JPH04103314U - 光デイスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 光ディスクにおけるグルーブ、ランドの判別
を確実にし、光ピックアップの駆動制御を確実にする。 【構成】 光ピックアップのフォトセンサを、戻り光の
移動方向に関して４分割、移動方向に直角な方向に関し
て２分割の８分割とし、中央寄りの４つを外側寄りの４
つよりも小さくし、中央寄りの４つのフォトセンサから
の検出信号を処理して光ピックアップの移動方向を判別
する第１の判別回路１２と、この１２の出力とトラッキ
ングエラー検出回路１０の出力とを処理して光ピックア
ップが光ディスク装置におけるグルーブに対応した位置
にある時のみ信号を出力して、グルーブ、ランドの判別
を行う第２の判別回路１３と、トラッキングエラーのゼ
ロクロス点で判別回路１３の出力をサンプリングするサ
ンプル回路１４とを備え、サンプル回路１４の出力で光
ピックアップのアクチュエータ駆動のタイミングを制御
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は光ディスク装置に関し、特に光ピックアップ駆動制御系の改良に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

図７を参照して１ビーム光ピックアップ系について説明する。 光ピックアップ系４０は、光ディスク５０におけるグルーブ５１あるいはラン ド５２に照射されたレーザビームの反射光を受光する対物レンズ４１、ビームス プリッタ４２、円筒レンズ４３、フォトセンサとしてのフォトダイオード４４を 含む。フォトダイオード４４は、図８に示すように、左右上下に４等分された分 割フォトダイオード４４Ａ〜４４Ｄから成る４分割タイプである。光ディスク５ ０が光ピックアップの焦点位置にある場合、フォトダイオード４４には円形のス ポット光が入射する。しかし、光ディスクが焦点位置からはずれると、スポット 光は図８中Ｓ２あるいはＳ３で示すように楕円に近くなる。 このように、フォトダイオード４４に入射するスポット光の形状に応じて焦点 ずれを示すフォーカスエラーの検出、更にはトラック中心からの光ピックアップ （対物レンズ）の位置ずれ、すなわちトラッキングエラーを検出するために、４ 分割フォトダイオードが用いられている。この方法は、分割フォトダイオード４ ４Ａ〜４４Ｄからの検出信号を加減算処理するものであり、フォーカスエラーＦ Ｅ、トラッキングエラーＴＥはそれぞれ以下の式で表される。 ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ） （１） ＴＥ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ） （２） 但し、Ａ〜Ｄはそれぞれ、分割フォトダイオード４４Ａ〜４４Ｄで検出される 光量を表すものとする。図７において、波形Ｗ１は光ピックアップが光ディスク に対して径方向に移動する際のトラッキングエラーＴＥの変化を示し、グルーブ ５１の中心（トラック中心）及びランド５２の中心でそれぞれ０となる正弦波形 を呈する。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ＩＳＯ等で規格化されている光ディスク装置では、光ディスクからの戻り光の 総和（通常、トラッククロスシグナルあるいはラジアルコントラストＲＣと呼ば れる）は、グルーブでは暗く、ランドでは明るくなるようにグルーブ−ランド間 の明暗が設定されている。ラジアルコントラストＲＣ（＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄに乗る 明暗の割合）を表す信号は、図７にＷ２で示すような正弦波形を呈し、これを基 につくられた０、１の２値で表される信号はミラー信号と呼ばれる。 最近の光ディスク装置では、ラジアルコントラストＲＣに対する規格が−０． １＜ＲＣ＜０．１といったように、グルーブが暗くても明るくても良いという規 格になったものがある。一方、光ピックアップの駆動制御系では、トラックジャ ンプ等のためにアクチュエータを駆動する場合、トラッキングサーボがアクチュ エータを加速するタイミングではドライブを停止し、減速するタイミングではア クチュエータへのドライブがかかるように制御する。しかし、このような制御方 式は、グルーブ−ランドの判別が難しい上記のような規格のものには適用が困難 となる。 このような問題点に鑑み、本考案の課題はグルーブ、ランドの確実な判別を可 能とし、光ピックアップの確実な駆動制御を行うことができる光ディスク装置を 提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案による光ディスク装置は、光ディスクからの戻り光を検出するためのフ ォトセンサを有する１ビーム光ピックアップと、前記フォトセンサからの検出信 号を処理して前記光ピックアップのトラック中心からの位置ずれを示すトラッキ ングエラーを検出する回路と、該トラッキングエラー検出回路の出力に基づいて 前記光ピックアップのアクチュエータを制御する制御手段とを有する光ディスク 装置において、前記フォトセンサを、前記戻り光の移動方向に関して４分割、前 記移動方向に直角な方向に関して２分割の８分割タイプとすると共に、中央寄り の４つを外側寄りの４つよりも小さくし、前記中央寄りの４つのフォトセンサか らの検出信号を処理して前記光ピックアップの移動方向を判別する第１の判別回 路と、該第１の判別回路の出力と前記トラッキングエラー検出回路の出力とを処 理して前記光ピックアップが前記光ディスクにおけるグルーブに対応した位置に ある時のみ信号を出力してグルーブ、ランドの判別を行なう第２の判別回路と、 前記トラッキングエラーのゼロクロス点で前記第２の判別回路の出力をサンプリ ングするサンプル回路とを備え、前記制御手段は前記サンプル回路の出力で前記 アクチュエータ駆動のタイミングを制御することを特徴とする。

【０００５】

【作用】

本考案による第１の判別回路は、光ピックアップが光ディスクの内側、外側の いずれの方向に移動しているかを判別する。一方、第２の判別回路は、検出して いるトラッキングエラー検出信号の傾き（増加中あるいは減少中）を示すハイ、 ロー２種類の信号を出力し、この信号がサンプル回路でサンプリングされて制御 手段へ供給され、制御手段はこのサンプル回路からの信号を受信している時のみ 前記光ピックアップのアクチュエータをドライブする。

【０００６】

【実施例】

以下に、本考案の実施例について説明する。 図２は本考案で使用されるフォトセンサとしてのフォトダイオード２１を示し 、光ディスクからの戻り光の移動方向に関して４分割とし、前記移動方向に直角 な方向に関しては２分割として分割フォトダイオード２１Ａ〜２１Ｈから成る８ 分割タイプとすると共に、中央寄りの４つの２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｆ、２１Ｇを 外側寄りの４つの２１Ａ、２１Ｄ、２１Ｅ、２１Ｈよりも小さくしている。なお 、中央寄りの４つの分割フォトダイオード２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｆ、２１Ｇの幅 は、スポット光ＳＰがフォトダイオード２１の中心に位置する時に、スポット光 ＳＰが４つに等分割されるように設定される。 図１は光ピックアップのアクチュエータの駆動制御系を示し、図２に示した分 割フォトダイオード２１Ａ〜２２Ｈからの検出信号に基づいて光ピックアップの トラック中心からの位置ずれを示すトラッキングエラーを検出するトラッキング エラー検出回路１０の他に、アクチュエータ１００の駆動系１１と、分割フォト ダイオード２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｇ、２１Ｆからの検出信号を処理して光ピック アップの移動方向を判別する第１の判別回路１２と、該第１の判別回路１２の出 力とトラッキングエラー検出回路１０の出力とを処理して光ピックアップが光デ ィスクにおけるグルーブに対応した位置にある時のみ信号を出力してグルーブ、 ランドの判別を行なう第２の判別回路１３と、トラッキングエラー検出回路１０ からのトラッキングエラー検出信号のゼロクロス点で第２の判別回路１３の出力 をサンプリングするサンプル回路１４とを備えている。 トラッキングエラー検出回路１０は、分割フォトダイオード２１Ａ、２１Ｂ、 ２１Ｇ、２１Ｈの検出信号の和信号Ｓ（Ａ＋Ｂ＋Ｇ＋Ｈ）と分割フォトダイオー ド２１Ｃ、２１Ｄ、２１Ｅ、２１Ｆの検出信号の和信号Ｓ（Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ）と を用いて下記の（３）式によりトラッキングエラーＴＥを演算する。 ＴＥ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｇ＋Ｈ）−（Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ） （３） 駆動系１１は、ＣＰＵ１１−１とスイッチ回路１１−２とを含み、ＣＰＵ１１ −１は、後述するように、サンプル回路１４の出力でスイッチ回路１１−２をオ ン、オフしてアクチュエータ１００をドライブするタイミングを制御する。 第２の判別回路１３は、トラッキングエラー検出信号を微分する微分回路１３ −１と、第１の判別回路１２の出力で切り替えられるスイッチ回路１３−２と、 スイッチ回路１３−２を介して送られてくる微分されたトラッキングエラー検出 信号の位相を反転するための位相反転回路１３−３、及びレベル比較回路１３− ４とを含み、微分されたトラッキングエラー検出信号あるいはその位相を反転さ せた信号のレベルが一定値以上の時のみ信号を出力する。 サンプル回路１４は、後述するように、増幅段１１−３で増幅されたトラッキ ングエラー検出信号のゼロクロス点を中心とする所定の時間帯でレベル比較回路 １３−４の出力をサンプリングする。

【０００７】 図３を参照して第１の判別回路１２について説明する。 第１の判別回路１２は、分割フォトダイオード２１Ｂと２１Ｇとの検出信号の 和信号Ｓ（Ｂ＋Ｇ）を２値化する第１の２値化回路１２−１と、分割フォトダイ オード２１Ｃと２１Ｆとの検出信号の和信号Ｓ（Ｃ＋Ｆ）を２値化する第２の２ 値化回路１２−２と、第１の２値化回路１２−１の出力をＤ入力とし、第２の２ 値化回路１２−２の出力をクロック入力とするＤタイプのフリップフロップ１２ −３とから成る。 和信号Ｓ（Ｂ＋Ｇ）とＳ（Ｃ＋Ｆ）及び図３の各部の信号を示した図４をも参 照して動作について説明する。 図２においてスポット内の明暗が分割フォトダイオード２１Ａから２１Ｄに向 かって移動すると、図４ａに示すように、和信号Ｓ（Ｂ＋Ｇ）とＳ（Ｃ＋Ｆ）は それぞれ一定の位相差をもった信号となる。和信号Ｓ（Ｂ＋Ｇ）とＳ（Ｃ＋Ｆ） はそれぞれ、第１、第２の２値化回路１２−１、１２−２で２値信号Ｓ１２−１ 、Ｓ１２−２に変換される。フリップフロップ１２−３は、２値信号Ｓ１２−１ を２値信号Ｓ１２−２の立ち上がりでサンプリングする機能を有する。すなわち 、フリップフロップ１２−３は、２値信号Ｓ１２−２の立ち上がり時に２値信号 Ｓ１２−１がハイになっていると出力信号Ｓ１２−３がハイになる。このように して、スポットの明暗が分割フォトダイオード２１Ａから２１Ｄに向かって移動 する時には、フリップフロップ１２−３の出力はハイになる。 逆に、スポットの明暗が分割フォトダイオード２１Ｄから２１Ａに向かって移 動する時には、図４ｂに示すように、２値信号Ｓ１２−１が２値信号Ｓ１２−２ でサンプリングされることは無いので、フリップフロップ１２−３の出力はロー のままである。以上の説明で明らかなように、第１の判別回路１２は和信号Ｓ（ Ｂ＋Ｇ）とＳ（Ｃ＋Ｆ）との間の位相を判別する機能を有することを意味する。

【０００８】 図１に戻って、微分回路１３−１はトラッキングエラー検出信号ＴＥを微分し てその９０度位相進みの微分信号ＤＴＥを出力する。トラッキングエラー検出信 号ＴＥと微分信号ＤＴＥとの関係は、図５に示すようになる。図５において、Ｇ Ｃはグルーブの中心を示す。なお、図５ａはスポットが分割フォトダイオード２ １Ａから２１Ｄに向かって移動する時の関係を示し、図５ｂはスポットが分割フ ォトダイオード２１Ｄから２１Ａに向かって移動する時の関係を示す。スイッチ 回路１３−２は、第１の判別回路１２の出力がハイの時には、微分信号ＤＴＥを オアゲート１３−５に出力する。 一方、第１の判別回路１２の出力がローの時には、微分信号ＤＴＥは位相反転 回路１３−３に供給される。位相反転回路１３−３は微分信号ＤＴＥの位相反転 信号（図５ｂに破線で示す）をオアゲート１３−５に出力する。レベル比較回路 １３−４は、オアゲート１３−５からの信号があらかじめ定められたレベルを越 えている時のみハイレベル信号を出力する。レベル比較回路１３−４は光ピック アップがグルーブの中心の前後にある時（図５ａ、図５ｂに斜線で示す）にハイ レベル信号を出力する。これは、第２の判別回路１３が光ディスクにおけるグル ーブ、ランドの判別を行う機能を有することを意味する。サンプル回路１４は、 レベル比較回路１３−４の出力であるミラー信号について更にトラッキングエラ ー検出信号ＴＥのゼロクロス点を中心とする所定の時間帯でサンプルを行い、光 ピックアップがグルーブ付近にあればハイレベル信号を出力する。 ＣＰＵ１１−１は、サンプル回路１４からのサンプル信号でスイッチ回路１１ −２をオンとして増幅段１１−３で増幅されたトラッキングエラー検出信号をド ライブアンプ１１−４に供給せしめる。かくして、ドライブアンプ１１−４は、 光ピックアップのアクチュエータがトラッキング方向にブレーキがかかるタイミ ングに位置している時のみアクチュエータ１００をドライブする。 図６を参照して、アクチュエータがある方向に動いている場合のブレーキタイ ミングについて説明する。図６ａにおいて、トラッキングエラーＴＥの正側でサ ーボ系がオンとされるとブレーキとなり、トラッキングエラーＴＥの負側でサー ボ系がオンとされるとアクチュエータを加速する。図６ｂは判別回路１３の出力 であるミラー信号を表す。判別回路１３の出力がサンプル回路１４でサンプリン グされると図６ｃのようになり、この信号のハイレベルのタイミングでトラッキ ングサーボがオンとなり（図６ｄ）、ブレーキがかかる。図６ａの後半部分では トラッキングサーボがオンとなることで正常にトラックがトレースされることを 示している。 本考案を一実施例について説明したが、本考案は図示した構成に限らず様々な 変形が可能である。例えば、微分回路１３−１は９０度の位相遅延回路でも良い 。

【０００９】

【考案の効果】

以上説明してきたように本考案によれば、光ディスクにおけるグルーブ、ラン ドの判別を確実に行えるようにしたことにより、トラックジャンプ等の光ピック アップの駆動制御を正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の構成を示すブロック図である。

【図２】本考案に使用されるフォトセンサの一例を示し
た図である。

【図３】図１における第１の判別回路の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】ａ及びｂは図３の回路における各部の信号を示
した図である。

【図５】ａ及びｂは図１の回路におけるトラッキング検
出信号と位相遅延信号との関係を示した図である。

【図６】アクチュエータが動いている場合のブレーキタ
イミングについて説明するための図である。

【図７】光ピックアップ系と光ディスク及びトラッキン
グ検出信号との関係を説明するための図である。

【図８】図７に示されたフォトダイオードと光ディスク
からの反射スポット光との間の関係を説明するための図
である。

【符号の説明】

１１ 駆動系 １３ 第二の判別回路 １１−３ 駆動段 １１−４ ドライブアンプ １３−４ レベル比較回路 １４ サンプル回路 ４１ 対物レンズ ４２ ビームスプリッタ ４３ 円筒レンズ ４４ フォトダイオード ５０ 光ディスク ５１ グルーブ ５２ ランド

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスクからの戻り光を検出するための
   フォトセンサを有する１ビーム光ピックアップと、前記
   フォトセンサからの検出信号を処理して前記光ピックア
   ップのトラック中心からの位置ずれを示すトラッキング
   エラーを検出する回路と、該トラッキングエラー検出回
   路の出力に基づいて前記光ピックアップのアクチュエー
   タを制御する制御手段とを有する光ディスク装置におい
   て、前記フォトセンサを、前記戻り光の移動方向に関し
   て４分割、前記移動方向に直角な方向に関して２分割の
   ８分割タイプとすると共に、中央寄りの４つを外側寄り
   の４つよりも小さくし、前記中央寄りの４つのフォトセ
   ンサからの検出信号を処理して前記光ピックアップの移
   動方向を判別する第１の判別回路と、該第１の判別回路
   の出力と前記トラッキングエラー検出回路の出力とを処
   理して前記光ピックアップが前記光ディスクにおけるグ
   ルーブに対応した位置にある時のみ信号を出力してグル
   ーブ、ランドの判別を行なう第２の判別回路と、前記ト
   ラッキングエラーのゼロクロス点で前記第２の判別回路
   の出力をサンプリングするサンプル回路とを備え、前記
   制御手段は前記サンプル回路の出力で前記アクチュエー
   タ駆動のタイミングを制御することを特徴とする光ディ
   スク装置。