JPH07147024A - 光ディスクのトラッキング誤差信号検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高記録密度の光ディスクに対するトラッキン
グ誤差信号の検出能力を向上させる。 【構成】 誤差信号検出装置は、光ディスクからの反射
光５０を受光して電気信号ａ，…に変換する四個の感光
素子５２ａ，…と、電気信号ａ，…からアナログ再生信
号Ｂを合成するアナログ再生信号出力手段１０と、アナ
ログ再生信号Ｂをデジタル再生信号Ｃに変換する波形整
形回路５６と、電気信号ａ，…からヘテロダイン信号Ｆ
を合成するヘテロダイン信号出力手段１２と、ヘテロダ
イン信号Ｆとデジタル再生信号Ｃとからトラッキング誤
差信号Ｉを合成するトラッキング誤差信号出力手段１４
とを備えている。そして、アナログ再生信号出力手段１
０又はヘテロダイン信号出力手段１２には、アナログ再
生信号Ｂ又はヘテロダイン信号Ｆの減衰及び歪みを解消
する波形等化回路１６，１８が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクのトラッキ
ング誤差信号検出装置に関し、詳しくは、ヘテロダイン
方式によるトラッキング誤差信号検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学式ディスク再生装置として、ＣＤプ
レーヤ（ＣＤ−ＲＯＭドライブ）やビデオディスクプレ
ーヤ等がある。そして、この種の再生装置では、再生動
作を良好に行うために、フォーカスサーボ系とトラッキ
ングサーボ系とが必要になる。フォーカスサーボ系は、
対物レンズを介して光ディスクの信号面に照射される光
ビームが、光ディスクの面振れ等に追従して常に所定の
焦点深度範囲内におさまるように制御するものである。

【０００３】トラッキングサーボ系は、上述の光ビーム
が光ディスクの偏心等に追従して常に所定のトラックを
正確にトラッキングし得るように制御するものである。
このトラッキングサーボ系に必要となるトラッキング誤
差信号の検出については、従来から３ビーム方式，１ビ
ーム方式等の種々のものが知られている。

【０００４】このうち、１ビーム方式の一種として、い
わゆるヘテロダイン方式または位相差（時間差）方式と
称される、特開昭59-94249号公報等に記載されている技
術がある。これは、同じ１ビーム方式であるプッシュプ
ル法に比較し、光ディスクの傾きや反りに対して有効な
手段である。

【０００５】図５は、ヘテロダイン方式によるトラッキ
ング誤差信号検出装置の従来例を示すブロック図であ
る。以下、この図面を参照しながら説明する。

【０００６】従来のトラッキング誤差信号検出装置は、
光ディスクからの反射光５０を受光して電気信号ａ，
ｂ，ｃ，ｄに変換する四個の受光素子５２ａ，５２ｂ，
５２ｃ，５２ｄと、電気信号ａ，…からアナログ再生信
号Ｂを合成するアナログ再生信号出力手段５４と、アナ
ログ再生信号Ｂをデジタル再生信号Ｃに変換するデジタ
ル再生信号出力手段としての波形整形回路５６と、電気
信号ａ，…からヘテロダイン信号Ｆを合成するヘテロダ
イン信号出力手段５７と、ヘテロダイン信号Ｆとデジタ
ル再生信号Ｃとからトラッキング誤差信号Ｉを合成する
トラッキング誤差信号出力手段５８とを備えている。

【０００７】図６は、従来のトラッキング誤差信号検出
装置の動作を示す波形図である。以下、図５及び図６を
参照しながら、このトラッキング誤差信号検出装置の動
作を説明する。

【０００８】正方形を縦横に四分割したように配設され
た受光素子５２ａ，…のほぼ中央に光ディスクからの反
射光５０が入射される。反射光５０は受光素子５２ａ，
…でそれぞれ電気信号ａ，ｂ，ｃ，ｄに変換される。そ
して、対角線上にある受光素子５２ａ，５２ｃから出力
された電気信号ａ，ｃが加算器６０で加算（ａ＋ｃ）さ
れ、同様に受光素子５２ｂ，５２ｄから出力された電気
信号ｂ，ｄが加算器６２で加算（ｂ＋ｄ）される。さら
に、加算器６０と加算器６２の出力信号が加算器６４で
加算（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）されて、アナログ再生信号Ｂが
抽出される。また、加算器６０と加算器６２の出力信号
の差｛（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）｝が加算器６６で演算さ
れて、ヘテロダイン信号Ｆが抽出される。

【０００９】これらの信号は図６に示すように、光ディ
スク上のピットＰとそれに照射されるレーザビームＬの
関係から、アナログ再生信号Ｂとヘテロダイン信号Ｆが
生成される。アナログ再生信号Ｂは、波形整形回路５６
で二値化されてデジタル再生信号Ｃに変換された後、エ
ッジ検出回路６８，７０で立ち上がりエッジ信号Ｄと立
ち下がりエッジ信号Ｅが検出される。ホールド回路７
２，７４では、立ち上がりエッジ信号Ｄと立ち下がりエ
ッジ信号Ｅによりヘテロダイン信号Ｆの電位を保持する
ことにより、ホールド信号Ｇ，Ｈが生成され、さらに差
動増幅回路７６でホールド信号Ｇ，Ｈの差を算出するこ
とにより所望のトラッキング誤差信号Ｉが生成される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図７は、光ディスク上
のピットとレーザビームとの関係を示す平面図である。
従来のトラッキング誤差信号検出装置では、図７（Ａ）
に示すように、光ディスクのデータの記録密度が低い場
合、ピットＰ１はレーザビームＬに比べて問題のない大
きさである。

【００１１】ところが、図７（Ｂ）に示すように、記録
密度が向上したときに、光ディスク上に照射されるレー
ザビームＬの大きさに比較して光ディスクに記録されて
いるピットＰ２が小さくなる。そのため、ピットＰ２同
士の干渉（以下「符号間干渉」という。）により、アナ
ログ再生信号Ｂ及びヘテロダイン信号Ｆが正しく検出で
きなくなる。その結果、トラッキング誤差信号Ｉの信頼
性が低下するという問題があった。

【００１２】

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、高記録密度の
光ディスクに対するトラッキング誤差信号の検出能力を
向上させた、光ディスクのトラッキング誤差信号検出装
置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものであり、光ディスクからの反
射光を受光して電気信号に変換する複数の感光素子と、
これらの複数の感光素子から出力された電気信号からア
ナログ再生信号を合成するアナログ再生信号出力手段
と、このアナログ再生信号出力手段から出力されたアナ
ログ再生信号をデジタル再生信号に変換するデジタル再
生信号出力手段と、前記複数の感光素子から出力された
電気信号からヘテロダイン信号を合成するヘテロダイン
信号出力手段と、このヘテロダイン信号出力手段から出
力されたヘテロダイン信号と前記デジタル再生信号出力
手段から出力されたデジタル再生信号とからトラッキン
グ誤差信号を合成するトラッキング誤差信号出力手段と
を備えた、光ディスクのトラッキング誤差信号検出装置
を改良したものである。

【００１４】その改良した点とは、前記アナログ再生信
号出力手段に、前記アナログ再生信号の減衰及び歪みを
解消する第１の波形等化回路を設け、前記ヘテロダイン
信号出力手段に、前記ヘテロダイン信号の減衰及び歪み
を解消する第２の波形等化回路を設けたことである。

【００１５】

【作用】光ディスクからの反射光は、複数の感光素子で
受光されて電気信号に変換される。これらの電気信号
は、アナログ再生信号出力手段に入力されてアナログ再
生信号として合成されると共に、ヘテロダイン信号出力
手段に入力されてヘテロダイン信号として合成される。
アナログ再生信号は、デジタル再生信号出力手段でデジ
タル再生信号に変換される。デジタル再生信号とヘテロ
ダイン信号とは、トラッキング誤差信号出力手段に入力
され、トラッキング誤差信号として合成される。このと
き、アナログ再生信号出力手段では、第１の波形等化回
路によってアナログ再生信号の減衰及び歪みが解消され
る。ヘテロダイン信号出力手段では、第２の波形等化回
路によってヘテロダイン信号の減衰及び歪みが解消され
る。

【００１６】

【実施例】図１は本発明に係るトラッキング誤差信号検
出装置の一実施例を示すブロック図である。以下、この
図に基づき説明する。ただし、図５及び図６と同一部分
には同一符号を付し説明を省略する。

【００１７】本発明に係るトラッキング誤差信号検出装
置は、光ディスクからの反射光５０を受光して電気信号
ａ，ｂ，ｃ，ｄに変換する四個の感光素子５２ａ，５２
ｂ，５２ｃ，５２ｄと、感光素子５２ａ，…から出力さ
れた電気信号ａ，…からアナログ再生信号Ｂを合成する
アナログ再生信号出力手段１０と、アナログ再生信号出
力手段１０から出力されたアナログ再生信号Ｂをデジタ
ル再生信号Ｃに変換するデジタル再生信号出力手段とし
ての波形整形回路５６と、感光素子５２ａ，…から出力
された電気信号ａ，…からヘテロダイン信号Ｆを合成す
るヘテロダイン信号出力手段１２と、ヘテロダイン信号
出力手段１２から出力されたヘテロダイン信号Ｆと波形
整形回路５６から出力されたデジタル再生信号Ｃとから
トラッキング誤差信号Ｉを合成するトラッキング誤差信
号出力手段１４とを備えている。

【００１８】そして、アナログ再生信号出力手段１０に
は、アナログ再生信号Ｂの減衰及び歪みを解消する波形
等化回路１６が設けられている。ヘテロダイン信号出力
手段１２には、ヘテロダイン信号Ｆの減衰及び歪みを解
消する波形等化回路１８が設けられている。波形等化回
路１６，１８は、共に同一の回路構成である。

【００１９】アナログ再生信号Ｂ及びヘテロダイン信号
Ｆは、短いピット（またはピット間）で符号間干渉によ
り、振幅が低下するとともに歪を生ずるので、波形等化
回路１６，１８に入力される。

【００２０】波形等化回路１６，１８は、符号間干渉を
補正するためにデジタルまたはアナログのトランスバー
サル・フィルタを用い、図２に示されるように数段（３
〜１５）の遅延素子２０，係数器２２及び加算器２４で
構成される。

【００２１】波形等化回路１６で補正されたアナログ再
生信号Ｂは、波形整形回路５６で二値化されてデジタル
再生信号Ｃに変換された後、エッジ検出回路２６，２８
で立ち上がりエッジ信号Ｄと立ち下がりエッジ信号Ｅが
検出される。ホールド回路３０，３２は、波形等化回路
１８で補正されたヘテロダイン信号Ｆの電位を立ち上が
りエッジ信号Ｄと立ち下がりエッジ信号Ｅにより保持す
る。ホールド回路３０，３２により生成された二つのホ
ールド信号Ｇ，Ｈを差動像幅回路７６で差を算出するこ
とにより所望のトラッキング誤差信号Ｉが生成される。

【００２２】図３は、本実施例におけるトラッキング誤
差信号出力手段を示す回路図である。以下、図３に基づ
き説明する。

【００２３】デジタル再生信号Ｃは、立ち上がりエッジ
信号Ｄを検出するエッジ検出回路２６と立ち下がりエッ
ジ信号Ｅを検出するエッジ検出回路２８とに入力され
る。エッジ検出回路２６では、デジタル再生信号Ｃと、
デジタル再生信号Ｃを遅延素子２６１で短い時間遅延さ
せた後にインバータ２６２で反転させた信号とを、論理
積ゲート２６３に入力させることにより、立ち上がりエ
ッジ信号Ｄを検出する。また、エッジ検出回路２８で
は、デジタル再生信号Ｃをインバータ２８０で予め反転
させた後、以下エッジ検出回路２６と同様に、遅延素子
２８１，インバータ２８２，論理積ゲート２８３等を介
して、立ち下がりエッジ信号Ｅを検出する。

【００２４】ホールド回路３０，３２は同一構成であ
り、その両方に、波形等化されたヘテロダイン信号Ｆが
入力される。ホールド回路３０，３２は、それぞれ、ス
イッチ回路３０１，３２１とキャパシタ３０２，３２２
と差動増幅器３０３，３２３とから構成される。スイッ
チ回路３０１，３２１は、半導体スイッチが適し、立ち
上がりエッジ信号Ｄ又は立ち下がりエッジ信号Ｅが検出
されたときの僅かな時間だけ導通する。キャパシタ３０
２，３２２は、スイッチ回路３０１，３２１が導通して
いる僅かな時間に急速に充電され、ヘテロダイン信号Ｆ
と同電位になる。差動増幅器３０３，３２３は、ボルテ
ージホロワとして構成されているので、入力インピーダ
ンスが高い。そのため、スイッチ回路３０１，３２１が
導通すると、キャパシタ３０２，３２２の電位が保持さ
れると共に、差動増幅器３０３，３２３の出力がキャパ
シタ３０２，３２２の電位と等しくなる。差動増幅器３
０３，３２３の出力信号（ホールド信号Ｇ，Ｈ）が差動
増幅回路７６で減算され、トラッキング誤差信号Ｉが生
成される。

【００２５】図４は、本発明に係るトラッキング誤差信
号検出装置の他の実施例における、トラッキング誤差信
号出力手段を示す回路図である。以下、図４に基づき説
明する。ただし、図１又は図３と同一部分には同一符号
を付し説明を省略する。

【００２６】この例では、図１又は図３におけるエッジ
検出回路２６，２８とホールド回路３０，３２との替わ
りにＡ／Ｄ変換器４０，４２とＤ／Ａ変換器４４，４６
を用いたものである。Ａ／Ｄ変換器４０，４２は読み取
りクロック信号（例えばデジタル再生信号Ｃ）のエッジ
でアナログデータ（ヘテロダイン信号Ｆ）を取り込むこ
とから、エッジ検出とホールドが可能である。そのた
め、アナログのホールド回路３０，３２におけるキャパ
シタ３０２，３２２の容量値による充電時間及び放電時
間の影響を受けない。この例では、デジタル化した信号
をアナログに変換してトラッキング誤差信号Ｉを生成し
ているが、今日ではＤＳＰの処理能力向上によりデジタ
ルサーボが行われていることから、必ずしもＤ／Ａ変換
器４４，４６を必要としない。したがって、キャパシタ
３０２，３２２の充放電時間の影響を受けないことか
ら、トラッキング誤差信号Ｉの信頼性向上が図れるとと
もに、デジタルサーボ用のＤＳＰとの接続が容易になる
という効果がある。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、アナログ再生信号出力
手段及びヘテロダイン信号出力手段にそれぞれ波形等化
回路を設けることにより、アナログ再生信号及びヘテロ
ダイン信号の減衰及び歪みを解消できるので、ピット間
の符号間干渉を軽減できる。したがって、高記録密度の
光ディスクに対するトラッキング誤差信号の検出能力を
向上できる。

【００２８】また、トラッキング誤差信号出力手段にＡ
／Ｄ変換器を設けた場合は、キャパシタの充放電時間の
影響を受けないことから、トラッキング誤差信号の検出
能力を向上できるとともに、デジタルサーボ用のＤＳＰ
との接続を容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例における波形等化回路のブロ
ック図である。

【図３】本発明の一実施例におけるトラッキング誤差信
号出力手段を示す回路図である。

【図４】本発明の他の実施例におけるトラッキング誤差
信号出力手段を示す回路図である。

【図５】従来例を示すブロック図である。

【図６】ヘテロダイン方式によるトラッキング誤差信号
出力装置の動作を示すタイミングチャートである。

【図７】光ディスク上のピットとレーザビームとの関係
を示す平面図であり、図７（Ｊ）は光ディスクの記録密
度が低い場合を示し、図７（Ｋ）は光ディスクの記録密
度が高い場合を示す。

【符号の説明】

１０ アナログ再生信号出力手段 １２ ヘテロダイン信号出力手段 １４ トラッキング誤差信号出力手段 １６ 第１の波形等化回路 １８ 第２の波形等化回路 ５０ 光ディスクからの反射光 ５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ 感光素子 ５６ 波形整形回路（デジタル再生信号出力手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクからの反射光を受光して電気
   信号に変換する複数の感光素子と、これらの複数の感光
   素子から出力された電気信号からアナログ再生信号を合
   成するアナログ再生信号出力手段と、このアナログ再生
   信号出力手段から出力されたアナログ再生信号をデジタ
   ル再生信号に変換するデジタル再生信号出力手段と、前
   記複数の感光素子から出力された電気信号からヘテロダ
   イン信号を合成するヘテロダイン信号出力手段と、この
   ヘテロダイン信号出力手段から出力されたヘテロダイン
   信号と前記デジタル再生信号出力手段から出力されたデ
   ジタル再生信号とからトラッキング誤差信号を合成する
   トラッキング誤差信号出力手段とを備えた、光ディスク
   のトラッキング誤差信号検出装置において、 前記アナログ再生信号出力手段には、前記アナログ再生
   信号の減衰及び歪みを解消する第１の波形等化回路が設
   けられ、 前記ヘテロダイン信号出力手段には、前記ヘテロダイン
   信号の減衰及び歪みを解消する第２の波形等化回路が設
   けられたことを特徴とする、光ディスクのトラッキング
   誤差信号検出装置。
2. 【請求項２】 前記第１及び第２の波形等化回路は、共
   に同じ回路構成であることを特徴とする請求項１記載の
   光ディスクのトラッキング誤差信号検出装置。
3. 【請求項３】 前記トラッキング誤差信号出力手段は、
   前記デジタル再生信号出力手段から出力されたデジタル
   再生信号の立ち上がり及び立ち下がりのエッジで、前記
   ヘテロダイン信号出力手段から出力されたヘテロダイン
   信号をホールドするＡ／Ｄ変換器を有することを特徴と
   する請求項１記載の光ディスクのトラッキング誤差信号
   検出装置。