JP2002025083A - ディスク再生システムのトラッキングエラー信号生成装置 - Google Patents

ディスク再生システムのトラッキングエラー信号生成装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、高速再生時及び高速アクセス時に
おけるトラッキングエラー信号の生成速度を速めること
が可能で、高速再生や高速アクセスに十分に対応可能と
なるディスク再生システムのトラッキングエラー信号生
成装置を提供することを目的としている。 【解決手段】光ディスクのトラック列に光ビームを照射
してデータの読み取りを行なうディスク再生システムに
おいて、光ビームのトラック列からの光ディスクの径方
向のずれに対応した位相差を有する第1及び第2のデー
タを生成するデータ生成手段11〜18と、このデータ
生成手段11〜18で生成された第1及び第2のデータ
の位相差期間だけ電圧レベルの蓄積を行ない、それ以外
の期間は蓄積した電圧レベルを保持する制御手段21,
23,24と、この制御手段21,23,24の出力を
平滑化するフィルタ手段25とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばCD(Co
mpact Disc)−ROM(Read Only Memory)やDVD
(Digital Versatile Disc)−ROM等の光ディスクの
再生を行なうディスク再生システムに係り、特にそのト
ラッキングエラー信号を生成するためのトラッキングエ
ラー信号生成装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、首記の如きディスク再生
システムにあっては、光学式ピックアップにより光ディ
スクに記録されたデータを読み取る際に、光ディスクの
信号記録面に照射された光ビームが、光ディスクに形成
されたトラック列を径方向にずれることなく正確にトレ
ースするように、トラッキングサーボを施している。
【0003】このトラッキングサーボは、光学式ピック
アップからの出力信号に基づいて、光ディスク上に照射
された光ビームのトラック列からの径方向のずれ、つま
り、トラッキングエラーを検出し、その検出結果に対応
したトラッキングエラー信号を生成して光学式ピックア
ップを制御している。
【0004】なお、このトラッキングエラー信号は、ト
ラッキングサーボのために使用されるだけでなく、光学
式ピックアップを光ディスクの径方向に高速移動させて
目的とするデータを検索するような、いわゆるデータア
クセス時においても、光学式ピックアップが横切ったト
ラック数をカウントするために利用されている。
【0005】ここで、現在のディスク再生システムにあ
っては、トラッキングエラーの検出手段としてDPD
(Differential Phase Defect)方式が一般に広く採用
されている。図4は、このようなDPD方式が採用され
た従来のトラッキングエラー信号生成装置を示してい
る。
【0006】すなわち、図4において、符号11はフォ
トディテクタで、図示しない光ディスクに照射されて反
射された光ビームがスポットSP状に受光されている。
このフォトディテクタ11は、4つの受光領域A,B,
C,Dに分割されており、受光領域A,Bの並び方向が
光ディスクに形成されたトラック列方向に対応し、受光
領域A,Dの並び方向が光ディスクの径方向に対応して
いる。
【0007】このフォトディテイクタ11の各受光領域
A〜Dは、それぞれ、入射された光量に応じた大きさの
電流値を有する信号を出力している。そして、このフォ
トディテクタ11の全ての受光領域A〜Dから得られる
信号を電流加算したものが、図5(a)に示すように、
光ディスクの記録データを読み取った再生信号として利
用される。
【0008】ここで、上記フォトディテクタ11の一方
の対角に位置する受光領域A,Cから得られる各信号
は、電流加算され、増幅回路12で増幅された後、イコ
ライザ回路13により等化処理されて、図5(b)に示
すような信号となる。そして、このイコライザ回路13
から出力された等化信号は、コンパレータ14により基
準レベルEとレベル比較されて、図5(d)に示すよう
なデジタルデータに変換される。
【0009】また、上記フォトディテクタ11の他方の
対角に位置する受光領域B,Dから得られる各信号は、
電流加算され、増幅回路15で増幅された後、イコライ
ザ回路16により等化処理されて、図5(c)に示すよ
うな信号となる。そして、このイコライザ回路16から
出力された等化信号は、コンパレータ17により基準レ
ベルEとレベル比較されて、図5(e)に示すようなデ
ジタルデータに変換される。
【0010】このようにして各コンパレータ14,17
からそれぞれ出力されたデジタルデータは、位相比較回
路18に供給されて位相比較される。この位相比較回路
18は、図5(f)に示すように、コンパレータ14,
17から出力されるデジタルデータの立下がりの位相差
期間だけH(High)レベルとなる第1の位相差信号と、
図5(g)に示すように、コンパレータ14,17から
出力されるデジタルデータの立上がりの位相差期間だけ
L(Low)レベルとなる第2の位相差信号とを生成して
出力している。
【0011】そして、この位相比較回路18から出力さ
れる第1及び第2の位相差信号は、それぞれ、LPF
(Low Pass Filter)19,20に供給されて平均化さ
れ、図5(h),(i)に示すようなアナログレベル信
号に変換される。その後、差演算回路21によって、各
LPF19,20から出力されるアナログレベル信号の
差分が演算されることにより、図5(j)に示すように
トラッキングエラー信号が生成される。
【0012】また、このようにして生成されたトラッキ
ングエラー信号は、2値化回路22により所定の基準レ
ベルとレベル比較されて2値化されることによりトラッ
クカウント信号となり、データアクセス時に光学式ピッ
クアップが横切ったトラック数をカウントするために利
用される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のトラッキングエラー信号生成装置では、位相比
較回路18から得られる第1及び第2の位相差信号を、
LPF19,20でそれぞれ平均化するようにしている
が、LPF19,20による第1及び第2の位相差信号
の平均化処理は、光ディスクの回転速度に依存するた
め、一般的には30kHz程度のフィルタリング周波数
にて行なっている。
【0014】換言すれば、第1及び第2の位相差信号
を、それぞれLPF19,20による平均化処理によっ
て時間−電圧変換しているため、ランダムデータによる
影響を無くすために、LPF19,20のフィルタリン
グ周波数を1倍速時で30kHz程度に設定する必要が
ある。
【0015】ここで、光ディスクの回転速度を速めて高
速再生を行なう場合には、光ディスクの回転速度に比例
させてLPF19,20のフィルタリング周波数も高く
設定すれば、トラッキングエラー信号を生成することが
可能となるが、以下のような場合には、問題が生じるこ
とになる。
【0016】まず、偏芯の大きな光ディスクを高速再生
する際に、安定なトラッキングサーボを施すためにサー
ボ帯域を高くしようとした場合、例えばサーボ帯域を通
常の5kHzから10kHzに高めようとしても、LP
F19,20のフィルタリング周波数が30kHzであ
るため、第1及び第2の位相差信号の位相が回ってしま
い実現することができなくなる。
【0017】また、データアクセスの際に、トラッキン
グエラー信号から生成したトラックカウンタ信号をカウ
ントして、つまり、光学式ピックアップが横切ったトラ
ックの本数をカウントして高速なダイレクトアクセスを
行なおうとしても、LPF19,20のフィルタリング
周波数が30kHzであるため、トラッキングエラー信
号が高速(約400kHz程度)に生成できず、高速ア
クセスの妨げになっている。
【0018】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、高速再生時及び高速アクセス時における
トラッキングエラー信号の生成速度を速めることが可能
で、高速再生や高速アクセスに十分に対応可能となる極
めて良好なディスク再生システムのトラッキングエラー
信号生成装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】この発明に係るディスク
再生システムのトラッキングエラー信号生成装置は、光
ディスクに形成されたトラック列に対して光ビームを照
射することにより、光ディスクからのデータの読み取り
を行なうディスク再生システムを対象としている。
【0020】そして、光ビームのトラック列からの光デ
ィスクの径方向のずれに対応した位相差を有する第1及
び第2のデータを生成するデータ生成手段と、このデー
タ生成手段で生成された第1及び第2のデータの位相差
期間だけ電圧レベルの蓄積を行ない、それ以外の期間は
蓄積した電圧レベルを保持する制御手段と、この制御手
段の出力を平滑化するフィルタ手段とを備えるようにし
たものである。
【0021】上記のような構成によれば、フィルタ手段
は制御手段の出力を平滑化するために使用されるので、
従来のように、30kHzというフィルタリング周波数
に固定する必要がなく、カットオフ周波数を高めに設定
することが可能となり、高速再生時及び高速アクセス時
におけるトラッキングエラー信号の生成速度を速めるこ
とが可能で、高速再生や高速アクセスに十分に対応可能
となる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。図1において、図
4と同一部分には同一符号を付して説明する。また、図
2(a)は、フォトディテクタ11の各受光領域A〜D
から得られる信号を電流加算した、光ディスクの記録デ
ータを読み取った再生信号である。
【0023】さらに、図2(b),(c)は、それぞ
れ、イコライザ回路13,16から出力される等化信号
を示し、図2(d),(e)は、それぞれ、コンパレー
タ14,17から出力されるデジタルデータを示し、図
2(f),(g)は、それぞれ、位相比較回路18から
出力される第1及び第2の位相差信号を示している。つ
まり、図2(a)〜(g)は、先に示した図5(a)〜
(g)と同様である。
【0024】ここで、上記位相比較回路18から出力さ
れる第1の位相差信号は、S/H(Sample/Hold)回路
23に供給されている。このS/H回路23は、第1の
位相差信号と同様の図2(h)に示すような第1の制御
信号のHレベル期間に、入力された第1の位相差信号を
チャージポンプで時間−電圧変換し、第1の制御信号の
Lレベル期間にはホールド状態となる。
【0025】つまり、このS/H回路23は、図2
(j)に示すように、コンパレータ14,17から出力
されるデジタルデータの立下がりの位相差が検出されて
いる期間だけ、チャージポンプで電流をチャージし、そ
れ以外の期間は、ホールド動作として時間−電圧変換を
実行している。
【0026】また、上記位相比較回路18から出力され
る第2の位相差信号は、S/H回路24に供給されてい
る。このS/H回路24は、第2の位相差信号と逆相の
図2(i)に示すような第2の制御信号のHレベル期間
に、入力された第2の位相差信号をチャージポンプで時
間−電圧変換し、第2の制御信号のLレベル期間にはホ
ールド状態となる。
【0027】つまり、このS/H回路24は、図2
(k)に示すように、コンパレータ14,17から出力
されるデジタルデータの立上がりの位相差が検出されて
いる期間だけ、チャージポンプで電流をチャージし、そ
れ以外の期間は、ホールド動作として時間−電圧変換を
実行している。
【0028】なお、実際には、ある固定時間を、第1及
び第2の位相差信号に予め加えておいて、その時間の増
減を時間−電圧変換し、その後、差演算回路21で差成
分を演算して、オフセットとしてのっている固定時間分
の電圧を取り去ることで実現している。つまり、理想で
は応答時間や変化時間をゼロとして考えられるが、実際
にはゼロではないため、その影響を取り除くために固定
ディレイを加えるようにしている。
【0029】その後、差演算回路21によって、各S/
H回路23,24から出力されるアナログレベル信号の
差分が演算され、この差分信号がスルーレイト制限可能
なLPF25を通ることにより、図2(l)に示すよう
にトラッキングエラー信号が生成される。
【0030】ここで、図3(a)に示すように、光ディ
スク上に形成されたトラック…,Tn,Tn+1,…
を、光学式ピックアップが横切るように移動した場合、
上記差演算回路21から出力される差分信号は、図3
(b)に示すように、S/Hのために段階的なレベル変
化を有し、しかも、位相が180°回ったところ、つま
り、トラック間の中央では、+側と−側とを行き来する
不定の領域が存在するものとなる。
【0031】しかしながら、この段階的なレベル変化と
不定領域の信号成分とは、光ディスクの記録データの周
波数成分と等しいため、後段のスルーレイト制限可能な
LPF25によって取り除かれて、図3(c)に示すよ
うな、滑らかなトラッキングエラー信号が生成される。
この場合、スルーレイト制限は、不定領域を取り除くた
めに入れている。
【0032】ここで、上記LPF25は、S/Hによる
トラッキングエラー信号の段階的なレベル変動を平滑化
することが目的となるので、従来のように、30kHz
というフィルタリング周波数に固定する必要がなく、例
えばトラッキングサーボ帯域を高めたい場合には、LP
F25のカットオフ周波数を高めに設定したり、もしく
は、高めとなるように切り替えるようにすれば、高速化
を可能とすることができる。
【0033】また、データアクセス時には、トラッキン
グサーボ時に比べてトラッキングエラー信号が概ね中心
値で2値化可能であり、しかも、光ディスク上のトラッ
クを横切ったかどうかが検出できれば良いので、LPF
25のカットオフ周波数を400kHz以上に設定して
トラックカウント信号を高速に生成することができ、ダ
イレクトアクセス技術を使用した高速なデータアクセス
が可能となる。
【0034】ところで、上記した実施の形態の方式で
は、光ディスクを高速回転させようとすると、回路の応
答時間が間に合わなくなる場合もあるが、その際には、
例えばコンパレータ14,17の出力の立上がり及び立
下がりを1組として1回おきに時間−電圧変換を行なう
ことで、スピードが1/2で済むことになる。
【0035】この場合のポイントは、立上がりの位相差
と立下がりの位相差との双方の平均をとることがトラッ
キングエラー信号としての意味があるので、立上がりの
みまたは立下がりのみの検出ではなく、立上がりと立下
がりとを1組として、各々を1回おきに検出するように
工夫すれば良い。
【0036】上記した実施の形態によれば、トラッキン
グサーボ時におけるトラッキングエラー信号の生成速度
を速くすることができるので、トラッキングサーボ帯域
を高くすることができるようになり、例えば、偏芯の大
きな光ディスクでも安定に再生することが可能となる。
【0037】また、データアクセス時には、トラッキン
グサーボ時よりもさらにトラッキングエラー信号の生成
速度を高速にすることができるので、光学式ピックアッ
プが横切ったトラック数をカウントして目的位置を検索
する、いわゆるダイレクトアクセスを、より一層高速化
させることが可能となる。
【0038】さらに、光ディスクの回転速度を高速化す
る高速再生にも、十分に対応が可能となる。
【0039】なお、この発明は上記した実施の形態に限
定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施することができる。
【0040】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
高速再生時及び高速アクセス時におけるトラッキングエ
ラー信号の生成速度を速めることが可能で、高速再生や
高速アクセスに十分に対応可能となる極めて良好なディ
スク再生システムのトラッキングエラー信号生成装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るディスク再生システムのトラッ
キングエラー信号生成装置の実施の形態を説明するため
に示すブロック構成図。
【図2】同実施の形態における各部の信号波形及び動作
タイミングを説明するために示す図。
【図3】同実施の形態における各部の信号波形及び動作
タイミングを説明するために示す図。
【図4】DPD方式が採用された従来のトラッキングエ
ラー信号生成装置を説明するために示すブロック構成
図。
【図5】同従来のトラッキングエラー信号生成装置の各
部の信号波形及び動作タイミングを説明するために示す
図。
【符号の説明】
11…フォトディテクタ、 12…増幅回路、 13…イコライザ回路、 14…コンパレータ、 15…増幅回路、 16…イコライザ回路、 17…コンパレータ、 18…位相比較回路、 19,20…LPF、 21…差演算回路、 22…2値化回路、 23,24…S/H回路、 25…LPF。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ディスクに形成されたトラック列に対
    して光ビームを照射することにより、前記光ディスクか
    らのデータの読み取りを行なうディスク再生システムに
    おいて、前記光ビームの前記トラック列からの前記光デ
    ィスクの径方向のずれに対応した位相差を有する第1及
    び第2のデータを生成するデータ生成手段と、このデー
    タ生成手段で生成された第1及び第2のデータの位相差
    期間だけ電圧レベルの蓄積を行ない、それ以外の期間は
    蓄積した電圧レベルを保持する制御手段と、この制御手
    段の出力を平滑化するフィルタ手段とを具備してなるこ
    とを特徴とするディスク再生システムのトラッキングエ
    ラー信号生成装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、前記データ生成手段で
    生成された第1及び第2のデータの立上がりの位相差期
    間だけチャージポンプで電流をチャージし、それ以外の
    期間はホールド動作を行なう第1のサンプルホールド手
    段と、前記データ生成手段で生成された第1及び第2の
    データの立下がりの位相差期間だけチャージポンプで電
    流をチャージし、それ以外の期間はホールド動作を行な
    う第2のサンプルホールド手段と、前記第1及び第2の
    サンプルホールド手段の出力の差分を演算する演算手段
    とを具備してなることを特徴とする請求項1記載のディ
    スク再生システムのトラッキングエラー信号生成装置。
  3. 【請求項3】 前記フィルタ手段は、前記制御手段の出
    力の不定部分を取り除くスルーレイト制限機能を有する
    ことを特徴とする請求項1記載のディスク再生システム
    のトラッキングエラー信号生成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2009004800A1 (ja) * 2007-07-02 2009-01-08 Panasonic Corporation 集積回路、光ディスク装置、及びトラッキング誤差信号生成方法
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