JPH07114019B2 - トラックエラー信号検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置などに
利用し、広範囲の引き込みよってトラッキングにおける
サーボ制御を行うためのトラックエラー信号検出装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク装置に用いる光ピック
アップは、光ディスクの記録情報のピット列であるトラ
ックにレーザ光などを照射し、この反射光が、例えば２
分割した受光素子に入射される。この２分割した受光素
子にまたがる反射光スポットの分割差をトラックエラー
信号として検出している。このトラックエラー信号に基
づいて光ディスクのトラックに照射するレーザ光をトラ
ックから外れないように光ピックアップの光学系を追従
させるサーボ制御、いわゆる、トラッキングを行ってお
り、このトラッキングによって光ディスクにおけるトラ
ックの記録情報を常に正確に読み出すようになってい
る。

【０００３】図５は従来のトラックエラー信号検出装置
の構成を示すブロック図である。図５において、この装
置は、光ディスクＤの記録情報のトラックに追従して読
み出す光学系の光ピックアップ２と、この光ピックアッ
プ２に併設された分割型光検出素子であるトラックエラ
ー検出器３とを有している。さらに、この装置にはトラ
ックエラー検出器３からの二つの出力信号の差であるト
ラックエラー検出信号Ｓ１を生成かつ増幅して出力する
エラー検出信号増幅器４とが設けられている。

【０００４】以上のような従来の構成のトラックエラー
信号検出装置について、次に動作を説明する。光ピック
アップ２に設けられた分割型のトラックエラー検出器３
からの二つの出力信号の差であるトラックエラー検出信
号Ｓ１をエラー検出信号増幅器４で生成するとともに増
幅して出力する。

【０００５】このトラックエラー検出信号Ｓ１は、光ピ
ックアップ２が光ディスクＤのトラックを横切る方向に
移動する場合、例えば光ディスクＤが偏心して回転する
際には、光ピックアップ２から照射するレーザ光のスポ
ット中心がトラック中心に正確に照射される図６中に示
したトラック位置をゼロクロスとした略サイン波形とな
る。この図６に示すサイン波形のトラックエラー検出信
号Ｓ１は、図示しないサーボ制御回路および駆動機構に
供給されて、光ピックアップ２の光学系を図６中のトラ
ック位置に常に追従させるトラッキングが行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来例のト
ラックエラー信号検出装置では、光ディスクＤのトラッ
クに照射するレーザ光のスポット中心が図６中に示すト
ラック中心位置に位置するようにサーボ制御、すなわ
ち、トラッキングを行っている。

【０００７】このようなサーボ動作では、トラック中心
位置に光ピックアップ２からのレーザ光スポットの中心
を整合させるサーボ制御が可能な引き込みが範囲があ
る。すなわち、図６中に示すトラックエラー検出信号Ｓ
１が得られるサイン波形の最大波形値の引き込み範囲に
限定される。したがって、光ピックアップ２から照射す
るレーザ光がトラック間位置に照射される場合は、トラ
ックエラー検出信号Ｓ１が図６中に示すのサイン波形の
最大波形から外れてしまうことになる。この場合、十分
なレベルのトラックエラー検出信号Ｓ１が得られないた
め安定なサーボ制御ができなくなる。

【０００８】この種のトラックエラー信号検出装置に関
して以下の提案がある。

【０００９】（１）特開昭５９−１９５３４３号公報に
開示された「トラック横切信号検出装置」では、トラッ
クエラー信号の立ち上がりおよび立ち下がり時点でディ
スクからの反射光量値を示す信号をサンプリングし、サ
ンプリングポイントとトラック横切本数とを正確に検出
できるようにしている。

【００１０】（２）特開昭６１−０３４７６９号公報に
開示された「ディスク装置の読出し信号補正装置」で
は、トラッキングエラー信号またはフオーカスエラー信
号の少なくとも一方からＲＦ信号の振幅変動量を検出
し、これに対応する電圧とＲＦ信号の平均電圧との和を
ＲＦ信号の二値化レベル電圧として、常に安定した信号
の再生を可能にしている。

【００１１】（３）特開平１−１０６３７６号公報に開
示された「トラッキングバランス測定装置」では、ディ
スク装置のトラッキングエラーの２値信号のレベル反転
間隔の検出をもとに、オフセットずれを算出している。
トラッキングサーボのオフセットずれを自動的に測定し
て、ディスク装置の製造効率の向上を図っている。

【００１２】（４）特開平２−０１５４２７号公報に開
示された「トラッキングエラー検出方法」では、光検出
器により一対のウォブルピットに対応したパルスの幅を
検出して、これらのパルス幅を演算し、この差に基づい
て利得変動が少ない安定なトラッキングエラー信号を得
ている。これらの例ではトラッキング制御における、よ
り引き込み範囲を拡大する視点での改善の余地がある。

【００１３】そこで本発明の目的は、トラッキング制御
における引き込み範囲を広くでき、多種多様な記録媒体
におけるトラック記録情報の読み取りが可能になるトラ
ックエラー信号検出装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的に対応する本発
明では、情報記録媒体のトラックを光学的に読み取って
得られる少なくとも二つの出力信号の差であるトラック
エラー差信号を検出するトラックエラー検出手段と、ト
ラックエラー差信号の最大値と最小値の２つの信号を予
め記憶した信号記憶手段と、情報記録媒体のトラックを
光学的に読み取って得られる少なくとも二つの出力信号
を基にこの信号記憶手段に記憶されている最大値と最小
値のいずれかを選択して２値化信号を生成する２値化信
号生成手段と、情報記録媒体のトラックを光学的に読み
取って得られる少なくとも二つの出力信号から情報記録
媒体のトラックの読み取りがトラック位置または二つの
トラック間のいずれかを検出するトラック位置検出手段
と、このトラック位置検出手段で検出したトラック位置
または二つのトラックの間によって、トラックエラー検
出手段からのトラックエラー差信号または２値化信号生
成手段からの２値化信号を選択して出力する選択手段と
を具備する構成としている。

【００１５】

【００１６】さらに、トラック位置検出手段は、情報記
録媒体のトラックを光学的に読み取って得られる少なく
とも二つの出力信号の和信号の平均レベルを予め記憶す
る和信号記憶手段と、この和信号記憶手段からの和信号
と、情報記録媒体のトラックを光学的に読み取って得ら
れる少なくとも二つの出力信号とのそれぞれのレベルを
比較して、情報記録媒体のトラックの読み取りがトラッ
ク位置または二つのトラック間のいずれかを判断する比
較判断手段とを具備する構成である。

【００１７】

【作用】このような構成の発明では、トラックエラー差
信号の最大値と最小値をそれぞれ信号記憶手段に記憶し
ておき、２値化信号生成手段によりこれらのいずれかの
値をとる２値化信号が生成される。そして、トラックの
読み取りがトラック位置または二つのトラック間が検出
される。この検出によってトラックエラー差信号または
２値化信号生成手段からの２値化信号を選択して出力し
ている。例えば、光ピックアップがトラックを横切って
サーボ制御が不可能な引き込み範囲外でも、引き込み可
能な出力トラックエラー検出信号が得られる。このた
め、トラッキング制御における引き込み範囲が広くな
り、多種多様な記憶媒体におけるトラック記録情報の読
み取りができるようになる。また、２値化信号はトラッ
クエラー差信号の最大値あるいは最小値をとるので、ト
ラックエラー差信号と２値化信号を切り換えたときでも
これらが不連続にならない。これにより、切り換え時に
おけるサーボ制御の安定性の向上を図ることができる。

【００１８】

【実施例】次に、本発明のトラックエラー信号検出装置
の実施例を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本
発明のトラックエラー信号検出装置における実施例の構
成を示すブロック図である。図１において、本実施例の
装置は、光ディスクＤのトラックに追従するトラッキン
グによって記録情報を読み出す光ピックアップ１２と、
この光ピックアップ１２に併設された分割型光検出素子
であるトラックエラー検出器１３（請求項におけるトラ
ックエラー検出手段に対応する）とを有している。

【００１９】さらに、この装置は、トラックエラー検出
器１３からの二つの出力信号の差であるトラックエラー
検出信号Ｓ２を生成かつ増幅して出力するエラー検出増
幅器１４と、このトラックエラー検出器１３からの二つ
の出力信号のレベルを比較し、その大小によって正値お
よび負値のトラックエラー２値化信号Ｓ３を出力する２
値化回路１５（請求項における２値化信号生成手段に対
応する）と、トラックエラー検出器１３からの二つの出
力信号の和である和信号Ｓ４を出力する和信号レベル検
出回路１６（請求項におけるトラック位置検出手段に対
応する）とを有している。

【００２０】さらに、この装置には、エラー検出増幅器
１４からのトラックエラー検出信号Ｓ２または２値化回
路１５からのトラックエラー２値化信号Ｓ３を和信号Ｓ
４に基づいて選択した出力トラックエラー検出信号Ｓ５
を送出する切り替えスイッチ１７（請求項における選択
手段に対応する）とを有している。この切り替えスイッ
チ１７は、トラックエラー検出信号Ｓ２が供給される固
定端子１７ａと、トラックエラー２値化信号Ｓ３が供給
される固定端子１７ｂと、固定端子１７ａまたは固定端
子１７ｂのいずれかを選択する可動接点１７ｃとからな
る。

【００２１】これらの構成は、慣用的なオペアンプやコ
ンパレータ等を利用すれば容易に構成可能である。

【００２２】以上のような構成のトラックエラー信号検
出装置について、次に動作を説明する。図２は、光ピッ
クアップ１２が光ディスクＤのトラックを横切る方向の
移動、例えば光ディスクＤが偏心して回転する際の各部
の信号波形図である。図２において、光ピックアップ１
２が光ディスクＤのトラックを横切る方向に移動する場
合、トラックエラー検出器１３からの二つの出力信号が
エラー検出増幅器１４に入力される。そして、エラー検
出増幅器１４から、この差である図２中（ａ）に示すト
ラックエラー検出信号Ｓ２が出力される。このトラック
エラー検出信号Ｓ２は切り替えスイッチ１７の固定端子
１７ａに供給される。

【００２３】また、トラックエラー検出器１３からの二
つの出力信号はエラー検出増幅器１４とともに２値化回
路１５にも入力される。２値化回路１５では、トラック
エラー検出器１３からの二つの出力信号のレベルを比較
し、その大小によって図２中（ｂ）に示す正値および負
値のトラックエラー２値化信号Ｓ３を出力する。

【００２４】さらに、トラックエラー検出器１３からの
二つの出力信号は和信号レベル検出回路１６に入力され
る。和信号レベル検出回路１６では、トラックエラー検
出器１３からの二つの出力信号の和である図２中（ｄ）
に示す和信号Ｓ４が得られる。この和信号Ｓ４は光ピッ
クアップ１２が光ディスクＤのトラックを横切る方向に
移動する場合に、図２中（ａ）に示すトラックエラー検
出信号Ｓ２の波形と位相が９０度ずれた波形となる。す
なわち、光ピックアップ１２から照射するレーザ光が光
ディスクＤのトラック中心位置では最大レベルとなり、
光ピックアップ１２から照射するレーザ光が光ディスク
Ｄ中の二つのトラック間位置では低レベルになる。

【００２５】和信号レベル検出回路１６は、図２中
（ｄ）の和信号Ｓ４における点線で示す平均値のしきい
値ｍをさかいにして、しきい値ｍより高いレベルではト
ラックエラー検出信号Ｓ２が供給される切り替えスイッ
チ１７の固定端子１７ａを可動接点１７ｃが選択する和
信号Ｓ４を出力する。また、しきい値ｍより低いレベル
ではトラックエラー２値化信号Ｓ３が供給される切り替
えスイッチ１７の固定端子１７ｂを可動接点１７ｃが選
択する和信号Ｓ４を出力する。

【００２６】すなわち、図２中（ａ）に示すトラックエ
ラー検出信号Ｓ２におけるトラック中心位置から引き込
みが可能な引き込み範囲では、図２中（ａ）に示すトラ
ックエラー検出信号Ｓ２を切り替えスイッチ１７の固定
端子１７ａおよび可動接点１７ｃを通じて出力トラック
エラー検出信号Ｓ５として出力する。また、光ピックア
ップ１２から光ディスクＤのトラックに照射するレーザ
光がトラック間位置に照射されるサイン波形の最大波形
から外れてしまう場合の引き込み不可能な範囲では図２
中（ｂ）に示すトラックエラー２値化信号Ｓ３を切り替
えスイッチ１７の固定端子１７ｂおよび可動接点１７ｃ
を通じて出力トラックエラー検出信号Ｓ５として出力す
る。

【００２７】したがって、光ピックアップ１２が光ディ
スクＤのトラックを横切ってしまう従前の説明のように
レーザ光スポットの中心を整合させるサーボ制御が不可
能な引き込み範囲外でも、引き込み可能な出力トラック
エラー検出信号Ｓ５が得られることになり、図示しない
サーボ制御回路および駆動機構が光ピックアップ１２の
光学系をトラック位置に常に追従できるトラッキングが
可能になる。

【００２８】次に、２値化回路１５の詳細な構成と動作
について説明する。図３は２値化回路１５の詳細な構成
を示すブロック図である。図３において、この２値化回
路１５は、トラックエラー検出器１３からの二つの出力
信号の最大値と最小値に対応した正極性または負極性の
２値信号を記憶するともに、この記憶した正極性または
負極性の信号をそれぞれ出力する差信号記憶回路２０
（請求項における信号記憶手段に対応する）を有してい
る。

【００２９】さらに、この２値化回路１５には、差信号
記憶回路２０からの正極性または負極性の信号を選択す
る切り替えスイッチ２１とを有している。この切り替え
スイッチ２１は差信号記憶回路２０からの正極性または
負極性の信号がそれぞれ供給される固定端子２１ａおよ
び固定端子２１ｂと、この固定端子２１ａまたは固定端
子２１ｂを選択する可動接点２１ｃとからなる。

【００３０】また、この２値化回路１５には、トラック
エラー検出器１３からの二つの出力信号の正極性または
負極性に基づいて切り替えスイッチ２１の可動接点２１
ｃを切り替える駆動信号を出力する出力選択回路２２と
が設けられている。切り替えスイッチ２１と出力選択回
路２２との構成が請求項における出力選択手段に対応す
る。

【００３１】この構成の２値化回路１５では、予め光ピ
ックアップ１２が光ディスクＤのトラックを横切る方向
に移動させた場合のトラックエラー検出器１３からの二
つの出力信号の最大値と最小値に対応した正極性または
負極性の２値信号を予め記憶している。すなわち、トラ
ックエラー検出器１３からの二つの出力信号の最大値と
最小値に対応して変換した２値化信号における正極性ま
たは負極性の信号を切り替えスイッチ２１の固定端子２
１ａおよび固定端子２１ｂにそれぞれ供給する。この供
給状態において、出力選択回路２２は、トラックエラー
検出器１３からの二つの出力信号の正極性または負極性
に基づいて切り替えスイッチ２１の可動接点２１ｃを切
り替える駆動信号を出力する。

【００３２】この切り替えは、トラックエラー検出器１
３からの二つの出力信号中の一方が正極性の場合に可動
接点２１ｃに固定端子２１ａを選択する駆動信号を出力
する。これによって、図２中（ｂ）に示すトラックエラ
ー２値化信号Ｓ３における正極性信号が可動接点２１ｃ
から出力される。またトラックエラー検出器１３からの
二つの出力信号中の他方が負極性の場合に可動接点２１
ｃに固定端子２１ｂを選択する駆動信号を出力する。こ
れによって、図２中（ｂ）に示すトラックエラー２値化
信号Ｓ３における負極性信号が可動接点２１ｃから出力
され、この動作が連続することによって図２中（ｂ）に
示すトラックエラー２値化信号Ｓ３が得られる。

【００３３】ここでは、予め光ピックアップ１２が光デ
ィスクＤのトラックを横切る方向に移動させた場合のト
ラックエラー検出器１３からの二つの出力信号の最大値
と最小値に対応した正極性または負極性の２値信号を記
憶するようにしているが、予め適当なレベルの正極性ま
たは負極性の２値信号を記憶するようにしても良い。

【００３４】次に、和信号レベル検出回路１６の詳細な
構成と動作について説明する。図４は和信号レベル検出
回路１６の詳細な構成を示すブロック図である。図４に
おいて、この和信号レベル検出回路１６は、トラックエ
ラー検出器１３からの二つの出力信号の和信号の平均レ
ベルを予め記憶する和信号記憶回路２６（請求項におけ
る和信号記憶手段に対応する）を有している。

【００３５】さらに、この和信号レベル検出回路１６
は、和信号記憶回路２６からの平均レベルのトラック和
信号と、トラックエラー検出器１３からの二つの出力信
号のレベルを比較して光ピックアップ１２からのレーザ
光スポットがトラック位置または二つのトラック間の位
置を判断して和信号Ｓ４を出力する比較回路２８（請求
項における比較判断手段に対応する）とが設けられてい
る。

【００３６】この構成の和信号レベル検出回路１６で
は、和信号記憶回路２６からの平均レベルのトラック和
信号と、トラックエラー検出器１３からの二つの出力信
号のレベルを比較回路２８で比較して光ピックアップ１
２からのレーザ光スポットがトラック位置または二つの
トラック間の位置を示す図２中（ｄ）の和信号Ｓ４を出
力する。

【００３７】このような２値化回路１５及び和信号レベ
ル検出回路１６の構成では、トラックエラー検出器１３
からの二つの出力信号の最大値と最小値に対応した正極
性または負極性の２値信号を記憶し、またトラック和信
号の平均レベルを予め記憶しておくことができる。した
がって、この記憶する値を変更して多様なディスクに対
応できるようになる。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、トラックエラー差信号の最大値と最小値をそれぞ
れ信号記憶手段に記憶しておき、２値化信号生成手段に
よりこれらのいずれかの値をとる２値化信号が生成され
る。そして、トラックの読み取りがトラック位置または
二つのトラックの間が検出される。この検出によってト
ラックエラー差信号または２値化信号生成手段からの２
値化信号を選択して出力している。例えば、光ピックア
ップがトラックを横切ってサーボ制御が不可能な引き込
み範囲外でも、引き込みが可能な出力トラックエラー検
出信号が得られるため、トラッキング制御における引き
込み範囲が広くでき、多種多様な記録媒体におけるトラ
ック記録情報の読み取りが可能になるという効果を有す
る。また、２値化信号はトラックエラー差信号の最大値
あるいは最小値をとるので、トラックエラー差信号と２
値化信号を切り換えたときでもこれらが不連続にならな
い。これにより、切り換え時におけるサーボ制御の安定
性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトラックエラー信号検出装置における
実施例の構成を示すブロック図である。

【図２】実施例の動作における各部の信号波形図であ
る。

【図３】図１中の２値化回路の詳細な構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】図１中の和信号レベル検出回路の詳細な構成を
示すブロック図である。

【図５】従来のトラックエラー信号検出装置の構成を示
すブロック図である。

【図６】図５に示す構成におけるトラックエラー検出信
号の波形を示す波形図である。

【符号の説明】

１２ 光ピックアップ １３ トラックエラー検出器 １４ エラー検出増幅器 １５ ２値化回路 １６ 和信号レベル検出回路 １７，２１ 切り替えスイッチ ２０ 差信号記憶回路 ２２ 出力選択回路 ２６ 和信号記憶回路 ２８ 比較回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報記録媒体のトラックを光学的に読み
   取って得られる少なくとも二つの出力信号の差であるト
   ラックエラー差信号を検出するトラックエラー検出手段
   と、前記トラックエラー差信号の最大値と最小値の２つの信
   号を予め記憶した信号記憶手段と、 前記情報記録媒体のトラックを光学的に読み取って得ら
   れる少なくとも二つの出力信号を基にこの信号記憶手段
   に記憶されている最大値と最小値のいずれかを選択して
   ２値化信号を生成する２値化信号生成手段と、 前記情報記録媒体のトラックを光学的に読み取って得ら
   れる少なくとも二つの出力信号から情報記録媒体のトラ
   ックの読み取りがトラック位置または二つのトラック間
   のいずれかを検出するトラック位置検出手段と、 このトラック位置検出手段で検出したトラック位置また
   は二つのトラックの間によって、前記トラックエラー検
   出手段からのトラックエラー差信号または２値化信号生
   成手段からの２値化信号を選択して出力する選択手段と
   を具備することを特徴とするトラックエラー信号検出装
   置。
2. 【請求項２】 トラック位置検出手段は、情報記録媒体
   のトラックを光学的に読み取って得られる少なくとも二
   つの出力信号の和信号の平均レベルを予め記憶する和信
   号記憶手段と、 この和信号記憶手段からの和信号と、情報記録媒体のト
   ラックを光学的に読み取って得られる少なくとも二つの
   出力信号とのそれぞれのレベルを比較して、情報記録媒
   体のトラックの読み取りがトラック位置または二つのト
   ラック間のいずれかを判断する比較判断手段とを具備す
   ることを特徴とする請求項１記載のトラックエラー信号
   検出装置。