(57)【要約】  第１コンパレータ(112a)は、第１電圧信号を所定の閾値と比較し、比較結果に応じた第１二値化信号を出力する。第２コンパレータ(112b)は、第２電圧信号を所定の閾値と比較し、比較結果に応じた第２二値化信号を出力する。第１デジタルサンプリング部(113a)は、第１コンパレータ(112a)によって出力された第１二値化信号をサンプリングすることにより第１サンプリング信号を生成する。第２デジタルサンプリング部(113b)は、第２コンパレータ(112b)によって出力された第２二値化信号をサンプリングすることにより第２サンプリング信号を生成する。位相差検出回路(114)は、第１デジタルサンプリング部(113a)によって生成された第１サンプリング信号と第２デジタルサンプリング部(113b)によって生成された第２サンプリング信号との位相差を検出する。
2009004800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体に光を照射した際に当該光記録媒体からの反射光を受光する第１及び第２の受光面を有する分割フォトディテクタを備えた光ディスク装置において、前記第１の受光面における受光量を示す第１電圧信号、及び前記第２の受光面における受光量を示す第２電圧信号に基づいてトラッキング誤差信号を生成する集積回路であって、
前記第１電圧信号を所定の閾値と比較し、比較結果に応じた第１二値化信号を出力する第１コンパレータと、
前記第２電圧信号を所定の閾値と比較し、比較結果に応じた第２二値化信号を出力する第２コンパレータと、
前記第１コンパレータによって出力された第１二値化信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより第１サンプリング信号を生成する第１デジタルサンプリング部と、
前記第２コンパレータによって出力された第２二値化信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより第２サンプリング信号を生成する第２デジタルサンプリング部と、
前記第１デジタルサンプリング部によって生成された第１サンプリング信号と前記第２デジタルサンプリング部によって生成された第２サンプリング信号との位相差を検出し、検出した位相差を示す位相差信号を生成する位相差検出回路と、
前記位相差検出回路によって生成された位相差信号に対して高周波数成分の遮断を行って前記トラッキング誤差信号として出力するローパスフィルタとを備えていることを特徴とする集積回路。
【請求項２】
請求項１の集積回路において、
前記第１デジタルサンプリング部及び前記第２デジタルサンプリング部のサンプリング周期の複数周期分に相当する期間毎に、前記ローパスフィルタによって出力された当該期間分のトラッキング誤差信号の平均値を算出し、当該期間分のトラッキング誤差信号を算出結果である平均値に置換する平均化回路をさらに備えていることを特徴とする集積回路。
【請求項３】
請求項１の集積回路において、
前記第１デジタルサンプリング部及び第２デジタルサンプリング部のサンプリング周波数を、第１電圧信号及び第２電圧信号の周波数の整数倍とは異なる周波数に設定するサンプリング周波数設定部と、
前記ローパスフィルタの周波数特性を一定に保つように前記ローパスフィルタのカットオフ周波数を設定するローパスフィルタ制御部とをさらに備えていることを特徴とする集積回路。
【請求項４】
請求項１の集積回路において、
前記第１コンパレータによって出力された第１二値化信号を、前記第１デジタルサンプリング部への入力の前に遅延させる第１遅延回路と、
前記第２コンパレータによって出力された第２二値化信号を、前記第２デジタルサンプリング部への入力の前に遅延させる第２遅延回路と、
前記第１二値化信号が前記第１デジタルサンプリング部のサンプリングタイミングと同期せず、かつ前記第２二値化信号が前記第２デジタルサンプリング部のサンプリングタイミングと同期しないように前記第１遅延回路及び第２遅延回路の遅延量を設定する遅延量制御部とをさらに備えていることを特徴とする集積回路。
【請求項５】
請求項１の集積回路において、
前記第１電圧信号を構成する各周波数成分を、前記第１コンパレータへの入力の前にその周波数に応じた遅延量遅延させる第１イコライザと、
前記第２電圧信号を構成する各周波数成分を、前記第２コンパレータへの入力の前にその周波数に応じた遅延量遅延させる第２イコライザとをさらに備えていることを特徴とする集積回路。
【請求項６】
請求項１の集積回路と、
前記分割フォトディテクタとを備え、
前記ローパスフィルタによって出力されたトラッキング誤差信号に基づいてトラッキング制御を行う光ディスク装置。
【請求項７】
光記録媒体に光を照射した際に当該光記録媒体からの反射光を受光する第１及び第２の受光面を有する分割フォトディテクタを備えた光ディスク装置において、前記第１の受光面における受光量を示す第１電圧信号、及び前記第２の受光面における受光量を示す第２電圧信号に基づいてトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成方法であって、
前記第１電圧信号を所定の閾値と比較し、比較結果に応じた第１二値化信号を生成する第１比較ステップと、
前記第２電圧信号を所定の閾値と比較し、比較結果に応じた第２二値化信号を生成する第２比較ステップと、
前記第１比較ステップにおいて生成された第１二値化信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより第１サンプリング信号を生成する第１デジタルサンプリングステップと、
前記第２比較ステップにおいて生成された第２二値化信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより第２サンプリング信号を生成する第２デジタルサンプリングステップと、
前記第１デジタルサンプリングステップにおいて生成された第１サンプリング信号と前記第２デジタルサンプリングステップにおいて生成された第２サンプリング信号との位相差を検出し、検出した位相差を示す位相差信号を生成する位相差検出ステップと、
前記位相差検出ステップにおいて生成された位相差信号に対して高周波数成分の遮断を行って前記トラッキング誤差信号として出力する高周波数成分遮断ステップとを有していることを特徴とするトラッキング誤差信号生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置においてトラッキング誤差信号を生成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アナログ信号処理によりトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差検出装置では、光ディスク装置における倍速化及び光記録媒体の高密度化に対応することが難しいという問題があった。【０００３】
特許文献１に開示されたトラッキング誤差検出装置は、前記問題を解決するため、トラッキング誤差信号を主にデジタル信号処理によって生成するようになっている。詳しくは、特許文献１のトラッキング誤差検出装置は、４分割フォトディテクタの２つの受光面における受光量を示す第１電圧信号、及び残りの２つの受光面における受光量を示す第２電圧信号に対して、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）によってＡＤ変換を行うことにより、第１及び第２電圧信号の振幅値を複数ビットで表す第１及び第２デジタル信号（特許文献１の図２参照）を得る。そして、当該第１及び第２デジタル信号に対して補間処理を施し、補間処理後の第１及び第２デジタル信号のゼロクロス点を検出し、第１デジタル信号のゼロクロス点と第２デジタル信号のゼロクロス点とに基づいてトラッキング誤差信号を生成する。
【特許文献１】特開２００１−６７６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のトラッキング誤差検出装置では、アナログ信号を複数ビットのデジタル信号に変換するＡＤＣが複数設けられるため、回路規模が大きくなり、その結果、コストが高くなっていた。【０００５】
本発明は、上記の点に鑑み、トラッキング誤差検出装置のコスト削減を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明は、光記録媒体に光を照射した際に当該光記録媒体からの反射光を受光する第１及び第２の受光面を有する分割フォトディテクタを備えた光ディスク装置において、前記第１の受光面における受光量を示す第１電圧信号、及び前記第２の受光面における受光量を示す第２電圧信号に基づいてトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成処理であって、前記第１電圧信号を所定の閾値と比較し、比較結果に応じた第１二値化信号を生成する第１比較処理と、前記第２電圧信号を所定の閾値と比較し、比較結果に応じた第２二値化信号を生成する第２比較処理と、前記第１比較処理において生成された第１二値化信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより第１サンプリング信号を生成する第１デジタルサンプリング処理と、前記第２比較処理において生成された第２二値化信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより第２サンプリング信号を生成する第２デジタルサンプリング処理と、前記第１デジタルサンプリング処理において生成された第１サンプリング信号と前記第２デジタルサンプリング処理において生成された第２サンプリング信号との位相差を検出し、検出した位相差を示す位相差信号を生成する位相差検出処理と、前記位相差検出処理において生成された位相差信号に対して高周波数成分の遮断を行って前記トラッキング誤差信号として出力する高周波数成分遮断処理とを有していることを特徴とする。【０００７】
これにより、比較処理とデジタルサンプリング処理とによって、第１電圧信号及び第２電圧信号をデジタル信号である第１サンプリング信号及び第２サンプリング信号に変換し、これら第１サンプリング信号及び第２サンプリング信号に基づいてトラッキング誤差信号を生成できる。したがって、アナログ信号を複数ビットのデジタル信号に変換するＡＤＣを用いる必要がないため、アナログ回路の面積を削減でき、その結果、回路全体の規模を縮小でき、コストを削減することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、アナログ信号を複数ビットのデジタル信号に変換するＡＤＣを用いる必要がないため、アナログ回路の面積を削減でき、その結果、トラッキング誤差検出装置の回路規模を縮小し、コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態１に係るトラッキング誤差検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態２に係るトラッキング誤差検出装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施形態３に係るトラッキング誤差検出装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施形態４に係るトラッキング誤差検出装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、同、イコライザの群遅延特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１０】
１０１      ４分割フォトディテクタ（分割フォトディテクタ）  
１０１ａ〜１０１ｄ      受光面  
１１０      集積回路 
１１２ａ    第１コンパレータ 
１１２ｂ    第２コンパレータ  
１１３ａ    第１デジタルサンプリング部 
１１３ｂ    第２デジタルサンプリング部 
１１４      位相差検出回路 
１１５      ローパスフィルタ 
１１６      平均化回路 
２１０      集積回路 
２１１      サンプリング周波数設定部 
２１２      ローパスフィルタ制御部 
３１０      集積回路 
３１１ａ    第１遅延回路 
３１１ｂ    第２遅延回路 
３１２      遅延量制御部 
４１０      集積回路 
４１１ａ    第１イコライザ 
４１１ｂ    第２イコライザ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。【００１２】
《実施形態１》
実施形態１に係る光ディスク装置は、図１に示すようなトラッキング誤差検出装置１００を備えている。このトラッキング誤差検出装置１００は、４分割フォトディテクタ１０１、４つの電流電圧変換器１０２ａ〜１０２ｄ、及び集積回路１１０を備えている。【００１３】
４分割フォトディテクタ１０１は、Ａチャネル、Ｂチャネル、Ｃチャネル、及びＤチャネルとしての４つの受光面１０１ａ〜１０１ｄを有し、各受光面１０１ａ〜１０１ｄにおける受光量に応じた光電流を出力する。ここで、受光面１０１ａ及び受光面１０１ｃが請求の範囲における第１の受光面に相当し、受光面１０１ｂ及び受光面１０１ｄが請求の範囲における第２の受光面に相当する。【００１４】
電流電圧変換器１０２ａは、受光面１０１ａにおける受光量に応じた光電流を電圧信号に変換して出力する。同様に、電流電圧変換器１０２ｂは、受光面１０１ｂにおける受光量に応じた光電流を電圧信号に変換して出力し、電流電圧変換器１０２ｃは、受光面１０１ｃにおける受光量に応じた光電流を電圧信号に変換して出力し、電流電圧変換器１０２ｄは、受光面１０１ｄにおける受光量に応じた光電流を電圧信号に変換して出力する。【００１５】
集積回路１１０は、加算器１１１ａ，１１１ｂ、第１コンパレータ（ＣＭＰ：comparator）１１２ａ、第２コンパレータ（ＣＭＰ）１１２ｂ、第１デジタルサンプリング部１１３ａ、第２デジタルサンプリング部１１３ｂ、位相差検出回路１１４、ローパスフィルタ（ＬＰＦ：low-pass filter）１１５、及び平均化回路１１６を備えている。【００１６】
加算器１１１ａは、電流電圧変換器１０２ａによって出力された電圧信号と電流電圧変換器１０２ｃによって出力された電圧信号とを加算して第１電圧信号を出力する。一方、加算器１１１ｂは、電流電圧変換器１０２ｂによって出力された電圧信号と電流電圧変換器１０２ｄによって出力された電圧信号とを加算して第２電圧信号を出力する。第１電圧信号と第２電圧信号は、互いに位相が変化する２つの信号系列となる。また、第１電圧信号及び第２電圧信号は、それぞれ、フォトディテクタの対角にある１対の受光面に戻る光の量に応じたものとなる。【００１７】
第１コンパレータ１１２ａは、加算器１１１ａによって出力された第１電圧信号を所定の閾値と比較し、比較結果に応じた第１二値化信号を生成して出力する。例えば、第１電圧信号が所定の閾値より大きい場合にはＨ（High）レベルとなり、第１電圧信号が所定の閾値以下である場合にはＬ（Low）レベルとなる信号を第１二値化信号として出力する。【００１８】
第２コンパレータ１１２ｂは、加算器１１１ｂによって出力された第２電圧信号を所定の閾値と比較し、比較結果に応じた第２二値化信号を生成して出力する。例えば、第２電圧信号が所定の閾値より大きい場合にはＨレベルとなり、第２電圧信号が所定の閾値以下である場合にはＬレベルとなる信号を第２二値化信号として出力する。【００１９】
第１デジタルサンプリング部１１３ａは、第１コンパレータ１１２ａによって出力された第１二値化信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより第１サンプリング信号を生成する。【００２０】
第２デジタルサンプリング部１１３ｂは、第２コンパレータ１１２ｂによって出力された第２二値化信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより第２サンプリング信号を生成する。【００２１】
なお、第１デジタルサンプリング部１１３ａのサンプリング周波数と第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリング周波数とは、同じ値に設定されている。【００２２】
位相差検出回路１１４は、第１デジタルサンプリング部１１３ａによって生成された第１サンプリング信号、及び上記第２デジタルサンプリング部１１３ｂによって生成された第２サンプリング信号との位相差を検出し、位相差を示す位相差信号を生成する。具体的には、上記第１サンプリング信号の変化、及び上記第２サンプリング信号の変化の時間差に応じた幅のパルスを含む位相差信号を生成する。例えば、特開２００１−６７６９０の図８等に記載されているように、第１サンプリング信号がＨレベルの状態で第２サンプリング信号が立ち下がるタイミングから次に第１サンプリング信号が立ち下がるタイミングまでの間Ｈレベルとなる一方、それ以外の間ではＬレベルとなる第１の信号と、第２サンプリング信号がＨレベルの状態で第１サンプリング信号が立ち下がるタイミングから次に第２サンプリング信号が立ち下がるタイミングまでの間Ｈレベルとなる一方、それ以外の間ではＬレベルとなる第２の信号とを生成し、第１の信号から第２の信号を減算した信号を位相差信号とする。【００２３】
ローパスフィルタ１１５は、位相差検出回路１１４によって生成された位相差信号に対して帯域制限、すなわち高周波数成分の遮断を行ってトラッキング誤差信号として出力する。【００２４】
平均化回路１１６は、ローパスフィルタ１１５によって出力されたトラッキング誤差信号に対して平均化を行う。詳しくは、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリング周期の複数周期分に相当する期間毎に、当該期間分のトラッキング誤差信号の平均値を算出し、当該期間分のトラッキング誤差信号を算出結果である平均値に置換して出力する。【００２５】
本実施形態の光ディスク装置は、光記録媒体に光を照射する光ピックアップを備えており、平均化回路１１６によって出力されたトラッキング誤差信号に基づいてトラッキング制御を行う。このトラッキング制御は、トラッキング誤差が小さくなるように光ピックアップ内のレンズを駆動する制御である。【００２６】
上記のように構成された光ディスク装置において、光記録媒体に光が照射されると、４分割フォトディテクタ１０１の受光面１０１ａ〜１０１ｄが光記録媒体からの反射光を受光する。すると、４分割フォトディテクタ１０１から、各受光面１０１ａ〜１０１ｄにおける受光量に応じた光電流が出力される。そして、電流電圧変換器１０２ａが、受光面１０１ａにおける受光量に応じた光電流を電圧信号に変換して出力し、電流電圧変換器１０２ｂが、受光面１０１ｂにおける受光量に応じた光電流を電圧信号に変換して出力し、電流電圧変換器１０２ｃが、受光面１０１ｃにおける受光量に応じた光電流を電圧信号に変換して出力し、電流電圧変換器１０２ｄが、受光面１０１ｄにおける受光量に応じた光電流を電圧信号に変換して出力する。ここで、電流電圧変換器１０２ａによって出力された電圧信号のレベルをＡ、電流電圧変換器１０２ｂによって出力された電圧信号のレベルをＢ、電流電圧変換器１０２ｃによって出力された電圧信号のレベルをＣ、電流電圧変換器１０２ｄによって出力された電圧信号のレベルをＤとする。電流電圧変換器１０２ａによって出力された電圧信号と電流電圧変換器１０２ｃによって出力された電圧信号は、加算器１１１ａにより加算され、（Ａ＋Ｃ）のレベルの第１電圧信号が和信号として加算器１１１ａから出力される。一方、電流電圧変換器１０２ｂによって出力された電圧信号と電流電圧変換器１０２ｄによって出力された電圧信号は、加算器１１１ｂにより加算され、（Ｂ＋Ｄ）のレベルの第２電圧信号が和信号として加算器１１１ｂから出力される。【００２７】
ここで、光スポットがピットにおける幅方向中心に位置しているとき、第１電圧信号及び第２電圧信号は同じ位相になる。一方、光スポットがピットにおける幅方向中心からずれた位置にあるとき、第１電圧信号及び第２電圧信号の位相に誤差が発生する。以下、当該第１電圧信号及び第２電圧信号に基づいて、前記位相の誤差量に応じたトラッキング誤差信号を生成する方法について説明する。【００２８】
加算器１１１ａによって出力された第１電圧信号は、第１コンパレータ１１２ａによって第１二値化信号に二値化される。そして、当該第１二値化信号に対して第１デジタルサンプリング部１１３ａがサンプリングを行い、第１サンプリング信号を出力する。同様に、加算器１１１ｂによって出力された第２電圧信号は、第２コンパレータ１１２ｂによって第２二値化信号に二値化される。そして、当該第２二値化信号に対して第２デジタルサンプリング部１１３ｂがサンプリングを行い、第２サンプリング信号を出力する。そして、位相差検出回路１１４が、上記第１サンプリング信号と上記第２サンプリング信号とに基づいて、位相差信号を生成する。当該位相差信号は、ローパスフィルタ１１５による高周波数成分の遮断処理、及び平均化回路１１６による平均化処理を経て、トラッキング誤差信号としてトラッキング制御に用いられる。通常、サーボ制御の周期に対応する周波数に比べて、入力ＲＦ信号の周波数、すなわち第１電圧信号及び第２電圧信号の周波数の方が高いため、平均化回路１１６による平均化処理が可能になる。【００２９】
本実施形態によると、ローパスフィルタ１１５が、位相差検出回路１１４によって生成された位相差信号に対して、トラッキング誤差信号に必要とされる周波数帯域への帯域制限を行うので、トラッキング誤差信号に対するノイズの影響を低減できる。【００３０】
また、平均化回路１１６が、ローパスフィルタ１１５によって出力されたトラッキング誤差信号に対して平均化を行うので、第１デジタルサンプリング部１１３ａや第２デジタルサンプリング部１１３ｂによって、ノイズの影響が大きく現れている瞬間の第１二値化信号や第２二値化信号がサンプリングされた場合に、そのノイズの影響を低減できる。その結果、デジタル信号処理によって精度の高いトラッキング誤差信号を取得し、トラッキング制御に用いることができる。【００３１】
なお、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリング周波数、すなわち、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂを動作させるサンプリングクロックの周波数が高いほど、第１電圧信号と第２電圧信号の位相誤差量を高精度に検出でき、高精度のトラッキング誤差信号を生成できる。また、サンプリング周波数が可変に設定されるようにすることにより、第１電圧信号及び第２電圧信号の周波数や、光ディスク装置の状態に応じて最適なサンプリングが行われるようにしてもよい。【００３２】
また、ローパスフィルタ１１５と平均化回路１１６の順番を逆にしてもよい。つまり、位相差検出回路１１４によって生成された位相差信号が平均化回路１１６に入力され、平均化回路１１６の出力がローパスフィルタ１１５に入力されるようにしてもよい。このようにした場合でも、上述したノイズ低減効果を得ることができる。【００３３】
また、ローパスフィルタ１１５を用いてノイズ除去及び平均化を行うことが可能であることは、ローパスフィルタの特性を鑑みると明らかである。【００３４】
《実施形態２》
本発明の実施形態２に係る光ディスク装置は、実施形態１のトラッキング誤差検出装置１００に代えて、図２に示すトラッキング誤差検出装置２００を備えている。トラッキング誤差検出装置２００は、トラッキング誤差検出装置１００の集積回路１１０に代えて集積回路２１０を備えている。この集積回路２１０は、実施形態１の集積回路１１０の構成に加えて、サンプリング周波数設定部２１１及びローパスフィルタ制御部２１２を備えている。本実施形態の光ディスク装置の他の構成及び動作は、実施形態１と同じであるので、その詳細な説明を省略する。【００３５】
サンプリング周波数設定部２１１は、第１デジタルサンプリング部１１３ａのサンプリング周波数及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリング周波数を、いずれも、ＲＦ信号の周波数の整数倍とは異なる周波数、すなわち第１電圧信号及び第２電圧信号の周波数の整数倍とは異なる周波数に設定する。本実施形態において、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリング周波数、すなわちサンプリングクロックの周波数は可変であり、第１電圧信号及び第２電圧信号の周波数、システムにおいて求められるトラッキング誤差信号の精度、光ディスク装置の状態等に応じて設定される。【００３６】
ローパスフィルタ制御部（係数制御部）２１２は、ローパスフィルタ１１５の周波数特性を一定に保つようにローパスフィルタ１１５のカットオフ周波数を設定する。つまり、ローパスフィルタ１１５のカットオフ周波数は可変であり、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングクロックの周波数が変更された際に切り替えられる。【００３７】
本実施形態によると、実施形態１と同様の効果が得られるとともに、サンプリング周波数を、第１電圧信号及び第２電圧信号の周波数、システムにおいて求められるトラッキング誤差信号の精度、光ディスク装置の状態等の条件に応じて可変に設定するので、これらの条件に応じた適切なサンプリングを行える。したがって、高精度のトラッキング誤差信号を生成できる。【００３８】
また、例えば、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングクロックと、入力ＲＦ信号、すなわち第１電圧信号及び第２電圧信号とが同期した場合、位相差検出回路１１４が位相差量を正しく検出できなくなるおそれがある。本実施形態によると、サンプリング周波数設定部２１１が、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリング周波数を、第１電圧信号及び第２電圧信号の周波数の整数倍とは異なる周波数に設定する。したがって、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングクロックが入力ＲＦ信号に同期することを防止でき、その結果、位相差をより正しく検出でき、高精度のトラッキング誤差信号を生成できる。さらに、位相差検出により得られるトラッキング誤差信号の直線性を保つとともに、位相差が０に近い場合の周波数特性の劣化を防止できる。【００３９】
《実施形態３》
本発明の実施形態３に係る光ディスク装置は、実施形態１のトラッキング誤差検出装置１００に代えて、図３に示すトラッキング誤差検出装置３００を備えている。トラッキング誤差検出装置３００は、トラッキング誤差検出装置１００の集積回路１１０に代えて集積回路３１０を備えている。この集積回路３１０は、実施形態１の集積回路１１０の構成に加えて、第１遅延回路３１１ａ、第２遅延回路３１１ｂ、及び遅延量制御部（コントローラ）３１２を備えている。本実施形態の光ディスク装置の他の構成及び動作は、実施形態１と同じであるので、その詳細な説明を省略する。【００４０】
第１遅延回路３１１ａは、第１コンパレータ１１２ａによって出力された第１二値化信号を、第１デジタルサンプリング部１１３ａへの入力の前に遅延させる。【００４１】
第２遅延回路３１１ｂは、第２コンパレータ１１２ｂによって出力された第２二値化信号を、第２デジタルサンプリング部１１３ｂへの入力の前に遅延させる。【００４２】
遅延量制御部３１２は、第１二値化信号が第１デジタルサンプリング部１１３ａのサンプリングタイミングと同期せず、かつ第２二値化信号が第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングタイミングと同期しないように第１遅延回路３１１ａ及び第２遅延回路３１１ｂの遅延量を設定する。なお、第１遅延回路３１１ａ及び第２遅延回路３１１ｂの遅延量は、同じ値に設定される。また、遅延量制御部３１２は、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングクロック周期分以上の遅延量を設定できるように構成することが望ましい。【００４３】
本実施形態によると、実施形態１と同様の効果が得られるとともに、例えば、サーボ制御の周期に対応する周波数よりも高く、かつＲＦ信号の周波数よりも低い周波数帯域で、常時遅延量を変動させることが可能となる。すなわち、サーボ制御の周期よりも短く、かつＲＦ信号の周期より長い周期で遅延量を変動させることが可能となる。【００４４】
また、本実施形態では、遅延量制御部３１２が、第１二値化信号が第１デジタルサンプリング部１１３ａのサンプリングタイミングと同期せず、かつ第２二値化信号が第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングタイミングと同期しないように第１遅延回路３１１ａ及び第２遅延回路３１１ｂの遅延量を設定する。したがって、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングクロックが入力ＲＦ信号に同期することを防止でき、その結果、位相差をより正しく検出でき、高精度のトラッキング誤差信号を生成できる。さらに、位相差検出により得られるトラッキング誤差信号の直線性を保つとともに、位相差が０に近い場合の周波数特性の劣化を防止できる。【００４５】
また、第１遅延回路３１１ａ及び第２遅延回路３１１ｂの遅延量を同じ値に設定して同時制御を行うことにより、本来のトラッキング誤差信号の値に影響を及ぼすことなく、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングクロックが入力ＲＦ信号に同期することを防止できる。【００４６】
《実施形態４》
本発明の実施形態４に係る光ディスク装置は、実施形態１のトラッキング誤差検出装置１００に代えて、図４に示すトラッキング誤差検出装置４００を備えている。トラッキング誤差検出装置４００は、トラッキング誤差検出装置１００の集積回路１１０に代えて集積回路４１０を備えている。この集積回路４１０は、実施形態１の集積回路１１０の構成に加えて、第１イコライザ（ＥＱ：equalizer）４１１ａ及び第２イコライザ（ＥＱ）４１１ｂを備えている。本実施形態の光ディスク装置の他の構成及び動作は、実施形態１と同じであるので、その詳細な説明を省略する。【００４７】
第１イコライザ（フィルタ）４１１ａは、加算器１１１ａによって出力された第１電圧信号に対して群遅延を発生させる。つまり、第１電圧信号を構成する各周波数成分を、第１コンパレータ１１２ａへの入力の前にその周波数に応じた遅延量遅延させる。【００４８】
第２イコライザ（フィルタ）４１１ｂは、加算器１１１ｂによって出力された第２電圧信号に対して群遅延を発生させる。つまり、第２電圧信号を構成する各周波数成分を、第２コンパレータ１１２ｂへの入力の前にその周波数に応じた遅延量遅延させる。【００４９】
図５は、第１イコライザ４１１ａ及び第２イコライザ４１１ｂの群遅延特性を示す。第１イコライザ４１１ａ及び第２イコライザ４１１ｂは、高い周波数帯域の成分程、大きい遅延量遅延させるようになっている。ここで、遅延を発生させる周波数、すなわち信号帯域、及び各周波数に対応する遅延量は、固定値にしてもよいし、可変に設定されるようにしてもよい。また、第１イコライザ４１１ａ及び第２イコライザ４１１ｂの遅延量、すなわち第１電圧信号及び第２電圧信号の遅延量は、同じ値に設定される。【００５０】
本実施形態によると、第１電圧信号及び第２電圧信号を第１イコライザ４１１ａ及び第２イコライザ４１１ｂによって、例えば、光記録媒体から読み出された変調データの反転間隔に応じた遅延量遅延させることができる。光記録媒体がＤＶＤである場合、変調データの反転間隔は、３Ｔ〜１１Ｔ、１４Ｔ（Ｔはクロックの周期）に設定される。この場合、例えば、反転間隔が１１Ｔである変調データを読み出した場合よりも、反転間隔が３Ｔである変調データを読み出した場合に、遅延量が大きくなるようにできる。このように第１電圧信号及び第２電圧信号を変調データの反転間隔に応じた遅延量遅延させることにより、第１電圧信号及び第２電圧信号が、時間軸方向の符号間干渉によるジッタが付加された状態で第１コンパレータ１１２ａ及び第２コンパレータ１１２ｂに入力される。したがって、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングクロックが第１電圧信号及び第２電圧信号（入力ＲＦ信号）に同期しないように第１イコライザ４１１ａ及び第２イコライザ４１１ｂでの遅延量を設定することにより、サンプリングクロックと入力ＲＦ信号との同期を防止できる。そしてその結果、位相差をより正しく検出でき、高精度のトラッキング誤差信号を生成できる。さらに、位相差検出により得られるトラッキング誤差信号の直線性を保つとともに、位相差が０に近い場合の周波数特性の劣化を防止できる。【００５１】
また、第１電圧信号及び第２電圧信号の遅延量を同じ値に設定して同時制御を行うこと、すなわちすべての入力チャンネルに対応する遅延量を等しくすることにより、本来のトラッキング誤差信号の値に影響を及ぼすことなく、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングクロックが入力ＲＦ信号に同期することを防止できる。【００５２】
なお、光記録媒体がＤＶＤである場合の例について触れたが、本実施形態は、光記録媒体がＤＶＤ以外の場合にも適用でき、例えば、青色レーザーを用いる次世代の規格ディスクである場合にも、高精度なトラッキング誤差信号を生成するために適用できる。なお、光記録媒体がブルーレイディスク（Blu-ray Disc（登録商標））である場合、変調データの反転間隔が、２Ｔ〜８Ｔ、９Ｔ（Ｔはクロックの周期）に設定される。【００５３】
また、上記実施形態１〜４において、４つの受光面１０１ａ〜１０１ｄを有する４分割フォトディテクタ１０１を用いたが、必ずしも、４つの受光面を有する分割フォトディテクタを用いなくてもよく、少なくとも２つの受光面を有する分割フォトディテクタを用いればよい。【００５４】
また、上記実施形態１〜４において、必ずしも平均化回路１１６を設けなくてもよい。つまり、ローパスフィルタ１１５によって出力されたトラッキング誤差信号を、平均化を行っていない状態でトラッキング制御に用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係る集積回路、光ディスク装置、及びトラッキング誤差信号生成方法は、トラッキング誤差検出装置の回路規模を縮小し、コストを削減することができるという効果を有し、光ディスク装置においてトラッキング誤差信号を生成する技術として有用である。
【図１】
2009004800.tif 000003
【図２】
2009004800.tif 000004
【図３】
2009004800.tif 000005
【図４】
2009004800.tif 000006
【図５】
2009004800.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月9日(2009.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置においてトラッキング誤差信号を生成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アナログ信号処理によりトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差検出装置では、光ディスク装置における倍速化及び光記録媒体の高密度化に対応することが難しいという問題があった。
【０００３】
特許文献１に開示されたトラッキング誤差検出装置は、前記問題を解決するため、トラッキング誤差信号を主にデジタル信号処理によって生成するようになっている。詳しくは、特許文献１のトラッキング誤差検出装置は、４分割フォトディテクタの２つの受光面における受光量を示す第１電圧信号、及び残りの２つの受光面における受光量を示す第２電圧信号に対して、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）によってＡＤ変換を行うことにより、第１及び第２電圧信号の振幅値を複数ビットで表す第１及び第２デジタル信号（特許文献１の図２参照）を得る。そして、当該第１及び第２デジタル信号に対して補間処理を施し、補間処理後の第１及び第２デジタル信号のゼロクロス点を検出し、第１デジタル信号のゼロクロス点と第２デジタル信号のゼロクロス点とに基づいてトラッキング誤差信号を生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−６７６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のトラッキング誤差検出装置では、アナログ信号を複数ビットのデジタル信号に変換するＡＤＣが複数設けられるため、回路規模が大きくなり、その結果、コストが高くなっていた。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑み、トラッキング誤差検出装置のコスト削減を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明は、光記録媒体に光を照射した際に当該光記録媒体からの反射光を受光する第１及び第２の受光面を有する分割フォトディテクタを備えた光ディスク装置において、前記第１の受光面における受光量を示す第１電圧信号、及び前記第２の受光面における受光量を示す第２電圧信号に基づいてトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成処理であって、前記第１電圧信号を所定の閾値と比較し、比較結果に応じた第１二値化信号を生成する第１比較処理と、前記第２電圧信号を所定の閾値と比較し、比較結果に応じた第２二値化信号を生成する第２比較処理と、前記第１比較処理において生成された第１二値化信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより第１サンプリング信号を生成する第１デジタルサンプリング処理と、前記第２比較処理において生成された第２二値化信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより第２サンプリング信号を生成する第２デジタルサンプリング処理と、前記第１デジタルサンプリング処理において生成された第１サンプリング信号と前記第２デジタルサンプリング処理において生成された第２サンプリング信号との位相差を検出し、検出した位相差を示す位相差信号を生成する位相差検出処理と、前記位相差検出処理において生成された位相差信号に対して高周波数成分の遮断を行って前記トラッキング誤差信号として出力する高周波数成分遮断処理とを有していることを特徴とする。
【０００８】
これにより、比較処理とデジタルサンプリング処理とによって、第１電圧信号及び第２電圧信号をデジタル信号である第１サンプリング信号及び第２サンプリング信号に変換し、これら第１サンプリング信号及び第２サンプリング信号に基づいてトラッキング誤差信号を生成できる。したがって、アナログ信号を複数ビットのデジタル信号に変換するＡＤＣを用いる必要がないため、アナログ回路の面積を削減でき、その結果、回路全体の規模を縮小でき、コストを削減することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、アナログ信号を複数ビットのデジタル信号に変換するＡＤＣを用いる必要がないため、アナログ回路の面積を削減でき、その結果、トラッキング誤差検出装置の回路規模を縮小し、コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態１に係るトラッキング誤差検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態２に係るトラッキング誤差検出装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施形態３に係るトラッキング誤差検出装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施形態４に係るトラッキング誤差検出装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、同、イコライザの群遅延特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
《実施形態１》
実施形態１に係る光ディスク装置は、図１に示すようなトラッキング誤差検出装置１００を備えている。このトラッキング誤差検出装置１００は、４分割フォトディテクタ１０１、４つの電流電圧変換器１０２ａ〜１０２ｄ、及び集積回路１１０を備えている。
【００１３】
４分割フォトディテクタ１０１は、Ａチャネル、Ｂチャネル、Ｃチャネル、及びＤチャネルとしての４つの受光面１０１ａ〜１０１ｄを有し、各受光面１０１ａ〜１０１ｄにおける受光量に応じた光電流を出力する。ここで、受光面１０１ａ及び受光面１０１ｃが請求の範囲における第１の受光面に相当し、受光面１０１ｂ及び受光面１０１ｄが請求の範囲における第２の受光面に相当する。
【００１４】
電流電圧変換器１０２ａは、受光面１０１ａにおける受光量に応じた光電流を電圧信号に変換して出力する。同様に、電流電圧変換器１０２ｂは、受光面１０１ｂにおける受光量に応じた光電流を電圧信号に変換して出力し、電流電圧変換器１０２ｃは、受光面１０１ｃにおける受光量に応じた光電流を電圧信号に変換して出力し、電流電圧変換器１０２ｄは、受光面１０１ｄにおける受光量に応じた光電流を電圧信号に変換して出力する。
【００１５】
集積回路１１０は、加算器１１１ａ，１１１ｂ、第１コンパレータ（ＣＭＰ：comparator）１１２ａ、第２コンパレータ（ＣＭＰ）１１２ｂ、第１デジタルサンプリング部１１３ａ、第２デジタルサンプリング部１１３ｂ、位相差検出回路１１４、ローパスフィルタ（ＬＰＦ：low-pass filter）１１５、及び平均化回路１１６を備えている。
【００１６】
加算器１１１ａは、電流電圧変換器１０２ａによって出力された電圧信号と電流電圧変換器１０２ｃによって出力された電圧信号とを加算して第１電圧信号を出力する。一方、加算器１１１ｂは、電流電圧変換器１０２ｂによって出力された電圧信号と電流電圧変換器１０２ｄによって出力された電圧信号とを加算して第２電圧信号を出力する。第１電圧信号と第２電圧信号は、互いに位相が変化する２つの信号系列となる。また、第１電圧信号及び第２電圧信号は、それぞれ、フォトディテクタの対角にある１対の受光面に戻る光の量に応じたものとなる。
【００１７】
第１コンパレータ１１２ａは、加算器１１１ａによって出力された第１電圧信号を所定の閾値と比較し、比較結果に応じた第１二値化信号を生成して出力する。例えば、第１電圧信号が所定の閾値より大きい場合にはＨ（High）レベルとなり、第１電圧信号が所定の閾値以下である場合にはＬ（Low）レベルとなる信号を第１二値化信号として出力する。
【００１８】
第２コンパレータ１１２ｂは、加算器１１１ｂによって出力された第２電圧信号を所定の閾値と比較し、比較結果に応じた第２二値化信号を生成して出力する。例えば、第２電圧信号が所定の閾値より大きい場合にはＨレベルとなり、第２電圧信号が所定の閾値以下である場合にはＬレベルとなる信号を第２二値化信号として出力する。
【００１９】
第１デジタルサンプリング部１１３ａは、第１コンパレータ１１２ａによって出力された第１二値化信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより第１サンプリング信号を生成する。
【００２０】
第２デジタルサンプリング部１１３ｂは、第２コンパレータ１１２ｂによって出力された第２二値化信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより第２サンプリング信号を生成する。
【００２１】
なお、第１デジタルサンプリング部１１３ａのサンプリング周波数と第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリング周波数とは、同じ値に設定されている。
【００２２】
位相差検出回路１１４は、第１デジタルサンプリング部１１３ａによって生成された第１サンプリング信号、及び上記第２デジタルサンプリング部１１３ｂによって生成された第２サンプリング信号との位相差を検出し、位相差を示す位相差信号を生成する。具体的には、上記第１サンプリング信号の変化、及び上記第２サンプリング信号の変化の時間差に応じた幅のパルスを含む位相差信号を生成する。例えば、特開２００１−６７６９０の図８等に記載されているように、第１サンプリング信号がＨレベルの状態で第２サンプリング信号が立ち下がるタイミングから次に第１サンプリング信号が立ち下がるタイミングまでの間Ｈレベルとなる一方、それ以外の間ではＬレベルとなる第１の信号と、第２サンプリング信号がＨレベルの状態で第１サンプリング信号が立ち下がるタイミングから次に第２サンプリング信号が立ち下がるタイミングまでの間Ｈレベルとなる一方、それ以外の間ではＬレベルとなる第２の信号とを生成し、第１の信号から第２の信号を減算した信号を位相差信号とする。
【００２３】
ローパスフィルタ１１５は、位相差検出回路１１４によって生成された位相差信号に対して帯域制限、すなわち高周波数成分の遮断を行ってトラッキング誤差信号として出力する。
【００２４】
平均化回路１１６は、ローパスフィルタ１１５によって出力されたトラッキング誤差信号に対して平均化を行う。詳しくは、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリング周期の複数周期分に相当する期間毎に、当該期間分のトラッキング誤差信号の平均値を算出し、当該期間分のトラッキング誤差信号を算出結果である平均値に置換して出力する。
【００２５】
本実施形態の光ディスク装置は、光記録媒体に光を照射する光ピックアップを備えており、平均化回路１１６によって出力されたトラッキング誤差信号に基づいてトラッキング制御を行う。このトラッキング制御は、トラッキング誤差が小さくなるように光ピックアップ内のレンズを駆動する制御である。
【００２６】
上記のように構成された光ディスク装置において、光記録媒体に光が照射されると、４分割フォトディテクタ１０１の受光面１０１ａ〜１０１ｄが光記録媒体からの反射光を受光する。すると、４分割フォトディテクタ１０１から、各受光面１０１ａ〜１０１ｄにおける受光量に応じた光電流が出力される。そして、電流電圧変換器１０２ａが、受光面１０１ａにおける受光量に応じた光電流を電圧信号に変換して出力し、電流電圧変換器１０２ｂが、受光面１０１ｂにおける受光量に応じた光電流を電圧信号に変換して出力し、電流電圧変換器１０２ｃが、受光面１０１ｃにおける受光量に応じた光電流を電圧信号に変換して出力し、電流電圧変換器１０２ｄが、受光面１０１ｄにおける受光量に応じた光電流を電圧信号に変換して出力する。ここで、電流電圧変換器１０２ａによって出力された電圧信号のレベルをＡ、電流電圧変換器１０２ｂによって出力された電圧信号のレベルをＢ、電流電圧変換器１０２ｃによって出力された電圧信号のレベルをＣ、電流電圧変換器１０２ｄによって出力された電圧信号のレベルをＤとする。電流電圧変換器１０２ａによって出力された電圧信号と電流電圧変換器１０２ｃによって出力された電圧信号は、加算器１１１ａにより加算され、（Ａ＋Ｃ）のレベルの第１電圧信号が和信号として加算器１１１ａから出力される。一方、電流電圧変換器１０２ｂによって出力された電圧信号と電流電圧変換器１０２ｄによって出力された電圧信号は、加算器１１１ｂにより加算され、（Ｂ＋Ｄ）のレベルの第２電圧信号が和信号として加算器１１１ｂから出力される。
【００２７】
ここで、光スポットがピットにおける幅方向中心に位置しているとき、第１電圧信号及び第２電圧信号は同じ位相になる。一方、光スポットがピットにおける幅方向中心からずれた位置にあるとき、第１電圧信号及び第２電圧信号の位相に誤差が発生する。以下、当該第１電圧信号及び第２電圧信号に基づいて、前記位相の誤差量に応じたトラッキング誤差信号を生成する方法について説明する。
【００２８】
加算器１１１ａによって出力された第１電圧信号は、第１コンパレータ１１２ａによって第１二値化信号に二値化される。そして、当該第１二値化信号に対して第１デジタルサンプリング部１１３ａがサンプリングを行い、第１サンプリング信号を出力する。同様に、加算器１１１ｂによって出力された第２電圧信号は、第２コンパレータ１１２ｂによって第２二値化信号に二値化される。そして、当該第２二値化信号に対して第２デジタルサンプリング部１１３ｂがサンプリングを行い、第２サンプリング信号を出力する。そして、位相差検出回路１１４が、上記第１サンプリング信号と上記第２サンプリング信号とに基づいて、位相差信号を生成する。当該位相差信号は、ローパスフィルタ１１５による高周波数成分の遮断処理、及び平均化回路１１６による平均化処理を経て、トラッキング誤差信号としてトラッキング制御に用いられる。通常、サーボ制御の周期に対応する周波数に比べて、入力ＲＦ信号の周波数、すなわち第１電圧信号及び第２電圧信号の周波数の方が高いため、平均化回路１１６による平均化処理が可能になる。
【００２９】
本実施形態によると、ローパスフィルタ１１５が、位相差検出回路１１４によって生成された位相差信号に対して、トラッキング誤差信号に必要とされる周波数帯域への帯域制限を行うので、トラッキング誤差信号に対するノイズの影響を低減できる。
【００３０】
また、平均化回路１１６が、ローパスフィルタ１１５によって出力されたトラッキング誤差信号に対して平均化を行うので、第１デジタルサンプリング部１１３ａや第２デジタルサンプリング部１１３ｂによって、ノイズの影響が大きく現れている瞬間の第１二値化信号や第２二値化信号がサンプリングされた場合に、そのノイズの影響を低減できる。その結果、デジタル信号処理によって精度の高いトラッキング誤差信号を取得し、トラッキング制御に用いることができる。
【００３１】
なお、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリング周波数、すなわち、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂを動作させるサンプリングクロックの周波数が高いほど、第１電圧信号と第２電圧信号の位相誤差量を高精度に検出でき、高精度のトラッキング誤差信号を生成できる。また、サンプリング周波数が可変に設定されるようにすることにより、第１電圧信号及び第２電圧信号の周波数や、光ディスク装置の状態に応じて最適なサンプリングが行われるようにしてもよい。
【００３２】
また、ローパスフィルタ１１５と平均化回路１１６の順番を逆にしてもよい。つまり、位相差検出回路１１４によって生成された位相差信号が平均化回路１１６に入力され、平均化回路１１６の出力がローパスフィルタ１１５に入力されるようにしてもよい。このようにした場合でも、上述したノイズ低減効果を得ることができる。
【００３３】
また、ローパスフィルタ１１５を用いてノイズ除去及び平均化を行うことが可能であることは、ローパスフィルタの特性を鑑みると明らかである。
【００３４】
《実施形態２》
本発明の実施形態２に係る光ディスク装置は、実施形態１のトラッキング誤差検出装置１００に代えて、図２に示すトラッキング誤差検出装置２００を備えている。トラッキング誤差検出装置２００は、トラッキング誤差検出装置１００の集積回路１１０に代えて集積回路２１０を備えている。この集積回路２１０は、実施形態１の集積回路１１０の構成に加えて、サンプリング周波数設定部２１１及びローパスフィルタ制御部２１２を備えている。本実施形態の光ディスク装置の他の構成及び動作は、実施形態１と同じであるので、その詳細な説明を省略する。
【００３５】
サンプリング周波数設定部２１１は、第１デジタルサンプリング部１１３ａのサンプリング周波数及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリング周波数を、いずれも、ＲＦ信号の周波数の整数倍とは異なる周波数、すなわち第１電圧信号及び第２電圧信号の周波数の整数倍とは異なる周波数に設定する。本実施形態において、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリング周波数、すなわちサンプリングクロックの周波数は可変であり、第１電圧信号及び第２電圧信号の周波数、システムにおいて求められるトラッキング誤差信号の精度、光ディスク装置の状態等に応じて設定される。
【００３６】
ローパスフィルタ制御部（係数制御部）２１２は、ローパスフィルタ１１５の周波数特性を一定に保つようにローパスフィルタ１１５のカットオフ周波数を設定する。つまり、ローパスフィルタ１１５のカットオフ周波数は可変であり、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングクロックの周波数が変更された際に切り替えられる。
【００３７】
本実施形態によると、実施形態１と同様の効果が得られるとともに、サンプリング周波数を、第１電圧信号及び第２電圧信号の周波数、システムにおいて求められるトラッキング誤差信号の精度、光ディスク装置の状態等の条件に応じて可変に設定するので、これらの条件に応じた適切なサンプリングを行える。したがって、高精度のトラッキング誤差信号を生成できる。
【００３８】
また、例えば、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングクロックと、入力ＲＦ信号、すなわち第１電圧信号及び第２電圧信号とが同期した場合、位相差検出回路１１４が位相差量を正しく検出できなくなるおそれがある。本実施形態によると、サンプリング周波数設定部２１１が、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリング周波数を、第１電圧信号及び第２電圧信号の周波数の整数倍とは異なる周波数に設定する。したがって、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングクロックが入力ＲＦ信号に同期することを防止でき、その結果、位相差をより正しく検出でき、高精度のトラッキング誤差信号を生成できる。さらに、位相差検出により得られるトラッキング誤差信号の直線性を保つとともに、位相差が０に近い場合の周波数特性の劣化を防止できる。
【００３９】
《実施形態３》
本発明の実施形態３に係る光ディスク装置は、実施形態１のトラッキング誤差検出装置１００に代えて、図３に示すトラッキング誤差検出装置３００を備えている。トラッキング誤差検出装置３００は、トラッキング誤差検出装置１００の集積回路１１０に代えて集積回路３１０を備えている。この集積回路３１０は、実施形態１の集積回路１１０の構成に加えて、第１遅延回路３１１ａ、第２遅延回路３１１ｂ、及び遅延量制御部（コントローラ）３１２を備えている。本実施形態の光ディスク装置の他の構成及び動作は、実施形態１と同じであるので、その詳細な説明を省略する。
【００４０】
第１遅延回路３１１ａは、第１コンパレータ１１２ａによって出力された第１二値化信号を、第１デジタルサンプリング部１１３ａへの入力の前に遅延させる。
【００４１】
第２遅延回路３１１ｂは、第２コンパレータ１１２ｂによって出力された第２二値化信号を、第２デジタルサンプリング部１１３ｂへの入力の前に遅延させる。
【００４２】
遅延量制御部３１２は、第１二値化信号が第１デジタルサンプリング部１１３ａのサンプリングタイミングと同期せず、かつ第２二値化信号が第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングタイミングと同期しないように第１遅延回路３１１ａ及び第２遅延回路３１１ｂの遅延量を設定する。なお、第１遅延回路３１１ａ及び第２遅延回路３１１ｂの遅延量は、同じ値に設定される。また、遅延量制御部３１２は、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングクロック周期分以上の遅延量を設定できるように構成することが望ましい。
【００４３】
本実施形態によると、実施形態１と同様の効果が得られるとともに、例えば、サーボ制御の周期に対応する周波数よりも高く、かつＲＦ信号の周波数よりも低い周波数帯域で、常時遅延量を変動させることが可能となる。すなわち、サーボ制御の周期よりも短く、かつＲＦ信号の周期より長い周期で遅延量を変動させることが可能となる。
【００４４】
また、本実施形態では、遅延量制御部３１２が、第１二値化信号が第１デジタルサンプリング部１１３ａのサンプリングタイミングと同期せず、かつ第２二値化信号が第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングタイミングと同期しないように第１遅延回路３１１ａ及び第２遅延回路３１１ｂの遅延量を設定する。したがって、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングクロックが入力ＲＦ信号に同期することを防止でき、その結果、位相差をより正しく検出でき、高精度のトラッキング誤差信号を生成できる。さらに、位相差検出により得られるトラッキング誤差信号の直線性を保つとともに、位相差が０に近い場合の周波数特性の劣化を防止できる。
【００４５】
また、第１遅延回路３１１ａ及び第２遅延回路３１１ｂの遅延量を同じ値に設定して同時制御を行うことにより、本来のトラッキング誤差信号の値に影響を及ぼすことなく、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングクロックが入力ＲＦ信号に同期することを防止できる。
【００４６】
《実施形態４》
本発明の実施形態４に係る光ディスク装置は、実施形態１のトラッキング誤差検出装置１００に代えて、図４に示すトラッキング誤差検出装置４００を備えている。トラッキング誤差検出装置４００は、トラッキング誤差検出装置１００の集積回路１１０に代えて集積回路４１０を備えている。この集積回路４１０は、実施形態１の集積回路１１０の構成に加えて、第１イコライザ（ＥＱ：equalizer）４１１ａ及び第２イコライザ（ＥＱ）４１１ｂを備えている。本実施形態の光ディスク装置の他の構成及び動作は、実施形態１と同じであるので、その詳細な説明を省略する。
【００４７】
第１イコライザ（フィルタ）４１１ａは、加算器１１１ａによって出力された第１電圧信号に対して群遅延を発生させる。つまり、第１電圧信号を構成する各周波数成分を、第１コンパレータ１１２ａへの入力の前にその周波数に応じた遅延量遅延させる。
【００４８】
第２イコライザ（フィルタ）４１１ｂは、加算器１１１ｂによって出力された第２電圧信号に対して群遅延を発生させる。つまり、第２電圧信号を構成する各周波数成分を、第２コンパレータ１１２ｂへの入力の前にその周波数に応じた遅延量遅延させる。
【００４９】
図５は、第１イコライザ４１１ａ及び第２イコライザ４１１ｂの群遅延特性を示す。第１イコライザ４１１ａ及び第２イコライザ４１１ｂは、高い周波数帯域の成分程、大きい遅延量遅延させるようになっている。ここで、遅延を発生させる周波数、すなわち信号帯域、及び各周波数に対応する遅延量は、固定値にしてもよいし、可変に設定されるようにしてもよい。また、第１イコライザ４１１ａ及び第２イコライザ４１１ｂの遅延量、すなわち第１電圧信号及び第２電圧信号の遅延量は、同じ値に設定される。
【００５０】
本実施形態によると、第１電圧信号及び第２電圧信号を第１イコライザ４１１ａ及び第２イコライザ４１１ｂによって、例えば、光記録媒体から読み出された変調データの反転間隔に応じた遅延量遅延させることができる。光記録媒体がＤＶＤである場合、変調データの反転間隔は、３Ｔ〜１１Ｔ、１４Ｔ（Ｔはクロックの周期）に設定される。この場合、例えば、反転間隔が１１Ｔである変調データを読み出した場合よりも、反転間隔が３Ｔである変調データを読み出した場合に、遅延量が大きくなるようにできる。このように第１電圧信号及び第２電圧信号を変調データの反転間隔に応じた遅延量遅延させることにより、第１電圧信号及び第２電圧信号が、時間軸方向の符号間干渉によるジッタが付加された状態で第１コンパレータ１１２ａ及び第２コンパレータ１１２ｂに入力される。したがって、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングクロックが第１電圧信号及び第２電圧信号（入力ＲＦ信号）に同期しないように第１イコライザ４１１ａ及び第２イコライザ４１１ｂでの遅延量を設定することにより、サンプリングクロックと入力ＲＦ信号との同期を防止できる。そしてその結果、位相差をより正しく検出でき、高精度のトラッキング誤差信号を生成できる。さらに、位相差検出により得られるトラッキング誤差信号の直線性を保つとともに、位相差が０に近い場合の周波数特性の劣化を防止できる。
【００５１】
また、第１電圧信号及び第２電圧信号の遅延量を同じ値に設定して同時制御を行うこと、すなわちすべての入力チャンネルに対応する遅延量を等しくすることにより、本来のトラッキング誤差信号の値に影響を及ぼすことなく、第１デジタルサンプリング部１１３ａ及び第２デジタルサンプリング部１１３ｂのサンプリングクロックが入力ＲＦ信号に同期することを防止できる。
【００５２】
なお、光記録媒体がＤＶＤである場合の例について触れたが、本実施形態は、光記録媒体がＤＶＤ以外の場合にも適用でき、例えば、青色レーザーを用いる次世代の規格ディスクである場合にも、高精度なトラッキング誤差信号を生成するために適用できる。なお、光記録媒体がブルーレイディスク（Blu-ray Disc（登録商標））である場合、変調データの反転間隔が、２Ｔ〜８Ｔ、９Ｔ（Ｔはクロックの周期）に設定される。
【００５３】
また、上記実施形態１〜４において、４つの受光面１０１ａ〜１０１ｄを有する４分割フォトディテクタ１０１を用いたが、必ずしも、４つの受光面を有する分割フォトディテクタを用いなくてもよく、少なくとも２つの受光面を有する分割フォトディテクタを用いればよい。
【００５４】
また、上記実施形態１〜４において、必ずしも平均化回路１１６を設けなくてもよい。つまり、ローパスフィルタ１１５によって出力されたトラッキング誤差信号を、平均化を行っていない状態でトラッキング制御に用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係る集積回路、光ディスク装置、及びトラッキング誤差信号生成方法は、トラッキング誤差検出装置の回路規模を縮小し、コストを削減することができるという効果を有し、光ディスク装置においてトラッキング誤差信号を生成する技術として有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１０１      ４分割フォトディテクタ（分割フォトディテクタ）  
１０１ａ〜１０１ｄ      受光面  
１１０      集積回路 
１１２ａ    第１コンパレータ 
１１２ｂ    第２コンパレータ  
１１３ａ    第１デジタルサンプリング部 
１１３ｂ    第２デジタルサンプリング部 
１１４      位相差検出回路 
１１５      ローパスフィルタ 
１１６      平均化回路 
２１０      集積回路 
２１１      サンプリング周波数設定部 
２１２      ローパスフィルタ制御部 
３１０      集積回路 
３１１ａ    第１遅延回路 
３１１ｂ    第２遅延回路 
３１２      遅延量制御部 
４１０      集積回路 
４１１ａ    第１イコライザ 
４１１ｂ    第２イコライザ
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体に光を照射した際に当該光記録媒体からの反射光を受光する第１及び第２の受光面を有する分割フォトディテクタを備えた光ディスク装置において、前記第１の受光面における受光量を示す第１電圧信号、及び前記第２の受光面における受光量を示す第２電圧信号に基づいてトラッキング誤差信号を生成する集積回路であって、
前記第１電圧信号を所定の閾値と比較し、比較結果に応じた第１二値化信号を出力する第１コンパレータと、
前記第２電圧信号を所定の閾値と比較し、比較結果に応じた第２二値化信号を出力する第２コンパレータと、
前記第１コンパレータによって出力された第１二値化信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより第１サンプリング信号を生成する第１デジタルサンプリング部と、
前記第２コンパレータによって出力された第２二値化信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより第２サンプリング信号を生成する第２デジタルサンプリング部と、
前記第１デジタルサンプリング部によって生成された第１サンプリング信号と前記第２デジタルサンプリング部によって生成された第２サンプリング信号との位相差を検出し、検出した位相差を示す位相差信号を生成する位相差検出回路と、
前記位相差検出回路によって生成された位相差信号に対して高周波数成分の遮断を行って前記トラッキング誤差信号として出力するローパスフィルタとを備えていることを特徴とする集積回路。
【請求項２】
請求項１の集積回路において、
前記第１デジタルサンプリング部及び前記第２デジタルサンプリング部のサンプリング周期の複数周期分に相当する期間毎に、前記ローパスフィルタによって出力された当該期間分のトラッキング誤差信号の平均値を算出し、当該期間分のトラッキング誤差信号を算出結果である平均値に置換する平均化回路をさらに備えていることを特徴とする集積回路。
【請求項３】
請求項１の集積回路において、
前記第１デジタルサンプリング部及び第２デジタルサンプリング部のサンプリング周波数を、第１電圧信号及び第２電圧信号の周波数の整数倍とは異なる周波数に設定するサンプリング周波数設定部と、
前記ローパスフィルタの周波数特性を一定に保つように前記ローパスフィルタのカットオフ周波数を設定するローパスフィルタ制御部とをさらに備えていることを特徴とする集積回路。
【請求項４】
請求項１の集積回路において、
前記第１コンパレータによって出力された第１二値化信号を、前記第１デジタルサンプリング部への入力の前に遅延させる第１遅延回路と、
前記第２コンパレータによって出力された第２二値化信号を、前記第２デジタルサンプリング部への入力の前に遅延させる第２遅延回路と、
前記第１二値化信号が前記第１デジタルサンプリング部のサンプリングタイミングと同期せず、かつ前記第２二値化信号が前記第２デジタルサンプリング部のサンプリングタイミングと同期しないように前記第１遅延回路及び第２遅延回路の遅延量を設定する遅延量制御部とをさらに備えていることを特徴とする集積回路。
【請求項５】
請求項１の集積回路において、
前記第１電圧信号を構成する各周波数成分を、前記第１コンパレータへの入力の前にその周波数に応じた遅延量遅延させる第１イコライザと、
前記第２電圧信号を構成する各周波数成分を、前記第２コンパレータへの入力の前にその周波数に応じた遅延量遅延させる第２イコライザとをさらに備えていることを特徴とする集積回路。
【請求項６】
請求項１の集積回路と、
前記分割フォトディテクタとを備え、
前記ローパスフィルタによって出力されたトラッキング誤差信号に基づいてトラッキング制御を行う光ディスク装置。
【請求項７】
光記録媒体に光を照射した際に当該光記録媒体からの反射光を受光する第１及び第２の受光面を有する分割フォトディテクタを備えた光ディスク装置において、前記第１の受光面における受光量を示す第１電圧信号、及び前記第２の受光面における受光量を示す第２電圧信号に基づいてトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成方法であって、
前記第１電圧信号を所定の閾値と比較し、比較結果に応じた第１二値化信号を生成する第１比較ステップと、
前記第２電圧信号を所定の閾値と比較し、比較結果に応じた第２二値化信号を生成する第２比較ステップと、
前記第１比較ステップにおいて生成された第１二値化信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより第１サンプリング信号を生成する第１デジタルサンプリングステップと、
前記第２比較ステップにおいて生成された第２二値化信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより第２サンプリング信号を生成する第２デジタルサンプリングステップと、
前記第１デジタルサンプリングステップにおいて生成された第１サンプリング信号と前記第２デジタルサンプリングステップにおいて生成された第２サンプリング信号との位相差を検出し、検出した位相差を示す位相差信号を生成する位相差検出ステップと、
前記位相差検出ステップにおいて生成された位相差信号に対して高周波数成分の遮断を行って前記トラッキング誤差信号として出力する高周波数成分遮断ステップとを有していることを特徴とするトラッキング誤差信号生成方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009004800.tif 000008
【図２】
2009004800.tif 000009
【図３】
2009004800.tif 000010
【図４】
2009004800.tif 000011
【図５】
2009004800.tif 000012
【国際調査報告】
2009004800.tif 000013
2009004800.tif 000014
2009004800.tif 000015
2009004800.tif 000016
2009004800.tif 000017
2009004800.tif 000018
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