JP2006031890A - クロック生成回路および光ディスク装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウォブルPLL回路22に、位相比較器222の出力の隣接サイクル間の変動または1サイクル間隔の変動を計測し、その値が設定しきい値NOIDETLVLを越えた場合には、変調領域あるいはディフェクトとみなしてVCOへの位相比較器出力のフィードバックをマスクする変調およびディフェクト検出器223を設ける。
【選択図】 図1
Description
また、それらのなかには、ウォブル信号の一部を別の波形で置き換え、アドレスなどの情報を埋め込むタイプのものがある。
このために、図11に示すように、プリグルーブとしてあらかじめ溝(グルーブ)を形成し、そのグルーブもしくはランド(グルーブとグルーブに挟まれる断面台地状の部位)をデータトラックとすることが行われている。
また、データトラック上の所定の位置にデータを記録することができるようにアドレス情報を記録する必要もあるが、このアドレス情報は、グルーブをウォブリング(蛇行)させることで記録される場合がある。
このようにすると、記録時や再生時に、反射光情報として得られるウォブリング情報からアドレスを読み取ることができ、たとえばアドレスを示すピットデータ等をあらかじめトラック上に形成しておかなくても、所望の位置にデータを記録再生することができる。 このように、ウォブリンググルーブとしてアドレス情報を付加することで、たとえばトラック上に離散的にアドレスエリアを設けて、ピットデータとしてアドレスを記録することが不要となり、そのアドレスエリアが不要となる分、実データの記録容量を増大させることができる。
フォトディテクタPDは、たとえば、図12に示すように、A,B,C,Dの領域に4分割されており、これらの分割されたフォトディテクタPD−A,PD−B,PD−C,PD−Dによる各信号がRF信号、トラッキングエラー(TE:Tracking Error)信号、フォーカスエラー(FE:Focus Error)信号などの信号に変換される。
RF信号は、イコライザ(Equalizer)、PLL(Phase Locked Loop)回路、アナログ・デジタルコンバータ(Analog・Digital Converter:ADC)、ビタビデコーダなどからなるリードチャネルを経て2値化される。
そして、復調器(Demodulator)、デコーダ(Decoder)によりディスクに記録された情報が再生される。
具体的には、たとえば4分割されたフォトディテクタのトラック方向で分割される2つずつの信号の和の差(TE信号と同じ)をとることによりこの蛇行に比例する信号を得ることができる。
この信号は、書き込み時のクロック、スピンドルサーボのためのFG情報に使われる。
このように変調されたウォブル信号は、ADIP(Address In Pregroove)と呼ばれる。
また、ウォブルに対して位相変調が施されている場合、その変調箇所においてウォブル信号の振幅や周期の乱れにより正常な信号を検出することができない可能性がある。
また、ウォブルが乱れている期間に位相同期をさせようとすると、ロックがはずれたり所望する周波数と異なるクロック信号を生成する可能性がある。
そこで、検出窓の生成とウォブル信号の検出のために位相比較結果や搬送波(キャリア信号)にマスク処理を施すように構成した装置が提案されている(たとえば特許文献2参照)。
しかし、この方法では、隣接トラックからの変調部のクロストークや突発的に発生するディフェクト等による位相比較結果のマスクを行うことはできない。
ディフェクトに関しては、ディフェクト検出回路により検出を行い、ウォブルPLLをホールドする機能が用いられるが、この場合にも検出遅れが存在するため、ディフェクト初期の位相比較結果をマスクすることは難しい。
これにより、ウォブル信号に対するクロック位相の変動を防止される。
また、トラッキングやフォーカスの状態により隣接トラックからの変調信号のクロストークがあった場合にも、位相比較出力の異常を検出し、マスクすることができる。
さらに、デフォーカス等によるウォブル信号の乱れに対して、ディフェクト検出回路の検出遅れがあった場合でも、位相比較出力のマスクを迅速に行い、ウォブル信号に対するクロック位相の変動を防止することができる。
そして、光ピックアップ13によってディスク11上のトラックに記録されたピットデータやトラックのウォブリングとして埋め込まれたADIP情報の読み出しが行われる。グルーブとして形成されているトラック上にデータとして記録されるピットはいわゆる相変化ピットであり、またディスク内周側のエンポスビットエリアにおいてはエンポスビットのこととなる。
具体的には、図2中に連続するタイプ<1>で示す基準波形の中に、図中タイプ<2>、<4>の波形、すなわち、基準波形の1.5倍の周波数を持つMSKマーク((Minimum Shift Keying mark)がこの順序で埋め込まれている。そして、タイプ<3>の波形は基準波形<1>を位相反転したタイプである。
また、レーザダイオード131からの出力光の一部が受光されるモニタ用ディテクタも設けられる。レーザダイオード131は、たとえば波長4050mのいわゆる青色レーザを出力する。また光学系によるNAは0.85である。
ディスク11からの反射光情報は、フォトディテクタ132によって検出され、受光光量に応じた電気信号に変換されて、ウォブルデータ生成回路としてのマトリクス回路16に供給される。
スレッドドライバ14は、スレッドドライブ信号SDに応じてスレッド機構を駆動する。スレッド機構には、図示しないが、光ピックアップ13を保持するメインシャフト、スレッドモータ、伝達ギア等による機構を有し、スレッドドライバ14がスレッドドライブ信号に応じてスレッドモータを駆動することで、光ピックアップ13の所要のスライド移動が行われる。
マトリクス回路16は、たとえば再生データに相当する高周波信号(再生データ信号)RF、サーボ制御のためのフォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TEなどを生成する。さらに、グルーブのウォブリングに係る信号、すなわちウォブリングを検出する信号としてウォブルデータWBDを生成する。
すなわち、サーボ回路17は、フォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TEに応じてフォーカスドライブ信号FD、トラッキングドライブ信号TDを生成し、2軸ドライバ15に供給する。
2軸ドライバ15は、光ピックアップ13における2軸機構のフォーカスコイル、トラッキングコイルを駆動する。
これによって、光ピックアップ13、マトリクス回路16、サーボ回路17、2軸ドライバ15、二軸機構によるトラッキングサーボループおよびフォーカスサーボループが形成される。
また、スピンドルサーボ回路18は、データ再生時においては、エンコード/デコード回路24内のPLLによって生成される再生クロック(デコード処理の基準となるクロツク)が、現在のスピンドルモータ12の回転速度情報となるため、これを所定のCLV基準速度情報と比較することでスピンドルエラー信号SPEを生成することもできる。
そして、スピンドルサーボ回路18は、スピンドルモータドライバに対してスピンドルエラー信号SPEに応じて生成したスピンドルドライブ信号を供給する。
スピンドルモータドライバ12は、スピンドルドライブ信号SPDに応じて、たとえば3相駆動信号をスピンドルモータに印加し、スピンドルモータ12のCLV回転を実行させる。
また、スピンドルサーボ回路18は、システムコントローラ28からのスピンドルキック/ブレーキ制御信号に応じてスピンドルドライブ信号SPDを発生させ、スピンドルモータドライバ12によるスピンドルモータの起動、停止、加速、減速などの動作も実行させる。
クロック生成回路23においては、ウォブルPLL回路22によるウォブルクロックWCKから変調クロックを生成し、変調器31に供給する。
また、クロック生成回路23においては、ウォブルPLL回路22によるウォブルクロックWCKをスピンドルサーボ回路18に供給する。
ウィブル検出回路202は、AGC回路202により振幅調整されたプシュプル信号からウォブル信を抽出してアナログフィルタ203に供給する。
アナログフィルタ203は、ウォブル検出回路202で抽出されたウォブル信号から不要な低域および高域の信号成分を除去してウォブル再生信号としてADC204に供給する。
ADC204は、ウォブル再生信号をディジタル信号に変換してアドレス復調器21およびウォブルPLL回路22に出力する。
ADC204の変換処理において、サンプリング位相を正しい状態に一致させる必要があり、そのためのウォブルPLL回路22が必要となり、ADC204は、ウォブルPLL回路22よりウォブルクロックWCKによりアナログフィルタ203によるウォブル再生信号をサンプリングする。
位相比較器222は、ディジタルバンドパスフィルタ221によるディジタルウォブル再生信号とVCO225の発振出力であるウォブルクロックWCKとの位相比較を行い、位相比較結果を信号S222として検出器223に出力する。
検出器223は、位相比較器222の位相比較結果に変調部あるいはディフェクト等による異常状態が検出されると、ループフィルタ224への出力をマスクする。
ループフィルタ224は、検出器223の非マスク時の位相比較器222の正常な位相誤差データだけが帰還され、位相誤差データに応じた制御電圧をVCO225に供給する。
VCO225は、ループフィルタ224による制御電圧に応じた周波数で発振し、発振出力をウォブルクロックWCKとして、位相比較器222およびリードチャネル回路21のADC214に供給する。
ラッチ回路2232は、ノードND1に現れた信号NM1を、クロックCLKに同期してラッチし、6ビットの信号NM2としてノードND2に出力する。
第1ノイズレベルディテクタ2234は、位相比較器出力の隣接サイクル間の変動を検出する。
第2ノイズレベルディテクタ2235は、位相比較器出力の1サイクル間隔の変動を検出する。
第3ノイズレベルディテクタ2236は、位相比較器出力の隣接サイクル間の変動を検出する。
ANDゲート2237は、第2ノイズレベルディテクタ2235がノイズレベルを検出して出力信号NM20がハイレベルで入力され、第3ノイズレベルディテクタ2236の出力信号NM10がローレベルの場合に、位相比較結果にマスクをかけさせるためにハイレベルで信号NM210をORゲート2238の他方の入力に出力する。
一方、 ANDゲート2237は、第2ノイズレベルディテクタ2235がノイズレベルを検出して出力信号NM20がハイレベルで入力されている場合であっても、第3ノイズレベルディテクタ2236の出力信号NM10がノイズレベルを検出してハイレベルの場合に、位相比較結果にマスクをかけさせないためにローレベルで信号NM210をORゲート2238の他方の入力に出力する。
そして、カウンタ2239は、カウント値が「4」より大きく場合にリセットされる。
一方、スイッチ回路2241は、図示しないレジスタに設定されているたとえば1ビットのノイズディテクトイネーブル値NOIDETENAがローレベル(L)に設定されている場合には、位相誤差入力inerrである信号NM0を選択し、信号MASKOUTとしてラッチ回路2233に出力する。
検出しきい値NOIDETLVLはレジスタ等により任意の値に設定できる。
ブルレイディスクにおけるウォブルの変調領域の長さは、フォーマット上3ウォブルサイクル長と決まっているため、変調領域であった場合には位相ズレを考慮しても4ウォブルサイクル長のマスクをすればよい。
また、ディフェクトであった場合には、ディフェクト検出回路による検出からウォブルPLLへのフィードバックがかかるまでの時間を考慮しても4ウォブルサイクルあればカバー可能である。
再生時においてエンコード/デコード部24は、デコードしたデータをバッファコントローラ25を通してバッファメモリ26に蓄積していく。
この光ディスク装置10からの再生出力としては、バッファメモリ26にバファリングされているデータが読み出されて転送出力されることになる。
そして、再生時においては、デコードされバッファメモリ26に格納された再生データは、インターフェース部27を介してホストコンピュータに転送出力される。
なお、ホストコンピュータからのリードコマンド、ライトコマンドその他の信号はインターフェース部27を介してシステムコントローラ28に供給される。
この場合、エンコード/デコード部24は、バッファリングされた記録データのエンコード処理として、エラー訂正コード付加やインターリーブ、サブコード等の付加、ディスク100への記録データとしてのエンコードなどを実行する。
エンコード/デコード部24でのエンコード処理により生成された記録データは、変調器29で変調され、ライトストラテジ−回路32で波形調整処理が行われた後、レーザドライブパルス(ライトデータWDATA)としてレーザードライバ19に送られる。
ライトストラテジ−回路30では、記録補償、すなわち記録層の特性、レーザー光のスポット形状、記録線速度等に対する最適記録パワーの微調整やレーザドライブパルス波形の調整を行う。
システムコントローラ28は、図示しないホストコンピュータからのコマンドに応じて各種処理を実行する。たとえばホストコンピュータから、ディスク11に記録されている或るデータの転送を求めるリードコマンドが供給された場合は、まず指示されたアドレスを目的としてシーク動作制御を行う。
すなわち、サーボ回路17に指令を出し、シークコマンドにより指定されたアドレスをターゲットとする光ピックアップ13のアクセス動作を実行させる。その後、その指示されたデータ区間のデータをホストコンピュータに転送するために必要な動作制御を行う。すなわち、ディスク11からのデータ読出/デコード/バッファリング等を行って、要求されたデータを転送する。
そして、エンコード/デコード部24により、ホストコンピュータから転送されてきたデータについて上述したようにエンコード処理を実行させる。
そして、上記のようにライトストラテジ−回路30からのライトデータWDATAがレーザドライバ19に供給されることで、記録が実行される。
その場合は、操作部や表示部が設けられたり、データ入出力のインターフェース部位の構成が、図1とは異なるものとなる。つまり、ユーザーの操作に応じて記録や再生が行われるとともに、各種データの入出力のための端子部が形成されればよい。もちろん構成例としては他にも多様に考えられ、たとえな記録専用装置、再生専用装置としての例も考えられる。
具体的には、図2中に連続するタイプ<1>で示す基準波形の中に、図中タイプ<2>、<4>の波形、すなわち、基準波形の1.5倍の周波数を持つMSKマーク(MSK mark)がこの順序で埋め込まれている。そして、タイプ<3>の波形は基準波形<1>を位相反転したタイプである。
問題はノイズが存在する中で、これらタイプ<2>、<3>、<4>の波形の存在とそのタイミングをいかに検出するかにある。
リードチャネル回路20においては、入力されたプシュプル信号P/PがAGC回路201で振幅調整され、ウォブル検出回路202でウォブル信号を抽出され、さらにアナログフィルタ203に入力される。
アナログフィルタ203により不要な低域および高域の信号成分を除去された再生信号は、ADC204に入力される。
このとき、ADC204のサンプリング位相を正しい状態に一致させる必要があり、ウォブルPLL回路22が必要となる。
ADC204の出力信号は、アドレス復調器21に入力される。アドレス復調器21は、入力ウォブル信号の変調信号を検出してアドレス復調を行い、後段のアドレス復号器24は復調データからアドレスの復号を行い、コントローラ28に出力する。
ADC204の出力はまた、ウォブルPLL回路22に入力される。
ウォブルPLL回路22において、まず、ディジタルバンドパスフィルタ221により、位相比較に不要な信号成分を除去し、位相比較器222に入力する。位相比較器222の位相比較結果は、変調およびディフェクト検出器223に入力され、変調部あるいはディフェクト等による異常状態が検出されると、ループフィルタ224への出力はマスクされる。
これにより、正常な位相誤差データだけがループフィルタに帰還され、VCO225への不要なノイズ注入を防止することができる。
また、ノイズディテクトレベルNOIDETLVLは「15」に設定され、INTERR差分はプラス方向に29である。
また、ノイズとしては図6(A)に示すような、矩形パルス状のものとして仮定する。
この例では、NM1の値が31で、NM2の値が2であるから減算結果が29となる。この値は、設定ノイズディテクトレベルNOIDETLVL「15」より大きい。
〔1〕’:その結果、図6(M)に示すように、第1ノイズレベルディテクタ2234の出力信号NM21はハイレベルとなる。
この例では、NM0の値が31で、NM2の値が2であるから減算結果が29となる。この値は、設定ノイズディテクトレベルNOIDETLVL「15」より大きい。
〔2〕’:その結果、図6(N)に示すように、第2ノイズレベルディテクタ2235の出力信号NM20はハイレベルとなる。
この例では、NM0の値が31で、NM1の値が2であるから減算結果が29となる。この値は、設定ノイズディテクトレベルNOIDETLVL「15」より大きい。
〔3〕’:その結果、図6(O)に示すように、第3ノイズレベルディテクタ2235の出力信号NM10はハイレベルとなる。
これにより、図6(P)に示すように、ANDゲート2237の出力信号NM210がローレベルとなり、第2ノイズレベルディテクタ2235の出力信号NM20がハイレベルとなっていること、すなわち、隣々接レベル差検出のノイズレベル検出結果を無効にする。
〔6〕:その結果、図6(R)に示すように、カウンタ2239がカウントアップを開始する。
〔7〕:これに伴い、図6(S)に示すように、スイッチ回路2240は信号NM2の出力がマスクされ、スイッチ回路2240からは値0の信号MASKOUT0が出力される。
したがって、図6(T),(U)に示すように、スイッチ回路2241の出力信号MASKOUTおよびラッチ回路2233の出力、すなわち検出器231の出力maskoutが0値に保持される。つまり、変調部あるいはディフェクト等による異常状態が検出されたものとして、位相比較器222の位相比較結果のループフィルタ224への出力はマスクされる。
その結果、図6(S)〜(U)に示すように、スイッチ回路2240は、ノードND2の信号NM2(値2)を選択してスイッチ回路2241に信号MASKOUT0が出力され、スイッチ回路2241、ラッチ回路2233を通して、検出器231の出力maskoutが値2となってループフィルタ224に出力される。
これにより、正常な位相誤差データだけがループフィルタに帰還され、VCO225への不要なノイズ注入を防止することができる。
具体的な処理は、図6(A)〜(U)に関連付けて説明した、ノイズ幅が4WCLK69の場合の隣接レベル検出時の動作と同様に行われることからその説明は省略する。
この場合のノイズイメージは、図8(A)示すように、階段状のパルス波形の場合である。
この例では、NM1の値が12で、NM2の値が2であるから減算結果が10となる。この値は、設定ノイズディテクトレベルNOIDETLVL「15」より小さい。
〔1〕’:その結果、図6(M)に示すように、第1ノイズレベルディテクタ2234の出力信号NM21はローレベルとなる。
この例では、NM0の値が20で、NM2の値が2であるから減算結果が18となる。この値は、設定ノイズディテクトレベルNOIDETLVL「15」より大きい。
〔2〕’:その結果、図8(N)に示すように、第2ノイズレベルディテクタ2235の出力信号NM20はハイレベルとなる。
この例では、NM0の値が20で、NM1の値が12であるから減算結果が8となる。この値は、設定ノイズディテクトレベルNOIDETLVL「15」より小さい。
〔3〕’:その結果、図8(O)に示すように、第3ノイズレベルディテクタ2235の出力信号NM10はローレベルとなる。
〔4〕:これにより、図8(P)に示すように、ANDゲート2237の出力信号NM210がハイレベルとなり、第2ノイズレベルディテクタ2235の出力信号NM20がハイレベルとなっていること、すなわち、隣々接レベル差検出のノイズレベル検出結果を有効にする。
〔6〕:その結果、図8(R)に示すように、カウンタ2239がカウントアップを開始する。
〔7〕:これに伴い、図8(S)に示すように、スイッチ回路2240は信号NM2の出力がマスクされ、スイッチ回路2240からは値0の信号MASKOUT0が出力される。
したがって、図8(T),(U)に示すように、スイッチ回路2241の出力信号MASKOUTおよびラッチ回路2233の出力、すなわち検出器231の出力maskoutが0値に保持される。つまり、変調部あるいはディフェクト等による異常状態が検出されたものとして、位相比較器222の位相比較結果のループフィルタ224への出力はマスクされる。
その結果、図8(S)〜(U)に示すように、スイッチ回路2240は、ノードND2の信号NM2(値2)を選択してスイッチ回路2241に信号MASKOUT0が出力され、スイッチ回路2241、ラッチ回路2233を通して、検出器231の出力maskoutが値2となってループフィルタ224に出力される。
これにより、正常な位相誤差データだけがループフィルタに帰還され、VCO225への不要なノイズ注入を防止することができる。
この場合のノイズイメージは、図9(E)に示すように、階段状のパルス波形の場合である。
{1}と{2}のレベル差には下記の相関関係がある。
・{2}が大、{1}が小、
・{1}が大、{2}が小、である。
よって、{2}のレベル差の大の場合は矩形のノイズ波と同等と考え、{1}がマスクされなくとも問題とならない。
この場合、スイッチ回路2241は、図示しないレジスタに設定されているたとえば1ビットのノイズディテクトイネーブル値NOIDETENAがローレベル(L)に設定されていることから、位相誤差入力inerrである信号NM0を選択し、信号MASKOUTとしてラッチ回路2233に出力する。
また、トラッキングやフォーカスの状態により隣接トラックからの変調信号のクロストークがあった場合にも、位相比較出力の異常を検出し、マスクすることができる。
さらに、デフォーカス等によるウォブル信号の乱れに対して、ディフェクト検出回路の検出遅れがあった場合でも、位相比較出力のマスクを迅速に行い、ウォブル信号に対するクロック位相の変動を防止することができる。
また、ウォブル信号波形をまずADCによりサンプリングし、このディジタルデータを演算することにより位相比較を行うPLLにおいて位相誤差信号をマスクすることはできる。
Claims (10)
- 所定周期を有する基本のキャリア信号に、決められた長さの別の波形を埋め込んだ信号から、上記キャリア信号の周波数に同期をとるためのクロックを生成するクロック生成生回路であって、
上記各波形を上記生成されたクロックの定められた位相で入力をサンプリングするサンプリング回路と、
位相同期回路と、を有し、
上記位相同期回路は、
位相比較結果に応じた周波数で発振するクロックを生成し、上記サンプリング回路に出力する発振回路と、
上記サンプリング回路の出力信号と、上記発振回路の発振クロックとの位相比較を行い、上記位相比較結果を出力する位相比較器と、
上記位相比較器の出力の変動を検出し、設定しきい値を越える変動が発生した場合には、上記発振回路への位相比較結果のフィードバックを特定の期間マスクする検出器と、を含む
クロック生成回路。 - 上記検出器は、上記位相比較器の出力の隣接サイクル間の変動または1サイクル間隔の変動を計測し、計測値が上記設定しきい値を越えた場合には、上記発振回路への位相比較器出力のフィードバックをマスクする
請求項1記載のクロック生成回路。 - 上記検出器は、設定信号に応じて、上記マスクすべき検出結果が得られた場合であっても、マスクをかけずに上記位相比較器の位相比較結果の上記発振回路へのフィードバックを行う
請求項1記載のクロック生成回路。 - 上記設定しきい値は、任意の値に変更可能である
請求項1記載のクロック生成回路。 - ウォブルを有し、ウォブルの一部を変調することにより所定の情報を埋め込むタイプの光ディスク装置であって、
上記光ディスクに光を照射し、その反射光に応じた再生信号に基づいてウォブルデータを生成するウォブルデータ生成回路と、
位相同期回路を有し、上記ウォブルデータ生成回路により生成されたウォブルデータに基づいてウォブルクロックを生成するウォブルクロック生成回路と、を有し、
上記ウォブルデータ生成回路は、
上記ウォブルデータ生成回路により生成されたウォブルデータに含まれる各波形を再生されたウォブルクロックの定められた位相で入力をサンプルするサンプリング回路、を含み、
上記位相同期回路は、
位相比較結果に応じた周波数で発振するクロックを生成し、上記サンプリング回路に出力する発振回路と、
上記サンプリング回路の出力信号と、上記発振回路の発振クロックとの位相比較を行い、上記位相比較結果を出力する位相比較器と、
上記位相比較器の出力の変動を検出し、設定しきい値を越える変動が発生した場合には、上記発振回路への位相比較結果のフィードバックを特定の期間マスクする検出器と、を含む
光ディスク装置。 - 上記検出器は、上記位相比較器の出力の隣接サイクル間の変動または1サイクル間隔の変動を計測し、計測値が上記設定しきい値を越えた場合には、上記発振回路への位相比較器出力のフィードバックをマスクする
請求項5記載の光ディスク装置。 - 上記検出器は、設定信号に応じて、上記マスクすべき検出結果が得られた場合であっても、マスクをかけずに上記位相比較器の位相比較結果の上記発振回路へのフィードバックを行う
請求項5記載の光ディスク装置。 - 上記ウォブルの一部はMSK変調され、
上記検出器のマスク期間は、4ウォブルサイクル長に設定されている
請求項5記載の光ディスク装置。 - 上記ウォブルの一部はMSK変調され、
上記検出器のマスク期間は、4ウォブルサイクル長に設定されている
請求項6記載の光ディスク装置。 - 上記設定しきい値は、任意の値に変更可能である
請求項5記載の光ディスク装置。
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