JP3831366B2 - Lpp信号検出方法および光ディスク装置 - Google Patents

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Description

本発明は、データを書き込み可能なDVDディスクのうち、グルーブにランドプリピット(LPP)が形成されているDVDディスクから読み取ったプッシュプル信号を所定のスライス信号によりスライス整形し、LPP成分を2値化したLPP信号を検出するLPP信号検出方法、およびこの方法を実行する光ディスク装置に関する。
データを書き込みできる記録系DVDディスクとして、DVD−R、DVD−RW、DVD+R、DVD+RW等がある。
DVDディスクは、記録層に相変化材料が用いられている。この記録層は保護層で挟みこまれて保護されており、また記録面側と反対側には反射層が設けられている。この記録層、保護層、反射層が透明基板であるポリカーボネートによって挟み込まれ、DVDディスクとして形成される。
図7にDVDディスクの記録面の形状を示す。
DVDディスクの記録面にはレーザ光を案内するためのグルーブ5(溝)が形成されているが、グルーブ5とグルーブ5の間がランド7として記録面側に突出してレーザ光が照射されて相変化する部位となる。グルーブ5は所定の周期で蛇行(ウォブル)して形成されており、光ディスク装置側にこの周期を時間情報として提供できる。光ディスク装置ではグルーブ5のウォブルに基づいて得られたウォブル信号を検出してディスク回転制御時の時間情報等に用いている。
特にDVD−R、DVD−RW等のディスクについては、ランド7と隣合うランド7の間には、所定間隔おきに孤立ピットとしてランドプリピット9(Land Pre-pit:LPP)が形成されている。ランドプリピット9(LPP)に基づいて得られる所定周期を有するLPP信号は、データ書き込み時における位置制御等を行なう際の時間情報として光ディスク装置内で利用される。
一方、DVDディスクをドライブする光ディスク装置では、装着されたDVDディスクに光ピックアップからレーザ光を照射し、光ピックアップ内でディスクからの反射光を受光している。光ピックアップ内での受光素子は複数個に分割された受光面を形成しており、各受光面で受光した反射光強度の差を検出することでプッシュプル信号が生成される。
このプッシュプル信号は、図8に示したような波形となる。
つまり、プッシュプル信号aは、グルーブの蛇行(ウォブル)に沿った振幅と波長を有するウォブル成分bと、ランドプリピット(LPP)の位置に該当するように所定間隔おきに形成されるパルス状のLPP成分cとが重ね合された波形となる。
具体的には、正弦波に近い形状のウォブル成分bのピーク部分(最大振幅値または最小振幅値)において、更に突出するパルス状の波形がLPP成分cである。
LPP成分cをプッシュプル信号aから抽出するには、レベル検知により行なわれるのが一般的である。
すなわち、ウォブル成分の最大振幅値部分にLPP成分が存する場合においては、ある一定以上の電圧(スライス信号)より大きい値を有している部分のみがLPP成分であるとし、スライス信号と比較してスライス信号よりも大きい電圧値を有する部位のみをLPP成分として抽出し、これを2値化したLPP信号を検出するのである(例えば特許文献1参照)。
特開2003−123260号公報(図3等)
上述したように、スライス信号を用いてLPP成分をプッシュプル信号から抽出する場合、スライス信号をどのレベルに設定しておくかが問題となってくる。
つまり、図9のAに示すように、ウォブル成分b自身にノイズが乗っている場合には、スライス信号のレベルをウォブル成分の最大振幅値に近づけすぎるとノイズまで拾ってしまうので正確なLPP成分を得ることができない。
一方、図9のBに示すように、スライス信号のレベルを上げすぎると、当該レベル位置ではLPP成分のピーク値を越えてしまうか、またはLPP成分のパルス幅が極めて狭くなってしまうことが考えられる。かかる場合には、拾うことができないLPP成分が存在し、LPP成分の漏れが生じてしまい、これも正確なLPP成分を得ることができない。
このため、スライス信号のレベルは、なるべくウォブル成分のピーク値付近であって、且つウォブル成分のノイズを拾わない位置に設定する必要性があるという課題があった。
なお、ここでの課題は、図8,9に基づいて説明しているので、スライス信号の電圧値はウォブル成分の最大振幅値付近が好ましいとしているが、LPP成分がウォブル成分の最小振幅値部分に存する形態も考えられる(図示せず)。したがって、スライス信号のレベルは、ウォブル成分の最大振幅値付近および最小振幅値付近を含めたピーク値付近が好ましい。
そこで、本発明は、正確にLPP信号を検出できる方法、およびこの方法を実行可能な光ディスク装置を提供することを目的とする。
本発明にかかるLPP信号検出方法によれば、グルーブにランドプリピット(LPP)が形成されているDVDディスクから、ウォブル成分と、ウォブル成分のピーク部分に位置するLPP成分とを含むプッシュプル信号を読み取り、読み取ったプッシュプル信号を所定のスライス信号でスライス整形して、LPP成分を2値化したLPP信号を検出するLPP信号検出方法において、前記スライス信号の電圧値を設定する際に、前記スライス信号の電圧値を前記ウォブル成分に接近させながら、得られたLPP信号の各パルスのパルス幅を検出して、該LPP信号のパルス幅のバラツキを数値化したバラツキ度を算出し、該バラツキ度が予め設定された閾値よりも大きくなるまで、前記スライス信号の電圧値を前記ウォブル成分に接近させ、バラツキ度が閾値よりも大きくなったときのスライス信号の電圧値に、予め設定してある補正値を加算または減算した電圧値をスライス信号の電圧値として設定することを特徴としている。
この方法によると、スライス信号の電圧値を徐々にウォブル成分に近づけて行きながら、スライスされて検出された複数のLPP信号をチェックし、このLPP信号のパルス幅が急激にバラツキを生じるようになった場合には、スライス信号がウォブル成分に重なったか、またはウォブル成分に乗ったノイズに重なったと判断することができる。そこで、スライス信号の電圧値を、ウォブル成分に重なったかまたはノイズに重なった位置よりもウォブル成分から離れる方向に若干移動させることにより、スライス信号の設定を、なるべくウォブル成分のピーク値に近づけ、しかもウォブル成分に接触したりノイズを拾わないようにし、正確なLPP信号の検出が可能となる。
前記スライス信号は、ウォブル成分と同一振幅で同一周期の波形を有するものであってもよい。
さらに、前記補正値は、DVDディスクのメーカ等の種類毎に、予め異なる値として設定されているとよい。
このように補正値を予めDVDディスクの種類毎に設定しておくことによって、各ディスク毎にバラツキがあるウォブル成分の振幅の大きさや、ノイズの乗りやすさ等を考慮して確実にLPP信号を検出可能なスライス信号のレベルを設定することができる。
本発明にかかる光ディスク装置によれば、プッシュプル信号をスライス信号に基づいてスライス整形して、LPP成分を2値化したLPP信号を検出するLPP信号検出手段と、前記スライス信号を生成するスライス信号生成手段とを具備する光ディスク装置において、
前記スライス信号の電圧値を前記ウォブル成分に接近させながら、得られたLPP信号の各パルスのパルス幅を検出して、該LPP信号のパルス幅のバラツキを数値化したバラツキ度を算出し、該バラツキ度が予め設定された閾値よりも大きくなるまで、前記スライス信号の電圧値を前記ウォブル成分に接近させ、バラツキ度が閾値よりも大きくなったときのスライス信号の電圧値に、予め設定してある補正値を加算または減算した電圧値をスライス信号の電圧値として設定するように、前記各構成を制御する制御手段を具備することを特徴としている。
この構成を採用することによって、装着されたDVDディスクからLPP信号を検出する場合において、スライス信号を徐々にウォブル成分に近づけて行きながら、スライスされて検出されたLPP信号をチェックし、このLPP信号が急激にバラツキを生じるようになった場合には、スライス信号のレベルがウォブル成分に重なったか、またはウォブル成分に乗ったノイズに重なったと判断することができる。そこで、スライス信号のレベルを、ウォブル成分に重なったかまたはノイズに重なった位置よりもウォブル成分から離れる方向に若干移動させることにより、スライス信号の設定を、なるべくウォブル成分のピーク値に近づけ、しかもウォブル信号に接触したりノイズを拾わないようにし、正確なLPP信号の検出が可能となる。
また、前記スライス信号生成手段は、ウォブル成分と同一振幅で同一周期の波形を有するスライス信号を生成することを特徴としてもよい。
さらに、前記補正値として、DVDディスクのメーカ等の種類毎に、予め異なる値が記憶された記憶手段を具備してもよい。
このように補正値を予めDVDディスクの種類毎に設定しておくことによって、各ディスク毎にバラツキがあるウォブル成分の振幅の大きさや、ノイズの乗りやすさ等を考慮して確実にLPP信号を検出可能なスライス信号のレベルを設定することができる。
本発明のLPP信号検出方法および光ディスク装置によれば、プッシュプル信号をスライス整形するためのスライス信号の設定を、ウォブル成分になるべく接近させ、しかもウォブル成分やウォブル成分に乗っているノイズには重なることがないようにできるので、漏れがなく確実にLPP信号の検出ができ、またノイズ等を誤ってLPP信号として認識してしまうこともないので正確にLPP信号を検出できる。
プッシュプル信号をスライス整形して、LPP信号を検出する際に用いるスライス信号のレベルの設定をウォブル成分から離れた位置から徐々にウォブル成分のピーク値に接近させていき、検出されたLPP信号を検討することでスライス信号のレベルがウォブル成分に接近しすぎか否かを判定することができることから、正確なLPP信号を検出可能な方法および構成を実現することができた。
以下、ランドプリピット(LPP)が形成されているDVDディスクからLPP信号を検出する事ができる光ディスク装置について説明する。DVDディスクの構造については従来の技術で説明したとおりであるのでここでは詳述しない。
図1に、本発明のLPP信号検出方法を実行する光ディスク装置について示し、光ディスク装置の構成と動作について説明する。
本装置はDVDとCDの両者をドライブ可能な装置であるので、DVDディスク装置とせずに、光ディスク装置とした。すなわち、光ディスク装置30は、CDおよびDVDの光ディスクを装着してデータ再生、データの書き込みを行うことができる。
光ディスク10は、スピンドルモータ12によって回転駆動され、光ディスク10の径方向に移動する光ピックアップ14によってデータ再生、およびデータの書き込みを行う。
光ピックアップ14は、レーザ光を照射するレーザダイオード(図示せず)、光ディスク10の記録層に焦点を合わせるための対物レンズ(図示せず)、光ディスク10から反射してくる反射光を受光する受光素子であるフォトダイオード15等を具備している。
フォトダイオード15は、複数個に分割された受光面を有しており、それぞれの受光面に受けた反射光強度の差分をとることで、反射光からプッシュプル信号aを読み出すことができる。フォトダイオード15は、プッシュプル信号aの他に、それぞれの受光面における反射光強度に基づいてトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号等の各信号を読み出すことができる。トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号は、サーボ制御部17に入力され、トラッキングサーボ、フォーカスサーボ、スピンドルサーボ等のサーボ制御に使用される。
光ピックアップ14には、LPP信号検出回路18が接続されている。LPP信号検出回路18としてはコンパレータ等が用いられる。
すなわち、LPP信号検出回路18には、光ピックアップ14で読み出されたプッシュプル信号aと、スライス信号dとが入力され、スライス信号dの電圧値(レベル)を基準としてプッシュプル信号aをスライス整形し、プッシュプル信号aに含まれているLPP成分cのみを抽出する。抽出されたLPP成分cは2値化され、デジタル信号として出力される。
LPP信号検出回路18には、スライス信号生成回路20が接続されている。本実施例におけるスライス信号生成回路20は、後述するような方法によりスライス信号の電圧値(レベル)を設定する。なお、本実施例のスライス信号dは、プッシュプル信号aをスルーレート処理して得た信号であって、ウォブル成分bと同一振幅で同一波長の信号である。スルーレート機能は、スライス信号生成回路20が有している機能である。
LPP信号検出回路18によって検出されたLPP信号eは、データの書き込み制御等を行うドライブ制御部24に入力される。ドライブ制御部24では、入力されたLPP信号eを時間情報として書き込み制御等を実行することができる。
符号26はLPP信号eを検出する動作制御を実行する制御部である。制御部26には、LPP信号eが入力される。
制御部26では、LPP信号e中の複数のパルスのそれぞれのパルス幅のバラツキ度を演算する演算機能を有している。ここでいうバラツキ度の例としては、標準偏差あるいは分散等がある。分散とは各データと平均の差の 2 乗の平均値であり、標準偏差とは分散の平方根である。
制御部26は、LPP信号eのパルス幅のバラツキ度に基づいてスライス信号生成回路20を制御し、スライス信号dの電圧値を設定することができる。
つまり、制御部26は、LPP信号eのパルス幅のバラツキ度を参照しつつ、スライス信号dの電圧値をウォブル成分bのピーク値に接近させるようにスライス信号生成回路20を制御する。そして、制御部26は、LPP信号eが急激にバラツキを生じるようになった場合(閾値を越えた場合)には、スライス信号dのレベルがウォブル成分bに重なったか、またはウォブル成分bに乗ったノイズに重なったと判断する。そして、制御部26は、スライス信号dの電圧値を、ウォブル成分に重なったかまたはノイズに重なった位置よりもウォブル成分から所定の電圧値(補正値)分だけ離れる方向に若干移動させるようにスライス信号生成回路を制御し、スライス信号の電圧値の設定を行なう。
なお、ウォブル信号に重なったかまたはノイズに重なった位置における電圧値に、加算または減算させる値である補正値は、制御部26に接続されたROM等から成る記憶手段28に予め記憶しておく。
補正値は、DVDディスクの種類毎に、どの程度ウォブル成分から離間させる方向に電圧値を加算または減算させればよいかを予め実験的に算出しておくとよい。
続いて、上述したような光ディスク装置において実行可能なLPP信号の検出方法について、図2〜図6に基づいて説明する。図2〜図5はプッシュプル信号とスライス信号の波形を示しているものであり、図6はスライス信号の電圧値の設定方法の概略を示している。
図2に示す信号aがプッシュプル信号である。プッシュプル信号aは、上述したように光ピックアップ14が受光した反射光に基づいて生成される信号であり、具体的にはDVDディスク10から反射してきた反射光を複数個に分割された受光面を有する受光素子であるフォトディテクタ15が受光し、各受光面で受光した反射光強度の差を検出することで生成される。
このプッシュプル信号aは、グルーブが蛇行(ウォブル)していることおよびグルーブにランドプリピット(LPP)が形成されていることにより、ウォブル成分bとLPP成分cが含まれた信号となっている。
すなわち、プッシュプル信号aは、ほぼ一定の振幅h、およびほぼ一定の波長λを有する正弦波に近いウォブル成分bのピーク部分にパルス状のLPP成分cが含まれたような波形を成している。
プッシュプル信号aからLPP成分cを抽出するには、プッシュプル信号aと比較して所定のレベル以上の信号を抽出するスライス整形処理によって行なう。スライス整形は、スライス信号生成回路20によって生成されたスライス信号dを基準として行なわれる。
図3に示すように、本実施例におけるスライス信号dは、ウォブル成分bと同一振幅、同一波長で且つ位相をそろえた波形である。このようなウォブル成分bと同一の波形のスライス信号dは、プッシュプル信号aをスルーレート処理して生成することができる。
スライス信号dの電圧値の設定は、イニシャライズ時に行なわれる。
つまり、光ディスク装置30に光ディスク10が装着されると、まず光ディスクの種類を認識するイニシャライズが実行される。このとき、光ディスク10がDVDディスクであって、LPPを有する物で有る場合には、制御部26は、メーカ等の種類を識別しておき、制御部26内のメモリ領域等に記憶しておく。
次に、制御部26は、スライス信号dの電圧値(ここではスライス信号d自身の最大振幅時のピーク値)を初期値V0に設定する。初期値V0は、ウォブル成分bに重ならない程度の位置に予め設定されている値であり、予め制御部26内のメモリ領域に記憶されている。
そして、制御部26は、スライス信号dのレベルを初期値V0からウォブル成分bに徐々に近づけていく(図6の破線矢印(1)参照)ように制御する。
制御部26では、スライス信号dのレベルを初期値V0からウォブル成分bに徐々に近づけていく間、LPP信号eのパルス幅の標準偏差等のバラツキ度を参照する。
ウォブル成分bから多少離れた位置にスライス信号dがある場合、複数のパルス幅は、ほぼ一定であり、バラツキ度は0に近い極めて小さい値となる。
図4に示すように、スライス信号dの電圧値を徐々にウォブル成分bに近づけていくと、バラツキ度の数値が急激に大きな値となる位置がある。この位置が、スライス信号dがウォブル成分bまたはウォブル成分bに乗っているノイズに接触した位置である。このときのスライス信号dの電圧値を接触値Vmとする。
なお、このバラツキ度の数値がどの程度大きくなったら接触値であると判断するかは、予め設定しておいた閾値と比較して判断するとよい。閾値は、制御部26内のメモリ領域等に記憶しておくとよい。
スライス信号dの電圧値は、この接触値Vmよりも上方に設定する必要がある。
そこで、制御部26は、装着されているDVDディスクの種類に適合する補正値Vcを記憶手段28から取り出す。
そして、図5に示すように、スライス信号dがウォブル成分bまたはウォブル成分bに乗っているノイズに接触したときの接触値Vmに、補正値Vcを加算し、最終的に設定すべき設定値Viを設定する(図6の点線矢印(2)参照)。
なお、記憶手段28には記憶されていない種類のDVDディスクが装着された場合には、補正値としては標準的な値を有するデフォルト値として予め設定しておいた補正値(図示せず)を適用させるようにするとよい。
このようにして、スライス信号dがウォブル成分に接触したときの電圧値である接触値Vmに補正値Vcを加算した電圧値を、スライス信号の設定値Viとして設定することにより、スライス信号dをウォブル成分bぎりぎりまで接近させ、且つウォブル成分bやノイズに接触することもないので、LPP信号の検出を正確なものとすることができるのである。
なお、上述した例では、LPP成分cはウォブル成分bの最大振幅値から上方に向けて突出する波形であった。
しかし、LPP成分cがウォブル成分bの最小振幅値から下方に向けて突出する波形であれば、補正値Vcは接触値Vmに加算するのではなく、接触値Vmから減算して設定値Viを設定するようにすることが必要となる(図示せず)。
また、上述した実施例では、DVDディスクの種類毎に異なる補正値を加算または減算する場合についてのみ説明したが、本発明はこのような方法に限定されることはなく、装着されたDVDディスクの種類にかかわらず常に一定の補正値を加算または減算するようにしてもよい。
また、上述した実施例では、スライス信号はウォブル成分と同一の振幅で同一の波長を有する波形であったが、スライス信号の波形としてはこのようなものに限定されることはなく、一定電圧値を有する直線状の信号であってもよい。
本発明にかかる光ディスク装置を示すブロック図である。 プッシュプル信号を示す説明図である。 プッシュプル信号対してスライス信号を初期値に設定したところを示す説明図である。 スライス信号がウォブル成分に接触したところを示す説明図である。 スライス信号をウォブル成分から離間させて設定値に設定したところを示す説明図である。 スライス信号の設定とLPP信号のパルス幅のバラツキ度との関係を示す説明図である。 DVDディスクの記録面の構造を説明する説明図である。 プッシュプル信号の波形形状を示す説明図である。 従来のスライス信号の設定について説明する説明図である。
符号の説明
10 光ディスク
12 スピンドルモータ
14 光ピックアップ
15 フォトダイオード
17 サーボ制御部
18 LPP信号検出回路
20 スライス信号生成回路
24 ドライブ制御部
26 制御部
28 記憶手段
30 光ディスク装置
0 初期値
c 補正値
i 設定値
m 接触値
a プッシュプル信号
b ウォブル成分
c LPP成分
d スライス信号
e LPP信号

Claims (6)

  1. グルーブにランドプリピット(LPP)が形成されているDVDディスクから、ウォブル成分と、ウォブル成分のピーク部分に位置するLPP成分とを含むプッシュプル信号を読み取り、
    読み取ったプッシュプル信号を所定のスライス信号でスライス整形して、LPP成分を2値化したLPP信号を検出するLPP信号検出方法において、
    前記スライス信号の電圧値を設定する際に、
    前記スライス信号の電圧値を前記ウォブル成分に接近させながら、得られたLPP信号の各パルスのパルス幅を検出して、該LPP信号のパルス幅のバラツキを数値化したバラツキ度を算出し、
    該バラツキ度が予め設定された閾値よりも大きくなるまで、前記スライス信号の電圧値を前記ウォブル成分に接近させ、
    バラツキ度が閾値よりも大きくなったときのスライス信号の電圧値に、予め設定してある補正値を加算または減算した電圧値をスライス信号の電圧値として設定することを特徴とするLPP信号検出方法。
  2. 前記スライス信号は、プッシュプル信号に含まれるウォブル成分と同一振幅で同一周期の波形を有するものであることを特徴とする請求項1記載のLPP信号検出方法。
  3. 前記補正値は、DVDディスクのメーカ等の種類毎に、予め異なる値として設定されていることを特徴とする請求項1または請求項2記載のLPP信号検出方法。
  4. グルーブにランドプリピット(LPP)が形成されているDVDディスクが装着された場合には、ウォブル成分と、該ウォブル成分のピーク部分に位置するLPP成分とを含むプッシュプル信号を、装着されたDVDディスクから読み出す光ピックアップと、
    プッシュプル信号をスライス信号に基づいてスライス整形して、LPP成分を2値化したLPP信号を検出するLPP信号検出手段と、
    前記スライス信号を生成するスライス信号生成手段とを具備する光ディスク装置において、
    前記スライス信号の電圧値を前記ウォブル成分に接近させながら、得られたLPP信号の各パルスのパルス幅を検出して、該LPP信号のパルス幅のバラツキを数値化したバラツキ度を算出し、
    該バラツキ度が予め設定された閾値よりも大きくなるまで、前記スライス信号の電圧値を前記ウォブル成分に接近させ、
    バラツキ度が閾値よりも大きくなったときのスライス信号の電圧値に、予め設定してある補正値を加算または減算した電圧値をスライス信号の電圧値として設定するように、前記各構成を制御する制御手段を具備することを特徴とする光ディスク装置。
  5. 前記スライス信号生成手段は、
    プッシュプル信号に含まれるウォブル成分と同一振幅で同一周期の波形を有するスライス信号を生成することを特徴とする請求項4記載の光ディスク装置。
  6. 前記補正値として、DVDディスクのメーカ等の種類毎に、予め異なる値が記憶された記憶手段を具備することを特徴とする請求項4または請求項5記載の光ディスク装置。
JP2003302333A 2003-08-27 2003-08-27 Lpp信号検出方法および光ディスク装置 Expired - Lifetime JP3831366B2 (ja)

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