JP2005056533A

JP2005056533A - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP2005056533A
Application number: JP2003289068A
Authority: JP
Inventors: Iwao Shibata; 岩雄柴田
Original assignee: NEC Yamagata Ltd
Current assignee: NEC Yamagata Ltd
Priority date: 2003-08-07
Filing date: 2003-08-07
Publication date: 2005-03-03

Abstract

【課題】サンプルホールド回路を使用することなく、ウォブル信号を精度よく検出できるウォブル信号検出回路を有する光ディスク装置を提供する。
【解決手段】光学ヘッド１７は、レーザ制御回路１６からの信号に基づいて、レーザパワーレベルのレーザ光を、光記録媒体に照射する。読み込みアンプ１２及び書き込みアンプ１３は、相互に異なるゲインでＲＦ信号を増幅する。レーザパワーモニタ回路１１は、レーザ制御回路１６が出力する信号をＰＭ信号によってモニタし、スイッチＳＷ１にＣＮＴ信号を入力する。スイッチＳＷ１は、読み込みアンプ１２の出力、又は、書き込みアンプ１３の出力をＣＮＴ信号に基づいて選択し、ＬＰＦ１４に入力する信号を切り替え、ＬＰＦ１４からウォブル検出信号が出力される。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスク装置に関し、更に詳しくは、光ディスクに形成されたウォブルを検出する回路を有する光ディスク装置に関する。

一般に、光ディスクには、一定周期のウォブルが形成されており、光ディスク装置は、そのウォブルを検出したウォブル検出信号を使用して、スピンドルモータの制御等を行っている。図４は、ウォブル検出回路を含む、従来の光ディスク装置の一部をブロック図として示している。この光ディスク装置２００は、ＣＤ-Ｒ／ＲＷやＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ等のＤＶＤ＋Ｒ／＋ＲＷ以外の規格の読み書き可能ディスクを読み書きする光ディスク装置として構成される。

図５は、読み込み時及び書き込み時のウォブル検出信号生成の様子を波形図として示している。光ディスクからのデータ読み込み時では、ＤＳＰ２０１は、レーザー制御回路２０２に、Ｌレベルに固定された読み書き命令信号（Ｒ／Ｗ信号）を出力し、レーザー制御回路２０２は、受信したＬレベルのＲ／Ｗ信号に基づいて、一定レベルのレーザーパワー制御信号を、光学ヘッド２０３に入力する。

読み込み時には、光学ヘッド２０３は、入力する一定レベルのレーザーパワー制御信号に基づいて、読み込みレベルのレーザーパワーのレーザー光を光ディスクに照射し、その反射光を受光する。光学ヘッド２０３は、光ディスクからの反射光の強度を電気信号に変換して、ＲＦ信号を出力する。光学ヘッド２０３が出力するＲＦ信号には、光ディスクに形成されたマークに対応するマーク信号に、ウォブル信号が重畳されている。図６（ａ）は、図５の読み込み時のＲＦ信号を拡大して示している。

読み込み時には、サンプルホールド回路２０４は、ＤＳＰ２０１から、Ｌレベルのサンプルホールド信号（ＳＨ信号）を受信し、そのＳＨ信号に基づいて、定常的にサンプリングを行う通常のアンプとして動作する。ＬＰＦ２０５は、サンプルホールド回路２０４を介してＲＦ信号を入力し、ＲＦ信号に含まれるマーク信号を減衰させて、ウォブル検出信号を出力する。

光ディスクへのデータ書き込み時では、ＤＳＰ２０１は、レーザー制御回路２０２に、マーク書き込みに対応したＨレベル期間を有するパルス状のＲ／Ｗ信号を出力する。レーザー制御回路２０２は、入力するＲ／Ｗ信号のＨレベル期間に対応して値が変動するレーザーパワー制御信号を、光学ヘッド２０３に入力する。光学ヘッド２０３は、レーザー制御回路２０２から入力するレーザーパワー制御信号に基づいて、光ディスクにマークが良好に形成できるように最適化された、形成するマークに対応して変化するレーザーパワーのレーザー光を、光ディスクに照射する。

光学ヘッド２０３は、書き込み時のマーク形成期間には、マーク形成期間以外の期間に比して、レーザーパワーが高い書き込みレベルのレーザー光を光ディスクに照射する。また、マーク形成期間以外の期間では、読み込み時と同等な読み込みレベルのレーザーパワーのレーザー光を光ディスクに照射する。光学ヘッド２０３は、書き込み時においても、読み込み時と同様に、光ディスクからの反射光を受光して、ＲＦ信号を出力する。図６（ｂ）は、図５の書き込み時のＲＦ信号を拡大して示しており、書き込み時では、マーク形成期間に光学ヘッド２０３が出力するＲＦ信号には、読み込み時の１０倍程度のレベルのマーク信号が、ウォブル信号に重畳している。

書き込み時には、サンプルホールド回路２０４は、ＤＳＰ２０１から、マーク書き込みに対応したＨレベル期間を有するパルス状のＳＨ信号を受信している。サンプルホールド回路２０４は、ＳＨ信号のＬレベル期間では、サンプリングを行う通常のアンプとして動作し、ＳＨ信号のＨレベル期間では、ホールド動作を行って、出力信号を、ＳＨ信号が立ち上がる前の信号レベルに保持する。サンプルホールド回路２０４のこのような働きにより、ＬＰＦ２０５には、マーク信号が含まれないＲＦ信号が入力される。ＬＰＦ２０５は、入力信号に含まれるノイズ成分を除去して、ウォブル検出信号を出力する。

上記したようなサンプルホールド回路２０４を用いたウォブルの検出は、ウォブル信号の周波数と、マーク信号の周波数とが離れているＣＤ-Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷなど、ＤＶＤ＋Ｒ／＋ＲＷ以外の規格の光ディスクには有効である。しかし、ＤＶＤ＋Ｒ／＋ＲＷでは、ウォブル信号の周波数とマーク信号の周波数が近いため、上記したようなサンプルホールド回路２０４を用いたウォブルの検出を適用すると、ウォブル検出信号が不正なデータとなって、ウォブルを正確に検出することができない。

サンプルホールド回路２０４を用いることなく、ウォブルを検出できる技術としては、例えば、特許文献１や特許文献２に記載された技術がある。図７は、特許文献１に記載された光ディスク装置の一部を示している。この光ディスク装置２００ａの可変ゲイン回路２０６では、Ｒ２１≠Ｒ２２に設定され、スイッチＳＷ２１には、光ディスクへのマーク書き込みに対応した記録信号が入力されており、可変ゲイン回路２０６は、スイッチＳＷ１による切り替えによって、マーク形成期間とそれ以外の期間とで、ゲインが異なるアンプとして動作する。

光ディスクからの反射光を受光して生成されたプッシュプル信号は、上記のようにして、高ゲインと低ゲインとの間でゲインが変化する可変ゲイン回路２０６を介してＬＰＦ２０７に入力される。特許文献１に記載の技術では、可変ゲイン回路２０６によって、マーク形成期間と、それ以外の期間との間での、ＬＰＦ２０７に入力される信号のレベル差を抑制して、サンプルホールド回路を用いることなく、書き込み時のウォブル信号の検出を可能にしている。

特開２００１−１３４９４３号公報特開２００２−３５２４４０号公報

ところで、特許文献１に記載の技術では、同じオペアンプＯＰ２を使用し、抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２３との比、及び、抵抗Ｒ２２と抵抗Ｒ２３との比によって、高ゲインアンプと、低ゲインアンプとを実現している。このため、スイッチＳＷ２１の切り替え時には、可変ゲイン回路２０６の負荷が変化して、可変ゲイン回路２０６の出力信号がひずみ易く、ウォブル信号の検出精度が低下するという問題がある。

本発明は、上記問題点を解消し、サンプルホールド回路を使用することなく、かつ、ウォブル信号を精度よく検出できるウォブル信号検出回路を有する光ディスク装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の光ディスク装置は、ウォブルを有する記録トラックに変調されたレーザ光を照射して所望のデータを光記録媒体上に記録する光ディスク装置において、光記録媒体からのレーザ光の戻り光を受光して電気信号を発生する受光部と、前記受光部からの電気信号をそれぞれ増幅する第１及び第２の増幅器と、記録マークを形成するマーク用パワーレベルのレーザ光を照射する第１の書込み期間で前記第１の増幅器の出力を選択し、記録マークを形成しないスペース用レーザパワーレベルのレーザ光を照射する第２の書込み期間で前記第２の増幅器の出力を選択する選択部とを備え、該選択部が出力する前記第１の増幅器及び前記第２の増幅器の出力信号からウオブル信号を検出することを特徴とする。

本発明の光ディスク装置では、相互にゲインが異なる第１及び第２の増幅器には、それぞれ受光部からの電気信号が入力される。データ記録時では、選択部は、光記録媒体上でのマーク形成期間に対応する第１の書き込み期間で第１の増幅器の出力を選択し、マークを形成しない期間（スペース形成期間）に対応する第２の書き込み期間で第２の増幅器を選択して、第１の増幅器又は第２の増幅器で増幅された信号を出力する。一般に、マーク形成期間に光記録媒体に照射されるレーザ光のレーザパワーレベル（マーク用パワーレベル）は、スペース形成期間に光記録媒体に照射されるレーザ光のパワーレベル（スペース用パワーレベル）に比して高い値となるため、マーク形成期間に受光部が出力する電気信号の振幅は、スペース形成期間に受光部が出力する電気信号の振幅に比して大きい。この振幅差を小さくするように、第１及び第２の増幅器のゲインをそれぞれ適切な値に設定することで、マーク形成期間に第１の増幅器が出力する信号の振幅と、スペース形成期間に第２の増幅器が出力する信号の振幅とを同じ程度にすることができ、ウォブル信号の周波数とマーク信号の周波数とが離れていない光記録媒体についても、サンプルホールド回路を用いることなくウォブル信号を検出することができる。また、選択部より後段の回路の入力インピーダンスを十分に高く設定する場合には、第１及び第２の増幅器では、選択部の選択状態によらず、負荷が変動しないため、選択部の選択状態の切り替えに伴って発生する信号のひずみを抑制でき、ウォブル信号の検出精度の低下を抑制できる。

前記変調されたレーザ光のレーザパワーの変動をモニタするモニタ回路を更に備え、前記選択部は該モニタ回路の出力に基づいて、前記第１の増幅器の出力及び前記第２の増幅器の出力を選択する構成を採用することができる。この場合、モニタ回路が、光記録媒体に照射されるレーザ光のレーザパワーの変動をモニタすることで、データ記録時の、マーク形成期間とスペース形成期間とを判断し、選択部による、第１の増幅器の出力、又は、第２の増幅器の出力の選択を切り替えることで、光ディスク装置は、ウォブル信号の周波数とマーク信号の周波数とが離れていない光記録媒体についても、書き込み時において、サンプルホールド回路を用いることなくウォブル信号を検出することができる。

本発明の光ディスク装置は、第１の書き込み期間では、選択部から、第１の増幅器によって増幅された受光部からの電気信号が出力され、第２の書き込み期間では、選択部から、第２の増幅器によって増幅された受光部からの電気信号が出力されるため、ウォブル信号の周波数とマーク信号の周波数とが離れていない光記録媒体についても、書き込み時において、サンプルホールド回路を用いることなくウォブル信号を検出することができる。また、選択部より後段の回路の入力インピーダンスを十分に高く設定する場合には、選択部の選択状態の切り替えに伴って発生する信号のひずみを抑制でき、ウォブル信号の検出精度の低下を抑制できる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態例に基づいて、本発明を更に詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態例のウォブル信号検出回路を含む光ディスク装置の一部をブロック図として示している。光ディスク装置１００は、ＤＳＰ１５、レーザー制御回路１６、及び、光学ヘッド１７と、ウォブル信号検出回路を構成する、レーザーパワーモニタ回路１１、読み込みアンプ１２、書き込みアンプ１３、及び、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１４とを備える。

ＤＳＰ１５は、書き込みデータ、及び、読み書き命令信号（Ｒ／Ｗ信号）をレーザー制御回路１６に入力する。レーザー制御回路１６は、レーザーパワー制御信号を光学ヘッド１７に入力し、レーザーパワー制御信号の変動をレーザーパワーモニタ信号（ＰＭ信号）として、レーザーパワーモニタ回路１１に入力する。光学ヘッド１７は、光ディスクにレーザー光を照射し、その反射光を受光して電気信号に変換し、ＲＦ信号を出力する。光学ヘッド１７が出力するレーザー光のレーザーパワーは、レーザー制御回路１６から入力するレーザーパワー制御信号に基づいて制御される。

レーザーパワーモニタ回路１１は、レーザー制御回路１６から入力するＰＭ信号によって、光学ヘッド１７が出力するレーザー光のレーザーパワーの変動を検知して、切り替え制御信号（ＣＮＴ信号）を生成する。レーザーパワーモニタ回路１１は、生成したＣＮＴ信号をスイッチＳＷ１に入力する。スイッチＳＷ１には、レーザーパワーモニタ回路１１から、光ディスクにマークを形成する期間では、ＨレベルのＣＮＴ信号が入力され、それ以外の期間では、ＬレベルのＣＮＴ信号が入力される。

図２は、読み込みアンプ１２、及び、書き込みアンプ１３の具体的構成例を示している。読み込みアンプ１２、及び、書き込みアンプ１３は、それぞれ、所定のゲインで光学ヘッド１７から入力するＲＦ信号を増幅するアンプとして構成される。読み込みアンプ１２は、増幅器５１と、抵抗Ｒ１、Ｒ２とを有し、光学ヘッド１７が出力するＲＦ信号を入力して、そのＲＦ信号を、抵抗Ｒ１とＲ２とに基づいて定まるゲインＧ_Rで増幅する。書き込みアンプ１３は、増幅器５２と、抵抗Ｒ３、Ｒ４とを有し、光学ヘッド１７が出力するＲＦ信号を入力して、そのＲＦ信号を、抵抗Ｒ３とＲ４とに基づいて定まるゲインＧ_Wで増幅する。読み込みアンプ１２のゲインＧ_Rと、書き込みアンプ１３のゲインをＧ_Wとを比較すると、Ｇ_R＞Ｇ_Wである。

読み込みアンプ１２では、増幅器５１の非反転入力端子には、基準電圧Ｖｒｅｆが接続され、反転入力端子には、抵抗Ｒ１を介して、ＲＦ信号を入力する入力端子Ｔ１が接続される。また、増幅器５１の出力は、抵抗Ｒ２を介して、反転入力端子にフィードバックされる。書き込みアンプ１３では、増幅器５２の非反転入力端子には、基準電圧Ｖｒｅｆが接続され、反転入力端子には、抵抗Ｒ３を介して、ＲＦ信号を入力する入力端子Ｔ１が接続される。また、増幅器５２の出力は、抵抗Ｒ４を介して、反転入力端子にフィードバックされる。

スイッチＳＷ１は、２入力１出力の切り替えスイッチとして構成される。スイッチＳＷ１の一方の入力端子には、増幅器５１の出力に接続する読み込みアンプ１２の出力端子Ｔ２が接続され、他方の入力端子には、増幅器５２の出力に接続する書き込みアンプ１３の出力端子Ｔ３が接続される。また、スイッチＳＷ１の出力端子には、ＬＰＦ１４が接続される。スイッチＳＷ１は、ＣＮＴ信号に基づいて、ＬＰＦ１４と、読み込みアンプ１２の出力端子Ｔ２、又は、書き込みアンプ１３の出力端子Ｔ３とを切り替えて接続する。スイッチＳＷ１のスイッチングにより、ＬＰＦ１４は、光学ヘッド１７が出力するＲＦ信号を、読み込みアンプ１２、又は、書き込みアンプ１３を介して入力する。ＬＰＦ１４は、入力信号に含まれる、ウォブル検出信号の周波数帯域よりも高い周波数帯の信号を減衰して、ウォブル検出信号を出力する。

図３は、読み込み時及び書き込み時のウォブル検出信号生成の様子を波形図で示している。以下、光ディスク装置１００における、光ディスクからのデータ読み込み時、及び、データ書き込み時のウォブル信号の検出について説明する。

読み込み時では、ＤＳＰ１５は、ＬレベルのＲ／Ｗ信号を出力しており、レーザー制御回路１６は、一定レベルのレーザーパワー制御信号を、光学ヘッド１７に入力する。光学ヘッド１７は、入力するレーザーパワー制御信号に基づいて、読み込みレベルのレーザーパワーのレーザー光を光ディスクに照射する。光学ヘッド１７は、光ディスクからの反射光を受光し、その反射光を電気信号に変換して、ＲＦ信号を出力する。このＲＦ信号には、光ディスクに形成されたウォブルによるウォブル信号に、形成されたマークによるマーク信号が重畳されている。

読み込み時に、レーザーパワーモニタ回路１１に入力されるＰＭ信号は、一定レベルの信号であり、レーザーパワーモニタ回路１１は、入力する一定レベルのＰＭ信号に基づいて、ＬレベルのＣＮＴ信号を出力する。スイッチＳＷ１は、ＬレベルのＣＮＴ信号に基づいて、読み込みアンプ１２と、ＬＰＦ１４とを接続する。これにより、読み込み時には、光学ヘッド１７が出力するＲＦ信号は、読み込みアンプ１２及びスイッチＳＷ１を介してＬＰＦ１４に入力される。ＬＰＦ１４は、ＲＦ信号に重畳している、ウォブル信号よりも周波数が高いマーク信号を減衰して、ウォブル検出信号を出力する。

一方、光ディスクへのデータ書き込み時では、ＤＳＰ１５は、ＬレベルとＨレベルとの間で信号レベルが交互に変化するＲ／Ｗ信号を出力する。このＲ／Ｗ信号のＨレベル期間は、光ディスクへのマーク形成期間に対応している。レーザー制御回路１６は、Ｒ／Ｗ信号のＨレベル期間に対応して、光学ヘッド１７に入力するレーザーパワー制御信号の信号レベルを引き上げ、光学ヘッド１７は、読み込み時、及び、書き込み時のマーク形成期間以外の期間（スペース形成期間）に光ディスクに照射されるレーザパワーよりもレーザーパワーが高い、書き込みレベルのレーザーパワーのレーザー光を、光ディスクに照射する。なお、この書き込みレベルのレーザーパワーは、形成するマークに応じて最適化されている。

書き込み時では、レーザーパワーモニタ回路１１には、レーザー制御回路１６から出力されるレーザーパワー制御信号の変動に伴って変動するＰＭ信号が入力される。レーザーパワーモニタ回路１１は、変動するＰＭ信号に基づいて、ＬレベルとＨレベルとの間で信号レベルが交互に変化するＣＮＴ信号を、スイッチＳＷ１に入力する。このＣＮＴ信号のＨレベル期間は、ＰＭ信号の信号レベルが、読み込み時のＰＭ信号の信号レベルよりも大きくなる期間、つまり、マーク形成期間に対応する。スイッチＳＷ１は、ＣＮＴ信号がＬレベルの期間は、読み込みアンプ１２とＬＰＦ１４とを接続し、ＣＮＴ信号がＨレベルの期間は、書き込みアンプ１３とＬＰＦ１４とを接続する。

光学ヘッド１７は、光ディスク装置１００の上記のような動作により、マーク形成期間では、読み込み時、及び、書き込み時のマーク形成期間以外の期間に比して高いレーザーパワーのレーザー光を光ディスクに照射して、その反射光を受光する。光学ヘッド１７が、マーク形成期間に出力するＲＦ信号の振幅は、読み込み時のＲＦ信号の振幅に比して、１０倍程度の振幅となる。書き込み時では、マーク形成期間のＲＦ信号は、書き込みアンプ１３及びスイッチＳＷ１を介してＬＰＦ１４に入力され、マーク形成期間以外の期間のＲＦ信号は、書き込みアンプ１３とはゲインが異なる読み込みアンプ１２及びスイッチＳＷ１を介してＬＰＦ１４に入力される。

書き込みアンプ１３のゲインは、マーク形成期間のＲＦ信号を書き込みアンプ１３で増幅した信号のレベルが、マーク形成期間以外の期間のＲＦ信号を読み込みアンプ１２で増幅した信号のレベルと同じ程度になるような値に設定される。これにより、ＬＰＦ１４には、書き込み時において、マーク形成期間とそれ以外の期間とで、信号の振幅差が抑制された信号が入力される。ＬＰＦ１４は、入力信号の高周波数成分を減衰させ、ウォブル検出信号を出力する。

本実施形態例では、互いに独立した、読み込みアンプ１２と、書き込みアンプ１３とを、レーザーパワーモニタ回路１１からのＣＮＴ信号に基づいて動作するスイッチＳＷ１によって切り替えて使用する。書き込みアンプ１３のゲインは、読み込みアンプ１２のゲインよりも低く設定されているため、書き込み時において、マーク形成期間と、それ以外の期間とでのＬＰＦ１４の入力信号の振幅差が抑制される。これにより、光ディスク装置１００では、ウォブル信号の検出を、サンプルホールド回路（図４）を用いることなく行うことができ、ウォブル信号とマーク信号の周波数が近いＤＶＤ＋Ｒ／＋ＲＷ規格についても、ウォブル信号を正しく検出することができる。

特許文献１に記載の従来の光ディスク装置２００ａ（図７）では、同じオペアンプを使用して可変ゲイン回路を実現しているため、スイッチＳＷ２１の切り替え時に、可変ゲイン回路２０６の負荷が変化して、可変ゲイン回路２０６が出力する信号がひずみ易い。本実施形態例では、読み込みアンプ１２の増幅器５１（図２）、及び、書き込みアンプ１３の増幅器５２の負荷は一定であるため、ＬＰＦ１４の入力がハイインピーダンスであれば、スイッチＳＷ１の切り換わり時のＬＰＦ１４の入力信号のひずみは低く抑えられる。このため、従来の光ディスク装置２００ａに比して、ウォブル信号を精度よく検出することができる。

以上、本発明をその好適な実施形態例に基づいて説明したが、本発明の光ディスク装置は、上記実施形態例にのみ限定されるものではなく、上記実施形態例の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。

本発明の一実施形態例のウォブル信号検出回路を含む光ディスク装置の一部示すブロック図。読み込みアンプ１２、及び、書き込みアンプ１３の具体的構成例を示す回路図。読み込み時及び書き込み時のウォブル検出信号生成の様子を示す波形図。ウォブル検出回路を含む、従来の光ディスク装置の一部を示すブロック図。読み込み時及び書き込み時のウォブル検出信号生成の様子を示す波形図。図６（ａ）は、図５の読み込み時のＲＦ信号を拡大して示す波形図、図６（ｂ）は、図５の書き込み時のＲＦ信号を拡大して示す波形図。特許文献１に記載された従来の光ディスク装置の一部を示すブロック図。

符号の説明

１１：レーザーパワーモニタ回路
１２：読み込みアンプ
１３：書き込みアンプ
１４：ＬＰＦ
１５：ＤＳＰ
１６：レーザー制御回路
１７：光学ヘッド
２０４：サンプルホールド回路
ＳＷ１：スイッチ
５１、５２：増幅器
Ｒ１〜Ｒ４：抵抗

Claims

ウォブルを有する記録トラックに変調されたレーザ光を照射して所望のデータを光記録媒体上に記録する光ディスク装置において、
光記録媒体からのレーザ光の戻り光を受光して電気信号を発生する受光部と、
前記受光部からの電気信号をそれぞれ増幅する第１及び第２の増幅器と、
記録マークを形成するマーク用パワーレベルのレーザ光を照射する第１の書込み期間で前記第１の増幅器の出力を選択し、記録マークを形成しないスペース用レーザパワーレベルのレーザ光を照射する第２の書込み期間で前記第２の増幅器の出力を選択する選択部とを備え、
前記選択部が出力する前記第１の増幅器及び前記第２の増幅器の出力信号からウォブル信号を検出することを特徴とする光ディスク装置。
前記変調されたレーザ光のレーザパワーの変動をモニタするモニタ回路を更に備え、前記選択部は該モニタ回路の出力に基づいて、前記第１の増幅器の出力及び前記第２の増幅器の出力を選択する、請求項１に記載の光ディスク装置。