JP2005149589A - 光ディスク装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 1ビームプッシュプル法などによるトラッキングサーボ制御を行なう場合に、オフセットの無い良好なトラッキング制御を実現する。
【解決手段】 トラックに沿ってグルーブ71が連続的に形成されていると共に、隣接するトラックのグルーブ71間のランド72にピット74が形成された光ディスクに記録された情報を再生する情報再生装置において、トラック方向に2つの光検出部101a,101bに分割された光検出器100の出力信号L,Rに現れるランドプリピット信号の振幅をそれぞれ検出し、検出した2つのランドプリピット信号の振幅B0,C0の差からレンズシフト量を検出してプッシュプル信号Aのオフセットを補正する。
【選択図】 図1
【解決手段】 トラックに沿ってグルーブ71が連続的に形成されていると共に、隣接するトラックのグルーブ71間のランド72にピット74が形成された光ディスクに記録された情報を再生する情報再生装置において、トラック方向に2つの光検出部101a,101bに分割された光検出器100の出力信号L,Rに現れるランドプリピット信号の振幅をそれぞれ検出し、検出した2つのランドプリピット信号の振幅B0,C0の差からレンズシフト量を検出してプッシュプル信号Aのオフセットを補正する。
【選択図】 図1
Description
この発明は光ディスク装置に関し、特に、光ディスク用ピックアップのビームのトラッキングを行なう光ディスク装置に関する。
光ディスクへの情報記録、または再生を行なう光ディスク装置は、ディスク上に形成されたトラックを光ピックアップからのレーザスポットで追従させるトラッキングサーボ制御を行ないながら、そのトラックに情報を記録したり、あるいはそのトラックから情報を再生する処理を行なっている。
トラッキング制御を良好に行なえるように、光ディスクにグルーブと称される案内溝を設けた方式の光ディスクが存在する。本ディスクの一例がDVD−RディスクやDVD−RWディスクである。図8に上記光ディスク70を示す。この光ディスク70において、情報を記録するトラックはグルーブ71と称され、グルーブ71とグルーブ71の間にはランド72と称される領域が存在する。また、グルーブ71はウォブル73と称される一定周期で蛇行した構造を有しており、プッシュプル信号にはこのウォブル成分が重畳されて再生される。このウォブル成分の再生信号をウォブル信号と称する。さらに、ウォブル信号に同期してランド72にはピット74が形成されている。ピット74によりトラックアドレスなどが予め記録されている。以下、ランド72のピットはランドプリピットと称し、LPPと記す。LPPを再生して得られる信号をLPP信号と称す。プッシュプル信号にはLPP信号も重畳されて再生される。ビームスポット75がグルーブ71に沿うようにトラッキングサーボ制御が行なわれる。
光ディスクに対し、情報の記録再生を実施する技術として、LPPを有する光ディスクを1ビームプッシュプル法によりトラッキング制御を行なう技術がある(たとえば特許文献1参照)。図9は1ビームプッシュプル法が採用された従来の光ディスク装置を示すブロック図、図10はその動作を示すタイムチャートである。
図9において、光ディスク117はスピンドルモータ118で回転駆動される。光ピックアップ112内のレーザ源113から出力されたレーザ光は、ビームスプリッタ116で反射された後、対物レンズ115を介して光ディスク117上に照射される。ディスク117からの戻り光は、ピックアップ112内のレーザ光検出器100で検出される。対物レンズ115は、フォーカス制御されるとともに、トラッキングサーボ回路111の出力Hによりトラッキングコイル114を駆動することによってトラッキング制御される。
レーザー光検出器100は、光ディスク117のトラック方向に平行な分割線で2つの光検出部101a,101bに分割されている。光検出部101a,101bは、光ディスク117からの戻り光を受光し、戻り光の光強度に応じたレベルの電気信号L,Rをそれぞれ出力する。差動演算器102は、光検出部101a,101bの出力信号L,Rの差動演算によりプッシュプル信号A=R−Lを生成している。プッシュプル信号Aは、LPF(低域フィルタ)10によって高周波成分を除去されて加算器110に与えられるとともに、HPF(高域フィルタ)104に与えられる。
プッシュプル信号Aには、図10に示すように、光ディスクの偏芯成分、LPP信号、ウォブル信号が重畳されているが、HPF104ではプッシュプル信号Aに含まれる光ディスク117の偏芯成分が除去され、BPF(定域フィルタ)105ではウォブル信号が除去される。そのため、BPF105の出力信号Bは、LPP信号のみを有する信号となる。
ピークホールド回路106およびボトムホールド回路107は、それぞれBPF105の出力信号Bからピーク信号Cおよびボトム信号Dを抽出する。更に、差動演算器108によりピーク信号Cとボトム信号Dの差が演算され、差信号E=C−Dが生成される。LPF109は差信号Eを平滑化し、平滑化信号Fを生成する。この平滑化信号Fは、プッシュプル信号Aに発生するオフセットを除去するプッシュプル補正信号である。加算器110により、平滑化信号FがLPF103を通過したプッシュプル信号A′に加算され、トラッキングエラー信号Gとなる。トラッキングサーボ回路111は、トラッキングエラー信号Gに従ってトラッキングコイル114を駆動する。
また、ディスクの1周にわたりLPP信号振幅をディジタルデータとして記録しておき、再生しながらOLシフトを補正する手法もある(たとえば特許文献2参照)。
特開平11−16174号公報
特開2002−288855号公報
図10の波形は、光ディスク117からの戻り光の中心が光検出部101a,101bの分割線上に存在するときの波形であった。そのため、光検出部101a,101bの出力信号L,RにはRF信号およびLPP信号が現れるが、両者を差動したプッシュプル信号AではRF信号が除去され、良好なウォブル信号、LPP信号が現れている。
これに対して図11は、光ディスク117からの戻り光の中心が光検出部101a,101bの分割線上に無い場合を示している。具体的には、戻り光が光検出部101aの側にシフトしている状態である。このような状態は光ディスク117の偏芯により発生する。
光検出部101a,101bの出力信号LとRを比較すると、信号LのRF信号は、信号RのRF信号よりも大きな振幅となる。また、信号RのLPP信号は振幅が減少している。これは光検出部101bへ入射するLPPからの光が減少しているからである。
このような状態で光検出部101a,101bの出力信号L,Rの差動演算を実施したプッシュプル信号Aでは、図11に示すようにRF信号が残留する。このプッシュプル信号Aを図9のHPF104およびBPF105に入力して得られた信号Bは、図11に示すように残留したRF信号の中心電位がGNDレベルになる。したがって、検出すべきLPPのピーク信号Cおよびボトム信号Dの各々にはLPP振幅変化を打ち消す方向にオフセットが発生した状態となり、これらを平滑化した平滑化信号Fは正確なプッシュプル補正信号としては不適当なものとなっていた。
また、図示しないが特許文献2記載の技術では、ディスク挿入時にディスク1周にわたって、LPP振幅などを収集しなければならず、記録再生装置の初期化に時間がかかるという問題点を有していた。
それゆえに、この発明の主たる目的は、トラッキング制御を正確に行なうことが可能な光ディスク装置を提供することである。
この発明に係る光ディスク装置は、光ディスク上に形成されたトラックに光ピックアップからのレーザビームを追随させる光ディスク装置であって、トラックに平行な直線によって第1および第2の光検出部に分割されてレーザビームの光ディスクからの戻り光を受け、それぞれ第1および第2の光検出部の受光強度に応じたレベルの第1および第2の光検出信号を出力する光検出器と、第1および第2の光検出信号の差動演算を行なってプッシュプル信号を出力する第1の差動演算器と、プッシュプル信号から高周波成分を除去する第1のフィルタ回路と、第1の光検出信号に含まれる第1のランドプリピット信号と第2の光検出信号に含まれる第2のランドプリピット信号との振幅の差を検出し、検出した振幅の差を示す振幅差検出信号を出力する振幅差検出回路と、第1のフィルタ回路によって高周波成分が除去されたプッシュプル信号と振幅差検出信号との差動演算を行なってトラッキングエラー信号を出力する第2の差動演算器と、トラッキングエラー信号に従って光学ピックアップのレーザビームのトラッキング制御を行なうトラッキング制御回路とを備えたものである。
好ましくは、振幅差検出回路は、プッシュプル信号に含まれるウォブル信号に同期したタイミング信号を生成するタイミング信号生成器と、タイミング信号に同期してそれぞれ第1および第2のランドプリピット信号の振幅を検出し、検出した振幅を示す第1および第2の振幅検出信号をそれぞれ出力する第1および第2の振幅検出器と、第1および第2の振幅検出信号の差動演算を行なう第3の差動演算器と、第1および第2の振幅検出信号の加算演算を行なう加算器と、第3の差動演算器の出力信号を加算器の出力信号で除算する除算器と、除算器の出力信号を平滑化する第2のフィルタ回路と、第2のフィルタ回路の出力信号を増幅して振幅差検出信号を生成する増幅器とを含む。
また好ましくは、第1の振幅検出器は、タイミング信号に応答してリセットされ、第1の光検出信号のピーク値を保持および出力する第1のピークホールド回路と、第1のピークホールド回路がリセットされてから第1の時間の経過後に第1のピークホールド回路の出力信号をサンプル/ホールドすることにより、第1のランドプリピット信号の基準値をサンプル/ホールドする第1のサンプル/ホールド回路と、第1のピークホールド回路がリセットされてから第1の時間よりも長い第2の時間の経過後に第1のピークホールド回路の出力信号をサンプル/ホールドすることにより、第1のランドプリピット信号のピーク値をサンプル/ホールドする第2のサンプル/ホールド回路と、第2および第1のサンプル/ホールド回路の出力信号の差動演算を行なって第1の振幅検出信号を出力する第4の差動演算器とを含む。第2の振幅検出器は、タイミング信号に応答してリセットされ、第2の光検出信号のピーク値を保持および出力する第2のピークホールド回路と、第2のピークホールド回路がリセットされてから第1の時間の経過後に第2のピークホールド回路の出力信号をサンプル/ホールドすることにより、第2のランドプリピット信号の基準値をサンプル/ホールドする第3のサンプル/ホールド回路と、第2のピークホールド回路がリセットされてから第2の時間の経過後に第2のピークホールド回路の出力信号をサンプル/ホールドすることにより、第2のランドプリピット信号のピーク値をサンプル/ホールドする第4のサンプル/ホールド回路と、第4および第3のサンプル/ホールド回路の出力信号の差動演算を行なって第2の振幅検出信号を出力する第5の差動演算器を含む。
この発明に係る光ディスク装置によれば、光ディスクからの戻り光の中心が光検出器の分割線上に存在する場合でも、分割線上に無い場合であってもプッシュプル信号のオフセットに一致した平滑化信号を生成することができ、プッシュプル信号からオフセットを除去したトラッキングエラー信号を生成することができる。このトラッキングエラー信号は光ディスク内の情報の有無にかかわらずオフセットを発生しないため、良好なトラッキング制御を実現できる。
また、ランドプリピット信号の振幅検出の際、高周波信号のピーク値とランドプリピット信号のピーク値を別々にサンプル/ホールドすることにより、正確な振幅を安定に検出することが可能となり、より一層正確なトラッキングエラー信号を生成することができる。
また、本発明ではディスク毎のデータ収集を実施する必要がないため、記録再生装置の初期化時間を短縮することができる。
図1は、この発明の一実施の形態による光ディスク装置の要部を示すブロック図、図2はその動作を示すタイムチャートである。図1を参照して、この光ディスク装置が図9の従来の光ディスク装置と異なる点は、フィルタ104,101,109、ホールド回路106,107、差動演算器108および加算器110がLPP振幅検出器11,12、タイミング生成器13、差動演算器14,19、加算器15、除算器16、LPF17、およびアンプ18で置換されている点である。光検出部101a,101bの出力信号L,Rは、差動演算器102へ入力されるとともに、それぞれLPP振幅検出器12,11へ入力される。
LPP振幅検出器12は、図2に示すように、光検出部101aの出力信号Lに現れるLPP信号の振幅B0をタイミング信号T0に応答して検出する。LPP振幅検出器11は、光検出部101bの出力信号Rに現れるLPP信号の振幅C0をタイミング信号T0に応答して検出する。タイミング生成器13は、プッシュプル信号Aに同期してタイミング信号T0を生成する。LPP振幅検出器11,12およびタイミング生成器13の構成および動作については、後に詳述する。
LPP振幅検出器11,12の出力信号C0,B0は、差動演算器14によって差動演算処理されるとともに、加算器15によって加算演算処理される。差動演算器14の出力信号D0=C0−B0は、除算器16によって加算器16の出力信号E0=C0+B0で正規化される。この正規化処理は、光ディスク117の周内における反射率の変動を補正するものであり、また、反射率変動とは別に隣接するトラック間で発生するLPP振幅変化を補正するものである。
また、除算器16の出力信号F0=D0/E0はLPF17によって平滑化された後、アンプ18により増幅される。アンプ18の出力信号G0は、差動演算器19によりLPF103を通過したプッシュプル信号A′と差動演算される。差動演算器19の出力信号A′−G0は、トラッキングエラー信号としてトラッキングサーボ回路111に入力される。
図2の波形は、光ディスク117からの戻り光の中心が光検出部101a,101bの分割線上に存在するときの波形であった。そのため、光検出部101a,101bの出力信号L,Rには、RF信号およびLPP信号が同程度の振幅で現れる。そして、両者を差動したプッシュプル信号Aでは、RF信号が除去され、良好なウォブル信号、LPP信号が現れている。また、図2に示すように、LPP振幅検出器11,12の出力信号C0とB0はほぼ同じ振幅を有しており、差信号D0=C0−B0はゼロとなる。したがって、差信号D0=C0−B0を加算信号E0=C0+B0により除算した結果F0=D0/E0もほぼゼロである。そして、LPF17およびアンプ18の出力もほぼゼロである。
次に図3は、光ディスク117からの戻り光の中心が光検出部101a,101bの分割線上に無い場合を示している。具体的には、戻り光が光検出器101aの側にシフトしている状態である。光検出部101a,101bの出力信号L,Rを比較すると、信号LのRF信号は、信号RのRF信号よりも大きな振幅となる。また、光検出部101bの出力信号RのLPP信号は振幅が減少している。これは光検出部101bへ入射するLPPからの光が減少したからである。そのため、同図に示すようにLPP振幅検出器11,12の出力信号C0,B0にレベル差が生じる。そのため、差信号D0=C0−B0はマイナスとなり、除算器16の出力信号F0、平滑化信号G0もマイナスとなる。差動演算器19により、LPF103を通過したプッシュプル信号A′のマイナス方向のオフセットを平滑化信号G0で補正して、オフセットの無いトラッキングエラー信号A′−G0を生成できる。以上より、光ディスク117の情報記録部においても良好なトラッキングサーボ信号を生成することが可能となる。
次に、LPP振幅検出器11,12の構成および動作について説明する。図4はLPP振幅検出器11の構成を示すブロック図である。図4において、LPP振幅検出器11は、ピークホールド回路31、サンプル/ホールド回路(S/H)32,33、差動演算器34、パルス成形器35、および遅延素子36,37を含む。
光検出部101bの出力信号Rは、ピークホールド回路31に入力される。ピークホールド回路31は、図示しないがホールド値をリセットレベルまでリセットすることが可能な構成である。ピークホールド回路31は、タイミング生成器13の出力信号T0によってリセットされる。ピークホールド回路31の出力信号P1は、サンプル/ホールド回路32,33に入力される。サンプル/ホールド回路32,33の出力信号P2,P3は、差動演算器34によって差動演算処理されてLPP振幅検出器11の出力信号C0=P2−P3となる。
一方、タイミング生成器13の出力信号T0は、パルス成形器35によりパルス幅τ0のパルスに成形される。このパルス成形器35は、例えばワンショットマルチバイブレータなどで実現できる。パルス成形器35の出力信号T1は、遅延素子36にてτ1だけ遅延されて信号T2となる。また、信号T2は、遅延素子37にてτ2だけ遅延されて信号T3となる。
信号T2は、サンプル/ホールド回路33を制御する。サンプル/ホールド回路33は、信号T2が「L」レベルの場合はサンプリング動作を行い、信号T2が「H」レベルの場合はホールド動作を行なう。また同様に、信号T3は、サンプル/ホールド回路32を制御する。サンプル/ホールド回路32は、信号T3が「L」レベルの場合はサンプリング動作を行い、「H」レベルの場合はホールド動作を行なう。
図5にLPP振幅検出器11の動作波形を示す。光検出部101bの出力信号Rをピークホールド回路31へ入力した際のピークホールド出力P1は、タイミング生成器13の出力信号T0が「H」レベルの区間τrはリセットレベルとなり、その他の区間では光検出部101bの出力信号Rのピーク値を検出している。
パルス成形器35は、タイミング生成器13の出力信号T0の立ち上がりエッジに応答して「L」レベルから「H」レベルに立ち上がり、サンプル/ホールド回路32,33が出力信号をホールドする時間τ0に一致する「H」区間を有するパルスを生成する。パルス成形器35の出力信号T1は遅延素子36にてτ1遅延されて信号T2となり、サンプル/ホールド回路33に入力される。また、信号T2は遅延素子37にてτ2遅延され信号T3となりサンプル/ホールド回路33に入力される。
また、ピークホールド回路31の出力信号P1は、サンプル/ホールド回路32によりホールドされて信号P2となり、サンプル/ホールド回路33によりホールドされて信号P3となる。差動演算器34は、信号P2とP3の差を算出する。差動演算器34の出力信号P2−P3は、LPP振幅検出器11の出力信号C0となる。LPP振幅検出器12は、信号Rの代わりに信号Lが入力される他は、LPP振幅検出器11と同じである。
次に、タイミング生成器13について説明する。図6はタイミング生成器13の構成を示すブロック図、図7はその動作を示すタイムチャートである。BPF41は、プッシュプル信号Aからウォブル信号を抽出する。コンパレータ43は、BPF41の出力信号A1と、基準電位発生回路42の出力電位VRとを比較し、信号A1が基準電位VRよりも高い場合は「H」レベルを出力し、信号A1が基準電位VRよりも低い場合は「L」レベルを出力する。したがって、コンパレータ43の出力信号A2は、ディジタル信号となる。このディジタル信号A2は、ウォブル信号に同期したパルス信号である。このパルス信号A2はパルス幅整形器44によって所定のパルス幅τrに整形される。このパルス整形器44としてはワンショットマルチバイブレータなどが適用される。パルス幅整形器44の出力信号がタイミング生成器13の出力信号T0となる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
11,12 LPP振幅検出器、13 タイミング生成器、14,19,34,102,108 差動演算器、15,110 加算器、16 除算器、17,103,109 LPF、18 アンプ、31,106 ピークホールド回路、107 ボトムホールド回路、32,33 サンプル/ホールド回路、35 パルス成形器、36,37 遅延素子、41,105 BPF、42 基準電位発生回路、43 コンパレータ、44 パルス幅整形器、70,117 光ディスク、71 グルーブ、72 ランド、73 ウォブル、74 ランドプリピット、75 ビームスポット、100 レーザ光検出器、101a,101b 光検出部、104 HPF、111 トラッキングサーボ回路、112 ピックアップ、113 レーザ源、114 トラッキングコイル、115 対物レンズ、116 ビームスプリッタ、118 スピンドルモータ。
Claims (3)
- 光ディスク上に形成されたトラックに光ピックアップからのレーザビームを追随させる光ディスク装置であって、
前記トラックに平行な直線によって第1および第2の光検出部に分割されて前記レーザビームの前記光ディスクからの戻り光を受け、それぞれ前記第1および第2の光検出部の受光強度に応じたレベルの第1および第2の光検出信号を出力する光検出器、
前記第1および第2の光検出信号の差動演算を行なってプッシュプル信号を出力する第1の差動演算器、
前記プッシュプル信号から高周波成分を除去する第1のフィルタ回路、
前記第1の光検出信号に含まれる第1のランドプリピット信号と前記第2の光検出信号に含まれる第2のランドプリピット信号との振幅の差を検出し、検出した振幅の差を示す振幅差検出信号を出力する振幅差検出回路、
前記第1のフィルタ回路によって高周波成分が除去されたプッシュプル信号と前記振幅差検出信号との差動演算を行なってトラッキングエラー信号を出力する第2の差動演算器、および
前記トラッキングエラー信号に従って前記光学ピックアップのレーザビームのトラッキング制御を行なうトラッキング制御回路を備える、光ディスク装置。 - 前記振幅差検出回路は、
前記プッシュプル信号に含まれるウォブル信号に同期したタイミング信号を生成するタイミング信号生成器、
前記タイミング信号に同期してそれぞれ前記第1および第2のランドプリピット信号の振幅を検出し、検出した振幅を示す第1および第2の振幅検出信号をそれぞれ出力する第1および第2の振幅検出器、
前記第1および第2の振幅検出信号の差動演算を行なう第3の差動演算器、
前記第1および第2の振幅検出信号の加算演算を行なう加算器、
前記第3の差動演算器の出力信号を前記加算器の出力信号で除算する除算器、
前記除算器の出力信号を平滑化する第2のフィルタ回路、および
前記第2のフィルタ回路の出力信号を増幅して前記振幅差検出信号を生成する増幅器を含む、請求項1に記載の光ディスク装置。 - 前記第1の振幅検出器は、
前記タイミング信号に応答してリセットされ、前記第1の光検出信号のピーク値を保持および出力する第1のピークホールド回路、
前記第1のピークホールド回路がリセットされてから第1の時間の経過後に前記第1のピークホールド回路の出力信号をサンプル/ホールドすることにより、前記第1のランドプリピット信号の基準値をサンプル/ホールドする第1のサンプル/ホールド回路、
前記第1のピークホールド回路がリセットされてから前記第1の時間よりも長い第2の時間の経過後に前記第1のピークホールド回路の出力信号をサンプル/ホールドすることにより、前記第1のランドプリピット信号のピーク値をサンプル/ホールドする第2のサンプル/ホールド回路、および
前記第2および第1のサンプル/ホールド回路の出力信号の差動演算を行なって前記第1の振幅検出信号を出力する第4の差動演算器を含み、
前記第2の振幅検出器は、
前記タイミング信号に応答してリセットされ、前記第2の光検出信号のピーク値を保持および出力する第2のピークホールド回路、
前記第2のピークホールド回路がリセットされてから前記第1の時間の経過後に前記第2のピークホールド回路の出力信号をサンプル/ホールドすることにより、前記第2のランドプリピット信号の基準値をサンプル/ホールドする第3のサンプル/ホールド回路、
前記第2のピークホールド回路がリセットされてから前記第2の時間の経過後に前記第2のピークホールド回路の出力信号をサンプル/ホールドすることにより、前記第2のランドプリピット信号のピーク値をサンプル/ホールドする第4のサンプル/ホールド回路、および
前記第4および第3のサンプル/ホールド回路の出力信号の差動演算を行なって前記第2の振幅検出信号を出力する第5の差動演算器を含む、請求項2に記載の光ディスク装置。
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