JP3658252B2 - 光ディスク記録再生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク上の同一の記録再生位置を示すアドレス情報が複数回記録されている光ディスクから、アドレス情報を正確に読み出すことのできる光ディスク記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクには、記録再生を行う領域（セクタ）を光ディスク記録再生装置が把握できるように、アドレス情報がプリフォーマットされている。
【０００３】
このアドレス情報のプリフォーマットの方式には様々あるが、アドレス情報の再生確率を向上させるため、同一セクタを指すアドレス情報信号を複数回記録するいわゆるアドレス情報の多重記録が知られている。
【０００４】
アドレス情報が１回しか記録されていない場合、光ディスクに対してランダムアクセスを行う際に、プリフォーマットされたアドレス情報がエラーして再生できなくなると、目標セクタを見つけることができず、当該セクタの情報を記録再生することができなくなる。
【０００５】
しかし、上述のように、アドレス情報の多重記録が行われていると、何らかの要因で１つのアドレス情報にエラーが生じても、他のアドレス情報が再生できれば、セクタを識別することができるので、そのセクタに情報の記録再生を行うことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようにアドレス情報が多重記録されていても、従来の光ディスク記録再生装置では、アドレス情報を正確に読み出すことができないことが多々あった。
【０００７】
これについて図６を用いて説明する。図６は、アドレス情報を多重記録した光ディスクのフォーマットの一例を示す模式図である。なお、図６のフォーマットは、本願出願人が平成１１年特許願第１２１１０６号において提案しているフォーマットである。
【０００８】
図６の光ディスクでは、グルーブａ，ランドｂの両方を記録トラックとしている。また、各データエリア１０２の間に、クロックマーク１０３、第１アドレス１００、クロックマーク１０４、第２アドレス１０１、クロックマーク１０５がこの順に配置されるフォーマットとなっている。
【０００９】
第１アドレス１００，第２アドレス１０１は、グルーブａとランドｂとの間の側壁の蛇行（ウォブリング）により、予め記録されている。これら第１アドレス１００，第２アドレス１０１は、それぞれ記録トラックにおける片側の側壁のウォブリングにより記録されており、そのウォブリングする側（サイド）は互いに異なっている。また、クロックマーク１０３，１０４，１０５は、各トラックの両壁を急激に且つ大きく同一方向にウォブリングさせることで記録されており、擬似的には、ランドｂにおける凹部、グルーブｂにおける凸部となっている。
【００１０】
一般に、光ディスク記録再生装置においてアドレス情報を再生するには、アドレス信号に正確に位相同期したタイミングをＰＬＬ（フェーズド・ロック・ループ）回路により生成し、該タイミングでアドレス信号のサンプリングを行って、デジタル信号に変換することによって行うが、図６に示したディスクを扱う光ディスク装置は、クロックマーク１０３，１０４，１０５の周期にクロックを同期させるという外部クロック方式の光ディスク装置であり、一般に第１，第２アドレス１００，１０１における同期パターンのビット数が少ないため、そこで位相を揃えることは困難である。
【００１１】
そこで、例えば、クロックマーク１０３，１０４，１０５の再生信号および第1アドレス１００全体の再生信号および第２アドレス１０１全体の再生信号を用いて、アドレス信号と位相が一致したクロックをＰＬＬ回路によって生成し、サンプリングタイミングとして用いることが考えられる。なお、このサンプリングタイミングは、アドレス信号の各ビットの中心が望ましい。
【００１２】
しかしながら、このような光ディスク記録再生装置では、多重記録されたアドレス情報のうちの１つのアドレス情報にディフェクト等によるエラーが生じると、正確な位相情報が得られなくなり、すなわち、正確なサンプリングタイミングが得られなくなり、もう一つのアドレス情報を読み出すこともできなくなる。
【００１３】
また、図６に示したような、トラック側壁を交互にウォブリングして第1アドレス１００、第2アドレス１０１がプリフォーマットされているような光ディスクにおいては、光ディスクと光ピックアップに傾きが生じると光ビームのスポットに収差が発生し、片方の側壁に形成されたアドレス信号の品質が非常に悪くなる。そのような場合、そのアドレス情報が再生できないばかりか、正確な位相情報が得られないため、サンプリングタイミングの位相制御が乱れてしまい、他のアドレス情報を再生する際のサンプリングタイミングをも正確に得ることができず、他のアドレス情報もエラーとなる確率が高くなってしまう。
【００１４】
さらに、図６に示したような光ディスクの製造するためのマスターディスクは、２本の光ビームを交互にウォブリングしてレジストを感光させ、感光した部分をエッチングによって取り除くことによって製造できるが、２本のビームの制御系、光路などが微妙に違うため２つのアドレス情報の位相を正確に一致させることが難しく、多重記録されたアドレス間で位相がずれていることがあり得る。このような場合、片方のアドレス情報にサンプリングタイミングの位相を合わせると他方のアドレス情報では位相が合わなくなるという不具合が生じ、多重記録のメリットが十分に得られないという問題点があった。
【００１５】
本発明は、このような問題を解決するものであって、同一記録再生位置を示すアドレス情報が多重記録（または複数のアドレスパターンにより記録）されている光ディスクにおいて、正確な位相情報が得て、位相制御のなされたサンプリングクロックを生成することのできる光ディスク記録再生装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本願の第１の発明の光ディスク記録再生装置は、光ディスク上の同一の記録再生位置を示すアドレス情報が、複数回予め記録されており、且つ、各アドレス情報毎にクロックマークが少なくとも１つ記録されている光ディスクに対して、情報データの記録、再生、消去の少なくとも１つを行う光ディスク記録再生装置において、前記複数回記録された各アドレス情報をデジタル化するためのサンプリングタイミングを、各アドレス情報毎に変化させ、それぞれ最適な位相となるよう調整する位相制御手段を具備することを特徴とする。
【００１７】
すなわち、前記光ディスクは、クロックマークを用いた外部クロック方式の光ディスクである。
【００１８】
第２の発明の光ディスク記録再生装置は、第１の発明の光ディスク記録再生装置において、前記各アドレス情報は、記録トラックの片側側壁のウォブルにより記録されていることを特徴とする。
【００１９】
第３の発明の光ディスク記録再生装置は、第１の発明または第２の発明の光ディスク記録再生装置において、前記位相制御手段は、各アドレス情報毎に独立して設けられており、各アドレス情報の再生信号を用いて位相制御を行うことを特徴とする。
【００２０】
第４の発明の光ディスク記録再生装置は、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの光ディスク記録再生装置において、前記位相制御手段は、前記アドレス情報の２値化再生信号と、前記アドレス情報のビット周期と等しい周波数のクロックとの位相差を検出する位相差検出手段と、該位相差検出手段の出力を平滑化する平滑化手段と、各アドレス情報のタイミングを出力するタイミング生成手段と、該タイミング生成手段の出力するタイミングにおいて、前記平滑化手段の出力を保持する保持手段と、該保持手段の出力によってサンプリングタイミングを示すクロックの位相を制御するクロック位相制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００２１】
第５の発明の光ディスク記録再生装置は、光ディスク上の同一の記録再生位置を示すアドレス情報が、記録トラックの片側の側壁をウォブルさせることで複数回予め記録されており、且つ、各アドレス情報毎にクロックマークが少なくとも１つ記録されている光ディスクに対して、情報データの記録、再生、消去の少なくとも１つを行う光ディスク記録再生装置において、タンジェンシャルプッシュプル信号に基づき、クロックマークを再生するクロックマーク検出手段と、ラジアルプッシュプル信号に基づき、複数のアドレス情報を再生するアドレス情報検出手段と、前記クロックマークの再生信号に基づき、前記クロックマークに位相が合っており、前記アドレス情報のビット周期と等しい周波数のクロックを生成するクロック生成手段と、前記複数のアドレス情報それぞれに対して設けられ、前記アドレス情報検出手段から出力された前記アドレス情報の２値化再生信号と前記クロックとに基づき、前記アドレス情報信号のサンプリングクロックを生成するとともに、そのサンプリングクロックを用いて前記アドレス情報をサンプリングするサンプリング手段と、を具備し、各サンプリング手段は、前記アドレス情報の２値化再生信号と前記クロックの位相誤差を検出する位相差検出手段と、前記位相差検出手段の出力を平滑化する平滑化手段と、対応するアドレス情報のタイミングを出力するタイミング生成手段と、前記タイミング生成手段の出力するタイミングにおいて、前記平滑化手段の出力を保持する保持手段と、該保持手段の出力によって、サンプリングタイミングを示す前記サンプリングクロックの位相を制御するクロック位相制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００２２】
第６の発明の光ディスク記録再生装置は、第４または第５の発明の光ディスク記録再生装置において、前記タイミング生成手段は、アドレス情報信号を識別するアドレス識別手段と、前記アドレス情報の２値化再生信号のエラーを検出するエラー検出手段と、を具備し、前記アドレス識別手段により所定のアドレス情報信号と識別され、且つ、前記エラー検出手段によりエラーがないと判断された時点で前記タイミングを出力することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施形態】
ここでは、図６に示したフォーマットの光ディスクに対して情報の記録、再生、消去の少なくとも１つを実行する光ディスク記録再生装置に、本発明を適用した場合について説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態の光ディスク記録再生装置の構成を説明する概略ブロック図である。
【００２５】
図1の光ディスク記録再生装置では、スピンドルモータ１により回転させた光ディスク２に、光ピックアップ３により集光した光ビームを光ディスク２の案内溝に沿って照射する。そして、光ディスク２により反射された反射光を、光ピックアップ３内の光ディテクタにより受光して、その出力に基づき、信号処理回路４がディスクの半径方向のプッシュプル信号であるラジアルプッシュプル信号５と円周方向のプッシュプル信号であるタンジェンシャルプッシュプル信号６を生成する。アドレス復号用信号生成部２４は、上記ラジアルプッシュプル信号５とタンジェンシャルプッシュプル信号６を受けて、第１アドレス復号用信号２２と第２アドレス復号用信号２３を生成する。なお、これら第１アドレス復号用信号２２、第２アドレス復号用信号２３は図示していない復号回路により復号されてそれぞれ第１アドレス信号、第２アドレス信号となる。
【００２６】
以下、このような本実施の形態の光記録再生装置の構成について、
▲１▼アドレス復号用信号生成部２４
▲２▼アドレス復号用信号生成部２４における第１の位相制御手段９
▲３▼アドレス復号用信号生成部２４における第２の位相制御手段１４，第３の位相制御手段１５
▲４▼タイミング生成手段１３，２５
▲５▼光ピックアップ３及び信号処理回路４
について順に説明する。
▲１▼アドレス復号用信号生成部２４
上述のように、アドレス復号用信号生成部２４は信号処理回路４（詳細は後述する）からのラジアルプッシュプル信号５及びタンジェンシャルプッシュプル信号６を受けて第１アドレス復号用信号２２及び第２アドレス復号用信号２３を生成する。以下、ここでの処理動作について説明する。
【００２７】
まず、入力されてきたタンジェンシャルプッシュプル信号６を、２値化回路７（クロックマーク検出手段）により所定のスライスレベルを用いて２値化して、クロックマーク信号８を生成する。続いて、第１の位相制御手段９（クロック生成手段：詳細は後述する）により、上記クロックマーク信号８に位相が一致し、後述するアドレス信号１２のビット周期と等しい周波数のクロック１０を生成する。
【００２８】
一方、２値化回路１１（アドレス情報検出手段）ではラジアルプッシュプル信号５を２値化してアドレス信号１２（アドレス情報の２値化再生信号）を生成する。上記したクロック１０はクロックマーク信号８とは位相同期しているが、アドレス信号１２とは両者の再生系が異なるため位相が一致しておらず、ある一定の位相差をもっている。
【００２９】
そこで、タイミング生成手段（第１のタイミング生成手段１３，第２のタイミング生成手段２５と称する（詳細は後述する））により、第１アドレス、第２アドレスの領域内においてタイミング信号、すなわち第１アドレスの領域であることを示す第１アドレスタイミング１８と第２アドレスの領域であることを示す第２アドレスタイミング１９を生成するとともに、後述する第2の位相制御手段１４及び第３の位相制御手段１５（詳細は後述する）により、第１のアドレス、第２のアドレスのそれぞれの領域において、上記クロック１０とアドレス信号１２の位相差を検出してその位相差に対応してクロック１０を遅延させ、サンプリングに適した位相の第１のサンプリングクロック１６、第２のサンプリングクロック１７を生成する。
【００３０】
そして、第１のサンプリングクロック１６をクロック入力とするフリップフロップ２０により、アドレス信号１２をサンプリングすることによって、その正確なデジタル化を実行でき、第１アドレス復号用信号２２を生成する。また、第２のサンプリングクロック１７をクロック入力とするフリップフロップ２１によってアドレス信号１２をサンプリングすることによって、その正確なデジタル化を実行でき、第２アドレス復号用信号２３を生成する。
【００３１】
なお、ここで、第２の位相制御手段１４，第１のタイミング生成手段１３，フリップフロップ２０、及び、第３の位相制御手段１５，第２のタイミング生成手段２５，フリップフロップ２１は、それぞれサンプリング手段を構成している。
【００３２】
次に、上記の動作を図２の概略波形図を用いて説明する。
【００３３】
図２（Ａ）は、信号処理回路４からのラジアルプッシュプル信号６、図２（Ｂ）は信号処理回路４からのタンジェンシャルプッシュプル信号５、図２（Ｃ）は２値化回路７によって（Ａ）のラジアルプッシュプル信号６を２値化したクロックマーク信号８、図２（Ｄ）は（Ｂ）のタンジェンシャルプッシュプル信号５を２値化回路１１によって２値化したアドレス信号１２である。
【００３４】
（Ｄ）のアドレス信号１２には図示したように、第１アドレス部からの信号、第２アドレス部からの信号が連続して現われるが、それらの位相はずれているため、第１アドレスにとって最適なサンプリングタイミングと、第２アドレスにとって最適なサンプリングタイミングは異なっている。
【００３５】
また、図２（Ｅ）は上述の第１の位相制御手段９により生成されるクロック１０で、（Ｃ）のクロックマーク信号８に立ち上がりが位相同期している。
【００３６】
図１中の第２の位相制御手段１４は（Ｄ）のアドレス信号中の第１アドレス部において、クロック１０とアドレス信号１２のエッジの位相差αを比較し、その結果に基づいて図２（Ｆ）のような第１アドレスのビット中心で立ち上がるような第１アドレス用サンプリングクロック１６を生成し出力する。
【００３７】
また、上記第３の位相制御手段１５は図２（Ｄ）で示したアドレス信号１２の第２アドレス部において、クロック１０とアドレス信号１２のエッジの位相差βを比較し、その結果に基づいて図２（Ｇ）に示したような第２アドレスのビット中心で立ち上がるような第２アドレス用サンプリングクロック１７を生成し出力する。
【００３８】
したがって、第１アドレス用サンプリングクロック１６はアドレス信号１２中の第１アドレス部に対して最適なサンプリングタイミングとなり、第２アドレス用サンプリングクロック１７はアドレス信号１２中の第２アドレス部に対して最適なサンプリングタイミングとなる。このため、第１アドレス部と第２アドレス部の位相がずれていても問題ない。また、例えばアドレス信号１２中の第１アドレス部の信号品質がディスク表面の傷や光ビームとディスクの傾きなどによって悪くなっても、上記第２の位相制御手段１５はアドレス信号１２中の第２アドレス部のみを使用して第２アドレス用サンプリングクロック１７を生成するので、第２アドレスの再生に影響を与えることがなく、逆に第２アドレス部の信号品質が悪い場合でも第１アドレスの再生に影響を与えることが無いため、アドレス多重記録の効果が十分に得られる。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態の光記録再生装置では、第１アドレス及び第２アドレスの再生に際して、それぞれ別個に位相制御を行って、サンプリングを実行するため、何らかの要因でどちらかのアドレスにエラーが生じても、他のアドレス情報を正確に再生することが可能となる。また、クロックマークを用いた外部クロック方式の光ディスクにおいて正確に位相制御されたサンプリングクロックを用いた再生が可能となる。
▲２▼アドレス復号用信号生成部２４における第１の位相制御手段９
図５は、第1の位相制御手段９の構成例を示す概略ブロック図である。第１の位相制御手段９は、位相誤差検出器５−１、チャージポンプ５−２、積分型ループフィルタ５−３、ＶＣＯ５−４、第１の分周器５−５、第２の分周器５−６からなっている。
【００４０】
位相誤差検出器５−１により、入力されてきたクロックマーク信号８と第１の分周器５−５の出力との位相誤差を検出し、得られた位相誤差によりチャージポンプ５−２を駆動して、積分型ループフィルタ５−３に電荷をチャージする。ＶＣＯ５−４は、積分型ループフィルタ５−３の出力を受けて、それに応じたパルス信号を第１の分周器５−５に出力する。第１の分周器５−５はそのパルス信号を分周してクロックマーク信号８と同一の周波数の信号を出力する。このようなループ制御により、クロックマーク信号８とＶＣＯ５−４の出力の位相が常に一致するように制御できる。
【００４１】
また、ＶＣＯ５−４の出力は第２の分周器５−６へも入力されており、第２の分周器５−６の分周比率を適当に選んでおけば、第２の分周器５−６の出力（クロック１０）を、アドレス信号１２のビット周期と周波数が等しく、クロックマーク信号と位相の等しいものとすることができる。
▲３▼アドレス復号用信号生成部２４における第２の位相制御手段１４，第３の位相制御手段１５
図３は、第2の位相制御手段１４及び第３の位相制御手段１５の具体的な構成例を示す概略回路図である。
【００４２】
なお、このような図３の構成においては、後述する両エッジ検出手段３−３，立ち上がりエッジ検出手段３−６，カウンタ３−８，レジスタ３−１１が、アドレス情報の２値化再生信号（アドレス信号１２）とクロック１０との位相差を検出する位相差検出手段を、移動平均演算手段３−１２が平滑化手段を、レジスタ３−１４が保持手段を、さらに、位相制御手段３−１８がクロック位相制御手段を構成している。
【００４３】
以下、この図３に基づいてその動作を説明する。但し、第２，第３の位相制御手段１４，１５は、そこに入力する信号（第１アドレスタイミング１８と第２アドレスタイミング１９）及びそこから出力（第１アドレス用サンプリングクロック１６，第２アドレス用サンプリングクロック１７）はそれぞれ異なっているが、処理動作は同様であるため、ここでは、第２の位相制御手段１４について説明し、第３の位相制御手段１５については説明を省略する。
【００４４】
第２の位相制御手段１４には、クロック１０、アドレス信号１２、第１のアドレスタイミング１８、及び、図１では図示されていないがクロック１０に比べて十分に大きな周波数のシステムクロックが入力される。このシステムクロックとしては、例えば、上述のＶＣＯ５−４（図５参照）の出力を分周せずに用いればよい。
【００４５】
３−３は両エッジ検出手段であり、２個のフリップフロップ３−１及びＥｘＯＲゲート３−２を用いて、システムクロックの連続する２つのクロックタイミングでのアドレス信号１２の値が異なる時点、即ちアドレス信号１２の各パルスの両エッジを検出し、両エッジパルス３−４を出力する。
【００４６】
３−６は、立ち上がりエッジ検出手段であり、２個のフリップフロップ３−１及びＡＮＤゲート３−５を用いて、システムクロックの連続する２つのクロックタイミングでのクロック１０の値が０、１となる時点、即ちクロック１０の立ち上がりを検出し、立ち上がりエッジパルス３−７を出力する。
【００４７】
カウンタ３−８は、システムクロックの立ち上がりでカウントアップし、ＣＬＲ入力に入力されるアドレス信号の両エッジパルス３−４でカウンタの値がリセットされるようになっている。またカウンタ３−８はアドレス信号のビット周期に対応したシステムクロック数で、カウントを折り返すように設計されている。本例では、アドレス信号のビット周期はシステムクロック周期の１６倍であるとする。従って、カウンタ３−８は４ビットカウンタで、０〜１５までカウントした後は再び０に戻る。
【００４８】
また、カウンタ３−８の後段に設けられたレジスタ３−１０は、データ入力の値を、ＥＮ（イネーブル）入力がＨｉｇｈレベルのとき保持する。レジスタのＥＮ入力にはクロック１０の立ち上がりエッジパルス３−７が、データ入力にはカウンタの出力３−９が入力されるようになっている。
【００４９】
このような構成により、カウンタ３−８がアドレス信号１２のエッジパルス３−４までシステムクロック数をカウントしていき、クロック１０の立ち上がりパルス３−７においてそのカウント値がレジスタ３−１０に入力されることになるので、結局、レジスタ３−１０には、クロック１０の立ち上がりエッジパルス３−７とアドレス信号のエッジパルス３−４との時間差つまり位相差がシステムクロックを単位として保持されることになる。
【００５０】
本実施の形態では２値化アドレス信号１２のビット周期はシステムクロック周期の１６倍なので、各ビットのセンターが最適なサンプリング点と考えると、レジスタの値が７あるいは８のときクロック１０の立ち上がりエッジパルス３−７が最適なサンプリングタイミングとなる。
【００５１】
次に、レジスタ３−１０の出力３−１１は移動平均値演算手段３−１２に入力する。移動平均値演算手段３−１２は、レジスタ３−１０の出力３−１１即ち位相誤差の移動平均を出力する。移動平均はある期間の平均で、ローパスフィルタと同様である。
【００５２】
移動平均値演算手段３−１２はレジスタ３−１４に接続されており、レジスタ３−１４のＥＮ入力がＨｉｇｈのとき、レジスタ３−１４は移動平均値演算手段３−１２の出力値を保持する。このＥＮ入力には第１アドレスタイミング１８が入力されるので、レジスタ３−１４は第１アドレスタイミング１８が入力される以前の所定期間の平均を保持することになる。
【００５３】
第１アドレスタイミング１８あるいは第２アドレスタイミング１９はタイミング信号生成部１３によって後述する方法で生成され、第１アドレス用のタイミング信号は第１アドレス領域の後部で、第２アドレスタイミング信号１９は第２アドレス領域の後部で出力されるので、レジスタ３−１４は各アドレス領域の位相誤差の平均を保持することになる。
【００５４】
レジスタ３−１４の後段には、クロックセレクタ３−１６、シフトレジスタ３−１７からなる位相制御手段３−１８が配置されている。ここで、レジスタ３−１４の出力３−１５は、セレクタ３−１６のＳＥＬ入力に接続されており、クロックセレクタ３−１６のＩＮ０〜ＩＮ１５入力には、クロック１０をシフトレジスタ３−１７でシフトした１６個のクロックが入力されている。したがって、クロックセレクタ３−１６はＳＥＬ入力に入力される位相差に対応して、１システムクロック単位で遅延されたクロック群から最も最適サンプリングタイミングに近いものを、以下の表１にしたがって選択してサンプリングクロックとして出力する。
【００５５】
【表１】
したがって、クロックセレクタ３−１６の出力は、アドレス信号１２のサンプリングクロックとして最適な位相となる。
▲４▼タイミング生成手段１３，２５
図６に示した光ディスクのフォーマットでは、アドレス領域以外ではアドレスがプリフォーマットされていないため、アドレス信号１２はラジアルプッシュプル信号５に含まれるノイズを２値化したものとなり、そのエッジの位相情報はアドレス信号のサンプリングタイミングとは全く関係がない。したがって、上記第１のタイミング生成手段１３，第２のタイミング生成手段２５によって生成する第１アドレスタイミング１８、第２アドレスタイミング１９は、必ずそれぞれのアドレス領域で出力されなければならない。図６に示した光ディスクのフォーマットでは、アドレス情報は所定の間隔で記録されているので、システムクロック等をカウントすることでアドレス領域の後部にタイミング信号を出力することは可能であるが、以下のような方法でタイミングを生成するとより確実に所定のアドレス領域のみでタイミングを出力することができる。
【００５６】
ここでは、タイミング信号を正確に出力するために、アドレス情報に付加して記録されているエラー検出符号の検出結果を用いる。つまり、同期用パターンを起点としてアドレス情報を復号し、その結果が所定のアドレスであり、かつエラー検出符号によるエラー検出の結果エラーがないことが判明した時点で所定のアドレス用タイミング信号を出力する。このようにすれば、必ず所定のアドレス領域の後部で出力がなされ、アドレス領域以外で誤ったタイミング信号を出力してしまうことを防ぐことができる。また、復号結果にエラーがない場合のみタイミング信号が出力されるので、アドレス信号が傷などにより劣化していない場合のみタイミング信号が出力されることになり、より正確な位相誤差を得ることができる。
【００５７】
図４は、上記のような方法を用いるタイミング生成手段１３，２５の具体的な構成例を示すブロック図である。なお、ここでは、図８（Ａ）に示したフォーマットでアドレス情報が記録されている場合を説明する。また、簡単のため第１アドレスタイミング１８に限定して（つまり第１のタイミング生成手段１３）説明するが、第２アドレスタイミング１９（つまり、第２のタイミング生成手段２５）であっても同様である。なお、図４においては、シフトレジスタ４−１，レジスタ４−９，インバータ４−１５がアドレス識別手段を構成している。
【００５８】
図４に示した第１のタイミング生成手段１３においては、まず入力として第１アドレス復号用信号２２が入力される。入力された第１アドレス復号用信号２２は、シフトレジスタ４−１と同期パターン検出手段４−２に入力される。同期パターン検出手段４−２は、アドレス情報の先頭に配置されている同期用パターンを検出し、同期パターン検出パルス４−３を出力する。制御パルス生成手段４−４は、同期パターン検出パルス４−３を起点としてデータロードパルス４−５、エラー検出リセットパルス４−６、エラー検出タイミングパルス４−７を生成する。
【００５９】
シフトレジスタ４−１の出力４−８はレジスタ４−９のＤＡＴＡ入力に接続されておりデータロードパルス４−５がＥＮ入力に入力されている。レジスタ４−９はＥＮ入力がＨｉｇｈのときＤＡＴＡ入力の値を保持する。データロードパルス４−５は、シフトレジスタ４−１に同期パターンに続くアドレスデータ８−３がすべて入力したタイミングで出力されるようになっており、このため、レジスタ４−９には同期パターン８−１に続くアドレスデータ８−３が保持される。ここでは、アドレスデータ８−３の先頭、すなわち同期パターン直後のビットがアドレス識別ビット８−２となっており、そのビットがアドレス識別信号４−１０として出力され、アドレス識別ビット８−２が“0”のとき第１アドレス、“１”のとき第２アドレスとしている。
【００６０】
また、第１アドレス復号用信号２２はエラー検出手段４−１１に入力され、アドレス情報にエラーがあるか否かチェックされる。本例ではエラー検出符号として以下の生成多項式Ｐ（Ｘ），
Ｐ（Ｘ）＝Ｘ14＋Ｘ12＋Ｘ10＋Ｘ7＋Ｘ4＋Ｘ2＋１
で得られるＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号を用いた場合を説明する。
【００６１】
この場合、エラー検出手段４−１１は、図示したように接続されたシフトレジスタ４−１２、ＥｘＯＲゲート４−１３、ＮＯＲゲート４−１４により構成される。このエラー検出手段４−１１では、すべてのシフトレジスタ４−１２を“０”にクリアした後、ＣＲＣ符号の対象となるデータすなわちアドレスデータ８−３とそれに対するＣＲＣ符号８−４をすべて入力した時点で、シフトレジスタ４−１２の値がすべて０、すなわちＮＯＲゲート４−１４の出力４−１５が“１”になっていればエラーがないことを意味する。
【００６２】
従って、制御パルス生成手段４−４は、エラー検出リセットパルス４−６をＣＲＣ符号の対象となるデータが入力される直前に出力し、エラー検出タイミングパルス４−７はＣＲＣ符号の対象となるデータとＣＲＣ符号をすべて入力した時点で出力される。
【００６３】
ＮＯＲゲートの出力４−１８は、エラー検出タイミングパルス４−７および第１アドレス識別ビット４−１０をインバータ４−１５で反転した信号４−１６とともにＡＮＤゲート４−１７に入力される。このため、ＡＮＤゲート４−１７は、エラー検出タイミングパルス４−７が出力されたとき、同時にエラー検出手段４−１１のシフトレジスタ４−１２がすべて０（すなわちエラー無）で、アドレス識別ビット４−１０が“０”（すなわち第１アドレス）であれば、図８（Ｂ）のような第１アドレスタイミング１８を出力する。
【００６４】
以上説明したような第１アドレスタイミング１８（及び第２アドレスタイミング１９）の生成方法では、アドレスがエラー無しで復号されてはじめてアドレスタイミングが得られ、次のアドレスの再生の際からこの最適なサンプリングタイミングを利用することができる。このため、一番最初の引き込み過程で問題があるように思えるが、サンプリングタイミングがずれていてもサンプリングクロックの周波数は一致しているので、エラー無しで再生できる場合がかなりあり、その時点でサンプリングタイミングが最適な位相となり、以降最適なサンプリングタイミングを保持することができ、実動作上は全く問題ない。
【００６５】
また、上述したように、このサンプリングタイミングの生成方法によれば、復号結果にエラーがない場合のみタイミング信号が出力されるので、アドレス信号が傷などにより劣化していない場合のみタイミング信号が出力されることになり、より正確な位相誤差を得ることができる。
▲５▼光ピックアップ３及び信号処理回路４
次に、本実施の形態において使用できる光ピックアップ３及び信号処理回路４の一例を図７を用いて説明する。
【００６６】
図７は光ピックアップ装置３における４分割光ディテクタ７−１及びその受光量に応じてラジアルプッシュプル信号５、タンジェンシャルプッシュプル信号６を生成する回路を示す図である。
【００６７】
４分割光ディテクタ７−１は４領域に分割されており、光ディスクからの反射光７−２を各領域で受光することで出力Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを送出する。信号処理回路４では、円周方向における出力の差（（Ｄａ＋Ｄｂ）−（Ｄｃ＋Ｄｄ））を演算することでタンジェンシャルプッシュプル信号６を得、半径方向（円周方向に直交する方向）出力の差（（Ｄａ＋Ｄｄ）−（Ｄｂ＋Ｄｃ））を演算することでラジアルプッシュプル信号５を得る。
【００６８】
図６のようなフォーマットのディスクを再生した場合には、アドレス情報の再生信号はラジアルプッシュプル信号５により、クロックマークの再生信号はタンジェンシャルプッシュプル信号６により検出できる。
【００６９】
なお、ここで示した光ピックアップ３及び信号処理回路４は一例であり、これに限るものでないことは言うまでもない。
【００７０】
以上、本実施の形態の光ディスク記録再生装置について説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、本実施の形態では、図６のフォーマットからアドレス信号やクロックマークを再生するために、それぞれラジアルプッシュプル信号、タンジェンシャルプッシュプル信号を用いたが、これ以外の信号例えばトータル信号を用いることも可能である。また、そもそも、図６のフォーマットに限るものでなく、アドレスが多重記録されているものであればどのようなフォーマットであっても良い。
【００７１】
また、本発明は、同一の記録再生位置を示すアドレス情報が複数の領域に記録されている光ディスクを再生する光ディスク記録再生装置であるが、複数回記録されるアドレス情報はそれぞれ同一の記録再生位置を示す情報であれば良く、それらは全く同一のものでなくても良い。例えば、図８（Ａ）のフォーマットでは第１アドレスと第２アドレスは識別ビット８−２において異なっているが、これでも本発明の範疇に含まれることは言うまでもない。
【００７２】
【発明の効果】
本発明では、同一の記録再生位置を示すアドレス情報が多重記録された光ディスクの再生に際して、各アドレス信号それぞれ別個に位相制御を行って、サンプリングクロックを生成するため、各々のアドレス再生信号の位相が異なる場合であっても、各々の最適サンプリングタイミングでサンプリングして復号するので、各々正確に復号を行うことができる。
【００７３】
また、各々のサンプリングタイミングは、それぞれ独立して生成するので、多重記録しているアドレス信号のいずれかの信号品質が悪い場合でも他のアドレス信号のサンプリングタイミングの生成に影響をあたえることがないので、多重記録のメリットを十分に発揮することができる。
【００７４】
また、クロックマークを用いた外部クロック方式の光ディスクにおいて正確に位相制御されたサンプリングクロックを用いた再生が可能となる。
【００７５】
更に、アドレス信号の位相誤差を平滑化するタイミングを指示するアドレスタイミングとして、エラー検出手段による検出の結果、エラーがないことが判明した時点のタイミングを用いれば、必ず所定のアドレス領域の後部で出力がなされ、アドレス領域以外で誤ったタイミング信号を出力してしまうことを防ぐことができる。また、復号結果にエラーがない場合のみタイミング信号が出力されるので、アドレス信号が傷などにより劣化していない場合のみアドレスタイミングが生成されることになり、より正確な位相誤差を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の光ディスク記録再生装置の構成を示す主要概略ブロック図である。
【図２】図１の光ディスク記録再生装置の動作を説明する波形図である。
【図３】図１における第２の位相制御手段、第３の位相制御装置の一構成例を示す概略ブロック図である。
【図４】図１におけるタイミング生成手段の一構成例を示す概略ブロック図である。
【図５】図１における第１の位相制御手段の一構成例を示す概略ブロック図である。
【図６】本発明が適用される光ディスクの一例を示す拡大模式図である。
【図７】図１における光ピックアップ、信号処理回路の動作を説明する模式図である。
【図８】図６の光ディスクのアドレス情報のフォーマットの一例を示す図である。
【符号の説明】
３ 光ピックアップ
４ 信号処理回路
５ ラジアルプッシュプル信号
６ タンジェンシャルプッシュプル信号
８ クロックマーク信号
９ 第１の位相制御手段
１０ クロック
１２ アドレス信号
１３ 第1のタイミング生成手段
１４ 第２の位相制御手段
１５ 第３の位相制御手段
１９ アドレスタイミング
２２ 第１アドレス復号用信号
２３ 第２のアドレス復号用信号
２５ 第２のタイミング生成手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク上の同一の記録再生位置を示すアドレス情報が複数回記録されている光ディスクから、アドレス情報を正確に読み出すことのできる光ディスク記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクには、記録再生を行う領域（セクタ）を光ディスク記録再生装置が把握できるように、アドレス情報がプリフォーマットされている。
【０００３】
このアドレス情報のプリフォーマットの方式には様々あるが、アドレス情報の再生確率を向上させるため、同一セクタを指すアドレス情報信号を複数回記録するいわゆるアドレス情報の多重記録が知られている。
【０００４】
アドレス情報が１回しか記録されていない場合、光ディスクに対してランダムアクセスを行う際に、プリフォーマットされたアドレス情報がエラーして再生できなくなると、目標セクタを見つけることができず、当該セクタの情報を記録再生することができなくなる。
【０００５】
しかし、上述のように、アドレス情報の多重記録が行われていると、何らかの要因で１つのアドレス情報にエラーが生じても、他のアドレス情報が再生できれば、セクタを識別することができるので、そのセクタに情報の記録再生を行うことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようにアドレス情報が多重記録されていても、従来の光ディスク記録再生装置では、アドレス情報を正確に読み出すことができないことが多々あった。
【０００７】
これについて図６を用いて説明する。図６は、アドレス情報を多重記録した光ディスクのフォーマットの一例を示す模式図である。なお、図６のフォーマットは、本願出願人が平成１１年特許願第１２１１０６号において提案しているフォーマットである。
【０００８】
図６の光ディスクでは、グルーブａ，ランドｂの両方を記録トラックとしている。また、各データエリア１０２の間に、クロックマーク１０３、第１アドレス１００、クロックマーク１０４、第２アドレス１０１、クロックマーク１０５がこの順に配置されるフォーマットとなっている。
【０００９】
第１アドレス１００，第２アドレス１０１は、グルーブａとランドｂとの間の側壁の蛇行（ウォブリング）により、予め記録されている。これら第１アドレス１００，第２アドレス１０１は、それぞれ記録トラックにおける片側の側壁のウォブリングにより記録されており、そのウォブリングする側（サイド）は互いに異なっている。また、クロックマーク１０３，１０４，１０５は、各トラックの両壁を急激に且つ大きく同一方向にウォブリングさせることで記録されており、擬似的には、ランドｂにおける凹部、グルーブｂにおける凸部となっている。
【００１０】
一般に、光ディスク記録再生装置においてアドレス情報を再生するには、アドレス信号に正確に位相同期したタイミングをＰＬＬ（フェーズド・ロック・ループ）回路により生成し、該タイミングでアドレス信号のサンプリングを行って、デジタル信号に変換することによって行うが、図６に示したディスクを扱う光ディスク装置は、クロックマーク１０３，１０４，１０５の周期にクロックを同期させるという外部クロック方式の光ディスク装置であり、一般に第１，第２アドレス１００，１０１における同期パターンのビット数が少ないため、そこで位相を揃えることは困難である。
【００１１】
そこで、例えば、クロックマーク１０３，１０４，１０５の再生信号および第1アドレス１００全体の再生信号および第２アドレス１０１全体の再生信号を用いて、アドレス信号と位相が一致したクロックをＰＬＬ回路によって生成し、サンプリングタイミングとして用いることが考えられる。なお、このサンプリングタイミングは、アドレス信号の各ビットの中心が望ましい。
【００１２】
しかしながら、このような光ディスク記録再生装置では、多重記録されたアドレス情報のうちの１つのアドレス情報にディフェクト等によるエラーが生じると、正確な位相情報が得られなくなり、すなわち、正確なサンプリングタイミングが得られなくなり、もう一つのアドレス情報を読み出すこともできなくなる。
【００１３】
また、図６に示したような、トラック側壁を交互にウォブリングして第1アドレス１００、第2アドレス１０１がプリフォーマットされているような光ディスクにおいては、光ディスクと光ピックアップに傾きが生じると光ビームのスポットに収差が発生し、片方の側壁に形成されたアドレス信号の品質が非常に悪くなる。そのような場合、そのアドレス情報が再生できないばかりか、正確な位相情報が得られないため、サンプリングタイミングの位相制御が乱れてしまい、他のアドレス情報を再生する際のサンプリングタイミングをも正確に得ることができず、他のアドレス情報もエラーとなる確率が高くなってしまう。
【００１４】
さらに、図６に示したような光ディスクの製造するためのマスターディスクは、２本の光ビームを交互にウォブリングしてレジストを感光させ、感光した部分をエッチングによって取り除くことによって製造できるが、２本のビームの制御系、光路などが微妙に違うため２つのアドレス情報の位相を正確に一致させることが難しく、多重記録されたアドレス間で位相がずれていることがあり得る。このような場合、片方のアドレス情報にサンプリングタイミングの位相を合わせると他方のアドレス情報では位相が合わなくなるという不具合が生じ、多重記録のメリットが十分に得られないという問題点があった。
【００１５】
本発明は、このような問題を解決するものであって、同一記録再生位置を示すアドレス情報が多重記録（または複数のアドレスパターンにより記録）されている光ディスクにおいて、正確な位相情報が得て、位相制御のなされたサンプリングクロックを生成することのできる光ディスク記録再生装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本願の第１の発明の光ディスク記録再生装置は、光ディスク上の同一の記録再生位置を示すアドレス情報が、複数回予め記録されており、且つ、各アドレス情報毎にクロックマークが少なくとも１つ記録されている光ディスクに対して、情報データの記録、再生、消去の少なくとも１つを行う光ディスク記録再生装置において、前記複数回記録された各アドレス情報をデジタル化するためのサンプリングタイミングを、各アドレス情報毎に変化させ、それぞれ最適な位相となるよう調整する位相制御手段を具備することを特徴とする。
【００１７】
すなわち、前記光ディスクは、クロックマークを用いた外部クロック方式の光ディスクである。
【００１８】
第２の発明の光ディスク記録再生装置は、第１の発明の光ディスク記録再生装置において、前記各アドレス情報は、記録トラックの片側側壁のウォブルにより記録されていることを特徴とする。
【００１９】
第３の発明の光ディスク記録再生装置は、第１の発明または第２の発明の光ディスク記録再生装置において、前記位相制御手段は、各アドレス情報毎に独立して設けられており、各アドレス情報の再生信号を用いて位相制御を行うことを特徴とする。
【００２０】
第４の発明の光ディスク記録再生装置は、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの光ディスク記録再生装置において、前記位相制御手段は、前記アドレス情報の２値化再生信号と、前記アドレス情報のビット周期と等しい周波数のクロックとの位相差を検出する位相差検出手段と、該位相差検出手段の出力を平滑化する平滑化手段と、各アドレス情報のタイミングを出力するタイミング生成手段と、該タイミング生成手段の出力するタイミングにおいて、前記平滑化手段の出力を保持する保持手段と、該保持手段の出力によってサンプリングタイミングを示すクロックの位相を制御するクロック位相制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００２１】
第５の発明の光ディスク記録再生装置は、光ディスク上の同一の記録再生位置を示すアドレス情報が、記録トラックの片側の側壁をウォブルさせることで複数回予め記録されており、且つ、各アドレス情報毎にクロックマークが少なくとも１つ記録されている光ディスクに対して、情報データの記録、再生、消去の少なくとも１つを行う光ディスク記録再生装置において、タンジェンシャルプッシュプル信号に基づき、クロックマークを再生するクロックマーク検出手段と、ラジアルプッシュプル信号に基づき、複数のアドレス情報を再生するアドレス情報検出手段と、前記クロックマークの再生信号に基づき、前記クロックマークに位相が合っており、前記アドレス情報のビット周期と等しい周波数のクロックを生成するクロック生成手段と、前記複数のアドレス情報それぞれに対して設けられ、前記アドレス情報検出手段から出力された前記アドレス情報の２値化再生信号と前記クロックとに基づき、前記アドレス情報信号のサンプリングクロックを生成するとともに、そのサンプリングクロックを用いて前記アドレス情報をサンプリングするサンプリング手段と、を具備し、各サンプリング手段は、前記アドレス情報の２値化再生信号と前記クロックの位相誤差を検出する位相差検出手段と、前記位相差検出手段の出力を平滑化する平滑化手段と、対応するアドレス情報のタイミングを出力するタイミング生成手段と、前記タイミング生成手段の出力するタイミングにおいて、前記平滑化手段の出力を保持する保持手段と、該保持手段の出力によって、サンプリングタイミングを示す前記サンプリングクロックの位相を制御するクロック位相制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００２２】
第６の発明の光ディスク記録再生装置は、第４または第５の発明の光ディスク記録再生装置において、前記タイミング生成手段は、アドレス情報信号を識別するアドレス識別手段と、前記アドレス情報の２値化再生信号のエラーを検出するエラー検出手段と、を具備し、前記アドレス識別手段により所定のアドレス情報信号と識別され、且つ、前記エラー検出手段によりエラーがないと判断された時点で前記タイミングを出力することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施形態】
ここでは、図６に示したフォーマットの光ディスクに対して情報の記録、再生、消去の少なくとも１つを実行する光ディスク記録再生装置に、本発明を適用した場合について説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態の光ディスク記録再生装置の構成を説明する概略ブロック図である。
【００２５】
図1の光ディスク記録再生装置では、スピンドルモータ１により回転させた光ディスク２に、光ピックアップ３により集光した光ビームを光ディスク２の案内溝に沿って照射する。そして、光ディスク２により反射された反射光を、光ピックアップ３内の光ディテクタにより受光して、その出力に基づき、信号処理回路４がディスクの半径方向のプッシュプル信号であるラジアルプッシュプル信号５と円周方向のプッシュプル信号であるタンジェンシャルプッシュプル信号６を生成する。アドレス復号用信号生成部２４は、上記ラジアルプッシュプル信号５とタンジェンシャルプッシュプル信号６を受けて、第１アドレス復号用信号２２と第２アドレス復号用信号２３を生成する。なお、これら第１アドレス復号用信号２２、第２アドレス復号用信号２３は図示していない復号回路により復号されてそれぞれ第１アドレス信号、第２アドレス信号となる。
【００２６】
以下、このような本実施の形態の光記録再生装置の構成について、
▲１▼アドレス復号用信号生成部２４
▲２▼アドレス復号用信号生成部２４における第１の位相制御手段９
▲３▼アドレス復号用信号生成部２４における第２の位相制御手段１４，第３の位相制御手段１５
▲４▼タイミング生成手段１３，２５
▲５▼光ピックアップ３及び信号処理回路４
について順に説明する。
▲１▼アドレス復号用信号生成部２４
上述のように、アドレス復号用信号生成部２４は信号処理回路４（詳細は後述する）からのラジアルプッシュプル信号５及びタンジェンシャルプッシュプル信号６を受けて第１アドレス復号用信号２２及び第２アドレス復号用信号２３を生成する。以下、ここでの処理動作について説明する。
【００２７】
まず、入力されてきたタンジェンシャルプッシュプル信号６を、２値化回路７（クロックマーク検出手段）により所定のスライスレベルを用いて２値化して、クロックマーク信号８を生成する。続いて、第１の位相制御手段９（クロック生成手段：詳細は後述する）により、上記クロックマーク信号８に位相が一致し、後述するアドレス信号１２のビット周期と等しい周波数のクロック１０を生成する。
【００２８】
一方、２値化回路１１（アドレス情報検出手段）ではラジアルプッシュプル信号５を２値化してアドレス信号１２（アドレス情報の２値化再生信号）を生成する。上記したクロック１０はクロックマーク信号８とは位相同期しているが、アドレス信号１２とは両者の再生系が異なるため位相が一致しておらず、ある一定の位相差をもっている。
【００２９】
そこで、タイミング生成手段（第１のタイミング生成手段１３，第２のタイミング生成手段２５と称する（詳細は後述する））により、第１アドレス、第２アドレスの領域内においてタイミング信号、すなわち第１アドレスの領域であることを示す第１アドレスタイミング１８と第２アドレスの領域であることを示す第２アドレスタイミング１９を生成するとともに、後述する第2の位相制御手段１４及び第３の位相制御手段１５（詳細は後述する）により、第１のアドレス、第２のアドレスのそれぞれの領域において、上記クロック１０とアドレス信号１２の位相差を検出してその位相差に対応してクロック１０を遅延させ、サンプリングに適した位相の第１のサンプリングクロック１６、第２のサンプリングクロック１７を生成する。
【００３０】
そして、第１のサンプリングクロック１６をクロック入力とするフリップフロップ２０により、アドレス信号１２をサンプリングすることによって、その正確なデジタル化を実行でき、第１アドレス復号用信号２２を生成する。また、第２のサンプリングクロック１７をクロック入力とするフリップフロップ２１によってアドレス信号１２をサンプリングすることによって、その正確なデジタル化を実行でき、第２アドレス復号用信号２３を生成する。
【００３１】
なお、ここで、第２の位相制御手段１４，第１のタイミング生成手段１３，フリップフロップ２０、及び、第３の位相制御手段１５，第２のタイミング生成手段２５，フリップフロップ２１は、それぞれサンプリング手段を構成している。
【００３２】
次に、上記の動作を図２の概略波形図を用いて説明する。
【００３３】
図２（Ａ）は、信号処理回路４からのラジアルプッシュプル信号６、図２（Ｂ）は信号処理回路４からのタンジェンシャルプッシュプル信号５、図２（Ｃ）は２値化回路７によって（Ａ）のラジアルプッシュプル信号６を２値化したクロックマーク信号８、図２（Ｄ）は（Ｂ）のタンジェンシャルプッシュプル信号５を２値化回路１１によって２値化したアドレス信号１２である。
【００３４】
（Ｄ）のアドレス信号１２には図示したように、第１アドレス部からの信号、第２アドレス部からの信号が連続して現われるが、それらの位相はずれているため、第１アドレスにとって最適なサンプリングタイミングと、第２アドレスにとって最適なサンプリングタイミングは異なっている。
【００３５】
また、図２（Ｅ）は上述の第１の位相制御手段９により生成されるクロック１０で、（Ｃ）のクロックマーク信号８に立ち上がりが位相同期している。
【００３６】
図１中の第２の位相制御手段１４は（Ｄ）のアドレス信号中の第１アドレス部において、クロック１０とアドレス信号１２のエッジの位相差αを比較し、その結果に基づいて図２（Ｆ）のような第１アドレスのビット中心で立ち上がるような第１アドレス用サンプリングクロック１６を生成し出力する。
【００３７】
また、上記第３の位相制御手段１５は図２（Ｄ）で示したアドレス信号１２の第２アドレス部において、クロック１０とアドレス信号１２のエッジの位相差βを比較し、その結果に基づいて図２（Ｇ）に示したような第２アドレスのビット中心で立ち上がるような第２アドレス用サンプリングクロック１７を生成し出力する。
【００３８】
したがって、第１アドレス用サンプリングクロック１６はアドレス信号１２中の第１アドレス部に対して最適なサンプリングタイミングとなり、第２アドレス用サンプリングクロック１７はアドレス信号１２中の第２アドレス部に対して最適なサンプリングタイミングとなる。このため、第１アドレス部と第２アドレス部の位相がずれていても問題ない。また、例えばアドレス信号１２中の第１アドレス部の信号品質がディスク表面の傷や光ビームとディスクの傾きなどによって悪くなっても、上記第２の位相制御手段１５はアドレス信号１２中の第２アドレス部のみを使用して第２アドレス用サンプリングクロック１７を生成するので、第２アドレスの再生に影響を与えることがなく、逆に第２アドレス部の信号品質が悪い場合でも第１アドレスの再生に影響を与えることが無いため、アドレス多重記録の効果が十分に得られる。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態の光記録再生装置では、第１アドレス及び第２アドレスの再生に際して、それぞれ別個に位相制御を行って、サンプリングを実行するため、何らかの要因でどちらかのアドレスにエラーが生じても、他のアドレス情報を正確に再生することが可能となる。また、クロックマークを用いた外部クロック方式の光ディスクにおいて正確に位相制御されたサンプリングクロックを用いた再生が可能となる。
▲２▼アドレス復号用信号生成部２４における第１の位相制御手段９
図５は、第1の位相制御手段９の構成例を示す概略ブロック図である。第１の位相制御手段９は、位相誤差検出器５−１、チャージポンプ５−２、積分型ループフィルタ５−３、ＶＣＯ５−４、第１の分周器５−５、第２の分周器５−６からなっている。
【００４０】
位相誤差検出器５−１により、入力されてきたクロックマーク信号８と第１の分周器５−５の出力との位相誤差を検出し、得られた位相誤差によりチャージポンプ５−２を駆動して、積分型ループフィルタ５−３に電荷をチャージする。ＶＣＯ５−４は、積分型ループフィルタ５−３の出力を受けて、それに応じたパルス信号を第１の分周器５−５に出力する。第１の分周器５−５はそのパルス信号を分周してクロックマーク信号８と同一の周波数の信号を出力する。このようなループ制御により、クロックマーク信号８とＶＣＯ５−４の出力の位相が常に一致するように制御できる。
【００４１】
また、ＶＣＯ５−４の出力は第２の分周器５−６へも入力されており、第２の分周器５−６の分周比率を適当に選んでおけば、第２の分周器５−６の出力（クロック１０）を、アドレス信号１２のビット周期と周波数が等しく、クロックマーク信号と位相の等しいものとすることができる。
▲３▼アドレス復号用信号生成部２４における第２の位相制御手段１４，第３の位相制御手段１５
図３は、第2の位相制御手段１４及び第３の位相制御手段１５の具体的な構成例を示す概略回路図である。
【００４２】
なお、このような図３の構成においては、後述する両エッジ検出手段３−３，立ち上がりエッジ検出手段３−６，カウンタ３−８，レジスタ３−１１が、アドレス情報の２値化再生信号（アドレス信号１２）とクロック１０との位相差を検出する位相差検出手段を、移動平均演算手段３−１２が平滑化手段を、レジスタ３−１４が保持手段を、さらに、位相制御手段３−１８がクロック位相制御手段を構成している。
【００４３】
以下、この図３に基づいてその動作を説明する。但し、第２，第３の位相制御手段１４，１５は、そこに入力する信号（第１アドレスタイミング１８と第２アドレスタイミング１９）及びそこから出力（第１アドレス用サンプリングクロック１６，第２アドレス用サンプリングクロック１７）はそれぞれ異なっているが、処理動作は同様であるため、ここでは、第２の位相制御手段１４について説明し、第３の位相制御手段１５については説明を省略する。
【００４４】
第２の位相制御手段１４には、クロック１０、アドレス信号１２、第１のアドレスタイミング１８、及び、図１では図示されていないがクロック１０に比べて十分に大きな周波数のシステムクロックが入力される。このシステムクロックとしては、例えば、上述のＶＣＯ５−４（図５参照）の出力を分周せずに用いればよい。
【００４５】
３−３は両エッジ検出手段であり、２個のフリップフロップ３−１及びＥｘＯＲゲート３−２を用いて、システムクロックの連続する２つのクロックタイミングでのアドレス信号１２の値が異なる時点、即ちアドレス信号１２の各パルスの両エッジを検出し、両エッジパルス３−４を出力する。
【００４６】
３−６は、立ち上がりエッジ検出手段であり、２個のフリップフロップ３−１及びＡＮＤゲート３−５を用いて、システムクロックの連続する２つのクロックタイミングでのクロック１０の値が０、１となる時点、即ちクロック１０の立ち上がりを検出し、立ち上がりエッジパルス３−７を出力する。
【００４７】
カウンタ３−８は、システムクロックの立ち上がりでカウントアップし、ＣＬＲ入力に入力されるアドレス信号の両エッジパルス３−４でカウンタの値がリセットされるようになっている。またカウンタ３−８はアドレス信号のビット周期に対応したシステムクロック数で、カウントを折り返すように設計されている。本例では、アドレス信号のビット周期はシステムクロック周期の１６倍であるとする。従って、カウンタ３−８は４ビットカウンタで、０〜１５までカウントした後は再び０に戻る。
【００４８】
また、カウンタ３−８の後段に設けられたレジスタ３−１０は、データ入力の値を、ＥＮ（イネーブル）入力がＨｉｇｈレベルのとき保持する。レジスタのＥＮ入力にはクロック１０の立ち上がりエッジパルス３−７が、データ入力にはカウンタの出力３−９が入力されるようになっている。
【００４９】
このような構成により、カウンタ３−８がアドレス信号１２のエッジパルス３−４までシステムクロック数をカウントしていき、クロック１０の立ち上がりパルス３−７においてそのカウント値がレジスタ３−１０に入力されることになるので、結局、レジスタ３−１０には、クロック１０の立ち上がりエッジパルス３−７とアドレス信号のエッジパルス３−４との時間差つまり位相差がシステムクロックを単位として保持されることになる。
【００５０】
本実施の形態では２値化アドレス信号１２のビット周期はシステムクロック周期の１６倍なので、各ビットのセンターが最適なサンプリング点と考えると、レジスタの値が７あるいは８のときクロック１０の立ち上がりエッジパルス３−７が最適なサンプリングタイミングとなる。
【００５１】
次に、レジスタ３−１０の出力３−１１は移動平均値演算手段３−１２に入力する。移動平均値演算手段３−１２は、レジスタ３−１０の出力３−１１即ち位相誤差の移動平均を出力する。移動平均はある期間の平均で、ローパスフィルタと同様である。
【００５２】
移動平均値演算手段３−１２はレジスタ３−１４に接続されており、レジスタ３−１４のＥＮ入力がＨｉｇｈのとき、レジスタ３−１４は移動平均値演算手段３−１２の出力値を保持する。このＥＮ入力には第１アドレスタイミング１８が入力されるので、レジスタ３−１４は第１アドレスタイミング１８が入力される以前の所定期間の平均を保持することになる。
【００５３】
第１アドレスタイミング１８あるいは第２アドレスタイミング１９はタイミング信号生成部１３によって後述する方法で生成され、第１アドレス用のタイミング信号は第１アドレス領域の後部で、第２アドレスタイミング信号１９は第２アドレス領域の後部で出力されるので、レジスタ３−１４は各アドレス領域の位相誤差の平均を保持することになる。
【００５４】
レジスタ３−１４の後段には、クロックセレクタ３−１６、シフトレジスタ３−１７からなる位相制御手段３−１８が配置されている。ここで、レジスタ３−１４の出力３−１５は、セレクタ３−１６のＳＥＬ入力に接続されており、クロックセレクタ３−１６のＩＮ０〜ＩＮ１５入力には、クロック１０をシフトレジスタ３−１７でシフトした１６個のクロックが入力されている。したがって、クロックセレクタ３−１６はＳＥＬ入力に入力される位相差に対応して、１システムクロック単位で遅延されたクロック群から最も最適サンプリングタイミングに近いものを、以下の表１にしたがって選択してサンプリングクロックとして出力する。
【００５５】
【表１】
▲４▼タイミング生成手段１３，２５
図６に示した光ディスクのフォーマットでは、アドレス領域以外ではアドレスがプリフォーマットされていないため、アドレス信号１２はラジアルプッシュプル信号５に含まれるノイズを２値化したものとなり、そのエッジの位相情報はアドレス信号のサンプリングタイミングとは全く関係がない。したがって、上記第１のタイミング生成手段１３，第２のタイミング生成手段２５によって生成する第１アドレスタイミング１８、第２アドレスタイミング１９は、必ずそれぞれのアドレス領域で出力されなければならない。図６に示した光ディスクのフォーマットでは、アドレス情報は所定の間隔で記録されているので、システムクロック等をカウントすることでアドレス領域の後部にタイミング信号を出力することは可能であるが、以下のような方法でタイミングを生成するとより確実に所定のアドレス領域のみでタイミングを出力することができる。
【００５６】
ここでは、タイミング信号を正確に出力するために、アドレス情報に付加して記録されているエラー検出符号の検出結果を用いる。つまり、同期用パターンを起点としてアドレス情報を復号し、その結果が所定のアドレスであり、かつエラー検出符号によるエラー検出の結果エラーがないことが判明した時点で所定のアドレス用タイミング信号を出力する。このようにすれば、必ず所定のアドレス領域の後部で出力がなされ、アドレス領域以外で誤ったタイミング信号を出力してしまうことを防ぐことができる。また、復号結果にエラーがない場合のみタイミング信号が出力されるので、アドレス信号が傷などにより劣化していない場合のみタイミング信号が出力されることになり、より正確な位相誤差を得ることができる。
【００５７】
図４は、上記のような方法を用いるタイミング生成手段１３，２５の具体的な構成例を示すブロック図である。なお、ここでは、図８（Ａ）に示したフォーマットでアドレス情報が記録されている場合を説明する。また、簡単のため第１アドレスタイミング１８に限定して（つまり第１のタイミング生成手段１３）説明するが、第２アドレスタイミング１９（つまり、第２のタイミング生成手段２５）であっても同様である。なお、図４においては、シフトレジスタ４−１，レジスタ４−９，インバータ４−１５がアドレス識別手段を構成している。
【００５８】
図４に示した第１のタイミング生成手段１３においては、まず入力として第１アドレス復号用信号２２が入力される。入力された第１アドレス復号用信号２２は、シフトレジスタ４−１と同期パターン検出手段４−２に入力される。同期パターン検出手段４−２は、アドレス情報の先頭に配置されている同期用パターンを検出し、同期パターン検出パルス４−３を出力する。制御パルス生成手段４−４は、同期パターン検出パルス４−３を起点としてデータロードパルス４−５、エラー検出リセットパルス４−６、エラー検出タイミングパルス４−７を生成する。
【００５９】
シフトレジスタ４−１の出力４−８はレジスタ４−９のＤＡＴＡ入力に接続されておりデータロードパルス４−５がＥＮ入力に入力されている。レジスタ４−９はＥＮ入力がＨｉｇｈのときＤＡＴＡ入力の値を保持する。データロードパルス４−５は、シフトレジスタ４−１に同期パターンに続くアドレスデータ８−３がすべて入力したタイミングで出力されるようになっており、このため、レジスタ４−９には同期パターン８−１に続くアドレスデータ８−３が保持される。ここでは、アドレスデータ８−３の先頭、すなわち同期パターン直後のビットがアドレス識別ビット８−２となっており、そのビットがアドレス識別信号４−１０として出力され、アドレス識別ビット８−２が“0”のとき第１アドレス、“１”のとき第２アドレスとしている。
【００６０】
また、第１アドレス復号用信号２２はエラー検出手段４−１１に入力され、アドレス情報にエラーがあるか否かチェックされる。本例ではエラー検出符号として以下の生成多項式Ｐ（Ｘ），
Ｐ（Ｘ）＝Ｘ14＋Ｘ12＋Ｘ10＋Ｘ7＋Ｘ4＋Ｘ2＋１
で得られるＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号を用いた場合を説明する。
【００６１】
この場合、エラー検出手段４−１１は、図示したように接続されたシフトレジスタ４−１２、ＥｘＯＲゲート４−１３、ＮＯＲゲート４−１４により構成される。このエラー検出手段４−１１では、すべてのシフトレジスタ４−１２を“０”にクリアした後、ＣＲＣ符号の対象となるデータすなわちアドレスデータ８−３とそれに対するＣＲＣ符号８−４をすべて入力した時点で、シフトレジスタ４−１２の値がすべて０、すなわちＮＯＲゲート４−１４の出力４−１５が“１”になっていればエラーがないことを意味する。
【００６２】
従って、制御パルス生成手段４−４は、エラー検出リセットパルス４−６をＣＲＣ符号の対象となるデータが入力される直前に出力し、エラー検出タイミングパルス４−７はＣＲＣ符号の対象となるデータとＣＲＣ符号をすべて入力した時点で出力される。
【００６３】
ＮＯＲゲートの出力４−１８は、エラー検出タイミングパルス４−７および第１アドレス識別ビット４−１０をインバータ４−１５で反転した信号４−１６とともにＡＮＤゲート４−１７に入力される。このため、ＡＮＤゲート４−１７は、エラー検出タイミングパルス４−７が出力されたとき、同時にエラー検出手段４−１１のシフトレジスタ４−１２がすべて０（すなわちエラー無）で、アドレス識別ビット４−１０が“０”（すなわち第１アドレス）であれば、図８（Ｂ）のような第１アドレスタイミング１８を出力する。
【００６４】
以上説明したような第１アドレスタイミング１８（及び第２アドレスタイミング１９）の生成方法では、アドレスがエラー無しで復号されてはじめてアドレスタイミングが得られ、次のアドレスの再生の際からこの最適なサンプリングタイミングを利用することができる。このため、一番最初の引き込み過程で問題があるように思えるが、サンプリングタイミングがずれていてもサンプリングクロックの周波数は一致しているので、エラー無しで再生できる場合がかなりあり、その時点でサンプリングタイミングが最適な位相となり、以降最適なサンプリングタイミングを保持することができ、実動作上は全く問題ない。
【００６５】
また、上述したように、このサンプリングタイミングの生成方法によれば、復号結果にエラーがない場合のみタイミング信号が出力されるので、アドレス信号が傷などにより劣化していない場合のみタイミング信号が出力されることになり、より正確な位相誤差を得ることができる。
▲５▼光ピックアップ３及び信号処理回路４
次に、本実施の形態において使用できる光ピックアップ３及び信号処理回路４の一例を図７を用いて説明する。
【００６６】
図７は光ピックアップ装置３における４分割光ディテクタ７−１及びその受光量に応じてラジアルプッシュプル信号５、タンジェンシャルプッシュプル信号６を生成する回路を示す図である。
【００６７】
４分割光ディテクタ７−１は４領域に分割されており、光ディスクからの反射光７−２を各領域で受光することで出力Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄを送出する。信号処理回路４では、円周方向における出力の差（（Ｄａ＋Ｄｂ）−（Ｄｃ＋Ｄｄ））を演算することでタンジェンシャルプッシュプル信号６を得、半径方向（円周方向に直交する方向）出力の差（（Ｄａ＋Ｄｄ）−（Ｄｂ＋Ｄｃ））を演算することでラジアルプッシュプル信号５を得る。
【００６８】
図６のようなフォーマットのディスクを再生した場合には、アドレス情報の再生信号はラジアルプッシュプル信号５により、クロックマークの再生信号はタンジェンシャルプッシュプル信号６により検出できる。
【００６９】
なお、ここで示した光ピックアップ３及び信号処理回路４は一例であり、これに限るものでないことは言うまでもない。
【００７０】
以上、本実施の形態の光ディスク記録再生装置について説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、本実施の形態では、図６のフォーマットからアドレス信号やクロックマークを再生するために、それぞれラジアルプッシュプル信号、タンジェンシャルプッシュプル信号を用いたが、これ以外の信号例えばトータル信号を用いることも可能である。また、そもそも、図６のフォーマットに限るものでなく、アドレスが多重記録されているものであればどのようなフォーマットであっても良い。
【００７１】
また、本発明は、同一の記録再生位置を示すアドレス情報が複数の領域に記録されている光ディスクを再生する光ディスク記録再生装置であるが、複数回記録されるアドレス情報はそれぞれ同一の記録再生位置を示す情報であれば良く、それらは全く同一のものでなくても良い。例えば、図８（Ａ）のフォーマットでは第１アドレスと第２アドレスは識別ビット８−２において異なっているが、これでも本発明の範疇に含まれることは言うまでもない。
【００７２】
【発明の効果】
本発明では、同一の記録再生位置を示すアドレス情報が多重記録された光ディスクの再生に際して、各アドレス信号それぞれ別個に位相制御を行って、サンプリングクロックを生成するため、各々のアドレス再生信号の位相が異なる場合であっても、各々の最適サンプリングタイミングでサンプリングして復号するので、各々正確に復号を行うことができる。
【００７３】
また、各々のサンプリングタイミングは、それぞれ独立して生成するので、多重記録しているアドレス信号のいずれかの信号品質が悪い場合でも他のアドレス信号のサンプリングタイミングの生成に影響をあたえることがないので、多重記録のメリットを十分に発揮することができる。
【００７４】
また、クロックマークを用いた外部クロック方式の光ディスクにおいて正確に位相制御されたサンプリングクロックを用いた再生が可能となる。
【００７５】
更に、アドレス信号の位相誤差を平滑化するタイミングを指示するアドレスタイミングとして、エラー検出手段による検出の結果、エラーがないことが判明した時点のタイミングを用いれば、必ず所定のアドレス領域の後部で出力がなされ、アドレス領域以外で誤ったタイミング信号を出力してしまうことを防ぐことができる。また、復号結果にエラーがない場合のみタイミング信号が出力されるので、アドレス信号が傷などにより劣化していない場合のみアドレスタイミングが生成されることになり、より正確な位相誤差を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の光ディスク記録再生装置の構成を示す主要概略ブロック図である。
【図２】図１の光ディスク記録再生装置の動作を説明する波形図である。
【図３】図１における第２の位相制御手段、第３の位相制御装置の一構成例を示す概略ブロック図である。
【図４】図１におけるタイミング生成手段の一構成例を示す概略ブロック図である。
【図５】図１における第１の位相制御手段の一構成例を示す概略ブロック図である。
【図６】本発明が適用される光ディスクの一例を示す拡大模式図である。
【図７】図１における光ピックアップ、信号処理回路の動作を説明する模式図である。
【図８】図６の光ディスクのアドレス情報のフォーマットの一例を示す図である。
【符号の説明】
３ 光ピックアップ
４ 信号処理回路
５ ラジアルプッシュプル信号
６ タンジェンシャルプッシュプル信号
８ クロックマーク信号
９ 第１の位相制御手段
１０ クロック
１２ アドレス信号
１３ 第1のタイミング生成手段
１４ 第２の位相制御手段
１５ 第３の位相制御手段
１９ アドレスタイミング
２２ 第１アドレス復号用信号
２３ 第２のアドレス復号用信号
２５ 第２のタイミング生成手段
Claims (6)
- 光ディスク上の同一の記録再生位置を示すアドレス情報が、複数回予め記録されており、且つ、各アドレス情報毎にクロックマークが少なくとも１つ記録されている光ディスクに対して、情報データの記録、再生、消去の少なくとも１つを行う光ディスク記録再生装置において、
前記複数回記録された各アドレス情報をデジタル化するためのサンプリングタイミングを、各アドレス情報毎に変化させ、それぞれ最適な位相となるよう調整する位相制御手段を具備することを特徴とする光ディスク記録再生装置。 - 請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記各アドレス情報は、記録トラックの片側側壁のウォブルにより記録されていることを特徴とする光ディスク記録再生装置。 - 請求項１または請求項２に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記位相制御手段は、各アドレス情報毎に独立して設けられており、各アドレス情報の再生信号を用いて位相制御を行うことを特徴とする光ディスク記録再生装置。 - 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光ディスク記録再生装置において、
前記位相制御手段は、
前記アドレス情報の２値化再生信号と、前記アドレス情報のビット周期と等しい周波数のクロックとの位相差を検出する位相差検出手段と、
該位相差検出手段の出力を平滑化する平滑化手段と、
各アドレス情報のタイミングを出力するタイミング生成手段と、
該タイミング生成手段の出力するタイミングにおいて、前記平滑化手段の出力を保持する保持手段と、
該保持手段の出力によってサンプリングタイミングを示すクロックの位相を制御するクロック位相制御手段と、を具備することを特徴とする光ディスク記録再生装置。 - 光ディスク上の同一の記録再生位置を示すアドレス情報が、記録トラックの片側の側壁をウォブルさせることで複数回予め記録されており、且つ、各アドレス情報毎にクロックマークが少なくとも１つ記録されている光ディスクに対して、情報データの記録、再生、消去の少なくとも１つを行う光ディスク記録再生装置において、
タンジェンシャルプッシュプル信号に基づき、クロックマークを再生するクロックマーク検出手段と、
ラジアルプッシュプル信号に基づき、複数のアドレス情報を再生するアドレス情報検出手段と、
前記クロックマークの再生信号に基づき、前記クロックマークに位相が合っており、前記アドレス情報のビット周期と等しい周波数のクロックを生成するクロック生成手段と、
前記複数のアドレス情報それぞれに対して設けられ、前記アドレス情報検出手段から出力された前記アドレス情報の２値化再生信号と前記クロックとに基づき、前記アドレス情報信号のサンプリングクロックを生成するとともに、そのサンプリングクロックを用いて前記アドレス情報をサンプリングするサンプリング手段と、を具備し、
各サンプリング手段は、
前記アドレス情報の２値化再生信号と前記クロックの位相誤差を検出する位相差検出手段と、
前記位相差検出手段の出力を平滑化する平滑化手段と、
対応するアドレス情報のタイミングを出力するタイミング生成手段と、
前記タイミング生成手段の出力するタイミングにおいて、前記平滑化手段の出力を保持する保持手段と、
該保持手段の出力によって、サンプリングタイミングを示す前記サンプリングクロックの位相を制御するクロック位相制御手段と、を具備することを特徴とする光ディスク記録再生装置。 - 請求項４または請求項５に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記タイミング生成手段は、
アドレス情報信号を識別するアドレス識別手段と、前記アドレス情報の２値化再生信号のエラーを検出するエラー検出手段と、を具備し、
前記アドレス識別手段により所定のアドレス情報信号と識別され、且つ、前記エラー検出手段によりエラーがないと判断された時点で前記タイミングを出力することを特徴とする光ディスク記録再生装置。
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