(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスク記憶装置において、ターゲットトラックへとシークし、次に該ターゲットトラックのセンターラインをトラッキングすることによって、光ディスク記憶媒体上に光ビームを位置決めするサーボコントローラであって、
該サーボコントローラは、
（ａ）該光ビームに応答して、アナログ位置信号とアナログＲＦデータ信号とを生成する光検出器であって、該アナログ位置信号は、トラックのセンターラインに対する該光ビームの位置を表し、該アナログＲＦデータ信号は、該トラックに記録されているデータを表す、光検出器と、
（ｂ）第１のサンプリング速度で該アナログ位置信号をサンプリングすることにより、不連続時間位置信号を生成する第１のサンプリング装置と、
（ｃ）該第１のサンプリング速度とは異なる第２のサンプリング速度で該アナログＲＦデータ信号をサンプリングすることにより、不連続時間ＲＦデータ信号を生成する第２のサンプリング装置と、
（ｄ）該不連続時間位置信号と該不連続時間ＲＦデータ信号とを同期化する同期化器と、（ｅ）該同期化された不連続時間位置信号における複数のパルスを検出する第１の不連続時間検出器であって、該複数のパルスのそれぞれは、該光ビームがトラックを横断することを示す、第１の不連続時間検出器と、
（ｆ）該同期化された不連続時間ＲＦデータ信号における複数のパルスを検出する第２の不連続時間検出器であって、該複数のパルスのそれぞれは、該光ビームがトラックを横断することを示す、第２の不連続時間検出器と、
（ｇ）該第１の不連続時間検出器からの該同期化された不連続時間位置信号において検出された該複数のパルスと該第２の不連続時間検出器からの該同期化された不連続時間ＲＦデータ信号において検出された該複数のパルスとに応答して、シーク動作中に該光ビームが横断するトラックの数をカウントするトラックカウンタと
を備えた、サーボコントローラ。
【請求項２】
前記第１の不連続時間検出器は、前記不連続時間位置信号としきい値とを比較することにより、２値出力信号を生成し、該２値出力信号は、該不連続時間位置信号が該しきい値より大きい場合には、第１の状態を有し、該不連続時間位置信号が該しきい値より小さい場合には、第２の状態を有する、請求項１に記載のサーボコントローラ。
【請求項３】
前記２値出力信号は、前記不連続時間位置信号が前記しきい値を所定量だけ超えるまでは状態を変更しない、請求項２に記載のサーボコントローラ。
【請求項４】
前記２値出力信号は、前記不連続時間位置信号が該不連続時間位置信号の１つのサンプルより多く、前記しきい値を超えるまでは状態を変更しない、請求項２に記載のサーボコントローラ。
【請求項５】
前記不連続時間ＲＦデータ信号から不連続時間ＲＦベースバンド信号を生成するエンベロープ検出器であって、該不連続時間ＲＦベースバンド信号は、前記トラックのセンターラインに対する前記光ビームの位置を表す、エンベロープ検出器をさらに備え、
前記第２の不連続時間検出器は、該不連続時間ＲＦベースバンド信号における複数のパルスを検出し、該複数のパルスのそれぞれは、該光ビームがトラックを横断することを示し、前記トラックカウンタは、該第２の不連続時間検出器にさらに応答する、請求項１に記載のサーボコントローラ。
【請求項６】
前記同期化器は、前記不連続時間位置信号と前記不連続時間ＲＦベースバンド信号とを同期化する、請求項５に記載のサーボコントローラ。
【請求項７】
前記同期化器は、前記不連続時間位置信号および前記不連続時間ＲＦベースバンド信号のうちの少なくとも一方を間引きする間引器を備えている、請求項６に記載のサーボコントローラ。
【請求項８】
前記同期化器は、前記不連続時間位置信号および前記不連続時間ＲＦベースバンド信号のうちの少なくとも一方の所定数のサンプルを平均化する移動平均フィルタを備えている、請求項６に記載のサーボコントローラ。
【請求項９】
（ａ）前記第１の不連続時間検出器は、前記不連続時間位置信号としきい値とを比較することにより、該不連続時間位置信号が該しきい値より大きいまたは小さい場合に対応して２値出力信号ＴＥＸ（ｋ）を生成し、
（ｂ）前記第２の不連続時間検出器は、前記不連続時間ＲＦベースバンド信号としきい値とを比較することにより、該不連続時間ＲＦベースバンド信号が該しきい値より大きいまたは小さい場合に対応して２値出力信号ＲＦＸ（ｋ）を生成する、請求項５に記載のサーボコントローラ。
【請求項１０】
（ａ）前記トラックカウンタは、以下の信号
【数１】
0004146016.tif 000016
を計算し、
（ｂ）該トラックカウンタは、信号ＵＰ（ｋ）がアクティブの場合、カウンタを増分し、信号ＤＯＷＮ（ｋ）がアクティブの場合、カウンタを減分し、
（ｃ）該ＵＰ（ｋ）信号と該ＤＯＷＮ（ｋ）信号とは、
【数２】
0004146016.tif 000017
に従って生成される、請求項９に記載のサーボコントローラ。
【請求項１１】
光ディスク記憶装置において、ターゲットトラックへとシークし、次に該ターゲットトラックのセンターラインをトラッキングすることによって、光ディスク記憶媒体上に光ビームを位置決めするサーボコントローラであって、
該サーボコントローラは、
（ａ）該光ビームに応答して、アナログ位置信号とアナログデータ信号とを生成する光検出器であって、該アナログ位置信号は、トラックのセンターラインに対する該光ビームの位置を表し、該アナログデータ信号は、該トラックに記録されているデータを表す、光検出器と、
（ｂ）第１のサンプリング速度で該アナログ位置信号をサンプリングすることにより、不連続時間位置信号を生成する第１のサンプリング装置と、
（ｃ）該第１のサンプリング速度とは異なる第２のサンプリング速度で該アナログデータ信号をサンプリングすることにより、不連続時間データ信号を生成する第２のサンプリング装置と、
（ｄ）該不連続時間データ信号に応答して、該トラックのセンターラインからの該光ビームの位置を表す不連続時間ＲＦベースバンド信号を生成するエンベロープ検出器と、
（ｅ）該不連続時間位置信号と該不連続ＲＦベースバンド信号とを同期化する同期化器と、
（ｆ）該同期化された不連続時間位置信号における複数のパルスを検出する第１の不連続時間検出器であって、該複数のパルスのそれぞれは、該光ビームがトラックを横断することを示す、第１の不連続時間検出器と、
（ｇ）該同期化された不連続時間ＲＦベースバンド信号における複数のパルスを検出する第２の不連続時間検出器であって、該複数のパルスのそれぞれは、該光ビームがトラックを横断することを示す、第２の不連続時間検出器と、
（ｈ）該第１の不連続時間検出器からの該同期化された不連続時間位置信号において検出された該複数のパルスと該第２の不連続時間検出器からの該同期化された不連続時間ＲＦベースバンド信号において検出された該複数のパルスとに応答して、シーク動作中に該光ビームが横断するトラックの数をカウントするトラックカウンタと
を備えた、サーボコントローラ。
【請求項１２】
前記同期化器は、前記不連続時間位置信号および前記不連続時間ＲＦベースバンド信号のうちの少なくとも一方を間引きする間引器を備えている、請求項１１に記載のサーボコントローラ。
【請求項１３】
前記不連続時間位置信号と前記不連続時間ＲＦベースバンド信号とは、トラックの横断をカウントし、前記光ディスク上の前記光ビームの半径方向の移動を決定する直交シーク信号をともに形成する、請求項１１に記載のサーボコントローラ。
【請求項１４】
光ディスク記憶装置において、ターゲットトラックへとシークし、次に該ターゲットトラックのセンターラインをトラッキングすることによって、光ディスク記憶媒体上に光ビームを位置決めするサーボコントローラであって、
該サーボコントローラは、
（ａ）トラックのセンターラインに対する該光ビームの位置を示す不連続時間位置信号を第１の周波数で生成する手段と、
（ｂ）該光ディスク記憶媒体に記録されているデータを表す不連続時間データ信号を該第１の周波数とは異なる第２の周波数で生成する手段と、
（ｃ）該不連続時間位置信号と該不連続時間データ信号とを同期化する手段と、
（ｄ）該同期化された不連続時間位置信号における複数のパルスを検出する手段であって、該複数のパルスのそれぞれは、該光ビームがトラックを横断することを示す、手段と、
（ｅ）該同期化された不連続時間データ信号における複数のパルスを検出する手段であって、該複数のパルスのそれぞれは、該光ビームがトラックを横断することを示す、手段と、
（ｆ）該同期化された不連続時間位置信号において検出された該複数のパルスと該同期化された不連続時間データ信号において検出された該複数のパルスとに応答して、シーク動作中に該光ビームが横断するトラックの数をカウントする手段と
を備えた、サーボコントローラ。
【請求項１５】
（ａ）前記不連続時間データ信号から不連続時間ＲＦベースバンド信号を生成する手段であって、該不連続時間ＲＦベースバンド信号は、前記光ビームがトラックを横断することを示す、手段と、
（ｂ）該不連続時間ＲＦベースバンド信号における複数のパルスを検出する手段であって、該複数のパルスのそれぞれは、該光ビームがトラックを横断することを示し、前記光ビームが横断するトラックの数をカウントする手段は、該不連続時間ＲＦベースバンド信号において検出された該複数のパルスにさらに応答する、手段と
をさらに備えた、請求項１４に記載のサーボコントローラ。
【請求項１６】
前記同期化する手段は、前記不連続時間位置信号と前記不連続時間ＲＦベースバンド信号とを同期化する、請求項１５に記載のサーボコントローラ。
【請求項１７】
前記同期化する手段は、前記不連続時間位置信号および前記不連続時間ＲＦベースバンド信号のうちの少なくとも一方を間引きする手段を備えている、請求項１６に記載のサーボコントローラ。
【請求項１８】
前記同期化する手段は、前記不連続時間位置信号および前記不連続時間ＲＦベースバンド信号のうちの少なくとも一方の所定数のサンプルを平均化する手段を備えている、請求項１６に記載のサーボコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク記憶装置（コンパクトディスク（ＣＤ）、ディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）など）におけるサーボ制御に関し、特に、不連続時間トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）および不連続時間ＲＦデータ信号から直交シーク信号を生成することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンパクトディスク（ＣＤ）およびディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）などの光ディスクドライブは、オーディオ／ビデオまたはコンピュータの適用において用いられる単一のディスクに大量のディジタルデータを記憶するために一般に用いられている。光ディスク上のデータは、典型的には、トラック内に配列された一連の「ピット」として記録され、ピット長がディジタルの「０」ビットまたは「１」ビットの存在を決定する。この記録されたデータを読み出すために、サーボシステムがレーザビームをディスク表面にフォーカシングさせ、反射したビームの特性がデータピットの検出を可能にする。
【０００３】
この目的のために、サーボシステムは、以下の４つの動作を行う。（１）初期焦点位置を「引き込む」捕獲動作、（２）ビームを、ディスク表面上を半径方向に所望のトラックまで移動させるシーク動作、（３）記録されたデータを読み出しながら選択されたトラックの中心線上にビームを維持する中心線トラッキング動作、および（４）ディスクがビームに対して回転する際に適切な焦点を維持するフォーカストラッキング動作。
【０００４】
従来の光ディスクドライブは、対物レンズを介して光ディスクの表面にフォーカシングされるレーザビームを生成するレーザダイオードを含むヘッドアセンブリを用いる。図１は、典型的な光ヘッドアセンブリを示し、その動作は当業者に周知である。レーザダイオード１は、光ビーム２を生成し、光ビーム２は偏光ビームスプリッタ３およびコリメータレンズ（図示せず）を通過する。光ビーム２は次いでプリズム４によって反射され、対物レンズ（ＯＬ）５を通過して光ディスク（図示せず）の表面に達する。ビーム２は光ディスクにより反射されて再びＯＬ５を通過し、その後プリズム４により反射されて偏光プリズム３方向に戻る。偏光プリズム３はビーム２を４象限光検出器６方向に偏向する。４象限光検出器６によって出力された信号は、ＯＬ５をフォーカシングするフォーカスエラー信号および選択されたトラックの中心線をトラッキングするトラッキングエラー信号を生成するために用いられる。４象限光検出器６は、記録されたデータを読み出すＲＦ読出し信号をも生成する。
【０００５】
シーク動作中に選択されたトラック上に読出しヘッドを位置づけるために、読出しヘッドが所望のトラック近傍に位置づけられるまで、スレッドアセンブリ８全体が、光ディスク下方のリードねじ９に沿って半径方向に摺動する。この粗位置決め（または粗シーキング）は、リードねじ９を時計方向または反時計方向に回転させることによって達成される。読出しヘッドが一旦選択されたトラック近傍に位置づけられると、ＯＬ５が所望のトラックの直上に位置づけられるまで、「精密シーキング」動作において、ＯＬ音声コイルモータ（ＶＣＭ）（１０Ａ、１０Ｂ）がＯＬキャリッジユニット１１をプラスチックヒンジ１２回りに回転させる。その後、ディスクが回転しトラックが読出しヘッド下方を通過すると、情報がディスクから読み出される間、ＯＬ５の位置を選択されたトラックの中心線上に維持するために、「トラッキング」動作において、ＯＬ  ＶＣＭ（１０Ａ、１０Ｂ）が精密調整を行う。
【０００６】
ＯＬ  ＶＣＭ（１０Ａ、１０Ｂ）はさらに、ＯＬ５の焦点位置を「捕獲」し且つ「トラック」するために、ＯＬキャリッジユニット１１を図示する方向に上下移動させる。焦点捕獲およびフォーカストラッキングのために、４象限光検出器６は、ＯＬ５と光ディスクとの間の距離を示す非点収差フォーカスエラー信号を生成する。捕獲動作の開始時に、ＯＬキャリッジユニット１１はまず、焦点が合わないようにディスクから十分離れた位置に位置づけられる。その後、ＯＬ５がフォーカス引込み範囲内にあることを４象限光検出器６が示すまで、ＯＬ  ＶＣＭ（１０Ａ、１０Ｂ）が、フォーカスサーボループを開けた状態で、ゆっくりとＯＬキャリッジユニット１１をディスク方向に移動させる。ＯＬ５が一旦引込み範囲内に入ると、フォーカスサーボループは閉じられ、初期焦点が捕獲される。その後、ＯＬ  ＶＣＭ（１０Ａ、１０Ｂ）は、読出しヘッドが選択されたトラックまでシークしてディスクからデータを読み出す際に、非点収差フォーカスエラー信号に応答して、焦点の合った位置をトラッキングする。
【０００７】
従来技術において、読出し動作中に選択されたトラックの中心線上に光トランスデューサを維持するために用いられるトラッキングエラー信号（ＴＥＳ）を生成する様々な方法が公知である。コンパクトディスク（ＣＤ）記憶装置の場合、トラッキングエラー信号は通常、図１に示すＥおよびＦフォトダイオード７Ａおよび７Ｂ間の差として生成される。ディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）記憶装置の場合、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、位置エラーを決定するために、位相差検出器（ＤＰＤ）が、４象限光検出器６によって生成された１対の対角信号間の位相オフセットを測定する。ホログラフィック光検出器などの他のタイプの光検出器もまた、対角信号を生成するために用いられ得ることに留意されたい。図２Ａは、ピット像が光検出器６によって検出された場合の３つの状態、すなわち、中心から左寄り、中心、および中心から右寄りに検出された状態を示す。図２Ｂは、（Ａ＋Ｃ）象限と（Ｂ＋Ｄ）象限とを加算することによって生成された対角信号を示す。これらの信号間の位相差は、位置またはトラッキングエラーを表す。トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）は、図２Ｃに示すように、対角信号（Ａ＋Ｃ）および（Ｂ＋Ｄ）を極性方形波に変換し、次いで方形波間のオフセットまたは時間差を抽出することによって演算される。時間差はその後積分されて、ＯＬＶＣＭ（１０Ａ、１０Ｂ）に付与されるトラッキングエラー信号を生成する。
【０００８】
上述の、トラッキングエラー信号を生成する従来の方法の問題点は、位相差検出器がディスクから読出し中のデータのスペクトルのコンテンツに依存することである。従って、記録されたデータがランダムであると、サーボトラッキングループの利得が分散するという結果になる。利得の分散を補償するために、トラッキングサーボループは通常低い（準最適の）帯域幅で動作する。従来の位相差検出器の別の欠点は、「レンズシフト」として知られている現象である。「レンズシフト」は、連続時間において位置エラー信号を生成することにより、対角信号に導入される有効歪みである。
【０００９】
シーク動作中、光ビームのディスク上の位置は、トラック横断を検出することにより推定される。トラックカウンタ回路は、光ビームがトラックを横断したことを検出するとカウンタをインクリメント／デクリメントする。カウンタが目標値に達したとき、光ビームは目標トラック上またはその近傍にある。従来技術においては、トラック横断は典型的には、連続時間トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）のゼロ交差またはピークを検出することによって推定される。この手法の問題点は、言うまでもなく、連続ＴＥＳ信号中のノイズが擬似パルスを導入し得、その結果トラック横断が誤検出または偽検出され得るということである。トラック横断検出器のエラーを低減するために様々な従来技術の方法が用いられてきた。例えば、米国特許第５，１９９，０１７号は、ＴＥＳの２つの連続する正または負のピークの検出を阻止するためにヒステリシスを用いている。米国特許第５，４５７，６７１号は、「窓信号」を用いており、ＴＥＳゼロ交差が所定の窓内においてのみ検出され、検出されない場合は１つのＴＥＳゼロ交差が挿入される。
【００１０】
別の従来のシーク方法によると、ＴＥＳ信号およびデータ信号（すなわち、ＲＦベースバンド信号）から直交信号が生成されて、トラック横断を計数する際およびヘッドがディスクを横断するとき（すなわち、半径方向に出入りするとき）にヘッドの半径方向を決定する際に用いられる。移動の半径方向を決定することは、シーク速度がランアウト速度よりも低い場合に重要である。この場合、ディスクの偏心がトラック横断の方向を実際に反対の方向にし得る。ＴＥＳおよびＲＦベースバンド信号から直交信号を生成する従来の方法は、性質上アナログであり、出願人は現在のところ、ＴＥＳおよびＲＦベースバンド信号が不連続時間で生成されるときに直交信号を生成する方法を知らない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、不連続時間ＴＥＳ信号および不連続時間ＲＦベースバンド信号から直交信号を生成し得る光ディスク記憶装置用の改良されたシーク検出器が必要である。本発明の目的は、直交信号を生成する際に、ノイズの存在下において、不連続時間ＴＥＳおよびＲＦベースバンド信号のピークを正確に検出することである。さらに、不連続時間ＴＥＳおよびＲＦベースバンド信号の期間は異なり得る。従って、本発明の別の目的は、直交信号を生成する前にこれらの信号を同期させることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のサーボコントローラは、光ディスク記憶装置において、ターゲットトラックへとシークし、次に該ターゲットトラックのセンターラインをトラッキングすることによって、光ディスク記憶媒体にわたって光ビームの位置決めを行うサーボコントローラであって、（ａ）該光ビームに応答して、アナログ位置信号およびアナログＲＦデータ信号を生成する光検出器であって、該位置信号は、トラックのセンターラインに対する該光ビームの位置を表し、該ＲＦデータ信号は、該トラック上に記録されるデータを表す、光検出器と、（ｂ）該アナログ位置信号をサンプリングして、不連続時間位置信号を生成する、サンプリング装置と、
（ｃ）該光ビームがトラックを横断していることを示す、該不連続時間位置信号中のパルスを検出する、第１の不連続時間検出器と、（ｄ）該不連続時間検出器に応答して、該光ビームがシーク動作中に横断するトラック数をカウントする、トラックカウンタとを備えており、これにより上記目的が達成される。
【００１３】
前記第１の不連続時間検出器が、前記不連続時間位置信号をしきい値と比較して、該不連続時間位置信号が該しきい値より大きいときは第１の状態を有し、該不連続時間位置信号が該しきい値より小さいときは第２の状態を有する２値出力信号を生成してもよい。
【００１４】
前記２値出力信号は、前記不連続時間位置信号が前記しきい値を所定量だけ超えるまでは状態を変更しなくてもよい。
【００１５】
前記２値出力信号は、前記不連続時間位置信号が、該不連続時間位置信号の１つより多いサンプルにおいて前記しきい値を超えるまでは状態を変更しなくてもよい。
【００１６】
前記サーボコントローラは、（ａ）前記アナログＲＦデータ信号から不連続時間ＲＦベースバンド信号を抽出するエンベロープ検出器であって、該不連続時間ＲＦベースバンド信号は、前記トラックのセンターラインに対する前記光ビームの位置を表す、エンベロープ検出器と、（ｂ）該光ビームがトラックを横断していることを示す、該不連続時間ＲＦベースバンド信号中のパルスを検出する、第２の不連続時間検出器であって、前記トラックカウンタはさらに、該第２の不連続時間検出器に応答する、第２の不連続時間検出器とをさらに備えていてもよい。
【００１７】
前記サーボコントローラは、前記不連続時間位置信号および前記不連続時間ＲＦベースバンド信号の周期を同期化させる同期化器をさらに備えていてもよい。
【００１８】
前記同期化器は、前記不連続時間位置信号および前記不連続時間ＲＦベースバンド信号のうちの少なくとも一方を間引きする間引器を備えていてもよい。
【００１９】
前記同期化器は、前記不連続時間位置信号および前記不連続時間ＲＦベースバンド信号のうちの少なくとも一方の所定数のサンプルを平均化する移動平均フィルタを備えていてもよい。
【００２０】
（ａ）前記第１の不連続時間検出器が、前記不連続時間位置信号をしきい値と比較して、該不連続時間位置信号が該しきい値より大きいときまたは小さいときに対応して２値出力信号ＴＥＸ（ｋ）を生成し、（ｂ）前記第２の不連続時間検出器が、前記不連続時間ＲＦベースバンド信号をしきい値と比較して、該不連続時間ＲＦベースバンド信号が該しきい値より大きいときまたは小さいときに対応して２値出力信号ＲＦＸ（ｋ）を生成してもよい。
【００２１】
（ａ）前記トラックカウンタが以下の信号
【００２２】
【数３】
0004146016.tif 000002
【００２３】
を計算し、（ｂ）該トラックカウンタが、信号ＵＰ（ｋ）がアクティブのときはカウンタを増分し、信号ＤＯＷＮ（ｋ）がアクティブのときはカウンタを減分し、（ｃ）該ＵＰ（ｋ）信号と該ＤＯＷＮ（ｋ）信号とが
【００２４】
【数４】
0004146016.tif 000003
【００２５】
に従って生成されてもよい。
【００２６】
本発明の別のサーボコントローラは、光ディスク記憶装置において、ターゲットトラックへとシークし、次に該ターゲットトラックのセンターラインをトラッキングすることによって、光ディスク記憶媒体にわたって光ビームの位置決めを行うサーボコントローラであって、（ａ）該光ビームに応答して、アナログ位置信号およびアナログデータ信号を生成する光検出器であって、該位置信号は、トラックのセンターラインに対する該光ビームの位置を表し、該データ信号は、該トラック上に記録されるデータを表す、光検出器と、（ｂ）該アナログ位置信号をサンプリングして、不連続時間位置信号を生成する、第１のサンプリング装置と、（ｃ）該アナログデータ信号をサンプリングして、不連続時間データ信号を生成する、第２のサンプリング装置と、（ｄ）該不連続時間データ信号に応答して、該トラックのセンターラインからの該光ビームの位置を表す不連続時間ＲＦベースバンド信号を生成する、エンベロープ検出器と、（ｅ）該光ビームがトラックを横断していることを示す、該不連続時間位置信号中のパルスを検出する、第１の不連続時間検出器と、（ｆ）該光ビームがトラックを横断していることを示す、該不連続時間ＲＦベースバンド信号中のパルスを検出する、第２の不連続時間検出器と、（ｇ）該第１および第２の不連続時間検出器に応答して、該光ビームがシーク動作中に横断するトラック数をカウントする、トラックカウンタとを備えており、これにより上記目的が達成される。
【００２７】
前記サーボコントローラは、前記不連続時間位置信号および前記不連続時間ＲＦベースバンド信号の周期を同期化させる同期化器をさらに備えていてもよい。
【００２８】
前記同期化器が、前記不連続時間位置信号および前記不連続時間ＲＦベースバンド信号のうちの少なくとも一方を間引きする、間引器を備えていてもよい。
【００２９】
前記不連続時間位置信号と前記不連続時間ＲＦベースバンド信号とが合わさって、トラックの横断をカウントし、また前記光ディスクにわたる前記光ビームの半径方向の移動を決定する、直交シーク信号を形成してもよい。
【００３０】
本発明の別のサーボコントローラは、光ディスク記憶装置において、ターゲットトラックへとシークし、次に該ターゲットトラックのセンターラインをトラッキングすることによって、光ディスク記憶媒体にわたって光ビームの位置決めを行うサーボコントローラであって、（ａ）トラックのセンターラインに対する該光ビームの位置を表す不連続時間位置信号を生成する手段と、（ｂ）該光ビームがトラックを横断していることを示す、該不連続時間位置信号中のパルスを検出する手段と、（ｃ）シーク動作中に検出された該不連続時間位置信号中のパルスに応答して、該光ビームが横断するトラック数をカウントする手段とを備えており、これにより上記目的が達成される。
【００３１】
前記サーボコントローラは、（ａ）前記光ディスク記憶媒体上に記録されるデータを表すＲＦデータ信号から不連続時間ＲＦベースバンド信号を生成する手段であって、該ＲＦベースバンド信号は、光ビームがトラックを横断していることを示す、手段と、（ｂ）該光ビームがトラックを横断していることを示す該不連続時間ＲＦベースバンド信号のパルスを検出する手段であって、前記光ビームが横断するトラック数をカウントする手段がさらに、該不連続時間ＲＦベースバンド信号中の検出されたパルスに応答する、手段とをさらに備えていてもよい。
【００３２】
前記サーボコントローラは、前記不連続時間位置信号および前記不連続時間ＲＦベースバンド信号の周期を同期化する手段をさらに備えていてもよい。
【００３３】
前記同期化する手段が、前記不連続時間位置信号および前記不連続時間ＲＦベースバンド信号のうちの少なくとも一方を間引きする手段を備えていてもよい。
【００３４】
前記同期化する手段が、前記不連続時間位置信号および前記不連続時間ＲＦベースバンド信号のうちの少なくとも一方の所定数のサンプルを平均化する手段を備えていてもよい。
【００３５】
ユーザデータが光ディスク記憶媒体のトラック内のデータピットにより反射された光ビームから復調される光ディスク記憶装置において、シーク動作中に光ディスクのトラックを横断する光ビームを示す直交シーク信号が、生成される。直交シーク信号は、不連続時間トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）および不連続時間ＲＦベースバンド信号から生成される。不連続時間ＴＥＳは、コンパクトディスク（ＣＤ）またはディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）の動作モードに従って生成される。ＣＤモードにおいて、ＴＥＳは、ＥおよびＦトラッキングフォトダイオードの差として生成され、ＤＶＤモードにおいて、ＴＥＳは不連続時間位相差光検出器（ＤＰＤ）を用いて生成される。不連続ＲＦベースバンド信号を生成するために、ＲＦデータ信号（４つの直交フォトダイオードの和Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄとして生成される）がチャネルレート（ボーレート）でサンプリングされ、ＲＦデータサンプルは不連続時間エンベロープ検出器を通過する。エンベロープ検出器は、トラック中心線に対する光ビームの位置を表す不連続時間ＲＦベースバンド信号を抽出する。不連続時間ＴＥＳおよびＲＦベースバンド信号は、同期され、トラック横断を計数し且つ半径方向のシーク方向を決定する直交シーク信号（１トラック当たり４つの遷移）を形成する２値方形波に変換される。
【００３６】
２値方形波信号は、ＴＥＳおよびＲＦベースバンド信号と各々の閾値とを比較することにより生成される。２値信号は、閾値が越えられたときに状態が変化する。ノイズに対する免疫性を増大させるために、２つの連続サンプルが閾値をクロスする場合にのみ、２値信号が状態を変化させる。ノイズに対する免疫性をさらに増大させるために、比較器は、２つの連続サンプルが閾値を越えるヒステリシス値を越える場合にのみ２値信号が状態を変化させるように、ヒステリシスを用いる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明の上記局面および利点、ならびに、その他の局面および利点は、図面を参照しながら以下の発明の詳細な説明を読むことによって、より良く理解されるであろう。
【００３８】
（概要）
光ディスク記憶装置内においてシーク動作中にトラック横断を計数する、本発明の回路の概要を図１０に示す。重要な局面は、直交シーク信号が、不連続時間トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）および不連続時間ＲＦデータ信号（ＲＦＳ）から生成されるということである。不連続時間において直交シーク信号を生成することは、アナログ成分に固有のプロセス変動を克服する。さらに、トラック横断周波数を抽出し且つより高い周波数でノイズを減衰させるためにはＴＥＳ信号をフィルタリングすることが必要である。不連続時間においてＴＥＳ信号をフィルタリングすることの利点は、フィルタの帯域幅が、シーク速度が変化するにつれてサンプリングレートを変化させることにより、自動的にトラック横断周波数に適応して変化することである。本発明のこの局面を以下に詳細に述べる。
【００３９】
ＣＤモードにおいて、不連続時間ＴＥＳ信号は、図１のＥおよびＦフォトダイオード７Ａおよび７Ｂ間の差として生成されるアナログ信号をサンプリングすることにより生成される。ＤＶＤモードにおいて、以下により詳細に述べるように、不連続時間ＴＥＳ信号は、不連続時間位相差検出器（ＤＰＤ）により生成される。ＣＤモードおよびＤＶＤモードの両方において、ＲＦデータ信号は、図１の４象限光検出器６のＡ、Ｂ、ＣおよびＤフォトダイオードの和として生成される。ＲＦデータ信号は、サンプリングされ、ＲＦベースバンド信号を抽出するエンベロープ検出器を通過する。ＲＦベースバンド信号は、データトラックの中心線に対する光ビームの位置を示す。
【００４０】
ＴＥＳおよびＲＦベースバンド信号のサンプル期間は、以下により詳細に述べるように、同期される。同期された信号は２値方形波信号ＴＥＸおよびＲＦＸに変換される。２値方形波は、直交信号（トラック当たり４つの遷移）を形成し、直交信号は、トラック横断を検出し且つ光ビームがディスク上を横断する際の光ビームの半径方向のシーク方向を決定するために、カウンタロジックによって処理される。トラック横断カウンタは、トラック横断が検出されるとインクリメント／デクリメントされる。
【００４１】
（位相差検出器）
ＤＶＤモードの場合、本発明は、位相差検出器（ＤＰＤ）を用いたシーキング中に用いるトラッキングエラー信号（ＴＥＳ）を生成する。ＤＰＤは、図２Ｃに示す４象限光検出器によって出力される対角信号Ｓ１およびＳ２のデュアルアーム相関を演算する。好適な実施形態において、対角信号Ｓ１およびＳ２は、サンプリングされ、２値信号Ｓ１（ｎ）およびＳ２（ｎ）に変換される。デュアルアーム相関（ＤＡＣ）は、以下の所定の相関オフセットにおける対角信号Ｓ１（ｎ）およびＳ２（ｎ）の正の相関と負の相関との間の差として演算される。
【００４２】
【数５】
0004146016.tif 000004
【００４３】
上記式において、第１項は正の相関を表し、第２項は負の相関を表す。上記式において、Ｌは２値信号Ｓ１（ｎ）およびＳ２（ｎ）の互いに対応するＬビットのＸＮＯＲ（すなわち、
0004146016.tif 000005
として表示された／ＸＯＲ）を加算することによって実行される相関の長さである。
【００４４】
図３Ａは、正の相関ＣｏｒｒＰ（Δ）と負の相関ＣｏｒｒＮ（Δ）とに対応する波形、並びに正および負の相関間の差として演算された、トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）を示す。Ｘ軸は、対角信号Ｓ１とＳ２との間の位相オフセットを表し、これはさらにトラッキングエラーを表す。この実施形態において、相関オフセットΔはＳ１およびＳ２の約１／４の期間に固定されたままである。この実施形態において、ＴＥＳの最大範囲は、トラックのわずか１／４であることに留意されたい。相関オフセットがＳ１およびＳ２の期間の１／４に設定されていない場合、またはＳ１およびＳ２の周波数がディスクの角速度の変動のためにドリフトする場合、ＴＥＳの最大トラック範囲はさらに減少する。さらに、相関オフセットΔが固定されているため、正および負の相関は記録されたデータの周波数コンテンツに対して感度を有する。その結果、上述した従来の位相差検出器に類似の望ましくない利得変動が起こる。
【００４５】
（適応型デュアルアーム相関器）
ＴＥＳの範囲をトラックの１／２に増大させ且つ記録されたデータの周波数コンテンツに対する感度を有さない様式でＴＥＳを演算するために、本発明は、適応型デュアルアーム相関器（ＡＤＡＣ）を用いる。本発明のＡＤＡＣは、Ｓ１とＳ２との間相関を最大にするために相関オフセットΔを適応的に調整する。このようにして、瞬間的相関オフセットΔが、トラックの１／４の範囲に亘る対角信号Ｓ１およびＳ２間の位相オフセットを表す。正および負の相関ＣｏｒｒＰ（Δ）およびＣｏｒｒＮ（Δ）間の差は、図３Ｂに示すように、トラックの１／２に広がる範囲に亘って位相オフセット（すなわちＴＥＳ）を表す。さらに、本発明のＡＤＡＣは、記録されたデータの周波数コンテンツに対して実質的に感度を有さず、そのことにより、利得変動の減少によるより高いサーボトラッキング帯域幅を可能にする。
【００４６】
図４は、本発明のＡＤＡＣ位相差検出器の全体ブロック図を示す。光検出器の象限ＡおよびＣが加算され（ＯＲ）て対角信号Ｓ１が生成される。象限ＢおよびＤが加算され（ＯＲ）て対角信号Ｓ２が生成される。対角信号Ｓ１およびＳ２はその後正の相関器ＣｏｒｒＰ（Δ）１４Ａおよび負の相関器ＣｏｒｒＮ（Δ）１４Ｂに入力され、これらは両方共３つの相関信号を生成する。３つの相関信号は、図７のフローチャートを参照して以下により詳細に説明する、更新された相関オフセットΔ１８を演算する際に用いられる、ＡＤＡＣプロセッサ１６に入力される。ＡＤＡＣプロセッサは、ＴＥＳ２０を、正および負の相関間の差として演算する。ＴＥＳ２０が低域通過フィルタ２２を通過してトラッキング制御信号２４が生成され、トラッキング制御信号２４は読出し動作中に選択されたトラックの中心線上に光トランスデューサを位置決めするためにサーボコントローラ２６に入力される。ＡＤＡＣプロセッサ１６はさらに、対角信号Ｓ１およびＳ２間の位相オフセットを表す位相オフセット信号ΔΘ２１を生成する。擬似直交信号生成器２８は、位相オフセット信号ΔΘ２１を処理することにより、シーク動作中にトラック横断を計数する際にトラックカウンタ３４により用いられるトラッキングエラー論理信号（ＱＴＥＬＳ）３０と中心線論理信号（ＣＬＳ）３２とを生成する。位相オフセット信号ΔΘ２４およびトラッキングエラー信号（ＴＥＳ）２０もまたトラックカウンタ３４に入力されて、以下にさらに詳細に述べる別の実施形態において直交信号を生成するために用いられる。
【００４７】
図５に、光検出器信号Ａ、Ｂ、ＣおよびＤをサンプリングし且つ対角信号Ｓ１（ｎ）およびＳ２（ｎ）を生成するフロントエンド回路の好適な実施形態を示す。帯域通過フィルタ３６は、光検出器信号をフィルタリングすることによりＤＣ成分（トラック横断周波数を含む）を減衰させ且つエイリアシングノイズを減衰させる。帯域通過フィルタ３６により出力される正弦波信号３８は極性方形波信号４０に変換される。変換は、ゼロ交差回りの出力において外来パルスを阻止するためにヒステリシスを用いる極性比較器４２に正弦波信号３８を通過させることにより達成される。極性方形波はその後サンプリング４４され、２値方形波信号４６に変換される。２値方形波信号４６は、３１ビットシフトレジスタ４８にシフトされる。シフトレジスタ４８は、ユーザが、記憶装置の特定の特性によるサーボ制御システムを較正するために光検出器信号を選択的に互いに遅延させることを可能にする。遅延要素５０は、制御線５２に対してアサートされる遅延値によってシフトレジスタ４８の適切な出力を選択するマルチプレクサとして操作される。対角信号Ｓ１（ｎ）およびＳ２（ｎ）はその後、遅延要素５０により出力される２値方形波信号に対してＯＲ５４を行うことにより生成され、それにより各々信号（Ａ＋Ｃ）および（Ｂ＋Ｄ）が生成される。対角信号Ｓ１（ｎ）およびＳ２（ｎ）はその後図４の正および負の相関器ＣｏｒｒＰ（Δ）１４ＡおよびＣｏｒｒＮ（Δ）１４Ｂに入力される。
【００４８】
正および負の相関ＣｏｒｒＰ（Δ）１４ＡおよびＣｏｒｒＮ（Δ）１４Ｂの更なる詳細を図６に示す。適応型アルゴリズムの一部分は、ＣｏｒｒＰおよびＣｏｒｒＮと指定された正および負のアームの各々に関して所定のオフセットによって分離された２つの相関を演算する。相関オフセットΔはその後、以下に述べるように、正または負の相関を最大にする方向に適合的に調整される。従って、正の相関器ＣｏｒｒＰ（Δ）１４Ａは、相関遅延Δ＋に従って＋ＣｏｒｒＰを演算し、相関遅延Δ−に従って正の相関−ＣｏｒｒＰを演算する。Δ−はΔ＋よりも僅かに小さい。同様に、負の相関器ＣｏｒｒＮ（Δ）１４Ｂは、相関オフセットΔ＋およびΔ−をそれぞれ用いて、負の相関＋ＣｏｒｒＮおよび−ＣｏｒｒＮを演算する。
【００４９】
相関信号＋ＣｏｒｒＰを演算するために、対角信号Ｓ１（ｎ）が遅延なしで第１のＬビットシフトレジスタ６２Ａにシフトされ、対角信号Ｓ２（ｎ）がΔ＋６４だけ遅延された後に第２のＬビットシフトレジスタ６２Ｂにシフトされる。シフトレジスタの長さＬは、相関の長さを決定する。相関信号＋ＣｏｒｒＰは、シフトレジスタ６２Ａおよび６２Ｂに記憶された対応するビットのＸＮＯＲ６６を加算することによって生成される。ＸＮＯＲ
0004146016.tif 000006
と表示される）は以下の反転ＸＯＲ機能である。
【００５０】
【数６】
0004146016.tif 000007
【００５１】
Δ−を相関オフセットとして用いて相関信号−ＣｏｒｒＰを生成するために同様の回路が供給される。相関信号＋ＣｏｒｒＰおよび−ＣｏｒｒＰはその後加算器６８で加算されて、正の相関信号ＣｏｒｒＰが生成される。
【００５２】
負の相関信号＋ＣｏｒｒＮ、−ＣｏｒｒＮおよびＣｏｒｒＮを演算する負の相関器１４Ｂは、図７の正の相関器１４Ａと同一の回路を含むが、Ｓ１（ｎ）が遅延されずＳ２（ｎ）が相関オフセットΔ＋およびΔ−だけ遅延される点が異なる。
【００５３】
好適な実施形態において、シフトレジスタにシフトされたＬ／４ビット当たりに１回の頻度で相関が演算される。すなわち、相関周波数は、対角信号Ｓ１およびＳ２のサンプリング周波数の４／Ｌ倍であり、その結果、各相関はＳ１（ｎ）およびＳ２（ｎ）のＬ／４の新しいサンプルで演算される。以下により詳細に述べるように、特定のトラックにおけるディスクの線速度または現行のシーク速度などのシステムダイナミックスに基づいてＤＰＤを最適化するために、相関の長さおよび周波数がプログラム可能に調整され得る。
【００５４】
正の相関信号（＋ＣｏｒｒＰ、ＣｏｒｒＰ、−ＣｏｒｒＰ）６０Ａおよび負の相関信号（＋ＣｏｒｒＮ、ＣｏｒｒＮ、−ＣｏｒｒＮ）６０Ｂは、図４のＡＤＡＣプロセッサ１６に転送される。ＡＤＡＣプロセッサ１６は、図７に示すフローチャートに従って、更新された相関オフセットΔ＋およびΔ−を演算する。図７のフローチャートは、相関オフセットΔ＋およびΔ−を、正または負の相関値ＣｏｒｒＰまたはＣｏｒｒＮを最大にする方向に更新する。ステップ７０において、ＡＤＡＣプロセッサは、ループ内で次の相関期間（すなわち、Ｌ／４によって除算されたサンプリング期間ｔsモジュロがゼロに等しいとき）を待機する。その後ステップ７２において、正および負の相関信号ＣｏｒｒＰおよびＣｏｒｒＮの大きさが比較される。ＣｏｒｒＰがＣｏｒｒＮよりも大きい場合、ステップ７４において、＋ＣｏｒｒＰと−ＣｏｒｒＰとの間の最大値に応じて相関オフセットΔがΔ＋またはΔ−に更新される。ＣｏｒｒＰがＣｏｒｒＮよりも小さいとき、ステップ７６において、＋ＣｏｒｒＮと−ＣｏｒｒＮとの間の最大値に応じて相関オフセットΔがΔ＋またはΔ−に更新される。さらにステップ７４および７６において、対角信号Ｓ１（ｎ）およびＳ２（ｎ）間の位相オフセットΔΘが保存されて、以下に述べるようにシーキング用の直交信号を演算するために用いられる。ステップ７８において、相関オフセットΔ＋およびΔ−は、（Δの現在値所定のオフセットΔMIN）に更新される。更新された相関オフセットが範囲外である場合、ステップ８０において、更新された相関オフセットが必要に応じて最大値または最小値に調整される。最後にステップ８２において、トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）が、ＣｏｒｒＰとＣｏｒｒＮとの間の差として演算される。
【００５５】
再び図４を参照して、トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）２０が低域通過フィルタ２２を通過して、読出し動作中に選択されたトラックの中心線上に光トランスデューサを位置決めするサーボコントローラ２６によって用いられるトラッキングエラー信号（ＴＥＳ）２４が生成される。ＡＤＡＣプロセッサ１６はさらに、Ｓ１（ｎ）とＳ２（ｎ）との間の位相オフセットΔΘ２１を直交信号生成器２８に送信する。直交信号生成器２８は、シーク動作中にトラック横断を計数する直交信号ＱＴＥＬＳ３０およびＣＬＳ３０を生成する。
【００５６】
直交信号生成器２８の動作は、図８Ａおよび図８Ｂを参照することにより理解される。図８Ａおよび図８Ｂは、光トランスデューサがトラックを横断する際の、順方向シークと逆方向シークとの各々に対する、位相オフセットΔΘ、中心線論理信号（ＣＬＳ）、およびトラッキングエラー論理信号（ＴＥＬＳ）を示す。光トランスデューサの速度が最悪の場合のランアウト速度未満であるとき、トラッキングエラー論理信号（ＴＥＬＳ）が、以下の擬似コードを実行することにより更新される。
【００５７】
【数７】
0004146016.tif 000008
【００５８】
上記擬似コードは以下の動作を行う。位相エラーΔΘが、２つの相関期間においてゼロよりも大きく０．５＊ΔΘmax未満である場合、ＴＥＬＳが図８Ａに見られるように１に設定される。逆に、２つの相関期間において位相オフセットΔΘがゼロ未満であって−０．５＊ΔΘmaxより大きい場合、ＴＥＬＳは０に設定される。それ以外の場合、ＴＥＬＳは、前のＴＥＬＳ値に設定することにより不変のまま残される。２つの相関期間において且つ０．５＊ΔΘmaxという最大および最小の限度に照らして位相エラーΔΘの極性を評価することにより、ヒステリシスがＴＥＬＳ信号を生成することに導入され、その結果ゼロ交差近傍で外来パルスが回避される。光トランスデューサの速度が所定の閾値より高い場合（すなわちシーク動作中）、最大および最小限度０．５＊ΔΘmaxに照らして位相オフセットをチェックする必要はない（すなわち、ＴＥＬＳは、中央線のゼロ交差近傍以外において、図８Ａののこぎり波全体に亘って更新される）。
【００５９】
直交信号生成器２８は次に以下のソースコードを実行する。
【００６０】
【数８】
0004146016.tif 000009
【００６１】
これにより、光トランスデューサのシーク方向（すなわち、順方向または逆方向シーク）が決定される。順方向シーク中は、図８Ａに示すように、位相オフセットΔΘが＋ΔΘmaxから−ΔΘmaxまで転移するとき、ＴＥＬＳは１であり得る。逆方向シーク中は、図８Ｂに示すように、位相オフセットΔΘが−ΔΘmaxから＋ΔΘmaxまで転移するとき、ＴＥＬＳは０であり得る。
【００６２】
センターラインロジック信号（ＣＬＳ）は以下の擬似コードに従って生成される。
【００６３】
【数９】
0004146016.tif 000010
【００６４】
上記の擬似コードは以下の演算を行う。フラグＴＥＬＳ＿ＣＨＡＮＧＥＤは、ＴＥＬＳ信号が変化したかどうか（すなわち、０→１または１→０に転移したかどうか）を示す。順方向シーク中にＴＥＬＳが変化してＴＥＬＳ（ｉ）−ＴＥＬＳ（ｉ−１）が１となる場合は、ＣＬＳ信号は１に設定され、これは、光トランスデューサがトラックのセンターラインを横断したことにより、位相オフセットΔΘがゼロを横断したことを示す。同様に、逆方向シーク中にＴＥＬＳが変化してＴＥＬＳ（ｉ）−ＴＥＬＳ（ｉ−１）が−１となる場合は、ＣＬＳ信号は１に設定され、これは、光トランスデューサがトラックのセンターラインを横断したことにより、位相オフセットΔΘがゼロを横断したことを示す。センターラインカウント（ｃｌｃｎｔ）は、センターラインパルス間に生じる時間量のトラッキングを続け、所定の制限時間内にセンターラインの横断が検出されない場合にセンターラインパルスを発生させるために使用される。センターラインの横断が検出されると、ｃｌｃｎｔはゼロにリセットされる。カウンタセンターライン幅（ｃｌｗｉｄｔｈ）は、センターラインパルスのパルス幅を決定する。センターラインの横断が検出されると、ゼロにリセットされる。ｃｌｗｉｄｔｈカウンタが増分されて４を超えるまではＣＬＳ信号は１のままであり、４を超えると、ＣＬＳ信号は０にリセットされる。すなわち、センターラインパルスの幅は４相関周期である。
【００６５】
カウンタのｃｌｃｎｔが制限時間を越えるときセンターラインパルスを発生させる擬似コードは以下のように示される。
【００６６】
【数１０】
0004146016.tif 000011
【００６７】
周期カウント（ｐｃｎｔ）は、ＴＥＬＳ信号が変化する（ＴＥＬＳ＿ＣＨＡＮＧＥＤ）サイクルをカウントすることによって、ＴＥＬＳ信号の半周期の長さをトラッキングする。カウンタのｃｌｃｎｔが１．５＊ｐｃｎｔ（ＴＥＬＳの半周期の１．５倍）を超えると、ＣＬＳを１に設定し、ｃｌｃｎｔおよびｃｌｗｉｄｔｈカウンタをゼロにリセットすることによって、センターラインパルスを発生させる。
【００６８】
センターラインの横断が検出されず、パルスを発生させない場合は、ｃｌｃｎｔは単に増分されるだけである。直交信号（トラック横断毎に４つの状態を持つ信号）を生成するためには、それぞれ順方向および逆方向シークに対して図８Ｃおよび図８Ｄに示すように、ＴＥＬＳ信号を２相関周期だけ遅延させる。ｃｌｃｎｔを増分させＴＥＬＳを遅延させてＱＴＥＬＳ３０を生成するための擬似コードは以下に示される。
【００６９】
【数１１】
0004146016.tif 000012
【００７０】
従って、擬似直交信号生成器２８は、シーク動作中にトラックの横断をカウントする図４のトラックカウンタ３４によって使用される、図８Ｃおよび図８Ｄに示すＣＬＳ信号３２およびＱＴＥＬＳ信号３０を生成する。
【００７１】
（直交信号生成器）
本発明は、シーク動作中のトラックの横断をカウントするために使用される直交信号を生成する様々な変形実施形態を提供する。図８Ａ〜図８Ｄを参照して上述したように、ＤＰＤが出力するＣＬＳ信号３２およびＱＴＥＬＳ信号３０から直交信号を生成することに加えて、本発明は、変形例として、ＴＥＳおよびＲＦデータ信号を使用して直交信号を生成する。直交信号を生成する様々な変形実施形態の詳細を図１０に示す。
【００７２】
記憶システムがＣＤフォーマット用に構成されるときは、ＥおよびＦフォトダイオード信号間の差をとることによって、加算器９２の出力にＴＥＳアナログ信号９０が生成される。ＴＥＳ信号９０は、次に、約１２ＭＨｚでサンプリングされ（９４）、不連続時間ＴＥＳ信号９６を生成する。ＤＶＤフォーマットでは、ＴＥＳ信号は、上述のようにＤＰＤ９８によって生成される。図４を参照して、ＤＰＤ９８は、シークＴＥＳ信号２１（位相オフセットΔΘ）とトラッキングＴＥＳ信号２０（正および負の相関器間の差）とを生成する。これらの信号はそれぞれ直交シーク信号の生成に使用され得る。図１０のマルチプレクサ１００は、マイクロコントローラ（図示せず）によって、動作モードに依存して所望のＴＥＳ信号を選択するように構成される。
【００７３】
ＲＦデータ信号１０２は、４象限光検出器６のフォトダイオードの合計（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）として加算器１０４の出力で生成される。ＲＦデータ信号１０２は読出しチャネルサンプリング装置１０６によってサンプリングされ、不連続時間ＲＦデータ信号１０８を生成する。不連続エンベロープ検出器１１０は不連続時間ＲＦデータ信号１０８を処理して、トラックのセンターラインに対する光ビームの位置を示すＲＦベースバンド信号を抽出する。図１１に示すように、エンベロープ検出器１１０の目的は、シーク動作中にＲＦデータ信号のピークをトラッキングして、ＴＥＳ信号から９０度オフセットしたシヌソイド信号を生成すること（これにより直交信号を形成すること）である。本発明は、様々なチャネルサンプリング速度に対処するように設計される。本明細書で開示した実施形態では、チャネルサンプリング速度は、２９．６４ＭＨｚ、５９．２７ＭＨｚおよび１１８．５ＭＨｚから選択される。これらの周波数はＴＥＳ信号１１４のサンプル周波数とは一致しないため、トラックの横断をカウントするように直交シーク信号を処理する前に、ＴＥＳ信号およびＲＦベースバンド信号のサンプルを同期させる必要がある。
【００７４】
ＴＥＳ信号およびＲＦベースバンド信号をフィルタリングしてトラック横断周波数（基本周波数）を抽出して、シヌソイド信号を生成しノイズをより高い周波数で減衰させることもまた、必要である。トラック横断周波数を抽出するためには、シーク速度に対してＴＥＳ信号およびＲＦベースバンド信号の間引きを行い、次に間引かれた信号をローパス不連続時間フィルタでフィルタリングする必要がある。信号はトラック横断周波数に対して間引きされるため、不連続時間ローパスフィルタ１１６Ａおよび１１６Ｂの帯域幅は、自動的に所望の遮断周波数に合わせた大きさとなる。
【００７５】
図１０に示す同期化回路１１８は、現在のシーク速度および動作モード、すなわちＣＤまたはＤＶＤ、に従ってＴＥＳ信号およびＲＦベースバンド信号の同期化および間引きを行う。以下の表は、ＣＤフォーマットにおいて、ＴＥＳ信号およびＲＦベースバンド信号がどのように間引きされるかを示す。
【００７６】
【表１】
0004146016.tif 000013
【００７７】
上記の表の第１欄は、シーク動作中に行われるトラック横断の周波数の範囲を表す。この好適な実施形態では、サーボコントローラが現在のシーク速度を推定して、間引きされたＴＥＳ信号およびＲＦベースバンド信号がサンプル周波数（第２欄）をトラック横断周波数の少なくとも１０倍に維持するように、表１に従って同期化器１１８をプログラムする。もしくは、同期化器１１８は、サーボコントローラからの介入はなしに、シーク速度が変わると自動的に調整され得る。
【００７８】
上述のように、ＣＤフォーマット用に構成されると、アナログＴＥＳ信号９０は、約１１．８５ＭＨｚの定周波数でサンプリング（９４）される。同期化器１１８は、単に所望のサンプル速度に一致するように（すなわち、第２欄のサンプル速度に一致するように）信号をサブサンプリングすることによって、不連続時間ＴＥＳ信号９６の間引きを行う。実用化において複雑度およびコストを低減するために、第２欄の間引き後サンプル周波数は、ＴＥＳ信号が２の累乗（２、４、８、１６および３２）によってサブサンプリングされ得るように選択されている。
【００７９】
ＲＦベースバンド信号１１２は、再帰、加重型の移動平均フィルタを用いて間引きされる。このフィルタは図１２に詳細に示す。このフィルタは以下の演算を行う。
【００８０】
ｙ（ｋ）＝（ｙ（ｋ−１）＋ｘ（ｋ））１／２  ｋ＝１−＞ｎ
ここで、ｎは表１の第３欄に示される間引きファクタである。ＲＦベースバンド信号ｘ（ｋ）のｎ個のサンプルを処理した後、遅延レジスタ１２０に格納された値が抽出される（１２２）。第３欄の各エントリの３つの間引き値が、３つのチャネルサンプリング周波数２９．６４ＭＨｚ、５９．２７ＭＨｚおよび１１８．５ＭＨｚそれぞれに対する間引きファクタｎに対応する。
【００８１】
ＤＶＤフォーマットに対しては、チャネルサンプリング速度は１１８．５ＭＨｚに固定され、ＴＥＳ信号１１４は、シークＴＥＳ信号２１（位相オフセットΔΘ）またはトラッキングＴＥＳ信号２０（正および負の相関器間の差）として、ＤＰＤ９８によって生成される。ＴＥＳ信号１１４のサンプル周波数は、上述のＤＰＤ相関器の相関長さＬを調整することによって、トラック横断周波数の約１０倍に調整される。ＲＦベースバンド信号１１２のサンプル周波数は、図１２の移動平均フィルタを用いて所望の周波数に調整される。以下の表は、ＴＥＳ信号を同期化するために相関長さＬがどのように調整されるかを、ＲＦベースバンド信号を同期化するために用いられる累積間隔ｎと共に示す。
【００８２】
【表２】
0004146016.tif 000014
【００８３】
上記の表２では、相関長さＬの解像度および移動平均フィルタの間引きファクタは１ビットであり、これは、上記表１のＣＤ設定の場合より顕著に高いことに留意されたい。これは、ＣＤフォーマットに比べてＤＶＤではシーク速度およびインチ当たりのトラック数（ＴＰＩ）密度が高いことにより、トラック横断周波数が非常に高くなるため、およびＤＶＤモードではＤＰＤがデータ信号からトラック横断を検出するため、必要となる。
【００８４】
ＴＥＳ信号およびＲＦベースバンド信号が間引きおよび同期化されると、これらの信号は、不連続時間ローパスフィルタ１１６Ａおよび１１６Ｂを通され、トラック横断周波数（基本周波数）の抽出および高い周波数ノイズの減衰が行われる。９０度オフセットされた得られるシヌソイド信号を図９に示す（これらの信号は、実際には、図９に示す信号の不連続時間サンプルである）。シヌソイドＴＥＳ信号１２４およびＲＦベースバンド信号１２６は、ＴＥＸ検出器１３２およびＲＦＸ検出器１３４によってそれぞれ２値方形波信号ＴＥＸ１２８およびＲＦＸ１３０に変換される。ＴＥＸおよびＲＦＸ検出器は、シヌソイド信号のサンプルをプログラマブルな正および負しきい値設定と比較する比較器（スライサ）を備えている。比較器では、出力された２値方形波は、図９に示すようにシヌソイド信号がしきい値を横断すると状態を変更する。スプリアスパルスの検出を防ぐために、比較器は、ヒステリシスしきい値（図９に点線で示す）を超える場合のみに出力が状態を変更する、プログラマブルヒステリシス設定を用いる。ノイズ免疫性をさらに高くするために、２つの連続サンプルがヒステリシスしきい値を超えるまでは、比較器の出力は状態を変更しないようにしてもよい。従って、図１０のＴＥＸおよびＲＦＸ検出器１３２および１３４は、しきい値設定およびヒステリシス設定によりサーボコントローラによってプログラミングされる。
【００８５】
２値方形波信号ＴＥＸ１２８およびＲＦＸ１３０は、直交シーク信号を形成する。マルチプレクサ１３６および１３８は、これらの信号かまたは、図１０のカウンタロジック１４０への入力としてＤＰＤ９８によって出力されるＤＰＤ＿ＱＴＥＬＳおよびＤＰＤ＿ＣＬＳ信号を選択する。カウンタロジック１４０は、図９に示す以下の信号を生成する。
【００８６】
【数１２】
0004146016.tif 000015
【００８７】
意図するシーク方向に依存して、ＵＰ（ｋ）信号が図１０のカウンタ１４２を増分し、ＤＯＷＮ（ｋ）信号がカウンタ１４２を減分するか、またはその逆が行われる。カウンタが所定の目標値に達すると（例えば、カウンタが減分してゼロになると）シークの終了が検出される。
【００８８】
本発明の目的は、本明細書に開示した実施形態によって十分に実現されている。当業者であれば、本発明の様々な局面は、本質的な機能から外れることなく異なる実施形態によって実現されることは理解されよう。開示された特定の実施形態は例示的なものであって、請求の範囲によって適切に構成される本発明の範囲を制限するものではない。
【００８９】
【発明の効果】
本発明によれば、不連続時間ＴＥＳ信号および不連続時間ＲＦベースバンド信号から直交信号を生成し得る光ディスク記憶装置用の改良されたシーク検出器が提供される。これにより、直交信号を生成する際に、ノイズの存在下において、不連続時間ＴＥＳおよびＲＦベースバンド信号のピークを正確に検出することが可能となる。また、直交信号を生成する前に、期間が異なり得る不連続時間ＴＥＳ信号およびＲＦベースバンド信号を同期させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）がＣＤモード用のＥおよびＦ光検出器、並びにＤＶＤモード用の４象限光検出器の対角信号を用いて演算される、リードねじおよび光キャリッジによってディスク上を半径方向に位置決めされた従来の光ヘッドアセンブリを示す図である。
【図２Ａ】トラッキング中の位置エラーを演算する従来の位相差検出器の動作を示す図である。
【図２Ｂ】トラッキング中の位置エラーを演算する従来の位相差検出器の動作を示す図である。
【図２Ｃ】トラッキング中の位置エラーを演算する従来の位相差検出器の動作を示す図である。
【図３Ａ】トラッキング中に位置エラー信号を生成する、本発明のデュアルアーム相関手法による波形を示す図である。
【図３Ｂ】記録されたデータの周波数コンテンツに対して感度を有さず、０．５トラックの範囲内の増加を提供する、本発明の適応型デュアルアーム相関手法による波形を示す図である。
【図４】本発明の適応型デュアルアーム相関器のブロック図である。
【図５】４象限光検出器信号をサンプリングし且つ対角信号Ｓ１およびＳ２を生成する、好適な実施形態の詳細を示す図である。
【図６】Δ＋とΔ−における互いに隣接する相関を加算することによって各々の相関を演算する正および負の相関器ＣｏｒｒＰ（Δ）およびＣｏｒｒＮ（Δ）の詳細を示す図である。
【図７】相関オフセットΔが、どのようにして、正または負の相関を最大にするために適応的に調整されるかを示すフローチャートである。
【図８Ａ】シーキング時にトラック横断を計数するために用いられる直交信号が、相関オフセットΔを用いていかにして生成されるかを示す図である。
【図８Ｂ】シーキング時にトラック横断を計数するために用いられる直交信号が、相関オフセットΔを用いていかにして生成されるかを示す図である。
【図８Ｃ】シーキング時にトラック横断を計数するために用いられる直交信号が、相関オフセットΔを用いていかにして生成されるかを示す図である。
【図８Ｄ】シーキング時にトラック横断を計数するために用いられる直交信号が、相関オフセットΔを用いていかにして生成されるかを示す図である。
【図９】トラック横断を計数するＴＥＳおよびＲＦベースバンドデータ信号を含む、シーク動作中に生成される信号を示す図である。
【図１０】ＴＥＳおよびＲＦベースバンドデータ信号を同期させる同期化器を含む、本発明のトラック計数回路のブロック図である。
【図１１】正弦波ＲＦベースバンド信号と共に直交シーク信号を形成する、正弦波ＴＥＳ信号に関するエンベロープ検出器の出力における正弦波ＲＦベースバンド信号を示す図である。
【図１２】ＲＦベースバンド信号をトラック横断周波数およびＴＥＳ信号に同期させるために、ＲＦベースバンド信号を間引きする移動平均フィルタのブロック図である。
【符号の説明】
９８  ＤＰＤ
１０４  加算器
１１０  包絡線検出器
１１６Ａ、１１６Ｂ  ＬＰＦ
１１８  シンクロナイザ
１２０  遅延レジスタ
１３２  ＴＥＸ検出器
１３４  ＲＦＸ検出器
１３６、１３８  マルチプレクサ
１４０  カウンタロジック
１４２  カウンタ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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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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