(57)【要約】【課題】集光スポットがジャストトラック近傍に位置している場合でも不感帯による影響を受けない誤差信号生成回路およびそれを用いた光学的情報再生装置を提供する。【解決手段】受光部１は、光ディスクからの反射光を受光し、それを光電変換した受光信号Ａ〜Ｄを出力する。遅延回路２，３は、受光信号Ａ，Ｂと受光信号Ｃ，Ｄとの間に生じる時間差を補正する。加算器４，５は、受光部１の対角上に位置する２組の受光セルからの受光信号をそれぞれ加算する。２値化回路７，６は、加算器４，５からの出力信号Ａ＋Ｄ，Ｂ＋Ｃをそれぞれ２値化する。遅延回路１１は、２値化された出力信号Ａ＋Ｄを所定時間遅延させた遅延信号Ａ＋Ｄ＋ｄを出力する。位相比較器８は、２値化された遅延信号Ａ＋Ｄ＋ｄおよび出力信号Ｂ＋Ｃの位相関係を比較し、その位相関係に応じてパルス信号Ｐ１ｄ，Ｐ２ｄを出力する。【選択図】図９
2007311000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光部からの複数の受光信号に基づいて光ディスク上の集光スポットと情報トラックとの位置誤差を検出する誤差信号生成回路であって、
前記複数の受光信号を受けて第１および第２の２値化信号を生成する２値化回路と、
前記第１の２値化信号を遅延させて第１の遅延信号を出力する遅延回路と、
前記第１の遅延信号と前記第２の２値化信号との位相関係を比較する位相比較器とを備える、誤差信号生成回路。
【請求項２】
前記複数の受光信号の一部を遅延させて遅延受光信号を出力する受信信号遅延回路と、
前記受光信号と前記遅延受光信号とを加算して前記２値化回路に出力する加算器とをさらに備える、請求項１に記載の誤差信号生成回路。
【請求項３】
前記位相比較器から出力される第１および第２のパルス信号を減算する減算器と、
前記減算器から出力される減算信号の周波数低域成分を通過させてトラッキング誤差信号を生成する低域通過回路とをさらに備える、請求項１に記載の誤差信号生成回路。
【請求項４】
前記受光部は、前記光ディスクの情報トラックにほぼ平行な方向の分割線とほぼ垂直な方向の分割線とにより４つの受光セルに分割されている、請求項１に記載の誤差信号生成回路。
【請求項５】
前記受光部は、前記光ディスクの情報トラック方向の分割線により２つの受光セルに分割されている、請求項１に記載の誤差信号生成回路。
【請求項６】
前記遅延回路は、前記第１の２値化信号に与えられる遅延量を可変に制御する可変遅延回路である、請求項１に記載の誤差信号生成回路。
【請求項７】
前記第１の２値化信号に与えられる遅延量を前記光ディスクの再生速度に応じて設定する制御信号を前記可変遅延回路に出力するコントローラをさらに備える、請求項６に記載の誤差信号生成回路。
【請求項８】
光ディスクに記録された情報を光学的に再生する光学的情報再生装置であって、
前記光ディスクにレーザ光を照射する光学系と、その反射光を受光する受光部とを含む光ピックアップと、
前記受光部からの複数の受光信号に基づいて前記光ディスク上の集光スポットと情報トラックとの位置誤差を検出する誤差信号生成回路と、
前記受光信号に基づいて前記光ディスクに記録されているデータの再生信号を生成する再生信号生成部と、
前記再生信号を受けて前記光ディスクに記録されたデータを復号する再生信号処理部とを備え、
前記誤差信号生成回路は、請求項１〜７のいずれかに記載の誤差信号生成回路である、光学的情報再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、誤差信号生成回路および光学的情報再生装置に関し、より特定的には、トラッキング誤差信号生成回路およびそれを含む光学的情報再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、市場では、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk-Read Only Memory）に代表される光ディスクから情報を光学的に読み取るための光学的情報再生装置が広く普及している。光ディスク上には、微細な幅のピットと呼ばれる凹凸による情報トラックが形成されており、このピットの有無のより情報が記録されている。
【０００３】
情報トラックから情報を再生するためには、光ディスク上に照射した集光スポットと情報トラックとの相対的な位置関係を制御する、いわゆるトラッキング制御が必要となる。トラッキング制御を行なうためには、集光スポットと情報トラックとの相対的な位置誤差を示すトラッキング誤差信号を生成する必要がある。
【０００４】
従来の光学的情報再生装置は、トラッキング誤差信号の検出方法として、光ディスクからの反射光を受光して電気信号として出力する受光部の２つの部分から出力される信号から位相差法によりトラッキング誤差信号を検出する（たとえば、特許文献１参照）。具体的には、４領域に分割された受光素子を用い、その対角上に位置する受光セルの和信号の位相差によりトラッキング誤差信号を検出する。
【０００５】
従来のホログラム方式の光ピックアップは、位相差法を用いているが、受光素子は４分割ではなく、３つの２分割フォトディテクタを組み合わせている（たとえば、非特許文献１参照）。具体的には、情報トラックとほぼ平行に分割された２領域の受光セルの位相差によりトラッキング誤差信号を検出する。
【特許文献１】特公平６−３６４８号公報
【非特許文献１】酒井  啓至  外６名、「記録型ＤＶＤ用ホログラムレーザユニット」、シャープ技報、第９０号、ｐ．４１−４５、２００４年１２月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の光学的情報再生装置や光ピックアップで用いられるトラッキング誤差信号検出装置は、以下に示すような問題点を有する。
【０００７】
トラッキング誤差信号検出装置において、集光スポットが情報トラック近辺に位置している場合、つまりジャストトラックの場合、受光素子からの信号の位相差が小さくなると、その位相差を検出できない不感帯が必ず存在する。従来の光学的情報再生装置では、集光スポットとの位置がジャストトラックの状態となるようにトラッキング制御するため、トラッキング誤差信号は常にこの不感帯部分の出力となる。
【０００８】
このため、従来の光学的情報再生装置は、トラッキング制御を行なっている場合でも、実際には正確にジャストトラックの位置に集光スポットを制御できていないことになり、最悪の場合、情報トラックからの情報の再生性能が劣化する可能性がある。
【０００９】
それゆえに、この発明の目的は、集光スポットがジャストトラック近傍に位置している場合でも不感帯による影響を受けない誤差信号生成回路およびそれを用いた光学的情報再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、受光部からの複数の受光信号に基づいて光ディスク上の集光スポットと情報トラックとの位置誤差を検出する誤差信号生成回路であって、複数の受光信号を受けて第１および第２の２値化信号を生成する２値化回路と、第１の２値化信号を遅延させて第１の遅延信号を出力する遅延回路と、第１の遅延信号と第２の２値化信号との位相関係を比較する位相比較器とを備える。
【００１１】
好ましくは、複数の受光信号の一部を遅延させて遅延受光信号を出力する受信信号遅延回路と、受光信号と遅延受光信号とを加算して２値化回路に出力する加算器とをさらに備える。
【００１２】
好ましくは、位相比較器から出力される第１および第２のパルス信号を減算する減算器と、減算器から出力される減算信号の周波数低域成分を通過させてトラッキング誤差信号を生成する低域通過回路とをさらに備える。
【００１３】
好ましくは、受光部は、光ディスクの情報トラックにほぼ平行な方向の分割線とほぼ垂直な方向の分割線とにより４つの受光セルに分割されている。
【００１４】
好ましくは、受光部は、光ディスクの情報トラック方向の分割線により２つの受光セルに分割されている。
【００１５】
好ましくは、遅延回路は、第１の２値化信号に与えられる遅延量を可変に制御する可変遅延回路である。
【００１６】
好ましくは、第１の２値化信号に与えられる遅延量を光ディスクの再生速度に応じて設定する制御信号を可変遅延回路に出力するコントローラをさらに備える。
【００１７】
この発明の他の局面によれば、光ディスクに記録された情報を光学的に再生する光学的情報再生装置であって、光ディスクにレーザ光を照射する光学系と、その反射光を受光する受光部とを含む光ピックアップと、受光部からの複数の受光信号に基づいて光ディスク上の集光スポットと情報トラックとの位置誤差を検出する誤差信号生成回路と、受光信号に基づいて光ディスクに記録されているデータの再生信号を生成する再生信号生成部と、再生信号を受けて光ディスクに記録されたデータを復号する再生信号処理部とを備える。誤差信号生成回路は、複数の受光信号を受けて第１および第２の２値化信号を生成する２値化回路と、第１の２値化信号を遅延させて第１の遅延信号を出力する遅延回路と、第１の遅延信号と第２の２値化信号との位相関係を比較する位相比較器とを含む。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、集光スポットがジャストトラック近傍に位置している場合でも不感帯による影響を受けない。
【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学的情報再生装置２０の概略的な構成を示したブロック図である。図１を参照して、光学的情報再生装置２０は、スピンドルモータ２０１と、光ピックアップ２０２と、再生信号生成部２０３と、フォーカス誤差信号生成回路２０４と、トラッキング誤差信号生成回路２０５と、再生信号処理部２０６と、サーボ制御部２０７と、ドライバ部２０８とを備える。光学的情報再生装置２０は、光ディスク２００に記録された情報を再生する。
【００２１】
スピンドルモータ２０１は、装填された光ディスク２００を回転制御する。光ピックアップ２０２は、図示しない光学系から光ディスク２００にレーザ光を照射し、その反射光を受光する。また、光ピックアップ２０２には、アクチュエータ（図示せず）が搭載されており、該アクチュエータが光ディスク２００の垂直の方向（フォーカス方向）および光ディスク２００の面内方向（トラッキング方向）にレーザ光の照射位置を駆動し、光ディスク２００とレーザ光との相対位置を制御する。
【００２２】
光ピックアップ２０２において受光された反射光は、再生信号生成部２０３、フォーカス誤差信号生成回路２０４およびトラッキング誤差信号生成回路２０５に入力される。再生信号生成部２０３は、光ディスク２００に記録されているデータの再生信号を生成し、その再生信号を後段の再生信号処理部２０６に出力する。再生信号処理部２０６は、この再生信号から光ディスク２００に記録されたデータを復号し、それをデジタルデータとして出力する。
【００２３】
フォーカス誤差信号生成回路２０４は、光ディスク２００に集光されるレーザ光の焦点誤差であるフォーカス誤差信号を検出する。トラッキング誤差信号生成回路２０５は、レーザ光と光ディスク２００上の情報トラックとの面内方向の位置誤差であるトラッキング誤差信号を検出する。これら検出されたフォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号は、サーボ制御部２０７に入力される。サーボ制御部２０７は、これらの誤差信号から前述のアクチュエータの制御量を演算する。ドライバ部２０８は、サーボ制御部２０７からの制御信号を受けて、光ピックアップ２０２内のアクチュエータを制御することで、光ディスク２００とレーザとの相対距離を制御する。
【００２４】
図２は、この発明の実施の形態を説明する背景となるトラッキング誤差信号生成回路２０５Ｌの概略的な構成を示した図である。このトラッキング誤差信号生成回路２０５Ｌは、図１の光学的情報再生装置２０におけるトラッキング誤差信号生成回路２０５の一例である。図２を参照して、トラッキング誤差信号生成回路２０５Ｌは、遅延回路２，３と、加算器４，５と、２値化回路６，７と、位相比較器８と、減算器９と、低域通過回路１０とを含む。なお、受光部１は、光ピックアップ２０２に含まれる受光素子を模式的に示したものである。
【００２５】
受光部１は、光ディスク２００の情報トラックにほぼ平行な方向の分割線とほぼ垂直な方向の分割線とにより４つの受光セル１Ａ〜１Ｄに分割されている。受光部１は、光ディスク２００からの反射光を受光し、それを光電変換する。受光セル１Ａ〜１Ｄから出力される信号を、それぞれ受光信号Ａ〜Ｄと称する。
【００２６】
遅延回路２，３は、受光部１の受光セル１Ｄ，１Ｃからの受光信号Ｄ，Ｃをそれぞれ受ける。遅延回路２，３は、受光信号Ａ，Ｂと受光信号Ｃ，Ｄとの間に生じる時間差を補正する。加算器４は、受光信号Ａと遅延調整後の受光信号Ｄとを加算する。加算器５は、受光信号Ｂと遅延調整後の受光信号Ｃとを加算する。すなわち、加算器４，５は、受光部１の対角上に位置する２組の受光セルからの受光信号をそれぞれ加算する。２値化回路６は、加算器５からの出力信号Ｂ＋Ｃを２値化する。２値化回路７は、加算器４からの出力信号Ａ＋Ｄを２値化する。位相比較器８は、２値化された出力信号Ａ＋Ｄおよび出力信号Ｂ＋Ｃの位相関係を比較し、その位相関係に応じてパルス信号Ｐ１，Ｐ２を出力する。
【００２７】
図３は、トラッキング誤差信号生成回路２０５の位相比較器８の構成の一例を示した回路図である。図３を参照して、位相比較器８は、インバータ８１，８２と、ＮＡＮＤ回路８３〜８６と、ＥＸＯＲ回路８７，８８とを含む。
【００２８】
インバータ８１は、出力信号Ａ＋Ｄを反転する。インバータ８２は、出力信号Ｂ＋Ｃを反転する。ＮＡＮＤ回路８３は、出力信号Ａ＋Ｄ，Ｂ＋Ｃを入力する。ＮＡＮＤ回路８４は、出力信号Ａ＋Ｄ、Ｂ＋Ｃの各反転信号を入力する。ＮＡＮＤ回路８５は、ＮＡＮＤ回路８３，８６からの出力信号を入力する。ＮＡＮＤ回路８６は、ＮＡＮＤ回路８４，８５からの出力信号を入力する。ＥＸＯＲ回路８７は、出力信号Ａ＋ＤおよびＮＡＮＤ回路８５の出力信号を入力し、パルス信号Ｐ１を出力する。ＥＸＯＲ回路８８は、出力信号Ｂ＋ＣおよびＮＡＮＤ回路８６の出力信号を入力し、パルス信号Ｐ２を出力する。
【００２９】
図４は、出力信号Ａ＋Ｄが出力信号Ｂ＋Ｃよりも位相が進んでいる場合の位相比較器８の入出力波形の一例を示したタイミング図である。
【００３０】
図４に示すように、出力信号Ａ＋Ｄは、時刻Ｔ１においてＨレベル（論理ハイ）に立ち上がる。これにともなって、パルス信号Ｐ１もＨレベルに立ち上がる。出力信号Ｂ＋Ｃは、時刻Ｔ２においてＨレベルに立ち上がる。これにともなって、パルス信号Ｐ１はＬレベル（論理ロー）に立ち下がる。
【００３１】
出力信号Ａ＋Ｄは、時刻Ｔ３においてＬレベルに立ち下がる。これにともなって、パルス信号Ｐ１は再びＨレベルに立ち上がる。出力信号Ｂ＋Ｃは、時刻Ｔ４においてＬレベルに立ち下がる。これにともなって、パルス信号Ｐ１もＬレベルに立ち下がる。なお、出力信号Ａ＋Ｄが出力信号Ｂ＋Ｃよりも位相が進んでいる場合、パルス信号Ｐ２はずっとＬレベルのままである。
【００３２】
図５は、出力信号Ａ＋Ｄが出力信号Ｂ＋Ｃよりも位相が遅れている場合の位相比較器８の入出力波形の一例を示したタイミング図である。
【００３３】
図５に示すように、出力信号Ｂ＋Ｃは、時刻Ｔ１においてＨレベルに立ち上がる。これにともなって、パルス信号Ｐ２もＨレベルに立ち上がる。出力信号Ａ＋Ｄは、時刻Ｔ２においてＨレベルに立ち上がる。これにともなって、パルス信号Ｐ２はＬレベルに立ち下がる。
【００３４】
出力信号Ｂ＋Ｃは、時刻Ｔ３においてＬレベルに立ち下がる。これにともなって、パルス信号Ｐ２は再びＨレベルに立ち上がる。出力信号Ａ＋Ｄは、時刻Ｔ４においてＬレベルに立ち下がる。これにともなって、パルス信号Ｐ２もＬレベルに立ち下がる。なお、出力信号Ａ＋Ｄが出力信号Ｂ＋Ｃよりも位相が遅れている場合、パルス信号Ｐ１はずっとＬレベルのままである。
【００３５】
図４，５のように、ジャストトラックでない場合、出力信号Ａ＋Ｄと出力信号Ｂ＋Ｃとの間に位相差が生じるため、パルス信号Ｐ１またはパルス信号Ｐ２が変化する。パルス信号Ｐ１，Ｐ２は、出力信号Ａ＋Ｄ，Ｂ＋Ｃのどちらが先に変化したか、言い換えれば、レーザ光が再生トラックのどちらにずれているかを示す信号である。なお、ジャストトラックの場合、出力信号Ａ＋Ｄと出力信号Ｂ＋Ｃとは同時に変化するため、理想的にはパルス信号Ｐ１，Ｐ２とも変化しない。
【００３６】
図２に戻って、減算器９は、パルス信号Ｐ１とパルス信号Ｐ２とを減算する。低域通過回路１０は、減算器９から出力される減算信号Ｐ１２＝Ｐ１−Ｐ２の周波数低域成分を通過させることで、トラッキング誤差信号ＴＥＳを生成する。すなわち、トラッキング誤差信号ＴＥＳは、次の式で表わされる。
【００３７】
ＴＥＳ＝φ（Ａ＋Ｄ）−φ（Ｂ＋Ｃ）                          ・・・（１）
ここで、φ（Ｘ）は、Ｘの位相を表わす。以上のようにして、トラッキング誤差信号生成回路２０５Ｌは、位相差法によるトラッキング誤差信号ＴＥＳを検出する。
【００３８】
図６は、低域通過回路１０から出力されるトラッキング誤差信号ＴＥＳ１を示した波形図である。なお、トラッキング誤差信号ＴＥＳ１は、トラッキング誤差信号ＴＥＳの一例である。図６に示すように、トラッキング誤差信号ＴＥＳ１は、のこぎり刃状の波形を示し、基準線ＧＬとの交点付近がジャストトラックＪＴｒに対応する。
【００３９】
トラッキング誤差信号生成回路２０５Ｌは、検出されたトラッキング誤差信号ＴＥＳに基づいて、光ディスク２００のトラッキング制御を行なう。これにより、光ディスク２００上での集光スポットと情報トラックとの間の相対誤差がなくなる。その結果、出力信号Ａ＋Ｄと出力信号Ｂ＋Ｃとの間の位相差も解消する。このように、位相差法では、出力信号Ａ＋Ｄと出力信号Ｂ＋Ｃとの位相差により、光ディスク２００に照射されるレーザ光のトラッキング方向のずれを検出する。
【００４０】
図７は、出力信号Ａ＋Ｄと出力信号Ｂ＋Ｃとの位相差がほぼ等しい場合の位相比較器８の入出力波形の一例を示したタイミング図である。
【００４１】
図７のように、光ディスク２００上の集光スポットが情報トラック近辺に位置している場合、つまりジャストトラックの場合、出力信号Ａ＋Ｄと出力信号Ｂ＋Ｃとの間の位相差はほとんどなくなる。この場合、パルス信号Ｐ１，Ｐ２に表れるパルス幅は非常に小さくなる。位相比較器８の回路素子が理想的な場合であれば、信号の立ち上がり時間または立ち下がり時間は無視できるので、パルス信号Ｐ１，Ｐ２はパルス幅が小さくなってもＨレベルに立ち上がる。
【００４２】
しかし、実際の回路素子では、信号の立ち上がり時間および立下がり時間とも無視できない。そのため、パルス信号Ｐ１，Ｐ２に表れるパルス幅が立ち上がり時間以下の場合、パルス信号Ｐ１，Ｐ２はＨレベルにはなり得ない。その結果、図７に示すように、出力信号Ａ＋Ｄと出力信号Ｂ＋Ｃとの位相差がほぼ等しい場合、現実にはパルス信号Ｐ１においてＨレベルは検出できない。
【００４３】
図８は、出力信号Ａ＋Ｄと出力信号Ｂ＋Ｃとの位相差がほぼ等しい場合のトラッキング誤差信号ＴＥＳ２を示した波形図である。図８に示すように、出力信号Ａ＋Ｄと出力信号Ｂ＋Ｃとの位相差が小さくなると、その位相差を検出できない不感帯が必ず存在する。トラッキング誤差信号ＴＥＳ２では、基準線ＧＬとの交点付近におけるジャストトラックＪＴｒ近辺が不感帯となって波形に歪みが生じている。
【００４４】
トラッキング誤差信号生成回路２０５Ｌは、トラッキング制御を行なった場合、光ディスク２００上の集光スポットの位置がジャストトラックの状態となるように制御する。このため、トラッキング誤差信号ＴＥＳは常に上記の不感帯部分の出力となる。ゆえに、トラッキング制御を行なっている場合でも、実際には正確にジャストトラックの位置に集光スポットを制御できていないことになる可能性がある。
【００４５】
以下では、上記の問題点を解消するためのトラッキング誤差信号生成回路２０５の構成および動作について説明する。
【００４６】
［実施の形態１］
図９は、この発明の実施の形態１によるトラッキング誤差信号生成回路２０５Ａの概略的な構成を示した図である。実施の形態１のトラッキング誤差信号生成回路２０５Ａは、位相比較器８が位相比較部１８に置き換えられた点において、図２のトラッキング誤差信号生成回路２０５Ｌと異なる。したがって、図２のトラッキング誤差信号生成回路２０５Ｌと重複する部分の説明は、ここでは繰り返さない。
【００４７】
位相比較部１８は、位相比較器８のほかに遅延回路１１を含む。遅延回路１１は、２値化された出力信号Ａ＋Ｄを所定時間遅延させた遅延信号Ａ＋Ｄ＋ｄを出力する。位相比較器８は、２値化された遅延信号Ａ＋Ｄ＋ｄおよび出力信号Ｂ＋Ｃの位相関係を比較し、その位相関係に応じてパルス信号Ｐ１ｄ，Ｐ２ｄを出力する。
【００４８】
図１０は、トラッキング誤差信号生成回路２０５Ａにおける遅延回路１１Ａの具体的な構成を示した回路図である。遅延回路１１Ａは、図９の遅延回路１１の一例である。図１０を参照して、遅延回路１１Ａは、４つのインバータ１０１〜１０４が直列に連結されて構成されている。
【００４９】
一般に、このような複数のゲート回路を通過する入力信号は、当該ゲート回路を通過するたびに一定時間ずつ遅延される。入力信号Ａ＋Ｄは、遅延回路１１Ａのインバータ１０１〜１０４を通過する間に一定時間ずつ遅延され、出力信号Ａ＋Ｄ＋ｄとなる。このように、偶数個のインバータ１０１〜１０４を連結することで、論理レベルは入力時の状態を保ったまま入力信号を遅延させることができる。
【００５０】
なお、遅延回路１１Ａでは４つのインバータ１０１〜１０４を用いたが、インバータの個数は４つに限定されるものではなく、必要な遅延時間と実際のゲート回路の遅延時間との関係によって決定される。また、遅延回路１１Ａでは、インバータ回路をゲート回路として用いているが、ＡＮＤ回路やＯＲ回路などのゲート回路を用いてもよい。この場合、入力時の論理レベルを保ったまま入力信号を遅延させることができるだけでなく、ゲート回路の個数が偶数個に限定されることもなくなる。
【００５１】
図１１は、トラッキング誤差信号生成回路２０５Ａにおける遅延回路１１Ｂの具体的な構成を示した回路図である。遅延回路１１Ｂは、図９の遅延回路１１の他の一例である。図１１を参照して、遅延回路１１Ｂは、４つのフリップフロップ回路１０５〜１０８と、クロック生成回路１０９とを含む。
【００５２】
４つのフリップフロップ回路１０５〜１０８は、直列に連結されることでシフトレジスタを構成している。クロック生成回路１０９は、フリップフロップ回路１０５〜１０８にクロック信号を供給している。このクロック信号がフリップフロップ回路１０５〜１０８で構成されるシフトレジスタの動作クロックとなる。遅延回路１１Ｂは、４段のシフトレジスタで構成されている。そのため、入力信号Ａ＋Ｄは、クロック生成回路１０９の４動作クロック分の時間だけ遅延され、出力信号Ａ＋Ｄ＋ｄとなる。
【００５３】
なお、遅延回路１１Ｂでは４段のシフトレジスタを用いたが、フリップフロップ回路の個数は、図１０の遅延回路１１Ａの場合と同様、４つに限定されるものではない。このシフトレジスタの段数は、必要な遅延時間とクロック生成回路１０９のクロック周波数との関係によって決定される。次に、実施の形態１のトラッキング誤差信号生成回路２０５Ａの具体的な動作について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００５４】
図１２は、入力信号Ａ＋Ｄが出力信号Ｂ＋Ｃよりも位相が進んでいる場合の位相比較部１８の入出力波形の一例を示したタイミング図である。
【００５５】
図１２に示すように、入力信号Ａ＋Ｄは、図９の遅延回路１１に入力することで、一定時間Δｔだけ遅延された出力信号Ａ＋Ｄ＋ｄが生成される。その結果、入力信号Ａ＋Ｄは時刻Ｔ１に立ち上がり、出力信号Ａ＋Ｄ＋ｄは時刻Ｔ２＝Ｔ１＋Δｔに立ち上がる。出力信号Ａ＋Ｄ＋ｄに同期して、パルス信号Ｐ１ｄも時刻Ｔ２にＨレベルに立ち上がる。出力信号Ｂ＋Ｃは、これらより後の時刻Ｔ３に立ち上がる。これにともなって、パルス信号Ｐ１ｄは時刻Ｔ３にＬレベルに立ち下がる。
【００５６】
出力信号Ａ＋Ｄ＋ｄは、時刻Ｔ４においてＬレベルに立ち下がる。これにともなって、パルス信号Ｐ１ｄは再びＨレベルに立ち上がる。出力信号Ｂ＋Ｃは、時刻Ｔ５においてＬレベルに立ち下がる。これにともなって、パルス信号Ｐ１ｄもＬレベルに立ち下がる。なお、出力信号Ａ＋Ｄ＋ｄは出力信号Ｂ＋Ｃよりも位相が進んでいるため、パルス信号Ｐ２ｄはずっとＬレベルのままである。
【００５７】
図１３は、入力信号Ａ＋Ｄと出力信号Ｂ＋Ｃとの位相が一致している場合の位相比較部１８の入出力波形の一例を示したタイミング図である。このような位相関係の場合、従来のトラッキング誤差信号生成回路では位相差を検出できなかった。
【００５８】
図１３に示すように、入力信号Ａ＋Ｄは、図９の遅延回路１１に入力することで、一定時間Δｔだけ遅延された出力信号Ａ＋Ｄ＋ｄが生成される。その結果、入力信号Ａ＋Ｄは時刻Ｔ１に立ち上がり、出力信号Ａ＋Ｄ＋ｄは時刻Ｔ２＝Ｔ１＋Δｔに立ち上がる。一方、出力信号Ｂ＋Ｃは、入力信号Ａ＋Ｄと同じ時刻Ｔ１に立ち上がる。この結果、パルス信号Ｐ２ｄは、時刻Ｔ１にＨレベルに立ち上がり、時刻Ｔ２にＬレベルに立ち下がる。
【００５９】
出力信号Ａ＋Ｄ，Ｂ＋Ｃは、時刻Ｔ３においてＬレベルに立ち下がる。これにともなって、パルス信号Ｐ２ｄは再びＨレベルに立ち上がる。出力信号Ａ＋Ｄ＋ｄは、時刻Ｔ４においてＬレベルに立ち下がる。これにともなって、パルス信号Ｐ２ｄもＬレベルに立ち下がる。なお、出力信号Ａ＋Ｄ＋ｄは出力信号Ｂ＋Ｃよりも位相が遅れているため、パルス信号Ｐ１ｄはずっとＬレベルのままである。
【００６０】
以上のように、実施の形態１のトラッキング誤差信号生成回路２０５Ａは、入力信号Ａ＋Ｄと出力信号Ｂ＋Ｃとの位相が一致している場合、すなわち光ディスク２００上の集光スポットが情報トラックと一致しているジャストトラックの状態でも、両者の位相差を検出することが可能である。通常、ＤＶＤ等の光ディスクの規格においては、位相差法によるトラッキング誤差信号ＴＥＳのジャストトラック位置が数値的に規定されている。したがって、位相比較部１８での不感帯部分をジャストトラック以外の部分に移動させる際の移動量は、具体的には当該数値に従って移動させればよい。
【００６１】
なお、図１２において、入力信号Ａ＋Ｄが出力信号Ｂ＋Ｃよりも時間Δｔに相当するだけ位相が進んでいた場合、位相比較部１８は両者の位相差を検出することができず不感帯となる。しかしながら、トラッキング制御によって情報の再生を行なう場合、重要なのはジャストトラック近辺におけるトラッキング誤差の解消である。このため、ジャストトラック近辺以外に不感帯を有していても、情報の再生には何ら問題は生じない。
【００６２】
図１４は、図１３の状態で低域通過回路１０から出力されるトラッキング誤差信号ＴＥＳ３を示した波形図である。図１４に示すように、トラッキング誤差信号ＴＥＳ３は、図８においてジャストトラックＪＴｒ近辺に表れていた不感帯がジャストトラックＪＴｒから外れている。このため、ジャストトラックの場合でも、位相比較部１８の出力は不感帯となることはない。
【００６３】
実施の形態１のトラッキング誤差信号生成回路２０５Ａは、トラッキング制御において、トラッキング誤差信号ＴＥＳが目標値（たとえば０）となるようにフィードバック制御をかけている。そのため、上記のジャストトラックに相当するレベルを目標値としてフォードバック制御を行なうことにより、光ディスク２００上の集光スポットが情報トラック上で一致するように制御できる。
【００６４】
なお、実施の形態１では、２値化回路７の後段に入力信号Ａ＋Ｄを遅延させるための遅延回路１１が設けられている。しかし、これは一例であって、２値化回路６の後段に設けることも可能である。また、２値化回路６，７の両方の後段に遅延回路を設け、各々の遅延時間が異なるようにしてもよい。
【００６５】
以上のように、実施の形態１によれば、位相比較を行なう２つの信号の片方を遅延回路１１によって一定時間遅延させることにより、位相比較部１８での不感帯部分をジャストトラック以外の部分に移動させることができる。
【００６６】
これにより、トラッキング誤差信号ＴＥＳのジャストトラック部分は、光ディスク２００上の集光スポットと情報トラックとの相対的な位置誤差を正しく反映した信号となっている。ゆえに、正確なトラッキング制御を実現可能なトラッキング誤差信号生成回路およびこれを用いた光学的情報再生装置を構成することができる。
【００６７】
［実施の形態２］
図１５は、この発明の実施の形態２によるトラッキング誤差信号生成回路２０５Ｂの概略的な構成を示した図である。実施の形態２のトラッキング誤差信号生成回路２０５Ｂは、受光部１が受光部１ＢＣに置き換えられ、遅延回路２，３および加算器４，５が取り除かれた点において、実施の形態１のトラッキング誤差信号生成回路２０５Ａと異なる。したがって、実施の形態１のトラッキング誤差信号生成回路２０５Ａと重複する部分の説明は、ここでは繰り返さない。
【００６８】
受光部１ＢＣは、光ディスク２００の情報トラック方向Ｔｒの分割線により２つの受光セル１Ｂ，１Ｃに分割されている。なお、非特許文献１のホログラム方式の光ピックアップでは、受光部１ＢＣのような受光素子が用いられている。受光部１ＢＣは、光ディスク２００からの反射光を受光し、それを光電変換する。受光セル１Ｂ，１Ｃから出力される信号を、それぞれ受光信号Ｂ，Ｃと称する。
【００６９】
２値化回路６は、受光セル１Ｃからの受光信号Ｃを２値化する。２値化回路７は、受光セル１Ｂからの受光信号Ｂを２値化する。遅延回路１１は、２値化された出力信号Ｂを所定時間Δｔだけ遅延させた遅延信号Ｂ＋ｄを出力する。位相比較器８は、２値化された遅延信号Ｂ＋ｄおよび出力信号Ｃの位相関係を比較し、その位相関係に応じてパルス信号Ｑ１ｄ，Ｑ２ｄを出力する。
【００７０】
減算器９は、パルス信号Ｑ１ｄとパルス信号Ｑ２ｄとを減算する。低域通過回路１０は、減算器９から出力される減算信号Ｑ１２ｄ＝Ｑ１ｄ−Ｑ２ｄの周波数低域成分を通過させることで、トラッキング誤差信号ＴＥＳを生成する。すなわち、実施の形態２においてトラッキング誤差信号ＴＥＳは、次の式で表わされる。
【００７１】
ＴＥＳ＝φ（Ｂ＋ｄ）−φ（Ｃ）                              ・・・（２）
ここで、φ（Ｘ）は、Ｘの位相を表わす。以上のようにして、トラッキング誤差信号生成回路２０５Ｂは、位相差法によるトラッキング誤差信号ＴＥＳを検出する。
【００７２】
以上のように、実施の形態２によれば、情報トラック方向Ｔｒの分割線により２つの受光セル１Ｂ，１Ｃに分割された受光部１ＢＣを用いることによって、非特許文献１に開示されているようなホログラム方式の光ピックアップを採用した場合でも、ジャストトラック近辺に不感帯のないトラッキング誤差信号ＴＥＳを検出することができる。このため、ジャストトラック近辺においても光ディスク２００上の集光スポットと情報トラックとの相対的な位置誤差を正確に検出することができる。
【００７３】
［実施の形態３］
図１６は、この発明の実施の形態３によるトラッキング誤差信号生成回路２０５Ｃの概略的な構成を示した図である。実施の形態３のトラッキング誤差信号生成回路２０５Ｃは、位相比較部１８が位相比較部１９に置き換えられ、コントローラ１３が付加された点において、実施の形態１のトラッキング誤差信号生成回路２０５Ａと異なる。したがって、実施の形態１のトラッキング誤差信号生成回路２０５Ａと重複する部分の説明は、ここでは繰り返さない。
【００７４】
位相比較部１９は、位相比較器８のほかに可変遅延回路１２を含む。可変遅延回路１２は、２値化された入力信号Ａ＋Ｄを遅延させた遅延信号Ａ＋Ｄ＋ｅを出力する。コントローラ１３は、可変遅延回路１２に制御信号ＣＴＲを出力することで、入力信号Ａ＋Ｄに付与される遅延量を可変に制御する。位相比較器８は、２値化された遅延信号Ａ＋Ｄ＋ｅおよび出力信号Ｂ＋Ｃの位相関係を比較し、その位相関係に応じてパルス信号Ｐ１ｅ，Ｐ２ｅを出力する。
【００７５】
図１７は、トラッキング誤差信号生成回路２０５Ｃにおける可変遅延回路１２Ａの具体的な構成を示した回路図である。可変遅延回路１２Ａは、図１６の可変遅延回路１２の一例である。図１７を参照して、可変遅延回路１２Ａは、８つのインバータ１１１〜１１８と、出力選択部１１９とを含む。
【００７６】
インバータ１１１〜１１８は、直列に連結されている。インバータ１１１は、入力信号Ａ＋Ｄを受ける。インバータ１１２とインバータ１１３との間からは信号Ｓ１が出力される。インバータ１１４とインバータ１１５との間からは信号Ｓ２が出力される。インバータ１１６とインバータ１１７との間からは信号Ｓ３が出力される。インバータ１１８からは信号Ｓ４が出力される。出力選択部１１９は、制御信号ＣＴＲに応じて信号Ｓ１〜Ｓ４のいずれかを選択し、遅延信号Ａ＋Ｄ＋ｅとして出力する。
【００７７】
信号Ｓ１〜Ｓ４は、インバータ１１１〜１１８を通過する個数に応じて遅延量が変わってくる。このように、複数のインバータ１１１〜１１８を連結し、偶数個目のインバータから出力される信号Ｓ１〜Ｓ４のいずれかを選択する構成とすることで、論理レベルは入力時の状態を保ったまま入力信号を複数とおりに遅延させることができる。
【００７８】
図１８は、トラッキング誤差信号生成回路２０５Ｃにおける可変遅延回路１２Ｂの具体的な構成を示した回路図である。可変遅延回路１２Ｂは、図１６の可変遅延回路１２の他の一例である。図１８を参照して、可変遅延回路１２Ｂは、４つのフリップフロップ回路１２１〜１２４と、クロック生成回路１２５と、出力選択部１２６とを含む。
【００７９】
４つのフリップフロップ回路１２１〜１２４は、直列に連結されることでシフトレジスタを構成している。フリップフロップ回路１２１は、入力信号Ａ＋Ｄを受けて、信号Ｓ１を出力する。フリップフロップ回路１２２〜１２４は、信号Ｓ２〜Ｓ４をそれぞれ出力する。クロック生成回路１２５は、フリップフロップ回路１２１〜１２４にクロック信号を供給している。このクロック信号がフリップフロップ回路１２１〜１２４で構成されるシフトレジスタの動作クロックとなる。出力選択部１２６は、制御信号ＣＴＲに応じて信号Ｓ１〜Ｓ４のいずれかを選択し、遅延信号Ａ＋Ｄ＋ｅとして出力する。
【００８０】
信号Ｓ１〜Ｓ４は、フリップフロップ回路１２１〜１２４を通過する個数に応じて動作クロック分ずつ遅延量が変わってくる。このように、４段のシフトレジスタを構成し、フリップフロップ回路１２１〜１２４から出力される信号Ｓ１〜Ｓ４のいずれかを選択する構成とすることで、論理レベルは入力時の状態を保ったまま入力信号を複数とおりに遅延させることができる。
【００８１】
次に、実施の形態３のトラッキング誤差信号生成回路２０５Ｃにおける可変遅延回路１２の具体的な動作について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、便宜上、図１７の可変遅延回路１２Ａを用いて説明するが、図１８の可変遅延回路１２Ｂを用いても同様に説明できる。
【００８２】
図１９は、図１７の可変遅延回路１２Ａの入力信号Ａ＋Ｄに対する信号Ｓ１〜Ｓ４の遅延の様子を示したタイミング図である。
【００８３】
図１９に示すように、入力信号Ａ＋Ｄは時刻Ｔ１においてＨレベルに立ち上がる。信号Ｓ１は、インバータ１１１，１１２を通過することにより、時刻Ｔ１から一定時間Δｔだけ遅延した時刻Ｔ２においてＨレベルに立ち上がる。信号Ｓ２は、インバータ１１１〜１１４を通過することにより、時刻Ｔ２からさらに一定時間Δｔだけ遅延した時刻Ｔ３においてＨレベルに立ち上がる。信号Ｓ３は、インバータ１１１〜１１６を通過することにより、時刻Ｔ３からさらに一定時間Δｔだけ遅延した時刻Ｔ４においてＨレベルに立ち上がる。信号Ｓ４は、インバータ１１１〜１１８を通過することにより、時刻Ｔ４からさらに一定時間Δｔだけ遅延した時刻Ｔ５においてＨレベルに立ち上がる。
【００８４】
ここで、実施の形態３のトラッキング誤差信号生成回路２０５Ｃの可変遅延回路１２において遅延時間を複数設定する必要性について説明する。
【００８５】
近年、ＤＶＤ−ＲＯＭでは、再生速度が１〜１６倍まで規定されている。そのため、ＤＶＤ−ＲＯＭの再生速度は非常に大きく変化する。再生速度が変化するということは、同じ情報トラックに記録された情報を再生した場合であっても、２値化された信号Ａ＋Ｄ，Ｂ＋Ｃの周波数が１〜１６倍まで変化するということを意味する。言い換えると、図１９における入力信号Ａ＋ＤのＨレベルの期間が１〜１６倍に変化する。
【００８６】
このため、遅延回路１１のように遅延時間が一種類しかなく、その遅延時間Δｔを１倍速再生に設定した場合、１６倍速再生に対して遅延時間Δｔの設定値が大きすぎて、たとえば信号Ａ＋ＤのＨレベルの時間よりも大きく設定されることもあり得る。したがって、ＤＶＤ−ＲＯＭのように再生速度が変化する場合は、その再生速度に応じて遅延時間を切り替えられることが望ましい。
【００８７】
実施の形態３のトラッキング誤差信号生成回路２０５Ｃでは、コントローラ１３は再生速度に応じて制御信号ＣＴＲを変化させ、遅延時間を切り替える。コントローラ１３は、たとえば、１倍速再生の場合は信号Ｓ４が選択され、１６倍速再生の場合は信号Ｓ１が選択されるように、制御信号ＣＴＲを変化させる。出力選択部１１９は、この制御信号ＣＴＲに応じて信号Ｓ１〜Ｓ４のいずれかを選択する。これにより、常に最適な遅延時間の設定が可能となる。
【００８８】
なお、実施の形態３では、受光部１のように４分割の受光素子を前提に説明してきたが、実施の形態２のような２分割の受光部１ＢＣを用いたトラッキング誤差信号生成回路２０５Ｂに対しても、可変遅延回路１２を適用することが可能である。これにより、実施の形態２のようなホログラム方式の光ピックアップにおいても遅延量を複数切り替える構成とすることが可能である。
【００８９】
以上のように、実施の形態３によれば、再生速度に応じて遅延時間を可変とすることで、再生速度にかかわらず常に最適な遅延時間を設定することが可能となる。このため、再生速度が異なってもジャストトラック近辺においては常に光ディスク２００上の集光スポットと情報トラックとの相対的な位置誤差を正確に検出することができる。これにより、常に最適なトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００９０】
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。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
この発明の実施の形態によるトラッキング誤差信号生成回路では、位相差法を用いるトラッキング誤差信号のジャストトラック近辺における不感帯をなくすことが可能である。このため、本発明は、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ（DVD-Recordable）、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ（DVD-ReWritable）、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスクに対する光学的情報再生装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】この発明の実施の形態による光学的情報再生装置２０の概略的な構成を示したブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態を説明する背景となるトラッキング誤差信号生成回路２０５Ｌの概略的な構成を示した図である。
【図３】トラッキング誤差信号生成回路２０５の位相比較器８の構成の一例を示した回路図である。
【図４】出力信号Ａ＋Ｄが出力信号Ｂ＋Ｃよりも位相が進んでいる場合の位相比較器８の入出力波形の一例を示したタイミング図である。
【図５】出力信号Ａ＋Ｄが出力信号Ｂ＋Ｃよりも位相が遅れている場合の位相比較器８の入出力波形の一例を示したタイミング図である。
【図６】低域通過回路１０から出力されるトラッキング誤差信号ＴＥＳ１を示した波形図である。
【図７】出力信号Ａ＋Ｄと出力信号Ｂ＋Ｃとの位相差がほぼ等しい場合の位相比較器８の入出力波形の一例を示したタイミング図である。
【図８】出力信号Ａ＋Ｄと出力信号Ｂ＋Ｃとの位相差がほぼ等しい場合のトラッキング誤差信号ＴＥＳ２を示した波形図である。
【図９】この発明の実施の形態１によるトラッキング誤差信号生成回路２０５Ａの概略的な構成を示した図である。
【図１０】トラッキング誤差信号生成回路２０５Ａにおける遅延回路１１Ａの具体的な構成を示した回路図である。
【図１１】トラッキング誤差信号生成回路２０５Ａにおける遅延回路１１Ｂの具体的な構成を示した回路図である。
【図１２】入力信号Ａ＋Ｄが出力信号Ｂ＋Ｃよりも位相が進んでいる場合の位相比較部１８の入出力波形の一例を示したタイミング図である。
【図１３】入力信号Ａ＋Ｄと出力信号Ｂ＋Ｃとの位相が一致している場合の位相比較部１８の入出力波形の一例を示したタイミング図である。
【図１４】図１３の状態で低域通過回路１０から出力されるトラッキング誤差信号ＴＥＳ３を示した波形図である。
【図１５】この発明の実施の形態２によるトラッキング誤差信号生成回路２０５Ｂの概略的な構成を示した図である。
【図１６】この発明の実施の形態３によるトラッキング誤差信号生成回路２０５Ｃの概略的な構成を示した図である。
【図１７】トラッキング誤差信号生成回路２０５Ｃにおける可変遅延回路１２Ａの具体的な構成を示した回路図である。
【図１８】トラッキング誤差信号生成回路２０５Ｃにおける可変遅延回路１２Ｂの具体的な構成を示した回路図である。
【図１９】図１７の可変遅延回路１２Ａの入力信号Ａ＋Ｄに対する信号Ｓ１〜Ｓ４の遅延の様子を示したタイミング図である。
【符号の説明】
【００９３】
１，１ＢＣ  受光部、２，３  遅延回路、４，５  加算器、６，７  ２値化回路、８  位相比較器、９  減算器、１０  低域通過回路、１１，１１Ａ，１１Ｂ  遅延回路、１２，１２Ａ，１２Ｂ  可変遅延回路、１３  コントローラ、１８，１９  位相比較部、２０  光学的情報再生装置、８１，８２，１０１〜１０４，１１１〜１１８  インバータ、８３〜８６  ＮＡＮＤ回路、８７，８８  ＥＸＯＲ回路、１０５〜１０８，１２１〜１２４  フリップフロップ回路、１０９，１２５  クロック生成回路、１１９，１２６  出力選択部、２００  光ディスク、２０１  スピンドルモータ、２０２  光ピックアップ、２０３  再生信号生成部、２０４  フォーカス誤差信号生成回路、２０５，２０５Ｌ，２０５Ａ〜２０５Ｃ  トラッキング誤差信号生成回路、２０６  再生信号処理部、２０７  サーボ制御部、２０８  ドライバ部。
【図１】
2007311000.tif 000003
【図２】
2007311000.tif 000004
【図３】
2007311000.tif 000005
【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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【図１５】
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【図１６】
2007311000.tif 000018
【図１７】
2007311000.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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