説明

光ディスクのサーボ用エラー信号生成装置及び光ディスクのサーボ用エラー信号生成方法

【課題】
簡易な回路でより多くの種類の計算式に対応したサーボ用エラー信号を生成することができ、精度の高いサーボ制御を行うことが可能である光ディスクのサーボ用エラー信号生成装置及び光ディスクのサーボ用エラー信号生成方法を提供することにある。
【解決手段】
フォトディテクタが出力する複数のアナログ信号をそれぞれ反転する信号反転手段と、フォトディテクタが出力する複数のアナログ信号と信号反転手段が出力するアナログ信号とをそれぞれON又はOFFする信号ONOFF手段と、サーボ用エラー信号の計算式を入力するエラー信号計算式入力手段と、エラー信号計算式入力手段で入力した計算式に基づき信号ONOFF手段を制御するONOFF制御手段と、信号ONOFF手段でONしたアナログ信号を加減する第1エラー信号生成手段とを備えたことを特徴とする。

【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たデータの再生又は光ディスクへのデータの記録を行う光ピックアップのフォトディテクタが出力する信号から、サーボ用エラー信号を生成する光ディスクのサーボ用エラー信号生成装置及び光ディスクのサーボ用エラー信号生成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、光ディスクに記録されたデータの再生及び光ディスクへのデータの記録には、光ディスクの記録面にレーザ光の焦点が合うように制御することと、光ディスクのトラックをレーザ光が追従するように制御することが必要である。そして、この制御のためには、光ピックアップからレーザ光を光ディスクの記録面に照射し、光ディスクの記録面からの反射光を光ピックアップ内にあるフォトディテクタで受光することと、このフォトディテクタが出力する受光光量に相当する信号から、フォーカスサーボやトラッキングサーボのためのサーボ用エラー信号を生成して、生成したサーボ用エラー信号に基づいて光ピックアップの対物レンズをアクチュエータで駆動することが行われている。
【0003】
フォトディテクタの構造や、フォトディテクタが出力する受光光量に相当する信号からフォーカスサーボやトラッキングサーボのためのサーボ用エラー信号を生成する方法は、サーボの方式により異なっている。従来より様々な構造のフォトディテクタを持つ光ピックアップが製作されており、それぞれの光ピックアップにはエラー信号生成のための独自の計算式がある。このため、例えば多くの種類の光ピックアップを取り付けて光ピックアップを検査する装置や調整する装置等は、光ピックアップを取り換えるごとにエラー信号生成の計算式を変える必要がある。
【0004】
エラー信号生成の計算式を変える方法としては、例えば特許文献1のようなフォトディテクタと演算回路の間にフォトディテクタが出力する信号をON、OFFするスイッチを設け、サーボ用エラー信号の計算に必要なフォトディテクタの信号のみを演算回路に入力させる方法がある。また、別の方法として例えば特許文献2のように、フォトディテクタからの信号をディジタル信号に変換し、このディジタルデータから計算式が任意に変更可能な演算回路によりディジタルデータのサーボ用エラー信号を生成した後、このサーボ用エラー信号をアナログ信号に変換する方法がある。
【特許文献1】特開平11−162000号公報
【特許文献2】特開2002−298375号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、サーボ用エラー信号の計算式に必要なフォトディテクタの信号のみを演算回路に入力させる方法では、扱える計算式の数が限られていた。また、フォトディテクタからの信号をディジタル信号に変換する方法では、変換による時間遅れや量子化ノイズにより精度の高いサーボ制御を行うことが困難であった。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡易な回路でより多くの種類の計算式に対応したサーボ用エラー信号を生成することができ、ディジタル変換に伴う時間遅れや量子化ノイズが生じず、精度の高いサーボ制御を行うことが可能である光ディスクのサーボ用エラー信号生成装置及び光ディスクのサーボ用エラー信号生成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1記載の光ディスクのサーボ用エラー信号生成装置は、フォトディテクタが出力する複数のアナログ信号をそれぞれ反転する信号反転手段と、フォトディテクタが出力する複数のアナログ信号と信号反転手段が出力するアナログ信号とをそれぞれON又はOFFする信号ONOFF手段と、サーボ用エラー信号の計算式を入力するエラー信号計算式入力手段と、エラー信号計算式入力手段で入力した計算式に基づき信号ONOFF手段を制御するONOFF制御手段と、信号ONOFF手段でONしたアナログ信号を加減する第1エラー信号生成手段とを備えたことを特徴とする。
【0008】
請求項2記載の光ディスクのサーボ用エラー信号生成装置は、複数の第1エラー信号生成手段と、計算式に基づき第1エラー信号生成手段が出力するアナログ信号に演算を施すエラー信号演算手段と、第1エラー信号生成手段が出力するアナログ信号とエラー信号演算手段が出力するアナログ信号とを加減する第2エラー信号生成手段とを備えたことを特徴とする。
【0009】
請求項3記載の光ディスクのサーボ用エラー信号生成方法は、サーボ用エラー信号の計算式を入力し、フォトディテクタが出力する複数のアナログ信号をそれぞれ反転した後、入力したサーボ用エラー信号の計算式に基づきフォトディテクタが出力する複数のアナログ信号と反転されたアナログ信号とをそれぞれON又はOFFし、ONしたアナログ信号を加減することによりサーボ用エラー信号を生成することを特徴とする。
【0010】
請求項4記載の光ディスクのサーボ用エラー信号生成方法は、計算式に基づきONしたアナログ信号を加減して生成したアナログ信号に演算を施した後、ONしたアナログ信号を加減して生成したアナログ信号と演算を施したアナログ信号とを加減することによりサーボ用エラー信号を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
請求項1及び請求項3の発明によれば、フォトディテクタが出力する複数のアナログ信号をそれぞれ反転した後、サーボ用エラー信号の計算式に基づきフォトディテクタが出力する複数のアナログ信号と反転されたアナログ信号とをそれぞれON又はOFFし、ONしたアナログ信号を加減することから、簡易な回路でより多くの種類の計算式に対応したサーボ用エラー信号を生成することができる。
また、アナログ信号を直接反転したりONOFFしていることから、ディジタル信号に変換する必要がなく、ディジタル変換に伴う時間遅れや量子化ノイズが生じず、精度の高いサーボ制御を行うことが可能である。
【0012】
請求項2及び請求項4の発明によれば、計算式に基づきONしたアナログ信号を加減して生成したアナログ信号に演算を施した後、ONしたアナログ信号を加減して生成したアナログ信号と演算を施したアナログ信号とを加減することから、簡易な回路でさらに多くの種類の計算式に対応したサーボ用エラー信号を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。本発明の形態における光ディスクのサーボ用エラー信号生成装置は、光ディスクに記録されたデータの再生又は光ディスクへのデータの記録を行う光ピックアップのフォトディテクタが出力する信号から、サーボ用エラー信号を生成するための装置である。
【実施例1】
【0014】
図1は、本発明に係る光ディスク記録再生装置の一例を示す構成図である。図2は、同光ディスク記録再生装置のフォトディテクタの構成を示す説明図である。図3は、本発明のサーボ用エラー信号生成装置の第1の実施例を示す構成図である。本実施例の光ディスクDKを記録再生するための光ディスク記録再生装置1は、光ピックアップ5と、エラー信号生成回路10と、サーボ信号生成回路12と、ドライブ回路14等から構成されている。光ピックアップ5は、光ディスクDKの記録面にレーザ光を照射する機能を有し、光ディスクDKの記録面からの反射光を受光するフォトディテクタ7等を備えている。エラー信号生成回路10は、フォトディテクタ7が出力する受光光量に相当する信号から、フォーカスサーボやトラッキングサーボのためのサーボ用エラー信号を生成する。サーボ信号生成回路12は、エラー信号生成回路10からのサーボ用エラー信号から、光ピックアップ5の制御を行うためのサーボ信号を生成する。そして、サーボ信号によりドライブ回路14が、光ピックアップ5のアクチュエータ6を制御し、光ディスクDKのトラックをレーザ光が追従するように制御すると共に、光ディスクDKの記録面にレーザ光の焦点が合うよう制御する。
【0015】
図2は、基本的なフォトディテクタ7の構造を示しており、フォトディテクタ7の構造や、フォトディテクタ7が出力する受光光量に相当する信号からフォーカスサーボやトラッキングサーボのためのサーボ用エラー信号を生成する方法は、サーボの方式により異なっている。そして、様々な構造のフォトディテクタ7を持つ光ピックアップ5が製作されており、それぞれの光ピックアップ5にはサーボ用エラー信号生成のための独自の計算式がある。表1は、図2に示す(a)〜(c)の各フォトディテクタの構造とサーボ用エラー信号を生成するための計算式を示すものである。尚、この計算式は、フォトディテクタ7の光ディスクDKに対する配置により変わるため、一例を示したものである。
【0016】
【表1】

【0017】
エラー信号生成回路10は、図3に示す回路から構成されている。具体的には、複数のスイッチ40と、反転回路21〜24と、合成回路30と、コントローラ16と、入力装置18と、表示装置19等から構成されている。スイッチ40は、フォトディテクタ7からのアナログ信号A〜DをON又はOFFする信号ONOFF手段である。反転回路21〜24は、アナログ信号A〜Dの極性を反転する信号反転手段であり例えばオペアンプと抵抗で形成されている。
【0018】
合成回路30は、各アナログ信号A〜D等を足し合わせる第1エラー信号生成手段である。コントローラ16は、スイッチ40のONOFFを制御するONOFF制御手段である。入力装置18は、サーボ用エラー信号の計算式をコントローラ16に入力するエラー信号計算式入力手段である。表示装置19は、コントローラ16の制御の様子を示すものである。図3では、アナログ信号Aを反転させていないそのままの信号をA+と、アナログ信号Aを反転回路21で反転させた信号をA−と記載し、+と−の符号により各アナログ信号の反転の有無を表現している。尚、図3ではフォトディテクタ7の分割をA〜Dの4つで説明しているが、あらかじめより多くの反転回路21〜24を用意して、各種のフォトディテクタに対応できるようにしておく。
【0019】
次に、本実施例のサーボ用エラー信号生成装置の動作を説明する。例えば、入力装置18からコントローラ16に(A+C)−(B+D)の計算式を入力したとする。すると、コントローラ16は、上から1番目、4番目、5番目、8番目のスイッチ40をONにする。すると、合成回路30には、A+、B−、C+、D−の各アナログ信号が送られ、メイン信号として出力する信号は、A+、B−、C+、D−を足し合わせた(A+C)−(B+D)の計算式により生成されたサーボ用エラー信号となる。
【0020】
また、例えば、入力装置18からコントローラ16に(A+B)−(C+D)の計算式を入力したとする。すると、コントローラ16は、上から1番目、3番目、6番目、8番目のスイッチ40をONにする。すると、合成回路30には、A+、B+、C−、D−の各アナログ信号が送られ、メイン信号として出力する信号は、A+、B+、C−、D−を足し合わせた(A+B)−(C+D)の計算式により生成されたサーボ用エラー信号となる。尚、図3では各アナログ信号を足し合わせる合成回路30としたが、減算を行う回路であってもかまわない。
【0021】
以上のように、本実施例のサーボ用エラー信号生成装置によれば、フォトディテクタ7が出力する複数のアナログ信号をそれぞれ反転した後、サーボ用エラー信号の計算式に基づきフォトディテクタ7が出力する複数のアナログ信号と反転されたアナログ信号とをそれぞれON又はOFFし、ONしたアナログ信号を加減することから、簡易な回路でより多くの種類の計算式に対応したサーボ用エラー信号を生成することができる。
【0022】
また、アナログ信号を直接反転したりONOFFしていることから、ディジタル信号に変換する必要がなく、ディジタル変換に伴う時間遅れや量子化ノイズが生じず、精度の高いサーボ制御を行うことが可能である。また、ディジタル信号に変換しないことで、高速で高性能なデバイスも必要なく、装置のコストを抑えることも可能である。また、スイッチ40のONOFFという簡単な制御で計算式を形成していることから、計算式の変更を容易に行うことができる。
【実施例2】
【0023】
図4は、本発明のサーボ用エラー信号生成装置の第2の実施例を示す構成図である。図5は、同サーボ用エラー信号生成装置の他の部分を示す構成図である。尚、本実施例の光ディスクDKを記録再生するための光ディスク記録再生装置は、実施例1で図1に示すものと同一で、光ピックアップ5と、エラー信号生成回路10と、サーボ信号生成回路12と、ドライブ回路14等から構成されている。
【0024】
本実施例の場合のエラー信号生成回路10は、図4及び図5に示す回路から構成されている。具体的には、複数のスイッチ42と、反転回路21〜29と、合成回路30,32と、コントローラ16と、入力装置18と、表示装置19等から構成されている。スイッチ42は、フォトディテクタ7からのアナログ信号A〜D及びアナログ信号E〜HをON又はOFFする信号ONOFF手段である。反転回路21〜24及び反転回路26〜29は、アナログ信号A〜D及びアナログ信号E〜Hの極性を反転する信号反転手段であり例えばオペアンプと抵抗で形成されている。
【0025】
合成回路30は、各アナログ信号A〜D等を足し合わせる第1エラー信号生成手段であり、合成回路32は、各アナログ信号E〜H等を足し合わせる第1エラー信号生成手段である。コントローラ16は、スイッチ42のONOFFを制御するONOFF制御手段である。入力装置18は、サーボ用エラー信号の計算式をコントローラ16に入力するエラー信号計算式入力手段である。表示装置19は、コントローラ16の制御の様子を示すものである。図4では、アナログ信号Aを反転させていないそのままの信号をA+と、アナログ信号Aを反転回路21で反転させた信号をA−と記載し、+と−の符号により各アナログ信号の反転の有無を表現している。
【0026】
また、図5に示す回路は、図4のメイン信号及びサブ信号がそれぞれ接続される回路で、メイン信号は抵抗34を介して増幅器38に接続され、サブ信号は可変抵抗36を介して増幅器38に接続されている。可変抵抗36は抵抗値をコントローラ16から制御可能に接続されていて、可変抵抗36及び増幅器38とで、アナログ信号に演算を施すエラー信号演算手段を構成している。
【0027】
次に、本実施例のサーボ用エラー信号生成装置の動作を説明する。サーボ用エラー信号の計算式が、例えば表1に示すDPP法(差動プッシュプル法)のように係数を含む場合は、図4に示すメイン信号とサブ信号とをそれぞれ生成した後、図5で示す回路でコントローラ16で設定されたゲインで増幅を行い、それぞれのゲインで増幅されたメイン信号とサブ信号とを足し合わせることによりサーボ用エラー信号を生成する。
【0028】
例えば、入力装置18からコントローラ16に{(A+D)−(B+C)}−K{(E+F)−(G+H)}の計算式を入力したとする。すると、まず、コントローラ16は、上から1番目、4番目、6番目、7番目のスイッチ42をONにする。すると、合成回路30には、A+、B−、C−、D+の各アナログ信号が送られ、メイン信号として出力する信号は、A+、B−、C−、D+を足し合わせた(A+D)−(B+C)の計算式により生成されたメイン信号となる。
【0029】
また、コントローラ16は、上から18番目、20番目、21番目、23番目のスイッチ42をONにする。すると、合成回路32には、E−、F−、G+、H+の各アナログ信号が送られ、サブ信号として出力する信号は、E−、F−、G+、H+を足し合わせた−{(E+F)−(G+H)}の計算式により生成された信号となる。尚、図4では各アナログ信号を足し合わせる合成回路30,32としたが、減算を行う回路であってもかまわない。
【0030】
そして、図5の回路で、メイン信号とサブ信号のゲインを係数Kに見合った大きさにして足し合わせる。これにより、メイン信号とサブ信号とが足し合わされて生成されたサーボ用エラー信号は、{(A+D)−(B+C)}−K{(E+F)−(G+H)}の計算式により生成された信号となる。
【0031】
以上のように、本実施例のサーボ用エラー信号生成装置によれば、実施例1の効果に加え、計算式に基づきONしたアナログ信号を加減して生成したアナログ信号に演算を施した後、ONしたアナログ信号を加減して生成したアナログ信号と演算を施したアナログ信号とを加減することから、簡易な回路でさらに多くの種類の計算式に対応したサーボ用エラー信号を生成することができる。
【0032】
尚、エラー信号演算手段は、本実施例で説明した係数Kの乗算に限られず、サーボ用エラー信号の計算式に必要な演算を施す回路であればよい。また、図5では、メイン信号とサブ信号とを足し合わせているが、加算と減算の回路を設けコントローラ16により加算と減算を選択するようにしてもよい。これにより、より多くの計算式に対応することが可能となる。
【0033】
また、実施例1及び実施例2では、メイン信号やサブ信号を1つ生成しているが、生成する数が限られるものではなく、例えば、計算式に2つ以上の係数がある場合には、サブ信号を複数生成し、サブ信号ごとに係数を掛ける回路を設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0034】
以上のように、本発明によれば、より多くのサーボ用エラー信号の計算式に対応できることから、多くの種類のフォトディテクタを持つ光ピックアップを検査する装置や調整する装置等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明に係る光ディスク記録再生装置の一例を示す構成図である。
【図2】同光ディスク記録再生装置のフォトディテクタの構成を示す説明図である。
【図3】本発明のサーボ用エラー信号生成装置の第1の実施例を示す構成図である。
【図4】本発明のサーボ用エラー信号生成装置の第2の実施例を示す構成図である。
【図5】同サーボ用エラー信号生成装置の他の部分を示す構成図である。
【符号の説明】
【0036】
1・・・・・・・光ディスク記録再生装置
5・・・・・・・光ピックアップ
6・・・・・・・アクチュエータ
7・・・・・・・フォトディテクタ
10・・・・・・エラー信号生成回路
12・・・・・・サーボ信号生成回路
14・・・・・・ドライブ回路
16・・・・・・コントローラ
18・・・・・・入力装置
19・・・・・・表示装置
21〜24・・・反転回路
26〜29・・・反転回路
30,32・・・合成回路
34・・・・・・抵抗
36・・・・・・可変抵抗
38・・・・・・増幅器
40,42・・・スイッチ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光ピックアップによりレーザ光を光ディスクの記録面に照射し、該光ディスクの記録面からの反射光を複数に分割されたフォトディテクタで受光し、該フォトディテクタが出力する受光光量に基づくアナログ信号からサーボ用エラー信号を生成する光ディスクのサーボ用エラー信号生成装置において、
該フォトディテクタが出力する複数のアナログ信号をそれぞれ反転する信号反転手段と、
該フォトディテクタが出力する複数のアナログ信号と該信号反転手段が出力するアナログ信号とをそれぞれON又はOFFする信号ONOFF手段と、
該サーボ用エラー信号の計算式を入力するエラー信号計算式入力手段と、
該エラー信号計算式入力手段で入力した計算式に基づき該信号ONOFF手段を制御するONOFF制御手段と、
該信号ONOFF手段でONしたアナログ信号を加減する第1エラー信号生成手段とを備えたことを特徴とする光ディスクのサーボ用エラー信号生成装置。
【請求項2】
複数の前記第1エラー信号生成手段と、
前記計算式に基づき該第1エラー信号生成手段が出力するアナログ信号に演算を施すエラー信号演算手段と、
該第1エラー信号生成手段が出力するアナログ信号と該エラー信号演算手段が出力するアナログ信号とを加減する第2エラー信号生成手段とを備えたことを特徴とする請求項1記載の光ディスクのサーボ用エラー信号生成装置。
【請求項3】
光ピックアップによりレーザ光を光ディスクの記録面に照射し、該光ディスクの記録面からの反射光を複数に分割されたフォトディテクタで受光し、該フォトディテクタが出力する受光光量に基づくアナログ信号からサーボ用エラー信号を生成する光ディスクのサーボ用エラー信号生成方法において、
該サーボ用エラー信号の計算式を入力し、
該フォトディテクタが出力する複数のアナログ信号をそれぞれ反転した後、
該入力したサーボ用エラー信号の計算式に基づき該フォトディテクタが出力する複数のアナログ信号と反転されたアナログ信号とをそれぞれON又はOFFし、
該ONしたアナログ信号を加減することにより該サーボ用エラー信号を生成することを特徴とする光ディスクのサーボ用エラー信号生成方法。
【請求項4】
前記計算式に基づき前記ONしたアナログ信号を加減して生成したアナログ信号に演算を施した後、
該ONしたアナログ信号を加減して生成したアナログ信号と該演算を施したアナログ信号とを加減することにより該サーボ用エラー信号を生成することを特徴とする請求項3記載の光ディスクのサーボ用エラー信号生成方法。

【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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