(57)【要約】【課題】  光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置に敵したトラッキング制御方法を提供する。【解決手段】  メインビーム用受光部ＭＤ及びサブビーム用受光部ＳＤ１、ＳＤ２から得られる信号に基づいて差動プッシュプル方式に使用されるトラッキングエラー信号を生成する差動プッシュプル信号生成回路１３と、前記メインビーム用受光部ＭＤから得られる位相差検出方式に使用されるトラッキングエラー信号を生成する位相差信号生成回路１７を設け、レーザースポットが一方のみ信号記録済みトラックがある信号トラックに記録されている信号の読み出し動作を行っているとき、差動プッシュプル信号生成回路１３から得られるトラッキングエラー信号から位相差信号生成回路１７から得られるトラッキングエラー信号を使用してトラッキング制御動作を行う状態に切り換える。【選択図】  図１
2012234584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに設けられている信号記録層から反射される戻り光を受光するメインビーム用受光部及びサブビーム用受光部を備えた光ピックアップ装置のトラッキング制御方法であり、前記メインビーム用受光部から得られるメイントラッキングエラー信号及びサブビーム用受光部から得られるサブトラッキングエラー信号に基づいて差動プッシュプル方式に使用されるトラッキングエラー信号を生成する差動プッシュプル信号生成回路と、前記メインビーム用受光部から得られる位相差検出方式に使用されるトラッキングエラー信号を生成する位相差信号生成回路を設け、レーザースポットが一方のみ信号記録済みトラックがある信号トラックに記録されている信号の読み出し動作を行っているとき、差動プッシュプル信号生成回路から得られるトラッキングエラー信号から位相差信号生成回路から得られるトラッキングエラー信号を使用してトラッキング制御動作を行う状態に切り換えるようにしたことを特徴とするトラッキング制御方法。
【請求項２】
サブトラッキングエラー信号の変化を検出することによってトラッキングエラー信号の切り換えを行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載のトラッキング制御方法。
【請求項３】
サブトラッキングエラー信号のオフセット量を検出することによってトラッキングエラー信号の切り換えを行うようにしたことを特徴とする請求項２に記載のトラッキング制御方法。
【請求項４】
サブトラッキングエラー信号のオフセット量が設定値に上昇したとき差動プッシュプル信号生成回路から得られるトラッキングエラー信号から位相差信号生成回路から得られるトラッキングエラー信号を使用してトラッキング制御動作を行う状態に切り換えるようにしたことを特徴とする請求項３に記載のトラッキング制御方法。
【請求項５】
サブトラッキングエラー信号のオフセット量が設定値まで低下したとき位相差信号生成回路から得られるトラッキングエラー信号から差動プッシュプル信号生成回路から得られるトラッキングエラー信号を使用してトラッキング制御動作を行う状態に切り換えるようにしたことを特徴とする請求項４に記載のトラッキング制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作をレーザー光によって行う光ピックアップ装置のトラッキング制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射することによって信号の読み出し動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。
【０００３】
信号記録層に記録されている信号の光ピックアップ装置による読み出し動作は、レーザーダイオードから放射されるレーザー光を信号記録層に照射させ、該信号記録層から反射されるレーザー光の変化を光検出器によって検出することによって行われている。
【０００４】
レーザー光によって信号記録層に記録されている信号を読み出すためには、レーザー光を信号記録層に渦巻き状に設けられている信号トラックにレーザー光を追従させるトラッキング制御動作を正確に行う必要がある。
【０００５】
斯かるトラッキング制御方法としては種々あるが、メインビームを使用するプッシュプル法や位相差法に加えて２つのサブビームが各々照射される２つのサブビーム用受光部とメインビームが照射されるメインビーム用受光部が組み込まれている光検出器を設け、この光検出器から得られる信号によりトラッキングエラー信号を生成させる差動プッシュプル法と呼ばれるトラッキング制御方法が一般に採用されている。
【０００６】
また、光ディスク装置の中には、光ディスクに合わせて差動プッシュプル法と位相差検出法によるトラッキング制御方式を選択的に使用するトラッキング制御方法が提案されている。(特許文献１参照。)
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−８４４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
差動プッシュプル法によるトラッキング制御は、２つのサブビームを受光するサブビーム用受光部とメインビームを受光するメインビーム用受光部から得られる信号を利用してトラッキングエラー信号を生成しているためメインビーム用受光部のみから得られる信号を利用してトラッキング制御動作を行うプッシュプル法にて発生するオフセットの問題を解決することが出来るという利点を有している。
【０００９】
差動プッシュプル法によるトラッキング制御動作に使用される受光部としては、図１に示すように０次光であるメインビームＭが照射されるとともに信号読み出し動作やフォーカシング制御動作に使用されるメインビーム用受光部ＭＤ、＋1次光である先行サブビームＳ１が照射されるとともにトラッキング制御動作に使用される第１サブビーム用受光部である先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び−1次光である後行サブビームＳ２が照射されるとともにトラッキング制御動作に使用される第２サブビーム用受光部である後行サブビーム用受光部ＳＤ２にて構成されている。
【００１０】
前記メインビーム用受光部ＭＤ、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２は同一の直線上に設けられているが、その配置方向はトラッキング方向、即ち対物レンズにて集光生成されるスポットが光ディスクの径方向に変位するとメインビーム用受光部ＭＤ、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２に各々照射されるメインビームＭ、先行サブビームＳ１及び後行サブビームＳ２が変位する方向と一致するように構成されている。
【００１１】
また、前記メインビーム用受光部ＭＤ、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２は、例えば図示したように各々４分割されたセンサーにて構成されている。そして、前記メインビーム用受光部ＭＤを構成する全センサーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに照射されるメインビームの光量に応じた信号を加算することによって光ディスクＤに記録されている信号を読み出し信号として読み出すように構成されている。
【００１２】
そして、前記メインビーム用受光部ＭＤを構成する４分割センサーの中の対角関係にあるセンサーから得られる信号を加算するとともにこの加算信号から他方の対角関係にあるセンサーから得られる信号を加算信号した信号を減算することによってフォーカスエラー信号を生成させ、このフォーカスエラー信号を利用してフォーカシング制御動作を行うように構成されているが、斯かるフォーカシング制御動作は非点収差法と呼ばれる周知のフォーカシング制御方法であり、その説明は省略する。
【００１３】
次にサブビームまたはメインビームだけを使用してトラッキング制御動作を行う方式の精度を上げるために開発された差動プッシュプル方式について説明する。斯かる差動プッシュプル方式は、サブビームＳ１、Ｓ２だけでなくメインビームＭが照射されるメインビーム用受光部ＭＤから得られるトラッキングエラー信号を利用してトラッキング制御動作を行うものである。
【００１４】
斯かる方式におけるトラッキングエラー信号は、メインビーム用受光部ＭＤから得られるメイントラッキングエラー信号から先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２から得られるサブトラッキングエラー信号を減算することによって得るように構成されている。
【００１５】
図示したセンサー部の符号を参照して説明する。メインのトラッキングエラー信号をＭＴＥとすると、ＭＴＥ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）となり、サブのトラッキングエラー信号をＳＴＥとすると、ＳＴＥ＝｛（Ｅ＋Ｆ）−（Ｇ＋Ｈ）｝＋｛（Ｉ＋Ｊ）−（Ｌ＋Ｋ）｝と表される。
【００１６】
そして、斯かる差動プッシュプル方式におけるトラッキング制御動作は、差動プッシュプル信号ＤＰＰに基づいて行われるが、このＤＰＰ信号は、ＤＰＰ＝ＭＴＥ−ｋ×ＳＴＥとして得られる。ここで、ｋはメインビームの光強度とサブビームの光強度に基づいて決定される定数である。
【００１７】
このようにサブビームとメインビームとを組み合わせた差動プッシュプル方式によるトラッキング制御動作を行う光ピックアップ装置が開発されている。
【００１８】
追記型の光ディスクのように信号が記録されているトラックと信号が記録されていないトラックの間にあるトラックに記録されている信号の読み出し動作を行っている場合には、先行サブビームＳ１が信号が記録されていないトラック上にあり、後行サブビームＳ２が信号が記録されているトラック上にあるという状態が発生することになる。その結果、先行サブビーム用受光部ＳＤ１から得られる信号と後行サブビーム用受光部ＳＤ２から得られる信号との間に大きなレベル差が生じることになり、これに起因してサブトラッキングエラー信号に大きなオフセットが発生することになる。
【００１９】
サブトラッキングエラー信号にオフセットが発生するとメインビームにて生成されるメイントラッキングエラーに発生するオフセットを相殺することが出来ないので、トラッキング制御動作を正確に行えないという問題がある。
【００２０】
本発明は、斯かる問題を解決することが出来るトラッキング制御方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、メインビーム用受光部から得られるメイントラッキングエラー信号及びサブビーム用受光部から得られるサブトラッキングエラー信号に基づいて差動プッシュプル方式に使用されるトラッキングエラー信号を生成する差動プッシュプル信号生成回路と、前記メインビーム用受光部から得られる位相差検出方式に使用されるトラッキングエラー信号を生成する位相差信号生成回路を設け、レーザースポットが一方のみ信号記録済みトラックがある信号トラックに記録されている信号の読み出し動作を行っているとき、差動プッシュプル信号生成回路から得られるトラッキングエラー信号から位相差信号生成回路から得られるトラッキングエラー信号を使用してトラッキング制御動作を行う状態に切り換えるようにしたことを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明は、サブトラッキングエラー信号の変化を検出することによってトラッキングエラー信号の切り換えを行うようにしたことを特徴とするものである。
【００２３】
そして、本発明は、サブトラッキングエラー信号のオフセット量を検出することによってトラッキングエラー信号の切り換えを行うようにしたことを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明は、サブトラッキングエラー信号のオフセット量が設定値に上昇したとき差動プッシュプル信号生成回路から得られるトラッキングエラー信号から位相差信号生成回路から得られるトラッキングエラー信号を使用してトラッキング制御動作を行う状態に切り換えるようにしたことを特徴とするものである。
【００２５】
そして、本発明は、サブトラッキングエラー信号のオフセット量が設定値まで低下したとき位相差信号生成回路から得られるトラッキングエラー信号から差動プッシュプル信号生成回路から得られるトラッキングエラー信号を使用してトラッキング制御動作を行う状態に切り換えるようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のトラッキング制御方法は、レーザースポットが一方のみ信号記録済みトラックがある信号トラックに記録されている信号の読み出し動作を行っているとき、差動プッシュプル信号生成回路から得られるトラッキングエラー信号から位相差信号生成回路から得られるトラッキングエラー信号を使用してトラッキング制御動作を行う状態に切り換えるようにしたので、即ち位相差検出法によるトラッキング制御動作を行う状態に切り換えるようにしたので、サブトラッキングエラー信号がオフセットによる影響を受けても正確なトラッキング制御動作を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のトラッキング制御方法を説明するための構成図である。
【図２】本発明のトラッキング制御方法を説明するための信号トラックとレーザースポットとの関係を説明するための図である。
【図３】本発明のトラッキング制御方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
レーザーダイオードから放射されるレーザー光から１つのメインビームと２つのサブビームを生成する回折格子を備えた光ピックアップ装置におけるメインビームとサブビームを使用したトラッキング制御方法を提供する。
【実施例１】
【００２９】
図１は本発明のトラッキング制御方法を説明するための実施例を示すものである。同図において、ＭＤは光ディスクの信号記録層から反射される戻り光であるメインビームＭが照射されるとともに受光部にて構成されているメインビーム用受光部であり、４つの受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが図示したように配置されている。ＳＤ１及びＳＤ２は光ディスクの信号記録層から反射される戻り光であるサブビームＳ１及びＳ２が照射されるとともに４分割センサーにて構成されている先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２であり、夫々４つの受光部Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ及びＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈが図示したように配置されている。
【００３０】
斯かる構成において、光ディスクの信号記録層から反射される戻り光にて生成されるレーザースポットＭ、Ｓ１及びＳ２は図示したようにメインビーム用受光部ＭＤ、先行サブビーム用受光部ＳＤ１及び後行サブビーム用受光部ＳＤ２上に照射されるが、光ディスク上の径方向にレーザースポットが変位すると戻り光であるレーザースポットＭ、Ｓ１及びＳ２は矢印Ａ方向に移動するように設けられている。
【００３１】
１は前記メインビーム用受光部ＭＤを構成する受光部Ａ及び受光部Ｂから得られる信号を加算する第１加算回路、２は該メインビーム用受光部ＭＤを構成する受光部Ｃ及び受光部Ｄから得られる信号を加算する第２加算回路、３は前記第１加算回路１から得られる信号から第２加算回路２から得られる信号を減算するメインビーム用減算回路であり、その出力端子にメイントラッキングエラー信号を出力するように構成されている。
【００３２】
４は前記後行サブビーム用受光部ＳＤ２を構成する受光部Ｅ及び受光部Ｆから得られる信号を加算する第３加算回路、５は該後行サブビーム用受光部ＳＤ２を構成する受光部Ｇ及び受光部Ｈから得られる信号を加算する第４加算回路、６は前記第３加算回路４から得られる信号から第４加算回路５から得られる信号を減算する第１サブビーム用減算回路であり、その出力端子に第１サブトラッキングエラー信号を出力するように構成されている。７は前記先行サブビーム用受光部ＳＤ１を構成する受光部Ｉ及び受光部Ｊから得られる信号を加算する第５加算回路、８は該先行サブビーム用受光部ＳＤ１を構成する受光部Ｋ及び受光部Ｌから得られる信号を加算する第６加算回路、９は前記第５加算回路７から得られる信号から第６加算回路８から得られる信号を減算する第２サブビーム用減算回路であり、その出力端子に第２サブトラッキングエラー信号を出力するように構成されている。１０は前記第１サブビーム用減算回路６の出力信号である第１サブトラッキングエラー信号と第２サブビーム用減算回路９の出力信号である第２サブトラッキングエラー信号とを加算する第７加算回路であり、その出力端子にトラッキング制御動作に使用されるサブトラッキングエラー信号を出力するように構成されている。
【００３３】
１１は前記第７加算回路１０から出力されるサブトラッキングエラー信号のレベルを調整する利得回路、１２は前記メインビーム用減算回路３から出力されるメイントラッキングエラー信号から前記利得回路１１にてレベルが調整されたサブトラッキングエラー信号を減算する減算回路であり、出力端子に差動プッシュプル方式によるトラッキング制御動作に使用されるトラッキングエラー信号を出力するように構成されている。
【００３４】
即ち、前記第１加算回路１、第２加算回路２、メインビーム用減算回路３、第３加算回路４、第４加算回路５、第１サブビーム用減算回路６、第５加算回路７、第６加算回路８、第２サブビーム用減算回路９、第７加算回路１０、利得回路１１及び減算回路１２にて差動プッシュプル方式のトラッキング制御動作に使用されるトラッキングエラー信号を生成する差動プッシュプル信号生成回路１３を構成するようにされている。
【００３５】
１４は前記メインビーム用受光部ＭＤを構成する受光部Ａ及び受光部Ｃから得られる信号を加算する第８加算回路、１５は該メインビーム用受光部ＭＤを構成する受光部Ｂ及び受光部Ｄから得られる信号を加算する第９加算回路、１６は前記第８加算回路１４から得られる信号と第９加算回路１５から得られる信号の位相差を検出する位相差検出回路であり、その出力端子に位相差検出方式のトラッキング制御動作に使用される位相差信号であるトラッキングエラー信号を出力するように構成されている。即ち、前記第８加算回路１４、第９加算回路１５及び位相差検出回路１６にて前記位相差信号を生成する位相差信号生成回路１７を構成するように構成されている。
【００３６】
１８は前記第７加算回路１０の出力信号であるサブトラッキングエラー信号のオフセット量を検出するオフセット量検出回路であり、トラッキングエラー信号に現れるオフセット量が所定のレベルに達したときレベル検出信号を出力端子に出力するように構成されている。
【００３７】
１９は前記オフセット量検出回路１８から出力されるレベル検出信号が入力されたとき選択信号を出力するトラッキング信号選択回路である。２０は前記減算回路１２の出力信号、即ち差動プッシュプル信号生成回路１３の出力信号であるトラッキングエラー信号及び前記位相差検出回路１６の出力信号、即ち位相差信号生成回路１７の出力信号であるトラッキングエラー信号が入力される選択スイッチであり、前記トラッキング信号選択回路１９から出力される選択信号によって出力端子２０ａにトラッキング制御信号として出力するエラー信号を差動プッシュプル信号と位相差信号の中から選択して出力するように構成されている。
【００３８】
２１は前記選択スイッチ２０の出力端子２０ａに出力される信号、即ち差動プッシュプル信号であるトラッキングエラー信号又は位相差信号であるトラッキングエラー信号がトラッキングエラー信号として入力されるトラッキング制御回路であり、トラッキングコイル２２にトラッキング駆動信号を供給するように構成されている。
【００３９】
斯かる構成において、差動プッシュプル信号生成回路１３から出力されるトラッキングエラー信号によるトラッキング制御動作、即ち差動プッシュプル方式によるトラッキング制御動作及び位相差信号生成回路１７から出力されるトラッキングエラー信号によるトラッキング制御動作、即ち位相差検出方式によるトラッキング制御動作は周知であるので、その説明は省略する。
【００４０】
以上に説明したように本発明に係るトラッキング制御のための回路は構成されているが、次に光ディスクの信号トラックとレーザースポットとの関係及びサブビームより生成されるサブトラッキングエラー信号のレベルとサブビームの径方向の位置との関係について図２及び図３を参照にして説明する。尚図２において、図形□はピットと呼ばれる信号記録が成されている状態を示すものである。
【００４１】
図２はメインレーザースポットＬＭが光ディスク上のピットＰ１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４
が形成されているトラックに記録されている信号の読み出し動作を行っている状態を示すものであり、隣接するトラックの一方のみピットＰ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ１５のように信号が記録されているトラック(ここでは光ディスクの内周側にあるトラックとする)が存在する。
【００４２】
斯かる状態にあるとき、先行する先行サブレーザースポットＬＳ１は、図示したように信号が記録されていない位置に位置し、後行する後行レーザースポットＬＳ２は、信号が記録されている位置に位置することになる。従って、斯かる状態では、第１サブビーム用減算回路６にて生成される第１サブトラッキングエラー信号と第２サブビーム用減算回路９にて生成される第２サブトラッキングエラー信号とのレベル差が大きくなり、これらの信号を第７加算回路１０にて加算して得られるサブトラッキングエラー信号に大きなオフセットが発生することになる。
【００４３】
図３は第７加算回路１０から出力されるサブトラッキングエラー信号の振幅レベルとサブビームの径方向の位置との関係を示すものであり、実線で示す特性Ｔ１はメインレーザースポットＬＭが照射されているトラックの両側に信号が記録されているトラックまたは信号が記録されていないトラックがある場合の振幅変化を示すものである。斯かる特性Ｔ１より明らかなようにサブトラッキングエラー信号のレベルは点対称の関係にある。従って、斯かるサブトラッキングエラー信号を使用することによってメインビーム受光部ＭＤから生成されるメイントラッキングエラー信号に発生するオフセットを補正することが出来るので、正確なトラッキング制御動作を行うことが出来る。
【００４４】
図２に示すようにメインレーザースポットＬＭが、内周側にのみ信号が記録されているトラックがあり、外周側のトラックに信号が記録されていないトラックがある信号トラック上にあるとき場合におけるサブトラッキングエラー信号のレベルは、図３の破線で示す特性Ｔ２のように変化する。
【００４５】
図３のＴ１で示す特性とＴ２で示す特性とを比較するとわかるようにトラックに対する位置が変化するとＴ１に対するレベル差、即ちオフセット量が大きくなる。
【００４６】
本発明は、斯かるサブトラッキングエラー信号に発生するオフセット量の大きさを検出することによってトラッキング制御動作に使用するトラッキングエラー信号を選択するようにしたものである。即ち、オフセット量検出回路１８によってサブトラッキングエラー信号のオフセット量を検出し、そのオフセット量が設定値に上昇したときトラッキング信号選択回路１９から選択スイッチ２０に対してトラッキングエラー信号切り換えのための制御信号を出力するように構成されている。
【００４７】
即ち、本発明では、差動プッシュプル信号生成回路１３から出力されるトラッキングエラー信号を選択スイッチ２０の出力端子２０ａに出力する状態からプッシュプル信号のオフセット量が設定値に達したとき位相差信号生成回路１７から出力されるトラッキングエラー信号を出力端子２０ａに出力するように構成されている。
【００４８】
前述したトラッキングエラー信号の選択切り換え動作が行われると、トラッキング制御回路２１によるトラッキング制御動作は差動プッシュプル方式のトラッキング制御方式から位相差信号検出方式のトラッキング制御方式に切り換えられることになる。前述したように本発明は、レーザースポットのトラッキング制御動作が行われているトラックに隣接する両トラックが同一の状態、即ち信号が記録されているトラックまたは信号が記録されていないトラックの場合は、サブトラッキングエラー信号にオフセットが発生しないのでプッシュプル方式によるトラッキング制御動作を行い、一方のサブレーザースポットの照射位置が信号未記録トラックであり、他方のサブレーザースポットの照射位置が信号記録済みトラックである信号トラックでは位相差信号検出方式によるトラッキング制御動作を行うように構成されている。
【００４９】
このようにして信号未記録トラックと信号記録トラックの境界でトラッキング制御方式が差動プッシュプル方式から位相差検出方式に切り換えられるが、境界を通過するとサブトラッキングエラー信号のオフセット量が設定値より小さくなるので、トラッキング信号選択回路１９から出力されていた切り換えのための制御信号が反転するように構成されている。即ち、トラッキング制御を行うトラックに隣接する両側のトラックが同一の状態になると、トラッキング制御方式を位相差信号検出方式から差動プッシュプル方式に復帰させるように構成されている。これは、信号未記録領域だけでなく信号記録領域におけるトラッキング制御動作を行う場合に差動プッシュプル方式の方が有利であるからである。
【００５０】
本実施例では、サブトラッキングエラー信号のオフセット量を検出することによってトラッキング制御方式を差動プッシュプル方式から位相差検出方式に切り換えるようにしたが、サブトラッキングエラー信号の振幅の大きさの変化を検出することによってトラッキング制御方式の切り換えを行うようにすることも出来る。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクのように複数の信号記録層が近接して設けられている光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置に有効であるが、その他の規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置に実施することも出来る。
【符号の説明】
【００５２】
１３    差動プッシュプル信号生成回路
１６    位相差検出回路
１７    位相差信号生成回路
１８    オフセット量検出回路
１９    トラッキング信号選択回路
２０    選択スイッチ
２１    トラッキング制御回路
【図１】
2012234584.tif 000003
【図２】
2012234584.tif 000004
【図３】
2012234584.tif 000005