JPH1116175A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 様々な変動やばらつきに対してトラッキング
サーボのゲインを安定させることのできるトラッキング
サーボ制御を実現する。 【解決手段】 トラッキングエラー信号に含まれる低域
成分（ウォブル周波数よりも低域の成分）を抽出する第
１のフィルタ１３と、トラッキングエラー信号に含まれ
るトラックのウォブル周波数の成分を抽出する第２のフ
ィルタ１５と、第１のフィルタ１３が出力する低域成分
を第２のフィルタ１５が出力するウォブル成分の包絡線
で割り算する除算手段１４とを設けて、この除算手段１
４の出力に基づいてトラッキングサーボ制御を行うよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光ディス
ク，光磁気ディスクなどの光学的に記録や再生を行うデ
ィスク（以下これらのディスクを単に光ディスクと称す
る）の記録装置や再生装置に適用して好適な光ディスク
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクの記録又は再生を行う光ディ
スク装置は、ディスク上に形成されたトラックを光学ピ
ックアップからのレーザビームで追随させるトラッキン
グサーボ制御を行いながら、そのトラックにデータを記
録したり、或いはそのトラックに記録されたデータを再
生する処理を行っている。

【０００３】トラッキング制御を良好に行えるようにす
るために、光ディスクにグルーブと称される案内溝を設
けるようにした方式のものがある。図４は、このグルー
ブが形成されたディスクの一例を示す図で、ディスクに
は所定のトラックピッチＴpでグルーブｇが配置され、
隣接するトラックのグルーブｇとの間がランド部ｌとな
っている。ディスクへのデータの記録は、グルーブｇ又
はランド部ｌのいずれかの位置（ここではグルーブｇ）
に行われる。なお、図では説明を簡単にするためにグル
ーブｇを直線状に示してあるが、実際にはディスクの円
周に沿った環状又は螺旋状にトラックが形成されてい
る。また、グルーブｇについては、ウォブルと称される
蛇行した状態で形成され、そのウォブル周波数などでト
ラックアドレスやクロックなどの再生時に必要なデータ
が記録されている場合もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
光ディスクのトラッキング制御を行う際には、様々な変
動に対してトラッキングサーボのゲインを安定させる必
要がある。即ち、トラッキングサーボのゲインを不安定
にする要因として、光学ピックアップが出射するレーザ
光の出力変動、レーザ光の発散角のばらつき、ディスク
に形成されるグルーブの深さや幅の変動、ディスクの光
反射率のばらつき等がある。これらの要因によりトラッ
キングサーボのゲインが不安定になると、トラッキング
サーボ状態が不安定になるため、何らかの方法で安定化
する必要がある。

【０００５】従来の安定化させる処理としては、例えば
光学ピックアップで検出されるトラッキングエラー信号
を、和信号で割る処理がある。即ち、光学ピックアップ
内で光ディスクからの反射光を検出するディテクタが、
例えば図１２に示すように４分割されて、各分割位置を
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとしたとき、反射光のレーザ光スポット
ＳＰが破線で示すように、この４分割されたエリアＡ〜
Ｄの中央位置となるとき、正しくトラッキングがとれた
状態であるとする。このとき、トラッキングサーボ回路
に供給するトラッキングエラー信号は、各分割位置の検
出出力をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとしたとき、（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ
＋Ｄ）の演算で検出される。また、再生ＲＦ信号（和信
号）は、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄの演算で検出される。ここで、
トラッキングエラー信号（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）を、和
信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）で割り算する処理を行う。

【０００６】このようにトラッキングエラー信号を和信
号で割ることで、レーザ光の光量変動に起因する変動、
即ち、レーザ光の出力変動とディスクの光反射率のばら
つきによるトラッキングエラー信号の変動成分について
は除去することができる。ところが、このような処理で
は、レーザ光の発散角のばらつきや、ディスクに形成さ
れるグルーブの深さや幅の変動などによるトラッキング
エラー信号の変動を抑えることはできなかった。

【０００７】また、トラッキングエラー信号のゲインを
安定させる別の方法として、図１３に示す構成が知られ
ている。即ち、光ディスク１をスピンドルモータで回転
駆動させ、光ディスク１に形成されたトラックの走査を
光学ピックアップ３で行う構成としてある場合に、光学
ピックアップ３が出力するトラッキングエラー信号を、
加算器４に供給し、端子５に得られる測定用外乱信号を
トラッキングエラー信号に加算する。この測定用外乱信
号が加算されたトラッキングエラー信号を、トラッキン
グサーボ回路６に供給する。トラッキングサーボ回路６
では、供給されるトラッキングエラー信号のレベルから
トラッキング状態を判断して、トラッキング状態を補正
する制御信号を生成させ、この制御信号を可変抵抗器８
を介してドライブ回路９に供給し、光学ピックアップ３
のトラッキング用コイルなどに供給する駆動信号を生成
させる。

【０００８】ここで、可変抵抗器８での抵抗値は、ゲイ
ン制御回路７により制御される。このゲイン制御回路７
は、加算器４で測定用外乱信号が加算される前の信号の
トラッキングエラー信号と、測定用外乱信号が加算され
たトラッキングエラー信号とのレベル比を検出して、そ
のレベル比が一定となるように、可変抵抗器８の抵抗値
を制御するサーボ制御を行う。

【０００９】この図１３に示す構成とした場合には、可
変抵抗器８の抵抗値を適正に設定させるサーボ制御が行
われることで、自動的にトラッキングサーボゲインが安
定するが、端子５から常にサーボが応答するような外乱
信号を入れているので、トラッキングのサーボ状態が若
干乱れる問題があり、トラッキングサーボの安定性に問
題があった。

【００１０】このように従来の方法では、様々な変動や
ばらつきに対してトラッキングサーボのゲインを完全に
安定させることはできなかった。

【００１１】本発明はかかる点に鑑み、様々な変動やば
らつきに対してトラッキングサーボのゲインを安定させ
ることのできるトラッキングサーボ制御を実現すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、トラッキングエラー信号に含まれるウォブ
ル周波数よりも低域の成分を抽出する第１のフィルタ
と、トラッキングエラー信号に含まれるトラックのウォ
ブル周波数の成分を抽出する第２のフィルタと、第１の
フィルタが出力する低域成分を第２のフィルタが出力す
るウォブル成分の包絡線で割り算する除算手段とを設け
て、この除算手段の出力に基づいてトラッキングサーボ
制御を行うようにしたものである。

【００１３】本発明によると、ピックアップでプッシュ
プル信号などとして検出したトラッキングエラー信号に
含まれるウォブル成分を利用して、このトラッキングエ
ラー信号のゲインを一定に維持することができ、一定の
サーボゲインにより良好にトラッキング制御を行うこと
ができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を説明する。

【００１５】まず、本例の光ディスク装置でトラッキン
グサーボ制御を行う光ディスクの構成について説明す
る。本例の場合には、光ディスクとして、グルーブと称
される案内溝を設けるようにした方式のものを使用す
る。即ち、例えば図４に示すように、ディスクには所定
のトラックピッチＴp でグルーブｇを配置し、隣接する
トラックのグルーブｇとの間をランド部ｌとする。ディ
スクへのデータの記録は、グルーブｇ又はランド部ｌの
いずれかの位置（ここではグルーブｇ）に行う。このデ
ータの記録方式は、どのような方式を適用しても良い
が、例えば記録膜の磁化方向によりデータを記録する。
そして、グルーブｇは１周期の距離ｗ₁ で周期的にウォ
ブルさせてあり、その偏移幅はｗ_p としてある。

【００１６】このようにウォブルしたグルーブｇが形成
された光ディスクに、本例の光ディスク装置は情報の記
録をしたり、或いは記録された情報の再生を行うのであ
るが、光ディスク装置での光ディスクの回転駆動は、Ｃ
ＡＶ制御と称される回転角速度一定制御を行う構成とし
てある。

【００１７】また、この光ディスクに形成されたグルー
ブｇのウォブル周期から決まるウォブル周波数と、この
光ディスクに記録される情報信号の周波数帯域と、光デ
ィスクに記録や再生を行う装置でのトラッキングサーボ
に反応する周波数帯域との関係については、例えば図５
に示す状態とされる。即ち、装置で検出されるウォブル
周波数はトラッキングサーボ帯域に比べて充分に高い周
波数帯域（例えばウォブル周波数はトラッキングサーボ
帯域の約１０倍）に設定してあり、記録される信号の周
波数帯域はウォブル周波数よりも更に上の周波数帯域と
してある。

【００１８】また、光ディスクに形成されるグルーブｇ
の深さは、記録装置や再生装置の光学ピックアップが備
えるレーザ光源のレーザ波長をλとするとき、（１／
６）λから（１／８）λ程度の深さに設定してある。

【００１９】次に、以上の構成の光ディスクが装着され
る本例の光ディスク装置（記録装置又は再生装置）の構
成を、図１を参照して説明する。図１は、本例の光ディ
スク装置のトラッキングサーボ制御構成を示す図で、装
着された光ディスク１１はスピンドルモータ１２で回転
駆動され、光学ピックアップ２０内のレーザ源からのレ
ーザ光を所定の光学系を介して光ディスク１１の信号記
録面に照射して、ディスクからの戻り光をピックアップ
２０の内部のディテクタで検出する。ディテクタについ
ては、ディスクのトラック形成方向（ディスクの円周方
向）と直交する方向（即ちディスクの半径方向）に少な
くとも２分割された検出部で検出する構成としてあり、
プッシュプル信号を検出できる構成としてある。

【００２０】ここで、プッシュプル信号の検出原理を図
２に示すと、光学ピックアップ２０内の対物レンズ２１
を介してディテクタ２２に、光学ピックアップから照射
したレーザ光の戻り光を入射させる。ディテクタ２２
は、トラックの長手方向と直交する方向に少なくとも２
分割された受光部２２ａ，２２ｂで構成され、両受光部
２２ａ，２２ｂの検出出力を、比較器２３に供給する。
比較器２３では、両受光部２２ａ，２２ｂの検出出力の
差を求め、その差信号をプッシュプル信号として後段の
回路に供給する。このような構成でプッシュプル信号を
得る構成は、１スポットプッシュプル法と称される構成
である。

【００２１】なお、再生信号（ＲＦ信号）については、
各受光部２２ａ，２２ｂの検出出力を加算することで得
られる。また、ディテクタ２２については、フォーカス
エラー信号の他の信号を検出するために、２分割以上に
分割（例えば図１２に示すような４分割）されて構成さ
れている場合もあるが、プッシュプル信号を得るための
処理としては、トラックの長手方向と直交する方向に２
分割されたものとして扱い、その差を求める処理を行
う。

【００２２】このような構成で光学ピックアップ２０か
ら出力されるプッシュプル信号により、トラッキングサ
ーボ制御を行う構成を、図１を参照して説明すると、本
例においては、光学ピックアップ２０から出力されるプ
ッシュプル信号（トラッキングエラー信号）を、ディス
ク１１に形成されたグルーブのウォブル成分を除去する
ローパスフィルタ１３に供給し、ウォブル周波数よりも
下の帯域を通過させる。このローパスフィルタ１３によ
りウォブル成分が除去されたトラッキングエラー信号
を、可変ゲインアンプ１４に供給し、後述する処理で設
定されたゲインで増幅処理を行い、この可変ゲインアン
プ１４の増幅出力を、トラッキングサーボ回路１８に供
給する。

【００２３】トラッキングサーボ回路１８は、供給され
るトラッキングエラー信号の極性とレベルにより、トラ
ッキングのずれた方向とそのずれ量を判断して、ドライ
ブ回路１９に対応した制御信号を供給し、ドライブ回路
１９が光学ピックアップ２０内のトラッキング用のアク
チュエータを駆動させるドライブ信号を生成させて、ト
ラッキングを対応した状態に制御する。

【００２４】ここで本例においては、可変ゲインアンプ
１４でのゲインを制御する構成として、バンドパスフィ
ルタ１５と絶対値回路１６とローパスフィルタ１７とが
設けてある。即ち、光学ピックアップ２０から出力され
るプッシュプル信号から、グルーブのウォブル成分を抽
出するバンドパスフィルタ１５と、このバンドパスフィ
ルタ１５で抽出されたウォブル成分を絶対値化する絶対
値回路１６と、この絶対値回路１６の出力からウォブル
成分の周波数よりも下の帯域を通過させるローパスフィ
ルタ１７とを設け、このローパスフィルタ１７の出力
を、ゲイン制御信号として可変ゲインアンプ１４のゲイ
ン制御端子に供給する。そして、ローパスフィルタ１７
が出力するゲイン制御信号のレベルに対応して、可変ゲ
インアンプ１４で増幅させるゲインを設定させる。

【００２５】このように処理を行うことで、トラッキン
グエラー信号に含まれるウォブル成分を含まない低域成
分を、ディスクから検出したウォブル成分の包絡線で割
り算して、その割り算された信号でトラッキングサーボ
が行われることになる。以下、図３の波形図を参照し
て、そのトラッキングサーボが行われる状態について説
明する。図３に示す各信号Ｓ１〜Ｓ５は、図１のブロッ
ク図に示す信号Ｓ１〜Ｓ５の位置で得られる信号波形を
示す。まず、光学ピックアップ２０が出力するトラッキ
ングエラー信号であるプッシュプル信号Ｓ１は、そのと
きのトラッキングのずれ量に対応して０Ｖを中心にして
レベルが上下する信号となっている。

【００２６】ここで、このプッシュプル信号Ｓ１には、
グルーブのウォブルに対応した高い周波数成分（図３の
信号Ｓ１に示す微小なレベルの変動）が含まれ、ローパ
スフィルタ１３でこのウォブル成分を除去することで、
図３に示すウォブル成分の除去されたトラッキングエラ
ー信号Ｓ２が得られ、このトラッキングエラー信号Ｓ２
が可変ゲインアンプ１４に供給される。

【００２７】一方、バンドパスフィルタ１５では、プッ
シュプル信号Ｓ１からウォブル成分の周波数帯域が抽出
されて、ウォブル成分抽出信号Ｓ３が得られる。このウ
ォブル成分抽出信号Ｓ３は、走査するレーザ光がジャス
トトラック状態であるとき、そのトラックとしてのグル
ーブのウォブルの状態を最も良く検出できるので、トラ
ッキングエラー信号（プッシュプル信号）が０Ｖとなる
とき（即ちジャストトラック状態であるとき）、最もレ
ベルが高くなり、トラッキングエラー信号のレベルがい
ずれかの極性で高くなるとき（即ち走査するレーザ光の
スポットがトラックの中心から遠ざかるとき）、レベル
が低くなる信号となる。例えば図３に示すようにプッシ
ュプル信号のレベルが０Ｖを中心にほぼ一定周期で上下
する状態であるとき、ウォブル成分抽出信号Ｓ３は、そ
のプッシュプル信号のレベルが変動する周期に連動した
周期で、レベルの包絡線（エンベロープ）が増減する信
号となる。なお、図３に示すウォブル成分抽出信号Ｓ３
は強調して示してあり、図３に示されるプッシュプル信
号Ｓ１などと同じレベルの信号ではない。

【００２８】このウォブル成分抽出信号Ｓ３が絶対値回
路１６に供給されることで、整流されて絶対値化された
信号となり、その絶対値化された信号からローパスフィ
ルタ１７でウォブル成分（高域成分）を除去すること
で、絶対値化された信号の包絡線の成分が残り、図３に
示すように、トラッキングエラー信号のレベルの変動に
比例して、絶対値のレベルが変動するゲイン制御信号Ｓ
４が得られる。

【００２９】このゲイン制御信号Ｓ４のレベルに比例し
て、可変ゲインアンプ１４のゲインを設定することで、
可変ゲインアンプ１４に供給されるトラッキングエラー
Ｓ２は、ゲイン調整されたトラッキングエラー信号Ｓ５
となり、そのゲイン調整されたトラッキングエラー信号
Ｓ５がトラッキングサーボ回路１８に供給されて、トラ
ッキングサーボ制御が行われる。

【００３０】このような処理でトラッキングサーボ制御
が行われることで、トラッキングサーボ回路１８に供給
されるトラッキングエラー信号のゲインを一定に制御す
ることができ、一定のゲインのトラッキングエラー信号
による良好なトラッキングサーボ制御が行える。このよ
うなゲイン制御でトラッキングサーボ制御を行うこと
で、トラッキングサーボの一巡伝達特性が安定化する。
具体的には、レーザ光の出力変動、レーザ光の発散
角のばらつき、光ディスクを構成するメディアのグル
ーブの深さや幅のばらつき、光ディスクを構成するメ
ディアの反射率のばらつき、の４つの全ての条件に対し
て、トラッキングサーボの一巡伝達特性を安定化するこ
とができる。従来のゲイン制御では、このような全ての
条件に対して安定化できるものはなかった。

【００３１】ここで、本例の処理で安定化できること
を、数式を用いて説明すると、光ディスク１１のトラッ
ク構造が、既に説明した図４の構成（トラックピッチＴ
p 、グルーブｇの１周期の距離ｗ₁ 、偏移幅ｗ_p ）であ
るとき、電気信号Ａ_t ，Ｗ_woと幾何学的な寸法ｗ₁ ｗ_p
との関係は、次式で示される。

【００３２】

【数１】Ａ_t ：Ｔp ／２＝Ｗ_wo：ｗ_p

【００３３】ジャストトラック点からのラジアル方向の
ずれをＸ、線方向（タンジェンシャル方向）のある基準
点からのずれをＹとすると、低域成分Ｔ_low は〔数２〕
式で示され、ウォブル成分Ｔ_wobbleは〔数３〕式で示さ
れる。

【００３４】

【数２】Ｔ_low ＝Ａ_t sin （２π Ｘ／Ｔp ）

【００３５】

【数３】Ｔ_wobble＝Ｗ_wo cos（２π Ｘ／Ｔp ）・sin
（２π Ｙ／Ｗ₁ ）

【００３６】〔数３〕式のＷ_wo cos（２π Ｘ／Ｔp ）
は、ウォブルしたグルーブの検出信号の包絡線を表す。
〔数２〕式で示される低域成分Ｔ_low を、〔数３〕式で
示されるウォブル成分Ｔ_wobbleで割り算することで、次
の〔数４〕式に示される安定化されたトラッキングエラ
ー信号Ｔ_normalが得られる。

【００３７】

【数４】

【００３８】この〔数４〕式よりトラッキングエラー信
号は示されるが、この〔数４〕式に示されるＡ_t ／Ｗ_wo
及び−Ａ_t ／Ｗ_woの値は、光ディスクのトラックピッチ
とウォブル周期の距離により定まる。従って、これらの
要因で決まる値でトラッキングエラー信号が規定される
ことになり、上述したレーザ光の出力変動、レーザ
光の発散角のばらつき、光ディスクを構成するメディ
アのグルーブの深さや幅のばらつき、光ディスクを構
成するメディアの反射率のばらつき、の４つの要因に対
して変動することのないトラッキングエラー信号が得ら
れる。

【００３９】次に、本発明の第２の実施の形態を、図６
及び図７を参照して説明する。この図６及び図７に示す
第２の実施の形態において、上述した第１の実施の形態
で説明した図１に対応する部分には同一符号を付し、そ
の詳細説明は省略する。

【００４０】本例においては、光ディスクのトラック形
成条件などについては第１の実施の形態と同様に設定
し、第１の実施の形態で説明した原理のトラッキングサ
ーボ制御を、他の構成で実現したもので、この例ではパ
ルス幅変調処理（ＰＷＭ処理）で実現するようにしたも
のである。

【００４１】図６は、その処理を実行するトラッキング
サーボ制御構成を示す図で、装着された光ディスク１１
はスピンドルモータ１２で回転駆動され、光学ピックア
ップ２０でプッシュプル信号（トラッキングエラー信
号）が検出される。光学ピックアップ２０から出力され
るプッシュプル信号（トラッキングエラー信号）を、ロ
ーパスフィルタ３１とバンドパスフィルタ３２に供給す
る。ローパスフィルタ３１は、ディスク１１に形成され
たグルーブのウォブル成分よりも下の周波数帯域を通過
させるフィルタである。バンドパスフィルタ３２は、ウ
ォブル成分の周波数帯域を抽出するフィルタである。

【００４２】両フィルタ３１，３２の出力は、加算器３
３で加算した後、パルス幅変調手段を構成する比較器３
４の比較入力に供給する。この比較器３４の基準入力側
には、基準信号発生回路３５からの基準信号（所定の周
波数の発振信号）が供給され、基準信号との比較でパル
ス幅変調処理が行われる。即ち、供給される信号のレベ
ルに応じてパルス幅が変化するＰＷＭ変調信号が得られ
る。このＰＷＭ変調信号は、比較器３４に供給される信
号の平均レベルが０Ｖよりも低いレベルの信号であると
き、ローレベル信号“Ｌ”の方がハイレベル信号“Ｈ”
よりも多い信号となり、供給される信号の平均レベルが
０Ｖよりも高いレベルの信号であるとき、ハイレベル信
号“Ｈ”の方がローレベル信号“Ｌ”よりも多い信号と
なる。

【００４３】そして、比較器３４が出力するＰＷＭ変調
信号を、ローパスフィルタ３６に供給して、ウォブル成
分よりも下の周波数帯域を通過させ、そのフィルタ３６
の出力をトラッキングサーボ回路１８にトラッキングエ
ラー信号として供給し、ドライブ回路１９を介してトラ
ッキング制御を行う。

【００４４】次に、本例でのトラッキング制御状態を、
図７の波形図を参照して説明する。図７に示す各信号Ｓ
１１〜Ｓ１６は、図６のブロック図に示す信号Ｓ１１〜
Ｓ１６の位置で得られる信号波形を示す。まず、光学ピ
ックアップ２０が出力するトラッキングエラー信号であ
るプッシュプル信号Ｓ１１は、そのときのトラッキング
のずれ量に対応して０Ｖを中心にしてレベルが上下する
信号となっている。

【００４５】ここで、このプッシュプル信号Ｓ１１に
は、グルーブのウォブルに対応した高い周波数成分（図
７の信号Ｓ１１に示す微小なレベルの変動）が含まれ、
ローパスフィルタ３１でこのウォブル成分を除去するこ
とで、図７に示すウォブル成分の除去されたトラッキン
グエラー信号Ｓ１２が得られる。また、バンドパスフィ
ルタ３２では、プッシュプル信号Ｓ１１からウォブル成
分の周波数帯域が抽出されて、ウォブル成分抽出信号Ｓ
１３が得られる。

【００４６】これらの信号Ｓ１２及びＳ１３は、加算器
３３で加算されて、加算信号Ｓ１４が得られる。この加
算信号Ｓ１４がパルス幅変調されることで、信号Ｓ１４
の状態に応じてパルス幅が変動するパルス信号Ｓ１５が
得られる。このパルス幅変調されたパルス信号Ｓ１５
は、加算信号Ｓ１４の平均レベルが０Ｖよりも高いと
き、そのパルスのハイレベル“Ｈ”の区間が多くなり、
平均レベルが０Ｖよりも低いとき、そのパルスのローレ
ベル“Ｌ”の区間が多くなる性質があり、図７に示すよ
うに周期的にプッシュプル信号のレベルが変動している
場合、ハイレベル“Ｈ”の方が多い区間と、ローレベル
“Ｌ”の方が多い区間とが、周期的に変化する。

【００４７】このパルス幅変調信号Ｓ１４をローパスフ
ィルタ３６に供給して、ウォブル成分を除去して平滑化
することで、第１の実施の形態の場合と同様のトラッキ
ングエラー信号Ｓ１６が形成されて、このトラッキング
エラー信号Ｓ１６がトラッキングサーボ回路１８に供給
されてトラッキングサーボ制御が行われる。この第２の
実施の形態での処理でも、結果的に、トラッキングエラ
ー信号に含まれる低域成分を、ディスクから検出したウ
ォブル成分の包絡線で割り算して、その割り算された信
号でトラッキングサーボが行われる構成であり、第１の
実施の形態で説明した場合と同様の原理（即ち〔数１〕
式から〔数４〕式で説明した原理）で、トラッキングサ
ーボ回路１８に供給されるトラッキングエラー信号のゲ
インを一定に制御することができ、一定のゲインのトラ
ッキングエラー信号による良好なトラッキングサーボ制
御が行える。具体的には、レーザ光の出力変動、レ
ーザ光の発散角のばらつき、光ディスクを構成するメ
ディアのグルーブの深さや幅のばらつき、光ディスク
を構成するメディアの反射率のばらつき、の４つの全て
の条件に対して、トラッキングサーボの一巡伝達特性を
安定化することができる。

【００４８】なお、上述した第１の実施の形態や第２の
実施の形態の処理では、ディスクの回転速度制御とし
て、ＣＡＶ制御と称される回転角速度一定制御を行う構
成として、光学ピックアップから検出されるトラッキン
グエラー信号に含まれるウォブル成分が、一定の周波数
であると想定したが、例えばゾーンＣＡＶ制御（ＺＣＡ
Ｖ）と称される構成のディスクとして、ディスクの半径
位置により回転角速度を複数段階に変化させる必要のあ
る場合（即ちディスクの内外周で回転角速度が変化する
場合）には、ウォブル成分を抽出するバンドパスフィル
タの通過周波数を、対応して変化させれば対処できる。

【００４９】図８は、このウォブル成分の周波数が変化
する場合のバンドパスフィルタ（図１でのフィルタ１５
や図６のフィルタ３２に相当）の構成の一例を示す図
で、この例ではデジタルフィルタとして構成したもの
で、入力端子４１に得られる信号を、アナログ／デジタ
ル変換器４２によりデジタルデータ化して、通過帯域の
狭いデジタルバンドパスフィルタ４３で処理し、その処
理された出力をデジタル／アナログ変換器４４でアナロ
グ信号に再変換して、出力端子４５から出力させる構成
とする。ここで、各変換器４２，４４とデジタルフィル
タ４３に供給されるクロックの生成手段として、入力端
子４１からウォブルクロック周波数が存在する帯域を抽
出するバンドパスフィルタ４６と、このフィルタ４６の
出力周波数に同期したクロック（例えばフィルタ４６の
出力に含まれるウォブルクロック周波数ｆ_wck のｎ倍の
クロックｎｆ_wck ）を生成させるＰＬＬ回路（フェーズ
・ロックド・ループ回路）４７とを設ける。

【００５０】このように構成したことで、デジタルバン
ドパスフィルタ４３の通過帯域が、ＰＬＬ回路４７でロ
ックしたウォブルクロック周波数に基づいて制御される
ことになり、例えばゾーンＣＡＶ方式のようにウォブル
信号の周波数が変化した場合にも、そのウォブル成分を
正確に抽出することができる。

【００５１】また図９は、ウォブル成分の周波数が変化
する場合のバンドパスフィルタをアナログフィルタで構
成させた場合の一例を示す図で、入力端子５１に得られ
る信号を、第１のバンドパスフィルタ５２に供給し、こ
の第１のバンドパスフィルタ５２の出力を、第２のバン
ドパスフィルタ５３に供給し、この第２のバンドパスフ
ィルタ５３の出力を出力端子５４に供給する。ここで、
両バンドパスフィルタ５２，５３は、ともに通過中心周
波数がウォブルクロック周波数ｆ_wck であるが、第１の
バンドパスフィルタ５２は通過帯域幅を比較的広く設定
してあり、第２のバンドパスフィルタ５３は通過帯域幅
を比較的狭く設定してある。

【００５２】そして、第２のバンドパスフィルタ５３
は、通過中心周波数を可変させることができる構成とし
てある。即ち、例えば入力側から抵抗器Ｒ１、コンデン
サＣ１、オペアンプ５３ａの直列回路で構成し、コンデ
ンサＣ１とアンプ５３ａの入力との間に、抵抗器Ｒ２の
一端とコンデンサＣ２の一端を接続し、この抵抗器Ｒ２
とコンデンサＣ２の他端を接地する。そして、抵抗器Ｒ
１とコンデンサＣ１との接続中点と、アンプ５３ａの出
力との間に、可変抵抗器Ｒ３として電界効果トランジス
タのソース・ドレイン間を接続する。このように構成す
ることで、外部から抵抗器Ｒ３を構成するトランジスタ
のゲートに得られる信号の電圧により、抵抗器Ｒ３の抵
抗値が制御され、その抵抗値により第２のバンドパスフ
ィルタ５３の通過帯域が設定される。

【００５３】抵抗器Ｒ３を構成するトランジスタのゲー
トに電圧信号を供給する構成としては、第１のバンドパ
スフィルタ５２の出力と、第２のバンドパスフィルタ５
３の出力とを比較する位相比較器５５を設け、この位相
比較器５５の出力をローパスフィルタ５６により平滑化
し、このローパスフィルタ５６の出力をゲートに供給す
る構成とし、実際のウォブル周波数に追随して第２のバ
ンドパスフィルタ５３の抽出周波数を変化させる回路と
する。

【００５４】このように構成したことで、アナログフィ
ルタによる構成で、ウォブル信号の周波数が変化した場
合にも、ウォブル成分を正確に抽出することができる。
なお、第１のバンドパスフィルタ５２及び第２のバンド
パスフィルタ５３の特性を、について説明すると、第１
のバンドパスフィルタ５２の特性は、図１０に示すよう
に、ゲインＧが通過中心周波数ｆ_wck を中心にして、な
だらかに変化する特性となり、位相Ｐについても徐々に
変化する特性となっていて、ある程度の帯域幅を持って
信号を抽出する特性となっている。

【００５５】そして、第２のバンドパスフィルタ５３の
特性は、図１１に示すように、ゲインＧが通過中心周波
数ｆ_wck を中心にして、急峻に変化する特性となり、位
相Ｐについても急峻に変化する特性となっていて、狭帯
域のフィルタとなっている。ここで、通過中心周波数ｆ
_wck が抵抗Ｒ３の設定により変化する構成としてある。
このフィルタ５３の通過中心周波数ｆ_wck は、次式で設
定される。

【００５６】

【数５】

【００５７】なお、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｃ１，Ｃ２は対
応した符号の抵抗器及びコンデンサの抵抗値及び容量値
である。また、フィルタ５３の伝達関数は、次式で示さ
れる。

【００５８】

【数６】

【００５９】ここで、ａ，ｂは定数であり、ａはゲイ
ン、ｂはＱ値を示す。

【００６０】なお、トラッキングサーボ制御を行う構成
については、上述した第１，第２の実施の形態で説明し
た処理と同様の原理で制御される構成であれば、他の構
成としても良い。即ち、トラッキングエラー信号に含ま
れるウォブル成分よりも低域の成分を、ディスクから検
出したウォブル成分の包絡線で割り算して、その割り算
された信号でトラッキングサーボが行われる構成であれ
ば、上述した実施の形態で示した構成以外の構成として
も良い。

【００６１】また、上述した実施の形態では、信号の記
録系や再生系については説明しなかったが、グルーブを
有する記録媒体を使用するものであれば、どのような方
式の記録装置や再生装置にも適用することができる。

【００６２】また、ピックアップでディスクからの戻り
光を検出してトラッキングエラー信号を得る構成につい
ても、上述した実施の形態では１スポットプッシュプル
法による構成としたが、他の構成からトラッキングエラ
ー信号が得られるようにしても良い。

【００６３】

【発明の効果】請求項１に記載した光ディスク装置によ
ると、ピックアップでプッシュプル信号などとして検出
したトラッキングエラー信号に含まれるウォブル成分を
利用して、このトラッキングエラー信号のゲインを一定
に維持することができ、一定のサーボゲインにより良好
にトラッキング制御を行うことができる。具体的には、
光学ピックアップが出射するレーザ光の出力変動、レー
ザ光の発散角のばらつき、ディスクに形成されるグルー
ブの深さや幅の変動、ディスクの光反射率のばらつき等
を要因とするゲインの変動を全て除去することができ
る。

【００６４】請求項２に記載した光ディスク装置による
と、除算手段として、第１のフィルタが出力する低域成
分を増幅する可変ゲイン増幅手段で構成し、可変ゲイン
増幅手段のゲインを、第２のフィルタが出力するウォブ
ル成分の包絡線の絶対値で制御するようにしたことで、
増幅手段のゲイン制御で良好にトラッキングエラー信号
のゲインを一定に制御できる。

【００６５】請求項３に記載した光ディスク装置による
と、除算手段として、第１のフィルタが出力する低域成
分と第２のフィルタが出力するウォブル成分の包絡線と
を加算する加算手段と、この加算手段の出力をパルス幅
変調する変調手段と、この変調手段の出力からウォブル
成分を除去する第３のフィルタとで構成したことで、パ
ルス幅変調を行う構成で良好にトラッキングエラー信号
のゲインを一定に制御できる。

【００６６】請求項４に記載した光ディスク装置による
と、第２のフィルタとして、ディスクの回転角速度の変
化に対応したトラッキングエラー信号に含まれるウォブ
ル成分の周波数の変化に追随して、抽出周波数を変化さ
せる構成としたことで、例えば記録や再生を行う光ディ
スクとして、半径位置に応じて複数段階に回転角速度を
変化させるいわゆるゾーンＣＡＶ方式のディスクの場合
にも、対処できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスク装置の第１の実施の形態を
示す構成図である。

【図２】プッシュプル法によるトラッキングエラー信号
の検出処理を示す構成図である。

【図３】第１の実施の形態による信号波形の一例を示す
波形図である。

【図４】ディスクのグルーブ形成例を示す構成図であ
る。

【図５】ディスクの周波数特性の一例を示す周波数特性
図である。

【図６】本発明の光ディスク装置の第２の実施の形態を
示す構成図である。

【図７】第１の実施の形態による信号波形の一例を示す
波形図である。

【図８】ウォブル周波数が変化する場合のウォブル信号
抽出用フィルタの一例（デジタルフィルタの例）を示す
構成図である。

【図９】ウォブル周波数が変化する場合のウォブル信号
抽出用フィルタの他の例（アナログフィルタの例）を示
す構成図である。

【図１０】図９に示すフィルタ（ＢＰＦ１）の周波数特
性を示す特性図である。

【図１１】図９に示すフィルタ（ＢＰＦ２）の周波数特
性を示す特性図である。

【図１２】４分割ディテクタの構成例を示す平面図であ
る。

【図１３】従来のトラッキングサーボ構成を示す構成図
である。

【符号の説明】

１１…光ディスク、１３…ローパスフィルタ、１４…可
変ゲインアンプ、１５…バンドパスフィルタ、１６…絶
対値回路、１７…ローパスフィルタ、１８…トラッキン
グサーボ回路、１９…ドライブ回路、２０…光学ピック
アップ、３１…ローパスフィルタ、３２…バンドパスフ
ィルタ、３３…加算器、３４…比較器、３６…ローパス
フィルタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウォブルしたグルーブ又はランドがトラ
   ックとして形成された光ディスクのトラックにピックア
   ップを追随させる光ディスク装置において、 上記ピックアップからディスクに照射したレーザ光の戻
   り光からトラッキングエラー信号を得、 上記トラッキングエラー信号に含まれる上記ウォブルの
   周波数の成分よりも低域の成分を抽出する第１のフィル
   タと、 上記トラッキングエラー信号に含まれる上記ウォブルの
   周波数の成分を抽出する第２のフィルタと、 上記第１のフィルタが出力する低域成分を、上記第２の
   フィルタが出力するウォブル成分の包絡線で割り算する
   除算手段と、 上記除算手段の出力に基づいてトラッキングサーボ制御
   を行うトラッキングサーボ手段とを備えた光ディスク装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光ディスク装置におい
   て、 上記除算手段として、上記第１のフィルタが出力する低
   域成分を増幅する可変ゲイン増幅手段で構成し、 該可変ゲイン増幅手段のゲインを、上記第２のフィルタ
   が出力するウォブル成分の包絡線の絶対値で制御するよ
   うにした光ディスク装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の光ディスク装置におい
   て、 上記除算手段として、上記第１のフィルタが出力する低
   域成分と、上記第２のフィルタが出力するウォブル成分
   の包絡線とを加算する加算手段と、 該加算手段の出力をパルス幅変調する変調手段と、 該変調手段の出力から上記ウォブル成分を除去する第３
   のフィルタとで構成した光ディスク装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の光ディスク装置におい
   て、 上記第２のフィルタとして、ディスクの回転角速度の変
   化に対応した上記トラッキングエラー信号に含まれる上
   記ウォブル成分の周波数の変化に追随して、抽出周波数
   を変化させる構成とした光ディスク装置。