JP2006012308A - 光ディスク装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 既記録領域でも安定したプリピット信号(LPP信号)の検出を可能とする光ディスク装置を提供する。
【解決手段】 トラックの接線方向に対して2分割された分割受光素子の各出力信号を可変ゲイン増幅器(20、21)で増幅した信号振幅の値、若しくは、平均信号の値が、所定の差信号を生成するようにゲインを制御し、そのゲイン制御により生成した差信号を基に、ウォブル信号、および、プリピット信号を検出する。
【選択図】 図4

Description

本発明は、プリピット信号及びウォブル信号を検出し、情報を記録再生する光ディスク装置に関し、DVD−R等、高密度光ディスクに適用可能な光ディスク装置に関するものである。
近年、記録型DVDが普及してきているが、その一つにDVD−RやDVD−RW(以後、DVD−R/RWと表記する)がある。DVD−R/RWは、各半径位置での線速度を正確に検出できるようにするためにトラックを蛇行させるウォブリングがディスク製造時に施されている。これは、CLV(線速度一定)回転制御を行った際に、ウォブル周波数が一定となるようなフォーマットが採用されている。これにより、光ディスク装置が、ウォブル信号を検出し、ディスクの回転制御を行ったり、記録用クロックを生成したりすることになる。
例えば、CD−RやCD−RWでは、ATIPと呼ばれるアドレス(時間)情報を、周波数変調方式によりウォブル信号として記録している。また、DVD+RやDVD+RWでは、ADIPというアドレス情報を位相変調方式によりウォブル信号として記録している。
なお、ATIP(Absolute Timeln Pre−groove)は、CD−Rメディアの製造元、メディアの種類などの情報が記載されている部分であり、メディアの最内輪の部分で書き込みすることができない場所を示唆するものである。また、ADIP(ADdress In Pregroove)は、メディア上の位置を示すアドレス情報が含まれており、記録時、及び、再生時に光ピックアップの位置制御を正確に行うために必要な情報を示唆するものである。さらに、ADIPには、メディアの回転速度に同期した信号が含まれており、所定の位置の情報を正確に記録するために用いられている。
なお、DVD−R/RWのウォブル信号には、ディスク面内の位置情報は含まれていない。そこで、DVD−R/RWでは、位置情報を2つの情報記録用トラック(例えば、グルーブ)の間のガイド用トラック(例えば、ランド)にアドレス情報を含むプリピットを形成することになる。なお、ウォブル信号は、一定周期の比較的振幅の小さい信号であり、プリピット(LPP:Land Pre−Pit)信号は、間欠的に発生する比較的振幅の大きい信号であり、基本的に両者は分離可能な信号である。
プリピット信号(LPP信号)は、プッシュプル信号から検出された信号を所定のスライスレベルで2値化することで得られる信号である。しかしながら、プリピット信号(LPP信号)は、特に、既記録領域において、記録データであるRF信号がノイズとなってしまい、既記録領域では、プリピット信号(LPP信号)の検出性能が未記録領域に比べて極端に低下してしまうことになる。
なお、上記の問題は、ウォブル信号の検出においても同様であるが、その対策として、プッシュプル信号の各分割受光素子出力信号の振幅が一定となるように、オートゲインコントロール回路(AGC回路)が用いられることが多い(例えば、特許文献1参照)。この、AGC回路によりRF信号振幅を等しくした後に、プッシュプル信号を求めることで、RF信号の同相ノイズ除去率を向上させることが可能となる。
また、既記録ディスクのプリピット検出可能範囲はプッシュプル信号のゲイン差、および位相差をつけることで改善されることを示唆する文献がある(例えば、非特許文献1参照)。
特開2003−173540号公報 加藤 正浩、外3名、"DVD−RW version1.0の要素技術、[online]、平成16年6月15日検索、インターネット<URL:http://www.pioneer.co.jp/crdl/rd/10-3.html#6>
しかしながら、ウォブル信号成分は、両方の分割受光素子出力信号に含まれているのに対し、プリピット信号(LPP信号)成分は、片方の分割受光素子出力信号にしか含まれていない。このため、プリピット信号(LPP信号)は、ウォブル信号よりも隣接トラックからのクロストークの影響を受け易く、既記録領域での検出は困難となる。
なお、上記特許文献1は、少なくとも記録時にウォブル信号を精度良く安定して検出することができるウォブル信号検出回路に関する技術が示唆されたものであり、特許文献1は、プリピット信号(LPP信号)については何ら考慮されたものではない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、既記録領域でも安定したプリピット信号(LPP信号)の検出を可能とする光ディスク装置を提供することを目的とするものである。
かかる目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有する。
本発明にかかる光ディスク装置は、情報記録メディア上に予め形成されたトラックのウォブル信号、および、プリピット信号を検出する光ディスク装置であって、トラックの接線方向に対して2分割された分割受光素子に対し、メディアからの反射光を導く光学手段と、分割受光素子の各出力信号を可変ゲイン増幅器で増幅した信号振幅の値、若しくは、平均信号の値が、所定の差信号を生成するようにゲインを制御するゲイン制御手段と、ゲイン制御手段により生成した差信号を基に、ウォブル信号、および、プリピット信号を検出する検出手段と、を有することを特徴とするものである。
また、本発明にかかる光ディスク装置において、可変ゲイン増幅器は、2つの可変ゲイン増幅器からなり、ゲイン制御手段は、2つの可変ゲイン増幅器の出力信号が、所定の目標信号振幅値、若しくは、所定の目標平均信号値となるようにゲイン制御され、目標値を、2つの可変ゲイン増幅器で別々に設定可能とすることを特徴とするものである。
また、本発明にかかる光ディスク装置において、可変ゲイン増幅器は、2つの可変ゲイン増幅器からなり、ゲイン制御手段は、可変ゲイン増幅器から出力される信号振幅値、若しくは、平均信号値を各々検波する2つの検波器と、2つの検波器が検波した値を比較し、該比較した値が所定値となるように可変ゲイン増幅器を制御する手段と、を有することを特徴とするものである。
また、本発明にかかる光ディスク装置において、可変ゲイン増幅器は、2つの可変ゲイン増幅器からなり、ゲイン制御手段は、2つの可変ゲイン増幅器から出力される信号振幅値が等しくなるように構成され、一方の可変ゲイン増幅器の出力信号に対し、所定のゲインを与える第3の増幅器を有し、検出手段は、第3の増幅器により所定のゲインを与えた一方の可変ゲイン増幅器の出力信号と、他方の可変ゲイン増幅器の出力信号と、の差信号に基づいてウォブル信号、および、プリピット信号を検出することを特徴とするものである。
また、本発明にかかる光ディスク装置において、可変ゲイン増幅器は、2つの可変ゲイン増幅器からなり、ゲイン制御手段は、一方の可変ゲイン増幅器に所定のオフセット電圧を与える手段と、2つの可変ゲイン増幅器から出力される平均信号値を検波する2つの検波器と、2つの検波器が検波した平均信号値が一致するように可変ゲイン増幅器を制御する手段と、を有することを特徴とするものである。
また、本発明にかかる光ディスク装置は、情報記録メディア上に予め形成されたトラックのウォブル信号、および、プリピット信号を検出する光ディスク装置であって、トラックの接線方向に対して2分割された分割受光素子に対し、メディアからの反射光を導く光学手段と、分割受光素子の各出力信号振幅値が等しくなるように2つの可変ゲイン増幅器を制御するゲイン制御手段と、2つの可変ゲイン増幅器から出力された信号から算出された差信号によりウォブル信号を検出する手段と、2つの可変ゲイン増幅器から出力された信号の一方、若しくは、両方に所定のゲインを与えた信号から算出された差信号によりプリピット信号を検出する手段と、を有することを特徴とするものである。
また、本発明にかかる光ディスク装置は、メディア上に記録された情報を再生する際は、可変ゲイン増幅器で増幅した信号振幅の値、若しくは、平均信号の値が、所定の差信号を生成するようにゲインを制御し、メディア上に情報を記録する際は、差信号が0となるようにゲインを制御することを特徴とするものである。
また、本発明にかかる光ディスク装置は、プリピット信号のある情報記録メディアに対しては、可変ゲイン増幅器で増幅した信号振幅の値、若しくは、平均信号の値が、所定の差信号を生成するようにゲインを制御し、プリピット信号のない情報記録メディアに対しては、差信号が0となるようにゲインを制御することを特徴とするものである。
本発明にかかる光ディスク装置は、トラックの接線方向に対して2分割された分割受光素子の各出力信号を可変ゲイン増幅器で増幅した信号振幅の値、若しくは、平均信号の値が、所定の差信号を生成するようにゲインを制御し、そのゲイン制御により生成した差信号を基に、ウォブル信号、および、プリピット信号を検出することで、既記録領域でも安定したプリピット信号の検出を行うことが可能となる。
まず、図1、図2、図4を基に、本発明にかかる光ディスク装置の特徴について説明する。
本発明にかかる光ディスク装置は、図2(a)に示唆するように、情報記録メディア(1)(図1参照)上に予め形成されたトラックのウォブル信号、および、プリピット信号を検出する光ディスク装置であって、図2(b)に示唆するように、トラックの接線方向に対して2分割された分割受光素子に対し、メディア(1)からの反射光を導く光学手段(2)と、分割受光素子の各出力信号を可変ゲイン増幅器(20、21)(図4参照)で増幅した信号振幅の値、若しくは、平均信号の値が、所定の差信号を生成するようにゲインを制御するゲイン制御手段と、ゲイン制御手段により生成した差信号を基に、ウォブル信号、および、プリピット信号を検出する検出手段と、を有することを特徴とするものである。このように、可変ゲイン増幅器(20、21)の出力信号に所定のゲイン差をつけることで、信号振幅の値、若しくは、平均信号の値を、意図的にずらすことになり、既記録領域においても安定したプリピット信号(LPP信号)の検出を行うことが可能となる。
以下、添付図面を参照しながら、本発明にかかる光ディスク装置について説明する。
まず、図1を参照しながら、本発明にかかる光ディスク装置の構成について説明する。なお、図1は、DVD−R/RWドライブ装置の概略構成を示唆するものである。
本発明にかかる光ディスク装置は、メディア(1)と、ピックアップ(2)と、再生回路(3)と、デコーダ(4)と、CPUメモリ(5)と、エンコーダ(6)と、レーザ制御回路(7)と、演算回路(8)と、サーボ回路(9)と、クロック生成回路(10)と、ウォブル検出回路(11)と、LPP検出回路(12)と、アドレスデコーダ(13)と、モータ(14)と、を有して構成される。なお、メディア(1)は、光ディスク等の光記録媒体を示唆するものである。
ピックアップ(2)は、メディア(1)上に、レーザ光のスポットを照射し、反射光を検出する。なお、ピックアップ(2)には、レーザ光を集光する対物レンズや、メディア(1)からの反射光を受光素子に導く光学系などが搭載されている。
再生回路(3)は、ピックアップ(2)で検出された再生信号のフィルタリングと、デジタル処理を行う。
デコーダ(4)は、再生回路(3)で生成されたデータのフォーマット変換を行う。
CPU(5)は、デコーダ(4)でフォーマット変換されたデータを外部のホストPC等の情報処理装置(図示せず)に送信したり、記録したいデータを外部のホストPC等の情報処理装置(図示せず)から取得し、その取得したデータをエンコーダ(6)に送信したりする。
エンコーダ(6)は、データのフォーマット変換を行う。
レーザ制御回路(7)は、情報ビットに応じてピックアップ(2)に搭載されたレーザの発光制御を行い、メディア(1)上にデータを書き込む。
演算回路(8)は、ピックアップ(2)で検出された分割受光素子出力信号を基に、サーボ信号を生成し、サーボ回路(9)に送信する。また、演算回路(8)は、演算回路(8)にて演算した2分割受光素子出力信号を、ウォブル検出回路(11)に送信する。
サーボ回路(9)は、演算回路(8)にて生成されたサーボ信号を基に、ピックアップ(2)の位置制御を行う。また、サーボ回路(9)は、クロック生成回路(10)のクロック信号を基に、メディア(1)が搭載されているモータ(14)の回転制御を行う。
ウォブル検出回路(11)は、演算回路(8)にて演算された2分割受光素子出力信号を基に、ウォブル信号を抽出し、クロック生成回路(10)に送信する。
クロック生成回路(10)は、ウォブル検出回路(11)において抽出されたウォブル信号を基に、メディア(1)の回転に追従した正確なクロック信号を生成し、サーボ回路(9)に送信する。
LPP検出回路(12)は、演算回路(8)にて演算された2分割受光素子出力信号から物理アドレス情報を含むプリピット信号を検出する。
アドレスデコーダ(13)は、プリピット信号をアドレス情報に変換し、アクセス位置のアドレス情報を再生する。
次に、図1に示唆する光ディスク装置における処理動作について説明する。
まず、ピックアップ(2)は、メディア(1)上にレーザ光のスポットを照射し、反射光を検出し、再生信号を取得する。そして、その取得した再生信号を再生回路(3)に送信する。再生回路(3)は、その再生信号のフィルタリングとデジタル化を行いデコーダ(4)に出力する。デコーダ(4)は、再生回路(3)で生成されたデータのフォーマット変換を行い、CPU(5)を介して外部ホスト(図示せず)に送信する。
また、CPU(5)は、記録すべきデータを外部ホスト(図示せず)から取得し、その取得したデータをエンコーダ(6)に送信する。エンコーダ(6)は、データのフォーマット変換を行い、レーザ制御回路(7)は、情報ビットに応じてピックアップ(2)に搭載されたレーザの発光制御を行い、メディア(1)上にデータが書き込まれることになる。
一方、ピックアップ(2)で検出された分割受光素子出力信号を演算回路(8)に送信し、演算回路(8)は、分割受光素子出力信号を基にサーボ信号を生成し、その生成したサーボ信号をサーボ回路(9)に送信する。サーボ回路(9)は、サーボ信号を基に、ピックアップ(2)の位置制御を行うことになる。また、サーボ回路(9)は、クロック生成回路(10)のクロック信号を基に、メディア(1)が搭載されているモータ(14)の回転制御も行うことになる。
一方、演算回路(8)で演算された2分割受光素子出力信号は、ウォブル検出回路(11)に送信されることになり、ウォブル検出回路(11)は、2分割受光素子出力信号からウォブル信号を抽出し、該抽出したウォブル信号をクロック生成回路(10)に送信する。
クロック生成回路(10)は、ウォブル信号を基に、メディア(1)の回転に追従した正確なクロック信号を生成する。また、LPP検出回路(12)は、演算回路(8)で演算された2分割受光素子出力信号から物理アドレス情報を含むプリピット信号(LPP信号)を検出し、アドレスデコーダ(13)に送信する。アドレスデコーダ(13)は、プリピット信号をアドレス情報に変換し、アクセス位置のアドレス情報を再生することになる。
次に、図2を参照しながら、分割受光素子と、ディスクのトラック構成について説明する。なお、図2は、本実施例における分割受光素子(図2(b))と、ディスクのトラック構成(図2(a))を示唆するものである。
図1に示唆する光ディスク装置のメディア(1)上には、図2(a)に示唆するようなグルーブ(Groove)と呼ばれる溝(トラック)が、蛇行しながら螺旋上に刻まれている。
DVD−Rの場合には、トラッキング制御を行い、グルーブ(1)上に、データの記録、および、再生を行うことになる。なお、図2(a)に示唆するように、グルーブとグルーブとの間は、ランド(Land)と呼ばれており、このランド上に予めディスクの位置情報等を表すためのピット(以後、LPP:Land Pre−Pit)がディスク製造段階から記録されている。
分割受光素子は、図2(b)に示唆するように、メディア(1)上に照射されたスポットからの反射信号に対し、トラック接線方向に対応した分割線で分けられている。例えば、図2(b)の例では、A〜Dの4分割の受光素子が用いられており、ウォブル信号演算としては、トラック接線方向の分割受光素子の差分(A+D)−(B+C)から検出することになる。従って、トラックの接線方向に対して、(A+D)と、(B+C)と、に2分割された分割受光素子の出力信号の差分(A+D)−(B+C)から検出することになる。
なお、プリピットは、トラックの中心に対してディスク外周側に記録されているので、未記録ディスクであれば、外周側の分割受光素子を(A+D)とすると、(A+D)のみを検出することで、プリピット検出が行えることになる。しかし、ディスクにデータを記録した後では、RF信号成分がノイズとなり、Bのみ検出してもプリピットは正しく検出できないことになる。そこで、ウォブル検出と同様に、差分(A+D)−(B+C)を求めることで、RF信号成分を除去してプリピット検出を行うのが一般的である。
ここで、図3を参照しながら、DVD−R/−RWのウォブル信号と、プリピット信号(LPP信号)について説明する。なお、本実施例では、プリピット信号(LPP信号)の極性は、ウォブル信号の上側に発生するものとする。
DVDのチャンネルビット(基準線速度で26.15625MHz)の周期をTとすると、ウォブル信号周期は、186T(基準速度で、約140kHz)、1シンクフレームは、8ウォブルである。即ち、図3に示唆するように、1フレームは、148×8=1488Tとなる。
また、DVDデータの1セクタは、26シンクフレームから構成されるが、それぞれのフレームを、セクタの先頭フレームからEVEN(偶数)フレーム、ODD(奇数)フレーム、と順に呼ぶとすると、プリピット信号(LPP信号)は、EVENフレーム、もしくは、ODDフレームの何れかに記録されていることになる。基本的に、プリピット信号(LPP信号)は、EVENフレームの先頭3ウォブルそれぞれのピーク位置に記録されているが、内周側に記録されたプリピット信号(LPP信号)と干渉してしまう恐れのある個所については、ODDフレームに記録されており、セクタ毎に異なることになる。また、プリピット信号(LPP信号)は、2フレーム毎に1bitを構成しており、シンク1bit+データ12bitが1セクタ毎に記録されることになる。
次に、図4を参照しながら、ウォブル信号とプリピット信号(LPP信号)とを検出する際の処理動作について説明する。なお、図4は、一般的なウォブル信号とプリピット信号(LPP信号)との検出回路を示唆する構成図である。
本発明にかかる光ディスク装置は、図1に示唆するピックアップ(2)の分割受光素子からの出力信号である分割受光素子出力信号(A+D)と(B+C)とに対し、AGC(Auto Gain Control)回路(20、21)で振幅を一定にすることになる。
(A+D)と(B+C)との出力振幅の差は、ピックアップ(2)の組み付け誤差などによる分割受光素子のばらつき、メディア(1)の偏心や面ぶれ、レンズの位置の変化等により発生することになる。これらの要因により発生した分割受光素子出力信号の振幅の違いを、各受光素子経路に挿入されたAGC回路(20、21)において振幅を一定にすることで、減算器(22)を通したときに、効率良くRF信号成分を除去したプッシュプル信号を取得することが可能となる。
これは、ウォブル信号成分が、(A+D)と(B+C)とで逆位相で現れるのに対し、RF信号成分が、同位相で現れるためである。言い換えると、AGC回路(20、21)によりRF信号の同相除去率を向上させることが可能となり、RF信号振幅が等しいときに、最もRF信号の同相除去率を向上させることが可能となる。以下、図5を参照しながら、AGC回路(20、21)における処理動作について説明する。なお、図5は、AGC回路(20、21)の動作のイメージ図を示唆する。
図5(a)に示唆するように、AGC回路(20、21)に入力される前の(A+D)と(B+C)との出力振幅は異なるため、AGC回路(20、21)で、図5(b)に示唆するように、(A+D)と(B+C)との出力振幅を一定にする。これにより、減算器(22)において減算処理を行った際に、図5(c)に示唆するように、効率良くRF信号成分を除去したプッシュプル信号を取得することになる((A+D)−(B+C))。
なお、減算器(22)から出力されたプッシュプル信号は、図4に示唆するように、2つの経路に分かれることになり、1つは、ウォブル信号を検出するブロック(ウォブル検出回路(11))、もう1つは、プリピット信号(LPP信号)を検出するブロック(LPP検出回路(12))に分かれることになる。
ウォブル検出回路(11)は、ウォブル信号周波数を中心周波数とするBPF(Band Pass Fiter)(23)によりノイズを除去し、ウォブル周波数成分だけを抽出し、これを2値化回路(24)にて2値化することになる。そして、2値化したウォブルクロック信号をPLL回路(29)により逓倍し、EFMエンコーダ(30)にてライト用クロック(write パルス)を生成することになる。これは、図1のクロック生成回路(10)に相当する。これにより、メディア(1)の回転数に同期した記録クロック信号が生成されることになる。なお、EFMエンコーダ(30)には、Writeデータ(31)が入力されることになる。また、PLL回路(29)は、LPPデコーダ(27)に対し、逓倍したウォブルクロック信号を出力する。
LPP検出回路(12)は、スライスレベル設定回路(25)にて、プッシュプル信号をスライスするレベルを設定し、その設定したスライスレベルを2値化回路(26)に出力することで、プッシュプル信号からプリピット信号(LPP信号)を抽出することになる。なお、スライスレベル設定回路(25)にて採用されるスライスレベルの設定方法として、ある固定レベルでスライスするような方式や、LPP振幅を検出した結果に応じてスライスレベルが変化するような方式などが挙げられる。2値化回路(26)にて2値化されたプリピット信号(LPP信号)は、LPPデコーダ(27)にてデコードされ、アドレス検出回路(28)にてアドレス検出が行われ、EFMエンコーダ(30)に出力されることになる。以下、図6を参照しながら、プッシュプル信号をスライスする際の処理動作について説明する。
図6に示唆するように、プッシュプル信号をスライスするレベル(スライスレベル)を設定することで、ウォブル信号とプリピット信号(LPP信号)とを含むプッシュプル信号からプリピット信号(LPP信号)のみを抽出することが可能となる。そして、その抽出したプリピット信号(LPP信号)を2値化することになる。
このように、プリピット信号(LPP信号)は、プッシュプル信号から検出された信号を、LPP検出回路(12)において、所定のスライスレベルで2値化することで得られることになる。しかしながら、プリピット信号(LPP信号)は、特に、既記録領域において記録データであるRF信号がノイズとなってしまい、プリピット信号(LPP信号)の検出性能が未記録領域に比べて極端に低下してしまうことになる。
ウォブル信号の検出処理は、上述したAGC回路(20、21)により、(A+D)と、(B+C)と、の両チャンネルのRF信号振幅を等しくし、同相除去率が高くなればなるほど、その検出性能が向上することになる。しかし、これはウォブル信号成分が(A+D)と、(B+C)と、の両チャンネルにほぼ同じ大きさで載ってくるからである。
これに対し、プリピット信号(LPP信号)は、外周側の分割受光素子(ここでは(A+D)とする)に、そのほとんどのプリピット信号(LPP信号)成分が現れることになり、内周側の分割受光素子(B+C)には、プリピット信号(LPP信号)成分がほとんど載ってこない。すると、(A+D)のRF信号振幅は変わらないが、平均的な反射率が低下することになり、隣接トラックからのクロストークの影響が両チャンネルで変わってくることになる。その結果、(A+D)の信号レベルを(B+C)より若干(1dB程度)大きくした方が、プリピット信号(LPP信号)の検出性能を高くすることが可能となる。
そこで、本発明にかかる光ディスク装置は、分割受光素子の各出力信号をAGC回路(20、21)で増幅した信号振幅の値、若しくは、平均信号の値が、所定の差信号を生成するようにゲインを制御し、そのゲインの制御により生成した差信号を基に、ウォブル信号、および、プリピット信号(LPP信号)を検出することとする。このように、AGC回路(20、21)を用いて、プッシュプル信号の出力信号レベルを意図的にずらすことで、既記録領域においても安定したプリピット信号(LPP信号)の検出を行うことが可能となる。
なお、両チャンネルにゲイン差をつけることにより、RF信号振幅が変わってしまうため、ビームスポットのあるトラックのRF信号成分は除去しきれなくなり、ウォブル信号のC/N(Carrier to Noise)が低下してくることから、プリピット信号(LPP信号)の検出性能と、ウォブル信号のC/Nと、の兼合いをみて、ゲイン差を決定することが好ましい。
次に、図7を参照しながら、AGC回路の構成について説明する。
図7に示唆する回路構成は、AGC回路(20、21)の振幅値を(A+D)と、(B+C)と、の両チャンネルで、別々に設定できるような回路構成にしたものである。
図7に示唆するAGC回路(20)は、目標値となる信号レベルの値を目標設定1(703)に設定しておき、可変ゲインアンプ1(701)から出力される信号レベルを検波器1(702)が検出し、その検出した値が、目標設定1(703)に設定した信号レベルの値であると判定した場合に、検波器1(702)が、可変ゲインアンプ1(701)に対してゲイン指令を行うことになる。なお、AGC回路(21)においても、目標値となる信号レベルの値を目標設定2(713)に設定しておき、AGC回路(20)と同様な処理を行うことになる。この場合、目標設定1(703)と目標設定2(713)とに設定する目標値に所定の差をつけることとする。
このように、AGC回路(20、21)の目標値をプッシュプル信号の各チャンネルに対してそれぞれ別々に設定し、AGC回路(20、21)の目標値に所定の差をつけることで、ゲイン差を生じさせ、両チャンネルのゲインバランスを所定量崩すことになり、既記録領域でも安定したプリピット信号(LPP信号)の検出を行うことが可能となる。ここで、AGC回路(20、21)の方式として、RF信号振幅が目標値に一致するようなAC制御と、平均信号レベルが目標値に一致するようなDC制御と、がある。
次に、第2の実施例について説明する。
第2の実施例は、図8に示唆するように、(A+D)と、(B+C)と、の各チャンネルの信号レベルを検波した結果を比較器(806)にて比較し、可変ゲインアンプ(801、802)を制御することを特徴とするものである。以下、図8を参照しながら、第2の実施例におけるAGC回路について説明する。
第2の実施例におけるAGC回路は、図8に示唆するように、ゲイン指令を発するための所定の目標値を予め目標設定(805)に設定する。そして、可変ゲインアンプ1(801)から出力される信号レベルを検波器1(803)が検出し、その検出した信号レベルを比較器(806)に送信する。また、可変ゲインアンプ2(802)から出力される信号レベルを検波器2(804)が検出し、その検出した信号レベルを比較器(806)に送信する。そして、比較器(806)は、検波器1(803)と検波器2(804)とから送信される信号レベルを比較し、検波器1(803)と検波器2(804)との信号レベルの差が、目標設定(805)に設定された目標値となった場合に、ゲイン指令(807)に信号を送信し、ゲイン指令(807)が可変ゲインアンプ1(801)と可変ゲインアンプ2(802)とにゲイン指令を送信することになる。
つまり、第2の実施例におけるAGC回路は、AGC回路出力における具体的な目標値はないが、(A+D)と、(B+C)と、の両チャンネルの大きさのバランスは固定値となる。そして、目標値となる両チャンネルのバランスを設定し、意図的に所定のゲイン差をつけさせ、既記録領域においても安定したプリピット信号(LPP信号)の検出を行うことができるようにするものである。また、図8に示唆するように、AGC回路が1つで済むため、例えば、図7に示唆する、両チャンネル別々にAGC回路をもつ場合に比べて、回路規模を簡略化することが可能となる。ここでも、AGC回路の方式としては、RF信号振幅が目標値に一致するようなAC制御と、平均信号レベルが目標値に一致するようなDC制御とがある。
このように、可変ゲイン増幅器は、2つの可変ゲイン増幅器(801、802)からなり、可変ゲイン増幅器(801、802)からの出力信号振幅値、若しくは、平均信号値を2つの検波器(803、804)が各々検波し、その2つの検波器(803、804)が検波した値を比較器(806)において比較し、該比較した値が所定値となるように可変ゲイン増幅器(801、802)を制御し、各チャンネルの信号レベルのゲインバランスが所定量ずれるようにAGC制御を行うことで、既記録領域においても安定したプリピット信号(LPP信号)の検出を行うことが可能となる。また、プッシュプル信号の各チャンネルのバランスを制御する形のAGC回路を用いることにより、AGC回路が1つで済むため、両チャンネル別々にAGC回路を1つずつもつ場合に比べて回路規模を簡素化することが可能となる。
次に、第3の実施例について説明する。
第3の実施例は、図9に示唆するように、AGC回路(20、21)によって、(A+D)と、(B+C)と、の両チャンネルを等し、所定のゲインを片方、もしくは、両方のチャンネルに与えることで、一定量のゲインバランスずれを生じさせ、既記録領域においても安定したプリピット信号(LPP信号)の検出を行うことを特徴とするものである。以下、図9を参照しながら、第3の実施例におけるAGC回路について説明する。
第3の実施例におけるAGC回路は、図9に示唆するように、AGC1(20)と、AGC2(21)と、を用いて、(A+D)と、(B+C)と、の両チャンネルを等しくし、AMP(901)において、所定のゲインをAGC1(20)側のチャンネルに与えることで、一定量のゲインバランスのずれを生じさせることとした。
このように、AGC回路(20、21)により、プッシュプル信号の両チャンネル出力を等しくし、所定のゲインを、片方、もしくは、両方のチャンネルに与えることで、一定量のゲインバランスのずれを生じさせ、既記録領域においても安定したプリピット信号(LPP信号)の検出を行うことが可能となる。ここでも、AGC回路(20、21)の方式としては、RF信号振幅が目標値に一致するようなAC制御と、平均信号レベルが目標値に一致するようなDC制御と、がある。
次に、第4の実施例について説明する。
第4の実施例は、図10に示唆するように、(A+D)と、(B+C)と、の各チャンネルの平均レベルを検出し、ゲインバランスを制御するAGC回路に対し、入力信号に対して所定量のオフセットを与えることで、既記録領域においても安定したプリピット信号(LPP信号)の検出を行うことを特徴とするものである。以下、図10を参照しながら、第4の実施例におけるAGC回路について説明する。
第4の実施例におけるAGC回路は、図10に示唆するように、可変ゲインアンプ1(1001)から出力された信号レベルをローパスフィルタ1(LPF1(1003))にて抽出し、その抽出した信号レベルが検波器1(1005)に送信される。検波器1(1005)は、LPF1(1003)から取得した信号レベルを比較器(1007)に送信することになる。また、可変ゲインアンプ2(1002)から出力された信号レベルをローパスフィルタ2(LPF2(1004))にて抽出し、その抽出した信号レベルが検波器2(1006)に送信される。検波器2(1006)は、LPF2(1006)から取得した信号レベルを比較器(1007)に送信することになる。比較器(1007)は、検波器1(1005)と検波器2(1006)とから送信された信号レベルを比較し、可変ゲインアンプ1(1001)と、可変ゲインアンプ2(1002)と、の平均出力信号レベルが一致するように、ゲイン指令を行うことになる。なお、本実施例の図10に示唆するAGC回路においては、所定量のオフセットを可変ゲインアンプ2(1002)に与えることになる。
このように、プッシュプル信号の各チャンネルの平均レベルを検出し、ゲインバランスを制御するAGC回路に対し、入力信号に所定量のオフセットを与えることで既記録領域においても安定したプリピット信号(LPP信号)の検出を行うことができる。また、プッシュプル信号の各チャンネル出力振幅のバランスを制御するAGC回路を用いてゲインバランスを崩した場合には、RF信号の無い未記録領域においてAGC回路のゲインが大きくずれてしまい、未記録領域から既記録領域への境界部においてAGCゲイン変動が生じ、境界部付近でのプリピット信号(LPP信号)、及び、ウォブル信号の検出性能が低下してしまうという問題があるが、平均レベルを検出することで、未記録から既記録への境界部においても安定したプリピット信号(LPP信号)、及び、ウォブル信号の検出を行うことが可能となる。
なお、DC制御型のAGC回路の場合は、入力段階において回路オフセットが発生しないようにオフセット調整機能を搭載している場合があるが、その機能を用いることでも本実施例を実現することは可能である。
また、(A+D)と、(B+C)と、の各振幅のバランスを制御するAGC回路を用いてゲインバランスを崩した場合は、RF信号の無い未記録領域において、AGC回路のゲインが大きくずれてしまうため、特に、未記録領域から既記録領域への境界部において、大きなAGCゲイン変動が生じ、AGC回路が整定するまでの間、境界部付近においてプリピット信号(LPP信号)、及び、ウォブル信号の検出性能が低下してしまうことになる。
次に、第5の実施例について説明する。
第5の実施例は、図11に示唆するように、AGC回路により、(A+D)と、(B+C)と、の両チャンネルを等しくしてから、LPP検出のための差動演算器と、ウォブル検出を行うための差動演算器と、を別にして、LPP検出系には、所定のゲインを与えることでゲイン差をつけられるようにしたことを特徴とするものである。以下、図11を参照しながら、第5の実施例におけるAGC回路について説明する。
第5の実施例におけるAGC回路は、図11に示唆するように、AGC1(20)と、AGC2(21)と、を用いて、(A+D)と、(B+C)と、の両チャンネルを等しくし、プリピット信号(LPP信号)を検出するための演算器(1102)と、ウォブル信号を検出するための演算器(1103)と、を各々設け、プリピット信号(LPP信号)を検出するための演算器(1102)に対しては、AMP(1101)において、所定のゲインをAGC1(20)側のチャンネルに与えることで、一定量のゲインバランスずれを生じさせることとした。
LPP検出性能の向上のために、(A+D)と、(B+C)と、のゲイン差をつけると、どうしてもある程度ウォブルC/Nが低下してしまうが、図11に示唆する回路構成であればAGC回路を共通にしながら簡単な構成でLPP検出と、ウォブル検出と、の検出性能を高めることが可能となる。このように、LPP検出と、ウォブル検出と、を行う経路とを別々にすることで、AGC回路は共通にしながらLPP検出と、ウォブル検出と、の検出性能を高めることが可能となる。
次に、第6の実施例について説明する。
第6の実施例は、メディア(1)への再生時と記録時とでAGC動作を切替えられるようにしたことを特徴とするものである。再生時には、LPP検出性能を高め、安定したアドレス検出ができることが重要となるため、(A+D)と、(B+C)と、のゲイン差をつけるようにした。一方、メディア(1)への記録時は、記録パルスの影響で、もともと、記録中のプリピット信号(LPP信号)の検出は困難であり、また、特に、記録中にプリピット信号(LPP信号)が読めなければいけない理由もない。しかし、ウォブル信号は、記録のためのエンコーダ回路のクロックを生成する基となるため、ウォブル信号を安定させて検出しなければならない。そこで、記録時には、(A+D)と、(B+C)と、のゲイン差が無いようにAGC動作を行うように切替えることとする。これにより、安定した記録再生動作を実現することが可能となる。
なお、プリピット信号(LPP信号)を持たず、ウォブル信号にアドレスなどのディスク情報を予め記録してあるメディアとして、例えば、DVD+Rがある。以下、図12を参照しながら、DVD+RのWobble信号について説明する。なお、図12は、DVD+Rにおけるウォブル信号を示唆する図である。
DVDの基本チャネルクロック周期をTとすると、DVD+Rのウォブル信号の周期は、32Tと定められている。ここで、DVDの基準線速度においては、T=38.2[ns]程度である。
ウォブル信号の変調方式としては、2相位相変調方式が用いられており、位相を0°と180°に1周期単位で反転させることで、ウォブル信号にADIP情報を記録している。具体的には、ウォブル信号の93周期分で、1 ADIP Bitを構成し(1 ADIP data unit=93 wobble)、52 ADIP Bitで、1 ADIP Wordとなる。図12に示唆するように、ADIP Bitを構成する93周期のウォブル信号をそれぞれ、Wobble#00、Wobble#01、…、Wobble#92と表すことにすると、Wobble#00〜#04が、同期信号(sync)を示唆し、Wobble#04〜#07が、Data(ADIP 1 Bit相当)を示唆し、残りのWobble#08〜#92は、位相変調を含まない単一ウォブルで搬送波成分(monotone)を示唆することになる。
このように、メディア上に記録された情報を再生する場合は、可変ゲイン増幅器で増幅した信号振幅の値、若しくは、平均信号の値が、所定の差信号を生成するようにゲインを制御し、メディア上に情報を記録する場合は、可変ゲイン増幅器で増幅した信号振幅の値、若しくは、平均信号の値が、差信号が0となるようにゲインを制御することで、再生時には、LPP検出性能を高め、安定したアドレス検出を行うことが可能となり、記録時には、ウォブル信号検出性能を高めることで安定した記録クロックを生成できるようになり、安定した記録再生動作を行うことが可能となる。
次に、第7の実施例について説明する。
第7の実施例は、DVD−Rなどのプリピットによりメディア情報が記録されたメディアに対しては、(A+D)と、(B+C)と、のゲイン差をつけるように制御し、DVD+Rなどのウォブル信号のみによりメディア情報が記録されたメディアに対しては、(A+D)と、(B+C)と、のゲインがないように制御する。これにより、どちらのメディアに対しても安定した記録再生を実現することが可能となる。
このように、プリピット信号のある情報記録メディアに対しては、可変ゲイン増幅器で増幅した信号振幅の値、若しくは、平均信号の値が、所定の差信号を生成するようにゲインを制御し、プリピット信号のない情報記録メディアに対しては、差信号が0となるようにゲインを制御することで、DVD−Rなどのプリピット信号によるメディア情報が記録されたメディアに対しても、DVD+Rなどのウォブル信号によるメディア情報が記録されたメディアに対しても安定した記録再生を行うことが可能となる。
なお、上述する実施例は、本発明の好適な実施例であり、上記実施例のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。例えば、上述した実施例の光ディスク記録装置における処理動作は、光ディスク記録装置に組み込まれたコンピュータプログラムにより実行することも可能であり、例えば、このプログラムを、光記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、または、半導体等の記録媒体に記録し、該記録した記録媒体から光ディスク記録装置に読み込むことで、本実施例の光ディスク記録装置における処理動作を実施することは可能となる。また、所定のネットワークを介して接続されている外部の接続機器から光ディスク記録装置にダウンロードすることでも本実施例の光ディスク記録装置における処理動作を実施することは可能である。
本発明にかかる光ディスク装置は、DVD−R等、高密度光ディスクに適用可能である。
本発明にかかる光ディスク装置の概略構成を示唆する図である。 分割受光素子と、ディスクのトラック構成と、を説明するための図であり、(a)は、ディスクのトラック構成を示唆し、(b)は、分割受光素子の構成を示唆する。 DVD−R/RWのウォブル信号とプリピット信号とを示唆する図である。 ウォブル信号とプリピット信号とを検出する回路構成を示唆する図である。 AGC回路(20、21)における処理動作を説明するための図である。 プッシュプル信号をスライスする際の処理動作を説明するための図である。 第1の実施例におけるAGC回路の構成を示唆する図である。 第2の実施例におけるAGC回路の構成を示唆する図である。 第3の実施例におけるAGC回路の構成を示唆する図である。 第4の実施例におけるAGC回路の構成を示唆する図である。 第5の実施例におけるAGC回路の構成を示唆する図である。 DVD+Rのウォブル信号を示唆する図である。
符号の説明
1 メディア
2 ピックアップ
3 再生回路
4 デコーダ
5 CPUメモリ
6 エンコーダ
7 レーザ制御回路
8 演算回路
9 サーボ回路
10 クロック生成回路
11 ウォブル検出回路
12 LPP検出回路
13 アドレスデコーダ
14 モータ
20、21 AGC回路
22 減算器
23 BPF
24、26 2値化回路
25 スライスレベル設定回路
27 LPPデコーダ
28 アドレス検出回路
29 PLL回路
30 EFMエンコーダ
31 Writeデータ

Claims (8)

  1. 情報記録メディア上に予め形成されたトラックのウォブル信号、および、プリピット信号を検出する光ディスク装置であって、
    前記トラックの接線方向に対して2分割された分割受光素子に対し、前記メディアからの反射光を導く光学手段と、
    前記分割受光素子の各出力信号を可変ゲイン増幅器で増幅した信号振幅の値、若しくは、平均信号の値が、所定の差信号を生成するようにゲインを制御するゲイン制御手段と、
    前記ゲイン制御手段により生成した差信号を基に、前記ウォブル信号、および、前記プリピット信号を検出する検出手段と、
    を有することを特徴とする光ディスク装置。
  2. 前記可変ゲイン増幅器は、2つの可変ゲイン増幅器からなり、
    前記ゲイン制御手段は、前記2つの可変ゲイン増幅器の出力信号が、所定の目標信号振幅値、若しくは、所定の目標平均信号値となるようにゲイン制御され、前記目標値を、2つの可変ゲイン増幅器で別々に設定可能とすることを特徴とする請求項1記の光ディスク装置。
  3. 前記可変ゲイン増幅器は、2つの可変ゲイン増幅器からなり、
    前記ゲイン制御手段は、
    前記可変ゲイン増幅器から出力される信号振幅値、若しくは、平均信号値を各々検波する2つの検波器と、
    前記2つの検波器が検波した値を比較し、該比較した値が所定値となるように前記可変ゲイン増幅器を制御する手段と、
    を有することを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。
  4. 前記可変ゲイン増幅器は、2つの可変ゲイン増幅器からなり、
    前記ゲイン制御手段は、
    前記2つの可変ゲイン増幅器から出力される信号振幅値が等しくなるように構成され、
    一方の可変ゲイン増幅器の出力信号に対し、所定のゲインを与える第3の増幅器を有し、
    前記検出手段は、
    前記第3の増幅器により所定のゲインを与えた前記一方の可変ゲイン増幅器の出力信号と、他方の可変ゲイン増幅器の出力信号と、の差信号に基づいて前記ウォブル信号、および、前記プリピット信号を検出することを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。
  5. 前記可変ゲイン増幅器は、2つの可変ゲイン増幅器からなり、
    前記ゲイン制御手段は、
    一方の可変ゲイン増幅器に所定のオフセット電圧を与える手段と、
    前記2つの可変ゲイン増幅器から出力される平均信号値を検波する2つの検波器と、
    前記2つの検波器が検波した平均信号値が一致するように前記可変ゲイン増幅器を制御する手段と、
    を有することを特徴とする請求項1または3記載の光ディスク装置。
  6. 情報記録メディア上に予め形成されたトラックのウォブル信号、および、プリピット信号を検出する光ディスク装置であって、
    前記トラックの接線方向に対して2分割された分割受光素子に対し、前記メディアからの反射光を導く光学手段と、
    前記分割受光素子の各出力信号振幅値が等しくなるように2つの可変ゲイン増幅器を制御するゲイン制御手段と、
    前記2つの可変ゲイン増幅器から出力された信号から算出された差信号によりウォブル信号を検出する手段と、
    前記2つの可変ゲイン増幅器から出力された信号の一方、若しくは、両方に所定のゲインを与えた信号から算出された差信号によりプリピット信号を検出する手段と、
    を有することを特徴とする光ディスク装置。
  7. 前記メディア上に記録された情報を再生する際は、前記可変ゲイン増幅器で増幅した信号振幅の値、若しくは、平均信号の値が、所定の差信号を生成するようにゲインを制御し、
    前記メディア上に情報を記録する際は、前記差信号が0となるようにゲインを制御することを特徴とする請求項1または6記載の光ディスク装置。
  8. プリピット信号のある情報記録メディアに対しては、前記可変ゲイン増幅器で増幅した信号振幅の値、若しくは、平均信号の値が、所定の差信号を生成するようにゲインを制御し、
    プリピット信号のない情報記録メディアに対しては、前記差信号が0となるようにゲインを制御することを特徴とする請求項1または6記載の光ディスク装置。
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