JP3843782B2 - 光ディスク記録再生装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録されるべきデータとは別の形態で、記録または再生動作を制御するためのアドレス等の情報信号が、マーク或いはパターンとして予め記録面上に形成された光ディスクに対して、前記情報信号を検出しながらデータの記録または再生を行う光ディスク記録再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
安価なディスクに、大容量のデータが記録でき、且つディスクの保存性にも優れる光ディスク装置では、昨今、ROM(再生専用)ディスクとの互換性が重視され、CD−RやDVD−RWが記録用として使われることが多くなっている。
【0003】
これらに使われる記録用光ディスク(CD−R、又はDVD−RW等)では、ROMディスクと同様のデータパターンが記録できることが重視され、記録トラック上にはデータと同様の再生信号変化を与える、所謂、プリピットによるアドレスや制御情報の記録或いはその形成を避け、その代わりに、記録トラック案内溝(Groove)を蛇行させ、その周波数や、位相を変調する形で情報信号を形成するもの(CD−Rや+RWなど)や、記録トラックから隣接方向にずれた位置(Land)にプリピットを形成する方法(DVD−RやDVD−RW)が使われている。
【0004】
これら、案内溝の蛇行や、隣接ピットなどによって形成された情報信号は、データ読み出し信号(明暗変化信号)とは別の、トラックエラー信号、より詳しくは、反射光ビームのファーフィールドにおけるトラック中心軸に対する、左右の光量アンバランスを示す信号(プッシュプル信号、以下、PP信号という)を用いた読み出し回路により検出され、データ記録再生のためのディスク回転やアドレス検出、或いはクロック情報抽出や記録再生のための情報信号の取得等が行われる。
【0005】
例えば、DVD−RやDVD−RWの場合、案内溝の蛇行によるWOBBLE信号に隣接プリピットによるLPP信号が重畳されて情報信号となっており、WOBBLE信号からディスク回転やクロック情報の抽出がなされ、LPP信号からアドレス検出がなされる。
【0006】
この情報信号は記録データとは別形態で形成されてはいるが、記録データによるディスク上の反射率変化の影響を避けることはできない。
【0007】
即ち、データの記録済み領域での情報信号であるプッシュプル信号(以下PP信号)は、記録されたデータを示す信号(以下RF信号)により変動する。
【0008】
この場合、WOBBLE信号のS/Nが低下し、正確なディスク回転制御ができず、更に、隣接プリピットの横のパターンによるRF信号レベルの低下に応じてPP信号が著しく低下する場合もあり、アドレス情報の取得が困難になる。
【0009】
そこで、記録済み領域におけるPP信号に対しては、RF信号レベルの変動の影響を何らかの手段で補正する必要がでてくる。
【0010】
従来の光ディスク記録再生装置では、特開2000−113463号公報に開示されているように、記録済み領域における2分割センサの両出力信号各々に対してRF信号に基づき反射率の低下するマークに相当する信号レベルを、反射率の低下しないスペースに相当する信号レベルよりも強調増幅した後、両信号の差分演算を行ってPP信号をえることにより、記録領域におけるPP信号の変動を補正している。
【0011】
このような光ディスク記録再生装置の従来例を、図5を用いて以下に説明する。
【0012】
なお、図5は、光ディスク記録再生装置におけるPP信号読み出し部の要部を示すブロック図である。
【0013】
再生ビームをファーフィールド面上でトラック軸方向に対して左右で受光を行う2分割センサ1を構成している二つのエレメントの内、エレメント2は、受光信号aを加算器4及び電圧制御アンプ13に出力し、エレメント3は、受光信号bを加算器4及び電圧制御アンプ14に出力する。
【0014】
加算器4は、前記受光信号a、bの和を演算し、RF信号dとして波形等化器11に出力する。
【0015】
波形等化器11は、例えばHBF(High Boost Filter)などによって構成され、RF信号dに対して短マーク或いは短スペースによる振幅低下を補正し、長マーク或いは長スペースによる振幅とほぼ同じ振幅レベルに補正し、補正RF信号hを非線形アンプ12に出力する。
【0016】
非線形アンプ12は、入力信号の負入力に対する増幅率が正入力に対する増幅率より大となる特性を有しており、補正RF信号hに対して非線形増幅し、ゲイン制御信号iを電圧制御アンプ13、14に出力する。
【0017】
ここで、補正RF信号hの極性は、反射率が低下するマーク部が負極性となるように定めているので、補正RF信号hにおける反射率が低下するマークに相当する信号レベルが反射率の低下しないスペースに相当する信号レベル、即ち、補正RF信号hの正極性部分よりも負極性部分の振幅が大となるように増幅される。
【0018】
電圧制御アンプ13は、制御電圧が低下するほど増幅率が増加する特性を有しており、受光信号aに対して、ゲイン制御信号iに基づく増幅率で増幅し、マーク補正信号jを減算器5に出力する。
【0019】
同様に、電圧制御アンプ14は、受光信号bに対して、ゲイン制御信号iに基づく増幅率で増幅し、マーク補正信号kを減算器5に出力する。
【0020】
ここで、受光信号a、bは各々前記ゲイン制御信号iと同様に、マークに相当する信号レベルがスペースに相当する信号レベル、即ちその正極性部分よりも負極性部分の振幅が大となるように増幅される。
【0021】
減算器5は、マーク補正信号j、kから各々の差分を演算し、補正PP信号Lを出力する。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような光ディスク記録再生装置では、記録済み領域におけるPP信号に対してRF信号レベルの変動の影響を補正する際、再生ビームサイズと記録パターンサイズとの相関、所謂、空間周波数帯域に起因する分解能低下を補正した補正RF信号を用いて、分解能低下による振幅レベルの変動を有するRF信号の重畳した受光信号a、bに対して、反射率の低下するマークに相当するレベルが反射率の低下しないスペースに相当する信号レベルよりも強調増幅している。
【0023】
この場合、分解能低下の無い長マークや長スペースに相当する信号レベルについては、適切な強調増幅がなされる。
【0024】
しかしながら、分解能低下を有する短マークや短スペースに相当する信号レベルについては、強調増幅の度合いが不適切となる。
【0025】
即ち、分解能低下を有する短マークに相当する信号レベルは、長マークに相当する信号レベルに比べて大きいが、長マークに相当する信号レベルと同様の強調増幅がなされるため、過剰な強調増幅がなされる。
【0026】
また、分解能低下を有する短スペースに相当する信号レベルは、長スペースに相当する信号レベルに比べて小さいが、長スペースと同様の増幅しかなされず、補正が不足する。
【0027】
以上のことから、上述のような光ディスク記録再生装置の場合、記録済み領域のPP信号に対して、分解能低下によるRF信号の変動分の影響を適切に補正できないため、良好なS/Nを有するWOBBLE信号及びPP信号を得るには不十分であり、精度のよいディスク回転制御や正確なアドレス情報の取得ができないという問題があった。
【0028】
【発明の目的】
本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、記録済み領域においても、PP信号に対するRF信号の変動の影響を適切に補正し、精度のよいディスク回転制御や正確なアドレス情報の取得が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。
【0029】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、基本的には、以下に記載されたような技術構成を採用するものである。
【0030】
即ち、本発明に係わる光ディスク記録再生装置の第1態様は、
記録又は再生動作を制御するための制御信号が、記録されるべきデータとは別の形態で予め光ディスクの記録面上に形成された光ディスク記録再生装置において、
前記光ディスクからの反射光を受光するため、記録トラックの接線方向に対して光学的に平行な分割線で分割された第1のエレメントと第2のエレメントとから構成された分割光センサと、
情報信号を示す差信号を生成する第1の手段と、
前記光ディスクからの反射光総量に対応して変化し、記録されたデータを示す光量和信号を生成する第2の手段と、
前記記録トラック上にデータが記録されていない時の前記光量和信号のレベルに対する前記光量和信号の現在のレベルの比率の略逆数倍の比率で、前記光量和信号の連続的レベル変化に対応して、前記差信号の読み出しゲインを調整し、補正された差信号を生成する差信号読み出しゲイン調整手段と、
を含むことを特徴とするものであり、
叉、第2態様は、
記録又は再生動作を制御するための制御信号が、記録されるべきデータとは別の形態で予め光ディスクの記録面上に形成された光ディスク記録再生装置において、
前記光ディスクからの反射光を受光するため、記録トラックの接線方向に対して光学的に平行な分割線で分割された第1のエレメントと第2のエレメントとから構成された分割光センサと、
情報信号を示す差信号を生成する第1の手段と、
前記光ディスクからの反射光総量に対応して変化し、記録されたデータを示す光量和信号を生成する第2の手段と、
前記第1の手段の出力信号レベルを制御する可変利得増幅手段と、
前記光量和信号の最大値を検出する最大値レベル検出手段と、
前記最大値レベル検出手段が検出する前記光量和信号の最大値に対する前記光量和信号の現在のレベルに基づき、前記光量和信号の連続的レベル変化に対応して、前記可変利得増幅手段の利得を制御する制御信号を生成する制御信号生成手段と、
で構成したことを特徴とするものであり、
叉、第3態様は、
前記記録トラック上にデータが記録されていない時の前記光量和信号のレベルに対する前記光量和信号の現在のレベルの比率の略逆数倍の比率で、前記可変利得増幅手段を制御することを特徴とするものである。
【0031】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる光ディスク記録再生装置は、
記録又は再生動作を制御するための制御信号が、記録されるべきデータとは別の形態で予め光ディスクの記録面上に形成された光ディスク記録再生装置において、
前記光ディスクからの反射光を受光するため、記録トラックの接線方向に対して光学的に平行な分割線で分割された第1のエレメントと第2のエレメントとから構成された分割光センサと、
情報信号を示す差信号を生成する第1の手段と、
前記光ディスクからの反射光総量に対応して変化し、記録されたデータを示す光量和信号を生成する第2の手段と、
前記記録トラック上にデータが記録されていない時の前記光量和信号のレベルに対する前記光量和信号の現在のレベルの比率の略逆数倍の比率で、前記差信号の読み出しゲインを調整し、補正された差信号を生成する差信号読み出しゲイン調整手段とを含むことを特徴とするものである。
【0032】
【実施例】
次に、本発明の実施例を図1,図2、図3を参照して説明する。
【0033】
図1は、本発明による一実施例である光ディスク記録再生装置におけるPP信号読み出し部の要部を示すブロック図、図2は、図1に示すPP信号読み出しゲイン調整部を示す回路図、図3は、図2に示す可変ゲインアンプのゲイン制御信号と増幅率との関係、図4は図1で示された各ブロックが記録済み領域において行う信号処理動作の波形操作を示す図である。なお、図4に示すポイントA、B、C、D、E、F、G、Hにおいて、隣接プリピットは、ポイントA、C、E、Gにあり、ポイントB、D、F、Hにはないものとする。また、ポイントA、Hには長マークが、ポイントB、Gには長スペースが、ポイントC、Fには短マークが、ポイントD、Eには短スペースが各々記録されているものとする。更に、図4の(a)、(b)、(d)に示す各信号レベルは、ディスク面上からの反射光量が小さいほど低下する極性とし、反射光量が「0」のとき各信号レベルも「0」となるとする。
【0034】
記録済み領域において、再生ビームをファーフィールド面上でトラック軸方向に対して左右で受光を行う2分割センサ1を構成している二つのエレメントの内、エレメント2は、受光信号aを加算器4及び減算器5に出力し、エレメント3は、受光信号bを加算器4及び減算器5に出力する。
【0035】
減算器5は、前記受光信号a、bの差分を演算し、PP信号cをPP信号読み出しゲイン調整部8に出力する。
【0036】
一方、加算器4は、前記受光信号a、bの和を演算し、RF信号dとして最大値レベル検出器6と制御信号生成部7とに出力する。
【0037】
この場合、図4の(a)、(b)に示す受光信号a、bには、図4(d)に示すRF信号dのレベル変動に対応した変動が生じる。また、図4(c)に示すPP信号cのWOBBLE信号やLPP信号にもRF信号のレベル変動による影響が現れる。
【0038】
最大値レベル検出器6は、RF信号dの最大値レベルVpを検出し、最大値信号eを制御信号生成部7に出力する。
【0039】
具体的には、最大値信号eは、図4(d)の一点鎖線で示す最大値レベルVpであり、未記録時におけるRF信号dのレベルに相当する。
【0040】
制御信号生成部7は、最大値信号eのレベルVpに対するRF信号dの現在のレベルの比率を演算して、当該比率の大きさに比例し、かつ当該比率が1のとき基準レベルVtとなるゲイン制御信号fを生成し、PP信号読み出しゲイン調整部8に出力する。
【0041】
具体的には、制御信号生成部7は、基準レベルVtを1とした場合、ゲイン制御信号fは、図4(e)に示すものとなる。
【0042】
PP信号読み出しゲイン調整部8は、前記PP信号cを前記ゲイン制御信号fに基づき増幅し、補正PP信号gを出力する。
【0043】
例えば、PP信号読み出しゲイン調整部8は、図2に示すように、FET9を前記ゲイン制御信号fによる電圧制御抵抗器として利用した可変ゲインアンプ10で構成され、更に、前記可変ゲインアンプ10は、図3に示すようなゲイン制御信号と増幅率との関係を有している。
【0044】
ここで、前記可変ゲインアンプ10の特性としては、ゲイン制御信号fの瞬時レベルをVgとした場合、前記基準レベルVtとの比率(=Vg/Vt)の逆数倍の増幅率が得られる特性、即ち、図3の点線で示す特性が理想的であり、多段階の折れ線アンプによる演算回路でも実現可能であるが、回路規模の縮小のためにも、本実施例では図2に示すFET9を用いた電圧制御アンプで容易に実現できる折れ線近似による図3の実線で示す特性とした。
【0045】
即ち、基準レベルVtに対するゲイン制御信号fの現在のレベルVgの比率の略逆数倍の増幅率Gが得られる特性であり、G≒Vt/Vgと表せる。
【0046】
また、前述したようにゲイン制御信号fの現在の瞬時レベルVgは、最大値信号eのレベルVpに対するRF信号dの現在の瞬時レベルVrfの比率に比例し、その比率が1のとき、基準レベルVtとなるよう定めてあり、Vg=Vrf/Vp*Vtと表せる。
【0047】
つまり、増幅率Gは、最大値信号eのレベルVpに対するRF信号dの現在の瞬時レベルVrfの比率(=Vrf/Vp)の略逆数倍の比率となり、G≒Vp/Vrfと表せる。
【0048】
従って、PP信号cの読み出しゲインは、最大値信号eのレベルに対するRF信号dの現在の瞬時レベルの比率に応じた略逆数倍の比率で調整されて、図4(f)に示す補正PP信号gが得られる。
【0049】
本発明における一実施例として上述した光ディスク記録再生装置では、未記録時のRF信号レベルに相当するRF信号の最大値レベルを検出し、当該最大値レベルに対するRF信号の現在のレベルの比率の略逆数倍の比率でPP信号レベルを増幅するようにPP信号の読み出しゲインを調整する。
【0050】
記録済み領域のPP信号は、未記録時のRF信号レベルに対する記録後のRF信号レベルの比率で、未記録時のPP信号が変動したものである。
【0051】
従って、記録済み領域のPP信号の現在のレベルに対して、未記録時のRF信号レベルに相当するRF信号の最大値レベルに対する現在のレベルの比率の略逆数倍の比率で増幅を行うことにより、記録されているマークやスペースの反射率の違いや、長さによる分解能の違いによる瞬時的な変動分に対して、適切な補正を行い、未記録時のPP信号と同等の補正PP信号を得る。
【0052】
具体的には、隣接プリピット横が長マークであるポイントAでは、最大値信号eの瞬時レベルは、図4(e)に示すごとく0.3であり、この場合のPP信号読み出しゲイン調整部8での増幅率は、図3より3倍となるので、図4(c)に示すPP信号cの瞬時レベル0.08は3倍増幅され、図4(f)に示すように、補正PP信号gの瞬時レベルは0.24となる。
【0053】
隣接プリピットが、長スペースとなっているポイントG、短マークであるポイントC、短スペースであるポイントEの全てのポイントにおいても同様に適切な補正がなされ、未記録領域でのレベルと同等のLPP信号が得られる。
【0054】
更に、図4(f)のWOBBLE信号上にみられるRF信号によるレベル変動も図4(c)に比べて抑制される。
【0055】
以上のことから、上述のような光ディスク記録再生装置の場合、記録済み領域のPP信号に対して、マーク、スペース間での反射率の変動分と再生ビームサイズとパターン長との関係に起因する分解能の変動分とが合成された変動を有するRF信号の影響を適切に補正し、良好なS/Nを有するWOBBLE信号およびPP信号を得て、精度のよいディスク回転制御や正確なアドレス情報の取得を行う。
【0056】
このように、本発明の光ディスク記録再生装置は、
記録又は再生動作を制御するための制御信号が、記録されるべきデータとは別の形態で予め光ディスクの記録面上に形成された光ディスク記録再生装置において、
前記光ディスクからの反射光を受光するため、記録トラックの接線方向に対して光学的に平行な分割線で分割された第1のエレメント2と第2のエレメント3とから構成された分割光センサ1と、
情報信号cを示す差信号を生成する第1の手段5と、
前記光ディスクからの反射光総量に対応して変化し、記録されたデータを示す光量和信号dを生成する第2の手段4と、
前記第1の手段5の出力信号レベルcを制御する可変利得増幅手段8と、
前記光量和信号dの最大値を検出する最大値レベル検出手段6と、
前記最大値レベル検出手段6が検出する前記光量和信号dの最大値に対する前記光量和信号dの現在のレベルに基づき、前記可変利得増幅手段8の利得を制御するための制御信号fを生成する制御信号生成手段7とで構成したものであり、又、前記記録トラック上にデータが記録されていない時の前記光量和信号dのレベルに対する前記光量和信号の現在のレベルの比率の略逆数倍の比率で、前記可変利得増幅手段8を制御することを特徴とするものである。
【0057】
【発明の効果】
本発明に係わる光ディスク記録再生装置は、上述のように構成したので、以下に記載するような効果を有する。
【0058】
即ち、本発明の光ディスク記録再生装置は、記録済み領域において、記録されたデータを示すRF信号に応じて変動するPP信号に対して、RF信号を用いてPP信号を安定に補正生成することができるため、WOBBLE信号やアドレス情報信号を良好なS/Nにて検出し、精度のよいディスク回転制御や正確なアドレス情報の取得ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ディスク記録再生装置におけるPP信号読み出し部の要部を示すブロック図である。
【図2】本発明のPP信号読み出しゲイン調整部を示す回路図である。
【図3】本発明の可変ゲインアンプの制御電圧と増幅率との関係である。
【図4】(a)は、受光信号aの波形図、(b)は、受光信号bの波形図、(c)は、PP信号cの波形図、(d)は、RF信号dの波形図、(e)は最大値信号eの波形図、(f)は、ゲイン制御信号fの波形図である。
【図5】従来例の光ディスク記録再生装置におけるPP信号読み出し部の要部を示すブロック図である。
【符号の説明】
1、2 分割センサ
2、3 エレメント
4 加算器
5 減算器
6 最大値レベル検出器
7 制御信号生成部
8 PP信号読み出しゲイン調整部
9 FET
10 可変ゲインアンプ
11 波形等化器
12 非線形アンプ
13、14 電圧制御アンプ
Claims (3)
- 記録又は再生動作を制御するための制御信号が、記録されるべきデータとは別の形態で予め光ディスクの記録面上に形成された光ディスク記録再生装置において、
前記光ディスクからの反射光を受光するため、記録トラックの接線方向に対して光学的に平行な分割線で分割された第1のエレメントと第2のエレメントとから構成された分割光センサと、
情報信号を示す差信号を生成する第1の手段と、
前記光ディスクからの反射光総量に対応して変化し、記録されたデータを示す光量和信号を生成する第2の手段と、
前記記録トラック上にデータが記録されていない時の前記光量和信号のレベルに対する前記光量和信号の現在のレベルの比率の略逆数倍の比率で、前記光量和信号の連続的レベル変化に対応して、前記差信号の読み出しゲインを調整し、補正された差信号を生成する差信号読み出しゲイン調整手段と、
を含むことを特徴とする光ディスク記録再生装置。 - 記録又は再生動作を制御するための制御信号が、記録されるべきデータとは別の形態で予め光ディスクの記録面上に形成された光ディスク記録再生装置において、
前記光ディスクからの反射光を受光するため、記録トラックの接線方向に対して光学的に平行な分割線で分割された第1のエレメントと第2のエレメントとから構成された分割光センサと、
情報信号を示す差信号を生成する第1の手段と、
前記光ディスクからの反射光総量に対応して変化し、記録されたデータを示す光量和信号を生成する第2の手段と、
前記第1の手段の出力信号レベルを制御する可変利得増幅手段と、
前記光量和信号の最大値を検出する最大値レベル検出手段と、
前記最大値レベル検出手段が検出する前記光量和信号の最大値に対する前記光量和信号の現在のレベルに基づき、前記光量和信号の連続的レベル変化に対応して、前記可変利得増幅手段の利得を制御するための制御信号を生成する制御信号生成手段と、
で構成したことを特徴とする光ディスク記録再生装置。 - 前記記録トラック上にデータが記録されていない時の前記光量和信号のレベルに対する前記光量和信号の現在のレベルの比率の略逆数倍の比率で、前記可変利得増幅手段を制御することを特徴とする請求項2記載の光ディスク記録再生装置。
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