JP2008135086A

JP2008135086A - 信号処理装置及び光ディスク再生装置

Info

Publication number: JP2008135086A
Application number: JP2006318292A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Oda; 剛織田; Mitsuhiro Matsumura; 光紘松村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2008-06-12
Also published as: US20080123496A1

Abstract

【課題】安定したトラッキングエラー信号を生成できるようにする。
【解決手段】３ビーム方式ＴＥ信号生成回路１２１によって、３ビーム方式によるトラッキングエラー信号（３ビーム方式トラッキングエラー信号）を生成し、ＤＰＤ方式ＴＥ信号生成回路１２２によって、ＤＰＤ方式によるトラッキングエラー信号（ＤＰＤ方式トラッキングエラー信号）を生成する。ＴＥ信号変動検出回路１２９によって、３ビーム方式トラッキングエラー信号の変動を検出する。そして、ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０で、初期状態では、３ビーム方式トラッキングエラー信号を選択して出力し、ＴＥ信号変動検出回路１２９が変動を検出した場合に、ＤＰＤ方式トラッキングエラー信号を選択して出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザー光等を用い、円盤状の記録媒体に対して、光学的な情報を再生する光ディスク再生装置において、トラッキングエラー信号を生成する信号処理装置に関するものである。

近年、オーディオ等の情報再生装置として、例えばＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ）、ＭＤ（ＭｉｎｉＤｉｓｃ）、ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）などのデジタルメディアを用いた光ディスク再生装置が広く普及している。

光ディスク再生装置において正確にディスク上の情報を読み出すためには、光ピックアップから照射されてディスク上で焦点を結んだレーザー光が、ディスクの信号が記録されているトラック上を正確に追従する必要がある。そのため、光ディスク再生装置は、光ピックアップの位置を制御するためにフォーカスサーボ制御機能、トラッキングサーボ制御機能を備えている。

フォーカスサーボ制御は、ディスク信号面に対して垂直方向に、また、トラッキングサーボ制御はディスク信号面に対して水平方向に光ピックアップの位置を制御する。

光ディスク再生装置におけるトラッキング方法としては、３ビーム法や、ＤＰＤ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＰｈａｓｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎ）法（例えば、特許文献１を参照）等の種々のトラッキング方法が知られている。

図２４は、３ビーム法によるトラッキング方法を説明する図である。３ビーム法では、トラック上の信号を読取るためのメインビームである０次光の前後に、２つのサブビームである±１次光がトラックを挟み込んだ状態で配置されている。メインビーム及びサブビームによる反射光は、各々フォトディテクタ（ＰＤ）により受光される。

フォトディテクタは、＋１次光用の受光素子９０１と、−１次光用の受光素子９０３と、４分割された０次光用の受光素子９０２とから構成されている。

受光素子９０１と受光素子９０３の出力が、差動増幅器９０４の非反転入力端子及び反転入力端子に取り込まれると、その減算結果がトラッキングエラー信号（以下、ＴＥ信号という）として出力される。

ここで、差動増幅器９０４の出力がプラスの場合のトラック上のビームスポットは、図２４の（ｂ）の状態となる。同様に、その出力がマイナスの場合の、トラック上のビームスポットは図２４の（ｃ）の状態となり、その出力が０の場合のトラック上のビームスポットは、図２４の（ａ）の状態となる。すなわち、これらの検出結果により、ビームスポットがトラックのどちら側にずれているかの情報とずれ量の情報とが得られる。

一方、１ビームによってＴＥ信号を得るものとして、ＤＰＤ法がある。図２５は、ＤＰＤ法によるトラッキング方法を説明する図である。

ＤＰＤ法は、トラックの接線方向に沿って平行な境界線とこれに直交する境界線とによって４分割された受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、対角和信号である（Ａ＋Ｃ）及び（Ｂ＋Ｄ）の位相差Δｔを検出し、両者の位相差に比例した大きさの電圧であるトラッキング誤差電圧を得るものである。

ＤＰＤ法は、３ビーム法のように光の強度分布の変化によってＴＥ信号を得るものとは異なり、対角和信号の位相差に応じてＴＥ信号を得るようにしたものであるため、光ディスクの傾きに伴ったＤＣオフセットに対して強いという利点を有している。

しかし、ＤＰＤ法では、ピット深さによってＴＥ信号の品質が変動することがあるため、ピット深さが規定されていないＣＤメディアのトラッキング方法としては３ビーム法が使用されている。

ところで、上述のような光ディスク再生装置は、図２６に示すように、支持シャフト９１３に平行な対物レンズ９１５の移動軌跡の延長線が、スピンドル軸９１１の軸心９１２と交差しない状態となっていると、光ディスク９１０に正確に情報信号を記録し、あるいは光ディスクに記録された情報信号を正確に再生することができない。

すなわち、対物レンズ９１５の移動軌跡の延長線とスピンドル軸９１１の軸心９１２とが交差しないと、光ピックアップ装置９１４が光ディスク９１０の内外周に亘って移動操作されたときに、光ピックアップ装置９１４に対する、光ディスク９１０に形成される記録トラックの接線の方向が変化することになる。

対物レンズ９１５が対向している位置における記録トラックの接線の方向は、スピンドル軸９１１の軸心９１２を通る光ピックアップ装置９１４の移動軌跡に平行な直線と、スピンドル軸９１１の軸心９１２と対物レンズ９１５の光軸とを結ぶ直線との角度に応じて変化する。そのため、３ビームとトラックの関係は、例えば、対物レンズ９１５が図２６の位置Ｐ１、位置Ｐ２、又は位置Ｐ３の位置にある時は、それぞれ図２６の（ａ）、図２６の（ｂ）、図２６の（ｃ）のようになる。これにより、対物レンズ９１５の位置によって反射光が変化する。

特に、光ピックアップ装置９１４が３ビーム方式によってＴＥ信号を生成するように構成されたものである場合には、良好なＴＥ信号が得られずトラック追従ができない。そのため、光ディスク９１０に記録された情報信号を正確に再生することができなくなる。偏芯ディスクやトラックピッチの狭いディスクでは、特に上記の影響が顕著にあらわれる。

これに対しては、対物レンズ９１５の移動軌跡の延長線とスピンドル軸９１１の軸心とを交差させるいわゆるタンジェンシャル調整を行うために、支持シャフト９１３の取り付け位置を調整するように構成された光ディスク再生装置がある（例えば、特許文献２を参照）。
特公平２−５６７３４号公報特開平４−３２８３３３号公報

しかしながら、特許文献２のようにして、支持シャフト９１３の取り付け位置を調整する作業は煩雑であり、容易には正確なタンジェンシャル調整を行うことができないという問題がある。

本発明は上記の問題に着目してなされたものであり、安定したトラッキングエラー信号を生成できるようにすることを目的としている。

前記の課題を解決するため、トラッキングエラー信号を生成する際に、初期状態では、３ビーム方式によりトラッキングエラー信号を生成し、トラッキングエラー信号の劣化、変動を検出した場合に、トラッキングエラー信号の生成方式を３ビーム方式からＤＰＤ方式へと切り替えるようにした。

本発明の一態様は、
３ビーム方式によるトラッキングエラー信号である３ビーム方式トラッキングエラー信号を生成する３ビーム方式ＴＥ信号生成回路と、
ＤＰＤ方式によるトラッキングエラー信号であるＤＰＤ方式トラッキングエラー信号を生成するＤＰＤ方式ＴＥ信号生成回路と、
前記３ビーム方式トラッキングエラー信号の変動を検出するＴＥ信号変動検出回路と、
前記３ビーム方式トラッキングエラー信号及び前記ＤＰＤ方式トラッキングエラー信号が入力されており、初期状態では、前記３ビーム方式トラッキングエラー信号を選択して出力し、前記ＴＥ信号変動検出回路が変動を検出した場合に、前記ＤＰＤ方式トラッキングエラー信号を選択して出力するＴＥ信号生成方式切り替え回路と、
を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、安定したトラッキングエラー信号を生成することが可能になる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、一度説明した構成要素と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

《発明の実施形態１》
図１は、本発明の実施形態１に係る光ディスク再生装置１００の構成を示すブロック図である。光ディスク再生装置１００は、図１に示すように、光ピックアップ１１０、信号処理装置１２０、及び光ピックアップ駆動装置１４０を備えている。

（光ピックアップ１１０の構成）
光ピックアップ１１０は、光ディスク１０上に放射されたレーザー光の反射光を、電圧データに変換するようになっている。具体的には、光ピックアップ１１０は、集束レンズ１１１、アクチュエータ１１２、光検出器１１３を備えている。

集束レンズ１１１は、光源から光ディスク１０に対して放射されたレーザー光を、光ディスク１０上に集束させる。

アクチュエータ１１２は、フォーカス用のアクチュエータとトラッキング用のアクチュエータとを有しており、これらのアクチュエータが光ピックアップ駆動装置１４０に制御されて、集束レンズ１１１を移動させる。

光検出器１１３は、光ディスク１０上に放射されたレーザー光の反射光を電圧データに変換する。

（信号処理装置１２０の構成）
信号処理装置１２０は、光ディスクの記録面とレーザーの集光点とのトラッキング方向の位置誤差を表す信号（以下、ＴＥ信号と呼ぶ）を出力するようになっている。より詳しくは、信号処理装置１２０は、初期状態では、３ビーム方式のＴＥ信号を出力し、３ビーム方式のＴＥ信号の変動を検出した場合に、ＴＥ信号の生成方式をＤＰＤ方式に切り替えて、ＴＥ信号を出力する。

具体的に、信号処理装置１２０は、３ビーム方式ＴＥ信号生成回路１２１、ＤＰＤ方式ＴＥ信号生成回路１２２、ＦＥ信号生成回路１２３、ＲＦ信号生成回路１２４、ＯＦＴＲ信号生成回路１２５、ＯＦＴＲ信号測定回路１２６、ＴＫＣ信号生成回路１２７、ＴＫＣ信号測定回路１２８、ＴＥ信号変動検出回路１２９、及びＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０を備えている。

３ビーム方式ＴＥ信号生成回路１２１は、ＴＥ信号を３ビーム方式で生成するようになっている。３ビーム方式ＴＥ信号生成回路１２１によって生成されたＴＥ信号を３ビーム方式ＴＥ信号と呼ぶことにする。

ＤＰＤ方式ＴＥ信号生成回路１２２は、ＴＥ信号をＤＰＤ方式で生成するようになっている。ＤＰＤ方式ＴＥ信号生成回路１２２によって生成されたＴＥ信号をＤＰＤ方式ＴＥ信号と呼ぶことにする。

ＦＥ信号生成回路１２３は、光ディスク１０の記録面とレーザーの集光点とのフォーカス方向の位置誤差を表すフォーカスエラー信号（以下、ＦＥ信号という）を生成するようになっている。

ＲＦ信号生成回路１２４は、光検出器１１３の出力から、光ディスク１０の記録面のピット情報となるＲＦ信号を生成するようになっている。

ＯＦＴＲ信号生成回路１２５は、ＲＦ信号を所定の検出閾値によって２値化した信号であるオフトラック信号（以下、ＯＦＴＲ信号という）を生成するようになっている（図２を参照）。図２は、ＲＦ信号、ＯＦＴＲ信号、及び検出閾値の関係を示す図である。

ＯＦＴＲ信号測定回路１２６は、ディスク回転周期の間にＯＦＴＲ信号がハイレベル（ＨＩ）となる回数をカウントするようになっている。

ＴＫＣ信号生成回路１２７は、ＴＥ信号を所定の検出閾値によって２値化した信号であるトラッキングクロス信号（以下、ＴＫＣ信号という）を生成するようになっている（図３を参照）。図３は、ＴＥ信号、ＴＫＣ信号、及び検出閾値の関係を示す図である。

ＴＫＣ信号測定回路１２８は、ディスク回転周期の間にＴＫＣ信号がハイレベル（ＨＩ）となる回数をカウントするようになっている。

ＴＥ信号変動検出回路１２９は、ＴＥ信号の変動量を検出するようになっている。本実施形態では、ＴＥ信号変動検出回路１２９は具体的には、ＤＣ変動検出回路１２９ａを備えている。

ＤＣ変動検出回路１２９ａは、３ビーム方式ＴＥ信号生成回路１２１が生成したＴＥ信号のＤＣ変動を検出すると、ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０に通知するようになっている。ＴＥ信号のＤＣ変動の検出は、ＤＣ変動検出回路１２９ａでは、次のように行なう。

まず、所定時間（例えばディスク１回転周期を数分割）において、３ビーム方式により生成されたＴＥ信号の平均値を取得する（図４を参照）。図４は、所定時間における、ＴＥ信号の平均値を示す図である。

次に、前記所定時間におけるＴＥ信号の平均電圧値の最大値と最小値との差を取得し、その差が所定の閾値を超えた場合に、ＤＣ変動を検出したとしてＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０に通知する。

ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０は、３ビーム方式ＴＥ信号生成回路１２１が生成したＴＥ信号、及びＤＰＤ方式ＴＥ信号生成回路１２２が生成したＴＥ信号のうちの何れかを選択して出力するようになっている。詳しくは、ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０は、３ビーム方式ＴＥ信号及びＤＰＤ方式ＴＥ信号が入力されており、初期状態では、３ビーム方式ＴＥ信号を選択して出力し、ＤＣ変動検出回路１２９ａからＴＥ信号の変動検出したことが通知されると、３ビーム方式ＴＥ信号からＤＰＤ方式ＴＥ信号へと出力を切り替える。

（光ピックアップ駆動装置１４０の構成）
光ピックアップ駆動装置１４０は、フォーカスドライブ制御回路１４１とトラッキングドライブ制御回路１４２とを備えている。

フォーカスドライブ制御回路１４１は、ＦＥ信号に応じ、フォーカス用のアクチュエータを制御して、集束レンズ１１１を駆動するようになっている。

トラッキングドライブ制御回路１４２は、ＴＥ信号に応じ、トラッキング用のアクチュエータを制御して、集束レンズ１１１を駆動するようになっている。詳しくは、トラッキングドライブ制御回路１４２は、ＴＫＣ信号と、ＯＦＴＲ信号との位相関係により光ピックアップの移動方向を判断し、位置誤差であるＴＥ信号が０となるようにトラッキング用のアクチュエータを制御する。

（光ディスク再生装置１００の動作）
図５は、光ディスク再生装置１００の動作を説明するフローチャートである。図５に示す各ステップでは、以下の動作を行なう。

ステップＳ１０１では、フォーカスの引き込みを行なう。

ステップＳ１０２では、初期状態として、ＴＥ信号の生成方式を３ビーム方式に設定する。具体的には、ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０が３ビーム方式ＴＥ信号生成回路１２１の出力を選択して、ＴＫＣ信号生成回路１２７とＤＣ変動検出回路１２９ａとに出力する。

ステップＳ１０３では、ＤＣ変動検出回路１２９ａがＴＥ信号の平均電圧値を求める。

ステップＳ１０４では、ＴＥ信号の平均電圧値が、所定の閾値よりも大きい場合に、ＤＣ変動検出回路１２９ａが、ＴＥ信号のＤＣ変動を検出したとしてＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０に通知する。

ステップＳ１０５では、ＴＥ信号のＤＣ変動を検出したことが通知されると、ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０が、ＤＰＤ方式ＴＥ信号生成回路１２２の出力を選択して、ＴＫＣ信号生成回路１２７とＤＣ変動検出回路１２９ａとに、ＤＰＤ方式ＴＥ信号を出力する。

ステップＳ１０６では、トラッキングの引き込みを開始する。次のステップＳ１０７では、トラッキングの成否を確認する。トラッキングの引き込みに失敗していた場合には、ステップＳ１０６に戻り、再度トラッキングの引き込みを行なう。一方、トラッキングの引き込みに成功していた場合には、ステップＳ１０８に移行する。ステップＳ１０８では、アドレスを取得する。

上記のように、本実施形態によれば、ＴＥ信号の変動量（ＤＣ変動量）に応じて、ＴＥ信号の生成方式が選択されるので、安定したトラッキング信号を生成できる。それゆえ、タンジェンシャル調整の精度が悪いメカである場合、偏芯があるディスクや狭トラックピッチのディスクを再生する場合、あるいは、このようなメカとディスクとを組み合わせた場合においても、安定した再生が可能になる。

《発明の実施形態２》
図６は、本発明の実施形態２に係る光ディスク再生装置２００の構成を示すブロック図である。光ディスク再生装置２００は、実施形態１の光ディスク再生装置１００と比べ、ＴＥ信号の変動検出のやりかたが異なっている。光ディスク再生装置２００は、図６に示すように、光ディスク再生装置１００の信号処理装置１２０を信号処理装置２１０に置き換えて構成したものである。

信号処理装置２１０は、信号処理装置１２０のＴＥ信号変動検出回路１２９をＴＥ信号変動検出回路２１１に置き換えたものである。具体的には、ＴＥ信号変動検出回路２１１は、エンベロープ信号検出回路２１１ａとＴＥＥＮＶ信号振幅比較回路２１１ｂとを備えている。

エンベロープ信号検出回路２１１ａは、３ビーム方式ＴＥ信号から、トラッキングエンベロープ信号（以下、ＴＥＥＮＶ信号という）を生成するようになっている。具体的には、エンベロープ信号検出回路２１１ａは、図７に示すＴＥ信号の上側のエンベロープ信号、又は下側のエンベロープ信号を抽出することでＴＥＥＮＶ信号を生成する。

ＴＥＥＮＶ信号振幅比較回路２１１ｂは、エンベロープ信号検出回路２１１ａが生成したＴＥＥＮＶ信号を入力とし、所定設定時間（例えば、ディスクの一回転周期を数分割した時間）におけるＴＥＥＮＶ信号の最大値と最小値を取得する。そして、ＴＥＥＮＶ信号振幅比較回路２１１ｂは、ＴＥＥＮＶ信号の最大値と最小値の差が所定の閾値を超えた場合に、ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０にＴＥ信号の変動を検出したこと通知する。

図８は、光ディスク再生装置２００の動作を説明するフローチャートである。図８に示すステップＳ２０１〜Ｓ２０２、Ｓ２０６〜Ｓ２０９の各ステップにおける処理は、それぞれ、図５に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０２、及びステップＳ１０５〜Ｓ１０８における処理と同じである。すなわち、ステップＳ２０３〜Ｓ２０４における処理が、光ディスク再生装置１００で行なわれる処理とは異なっている。

ステップＳ２０３では、エンベロープ信号検出回路２１１ａがＴＥＥＮＶ信号を生成する。ステップＳ２０４では、ＴＥＥＮＶ信号振幅比較回路２１１ｂが、所定設定時間（例えば、ディスクの一回転周期を数分割した時間）におけるＴＥＥＮＶ信号の最大値と最小値を取得する。そして、ステップＳ２０５において、ＴＥＥＮＶ信号振幅比較回路２１１ｂは、ＴＥＥＮＶ信号の最大値と最小値の差が所定の閾値を超えた場合に、ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０にＴＥ信号の変動を検出したこと通知する。

ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０は、ＴＥ信号の変動を検出したことが通知されると、ＴＥ信号の生成方式を３ビーム方式からＤＰＤ方式へと切り替える。すなわち、ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０は、ＴＥ信号の変動量に応じ、ＴＥ信号の生成方式を切り替える。

上記のように、本実施形態においても、ＴＥ信号の変動量に応じて、ＴＥ信号の生成方式が選択されるので、安定したトラッキング信号を生成できる。それゆえ、タンジェンシャル調整の精度が悪いメカである場合、偏芯があるディスクや狭トラックピッチのディスクを再生する場合、あるいは、このようなメカとディスクとを組み合わせた場合においても、安定した再生が可能になる。

なお、エンベロープ信号検出回路２１１ａにおいて、上側エンベロープ信号及び下側のエンベロープ信号の両方を抽出するように構成し、ＴＥＥＮＶ信号振幅比較回路２１１ｂでは、所定設定時間における上側のエンベロープ信号の最大値と下側のエンベロープ信号の最小値の値との差が、所定の閾値を超えた場合に、ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０にＴＥ信号の変動を検出したことを通知するようにしてもよい。

《発明の実施形態３》
ＯＦＴＲ信号はＲＦ信号を所定の閾値で２値化した信号であり、また、ＴＫＣ信号は、ＴＥ信号を所定の閾値で２値化した信号である。図９からもわかるように、ＲＦ信号とＴＥ信号とは位相が９０°ずれて出力される。そのため、ＯＦＴＲ信号とＴＫＣ信号も位相が９０°ずれた状態で出力される。また、ＯＦＴＲ信号とＴＫＣ信号のどちらも正常に検出できた場合には、それらの信号の本数（後述）は同じになる。なお、ここでの信号の本数とは、その信号がハイレベル（ＨＩ）又はローレベル（Ｌｏ）となる回数をいうものとする
例えば、所定時間おけるＴＫＣ信号がハイレベルとなる回数のカウント値とＯＦＴＲ信号がハイレベルとなる回数のカウント値との差（本数差）が、所定の閾値を越えた場合には、ＴＥ信号の変動があったと判定できる。実施形態３は、このことを利用して、ＴＥ信号の変動検出する装置の例である。

図１０は、本発明の実施形態３に係る光ディスク再生装置３００の構成を示すブロック図である。光ディスク再生装置３００は、図１０に示すように、光ディスク再生装置１００の信号処理装置１２０を信号処理装置３１０に置き換えて構成したものである。

信号処理装置３１０は、信号処理装置１２０のＴＥ信号変動検出回路１２９をＴＥ信号変動検出回路３１１に置き換えたものである。具体的には、ＴＥ信号変動検出回路３１１は、本数差検出回路３１１ａと本数差比較回路３１１ｂとを備えている。

本数差検出回路３１１ａは、ＴＫＣ信号測定回路１２８によってカウントしたＴＫＣ信号がハイレベル（ＨＩ）となる回数と、ＯＦＴＲ信号測定回路１２６によってカウントしたＯＦＴＲ信号がハイレベル（ＨＩ）となる回数とを入力とし、これらの入力の差を求めるようになっている。

本数差比較回路３１１ｂは、本数差検出回路３１１ａが求めた差の値が、所定の閾値を超えた場合に、ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０にＴＥ信号の変動を検出したこと通知するようになっている。

図１１は、光ディスク再生装置３００の動作を説明するフローチャートである。図１１に示すステップＳ３０１〜Ｓ３０２、Ｓ３０５〜Ｓ３０８の各ステップにおける処理は、それぞれ、図５に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０２、及びステップＳ１０５〜Ｓ１０８における処理と同じである。すなわち、ステップＳ３０３〜Ｓ３０４における処理が、光ディスク再生装置１００で行なわれる処理とは異なっている。

ステップＳ３０３では、本数差検出回路３１１ａが、ＴＫＣ信号がハイレベルとなる回数と、ＯＦＴＲ信号がハイレベルとなる回数との差を求める。ステップＳ３０４では、本数差検出回路３１１ａが求めた差の値が、所定の閾値を超えた場合に、本数差比較回路３１１ｂが、ＴＥ信号の変動を検出したことをＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０に通知する。

《発明の実施形態４》
実施形態４では、実施形態３のＴＫＣ信号生成回路１２７において使用する閾値の設定方法について説明する。

ＴＫＣ信号生成回路１２７においてＴＫＣ信号の生成に使用する閾値の設定方式は、後述するＤＣ追従閾値方式と固定閾値方式を採用することができる。

まず、ＤＣ追従方式は、図１２に示すように、ＴＥ信号をローパスフィルタ（ＬＰＦ）に通すことによって、ＴＥ信号のＤＣ成分のみを抽出する。そのＤＣ成分の値を、ＴＫＣ信号の生成用の閾値として使用する。それにより、ＴＥ信号にＤＣ変動が発生している場合でも、正確にＴＥ信号を２値化しＴＫＣ信号を生成することができる。

一方、固定閾値方式は、図１３に示すように、ＴＥ信号を所定の閾値（固定値）によって２値化してＴＫＣ信号を生成する。

閾値が固定閾値であると、ＴＥ信号にＤＣ成分による影響があらわれた場合には、正確にＴＫＣ信号を生成することができない。

例えば、ＴＫＣ信号の生成の際に、ＤＣ追従方式を使用すると、ＴＥ信号が変動してもそれに追従してＴＫＣ信号生成が正常に行なわれる場合があるため、ＴＥ信号の異常を検出できない。したがって、実施形態３で説明したように、所定時間おけるＴＫＣ信号がハイレベルとなる回数のカウント値とＯＦＴＲ信号がハイレベルとなる回数のカウント値との差が、所定の閾値を越えた場合に、ＴＥ信号生成方式を切り替える方法では、ＴＥ信号の生成方式を３ビーム方式からＤＰＤ方式へと切り替えられないため、トラッキング引き込みが不安定となる可能性がある。そこで、本実施形態では、ＴＥ信号の劣化や変動を検出する際には、閾値の設定方法をＤＣ追従閾値方式から固定閾値方式に切り替えるようにする。

図１４は、実施形態４に係る光ディスク再生装置の動作を説明するフローチャートである。図１４に示すフローチャートは、実施形態３のフローチャート（図１１）のステップＳ３０２とステップＳ３０３との間に、ステップＳ４００を追加したものである。

ステップＳ４００では、ＴＫＣ信号の生成の際の閾値の設定方法を、固定閾値方式でＴＫＣ信号を生成するように変更する。それにより、ＴＥ信号に劣化や変動があった場合に、ＴＫＣ信号は正常に生成されない。それゆえ、ＴＫＣ信号とＯＦＴＲ信号との本数差がはっきりと表れ、精度よく判定することが可能になる。

《発明の実施形態５》
図１５は、本発明の実施形態５に係る光ディスク再生装置５００の構成を示すブロック図である。光ディスク再生装置５００は、図１５に示すように、光ディスク再生装置１００の信号処理装置１２０を信号処理装置５１０に置き換えて構成したものである。

信号処理装置５１０は、信号処理装置１２０のＴＥ信号変動検出回路１２９をＴＥ信号変動検出回路５１１に置き換えたものである。具体的には、ＴＥ信号変動検出回路５１１は、連続時間取得部５１１ａを備えている。

連続時間取得部５１１ａは、図１６に示すように、所定時間（例えばディスク１回転分）におけるＴＫＣ信号のハイ（Ｈｉ）レベル連続時間の最大値、又はロー（Ｌｏｗ）レベル連続時間の最大値を取得し、取得した最大値が所定の閾値（Ｆ）以上の場合に、ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０にＴＥ信号の変動を検出したこと通知するようになっている。

図１７は、光ディスク再生装置５００の動作を説明するフローチャートである。図１７に示すステップＳ５０１、Ｓ５０５〜Ｓ５０８の各ステップにおける処理は、それぞれ、図５に示したステップＳ１０２、及びステップＳ１０５〜Ｓ１０８における処理と同じである。すなわち、ステップＳ５０２〜Ｓ５０４における処理が、光ディスク再生装置１００で行なわれる処理とは異なっている。

ステップＳ５０２では、連続時間取得部５１１ａが、ＴＫＣ信号を所定時間計測し、ＴＫＣ信号のハイ（Ｈｉ）レベル連続時間の最大値、又はロー（Ｌｏｗ）レベル連続時間の最大値を取得する。ステップＳ５０４では、連続時間取得部５１１ａが、取得した連続時間の最大値と閾値（Ｆ）とを比較し、連続時間が閾値Ｆ以上の場合に、ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０にＴＥ信号の変動を検出したこと通知する。

ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０は、ＴＥ信号の変動を検出したことが通知されると、ＴＥ信号の生成方式を３ビーム方式からＤＰＤ方式へと切り替える（ステップＳ５０５）。すなわち、ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０は、ＴＥ信号の生成方式を、ＴＥ信号の変動量に応じて切り替えてＴＥ信号を生成する。

《発明の実施形態６》
図１８は、本発明の実施形態６に係る光ディスク再生装置６００の構成を示すブロック図である。光ディスク再生装置６００は、図１８に示すように、光ディスク再生装置１００の信号処理装置１２０を信号処理装置６１０に置き換えて構成したものである。

信号処理装置６１０は、信号処理装置１２０のＴＥ信号変動検出回路１２９をＴＥ信号変動検出回路６１１に置き換えたものである。具体的には、ＴＥ信号変動検出回路６１１は、ＴＥ信号振幅値測定・比較回路６１１ａを備えている。

ＴＥ信号振幅値測定・比較回路６１１ａは、所定の時間（例えばディスク１回転分）を所定の測定区間に分割し、各測定区間におけるＴＥ信号の最大値、及び最小値を取得し、ＴＥ信号の振幅値を算出する。そして、ＴＥ信号振幅値測定・比較回路６１１ａは、ＴＥ信号の振幅最小値が、閾値（Ｅ）以下の場合に、ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０にＴＥ信号の変動を検出したこと通知する。

例えば、図１９は、偏芯周期毎にＴＥ信号の振幅が変動するようすを示している。図１９に示すようにＴＥ信号の振幅が小さいと、ＴＫＣ信号に抜けができてしまいＴＫＣ信号を正常に生成することができない。そのためトラッキングの引き込みができない。そこで、実施形態６では、ＴＥ信号の振幅値を求めることによって、ＴＥ信号の生成方式を切り替える。

図２０は、光ディスク再生装置６００の動作を説明するフローチャートである。図２０に示すステップＳ６０１、Ｓ６０６〜Ｓ６０９の各ステップにおける処理は、それぞれ、図５に示したステップＳ１０２、及びステップＳ１０５〜Ｓ１０８における処理と同じである。すなわち、ステップＳ６０２〜Ｓ６０５における処理が、光ディスク再生装置１００で行なわれる処理とは異なっている。また、この例では、測定区間はＮ個あるものとする。

ステップＳ６０２では、ＴＥ信号振幅値測定・比較回路６１１ａが、その時の測定対象となっている測定区間におけるＴＥ信号の最大値、及び最小値を取得する。ステップＳ６０３では、ＴＥ信号振幅値測定・比較回路６１１ａが、求めた最大値、及び最小値から振幅値を算出する。そしてステップＳ６０４では、Ｎ個ある測定区間における振幅値を全て求めたか否かを確認し、全てが求められていない場合には、ステップＳ６０２に移行し、求められた場合にはステップＳ６０５に移行する。

ステップＳ６０５ではＴＥ信号振幅値測定・比較回路６１１ａが、振幅の最小値と閾値（Ｅ）とを比較し、振幅の最小値が閾値Ｅ以下の場合に、ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０にＴＥ信号の変動を検出したこと通知する。

ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０は、ＴＥ信号の変動を検出したことが通知されると、ＴＥ信号の生成方式を３ビーム方式からＤＰＤ方式へと切り替える（ステップＳ６０５）。すなわち、ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０は、ＴＥ信号の生成方式を、ＴＥ信号の変動量に応じて切り替えてＴＥ信号を生成する。

《発明の実施形態７》
図２１は、本発明の実施形態７に係る光ディスク再生装置７００の構成を示すブロック図である。光ディスク再生装置７００は、図２１に示すように、光ディスク再生装置１００の信号処理装置１２０を信号処理装置７１０に置き換えて構成したものである。なお、光ディスク再生装置７００は、トラッキング引き込みに失敗すると、トラッキング引き込みのリトライが行なわれるように構成されている。

信号処理装置７１０は、信号処理装置１２０のＴＥ信号変動検出回路１２９をＴＥ信号変動検出回路７１１に置き換えたものである。具体的には、ＴＥ信号変動検出回路７１１は、リトライ回数カウント回路７１１ａを備えている。

リトライ回数カウント回路７１１ａは、３ビーム方式でトラッキング引き込みに失敗してリトライした回数をカウントするようになっている。そのため、リトライ回数カウント回路７１１ａは、リトライ回数をカウントするリトライカウンタを有している。そして、リトライ回数カウント回路７１１ａは、リトライ回数が所定の閾値Ｄを越えた場合に、ＴＥ信号生成方式切り替え回路１３０にＴＥ信号の変動を検出したこと通知する。

図２２は、光ディスク再生装置７００の動作を説明するフローチャートである。まず、ステップＳ７０１では、ＴＥ信号の生成方式を３ビーム方式に設定する。ステップＳ７０２では、リトライ回数カウント回路７１１ａがリトライカウンタを０にリセットする。

ステップＳ７０３では、リトライ回数カウント回路７１１ａがリトライ回数と閾値Ｄとを比較し、リトライ回数が閾値Ｄを越えた場合にステップＳ７０４に移行して、ＴＥ信号の生成方式をＤＰＤ方式に切り替える。一方、リトライ回数が閾値Ｄ以下の場合は、ステップＳ７０６に移行して、トラッキングの引き込み動作を開始する。

そして、ステップＳ７０７では、トラッキングの引き込みの成否を確認する。トラッキングの引き込みに失敗していた場合には、ステップＳ７０５に移行して、リトライ回数カウント回路７１１ａがリトライカウンタをインクリメントし、ステップＳ７０３に戻る。

一方、トラッキングの引き込みに成功していた場合には、ステップＳ７０８に移行して、アドレスを取得する。

上記のように、本実施形態によれば、トラッキングのリトライ回数に応じて、ＴＥ信号の生成方式が選択されるので、安定したトラッキング信号を生成できる。それゆえ、タンジェンシャル調整の精度が悪いメカである場合、偏芯があるディスクや狭トラックピッチのディスクを再生する場合、あるいは、このようなメカとディスクとを組み合わせた場合においても、安定した再生が可能になる。

《発明の実施形態８》
図２３は、本発明の実施形態８に係る光ディスク再生装置８００の構成を示すブロック図である。光ディスク再生装置８００は、図２３に示すように、光ピックアップ１１０、光ピックアップ駆動装置１４０、信号処理装置８１０及び、記憶装置８２０を備えている。

信号処理装置８１０は、３ビーム方式ＴＥ信号生成回路１２１、ＤＰＤ方式ＴＥ信号生成回路１２２、ＴＥ信号変動検出回路８１１、及びＴＥ信号生成方式切り替え回路８１２を備えている。

ＴＥ信号変動検出回路８１１は、実施形態１〜７で説明した何れかの１つ又は複数のＤＣ変動検出回路である。ＴＥ信号変動検出回路８１１が、複数種類のＤＣ変動検出回路を備えている場合には、何れかのＤＣ変動検出回路がＴＥ信号の変動を検出する毎に、検出結果を記憶装置８２０に出力する。

記憶装置８２０は、ＴＥ信号変動検出回路８１１が検出したＴＥ信号の変動の情報を保存するようになっている。ＴＥ信号変動検出回路８１１が、複数種類のＤＣ変動検出回路を備えている場合には、各ＤＣ変動検出回路が検出した情報を保存する。

ＴＥ信号生成方式切り替え回路８１２は、記憶装置８２０に保存されている情報に応じ、３ビーム方式ＴＥ信号生成回路１２１が生成したＴＥ信号、及びＤＰＤ方式ＴＥ信号生成回路１２２が生成したＴＥ信号のうちの何れかを選択して出力するようになっている。

光ディスク再生装置８００では、ＴＥ信号変動検出回路８１１がＴＥ信号の変動を検出すると、その情報を記憶装置８２０に保存する。そして、ＴＥ信号生成方式切り替え回路８１２は、記憶装置８２０に保存されている情報を参照して、ＴＥ信号の生成方式を決定する。

本発明に係る信号処理装置は、安定したトラッキングエラー信号を生成することが可能になるという効果を有し、レーザー光等を用い、円盤状の記録媒体に対して、光学的な情報を再生する光ディスク再生装置において、トラッキングエラー信号を生成する信号処理装置等として有用である。

実施形態１に係る光ディスク再生装置１００の構成を示すブロック図である。ＲＦ信号、ＯＦＴＲ信号、及び検出閾値の関係を示す図である。ＴＥ信号、ＴＫＣ信号、及び検出閾値の関係を示す図である。所定時間における、ＴＥ信号の平均値を示す図である。実施形態１に係る光ディスク再生装置１００の動作を説明するフローチャートである。実施形態２に係る光ディスク再生装置２００の構成を示すブロック図である。ＴＥＥＮＶ信号の生成を説明する図である。実施形態２に係る光ディスク再生装置２００の動作を説明するフローチャートである。ＯＦＴＲ信号とＴＫＣ信号の位相関係を示す図である。実施形態３に係る光ディスク再生装置３００の構成を示すブロック図である。実施形態３に係る光ディスク再生装置３００の動作を説明するフローチャートである。ＤＣ追従方式による閾値の設定を説明する図である。固定閾値方式による閾値の設定を説明する図である。実施形態４に係る光ディスク再生装置の動作を説明するフローチャートである。実施形態５に係る光ディスク再生装置５００の構成を示すブロック図である。連続時間取得部５１１ａが取得するＴＫＣ信号のハイ（Ｈｉ）レベル連続時間の最大値、又はロー（Ｌｏｗ）レベル連続時間の最大値を説明する図である。実施形態５に係る光ディスク再生装置５００の動作を説明するフローチャートである。実施形態６に係る光ディスク再生装置６００の構成を示すブロック図である。偏芯周期毎にＴＥ信号の振幅が変動するようすを示す図である。実施形態６に係る光ディスク再生装置６００の動作を説明するフローチャートである。実施形態７に係る光ディスク再生装置７００の構成を示すブロック図である。実施形態７に係る光ディスク再生装置７００の動作を説明するフローチャートである。実施形態８に係る光ディスク再生装置８００の構成を示すブロック図である。３ビーム法によるトラッキング方法を説明する図である。ＤＰＤ法によるトラッキング方法を説明する図である。支持シャフトの取り付け位置とＴＥ信号の変動の関係を説明する図である。

符号の説明

１０光ディスク
１００光ディスク再生装置
１１０光ピックアップ
１１１集束レンズ
１１２アクチュエータ
１１３光検出器
１２０信号処理装置
１２１３ビーム方式ＴＥ信号生成回路
１２２ＤＰＤ方式ＴＥ信号生成回路
１２３ＦＥ信号生成回路
１２４ＲＦ信号生成回路
１２５ＯＦＴＲ信号生成回路
１２６ＯＦＴＲ信号測定回路
１２７ＴＫＣ信号生成回路
１２８ＴＫＣ信号測定回路
１２９ＴＥ信号変動検出回路
１２９ａＤＣ変動検出回路
１３０ＴＥ信号生成方式切り替え回路
１４０光ピックアップ駆動装置
１４１フォーカスドライブ制御回路
１４２トラッキングドライブ制御回路
２００光ディスク再生装置
２１０信号処理装置
２１１ＴＥ信号変動検出回路
２１１ａエンベロープ信号検出回路
２１１ｂＴＥＥＮＶ信号振幅比較回路
３００光ディスク再生装置
３１０信号処理装置
３１１ＴＥ信号変動検出回路
３１１ａ本数差検出回路
３１１ｂ本数差比較回路
５００光ディスク再生装置
５１０信号処理装置
５１１ＴＥ信号変動検出回路
５１１ａ連続時間取得部
６００光ディスク再生装置
６１０信号処理装置
６１１ＴＥ信号変動検出回路
６１１ａＴＥ信号振幅値測定・比較回路
７００光ディスク再生装置
７１０信号処理装置
７１１ＴＥ信号変動検出回路
７１１ａリトライ回数カウント回路
８００光ディスク再生装置
８１０信号処理装置
８１１ＴＥ信号変動検出回路
８１２ＴＥ信号生成方式切り替え回路
８２０記憶装置

Claims

３ビーム方式によるトラッキングエラー信号である３ビーム方式トラッキングエラー信号を生成する３ビーム方式ＴＥ信号生成回路と、
ＤＰＤ方式によるトラッキングエラー信号であるＤＰＤ方式トラッキングエラー信号を生成するＤＰＤ方式ＴＥ信号生成回路と、
前記３ビーム方式トラッキングエラー信号の変動を検出するＴＥ信号変動検出回路と、
前記３ビーム方式トラッキングエラー信号及び前記ＤＰＤ方式トラッキングエラー信号が入力されており、初期状態では、前記３ビーム方式トラッキングエラー信号を選択して出力し、前記ＴＥ信号変動検出回路が変動を検出した場合に、前記ＤＰＤ方式トラッキングエラー信号を選択して出力するＴＥ信号生成方式切り替え回路と、
を備えていることを特徴とする信号処理装置。
請求項１の信号処理装置であって、
前記ＴＥ信号変動検出回路は、前記３ビーム方式トラッキングエラー信号のＤＣ変動を検出するように構成されていることを特徴とする信号処理装置。
請求項２の信号処理装置であって、
前記ＴＥ信号変動検出回路は、所定時間内における、前記３ビーム方式トラッキングエラー信号の電圧値の最大値と最小値との差が、所定の閾値を超えたか否かによって、前記ＤＣ変動を検出するように構成されていることを特徴とする信号処理装置。
請求項２の信号処理装置であって、
前記ＴＥ信号変動検出回路は、所定時間内における、前記３ビーム方式トラッキングエラー信号の平均電圧値の最大値と最小値との差が、所定の閾値を超えたか否かによって、前記ＤＣ変動を検出するように構成されていることを特徴とする信号処理装置。
請求項２の信号処理装置であって、
前記ＴＥ信号変動検出回路は、所定時間内における、前記３ビーム方式トラッキングエラー信号のエンベロープ信号の最大値と最小値との差が、所定の閾値を超えたか否かによって、前記ＤＣ変動を検出するように構成されていることを特徴とする信号処理装置。
請求項１の信号処理装置であって、
前記ＴＥ信号変動検出回路は、前記３ビーム方式トラッキングエラー信号を所定の検出閾値によって２値化した信号であるトラッキングクロス信号と、光ディスクの記録面のピット情報を示す信号を所定の検出閾値によって２値化した信号であるオフトラック信号とが入力されており、所定時間内における、前記トラッキングクロス信号と前記オフトラック信号との本数差が、所定の閾値を超えたか否かによって、前記変動を検出するように構成されていることを特徴とする信号処理装置。
請求項６の信号処理装置であって、
前記ＴＥ信号変動検出回路は、初期状態では、前記閾値をＤＣ追従閾値方式によって設定し、前記本数差を求める際には、前記閾値の設定をＤＣ追従閾値方式から固定閾値方式に切り替えるように構成されていることを特徴とする信号処理装置。
請求項１の信号処理装置であって、
前記ＴＥ信号変動検出回路は、前記３ビーム方式トラッキングエラー信号を所定の検出閾値によって２値化した信号であるトラッキングクロス信号が入力されており、所定時間内における、前記トラッキングクロス信号のハイレベル連続時間、又はローレベル連続時間の最大値によって、前記変動を検出するように構成されていることを特徴とする信号処理装置。
請求項１の信号処理装置であって、
前記ＴＥ信号変動検出回路は、所定時間内における、前記３ビーム方式トラッキングエラー信号の振幅によって、前記変動を検出するように構成されていることを特徴とする信号処理装置。
請求項１の信号処理装置であって、
前記ＴＥ信号変動検出回路は、トラッキングの引き込み動作が失敗した回数によって、前記変動を検出するように構成されていることを特徴とする信号処理装置。
光ピックアップと、
光ピックアップ駆動装置と、
トラッキングエラー信号を生成する信号処理装置とを備え、
前記信号処理装置は、
３ビーム方式によるトラッキングエラー信号である３ビーム方式トラッキングエラー信号を生成する３ビーム方式ＴＥ信号生成回路と、
ＤＰＤ方式によるトラッキングエラー信号であるＤＰＤ方式トラッキングエラー信号を生成するＤＰＤ方式ＴＥ信号生成回路と、
請求項２から請求項１０に記載のＴＥ信号変動検出回路のうちの、少なくとも何れか１つと、
前記３ビーム方式トラッキングエラー信号及び前記ＤＰＤ方式トラッキングエラー信号が入力されており、初期状態では、前記３ビーム方式トラッキングエラー信号を選択して出力し、前記ＴＥ信号変動検出回路が変動を検出した場合に、前記ＤＰＤ方式トラッキングエラー信号を選択して出力するＴＥ信号生成方式切り替え回路とを備えていることを特徴とする光ディスク再生装置。
請求項１１の光ディスク再生装置であって、
さらに、ＴＥ信号変動検出回路の検出結果を記憶する記憶装置を備え、
前記ＴＥ信号生成方式切り替え回路は、前記記憶装置に記憶されている検出結果に応じ、出力を選択するように構成されていることを特徴とする光ディスク再生装置。