JP2009151883A - 記録再生装置および記録再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 対象ディスクの制約をより緩和した光ディスク記録再生装置および記録再生方法を提供する。
【解決手段】 ピックアップからの再生信号として和信号・差信号の両信号を切替出力可能なプリアンプと、前記プリアンプからのアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ/デジタルコンバータ(ADC)と、前記ADCに入力される信号を切り替える和信号・差信号切替回路と、前記ADC後の信号の振幅オフセット調整・適応等化等を行うリードチャネル波形整形回路と、前記リードチャネル波形整形回路の出力信号を用いて復調を行う復調回路と、ウォブル波形から周波数検出・アドレスリードを行うウォブル回路と、前記ウォブル回路の出力であるウォブルクロックを用いてチャネルクロックを生成するPLL回路とを備えたことを特徴とする記録再生装置。
【選択図】 図３

Description

本発明は、光ディスク記録再生装置および記録再生方法に係わり、ウォブルを有する光ディスク記録再生装置および記録再生方法に関する。

ウォブルを有する光ディスク記録再生装置が普及しており、冗長な回路を削減する工夫がなされてきている。例えば、特許文献１には概要として、差信号検出回路と和信号検出回路の出力を切り替えて２値化回路に出力する切り替え回路を備える光ディスク再生装置なるものが記載されている。

なお、ウォブル波形から周波数検出・アドレスリードを行う記載はないが、いずれにせよ記録可能エリアとプリピットエリアを有するディスク（ＤＶＤ−ＲＡＭ）に特化しているという制約があった。
特開平１０−２８３７３０号公報

本発明は、対象ディスクの制約をより緩和した光ディスク記録再生装置および記録再生方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の記録再生装置は、トラックが蛇行した光ディスクから信号を読み取り、情報データの再生および、光ディスクへ生成した信号を記録するディスク記録再生装置であり、ピックアップからの再生信号として和信号・差信号の両信号を切替出力可能なプリアンプと、前記プリアンプからのアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ/デジタルコンバータ(ADC)と、前記ADCに入力される信号を切り替える和信号・差信号切替回路と、前記ADC後の信号の振幅オフセット調整・適応等化等を行うリードチャネル波形整形回路と、前記リードチャネル波形整形回路の出力信号を用いて復調を行う復調回路と、ウォブル波形から周波数検出・アドレスリードを行うウォブル回路と、前記ウォブル回路の出力であるウォブルクロックを用いてチャネルクロックを生成するPLL回路とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、対象ディスクの制約をより緩和した光ディスク記録再生装置および記録再生方法が得られる。

以下、本発明の実施形態を説明する。

本発明による実施形態１を図１乃至図５を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置が扱う光ディスクのウォブルの一例を示す説明図である。

図１は、ＨＤ ＤＶＤ−Ｒにて、プリグルーブがウォブリングされている様子を示している。ディスクＤ上のランドトラックＬ及びグルーブトラックＧに沿って、ランドトラックＬのうねりとしてウォブルが設けられている。ここで、トラックのセグメントのスタート点を基準にして、ディスク外周側に振り始める正弦波となっているウォブル位相をＮＰＷ（非反転位相ウォブル）、ディスク内周方向に振り始める位相をＩＰＷ（反転位相ウォブル）とし、ウォブル変調符号の“０”をＮＰＷ４波、符号“１”をＩＰＷ４波で情報を記録するものである。

関連して図２に、後述のPUH３内にある4分割PD１３の例を示す。4つの素子A,B、C,Dすべての出力を加算した信号が和信号、2つの素子を加算した後に加算信号同士を減算した結果が差信号となる。この信号がいわゆるラジアルプッシュプル信号である。これらの信号は、演算器１３ａ−１３ｄを用いて得られる。

以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を詳細に説明する。まず、光ディスク再生装置から説明する。
図３に本発明の係る実施例の一つである光ディスク装置の構成を示す。光ディスク装置はピックアップヘッド（PUH）３から出射されるレーザー光を光ディスクＲの情報記録層に集光することで、情報の記録再生を行っている。ディスクＲから反射した光は、再び、PUH３の光学系を通過し、フォトディテクター(PD)１３で電気信号として検出される。

PD１３は2分割以上に分割されており、各素子の出力を加算した信号を和信号、減算した信号を差信号と呼ぶ。特に、ユーザー情報等の高周波情報が含まれる或は付加された和信号をRF信号と呼ぶ。また、光ディスクＲに対して光学的に半径(ラジアル)方向に配置された各素子の出力を減算処理した信号をラジアルプッシュプル信号と呼ぶ。

検出された電気信号は、プリアンプ７で増幅され、サーボ回路４、RF信号処理回路、アドレス信号処理回路に出力される。
サーボ回路４では、フォーカス、トラッキング、チルト等のサーボ信号が生成され、各信号がそれぞれ制御回路を通じて、PUH３のフォーカス、トラッキング、チルトアクチュエータに出力される。

RF信号処理回路では、検出された信号のうち、主に和信号を処理することにより、記録されたユーザー情報等の情報を再生する。この際の復調方法としては、スライス方式やPRML方式がある。

アドレス信号処理回路では、検出された信号を処理することにより、光ディスク上の記録位置を示す、物理アドレス情報を読み出し、コントローラーに出力する。コントローラーはこのアドレス情報を元に、所望の位置のユーザー情報等の情報を読み出したり、所望の位置にユーザー情報等の情報を記録したりする。

記録の際は、ユーザー情報は記録信号処理回路で光ディスク記録に適した信号に変調される。例えば(1,10)RLL,(2,10)RLL等の変調法則が適用される。記録信号処理回路の出力は、レーザドライバ（LDD）に入力され、レーザ光の出力制御信号となる。

HD DVD-RAMの記録再生を例に説明を行う。まず光ディスクからピックアップヘッド(PUH)を通して光信号を読み取りプリアンプ回路に送る。プリアンプでは、PUHからの信号振幅やオフセットの調整を行うと共に、和信号と差信号を生成する。光検出部の平面図を図２に模式的に示した通りである。和信号は全ての信号の和(a+b)+(c+d)であり、差信号は半径方向に左右の差(a+b)-(c+d)である。和信号によってディスク上に記録された信号(ビット)を読取ることができ、差信号によってディスク上に成型されたウォブルを読取ることができる。

従来では、和信号はリードチャネル用のADCに送られて、デジタル信号に変換され、タイミング生成と波形整形が行われた後、復調回路によって復調されて後段のバックエンドへと送られる。戻ってプリアンプで生成された差信号はウォブル信号処理用のADCに送られてデジタル信号化され、ウォブル回路でウォブルによるクロックの生成とウォブルアドレスの読取りが行われる。その他、再生データやウォブルアドレスなどの情報を元にフォーカスやトラッキング、ディスクスピンドルの制御を行う。また記録時は記録データを後段からもらい、記録データを変調して実際ディスクに書く込む際のパルスに変換してからPUHに送られる。このような構成の場合、チャネル用とウォブル用でそれぞれADCを有しており、回路規模の増大とコストアップに繋がっていた。

そこで本発明の一実施形態を示した回路図を図３を用いて再び説明する。まず光ディスクＲからPUH３を通して光信号を読取りプリアンプ回路７に送る。プリアンプ回路では従来と異なり、外部からの選択信号によって出力を和信号または差信号に切り替えることができる。プリアンプの出力信号はADC８に送られてデジタル信号化される。ADC８の出力信号はリードチャネルの波形整形回路９、タイミング生成のPLL回路１０、ウォブル回路１１の全てに送られている。ウォブル回路１１で検出されたアドレスデータは和信号・差信号切替回路１２に送られる。和信号・差信号切替回路１２ではウォブルアドレスデータを元に和差信号選択信号を生成して、プリアンプ７の出力選択を行う。

次に本実施形態においてHD DVD-RAMの再生時の流れを図４のタイミング図と、図５のフローチャートを用いて説明する。未記録領域から記録領域へと突入してデータを読取る場合、まずプリアンプ７からは差信号が出力される。この差信号によってウォブル回路１１はクロックを生成して周波数制御を行う（ステップＳ１）。またウォブルからアドレスの読み取りを行う（ステップＳ２）。その後、ウォブルアドレスから、データ再生を開始するある一定間隔(数セグメント)前であるかどうかを判定する（ステップＳ３）。例えば図示せぬＣＰＵで判定が行われる。

一定間隔前でなかった場合差信号のまま、ウォブルクロック生成とアドレスリードを繰り返す。一定間隔前であった場合は、周波数制御の制御値を固定して、再生クロック周波数を一定に保つ（ステップＳ４）。その後、プリアンプ７からの出力を和信号に切り替える（ステップＳ５）。和信号に切り替えることによってリードチャネル回路側でメイン信号の読み取りができるようになる。そこでデータ先頭のタイミング信号VFO(4T4Tの連続)の検出を行う（ステップＳ６）。VFOが検出されると再生クロックをメイン信号によって制御(位相制御)して（ステップＳ７）メイン信号再生処理を開始する（ステップＳ８）。今回は未記録領域から記録領域へ突入での読取を図に示したが、記録領域の途中から再生を開始する場合も同様の手順である。

以上の実施例によって、チャネル用ADCとウォブル用ADCを１つにすることができ、回路規模削減とコスト削減が可能である。

本発明による実施形態２を図１乃至図２及び図６乃至図９を参照して説明する。実施形態１と共通する部分は説明を省略する。
この実施形態としてDVD-RAMの記録再生回路のブロック図を図６に示す。前に示した実施形態との相異を述べると、まずウォブル回路がウォブル周波数検出回路７１に変更されている。前の実施例ではウォブルの中に物理アドレス情報が含まれていたためウォブルからアドレスを読取る必要があった。しかしDVD-RAMの場合、ウォブルにはアドレス情報がなく、1セクタごとにエンボスでアドレス情報が書かれている。そのためウォブルからは周波数を検出する回路のみとなる。

次の相異としてはヘッダ検出回路３０が加わっている。ヘッダ検出回路はエンボスで書き込まれているヘッダ領域を検出する回路で、ヘッダ部分のDC段差からヘッダ領域を予測するラフな検出方法や、ヘッダ内にあるIDの位置からヘッダ領域を予測する(ラフより正確な)検出方法がある。この間隔を検出する方法としては、信号を元に生成したチャネルクロックでカウントする方法と、固定のシステムクロックをカウントする方法がある。チャネルクロックでカウントする場合、クロックが安定していないとヘッダ検出位置がずれてしまう。また固定クロックでカウントした場合、カウンタのレンジによる制約や、ミスロックの恐れがある。

そこで本実施形態では、差信号から求めたウォブルクロックから固定クロックの発振周波数を算出する。それによってカウンタのレンジが飽和しないで精度が大きく取れる設定を選択することができる。またウォブルクロックからだいたいのセクタ間隔がわかるためミスロックを防ぐことができる。ヘッダ検出の様子を図７に示す。信号は常に差信号を選択しており、ウォブル信号を検出することができる。ウォブル信号によってウォブルクロックを生成してヘッダ間隔を正確に測定することができる。

次にメイン信号の再生スタートの様子を図８に示す。まずは差信号を選択してウォブルによる周波数制御を行う。その後、周波数制御が安定かつ読み取りを行いたいアドレスのヘッダに到達したところで、再生クロックをメイン信号による制御(位相制御)に変更する。そしてヘッダ領域が終わったところで和信号に変更してメイン信号の読み取りへと移っていく。ここで図７でも同様にヘッダ部分では差信号を選択している。これは、和信号で読み取りを行うと大きなDC段差が付いてしまう。そのため高速なACカップリングなどを行いDC段差をなくさなければADC８のレンジにも入らない(DC段差があるままADC８のレンジ内に入れることはできるがメイン信号の振幅が小さくなってしまい精度が出なくなってしまう)。しかし、高速ACカップリングを行うと信号の先頭部分が歪んでしまい、同期処理の期間が短くなる。それに比べ、差信号ではDC段差が小さくスライスレベルを変更するだけで読取ることができ、また信号先頭部分から同期処理に使用することができる。

次に通常再生時のタイミング関係を示した図を図９に示す。通常連続再生時には、ヘッダ検出信号を用いてヘッダ部分でのみ差信号を選択している。この理由は図７、図８で述べたものと同様である。

以上の実施例によって、チャネル用ADCとウォブル用ADCを１つにすることができ、回路規模削減とコスト削減が可能である。またヘッダ部分を差信号で読むことにより、高速ACカップリング機能を削ることができ、回路規模削減に繋がる。またウォブルクロックからヘッダ検出を行うための固定クロック設定を行うことで、ヘッダの読み率が向上する。

従来、チャネル用のADCとウォブル用のADCをそれぞれ設けていたが、本実施形態では１つのADCを共有することによって、回路規模の削減とコスト削減に繋がる。

実施形態の概要として、光ディスクからの信号を読み取り、記録再生する光ディスク記録再生装置であって、ピックアップから和信号・差信号の両信号を切り替え出力するプリアンプと、プリアンプからのアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器と、ADCに入力される信号を切り替える和信号・差信号切替回路と、ADC後の信号の振幅オフセット調整・適応等化などを行うリードチャネル波形整形回路と、復調を行う復調回路と、ウォブル波形から周波数検出・アドレスリードを行うウォブル回路と、チャネルクロックを生成するPLL回路とを備えた記録再生装置である。

なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良いものである。

この発明の一実施形態に係わる光ディスク装置が扱う光ディスクのウォブルの一例を示す説明図。 同実施形態の４分割フォトダイオードの例とその出力回路の例を示す説明図。 同実施形態の再生装置の一実施例を示したブロック図(HD DVD-RAM)。 同実施形態のHD DVD-RAMの再生スタート時のタイミング関係(未記録-記録)を示す図。 同実施形態のHD DVD-RAMの再生スタート時のフローチャート(未記録-記録) を示す図。 同他の形態の再生装置の一実施例を示したブロック図(DVD-RAM)。 同他の形態に用いられるヘッダ検出(DVD-RAM) を示す図。 同他の形態に用いられる再生スタート時のタイミング関係(DVD-RAM) を示す図。 同他の形態に用いられる通常再生時のタイミング関係(DVD-RAM) を示す図。

符号の説明

３…PUH、４…サーボ回路、７…プリアンプ回路、８…ADC、９…波形整形回路、１０…PLL回路、１１…ウォブル回路、１２…和信号・差信号切替回路、３０…ヘッダ検出回路、７１…ウォブル周波数検出回路、Ｒ…ディスク。

Claims (12)

1. トラックが蛇行した光ディスクから信号を読み取り、情報データの再生および、光ディスクへ生成した信号を記録するディスク記録再生装置であり、
   ピックアップからの再生信号として和信号・差信号の両信号を切替出力可能なプリアンプと、
   前記プリアンプからのアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ/デジタルコンバータ(ADC)と、
   前記ADCに入力される信号を切り替える和信号・差信号切替回路と、
   前記ADC後の信号の振幅オフセット調整・適応等化等を行うリードチャネル波形整形回路と、
   前記リードチャネル波形整形回路の出力信号を用いて復調を行う復調回路と、
   ウォブル波形から周波数検出・アドレスリードを行うウォブル回路と、
   前記ウォブル回路の出力であるウォブルクロックを用いてチャネルクロックを生成するPLL回路とを備えたことを特徴とする記録再生装置。
2. 前記和信号・差信号切替回路は、初期周波数検出時または未記録領域では差信号を選択し、周波数引き込み安定後または記録済みデータ領域で和信号に切り替える機構を有することを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
3. エンボスで予め、半径方向に半トラックずらして物理ID等が書かれたディスクにおいては、ヘッダ検出回路を有しヘッダ部分とそれ以外の部分で、それぞれ和信号か差信号かを選択可能な機構を有することを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
4. ヘッダ検出をする方法として、差信号から得たウォブルクロックから固定クロック周波数を決め、ヘッダ間隔を検出する機構を有することを特徴とする請求項３記載の記録再生装置。
5. 前記プリアンプにおいて和信号と差信号の出力部にそれぞれ異なったフィルタを設けていることを特徴とすることを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
6. ディスク上のウォブルに書かれた物理アドレスを読取るときは、差信号を選択し、ウォブル専用のアドレス読取回路でアドレスの読取を行うことを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
7. ディスク上にピットやエンボスで書かれたデータに記録されたアドレスを読取るときは、和信号を選択し、後段の復調回路でアドレス読取を行うことを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
8. ヘッダ部分では差信号を選択してデータ読取を行うかまたは、データ部分のデータを読取る場合は和信号を選択することを特徴とする請求項３記載の記録再生装置。
9. ヘッダ部分を差信号で読取る場合、前記ヘッダ検出回路の情報を元にスライスレベルを切り替えることを特徴とする請求項３記載の記録再生装置。
10. 記録を行う場合、プリアンプは差信号を選択し、記録クロックを生成することを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
11. 生成された記録クロックをもとに記録データの変調と記録波形の生成を行うことを特徴とする請求項１０記載の記録再生装置。
12. トラックが蛇行した光ディスクから信号を読み取り、情報データの再生および、光ディスクへ生成した信号を記録するディスク記録再生装置における記録再生方法であって、
    ピックアップからの再生信号として和信号・差信号の両信号を切替出力し、
    前記切替出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ/デジタルコンバートを実行し、
    前記アナログ/デジタルコンバートのために入力される信号を和信号・差信号で切り替え、
    前記アナログ/デジタルコンバート後の信号の振幅オフセット調整・適応等化を行い、
    かく振幅オフセット調整・適応等化が行われた出力信号を用いて復調を行い、
    ウォブル波形から周波数検出・アドレスリードを行うことにより得られたウォブルクロックを用いてチャネルクロックを生成することを行うことを特徴とする記録再生方法。

Images