JP3558265B2 - ピット信号検出回路及び光ディスクドライブ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光記録媒体上の目標トラックに光ビームを追従させてデータを記録および再生する光ディスクドライブ装置及びこの光ディスクドライブ装置に搭載され、光記録媒体上のランド部にあらかじめ記録されているピットにより発生するピット信号を検出するピット信号検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平９−３２６１３８号公報に開示されているように、従来の追記型光記録媒体は、ウォブルしたグルーブを有するとともに、これらグルーブ間のランド領域に所定間隔でピット（ランドプリピット）が形成されている。また、その記録、再生は、ウォブルしたグルーブから検出したウォブル信号により光記録媒体の回転を制御するとともに、ランドプリピットから検出したランドプリピット信号により、光記録媒体上のデータを記録すべき位置を検出することにより行う。
【０００３】
ランドプリピット信号は次のようにして取り出す。すなわち、光記録媒体上の目標トラックに光ビームを追従させ、この光ビームの戻り光を複数の光電変換素子で領域を分割して各々受光して光電変換し、この各光電変換素子の出力信号を用いた加減算を所定の演算器により行う。そして、演算器の出力からハイパスフィルタにより所定の高周波成分としてランドプリピット信号を取り出す。そして、この取り出したランドプリピット信号はコンパレータにより所定の基準値と比較することにより２値化される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記ハイパスフィルタとしてはＡＣカップリング型のものが使用されるが、そのゲイン特性を図１に示す。図１において、完全に低周波成分をカットしようとするとカットオフ周波数ｆｃを上げることになる。なお、図１のゲイン特性の横軸は、周波数ｆをカットオフ周波数ｆｃで正規化したものである。
【０００５】
しかし、この場合に、カットオフ周波数ｆｃを上げるとＣＲ時定数が小さくなるために、図２に示すように、ランドプリピット信号のプラスのパルスａ、マイナスのパルスｂの立ち上がりに同期してノイズｃ，ｄが発生する。ランドプリピット信号のプラスのパルスａは、光記録媒体上において、その円周上でグルーブの外側に位置するランドプリピットから検出される信号であり、マイナスのパルスｂは、同じくグルーブの内側に位置するランドプリピットから検出される信号である。そして、ランドプリピット信号として使用されるのはプラスのパルスａであり、マイナスのパルスｂは用いない。
【０００６】
この場合に、マイナスのパルスｂに同期して立ち上がるノイズｄをプラスのパルスａとして前記コンパレータが誤検出してしまう不具合がある。
【０００７】
この発明の目的は、ピット信号に含まれる不要なパルスを削除して、当該パルスに同期して出現するノイズを、ピット信号を２値化するコンパレータが誤検出することがないピット信号検出回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、光記録媒体上の目標トラックに光ビームを追従させてデータを記録および再生する光ディスクドライブ装置に搭載され、前記光記録媒体上のランド部にあらかじめ記録されているピットにより発生するピット信号を検出するピット信号検出回路において、前記光ビームの戻り光を領域を分割して各々受光し光電変換する複数の光電変換素子と、この各光電変換素子の出力信号を用いた加減算を行う演算器と、この演算器の出力信号の直流レベルを所定程度シフトしてオペアンプのクランプにより前記演算器の出力信号に含まれるピット信号のプラス側またはマイナス側のパルスをカットする第１のレベルシフト回路と、この第１のレベルシフト回路の出力信号の直流レベルを前記演算器の出力信号の直流レベルにシフトする第２のレベルシフト回路と、前記ピット信号を前記第２のレベルシフト回路の出力信号から所定の高周波成分として取り出す第１のハイパスフィルタと、この取り出したピット信号を所定の基準値と比較することにより２値化する第１のコンパレータと、を備えていることを特徴とするピット信号検出回路である。
【０００９】
したがって、ピット信号のプラス側またはマイナス側の不要なパルスをカットすることができるので、当該パルスに同期して発生するノイズを第１のコンパレータでピット信号と誤検出することがない。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のピット信号検出回路において、第１のレベルシフト回路の前段に設けられ演算器の出力信号から所定の高周波成分を取り出して前記第１のレベルシフト回路に出力する第２のハイパスフィルタを備えていることを特徴とする。
【００１１】
したがって、第２のハイパスフィルタで予め低周波成分をある程度除去することが可能となるので、ウォブル信号の直流レベルの変動が生じても、オペアンプのクランプによりピット信号のプラス側またはマイナス側の不要なパルスを充分にカットすることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のピット信号検出回路において、演算器の出力信号から所定の周波数成分を取り出すことによりウォブル信号を取り出すバンドパスフィルタと、このウォブル信号を所定の基準値と比較することにより２値化する第２のコンパレータと、第１のコンパレータの出力信号と前記第２のコンパレータの出力信号のアンドをとるアンド回路と、を備えていることを特徴とする。
【００１３】
したがって、信号として必要とする、ウォブル信号の山にあるピット信号のプラスのパルスのみを取り出し、ウォブル信号の谷に乗ったノイズを除去して、ピット信号の検出の信頼性を向上させることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１，２，３のいずれかの一に記載のピット信号検出回路において、ピット信号に含まれる冗長符号を用い前記ピット信号検出のエラーを検出して訂正するエラー検出訂正回路と、前記ピット信号をカウントして予め設定されている値と比較するカウンタと、前記エラー検出訂正回路がエラーを検出したときは前記カウンタの比較の結果に応じて第１のコンパレータの基準値を所定量増加または減少し、前記エラー検出訂正回路がエラーを検出しないときは前記第１のコンパレータの基準値を現在のものに維持する制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
したがって、ピット信号検出のエラーが生じないような第１のコンパレータの基準値を探して、第１のコンパレータを当該基準値に設定することができるので、ピット信号の誤検出をさらに低減することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１，２，３のいずれかの一に記載のピット信号検出回路において、ピット信号に含まれる冗長符号を用い前記ピット信号検出のエラーを検出して訂正するとともに、エラーがあったときはエラーデータと訂正後のデータとを比較して当該エラーの態様の別を示す信号を出力するエラー検出訂正回路と、前記エラー検出訂正回路がエラーを検出したときは前記エラーの態様の別を示す信号に応じて第１のコンパレータの基準値を所定量増加または減少し、前記エラー検出訂正回路がエラーを検出しないときは前記第１のコンパレータの基準値を現在のものに維持する制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００１７】
したがって、ピット信号検出のエラーが生じないような第１のコンパレータの基準値を探して、第１のコンパレータを当該基準値に設定することができるので、ピット信号の誤検出をさらに低減することができる。
請求項６に記載の発明は、請求項１，２，３，４，５のいずれかの一に記載のピット信号検出回路を備えた光ディスクドライブ装置である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
［発明の実施の形態１］
以下、この発明の実施の形態１について説明する。
【００１９】
この発明の実施の形態１にかかる光記録媒体としての光ディスクは、１回だけ追記可能な追記型の光ディスクであり、ウォブルしたグルーブを有するとともに、これらグルーブ間のランド領域に所定間隔でピット（ランドプリピット）が形成されている。また、その記録、再生は、ウォブルしたグルーブから検出したウォブル信号により光ディスクの回転を制御するとともに、ランドプリピットから検出したランドプリピット信号により、光ディスク上のデータを記録すべき位置を検出する。
【００２０】
グルーブの間隔（トラックピッチ）は、約０．７４μｍで内周から外周まで連続したスパイラルとして形成されている。グルーブには光ディスクの回転数と記録信号のクロック周波数を制御するための情報として、単一周波数のウォブル信号が記録されている。なお、ウォブルとは、グルーブを光ディスクの半径方向にわずかに蛇行させることである。本例において、蛇行幅は約２０ｎｍ、蛇行周期は約２５μｍである。したがって、この光ディスクを線速度３．５ｍ／秒で回転させ、ウォブル信号を再生すると、その周波数は約１４０ｋＨｚとなる。
【００２１】
グルーブとグルーブの間のランド部には、光ディスク上の位置を示すアドレス情報を記録するランドプリピットとして、幅約０．３μｍで、深さがグルーブと同じ深さの溝が形成されている。
【００２２】
図３は、グルーブとランドプリピットを模式的に示す平面図であり、この例では、ウォブルするグルーブ１の間の領域に所定の間隔でランドプリピット２が形成されている。各ランドプリピット２は、隣接するグルーブ間に連なり、光ディスクの半径方向の溝として形成されている。
【００２３】
ランドプリピット２は、情報の１／０に対応して形成されている。すなわち、情報の１に対応する位置にはランドプリピット２が形成されていて、情報の０に対応する位置にランドプリピット２は形成されていない。したがって、ランドプリピット２の有無が情報の１／０に対応する。
【００２４】
次に、光ディスクのトラッキング制御およびグルーブのウォブル信号とランドプリピット信号を、プッシュプル法を用いて単一のビームスポットで同時に読み出す手法について説明する。
【００２５】
図４は、光ディスク上の目標トラックに光ビームを追従させてデータを記録および再生する光ディスクドライブ装置に搭載されているトラッキング制御回路のブロック図である。図４における光検出器３は、図１におけるグルーブ１上に集光されたビームスポットＢｅからの戻り光を、光電変換素子としての４分割のピンダイオード３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄをディテクタとして光電変換し、これをＩ−Ｖ変換して４分割された各々のダイオードに対応する信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを得る。
【００２６】
この信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを用いて“Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ”なる演算を演算器４で行うと、いわゆるプッシュプル方式のトラッキング誤差信号が得られる。この信号は、グルーブ１とビームスポットＢｅの半径方向の相対位置に対応した信号であるから、グルーブ１のウォブル信号も同時に再生される。さらに、ランドプリピット２が記録された位置でも、ランドプリピット２の形成位置がグルーブ１に対して光ディスクの内周側であるか外周側であるかに応じて、プラスあるいはマイナスのパルス信号が検出され、これも“Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ”の信号に含まれている。
【００２７】
そこで、この“Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ”の信号をローパスフィルタ（ＬＰＦ）５を通してトラッキング誤差信号のみを取り出し、これをトラッキング駆動回路６に送ってトラッキング駆動信号を出力する。
【００２８】
また、ランドプリピット信号を検出するためには、ランドプリピット信号検出回路７（後述）を用いる。
【００２９】
ウォブル信号は狭い帯域の信号であるから、その帯域を通過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）８を用いることによって、良好なＳ／Ｎ比のウォブル信号を得ることができる。得られたウォブル信号は、２値化回路９によって２値化し、この２値化データを周波数比較回路１０において所定の基準周波数と比較することによりスピンドルモータ制御信号を得る。スピンドルモータ制御信号は、光ディスクを回転する図４において図示しないスピンドルモータを制御するための信号である。
【００３０】
図５は、データ未記録のグルーブ１に沿ってビームスポットＢｅを走査したときに得られる信号の波形を示すものである。具体的には、低周波のウォブル信号の上に光ディスクの外周側のランドプリピット２によるパルス信号と、このパルス信号とは逆の極性を有する内周側のランドプリピット２によるパルス信号とが得られる。各トラックにとって必要なアドレス情報を含んでいるのは外周側のランドプリピット２によるランドプリピット信号であり、内周側のランドプリピット２によるランドプリピット信号は必要ではない。
【００３１】
次に、プッシュプル方式を用いたトラッキングについて図６を参照して説明する。図６において、符号１１は光ディスク、符号１２は対物レンズ、符号１３は対物レンズ１２をトラッキング方向に駆動するトラッキングアクチュエータ、符号１４は光ディスク１１を回転するスピンドルモータである。なお、点線は対物レンズ１２の光軸を示す。
【００３２】
まず、光ディスク１１からの反射光は対物レンズ１２をとおって光検出器３に照射される。光検出器３の出力はトラッキング駆動回路６でアナログ演算され、ビームスポットＢｅの目標トラックからの偏差に比例した駆動信号が出力される。光ディスク１１上でトラックは反時計回りのスパイラル状に形成されているため、光ディスク１１の回転時、対物レンズ１２が静止したままでは、ビームスポットＢｅはトラックからずれてしまうが、トラッキング駆動回路６の出力するトラッキング駆動信号でトラッキングアクチュエータ１３を駆動し、対物レンズ１２を動かすことでビームスポットＢｅは目標のトラックに追従する。
【００３３】
次に、ランドプリピット信号の特徴について説明する。ランドプリピット信号の波高値は、対物レンズ１２の光軸ずれ、光ディスク１１の傾きなどにより変動する。対物レンズ１２の光軸ずれについて、図７、図８を参照して説明する。図７は光ディスク１１が対物レンズ１２の光軸と垂直であり、対物レンズ１２の光軸が光検出器３の中心にある場合を示し、図８は光ディスク１１が対物レンズ１２の光軸と垂直であるが、対物レンズ１２の光軸が光検出器３の中心に対してピンダイオード３Ａ，３Ｂの側にずれている場合を示している。図７、図８において、いずれも（ｂ）は、（ａ）を矢印から見たときの光検出器３の透視図である。図７の場合と比べて、図８の場合のランドプリピット信号の波高値は大きくなる。図８の場合と逆の方向に対物レンズ１２の光軸がずれた場合は、ランドプリピット信号の波高値は小さくなる。トラッキング中は対物レンズ１２の光軸と光検出器３の中心位置とのずれ量は変動しており、ランドプリピット信号の波高値も変動する。
【００３４】
ランドプリピット信号の波高値の光軸ずれ、光ディスクの傾きなどによる変動の周期は５０ＫＨｚ以下である。これに１４０ＫＨｚの周期であるウォブル信号の振幅変動が加わったものがランドプリピット信号の波高値低域周波数での変動になる。従来のランドプリピット信号検出回路７は、ハイパスフィルタと、コンパレータで構成され、ハイパスフィルタでランドプリピット信号の低域周波数成分を除去し、コンパレータ回路でランドプリピット信号を２値化していた。ハイパスフィルタとしてはＡＣカップリング型のものが使用されるが、そのゲイン特性を図１に示す。図１において、完全に低周波成分をカットしようとするとカットオフ周波数ｆｃを上げることになる。なお、図１のゲイン特性の横軸は、周波数ｆをカットオフ周波数ｆｃで正規化したものである。
【００３５】
しかし、この場合に、カットオフ周波数ｆｃを上げるとＣＲ時定数が小さくなるために、図２に示すように、ランドプリピット信号のプラスのパルスａ、マイナスのパルスｂの立ち上がりに同期してノイズｃ，ｄが発生する。ランドプリピット信号のプラスのパルスａは、光ディスク上において、その円周上でグルーブ１の外側に位置するランドプリピット２から検出される信号であり、マイナスのパルスｂは、同じくグルーブ１の内側に位置するランドプリピット２から検出される信号である。そして、ランドプリピット信号として使用されるのはプラスのパルスａであり、マイナスのパルスｂは用いない。
【００３６】
この場合に、マイナスのパルスｂに同期して立ち上がるノイズｄをプラスのパルスａとして前記コンパレータが誤検出してしまう不具合がある。
【００３７】
そこで、かかる不具合を防止することができるランドプリピット信号検出回路７の内容について図９を参照して以下に説明する。
【００３８】
このランドプリピット信号検出回路７は、演算器４の出力信号の直流レベルをＶｒｅｆ１からＶｒｅｆ２にシフトする第１のレベルシフト回路であるレベルシフト回路２１と、レベルシフト回路２１の出力信号の直流レベルをＶｒｅｆ２からＶｒｅｆ１にシフトする第２のレベルシフト回路であるレベルシフト回路２２と、レベルシフト回路２２の出力信号から、ウォブル信号の影響や、ウォブルの蛇行などによる低周波数帯域のノイズの影響を避けるため、２６０ｋＨｚ以下の信号を抑圧するＡＣカップリング型のハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２３と、ハイパスフィルタ２３の出力信号を基準電圧Ｖｒｅｆ３と比較することにより２値化する第１のコンパレータであるコンパレータ２４とを備えている。
【００３９】
レベルシフト回路２１は、オペアンプ３１を備え、演算器４の出力を抵抗３２を介してオペアンプ３１の非反転入力端子に入力し、また、基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２を、各々抵抗３３，３４を介して非反転入力端子に入力する。また、基準電圧Ｖｒｅｆ１を、並列接続した抵抗３５，３６を介して、反転入力端子に入力し、また、負帰還用の抵抗３７も接続されている。レベルシフト回路２２は、オペアンプ４１を備え、演算器４の出力を抵抗４２を介してオペアンプ４１の非反転入力端子に入力し、また、基準電圧Ｖｒｅｆ２，Ｖｒｅｆ１を、各々抵抗３３，３４を介して非反転入力端子に入力する。また、基準電圧Ｖｒｅｆ２を、並列接続した抵抗４５，４６を介して、反転入力端子に入力し、また、負帰還用の抵抗４７も接続されている。なお、抵抗３２〜３７，４２〜４７は、すべて同一の抵抗値である。
【００４０】
レベルシフト回路２１では、入力信号Ｖｉ１と基準電圧Ｖｒｅｆ２とのアナログ加算を行うことで、入力信号Ｖｉ１の直流レベルがＶｒｅｆ１からＶｒｅｆ２にシフトされ、“出力Ｖｏ１＝Ｖｉ１＋Ｖｒｅｆ２”の関係式が成り立つ。レベルシフト回路２２は、入力信号Ｖｉ２と基準電圧Ｖｒｅｆ２とのアナログ減算を行うことで、入力信号Ｖｉ２の直流レベルがＶｒｅｆ２からＶｒｅｆ１にシフトされ、“出力Ｖｏ２＝Ｖｉ２−Ｖｒｅｆ２”の関係式が成り立つ。
【００４１】
図１０に、レベルシフト回路２１の入力信号（ａ）、出力信号（ｂ）およびレベルシフト回路２２の出力信号（ｃ）について示す。図１０（ｂ）に示すレベルシフト回路２１の出力信号中でランドプリピット信号の負のパルスがカットされているのは、Ｖｒｅｆ２の値がオペアンプ３１の負電源電圧に近いとクランプされるためである。このクランプについて図１１を参照して説明する。すなわち、オペアンプは入力信号振幅が小さい場合は、入力信号を増幅した出力信号が出力されるが、入力信号振幅がある値を超えると、超えた部分は出力されない。例えば、入力信号が正弦波の場合（図１１（ａ））、上と下がクランプされた波形が出力される（図１１（ｂ））。レベルシフト回路２２は、レベルシフト回路２１の出力を再びＶｒｅｆ１レベルに戻すためのものである。
【００４２】
レベルシフト回路２２の出力はハイパスフィルタ２３で低域周波数を除去されることになるが、ランドプリピット信号の負のパルスがカットされているので、この負のパルスに同期して発生するノイズを気にしなくて済み、前記カットオフ周波数ｆｃを充分に上げることができ、もって、完全に低域周波数を除去することができる。そして、ハイパスフィルタ２３の出力はコンパレータ２４により２値化される。
【００４３】
［発明の実施の形態２］
図１２は、この発明の実施の形態２にかかるトラッキング制御回路に用いられるランドプリピット信号検出回路７の回路図である。この発明の実施の形態２の説明において、発明の実施の形態１と共通する点については、同一符号を図１２に付し、詳細な説明を省略する。
【００４４】
この発明の実施の形態２が発明の実施の形態１と相違する点は、レベルシフト回路２１の前段に第２のハイパスフィルタであるハイパスフィルタ５１を設けている点にある。このハイパスフィルタ５１は、ローパスフィルタ５２とアナログ減算回路５３とからなり、アナログ減算回路５３は、オペアンプ５４ならびに抵抗５５〜５８からなる。
【００４５】
次に、動作について説明する。
【００４６】
発明の実施の形態１の場合では、演算器４の出力をレベルシフト回路２１に直接入力するため、ウォブル信号の直流レベルの変動のために（図１３（ａ）のレベルシフト回路２１の入力信号参照）、レベルシフト回路２１において、ランドプリピット信号の負のパルスを完全にはクランプできない場合がある（図１３（ｂ）のレベルシフト回路２１の出力信号参照）。
【００４７】
しかし、この発明の実施の形態２によれば、ハイパスフィルタ５１である程度低域周波数成分を除去した後、レベルシフト回路２１に入力しているので、ランドプリピット信号の負のパルスを完全にクランプして除去することができる。
【００４８】
なお、ハイパスフィルタ５１は、低域周波数成分をローパスフィルタ５２を用いて取り出しているが、このローパスフィルイタ５２の出力信号は元の低域周波数成分に対して位相差があるため、アナログ減算回路５３において完全には低域周波数成分を除去することができない。したがって、ハイパスフィルタ５１単体では充分な性能ではないが、ハイパスフィルタ２３と組み合わせることにより相補効果があり、より完全に低域周波数成分を除去することができる。
【００４９】
［発明の実施の形態３］
図１４は、この発明の実施の形態３にかかるトラッキング制御回路に用いられるランドプリピット信号検出回路７の回路図である。この発明の実施の形態３の説明において、発明の実施の形態１、２と共通する点については、同一符号を図１４に付し、詳細な説明を省略する。
【００５０】
この発明の実施の形態３が発明の実施の形態１、２と相違する点は、発明の実施の形態２のランドプリピット信号検出回路７のほかに、バンドパスフィルタ６１、第２のコンパレータであるコンパレータ６２、アンド回路６３を備えている点にある。バンドパスフィルタ６１は、バンドパスフィルタ８と同様の回路であり、演算器４の出力信号からウォブル信号を取り出す。この取り出したウォブル信号をコンパレータ６２が基準値Ｖｒｅｆ４と比較することにより２値化する。アンド回路６３は、ランドプリピット信号７の出力信号とコンパレータ６２の出力信号とのアンドをとる。
【００５１】
次に、動作について説明する。
【００５２】
図１５は、ウォブル信号と（図１５（ａ））、その２値化後の信号（図１５（ｂ））とのタイミングチャートを示している。信号として必要なランドプリピット信号の正のパルスは、ウォブル信号の山の位置にあり、谷の位置にはない。そこで、アンド回路６３により、２値化されたランドプリピット信号と２値化されたウォブル信号のアンドをとることにより、ウォブル信号の谷の位置に乗ったノイズを除去して、ランドプリピット信号の検出の信頼性を向上させることができる。
【００５３】
［発明の実施の形態４］
図１６は、光ディスクのデータの一単位であるセクタ内のランドプリピット信号の配置を示す図である。１セクタと１フレームに記録されるデータ量はそれぞれ約２，３６６ｂｙｔｅと９１ｂｙｔｅで、１セクタは、図１６（ｃ）に示すように２６フレームで構成される。ランドプリピット信号はウォブル信号に同期しており、１ｓｔフレームでは図１６（ａ）に示すように３つ出力される。その他のフレームでは奇数番目のフレームにランドプリピット信号が記録されており、ランドプリピット信号によりアドレス情報として１が記録されているときは図１６（ｂ）の点線部分のランドプリピット信号が出力される。また、アドレス情報として０が記録されているときは当該点線部分のランドプリピット信号は出力されない。また、偶数番目のフレームにはランドプリピット信号は通常記録されていない。したがって、１セクタには１２ビットのアドレス情報が入っているが、このうち、４ビットは、１６セクタで構成される１ＥＣＣｂｌｏｃｋ内でのセクタのアドレスを、残り８ビットは、１ＥＣＣｂｌｏｃｋの光ディスク上での２４ビットのアドレス情報または２４ビットのリード・ソロモン符号の一部になる。このリード・ソロモン符号は冗長符号の一種であり、情報の信頼性を向上するためにランドプリピット信号列内に付加されていて、光ディスクの再生時にこの符号を使ってエラーのチェック、訂正が行われる。なお、図１６（ｄ）に１ＥＣＣｂｌｏｃｋ内のアドレス情報などの配置を示す。
【００５４】
図１７は、この発明の実施の形態４にかかるトラッキング制御回路に用いられるランドプリピット信号検出回路７等の回路図である。この発明の実施の形態４の説明において、発明の実施の形態３と共通する点については、同一符号を図１７に付し、詳細な説明を省略する。
【００５５】
この発明の実施の形態４が発明の実施の形態３と相違する点は、さらに、リード・ソロモン符号によるエラーの検出と訂正を行うエラー検出訂正回路６４と、２フレーム単位で２値化後のランドプリピット信号の数をカウントするカウンタ６５とを備えている点にある。エラー検出訂正回路６４の出力信号Ｅｒｒはエラーの有無を示す信号であり、カウンタ６５の出力信号Ｏｖは１セクタの２５番目と２６番目のフレームのランドプリピット信号のパルスの合計が２以上あれば１を出力し、１以下であれば０を出力する信号である。
【００５６】
次に動作について説明する。
【００５７】
１６セクタをリードした時点で更新されるＥｒｒ信号が１でエラーありの場合に、信号Ｏｖが０のときは、ランドプリピット信号の波高値が低いことが考えられるので、図示しないマイコン回路等により、コンパレータ２４の基準電圧Ｖｒｅｆ３を一定値だけ下げ、信号Ｏｖが１のときは、基準電圧Ｖｒｅｆ３が低く、ノイズをランドプリピット信号として誤検出していることが考えられるので、コンパレータ２４の基準電圧Ｖｒｅｆ３を一定値だけ上げる。この後、ランドプリピット信号をリードして、再びＥｒｒ信号が更新されるまでは基準電圧Ｖｒｅｆ３を変えない。Ｅｒｒ信号が更新されてエラーを検出したときは、再び基準電圧Ｖｒｅｆ３を前記同様に信号Ｏｖにしたがって変更して、ランドプリピット信号をリードする。そしてエラーがなくなった時点で、このような動作を停止して、そのときの基準電圧Ｖｒｅｆ２３保持する。以上のようにして、この発明の制御部を実施している。
【００５８】
したがって、ランドプリピット信号検出のエラーが生じないようなコンパレータ２４の基準電圧Ｖｒｅｆ３を探すことができるので、ランドプリピット信号の誤検出を低減することができる。
【００５９】
［発明の実施の形態５］
図１８は、この発明の実施の形態５にかかるトラッキング制御回路に用いられるランドプリピット信号検出回路７等の回路図である。この発明の実施の形態５の説明において、発明の実施の形態４と共通する点については、同一符号を図１８に付し、詳細な説明を省略する。
【００６０】
この発明の実施の形態５が発明の実施の形態４と相違する点は、エラー検出訂正回路６４とカウンタ６５に代えて、アンド回路６３から出力されるランドプリピット信号のエラーのチェックと訂正を行うエラー検出訂正回路６６を備えている点にある。エラー検出訂正回路６６は、エラーの有無を示す信号Ｅｒｒを例えば図示しないマイコン回路等に出力する。また、エラーを含んだランドプリピット信号と、その訂正後のランドプリピット信号を比較して、１部のビットの１が０になっているエラーの場合は０を信号Ｄｉｒとして出力し、０が１になっているエラーの場合は１を信号Ｄｉｒとして出力する。
【００６１】
そして、１６セクタをリードした時点で更新されるＥｒｒ信号が１でエラーありの場合に、信号Ｄｉｒが０のときは、ランドプリピット信号の波高値が低いことが考えられるので、図示しないマイコン回路等の制御により、コンパレータ２４の基準電圧Ｖｒｅｆ３を一定値だけ下げ、信号Ｄｉｒが１のときは、基準電圧Ｖｒｅｆ３が低く、ノイズをランドプリピット信号として誤検出していることが考えられるので、コンパレータ２４の基準電圧Ｖｒｅｆ３を一定値だけ上げる。この後、ランドプリピット信号をリードして、再びＥｒｒ信号が更新されるまでは基準電圧Ｖｒｅｆ３を変えない。Ｅｒｒ信号が更新されてエラーを検出したときは、再び基準電圧Ｖｒｅｆ３を前記同様に信号Ｄｉｒにしたがって変更して、ランドプリピット信号をリードする。そしてエラーがなくなった時点で、このような動作を停止して、そのときの基準電圧Ｖｒｅｆ３を保持する。以上のようにして、この発明の制御部を実施している。
【００６２】
したがって、ランドプリピット信号検出のエラーが生じないようなコンパレータ２４の基準電圧Ｖｒｅｆ３を探して、当該基準電圧Ｖｒｅｆ３に設定することができるので、ランドプリピット信号の誤検出を低減することができる。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、ピット信号のプラス側またはマイナス側の不要なパルスをカットすることができるので、当該パルスに同期して発生するノイズを第１のコンパレータでピット信号と誤検出することがない。
【００６４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のピット信号検出回路において、第２のハイパスフィルタで予め低周波成分をある程度除去することが可能となるので、ウォブル信号の直流レベルの変動が生じても、オペアンプのクランプによりピット信号のプラス側またはマイナス側の不要なパルスを充分にカットすることができる。
【００６５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のピット信号検出回路において、信号として必要とする、ウォブル信号の山にあるピット信号のプラスのパルスのみを取り出し、ウォブル信号の谷に乗ったノイズを除去して、ピット信号の検出の信頼性を向上させることができる。
【００６６】
請求項４に記載の発明は、請求項１，２，３のいずれかの一に記載のピット信号検出回路において、ピット信号検出のエラーが生じないような第１のコンパレータの基準値を探して、第１のコンパレータを当該基準値に設定することができるので、ピット信号の誤検出をさらに低減することができる。
【００６７】
請求項５に記載の発明は、請求項１，２，３のいずれかの一に記載のピット信号検出回路において、ピット信号検出のエラーが生じないような第１のコンパレータの基準値を探して、第１のコンパレータを当該基準値に設定することができるので、ピット信号の誤検出をさらに低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＡＣカップリング型のハイパスフィルタのゲイン特性を示すグラフである。
【図２】ランドプリピット信号の波形を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１である光ディスクのグルーブとランドプリピットを模式的に示す平面図である。
【図４】この発明の実施の形態１であるトラッキング制御回路のブロック図である。
【図５】前記光ディスクのデータ未記録のグルーブに沿ってビームスポットを走査したときに得られる信号の波形を示す図である。
【図６】トラッキング制御方式を説明するためのブロック図である。
【図７】前記トラッキング制御方式における光軸ずれを説明する図である。
【図８】前記トラッキング制御方式における光軸ずれを説明する図である。
【図９】前記トラッキング制御回路のランドプリピット信号検出回路の回路図である。
【図１０】前記ランドプリピット信号検出回路のレベルシフト回路の入力信号、出力信号の波形を示す図である。
【図１１】オペアンプのクランプについて説明する図である。
【図１２】この発明の実施の形態２であるトラッキング制御回路のランドプリピット信号検出回路の回路図である。
【図１３】前記発明の実施の形態２の課題を説明する図である。
【図１４】この発明の実施の形態３にかかるトラッキング制御回路のランドプリピット信号検出回路の回路図である。
【図１５】ウォブル信号とその２値化後の信号とのタイミングチャートである。
【図１６】この発明の実施の形態４である光ディスクのデータの一単位であるセクタ内のランドプリピット信号の配置を示す図である。
【図１７】この発明の実施の形態４にかかるトラッキング制御回路のランドプリピット信号検出回路の回路図である。
【図１８】この発明の実施の形態５にかかるトラッキング制御回路のランドプリピット信号検出回路の回路図である。
【符号の説明】
３Ａ 光電変換素子
３Ｂ 光電変換素子
３Ｃ 光電変換素子
３Ｄ 光電変換素子
４ 演算器
１１ 光記録媒体
２１ 第１のレベルシフト回路
２２ 第２のレベルシフト回路
２３ 第１のハイパスフィルタ
２４ 第１のコンパレータ
５１ 第２のハイパスフィルタ
６１ バンドパスフィルタ
６２ 第２のコンパレータ
６３ アンド回路
６４ エラー訂正検出回路
６５ カウンタ
６６ エラー訂正検出回路
Ｂｅ 光ビーム
【発明の属する技術分野】
この発明は、光記録媒体上の目標トラックに光ビームを追従させてデータを記録および再生する光ディスクドライブ装置及びこの光ディスクドライブ装置に搭載され、光記録媒体上のランド部にあらかじめ記録されているピットにより発生するピット信号を検出するピット信号検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平９−３２６１３８号公報に開示されているように、従来の追記型光記録媒体は、ウォブルしたグルーブを有するとともに、これらグルーブ間のランド領域に所定間隔でピット（ランドプリピット）が形成されている。また、その記録、再生は、ウォブルしたグルーブから検出したウォブル信号により光記録媒体の回転を制御するとともに、ランドプリピットから検出したランドプリピット信号により、光記録媒体上のデータを記録すべき位置を検出することにより行う。
【０００３】
ランドプリピット信号は次のようにして取り出す。すなわち、光記録媒体上の目標トラックに光ビームを追従させ、この光ビームの戻り光を複数の光電変換素子で領域を分割して各々受光して光電変換し、この各光電変換素子の出力信号を用いた加減算を所定の演算器により行う。そして、演算器の出力からハイパスフィルタにより所定の高周波成分としてランドプリピット信号を取り出す。そして、この取り出したランドプリピット信号はコンパレータにより所定の基準値と比較することにより２値化される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記ハイパスフィルタとしてはＡＣカップリング型のものが使用されるが、そのゲイン特性を図１に示す。図１において、完全に低周波成分をカットしようとするとカットオフ周波数ｆｃを上げることになる。なお、図１のゲイン特性の横軸は、周波数ｆをカットオフ周波数ｆｃで正規化したものである。
【０００５】
しかし、この場合に、カットオフ周波数ｆｃを上げるとＣＲ時定数が小さくなるために、図２に示すように、ランドプリピット信号のプラスのパルスａ、マイナスのパルスｂの立ち上がりに同期してノイズｃ，ｄが発生する。ランドプリピット信号のプラスのパルスａは、光記録媒体上において、その円周上でグルーブの外側に位置するランドプリピットから検出される信号であり、マイナスのパルスｂは、同じくグルーブの内側に位置するランドプリピットから検出される信号である。そして、ランドプリピット信号として使用されるのはプラスのパルスａであり、マイナスのパルスｂは用いない。
【０００６】
この場合に、マイナスのパルスｂに同期して立ち上がるノイズｄをプラスのパルスａとして前記コンパレータが誤検出してしまう不具合がある。
【０００７】
この発明の目的は、ピット信号に含まれる不要なパルスを削除して、当該パルスに同期して出現するノイズを、ピット信号を２値化するコンパレータが誤検出することがないピット信号検出回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、光記録媒体上の目標トラックに光ビームを追従させてデータを記録および再生する光ディスクドライブ装置に搭載され、前記光記録媒体上のランド部にあらかじめ記録されているピットにより発生するピット信号を検出するピット信号検出回路において、前記光ビームの戻り光を領域を分割して各々受光し光電変換する複数の光電変換素子と、この各光電変換素子の出力信号を用いた加減算を行う演算器と、この演算器の出力信号の直流レベルを所定程度シフトしてオペアンプのクランプにより前記演算器の出力信号に含まれるピット信号のプラス側またはマイナス側のパルスをカットする第１のレベルシフト回路と、この第１のレベルシフト回路の出力信号の直流レベルを前記演算器の出力信号の直流レベルにシフトする第２のレベルシフト回路と、前記ピット信号を前記第２のレベルシフト回路の出力信号から所定の高周波成分として取り出す第１のハイパスフィルタと、この取り出したピット信号を所定の基準値と比較することにより２値化する第１のコンパレータと、を備えていることを特徴とするピット信号検出回路である。
【０００９】
したがって、ピット信号のプラス側またはマイナス側の不要なパルスをカットすることができるので、当該パルスに同期して発生するノイズを第１のコンパレータでピット信号と誤検出することがない。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のピット信号検出回路において、第１のレベルシフト回路の前段に設けられ演算器の出力信号から所定の高周波成分を取り出して前記第１のレベルシフト回路に出力する第２のハイパスフィルタを備えていることを特徴とする。
【００１１】
したがって、第２のハイパスフィルタで予め低周波成分をある程度除去することが可能となるので、ウォブル信号の直流レベルの変動が生じても、オペアンプのクランプによりピット信号のプラス側またはマイナス側の不要なパルスを充分にカットすることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のピット信号検出回路において、演算器の出力信号から所定の周波数成分を取り出すことによりウォブル信号を取り出すバンドパスフィルタと、このウォブル信号を所定の基準値と比較することにより２値化する第２のコンパレータと、第１のコンパレータの出力信号と前記第２のコンパレータの出力信号のアンドをとるアンド回路と、を備えていることを特徴とする。
【００１３】
したがって、信号として必要とする、ウォブル信号の山にあるピット信号のプラスのパルスのみを取り出し、ウォブル信号の谷に乗ったノイズを除去して、ピット信号の検出の信頼性を向上させることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１，２，３のいずれかの一に記載のピット信号検出回路において、ピット信号に含まれる冗長符号を用い前記ピット信号検出のエラーを検出して訂正するエラー検出訂正回路と、前記ピット信号をカウントして予め設定されている値と比較するカウンタと、前記エラー検出訂正回路がエラーを検出したときは前記カウンタの比較の結果に応じて第１のコンパレータの基準値を所定量増加または減少し、前記エラー検出訂正回路がエラーを検出しないときは前記第１のコンパレータの基準値を現在のものに維持する制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
したがって、ピット信号検出のエラーが生じないような第１のコンパレータの基準値を探して、第１のコンパレータを当該基準値に設定することができるので、ピット信号の誤検出をさらに低減することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１，２，３のいずれかの一に記載のピット信号検出回路において、ピット信号に含まれる冗長符号を用い前記ピット信号検出のエラーを検出して訂正するとともに、エラーがあったときはエラーデータと訂正後のデータとを比較して当該エラーの態様の別を示す信号を出力するエラー検出訂正回路と、前記エラー検出訂正回路がエラーを検出したときは前記エラーの態様の別を示す信号に応じて第１のコンパレータの基準値を所定量増加または減少し、前記エラー検出訂正回路がエラーを検出しないときは前記第１のコンパレータの基準値を現在のものに維持する制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００１７】
したがって、ピット信号検出のエラーが生じないような第１のコンパレータの基準値を探して、第１のコンパレータを当該基準値に設定することができるので、ピット信号の誤検出をさらに低減することができる。
請求項６に記載の発明は、請求項１，２，３，４，５のいずれかの一に記載のピット信号検出回路を備えた光ディスクドライブ装置である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
［発明の実施の形態１］
以下、この発明の実施の形態１について説明する。
【００１９】
この発明の実施の形態１にかかる光記録媒体としての光ディスクは、１回だけ追記可能な追記型の光ディスクであり、ウォブルしたグルーブを有するとともに、これらグルーブ間のランド領域に所定間隔でピット（ランドプリピット）が形成されている。また、その記録、再生は、ウォブルしたグルーブから検出したウォブル信号により光ディスクの回転を制御するとともに、ランドプリピットから検出したランドプリピット信号により、光ディスク上のデータを記録すべき位置を検出する。
【００２０】
グルーブの間隔（トラックピッチ）は、約０．７４μｍで内周から外周まで連続したスパイラルとして形成されている。グルーブには光ディスクの回転数と記録信号のクロック周波数を制御するための情報として、単一周波数のウォブル信号が記録されている。なお、ウォブルとは、グルーブを光ディスクの半径方向にわずかに蛇行させることである。本例において、蛇行幅は約２０ｎｍ、蛇行周期は約２５μｍである。したがって、この光ディスクを線速度３．５ｍ／秒で回転させ、ウォブル信号を再生すると、その周波数は約１４０ｋＨｚとなる。
【００２１】
グルーブとグルーブの間のランド部には、光ディスク上の位置を示すアドレス情報を記録するランドプリピットとして、幅約０．３μｍで、深さがグルーブと同じ深さの溝が形成されている。
【００２２】
図３は、グルーブとランドプリピットを模式的に示す平面図であり、この例では、ウォブルするグルーブ１の間の領域に所定の間隔でランドプリピット２が形成されている。各ランドプリピット２は、隣接するグルーブ間に連なり、光ディスクの半径方向の溝として形成されている。
【００２３】
ランドプリピット２は、情報の１／０に対応して形成されている。すなわち、情報の１に対応する位置にはランドプリピット２が形成されていて、情報の０に対応する位置にランドプリピット２は形成されていない。したがって、ランドプリピット２の有無が情報の１／０に対応する。
【００２４】
次に、光ディスクのトラッキング制御およびグルーブのウォブル信号とランドプリピット信号を、プッシュプル法を用いて単一のビームスポットで同時に読み出す手法について説明する。
【００２５】
図４は、光ディスク上の目標トラックに光ビームを追従させてデータを記録および再生する光ディスクドライブ装置に搭載されているトラッキング制御回路のブロック図である。図４における光検出器３は、図１におけるグルーブ１上に集光されたビームスポットＢｅからの戻り光を、光電変換素子としての４分割のピンダイオード３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄをディテクタとして光電変換し、これをＩ−Ｖ変換して４分割された各々のダイオードに対応する信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを得る。
【００２６】
この信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを用いて“Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ”なる演算を演算器４で行うと、いわゆるプッシュプル方式のトラッキング誤差信号が得られる。この信号は、グルーブ１とビームスポットＢｅの半径方向の相対位置に対応した信号であるから、グルーブ１のウォブル信号も同時に再生される。さらに、ランドプリピット２が記録された位置でも、ランドプリピット２の形成位置がグルーブ１に対して光ディスクの内周側であるか外周側であるかに応じて、プラスあるいはマイナスのパルス信号が検出され、これも“Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ”の信号に含まれている。
【００２７】
そこで、この“Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ”の信号をローパスフィルタ（ＬＰＦ）５を通してトラッキング誤差信号のみを取り出し、これをトラッキング駆動回路６に送ってトラッキング駆動信号を出力する。
【００２８】
また、ランドプリピット信号を検出するためには、ランドプリピット信号検出回路７（後述）を用いる。
【００２９】
ウォブル信号は狭い帯域の信号であるから、その帯域を通過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）８を用いることによって、良好なＳ／Ｎ比のウォブル信号を得ることができる。得られたウォブル信号は、２値化回路９によって２値化し、この２値化データを周波数比較回路１０において所定の基準周波数と比較することによりスピンドルモータ制御信号を得る。スピンドルモータ制御信号は、光ディスクを回転する図４において図示しないスピンドルモータを制御するための信号である。
【００３０】
図５は、データ未記録のグルーブ１に沿ってビームスポットＢｅを走査したときに得られる信号の波形を示すものである。具体的には、低周波のウォブル信号の上に光ディスクの外周側のランドプリピット２によるパルス信号と、このパルス信号とは逆の極性を有する内周側のランドプリピット２によるパルス信号とが得られる。各トラックにとって必要なアドレス情報を含んでいるのは外周側のランドプリピット２によるランドプリピット信号であり、内周側のランドプリピット２によるランドプリピット信号は必要ではない。
【００３１】
次に、プッシュプル方式を用いたトラッキングについて図６を参照して説明する。図６において、符号１１は光ディスク、符号１２は対物レンズ、符号１３は対物レンズ１２をトラッキング方向に駆動するトラッキングアクチュエータ、符号１４は光ディスク１１を回転するスピンドルモータである。なお、点線は対物レンズ１２の光軸を示す。
【００３２】
まず、光ディスク１１からの反射光は対物レンズ１２をとおって光検出器３に照射される。光検出器３の出力はトラッキング駆動回路６でアナログ演算され、ビームスポットＢｅの目標トラックからの偏差に比例した駆動信号が出力される。光ディスク１１上でトラックは反時計回りのスパイラル状に形成されているため、光ディスク１１の回転時、対物レンズ１２が静止したままでは、ビームスポットＢｅはトラックからずれてしまうが、トラッキング駆動回路６の出力するトラッキング駆動信号でトラッキングアクチュエータ１３を駆動し、対物レンズ１２を動かすことでビームスポットＢｅは目標のトラックに追従する。
【００３３】
次に、ランドプリピット信号の特徴について説明する。ランドプリピット信号の波高値は、対物レンズ１２の光軸ずれ、光ディスク１１の傾きなどにより変動する。対物レンズ１２の光軸ずれについて、図７、図８を参照して説明する。図７は光ディスク１１が対物レンズ１２の光軸と垂直であり、対物レンズ１２の光軸が光検出器３の中心にある場合を示し、図８は光ディスク１１が対物レンズ１２の光軸と垂直であるが、対物レンズ１２の光軸が光検出器３の中心に対してピンダイオード３Ａ，３Ｂの側にずれている場合を示している。図７、図８において、いずれも（ｂ）は、（ａ）を矢印から見たときの光検出器３の透視図である。図７の場合と比べて、図８の場合のランドプリピット信号の波高値は大きくなる。図８の場合と逆の方向に対物レンズ１２の光軸がずれた場合は、ランドプリピット信号の波高値は小さくなる。トラッキング中は対物レンズ１２の光軸と光検出器３の中心位置とのずれ量は変動しており、ランドプリピット信号の波高値も変動する。
【００３４】
ランドプリピット信号の波高値の光軸ずれ、光ディスクの傾きなどによる変動の周期は５０ＫＨｚ以下である。これに１４０ＫＨｚの周期であるウォブル信号の振幅変動が加わったものがランドプリピット信号の波高値低域周波数での変動になる。従来のランドプリピット信号検出回路７は、ハイパスフィルタと、コンパレータで構成され、ハイパスフィルタでランドプリピット信号の低域周波数成分を除去し、コンパレータ回路でランドプリピット信号を２値化していた。ハイパスフィルタとしてはＡＣカップリング型のものが使用されるが、そのゲイン特性を図１に示す。図１において、完全に低周波成分をカットしようとするとカットオフ周波数ｆｃを上げることになる。なお、図１のゲイン特性の横軸は、周波数ｆをカットオフ周波数ｆｃで正規化したものである。
【００３５】
しかし、この場合に、カットオフ周波数ｆｃを上げるとＣＲ時定数が小さくなるために、図２に示すように、ランドプリピット信号のプラスのパルスａ、マイナスのパルスｂの立ち上がりに同期してノイズｃ，ｄが発生する。ランドプリピット信号のプラスのパルスａは、光ディスク上において、その円周上でグルーブ１の外側に位置するランドプリピット２から検出される信号であり、マイナスのパルスｂは、同じくグルーブ１の内側に位置するランドプリピット２から検出される信号である。そして、ランドプリピット信号として使用されるのはプラスのパルスａであり、マイナスのパルスｂは用いない。
【００３６】
この場合に、マイナスのパルスｂに同期して立ち上がるノイズｄをプラスのパルスａとして前記コンパレータが誤検出してしまう不具合がある。
【００３７】
そこで、かかる不具合を防止することができるランドプリピット信号検出回路７の内容について図９を参照して以下に説明する。
【００３８】
このランドプリピット信号検出回路７は、演算器４の出力信号の直流レベルをＶｒｅｆ１からＶｒｅｆ２にシフトする第１のレベルシフト回路であるレベルシフト回路２１と、レベルシフト回路２１の出力信号の直流レベルをＶｒｅｆ２からＶｒｅｆ１にシフトする第２のレベルシフト回路であるレベルシフト回路２２と、レベルシフト回路２２の出力信号から、ウォブル信号の影響や、ウォブルの蛇行などによる低周波数帯域のノイズの影響を避けるため、２６０ｋＨｚ以下の信号を抑圧するＡＣカップリング型のハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２３と、ハイパスフィルタ２３の出力信号を基準電圧Ｖｒｅｆ３と比較することにより２値化する第１のコンパレータであるコンパレータ２４とを備えている。
【００３９】
レベルシフト回路２１は、オペアンプ３１を備え、演算器４の出力を抵抗３２を介してオペアンプ３１の非反転入力端子に入力し、また、基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２を、各々抵抗３３，３４を介して非反転入力端子に入力する。また、基準電圧Ｖｒｅｆ１を、並列接続した抵抗３５，３６を介して、反転入力端子に入力し、また、負帰還用の抵抗３７も接続されている。レベルシフト回路２２は、オペアンプ４１を備え、演算器４の出力を抵抗４２を介してオペアンプ４１の非反転入力端子に入力し、また、基準電圧Ｖｒｅｆ２，Ｖｒｅｆ１を、各々抵抗３３，３４を介して非反転入力端子に入力する。また、基準電圧Ｖｒｅｆ２を、並列接続した抵抗４５，４６を介して、反転入力端子に入力し、また、負帰還用の抵抗４７も接続されている。なお、抵抗３２〜３７，４２〜４７は、すべて同一の抵抗値である。
【００４０】
レベルシフト回路２１では、入力信号Ｖｉ１と基準電圧Ｖｒｅｆ２とのアナログ加算を行うことで、入力信号Ｖｉ１の直流レベルがＶｒｅｆ１からＶｒｅｆ２にシフトされ、“出力Ｖｏ１＝Ｖｉ１＋Ｖｒｅｆ２”の関係式が成り立つ。レベルシフト回路２２は、入力信号Ｖｉ２と基準電圧Ｖｒｅｆ２とのアナログ減算を行うことで、入力信号Ｖｉ２の直流レベルがＶｒｅｆ２からＶｒｅｆ１にシフトされ、“出力Ｖｏ２＝Ｖｉ２−Ｖｒｅｆ２”の関係式が成り立つ。
【００４１】
図１０に、レベルシフト回路２１の入力信号（ａ）、出力信号（ｂ）およびレベルシフト回路２２の出力信号（ｃ）について示す。図１０（ｂ）に示すレベルシフト回路２１の出力信号中でランドプリピット信号の負のパルスがカットされているのは、Ｖｒｅｆ２の値がオペアンプ３１の負電源電圧に近いとクランプされるためである。このクランプについて図１１を参照して説明する。すなわち、オペアンプは入力信号振幅が小さい場合は、入力信号を増幅した出力信号が出力されるが、入力信号振幅がある値を超えると、超えた部分は出力されない。例えば、入力信号が正弦波の場合（図１１（ａ））、上と下がクランプされた波形が出力される（図１１（ｂ））。レベルシフト回路２２は、レベルシフト回路２１の出力を再びＶｒｅｆ１レベルに戻すためのものである。
【００４２】
レベルシフト回路２２の出力はハイパスフィルタ２３で低域周波数を除去されることになるが、ランドプリピット信号の負のパルスがカットされているので、この負のパルスに同期して発生するノイズを気にしなくて済み、前記カットオフ周波数ｆｃを充分に上げることができ、もって、完全に低域周波数を除去することができる。そして、ハイパスフィルタ２３の出力はコンパレータ２４により２値化される。
【００４３】
［発明の実施の形態２］
図１２は、この発明の実施の形態２にかかるトラッキング制御回路に用いられるランドプリピット信号検出回路７の回路図である。この発明の実施の形態２の説明において、発明の実施の形態１と共通する点については、同一符号を図１２に付し、詳細な説明を省略する。
【００４４】
この発明の実施の形態２が発明の実施の形態１と相違する点は、レベルシフト回路２１の前段に第２のハイパスフィルタであるハイパスフィルタ５１を設けている点にある。このハイパスフィルタ５１は、ローパスフィルタ５２とアナログ減算回路５３とからなり、アナログ減算回路５３は、オペアンプ５４ならびに抵抗５５〜５８からなる。
【００４５】
次に、動作について説明する。
【００４６】
発明の実施の形態１の場合では、演算器４の出力をレベルシフト回路２１に直接入力するため、ウォブル信号の直流レベルの変動のために（図１３（ａ）のレベルシフト回路２１の入力信号参照）、レベルシフト回路２１において、ランドプリピット信号の負のパルスを完全にはクランプできない場合がある（図１３（ｂ）のレベルシフト回路２１の出力信号参照）。
【００４７】
しかし、この発明の実施の形態２によれば、ハイパスフィルタ５１である程度低域周波数成分を除去した後、レベルシフト回路２１に入力しているので、ランドプリピット信号の負のパルスを完全にクランプして除去することができる。
【００４８】
なお、ハイパスフィルタ５１は、低域周波数成分をローパスフィルタ５２を用いて取り出しているが、このローパスフィルイタ５２の出力信号は元の低域周波数成分に対して位相差があるため、アナログ減算回路５３において完全には低域周波数成分を除去することができない。したがって、ハイパスフィルタ５１単体では充分な性能ではないが、ハイパスフィルタ２３と組み合わせることにより相補効果があり、より完全に低域周波数成分を除去することができる。
【００４９】
［発明の実施の形態３］
図１４は、この発明の実施の形態３にかかるトラッキング制御回路に用いられるランドプリピット信号検出回路７の回路図である。この発明の実施の形態３の説明において、発明の実施の形態１、２と共通する点については、同一符号を図１４に付し、詳細な説明を省略する。
【００５０】
この発明の実施の形態３が発明の実施の形態１、２と相違する点は、発明の実施の形態２のランドプリピット信号検出回路７のほかに、バンドパスフィルタ６１、第２のコンパレータであるコンパレータ６２、アンド回路６３を備えている点にある。バンドパスフィルタ６１は、バンドパスフィルタ８と同様の回路であり、演算器４の出力信号からウォブル信号を取り出す。この取り出したウォブル信号をコンパレータ６２が基準値Ｖｒｅｆ４と比較することにより２値化する。アンド回路６３は、ランドプリピット信号７の出力信号とコンパレータ６２の出力信号とのアンドをとる。
【００５１】
次に、動作について説明する。
【００５２】
図１５は、ウォブル信号と（図１５（ａ））、その２値化後の信号（図１５（ｂ））とのタイミングチャートを示している。信号として必要なランドプリピット信号の正のパルスは、ウォブル信号の山の位置にあり、谷の位置にはない。そこで、アンド回路６３により、２値化されたランドプリピット信号と２値化されたウォブル信号のアンドをとることにより、ウォブル信号の谷の位置に乗ったノイズを除去して、ランドプリピット信号の検出の信頼性を向上させることができる。
【００５３】
［発明の実施の形態４］
図１６は、光ディスクのデータの一単位であるセクタ内のランドプリピット信号の配置を示す図である。１セクタと１フレームに記録されるデータ量はそれぞれ約２，３６６ｂｙｔｅと９１ｂｙｔｅで、１セクタは、図１６（ｃ）に示すように２６フレームで構成される。ランドプリピット信号はウォブル信号に同期しており、１ｓｔフレームでは図１６（ａ）に示すように３つ出力される。その他のフレームでは奇数番目のフレームにランドプリピット信号が記録されており、ランドプリピット信号によりアドレス情報として１が記録されているときは図１６（ｂ）の点線部分のランドプリピット信号が出力される。また、アドレス情報として０が記録されているときは当該点線部分のランドプリピット信号は出力されない。また、偶数番目のフレームにはランドプリピット信号は通常記録されていない。したがって、１セクタには１２ビットのアドレス情報が入っているが、このうち、４ビットは、１６セクタで構成される１ＥＣＣｂｌｏｃｋ内でのセクタのアドレスを、残り８ビットは、１ＥＣＣｂｌｏｃｋの光ディスク上での２４ビットのアドレス情報または２４ビットのリード・ソロモン符号の一部になる。このリード・ソロモン符号は冗長符号の一種であり、情報の信頼性を向上するためにランドプリピット信号列内に付加されていて、光ディスクの再生時にこの符号を使ってエラーのチェック、訂正が行われる。なお、図１６（ｄ）に１ＥＣＣｂｌｏｃｋ内のアドレス情報などの配置を示す。
【００５４】
図１７は、この発明の実施の形態４にかかるトラッキング制御回路に用いられるランドプリピット信号検出回路７等の回路図である。この発明の実施の形態４の説明において、発明の実施の形態３と共通する点については、同一符号を図１７に付し、詳細な説明を省略する。
【００５５】
この発明の実施の形態４が発明の実施の形態３と相違する点は、さらに、リード・ソロモン符号によるエラーの検出と訂正を行うエラー検出訂正回路６４と、２フレーム単位で２値化後のランドプリピット信号の数をカウントするカウンタ６５とを備えている点にある。エラー検出訂正回路６４の出力信号Ｅｒｒはエラーの有無を示す信号であり、カウンタ６５の出力信号Ｏｖは１セクタの２５番目と２６番目のフレームのランドプリピット信号のパルスの合計が２以上あれば１を出力し、１以下であれば０を出力する信号である。
【００５６】
次に動作について説明する。
【００５７】
１６セクタをリードした時点で更新されるＥｒｒ信号が１でエラーありの場合に、信号Ｏｖが０のときは、ランドプリピット信号の波高値が低いことが考えられるので、図示しないマイコン回路等により、コンパレータ２４の基準電圧Ｖｒｅｆ３を一定値だけ下げ、信号Ｏｖが１のときは、基準電圧Ｖｒｅｆ３が低く、ノイズをランドプリピット信号として誤検出していることが考えられるので、コンパレータ２４の基準電圧Ｖｒｅｆ３を一定値だけ上げる。この後、ランドプリピット信号をリードして、再びＥｒｒ信号が更新されるまでは基準電圧Ｖｒｅｆ３を変えない。Ｅｒｒ信号が更新されてエラーを検出したときは、再び基準電圧Ｖｒｅｆ３を前記同様に信号Ｏｖにしたがって変更して、ランドプリピット信号をリードする。そしてエラーがなくなった時点で、このような動作を停止して、そのときの基準電圧Ｖｒｅｆ２３保持する。以上のようにして、この発明の制御部を実施している。
【００５８】
したがって、ランドプリピット信号検出のエラーが生じないようなコンパレータ２４の基準電圧Ｖｒｅｆ３を探すことができるので、ランドプリピット信号の誤検出を低減することができる。
【００５９】
［発明の実施の形態５］
図１８は、この発明の実施の形態５にかかるトラッキング制御回路に用いられるランドプリピット信号検出回路７等の回路図である。この発明の実施の形態５の説明において、発明の実施の形態４と共通する点については、同一符号を図１８に付し、詳細な説明を省略する。
【００６０】
この発明の実施の形態５が発明の実施の形態４と相違する点は、エラー検出訂正回路６４とカウンタ６５に代えて、アンド回路６３から出力されるランドプリピット信号のエラーのチェックと訂正を行うエラー検出訂正回路６６を備えている点にある。エラー検出訂正回路６６は、エラーの有無を示す信号Ｅｒｒを例えば図示しないマイコン回路等に出力する。また、エラーを含んだランドプリピット信号と、その訂正後のランドプリピット信号を比較して、１部のビットの１が０になっているエラーの場合は０を信号Ｄｉｒとして出力し、０が１になっているエラーの場合は１を信号Ｄｉｒとして出力する。
【００６１】
そして、１６セクタをリードした時点で更新されるＥｒｒ信号が１でエラーありの場合に、信号Ｄｉｒが０のときは、ランドプリピット信号の波高値が低いことが考えられるので、図示しないマイコン回路等の制御により、コンパレータ２４の基準電圧Ｖｒｅｆ３を一定値だけ下げ、信号Ｄｉｒが１のときは、基準電圧Ｖｒｅｆ３が低く、ノイズをランドプリピット信号として誤検出していることが考えられるので、コンパレータ２４の基準電圧Ｖｒｅｆ３を一定値だけ上げる。この後、ランドプリピット信号をリードして、再びＥｒｒ信号が更新されるまでは基準電圧Ｖｒｅｆ３を変えない。Ｅｒｒ信号が更新されてエラーを検出したときは、再び基準電圧Ｖｒｅｆ３を前記同様に信号Ｄｉｒにしたがって変更して、ランドプリピット信号をリードする。そしてエラーがなくなった時点で、このような動作を停止して、そのときの基準電圧Ｖｒｅｆ３を保持する。以上のようにして、この発明の制御部を実施している。
【００６２】
したがって、ランドプリピット信号検出のエラーが生じないようなコンパレータ２４の基準電圧Ｖｒｅｆ３を探して、当該基準電圧Ｖｒｅｆ３に設定することができるので、ランドプリピット信号の誤検出を低減することができる。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、ピット信号のプラス側またはマイナス側の不要なパルスをカットすることができるので、当該パルスに同期して発生するノイズを第１のコンパレータでピット信号と誤検出することがない。
【００６４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のピット信号検出回路において、第２のハイパスフィルタで予め低周波成分をある程度除去することが可能となるので、ウォブル信号の直流レベルの変動が生じても、オペアンプのクランプによりピット信号のプラス側またはマイナス側の不要なパルスを充分にカットすることができる。
【００６５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のピット信号検出回路において、信号として必要とする、ウォブル信号の山にあるピット信号のプラスのパルスのみを取り出し、ウォブル信号の谷に乗ったノイズを除去して、ピット信号の検出の信頼性を向上させることができる。
【００６６】
請求項４に記載の発明は、請求項１，２，３のいずれかの一に記載のピット信号検出回路において、ピット信号検出のエラーが生じないような第１のコンパレータの基準値を探して、第１のコンパレータを当該基準値に設定することができるので、ピット信号の誤検出をさらに低減することができる。
【００６７】
請求項５に記載の発明は、請求項１，２，３のいずれかの一に記載のピット信号検出回路において、ピット信号検出のエラーが生じないような第１のコンパレータの基準値を探して、第１のコンパレータを当該基準値に設定することができるので、ピット信号の誤検出をさらに低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＡＣカップリング型のハイパスフィルタのゲイン特性を示すグラフである。
【図２】ランドプリピット信号の波形を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１である光ディスクのグルーブとランドプリピットを模式的に示す平面図である。
【図４】この発明の実施の形態１であるトラッキング制御回路のブロック図である。
【図５】前記光ディスクのデータ未記録のグルーブに沿ってビームスポットを走査したときに得られる信号の波形を示す図である。
【図６】トラッキング制御方式を説明するためのブロック図である。
【図７】前記トラッキング制御方式における光軸ずれを説明する図である。
【図８】前記トラッキング制御方式における光軸ずれを説明する図である。
【図９】前記トラッキング制御回路のランドプリピット信号検出回路の回路図である。
【図１０】前記ランドプリピット信号検出回路のレベルシフト回路の入力信号、出力信号の波形を示す図である。
【図１１】オペアンプのクランプについて説明する図である。
【図１２】この発明の実施の形態２であるトラッキング制御回路のランドプリピット信号検出回路の回路図である。
【図１３】前記発明の実施の形態２の課題を説明する図である。
【図１４】この発明の実施の形態３にかかるトラッキング制御回路のランドプリピット信号検出回路の回路図である。
【図１５】ウォブル信号とその２値化後の信号とのタイミングチャートである。
【図１６】この発明の実施の形態４である光ディスクのデータの一単位であるセクタ内のランドプリピット信号の配置を示す図である。
【図１７】この発明の実施の形態４にかかるトラッキング制御回路のランドプリピット信号検出回路の回路図である。
【図１８】この発明の実施の形態５にかかるトラッキング制御回路のランドプリピット信号検出回路の回路図である。
【符号の説明】
３Ａ 光電変換素子
３Ｂ 光電変換素子
３Ｃ 光電変換素子
３Ｄ 光電変換素子
４ 演算器
１１ 光記録媒体
２１ 第１のレベルシフト回路
２２ 第２のレベルシフト回路
２３ 第１のハイパスフィルタ
２４ 第１のコンパレータ
５１ 第２のハイパスフィルタ
６１ バンドパスフィルタ
６２ 第２のコンパレータ
６３ アンド回路
６４ エラー訂正検出回路
６５ カウンタ
６６ エラー訂正検出回路
Ｂｅ 光ビーム
Claims (6)
- 光記録媒体上の目標トラックに光ビームを追従させてデータを記録および再生する光ディスクドライブ装置に搭載され、前記光記録媒体上のランド部にあらかじめ記録されているピットにより発生するピット信号を検出するピット信号検出回路において、
前記光ビームの戻り光を領域を分割して各々受光し光電変換する複数の光電変換素子と、
この各光電変換素子の出力信号を用いた加減算を行う演算器と、
この演算器の出力信号の直流レベルを所定程度シフトしてオペアンプのクランプにより前記演算器の出力信号に含まれるピット信号のプラス側またはマイナス側のパルスをカットする第１のレベルシフト回路と、
この第１のレベルシフト回路の出力信号の直流レベルを前記演算器の出力信号の直流レベルにシフトする第２のレベルシフト回路と、
前記ピット信号を前記第２のレベルシフト回路の出力信号から所定の高周波成分として取り出す第１のハイパスフィルタと、
この取り出したピット信号を所定の基準値と比較することにより２値化する第１のコンパレータと、
を備えていることを特徴とするピット信号検出回路。 - 第１のレベルシフト回路の前段に設けられ演算器の出力信号から所定の高周波成分を取り出して前記第１のレベルシフト回路に出力する第２のハイパスフィルタを備えていることを特徴とする請求項１に記載のピット信号検出回路。
- 演算器の出力信号から所定の周波数成分を取り出すことによりウォブル信号を取り出すバンドパスフィルタと、
このウォブル信号を所定の基準値と比較することにより２値化する第２のコンパレータと、
第１のコンパレータの出力信号と前記第２のコンパレータの出力信号のアンドをとるアンド回路と、
を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のピット信号検出回路。 - ピット信号に含まれる冗長符号を用い前記ピット信号検出のエラーを検出して訂正するエラー検出訂正回路と、
前記ピット信号をカウントして予め設定されている値と比較するカウンタと、前記エラー検出訂正回路がエラーを検出したときは前記カウンタの比較の結果に応じて第１のコンパレータの基準値を所定量増加または減少し、前記エラー検出訂正回路がエラーを検出しないときは前記第１のコンパレータの基準値を現在のものに維持する制御部と、
を備えていることを特徴とする請求項１，２，３のいずれかの一に記載のピット信号検出回路。 - ピット信号に含まれる冗長符号を用い前記ピット信号検出のエラーを検出して訂正するとともに、エラーがあったときはエラーデータと訂正後のデータとを比較して当該エラーの態様の別を示す信号を出力するエラー検出訂正回路と、
前記エラー検出訂正回路がエラーを検出したときは前記エラーの態様の別を示す信号に応じて第１のコンパレータの基準値を所定量増加または減少し、前記エラー検出訂正回路がエラーを検出しないときは前記第１のコンパレータの基準値を現在のものに維持する制御部と、
を備えていることを特徴とする請求項１，２，３のいずれかの一に記載のピット信号検出回路。 - 請求項１，２，３，４，５のいずれかの一に記載のピット信号検出回路を備えたことを特徴とする光ディスクドライブ装置。
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