JPH10302277A

JPH10302277A - 光ディスク装置およびトラックエラー信号生成方法

Info

Publication number: JPH10302277A
Application number: JP9104480A
Authority: JP
Inventors: Taizo Kusano; 泰三草野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-04-22
Filing date: 1997-04-22
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】正確な位相差情報を抽出し、信頼性の高いＴ
Ｅ信号を再生することのできる光ディスク装置を提供す
ることを目的とする。【解決手段】データリード用クロックを生成するＰＬ
Ｌ回路７と、特定周波数帯域を強調して増幅する周波数
自動可変波形等化器と、コンパレータと、位相差バラン
スを調整する外部制御遅延器と、位相差を検出する位相
比較器と、充放電を行なうチャージポンプとを有し、周
波数自動可変波形等化器は外部入力により周波数特性を
可変できるものであって、クロックに同期してクロック
周波数に比例関係となるよう周波数特性を可変する手段
を備えることを特徴とする。可変速再生時に再生周波数
の変化に応じて最適状態を保って波形等化器の定数関係
を可変することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光によるデータの
記録再生を行う光ディスク装置において、特に再生時の
データ転送レートを可変とし、トラックサーボのための
トラックエラー信号生成を位相差法により行う光ディス
ク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスク装置はマルチメディア
の基幹商品として重要な役割を果たしており、特にＣＤ
−ＲＯＭドライブ装置はパソコン用増設記憶装置として
不可欠なものとなっている。さらに、次世代の光ディス
ク装置として、ＣＤ−ＲＯＭに対し記憶容量を大幅に向
上させたＤＶＤドライブ装置が開発されている。ちなみ
に、ＤＶＤはＣＤ−ＲＯＭに比較してマーク長、トラッ
クピッチが共に約１／２（面積比１／４）に小型化され
ており、それに伴ってデータを読み出すレーザスポット
も、レーザ光の短波長化により面積比で約６０％までの
小型化が実現されている。

【０００３】これらのディスクには、符号化されたデー
タがディスクの反射面にピット列として、内周側から外
周側の方向へ渦状に連続的に記録されている。このよう
に記録されているデータ列をトラックと呼び、再生時に
はこのトラックを光ピックアップがトレース（トラッキ
ング）することによりデータの読み取りが行われる。

【０００４】このトラッキングの制御を行うためのＴＥ
（トラックエラー）信号は、次のようにして生成され
る。３ビームトラッキングは光路中にグレイティングを
設けてサブビームを作り、３本のビームを生成する。１
ビームトラッキングはメインビームのみでトラッキング
制御を行う。ビームの検出及び制御に関し、ビームの検
出回路の構成により、位相差法、ヘテロダイン法、プッ
シュプル法などに分類される。

【０００５】ＣＤ−ＲＯＭでは３ビームトラッキングが
一般的である。他方、ＤＶＤでは、記録容量を高めるた
めにディスクのピット面積を縮小したので、ディスクの
ピット面積縮小比に対してスポット面積縮小比が追いつ
かないことから、サブビームによる検出方法が適用困難
となり、位相差法による検出が一般的に行われる。

【０００６】以下図に基づいて、従来の位相差法による
トラッキング制御を説明する。図１９は従来の光ディス
ク装置の構成図、図２０は図１９の位相差ＴＥ信号検出
器９の基本構成図を示す。図１９において、１は情報信
号が線速度一定で記録されている光ディスク、２はスピ
ンドルモータであって、光ディスク１を搭載し回転す
る。３はピックアップであって、光ディスク１の記録面
にレーザ光を集光させるための対物レンズと、対物レン
ズを光ディスク１の面に垂直な方向（以下フォーカス方
向と称す）や光ディスク１の半径方向（以下トラッキン
グ方向と称す）に動かすためのアクチュエータ（モー
タ）、および半導体レーザをはじめとする各種プリズ
ム、信号検出用ディテクタ等の光学素子が一体に構成さ
れている。４はスレッドモータであって、ピックアップ
３で対応できない移動範囲のトラッキング、およびピッ
クアップ３をトラック間に大きく移動させる際（アクセ
ス動作）に使用する。

【０００７】５はＲＦ信号検出器であって、ピックアッ
プ３の出力からアナログＲＦ信号を生成する。６は前述
のアナログＲＦ信号からディジタルＲＦ信号（データ信
号）を生成するＲＦ信号スライサー、７は前述のデジタ
ルＲＦ信号に同期をかけるためのＰＬＬ（Phase Locked
Loop）回路、８はＰＬＬ回路７の出力信号ＰＬＣＫを
使って前述のデジタルＲＦ信号のデータを復調する復調
器である。

【０００８】９は位相差ＴＥ信号検出器であって、ピッ
クアップ３の出力から位相差ＴＥ信号を生成する。１０
はサーボ信号検出器であって、その他のサーボ関連信号
であるＦＥ（フォーカスエラー）信号、ＲＦリップル信
号（トラックジャンプ時のカウント用信号）等のサーボ
信号を検出する。１１はサーボ制御器であって、検出さ
れた前述のその他サーボ信号に基づいてサーボ制御を行
なう。また、サーボ制御器１１は検出されたサーボ信号
に基づいてフォーカス、トラックサーボ系のオフセット
調整、バランス調整、ゲイン調整等を行なう機能も有す
る。１２はサーボ制御器１１の出力に基づいて各モータ
を駆動するモータ駆動器である。

【０００９】次に、図２０において、２１は光ディスク
１からの反射光を受光する４分割の信号検出用ディテク
タ、２２は信号検出用ディテクタ２１の出力電流信号を
２系統の電圧信号に変換するＩＶ（電流対電圧）変換
器、２３はＩＶ変換器２２の出力の特定周波数帯域を強
調して増幅する波形等化器、２４は波形等化器２４の出
力をあるスライスレベルでスライスしデジタル化するコ
ンパレータ、２５はコンパレータ２４の２系統の出力間
の位相差バランスを調整するための外部制御遅延器、２
６は外部制御遅延器２５の２系統の出力の位相差を検出
する位相比較器、２７は位相比較器２６の出力によりチ
ャージもしくはディスチャージを行なうチャージポンプ
である。

【００１０】ここで、位相差法の概念とともに従来の位
相差ＴＥ信号検出器９についてその動作原理を補足図も
加えて説明する。位相差法とはピットとスポットの位置
関係により、受光信号に生じる位相差からトラックエラ
ー信号を検出するものである。

【００１１】図２１はピットとスポットとレンズ面の受
光強度分布を表す図である。図２１は光ディスク１上の
スポットがピットにそって進んでいる様子を表す。図２
１（ａ）はスポットが右側にあるとき、図２１（ｂ）は
スポットが中央にあるとき、図２１（ｃ）はスポットが
左側にあるときのそれぞれの状態における反射光のレン
ズ面での受光強度分布を示したものである。この反射光
を入射光線として光線追跡を行なうことにより、受光素
子（信号検出用ディテクタ２１）上での強度分布を求め
ることができる。この受光素子からの対角和信号Ａ１＋
Ａ２、Ａ３＋Ａ４（もしくはトラック写像方向に対して
隣り合う信号Ａ１、Ａ３あるいはＡ２、Ａ４）をＩＶ変
換器２２により２系統の電圧信号として取り出す。電圧
信号はそれぞれ波形等化器２３で波形整形した後、コン
パレータ２４によりデジタル信号に変換する。

【００１２】そして、サーボ制御機１１からのトラック
エラーバランス調整信号ＴＥＢＡＬを受けて、外部制御
遅延器２５により２系統のデジタル信号間の位相差バラ
ンスを調整した後、位相比較器２６で位相の進み、遅れ
に応じたチャージ、ディスチャージパルスを生成する。
さらに、チャージ、ディスチャージパルスをチャージポ
ンプ２７を通してアナログ波形に変換することによって
ＴＥ信号を生成する。なお、上述のように受光素子（信
号検出用ディテクタ２１）には４分割素子を用いる方法
が一般的であるが、２分割素子による信号検出も行われ
る。

【００１３】図２２は図２０の基本構成図の各回路位置
におけるＴＥ信号検出過程の波形図である。なお、図２
０の回路位置番号は図２２の波形番号ａ１、ｂ１、ａ
２、ｂ２、ａ３、ｂ３、ａ４、ｂ４、ａ５、ｂ５、ａ
６、ｂ６、ｃとそれぞれ対応して表示されている。な
お、説明を簡略化するため、図中、２系統の波形等化器
２３の出力信号ａ２、ｂ２間には位相差バランスずれは
無いものとして（波形ａ３とａ４、ｂ３とｂ４は等しい
波形として）示している。以下、図２０から図２２の回
路位置及び波形に従って、従来の位相差法の動作を説明
する。

【００１４】ここで、波形等化器２３の機能について図
２３に従って説明する。図２３は波形等化器２３の周波
数特性図である。波形等化器２３とは、光学的な周波数
帯域の低さから発生する波形間干渉を緩和して高密度化
を図るための回路である。図２３に示すように、ロング
ピットにより生成される信号帯域（ｆ１以下）に対し
て、ショートピットにより生成される信号帯域（ｆ２以
上）のゲインをＧｂｓｔだけ増加させ、ｆ１、ｆ２、Ｇ
ｂｓｔを光学系の特性、生成信号の周波数帯域に合わせ
て最適化した構成である。ここで、コンパレータ２４の
スライスレベルＶｓｌ（図２２中、ａ２及びｂ２を参
照）はコンパレータ２４の入力信号の平均値となるよう
に設定される。

【００１５】図２４は波形等化器２３の特性改善効果を
表す波形図である。図２４に示すように、ＩＶ変換器２
２の出力ａ１をそのままコンパレータ２４に入力しても
ショートピット信号のパルス欠落が発生し、位相差情報
が欠落してしまう。しかし、このようなＩＶ変換器２２
の出力ａ１を波形等化器２３に印加することで、ショー
トピット部の信号振幅のみをロングピット部の信号振幅
相当に増幅することができ、信号欠落を防ぐことができ
る。こうして、ＩＶ変換器２２の出力ａ１（ｂ１）は波
形等化器２３によりショートピット部の信号振幅が改善
されて出力信号ａ２（ｂ２）となり、コンパレータ２４
により２値化されて出力信号ａ３（ｂ３）となる。

【００１６】次に、外部制御遅延器２５について図２５
及び図２６に従って説明する。図２５は外部制御遅延器
２５の詳細回路図、図２６は電圧制御遅延器３１、３２
のＴＥＢＡＬ信号対遅延量特性図である。図２５におい
て、３１、３２は電圧制御遅延器、３３はコンパレー
タ、３４、３５はアナログマルチプレクサ、３６はイン
バータである。電圧制御遅延器３１、３２は外部から制
御入力されるＴＥＢＡＬ信号の電圧レベルに応じて遅延
量を可変できる素子であって、例えば、図２６に示すよ
うに制御入力されるＴＥＢＡＬ信号に対して線形な遅延
量となる特性を有するものである。また、コンパレータ
３３は制御入力されたＴＥＢＡＬ信号が正か負かを検出
し、例えば、正であれば電圧制御遅延器３１側を、負で
あれば電圧制御遅延器３２側の遅延量をそれぞれ可変す
る構成である。

【００１７】他方、図２７はＴＥ信号の位相バランスの
状態を表す図である。図２７に示すように、サーボ制御
器１１（図１９）はトラック誤差に対して、検出された
ＴＥ信号にオフセットが重畳している状態（位相バラン
スがずれている状態）であるとする。このとき、サーボ
制御器１１では、例えば十分に長い時定数を持つローパ
スフィルタ（ＬＰＦ）を通してＴＥ信号の平均値を検出
し、この平均値がゼロとなるように平均値の基準電位か
らのずれを補正するＴＥＢＡＬ信号を出力する。図２５
の電圧制御遅延器３１、３７は図２６のＴＥＢＡＬ信号
対遅延量特性に基づいて遅延量を制御する。こうして、
位相のアンバランスによって生じるＤＣ成分のオフセッ
トを電気的に補正して光学的な位相のずれを取り除くこ
とができ、ＴＥ信号振幅中心が信号の基準電位に一致す
るように調整することで、位相バランスがとれている状
態にすることができる。

【００１８】次に、位相比較器２６（図２０）について
説明する。図２８は位相比較器２６の詳細回路図であ
る。図２８において、４１、４２はＤフリップフロッ
プ、４３、４４はインバータである。外部制御遅延器２
５の出力信号ａ４、ｂ４をＤフリップフロップ４１、４
２のクロック端子に入力し、外部制御遅延器２５の出力
信号ａ４、ｂ４のインバータ反転信号ａ６、ｂ６をＤフ
リップフロップ４１、４２のプリセット端子に入力す
る。以上のように構成された位相比較器２６は、図２２
に示すように、スポットが右側にある場合は先行する外
部制御遅延器２５の出力信号ａ４に基づいてＤフリップ
フロップ４１が先にセットするので位相比較器２６の出
力（即ちチャージパルス）ａ５が得られ、逆に、スポッ
トが左側にある場合は先行する外部制御遅延器２５の出
力信号ｂ４に基づいてＤフリップフロップ４２が先にセ
ットするので位相比較器２６の出力（即ちチャージパル
ス）ｂ５が得られる。また、スポットが中央にある場合
は信号ａ４とｂ４とが同時にＤフリップフロップ４１、
４２に入力され、Ｄフリップフロップ４１、４２は動作
することなく出力（チャージパルス）ａ５、ｂ５は共に
生成されない。

【００１９】次に、チャージポンプ２７について説明す
る。図２９はチャージポンプ２７の詳細回路図である。
図２９において、５１、５２はアナログスイッチ、５
３、５４は定電流源、５５はコンデンサである。アナロ
グスイッチ５１、５２は位相比較器２６の出力信号ａ
５、ｂ５の電圧レベルに応じて、出力信号の電圧がＨｉ
ｇｈのときスイッチオン、Ｌｏｗのときスイッチオフと
して動作する。そこで、定電流源５３、５４の電流値を
所要の値に設定しておき、位相比較器２６の出力信号ａ
５、ｂ５をチャージポンプ２７に印加する。すると、位
相進みの時は位相比較器２６の出力信号ａ５がＨｉｇｈ
であるから（図２２におけるスポットが右側にある時を
参照）、アナログスイッチ５１がオンとなり定電流源５
３からコンデンサ５５にチャージ電流が供給される。他
方、位相遅れの時は位相比較器２６の出力信号ｂ５がＨ
ｉｇｈであるから（図２２におけるスポットが左側にあ
る時を参照）、アナログスイッチ５２がオンとなり定電
流源５４によりコンデンサ５５からディスチャージ電流
が放電される。こうして、コンデンサ５５には充放電電
流とその時間に比例する電圧が生じ（図２２におけるＴ
Ｅ信号波形ｃを参照）、ピットの位相差に対応したＴＥ
信号ｃを検出することができる。

【００２０】ここで、実際の光ディスク装置は、省電力
のためにＣＬＶ記録されたディスクをＣＡＶ方式で再生
したり、また、アクセスタイムを短縮するために、光デ
ィスクの回転数が規定回転数に達していない状態でもデ
ータをリードする可変速再生の技術（広帯域ＰＬＬ回路
を使用して周波数成分がずれたＲＦ信号に対し強制的に
フェーズロックをかけ、データをリードする技術）が用
いられる。これらの場合には再生信号の周波数成分は規
定値より高い（もしくは低い）状態が存在することにな
る。

【００２１】図３０は可変速再生におけるデータ基本周
波数の周波数変動を表す図である。図３０において、例
えば、規定周波数成分に対して±５０％のフェーズロッ
クレンジを有するＰＬＬ回路を使用して可変速再生を行
っている状態を表している。

【００２２】期間Ａは規定周波数Ｆｔｙｐの一定の速度
でアクセス中である。いま、異なるアドレスのデータを
再生するためにピックアップ３を外周側へシークさせる
ものとする。期間Ｂにおいて、光ディスク１はその合成
された回転体の慣性により直ちに減速できないために、
データ基本周波数を＋５０％まで変動させた１．５Ｆを
用いてデータの再生を開始する。また期間Ｃにおいて、
その間もスピンドルモータ２は徐々に減速を行い、減速
に伴って、データ基本周波数も徐々に規定周波数Ｆｔｙ
ｐに向かって低下する。

【００２３】また逆に、異なるアドレスのデータを再生
するためにピックアップ３を内周側へシークさせるもの
とする。期間Ｄにおいて、光ディスク１はその合成され
た回転体の慣性により直ちに加速できないために、デー
タ基本周波数を−５０％まで変動させた０．５Ｆを用い
てデータの再生を開始する。また期間Ｅにおいて、その
間もスピンドルモータ２は徐々に加速を行い、加速に伴
って、データ基本周波数も徐々に規定周波数Ｆｔｙｐに
向かって上昇する。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、以下に示す問題点を有していた。まず、
波形等化器はある決まった周波数成分（通常の規定回転
数で得られる周波数成分）に対して機能するよう増幅度
の定数を設定しているため、可変速再生に伴って周波数
成分がずれた再生状態においては波形等化器としての補
正機能が十分に得られず、生成される位相差トラックエ
ラー信号に正確な位相差情報が反映されない状態が発生
してしまう。

【００２５】また、位相差バランス調整によって設定さ
れた調整値も、規定回転時において設定されたものであ
るため、前述のように周波数成分がずれた状態で再生す
るので最適設定状態からずれた再生状態となり、位相差
トラックエラー信号にオフセットが残った状態となって
しまう。

【００２６】以上のように、ＣＡＶ再生もしくは可変速
再生のように再生信号が規定周波数からずれた状態で再
生する場合においては従来の個々の回路が周波数成分の
ずれに対応していないので、大きな誤差を持ったトラッ
クエラー信号が生成され、その結果、正確なトラックサ
ーボができず、正常にデータリードができなくなる可能
性がある。

【００２７】さらに、ディスクの傷や、製作、記録時の
不良等によってピットつぶれがあると、微妙なコンパレ
ートの差によって、検出した位相差信号に大きな誤差が
発生することがある。図３１は図２０の基本構成図にお
けるピットつぶれがある場合のＴＥ信号検出過程の波形
図である。図３１において、図２３に示す特性を有する
図２０の波形等化器２３を使用してピットつぶれ領域を
再生した場合の波形図を示したものである。波形等化器
２３の出力信号としてａ２はピットつぶれ領域でも微妙
にスライスレベルＶｓｌにかかる状態、出力信号ｂ２の
方はスライスレベルＶｓｌにかからない状態を示した波
形図である。

【００２８】以上のような出力信号ａ２、ｂ２が入力さ
れた場合の前述の従来の技術で説明した位相差ＴＥ信号
検出器９の動作は、位相比較器２６の出力として、ａ５
に示すような誤ったチャージ区間Ｔｅｒ１を有するチャ
ージパルスを出力する。

【００２９】その結果、大きなオフセット誤差をもった
ＴＥ信号が生成されてデータリード不能区間発生につな
がる。ここで仮に位相比較器２６の回路構成を改善し
て、少なくとも波形等化器２３の出力ａ２、ｂ２のうち
どちらか一方が先にＨｉｇｈになった後、他方がＨｉｇ
ｈになる前に先の一方がＬｏｗになった時、チャージパ
ルス（ディスチャージパルス）にリセットをかけるよう
に回路を追加しても、Ｔｅｒ２で示すエラー区間を有す
るチャージパルスに改善されるが、過大なオフセット誤
差の生成をなくしてしまうような格段の改善効果には至
らない。

【００３０】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、ＣＡＶ再生もしくは可変速再生時のように再生信号
が規定周波数成分からずれた状態においても正確な位相
差情報を抽出し、さらに、光ディスクにピットつぶれ領
域が存在しても最小限の位相差出力信号に抑えることに
より、信頼性の高いＴＥ信号を再生することのできる光
ディスク装置を提供することを目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の光ディスク装置は、データ信号に同期をかけ
データリード用クロックを生成するＰＬＬ回路と、異な
る組み合わせのさまざまなデータ信号の特定周波数帯域
を強調して増幅する波形等化器と、波形等化器出力を所
定のレベルでスライスするコンパレータと、コンパレー
タ出力の位相差バランスを調整する外部制御遅延器と、
外部制御遅延器出力の位相差を検出する位相比較器と、
位相比較器出力によりチャージもしくはディスチャージ
を行なうチャージポンプとを有し、上記波形等化器は外
部入力により周波数特性を可変できるものであって、Ｐ
ＬＬ回路で生成したデータリード用クロックに同期して
クロック周波数に比例関係となるよう周波数特性を自動
可変することを特徴とするものである。

【００３２】以上の構成により、可変速再生時に再生周
波数の変化に応じて最適状態を保って波形等化器の定数
関係を可変することができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１および２に記載
の発明は、光ディスクに光ビームを照射しその反射光を
複数の受光素子により受光し、受光素子の出力の和及び
差を組み合わせてデータ信号を生成し、ＰＬＬ回路によ
りデータ信号に同期してクロック信号を生成すると共
に、受光素子の出力の和及び差を組み合わせて位相差ト
ラックエラー信号を生成する光ディスク装置であって、
受光素子の出力の和及び差を組み合わせ受光電流を検出
電圧に変換するＩＶ変換手段と、検出電圧の所定の周波
数帯域を他の周波数帯域よりも高い増幅度で増幅する波
形等化手段と、波形等化手段で得られた出力を所定の電
圧値と比較して２値化する電圧比較手段と、電圧比較手
段の出力の位相差バランスを外部信号により遅延量を調
整する外部制御遅延手段と、外部制御遅延手段の出力の
位相差を検出する位相比較手段と、位相比較手段の出力
に基づいて蓄電手段の充放電を行なう充放電手段とを有
し、波形等化手段は、クロック信号に同期してクロック
信号の周波数と比例関係を有する外部信号により周波数
特性を比例関係となるように可変する光ディスク装置お
よびトラックエラー信号生成方法であり、ＰＬＬ回路の
ロック状態に同期させて周波数自動可変波形等化器の周
波数特性を線形に可変することができ、規定周波数にお
いて最適に設定された波形等化器の定数関係を再生周波
数の変化に応じて最適状態を保ったまま自動可変するこ
とができると言う作用を有するものである。

【００３４】本発明の請求項３および４に記載の発明
は、光ディスクに光ビームを照射しその反射光を複数の
受光素子により受光し、受光素子の出力の和及び差を組
み合わせてデータ信号を生成し、ＰＬＬ回路によりデー
タ信号に同期してクロック信号を生成すると共に、受光
素子の出力の和及び差を組み合わせて位相差トラックエ
ラー信号を生成する光ディスク装置であって、受光素子
の出力の和及び差を組み合わせ受光電流を検出電圧に変
換するＩＶ変換手段と、検出電圧の所定の周波数帯域を
他の周波数帯域よりも高い増幅度で増幅する波形等化手
段と、波形等化手段で得られた出力を所定の電圧値と比
較して２値化する電圧比較手段と、電圧比較手段の出力
の位相差バランスを外部信号により遅延量を調整する外
部制御遅延手段と、外部制御遅延手段の出力の位相差を
検出する位相比較手段と、位相比較手段の出力に基づい
て蓄電手段の充放電を行なう充放電手段とを有し、外部
制御遅延手段は、クロック信号に同期してクロック信号
の周波数と反比例関係を有する外部信号により遅延量を
反比例関係となるように可変する光ディスク装置および
トラックエラー信号生成方法であり、ＰＬＬのロック状
態に同期させて電圧制御遅延器の遅延量を線形に可変で
き、規定周波数時において最適に設定した位相バランス
関係を再生周波数の変化に応じて最適設定状態を保った
まま自動可変することができると言う作用を有するもの
である。

【００３５】本発明の請求項５および６に記載の発明
は、光ディスクに光ビームを照射しその反射光を複数の
受光素子により受光し、受光素子の出力の和及び差を組
み合わせてデータ信号を生成し、ＰＬＬ回路によりデー
タ信号に同期してクロック信号を生成すると共に、受光
素子の出力の和及び差を組み合わせて位相差トラックエ
ラー信号を生成する光ディスク装置であって、受光素子
の出力の和及び差を組み合わせ受光電流を検出電圧に変
換するＩＶ変換手段と、検出電圧の所定の周波数帯域を
他の周波数帯域よりも高い増幅度で増幅する波形等化手
段と、波形等化手段で得られた出力を所定の電圧値と比
較して２値化する電圧比較手段と、電圧比較手段の出力
の位相差バランスを外部信号により遅延量を調整する外
部制御遅延手段と、外部制御遅延手段の出力の位相差を
検出する位相比較手段と、位相比較手段の出力に基づい
て蓄電手段の充放電を行なう充放電手段とを有し、位相
比較手段は、出力の位相差の限度値を遅延量によって設
定する限度機能付き位相比較手段である光ディスク装置
およびトラックエラー信号生成方法であり、位相比較器
に不必要な位相差情報が出力されないようにリミット値
を遅延量によって設定することができるので、光ディス
クのピットつぶれ領域などにより異常なコンパレータ出
力信号が発生しても最小限の位相差エラーに抑制するこ
とができると言う作用を有するものである。

【００３６】本発明の請求項７および８に記載の発明
は、光ディスクに光ビームを照射しその反射光を複数の
受光素子により受光し、受光素子の出力の和及び差を組
み合わせてデータ信号を生成し、ＰＬＬ回路によりデー
タ信号に同期してクロック信号を生成すると共に、受光
素子の出力の和及び差を組み合わせて位相差トラックエ
ラー信号を生成する光ディスク装置であって、受光素子
の出力の和及び差を組み合わせ受光電流を検出電圧に変
換するＩＶ変換手段と、検出電圧の所定の周波数帯域を
他の周波数帯域よりも高い増幅度で増幅する波形等化手
段と、波形等化手段で得られた出力を所定の電圧値と比
較して２値化する電圧比較手段と、電圧比較手段の出力
の位相差バランスを外部信号により遅延量を調整する外
部制御遅延手段と、外部制御遅延手段の出力の位相差を
検出する位相比較手段と、位相比較手段の出力に基づい
て蓄電手段の充放電を行なう充放電手段とを有し、位相
比較手段は、出力の位相差の限度値を遅延量によって設
定する限度機能付き位相比較手段であって、クロック信
号に同期してクロック信号の周波数と反比例関係を有す
る外部信号により遅延量を反比例関係となるように可変
する光ディスク装置およびトラックエラー信号生成方法
であり、位相比較器に不必要な位相差情報が出力されな
いようにリミット値を遅延量によって設定することがで
き、光ディスクにピットつぶれ領域等が存在することに
より異常なコンパレータ出力信号が発生しても、最小限
の位相差エラーに抑えることができる。また、ＰＬＬの
ロック状態に同期させて前述のリミット値を線形に可変
することができるので、規定周波数で再生した時に最適
に設定した定数関係を再生周波数の変化に応じて最適状
態を保ったまま自動可変することができると言う作用を
有するものである。

【００３７】本発明の請求項９および１０に記載の発明
は、光ディスクに光ビームを照射しその反射光を複数の
受光素子により受光し、受光素子の出力の和及び差を組
み合わせてデータ信号を生成し、ＰＬＬ回路によりデー
タ信号に同期してクロック信号を生成すると共に、受光
素子の出力の和及び差を組み合わせて位相差トラックエ
ラー信号を生成して光ディスク回転手段とデータ信号と
の同期をとる光ディスク装置であって、受光素子の出力
の和及び差を組み合わせ受光電流を検出電圧に変換する
ＩＶ変換手段と、検出電圧の所定の周波数帯域を他の周
波数帯域よりも高い増幅度で増幅する波形等化手段と、
波形等化手段で得られた出力を所定の電圧値と比較して
２値化する電圧比較手段と、電圧比較手段の出力の位相
差バランスを外部信号により遅延量を調整する外部制御
遅延手段と、外部制御遅延手段の出力の位相差を検出す
る位相比較手段と、位相比較手段の出力に基づいて蓄電
手段の充放電を行なう充放電手段と、装置全体を司り各
手段の動作を制御する制御手段とを有し、制御手段は、
ＰＬＬ回路によるサーボ制御の同期がとれていない制御
状態からＰＬＬ回路によりデータ信号に同期してクロッ
ク信号を生成するまでの制御状態の期間において、外部
制御遅延手段と位相比較手段とは外部信号によらず予め
定めた所定の設定値に基づいて回転駆動をする加速制御
を有することを特徴とする光ディスク装置および光ディ
スク駆動方法であり、ディスク装着後の初期立ち上げ
時、ＰＬＬ回路が同期外れを起こした時、及び同期引き
込みを行なう直前のある一定時間に、クロックを規定周
波数に相当する基準クロックとすることで、確実に周波
数自動可変機能を正常動作に移行することができると言
う作用を有するものである。

【００３８】以下、本発明の実施の形態について、図に
従って説明する。（実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
光ディスク装置の構成図である。図１において、１は光
ディスク、２はスピンドルモータ、３はピックアップ、
４はスレッドモータ、５はＲＦ信号検出器、６はＲＦ信
号スライサー、７はＰＬＬ回路、８は復調器、１０はサ
ーボ信号検出器、１１はサーボ制御器、１２はモータ駆
動器である。以上の各回路構成ブロックは従来の構成ブ
ロックと同一の機能を有し、同一の名称と同一の符号を
付し、説明の重複を省略する。

【００３９】１３は上記各構成ブロックを制御し、光デ
ィスク装置全体の動作を司るＣＰＵ（演算処理装置）で
あり、１４はその演算処理に伴う処理データや制御プロ
グラムを一時的に記憶するメモリである。

【００４０】１０９は本発明の特徴をなす回路構成ブロ
ックの周波数自動可変位相差ＴＥ信号検出器であって、
外部入力により周波数特性を可変することができピック
アップ３の出力から位相差ＴＥ信号を生成する。

【００４１】図２は図１の周波数自動可変位相差ＴＥ信
号検出器１０９の実施の形態１における基本構成図を示
す。図２において、２１は信号検出用ディテクタ、２２
はＩＶ変換器、２４はコンパレータ、２５は外部制御遅
延器、２６は位相比較器、２７はチャージポンプであ
る。以上の各回路構成要素は従来の構成要素と同一の機
能を有し、同一の名称と同一の符号を付し、説明の重複
を省略する。

【００４２】１２３は、従来の技術との相違点で、か
つ、本発明の特徴をなす回路構成要素の周波数自動可変
波形等化器であって、ＰＬＬ回路７（図１参照）の同期
出力信号ＰＬＣＫをクロック入力として周波数特性を自
動可変し、ＩＶ変換器２２の出力信号ａ１、ｂ１の特定
周波数帯域を強調して増幅する。

【００４３】図３は周波数自動可変波形等化器１２３の
詳細回路図、図４は図３の周波数自動可変波形等化器１
２３のデータリード用クロック信号ＰＬＣＫに対する周
波数対電圧特性図である。図３において、１３１、１３
２は入力された電圧レベルに応じて周波数特性を線形に
（比例関係に）可変する電圧制御周波数可変波形等化
器、１３３はＰＬＬ回路７から出力されるデータリード
用クロック信号ＰＬＣＫの周波数に応じて線形な電圧レ
ベルＶｐｌｃｋ（図４参照）を出力するよう構成したＦ
Ｖ変換器である。

【００４４】図５は図３の周波数自動可変波形等化器１
２３の周波数特性の可変状態を示す図である。図５にお
いて、規定周波数Ｆｔｙｐに対するゲインＧ０の周波数
ｆ１とゲイン（Ｇ０＋Ｇｂｓｔ）の周波数ｆ２との関係
は従来の図２３に示した関係と同一となる。そこで、例
えば、±５０％の可変速再生を行なっているときの可変
状態を説明する。

【００４５】先ず、ＰＬＬ回路７から出力されるデータ
リード用クロック信号ＰＬＣＫは規定周波数Ｆｔｙｐに
対して０．５〜１．５Ｆｔｙｐの範囲に変動する。そこ
で、ＦＶ変換器１３３は図４に示す周波数対電圧特性に
基づいて、規定電圧Ｖｔｙｐに対して０．５〜１．５Ｖ
ｔｙｐの電圧範囲に変動する。従って、規定周波数Ｆｔ
ｙｐに対する周波数ｆ１とｆ２との関係を保って、電圧
範囲０．５〜１．５Ｖｔｙｐに対応する０．５ｆ１、
０．５ｆ２〜１．５ｆ１、１．５ｆ２を求めることがで
きる。

【００４６】以上のように、本発明の周波数自動可変波
形等化器１２３を適用することにより、ＰＬＬ回路７の
ロック状態に同期させて周波数自動可変波形等化器１２
３の周波数特性ｆ１、ｆ２を線形に可変することがで
き、規定周波数において最適に設定された波形等化器の
定数関係を再生周波数の変化に応じて最適状態を保った
まま自動可変することができる。こうして、ＣＡＶ再生
や可変速再生におけるデータ信号が規定周波数からずれ
た状態においても正確な位相差情報を抽出することが可
能となる。

【００４７】（実施の形態２）図６は図１の周波数自動
可変位相差ＴＥ信号検出器１０９の実施の形態２におけ
る基本構成図を示す。図６において、２１は信号検出用
ディテクタ、２２はＩＶ変換器、２３は波形等化器、２
４はコンパレータ、２５は周波数自動可変外部制御遅延
器、２６は位相比較器、２７はチャージポンプである。
以上の各回路構成要素は従来の構成要素と同一の機能を
有し、同一の名称と同一の符号を付し、説明の重複を省
略する。

【００４８】１２５は、従来の技術との相違点で、か
つ、本発明の特徴をなす回路構成要素の周波数自動可変
波形外部制御遅延器であって、サーボ制御器１１（図１
参照）のバランス調整信号ＴＥＢＡＬによりコンパレー
タ２４の出力相互間の位相差バランスを調整し、ＰＬＬ
回路７（図１参照）の同期出力信号ＰＬＣＫをクロック
入力として遅延量を自動可変する。

【００４９】図７は周波数自動可変外部制御遅延器１２
５の詳細回路図である。図７において、１４１、１４２
は電圧制御遅延器、１４３はコンパレータ、１４４、１
４５はアナログマルチプレクサ、１４６はアナログ割算
器、１４７はＦＶ変換器であって、実施の形態１の図３
および図４において説明したＦＶ変換器１３３と同等の
機能を有する。ＰＬＬ回路７（図１参照）の同期出力信
号ＰＬＣＫをＦＶ変換器１４７に通すことにより図４に
示す特性に基づいて電圧レベルＶｐｌｃｋを得る。さら
に、サーボ制御器１１（図１参照）の出力信号のバラン
ス調整信号ＴＥＢＡＬをアナログ割算器１４６により電
圧レベルＶｐｌｃｋで割り算することで図８に示す調整
値ＴＥＢＡＬ２を生成する。図８は電圧レベルＶｐｌｃ
ｋと調整値ＴＥＢＡＬ２との関係を表す図である。図８
に示すように、調整値ＴＥＢＡＬ２は規定周波数時の電
圧レベルＶｐｌｃｋの値に対して反比例関係となる。即
ち、規定周波数時の電圧レベルＶｐｌｃｋがＶｔｙｐで
あるとき調整値ＴＥＢＡＬ２はＶａｄｊとして求められ
る。また、同様にして電圧レベルＶｐｌｃｋが１．５Ｖ
ｔｙｐ（０．５Ｖｔｙｐ）であるとき調整値ＴＥＢＡＬ
２は０．６７Ｖａｄｊ（２Ｖａｄｊ同順）として求めら
れる。

【００５０】図９は電圧制御遅延器１４１、１４２の調
整値ＴＥＢＡＬ２に対する遅延量の関係を表す図であ
る。図９において、調整値ＴＥＢＡＬ２に対して線形
（比例関係）となるよう電圧制御遅延器１４１、１４２
の遅延量ＤＬを求めることができる。即ち、図８で求め
た調整値ＴＥＢＡＬ２から図９によりＶａｄｊに対して
遅延量はＤＬとして求められる。また、同様にして、調
整値ＴＥＢＡＬ２が１．５Ｖａｄｊ（０．５Ｖａｄｊ）
であるとき遅延量は１．５ＤＬ（０．５ＤＬ同順）とし
て求められる。

【００５１】なお、バランス調整信号ＴＥＢＡＬはあく
まで位相差を補正するためのバランス信号であって、遅
延量を使用してバランスをとる回路構成では、検出信号
の（ピット信号の）周波数が変わると最適バランスが崩
れる状態が発生する。そこで、本発明の回路構成では、
ディスク挿入後の初期立ち上げ時に、ＰＬＬロック状態
かつ規定回転とみなせる状態においてＴＥ信号のバラン
ス調整を行ない保持しておくように制御する。従って、
その後規定周波数からずれるような可変速の再生状態が
発生しても、可変速後の周波数においても最適バランス
状態を保つことが可能となる。

【００５２】以上のように、本発明によれば、ＰＬＬの
ロック状態に同期させて電圧制御遅延器の遅延量ＤＬを
線形に可変でき、規定周波数時において最適に設定した
位相バランス関係を再生周波数の変化に応じて最適設定
状態を保ったまま自動可変することができる。従って、
ＣＡＶ再生を含めデータ信号が規定周波数からずれた状
態の信号再生においても正確な位相差情報を抽出するこ
とが可能となる。

【００５３】（実施の形態３）図１０は図１の周波数自
動可変位相差ＴＥ信号検出器１０９の実施の形態３にお
ける基本構成図である。図１０において、２１は信号検
出用ディテクタ、２２はＩＶ変換器、２３は波形等化
器、２４はコンパレータ、２５は外部制御遅延器、２７
はチャージポンプである。以上の各回路構成要素は従来
の構成要素と同一の機能を有し、同一の名称と同一の符
号を付し、説明の重複を省略する。

【００５４】１２６は、従来の技術との相違点で、か
つ、本発明の特徴をなす回路構成要素のリミッタ機能付
位相比較器であって、外部制御遅延器２５の出力の位相
差を検出し、出力位相差のリミット値を遅延量によって
設定できる。

【００５５】図１１はリミッタ機能付位相比較器１２６
の詳細回路図である。図１１において、１５１、１５
２、１５３、１５４はＤフリップフロップ、１５５、１
５６はモノステーブルマルチバイブレータ、１５７、１
５８はインバータ、１５９、１６０はＮＯＲゲートであ
る。

【００５６】図１２は図１０及び図１１におけるＴＥ信
号検出過程の波形図である。図１０、図１１および図１
２の各波形番号ａ４、ｂ４、ａ５、ｂ５、ａ６、ｂ６、
ａ７、ｂ７、ａ８、ｂ８、ａ９、ｂ９はそれぞれ対応す
る信号の波形番号で表示している。

【００５７】図１０から図１３において、Ｄフリップフ
ロップ１５１、１５３とＮＯＲゲート１５９、１６０と
で構成される部分は従来の位相比較器２６に相当する。
これに加えて、モノステーブルマルチバイブレータ１５
５、１５６とＤフリップフロップ１５２、１５４とで生
成されるパルスがＮＯＲゲート１５９、１６０とに供給
される。

【００５８】モノステーブルマルチバイブレータ１５
５、１５６は外部制御遅延器２５の出力信号ａ４、ｂ４
の立ち上がり（ポジティブゴーイングパルス）により所
定のパルス幅（Ｔｌｍｔ）の信号ａ６、ｂ６を出力す
る。インバータ１５７、１５８で反転した信号ａ７、ｂ
７はＤフリップフロップ１５２、１５４のクロック入力
に供給され、Ｄフリップフロップ１５２、１５４は信号
ａ４、ｂ４よりもＴｌｍｔ時間遅れてセットされ信号ａ
８、ｂ８を出力する。なお、信号ａ４、ｂ４の立ち下が
り（ネガティブゴーイングパルス）によりＤフリップフ
ロップ１５２、１５４はリセットされる。

【００５９】こうして、Ｄフリップフロップ１５１、１
５３は、信号ａ４、ｂ４の立ち上がり（ポジティブゴー
イングパルス）によりセットされ、ＮＯＲゲート１５
９、１６０により、信号ａ４、ｂ４と信号ａ８、ｂ８と
のいずれか早い信号でリセットされる。従って例えば、
ピットつぶれにより信号ａ２、ｂ２の片方が欠けたとし
てもＴｌｍｔ後には信号ａ５、ｂ５はリセットされるこ
とになる。従来の図３１との比較において、ピットつぶ
れ領域があるとＴｅｒ１、Ｔｅｒ２を超える長大なチャ
ージパルスを生じていたのに対し、エラー区間Ｔｅｒ３
に制限することができる。

【００６０】以上の回路動作において、位相差ＴＥ信号
は、位相差バランスがとれた状態において一般的に±４
５度程度の位相差が振幅成分としてでている。通常のト
ラッキングでは許容偏差（例えばＣＤではトラックピッ
チ１．６μｍに対し、±０．０５μｍ程度）内のトラッ
キングでは±数度程度（前述のＣＤでは４５度×（±
０．０５／０．４）＝±５．６度）しか必要としないの
で、不要な位相差はカットしておくことが望ましい。そ
こで、モノステーブルマルチバイブレータ１５５、１５
６において不要となる位相差に相当する遅延量Ｔｌｍｔ
を設定しておくことにより、波形ａ５に示すように、エ
ラー区間Ｔｅｒ３に抑えたチャージパルスを生成するこ
とができる。

【００６１】そこで、前述のＣＤの例で遅延量Ｔｌｍｔ
を算出するする。例えば、規定回転における最長ピット
周波数に対して５．６度に相当する遅延量を求める。前
述のＣＤにおける標準速で最長ピットは１１Ｔ（Ｔとは
チャネルビットで４．３２ＭＨｚ）であるとすると、１
１Ｔにおける周波数ｆは１９６ＫＨｚであるから、一周
期（つまり、電気角３６０度）に対する５．６度相当は
５．６／３６０×１／１９６ＫＨｚ＝７９ｎｓｅｃと算
出される。

【００６２】以上のように、本発明の実施の形態３によ
れば、位相比較器に不必要な位相差情報が出力されない
ようにリミット値を遅延量によって設定することができ
るので、光ディスクのピットつぶれ領域などにより異常
なコンパレータ出力信号が発生しても最小限の位相差エ
ラーに抑制することができる。

【００６３】（実施の形態４）図１３は図１の周波数自
動可変位相差ＴＥ信号検出器１０９の実施の形態３にお
ける基本構成図である。図１３において、２１は信号検
出用ディテクタ、２２はＩＶ変換器、２３は波形等化
器、２４はコンパレータ、２５は外部制御遅延器、２７
はチャージポンプである。以上の各回路構成要素は従来
の構成要素と同一の機能を有し、同一の名称と同一の符
号を付し、説明の重複を省略する。

【００６４】１２７は、従来の技術との相違点で、か
つ、本発明の特徴をなす回路構成要素の周波数自動可変
リミッタ機能付位相比較器であって、外部制御遅延器２
５の出力の位相差を検出し、出力位相差のリミット値を
遅延量によって設定でき、かつ、ＰＬＬ回路７の同期出
力信号ＰＬＣＫの外部入力により遅延量を自動可変でき
る。

【００６５】図１４は図１３の周波数自動可変リミッタ
機能付位相比較器１２７の詳細回路図である。図１４に
おいて、１５１、１５２、１５３、１５４はＤフリップ
フロップ、１５７、１５８はインバータ、１５９、１６
０はＮＯＲゲートである。これらの各回路構成要素は実
施の形態３における図１１の各回路構成要素と同一であ
り同一の符号と名称を付して説明の重複を省略する。

【００６６】１６１、１６２は外部の入力電圧レベル
（Ｖｐｌｃｋ）により時定数が可変できる時定数自動可
変モノステーブルマルチバイブレータである。１６３は
ＦＶ変換器であって、実施の形態１の図３および図４に
おいて説明したＦＶ変換器１３３と同等の機能を有す
る。ＰＬＬ回路７（図１参照）の同期出力信号ＰＬＣＫ
をＦＶ変換器１６３に通すことにより線形に比例した電
圧レベルＶｐｌｃｋを得る。さらに、電圧レベルＶｐｌ
ｃｋを時定数自動可変モノステーブルマルチバイブレー
タ１６１、１６２に供給することにより、図１５に示す
電圧レベルＶｐｌｃｋ対リミットパルス幅Ｔｌｍｔの関
係に従ってリミットパルスを生成する。

【００６７】図１５は電圧レベルＶｐｌｃｋ対リミット
パルス幅Ｔｌｍｔとの関係を表す図である。図１５に示
すように、リミットパルス幅Ｔｌｍｔは電圧レベルＶｐ
ｌｃｋの値に対して反比例関係となる。即ち、規定周波
数時の電圧レベルＶｐｌｃｋがＶｔｙｐであるときリミ
ットパルス幅Ｔｌｍｔとして求められる。また、同様に
して電圧レベルＶｐｌｃｋが１．５Ｖｔｙｐ（０．５Ｖ
ｔｙｐ）であるときリミットパルス幅Ｔｌｍｔは０．６
７Ｖａｄｊ（２Ｖａｄｊ同順）として求められる。

【００６８】以上のように、本発明の実施の形態４によ
れば、位相比較器に不必要な位相差情報が出力されない
ようにリミット値を遅延量によって設定することができ
る。従って、光ディスクにピットつぶれ領域等が存在す
ることにより異常なコンパレータ出力信号が発生して
も、最小限の位相差エラーに抑えることができる。ま
た、ＰＬＬのロック状態に同期させて前述のリミット値
を線形に可変することができるので、規定周波数で再生
した時に最適に設定した定数関係を再生周波数の変化に
応じて最適状態を保ったまま自動可変することができ
る。その結果、ＣＡＶ再生時もしくは可変速再生時等の
データ信号が規定周波数からずれた状態においても正確
な位相差情報を抽出することが可能となる。

【００６９】（実施の形態５）次に、本発明の実施の形
態５における光ディスク装置の制御フローを説明する。
図１６、図１７、図１８はそれぞれディスク装着後の初
期立ち上げ時、外部振動等によってフォーカス外れが発
生した時、及びシークエラー等によってＰＬＬ回路のロ
ック外れが発生した時のような異常動作時に、本発明の
実施の形態１、２、４に説明した光ディスク装置を確実
かつ安定に正常動作へ導くためのフローチャートを示
す。

【００７０】本発明は、ＰＬＬ出力を利用して周波数特
性を信号周波数に応じて自動可変するので、正常動作状
態では有効に機能し確実かつ安定に動作する。しかしな
がら、回路構成ブロックのどこかが異常な状態に陥る
と、例えば、フォーカス外れ→ＰＬＣＫ異常→ｆ１、ｆ
２設定異常→ＲＦ信号歪み→ＰＬＬ誤動作→ますますＰ
ＬＣＫ異常→…というように悪循環ループに陥ってしま
い、復活できない状態となってしまう。そこで、以下に
説明する制御フローに示すように、ＰＬＣＫの状態がい
ずれの状態においても、異常（暴走）状態→自走状態→
ラフロック状態→ロック状態→…というシーケンスを必
ず通過することにより、関係する回路構成ブロックを正
常に機能させることができるため、悪循環に陥ることを
回避することが可能となる。ここで、自走状態とは、以
下のシーケンスに詳述するように、ＰＬＬロックのサー
ボ状態から外れ、設定値に対してあたかもオープンルー
プ制御の状態で回転起動制御する状態を表す。

【００７１】（１）ディスク装着後の初期立ち上げ時に
正常動作へ導くために先ず図１及び図１６において、スピンドルモータ２を起
動するためにサーボ制御器１１のオフセットを調整し起
動初期値を設定する（Ｓ１）。続いて、ピックアップ３
の半導体レーザをオンして（Ｓ２）、モータ駆動器１２
によりスピンドルモータ２を起動し（Ｓ３）、ピックア
ップ３の検出信号によりフォーカス引き込みをして（Ｓ
４）、スピンドルモータ２のラフＣＬＶ制御を行う（Ｓ
５）。

【００７２】このとき、ステップ４まではＰＬＬ回路７
はＰＬＬロックしていないので同期出力信号ＰＬＣＫは
出力されず自走状態で起動し、ステップ５に至ってラフ
ロック状態となる。他方、サーボ制御器１１はトラッキ
ングサーボの同期がとれていないのでバランス調整信号
ＴＥＢＡＬを出力せず、未設定状態が継続する。

【００７３】続いて、ステップ５によりスピンドルモー
タ２の回転数が十分な速度に加速されると、ＰＬＬ回路
７はＰＬＬロックしてロック状態となり、同期出力信号
ＰＬＣＫを出力すると共に、スピンドルモータ２のＣＬ
Ｖ制御を行う（Ｓ６）。ＣＬＶ制御になると、サーボ制
御器１１はトラックバランス調整を行い（Ｓ７）、バラ
ンス調整信号ＴＥＢＡＬを出力し、設定状態となる。

【００７４】次に、トラック引き込みを行い（Ｓ８）、
トラッキングサーボの同期がとれる。続いて、フォーカ
スバランス調整（Ｓ９）、フォーカスゲイン調整（Ｓ１
０）を行いフォーカスサーボを開始する。

【００７５】さらに、トラッキングサーボのゲインを調
整し（Ｓ１１）、ＴＯＣ領域へアクセスを開始し（Ｓ１
２）、ＴＯＣリード（Ｓ１３）を行う。こうして、次の
処理に移行する。

【００７６】（２）フォーカス外れが発生した時に正常
動作へ導くために先ず図１及び図１７において、通常の再生動作が継続継
続している状態で、例えば光ディスク装置に他のものが
ぶつかった場合のように、外部振動等によるフォーカス
外れが発生したとする（Ｓ２１）。この時、それまでＰ
ＬＬロック状態であったＰＬＬ回路７はＰＬＬロックか
ら外れ、暴走状態となる。他方、サーボ制御器１１は、
トラッキングサーボが外れるが立ち上げ時の設定状態が
継続し、バランス調整信号ＴＥＢＡＬの出力が継続す
る。

【００７７】サーボ信号検出器１０はフォーカス外れを
検出し（Ｓ２２）、ＣＰＵ１３はモータ駆動器１２にス
ピンドルモータ２、スレッドモータ４の停止を制御し、
両モータは停止する（Ｓ２３）。

【００７８】ＣＰＵ１３は、ロック状態から外れたＰＬ
Ｌ回路７にリセットをかけて（Ｓ２４）、モータ駆動器
１２によりスピンドルモータ３を起動し（Ｓ２５）、ピ
ックアップ３の検出信号によりフォーカス再引き込みを
して（Ｓ２６）、スピンドルモータ２のラフＣＬＶ制御
を行う（Ｓ２７）。このとき、ステップ２４からステッ
プ２６までは、ＰＬＬ回路７はＰＬＬロックしていない
ので同期出力信号ＰＬＣＫは出力されず自走状態で起動
し、ステップ２７に至ってラフロック状態となる。

【００７９】続いて、スピンドルモータ２の回転数が十
分な速度に加速されると、ＰＬＬ回路７はＰＬＬロック
してロック状態となり、スピンドルモータ２のＣＬＶ制
御を行う（Ｓ２８）。ＣＬＶ制御になると、トラック引
き込みを行って（Ｓ２９）、トラッキングサーボの同期
を継続する。こうして、次の処理に移行する。

【００８０】（３）ＰＬＬ回路のロック外れが発生した
時に正常動作へ導くために先ず図１及び図１８において、通常の再生動作中のトラ
ックジャンプ時に、例えばスレッドモータ４に障害が起
きた場合のように、シークエラー等が発生しロック外れ
に至ったとする（Ｓ３１）。この時、それまでＰＬＬロ
ック状態であったＰＬＬ回路７はＰＬＬロックから外
れ、暴走状態となる。他方、サーボ制御器１１は、トラ
ッキングサーボが外れるにはが立ち上げ時の設定状態が
継続し、バランス調整信号ＴＥＢＡＬの出力が継続す
る。

【００８１】サーボ信号検出器１０はＰＬＬロック外れ
を検出し（Ｓ３２）、ＣＰＵ１３はモータ駆動器１２に
スレッドモータ４の停止を制御し、スレッドモータ４は
停止する（Ｓ３３）。

【００８２】ＣＰＵ１３は、ロック状態から外れたＰＬ
Ｌ回路７にリセットをかけて（Ｓ３４）、スピンドルモ
ータ２のラフＣＬＶ制御を行う（Ｓ３５）。このとき、
ステップ３４からステップ３５までは、ＰＬＬ回路７は
ＰＬＬロックしていないので同期出力信号ＰＬＣＫは出
力されず自走状態で加速し、ステップ３５に至ってラフ
ロック状態となる。

【００８３】続いて、スピンドルモータ２の回転数が十
分な速度に加速されると、ＰＬＬ回路７はＰＬＬロック
してロック状態となり、スピンドルモータ２のＣＬＶ制
御を行う（Ｓ３６）。ＣＬＶ制御になると、トラック引
き込みを行って（Ｓ３７）、トラッキングサーボの同期
を継続する。こうして、次の処理に移行する。

【００８４】以上のように、本発明によれば、ディスク
装着後の初期立ち上げ時、ＰＬＬ回路が同期外れを起こ
した時、及び同期引き込みを行なう直前のある一定時間
に、クロックを規定周波数に相当する基準クロックとす
ることで、確実に周波数自動可変機能を正常動作に移行
することができる。

【００８５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＣＡＶ再
生もしくは可変速再生時等の再生信号が規定周波数成分
からずれた状態においても正確な位相差情報を抽出し、
さらに、ディスクにピットつぶれ領域が存在しても最小
限の位相差エラーで抑えることができ、信頼性の高い位
相差トラックエラー信号再生を可能とする優れた光ディ
スク装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における光ディスク装置
の構成図

【図２】図１の周波数自動可変位相差ＴＥ信号検出器の
実施の形態１における基本構成図

【図３】周波数自動可変波形等化器の詳細回路図

【図４】図３の周波数自動可変波形等化器のデータリー
ド用クロック信号に対する周波数対電圧特性図

【図５】図３の周波数自動可変波形等化器の周波数特性
の可変状態を示す図

【図６】図１の周波数自動可変位相差ＴＥ信号検出器の
実施の形態２における基本構成図

【図７】周波数自動可変外部制御遅延器の詳細回路図

【図８】電圧レベルＶｐｌｃｋと調整値ＴＥＢＡＬ２と
の関係を表す図

【図９】電圧制御遅延器の調整値ＴＥＢＡＬ２に対する
遅延量の関係を表す図

【図１０】図１の周波数自動可変位相差ＴＥ信号検出器
の実施の形態３における基本構成図

【図１１】リミッタ機能付位相比較器の詳細回路図

【図１２】図１０及び図１１におけるＴＥ信号検出過程
の波形図

【図１３】図１の周波数自動可変位相差ＴＥ信号検出器
の実施の形態３における基本構成図

【図１４】図１３の周波数自動可変リミッタ機能付位相
比較器の詳細回路図

【図１５】電圧レベルＶｐｌｃｋ対リミットパルス幅Ｔ
ｌｍｔとの関係を表す図

【図１６】ディスク装着後の初期立ち上げ時に正常動作
へ導くためのフローチャート

【図１７】フォーカス外れが発生した時に正常動作へ導
くためのフローチャート

【図１８】ＰＬＬ回路のロック外れが発生した時に正常
動作へ導くためのフローチャート

【図１９】従来の光ディスク装置の構成図

【図２０】図１９の位相差ＴＥ信号検出器の基本構成図

【図２１】ピットとスポットとレンズ面の受光強度分布
を表す図

【図２２】図２０の基本構成図の各回路位置におけるＴ
Ｅ信号検出過程の波形図

【図２３】波形等化器の周波数特性図

【図２４】波形等化器の特性改善効果を表す波形図

【図２５】外部制御遅延器の詳細回路図

【図２６】電圧制御遅延器のＴＥＢＡＬ信号対遅延量特
性図

【図２７】ＴＥ信号の位相バランスの状態を表す図

【図２８】位相比較器の詳細回路図

【図２９】チャージポンプの詳細回路図

【図３０】可変速再生におけるデータ基本周波数の周波
数変動を表す図

【図３１】図２０の基本構成図におけるピットつぶれが
ある場合のＴＥ信号検出過程の波形図

【符号の説明】

１光ディスク２スピンドルモータ３ピックアップ４スレッドモータ５ＲＦ信号検出器６ＲＦ信号スライサー７ＰＬＬ回路８復調器９位相差ＴＥ信号検出器１０サーボ信号検出器１１サーボ制御器１２モータ駆動器１３ＣＰＵ１４メモリ２１信号検出用ディテクタ２２ＩＶ変換器２３波形等化器２４、３３、１４３コンパレータ２５外部制御遅延器２６位相比較器２７チャージポンプ３１、３２、１４１、１４２電圧制御遅延器３４、３５、１４４、１４５アナログマルチプレクサ３６、４３、４４、１４８、１５７、１５８インバー
タ４１、４２、１５１、１５２、１５３、１５４Ｄフリ
ップフロップ５１、５２アナログスイッチ５３、５４定電流源５５コンデンサ１０９周波数自動可変位相差ＴＥ信号検出器１２３周波数自動可変波形等化器１２５周波数自動可変外部制御遅延器１２６リミッタ機能付位相比較器１２７周波数自動可変リミッタ機能付位相比較器１３１、１３２電圧制御周波数可変波形等化器１３３、１４７、１６３ＦＶ変換器１４６アナログ割算器１５５、１５６モノステーブルマルチバイブレータ１５９、１６０ＮＯＲゲート１６１、１６２時定数自動可変モノステーブルマルチ
バイブレータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスクに光ビームを照射しその反射光
を複数の受光素子により受光し、前記受光素子の出力の
和及び差を組み合わせてデータ信号を生成し、ＰＬＬ回
路により前記データ信号に同期してクロック信号を生成
すると共に、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わ
せて位相差トラックエラー信号を生成する光ディスク装
置であって、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わせ受光電流を
検出電圧に変換するＩＶ変換手段と、前記検出電圧の所
定の周波数帯域を他の周波数帯域よりも高い増幅度で増
幅する波形等化手段と、前記波形等化手段で得られた出
力を所定の電圧値と比較して２値化する電圧比較手段
と、前記電圧比較手段の出力の位相差バランスを外部信
号により遅延量を調整する外部制御遅延手段と、前記外
部制御遅延手段の出力の位相差を検出する位相比較手段
と、前記位相比較手段の出力に基づいて蓄電手段の充放
電を行なう充放電手段とを有し、前記波形等化手段は、前記クロック信号に同期して前記
クロック信号の周波数と比例関係を有する外部信号によ
り前記周波数特性を比例関係となるように可変すること
を特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】光ディスクに光ビームを照射しその反射光
を複数の受光素子により受光し、前記受光素子の出力の
和及び差を組み合わせてデータ信号を生成し、ＰＬＬ回
路により前記データ信号に同期してクロック信号を生成
すると共に、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わ
せて位相差トラックエラー信号を生成するトラックエラ
ー信号生成方法であって、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わせ受光電流を
検出電圧に変換するＩＶ変換ステップと、前記検出電圧
の所定の周波数帯域を他の周波数帯域よりも高い増幅度
で増幅する波形等化ステップと、前記波形等化ステップ
で得られた出力を所定の電圧値と比較して２値化する電
圧比較ステップと、前記電圧比較ステップの出力の位相
差バランスを外部信号により遅延量を調整する外部制御
遅延ステップと、前記外部制御遅延ステップの出力の位
相差を検出する位相比較ステップと、前記位相比較ステ
ップの出力に基づいて蓄電手段の充放電を行なう充放電
ステップとを有し、前記波形等化ステップは、前記クロック信号に同期して
前記クロック信号の周波数と比例関係を有する外部信号
により前記周波数特性を比例関係となるように可変する
ことを特徴とするトラックエラー信号生成方法。
【請求項３】光ディスクに光ビームを照射しその反射光
を複数の受光素子により受光し、前記受光素子の出力の
和及び差を組み合わせてデータ信号を生成し、ＰＬＬ回
路により前記データ信号に同期してクロック信号を生成
すると共に、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わ
せて位相差トラックエラー信号を生成する光ディスク装
置であって、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わせ受光電流を
検出電圧に変換するＩＶ変換手段と、前記検出電圧の所
定の周波数帯域を他の周波数帯域よりも高い増幅度で増
幅する波形等化手段と、前記波形等化手段で得られた出
力を所定の電圧値と比較して２値化する電圧比較手段
と、前記電圧比較手段の出力の位相差バランスを外部信
号により遅延量を調整する外部制御遅延手段と、前記外
部制御遅延手段の出力の位相差を検出する位相比較手段
と、前記位相比較手段の出力に基づいて蓄電手段の充放
電を行なう充放電手段とを有し、前記外部制御遅延手段は、前記クロック信号に同期して
前記クロック信号の周波数と反比例関係を有する外部信
号により前記遅延量を反比例関係となるように可変する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】光ディスクに光ビームを照射しその反射光
を複数の受光素子により受光し、前記受光素子の出力の
和及び差を組み合わせてデータ信号を生成し、ＰＬＬ回
路により前記データ信号に同期してクロック信号を生成
すると共に、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わ
せて位相差トラックエラー信号を生成するトラックエラ
ー信号生成方法であって、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わせ受光電流を
検出電圧に変換するＩＶ変換ステップと、前記検出電圧
の所定の周波数帯域を他の周波数帯域よりも高い増幅度
で増幅する波形等化ステップと、前記波形等化ステップ
で得られた出力を所定の電圧値と比較して２値化する電
圧比較ステップと、前記電圧比較ステップの出力の位相
差バランスを外部信号により遅延量を調整する外部制御
遅延ステップと、前記外部制御遅延ステップの出力の位
相差を検出する位相比較ステップと、前記位相比較ステ
ップの出力に基づいて蓄電手段の充放電を行なう充放電
ステップとを有し、前記外部制御遅延ステップは、前記クロック信号に同期
して前記クロック信号の周波数と反比例関係を有する外
部信号により前記遅延量を反比例関係となるように可変
することを特徴とするトラックエラー信号生成方法。
【請求項５】光ディスクに光ビームを照射しその反射光
を複数の受光素子により受光し、前記受光素子の出力の
和及び差を組み合わせてデータ信号を生成し、ＰＬＬ回
路により前記データ信号に同期してクロック信号を生成
すると共に、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わ
せて位相差トラックエラー信号を生成する光ディスク装
置であって、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わせ受光電流を
検出電圧に変換するＩＶ変換手段と、前記検出電圧の所
定の周波数帯域を他の周波数帯域よりも高い増幅度で増
幅する波形等化手段と、前記波形等化手段で得られた出
力を所定の電圧値と比較して２値化する電圧比較手段
と、前記電圧比較手段の出力の位相差バランスを外部信
号により遅延量を調整する外部制御遅延手段と、前記外
部制御遅延手段の出力の位相差を検出する位相比較手段
と、前記位相比較手段の出力に基づいて蓄電手段の充放
電を行なう充放電手段とを有し、前記位相比較手段は、前記出力の位相差の限度値を前記
遅延量によって設定する限度機能付き位相比較手段であ
ることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】光ディスクに光ビームを照射しその反射光
を複数の受光素子により受光し、前記受光素子の出力の
和及び差を組み合わせてデータ信号を生成し、ＰＬＬ回
路により前記データ信号に同期してクロック信号を生成
すると共に、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わ
せて位相差トラックエラー信号を生成するトラックエラ
ー信号生成方法であって、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わせ受光電流を
検出電圧に変換するＩＶ変換ステップと、前記検出電圧
の所定の周波数帯域を他の周波数帯域よりも高い増幅度
で増幅する波形等化ステップと、前記波形等化ステップで得られた出力を所定の電圧値と
比較して２値化する電圧比較ステップと、前記電圧比較
ステップの出力の位相差バランスを外部信号により遅延
量を調整する外部制御遅延ステップと、前記外部制御遅
延ステップの出力の位相差を検出する位相比較ステップ
と、前記位相比較ステップの出力に基づいて蓄電手段の
充放電を行なう充放電ステップとを有し、前記位相比較ステップは、前記出力の位相差の限度値を
前記遅延量によって設定する限度機能付き位相比較ステ
ップであることを特徴とするトラックエラー信号生成方
法。
【請求項７】光ディスクに光ビームを照射しその反射光
を複数の受光素子により受光し、前記受光素子の出力の
和及び差を組み合わせてデータ信号を生成し、ＰＬＬ回
路により前記データ信号に同期してクロック信号を生成
すると共に、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わ
せて位相差トラックエラー信号を生成する光ディスク装
置であって、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わせ受光電流を
検出電圧に変換するＩＶ変換手段と、前記検出電圧の所
定の周波数帯域を他の周波数帯域よりも高い増幅度で増
幅する波形等化手段と、前記波形等化手段で得られた出
力を所定の電圧値と比較して２値化する電圧比較手段
と、前記電圧比較手段の出力の位相差バランスを外部信
号により遅延量を調整する外部制御遅延手段と、前記外
部制御遅延手段の出力の位相差を検出する位相比較手段
と、前記位相比較手段の出力に基づいて蓄電手段の充放
電を行なう充放電手段とを有し、前記位相比較手段は、前記出力の位相差の限度値を前記
遅延量によって設定する限度機能付き位相比較手段であ
って、前記クロック信号に同期して前記クロック信号の
周波数と反比例関係を有する外部信号により前記遅延量
を反比例関係となるように可変することを特徴とする光
ディスク装置。
【請求項８】光ディスクに光ビームを照射しその反射光
を複数の受光素子により受光し、前記受光素子の出力の
和及び差を組み合わせてデータ信号を生成し、ＰＬＬ回
路により前記データ信号に同期してクロック信号を生成
すると共に、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わ
せて位相差トラックエラー信号を生成するトラックエラ
ー信号生成方法であって、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わせ受光電流を
検出電圧に変換するＩＶ変換ステップと、前記検出電圧
の所定の周波数帯域を他の周波数帯域よりも高い増幅度
で増幅する波形等化ステップと、前記波形等化ステップで得られた出力を所定の電圧値と
比較して２値化する電圧比較ステップと、前記電圧比較
ステップの出力の位相差バランスを外部信号により遅延
量を調整する外部制御遅延ステップと、前記外部制御遅
延ステップの出力の位相差を検出する位相比較ステップ
と、前記位相比較ステップの出力に基づいて蓄電手段の
充放電を行なう充放電ステップとを有し、前記位相比較ステップは、前記出力の位相差の限度値を
前記遅延量によって設定する限度機能付き位相比較ステ
ップであって、前記クロック信号に同期して前記クロッ
ク信号の周波数と反比例関係を有する外部信号により前
記遅延量を反比例関係となるように可変することを特徴
とするトラックエラー信号生成方法。
【請求項９】光ディスクに光ビームを照射しその反射光
を複数の受光素子により受光し、前記受光素子の出力の
和及び差を組み合わせてデータ信号を生成し、ＰＬＬ回
路により前記データ信号に同期してクロック信号を生成
すると共に、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わ
せて位相差トラックエラー信号を生成して光ディスク回
転手段と前記データ信号との同期をとる光ディスク装置
であって、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わせ受光電流を
検出電圧に変換するＩＶ変換手段と、前記検出電圧の所
定の周波数帯域を他の周波数帯域よりも高い増幅度で増
幅する波形等化手段と、前記波形等化手段で得られた出
力を所定の電圧値と比較して２値化する電圧比較手段
と、前記電圧比較手段の出力の位相差バランスを外部信
号により遅延量を調整する外部制御遅延手段と、前記外
部制御遅延手段の出力の位相差を検出する位相比較手段
と、前記位相比較手段の出力に基づいて蓄電手段の充放
電を行なう充放電手段と、装置全体を司り前記各手段の
動作を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記ＰＬＬ回路によるサーボ制御の同
期がとれていない制御状態から前記ＰＬＬ回路により前
記データ信号に同期して前記クロック信号を生成するま
での制御状態の期間において、前記外部制御遅延手段と
前記位相比較手段とは外部信号によらず予め定めた所定
の設定値に基づいて回転駆動をする加速制御を有するこ
とを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１０】光ディスクに光ビームを照射しその反射
光を複数の受光素子により受光し、前記受光素子の出力
の和及び差を組み合わせてデータ信号を生成し、ＰＬＬ
回路により前記データ信号に同期してクロック信号を生
成すると共に、前記受光素子の出力の和及び差を組み合
わせて位相差トラックエラー信号を生成して光ディスク
回転手段と前記データ信号との同期をとる光ディスク駆
動方法であって、前記ＰＬＬ回路によるサーボ制御の同期がとれていない
制御過程から前記ＰＬＬ回路により前記データ信号に同
期して前記クロック信号を生成するまでの制御過程にお
いて、前記受光素子の出力の和及び差を組み合わせ受光
電流を検出電圧に変換するＩＶ変換ステップと、前記検
出電圧の所定の周波数帯域を他の周波数帯域よりも高い
増幅度で増幅する波形等化ステップと、前記波形等化ス
テップで得られた出力を所定の電圧値と比較して２値化
する電圧比較ステップと、前記電圧比較ステップの出力
の位相差バランスを外部信号により遅延量を調整する外
部制御遅延ステップと、前記外部制御遅延ステップの出
力の位相差を検出する位相比較ステップと、前記位相比
較ステップの出力に基づいて蓄電手段の充放電を行なう
充放電ステップとを有し、前記外部制御遅延ステップと前記位相比較ステップとは
外部信号によらず予め定めた所定の設定値に基づいて回
転駆動をする加速制御ステップを有することを特徴とす
る光ディスク駆動方法。