JP4001431B2 - 光ピックアップのトラッキング制御装置、及び光ピックアップのトラッキング制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクからの戻り光により光ディスクから情報を読み取る光ピックアップにおいて出射光を光ディスクの情報記録トラック上に位置させる光ピックアップのトラッキング制御装置、及び光ピックアップのトラッキング制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ（Compact Disk）、ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスクの表面の情報記録面に、光源から出射された出射光を照射して光ディスクの情報記録面で反射されて戻ってきた戻り光から音楽やデータ等の光ディスク記録情報を読み取るために、光源と光授受光学系と光検出系を備えた光ピックアップが用いられている。
【０００３】
この光ピックアップにおいては、光ディスクから情報を確実に読み取るため、出射光をつねに光ディスクの情報記録面の記録箇所（例えば、情報記録トラック）上に照射するように制御（以下、「トラッキングサーボ制御」という。）する必要がある。
【０００４】
トラッキングサーボ制御の方式としては、例えば、図９に示すものが知られている。
【０００５】
図９（Ｄ）は、光ディスクの表面をディスク半径方向に切断した断面図であり、突出した部分Ｐはピット、平らな部分Ｌはランドと呼ばれる。ピットＰには、情報が書き込まれた状態を示し読み出される。ここで、光ピックアップをディスク半径方向（図９における左右方向）に移動させると、光ピックアップからの出射光は、ピットＰが接線方向に整列したピット列を横切るように移動する。
【０００６】
このとき、戻り光を受けた光ディテクタからの再生ＲＦ信号は、図９（Ａ）のようになる。この再生ＲＦ信号をローパスフィルタ（ＬＰＦ）に通すか、そのエンベロープをとると、図９（Ｂ）のようなラジアルコントラスト信号ＲＣが得られる。ラジアルコントラスト信号ＲＣは、図に示すように、波形の山の中央がピットＰの中央位置と合致し、波形の谷の中央がランドＬの中央位置と合致している。
【０００７】
また、戻り光を受けた光ディテクタからの光を検出し電気信号に変換処理を行うことにより、図９（Ｃ）のような信号ＴＥを得ることができる。この信号ＴＥは、Ａの部分に示すように、ピットＰの中央位置に相当する箇所で、波形がゼロレベルＢを通過する（以下、「ゼロクロスする」という。）。
【０００８】
したがって、トラッキングサーボ制御を行う場合には、ラジアルコントラスト信号ＲＣの山の中央となるように光ピックアップを制御する必要がある。この操作を、「トラッキングサーボ制御への引き込み」という。実際には、ＲＣの山の中央部のＴＥのゼロクロスで信号ＴＥがゼロクロスするようにＴＥ信号をもとにフィードバック位置制御を行うことによりトラッキングサーボ制御を行っていた。ＲＣの谷の中央部もＴＥはゼロクロスするが、この位置は、ＴＥの微分値の極性が逆であり、フィードバック制御しようとすると発振する。したがって、ＲＣの山の中央部でＴＥをもとにフィードバック制御する必要があり、ＲＣの検出は重要である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の情報が高密度に記録される光ディスクが用いられるようになると、上記した従来の光ピックアップのトラッキングサーボ制御では、以下のような問題が生じるようになった。
【００１０】
ディスクに記録される情報が高密度化するに伴い、ピットとピットの間隔、すなわちトラックピッチ（図９（Ｄ）における中心位置どうしの距離）が狭くなる。このため、ラジアルコントラスト信号ＲＣの波形の凹凸が非常に小さくなって信号のＳ／Ｎ比が低下し、ラジアルコントラスト信号ＲＣの谷の位置を誤検出する場合も生じる。ラジアルコントラスト信号ＲＣの谷の位置を誤ると、誤った位置でトラッキングサーボ制御への引き込みを行うことになり、トラッキング制御が不安定となる。
【００１１】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、光ディスクのトラックピッチが狭い場合でも安定してトラッキングサーボ制御への引き込みを行える光ピックアップのトラッキング制御装置、及び光ピックアップのトラッキング制御方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の光ピックアップのトラッキング制御装置は、光源から出射され、情報記録トラックにより反射されて戻って来た戻り光から記録情報を読み取る光ピックアップにおいて前記出射光を前記情報記録トラック上に位置させるようにトラッキングサーボ制御を行う光ピックアップのトラッキング制御装置であって、前記情報記録トラックに対して平行な分割線を含む２以上の分割線により分割されたｎ個（ｎ：４以上の整数）の受光部を有し、前記戻り光を夫々の前記受光部により受光して当該受光部毎に光検出電気信号を夫々出力する光検出器と、各前記受光部のうち対角に位置する一対の前記受光部夫々から出力される前記光検出電気信号同士の和である対角和信号（i1、i2）を、各前記対毎にそれぞれ算出する対角和信号生成手段と、各前記対角和信号（i1、i2）の位相同士を比較し、前記対角和信号のいずれか一方の位相の、いずれか他方の位相に対する位相進み量を示す位相進み信号（ pd1 ）と、前記いずれか一方の位相の、前記いずれか他方の位相に対する位相遅れ量を示す位相遅れ信号（ pd2）を出力する位相比較手段と、前記位相進み信号（ pd1 ）と前記位相遅れ信号（ pd2 ）とを加算し、トラッキング制御引込用信号（PHSUM）として出力する位相和生成手段と、前記位相進み信号（ pd1 ）と前記位相遅れ信号（ pd2 ）との差を算出し、トラッキング制御用の位相比較信号（ DPD ）として出力する位相差生成手段と、前記トラッキング制御引込用信号（PHSUM）に基づいて前記トラッキングサーボ制御への引き込みを行うと共に、前記位相比較信号（ DPD ）に基づいて前記トラッキング制御を行うトラッキング制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２記載の光ピックアップのトラッキング制御装置は、光源から出射され、情報記録トラックにより反射されて戻って来た戻り光から光ディスク記録情報を読み取る光ピックアップにおいて前記出射光を前記情報記録トラック上に位置させるようにトラッキングサーボ制御を行う光ピックアップのトラッキング制御装置であって、前記情報記録トラックに対して平行な分割線を含む２以上の分割線により分割されたｎ個（ｎ：４以上の整数）の受光部を有し、前記戻り光を夫々の前記受光部により受光して当該受光部毎に光検出電気信号を夫々出力する光検出器と、複数の前記受光部から夫々に出力される複数の光検出電気信号の和信号（i2）を生成する和信号生成手段と、前記和信号の位相の、各前記受光部から夫々に出力される光検出電気信号の位相に対する位相進み量を夫々示す位相進み信号（ pd1 ）と、前記和信号の位相の、各前記光検出電気信号の位相に対する位相遅れ量を夫々示す位相遅れ信号（ pd2 ）と、を出力する位相比較手段と、各前記位相進み信号（ pd1 ）と各前記位相遅れ信号（ pd2 ）とを加算し（擬似ラジアルコントラスト信号）前記トラッキング制御引込用信号として出力する位相和生成手段と、各前記位相進み信号（ pd1 ）と各前記位相遅れ信号（ pd2 ）との差を算出し、トラッキング制御用の位相比較信号（ DPD ）として出力し、前記トラッキング制御引込用信号に基づいて前記トラッキングサーボ制御への引き込みを行うと共に、前記位相比較信号（ DPD ）に基づいて前記トラッキング制御を行うトラッキング制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項３記載の光ピックアップのトラッキング制御方法は、光源から出射された出射光により光ディスクの情報記録トラックに光ディスク記録情報を書き込み、又は前記光源から出射され前記情報記録トラックにより反射されて戻って来た戻り光から前記光ディスク記録情報を読み取る光ピックアップにおいて、前記出射光を前記情報記録トラック上に位置させるようにトラッキングサーボ制御を行う光ピックアップのトラッキング制御方法であって、前記情報記録トラックに対して平行な分割線を含む２以上の分割線により分割されたｎ個（ｎ：４以上の整数）の受光部を有し、前記戻り光を夫々の前記受光部により受光して当該受光部毎に光検出電気信号を夫々出力し、各前記受光部のうち対角に位置する一対の前記受光部夫々から出力される前記光検出電気信号同士の和である対角和信号（i1、i2）を、各前記対毎にそれぞれ算出し、各前記対角和信号（i1、i2）の位相同士を比較し、前記対角和信号のいずれか一方の位相の、いずれか他方の位相に対する位相進み量を示す位相進み信号（ pd1 ）と、前記いずれか一方の位相の、前記いずれか他方の位相に対する位相遅れ量を示す位相遅れ信号（ pd2）と、を出力し、前記位相進み信号（ pd1 ）と前記位相遅れ信号（ pd2 ）とを加算し、トラッキング制御引込用信号（PHSUM）として出力し、前記位相進み信号（ pd1 ）と前記位相遅れ信号（ pd2 ）との差を算出し、トラッキング制御用の位相比較信号（ DPD ）として出力し、前記トラッキング制御引込用信号（PHSUM）に基づいて前記トラッキングサーボ制御への引き込みを行わせると共に、前記位相比較信号（ DPD ）に基づいて前記トラッキング制御を行わせることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項４記載の光ピックアップのトラッキング制御方法は、光源から出射された出射光により光ディスクの情報記録トラックに光ディスク記録情報を書き込み、又は前記光源から出射され前記情報記録トラックにより反射されて戻って来た戻り光から前記光ディスク記録情報を読み取る光ピックアップにおいて、前記出射光を前記情報記録トラック上に位置させるようにトラッキングサーボ制御を行う光ピックアップのトラッキング制御方法であって、前記情報記録トラックに対して平行な分割線を含む２以上の分割線により分割されたｎ個（ｎ：４以上の整数）の受光部を有し、前記戻り光を夫々の前記受光部により受光して当該受光部毎に光検出電気信号を夫々出力し、複数の前記受光部から夫々に出力される複数の光検出電気信号の和信号（i2）を生成し、前記和信号の位相の、各前記受光部から夫々に出力される光検出電気信号の位相に対する位相進み量を夫々示す位相進み信号（ pd1 ）と、前記和信号の位相の、各前記光検出電気信号の位相に対する位相遅れ量を夫々示す位相遅れ信号（ pd2 ）と、を出力し、各前記位相進み信号（ pd1 ）と各前記位相遅れ信号（ pd2 ）とを加算し（擬似ラジアルコントラスト信号）前記トラッキング制御引込用信号として出力し、各前記位相進み信号（ pd1 ）と各前記位相遅れ信号（ pd2 ）との差を算出し、トラッキング制御用の位相比較信号（ DPD ）として出力し、前記トラッキング制御引込用信号に基づいて前記トラッキングサーボ制御への引き込みを行わせると共に、前記位相比較信号（ DPD ）に基づいて前記トラッキング制御を行わせることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光ピックアップのトラッキング制御装置の実施形態について、図面を参照しながら説明を行う。
【００１９】
（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態である光ピックアップのトラッキング制御装置構成を示す図である。図１に示すように、この光ピックアップのトラッキング制御装置１０１は、半導体レーザ等の光源（図示せず）から出射され光ディスクの情報記録トラックで反射されて戻った戻り光を受ける光ディテクタ１１と、加算器１２及び１３と、位相比較器１４と、加算器１５と、減算器１６と、トラッキング制御部１７を備えて構成されている。
【００２０】
光ディテクタ１１は、４個の受光部を有し、光ディスクからの戻り光を受光して光検出電気信号を出力する光検出器である。光ディテクタ１１は、光検出器に相当している。
【００２１】
また、加算器１２は、光ディテクタ１１の４つの受光部のうち、一方の対角位置となる２つの受光部の光検出電気信号の和をそれぞれ算出して対角和信号を生成し、位相比較器１４のｉ１端子へ出力する。また、加算器１３は、光ディテクタ１１の４つの受光部のうち、他方の対角位置となる他の２つの受光部の光検出電気信号の和をそれぞれ算出して対角和信号を生成し、位相比較器１４のｉ２端子へ出力する。加算器１２、１３は、対角和生成手段に相当している。
【００２２】
図２に、位相比較器１４の一例の構成を示す。また、図３に、位相比較器１４における信号処理の一例を説明するタイミングチャートを示す。位相比較器１４は、入力端子ｉ１、ｉ２へ入力される対角和信号の位相を比較し、図３に示すように、ｉ１の位相が進んでいる場合に第１位相進み信号をｐｄ１端子から出力し、ｉ１の位相が遅れている場合に第１位相遅れ信号をｐｄ２端子から出力する。位相比較器１４は、第１位相比較手段に相当している。
【００２３】
また、加算器１５は、位相比較器１４の出力端子ｐｄ１から出力される第１位相進み信号と、位相比較器１４の出力端子ｐｄ２から出力される第１位相遅れ信号の和を算出し、信号ＰＨＳＵＭとしてトラッキング制御部１７に出力する。加算器１５は、第１位相和生成手段に相当している。
【００２４】
また、減算器１６は、位相比較器１４の出力端子ｐｄ１から出力される第１位相進み信号と、位相比較器１４の出力端子ｐｄ２から出力される第１位相遅れ信号の差を算出し、位相比較信号（ＤＰＤ：Differential Phase Detection信号）としてトラッキング制御部１７に出力する。減算器１６は、第１位相差生成手段に相当している。
【００２５】
図４は、トラッキング制御部における信号処理を説明するタイミングチャートである。図４の最上段は、減算器１６からトラッキング制御部１７に出力される位相比較信号を示している。この位相比較信号は、図９（Ｃ）に示した信号ＴＥと同様の性質を有する信号であり、位相比較信号がゼロクロスする箇所が、光ディスクの情報記録トラックの中央位置となっている。
【００２６】
また、図４の上から第２段は、加算器１５からトラッキング制御部１７に出力される信号ＰＨＳＵＭを示している。この信号ＰＨＳＵＭは、図９（Ｂ）に示したラジアルコントラスト信号ＲＣと同様の性質を有する信号であり、信号ＰＨＳＵＭの波形の山の中央位置が、光ディスクの情報記録トラックの中央位置となっている。以下、信号ＰＨＳＵＭを、擬似ラジアルコントラスト信号という。擬似ラジアルコントラスト信号ＰＨＳＵＭは、トラッキング制御引込用信号に相当している。
【００２７】
したがって、図４に示すように、擬似ラジアルコントラスト信号ＰＨＳＵＭを適宜のスライスレベルＴＨでコンパレートすることにより、図４の上から第３段に示すような信号ＯＮＴＲＫを得ることができる。以下、信号ＯＮＴＲＫをオントラック信号という。
【００２８】
オントラック信号ＯＮＴＲＫは、山状の波形（立ち上がりから立下がりまでの間）の中央位置が、光ディスクの情報記録トラックの中央位置（以下、「オントラック位置」という。）と一致している。また、オントラック信号ＯＮＴＲＫでは、谷状の波形（立ち下がりから立上がりまでの間）の中央位置は、光ディスクの情報記録トラックどうしの中間位置（以下、「オフトラック位置」という。）と一致している。
【００２９】
図４の上から第４段の信号ＺＲＣＳは、最上段の位相比較信号がゼロレベルをゼロクロスする方向を示している。すなわち、位相比較信号が負側から正側へゼロクロスする場合に立ち上がり、位相比較信号が正側から負側へゼロクロスする場合に立ち下がる波形となっている。以下、信号ＺＲＣＳをゼロクロス信号という。
【００３０】
また、図４の最下段の信号Ｆ／Ｒは、光ピックアップからの出射光が情報記録トラックをディスク半径方向に移動する場合に、出射光が相対的にどちらの方向に向かっているかを示すものであり、ゼロクロス信号ＺＲＣＳの立ち上がり時と立ち下がり時にオントラック信号ＯＮＴＲＫをラッチすることにより得られる。以下、信号Ｆ／Ｒを方向検出信号という。
【００３１】
図５は、トラッキング制御部１７の一例の構成を示す図である。図５に示すように、このトラッキング制御部１７は、コンパレータ１７１を有しており、擬似ラジアルコントラスト信号ＰＨＳＵＭをスライスレベルＴＨでコンパレートすることによりオントラック信号ＯＮＴＲＫを生成し、方向検出器１７３に出力する。
【００３２】
また、トラッキング制御部１７は、コンパレータ１７２を有しており、位相比較信号ＤＰＤをゼロレベルでコンパレートすることによりゼロクロス信号ＺＲＣＳを生成し、方向検出器１７３に出力する。
【００３３】
図６は、図５に示す方向検出器１７３の一例の構成を示す図である。また、図７は、図５に示す方向検出器１７３の一例における信号処理を説明するタイミングチャートである。
【００３４】
方向検出器１７３は、ゼロクロス信号ＺＲＣＳの立ち上がり時と立ち下がり時にオントラック信号ＯＮＴＲＫをラッチすることにより、方向検出信号Ｆ／Ｒを生成する。方向検出信号Ｆ／Ｒは、速度検出器１７５に出力され、位相補償器１７７、切り換えスイッチ１７８、駆動回路１７９を経てトラッキングアクチュエータ１８０を駆動する。トラッキングアクチュエータ１８０は、光ピックアップを移動させ、光ピックアップの出射光のディスク半径方向位置を制御する。このようにして、光ピックアップの出射光を、所要の情報記録トラック上へ移動させ、トラッキングサーボ制御への引き込みを行うことができる。
【００３５】
その後は、位相比較信号ＤＰＤが位相補償器１７４、ループスイッチ１７６、切り換えスイッチ１７８、駆動回路１７９を経てトラッキングアクチュエータ１８０を駆動する。トラッキングアクチュエータ１８０は、光ピックアップの位置を制御し、光ピックアップの出射光が情報記録トラックのオントラック位置からはずれないように制御する。このようにして、光ピックアップの出射光のトラッキングサーボ制御を行うことができる。
【００３６】
上記の第１実施形態において、加算器１２、１３と、位相比較器１４と、加算器１５は、信号処理手段を構成している。また、トラッキング制御部１７は、トラッキング制御手段に相当している。
【００３７】
上記した第１実施形態の光ピックアップのトラッキング制御装置１０１によれば、光ディスクへ記録される情報が高密度化し情報記録トラックのピッチが狭くなり、従来のラジアルコントラスト信号ではＳ／Ｎ比が低下するような場合であっても、新たな方法により生成した擬似ラジアルコントラスト信号により、つねに正しい位置でトラッキングサーボ制御への引き込みを行うことができ、安定したトラッキング制御を行うことができる、という利点がある。
【００３８】
（２）第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図８は、本発明の第２実施形態である光ピックアップのトラッキング制御装置構成を示す図である。図８に示すように、この光ピックアップのトラッキング制御装置１０２は、半導体レーザ等の光源（図示せず）から出射され光ディスクの情報記録トラックで反射されて戻った戻り光を受ける光ディテクタ２１と、加算器２２と、位相比較器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄと、加算器２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、２５ｆ、２５ｇと、減算器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅと、トラッキング制御部２７を備えて構成されている。
【００３９】
光ディテクタ２１は、４個の受光部を有し、光ディスクからの戻り光を受光して光検出電気信号を出力する光検出器である。４つの各受光部の光検出電気信号は、それぞれ位相比較器２４のｉ１端子へ出力される。光ディテクタ２１は、光検出器に相当している。
【００４０】
また、加算器２２は、光ディテクタ２１の４つの全受光部の光検出電気信号の和を算出して和信号を生成し、位相比較器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄのｉ２端子へ出力する。加算器２２は、和生成手段に相当している。
【００４１】
位相比較器２４ａ〜２４ｄの構成は、第１実施形態の場合と同様である。位相比較器２４ａは、入力端子ｉ１、ｉ２へ入力される１つのディテクタ信号と和信号との位相を比較し、ｉ１の位相が進んでいる場合に第２位相進み信号をｐｄ１端子から出力し、ｉ１の位相が遅れている場合に第２位相遅れ信号をｐｄ２端子から出力する。位相比較器２４ｂ〜２４ｄも同様である。位相比較器２４ａ〜２４ｄは、第２位相比較手段に相当している。
【００４２】
また、加算器２５ａは、位相比較器２４ａの出力端子ｐｄ１から出力される第２位相進み信号と、位相比較器２４ａの出力端子ｐｄ２から出力される第２位相遅れ信号の和を算出する。加算器２５ｂ〜２５ｄも同様である。また、加算器２５ｅは、加算器２５ａ〜２５ｄの出力の和を擬似ラジアルコントラスト信号としてトラッキング制御部２７に出力する。加算器２５ａ〜２５ｄと２５ｅは、第２位相和生成手段に相当している。
【００４３】
また、減算器２６ａは、位相比較器２４ａの出力端子ｐｄ１から出力される第２位相進み信号と、位相比較器２４ａの出力端子ｐｄ２から出力される第２位相遅れ信号の差を算出し加算器２５ｆに出力する。減算器２６ｃも同様である。また、減算器２６ｂは、位相比較器２４ｂの出力端子ｐｄ１から出力される第２位相進み信号と、位相比較器２４ｂの出力端子ｐｄ２から出力される第２位相遅れ信号の差を算出し加算器２５ｇに出力する。減算器２６ｄも同様である。加算器２５ｆと２５ｇの出力は減算器２６ｅにより減算され、位相比較信号としてトラッキング制御部２７に出力する。減算器２６ｅは、第２位相差生成手段に相当している。
【００４４】
この第２実施形態の場合も、加算器２５ｅから出力される擬似ラジアルコントラスト信号は、図４の上から第２段に示すような特性の波形となり、トラッキング制御部２７において、擬似ラジアルコントラスト信号を適宜のスライスレベルでコンパレートすることにより、図４の上から第３段に示すようなオントラック信号を得ることができ、このオントラック信号から、図４の最下段に示すような光ピックアップからの出射光が情報記録トラックをディスク半径方向に移動する場合に出射光が相対的にどちらの方向に向かっているかを示す方向検出信号を生成し、この方向検出信号によりトラッキングサーボ制御への引き込みを行うことができる。
【００４５】
その後は、減算器２６ｅから出力される位相比較信号がトラッキング制御部２７において処理され、トラッキング制御部２７が、光ピックアップの位置を制御し、光ピックアップの出射光が情報記録トラックのオントラック位置からはずれないように制御する。このようにして、光ピックアップの出射光のトラッキングサーボ制御を行うことができる。
【００４６】
上記の第２実施形態において、加算器２２と、位相比較器２４ａ〜２４ｄと、加算器２５ａ〜２５ｄは、信号処理手段を構成している。また、トラッキング制御部２７は、トラッキング制御手段に相当している。
【００４７】
上記した第２実施形態の光ピックアップのトラッキング制御装置１０２によれば、光ディスクへ記録される情報が高密度化し情報記録トラックのピッチが狭くなり、従来のラジアルコントラスト信号ではＳ／Ｎ比が低下するような場合であっても、新たな方法により生成した擬似ラジアルコントラスト信号により、つねに正しい位置でトラッキングサーボ制御への引き込みを行うことができ、安定したトラッキング制御を行うことができる、という利点がある。
【００４８】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００４９】
例えば、上記実施形態においては、光検出器として、４個の受光部を有する光ディテクタを例に挙げて説明したが、本発明はこの例には限定されず、他の構成の光検出器、例えば、ｎ個（ｎ：２以上の整数）の受光部を有する光検出器であってもよい。
【００５０】
また、上記各実施形態では、光検出器からの信号に和算や減算を行う例について説明したが、本発明はこれには限定されず、要は、光検出器の受光部からの光検出電気信号に所定の演算を行うとともに位相の比較を行いトラッキング制御引込用信号を出力すれば、どのような信号処理であってもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、光ディスクからの戻り光を、情報記録トラックに対して平行な分割線を含む２以上の分割線により分割されたｎ個（ｎ：４以上の整数）の受光部を有する光検出器で受光して当該受光部毎に光検出電気信号を出力し、各受光部のうち対角に位置する一対の受光部夫々から出力される光検出電気信号同士の和である各対角和信号の位相同士を比較し、対角和信号のいずれか一方の位相の、いずれか他方の位相に対する位相進み量を示す位相進み信号と、いずれか一方の位相の、いずれか他方の位相に対する位相遅れ量を示す位相遅れ信号を出力し、位相進み信号と位相遅れ信号とを加算してトラッキング制御引込用信号として出力し、このトラッキング制御引込用信号に基づいてトラッキングサーボ制御への引き込みを行うようにしたので、光ディスクへ記録される情報が高密度化し情報記録トラックのピッチが狭くなっても、つねに正しい位置でトラッキングサーボ制御への引き込みを行うことができ、安定したトラッキング制御を行うことができる、という利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である光ピックアップのトラッキング制御装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態の光ピックアップのトラッキング制御装置における位相比較器の一例の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態の位相比較器における信号処理の一例を説明するタイミングチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態のトラッキング制御部における信号処理を説明するタイミングチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態のトラッキング制御部の一例の構成を示す図である。
【図６】図５に示す方向検出器の一例の構成を示す図である。
【図７】図５に示す方向検出器の一例における信号処理を説明するタイミングチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態である光ピックアップのトラッキング制御装置の構成を示す図である。
【図９】従来の光ピックアップのトラッキングサーボ制御における問題を説明する図である。
【符号の説明】
１１ 光ディテクタ
１２、１３ 加算器
１４ 位相比較器
１５ 加算器
１６ 減算器
１７ トラッキング制御部
２１ 光ディテクタ
２２ 加算器
２４ａ〜２４ｄ 位相比較器
２５ａ〜２５ｇ 加算器
２６ａ〜２６ｅ 減算器
２７ トラッキング制御部
１０１、１０２ 光ピックアップのトラッキング制御装置
１７１、１７２ コンパレータ
１７３ 方向検出器
１７４ 位相補償器
１７５ 速度検出器
１７６ ループスイッチ
１７７ 位相補償器
１７８ 切り換えスイッチ
１７９ 駆動回路
１８０ トラッキングアクチュエータ
Ｌ ランド
Ｐ ピット
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクからの戻り光により光ディスクから情報を読み取る光ピックアップにおいて出射光を光ディスクの情報記録トラック上に位置させる光ピックアップのトラッキング制御装置、及び光ピックアップのトラッキング制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ（Compact Disk）、ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスクの表面の情報記録面に、光源から出射された出射光を照射して光ディスクの情報記録面で反射されて戻ってきた戻り光から音楽やデータ等の光ディスク記録情報を読み取るために、光源と光授受光学系と光検出系を備えた光ピックアップが用いられている。
【０００３】
この光ピックアップにおいては、光ディスクから情報を確実に読み取るため、出射光をつねに光ディスクの情報記録面の記録箇所（例えば、情報記録トラック）上に照射するように制御（以下、「トラッキングサーボ制御」という。）する必要がある。
【０００４】
トラッキングサーボ制御の方式としては、例えば、図９に示すものが知られている。
【０００５】
図９（Ｄ）は、光ディスクの表面をディスク半径方向に切断した断面図であり、突出した部分Ｐはピット、平らな部分Ｌはランドと呼ばれる。ピットＰには、情報が書き込まれた状態を示し読み出される。ここで、光ピックアップをディスク半径方向（図９における左右方向）に移動させると、光ピックアップからの出射光は、ピットＰが接線方向に整列したピット列を横切るように移動する。
【０００６】
このとき、戻り光を受けた光ディテクタからの再生ＲＦ信号は、図９（Ａ）のようになる。この再生ＲＦ信号をローパスフィルタ（ＬＰＦ）に通すか、そのエンベロープをとると、図９（Ｂ）のようなラジアルコントラスト信号ＲＣが得られる。ラジアルコントラスト信号ＲＣは、図に示すように、波形の山の中央がピットＰの中央位置と合致し、波形の谷の中央がランドＬの中央位置と合致している。
【０００７】
また、戻り光を受けた光ディテクタからの光を検出し電気信号に変換処理を行うことにより、図９（Ｃ）のような信号ＴＥを得ることができる。この信号ＴＥは、Ａの部分に示すように、ピットＰの中央位置に相当する箇所で、波形がゼロレベルＢを通過する（以下、「ゼロクロスする」という。）。
【０００８】
したがって、トラッキングサーボ制御を行う場合には、ラジアルコントラスト信号ＲＣの山の中央となるように光ピックアップを制御する必要がある。この操作を、「トラッキングサーボ制御への引き込み」という。実際には、ＲＣの山の中央部のＴＥのゼロクロスで信号ＴＥがゼロクロスするようにＴＥ信号をもとにフィードバック位置制御を行うことによりトラッキングサーボ制御を行っていた。ＲＣの谷の中央部もＴＥはゼロクロスするが、この位置は、ＴＥの微分値の極性が逆であり、フィードバック制御しようとすると発振する。したがって、ＲＣの山の中央部でＴＥをもとにフィードバック制御する必要があり、ＲＣの検出は重要である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の情報が高密度に記録される光ディスクが用いられるようになると、上記した従来の光ピックアップのトラッキングサーボ制御では、以下のような問題が生じるようになった。
【００１０】
ディスクに記録される情報が高密度化するに伴い、ピットとピットの間隔、すなわちトラックピッチ（図９（Ｄ）における中心位置どうしの距離）が狭くなる。このため、ラジアルコントラスト信号ＲＣの波形の凹凸が非常に小さくなって信号のＳ／Ｎ比が低下し、ラジアルコントラスト信号ＲＣの谷の位置を誤検出する場合も生じる。ラジアルコントラスト信号ＲＣの谷の位置を誤ると、誤った位置でトラッキングサーボ制御への引き込みを行うことになり、トラッキング制御が不安定となる。
【００１１】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、光ディスクのトラックピッチが狭い場合でも安定してトラッキングサーボ制御への引き込みを行える光ピックアップのトラッキング制御装置、及び光ピックアップのトラッキング制御方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の光ピックアップのトラッキング制御装置は、光源から出射され、情報記録トラックにより反射されて戻って来た戻り光から記録情報を読み取る光ピックアップにおいて前記出射光を前記情報記録トラック上に位置させるようにトラッキングサーボ制御を行う光ピックアップのトラッキング制御装置であって、前記情報記録トラックに対して平行な分割線を含む２以上の分割線により分割されたｎ個（ｎ：４以上の整数）の受光部を有し、前記戻り光を夫々の前記受光部により受光して当該受光部毎に光検出電気信号を夫々出力する光検出器と、各前記受光部のうち対角に位置する一対の前記受光部夫々から出力される前記光検出電気信号同士の和である対角和信号（i1、i2）を、各前記対毎にそれぞれ算出する対角和信号生成手段と、各前記対角和信号（i1、i2）の位相同士を比較し、前記対角和信号のいずれか一方の位相の、いずれか他方の位相に対する位相進み量を示す位相進み信号（ pd1 ）と、前記いずれか一方の位相の、前記いずれか他方の位相に対する位相遅れ量を示す位相遅れ信号（ pd2）を出力する位相比較手段と、前記位相進み信号（ pd1 ）と前記位相遅れ信号（ pd2 ）とを加算し、トラッキング制御引込用信号（PHSUM）として出力する位相和生成手段と、前記位相進み信号（ pd1 ）と前記位相遅れ信号（ pd2 ）との差を算出し、トラッキング制御用の位相比較信号（ DPD ）として出力する位相差生成手段と、前記トラッキング制御引込用信号（PHSUM）に基づいて前記トラッキングサーボ制御への引き込みを行うと共に、前記位相比較信号（ DPD ）に基づいて前記トラッキング制御を行うトラッキング制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２記載の光ピックアップのトラッキング制御装置は、光源から出射され、情報記録トラックにより反射されて戻って来た戻り光から光ディスク記録情報を読み取る光ピックアップにおいて前記出射光を前記情報記録トラック上に位置させるようにトラッキングサーボ制御を行う光ピックアップのトラッキング制御装置であって、前記情報記録トラックに対して平行な分割線を含む２以上の分割線により分割されたｎ個（ｎ：４以上の整数）の受光部を有し、前記戻り光を夫々の前記受光部により受光して当該受光部毎に光検出電気信号を夫々出力する光検出器と、複数の前記受光部から夫々に出力される複数の光検出電気信号の和信号（i2）を生成する和信号生成手段と、前記和信号の位相の、各前記受光部から夫々に出力される光検出電気信号の位相に対する位相進み量を夫々示す位相進み信号（ pd1 ）と、前記和信号の位相の、各前記光検出電気信号の位相に対する位相遅れ量を夫々示す位相遅れ信号（ pd2 ）と、を出力する位相比較手段と、各前記位相進み信号（ pd1 ）と各前記位相遅れ信号（ pd2 ）とを加算し（擬似ラジアルコントラスト信号）前記トラッキング制御引込用信号として出力する位相和生成手段と、各前記位相進み信号（ pd1 ）と各前記位相遅れ信号（ pd2 ）との差を算出し、トラッキング制御用の位相比較信号（ DPD ）として出力し、前記トラッキング制御引込用信号に基づいて前記トラッキングサーボ制御への引き込みを行うと共に、前記位相比較信号（ DPD ）に基づいて前記トラッキング制御を行うトラッキング制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項３記載の光ピックアップのトラッキング制御方法は、光源から出射された出射光により光ディスクの情報記録トラックに光ディスク記録情報を書き込み、又は前記光源から出射され前記情報記録トラックにより反射されて戻って来た戻り光から前記光ディスク記録情報を読み取る光ピックアップにおいて、前記出射光を前記情報記録トラック上に位置させるようにトラッキングサーボ制御を行う光ピックアップのトラッキング制御方法であって、前記情報記録トラックに対して平行な分割線を含む２以上の分割線により分割されたｎ個（ｎ：４以上の整数）の受光部を有し、前記戻り光を夫々の前記受光部により受光して当該受光部毎に光検出電気信号を夫々出力し、各前記受光部のうち対角に位置する一対の前記受光部夫々から出力される前記光検出電気信号同士の和である対角和信号（i1、i2）を、各前記対毎にそれぞれ算出し、各前記対角和信号（i1、i2）の位相同士を比較し、前記対角和信号のいずれか一方の位相の、いずれか他方の位相に対する位相進み量を示す位相進み信号（ pd1 ）と、前記いずれか一方の位相の、前記いずれか他方の位相に対する位相遅れ量を示す位相遅れ信号（ pd2）と、を出力し、前記位相進み信号（ pd1 ）と前記位相遅れ信号（ pd2 ）とを加算し、トラッキング制御引込用信号（PHSUM）として出力し、前記位相進み信号（ pd1 ）と前記位相遅れ信号（ pd2 ）との差を算出し、トラッキング制御用の位相比較信号（ DPD ）として出力し、前記トラッキング制御引込用信号（PHSUM）に基づいて前記トラッキングサーボ制御への引き込みを行わせると共に、前記位相比較信号（ DPD ）に基づいて前記トラッキング制御を行わせることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項４記載の光ピックアップのトラッキング制御方法は、光源から出射された出射光により光ディスクの情報記録トラックに光ディスク記録情報を書き込み、又は前記光源から出射され前記情報記録トラックにより反射されて戻って来た戻り光から前記光ディスク記録情報を読み取る光ピックアップにおいて、前記出射光を前記情報記録トラック上に位置させるようにトラッキングサーボ制御を行う光ピックアップのトラッキング制御方法であって、前記情報記録トラックに対して平行な分割線を含む２以上の分割線により分割されたｎ個（ｎ：４以上の整数）の受光部を有し、前記戻り光を夫々の前記受光部により受光して当該受光部毎に光検出電気信号を夫々出力し、複数の前記受光部から夫々に出力される複数の光検出電気信号の和信号（i2）を生成し、前記和信号の位相の、各前記受光部から夫々に出力される光検出電気信号の位相に対する位相進み量を夫々示す位相進み信号（ pd1 ）と、前記和信号の位相の、各前記光検出電気信号の位相に対する位相遅れ量を夫々示す位相遅れ信号（ pd2 ）と、を出力し、各前記位相進み信号（ pd1 ）と各前記位相遅れ信号（ pd2 ）とを加算し（擬似ラジアルコントラスト信号）前記トラッキング制御引込用信号として出力し、各前記位相進み信号（ pd1 ）と各前記位相遅れ信号（ pd2 ）との差を算出し、トラッキング制御用の位相比較信号（ DPD ）として出力し、前記トラッキング制御引込用信号に基づいて前記トラッキングサーボ制御への引き込みを行わせると共に、前記位相比較信号（ DPD ）に基づいて前記トラッキング制御を行わせることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光ピックアップのトラッキング制御装置の実施形態について、図面を参照しながら説明を行う。
【００１９】
（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態である光ピックアップのトラッキング制御装置構成を示す図である。図１に示すように、この光ピックアップのトラッキング制御装置１０１は、半導体レーザ等の光源（図示せず）から出射され光ディスクの情報記録トラックで反射されて戻った戻り光を受ける光ディテクタ１１と、加算器１２及び１３と、位相比較器１４と、加算器１５と、減算器１６と、トラッキング制御部１７を備えて構成されている。
【００２０】
光ディテクタ１１は、４個の受光部を有し、光ディスクからの戻り光を受光して光検出電気信号を出力する光検出器である。光ディテクタ１１は、光検出器に相当している。
【００２１】
また、加算器１２は、光ディテクタ１１の４つの受光部のうち、一方の対角位置となる２つの受光部の光検出電気信号の和をそれぞれ算出して対角和信号を生成し、位相比較器１４のｉ１端子へ出力する。また、加算器１３は、光ディテクタ１１の４つの受光部のうち、他方の対角位置となる他の２つの受光部の光検出電気信号の和をそれぞれ算出して対角和信号を生成し、位相比較器１４のｉ２端子へ出力する。加算器１２、１３は、対角和生成手段に相当している。
【００２２】
図２に、位相比較器１４の一例の構成を示す。また、図３に、位相比較器１４における信号処理の一例を説明するタイミングチャートを示す。位相比較器１４は、入力端子ｉ１、ｉ２へ入力される対角和信号の位相を比較し、図３に示すように、ｉ１の位相が進んでいる場合に第１位相進み信号をｐｄ１端子から出力し、ｉ１の位相が遅れている場合に第１位相遅れ信号をｐｄ２端子から出力する。位相比較器１４は、第１位相比較手段に相当している。
【００２３】
また、加算器１５は、位相比較器１４の出力端子ｐｄ１から出力される第１位相進み信号と、位相比較器１４の出力端子ｐｄ２から出力される第１位相遅れ信号の和を算出し、信号ＰＨＳＵＭとしてトラッキング制御部１７に出力する。加算器１５は、第１位相和生成手段に相当している。
【００２４】
また、減算器１６は、位相比較器１４の出力端子ｐｄ１から出力される第１位相進み信号と、位相比較器１４の出力端子ｐｄ２から出力される第１位相遅れ信号の差を算出し、位相比較信号（ＤＰＤ：Differential Phase Detection信号）としてトラッキング制御部１７に出力する。減算器１６は、第１位相差生成手段に相当している。
【００２５】
図４は、トラッキング制御部における信号処理を説明するタイミングチャートである。図４の最上段は、減算器１６からトラッキング制御部１７に出力される位相比較信号を示している。この位相比較信号は、図９（Ｃ）に示した信号ＴＥと同様の性質を有する信号であり、位相比較信号がゼロクロスする箇所が、光ディスクの情報記録トラックの中央位置となっている。
【００２６】
また、図４の上から第２段は、加算器１５からトラッキング制御部１７に出力される信号ＰＨＳＵＭを示している。この信号ＰＨＳＵＭは、図９（Ｂ）に示したラジアルコントラスト信号ＲＣと同様の性質を有する信号であり、信号ＰＨＳＵＭの波形の山の中央位置が、光ディスクの情報記録トラックの中央位置となっている。以下、信号ＰＨＳＵＭを、擬似ラジアルコントラスト信号という。擬似ラジアルコントラスト信号ＰＨＳＵＭは、トラッキング制御引込用信号に相当している。
【００２７】
したがって、図４に示すように、擬似ラジアルコントラスト信号ＰＨＳＵＭを適宜のスライスレベルＴＨでコンパレートすることにより、図４の上から第３段に示すような信号ＯＮＴＲＫを得ることができる。以下、信号ＯＮＴＲＫをオントラック信号という。
【００２８】
オントラック信号ＯＮＴＲＫは、山状の波形（立ち上がりから立下がりまでの間）の中央位置が、光ディスクの情報記録トラックの中央位置（以下、「オントラック位置」という。）と一致している。また、オントラック信号ＯＮＴＲＫでは、谷状の波形（立ち下がりから立上がりまでの間）の中央位置は、光ディスクの情報記録トラックどうしの中間位置（以下、「オフトラック位置」という。）と一致している。
【００２９】
図４の上から第４段の信号ＺＲＣＳは、最上段の位相比較信号がゼロレベルをゼロクロスする方向を示している。すなわち、位相比較信号が負側から正側へゼロクロスする場合に立ち上がり、位相比較信号が正側から負側へゼロクロスする場合に立ち下がる波形となっている。以下、信号ＺＲＣＳをゼロクロス信号という。
【００３０】
また、図４の最下段の信号Ｆ／Ｒは、光ピックアップからの出射光が情報記録トラックをディスク半径方向に移動する場合に、出射光が相対的にどちらの方向に向かっているかを示すものであり、ゼロクロス信号ＺＲＣＳの立ち上がり時と立ち下がり時にオントラック信号ＯＮＴＲＫをラッチすることにより得られる。以下、信号Ｆ／Ｒを方向検出信号という。
【００３１】
図５は、トラッキング制御部１７の一例の構成を示す図である。図５に示すように、このトラッキング制御部１７は、コンパレータ１７１を有しており、擬似ラジアルコントラスト信号ＰＨＳＵＭをスライスレベルＴＨでコンパレートすることによりオントラック信号ＯＮＴＲＫを生成し、方向検出器１７３に出力する。
【００３２】
また、トラッキング制御部１７は、コンパレータ１７２を有しており、位相比較信号ＤＰＤをゼロレベルでコンパレートすることによりゼロクロス信号ＺＲＣＳを生成し、方向検出器１７３に出力する。
【００３３】
図６は、図５に示す方向検出器１７３の一例の構成を示す図である。また、図７は、図５に示す方向検出器１７３の一例における信号処理を説明するタイミングチャートである。
【００３４】
方向検出器１７３は、ゼロクロス信号ＺＲＣＳの立ち上がり時と立ち下がり時にオントラック信号ＯＮＴＲＫをラッチすることにより、方向検出信号Ｆ／Ｒを生成する。方向検出信号Ｆ／Ｒは、速度検出器１７５に出力され、位相補償器１７７、切り換えスイッチ１７８、駆動回路１７９を経てトラッキングアクチュエータ１８０を駆動する。トラッキングアクチュエータ１８０は、光ピックアップを移動させ、光ピックアップの出射光のディスク半径方向位置を制御する。このようにして、光ピックアップの出射光を、所要の情報記録トラック上へ移動させ、トラッキングサーボ制御への引き込みを行うことができる。
【００３５】
その後は、位相比較信号ＤＰＤが位相補償器１７４、ループスイッチ１７６、切り換えスイッチ１７８、駆動回路１７９を経てトラッキングアクチュエータ１８０を駆動する。トラッキングアクチュエータ１８０は、光ピックアップの位置を制御し、光ピックアップの出射光が情報記録トラックのオントラック位置からはずれないように制御する。このようにして、光ピックアップの出射光のトラッキングサーボ制御を行うことができる。
【００３６】
上記の第１実施形態において、加算器１２、１３と、位相比較器１４と、加算器１５は、信号処理手段を構成している。また、トラッキング制御部１７は、トラッキング制御手段に相当している。
【００３７】
上記した第１実施形態の光ピックアップのトラッキング制御装置１０１によれば、光ディスクへ記録される情報が高密度化し情報記録トラックのピッチが狭くなり、従来のラジアルコントラスト信号ではＳ／Ｎ比が低下するような場合であっても、新たな方法により生成した擬似ラジアルコントラスト信号により、つねに正しい位置でトラッキングサーボ制御への引き込みを行うことができ、安定したトラッキング制御を行うことができる、という利点がある。
【００３８】
（２）第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図８は、本発明の第２実施形態である光ピックアップのトラッキング制御装置構成を示す図である。図８に示すように、この光ピックアップのトラッキング制御装置１０２は、半導体レーザ等の光源（図示せず）から出射され光ディスクの情報記録トラックで反射されて戻った戻り光を受ける光ディテクタ２１と、加算器２２と、位相比較器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄと、加算器２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、２５ｆ、２５ｇと、減算器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅと、トラッキング制御部２７を備えて構成されている。
【００３９】
光ディテクタ２１は、４個の受光部を有し、光ディスクからの戻り光を受光して光検出電気信号を出力する光検出器である。４つの各受光部の光検出電気信号は、それぞれ位相比較器２４のｉ１端子へ出力される。光ディテクタ２１は、光検出器に相当している。
【００４０】
また、加算器２２は、光ディテクタ２１の４つの全受光部の光検出電気信号の和を算出して和信号を生成し、位相比較器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄのｉ２端子へ出力する。加算器２２は、和生成手段に相当している。
【００４１】
位相比較器２４ａ〜２４ｄの構成は、第１実施形態の場合と同様である。位相比較器２４ａは、入力端子ｉ１、ｉ２へ入力される１つのディテクタ信号と和信号との位相を比較し、ｉ１の位相が進んでいる場合に第２位相進み信号をｐｄ１端子から出力し、ｉ１の位相が遅れている場合に第２位相遅れ信号をｐｄ２端子から出力する。位相比較器２４ｂ〜２４ｄも同様である。位相比較器２４ａ〜２４ｄは、第２位相比較手段に相当している。
【００４２】
また、加算器２５ａは、位相比較器２４ａの出力端子ｐｄ１から出力される第２位相進み信号と、位相比較器２４ａの出力端子ｐｄ２から出力される第２位相遅れ信号の和を算出する。加算器２５ｂ〜２５ｄも同様である。また、加算器２５ｅは、加算器２５ａ〜２５ｄの出力の和を擬似ラジアルコントラスト信号としてトラッキング制御部２７に出力する。加算器２５ａ〜２５ｄと２５ｅは、第２位相和生成手段に相当している。
【００４３】
また、減算器２６ａは、位相比較器２４ａの出力端子ｐｄ１から出力される第２位相進み信号と、位相比較器２４ａの出力端子ｐｄ２から出力される第２位相遅れ信号の差を算出し加算器２５ｆに出力する。減算器２６ｃも同様である。また、減算器２６ｂは、位相比較器２４ｂの出力端子ｐｄ１から出力される第２位相進み信号と、位相比較器２４ｂの出力端子ｐｄ２から出力される第２位相遅れ信号の差を算出し加算器２５ｇに出力する。減算器２６ｄも同様である。加算器２５ｆと２５ｇの出力は減算器２６ｅにより減算され、位相比較信号としてトラッキング制御部２７に出力する。減算器２６ｅは、第２位相差生成手段に相当している。
【００４４】
この第２実施形態の場合も、加算器２５ｅから出力される擬似ラジアルコントラスト信号は、図４の上から第２段に示すような特性の波形となり、トラッキング制御部２７において、擬似ラジアルコントラスト信号を適宜のスライスレベルでコンパレートすることにより、図４の上から第３段に示すようなオントラック信号を得ることができ、このオントラック信号から、図４の最下段に示すような光ピックアップからの出射光が情報記録トラックをディスク半径方向に移動する場合に出射光が相対的にどちらの方向に向かっているかを示す方向検出信号を生成し、この方向検出信号によりトラッキングサーボ制御への引き込みを行うことができる。
【００４５】
その後は、減算器２６ｅから出力される位相比較信号がトラッキング制御部２７において処理され、トラッキング制御部２７が、光ピックアップの位置を制御し、光ピックアップの出射光が情報記録トラックのオントラック位置からはずれないように制御する。このようにして、光ピックアップの出射光のトラッキングサーボ制御を行うことができる。
【００４６】
上記の第２実施形態において、加算器２２と、位相比較器２４ａ〜２４ｄと、加算器２５ａ〜２５ｄは、信号処理手段を構成している。また、トラッキング制御部２７は、トラッキング制御手段に相当している。
【００４７】
上記した第２実施形態の光ピックアップのトラッキング制御装置１０２によれば、光ディスクへ記録される情報が高密度化し情報記録トラックのピッチが狭くなり、従来のラジアルコントラスト信号ではＳ／Ｎ比が低下するような場合であっても、新たな方法により生成した擬似ラジアルコントラスト信号により、つねに正しい位置でトラッキングサーボ制御への引き込みを行うことができ、安定したトラッキング制御を行うことができる、という利点がある。
【００４８】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００４９】
例えば、上記実施形態においては、光検出器として、４個の受光部を有する光ディテクタを例に挙げて説明したが、本発明はこの例には限定されず、他の構成の光検出器、例えば、ｎ個（ｎ：２以上の整数）の受光部を有する光検出器であってもよい。
【００５０】
また、上記各実施形態では、光検出器からの信号に和算や減算を行う例について説明したが、本発明はこれには限定されず、要は、光検出器の受光部からの光検出電気信号に所定の演算を行うとともに位相の比較を行いトラッキング制御引込用信号を出力すれば、どのような信号処理であってもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、光ディスクからの戻り光を、情報記録トラックに対して平行な分割線を含む２以上の分割線により分割されたｎ個（ｎ：４以上の整数）の受光部を有する光検出器で受光して当該受光部毎に光検出電気信号を出力し、各受光部のうち対角に位置する一対の受光部夫々から出力される光検出電気信号同士の和である各対角和信号の位相同士を比較し、対角和信号のいずれか一方の位相の、いずれか他方の位相に対する位相進み量を示す位相進み信号と、いずれか一方の位相の、いずれか他方の位相に対する位相遅れ量を示す位相遅れ信号を出力し、位相進み信号と位相遅れ信号とを加算してトラッキング制御引込用信号として出力し、このトラッキング制御引込用信号に基づいてトラッキングサーボ制御への引き込みを行うようにしたので、光ディスクへ記録される情報が高密度化し情報記録トラックのピッチが狭くなっても、つねに正しい位置でトラッキングサーボ制御への引き込みを行うことができ、安定したトラッキング制御を行うことができる、という利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である光ピックアップのトラッキング制御装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態の光ピックアップのトラッキング制御装置における位相比較器の一例の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態の位相比較器における信号処理の一例を説明するタイミングチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態のトラッキング制御部における信号処理を説明するタイミングチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態のトラッキング制御部の一例の構成を示す図である。
【図６】図５に示す方向検出器の一例の構成を示す図である。
【図７】図５に示す方向検出器の一例における信号処理を説明するタイミングチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態である光ピックアップのトラッキング制御装置の構成を示す図である。
【図９】従来の光ピックアップのトラッキングサーボ制御における問題を説明する図である。
【符号の説明】
１１ 光ディテクタ
１２、１３ 加算器
１４ 位相比較器
１５ 加算器
１６ 減算器
１７ トラッキング制御部
２１ 光ディテクタ
２２ 加算器
２４ａ〜２４ｄ 位相比較器
２５ａ〜２５ｇ 加算器
２６ａ〜２６ｅ 減算器
２７ トラッキング制御部
１０１、１０２ 光ピックアップのトラッキング制御装置
１７１、１７２ コンパレータ
１７３ 方向検出器
１７４ 位相補償器
１７５ 速度検出器
１７６ ループスイッチ
１７７ 位相補償器
１７８ 切り換えスイッチ
１７９ 駆動回路
１８０ トラッキングアクチュエータ
Ｌ ランド
Ｐ ピット
Claims (4)
- 光源から出射され、情報記録トラックにより反射されて戻って来た戻り光から記録情報を読み取る光ピックアップにおいて前記出射光を前記情報記録トラック上に位置させるようにトラッキングサーボ制御を行う光ピックアップのトラッキング制御装置であって、
前記情報記録トラックに対して平行な分割線を含む２以上の分割線により分割されたｎ個（ｎ：４以上の整数）の受光部を有し、前記戻り光を夫々の前記受光部により受光して当該受光部毎に光検出電気信号を夫々出力する光検出器と、
各前記受光部のうち対角に位置する一対の前記受光部夫々から出力される前記光検出電気信号同士の和である対角和信号（i1、i2）を、各前記対毎にそれぞれ算出する対角和信号生成手段と、
各前記対角和信号（i1、i2）の位相同士を比較し、前記対角和信号のいずれか一方の位相の、いずれか他方の位相に対する位相進み量を示す位相進み信号（ pd1 ）と、前記いずれか一方の位相の、前記いずれか他方の位相に対する位相遅れ量を示す位相遅れ信号（ pd2）を出力する位相比較手段と、
前記位相進み信号（ pd1 ）と前記位相遅れ信号（ pd2 ）とを加算し、トラッキング制御引込用信号（PHSUM）として出力する位相和生成手段と、
前記位相進み信号（ pd1 ）と前記位相遅れ信号（ pd2 ）との差を算出し、トラッキング制御用の位相比較信号（ DPD ）として出力する位相差生成手段と、
前記トラッキング制御引込用信号（PHSUM）に基づいて前記トラッキングサーボ制御への引き込みを行うと共に、前記位相比較信号（ DPD ）に基づいて前記トラッキング制御を行うトラッキング制御手段と、
を備えることを特徴とする光ピックアップのトラッキング制御装置。 - 光源から出射され、情報記録トラックにより反射されて戻って来た戻り光から光ディスク記録情報を読み取る光ピックアップにおいて前記出射光を前記情報記録トラック上に位置させるようにトラッキングサーボ制御を行う光ピックアップのトラッキング制御装置であって、
前記情報記録トラックに対して平行な分割線を含む２以上の分割線により分割されたｎ個（ｎ：４以上の整数）の受光部を有し、前記戻り光を夫々の前記受光部により受光して当該受光部毎に光検出電気信号を夫々出力する光検出器と、
複数の前記受光部から夫々に出力される複数の光検出電気信号の和信号（i2）を生成する和信号生成手段と、
前記和信号の位相の、各前記受光部から夫々に出力される光検出電気信号の位相に対する位相進み量を夫々示す位相進み信号（ pd1 ）と、前記和信号の位相の、各前記光検出電気信号の位相に対する位相遅れ量を夫々示す位相遅れ信号（ pd2 ）と、を出力する位相比較手段と、
各前記位相進み信号（ pd1 ）と各前記位相遅れ信号（ pd2 ）とを加算し（擬似ラジアルコントラスト信号）前記トラッキング制御引込用信号として出力する位相和生成手段と、
各前記位相進み信号（ pd1 ）と各前記位相遅れ信号（ pd2 ）との差を算出し、トラッキング制御用の位相比較信号（ DPD ）として出力する位相差生成手段と、
前記トラッキング制御引込用信号に基づいて前記トラッキングサーボ制御への引き込みを行うと共に、前記位相比較信号（ DPD ）に基づいて前記トラッキング制御を行うトラッキング制御手段と、
を備えることを特徴とする光ピックアップのトラッキング制御装置。 - 光源から出射された出射光により光ディスクの情報記録トラックに光ディスク記録情報を書き込み、又は前記光源から出射され前記情報記録トラックにより反射されて戻って来た戻り光から前記光ディスク記録情報を読み取る光ピックアップにおいて、前記出射光を前記情報記録トラック上に位置させるようにトラッキングサーボ制御を行う光ピックアップのトラッキング制御方法であって、
前記情報記録トラックに対して平行な分割線を含む２以上の分割線により分割されたｎ個（ｎ：４以上の整数）の受光部を有し、前記戻り光を夫々の前記受光部により受光して当該受光部毎に光検出電気信号を夫々出力し、
各前記受光部のうち対角に位置する一対の前記受光部夫々から出力される前記光検出電気信号同士の和である対角和信号（i1、i2）を、各前記対毎にそれぞれ算出し、
各前記対角和信号（i1、i2）の位相同士を比較し、前記対角和信号のいずれか一方の位相の、いずれか他方の位相に対する位相進み量を示す位相進み信号（ pd1 ）と、前記いずれか一方の位相の、前記いずれか他方の位相に対する位相遅れ量を示す位相遅れ信号（ pd2）と、を出力し、
前記位相進み信号（ pd1 ）と前記位相遅れ信号（ pd2 ）とを加算し、トラッキング制御引込用信号（PHSUM）として出力し、
前記位相進み信号（ pd1 ）と前記位相遅れ信号（ pd2 ）との差を算出し、トラッキング制御用の位相比較信号（ DPD ）として出力し、
前記トラッキング制御引込用信号（PHSUM）に基づいて前記トラッキングサーボ制御への引き込みを行わせると共に、前記位相比較信号（ DPD ）に基づいて前記トラッキング制御を行わせることを特徴とする光ピックアップのトラッキング制御方法。 - 光源から出射された出射光により光ディスクの情報記録トラックに光ディスク記録情報を書き込み、又は前記光源から出射され前記情報記録トラックにより反射されて戻って来た戻り光から前記光ディスク記録情報を読み取る光ピックアップにおいて、前記出射光を前記情報記録トラック上に位置させるようにトラッキングサーボ制御を行う光ピックアップのトラッキング制御方法であって、
前記情報記録トラックに対して平行な分割線を含む２以上の分割線により分割されたｎ個（ｎ：４以上の整数）の受光部を有し、前記戻り光を夫々の前記受光部により受光して当該受光部毎に光検出電気信号を夫々出力し、
複数の前記受光部から夫々に出力される複数の光検出電気信号の和信号（i2）を生成し、
前記和信号の位相の、各前記受光部から夫々に出力される光検出電気信号の位相に対する位相進み量を夫々示す位相進み信号（ pd1 ）と、前記和信号の位相の、各前記光検出電気信号の位相に対する位相遅れ量を夫々示す位相遅れ信号（ pd2 ）と、を出力し、
各前記位相進み信号（ pd1 ）と各前記位相遅れ信号（ pd2 ）とを加算し（擬似ラジアルコントラスト信号）前記トラッキング制御引込用信号として出力し、
各前記位相進み信号（ pd1 ）と各前記位相遅れ信号（ pd2 ）との差を算出し、トラッキング制御用の位相比較信号（ DPD ）として出力し、
前記トラッキング制御引込用信号に基づいて前記トラッキングサーボ制御への引き込みを行わせると共に、前記位相比較信号（ DPD ）に基づいて前記トラッキング制御を行わせることを特徴とする光ピックアップのトラッキング制御方法。
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