JP2009104749A - Optical disk apparatus and tracking control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ディスクに情報信号を記録再生する光ディスク装置及び光ピックアップに対するトラッキング制御方法に関する。 The present invention relates to an optical disc apparatus for recording and reproducing information signals on an optical disc and a tracking control method for an optical pickup.
光ディスク媒体に対して再生時のトラッキング方法として、プッシュプル方法、位相差検出法、3ビーム法などが用いられている。このうち位相差検出法はDPD方式(Differential Phase Detection)と呼ばれ、高密度ディスクに対するトラッキング方式として採用されている。DPD方式では、情報信号に対応して形成されたピット列から、複数の受光素子からの受光信号の位相差を検出し、それからトラッキングエラー信号を生成してトラッキング制御を行うものである。 As a tracking method during reproduction with respect to an optical disk medium, a push-pull method, a phase difference detection method, a three-beam method, and the like are used. Among these methods, the phase difference detection method is called a DPD method (Differential Phase Detection) and is adopted as a tracking method for a high-density disk. In the DPD method, a phase difference between light receiving signals from a plurality of light receiving elements is detected from a pit row formed corresponding to an information signal, and then tracking error signals are generated to perform tracking control.
光ディスクの高密度化に伴い記録ピットの長さが短くなり、ディスクから得られる受光信号は微弱になりトラッキングエラー信号の信頼性が低下する。例えば特許文献1には、トラッキングエラー信号の精度確保を目的とし、2値化回路に所定のヒステリシス幅を有する閾値を設定して、十分な振幅レベルが得られずノイズに埋もれている可能性のある短ピット信号成分を除いて2値化を行う構成が記載されている。
As the density of the optical disk increases, the length of the recording pits decreases, and the received light signal obtained from the disk becomes weak, reducing the reliability of the tracking error signal. For example, in
従来のDPD方式によるトラッキング信号生成回路及びその信号伝送系においては、RF信号処理系と同様のデジタル処理を行うため、本来必要とされるサーボ信号(数kHz)の帯域よりはるかに高い100MHzを超える高周波帯域の信号を扱う必要がある。このような高周波帯域では信号品質の劣化が著しい。RF信号系に対しては強力な誤り訂正回路によりある程度の品質劣化を補償することができるが、DPD系に関しては必要以上のコストアップを招くことからこれを補償する特別な手段を設けるのは得策でない。 The conventional DPD tracking signal generation circuit and its signal transmission system perform digital processing similar to that of the RF signal processing system, and therefore exceed 100 MHz, which is much higher than the originally required servo signal (several kHz) band. It is necessary to handle signals in the high frequency band. In such a high frequency band, the signal quality is significantly degraded. Although a certain level of quality degradation can be compensated for a strong error correction circuit for the RF signal system, it is a good idea to provide a special means for compensating for this because the DPD system causes an increase in cost more than necessary. Not.
上記特許文献1に記載の技術は、アナログ回路においてそのヒステリシス現象を利用するものであるために、閾値の高精度設定を必要とし、対象とする信号を簡単に確実に除去するのは困難であると予想される。
Since the technique described in
本発明の目的は、信号品質劣化の要因となる高周波成分を簡単に確実に除去することで、高精度なトラッキングエラー信号を生成することである。 An object of the present invention is to generate a highly accurate tracking error signal by simply and reliably removing high-frequency components that cause signal quality degradation.
本発明の光ディスク装置は、光ディスクに光ビームを照射して情報信号を記録再生する光ピックアップと、光ピックアップの受光信号を基に位相差検出方式(DPD方式)によりトラッキングエラー信号を生成するDPD回路と、トラッキングエラー信号に基づき光ピックアップのトラッキングを制御するサーボ回路と、光ピックアップの受光信号を基に情報信号を生成するデジタル信号処理回路とを備え、DPD回路は、デジタル信号処理回路にて生成した情報信号に特定の信号成分が含まれている場合、特定の信号が存在する期間のトラッキングエラー信号を除去して出力する構成とした。 An optical disc apparatus according to the present invention includes an optical pickup that records and reproduces an information signal by irradiating an optical disc with an optical beam, and a DPD circuit that generates a tracking error signal by a phase difference detection method (DPD method) based on a light reception signal of the optical pickup. And a servo circuit that controls tracking of the optical pickup based on the tracking error signal and a digital signal processing circuit that generates an information signal based on the light reception signal of the optical pickup, and the DPD circuit is generated by the digital signal processing circuit When a specific signal component is included in the information signal, the tracking error signal in a period in which the specific signal exists is removed and output.
さらに、デジタル信号処理回路の生成した情報信号を監視して、特定の信号成分を検出した場合マスクパルスを発生する特定信号検出回路と、マスクパルスの発生している期間だけトラッキングエラー信号をマスク処理するマスク回路とを有する。また、特定信号検出回路の発生するマスクパルスと、マスク回路にてマスク処理するトラッキングエラー信号のタイミングを同期させるためのタイミング生成回路を有する。ここに特定の信号成分には、情報信号を構成する最短ピット長の信号が含まれる。 Furthermore, the information signal generated by the digital signal processing circuit is monitored, and when a specific signal component is detected, a specific signal detection circuit that generates a mask pulse, and a tracking error signal is masked only during the period in which the mask pulse is generated A mask circuit. In addition, a timing generation circuit for synchronizing the timing of the mask pulse generated by the specific signal detection circuit and the timing of the tracking error signal masked by the mask circuit is provided. Here, the specific signal component includes a signal having the shortest pit length constituting the information signal.
本発明の光ピックアップのトラッキング制御方法は、光ディスクに光ビームを照射してその受光信号を基に位相差検出方式によりトラッキングエラー信号を生成するステップと、受光信号を基に情報信号を生成するステップと、生成した情報信号に特定の信号成分が含まれている場合、特定の信号が存在する期間のトラッキングエラー信号を除去するステップと、トラッキングエラー信号に基づき光ピックアップのトラッキングを制御するステップとを備える。 An optical pickup tracking control method according to the present invention includes a step of irradiating an optical disc with a light beam and generating a tracking error signal by a phase difference detection method based on the received light signal, and generating an information signal based on the received light signal. And, when the generated information signal includes a specific signal component, removing a tracking error signal during a period in which the specific signal exists, and controlling tracking of the optical pickup based on the tracking error signal Prepare.
本発明によれば、高密度光ディスクを再生する際、高精度のトラッキング制御を簡単に実現することができる。 According to the present invention, high-precision tracking control can be easily realized when reproducing a high-density optical disc.
図1は、本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック図である。本実施例の装置は、光ディスク1をスピンドルモータ3にて回転し、半導体レーザで発生したレーザ光を光ピックアップ2から光ディスク1の記録面に照射し、情報信号(データ)を記録し、また戻り光から情報信号を再生する。光ディスク1としては、例えばBD(Blu−ray Disc)のように高密度記録可能なディスクが適する。ステッピングモータ4は光ピックアップ2をディスクの半径方向に移動させる。ドライバ5は、ピックアップ2と、スピンドルモータ3と、ステッピングモータ4を駆動する。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an optical disc apparatus according to the present invention. The apparatus of the present embodiment rotates the
アナログ信号処理回路6は、ピックアップ2からの複数の受光信号A,B,C,D及びRF信号を増幅し、フォーカスエラー信号(FER)を生成する。位相差検出(DPD)回路7は、後述するように信号A,B,C,Dをデジタル処理することでトラッキングエラー信号(TER)を生成する。フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号とはサーボ回路9送られ、それぞれフォーカス制御とトラッキング制御に用いられる。デジタル信号処理回路8は、アナログ信号処理回路6からのRF信号を基に情報(データ)信号を生成し、ホスト装置(PC)へ転送する。ここにデジタル信号処理回路8は、情報信号から所定の高周波成分(例えば最短ピット長2T信号、Tはクロック周期)を検出すると、DPD回路7へマスク信号を送り、DPD回路7はそれに同期してトラッキングエラー信号の修正(マスク処理)を行う。マイコン10は、フラッシュメモリ11に格納したプログラムに従い、トラッキング制御を始め装置全体を最適に制御する。そして、アナログ信号処理回路6からフラッシュメモリ11に至る各要素は、アナログ/デジタル統合LSI12に収納して構成する。
The analog
図2は、図1のDPD回路7及びデジタル信号処理回路8の内部構成を示す図である。ここでは、ピックアップの受光信号からトラッキングエラー信号生成してサーボ回路へ出力するまでの構成を示す。
FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the DPD circuit 7 and the digital
ピックアップから2のOEIC出力信号21(A,B,C,Dの4分割メインビーム信号)は、それぞれイコライザ(EQ)回路22で波形等化され、2値化回路23でデジタル信号に変換される。位相比較回路24は、デジタル化された信号AとB、CとDのペアで位相差成分DPDP,DPDNを算出し、減算回路25はそれを減算してトラッキングエラーパルスを生成する。
Two OEIC output signals 21 (A, B, C, and D divided main beam signals) from the pickup are respectively equalized in waveform by an equalizer (EQ)
一方、ピックアップからのOEIC出力信号のうちRF信号31(信号A,B,C,Dを加算)は、イコライザ回路32で波形等化され、ADコンバータ33にてデジタル信号に変換される。デジタル化されたRF信号は、デジタル信号処理回路34(8)にてデスクランブルされ誤り訂正されて情報(データ)信号が生成される。
On the other hand, the RF signal 31 (added signals A, B, C, and D) of the OEIC output signal from the pickup is equalized by the
2T検出回路36は、生成された情報信号(データ列)を監視し、特定の信号(ここでは最短ピット長である2T信号)を検出すると、マスク信号(マスクパルス)を2Tマスク回路27へ送る。2Tマスク回路27は、マスク信号を受け取ったタイミングで、マスクパルス幅の期間だけトラッキングエラーパルスをマスク処理する。例えば、エラーパルスとマスク信号をラッチ回路に入力することにより、エラーパルスをゼロレベルに書き換える。その際、2T検出回路36が2T信号と識別するまでに要する時間を考慮し、タイミング生成回路35から、トラッキングエラーパルスを遅延させるための遅延パルスを生成して、同期回路26に送る。同期回路26は、遅延パルス幅だけトラッキングエラーパルスを遅延させて、2Tマスク回路27に供給する。このようにして、RF信号(データ列)から検出した2T信号に対応する期間のトラッキングエラーパルスを除去する。
The
その後、ローパスフィルタ28で高域成分を除去してDPDトラッキングエラー信号を生成し、ADコンバータ29、サーボ信号フィルタ30で処理してサーボ回路へ供給する。
Thereafter, a high-frequency component is removed by the low-
本実施例の構成では、デジタル信号処理回路34及び2T検出回路36において、データ列の中でどのタイミングで2T信号が発生しているかを容易に検出できるので、検出精度が高くまた簡単な回路で実現できる。
In the configuration of this embodiment, the digital
図3は、図2のトラッキングエラー信号生成における各部の動作波形を示す図である。ここでは光ディスクからピット長が4T,2T,6Tの情報を再生し、最短ピット長である2Tの区間のトラッキングエラー信号をマスク(除去)する場合について述べる。 FIG. 3 is a diagram illustrating operation waveforms of respective units in the tracking error signal generation of FIG. Here, a case will be described in which information having a pit length of 4T, 2T, and 6T is reproduced from an optical disk, and a tracking error signal in a 2T section having the shortest pit length is masked (removed).
(a)はOEIC出力信号21(A,B,C,D)の波形で、2値化回路23でデジタル化される。(b)は位相比較回路24からの位相差パルスDPDP,DPDNを示す。(c)は減算回路25でこれらを減算したトラッキングエラーパルスを示す。E4,E2,E6はそれぞれピット長4T,2T,6Tの存在する区間におけるエラーパルスであり、ここでは2T区間のエラーパルスE2をマスク処理することになる。
(A) is a waveform of the OEIC output signal 21 (A, B, C, D) and is digitized by the
(d)はタイミング生成回路35からの遅延信号で、(c)のトラッキングエラーパルスを時間Tdだけ遅延させる。(e)は同期回路26からの遅延されたトラッキングエラーパルスE4’,E2’,E6’を示す。(f)は2T検出回路36からのマスク信号(2Tマスクパルス)であり、マスクパルスMは2T信号を検出した時点、すなわちピット長2Tがほぼ終了する時点で発生し、そのパルス幅は2T区間をカバーする幅とする。マスクパルスMはマスク処理対象のエラーパルスE2に対してタイミングがずれているが、トラッキングエラーパルスに遅延時間Tdを与えることで、エラーパルスE2’をマスクパルスMの範囲内に収納することができる。(g)は2Tマスク回路27にてE2’をマスク(除去)した波形を示す。(h)はLPF28で処理したトラッキングエラー信号である。
(D) is a delay signal from the
図4は、本実施例によるトラッキングエラー信号生成の手順を示すフローチャートである。
ステップ101では、DPD回路7はピックアップ2からの受光信号(A,B,C,D)を入力する。ステップ102では、各受光信号の位相差からDPD信号(図2のトラッキングエラーパルス)を生成する。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for generating a tracking error signal according to the present embodiment.
In
ステップ103では、デジタル信号処理回路8は、RF信号から生成したデータ列を識別し、特定の信号(2T信号)であるかどうかを判定する。判定の結果、2T以外の信号であれば(ステップ103でNo)ステップ106に進み、DPD信号をそのままサーボ回路9へ出力する。2T信号であれば(ステップ103でYes)ステップ104に進み、DPD信号のタイミングを調整する。具体的には、DPD信号を所定時間だけ遅延させ2T信号に同期させる。ステップ105にて、DPD信号の2T信号に対応する区間をマスク処理して除去する。そしてステップ106にて、マスク処理したトラッキングエラー信号を出力する。
In
以上の実施例では、RF信号から特定の信号(2T)を検出した期間において、これに同期したトラッキングエラー信号をマスク(除去)するものである。よって、信号品質劣化の要因となる高周波成分を容易に確実に除去することができ、高精度のトラッキングエラー信号を生成することができる。 In the above embodiment, the tracking error signal synchronized with this is masked (removed) in the period when the specific signal (2T) is detected from the RF signal. Therefore, high-frequency components that cause signal quality degradation can be easily and reliably removed, and a highly accurate tracking error signal can be generated.
なお、本実施例の装置においては、光ディスクに特殊な信号、例えばピット長が全て2Tの連続信号が記録されている領域を設けた場合、その領域を再生している期間ではDPD回路7からは有効なトラッキングエラー信号が出力されず、その結果、トラッキング制御が不可能な状態になる。一方、3T以上を含む通常の信号が記録されている領域では、有効なトラッキングエラー信号が出力され正常なトラッキング制御が可能になる。 In the apparatus of this embodiment, when a special signal, for example, a continuous signal having a pit length of 2T is provided on the optical disc, the DPD circuit 7 does not perform the reproduction of that region. A valid tracking error signal is not output, and as a result, tracking control becomes impossible. On the other hand, in a region where a normal signal including 3T or more is recorded, an effective tracking error signal is output, and normal tracking control becomes possible.
上記実施例では、マスクする高周波信号をBDの最短ピット長である2T信号としたが、マスクすべき信号は、光ディスクの仕様により適宜決定すればよい。例えばDVDの場合には3T信号を対象とし、また、複数種類の信号(2Tと3T)を対象とすることもできる。 In the above embodiment, the high-frequency signal to be masked is the 2T signal that is the shortest pit length of the BD. For example, in the case of a DVD, a 3T signal can be targeted, and a plurality of types of signals (2T and 3T) can also be targeted.
1…光ディスク、
2…光ピックアップ、
3…スピンドルモータ、
4…ステッピングモータ、
5…ドライバ、
6…アナログ信号処理回路、
7…位相差検出(DPD)回路、
8…デジタル信号処理回路、
9…サーボ回路、
10…マイコン、
11…フラッシュメモリ、
12…アナログ/デジタル統合LSI、
21…OEIC出力信号(A,B,C,D)、
22…イコライザ(EQ)回路、
23…2値化回路、
24…位相比較回路、
25…減算回路、
26…同期回路、
27…2Tマスク回路、
28…ローパスフィルタ、
29…ADコンバータ、
30…サーボ信号フィルタ、
31…RF信号、
32…イコライザ回路、
33…ADコンバータ、
34…デジタル信号処理回路、
35…タイミング生成回路、
36…2T検出回路。
1 ... Optical disc,
2 ... Optical pickup,
3 ... Spindle motor,
4 ... Stepping motor,
5 ... Driver,
6 ... Analog signal processing circuit,
7: Phase difference detection (DPD) circuit,
8: Digital signal processing circuit,
9 ... Servo circuit,
10 ... Microcomputer,
11: Flash memory,
12. Analog / digital integrated LSI,
21 ... OEIC output signals (A, B, C, D),
22 ... Equalizer (EQ) circuit,
23... Binarization circuit,
24. Phase comparison circuit,
25: Subtraction circuit,
26: Synchronous circuit,
27 ... 2T mask circuit,
28 ... Low-pass filter,
29 ... AD converter,
30: Servo signal filter,
31 ... RF signal,
32 ... Equalizer circuit,
33 ... AD converter,
34. Digital signal processing circuit,
35 ... Timing generation circuit,
36... 2T detection circuit.
Claims (8)
上記光ディスクに光ビームを照射して情報信号を記録再生する光ピックアップと、
該光ピックアップの受光信号を基に位相差検出方式(以下、DPD方式)によりトラッキングエラー信号を生成するDPD回路と、
該トラッキングエラー信号に基づき上記光ピックアップのトラッキングを制御するサーボ回路と、
上記光ピックアップの受光信号を基に情報信号を生成するデジタル信号処理回路とを備え、
上記DPD回路は、上記デジタル信号処理回路にて生成した情報信号に特定の信号成分が含まれている場合、該特定の信号が存在する期間のトラッキングエラー信号を除去して出力することを特徴とする光ディスク装置。 In an optical disc apparatus for recording and reproducing information signals on an optical disc,
An optical pickup that records and reproduces an information signal by irradiating the optical disk with a light beam;
A DPD circuit that generates a tracking error signal by a phase difference detection method (hereinafter referred to as a DPD method) based on a light reception signal of the optical pickup;
A servo circuit for controlling tracking of the optical pickup based on the tracking error signal;
A digital signal processing circuit that generates an information signal based on a light reception signal of the optical pickup,
The DPD circuit, when a specific signal component is included in the information signal generated by the digital signal processing circuit, removes and outputs a tracking error signal in a period in which the specific signal exists. Optical disk device to perform.
前記デジタル信号処理回路の生成した情報信号を監視して、特定の信号成分を検出した場合マスクパルスを発生する特定信号検出回路と、
該マスクパルスの発生している期間だけ前記トラッキングエラー信号をマスク処理するマスク回路とを有することを特徴とする光ディスク装置。 The optical disk apparatus according to claim 1, wherein
A specific signal detection circuit that monitors the information signal generated by the digital signal processing circuit and generates a mask pulse when a specific signal component is detected;
An optical disk apparatus comprising: a mask circuit that masks the tracking error signal only during a period in which the mask pulse is generated.
前記特定信号検出回路の発生するマスクパルスと、前記マスク回路にてマスク処理するトラッキングエラー信号のタイミングを同期させるためのタイミング生成回路を有することを特徴とする光ディスク装置。 The optical disk apparatus according to claim 2, wherein
An optical disc apparatus comprising: a timing generation circuit for synchronizing the timing of a mask pulse generated by the specific signal detection circuit and a timing of a tracking error signal masked by the mask circuit.
前記特定の信号成分には、前記情報信号を構成する最短ピット長の信号が含まれることを特徴とする光ディスク装置。 The optical disk apparatus according to claim 1, wherein
The optical disc apparatus characterized in that the specific signal component includes a signal having the shortest pit length constituting the information signal.
前記最短ピット長は2T(Tはクロック周期)の信号であることを特徴とする光ディスク装置。 The optical disc apparatus according to claim 4, wherein
2. The optical disk apparatus according to claim 1, wherein the shortest pit length is a signal of 2T (T is a clock cycle).
上記光ディスクに光ビームを照射してその受光信号を基に位相差検出方式によりトラッキングエラー信号を生成するステップと、
上記受光信号を基に情報信号を生成するステップと、
該生成した情報信号に特定の信号成分が含まれている場合、該特定の信号が存在する期間のトラッキングエラー信号を除去するステップと、
該トラッキングエラー信号に基づき上記光ピックアップのトラッキングを制御するステップと、
を備えることを特徴とするトラッキング制御方法。 In an optical pickup tracking control method for recording and reproducing information signals on an optical disc,
Irradiating the optical disk with a light beam and generating a tracking error signal by a phase difference detection method based on the received light signal;
Generating an information signal based on the received light signal;
If the generated information signal includes a specific signal component, removing a tracking error signal in a period in which the specific signal exists;
Controlling the tracking of the optical pickup based on the tracking error signal;
A tracking control method comprising:
前記情報信号を監視して、特定の信号成分を検出した場合マスクパルスを発生するステップと、
該マスクパルスの発生している期間だけ前記トラッキングエラー信号をマスク処理するステップとを有することを特徴とするトラッキング制御方法。 The tracking control method according to claim 6, wherein
Monitoring the information signal and generating a mask pulse if a specific signal component is detected;
And a step of masking the tracking error signal only during a period in which the mask pulse is generated.
前記マスクパルスを前記マスク処理するトラッキングエラー信号のタイミングに同期させるため、前記トラッキングエラー信号を所定時間だけ遅延させるステップを有することを特徴とするトラッキング制御方法。 The tracking control method according to claim 7,
A tracking control method comprising: delaying the tracking error signal by a predetermined time in order to synchronize the mask pulse with the timing of the tracking error signal to be masked.
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