JP2000331354A - トラッキング誤差信号検出装置 - Google Patents

トラッキング誤差信号検出装置

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JP2000331354A
JP2000331354A JP11136898A JP13689899A JP2000331354A JP 2000331354 A JP2000331354 A JP 2000331354A JP 11136898 A JP11136898 A JP 11136898A JP 13689899 A JP13689899 A JP 13689899A JP 2000331354 A JP2000331354 A JP 2000331354A
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signal
timing
tracking error
mark
circuit
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Eiji Ueda
英司 上田
Yasumori Hino
泰守 日野
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光記録媒体のサーボマークの欠損によるトラ
ッキング誤差信号の乱れを少なくするトラッキング誤差
信号検出装置を提供する。 【解決手段】 光記録媒体における再生信号の変化に応
じて変化点を示す信号を出力する変化点検出手段と、ト
ラッキング誤差信号を生成するトラッキング信号生成手
段とを含み、トラッキング信号生成手段が、クロックマ
ークのタイミングから所定時間遅延している少なくとも
2つのタイミング信号を生成するタイミング信号生成手
段と、タイミング信号と変化点を示す信号に基づいてホ
ールド信号を出力する判定手段と、第1のウォブルマー
ク及び第2のウォブルマークの再生信号との差信号を出
力する差信号出力手段と、ホールド信号に応じて差信号
と1タイミング前に出力したトラッキング誤差信号のい
ずれかをトラッキング誤差信号として選択出力するホー
ルド手段で構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を利用し
てデータの記録や再生を行う光ディスクのトラッキング
誤差信号検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、光ディスクは、音楽や映像におけ
るマルチメディアに関するデータの記録・再生メディア
として広く実用化されており、更なる用途拡大を目指し
て記録・再生メディアとしての大容量化が進められてい
る。以下、図面を参照しながら、光ディスクにおける従
来のトラッキング誤差信号検出装置の一例について説明
する。
【0003】図5に、従来のトラッキング誤差信号検出
装置の構成図を示す。図5において、501は光記録媒
体を、502は、光記録媒体501からの反射光を検出
し、再生信号DRFを出力する検出回路をそれぞれ示
す。その他、503はクロックマーク検出回路を、50
4は位相比較回路を、505は低域通過型フィルタ(L
PF)を、506はVCOを、507はカウンタを、5
08はタイミング信号発生器を、509はボトムホール
ド回路を、510は差分回路を、それぞれ示す。
【0004】また、図6に光記録媒体501自体の構成
図を示す。図6において、601はサーボのトラッキン
グ情報が記録されたサーボ領域を、602は情報が記録
されたデータ領域を、603はトラック中心線を、それ
ぞれ示す。図6において、サーボのトラッキング情報が
記録されたサーボ領域601及び情報が記録されたデー
タ領域602は、螺旋状のトラック中心線603に沿っ
て、光記録媒体501上に形成されている。
【0005】さらに、図7には光記録媒体501の要部
構成図を示す。図7において、701はクロックマーク
を、702は第1のウォブルマークを、703は第2の
ウォブルマークを、それぞれ示す。ここで、トラック中
心線603は、後述のクロックマーク701の中心を連
続的に結んだ仮想的な線を示すものとする。
【0006】サーボ領域601には、図7に示すように
クロックマーク701と第1のウォブルマーク702、
第2のウォブルマーク703が互いに所定の間隔で形成
されている。さらに、第1のウォブルマーク702及び
第2のウォブルマーク703は、トラック中心線603
に対して1/2トラックピッチずつ、互いに反対方向
(外周側と中心側)にずれた位置に形成されている。
【0007】第1のウォブルマーク702と第2のウォ
ブルマーク703はトラッキング誤差信号、すなわち光
記録媒体501に照射された光スポット(図示せず)の
トラック中心線603からの位置ズレ誤差を検出するた
めに設けられたものである。
【0008】光スポットがトラック中心線603に対し
外周側あるいは中心側にずれると、第1のウォブルマー
ク702、あるいは第2のウォブルマーク703のどち
らか一方からの再生信号DRFが、他方からの再生信号
より大きく検出されるため、トラッキング誤差の検出が
可能となる。
【0009】図5におけるクロックマーク検出回路50
3が、図7において周期的に走査されるクロックマーク
701を検出し、クロックマーク検出信号CDを出力す
る。また、位相比較回路504では、クロックマーク検
出信号CDと後述の同期信号PLとの位相差を検出し、
位相差信号PDを出力する。
【0010】そして、位相差信号PDは、低域通過型フ
ィルタ(LPF)505を介してVCO(voltage cont
rolled oscillator)506に入力される。VCO50
6では、低域通過型フィルタ(LPF)505の出力信
号に応じてクロック信号CLKを生成する。トラッキン
グ誤差信号の検出ならびに情報の記録・再生は、すべて
このクロック信号CLKを基準にして実行されることに
なる。
【0011】また、カウンタ507では、クロック信号
CLKを分周して、前述の同期信号PLを出力する。こ
こで、位相比較回路504、低域通過型フィルタ(LP
F)505、VCO506、及びカウンタ507よりP
LL(phase locked loop)が構成されている。かかる
PLLの動作により、クロックマーク検出信号CDとク
ロックCLKとは完全に同相の信号となる。
【0012】さらに、タイミング信号発生器508にお
いて、クロックマーク検出信号CDとクロック信号CL
Kが入力され、両信号に基づいてボトムホールド信号P
1、P2を出力する。ボトムホールド信号P1、P2
は、第1のウォブルマーク702と第2のウォブルマー
ク703の再生信号DRFが得られるタイミング近傍で
高電位信号“H”となり、後述のボトムホールド回路5
09a、509bでボトムホールドの信号として利用さ
れる。
【0013】ボトムホールド回路509aは、ボトムホ
ールド信号P1のタイミングで先行する第1のウォブル
マーク702の再生信号DRFのボトム値をホールド
し、ボトムホールド回路509bはサンプルホールド信
号P2のタイミングで後続の第2のウォブルマーク70
3の再生信号DRFのボトム値をホールドし、出力す
る。また、差分回路510では、ボトムホールド回路5
09a、509bの出力信号の差信号をトラッキング誤
差信号TEとして出力する。
【0014】以上のような構成とすることで、例えば、
特開平6−60429号公報において開示されているよ
うに、トラッキング誤差検出装置が構成されていた。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成においては、光記録媒体の成形時や成形後に
傷やほこり等が原因となって正確な第1のウォブルマー
ク及び第2のウォブルマークの再生信号が得られない場
合に、正確なトラッキング信号を生成することができ
ず、トラッキング制御が乱れるという問題点があった。
特に、記録時にトラッキング制御が乱れると、誤記録等
の非常に大きな問題点となる。
【0016】本発明は上記問題点を解決すべく、第1の
ウォブルマーク及び第2のウォブルマークの再生信号が
正確に得られない場合においても、トラッキング誤差信
号の乱れが少ないトラッキング誤差信号検出装置を提供
することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にかかるトラッキング誤差信号検出装置は、光
記録媒体上に配置されたクロックマークと、第1のウォ
ブルマークと、第2のウォブルマークについての3つの
再生信号に基づいてトラッキング誤差信号を検出するト
ラッキング誤差信号検出装置であって、3つの再生信号
の変化に応じて変化点を示す信号を出力する変化点検出
手段と、3つの再生信号と変化点検出手段における出力
信号を合成して、トラッキング誤差信号を生成するトラ
ッキング信号生成手段とを含み、トラッキング信号生成
手段において、クロックマークのタイミングから所定時
間遅延している少なくとも2つのタイミング信号を生成
するタイミング信号生成手段と、タイミング信号生成手
段におけるタイミング信号と、変化点検出手段における
出力信号に基づいてホールド信号を出力する判定手段
と、第1のウォブルマークの再生信号と第2のウォブル
マークの再生信号との差信号を出力する差信号出力手段
と、判定手段におけるホールド信号に応じて、差信号出
力手段における出力信号と1タイミング前に出力したト
ラッキング誤差信号のいずれかをトラッキング誤差信号
として選択出力するホールド手段とを含むことを特徴と
する。
【0018】かかる構成により、第1のウォブルマーク
の再生信号と第2のウォブルマークの再生信号が正確に
検出できない場合であっても、前回のタイミングでホー
ルドしておいたトラッキング誤差信号を出力することが
でき、大きく相異したトラッキング誤差情報を出力する
ことを未然に防止することができ、トラッキング制御の
精度を維持することが可能となる。
【0019】また、本発明にかかるトラッキング誤差信
号検出装置は、変化点検出手段において、再生信号が極
小又は極大となる変化点を検出することが好ましい。微
分回路を用いる場合において、変化点の検出が容易だか
らである。
【0020】また、本発明にかかるトラッキング誤差信
号検出装置は、タイミング信号生成手段が、クロックマ
ークの再生信号に同期したクロック信号を生成するクロ
ック信号生成手段と、クロック信号生成手段におけるク
ロック信号に基づいて、クロックマークの再生信号のタ
イミングから所定時間遅延した少なくとも2つのタイミ
ング信号を生成する第2のタイミング信号生成手段をさ
らに含むことが好ましい。第1のウォブルマークの再生
信号と第2のウォブルマークの再生信号が正確に検出で
きない場合に、ホールド信号を確実に発生させないよう
にするためである。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態にかか
るトラッキング誤差信号検出装置について、図面を参照
しながら説明する。図1は本発明の実施の形態にかかる
トラッキング誤差信号検出装置の構成図である。図1に
おいて、光記録媒体501の構成は従来例と同じであ
り、説明を省略する。
【0022】さらに、検出回路502、クロックマーク
検出回路503、位相比較回路504、低域通過型フィ
ルタ(LPF)505、VCO506、カウンタ50
7、ボトムホールド回路509a、509bについても
従来例と同等であるので、説明を省略する。なお、従来
例と同様に、位相比較器504、低域通過型フィルタ
(LPF)505、VCO506、及びカウンタ507
より、PLL回路(クロック信号生成部)107が構成
されている。
【0023】図1において、微分回路101では、検出
回路502の再生信号DRFが入力され、再生信号DR
Fに微分処理を行った微分再生信号DFを出力する。な
お、微分回路101の微分処理においては、入力信号で
ある再生信号DRFの高周波数成分を増強して出力して
いる。
【0024】次に、2値化回路102では、微分回路1
01の微分再生信号DFが入力され、微分再生信号DF
を2値化した2値化再生信号DPを出力する。そして、
微分回路101と2値化回路102から変化点検出部1
09が構成されている。
【0025】また、タイミング信号発生回路103は、
VCO506のクロック信号CLKを分周して、図7に
示すような第1のウォブルマーク702と第2のウォブ
ルマーク703の再生信号DRFが発生するタイミング
を示すボトムホールド信号P1、P2と、ボトムホール
ド信号P2より所定時間(本実施の形態1では、ボトム
ホールド信号P1とP2の時間間隔同等の時間と定義す
る。)遅れたパルス信号P3を出力する。
【0026】さらに、クロック信号生成部108とタイ
ミング信号生成器103とで、タイミング生成部107
が構成されている。そして、判定回路104において
は、2値化回路102の2値化再生信号DPとタイミン
グ回路103のタイミング信号P1、P2を入力して、
ホールド信号GTを出力する。
【0027】減算回路105では、ボトムホールド回路
509aの出力信号とボトムホールド回路509bの出
力信号が入力され、両者の差信号TE1を出力する。ま
た、ホールド回路106では、判定回路104における
ホールド信号GTが出力されるタイミングで、減算回路
105のの差信号TE1をホールドし、トラッキング誤
差信号TEとして出力する。なお、減算回路105とボ
トムホールド回路509a、509bとで、差信号出力
部110が構成されている。
【0028】図2に判定回路103の具体的な構成を示
す。図2において、D型フリップフロップ(以下、DF
Fと記す)201の端子Dには、図1のタイミング信号
発生回路103で発生するタイミング信号P1が入力さ
れ、端子Cには、図1の2値化回路102の出力である
2値化再生信号DPが入力されている。すなわち、DF
F201においては、2値化再生信号DPの立ち上がり
タイミングで、タイミング信号P1の状態(高電位状態
を示す“H”あるいは低電位状態を示す“L”の状態)
を保持し、端子Qより出力信号P1dとして出力する。
【0029】DFF202でも同様に、端子Dにはタイ
ミング信号発生回路103で発生するタイミング信号P
2が入力され、端子Cには2値化回路102の出力であ
る2値化再生信号DPが入力されている。すなわち、D
FF202においては、2値化再生信号DPの立ち上が
りタイミングで、タイミング信号P2の状態(高電位状
態を示す“H”あるいは低電位状態を示す“L”の状
態)を保持し、端子Qより出力信号P2dとして出力す
る。
【0030】そして、アンド回路203において、DF
F201の出力信号P1dとDFF202の出力信号P
2d、及び図1のタイミング信号発生回路103で発生
するタイミング信号P3が入力され、3つの信号の論理
積をとった信号としてホールド信号GTが出力される。
【0031】すなわち、DFF201、DFF202、
及びアンド回路203により判定回路(判定手段)を構
成することができ、判定回路104からホールド信号G
Tを出力することができる。
【0032】判定回路104の動作について、図3を用
いてさらに詳しく説明する。図3に示す再生信号DP
は、クロックマーク701、第1のウォブルマーク70
2、及び第2のウォブルマーク703が正常に再生され
る場合の信号を示す。
【0033】図3において、再生信号DRFは図1の検
出回路502から出力される信号である。光スポットが
クロックマーク701と第1のサーボマーク702と第
2のサーボマーク703の近傍を通過した時には、反射
光量が低下するため、再生信号DRFは下に凸の信号と
なって出力される。
【0034】再生信号DRFは、微分回路101の動作
により微分再生信号DFとなる。微分再生信号DRは、
再生信号DRFに微分処理を行った波形となっている。
さらに、微分再生信号DFは2値化回路102に入力さ
れ、2値化再生信号DPとして出力される。なお、2値
化再生信号DPの立ち上がりタイミングは、再生信号D
RFの極小値のタイミングに対応している。
【0035】次に、図1のタイミング信号発生回路10
3より、タイミング信号P1、P2が出力されると、タ
イミング信号P1はDFF201の端子Dに入力され、
端子Cには、2値化再生信号DPが入力される。DFF
201においては、2値化再生信号DPの立ち上がりタ
イミングでタイミング信号P1の状態を取り込むため、
DFF201の出力端子Qからは信号P1dが出力され
る。
【0036】同様に、タイミング信号P2はDFF20
2の端子Dに入力され、端子Cには2値化再生信号DP
が入力される。DFF202においては、2値化再生信
号DPの立ち上がりタイミングでタイミング信号P2の
状態を取り込むため、DFF202の出力端子Qからは
信号p2dが出力される。
【0037】さらに、図2のアンド回路には、信号P1
d、信号P2d、及びタイミング信号発生回路103で
発生するタイミング信号P3が入力されている。アンド
回路203では、信号P1d、信号P2d、及びタイミ
ング信号P3の論理積がホールド信号GTとして出力さ
れる。
【0038】そして、図1のボトムホールド回路509
a、509bの動作により、第1のウォブルマーク70
2と第2のウォブルマーク703の再生信号DRFのボ
トム値をホールドし、減算回路105において両者のボ
トム値の差信号を算出して差信号TE1として出力して
いる。ホールド回路106では、図2のアンド回路20
3から出力されるホールド信号GTにより差信号TE1
をホールドし、トラッキング誤差信号TEとして出力す
る。
【0039】以上のように、タイミング信号生成部10
8と判定回路104、差信号出力部105、及びホール
ド回路106より、トラッキング信号合成部111が構
成されており、トラッキング信号合成部111と変化点
検出部109とからトラッキング誤差信号検出装置が構
成されている。
【0040】これにより、トラッキング誤差信号TE
は、第1のウォブルマーク702と第2のウォブルマー
ク703の再生信号DRFのボトム値の差に対応した値
となる。
【0041】一方、第1のウォブルマーク702が正常
に再生されなかった場合の動作について、図4を用いて
説明する。
【0042】図4において、クロックマーク701と第
2のウォブルマーク703は実線で示し、再生されなか
った第1のウォブルマーク702は波線で示す。
【0043】まず、図1の検出回路502から出力され
る再生信号DRFは、第1のウォブルマークからの再生
信号DRFが再生されず、クロックマーク701と第2
のウォブルマーク703の再生信号DRFだけが再生さ
れる。再生信号DRFは、微分回路101の動作により
微分再生信号DFとなる。微分再生信号DFは、再生信
号DFRに微分処理を行った波形となっている。微分再
生信号DFについても同様に、第1のウォブルマーク7
02に対応する波形が発生しない。
【0044】微分再生信号DFは、2値化回路102に
入力され2値化再生信号DPを出力する。ここで、2値
化再生信号DPの立ち上がりタイミングは、再生信号D
RFの極小値のタイミングを示している。2値化再生信
号DPも同様に、第1のウォブルマーク702に対応す
る波形が発生しない。
【0045】一方、タイミング信号発生回路103よ
り、タイミング信号P1、P2が出力される。タイミン
グ信号P1は、図2のDFF201の端子Dに入力さ
れ、端子Cには、2値化再生信号DPが入力されてい
る。DFF201では、2値化再生信号DPの立ち上が
りタイミングで、タイミング信号P1の状態を取り込む
ため、DFF201の出力端子Qからは、信号P1dが
出力される。このとき、2値化再生信号DPには、第1
のウォブルマーク702に対応する波形が発生していな
いため、信号P1dは“L”となる。
【0046】同様に、タイミング信号P2は、図2のD
FF202の端子Dに入力され、端子Cには、2値化再
生信号DPが入力されている。DFF202では、2値
化再生信号DPの立ち上がりタイミングで、タイミング
信号P2の状態を取り込むため、DFF202の出力端
子Qからは、信号P2dが出力される。
【0047】さらに、図2のアンド回路には、信号P1
dと信号P2dと、図1のタイミング信号発生回路10
3より、タイミング信号P3が入力されている。アンド
回路203では、信号P1dと信号P2d、及びタイミ
ング信号P3の論理積がホールド信号GTとして出力さ
れる。ここで、信号P1dは常時“L”のため、ホール
ド信号GTも常時“L”となり、実質的にホールド信号
GTのパルス信号は発生しないことになる。
【0048】そして、図1のボトムホールド回路509
a、509bの動作により、第1のウォブルマーク70
2と第2のウォブルマーク703の再生信号DRFのボ
トム値をホールドし、減算回路105において両者のボ
トム値の差信号を算出して差信号TE1として出力して
いる。このとき、第1のウォブルマーク702の再生信
号DRFが正常に再生されていないため、演算回路10
5の差信号TE1は、間違ったトラッキング誤差情報の
信号となっている。
【0049】ホールド回路106では、図2のアンド回
路203のホールド信号GTが発生しないため、差信号
TE1をホールドしない。このため、ホールド回路10
6は、前回タイミングでホールド出力した信号をトラッ
キング誤差信号TEとして出力する。
【0050】かかる動作により、第1のウォブルマーク
702の再生信号DRFに異常が生じても、トラッキン
グ誤差信号TEに大きな影響を与えることがなくなる。
また、第2のウォブルマーク703の再生信号DRFが
正常に再生されなかった場合も、同様の動作になり、ト
ラッキング誤差信号TEに大きな影響を与えることがな
くなる。
【0051】なお、本実施の形態においては、変化点検
出手段を微分回路で構成したが、変化点を検出できる構
成であれば、微分回路に限るものではなく、デジタル回
路等で構成しても良い。また、検出回路に別途微分特性
を持たせても同様の効果が得られる。
【0052】さらに、再生信号を直接アナログ−デジタ
ル変換して、本実施例と同様の処理を行うことも可能で
ある。この場合も、同様の効果が得られることはいうま
でもない。
【0053】
【発明の効果】以上のように本発明にかかるトラッキン
グ誤差信号検出装置によれば、光記録媒体からの再生信
号の変化に応じた信号を出力する変化点検出手段の動作
によりウォブルマークの不具合が検出でき、その結果に
応じてトラッキング誤差信号のホールド動作を行うた
め、ウォブルマークに欠損が生じても、乱れが少ないト
ラッキング誤差信号が検出できるという長所を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態にかかるトラッキング誤
差信号検出装置の構成図
【図2】 本発明の実施の形態にかかるトラッキング誤
差信号検出装置における判定回路の構成図
【図3】 本発明の実施の形態にかかるトラッキング誤
差信号検出装置におけるトラッキング判定回路の動作説
明のための波形図
【図4】 従来のトラッキング誤差信号検出装置の構成
【図5】 従来のトラッキング誤差信号検出装置におけ
る光記録媒体の構成図
【図6】 光記録媒体のサーボ領域とデータ領域の構成
【図7】 光記録媒体の要部構成図
【符号の説明】
101 微分回路 102 2値化回路 103、508 タイミング信号発生器 104 判定回路 105 減算回路 106 ホールド回路 107 クロック信号生成部 108 タイミング信号生成部 109 変化点検出部 110 差信号出力部 111 トラッキング信号生成部 201、202 D型フリップフロップ(DFF) 203 アンド回路 501 光記録媒体 502 光検出回路 503 クロックマーク検出回路 504 位相比較回路 505 低域通過型フィルタ(LPF) 506 VCO 507 カウンタ 509a、509b ボトムホールド回路 510 差分回路 601 サーボ領域 602 データ領域 603 トラック中心線 701 クロックマーク 702 第1のウォブルマーク 703 第2のウォブルマーク

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光記録媒体上に配置されたクロックマー
    クと、第1のウォブルマークと、第2のウォブルマーク
    についての3つの再生信号に基づいてトラッキング誤差
    信号を検出するトラッキング誤差信号検出装置であっ
    て、 前記3つの再生信号の変化に応じて変化点を示す信号を
    出力する変化点検出手段と、 前記3つの再生信号と前記変化点検出手段における出力
    信号を合成して、トラッキング誤差信号を生成するトラ
    ッキング信号生成手段とを含み、 前記トラッキング信号生成手段において、前記クロック
    マークのタイミングから所定時間遅延している少なくと
    も2つのタイミング信号を生成するタイミング信号生成
    手段と、 前記タイミング信号生成手段におけるタイミング信号
    と、前記変化点検出手段における出力信号に基づいてホ
    ールド信号を出力する判定手段と、 前記第1のウォブルマークの再生信号と前記第2のウォ
    ブルマークの再生信号との差信号を出力する差信号出力
    手段と、 前記判定手段における前記ホールド信号に応じて、前記
    差信号出力手段における出力信号と1タイミング前に出
    力した前記トラッキング誤差信号のいずれかを前記トラ
    ッキング誤差信号として選択出力するホールド手段とを
    含むことを特徴としたトラッキング誤差信号検出装置。
  2. 【請求項2】 変化点検出手段において、再生信号が極
    小又は極大となる変化点を検出する請求項1記載のトラ
    ッキング誤差信号検出装置。
  3. 【請求項3】 タイミング信号生成手段が、クロックマ
    ークの再生信号に同期したクロック信号を生成するクロ
    ック信号生成手段と、 前記クロック信号生成手段におけるクロック信号に基づ
    いて、前記クロックマークの再生信号のタイミングから
    所定時間遅延した少なくとも2つのタイミング信号を生
    成する第2のタイミング信号生成手段をさらに含む請求
    項1記載のトラッキング誤差信号検出装置。
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