JP2008204564A - ウォブル信号検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウォブル信号検出装置において、回路規模、及び消費電力を低減させる。
【解決手段】トラックの一方の境界を含む領域からの反射光から得た信号に含まれたデータ信号の周波数成分、トラックの他方の境界を含む領域からの反射光から得た信号に含まれたデータ信号の周波数成分の信号振幅が、それぞれウォブル信号の振幅よりも大きくなるように調整する第１の信号振幅調整回路８１、第２の信号振幅調整回路８２を設ける。さらに、第１の信号振幅調整回路８１の出力信号、第２の信号振幅調整回路８２の出力信号から、それぞれデータ信号の周波数成分の信号振幅をスルーレート制限によって低減させる第１のスルーレート制限回路８３、第２のスルーレート制限回路８４を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、ウォブル（Ｗｏｂｂｌｅ）によって光ディスク上に記録された物理アドレス情報をウォブル信号として検出するウォブル信号検出装置に関するものである。

記録可能な光ディスクには、ウォブルによって物理アドレス情報が記録されているものがある。光ディスク記録再生システムでは、このような物理アドレス情報をウォブル信号として検出するウォブル信号検出装置が用いられる。

ウォブルによって記録された物理アドレス情報（付帯情報）を抽出するには、トラック（グルーブ）の一方の境界を含む領域からの第１の反射光、及びトラックの他方の境界を含む領域からの第２の反射光をそれぞれ増幅した後、増幅された信号（それぞれを信号ＴＥ＋，ＴＥ−と称する）の差からウォブル信号を得て、物理アドレス情報を抽出する方法がある。

上記の方法で物理アドレス情報（すなわちウォブル信号）を検出するウォブル信号検出装置では、光ピックアップが出力する信号の振幅ばらつきなどを考慮して、信号ＴＥ＋，ＴＥ−の振幅がほぼ等価になるように、ＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路によって特定の振幅に正規化している（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００６−２７７８７６号公報

しかしながら、上記のウォブル信号検出装置で用いられているＡＧＣ回路等の信号振幅を補正する回路では、ゲイン（Ｇａｉｎ）を自動可変するために、信号振幅検出回路や、フィルター回路等が必要なので、回路規模が非常に大きくなり、ウォブル信号検出装置が占める占有面積、及び消費電力が増大するという問題を有している。しかも、近年の高倍速化により、回路設計が複雑化してきているため、回路規模、消費電力の低減が益々重要になっている。また、上記のＡＧＣ回路等は高価になりがちである。

本発明は上記の問題に着目してなされたものであり、高価な回路を用いることなく、回路規模（すなわち占有面積）の低減、及び消費電力の低減が可能なウォブル信号検出装置を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、
ウォブルによって光ディスク上のトラックに記録された物理アドレス情報をウォブル信号として検出するウォブル信号検出装置であって、
前記トラックの一方の境界を含む領域からの反射光から得た信号に含まれたデータ信号の周波数成分の信号振幅が、ウォブル信号の振幅よりも大きくなるように調整する第１の信号振幅調整回路と、
前記トラックの他方の境界を含む領域からの反射光から得た信号に含まれたデータ信号の周波数成分の信号振幅が、ウォブル信号の振幅よりも大きくなるように調整する第２の信号振幅調整回路と、
前記第１の信号振幅調整回路が出力した信号から、データ信号の周波数成分の信号振幅を、スルーレート制限によって低減させる第１のスルーレート制限回路と、
前記第２の信号振幅調整回路が出力した信号から、データ信号の周波数成分の信号振幅を、スルーレート制限によって低減させる第２のスルーレート制限回路と、
前記第１のスルーレート制限回路と前記第２のスルーレート制限回路との差分を求め、求めた差分を増幅して出力する差信号振幅増幅回路と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、高価な回路を用いることなく、回路規模（すなわち占有面積）の低減、及び消費電力の低減が可能になる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

まず、本発明の実施形態に係るウォブル信号検出装置が応用される、光ディスク記録再生システム１００について説明する。図１は、光ディスク記録再生システム１００の構成を示すシステムブロック図である。光ディスク記録再生システム１００は、同図に示すように、モーター１０、光ピックアップ２０、半導体レーザー制御ブロック３０、信号処理ブロック４０、及び中央制御ブロック５０を備え、光ディスク６０に対するデータの記録や、光ディスク６０に記録されているデータの再生を行う。

図１において、モーター１０は、光ディスク６０を回転させるモーターである。

光ピックアップ２０は、半導体レーザー２１と受光素子２２とを搭載しており、光ディスク６０に対するデータの記録、及びデータの読み出しを行う。

受光素子２２から出力される信号は、記録時に光ディスク６０に書き込むデータパターン（データ信号）の周波数成分の信号、及び再生時に記録済みの光ディスク６０から得られるデータ信号の周波数成分の信号である。この信号は、ウォブル信号の周波数で蛇行している。

より詳しくは、再生時及び記録時において、受光素子２２は、光ディスク６０のトラック（グルーブ）の一方の境界を含む領域からの第１の反射光、及びトラックの他方の境界を含む領域からの第２の反射光のそれぞれから得た２つの信号を出力する。以下では、出力された２つの信号を、それぞれ第１の入力信号Ｓ０１、第２の入力信号Ｓ０２と呼ぶことにする。

半導体レーザー制御ブロック３０は、半導体レーザー２１のレーザーパワー等を制御する。

信号処理ブロック４０は、サーボ制御ブロック７０、ウォブル信号検出装置８０、及びデータ検出ブロック９０を備えている。サーボ制御ブロック７０は、光ピックアップ２０の移動を制御する。ウォブル信号検出装置８０は、記録用光ディスクの物理アドレスであるウォブル信号を検出する。データ検出ブロック９０は、光ディスク６０に記録されているデータを読み取る。

中央制御ブロック５０は、サーボ制御ブロック７０やウォブル信号検出装置８０を制御することによって、光ディスク６０の記録や再生の速度（光ディスクの回転速度）の制御を行う。中央制御ブロック５０のウォブル信号検出装置８０との関係については後述する。また、中央制御ブロック５０は、ウォブル信号検出装置８０が検出したウォブル信号のジッターを測定する機能を有している。

（ウォブル信号検出装置８０の構成）
次にウォブル信号検出装置８０の構成を説明する。図２は、ウォブル信号検出装置８０の構成を示すブロック図である。同図に示すように、ウォブル信号検出装置８０は、第１の信号振幅調整回路８１、第２の信号振幅調整回路８２、第１のスルーレート制限回路８３、第２のスルーレート制限回路８４、スルーレートバランス調整回路８５、差信号振幅増幅回路８６、バンドパスフィルタ回路８７（図中ではＢＰＦと略記）、及び２値化回路８８を備えている。

第１の信号振幅調整回路８１と第２の信号振幅調整回路８２とは何れも、入力された信号の振幅を調整する回路である。詳しくは、第１の信号振幅調整回路８１と第２の信号振幅調整回路８２とには、それぞれ、第１の入力信号Ｓ０１、第２の入力信号Ｓ０２が入力されており、入力された信号に含まれるデータ信号の周波数成分の信号振幅を、ウォブル信号の信号振幅よりも十分に大きく粗調整する。

第１のスルーレート制限回路８３及び第２のスルーレート制限回路８４は何れも、入力された信号に含まれた所定以上のスルーレートを有する信号成分の信号振幅を、スルーレート制限によって低減させる回路である。第１のスルーレート制限回路８３及び第２のスルーレート制限回路８４には、それぞれ第１の信号振幅調整回路８１の出力、及び第２の信号振幅調整回路８２の出力が入力されている。

また、第１のスルーレート制限回路８３及び第２のスルーレート制限回路８４のスルーレート制限量は可変であり、入力された制御信号によって、スルーレート制限量が調整されるようになっている。第１のスルーレート制限回路８３及び第２のスルーレート制限回路８４のスルーレート制限量は、記録時や再生時のデータ信号の周波数成分の信号振幅を低減させるように設定する。

第１のスルーレート制限回路８３及び第２のスルーレート制限回路８４は、具体的には、ＯＰアンプ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）などを用いた容易な構成で実現することができる。

スルーレートバランス調整回路８５は、中央制御ブロック５０の制御に応じて、第１のスルーレート制限回路８３及び第２のスルーレート制限回路８４のスルーレート制限量を自在に調整するようになっている。

差信号振幅増幅回路８６は、第１のスルーレート制限回路８３の出力と第２のスルーレート制限回路８４の出力との差分を求め、求めた差分を増幅して出力するようになっている。

バンドパスフィルタ回路８７は、差信号振幅増幅回路８６の出力に残留する、ウォブル信号以外の周波数成分等のノイズを除去するようになっている。

２値化回路８８は、バンドパスフィルタ回路８７の出力信号を２値化して、中央制御ブロック５０に出力するようになっている。

中央制御ブロック５０では、２値化回路８８から入力されたウォブル信号のジッターを測定して、光ディスク６０に対する記録や光ディスク６０の再生の速度制御を行うとともに、そこで判断された最適な設定をスルーレートバランス調整回路８５にフィードバックし、第１のスルーレート制限回路８３及び第２のスルーレート制限回路８４におけるスルーレート制限量を、スルーレートバランス調整回路８５を介して制御する。

（ウォブル信号検出装置８０の動作）
ウォブル信号検出装置８０では、受光素子２２から第１の入力信号Ｓ０１及び第２の入力信号Ｓ０２が入力されると、入力された信号に含まれたデータ信号の周波数成分の信号振幅を、ウォブル信号の周波数成分の信号振幅に対し十分大きくなる方向に、第１の信号振幅調整回路８１、及び第２の信号振幅調整回路８２が調整する。その調整された信号は、それぞれ第１のスルーレート制限回路８３、第２のスルーレート制限回路８４に入力され、第１のスルーレート制限回路８３、第２のスルーレート制限回路８４によって、比較的振幅の大きくスルーレートの高い信号、すなわち時間変化に対して変化量が大きい信号が制限される。その結果、第１のスルーレート制限回路８３、第２のスルーレート制限回路８４からは、振幅を著しく低下させ、データ信号の周波数成分が若干残留分として含まれる信号が差信号振幅増幅回路８６に対して出力される。

差信号振幅増幅回路８６は、第１のスルーレート制限回路８３と第２のスルーレート制限回路８４との出力の差分を求め、求めた差分を増幅してバンドパスフィルタ回路８７に出力する。バンドパスフィルタ回路８７は、差信号振幅増幅回路８６の出力から不要な周波数成分、すなわち不要なノイズ成分を除去して出力する。その結果、ノイズの少ないウォブル信号だけが検出され、そのウォブル信号は、２値化回路８８によって２値化されて中央制御ブロック５０に出力される。

中央制御ブロック５０は、２値化回路８８の出力に基づいてウォブル信号のジッターを測定し、測定したジッターが小さくなるように、最適な設定をスルーレートバランス調整回路８５にフィードバックし、第１のスルーレート制限回路８３及び第２のスルーレート制限回路８４におけるスルーレート制限量を制御する。

例えば、図３は、記録可能な光ディスク６０に対する記録時のスルーレート制限回路の入出力信号等の振る舞いを示している。詳しくは、同図は、光ディスク６０に書き込むデータパターンの周波数成分の振幅に対し、ウォブル信号の振幅の方が十分小さい場合の例である。

図３に示すように、受光素子２２から出力されて信号振幅調整回路を通過した信号は、書き込み時におけるデータ信号の周波数成分が、ウォブル信号に対して振幅が大きく、かつスルーレートが高くなっている。そして、信号振幅調整回路の出力は、スルーレート制限回路によってスルーレートが制限され、振幅が制限される。この制限された信号は、データ信号の周波数成分の残留分を有しているが、これを上記のように、バンドパスフィルタ回路８７を通過させると、残留分は除去されて、ウォブル信号だけが検出される。

また、図４は、再生時のスルーレート制限回路の入出力信号等の振る舞いを示している。詳しくは、同図は、記録済みの光ディスクから得られる信号の周波数成分に対し、ウォブル信号の振幅の方が十分小さい場合の例である。

図４に示すように、受光素子２２から出力されて信号振幅調整回路を通過した信号は、記録済みの光ディスクから得られる信号の周波数成分が、ウォブル信号に対して比較的振幅が大きく、かつスルーレートが高くなっている。信号振幅調整回路の出力は、スルーレート制限回路によってスルーレートが制限され、振幅が制限される。この制限された信号は、データ信号の周波数成分の残留分を有しているが、これを上記のように、バンドパスフィルタ回路８７を通過させると、残留分は除去されて、ウォブル信号だけが検出される。

以上のように、ウォブル信号検出装置８０では、スルーレート制限回路を用いて、データ信号の周波数成分の信号振幅を低減させるようにした。このスルーレート制限回路は、従来のウォブル信号検出装置で用いられていたＡＧＣ回路に比べ、小さな回路規模で構成することが可能であり、消費電力も低減することが可能である。それゆえ、本実施形態によれば、回路規模（すなわち占有面積）の低減、及び消費電力の低減が可能になる。

なお、スルーレートバランス調整回路８５は、光ディスクの回転速度に応じて、中央制御ブロック５０によってスルーレート制限量の調整量が制御されるようにしてもよい。

本発明に係るウォブル信号検出装置は、高価な回路を用いることなく、回路規模（すなわち占有面積）の低減、及び消費電力の低減が可能になるという効果を有し、ウォブルによって光ディスク上に記録された物理アドレス情報をウォブル信号として検出するウォブル信号検出装置等として有用である。

光ディスク記録再生システム１００の構成を示すシステムブロック図である。 ウォブル信号検出装置８０の構成を示すブロック図である。 記録時のスルーレート制限回路の入出力信号等の振る舞いを示す図である。 再生時のスルーレート制限回路の入出力信号等の振る舞いを示す図である。

符号の説明

１０ モーター
２０ 光ピックアップ
２１ 半導体レーザー
２２ 受光素子
３０ 半導体レーザー制御ブロック
４０ 信号処理ブロック
５０ 中央制御ブロック
６０ 光ディスク
７０ サーボ制御ブロック
８０ ウォブル信号検出装置
８１ 第１の信号振幅調整回路
８２ 第２の信号振幅調整回路
８３ 第１のスルーレート制限回路
８４ 第２のスルーレート制限回路
８５ スルーレートバランス調整回路
８６ 差信号振幅増幅回路
８７ バンドパスフィルタ回路
８８ ２値化回路
９０ データ検出ブロック
１００ 光ディスク記録再生システム

Claims (5)

1. ウォブルによって光ディスク上のトラックに記録された物理アドレス情報をウォブル信号として検出するウォブル信号検出装置であって、
   前記トラックの一方の境界を含む領域からの反射光から得た信号に含まれたデータ信号の周波数成分の信号振幅が、ウォブル信号の振幅よりも大きくなるように調整する第１の信号振幅調整回路と、
   前記トラックの他方の境界を含む領域からの反射光から得た信号に含まれたデータ信号の周波数成分の信号振幅が、ウォブル信号の振幅よりも大きくなるように調整する第２の信号振幅調整回路と、
   前記第１の信号振幅調整回路が出力した信号から、データ信号の周波数成分の信号振幅を、スルーレート制限によって低減させる第１のスルーレート制限回路と、
   前記第２の信号振幅調整回路が出力した信号から、データ信号の周波数成分の信号振幅を、スルーレート制限によって低減させる第２のスルーレート制限回路と、
   前記第１のスルーレート制限回路と前記第２のスルーレート制限回路との差分を求め、求めた差分を増幅して出力する差信号振幅増幅回路と、
   を備えたことを特徴とするウォブル信号検出装置。
2. 請求項１のウォブル信号検出装置であって、
   前記第１のスルーレート制限回路及び前記第２のスルーレート制限回路は、スルーレート制限量が可変であり、前記データ信号の周波数成分を制限可能な範囲に、スルーレート制限量を設定できるように構成されていることを特徴とするウォブル信号検出装置。
3. 請求項２のウォブル信号検出装置であって、
   さらに、前記第１のスルーレート制限回路及び前記第２のスルーレート制限回路のスルーレート制限量を調整するスルーレートバランス調整回路を備えていることを特徴とするウォブル信号検出装置。
4. 請求項３のウォブル信号検出装置であって、
   前記スルーレートバランス調整回路は、検出されたウォブル信号のジッターに基づいて、前記調整の量が制御されることを特徴とするウォブル信号検出装置。
5. 請求項３のウォブル信号検出装置であって、
   前記スルーレートバランス調整回路は、前記光ディスクの回転速度に応じて、前記調整の量が制御されることを特徴とするウォブル信号検出装置。

Images