JP2009272007A - 誤判定訂正回路及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成でウォブル信号からＲＦ成分を確実に取り除くとともに、ウォブル信号からノイズ、位相ずれ、揺らぎといった誤差要因を確実に取り除くこと。
【解決手段】同極性又は逆極性の第１及び第２の信号を加算して得られた全加算信号の二値化信号について、当該二値化信号の論理値が切り換わるエッジを検出するエッジ検出部２０６と、第１の信号から第２の信号を減算して得られたプッシュプル信号の二値化信号を取得し、全加算信号の隣接する２つのエッジ間において、複数のプッシュプル信号の論理値を時系列に取得し、多数決演算により多い方の論理値を決定するプッシュプル信号（Ｈ，Ｌ）区間比較部２１０と、２つのエッジ間におけるプッシュプル信号を多数決演算で決定された多い方の論理に訂正する波形訂正器２１２と、を備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、誤判定訂正回路及び光ディスク装置に関する。

一般に記録用光ディスクでは、ディスク位置情報等を示すためにトラックとなるグルーブに予めウォブルと呼ばれる蛇行信号が記録されている。例えば、ＣＤ−Ｒ／ＲＷでは記録するＲＦ信号の基本クロック４．３２１８ＭＨｚに対して十分低い周波数の２２．０５ｋＨｚがウォブル信号の基本周波数として用いられる。また、ＤＶＤ＋ＲＷではＲＦ信号の基本クロック２６．１６ＭＨｚに近い８１８ｋＨｚがウォブル信号周波数帯として用いられている。

光ディスクのウォブル検出方法として、ＰＤ（フォトディテクタ）の４分割された受光部の信号（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に対して、プッシュプル信号成分（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）を演算する方法が知られている。検出したウォブル信号をアドレスデコーダでアドレス情報に変換することで記録再生のための位置情報を得ることができる。ここで、ＲＦ信号が記録されていない未記録部分ではノイズ成分がほとんどないため、（Ａ＋Ｄ），（Ｂ＋Ｃ）の各チャンネル間にゲイン差があったとしても、このゲイン差はオフセットとなるだけであり、ウォブル信号検出に問題は生じない。

しかしながら、ＲＦ信号が記録されている既記録部分では、（Ａ＋Ｄ），（Ｂ＋Ｃ）のチャンネル間にゲイン差が生じていると、ウォブル信号検出時にＲＦ信号の漏れ込みが発生する。これにより、ウォブル信号の特性が劣化するという問題がある。

このため、下記の特許文献１には、２分割された受光素子からの各信号（Ａ＋Ｄ），（Ｂ＋Ｃ）を各々任意のゲインで変化させる２つの可変ゲイン増幅器と、その出力信号を検波する２つの検波器と、その検波出力を比較する比較器と、この比較出力に基づき各可変ゲイン増幅器のゲインを制御するゲイン制御手段と、を備える構成により、プッシュプル信号の各チャンネルのゲインバランスを合わせるＡＧＣ回路とした構成が開示されている。

特開２００５−３５３１９５号公報

しかしながら、上記従来の技術では、各信号（Ａ＋Ｄ），（Ｂ＋Ｃ）のそれぞれに対してＡＧＣループにより振幅を一致させているため、ＡＧＣ回路を設けることが必要不可欠であり、回路構成が複雑になるという問題がある。また、ＡＧＣ回路における検波器、比較器等の構成が必要であり、回路構成が複雑になるという問題がある。

また、これらのＡＧＣ動作を正確に行うためには、前段に信号振幅をある程度調整するためのＧＣＡや、高周波成分を取り除くためのＬＰＦなどの構成が必要となる。このため、更に回路規模が増大してしまうという問題がある。

また、ウォブル信号には、検出時の位相ずれ、内部回路のノイズ、揺らぎ等による誤差要因が含まれる場合がある。従って、ウォブル信号を抽出する際には、これらの誤差要因を確実に取り除く必要がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、簡素な構成でウォブル信号からＲＦ成分を確実に取り除くとともに、ウォブル信号からノイズ、位相ずれ、揺らぎといった誤差要因を確実に取り除くことが可能な、新規かつ改良された誤判定訂正回路及び光ディスク装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、同極性又は逆極性の第１及び第２の信号を加算して得られた全加算信号の二値化信号について、当該二値化信号の論理値が切り換わるエッジを検出するエッジ検出部と、前記第１の信号から前記第２の信号を減算して得られたプッシュプル信号の二値化信号を取得するプッシュプル信号取得部と、隣接する２つの前記エッジ間において、前記プッシュプル信号の論理値を時系列に複数取得し、多数決演算により多い方の論理値を決定する多数決演算部と、前記エッジ間における前記プッシュプル信号を前記多数決演算部で決定された多い方の論理値に訂正する波形訂正部と、を備える誤判定訂正回路が提供される。

また、クロックパルスを発生させるクロックパルス発生部を備え、前記多数決演算部は、前記プッシュプル信号の論理値を１クロックパルス毎に時系列に取得するものであってもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、光記録媒体のトラックに光を照射し、前記トラックの延在する方向を境界として２分割された２つの受光部で前記光記録媒体からの反射光を受光する光ピックアップと、前記２つの受光部からそれぞれ検出された第１の信号及び第２の信号の少なくとも一方からＲＦ信号成分を取得するＲＦ信号成分取得部と、前記第１の信号から前記第２の信号を減算してウォブル信号を取得するウォブル信号取得部と、前記ＲＦ信号成分を二値化するＲＦ信号成分二値化部と；
前記ウォブル信号を二値化するウォブル信号二値化部と、二値化された前記ＲＦ信号成分の論理値が切り換わるエッジを検出するエッジ検出部と、隣接する２つの前記エッジ間において、前記ウォブル信号の論理値を時系列に複数取得し、多数決演算により多い方の論理値を決定する多数決演算部と、前記エッジ間における前記ウォブル信号を前記多数決演算部で決定された多い方の論理に訂正する波形訂正部と、二値化された前記ＲＦ信号成分と前記波形訂正部により訂正された前記ウォブル信号との排他的論理和を演算する排他的論理和演算部と、前記排他的論理和演算部の演算結果に基づいて前記第１及び第２の信号の振幅バランスを調整するバランス調整部と、を備える光ディスク装置が提供される。

また、前記ＲＦ信号成分取得部は、前記第１の信号と前記第２の信号を加算して前記ＲＦ信号成分を取得するものであってもよい。

また、前記第１及び第２の信号は、光記録媒体のトラックの延在する方向を境界として２分割された２つの受光部により前記光記録媒体からの反射光を検出して得られた信号であり、前記プッシュプル信号は、前記トラックの蛇行に基づくウォブル信号であってもよい。

また、前記バランス調整部は、前記排他的論理和演算部の演算結果に基づいて前記第１の信号のゲインを調整する第１のゲイン調整部と、前記排他的論理和演算部の演算結果に基づいて前記第２の信号のゲインを調整する第２のゲイン調整部と、を備えるものであってもよい。

また、前記排他的論理和演算部の出力を積分する積分器を備え、前記第１及び第２のゲイン調整部は、積分された前記排他的論理和に基づいてゲインを調整するものであってもよい。

本発明によれば、簡素な構成でウォブル信号からＲＦ成分を確実に取り除くとともに、ウォブル信号からノイズ、位相ずれ、揺らぎといった誤差要因を確実に取り除くことが可能となる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置１００の構成を示す模式図である。光ディスク装置１００は、ウォブル信号処理系を備えている。ウォブル信号処理系は、ディスク状記録媒体３００のトラックを読み出す光学ヘッド（光ピックアップ）１０２、プリアンプ１０４、ＧＣＡ(Gain Control Amp)１０６、ウォブル抽出回路１０８、アナログフィルタ１１０、ＡＤ変換回路(ADC)１１２、アドレス復調器１１３、アドレス復号器１１４、ＰＬＬ(Phase Locked Loop)１１５、コントローラ１１６を有して構成されている。

また、光学ヘッド１０２には、ディスク状記録媒体３００から検出された再生信号のフィルタリングとデジタル化等の処理を行う再生回路１０が接続され、再生回路１０にはデータフォーマットを変換するデコーダ１２が接続されて信号再生系が構成されている。

また、記録すべき情報はコントローラ１１６からエンコーダ１４へ送られ、エンコーダ１４によりデータフォーマットを変換し、レーザ制御回路１６で情報ビットに応じて光学ヘッド１０２内の光源の発光制御を行うことでディスク状記録媒体に情報が書き込まれ、これにより信号記録系が構成されている。

また、光学ヘッド１０２の受光素子により検出された出力信号からサーボ信号が生成され、サーボ回路１８にて光学ヘッド１０２の位置制御が行われる。また、サーボ回路１８は、ディスク状記録媒体３００が搭載されているスピンドルモータ２０の回転制御を行う。

ディスク状記録媒体３００としては、記録面にウォブリングされて形成されたトラックを有する光ディスクが用いられる。光学ヘッド１０２は、レーザダイオード等の光源、レーザ光を集光する対物レンズ、ディスク状光記録媒体３００からの反射光を受光する受光素子、反射光を受光素子に導く光学系、フォーカシングサーボやトラッキングサーボを行うためのアクチュエータなどを有して構成される。

ウォブル信号処理系では、光学ヘッド１０２から出力されてプリアンプ１０４で増幅された信号は、ＧＣＡ１０６で後段回路のＤレンジに合わせて振幅調整され、ウォブル抽出回路１０８でウォブル信号が抽出され、更にアナログフィルタ１１０に入力される。アナログフィルタ１１０では、入力された信号に対して低域及び高域の不要な信号成分が除去される。アナログフィルタ１１０で不要な信号成分が除去された再生信号（ウォブル信号）は、ＡＤ変換回路１１２に入力される。ＡＤ変換回路１１２からの出力信号は、アドレス復調器１１４に入力される。アドレス復調器１１４は、入力されたウォブル信号の変調信号を検出してアドレス復調を行い、後段のアドレス復号器１１４に出力する。アドレス復号器１１４は、復調データからアドレスの復号を行い、アクセス位置のアドレス情報を再生してコントローラ１１６に出力する。コントローラ１１６は、アドレス情報に基づいて光ディスク装置１００の信号再生系、信号記録系を制御する。ＰＬＬ１１５は、ウォブル抽出回路１０８、ＡＤ変換回路１１２、アドレス復調器１１４、アドレス復号器１１４、及びコントローラ１１６等で使用されるクロックを生成する機能を有する。

図２は、図１の光ディスク装置１００において、ウォブル抽出回路１０８とその周辺の構成を詳細に示す模式図である。光ディスクなどの記録系メディアでは一般的に予め各半径位置における線速度を正確に検出するため、トラックを蛇行（ウォブル）させるフォーマットが多く採用されている。光ディスク装置１００は、これらウォブル信号を読み取ることで、未記録ディスクの任意の位置にアクセスし情報を記録・再生することができる。

図２に示すように、光学ヘッド１０２の受光素子１０２ａは、トラックの延在する方向（トラックの接線方向）に対してその受光領域が２分割されて光スポットの記録面からの反射光を受光するように構成されている。受光素子１０２ａとしては、メインスポットの反射光を受光するため４分割されたＰＤ(Photo Detector)を用いる。図２に示すように、トラックの接線方向に対して一方の側には２分割された受光領域の一方である受光部Ａ，Ｄが配置され、他方の側には２分割された受光領域の他方である受光部Ｂ，Ｃが配置される。受光部Ａ，Ｄからの出力は加算器１１８へ入力され、加算器１１８からは信号Ａ＋Ｄが出力される。また、受光部Ｂ，Ｃからの出力は加算器１１９へ入力され、加算器１１８からは信号Ｂ＋Ｃが出力される。ウォブル信号は、メインビームのプッシュプル信号成分（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）を検出することで得られる。なお、図中では、必要に応じて信号Ａ＋ＤをＡＤと表記し、信号Ｂ＋ＣをＢＣと表記している。

図２に示すように、ウォブル抽出回路１０８は、ＧＣＡ１２０，１２２、加算器１２４、減算器１２６、ラッチコンパレータ１２８，１３０、ＥＸＯＲ（排他的論理和）回路１３２、積分器１３４、ＢＡＬ制御部１３６を有して構成されている。

図２に示すように、信号Ａ＋ＤはＧＣＡ１２０に入力され、ゲインが調整される。また、信号Ｂ＋ＣはＧＣＡ１２２に入力され、ゲインが調整される。ゲインが調整された信号Ａ＋Ｄ、信号Ｂ＋Ｃは、それぞれ加算器１２４、減算器１２６へ入力される。

加算器１２４では、信号Ａ＋Ｄと信号Ｂ＋Ｃが加算されて、全加算信号Ｒ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄが出力される。一方、減算器１２６では、信号Ａ＋Ｄから信号Ｂ＋Ｃが減算されて、ウォブル信号であるプッシュプル信号（（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ））が出力される。

全加算信号Ｒ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄは、ラッチコンパレータ１２８へ入力される。ラッチコンパレータ１２８は、入力信号と所定値との比較に基づいて、入力信号のＡＣ成分を２値化するアナログコンパレータである。

また、ウォブル信号（（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ））は、ラッチコンパレータ１３０へ入力される。ラッチコンパレータ１３０は、入力信号と所定値との比較に基づいて入力信号を２値化するアナログのコンパレータである。

各ラッチコンパレータ１２８，１３０の出力は、プッシュプル波形訂正ブロック２００へ入力される。プッシュプル波形訂正ブロック２００は、パルス幅検出部（Pulse Width Detector）２０２と、波形訂正部(Wave Corrector)２０４を備えている。

プッシュプル波形訂正ブロック２００の出力は、ＥＸＯＲ回路１３２へ入力される。プッシュプル波形訂正ブロック２００への入力のうち、ラッチコンパレータ１２８から入力された全加算信号Ｒ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄの２値化信号は、パルス幅検出部２０２に入力される。また、全加算信号Ｒ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄの２値化信号は、そのままＥＸＯＲ回路１３２へ入力される。一方、ラッチコンパレータ１３０から入力されたウォブル信号の２値化信号は、プッシュプル波形訂正ブロック２００によって誤差要因が取り除かれた後、ＥＸＯＲ回路１３２へ入力される。プッシュプル波形訂正ブロック２００による波形訂正処理については、後で詳細に説明する。

ＥＸＯＲ回路１３２では、２値化された全加算信号とウォブル信号のＥＸＯＲ（排他的論理和）が採られる。従って、ＥＸＯＲ回路１３２は、全加算信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）とウォブル信号（（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ））が同相の場合はロー（Ｌ）の信号を出力し、全加算信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）とウォブル信号（（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ））が逆相の場合はハイ（Ｈ）の信号を出力する。

ＥＸＯＲ回路１３２の出力は、積分器１３４へ入力され、ＥＸＯＲ回路１３２から入力された２値信号の積分値が演算される。

積分器１３４の出力はバランス（ＢＡＬ）制御部１３６へ入力される。ＢＡＬ制御部１３６では、積分器１３４の出力に基づいてＧＣＡ１２０，１２２のゲインを調整するためのゲインバランス制御信号を出力する。ＢＡＬ制御部１３６から出力された制御信号は、各ＧＣＡ１２０，１２２へ入力され、これにより、ゲインを調整するためのフィードバックループが構成される。ＧＣＡ１２０，１２２は、デジタルコード入力に応じてゲインを調整する回路であり、ＢＡＬ制御部１３６から送られた制御信号に基づいてゲインのフィードバック制御を行う。

ＢＡＬ制御部１３６からは、ＧＣＡ１２０，１２２のそれぞれに対して、互いに反転した制御信号が出力される。そして、バランス制御部１３６により制御されるＧＣＡ１２０，１２２のゲインの合計は一定値に保たれる。すなわち、ＧＣＡ１２０，１２２のうちの一方に対してゲインを増加させる制御信号が出力されると、他方に対してはゲインを減少させる制御信号が出力される。

図３は、加算器１２４から出力された全加算信号の信号波形と、減算器１２６から出力されたウォブル信号の信号波形を示す特性図である。ここで、図３（Ａ）は、加算器１２４から出力された全加算信号の信号波形を示している。信号（Ａ＋Ｄ）と信号（Ｂ＋Ｃ）のそれぞれは同相のＲＦ信号（記録信号）の成分を含むため、信号（Ａ＋Ｄ）と信号（Ｂ＋Ｃ）を加算した全加算信号は、信号（Ａ＋Ｄ）及び信号（Ｂ＋Ｃ）が有する本来のＲＦ信号と同相の信号となる。なお、ここでは信号（Ａ＋Ｄ）と信号（Ｂ＋Ｃ）を加算してＲＦ信号成分を取得しているが、信号（Ａ＋Ｄ）、信号（Ｂ＋Ｃ）のいずれか一方、または、各信号Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤのいずれかによりＲＦ信号成分を取得することも可能である。

図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）は、減算器１２６から出力されたウォブル信号の信号波形を示しており、信号Ａ＋Ｄと信号Ｂ＋Ｃの振幅が相違している場合を示している。ここで、図３（Ｂ）は（Ａ＋Ｄ）≧（Ｂ＋Ｃ）の場合を示しており、図３（Ｃ）は（Ａ＋Ｄ）＜（Ｂ＋Ｃ）の場合を示している。このように、信号（Ａ＋Ｄ）と信号（Ｂ＋Ｃ）のそれぞれは同相のＲＦ信号成分を含むため、振幅のバランスずれに起因して信号（Ａ＋Ｄ）と信号（Ｂ＋Ｃ）に大小関係が生じていると、バランスのずれ方に応じて、ＲＦ信号に対して同極性または逆極性のＲＦ信号成分がウォブル信号に漏れ込むことになる。また、図３（Ｄ）は、信号Ａ＋Ｄと信号Ｂ＋Ｃの振幅が同一となるようにＧＣＡ１２０，１２２でゲインが調整された後のウォブル信号を示している。

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、（Ａ＋Ｄ）≧（Ｂ＋Ｃ）の場合は、全加算信号と同相のＲＦ信号成分がウォブル信号に漏れ込み、全加算信号とウォブル信号とが同相の信号となる。この場合、ラッチコンパレータ１２８からの出力とラッチコンパレータ１３０からの出力が同相となり、ＥＸＯＲ回路１３２からの出力はロー（Ｌ）となる。

一方、図３（Ａ）及び図３（Ｃ）に示すように、（Ａ＋Ｄ）＜（Ｂ＋Ｃ）の場合は、全加算信号と逆相のＲＦ信号成分がウォブル信号に漏れ込み、全加算信号とウォブル信号とが逆相の信号となる。この場合、ラッチコンパレータ１２８からの出力とラッチコンパレータ１３０からの出力が逆相であるため、ＥＸＯＲ回路１３２からの出力はハイ（Ｈ）となる。

従って、ＥＸＯＲ回路１３２からの出力に基づいて、信号Ａ＋Ｄと信号Ｂ＋Ｃの振幅のバランス（大小関係）を判別することができ、バランスのずれの向きを判断することができる。そして、信号Ａ＋Ｄと信号Ｂ＋Ｃの振幅の大小関係が判ると、大小関係がなくなる方向にフィードバックをかけることで、信号Ａ＋Ｄと信号Ｂ＋Ｃの振幅のバランスを均一にすることができる。具体的には、信号Ａ＋Ｄと信号Ｂ＋Ｃの大小関係に基づいてＧＣＡ１２０，１２２のそれぞれのゲインを可変することで、信号Ａ＋Ｄと信号Ｂ＋Ｃの振幅を同等のレベルに制御することが可能となる。そして、信号Ａ＋Ｄと信号Ｂ＋Ｃの振幅のバランスを保つことで、ウォブル信号（（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ））のＲＦ成分の平均値を０に制御することが可能となり、図３（Ｄ）に示すように、ウォブル信号からＲＦ信号成分を確実に取り除くことが可能となる。

ＥＸＯＲ回路１３２からの出力は、積分器１３４に入力されて、ある時間の間で積分される。ＢＡＬ制御部１３６は、積分器１３４からの出力に基づいて、ＥＸＯＲ回路１３２から出力されたロー（Ｌ）の信号が積算されている場合は、（Ａ＋Ｄ）≧（Ｂ＋Ｃ）であるため、信号Ａ＋Ｄが入力されるＧＣＡ１２０に対してゲインを減少させるゲインバランス制御信号を出力する。また、信号Ｂ＋Ｃが入力されるＧＣＡ１２２に対してはゲインを増加させるゲインバランス制御信号を出力する。

また、ＢＡＬ制御部１３６は、積分器１３４からの出力に基づいて、ＥＸＯＲ回路１３２からハイ（Ｈ）の信号が出力されており、（Ａ＋Ｄ）＜（Ｂ＋Ｃ）の場合は、ＧＣＡ１２０に対してゲインを増加させるゲインバランス制御信号を出力し、ＧＣＡ１２２に対してゲインを減少させるゲインバランス制御信号を出力する。

上述のように、ＢＡＬ制御部１３６は、ＧＣＡ１２０，１２２のそれぞれに対して互いに反転したバイナリコードの制御信号を出力する。従って、ＧＣＡ１２０，１２２のそれぞれでは、信号Ａ＋Ｄと信号Ｂ＋Ｃの振幅が近づく方向にゲインが調整される。これにより、信号Ａ＋Ｄと信号Ｂ＋Ｃの振幅を同等のレベルに制御することが可能となる。

このようにしてフィードバック制御されたウォブル信号は、減算器１２６からアナログフィルタ１１０へ入力され、ウォブル復調用のＡＤ変換回路１１２に入力される。本実施形態では、ウォブル信号に基づいて信号Ａ＋Ｄと信号Ｂ＋Ｃの大小関係が判断されるため、ウォブル信号自体を用いた判断結果に基づいてウォブル信号のＲＦ成分を取り除くことが可能となる。従って、他の特性値に基づいてウォブル信号を処理する場合に比べて、ウォブル信号から確実にＲＦ成分を除去することが可能であり、ウォブル信号を最も良好な状態にすることができる。

ウォブル信号に漏れ込むＲＦ信号の周波数成分としては、特にウォブル信号の帯域に近いものが問題となる。このため、例えばウォブル信号の帯域から外れる高周波成分については予めフィルタで除去しておき、ウォブル信号の帯域に近い低周波のＲＦ成分に基づいてＥＸＯＲ処理を行い、ゲインを調整しても良い。この場合、例えば加算器の前段、および減算器の前段に高周波域をカットするフィルタを挿入する。また、ラッチコンパレータ１２８，１３０の前段にフィルタを挿入しても良い。フィルタでカットする周波数は、ウォブル信号の帯域に基づいて適宜選択することができる。

なお、ＢＡＬ制御部１３６は、ＧＣＡ１２０とＧＣＡ１２２の双方に制御値を出力するが、いずれか一方のＧＣＡのみに制御値を出力して、信号Ａ＋Ｄと信号Ｂ＋Ｃの一方のみゲインを調整しても良い。この場合においても、信号Ａ＋Ｄと信号Ｂ＋Ｃの振幅が同等のレベルになるようにフィードバック制御することができる。なお、この場合、ＧＣＡ１２０，１２２のゲインの合計は一定値ではなく、いずれか一方のＧＣＡのゲインを固定値とすることができる。ただし、ＧＣＡ１２０とＧＣＡ１２２の双方に制御値を入力して差動で動作させる方が、フィードバック制御における振幅変動をより少なくすることができる。

以上のような構成によれば、二値化したＲＦ成分（全加算信号）と二値化されたウォブル信号との排他的論理和を演算することで信号Ａ＋Ｄと信号Ｂ＋Ｃのバランスのずれの方向を検出することができる。従って、これに基づいてフィードバック制御をかけることで、信号Ａ＋Ｄと信号Ｂ＋Ｃの振幅バランスを均一にすることが可能となり、ウォブル信号を精度良く抽出することが可能となる。また、信号Ａ＋Ｄおよび信号Ｂ＋Ｃのそれぞれの振幅を揃えるためにＡＧＣループを設ける必要がないため、バランス制御回路の規模を大幅に縮小することが可能となり、製造コストを低減することができる。

また、全加算信号とウォブル信号を２値化するラッチコンパレータ１２８，１３０の出力でバランス制御ができるため、ＡＧＣ回路のＤレンジに合わせるためＧＣＡや、ＲＦ信号を波形整形するＬＰＦなども不要になる。また、従来ＡＧＣ回路で信号の絶対振幅をそろえる為に、大きなＤレンジおよびゲインレンジが必要であったが、信号Ａ＋Ｄおよび信号Ｂ＋Ｃのバランスだけを制御すればよい為、ゲイン制御回路のゲインレンジを最小化出来る。

更に、２値化後のバランス検出、バランス制御の信号処理は全てロジックで行えるのでアナログ信号処理と比べて回路規模を小さく出来、ＣＭＯＳシステムＬＳＩとの親和性が良い。また、コンパレータ回路はＣＭＯＳプロセスではオフセットフリー化が容易であり、この点でもＣＭＯＳプロセスとの親和性が良い。更に、ウォブル抽出後の残留ＲＦ成分からバランスずれを検出する為、残留ＲＦ成分が最小になる様にバランスを制御することが出来、ウォブルの信号品質を改善できる。

次に、プッシュプル波形訂正ブロック２００による波形訂正処理について詳細に説明する。ウォブル信号には、位相ずれ、回路ノイズ、信号の揺らぎ等による誤差要因が含まれる場合がある。図４は、全加算信号Ｒ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄとウォブル信号（（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ））のそれぞれについて、各ラッチコンパレータ１２８，１３０による二値化前の信号と、二値化後の信号をそれぞれ示している。ここで、図４（Ａ）は（Ａ＋Ｄ）≧（Ｂ＋Ｃ）の場合を示しており、図４（Ｂ）は（Ａ＋Ｄ）＜（Ｂ＋Ｃ）の場合を示している。図４に示す信号は、理想波形を示しており、信号に位相ずれ、ノイズ、揺らぎ等による誤差要因が発生していない場合を示している。図４に示すように、理想波形の場合は、二値化後の全加算信号およびウォブル信号のそれぞれにおいて、ハイとローの切り換えタイミングは一致している。このため、ＥＸＯＲ回路１３２の出力として、（Ａ＋Ｄ）≧（Ｂ＋Ｃ）の場合はロー（０）の出力が、（Ａ＋Ｄ）＜（Ｂ＋Ｃ）の場合はハイ（１）の出力が安定して出力される。

一方、図５は、実際の回路から得られる信号波形を示しており、ウォブル信号に位相ずれ、ノイズ、ゆらぎ等の誤差要因が発生した場合を示している。ここで、図５においても、図５（Ａ）は（Ａ＋Ｄ）≧（Ｂ＋Ｃ）の場合を示しており、図５（Ｂ）は（Ａ＋Ｄ）＜（Ｂ＋Ｃ）の場合を示している。図５（Ａ）の例では、ウォブル信号に位相ずれ、およびノイズＮが発生している。このため、二値化後のウォブル信号の出力は、二値化後の全加算信号に対して、ハイとローの切り換わりタイミングにずれが生じている。また、ノイズＮの影響により、二値化後の出力において本来ロー（０）であるべき信号の一部がハイ（１）となっている。

また、図５（Ｂ）の例では、ウォブル信号にゆらぎが生じており、ウォブル信号の振幅の中心が上側（プラス側）にシフトしている。このため、二値化後のウォブル信号の出力において、本来ロー（０）である区間の一部がハイ（１）になっている。

図４に示すように、全加算信号がハイ（１）またはロー（０）の区間内では、本来ウォブル信号の値が切り換ることはない。しかし、図５に示すような誤差要因が発生すると、全加算信号の値が切り換わっていないタイミングで、ウォブル信号の値が切り換わってしまう。このため、全加算信号とウォブル信号において、ハイからローまたはローからハイに切り換わるタイミングが相違してしまう。図５の場合は、本来はロー（０）の信号が出力される区間内で一時的にハイ（１）の信号が出力されたり、本来はハイ（１）の信号が出力される区間内で一時的にロー（０）の信号が出力されるといった事態が発生し、後段の積分器１３４に正確な信号を送ることができなくなる。このため、積分器１３４による積分値が一方向に減少せず、誤差要因によって積分値が増減してしまうため、バランスの収束により時間を要してしまうこととなる。特に、ウォブル信号の揺らぎはプッシュプル信号側のみ発生するため、Ａ＋Ｄ，Ｂ＋Ｄのバランスが取れてきた時にウォブルの揺らぎによる誤差要因の影響が大きくなる。

このため、本実施形態では、プッシュプル波形訂正ブロック２００により波形訂正を行うことで、これらの誤差要因を低下させ、実装回路から得られる信号波形を図４の理想波形に近づける動作を行う。以下、図６及び図７に基づいて、波形訂正処理について説明する。

図６は、プッシュプル波形訂正ブロック２００の構成をより詳細に示すブロック図である。図６に示すように、プッシュブル波形訂正ブロック２００は、両エッジ検出部２０６、エッジ間カウンタ２０８、ブッシュプル信号（Ｈ，Ｌ）区間比較部２１０、波形訂正器２１２を備えている。ここで、両エッジ検出部２０６、エッジ間カウンタ２０８およびブッシュプル信号（Ｈ，Ｌ）区間比較部２１０は、図２に示すパルス幅検出部２０２に該当する。また、波形訂正器２１２は、波形訂正部２０４に該当する。

また、図７は、プッシュプル波形訂正ブロック２００による波形訂正処理を説明するための模式図である。ここで、図７（Ａ）は、クロックパルスを示しており、図７（Ｂ）はラッチコンパレータ１２８，１３０により２値化された後の全加算信号、ウォブル信号を示している。図７（Ｂ）に示すウォブル信号（プッシュプル信号）は、プッシュプル波形訂正ブロック２００による訂正前の波形である。図７（Ｂ）では、Ａ＋Ｄ≧Ｂ＋Ｃの場合を示している。また、図７（Ｃ）は、プッシュプル波形訂正ブロック２００により訂正した後のウォブル信号を示している。

プッシュプル波形訂正ブロック２００に入力された全加算信号Ｒ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄは、両エッジ検出部２０６に入力され、全加算信号のハイからロー、またはローからハイに切り換わるエッジ部分が検出される。これにより、図７（Ｂ）に示すように、全加算信号がハイである区間Ｈ、および全加算信号がローである区間Ｌが検出される。

両エッジ検出部２０６でエッジが検出されると、その結果に基づいて、エッジ間カウンタ２０８では、全加算信号がハイである区間Ｈ、ローである区間Ｌのそれぞれがクロックパルスの何パルス分であるかをカウントする。

また、ブッシュプル信号（Ｈ，Ｌ）区間比較部２１０は、全加算信号Ｒがハイの区間Ｈ、ローの区間Ｌのそれぞれにおいて、内部クロックに基づいてウォブル信号のハイとローの数を比較する。図７に示すように、区間Ｈ、区間Ｌのそれぞれでは、クロックの立ち上がりのタイミングで、ウォブル信号がハイであるかローであるかが検出される。そして、区間Ｈ、区間Ｌにおいて、クロックの立ち上がりのタイミングで、ウォブル信号がハイである状態の数（図７に示す黒丸●の数）と、ローである状態の数（図７に示す白丸○の数）のそれぞれが取得される。

そして、ブッシュプル信号（Ｈ，Ｌ）区間比較部２１０は、区間Ｈ内においてハイの数とローの数との多数決をとり、多い方の論理値を決定する。波形訂正器２１２は、田寸結演算の結果に基づいて、区間Ｈのウォブル信号の全ての値を多数決の結果により得られた多い方の論理値に訂正する。区間Ｌについても同様に、ハイの数とローの数との多数決をとり、多い方の論理値を区間Ｌのウォブル信号の値に訂正する。

図７では、全加算信号の区間Ｈの連続期間がクロックで６カウントであった場合を示している。そして、区間Ｈでは、ウォブル信号のハイ（●）が４カウントであり、ロー（○）が２カウントであり、ハイの数の方が多い。このため、波形訂正器２１２では、区間Ｈにおけるウォブル信号を全てハイに訂正する。また、区間Ｌでは、ウォブル信号のハイ（●）が１カウントであり、ロー（○）が５カウントであり、ローの数の方が多い。このため、波形訂正器２１２では、区間Ｌにおけるウォブル信号を全てローに訂正する。

これにより、区間Ｈ、区間Ｌのそれぞれにおいて、各区間内でウォブル信号がハイとローの間で変動している場合であっても、各区間内におけるウォブル信号をハイまたはローのいずれかに訂正することができる。従って、全加算信号がハイからロー又はローからハイへ切り換わるタイミングと、ウォブル信号がハイからローまたはローからハイへ切り換わるタイミングを同期させることができる。

以上のようにして、波形訂正器２１２は、全加算信号Ｒのエッジに同期したウォブル信号について、ハイまたはローの多い方の論理に訂正して訂正波形を出力する。図７（Ｃ）は、波形訂正器２１２から出力された訂正後のウォブル信号を示している。図７（Ｃ）に示すように、波形訂正器２１２による訂正を行うことで、区間Ｈではウォブル信号がハイになり、区間Ｌではウォブル信号がローになる。従って、位相ずれ、ノイズ、揺らぎ等の要因でウォブル信号に誤差が生じた場合であっても、これらの誤差要因を取り除くことができる。

これにより、ＥＸＯＲ回路１３２から積分器１３４に送られる信号の品質を良好にすることが可能となる。従って、積分時間を短縮することができ、ウォブル信号の振幅バランスを調整する時間を大幅に短縮することが可能となる。また、ウォブル信号のバランスが調整されてきた状態においても、プッシュプル信号の波形訂正を行うことで、ウォブル信号の揺らぎの影響を確実に抑えることが可能となり、揺らぎの影響による信号品質の低下を確実に抑えることができる。更に、光ディスク３００から信号を読取った時点で袖に位相ずれが生じていた場合であっても、位相ずれによる影響を訂正することが可能となるため、これらの誤差要因を確実に取り除くことが可能となる。

なお、図７では、Ａ＋Ｄ≧Ｂ＋Ｃの場合を例示したが、Ａ＋Ｄ＜Ｂ＋Ｃの場合も同様の処理が行われる。Ａ＋Ｄ＜Ｂ＋Ｃの場合、区間Ｈではハイの数よりもローの数の方が多くなる。また、区間Ｌではローの数よりもハイの数の方が多くなる。従って、波形訂正器による訂正を行うことで、区間Ｈではウォブル信号がローになり、区間Ｌではウォブル信号がハイになり、ウォブル信号から誤差要因を取り除くことができる。

図８は、プッシュブル波形訂正ブロック２００による波形訂正の効果を示す特性図であって、積分器１３４による積分値が０に収束するまでの特性を示している。ここで、縦軸はＥＸＯＲ回路１３２の出力がハイである場合を１としローである場合を−１として積算した積算値を示しており、横軸は時間を示している。縦軸の積算値が０となると、振幅バランスが収束した状態となる。また、図８中に実線で示す波形は、ブッシュプル波形整形ブロック２００により波形訂正を行った場合の特性を示している。一方、図８中に破線で示す波形は、プッシュプル波形訂正ブロック２００を設けず、ラッチコンパレータ１２８，１３０の出力をそのままＥＸＯＲ回路１３２に入力した場合を示している。

図８の破線の特性では、振幅バランス調整を開始してから積分値が収束するまでに７９０［μｓｅｃ］程度の時間を要したが、プッシュプル波形訂正ブロック２００を挿入した場合、調整開始６４０［μｓｅｃ］程度で積分値が収束した。このように、プッシュプル波形訂正ブロック２００によりウォブル信号の誤差要因を取り除くことで、積分器１３４による積分値が一方向に減少するため、バランスを収束させるまでの時間を８割程度に抑えることが可能となり、収束時間を大幅に短縮することが可能となる。

図９は、ウォブル抽出回路１０８の他の例を示す模式図である。図９に示す回路では、ラッチコンパレータ１２８の後段にパターン検出器１３８が挿入されている。図９の他の構成は、図２と同様である。パターン検出器１３８は、全加算信号Ｒの信号パターンを検出し、所定のパターン長の信号のみを後段のプッシュプル波形訂正ブロック２００に送る機能を有している。

例えば、光ディスク３００がブルーレイディスクＢＤの場合、全加算信号Ｒの区間Ｈ（または区間Ｌ）は、その規格により２Ｔから９Ｔ（Ｔはクロックパルスの１周期）までのパターン長と定められている。パターン検出器１３８では、入力された全加算信号Ｒに対して、所定のパターン長の信号をカットして後段のプッシュプル波形訂正ブロック２００に送ることができる。パターン検出器１３８は、例えば４Ｔ以上のパターン長の信号をカットしたり、３Ｔ〜６Ｔのパターン長のみを後段に送る等の処理が可能である。ここで、不要なパターンを除去することによって、バランスが収束する時間が変化することが想定されるため、バランスが収束する時間が最も短くなるように、パターン検出器１３８により除去するパターンを調整することが望ましい。従って、光ディスク３００の規格、または使用するモード（倍速モードなど）等に基づいて、パターン検出器１３８により除去するパターンを調整することで、各規格、各モードにおいて、バランスが最も短時間で収束するように制御することが可能である。

以上説明したように本実施形態によれば、プッシュプル波形訂正ブロック２００を設けたことにより、位相ずれ、ノイズ、ウォブル揺らぎ等の外乱の影響を抑えることができ、積分器１３４に送る信号の品質を良好にすることが可能となる。従って、積分時間を短縮することができ、ウォブル信号の振幅バランスを調整する時間を大幅に短縮することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の一実施形態に係る光ディスク装置１００の構成を示す模式図である。 図１の光ディスク装置において、ウォブル抽出回路とその周辺の構成を詳細に示す模式図である。 加算器から出力された全加算信号の信号波形と、減算器から出力された信号波形を示す特性図である。 全加算信号とウォブル信号のそれぞれについて、二値化前の信号と二値化後の信号の理想波形を示す特性図である。 全加算信号とウォブル信号のそれぞれについて、二値化前の信号と二値化後の信号の実際の回路での波形を示す特性図である。 プッシュプル波形訂正ブロックの構成をより詳細に示すブロック図である。 プッシュプル波形訂正ブロックによる波形訂正処理を説明するための模式図である。 プッシュブル波形訂正ブロックによる波形訂正の効果を示す特性図である。 ウォブル抽出回路の他の例を示す模式図である。

符号の説明

１００ 光ディスク装置
１０２ 光学ヘッド
１２０，１２２ ＧＣＡ
１２４ 加算器
１２６ 減算器
１２８，１３０ ラッチコンパレータ
１３２ ＥＸＯＲ回路
１３４ 積分器
２００ プッシュプル波形訂正ブロック
２０２ パルス幅検出部
２０４ 波形訂正部
２０６ 両エッジ検出部
２０８ エッジ間カウンタ
２１０ プッシュプル信号（Ｈ，Ｌ）区間比較部
２１２ 波形訂正器

Claims (7)

1. 同極性又は逆極性の第１及び第２の信号を加算して得られた全加算信号の二値化信号について、当該二値化信号の論理値が切り換わるエッジを検出するエッジ検出部と；
   前記第１の信号から前記第２の信号を減算して得られたプッシュプル信号の二値化信号を取得するプッシュプル信号取得部と；
   隣接する２つの前記エッジ間において、前記プッシュプル信号の論理値を時系列に複数取得し、多数決演算により多い方の論理値を決定する多数決演算部と；
   前記エッジ間における前記プッシュプル信号を前記多数決演算部で決定された多い方の論理値に訂正する波形訂正部と；
   を備える、誤判定訂正回路。
2. クロックパルスを発生させるクロックパルス発生部を備え、
   前記多数決演算部は、前記プッシュプル信号の論理値を１クロックパルス毎に時系列に取得する、請求項１に記載の誤判定訂正回路。
3. 前記第１及び第２の信号は、光記録媒体のトラックの延在する方向を境界として２分割された２つの受光部により前記光記録媒体からの反射光を検出して得られた信号であり、前記プッシュプル信号は、前記トラックの蛇行に基づくウォブル信号である、請求項１に記載の誤判定訂正回路。
4. 光記録媒体のトラックに光を照射し、前記トラックの延在する方向を境界として２分割された２つの受光部で前記光記録媒体からの反射光を受光する光ピックアップと；
   前記２つの受光部からそれぞれ検出された第１の信号及び第２の信号の少なくとも一方からＲＦ信号成分を取得するＲＦ信号成分取得部と；
   前記第１の信号から前記第２の信号を減算してウォブル信号を取得するウォブル信号取得部と；
   前記ＲＦ信号成分を二値化するＲＦ信号成分二値化部と；
   前記ウォブル信号を二値化するウォブル信号二値化部と；
   二値化された前記ＲＦ信号成分の論理値が切り換わるエッジを検出するエッジ検出部と；
   隣接する２つの前記エッジ間において、前記ウォブル信号の論理値を時系列に複数取得し、多数決演算により多い方の論理値を決定する多数決演算部と；
   前記エッジ間における前記ウォブル信号を前記多数決演算部で決定された多い方の論理に訂正する波形訂正部と；
   二値化された前記ＲＦ信号成分と前記波形訂正部により訂正された前記ウォブル信号との排他的論理和を演算する排他的論理和演算部と；
   前記排他的論理和演算部の演算結果に基づいて前記第１及び第２の信号の振幅バランスを調整するバランス調整部と；
   を備える、光ディスク装置。
5. 前記ＲＦ信号成分取得部は、前記第１の信号と前記第２の信号を加算して前記ＲＦ信号成分を取得する、請求項４に記載の光ディスク装置。
6. 前記バランス調整部は、
   前記排他的論理和演算部の演算結果に基づいて前記第１の信号のゲインを調整する第１のゲイン調整部と、
   前記排他的論理和演算部の演算結果に基づいて前記第２の信号のゲインを調整する第２のゲイン調整部と、
   を含む、請求項４に記載の光ディスク装置。
7. 前記排他的論理和演算部の出力を積分する積分器を備え、
   前記第１及び第２のゲイン調整部は、積分された前記排他的論理和に基づいてゲインを調整する、請求項６に記載の光ディスク装置。

Images