JPH0660408A - サンプルサーボ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 差動増幅器１８は、プッシュプル信号を検出
する。タイミング生成回路３２は、スポット４５がトラ
ッキングサーボピット４４ａ、４４ｂに位置する時刻ｔ
₁ 、ｔ₂ にサンプリングクロックを生成する。Ｓ＆Ｈ回
路３３は、サンプリングクロックに基づいてプッシュプ
ル信号Ｊ₁ 、Ｊ₂ をサンプルホールドすると共に、それ
らの絶対値の差分Ｊを求める。極性制御回路３４は、プ
ッシュプル信号Ｊ₁ の極性に基づいて、差分Ｊの極性を
制御し、Ｓ＆Ｈ回路３３は、極性が制御された差分Ｊを
トラッキングエラー信号として、アクチュエータ２０を
駆動する。 【効果】 光ディスクに、従来の装置のように極性判別
用ピットを必要としないで、トラッキングサーボ制御を
行うことができる。すなわち、光ディスクの記録密度を
高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サンプルサーボ装置に
関し、特に光ディスク装置におけるトラッキングサーボ
制御を行うサンプルサーボ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置では、レーザビームのス
ポットが正確にトラックをトラッキング（追跡）するよ
うにするために、トラッキングサーボが用いられる。ト
ラッキングサーボとしては、所謂連続サーボ方式の他
に、サンプルサーボ方式が知られている。

【０００３】このサンプルサーボ方式は、光ディスクの
各トラック上にクロックピットを離散的に形成すると共
に、トラックの中心（トラッキングセンタ）に対して左
右に例えば１／４トラックピッチ振り分けた一対の所謂
ウォブルピットを、クロックピットからのトラック方向
における距離が互いに異なるように各トラックに形成す
る。そして、クロックピットからウォブルピットが再生
されるタイミングを検出し、所謂差動プッシュプル法
（ファーフィールド法）により、検出したタイミングに
基づいて一対のウォブルピットで反射される反射レーザ
ビームの光量差を検出し、この光量差を所謂トラッキン
グエラー信号とすると共に、ウォブルピットがないデー
タ領域では、所謂サンプルホールド回路によってトラッ
キングエラー信号を保持し、トラッキングエラー信号が
０となるように、レーザビームのスポットを径方向にサ
ーボ制御する方式である。

【０００４】ところで、光ディスクの記録密度を高める
ためには、トラックピッチ、ピット長、レーザビームの
スポットサイズを小さくすることが考えられる。例えば
光磁気ディスクでは、前のピットの一部に次のピットを
重ねて形成する所謂オーバーライトにより、ピット長を
実質的に短くして高密度化を図っている。

【０００５】また、上述のサンプルサーボ方式では、例
えば図５に示すように、光ディスク５０のサーボ領域５
１に、隣接するトラックの中心にトラッキングサーボ用
のピット５３を形成し、すなわち隣接するトラックでウ
ォブルピットを共用することにより、トラックピッチを
狭くして、径方向の記録密度を高める方法が考えられ
る。

【０００６】しかし、この方法では、隣接するトラック
において、例えばトラッキングセンタに対して同じ半径
方向にスポット５６がずれたとき、トラッキングエラー
信号が隣接するトラック間で逆極性で得られ、トラッキ
ングエラー信号からは直接スポット５６のずれ方向を知
ることができない。すなわち共用したウォブルピットだ
けではトラッキングサーボ制御を行うことができない。
したがって、上述の図５に示すように、クロックピット
５４からの距離が隣接するトラックにおいて異なる極性
判別用のピット５５を各トラック上に形成し、これらの
極性判別用ピット５５の再生されるタイミングに基づい
て、トラッキングエラー信号の極性を判断する必要があ
る。換言すると、極性判別用ピット５５を必要とし、冗
長度が増加して、記録密度が低下するという問題が生じ
る。

【０００７】なお、スポットサイズは、レーザビームの
波長に比例すると共に、光ピックアップの対物レンズの
所謂開口率（以下ＮＡ：Numerical Apertureという）に
反比例するため、スポットサイズを小さくして記録密度
を高めるには、短波長のレーザ光源の新たな開発や、Ｎ
Ａを大きくするための高価で大きなレンズが必要になる
という問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
サンプルサーボ装置では、光ディスクの各トラック上に
形成されたクロックピットからのトラック方向における
距離が交互に異なり、隣接するトラックの中心にトラッ
キングサーボ用のピットを形成することによって、径方
向の高密度化を図ると、トラッキングエラー信号の極性
を判別するための極性判別用ピットを必要とするという
問題があった。

【０００９】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、トラッキングエラー信号の極性判別用ピ
ットを必要とせずに、光ディスクの記録密度を高めるこ
とができるサンプルサーボ装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るサンプルサーボ装置は、光ディスクの
各トラック上に形成されたクロックピットからのトラッ
ク方向における距離が交互に異なり、隣接するトラック
の中心に形成されたトラッキングサーボ用のピットに基
づいて、トラッキングサーボをかけるサンプルサーボ装
置であって、受光部が光ディスクの少なくとも径方向に
２分割され、光ディスクからの反射光の光量を検出する
光／電気変換手段と、光／電気変換手段の出力に基づい
て、プッシュプル信号を求める差動増幅手段と、光／電
気変換手段の出力に基づいて、和信号を求める増幅手段
と、増幅手段から供給されるクロックピットに対する和
信号に基づいて、トラッキングサーボ用のピットが再生
されるタイミングを生成するタイミング生成手段と、タ
イミング生成手段からのタイミングに基づいて、差動増
幅手段から供給されるトラッキングサーボ用のピットに
対する２つのプッシュプル信号の差分を求めると共に、
一方のプッシュプル信号の極性に基づいて差分の極性を
切り換えて、トラッキングエラー信号を生成するトラッ
キングエラー信号生成手段とを備え、トラッキングエラ
ー信号生成手段からのトラッキングエラー信号に基づい
て、トラッキングサーボをかけることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明を適用したサンプルサーボ装置では、光
ディスクからの反射光の光量を検出し、検出したレベル
に基づいて、プッシュプル信号と和信号を求める。そし
て、クロックピットに対する和信号に基づいて、トラッ
キングサーボ用のピットが再生されるタイミングを生成
し、このタイミングに基づいて、トラッキングサーボ用
のピットに対する２つのプッシュプル信号の差分を求め
ると共に、一方のプッシュプル信号の極性に基づいて差
分の極性を切り換えて、トラッキングエラー信号を生成
し、このトラッキングエラー信号に基づいて、トラッキ
ングサーボをかける。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係るサンプルサーボ装置の一
実施例を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明
を適用したサンプルサーボ装置の要部の回路構成を示す
ブロック図であり、図２は、隣接するトラックで所謂ウ
ォブルピットを共用することによって、径方向の記録密
度を高めた光ディスクのピットのフォーマットを、所謂
プッシュプル信号等と共に示す図である。

【００１３】先ず、この光ディスクに形成されたサンプ
ルサーボ用のピットのフォーマットについて簡単に説明
する。光ディスク１のサーボ領域４１には、図２Ａに示
すように、クロックを再生するためのクロックピット４
３が各トラック上に形成されると共に、該クロックピッ
ト４３からのトラック方向における距離が交互に異な
り、隣接するトラックの中心にトラッキングサーボ用の
ピット（以下トラッキングサーボピットという）４４
ａ、４４ｂが形成されている。すなわち、この光ディス
ク１は、トラッキングサーボ用のウォブルピットが隣接
するトラックで共用され、トラックピッチを狭くして高
密度化が図られている。

【００１４】つぎに、サンプルサーボ装置の要部は、図
１に示すように、光ディスク１にレーザビームを照射
し、記録面１ａで反射された反射光の光量を検出する光
ピックアップ１０と、該光ピックアップ１０からのプッ
シュプル信号に基づいて、トラッキングサーボをかける
トラッキング駆動回路３０とから構成され、光ピックア
ップ１０で検出された和信号に基づいて、トラッキング
サーボピット４４ａ、４４ｂが再生されるタイミングを
生成し、所謂差動プッシュプル法（ファーフィールド
法）により、このタイミングに基づいて光ピックアップ
１０で検出されたトラッキングサーボピット４４ａ、４
４ｂに対する２つのプッシュプル信号の差分を求めると
共に、一方のプッシュプル信号の極性に基づいて差分の
極性を切り換えて、トラッキングエラー信号を生成し、
このトラッキングエラー信号に基づいて、トラッキング
サーボをかけるようになっている。そして、トラッキン
グサーボがかかった状態において、上述の図２Ａに示す
データ領域４２にデータを記録し、あるいはデータ領域
４２からデータを再生するようになっている。なお、光
ディスク１としては、サンプルサーボ方式を採用したも
のであればよく、例えばコンパクトディスク等の再生専
用型の光ディスク、追記型の光ディスク、光磁気ディス
ク等の記録再生型の光ディスク等の種々の光ディスクを
用いることができる。

【００１５】具体的には、光ピックアップ１０は、上述
の図１に示すように、レーザ光源１１と、該レーザ光源
１１からの出射光を平行光にするコリメータレンズ１２
と、該コリメータレンズ１２からの平行光を集光して上
記光ディスク１の記録面１ａに照射する対物レンズ１３
と、上記コリメータレンズ１２と対物レンズ１３間に配
設され、上記光ディスク１の記録面１ａで反射された反
射光を分離するビームスプリッタ１４と、受光部が上記
光ディスク１の少なくとも径方向に２分割され、上記ビ
ームスプリッタ１４で分離された反射光の光量を検出す
る光／電気変換素子（以下ディテクタという）１５と、
上記ビームスプリッタ１４とディテクタ１５間に配設さ
れ、該ビームスプリッタ１４で分離された反射光を集光
する集光レンズ１６と、上記ディテクタ１５で検出され
た信号を増幅するプリアンプ１７と、該プリアンプ１７
の出力に基づいて、プッシュプル信号を求める差動増幅
器１８と、上記プリアンプ１７の出力に基づいて、和信
号を求める増幅器１９と、上記トラッキング駆動回路３
０からのトラッキングエラー信号により、上記対物レン
ズ１３を光ディスク１の径方向に駆動するアクチュエー
タ２０とを備える。

【００１６】また、トラッキング駆動回路３０は、上述
の図１に示すように、上記増幅器１９からの和信号に基
づいて、クロックを再生する所謂フェイズ・ロックド・
ループ（以下ＰＬＬという）３１と、該ＰＬＬ３１から
のクロックに基づいて、上記光ディスク１に形成された
トラッキングサーボピット４４ａ、４４ｂが再生される
タイミングを生成するタイミング生成回路３２と、該タ
イミング生成回路３２からのタイミングに基づいて、上
記差動増幅器１８から供給されるトラッキングサーボピ
ット４４ａ、４４ｂに対する２つのプッシュプル信号の
差分を求め、該差分をトラッキングエラー信号として上
記アクチュエータ２０を駆動するサンプルホールド回路
（以下Ｓ＆Ｈ回路という）３３と、上記差動増幅器１８
から供給される一方のトラッキングサーボピット（４４
ａあるいは４４ｂ）に対するプッシュプル信号の極性に
基づいて、上記Ｓ＆Ｈ回路３３の出力の極性を制御する
極性制御回路３４とを備える。

【００１７】そして、光ディスク１は、スピンドルモー
タ３５によって、例えば一定角速度で回転駆動される。
レーザ光源１１は、例えば半導体レーザからなり、レー
ザビームを出射する。コリメータレンズ１２は、このレ
ーザ光源１１からの出射光を平行光としてビームスプリ
ッタ１４に入射する。

【００１８】ビームスプリッタ１４は、例えば所謂ハー
フミラーで構成され、レーザ光源１１からの出射光を対
物レンズ１３に通過させる。

【００１９】対物レンズ１３は、ビームスプリッタ１４
を通過したレーザ光源１１からの出射光を集光して、光
ディスク１の記録面１ａに照射する。

【００２０】光ディスク１の記憶面１ａには、上述した
ようにトラッキングサーボピット４４ａ、４４ｂが形成
されており、上述の図２Ａに示すように、レーザビーム
のスポット４５がトラック＃ｉをトラッキング（追跡）
するときの反射光の強度分布は、スポット４５がトラッ
キングサーボピット４４ａ、４４ｂの位置にないときに
は紙面上で上下対称となり、スポット４５がトラッキン
グサーボピット４４ａに位置するときは、トラッキング
サーボピット４４ａでの回折により、紙面上で下側が弱
くなり、スポット４５がトラッキングサーボピット４４
ｂに位置するときは、トラッキングサーボピット４４ｂ
での回折により、紙面上で上側が弱くなる。

【００２１】このように、トラッキングサーボピット４
４ａ、４４ｂの有無に基づいた強度分布を有する反射光
は、対物レンズ１３により平行光とされた後、再びビー
ムスプリッタ１４に入射され、反射光が分離（反射）さ
れる。

【００２２】集光レンズ１６は、例えば所謂非点収差法
によりフォーカスエラー信号を得るためのシリンドリカ
ルレンズ等から構成され、反射光をディテクタ１５の受
光面に集光する。

【００２３】ディテクタ１５は、上述したようにその受
光部が少なくとも径方向に２分割され、例えば図３に示
すように、その受光部が４つの領域１５ａ、１５ｂ、１
５ｃ、１５ｄに分割されており、ディテクタ１５の受光
面での所謂ファーフィールドパターンは、例えば図４Ａ
に示すように、スポット４５がトラッキングサーボピッ
ト４４ａ、４４ｂの位置にないときには、全ての領域１
５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが明るくなる。また、例
えば図４Ｂに示すように、スポット４５がトラッキング
サーボピット４４ａに位置するときは、領域１５ａ、１
５ｂが明るく、領域１５ｃ、１５ｄがトラッキングサー
ボピット４４ａでの回折によって暗く（斜線で示す）な
る。また、例えば図４Ｃに示すように、スポット４５が
トラッキングサーボピット４４ｂに位置するときは、領
域１５ａ、１５ｂがトラッキングサーボピット４４ｂで
の回折によって暗く、領域１５ｃ、１５ｄが明るくな
る。

【００２４】プリアンプ１７は、ディテクタ１５の分割
された領域の数に対応し、例えば４個のプリアンプ１７
ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄからなり、各プリアンプ１
７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、ディテクタ１５の各
領域１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに対する信号をそ
れぞれ増幅する。

【００２５】差動増幅器１８は、ディテクタ１５の各領
域１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄで検出されるレベル
に基づいて、例えばプリアンプ１７ａ、１７ｂ、１７
ｃ、１７ｄの各出力レベルをそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと
すると、下記１式に示すプッシュプル信号を求める。

【００２６】 プッシュプル信号＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）・・・式１

【００２７】したがって、この差動増幅器１８は、例え
ば図２Ｃに示すように、スポット４５がトラック＃ｉを
トラッキングしているときは、スポット４５がトラッキ
ングサーボピット４４ａに位置するのに対応して正極性
となり、トラッキングサーボピット４４ｂに位置するの
に対応して負極性となるプッシュプル信号を出力する。
また、例えばスポット４５がトラック＃ｉ−１あるいは
トラック＃ｉ＋１をトラッキングしているときは、スポ
ット４５がトラッキングサーボピット４４ａに位置する
のに対応して負極性となり、トラッキングサーボピット
４４ｂに位置するのに対応して正極性となるプッシュプ
ル信号（図示せず）を出力する。

【００２８】一方、増幅器１９は、例えば反転増幅器か
らなり、下記２式に示す和信号を求める。

【００２９】和信号＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）・・・式２

【００３０】したがって、この増幅器１９は、例えば図
２Ｂに示すように、スポット４５がクロックピット４
３、トラッキングサーボピット４４ａ、４４ｂに位置す
るのに対応してレベルが大きくなる和信号を出力する。

【００３１】なお、所謂フォーカスエラー信号は、下記
式３により求められることは言うまでもない。

【００３２】 フォーカスエラー信号＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）・・・式３

【００３３】一方、ＰＬＬ３１は、増幅器１９から供給
される和信号、すなわち所謂ＲＦ信号に基づいてクロッ
クを再生し、このクロックをタイミング生成回路３２に
供給する。具体的には、例えば図２Ｄに示すように、ク
ロックピット４３に対する和信号に基づいて、データ領
域４２に形成されたデータピット（図示せず）の間隔に
相当する周波数のクロックを再生する。

【００３４】タイミング生成回路３２は、ＰＬＬ３１か
らのクロックに基づいて、上述の図２Ｄに示すように、
スポット４５がトラッキングサーボピット４４ａ、４４
ｂに位置する時刻ｔ₁ 、ｔ₂ において、Ｓ＆Ｈ回路３３
がプッシュプル信号をサンプルホールドするようなサン
プリングクロックを生成すると共に、極性制御回路３４
が、例えば時刻ｔ₁ においてプッシュプル信号を取り込
むように制御する。この結果、Ｓ＆Ｈ回路３３には、時
刻ｔ₁ 、ｔ₂ におけるプッシュプル信号がサンプルホー
ルドされる。ここで、これらをプッシュプル信号Ｊ₁ 、
Ｊ₂ とする。

【００３５】Ｓ＆Ｈ回路３３は、時刻ｔ₁ 、ｔ₂ におい
てサンプルホールドしたプッシュプル信号Ｊ₁ 、Ｊ₂ の
差分を求め、極性制御回路３４は、時刻ｔ₁ におけるプ
ッシュプル信号Ｊ₁ の極性に基づいて、Ｓ＆Ｈ回路３３
の出力である差分の極性を制御する。

【００３６】具体的には、例えば、Ｓ＆Ｈ回路３３は、
プッシュプル信号Ｊ₁ 、Ｊ₂ のそれぞれの絶対値の差分
Ｊ（＝｜Ｊ₁ ｜−｜Ｊ₂ ｜）を求める。したがって、例
えばトラック＃ｉを偶数トラックとし、トラック＃ｉ−
１を奇数トラックとすると、スポット４５が、偶数トラ
ックをトラッキングしているときに、トラックの中心
（トラッキングセンタ）に対して外側にずれると、差分
Ｊ（｜Ｊ₁ ｜＞｜Ｊ₂ ｜）は正の値となり、内側にずれ
ると、差分Ｊ（｜Ｊ₁ ｜＜｜Ｊ₂ ｜）は負の値となり、
極性制御回路３４は、プッシュプル信号Ｊ₁ の極性は正
であるので、差分Ｊをそのまま出力するようにＳ＆Ｈ回
路３３を制御する。

【００３７】一方、スポット４５が、奇数トラックをト
ラッキングしているときに、トラッキングセンタに対し
て外側にずれると、差分Ｊ（｜Ｊ₁ ｜＜｜Ｊ₂ ｜）は負
の値となり、内側にずれると、差分Ｊ（｜Ｊ₁ ｜＞｜Ｊ
₂ ｜）は正の値となり、極性制御回路３４は、プッシュ
プル信号Ｊ₁ の極性は負であるので、差分Ｊを極性を反
転して出力するようにＳ＆Ｈ回路３３を制御する。な
お、スポット４５がトラッキングセンタに位置するとき
は差分Ｊは０となる。

【００３８】そして、Ｓ＆Ｈ回路３３は、このようにし
て得られる差分Ｊをトラッキングエラー信号として、ア
クチュエータ２０を駆動し、アクチュエータ２０は、こ
のトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズ１３
を径方向に移動する。この結果、スポット４５がトラッ
キングセンタに対して同じ半径方向（外側あるいは内
側）にずれたとき、偶数トラックと奇数トラックの両ト
ラックに対して同じ極性のトラッキングエラー信号を得
ることができ、トラッキングサーボをかけることができ
る。換言すると、このサンプルホールド装置では、従来
の装置のように極性判別用ピットを必要としないで、ト
ラッキングサーボ制御を行うことができる。すなわち、
極性判別用ピットがない分、光ディスク１の記録密度を
高めることができる。

【００３９】なお、極性制御回路３４で検出する極性
は、時刻ｔ₂ におけるプッシュプル信号Ｊ₂ の極性とし
てもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明でも明らかなように、本発明
に係るサンプルサーボ装置では、光ディスクからの反射
光の光量を検出し、検出したレベルに基づいて、プッシ
ュプル信号と和信号を求める。そして、クロックピット
に対する和信号に基づいて、トラッキングサーボ用のピ
ットが再生されるタイミングを生成し、このタイミング
に基づいて、トラッキングサーボ用のピットに対する２
つのプッシュプル信号の差分を求めると共に、一方のプ
ッシュプル信号の極性に基づいて差分の極性を切り換え
て、トラッキングエラー信号を生成し、このトラッキン
グエラー信号に基づいて、トラッキングサーボをかける
ようにすることにより、光ディスクに、従来の装置のよ
うにトラッキングエラー信号の極性判別用ピットを必要
としないで、トラッキングサーボ制御を行うことができ
る。換言すると、極性判別用ピットが不要になり、その
分光ディスクの記録密度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したサンプルサーボ装置の要部の
回路構成を示すブロック図である。

【図２】上記サンプルサーボ装置に用いられる光ディス
クのピットのフォーマットを、プッシュプル信号等と共
に示す図である。

【図３】上記サンプルサーボ装置を構成するディテクタ
の受光部の構成を模式的に示す図である。

【図４】上記ディテクタの受光部でのファーフィールド
パターンを示す図である。

【図５】従来の光ディスクのピットのフォーマットを示
す図である。

【符号の説明】

１・・・光ディスク １０・・・光ピックアップ １５・・・ディテクタ １８・・・差動増幅器 １９・・・増幅器 ３０・・・トラッキング駆動回路 ３１・・・ＰＬＬ ３２・・・タイミング生成回路 ３３・・・Ｓ＆Ｈ回路 ３４・・・極性制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクの各トラック上に形成された
   クロックピットからのトラック方向における距離が交互
   に異なり、隣接するトラックの中心に形成されたトラッ
   キングサーボ用のピットに基づいて、トラッキングサー
   ボをかけるサンプルサーボ装置であって、 受光部が上記光ディスクの少なくとも径方向に２分割さ
   れ、光ディスクからの反射光の光量を検出する光／電気
   変換手段と、 該光／電気変換手段の出力に基づいて、プッシュプル信
   号を求める差動増幅手段と、 上記光／電気変換手段の出力に基づいて、和信号を求め
   る増幅手段と、 該増幅手段から供給されるクロックピットに対する和信
   号に基づいて、上記トラッキングサーボ用のピットが再
   生されるタイミングを生成するタイミング生成手段と、 該タイミング生成手段からのタイミングに基づいて、上
   記差動増幅手段から供給されるトラッキングサーボ用の
   ピットに対する２つのプッシュプル信号の差分を求める
   と共に、一方のプッシュプル信号の極性に基づいて上記
   差分の極性を切り換えて、トラッキングエラー信号を生
   成するトラッキングエラー信号生成手段とを備え、 該トラッキングエラー信号生成手段からのトラッキング
   エラー信号に基づいて、トラッキングサーボをかけるこ
   とを特徴とするサンプルサーボ装置。