CN102419994A - 光盘介质及其再现方法、再现装置 - Google Patents

光盘介质及其再现方法、再现装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供光盘介质及其再现方法、再现装置。对于从高密度地记录的光盘介质得到的编码间干涉极大的再现波形，通过将再现信号按每一采样与中心电平进行比较的以往方法难以进行数据的判别。本发明使介质的坑序列以高于跟踪伺服的可追踪频带且低于再现信号的频带的频率摆动，并根据跟踪误差信号获得与摆动量相应的摆动检测信号，作为用于频率捕捉的参考信号。或者使介质的坑序列以在跟踪伺服的可追踪频带之内且低于再现信号的频带的频率摆动，并根据跟踪驱动信号或者跟踪伺服用的补偿器的输出获得与摆动量相应的摆动检测信号，作为用于频率捕捉的参考信号。

Description

光盘介质及其再现方法、再现装置
技术领域
本发明涉及能够从再现信号稳定地获得同步时钟的光盘介质及其再现方法和再现装置。
背景技术
作为背景技术，有例如专利文献1(日本专利特开2007-299448号公报)、非专利文献1(《图解蓝光光盘读本》，小川博司、田中伸一监修，Ohm出版社)、非专利文献2(《图解光盘(Compact Disc)读本》，小川博司、中岛平太郎著，Ohm出版社)。
专利文献1：日本专利特开2007-299448号公报
非专利文献1：「図解ブル一レイデイスク読本」，小川博司、田中伸一监修，Ohm出版社(2006)
非专利文献2：「図解コパクトデイスク読本」，小川博司、中岛平太郎著，Ohm出版社(1982)
发明内容
在光盘介质的高密度化方面，通过利用数值孔径0.85的物镜使波长405nm的蓝紫色激光会聚以得到极小的光斑，实现了最短坑长度0.145μm、单面25GB的数据记录的蓝光光盘(注册商标，以下记为BD)已达到了市面销售的阶段。并且，非专利文献1的第247页中还谈及到了单面的记录密度提高到33GB的可能性，因此可预期今后实现更高密度化。
然而，在光盘的再现处理中，是根据由检测返回的光量而得的再现信号的大小来判别由记录在盘上的坑构成的数据序列的。为此，在进行用于使光斑正确地照射在坑序列(轨道)上的聚焦伺服和跟踪伺服的基础上，还需要在正确且准确的时刻对获得的再现信号进行采样。对此，很多光盘装置具有以再现信号为输入，获得相位与每比特的传输同步的时钟的Phase-Locked Loop(PLL，锁相环)，通过利用该时钟能够正确地进行每比特(bit)数据的判别。
然而，为了使PLL与再现信号相位同步，必须将作为目标的传输频率捕捉到(捕获)与初始状态时的自激振荡频率之差在一定允许范围(捕捉范围)之内。由于捕捉范围相对于自激振荡频率一般仅有百分之几左右，较小，因此在光盘再现用的PLL中，将自激振荡频率预先相对于目标频率调整到捕捉范围内是困难的。因此，进一步地设置了频率捕捉单元(宽捕捉(wide capture)电路)，由其将频率误差抑制在捕捉范围之内，在此基础上进行相位捕捉。
专利文献1中记载了以往的光盘装置中的宽捕捉电路。该宽捕捉电路具有第一频率牵引(frequency pull-in，频率捕获)部和第二频率牵引部，该第一频率牵引部输出根据基于再现时钟对再现信号进行采样而判别的同步图案长度获得的频率误差，该第二频率牵引部输出通过检测同步图案的存在的周期而获得的频率误差，通过将这二者组合，能够实现将频率捕捉到捕捉范围之内。进一步地，对于具有周期性摆动的记录引导槽的光盘，通过检测摆动量生成摆动信号(wobblesignal)，利用输出与该摆动信号同步而得的倍频时钟和再现时钟之间的频率误差的第三频率牵引部进行频率捕捉。
此外，非专利文献2中，作为光盘用的跟踪误差检测方法，记载了一般的推挽方式与DPD方式。通过这些方式得到的信号(跟踪误差信号)，都可以在轨道中心附近得到大致与跟踪误差量成比例的信号量，通过反馈该信号量，能够稳定、高精度地将光斑控制在轨道中心。
如果在保持BD中采用的波长405nm的激光和数值孔径0.85的物镜的光学系统的状态下，仅通过提高记录线密度来实现33GB/面的记录密度，则最短坑长度会接近光斑的光学分辨率。
对于在这种条件下得到的编码间干涉极大的再现波形，通过将再现信号按每一采样与中心电平进行比较的以往方法(binary slice，二进制片)难以进行数据的判别，因此采用被称为Partial Response MaximumLikelihood(部分响应最大似然，PRML)的编码判别方法。然而，为了使用PRML，要求再现信号需要在相位同步的时刻采样，因此不能用于在相位未同步状态下进行的频率捕捉。因此，专利文献1中记载的第一频率牵引部和第二频率牵引部进行的同步信号的检测只能以二进制片方式进行，无法实现稳定的频率捕捉。
此外，周期性摆动的记录引导槽仅设置于记录型光盘中，没有设置在ROM介质中。因此，对于这种结构的ROM介质，无法进行如专利文献1中记载的第三频率捕获部的频率捕捉。
如上所述，在进一步增大现有的ROM介质的线密度的情况下，以往的宽捕捉电路无法进行频率捕捉，数据再现变得困难。
本发明考虑了上述情况，其目的在于提供一种进一步提高线密度且能够进行频率捕捉的只读型光盘介质(ROM介质)及其再现方法和再现装置。
作为一个例子，上述问题能够通过下述技术方案中记载的发明来解决。
本发明的光盘介质的特征在于，具有螺旋状地配置有坑的轨道结构，所记录的坑序列中以一定间隔配置有同步码，上述轨道在半径方向上摆动，该摆动的周期的一半的整数倍与该同步码的配置间隔一致，在上述轨道的摆动量大致为零的位置上存在上述同步码。
本发明的光盘介质的特征在于，具有螺旋状地配置有坑的轨道结构，所记录的信息具有以一定量的数据量为单位的扇区结构，该扇区内存在头信息，所记录的坑序列中以一定间隔存在记录有头信息的区域，该轨道使坑配置在半径方向上摆动，该摆动的周期的一半的整数倍与配置上述头信息的间隔一致，在上述轨道的摆动量大致为零的位置上存在记录有上述头信息的区域。
本发明的光盘再现方法的特征在于，使光盘介质以转速Frot旋转，上述光盘介质具有螺旋状地配置有坑的轨道结构，该轨道在半径方向上摆动，该摆动的周期在圆周方向为Twob，上述光盘再现方法，对于存在于半径位置R的位置处的上述轨道，利用具有式1关系的频带宽度Fc的特性的控制系统进行跟踪伺服，根据跟踪误差信号，生成具有与该半径位置处的通道频率成比例的频率的频率参考信号，基于该频率参考信号进行PLL的频率捕捉，其中，式1为Twob＜2π×R×Frot/Fc。
本发明的光盘再现方法的特征在于，使光盘介质以转速Frot旋转，上述光盘介质具有螺旋状地配置有坑的轨道结构，该轨道在半径方向上摆动，该摆动的周期在圆周方向为Twob，上述光盘再现方法，对于存在于半径位置R的位置处的上述轨道，利用具有式5关系的频带宽度Fc的特性的控制系统进行跟踪伺服，根据该跟踪伺服中使用的补偿器的输出信号和跟踪驱动信号中的任一个，生成具有与该半径位置处的通道频率成比例的频率的频率参考信号，基于该频率参考信号进行PLL的频率捕捉，其中，式5为Twob＞2π×R×Frot/Fc。
本发明的光盘再现装置的特征在于，使光盘介质以转速Frot旋转来再现数据，上述光盘介质具有螺旋状地配置有坑的轨道结构，该轨道在半径方向上摆动，该摆动的周期在圆周方向为Twob，上述光盘再现装置包括：跟踪伺服装置，该跟踪伺服装置具有：对上述光盘介质照射激光的激光器；检测来自上述光盘介质的返回光的光检测器；基于来自该光检测器的输出生成跟踪误差信号的跟踪误差信号生成单元；对上述跟踪误差信号进行适当的振幅和相位的补偿的补偿器；基于该补偿器的输出生成跟踪驱动信号的跟踪驱动信号生成单元；和基于该跟踪驱动信号调整激光的照射位置的跟踪致动器；再现信号生成单元，基于来自上述光检测器的输出生成再现信号PLL，生成相位与该再现信号同步的时钟；和频率参考信号生成单元，基于上述跟踪误差信号生成与上述摆动同步的频率参考信号，上述跟踪伺服装置的频带宽度Fc，在对上述光盘介质的半径位置R进行再现时满足式1，上述PLL基于上述频率参考信号进行频率捕捉，其中，式1为Twob＜2π×R×Frot/Fc。
本发明的光盘再现装置的特征在于，使光盘介质以转速Frot旋转来再现数据，上述光盘介质具有螺旋状地配置有坑的轨道结构，该轨道在半径方向上摆动，该摆动的周期在圆周方向为Twob，上述光盘再现装置包括：跟踪伺服装置，该跟踪伺服装置具有：对上述光盘介质照射激光的激光器；检测来自上述光盘介质的返回光的光检测器；基于来自该光检测器的输出生成跟踪误差信号的跟踪误差信号生成单元；对上述跟踪误差信号进行适当的振幅和相位的补偿的补偿器；基于该补偿器的输出生成跟踪驱动信号的跟踪驱动信号生成单元；和基于该跟踪驱动信号调整激光的照射位置的跟踪致动器；再现信号生成单元，基于来自上述光检测器的输出生成再现信号；PLL，生成相位与该再现信号同步的时钟；和频率参考信号生成单元，基于上述跟踪误差信号生成与上述摆动同步的频率参考信号，上述跟踪伺服装置的频带宽度Fc，在对上述光盘介质的半径位置R进行再现时满足式5，上述PLL基于上述频率参考信号进行频率捕捉，其中，式5为Twob＞2π×R×Frot/Fc。
根据本发明，能够提供进一步提高线密度且能够进行频率捕捉的只读型光盘介质及其再现方法和再现装置。
附图说明
图1(a)表示光盘介质的形状的概貌，(b)是只读型光盘介质的截面形状的示意图，(c)表示只读型光盘介质的坑配置。
图2是驱动装置结构的一个例子。
图3表示坑与推挽信号振幅的关系。
图4(a)是介质的坑配置与光斑轨迹，(b)是跟踪误差信号。
图5(a)是摆动的1/2周期为1数据单位的轨道，(b)是摆动的1周期为1数据单位的轨道，(c)是摆动的3周期为1数据单位的轨道。
图6表示使轨道过度地摆动的情况下的坑的一体化。
图7(a)是频率参考信号生成单元的一个例子，(b)是频率参考信号生成单元的动作的概要。
图8表示频率误差检测单元及其动作。
图9表示介质的坑配置的概要形状、跟踪误差信号、补偿器输出、跟踪驱动信号的关系。
图10表示驱动装置结构的一个例子。
附图标记说明：
101：光盘，104：坑，105：轨道中心，106：轨道外缘，204：跟踪误差信号生成单元，205：补偿器，208：频率参考信号生成单元，209：频率误差检测单元，210：频率捕捉单元，217：PLL，401：光斑轨迹，501：摆动中心，701：摆动信号
具体实施方式
(第一实施方式)
第一实施方式中，使介质的坑序列以高于跟踪伺服的可追踪频带且低于再现信号的频带的频率摆动，并根据跟踪误差信号获得与摆动量相应的摆动检测信号，作为用于频率捕捉的参考信号。
利用图1对第一实施方式的光盘介质中的坑配置的概要进行说明。
图1(a)表示光盘介质的盘面方向的外形。光盘(101)呈中心开孔的圆盘状的形状，在再现时被卡紧在驱动装置的主轴上旋转。此外，以呈大致一定间隔的螺旋状的方式配置有坑(104)，构成轨道(102)。
图1(b)表示光盘(101)的截面的结构。其结构为，在基板(103)的一个面上将坑(104)成型为具有一定高度的凹凸，对该面层叠有反射膜(105)，并进一步设有保护膜(106)。当在坑(104)的位置照射激光时，在返回光中产生衍射，光盘装置通过检测返回光的非衍射光(0级光)与其衍射光(主要为+1级光和-1级光)之间的干涉的强度及其变化量，来获得跟踪误差信号和与坑对应的再现信号。
图1(c)表示坑配置，是将轨道(102)放大了表示的图。上侧的图中，表示了坑(104)和分别用单点划线和虚线表示的坑的中心与外缘，下侧的图在圆周方向上进行了压缩，仅表示了中心和外缘。轨道(102)中如上侧的图所示，排列有长度各异的坑。关于坑的长度，虽然图中未明确标出，以预先决定的表示1bit的信息的长度为单位，使轨道方向上的坑长度为其整数倍。在此，如下侧的图所示，使坑配置以一定周期摆动，为本申请的第一发明的介质的特征。
下面，对面向本申请的第一发明的介质的再现装置和再现方法进行说明。在此，分成伺服系统的跟踪控制和PLL的处理进行说明。
(跟踪控制)
利用图2对跟踪控制和跟踪误差信号进行说明。首先，对于在未图示的主轴电机的作用下盘面在水平方向以规定速度旋转的光盘(101)，利用未图示的物镜会聚激光器(201)的出射光，使焦点对焦在反射膜(105)的附近，并利用光检测器(202)对返回光进行光电转换。
在此，光检测器(202)的检测部细分为多个检测单元，对返回光所成的光斑按预先决定的部位进行分割，以得到返回光强度的检测信号。跟踪误差信号生成单元(204)，基于由光检测器(202)得到的各检测单元的光电转换信号进行运算，得到跟踪误差信号。例如，在称作推挽法的跟踪误差信号生成方法中，通过求取与光盘(101)的半径方向生成的2束衍射光(+1级光和-1级光)的受光位置对应的2个区域的受光强度的差，来获得跟踪误差信号。
如上所得到的跟踪误差信号通过补偿器(205)进行适当的相位和振幅的补偿后，通过跟踪驱动信号生成单元(206)生成信号以驱动跟踪致动器(207)，修正激光器(201)的出射光在光盘(101)上的光斑的位置。由上述激光器(201)、光盘(101)、光检测器(202)跟踪误差信号生成单元(204)、补偿器(205)、跟踪驱动信号生成单元(206)、跟踪致动器(207)等各要素构成的控制环，在轨道中心附近形成负反馈，能够将光斑稳定地在轨道(102)上引导。
由推挽法得到的信号如图3所示。上方的图表示坑配置，Tp是坑序列中心的间隔(轨距)。下方的图是上方的图中虚线表示的中央部处的截面和半径位置上推挽信号的振幅变化。是在坑部中央存在作为控制上的稳定平衡点的过零点，相对于半径方向的光斑中心位置具有周期Tp的正弦波状的振幅变化。
此外，跟踪伺服系统中，由于可追踪频带受到跟踪致动器(207)等的响应特性和运算上的处理延迟的限制，所以对于具有一定以上频率成分的误差无法响应。当令该跟踪伺服系统的闭环传递特性的截止频率为Fc时，本申请的第一发明，轨道的摆动周期Twob、光盘的转速Frot、半径位置R以及截止频率Fc为满足下面的式1的关系。
式1
Twob＜2π×R×Frot/Fc
它表示使光斑以线速度(2π×R×Frot)在轨道上扫描时，达到跟踪伺服无法追踪的频带的摆动周期的条件。
该条件下的行为如图4所示。上方的图4(a)表示坑配置和光斑轨迹，单点划线表示轨道中心(105)、虚线表示轨道外缘(106)、实线的箭头表示作为光斑扫描的轨迹的光斑轨迹(401)。另一方面，图4(b)表示对应于图4(a)所示的轨道与光斑轨迹(401)的关系的跟踪误差信号的振幅变化。虽然轨道是摆动的，但光斑不追踪轨道的摆动而是直线前进，因此，根据构成该直线的轨迹与轨道中心(105)之间的偏差量，跟踪误差信号中表现出与轨道的摆动同步的摆动。本实施方式中，以该跟踪误差信号的摆动周期为基准，进行PLL的频率捕捉。
然而，当光斑轨迹偏离轨道中心(106)时，偏差量越大则再现信号的质量越低。因此，当以使摆动量在记录了同步图案、地址信息和管理信息等的数据扇区开头区域等必须进行正确检测的位置上为0的方式来相位一致地进行记录时，能够在没有摆动带来的轨道偏差的影响的情况下检测出这些重要的图案。图5表示了一个例子。摆动中心(501)表示轨道的平均中心位置，即摆动量为0时的轨道中心位置。图5(a)是轨道摆动的1/2周期为1数据单位的例子，图5(b)是轨道摆动的1周期为1数据单位的例子，图5(c)是轨道摆动的n/2周期为1数据单位的例子(n为自然数，图中n＝6)。如上，使得1数据单位的周期Tdat相对于轨道摆动的周期Twob满足下面的式2，并且以使同步码位置或者数据扇区开头位置为轨道中心(105)与摆动中心(501)的交点的相位使轨道摆动即可。此外，1数据单位在以同步码位置作为摆动的基准的情况下指的是同步帧，在以数据扇区开头位置为基准的情况下指的是数据扇区。反之，在对头信息适用了附以与其它区域相比强力的特别纠错编码的数据形式等的情况下，即使在摆动量不为0的情况下仍有望能够进行足够正确的检测，此时，也可以优先头区域以外的再现信号品质，甚至于偏移摆动的相位使得头区域不处于摆动量为0的位置。
式2
T dot = nT wob 2 (n为自然数)
此外关于半径方向的摆动量，如图3的关系，在摆动量为轨距的约1/4(Tp/4)时，跟踪误差信号的变化大致为最大，摆动量越大越接近邻接的轨道。非专利文献1的图3.3中刊载了各种只读光盘的坑的电子显微镜照片，可见BD中坑的盘半径方向上的宽度占据轨距的近1/2。对此，如果对具有轨距的1/2宽度的坑序列给予Tp/4的摆动量，则在图6所示的摆动与邻接层互为逆相的位置上，存在邻接轨道的坑靠近而一体化的危险。如果一体化，则由于坑的端面消失，衍射光达不到期望，因此无法正常地获得跟踪误差信号。因此，摆动量应当小于Tp/4。
另一方面，非专利文献1的237页中，记载了BD中的跟踪控制的残差目标(Residual Target)为±0.009μm。由于BD的轨距为如非专利文献1的58页所述为0.32μm，因此跟踪控制的残差目标相当于轨距的约1/36倍(Tp/36)。由此，可以估计到在跟踪误差信号上叠加有相当于Tp/36的跟踪误差量的噪声，因此为了检测摆动成分，应使轨道的摆动量比该残差目标足够大。
由上，轨道的摆动量应设定为从Tp/36到Tp/4的范围。例如，当为Tp/8左右时，即使坑宽度为Tp/2，邻接坑之间最小也确保了Tp/4(从轨距减去摆动量的2倍的Tp/4和坑宽度的Tp/2而得)的间隙，同时摆动检测信号的振幅也能够获得跟踪控制的残差成分的4.5倍左右的振幅(将跟踪误差信号视为线性，根据Tp/8与Tp/36的比估算得到)，适度地实现了两者的平衡。
(PLL(217)的说明)
下面针对图2的本申请的发明的第一实施方式中的PLL(217)进行说明。
上述的跟踪捕捉完成后，跟踪误差信号中出现与轨道(102)的摆动同步的频率成分的信号。但是，由于噪声和失真，信号质量不稳定。为了能够根据跟踪误差信号的摆动成分进行PLL的频率捕捉，频率参考信号生成单元(208)生成稳定的频率参考信号，输出到PLL(217)。
PLL(217)包括再现信号采样单元(213)、相位误差检测单元(214)、环路滤波器(215)、VCO输入切换单元(211)、VCO(212)、频率误差检测单元(209)、频率捕捉单元(210)。此外，VCO(212)一般指电压控制振荡器(Voltage-Controlled Oscillator)，但在此控制信号不限于电压信号，也可以为电流或数字数据。
频率误差检测单元(209)基于来自频率参考信号生成单元(208)的频率参考信号和来自VCO(212)的通道时钟(channel clock)，生成与通道时钟的频率和目标频率之差成比例的频率误差信号，并生成极性在频率误差的绝对值比考虑PLL的捕捉范围而决定的阈值大的情况下和比阈值小的情况下不同的VCO输入选择信号。频率捕捉单元(210)对来自频率误差检测单元(209)的频率误差信号进行累加(累计)，生成频率捕捉用VCO控制信号。VCO输入切换单元(211)根据VCO输入选择信号，在频率误差判定为规定以上时，向后段的VCO(212)输出来自频率捕捉单元(210)的频率捕捉用VCO控制信号。VCO(212)以与VCO控制信号相应的频率产生振荡。由于VCO(212)、频率误差检测单元(209)、频率参考信号生成单元(208)、VCO输入切换单元(211)构成负反馈环，因此VCO(212)的振荡频率最终收敛于目标频率附近，当VCO输入选择信号极性发生反转时，完成频率捕捉。
完成频率捕捉后，VCO输入切换单元(211)根据VCO输入选择信号的极性反转，将输出到VCO(212)的信号切换成来自环路滤波器(215)的相位捕捉用VCO控制信号，转而进行相位捕捉处理。再现信号采样单元(213)与VCO(212)的振荡时钟同步，对再现信号生成单元(203)生成的再现信号进行采样。相位误差检测单元(214)根据采样的再现信号，判别作为目标的采样时刻(时序)与VCO(212)的振荡时钟之间的偏差量(相位误差)，输出与偏差量对应的相位误差信号。环路滤波器(215)是用于对相位误差信号施与适当的振幅增益和相位补偿的补偿器，生成相位捕捉用VCO输入信号。相位捕捉用VCO输入信号经由VCO输入切换单元(211)输入到VCO(212)，控制振荡频率。再现信号采样单元(213)、相位误差检测单元(214)、环路滤波器(215)、VCO输入切换单元(211)、VCO(212)的环路构成负反馈，最终VCO(212)的振荡信号的相位逼近作为目标的相位，达成相位捕捉。
通过相位捕捉，能够在期望的时刻对再现信号进行采样，此时，能够利用编码判别单元(216)根据采样的信号判别所记录的数据。编码判别单元(216)中判别的数据，经由未图示的解调单元和纠错单元，发送到主机。此外，在利用PRML处理进行再现的情况下，再现信号采样单元(213)使用A/D转换器，除采样外还进行再现信号的数字化，编码判别单元(216)由基于数字滤波器的波形均衡电路和维特比解码电路构成。
下面，对可实现本发明的频率参考信号生成单元的结构和频率误差检测单元(209)的结构的更详细的结构例进行说明。
(频率参考信号生成单元(208)的结构)
下面说明频率参考信号生成单元(208)的结构例。
图7是频率参考信号生成单元(208)的一个例子。图7(a)表示结构，图7(b)表示动作的概要。
摆动信号(701)是振幅基于轨道的摆动而摆动的信号，在本实施例中为跟踪误差信号。
带通滤波器(band pass filter)(702)为用于抑制摆动信号(701)的摆动成分之外的频率成分的滤波电路，要求至少有使摆动成分的振幅通过的频率特性。此外，为了抑制包含直流在内的低频成分，输出信号的中心电平大致为摆动成分的振幅中心。
比较器(703)对带通滤波器(702)的输出与中心电平进行比较，输出在比中心电平大时为High电平(高电平)，在比中心电平小时为Low电平(低电平)的二值化的方波信号。
上升沿检测单元(704)检测该方波信号从Low电平变成High电平的时刻，输出上升沿脉冲信号。
上升沿周期测定计数器(705)是按VCO(710)的时钟使计数值递增的计数器，在上升沿脉冲信号的时刻将计数值传送到平均周期检测单元(708)，并将计数值清零。此外，VCO(710)为了稳定地持续生成频率参考信号，优选使用与上述VCO(212)之外的第二VCO。
下降沿检测单元(706)检测该方波信号从High电平变成Low电平的时刻，输出下降沿脉冲信号。
下降沿周期测定计数器(707)是按VCO(710)的时钟使计数值递增的计数器，在下降沿脉冲信号的时刻将计数值传送到平均周期检测单元(708)，并将计数值清零。
计数值保存单元(708)在上升沿脉冲信号、下降沿脉冲信号的时刻分别接收从上升沿周期测定计数器(705)和下降沿周期测定计数器(707)发送来的计数值，并保存这些值。计算计数值保存单元(708)的值与预先决定的值Nref之间的差，由累加单元(709)进行累加。累加单元(709)所累加而得的值输入到VCO(710)中，控制振荡频率，最终振荡频率收敛使得计数值保存单元(708)的值达到Nref。并且，该收敛的振荡频率具体地如式3所示。
式3
F ref = N ref N wob F bit
在此，Nwob为每比特的坑的轨道长度(记为Tbit)与轨道摆动周期的轨道长度Twob的比(Twob/Tbit)。此外，Fbit为通道频率(channelfrequency)，表示为Fbit＝1/Tbit。即，VCO(710)的频率收敛于通道频率Fbit的Nref/Nwob倍。通常，如果选择Nref使得Nref/Nwob为简单的分数，则易于设计电路。
进一步地，收敛判定单元(711)用于判定频率参考信号生成单元(208)的动作是否稳定，在计数值保存单元(708)的值与Nref之间的差在预先决定的个数的摆动周期中持续小于一定值时，判定为已收敛，除此之外的情况下判定为未收敛，基于该结果输出收敛判定信号。
(频率误差检测单元(209)的结构)
下面，利用图8说明频率误差检测单元(209)的结构例。
频率误差检测单元(209)具有按PLL(217)的时钟周期使值递增的第一计数器(801)、按频率参考信号的周期使值递增的第二计数器(802)、复位时刻生成单元(803)、计数值保存单元(804)、频率误差信号生成单元(805)以及VCO控制选择信号生成单元(806)。
复位时刻生成单元(803)参考第一计数器(801)的计数值，在计数值到达一定值(记为Crst)的时刻，生成用于复位计数器(802)的计数复位信号。接收到该信号后，第一计数器(801)与第二计数器(802)的值复位，计数值保存单元(804)保存第二计数器(802)复位前的计数值。
基于如上得到的计数值保存单元(804)的值(记为C[m]，[]内表示采样中使用的计数复位信号的顺序)，频率误差信号生成单元(805)根据式4生成频率误差信号。
式4
F err [ m ] = N ref C rst N wob - C [ m ]
其中，Nref*Crst/Nwob的值表示频率误差检测量的级数，例如为100时，频率误差检测量的分辨率为作为倒数的0.01(1％)。应当设计Nref、Nwob、Crst的值，使得该值比PLL的捕捉范围小，且Nref*Crst/Nwob的值为整数。
进一步地，VCO控制选择信号生成单元(806)在每个计数复位信号的时刻监视频率误差信号，输出VCO输入选择信号，以使在预先决定的计数复位信号数的期间中频率误差信号表示的频率误差量都保持在捕捉范围之内的情况下VCO输入切换单元(211)选择来自环路滤波器(215)的信号，而在除此之外的情况下选择来自频率捕捉单元(210)的信号。
通过如上所述的介质、再现处理和装置结构，即使对于高密度记录的只读介质也能够实现PLL的频率捕捉。
(第二实施方式)
第二实施方式中，使介质的坑序列以低于跟踪伺服的可追踪频带的频率摆动，并根据跟踪伺服系统的补偿器的输出信号或者跟踪驱动信号获得与摆动量相应的摆动检测信号，作为用于频率捕捉的参考信号。
第二实施方式的光盘介质中的坑配置与上述第一实施方式的光盘介质中的坑配置的差异在于摆动的周期与跟踪伺服系统的频率特性之间的关系。即为如式5所示的关系。
式5
Twob＞2π×R×Frot/Fc
下面，利用图9对第二实施方式的跟踪伺服系统的信号的行为进行说明。
坑配置是摆动的这一点与第一实施方式相同，但根据式5的关系，摆动周期变大，因此跟踪伺服能够追踪摆动，光斑轨迹(901)在轨道的中心附近扫描。因此，跟踪误差量受到抑制，跟踪误差信号的变动减小，另一方面，由于跟踪致动器是以追踪轨道的摆动的方式驱动的，所以补偿器输出和跟踪驱动信号中出现摆动成分。因此，第二实施方式中利用它们来生成频率参考信号。
第二实施方式中的能够再现数据的装置结构的一个例子如图10所示。与图2所示的本发明的第一实施方式中的装置结构的不同点在于，作为频率参考信号生成单元(208)的输入信号的摆动信号，不是跟踪误差信号而是从补偿器(205)供给的信号。原因在于如上所述跟踪误差中出现了摆动成分，但也可以不是补偿器(205)的输出信号而是跟踪驱动信号。除了该点外，装置结构与上述第一实施方式相同。
在本实施方式中，光斑轨迹(901)在轨道中心附近扫描，第一实施方式那样的轨道中心与光斑中心的偏差会减少，因此能够获得更好的再现信号的质量。
通过如上所述的介质、再现处理和装置结构，即使对于高密度记录的只读介质也能够实现PLL的频率捕捉。
此外，本发明并不限定于上述的实施例，包含了各种变形例。例如，上述实施例是为了易懂地说明本发明而进行的详细说明，并不限定必须具备所说明的全部的结构。此外，能够将某实施例的结构的一部分替换成其他实施例的结构，并且在某实施例中也能够添加其他实施例的结构。另外，针对各实施例的结构的一部分，能够进行其它结构的追加、删除、替换。
此外，上述的各结构，其一部分或者全部可以由硬件构成，也可以通过处理器执行程序来构成。并且，控制线和信息线表示说明中所需的部分，并不限定表示产品中所有的控制线和信息线。实际上可以认为几乎全部的结构互相连接。
此外，上述实施方式中，以光盘再现装置为例进行了说明，但也可以是光盘记录再现装置，可在以光盘驱动装置为代表的数据记录再现装置的再现处理中适用本发明。
此外，记录介质也不限定于光盘，能够对各种记录介质适用本发明。

Claims (8)

1.一种光盘介质，其特征在于：
具有螺旋状地配置有坑的轨道结构，
所记录的坑序列中以一定间隔配置有同步码，
所述轨道在半径方向上摆动，
该摆动的周期的一半的整数倍与该同步码的配置间隔一致，
在所述轨道的摆动量大致为零的位置上存在所述同步码。
2.一种光盘介质，其特征在于：
具有螺旋状地配置有坑的轨道结构，
所记录的信息具有以一定量的数据量为单位的扇区结构，
该扇区内存在头信息，
所记录的坑序列中以一定间隔存在记录有头信息的区域，
该轨道使坑配置在半径方向上摆动，
该摆动的周期的一半的整数倍与配置所述头信息的间隔一致，
在所述轨道的摆动量大致为零的位置上存在记录有所述头信息的区域。
3.如权利要求1或2所述的光盘介质，其特征在于：
所述轨道的摆动量，比半径方向上邻接的轨道的间隔的1/4小。
4.如权利要求1或2所述的光盘介质，其特征在于：
所述轨道的摆动量，为半径方向上邻接的轨道的间隔的1/8左右。
5.一种光盘再现方法，其特征在于：
使光盘介质以转速Frot旋转，
所述光盘介质具有螺旋状地配置有坑的轨道结构，
该轨道在半径方向上摆动，
该摆动的周期在圆周方向为Twob，
所述光盘再现方法，
对于存在于半径位置R的位置处的所述轨道，
利用具有式1关系的频带宽度Fc的特性的控制系统进行跟踪伺服，
根据跟踪误差信号，生成具有与该半径位置处的通道频率成比例的频率的频率参考信号，
基于该频率参考信号进行PLL的频率捕捉，其中，
式1为Twob＜2π×R×Frot/Fc。
6.一种光盘再现方法，其特征在于：
使光盘介质以转速Frot旋转，
所述光盘介质具有螺旋状地配置有坑的轨道结构，
该轨道在半径方向上摆动，
该摆动的周期在圆周方向为Twob，
所述光盘再现方法，
对于存在于半径位置R的位置处的所述轨道，
利用具有式5关系的频带宽度Fc的特性的控制系统进行跟踪伺服，
根据该跟踪伺服中使用的补偿器的输出信号和跟踪驱动信号中的任一个，生成具有与该半径位置处的通道频率成比例的频率的频率参考信号，
基于该频率参考信号进行PLL的频率捕捉，其中，
式5为Twob＞2π×R×Frot/Fc。
7.一种光盘再现装置，其特征在于：
使光盘介质以转速Frot旋转来再现数据，
所述光盘介质具有螺旋状地配置有坑的轨道结构，
该轨道在半径方向上摆动，
该摆动的周期在圆周方向为Twob，
所述光盘再现装置包括：
跟踪伺服装置，该跟踪伺服装置具有：
对所述光盘介质照射激光的激光器；
检测来自所述光盘介质的返回光的光检测器；
基于来自该光检测器的输出生成跟踪误差信号的跟踪误差信号生成单元；
对所述跟踪误差信号进行适当的振幅和相位的补偿的补偿器；
基于该补偿器的输出生成跟踪驱动信号的跟踪驱动信号生成单元；和
基于该跟踪驱动信号调整激光的照射位置的跟踪致动器；
再现信号生成单元，基于来自所述光检测器的输出生成再现信号；
PLL，生成相位与该再现信号同步的时钟；和
频率参考信号生成单元，基于所述跟踪误差信号生成与所述摆动同步的频率参考信号，
所述跟踪伺服装置的频带宽度Fc，在对所述光盘介质的半径位置R进行再现时满足式1，
所述PLL基于所述频率参考信号进行频率捕捉，其中，
式1为Twob＜2π×R×Frot/Fc。
8.一种光盘再现装置，其特征在于：
使光盘介质以转速Frot旋转来再现数据，
所述光盘介质具有螺旋状地配置有坑的轨道结构，
该轨道在半径方向上摆动，
该摆动的周期在圆周方向为Twob，
所述光盘再现装置包括：
跟踪伺服装置，该跟踪伺服装置具有：
对所述光盘介质照射激光的激光器；
检测来自所述光盘介质的返回光的光检测器；
基于来自该光检测器的输出生成跟踪误差信号的跟踪误差信号生成单元；
对所述跟踪误差信号进行适当的振幅和相位的补偿的补偿器；
基于该补偿器的输出生成跟踪驱动信号的跟踪驱动信号生成单元；和
基于该跟踪驱动信号调整激光的照射位置的跟踪致动器；
再现信号生成单元，基于来自所述光检测器的输出生成再现信号；
PLL，生成相位与该再现信号同步的时钟；和
频率参考信号生成单元，基于所述跟踪误差信号生成与所述摆动同步的频率参考信号，
所述跟踪伺服装置的频带宽度Fc，在对所述光盘介质的半径位置R进行再现时满足式5，
所述PLL基于所述频率参考信号进行频率捕捉，其中，
式5为Twob＞2π×R×Frot/Fc。
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