JPH11195230A - トラッキングエラー信号生成回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズやディスクが傾いた場合のオフセット
補正ができ、途中に欠陥があっても、大きな破綻を起こ
さないトラッキングエラー信号を生成する。 【解決手段】 プッシュプル方式のトラッキングエラー
信号生成する回路において、ピークホールド回路１２，
１３によりピークホールドされた差信号を加算器１４の
出力より抽出し、これをサンプリング回路１９でサンプ
リングする。このサンプリングは、タイミング信号発生
回路２０から発生させたタイミング信号で行う。タイミ
ング信号は、確実に検出できる入力端子１，２に入力さ
れる光ディスクに記録されたミラーエリアの区間を過ぎ
た、すぐの所で発生させる。これにより、レンズやディ
スクが傾いた場合のオフセット補正が可能で、途中に欠
陥などがあった場合でも大きな破綻を起こさないように
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光ディスクの特
にプッシュプル方式のトラッキングエラー信号生成回路
に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、従来の光ディスクのプッシュプル
方式トラッキング方法について説明する。図４に示す円
盤状のディスクＤを回転させ、ディスクにレーザービー
ムを照射し、その反射光をフォトディテクタＰＤで読み
取り電気信号に変換する。ピックアップ側に取り付けら
れたフォトディテクタＰＤを、図４に示すようにＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄの４つに分割し、それらの信号を演算して再
生のための各種信号を生成する。プッシュプル方式のト
ラッキングは、ディスクＤの半径方向に対してトラック
Ｔの外側の信号と内側の信号の差信号をエラー信号とし
て制御することで行う。図の場合は、ＡとＤを加算した
のが内側の信号、ＢとＣを加算した信号が外側の信号と
いうことになる。

【０００３】レーザービームがトラックＴの中央にあれ
ば、内側の信号と外側の信号の平均レベルが同じにな
り、レーザービームの中心がトラックの中央からずれる
と、内側の信号と外側の信号のレベルが異なるようにな
る。内側の信号と外側の信号の差信号がゼロになるよう
制御すると、レーザービームの中心が常にトラックＴの
中央に位置するように制御できる。これがプッシュプル
方式トラッキング制御方式の原理である。

【０００４】レーザービームがディスクＤの盤面に対し
て、垂直に当たっていれば問題ない。しかし、ディスク
Ｄが傾いていたり、あるいはディスクＤが傾いていたり
すると、レーザービームの中心がトラックＴの中央にあ
っても、内側の信号と外側の信号の差信号がゼロでなく
なり、オフセットが生じる。このオフセットは、内側の
信号のピーク値と外側の信号のピーク値の差を使って補
正することが可能である。従来その補正を実現していた
のが、図５に示す光ディスクのトラッキングエラー信号
生成回路である。

【０００５】図５の回路は、ディスクから再生された電
気信号のディスクの半径方向の内側半分に対応する第１
の信号と外側半分に対応する第２の信号とを入力し、第
１および第２の信号の差信号の低域成分を取り出してオ
フセット補正前のトラッキングエラー信号を生成し、第
１および第２の信号をそれぞれピークホールドした信号
の差を取ってオフセット補正信号を生成し、オフセット
補正前のトラッキングエラー信号からオフセット補正信
号を重み付けして減算してオフセット補正したトラッキ
ングエラー信号を生成するものである。

【０００６】すなわち、１，２は内側の信号Ｓ１と外側
の信号Ｓ２のそれぞれ入力端子、３はトラッキングエラ
ー信号Ｓ８が導出される出力端子である。信号Ｓ１とＳ
２は減算器１１で引き算し、さらに低域通過フィルタ１
５で低域成分を取り出してオフセット補正前のトラッキ
ングエラー信号Ｓ３を生成する。信号Ｓ１はピークホー
ルド回路１２でピークホールドして信号Ｓ４を得、信号
Ｓ２はピークホールド回路１３でピークホールドして信
号Ｓ５を得る。減算器１４ではピークホールドされた信
号Ｓ４，Ｓ５の差をとって、オフセット補正信号Ｓ６を
生成する。これを係数器１６で重み付けした信号Ｓ７を
得て、減算器１７を用いてオフセット補正前のトラッキ
ングエラー信号Ｓ３から引き算すれば、オフセット補正
したトラッキングエラー信号Ｓ８を生成することができ
る。

【０００７】このようにして生成されたトラッキングエ
ラー信号生成回路は、レンズやディスクが傾いて生じる
オフセットを電気的にキャンセルするので、レンズやデ
ィスクが傾いても致命的なオフセットを発生しない。す
なわち、レンズやディスクが傾いても使えるため、機械
的な精度が悪いシステムにでも幅広く対応でき、民生用
の安価なシステムに組み込むのに適している。

【０００８】しかしながら、この従来の回路はコンパク
トディスクなどには適用できたが、ＤＶＤ−ＲＡＭには
応用できない。ＤＶＤ−ＲＡＭのディスクは、予めアド
レスなどが記録されたＩＤエリアと、データを書き込ん
だり書き換えたりするためデータエリアに別れていて、
コンパクトディスクのような連続的な信号ではない。こ
の従来の回路をＤＶＤ−ＲＡＭに適用すると、ピークホ
ールド回路のアタック電流が極めて大きくなってノイズ
源になったり、ピークホールド回路のリカバリを非常に
遅くしなくてはいけならず、ディスクに欠陥があった場
合に欠陥からの復帰が遅くなったり、という不具合を生
じる。しかも、ピークホールド回路は極めて短い時間に
ピークを検出して、それを長い時間保持しなくてはいけ
ないので、その実現が困難であるという課題もある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のトラッ
キングエラー信号生成回路では、ＤＶＤ−ＲＡＭに適用
した場合、ディスクに欠陥があるとその欠陥からの復帰
が遅くなるという不具合を生じる。しかも、極めて短い
時間にピークを検出し、それを長い時間保持するピーク
ホールド回路の実現は困難であった。

【００１０】この発明の目的は、レンズやディスクが傾
いた場合のオフセット補正が可能で、途中に欠陥などが
あった場合でも大きな破綻を起こさないトラッキングエ
ラー信号生成回路を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、この発明のトラッキングエラー信号生成回路で
は、光ディスクから再生された電気信号のディスクの半
径方向の内径側に対応する第１の信号と外径側に対応す
る第２の信号とを入力し、該第１および第２の信号の差
信号の低域成分を取り出してオフセット補正前のトラッ
キングエラー信号を生成し、前記第１および第２の信号
をそれぞれピークホールドした信号の差を取ってオフセ
ット補正信号を生成し、前記オフセット補正前のトラッ
キングエラー信号からオフセット補正信号を重み付けし
て減算してオフセット補正したトラッキングエラー信号
を生成して出力する光ディスクのプッシュプル方式トラ
ッキングエラー信号生成回路において、前記オフセット
補正信号をサンプリングするサンプリング手段と、サン
プリングのための入力信号に同期したタイミングを生成
するタイミング信号発生手段と、前記タイミング信号発
生手段の指示によりオフセット補正信号をサンプリング
してホールドし、前記オフセット補正前のトラッキング
エラー信号からサンプルホールドしたオフセット補正信
号を重み付けして減算してオフセット補正済みのトラッ
キングエラー信号を生成する生成手段とからなることを
特徴とする。

【００１２】上記した手段により、第１および第２の信
号をそれぞれピークホールドした信号の差を取って生成
されたオフセット補正信号をサンプリング手段によりサ
ンプリングする。このサンプリングは、タイミング信号
発生手段からのタイミング信号で行い、このタイミング
信号は、確実に検出できる第１および第２の信号の差信
号を抽出し、入力信号に同期したものから生成する。こ
れにより、レンズやディスクが傾いた場合のオフセット
補正が可能で、途中に欠陥などがあった場合でも大きな
破綻を起こさない、オフセット補正済みのトラッキング
エラー信号を生成するとができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、こ
の発明の一実施の形態について説明するための回路構成
図である。この実施の形態は、図５の構成に対して破線
で囲まれた、サンプリング回路１９とタイミング信号発
生回路２０の構成部分が異なるだけであり、図５と同一
の機能部分には同一の符号を付して、その説明は省略す
る。

【００１４】すなわち、タイミング信号発生回路２０は
減算器１１の出力信号の波形の変化を見て、サンプリン
グ回路１９でサンプリングするタイミングを決定するよ
うにしたものである。

【００１５】図２は、予め情報が記録されたディスクよ
り再生された信号を、図１の回路を通した場合の各部で
の信号波形例を示しており、Ｓ１０がこの実施の形態に
係る信号波形である。なお、縦に積み重ねた波形例の時
間軸は揃えてある。

【００１６】図２のＳ１は、レーザー光を図２のＰに示
した光ディスクＤのトラックＴ上のピットに反射させ、
これを図４に示すフォトディテクタＰＤのＡ，Ｄにより
読み取り、入力端子１に入力される信号である。Ｓ２
は、同じようにしてフォトディテクタＰＤのＢ，Ｃによ
り読み取り、入力端子２に入力される信号である。

【００１７】信号Ｓ１，Ｓ２は、図２のＰに示したトラ
ックのピットを、フォトディテクタＰＤで読み取った、
信号波形を示している。信号Ｓ１，Ｓ２の、ＤＡはデー
タエリア、ＩＤは予め物理アドレスが書き込まれたアイ
デントエリア、ＭＡはアイデントエリアＩＤの終わりに
何も記録されないミラーエリアである。アイデントエリ
アＩＤは、ピットがトラックＴの位置により光ディスク
の内側にあるか外側にあるかにより互いが逆相の関係に
ある。ミラーエリアＭＡでは、レーザー光が全反射しデ
ータに依存しないため、オフセット補正用の信号を検出
するのに好適である。

【００１８】図２では波形を見やすくするために、時間
軸はノンリニアになっている。実際のＤＶＤ−ＲＡＭで
は、ミラーエリアＭＡは２．５マイクロ秒、データエリ
アＤＡは約１ミリ秒であり、データエリアＤＡはこの図
の見た目よりも、ずっと時間が長く、ミラーエリアＭＡ
はわずかの時間しかない。

【００１９】信号Ｓ１とＳ２を、それぞれピークホール
ド回路１２，１３によりピークホールドすると、ピーク
ホールド信号Ｓ４とＳ５のようになり、減算器１４より
得られる差信号は、Ｓ６のようになる。この差信号Ｓ６
は、アイデントエリアＩＤであり中心からずれるが、デ
ータエリアＤＡではオフセットがなければゼロになる。

【００２０】ピークホールド信号Ｓ４とＳ５の信号波
形、あるいはその差信号Ｓ６の信号波形からわかるよう
に、ミラーエリアＭＡを過ぎたある程度の時間の所でサ
ンプルホールドすると、差信号Ｓ６に含まれるアイデン
トエリアＩＤの変動を除去できるとともに、他のどんな
エリアよりも高いレベルであるミラーエリアＭＡのピー
ク値の差を検出できる。ピークホールド回路１２，１３
が定電流で放電する回路に設計してあれば、ピークホー
ルド信号Ｓ３とＳ４は同じ傾きで降下していくので、こ
のようなリークがあっても全く誤差にはならない。すな
わち精度良くオフセット補正を行うことができる。

【００２１】これを利用して、ある程度リークを大きく
し、ホールド時間を短くすることにより、図のようにデ
ータエリアＤＡの途中で完全に放電してしまうように設
計できる。途中に欠陥などがあってピークホールドが大
きく外れた場合でも、次のアイデントエリアＩＤあるい
はミラーエリアＭＡまでには元の状態に復帰できる。次
のセクタは前のセクタの欠陥に依存せずにトラッキング
を正常にでき、欠陥があっても破綻しないことになる。

【００２２】また、ホールド時間を短くすることは、ピ
ークホールド回路１２，１３の小さい値のコンデンサを
使用でき、その結果としてアタック電流を小さくでき
る。これにより、ピークホールド回路１２，１３はノイ
ズを出さなくでき、設計も容易になる。データエリアＤ
Ａの時間とミラーエリアＭＡが終わってからサンプリン
グするまでの時間の比の分だけ設計が容易になり、ノイ
ズも小さくなる。仮にタイミング信号発生回路２０が、
ミラーエリアＭＡから１０マイクロ秒後にタイミング信
号を発生するとすれば、ピークホールド回路１２，１３
の負担は約１００分の１になる。

【００２３】タイミング信号発生回路２０は、差信号Ｓ
９からタイミングを発生することが可能である。差信号
Ｓ９は、信号Ｓ１から信号Ｓ２を減算器１１により引き
算した信号で、データエリアＤＡでは無信号になりアイ
デントエリアＩＤで図のように上下に凸の波形になる。
この波形変化からアイデントエリアＩＤを検出し、少し
時間が遅れた所にサンプルホールド回路１９がサンプリ
ングするタイミング信号Ｓ１０を出せばよい。

【００２４】この実施の形態では、ミラーエリアＭＡか
ら直後後にタイミング信号を発生するとすれば、ピーク
ホールド回路の負担を軽減できる。また、ホールド時間
を短くすることは、ピークホールド回路が小さい値のコ
ンデンサを使用でき、その結果としてアタック電流を小
さくできる。これにより、ピークホールド回路はノイズ
を出さなくでき、設計も容易になる。

【００２５】図３は、この発明の他の実施の形態につい
て説明するための回路構成図である。図１と同一の機能
部分には同一の符号を付してその説明を省略する。この
実施の形態は、図４にあるようなフォトディテクタＰＤ
により、ピックアップされたＡ〜Ｄの４つの分割信号が
入力されることを想定している。

【００２６】この実施の形態は、フォトディテクタＰＤ
のＡ〜Ｄで読み取った信号を、それぞれ対応する入力端
子１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂに入力する。入力端子１ａ，
１ｂに入力された分割信号は、加算器２１に入力してこ
こで加算する。入力端子２ａ，２ｂに入力された分割信
号は、加算器２２に入力してここで加算する。加算器２
１，２２の出力を加算器２３に入力して加算を行う。加
算器２３の出力は、データスライス２４、ＩＤ検出回路
２５、タイミング回路２６それにＡ／Ｄ変換器２７に供
給する。以上の構成が、図１と異なる部分である。

【００２７】まず、Ａ／Ｄ変換器２７について説明す
る。コンパクトディスクやＤＶＤのサーボ回路は、アナ
ログＩＣでエラー信号を生成し、デジタルＩＣでそれ以
降のサーボ処理を行う構成が一般的になっている。すな
わち、図３の出力端子３まで、あるいは図３の加算器１
７の入力までの回路をアナログＩＣで処理し、それ以降
をデジタルＩＣで処理する。

【００２８】オフセット補正信号をサンプリングする場
合には、Ａ／Ｄ変換器２７の位置でデジタル信号に変換
するのがもっとも効果的である。サンプルホールド回路
１９の変わりにＡ／Ｄ変換器２７を使用すると、サンプ
ルホールド用の外付けのコンデンサが不要になり、アナ
ログＩＣのピン数削減になる。また、Ａ／Ｄ変換器２７
は、オフセット補正前のエラー信号とマルチプレクスす
ることによって兼用できるので、コストダウンになる。

【００２９】次に、加算器２３からＩＤ検出器２５まで
の構成について説明する。加算器２３は、ピックアップ
からの４分割信号を、加算器２１，２２を用い全加算し
てＲＦ信号Ｓ１１を生成する。ＲＦ信号Ｓ１１は、デー
タスライス２４で２値化し、デジタル信号に変換する。
実際には波形等化とかＰＬＬとかの回路も必要だが、こ
の発明には直接は関係ないのでここでは省略している。

【００３０】ＲＦ信号Ｓ１１から再生されたデジタル信
号には、何らかの同期信号が含まれている。ＤＶＤ−Ｒ
ＡＭの場合には、アイデントエリアＩＤには物理アドレ
スなどが記録されており、データエリアＤＡには論理ア
ドレスなどが記録されている。これをＩＤ検出器２５に
より検出し、その結果をタイミング信号Ｓ１２としてタ
イミング信号発生回路２６より発生させると、精度の良
いタイミング信号Ｓ１２を生成することができる。ＲＦ
信号Ｓ１１が再生できていれば、このような方法でタイ
ミング信号Ｓ１２を発生させると、サンプリングのタイ
ミングは極めて正確にできる。

【００３１】この実施の形態では、Ａ／Ｄ変換器を用い
てオフセット補正を可能としたため、サンプルホールド
用の外付けのコンデンサが不要になり、ＩＣのピン数削
減になる。また、アイデントエリアＩＤやデータエリア
ＤＡに基づいてタイミング信号を発生させるようにした
ため、正確なオフセット補正のためのサンプリングが実
現できる。

【００３２】この発明は、上記した実施の形態に限定さ
れるものではなく、タイミング発生回路が信号発生のタ
イミングを検出する信号の例として、オフセット補正前
のトラッキングエラー信号を検出する方法とＲＦ信号に
含まれる同期信号を検出する方法を挙げたが、これ以外
の方法で発生することも可能である。ＲＦ信号が正確に
再生できていない場合は、トラッキングエラー信号から
タイミングを発生させ、ＲＦ信号が正確に再生できてい
る間はＲＦ信号からタイミングを発生させるように適応
的にタイミング信号を発生させることでもよい。

【００３３】また、４分割フォトディテクタの場合を例
に説明したが、トラックに対して外側の信号と内側の信
号との差を利用してトラッキング制御するプッシュプル
方式であれば、４分割方式に限らず、この発明を適用で
きる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のトラッ
キングエラー信号生成回路によれば、レンズやディスク
が傾いた場合のオフセット補正が正確にでき、途中に欠
陥などがあった場合でも大きな破綻を起こさない、トラ
ッキングエラー信号の生成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態について説明するため
の回路構成図。

【図２】図１の動作について説明のための信号波形図。

【図３】この発明の他の実施の形態について説明するた
めの回路構成図。

【図４】従来の光ディスクのプッシュプル方式トラッキ
ング方法について説明するための説明図。

【図５】従来のプッシュプル方式トラッキングエラー信
号生成回路について説明するための回路構成図。

【符号の説明】

１，２，１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ…入力端子、３…出力
端子、１１，１４，１７，２１，２２，２３…加算器、
１２，１３…ピークホールド回路、１５…低域通過フィ
ルタ、１６…係数器、１９…サンプリング回路、２０，
２６…タイミング信号発生回路、２４…スライス回路、
２５…ＩＤ検出器、２７…Ａ／Ｄ変換器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクから再生された電気信号のデ
   ィスクの半径方向の内径側に対応する第１の信号と外径
   側に対応する第２の信号とを入力し、該第１および第２
   の信号の差信号の低域成分を取り出してオフセット補正
   前のトラッキングエラー信号を生成し、前記第１および
   第２の信号をそれぞれピークホールドした信号の差を取
   ってオフセット補正信号を生成し、前記オフセット補正
   前のトラッキングエラー信号からオフセット補正信号を
   重み付けして減算してオフセット補正したトラッキング
   エラー信号を生成して出力する光ディスクのプッシュプ
   ル方式トラッキングエラー信号生成回路において、 前記オフセット補正信号をサンプリングするサンプリン
   グ手段と、 前記サンプリングのための入力信号に同期したタイミン
   グ信号を生成するタイミング信号発生手段と、 前記タイミング信号発生手段の指示によりオフセット補
   正信号をサンプリングしてホールドし、前記オフセット
   補正前のトラッキングエラー信号からサンプルホールド
   したオフセット補正信号を重み付けして減算してオフセ
   ット補正済みのトラッキングエラー信号を生成する生成
   手段とからなることを特徴とするトラッキングエラー信
   号生成回路。
2. 【請求項２】 タイミング信号発生手段は、第１および
   第２の信号の差信号の波形変化を検出して、サンプリン
   グ手段がサンプリングするタイミング信号を生成してな
   ることを特徴とする請求項１に記載のトラッキングエラ
   ー信号生成回路。
3. 【請求項３】 タイミング信号発生手段は、ＲＦ信号に
   含まれる同期信号を検出して、サンプリング手段がサン
   プリングするタイミング信号を生成してなることを特徴
   とする請求項１に記載のトラッキングエラー信号生成回
   路。
4. 【請求項４】 サンプリング手段はＡ／Ｄ変換器で構成
   されており、オフセット補正前のトラッキングエラー信
   号もＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換して、デジタル
   信号にしたオフセット補正前のトラッキングエラー信号
   からデジタル信号にしたオフセット補正信号を減算して
   オフセット補正済みのトラッキングエラー信号を生成す
   ることを特徴とする請求項１に記載のトラッキングエラ
   ー信号生成回路。