JP2008176834A - Recording and reproducing device and recording and reproducing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は記録再生装置及び記録再生方法に関し、特に、ディスク状記録媒体にデジタルデータを記録再生するために用いて好適な技術に関する。 The present invention relates to a recording / reproducing apparatus and a recording / reproducing method, and particularly to a technique suitable for use in recording / reproducing digital data on / from a disk-shaped recording medium.
従来、DVDなどの光ディスクに対してデジタルデータを記録再生する装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。DVDでは、ディスクの中心から外周に向かってスパイラル状のレーザービームの案内溝(グルーブ)が形成され、ここにデータが記録される。案内溝は、半径方向に所定の振幅と単一の周期でわずかに蛇行(ウォブル)している。 2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus for recording / reproducing digital data on an optical disk such as a DVD is known (for example, see Patent Document 1). In a DVD, spiral laser beam guide grooves (grooves) are formed from the center of the disk toward the outer periphery, and data is recorded therein. The guide groove is slightly wobbled with a predetermined amplitude and a single period in the radial direction.
ここで、記録クロック・再生クロックを生成する場合のブロック構成図を図2に示す。
まず、記録クロック生成について説明する。光ディスク201上に形成されているウォブルを光ピックアップ部202により読み取る。そして、光ピックアップ部202で読み取ったウォブルをウォブル検出部203に出力し、ウォブル検出部203によりウォブル信号を検出する。すなわち、本実施形態の記録再生装置において、光ピックアップ部202及びウォブル検出部203がウォブル信号検出手段として機能する。
Here, FIG. 2 shows a block configuration diagram when the recording clock and the reproduction clock are generated.
First, recording clock generation will be described. The
ウォブル検出部203により検出されたウォブル信号はコンパレータ部204に出力される。そして、コンパレータ部204においてウォブル信号を所定のスライスレベルと比較され、ウォブル信号のゼロクロス点が検出される。
The wobble signal detected by the
コンパレータ部204において検出されたゼロクロス点は位相検出部205に出力される。位相検出部205は、入力されたウォブル信号のゼロクロス点のタイミングと、分周器208から出力される出力信号の位相差とを比較し、位相差に応じた位相誤差信号を出力する。
The zero cross point detected by the
位相検出部205から出力された位相誤差信号は、ループフィルタ部206を介してVCO部207に与えられ、位相ロックしたクロックを生成するようVCO部207を制御する。VCO部207の出力は、分周器208を経由して位相検出部205へ入力される。データ記録には、VCO部207から発生されたクロックが用いられる。
The phase error signal output from the
次に、再生クロック生成について説明する。光ディスク201上に記録されたデジタルデータを光ピックアップ部202により読み取る。そして、この読み取ったデジタルデータを再生信号検出部209に供給する。再生信号検出部209は入力されたデジタルデータから再生信号を検出する。
Next, reproduction clock generation will be described. Digital data recorded on the
再生信号検出部209により検出された再生信号はコンパレータ部210に与えられる。コンパレータ部210は、入力された再生信号を所定のスライスレベルと比較し、再生信号のゼロクロス点を検出し、これを位相検出部211に出力する。
The reproduction signal detected by the reproduction
位相検出部211は、入力されたゼロクロス点のタイミングと、分周器214から与えられる出力信号との位相差を比較し、位相差に応じた位相誤差信号を出力する。位相検出部211から出力される位相誤差信号は、ループフィルタ部212を介してVCO部213に与えられ、位相ロックしたクロックを生成するようVCO部213を制御する。VCO部213の出力は、分周器214を経由して位相検出部211へ入力される。再生処理には、VCO部213から発生されたクロックが用いられる。
The
しかしながら、前記従来の構成では、回転に同期した記録クロックと再生データに同期した再生クロックを得るために2つのアナログVCO部を備える必要があるので、回路規模や消費電力が増大してしまう問題点があった。また、回路規模の増大に伴って製造コストが上昇してしまうという問題点があった。
本発明は前述の問題点に鑑み、回路規模や消費電力を増大させることなく、記録クロック及び再生クロックを安定して生成できるようにすることを目的としている。
However, in the conventional configuration, since it is necessary to provide two analog VCO units in order to obtain a recording clock synchronized with rotation and a reproduction clock synchronized with reproduction data, the circuit scale and power consumption increase. was there. In addition, there is a problem that the manufacturing cost increases with an increase in circuit scale.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is an object of the present invention to stably generate a recording clock and a reproduction clock without increasing the circuit scale and power consumption.
本発明の記録再生装置は、ディスク状記録媒体に形成されたウォブル信号を検出するウォブル信号検出手段と、前記ウォブル信号検出手段によって検出されたウォブル信号に基いて、ウォブル周期に関連した周波数を有する第1のクロックを生成する第1のクロック生成手段と、前記第1のクロック生成手段が前記第1のクロックを生成する際の制御信号に予め設定された処理が施された周波数成分を制御信号とし、チャネル周期に関連した周波数を有するチャネルクロックを生成する第2のクロック生成手段とを有し、前記第1のクロック生成手段に組み込む電圧制御発振器と、前記第2のクロック生成手段に組み込む電圧制御発振器とを同一の構成にしたことを特徴とする。
また、本発明の記録再生装置の他の特徴とするところは、ディスク状記録媒体に形成されたウォブル信号を検出するウォブル信号検出手段と、前記ディスク状記録媒体に形成された基準位相信号を検出する基準位相信号検出手段と、前記ディスク状記録媒体に記録されたデータを読み取って再生信号を検出する再生信号検出手段と、前記ウォブル信号検出手段によって検出されたウォブル信号を用いて、ウォブル周期に関連した周波数を有するクロックを生成する第1のクロック生成手段と、前記第1のクロック生成手段により生成されたクロックに基づいて、アドレス情報を検出するアドレス情報検出手段と、前記第1のクロック生成手段の制御信号にゲイン処理を施してノイズ成分を除去するフィルタ手段と、前記フィルタ手段によりゲイン処理が施されてノイズ成分が除去された周波数成分を制御信号とし、チャネル周期に関連した周波数を有するクロックを生成する第2のクロック生成手段と、前記基準位相信号検出手段により検出された基準位相信号と、前記第2のクロック生成手段により生成された記録クロックとの時間差を検出する時間差検出手段と、前記時間差検出手段により検出された時間差から前記基準位相信号と記録クロックとの周波数ずれをオフセット値として算出するオフセット算出手段と、前記オフセット算出手段により算出されたオフセット値を前記第2のクロック生成手段の制御信号に付加するオフセット付加手段と、前記再生信号検出手段により検出された再生信号を等化する等化手段と、前記等化手段により等化された出力データを平滑化する平滑化手段と、前記平滑化手段の出力信号と前記フィルタ手段により行われたゲイン処理のゲイン処理結果とを加算する加算手段と、前記加算手段の加算結果を前記第2のクロック生成手段の制御信号とし、チャネル周期に関連した周波数を有する再生クロックを生成する第3のクロック生成手段と、外部から与えられる切替信号に従って前記第2のクロック生成手段が生成するクロックを切り替える切り替え手段とを有することを特徴とする。
The recording / reproducing apparatus of the present invention has a wobble signal detecting means for detecting a wobble signal formed on a disc-shaped recording medium, and a frequency related to the wobble period based on the wobble signal detected by the wobble signal detecting means. A first clock generating means for generating a first clock; and a frequency component obtained by performing a preset process on a control signal when the first clock generating means generates the first clock. And a second clock generating means for generating a channel clock having a frequency related to a channel period, and a voltage controlled oscillator incorporated in the first clock generating means, and a voltage incorporated in the second clock generating means The controlled oscillator has the same configuration.
Another feature of the recording / reproducing apparatus of the present invention is that a wobble signal detecting means for detecting a wobble signal formed on a disk-shaped recording medium and a reference phase signal formed on the disk-shaped recording medium are detected. Using the reference phase signal detection means, the reproduction signal detection means for reading the data recorded on the disc-shaped recording medium and detecting the reproduction signal, and the wobble signal detected by the wobble signal detection means, First clock generating means for generating a clock having an associated frequency, address information detecting means for detecting address information based on the clock generated by the first clock generating means, and the first clock generating Filter means for applying a gain process to the control signal of the means to remove noise components, and the filter means A second clock generation means for generating a clock having a frequency related to the channel period, and a reference detected by the reference phase signal detection means. A time difference detecting means for detecting a time difference between the phase signal and the recording clock generated by the second clock generating means; and a frequency shift between the reference phase signal and the recording clock from the time difference detected by the time difference detecting means. Offset calculating means for calculating as an offset value, offset adding means for adding the offset value calculated by the offset calculating means to the control signal of the second clock generating means, and the reproduction signal detected by the reproduction signal detecting means Equalizing means for smoothing the output data equalized by the equalizing means Smoothing means, addition means for adding the output signal of the smoothing means and the gain processing result of the gain processing performed by the filter means, and the addition result of the addition means is controlled by the second clock generation means And a third clock generating means for generating a recovered clock having a frequency related to the channel period, and a switching means for switching a clock generated by the second clock generating means in accordance with a switching signal given from the outside. It is characterized by.
本発明の記録再生方法は、ディスク状記録媒体に形成されたウォブル信号を検出するウォブル信号検出工程と、前記ウォブル信号検出工程において検出されたウォブル信号に基いて、ウォブル周期に関連した周波数を有する第1のクロックを生成する第1のクロック生成工程と、前記第1のクロック生成工程において前記第1のクロックを生成する際の制御信号に予め設定された処理が施された周波数成分を制御信号とし、チャネル周期に関連した周波数を有するチャネルクロックを生成する第2のクロック生成工程とを有し、前記第1のクロック生成工程において使用する電圧制御発振器と、前記第2のクロック生成工程において使用する電圧制御発振器とを同一の構成にしたことを特徴とする。
また、本発明の記録再生方法の他の特徴とするところは、ディスク状記録媒体に形成されたウォブル信号を検出するウォブル信号検出工程と、前記ディスク状記録媒体に形成された基準位相信号を検出する基準位相信号検出工程と、前記ディスク状記録媒体に記録されたデータを読み取って再生信号を検出する再生信号検出工程と、前記ウォブル信号検出工程において検出されたウォブル信号を用いて、ウォブル周期に関連した周波数を有するクロックを生成する第1のクロック生成工程と、前記第1のクロック生成工程において生成されたクロックに基づいて、アドレス情報を検出するアドレス情報検出工程と、前記第1のクロック生成工程の制御信号にゲイン処理を施してノイズ成分を除去するフィルタ工程と、前記フィルタ工程においてゲイン処理が施されてノイズ成分が除去された周波数成分を制御信号とし、チャネル周期に関連した周波数を有するクロックを生成する第2のクロック生成工程と、前記基準位相信号検出工程において検出された基準位相信号と、前記第2のクロック生成工程において生成された記録クロックとの時間差を検出する時間差検出工程と、前記時間差検出工程において検出された時間差から前記基準位相信号と記録クロックとの周波数ずれをオフセット値として算出するオフセット算出工程と、前記オフセット算出工程において算出されたオフセット値を前記第2のクロック生成工程の制御信号に付加するオフセット付加工程と、前記再生信号検出工程において検出された再生信号を等化する等化工程と、前記等化工程において等化された出力データを平滑化する平滑化工程と、前記平滑化工程から出力される出力信号と前記フィルタ工程において行われたゲイン処理のゲイン処理結果とを加算する加算工程と、前記加算工程における加算結果を前記第2のクロック生成工程の制御信号とし、チャネル周期に関連した周波数を有する再生クロックを生成する第3のクロック生成工程と、外部から与えられる切替信号に従って前記第2のクロック生成工程において生成するクロックを切り替える切り替え工程とを有することを特徴とする。
The recording / reproducing method of the present invention has a wobble signal detection step for detecting a wobble signal formed on a disc-shaped recording medium, and a frequency related to the wobble cycle based on the wobble signal detected in the wobble signal detection step. A first clock generating step for generating a first clock, and a frequency component obtained by performing a preset process on the control signal for generating the first clock in the first clock generating step. And a second clock generation step of generating a channel clock having a frequency related to the channel period, and a voltage controlled oscillator used in the first clock generation step, and used in the second clock generation step The voltage controlled oscillator to be configured has the same configuration.
Another feature of the recording / reproducing method of the present invention is that a wobble signal detecting step for detecting a wobble signal formed on a disk-shaped recording medium and a reference phase signal formed on the disk-shaped recording medium are detected. Using the wobble signal detected in the wobble signal detection step, and the wobble signal detected in the wobble signal detection step. A first clock generation step for generating a clock having an associated frequency; an address information detection step for detecting address information based on the clock generated in the first clock generation step; and the first clock generation. A filter process for removing a noise component by applying a gain process to a process control signal; A second clock generation step of generating a clock having a frequency related to the channel period using the frequency component from which the noise component has been removed by the gain processing as a control signal, and the reference detected in the reference phase signal detection step A time difference detection step for detecting a time difference between the phase signal and the recording clock generated in the second clock generation step; and a frequency shift between the reference phase signal and the recording clock from the time difference detected in the time difference detection step. An offset calculation step for calculating as an offset value, an offset addition step for adding the offset value calculated in the offset calculation step to a control signal in the second clock generation step, and a reproduction signal detected in the reproduction signal detection step Equalization process and output equalized in the equalization process A smoothing step for smoothing the data, an adding step for adding the output signal output from the smoothing step and the gain processing result of the gain processing performed in the filtering step, and the addition result in the adding step As a control signal for the second clock generation step, a third clock generation step for generating a recovered clock having a frequency related to the channel period and a second clock generation step according to a switching signal given from the outside. And a switching step of switching clocks.
本発明によれば、切替信号によりクロック生成手段が生成するクロックの種類を切り替えることで、ディスクの回転に高精度に同期し、安定した記録クロックと再生クロックを、回路規模や消費電力を増大させることなく生成することができる。 According to the present invention, by switching the type of clock generated by the clock generation means by the switching signal, the circuit scale and power consumption can be increased by synchronizing with the rotation of the disk with high accuracy and by using a stable recording clock and reproducing clock. Can be generated without.
(第1の実施形態) (First embodiment)
次に、本発明の実施形態について図1を用いて詳細に説明する。
例えば、前述した光ピックアップ部及びウォブル検出部により構成され、ディスク状記録媒体に形成されたウォブル信号を検出するウォブル信号検出手段によってウォブル信号が生成される。このウォブル信号は入力端子101に供給され、トラッキング制御用のウォブル信号として用いられる。また、入力端子124にはディスク状記録媒体に記録されたデータの再生信号が供給される。このデータの再生信号は、前述したディスク状記録媒体に記録されたデータを、例えば、図2で説明した光ピックアップ部202及び再生信号検出部209等により構成される再生信号検出手段により読み取って検出されたものである。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
For example, the wobble signal is generated by the wobble signal detecting means that includes the optical pickup unit and the wobble detection unit described above and detects the wobble signal formed on the disc-shaped recording medium. This wobble signal is supplied to the
また、入力入力端子129には第1のモード切替信号Aが外部から入力される。この外部から与えられる第1のモード切替信号Aに従って、記録処理の場合には入力端子130に接続するように制御される。また、再生処理の場合には入力端子131に接続するように制御される。また、どちらでもない場合、すなわちディスクを挿入してアドレス検出を行っている場合には入力端子134に接続するよう切り替え制御が行われる。ここでは、DVD−Rディスク2倍速を例とし、ウォブル信号のクロック周波数を281.29KHz、記録・再生データの周波数を52.32MHzとする。
In addition, the first mode switching signal A is input to the input input terminal 129 from the outside. In accordance with the first mode switching signal A given from the outside, control is performed so as to connect to the
次に、記録クロック生成について説明する。
AD変換部102においてディジタル信号に変換されたウォブル信号と、ウォブルDVCO部(デジタル電圧制御発振器)105の出力信号とを位相比較部103において乗算して低域を抜き出して位相比較部103(位相比較器)により位相比較する。そして、位相比較部103から出力される位相誤差結果をループフィルタ部104に入力し、ループフィルタ部104を介して、位相ロックしたクロックを生成するようウォブルDVCO部105を制御する。
Next, recording clock generation will be described.
The
アドレス情報検出手段として機能するアドレス検出部122では、規定の位相タイミングでアドレス情報を検出する。記録クロック生成は、ウォブルPLL部107のループフィルタ部104の積分器出力を増幅器108に与えてゲインを掛ける。次に、ノイズ成分を除去するローパスフィルタ部(LPF部)109を通し、チャネルDVCO部112に周波数誤差値として加算することで、チャネル周期に関連した周波数を有するチャネルクロックをアナログPLL部114から出力する。ここでは、ノイズ成分を抑えた更なる安定化を目的としてループフィルタ部104の積分器出力を用いたが、ループフィルタ部104の出力値そのものを接続しても動作上問題はない。
The
次に、記録クロックタイミングの補正について説明する。
AD変換部102から出力されたディジタル信号は基準位相信号検出部115に与えられ、基準位相信号検出部115において、基準位相信号を検出し、検出タイミングに合わせてカウンタ部116を動作させる。
Next, correction of the recording clock timing will be described.
The digital signal output from the
基準位相信号は、ディスク状記録媒体にプリフォーマットとしてあらかじめ記録されているものである。例えばDVD−R、DVD−RWディスクの場合なら基準位相信号のランドプリピットを検出するランドプリピット検出回路、DVD+R、DVD+RWディスクの場合なら基準位相信号のADIPを検出するADIP検出回路を用いて基準位相信号を検出する。 The reference phase signal is recorded in advance as a preformat on the disk-shaped recording medium. For example, in the case of DVD-R and DVD-RW discs, a land pre-pit detection circuit for detecting a land pre-pit of a reference phase signal, and in the case of DVD + R and DVD + RW discs, an ADIP detection circuit for detecting ADIP of a reference phase signal is used as a reference. Detect a phase signal.
アナログPLL部114から出力されるチャネルクロックで動作するカウンタ部116のカウント値に基づいて、変調器117はチャネルデータを変調し、端子118を介して記録データをレーザー制御部(図示せず)へ出力する。
Based on the count value of the
次に、再生クロック生成について説明する。AD変換部125は、アナログPLL部114から出力されるチャネルクロックのタイミングで再生信号をディジタル信号に変換し、等化器126へ出力する。
Next, reproduction clock generation will be described. The
等化器126は、所定の高域成分を持ち上げる周波数特性を持ち、例えば7タップのFIRフィルタで構成される。後述する位相比較部127において、等化器126から出力されたデジタルデータとアナログPLL部114が出力する再生クロックとの位相差を検出する位相差検出手段として機能する。そして、この位相差検出手段による位相差検出結果に基いて位相誤差信号をループフィルタ部128に出力する。前記位相差検出手段は、ウォブルクロックと、ウォブル周期に関連した周波数を有するクロック(第1のクロック)との位相差を周波数誤差に変換する機能(変換手段)を有している。また、記録クロックとチャネル周期に関連した周波数を有するクロック(第2のクロック)との位相差、及び再生クロックと第1のクロックとの位相差を各々周波数誤差に変換する機能を有している。
The
ウォブルPLL部107のループフィルタ部104の積分器出力に、増幅器108でゲイン処理を施す。再生クロック生成は、入力端子129に与えられる第1のモード切替スイッチ信号Aに応じて、入力端子131に接続した際に、ループフィルタ部128出力とゲイン処理結果により得られた値とを加算器133で加算する。
The
加算器133の加算結果は、チャネルDVCO部112の周波数誤差値として加算することでアナログPLL部114から再生クロック(チャネルクロック)を出力する。また、ゲイン処理値は、再生処理へ切り替えた際の値をホールドするように構成されている。ここでは、ノイズ成分を抑えた更なる安定化を目的としてループフィルタ部104の積分器出力を用いたが、ループフィルタ部104の出力値そのものを接続しても動作上問題はない。
The addition result of the
次に、図7を用いて、位相比較部127の動作について説明する。位相比較部127は、パーシャルレスポンス(PR(1,1)処理回路)702、パターン検出回路703、傾き補正回路704等により構成されている。端子701から入力される等化されたデジタルデータをパーシャルレスポンスPR(1,1)処理回路702においてPR(1,1)演算を施す。
Next, the operation of the
その演算結果をパターン検出回路703において、2値判定し、得られるデータ列の中から位相差に比例した傾きをもつゼロクロス点に対応する特定パターンを検出する。傾き補正回路704は、パターン検出回路703の検出結果から入力されるデジタルデータの傾きを判定し、その判定結果に応じて傾きを一定にするよう補正し、位相誤差信号を出力する。
The
次に、第1のモード切替スイッチ信号Aが入力端子129に与えられる時の動作について説明する。
図6に、入力端子129に与えられる第1のモード切替スイッチ信号Aの切替時のタイミングチャートを示す。図6において、(a)はチャネルクロック、(b)は再生処理へ切り替える際に入力端子129に与えられる第1のモード切替スイッチ信号Aの切替信号を表している。
Next, an operation when the first mode changeover switch signal A is given to the input terminal 129 will be described.
FIG. 6 shows a timing chart at the time of switching the first mode switch signal A given to the input terminal 129. 6A shows a channel clock, and FIG. 6B shows a switching signal of the first mode changeover switch signal A given to the input terminal 129 when switching to reproduction processing.
図6(b)に示すように、第1のモード切替スイッチ信号Aは、記録時には、「0」、再生時には「1」のように変化する。再生処理に切り替える場合には、(a)のチャネルクロックのタイミングに合わせて、(b)の第1のモード切替スイッチ信号Aが、「0」から「1」になる。 As shown in FIG. 6B, the first mode changeover switch signal A changes to “0” during recording and “1” during reproduction. When switching to the reproduction process, the first mode changeover switch signal A in (b) changes from “0” to “1” in synchronization with the timing of the channel clock in (a).
図6(c)は、ウォブルPLL部107のループフィルタ部104の積分器出力であり、ウォブルDVCO部105とチャネルDVCO部112の中心周波数設定値の比から、(c)の値に、ゲイン処理を施しゲイン処理値(d)を得る。例えば、DVD−Rディスクを例にすると中心周波数設定値の比は、23.25倍となる。
FIG. 6C shows an integrator output of the
入力端子129に与えられる第1のモード切替スイッチ信号Aは、再生処理へ切替時のゲイン処理値(d)をホールドする構成となっているので、加算器133に入力される値は(f)となる。再生系のループフィルタ部128出力値(e)は、加算器133において、加算値(f)と加算され、加算結果(g)をチャネルDVCO部112の周波数誤差値として加算することで、アナログPLL部114から再生クロックを生成する。
Since the first mode changeover switch signal A given to the input terminal 129 is configured to hold the gain processing value (d) at the time of switching to the reproduction processing, the value inputted to the
次に、図3及び図4を用いて、ウォブルDVCO部105、チャネルDVCO部112の動作について説明する。ウォブルDVCO部105及びチャネルDVCO部112とそれに続くΔΣDA変換部113は、水晶発振器により供給される81MHzのクロックで動作している。
Next, the operations of the
図3(a)は、ウォブルDVCO部105の具体的な構成を示す図である。図3(a)において、端子301には、クロックの目標周波数に対応した設定値が供給される。ここでは、光ディスクとしてDVD−Rディスク2倍速を例とし、目標とするクロックの周波数を281.290KHzとし、3640を設定する。この場合、「3640×81e6÷2^20=281181Hz」となる。
FIG. 3A is a diagram illustrating a specific configuration of the
端子301からの中心周波数の値と、入力端子302からの周波数誤差値が加算器303で加算される。加算器303の加算結果は、更に加算器304に加えられる。加算器304のもう一方の端子にはレジスタ305に保持されている20ビットの値が加えられており、加算結果が再びレジスタ305に加えられる積分器構成になっている。
The value of the center frequency from the terminal 301 and the frequency error value from the
レジスタ305の加算結果はオーバーフローする場合があるが、ここでは桁上げせずに無視する。レジスタ305の上位7ビットが、サインテーブル部306に入力される。サインテーブル部306は、例えば7ビットの値、「0〜127の値」で、「0°〜360°の位相」を表現している。すなわち、「入力値1」が、「360°÷128=2.8°」を表している。サインテーブル部306は、入力の位相に応じた8ビットのサイン波の値(正弦波信号の周波数値)を端子307に出力する。これらの回路構成は正弦波信号生成手段として機能している。
Although the addition result of the
ビット割り振りの様子を図3(b)に示す。図3(b)のA〜Dが図3(a)の各信号に対応している。例えば、入力端子302に与えられている周波数誤差が「0」、端子301に与えられている中心周波数が「3640」だとすると、図中のAは「3640」となっている。
The state of bit allocation is shown in FIG. A to D in FIG. 3B correspond to the respective signals in FIG. For example, when the frequency error given to the
レジスタ305は20ビット、クロックは水晶発振器から発振される周波数81MHzなので、レジスタ305は、「81e6×3640÷2^20=281181Hz」周期でオーバーフローする。しかしながら、本実施形態においては、桁上げせずにこのレジスタ305の上位7ビットを取り出して、その結果をサインテーブル部306に出力する。
Since the
また、入力端子302に「1」を与えれば、図3のAが「3641」となるので、クロック周波数は、「81e6×3641÷2^20=281258Hz」となり、入力が「1」変化するごとにクロック周波数は、「77Hz」ずつ変化する。
Further, if “1” is given to the
図4(a)は、チャネルDVCO部112の具体的な構成例を示す図である。
図4(a)において、端子401には、クロックの目標周波数に対応した設定値が供給される。ここでは、光ディスクとしてDVD−Rディスク2倍速を例とし、目標とするクロックの周波数を、8逓倍して52.32MHzとなる「6.54MHz」とし、「84630」を設定する。すなわち、「84630×81e6÷2^20=6537466Hz」となる。
FIG. 4A is a diagram illustrating a specific configuration example of the
In FIG. 4A, a setting value corresponding to the target frequency of the clock is supplied to the terminal 401. Here, the DVD-R disc double speed is taken as an example of the optical disc, and the target clock frequency is multiplied by 8 to “6.54 MHz” to be 52.32 MHz, and “84630” is set. That is, “84630 × 81e6 ÷ 2 ^ 20 = 65353766 Hz”.
端子401から入力される中心周波数の値と、入力端子402から入力される周波数誤差値が加算器403で加算される。加算器403の加算結果は、更に加算器404に加えられる。加算器404のもう一方の端子には加算用配線が接続されていて、この加算用配線を介して、レジスタ405に保持されている20ビットの値が加えられている。そして、加算結果がレジスタ405に再び加えられる積分器構成になっている。
The
レジスタ405の加算結果はオーバーフローする場合があるが、ここでは桁上げせずに無視する。レジスタ405の上位7ビットがサインテーブル部406に加えられる。サインテーブル部406は、例えば7ビットの値、「0〜127の値」で「0°〜360°」の位相を表現している。すなわち、「入力値1」が、「360°÷128=2.8°」を表している。サインテーブル部406は、入力の位相に応じた8ビットのサイン波の値(正弦波信号の周波数値)を端子407に出力する。これらの回路構成は正弦波信号生成手段として機能している。本実施形態においては、正弦波信号の目標周波数に関連した設定値と前記変換手段によって変換された周波数誤差とを加算する加算手段として機能するとともに、前記加算手段の加算値を予め定められた周期で積算動作する機能を有している。
Although the addition result of the
図4(b)に、ビット割り振りの様子を示す。図4(b)のA〜Dが図4(a)の各信号に対応している。例えば、入力端子402に与えられている周波数誤差が「0」、端子401に与えられている中心周波数が「84630」だとすると、図4中のAは「84630」となっている。
FIG. 4B shows the state of bit allocation. A to D in FIG. 4B correspond to the signals in FIG. For example, if the frequency error given to the
レジスタ405は20ビット、クロックは水晶発振器から発振される周波数81MHzなので、レジスタ405は、「81e6×84630÷2^20=6537466Hz」周期でオーバーフローする。しかしながら、本実施形態において、桁上げせずに、このレジスタ405の上位7ビットを取り出して、その結果をサインテーブル部406に入力してサイン波を生成する。
Since the
ΔΣDA変換部113は、サイン波出力結果をアナログ電圧に変換し、アナログPLL部114へ出力する。アナログPLL部114は、位相比較器、ループフィルタ部、VCO部、分周器(何れも図示せず)で構成されており、公知のクロック逓倍用のPLL部である。
The
ΔΣDA変換部113が出力する、例えば6.54MHzの正弦波を8逓倍することで、「52.32MHz」のクロックを生成し、記録用のクロック信号として用いる。なお、本実施形態では、分周器の分周比を1/8としたが、これ以外の値をとることも可能である。例えば、DVD−Rディスク4倍速の場合には、分周比を1/16にするとよい。また、水晶発振器の発振周波数を「81MHz」としたが、これ以外の値をとることも可能である。
For example, by multiplying, for example, a 6.54 MHz sine wave output from the ΔΣ
ここで、ウォブルDVCO部105、チャネルDVCO部112の中心周波数設定値と増幅器108の設定値について説明する。
例えば、DVD−Rディスク2倍速を例とすると、入力端子106に入力される、ウォブルDVCO部105の中心周波数設定値には「3640」、入力端子111から入力される、チャネルDVCO部112の中心周波数設定値には「84630」を設定した。
Here, the center frequency setting value of the
For example, taking DVD-R disc double speed as an example, the center frequency setting value of the
よって、ウォブルDVCO部105の中心周波数設定値とチャネルDVCO部112の中心周波数設定値とは、「23.25倍」の関係にある。よって、増幅器108には、「23.25」を設定する。この場合、「3640×23.25=84630」となる。
Therefore, the center frequency setting value of the
本実施形態においては、ウォブルDVCO部105とチャネルDVCO部112の構成を同一のものとした。このため、ウォブルDVCO部105の周波数誤差値(図3の入力端子302に入力される周波数誤差値)と、チャネルDVCO部112の周波数誤差値(図4の入力端子402に与えられる周波数誤差値)にも、23.25倍の関係があてはまる。例えば記録時に、ウォブルPLL部107のループフィルタ部104の積分器出力値が「12」であったとすると、チャネルDVCO部112の制御信号は、「12×23.25+84630=84909」となる。したがって、「81e6×84909÷2^20×8=52472145Hz」がチャネル周期に関連した周波数成分を有するチャネルクロックとなる。
In this embodiment, the
また、例えば再生時に、ループフィルタ部128の出力値が「16」、ウォブルPLL部107のループフィルタ部104の積分器出力値が「12」であったとする。この場合は、チャネルDVCO部112の制御信号は、「16+12×23.25+84630=84925」となるので、「81e6×84925÷2^20×8=52482032Hz」が再生クロック周波数となる。
For example, assume that the output value of the
次に、図5を用いて時間差検出部119の動作について説明する。
時間差検出部119には、基準位相信号検出部115から基準信号検出フラグが入力され、アナログPLL部114からチャネルクロックタイミングが入力される。基準信号検出フラグは、基準信号が検出された場合に「1」、検出されなかった場合に「0」となる。基準信号検出フラグは信号sとしてオフセット算出部120に出力する。
Next, the operation of the time difference detection unit 119 will be described with reference to FIG.
The time difference detection unit 119 receives the reference signal detection flag from the reference phase
チャネルクロックと基準位相信号の同期が取れている場合は、図5(a)に示すように、カウンタ値0と基準位相信号検出フラグのタイミングが一致している。図5(b)は、基準位相信号検出フラグが、3チャネルクロック分早い場合、図5(c)は、基準位相信号検出フラグが3チャネルクロック分遅い場合を示している。
When the channel clock and the reference phase signal are synchronized, the
チャネルクロックと基準位相信号のクロック数のずれが何クロック分であったかを信号tとしてオフセット算出部120に出力する。例えば、図5(c)のように基準位相信号検出フラグが3チャネルクロック分遅い場合には、「3」を信号tとしてオフセット算出部120に出力する。
The number of clocks between the channel clock and the reference phase signal is output to the offset
オフセット算出部120は、時間差検出部119から基準位相信号検出フラグ信号sと基準位相信号とチャネルクロックの時間ずれ量を「信号t」として供給される。例えば、信号s=「1」、t=「3」が入力された場合には、チャネルクロックを3チャネルクロック分遅くしなければならない。つまり、正常に同期している場合には、1フレームに1488クロック分のところを、1フレームに1491クロック分カウントされたことになる。このため、チャネルDVCO部112の制御信号に対して、3チャネルクロック分のオフセットを付加し、基準位相信号との同期を取るように動作させる。例えば、チャネルDVCO部112の制御信号(=中心周波数設定値+周波数誤差値)が、84630だとすれば、「84630×(3/1488)=170」となる。これにより、予め設定された処理が施された周波数成分を生成することができる。
The offset
よって、「−170のオフセット」をチャネルDVCO部112の制御信号に付加することで、基準位相信号とチャネルクロックの同期が取れることとなる。また、時間差検出部119から基準位相信号検出フラグs=「0」が入力された場合には、オフセット算出部120は値をホールドする構成とする。入力端子121を介して、オフセット算出部120に入力されている第2のモード切り替え信号Bは、オフセットの付加量を変更できるようゲイン値が切り替え可能な構成となっている。
Therefore, by adding “−170 offset” to the control signal of the
以上説明したように、本実施形態の記録再生装置では、ウォブルPLLとチャネルPLLに同一の構成のDVCO部を組み込むようにした。これにより、2つのアナログVCO部を設けずに、アナログVCO部を1つ設けるだけで回路を構成することが可能となり、回路規模や消費電力の増大を防ぐことができた。更には、コストを低く押さえることを可能とした。 As described above, in the recording / reproducing apparatus of the present embodiment, the DVCO unit having the same configuration is incorporated in the wobble PLL and the channel PLL. As a result, it is possible to configure a circuit by providing only one analog VCO unit without providing two analog VCO units, thereby preventing an increase in circuit scale and power consumption. Furthermore, the cost can be kept low.
また、記録時において、ウォブルDVCO部制御信号をゲイン処理した信号から低域成分を抜き出した信号をチャネルDVCO部112の制御信号とした。更には、基準位相信号とチャネルクロックの時間ずれを算出し、チャネルDVCO部112の制御信号にオフセット量として付加する。このようすることで、ディスクの回転に正確に同期した、チャネル周期に関連した周波数を有する高精度な記録クロック信号を生成することを可能とした。
At the time of recording, a signal obtained by extracting a low frequency component from a signal obtained by gain processing of the wobble DVCO unit control signal is used as a control signal for the
また、再生時において、再生データの位相誤差信号をループフィルタによって平滑化した信号と、ウォブルDVCO部制御信号をゲイン処理した信号とを加算し、加算結果をチャネルDVCO部112の制御信号とした。これにより、再生PLLのロックレンジを仮想的に広くして、安定した再生クロック信号を生成することを可能とした。
At the time of reproduction, a signal obtained by smoothing the phase error signal of the reproduction data by a loop filter and a signal obtained by gain processing of the wobble DVCO unit control signal are added, and the addition result is used as a control signal for the
(本発明に係る他の実施形態)
前述した本発明の実施形態における記録再生装置を構成する各手段、並びに記録再生方法の各ステップは、コンピュータのRAMやROMなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本発明に含まれる。
(Other embodiments according to the present invention)
Each means constituting the recording / reproducing apparatus and each step of the recording / reproducing method in the embodiment of the present invention described above can be realized by operating a program stored in a RAM or ROM of a computer. This program and a computer-readable storage medium storing the program are included in the present invention.
また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施形態も可能である。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。 Further, the present invention can be embodied as a system, apparatus, method, program, storage medium, or the like. Specifically, the present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices, or may be applied to an apparatus composed of a single device.
101 端子
102 AD変換部
103 位相比較部
104 ループフィルタ部
105 ウォブルDVCO部
106 入力端子
107 ウォブルPLL部
108 増幅器
109 ローパスフィルタ部
110 加算器
111 入力端子
112 チャネルDVCO部
113 ΔΣDA変換部
114 アナログPLL部
115 基準位相信号検出部
116 カウンタ部
117 変調器
118 端子
119 時間差検出部
120 オフセット算出部
121 入力端子
122 アドレス検出部
101 terminal 102
Claims (8)
前記ウォブル信号検出手段によって検出されたウォブル信号に基いて、ウォブル周期に関連した周波数を有する第1のクロックを生成する第1のクロック生成手段と、
前記第1のクロック生成手段が前記第1のクロックを生成する際の制御信号に予め設定された処理が施された周波数成分を制御信号とし、チャネル周期に関連した周波数を有するチャネルクロックを生成する第2のクロック生成手段とを有し、
前記第1のクロック生成手段に組み込む電圧制御発振器と、前記第2のクロック生成手段に組み込む電圧制御発振器とを同一の構成にしたことを特徴とする記録再生装置。 Wobble signal detection means for detecting a wobble signal formed on a disk-shaped recording medium;
First clock generation means for generating a first clock having a frequency related to a wobble period based on the wobble signal detected by the wobble signal detection means;
The first clock generation means generates a channel clock having a frequency related to a channel period using a frequency component obtained by performing a preset process on the control signal when the first clock is generated as a control signal. Second clock generation means,
A recording / reproducing apparatus having the same configuration as the voltage controlled oscillator incorporated in the first clock generating means and the voltage controlled oscillator incorporated in the second clock generating means.
前記ディスク状記録媒体に形成された基準位相信号を検出する基準位相信号検出手段と、
前記ディスク状記録媒体に記録されたデータを読み取って再生信号を検出する再生信号検出手段と、
前記ウォブル信号検出手段によって検出されたウォブル信号を用いて、ウォブル周期に関連した周波数を有するクロックを生成する第1のクロック生成手段と、
前記第1のクロック生成手段により生成されたクロックに基づいて、アドレス情報を検出するアドレス情報検出手段と、
前記第1のクロック生成手段の制御信号にゲイン処理を施してノイズ成分を除去するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段によりゲイン処理が施されてノイズ成分が除去された周波数成分を制御信号とし、チャネル周期に関連した周波数を有するクロックを生成する第2のクロック生成手段と、
前記基準位相信号検出手段により検出された基準位相信号と、前記第2のクロック生成手段により生成された記録クロックとの時間差を検出する時間差検出手段と、
前記時間差検出手段により検出された時間差から前記基準位相信号と記録クロックとの周波数ずれをオフセット値として算出するオフセット算出手段と、
前記オフセット算出手段により算出されたオフセット値を前記第2のクロック生成手段の制御信号に付加するオフセット付加手段と、
前記再生信号検出手段により検出された再生信号を等化する等化手段と、
前記等化手段により等化された出力データを平滑化する平滑化手段と、
前記平滑化手段の出力信号と前記フィルタ手段により行われたゲイン処理のゲイン処理結果とを加算する加算手段と、
前記加算手段の加算結果を前記第2のクロック生成手段の制御信号とし、チャネル周期に関連した周波数を有する再生クロックを生成する第3のクロック生成手段と、
外部から与えられる切替信号に従って前記第2のクロック生成手段が生成するクロックを切り替える切り替え手段とを有することを特徴とする記録再生装置。 Wobble signal detection means for detecting a wobble signal formed on a disk-shaped recording medium;
A reference phase signal detecting means for detecting a reference phase signal formed on the disc-shaped recording medium;
Reproduction signal detection means for detecting reproduction signals by reading data recorded on the disc-shaped recording medium;
First clock generation means for generating a clock having a frequency related to a wobble period using the wobble signal detected by the wobble signal detection means;
Address information detecting means for detecting address information based on the clock generated by the first clock generating means;
Filter means for applying a gain process to the control signal of the first clock generation means to remove a noise component;
A second clock generation means for generating a clock having a frequency related to a channel period, using the frequency component from which the noise component has been removed by the filter means as a control signal;
A time difference detection means for detecting a time difference between the reference phase signal detected by the reference phase signal detection means and the recording clock generated by the second clock generation means;
Offset calculating means for calculating a frequency shift between the reference phase signal and the recording clock as an offset value from the time difference detected by the time difference detecting means;
An offset adding means for adding an offset value calculated by the offset calculating means to a control signal of the second clock generating means;
Equalization means for equalizing the reproduction signal detected by the reproduction signal detection means;
Smoothing means for smoothing the output data equalized by the equalization means;
Adding means for adding the output signal of the smoothing means and the gain processing result of the gain processing performed by the filter means;
Third clock generation means for generating a reproduction clock having a frequency related to a channel period, using the addition result of the addition means as a control signal for the second clock generation means;
A recording / reproducing apparatus comprising: a switching unit that switches a clock generated by the second clock generation unit in accordance with a switching signal given from outside.
前記位相差検出手段から出力される位相差検出結果に基づき、正弦波信号を生成する正弦波信号生成手段と、
前記正弦波信号生成手段から出力される正弦波の周波数値に基づいて、クロック生成手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項2に記載の記録再生装置。 The first clock generation unit and the second clock generation unit detect a phase difference between the first clock and the wobble clock, the second clock and the recording clock, or the second clock and the reproduction clock. Phase difference detecting means for
A sine wave signal generating means for generating a sine wave signal based on the phase difference detection result output from the phase difference detecting means;
The recording / reproducing apparatus according to claim 2, further comprising a control unit that controls the clock generation unit based on a frequency value of the sine wave output from the sine wave signal generation unit.
前記正弦波信号生成手段は、前記正弦波信号の目標周波数に関連した設定値と前記変換手段によって変換された周波数誤差とを加算する加算手段と、前記加算手段の加算値を予め定められた周期で積算する積算手段とを有することを特徴とする請求項2に記載の記録再生装置。 The phase difference detection means uses the phase difference between the wobble clock and the first clock, the phase difference between the recording clock and the second clock, and the phase difference between the reproduction clock and the second clock as frequency errors. Having conversion means for converting,
The sine wave signal generation means includes an addition means for adding a set value related to a target frequency of the sine wave signal and a frequency error converted by the conversion means, and a predetermined period for the addition value of the addition means. The recording / reproducing apparatus according to claim 2, further comprising an accumulating unit for accumulating at a time.
前記正弦波信号生成手段から出力された正弦波信号と前記分周器の出力信号を前記位相比較器に入力することを特徴とする請求項2に記載の記録再生装置。 The second clock generation means includes a phase comparator, a loop filter that inputs a phase error result output from the phase comparator, an oscillator that outputs a signal having a frequency corresponding to the output of the loop filter as a clock, A PLL circuit including a frequency divider that divides the clock output from the oscillator;
3. The recording / reproducing apparatus according to claim 2, wherein the sine wave signal output from the sine wave signal generation means and the output signal of the frequency divider are input to the phase comparator.
前記ウォブル信号検出工程において検出されたウォブル信号に基いて、ウォブル周期に関連した周波数を有する第1のクロックを生成する第1のクロック生成工程と、
前記第1のクロック生成工程において前記第1のクロックを生成する際の制御信号に予め設定された処理が施された周波数成分を制御信号とし、チャネル周期に関連した周波数を有するチャネルクロックを生成する第2のクロック生成工程とを有し、
前記第1のクロック生成工程において使用する電圧制御発振器と、前記第2のクロック生成工程において使用する電圧制御発振器とを同一の構成にしたことを特徴とする記録再生方法。 A wobble signal detection step for detecting a wobble signal formed on a disk-shaped recording medium;
A first clock generation step of generating a first clock having a frequency related to a wobble period based on the wobble signal detected in the wobble signal detection step;
In the first clock generation step, a frequency component obtained by performing a preset process on the control signal when generating the first clock is used as a control signal, and a channel clock having a frequency related to the channel period is generated. A second clock generation step,
A recording / reproducing method, wherein the voltage controlled oscillator used in the first clock generating step and the voltage controlled oscillator used in the second clock generating step have the same configuration.
前記ディスク状記録媒体に形成された基準位相信号を検出する基準位相信号検出工程と、
前記ディスク状記録媒体に記録されたデータを読み取って再生信号を検出する再生信号検出工程と、
前記ウォブル信号検出工程において検出されたウォブル信号を用いて、ウォブル周期に関連した周波数を有するクロックを生成する第1のクロック生成工程と、
前記第1のクロック生成工程において生成されたクロックに基づいて、アドレス情報を検出するアドレス情報検出工程と、
前記第1のクロック生成工程の制御信号にゲイン処理を施してノイズ成分を除去するフィルタ工程と、
前記フィルタ工程においてゲイン処理が施されてノイズ成分が除去された周波数成分を制御信号とし、チャネル周期に関連した周波数を有するクロックを生成する第2のクロック生成工程と、
前記基準位相信号検出工程において検出された基準位相信号と、前記第2のクロック生成工程において生成された記録クロックとの時間差を検出する時間差検出工程と、
前記時間差検出工程において検出された時間差から前記基準位相信号と記録クロックとの周波数ずれをオフセット値として算出するオフセット算出工程と、
前記オフセット算出工程において算出されたオフセット値を前記第2のクロック生成工程の制御信号に付加するオフセット付加工程と、
前記再生信号検出工程において検出された再生信号を等化する等化工程と、
前記等化工程において等化された出力データを平滑化する平滑化工程と、
前記平滑化工程から出力される出力信号と前記フィルタ工程において行われたゲイン処理のゲイン処理結果とを加算する加算工程と、
前記加算工程における加算結果を前記第2のクロック生成工程の制御信号とし、チャネル周期に関連した周波数を有する再生クロックを生成する第3のクロック生成工程と、
外部から与えられる切替信号に従って前記第2のクロック生成工程において生成するクロックを切り替える切り替え工程とを有することを特徴とする記録再生方法。 A wobble signal detection step for detecting a wobble signal formed on a disk-shaped recording medium;
A reference phase signal detection step of detecting a reference phase signal formed on the disc-shaped recording medium;
A reproduction signal detecting step of reading data recorded on the disc-shaped recording medium and detecting a reproduction signal;
A first clock generation step of generating a clock having a frequency related to a wobble period using the wobble signal detected in the wobble signal detection step;
An address information detection step of detecting address information based on the clock generated in the first clock generation step;
A filter step of removing a noise component by applying a gain process to the control signal of the first clock generation step;
A second clock generation step of generating a clock having a frequency related to a channel period, using the frequency component from which the noise component has been removed in the filtering step as a control signal;
A time difference detection step of detecting a time difference between the reference phase signal detected in the reference phase signal detection step and the recording clock generated in the second clock generation step;
An offset calculation step of calculating a frequency shift between the reference phase signal and the recording clock as an offset value from the time difference detected in the time difference detection step;
An offset addition step of adding the offset value calculated in the offset calculation step to the control signal of the second clock generation step;
An equalization step for equalizing the reproduction signal detected in the reproduction signal detection step;
A smoothing step of smoothing the output data equalized in the equalization step;
An adding step of adding the output signal output from the smoothing step and the gain processing result of the gain processing performed in the filtering step;
A third clock generation step of generating a reproduction clock having a frequency related to a channel period, using the addition result in the addition step as a control signal of the second clock generation step;
And a switching step of switching a clock generated in the second clock generation step in accordance with a switching signal given from the outside.
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