(57)【要約】【課題】構造を複雑化することなく複数のサーボ演算に柔軟に対応することが可能な光ディスク装置およびその制御方法を提供する。【解決手段】光ディスク装置のサーボエラー信号演算部１５は、分割受光素子１３の出力信号を演算処理する信号処理ブロック３１，３２と、分割受光素子１３の受光出力および信号処理ブロック３１，３２内の所定の演算回路を接続する信号接続部２１〜２３と、ＣＰＵ６から出力されるモード信号ＭＤに応じて信号接続部２１〜２３における接続状態を制御する接続制御部５と、出力部４の出力信号をサンプルおよびホールドするＳ／Ｈ部６４，６５と、Ｓ／Ｈ部６４，６５の動作タイミングを時分割的に制御するＳ／Ｈタイミング制御部６３とを含む。【選択図】図５
2007294045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに対して情報を記録または再生する光ディスク装置であって、
前記光ディスクからの反射光を受光する複数の受光素子と、
前記複数の受光素子の出力信号を処理する信号処理部と、
前記信号処理部の出力信号をサンプルおよびホールドする複数のサンプルホールド部と、
前記複数のサンプルホールド部の動作タイミングを時分割的に制御するタイミング制御部とを備える、光ディスク装置。
【請求項２】
前記タイミング制御部は、前記サンプルホールド部にフォーカスサーボ用サンプリングクロック信号を出力し、
前記サンプルホールド部は、前記フォーカスサーボ用サンプリングクロック信号を受けて、前記信号処理部の出力信号をサンプルおよびホールドし、フォーカスエラー信号を出力する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記タイミング制御部は、前記サンプルホールド部にトラッキングサーボ用サンプリングクロック信号を出力し、
前記サンプルホールド部は、前記トラッキングサーボ用サンプリングクロック信号を受けて、前記信号処理部の出力信号をサンプルおよびホールドし、トラッキングエラー信号を出力する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記光ディスク装置は、フォーカス動作が得られるまでは、前記信号処理部、前記サンプルホールド部および前記タイミング制御部においてフォーカスサーボ動作を行ない、フォーカスサーボが得られた後は、前記信号処理部、前記サンプルホールド部および前記タイミング制御部においてトラッキングサーボ動作を行ない、トラッキングサーボ動作が得られた後は、時分割制御に移行する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、信号処理内容をプログラマブルに変更することができる、請求項１〜４のいずれかに記載の光ディスク装置。
【請求項６】
光ディスクに対して情報を記録または再生する光ディスク装置制御方法であって、
前記光ディスクからの反射光を受光するステップと、
前記受光ステップでの出力信号を処理するステップと、
前記処理ステップでの出力信号を前記処理ステップにおける処理内容ごとにサンプルおよびホールドするステップと、
前記サンプルおよびホールドするステップの動作タイミングを時分割的に制御するステップとを備える、光ディスク装置制御方法。
【請求項７】
前記処理ステップにおける処理内容は、フォーカスサーボとトラッキングサーボとを含む、請求項６に記載の光ディスク装置制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ディスク装置およびその制御方法に関し、より特定的には、記録再生用途の光ディスク装置およびサーボ制御による光ディスク装置制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報の記録／読出を行なう情報記録機器が種々ある中、光ディスク装置は、情報の保存性および記録媒体の携帯性に優れ、記録媒体の価格も比較的安価である。そのため、光ディスク装置は、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の普及からもうかがえるように、需要が高く、大きな市場を獲得している。
【０００３】
光ディスク装置において信号を記録再生する際には、信号の記録媒体であるディスクに対して、光ヘッドをディスク面およびトラックに正確に追従させる必要がある。この制御は、フォーカスサーボ制御またはトラッキングサーボ制御と一般に呼ばれている。これらのサーボ制御では、光ディスクからの反射光を複数の受光素子で受けて、その各受光出力を電気的に演算することでサーボエラー信号を得る。このサーボエラー信号を所望の目標値に合うように制御するのがサーボ制御である。
【０００４】
サーボエラー信号を生成するには、いくつかの方式がある。代表的な方式として、フォーカスサーボであれば、非点収差法、ナイフエッジ法があり、トラッキングサーボであれば、プッシュプル法、差動位相検出（ＤＰＤ）法がある。
【０００５】
所望のサーボエラー信号を得るには、各方式に対応した光ピックアップが必要である。たとえば、非点収差法のサーボエラー信号を得るために作られた光ピックアップは、ナイフエッジ法には対応できない。すなわち、サーボエラー方式を決定することは、光ピックアップの仕様を決定するといってもよい。現状では、上記のような代表的なサーボエラー方式に対応したアナログ信号処理ＬＳＩ（Large Scale Integration）が市販されており、サーボエラー方式に応じて光ピックアップのアナログ信号処理ＬＳＩを選択している。
【０００６】
このため、光ディスク装置の設計側からすると、サーボエラー方式すなわちアナログ信号処理ＬＳＩの種類が決まると、それに応じて光ピックアップの仕様がある程度決まるため、光ピックアップの設計自由度が制限されるという状況となる。逆に、あるサーボエラー方式を採用した光ピックアップを設計すると、使用するアナログ信号ＬＳＩの選択自由度は狭まることになる。
【０００７】
また、従来と異なるサーボ方式の光ピックアップを採用すると、アナログ信号処理ＬＳＩの変更を余儀なくされ、設計変更に多大な労力を要することになる。さらに、従来方式以外のサーボエラー演算方式を必要とするような光ピックアップを創出した場合、従来のアナログ信号処理ＬＳＩでは全く対応できなくなる。つまり、従来の光ディスク装置は、サーボエラー演算に対するアナログ信号処理ＬＳＩの柔軟性が乏しかった。
【０００８】
上記のような不具合に対処する一例として、特許文献１が公知となっている。特許文献１は、２種類以上のサーボエラー方式に対応できるように、サーボエラー演算回路を複数用意し、使用する光ピックアップに応じてサーボエラー演算回路を切り替えて使うマルチピックアップ用信号処理回路を開示している。
【特許文献１】特開平１１−１６２０００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示されたマルチピックアップ用信号処理回路は、複数の光ピックアップに対応できるものの、実際に選択したサーボエラー演算回路以外の演算回路については、使用されることなく無駄になっている。このため、消費電力の増大、ＩＣチップ面積の増大、ひいてはチップコストの増大を招いている。さらに、従来方式以外のサーボエラー演算方式を必要とするような光ピックアップを創出した場合、それに対応する余地は全く無いことになる。
【００１０】
また、各受光素子の各受光出力をＡ／Ｄ（Analogue to Digital）変換にてデジタル化し、サーボエラー演算をデジタルで実行する方法もある。しかし、この場合、Ａ／Ｄ変換器、およびデジタル演算が可能な計算機が必要となる。高速のＡ／Ｄ変換器は高価であり、それを避けるには低速のＡ／Ｄ変換器を複数使用することになる。デジタル計算機も、一時記憶部等の周辺回路ブロックを伴う。これらをアナログ信号処理ＬＳＩに取り込もうとすると、ＬＳＩ内部構造の複雑化、チップ面積の増大すなわちチップコストの増大、および消費電力の増大を招く。
【００１１】
それゆえに、この発明の目的は、構造を複雑化することなく複数のサーボ演算に柔軟に対応することが可能な光ディスク装置およびその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、光ディスクに対して情報を記録または再生する光ディスク装置であって、光ディスクからの反射光を受光する複数の受光素子と、複数の受光素子の出力信号を処理する信号処理部と、信号処理部の出力信号をサンプルおよびホールドする複数のサンプルホールド部と、複数のサンプルホールド部の動作タイミングを時分割的に制御するタイミング制御部とを備える。
【００１３】
好ましくは、タイミング制御部は、サンプルホールド部にフォーカスサーボ用サンプリングクロック信号を出力し、サンプルホールド部は、フォーカスサーボ用サンプリングクロック信号を受けて、信号処理部の出力信号をサンプルおよびホールドし、フォーカスエラー信号を出力する。
【００１４】
好ましくは、タイミング制御部は、サンプルホールド部にトラッキングサーボ用サンプリングクロック信号を出力し、サンプルホールド部は、トラッキングサーボ用サンプリングクロック信号を受けて、信号処理部の出力信号をサンプルおよびホールドし、トラッキングエラー信号を出力する。
【００１５】
好ましくは、光ディスク装置は、フォーカス動作が得られるまでは、信号処理部、サンプルホールド部およびタイミング制御部においてフォーカスサーボ動作を行ない、フォーカスサーボが得られた後は、信号処理部、サンプルホールド部およびタイミング制御部においてトラッキングサーボ動作を行ない、トラッキングサーボ動作が得られた後は、時分割制御に移行する。
【００１６】
好ましくは、信号処理部は、信号処理内容をプログラマブルに変更することができる。
この発明の他の局面によれば、光ディスクに対して情報を記録または再生する光ディスク装置制御方法であって、光ディスクからの反射光を受光するステップと、受光ステップでの出力信号を処理するステップと、処理ステップでの出力信号を処理ステップにおける処理内容ごとにサンプルおよびホールドするステップと、サンプルおよびホールドするステップの動作タイミングを時分割的に制御するステップとを備える。
【００１７】
好ましくは、処理ステップにおける処理内容は、フォーカスサーボとトラッキングサーボとを含む。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、構造を複雑化することなく複数のサーボ演算に柔軟に対応することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２０】
図１は、この発明の実施の形態による光ディスク装置１０の概略的な構成を示したブロック図である。
【００２１】
図１を参照して、この発明の実施の形態による光ディスク装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６と、光ヘッド１２と、サーボエラー信号演算部１５と、サーボ制御部１６と、アクチュエータ１７とを備える。光ディスク装置１０は、光ディスク１１に対して情報を記録／再生する。光ディスク１１は、情報を記録した、または記録可能な媒体である。光ヘッド１２は、光ディスク１１に対して情報を記録／再生する際に光信号をやり取りする部分であって、分割受光素子１３と、対物レンズ１４とを含む。
【００２２】
光ヘッド１２が情報を記録／再生する際には、回転する光ディスク１１に対物レンズ１４を通して光ビームを照射する。このとき、ビームを正確に光ディスク１１上にフォーカスし、かつ、正確にトラッキングする必要がある。このフォーカス制御およびトラッキング制御を行なうために、光ディスク装置１０は、光ディスク１１からの反射光を分割受光素子１３で受光し、その出力をサーボエラー信号演算部１５に送出する。
【００２３】
サーボエラー信号演算部１５は、ＣＰＵ６からの制御および分割受光素子１３からの出力を受けてサーボエラー演算を実行し、得られたサーボエラー信号をサーボ制御部１６に出力する。サーボ制御部１６は、当該サーボエラー信号に応じて、対物レンズ１４のフォーカスエラー制御およびトラッキングエラー制御をアクチュエータ１７によって行なう。アクチュエータ１７は、一般にはコイルと磁気回路とを含み、サーボ制御部１６の出力に基づいて光ディスク１１に対する対物レンズ１４の位置決めを行なう。ここで、分割受光素子１３からフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を得る方法を、図２〜４を用いて説明する。
【００２４】
図２は、４分割された分割受光素子１３Ａの構成および動作を示した図である。図２を参照して、分割受光素子１３Ａは、分割受光部４１〜４４を含む。以下では、分割受光部４１〜４４を分割受光部Ａ〜Ｄとも称する。
【００２５】
分割受光素子１３Ａは、フォーカス制御に非点収差法を使う光ピックアップで用いられる。図２において、（ｂ）〜（ｄ）は、フォーカス制御に非点収差法を用いる際に、光ディスク１１に対する光ビームのフォーカスが遠い（近い）場合、合焦している場合、近い（遠い）場合における、分割受光素子１３Ａの受光状態をそれぞれ示す。分割受光部Ａ〜Ｄからの出力を出力電圧Ｖａ〜Ｖｄとすると、フォーカスエラー信号ＦＥＳは、たとえばＦＥＳ＝（Ｖａ＋Ｖｃ）−（Ｖｂ＋Ｖｄ）となる。フォーカスエラー信号ＦＥＳが０となるようにフォーカスサーボ制御することで、フォーカスが合焦する。
【００２６】
分割受光素子１３Ａは、トラッキング制御にプッシュプル法を使う光ピックアップでも用いられる。図２において、（ｅ）〜（ｇ）は、フォーカス合焦後、光ディスク１１に対する光ビームのトラッキングが右（左）にずれている場合、左右にずれていない場合、左（右）にずれている場合における、分割受光素子１３Ａの受光状態をそれぞれ示す。分割受光部Ａ〜Ｄからの出力を出力電圧Ｖａ〜Ｖｄとすると、トラッキングエラー信号ＴＥＳは、たとえばＴＥＳ＝（Ｖａ＋Ｖｄ）−（Ｖｂ＋Ｖｃ）となる。トラッキングエラー信号ＴＥＳが０となるようにトラッキングサーボ制御することで、トラッキングが左右にずれなくなる。
【００２７】
図３は、２分割された分割受光素子１３Ｂの構成および動作を示した図である。図３を参照して、分割受光素子１３Ｂは、分割受光部４５，４６を含む。以下では、分割受光部４５，４６を分割受光部Ｅ，Ｆとも称する。
【００２８】
分割受光素子１３Ｂは、フォーカス制御にナイフエッジ法を使う光ピックアップで用いられる。図３において、（ｂ）〜（ｄ）は、フォーカス制御にナイフエッジ法を用いる際に、光ディスク１１に対する光ビームのフォーカスが遠い（近い）場合、合焦している場合、近い（遠い）場合における、分割受光素子１３Ｂの受光状態をそれぞれ示す。分割受光部Ｅ，Ｆからの出力を出力電圧Ｖａ，Ｖｂとすると、フォーカスエラー信号ＦＥＳは、たとえばＦＥＳ＝Ｖａ−Ｖｂとなる。フォーカスエラー信号ＦＥＳが０となるようにフォーカスサーボ制御することで、フォーカスが合焦する。
【００２９】
図４は、２分割された分割受光素子１３Ｃの構成および動作を示した図である。図４を参照して、分割受光素子１３Ｃは、分割受光部４７，４８を含む。以下では、分割受光部４７，４８を分割受光部Ｇ，Ｈとも称する。
【００３０】
分割受光素子１３Ｃは、トラッキング制御にプッシュプル法を使う光ピックアップで用いられる。図４において、（ｂ）〜（ｄ）は、フォーカス合焦後、光ディスク１１に対する光ビームのトラッキングが右（左）にずれている場合、左右にずれていない場合、左（右）にずれている場合における、分割受光素子１３Ｃの受光状態をそれぞれ示す。分割受光部Ｇ，Ｈからの出力を出力電圧Ｖｃ，Ｖｄとすると、トラッキングエラー信号ＴＥＳは、たとえばＴＥＳ＝Ｖｄ−Ｖｃとなる。トラッキングエラー信号ＴＥＳが０となるようにトラッキングサーボ制御することで、トラッキングが左右にずれなくなる。
【００３１】
次に、本発明の主旨である光ディスク装置１０のサーボエラー信号処理の構成および動作について説明する。図５は、この発明の実施の形態によるサーボエラー信号演算部１５およびその周辺構成を示したブロック図である。
【００３２】
図５を参照して、この発明の実施の形態によるサーボエラー信号演算部１５は、接続制御部５と、信号接続部２１〜２３と、信号処理ブロック３１，３２と、出力部４と、サンプルホールド（「Ｓ／Ｈ」とも称す）部６４，６５と、Ｓ／Ｈタイミング制御部６３とを含む。図１でも説明したように、サーボエラー信号演算部１５は、ＣＰＵ６からの制御および分割受光素子１３の出力電圧Ｖａ〜Ｖｄを受けて、サーボ制御部１６へフォーカスエラー信号ＦＥＳおよび／またはトラッキングエラー信号ＴＥＳを出力する。また、上記で説明したように、分割受光素子１３は、複数の分割受光部を含み、光ディスク１１からの反射光を受光する。
【００３３】
信号処理ブロック３１は、加算器７１，７２と、減算器８１，８２とを含む。信号処理ブロック３２は、加算器７３，７４と、減算器８３，８４とを含む。加算器７１〜７４は、入力された信号の和を出力する。減算器８１〜８４は、入力された信号の差を出力する。接続制御部５は、ＣＰＵ６から出力されるモード信号ＭＤなどを受けて、信号接続部２１〜２３を制御する。
【００３４】
信号接続部２１は、分割受光素子１３の各受光出力と信号処理ブロック３１内の加算器７１，７２および減算器８１，８２とを接続する部分である。信号接続部２１は、後に詳述するように、分割受光素子１３の各受光出力と信号処理ブロック３１内の加算器７１，７２および減算器８１，８２とを任意に接続することができる。これは、信号接続部２２，２３についても同様である。
【００３５】
信号接続部２２は、信号処理ブロック３１の各演算出力と信号処理ブロック３２内の加算器７３，７４および減算器８３，８４とを接続する部分である。信号接続部２３は、信号処理ブロック３２の各演算出力と出力部４とを接続する部分である。出力部４は、信号接続部２３からの出力を受けて、Ｓ／Ｈ部６４，６５に信号を出力する。Ｓ／Ｈタイミング制御部６３は、ＣＰＵ６からのフォーカス駆動信号Ｆｏｎの状態に応じて、Ｓ／Ｈ部６４にフォーカスサーボ用サンプリングクロック信号ＣＬＫｆを出力する。また、Ｓ／Ｈタイミング制御部６３は、ＣＰＵ６からのトラッキング駆動信号Ｔｏｎの状態に応じて、Ｓ／Ｈ部６５にトラッキングサーボ用サンプリングクロック信号ＣＬＫｔを出力する。
【００３６】
Ｓ／Ｈ部６４は、フォーカスサーボ用サンプリングクロック信号ＣＬＫｆを受けて、出力部４からの信号をサンプルおよびホールドし、サーボ制御部１６にフォーカスエラー信号ＦＥＳを出力する。Ｓ／Ｈ部６５は、トラッキングサーボ用サンプリングクロック信号ＣＬＫｔを受けて、出力部４からの信号をサンプルおよびホールドし、サーボ制御部１６にトラッキングエラー信号ＦＥＳを出力する。このように、Ｓ／Ｈ部６４，６５およびＳ／Ｈタイミング制御部６３を設けることにより、１つのサーボエラー信号演算部１５でフォーカスエラー信号ＦＥＳとトラッキングエラー信号ＴＥＳとを離散時間的に信号演算処理することが可能となる。
【００３７】
図６は、図５の信号接続部２１およびその周辺構成を示したブロック図である。なお、信号接続部２２，２３についても、信号接続部２１と同様の構成を有する。
【００３８】
図６を参照して、信号接続部２１は、スイッチングマトリクス２１０を含む。スイッチングマトリクス２１０は、分割受光素子１３の分割受光部Ａ〜Ｄの出力端子と加算器７１，７２および減算器８１，８２の各２入力端子との交点にスイッチＳＷが各々設けられている。スイッチングマトリクス２１０は、これらのスイッチＳＷのオン／オフを切り替えることにより、分割受光素子１３の分割受光部Ａ〜Ｄと加算器７１，７２および減算器８１，８２とを任意に接続することができる。ここで、加算器７１，７２および減算器８１，８２の各１本の入力端子につき、分割受光部Ａ〜ＤのスイッチＳＷを１つしかオンしてはならないとしてもよい。
【００３９】
図５に戻って、接続制御部５は、図６で説明したスイッチングマトリクス２１０におけるスイッチＳＷのオンオフを制御することにより、信号接続部２１〜２３での信号の接続を制御する。ＣＰＵ６は、光ディスク装置１０の全体を制御する制御ブロックであって、サーボエラー演算の内容に応じて接続制御部５を制御する。これにより、サーボエラー信号演算部１５は、プログラマブルな演算処理が可能となる。以下では、サーボエラー信号演算部１５のさらに具体的な構成例について説明する。
【００４０】
図７は、非点収差法のフォーカス制御に対応するサーボエラー信号演算部１５Ａおよびその周辺構成を示したブロック図である。
【００４１】
図７を参照して、サーボエラー信号演算部１５Ａは、信号接続部２１〜２３を制御する接続制御部５が接続制御部５ａに置き換えられている点において、図５のサーボエラー信号演算部１５と異なる。したがって、図５のサーボエラー信号演算部１５と重複する部分の説明は、ここでは繰り返さない。なお、図７のサーボエラー信号演算部１５Ａでは、Ｓ／Ｈ部６４，６５のうち、非点収差法のフォーカス制御で用いられるＳ／Ｈ部６４のみを図示している。
【００４２】
信号処理ブロック３１は、加算器７１，７２を含む。信号処理ブロック３２は、減算器８３を含む。接続制御部５ａは、分割受光部Ａ，Ｃの出力端子が加算器７１の２入力端子に接続され、分割受光部Ｂ，Ｄの出力端子が加算器７２の２入力端子に接続されるように、信号接続部２１を制御する。また、接続制御部５ａは、加算器７１，７２の出力端子が減算器８３の２入力端子に接続されるように、信号接続部２２を制御する。さらに、接続制御部５ａは、減算器８３の出力端子が出力部４に接続されるように、信号接続部２３を制御する。
【００４３】
加算器７１は、分割受光部Ａ，Ｃの出力電圧Ｖａ，Ｖｃを信号接続部２１を介して加算し、加算電圧Ｖａ＋Ｖｃを減算器８３に出力する。加算器７２は、分割受光部Ｂ，Ｄの出力電圧Ｖｂ，Ｖｄを信号接続部２１を介して加算し、加算電圧Ｖｂ＋Ｖｄを減算器８３に出力する。減算器８３は、加算器７１，７２の出力電圧を信号接続部２２を介して減算し、差動電圧（Ｖａ＋Ｖｃ）−（Ｖｂ＋Ｖｄ）を信号接続部２３を経由して出力部４に出力する。
【００４４】
Ｓ／Ｈタイミング制御部６３は、ＣＰＵ６からのフォーカス駆動信号Ｆｏｎの状態に応じて、Ｓ／Ｈ部６４にフォーカスサーボ用サンプリングクロック信号ＣＬＫｆを出力する。Ｓ／Ｈ部６４は、Ｓ／Ｈタイミング制御部６３のフォーカスサーボ用サンプリングクロック信号ＣＬＫｆを受けて、出力部４からの信号をサンプルおよびホールドし、サーボ制御部１６にフォーカスエラー信号ＦＥＳを出力する。
【００４５】
上記のように、サーボエラー信号演算部１５Ａは、接続制御部５ａを介して信号接続部２１〜２３の接続状態を制御することにより、分割受光素子１３の分割受光部Ａ〜Ｄの出力に対して、差動電圧（Ｖａ＋Ｖｃ）−（Ｖｂ＋Ｖｄ）という非点収差法のフォーカス制御に対応したサーボエラー信号を得られる。
【００４６】
図８は、プッシュプル法のトラッキング制御に対応するサーボエラー信号演算部１５Ｂおよびその周辺構成を示したブロック図である。
【００４７】
図８を参照して、サーボエラー信号演算部１５Ｂは、信号接続部２１〜２３を制御する接続制御部５が接続制御部５ｂに置き換えられている点において、図５のサーボエラー信号演算部１５と異なる。したがって、図５のサーボエラー信号演算部１５と重複する部分の説明は、ここでは繰り返さない。なお、図８のサーボエラー信号演算部１５Ｂでは、Ｓ／Ｈ部６４，６５のうち、プッシュプル法のトラッキング制御で用いられるＳ／Ｈ部６５のみを図示している。
【００４８】
信号処理ブロック３１は、加算器７３，７４を含む。信号処理ブロック３２は、減算器８４を含む。接続制御部５ｂは、分割受光部Ａ，Ｄの出力端子が加算器７３の２入力端子に接続され、分割受光部Ｂ，Ｃの出力端子が加算器７４の２入力端子に接続されるように、信号接続部２１を制御する。また、接続制御部５ｂは、加算器７３，７４の出力端子が減算器８４の２入力端子に接続されるように、信号接続部２２を制御する。さらに、接続制御部５ｂは、減算器８４の出力端子が出力部４に接続されるように、信号接続部２３を制御する。
【００４９】
加算器７３は、分割受光部Ａ，Ｄの出力電圧Ｖａ，Ｖｄを信号接続部２１を介して加算し、加算電圧Ｖａ＋Ｖｄを減算器８４に出力する。加算器７４は、分割受光部Ｂ，Ｃの出力電圧Ｖｂ，Ｖｃを信号接続部２１を介して加算し、加算電圧Ｖｂ＋Ｖｃを減算器８４に出力する。減算器８４は、加算器７３，７４の出力電圧を信号接続部２２を介して減算し、差動電圧（Ｖａ＋Ｖｄ）−（Ｖｂ＋Ｖｃ）を信号接続部２３を経由して出力部４に出力する。
【００５０】
Ｓ／Ｈタイミング制御部６３は、ＣＰＵ６からのトラッキング駆動信号Ｔｏｎの状態に応じて、Ｓ／Ｈ部６５にトラッキングサーボ用サンプリングクロック信号ＣＬＫｔを出力する。Ｓ／Ｈ部６５は、Ｓ／Ｈタイミング制御部６３のトラッキングサーボ用サンプリングクロック信号ＣＬＫｔを受けて、出力部４からの信号をサンプルおよびホールドし、サーボ制御部１６にトラッキングエラー信号ＴＥＳを出力する。
【００５１】
上記のように、サーボエラー信号演算部１５Ｂは、接続制御部５ｂを介して信号接続部２１〜２３の接続状態を制御することにより、分割受光素子１３の分割受光部Ａ〜Ｄの出力に対して、差動電圧（Ｖａ＋Ｖｄ）−（Ｖｂ＋Ｖｃ）というプッシュプル法のトラッキング制御に対応したサーボエラー信号を得られる。
【００５２】
以上より、サーボエラー信号演算部１５は、サーボエラー演算の内容に応じてプログラマブルな演算実行が可能となっている。これにより、前述したような従来方式以外のサーボエラー信号演算が必要となっても、ＣＰＵ６に対するプログラムを変更することで柔軟に対応することができる。
【００５３】
ここで、注目したいのは、１つのサーボエラー信号演算部１５において、フォーカス制御およびトラッキング制御の２種類の演算が実現できていることである。なお、図７のサーボエラー信号演算部１５Ａと図８のサーボエラー信号演算部１５Ｂとは、１つのサーボエラー信号演算部に統合することが可能である。このように、この発明の実施の形態による光ディスク装置１０は、１つのサーボエラー信号演算部１５で複数の演算結果を得ることができる。
【００５４】
次に、この発明の実施の形態による光ディスク装置１０のサーボエラー信号処理の動作について説明する。前述したように、光ディスク装置１０は、サーボエラー信号演算部１５において、Ｓ／Ｈ部６４，６５およびＳ／Ｈタイミング制御部６３を設けている。サーボエラー制御としては、図７で説明した非点収差法のフォーカス制御および図８で説明したプッシュプル法のトラッキング制御を例に説明する。
【００５５】
具体的には、光ディスク装置１０は、フォーカスサーボ時には図７のサーボエラー信号演算部１５Ａの信号接続となるように、トラッキングサーボ時には図８のサーボエラー信号演算部１５Ｂの信号接続となるように、信号接続部２１〜２３を介して信号処理ブロック３１，３２を制御する。サーボエラー信号演算部１５は、Ｓ／Ｈ部６４，６５において出力部４からの信号をたとえば交互にサンプルおよびホールドすることで、フォーカスエラー信号ＦＥＳとトラッキングエラー信号ＴＥＳとを時分割的に制御する。
【００５６】
図９は、光ディスク装置１０のサーボエラー信号処理の動作の一例を示したタイミング図である。
【００５７】
図９に示すように、時刻ｔ１，ｔ３，ｔ５，ｔ７において、フォーカスサーボ用サンプリングクロック信号ＣＬＫｆがＨレベル（論理ハイ）立ち上がる。これにより、図７のＳ／Ｈ部６４が出力部４からの信号をサンプルおよびホールドする。この結果、モード信号ＭＤが状態Ｆから状態Ｔに変化するとともに、フォーカスエラー信号ＦＥＳがＨレベルまたはＬレベル（論理ロー）に変化する。
【００５８】
また、時刻ｔ２，ｔ４，ｔ６において、トラッキングサーボ用サンプリングクロック信号ＣＬＫｔがＨレベル立ち上がる。これにより、図８のＳ／Ｈ部６５が出力部４からの信号をサンプルおよびホールドする。この結果、図９に示すように、モード信号ＭＤが状態Ｔから状態Ｆに変化するとともに、トラッキングエラー信号ＴＥＳがＨレベルまたはＬレベルに変化する。
【００５９】
ここで、モード信号ＭＤの状態Ｆとは、トラッキングサーボを行なうためのサンプリング直後からフォーカスサーボを行なうためのサンプリング直後までの期間を指す。このとき、図７のＣＰＵ６は、状態Ｆのモード信号ＭＤを接続制御部５ａに出力する。これにより、接続制御部５ａは、図７のサーボエラー信号演算部１５Ａの信号接続となるように、信号接続部２１〜２３を介して信号処理ブロック３１，３２を制御する。
【００６０】
また、モード信号ＭＤの状態Ｔとは、フォーカスサーボを行なうためのサンプリング直後からトラッキングサーボを行なうためのサンプリング直後までの期間を指す。このとき、図８のＣＰＵ６は、状態Ｔのモード信号ＭＤを接続制御部５ｂに出力する。これにより、接続制御部５ｂは、図７のサーボエラー信号演算部１５Ｂの信号接続となるように、信号接続部２１〜２３を介して信号処理ブロック３１，３２を制御する。
【００６１】
上記のように、サーボエラー信号演算部１５は、モード信号ＭＤの状態ごとにサーボエラー信号処理が切り替わるように信号接続部５を制御する。ただし、モード信号ＭＤの状態Ｆと状態Ｔとの間の遷移時間は、サーボエラー信号処理の演算式を切り替えるのに十分な時間を確保しておく。
【００６２】
続いて、光ディスク装置１０のサンプルホールドおよび演算タイミング制御の他の例について説明する。図１の光ディスク装置１０において説明したように、光ヘッド１２が情報を記録または再生する際には、回転する光ディスク１１に光ビームを正確にフォーカスかつトラッキングする必要がある。通常、最初にフォーカス動作が得られた後に、トラッキングサーボ動作を得る。
【００６３】
図１０は、光ディスク装置１０のサーボエラー信号処理の動作の他の一例を示したタイミング図である。
【００６４】
図１０を参照して、まず、最初にフォーカス動作を得るために、モード信号ＭＤの初期状態を状態Ｆとしておく。モード信号ＭＤが状態Ｆの間、図７のＳ／Ｈタイミング制御部６３は、フォーカスサーボ用サンプリングクロック信号ＣＬＫｆを時刻ｔ１，ｔ２のように所定の周期で発生させる。また、図１の光ディスク装置１０における光ヘッド１２は、光ディスク１１に対してフォーカスサーボ動作（フォーカス引き込み）を試みる。
【００６５】
時刻ｔＡにおいて、ＣＰＵ６は、フォーカスサーボ動作が得られたと判断したとする。このとき、ＣＰＵ６は、フォーカス駆動信号ＦｏｎをＳ／Ｈタイミング制御部６３に出力するとともに、モード信号ＭＤの状態を状態Ｆから状態Ｔに切り替える。モード信号ＭＤが状態Ｔの間、図８のＳ／Ｈタイミング制御部６３は、トラッキングサーボ用サンプリングクロック信号ＣＬＫｔを時刻ｔ３，ｔ４のように所定の周期で発生させる。また、図１の光ディスク装置１０における光ヘッド１２は、光ディスク１１に対してトラッキングサーボ動作（トラッキング引き込み）を試みる。
【００６６】
時刻ｔＢにおいて、ＣＰＵ６は、トラッキングサーボ動作が得られたと判断したとする。このとき、ＣＰＵ６は、トラッキング駆動信号ＴｏｎをＳ／Ｈタイミング制御部６３に出力するとともに、モード信号ＭＤの状態を状態Ｔから状態Ｆに切り替える。これ以降は、図９において説明したように、サーボエラー信号演算部１５は、Ｓ／Ｈ部６４，６５において出力部４からの信号を交互にサンプルおよびホールドすることで、フォーカスエラー信号ＦＥＳとトラッキングエラー信号ＴＥＳとを時分割的に制御する。
【００６７】
図１０で説明したように光ディスク装置１０のサーボエラー信号処理を行なうことで、最初にフォーカスサーボ動作が得られた後にトラッキングサーボ動作を得ることができ、これらの判断に引き続いて、時分割制御によりフォーカス動作およびトラッキング動作を継続することができる。
【００６８】
以上のように、この発明の実施の形態によれば、フォーカスサーボ時とトラッキングサーボ時とで演算モードを時分割的に切り替え、かつ、その演算モードに同期したタイミングでサンプルおよびホールドを行なうことで、フォーカスエラー信号ＦＥＳとトラッキングエラー信号ＴＥＳとを分離検出することができる。これにより、異なるサーボエラー演算ごとに演算ブロックを設ける必要がなくなるため、光ディスク装置の回路構成を非常に簡単にできる。
【００６９】
すなわち、本発明の光ディスク装置は、サーボエラー演算に関して柔軟に対応し、従来方式以外のサーボエラー演算を可能としている。このため、光ディスク装置において、光ヘッド（光ピックアップ）の選択および設計の自由度を向上させることができる。また、本発明の光ディスク装置では、サーボエラー信号演算部において、フォーカスエラー信号ＦＥＳおよびトラッキングエラー信号ＴＥＳに対してサンプルホールド制御を行なっている。これにより、複雑なサーボエラー演算を１つのサーボエラー演算部で柔軟に行なうことができ、無駄な回路を削減することができる。
【００７０】
なお、サーボエラー制御としては、図７で説明した非点収差法のフォーカス制御および図８で説明したプッシュプル法のトラッキング制御を例に説明したが、これらは一例であって、他の方式を用いてサーボエラー演算を実現することも可能である。
【００７１】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】この発明の実施の形態による光ディスク装置１０の概略的な構成を示したブロック図である。
【図２】４分割された分割受光素子１３Ａの構成および動作を示した図である。
【図３】２分割された分割受光素子１３Ｂの構成および動作を示した図である。
【図４】２分割された分割受光素子１３Ｃの構成および動作を示した図である。
【図５】この発明の実施の形態によるサーボエラー信号演算部１５およびその周辺構成を示したブロック図である。
【図６】図５の信号接続部２１およびその周辺構成を示したブロック図である。
【図７】非点収差法のフォーカス制御に対応するサーボエラー信号演算部１５Ａおよびその周辺構成を示したブロック図である。
【図８】プッシュプル法のトラッキング制御に対応するサーボエラー信号演算部１５Ｂおよびその周辺構成を示したブロック図である。
【図９】光ディスク装置１０のサーボエラー信号処理の動作の一例を示したタイミング図である。
【図１０】光ディスク装置１０のサーボエラー信号処理の動作の他の一例を示したタイミング図である。
【符号の説明】
【００７３】
４  出力部、５，５ａ，５ｂ  接続制御部、６  ＣＰＵ、１０  光ディスク装置、１１  光ディスク、１２  光ヘッド、１３，１３Ａ〜１３Ｃ  分割受光素子、１４  対物レンズ、１５，１５Ａ，１５Ｂ  サーボエラー信号演算部、１６  サーボ制御部、１７  アクチュエータ、２１〜２３  信号接続部、３１，３２  信号処理ブロック、６３  Ｓ／Ｈタイミング制御部、６４，６５  サンプルホールド部、７１〜７４  加算器、８１〜８４  減算器、２１０  スイッチングマトリクス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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