(57)【要約】【課題】  トラッキング誤差検出装置では、２値化回路におけるオフセットによるＤｕｔｙズレを回避するために、２値化回路を一般的に用いられている２値化回路の出力Ｄｕｔｙが５０％になるように閾値生成回路にフィードバックを掛けるＤｕｔｙ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ  Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒとしているが、未記録メディアを再生した場合や傷や汚れにより光ピックアップから得られる信号がなくなった場合には、ヒステリシス特性により閾値生成手段の出力が変動し、不要な位相差を持った信号が出力され、トラッキング誤差信号の誤検出が発生する。  【解決手段】  位相比較の対象となる２値化コンパレータの閾値に対して外乱を印加することで、位相差検出時における２値化コンパレータの出力ノイズに影響されることなく、高精度に位相差を検出することができる構成としたものである。【選択図】   図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスク装置において光記録媒体上に光を照射して得られる光スポットのトラッキング誤差量に応じて互いに位相が変化する２つの信号系列をそれぞれ２値化する２値化回路と、各２値化回路の２値化における閾値の基準を生成するための閾値生成回路と、上記各閾値生成回路から出力される信号対して外乱を加算し、上記各２値化回路の閾値を生成する加算器と、上記外乱を生成する外乱生成回路と、上記各２値化回路により得られた２つの信号の位相差を検出する位相比較器と、上記検出された位相差に帯域制限を行ってトラッキング誤差信号を得るローパスフィルタとを有することを特徴とするトラッキング誤差検出装置。
【請求項２】
光ディスク装置において光記録媒体上に光を照射して得られる光スポットのトラッキング誤差量に応じて互いに位相が変化する２つの信号系列に対してそれぞれ外乱を加算する加算器と、上記外乱を生成する外乱生成回路と、上記外乱が加算された２系統の信号を２値化するための２値化回路と、各２値化回路の２値化における閾値を生成するための閾値生成回路と、上記各２値化回路により得られた２つの信号の位相差を検出する位相比較器と、上記検出された位相差に帯域制限を行ってトラッキング誤差信号を得るローパスフィルタとを有することを特徴とするトラッキング誤差検出装置。
【請求項３】
請求項１乃至２に記載のトラッキング誤差検出装置において、上記外乱を加算する各加算器は、外乱を加算する際に遅延調整を行うための遅延回路を有し、上記遅延回路の遅延量は、上記ローパスフィルタから得られるトラッキング誤差信号のオフセット量に応じて遅延量を制御する遅延量制御手段により制御される、ことを特徴とするトラッキング誤差検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載のトラッキング誤差検出装置によって検出されたトラッキング誤差情報を用いてトラッキング制御を行うことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ディスク装置に関し、特に光記録媒体上に光を照射して得られる光スポットのトラッキング誤差を検出するトラッキング誤差検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置におけるトラッキング誤差検出装置は、高倍速化および記録媒体の高密度化に対応できる精度の確保が必要とされてきた。図６は、従来のトラッキング誤差検出装置の構成を示した図で、図において、１０１ａ、１０１ｂは例えば光ピックアップにより光ディスクから再生した２信号を入力Ａ、Ｂとして、これら入力信号Ａ、Ｂをそれぞれ２進化する２進化器、１０２は２進化器１０１ａ、１０１ｂからの２信号Ａ１０１、Ｂ１０１の間で位相比較し、その位相（どちらが位相進みかあるいは遅れか）に対応して、それぞれのＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルとが切り替わる２信号Ｄ、Ｕをローパスフィルタリングし、トラッキング誤差信号を出力するローパスフィルタ、１０４ａ、１０４ｂはそれぞれＡ１０１．Ｂ１０１の出力に応じて２進化器１０１ａ、１０１ｂの２進化レベルにヒステリシス特性を持たせるヒステリシス手段である。以上のように構成することで、入力信号Ａ、Ｂが上昇するときと下降するときに２進化レベルをヒステリシス手段を用いて可変する設定とすることで、ノイズパルスを除去することができ、入力信号Ａ、Ｂにノイズが乗ったり、Ｓ／Ｎが小さくなっても出力レベルが低下せずに十分に出力レベルがあるトラッキング誤差信号が得られる。
【特許文献１】特開２００３−３０３４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記のような従来のトラッキング誤差検出装置では２値化回路におけるオフセットによるＤｕｔｙズレを回避するために、２値化回路を一般的に用いられている２値化回路の出力Ｄｕｔｙが５０％になるように閾値生成回路にフィードバックを掛けるＤｕｔｙ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ  Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ（以下、ＤＦＣのように略記する）とした場合には、未記録メディアを再生した場合や傷や汚れにより光ピックアップから得られる信号がなくなった場合には、ヒステリシス特性により図７に示すように閾値生成手段の出力はヒステリシス特性の２値化のＨｉｇｈ側の閾値、Ｌｏｗ側の閾値をそれぞれ超えるように変動する。各２値化回路はそれぞれの出力Ｄｕｔｙを５０％にするように独立して閾値が変動するため、結果として得られる２値化信号が、本来の信号からは出力されないはずの不要な位相差を持った信号が出力されることとなり、結果としてトラッキング誤差信号の誤検出の要因となってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の請求項１に関わるトラッキング誤差検出装置は、光スポットのトラッキング誤差量に応じて互いに位相が変化する２つの信号系列をそれぞれ２値化する２値化回路と、各２値化回路の２値化における閾値の基準を生成するための閾値生成回路と、上記各閾値生成回路から出力される信号対して外乱を加算し、上記各２値化回路の閾値を生成する加算器と、上記外乱を生成する外乱生成回路と、上記各２値化回路により得られた２つの信号の位相差を検出する位相比較器と、上記検出された位相差に帯域制限を行ってトラッキング誤差信号を得るローパスフィルタとを有し、位相比較の対象となる２値化コンパレータの閾値に対して外乱を印加することで、位相差検出時における２値化コンパレータの出力ノイズに影響されることなく、高精度に位相差を検出することができる構成としたものである。
【０００５】
本発明の請求項２に関わるトラッキング誤差検出装置は、光スポットのトラッキング誤差量に応じて互いに位相が変化する２つの信号系列に対してそれぞれ外乱を加算する加算器と、上記外乱を生成する外乱生成回路と、上記外乱が加算された２系統の信号を２値化するための２値化回路と、各２値化回路の２値化における閾値を生成するための閾値生成回路と、上記各２値化回路により得られた２つの信号の位相差を検出する位相比較器と、上記検出された位相差に帯域制限を行ってトラッキング誤差信号を得るローパスフィルタとを有し、位相比較の対象となる２値化コンパレータの閾値に対して外乱を印加することで、位相差検出時における２値化コンパレータの出力ノイズに影響されることなく、高精度に位相差を検出することができる構成としたものである。
【０００６】
本発明の請求項３に関わるトラッキング誤差検出装置は、請求項１から２に記載のトラッキング誤差検出装置において、上記外乱を加算する各加算器は、外乱を加算する際に遅延調整を行うための遅延回路を有し、上記遅延回路の遅延量は、上記ローパスフィルタから得られるトラッキング誤差信号のオフセット量に応じて遅延量を制御する遅延量制御手段により制御することで、さらに高精度に位相差を検出することができる構成としたものである。
【０００７】
本発明の請求項４に関わる光ディスク装置は、請求項１から３に記載のトラッキング誤差検出装置を用いて高精度トラッキング制御を行うものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【０００９】
請求項１の発明においては、２値化回路の閾値に対して外乱を入力することでヒステリシス特性と同様に、外乱レベル以下の信号の２値化を行わないようにするため、ノイズ除去効果を得る。また、同じ外乱を２つの信号系列に対して加算するため、信号入力が無い場合でもそれぞれの２値化回路は、外乱に同期した位相差のない２値化信号を出力することができ、位相差検出回路では位相差は検出されない。そのため、結果としてトラッキング誤差信号の誤検出を防ぐことができる。
【００１０】
請求項２の発明においては、入力される信号に対して外乱を入力することで、ヒステリシス特性と同様に、外乱レベル以下の信号の２値化を行わないようにするため、ノイズ除去効果を得る。また、同じ外乱を２つの信号系列に対して加算するため、信号入力が無い場合でもそれぞれの２値化回路は、外乱に同期した位相差のない２値化信号を出力することができ、位相差検出回路では位相差は検出されない。そのため、結果としてトラッキング誤差信号の誤検出を防ぐことができる。
【００１１】
請求項３の発明においては、外乱の加算前にそれぞれ遅延回路を設け、トラッキング誤差信号のオフセット量に基づいて、遅延量を調整することで外乱側の位相比較器までの配線遅延や容量などによるタイミングずれによる位相差オフセットを除去できる。結果として、さらに高精度で安定したトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００１２】
請求項４の発明においては、請求項１から３に記載のトラッキング誤差検出装置によって検出されたトラッキング誤差情報を用いてトラッキング制御をかけるため、請求項１から３に記載の発明に係る効果を奏する光ディスク装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１を示した図である。図において、１ａ、１ｂは例えば光ピックアップにより光ディスクから再生した２信号を入力Ａ、Ｂとして、これら入力信号Ａ、Ｂをそれぞれ２値化する２値化回路、２は２値化回路１ａ、１ｂからの２信号Ａ１、Ｂ１の位相比較を行い、その位相差量（どちらが位相進みかあるいは遅れか）を検出し、出力する位相比較器、３は上記位相比較器２からの出力に対して帯域制限を行い、トラッキング誤差信号を出力するローパスフィルタ、４ａ、４ｂは閾値生成手段６ａ、６ｂに対してそれぞれ外乱を加算する加算器、５は上記加算器に外乱信号５１を出力する外乱生成回路、６ａ、６ｂは各２値化回路１ａ、１ｂの２値化における閾値の基準を生成するための閾値生成回路を示す。
【００１５】
次に、図１の動作について図２を用いて説明する。まず、図１における２値化回路１ａに入力される信号は、入力信号Ａと、閾値生成手段６ａからの出力６ａ１と、外乱生成回路５からの出力５１となる。これはそれぞれ図２におけるＡ、６ａ１、５１と同じである。これらの信号が入力された２値化回路１ａの出力はＡ１となり、図２のＡ１に示すように２値化信号として出力される。また、図１における２値化回路１ｂに入力される信号は入力信号Ｂと、閾値生成手段６ｂからの出力６ｂ１と、外乱生成回路５からの出力５１となる。これはそれぞれ図２におけるＢ、６ｂ１、５１と同じである。これらの信号が入力された２値化回路１ｂの出力はＢ１となり、図２のＢ１に示すように２値化信号として出力される。このそれぞれの出力Ａ１とＢ１の位相比較を位相比較器２で行う。ここで、２値化回路１ａと１ｂには、外乱生成回路５から同位相の外乱が閾値生成手段６ａおよび６ｂの出力である６ａ１と６ｂ１に加算されて入力されるため、ヒステリシス特性と同様に、外乱レベル以下の２値化を行わないようにするため、ノイズ除去効果を得ることができる。また、一方で、上記信号ＡとＢが入力されない状態（無信号入力状態）においては、本実施の形態１の構成とすることで、ノイズ信号７ａ、７ｂといったノイズが混入した場合においても、同位相の外乱を２値化回路１ａと１ｂに入力するため、それぞれの２値化回路は、外乱に同期した位相差のない２値化信号を出力することができ、位相差検出回路２ではノイズと外乱の影響による位相差は検出されない。そのため、結果としてトラッキング誤差信号の誤検出を防ぐことができる。さらに、加算する外乱の平均Ｄｕｔｙを５０％になるようにすることで２値化回路としてＤＦＣを用いた場合でも外乱による閾値の変動を抑えることができる。
【００１６】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２を示した図である。図において、１ａ、１ｂは例えば光ピックアップにより光ディスクから再生した２信号を入力Ａ、Ｂとして、これら入力信号Ａ、Ｂをそれぞれ２値化する２値化回路、２は２値化回路１ａ、１ｂからの２信号Ａ１、Ｂ１の位相比較を行い、その位相差量（どちらが位相進みかあるいは遅れか）を検出し、出力する位相比較器、３は上記位相比較器２からの出力に対して帯域制限を行い、トラッキング誤差信号を出力するローパスフィルタ、８ａ、８ｂは入力信号Ａ、Ｂに対してそれぞれ外乱を加算する加算器、５は上記加算器に外乱信号５１を出力する外乱生成回路６ａ、６ｂは各２値化回路１ａ、１ｂの２値化における閾値の基準を生成するための閾値生成回路を示す。
【００１７】
ここで、実施の形態１では、外乱生成回路５からの出力を閾値生成回路６ａおよび６ｂの出力と加算して２値化回路１ａおよび１ｂに入力していたが、本実施の形態２のように上記外乱生成回路５からの出力を入力信号Ａ、Ｂに加算すべく、加算器８ａおよび８ｂを用いて入力信号Ａ、Ｂに外乱を加算した場合でも同様に２値化回路１ａ、１ｂの出力としては同じ出力が得ることができるため、それぞれの２値化回路は、外乱に同期した位相差のない２値化信号を出力することができ、位相差検出回路２ではノイズと外乱の影響による位相差は検出されない。そのため、結果としてトラッキング誤差信号の誤検出を防ぐことができる。さらに、加算する外乱の平均Ｄｕｔｙを５０％になるようにすることで２値
化回路としてＤＦＣを用いた場合でも外乱による閾値の変動を抑えることができる。
【００１８】
（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３を示した図である。図において、１ａ、１ｂは例えば光ピックアップにより光ディスクから再生した２信号を入力Ａ、Ｂとして、これら入力信号Ａ、Ｂをそれぞれ２値化する２値化回路、２は２値化回路１ａ、１ｂからの２信号Ａ１、Ｂ１の位相比較を行い、その位相差量（どちらが位相進みかあるいは遅れか）を検出し、出力する位相比較器、３は上記位相比較器２からの出力に対して帯域制限を行い、トラッキング誤差信号を出力するローパスフィルタ、４ａ、４ｂは閾値生成手段６ａ、６ｂに対してそれぞれ外乱を加算する加算器、５は上記加算器に外乱信号５１を出力する外乱生成回路、６ａ、６ｂは各２値化回路１ａ、１ｂの２値化における閾値の基準を生成するための閾値生成回路、９ａ、９ｂは外乱生成回路５からの出力を閾値生成手段６ａ、６ｂの出力と加算器４ａ、４ｂを用いて加算する際に遅延量を印加するための遅延回路、１０は、上記遅延回路９ａ、９ｂで行う遅延量を調整するための遅延調整手段を示す。
【００１９】
次に、図４の動作について図５を用いて説明する。まず、図４における２値化回路１ａに入力される信号は、入力信号Ａと、閾値生成手段６ａからの出力６ａ１と、外乱生成回路５からの出力５１に遅延回路９ａによって遅延量が印加された信号９ａ１を加算器４ａによって加算した信号となる。これはそれぞれ図５におけるＡ、６ａ１、９ａ１と同じである。これらの信号が入力された２値化回路１ａの出力はＡ１となり、図５のＡ１に示すように２値化信号として出力される。また、図４における２値化回路１ｂに入力される信号は、入力信号Ｂと、閾値生成手段６ｂからの出力６ｂ１と、外乱生成回路５からの出力５１に遅延回路９ｂによって遅延量が印加された信号９ｂ１を加算器４ｂによって加算した信号となる。これはそれぞれ図５におけるＢ、６ｂ１、９ｂ１と同じである。これらの信号が入力された２値化回路１ｂの出力はＢ１となり、図５のＢ１に示すように２値化信号として出力される。このそれぞれの出力Ａ１とＢ１の位相比較を位相比較器２で行う。位相比較器２からの出力は帯域制限を行うためのローパスフィルタ３を介して、トラッキング誤差信号として出力されるわけであるが、上記信号ＡとＢが入力されない状態（無信号入力状態）において、上記トラッキング誤差信号のオフセット量に基づいて、遅延量調整手段１０を用いて、遅延回路９ａと９ｂで加算器４ａ、４ｂに加算すべき遅延量を調整する。これは、本実施の形態３で示した回路構成上、やむやく発生する外乱側の位相比較器までの配線遅延や容量などによるタイミングずれが原因となる位相差オフセットを除去することを目的としている。以上のことから、結果として、さらに高精度で安定したトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００２０】
（実施の形態４）
光ディスク装置の中には、通常、トラッキング誤差検出装置があり、そのトラッキング誤差検出装置によって検出されたトラッキング誤差情報に基づいて、トラッキング誤差が少なくなるように光ピックアップ内のレンズを駆動するトラッキング制御を行っている。本実施の形態における光ディスク装置は、請求項１から３に記載のトラッキング誤差検出装置を用いてトラッキング誤差を検出し、トラッキング制御をかけるものである。本実施の形態における光ディスク装置によると、請求項１から３に記載のトラッキング誤差検出装置によって検出されたトラッキング誤差情報を用いてトラッキング制御をかける構成にしたので、請求項１から３に記載の発明に係る効果を奏する光ディスク装置を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明にかかるトラッキング誤差検出装置およびそれを用いた光ディスク装置は、位相差検出をデジタル検出方式で実現する場合に、位相比較を行う前の２値化回路に閾値と外乱を印加することによって、外乱レベル以下の２値化を行わないようにできる。また、無
信号入力状態においても同位相の外乱を印加することで、ノイズ除去効果を得ることができ、安定にトラッキング誤差検出信号を得ることができる。以上のことから光ディスク装置におけるサーボ技術に必要な信号の検出精度向上と安定化に有用であり、光ディスク装置の高倍速化・高密度化の用途等にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１におけるトラッキング誤差検出装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１におけるトラッキング誤差検出装置の動作を示した波形図
【図３】本発明の実施の形態２におけるトラッキング誤差検出装置のブロック図
【図４】本発明の実施の形態３におけるトラッキング誤差検出装置のブロック図
【図５】本発明の実施の形態３におけるトラッキング誤差検出装置の動作を示した波形図
【図６】従来のトラッキング誤差検出装置の構成を示したブロック図
【図７】従来のトラッキング誤差検出装置の動作を示した波形図
【符号の説明】
【００２３】
Ａ  ４分割ディテクタからの信号
Ｂ  ４分割ディテクタからの信号
１ａ  ２値化回路
１ｂ  ２値化回路
Ａ１  １ａからの出力信号
Ｂ１  １ｂからの出力信号
２  位相比較器
３  ローパスフィルタ
４ａ  加算器
４ｂ  加算器
５  外乱生成回路
５１  外乱生成回路５からの出力信号
６ａ  閾値生成回路
６ｂ  閾値生成回路
６ａ１  閾値生成回路６ａからの出力信号
６ｂ１  閾値生成回路６ｂからの出力信号
７ａ  ノイズレベル
７ｂ  ノイズレベル
８ａ  加算器
８ｂ  加算器
９ａ  遅延回路
９ｂ  遅延回路
９ａ１  遅延回路９ａからの出力信号
９ｂ１  遅延回路９ｂからの出力信号
１０  遅延量調整手段
【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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