JP2002230803A - 光ディスク装置とそのトラッキングサーボ信号生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 差動プッシュプル法を用いてトラッキングサ
ーボ動作を行う際、各々のビームが照射する部分の反射
率がそれぞれ異なっていても、光軸ずれによる直流オフ
セットの除去効果を有効にし、且つ安定したトラッキン
グサーボ動作を行えるようにする。 【解決手段】 メインビームのプッシュプル信号をその
メインビームの受光量に基づいて正規化し、一方のサブ
ビームのプッシュプル信号をそのサブビームの受光量に
基づいて正規化し、他方のサブビームのプッシュプル信
号をそのサブビームの受光量に基づいて正規化し、その
正規化されたメインビームのプッシュプル信号と上記正
規化された両サブビームのプッシュプル信号の和信号と
の差分をとり、その出力信号をトラッキングエラー信号
としてサーボ動作を行う。

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、差動プッシュプ
ル法によるトラックエラー信号検出回路及びその自動利
得制御回路を備えたＣＤ−Ｒドライブ装置，ＣＤ−ＲＷ
ドライブ装置，ＤＶＤ−Ｒドライブ装置，ＤＶＤ−ＲＡ
Ｍドライブ装置等の光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク装置におけるトラック
エラー信号検出に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。その差動プッシュ
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ビームとし、光ディスク上で一対のサブビームスポッ
トをメインビームスポットに対して互いにディスク半径
方向に（Ｎ＋１／２）・Ｔｐだけ（Ｎは整数、Ｔｐはト
ラックピッチ）ずらして配置し、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
らの差動信号を取ってトラックエラー信号を検出するも
のである。このような差動プッシュプル法によれば、メ
インビームのプッシュプル信号とサブビームのプッシュ
プル信号は、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
ため、これらの差分信号である差動プッシュプル信号は
直流オフセット発生をキャンセルできるという利点があ
る。

【０００３】図６は従来の光ディスク装置における差動
プッシュプル法によるトラックサーボ機構のうちのトラ
ックエラー信号生成部の一構成例を示す図である。１０
１，１０２，１０３は、それぞれ光ディスクからの反射
光を受光する二分割された受光素子を備えた二分割受光
素子であり、二分割受光素子１０１がメインビームスポ
ットの反射光を、二分割受光素子１０２と１０３がそれ
ぞれサブビームスポットの反射光を受光する。二分割受
光素子１０１は、非点収差法によるフォーカスエラー信
号検出の場合は４分割受光素子であるが、ここではその
分割線は省略している。１０４は二分割受光素子１０１
の各分割受光素子の差分信号を演算する差分演算回路で
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である。

【０００４】同様にして、１０５と１０６はそれぞれ二
分割受光素子１０２と１０３の各分割受光素子の差分信
号を演算する差分演算回路であり、１０７は差分演算回
路１０５及び１０６の出力信号Ｅ１及びＥ２の和信号を
演算する和演算回路であり、この和演算回路１０７から
の出力信号が一対のサブビームのプッシュプル信号ＳＰ
Ｐになる。そ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、差分演算回路
１０９によってメインビームプッシュプル信号ＭＰＰと
の差分信号、つまり、次の数１に示す演算式によって差
動プッシュプル信号ＤＰＰが生成される。ここで、可変
利得増幅器１０８の利得ｋは、メインビームとサブビー
ムの光量比などによって決定される定数である。

【０００５】

【数１】 ＤＰＰ＝ＭＰＰ−ｋ・ＳＰＰ ＝ＭＰＰ−ｋ・（Ｅ１＋Ｅ２）

【０００６】図７は、図６に示した各出力信号の波形図
であり、一定の光軸ずれが生じた状態のままスポットが
ディスク半径方向に移動した時の波形を示している。こ
こでは、一対のサブビームは同一光量で照射しているも
のとし、利得ｋはメインビーム光量とサブビーム光量和
とが等しくなるように設定されているものとしている。
メインプッシュプル信号ＭＰＰとｋ倍したサブビームプ
ッシュプル信号ｋ・ＳＰＰは、光軸ずれによって同量の
直流オフセット成分が生じ、かつ振幅が等しくて逆位相
の信号になる。

【０００７】したがって、数１に示した演算式によって
生成される差動プッシュプル信号ＤＰＰは、光軸ずれに
よる直流オフセット成分がキャンセルされ、かつ振幅が
メインビームプッシュプル信号ＭＰＰの２倍となる信号
になる。また、トラックエラー信号に限らずサーボ用エ
ラー信号は、光ディスクの反射率の違いや、再生・記録
・消去といった各種モードの違いによって照射するレー
ザパワーを変化させるため、受光出力は大きく変化し、
そのサーボエラー信号の振幅は大きく変化する。このサ
ーボエラー信号の振幅変化は、サーボゲインの変動を生
じさせ、サーボ動作が不安定となったり、最悪の場合に
はサーボ外れとなる。

【０００８】このような問題を解決するため、従来、フ
ォーカスエラー信号やトラックエラー信号などのサーボ
エラー信号を受光素子の出力信号の総和信号で除算、す
なわち正規化することにより、受光素子の出力信号の変
化に起因するサーボゲインの変化を補正するようにした
光ディスク装置（例えば、特開平１１−１５４３３６号
公報参照）が提案されている。また、自動利得制御回路
（以下、「ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ＧａｉｎＣｏ
ｎｔｒｏｌ）回路」とも称する）と呼ばれる回路を用い
て、受光総和信号が所定の電圧になるようにゲインを自
動調整し、それと同じゲインを各サーボエラー信号にも
加えて、ディスク反射率などの変化によって受光素子か
らの出力信号が変動してもサーボゲインが一定のレベル
に保たれるように常に制御するようにした光ディスク装
置が実用に供されている。

【０００９】図６に示した正規化部１１０は、このよう
な総和信号生成部１１１からの出力信号である総和信号
ＳＵＭによってＤＰＰ信号を正規化する手段である。図
６では総和信号生成部１１１は受光素子１０１からの出
力信号の和信号を演算して総和信号にしているが、受光
素子１０１からの出力信号の和信号Ｍｓｕｍと受光素子
１０２及び１０３からの出力信号の和信号Ｓｓｕｍを可
変利得増幅器によってｋ倍したものとの和信号を総和信
号としているものもある。このような正規化部により、
トラックエラー信号として用いるＤＰＰ信号はディスク
反射率などの変化によって受光素子からの出力信号が変
動してもサーボゲインが一定のレベルに保たれ、安定し
たサーボ動作を行える。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の光ディスク装置では、サーボ動作の安定
化や光軸ずれによる直流オフセット成分の除去などの効
果は、３ビームの照射するトラックの反射率がほぼ等し
い時に得られるものであって、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と十分な
効果が得られないという問題があった。なお、上述した
再生・記録・消去といった各種モードの違いによって照
射するレーザパワーの変化は３ビーム共、同様に生じる
のでこのような問題は発生しない。すなわち、既記録領
域と未記録領域との境界付近をトラッキングしている際
は、一方のサブビームは既記録部を他方のサブビームは
未記録部を照射する場合がある。

【００１１】ＣＤ−Ｒディスクのような追記型記録媒体
に記録する際は、内周側から螺旋状のトラックに沿って
記録していく用途が多く、内周側のサブビームは既記録
部を、外周側のサブビームは未記録部をそれぞれ照射し
ている。ＣＤ−ＲＷディスクのような書換え型記録媒体
においては、未記録状態の媒体に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部を、外周側のサブ
ビームは未記録部をそれぞれ照射しており、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部
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、記録媒体の特性によって異なる。

【００１２】つまり、ＣＤ−Ｒディスク等によく用いら
れる色素型媒体等では、ビーム照射中にマークが形成さ
れるのでメインビームの照射している部分の反射率は未
記録部の反射率や既記録部の反射率と異なる。また、Ｃ
Ｄ−ＲＷディスク等によく用いられる相変化型媒体等で
は、ビーム通過後の冷却状態にマークが形成されるので
ビーム照射部の反射率はあまり変わらない。このよう
に、記録媒体やビームの照射する状態により、３つのビ
ームの照射部分の反射率は異なることになる。

【００１３】次に、図８に基づいて各ビームの照射する
領域の反射率差が差動プッシュプル信号にどのような影
響を与えるかについて説明する。図８は、各ビームが
（ａ）未記録部及び（ｂ）既記録部を照射している時の
各二分割受光素子の和信号及び差信号（プッシュプル信
号）の波形例を示す図である。なお、記録媒体は既記録
部の反射率は未記録部のそれに比べ低いものとし、グル
ーブのみに記録するものの例で説明する。未記録部では
グルーブ（図中「Ｇ」で示す）がランド（図中「Ｌ」で
示す）に比べ若干反射率が低いとしている。また、図の
各信号はビームの照射光によって規格化されているもの
とし、すなわちメイン／サブとも同一の波形になる。

【００１４】同図の（ｂ）には、既記録部の和信号はマ
ークあるいはスペースを通過した際に得られる強度を示
し、図中ａで示す曲線はその平均値である。またプッシ
ュプル信号もその平均値ａから得られた信号である。実
際、サーボ信号はＲＦ信号（再生情報信号）に比べて十
分低い帯域で扱うものであって、以降特に断りのない限
りＲＦ信号成分を取り除いたものとする（記録時の記録
パルス信号成分も同様である）。同図の（ａ）と（ｂ）
には共に、プッシュプル信号は光軸ずれが同量生じた状
態のままスポットがディスク半径方向に移動した時の波
形を示す。図中点線で示す直線は、振幅の中心値が光軸
ずれによって生じた直流オフセット成分である。

【００１５】同図の（ａ）と（ｂ）に示すように、既記
録部と未記録部とでは、プッシュプル信号振幅及び光軸
ずれによる直流オフセット成分が異なる。したがって、
従来の光ディスク装置の差動プッシュプル演算回路で
は、上述した状況のように３ビームの照射する領域が既
記録部と未記録部とで異なると、光軸ずれによる直流オ
フセット成分をキャンセルする効果が十分得られない
し、振幅も変動するために安定したサーボ動作に支障を
きたすという問題があった。

【００１６】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたものであり、差動プッシュプル法を用いてトラッ
キングサーボ動作を行う際、各々のビームが照射する部
分の反射率がそれぞれ異なっていても、光軸ずれによる
直流オフセットの除去効果を有効にし、且つ安定したト
ラッキングサーボ動作を行えるようにすることを目的と
する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、一つの主光ビームと一対の副光ビームと
を、上記副光ビームスポットが上記主光ビームスポット
に対して各々トラック垂直方向に略Ｎ＋１／２トラック
ピッチ（Ｎ：整数）の間隔になるように光ディスクに照
射する光ディスク装置において、上記光ディスクからの
上記各光ビームの反射光を受光する第１乃至第３の二分
割受光素子と、上記主光ビームの反射光を受光する上記
第１の二分割受光素子からの出力信号の差分信号である
主プッシュプル信号を生成する第１の減算手段と、上記
第１の二分割受光素子からの出力信号の和信号を生成す
る第１の加算手段と、上記第１の加算手段からの出力信
号に基づいて上記主プッシュプル信号を正規化する第１
の正規化手段と、上記一方の副光ビームの反射光を受光
する上記第２の二分割受光素子からの出力信号の差分信
号である第１の副プッシュプル信号を生成する第２の減
算手段と、上記第２の二分割受光素子からの出力信号の
和信号を生成する第２の加算手段と、上記第２の加算手
段からの出力信号に基づいて上記第１の副プッシュプル
信号を正規化する第２の正規化手段と、上記他方の副光
ビームの反射光を受光する上記第３の二分割受光素子か
らの出力信号の差分信号である第２の副プッシュプル信
号を生成する第３の減算手段と、上記第３の二分割受光
素子からの出力信号の和信号を生成する第３の加算手段
と、上記第３の加算手段からの出力信号に基づいて上記
第２の副プッシュプル信号を正規化する第３の正規化手
段と、上記第２及び第３の正規化手段からの出力信号を
加算する第４の加算手段と、上記第１の正規化手段から
の出力信号と上記第４の加算手段からの出力信号との差
分信号を生成する第４の減算手段を設け、上記第４の減
算手段からの出力信号をトラッキングエラー信号として
サーボ動作を行うようにしたものである。

【００１８】また、上記のような光ディスク装置におい
て、上記第１乃至３の正規化手段が、それぞれ上記第１
乃至第３の加算手段からの出力信号が所定レベルになる
ように利得を制御する自動利得制御手段と、上記利得に
基づいてそれぞれ上記第１乃至第３の減算手段からの出
力信号を増幅あるいは減衰する可変利得増幅手段とから
なり、その可変利得増幅手段からの出力信号を出力する
手段にするとよい。さらに、上記のような光ディスク装
置において、上記自動利得制御手段を、複数の応答速度
の切換えが可能なようにするとよい。

【００１９】また、一つの主光ビームと一対の副光ビー
ムとを、上記副光ビームスポットが上記主光ビームスポ
ットに対して各々トラック垂直方向に略Ｎ＋１／２トラ
ックピッチ（Ｎ：整数）の間隔になるように光ディスク
に照射する光ディスク装置において、上記光ディスクか
らの前記各光ビームの反射光を受光する第１乃至第３の
二分割受光素子と、上記主光ビームの反射光を受光する
上記第１の二分割受光素子からの出力信号の差分信号で
ある主プッシュプル信号を生成する第１の減算手段と、
上記第１の二分割受光素子からの出力信号の和信号を生
成する第１の加算手段と、上記第１の加算手段からの出
力信号が所定レベルになるように利得を制御する自動利
得制御手段と、上記利得に基づいて上記第１の減算手段
からの出力信号を増幅あるいは減衰する第１の可変利得
増幅手段と、上記一方の副光ビームの反射光を受光する
上記第２の二分割受光素子からの出力信号の差分信号で
ある第１の副プッシュプル信号を生成する第２の減算手
段と、上記第２の二分割受光素子からの出力信号の和信
号を生成する第２の加算手段と、上記第１の加算手段か
らの出力信号と上記第２の加算手段からの出力信号との
差または比に応じて上記利得を増減した第１の利得を算
出する第１の利得算出手段と、上記第１の利得に基づい
て上記第２の減算手段からの出力信号を増幅あるいは減
衰する第２の可変利得増幅手段と、上記他方の副光ビー
ムの反射光を受光する上記第３の二分割受光素子からの
出力信号の差分信号である第２の副プッシュプル信号を
生成する第３の減算手段と、上記第３の二分割受光素子
からの出力信号の和信号を生成する第３の加算手段と、
上記第１の加算手段からの出力信号と上記第３の加算手
段からの出力信号との差または比に応じて上記利得を増
減した第２の利得を算出する第２の利得算出手段と、上
記第２の利得に基づいて上記第３の減算手段からの出力
信号を増幅あるいは減衰する第３の可変利得増幅手段
と、上記第２及び第３の可変利得増幅手段からの出力信
号を加算する第４の加算手段と、上記第１の可変利得増
幅手段からの出力信号と上記第４の加算手段からの出力
信号との差分信号を生成する第４の減算手段を設け、上
記第４の減算手段からの出力信号をトラッキングエラー
信号としてサーボ動作を行うようにするとよい。

【００２０】さらに、上記のような光ディスク装置にお
いて、上記自動利得制御手段を、複数の応答速度の切換
えが可能なようにし、上記第１及び第２の利得算出手段
に基づいて算出された各々の利得を、上記自動利得制御
手段の応答速度に対応した速度で算出するようにすると
よい。また、上記のような光ディスク装置において、再
生と記録の切り換り後の所定期間を検出し、その所定期
間の応答速度の高速化を指示する応答速度選択信号を生
成する応答速度選択手段を設け、その応答速度選択手段
による上記応答速度選択信号に従って上記自動利得制御
手段の応答速度を変化させるようにするとよい。

【００２１】さらに、一つの主光ビームと一対の副光ビ
ームとを、上記副光ビームスポットが上記主光ビームス
ポットに対して各々トラック垂直方向に略Ｎ＋１／２ト
ラックピッチ（Ｎ：整数）の間隔になるように光ディス
クに照射し、上記主光ビームのプッシュプル信号と、上
記各々の副光ビームのプッシュプル信号との和との差分
信号をトラッキングサーボ信号にするトラッキングサー
ボ信号生成方法において、上記主光ビームのプッシュプ
ル信号を上記主光ビームの受光量に基づいて正規化する
第１の工程と、上記一方の副光ビームのプッシュプル信
号をその副光ビームの受光量に基づいて正規化する第２
の工程と、上記他方の副光ビームのプッシュプル信号を
その副光ビームの受光量に基づいて正規化する第３の工
程とからなるトラッキングサーボ信号生成方法も提供す
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は、この発明の一実
施形態である光ディスク装置における差動プッシュプル
信号生成部の構成を示すブロック図である。図２は、図
１に示した各信号の波形図である。以下、図１及び図２
に基づいてこの発明の実施形態の構成及び動作について
説明する。図示を省略したが、光源からの光ビームは回
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
に分離され、光ディスク上で一対のサブビームがメイン
ビームのスポットに対して互いにディスク半径方向にお
およそ（Ｎ＋１／２）・Ｔｐの間隔で照射されている
（Ｎ：整数、以下の説明ではＮ＝０とする）。

【００２３】図１に示すように、１，２，３はそれぞれ
光ディスクからの反射光を受光する二分割された受光素
子を備えた二分割受光素子であり、二分割受光素子１は
メインビームスポットの反射光を、二分割受光素子２と
３はサブビームスポットの反射光をそれぞれ受光する。
４，５，６は各々の二分割受光素子１，２，３の各分割
受光素子の差分信号を演算する差分演算回路であり、そ
の差分信号がそれぞれメインビームのプッシュプル信号
であるメインビームプッシュプル信号ＭＰＰと、サブビ
ームのプッシュプル信号であるサブビームプッシュプル
信号ＳＰＰ１とＳＰＰ２である。また、７，８，９は各
々の二分割受光素子１，２，３の各分割受光素子からの
出力信号を加算する加算回路であり、その加算信号が各
ビームの和信号であるメインビーム和信号Ｍｓｕｍとサ
ブビーム和信号Ｓｓｕｍ１とＳｓｕｍ２である。

【００２４】１０，１１，１２は次に示す数２乃至数４
によってそれぞれ求められる各プッシュプル信号を各々
の和信号で正規化する正規化部であり、各々正規化され
たプッシュプル信号であるメインビームプッシュプル信
号ＭＰＰｎとサブビームプッシュプル信号ＳＰＰ１ｎと
ＳＰＰ２ｎを出力する。この正規化部１０〜１２は割算
回路であってもよいし、図３に示すようなＡＧＣ回路を
利用したものであってもよい。図３の詳細説明は後述す
る。

【００２５】

【数２】ＭＰＰｎ＝ＭＰＰ／Ｍｓｕｍ

【００２６】

【数３】ＳＰＰ１ｎ＝ＳＰＰ１／Ｓｓｕｍ１

【００２７】

【数４】ＳＰＰ２ｎ＝ＳＰＰ２／Ｓｓｕｍ２

【００２８】１３は正規化された２つのサブビームプッ
シュプル信号ＳＰＰ１ｎとＳＰＰ２ｎを加算する加算回
路であり、その出力信号が一対のサブビームの正規化さ
れたサブビームプッシュプル信号ＳＰＰｎになる。な
お、この加算回路１３のゲインは０．５倍である。すな
わち、次の数５によって求められる。

【００２９】

【数５】 ＳＰＰｎ＝０．５×（ＳＰＰ１ｎ＋ＳＰＰ２ｎ）

【００３０】１４は正規化されたメインビームプッシュ
プル信号ＭＰＰｎと正規化されたサブビームプッシュプ
ル信号ＳＰＰｎとの差分信号を演算する差分演算回路で
あり、その出力信号が差動プッシュプル信号ＤＰＰｎで
ある。すなわち、次の数６によって求められる。

【００３１】

【数６】 ＤＰＰｎ＝ＭＰＰｎ−ＳＰＰｎ ＝ＭＰＰｎ−０．５×（ＳＰＰ１ｎ＋ＳＰＰ２ｎ）

【００３２】図２は図１に示した各信号波形である。同
図の（ｉ）はメインビームプッシュプル信号ＭＰＰを、
同図の（ｉｉ）は各々のサブビームプッシュプル信号Ｓ
ＰＰ１とＳＰＰ２をそれぞれ示している。ここでは２つ
のサブビームの照射光量は等しいものとしている。ま
た、図２の各信号波形図は光軸ずれが生じた状態でのも
のであり、それぞれ反射光量に応じた直流オフセット成
分が生じている。各信号波形の（ａ）は未記録領域を、
（ｂ）は既記録領域をそれぞれ各ビームが照射している
ときの波形例である。同図の（ｂ）の波形はサーボ信号
帯域成分を示したものであり、この実施形態の要旨と関
係のない再生信号帯域の高周波成分は省略している。こ
こでは、既記録部は未記録部に比べて反射率が低い場合
の例であり、各信号の振幅及び光軸ずれによる直流オフ
セット成分Ｏｓは反射率に応じて減少している。

【００３３】同図の（ｉｉｉ）と（ｉｖ）はそれぞれ同
図の（ｉ）と（ｉｉ）の信号を各々のビームの和信号で
あるメインビーム和信号Ｍｓｕｍ，サブビーム和信号Ｓ
ｓｕｍ１，サブビーム和信号Ｓｓｕｍ２で正規化した信
号であるメインビームプッシュプル信号ＭＰＰｎ，サブ
ビームプッシュプル信号ＳＰＰ１ｎ，サブビームプッシ
ュプル信号ＳＰＰ２ｎの波形例である。各和信号で正規
化することにより、反射率や照射光量に依らず、振幅及
び光軸ずれによる直流オフセット成分などの等しい信号
になる。したがって、上記数６によって演算される差動
プッシュプル信号ＤＰＰは、各ビームが既記録部，未記
録部を問わずに反射率の異なる部分を照射していても、
振幅が一定で光軸ずれによる直流オフセット成分がキャ
ンセルされた信号になる。

【００３４】すなわち、この出力信号によってトラッキ
ングサーボ動作を行えば、安定したサーボ動作を行うこ
とができ、また、光軸ずれやチルトによりトラックオフ
セットの生じない高精度なトラッキングが行える。ま
た、この実施形態の差動プッシュプル信号生成部によれ
ば、メインビームとサブビームの光量比によらず、さら
には２つのサブビームの光量に差があっても上述した効
果が得られるので、従来の差動プッシュプル法のように
製造時の工程調整などで行っていたメイン／サブビーム
光量比などに基づいたゲイン調整（上記数１における利
得ｋの調整）を行う必要がなくなる。

【００３５】図３は図１に示した各正規化部の詳細内部
構成例を示すブロック図である。２０は可変ゲインアン
プであり、ゲイン制御信号Ｓｇａｉｎに基づいてメイン
ビーム和信号Ｍｓｕｍを増幅したメインビーム和信号Ｍ
ｓｕｍｎを出力する。その増幅率をＧとすると、メイン
ビーム和信号は次の数７で求められる。

【００３６】

【数７】Ｍｓｕｍｎ＝Ｇ・Ｍｓｕｍ

【００３７】２１はメインビーム和信号Ｍｓｕｍｎの直
流成分が常に所定値になるように可変ゲインアンプ２０
のゲインを制御するゲイン制御部であり、ゲイン制御信
号Ｓｇａｉｎを出力する。つまり、可変ゲインアンプ２
０とゲイン制御部２１でＡＧＣ回路が構成される。メイ
ンビーム和信号Ｍｓｕｍｎを制御する目標値をαとする
と、次の数８で求めることができ、メインビーム和信号
Ｍｓｕｍの変動に伴いゲインが変化していく。

【００３８】

【数８】Ｇ＝α／Ｍｓｕｍ

【００３９】２２は可変ゲインアンプ２０とほぼ同等の
特性を持つ可変ゲインアンプであり、メインビームプッ
シュプル信号ＭＰＰをゲイン制御信号Ｓｇａｉｎに基づ
いて増幅する。その出力されるメインビームプッシュプ
ル信号をＭＰＰｎとする。この時、増幅率は可変ゲイン
アンプ２０と同等のＧになるので、次の数９によって求
めることができ、プッシュプル信号は自動的にゲイン制
御される。

【００４０】

【数９】 ＭＰＰｎ＝Ｇ・ＭＰＰ＝α・ＭＰＰ／Ｍｓｕｍ

【００４１】また、上記数９からこの構成が割り算回路
によるものと同等であることがわかる。なお、図３では
メインビームプッシュプル信号ＭＰＰの正規化部の内部
構成例を示したが、この入力されるメインビームプッシ
ュプル信号ＭＰＰを、それぞれサブビーム和信号Ｓｓｕ
ｍ１とサブビームプッシュプル信号ＳＰＰ１、あるいは
サブビーム和信号Ｓｓｕｍ２とサブビームプッシュプル
信号ＳＰＰ２とすれば、同様にそれぞれのサブビームプ
ッシュプル信号の正規化部を構成することができる。ま
た、同図では図示を省略したが、オフセット調整機構な
どを設けることにより、ＡＧＣ精度を向上させる手段を
とってもよい。

【００４２】そのＡＧＣ回路の制御目標値αを３つとも
同一としたときは、上記数６の演算式のように演算すれ
ばよく、２つのサブビームプッシュプル信号の正規化部
であるＡＧＣの制御目標値をメインのそれと異なる値と
した時は、それに合わせて加算回路１３のゲインを変え
ればよい。例えば、目標値を半分としたときは加算回路
１３のゲインを１倍にすればよい。また、ＡＧＣ回路の
応答速度は、ノイズやメディアの傷・欠陥などによって
敏感に反応しすぎないように考慮して設計している。但
し、記録と再生の切り換り時のように急激にレーザパワ
ーが変化する場合には、応答速度が遅いとその間サーボ
ゲインが不安定になる。

【００４３】図４はこのような場合に好適な正規化部の
構成を示す図である。ゲイン制御部３１は、図３に示し
たゲイン制御部２１の機能に加えて、応答速度選択信号
Ｓｓｐｄによってゲイン制御応答速度を切換えることが
できる。３０は応答速度選択部であり、記録と再生の切
換えを指示する記録再生切換え信号ＷＧの立ち上がり及
び立ち下がりを検出し、その時点から所定時間だけＡＧ
Ｃ応答速度を高速化するようにゲイン制御部３１へ指示
を出すものである。

【００４４】次に、この発明の他の実施形態について説
明する。図５は、この発明の他の実施形態である光ディ
スク装置における差動プッシュプル信号生成部の構成を
示すブロック図である。図５において図１と同一符号の
ブロックは図１のそれと同様の動作を行うものであるか
ら共通する部分の説明は省略する。また、メインプッシ
ュプル信号の正規化部は、図３で示したＡＧＣ回路によ
るものとし、その構成及び動作は上述のとおりである。
４１はメインビーム和信号Ｍｓｕｍとサブビーム和信号
Ｓｓｕｍ１との差分信号を演算する差分演算回路であ
り、４２はその差分信号に従ってゲイン増減信号Ｓｇｕ
ｐ１に変換するゲイン増減信号生成部である。

【００４５】加算回路４３はゲイン制御信号Ｓｇａｉｎ
とゲイン増減信号Ｓｇｕｐ１とを加算し、サブプッシュ
プル信号ＳＰＰ１を増幅する可変ゲインアンプ４０のゲ
イン制御信号を生成する。４０は可変ゲインアンプ２０
と２２とほぼ同等の特性を持つ可変ゲインアンプであ
る。ゲイン制御信号Ｓｇａｉｎは上述の通り、メインビ
ーム和信号Ｍｓｕｍが所定のレベルになるように制御さ
れており、メインビーム和信号Ｍｓｕｍとサブビーム和
信号Ｓｓｕｍ１との差に応じた分ゲインを増減すること
により、サブビーム和信号Ｓｓｕｍ１を所定値に制御で
きるゲインが算出できる。

【００４６】例えば、サブビーム和信号Ｓｓｕｍ１がメ
インビーム和信号Ｍｓｕｍよりも小さければ、その差に
応じた分のゲインをゲイン制御信号Ｓｇａｉｎに加算す
るとよい。このゲインを可変ゲインアンプ４０のゲイン
とすれば、サブビームプッシュプル信号ＳＰＰ１をサブ
ビーム和信号Ｓｓｕｍ１で正規化するのと同等の動作が
行える。また、ゲイン増減信号生成部４２を、メインビ
ーム和信号Ｍｓｕｍとサブビーム和信号Ｓｓｕｍ１との
比に応じて出力信号を生成するものにしてもよい。同様
にして、可変ゲインアンプ４５，差分演算回路４６，ゲ
イン増減信号生成部４７，加算回路４８により、サブビ
ームプッシュプル信号ＳＰＰ２も正規化でき、加算回路
１３と差分演算回路１４の両回路により正規化した差動
プッシュプル信号が生成できる。このようにして、この
実施形態の光ディスク装置の差動プッシュプル信号生成
部によれば、ＡＧＣ回路が１つでよいので回路規模を小
さくすることができる。

【００４７】この実施形態の光ディスク装置の差動プッ
シュプル信号生成部は、この発明の請求項１に係わる機
能としては、３ビームの各々のプッシュプル信号をそれ
ぞれの和信号で正規化するので、生成された差動プッシ
ュプル信号は各ビームの照射部分の反射率が異なってい
ても、振幅が一定で光軸ずれによる直流オフセット成分
がキャンセルされた信号になり、その信号によってトラ
ッキングサーボ動作を行えば、安定したサーボ動作が行
え、また、光軸ずれやチルトによりトラックオフセット
の生じない高精度なトラッキングを簡便な装置で行え
る。

【００４８】また、この発明の請求項２に係わる機能と
しては、正規化部を自動利得制御手段で構成しているの
で、上述と同様の効果を集積回路に適した構成で実現す
ることができる。さらに、この発明の請求項３に係わる
機能としては、自動利得制御手段が複数の応答速度の切
換えを可能にしているので、高速応答が必要な時は高速
に、安定動作が必要な時は低速になど用途に合った制御
が行える。

【００４９】また、この発明の請求項４に係わる機能と
しては、メインビームプッシュプル信号の正規化をメイ
ン和信号によって自動利得制御手段で行い、各々のサブ
ビームプッシュプル信号の正規化は、この自動利得制御
手段の利得制御信号を用いて、サブ和信号とメイン和信
号の差または比に応じてゲインの増減で行うので、上述
と同様の効果に加え、回路規模を小さくすることができ
る。

【００５０】さらに、この発明の請求項５に係わる機能
としては、自動利得制御手段が複数の応答速度の切換え
を可能とし、サブプッシュプルを増幅する可変増幅手段
の利得が、この自動利得制御手段の応答速度に対応した
速度で変化するので、高速応答が必要な時は高速に、安
定動作が必要な時は低速になど用途に合った制御が行え
る。また、この発明の請求項６に係わる機能としては、
再生と記録の切り換り時の所定時間を検出し、その間の
み自動利得制御手段の応答速度を高速化するようにして
いるので、受光量が急激に変化するため高速応答が必要
な時のみ高速化できる。

【００５１】さらに、この発明の請求項７に係わる機能
としては、３ビームの各々のプッシュプル信号をそれぞ
れの受光量で正規化するので、生成された差動プッシュ
プル信号は、各ビームの照射部分の反射率が異なってい
ても、振幅が一定で光軸ずれによる直流オフセット成分
がキャンセルされた信号となり、この信号によってトラ
ッキングサーボ動作を行えば、安定したサーボ動作が行
え、また、光軸ずれやチルトによりトラックオフセット
の生じない高精度なトラッキングが行える。

【００５２】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明の光
ディスク装置とそのトラッキングサーボ信号生成方法に
よれば、差動プッシュプル法を用いてトラッキングサー
ボ動作を行う際、各々のビームが照射する部分の反射率
がそれぞれ異なっていても、光軸ずれによる直流オフセ
ットの除去効果を有効にし、且つ安定したトラッキング
サーボ動作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態である光ディスク装置に
おける差動プッシュプル信号生成部の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】図１に示した各信号の波形図である。

【図３】図１に示した各正規化部の詳細内部構成例を示
すブロック図である。

【図４】図１に示した各正規化部の詳細内部構成の他の
例を示すブロック図である。

【図５】この発明の他の実施形態である光ディスク装置
における差動プッシュプル信号生成部の構成を示すブロ
ック図である。

【図６】従来の光ディスク装置における差動プッシュプ
ル法によるトラックサーボ機構のうちのトラックエラー
信号生成部の一構成例を示す図である。

【図７】図６に示した各出力信号の一定の光軸ずれが生
じた状態のままスポットがディスク半径方向に移動した
時の波形図である。

【図８】メインビームとサブビームの照射する領域の反
射率差が差動プッシュプル信号にどのような影響を与え
るかについて説明に供する波形図である。

【符号の説明】

１，２，３，１０１〜１０３：二分割受光素子 ４，５，６，１４，４１，４６，１０４〜１０６，１０
９：差分演算回路 ７，８，９，１３，４３，４８：加算回路 １０，１１，１２，１１０：正規化部 ２０，２２，４０，４５：可変ゲインアンプ ２１，３１：ゲイン制御部 ３０：応答速度選
択部 ４２，４７：ゲイン増減信号生成部 １０７：和演算回
路 １０８：可変利得増幅器 １１１：総和信号
生成部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一つの主光ビームと一対の副光ビームと
   を、前記副光ビームスポットが前記主光ビームスポット
   に対して各々トラック垂直方向に略Ｎ＋１／２トラック
   ピッチ（Ｎ：整数）の間隔になるように光ディスクに照
   射する光ディスク装置において、 前記光ディスクからの前記各光ビームの反射光を受光す
   る第１乃至第３の二分割受光素子と、前記主光ビームの
   反射光を受光する前記第１の二分割受光素子からの出力
   信号の差分信号である主プッシュプル信号を生成する第
   １の減算手段と、前記第１の二分割受光素子からの出力
   信号の和信号を生成する第１の加算手段と、前記第１の
   加算手段からの出力信号に基づいて前記主プッシュプル
   信号を正規化する第１の正規化手段と、前記一方の副光
   ビームの反射光を受光する前記第２の二分割受光素子か
   らの出力信号の差分信号である第１の副プッシュプル信
   号を生成する第２の減算手段と、前記第２の二分割受光
   素子からの出力信号の和信号を生成する第２の加算手段
   と、前記第２の加算手段からの出力信号に基づいて前記
   第１の副プッシュプル信号を正規化する第２の正規化手
   段と、前記他方の副光ビームの反射光を受光する前記第
   ３の二分割受光素子からの出力信号の差分信号である第
   ２の副プッシュプル信号を生成する第３の減算手段と、
   前記第３の二分割受光素子からの出力信号の和信号を生
   成する第３の加算手段と、前記第３の加算手段からの出
   力信号に基づいて前記第２の副プッシュプル信号を正規
   化する第３の正規化手段と、前記第２及び第３の正規化
   手段からの出力信号を加算する第４の加算手段と、前記
   第１の正規化手段からの出力信号と前記第４の加算手段
   からの出力信号との差分信号を生成する第４の減算手段
   とを設け、前記第４の減算手段からの出力信号をトラッ
   キングエラー信号としてサーボ動作を行うようにしたこ
   とを特徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】 請求項２記載の光ディスク装置におい
   て、 前記第１乃至３の正規化手段が、それぞれ前記第１乃至
   第３の加算手段からの出力信号が所定レベルになるよう
   に利得を制御する自動利得制御手段と、前記利得に基づ
   いてそれぞれ前記第１乃至第３の減算手段からの出力信
   号を増幅あるいは減衰する可変利得増幅手段とからな
   り、該可変利得増幅手段からの出力信号を出力する手段
   であることを特徴とする光ディスク装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の光ディスク装置におい
   て、 前記自動利得制御手段を、複数の応答速度の切換えが可
   能なようにしたことを特徴とする光ディスク装置。
4. 【請求項４】 一つの主光ビームと一対の副光ビームと
   を、前記副光ビームスポットが前記主光ビームスポット
   に対して各々トラック垂直方向に略Ｎ＋１／２トラック
   ピッチ（Ｎ：整数）の間隔になるように光ディスクに照
   射する光ディスク装置において、 前記光ディスクからの前記各光ビームの反射光を受光す
   る第１乃至第３の二分割受光素子と、前記主光ビームの
   反射光を受光する前記第１の二分割受光素子からの出力
   信号の差分信号である主プッシュプル信号を生成する第
   １の減算手段と、前記第１の二分割受光素子からの出力
   信号の和信号を生成する第１の加算手段と、前記第１の
   加算手段からの出力信号が所定レベルになるように利得
   を制御する自動利得制御手段と、前記利得に基づいて前
   記第１の減算手段からの出力信号を増幅あるいは減衰す
   る第１の可変利得増幅手段と、前記一方の副光ビームの
   反射光を受光する前記第２の二分割受光素子からの出力
   信号の差分信号である第１の副プッシュプル信号を生成
   する第２の減算手段と、前記第２の二分割受光素子から
   の出力信号の和信号を生成する第２の加算手段と、前記
   第１の加算手段からの出力信号と前記第２の加算手段か
   らの出力信号との差または比に応じて前記利得を増減し
   た第１の利得を算出する第１の利得算出手段と、前記第
   １の利得に基づいて前記第２の減算手段からの出力信号
   を増幅あるいは減衰する第２の可変利得増幅手段と、前
   記他方の副光ビームの反射光を受光する前記第３の二分
   割受光素子からの出力信号の差分信号である第２の副プ
   ッシュプル信号を生成する第３の減算手段と、前記第３
   の二分割受光素子からの出力信号の和信号を生成する第
   ３の加算手段と、前記第１の加算手段からの出力信号と
   前記第３の加算手段からの出力信号との差または比に応
   じて前記利得を増減した第２の利得を算出する第２の利
   得算出手段と、前記第２の利得に基づいて前記第３の減
   算手段からの出力信号を増幅あるいは減衰する第３の可
   変利得増幅手段と、前記第２及び第３の可変利得増幅手
   段からの出力信号を加算する第４の加算手段と、前記第
   １の可変利得増幅手段からの出力信号と前記第４の加算
   手段からの出力信号との差分信号を生成する第４の減算
   手段とを設け、前記第４の減算手段からの出力信号をト
   ラッキングエラー信号としてサーボ動作を行うようにし
   たことを特徴とする光ディスク装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の光ディスク装置におい
   て、 前記自動利得制御手段を、複数の応答速度の切換えが可
   能なようにし、前記第１及び第２の利得算出手段に基づ
   いて算出された各々の利得を、前記自動利得制御手段の
   応答速度に対応した速度で算出するようにしたことを特
   徴とする光ディスク装置。
6. 【請求項６】 請求項３又は５記載の光ディスク装置に
   おいて、 再生と記録の切り換り後の所定期間を検出し、該所定期
   間の応答速度の高速化を指示する応答速度選択信号を生
   成する応答速度選択手段を設け、該手段による前記応答
   速度選択信号に従って前記自動利得制御手段の応答速度
   を変化させるようにしたことを特徴とする光ディスク装
   置。
7. 【請求項７】 一つの主光ビームと一対の副光ビームと
   を、前記副光ビームスポットが前記主光ビームスポット
   に対して各々トラック垂直方向に略Ｎ＋１／２トラック
   ピッチ（Ｎ：整数）の間隔になるように光ディスクに照
   射し、前記主光ビームのプッシュプル信号と、前記各々
   の副光ビームのプッシュプル信号との和との差分信号を
   トラッキングサーボ信号にするトラッキングサーボ信号
   生成方法において、 前記主光ビームのプッシュプル信号を前記主光ビームの
   受光量に基づいて正規化する第１の工程と、前記一方の
   副光ビームのプッシュプル信号を該副光ビームの受光量
   に基づいて正規化する第２の工程と、前記他方の副光ビ
   ームのプッシュプル信号を該副光ビームの受光量に基づ
   いて正規化する第３の工程とからなることを特徴とする
   トラッキングサーボ信号生成方法。