングｔ２において、クロックパルス（２値化データＸ）の立ち下がりに同期した２値化データＹは“Ｈ”である。このときの前記切り替え制御信号Ｚは“Ｈ”であるので、前記２値化データＹの“Ｈ”を反転したＦＦ２の反転出力データＱ が切り替えスイッチ３８３によって選択され、判別データ生成部３８０から“Ｌ”が出力される。
【００７２】
次のタイミングｔ３においては、クロックパルスの立ち上がりに同期した２値化データＹは“Ｌ”である。このときの前記切り替え制御信号Ｚは“Ｌ”であるので、判別データ生成部３８０の切り替えスイッチ３８３からはＦＦ１の“Ｌ”の出力データＱが出力される。
【００７３】
次のタイミングｔ４において判定部３８からは、前記タイミングｔ２のときと同様にして“Ｌ”が出力される。また、タイミングｔ５においては前記タイミングｔ３のときと同様にして、“Ｌ”が出力され、タイミングｔ６においては前記タイミングｔ４のときと同様にして、“Ｌ”が出力される。
【００７４】
すなわち、図７に示すような状態のとき、判別データ生成部３８０は“Ｌ”を出力し続けるので、判別部３８５は、メインスポットＭが図６に示すようにＬto
Ｒであることを判別する。
【００７５】
次に、図８を用いて説明する。
始めに、図８の（ａ）に示す２値化データＸをクロックパルスとしたその立ち上がりにおいて（タイミングｔ１）図８の（ｂ）の２値化データＹは“Ｈ”となっており、よってこのときのＤフリップフロップ３８１（ＦＦ１）の出力データＱ（ＦＦ１out）は図８の（ｄ）に示すように“Ｈ”となる。切り替えスイッチ３８３に遅延回路３８４から供給される、切り替え選択のための制御信号Ｚは図８の（ｃ）に示すようにタイミングｔ１からｄだけ遅延している。よってタイミングｔ１における切り替え制御信号Ｚは“Ｌ”であるのでＦＦ１の出力データＱが切り替えスイッチ３８３によって選択され、判別データ生成部３８０からは図８の（ｆ）に示すように“Ｈ”が出力される。
【００７６】
次のタイミングｔ２において、クロックパルス（２値化データＸ）の立ち下がりに同期した２値化データＹは“Ｌ”である。このときの前記切り替え制御信号Ｚは“Ｈ”であるので、前記２値化データＹの“Ｌ”を反転したＦＦ２の反転出力データＱ が切り替えスイッチ３８３によって選択され、判別データ生成部３８０から“Ｈ”が出力される。
【００７７】
次のタイミングｔ３においては、クロックパルスの立ち上がりに同期した２値化データＹは“Ｈ”である。このときの前記切り替え制御信号Ｚは“Ｌ”であるので、判別データ生成部３８０の切り替えスイッチ３８３からはＦＦ１の“Ｈ”の出力データＱが出力される。
【００７８】
次のタイミングｔ４において判別データ生成部３８０からは、前記タイミングｔ２のときと同様にして“Ｈ”が出力される。また、タイミングｔ５においては前記タイミングｔ３のときと同様にして、“Ｈ”が出力され、タイミングｔ６においては前記タイミングｔ４のときと同様にして、“Ｈ”が出力される。
【００７９】
すなわち、図８に示す状態のとき、判別データ生成部３８０は、“Ｈ”を出力し続けるので、判別部３８５はメインスポットＭが図６に示すようにＲto Ｌであることを判別する。
【００８０】
以上、第１具体例の光スポット進行方向判定装置は、メインスポットの差信号と、一つのサイドスポットの差信号を用いて、光スポットのディスク半径方向の進行方向を判定することができる。
【００８１】
次に、前記各検出信号の全てを用いて、光スポットの進行方向を判定する、第２具体例の光スポット進行方向判定装置について説明する。この第２具体例の光スポット進行方向判定装置は、メインスポットＭの差信号と、二つのサイドスポットの差信号の引き算信号を用いて光スポットの進行方向を判定する。
【００８２】
この第２具体例の光スポット進行方向判定装置は、図９に示すように、第１の光検出器３０で得られた検出信号Ｍａと検出信号Ｍｂの差信号Ｍａ−Ｍｂを算出する差動増幅回路８１と、第２の光検出器３１で得られた検出信号Ｓ１ａと検出信号Ｓ１ｂの差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂを算出する差動増幅回路８２と、第３の光検出器３２で得られた検出信号Ｓ２ａと検出信号Ｓ２ｂの差信号Ｓ２ａ−Ｓ２ｂを算出する差動増幅回路８３と、差動増幅回路８２で算出された差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂと差動増幅回路８３で算出された差信号Ｓ２ａ−Ｓ２ｂとのさらに差信号を算出する差動増幅回路８４と、差動増幅回路８１で算出されたメインスポットの差信号Ｍａ−Ｍｂを２値化するコンパレータ８５と、差動増幅回路８４で算出された二つのサイドスポットの差信号のさらに差信号（Ｓ１ａ−Ｓ１ｂ）−（Ｓ２ａ−Ｓ２ｂ）を２値化するコンパレータ８６と、コンパレータ８５からの２値化データとコンパレータ８６からの２値化データとに基づいてメインスポットの進行方向を判定する判定部８７とを備える。
【００８３】
第１の光検出器３０の光検出領域Ｍａ及び光検出領域Ｍｂが生成した検出信号Ｍａ及び検出信号Ｍｂは差動増幅回路８１の正入力端子＋及び負入力端子−に入る。差動増幅回路８１は、検出信号Ｍａと検出信号Ｍｂの入力電圧差を増幅し、Ｍａ−Ｍｂを出力する。第２の光検出器３１の光検出領域Ｓ１ａ及び光検出領域Ｓ１ｂが生成した検出信号Ｓ１ａ及び検出信号Ｓ１ｂは差動増幅回路８２の正入力端子＋及び負入力端子−に入る。差動増幅回路８２は、検出信号Ｓ１ａと検出信号Ｓ１ｂの入力電圧差を増幅し、Ｓ１ａ−Ｓ１ｂを出力する。第３の光検出器３２の光検出領域Ｓ２ａ及び光検出領域Ｓ２ｂが生成した検出信号Ｓ２ａ及び検出信号Ｓ２ｂは差動増幅回路８３の正入力端子＋及び負入力端子−に入る。差動増幅回路８３は、検出信号Ｓ２ａと検出信号Ｓ２ｂの入力電圧差を増幅し、Ｓ２ａ−Ｓ２ｂを出力する。
【００８４】
差動増幅回路８２が算出したサイドスポットＳ１の差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂ及び差動増幅回路８３が算出したサイドスポットＳ２の差信号Ｓ２ａ−Ｓ２ｂは、誘う増幅回路８４の正入力端子＋及び負入力端子−に入る。差動増幅回路８４は、差信号Ｓ１ａ−Ｓ１と差信号Ｓ２ａ−Ｓ２ｂの入力電圧差を増幅し、（Ｓ１ａ−Ｓ１ｂ）−（Ｓ２ａ−Ｓ２ｂ）を出力する。
【００８５】
コンパレータ８５は、差動増幅回路８１の出力信号Ｍａ−Ｍｂを正入力端子＋で受け、０電位と比較し、２値化データを判定部８７に供給する。コンパレータ８６は、差動増幅回路８４の出力信号（Ｓ１ａ−Ｓ１ｂ）−（Ｓ２ａ−Ｓ２ｂ）を正入力端子＋で受け、０電位と比較し、２値化データを判定部８７に供給する。
【００８６】
判定部８７は、図１０に示すように、判別データ生成部８７０と判別部８７５とからなる。判別データ生成部８７０は、前記メインスポットＭの進行方向を判定するための判別データを生成する。そして、判別部８７５は、判別データ生成部８７０で生成された判別データに基づいて前記メインスポットの進行方向を判別する。
【００８７】
判別データ生成部８７０は、二つのＤフリップフロップ８７１及び８７２と、一方のＤフリップフロップ８７１の出力データＱと他方のＤフリップフロップ８７２の反転出力データＱ （Ｑバー）をコンパレータ８５の２値化データのＬ又はＨに基づいて切り替えて出力する切り替えスイッチ８７３とを備えてなる。ここで、切り替えスイッチ８７３にコンパレータ８５から供給される前記２値化データは、遅延回路８７４にて例えばｄ＝１０ｎｓ程遅延される。
【００８８】
Ｄフリップフロップ８７１は、データ入力端子Ｄにコンパレータ８６から供給された２値化データを、クロック入力端子に供給されたコンパレータ８５からの２値化データをクロックパルスとし、その立ち上がりに同期させ、出力データＱとして切り替えスイッチ８７３に供給する。
Ｄフリップフロップ８７２は、データ入力端子Ｄにコンパレータ８６から供給された２値化データを、クロック入力端子に供給されたコンパレータ８５からの２値化データをクロックパルスとし、その立ち下がりに同期させ、反転出力データＱ （Ｑバー）として切り替えスイッチ８７３に供給する。
【００８９】
切り替えスイッチ８７３の被選択端子ａには、Ｄフリップフロップ８７１からの出力データＱが供給され、被選択端子ｂには、Ｄフリップフロップ８７２からの反転出力データＱ （Ｑバー）が供給される。そして、この切り替えスイッチ８７３は、選択片ｃがコンパレータ８５からの遅延２値化データ（切り替え制御信号）Ｚに基づいて前記被選択端子ａ又はｂに切り替えて接続されるようになされており、例えば２値化データ（切り替え制御信号）ＺがＨであるときには被選択端子ｂを、Ｌであるときには被選択端子ａを選択するように接続される。選択片ｃが接続されることにより、この切り替えスイッチ８７３からは、前記判別データとなる、Ｄフリップフロップ８７１又は８７２からの出力データＱ又は反転出力データＱ が判別部８７５に供給される。
【００９０】
この判別部８７５も、光スポットのディスク半径方向の進行方向を判定するために、予め内部に進行方向に対応させた２値化データ“Ｈ”又は“Ｌ”のテーブルを備えている。したがって、この判別部８７５も、判別データ生成部８７０から前記判別データ、すなわち“Ｈ”又は“Ｌ”が供給されると、前記テーブルを参照し、前記光スポットのディスク半径方向の進行方向を判定することができる。この判別部８７５で判別した結果、すなわち光スポットの進行方向の判定結果は出力端子８８を介して出力される。
【００９１】
この第２具体例の光スポット進行方向判定装置の動作の詳細について前記図６を用いて説明する。この第２具体例の光スポット進行方向判定装置では、メインスポットＭの差信号の他、上述したように、図６の（ｅ）に示す二つのサイドスポットＳ１，Ｓ２のそれぞれの差信号のさらに差信号DSPP（The difference between side spot push-pulls）を用いている。
【００９２】
このDSPPは前記（２）式と（３）式を用いると、以下の（５）式のように表せる。
DSPP=(b/k)*sin(2πq/2Tp)sin(2πu/2Tp) ・・・（５）
ここも、aはディスクスキューやディテクタのポジションずれにより発生する成分、uはラジアル方向の座標、qはメインスポットとサイドスポットのラジアル方向の距離、Tpはトラックピッチ、kはメインスポットとサイドスポットによる光量比である。
【００９３】
前記（５）式に示したDSPPは、前記（１）式に示したメインスポットＭの差信号PP(main)に対して、図６に示すように、９０度ずれた位相となる。この場合はメインスポットＭとサイドスポットＳ１，Ｓ２のラジアル方向距離qがどんな値であってもメインスポットＭとの位相差は常に９０度となる。ただしqはDSSP信号の振幅に影響するので、Tp/2,3Tp/2,・・・が理想的である点は変わりない。
【００９４】
このDSPP信号（図６の（ｅ））を２値化したデータは、やはり図６の（ｇ）に示すＹとなる。
【００９５】
したがって、この第２具体例の光スポット進行方向判定装置によっても、前記図７及び図８を用いて説明したように、メインスポットＭの進行方向を判定することができる。ここでは詳細な説明を省略する。
【００９６】
以上、第２具体例の光スポット進行方向判定装置は、メインスポットの差信号と、サイドスポットの差信号のそれぞれの差信号を用いて、光スポットの進行方向を判定することができる。
【００９７】
次に、第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態は、本発明に係る光学ヘッド制御装置及び光学ヘッド制御方法の具体例となる、光学ヘッド制御装置である。この光学ヘッド制御装置は、前記第１の実施の形態の光スポット進行方向判定装置の二つの具体例の内のどちらかを含むことで、第１具体例と第２具体例に分かれる。前記図３及び図４に構成を示した光スポット進行方向判定装置を内蔵する方を第１具体例の光学ヘッド制御装置、前記図９及び図１０に構成を示した光スポット進行方向判定装置を内蔵する方を第２具体例の光学ヘッド制御装置とする。
【００９８】
先ず、図１１を参照して第１具体例の光学ヘッド制御装置９０について説明する。この光学ヘッド制御装置９０は、図１に示した光磁気ディスク１に、図２に示す３スポットを照射して光磁気ディスク１からの反射光の光量を図３に示す３つの光検出器で検出する、光学ヘッドのディスク半径方向の位置を制御する。
【００９９】
例えば光磁気ディスク記録再生装置において、使用者から複数トラックを飛ばして所望のトラックへの再生指示があったとき、光学ヘッド制御装置は、スライドモータ、対物レンズ駆動部に電流を供給して前記レーザスポットをディスク半径方向に移動させるが、このとき移動の揺り戻しが発生し、スライドモータや対物レンズを駆動させようとしている向きと実際にレーザスポットが動いている向きが一致しなくなることがある。すると、光学ヘッド制御装置は、光スポットの現在位置を把握できなくなり、後に続けるアドレスデータの抽出や、トラッキング制御を速やかに行えなくなる。
【０１００】
そこで、光学ヘッド制御装置は、光スポット進行方向判定装置を内蔵し、スライドモータや対物レンズを駆動している最中は、レーザスポットがどちら向きにトラックを横切っているかを常に検知する必要がある。
【０１０１】
このため、光学ヘッド制御装置９０は、光スポット進行方向判定装置３３を内蔵し、この光スポット進行方向判定装置３３で判定された光スポットの進行方向に基づいて、制御部９１により光学ヘッドの光磁気ディスク１上の半径方向の位置を制御する。
【０１０２】
具体的に、光学ヘッド制御装置９０は、光スポット進行方向判定装置３３により光スポットの進行方向を判定し、その判定結果に基づいて制御部９１が前記光学ヘッド装置をスライドモータを制御して、ユーザの所望のトラック近辺まで動かし、さらにアドレスを読ませて所望のトラック上に光スポットを動かした後、トラッキング制御を行う。
【０１０３】
制御部９１で行われるトラッキング制御について以下に説明する。この制御部９１には、前記光スポット進行方向判定装置３３を構成した、差動増幅回路３５から、サイドスポットＳ１の差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂが供給されている。そして、制御部９１は、差動増幅回路３５が算出したサイドスポットＳ１の差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂをトラッキングエラー信号ＴＥとして用い、このトラッキングエラー信号ＴＥに基づいてトラッキング制御を行っている。
【０１０４】
すなわち、この光学ヘッド制御装置９０は、二つのサイドスポットＳ１、Ｓ２の内の少なくとも一つのサイドスポットＳ１の反射光の光量を二つの分割検出領域Ｓ１ａ，Ｓ１ｂで検出した二つの信号の差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂに基づいて、光学ヘッド装置の光磁気ディスク１に対するトラッキングを制御する。
【０１０５】
この光学ヘッド制御装置９０において行う、サイドスポット一つによるトラッキング制御の原理を以下に説明する。
【０１０６】
図１に示した光磁気ディスク１上に、光学ヘッド装置は図２に示すように、メインスポットＭと二つのサイドスポットＳ１、Ｓ２からなる３スポットを形成する。ここで、二つのサイドスポットＳ１，Ｓ２の走査位置は、メインスポットＭの走査位置に対してディスク半径方向Ｒに互いに逆方向に、1/2ピッチ分ずれている。すなわち、メインスポットＭがトラックＴｎ上にオントラックしていれば、サイドスポットＳ１はトラックＴｎを挟んで互いに対向している第１のグルーブＧｓ又は第２のグルーブのＧｄ上の中央に位置する。このとき、サイドスポットＳ１の差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂは０となる。また、オフトラックによるサイドスポットの差信号の挙動は、通常のトラックを採用した場合のメインスポットの挙動とほぼ同じなので、これをトラッキングエラー信号として使える。
【０１０７】
ところで、光磁気ディスク１は前記Shallow&Deep方式を採用したものであるので、サイドスポットが第１のグルーブＧｓ又は第２のグルーブのＧｄにあるかで極性が異なる。すなわち、ラジアル方向の座標uを横軸、前記差信号量を縦軸としたときにグラフが右上がりか右下がりかということである。この極性の相違は、予め前記制御部９１が把握することができるので、光学ヘッド制御装置９０は、前記光磁気ディスク１に対する光学ヘッド装置の制御を問題なく行うことができる。
【０１０８】
次に、図１２を参照して第２具体例の光学ヘッド制御装置９５について説明する。この光学ヘッド制御装置９５も、図１に示した光磁気ディスク１に、図２に示す３スポットを照射し、光磁気ディスク１からの反射光の光量を図３に示す３つの光検出器で検出する、光学ヘッド装置のディスク半径方向の位置を制御する。
【０１０９】
光学ヘッド制御装置９５は、前記図９及び図１０に示した光スポット進行方向判定装置８０を内蔵し、この光スポット進行方向判定装置３３で判定された光スポットの進行方向に基づいて、制御部９５により光学ヘッドの光磁気ディスク１上の半径方向の位置を制御する。
【０１１０】
具体的に、光学ヘッド制御装置９５では、光スポット進行方向判定装置８０により光スポットの進行方向を判定し、その判定結果に基づいて制御部９６がスライドモータを制御して前記光学ヘッド装置をユーザの所望のトラック近辺まで動かし、さらにアドレスを読ませて所望のトラック上に光スポットを動かした後、トラッキング制御を行う。
【０１１１】
制御部９６で行われるトラッキング制御について説明する。
この制御部９６には、前記光スポット進行方向判定装置８０を構成した、差動増幅回路８２から、サイドスポットＳ１の差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂが供給されている。そして、制御部９６は、差動増幅回路８２が算出したサイドスポットＳ１の差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂをトラッキングエラー信号ＴＥとして用い、このトラッキングエラー信号ＴＥに基づいてトラッキング制御を行っている。
【０１１２】
すなわち、この光学ヘッド制御装置９５は、二つのサイドスポットＳ１、Ｓ２の内の少なくとも一つのサイドスポットＳ１の反射光の光量を二つの分割検出領域Ｓ１ａ，Ｓ１ｂで検出した二つの信号の差信号Ｓ１ａ−Ｓ１ｂに基づいて、光学ヘッド装置の光磁気ディスク１に対するトラッキングを制御する。
【０１１３】
この光学ヘッド制御装置９５において行う、サイドスポット一つによるトラッキング制御の原理については上述した通りである。
【０１１４】
次に、前記第２の実施の形態となる光学ヘッド制御装置９０又は９５を内蔵し、光磁気ディスク１に対して信号を記録再生する光磁気ディスク記録再生装置を第３の実施の形態として説明する。図１３に示すように、この光磁気ディスク記録再生装置は、スピンドルモータ１１、光学ヘッド装置１２、ＲＦ回路１３、サーボ回路１４、データ復調回路１５、データＥＣＣ（Error Correcting Code）復号回路１６、出力端子１７、アドレス復調回路１８、アドレスＥＣＣ復号回路１９、コントロール部２０、レーザパワー制御回路２１、ＬＤドライブ回路２２、入力端子２３、ＥＣＣ付加部２４、データ復調回路２５、マグネットドライブ回路２６、外部磁界発生用コイル２７を備えている。
【０１１５】
光学ヘッド装置１２は、メインビームと、二つのサイドビームとの合計３本の光ビームを光磁気ディスク１に照射するタイプのものであり、レーザダイオード等の光ビームの光源、コリメータレンズ、対物レンズ、偏光ビームスプリッタ、シリンドリカルレンズなどの光学部品を備えている。また、光学ヘッド装置１２は、前記第１の光検出器３０、第２の光検出器３１、第３の光検出器３２や、スレッドモータなどを備えている。光学ヘッド装置１２の光学系のＮＡは０．５２であり、光源から照射される光ビームの波長λは０．６６μｍである。
【０１１６】
ＲＦ回路１３は、再生信号生成部と、前記光スポット進行方向判定装置３３又は８０を構成した、複数の差動増幅回路と、フォーカスエラー信号生成部とを備えている。特に差動増幅回路３５又は８２は、トラッキングエラー信号ＴＥを生成する。
【０１１７】
再生信号生成部は、第１の光検出器３１からの検出信号ＭａとＭｂを用いて再生信号ＲＦを生成する。この再生信号ＲＦはデータ復調回路１５、アドレス復調回路１８及びレーザパワー制御回路２１に供給される。
【０１１８】
フォーカスエラー信号生成部は、第１の光検出器３１の検出信号Ｍａ、Ｍｂと、第２の光検出器３２の検出信号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂと、第３の光検出器３３の光検出信号Ｓ２ａ、Ｓ２ｂとを用い、フォーカスエラー信号ＦＥを生成する。このフォーカスエラー信号ＦＥもサーボ回路１４に供給される。
【０１１９】
サーボ回路１４は、ＲＦ回路１３から供給される、トラッキングエラー信号ＴＥとフォーカスエラー信号ＦＥに基づいてトラッキングサーボ信号、フォーカスサーボ信号を生成し、これを光学ヘッド装置１２に供給する。特に、サーボ回路１４は内部に、制御部９１又は制御部９６を内蔵し、前記トラッキングエラー信号ＴＥに基づいてトラッキングサーボ信号を生成して光学ヘッド装置１２のトラッキングを制御する。
【０１２０】
なお、サーボ回路１４でトラッキングを行う前に、光スポットの進行方向はコントロール部２０で判定される。すなわち、コントロール部２０には、光スポット進行方向判定装置３３又は８０を構成した、複数のコンパレータと、判定部３８又は８７が備えられている。
【０１２１】
これにより光学ヘッド装置１２から照射される光ビームのトラッキングサーボ、フォーカスサーボが行われ、光磁気ディスク１の記録トラックＴ上を正確に、光スポットが走査する。
【０１２２】
そして、この光磁気ディスク記録再生装置では、使用者からの指示に応じた光磁気ディスク１上の位置からデータを再生するため、アドレス復調回路１８は、これに供給された再生信号ＲＦから、アドレスデータを抽出する。光磁気ディスク１において、アドレスデータは、二つのグルーブトラックに、例えば微小な凹部（ピット）を設けることにより記録されており、再生信号ＲＦの変化に応じてアドレスデータを抽出することができるようにされている。
【０１２３】
そして、アドレス復調回路１８は、抽出したアドレスデータを復調し、復調したアドレスデータをアドレスＥＣＣ復号回路１９に供給する。アドレスＥＣＣ復号回路１９は、復調されたアドレスデータのエラー検出及びエラー訂正を行って、復元したアドレスデータをコントロール部２０に供給する。
【０１２４】
コントロール部２０は、供給されたアドレスデータにより、光ビームが走査している光磁気ディスク上の位置を得て、この再生アドレスデータを基準として、光磁気ディスク１上の目的とするトラックを走査するように、光ビームの走査位置の移動指示情報などを含む制御信号をサーボ回路１４に供給する。
【０１２５】
このコントロール部２０は、前述したように、光スポット進行方向判定装置３３又は８０を構成した、複数のコンパレータと、判定部３８又は判定部８７を備えており、ＲＦ回路１３からの差動出力を、２値化データとしてから、判定部３８又は８７に取り込み、上述したように、メインスポットＭのディスク半径方向の進行方向を判定する。このコントロール部２０で得られたメインスポットＭの進行方向の判定結果は、サーボ回路１４に供給される。
【０１２６】
サーボ回路１４は、コントロール部２０からの制御信号に基づいて、光学ヘッド装置１２から照射する光ビームの走査位置を変更するように制御する制御信号を生成し、これを光学ヘッド装置１２に供給する。これにより、使用者により指示された光磁気ディスク１００上の位置からデータを読み出すことができるようにされる。このとき、サーボ回路１２はコントロール部２０から供給された、前記メインスポットＭの進行方向の判定結果に基づいて前記制御信号を生成する。
【０１２７】
すなわち、ＲＦ回路１３及びコントロール部２０にまたがって存在する、光スポット進行方向判定装置３３又は８０により光スポットの進行方向を判定し、その判定結果に基づいて、サーボ回路１４内部に存在する制御部９１及び９６が前記光学ヘッド装置１２をスライドモータを制御して、ユーザの所望のトラック近辺まで動かし、さらにアドレスを読ませて所望のトラック上に光スポットを動かした後、トラッキング制御を行う。
【０１２８】
レーザパワー制御回路２１は、これに供給された再生信号ＲＦに基づいて、光学ヘッド装置１２から照射する光ビームのパワーを制御するための光ビームのパワーエラー信号ＥＲを形成し、これおをＬＤドライブ回路２２に供給する。
【０１２９】
ＬＤドライブ回路２２は、パワーエラー信号ＥＲに応じて、光学ヘッド装置１２から光磁気ディスク１に照射する光ビームのパワーを制御する制御信号を形成し、これを光学ヘッド装置１２に供給することにより、光ビームのパワーが常時適正なものとなるように制御される。
【０１３０】
光磁気ディスク１に記録されている使用者が目的とする信号は、前述のように、再生信号ＲＦとして、データ復調回路１５に供給されるので、データ復調回路１５は、これに供給された再生信号ＲＦを波形整形し、“０”、“１”のデータに変換して、これをＥＣＣ復号回路１６に供給する。ＥＣＣ復号回路１６は、エラー検出及び誤り訂正を行って、元のデータを復元し、これをデータの出力端子１７を通じて出力する。
【０１３１】
このように光磁気ディスク記録再生装置によれば、データの再生時に、ＲＦ回路１３及びコントロール部２０にまたがって存在する光スポット進行方向判定装置３３又は８０によって判定したメインスポットＭの進行方向に基づいて、サーボ回路１４の内部に存在する、光学ヘッド制御装置の主要部となる制御部９１又は９６が、スレットモータの制御や、トラッキング制御を行うので、記録トラックＴの目的とする位置から正確にデータを再生することができる。
【０１３２】
次に、光磁気ディスク１に信号を記録する構成について説明しておく。入力端子２３を通じて入力されたデータは、ＥＣＣ付加回路２４に供給され、ここで誤り訂正符号が付加された後、データ変調回路２５に供給される。データ変調回路２５は、誤り訂正符号が付加されたデータを、光磁気ディスク１に記録する際に適当な、例えば、ＥＦＭ変調方式で変調し、これをマグネットドライブ回路２６に供給する。
【０１３３】
マグネットドライブ回路２６は、記録データに応じて、外部磁界発生用コイル２７を駆動させる。外部磁界発生用コイル２７は、図１３に示すように、光学ヘッド装置１２の延長線上に、光学ヘッド装置１２に対向するように設けられ、光学ヘッド装置１２と同期して光磁気ディスク１の半径方向に移動することができるようにされたものである。そして、外部磁界発生用コイル２７は、マグネットドライブ回路２６からの記録データに応じて、＋（プラス）、−（マイナス）の記録磁界を発生させる。
【０１３４】
このとき、コントロール部２０により、前述したように光磁気ディスク１から読み出されたアドレスデータを基準として用いて、各部を制御し、光学ヘッド装置１２から照射される光ビームの光磁気ディスク１上の照射位置や、外部磁界発生用コイル２７からの磁界がかけられる光磁気ディスク１上の位置などが調整されるとともに、例えば、コントロール部２０からの制御に応じて、レーザパワー制御回路２１により、光学ヘッド装置１２からの光ビームのパワーが記録に適したパワーとなるようにされる。
【０１３５】
そして、光磁気ディスク１は、所定の回転数で回転するようにされており、光磁気ディスク１上の目的とする位置から、外部磁界発生用コイル２７の極性に応じた記録マークが記録ラック上に形成され、記録データが光磁気ディスク１の記録トラックＴに記録される。
【０１３６】
このデータの記録時においても、ＲＦ回路１３及びコントロール部２０にまたがって存在する光スポット進行方向判定装置３３又は８０によって判定したメインスポットＭの進行方向に基づいて、サーボ回路１４の内部に存在する、光学ヘッド制御装置の主要部となる制御部９１又は９６が、スレットモータの制御や、トラッキング制御を行うので、記録トラックＴの目的とする位置からデータを記録することができる。
【０１３７】
次に、前記第２の実施の形態となる光学ヘッド制御装置９０又は９５を内蔵し、図１４に示す光磁気ディスクに対して信号を記録再生する光磁気ディスク記録再生装置を第４の実施の形態として説明する。
【０１３８】
先ず、図１４に示す光磁気ディスク４０について説明する。この光磁気ディスク４０は、磁気光学（ＭＯ）効果によりマークが記録されるとともに、磁壁移動検出（Domain Wall Displacement Detection：ＤＷＤＤ）によって記録マークが検出されるタイプの光磁気ディスクである。
【０１３９】
また、この光磁気ディスク４０は、図１４に示すように、第１の記録トラックTrackＡ及び第２の記録トラックTrackＢと、これら第１の記録トラックTrackＡ及び第２の記録トラックTrackＢに沿って深さｄ１で螺旋状に形成される第１のグルーブ６と、第１の記録トラックTrackＡ及び第２の記録トラックTrackＢに沿って第１のグルーブ４１と２重螺旋を描くように形成される深さｄ２（ｄ１＜ｄ２）の第２のグルーブ４２とを備えてなる。
【０１４０】
第１のグルーブ４１は、±１０ｎｍの振幅にて一定の周期で蛇行するように形成されたウォブリンググルーブ（以下、ウォブリンググルーブ４１という）である。また、第２のグルーブ４２は、ストレートグルーブ（以下、ストレートグルーブ４２という）である。すなわち、この光磁気ディスク４０は、一方のグルーブ（すなわちウォブリンググルーブ４１を蛇行させることにより、グルーブにアドレス情報を付加している。
【０１４１】
第１の記録トラックTrackＡは、ウォブリンググルーブ４１とストレートグルーブ４２の間の部分のランドであって、ディスク内周側がストレートグルーブ４２となっており、情報信号が記録される場所である。第２の記録トラックTrackＢは、ウォブリンググルーブ４１とストレートグルーブ４２の間の部分のランドであって、ディスク内周側がウォブリンググルーブ４１となっており、情報信号が記録される場所である。
【０１４２】
そして、この光磁気ディスク４０において、トラックピッチTPitchは０．５５μｍとされている。ここで、トラックピッチTPitchは、ウォブリンググルーブ４１とストレートグルーブ４２の中心位置の間隔に相当する。すなわち、この光磁気ディスクにおいて、ウォブリンググルーブ４１とストレートグルーブ４２の中心位置の間隔は、０．５５μｍとされている。また、隣接するストレートグルーブ４２の中心位置の間隔のことをトラックピリオドTPeriodと称する。
【０１４３】
光磁気ディスク４０は、上述したように、磁壁移動検出（ＤＷＤＤ）によって記録マークが検出されるタイプの光ディスクに、前記Shallow&Deep方式を採用したタイプのものである。ＤＷＤＤは、再生時の光スポットよりも小さな記録マークを、光スポットで誘起された熱分布により、磁区拡大して読み取る技術である。磁壁移動検出は、マークのエッジをきれいに検出できるので、いわゆる「マークエッジ記録」を採用した光磁気ディスクを再生する場合に適している。このＤＷＤＤと前記Shallow&Deep方式とを組み合わせたとき、ＤＷＤＤではグルーブが例えば１００ｎｍ以上のようにある程度深くする必要があるといわれているので、前記第１のグループを１００ｎｍ、第２のグルーブを１７０ｎｍとした。
【０１４４】
この光磁気ディスク４０は、トラックピッチ０．５５μｍで、記録方式がランド記録、また変調方式がＲＬＬ（１、７）の光磁気ディスクであり、第３世代の光磁気ディスク（第３フォーマット光磁気ディスク）と呼ばれる。図１５には第３フォーマット光磁気ディスクの他、これまでの光磁気ディスクの仕様を示す。第１フォーマット光磁気ディスクは、トラックピッチが１．６μｍで、記録方式がグルーブ記録、また変調方式がＥＦＭである、第２フォーマット光磁気ディスクは、トラックピッチが０．９５μｍで、記録方式がランド記録、また変調方式がＲＬＬ（１、７）である。
【０１４５】
第３フォーマット光磁気ディスクは、前述したように、トラックピッチが０．５５μｍと狭くなった。通常のグルーブ記録方式、あるいはランド記録方式ではトラックピッチがレーザ光のスポットに対して狭くなりすぎることによりトラッキングエラー信号（プッシュプル信号）が小さくなってしまうが、第３フォーマット光磁気ディスクでは、上述したように、Shallow&Deep方式を採用しているため充分なトラッキングエラー信号を得ることができる。また、アドレスの入力方法としては第２フォーマット光磁気ディスクと同様に片方ウォブリングとなっており、ここに絶対アドレスがＦＭ変調＋バイフェーズ変調でエンコードされている。アドレスのフォーマットについても第２フォーマット光磁気ディスクと同じであるが、違いとしては第２フォーマット光磁気ディスクでは二つのグルーブの深さが同じであったのに対し、第３フォーマット光磁気ディスクではShallow&Deep方式を採用しているので二つのグルーブの深さが異なる。
【０１４６】
第３フォーマット光磁気ディスクの最大の特徴は磁壁移動検出（ＤＷＤＤ）によってデータを再生することにある。この磁壁移動を用いることで、線密度を第２フォーマット光磁気ディスクの２．６倍程度まで上げているにも関わらずレーザ波長とレンズ開口数をそれぞれ６５０ｎｍ、０．５２という第２フォーマット光磁気ディスクでの光学系と同じにすることで下位互換を維持している。
【０１４７】
記録信号の変調方式は、第２フォーマット光磁気ディスクと同じＲＬＬ（１、７）であるが、誤り訂正符合はより訂正能力の高いＢＩＳ（Burst Indicator Subcode）付のＬＤＣ（Long Distance Code）を用いている。最小記録単位は６４ｋＢとなっている。以上の結果、記録容量で第２フォーマット光磁気ディスクの６５０ＭＢの約４．６倍の３ＧＢを達成できることとなった。
【０１４８】
このような光磁気ディスク４０に対してデータを記録再生する光磁気ディスク記録再生装置（第４の実施の形態）の構成を図１６に示す。もちろん、この光磁気ディスク記録再生装置も、前記光学ヘッド制御装置９０又は９５を内蔵している。
【０１４９】
先ず、光磁気ディスク記録再生装置５０が光磁気ディスク４０を回転させる構成、この光磁気ディスク４０に対して光学ヘッド装置５３を移動させる構成について説明する。光磁気ディスク４０は、スピンドルモータ５１によって所定の回転数で回転操作される。スピンドルモータ５１は、ドライバ５２によって駆動される。ドライバ５２は、後述するデジタルサーボプロセッサ（ＤＳＳＰ）７２により制御されて、スピンドルモータ５１を回転する。
【０１５０】
スピンドルモータ５１によって回転されている光磁気ディスク４０に対しては、光学ヘッド装置５３からレーザ光が照射される。光磁気ディスク４０上におけるデータの読み取りは、光学ヘッド装置５３を光磁気ディスク４０の半径方向に移動することによって行われる。光学ヘッド装置５３は、スレッドモータ５４を備えたスレッド機構に支持されることにより、光磁気ディスク４０の半径方向に移動可能となされている。読み取り位置の大きな移動は、このスレッド機構によって行われる。また、光学ヘッド装置５３の後述する対物レンズが２軸駆動回路により支持され、ドライバ５２によって光磁気ディスク４０の半径方向にトラッキングサーボ動作によって移動されることにより、読み取り位置の小さな移動が行われる。また、対物レンズが２軸駆動回路により光磁気ディスク４０に接離する方向にフォーカスサーボ動作によって移動されることにより、光磁気ディスク４０の信号記録面上におけるレーザ光のフォーカス制御が行われる。
【０１５１】
次に、再生部の構成について説明する。光学ヘッド装置５３は、ＲＦ信号を生成し、ＲＦアンプ５５に供給する。ＲＦアンプ５５で所定のゲインで増幅された信号は、信号処理部を形成する、Ａ／Ｄ変換部５６、オートゲインコントロール（ＡＧＣ）回路５７、イコライザ（ＥＱ）＆ディジタルＰＬＬ部５８、デコーダ５９、復調部６０に、順番に供給される。復調部６０は、内部バス６１を介して、メモリ部６２、ＥＣＣエンコーダ／デコーダ６３、デスクランブル＋デコーダ６４に接続している。
【０１５２】
そして、この再生部は、以下のように動作する。すなわち、光学ヘッド装置５３により光磁気ディスク４０からピックアップされた信号は、光学ヘッド装置５３内で光電変換され、ＲＦ信号として出力される。このＲＦ信号は、ＲＦアンプ５５に入力され、所定のゲインで増幅されてから、信号処理部を構成するＡ／Ｄ変換部５６に供給される。Ａ／Ｄ変換部５６に供給された、前記ＲＦ信号は、量子化される。その後、ＡＧＣ処理部５７でゲインがコントロールされてからイコライザ（ＥＱ）＆ディジタルＰＬＬ部５８により波形整形と抜き取りクロックが生成され、デコーダ５９でＲＬＬ（１，７）信号が復号され、復調部６０で復調される。なお、ここでは、Ａ／Ｄ変換後のＲＦ信号を用いてＡＧＣ、イコライズ、ＤＰＬＬを掛けているが、Ａ／Ｄ変換前にアナログのＡＧＣ、イコライズ、ＰＬＬをかけてもよい。復調部６０で復調されたデータストリームは、メモリ６２上に展開され、誤り訂正ブロック単位にＥＣＣエンコーダ／デコーダ６３で誤り訂正される。誤り訂正されたデータは、デスクランブル＆デコーダ６４によりデスクランブル処理とデコード処理が施され、ＤＡＴ１信号として、クロック発生部６５からの転送クロックＳＣＬＫと共に出力される。
【０１５３】
次に、記録部の構成について説明する。入力された信号ＤＡＴ０は、スクランブラ＆エンコーダ６６で処理されたから、内部バス６１を介して、メモリ部６２、ＥＣＣエンコーダ／デコーダ６３、変調部６７に順番に供給される。変調部６７は、変調データを磁気ヘッド駆動部６８に供給する。磁気ヘッド駆動部６８は、磁気ヘッド６９を駆動する。また、変調部６７は、レーザＡＰＣ回路及びドライバ７０にクロック信号を供給する。
【０１５４】
そして、この記録部は、以下のように動作する。すなわち、転送クロックＳＣＬＫに同期して入力された信号ＤＡＴ０は、スクランブラ＆エンコーダ６６によりスクランブル処理とエンコード処理が施されてから、メモリ部６２に書き込まれる。メモリ部６２に書き込まれたデータには、ＥＣＣエンコーダ／デコーダ６３で、エラー訂正パリティが追加され、内部バス６１を介して変調部６７に供給される。変調部６７で変調されたデータは、磁気ヘッド駆動部６８を経て磁気ヘッド６９に供給される。一方、レーザＡＰＣ回路及びドライバ７０には、変調部６７からレーザストローブ変調クロックが与えられる。
【０１５５】
次に、サーボ系の構成について説明する。このサーボ系は、光学ヘッド装置５３が生成した信号からトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号等のサーボエラー信号や後述するウォブル信号を抽出するマトリックスアンプ７１と、サーボエラー信号を基にドライバ５２を介して前記スレッド機構、光学ヘッド装置５３のアクチュエータに所定のサーボ処理を施すと共に、スピンドルモータ５１に後述するＣＬＶ制御信号に応じたスピンドルサーボ処理を施すＤＳＳＰ７２と、ＤＳＳＰ７２を制御するシステムコントローラ７６とを備える。また、このサーボ系は、マトリックスアンプ７１が抽出したウォブル信号から、ＡＤＩＰ（Address In Pre-groove）信号を検出するＢＰＦ７３と、前記ＡＤＩＰ信号をデコードするＡＤＩＰデコーダ７４と、ＤＳＳＰ７２にＣＬＶ制御信号を供給するＣＬＶ制御部７５とを備える。
【０１５６】
次に、サーボ系の動作の概略について説明する。マトリックスアンプ７１で光学ヘッド装置５３からの信号から抽出された、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号等のサーボエラー信号にはＤＳＳＰ７２にて位相補償、ゲイン・目標値設定処理が施され、ドライバ５２を経て光学ヘッド装置５３内のアクチュエータ及びスレッドモータ５４へ供給される。
【０１５７】
一方、マトリックスアンプ７１から出力されたウォブル信号はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７３でその成分が抽出され、ＡＤＩＰデコーダ７４で復号されたアドレス情報がシステムコントローラ７６に転送される。また、ＢＰＦ７３の出力とＡＤＩＰデコーダ７４内のＰＬＬ位相誤差の積分及びシステムコントローラ７６からの制御信号はＣＬＶ制御部７５へ供給され、ＤＳＳＰ７２、ドライバ５２を経てスピンドルモータ５１に供給される。
【０１５８】
上述したサーボ系は、前記光学ヘッド制御装置９０又は９５を内蔵している。先ず、光学ヘッド制御装置９０又は９５が備える光スポット進行方向判定装置３３又は８０は、マトリックスアンプ７１とシステムコントローラ７６とに分かれて存在している。すなわち、光スポット進行方向判定装置３３又は８０の複数の差動増幅回路はマトリックスアンプ７１に含まれ、複数のコンパレータと判定部３８又は８７はシステムコントローラ７６に含まれる。また、光学ヘッド制御装置９０又は９５の主要部となる制御部９１又は９６は、ＤＳＳＰ７２に含まれる。
【０１５９】
また、図３に示した第１の光検出器３０、第２の光検出器３１及び第３の光検出器３２は、光学ヘッド装置５３の内部に備えられる。
【０１６０】
したがって、この光磁気ディスク記録再生装置によっても、データの再生時に、マトリックスアンプ７１及びシステムコントローラ７６にまたがって存在する光スポット進行方向判定装置３３又は８０によって判定したメインスポットＭの進行方向に基づいて、ＤＳＳＰ７２の内部に存在する、光学ヘッド制御装置の主要部となる制御部９１又は９６が、スレットモータの制御や、トラッキング制御を行うので、記録トラックＴの目的とする位置から正確にデータを再生することができる。
【０１６１】
また、データの記録時においても、マトリックス回路７１及びシステムコントローラ７６にまたがって存在する光スポット進行方向判定装置３３又は８０によって判定したメインスポットＭの進行方向に基づいて、ＤＳＳＰ７２の内部に存在する、光学ヘッド制御装置の主要部となる制御部９１又は９６が、スレットモータの制御や、トラッキング制御を行うので、記録トラックＴの目的とする位置からデータを記録することができる。
【０１６２】
【発明の効果】
本発明の光スポット進行方向判定装置は、第１の２値化手段からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化手段からの一つのサイドスポットの差信号の２値化データとに基づいて判定手段がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定するので、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対する、レーザスポットの半径方向の進行方向を和信号を用いずに、差信号のみで判定することができる。
【０１６３】
本発明の光スポット進行方向判定方法は、第１の２値化工程からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化工程からの一つのサイドスポットの差信号の２値化データとに基づいて判定工程がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定するので、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対する、レーザスポットの半径方向の進行方向を和信号を用いずに、差信号のみで判定することができる。
【０１６４】
本発明の光スポット進行方向判定装置は、第１の２値化手段からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化手段からの二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号の２値化データとに基づいて判定手段がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定するので、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対する、レーザスポットの半径方向の進行方向を和信号を用いずに、差信号のみで判定することができる。本発明の光スポット進行方向判定方法は、第１の２値化工程からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化工程からの二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号の２値化データとに基づいて判定工程がメインスポットの進行方向を判定するので、深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対する、レーザスポットの半径方向の進行方向を和信号を用いずに、差信号のみで判定することができる。
【０１６５】
本発明の光学ヘッド制御装置は、第１の２値化手段からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化手段からの一つのサイドスポットの差信号の２値化データとに基づいて光スポット進行方向判定装置の判定手段がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定するので、制御手段が前記メインスポットの進行方向に基づいて光学ヘッドの光ディスクに対するディスク半径方向の位置を制御することができる。
【０１６６】
本発明の光学ヘッド制御方法は、第１の２値化工程からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化工程からの一つのサイドスポットの差信号の２値化データとに基づいて光スポット進行方向判定工程の判定工程がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定するので、制御工程がメインスポットの進行方向に基づいて光学ヘッドの光ディスクに対するディスク半径方向の位置を制御することができる。
【０１６７】
本発明の光学ヘッド制御装置は、第１の２値化手段からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化手段からの二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号の２値化データとに基づいて光スポット進行方向判定装置の判定手段がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定するので、制御手段が前記メインスポットの進行方向に基づいて光学ヘッドの光ディスクに対するディスク半径方向の位置を制御することができる。
【０１６８】
本発明の光学ヘッド制御方法は、第１の２値化工程からのメインスポットの差信号の２値化データと、第２の２値化工程からの二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号の２値化データとに基づいて光スポット進行方向判定工程の判定工程がメインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定するので、制御工程がメインスポットの進行方向に基づいて光学ヘッドの光ディスクに対するディスク半径方向の位置を制御することができる。
【０１６９】
本発明の光ディスク記録再生装置は、和信号を用いずに、差信号のみで、ディスク半径方向に対するレーザスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定し、その結果に基づいて光学ヘッドを正確にディスク半径方向にユーザの所望に応じて移動しながら、光ディスクに対してデータを記録再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態となる、光スポット進行方向判定装置がレーザスポットの進行方向を判定する対象となる、光磁気ディスクを説明するための図である。
【図２】前記光磁気ディスク上に形成された３スポットの配置を示す図である。
【図３】前記３スポットからの反射光の光量を検出する光検出器の平面図である。
【図４】第１の実施例の第１具体例の光スポット進行方向判定装置の回路図である。
【図５】前記第１具体例の光スポット進行方向判定装置の要部となる、判定部の詳細な回路図である。
【図６】前記第１具体例の光スポット進行方向判定装置の動作を説明するための図である。
【図７】前記第１具体例の光スポット進行方向判定装置の判定動作を説明するための図である。
【図８】前記第１具体例の光スポット進行方向判定装置の他の判定動作を説明するための図である。
【図９】第１の実施例の第２具体例の光スポット進行方向判定装置の回路図である。
【図１０】前記第２具体例の光スポット進行方向判定装置の要部となる、判定部の詳細な回路図である。
【図１１】第２の実施例の第１具体例の光学ヘッド制御装置の構成を回路図である。
【図１２】第２の実施例の第２具体例の光学ヘッド制御装置の構成を回路図である。
【図１３】第３の実施例となる、光磁気ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】片方のグルーブがウォブルしているタイプの光磁気ディスクを説明するための図である。
【図１５】第１フォーマット〜第３フォーマットの光磁気ディスクを説明するための図である。
【図１６】前記図１４に示した光磁気ディスクに対してデータを記録再生する光磁気ディスク記録再生装置（第４の実施例）の構成を示すブロック図である。
【図１７】従来の光ディスクにおける、光スポット進行方向の判定原理を説明するための図である。
【図１８】従来の光ディスクにおける、光スポット進行方向の判定を行うためのＤフリップフロップ回路を示す図である。
【符号の説明】
１ 光磁気ディスク、３３ 光スポット進行方向判定装置、３４，３５ 差動増幅回路、３６，３７ コンパレータ、３８ 判定部、３８０ 判別データ生成部、３８５ 判別部、８０ 光スポット進行方向判定装置、８１，８２，８３，８４ 差動増幅回路、８５，８６ コンパレータ、８７ 判定部、８７０ 判別データ生成部、８７５ 判別部、９０ 光学ヘッド制御装置、９１ 制御部、９５光学ヘッド制御装置、９６ 制御部
Claims (24)
- 深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対して照射されるメインビームが形成するメインスポットの前記ディスク半径に沿った進行方向を前記メインスポットと一つのサイドスポットとの反射光を検出して判定する光スポット進行方向判定装置であって、
前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算手段と、
前記一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算手段と、
前記第１の演算手段で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化手段と、
前記第２の演算手段で算出された一つのサイドスポットの差信号を２値化する第２の２値化手段と、
前記第１の２値化手段からの２値化データと前記第２の２値化手段からの２値化データに基づいて前記メインスポットの進行方向を判定する判定手段とを備え、
前記判定手段は、前記第１の２値化手段からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップと、前記第１の２値化手段からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップと、第１のフリップフロップの正出力データと第２のフリップフロップの反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替えスイッチとを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定することを特徴とする光スポット進行方向判定装置。 - 前記判定手段は、１トラック毎に前記メインスポットの進行方向を判定することを特徴とする請求項１記載の光スポット進行方向判定装置。
- ランドを挟んで深さの異なる２種類のグルーブを互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対して照射されるメインビームが形成するメインスポットの前記ディスク半径に沿った進行方向を前記メインスポットと一つのサイドスポットとの反射光を検出して判定するための光スポット進行方向判定方法であって、
前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算工程と、
前記一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算工程と、
前記第１の演算工程で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化工程と、
前記第２の演算工程で算出された一つのサイドスポットの差信号を２値化する第２の２値化工程と、
前記第１の２値化工程からの２値化データと前記第２の２値化工程からの２値化データとに基づいて前記メインスポットの進行方向を判定する判定工程とを備え、
前記判定工程は、前記第１の２値化工程からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップ工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップ工程と、第１のフリップフロップ工程の正出力データと第２のフリップフロップ工程の反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替え工程とを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定することを特徴とする光スポット進行方向判定方法。 - 深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに交互に対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対して照射されるメインビームが形成するメインスポットの前記ディスク半径に沿った進行方向を前記メインスポットと二つのサイドスポットとの反射光を検出して判定する光スポット進行方向判定装置であって、
前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算手段と、
前記二つのサイドスポットの内の一方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算手段と、
前記二つのサイドスポットの内の他方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第３の演算手段と、
前記第２の演算手段で算出された差信号と前記第３の演算手段で算出された差信号とのさらに差信号を算出する第４の演算手段と、
前記第１の演算手段で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化手段と、
前記第４の演算手段で算出された二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号を２値化する第２の２値化手段と、
前記第１の２値化手段からの２値化データと前記第２の２値化手段からの２値化データとに基づいて前記メインスポットの進行方向を判定する判定手段とを備え、
前記判定手段は、前記第１の２値化手段からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップと、前記第１の２値化手段からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップと、第１のフリップフロップの正出力データと第２のフリップフロップの反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替えスイッチとを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定することを特徴とする光スポット進行方向判定装置。 - 前記判定手段は、１トラック毎に前記メインスポットの進行方向を判定することを特徴とする請求項４記載の光スポット進行方向判定装置。
- 深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対して照射されるメインビームが形成するメインスポットの前記ディスク半径に沿った進行方向を前記メインスポットと二つのサイドスポットとの反射光を検出して判定するための光スポット進行方向判定方法であって、
前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算工程と、前記二つのサイドスポットの内の一方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算工程と、
前記二つのサイドスポットの内の他方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第３の演算工程と、
前記第２の演算工程で算出された差信号と前記第３の演算工程で算出された差信号とのさらに差信号を算出する第４の演算工程と、
前記第１の演算工程で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化工程と、
前記第４の演算工程で算出された二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号を２値化する第２の２値化工程と、
前記第１の２値化工程からの２値化データと前記第２の２値化工程からの２値化データとに基づいて前記メインスポットの進行方向を判定する判定工程とを備え、
前記判定工程は、前記第１の２値化工程からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップ工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを 反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップ工程と、第１のフリップフロップ工程の正出力データと第２のフリップフロップ工程の反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替え工程とを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定することを特徴とする光スポット進行方向判定方法。 - 深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対してメインビームと二つのサイドビームを照射する光学ヘッドを制御する光学ヘッド制御装置であって、
前記メインビームが形成したメインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算手段と、前記二つのサイドビームが形成した二つのサイドスポットの内の一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算手段と、前記第１の演算手段で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化手段と、前記第２の演算手段で算出された前記二つのサイドスポットの内の一つのサイドスポットの差信号を２値化する第２の２値化手段と、前記第１の２値化手段からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップと、前記第１の２値化手段からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップと、第１のフリップフロップの正出力データと第２のフリップフロップの反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替えスイッチとを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する判定手段とを備える光スポット進行方向判定装置と、
前記光スポット進行方向判定装置で判定された前記メインスポットの進行方向に基づいて、前記ディスクに光ビームを照射する光学ヘッドの前記ディスク半径方向の位置を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする光学ヘッド制御装置。 - 前記二つのサイドスポットの内の少なくとも一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出した二つの信号の差信号に基づいて、前記制御手段は前記光学ヘッドの前記光ディスクに対するトラッキングを制御することを特徴とする請求項７記載の光学ヘッド制御装置。
- 前記少なくとも一つのサイドスポットを隣接するトラック間の中央部に配置することを特徴とする請求項８記載の光学ヘッド制御装置。
- 前記少なくとも一つのサイドスポットを前記二つのグルーブのいずれかのグルーブ上に配置することを特徴とする請求項８記載の光学ヘッド制御装置。
- 深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクに対してメインスポットと二つのサイドスポットを形成する光学ヘッドを制御するための光学ヘッド制御方法であって、
前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算工程と、前記二つのサイドスポットの内の一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算工程と、前記第１の演算工程で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化工程と、前記第２の演算手段で算出された前記二つのサイドスポットの内の一つのサイドスポットの差信号を２値化する第２の２値化工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップ工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップ工程と、第１のフリップフロップ工程の正出力データと第 ２のフリップフロップ工程の反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替え工程とを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する判定工程とを備える光スポット進行方向判定工程と、
前記光スポット進行方向判定工程で判定された前記メインスポットの進行方向に基づいて、前記ディスクにメインスポットを照射する光学ヘッドの前記ディスク半径方向の位置を制御する制御工程と
を備えることを特徴とする光学ヘッド制御方法。 - 前記二つのサイドスポットの内の少なくとも一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出した二つの信号の差信号に基づいて、前記制御工程は前記光学ヘッドの前記光ディスクに対するトラッキングを制御することを特徴とする請求項１１記載の光学ヘッド制御方法。
- 前記少なくとも一つのサイドスポットを隣接するトラック間の中央部に配置することを特徴とする請求項１２記載の光学ヘッド制御方法。
- 前記少なくとも一つのサイドスポットを前記二つのグルーブのいずれかのグルーブ上に配置することを特徴とする請求項１２記載の光学ヘッド制御方法。
- 深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクにメインスポットと二つのサイドスポットを形成する光学ヘッドを制御する光学ヘッド制御装置であって、
前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の一方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の他方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第３の演算手段と、前記第２の演算手段で算出された差信号と前記第３の演算手段で算出された差信号とのさらに差信号を算出する第４の演算手段と、前記第１の演算手段で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化手段と、前記第４の演算手段で算出された二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号を２値化する第２の２値化手段と、前記第１の２値化手段からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップと、前記第１の２値化手段からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップと、第１のフリップフロップの正出力データと第２のフリップフロップの反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替えスイッチとを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する判定手段とを備える光スポット進行方向判定装置と、
前記光スポット進行方向判定装置で判定された前記メインスポットの進行方向に基づいて、前記ディスクにメインスポットを照射する光学ヘッドの前記ディスク半径方向の位置を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする光学ヘッド制御装置。 - 前記二つのサイドスポットの内の少なくとも一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出した二つの信号の差信号に基づいて、前記制御手段は前記光学ヘッドの前記光ディスクに対するトラッキングを制御することを特徴とする請求項１５記載の光学ヘッド制御装置。
- 前記少なくとも一つのサイドスポットを隣接するトラック間の中央部に配置することを特徴とする請求項１６記載の光学ヘッド制御装置。
- 前記少なくとも一つのサイドスポットを前記二つのグルーブのいずれかのグルーブ上に配置することを特徴とする請求項１６記載の光学ヘッド制御装置。
- 深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクにメインスポットと二つのサイドスポットを形成する光学ヘッドを制御するための光学ヘッド制御方法であって、
前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算工程と、前記二つのサイドスポットの内の一方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算工程と、前記二つのサイドスポットの内の他方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第３の演算工程と、前記第２の演算工程で算出された差信号と前記第３の演算工程で算出された差信号とのさらに差信号を算出する第４の演算工程と、前記第１の演算工程で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化工程と、前記第４の演算工程で算出された二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号を２値化する第２の２値化工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップ工程と、前記第１の２値化工程からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化工程からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップ工程と、第１のフリップフロップ工程の正出力データと第２のフリップフロップ工程の反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替え工程とを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する判定工程とを備える光スポット進行方向判定工程と、
前記光スポット進行方向判定工程で判定された前記メインスポットの進行方向に基づいて、前記ディスクにメインスポットを照射する光学ヘッドの前記ディスク半径方向の位置を制御する制御工程と
を備えることを特徴とする光学ヘッド制御方法。 - 前記二つのサイドスポットの内の少なくとも一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出した二つの信号の差信号に基づいて、前記制御工程は前記光学ヘッドの前記光ディスクに対するトラッキングを制御することを特徴とする請求項１９記載の光学ヘッド制御方法。
- 前記少なくとも一つのサイドスポットを隣接するトラック間の中央部に配置することを特徴とする請求項２０記載の光学ヘッド制御方法。
- 前記少なくとも一つのサイドスポットを前記二つのグルーブのいずれかのグルーブ上に配置することを特徴とする請求項２０記載の光学ヘッド制御方法。
- 深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクにメインスポットと二つのサイドスポットを形成してデータを記録再生する光ディスク記録再生装置であって、
前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の一つのサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算手段と、前記第１の演算手段で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化手段と、前記第２の演算手段で算出された前記二つのサイドスポットの内の一つのサイドスポットの差信号を２値化する第２の２値化手段と、前記第１の２値化手段からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップと、前記第１の２値化手段からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップと、第１のフリップフロップの正出力データと第２のフリップフロップの反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替えスイッチとを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する判定手段とを備える光スポット進行方向判定装置と、
前記光スポット進行方向判定装置で判定された前記メインスポットの進行方向に基づいて、前記ディスクにメインスポットを照射する光学ヘッドの前記ディスク半径方向の位置を制御する制御手段と
を備える光学トラック制御装置を有することを特徴とする光ディスク記録再生装置。 - 深さの異なる２種類のグルーブをランドを挟んで互いに対向するように螺旋状に配置した光ディスクにメインスポットと二つのサイドスポットを形成してデータを記録再生する光ディスク記録再生装置であって、
前記メインスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第１の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の一方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第２の演算手段と、前記二つのサイドスポットの内の他方のサイドスポットの反射光の光量を二つの分割検出領域で検出して得られた二つの信号の差信号を算出する第３の演算手段と、前記第２の演算手段で算出された差信号と前記第３の演算手段で算出された差信号とのさらに差信号を算出する第４の演算手段と、前記第１の演算手段で算出されたメインスポットの差信号を２値化する第１の２値化手段と、前記第４の演算手段で算出された二つのサイドスポットのそれぞれの差信号のさらに差信号を２値化する第２の２値化手段と、前記第１の２値化手段からの２値化データをクロックパルスとし、当該クロックパルスの立ち上がりに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを正出力データとして出力する第１の同期型フリップフロップと、前記第１の２値化手段からの２値化データの立下りに同期させて前記第２の２値化手段からの２値化データを反転出力データとして出力する第２の同期型フリップフロップと、第１のフリップフロップの正出力データと第２のフリップフロップの反転出力データを前記クロックパルスのＬレベル又はＨレベルによって切り替える切り替えスイッチとを有して前記メインスポットの進行方向を深さの異なる２種類のグルーブに挟まれたランドとグルーブのトラックピッチ単位で判定する判定手段とを備える光スポット進行方向判定装置と、
前記光スポット進行方向判定装置で判定された前記メインスポットの進行方向に基づいて、前記ディスクにメインスポットを照射する光学ヘッドの前記ディスク半径方向の位置を制御する制御手段と
を備える光学ヘッド制御装置を有することを特徴とする光ディスク記録再生装置。
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