(57)【要約】【課題】正確にトラッキング外れを検出する。【解決手段】光検出器１１は、光ディスクからの反射光を電気信号に変換する。ＭＩＲＲ信号生成部１６は、光検出器１１が光ディスクのトラックに対してオントラック状態にあるかオフトラック状態あるかを２値レベル信号で表すＭＩＲＲ信号２３を光検出器１１の出力信号に基づいて生成する。ＴＥＣ信号生成部１７は、光検出器１１が光ディスクにおける最近のトラックに対して光ディスクの半径方向の内側に位置するか外側に位置するかを２値レベル信号で表すＴＥＣ信号２４を光検出器１１の出力信号に基づいて生成する。トラック外れ検出部１８は、ＭＩＲＲ信号２３のレベルがオントラック状態からオフトラック状態に変化した後、ＭＩＲＲ信号２３のレベルが変化することなくＴＥＣ信号２４のレベルが変化した場合にトラック外れ信号２５を出力する。【選択図】図１
2007328854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクからの反射光を電気信号に変換する光検出器と、
前記反射光が光ディスクの凹部に対応するものか凸部に対応するものかを２値レベル信号で表すＭＩＲＲ信号を前記光検出器の出力信号に基づいて生成するＭＩＲＲ信号生成部と、
前記光検出器が光ディスクにおける最近のトラックに対して光ディスクの半径方向の内側に位置するか外側に位置するかを２値レベル信号で表すＴＥＣ信号を前記光検出器の出力信号に基づいて生成するＴＥＣ信号生成部と、
前記反射光が前記凸部に対応することを前記ＭＩＲＲ信号のレベルが示す状態において、前記ＭＩＲＲ信号のレベルが変化することなく前記ＴＥＣ信号のレベルが変化することを検出してトラック外れを検出するトラック外れ検出部と、
を備えることを特徴とするトラッキング制御装置。
【請求項２】
前記ＭＩＲＲ信号は、前記反射光が前記凹部に対応する場合に光ディスクのトラックに対してオントラック状態にあり、前記反射光が前記凸部に対応する場合にオフトラック状態にあることを表し、
前記トラック外れ検出部は、前記ＭＩＲＲ信号のレベルがオントラック状態からオフトラック状態に変化した後、前記ＭＩＲＲ信号のレベルが変化することなく前記ＴＥＣ信号のレベルが変化した場合にトラック外れ信号を出力することを特徴とする請求項１記載のトラッキング制御装置。
【請求項３】
前記トラック外れ検出部は、
前記ＭＩＲＲ信号のレベルがオントラック状態を表す第１の状態と、
前記第１の状態において、前記ＴＥＣ信号が第２のレベルにあって前記ＭＩＲＲ信号のレベルがオフトラック状態を表した場合に遷移する第２の状態と、
前記第２の状態において、前記ＴＥＣ信号が第１のレベルに変化した場合に遷移する第３の状態と、
前記第１の状態において、前記ＴＥＣ信号が第１のレベルにあって前記ＭＩＲＲ信号のレベルがオフトラック状態を表した場合に遷移する第４の状態と、
前記第４の状態において、前記ＴＥＣ信号が第２のレベルに変化した場合に遷移する第５の状態と、
を含む状態遷移制御を実行し、
前記第３および第５の状態のいずれかに遷移した場合に前記トラック外れ信号を出力することを特徴とする請求項１記載のトラッキング制御装置。
【請求項４】
前記トラック外れ信号は、前記第３の状態に遷移した場合には前記光検出器が前記第１の状態におけるトラック位置から光ディスクの半径方向の一方に外れたことを示し、前記第５の状態に遷移した場合には光検出器が前記第１の状態におけるトラック位置から光ディスクの半径方向の他方に外れたことを示すことを特徴とする請求項３記載のトラッキング制御装置。
【請求項５】
前記トラック外れ検出部は、
前記第３の状態において、前記ＭＩＲＲ信号のレベルがオントラック状態を表す場合には、前記光検出器が前記第１の状態におけるトラック位置から光ディスクの半径方向の一方に隣接するトラック位置に移動した状態に遷移し、
前記第３の状態において、前記ＴＥＣ信号が第２のレベルに変化した場合には前記第２の状態に遷移し、
前記第５の状態において、前記ＭＩＲＲ信号のレベルがオントラック状態を表す場合には、前記光検出器が前記第１の状態におけるトラック位置から光ディスクの半径方向の他方に隣接するトラック位置に移動した状態に遷移し、
前記第５の状態において、前記ＴＥＣ信号が第１のレベルに変化した場合には前記第４の状態に遷移するように、
状態遷移制御を実行することを特徴とする請求項３または４記載のトラッキング制御装置。
【請求項６】
光ディスクからの反射光を電気信号に変換する光検出器と、前記反射光が光ディスクの凹部に対応するものか凸部に対応するものかを２値レベル信号で表すＭＩＲＲ信号を前記光検出器の出力信号に基づいて生成するＭＩＲＲ信号生成部と、前記光検出器が光ディスクにおける最近のトラックに対して光ディスクの半径方向の内側に位置するか外側に位置するかを２値レベル信号で表すＴＥＣ信号を前記光検出器の出力信号に基づいて生成するＴＥＣ信号生成部とを備えるトラッキング制御装置が光ディスクのトラッキングを制御する方法であって、
前記反射光が前記凸部に対応することを前記ＭＩＲＲ信号のレベルが示す状態において、前記ＭＩＲＲ信号のレベルが変化することなく前記ＴＥＣ信号のレベルが変化した場合に、トラック外れであると判断することを特徴とするトラッキング制御方法。
【請求項７】
前記ＭＩＲＲ信号は、前記反射光が前記凹部に対応する場合に光ディスクのトラックに対してオントラック状態にあり、前記反射光が前記凸部に対応する場合にオフトラック状態にあることを表し、
前記ＭＩＲＲ信号のレベルがオントラック状態を表した場合に第１の状態に遷移するステップと、
前記第１の状態において、前記ＴＥＣ信号が第２のレベルにあって前記ＭＩＲＲ信号のレベルがオフトラック状態を表した場合に第２の状態に遷移するステップと、
前記第２の状態において、前記ＴＥＣ信号が第１のレベルに変化した場合に第３の状態に遷移するステップと、
前記第１の状態において、前記ＴＥＣ信号が第１のレベルにあって前記ＭＩＲＲ信号のレベルがオフトラック状態を表した場合に第４の状態に遷移するステップと、
前記第４の状態において、前記ＴＥＣ信号が第２のレベルに変化した場合に第５の状態に遷移するステップと、
を含む状態遷移制御を実行し、前記第３および第５の状態のいずれかに遷移した場合にトラック外れであると判断することを特徴とする請求項６記載のトラッキング制御方法。
【請求項８】
光ディスクからの反射光を電気信号に変換する光検出器と、前記反射光が光ディスクの凹部に対応するものか凸部に対応するものかを２値レベル信号で表すＭＩＲＲ信号を前記光検出器の出力信号に基づいて生成するＭＩＲＲ信号生成部と、前記光検出器が光ディスクにおける最近のトラックに対して光ディスクの半径方向の内側に位置するか外側に位置するかを２値レベル信号で表すＴＥＣ信号を前記光検出器の出力信号に基づいて生成するＴＥＣ信号生成部とを備えるトラッキング制御装置を構成するコンピュータに、
前記反射光が前記凸部に対応することを前記ＭＩＲＲ信号のレベルが示す状態において、前記ＭＩＲＲ信号のレベルが変化することなく前記ＴＥＣ信号のレベルが変化した場合に、トラック外れ信号を出力させる処理を実行させるプログラム。
【請求項９】
前記ＭＩＲＲ信号は、前記反射光が前記凹部に対応する場合に光ディスクのトラックに対してオントラック状態にあり、前記反射光が前記凸部に対応する場合にオフトラック状態にあることを表し、
前記トラック外れ信号を出力する処理において、
前記ＭＩＲＲ信号のレベルがオントラック状態を表す第１の状態と、
前記第１の状態において、前記ＴＥＣ信号が第２のレベルにあって前記ＭＩＲＲ信号のレベルがオフトラック状態を表した場合に遷移する第２の状態と、
前記第２の状態において、前記ＴＥＣ信号が第１のレベルに変化した場合に遷移する第３の状態と、
前記第１の状態において、前記ＴＥＣ信号が第１のレベルにあって前記ＭＩＲＲ信号のレベルがオフトラック状態を表した場合に遷移する第４の状態と、
前記第４の状態において、前記ＴＥＣ信号が第２のレベルに変化した場合に遷移する第５の状態と、
を含む状態遷移制御処理を実行し、
前記第３および第５の状態のいずれかに遷移した場合に、前記トラック外れ信号を出力させることを特徴とする請求項８記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラッキング制御装置、トラッキング制御方法およびプログラムに係り、特に光ディスクにおけるトラック位置決め制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置では、渦巻状または円周状に記憶トラックが形成される光ディスクの所定トラックを高速にアクセスするために、光学ピックアップ（光ヘッド）をディスクの半径方向に移動させ、横断したトラック数（トラックを形成する凹凸面を横断した数）をカウントするトラックジャンプによるアクセスが行われる。
【０００３】
図８は、光学ピックアップの受光部と光ディスク面との位置関係を模式的示す図である。通常、光学ピックアップには、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４個のセンサがマトリックス状に配置され、トラックジャンプ時の（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）の出力からディスクの凸面の中央でピークになるミラー信号（ＭＩＲＲ信号）が検出され、（Ａ＋Ｂ）の出力と（Ｃ＋Ｄ）の出力との差からディスクの凹面と凸面の境界でピークになるトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）が検出される。再生時には所定のトラックの凹面（信号面）に形成されている記録データを（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）の出力（ＲＦ信号）で読み取る。
【０００４】
光学ピックアップが光ディスクの凹面上に位置する場合は、（Ａ＋Ｂ）及び（Ｃ＋Ｄ）がともに反射量が少ないために信号の差であるＴＥ信号は、ほぼ０となる。また、凸面上に位置する場合であっても共に反射量が多いために信号の差であるＴＥ信号は、ほぼ０となる。凹面と凸面の境界では、（Ａ＋Ｂ）と（Ｃ＋Ｄ）とに差が発生し、この差が最大となる点においてＴＥ信号はピークとなる。（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）は、凹面上では記録情報が記録されることで反射量が少なくなるが、凸面上では反射量が最大となるため、凸面上においてＭＩＲＲ信号はピークとなる。
【０００５】
図９は、光ディスク面に対する光学ピックアップの物理位置と、各信号の関係を示す図である。光学ピックアップの位置が変化すると、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４個のセンサが受信する光の反射量が変化し、制御信号であるＴＥ信号及びＭＩＲＲ信号は変化する。図９に示す光学ピックアップの位置は、凹面と凸面の境界にある場合である。そして、ＣＤ、ＣＤ―ＲＯＭあるいはＤＶＤサーボにおけるトラックジャンプ時の光ピックアップの移動距離情報、移動速度情報は、ＴＥ信号を整形したパルスであるＴＥＣ信号、あるいはＭＩＲＲ信号から得ている。
【０００６】
図１０は、光ディスクにおけるトラック位置決め制御に使用する信号の生成回路の一例を示すブロック図である。図１０において、ＲＦ信号生成回路１０３は、光検出器１０１からのトラック上の反射光の強弱からＲＦ信号１１２を出力する。ＭＩＲＲ信号生成回路１０４は、ＲＦ信号１１２を入力し、ＲＦ信号１１２の信号レベルのエンベロープをＭＩＲＲ判別レベルと比較してデータトラック間のミラー領域を示すＭＩＲＲ信号１１３を出力する。一方、トラッキングエラー生成回路１０２は、光検出器１０１からの左右それぞれの光強度に対応する出力信号の差信号、すなわち光ビームのトラック中心に対する位置ずれを表すトラッキングエラー信号１１１を出力する。ＴＥＣ信号生成回路１０５は、トラッキングエラー信号１１１を入力し、トラッキングエラー信号１１１の基準電圧レベルと比較し、二値化したトラッキングエラーゼロクロス信号、すなわちトラックを横切ることを表すＴＥＣ信号１１４を出力する。そして、この二値化した信号の数から得られるトラックカウントパルス数をカウントすることで光ピックアップの移動トラック数を算出することができる。
【０００７】
ところで、光ディスクにおいて記録データを読み取る際には、光ピックアップをトラック上に位置決めする必要がある。外部から装置への振動や衝撃などの外的要因によって位置決めができなくなる場合には、データの読み取りが中断されるために、例えば音楽再生の場合では再生信号が途切れることになる。このとき、光ディスク上のピックアップ位置を示すＭＩＲＲ信号は、トラック間を移動する状態を示す。光メディアは、非接触型で読み取られるために振動などの外的要因に弱く、再生状態に復帰する時間を短くすることが性能向上のために重要である。音楽再生中にトラック上の位置決めができなくなったことを判別するには、ＭＩＲＲ信号を確認する、またはトラッキングエラー信号のレベルを確認することで、サーボ制御が正常にできなくなる状態を確認することは、周知の事実である。
【０００８】
図１１は、従来のＴＥ信号によってトラック外れを確認する方法を説明する図である。図１１において、トラック外れを検出する場合に、トラックエラーの振幅検出においてトラックエラー振幅検出信号がしきい値を超えた回数が４回と定義した場合のトラック外れ信号を示す。このとき、トラック外れのない状態からおよそ２本隣のトラックにまで光学ピックアップが移動したときにトラックエラーを検出する。
【０００９】
また、図１２は、従来のＭＩＲＲ信号によってトラック外れを確認する方法を説明する図である。図１２において、トラック外れを検出する場合に、ＭＩＲＲ信号の発生が２回と定義した場合のトラック外れ信号を示す。このとき、トラック外れのない状態からおよそ２本隣のトラックにまで光学ピックアップが移動したときにトラックエラーを検出する。
【００１０】
以上のように、トラック外れが発生して光学ピックアップ位置が大きくずれた場合の検出が可能である。
【００１１】
なお、関連する技術として、特許文献１には、ＣＤ−Ｒ／ＣＤ−ＲＷにおける未記録領域など、十分な変調度が得られない場合においても、正確なオフトラック検出信号（ＭＩＲＲ信号）を生成できるオフトラック検出回路が開示されている。このオフトラック検出回路は、反射光量信号のエンベロープ信号を検出し、そのエンベロープ信号のＤＣ成分をカットした後に所定レベルと比較して、その比較結果をオフトラック検出信号として出力する。このようなオフトラック検出信号を元に、トラックサーチ後のトラック外れ方向を検出して速やかにトラッキングサーボのためのブレーキ信号を送出することができる。
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−４３５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来のＴＥ信号のみによってトラック外れを検出する場合、トラックエラー振幅検出を行うしきい値付近において光ビーム位置が変動している場合には、トラック外れが発生しない場合であってもトラック外れ信号が生成されるために誤検出となる。例えば、光検出器が図１３に示すようにトラック外れ位置（位置（2）、（4）など：以下、図中の丸で囲まれる位置番号を位置（Ｎ）で表す）とトラック外れなし位置（位置（1）、（3）、（5）など）とを移動するような場合には、ＴＥ信号の振幅がトラックエラー振幅検出のしきい値を超えることがあり、トラックエラー振幅検出信号は、０と１の変化を繰り返す。したがって、ＭＩＲＲ信号がどんなに正確に抽出されたにしても、実際のトラッキング制御として明確なトラック外れではない場合にトラック外れ信号が生成されてしまう。例えば、図１１と同様にトラックエラー振幅検出が４回、「１」となった場合にトラック外れ信号が生成されるとするならば、位置（8）においてトラック外れ信号が生成される。なお、検出が４回というのは、一例であって、回数を大きく設定すれば、トラックが外れそうで外れない場合の誤検出の感度を下げることが可能であるが、実際に外れてしまったときの検出時間が長くなってしまう。
【００１４】
一方、従来のＭＩＲＲ信号のみによってトラック外れを検出する場合、ミラー信号を検出するしきい値付近において光ビーム位置が変動している場合には、トラック外れが発生しない場合であってもトラック外れ信号が生成されるために誤検出となる。例えば、光検出器が図１４に示すようにトラック外れ位置（位置（2）、（4）など）とトラック外れなし位置（位置（1）、（3）、（5）など）とを移動するような場合には、ＭＩＲＲ信号は、０と１の変化を繰り返す。したがって、実際のトラッキング制御として明確なトラック外れではない場合であっても、トラック外れ信号が生成されてしまう。例えば、図１２と同様にＭＩＲＲ信号が２回、「１」となった場合にトラック外れ信号が生成されるとするならば、位置（4）においてトラック外れ信号が生成される。なお、ＴＥ信号の場合と同様に検出が２回というのは、一例であって、回数を大きく設定すれば、トラックが外れそうで外れない場合の誤検出の感度を下げることが可能であるが、実際に外れてしまったときの検出時間が長くなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者は、トラッキングエラー信号およびミラー信号のどちらか一方のみを使用してトラッキング外れを検出すると、トラッキングが外れるしきい値付近での動作時にトラッキングが外れるという誤検出を行う可能性が高く、トラッキング外れ検出信号の信頼性が低くなることを見出した。すなわち、従来のトラッキング外れ検出方法では、トラッキングエラー信号に重畳するノイズやトラックの乱れ、またトラッキングが完全に外れていないしきい値付近での信号検出において、実際にはトラッキング外れが起きていないにもかかわらず、誤ってトラッキング外れが検出される。この誤検出は、トラッキングエラー信号およびミラー信号の一方のみでトラッキング外れの判断を行っていたためであるとの知見を得て、本発明に至った。
【００１６】
本発明の１つのアスペクトに係るトラッキング制御装置は、光ディスクからの反射光を電気信号に変換する光検出器と、反射光が光ディスクの凹部に対応するものか凸部に対応するものかを２値レベル信号で表すＭＩＲＲ信号を光検出器の出力信号に基づいて生成するＭＩＲＲ信号生成部と、光検出器が光ディスクにおける最近のトラックに対して光ディスクの半径方向の内側に位置するか外側に位置するかを２値レベル信号で表すＴＥＣ信号を光検出器の出力信号に基づいて生成するＴＥＣ信号生成部と、反射光が凸部に対応することをＭＩＲＲ信号のレベルが示す状態において、ＭＩＲＲ信号のレベルが変化することなくＴＥＣ信号のレベルが変化することを検出してトラック外れを検出するトラック外れ検出部と、を備える。
【００１７】
本発明の１つのアスペクトに係るトラッキング制御方法は、光ディスクからの反射光を電気信号に変換する光検出器と、反射光が光ディスクの凹部に対応するものか凸部に対応するものかを２値レベル信号で表すＭＩＲＲ信号を光検出器の出力信号に基づいて生成するＭＩＲＲ信号生成部と、光検出器が光ディスクにおける最近のトラックに対して光ディスクの半径方向の内側に位置するか外側に位置するかを２値レベル信号で表すＴＥＣ信号を光検出器の出力信号に基づいて生成するＴＥＣ信号生成部とを備えるトラッキング制御装置が光ディスクのトラッキングを制御する方法であって、反射光が凸部に対応することをＭＩＲＲ信号のレベルが示す状態において、ＭＩＲＲ信号のレベルが変化することなくＴＥＣ信号のレベルが変化した場合に、トラック外れであると判断する。
【００１８】
本発明の１つのアスペクトに係るプログラムは、光ディスクからの反射光を電気信号に変換する光検出器と、反射光が光ディスクの凹部に対応するものか凸部に対応するものかを２値レベル信号で表すＭＩＲＲ信号を光検出器の出力信号に基づいて生成するＭＩＲＲ信号生成部と、光検出器が光ディスクにおける最近のトラックに対して光ディスクの半径方向の内側に位置するか外側に位置するかを２値レベル信号で表すＴＥＣ信号を光検出器の出力信号に基づいて生成するＴＥＣ信号生成部とを備えるトラッキング制御装置を構成するコンピュータに、反射光が凸部に対応することをＭＩＲＲ信号のレベルが示す状態において、ＭＩＲＲ信号のレベルが変化することなくＴＥＣ信号のレベルが変化した場合に、トラック外れ信号を出力する処理を実行する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＴＥＣ信号とＭＩＲＲ信号とを元に遷移する状態を観測することで、状態遷移時に発生する変化でのノイズや乱れなどの影響を受けないため、トラック上の光検出器の位置を正確に検出することが可能となる。したがって、光学ピックアップの動きが衝撃や振動などの外的要因によって変化するような場合であっても、精度の良いトラッキング外れを検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施形態に係るトラッキング制御装置は、光検出器（図１の１１）とＭＩＲＲ信号生成部（図１の１５、１６）とＴＥＣ信号生成部（図１の１２、１７）とトラック外れ検出部（図１の１８）とを備える。光検出器は、光ディスクからの反射光を電気信号に変換する。ＭＩＲＲ信号生成部は、光検出器が光ディスクのトラックに対してオントラック状態にあるかオフトラック状態あるかを２値レベル信号で表すＭＩＲＲ信号を光検出器の出力信号に基づいて生成する。ＴＥＣ信号生成部は、光検出器が光ディスクにおける最近（距離的に最も近い）のトラックに対して光ディスクの半径方向の内側に位置することを表す第１のレベルと最近のトラックに対して光ディスクの半径方向の外側に位置することを表す第２のレベルとを有するＴＥＣ信号を光検出器の出力信号に基づいて生成する。
【００２１】
トラック外れ検出部は、ＭＩＲＲ信号のレベルがオントラック状態からオフトラック状態に変化した後、ＭＩＲＲ信号のレベルが変化することなくＴＥＣ信号のレベルが変化した場合にトラック外れ信号（図１の２５）を出力する。より具体的には、トラック外れ検出部は、ＭＩＲＲ信号のレベルがオントラック状態を表す第１の状態（図４のＳ１）と、第１の状態において、ＴＥＣ信号が第２のレベルにあってＭＩＲＲ信号のレベルがオフトラック状態を表した場合に遷移する第２の状態（図４のＳ２）と、第２の状態において、ＴＥＣ信号が第１のレベルに変化した場合に遷移する第３の状態（図４のＳ３）と、第１の状態において、ＴＥＣ信号が第１のレベルにあってＭＩＲＲ信号のレベルがオフトラック状態を表した場合に遷移する第４の状態（図４のＳ５）と、第４の状態において、ＴＥＣ信号が第２のレベルに変化した場合に遷移する第５の状態（図４のＳ６）と、を有する状態遷移制御を実行し、第３および５の状態のいずれかに遷移した場合にトラック外れ信号を出力する。この時、トラック外れ信号は、第３の状態に遷移した場合には光検出器が第１の状態におけるトラック位置から光ディスクの半径方向の外側に外れたことを示し、第５の状態に遷移した場合には光検出器が第１の状態におけるトラック位置から光ディスクの半径方向の内側に外れたことを示す。なお、トラック外れ検出部は、トラッキング制御装置を構成するコンピュータに状態遷移制御を処理するプログラムを実行させて実現されるようにしてもよい。
【００２２】
また、トラック外れ検出部は、第３の状態において、ＭＩＲＲ信号のレベルがオントラック状態を表す場合には、光検出器が第１の状態におけるトラック位置から光ディスクの半径方向の外側に隣接するトラック位置に移動したこと（図４のＳ４）を表し、ＴＥＣ信号が第２のレベルに変化した場合には第２の状態に遷移し、第５の状態において、ＭＩＲＲ信号のレベルがオントラック状態を表す場合には、光検出器が第１の状態におけるトラック位置から光ディスクの半径方向の内側に隣接するトラック位置に移動したこと（図４のＳ７）を表し、ＴＥＣ信号が第１のレベルに変化した場合には第４の状態に遷移する。
【００２３】
以上のように構成されるトラッキング制御装置は、ＴＥＣ信号とＭＩＲＲ信号との変化に基づいて光検出器のトラック移動を検出する。この場合、ノイズの影響を受けやすい一方の信号の変化点において、他方の信号が安定しているために、誤ったトラッキング外れ検出を防ぐことが可能である。また、トラック外れ信号を計測することで、トラック移動の本数や状態遷移の変化速度からトラック外れの度合いを推測することができる。以下、実施例に即して図面を参照して詳しく説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の実施例に係るトラッキング制御装置の構成を示すブロック図である。図１において、トラッキング制御装置は、光検出器１１、トラッキングエラー生成回路１２、トラッキングサーボ回路１３、トラッキングアクチュエータ１４、ＲＦ信号生成回路１５、ＭＩＲＲ信号生成回路１６、ＴＥＣ信号生成回路１７、トラック外れ検出部１８を備える。
【００２５】
光学的情報記憶媒体であるディスク上の同心円状あるいは渦巻状に配列された記録トラックに対し、光ピックアップから光ビームを照射すると、その反射光の光強度は、トラック方向に対して左右で強度の差を生じる。光検出器１１は、左右方向に分離された少なくとも４つの光検出素子を備え、４つの光検出素子でこの左右の強度差を捉える。
【００２６】
トラッキングエラー生成回路１２は、光検出器１１からの左右それぞれの光強度に対応する出力信号の差信号、すなわち光ビームのトラック中心に対する位置ずれを表すトラッキングエラー信号２１を出力する。トラッキングサーボ回路１３は、トラッキングエラー信号２１を入力し、トラッキングエラー信号２１をもとに光ビームとトラックの間の位置ずれを小さくするようにトラッキングアクチュエータ１４を駆動して光ビームの位置を修正する。このようなトラッキングサーボループにより、光ビームはトラック位置変動に対して高精度で追従し、光ビームスポットとトラック間の位置ずれ、すなわちトラッキングエラーが小さく抑えられる。
【００２７】
ＲＦ信号生成回路１５は、光検出器１１からのトラック上の反射光の強弱からＲＦ信号２２を出力する。ＭＩＲＲ信号生成回路１６は、ＲＦ信号２２を入力し、ＲＦ信号２２の信号レベルのエンベロープをＭＩＲＲ判別レベルと比較してデータトラック間のミラー領域を示すＭＩＲＲ信号２３を出力する。ＭＩＲＲ信号２３は、光検出器１１が光ディスクのトラックに対してオントラック状態（０：ローレベルで表す）にあるかオフトラック状態（１：ハイレベルで表す）にあるかを２値レベル信号で表す。
【００２８】
ＴＥＣ信号生成回路１７は、トラッキングエラー信号２１を入力し、トラッキングエラー信号２１の基準電圧レベルを検波し、トラックを横切ることを表すＴＥＣ信号２４を出力する。ＴＥＣ信号２４は、光検出器１１が光ディスクの最近のトラックに対して内側に位置することを表す第１のレベル（０：ローレベルで表す）と最近のトラックに対して外側に位置することを表す第２のレベル（１：ハイレベルで表す）とを有する。
【００２９】
トラック外れ検出部１８は、ＭＩＲＲ信号２３とＴＥＣ信号２４を入力し、以下に説明するようなＭＩＲＲ信号２３とＴＥＣ信号２４の変化に応じた状態遷移制御を行って、光検出器１１の移動を検出する。状態遷移によって所定の状態に至った場合に、トラック外れ信号２５を出力する。
【００３０】
トラック外れ信号２５は、トラッキングが外れた状態を示し、かつトラッキングが外れた方向を示す。さらに、トラック外れ信号２５をカウントすることでトラッキングのずれの量（距離）を把握することもできる。したがって、トラック外れ信号２５を用いることにより、速やかにトラッキング外れに対する復帰処理等を行うことができる。すなわち、振動等による外乱やディスク上の信号欠落によるトラッキングエラー信号の乱れ、サーボ動作異常等の原因などによってトラッキングが外れる場合があっても、このようなトラッキング外れが速やかに修正される。
【００３１】
図２は、光ディスクの記録面とトラッキング制御装置における各部の信号波形との関係を模式的に示す図である。図２において、オントラック位置から光ディスクの外側に光検出器１１が移動した場合は、図２の右方向に各信号の波形が変位するものとする。また、オントラック位置から光ディスクの内側に光検出器１１が移動した場合は、図２の左方向に各波形が変位するものとする。この場合、ＭＩＲＲ信号２３とＴＥＣ信号２４の信号変化は、図３に示すようになる。
【００３２】
図３は、図２に示す信号変化を元に、ＭＩＲＲ信号２３とＴＥＣ信号２４の信号変化、光検出器１１の位置、状態を表す番号の関係を示す図である。トラック外れのない状態Ｓ１では、ＭＩＲＲ信号２３がオントラック状態を示す「０」である。ここで、トラック外れが発生するとＭＩＲＲ信号２３がオフトラック状態を示す「１」となる。そのときのＴＥＣ信号２４のレベルによってトラック外れが発生している方向を識別することができる。図３（ａ）に示すように外側にトラックが外れる場合は、まずＴＥＣ信号２４が「１」のときにＭＩＲＲ信号２３が「１」となり（状態Ｓ２）、次いでＴＥＣ信号２４が「０」になる（状態Ｓ３）。さらにＭＩＲＲ信号２３が「０」となり、外側の隣接トラックに移動する（状態Ｓ４）。他方、図３（ｂ）に示すように内側にトラックが外れる場合は、まずＴＥＣ信号２４が「０」のときにＭＩＲＲ信号２３が「１」となり（状態Ｓ５）、次いでＴＥＣ信号２４が「１」となる（状態Ｓ６）。さらにＭＩＲＲ信号２３が「０」となり、内側の隣接トラックに移動する（状態Ｓ７）。
【００３３】
ここで、トラック外れは発生したが、隣接トラックに移動せずにトラック外れなしの状態に戻った場合の信号変化について説明する。例えば外側にトラックが外れる場合は、まずＴＥＣ信号２４が「１」のときにＭＩＲＲ信号２３が「１」となる（状態Ｓ２）。ここで光検出器１１がさらに外側に移動する場合は、次いでＴＥＣ信号２４が「０」となる（状態Ｓ３）が、トラッキングサーボ回路１３による制御によってトラック外れなしの状態に戻る場合は、ＭＩＲＲ信号２３が「０」となる（状態Ｓ１）。このように光検出器１１の移動によってＴＥＣ信号２４とＭＩＲＲ信号２３の変化は、一義的に決定される
【００３４】
図４は、トラック外れ検出部における状態遷移を表す図である。図４において、トラック外れ検出部１８が有する状態には、トラック外れなしの状態Ｓ１、トラック位置が本来のトラックから外側に外れかかっている場合を示すトラック外れ１の状態Ｓ２、トラック位置が外側の隣接トラックにより移動してしまっている場合を示すトラック外れ２の状態Ｓ３、外側の隣接トラックに移動した状態Ｓ４、トラック位置が本来のトラックから内側に外れかかっている場合を示すトラック外れ１の状態Ｓ５、トラック位置が内側の隣接トラックにより移動してしまっている場合を示すトラック外れ２の状態Ｓ６、内側の隣接トラックに移動した状態Ｓ７が存在する。これらの状態間では、ＭＩＲＲ信号２３とＴＥＣ信号２４を用いて状態遷移がなされる。トラック外れ検出部１８は、これらの状態間の状態遷移を管理することで、光検出器のトラッキング外れ状態を検出することができる。
【００３５】
図５は、光検出器が光ディスクの外側方向にずれていく場合のトラッキング制御装置における各部の信号波形を示す図である。図５において、トラック外れ信号２５は、図４に示す状態Ｓ２から状態Ｓ３となった場合に出力されるものとして定めた場合を示す。トラック外れなしの場合は、ＭＩＲＲ信号２３は「０」であるのでトラック外れなしの状態Ｓ１にある。トラック外れが発生する位置において、まずＴＥＣ信号２４が「１」であるときにＭＩＲＲ信号２３が「１」になるため、トラック外れ１の状態Ｓ２に遷移する。このトラック外れ１の状態Ｓ２からＴＥＣ信号２４が「０」になったときに、トラック外れ２の状態Ｓ３に遷移する。このタイミングでトラック外れ信号２５が「１」になる。
【００３６】
また、図６は、光検出器が光ディスクの内側方向にずれていく場合のトラッキング制御装置における各部の信号波形を示す図である。図６において、トラック外れ信号２５は、図４に示す状態Ｓ５から状態Ｓ６となった場合に出力されるものとして定めた場合を示す。トラック外れなしの場合は、ＭＩＲＲ信号２３は「０」であるのでトラック外れなしの状態Ｓ１にある。トラック外れが発生する位置において、まずＴＥＣ信号２４が「０」であるときにＭＩＲＲ信号２３が「１」になるため、トラック外れ１の状態Ｓ５に遷移する。このトラック外れ１の状態Ｓ５からＴＥＣ信号２４が「１」になったときに、トラック外れ２の状態Ｓ６に遷移する。このタイミングでトラック外れ信号２５が「１」になる。
【００３７】
さらに、図７は、光検出器が光ディスクの外側方向にずれていく場合のトラッキング制御装置における各部の信号波形を示す他の図である。光検出器が図７（ａ）に示すようにトラック外れのない状態（位置（1）、（3）、（5）、・・）とトラック外れが起こりかかけている状態（位置（2）（4）、・・）との間で揺れ動くように動作する場合を示している。すなわち、光検出器は、位置（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、・・のように振動した後に位置（16）、（17）、（18）、（19）へと移動する。この場合、図３（ａ）、図４に即して説明すれば、状態Ｓ１（位置（1）、（3）、（5）、・・）、Ｓ２（位置（2）（4）、・・）間の遷移を繰り返した後、位置（16）で状態Ｓ２、位置（17）で状態Ｓ３、位置（18）で状態Ｓ４へと遷移する。
【００３８】
この辺の部分をより詳しく述べると、位置（1）、（2）、（3）、（4）、（5）は、図から見ても理解できるように光検出器が光ディスクに於ける最近のトラック（最も距離的に近いトラック）、即ち、トラックＡの外周側、つまり、半径方向の外側に位置する。また、位置（16）も同様である。一方、位置(17)は、光検出器が光ディスクに於ける最近のトラック、即ち、トラックＢの内周側、つまり、半径方向の内側に位置する。この場合、図７（ａ）のように、ＭＩＲＲ信号２３のレベルが変化することなく、ＴＥＣ信号のレベルがハイレベルからローレベルへと変化している。図９も参照して換言すると、ＭＩＲＲ信号２３がオントラック状態（ローレベル）から、オフトラック状態（ハイレベル）に変化した後、デイスクの凸面で、トラックが外周側から次のトラックの内周側へ行っている。これをトラック外れと検出するものである。つまり、一つのトラックに対し、同じ方向側を振動的に移動している間は、トラック外れと検出せず、トラックの凸面において、内周側から外周側、あるいは、外周側から内周側へトラックが移動することをトラック外れと捉えているとも言える。なお、トラックの凸面において、という点が重要であり、一つの特定のトラックの上を中心にして、その内周側と外周側を移動している場合、つまり、図３、図４の状態Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５を行き来している間では、トラック外れは検出されない。
【００３９】
以上のように、トラック外れ信号２５は、図３に示す状態Ｓ２から状態Ｓ３となった場合や、状態Ｓ５から状態Ｓ６になった場合に、出力されるものとして定められているので、たとえＭＩＲＲ信号２３がパルス状に繰り返し出力されたとしても、正常にトラック外れ信号２５が生成され、図１３、１４に示すように誤検出することはない。すなわち、トラッキングエラー信号に重畳するノイズやトラックの乱れ、またトラッキングが完全に外れていないしきい値付近での信号検出において、例えば、図１４の位置（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、の説明のように、実際にはトラッキング外れが起きていないにもかかわらず、誤ってトラッキング外れが検出されることを防ぐことができる。
【００４０】
以上本発明を上記実施例に即して説明したが、本発明は、上記実施例にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の各請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例に係るトラッキング制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】光ディスクの記録面とトラッキング制御装置における各部の信号波形との関係を模式的に示す図である。
【図３】ＭＩＲＲ信号とＴＥＣ信号の信号変化、光検出器の位置、状態を表す番号の関係を示す図である。
【図４】トラック外れ検出部における状態遷移を表す図である。
【図５】光検出器が光ディスクの外側方向にずれていく場合のトラッキング制御装置における各部の信号波形を示す図である。
【図６】光検出器が光ディスクの内側方向にずれていく場合のトラッキング制御装置における各部の信号波形を示す図である。
【図７】光検出器が光ディスクの外側方向にずれていく場合のトラッキング制御装置における各部の信号波形を示す他の図である。
【図８】光学ピックアップの受光部と光ディスク面との位置関係を模式的示す図である。
【図９】光ディスク面に対する光学ピックアップの物理位置と、各信号の関係を示す図である。
【図１０】光ディスクにおけるトラック位置決め制御に使用する信号の生成回路の一例を示すブロック図である。
【図１１】従来のＴＥ信号によってトラック外れを確認する方法を説明する図である。
【図１２】従来のＭＩＲＲ信号によってトラック外れを確認する方法を説明する図である。
【図１３】従来のＴＥ信号によってトラック外れの誤検出がなされる場合を説明する図である。
【図１４】従来のＭＩＲＲ信号によってトラック外れの誤検出がなされる場合を説明する図である。
【符号の説明】
【００４２】
１１  光検出器
１２  トラッキングエラー生成回路
１３  トラッキングサーボ回路
１４  トラッキングアクチュエータ
１５  ＲＦ信号生成回路
１６  ＭＩＲＲ信号生成回路
１７  ＴＥＣ信号生成回路
１８  トラック外れ検出部
２１  トラッキングエラー信号
２２  ＲＦ信号
２３  ＭＩＲＲ信号
２４  ＴＥＣ信号
２５  トラック外れ信号
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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