JP4179978B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、差動プッシュプル法によってトラッキングエラー信号の生成を行う光ディスク装置に関する。

現在、光ディスクとしては遠赤外レーザで記録再生するＣＤ系光ディスク、また赤色レーザで記録再生するものとしてＤＶＤ系光ディスクがある。さらに近年は、ブルーレーザを用いたＢｌｕ−ｌａｙ規格やＡＯＤ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）規格等が提案されており、それらの規格を用いた光ディスクやドライブ装置の商品化も進められつつある。

ところで、このように様々な規格の光ディスクが商品化されてきているが、これら光ディスクはその大部分が樹脂で製作されているため、その再生あるいは記録再生に際しては、いわゆる面振れが生じる。また、光ディスクは可換媒体であるため、ディスクの装着の際には芯ずれが生じ、トラックの偏心が大きくなる。このような面振れ、あるいは偏心を持って回転する媒体に対して、情報をトラック上で正確に再生、あるいは記録再生を行うためには、光ピックアップによるレーザ光が光ディスクのトラックを正確にトラッキング（追跡）する必要がある。そこで従来より、上記偏心を是正し、且つ正確にトラッキングするための手段として、トラッキングサーボが採用されている。

この光ディスクのトラッキングサーボとしては、様々な方法が知られており、その一例として差動プッシュプル法がある。この差動プッシュプル法は周知の如く、光ディスクに照射する光ビームを３ビームに分割し、光ディスク上で一対のサブビーム（副光）スポットをメインビーム（主光）スポットに対して互いにディスク半径方向に（Ｎ＋１／２）・Ｔｐ（ここで、Ｎは整数、Ｔｐはトラックピッチ）だけずらして配置する。そして、メインとサブのそれぞれのスポットに対してプッシュプル信号を検出し、それらの差動信号からトラックキングエラー信号を生成するものである。

すなわち、上記メインビームのプッシュプル信号と上記サブビームのプッシュプル信号とは、共に光軸ずれ（対物レンズのディスク半径方向のずれ）やチルト（光ディスクの照射ビームに対する傾き）によって発生する直流オフセット成分が等しい。このため、このような差動プッシュプル法によれば、これらプッシュプル信号の差分信号である差動プッシュプル信号によって上記直流オフセット成分をキャンセル（相殺）することができるようになる。

図３に、こうした差動プッシュプル法によるトラッキングエラー信号生成回路の一例を示す。

同図３に示すように、この回路は、上記３分割した光ビームの上記光ディスクからの反射光をそれぞれ受光する二分割された受光素子１０１、１０２、１０３を備えている。このうち、受光素子１０１はメインビームスポットの反射光を、受光素子１０２と１０３とはそれぞれサブビームスポットの反射光を受光する。なお、受光素子１０１は、例えば非点収差法によるフォーカスエラー検出を行う場合に４分割された素子として構成されるが、ここでは便宜上、その分割線を省略している。

一方、この回路において、差分演算回路１０４は、上記受光素子１０１を構成する各分割素子の差分信号を演算する回路であり、この差分信号がメインビームのプッシュプル信号ＭＰＰとなる。同様に、差分演算回路１０５と１０６は、それぞれ上記受光素子１０２及び１０３を構成する各分割素子の差分信号を演算する回路であり、和演算回路１０７は、これら差分演算回路１０５及び１０６の出力信号ＳＰＰ１及びＳＰＰ２の和信号を演算する回路である。そして、この和演算回路１０７からの出力信号がサブビームプッシュプル信号ＳＰＰとなる。また、このサブビームプッシュプル信号ＳＰＰは、可変利得増幅器１０８によってｋ倍された後、差分演算回路１０９によって、上記メインビームのプッシ
ュプル信号ＭＰＰとの差分信号である差動プッシュプル信号ＤＰＰが生成される。すなわちこの回路では、以下の（１）式に示す演算式の態様で差動プッシュプル信号ＤＰＰが生成される。ここで、上記可変利得増幅器１０８の利得ｋは、メインビームとサブビームとの光量比などによって決定される定数である。

ＤＰＰ＝ＭＰＰ−ｋ・ＳＰＰ
＝ＭＰＰ−ｋ・（ＳＰＰ１＋ＳＰＰ２）…（１）

ところで、上述したトラッキングエラー信号生成回路の場合、上記分割した３ビームの照射するトラックの反射率がほぼ等しいときには、確かにその差動プッシュプル信号ＤＰＰを通じて、光軸ずれやチルトによって発生する直流オフセット成分を除去することはできる。しかし、上記メインビームと各々のサブビームの照射するトラックの反射率が異なるような場合には、こうした直流オフセット成分の除去効果も十分に得ることができなくなる。このことを、図４〜図８を参照して更に詳述する。

図４〜図８はいずれも、上記メインビーム及びサブビームの光ディスクに対する照射態様、並びに光ディスクからのそれら各反射光の受光素子１０１〜１０３による受光態様を例示したものである。そして、これら図４〜図８において、各々（ａ）は、上記３ビームの光ディスクに対する照射態様と光ディスクの状態（記録、未記録）を示している。また同図４〜図８において、各々（ｂ）は、受光素子１０２に対する反射サブビーム（Ｓ１）の受光態様を、各々（ｃ）は、受光素子１０１に対する反射メインビーム（Ｍ）の受光態様を、各々（ｄ）は、受光素子１０３に対する反射サブビーム（Ｓ２）の受光態様をそれぞれ示している。なお、同図４〜図８にも示されるように、光ディスクのトラックは、基本的にはランドＬとグルーブＧによって構成されている。そして、メインビームＭの反射光を受光する受光素子１０１によって各々分割された受光出力のうち、光ディスクの内周側に対応する信号が受光信号Ｍ１として、また光ディスクの外周側に対応する信号が受光信号Ｍ２としてそれぞれ検出される。また、サブビームＳ１の反射光を受光する受光素子１０２によっては、各々分割された受光出力のうち、光ディスクの内周側に対応する信号が受光信号Ｓ１１として、また光ディスクの外周側に対応する信号が受光信号Ｓ１２としてそれぞれ検出される。同様に、サブビームＳ２の反射光を受光する受光素子１０３によっても、各々分割された受光出力のうち、光ディスクの内周側に対応する信号が受光信号Ｓ２１として、また光ディスクの外周側に対応する信号が受光信号Ｓ２２としてそれぞれ検出される。また、同図４〜図８においては、上記トラック中、斜線で示した部分がデータの記録エリア、白い部分がデータの未記録エリアを表しており、ここでの例では、未記録エリアの反射率が記録エリアの反射率よりも高い場合について例示している。一般的には、記録エリアにはマーク（ピット）が形成されているため、マークの形成されていない未記録エリアの反射率の方が記録エリアの反射率よりも高くなる。

さて、図４（ａ）〜（ｄ）は、光ディスクの未記録エリアに上記３ビームが照射されている場合について、その照射態様、並びにその反射光の上記受光素子１０１〜１０３による受光態様を示している。また、図５（ａ）〜（ｄ）は、グルーブＧにデータが記録されている光ディスクに上記３ビームが照射されている場合について、その照射態様、並びにその反射光の上記受光素子１０１〜１０３による受光態様を示している。また、図６（ａ）〜（ｄ）は、ランドＬ及びグルーブＧの両方にデータ記録された光ディスクに上記３ビームが照射されている場合について、その照射態様、並びにその反射光の上記受光素子１０１〜１０３による受光態様を示している。これら図４〜図６に示した例のように、メインビームと各サブビームとのトラックからの反射率がほぼ同一となるときには、それぞれ光ディスクの光軸ずれやチルトによって前述した直流オフセット成分が生じたとしても、前記差動プッシュプル信号ＤＰＰを通じてこうしたオフセット成分を除去することはでき
る。

しかし一方で、図７（ａ）〜（ｄ）及び図８（ａ）〜（ｄ）に示す例のように、例えば追記型光ディスクや書換え型光ディスクでの初めてのデータ記録、または消去された部分へのデータの再記録に際しては、図４〜図６に示した例のものとは事情が異なってくる。すなわち、それら光ディスクの外周側のサブビームＳ１は未記録エリアを照射し、同光ディスクの内周側のサブビームＳ２は既記録エリアを照射することとなり、メインビームと各サブビームとでトラックからの反射率が異なってくる。そしてこのような場合には、前述した直流オフセット成分の除去効果も十分には得ることができなくなる。

具体的には、例えばＣＤ−Ｒディスクのような追記型光ディスクにデータを記録する際は、同光ディスクの内周側から螺旋状のトラックに沿ってデータを記録していく用途が多く、このような場合、光ディスクの内周側のサブビームは既記録エリアを、同光ディスクの外周側のサブビームは未記録エリアをそれぞれ照射することとなる。また、ＣＤ−ＲＷディスクのような書換え型光ディスクにおいては、未記録状態のディスクにデータを記録する際は、上述と同様に、内周側のサブビームは既記録エリアを、外周側のサブビームは未記録エリアを照射することとなり、オーバーライト（上書き）する際は、双方のサブビームとも、既記録エリアを照射することになる。さらには、記録しているメインビームの反射率は、これら光ディスクの特性によっても異なる。すなわち、ＣＤ−Ｒディスク等によく用いられる色素記録型光ディスクでは、ビーム照射中にマークが形成されるため、メインビームの照射している部分の反射率は、未記録エリアの反射率や既記録エリアの反射率とは異なったものとなる。また、ＣＤ−ＲＷディスク等によく用いられる相変化型光ディスクでは、ビーム通過後の冷却状態でマークが形成されるため、ビーム照射部の反射率に大きな変化は生じにくい。このように、光ディスクの種類やビームの照射する状態等により、上記３つのビームの照射部分の反射率が異なることがある。

そこで従来は、例えば特許文献１にみられるように、
（イ）ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒなどの追記型光ディスクにデータを記録する場合、データの記録中はメインビームと光ディスク外周側のサブビーム（先行サブビーム）とのみを使用してトラッキングエラー信号を生成する方法。
あるいは特許文献２にみられるように、
（ロ）メインビームと一対のサブビームとの各ビームが照射する領域の反射率差に応じて算出した利得に基づいて２つのサブビームプッシュプル信号のゲイン調整を行う方法。
などが提案されるに至っている。
特許第３１３２１４４号公報 特開２００２−２３０８０５号公報

上記従来の方法によれば、一対のサブビーム間で、あるいはサブビームとメインビームとの間でそれら反射光に光量差が生じる場合であれ、前述した差動プッシュプル信号ＤＰＰとして、直流オフセット成分の除去されたトラッキングエラー信号を生成することは確かにできる。

しかし、上記従来の方法はいずれも、受光素子１０１に受光されるメインビームの光ディスク外周側に対応した反射光と内周側に対応した反射光との光量が常に等しい場合にのみ有効な方法である。メインビームのこれら外周側に対応した反射光と内周側に対応した反射光との光量に差がある場合のメインビームプッシュプル信号（ＭＰＰ）に関しては、何らこれを補正することができない。

すなわち、光ディスク装置においては、光ピックアップよりディスク上に照射されるビームは、記録時には隣接トラックに影響を与えず、再生時には隣接トラックの影響を受けないことが理想的である。しかし実際には、サイドローブ等の影響により、ディスク上に照射されるビームは、走査トラックを中心にある程度の広がりをもって照射される。このため、例えば先の図７あるいは図８に示した例の場合、上記メインビームも、光ディスクの内周側に対応した受光信号Ｍ１と同光ディスクの外周側に対応した受光信号Ｍ２とでは、実際には「Ｍ１＜Ｍ２」といった関係になり、これら信号に基づき生成されるメインビームプッシュプル信号ＭＰＰ自体の信頼性が損なわれることともなっている。特に、このメインビームプッシュプル信号ＭＰＰは、上述したトラッキングエラー信号以外に、光ディスク装置としての運用そのものに必要不可欠なディスクの回転速度の基準となるウォブル信号に基づく制御、さらには物理アドレスやディスクの諸情報を表すアドレス信号の生成にも使用される信号であり、その信頼性の向上が望まれている。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、差動プッシュプル法によってトラッキングエラー信号の生成を行う際、トラッキングエラー信号としての精度を高く維持しつつ、メインビームプッシュプル信号としてもより信頼性の高い信号を得ることのできる光ディスク装置を提供することを目的とする。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、メインビームと一対のサブビームとを略「Ｎ＋（１／２）トラックピッチ（Ｎは整数）」となる間隔にて光ディスクのトラック上に照射するとともに、それら各ビームの反射光を各々少なくとも二分割された各別の受光素子にて受光し、それら各受光素子による受光出力をもとにした差動プッシュプル法を用いてトラッキングエラー信号の生成を行う光ディスク装置において、前記メインビームの反射光を受光する受光素子の各々分割された受光出力に対し各別にレベル補正を施してその差動信号であるメインビームプッシュプル信号を生成し、該生成したメインビームプッシュプル信号と前記一対のサブビームの反射光を受光する各受光素子の各々分割された受光出力に基づき生成されるサブビームプッシュプル信号との差動信号として前記トラッキングエラー信号の生成を行うトラッキングエラー信号生成回路を備え、前記トラッキングエラー信号生成回路が、前記メインビームの反射光を受光する受光素子の各々分割された受光出力の少なくとも一つを可変利得増幅する増幅器を備えて構成され、該増幅器による可変利得増幅を通じて、前記各々分割された受光出力に対する前記各別のレベル補正を施し、かつ、前記トラッキングエラー信号生成回路が、前記一対のサブビームの反射光を受光する各受光素子の各々分割された受光出力を各別に和算する回路と、これら和算された信号の差分及び比率のいずれかに基づいて前記増幅器によるその都度の増幅率を可変設定する利得制御手段とを備えることをその要旨とする。

光ディスク装置としてのこうした構成によれば、差動プッシュプル法によってトラッキングエラー信号の生成を行う際、メインビームの反射光を受光する受光素子の各々分割された受光出力に対し各別にレベル補正が施されてその差分信号であるメインビームプッシュプル信号が生成される。そして、メインビームの反射光を受光する受光素子の各々分割された受光出力の間で出力バランスがたとえ崩れていても、一対のサブビームの反射光量のその都度の差分あるいは比率に基づいて上記可変利得増幅する増幅器によって各別に利得補正を施すことで、容易に、しかも高い精度でメインビームの反射光の各受光出力に対する出力バランスの補正を行うことができるようになる。少なくともこれにより、より信頼性の高いメインビームプッシュプル信号を得ることができるようになる。また、こうして生成される信頼性の高いメインビームプッシュプル信号とサブビームプッシュプル信号との差動信号としてトラッキングエラー信号の生成が行われることで、トラッキングエラー信号としても精度の高い信号を得ることができるようになる。しかも、上記信頼性の高いメインビームプッシュプル信号から、ディスクの回転速度の基準となるウォブル信号に
基づく制御、並びに物理アドレス信号やディスクの諸情報を表すアドレス信号の生成が行われることで、当該光ディスク装置としてのより精度の高い記録・再生の制御が可能ともなる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光ディスク装置において、前記光ディスクの試し書きエリアに、当該光ディスクの試し書きに際して求められた記録エリアと非記録エリアでの光ビームの反射率もしくはそれら反射率の差分及び比率のいずれかを示す情報が予め記録され、トラッキングエラー信号生成回路は、この光ディスクの試し書きエリアに予め記録されている情報に基づいて前記増幅器によるその都度の増幅率を可変設定することをその要旨とする。

たとえ同一規格の光ディスクであったとしても、それら光ディスク個々の特性は、例えば製造メーカや製造ロット毎に微妙に異なっている。この点、光ディスク装置としてのこうした構成によれば、一旦使用した、もしくは使用する光ディスクについては、それら光ディスク個々に上記記録エリアと非記録エリアでの光ビームの反射率もしくはそれら反射率の差分及び比率のいずれかを示す情報が記録されることとなり、当該光ディスクへのデータ記録等に際しては、その試し書きエリアに記録されている情報に基づいて上記増幅器による増幅率が可変設定されるようになる。このため、光ディスク毎に微妙に異なる記録エリアと非記録エリアでの光ビームの反射率、もしくはそれら反射率の差分及び比率のいずれかについても、それら使用する光ディスク毎に好適に補償することが可能となる。さらには、試し書きの際に一度だけ、上記情報を記録しておけば、単に情報を読み込むことで上記増幅率が設定され、こうした補償が実現されることとなり、トラッキングエラー信号生成回路としても、その構成の簡素化が可能となる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の光ディスク装置において、前記光ディスクの試し書きエリアでの試し書きに際して求められた記録エリアと非記録エリアでの光ディスクの反射率もしくはそれら反射率の差分及び比率のいずれかに基づいて前記増幅器によるその都度の増幅率が計算され、トラッキングエラー信号生成回路が、この計算された増幅率に基づいて前記増幅器によるその都度の増幅率を可変設定することをその要旨とする。

光ディスク装置としてのこうした構成によれば、使用する光ディスク毎に、光ディスク個々に上記記録エリアと非記録エリアでの光ビームの反射率もしくはそれら反射率の差分及び比率のいずれかに基づいて上記増幅器によるその都度の増幅率が計算される。そして、当該光ディスクへのデータ記録等に際しては、その計算された増幅率に基づいて上記増幅器によるその都度の増幅率が可変設定されるようになる。このため、光ディスク毎に微妙に異なる記録エリアと非記録エリアでの光ビームの反射率、もしくはそれら反射率の差分及び比率のいずれかについても、それら使用する光ディスク毎に好適に補償することが可能となる。

また、請求項４に記載の発明は、メインビームの反射光を受光する受光素子の各々分割された受光出力に対し各別にレベル補正を施してその差動信号であるメインビームプッシュプル信号を生成し、該生成したメインビームプッシュプル信号と前記一対のサブビームの反射光を受光する各受光素子の各々分割された受光出力に基づき生成されるサブビームプッシュプル信号との差動信号として前記トラッキングエラー信号の生成を行うトラッキングエラー信号生成回路を備え、前記トラッキングエラー信号生成回路が、前記メインビームの反射光を受光する受光素子の各々分割された受光出力の少なくとも一つに対して補正値の減算及び加算のいずれかを行う減算器及び加算器のいずれかを備えて構成され、該減算器及び加算器のいずれかによる補正値の減算及び加算のいずれかを通じて、前記各々分割された受光出力に対する前記各別のレベル補正を施し、かつ、前記トラッキングエラ
ー信号生成回路は、前記一対のサブビームの反射光を受光する各受光素子の各々分割された受光出力を各別に和算する回路と、これら和算された信号の差分及び比率のいずれかに基づいて前記減算器及び加算器のいずれかによるその都度の補正値を可変設定する補正値設定手段とを備えることをその要旨とする。

光ディスク装置としてのこうした構成によれば、メインビームの反射光を受光する受光素子の各々分割された受光出力の間で出力バランスがたとえ崩れていても、減算器及び加算器のいずれかによる補正値の減算及び加算のいずれかを通じて、各別にレベル補正を施すことで、それら出力バランスを容易に補正することが可能となる。この場合、上記減算器及び加算器のいずれかによるレベル補正に際し、上記一対のサブビームの反射光量のその都度の差分あるいは比率に基づいてその補正値が可変設定されることとなる。すなわち、上述したメインビームの反射光の各受光出力の出力バランスが崩れている場合、その崩れ度合いは通常、上記一対のサブビームの反射光量のその都度の差分あるいは比率に大きく相関する。このため、こうした一対のサブビームの反射光量のその都度の差分あるいは比率に基づいて上記補正値を可変設定するようにすれば、容易に、しかも高い精度でメインビームの反射光の各受光出力に対する出力バランスの補正を行うことができるようになる。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の光ディスク装置において、前記光ディスクの試し書きエリアには、当該光ディスクの試し書きに際して求められた記録エリアと非記録エリアでの光ビームの反射率もしくはそれら反射率の差分及び比率のいずれかを示す情報が予め記録され、トラッキングエラー信号生成回路が、この光ディスクの試し書きエリアに予め記録されている情報に基づいて前記減算器及び加算器のいずれかによるその都度の補正値を可変設定することをその要旨とする。

上述のように、たとえ同一規格の光ディスクであったとしても、それら光ディスク個々の特性は、例えば製造メーカや製造ロット毎に微妙に異なっている。この点、光ディスク装置としてのこうした構成によれば、一旦使用した、もしくは使用する光ディスクについては、それら光ディスク個々に上記記録エリアと非記録エリアでの光ビームの反射率、もしくはそれら反射率の差分及び比率のいずれかを示す情報が記録されることとなり、当該光ディスクへのデータ記録等に際しては、その試し書きエリアに記録されている情報に基づいて上記減算器及び加算器のいずれかによる補正値が可変設定されるようになる。このため、光ディスク毎に微妙に異なる記録エリアと非記録エリアでの光ビームの反射率もしくはそれら反射率の差分及び比率のいずれかについても、それら使用する光ディスク毎に好適に補償することが可能となる。さらには、試し書きの際に一度だけ、上記情報を記録しておけば、単に情報を読み込むことで上記補正値が設定され、こうした補償が実現されることとなり、トラッキングエラー信号生成回路としても、その構成の簡素化が可能となる。

また、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の光ディスク装置において、前記光ディスクの試し書きエリアでの試し書きに際して求められた記録エリアと非記録エリアでの光ビームの反射率もしくはそれら反射率の差分及び比率のいずれかに基づいて前記減算器及び加算器のいずれかによるその都度の補正値が計算され、トラッキングエラー信号生成回路が、この計算された補正値に基づいて前記減算器及び加算器のいずれかによるその都度の補正値を可変設定することをその要旨とする。

光ディスク装置としてのこうした構成によれば、使用する光ディスク毎に、光ディスク個々に上記記録エリアと非記録エリアでの光ビームの反射率もしくはそれら反射率の差分及び比率のいずれかに基づいて前記減算器及び加算器のいずれかによるその都度の補正値が計算される。そして、当該光ディスクへのデータ記録等に際しては、その計算された補
正値に基づいて上記減算器及び加算器のいずれかによるその都度の補正値が可変設定されるようになる。このため、光ディスク毎に微妙に異なる記録エリアと非記録エリアでの光ビームの反射率、もしくはそれら反射率の差分及び比率のいずれかについても、それら使用する光ディスク毎に好適に補償することが可能となる。

この発明によれば、差動プッシュプル法によってトラッキングエラー信号の生成を行う際、トラッキングエラー信号としての精度を高く維持しつつ、メインビームプッシュプル信号としてもより信頼性の高い信号を得ることができるようになる。

以下、この発明にかかる光ディスク装置の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１に、この実施の形態にかかる光ディスク装置に採用されているトラッキングエラー信号生成回路についてその回路構成を示す。なお、本実施の形態では一例として、追記型光ディスク（色素記録型光ディスク）であるＣＤ−Ｒ規格の光ディスクを対象としてデータの記録・再生を行う光ディスク装置について説明する。

このトラッキングエラー信号生成回路も、基本的には前述した差動プッシュプル法によってトラッキングエラー信号を生成する回路である。すなわち、同図１に示されるように、光源から発せられた光ビームは回折格子によって一つのメインビームと一対のサブビームとに分離され、光ディスク上で一対のサブビームスポットがメインビームのスポットに対して、互いにディスク半径方向に（Ｎ＋１／２）トラックピッチの間隔で照射される（ここで、Ｎは整数）。すなわち、上記光源から発せられた光ビームは前述のように、３分割されて光ディスクに照射されることとなり、これら３分割された光ビームの該光ディスクからの反射光をそれぞれ受光するために、この回路にも、受光領域が各々二分割された受光素子１、２、３が設けられている。このうち、受光素子１は、メインビームＭのビームスポットの反射光を受光する受光素子であり、受光素子２は、サブビームＳ１のビームスポットの反射光を受光する受光素子であり、受光素子３は、サブビームＳ２のビームスポットを受光する受光素子である。

またこの回路において、減算器４は、上記受光素子１を構成する各分割素子による受光出力Ｍ１、Ｍ２の差分信号を演算する回路であり、この差分信号がメインビームプッシュプル信号（メインプッシュプル信号）ＭＰＰとなる。同様に、減算器５及び６は、それぞれ上記受光素子２及び３を構成する各分割素子による受光出力Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ２１、Ｓ２２の各差分信号をそれぞれ演算する回路である。そして、減算器５によって生成されるプッシュプル信号（Ｓ１１−Ｓ１２）がサブビームＳ１のプッシュプル信号ＳＰＰ１、また減算器６によって生成されるプッシュプル信号（Ｓ２１−Ｓ２２）がサブビームＳ２のプッシュプル信号ＳＰＰ２となる。

一方、加算器７及び８は、上記サブビームの受光出力Ｓ１１とＳ１２、及びＳ２１とＳ２２をそれぞれ加算する回路である。そして、加算器７によって生成される和信号（Ｓ１１＋Ｓ１２）がサブビームＳ１の和信号ＳＳＵＭ１、また加算器８によって生成される和信号（Ｓ１２＋Ｓ２２）がサブビームＳ２の和信号ＳＳＵＭ２となる。

また、増幅器１３及び１４は、上記メインビームＭの反射光に対する受光出力Ｍ１及びＭ２をそれぞれ可変利得増幅する増幅器である。これら増幅器１３及び１４の利得（増幅率）は、利得制御手段として設けられているゲイン制御部１２によって可変設定されている。すなわち、ゲイン制御部１２には、上記サブビームＳ１の和信号ＳＳＵＭ１とサブビ
ームＳ２の和信号ＳＳＵＭ２とが入力され、ゲイン制御部１２では、これら和信号ＳＳＵＭ１とＳＳＵＭ２とのその都度の差分に基づいて増幅器１３及び１４の利得を可変設定する。具体的には、メインビームの内周側の受光信号Ｍ１は増幅器１３を通じてｋ１倍に可変利得増幅され、メインビームの外周側の受光信号Ｍ２は増幅器１４を通じてｋ２倍に可変利得増幅される。そして、これら増幅器１３、１４による可変利得増幅を通じて、各々分割された受光出力に対する各別のゲイン補正が施されることによって、メインビームＭの内周側と外周側との光量バランスが補償される。このため、メインビームＭのこれら内周側と外周側との差分演算によって生成される上記メインビームプッシュプル信号ＭＰＰ自体、その信頼性が高く維持されるようになる。ちなみにこの実施の形態において、このメインビームプッシュプル信号ＭＰＰは、次のような演算式のかたちで求められることとなる。

ＭＰＰ＝ｋ１×Ｍ１−ｋ２×Ｍ２…（２）

ここで、上記利得ｋ１、ｋ２の求め方についての具体例を示す。上記増幅器１３、１４に各々可変設定するこれら利得ｋ１、ｋ２は上述のように、一対のサブビームの和信号ＳＳＵＭ１及びＳＳＵＭ２のその都度の差分より算出される。すなわち、光ディスクの外周側のサブビームＳ１の和信号ＳＳＵＭ１と光ディスクの内周側のサブビームＳ２の和信号ＳＳＵＭ２との差分「ＳＤ＝ＳＳＵＭ１−ＳＳＵＭ２」から、メインビームＭの隣接トラックの反射率の違いを表すことができる。例えば、隣接トラックが両方とも未記録エリアあるいは記録エリアである場合は「ＳＤ＝０」となり、光量バランスが適正に維持された状態にある。他方、メインビームＭの外周側の隣接トラックが未記録エリアでメインビームの内周側の隣接トラックが記録エリアである場合には、「ＳＤ＞０」となり、「メインビームＭの外周側の受光出力Ｍ１＞メインビームＭの内周側の受光出力Ｍ２」という関係になる。そこで、例えば「ＳＤ＞０」の場合は、ゲイン制御部１２を通じて、上記利得ｋ１及びｋ２をそれぞれ「ｋ１＝１」、「ｋ２＝１＋α・ＳＤ」と設定することにより、メインビームＭの外周側の受光出力Ｍ１及び同ビームＭの内周側の受光出力Ｍ２の各隣接トラックの状態による光量バランスの崩れを補正することができるようになる。すなわち、「ＳＤ＞０」の場合には、「ｋ１＜ｋ２」となり、メインビームＭの内周側の受光信号を増大させることができ、光量バランスを適正にすることができる。ここで、上記「α」の値は光ディスクの反射率やビームのスポットサイズ、トラックピッチなどの条件により決定される。なお、ｋ１及びｋ２の比率は、ビームスポットの大きさやビームスポットのガウス分布（ビームの光強度とビームの広がりとの関係）等を考慮して設定される。

なお、こうして生成されるメインビームプッシュプル信号ＭＰＰは、同図１にも示されるように、トラッキングエラー信号以外に、ディスクの回転速度の基準となるウォブル信号に基づく制御、並びに物理アドレス信号やディスクの諸情報を表すアドレス信号の生成にも使用される。ウォブル信号に基づく制御は、ウォブル制御部２１を通じたウォブル信号の帯域フィルタ、位相比較、クロック生成等の処理のもとに、光ディスクが常に適切な回転速度となるような制御が行われる。また、アドレス信号は、例えばウォブル信号に周波数変調や位相変調等を施すかたちで表現され、アドレス制御部２２を通じてその復調等の処理が行われる。また、このアドレス信号に基づいて物理アドレスやディスク情報が得られることとなる。

また一方、加算器９は上記サブビームＳ１のプッシュプル信号ＳＰＰ１と上記サブビームＳ２のプッシュプル信号ＳＰＰ２とを加算する回路である。そして、この加算器９にて加算された信号ＳＰＰは、さらに増幅器１０にてｋ倍に可変利得増幅される。このｋ倍に可変利得増幅された信号「ｋ×ＳＰＰ」は次のような演算式のかたちで求められることとなる。

ＳＰＰ＝（Ｓ１１−Ｓ１２）＋（Ｓ２１−Ｓ２２）
＝ＳＰＰ１＋ＳＰＰ２
ｋ×ＳＰＰ＝ｋ×（ＳＰＰ１＋ＳＰＰ２）…（３）

そして、減算器１１は、上記メインビームプッシュプル信号ＭＰＰと上記増幅器１０から出力されるｋ倍のサブビームプッシュプル信号ＳＰＰとの差分信号を演算する回路である。そして、この減算器１１の出力が前述した差動プッシュプル信号ＤＰＰとなる。ちなみに本実施の形態にあって、この差動プッシュプル信号ＤＰＰは、次のような演算式のかたちで表わされるようになる。

ＤＰＰ＝ＭＰＰ−ｋ×ＳＰＰ
＝ｋ１×Ｍ１−ｋ２×Ｍ２−ｋ×（Ｓ１１−Ｓ１２）
−ｋ×（Ｓ２１−Ｓ２２）…（４）

なお、上記利得ｋは通常、「メインビーム／サブビーム」の照射光量比等によって決まる値であり、メインビーム及びサブビームの照射光量が等しければ、上記ｋ倍したサブビームプッシュプル信号「ｋ×ＳＰＰ」はメインビームプッシュプル信号ＭＰＰと基本的に同一振幅となり、光軸ずれによる直流オフセット成分も等しくなる。そして、この利得ｋによって、トラッキングエラー信号として利用される上記差動プッシュプル信号ＤＰＰとしての精度も高く維持されるようになる。

以上詳述したように、この実施の形態にかかる光ディスク装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。

（１）差動プッシュプル法によってトラッキングエラー信号の生成を行う際、メインビームＭの反射光を受光する受光素子１の各々分割された受光出力Ｍ１、Ｍ２に対し各別にゲイン補正が施されてその差分信号であるメインビームプッシュプル信号ＭＰＰが生成される。少なくともこれにより、より信頼性の高いメインビームプッシュプル信号ＭＰＰを得ることができるようになる。また、こうして生成される信頼性の高いメインビームプッシュプル信号ＭＰＰと上記ｋ倍されるサブビームプッシュプル信号ＳＰＰとの差動信号としてトラッキングエラー信号を生成したことで、トラッキングエラー信号としても精度の高い信号を得ることができるようになる。しかも、上記信頼性の高いメインビームプッシュプル信号ＭＰＰから、ディスクの回転速度の基準となるウォブル信号に基づく制御、並びに物理アドレス信号やディスクの諸情報を表すアドレス信号の生成が行われることで、当該光ディスク装置としてのより精度の高い記録・再生の制御が可能ともなる。

（２）メインビームＭの反射光を受光する受光素子１の各々分割された受光出力Ｍ１、Ｍ２の間で出力バランスがたとえ崩れていても、上記可変利得増幅する増幅器１３及び１４によって各別に利得補正を施すことで、それら出力バランスの崩れを容易に補正することが可能となる。

（３）増幅器１３及び１４による利得補正に際し、上記一対のサブビームＳ１及びＳ２の反射光量のその都度の差分に基づいてその利得（増幅率）が可変設定されることとなる。すなわち上述のように、メインビームＭの反射光の各受光出力Ｍ１、Ｍ２の出力バランスが崩れている場合、その崩れ度合いは通常、上記一対のサブビームＳ１及びＳ２の反射光量のその都度の差分に大きく相関する。このため、こうした一対のサブビームの反射光量のその都度の差分に基づいて上記増幅器の利得（増幅率）を可変設定するようにしたこ
とで、容易に、しかも高い精度でメインビームＭの反射光の各受光出力Ｍ１、Ｍ２に対する出力バランスの補正を行うことができるようになる。

なお、この発明にかかる光ディスク装置は上記実施の形態に限定されるものではなく、同実施の形態を適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。

・上記実施の形態では、サブビームＳ１の和信号ＳＳＵＭ１とサブビームＳ２の和信号ＳＳＵＭ２との差分「ＳＤ＝ＳＳＵＭ１−ＳＳＵＭ２」が、「ＳＤ＝０」あるいは「ＳＤ＞０」となる場合についてのみ例示した。しかし、この差分信号が「ＳＤ＜０」となることがある場合には、ゲイン制御部１２を通じて、上記利得ｋ１及びｋ２をそれぞれ「ｋ１＝１＋α・ＳＤ」、「ｋ２＝１」と設定することにより、メインビームＭの各受光出力Ｍ１、Ｍ２に対する上述同様の補正を行うことができるようになる。また、これらサブビームＳ１の和信号ＳＳＵＭ１とサブビームＳ２の和信号ＳＳＵＭ２との差分に代えて、これら各和信号ＳＳＵＭ１及びＳＳＵＭ２のその都度の比率を用い、該比率に基づいて上記増幅器１３及び１４に対する利得（増幅率）を可変設定する構成とすることもできる。

・上記実施の形態では、未記録エリアの反射率が記録エリアの反射率よりも高い場合についての照射態様を例示したが、逆に記録エリアの反射率が未記録エリアの反射率よりも高い場合であっても、上述同様の補正を行うことはできる。

・上記実施の形態では、上記増幅器１０に対する利得ｋを「メインビーム／サブビーム」の照射光量比によって決定するとした。この利得ｋの値に関してはさらに、サブビームプッシュプル信号ＳＰＰのレベルをメインビームプッシュプル信号ＭＰＰの上述したゲイン補正に起因するレベル変化分をも補償して、これを同一振幅の信号とし得る値を選ぶようにしてもよい。これにより、上記差動プッシュプル信号ＤＰＰとしても、より望ましいかたちでこれを得ることができるようになる。

・上記実施の形態では、増幅器１３、１４それぞれの可変利得増幅を通じて、メインビームＭの光量バランスを補正するとしたが、これら増幅器１３、１４のいずれか一方のみ設けた構成としても、上記実施の形態に準じた光量バランスの補正を行うことはできる。

・また、こうしたメインビームＭの光量バランスの補正手法としては、上記増幅器１３、１４の少なくとも一方による可変利得増幅に限らず、減算器あるいは加算器による適宜の補正値を用いたレベル補正も有効である。すなわち、図２に例示するように、メインビームＭに関する受光出力のうちの例えば出力Ｍ１から所定の補正値を減算する減算器１６を設け、この補正値を補正値制御部（補正値設定手段）１５を通じてその都度可変設定するようにしてもよい。なおこの場合も、補正値制御部１５では、上記加算器７、８にてそれぞれ加算演算された和信号ＳＳＵＭ１とＳＳＵＭ２とのその都度の差分もしくは比率に基づいて、上記補正値を可変設定することとなる。またこの場合、図２に例示した構成、すなわちメインビームＭに関する受光出力Ｍ１、Ｍ２のうちのいずれか一方のみに対応して減算器を設ける構成に限らず、
（ａ）上記受光出力Ｍ１、Ｍ２の双方に対応して減算器を設ける構成。
（ｂ）上記受光出力Ｍ１、Ｍ２のうちのいずれか一方にのみ対応して加算器を設ける構成。
（ｃ）上記受光出力Ｍ１、Ｍ２の双方に対応して加算器を設ける構成。
等々も適宜に採用可能である。

・上記実施の形態では、利得ｋ１及びｋ２は、一対のサブビームの和信号のその都度の差分もしくは比率に基づき算出されるとした。このような構成に代えて、光ディスクに用意されている試し書きエリアへの試し書きに際して記録エリアと非記録エリアとでの光ビ
ームの反射率、もしくは反射率の差分や比率を示す情報を予め求めておき、この求めた情報を同試し書きエリアに記録するようにしてもよい。そしてこの場合には、当該光ディスクが装着されたタイミング等をもって上記情報を読み込み、この読み込んだ情報をもとに、上述した増幅器１３、１４の利得（増幅率）や、減算器１６（あるいは加算器）等に与える補正値を設定するとする。これにより、光ディスク毎に微妙に異なる記録エリアと非記録エリアでの光ビームの反射率もしくはそれら反射率の比率についても、それら使用する光ディスク毎に好適に補償することが可能となる。さらには、試し書きの際に一度だけ上記情報を記録しておけば、単に情報を読み込むことで上記増幅率や補正値が設定されて前述した補償が実現されることとなり、トラッキングエラー信号生成回路としても、その構成の簡素化が可能となる。

・また、上記試し書きエリアを利用して増幅率や補正値を設定する場合、必ずしも上記情報をこの試し書きエリアに記録しておく必要はない。他に例えば、上記試し書きエリアでの試し書きに際して求められる記録エリアと非記録エリアでの光ディスクの反射率、もしくはそれら反射率の差分や比率に基づいて増幅器１３、１４によるその都度の利得（増幅率）や、減算器１６（あるいは加算器）等に与える補正値を計算する。そして、この計算された増幅率や補正値を直接使用して、これら増幅器１３、１４の利得（増幅率）や減算器１６（あるいは加算器）等に与える補正値を可変設定するようにしてもよい。この場合であっても、光ディスク毎に微妙に異なる記録エリアと非記録エリアでの光ビームの反射率もしくはそれら反射率の比率について、それら使用する光ディスク毎に好適に補償することが可能となる。

・上記実施の形態では、対象とする光ディスクとして、追記型光ディスク（色素記録型光ディスク）であるＣＤ−Ｒ規格の光ディスクを例示したが、該光ディスクとしては、ＣＤ−Ｒ規格の光ディスクに限らず、プッシュプル信号が得られる程度の反射率を持つ光ディスクであればよい。このような光ディスクとしては他に、例えばＣＤ−ＲＷ規格、ＤＶＤ−Ｒ規格、ＤＶＤ−ＲＷ規格、ＤＶＤ＋Ｒ規格、ＤＶＤ＋ＲＷ規格、ＤＶＤ−ＲＡＭ規格、Ｂｌｕ−ｌａｙ規格、ＡＯＤ規格、等々の光ディスクがある。

この発明にかかる光ディスク装置の一実施の形態として、そのトラッキングエラー信号生成回路の構成を示すブロック図。 上記トラッキングエラー信号生成回路の変形例を示すブロック図。 差動プッシュプル法を用いたトラッキングエラー信号生成回路として従来一般に採用されている回路の構成例を示すブロック図。 （ａ）は、光ディスク上のトラックへの３分割されたビームの照射態様、（ｂ）及び（ｄ）は、各サブビームの受光素子への受光態様、（ｃ）は、メインビームの受光素子への受光態様をそれぞれ示す略図。 （ａ）は、光ディスク上のトラックへの３分割されたビームの照射態様、（ｂ）及び（ｄ）は、各サブビームの受光素子への受光態様、（ｃ）は、メインビームの受光素子への受光態様をそれぞれ示す略図。 （ａ）は、光ディスク上のトラックへの３分割されたビームの照射態様、（ｂ）及び（ｄ）は、各サブビームの受光素子への受光態様、（ｃ）は、メインビームの受光素子への受光態様をそれぞれ示す略図。 （ａ）は、光ディスク上のトラックへの３分割されたビームの照射態様、（ｂ）及び（ｄ）は、各サブビームの受光素子への受光態様、（ｃ）は、メインビームの受光素子への受光態様をそれぞれ示す略図。 （ａ）は、光ディスク上のトラックへの３分割されたビームの照射態様、（ｂ）及び（ｄ）は、各サブビームの受光素子への受光態様、（ｃ）は、メインビームの受光素子への受光態様をそれぞれ示す略図。

符号の説明

１、２、３…受光素子、４、５、６、１１、１６…減算器、７、８、９…加算器、１０、１３、１４…増幅器、１２…ゲイン制御部、１５…補正値制御部、２１…ウォブル制御部、２２…アドレス制御部。

Claims (6)

1. メインビームと一対のサブビームとを略「Ｎ＋（１／２）トラックピッチ（Ｎは整数）」となる間隔にて光ディスクのトラック上に照射するとともに、それら各ビームの反射光を各々少なくとも二分割された各別の受光素子にて受光し、それら各受光素子による受光出力をもとにした差動プッシュプル法を用いてトラッキングエラー信号の生成を行う光ディスク装置において、
   前記メインビームの反射光を受光する受光素子の各々分割された受光出力に対し各別にレベル補正を施してその差動信号であるメインビームプッシュプル信号を生成し、該生成したメインビームプッシュプル信号と前記一対のサブビームの反射光を受光する各受光素子の各々分割された受光出力に基づき生成されるサブビームプッシュプル信号との差動信号として前記トラッキングエラー信号の生成を行うトラッキングエラー信号生成回路を備え、
   前記トラッキングエラー信号生成回路は、前記メインビームの反射光を受光する受光素子の各々分割された受光出力の少なくとも一つを可変利得増幅する増幅器を備えて構成され、該増幅器による可変利得増幅を通じて、前記各々分割された受光出力に対する前記各別のレベル補正を施し、かつ、前記トラッキングエラー信号生成回路は、前記一対のサブビームの反射光を受光する各受光素子の各々分割された受光出力を各別に和算する回路と、これら和算された信号の差分及び比率のいずれかに基づいて前記増幅器によるその都度の増幅率を可変設定する利得制御手段とを備える
   ことを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記光ディスクの試し書きエリアには、当該光ディスクの試し書きに際して求められた記録エリアと非記録エリアでの光ビームの反射率もしくはそれら反射率の差分及び比率のいずれかを示す情報が予め記録され、トラッキングエラー信号生成回路は、この光ディスクの試し書きエリアに予め記録されている情報に基づいて前記増幅器によるその都度の増幅率を可変設定する
   請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 前記光ディスクの試し書きエリアでの試し書きに際して求められた記録エリアと非記録エ
   リアでの光ディスクの反射率もしくはそれら反射率の差分及び比率のいずれかに基づいて前記増幅器によるその都度の増幅率が計算され、トラッキングエラー信号生成回路は、この計算された増幅率に基づいて前記増幅器によるその都度の増幅率を可変設定する
   請求項１に記載の光ディスク装置。
4. メインビームと一対のサブビームとを略「Ｎ＋（１／２）トラックピッチ（Ｎは整数）」となる間隔にて光ディスクのトラック上に照射するとともに、それら各ビームの反射光を各々少なくとも二分割された各別の受光素子にて受光し、それら各受光素子による受光出力をもとにした差動プッシュプル法を用いてトラッキングエラー信号の生成を行う光ディスク装置において、
   前記メインビームの反射光を受光する受光素子の各々分割された受光出力に対し各別にレベル補正を施してその差動信号であるメインビームプッシュプル信号を生成し、該生成したメインビームプッシュプル信号と前記一対のサブビームの反射光を受光する各受光素子の各々分割された受光出力に基づき生成されるサブビームプッシュプル信号との差動信号として前記トラッキングエラー信号の生成を行うトラッキングエラー信号生成回路を備え、
   前記トラッキングエラー信号生成回路は、前記メインビームの反射光を受光する受光素子の各々分割された受光出力の少なくとも一つに対して補正値の減算及び加算のいずれかを行う減算器及び加算器のいずれかを備えて構成され、該減算器及び加算器のいずれかによる補正値の減算及び加算のいずれかを通じて、前記各々分割された受光出力に対する前記各別のレベル補正を施し、かつ、前記トラッキングエラー信号生成回路は、前記一対のサブビームの反射光を受光する各受光素子の各々分割された受光出力を各別に和算する回路と、これら和算された信号の差分及び比率のいずれかに基づいて前記減算器及び加算器のいずれかによるその都度の補正値を可変設定する補正値設定手段とを備える
   ことを特徴とする光ディスク装置。
5. 前記光ディスクの試し書きエリアには、当該光ディスクの試し書きに際して求められた記録エリアと非記録エリアでの光ビームの反射率もしくはそれら反射率の差分及び比率のいずれかを示す情報が予め記録され、トラッキングエラー信号生成回路は、この光ディスクの試し書きエリアに予め記録されている情報に基づいて前記減算器及び
   加算器のいずれかによるその都度の補正値を可変設定する
   請求項４に記載の光ディスク装置。
6. 前記光ディスクの試し書きエリアでの試し書きに際して求められた記録エリアと非記録エリアでの光ビームの反射率もしくはそれら反射率の差分及び比率のいずれかに基づいて前記減算器及び加算器のいずれかによるその都度の補正値が計算され、トラッキングエラー信号生成回路は、この計算された補正値に基づいて前記減算器及び加算器のいずれかによるその都度の補正値を可変設定する
   請求項４に記載の光ディスク装置。

Images