JP3812348B2 - 光ディスク装置 - 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装置、特にＣＤ-ＲやＣＤ−ＲＷなどの記録可能あるいは書き換え可能な光ディスク装置のウォブル信号再生に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの記録可能（あるいは書き換え可能）な光ディスクにおいては、案内トラックを蛇行（ウォブル）させることで絶対情報時間（ＡＴＩＰ）やアドレス情報（ＡＤＩＰ）を埋め込んでいる。ＡＴＩＰやＡＤＩＰ（以下、これらを単にアドレス情報と称する）は、光ディスクの現在位置を知るために用いられ、このアドレス情報に基づいて記録／再生制御が行われる。
【０００３】
アドレス情報は、光ディスクからの反射光を受光して得られる電気信号に含まれるウォブル成分を取り出すことで再生することができる。例えば、光検出器として４分割のフォトダイオード（受光面をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとする）を用い、受光面Ａ、Ｄと受光面Ｂ、Ｃが光ディスクの半径方向に分割されているとすると、ピットの有無により変調（ＥＦＭ変調）された反射光を受光して得られる信号は両受光面で同位相となり、ウォブル信号は両受光面で逆位相となる。したがって、それぞれの出力信号の差動をとることでＥＦＭ変調成分を除去し、ウォブル信号のみを取り出すことができる。
【０００４】
図６には、従来の光ディスク装置におけるウォブル信号再生系の構成ブロック図が示されている。光ディスクの半径方向に分割された２つの光検出器Ａ、Ｂ（４分割のフォトダイオードの場合、受光面Ａ、Ｄをまとめて光検出器Ａ、受光面Ｂ、Ｃをまとめて光検出器Ｂとみなすことができる）で光ディスクからの反射光を受光し、それぞれ反射光強度に応じた信号を出力する。光検出器Ｂの出力信号はサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）５０に供給され、光検出器Ａの出力信号はサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）５２に供給される。一方、サンプルホールド回路５０、５２にはそれぞれ光ディスクに照射される光ビームが再生パワー時であるタイミングに同期したサンプリングパルスが供給され、サンプルホールド回路５０、５２はこのサンプリングパルスに応じて光ビームが再生パワーである期間において出力信号をサンプリングする。
【０００５】
なお、再生パワーである期間においてサンプリングするのは再生パワーと記録パワーが交互に光ディスクに照射される記録時に関してであり、光ディスクに記録された情報を読み出す再生時に関しては常に再生パワーであるためサンプルホールド回路５０、５２をスルーすることが可能である。
【０００６】
サンプルホールドされた信号はそれぞれ増幅器５４、５６で所定の増幅率で増幅され、差動器５８に供給されて両信号の差分が演算される。差動器５８で差分を演算する理由は、上述したようにＥＦＭ変調成分を除去するためである。差動器５８からの出力信号は、さらにバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６０に供給される。ＢＰＦ６０では入力信号から所定のウォブル周波数（例えば２２ｋＨｚ）近傍の成分のみを抽出しウォブル信号として出力する。具体的には、アドレス情報が２２ｋＨｚを中心として２１ｋＨｚと２３ｋＨｚでＦＳＫ変調されている場合には、ＢＰＦ６０の中心周波数（ろ波中心周波数）を２２ｋＨｚとして、２１ｋＨｚ〜２３ｋＨｚの信号を抽出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の高速記録化要求に伴って、光ディスクを線速度一定（ＣＬＶ）から角速度一定（ＣＡＶ）で駆動制御して外周方向において転送レートの改善を図るとともにスピンドルモータの負荷低減を図ることが提案されている。この場合、トラックに埋め込まれたウォブル信号はＣＬＶ制御のときに一定の周波数（２２ｋＨｚ）となるように形成されていることから、ＣＡＶ制御を行うウォブル信号の中心周波数が半径方向に変動し、狭帯域のＢＰＦ５０ではディスク全周にわたってウォブル信号を取り出すことが困難となる問題がある。
【０００８】
もちろん、ウォブル信号自体をＣＡＶ制御に対応させて光ディスクに形成することも考えられるが、従来のＣＬＶ制御との互換性が確保できない問題が生じる。
【０００９】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みなされたものであり、その目的は、
ＣＬＶ制御あるいはＣＡＶ制御を問わず、確実にウォブル信号を再生することができる装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、蛇行させたトラックを有する光ディスクを回転駆動する駆動手段と、前記光ディスクに光ビームを照射する照射手段と、前記光ディスクからの反射光を受光し電気信号として出力する受光手段と、前記受光手段の出力信号から前記トラックの蛇行に対応するウォブル信号を再生するウォブル信号再生手段とを有する光ディスク装置であって、前記ウォブル信号再生手段は、前記駆動手段による回転駆動の範囲内において前記ウォブル信号が通過できる帯域を有する広帯域バンドパスフィルタと、前記広帯域バンドパスフィルタを通過した信号から前記ウォブル信号の略中心周波数を検出する手段と、前記ウォブル信号の略中心周波数に応じてそのろ波中心周波数が設定され、前記ウォブル信号を抽出する狭帯域バンドパスフィルタとを有することを特徴とする。
【００１１】
本装置において、前記略中心周波数が許容変動範囲内であるか否かを判定する手段
を有し、許容変動範囲内でない場合に前記狭帯域バンドパスフィルタの出力に代えて前記広帯域バンドパスフィルタを通過した信号をウォブル信号として出力することが好適である。
【００１３】
本装置において、前記駆動手段は、前記光ディスクを角速度一定（ＣＡＶ）で回転駆動することができる。
【００１４】
また、本装置において、前記駆動手段は、前記光ディスクを線速度一定で回転駆動し、前記検出手段は、前記照射手段のシーク直後において検出することができる。
【００１５】
このように、本発明の光ディスク装置においては、ウォブル信号の中心周波数が変動するような場合、その中心周波数をまず検出し、次に検出された中心周波数に基づいてＢＰＦなどの抽出手段でウォブル信号を抽出するので、ＣＬＶ制御のときに一定の周波数となるようにトラックがウォブルされた光ディスクをＣＡＶ制御しても、確実にウォブル信号を抽出しアドレス情報を得ることができる。
【００１６】
なお、ウォブル信号の中心周波数が変動する場合としては、ＣＡＶ制御の他、ＣＬＶ制御であってもシーク直後は回転数が不安定の場合があり、この場合にも検出手段によりウォブル信号の中心周波数を検出できるので高速にアドレス情報を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
＜第１実施形態＞
図１には、本実施形態に係る光ディスク装置の構成ブロック図が示されている。記録可能（あるいは書き換え可能型）の光ディスク１０には、アドレス情報としてのＡＴＩＰに基づいてウォブルされた案内トラックが形成されており、光ディスク１０はスピンドルモータ１２により中心軸回りに回転駆動される。スピンドルモータ１２は回転駆動部１４からの駆動制御信号に基づき制御され、回転駆動部１４は光ディスク１０が角速度一定（ＣＡＶ）となるように制御する。
【００１９】
光ディスク１０の記録面と対向する位置には光ピックアップ部１６が設けられている。光ピックアップ部１６は、光ビームを照射するＬＤ、ＬＤ駆動装置、ＬＤから射出された光ビームを光ディスク１０の記録面に導くとともに光ディスク１０の表面で反射した反射光を分光する光学系及び反射光を受光し電気信号として出力する複数の光検出器を含んで構成され、送り機構により光ディスク１０の半径方向に駆動される。光ピックアップ部１６のＬＤは、再生時には再生パワーの光ビームを射出し、記録時には記録信号で変調され再生パワーと記録パワー（再生パワー＜記録パワー）が混在する光ビームを射出する。ＬＤから射出され光ディスク１０に照射された光ビームは、再生時には光ディスク１０に形成されているピット及びウォブルされたトラックにより強度変調され、記録時にはピット形成時に伴う変調及びウォブルされたトラックにより強度変調され、反射光として光検出器に入射する。光検出器は、光ディスク１０の半径方向に分割されて複数設けられ、反射光の強度に応じた電気信号を出力する。光検出器は、実際には既述したように４分割のフォトダイオードで構成されるが、本実施形態においても説明の都合上、光ディスク１０の半径方向に分割されて光検出器Ａ、光検出器Ｂとして存在するものとする。光検出器からの反射光に応じた出力信号は、ウォブル信号再生部１８に供給される。
【００２０】
ウォブル信号再生部１８は、出力信号に含まれるＥＦＭ変調成分を除去してウォブル信号を取り出し、さらにウォブル信号からアドレス情報を復調して制御部２０に供給する。ウォブル信号再生部１８は、基本的には従来と同様にサンプルホールド回路及びＢＰＦを備え、制御部２０から供給されるサンプリングパルス（再生パワー時に同期したサンプリングパルス）に応じて出力信号をサンプリングし、さらにＢＰＦでウォブル信号を抽出するが、ＣＡＶ制御の場合には半径方向でウォブル信号の中心周波数は変化するので単に固定的なＢＰＦを用いたのではウォブル信号を抽出することはできない。そこで、本実施形態におけるウォブル信号再生部１８は、ＢＰＦを２つ設け、第１のＢＰＦでウォブル信号のおおよその中心周波数を検出し、第２のＢＰＦの中心周波数を検出した中心周波数に設定することでウォブル信号を確実に抽出している。ウォブル信号再生部１８の詳細についてはさらに後述する。
【００２１】
制御部２０は、具体的にはマイクロコンピュータで構成され、回転駆動部１４、光ピックアップ部１６及びウォブル信号再生部１８を統合的に制御する。具体的には、光ピックアップ部１６を半径方向に送り制御するとともにＬＥＤのパワーを記録信号に基づき制御し、またウォブル信号再生部１８に対してサンプリングパルスを供給してサンプリングタイミングを制御する。ウォブル信号再生部１８で得られたアドレス情報は、制御部２０に供給されて光ピックアップ部１６の現在位置制御に用いられる。
【００２２】
なお、実際には光ピックアップ部１６からの出力信号は、ウォブル信号再生部１８の他に、フォーカスエラー信号生成回路やトラッキングエラー信号生成回路にも供給され、これらに基づいて制御部２０は光ピックアップ部１６のフォーカス及びトラッキングを制御するが、これらについては従来技術と同様であるので説明を省略する。また、光ピックアップ部１６からの出力信号は、ＥＦＭ復調回路にも供給されて記録データの再生が行われるが、これについても従来と同様であるため省略する。
【００２３】
図２には、ＣＬＶ制御の場合とＣＡＶ制御の場合のウォブル信号の中心周波数変化の様子が示されている。図において、横軸は光ディスク１０の半径、縦軸はウォブル信号の中心周波数である。ＣＬＶ制御の場合、ウォブル信号はその中心周波数が一定となるように案内トラックを蛇行させて形成されているため半径によらず中心周波数は一定である。一方、ＣＡＶ制御の場合には外周にいくほど線速度が増大するため、ウォブル信号の中心周波数も増大する。具体的には、ウォブル信号の中心周波数は半径に比例して単調増加し、内周から外周までほぼ２．５倍の相違が生じる。本実施形態におけるウォブル信号再生部１８は、このように変化するウォブル信号の中心周波数が現在どの値であるのかを検出し、検出した周波数にＢＰＦの中心周波数を設定することでウォブル信号を抽出する。
【００２４】
図３には、図１におけるウォブル信号再生部１８の回路構成図が示されている。光検出器Ａ、Ｂの出力信号をそれぞれサンプルホールドするサンプルホールド回路１８ａ、１８ｂ、サンプルホールド回路１８ａ、１８ｂの出力を増幅する増幅器１８ｃ、１８ｄ、増幅された両信号の差分を演算することでＥＦＭ変調成分を除去する差動器１８ｅは従来と同様である。
【００２５】
一方、本実施形態のウォブル信号再生部１８は、差動器１８ｅの後段に２つの周波数制御型ＢＰＦ１８ｆ、１８ｋを有する。周波数制御型ＢＰＦとは、入力される信号の周波数（あるいは周波数に応じた制御信号）に応じてその中心周波数（ろ波中心周波数）が設定されるＢＰＦであり、差動器１８ｅからの信号は、第１のＢＰＦ１８ｆ及び第２のＢＰＦ１８ｋに供給される。
【００２６】
第１のＢＰＦ１８ｆは、基準周波数器１８ｇからの周波数信号によりＣＡＶ全域でウォブル信号を通過させるような帯域に設定される。一方、図２に示された周波数範囲以外の周波数成分はノイズとして除去される。もちろん、このような広帯域の通過特性を有するため、第１のＢＰＦ１８ｆからの信号には本来のウォブル信号の他、その近傍の周波数のノイズも含まれることになり、このままでは所望のエラーレートでアドレス情報を復調することは困難である。
【００２７】
第１のＢＰＦ１８ｆからの信号は、コンパレータ１８ｈ及び周波数検出器１８ｉに供給される。コンパレータ１８ｈ及び周波数検出器１８ｉでは、ＢＰＦ１８ｆを通過した信号のゼロ点及びその周期を検出することでウォブル信号のおおよその中心周波数を検出する。検出されたウォブル信号の周波数は、ウォブル信号の周波数をモニタするための信号として外部に出力されるとともに、スイッチ制御回路１８ｍ並びに周波数変換器１８ｊに供給される。スイッチ制御回路１８ｍは、ウォブル信号の中心周波数を検出できたか否かを判定するための回路であり、周波数変換器１８ｊは、供給された周波数に応じた制御信号を第２のＢＰＦ１８ｋに出力する。
【００２８】
第２のＢＰＦ１８ｋは、第１のＢＰＦ１８ｆと異なり狭帯域を通過するフィルタで、周波数変換器１８ｊからの制御信号によりその中心周波数（ろ波中心周波数）がＢＰＦ１８ｆ、コンパレータ１８ｈ及び周波数検出器１８ｉで検出された周波数、すなわちウォブル信号の中心周波数に設定され、差動器１８ｅの出力からウォブル信号のみを抽出する。抽出されたウォブル信号はスイッチ回路１８ｎに供給される。
【００２９】
スイッチ回路１８ｎには、第２のＢＰＦ１８ｋからのウォブル信号の他、第１のＢＰＦ１８ｆからの信号も供給され、スイッチ制御回路１８ｍからの切替信号によりいずれかの信号を切り替えて出力する。具体的には、周波数検出器１８ｉで許容変動範囲内で周波数が検出されている場合はウォブル信号の中心周波数が精度よく検出されているとして第２のＢＰＦ１８ｋからの信号をウォブル信号として出力し、周波数検出器１８ｉで周波数を安定的に検出できない場合は過渡的に第１のＢＰＦ１８ｆからの信号をウォブル信号として出力する。このように、スイッチ制御回路１８ｍ及びスイッチ回路１８ｎは、ＣＡＶに伴って変化するウォブル信号の中心周波数を検出できた場合には狭帯域である第２のＢＰＦ１８ｋからの高精度なウォブル信号を選択し、ウォブル信号の中心周波数を検出できない場合には広帯域である第１のＢＰＦ１８ｆからのウォブル信号を選択出力することで安定的な動作を確保しているが、これらスイッチ制御回路１８ｍ及びスイッチ回路１８ｎを設けることなく、第２のＢＰＦ１８ｋで抽出したウォブル信号をそのまま出力することも可能である。スイッチ回路１８ｎから出力されたウォブル信号は復調器１８ｐに供給され、アドレス情報が復調されて制御部２０に供給される。
【００３０】
このように、本実施形態では、第１のＢＰＦ１８ｆでウォブル信号の中心周波数を検出し、この検出結果に基づいて第２のＢＰＦの中心周波数を設定することで、ウォブル信号の中心周波数が一定ではなく変動しても、確実にウォブル信号を再生してアドレス情報を高精度に、かつ迅速に得ることができる。
【００３１】
なお、本実施形態において、光ディスク１０をＣＬＶ制御で回転駆動する場合には、第１のＢＰＦ１８ｆの動作を停止し（全ての信号をカットする）、周波数変換器１８ｊからの制御信号により第２のＢＰＦ１８ｋの中心周波数（ろ波周波数）を２２ｋＨｚに設定して、２１ｋＨｚ〜２３ｋＨｚの信号を抽出すればよい。
【００３２】
＜第２実施形態＞
図４には、本実施形態に係るウォブル信号再生部１８の回路構成が示されている。上述した第１実施形態では、２つのＢＰＦを用い、第１のＢＰＦでウォブル信号の中心周波数を検出し、第２のＢＰＦでウォブル信号を抽出しているが、本実施形態では従来と同様に単一のＢＰＦでウォブル信号を抽出する。ＣＡＶ制御の場合、図２に示されたようにウォブル信号の中心周波数は半径に比例して増大する。この比例関係は光ディスク１０の角速度から一義的に決定されるから、半径からその位置におけるウォブル信号の中心周波数を計算で求めることができる。本実施形態では、この事実に着目してＢＰＦの中心周波数を演算により検出し、検出された中心周波数にＢＰＦの中心周波数を設定することでウォブル信号を確実に抽出する。
【００３３】
図４において、光検出器Ａ、Ｂからの出力信号はサンプルホールド回路１８ａ、１８ｂに供給される。サンプルホールド回路１８ａ、１８ｂでは制御部２０からのサンプリングパルスに応じてＬＤが再生パワーの期間において信号をサンプルホールドする。サンプルホールドされた信号はそれぞれ増幅器１８ｃ、１８ｄで増幅されて差動器１８ｅに供給される。差動器１８ｅでは２つの信号の差分を演算することでＥＦＭ変調成分を除去し、ＢＰＦ１８ｑに供給する。これらサンプルホールド回路１８ａ、１８ｂ〜差動器１８ｅの処理は従来と同様である。
【００３４】
一方、本実施形態におけるＢＰＦ１８ｑも周波数制御型ＢＰＦであり、その中心周波数は制御部２０からの制御信号に基づいて設定される。制御部２０は、光ピックアップ部１６を要求されたアドレス位置まで移動させるシーク命令を受けると、そのシーク命令に含まれる移動先のアドレスから移動先のディスク内半径位置を算出し、さらに算出された半径位置におけるウォブル信号の中心周波数を算出する。そして、得られた中心周波数に応じた制御信号をＢＰＦ１８ｑに供給する。すなわち、第１実施形態では第１のＢＰＦ１８ｆ、コンパレータ１８ｈ及び周波数検出器１８ｉがウォブル信号の中心周波数を検出する検出手段として機能しているが、本実施形態では制御部２０が検出手段として機能する。ＢＰＦ１８ｑは、制御部２０からの制御信号に基づいて設定された中心周波数でウォブル信号を抽出し、復調器１８ｐに供給してアドレス情報を復調する。
【００３５】
図５には、本実施形態における制御部２０の処理フローチャートが示されている。制御部２０は、シーク命令を受けると（Ｓ１０１）、そのシーク先アドレスから半径ｒを算出する（Ｓ１０２）。そして、算出された半径ｒにおけるウォブル信号の中心周波数を演算により算出する（Ｓ１０３）。具体的には、制御部２０は角速度により定まる中心周波数と半径との間の比例式ｆ＝ａ・ｒ（ａは比例係数、ｒは半径、ｆは中心周波数）をＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ２０ａに予め記憶し、算出したｒをこの式に代入して中心周波数ｆを求めればよい。もちろん、半径ｒと中心周波数との対応関係をテーブルとしてＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ２０ａに予め記憶しておき、このテーブルを参照することで半径ｒに対応する中心周波数を求めてもよい。中心周波数を演算により検出した後、制御部２０はＢＰＦ１８ｑに制御信号を供給し、ＢＰＦ１８ｑの中心周波数を調整する（Ｓ１０４）。
【００３６】
このように、本実施形態では、制御部２０で演算によりウォブル信号の中心周波数を検出するので、部品点数を削減しつつウォブル信号を確実に再生することができる。
【００３７】
なお、本実施形態において、演算により検出したウォブル信号の中心周波数にＢＰＦ１８ｑの中心周波数を設定した後、復調器１８ｐでアドレス情報を復調する際のエラーレートが所望の値に達しない場合等には、さらに演算により検出したウォブル信号の中心周波数ｆに対して所定量Δｆだけ周波数を増減し、最適周波数を探索する処理を追加してもよい。これにより、演算精度が比較的低い場合でもＢＰＦ１８ｑを短時間に最適値に収束させることができる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態についてＣＡＶ制御の場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ウォブル信号の中心周波数が変動するおそれがある場合に広く適用することができる。例えば、ＣＬＶ制御の場合においても、通常は図２に示されるようにウォブル信号の中心周波数は一定であるが、シーク直後においては回転数が安定せず、ウォブル信号の中心周波数が変動する場合がある。このような場合には、上述した第１実施形態のようにシーク直後で回転数が安定するまでは第１のＢＰＦ１８ｆなどでウォブル信号の中心周波数を検出し、検出されたウォブル信号の中心周波数に第２のＢＰＦ１８ｋの中心周波数を設定することで、確実にウォブル信号を再生でき、アドレス情報復調の精度並びに速度を向上させることができる。具体的な処理としては、制御部２０でシーク直後であるか否かを判定し、シーク後所定時間経過するまではウォブル信号の中心周波数を検出し、ＢＰＦ１８ｋのろ波周波数を検出された中心周波数に設定すればよい。
【００３９】
さらに、本発明は光ディスク１０をＣＬＶ制御あるいはＣＡＶ制御のいずれかで回転駆動する場合のみならず、ＣＬＶ制御とＣＡＶ制御を混在させて回転駆動する（例えば、ある半径範囲ではＣＬＶ制御を行い、別の半径範囲ではＣＡＶ制御を行うなど）場合にも適用できることは言うまでもない。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＣＬＶ制御あるいはＣＡＶ制御を問わず、確実にウォブル信号を再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態の全体構成図である。
【図２】 ＣＬＶ制御とＣＡＶ制御のウォブル信号中心周波数の変化を示すグラフ図である。
【図３】 図１におけるウォブル信号再生部の回路構成図である。
【図４】 図１におけるウォブル信号再生部の他の回路構成図である。
【図５】 図４における制御部の処理フローチャートである。
【図６】 従来のウォブル信号再生部の回路構成図である。
【符号の説明】
１０ 光ディスク、１２ スピンドルモータ、１４ 回転駆動部、１６ 光ピックアップ部、１８ ウォブル信号再生部、２０ 制御部。
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク装置、特にＣＤ-ＲやＣＤ−ＲＷなどの記録可能あるいは書き換え可能な光ディスク装置のウォブル信号再生に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの記録可能（あるいは書き換え可能）な光ディスクにおいては、案内トラックを蛇行（ウォブル）させることで絶対情報時間（ＡＴＩＰ）やアドレス情報（ＡＤＩＰ）を埋め込んでいる。ＡＴＩＰやＡＤＩＰ（以下、これらを単にアドレス情報と称する）は、光ディスクの現在位置を知るために用いられ、このアドレス情報に基づいて記録／再生制御が行われる。
【０００３】
アドレス情報は、光ディスクからの反射光を受光して得られる電気信号に含まれるウォブル成分を取り出すことで再生することができる。例えば、光検出器として４分割のフォトダイオード（受光面をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとする）を用い、受光面Ａ、Ｄと受光面Ｂ、Ｃが光ディスクの半径方向に分割されているとすると、ピットの有無により変調（ＥＦＭ変調）された反射光を受光して得られる信号は両受光面で同位相となり、ウォブル信号は両受光面で逆位相となる。したがって、それぞれの出力信号の差動をとることでＥＦＭ変調成分を除去し、ウォブル信号のみを取り出すことができる。
【０００４】
図６には、従来の光ディスク装置におけるウォブル信号再生系の構成ブロック図が示されている。光ディスクの半径方向に分割された２つの光検出器Ａ、Ｂ（４分割のフォトダイオードの場合、受光面Ａ、Ｄをまとめて光検出器Ａ、受光面Ｂ、Ｃをまとめて光検出器Ｂとみなすことができる）で光ディスクからの反射光を受光し、それぞれ反射光強度に応じた信号を出力する。光検出器Ｂの出力信号はサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）５０に供給され、光検出器Ａの出力信号はサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）５２に供給される。一方、サンプルホールド回路５０、５２にはそれぞれ光ディスクに照射される光ビームが再生パワー時であるタイミングに同期したサンプリングパルスが供給され、サンプルホールド回路５０、５２はこのサンプリングパルスに応じて光ビームが再生パワーである期間において出力信号をサンプリングする。
【０００５】
なお、再生パワーである期間においてサンプリングするのは再生パワーと記録パワーが交互に光ディスクに照射される記録時に関してであり、光ディスクに記録された情報を読み出す再生時に関しては常に再生パワーであるためサンプルホールド回路５０、５２をスルーすることが可能である。
【０００６】
サンプルホールドされた信号はそれぞれ増幅器５４、５６で所定の増幅率で増幅され、差動器５８に供給されて両信号の差分が演算される。差動器５８で差分を演算する理由は、上述したようにＥＦＭ変調成分を除去するためである。差動器５８からの出力信号は、さらにバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６０に供給される。ＢＰＦ６０では入力信号から所定のウォブル周波数（例えば２２ｋＨｚ）近傍の成分のみを抽出しウォブル信号として出力する。具体的には、アドレス情報が２２ｋＨｚを中心として２１ｋＨｚと２３ｋＨｚでＦＳＫ変調されている場合には、ＢＰＦ６０の中心周波数（ろ波中心周波数）を２２ｋＨｚとして、２１ｋＨｚ〜２３ｋＨｚの信号を抽出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の高速記録化要求に伴って、光ディスクを線速度一定（ＣＬＶ）から角速度一定（ＣＡＶ）で駆動制御して外周方向において転送レートの改善を図るとともにスピンドルモータの負荷低減を図ることが提案されている。この場合、トラックに埋め込まれたウォブル信号はＣＬＶ制御のときに一定の周波数（２２ｋＨｚ）となるように形成されていることから、ＣＡＶ制御を行うウォブル信号の中心周波数が半径方向に変動し、狭帯域のＢＰＦ５０ではディスク全周にわたってウォブル信号を取り出すことが困難となる問題がある。
【０００８】
もちろん、ウォブル信号自体をＣＡＶ制御に対応させて光ディスクに形成することも考えられるが、従来のＣＬＶ制御との互換性が確保できない問題が生じる。
【０００９】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みなされたものであり、その目的は、
ＣＬＶ制御あるいはＣＡＶ制御を問わず、確実にウォブル信号を再生することができる装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、蛇行させたトラックを有する光ディスクを回転駆動する駆動手段と、前記光ディスクに光ビームを照射する照射手段と、前記光ディスクからの反射光を受光し電気信号として出力する受光手段と、前記受光手段の出力信号から前記トラックの蛇行に対応するウォブル信号を再生するウォブル信号再生手段とを有する光ディスク装置であって、前記ウォブル信号再生手段は、前記駆動手段による回転駆動の範囲内において前記ウォブル信号が通過できる帯域を有する広帯域バンドパスフィルタと、前記広帯域バンドパスフィルタを通過した信号から前記ウォブル信号の略中心周波数を検出する手段と、前記ウォブル信号の略中心周波数に応じてそのろ波中心周波数が設定され、前記ウォブル信号を抽出する狭帯域バンドパスフィルタとを有することを特徴とする。
【００１１】
本装置において、前記略中心周波数が許容変動範囲内であるか否かを判定する手段
を有し、許容変動範囲内でない場合に前記狭帯域バンドパスフィルタの出力に代えて前記広帯域バンドパスフィルタを通過した信号をウォブル信号として出力することが好適である。
【００１３】
本装置において、前記駆動手段は、前記光ディスクを角速度一定（ＣＡＶ）で回転駆動することができる。
【００１４】
また、本装置において、前記駆動手段は、前記光ディスクを線速度一定で回転駆動し、前記検出手段は、前記照射手段のシーク直後において検出することができる。
【００１５】
このように、本発明の光ディスク装置においては、ウォブル信号の中心周波数が変動するような場合、その中心周波数をまず検出し、次に検出された中心周波数に基づいてＢＰＦなどの抽出手段でウォブル信号を抽出するので、ＣＬＶ制御のときに一定の周波数となるようにトラックがウォブルされた光ディスクをＣＡＶ制御しても、確実にウォブル信号を抽出しアドレス情報を得ることができる。
【００１６】
なお、ウォブル信号の中心周波数が変動する場合としては、ＣＡＶ制御の他、ＣＬＶ制御であってもシーク直後は回転数が不安定の場合があり、この場合にも検出手段によりウォブル信号の中心周波数を検出できるので高速にアドレス情報を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
＜第１実施形態＞
図１には、本実施形態に係る光ディスク装置の構成ブロック図が示されている。記録可能（あるいは書き換え可能型）の光ディスク１０には、アドレス情報としてのＡＴＩＰに基づいてウォブルされた案内トラックが形成されており、光ディスク１０はスピンドルモータ１２により中心軸回りに回転駆動される。スピンドルモータ１２は回転駆動部１４からの駆動制御信号に基づき制御され、回転駆動部１４は光ディスク１０が角速度一定（ＣＡＶ）となるように制御する。
【００１９】
光ディスク１０の記録面と対向する位置には光ピックアップ部１６が設けられている。光ピックアップ部１６は、光ビームを照射するＬＤ、ＬＤ駆動装置、ＬＤから射出された光ビームを光ディスク１０の記録面に導くとともに光ディスク１０の表面で反射した反射光を分光する光学系及び反射光を受光し電気信号として出力する複数の光検出器を含んで構成され、送り機構により光ディスク１０の半径方向に駆動される。光ピックアップ部１６のＬＤは、再生時には再生パワーの光ビームを射出し、記録時には記録信号で変調され再生パワーと記録パワー（再生パワー＜記録パワー）が混在する光ビームを射出する。ＬＤから射出され光ディスク１０に照射された光ビームは、再生時には光ディスク１０に形成されているピット及びウォブルされたトラックにより強度変調され、記録時にはピット形成時に伴う変調及びウォブルされたトラックにより強度変調され、反射光として光検出器に入射する。光検出器は、光ディスク１０の半径方向に分割されて複数設けられ、反射光の強度に応じた電気信号を出力する。光検出器は、実際には既述したように４分割のフォトダイオードで構成されるが、本実施形態においても説明の都合上、光ディスク１０の半径方向に分割されて光検出器Ａ、光検出器Ｂとして存在するものとする。光検出器からの反射光に応じた出力信号は、ウォブル信号再生部１８に供給される。
【００２０】
ウォブル信号再生部１８は、出力信号に含まれるＥＦＭ変調成分を除去してウォブル信号を取り出し、さらにウォブル信号からアドレス情報を復調して制御部２０に供給する。ウォブル信号再生部１８は、基本的には従来と同様にサンプルホールド回路及びＢＰＦを備え、制御部２０から供給されるサンプリングパルス（再生パワー時に同期したサンプリングパルス）に応じて出力信号をサンプリングし、さらにＢＰＦでウォブル信号を抽出するが、ＣＡＶ制御の場合には半径方向でウォブル信号の中心周波数は変化するので単に固定的なＢＰＦを用いたのではウォブル信号を抽出することはできない。そこで、本実施形態におけるウォブル信号再生部１８は、ＢＰＦを２つ設け、第１のＢＰＦでウォブル信号のおおよその中心周波数を検出し、第２のＢＰＦの中心周波数を検出した中心周波数に設定することでウォブル信号を確実に抽出している。ウォブル信号再生部１８の詳細についてはさらに後述する。
【００２１】
制御部２０は、具体的にはマイクロコンピュータで構成され、回転駆動部１４、光ピックアップ部１６及びウォブル信号再生部１８を統合的に制御する。具体的には、光ピックアップ部１６を半径方向に送り制御するとともにＬＥＤのパワーを記録信号に基づき制御し、またウォブル信号再生部１８に対してサンプリングパルスを供給してサンプリングタイミングを制御する。ウォブル信号再生部１８で得られたアドレス情報は、制御部２０に供給されて光ピックアップ部１６の現在位置制御に用いられる。
【００２２】
なお、実際には光ピックアップ部１６からの出力信号は、ウォブル信号再生部１８の他に、フォーカスエラー信号生成回路やトラッキングエラー信号生成回路にも供給され、これらに基づいて制御部２０は光ピックアップ部１６のフォーカス及びトラッキングを制御するが、これらについては従来技術と同様であるので説明を省略する。また、光ピックアップ部１６からの出力信号は、ＥＦＭ復調回路にも供給されて記録データの再生が行われるが、これについても従来と同様であるため省略する。
【００２３】
図２には、ＣＬＶ制御の場合とＣＡＶ制御の場合のウォブル信号の中心周波数変化の様子が示されている。図において、横軸は光ディスク１０の半径、縦軸はウォブル信号の中心周波数である。ＣＬＶ制御の場合、ウォブル信号はその中心周波数が一定となるように案内トラックを蛇行させて形成されているため半径によらず中心周波数は一定である。一方、ＣＡＶ制御の場合には外周にいくほど線速度が増大するため、ウォブル信号の中心周波数も増大する。具体的には、ウォブル信号の中心周波数は半径に比例して単調増加し、内周から外周までほぼ２．５倍の相違が生じる。本実施形態におけるウォブル信号再生部１８は、このように変化するウォブル信号の中心周波数が現在どの値であるのかを検出し、検出した周波数にＢＰＦの中心周波数を設定することでウォブル信号を抽出する。
【００２４】
図３には、図１におけるウォブル信号再生部１８の回路構成図が示されている。光検出器Ａ、Ｂの出力信号をそれぞれサンプルホールドするサンプルホールド回路１８ａ、１８ｂ、サンプルホールド回路１８ａ、１８ｂの出力を増幅する増幅器１８ｃ、１８ｄ、増幅された両信号の差分を演算することでＥＦＭ変調成分を除去する差動器１８ｅは従来と同様である。
【００２５】
一方、本実施形態のウォブル信号再生部１８は、差動器１８ｅの後段に２つの周波数制御型ＢＰＦ１８ｆ、１８ｋを有する。周波数制御型ＢＰＦとは、入力される信号の周波数（あるいは周波数に応じた制御信号）に応じてその中心周波数（ろ波中心周波数）が設定されるＢＰＦであり、差動器１８ｅからの信号は、第１のＢＰＦ１８ｆ及び第２のＢＰＦ１８ｋに供給される。
【００２６】
第１のＢＰＦ１８ｆは、基準周波数器１８ｇからの周波数信号によりＣＡＶ全域でウォブル信号を通過させるような帯域に設定される。一方、図２に示された周波数範囲以外の周波数成分はノイズとして除去される。もちろん、このような広帯域の通過特性を有するため、第１のＢＰＦ１８ｆからの信号には本来のウォブル信号の他、その近傍の周波数のノイズも含まれることになり、このままでは所望のエラーレートでアドレス情報を復調することは困難である。
【００２７】
第１のＢＰＦ１８ｆからの信号は、コンパレータ１８ｈ及び周波数検出器１８ｉに供給される。コンパレータ１８ｈ及び周波数検出器１８ｉでは、ＢＰＦ１８ｆを通過した信号のゼロ点及びその周期を検出することでウォブル信号のおおよその中心周波数を検出する。検出されたウォブル信号の周波数は、ウォブル信号の周波数をモニタするための信号として外部に出力されるとともに、スイッチ制御回路１８ｍ並びに周波数変換器１８ｊに供給される。スイッチ制御回路１８ｍは、ウォブル信号の中心周波数を検出できたか否かを判定するための回路であり、周波数変換器１８ｊは、供給された周波数に応じた制御信号を第２のＢＰＦ１８ｋに出力する。
【００２８】
第２のＢＰＦ１８ｋは、第１のＢＰＦ１８ｆと異なり狭帯域を通過するフィルタで、周波数変換器１８ｊからの制御信号によりその中心周波数（ろ波中心周波数）がＢＰＦ１８ｆ、コンパレータ１８ｈ及び周波数検出器１８ｉで検出された周波数、すなわちウォブル信号の中心周波数に設定され、差動器１８ｅの出力からウォブル信号のみを抽出する。抽出されたウォブル信号はスイッチ回路１８ｎに供給される。
【００２９】
スイッチ回路１８ｎには、第２のＢＰＦ１８ｋからのウォブル信号の他、第１のＢＰＦ１８ｆからの信号も供給され、スイッチ制御回路１８ｍからの切替信号によりいずれかの信号を切り替えて出力する。具体的には、周波数検出器１８ｉで許容変動範囲内で周波数が検出されている場合はウォブル信号の中心周波数が精度よく検出されているとして第２のＢＰＦ１８ｋからの信号をウォブル信号として出力し、周波数検出器１８ｉで周波数を安定的に検出できない場合は過渡的に第１のＢＰＦ１８ｆからの信号をウォブル信号として出力する。このように、スイッチ制御回路１８ｍ及びスイッチ回路１８ｎは、ＣＡＶに伴って変化するウォブル信号の中心周波数を検出できた場合には狭帯域である第２のＢＰＦ１８ｋからの高精度なウォブル信号を選択し、ウォブル信号の中心周波数を検出できない場合には広帯域である第１のＢＰＦ１８ｆからのウォブル信号を選択出力することで安定的な動作を確保しているが、これらスイッチ制御回路１８ｍ及びスイッチ回路１８ｎを設けることなく、第２のＢＰＦ１８ｋで抽出したウォブル信号をそのまま出力することも可能である。スイッチ回路１８ｎから出力されたウォブル信号は復調器１８ｐに供給され、アドレス情報が復調されて制御部２０に供給される。
【００３０】
このように、本実施形態では、第１のＢＰＦ１８ｆでウォブル信号の中心周波数を検出し、この検出結果に基づいて第２のＢＰＦの中心周波数を設定することで、ウォブル信号の中心周波数が一定ではなく変動しても、確実にウォブル信号を再生してアドレス情報を高精度に、かつ迅速に得ることができる。
【００３１】
なお、本実施形態において、光ディスク１０をＣＬＶ制御で回転駆動する場合には、第１のＢＰＦ１８ｆの動作を停止し（全ての信号をカットする）、周波数変換器１８ｊからの制御信号により第２のＢＰＦ１８ｋの中心周波数（ろ波周波数）を２２ｋＨｚに設定して、２１ｋＨｚ〜２３ｋＨｚの信号を抽出すればよい。
【００３２】
＜第２実施形態＞
図４には、本実施形態に係るウォブル信号再生部１８の回路構成が示されている。上述した第１実施形態では、２つのＢＰＦを用い、第１のＢＰＦでウォブル信号の中心周波数を検出し、第２のＢＰＦでウォブル信号を抽出しているが、本実施形態では従来と同様に単一のＢＰＦでウォブル信号を抽出する。ＣＡＶ制御の場合、図２に示されたようにウォブル信号の中心周波数は半径に比例して増大する。この比例関係は光ディスク１０の角速度から一義的に決定されるから、半径からその位置におけるウォブル信号の中心周波数を計算で求めることができる。本実施形態では、この事実に着目してＢＰＦの中心周波数を演算により検出し、検出された中心周波数にＢＰＦの中心周波数を設定することでウォブル信号を確実に抽出する。
【００３３】
図４において、光検出器Ａ、Ｂからの出力信号はサンプルホールド回路１８ａ、１８ｂに供給される。サンプルホールド回路１８ａ、１８ｂでは制御部２０からのサンプリングパルスに応じてＬＤが再生パワーの期間において信号をサンプルホールドする。サンプルホールドされた信号はそれぞれ増幅器１８ｃ、１８ｄで増幅されて差動器１８ｅに供給される。差動器１８ｅでは２つの信号の差分を演算することでＥＦＭ変調成分を除去し、ＢＰＦ１８ｑに供給する。これらサンプルホールド回路１８ａ、１８ｂ〜差動器１８ｅの処理は従来と同様である。
【００３４】
一方、本実施形態におけるＢＰＦ１８ｑも周波数制御型ＢＰＦであり、その中心周波数は制御部２０からの制御信号に基づいて設定される。制御部２０は、光ピックアップ部１６を要求されたアドレス位置まで移動させるシーク命令を受けると、そのシーク命令に含まれる移動先のアドレスから移動先のディスク内半径位置を算出し、さらに算出された半径位置におけるウォブル信号の中心周波数を算出する。そして、得られた中心周波数に応じた制御信号をＢＰＦ１８ｑに供給する。すなわち、第１実施形態では第１のＢＰＦ１８ｆ、コンパレータ１８ｈ及び周波数検出器１８ｉがウォブル信号の中心周波数を検出する検出手段として機能しているが、本実施形態では制御部２０が検出手段として機能する。ＢＰＦ１８ｑは、制御部２０からの制御信号に基づいて設定された中心周波数でウォブル信号を抽出し、復調器１８ｐに供給してアドレス情報を復調する。
【００３５】
図５には、本実施形態における制御部２０の処理フローチャートが示されている。制御部２０は、シーク命令を受けると（Ｓ１０１）、そのシーク先アドレスから半径ｒを算出する（Ｓ１０２）。そして、算出された半径ｒにおけるウォブル信号の中心周波数を演算により算出する（Ｓ１０３）。具体的には、制御部２０は角速度により定まる中心周波数と半径との間の比例式ｆ＝ａ・ｒ（ａは比例係数、ｒは半径、ｆは中心周波数）をＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ２０ａに予め記憶し、算出したｒをこの式に代入して中心周波数ｆを求めればよい。もちろん、半径ｒと中心周波数との対応関係をテーブルとしてＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ２０ａに予め記憶しておき、このテーブルを参照することで半径ｒに対応する中心周波数を求めてもよい。中心周波数を演算により検出した後、制御部２０はＢＰＦ１８ｑに制御信号を供給し、ＢＰＦ１８ｑの中心周波数を調整する（Ｓ１０４）。
【００３６】
このように、本実施形態では、制御部２０で演算によりウォブル信号の中心周波数を検出するので、部品点数を削減しつつウォブル信号を確実に再生することができる。
【００３７】
なお、本実施形態において、演算により検出したウォブル信号の中心周波数にＢＰＦ１８ｑの中心周波数を設定した後、復調器１８ｐでアドレス情報を復調する際のエラーレートが所望の値に達しない場合等には、さらに演算により検出したウォブル信号の中心周波数ｆに対して所定量Δｆだけ周波数を増減し、最適周波数を探索する処理を追加してもよい。これにより、演算精度が比較的低い場合でもＢＰＦ１８ｑを短時間に最適値に収束させることができる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態についてＣＡＶ制御の場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ウォブル信号の中心周波数が変動するおそれがある場合に広く適用することができる。例えば、ＣＬＶ制御の場合においても、通常は図２に示されるようにウォブル信号の中心周波数は一定であるが、シーク直後においては回転数が安定せず、ウォブル信号の中心周波数が変動する場合がある。このような場合には、上述した第１実施形態のようにシーク直後で回転数が安定するまでは第１のＢＰＦ１８ｆなどでウォブル信号の中心周波数を検出し、検出されたウォブル信号の中心周波数に第２のＢＰＦ１８ｋの中心周波数を設定することで、確実にウォブル信号を再生でき、アドレス情報復調の精度並びに速度を向上させることができる。具体的な処理としては、制御部２０でシーク直後であるか否かを判定し、シーク後所定時間経過するまではウォブル信号の中心周波数を検出し、ＢＰＦ１８ｋのろ波周波数を検出された中心周波数に設定すればよい。
【００３９】
さらに、本発明は光ディスク１０をＣＬＶ制御あるいはＣＡＶ制御のいずれかで回転駆動する場合のみならず、ＣＬＶ制御とＣＡＶ制御を混在させて回転駆動する（例えば、ある半径範囲ではＣＬＶ制御を行い、別の半径範囲ではＣＡＶ制御を行うなど）場合にも適用できることは言うまでもない。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＣＬＶ制御あるいはＣＡＶ制御を問わず、確実にウォブル信号を再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態の全体構成図である。
【図２】 ＣＬＶ制御とＣＡＶ制御のウォブル信号中心周波数の変化を示すグラフ図である。
【図３】 図１におけるウォブル信号再生部の回路構成図である。
【図４】 図１におけるウォブル信号再生部の他の回路構成図である。
【図５】 図４における制御部の処理フローチャートである。
【図６】 従来のウォブル信号再生部の回路構成図である。
【符号の説明】
１０ 光ディスク、１２ スピンドルモータ、１４ 回転駆動部、１６ 光ピックアップ部、１８ ウォブル信号再生部、２０ 制御部。
Claims (4)
- 蛇行させたトラックを有する光ディスクを回転駆動する駆動手段と、
前記光ディスクに光ビームを照射する照射手段と、
前記光ディスクからの反射光を受光し電気信号として出力する受光手段と、
前記受光手段の出力信号から前記トラックの蛇行に対応するウォブル信号を再生するウォブル信号再生手段と、
を有する光ディスク装置であって、
前記ウォブル信号再生手段は、
前記駆動手段による回転駆動の範囲内において前記ウォブル信号が通過できる帯域を有する広帯域バンドパスフィルタと、
前記広帯域バンドパスフィルタを通過した信号から前記ウォブル信号の略中心周波数を検出する手段と、
前記ウォブル信号の略中心周波数に応じてそのろ波中心周波数が設定され、前記ウォブル信号を抽出する狭帯域バンドパスフィルタと、
を有することを特徴とする光ディスク装置。 - 請求項１記載の装置において、
前記略中心周波数が許容変動範囲内であるか否かを判定する手段
を有し、許容変動範囲内でない場合に前記狭帯域バンドパスフィルタの出力に代えて前記広帯域バンドパスフィルタを通過した信号をウォブル信号として出力することを特徴とする光ディスク装置。 - 請求項１、２のいずれかに記載の装置において、
前記駆動手段は、前記光ディスクを角速度一定で回転駆動することを特徴とする光ディスク装置。 - 請求項１、２のいずれかに記載の装置において、
前記駆動手段は、前記光ディスクを線速度一定で回転駆動し、
前記検出手段は、前記照射手段のシーク直後において検出することを特徴とする光ディスク装置。
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