JP2005078686A - Ｌｐｐ信号検出方法および光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 正確にＬＰＰ信号を検出できる方法、およびこの方法を実行可能な光ディスク装置を提供する。
【解決手段】 ＤＶＤディスク１０から、ウォブル成分ｂとＬＰＰ成分ｃとを含むプッシュプル信号ａを読み取り、読み取ったプッシュプル信号ａを所定のスライス信号ｄでスライス整形したＬＰＰ信号ｅを検出するＬＰＰ信号検出方法において、プッシュプル信号ａから、ウォブル成分ｂと同一振幅で同一周期の波形のスルーレート信号ｆを生成し、スルーレート信号ｆの最大振幅値側または最小振幅値側のピーク部分のうち、いずれか一方のピーク部分およびその近傍の電圧値を保持し、他方のピーク部分をカットするように整形したピーク値保持信号ｇ、ｈを生成し、ピーク値保持信号ｇ、ｈをスライス信号ｄとして用いる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、データを書き込み可能なＤＶＤディスクのうち、グルーブにランドプリピット（ＬＰＰ）が形成されているＤＶＤディスクから読み取ったプッシュプル信号を所定のスライス信号によりスライス整形し、ＬＰＰ成分を２値化したＬＰＰ信号を検出するＬＰＰ信号検出方法、およびこの方法を実行する光ディスク装置に関する。

データを書き込みできる記録系ＤＶＤディスクとして、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ+ＲＷ等がある。
ＤＶＤディスクは、記録層に相変化材料が用いられている。この記録層は保護層で挟みこまれて保護されており、また記録面側と反対側には反射層が設けられている。この記録層、保護層、反射層が透明基板であるポリカーボネートによって挟み込まれ、ＤＶＤディスクとして形成される。

図７にＤＶＤディスクの記録面の形状を示す。
ＤＶＤディスクの記録面にはレーザ光を案内するためのグルーブ５（溝）が形成されているが、グルーブ５とグルーブ５の間がランド７として記録面側に突出してレーザ光が照射されて相変化する部位となる。グルーブ５は所定の周期で蛇行（ウォブル）して形成されており、光ディスク装置側にこの周期を時間情報として提供できる。光ディスク装置ではグルーブ５のウォブルに基づいて得られたウォブル信号を検出してディスク回転制御時の時間情報等に用いている。

特にＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等のディスクについては、ランド７と隣合うランド７の間には、所定間隔おきに孤立ピットとしてランドプリピット９（Land Pre-pit：ＬＰＰ）が形成されている。ランドプリピット９（ＬＰＰ）に基づいて得られる所定周期を有するＬＰＰ信号は、データ書き込み時における位置制御等を行なう際の時間情報として光ディスク装置内で利用される。

一方、ＤＶＤディスクをドライブする光ディスク装置では、装着されたＤＶＤディスクに光ピックアップからレーザ光を照射し、光ピックアップ内でディスクからの反射光を受光している。光ピックアップ内での受光素子は複数個に分割された受光面を形成しており、各受光面で受光した反射光強度の差を検出することでプッシュプル信号が生成される。
このプッシュプル信号は、図８に示したような波形となる。
つまり、プッシュプル信号ａは、グルーブの蛇行（ウォブル）に沿った振幅と波長を有するウォブル成分ｂと、ランドプリピット（ＬＰＰ）の位置に該当するように所定間隔おきに形成されるパルス状のＬＰＰ成分ｃとが重ね合された波形となる。
具体的には、正弦波に近い形状のウォブル成分ｂのピーク部分（最大振幅値または最小振幅値）において、更に突出するパルス状の波形がＬＰＰ成分ｃである。

ＬＰＰ成分ｃをプッシュプル信号ａから抽出するには、レベル検知により行なわれるのが一般的である。
すなわち、ウォブル成分の最大振幅値部分にＬＰＰ成分が存する場合においては、ある一定以上の電圧（スライス信号）より大きい値を有している部分のみがＬＰＰ成分であるとし、スライス信号と比較してスライス信号よりも大きい電圧値を有する部位のみをＬＰＰ成分として抽出し、これを２値化したＬＰＰ信号を検出するのである（例えば特許文献１参照）。

特開２００３−１２３２６０号公報（図３等）

なお、図９に示すように、スライス信号ｄとしては、プッシュプル信号をスルーレート処理した信号であって、ウォブル成分ｂと同一振幅で同一波長であり、且つ位相をそろえた信号（本明細書中ではスルーレート信号と称する）を用いることが一般的に行なわれている。
これは、スライス整形する場合は、ＬＰＰ信号の検出漏れなどがないように、スライス信号ｄをなるべくウォブル成分ｂに接近させることが望まれているため、ウォブル成分ｂのピーク部分の形状をなぞるようにしてスライス整形しようとしているためである。

しかし、プッシュプル信号のウォブル成分にはノイズｎが乗っていることも多く、スライス信号をウォブル成分に近づけ過ぎるとノイズｎを拾ってしまい、正確にＬＰＰ信号の検出を行なうことができない。
特に、スライス信号ｄとして、上記のようなスルーレート信号を用いている場合には、スライス信号ｄをウォブル成分ｂに近づけていく際に、ＬＰＰ成分が存在しない部分に存在しているノイズｎをも拾ってしまい、スライス信号ｄをウォブル成分ｂのピーク部分ぎりぎりまで近づけていくのは困難であるという課題があった。

本発明者は上記課題を解決すべく検討した結果、スライス信号ｄとして、ウォブル成分ｂのピーク部分の形状はそのままにして、ピーク部分以外はウォブル成分ｂよりも離れた位置にあるような波形を有する信号を用いれば、ピーク部分以外のノイズｎを拾いにくく且つピーク部分に存するＬＰＰ成分の抽出を確実に行ない得るということに想到した。

そこで、本発明は、正確にＬＰＰ信号を検出できる方法、およびこの方法を実行可能な光ディスク装置を提供することを目的とする。

本発明にかかるＬＰＰ信号検出方法によれば、グルーブにランドプリピット（ＬＰＰ）が形成されているＤＶＤディスクから、ウォブル成分と、ウォブル成分のピーク部分に位置するＬＰＰ成分とを含むプッシュプル信号を読み取り、み取ったプッシュプル信号を所定のスライス信号でスライス整形して、ＬＰＰ成分を２値化したＬＰＰ信号を検出するＬＰＰ信号検出方法において、プッシュプル信号から、ウォブル成分と同一振幅で同一周期の波形のスルーレート信号を生成し、該スルーレート信号の最大振幅値側または最小振幅値側のピーク部分のうち、いずれか一方のピーク部分およびその近傍の電圧値を保持し、他方のピーク部分をカットするように整形したピーク値保持信号を生成し、該ピーク値保持信号を前記スライス信号として用いることを特徴としている。
この方法によると、ウォブル成分のピーク部分とその周囲の形状はそのままにして、ピーク部分以外はウォブル成分よりも離れた位置にあるような波形を有する信号を用いてスライス整形を行なう。このため、ウォブル成分のピーク部分についてはピーク部分の形状をなぞるようにしてスライス整形するのでＬＰＰ成分の抽出を確実に行なうことができ、一方ピーク部分以外については、ウォブル成分から離れた位置でスライス整形するのでノイズを拾いにくく正確にＬＰＰ成分の抽出を確実に行なうことができる。

また、前記ピーク値保持信号は、スルーレート信号を平滑回路によって平滑した平滑信号であることを特徴としてもよい。
さらに、前記ピーク値保持信号は、スルーレート信号をクリップ回路によって所定の電圧値以下または所定の電圧値以上をカットしたクリップ信号であることを特徴としてもよい。

本発明にかかる光ディスク装置によれば、グルーブにランドプリピット（ＬＰＰ）が形成されているＤＶＤディスクが装着された場合には、ウォブル成分と、該ウォブル成分のピーク部分に位置するＬＰＰ成分とを含むプッシュプル信号を、装着されたＤＶＤディスクから読み出す光ピックアップと、プッシュプル信号をスライス信号に基づいてスライス整形して、ＬＰＰ成分を２値化したＬＰＰ信号を検出するＬＰＰ信号検出手段と、記スライス信号を生成するスライス信号生成手段とを具備する光ディスク装置において、前記スライス信号生成手段は、プッシュプル信号から、ウォブル成分と同一振幅で同一周期の波形のスルーレート信号を生成するスルーレート手段と、前記スルーレート信号の最大振幅値側または最小振幅値側のピーク部分のうち、いずれか一方のピーク部分およびその近傍の電圧値を保持し、他方のピーク部分をカットするように整形したピーク値保持信号を生成するピーク値保持信号生成手段とを有し、該ピーク値保持信号をスライス信号としてＬＰＰ検出手段へ出力することを特徴としている。
この構成を採用することによって、ウォブル成分のピーク部分についてはピーク部分の形状をなぞるようにしてスライス整形するのでＬＰＰ成分の抽出を確実に行なうことができ、一方ピーク部分以外については、ウォブル成分から離れた位置でスライス整形するのでノイズを拾いにくく正確にＬＰＰ成分の抽出を確実に行なうことができる。

また、前記ピーク値保持信号生成手段は、スルーレート信号を平滑する平滑回路であることを特徴としてもよい。
さらに、前記ピーク値保持信号生成手段は、スルーレート信号を所定の電圧値以下または所定の電圧値以上でカットするクリップ回路であることを特徴としてもよい。

本発明のＬＰＰ信号検出方法および光ディスク装置によれば、プッシュプル信号をスライス整形するためのスライス信号として、ピーク部分のうちのいずれか一方のピーク部分付近を残し、他の部位にはピーク部分が形成されていないピーク値保持信号を用いているので、ＬＰＰ成分が存するピーク部分の形状をなぞるようにしてスライス整形してＬＰＰ成分の抽出を確実に行なうことができ、ピーク部分以外については、ウォブル成分から離れた位置でスライス整形するのでノイズを拾いにくい。
このため、ＬＰＰ成分の検出漏れやノイズの混入等を防止し、正確にＬＰＰ信号の検出を行なうことができる。

プッシュプル信号をスライス整形してＬＰＰ信号を検出する際に用いるスライス信号として、ウォブル成分のピーク部分およびその近傍を残した信号を用いることにより、正確なＬＰＰ信号を検出可能な方法および構成を実現することができた。

以下、ランドプリピット（ＬＰＰ）が形成されているＤＶＤディスクからＬＰＰ信号を検出する事ができる光ディスク装置について説明する。ＤＶＤディスクの構造については従来の技術で説明したとおりであるのでここでは詳述しない。

図１に、本発明のＬＰＰ信号検出方法を実行する光ディスク装置について示し、光ディスク装置の構成と動作について説明する。
本装置はＤＶＤとＣＤの両者をドライブ可能な装置であるので、ＤＶＤディスク装置とせずに、光ディスク装置とした。すなわち、光ディスク装置３０は、ＣＤおよびＤＶＤの光ディスクを装着してデータ再生、データの書き込みを行うことができる。
光ディスク１０は、スピンドルモータ１２によって回転駆動され、光ディスク１０の径方向に移動する光ピックアップ１４によってデータ再生、およびデータの書き込みを行う。

光ピックアップ１４は、レーザ光を照射するレーザダイオード（図示せず）、光ディスク１０の記録層に焦点を合わせるための対物レンズ（図示せず）、光ディスク１０から反射してくる反射光を受光する受光素子であるフォトダイオード１５等を具備している。
フォトダイオード１５は、複数個に分割された受光面を有しており、それぞれの受光面に受けた反射光強度の差分をとることで、反射光からプッシュプル信号ａを読み出すことができる。フォトダイオード１５は、プッシュプル信号ａの他に、それぞれの受光面における反射光強度に基づいてトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号等の各信号を読み出すことができる。トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号は、サーボ制御部１７に入力され、トラッキングサーボ、フォーカスサーボ、スピンドルサーボ等のサーボ制御に使用される。

光ピックアップ１４には、ＬＰＰ信号検出回路１８が接続されている。ＬＰＰ信号検出回路１８としてはコンパレータ等が用いられる。
すなわち、ＬＰＰ信号検出回路１８には、光ピックアップ１４で読み出されたプッシュプル信号ａと、スライス信号ｄとが入力され、スライス信号ｄの電圧値（レベル）を基準としてプッシュプル信号ａをスライス整形し、プッシュプル信号ａに含まれているＬＰＰ成分ｃのみを抽出する。抽出されたＬＰＰ成分ｃは2値化され、デジタル信号であるＬＰＰ信号ｅとして出力される。

ＬＰＰ信号検出回路１８によって検出されたＬＰＰ信号ｅは、データの書き込み制御等を行うドライブ制御部２４に入力される。ドライブ制御部２４では、入力されたＬＰＰ信号ｅを時間情報として書き込み制御等を実行することができる。

ＬＰＰ信号検出回路１８には、スライス信号生成回路２０が接続されている。
スライス信号生成回路２０は、スルーレート回路（いわゆるフィルタ）２２と、平滑回路２３とを有しており、光ピックアップ１４から出力されたプッシュプル信号ａが入力される。平滑回路２３が、請求の範囲でいうピーク値保持信号生成手段である。

スライス信号生成回路２０の動作を説明すると、まず入力してきたプッシュプル信号ａからスルーレート回路２２が所定の周波数を有する成分のみを取り出し、ウォブル成分と同一の振幅で同一の波長を有するスルーレート信号ｆを生成する。次いでスルーレート信号ｆは平滑回路２３に入力され、平滑化された平滑信号ｇが生成される。
生成された平滑信号ｇがスライス信号ｄとして出力され、ＬＰＰ信号検出回路１８に入力される。

なお、上述したスルーレート回路２２は、一般的なバンドパスフィルタ（図示せず）を用いて構成することができる。
また平滑回路２３は、例として図２に示すような回路を用いて実現することができる。すなわち、平滑回路２３に入力されたスルーレート信号ｆは、ダイオードＤ１と抵抗Ｒ１によって所定電圧以下がカットされて半波整流され、さらにコンデンサＣ１によって充放電されることによりピーク値付近が平滑され、オペアンプＯＰ1を介して平滑信号ｇとして出力される。なお、オペアンプＯＰ１は、ボルテージフォロアであり、整形された信号をインピーダンス変換して出力している。

次に、上述したような光ディスク装置において実行可能なＬＰＰ信号の検出方法について、図３〜図４に基づいて説明する。
図３の（ａ）に示す信号ａがプッシュプル信号である。プッシュプル信号ａは、上述したように光ピックアップ１４が受光した反射光に基づいて生成される信号であり、具体的にはＤＶＤディスク１０から反射してきた反射光を複数個に分割された受光面を有する受光素子であるフォトディテクタ１５が受光し、各受光面で受光した反射光強度の差を検出することで生成される。

このプッシュプル信号ａは、グルーブが蛇行（ウォブル）していることおよびグルーブにランドプリピット（ＬＰＰ）が形成されていることにより、ウォブル成分ｂとＬＰＰ成分ｃが含まれた信号となっている。

プッシュプル信号ａは、スライス信号生成回路２０内のスルーレート回路２２に入力されると、所定周波数成分のみ抽出されて図３（ｂ）に示すスルーレート信号ｆが生成される。スルーレート信号ｆは、ウォブル成分ｂと同一の振幅と同一の波長を有する波形である。
スルーレート信号ｆは、平滑回路２３に入力される。平滑回路２３内では、スルーレート信号ｆが、ピーク値付近の電圧値はそのままであって、ピーク値から徐々に下降する平坦な部位を有する波形である平滑信号ｇに生成される。

平滑回路２３で生成された平滑信号ｇがスライス信号ｄとしてＬＰＰ信号検出回路１８に入力される。
図４に示すように、ＬＰＰ信号検出回路１８では、このスライス信号ｄ（＝平滑信号ｇ）を基準として、プッシュプル信号ａと比較して所定のレベル以上の信号を抽出するスライス整形がされる。

このように、平滑信号ｇをスライス信号ｄとして用いることによって、ウォブル成分のピーク部分以外の箇所にノイズｎが有る場合であっても、ウォブル成分のピーク部分以外の箇所にはスライス信号ｄが接近することはないので、余計なノイズｎを拾わず、正確にＬＰＰ信号を検出することができる。

他の実施例について図５のブロック図に基づいてその構成を説明する。なお上述した実施例１と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合もある。
本実施例は、上述した実施例のようにスライス信号として平滑信号を用いたものではなく、クリップ信号を用いたものである。
すなわち、スライス信号生成回路２０は、スルーレート回路（いわゆるフィルタ）２２と、クリップ回路２７とを有しており、光ピックアップ１４から出力されたプッシュプル信号ａが入力される。クリップ回路２７が、請求の範囲でいうピーク値保持信号生成手段である。クリップ回路としては公知の回路を採用することができる（図示せず）。

スライス信号生成回路２０の動作を説明すると、まず入力してきたプッシュプル信号ａからスルーレート回路２２が所定の周波数を有する成分のみを取り出し、ウォブル成分と同一の振幅で同一の波長を有するスルーレート信号ｆを生成する。次いでスルーレート信号ｆはクリップ回路２７に入力され、所定電圧以下をカットしたクリップ信号ｈが生成される。
生成された平滑信号ｈがスライス信号ｄとして出力され、ＬＰＰ信号検出回路１８に入力される。

クリップ信号ｈによってプッシュプル信号ａのスライス整形を行なうところを図６に示す。
クリップ信号ｈは、ピーク値付近の電圧値はそのままであって、他の部位は所定電圧値でカットされた一定電圧値の部位を有する波形である。
このように、クリップ信号ｈをスライス整形時にスライス信号ｄとして用いる場合であっても、ウォブル成分ｂのピーク部分以外の箇所にはスライス信号ｄが接近することはないので、余計なノイズを拾わず、正確にＬＰＰ信号を検出することができる。

なお、上述した各実施例では、ＬＰＰ成分ｃはウォブル成分ｂの最大振幅値から上方に向けて突出する波形であった。
しかし、ＬＰＰ成分ｃがウォブル成分ｂの最小振幅値から下方に向けて突出する波形であれば、スライス信号ｄとしては、スルーレート信号ｆの最小振幅値側のピーク値を平滑回路２３やクリップ回路によって保持した波形の信号を用いるようにする（図示せず）。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。

実施例１にかかる光ディスク装置を示すブロック図である。 平滑回路の一例を示す回路図である。 プッシュプル信号からスライス信号を生成するまでの様子を示す説明図である。 平滑信号によってプッシュプル信号をスライス整形するところを示す説明図である。 実施例２にかかる光ディスク装置を示すブロック図である。 クリップ信号によってプッシュプル信号をスライス整形するところを示す説明図である。 ＤＶＤディスクの記録面の構造を説明する説明図である。 プッシュプル信号の波形形状を示す説明図である。 従来のスライス信号によるスライス整形について説明する説明図である。

符号の説明

１０ 光ディスク
１２ スピンドルモータ
１４ 光ピックアップ
１５ フォトダイオード
１７ サーボ制御部
１８ ＬＰＰ信号検出回路
２０ スライス信号生成回路
２２ スルーレート回路
２３ 平滑回路
２４ ドライブ制御部
２７ クリップ回路
３０ 光ディスク装置
ａ プッシュプル信号
ｂ ウォブル成分
ｃ ＬＰＰ成分
ｄ スライス信号
ｅ ＬＰＰ信号
ｆ スルーレート信号
ｇ 平滑信号
ｈ クリップ信号

Claims (6)

1. グルーブにランドプリピット（ＬＰＰ）が形成されているＤＶＤディスクから、ウォブル成分と、ウォブル成分のピーク部分に位置するＬＰＰ成分とを含むプッシュプル信号を読み取り、
   読み取ったプッシュプル信号を所定のスライス信号でスライス整形して、ＬＰＰ成分を２値化したＬＰＰ信号を検出するＬＰＰ信号検出方法において、
   プッシュプル信号から、ウォブル成分と同一振幅で同一周期の波形のスルーレート信号を生成し、
   該スルーレート信号の最大振幅値側または最小振幅値側のピーク部分のうち、いずれか一方のピーク部分およびその近傍の電圧値を保持し、他方のピーク部分をカットするように整形したピーク値保持信号を生成し、
   該ピーク値保持信号を前記スライス信号として用いることを特徴とするＬＰＰ信号検出方法。
2. 前記ピーク値保持信号は、スルーレート信号を平滑回路によって平滑した平滑信号であることを特徴とする請求項１記載のＬＰＰ信号検出方法。
3. 前記ピーク値保持信号は、スルーレート信号をクリップ回路によって所定の電圧値以下または所定の電圧値以上をカットしたクリップ信号であることを特徴とする請求項１記載のＬＰＰ信号検出方法。
4. グルーブにランドプリピット（ＬＰＰ）が形成されているＤＶＤディスクが装着された場合には、ウォブル成分と、該ウォブル成分のピーク部分に位置するＬＰＰ成分とを含むプッシュプル信号を、装着されたＤＶＤディスクから読み出す光ピックアップと、
   プッシュプル信号をスライス信号に基づいてスライス整形して、ＬＰＰ成分を２値化したＬＰＰ信号を検出するＬＰＰ信号検出手段と、
   前記スライス信号を生成するスライス信号生成手段とを具備する光ディスク装置において、
   前記スライス信号生成手段は、
   プッシュプル信号から、ウォブル成分と同一振幅で同一周期の波形のスルーレート信号を生成するスルーレート手段と、
   前記スルーレート信号の最大振幅値側または最小振幅値側のピーク部分のうち、いずれか一方のピーク部分およびその近傍の電圧値を保持し、他方のピーク部分をカットするように整形したピーク値保持信号を生成するピーク値保持信号生成手段とを有し、
   該ピーク値保持信号をスライス信号としてＬＰＰ検出手段へ出力することを特徴とする光ディスク装置。
5. 前記ピーク値保持信号生成手段は、スルーレート信号を平滑する平滑回路であることを特徴とする請求項４記載の光ディスク装置。
6. 前記ピーク値保持信号生成手段は、スルーレート信号を所定の電圧値以下または所定の電圧値以上でカットするクリップ回路であることを特徴とする請求項４記載の光ディスク装置。

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