JP2006331509A - サーボ信号生成装置および光ディスク再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 回路オフセットや光学的オフセットおよびゲインバランスをデジタル回路にて除去してサーボ誤差信号を生成するサーボ信号生成装置において、コストダウンおよび実装面積の削減を実現する。
【解決手段】 サブビーム用の光検出器１５，１６の４つの出力は、電流−電圧変換増幅器１７によって電流−電圧変換された後、セレクタ２１に入力される。セレクタ２１は、入力される光検出器１５，１６からの出力を順次切り替えてＡＤ変換器２２に出力することで、ＡＤ変換器２２を光検出器１５，１６からの４つの出力に対して共有化する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスクなどの光学的情報記録媒体上に光ビームを照射して情報を再生する光ディスク再生装置において、光学的オフセット、回路オフセットおよびゲインバランスをデジタル回路で正確に除去したサーボ誤差信号を生成するサーボ信号生成装置に関するものである。

従来、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク記録媒体を再生する光ディスク再生装置では、フォーカスサーボ制御およびトラッキングサーボ制御を行っている。フォーカスサーボ制御およびトラッキングサーボ制御では、これらの制御を行うためのフォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号を以下のように生成する。すなわち、光ピックアップからのレーザー光を光ディスクに照射し、その戻り光を光ピックアップ内の多分割光検出器で検出し、それらの検出信号よりフォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号を生成する。

通常、光ディスク再生装置では、ディスクの脱着時にスピンドルモータの回転軸と光ディスクの案内溝（トラック）との中心のずれ、いわゆる偏心が生じる。このため、トラッキングサーボ制御によって光スポットを案内溝に追従させる時に、光ピックアップの対物レンズとディスク回転中心との距離が１周内で変動し、案内溝に対して対物レンズが大きくシフトした状態が発生する。このように、対物レンズが大きくシフトすると、多分割光検出器上の光スポットもシフトするため、トラッキングサーボ誤差信号においてオフセット（光学的オフセット）が発生し、正確なトラッキング制御が行えなくなる。尚、光学的オフセットには、光ピックアップ内の光学部品の加工精度や取り付け精度、光検出器の感度ばらつきにより発生する定常的な光学的オフセットと、レンズシフトやディスクチルト等によって発生する動的な光学的オフセットとがある。ここでの光学的オフセットとは、動的な光学的オフセットを意味しているものとする。

このような光学的オフセットを解決するための方法が、例えば特許文献１において提案されている。特許文献１の方法では、メインビームの前後に、案内溝の回折による信号、いわゆるプッシュプル信号が発生しないように工夫したサブビームを照射する。そして、このサブビームの反射光を２分割光検出器に導き、２分割光検出器の出力から差動信号を生成してレンズシフト検出信号とする。

図８は、上記特許文献１の方法でトラッキング誤差信号を生成する場合の、サーボ信号生成装置の主要部の構成を示すブロック図である。図８に示すサーボ信号生成装置は、メインビーム用多分割光検出器１０１、サブビーム用２分割光検出器１０２，１０３、加算器１０４，１０５，１０６、差動増幅器１０７，１０８，１０９，１１０、およびゲイン調整用増幅器１１１を含んでいる。

メインビーム用多分割光検出器１０１は、メインビームの戻り光Ｍを４つの受光素子Ａ〜Ｄにおいて検出する。サブビーム用２分割光検出器１０２は、サブビームの戻り光Ｓ１を２つの受光素子Ｅ，Ｆにおいて検出する。サブビーム用２分割光検出器１０３は、サブビームの戻り光Ｓ２を２つの受光素子Ｇ，Ｈにおいて検出する。

上記検出系において、メインビームの戻り光Ｍと、サブビームの戻り光Ｓ１，Ｓ２とは、光ピックアップの対物レンズがシフトすることによって、メインビーム用多分割光検出器１０１およびサブビーム用２分割光検出器１０２，１０３の上を移動する。さらに、サブビームの戻り光には案内溝による回折の影響が現れないように工夫されているため、サブビームの戻り光をサブビーム用２分割光検出器１０２，１０３で検出し、その出力の差動信号によってレンズシフトが検出できる。

すなわち、メインビーム用多分割光検出器１０１の出力は、加算器１０４によって受光素子ＡおよびＢの出力が加算され、加算器１０５によって領域ＣおよびＤの出力が加算される。加算器１０４の出力と加算器１０５の出力とは差動増幅器１０７によって差分が取られ、プッシュプル信号が生成される、
また、サブビーム用２分割光検出器１０２において、受光素子Ｅ，Ｆの出力からは差動増幅器１０８によってその差動信号が出力され、サブビーム用２分割光検出器１０３において、受光素子Ｇ，Ｈの出力からは差動増幅器１０９によってその差動信号が出力される。差動増幅器１０８の出力と差動増幅器１０９の出力とは、加算器１０６によって加算された後、ゲイン調整用増幅器１１１によってゲイン調整される。このゲイン調整用増幅器１１１の出力が、レンズシフトによるオフセット信号となる。

そして、差動増幅器１０７の出力（すなわち前記プッシュプル信号）から、ゲイン調整用増幅器１１１の出力（すなわち前記オフセット信号）を差動増幅器１１０により差し引くことで、レンズシフトによる光学的オフセットが除去されたトラッキング誤差信号が得られる。

また、サーボ信号生成装置において、多分割光検出器に入射される光量は、微弱であるが故にその出力は小さく、後段の増幅器によって大きく増幅する必要がある。このため、多分割光検出器の出力から生成されるプッシュプル信号には、無視できない量の回路オフセットが発生する。また、この回路オフセット量は、光ピックアップ内の光学部品の加工精度や取り付け精度、光検出器の感度、あるいは増幅器のゲイン等のばらつきの影響を受ける。このため、回路的にオフセット調整や、ゲインバランスの調整等を行わなければ、正確なフォーカスサーボやトラッキングサーボを行うことができない。

したがって、従来は、増幅器の後段において、サーボ誤差信号を生成すると同時にオフセット調整やゲインバランス調整を行うアナログ回路網（マトリクス回路）を具備している。しかしながら、このようなアナログ回路による調整は装置の高コスト化を将来するため、例えば特許文献２においては、多分割光検出器の出力を各々個別にＡＤ変換し、ＡＤ変換器の後段のデジタル回路で上記各調整を行う方式が提案されている。

上記特許文献２における方式（すなわち、デジタル回路でオフセット調整やゲインバランス調整を行う方式）を、特許文献１において示された方式（すなわち、レンズシフトによる光学的オフセットを除去する方式）に適用すれば、図９に示すような構成となる。

すなわち、図９に示す構成では、多分割光検出器１２１，１２２，１２３の出力は、電流−電圧変換増幅器１２４で増幅され、さらに、ＡＤ変換器１２５によりアナログ−デジタル変換が施される。電流−電圧変換増幅器１２４およびＡＤ変換器１２５は、多分割光検出器の出力に１対１で対応するよう複数備えられている。

ＡＤ変換器１２５によりアナログ−デジタル変換が施された多分割光検出器１２１，１２２，１２３の出力は、後段のデジタル信号処理回路１２６でオフセット調整、ゲインバランス調整、フォーカス、トラッキング誤差信号生成が行われる。
特開２００１−２５０２５０号公報（公開日：２００１年９月１４日） 特開２００２−１５０５７５号公報（公開日：２００２年５月２４日）

しかしながら、図９に示す従来の装置においては、当然ながらＡＤ変換器１２５を、多分割光検出器の１２１，１２２，１２３の出力数と同じだけ具備する必要があり、ＡＤ変換器１２５の数が多くなればなる程ハードウェア量の増大を招く。

また、光ディスク記録再生装置のサーボ系に用いるＡＤ変換器１２５は、サーボ制御に精度が必要とされるため非常に高分解能が要求される。このため、仮にＡＤ変換器１２５と後段のデジタル信号処理回路１２６等とをモノリシックＬＳＩとして実装し、部品点数を削減したとしても、ＬＳＩチップ上でのＡＤ変換器１２５の占有面積が増大する。この場合には、ＡＤ変換器１２５がＬＳＩチップ上で他の回路のスペースを圧迫し、その結果ＬＳＩチップが大きくなり高コストになるばかりか、ＬＳＩチップの消費電力が増加してしまうという問題があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、回路オフセットや光学的オフセットおよびゲインバランスをデジタル回路にて除去してサーボ誤差信号を生成するサーボ信号生成装置において、コストダウンおよび実装面積の削減を実現することにある。

本発明に係るサーボ信号生成装置は、上記課題を解決するために、光ディスク記録媒体に照射される光ビームの戻り光からサーボ信号を生成するサーボ信号生成装置において、上記光ディスク記録媒体に照射されるメインビームの戻り光から得られる複数の検出信号のそれぞれを量子化する第１の量子化手段と、上記光ディスク記録媒体に照射されるサブビームの戻り光から得られる複数の検出信号のそれぞれを量子化する第２の量子化手段と、上記第１の量子化手段および第２の量子化手段の出力から、デジタル回路処理によってサーボ信号を生成するサーボ信号生成手段とを備えており、上記第２の量子化手段は、少なくともその一部の構成を、サブビームの戻り光から得られる上記複数の検出信号に対して共有されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、上記サーボ信号生成装置は、光ディスク記録媒体に照射される光ビーム（メインビームおよびサブビーム）の戻り光から得られる複数の検出信号を、第１の量子化手段および第２の量子化手段によってそれぞれ量子化し（デジタル変換し）、その量子化された検出信号に基づいて、サーボ信号生成手段がデジタル回路処理によってサーボ信号を生成している。このため、サーボ信号生成時におけるオフセット調整やゲインバランス調整を、アナログ回路網（マトリクス回路）によって行う構成に比べて、サーボ信号生成装置の低コスト化を図ることができる。

さらに、上記の構成では、上記第２の量子化手段は、少なくともその一部の構成を、サブビームの戻り光から得られる上記複数の検出信号に対して共有されている。すなわち、複数の検出信号を量子化するために、該検出信号の数と同じだけの量子化手段（例えば、ＡＤ変換器）を具備することはハードウェア量の増大を招くが、上記第２の量子化手段の少なくとも一部の構成を共有することで、そのようなハードウェア量の増大を抑制できる。

また、上記サーボ信号生成装置では、上記サブビームは、レンズシフトによる光学的オフセットを検出するために用いられるものであることを特徴としている。

上記の構成によれば、上記第２の量子化手段の少なくとも一部の構成を、サブビームの戻り光から得られる上記複数の検出信号に対して共有することで、該第２の量子化手段における標本化周波数は、該第２の量子化手段の最大定格の４分の１以下に制限される。しかしながら、上記サブビームは、レンズシフトによる光学的オフセットを検出するために用いられるものであることから、サブビームの戻り光から得られる検出信号は、ディスク回転周波数付近の低周波となり、なんら問題は無い。

また、上記サーボ信号生成装置は、サブビームの戻り光から得られる複数の検出信号を切り替えて出力する選択手段を有し、上記第２の量子化手段は、上記選択手段の出力を量子化する構成とすることができる。

上記の構成によれば、サブビームの戻り光から得られる複数の検出信号は、上記選択手段によって切り替えられて、第２の量子化手段に出力される。これにより、第２の量子化手段全体が、サブビームの戻り光から得られる複数の検出信号に対して共有される。

また、上記サーボ信号生成装置では、上記第２の量子化手段は、上記サブビームの戻り光から得られる複数の検出信号のそれぞれを量子化する複数のデルタシグマ型ＡＤ変換手段と、上記デルタシグマ型ＡＤ変換手段によって量子化された各検出信号に対して、その入力の高域を遮断するデジタルフィルタ手段とを有しており、さらに、上記デルタシグマ型ＡＤ変換手段の出力を切り替えて出力する選択手段を有し、上記デジタルフィルタ手段は、上記選択手段の出力に対してその高域を遮断する構成とすることができる。

上記の構成によれば、上記第２の量子化手段は、サブビームの戻り光から得られる検出信号に対し、上記デルタシグマ型ＡＤ変換手段による量子化処理と、デジタルフィルタ手段による高域の遮断処理とを含む。そして、上記選択手段は、上記デルタシグマ型ＡＤ変換手段の出力を切り替えて上記デジタルフィルタ手段にする。これにより、第２の量子化手段では、上記デジタルフィルタ手段が、サブビームの戻り光から得られる複数の検出信号に対して共有される（第２の量子化手段の一部が共有される）。

また、上記サーボ信号生成装置では、上記デジタルフィルタ手段は、シフトレジスタと、上記シフトレジスタの複数個おきに配置された掛け算手段と、上記掛け算手段の出力を加算する加算手段とを備えたＦＩＲ型のデジタルフィルタを含む構成、あるいは、シフトレジスタと、上記シフトレジスタの複数個おきに配置された掛け算手段と、上記掛け算手段の出力を加算する加算手段とを備えたＩＩＲ型のデジタルフィルタを含む構成とすることができる。

本発明に係るサーボ信号生成装置は、以上のように、上記光記録媒体に照射されるメインビームの戻り光から得られる複数の検出信号のそれぞれを量子化する第１の量子化手段と、上記光記録媒体に照射されるサブビームの戻り光から得られる複数の検出信号のそれぞれを量子化する第２の量子化手段と、上記第１の量子化手段および第２の量子化手段の出力から、デジタル回路処理によってサーボ信号を生成するサーボ信号生成手段とを備えており、上記第２の量子化手段は、少なくともその一部の構成を、サブビームの戻り光から得られる上記複数の検出信号に対して共有されている構成である。

それゆえ、上記検出信号と同じ数の量子化手段を必要としないので、低コストかつ低消費電力な構成で、回路オフセットや光学的オフセットおよびゲインバランスをデジタル回路で正確に除去したサーボ信号が生成できるといった効果を奏する。

本発明の一実施形態について図１ないし図７に基づいて説明すると以下の通りである。先ずは、本実施の形態に係るサーボ信号生成装置を適用した光ディスク再生装置の概略構成を、図１を参照して説明する。

図１に示す光ディスク再生装置は、光ピックアップ１０、ＡＤ変換器２０、セレクタ２１、共用型ＡＤ変換器２２、デジタルサーボ信号生成回路３０、ＤＡ変換器２３、電流ドライバ２４、スピンドルモータ２５を備えて構成されている。また、光ピックアップ１０は、光学系１１、対物レンズ１２、アクチュエータ１３、光検出器１４〜１６、電流−電圧変換増幅器１７、ＲＦ用加算増幅器１８を備えて構成されている。

尚、図１に示す光ディスク記録再生装置において、サーボ信号生成装置は、少なくとも、セレクタ２１、共用型ＡＤ変換器２２、およびデジタルサーボ信号生成回路３０を含んで構成されている。

光ピックアップ１０内の光学系１１は、半導体レーザ、ビームスプリッタ、集光レンズ等を有する一般的な構成であり、半導体レーザから出射された光ビームは、ビームスプリッタ、集光レンズ等を通過した後、対物レンズ１２により集光され、光ディスク５０の記録層上に照射される。光ディスク５０に照射されたメインビームの反射光は、光学系１１によって案内され、メインビーム用の光検出器１４に入射される。光検出器１４は、光ディスク５０の案内溝（トラック）の左右上下に対応して４分割された受光素子Ａ〜Ｄを有する。

また、光学系１１は、上記背景技術において説明したように、レンズシフトによる光学的オフセットを除去するために使用するサブビームを生成する。このサブビームの反射光も、光学系１１によって案内され、サブビーム用の光検出器１５，１６に入射される。光検出器１５は、光ディスク５０の案内溝（トラック）の左右（すなわち、光ディスク５０の半径方向）に対応して２分割された受光素子Ｅ，Ｆを有する。同様に光検出器１６は、光ディスク５０の案内溝（トラック）の左右に対応して２分割された受光素子Ｇ，Ｈを有する。

光検出器１４における受光素子Ａ〜Ｄの電流出力、光検出器１５における受光素子Ｅ，Ｆの電流出力、および光検出器１６における受光素子Ｇ，Ｈの電流出力、合計８つの電流出力は、後段の電流−電圧変換増幅器１７によって電圧に変換されると同時に増幅される。電流−電圧変換増幅器１７は、光検出器１４〜１６の８つの出力に対して１対１に対応するように複数備えられている。

電流−電圧変換増幅器１７の８つの電圧出力のうち、メインビーム用の光検出器１４に対応した出力は、それぞれＡＤ変換器２０に入力される。ＡＤ変換器２０は、光検出器１４の４つの出力に対して１対１に対応するように複数備えられており、入力を各々量子化してデジタルサーボ信号生成回路３０に入力する。

また、電流−電圧変換増幅器１７の出力のうち、サブビーム用光検出器１５，１６に対応した出力は、アナログスイッチからなるセレクタ２１に入力され、所定のタイミングで切り替えられて、共用型ＡＤ変換器２２に入力される。共用型ＡＤ変換器２２は、セレクタ２１が順次切り替えて出力する光検出器１５，１６に対応した出力をそれぞれ量子化し、デジタルサーボ信号生成回路３０に入力する。尚、セレクタ２１における出力切替タイミングを制御するための制御手段は、ここではデジタルサーボ信号生成回路３０が兼ねている。

ＲＦ用加算増幅器１８は、電流−電圧変換増幅器１７が出力する光検出器１４の受光素子Ａ〜Ｄの出力を電流−電圧変換した信号を全加算すると同時に増幅することによって、メインビームの反射光の強度変化に相当する信号を出力する。このＲＦ用加算増幅器１８の出力は後段の再生信号処理回路（図示せず）において光ディスク５０の記録層上に記録された情報の再生信号として使用される。

ここで、共用型ＡＤ変換器２２の概略構成を図２に示す。共用型ＡＤ変換器２２は、ＡＤ変換器２０と同様の構成であるＡＤ変換器２２１に、シフトレジスタ２２２およびレジスタ２２３を接続してなる構成である。共用型ＡＤ変換器２２において、シフトレジスタ２２２およびレジスタ２２３は、ＡＤ変換器２２１の出力をシリアル−パラレル変換する。共用型ＡＤ変換器２２における動作タイミングを、図３を参照して説明すると以下の通りである。

ＡＤ変換器２２１の変換タイミングは、セレクタ２１における出力の切替えタイミングに一致する。また、レジスタ２２３は４つのメモリ素子をパラレルに配置した構成であり、レジスタ２２３への入力には、ＡＤ変換器２２１からの直接の入力と、シフトレジスタ２２２を介しての入力とが存在する。このため、レジスタ２２３の入力には、常に、光検出器１５，１６における各受光素子Ｅ〜Ｈの出力に対応したＡＤ変換値が含まれる。さらに、レジスタ２２３は、ＡＤ変換器２２１の変換タイミングの４倍の周期となるラッチタイミングでその入力をラッチするため、レジスタ２２３の出力は図３に示すようなものとなる。

このように、レジスタ２２３は、ＡＤ変換器２２１の動作タイミングの４回に１回の割合で、サブビーム用の光検出器１５，１６の各出力に対応したデータを出力する。したがって、光検出器１５，１６の出力をデジタル化する際の標本化周波数は、ＡＤ変換器２２１の最大定格の４分の１以下に制限される。しかしながら、サブビームは案内溝の回折の影響を受けないように工夫されており、光検出器１５，１６の出力はディスク回転周波数付近の低周波となるため、なんら問題は無い。

こうして、デジタルサーボ信号生成回路３０には、各光検出器１４ないし１６の量子化されたデータが入力される。そして、デジタルサーボ信号生成回路３０では、オフセット調整およびゲインバランス調整がデジタル回路によって正確になされたサーボ信号（フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号）を生成する。デジタルサーボ信号生成回路３０によって生成されたトラッキング誤差信号およびフォーカス誤差信号は、ＤＡ変換器２３によってアナログ信号（電流信号）に変換された後、アクチュエータ１３を駆動制御する電流ドライバ２４に与えられ、これによってトラッキングサーボおよびフォーカスサーボが行われる。

本実施の形態において、デジタルサーボ信号生成回路３０は、信号処理用プロセッサ（いわゆるＤＳＰ）とメモリデバイスとメモリデバイス内のソフトウェアコードとで構成することが好適である。

上記図１の構成によれば、サブビーム用の光検出器１５，１６の出力を量子化するための共用型ＡＤ変換器２２は、光検出器１５，１６の各受光素子から出力に対して共有される。すなわち、共用型ＡＤ変換器２２におけるＡＤ変換器２２１は、光検出器１５，１６からの複数の出力に対して１つでよい。このため、上記図１に示す構成のサーボ信号生成装置では、低コストかつ低消費電力となる構成で、回路オフセット、光学的オフセットおよびゲインバランスを、デジタル回路で正確に除去したサーボ信号が生成できる。

図４は、本発明に係るサーボ信号生成装置の、図１とは異なる構成を示すものである。図４に示すサーボ信号生成装置は、図１のサーボ信号生成装置と類似した構成を有するため、図１と同一構成の部材については図１と同一の部材番号を付し、その詳細な説明は省略する。

図４に示すサーボ信号生成装置は、光ピックアップ１１の後段にデルタシグマ型ＡＤ変換器２６を備え、さらにその後段にデジタルフィルタ２７、および共用型デジタルフィルタ２８を備えた構成である。

上記サーボ信号生成装置において、電流−電圧変換増幅器１７の出力は、デルタシグマ型ＡＤ変換器２６に入力される。デルタシグマ型ＡＤ変換器２６は、光検出器１４〜１６の８つの出力に対して１対１に対応するように複数備えられている。上記各デルタシグマ型ＡＤ変換器２６は、例えば図５に示すような構成の１ビットＡＤ変換器であり、減算器２６１、積分器２６２、コンパレータ２６３、フリップフロップ２６４、および１ビットＤＡ変換器２６５にて構成されている。

上記デルタシグマ型ＡＤ変換器２６では、入力されたアナログ信号と１ビットＤＡ変換器２６５の出力との差分値が減算器２６１により演算され、その出力が積分器２６２で積分される。コンパレータ２６３は、積分器２６２の出力を所定の電圧レベルと比較して２値化する。その２値化データは、該デルタシグマ型ＡＤ変換器２６の出力となると共に、フリップフロップ２６４にて１クロック分だけ遅延され、１ビットＤＡ変換器２６５を駆動し、１ビットＤＡ変換器２６５は所定の電圧の２値信号として減算器２６１に出力する。

上記デルタシグマ型ＡＤ変換器２６の構成は、いわゆるノイズシェーパとよばれる。この構成では、２値化により発生する大きな量子化ノイズは高域に追いやられるため、後段にデジタルフィルタを配置して高域を遮断することで、非常に高分解能なＡＤ変換器を少ないハードウェア量で簡単に得ることができる。図４におけるサーボ信号生成装置では、メインビーム用にデジタルフィルタ２７を備え、サブビーム用に共用型デジタルフィルタ２８を備えている。

このようなデルタシグマ型ＡＤ変換器は、ＡＤ変換器部分のハードウェア量が小さい反面、後段のデジタルフィルタではハードウェア量がかなり大きくなってしまう。このため、上記サーボ信号生成装置では、サブビーム用のデジタルフィルタとして、光検出器１５，１６に対応した４つの入力を切り替えながら高域遮断フィルタリングを行う共用型デジタルフィルタ２８を備えている。尚、メインビーム用のデジタルフィルタ２７は、光検出器１４の４つの出力に対して１対１に対応するように複数備えられている。

この場合、共用型デジタルフィルタ２８を用いることで、光検出器１５，１６の出力をデジタル化する際の標本化周波数はＡＤ変換器の最大定格の４分の１以下に制限される。しかしながら、サブビームは案内溝の回折の影響を受けないように工夫されており、光検出器１５，１６の出力はディスク回転周波数付近の低周波となるため、なんら問題は無い。

図４の構成では、サブビーム用の光検出器１５，１６の出力を量子化するためのデルタシグマ型ＡＤ変換器２６においても、光検出器１５，１６の出力と同数が具備される。しかしながら、このようなデルタシグマ型ＡＤ変換器２６は、１ビットＡＤ変換器のような低分解能ＡＤ変換器で構成できるため、ハードウェア量が少なく、光検出器の出力数と同数だけ具備してもそのハードウェア量は負担にならない。

そして、上記図４の構成では、サブビームに関連する高域遮断デジタルフィルタを、光検出器１５，１６の各受光素子からの出力に対して共有される共用型デジタルフィルタ２８としている。このため、上記図４に示す構成のサーボ信号生成装置では、低コストかつ低消費電力となる構成で、回路オフセット、光学的オフセットおよびゲインバランスを、デジタル回路で正確に除去したサーボ信号が生成できる。

また、デルタシグマ型ＡＤ変換器２６は、量子化ノイズを高域に追いやり、後段のデジタルフィルタで高域を遮断してデシメーション（間引き）処理を行う、といった特徴をもつため、オーバーサンプリングが行われる。したがって、共用型ＡＤ変換器２８の出力が１出力当たり４分の１の動作速度となっても十分に速く、各光検出器間での量子化データのサンプリング時間に差がでにくい。このため、後段のデジタル信号処理回路３０で適切な処理を行えば、光ビームが記録領域から無記録領域に突入した場合のように反射率が急激に変化した場合であっても、サーボ信号にパルス状のノイズが発生しにくいという効果を併せてもつ。

ここで、共用型デジタルフィルタ２８の一構成例を図６に示す。

図６において、共用型デジタルフィルタ２８は、選択器２８１、シフトレジスタ２８２、掛け算器２８３、加算器２８４、シフトレジスタ２８５、およびレジスタ２８６を具備して構成されている。

選択器２８１は、入力された４つの１ビットＡＤ変換器の出力を順次切り替えて出力し、図示したような接続のシフトレジスタ２８２に入力する。シフトレジスタ２８２の出力は、４個毎に掛け算器２８３に入力され、掛け算器２８３の出力は加算器２８４で加算される。共用型デジタルフィルタ２８では、シフトレジスタ２８２と掛け算器２８３と加算器２８４とでＦＩＲフィルタを構成しており、掛け算器２８３の掛け算係数を適切に選択すれば高域遮断特性を得ることができる。シフトレジスタ２８２の出力は４個毎に掛け算器２８３に入力されるため、４つの入力を順次切り替えながらフィルタリング処理していることと等価となる。

加算器２８４の出力は、シフトレジスタ２８５およびレジスタ２８６によってシリアル−パラレル変換され、共用型デジタルフィルタ２８では、４つの入力に対応した４つの出力が得られる。

図６の構成の共用型デジタルフィルタ２８によれば、ハードウェア量が大きくなる掛け算器２８３をデジタルフィルタ１個分だけ具備すればよい。このため、低コストかつ低消費電力となる構成で、回路オフセット、光学的オフセットおよびゲインバランスをデジタル回路で正確に除去できるサーボ信号生成装置を得ることができる。

また、共用型デジタルフィルタ２８の他の構成例を図７に示す。

図７において、共用型デジタルフィルタ２８は、選択器２８１、加算器２８７、シフトレジスタ２８８、掛け算器２８９、およびレジスタ２８６を具備して構成されている。

選択器２８１は、入力された４つの１ビットＡＤ変換器の出力を順次切り替えて出力し、加算器２８７とシフトレジスタ２８８と掛け算器２８９とからなるＩＩＲ型デジタルフィルタに入力する。この構成でも、掛け算器２８９の掛け算係数を適切に選択すれば高域遮断特性を得ることができる。シフトレジスタ２８８の出力は４個毎に掛け算器２８９に入力されるため、４つの入力を順次切り替えながらフィルタリング処理していることと等価となる。

加算器２８７の出力は、シフトレジスタ２８８（の一部）およびレジスタ２８６によってシリアル−パラレル変換され、共用型デジタルフィルタ２８では、４つの入力に対応した４つの出力が得られる。

図７の構成の共用型デジタルフィルタ２８によっても、ハードウェア量が大きくなる掛け算器２８９をデジタルフィルタ１個分だけ具備すればよい。このため、低コストかつ低消費電力となる構成で、回路オフセット、光学的オフセットおよびゲインバランスをデジタル回路で正確に除去できるサーボ信号生成装置を得ることができる。

光ディスクからの反射光を用いてサーボ信号を生成するサーボ信号生成装置において、低コストかつ低消費電力な構成で回路オフセットや光学的オフセットおよびゲインバランスをデジタル回路で正確に除去でき、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ等の光ディスク装置、あるいは次世代型光ディスク装置に適用できる

本発明の実施形態を示すものであり、光ディスク再生装置の概略構成を示すブロック図である。 図１の光ディスク再生装置に備えられる共用型ＡＤ変換器の構成を示すブロック図である。 上記共用型ＡＤ変換器の動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の他の実施形態を示すものであり、図１とは異なる光ディスク再生装置の概略構成を示すブロック図である。 図４の光ディスク再生装置に備えられるデルタシグマ型ＡＤ変換器の構成を示すブロック図である。 図４の光ディスク再生装置に備えられる共用型デジタルフィルタの一構成例を示すブロック図である。 図４の光ディスク再生装置に備えられる共用型デジタルフィルタの他の構成例を示すブロック図である。 従来のサーボ信号生成装置の要部構成を示すブロック図である。 従来の光ディスク再生装置の要部構成を示すブロック図である。

符号の説明

５０ 光ディスク（光ディスク記録媒体）
２０ ＡＤ変換器（第１の量子化手段）
２１ セレクタ（選択手段）
２２ 共用型ＡＤ変換器（第２の量子化手段）
２６ デルタシグマ型ＡＤ変換器（第１の量子化手段、第２の量子化手段、デルタシグマ型ＡＤ変換手段）
２７ デジタルフィルタ（第１の量子化手段）
２８ 共用型デジタルフィルタ（第２の量子化手段、デジタルフィルタ手段）
３０ デジタルサーボ信号生成回路（サーボ信号生成手段）
２８１ 選択器（選択手段）
２８２ シフトレジスタ
２８３ 掛け算器（掛け算手段、ＦＩＲ型のデジタルフィルタ）
２８４ 加算器（加算手段、ＦＩＲ型のデジタルフィルタ）
２８７ 加算器（加算手段、ＩＩＲ型のデジタルフィルタ）
２８８ シフトレジスタ（ＩＩＲ型のデジタルフィルタ）
２８９ 掛け算器（掛け算手段、ＩＩＲ型のデジタルフィルタ）

Claims (7)

1. 光ディスク記録媒体に照射される光ビームの戻り光からサーボ信号を生成するサーボ信号生成装置において、
   上記光ディスク記録媒体に照射されるメインビームの戻り光から得られる複数の検出信号のそれぞれを量子化する第１の量子化手段と、
   上記光ディスク記録媒体に照射されるサブビームの戻り光から得られる複数の検出信号のそれぞれを量子化する第２の量子化手段と、
   上記第１の量子化手段および第２の量子化手段の出力から、デジタル回路処理によってサーボ信号を生成するサーボ信号生成手段とを備えており、
   上記第２の量子化手段は、少なくともその一部の構成を、サブビームの戻り光から得られる上記複数の検出信号に対して共有されていることを特徴とするサーボ信号生成装置。
2. 上記サブビームは、レンズシフトによる光学的オフセットを検出するために用いられるものであることを特徴とする請求項１に記載のサーボ信号生成装置。
3. サブビームの戻り光から得られる複数の検出信号を切り替えて出力する選択手段を有し、
   上記第２の量子化手段は、上記選択手段の出力を量子化することを特徴とする請求項１に記載のサーボ信号生成装置。
4. 上記第２の量子化手段は、
   上記サブビームの戻り光から得られる複数の検出信号のそれぞれを量子化する複数のデルタシグマ型ＡＤ変換手段と、
   上記デルタシグマ型ＡＤ変換手段によって量子化された各検出信号に対して、その入力の高域を遮断するデジタルフィルタ手段とを有しており、
   さらに、上記デルタシグマ型ＡＤ変換手段の出力を切り替えて出力する選択手段を有し、
   上記デジタルフィルタ手段は、上記選択手段の出力に対してその高域を遮断することを特徴とする請求項１に記載のサーボ信号生成装置。
5. 上記デジタルフィルタ手段は、シフトレジスタと、上記シフトレジスタの複数個おきに配置された掛け算手段と、上記掛け算手段の出力を加算する加算手段とを備えたＦＩＲ型のデジタルフィルタを含むことを特徴とする請求項４に記載のサーボ信号生成装置。
6. 上記デジタルフィルタ手段は、シフトレジスタと、上記シフトレジスタの複数個おきに配置された掛け算手段と、上記掛け算手段の出力を加算する加算手段とを備えたＩＩＲ型のデジタルフィルタを含むことを特徴とする請求項４に記載のサーボ信号生成装置。
7. 上記請求項１ないし６の何れかに記載のサーボ信号生成装置を含む光ディスク再生装置。

Images