JPH05109093A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 情報記録媒体のオントラック、オフトラック
をより正確に検出できるようにすると共に、装置の構成
も簡単化する。 【構成】 複数のトラックを有する光学的情報記録媒体
に光ビームを照射する手段と、該光ビームを前記トラッ
クを横切る方向に相対的に移動させる手段と、前記トラ
ックを横切ることによって変調を受ける光ビームの反射
光または透過光を検出する手段とを備えてなる光学的情
報記録再生装置において、前記検出手段の出力信号から
得られたトラッキングエラー信号のゼロクロス点のタイ
ミングで該検出手段の総和信号の値を取込み、総和信号
のピーク値とボトム値の中間値を算出する手段と、前記
ゼロクロス点毎に得られた中間値と総和信号の値を比較
し、比較結果に応じて前記記録媒体のランドとグルーブ
を判別する手段とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ビームの照射によっ
て光記録媒体に情報を記録、あるいは再生する光学的情
報記録再生装置に関し、特に光ビームの反射または透過
光より記録媒体のランドとグルーブを判別するための装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の光学的情報記録再生装置の
構成例を示した概略図である。図中、１０は光ディスク
を示し、この光ディスク１０上には螺旋状或は同心円状
に複数のトラックが並設されている。この光ディスク１
０はスピンドルモータ１１によって回転駆動され、光ヘ
ッド２１から光ビームを照射することによって情報の記
録又は再生が行なわれる。光ヘッド２１は、光源である
ところの半導体レーザ１２を内蔵し、その光ビームはコ
リメータレンズ１３、ビームスプリッタ１４及び対物レ
ンズ１５を通して光ディスク１０上に集光される。ま
た、光ディスク１０で反射された光は、再び対物レンズ
１５を通り、ビームスプリッタ１４で入射光ビームと分
離されて、センサーレンズ１７を介して光検出器１８で
検出される。この光検出器１８は、その受光面が複数の
領域に分割されており、各々の領域の出力を基に、オー
トトラッキング（ＡＴ）・オートフォーカシング（Ａ
Ｆ）制御回路１９において、非点収差法、プッシュプル
法等の周知の方法を用いて、フォーカシング信号及びト
ラッキング信号が検出される。これらの検出された制御
信号は、レンズアクチュエータ１６にフィードバックさ
れ、対物レンズ１５を光軸方向及び光軸に垂直でトラッ
クを横切る方向に動かすことによってＡＴ・ＡＦが行わ
れる。

【０００３】上記の如き装置において、光ビームを所望
のトラックにアクセスさせる場合には、光ヘッド２１全
体をリニアモータ２２で、ディスク半径方向、即ち、ト
ラックを横切る方向に移動させたり、レンズアクチュエ
ータ１６にトラックジャンプ信号を入力して、対物レン
ズをトラックを横切る方向に移動させたりする。この
際、光ビームの位置や移動方向を判別する為、オントラ
ックオフトラック信号が用いられる。このオントラック
オフトラック信号は、光検出器１８の全領域の出力の総
和信号を、オントラックオフトラック検出回路２０で処
理することによって得られる。

【０００４】従来、このオントラックオフトラック検出
回路としては、コンパレータを用いて光センサの総和信
号と一定の基準電圧を比較することにより、オントラッ
クオフトラック信号を得るのが一般的であった。しかし
ながら、この装置ではディスクの反射率の変化やレーザ
パワーの変化の影響のために、オントラックオフトラッ
ク信号を充分な精度で得られなかった。そこで、上記の
如き問題点を解決した装置として、例えば特願平２−１
０１６３７号や特願平２−１６１９１２号に示される情
報記録再生装置が提案されている。図５は上記特願平２
−１０１６３７号に示されたオントラックオフトラック
検出回路である。この検出回路は、差動増幅器２２、ダ
イオードＤ１、抵抗器Ｒ１，Ｒ５、コンデンサＣ１から
なるピークホールド回路、差動増幅器２３、ダイオード
Ｄ２、抵抗器Ｒ２，Ｒ６、コンデンサＣ２からなるボト
ムホールド回路を備え、これらのホールド回路によっ
て、光センサの総和信号２１のピーク値とボトム値がそ
れぞれホールドされる。そして、差動増幅器２４，２
５、抵抗器Ｒ３，Ｒ４から構成された回路によって、ピ
ーク値とボトム値の中間値Ｍが求められ、この中間値Ｍ
と光センサの総和信号２１をコンパレータ２６で比較す
ることで、オントラックオフトラック信号２７が生成さ
れる。

【０００５】以上の検出回路によれば、光センサの総和
信号のオフセットや変調度が変化した場合、それに応じ
て中間値が変化するために、上記オフセットや変調後の
変化の影響を受けることなく、常に正確なオントラック
オフトラック信号を得ることができる。しかし、図５の
検出回路ではホールド回路の収束値が総和信号の平均レ
ベルに設定されているため、対物レンズの汚れなどによ
って検出光量が大幅に減少すると、十分な機能を果たせ
ないことがあった。

【０００６】図６は上記特願平２−１６１９１２号に開
示されたオントラックオフトラック検出回路で、抵抗器
Ｒ７，Ｒ８でピークホールド値を分圧し、この分圧値で
ボトムホールド信号の収束値を設定するものである。こ
の検出回路によれば、収束値がピークホールド値によっ
て変化し、しかもピークホールド値よりも常に低い電圧
であるために、光センサの受光量が減少した場合や、あ
るいはトラッキング引込みの後でも、正確にオントラッ
クオフトラック信号を検出することが可能となり、図５
の検出回路の問題点を解決することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、図
６の検出回路では、総和信号をピークホールド及びボト
ムホールドを行っているために、ディスクの欠陥などに
よる高反射率部から反射光、あるいはノイズによって、
誤ったピーク値やボトム値をホールドする恐れがあっ
た。従って、このような場合にはホールドの時定数が長
いこともあって、しばらくは正常なオントラックオフト
ラック信号を得ることができなかった。また、ピークホ
ールド回路やボトムホールド回路、あるいは中間値を出
力するための回路など比較的多くのハード回路を必要と
し、装置が大型化する問題点があった。

【０００８】本発明は、この先行技術を改良し、ディス
ク欠陥やノイズに関係なく更に正確にオントラック、オ
フトラックを検出できると共に、装置の構成も簡単化し
た光学的情報記録再生装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、複数の
トラックを有する光学的情報記録媒体に光ビームを照射
する手段と、該光ビームを前記トラックを横切る方向に
相対的に移動させる手段と、前記トラックを横切ること
によって変調を受ける光ビームの反射光または透過光を
検出する手段とを備えてなる光学的情報記録再生装置に
おいて、前記検出手段の出力信号から得られたトラッキ
ングエラー信号のゼロクロス点のタイミングで該検出手
段の総和信号の値を取込み、総和信号のピーク値とボト
ム値の中間値を算出する手段と、前記ゼロクロス点毎に
得られた中間値と総和信号の値を比較し、比較結果に応
じて前記記録媒体のランドとグルーブを判別する手段と
を設けたことを特徴とする光学的情報記録再生装置によ
って達成される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。図１は本発明の光学的情報記録再
生装置の一実施例を示したブロック図である。図１にお
いて、１は情報記録媒体であるところの光ディスク（図
示せず）から反射された光ビームを受光するための４分
割センサである。この４分割センサ１は情報記録再生用
の光源である半導体レーザやその他の光学レンズなどと
共に、光ヘッド（図示せず）内に設けられている。光デ
ィスクとしては、反射型、透過型のいずれであってもよ
い。２は４分割センサ１のそれぞれの光電流を電圧信号
に変換するための電流−電圧変換回路、３は電流−電圧
変換回路２の４つの出力を用いて所定の演算処理を行
い、トラッキングエラー信号を生成するための演算回路
である。また、４は電流−電圧変換回路２の４つの出力
の総和を演算し、総和信号を生成するための演算回路、
５はトラッキングエラー信号をゼロレベルで２値化する
ためのゼロクロスコンパレータ、６は総和信号をデジタ
ル化するためのＡ／Ｄコンバータである。更に、７は光
ビームがトラックを横切る際に光ディスクのランドとグ
ルーブの判別及び光ビームの方向判別のための処理を行
うＣＰＵである。ＣＰＵ７には、不図示の信号処理系か
らプリフォーマット部を知らせるためのタイミング信号
が入力されている。ＣＰＵ７はこのタイミング信号によ
ってプリフォーマット部では、ランドとグルーブの判別
や光ビームの方向判別を禁止し、それ以外の領域でのみ
上記判別処理を実行する。

【００１１】次に、本実施例の動作を図２に示すフロー
チャート、及び図３に示すタイムチャートを参照しなが
ら説明する。まず、ＣＰＵ７は図２に示すようにメモリ
Ａ，Ｂ，Ｃの初期化を行う（Ｓ１）。メモリＡ，Ｂ，Ｃ
はＣＰＵ７の内部メモリで、演算回路４で得られた総和
信号のデジタル値を記録するためのメモリである。メモ
リの初期化が終了すると、ＣＰＵ７はトラッキングサー
ボルーブがオフであることを確認し（Ｓ２）、図示しな
い信号処理系から送られるタイミング信号により光ディ
スクのプリフォーマット部ではないことを確認する（Ｓ
３）。プリフォーマット部以外でランド、グルーブの判
別を行うのは、プリフォーマット部では総和信号の光量
が変化し、正確な値が得られないという理由に基づく。
また、この判別動作時は、フォーカスサーボルーブはオ
ンである。こうして、ＣＰＵ７はタイミング信号により
プリフォーマット部以外の領域において、ゼロクロスコ
ンパレータ５で２値化されたトラッキングエラー信号の
２値化信号の立上り、立下りエッジをそれぞれ検出する
（Ｓ４）。

【００１２】図３に図１の実施例の各部の信号波形を示
しており、図３（ａ）はトラッキングエラー信号、図３
（ｂ）はコンパレータ５で２値化されたトラッキングエ
ラー信号の２値化信号である。ＣＰＵ７は以上のように
２値化された２値化信号の立上り、立下りエッジのタイ
ミングで、総和信号（図３（ｃ））をデジタル化したＡ
／Ｄコンバータ６の値をメモリに記憶させる。このと
き、ＣＰＵ７は２値化信号の立上りエッジを検出したと
きはその値をメモリＡに格納し（Ｓ５）、立下りエッジ
を検出したときはメモリＢに格納する（Ｓ６）。次い
で、ＣＰＵ７はメモリＡ，Ｂの値とメモリＣの値をそれ
ぞれ比較し（Ｓ７）、その比較結果に応じてランドとグ
ルーブの判別を行う。即ち、メモリＣには１回前のメモ
リＡ，Ｂの加算値を２で割った値（Ａ＋Ｂ）／２（総和
信号のピーク値とボトム値の中間値）が記憶されてお
り、この値とメモリＡ，Ｂの値を比較することによって
ランドとグルーブの判別を行う。具体的には、まず２値
化信号の立上り時において、メモリＡの値がメモリＣの
値よりも小さいときはグルーブと判定し（Ｓ８）、反対
にメモリＡの値がメモリＣの値よりも大きいときはラン
ドと判定する（Ｓ９）。また、２値化信号の立下り時に
おいても、メモリＢの値がメモリＣの値よりも小さいと
きはグルーブと判定し（Ｓ１１）、反対にメモリＢの値
がメモリＣの値よりも大きいときはランドと判定する
（Ｓ１２）。

【００１３】ＣＰＵ７はこのようにコンパレータ５の２
値化信号の立上り、立下りエッジで各々総和信号の値と
前回のメモリＡ，Ｂの値の中間値とを比較し、その比較
結果からランド、グルーブの判定を行う。つまり、光ビ
ームが１方向に進行している場合、メモリＡの値による
比較結果がランドであれば、次のメモリＢではグルーブ
となり、ランドとグルーブが必らず交互に判別されるこ
とになる。従って、この判別結果に変化が生じ、ランド
とグルーブが交互に判別されなかった場合、光ビームの
方向が反転したと判断してもよい。そこで、ＣＰＵ７は
以上の判別結果を監視し、ランドまたはグルーブが交互
に判別されているか否かを判断する（Ｓ１３）。この場
合、ランドまたはグルーブが交互に判別されていれば、
メモリＡとＢの値の中間値を算出し（Ｓ１４）、これを
メモリＣに記憶させてメモリＣの値を更新する。そし
て、再びＳ２に戻り、次の２値化信号の立上り、立下り
エッジにおいて、前記と同様に総和信号の値を取込み、
これと前回更新したメモリＣの値を比較することによっ
てランドとグルーブの判定を行う。このように２値化信
号の立上り、立下り毎にランドとグルーブの判定処理が
繰返し行われ、光ビームが１方向に進行しているとき
は、図３（ｅ）に示すようにＣＰＵ７は進行方向に対応
した方向判別信号（ここではハイレベル信号）を出力し
つづける。一方、ランドとグルーブが交互に判別されな
かったときは、ＣＰＵ７は図３（ｅ）に示す如く方向判
別信号をローレベルに反転し、光ビームの方向が反転し
たことを外部の制御部へ通知する。この後、Ｓ２に戻り
前記と同様に２値化信号の立上り、立下りエッジ毎にラ
ンドとグルーブの判別処理を繰返し行う。なお、光ビー
ムの方向が反転した場合は、メモリＣの値は更新しな
い。

【００１４】以上の実施例では、ランドとグルーブの判
別や方向判別をＣＰＵの内部で処理したが、メモリＣの
値をＤ／Ａコンバータでアナログ変換し、このレベルを
コンパレートレベルとして総和信号をコンパレートする
ことによって、図３（ｄ）に示すようにランド、グルー
ブ判別のための信号（オントラックオフトラック信号）
を生成することもできる。また、実施例ではトラッキン
グサーボループがオフのときに方向判別を行ったが、ト
ラッキングサーボループがオンしたときは以上の方向判
別は行わず、メモリＡ，Ｂ，Ｃには最後の値を記憶させ
ておく。これらの値は次にサーボループがオフしたとき
の初期値として使用する。更に、シークなどでトラック
横断のスピードが速いときは、方向判別やランド、グル
ーブ判別の必要がないこと、ＣＰＵやＡ／Ｄコンバータ
のハード的制約を受けることなどから、ランド、グルー
ブの判別や方向判別処理は行わない方がよい。本実施例
では、従来のようなピークホールド、ボトムホールドと
いったハード回路を要することなく、比較的安価なＣＰ
ＵやＡ／Ｄコンバータを用いた簡単な回路でランドとグ
ルーブの判別や方向判別を行うことができる。また、Ａ
／Ｄコンバータを内蔵したＣＰＵを用いれば、更に構成
を簡単化することが可能である。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ラッキングエラー信号のゼロクロス点で総和信号の値を
取込んで、ランド、グルーブの判別のためのピーク値と
ボトム値の中間値を算出することにより、特別なハード
を要することなく、簡単にランドとグルーブの判別を行
うことができる。しかも、総和信号をトラッキングエラ
ー信号のゼロクロス点でのみ取込むために、ディスクの
欠陥や傷、あるいはノイズの影響を受けることが少な
く、より正確にランドとグルーブを検出できるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学的情報記録再生装置の一実施例を
示したブロック図である。

【図２】図１の実施例のランドとグルーブの判別処理、
及び光ビームの方向判別処理を示したフローチャートで
ある。

【図３】図１の実施例の各部の信号波形を示したタイム
チャートである。

【図４】光学的情報再生装置の一構成例を示したブロッ
ク図である。

【図５】従来例のオントラックオフトラック検出回路を
示した回路図である。

【図６】他の従来例のオントラックオフトラック検出回
路を示した回路図である。

【符号の説明】

１ 光センサ ２ 電流−電圧変換回路 ３，４ 演算回路 ５ ゼロクロスコンパレータ ６ Ａ／Ｄコンバータ ７ ＣＰＵ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のトラックを有する光学的情報記録
   媒体に光ビームを照射する手段と、該光ビームを前記ト
   ラックを横切る方向に相対的に移動させる手段と、前記
   トラックを横切ることによって変調を受ける光ビームの
   反射光または透過光を検出する手段とを備えてなる光学
   的情報記録再生装置において、前記検出手段の出力信号
   から得られたトラッキングエラー信号のゼロクロス点の
   タイミングで該検出手段の総和信号の値を取込み、総和
   信号のピーク値とボトム値の中間値を算出する手段と、
   前記ゼロクロス点毎に得られた中間値と総和信号の値を
   比較し、比較結果に応じて前記記録媒体のランドとグル
   ーブを判別する手段とを設けたことを特徴とする光学的
   情報記録再生装置。
2. 【請求項２】 前記判別手段の判別結果に基づいて光ビ
   ームの方向を判別する方向判別手段を有し、該判別手段
   はランドとグルーブが交互に判別されなかった場合に、
   光ビームの方向が反転したと判別することを特徴とする
   請求項１の光学的情報記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記ランドとグルーブの判別は、光ビー
   ムが記録媒体のプリフォーマット部を横切るときは禁止
   されることを特徴とする請求項１の光学的情報記録再生
   装置。