JP2821629B2 - 光ディスクのクロック検出方法 - Google Patents

光ディスクのクロック検出方法

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、光ディスクのトラックがサンプルピット
によって構成されているような光ディスク装置におい
て、データの読み出し、又は書き込みのためのクロック
を検出する際に好適な光ディスクのクロック検出方法に
関するものである。
[発明の概要] 本発明の光ディスク検出方法は、記録トラックを形成
するために、所定の間隔で同心円状に配置されている一
対のウォーブリングピットを設けた光ディスクにおい
て、該ウォーブリングピットから得られる信号を、チャ
ンネルクロックによってサンプリングし、このサンプリ
ングデータを演算出力した値によってPLL回路を制御す
るように構成しているので、従来の光ディスクに採用さ
れているクロックピットを省略することができると同時
に、サーボ領域を広くすることによって、記録時のレー
ザパワーのコントロールが容易になる等の利点を有する
ものである。
[従来の技術] 光に感応してデータを記録できるようにした光ディス
クには、所定の間隔で同心円状にサーボピットを配置
し、光ディスクの記録面に同心円状の記録トラックが形
成されるようにしたものが知られている。
第4図はこのようなサンプルフォーマット光ディスク
の記録面を示したものでS1〜S32は、例えば円周方向に3
2分割されているセクターを示す。
各セクターSのトラックはアドレス領域ADと、これに
続く42のセグメントSG1〜SG42に分割され、各セグメン
トには18バイトのデータが記録されるようになされてい
る。
又、各セグメントSGには、例えば第5図に示すよう
に、最初の2バイトのサーボバイトSBが配置され、これ
に続いて16バイトのデータバイトDB1〜DBnが設けられて
いる。
サーボバイトSBにはトラックTを中心として外周及び
内周方向に1/4トラックピッチずれている一対のウォー
ブリングピットP1,P2と、トラックTの中心線上に配置
されているクロックピットP3があらかじめエンボス加工
等によって形成されている。
ウォーブリングピットP1,P2とクロックピットP3の中
間は、ミラー面MRとされ、このミラー面から反射された
レーザ光によって、フォーカスサーボ信号が検出される
と共に、レーザパワーのコントロールを行うことができ
るようにしている。
このような光ディスクの場合は、通常ウォーブリング
ピットP1,P2をサンプル点t1,t2で検出した時の反射光を
演算することによって、トラッキングエラー信号を形成
することができ、又、クロックピットP3をサンプル点t3
で検出したときの信号によってデータの読み出しクロッ
ク(以下、チャンネルクロックという)を形成してい
る。
チャンネルクロックは、第6図に示すようにクロック
ピットP3からの反射光S1を、微分回路及びコンパレータ
等からなる信号発生器1に供給してピーク点を求め、ピ
ーク点のタイミング信号と電圧可変発振器5の出力を分
周器6で分周した信号を比較する位相比較器2に供給し
ている。そして、この位相比較器2の出力をループフィ
ルタ3、位相調整器4を介して電圧可変発振器5に供給
することによって、PLL回路を形成している。
ところで、このような光ディスクにおいては、記録密
度を高くしているため、記録、再生系の周波数帯域の上
限近くまで使用することになり、データ領域に形成され
ているデータを読み出す際に隣接するピットからの信号
波形が相互に干渉する符合間干渉を引き起こす。そこ
で、光ディスクから再生されたRF信号をデジタル信号に
変換し、差分検出(Difference Detection)データ復調
回路7でデータを復調する方式が取られている。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記したようなチャンネルクロックを
形成するPLL回路ではクロックピットのピーク点(中心
点)を正確にサンプルする必要があるが、クロックピッ
トの検出器、及びこのクロックピット検出器の出力から
PLL回路をコントロールするための信号発生器1には、
一般に信号を遅延する要素が含まれているからPLL回路
がクロックピットから得られる信号に完全に同期するた
めには、位相調整器4で面密な調整を行う必要がある。
しかし、リファレンス信号の遅延量は一般に温度の影響
によって変化するため、温度補償回路も必要になり、回
路構成が複雑になると同時に調整作業がきわめて困難で
あった。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、かかる問題点にかんがみてなされたもの
で、従来のクロックピットを使用せず、一対のウォブリ
ングピットから得られる信号をサンプリンクする手段
と、このサンプリング手段によって得られたデータを演
算する演算手段を備え、この演算手段の出力によって電
圧可変発振器をコントロールするPLL回路によって、チ
ャンネルクロック信号を発生するようにしたものであ
る。
[作用] 一対のウォーブリングピットから得られる信号をチャ
ンネルクロックのタイミングでサンプリングし、このサ
ンプル点のデータから位相誤差を検出してVCOをコント
ロールするようにしているため、温度変化に対してきわ
めて安定なPLL回路を構成することができると同時に正
確なチャンネルクロックが無調整のPLL回路によって発
生することが可能になる。
[実施例] 第1図は、本発明の一実施例を示す光ディスクのクロ
ック検出方法をブロック図としたもので、10は光ディス
クに記録されている再生RFデータをデジタル信号に変換
するA/D変換器、11はサーボバイトに含まれているサー
ボパターンを検出するサーボパターン検出部、12は前記
サーボパターン検出部11からサーボパターンを示す一連
のデータが出力されたとき、このデータがロードされ、
計数値が所定の値にセットされるカウンタを示し、この
カウンタは通常、1セグメントのビット数(18バイト×
15クロック)270進に設定されている。
13は前記カウンタ12の計数値所定のコードデータによ
ってサンプルパルスを出力するようにしたデコーダを示
し、デコーダ13の出力はサンプリング回路14に供給され
ている。サンプリング回路14はサンプルパルスによって
再生RFデータの中から特定のタイミングで出力されてい
るデータを演算部15に供給している。演算部15は、後述
するように再生RFデータを演算することによってチャン
ネルクロックと同期をとるためのPLLエラーデータを形
成すると同時に、トラッキングエラーも検出できるよう
に構成されている。
16はPLLエラーデータをアナログ信号に変換するD/A変
換器、17は位相補償回路、18は電圧可変発振器を示す。
電圧可変発振器18の出力は前記カウンタ12のクロック
信号として供給されると同時に、同期状態が確立された
ときにはチャンネルクロックとなり、このチャンネルク
ロックによって光ディスクから読み出される再生RFデー
タを差分検出方式で復調する。
第2図は、本発明のクロック検出方法が適用できる光
ディスク上のサーボバイトの一例を示したもので、SBP
はサーボパターンデータ、例えば「1000100」が記録さ
れている導入部、WPPはウォーブリングピットP1,P2が形
成されているサーボ領域、MRはミラー部を示し、この部
分は全反射面とされている、そして、この後にデータが
記録される領域DAが続いている。
本発明のクロック検出方法は上記したような機能ブロ
ックを備え、安定なチャンネルクロックを形成するが、
以下この点の動作を第3図の信号波形図を参照して説明
する。
第2図に示したように、記録再生時にトラック上に記
録されているサーボバイト領域をレーザスポットLSが照
射すると、まずサーボパターンデータ例えば「100010
0」がサーボパターン検出部11によって検出される。そ
してカウンタ12を所定値にセットし電圧可変発振器18の
クロックを計数する。カウンタ12はこのクロックを計数
し、所定の計数値で第3図(a)に示すようなサンプル
パルスSPをデコーダ13から出力し、このサンプル時点A,
C,D,Fで出力されるウォーブリングピットP1,P2の信号波
形のレベル値(デジタル値)をラッチする。サンプル時
点A,C,D,F点のレベルをそれぞれVA,VC,VD,VFとすると演
算部15はPLLエラーデータ=(VA−VC)+(VD−VF) =(VA+VD)−(VC+VF) の演算を行ない、その出力をD/A変換器16でアナログ信
号に変換する。そして電圧可変発振器18の発振位相を制
御することになる。
第3図(a)に示すように電圧可変発振器18のクロッ
ク出力とウォーブリングピットP1,P2の再生RF信号波形S
RFの位相が一致しているときは、上記PLLエラーデータ
は0になる。そして、ウォーブリングピットP1,P2とそ
の間隔が1クロックとなるように形成されていれば、こ
の状態で正確なチャンネルクロックが得られることにな
る。
しかしながら、電圧可変発振器18の発振位相が第3図
(b)に示すようにウォーブリングピットから得られる
再生RF信号SRFより遅れているときは、明らかにPLLエラ
ーデータは、 (VA+VD)−(VC+VF)>0 であり、この信号がD/A変換器16アナログ信号に変換さ
れ、位相補償回路17を介して電圧可変発振器18をコント
ロールすることによって、第3図(a)の状態に戻す。
又、第3図(c)に示すようにウォーブリングピット
から得られた再生RF信号波形SRFの位相がクロックの位
相より進んでいるときは、 (VA+VD)−(VC+VF)<0 となり、電圧可変発振器18はこのPLLエラー信号によっ
て位相の一致が得られるようにコントロールされる。
本発明のクロック検出方法は上述したように、再生RF
データをデジタル信号に変換した信号を電圧可変発振器
18の出力によってサンプリングし、ウォーブリングピッ
トP1,P2とチャンネルクロックの位相差を検出するデジ
タル的な位相比較手段を形成し、この位相比較手段によ
って電圧可変発振器18の発振位相がコントロールされる
ようにしているので、温度の影響をほとんど零にするこ
とができる。
なお、本発明は上記したクロック同期状態で例えば、
何らかの原因でトラッキングがずれたときでも、正確に
動作させることができるという優れた機能を有してい
る。
すなわち、レーザビームの照射位置がトラック中心か
ら僅かにずれると、ウォーブリングピットP1,P2から得
られる再生RF信号波形SRFは第3図(d)に示すように
そのピークが異なったものにする。しかしながら、この
状態でも電圧可変発振器18とウォーブリングピットの同
期状態が成立しているときは、A′,C′,D′,F′より得
られるレベルをVA′,VC′,VD′,VF′とすると、PLLエラ
ー信号データe′は e′=(VA′+VD′)−(VC′+VF′)=0 となり、PLL回路の同期状態がくずれないことになる。
したがって、光ディスクの偏心の影響や、外乱性の振
動によっても容易にチャンネルロックが変動せず、誤り
データの発生を低減することができる。
さらに、本発明のクロック検出方法では、デコーダ13
から時点B、及び時点Eをサンプルするためのサンプル
パルスを発生するように構成すると、この時点で出力さ
れるウォーブリングピットの再生RF信号波形からトラッ
キングエラーを検出することができる。
すなわち、B点のレベルデータをVB、E点のレベルデ
ータをVEとすると、トラッキングエラー信号データe
tは、 et=VB−VE として得ることができる。
又、導入部SBPに記録されているサーボパターンデー
タにトラック情報を入れることによって、トラッキング
サーボの引き込みを行ない、トラックシーク動作を従来
より高速化することができる。
[発明の効果] 本発明は、上記したように一対のウォーブリングピッ
トによってチャンネルクロックを発生するPLL回路をデ
ジタルデータでコントロールするようにしているので、
温度変動に対してきわめて安定に同期状態が維持できる
と共に、殆ど無調整で正確なチャンネルクロックを発生
することができる。
又、クロックピットが省略できるため、サーボパター
ンデータを記録しても、比較的ミラー面を広くすること
ができ、高速のシーク動作を可能にするとともに、記録
時のレーザパワーの立ち上がりに余裕が生じるという効
果がある。
又、サーボパターン領域が広くできるため、サーボパ
ターンの識別が正確になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光ディスクのクロック検出方法を示す
ブロック図、第2図は本発明が適用されるトラックサー
ボ領域の説明図、第3図はウォーブリングピットの信号
のサンプル点を示す説明図、第4図は光ディスクの記録
面を示す説明図、第5図は従来の光ディスクの記録パタ
ーンを示す説明図、第6図は従来の光ディスクのクロッ
ク検出用PLL回路のブロック図である。 図中、10はA/D変換器、11はサーボパターン検出部、12
はカウンタ、13はデコーダ、14はサンプリング回路、15
は演算部、16はD/A変換器、18は電圧可変発振器、P1,P2
はウォーブリングピット、SBPはサーボパターンが記録
されている導入部、MRはミラー部を示す。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】同心円状に形成されているトラックの中心
    から内周側及び外周側に偏位し、所定の間隔で配置され
    ている一対のウォーブリングピットを、チャンネルクロ
    ックから生成されたサンプリングクロックによってサン
    プリングし、このサンプリングによって得られた信号を
    演算してPLLエラー信号を形成し、このPLLエラー信号に
    基づいて制御され、前記チャンネルクロックを生成して
    いる発振器の出力信号の位相を制御することにより、光
    ディスクのクロック信号を形成することを特徴とする光
    ディスクのクロック検出方法。
  2. 【請求項2】上記サンプリングクロックは、上記発振器
    の出力信号を光ディスクのサーボパターンでプリセット
    されるカウンタで計数した信号から形成されることを特
    徴とする特許請求の範囲(1)に記載の光ディスクのク
    ロック検出方法。
  3. 【請求項3】上記PLLエラー信号は上記ウォーブリング
    ピットをサンプリングした4点の信号a,b,c,dを演算す
    ることによって求めることを特徴とする請求項(1)に
    記載の光ディスクのクロック検出方法。
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