跟踪控制装置以及跟踪控制方法 【技术领域】
本发明涉及一种在采用光束将数据记录在存储介质中、或者读出记录在存储介质中的数据的装置中所使用的跟踪控制装置以及跟踪控制方法。
背景技术
图15表示采用光盘装置等的光束将数据记录在存储介质中、或者读出记录在存储介质中的数据的装置中所使用的现有技术的跟踪控制装置的一例的方框图。在图15中，作为存储介质(以下称为盘片)1装填了DVD-R光盘。光学头2，例如包括发射波长为650nm的光束的半导体激光器2a、准直透镜2b、偏转光束分光器2c、波长板2d、聚焦透镜2e、光检测全息图2f、检测透镜2g、+1次光检测器2h、-1次光检测器2i以及跟踪线圈2j。
从半导体激光器2a发射的光，由准直透镜2b变换成平行光，在通过偏转光束分光器2c、波长板2d之后，由聚焦透镜2e聚焦在盘片1的数据记录面上。
聚焦光在数据记录面上被反射，沿入射光光路再次通过聚焦透镜2e以及波长板2d。然后，由偏转光束分光器2c从入射光的光路分离后入射到光检测全息图2f上。光检测全息图2f，将反射光分离成跟踪误差检测用的-1次光(以下称为跟踪误差检测用-1次光)和聚焦误差检测用的+1次光(以下称为聚焦误差检测用+1次光)后进行衍射。跟踪误差检测用-1次光以及聚焦误差检测用+1次光分别入射到-1次光检测器2i以及+1次光检测器2h中，被变换成电信号。
+1次光检测器2h的输出，作为表示盘片1的数据记录面中出射光的聚焦状态地聚焦误差信息而被检测，使聚焦误差信息成为0那样来控制聚焦透镜2e的位置。该控制称为聚焦控制。对于聚焦控制已广为所知，在此省略其详细说明。
-1次光检测器2i，例如如图16所示，包括被分成2个的检测区域A以及B。检测区域A以及B的边界线的延伸方向与跟踪误差检测用-1次光中盘片的轨道延伸方向对应，相对于轨道而言照射外周侧以及内周侧的区域的光，分别入射到检测区域A以及B。在检测区域A以及B检测的跟踪误差检测用-1次光，经过电信号变换后，作为信号TR1以及TR2向跟踪误差检测部输出。
跟踪误差检测部3采用-1次光检测器2i的输出信号TR1、TR2利用推挽法生成跟踪误差信号。并且跟踪误差检测部3对采用推挽法检测的跟踪误差利用-1次光检测器2i的输出之和(TR1+TR2)进行归一化。因此，跟踪误差检测部3的输出信号的TE信号可由式(1)求出。
TE＝(TR1-TR2)/(TR1+TR2) ……(1)
像式(1)那样，采用以推挽法检测的跟踪误差信号TR1以及TR2去除的理由是，为了防止在对盘片1进行记录、读出中，因半导体激光器2a的输出出现变化，或者盘片1的反射率出现变化，而引起由盘片1反射的光的强度发生变化，而造成跟踪误差的检测灵敏度产生变化。
跟踪控制部4对TE信号实施相位补偿，将信号强度变换成电流变化，向跟踪线圈2j输出。跟踪线圈2j按照跟踪控制部4的输出在盘片1的半径方向上驱动聚焦透镜2e。这样，可以控制不使光束偏离轨道。
移送台9、根据微计算机10的移送输出对不能由跟踪线圈进行控制那样的光学头控制其在半径方向的大移动。例如，向给定的轨道移动光头时，由移送台9将光头移动到给定的轨道上，然后由跟踪线圈控制跟踪其轨道。
另外，专利文献1公开了一种跟踪控制装置，它包括产生与跟踪误差TE信号相乘的电压的电压发生部、和将电压发生部的输出电压乘以跟踪误差TE信号的乘法部。该装置的电压发生部，在跟踪子环处于OFF状态下，根据出射光跨越盘片1上的轨道时的跟踪误差TE信号，设定输出电压以便使作为乘法部的输出的跟踪误差信号的电平到达给定值。
在现有技术的跟踪控制装置中，是以采用式(1)检测的跟踪误差TE信号的振幅在记录了信息的区域和未记录区域相等，或者大致相等为前提的。
图17(a)以及(b)，表示在DVD-R的数据记录区域以及未记录区域中跟踪误差TE信号的振幅的大小。如图17(a)以及(b)所示，信号TR1以及信号TR2之和的值，未记录区域要比记录区域的大。因此，跟踪TE信号则相反，记录区域要比未记录区域的大。
因此，在盘片1中当记录区域以及未记录区域混合存在时，由于跟踪误差TE信号的振幅发生变化，跟踪控制的闭环增益对于数据的记录区域和未记录区域发生变化，出现跟踪控制的控制精度变差，或者控制不稳定的问题。
【专利文献1】特开昭60-138740号公报
【非专利文献1】日经电子，pp135-150，No.844，3-31，(2003)
【发明内容】
本发明正是解决上述课题的发明，其目的在于提供一种在可改写或者可写入的存储介质中即使包含数据的记录区域以及未记录区域时也可以高精度以及高稳定性进行跟踪控制的跟踪控制装置以及跟踪控制方法。
本发明的跟踪控制装置，包括对表示存储介质的轨道和聚焦在上述存储介质上的光束的聚焦位置之间的偏移量的跟踪误差信号进行检测并输出的跟踪误差检测部；和根据上述跟踪误差信号、使上述光束的聚焦位置处在轨道上那样生成为移动上述光束的驱动信号的跟踪控制部。根据上述光束的聚焦位置是否在记录了数据的记录区域上，切换上述跟踪误差信号及/或上述驱动信号的增益。
在优选实施方案中，跟踪控制装置进一步包括对上述跟踪误差信号乘以给定的比例常数的跟踪误差振幅调整部，通过根据上述光束的聚焦位置是否在上述记录区域上切换上述比例常数，对上述跟踪误差信号的增益进行切换。
另外，本发明的跟踪控制装置，包括对表示存储介质的轨道和聚焦在上述存储介质上的光束的聚焦位置之间的偏移量的跟踪误差信号进行检测并输出的跟踪误差检测部；和根据上述跟踪误差信号、使上述光束的聚焦位置处在轨道上那样生成为移动上述光束的驱动信号的跟踪控制部。根据是否进行在上述存储介质上记录数据的动作，切换上述跟踪误差信号及/或上述驱动信号的增益。
在优选实施方案中，跟踪控制装置进一步包括对上述跟踪误差信号乘以给定的比例常数的跟踪误差振幅调整部，通过根据是否进行在上述存储介质上记录数据的动作，切换上述比例常数，对上述跟踪误差信号的增益进行切换。
在优选实施方案中，跟踪控制装置进一步包括测定并保存由上述跟踪误差检测部、上述跟踪误差振幅调整部以及上述跟踪控制部构成的跟踪控制闭环的任意频率下的增益的跟踪增益测定部，将在上述记录了数据的记录区域以及上述没有记录数据的未记录区域中分别由跟踪增益测定部测定的增益的比率作为上述比例常数采用。
在优选实施方案中，跟踪控制装置进一步包括测定并保存由上述跟踪误差检测部以及上述跟踪控制部构成的跟踪控制闭环的任意频率下的增益的跟踪增益测定部，根据在上述记录了数据的记录区域以及上述没有记录数据的未记录区域中分别由跟踪增益测定部测定的增益，切换上述增益。
在优选实施方案中，跟踪控制装置进一步包括检测上述跟踪误差信号振幅的跟踪误差振幅测定部，将在上述记录了数据的记录区域以及上述没有记录数据的未记录区域中分别由跟踪误差振幅测定部测定的振幅的比率作为上述比例常数采用。
在优选实施方案中，跟踪控制装置进一步包括检测上述跟踪误差信号振幅的跟踪误差振幅测定部，根据在上述记录了数据的记录区域以及上述没有记录数据的未记录区域中分别由跟踪误差振幅测定部测定的振幅，切换上述增益。
在优选实施方案中，跟踪控制装置进一步包括检测从上述存储介质的反射光或者透射光的光检测部、根据上述光检测部的输出、判定上述光束的聚焦位置是处在上述记录了数据的记录区域上还是处在上述没有记录数据的未记录区域上的区域判定部。
在优选实施方案中，跟踪控制装置进一步包括发出上述光束的光源，将上述光束照射在上述存储介质上，通过写入数据，将上述未记录部变换成上述记录部，或者将上述光束照射在上述存储介质上，通过消除数据，将上述记录部变换成上述未记录部。
在优选实施方案中，跟踪控制装置进一步包括使上述光束的聚焦位置在跨越上述存储介质的轨道的方向上移动的移送部，由上述移送部将光束的聚焦位置移动到上述记录部以及上述未记录部，根据在上述记录部以及上述未记录部中由上述光检测部分别获得的输出，预先确定为判定上述光束的聚焦位置在上述记录部以及上述未记录部的那一个上的区域判定值，区域判定部，根据上述区域判定值和上述光检测部获得的输出，判定上述光束的聚焦位置是在上述记录部上还是在上述未记录部。
在优选实施方案中，上述区域判定值，根据在上述记录部以及上述未记录部中从上述存储介质分别获得的反射光或者透射光的给定期间内的峰值确定。
在优选实施方案中，上述存储介质是追加记录型存储介质。
在优选实施方案中，上述记录区域是上述存储介质的预先记录了管理信息的区域。
在优选实施方案中，上述记录区域以及上述未记录区域，是在上述存储介质中为记录数据而写入了调整上述光束的强度的测试模式的区域。
在优选实施方案中，上述存储介质是DVD-R光盘，上述记录区域是数据区域或者控制数据区域，上述未记录区域是功率校正区域。
在优选实施方案中，上述存储介质是CD-R光盘或者CD-RW，上述记录区域是数据区域或者功率校正区域，上述未记录区域是功率校正区域的测试区域的最初或者最后的30ATIP帧。
在优选实施方案中，上述存储介质是DVD-RW光盘，上述记录区域是数据区域或者记录管理区域，上述未记录区域是功率校正区域。
在优选实施方案中，上述存储介质是采用波长405nm的光进行记录读出的高密度存储介质，上述记录区域是在固定信息&控制数据区域或者最佳功率控制区域内，上述未记录区域是最佳功率控制区域。
本发明的光盘装置包括上述任一项的跟踪控制装置。
本发明的跟踪控制方法，是检测存储介质的轨道和光束的聚焦位置之间的偏移量、进行控制使上述光束的聚焦位置处在上述存储介质的的轨道上的跟踪控制方法，包括当上述光束的聚焦位置处在记录了数据的记录区域上时、以在任意频率下的跟踪控制闭环的增益作为第1增益进行测定的步骤、当上述光束的聚焦位置处在没有记录数据的未记录区域上时、以在任意频率下的跟踪控制闭环的增益作为第2增益进行测定的步骤、根据上述第1增益以及上述第2增益、按照上述光束的聚焦位置是在上述记录区域上还是在上述未记录区域上、调整上述跟踪控制闭环的增益的步骤。
另外，本发明的跟踪控制方法，是检测存储介质的轨道和光束的聚焦位置之间的偏移量、进行控制使上述光束的聚焦位置处在上述存储介质的的轨道上的跟踪控制方法，包括当上述光束的聚焦位置处在记录了数据的记录区域上时、以在任意频率下的跟踪控制闭环的增益作为第1增益进行测定的步骤、当上述光束的聚焦位置处在没有记录数据的未记录区域上时、以在任意频率下的跟踪控制闭环的增益作为第2增益进行测定的步骤、根据上述第1增益以及上述第2增益、按照在上述存储介质上是否进行记录数据的动作、调整上述跟踪控制闭环的增益的步骤。
在优选实施方案中，跟踪控制方法进一步包括根据上述光束的从存储介质的反射光或者透射光的强度，判定上述光束的聚焦位置是在上述记录区域还是在上述未记录区域上的步骤。
在优选实施方案中，跟踪控制方法进一步包括通过在上述未记录区域上记录数据，形成上述记录区域的步骤。
在优选实施方案中，跟踪控制方法进一步包括通过在上述记录区域上消去数据，形成上述未记录区域的步骤。
另外，本发明的跟踪控制方法，包括对表示存储介质的轨道和聚焦在上述存储介质上的光束的聚焦位置之间偏移量的跟踪误差信号进行检测的步骤、根据上述跟踪误差信号、使上述光束的聚焦位置处在轨道上那样生成为移动上述光束的驱动信号的步骤、根据上述光束的聚焦位置是否在记录了数据的记录区域上，切换上述跟踪误差信号及/或上述驱动信号的增益的步骤。
在优选实施方案中，在切换上述增益的步骤中，上述切换也根据是否在上述存储介质中进行记录数据的动作进行。
在优选实施方案中，跟踪控制方法进一步包括检测从上述存储介质的反射光或者透射光，根据所检测的光，判定上述光束的聚焦位置是在上述记录了数据的记录区域还是在上述没有记录数据的未记录区域上的步骤。
本发明的计算机可读取的存储介质，记录了为在计算机中执行上述任一项的跟踪控制方法所规定的各步骤的程序。
依据本发明，由于根据光束的位置是否处在记录了数据的记录区域，切换上述跟踪误差信号及/或上述驱动信号的增益，所以无论对存储介质的哪一部分进行记录或者读出时，都可以使跟踪控制的闭环增益恒定，实现具有高精度以及高稳定性的跟踪控制装置。
【附图说明】
图1表示依据本发明的跟踪控制装置的第1实施方案的方框图。
图2表示图1所示跟踪控制装置的区域判定部的具体构成的方框图。
图3表示图1所示跟踪控制装置的跟踪误差振幅测定部的具体构成的方框图。
图4表示图1所示跟踪控制装置的跟踪误差振幅调整部的具体构成的方框图。
图5表示图1所示跟踪控制装置的跟踪增益测定部的具体构成的方框图。
图6A表示图1所示跟踪控制装置的动作顺序的前半部的流程图。
图6B表示图1所示跟踪控制装置的动作顺序的后半部的流程图。
图7表示DVD-R光盘的扇区格式的结构示意图。
图8表示DVD-R光盘的导入区域的扇区格式的结构示意图。
图9A表示图1所示跟踪控制装置的另一动作顺序的前半部的流程图。
图9B表示图1所示跟踪控制装置的另一动作顺序的后半部的流程图。
图10A表示图1所示跟踪控制装置的又一动作顺序的前半部的流程图。
图10B表示图1所示跟踪控制装置的又一动作顺序的后半部的流程图。
图11A表示图1所示跟踪控制装置的又一动作顺序的前半部的流程图。
图11B表示图1所示跟踪控制装置的又一动作顺序的后半部的流程图。
图12A表示图1所示跟踪控制装置的又一动作顺序的前半部的流程图。
图12B表示图1所示跟踪控制装置的又一动作顺序的后半部的流程图。
图13表示依据本发明的跟踪控制装置的第2实施方案的方框图。
图14表示图13所示跟踪控制装置的跟踪误差振幅调整部的具体构成的方框图。
图15表示现有技术的跟踪控制装置的方框图。
图16表示检测器的示意图。
图17(a)以及(b)表示由记录区域以及未记录区域获得的跟踪误差信号的振幅。
图中：1-盘片、2-光学头、2a-半导体激光器、2b-准直透镜、2c-偏转光束分光器、2d-波长板、2e-聚焦透镜、2f-光检测全息图、2g-检测透镜、2h-+1次光检测器、2i--1次光检测器、2j-跟踪线圈、2k半导体激光器、3-跟踪误差检测部、4-跟踪控制部、5-区域检测区域判定部、5a-低通滤波器、5b-加法部、5c-比较部、5e-峰值检测部、6-跟踪误差振幅调整部、6a-第1增益部、6b-第2增益部、7-跟踪误差振幅测定部、7a-存储器、7b-峰值检测、7b′-谷值检测、7c-定时器、7e-开关部、8-跟踪增益测定部、8a-振荡器、8b-增益运算部、8c-调整增益运算部、9-移送台、10-微计算机、11-跟踪误差振幅调整部、11a-第1增益部、11b-第2增益部、11c-NAND部、12-微计算机。
【具体实施方式】
(第1实施方案)
图1表示依据本发明的跟踪控制装置的第1实施方案的方框图。图1所示的跟踪控制装置，应用于利用光盘装置等的光束将数据记录在存储介质中或者读出记录在存储介质中的数据的装置。以下，作为存储介质1虽然参照DVD-R进行说明，存储介质也可以是DVD-RW、CD-R、CD-RW、或者其它可改写的高密度存储介质。跟踪控制装置51包括光学头2。光学头2，例如包括发射波长为650nm的光束的半导体激光器2a、准直透镜2b、偏转光束分光器2c、波长板2d、聚焦透镜2e、光检测全息图2f、检测透镜2g、+1次光检测器2h、-1次光检测器2i以及跟踪线圈2j。从半导体激光器发射的光的波长可以根据存储介质的种类适当选择，另外，其它光学系部件也按照适合半导体激光器所发射的光那样进行构成。
从半导体激光器2a发射的光，由准直透镜2b变换成平行光，在通过偏转光束分光器2c、波长板2d之后，由聚焦透镜2e聚焦在盘片1的数据记录面上。
聚焦光在数据记录面上被反射，沿入射光的光路再次通过聚焦透镜2e以及波长板2d。然后，由偏转光束分光器2c从入射光的光路分离后入射到光检测全息图2f上。此外，在本实施方案中，虽然是利用反射光读出记录在数据记录面上的数据，如果存储介质对所采用的光是透明的时候，也可以利用透视光读出数据。光检测全息图2f，将反射光分离成跟踪误差检测用-1次光和聚焦误差检测用+1次光后进行衍射。跟踪误差检测用-1次光以及聚焦误差检测用+1次光分别入射到-1次光检测器2i以及+1次光检测器2h中，被变换成电信号。
+1次光检测器2h的输出，作为表示盘片1的数据记录面中入射光的聚焦状态的聚焦误差信息被检测，采用周知的方法使聚焦误差信息成为0那样来控制聚焦透镜2e的位置。
-1次光检测器2i，例如如图1 6所示，包括分成2个的检测区域A以及B。检测区域A以及B的边界线的延伸方向与跟踪误差检测用-1次光中盘片的轨道延伸方向对应，相对于轨道照射外周侧以及内周侧的区域的光，分别入射到检测区域A以及B。在检测区域A以及B检测的跟踪误差检测用-1次光，经过电信号变换后，作为信号TR1以及TR2向跟踪误差检测部输出。-1次光检测器2i的检测区域也可以被分成4个。
跟踪控制装置51进一步包括区域判定部5、跟踪误差检测部3、跟踪误差振幅测定部7、跟踪误差振幅调整部6、跟踪增益测定部8、以及跟踪控制部。并且还包括控制各部的微计算机10。
-1次光检测器2i的输出，输入到跟踪误差检测部3以及区域判定部5中。跟踪误差检测部3采用-1次光检测器2i的输出信号TR1、TR2利用推挽法生成跟踪误差信号。并且跟踪误差检测部3对采用推挽法检测的跟踪误差利用-1次光检测器2i的输出之和(TR1+TR2)进行归一化。因此，跟踪误差检测部3的输出信号的跟踪误差信号(TE信号)由式(1)求出。
TE＝(TR1-TR2)/(TR1+TR2) ……(1)
TE信号表示盘片1的数据记录面的轨道和聚焦在数据记录面上的光束的聚焦位置之间的偏移量。
区域判定部5，将所输入的-1次光检测器2i的输出和预先设定的区域判定值C1进行比较，根据其之间的大小关系判定聚焦的光束是否照射在信息的记录部上。表示其输出的判定结果的JDG信号作为“H”输出或者“L”输出的任一逻辑信号向跟踪误差振幅测定部7以及跟踪误差振幅调整部6输出。
图2表示区域判定部5的构成方框图。区域判定部5包含低通滤波器5a、加法部5b、比较起5c以及峰值检测部5d。区域判定部5为3输入2输出部件，作为输入接收来自-1次光检测器2i的输出信号TR1、TR2以及来自微计算机的区域判定值C1。低通滤波器5a，将输出信号TR1、TR2的高频成分的噪声除去。加法部5b，接收除去了噪声的输出信号TR1、TR2，将其相加后的值向比较起5c输出。来自微计算机的区域判定值C1也被输入到比较器5c中。比较器5c对加法部5b的输出和区域判定值C1进行比较，当加法部5b的输出比区域判定值C1大时输出“H”，当加法部5b的输出比区域判定值C1小时输出“L”。微计算机10向区域判定部5输出的区域判定值C1的确定方法将在后面详细说明。峰值检测部5d接收加法部5b的输出以及来自微计算机10的清零信号，检测在连续2个清零信号之间所接收的加法部5b的输出的峰值，并向微计算机10输出。
跟踪误差振幅测定部7根据给定区间中的TE的峰值以及谷值测定TE信号的振幅，测定TE信号的振幅的结果保存在内部存储器7a中。又跟踪误差振幅测定部7，根据区域判定部5的输出，分别从光头2发射的光束照射在记录区域的期间的TE信号的振幅、和照射在未记录区域的期间的TE信号的振幅，并保存在内部的存储器7a中。
图3表示跟踪误差振幅测定部7的构成方框图，跟踪误差振幅测定部7包含存储器7a、峰值检测部7b、谷值检测部7b′、定时器7c以及开关部7d。
跟踪误差振幅测定部7，接收来自区域判定部5的JDG信号以及来自跟踪误差检测部3的TE信号。开关部7d，由JDG信号控制，构成为在光束照射记录区域的期间，即JDG信号为“L”时被关闭。当JDG信号为“L”时，TE信号被输入到峰值检测部7b以及谷值检测部7b′。峰值检测部7b以及谷值检测部7b′根据定时器7c的输出检测给定期间的峰值以及谷值。定时器7c按照来自微计算机10的测定开始信号对给定期间进行计数，指示峰值检测以及谷值检测。根据峰值检测部7b以及谷值检测部7b′所检测的峰值以及谷值检测JDG信号为“L”时的TE振幅，并向存储器7a输出，存储器7a保存TE振幅值。
跟踪误差振幅调整部6以来自跟踪误差检测部3的TE信号、以及来自区域判定部5的JDG信号作为输入，聚焦在盘片1上的光束照射记录区域以及未记录区域的任一个时将跟踪控制的闭环增益调整成恒定。具体讲，跟踪误差振幅调整部6，如图4所示，包含第1增益部6a、第2增益部6b以及开关部6c。
第1增益部6a，接收来自跟踪误差检测部3的TE信号、以及来自跟踪误差振幅测定部7的存储器7a的TE信号的振幅测定值A1。第1增益部6a按照使作为第1跟踪调整信号的跟踪误差振幅调整部6的输出TEN称为给定值AN那样计算增益G1，乘以TE。增益G1由式(2)计算。
G1＝AN/A1 ……(2)
另外，第2增益部6b，接收来自跟踪误差检测部3的TE信号、来自第1增益部6a的增益以及来自微计算机10的比例常数Gc。比例常数Gc，是根据焦在盘片1上的光束处在记录区域和处在未记录区域所产生的TE信号的差，即为补偿跟踪控制闭环增益差的补偿增益。第2增益部6b将上述增益G1以及比例常数Gc乘以TE。此外，比例常数Gc的确定方法将在以下详细说明。
在本实施方案中，虽然构成为从第1增益部6a向第2增益部6b输出G1，也可以向第2增益部6b输入来自跟踪误差振幅测定部7的内部存储器7a的TE振幅测定值A1，采用式(2)由第2增益部6b计算增益G1。这样构成可以获得同样的效果。
第1增益部6a、第2增益部6b的输出被输入到开关部6c。开关部6c为2输入1输出结构，由JDG信号控制。当光束照射盘片1的数据记录区域、JDG信号为“L”时，开关部6c选择第1增益部6a的输出。这样，跟踪误差振幅调整部6以第1增益部6a的输出作为TEN信号输出。另外，当JDG信号为“H”时，开关部6c选择第2增益部6b的输出。这样，跟踪误差振幅调整部6以第2增益部6b的输出作为TEN信号输出。即跟踪误差振幅调整部6根据光束的聚焦位置处在记录区域还是处在未记录区域，切换与TE信号相乘的比例常数，切换TE信号的增益，跟踪误差振幅调整部6的输出向跟踪控制部4输出。
跟踪增益测定部8测定控制聚焦在盘片1上的光束和盘片1上的轨道之间的位置偏移的跟踪控制的闭环增益。例如，如图1所示的跟踪增益测定部8将给定频率f[Hz]的外部干扰信号加在TEN上后，测定外部干扰信号相加前后的TEN信号。然后，根据其信号比计算在给定频率f[Hz]中的闭环增益。跟踪增益测定部8接收区域判定部5的JDG信号，根据当JDG信号为“L”时的增益G1以及当JDG信号为“H”时的增益Gh，计算振幅校正增益Gc。G从按照式(3)进行计算。
Gc＝G1/Gh ……(3)
具体讲，如图5所示，跟踪增益测定部8包含振荡器8a、增益运算部8b以及调整增益运算部8c。振荡器8a，在测定跟踪控制的闭环增益时，将任意频率以及振幅的正弦波d加在跟踪误差振幅调整部6的输出的TEN信号上。增益运算部8b、在由振荡器8a将正弦波d加在TEN信号上的期间，分别对跟踪误差振幅调整部6的TEN信号(图中标记为TENin)以及将TEN信号和振荡器8a的输出相加后的信号(图中标记为TENout)的绝对值即信号的振幅进行积分，根据积分值的比率计算跟踪控制的闭环增益，向调整增益运算部8c输出。调整增益运算部8c根据区域判定部5的JDG信号保存增益运算部8b的输出，如式(3)所示，以记录区域中的跟踪控制闭环的增益G1和未记录区域中的跟踪控制闭环的增益Gh之比值作为比例常数Gc进行计算，并向跟踪误差振幅调整部6输出。
跟踪控制部4对TE信号实施相位补偿，将信号强度变换成电流变化后，作为驱动信号向跟踪线圈2j输出。跟踪线圈2j按照跟踪控制部4的输出在盘片1的半径方向上驱动聚焦透镜2e。这样，根据TE信号，按照使光束的聚焦位置处在盘片的轨道上那样移动聚焦透镜2e，可以不使光束偏离轨道。
移送台9、根据微计算机10的移送输出对不能由跟踪线圈进行控制那样的光学头控制其在半径方向的大移动。例如，向给定的轨道移动光头时，由移送台9将光头移动到给定的轨道上，然后由跟踪线圈控制跟踪其轨道。
以下参照图6A以及图6B所示的流程图，说明跟踪控制装置51的动作顺序。为执行以下说明的动作顺序的控制方法，作为计算机可读取的程序或者构件，保存在DSP、EEPROM、RAM等中。
首先，在图6A中，在由[START]表示的动作开始状态下，聚焦控制动作后的结果，使由半导体激光器2a发射的入射光聚焦在盘片1的数据记录面的任意位置上。具体讲，从数据记录面反射的光，沿入射光的光路通过聚焦透镜2e以及波长板2d。然后，由偏转光束分光器2c从入射光的光路分离后入射到光检测全息图2f上。光检测全息图2f，将反射光分离成跟踪误差检测用-1次光和聚焦误差检测用+1次光后进行衍射。+1次光检测器2h将聚焦误差检测用+1次光变换成电信号后输出。根据+1次光检测器2h的输出，生成表示聚焦状态的聚焦误差信号，实施将聚焦误差信号控制成给定值的聚焦相位补偿。通过采用该信号在与盘片1的记录面垂直的方向上驱动聚焦透镜2e，实现聚焦控制。
另一方面，-1次光检测器2i将跟踪误差检测用-1次光变换成电信号后，向跟踪误差检测部3以及区域判定部5输出。跟踪误差检测部3根据-1次光检测器2i的输出，检测表示入射光与盘片1的轨道中心之间的位置偏移的跟踪误差信号。
最初，微计算机10对区域判定部5输出区域判定值C1。并且，跟踪误差振幅调整部6设定成为第1增益部6a以及第2增益部6b的增益的增益G1以及G1+Gc的初始值(Step1)。
此外，预先测定DVD-R光盘的记录区域中的峰值检测部5大的输出和未记录区域中的峰值检测部5大的输出，通过使微计算机10对区域判定部5输出的区域判定值C1成为这2个输出之间的值，可以确保区域判定值C1的初始值的可靠性。
在区域判定部5中，将由低通滤波器5a除去了噪声的信号TR1、TR2相加，或者和信号。由微计算机10设定区域判定值C1后，由比较起5c对和信号与区域判定值C1进行比较，从区域判定部5输出“H”或者“L”的2值化信号的JDG信号。另外，对跟踪误差振幅调整部6的第1增益部6a以及第2增益部6b分别设定增益G1以及G1+Gc。根据入射光处在盘片1的记录区域还是未记录区域，区域判定部输出“H”或者“L”的JDG信号。跟踪误差振幅调整部6对由跟踪误差检测部3输出的TE信号乘以增益G1或者G1+Gc。当JDG信号为“L”时，对TE信号乘以增益G1后的值作为输出TEN输出，当JDG信号为“H”时，对TE信号乘以增益G1+Gc后的值作为输出TEN输出。但是在该时刻跟踪误差振幅调整部6中的增益G1以及G1+Gc由于是初始值，跟踪误差振幅调整部6的输出TEN的振幅并不限于是所希望的大小。
然后，跟踪误差振幅测定部7测定TE信号的振幅。具体讲，根据JDG信号，测定当入射光处在盘片1的记录区域时(JDG信号为“L”)的TE信号的振幅。测定结果保存在跟踪误差振幅测定部7的存储器7a中(Step2)。
然后，判定TE信号的振幅测定在记录区域是否已经执行。这可以判定作为Step2的结果在跟踪误差振幅测定部7的存储器7a中是否保存了振幅值。振幅测定如果没有在记录区域进行，由于没有测定振幅，在存储器7a中没有留下结果，即，在存储器7a中保存的是0。如果Step2在记录区域中已经执行，跟踪误差振幅调整部6获取保存在，跟踪误差振幅测定部7的存储器7a中的振幅A1，则将第1增益部6a的增益G1更新成G2，将第2增益部6b的增益G1+Gc更新成G2+Gc。这时的增益G2，如已经说明的那样，采用式(2)计算增益G1，以G1作为G2进行更新。TE信号的振幅测定在记录区域中没有进行时(在Step3选择了NO)第1增益以及第2增益不更新，仍然是G1以及G1+Gc。
TE信号的振幅测定在记录区域已经执行，第1增益部6a以及第2增益部6b的增益已经被更新后，跟踪误差振幅调整部6的输出TEN的振幅被调整到所希望的振幅。跟踪误差振幅调整部6的输出TEN向跟踪控制部4输出，实施相位补偿。跟踪控制部4的输出作为驱动信号向跟踪线圈2j输出。跟踪线圈2j根据跟踪控制部4的输出驱动聚焦透镜2e，即跟踪控制成为ON。
然后，微计算机10向移送台9输出使光学头2向盘片1的内周方向移动的驱动信号。移送台9使光学头2向盘片1的内周方向移动后，由跟踪控制部4向聚焦透镜2e输出驱动信号，使入射光照射盘片1的导入区域的控制数据区上。这样，跟踪线圈2j驱动聚焦透镜2e，使入射光移动到控制数据区上(Step4)。
在此，参照图7以及图8说明DVD-R光盘的扇区结构。图7表示DVD-R光盘的物理扇区的配置。包括用于调整适合记录数据的半导体激光器2a的光束强度的功率校正区域(Power Calibration Area＝PCA)以及用于管理所记录的数据的记录管理区域(Recording Management Area＝RMA)的R-信息区域(R-Information Area)配置在盘片最内周上。每次调整光束强度时，虽然在功率校正区域的一部分上会写入数据，但在功率校正区域中仍存在足够的未记录区域。在其外周侧配置预先记录了盘片信息等的导入区域(Lead-in Area)(在以下详细说明)。进一步在外周侧配置记录了用户数据的数据区域，在盘片最外周上配置作为用户数据结束的导出区域。
然后，参照图8说明导入区域中物理扇区的配置。图8表示DVD-R光盘的物理扇区结构的示意图。图中括号内用16进制数表示的各值表示各区域的先头扇区。
DVD-R盘片的导入区域从内周向外周配置初始化区、基准码区、缓冲区1、控制数据区、缓冲区2。其中初始化区、缓冲区1、缓冲区2全部记录0数据。基准码区记录基本周期的信号，作为调整对盘片进行数据记录、读出用参数的基准信号记录。控制数据区记录包含盘片类型等的盘片信息。即，控制数据区是记录区域。
如图6B所示，在Step2中，TE信号的振幅测定没有在记录区域执行时(Step5)，微计算机10，使跟踪控制OFF，由跟踪误差振幅测定部7测定TE信号的振幅。这时，入射光照射控制数据区，控制数据区是记录区域。因此，区域判定部5的JDG信号为“L”，跟踪误差振幅测定部7测定TE信号的振幅。测定结果保存在跟踪误差振幅测定部7的存储器7a中。
跟踪误差振幅调整部6获取保存在跟踪误差振幅测定部7的存储器7a中的振幅A1，将第1增益部6a的增益G1更新成G2，将第2增益部6b的增益G1+Gc更新成G2+Gc。这时增益G2如已经说明的那样，采用式(2)计算增益G1，以G1作为G2进行更新。在对第1增益以及第2增益更新后，再次使跟踪控制ON。
在Step2中，TE信号的振幅测定在记录区域已经执行时，在Step5选择NO，不对控制数据区进行TE信号的振幅测定。
然后，跟踪增益测定部8测定控制数据区(记录区域)中的跟踪控制闭环的增益(Step6)。如参照图5说明的那样，将由振荡器8a产生的任意频率以及振幅的正弦波d加在跟踪误差振幅调整部6的输出TEN上，在从振荡器8a输出正弦波d的期间，分别对跟踪误差振幅调整部6的输出TEN(图中标记为TENin)以及将TEN信号和振荡器8a的输出相加后的信号(图中标记为TENout)的绝对值积分。根据积分值的比率计算跟踪控制闭环的增益，向调整增益运算部8c输出。调整增益运算部8c，由于区域判定部5的JDG信号为“L”，以增益运算部8b的输出作未记录区域中的跟踪控制闭环的增益G1保存。但是由于未记录区域中的跟踪控制闭环的增益Gh的保存值没有，不计算比例常数。其结果，不对跟踪误差振幅调整部的比例常数Gc进行更新。
微计算机10，利用控制数据区测定跟踪控制闭环的增益之后，向区域判定部5的峰值检测部5d输出清零信号。然后，峰值检测部5d测定加法部5b的输出信号的峰值。峰值检测部5d的输出再次输入到微计算机10中，在记录区域中-1次光检测器2i的输出TR1、TR2的相加信号(TR1+TR2)的峰值作为TS1进行保存(Step6)。
然后，微计算机10向移送台9输出驱动信号，使光学头2从导入区域的控制数据区进一步向内周方向移动(Step7)。移送台9根据微计算机10的驱动信号使光学头2向盘片1的内周方向移动。在移送台9使光学头2向盘片1的内周方向移动后，为了使入射光照射盘片1的功率校正区，，跟踪控制部4向聚焦透镜2e输出驱动信号，通过跟踪线圈2j，聚焦透镜2e使入射光向R-信息区域的功率校正区移动。
然后，跟踪增益测定部8测定未记录区域的功率校正区中的跟踪控制闭环的增益。如上所述，将由振荡器8a产生的任意频率以及振幅的正弦波d加在跟踪误差振幅调整部6的TEN信号上，在从振荡器8a输出正弦波d的期间，分别对跟踪误差振幅调整部6的TEN信号(图中标记为TENin)以及将TEN信号和振荡器8a的输出相加后的信号(图中标记为TENout)的绝对值积分。根据积分值的比率计算跟踪控制闭环的增益，向调整增益运算部8c输出。调整增益运算部8c，由于区域判定部5的JDG信号为“H”，以增益运算部8b的输出作为未记录区域中的跟踪控制闭环的增益Gh保存。并且微计算机10在功率校正区测定跟踪控制闭环的增益后向区域判定部5的内部的峰值检测部5d输出清零信号。然后，峰值检测部5d测定加法部5b的输出信号的峰值。峰值检测部5d的输出再次输入到微计算机10中，在未记录区域中-1次光检测器2i的输出TR1、TR2的相加信号的峰值作为TSh进行保存。
跟踪增益测定部8根据记录区域中的跟踪控制闭环的增益G1、未记录区域中的跟踪控制闭环的增益Gh采用上述式(3)计算比例常数Gc，设定跟踪误差振幅调整部6的第2增益部6b。
然后，Step8所示，微计算机10根据记录区域中TS峰值TS1、未记录区域中TS峰值TSh更新区域判定值C1，C1按照式(4)计算。
C1＝(TSh+TS1)/2 ……(4)
这样，照射到盘片1的记录面上的入射光即使照射到数据记录区域以及未记录区域的任一个上，区域判定部5可以正确判定入射光是照射到盘片1的记录面的数据记录区域还是照射到未记录区域。另外，根据区域判定部5的判定结果，跟踪误差振幅调整部6可以对跟踪误差检测部3的输出乘以适当的增益。因此，可以实现无论入射光照射到数据记录面的记录区域以及未记录区域的任一个上，都可以将向跟踪控制部4的输出信号调整到适当的信号强度、并且高精度、高稳定性进行跟踪控制的跟踪控制装置。
此外，本实施方案所示以外，作为测定跟踪控制闭环的增益的方法，例如提出了在关闭跟踪控制闭环的状态下测定跟踪控制残差的方法等各种方法，并已经实用。采用这些方法，测定从光学头发出的入射光处在盘片1的记录面的记录区域以及未记录区域时的跟踪控制闭环的增益，也可以获得和本实施方案相同的效果。
另外，在更新记录区域判定值C1时，虽然采用了式(4)，也可以如式(5)所示，区域判定值C1采用TSh和TS1之间的任意值，也可以获得和本实施方案相同的效果。
TSh＜C1＜TS1 ……(5)
进一步，在本实施方案中虽然是将控制数据区作未记录区域使用，功率校正区作为未记录区域使用，如果执行图9A以及图9B所示动作顺序也可以获得同样的效果。在图9A以及图9B所示动作顺序中，采用设置在R-信息区域的记录管理区域中的记录区域以及未记录区域，替代在本实施方案的动作顺序中所采用的控制数据区以及功率校正区。例如，记录区域是记录管理区域中记录有记录在盘片上的数据的管理信息的区域，而未记录区域是记录管理区域中没有记录管理信息的区域。更具体而言，如图9A所示，在执行从Step1到Step3之后，在Step4，使光头发出的入射光照射到记录管理区域的记录区域上那样使光头移动。另外，在Step7步，使光头发出的入射光照射到记录管理区域的未记录区域上那样使光头移动。通过使图9A以及图9B所示的其它顺序与本实施方案相同，就可以获得上述效果。
此外，在本实施方案中，作为盘片1虽然采用DVD-R光盘，如果装入CD-R或者CD-RW光盘时，通过执行图10A以及图10B所示动作顺序，可以实现适用于CD-R以及CD-RW光盘的跟踪控制装置。图10A以及图10B，与图6A以及图6B所示动作顺序对应。采用CD-R以及CD-RW光盘时，采用根据TOC(Table of Contents)区域的信息检索的记录区域、和与功率校正区域内的测试区域邻近的最初或者最后的30ATIP(Absolute Time In Pre-groove)帧之间的区域。这些区域作为表示测试区域的开始以及结束位置的区域容易检测出来，是没有记录信息，即未记录区域。
具体讲，如图10A所示，在执行从Step1到Step3之后，在Step4，使光头移动到TOC区域，获取记录在TOC区域中的数据。例如，读取最后段的位置。然后，移动光头，使从光头发出的光照射到最终段的任意的记录区域(已经记录数据的区域)，在该位置上执行Step5。或者，也可以使光头移动到已经记录的功率校正区域。
另外，如图10B所示，在Step7，使光头移动到与功率校正区域内的测试区域邻近的最初或者最后的30ATIP帧之间的区域。通过使图10A以及图10B所示的其它顺序与本实施方案相同，就可以获得上述效果。
作为盘片1装入DVD-RW光盘时也可以执行图11A以及图11B所示动作顺序。如图11A所示，在执行从Step1到Step3之后，在Step4，使光头移动到功率校正区。然后，从光头照射光束，进行测试记录。然后，以记录了测试模式的区域作未记录区域，进行TE信号的振幅测定。
另外，在Step6，进行跟踪增益的测定以及TS峰值的测定之后，对功率校正区的记录了测试模式的记录区域照射光束，清除测试模式。这样，记录了测试模式的区域成为未记录区域。以该清除后的区域作为未记录区域，进行跟踪增益的测定以及TS峰值的测定。然后，通过采用和图6B中说明的流程相同的流程进行测定，可以获得和上述实施方案相同的效果。
这时，在图11A以及图11B所示动作顺序中，在执行Step3之后，先执行Step7，然后执行从Step4到Step6以及Step8即可。
此外，像这样采用同一轨道作未记录区域以及未记录区域使用的方法，不仅只适用于DVD-RW光盘，只要是可改写的存储介质，对其它规格的光盘也可以适用同样的方法。
例如，对于比DVD更高密度可以记录数据的可改写高密度存储介质也可以适用本实施方案的跟踪控制装置。例如，在非专利文献1中揭示的可改写高密度存储介质采用相变化型的记录格式，采用波长405nm的光进行数据的记录以及读出。记录容量，对于直径为12cm的盘片，最大27GB/层，可以以36Mbps的速度传送数据。该可改写高密度存储介质，为了调整记录时的光功率，包括可测试记录的最佳功率控制(OPC)区域、和记录了存储介质的信息的固定信息和控制数据(PIC)区域。
图12A以及图12B，表示适合该可改写高密度存储介质的跟踪控制装置的动作顺序的流程图。如图12A所示，在执行从Step1到Step3之后，在Step4，使光头移动到OPC区域。然后，从光头照射光束，进行测试记录。然后，以记录了测试模式的区域作未记录区域，进行TE信号的振幅测定。
另外，在Step6，进行跟踪增益的测定以及TS峰值的测定之后，对OPC区域的记录了测试模式的记录区域照射光束，清除测试模式。这样，记录了测试模式的区域成为未记录区域。以该清除后的区域作为未记录区域，进行跟踪增益的测定以及TS峰值的测定。然后，通过采用和图6B中说明的流程相同的流程进行测定，可以获得和上述实施方案相同的效果。
此外，在上述动作顺序中，也可以执行Step4′，替换Step4。具体讲，在执行从Step1到Step3之后，在Step4′，使光头移动到PIC区域，采用PIC区域的预先记录的数据，也可以测定TE信号的振幅。这时，在Step7，使光头移动到OPC区域，根据需要进行数据消除后，执行Step8。
另外，在图12A以及图12B所示动作顺序中，在执行Step3之后，先执行Step7，然后执行从Step4到Step6以及Step8即可。
另外，在本实施方案中在记录区域以及未记录区域中为了使跟踪控制闭环增益恒定，虽然是在跟踪误差信号振幅调整部6中在第1增益G1或者G2、和第2增益G1+Gc或者G2+Gc之间切换，第1增益以及第2增益之间的切换功能也可以包括在跟踪控制部4中，可以获得相同的效果。
进一步，在本实施方案中作为跟踪误差检测方式虽然采用了推挽方式，采用差动推挽(DPP)方式也可以获得相同的效果。
(第2实施方案)
图13表示依据本发明的跟踪控制装置的第2实施方案的方框图。和第1实施方案相同的构成要素采用相同的参照符号。图13所示跟踪控制装置52，采用跟踪误差振幅调整部11替换了第1实施方案的跟踪误差振幅调整部6。另外，微计算机12向半导体激光器2k以及跟踪误差振幅调整部11输出为对盘片1进行记录或者读出的门信号(以下称为WTGT信号)。微计算机12，作为WTGT信号，在记录时输出“H”信号，在读出时输出“L”信号。半导体激光器2k的输出可以切换成记录用或者读出用，根据来自微计算机12的WTGT信号输出，切换半导体激光器2k的光输出。
如图14所示，跟踪误差振幅调整部11包含第1增益部11a、第2增益部11b、开关部11c以及NAND部11d。第1增益部11a、第2增益部11b以及开关部11c与第1实施方案的跟踪误差振幅调整部6对应的要素具有相同的作用。第1增益部11a以及第2增益部11b的增益G1、G1+Gc、G2、G2+Gc的确定方法也和第1实施方案中说明的方法相同。
NAND部11d，接收区域判定部5的JDG信号以及来自微计算机12的WTGT信号，只有在这两方的信号为“L”时，向开关部11d输出信号。具体讲，当WTGT信号以及JDG信号均为“L”时，即，处于读出在盘片1中记录的数据的状态、并且只有在入射光照射记录区域时对TE信号乘以第2增益部11b的增益G1+Gc后的值作为TEN输出。只要WTGT信号以及JDG信号的至少任一方为“H”信号时，对TE信号乘以第1增益部11a的增益G1后的值作为TEN输出。
以下，对采用跟踪控制装置52在盘片1值记录数据的动作进行说明。在本实施方案中，作为盘片1也是假定采用DVD-R光盘。
微计算机12为了在盘片1上进行数据的记录，向半导体激光器2k以及跟踪误差振幅调整部11输出表示“H”的WTGT信号。这样，半导体激光器2k的输出，从读出用的0.7mW切换到记录用的5.0mW。半导体激光器2k发出的入射光，通过准直透镜2b、偏转光束分光器2c、波长板2d以及聚焦透镜2e聚焦在盘片1的数据记录面上，记录数据。
聚焦后的光在数据记录面上被反射，沿入射光的光路再次通过聚焦透镜2e以及波长板2d。然后，由偏转光束分光器2c从入射光的光路分离后入射到光检测全息图2f上。光检测全息图2f，将反射光分离成跟踪误差检测用-1次光和聚焦误差检测用+1次光后进行衍射。跟踪误差检测用-1次光以及聚焦误差检测用+1次光分别入射到-1次光检测器2i以及+1次光检测器2h中，被变换成电信号。
+1次光检测器2h的输出，作为表示盘片1的数据记录面中入射光的聚焦状态的聚焦误差信息被检测，采用周知的方法使聚焦误差信息成为0那样来控制聚焦透镜2e的位置。
-1次光检测器2i也和第1实施方案中说明的相同，向跟踪误差检测部3输出信号TR1以及TR2。跟踪误差检测部3利用推挽法生成TE信号(跟踪误差信号)。
区域判定部5，接收信号TR1以及TR2，将其和值与区域判定值C1进行比较，根据其大小关系，判定聚焦在盘片1上的光束是否照射在记录区域上，输出JDG信号。
跟踪误差振幅调整部11，如上所述，以来自微计算机12的WTGT信号以及JDG信号作为控制信号，当WTGT信号以及JDG信号均为“L”时，即，处于读出在盘片1中记录的数据的状态、并且只有在入射光照射信息的记录区域时对TE信号乘以第2增益部11b的增益G1+Gc后的值作为TEN，只要WTGT信号以及JDG信号的至少任一方为“H”信号时，对TE信号乘以第1增益部11a的增益G1后的值作为TEN。
因此，在将数据记录在盘片1中时微计算机12的WTGT信号为“H”信号，对TE信号乘以第1增益部11a的增益G1后的值作为TEN输出。在本实施方案中，盘片1是DVD-R光盘，DVD-R光盘是追记型光盘。因此，在盘片1中要记录数据的区域一定是没有记录数据的未记录区域。对于如图4中说明的那样，只以JDG信号作为控制信号构成跟踪误差振幅调整部6时，在将数据记录在盘片1中时有可能出现对TE信号乘以第2增益部11b的增益G1+Gc的情况，而在图14中，通过以JDG信号以及WTGT信号作为控制信号，在将数据记录在盘片1中时可以对TE信号乘以第1增益部11a的增益G1。因此，即使在记录时，也可以使TE信号振幅成为所希望的值，使跟踪控制闭环增益恒定，并且实现跟踪控制的稳定性。
依据本发明的跟踪控制装置，即使在可改写或者可写入的存储介质中包含数据的记录区域或者未记录区域，也可以高精度、高稳定度进行跟踪控制。该跟踪控制装置，适合在光盘装置中采用。作为存储介质，除了CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD-RW之外，还可以采用以高密度记录数据的高密度存储介质、或者采用其它格式的可改写或者可写入的存储介质。