JPH08203093A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フォーカスエラー信号中のグルーブもれ信号
の抑圧と安定なフォーカスサーボを行なうことができる
ようにする。 【構成】 光ディスク１１には案内溝が設けられてい
る。ＲＦ回路１５は、光ディスク１１からの反射光を受
光する光ピックアップ１２からの信号から再生高周波信
号と、案内溝と他の部分との反射光量の差を利用したト
ラッキングエラー信号と、フォーカスエラー信号とを生
成する。回路２０は、再生高周波信号と、トラッキング
エラー信号とから、フォーカスエラー信号に含まれる前
記案内溝の存在を原因とする不要信号成分に近似する信
号を生成し、この生成した信号を前記フォーカスエラー
信号から除去することで前記不要信号成分をフォーカス
エラー信号から除去する。この不要信号成分が除去され
たフォーカスエラー信号により、光ビームが光ディスク
１１上で正しいフォーカス状態となるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は光ディスク装置に関
し、特に、予めトラッキング制御用の案内溝（以下、グ
ルーブという）が形成されている光ディスクに対するフ
ォーカス制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置においては、光学ピック
アップから光ビームを光ディスクに照射し、その反射光
を光学ピックアップで受光して電気信号に変換し、この
ピックアップからの信号から再生高周波信号を得ると共
に、この光学ピックアップからの信号からトラッキング
エラー信号およびフォーカスエラー信号を生成して、記
録トラックを光ビームが安定、かつ正確に走査するよう
に制御している。

【０００３】フォーカスエラー信号を光ピックアップか
らの信号より生成する方法としては、例えば、ラジオ技
術社発行の書籍『「光ディスク技術」尾上守夫監修、村
山登・小出 博・山田和作・国兼 真著、ラジオ技術選
書１９８』の８０頁〜８５頁に記載されているように、
ナイフ・エッジ法や非点収差法がよく知られている。

【０００４】一方、トラッキングエラー信号の生成のた
めに、信号の記録が可能な光磁気ディスクなどの光ディ
スクの場合には、予め光ディスク上にスパイラル状ある
いは同心円状に、深さがλ／８ｎ（λは光ビームの波
長、ｎは基板の屈折率）のグルーブを形成しておき、こ
のグルーブからの反射光量と、グルーブでない部分（ラ
ンド部）からの反射光量との差を利用したプッシュプル
法を用いて、記録トラックに対するトラッキング制御を
行なうようにしている（前掲書参照）。信号記録トラッ
クはグルーブに形成する場合と、ランド部に形成する場
合とがある。

【０００５】ところで、光ディスク上のグルーブの存在
は、フォーカスエラー信号に悪影響を与えることが知ら
れている（同前掲書参照）。すなわち、トラッキング制
御により光ビームが特定のトラックを正確に走査してい
る状態ではほぼ問題ないが、例えばいわゆるシーク時の
ように、あるトラック位置から、所望のトラック位置ま
でジャンプさせるようにするときには、光ビームの走査
位置がディスクのグルーブを横切るので、このグルーブ
の横切り時の反射光量の変化によりフォーカスエラー信
号が乱される。この現象は、影響度の大小はあるもの
の、ナイフ・エッジ法、プッシュプル法のいずれの場合
にも生じる。

【０００６】図１２は、シーク時、複数個のグルーブを
横切ることによる影響を受けたフォーカスエラー信号の
一例の波形を示すものである。図１２において、点線で
示されるのが、純粋のフォーカスエラー信号ＰＦｅであ
り、フォーカスエラー信号ＦＥは、この信号ＰＦｅが、
光ビームの走査位置がグルーブを横切ることにより発生
する、実線で示す正弦波状の比較的高い周波数成分Ｆｍ
（以下、この成分をグルーブもれ成分という）により変
調された状態となる。

【０００７】このグルーブもれ成分Ｆｍは、フォーカス
サーボループの高域位相補償回路で強調され、フォーカ
スサーボのために対物レンズを上下させるためのフォー
カスアクチュエータのドライブコイルに供給されて対物
レンズを上下に激しく揺さぶることになる。そして、こ
のグルーブもれ成分Ｆｍの混入により純粋のフォーカス
エラーよりも高い信号レベルとなるため、フォーカスサ
ーボループのドライブ回路の出力電圧が飽和して対物レ
ンズがフォーカス領域から逸脱してフォーカスサーボが
外れるという問題があった。

【０００８】この飽和の問題を防止するため、フォーカ
スサーボのドライブ回路の電源電圧を高くすると、フォ
ーカスアクチュエータに過大な電力が供給され、そのド
ライブコイルが発熱して焼損するおそれがあり、そのた
めに種々の方策を施す必要があった。

【０００９】この問題を解決するため、例えば特開平１
−１９４１４４号には、フォーカスエラー信号の正およ
び負のピーク値を検波してホールドし、それらのホール
ド出力を加算することによりグルーブもれ成分Ｆｍを除
去するようにした技術が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の技術では、フォーカスエラー信号の処理系にロー
パスフィルタが入るため、フォーカスサーボの位相余裕
が減少し、フォーカスサーボの安定性に欠けるという問
題があった。

【００１１】この発明は、以上のような問題点を生じる
ことなく、フォーカスエラー信号中のグルーブもれ信号
の抑圧と安定なフォーカスサーボを行なうことができる
ようにした光ディスク装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、案内溝が設けられている
光ディスクに光ビームを照射し、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光ピックアップと、こ
の光ピックアップからの信号から再生高周波信号を生成
する手段と、前記光ピックアップからの信号から、前記
案内溝と他の部分との反射光量の差を利用したトラッキ
ングエラー信号を生成する手段と、前記トラッキングエ
ラー信号により前記光ビームが、光ディスクのトラック
上を正しく走査するように制御するトラッキング制御系
と、前記光ピックアップからの信号からフォーカスエラ
ー信号を生成する手段と、前記再生高周波信号と、前記
トラッキングエラー信号とから、前記フォーカスエラー
信号に含まれる前記案内溝の存在を原因とする不要信号
成分に近似する信号を生成し、この生成した信号を前記
フォーカスエラー信号から除去することで前記不要信号
成分をフォーカスエラー信号から除去する手段と、前記
不要信号成分が除去されたフォーカスエラー信号により
前記光ビームが、前記光ディスク上で正しいフォーカス
状態となるように制御するフォーカス制御系とを備える
ことを特徴とする。

【００１３】また、請求項２に記載の発明は、案内溝が
設けられている光ディスクに光ビームを照射し、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光ピッ
クアップと、この光ピックアップからの信号から再生高
周波信号を生成する手段と、前記光ピックアップからの
信号から、前記案内溝と他の部分との反射光量の差を利
用したトラッキングエラー信号を生成する手段と、前記
トラッキングエラー信号により前記光ビームが、光ディ
スクのトラック上を正しく走査するように制御するトラ
ッキング制御系と、前記光ピックアップからの信号から
フォーカスエラー信号を生成する手段と、前記再生高周
波信号から直流分を除去した信号あるいは前記トラッキ
ングエラー信号のゼロクロス点において前記フォーカス
エラー信号をサンプリングし、隣接する２サンプリング
点の値を順次に加算し、前記フォーカスエラー信号に含
まれる前記案内溝の存在を原因とする不要信号成分を除
去した純粋のフォーカスエラー信号を得る演算回路と、
前記演算回路からのフォーカスエラー信号により前記光
ビームが、前記光ディスク上で正しいフォーカス状態と
なるように制御するフォーカス制御系とを備えることを
特徴とする。

【００１４】

【作用】請求項１に記載の発明においては、再生高周波
信号とトラッキングエラー信号とから不要信号成分、す
なわち、グルーブもれ成分に等しい成分が生成され、こ
れをフォーカスエラー信号から減算してグルーブもれ成
分を除去する。したがって、フォーカスサーボの位相余
裕が減少することはなく、常に安定なフォーカスサーボ
が行なわれる。そして、シーク時だけでなく、常にグル
ーブもれ除去動作を行なうことができる。

【００１５】請求項２に記載の発明においては、トラッ
キングエラー信号のゼロクロス点あるいは再生高周波信
号をエンベロープ検波したものから直流分を除去した信
号のゼロクロス点でフォーカスエラー信号がサンプリン
グされる。そして、その隣接する２個のサンプリング点
は、フォーカスエラー信号中に含まれるグルーブもれ成
分としては、互いに１８０°位相が異なる点の値であ
り、これらの加算値は一定となり、グルーブもれ成分を
キャンセルした純粋フォーカスエラー信号が得られる。

【００１６】

【実施例】この発明においては、フォーカスエラー信号
に含まれるグルーブもれ成分Ｆｍと、光ディスクからの
反射光の全受光量に対応した再生高周波信号ＲＦおよび
／またはトラッキングエラー信号ＴＥとの関係から前記
グルーブもれ成分の除去を行なうようにする。

【００１７】すなわち、 グルーブもれ成分Ｆｍと、再生高周波信号ＲＦまたは
トラッキングエラー信号ＴＥとの位相関係は、光ピック
アップの光ディスク面に直交する方向の位置関係と、光
ディスク上のグルーブ条件により定まるので、定まった
関係にはない。 グルーブもれ成分Ｆｍと、再生高周波信号ＲＦまたは
トラッキングエラー信号ＴＥとの振幅についても、位相
と同様に定まった関係にない。 グルーブもれ成分Ｆｍと、再生高周波信号ＲＦのエン
ベロープ波形信号またはトラッキングエラー信号ＴＥの
周波数に関して言えば、これらの信号の周波数は、完全
に一致する。なぜなら、グルーブもれ成分Ｆｍ、トラッ
キングエラー信号ＴＥおよび再生高周波信号ＲＦのエン
ベロープ波形信号は、共に、グルーブとランド部との反
射光量の違いに応じた成分であるので、同一の周波数成
分である。

【００１８】請求項１に記載の発明においては、上記の
関係を利用して、次のような原理によりグルーブもれ成
分Ｆｍをフォーカスエラー信号ＦＥから除去する。

【００１９】すなわち、グルーブもれ成分Ｆｍは、光ビ
ームの走査位置がグルーブを横切る周期と一致した正弦
波である。したがって、グルーブもれ成分Ｆｍの周波
数、位相、振幅の情報が検出できれば、グルーブもれ成
分Ｆｍに等しい信号成分が生成でき、これを用いてフォ
ーカスエラー信号中のグルーブもれ成分Ｆｍをキャンセ
ルすることが可能である。

【００２０】ところで、前述したように、グルーブもれ
成分Ｆｍは、トラッキングエラー信号ＴＥと同一の周波
数成分である。また、再生高周波信号ＲＦのエンベロー
プ波形の周波数とも同一の周波数である。そして、トラ
ッキングエラー信号ＴＥと、再生高周波信号ＲＦのエン
ベロープ波形とは、常に９０°の位相差を有するもので
ある。そこで、再生高周波信号ＲＦをエンベロープ検波
したものの直流成分を除いた信号をＳｓとすると、グル
ーブもれ成分Ｆｍは、 Ｆｍ＝Ｃ１×ＴＥ＋Ｃ２×Ｓｓ …（１） で表される。ここで、Ｃ１およびＣ２は、定数である。

【００２１】したがって、（１）式に基づいて、信号Ｓ
ｓと、トラッキングエラー信号ＴＥとから、グルーブも
れ成分Ｆｍと周波数および位相が等しい信号成分を生成
することができる。

【００２２】そして、グルーブもれ成分Ｆｍと周波数お
よび位相が等しい信号成分が生成できれば、そのレベル
を調整してグルーブもれ成分と等しい振幅にすることは
容易である。こうして、グルーブもれ成分Ｆｍと周波
数、位相、振幅の等しい成分を生成することが可能であ
る。

【００２３】一方、フォーカスエラー信号ＦＥは、 ＦＥ＝ＰＦｅ＋Ｆｍ であるので、グルーブもれ成分Ｆｍと等しい成分を形成
して、フォーカスエラー信号ＦＥから減算すれば、フォ
ーカスエラー信号ＦＥとしては、純粋のフォーカスエラ
ー信号ＰＦｅのみが得られることになる。

【００２４】以下、この発明による光ディスク装置の要
部の第１の実施例を図１を参照しながら説明する。この
第１の実施例は、請求項１に記載の発明に対応する実施
例である。

【００２５】図１において、光ディスク１１は、この例
では、光磁気ディスク（ＭＯ）であり、前述したように
予めグルーブが形成されている。この光ディスク１１
は、スピンドルモータ１２により駆動されるが、図示し
ないスピンドルサーボ系により、回転角速度一定（ＣＡ
Ｖ）あるいは線速度一定（ＣＬＶ）の状態で、回転制御
される。

【００２６】光ピックアップ１３は、レーザ光源、受光
部、対物レンズ１３Ｌなどの光学系を有し、レーザ光源
から光ディスク１１に光ビームを照射し、その反射光を
受光部で受光する。光ピックアップ１３は、また、図示
しないが、対物レンズ１３Ｌを、光ディスク１１の半径
方向に移動制御（トラッキング制御用）すると共に、光
ディスク１１に対して上下方向に移動制御（フォーカス
制御用）するようにする２次元アクチュエータを備え
る。

【００２７】そして、この例では、光ピックアップ１３
は、スレッドモータ１４により、全体として光ディスク
１１の半径方向に移動可能とされている。このスレッド
モータ１４による光ピックアップ１３の位置制御によ
り、シーク動作等が行なわれる。

【００２８】光ピックアップ１３の受光部は、この例の
場合には、図２に示すように、４分割ディテクタの構成
とされており、各フォトディテクタＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄから
の受光出力ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤは、ＲＦ回路１５に
供給される。

【００２９】ＲＦ回路１５では、４つの受光出力ＳＡ〜
ＳＤの和の信号として再生高周波信号ＲＦを生成し、信
号処理回路１６に供給する。信号処理回路１６は、デジ
タル信号を再生して、そのデジタル信号をホストコンピ
ュータに供給する。

【００３０】ＲＦ回路１５は、また、（ＳＡ＋ＳＢ）−
（ＳＣ＋ＳＤ）の演算により、トラッキングエラー信号
ＴＥを生成する。このトラッキングエラー信号ＴＥは、
位相補償回路１７およびドライブアンプ１８を介して、
光ピックアップ１３の２次元アクチュエータのトラッキ
ング用のドライブコイルに供給され、トラッキング制御
が行なわれる。

【００３１】さらに、ＲＦ回路１５では、（ＳＡ＋Ｓ
Ｃ）−（ＳＢ＋ＳＤ）の演算により、フォーカスエラー
信号ＦＥを生成する。このフォーカスエラー信号ＦＥに
は、前述したように、グルーブもれ成分Ｆｍが含まれ
る。このフォーカスエラー信号ＦＥは、純粋フォーカス
エラー信号生成回路２０に供給される。この純粋フォー
カスエラー信号生成回路２０には、また、再生高周波信
号ＲＦおよびトラッキングエラー信号ＴＥが供給され
る。

【００３２】純粋フォーカスエラー信号生成回路２０に
おいては、後で詳述するように、再生高周波信号ＲＦお
よびトラッキングエラー信号ＴＥからグルーブもれ成分
Ｆｍと周波数および位相が等しい信号を生成し、この生
成した信号の振幅を、フォーカスエラー信号ＦＥ中に実
際に含まれるグルーブもれ成分Ｆｍを比較参照すること
により、当該グルーブもれ成分Ｆｍと等しい振幅となる
ように制御する。そして、この生成した成分をフォーカ
スエラー信号ＦＥから減算することにより、フォーカス
エラー信号ＦＥからグルーブもれ成分Ｆｍを除去し、純
粋フォーカスエラー信号ＰＦｅを得る。この純粋フォー
カスエラー信号ＰＦｅは、位相補償回路２１で高域補償
され、ドライブアンプ２２を介して光ピックアップ１３
の２次元アクチュエータのフォーカス用のドライブコイ
ルに供給され、フォーカス制御が行なわれる。

【００３３】図４は、純粋フォーカスエラー信号生成回
路２０の回路構成の一例である。この純粋フォーカスエ
ラー信号生成回路２０には、入力端子２０１を通じてフ
ォーカスエラー信号ＦＥが入力され、再生高周波信号Ｒ
Ｆをエンベロープ検波した信号Ｅｒｆが入力端子２０２
を通じて入力され、トラッキングエラー信号ＴＥが入力
端子２０３を通じて入力される。そして、この純粋フォ
ーカスエラー信号生成回路２０の出力端子２０４から純
粋フォーカスエラー信号ＰＦｅが得られる。

【００３４】入力端子２０１を通じて入力されたフォー
カスエラー信号ＦＥは、減算回路２１０の一方の入力端
に供給される。また、入力端子２０２を通じて入力され
た信号Ｅｒｆは、コンデンサ２１１と抵抗器２１２とか
らなるハイパスフィルタ２１３に供給される。このハイ
パスフィルタ２１３からは、信号Ｅｒｆの直流成分を除
いた信号Ｓｓが得られる。この信号Ｓｓは、アンプ２１
４を通じて電圧制御型可変抵抗器（以下、ＶＣＲとい
う）２１５の一端に供給される。また、入力端子２０３
を通じて入力されたトラッキングエラー信号ＴＥは、ア
ンプ２１６を通じてＶＣＲ２１５の他端に供給される。

【００３５】このＶＣＲ２１５からは、ＶＣＲ制御電圧
発生回路２２７からこれに供給される制御電圧ＥＣ１に
応じた比率で、信号成分Ｓｓとトラッキングエラー信号
ＴＥとが加算された信号ＳＦｐが得られる。この例の場
合、後述するように、信号ＳＦｐの位相と、フォーカス
エラー信号ＦＥ中のグルーブもれ成分Ｆｍの位相とが等
しくなるように制御電圧ＥＣ１が制御されて、ＶＣＲ２
１５からの信号ＳＦｐは、グルーブもれ成分Ｆｍと周波
数および位相が等しい信号となるようにされる。つま
り、前述した（１）式に応じた演算が行なわれることに
なる。

【００３６】ところで、前述もしたように、再生高周波
信号ＲＦの交流信号成分Ｓｓと、トラッキングエラー信
号ＴＥとは９０°の位相差を有するが、信号成分Ｓｓと
トラッキングエラー信号ＴＥの極性の選び方により、信
号ＳＦｐが取り得る位相としては、図３Ａ〜Ｄに示すよ
うに４通り可能である。しかし、光ピックアップ１３で
の光路設計により、図３Ａ〜Ｄの内のいずれの位相関係
になるかは一義的に定まる。

【００３７】そこで、光路設計に応じた信号Ｓｓおよび
トラッキングエラー信号ＴＥの極性では、目的の位相の
信号成分ＳＦｐを得ることができないときには、適宜、
信号Ｓｓあるいはトラッキングエラー信号ＴＥの極性を
反転して、適切な目的位相の信号ＳＦｐが得られるよう
にする。

【００３８】このＶＣＲ２１５の出力信号ＳＦｐは、ア
ンプ２１８を通じて振幅調整用のＶＣＲ２１９に供給さ
れる。そして、このＶＣＲ２１９の抵抗値は、レベル制
御用ＶＣＲ用制御電圧発生回路２３０からの制御電圧Ｅ
Ｃ２により制御される。この制御電圧ＥＣ２は、後述の
ように制御されて、信号ＳＦｐの振幅がフォーカスエラ
ー信号ＦＥ中のグルーブもれ信号成分Ｆｍの振幅に等し
くなるようにＶＣＲ２１９の抵抗値が制御される。

【００３９】ＶＣＲ２１９からの信号ＳＦｍが減算回路
２１０の他方の入力端に供給されて、この減算回路２１
０の一方の入力端に供給されているフォーカスエラー信
号ＦＥから減算される。この減算回路２１０からは出力
端子２０４から導出され、この出力端子２０４に、この
減算回路２１０の減算出力信号として、後述するよう
に、純粋フォーカスエラー信号ＰＦｅが出力される。

【００４０】ＶＣＲ２１５の制御電圧ＥＣ１は、次のよ
うにして生成される。すなわち、入力端子２０１を通じ
たフォーカスエラー信号ＦＥは、コンデンサ２２１と抵
抗器２２２とからなるハイパスフィルタ２２３に供給さ
れる。ハイパスフィルタ２２３からは、フォーカスエラ
ー信号ＦＥの高域成分として、グルーブもれ成分Ｆｍと
同位相の成分Ｆｍｐが得られる。

【００４１】この成分Ｆｍｐは、比較器２２４により矩
形波信号ＳＣｍに波形整形される。この矩形波信号ＳＣ
ｍは位相比較回路２２５に供給される。一方、ＶＣＲ２
１５からの信号ＳＦｐが比較器２１７にて波形整形され
て、矩形波信号ＳＣｐとされる。そして、この矩形波信
号ＳＣｐが位相比較回路２２５に供給され、矩形波信号
ＳＣｍと位相比較される。そして、この位相比較回路２
２５では（矩形波信号ＳＣｐ−矩形波信号ＳＣｍ）なる
演算が行なわれて、これよりは、両矩形波の位相誤差信
号ＰＨｅが得られる。そして、この位相誤差信号ＰＨｅ
がローパスフィルタ２２６に供給されて積分され、この
ローパスフィルタ２２６の出力信号ＬＰがＶＣＲ制御電
圧発生回路２２７に供給される。このＶＣＲ制御電圧発
生回路２２７では、このローパスフィルタ２２６の出力
信号ＬＰから制御電圧ＥＣ１を生成し、これをＶＣＲ２
１５に供給する。

【００４２】次に、ＶＣＲ２１９の制御電圧ＥＣ２は次
のようにして生成される。すなわち、比較器２２４から
の矩形波信号ＳＣｍがレベル制御用のＶＣＲ制御電圧発
生回路２３０に供給される。また、減算回路２１０の出
力信号ＰＦｅがコンデンサ２３１と抵抗器２３２とから
なるハイパスフィルタ２３３に供給されて、その高周波
成分ＡＭｅが抽出される。この高周波成分ＡＭｅは、ア
ンプ２３４を通じてレベル制御用のＶＣＲ制御電圧発生
回路２３０に供給される。

【００４３】レベル制御用のＶＣＲ制御電圧発生回路２
３０では、信号ＳＣｍの状態がハイレベルかローレベル
かを判定し、ローレベルである区間では、高周波成分Ａ
Ｍｅの極性を反転する処理を行なう。そして、その結
果、得られる信号に基づいてレベル制御用のＶＣＲ制御
電圧発生回路２３０は、ＶＣＲ２１９の制御電圧ＥＣ２
を生成する。

【００４４】以上のように構成された純粋フォーカスエ
ラー信号生成回路２０において、ＶＣＲ２１５の抵抗値
を制御電圧ＥＣ１により制御して、グルーブもれ成分Ｆ
ｍと同位相の信号ＳＦｐを得るようにする位相合わせの
動作について、図５の各部波形図を参照しながら説明す
る。

【００４５】入力端子２０１を通じて入力されたフォー
カスエラー信号ＦＥは、グルーブもれ信号成分Ｆｍが混
入している場合には、前述した図２に示したようなもの
となり、点線で示す純粋なフォーカスエラー信号ＰＦｅ
がグルーブもれ成分Ｆｍにより変調されたような信号波
形となっている。このとき、ハイパスフィルタ２２３か
ら得られる信号成分Ｆｍｐは、図５Ａに示すように、フ
ォーカスエラー信号ＦＥの高域成分として、グルーブも
れ成分Ｆｍと同位相の成分Ｆｍｐとなる。この成分Ｆｍ
ｐは、比較器２２４により波形整形されて、図５Ｂに示
すような矩形波信号ＳＣｍに変換される。

【００４６】一方、ＶＣＲ２１５からの信号ＳＦｐは、
図５Ｃに示すように、グルーブもれ信号成分Ｆｍと周波
数が等しい信号であり、これが比較器２１７により波形
整形されて、図５Ｄに示すような矩形波信号ＳＣｐとさ
れる。

【００４７】位相比較回路２２５では、これら矩形波信
号ＳＣｍとＳＣｐとが位相比較される。この場合、この
位相比較回路２２５では（矩形波信号ＳＣｐ−矩形波信
号ＳＣｍ）なる演算が行なわれるので、これよりは、図
５Ｅに示すような両矩形波の位相誤差信号ＰＨｅが得ら
れる。そして、この位相誤差信号ＰＨｅがローパスフィ
ルタ２２６により積分されることにより、図５Ｆに示す
ような信号ＬＰとされる。ＶＣＲ制御信号発生回路２２
７では、この信号ＬＰが正のときには、信号ＳＦｐの位
相を進相させ、また、信号ＬＰが負のときには、信号Ｓ
Ｆｐの位相を遅相させるように制御する制御電圧ＥＣ１
が生成され、これがＶＣＲ２１５に供給される。

【００４８】以上の制御ループにより、信号ＬＰが零と
なるように、すなわち、矩形波信号ＳＣｐと矩形波信号
ＳＣｍとの位相差が零となるように、ＶＣＲ２１５が制
御され、その結果、ＶＣＲ２１５からの信号ＳＦｐは、
グルーブもれ信号成分Ｆｍと周波数および位相が等しい
信号となる。

【００４９】次に、図６〜図８の波形図を参照しなが
ら、ＶＣＲ２１９において信号ＳＦｐのレベル（振幅）
を制御して、ＶＣＲ２１９の出力信号ＳＦｍの振幅をグ
ルーブもれ成分Ｆｍの振幅と等しく制御する動作につい
て説明する。

【００５０】ハイパスフィルタ２３１から得られる高周
波成分ＡＭｅは、フォーカスエラー信号ＦＥ中に含まれ
るグルーブもれ成分Ｆｍと、ＶＣＲ２１９からの信号Ｓ
Ｆｍとのレベル差（Ｆｍ−ＳＦｍ）に対応する。上述の
位相制御により信号ＳＦｐはグルーブもれ成分Ｆｍと周
波数および位相が等しいので、信号ＳＦｍもグルーブも
れ成分Ｆｍと周波数および位相は等しい。

【００５１】そして、図６Ａおよび図６Ｂに示すよう
に、グルーブもれ成分Ｆｍよりも信号ＳＦｍのレベルが
小さければ、ハイパスフィルタ２３３からの高周波成分
ＡＭｅは、図６Ｃに示すように、グルーブもれ成分Ｆｍ
と同位相で、両信号のレベル差に応じた信号となる。こ
の場合、グルーブもれ信号Ｆｍと同相である信号ＳＣｍ
は図６Ｄに示すようなものとなり、レベル制御用のＶＣ
Ｒ制御電圧発生回路２３０では、前述したように、この
信号ＳＣｍのローレベル区間で、高周波成分ＡＭｅの極
性を反転する処理を行なうので、その結果、図６Ｅに示
すように、高周波成分ＡＭｅの負極性の半サイクル分が
正極性に折り返された状態の、すべて正極性の信号が得
られる。ＶＣＲ制御電圧発生回路２３０からの制御電圧
ＥＣ２は、この正極性の信号のレベルに応じて、信号Ｓ
Ｆｍのレベルを大きくするようにＶＣＲ２１９を制御す
るものとなり、グルーブもれ成分Ｆｍの振幅に等しくな
るように制御がかかる。

【００５２】また、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、
グルーブもれ成分Ｆｍよりも信号ＳＦｍのレベルが大き
ければ、高周波成分ＡＭｅは、図７Ｃに示すように、グ
ルーブもれ成分Ｆｍと逆位相であって、両信号のレベル
差に応じた信号となる。そして、レベル制御用のＶＣＲ
制御電圧発生回路２３０では、図７Ｄに示す信号ＳＣｍ
のローレベル区間で、この高周波成分ＡＭｅの極性を反
転する処理を行なうことにより、図７Ｅに示すように、
高周波成分ＡＭｅの正極性の半サイクル分が、負極性に
折り返された状態の、すべて負極性の信号が得られる。
ＶＣＲ制御電圧発生回路２３０からの制御電圧ＥＣ２
は、この負極性の信号のレベルに応じて、信号ＳＦｍの
レベルを小さくするようにＶＣＲ２１９を制御するもの
となり、グルーブもれ成分Ｆｍの振幅に等しくなるよう
に制御がかかる。

【００５３】そして、図８Ａおよび図８Ｂに示すよう
に、グルーブもれ成分Ｆｍと、信号ＳＦｍのレベルが等
しくなると、高周波成分ＡＭｅは、図８Ｃに示すよう
に、差分が零となるので、図８Ｄに示す信号ＳＣｍによ
ってそのローレベル区間で極性反転されても零で変わら
ず、ＶＣＲ２１９の制御電圧ＥＣ２は、そのときの値で
保たれる。

【００５４】以上のようにして、ＶＣＲ２１９からの信
号ＳＦｍは、周波数、位相、振幅がグルーブもれ信号と
等しい信号となり、減算回路２１０では、フォーカスエ
ラー信号ＦＥからグルーブもれ成分Ｆｍが除去され、こ
の減算回路２１０からは純粋フォーカスエラー信号ＰＦ
ｅのみが得られ、出力端子２０４に導出される。

【００５５】以上説明した実施例においては、シーク時
だけでなく、常にフォーカスエラー信号からグルーブも
れ成分の除去動作を行なうことが可能であるが、トラッ
キング制御が外れるシーク時にのみグルーブもれ成分の
除去動作を行なうようにしてもよい。すなわち、減算回
路２１０の他方の入力端とＶＣＲ２１９との間にスイッ
チ回路を設け、このスイッチ回路をトラッキング制御が
外れるときだけオンとするように制御してもよい。

【００５６】次に、この発明による光ディスク装置の他
の実施例について説明する。上述の例は、再生高周波信
号ＲＦのエンベロープの交流信号成分とトラッキングエ
ラー信号ＴＥとからフォーカスエラー信号ＦＥ中に混入
するグルーブもれ成分Ｆｍとほぼ等しい信号を生成し、
その生成した信号をフォーカスエラー信号ＦＥから減算
してグルーブもれ成分Ｆｍを除去した純粋フォーカスエ
ラー信号ＰＦｅを得るようにしたが、以下に説明する例
は、グルーブもれ成分Ｆｍと等しい信号を生成すること
なく、グルーブもれ成分Ｆｍを除去した純粋フォーカス
エラー信号を得ることができるようにしたものである。

【００５７】前述の図１２に示したように、フォーカス
エラー信号ＦＥは、グルーブもれ成分Ｆｍがあるときに
は、純粋フォーカスエラー信号ＰＦｅが、グルーブもれ
成分Ｆｍにより変調されたものとなっている。そして、
グルーブもれ成分は正弦波信号であるので、グルーブも
れ成分を含むフォーカスエラー信号ＦＥの振幅の中央値
をとれは、それは純粋フォーカスエラー信号ＰＦｅとな
る。

【００５８】ところで、トラッキングエラー信号ＴＥあ
るいは再生高周波信号ＲＦのエンベロープの交流成分Ｓ
ｓは、フォーカスエラー信号ＦＥ中のグルーブもれ成分
Ｆｍと位相および振幅は異なるが、同一周波数である。
そこで、トラッキングエラー信号ＴＥあるいは再生高周
波信号ＲＦのエンベロープの交流成分Ｓｓのゼロクロス
点でフォーカスエラー信号ＦＥをサンプリングすれば、
その隣接する２サンプリング点は、フォーカスエラー信
号ＦＥとしては、１８０°位相の異なる点となってい
る。グルーブもれ成分Ｆｍが正弦波であるので、この１
８０°位相の異なる点の値の平均値は、フォーカスエラ
ー信号ＦＥの中央値であり、これを順次得るようにすれ
ば、純粋フォーカスエラー信号ＰＦｅが得られる。

【００５９】図９を用いて以上のことをさらに説明す
る。図９Ａはフォーカスエラー信号ＦＥ中のグルーブも
れ信号成分Ｆｍを示し、図９Ｂは、このときのトラッキ
ングエラー信号ＴＥを示している。図９に示すように、
トラッキングエラー信号ＦＥのゼロクロス点の位置を順
次ｔ１，ｔ２，…，ｔｎ，ｔ（ｎ−１），…とし（ただ
し、ｎ＝１，２，３，…）、これらのゼロクロス点で、
グルーブもれ成分Ｆｍをサンプリングすると、そのサン
プリング値Ｆｍ１，Ｆｍ２，…，Ｆｍｎ，Ｆｍ（ｎ−
１），…は、図９において、黒丸で示すようなものとな
る。

【００６０】そして、これら各サンプリング点の内の隣
接する２点づつ、つまり、点ｔ１と点ｔ２、点ｔ２と点
ｔ３、点ｔ３と点ｔ４、…、点ｔｎと点ｔ（ｎ−１），
…の平均（移動平均）を演算する。すると、その演算結
果は、図９Ｃに示すように、常に零レベルになる。つま
り、グルーブもれ成分Ｆｍは、この演算によりキャンセ
ルされてしまう。

【００６１】以上のことから純粋フォーカスエラー信号
ＰＦｅは、次の演算式 ＰＦｅ（ｎ）＝（ＦＥｎ＋ＦＥ（ｎ−１））／２ … （２） から得ることができるものである。ここで、ＦＥｎはサ
ンプリング点ｔｎでのフォーカスエラー信号ＦＥのサン
プリング値、ＦＥ（ｎ−１）はサンプリング点ｔ（ｎ−
１）でのフォーカスエラー信号ＦＥのサンプリング値で
ある。なお、トラッキングエラー信号ＴＥの代わりに、
再生高周波信号ＲＦのエンベロープの交流成分Ｓｓを用
いても同様にしてグルーブもれ成分Ｆｍのキャンセルが
できる。

【００６２】ところで、この例の場合には、トラッキン
グエラー信号ＴＥや信号Ｓｓのゼロクロス点でフォーカ
スエラーを取得するようにしているので、サンプリング
定理から、フォーカスサーボ帯域が、フォーカスエラー
の取得サンプリング周波数により制限されることにな
る。そこで、以下に説明する実施例においては、フォー
カスエラー信号ＦＥのサンプリング周波数が低いとき、
つまり、トラッキングエラー信号や信号Ｓｓの周波数が
低いときには、上述したグルーブもれキャンセルの演算
回路は使用せず、フォーカスサーボ帯域を制限しないサ
ンプリング周波数のときにグルーブもれキャンセルの演
算を行なって純粋フォーカスエラー信号ＰＦｅを得るよ
うにする。このようにしても、次のような２つの理由か
ら問題は生じない。

【００６３】フォーカスエラー信号ＦＥのサンプリン
グ周波数が低くなるようなトラッキングエラー信号ＴＥ
や信号Ｓｓの周波数が低い（つまりグルーブもれ成分Ｆ
ｍの周波数が低い）ときには、グルーブもれ成分の影響
が少ない。なぜなら、フォーカスサーボ系の位相補償回
路により、高域が例えば１０ｄＢ／ｏｃｔで上昇するの
で、高い周波数の信号は問題となるが、低い周波数の信
号はあまり、影響がないのである。

【００６４】トラックジャンプを伴なうシーク時にグ
ルーブもれが問題となり、上述した演算処理を行なう必
要があるが、グルーブもれの周波数は、シーク開始直後
にのみ低く、すぐに高い周波数となるので、前記演算処
理によるグルーブもれキャンセルが行なわれないのはわ
ずかな時間だけである。

【００６５】図１０は、以上の点を考慮した実施例のブ
ロック図である。図４の例と同一部分には同一符号を付
して示してある。

【００６６】この実施例においては、フォーカスエラー
信号ＦＥは、移動平均の演算回路３０に供給されると共
にスイッチ回路３１の一方の入力端Ｌと、スイッチ回路
３２の一方の入力端Ｎに供給される。

【００６７】また、この例の場合には、トラッキングエ
ラー信号ＴＥが比較器３３に供給されて、これよりゼロ
クロス点で立上がりあるいは立下がる矩形波信号ＳＣｔ
が得られる。この矩形波信号ＳＣｔは、演算回路３０に
サンプリングクロック生成用として供給される。

【００６８】演算回路３０では、この矩形波信号ＳＣｔ
の立上がりおよび立下がり時点でフォーカスエラー信号
ＦＥをサンプリングし、前述した演算式（２）の演算を
行なって、隣接する２つのサンプリング点の平均（移動
平均）を求める。この演算出力は前述したようにフォー
カスエラー信号ＦＥからグルーブもれ成分Ｆｍがキャン
セルされた純粋フォーカスエラー信号ＰＦｅである。こ
の演算回路３０からの演算出力は、スイッチ回路３１の
他方の入力端Ｈに供給される。そして、このスイッチ回
路３１からの信号がスイッチ回路３２の他方の入力端Ｓ
に供給される。

【００６９】また、比較器３３の出力信号ＳＣｔは周波
数弁別回路３４に供給されてトラッキングエラー信号Ｔ
Ｅの周波数が弁別される。この周波数弁別回路３４は、
この例ではカウンタで構成され、矩形波信号ＳＣｔの立
上がりと立下がりとの間のクロックＣＬＫの個数を計数
して、矩形波信号ＳＣｔの周期を計測することによりそ
の周波数を弁別する。そして、この周波数弁別回路３４
は、トラッキングエラー信号ＴＥの周波数がフォーカス
サーボ帯域の例えば１０倍程度以上の時は、例えばハイ
レベル、それより低い周波数の時には、ローレベルとな
る信号ＳＷ１を生成し、この信号ＳＷ１をスイッチ回路
３１に、その切り換え制御信号として供給する。

【００７０】スイッチ回路３１は、この切り換え制御信
号ＳＷ１により、トラッキングエラー信号ＴＥの周波数
がフォーカスサーボ帯域の１０倍程度以上となる信号Ｓ
Ｗ１がハイレベルとなる期間では、入力端Ｈ側に切り換
えられ、それより低い周波数の時には、入力端Ｌ側に切
り換えられる。すなわち、フォーカスエラー信号ＦＥに
対する演算回路３０でのサンプリング周波数が低いとき
には、演算回路３０をバイパスしたフォーカスエラー信
号ＦＥそのものがスイッチ回路３１を通じて取り出さ
れ、前記サンプリング周波数が高いときには演算回路３
０からの信号がスイッチ回路３１より得られる。

【００７１】また、スイッチ回路３２は、切り換え制御
信号ＳＷ２により、シーク時には、入力端Ｓ側に切り換
えられ、その他の、トラッキング制御によりトラッキン
グオンとされている時には、入力端Ｎ側に切り換えられ
る。この切り換え信号ＳＷ２は、光ディスク装置全体の
モード制御などを行なうシステムコントローラ（図示せ
ず）から供給される。

【００７２】以上のように構成されているので、トラッ
キング制御により光ビームがトラックを正しく走査する
トラッキングオン状態のときには、スイッチ回路３２
は、切り換え制御信号ＳＷ２により入力端Ｎに切り換え
られる。このため、フォーカスエラー信号ＦＥがそのま
まフォーカスサーボ系の位相補償回路２１およびドライ
ブ回路２２を通じてフォーカスアクチュエータコイルに
供給されてフォーカス制御がなされる。

【００７３】そして、シーク時には、スイッチ回路３２
が切り換え制御信号ＳＷ２により入力端Ｓに切り換えら
れるが、トラッキングエラー信号ＴＥがフォーカスサー
ボ帯域の１０倍以上の周波数にならない限り、スイッチ
回路３１は入力端Ｌ側に切り換えられているので、トラ
ッキングオンのときと同様にフォーカスエラー信号ＦＥ
がそのままフォーカスサーボ系の位相補償回路２１に供
給される状態となる。

【００７４】そして、このシーク時において、トラッキ
ングエラー信号ＦＥがフォーカスサーボ帯域の１０倍以
上の周波数となると、スイッチ回路３１が入力端Ｈ側に
切り換えられるため、演算回路３０の出力信号がフォー
カスエラー信号として位相補償回路２１、ドライブ回路
２２を介してフォーカスアクチュエータコイルに供給さ
れ、フォーカスサーボが行なわれる。すなわち、シーク
時にフォーカスエラー信号ＦＥに含まれるグルーブもれ
成分が除去された純粋フォーカスエラー信号によりフォ
ーカスサーボが行なわれる。

【００７５】前述もしたように、図１０の実施例におい
ては、フォーカスエラー信号ＦＥのサンプリング信号と
しては、トラッキングエラー信号ＴＥの代わりに再生高
周波信号ＲＦのエンベロープの交流成分Ｓｓを用いるこ
とができる。

【００７６】演算回路３０は、デジタル回路の構成とす
ることもできるし、また、アナログ回路の構成とするこ
ともできる。デジタル回路の構成とする場合には、フォ
ーカスエラー信号ＦＥを比較器３３の出力矩形波信号Ｓ
Ｃｔの立上がり、立下がりの両エッジでサンプリング
し、そのサンプリング値をデジタル信号に変換してレジ
スタに順次に蓄える。そして、このレジスタにストアし
たサンプリング値を用いて前記演算式（２）の演算を行
い、その演算結果のデジタル信号をアナログ信号に変換
して出力フォーカスエラー信号（純粋フォーカスエラー
信号ＰＦｅ）を得るようにする。

【００７７】図１１は、アナログ回路の構成とされた演
算回路３０の一実施例である。フォーカスエラー信号Ｆ
Ｅは、サンプリング用のスイッチ回路３０１、３０２に
供給される。この例の場合、スイッチ回路３０１は、信
号ＳＣｔの立上がりによりオンとされ、また、スイッチ
回路３０２は、信号ＳＣｔの立下がりによりオンとされ
る。スイッチ回路３０１がオンとされると、そのときの
フォーカスエラー信号ＦＥがコンデンサ３０３にホール
ドされ、また、スイッチ回路３０２がオンとされると、
そのときのフォーカスエラー信号ＦＥがコンデンサ３０
４にホールドされる。

【００７８】そして、これらコンデンサ３０３のホール
ド電圧とコンデンサ３０４のホールド電圧とは、加算回
路３０５に供給されて加算される。この加算回路３０５
のゲインは１／２とされているので、この加算回路３０
５からは、前記演算式（２）の結果の移動平均値、つま
りグルーブもれ成分が除去された純粋フォーカスエラー
信号ＰＦｅが得られる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、フォーカスエラー信号中のグルーブもれ成分が除去
されると同時に、フォーカスサーボ帯域において安定に
フォーカスサーボが行われるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による光ディスク装置の一実施例のブ
ロック図である。

【図２】図１の例に用いられる光ピックアップの受光部
の例を示す図である。

【図３】フォーカスエラー信号中のグルーブもれ成分
と、トラッキングエラー信号と、再生高周波信号のエン
ベロープの交流成分との位相関係を説明するための図で
ある。

【図４】図１の例の要部の具体例のブロック図である。

【図５】図４の具体例の動作を説明するための波形図で
ある。

【図６】図４の具体例の動作を説明するための波形図で
ある。

【図７】図４の具体例の動作を説明するための波形図で
ある。

【図８】図４の具体例の動作を説明するための波形図で
ある。

【図９】フォーカスエラー信号中のグルーブもれ成分と
トラッキングエラー信号とを締め図である。

【図１０】この発明による光ディスク装置の他の実施例
のブロック図である。

【図１１】図１０の実施例の要部の一実施例の回路図で
ある。

【図１２】グルーブもれ成分が含まれるフォーカスエラ
ー信号の波形図の例を示す図である。

【符号の説明】

１１ 光ディスク １３ 光ピックアップ １５ ＲＦ回路 ２０ 純粋フォーカスエラー信号生成回路 ２１ 位相補償回路 ２２ ドライブ回路 ３０ 演算回路 ３４ 周波数弁別回路 ２１５、２１９ 可変制御型可変抵抗器（ＶＣＲ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】案内溝が設けられている光ディスクに光ビ
   ームを照射し、光ディスクからの反射光を受光して電気
   信号に変換する光ピックアップと、 この光ピックアップからの信号から再生高周波信号を生
   成する手段と、 前記光ピックアップからの信号から、前記案内溝と他の
   部分との反射光量の差を利用したトラッキングエラー信
   号を生成する手段と、 前記トラッキングエラー信号により前記光ビームが、光
   ディスクのトラック上を正しく走査するように制御する
   トラッキング制御系と、 前記光ピックアップからの信号からフォーカスエラー信
   号を生成する手段と、 前記再生高周波信号と、前記トラッキングエラー信号と
   から、前記フォーカスエラー信号に含まれる前記案内溝
   の存在を原因とする不要信号成分に近似する信号を生成
   し、この生成した信号を前記フォーカスエラー信号から
   除去することで前記不要信号成分をフォーカスエラー信
   号から除去する手段と、 前記不要信号成分が除去されたフォーカスエラー信号に
   より前記光ビームが、前記光ディスク上で正しいフォー
   カス状態となるように制御するフォーカス制御系とを備
   える光ディスク装置。
2. 【請求項２】案内溝が設けられている光ディスクに光ビ
   ームを照射し、光ディスクからの反射光を受光して電気
   信号に変換する光ピックアップと、 この光ピックアップからの信号から再生高周波信号を生
   成する手段と、 前記光ピックアップからの信号から、前記案内溝と他の
   部分との反射光量の差を利用したトラッキングエラー信
   号を生成する手段と、 前記トラッキングエラー信号により前記光ビームが、光
   ディスクのトラック上を正しく走査するように制御する
   トラッキング制御系と、 前記光ピックアップからの信号からフォーカスエラー信
   号を生成する手段と、 前記再生高周波信号から直流分を除去した信号あるいは
   前記トラッキングエラー信号のゼロクロス点において前
   記フォーカスエラー信号をサンプリングし、隣接する２
   サンプリング点の値を順次に加算し、前記フォーカスエ
   ラー信号に含まれる前記案内溝の存在を原因とする不要
   信号成分を除去した純粋のフォーカスエラー信号を得る
   演算回路と、 前記演算回路からのフォーカスエラー信号により前記光
   ビームが、前記光ディスク上で正しいフォーカス状態と
   なるように制御するフォーカス制御系とを備える光ディ
   スク装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の光ディスク装置におい
   て、 前記光ピックアップからの信号から生成したフォーカス
   エラー信号を前記フォーカス制御系のフォーカスエラー
   信号として使用する状態と、前記演算回路からの信号を
   前記フォーカス制御系のフォーカスエラー信号として使
   用する状態とを切り換える切り換え回路を設け、 前記フォーカスエラー信号に含まれる前記案内溝の存在
   を原因とする不要信号成分の周波数が予め定められた周
   波数以上となったときに、前記演算回路からの信号をフ
   ォーカス制御系のフォーカスエラー信号として使用する
   状態にするように切り換えることを特徴とする光ディス
   ク装置。