JP2734054B2 - 光ディスク装置のトラッキングエラー検出装置及びトラッキングエラー検出方法 - Google Patents

光ディスク装置のトラッキングエラー検出装置及びトラッキングエラー検出方法

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JP2734054B2
JP2734054B2 JP1025567A JP2556789A JP2734054B2 JP 2734054 B2 JP2734054 B2 JP 2734054B2 JP 1025567 A JP1025567 A JP 1025567A JP 2556789 A JP2556789 A JP 2556789A JP 2734054 B2 JP2734054 B2 JP 2734054B2
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Description

【発明の詳細な説明】 A 産業上の利用分野 本発明は、光ピックアップにて光ディスクに光ビーム
を照射して上記光ディスク上のトラックに対する情報信
号の読み取りを行う光ディスク装置のトラッキングエラ
ー検出装置及びトラッキングエラー検出方法に関する。
B 発明の概要 本発明は、光ピックアップにて光ディスクに光ビーム
を照射して上記光ディスク上のトラックに対する情報信
号の読み取りを行う光ディスク装置のトラッキングエラ
ー検出装置において、トラッキングサーボオフ時に、光
ピックアップから得られる光ビームと光ディスクのトラ
ックとの相対的な移動を示すトラバース信号の周期が所
定値以下であるときのみ、トラッキングエラー信号を形
成する一方の光ビーム検出器の検出出力信号の直流成分
を段階的に切り換えることにより、トラッキングエラー
信号の直流オフセットを効率良く確実に除去できるよう
にしたものである。
C 従来の技術 光ピックアップにて光ディスクに光ビームを照射して
上記光ディスク上のトラックに対する情報信号の読み取
りを行う光ディスク装置では、上記光ピックアップが光
ディスクに照射する光ビームを上記光ディスクの信号記
録面にフォーカッシングさせるとともに目的トラックに
トラッキングさせる必要があり、上記光ピックアップに
よる検出出力に基づいてフォーカスエラー信号およびト
ラッキングエラー信号を形成して、上記光ビームを光デ
ィスクの信号記録面に照射する対物レンズをフォーカス
方向とトラッキング方向に変位させる所謂2軸アクチュ
エータを駆動することにより、フォーカスサーボ制御を
行うとともにトラッキングサーボ制御を行うようにして
いる。
従来より、光ディスク装置におけるトラッキングエラ
ーの検出方法としては、3ビーム法やプッシュプル法、
ウォブリング法等の各種検出方法が知られている。
第6図は、3ビーム法を採用したトラッキングエラー
検出装置の基本的な構成を示している。
このトラッキングエラー検出装置は、光ディスクから
の戻り光ビームを検出する光ピックアップの光検出部
(10)として、情報読み取り用の主光ビームによる主ス
ポット(BS1)位置に設けた主光ビーム検出器(1)
と、トラッキングエラー検出用の2本の副光ビームによ
る各副スポット(BS2),(BS3)位置に設けた2個の副
光ビーム検出器(2),(3)を備えている。
上記光ピックアップの光検出部(10)による上記2本
の副光ビームの検出出力信号S2,S3として上記2個の副
光ビーム検出器(2),(3)に得られる各検出出力電
流は、それぞれ演算増幅器(4),(5)にて構成した
各電流電圧変換回路(11),(12)を介して電圧信号に
変換されて、演算増幅器(6)による信号減算回路(1
3)に供給されている。上記信号減算回路(13)は、上
記2本の副光ビームの検出出力信号S2,S3の差S2−S3
トラッキングエラー信号STEとして信号出力端子(7)
から出力する。
上記信号出力端子(7)に得られるトラッキングエラ
ー信号STEは、光ディスク上のトラックを横切るように
スポットを移動させた場合に第7図の(A)に示すよう
なトラバース信号となっており、光ディスク装置のトラ
ッキングサーボループを閉成すると、ゼロレベル点P2
引き込まれるように上記トラッキングサーボループが形
成されている。
しかし、実際には、光ピックアップにおける光学系の
回折格子の+1次と−1次の分割光量比のずれや上記副
光ビーム検出器(2),(3)の各光電変換感度の差等
によって、上記信号出力端子(7)に得られるトラッキ
ングエラー信号STEとして得られるトラバース信号に
は、第7図の(B)に示すようにオフセットDCOFFが発
生する。上記トラバース信号に発生するオフセットDC
OFFは、トラッキングサーボループのオフセットとな
り、光ディスク上のトラックに対してずれた位置が主光
ビームでトレースしてしまう。
そこで、従来のトラッキングエラー検出装置では、上
記2本の副光ビームの検出出力信号S2,S3として上記2
個の副光ビーム検出器(2),(3)に得られる検出出
力電流を電圧に変換する上記各電流電圧変換回路(1
1),(12)を構成している上記各演算増幅器(4),
(5)の帰還抵抗(8),(9)の一方に可変抵抗器を
用いるようにして、例えば上記帰還抵抗(9)を可変抵
抗器とすることにより、上記電流電圧変換回路(12)の
変換定数を調整できるようにして、上記オフセットDC
OFFが無くなるようにバランス調整を行っていた。
D 発明が解決しようとする課題 ところで、上記電流電圧変換回路(11),(12)を構
成している上記演算増幅器(4),(5)の帰還抵抗
(8),(9)の一方に可変抵抗器を用いるようにし
て、上記オフセットDCOFFが無くなるようにバランス調
整を行うようにした従来のトラッキングエラー検出装置
では、上記バランス調整の作業に多大な手間と時間を必
要とするという問題点があった。
なお、ウォブリングによりRFレベルのエンベロープを
検出する方式によって、上記バランス調整を省略するよ
うにした装置も提案されているが、システムの構成が複
雑過ぎて実用化には適さないものであった。
そこで、本発明は、上述の如き従来の実情に鑑み、光
ピックアップにて光ディスクに光ビームを照射して上記
光ディスク上のトラックに対する情報信号の読み取りを
行う光ディスク装置においてトラッキングサーボループ
を簡単に高精度で働かせることができるようにすること
を目的とし、例えば光ディスク装置に搭載されるマイク
ロコンピュータによってバランス調整を自動的に高精度
で効率良く行うことができるようにした光ディスク装置
のトラッキングエラー検出装置及びトラッキングエラー
検出方法を提供するものである。
E 課題を解決するための手段 本発明に係る光ディスク装置のトラッキングエラー検
出装置は、光ディスク装置の光ピックアップから得られ
る光ビームと光ディスクのトラックとの相対的な移動を
示すトラバース信号の周期が所定値以下であることを検
出する周期検出手段と、上記トラバース信号の信号レベ
ルを検出するレベル検出手段と、トラッキングエラー信
号を形成する一方の光ビーム検出器の検出出力信号の直
流成分を選択的に切り換える直流成分切換手段と、トラ
ッキングサーボオフ時に、上記周期検出手段の出力及び
上記レベル検出手段の出力に基づいて上記直流成分切換
手段を制御する制御手段とを備え、トラッキングサーボ
オフ時に、上記トラバース信号の信号レベルが所定の値
となるように、トラッキングエラー信号を形成する一方
の光ビーム検出器の検出出力信号の直流成分を上記制御
手段により選択的に切り換えて、トラッキングエラー信
号の直流オフセット成分を除去するようにしたことを特
徴とする。
また、本発明に係る光ディスク装置のトラッキングエ
ラー検出方法は、光ディスク装置の光ピックアップから
得られる光ビームと光ディスクのトラックとの相対的な
移動を示すトラバース信号の周期が所定値以下であるこ
とを検出するとともに、上記トラバース信号の信号レベ
ルを検出し、トラッキングサーボオフ時に、上記トラバ
ース信号の周期及び信号レベルに基づいて、トラッキン
グエラー信号を形成する一方の光ビーム検出器の検出出
力信号の直流成分を選択的に切り換え、上記トラバース
信号の信号レベルが所定の値となるように、トラッキン
グエラー信号を形成する一方の光ビーム検出器の検出出
力信号の直流成分を設定し、トラッキングエラー信号の
直流オフセット成分を除去するようにしたことを特徴と
する。
F 作用 本発明では、トラッキングサーボオフ時に、光ディス
ク装置の光ピックアップから得られる光ビームと光ディ
スクのトラックとの相対的な移動を示すトラバース信号
の周期が所定値以下であることを検出するとともに、上
記トラバース信号の信号レベルを検出し、上記トラバー
ス信号の周期及び信号レベルに基づいて、トラバース信
号の信号レベルが所定の値となるように、トラッキング
エラー信号を形成する一方の光ビーム検出器の検出出力
信号の直流成分を選択的に切り換える。
G 実施例 以下、本発明に係る光ディスク装置のトラッキングエ
ラー検出装置及びトラッキングエラー検出方法の一実施
例について、図面に従い詳細に説明する。
第1図に示す第1実施例は、上述の第6図に基本的な
構成を示したトラッキングエラー検出装置に本発明を適
用したもので、共通構成要素が共通符号にて示されてい
る。
この第1実施例のトラッキングエラー検出装置では、
光ピックアップの光検出部(10)によるトラッキングエ
ラー検出用の2本の副光ビームの一方の検出出力信号S3
として副光ビーム検出器(3)にて得られる検出出力電
流を電圧に変換する電流電圧変換回路(12)を構成して
いる演算増幅器(5)の帰還路に、帰還量を階段状に切
り換え可能な帰還抵抗回路(20)が設けられている。
上記帰還抵抗回路(20)は、上記演算増幅器(5)の
反転入力端と出力端との間に直列接続された抵抗(2
1),(22)と、上記抵抗(21),(22)の接続中点と
接地間に接続された抵抗(23)と、上記抵抗(23)に対
してそれぞれスイッチングトランジスタ(27),(2
8),(29)を介して並列接続された各抵抗(24),(2
5),(26)にて構成されている。
すなわち、上記電流電圧変換回路(12)は、上記帰還
抵抗回路(20)の各スイッチングトランジスタ(27),
(28),(29)のオン・オフにより分圧比を階段状に切
り換えて、上記演算増幅器(5)の帰還量を切り換える
ことによって、変換利得を可変することができるように
なっている。
また、この第1実施例のトラッキングエラー検出装置
では、上記帰還抵抗回路(20)の各スイッチングトラン
ジスタ(27),(28),(29)のオン・オフ切り換え制
御を行う制御部(30)が次のように構成されている。
すなわち、上記制御部(30)は、上記光ピックアップ
の光検出部(10)による2本の副光ビームの検出出力信
号S2,S3として副光ビーム検出器(2),(3)に得ら
れる各検出出力電流がそれぞれ各電流電圧変換回路(1
1),(12)を介して電圧信号に変換されて供給される
信号減算回路(13)から信号出力端子(7)にて得られ
るトラッキングエラー信号STEがローパスフィルタ(3
1)を介して供給される第1のコンパレータ(32)と、
上記トラッキングエラー信号STEが直接供給される第2
のコンパレータ(33)と、上記各コンパレータ(32),
(33)の出力に基づいて上記帰還抵抗回路(20)の各ス
イッチングトランジスタ(27),(28),(29)のオン
・オフ制御を行うマイクロコンピュータ(34)にて構成
されている。上記マイクロコンピュータ(34)には、こ
のトラッキングエラー検出装置が設けられる光ディスク
装置に例えばシステムコントローラとして搭載されてい
るマイクロコンピュータが用いられている。
そして、上記マイクロコンピュータ(34)は、トラッ
キングエラー検出装置のオフセット調整モードが指令さ
れると、トラッキングサーボループをオフにして上記信
号減算回路(13)からトラッキングエラー信号STEとし
てトラバース信号が得られるようにして、第2図のフロ
ーチャートに示すオフセット調整モードの制御動作を開
始する。
ここで、上記コンパレータ(32)は、上記ローパスフ
ィルタ(31)を介して供給される上記トラバース信号の
平均値レベルをゼロレベル0VDCと比較して、上記トラバ
ース信号の平均値レベルがゼロレベル0VDCよりも高い場
合に論理「H」の比較出力信号C1を上記マイクロコンピ
ュータ(34)に与えるようになっている。また、上記コ
ンパレータ(33)は、上記トラバース信号の信号レベル
をゼロレベル0VDCと直接比較して、上記トラバース信号
の周期TC2に対応するパルス幅の比較出力パルスC2を上
記マイクロコンピュータ(34)に与えるようになってい
る。
上記マイクロコンピュータ(34)は、オフセット調整
モードの制御動作を開始すると、先ず、第1ステップ
(S1)にて制御変数NをN=7に初期設定して3ビット
の制御データD2=L,D1=L,D0=Lを上記帰還抵抗回路
(20)の各スイッチングトランジスタ(27),(28),
(29)に与えて、上記スイッチングトランジスタ(2
7),(28),(29)を全てオフさせ、上記電流電圧変
換回路(12)の変換利得を最小の状態に制御してから、
次の第2ステップ(S2)の判定動作に移る。
上記第2ステップ(S2)では、上記コンパレータ(3
3)からの比較出力パルスC2に基づいて、上記トラバー
ス信号の周期TC2が所定値TBよりも小さいか否かの判定
動作を行う。そして、上記マイクロコンピュータ(34)
は、この第2ステップ(S2)における判定結果がNOすな
わち上記トラバース信号の周期TC2が所定値TBよりも大
きい場合には上記第2ステップ(S2)の判定動作を繰り
返し行い、上記第2ステップ(S2)における判定結果が
YESすなわち上記トラバース信号の周期TC2が所定値TB
りも小さくなると、次の第3ステップ(S3)の判定動作
に移る。
上記第2ステップ(S3)では、上記コンパレータ(3
2)からの比較出力信号C1が論理「L」であるか否かの
判定動作を行う。そして、上記マイクロコンピュータ
(34)は、この第3ステップ(S3)における判定結果が
NOすなわち上記コンパレータ(32)からの比較出力信号
C1が論理「H」である場合には、第4ステップ(S4)に
移って上記制御変数Nをデクリメント(N=N−1)し
て、その制御変数Nに応じた3ビットの制御データD2
L,D1=L,D0=Hを上記帰還抵抗回路(20)の各スイッチ
ングトランジスタ(27),(28),(29)に与え、上記
スイッチングトランジスタ(29)をオンさせて、上記電
流電圧変換回路(12)の変換利得を最小値よりも1ステ
ップだけ高めて状態に制御してから、上記第2ステップ
(S2)の判定動作に戻る。
上記第2ステップ(S2)から第4ステップ(S4)の制
御動作を上記マイクロコンピュータ(34)が繰り返すこ
とによって、上記電流電圧変換回路(12)の変換利得が
1ステップずつ高められ、上記ローパスフィルタ(31)
を介して上記コンパレータ(32)に供給される上記トラ
バース信号の平均値レベルも階段状に上昇することにな
る。
ここで、上記制御変数Nと3ビットの制御データD2,D
1,D0との関係を第1表に示してある。
そして、上記マイクロコンピュータ(34)は、上記第
3ステップ(S3)における判定結果がYESすなわち上記
コンパレータ(32)からの比較出力信号C1が論理「L」
になると、その時点での制御変数Nに応じた3ビットの
制御データD2,D1,D0を図示しない制御メモリに取り込ん
で、上記オフセット調整モードの制御動作を終了する。
上記トラバース信号の平均値レベルをゼロレベル0VDC
と比較する上記コンパレータ(32)による比較出力信号
C1が論理「H」から論理「L」に変わった時点では、上
記トラバース信号の平均値レベルがゼロレベル0VDCにほ
ぼ近い状態となっており、その時点での制御変数Nに応
じた3ビットの制御データD2,D1,D0を上記帰還抵抗回路
(20)の各スイッチングトランジスタ(27),(28),
(29)に与えて、上記スイッチングトランジスタ(2
7),(28),(29)のオン・オフ制御を行い、上記電
流電圧変換回路(12)の変換利得を制御することによっ
て、上記信号減算回路(13)から直流オフセットを除去
したトラッキングエラー信号STEが上記信号出力端子
(7)に出力されるようになる。
ここで、光ディスク装置には光ディスクの回転に偏心
があるので、上記オフセット調整モードにおいて、上記
信号減算回路(13)からのトラッキングエラー信号STE
として得られるトラバース信号は、上記偏心によって例
えば第3図の(A)に示すような波形となっている。こ
の波形は、光ディスクの回転角度をほぼ一定として例え
ば第4図に示すようにビームスポット(BS)がトラック
(TR)を横切るときに、上記光ディスクの偏心による移
動によって図中矢印X方向または矢印方向に回転周期
に同期して往復移動し、その折り返し点で0になり、途
中で最大となっている。そして、このような波形のトラ
バース信号は、上記ローパスフィルタ(31)を通過させ
ると、第3図の(B)に示すように、周波数の低い区間
(d)でリップルが増加する。上記リップルを小さく抑
えるには、上記ローパスフィルタ(31)の遮断周波数を
上記トラバース信号の周波数よりも十分に低くすれば良
いのであるが、上記ローパスフィルタ(31)の遮断周波
数を低くすると応答特性が遅くなって、上記オフセット
調整に時間がかかってしまう。
この第1実施例のトラッキングエラー検出装置では、
上述のように上記マイクロコンピュータ(34)により、
上記コンパレータ(33)からの比較出力パルスC2に基づ
いて、上記トラバース信号の周期TC2が所定値TBよりも
大きな上記周波数の低い区間(d)を検出して、リップ
ルの大きな上記区間(d)における上記コンパレータ
(32)による比較出力信号C1の判定処理動作を禁止する
ことによって、調整精度を向上させることができ、上記
トラバース信号の周期TC2が所定値TBよりも小さな周波
数の高い区間(c)について上記コンパレータ(32)に
よる比較出力信号C1の判定処理動作を行うことによっ
て、高い精度で効率良く自動オフセット調整を行うこと
ができる。
なお、この第1実施例のトラッキングエラー検出装置
では、光ピックアップの光検出部(10)による主光ビー
ムを検出する主光ビーム検出器(1)として所謂4分割
フォトディテクタが用いられており、上記4分割フォト
ディテクタにて得られる検出出力電流を電圧に変換する
電流電圧変換回路(41),(42)を介して、上記主光ビ
ーム検出器(1)による上記主光ビームの検出出力信号
SA,SB,Sc,SDが信号加算回路(43)に供給されており、
この信号加算回路(43)による加算出力信号RFが RF=SA+SB+SC+SD 再生RF信号として信号出力端子(45)より出力されるよ
うになっている。
また、上述の第1実施例における上記ローパスフィル
タ(31)に代えて、第5図に示す第2実施例のように、
上記信号減算回路(13)からのトラッキングエラー信号
STEとして得られるトラバース信号について、その最高
信号レベルおよび最低信号レベルを検出するピーククホ
ールド回路(51)およびボトムホールド回路(52)と、
上記各ホールド回路(51),(52)の各ホールド出力す
なわち上記トラバース信号の最高信号レベルおよび最低
信号レベルを比較するコンパレータ(53)を用いるよう
にした制御部(50)にて、帰還抵抗回路(20)の各スイ
ッチングトランジスタ(27),(28),(29)のオン・
オフ制御を行い、電流電圧変換回路(12)の変換利得を
制御することによっても、上述の第1実施例と同様に高
い精度で効率良く自動オフセット調整を行うことができ
る。
なお、この第2実施例については、上述の第1実施例
と同一構成要素を同一符号にて示し、詳細な説明を省略
する。
H 発明の効果 本発明では、光ディスク装置の光ピックアップから得
られる光ビームと光ディスクのトラックとの相対的な移
動を示すトラバース信号の周期が所定値以下であること
を検出するとともに、上記トラバース信号の信号レベル
を検出し、トラッキングサーボオフ時に、上記トラバー
ス信号の周期及び信号レベルに基づいて、トラバース信
号の信号レベルが所定の値となるように、トラッキング
エラー信号を形成する一方の光ビーム検出器の検出出力
信号の直流成分を選択的に切り換えることによって、ト
ラッキングエラー信号の直流オフセットを除去するの
で、高い精度で効率良く自動オフセット調整を行うこと
ができる。すなわち、トラバース信号の周期が所定値よ
りも大きくリップルの大きな区間におけるトラバース信
号の直流成分の検出処理動作を禁止することにより、調
整精度を向上させることができ、上記トラバース信号の
周期が所定値よりも小さな周波数の高い区間について上
記トラバース信号の直流成分の検出処理動作を行うこと
によって、高い精度で効率良くオフセット調整を行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る光ディスク装置のトラッキングエ
ラー検出装置の第1実施例を示す回路構成図、第2図は
上記第1実施例における制御部によるオフセット調整モ
ードの制御動作を説明するためのフローチャート、第3
図は上記オフセット調整モードの制御動作を説明するた
めのトラバース信号およびローパスフィルタの出力の波
形図、第4図は上記第3図に示したトラバース信号に対
応するトラック上のビームスポットの状態を示す模式
図、第5図は本発明に係る光ディスク装置のトラッキン
グエラー検出装置の第2実施例を示す回路構成図であ
る。 第6図は光ディスク装置のトラッキングエラー検出装置
の従来例を示す回路構成図、第7図は上記従来例の動作
を説明するための波形図である。 (1)……主光ビーム検出器 (2),(3)……副光ビーム検出器 (7)……信号出力端子 (10)……光検出部 (11),(12)……電流電圧変換回路 (13)……信号加算回路 (20)……可変抵抗回路 (27),(28),(29)……スイッチングトランジスタ (30),(50)……制御部 (31)……ローパスフィルタ (32),(33),(53)……コンパレータ (34)……マイクロコンピュータ (51)……ピークホールド回路 (52)……ボトムホールド回路

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光ディスク装置の光ピックアップから得ら
    れる光ビームと光ディスクのトラックとの相対的な移動
    を示すトラバース信号の周期が所定値以下であることを
    検出する周期検出手段と、 上記トラバース信号の信号レベルを検出するレベル検出
    手段と、 トラッキングエラー信号を形成する一方の光ビーム検出
    器の検出出力信号の直流成分を選択的に切り換える直流
    成分切換手段と、 トラッキングサーボオフ時に、上記周期検出手段の出力
    及び上記レベル検出手段の出力に基づいて上記直流成分
    切換手段を制御する制御手段とを備え、 トラッキングサーボオフ時に、上記トラバース信号の信
    号レベルが所定の値となるように、トラッキングエラー
    信号を形成する一方の光ビーム検出器の検出出力信号の
    直流成分を上記制御手段により選択的に切り換えて、ト
    ラッキングエラー信号の直流オフセット成分を除去する
    ようにしたことを特徴とする光ディスク装置のトラッキ
    ングエラー検出装置。
  2. 【請求項2】光ディスク装置の光ピックアップから得ら
    れる光ビームと光ディスクのトラックとの相対的な移動
    を示すトラバース信号の周期が所定値以下であることを
    検出するとともに、上記トラバース信号の信号レベルを
    検出し、 トラッキングサーボオフ時に、上記トラバース信号の周
    期及び信号レベルに基づいて、トラッキングエラー信号
    を形成する一方の光ビーム検出器の検出出力信号の直流
    成分を選択的に切り換え、 上記トラバース信号の信号レベルが所定の値となるよう
    に、トラッキングエラー信号を形成する一方の光ビーム
    検出器の検出出力信号の直流成分を設定し、トラッキン
    グエラー信号の直流オフセット成分を除去するようにし
    たことを特徴とする光ディスク装置のトラッキングエラ
    ー検出方法。
JP1025567A 1989-02-03 1989-02-03 光ディスク装置のトラッキングエラー検出装置及びトラッキングエラー検出方法 Expired - Lifetime JP2734054B2 (ja)

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