JP4998250B2 - 光学ドライブ装置 - Google Patents

Description

本発明は光学ドライブ装置に関し、特に、記録層が多層化された光ディスクに好適な光学ドライブ装置に関する。

ＣＤ(Compact Disc)、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、ＢＤ(Blu-ray Disc)等の光ディスクの再生や記録を行うための光学ドライブ装置は、光ディスクの記録層に光ビームを照射し、反射してきた戻り光ビームを光検出器で受光する。そして、光検出器の出力信号（ＲＦ信号）を用いて情報の再生を行う。

ところで、ＲＯＭ（ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ等）以外の光ディスクにはランドとグルーブという２種類のラインが予め用意されており、情報は、どちらか一方のみ又は両方のライン（以下、情報書込ラインという。）の中心に書き込まれる。焦点が情報書込ラインの中心にあるときをトラックオンの状態、それ以外のときをトラックオフの状態という。ＲＦ信号が記録層に記録されている情報を反映した信号となるのはトラックオンのときである。そこで、光学ドライブ装置は、光ビームの焦点が情報書込ライン上にあるか否かを判定する処理を行う。

ランド又はグルーブのいずれか一方のみが情報書込ラインである場合の上記判定処理においては、光学ドライブ装置はＲＦ信号とトラッキング誤差信号を用いる。トラッキング誤差信号は、焦点がランド又はグルーブの中心にあるときに０となり、それ以外では０以外の値を取る信号である。また、ＲＦ信号は、トラックを横切る焦点の移動（この移動をトラックジャンプという。）に伴って振動するが、この振動の最小値が、焦点がグルーブにあるときとランドにあるときとで異なる。そこで、光学ドライブ装置は、ＲＦ信号の最小値及びトラッキング誤差信号をモニタし、ＲＦ信号の最小値により焦点が情報書込ライン上にあることが示され、かつトラッキング誤差信号が０となった場合にトラックオン状態であると判定する。

なお、特許文献１には、光ディスク記録トラックに追従する、半径方向の位置制御（トラッキングサーボ）のための技術である差動プッシュプル法が開示されている。
特開平４−３４２１２号公報

しかしながら、ＲＦ信号は、上記振動や最小値の変化の他に、記録面の反射率不均一や共焦点クロストークによる変動を有し、この変動のために上記判定処理の精度が悪化してしまうことがある。

なお、記録面の反射率不均一は、製造上の問題により光ディスクの膜厚に不均一が生じ、そのために記録面の反射率が不均一になることである。これによって、ＲＦ信号には光ディスクの回転周期とほぼ等しい周期的変動が現れる。また、共焦点クロストークは、記録層が３層以上に多層化されている光ディスクにおいて層間距離が同じになった時に各層の反射光が干渉し合うことである。これによって、ＲＦ信号には記録面の反射率不均一による周期的変動の周期よりも短い周期の周期的変動が現れる。

したがって、本発明の課題の一つは、記録面の反射率不均一や共焦点クロストークがある場合の上記判定処理の精度を向上させることができる光学ドライブ装置を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明による光学ドライブ装置は、光記録媒体で反射した光ビームの強度を示すＲＦ信号ＲＦ_２を取得するＲＦ信号取得手段と、ＲＦ信号ＲＦ_２の最大値に生じた周期的変動（共焦点クロストークによる変動）の振幅を示す振幅指示信号ＳＩ＝ＲＦ_２ｔｅ−ＲＦ_２ｔｅｔｈを取得する振幅指示信号取得手段と、ＲＦ信号ＲＦ_２の最大値に生じた周期的変動と該ＲＦ信号ＲＦ_２の最小値に生じた周期的変動との振幅比を示す振幅比情報ｋ＝ＲＦ_２ｂｅｂｈ／ＲＦ_２ｔｅｂｈを取得する振幅差情報取得手段と、振幅指示信号ＳＩと振幅比情報ｋとに基づいてスライス信号ｄ'を生成するスライス信号生成手段と、ＲＦ信号ＲＦ_２及びスライス信号ｄ'を用いてトラックオン状態か否かを判定する判定手段と、を含むことを特徴とする。なお、判定手段は、ＲＦ信号ＲＦ_２の振動の最小値とスライス信号ｄ'とを比較し、その結果に基づいてトラックオン状態か否かを判定することとしてもよい。

本発明によれば、記録面の反射率不均一や共焦点クロストークを反映したスライス信号を用いて上記判定処理を行うことができるので、記録面の反射率不均一や共焦点クロストークがある場合の上記判定処理の精度を向上させることができる。

本発明によれば、記録面の反射率不均一や共焦点クロストークがある場合のトラックオン状態判定処理の精度を向上させることができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

以下では、初めに一般的なトラックオン状態判定処理について説明し、その後記録面の反射率不均一や共焦点クロストークがある場合にも対応可能なトラックオン状態判定処理について説明する。

図１（ａ）は光ディスクの平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）中Ａ−Ａ'線における光ディスクの断面図である。

図１に示すように、光ディスクに多数の溝が設けられており、溝の凸部はランドＬ、凹部はグルーブＧと呼ばれる。ただし、溝の凸部と凹部は相対的なものであり、光ディスクの表面・裏面のいずれを下とするかによって異なるものである。したがって、上記とは異なる呼ばれ方をする場合もある。

図１の例ではランドＬが情報書込ラインであり、ランドＬに情報を記憶するためのマークＭが設けられる。このマークＭは、光ビームの照射によって記録又は消去される。

次に、図２は光ディスク記録面で反射した光ビームを受光するための光検出器５の外観を示す図である。

図２に示すように、光検出器５はメインビーム受光部Ｍ、第１サブビーム受光部Ｓ１、第２サブビーム受光部Ｓ２を有する。光ビームは回折格子によって３ビーム（０次回折光及び±１次回折光）に分解された状態で記録面に照射されており、第１サブビーム受光部Ｓ１、メインビーム受光部Ｍ、第２サブビーム受光部Ｓ２は、それぞれ＋１次回折光（第１サブビームＳＢ１）の戻り光ビーム、０次回折光（メインビームＭＢ）の戻り光ビーム、−１次回折光（第２サブビームＳＢ２）の戻り光ビームを受光する。

各受光部はいずれも、それぞれ所定サイズの正方形の受光面を有する４つの受光領域を正方形状に配置してなる４分割受光部である。具体的には、メインビーム受光部Ｍは図面右上から時計回りに受光領域ａ，ｂ，ｃ，ｄを備える。第１サブビーム受光部Ｓ１は図面右上から時計回りに受光領域ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４を備える。第２サブビーム受光部Ｓ２は図面右上から時計回りに受光領域ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４を備える。

光ビームを受光した各受光部は、受光領域ごとに、光ビームの強度を受光面で面積分して得られる値（受光量）の振幅を有する信号を出力する。以下では、各受光領域ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４，ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４に対応する出力信号を、それぞれＩ_ａ，Ｉ_ｂ，Ｉ_ｃ，Ｉ_ｄ，Ｉ_ｅ１，Ｉ_ｅ２，Ｉ_ｅ３，Ｉ_ｅ４，Ｉ_ｆ１，Ｉ_ｆ２，Ｉ_ｆ３，Ｉ_ｆ４とする。

トラッキング誤差信号ＴＥは次の式（１）によって定義される。ただし、ＭＰＰ及びＳＰＰはそれぞれメインプッシュプル信号及びサブプッシュプル信号であり、式（２）（３）で定義される。ｋ_ｔは補正係数であり、対物レンズの移動によってＭＰＰ及びＳＰＰに生ずるオフセット（レンズシフトオフセット）を丁度キャンセルできるように予め決定される。
ＴＥ＝ＭＰＰ−ｋ_ｔＳＰＰ ・・・（１）
ＭＰＰ＝（Ｉ_ａ＋Ｉ_ｄ）−（Ｉ_ｂ＋Ｉ_ｃ） ・・・（２）
ＳＰＰ＝（Ｉ_ｅ１＋Ｉ_ｆ１）＋（Ｉ_ｅ４＋Ｉ_ｆ４）−（Ｉ_ｅ２＋Ｉ_ｆ２）−（Ｉ_ｅ３＋Ｉ_ｆ３） ・・・（３）

図３（ａ）は図１Ａ−Ａ'線に沿って光ビームの焦点を移動させたときのトラッキング誤差信号ＴＥの変化を示している。図３（ａ）に示すように、光ビームの焦点がランドＬ及びグルーブＧの中心にあるとき、トラッキング誤差信号ＴＥの値は０となる（図３（ａ）の点Ｃ_Ｌ及び点Ｃ_Ｇ）。

また、ＲＦ信号ＲＦは次の式（４）によって定義される。
ＲＦ＝Ｉ_ａ＋Ｉ_ｂ＋Ｉ_ｃ＋Ｉ_ｄ ・・・（４）

図３（ｂ）は図１Ａ−Ａ'線に沿って光ビームの焦点を移動させたときのＲＦ信号ＲＦの変化を示している。なお、ＲＦ信号ＲＦは、後に図４で示すように記録面のマークの凹凸によって激しく振動する信号であるが、同図にはその振動の周期ごとの最大値を包絡してなるトップエンベ信号ＲＦｔｅと、同じく最小値を包絡してなるボトムエンベ信号ＲＦｂｅとのみを示している。

図３（ｂ）に示すように、ボトムエンベ信号ＲＦｂｅは、光ビームの焦点がランドＬにあるときに小さくなり、グルーブＧにあるときに大きくなるという性質を有する。そこで、光学ドライブ装置は、ボトムエンベ信号ＲＦｂｅを用いて光ビームの焦点が現在ランドＬにあるのかグルーブＧにあるのかを判定する。

具体的には、光学ドライブ装置はボトムエンベ信号ＲＦｂｅの最大値と最小値の間の一定値を有するスライス信号ｄ（後述する図４の例ではｄ＝（Ｖ１−Ｖ０）×ｘ／１００＋Ｖ０となる。）を生成し、ボトムエンベ信号ＲＦｂｅと比較する。そして、ボトムエンベ信号ＲＦｂｅの方が大きい場合にハイとなり、小さい場合にローとなるミラー信号を生成する。図３（ｃ）にはこのミラー信号の例を示している。光学ドライブ装置は、このミラー信号を用いて、光ビームの焦点が現在ランドＬにあるのかグルーブＧにあるのかを判定する。なお、ミラー信号の周波数は、ＢＤの場合で数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚとなる。

また、光学ドライブ装置は、上述したようにトラックオン状態の判定処理を行うが、この処理は次のようにして行われる。すなわち、光学ドライブ装置は上記ミラー信号を監視し、ミラー信号によって光ビームの焦点が現在ランドＬにあることが示される場合に、さらにトラッキング誤差信号ＴＥを監視する。そして、トラッキング誤差信号ＴＥが０となったとき、光ビームの焦点がトラックオン状態となったと判定する。

以上の処理は、これまで一般的に用いられてきたトラックオン状態判定処理であるが、この処理によっては、記録面の反射率不均一や共焦点クロストークがあると十分な精度を得られない。そこで、以下、具体的なＲＦ信号ＲＦの例を挙げながら、記録面の反射率不均一や共焦点クロストークがある場合においても十分な精度を得られるようにした本実施の形態にかかるトラックオン状態判定処理について詳細に説明していく。

まず、図４はトラックジャンプ時におけるＲＦ信号ＲＦの一例を示す図である。同図のＲＦ信号ＲＦ_０は記録面の反射率不均一や共焦点クロストークがない場合のものである。同図に示すように、実際のＲＦ信号ＲＦは電圧値Ｖ０とＶ１の間で激しく振動する信号であり、その最小値の包絡線がボトムエンベ信号ＲＦ_０ｂｅとなる。なお、同図では、近似的にボトムエンベ信号ＲＦ_０ｂｅが矩形波となるように描いている。

次に、図５は、ＲＦ信号ＲＦ_０において記録面の反射率不均一によって周期的変動が生じた状態のＲＦ信号ＲＦ_１を示している。記録面の反射率不均一に起因する周期的変動は変動前の電圧値に比例し、同図に示すように、変動前の電圧値×（１＋Ｘ１）と変動前の電圧値×（１−Ｙ１）との間での変動として表すことができる。

反射率不均一に起因する変動の量を信号Ｓ_１（最大値Ｘ１，最小値−Ｙ１）で表すこととすると、ＲＦ信号ＲＦ_１は次の式（５）で表される。なお、図５のＲＦ信号ＲＦ_１は、式（５）において信号Ｓ_１をサイン波で近似して描いたものである。信号Ｓ_１の周波数は１倍速ＢＤの場合で約１３．５〜２７Ｈｚ、１２倍速ＢＤの場合で約１６２〜３２４Ｈｚとなる。
ＲＦ_１＝ＲＦ_０（１＋Ｓ_１） ・・・（５）

また、図５に示した信号Ｖ０ｒは直流信号Ｖ０に記録面の反射率不均一による周期的変動を与えた信号であり、ちょうどＲＦ信号ＲＦ_１のボトムエンベ信号(ミラー信号の周波数成分には追従しない信号)となっている。また、図５に示した信号Ｖ１ｒは直流信号Ｖ１に記録面の反射率不均一による周期的変動を与えた信号であり、ちょうどＲＦ信号ＲＦ_１のトップエンベ信号となっている。これらはそれぞれ、次の式（６），式（７）で表される。
Ｖ０ｒ＝Ｖ０×（１＋Ｓ_１） ・・・（６）
Ｖ１ｒ＝Ｖ１×（１＋Ｓ_１） ・・・（７）

次に、図６は、ＲＦ信号ＲＦ_１においてさらに共焦点クロストークによる周期的変動が生じた状態のＲＦ信号ＲＦ_２を示している。共焦点クロストークに起因する周期的変動も変動前の電圧値に比例し、同図に示すように、変動前の電圧値×（１＋Ｘ２）と変動前の電圧値×（１−Ｙ２）との間での変動として表すことができる。

共焦点クロストークに起因する変動の量を信号Ｓ_２（最大値Ｘ２，最小値−Ｙ２）で表すこととすると、ＲＦ信号ＲＦ_２は次の式（８）で表される。なお、図６のＲＦ信号ＲＦ_２は、式（８）においてＲＦ信号ＲＦ_１として図５に描いたものを用い、かつ信号Ｓ_２をサイン波で近似して描いたものである。信号Ｓ_２の周波数は、例えば信号Ｓ_１の１周期内に30個の共焦点クロストーク成分があるとすると、１倍速ＢＤの場合で約０．４０５〜０．８１ｋＨｚ、１２倍速ＢＤの場合で約４．８６〜９．７２ｋＨｚとなる。
ＲＦ_２＝ＲＦ_１×（１＋Ｓ_２） ・・・（８）

一般に、信号Ｓ_２の周期は信号Ｓ_１の周期より何十倍も短くなる。ミラー信号の周波数帯と信号Ｓ_２の周波数帯（共焦点クロストークに起因する周波数変動の周波数帯）が重複するため、これらの各成分をＲＦ信号ＲＦ_２から直接分離することは難しいが、信号Ｓ_１の成分とミラー信号及び信号Ｓ_２の成分とを分離することは可能である。

トラックオン状態の判定をしようとする場合、上記したように光学ドライブ装置はスライス信号を生成する必要がある。しかしながら、ＲＦ信号が図６のＲＦ信号ＲＦ_２のように変動する場合、上述したスライス信号ｄは適切なスライス信号とはならない。そこで、光学ドライブ装置は次のようにしてスライス信号ｄ'を生成する。以下、この生成処理について詳しく説明する。

光学ドライブ装置はまず、ＲＦ信号ＲＦ_２の最大値に生じた周期的変動のうち共焦点クロストークに起因する成分の振幅を示す振幅指示信号ＳＩを取得する。具体的には、共焦点クロストークによって生ずる周期的変動の周期ごとにトップエンベ信号ＲＦ_２ｔｅの最大値を包絡してなるトップホールド信号ＲＦ_２ｔｅｔｈを生成する。そして、式（９）により振幅指示信号ＳＩを生成する。
ＳＩ＝ＲＦ_２ｔｅ−ＲＦ_２ｔｅｔｈ ・・・（９）

次に、光学ドライブ装置は、ＲＦ信号ＲＦ_２の最大値に生じた周期的変動のうち共焦点クロストークに起因する成分の振幅と、ＲＦ信号ＲＦ_２の最小値に生じた周期的変動のうち共焦点クロストークに起因する成分の振幅との比を示す振幅比情報（以下、ｋとする。）を取得する。上述したように、共焦点クロストークに起因する変動の量は変動前の電圧値に比例するため、振幅比情報ｋはＶ０ｒ／Ｖ１ｒに等しくなる。

光学ドライブ装置は、上記振幅比情報ｋ＝Ｖ０ｒ／Ｖ１ｒを算出するために、まず、共焦点クロストークによって生ずる周期的変動の周期ごとにトップエンベ信号ＲＦ_２ｔｅの最小値を包絡してなるボトムホールド信号ＲＦ_２ｔｅｂｈと、共焦点クロストークによって生ずる周期的変動の周期ごとにボトムエンベ信号ＲＦ_２ｂｅの最小値を包絡してなるボトムホールド信号ＲＦ_２ｂｅｂｈとを生成する。ボトムホールド信号ＲＦ_２ｔｅｂｈはＶ１ｒ×（１−Ｙ２）で表され、ボトムホールド信号ＲＦｂｅｂｈはＶ０ｒ×（１−Ｙ２）で表される。そこで、光学ドライブ装置はこれらの各信号を用い、式（１０）により振幅比情報ｋを算出する。
ｋ＝ＲＦ_２ｂｅｂｈの振幅／ＲＦ_２ｔｅｂｈの振幅＝（Ｖ０ｒ×（１−Ｙ２））／（Ｖ１ｒ×（１−Ｙ２））＝Ｖ０ｒ／Ｖ１ｒ ・・・（１０）

なお、振幅比情報ｋが定数であれば、予め算出して記憶しておくことが可能になる。そこで、例えば光ディスク挿入時等に上記の算出を所定期間にわたって行っておき、得られた数値の平均値を振幅比情報ｋとして用いることとしてもよい。この場合、ｋ≒Ｖ０／Ｖ１となる。

光学ドライブ装置は、以上のようにして取得した振幅指示信号ＳＩ及び振幅比情報ｋを用いて式（１１）により一時信号ｇを生成する。図６にはこの一時信号ｇも示している。
ｇ＝ＲＦ_２ｂｅｂｈ＋ｋ×ＳＩ ・・・（１１）

そして、式（１２）に示すように、一時信号ｇをシフト量Δだけ上方にシフトさせることにより、スライス信号ｄ'を生成する。図６にはこのスライス信号ｄ'の例も示している。なお、シフト量Δは式（１３）で表される。δは定数値である。
ｄ'＝ｇ＋Δ ・・・（１２）
Δ＝（ＲＦ_２ｔｅｔｈ−ＲＦ_２ｔｅｂｈ）×ｋ＋δ ・・・（１３）

なお、一時信号ｇに式（１３）の右辺第一項のみ加算した信号は、ランド／グルーブの違いによって生ずるＲＦ信号ＲＦ_２の変化がないと仮定した場合のＲＦ信号ＲＦ_２のボトムエンベ信号にほぼ等しくなる（ミラー信号の周波数帯と共焦点クロストークに起因する周波数変動の周波数帯が重複するため、ＲＦ信号ＲＦ_２から直接このボトムエンベ信号を得ることは困難である。）。そして、定数δは、このボトムエンベ信号から定数値分上方にシフトさせることを意味している。

図６に示すように、スライス信号ｄ'は記録面の反射率不均一や共焦点クロストークによって生ずる周期的変動に追随したものとなっているため、これを用いることにより精度のよいトラックオン状態判定処理を実現できる。

次に、以上説明した処理を実現する光学ドライブ装置１の構成について説明する。

図７は、本実施の形態による光学ドライブ装置１の模式図の一例である。

光学ドライブ装置１は光ディスク１１の再生及び記録を行う。光ディスク１１としてはにはＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、ＢＤ等の各種光記録媒体を用いることができるが、本実施の形態では特に、多層膜によって３層以上に多層化された記録面を有する円盤状の光ディスクを用いる。

図７に示すように、光学ドライブ装置１は、レーザ光源２、光学系３、対物レンズ４、光検出器５、及び処理部６を備えて構成される。これらのうち、レーザ光源２、光学系３、対物レンズ４、及び光検出器５は光ピックアップを構成する。

光学系３は、回折格子２１、ビームスプリッタ２２、コリメータレンズ２３、１／４波長板２４、センサレンズ（シリンドリカルレンズ）２５を有している。光学系３は、レーザ光源２が発した光ビームを光ディスク１１に導く往路光学系として機能するとともに、光ディスク１１からの戻りビームを光検出器５に導く復路光学系としても機能する。

まず、往路光学系では、回折格子２１は、レーザ光源２が発した光ビームを３ビーム（０次回折光及び±１次回折光）に分解しＰ偏光としてビームスプリッタ２２に入射させる。ビームスプリッタ２２は、入射されたＰ偏光を反射して、その進路を光ディスク１１方向に折り曲げる。コリメータレンズ２３は、ビームスプリッタ２２から入射される光ビームを平行光とする。１／４波長板２４は、コリメータレンズ２３を通過した光ビームを円偏光とする。１／４波長板２４を通過した光ビームは対物レンズ４に入射する。

次に、復路光学系では、ビームスプリッタ２２は、記録面で反射し、１／４波長板２４を往復することによりＳ偏光となって復路光学系を逆行してきた光ビームを１００％透過してセンサレンズ２５に入射させる。センサレンズ２５は、ビームスプリッタ２２から入射された光ビームに非点収差を付与する。非点収差を付与された光ビームは光検出器５に入射する。

対物レンズ４は、光学系３から入射される光ビーム（平行光状態の光ビーム）を光ディスク１１上に集光させるとともに、光ディスク１１からの戻り光ビームを平行光に戻す機能を備えている。

光検出器５は、図７に示すように光学系３から出射される戻り光ビームの光路に交差する平面上に設置される。その詳細な構成は図２に示した通りである。

処理部６は、一例として多チャンネル分のアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換機能を備えたＤＳＰ(Digital Signal Processor)で構成されており、光検出器５の出力信号を受け付けて、ＲＦ信号ＲＦ及びトラッキング誤差信号ＴＥを生成する。そして、これらの各信号を用いてトラックオン状態判定処理を行う。

ＣＰＵ７はコンピュータやＤＶＤレコーダー等に内臓される処理装置であり、図示しないインターフェイスを介し、処理部６に対して光ディスク１１上のアクセス位置を特定するための指示信号を送信する。この指示信号を受信した処理部６は、対物レンズ４を制御して指示されたアクセス位置までのトラックジャンプを実施し、最終的にトラックオン状態と判定したときに、その判定結果をＣＰＵ７に対して出力する。この判定結果を受け取ったＣＰＵ７は光検出器５の出力信号をデータ信号として取得する。

図８は、トラックジャンプ制御処理及びトラックオン状態判定処理に関する処理部６の機能ブロックを示す機能ブロック図である。

図８に示すように、処理部６は機能的にトラックジャンプ制御部６１、ＲＦ信号取得部６２，振幅指示信号取得部６３、振幅比情報取得部６４、スライス信号生成部６５、ＴＥ信号取得部６６、トラックオン状態判定部６７を含んで構成される。

トラックジャンプ制御部６１は、ＣＰＵ７からの指示信号を受けて対物レンズ４に対して制御信号を送信し、トラックジャンプを開始する。そして、指示されたアクセス位置付近まで対物レンズ４を移動させた後、トラックオン状態判定部６７によりトラックオン状態と判定された位置でトラックジャンプを停止し、トラックオン状態との判定結果をＣＰＵ７に対して出力する。

ＲＦ信号取得部６２は光検出器５のメインビーム受光部Ｍから出力信号Ｉ_ａ，Ｉ_ｂ，Ｉ_ｃ，Ｉ_ｄの入力を受け付け、式（４）によりＲＦ信号ＲＦ_２を生成する。

振幅指示信号取得部６３はＲＦ信号取得部６２により生成されたＲＦ信号のトップエンベ信号ＲＦ_２ｔｅを生成し、さらにこのトップエンベ信号の最大値を共焦点クロストークによって生ずる周期的変動の周期ごとに包絡してなるトップホールド信号ＲＦ_２ｔｅｔｈを生成する。そして、式（９）により振幅指示信号ＳＩを生成する。

振幅比情報取得部６４はＲＦ信号取得部６２により生成されたＲＦ信号のトップエンベ信号ＲＦ_２ｔｅとボトムエンベ信号ＲＦ_２ｂｅを生成し、さらに共焦点クロストークによって生ずる周期的変動の周期ごとにトップエンベ信号ＲＦ_２ｔｅの最小値を包絡してなるボトムホールド信号ＲＦ_２ｔｅｂｈと、共焦点クロストークによって生ずる周期的変動の周期ごとにボトムエンベ信号ＲＦ_２ｂｅの最小値を包絡してなるボトムホールド信号ＲＦ_２ｂｅｂｈとを生成する。そして、これらを用いて式（１０）により振幅比情報ｋを算出する。なお、上述したように振幅比情報ｋの算出は事前に行っておくこととしてもよい。

スライス信号生成部６５は、以上のようにして生成された各信号及び振幅比情報ｋを用いて式（１２）によりスライス信号ｄ'を生成する。

ＴＥ信号取得部６６はメインビーム受光部Ｍ及び各サブビーム受光部Ｓ１，Ｓ２から出力信号Ｉ_ａ，Ｉ_ｂ，Ｉ_ｃ，Ｉ_ｄ，Ｉ_ｅ１，Ｉ_ｅ２，Ｉ_ｅ３，Ｉ_ｅ４，Ｉ_ｆ１，Ｉ_ｆ２，Ｉ_ｆ３，Ｉ_ｆ４の入力を受け付け、式（１）によりトラッキング誤差信号ＴＥを生成する。

トラックオン状態判定部６７はボトムエンベ信号ＲＦ_２ｂｅとスライス信号ｄ'とを比較し、ボトムエンベ信号ＲＦ_２ｂｅの方が大きい場合にハイとなり、小さい場合にローとなるミラー信号を生成する。トラックオン状態判定部６７は、このミラー信号を用いて、光ビームの焦点が現在ランドＬにあるのかグルーブＧにあるのかを判定する。

また、トラックオン状態判定部６７は上記ミラー信号を監視し、ミラー信号によって光ビームの焦点が現在ランドＬにあることが示される場合に、さらにトラッキング誤差信号ＴＥを監視する。そして、トラッキング誤差信号ＴＥが０となったとき、光ビームの焦点がトラックオン状態となったと判定し、判定結果をトラックジャンプ制御部６１に出力する。この判定結果を受けたトラックジャンプ制御部６１の処理は上述した通りである。

以上説明したように、光学ドライブ装置１によれば、記録面の反射率不均一や共焦点クロストークを反映したスライス信号ｄ'を用いてトラックオン状態判定処理を行うことができるので、記録面の反射率不均一や共焦点クロストークがある場合のトラックオン状態判定処理の精度を向上させることができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。

例えば、実際のＲＦ信号では、光ディスクの表面上の汚れや埃（Defect）によって急激に落ち込む場合がある。図９には、このような場合のＲＦ信号の例としてＲＦ信号ＲＦ_３を示している。ＲＦ信号ＲＦ_３は図６のＲＦ信号ＲＦ_２にDefectによる落ち込み（落ち込み点Ｐから所与の期間内の落ち込み）を加えたものである。

図９に示すように、ＲＦ信号ＲＦ_３のボトムホールド信号ＲＦ_３ｂｅｂｈとＲＦ信号ＲＦ_２のボトムホールド信号ＲＦ_２ｂｅｂｈ（図６に示したものと同じ。）とを比較すると、ボトムホールド信号ＲＦ_３ｂｅｂｈは、落ち込み期間だけでなく、その後しばらくの間、ボトムホールド信号ＲＦ_２ｂｅｂｈよりも小さくなる。そうすると、その間、式（１２）によって算出されるスライス信号ｄ'の値も小さくなってしまい、正しいミラー信号を生成できないことになる。

そこで、ボトムホールド信号ＲＦ_３ｂｅｂｈ（共焦点クロストークによって生ずる周期的変動の周期ごとにボトムエンベ信号ＲＦ_３ｂｅの最小値を包絡してなる信号）に代えて、より長い周期、例えば記録面の反射率不均一によって生ずる周期的変動の周期ごとにボトムエンベ信号ＲＦ_２ｂｅの最小値を包絡してなるボトムホールド信号ＲＦ_２ｂｅｂｈｂｈを用いることとしてもよい。こうすると、落ち込み点Ｐにおける信号の段差が小さくなるので、Defectがスライス信号ｄ'に及ぼす影響を低減することができる。したがって、ＲＦ信号が図９のような動きをしても、トラックオン状態判定処理の精度を向上させることができる。

また、上記実施の形態ではトラッキング誤差信号として式（１）（差動プッシュプル法）によって求めるものを用いたが、本発明では他にも、３ビーム法や１ビーム法など各種方法によって求めるトラッキング誤差信号を用いることが可能である。

なお、一般的なトラックオン状態判定処理において用いられるスライス信号ｄの算出式ｄ＝（Ｖ１−Ｖ０）×ｘ／１００＋Ｖ０に習い、例えばスライス信号ｄ'＝（ＲＦ_２ｔｅ−ＲＦ_２ｂｅｂｈ）×ｘ／１００＋ＲＦ_２ｂｅｂｈとすることも考えられるが、このようにして得られるスライス信号ｄ'は変動幅が十分でなく、トラックオン状態判定処理の精度が十分に向上しないおそれがある。

（ａ）は本発明の実施の形態による光ディスクの平面図であり、（ｂ）は図１（ａ）中Ａ−Ａ'線における光ディスクの断面図である。 本発明の実施の形態による光検出器を光ビームの照射方向から見た場合の外観図である。 （ａ）は図１Ａ−Ａ'線に沿って光ビームの焦点を移動させたときのトラッキング誤差信号ＴＥの変化を示す図である。（ｂ）は図１Ａ−Ａ'線に沿って光ビームの焦点を移動させたときのＲＦ信号ＲＦの変化を示している。（ｃ）は図３（ｂ）のボトムエンベ信号とスライス信号を用いて作成したミラー信号である。 トラックジャンプ時におけるＲＦ信号の一例を示す図である。 記録面の反射率不均一によって周期的変動が生じた状態のＲＦ信号を示している。 記録面の反射率不均一及び共焦点クロストークによって周期的変動が生じた状態のＲＦ信号を示している。 本発明の実施の形態による光学ドライブ装置の模式図である。 本発明の実施の形態によるトラックジャンプ制御処理及びトラックオン状態判定処理に関する処理部の機能ブロックを示す機能ブロック図である。 Defectによる落ち込みが生じた状態のＲＦ信号を示している。

符号の説明

１ 光学ドライブ装置
２ レーザ光源
３ 光学系
４ 対物レンズ
５ 光検出器
６ 処理部
７ ＣＰＵ
１１ 光ディスク
２１ 回折格子
２２ ビームスプリッタ
２３ コリメータレンズ
２４ １／４波長板
２５ センサレンズ
６１ トラックジャンプ制御部
６２ ＲＦ信号取得部
６３ 振幅指示信号取得部
６４ 振幅比情報取得部
６５ スライス信号生成部
６６ ＴＥ信号取得部
６７ トラックオン状態判定部
Ｍ メインビーム受光部
Ｓ１ 第１サブビーム受光部
Ｓ２ 第２サブビーム受光部

Claims (6)

1. ３層以上に多層化された光記録媒体で反射した光ビームの強度を示すＲＦ信号を取得するＲＦ信号取得手段と、
   前記ＲＦ信号の最大値に生じた周期的変動の振幅を示す振幅指示信号を取得する振幅指示信号取得手段と、
   前記光記録媒体の記録面の凹凸によって生ずる振動の周期である第１の周期ごとの前記ＲＦ信号の最大値を包絡してなるトップエンベ信号の、前記第１の周期より長い第２の周期ごとの最小値を包絡してなる第１のボトムホールド信号と、前記第１の周期ごとの前記ＲＦ信号の最小値を包絡してなるボトムエンベ信号の、前記第２の周期ごとの最小値を包絡してなる第２のボトムホールド信号とに基づき、前記ＲＦ信号の最大値に生じた周期的変動と該ＲＦ信号の最小値に生じた周期的変動との振幅比を示す振幅比情報を取得する振幅比情報取得手段と、
   前記振幅指示信号と前記振幅比情報とに基づいてスライス信号を生成するスライス信号生成手段と、
   前記ＲＦ信号及び前記スライス信号を用いてトラックオン状態か否かを判定する判定手段と、
   を含むことを特徴とする光学ドライブ装置。
2. 前記振幅指示信号取得手段は、前記トップエンベ信号と、前記トップエンベ信号の前記第２の周期ごとの最大値を包絡してなるトップホールド信号とに基づき、前記振幅指示信号を取得することを特徴とする請求項１に記載の光学ドライブ装置。
3. 前記第２の周期は共焦点クロストークによる周期的変動の周期であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学ドライブ装置。
4. 前記スライス情報生成手段は、前記第２のボトムホールド信号に前記振幅指示信号と前記振幅比情報の積を加算してなる一時信号の振幅を所定のシフト量だけシフトさせることによって、前記スライス信号を生成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学ドライブ装置。
5. 前記トップエンベ信号をＲＦ _２ ｔｅ、前記トップホールド信号をＲＦ _２ ｔｅｔｈ、前記第１のボトムホールド信号をＲＦ _２ ｔｅｂｈ、前記第２のボトムホールド信号をＲＦ _２ ｂｅｂｈ、前記シフト量をΔとすると、前記スライス信号ｄ'は
   ｄ'＝ＲＦ _２ ｂｅｂｈ＋（ＲＦ _２ ｂｅｂｈ／ＲＦ _２ ｔｅｂｈ）×（ＲＦ _２ ｔｅ−ＲＦ _２ ｔｅｔｈ）＋Δ
   と表されることを特徴とする請求項４に記載の光学ドライブ装置。
6. 前記判定手段は、前記ＲＦ信号の振動の最小値と前記スライス信号とを比較し、その結果に基づいてトラックオン状態か否かを判定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学ドライブ装置。

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