JP3765469B2 - ウォブル信号検出方法および装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ−Ｒ（Compact Disk Recordable ）等の蛇行した記録トラックを有する光ディスクからウォブル信号を検出するウォブル信号検出方法および光ディスク記録再生装置に関し、特に、効果的にＲＦ信号成分を除去してウォブル信号のＣ／Ｎの向上を図ったウォブル信号検出方法および光ディスク記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ−Ｒ等の書きこみ可能な光ディスクには、ディスク半径方向に僅かに蛇行（ウォブル）された記録トラックを有するものが存在し、ＡＴＩＰ（Absolute Time In Pregroove ）と呼ばれる絶対時間を示す情報がこのウォブルの周期に対応して記録されている。
【０００３】
このＡＴＩＰの情報は、光ディスク記録再生装置の光検出器の出力信号から記録トラックのウォブルの周波数成分を検出することによって得ることができ、光ディスクへの記録を行なう際の位置情報を知るために利用される。
【０００４】
なお、記録トラックのウォブルの周波数はトラッキングエラー信号の周波数に比べて十分に高いため、レーザービームは記録トラックをウォブルに沿って走査することはなく、全体として記録トラックの中心線にそって走査していく。
【０００５】
したがって、記録トラックを照射するレーザビームの反射光を、記録トラックの中心線と光学的に平行な分割線で少なくとも２分割されたフォトディテクタで受光して各検出面からの出力の差分を取り、この差分信号を所定の周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタに通すことによって、ウォブル信号を得ていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、経年変化等の影響によって光ピックアップの光学系にずれを生じている場合や、光ディスクに偏芯がある場合、オフセットが生じ、上記フォトディテクタの各検出面からの再生ＲＦ信号にレベル差を生じてしまう。
【０００７】
このように、フォトディテクタの各検出面から出力される再生ＲＦ信号にレベル差を生じてしまった場合、各検出面からの出力の差分を取ったときに、その差分信号には再生ＲＦ信号成分が残存した状態となり、このような外乱に対して、サーボ偏差が生じてしまう。
【０００８】
したがって、この残存する再生ＲＦ信号成分がノイズとして作用し、ウォブル信号のＣ／Ｎが悪化し、時間情報を正確かつ確実に得ることができなくなってしまう。
【０００９】
そこで、この発明は、光ピックアップの光学系にずれを生じている場合や、光ディスクに偏芯がある場合にも、効果的に再生ＲＦ信号成分を除去し、ウォブル信号のＣ／Ｎの向上を図ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、この発明は、所定の周期を有してウォブリングした記録トラックを有する光ディスクから該ウォブリング周期に対応するウォブル信号を検出するウォブル信号検出方法において、前記光ディスクのピットが形成された記録トラックを光ビームにより走査して得られた再生ＲＦ信号のピーク値をピット別に検出し、該ピット別に検出したピーク値のＤＣ成分をそれぞれカットして合成することによりウォブル信号を検出することを特徴とする。
【００１１】
所定の周期を有してウォブリングした記録トラックを有する光ディスクから該ウォブリング周期に対応するウォブル信号を検出するウォブル信号検出装置において、前記光ディスクのピットが形成された記録トラックに光ビームを照射する光ピックアップと、前記記録トラックの接線方向と光学的に平行な分割線で少なくとも２分割される受光素子と、前記受光素子の受光領域からそれぞれに出力される再生ＲＦ信号のピーク値を、該再生ＲＦ信号のピット別に検出するピーク値検出手段と、前記ピーク値検出手段で検出したピット別のピーク値のＤＣ成分をカットするＤＣ成分カット手段と、前記ＤＣ成分カット手段でＤＣ成分をカットしたピット別のピーク値を合成して前記ウォブル信号を抽出するウォブル信号抽出手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係わるウォブル信号検出方法および装置の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
この発明のウォブル信号検出方法は、再生ＲＦ信号にウォブル信号が重畳されることを利用して、再生ＲＦ信号からウォブル信号を抽出することによりウォブル信号の検出を行なう。以下、ウォブル信号を有する光ディスクとしてＣＤ−Ｒを例に説明する。
【００１４】
ＣＤ−Ｒは、Ｔを基準として３Ｔ、４Ｔ、・・・、１１Ｔの長さからなる９種類のピットを、３Ｔ、４Ｔ、・・・、１１Ｔの間隔を置いて形成することによって情報の記録を行なっており、このようなＣＤ−Ｒから読み取られる再生ＲＦ信号は、ピットの長さに応じた変調を受けるため、読み取ったピット毎に振幅が異なる。
【００１５】
通常、図２に示すように、一番短い３Ｔピットに対応する振幅が最も小さく、ピット長が長くなるほど再生ＲＦ信号の振幅は大きくなる（正確には、ピットが所定の長さ以上になるとＲＦ信号の振幅は最大値（ＲＦトップ）をとり、それ以上は大きくならない）。
【００１６】
さて、再生ＲＦ信号にウォブル信号が重畳されると、再生ＲＦ信号のエンベロープにウォブル信号の周波数に応じた「うねり」を生ずる。
【００１７】
そこで、例えば、同一長の間隔で並ぶ同一長ピットからなるピット列から読み取られた再生ＲＦ信号を見てみると、図３に示すように、再生ＲＦ信号の振幅のピーク点（もしくはボトム点）の軌跡は（図中、点線で示す）、ウォブル信号そのものとなる。
【００１８】
したがって、再生ＲＦ信号からピーク点を抽出することによって、ウォブル信号を抽出することができる。
【００１９】
しかしながら、実際にＣＤ−Ｒから読み取られる再生ＲＦ信号は、上記の如く種々の振幅を有するため、単純に当該再生ＲＦ信号のピーク点を抽出するだけではウォブル信号を抽出することができない。
【００２０】
そこで、この発明では、図４に示すように、光ディスクから得られた再生ＲＦ信号の振幅のピーク点を、対応するピット長別にそれぞれ検出してそのＤＣ成分をカットし、その結果各ピット長ごとに得られる複数のウォブル信号を合成して補間することによって、ウォブル信号を抽出する。
【００２１】
図１は、この発明に係る光ディスク記録再生装置の一実施例の概略構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１において、光ディスク記録再生装置は、図示しない光ピックアップに具備される４分割フォトディテクタ１０、加算回路１１、２１、Ａ／Ｄ変換回路１２、２３、光ディスクから読み取られた再生ＲＦ信号のピーク値を対応するピットの長さ別に検出するピーク検出回路１３、２３、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１４、２４、デジタル加算回路１５、２５、Ｄ／Ａ変換回路１６、２６、引算回路１７、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１８を具備して構成される。
【００２３】
さて、この光ディスク記録再生装置は、光ディスクにレーザビームを照射してその戻り光をフォトディテクタ１０で受光することによって、当該光ディスクに記録された情報を読み取り、読み取られた情報は、フォトディテクタ１０で電気信号に変換されて様々に用いられる。
【００２４】
フォトディテクタ１０は、光ディスクの記録トラックの接線方向と光学的に平行な分割線で２分割された４分割フォトディテクタで、４つの受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有する。
【００２５】
加算回路１１は、上記４つの受光領域のうちの上記分割線の一方の側に位置する受光領域ＡおよびＢからそれぞれに出力される信号を加算して信号ＲＦ１を出力し、加算回路２１は、当該分割線の他方の側に位置する受光領域Ｃおよび受光領域Ｄからそれぞれに出力される信号を加算して信号ＲＦ２を出力する。
【００２６】
なお、信号ＲＦ１および信号ＲＦ２は、逆位相の関係になる。
【００２７】
加算回路１１から出力された信号ＲＦ１は、Ａ／Ｄ変換回路１２でデジタル信号に変換され、ピーク検出回路１３に入力される。
【００２８】
ピーク検出回路１３は、信号ＲＦ１において、３Ｔ、４Ｔ、・・・、１１Ｔピットに対応するピーク値をそれぞれに検出する回路で、この検出したピーク値の信号Ｓ３、Ｓ４、・・・、Ｓ１１をそれぞれに出力する。
【００２９】
ピーク検出回路１３から、対応するピット長別にそれぞれ出力された信号Ｓ３、Ｓ４、・・・、Ｓ１１は、ＨＰＦ１４にそれぞれ入力されてそのＤＣ成分がカットされる。
【００３０】
なお、このＤＣ成分のカットされた信号Ｓ３’、Ｓ４’、・・・、Ｓ１１’は、ウォブル信号そのものとなる。
【００３１】
この信号Ｓ３’、Ｓ４’、・・・、Ｓ１１’を加算回路１５で加算して合成することによってウォブル信号ＷＯ１を得ることができる。
【００３２】
また、加算回路２１から出力された信号ＲＦ２も、上記信号ＲＦ１と同様に処理する。その結果、信号ＲＦ１から生成される信号ＷＯ１とは逆位相の信号ＷＯ２が得られる。
【００３３】
信号ＷＯ１およびＷＯ２は逆位相であるので、引算回路１７で信号ＷＯ１とＷＯ２を引き算することによってウォブル信号成分が強調され、さらに、ウォブル信号の周波数２２．０５ＫＨｚを中心とする所定の周波数帯域だけを通過させるフィルタであるＢＰＦ１８を通すことにより、ウォブル信号ＷＯが検出される。
【００３４】
以上、ＣＤ−Ｒを例に説明したが、この発明によれば、ウォブルを有する光ディスクであれば、その記録原理を問わず再生ＲＦ信号成分の除去されたＣ／Ｎの良いウォブル信号を検出することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、光ヘッドの光学系の調整がずれている場合や、ディスクに偏芯がある場合にも、効果的にノイズとしての再生信号成分を除去してウォブル信号のＣ／Ｎの向上を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る光ディスク記録再生装置の該略構成を示すブロック図である。
【図２】ピットと再生ＲＦ信号との関係を説明する図である。
【図３】再生ＲＦ信号とウォブル信号の関係を説明する図である。
【図４】再生ＲＦ信号からウォブル信号を生成する方法を説明する図である。
【符号の説明】
１０ ４分割フォトディテクタ
１１、２１ 加算回路
１２、２２ Ａ／Ｄ変換回路
１３、２３ ピーク検出回路
１４、２４ ＨＰＦ
１５、２５ デジタル加算回路
１６、２６ Ｄ／Ａ変換回路
１７ 引算回路
１８ ＢＰＦ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ−Ｒ（Compact Disk Recordable ）等の蛇行した記録トラックを有する光ディスクからウォブル信号を検出するウォブル信号検出方法および光ディスク記録再生装置に関し、特に、効果的にＲＦ信号成分を除去してウォブル信号のＣ／Ｎの向上を図ったウォブル信号検出方法および光ディスク記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ−Ｒ等の書きこみ可能な光ディスクには、ディスク半径方向に僅かに蛇行（ウォブル）された記録トラックを有するものが存在し、ＡＴＩＰ（Absolute Time In Pregroove ）と呼ばれる絶対時間を示す情報がこのウォブルの周期に対応して記録されている。
【０００３】
このＡＴＩＰの情報は、光ディスク記録再生装置の光検出器の出力信号から記録トラックのウォブルの周波数成分を検出することによって得ることができ、光ディスクへの記録を行なう際の位置情報を知るために利用される。
【０００４】
なお、記録トラックのウォブルの周波数はトラッキングエラー信号の周波数に比べて十分に高いため、レーザービームは記録トラックをウォブルに沿って走査することはなく、全体として記録トラックの中心線にそって走査していく。
【０００５】
したがって、記録トラックを照射するレーザビームの反射光を、記録トラックの中心線と光学的に平行な分割線で少なくとも２分割されたフォトディテクタで受光して各検出面からの出力の差分を取り、この差分信号を所定の周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタに通すことによって、ウォブル信号を得ていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、経年変化等の影響によって光ピックアップの光学系にずれを生じている場合や、光ディスクに偏芯がある場合、オフセットが生じ、上記フォトディテクタの各検出面からの再生ＲＦ信号にレベル差を生じてしまう。
【０００７】
このように、フォトディテクタの各検出面から出力される再生ＲＦ信号にレベル差を生じてしまった場合、各検出面からの出力の差分を取ったときに、その差分信号には再生ＲＦ信号成分が残存した状態となり、このような外乱に対して、サーボ偏差が生じてしまう。
【０００８】
したがって、この残存する再生ＲＦ信号成分がノイズとして作用し、ウォブル信号のＣ／Ｎが悪化し、時間情報を正確かつ確実に得ることができなくなってしまう。
【０００９】
そこで、この発明は、光ピックアップの光学系にずれを生じている場合や、光ディスクに偏芯がある場合にも、効果的に再生ＲＦ信号成分を除去し、ウォブル信号のＣ／Ｎの向上を図ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、この発明は、所定の周期を有してウォブリングした記録トラックを有する光ディスクから該ウォブリング周期に対応するウォブル信号を検出するウォブル信号検出方法において、前記光ディスクのピットが形成された記録トラックを光ビームにより走査して得られた再生ＲＦ信号のピーク値をピット別に検出し、該ピット別に検出したピーク値のＤＣ成分をそれぞれカットして合成することによりウォブル信号を検出することを特徴とする。
【００１１】
所定の周期を有してウォブリングした記録トラックを有する光ディスクから該ウォブリング周期に対応するウォブル信号を検出するウォブル信号検出装置において、前記光ディスクのピットが形成された記録トラックに光ビームを照射する光ピックアップと、前記記録トラックの接線方向と光学的に平行な分割線で少なくとも２分割される受光素子と、前記受光素子の受光領域からそれぞれに出力される再生ＲＦ信号のピーク値を、該再生ＲＦ信号のピット別に検出するピーク値検出手段と、前記ピーク値検出手段で検出したピット別のピーク値のＤＣ成分をカットするＤＣ成分カット手段と、前記ＤＣ成分カット手段でＤＣ成分をカットしたピット別のピーク値を合成して前記ウォブル信号を抽出するウォブル信号抽出手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係わるウォブル信号検出方法および装置の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
この発明のウォブル信号検出方法は、再生ＲＦ信号にウォブル信号が重畳されることを利用して、再生ＲＦ信号からウォブル信号を抽出することによりウォブル信号の検出を行なう。以下、ウォブル信号を有する光ディスクとしてＣＤ−Ｒを例に説明する。
【００１４】
ＣＤ−Ｒは、Ｔを基準として３Ｔ、４Ｔ、・・・、１１Ｔの長さからなる９種類のピットを、３Ｔ、４Ｔ、・・・、１１Ｔの間隔を置いて形成することによって情報の記録を行なっており、このようなＣＤ−Ｒから読み取られる再生ＲＦ信号は、ピットの長さに応じた変調を受けるため、読み取ったピット毎に振幅が異なる。
【００１５】
通常、図２に示すように、一番短い３Ｔピットに対応する振幅が最も小さく、ピット長が長くなるほど再生ＲＦ信号の振幅は大きくなる（正確には、ピットが所定の長さ以上になるとＲＦ信号の振幅は最大値（ＲＦトップ）をとり、それ以上は大きくならない）。
【００１６】
さて、再生ＲＦ信号にウォブル信号が重畳されると、再生ＲＦ信号のエンベロープにウォブル信号の周波数に応じた「うねり」を生ずる。
【００１７】
そこで、例えば、同一長の間隔で並ぶ同一長ピットからなるピット列から読み取られた再生ＲＦ信号を見てみると、図３に示すように、再生ＲＦ信号の振幅のピーク点（もしくはボトム点）の軌跡は（図中、点線で示す）、ウォブル信号そのものとなる。
【００１８】
したがって、再生ＲＦ信号からピーク点を抽出することによって、ウォブル信号を抽出することができる。
【００１９】
しかしながら、実際にＣＤ−Ｒから読み取られる再生ＲＦ信号は、上記の如く種々の振幅を有するため、単純に当該再生ＲＦ信号のピーク点を抽出するだけではウォブル信号を抽出することができない。
【００２０】
そこで、この発明では、図４に示すように、光ディスクから得られた再生ＲＦ信号の振幅のピーク点を、対応するピット長別にそれぞれ検出してそのＤＣ成分をカットし、その結果各ピット長ごとに得られる複数のウォブル信号を合成して補間することによって、ウォブル信号を抽出する。
【００２１】
図１は、この発明に係る光ディスク記録再生装置の一実施例の概略構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１において、光ディスク記録再生装置は、図示しない光ピックアップに具備される４分割フォトディテクタ１０、加算回路１１、２１、Ａ／Ｄ変換回路１２、２３、光ディスクから読み取られた再生ＲＦ信号のピーク値を対応するピットの長さ別に検出するピーク検出回路１３、２３、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１４、２４、デジタル加算回路１５、２５、Ｄ／Ａ変換回路１６、２６、引算回路１７、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１８を具備して構成される。
【００２３】
さて、この光ディスク記録再生装置は、光ディスクにレーザビームを照射してその戻り光をフォトディテクタ１０で受光することによって、当該光ディスクに記録された情報を読み取り、読み取られた情報は、フォトディテクタ１０で電気信号に変換されて様々に用いられる。
【００２４】
フォトディテクタ１０は、光ディスクの記録トラックの接線方向と光学的に平行な分割線で２分割された４分割フォトディテクタで、４つの受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有する。
【００２５】
加算回路１１は、上記４つの受光領域のうちの上記分割線の一方の側に位置する受光領域ＡおよびＢからそれぞれに出力される信号を加算して信号ＲＦ１を出力し、加算回路２１は、当該分割線の他方の側に位置する受光領域Ｃおよび受光領域Ｄからそれぞれに出力される信号を加算して信号ＲＦ２を出力する。
【００２６】
なお、信号ＲＦ１および信号ＲＦ２は、逆位相の関係になる。
【００２７】
加算回路１１から出力された信号ＲＦ１は、Ａ／Ｄ変換回路１２でデジタル信号に変換され、ピーク検出回路１３に入力される。
【００２８】
ピーク検出回路１３は、信号ＲＦ１において、３Ｔ、４Ｔ、・・・、１１Ｔピットに対応するピーク値をそれぞれに検出する回路で、この検出したピーク値の信号Ｓ３、Ｓ４、・・・、Ｓ１１をそれぞれに出力する。
【００２９】
ピーク検出回路１３から、対応するピット長別にそれぞれ出力された信号Ｓ３、Ｓ４、・・・、Ｓ１１は、ＨＰＦ１４にそれぞれ入力されてそのＤＣ成分がカットされる。
【００３０】
なお、このＤＣ成分のカットされた信号Ｓ３’、Ｓ４’、・・・、Ｓ１１’は、ウォブル信号そのものとなる。
【００３１】
この信号Ｓ３’、Ｓ４’、・・・、Ｓ１１’を加算回路１５で加算して合成することによってウォブル信号ＷＯ１を得ることができる。
【００３２】
また、加算回路２１から出力された信号ＲＦ２も、上記信号ＲＦ１と同様に処理する。その結果、信号ＲＦ１から生成される信号ＷＯ１とは逆位相の信号ＷＯ２が得られる。
【００３３】
信号ＷＯ１およびＷＯ２は逆位相であるので、引算回路１７で信号ＷＯ１とＷＯ２を引き算することによってウォブル信号成分が強調され、さらに、ウォブル信号の周波数２２．０５ＫＨｚを中心とする所定の周波数帯域だけを通過させるフィルタであるＢＰＦ１８を通すことにより、ウォブル信号ＷＯが検出される。
【００３４】
以上、ＣＤ−Ｒを例に説明したが、この発明によれば、ウォブルを有する光ディスクであれば、その記録原理を問わず再生ＲＦ信号成分の除去されたＣ／Ｎの良いウォブル信号を検出することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、光ヘッドの光学系の調整がずれている場合や、ディスクに偏芯がある場合にも、効果的にノイズとしての再生信号成分を除去してウォブル信号のＣ／Ｎの向上を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る光ディスク記録再生装置の該略構成を示すブロック図である。
【図２】ピットと再生ＲＦ信号との関係を説明する図である。
【図３】再生ＲＦ信号とウォブル信号の関係を説明する図である。
【図４】再生ＲＦ信号からウォブル信号を生成する方法を説明する図である。
【符号の説明】
１０ ４分割フォトディテクタ
１１、２１ 加算回路
１２、２２ Ａ／Ｄ変換回路
１３、２３ ピーク検出回路
１４、２４ ＨＰＦ
１５、２５ デジタル加算回路
１６、２６ Ｄ／Ａ変換回路
１７ 引算回路
１８ ＢＰＦ
Claims (2)
- 所定の周期を有してウォブリングした記録トラックを有する光ディスクから該ウォブリング周期に対応するウォブル信号を検出するウォブル信号検出方法において、
前記光ディスクのピットが形成された記録トラックを光ビームにより走査して得られた再生ＲＦ信号のピーク値をピット別に検出し、
該ピット別に検出したピーク値のＤＣ成分をそれぞれカットして合成することによりウォブル信号を検出する
ことを特徴とするウォブル信号検出方法。 - 所定の周期を有してウォブリングした記録トラックを有する光ディスクから該ウォブリング周期に対応するウォブル信号を検出するウォブル信号検出装置において、
前記光ディスクのピットが形成された記録トラックに光ビームを照射する光ピックアップと、
前記記録トラックの接線方向と光学的に平行な分割線で少なくとも２分割される受光素子と、
前記受光素子の受光領域からそれぞれに出力される再生ＲＦ信号のピーク値を、該再生ＲＦ信号のピット別に検出するピーク値検出手段と、
前記ピーク値検出手段で検出したピット別のピーク値のＤＣ成分をカットするＤＣ成分カット手段と、
前記ＤＣ成分カット手段でＤＣ成分をカットしたピット別のピーク値を合成して前記ウォブル信号を抽出するウォブル信号抽出手段と
を有することを特徴とするウォブル信号検出装置。
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