JP2006338716A - Pll circuit and optical disk drive using it - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical disk drive which can reproduce the recorded high density data from the beginning without errors even when the channel frequencies are changed by seeking or when there are non-recorded areas right in front. <P>SOLUTION: This drive continuously detects the frequency (Fwbl) of the 2nd signals by using an FM demodulator (6 in Fig.1), and uses the sum of the output (ΔF) of a loop filter (52 in Fig.1) and (Fwbl) as the control input signals of the local oscillator (53 in Fig.1) in the PLL circuit (5 in Fig.1) inputting the 1st signals. The phase is pulled in within a short period by controlling the center frequency of the local oscillator (53 in Fig.1) by using the 2nd signals that the frequency information can always be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ディスク等に利用されるPLL(Phase-Locked Loop:位相同期ループ)回路に対して、特にチャネル周波数の切り替わりや直前に未記録領域が存在する場合でも、先頭記録領域から誤りなく再生するための高速引込みと安定性を備えたPLL回路に関する。   The present invention reproduces from a head recording area without error even when a channel frequency is switched or an unrecorded area exists immediately before a PLL (Phase-Locked Loop) circuit used for an optical disk or the like. The present invention relates to a PLL circuit having high-speed pull-in and stability.

近年、半導体プロセス技術の進歩、インターネット技術の進歩及びデータ通信容量の拡大などにより、個人で膨大なデータを扱う場面が増えてきた。これに伴い、光ディスク装置及びハードディスク装置等のデータストレージ装置が普及している。光ディスク装置は、ハードディスク装置に比べて、可換媒体という利点がある反面、記録再生に関する制約が多くなる。以下に、光ディスク装置の記録再生方法に関して述べる。   In recent years, due to advances in semiconductor process technology, advances in Internet technology, and expansion of data communication capacity, the number of scenes where individuals handle huge amounts of data has increased. Accordingly, data storage devices such as optical disk devices and hard disk devices have become widespread. An optical disk device has an advantage of a replaceable medium as compared with a hard disk device, but has more restrictions on recording and reproduction. Hereinafter, a recording / reproducing method of the optical disc apparatus will be described.

一般に光ディスク装置は、回転するディスク媒体に対して、媒体面に集光するレーザースポットが半径方向及び鉛直方向に正確に追従可能なサーボ機構を備えたピックアップを具備し、ディスク上の案内溝(グルーブトラック)を走査する。鉛直方向の制御をフォーカシングサーボ、半径方向の制御をトラッキングサーボと呼ぶ。   In general, an optical disc apparatus includes a pickup having a servo mechanism that can accurately follow a rotating and spotting laser spot in a radial direction and a vertical direction with respect to a rotating disc medium, and guide grooves (grooves) on the disc. Track). Control in the vertical direction is called focusing servo, and control in the radial direction is called tracking servo.

記録時にレーザービームの光強度を上げることで媒体面上に集光された微小スポット領域の温度を上げ、これにより物理的変化(相変化、磁区反転など)を起こすことで微小マークを形成する。再生時には物理変化を起こさない程度の光強度のビームを照射し、反射光量の変化等をフォトディテクタにより検出する。この検出信号を、再生RF(Radio Frequency)信号と呼ぶ。   By increasing the light intensity of the laser beam at the time of recording, the temperature of the minute spot area condensed on the medium surface is raised, thereby causing a physical change (phase change, magnetic domain inversion, etc.) to form a minute mark. During reproduction, a beam having a light intensity that does not cause a physical change is irradiated, and a change in the amount of reflected light is detected by a photodetector. This detection signal is referred to as a reproduction RF (Radio Frequency) signal.

再生RF信号から情報を検出するためには、同期クロック抽出のためPLL回路が必要である。図4に、一般的なPLLの開ループ特性が示されている。通常、再生RF信号だけから位相同期情報を生成するPLL回路では、ディスク偏芯を圧縮するため、偏芯周波数faに対してA1以上のゲインとなるように、そのループ特性が設定される。ループ帯域を高周波側に移動することによって、偏芯に対する圧縮率が増加する。そうすると、逆にPLLを通過するノイズ帯域が増えるために、クロックジッタという形で同期クロックの精度を悪化させてしまう。PLLを低ゲインにすることで、ノイズに対する影響は改善するものの、偏芯周波数に対する圧縮ゲインがA2となることにより、偏芯量が大きなディスクを再生する場合に位相ずれが発生してしまい再生性能が劣化してしまう。図5は、一般的なPLLにおいて位相誤差を時間軸上で示したものである。この図から明らかなように、高ゲイン時には偏芯による変動を圧縮できるが、低ゲイン時には圧縮効果が少なくなる。   In order to detect information from the reproduction RF signal, a PLL circuit is necessary for extracting a synchronous clock. FIG. 4 shows an open loop characteristic of a general PLL. Normally, in a PLL circuit that generates phase synchronization information only from a reproduced RF signal, the disk eccentricity is compressed, so that the loop characteristic is set so that the gain is greater than or equal to A1 with respect to the eccentric frequency fa. By moving the loop band to the high frequency side, the compression ratio against eccentricity increases. If it does so, since the noise band which passes PLL will increase conversely, the precision of a synchronous clock will deteriorate in the form of a clock jitter. Although the effect on noise is improved by reducing the PLL gain, the compression gain with respect to the eccentric frequency becomes A2, so that a phase shift occurs when a disk with a large eccentricity is reproduced, and the reproduction performance. Will deteriorate. FIG. 5 shows a phase error on a time axis in a general PLL. As is clear from this figure, the fluctuation due to eccentricity can be compressed at high gain, but the compression effect is reduced at low gain.

一方、情報を記録する場合、ディスク上の幾何学的な位置(物理アドレス)を特定し、その場所に正確な長さの情報マークを記録する必要がある。これは、主に記録情報の連続性確保、アクセス性向上、記録済み領域の上書き回避等の理由による。物理アドレス情報の埋め込み方には、情報トラック上にプリピットで形成する方法と、グルーブトラックを変調しこの中に情報を埋め込む方法との2種類がある。   On the other hand, when information is recorded, it is necessary to specify a geometric position (physical address) on the disk and to record an information mark having an accurate length at that position. This is mainly due to reasons such as ensuring continuity of recorded information, improving accessibility, and avoiding overwriting of recorded areas. There are two methods of embedding physical address information: a method of forming a pre-pit on an information track, and a method of modulating a groove track and embedding information therein.

光磁気ディスクやDVD−RAMでは、情報トラック上に予めPLL用に単一周波数から成るVFO領域とそれに続く物理アドレス情報を埋め込んだプリピットとを形成しておき、この情報を再生することで位置を特定する。このプリピット領域は、プリピットヘッダと呼ばれ、各セクタの先頭に形成される。この領域には、ユーザー情報を記録することはできない。   In magneto-optical disks and DVD-RAMs, a VFO area consisting of a single frequency and a pre-pit in which physical address information following the PLL are embedded in advance on the information track, and the position is obtained by reproducing this information. Identify. This pre-pit area is called a pre-pit header and is formed at the head of each sector. User information cannot be recorded in this area.

CD−R/RW、DVD−R/RW、DVD+R/RWでは、記録後のディスクをROMドライブで再生する必要があるため、情報トラック上に形成されたプリピットを利用することができない。そこで、グルーブトラックのカッティング時に半径方向にウォブリングした、ウォブル(Wobble)トラック方式のディスクが用いられる。CDではウォブリングの周波数変調により、DVD+R/RWでは位相変調により、それぞれアドレス情報を埋め込まれる。DVD−R/RWでは、アドレス情報を埋め込んだランドプリピットと呼ばれるプリプットを、ウォブリング位相に同期してグループトラックと隣接するグルーブトラックの間の領域(ランド領域)上に分散配置する。   In CD-R / RW, DVD-R / RW, and DVD + R / RW, it is necessary to reproduce the recorded disc with a ROM drive, and thus it is not possible to use prepits formed on information tracks. Therefore, a wobble track type disk wobbled in the radial direction when cutting the groove track is used. Address information is embedded in CD by wobbling frequency modulation and in DVD + R / RW by phase modulation. In DVD-R / RW, a pre-called land pre-pit in which address information is embedded is distributed and arranged on an area (land area) between a group track and an adjacent groove track in synchronization with the wobbling phase.

ウォブリング周波数は、トラッキングサーボの追従帯域より高域でかつ再生RF信号に影響を与えない低域周波数にする必要があり、CDではRFチャネルの192分の1、DVD−R/RW/RAMではRFチャネル周波数の186分の1、DVD+R/RWでは32分の1がそれぞれ選択されている。ウォブリングは、ディスクからの反射光を半径方向に2分割したフォトディテクタ出力の差から検出できる。この検出信号を以降「ウォブル信号」と呼ぶ。ウォブル信号は、SNR(Signal to Noise Ratio)が低いが、バンド幅が比較的狭く、常に位相情報が得られるため、PLLにより安定なチャネルクロックを生成することができる。したがって、変調ウォブル信号の検波又はランドプリピットの再生により物理位置を特定し、かつ、このウォブルPLLクロックに同期して情報を記録することにより、ディスク上の任意領域に正しい長さの情報を記録することが可能となる。したがって、再生RF信号のチャネル周波数とウォブル信号の基本周波数との比は、ディスク回転数が変化したとしても一定となる。   The wobbling frequency needs to be higher than the tracking servo tracking band and low frequency that does not affect the reproduction RF signal. For CD, it is 1/192 of the RF channel, and for DVD-R / RW / RAM, it is RF. 1/186 of the channel frequency and 1/32 of the DVD + R / RW are selected. Wobbling can be detected from the difference in the photodetector output obtained by dividing the reflected light from the disk into two in the radial direction. This detection signal is hereinafter referred to as a “wobble signal”. The wobble signal has a low signal-to-noise ratio (SNR), but has a relatively narrow bandwidth and always obtains phase information. Therefore, a stable channel clock can be generated by the PLL. Therefore, by identifying the physical position by detecting the modulated wobble signal or reproducing the land pre-pit and recording information in synchronization with this wobble PLL clock, the correct length of information is recorded in an arbitrary area on the disc. It becomes possible to do. Therefore, the ratio between the channel frequency of the reproduction RF signal and the fundamental frequency of the wobble signal is constant even when the disk rotation speed changes.

ディスクの回転制御方法にも主に2種類の方式が存在する。最も簡便なのがウォブル信号の周波数が一定になるようにスピンドル回転数を制御するCLV(Constant Linear Velocity)制御方式である。しかし、CLV制御の場合、内周と外周でスピンドル回転数が約2.4倍変化するため、ランダムアクセス時にスピンドル制御の待ち時間がかかる点と、これにより多くの電力が消費される点とが課題である。このため、CAV(Constant Angular Velocity)制御方式を用いる装置が増えてきている。この方式では、スピンドルを常に一定速度で回転させるため、回転の待ち時間が‘0’となる。一方、半径に依存して線速度が変化することになるため、半径に対する記録パワー制御が必要となる。また、広いキャプチャレンジを持つウォブルPLLと再生RF信号用PLLとが必要となる。   There are mainly two types of disk rotation control methods. The simplest is a CLV (Constant Linear Velocity) control method for controlling the spindle rotation speed so that the frequency of the wobble signal is constant. However, in the case of CLV control, the spindle rotation speed changes by about 2.4 times on the inner and outer circumferences, so that there is a spindle control waiting time during random access, and a lot of power is consumed by this. It is a problem. For this reason, an apparatus using a CAV (Constant Angular Velocity) control method is increasing. In this method, since the spindle is always rotated at a constant speed, the waiting time for rotation is ‘0’. On the other hand, since the linear velocity changes depending on the radius, it is necessary to control the recording power with respect to the radius. Further, a wobble PLL having a wide capture range and a reproduction RF signal PLL are required.

ところで、DVD−RAMでは、光磁気ディスクのランダムアクセス性を踏襲してプリピットヘッダを採用しており、未記録領域に続く記録領域が存在する。すなわち、未記録領域で再生PLLが外れた後、記録領域先頭から直ぐにPLL引込みを完了させてデータ再生が要求される。未記録領域において再生PLL内の位相比較器出力は平均的に‘0’が期待できるが、場合によっては局所発振器周波数がずれてしまう可能性がある。記録領域先頭のVFO領域で位相引込みを完了させる必要があるが、未記録領域において周波数が大きくずれてしまうと、位相引込みが完了しない場合が考えられる。これにより、記録領域先頭でデータ検出誤りを起こす可能性がある。他の光ディスク媒体では、領域途中に未記録領域がないように処理されるため、このような問題は発生しない。   By the way, the DVD-RAM employs a prepit header following the random accessibility of the magneto-optical disk, and there is a recording area following the unrecorded area. That is, after the reproduction PLL is removed from the unrecorded area, the PLL pull-in is completed immediately from the beginning of the recording area, and data reproduction is requested. In the unrecorded area, the output of the phase comparator in the reproduction PLL can be expected to be “0” on average, but the local oscillator frequency may be shifted in some cases. It is necessary to complete the phase pull-in in the VFO area at the beginning of the recording area. However, if the frequency greatly shifts in the unrecorded area, the phase pull-in may not be completed. This may cause a data detection error at the beginning of the recording area. In other optical disk media, processing is performed so that there is no unrecorded area in the middle of the area, so such a problem does not occur.

上記の問題を解決するための一手法が、特許文献1に開示されている。主にDVD−RAMの同期を補助するためのものであり、この方式では、再生RF信号の同期クロック生成用の再生PLL入力段に選択スイッチを設け、再生RF信号か又はウォブル同期クロックかのいずれかを入力できるようにし、RF信号が検出されない時にウォブル同期クロックを選択する。これにより、再生RF信号が検出されない場合でも、再生RF同期クロックの発振周波数が大きく外れることがないように維持させることが可能である。   One method for solving the above problem is disclosed in Patent Document 1. This is mainly for assisting the synchronization of the DVD-RAM. In this method, a selection switch is provided in the reproduction PLL input stage for generating a synchronization clock of the reproduction RF signal, and either the reproduction RF signal or the wobble synchronization clock is provided. The wobble synchronization clock is selected when the RF signal is not detected. As a result, even when the reproduction RF signal is not detected, it is possible to maintain the oscillation frequency of the reproduction RF synchronization clock so as not to deviate greatly.

しかし、ディフェクト等による再生RF信号有無の誤判定を防止するために遅れが生じてしまい、この遅れにより等価的にVFOを短くしてしまうという問題点がある。この問題点を回避するための技術が、特許文献2に開示されている。図6にその構成図を示してある。   However, there is a problem that a delay occurs in order to prevent erroneous determination of the presence / absence of a reproduction RF signal due to a defect, and the VFO is equivalently shortened due to this delay. A technique for avoiding this problem is disclosed in Patent Document 2. FIG. 6 shows a configuration diagram thereof.

このチャネルクロック再生システム100は、光ディスク11に記録されている記録信号を読み出す光ピックアップ12、RFアンプ14、バンドパスフィルタ17、ウォブルPLLブロック16及びデータPLLブロック15から構成されている。ウォブルPLLブロック16は、位相比較器161、ループフィルタ162、電圧制御発振器163及び1/186の分周器163から構成されている。データPLLブロック15は、位相比較器155,156、信号加算器154、ループフィルタ152及び電圧制御発振器153から構成されている。   The channel clock reproduction system 100 includes an optical pickup 12 that reads a recording signal recorded on an optical disc 11, an RF amplifier 14, a band pass filter 17, a wobble PLL block 16, and a data PLL block 15. The wobble PLL block 16 includes a phase comparator 161, a loop filter 162, a voltage controlled oscillator 163, and a 1/186 frequency divider 163. The data PLL block 15 includes phase comparators 155 and 156, a signal adder 154, a loop filter 152, and a voltage controlled oscillator 153.

光ディスク11に記録されている記録信号は、光ピックアップ12を介して読み出される。なお、ディスク回転制御や光ピックアップ・サーボについては説明を省略する。光ピックアップ12の出力信号は、RFアンプ14に入力される。RFアンプ14は、所定の処理により再生RF信号とウォブル信号とを出力する。   A recording signal recorded on the optical disk 11 is read out via the optical pickup 12. Description of disk rotation control and optical pickup servo is omitted. The output signal of the optical pickup 12 is input to the RF amplifier 14. The RF amplifier 14 outputs a reproduction RF signal and a wobble signal by a predetermined process.

再生RF信号は位相比較器155に入力される。一方、ウォブル信号は、バンドパスフィルタ17によりヘッダ領域信号や低域の揺らぎ成分などが除去されて、ウォブルPLLブロック16に入力される。ウォブルPLLブロック16の位相比較器161は、ウォブル信号と電圧制御発振器163の出力信号であるウォブル逓倍クロック信号の分周器1164による186分周信号との位相を比較し、位相誤差信号を出力する。位相比較器161は、ウォブル信号の位相がウォブル逓倍クロック信号の186分周信号の位相に対して進んでいる場合、電圧制御発振器163の出力信号の周波数が高くなるような極性を持つ位相誤差信号を出力する。位相誤差信号はループフィルタ162に入力される。ループフィルタ8の出力信号は、VCO制御電圧として電圧制御発振器163に入力される。電圧制御発振器163は、入力されるVCO制御電圧に応じた周波数を持つウォブル逓倍クロック信号を出力する。このウォブル逓倍クロック信号は定常状態においてウォブル周波数の186倍の周波数を持ち、これはヘッダデータを含めた再生信号の再生レートに相当する周波数である。ウォブルPLLブロック16で生成されたウォブル逓倍クロック信号は、位相比較器155,156に入力される。   The reproduced RF signal is input to the phase comparator 155. On the other hand, the wobble signal is input to the wobble PLL block 16 after the band region filter 17 removes the header region signal and the low frequency fluctuation component. The phase comparator 161 of the wobble PLL block 16 compares the phases of the wobble signal and the 186 frequency-divided signal by the frequency divider 1164 of the wobble multiplied clock signal, which is the output signal of the voltage controlled oscillator 163, and outputs a phase error signal. . The phase comparator 161 is a phase error signal having such a polarity that the frequency of the output signal of the voltage controlled oscillator 163 becomes higher when the phase of the wobble signal is advanced with respect to the phase of the 186 frequency-divided signal of the wobble multiplied clock signal. Is output. The phase error signal is input to the loop filter 162. The output signal of the loop filter 8 is input to the voltage controlled oscillator 163 as a VCO control voltage. The voltage controlled oscillator 163 outputs a wobble multiplied clock signal having a frequency corresponding to the input VCO control voltage. This wobble multiplication clock signal has a frequency 186 times the wobble frequency in a steady state, which is a frequency corresponding to the reproduction rate of the reproduction signal including the header data. The wobble multiplied clock signal generated by the wobble PLL block 16 is input to the phase comparators 155 and 156.

位相比較器155は、RF信号とウォブル逓倍クロック信号との位相を比較し、位相誤差信号を出力する。この位相比較器155は、RF信号の位相がウォブル逓倍クロック信号の位相に対して進んでいる場合、電圧制御発振器153の出力信号の周波数が高くなるような極性を持つ位相誤差信号を出力する。一方、位相比較器156は、ウォブル逓倍クロック信号とチャネルクロック信号との位相を比較し、位相誤差信号を出力する。この位相比較器156は、ウォブル逓倍クロック信号の位相がチャネルクロック信号の位相に対して進んでいる場合、電圧制御発振器153の出力信号の周波数が高くなるような極性を持つ位相誤差信号を出力する。   The phase comparator 155 compares the phases of the RF signal and the wobble multiplied clock signal and outputs a phase error signal. The phase comparator 155 outputs a phase error signal having such a polarity that the frequency of the output signal of the voltage controlled oscillator 153 is increased when the phase of the RF signal is advanced with respect to the phase of the wobble multiplied clock signal. On the other hand, the phase comparator 156 compares the phases of the wobble multiplied clock signal and the channel clock signal and outputs a phase error signal. The phase comparator 156 outputs a phase error signal having such a polarity that the frequency of the output signal of the voltage controlled oscillator 153 is high when the phase of the wobble multiplication clock signal is advanced with respect to the phase of the channel clock signal. .

位相比較器155の出力である位相誤差信号と位相比較器156の出力である位相誤差信号とは、信号加算器154において所定比率にて加算される。信号加算器154の出力信号はループフィルタ152に入力される。ループフィルタ152の出力信号は、VCO制御電圧として電圧制御発振器153に入力される。電圧制御発振器153は、入力されるVCO制御電圧に応じた周波数を持つクロック信号を出力する。このクロック信号はチャネルクロック信号として出力される。   The phase error signal that is the output of the phase comparator 155 and the phase error signal that is the output of the phase comparator 156 are added by a signal adder 154 at a predetermined ratio. The output signal of the signal adder 154 is input to the loop filter 152. The output signal of the loop filter 152 is input to the voltage controlled oscillator 153 as a VCO control voltage. The voltage controlled oscillator 153 outputs a clock signal having a frequency corresponding to the input VCO control voltage. This clock signal is output as a channel clock signal.

この技術では、選択スイッチの替わりに、再生RF信号とウォブル同期クロックとの位相比較器155の出力と、ウォブル同期クロックとVCO153との位相比較器156の出力と、を加算する手法をとる。   In this technique, instead of the selection switch, a method of adding the output of the phase comparator 155 between the reproduction RF signal and the wobble synchronization clock and the output of the phase comparator 156 of the wobble synchronization clock and the VCO 153 is used.

そして、RF信号の位相をφr、ウォブル同期クロックの位相をφw、RF同期クロックの位相をφpとすると、加算後の位相誤差φは、
φ = K1(φr−φw)+K2(φw−φp)
となり、更に、K1=K2に補正した場合、φはφwと無関係になり、
φ = K1(φr−φp)
となる。PLLによりφ=0となるように制御されるので、φpはφrに一致する。しかも、切り替えスイッチは不要となり、RF信号有無の判定ミスによる不具合は発生しない。
When the phase of the RF signal is φr, the phase of the wobble synchronization clock is φw, and the phase of the RF synchronization clock is φp, the phase error φ after addition is
φ = K1 (φr−φw) + K2 (φw−φp)
Furthermore, when K1 = K2 is corrected, φ becomes irrelevant to φw,
φ = K1 (φr-φp)
It becomes. Since φ is controlled by the PLL so that φ = 0, φp coincides with φr. In addition, the change-over switch is not necessary, and there is no problem due to a mistake in determining whether or not there is an RF signal.

特開2002−298367公報JP 2002-298367 A 特開2001−52450公報JP 2001-52450 A

ところで、情報記録後のウォブル信号は再生RF信号の干渉を受け、そのSNRは非常に低下する。したがって、このようなウォブル信号から再生チャネルクロックを生成しても位相までは合わせることは困難であり、チャネルクロックに対して数チャネルクロック程度の誤差を含むことになる。この最大ずれ量をNチャネルクロックとする。その場合、RF同期クロックが正しくRF信号に同期している場合でも、位相比較器155の出力は2Nπの位相誤差を出力しなければならない。通常の再生RF信号は、多くの周波数成分を含み、低SNRである場合が多い。このような信号から2π以上の位相誤差情報を安定かつ正確に生成することは、位相周波数比較器を用いても困難である。したがって、特許文献2で開示された技術は、ウォブル信号とRF信号との位相差が十分小さな場合にのみ有効であり、実際の光ディスク装置では適用が困難である。   By the way, the wobble signal after information recording is subjected to interference of the reproduction RF signal, and the SNR thereof is greatly reduced. Therefore, even if a reproduction channel clock is generated from such a wobble signal, it is difficult to match the phase, and an error of about several channel clocks is included with respect to the channel clock. This maximum deviation amount is taken as an N-channel clock. In this case, even when the RF synchronization clock is correctly synchronized with the RF signal, the output of the phase comparator 155 must output a phase error of 2Nπ. A normal reproduction RF signal includes many frequency components and often has a low SNR. Even if a phase frequency comparator is used, it is difficult to stably and accurately generate phase error information of 2π or more from such a signal. Therefore, the technique disclosed in Patent Document 2 is effective only when the phase difference between the wobble signal and the RF signal is sufficiently small, and is difficult to apply in an actual optical disc apparatus.

また、次世代光ディスク規格であるHD DVD−RW(High Definition DVD-Rewritable)は、DVDに比べて再生RF信号の分解能が低くPRML(Partial Response Maximum Likelihood)検出することを前提としている。したがって、その再生信号から得られる位相誤差情報のSNRがより低下する。HD DVD−RWは、DVD+R/RWと同様に位相変調されたウォブル信号のみでプリピットヘッダが存在しないが、DVD−RAM同様のランダムアクセスが要求される。すなわち、未記録部に続く記録部を、その先頭から正しく再生する必要がある。DVD−RAMでは記録部先頭にあるVFO領域の他に記録部VFOの直前のプリピットヘッダ内にもVFO領域が存在するが、HD DVD−RWでは記録部先頭にVFO領域が71B存在するだけである。このため、大きく周波数がずれてしまった場合には、周波数引込みすらできない可能性がある。また、位相誤差情報が低SNRであることも関係し、プリピットを有するDVD−RAM以上に短時間のPLL位相同期が大きな課題となる。CAV動作では、内外周でチャネル周波数は100%から240%まで変わるため、先頭ブロックの再生が更に困難となる。   Further, HD DVD-RW (High Definition DVD-Rewritable), which is the next generation optical disc standard, is premised on PRML (Partial Response Maximum Likelihood) detection with lower resolution of the reproduction RF signal than DVD. Therefore, the SNR of the phase error information obtained from the reproduced signal is further reduced. HD DVD-RW has only a wobble signal phase-modulated as in DVD + R / RW and does not have a prepit header, but requires random access similar to DVD-RAM. That is, it is necessary to correctly reproduce the recording part that follows the unrecorded part from the beginning. In DVD-RAM, in addition to the VFO area at the head of the recording part, there is a VFO area in the prepit header immediately before the recording part VFO, but in HD DVD-RW, there is only a 71B VFO area at the head of the recording part. is there. For this reason, when the frequency is greatly shifted, there is a possibility that even the frequency pull-in cannot be performed. In addition, since phase error information has a low SNR, PLL phase synchronization in a short time becomes a big problem as compared with a DVD-RAM having prepits. In the CAV operation, since the channel frequency varies from 100% to 240% on the inner and outer circumferences, it becomes more difficult to reproduce the first block.

したがって、本発明が解決しようとする課題は、シークによりチャネル周波数が切り替わる場合や直前に未記録領域が存在する場合でも、高密度記録されたデータ記録領域を先頭から誤りなく再生することの可能な、高速引込みと安定性を兼ね備えたPLLを実現することにある。そこで、本発明の目的は、チャネル周波数が切り替わる場合や直前に未記録領域が存在する場合でも、データ再生PLLの高速同期及び安定性を確保する高スループットかつ信頼性の高い装置を提供することにある。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is that a data recording area recorded at high density can be reproduced without error from the beginning even when the channel frequency is switched by seeking or when there is an unrecorded area immediately before. It is to realize a PLL having both high speed pull-in and stability. Therefore, an object of the present invention is to provide a high-throughput and highly reliable device that ensures high-speed synchronization and stability of a data reproduction PLL even when the channel frequency is switched or an unrecorded area is present immediately before. is there.

本発明に係るPLL回路は、光ディスク媒体から読み出されたRF信号を入力し、このRF信号に位相が同期するクロック信号を生成するPLLと、前記RF信号と同時に前記光ディスク媒体から読み出されたウォブル信号を入力し、このウォブル信号の周波数に対応する周波数信号を出力するFM復調器とを備えたものである。そして、前記PLLは、前記FM復調器から出力された周波数信号に基づき、前記クロック信号の中心となる周波数を設定する。   A PLL circuit according to the present invention receives an RF signal read from an optical disk medium, generates a clock signal whose phase is synchronized with the RF signal, and is read from the optical disk medium simultaneously with the RF signal. And an FM demodulator for inputting a wobble signal and outputting a frequency signal corresponding to the frequency of the wobble signal. The PLL sets a frequency that is the center of the clock signal based on the frequency signal output from the FM demodulator.

特許文献2の技術ではウォブル信号の位相を利用しているのに対して、本発明ではウォブル信号の周波数を利用している。前述したように、ウォブル信号の位相には少なくない誤差が含まれる。これに比べて、ウォブル信号とRF信号との周波数比は非常に正確である。したがって、RF信号が途絶えたとき又はRF信号の線速度が変わったときでも、ウォブル信号によって正確にRF信号の周波数を追従することにより、RF信号が入力されると直ちに位相同期を完了させることができる。   While the technique of Patent Document 2 uses the phase of the wobble signal, the present invention uses the frequency of the wobble signal. As described above, the wobble signal phase includes many errors. In comparison, the frequency ratio between the wobble signal and the RF signal is very accurate. Therefore, even when the RF signal is interrupted or when the linear velocity of the RF signal changes, the phase synchronization can be completed immediately after the RF signal is input by accurately following the frequency of the RF signal by the wobble signal. it can.

例えば、前記周波数信号は、前記ウォブル信号の周波数に対応する電圧値であり、前記PLLは、制御電圧によって前記クロック信号の周波数を変化させる電圧制御発振器を有し、前記制御電圧は、前記周波数信号の電圧値と、前記RF信号と前記クロック信号との位相差に対応する電圧値と、の和である。このとき、電圧制御発振器は、ウォブル信号の周波数に対応する周波数に一致し、かつRF信号の位相に一致したクロック信号を出力するように動作する。   For example, the frequency signal is a voltage value corresponding to the frequency of the wobble signal, and the PLL includes a voltage controlled oscillator that changes the frequency of the clock signal according to a control voltage, and the control voltage is the frequency signal. And the voltage value corresponding to the phase difference between the RF signal and the clock signal. At this time, the voltage controlled oscillator operates so as to output a clock signal that matches the frequency corresponding to the frequency of the wobble signal and that matches the phase of the RF signal.

換言すると、本発明に係る光ディスク装置は、FM復調器(図1の6)によりウォブル信号の周波数を連続検出する。再生RF信号を入力とするPLL回路(図1の5)内の局所発振器(図1の53)の制御入力として、ループフィルタ(図1の52)出力(ΔF)とウォブル信号周波数に相当するFM復調器出力(Fwbl)とを加算したものを用いる。これにより、PLL回路(図1の5)は、ウォブル周波数相当信号(Fwbl)と再生RF信号のチャネル周波数との誤差をキャンセルするように動作する。このPLLクロックに同期して、再生RF信号から再生データを検出する。   In other words, the optical disc apparatus according to the present invention continuously detects the frequency of the wobble signal by the FM demodulator (6 in FIG. 1). As a control input of the local oscillator (53 in FIG. 1) in the PLL circuit (5 in FIG. 1) that receives the reproduction RF signal, the loop filter (52 in FIG. 1) output (ΔF) and FM corresponding to the wobble signal frequency The sum of the demodulator output (Fwbl) is used. As a result, the PLL circuit (5 in FIG. 1) operates to cancel the error between the wobble frequency equivalent signal (Fwbl) and the channel frequency of the reproduction RF signal. In synchronization with this PLL clock, the reproduction data is detected from the reproduction RF signal.

ウォブル信号及び再生RF信号は、線速度が変化しても、それらの周波数比は一定で変化しない。再生RF信号は場合によって信号が得られないことがあるが、ウォブル信号からは常に位相情報を検出することが可能である。したがって、ウォブル信号を利用すると、再生RF信号が得られない場合でも、再生RF信号の周波数を高精度かつ広い周波数レンジで検出することができる。このウォブル信号周波数に相当するFM復調器出力信号を、再生RF用PLLの局所発振器周波数に周波数オフセットとして加えることで、ほぼチャネル周波数に一致させることができる。ただし、周波数に相当する検出信号には数チャネルクロック程度の誤差を含んでしまうので、これを補正するために再生RF信号を用いる。したがって、再生RF信号のみから位相同期信号を生成する場合に比べて、高速かつ安定にタイミングを生成することができる。よって、シーク後又は未記録部に続く記録部の位相同期確立が短時間で実現可能となる。   Even if the linear velocity changes, the frequency ratio of the wobble signal and the reproduction RF signal is constant and does not change. In some cases, a reproduced RF signal cannot be obtained, but phase information can always be detected from a wobble signal. Therefore, when the wobble signal is used, the frequency of the reproduction RF signal can be detected with high accuracy and a wide frequency range even when the reproduction RF signal cannot be obtained. By adding an FM demodulator output signal corresponding to the wobble signal frequency as a frequency offset to the local oscillator frequency of the reproduction RF PLL, it is possible to substantially match the channel frequency. However, since the detection signal corresponding to the frequency includes an error of about several channel clocks, the reproduction RF signal is used to correct this. Therefore, the timing can be generated at high speed and stably compared to the case where the phase synchronization signal is generated only from the reproduction RF signal. Therefore, the phase synchronization establishment of the recording unit after the seek or following the unrecorded unit can be realized in a short time.

また、本発明は、次の(1)〜(9)のように構成することもできる。   Moreover, this invention can also be comprised like following (1)-(9).

(1).第1の信号から同期タイミングを生成するPLL回路において、前記第1の信号のチャネル周波数と周波数比一定かつほぼ連続して周波数情報が得られる第2の信号が与えられ、前記第2の信号を入力とするFM復調器を有し、前記FM復調器出力によって前記PLLの動作中心周波数を設定することを特徴とするPLL回路。   (1). In a PLL circuit that generates a synchronization timing from a first signal, a second signal is obtained that is frequency ratio constant and substantially continuous with the channel frequency of the first signal, and the second signal is A PLL circuit having an FM demodulator as an input and setting an operation center frequency of the PLL by an output of the FM demodulator.

(2).前記PLL内の局所発振器制御入力にリミッタを設け、前記FM復調器出力を基準に前記同期タイミング周波数の上下限を限定することを特徴とする上記(1)記載のPLL回路。   (2). The PLL circuit according to (1), wherein a limiter is provided at a local oscillator control input in the PLL, and the upper and lower limits of the synchronization timing frequency are limited based on the output of the FM demodulator.

(3).前記FM復調器として第2のPLLにより構成することを特徴とする上記(1)又は(2)記載のPLL回路。   (3). The PLL circuit according to (1) or (2), wherein the FM demodulator is configured by a second PLL.

(4).ディスク状記録媒体に同心円状又はスパイラル状のトラックが形成され、前記トラックがトラック横方向に概ね一定の周期を持った微小な正弦波状に蛇行しており、前記トラック上に記録情報が前記トラック蛇行に同期して形成された光ディスク媒体において、回転中の前記光ディスク媒体から前記記録情報を読み出すピックアップ手段と、前記ピックアップ手段の読み取り位置を制御するサーボ機構と、前記ピックアップから得られる記録マーク/スペース列の反射光検出信号であるRF信号から記録情報を検出する手段と、前記ピックアップから得られる前記トラック蛇行による変化検出信号であるウォブル信号を入力とするFM復調器と、前記RF信号から同期タイミングを生成するPLL回路によって構成し、前記PLL回路は前記FM復調器出力によって前記PLLの動作中心周波数を設定し、前記PLLの同期タイミングにより前記記録情報検出手段を動作させることを特徴とする光ディスク装置。   (4). Concentric or spiral tracks are formed on a disk-shaped recording medium, the tracks meander in a minute sine wave having a substantially constant period in the track lateral direction, and recorded information is recorded on the tracks. In the optical disk medium formed in synchronization with the optical disk medium, a pickup means for reading the recorded information from the rotating optical disk medium, a servo mechanism for controlling the reading position of the pickup means, and a record mark / space sequence obtained from the pickup Means for detecting recording information from an RF signal that is a reflected light detection signal of the above, an FM demodulator that receives a wobble signal that is a change detection signal due to the track meandering obtained from the pickup, and a synchronization timing from the RF signal. A PLL circuit that generates the PLL circuit, It sets the operating center frequency of the PLL by M demodulator output, the optical disk apparatus characterized by operating the record information detecting means by the synchronous timing of the PLL.

(5).前記PLL内の局所発振器制御入力にリミッタを設け、前記FM復調器出力を基準に前記同期タイミング周波数の上下限を限定することを特徴とする上記(4)記載の光ディスク装置。   (5). The optical disk apparatus according to (4), wherein a limiter is provided at a local oscillator control input in the PLL, and upper and lower limits of the synchronization timing frequency are limited based on the output of the FM demodulator.

(6).前記FM復調器として第2のPLLにより構成することを特徴とする上記(4)又は(5)記載の光ディスク装置。   (6). The optical disk apparatus according to (4) or (5), wherein the FM demodulator is configured by a second PLL.

(7).ある固定長の再生ブロックが連続しかつ前記再生ブロックの特定位置に単一周波数信号が挿入されている前記RF信号と、前記再生ブロックを識別するアドレス情報が埋め込まれた前記ウォブル信号に対して、前記ウォブル信号から前記アドレス情報を検出する手段と、前記アドレス情報から前記RF信号に含まれる前記単一周波数領域を推定する手段と、前記単一周波数領域推定手段により検出された期間だけ前記PLLゲインを上げる手段を有することを特徴とする、上記(4)乃至(6)のいずれかに記載の光ディスク装置。   (7). For the RF signal in which a fixed-length playback block is continuous and a single frequency signal is inserted at a specific position of the playback block, and the wobble signal in which address information for identifying the playback block is embedded, Means for detecting the address information from the wobble signal; means for estimating the single frequency domain included in the RF signal from the address information; and the PLL gain only for a period detected by the single frequency domain estimation means. The optical disc apparatus according to any one of (4) to (6), further comprising means for raising

(8).ディスク状記録媒体に同心円状又はスパイラル状のトラックに対して、前記トラック上に等間隔でプリピットが配置され、前記トラック上のプリピット以外の領域に記録情報が線密度一定で形成された光ディスク媒体において、回転中の前記光ディスク媒体から前記記録情報を読み出すピックアップ手段と、前記ピックアップ手段の読み取り位置を制御するサーボ機構と、前記ピックアップから得られる記録マーク/スペース列の反射光検出信号であるRF信号から記録情報を検出する手段と、前記ピックアップから得られるプリピット再生信号を入力とするFM復調器と、前記RF信号から同期タイミングを生成するPLL回路によって構成し、前記PLL回路は前記FM復調器出力によって前記PLLの動作中心周波数を設定し、前記PLLの同期タイミングにより前記記録情報検出手段を動作させることを特徴とする光ディスク装置。   (8). In an optical disk medium in which prepits are arranged at equal intervals on the track with respect to concentric or spiral tracks on the disk-shaped recording medium, and recording information is formed in a region other than the prepits on the track with a constant linear density A pickup means for reading the recording information from the rotating optical disc medium, a servo mechanism for controlling the reading position of the pickup means, and an RF signal which is a reflected light detection signal of a recording mark / space column obtained from the pickup A means for detecting recording information, an FM demodulator that receives a pre-pit reproduction signal obtained from the pickup, and a PLL circuit that generates a synchronization timing from the RF signal, the PLL circuit depending on the output of the FM demodulator The operation center frequency of the PLL is set, and the P Optical disc apparatus characterized by operating the record information detecting means by the synchronous timing of the L.

(9).前記PLL内の局所発振器制御入力にリミッタを設け、前記FM復調器出力を基準に前記同期タイミング周波数の上下限を限定することを特徴とする上記(8)記載の光ディスク装置。   (9). The optical disk apparatus according to (8), wherein a limiter is provided at a local oscillator control input in the PLL, and upper and lower limits of the synchronization timing frequency are limited based on the output of the FM demodulator.

本発明によれば、再生時のスループットを向上させることが可能である(第1の効果)。その理由は、再生RF信号が途絶えるか又は線速度が変わっても、ウォブル信号によって周波数追従が可能であるので、再生RF信号が入力されると直ぐに位相同期を完了させることが可能なためである。また、本発明によれば、再生性能を向上させることができる(第2の効果)。その理由は、再生RF信号に含まれる偏芯による周波数変動をウォブル信号を用いて圧縮することができるため、再生PLLのループゲインを低くすることが可能なためである。   According to the present invention, it is possible to improve the throughput during reproduction (first effect). The reason is that even if the reproduction RF signal is interrupted or the linear velocity is changed, the frequency can be tracked by the wobble signal, so that the phase synchronization can be completed as soon as the reproduction RF signal is input. . In addition, according to the present invention, it is possible to improve the reproduction performance (second effect). The reason is that the frequency gain due to eccentricity included in the reproduction RF signal can be compressed using the wobble signal, so that the loop gain of the reproduction PLL can be lowered.

次に、本発明を実施するための最良の第1実施形態について、図1を参照しながら説明する。CD−R/RWやDVD−R/RW/RAM等と同様に、スパイラル状又は同心円状にグルーブトラックを形成したディスク媒体1に、情報の記録再生を行う光ディスク装置10を前提とする。そのグルーブトラックは、半径方向に一定振幅かつ記録ピットの整数倍となるような周期でウォブリングさせて形成する。物理アドレス情報によりウォブリング位相又は周波数を変調してもよい。ディスク媒体1は、図示していないスピンドルモータにより回転制御が行われる。   Next, the best first embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to FIG. As in the case of CD-R / RW, DVD-R / RW / RAM, etc., it is assumed that the optical disk apparatus 10 records and reproduces information on a disk medium 1 in which groove tracks are formed spirally or concentrically. The groove track is formed by wobbling at a constant amplitude in the radial direction and with a period that is an integral multiple of the recording pit. The wobbling phase or frequency may be modulated by the physical address information. The rotation of the disk medium 1 is controlled by a spindle motor (not shown).

レーザーダイオード、光学素子、対物レンズ等の駆動系から構成されるピックアップ2により、ディスク媒体1のグルーブトラックに集光ビームスポットを追従させる。ピックアップ2がディスク媒体1との鉛直方向及び半径方向の位置ずれをディスク媒体1からの反射光により検出し、アクチュエータサーボ3が対物レンズの駆動アクチュエータを制御することで、ディスク面ぶれ及びディスク偏芯にも正確に追従する。   A pickup beam 2 made up of a drive system such as a laser diode, an optical element, and an objective lens causes the focused beam spot to follow the groove track of the disk medium 1. The pickup 2 detects the vertical and radial misalignment with the disk medium 1 by the reflected light from the disk medium 1, and the actuator servo 3 controls the drive actuator of the objective lens, so that the disk surface shake and the disk eccentricity are controlled. Follow exactly.

ディスク媒体1からの反射光はピックアップ2内のフォトディテクタで受光し、微弱な受光信号をRFアンプ4により増幅する。半径方向に2分割したディテクタ出力の差信号であるウォブル信号は、グルーブトラックの半径方向の変動を振幅情報として出力することができる。ユーザー情報は、トラック内に微小マーク列として記録される。このとき、ウォブル信号をN逓倍した記録クロックに同期して記録が行われる。Nは32から192までの整数であり、記録メディアの種類により一意に決まる。ユーザー情報を含む再生RF信号は、分割ディテクタ出力の和として取り出すこと可能であり、再生RF信号のチャネルクロックとウォブル信号との周波数比は一定となる。   Reflected light from the disk medium 1 is received by a photodetector in the pickup 2, and a weak received light signal is amplified by an RF amplifier 4. The wobble signal, which is a difference signal of the detector output divided into two in the radial direction, can output the variation in the radial direction of the groove track as amplitude information. The user information is recorded as a minute mark row in the track. At this time, recording is performed in synchronization with a recording clock obtained by multiplying the wobble signal by N. N is an integer from 32 to 192, and is uniquely determined by the type of recording medium. The reproduced RF signal including user information can be extracted as the sum of the divided detector outputs, and the frequency ratio between the channel clock of the reproduced RF signal and the wobble signal is constant.

ウォブル信号の帯域は比較的狭いので、BPF(Band Pass Filter)7によって帯域を制限することでSNRを稼ぐことができる。BPF7の出力からウォブル信号の周波数を連続して検出するFM復調器6として、PLLを用いる。再生RF信号用のPLL5と区別するために、以降、RF−PLL5及びウォブルPLL6と呼ぶこととする。すなわち、BPF7の出力信号と分周器64の出力信号との位相差を位相比較器61により検出し、ループフィルタ62を通して局所発振器63の発振周波数を制御する。局所発信器63の出力信号は、分周器64を通して位相比較器61にフィードバックする。これにより、位相比較器61の出力信号が‘0’に近づくように周波数制御がなされる。   Since the band of the wobble signal is relatively narrow, SNR can be earned by limiting the band with a BPF (Band Pass Filter) 7. A PLL is used as the FM demodulator 6 that continuously detects the frequency of the wobble signal from the output of the BPF 7. Hereinafter, in order to distinguish from the PLL 5 for the reproduction RF signal, the RF-PLL 5 and the wobble PLL 6 will be referred to. That is, the phase difference between the output signal of the BPF 7 and the output signal of the frequency divider 64 is detected by the phase comparator 61, and the oscillation frequency of the local oscillator 63 is controlled through the loop filter 62. The output signal of the local oscillator 63 is fed back to the phase comparator 61 through the frequency divider 64. Thereby, the frequency control is performed so that the output signal of the phase comparator 61 approaches “0”.

局所発振器63の出力信号を別に逓倍する機能があれば、分周器64は必ずしも必要ない(すなわちN=1)。また、BPF7と位相比較器61との間に、コンパレータを追加しても良い。ウォブル信号のSNRが十分高ければ、BPF7を通さなくても良い。ウォブルPLL6がロックしていれば、ウォブル信号周波数と局所発振器63の制御入力(Fwbl)とは一対一に対応する。すなわち、このウォブルPLL6はウォブル信号のFM復調器として動作する。ウォブル信号をA/D変換器で取り込み、デジタル回路でループを構成しても良い。このFM復調器は、例えば、ウォブル信号の波数を計測する構成でも良い。また、FM復調器の入力信号は、ウォブル信号ではなく、例えばDVD−RAMのプリピットヘッダのような信号でもよく、この場合はプリピットヘッダ間隔を計測しても良く、又はプリピットヘッダ内のVFO周波数を検出しても良い。プリピット情報を用いる場合には、ウォブリングなしの案内溝でもかまわない。   If there is a function of multiplying the output signal of the local oscillator 63 separately, the frequency divider 64 is not necessarily required (that is, N = 1). Further, a comparator may be added between the BPF 7 and the phase comparator 61. If the SNR of the wobble signal is sufficiently high, the BPF 7 need not be passed. If the wobble PLL 6 is locked, the wobble signal frequency and the control input (Fwbl) of the local oscillator 63 correspond one to one. That is, the wobble PLL 6 operates as an FM demodulator for wobble signals. A wobble signal may be captured by an A / D converter, and a loop may be configured by a digital circuit. For example, the FM demodulator may be configured to measure the wave number of a wobble signal. Further, the input signal of the FM demodulator may not be a wobble signal but a signal such as a DVD-RAM pre-pit header. In this case, the pre-pit header interval may be measured, or the pre-pit header The VFO frequency may be detected. When pre-pit information is used, a guide groove without wobbling may be used.

再生RF信号と局所発振器53の出力信号との位相差を、位相比較器51により生成する。位相比較器51の出力信号は、ループフィルタ52を通してフィルタリングされΔFとして出力される。この出力信号ΔFと周波数検出器としてのウォブルPLL6の出力信号Fwblとを加算後に、局所発振器53を制御する。これにより、局所発振器53は中心周波数Fwblで発振しながら再生RF信号に位相同期する。   A phase comparator 51 generates a phase difference between the reproduction RF signal and the output signal of the local oscillator 53. The output signal of the phase comparator 51 is filtered through the loop filter 52 and output as ΔF. After adding this output signal ΔF and the output signal Fwbl of the wobble PLL 6 as the frequency detector, the local oscillator 53 is controlled. As a result, the local oscillator 53 is synchronized in phase with the reproduction RF signal while oscillating at the center frequency Fwbl.

局所発振器53と局所発振器63との感度が異なる場合には、中心周波数Fwblに定数を乗算して補正しても良い。再生RF信号と位相比較器51との間に、コンパレータを追加しても良い。再生RF信号が得られない場合に周波数が大きくずれないように、ΔFに上下限のリミッタを設けても良い。再生RF信号をA/D変換器で取り込み、デジタル回路にてPLLを構成してもよい。   When the local oscillator 53 and the local oscillator 63 have different sensitivities, the center frequency Fwbl may be multiplied by a constant for correction. A comparator may be added between the reproduction RF signal and the phase comparator 51. An upper and lower limiter may be provided for ΔF so that the frequency does not deviate significantly when a reproduction RF signal cannot be obtained. The reproduction RF signal may be captured by an A / D converter, and the PLL may be configured by a digital circuit.

抽出した同期タイミング毎に、再生RF信号をパルス化手段8により2値化して再生データを検出する。その後、図示していない復調回路等によってECC(Error Correction Code)訂正等を行い、情報を取り出す。パルス化手段8はPRML検出器で置き換えても良い。   At each extracted synchronization timing, the reproduction RF signal is binarized by the pulsing means 8 to detect reproduction data. Thereafter, ECC (Error Correction Code) correction or the like is performed by a demodulation circuit (not shown) or the like to extract information. The pulsing means 8 may be replaced with a PRML detector.

HD DVD−RWのようにユーザー情報の前に位相同期用VFO領域を付加したディスクフォーマットであり、かつ物理アドレス情報がウォブル信号から読み出せる場合、ウォブル信号からアドレス情報を検出する検出器を設け、これにより再生RF信号上のVFO領域を推定し、このVFO期間だけRF−PLL5のループゲインを上げる手段を設けても良い。この場合、位相引き込み時間の更なる短縮を見込むことができる。   If the disk format is such that the phase synchronization VFO area is added in front of the user information like HD DVD-RW and the physical address information can be read from the wobble signal, a detector for detecting the address information from the wobble signal is provided, Thus, a means for estimating the VFO region on the reproduction RF signal and increasing the loop gain of the RF-PLL 5 only during this VFO period may be provided. In this case, the phase pull-in time can be further shortened.

本発明に係る光ディスク装置の第2実施形態を示す構成図を図2に示す。第1の信号から同期タイミングを生成するRF−PLL5は、局所発振器53の出力信号と第1の信号との位相ずれを位相比較器51により検出し、ループフィルタ52によりフィルタリング後、局所発振器53の周波数を制御する。ここで、第1の信号のチャネル周波数と周波数比が一定の第2の信号が与えられるものとする。この第2の信号は、FM復調器6に入力されて第2の信号の周波数に相当する情報(Fwbl)を生成する。ループフィルタ52の出力(ΔF)とFwblとは加算器54により加算される。局所発振器53の中心周波数はFwblによって決定され、誤差分はΔFによって吸収される。この構成は、第1実施形態の中のPLL回路に相当し、FM復調器6の構成例(ウォブルPLL6)等、既述した構成例はそのまま第2実施形態であるPLL回路にも適応できる。   FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the optical disc apparatus according to the present invention. The RF-PLL 5 that generates the synchronization timing from the first signal detects a phase shift between the output signal of the local oscillator 53 and the first signal by the phase comparator 51, and after filtering by the loop filter 52, Control the frequency. Here, it is assumed that a second signal having a constant channel frequency and frequency ratio of the first signal is given. This second signal is input to the FM demodulator 6 to generate information (Fwbl) corresponding to the frequency of the second signal. The output (ΔF) of the loop filter 52 and Fwbl are added by the adder 54. The center frequency of the local oscillator 53 is determined by Fwbl, and the error is absorbed by ΔF. This configuration corresponds to the PLL circuit in the first embodiment, and the above-described configuration example such as the configuration example of the FM demodulator 6 (wobble PLL 6) can be applied to the PLL circuit in the second embodiment as it is.

次に、第一及び第二実施形態の光ディスク装置の動作に関して、図を参照しながら説明する。   Next, the operation of the optical disk device of the first and second embodiments will be described with reference to the drawings.

図3は、CAV制御でディスク内周を再生した後、外周にシークした場合の動作を示したものである。シーク直前までは、再生RF信号にPLLが追従している。シーク後、線速度が大きく変わり、図では未記録領域が続く。チャネル周波数が変化した場合、再生RF信号だけから位相同期を確立するためには長い時間がかかる。これは、再生RF信号の周波数帯域が比較的広いことにも起因する。また未記録領域が続く場合にはその分だけ同期に時間がかかることとなる。   FIG. 3 shows the operation when the inner periphery of the disc is reproduced by CAV control and then seeked to the outer periphery. Until just before the seek, the PLL follows the reproduction RF signal. After seeking, the linear velocity changes greatly, and the unrecorded area continues in the figure. When the channel frequency changes, it takes a long time to establish phase synchronization only from the reproduced RF signal. This is also due to the fact that the frequency band of the reproduction RF signal is relatively wide. If an unrecorded area continues, it takes time to synchronize accordingly.

ウォブル信号はディフェクト等を除きほぼ連続して情報が得られ帯域も比較的狭いこともあり、ウォブルPLL6は周波数が変わっても短時間で位相同期が完了する。したがって、ウォブル周波数に相応する信号Fwblも短時間で収束する。Fwblとループフィルタ52の出力信号ΔFとを加算後に、局所発振器53の周波数を制御することで、平均的にはFwblに相当する周波数で発振しながら、再生RF信号チャネルクロック周波数との誤差分をΔFが補正するように動作する。したがって、線速度(チャネル周波数)が切り替わっても、又は未記録領域が存在しても、再生PLLの発振周波数は本来の再生チャネル周波数に近づけることが可能である。周波数ずれが近いほど、引き込みに要する時間は短くなるため、すぐに再生RFデータに位相同期することができる。   The wobble signal can obtain information almost continuously except for defects and the band is relatively narrow, and the wobble PLL 6 completes phase synchronization in a short time even if the frequency changes. Therefore, the signal Fwbl corresponding to the wobble frequency also converges in a short time. After adding Fwbl and the output signal ΔF of the loop filter 52, by controlling the frequency of the local oscillator 53, an error from the reproduced RF signal channel clock frequency is obtained while oscillating at a frequency equivalent to Fwbl on average. It operates so that ΔF corrects. Therefore, even if the linear velocity (channel frequency) is switched or an unrecorded area exists, the oscillation frequency of the reproduction PLL can be brought close to the original reproduction channel frequency. The closer the frequency deviation is, the shorter the time required for pulling in, so that the phase can be immediately synchronized with the reproduction RF data.

本発明では、短時間の位相同期を実現できることの他に、もう一つ利点がある。すなわち、PLLで構成した周波数検出器(ウォブルPLL6)によりディスク偏芯による周波数ずれを連続的に検出できるので、RF−PLL5のループゲインを高くせずとも偏芯を圧縮することができる。したがって、ループ特性を低ゲインにすることが可能となり、クロックジッタを圧縮できるため再生情報の信頼性向上につながる。   The present invention has another advantage in addition to being able to realize short-time phase synchronization. That is, since the frequency deviation due to the disk eccentricity can be continuously detected by the frequency detector (wobble PLL 6) constituted by the PLL, the eccentricity can be compressed without increasing the loop gain of the RF-PLL5. Therefore, it becomes possible to make the loop characteristic low gain, and the clock jitter can be compressed, leading to improvement in the reliability of the reproduction information.

本発明は、CD、DVD等の光ディスク装置に利用可能であり、特に高密度記録された光ディスク装置のCAV再生に好適である。   The present invention can be used for an optical disk device such as a CD and a DVD, and is particularly suitable for CAV reproduction of an optical disk device recorded with high density.

本発明における第1実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows 1st Embodiment in this invention. 本発明における第2実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows 2nd Embodiment in this invention. 本発明の動作を説明するタイミング図である。It is a timing diagram explaining operation | movement of this invention. PLLの開ループ特性図である。It is an open loop characteristic figure of PLL. PLLゲインによる位相誤差圧縮特性図である。It is a phase error compression characteristic figure by a PLL gain. 従来技術を用いたPLL装置のブロック図である。It is a block diagram of the PLL apparatus using a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 ディスク媒体
2 ピックアップ
3 アクチュエータサーボ
4 RFアンプ
5 RF−PLL
6 ウォブルPLL(FM復調器)
7 バンドパスフィルタ
8 パルス化手段
51,61 位相比較器
52,62 ループフィルタ
53,63 局所発振器
54 加算器
64 分周器
1 Disc medium 2 Pickup 3 Actuator servo 4 RF amplifier 5 RF-PLL
6 Wobble PLL (FM demodulator)
7 Band pass filter 8 Pulse generator 51, 61 Phase comparator 52, 62 Loop filter 53, 63 Local oscillator 54 Adder 64 Divider

Claims (11)

光ディスク媒体から読み出されたRF信号に位相が同期するクロック信号を生成するPLLを備えたPLL回路において、
前記RF信号と同時に前記光ディスク媒体から読み出されたウォブル信号を入力し、このウォブル信号の周波数に対応する周波数信号を出力するFM復調器を更に備え、
前記PLLは、前記FM復調器から出力された周波数信号に基づき、前記クロック信号の中心となる周波数を設定する、
ことを特徴とするPLL回路。
In a PLL circuit including a PLL that generates a clock signal whose phase is synchronized with an RF signal read from an optical disk medium,
An FM demodulator for inputting a wobble signal read from the optical disk medium simultaneously with the RF signal and outputting a frequency signal corresponding to the frequency of the wobble signal;
The PLL sets a frequency to be the center of the clock signal based on the frequency signal output from the FM demodulator.
A PLL circuit characterized by that.
前記周波数信号は、前記ウォブル信号の周波数に対応する電圧値であり、
前記PLLは、制御電圧によって前記クロック信号の周波数を変化させる電圧制御発振器を有し、
前記制御電圧は、前記周波数信号の電圧値と、前記RF信号と前記クロック信号との位相差に対応する電圧値と、の和である、
請求項1記載のPLL回路。
The frequency signal is a voltage value corresponding to the frequency of the wobble signal,
The PLL has a voltage controlled oscillator that changes the frequency of the clock signal according to a control voltage,
The control voltage is a sum of a voltage value of the frequency signal and a voltage value corresponding to a phase difference between the RF signal and the clock signal.
The PLL circuit according to claim 1.
第1の信号から同期タイミングを生成するPLLを備えたPLL回路において、
前記第1の信号のチャネル周波数と周波数比が一定でありかつほぼ連続して周波数情報が得られる第2の信号を入力するFM復調器を更に備え、
前記PLLは、前記FM復調器の出力信号に基づいて当該PLLの動作中心周波数を設定する、
ことを特徴とするPLL回路。
In a PLL circuit including a PLL that generates synchronization timing from a first signal,
An FM demodulator for inputting a second signal in which the channel frequency and the frequency ratio of the first signal are constant and frequency information is obtained substantially continuously;
The PLL sets an operation center frequency of the PLL based on an output signal of the FM demodulator.
A PLL circuit characterized by that.
前記PLL内の局所発振器の制御入力側に、前記FM復調器の出力信号を基準に前記同期タイミングの周波数の上限及び下限を設定するリミッタを設けた、
ことを特徴とする請求項3記載のPLL回路。
On the control input side of the local oscillator in the PLL, a limiter for setting an upper limit and a lower limit of the frequency of the synchronization timing based on the output signal of the FM demodulator is provided.
The PLL circuit according to claim 3.
前記PLLを第1のPLLとしたとき、
前記FM復調器が第2のPLLから成る、
ことを特徴とする請求項3又は4記載のPLL回路。
When the PLL is a first PLL,
The FM demodulator comprises a second PLL;
The PLL circuit according to claim 3 or 4, characterized in that
ディスク状記録媒体に同心円状又はスパイラル状のトラックが形成され、前記トラックが概ね一定の周期を持った微小な正弦波状に蛇行しており、前記トラック上に記録情報が前記トラックの蛇行に同期して形成された光ディスク媒体に対して、
回転中の前記光ディスク媒体から前記記録情報を読み出すピックアップ手段と、
このピックアップ手段の読み取り位置を制御するサーボ機構と、
前記ピックアップ手段から得られる記録マーク及びスペース列の反射光検出信号であるRF信号から記録情報を検出する記録情報検出手段と、
前記ピックアップ手段から得られる前記トラックの蛇行による変化検出信号であるウォブル信号を入力するFM復調器と、
このFM復調器の出力信号によってPLLの動作中心周波数を設定するとともに、前記記録情報検出手段を動作させる同期タイミングを前記RF信号から生成するPLL回路と、
を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
Concentric or spiral tracks are formed on a disk-shaped recording medium, the tracks meander in a minute sine wave having a substantially constant period, and the recorded information on the tracks is synchronized with the meandering of the tracks. For optical disk media formed
Pick-up means for reading the recorded information from the rotating optical disc medium;
A servo mechanism for controlling the reading position of the pickup means;
Recording information detection means for detecting recording information from an RF signal which is a reflected light detection signal of a recording mark and a space row obtained from the pickup means;
An FM demodulator for inputting a wobble signal which is a change detection signal due to meandering of the track obtained from the pickup means;
A PLL circuit that sets an operation center frequency of the PLL by an output signal of the FM demodulator and generates a synchronization timing for operating the recording information detection unit from the RF signal;
An optical disc apparatus comprising:
前記PLL内の局所発振器の制御入力側に、前記FM復調器の出力信号を基準に前記同期タイミングの周波数の上限及び下限を設定するリミッタを設けた、
ことを特徴とする請求項6記載の光ディスク装置。
On the control input side of the local oscillator in the PLL, a limiter for setting an upper limit and a lower limit of the frequency of the synchronization timing based on the output signal of the FM demodulator is provided.
The optical disc apparatus according to claim 6.
前記PLLを第1のPLLとしたとき、
前記FM復調器が第2のPLLから成る、
ことを特徴とする請求項6又は7記載の光ディスク装置。
When the PLL is a first PLL,
The FM demodulator comprises a second PLL;
8. The optical disk apparatus according to claim 6, wherein
前記RF信号は、ある固定長の再生ブロックが連続し、かつ前記再生ブロックの特定位置に単一周波数信号が挿入され、
前記ウォブル信号は、前記再生ブロックを識別するアドレス情報が埋め込まれ、
前記ウォブル信号から前記アドレス情報を検出する検出手段と、
この検出手段によって検出された前記アドレス情報から、前記RF信号に含まれる前記単一周波数が挿入された領域を推定する推定手段と、
この推定手段によって推定された領域に対して前記PLL回路のゲインを上げる手段と、
を有することを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の光ディスク装置。
In the RF signal, a fixed-length reproduction block is continuous, and a single frequency signal is inserted at a specific position of the reproduction block,
In the wobble signal, address information for identifying the reproduction block is embedded,
Detecting means for detecting the address information from the wobble signal;
Estimating means for estimating a region where the single frequency included in the RF signal is inserted from the address information detected by the detecting means;
Means for increasing the gain of the PLL circuit relative to the region estimated by the estimating means;
The optical disc apparatus according to claim 6, wherein the optical disc apparatus includes:
ディスク状記録媒体に同心円状又はスパイラル状にトラックが形成され、このトラック上に等間隔でプリピットが配置され、前記トラック上のプリピット以外の領域に記録情報が線密度一定で形成された光ディスク媒体に対して、
回転中の前記光ディスク媒体から前記記録情報を読み出すピックアップ手段と、
このピックアップ手段の読み取り位置を制御するサーボ機構と、
前記ピックアップ手段から得られる記録マーク及びスペース列の反射光検出信号であるRF信号から記録情報を検出する記録情報検出手段と、
前記ピックアップ手段から得られるプリピット再生信号を入力するFM復調器と、
このFM復調器の出力信号によってPLLの動作中心周波数を設定するとともに、前記記録情報検出手段を動作させる同期タイミングを生成するPLL回路と、
を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
An optical disk medium in which tracks are formed concentrically or spirally on a disk-shaped recording medium, prepits are arranged at equal intervals on the track, and recording information is formed in a region other than the prepits on the track with a constant linear density for,
Pick-up means for reading the recorded information from the rotating optical disc medium;
A servo mechanism for controlling the reading position of the pickup means;
Recording information detection means for detecting recording information from an RF signal which is a reflected light detection signal of a recording mark and a space row obtained from the pickup means;
An FM demodulator for inputting a pre-pit reproduction signal obtained from the pickup means;
A PLL circuit that sets an operation center frequency of the PLL by an output signal of the FM demodulator and generates a synchronization timing for operating the recording information detection unit;
An optical disc apparatus comprising:
前記PLL内の局所発振器の制御入力側に、前記FM復調器の出力信号を基準に前記同期タイミングの周波数の上限及び下限を設定するリミッタを設けた、
ことを特徴とする請求項10記載の光ディスク装置。
On the control input side of the local oscillator in the PLL, a limiter for setting an upper limit and a lower limit of the frequency of the synchronization timing based on the output signal of the FM demodulator is provided.
The optical disc apparatus according to claim 10.
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