JP4053854B2 - 復調回路、光ディスク装置及び半導体集積回路 - Google Patents
復調回路、光ディスク装置及び半導体集積回路 Download PDFInfo
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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に係り、特に光ディスク装置の記録補助信号を復調する復調回路、この復調回路を同一半導体基板上に集積化した半導体集積回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録可能なＣＤとしてＣＤ−Ｒ／ＲＷがある。このＣＤ−Ｒ／ＲＷのディスクには、ピックアップをガイドする為の案内溝（グルーブ）がプリフォーマットされている。案内溝はウォーブルといって、回転制御用のクロックが検出できるように半径方向に僅かに蛇行している。このようなトラック構造をウォーブルドランドグルーブという。ＣＤ−Ｒ／ＲＷにおけるウォーブルドトラックに重畳された情報はＡＴＩＰ（Absolute Time In Pre groove）と呼ばれる。このＡＴＩＰ情報信号からは、ＣＤ−Ｒ／ＲＷディスク上の絶対時間を得ることが出来る。ＡＴＩＰ情報信号の符号列はディジタル周波数変調信号、即ちバイフェーズ（Ｂｉｐｈａｓｅ）信号に変換され、更に２元周波数変位（ＦＳＫ：Frequency Shift Keying）変調されてウォーブルトラックとして記録される。
【０００３】
また、記録型ＤＶＤとしてＤＶＤ＋ＲＷと呼ばれるものがある。ＤＶＤ＋ＲＷにおいても、ＣＤ−Ｒ／ＲＷと同様にトラック構造はウォーブルドランドグルーブとなっている。ＤＶＤ＋ＲＷにおけるウォーブルドトラックに重畳された情報はＡＤＩＰ（Address In Pre groove）と呼ばれる。ＡＤＩＰ情報信号の符号列は２元位相変位変調（ＰＳＫ：Phase Shift Keying）されている。ＡＤＩＰ情報信号からは、主に記録時に記録位置合わせや記録位置確認などに利用されるＤＶＤ＋ＲＷのディスク上の物理アドレスが得られる。ＡＴＩＰ情報信号及びＡＤＩＰ情報信号は再生時及び記録時において、光ディスクの状態を知るために非常に重要な信号となる。
【０００４】
図２４に示す従来のＡＴＩＰ復調回路においては、先ず、光ディテクタ１１０から差分器１１１を介して、図２５（ａ）に示すウォーブル信号が出力される。このウォーブル信号は、図２５（ｂ）に示すように図２４に示すＦＳＫ復調器１１２によりＦＳＫ復調される。次に、図２５（ｃ）に示すように２値化回路１１３によりＦＳＫ復調信号が２値化される。次に、図２５（ｄ）に示すように位相同期ループ（ＰＬＬ）回路１１４によりクロックを生成する。その後、図２５（ｃ）に示す２値化回路１１３の出力をＰＬＬ回路１１４が出力するクロック１と同期してフリップフロップ（Ｆ／Ｆ）１１５がラッチしてバイフェーズ信号を復調する。更に、バイフェーズ復調器１１７がバイフェーズ信号からＡＴＩＰ情報信号を復調していた。
【０００５】
一方、図２６に示す従来のＡＤＩＰ復調回路においては、図２７（ａ）に示すようなＡＤＩＰ情報信号が光ディスクのウォーブルトラックに重畳記録されている場合、光ディテクタ１０２から差分器１０２を介して、図２７（ａ）に示すウォーブル信号が出力される。２値化回路１０３はウォーブル信号の概中心レベルをスライスレベルとして図２７（ｃ）に示すようにウォーブル信号を２値化する。２値化回路１０３の出力はＰＬＬ回路１０４に入力され、図２７（ｃ）に示すクロック１及び図２７（ｄ）に示すクロック２が生成される。ＥＸ−ＯＲ回路１０５は、２値化回路１０３の出力とクロック２とをＥＸ−ＯＲ演算し、図２２（ｅ）に示すような波形の信号を出力する。Ｆ／Ｆ１０６は、ＥＸ−ＯＲ回路１０５の出力をクロック１に基づいてラッチしてＡＤＩＰ情報信号を復調していた。
【０００６】
【特許文献】
特開２００２−９４３８３公報 第４〜５頁、図１
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図２４に示す従来のＡＴＩＰ復調回路及び図２６に示す従来のＡＤＩＰ復調回路においては、記録済みディスクの再生時には記録信号がウォーブル信号に重畳され、ウォーブル信号のＳ／Ｎは相対的に低下する。更に、記録時には記録光が反射してウォーブル信号に重畳されるため、ウォーブル信号のＳ／Ｎは著しく低下する。
【０００８】
図２４に示す従来のＡＴＩＰ復調回路は、図２８（ａ）に示すように、Ｓ／Ｎが低下してウォーブル信号が歪んだ場合、図２８（ｂ）に示すようにＦＳＫ復調器１１３が波形歪みを含んだ信号部分を正常にＦＳＫ復調できない。この結果、図２８（ｅ）に示すように、復調されたＡＴＩＰ情報信号は復調エラーを有している。このように、Ｓ／Ｎが著しく低下してウォーブル信号が歪んだ場合、従来のＡＴＩＰ復調回路は正確に復調を行うことが出来なかった。
【０００９】
一方、図２６に示す従来のＡＤＩＰ復調回路において、図２９（ｂ）に示すようにウォーブル信号が歪んだ場合、２値化回路１０３はウォーブル信号を正しく２値化することができない。このため、ＥＸ−ＯＲ回路１０５の出力にはエラーが生じる。この結果、図２９（ｆ）及び図２９（ｇ）に示す復調されたＡＤＩＰ情報信号は復調エラーを有することとなる。このようにウォーブル信号のＳ／Ｎが著しく低下した場合、従来のＡＤＩＰ復調回路も従来のＡＴＩＰ復調回路と同様に正確な復調を行うことが出来なかった。
【００１０】
上記問題点を鑑み、本発明は、ウォーブル信号のＳ／Ｎが著しく低下しても記録補助信号を低エラー率で復調可能な復調回路、光ディスク装置及び半導体集積回路を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、本発明の第１の特徴は、（イ）波形変換されたウォーブル信号に基づいてクロックと基準値とを生成するウォーブル信号処理回路；（ロ）前記クロックを用いて、前記波形変換されたウォーブル信号をサンプリングしてサンプルド信号を出力するサンプリング回路；（ハ）基準値とサンプルド信号とによりビタビ復号を行い光ディスクに変調して記録された記録補助信号を復号するビタビ復号器とを備える復調回路であることを要旨とする。ここで、「ウォーブル信号」とは、ピックアップ内の光ディテクタのＡ面及びＢ面より得られる信号をそれぞれＡ、Ｂとして、Ａ−Ｂなる演算により得られる信号であることを意味する。また、「記録補助信号」とは、光ディスクのウォーブルに記録された、光ディスク上の物理アドレス及び絶対時間等の再生及び記録補助に用いられる信号、或いはこれと等価な信号であることを意味する。
【００１２】
第１の特徴に係る復調回路によれば、ウォーブル信号をビタビ復号器によりビタビ復号することで、エラー率が低く光ディスクに重畳記録された記録補助信号を復調することが出来る。第１の特徴に係る復調回路は、ウォーブル信号処理回路により基準値及び被復号データをウォーブル信号から生成する。ここで、基準値及び被復号データの幅のいずれかを大きくとることにより、より高精度なビタビ復号が可能となる。
【００１３】
本発明の第２の特徴は、（イ）半導体チップ；（ロ）半導体チップ上に集積化され、波形変換されたウォーブル信号に基づいてクロックと基準値とを生成するウォーブル信号処理回路；（ハ）半導体チップ上に集積化され、クロックを用いて、波形変換されたウォーブル信号をサンプリングしてサンプルド信号を出力するサンプリング回路；（ニ）半導体チップ上に集積化され、基準値とサンプルド信号とによりビタビ復号を行い光ディスクに変調して記録された記録補助信号を復号するビタビ復号器を備える半導体集積回路であることを要旨とする。
【００１４】
本発明の第２の特徴に係る半導体集積回路を光ディスク装置に用いることにより、光ディスク装置の小型化・軽量化が達成できる。
【００１５】
本発明の第３の特徴は、（イ）光ディスクにレーザ光を照射して反射光を読み取るピックアップ；（ロ）ピックアップからのウォーブル信号を増幅する高周波増幅器；（ハ）ウォーブル信号に基づいて基準値及びサンプルド信号を生成し、光ディスクに記録された記録補助信号を、基準値とサンプルド信号とを用いてビタビ復号する復調回路；（ニ）ピックアップの動作を制御するサーボ制御回路；（ホ）ピックアップに対して再生又は記録に必要な信号処理を行う再生／記録信号処理回路；（ヘ）再生／記録信号処理回路からの記録信号を光ディスクに記録する為の記録制御を行う記録制御回路；（ト）ディスクモータの回転を制御するディスクモータ制御回路を備える光ディスク装置であることを要旨とする。
【００１６】
第３の特徴に係る光ディスク装置によれば、記録済み光ディスクの再生時及び記録時においても、安定して再生及び記録動作を実行することが出来る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明の第１及び第２の実施の形態を説明する。この第１及び第２の実施の形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【００１８】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る光ディスク装置は、図１に示すように、光ディスク１１にレーザ光を照射して反射光を読み取るピックアップ１２、ピックアップ１２からのウォーブル信号を増幅する高周波増幅器（ＲＦ増幅器）１５、ＲＦ増幅器１５が出力するウォーブル信号に基づいて基準値及びサンプルド信号を生成し、光ディスク１１に記録された記録補助信号を、基準値とサンプルド信号とを用いてビタビ復号する復調回路１６ａ、ピックアップ１２の動作を制御するサーボ制御回路１７、ピックアップ１２に対して再生又は記録に必要な信号処理を行う再生／記録信号処理回路１８ａ、再生／記録信号処理回路１８ａからの記録信号を光ディスク１１に記録する為の記録制御を行う記録制御回路１９を備える。更に、第１の実施の形態に係る光ディスク装置は、光ディスク１１を駆動させるディスクモータ１３、ディスクモータ１１の回転を制御するディスクモータ制御回路２０を備える。ＲＦ増幅器１５は、トラッキングエラー（ＴＥ）信号、フォーカスエラー（ＦＥ）信号及び情報信号であるＲＦ信号を出力する。第１の実施の形態に係る復調回路１６ａは、記録補助信号としてバイフェーズ信号を復調する。図１に示すピックアップ１２は、図２に示すように、光ディテクタ１２ａを内蔵している。
【００１９】
復調回路１６ａは、図１に示すように、波形変換されたウォーブル信号に基づいてクロックＣＬＫと基準値とを生成するウォーブル信号処理回路９１ａ、クロックＣＬＫを用いて、波形変換されたウォーブル信号をサンプリングし、サンプルド信号を出力するサンプリング回路５３ａ、光ディスク１１に記録された記録補助信号を、基準値とサンプルド信号とを用いて複号するビタビ複号器３１ａを備える。サンプリング回路５３ａとしては、例えばフリップフロップ（Ｆ／Ｆ）が利用できる。復調回路１６ａは、ＡＴＩＰ復調回路６１を介してシステムコントローラ（ＣＰＵ）２１ａと接続される。ＣＰＵ２１ａにおいては、光ディスク１１上の時間情報が算出される。ＣＰＵ２１ａは、算出して得られた光ディスクの絶対時間に基づいてサーボ制御回路１７、再生／記録信号処理回路１８ａ、ディスクモータ制御回路２０の動作を制御する。ＣＰＵ２１ａは、図１に示す各々の回路の制御タイミングや全体の動作も制御する。
【００２０】
ウォーブル信号処理回路９１ａは、図１に示すように、ウォーブル信号の周期を計測し、波形変換されたウォーブル信号を生成する波形変換回路５０ａ、波形が変換されたウォーブル信号の振幅の平均値を算出し、この平均値に基づいて基準値として第１、第２、及び第３の基準値を生成する基準値生成回路４０ａ、波形変換されたウォーブル信号と平均値とに基づいてクロックＣＬＫを生成するクロック生成回路３０ａを備える。
【００２１】
波形変換回路５０ａは、図２に示すように、ウォーブル信号を２値化する２値化回路３２ａ、２値化回路３２ａに接続され、計測クロックに基づいて、２値化されたウォーブル信号のエッジ間の周期を計測する周期計測器５１、周期計測器５１に接続されたローパスフィルタ（ＬＰＦ）５２を備える。周期計測器５１には、例えばプログラマブル水晶発振器等の発振周波数可変な発振回路が内蔵されている。或いは、一定周波数で発振する発振回路と、この発振回路の発振周波数を分周する分周比可変な周波数分周器が周期計測器５１に内蔵されていてもよい。ＬＰＦ５２は、例えばディジタルフィルタで構成されている。
【００２２】
基準値生成回路４０ａは、図２に示すように、ＬＰＦ５２に接続され、平均値を算出する平均化回路５４、平均化回路に接続され、第１、第２、及び第３の基準値を生成する周波数シフト回路６０を備える。周波数シフト回路６０は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、平均値を入力し、第１の基準値を出力する第１の乗算回路６０ａ、平均値を入力し、第３の基準値を出力する第２の乗算回路６０ｂを備える。また、周波数シフト回路６０は、平均値を第２の基準値としてそのまま出力する。
【００２３】
クロック生成回路３０ａは、図２に示すように、ＬＰＦ５２を一方の入力に接続し、平均化回路５４を他方の入力に接続した比較器５５と、比較器５５に接続され、クロックＣＬＫを生成するＰＬＬ回路５６を備える。比較器５５は、例えばディジタルコンパレータで構成される。ＰＬＬ回路５６は、比較器５５の出力を一方の入力とする位相比較器と、位相比較器の出力を受け取るループフィルタと、ループフィルタの出力を受け取る制御発振器と、制御発振器の出力が入力に接続され出力が位相比較器の他方の入力に接続された分周器とから主に構成されている。
【００２４】
ＡＴＩＰ復調回路６１は、図２に示すように、復調回路１６ａに接続された同期信号検出器５７及びバイフェーズ復調器５８、同期信号検出器５７及びバイフェーズ復調器５８に接続されたＡＴＩＰ復号器５９を備える。同期信号検出器５７は、復調回路１６ａが出力するバイフェーズ信号中の同期信号を検出する。バイフェーズ復調器５８は、バイフェーズ信号からＡＴＩＰ情報信号を復調する。ＡＴＩＰ復号器５９は、ＡＴＩＰ情報信号と同期信号とに基づいて、ＡＴＩＰ情報信号を、図１に示すＣＰＵ２１ａが読み取り可能なデータ列に変換する。
【００２５】
ビタビ復号器３１ａは、図３（ａ）に示すように、サンプルド信号と第１、第２、及び第３の基準値を入力し、第１、第２、及び第３の二乗誤差を出力するブランチメトリック回路２５ａ、第１、第２、及び第３の二乗誤差に基づいて、状態遷移における生き残りパスを算出するパスメトリック回路２６ａ、生き残りパスに対応する符号列を記憶し、マージした符号を順次復調信号として出力するパスメモリー回路２７ａを備える。
【００２６】
ブランチメトリック回路２５ａは、図３（ｂ）に示すように、サンプルド信号と第１、第２、及び第３の基準値との誤差をそれぞれ算出する第１の減算器４１ａ、第２の減算器４１ｂ、及び第３の減算器４１ｃと、第１、第２、及び第３の減算器４１ａ、４１ｂ、４１ｃが出力する誤差信号をそれぞれ二乗する第１の乗算器４２ａ、第２の乗算器４２ｂ、及び第３の乗算器４２ｃを備える。また、パスメトリック回路２６ａは、主に加算器により構成される。パスメモリー回路２７ａは、主にセレクタとレジスタにより構成される。
【００２７】
ＲＦ増幅器１５からのＲＦ信号は、図１に示す再生／記録信号処理回路１８ａに送られる。再生時においては、ＲＦ信号はデータ信号の部分が抜き取られて２値化されると共に、ビットクロック及び同期信号が抽出・生成され、同時に復調と誤り訂正が行われる。その後一旦バッファリングされ、ホストコンピュータ（図示せず）へ送られる。一方、記録時においては、外部から入力されるデータ信号がバッファリングされ、バッファリングされた信号にＩＤデータ、パリティビット等が付加される。その後、誤り訂正符号化と変調が施され、ビットクロックと同期がとられながら記録制御回路１９に入力される。記録制御回路１９においては、光ディスク１１にピットパターンを形成できるようなレーザ駆動パルスに変換され、ピックアップ１２のレーザを駆動する。また、ＲＦ増幅器１５から出力されたＴＥ信号及びＦＥ信号は、サーボ制御回路１７に入力され送りモータドライバ８２を介して送りモータ１４を駆動する。
【００２８】
光ディスク１１の回転速度制御方式が角速度一定（ＣＡＶ；Constant Angular Velocity）方式の場合は、ディスクモータ１３からのＦＧ信号が、図１に示すディスクモータ制御回路２０に入力される。この結果、ディスクモータ制御回路２０により、ディスクモータドライバ８３を介して角速度、即ち光ディスク１１の回転速度が一定となるようにディスクモータ１３の回転速度が制御される。線速度一定（ＣＬＶ；Constant Linear Velocity）方式の場合は、線速度（光ディスク１１と照射レーザビームの相対速度）が一定となるようにディスクモータ１３の回転速度がディスクモータ制御回路２０により制御される。
【００２９】
図１に示すＲＦ増幅器１５、復調回路１６ａ、ＡＴＩＰ復調回路６１、再生／記録信号処理回路１８ａ、記録制御回路１９、ディスクモータ制御回路２０、ＣＰＵ２１ａは、同一半導体チップ上に集積化し、半導体集積回路９０ａとして構成することが可能である。半導体集積回路９０ａはシステムＬＳＩであり、ＣＰＵ２１ａと各回路を接続する配線はバスラインとして機能する。
【００３０】
光ディスク１１に重畳記録されているＡＴＩＰ情報信号は、図５（ａ）に示すような符号列である。所定周期で同期信号が挿入される。ＡＴＩＰ情報信号は図５（ｂ）に示すようなバイフェーズ信号に変換される。同期信号は“１１１０１０００”又は“０００１０１１１”に変換される。図１に示す光ディスク１１には、図５（ｅ）に示すようなバイフェーズ信号を更に二元ＦＳＫ変調した信号が記録されている。バイフェーズ信号１ビットは、二元ＦＳＫ変調信号３．５周期を構成する。図５（ｂ）に示すように、“０”は “１１”又は“００”に“１”は“０１”又は“１０”に変換される。このビット列は、図５（ｃ）に示すような波形となり、一部を拡大すると図５（ｄ）に示すような波形となる。図５（ｅ）に示すように、バイフェーズ信号がハイレベルの場合、二元ＦＳＫ変調信号はＦｗ＋α、ローレベルの場合はＦｗ−αとなる。Ｆｗは二元ＦＳＫ変調信号の平均周波数を表し、αは所定の周波数シフト量を表す。二元ＦＳＫ変調信号の平均周波数Ｆｗは一定で、一般的に、“１”の場合は＋５％程度の変調が施され、“０”の場合は−５％程度の変調が施される。
【００３１】
ビタビ復号器は、図４（ａ）に示す状態遷移図に基づいてビタビ復号を行う。また、図４（ａ）に示す状態遷移図は、表１に示すように、バイフェーズ情報信号の符号列と状態Ｓ（０）〜Ｓ（３）は対応付けがなされている：
【表１】
図４（ａ）の状態遷移図からは、図４（ｂ）に示すトレリス線図が得られる。パスメトリック回路２６ａ及びパスメモリー回路２７ａは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す状態遷移図及びトレリス線図に同定して構成される。
【００３２】
次に、図１〜図７を用いて第１の実施の形態に係る復調回路１６ａの動作を説明する。
【００３３】
（イ）図６（ａ）に示すようなバイフェーズ信号が、図６（ｂ）に示すように、ＦＳＫ変調されて、光ディスクのウォーブルトラックに重畳記録されているとする。尚、図６（ａ）に示すバイフェーズ信号は、図７（ａ）に示すバイフェーズ信号の一部を示している。ＲＦ増幅器１５は、図６（ｂ）に示すウォーブル信号を出力する。バイフェーズ信号は、図２に示す光ディテクタ１２ａのＡ面及びＢ面より得られる信号をそれぞれＡ、Ｂとすると、Ａ−Ｂなる演算により得られる。図６（ｂ）に示すウォーブル信号は、ウォーブルトラックの蛇行に相似した信号となる。ＲＦ増幅器１５が出力するウォーブル信号は、図２に示す２値化回路３２ａに入力される。
【００３４】
（ロ）２値化回路３２ａは、ウォーブル信号の平均レベルをスライスレベルとしてウォーブル信号を２値化する。図６（ｃ）に示す２値化されたウォーブル信号は周期計測器５１に入力される。周期計測器５１は、図６（ｄ）に示すように、周期計測データを２値化信号のエッジ発生毎に出力する。計測クロックの周波数は、ウォーブル周波数の２５６倍程度以上であることが望ましい。よって、ＣＤ１倍速の場合、ウォーブル信号周波数は２２ｋＨｚ程度なので、計測クロックの周波数は５．６ＭＨｚ程度となる。尚、ディスク回転数（倍速数）が上がれば計測クロックの周波数も比例して上げる必要がある。周期計測器５１が出力する周期計測データは、図６（ｅ）に示すように、ＬＰＦ５２により平滑化される。ＬＰＦ５２は、バイフェーズ信号の周波数帯域を通過可能なカットオフ周波数に設定されている。尚、バイフェーズ信号周波数はウォーブル周波数の７倍程度である。したがって、ＬＰＦ５２のカットオフ周波数はＣＤ１倍速時で２２ｋＨｚ×７＝１６０ｋＨｚ程度であることが好ましい。
【００３５】
（ハ）平均化回路５４は、図６（ｅ）の破線に示すように、ＬＰＦ５２の出力の振幅の平均値を算出する。ＬＰＦ５２の出力をアナログ的に見ると図７（ｂ）に示すような波形となる。よって、図７（ｂ）のＡで示す値が平均値となる。尚、図７（ｂ）に示す波形は、図７（ａ）に示すバイフェーズ信号の符号列を反映した振幅を有している。平均化回路５４が出力する平均値Ａは、図３（ａ）に示すように、周波数シフト回路６０の第１の乗算回路６０ａ及び第２の乗算回路６０ｂに入力される。第１の乗算回路６０ａは、平均値Ａに（１−α）を乗じて第１の基準値として出力する。第２の乗算回路６０ｂは、平均値Ａに（１＋α）を乗じて第３の基準値として出力する。また、平均値Ａを第２の基準値としてそのまま出力する。尚、ＣＤ−Ｒ／ＲＷの規格ではウォーブル平均周波数２２．５ｋＨｚに対して、周波数シフト量αは±１ｋＨｚとあるので、これに適合させる場合は、α＝１／２２．５＝０．０４となる。第１、第２、及び第３の基準値は、図３（ｂ）に示すように、ビタビ復号器３１ａのブランチメトリック回路２５ａに入力される。
【００３６】
（ニ）比較器５５は、ＬＰＦ５２が出力する信号と平均値Ａとの大小を比較する。比較器５５は、図６（ｆ）に示すように、ＬＰＦ５２が出力する信号が平均値Ａよりも大であればハイレベル信号を出力する。一方、ＬＰＦ５２が出力する信号が平均値Ａよりも小であればローレベル信号を出力する。ＰＬＬ回路５６は、図６（ｇ）に示すように、比較器５５が出力するディジタル信号のキャリア成分に周波数が一致したクロックＣＬＫを生成する。図６（ｆ）及び図６（ｇ）に示すように、比較器５５の出力信号の立ち下がりとＰＬＬ回路５６の出力クロックの立ち下がりが位相同期している。
【００３７】
（ホ）サンプリング回路５３ａは、図６（ｈ）に示すように、ＰＬＬ回路５６が出力するクロックＣＬＫの立ち下がりと同期して、ＬＰＦ５２の出力をサンプリングする。サンプリング回路５３ａが出力するサンプルド信号は、図３（ａ）に示すビタビ復号器３１ｂのブランチメトリック回路２５ａに入力される。
【００３８】
（ヘ）図３（ｂ）に示す第１の減算器４１ａは、サンプルド信号と第１の基準値との誤差信号を第１の乗算器４２ａに出力する。第２の減算器４１ｂは、サンプルド信号と第２の基準値との誤差信号を第２の乗算器４２ｂに出力する。第３の減算器４１ｃは、サンプルド信号と第３の基準との誤差信号を第３の乗算器４２ｃに出力する。第１の乗算器４２ａは、サンプルド信号と第１の基準値との誤差信号を二乗して、第１の二乗誤差をパスメトリック回路２６ａに出力する。第２の乗算器４２ｂは、サンプルド信号と第２の基準値との誤差信号を二乗して、第２の二乗誤差をパスメトリック回路２６ａに出力する。第３の乗算器４２ｃは、サンプルド信号と第３の基準値との誤差信号を二乗して、第３の二乗誤差をパスメトリック回路２６ａに出力する。
【００３９】
（ト）パスメトリック回路２６ａは第１〜第３の二乗誤差をそれぞれ比較して、第１〜第３の二乗誤差の中で最小となる二乗誤差を判断する。ここで、図７（ａ）に示す“範囲１”において、バイフェーズ信号は、“００１１１０１００”である。図７（ｂ）に示すサンプルド信号は、時刻ｔ１においては、第２の基準値と最も値が近く第２の二乗誤差が最小となる。時刻ｔ２においては、第１の基準値と最も値が近く第１の二乗誤差が最小となる。時刻ｔ３においては、第２の基準値と最も値が近く第２の二乗誤差が最小となる。時刻ｔ４においては、第３の基準値と最も値が近く第３の二乗誤差が最小となる。時刻ｔ５においては、第３の基準値と最も値が近く第３の二乗誤差が最小となる。このようにして、時刻ｔ６においては第２の二乗誤差が、時刻ｔ７においては第２の二乗誤差が、時刻ｔ８においては第２の二乗誤差が、時刻ｔ９においては第１の二乗誤差が、時刻ｔ１０においては第１の二乗誤差がそれぞれ最小となる。即ち、“範囲１”の各時刻においては、サンプルド信号は、ｔ１：Ａ→ｔ２：Ａ・（１−α）→ｔ３：Ａ→ｔ４：Ａ・（１＋α）→ｔ５：Ａ・（１＋α）→ｔ６：Ａ→ｔ７：Ａ→ｔ８：Ａ→ｔ９：Ａ・（１−α）→ｔ１０：Ａ・（１−α）のように第１〜第３の基準値と対応する。表１に示す“状態”と対応付けさせると“Ｓ（０）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（３）→Ｓ（１）→Ｓ（２）→Ｓ（１）→Ｓ（０）→Ｓ（０）”と遷移することとなる。よって、図４（ｂ）の矢印に示すようにトレリス線図上を遷移する。
【００４０】
（チ）表１の対応付けにより、“ｔ１：００→ｔ２：０１→ｔ３：１１→ｔ４：１１→ｔ５：１１→ｔ６：００→００→００→００→００”と前のデータと相関を有するセレクト信号をパスメモリー回路２７ａに出力する。パスメモリー回路２７ａは、パスメトリック回路２６ａが出力するセレクト信号に対応する符号列を記憶し、マージした符号を順次復調信号として出力する。この結果、パスメモリー回路２７ａは、“００１１１０１００”を出力する。
【００４１】
このように、第１の実施の形態によれば、ビタビ復号器３１ａに入力する基準値を基準値生成回路４０ａにより３パターンの第１〜第３の基準値を生成し、サンプリング回路５３ａが出力するサンプルド信号と第１〜第３の基準値とによりビタビ復号を行っている。これによりＳ／Ｎが低下してウォーブル信号が歪んでも、正確にビタビ復号を行うことが出来る。正確なビタビ復号が可能なので、Ｓ／Ｎが低下してもウォーブル信号からバイフェーズ信号を復調可能な復調回路１６ａを提供できる。この結果、ＡＴＩＰ復調回路６１も正確にバイフェーズ信号からＡＴＩＰ情報信号を復調することが可能となる。したがって、動作が非常に安定した光ディスク装置を提供することができる。
【００４２】
図８に示すように、第１の実施の形態の第１の変形例に係る光ディスク装置は、図１及び図２に示すビタビ復号器３１ａが、図８に示すように、ＡＴＩＰ情報信号の符号パターンの規則性を利用してビタビ復号を行う点が図４と異なる。ＡＴＩＰ情報信号は規則性を有するため、バイフェーズ信号も同様に規則性を有する。図８（ａ）に示す状態遷移図は、バイフェーズ信号のランレングス長を利用している。
【００４３】
図８（ａ）に示すように、バイフェーズ信号の符号“１”に係る状態遷移は、Ｓ（１）→Ｓ（２）→Ｓ（１）、Ｓ（０）→Ｓ（２）→Ｓ（１）、Ｓ（０１）→Ｓ（２）→Ｓ（３）であり、バイフェーズ信号の符号列は“１０”となり“１”の連続数は１である。Ｓ（０）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（１）、Ｓ（０１）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（１）、Ｓ（１）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（１）と状態遷移する場合は、バイフェーズ信号の符号列は“１１０”となり“１”の連続数は２である。Ｓ（０１）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（３１）→Ｓ（１）、Ｓ（０）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（３１）→Ｓ（１）、Ｓ（１）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（３１）→Ｓ（１）と状態遷移する場合バイフェーズ信号の符号列は“１１１０”となり“１”の連続数は３である。
【００４４】
また、バイフェーズ信号の符号“０”に係る状態遷移は、Ｓ（２）→Ｓ（１）→Ｓ（２）、Ｓ（３）→Ｓ（１）→Ｓ（２）、Ｓ（３１）→Ｓ（１）→Ｓ（２）であり、バイフェーズ信号の符号列は“０１”となり“０”の連続数は１である。Ｓ（２）→Ｓ（１）→Ｓ（０）→Ｓ（２）、Ｓ（３）→Ｓ（１）→Ｓ（０）→Ｓ（２）、Ｓ（３１）→Ｓ（１）→Ｓ（０）→Ｓ（２）と状態遷移する場合は、バイフェーズ信号の符号列は“００１”となり“０”の連続数は２である。Ｓ（２）→Ｓ（１）→Ｓ（０）→Ｓ（０１）→Ｓ（２）、Ｓ（３）→Ｓ（１）→Ｓ（０）→Ｓ（０１）→Ｓ（２）、Ｓ（３１）→Ｓ（１）→Ｓ（０）→Ｓ（０１）→Ｓ（２）と状態遷移する場合は、バイフェーズ信号の符号列は“０００１”となり符号“０”の連続数は３である。
【００４５】
このように、バイフェーズ信号の符号列は、同期信号部分を含めても符号“１”及び“０”の連続数は１、２、３のみである。第１の実施の形態の第１の変形例に係るビタビ復号器は、“１”及び“０”の連続数が１、２、３以外の復調信号を出力することがない。第１の実施の形態の第１の変形例に係るパスメトリック回路、パスメモリー回路は、図８（ａ）及び（ｂ）に示す状態遷移図及びトレリス線図に同定して構成される。
【００４６】
第１の実施の形態の第１の変形例においては、バイフェーズ信号の符号列、状態及び基準値は表２に示すような対応付けがなされている：
【表２】
ここで、図９（ａ）に示すように、バイフェーズ信号の符号列が “００１１１０１００”であったとする。この場合、図９（ｃ）に示すように、“ｔ２：Ｓ（０）→ｔ３：Ｓ（２）→ｔ４：Ｓ（３）→ｔ５：Ｓ（３１）→ｔ６：Ｓ（１）→ｔ７：Ｓ（２）→ｔ８：Ｓ（１）→ｔ９：Ｓ（０）→ｔ１０：Ｓ（０１）”と状態が遷移する。トレリス線図上では、図９（ｂ）の矢印に示すように遷移することとなる。
【００４７】
次に、図８〜図１１を用いて第１の実施の形態の第１の変形例に係る復調回路の動作を説明する。第１の実施の形態の第１の変形例においては、ウォーブル信号の一部に波形歪みが発生しているとして説明する。但し、第１の実施の形態に係る復調回路１６ａと同一の動作については、重複した記載を省略する。
【００４８】
（イ）図１０（ａ）の“範囲２”においては、バイフェーズ信号の符号列は“１０１００１”である。図１０（ａ）の“範囲２”に示す区間において取り得るバイフェーズ信号の符号パターンを図１１（ｂ）に示す。但し、ＢＰ１、ＢＰ２及びＢＰ６期間においては、エラーは発生しないとしている。尚、符号“０”及び“１”の連続符号長は１〜３との制約を設けている。
【００４９】
（ロ）ウォーブル信号が歪んでいるため、図１０（ｄ）に示すように、ウォーブル信号の２値化信号は一部にエラーを有する波形となる。図１０（ｅ）に示すウォーブル周期信号もエラーを反映している。従来のＡＴＩＰ復調回路においては、図１０（ｇ）に示すように、ＦＳＫ復調器の出力を２値化した波形はウォーブル信号の波形歪みの影響を直接受けている。
【００５０】
（ハ）図１０（ｈ）に示すクロックＣＬＫの立ち下がりと同期して、図１０（ｆ）に示す周期変換信号がサンプリングされる。ここで、図１０（ｃ）にサンプルド信号の理想値を示す。尚、サンプルド信号を１、０、−１に正規化して示している。図１０（ｆ）より得られるサンプルド信号は、“０、０．５、０、１、０”である。
【００５１】
（ニ）サンプルド信号が“０，０．５，０，１，０”の場合、図１１（ｃ）とのそれぞれの平均二乗誤差（ＭＳＥ）を求めると、図１１（ｄ）に示す値となる。図１１（ａ）のパターン１が平均二乗誤差が最小である。この結果、パターン１のバイフェーズ符号列がビタビアルゴリズムにより復調される。一方、従来の復調回路では、図１０（ａ）に示すバイフェーズ信号と図１０（ｊ）に示す復調されたバイフェーズ信号に不一致が生じている。
【００５２】
第１の実施の形態の第１の変形例によれば、ＡＴＩＰ情報信号及びバイフェーズ信号の符号列の規則性から状態遷移に制約を設けることにより、復調エラーを低減させることが出来る。したがって、ウォーブル信号のＳ／Ｎが低下しても非常に高精度に復調を行うことが可能となる。
【００５３】
図１２に示すように、第１の実施の形態の第２の変形例に係る光ディスク装置は、ＣＰＵ２１ｂが、光ディスク１１の回転周波数に応じて波形変換回路５０ａの動作を制御する点が図１と異なる。即ち、光ディスク１１の回転周波数に応じて周期計測器５１の計測クロックの周波数及びＬＰＦ５２のカットオフ周波数を制御する。ＣＰＵ２１は、光ディスク１１の回転速度を検出可能である。このように第１の実施の形態の第１の変形例に係る光ディスク装置によれば、波形変換回路５０ａが回転周波数が変化しても安定してウォーブル信号の波形を変換することが可能となる。
【００５４】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る光ディスク装置は、図１３に示すように、ウォーブル信号処理回路９１ｂのクロック生成回路３０ｂが、ウォーブル信号に基づいて第１のクロックＣＬＫ１及び第２のクロックＣＬＫ２を生成する点が図１と異なる。波形変換回路５０ｂは、波形等価によりウォーブル信号の波形を変換する。第２の実施の形態に係る復調回路１６ｃは、記録補助信号としてＡＤＩＰ情報信号を復調する。復調回路１６ｃは、ＡＤＩＰ復号器７１を介してＣＰＵ２１ｃに接続される。ＡＤＩＰ復号器７１は、復調回路１６ｃが復調したＡＤＩＰ情報信号をＣＰＵ２１ｃが読み取り可能なデータ列に変換する。再生／記録信号処理回路１８ｂは、再生時においては、復調・誤り訂正後のデータ信号はＭＰＥＧ２規格に基づくビデオ・オーディオエンコーダ／デコーダのデコーダ部で復号される。そして元のビデオ信号及びオーディオ信号が再生される。一方、記録時には外部から入力されるビデオ・オーディオ信号が、ＭＰＥＧ２規格に基づき圧縮符号化される。この結果、符号化データが生成される。生成された符号化データに更に誤り訂正符号化、変調が施される。他の構造については図１と同様である。
【００５５】
クロック生成回路３０ｂは、図１４に示すように、ウォーブル信号を２値化する２値化回路３２ｂ、２値化回路３２ｂに接続され、第１のクロックＣＬＫ１及び第２のクロックＣＬＫ２を生成するＰＬＬ回路３３を備える。第１のクロックＣＬＫ１は、２値化したウォーブル信号の立ち上がりと立ち下りとが位相同期し、且つ、ウォーブル信号の周波数の２倍の周波数を有するクロック信号である。第２のクロックＣＬＫ２は、２値化したウォーブル信号と位相が同期し、且つ、ウォーブル信号の周波数と等しい周波数を有するクロック信号である。
【００５６】
波形変換回路５０ｂは、図１４に示すように、ウォーブル信号を入力し、第１のクロックＣＬＫ１の立ち上がりと同期してウォーブル信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器３４、Ａ／Ｄ変換器３４に接続されたパーシャルレスポンス（ＰＲ）フィルタ３６を備える。ＰＲフィルタ３６は、第１のクロックＣＬＫ１と同期して、Ａ／Ｄ変換されたウォーブル信号を波形等価する。
【００５７】
基準値生成回路４０ｂは、図１４に示すように、Ａ／Ｄ変換器３４に接続された絶対値演算回路３５、絶対値演算回路３５に接続された平均化回路３８、平均化回路３８に接続された乗算回路３９を備える。
【００５８】
ＰＲフィルタ３６は、図１５（ａ）に示すように、Ａ／Ｄ変換されたウォーブル信号を入力する第１のフリップフロップ２２ａ、第１のフリップフロップ２２ａの出力を受け取る第２のフリップフロップ２２ｂ、第２のフリップフロップ２２ｂの出力を受け取る第３のフリップフロップ２２ｃ、Ａ／Ｄ変換されたウォーブル信号を一方の入力端子に入力し、“１”を他方の入力端子に入力する第１の乗算器２３ａ、第１のフリップフロップ２２ａの出力を一方の入力端子に入力し、“−１”を他方の入力端子に入力する第２の乗算器２３ｂ、第２のフリップフロップ２２ｂの出力を一方の入力端子に入力し、“１”を他方の入力端子に入力する第３の乗算器２３ｃ、第３のフリップフロップ２２ｃの出力を一方の入力端子に入力し、“−１”を他方の入力端子に入力する第４の乗算器２３ｄと、第１、第２、第３及び第４の乗算器２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄの出力を受け取る加算器２４を備える。
【００５９】
ビタビ復号器３１ｂのブランチメトリック回路２５ｂは、図１６に示すように、基準値を一方の入力端子に入力し、“−１”を他方の入力端子に入力する第１の乗算器４４ａ、サンプルド信号を一方の入力端子に入力し、基準値を他方の入力端子に入力する第１の減算器４３ａ、サンプルド信号を一方の入力端子に入力し、“０”を他方の入力端子に入力する第２の減算器４３ｂ、サンプルド信号を一方の入力端子に入力し、第１の乗算器４４ａの出力を他方の入力端子に入力した第３の減算器４３ｃ、第１の減算器４３ａの出力を両方の入力端子に入力した第２の乗算器４４ｂ、第２の減算器４３ｂの出力を両方の入力端子に入力した第３の乗算器４４ｃ、第３の減算器４３ｃの出力を両方の入力端子に入力した第４の乗算器４４ｄを備える。
【００６０】
また、図１３に示すＲＦ増幅器１５、復調回路１６ｃ、ＡＤＩＰ復号器６１、再生／記録信号処理回路１８ｂ、記録制御回路１９、ディスクモータ制御回路２０、ＣＰＵ２１ｃは、同一半導体基板上にモノリシックに集積化し、半導体集積回路９０ｂとして構成することが可能である。
【００６１】
ＰＲフィルタ３６が出力する波形等価信号は、ＡＤＩＰ符号列と表３に示すような対応付けがなされている：
【表３】
ＰＲフィルタ３６は、Ａ／Ｄ変換器３４が出力するサンプリングデータをＳ（ｎ）、波形等価信号をＰ［ｎ］とすると：
P[n]=-S(n-3)+S(n-2)-S(n-1)+S(n) ・・・・・（１）
なる演算を行う。
【００６２】
ＡＤＩＰ情報信号には図１７に示すような符号パターンがある。Ｔはウォーブル信号のキャリア周期。ＡＤＩＰによりキャリア信号が位相変調される場合は、１Ｔ、２Ｔ、４Ｔが存在する。位相変調されない場合は、３Ｔ、５Ｔ、８５Ｔ、８７Ｔ、８９Ｔが存在する。
【００６３】
次に、図１３〜図１９を用いて、第２の実施の形態に係る復調回路１６ｃの動作を説明する。
【００６４】
（イ）図１３に示す光ディスク１１には、図１８（ａ）に示すようなＡＤＩＰ情報信号が記録されている。ＡＤＩＰ情報信号の符号列はＰＳＫ変調されており、ＲＦ増幅器１５からは、図１８（ｂ）に示すように、ウォーブルトラックの蛇行に相似したウォーブル信号が出力される。ＲＦ増幅器１５が出力するウォーブル信号は、図１４に示す２値化回路３２ｂおよびＡ／Ｄ変換器３４にそれぞれ入力される。
【００６５】
（ロ）２値化回路３２ｂは、図１８（ｃ）に示すように、ウォーブル信号の振幅のほぼ中心レベルをスライスレベルとしてウォーブル信号を２値化して出力する。尚、スライスレベルを図１８（ｂ）の破線に示す。２値化回路３２ｂが２値化したウォーブル信号はＰＬＬ回路３３に入力される。ＰＬＬ回路３３では２値化回路３２ｂが出力するウォーブル２値化信号に基づいて第１のクロックＣＬＫ１と第２のクロックＣＬＫ２を生成する。第１のクロックＣＬＫ１は、図１８（ｄ）に示すように、ウォーブル２値化信号に含まれるキャリア信号の立ち上がりに立ち下りが位相同期したクロック信号となる。よって、周波数がキャリア信号の２倍となる。第２のクロックＣＬＫ２は、図１８（ｅ）に示すように、ウォーブル２値化信号に含まれるキャリア信号と位相同期したクロック信号となる。よって、極性と周波数がキャリア信号と一致する。
【００６６】
（ハ）Ａ／Ｄ変換器３４は、図１８（ｂ）、図１８（ｄ）及び図１８（ｆ）に示すように、第１のクロックＣＬＫ１の立ち上がりエッジと同期してウォーブル信号をＡ／Ｄ変換する。ここで、ウォーブル信号の搬送波をＡ・ｓｉｎ（ωｃｔ）とすると、Ａ／Ｄ変換器３４は、（２ｎ−３）π−π／２、（２ｎ−２）π−π／２、（２ｎ−１）π−π／２（ｎ：整数）のそれぞれの位相においてサンプリングを行う。即ち、図１８（ｂ）に示すように、Ａ／Ｄ変換器３４はウォーブル信号のピーク値をＡ／Ｄ変換している。図１８（ｆ）に示すように、Ａ／Ｄ変換されたウォーブル信号において、図１８（ｃ）に示すウォーブル２値化信号の“１”を“１”、“０”を“−１”と対応付けしている。この結果、Ａ／Ｄ変換器３４は、図１８（ｆ）に示すように、“１，−１，１，−１，−１，１，１，−１，１，・・・・・”を出力する。Ａ／Ｄ変換器３４が出力するディジタル化したウォーブル信号は、図１４に示すＰＲフィルタ３６及び基準値生成回路４０ｂの絶対値演算回路３５に入力される。
【００６７】
（ニ）ＰＲフィルタ３６は、第１のクロックＣＬＫ１と同期して図１８（ｆ）に示す“１，−１，１，−１，−１，１，１，−１，１，・・・・・”のデータ列を先頭のデータから取り込み、順次演算処理を施す。ＰＲフィルタ３６は、Ａ／Ｄ変換器３４によりＡ／Ｄ変換した値をＳ［（２ｎ−３）π−π／２］、Ｓ［（２ｎ−２）π−π／２］、Ｓ［（２ｎ−１）π−π／２］及びＳ［２ｎπ−π／２］、ＰＲフィルタ３６が出力する波形等価信号をＰ［ｎ］とすると、式（１）より：
P[n]=-S[(2n-3)π-π/2]+S[(2n-2)π-π/2]-S[(2n-1)π-π/2]+S[2nπ-π/2] ・・・・・（２）
なる演算を行う。この結果、ＰＲフィルタ３６からは、“４，−４，４，−４，２，０，０，０，２，・・・・・”と入力データ列と相関を持ったデータ列が出力される。よって、Ａ／Ｄ変換したウォーブル信号は３値のデータに変換される。ＰＲフィルタ３６が出力する波形等価信号は、サンプリング回路５３ｂに入力される。
【００６８】
（ホ）サンプリング回路５３ｂでは、図１８（ｈ）に示すように、第２のクロックＣＬＫ２の立ち上がりと同期して、ＰＲフィルタ３６が出力する波形等価信号をサンプリングする。サンプルド信号の波形は、図１８（ｉ）に示すような波形となる。図１８（ｈ）に示すサンプルド信号は、ビタビ復号器３１ｃに入力される。
【００６９】
（ヘ）一方、絶対値演算回路３５は、Ａ／Ｄ変換されたウォーブル信号の絶対値を演算して平均化回路３８に出力する。平均化回路３８は、絶対値演算回路３５が出力する絶対値の平均値を算出する。平均化回路３８が出力する平均値は乗算回路３９に入力される。乗算回路３９は、平均化回路３８が出力する平均値をサンプルド信号の平均値に正規化する。サンプルド信号はＰＲフィルタ３６により位相が変換されているためである。したがって、平均化回路３８が出力する平均値を４倍することによりビタビ復号器３１ｃの基準値に正規化できる。乗算回路３９が出力する基準値は、ビタビ復号器３１ｃに入力される。
【００７０】
（ト）図１６に示すように基準値は第１の減算器４３ａと第１の乗算器４４ａに入力される。第１の乗算器４４ａは基準値に“−１”を乗じて出力する。第１の減算器４３ａはサンプルド信号と基準値との誤差を出力する。第２の減算器４３ｂは、サンプルド信号と“０”との誤差を出力する。第３の減算器４３ｃは、サンプルド信号と第１の乗算器４４ａの出力との誤差を出力する。第２の乗算器４４ｂは、第１の減算器４３ａが出力する誤差の二乗を第１の二乗誤差として出力する。第３の乗算器４４ｃは、第２の減算器４３ｂが出力する誤差の二乗を第２の二乗誤差として出力する。第４の乗算器４４ｄは、第３の減算器４３ｃが出力する誤差の二乗を演算して第３の二乗誤差として出力する。第１〜第３の二乗誤差は、図１５（ｂ）に示すパスメトリック回路２６ｂに入力される。
【００７１】
（チ）ここで、図１９（ａ）に示すようなＡＤＩＰ符号列が光ディスク１１に記録されているとする。ＰＲフィルタ３６が出力する波形等価信号は図１９（ｃ）に示すような信号となる。尚、図１９（ｃ）に示す波形等価信号は、実際は各回路を通過する際の遅延時間により時間遅れが生じている。図１９（ｃ）において、時刻ｔ１に到るまでは、表３の対応関係により、図４（ａ）に示す状態遷移図のＳ（０）にとどまっている。時刻ｔ１でＡＤＩＰ情報信号が０から１に立ち上がる。ＡＤＩＰ情報信号が０から１に立ち上がると状態がＳ（０）からＳ（２）に遷移する。時刻ｔ２になるとＡＤＩＰ情報信号は１のままである。よって、状態がＳ（２）からＳ（１）に遷移する。このような状態の遷移に基づいてパスメトリック回路２６ｂ及びパスメモリー回路２７ｂはＡＤＩＰ情報信号の復調を行う。
【００７２】
このように第２の実施の形態によれば、Ｓ／Ｎが低下してもＡＤＩＰ情報信号を正確に復調可能な復調回路を提供することが出来る。Ａ／Ｄ変換器３４がウォーブル信号のピーク値をＡ／Ｄ変換し、このＡ／Ｄ変換したウォーブル信号からビタビ復号における基準値を生成している。したがって、ウォーブル信号振幅が変動してもより最適な基準値を得ることが出来る。更に、ウォーブル信号とそのサンプリングクロックである第１のクロックＣＬＫ１に位相偏差が生じた場合でもより最適な基準値を得ることができる。また、Ａ／Ｄ変換したウォーブル信号をＰＲフィルタ３６により位相変換するとにより３パターンの値に変換している。この結果、サンプルド信号の幅を大きくとることができるので、復調を確実に行うことが出来る。
【００７３】
図２０に示すように、第２の実施の形態の第１の変形例に係る光ディスク装置は、ビタビ復号器３１ｂがＡＤＩＰ情報信号の符号パターンを利用した状態遷移に基づいてビタビ復号を行う点が図４と異なる。ＡＤＩＰ情報信号の符号列において、符号“１”の連続数は１、２、４のみである。また、符号“０”の最小連続数は３である。したがって、図４（ａ）に示す状態遷移図において、状態Ｓ（１）からＳ（２）に遷移する場合は無い。よって、図２０（ａ）に示す状態遷移図は、Ｓ（１）からＳ（２）への状態遷移を省いた状態遷移図となっている。この結果、第２の実施の形態の第１の変形例に係るビタビ復号器のパスメトリック回路及びパスメモリー回路は、図２０（ａ）に示す状態遷移図及び図２０（ｂ）に示すトレリス線図に同定して構成されている。
【００７４】
図２１（ａ）に示すように、ＡＤＩＰ符号“１”に係る状態遷移は、Ｓ（（０）１）→Ｓ（２）→Ｓ（１）と状態遷移する場合、ＡＤＩＰ符号列は“１０００・・・・・”となり“１”の連続数は１である。Ｓ（（０）１）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（１）と状態遷移する場合、ＡＤＩＰ符号列は“１１００・・・・・”となり“１”の連続数は２である。Ｓ（（０）１）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（３２）→Ｓ（３４）→Ｓ（１）と状態遷移する場合、ＡＤＩＰ符号列は“１１１１０・・・・・”となり“１”の連続数は４となる。他の遷移は取り得ないので、符号“１”の連続数は１、２、４に制約されている。即ち、符号“１”の連続数は１、２、４のみである。したがって、第２の実施の形態の第１の変形例に係るビタビ復号器は、符号“１”の連続数が１、２、４以外の復調信号を出力することはない。即ち、第２の実施の形態の第１の変形例に係るビタビ復号器は、符号“１”の連続数が１、２、４のうち最も確からしい復調信号を出力する。一方、ＡＤＩＰ符号“０”に係る状態遷移は、Ｓ（２）、Ｓ（３）又はＳ（３４）→Ｓ（１）→Ｓ（０）→Ｓ（（０）１）で、符号“０”の連続数は３以上に制約されている。
【００７５】
第２の実施の形態の第１の変形例においては、ＡＤＩＰ符号列、状態及び基準値を表４に示すように対応させる：
【表４】
次に、図２０〜図２２を用いて、第２の実施の第１の変形例に係る復調回路の動作を説明する。第２の実施の第１の変形例においては、Ｓ／Ｎが低下してウォーブル信号の一部に波形歪みが発生しているとして説明する。
【００７６】
（イ）図２２（ａ）に示すようなＡＤＩＰ符号列が光ディスク１１に記録されているとする。Ｓ／Ｎが低下し、図２１（ｂ）に示すように、ウォーブル信号は“範囲３”及び“範囲４”の期間において波形歪みを生じている。ウォーブル信号に波形歪みが生じている為、図２１（ｃ）に示すように、２値化されたウォーブル信号は、一部にエラーを有する波形となる。図２１（ｃ）に示すウォーブル２値化信号を基準に図２１（ｄ）に示す第１のクロックＣＬＫ１と図２１（ｅ）に示す第２のクロックＣＬＫ２が生成される。
【００７７】
（ロ）Ａ／Ｄ変換されたウォーブル信号は、図２１（ｆ）に示すようなデータ列となる。図２１（ｆ）に示すように、ウォーブル信号に波形歪みを有する為に、“範囲３”及び“範囲４”の期間において、“１”及び“−１”以外の値を出力している。
【００７８】
（ハ）波形等価信号は、図２１（ｇ）に示すようなデータ列となる。サンプルド信号は、図２１（ｈ）に示すような波形の信号となる。ここで、“範囲３”及び“範囲４”の期間に波形歪みが生じていない場合のサンプルド信号を図２１（ｊ）に示す。図２１（ｉ）に示すサンプルド信号の波形は、“範囲３”及び“範囲４”の期間に波形歪みが生じていない場合のサンプルド信号に形状が非常に近い。即ち、ウォーブル信号に波形歪みが生じていても、ウォーブル信号のピーク値をサンプリングし、更に位相変換処理を施すことにより波形歪みの影響を緩和している。
【００７９】
（ニ）図２２（ａ）に示すようなＡＤＩＰ情報信号の符号列を復調する場合は、波形等価信号は図２２（ｃ）に示すような波形となる。ＡＤＩＰ符号列は“００００１１・・・・・”となっている。また、波形等価信号は“−Ｒ、−Ｒ、−Ｒ、０、＋Ｒ・・・・・”となる。表４及び図２０（ａ）に示す状態遷移図よりＳ（０１）→Ｓ（０１）→Ｓ（０１）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（３２）・・・・・に状態遷移する。状態遷移がＳ（０１）→Ｓ（０１）→Ｓ（０１）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（３２）・・・・・であるので、表４の対応付けにより“００００１１・・・・・”が復調される。
【００８０】
このように第２の実施の形態の第１の変形例によれば、ＡＤＩＰ情報信号の符号列の規則性から状態遷移に制約を設けることにより、復調エラーを低減させることが出来る。
【００８１】
図２３に示すように、第２の実施の形態の第２の変形例に係る光ディスク装置は、基準値生成回路４０ｃが、サンプルド信号を入力する絶対値演算回路３５、絶対値演算回路３５の出力側に入力側を接続する平均化回路３８とを備える点が図１４と異なる。図２３に示す基準値生成回路４０ｃは、図１４に示す乗算回路３９を設けていない。サンプルド信号から基準値を生成することにより、基準値生成回路４０ｃでの演算が多少複雑となるが、平均化回路３８が出力する平均値を正規化する必要が無くなる。
【００８２】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１及び第２の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００８３】
第１及び第２の実施の形態においては、ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブとＤＶＤ＋ＲＷドライブとに分けて説明した。しかし、ＣＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ＋ＲＷの両方を再生／記録可能な所謂コンボドライブにも応用出来ることは勿論である。
【００８４】
また、第２の実施の形態においては、光ディスク装置としてＤＶＤ＋ＲＷドライブを用いて説明した。しかし、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷにも応用出来ることは言うまでも無い。例えば、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷにおいては、ウォーブル信号からウォーブルＰＬＬ回路によりウォーブルクロックを生成する。第１及び第２の実施の形態に係る復調回路１６ａ、１６ｃは、歪んだウォーブル信号からウォーブルクロックを生成する場合に応用出来る。
【００８５】
第１の実施の形態の第２の変形例においては、ＣＰＵ２１ｂにより周期計測器５１の計測クロック及びＬＰＦ５２のカットオフ周波数を制御可能であるとして説明した。このように、第１及び第２の実施の形態に係る復調回路１６ａ、１６ｃは、ＣＰＵ２１ａ、２１ｃにより光ディスクの状況の変化及び環境変動に対して柔軟に対応できる。
【００８６】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【００８７】
【発明の効果】
本発明によれば、ウォーブル信号のＳ／Ｎが著しく低下しても記録補助信号を低エラー率で復調可能な復調回路、光ディスク装置及び半導体集積回路を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態に係る復調回路の構成を示すブロック図である。
【図３】図３（ａ）は第１の実施の形態に係る周波数シフト回路及びビタビ復号器の構成を示すブロック図で、図３（ｂ）は図３（ａ）に示すブランチメトリック回路の構成を示すブロック図である。
【図４】図４（ａ）は第１の実施の形態に係るビタビ復号器の動作を示す状態遷移図で、図４（ｂ）は図４（ａ）の状態遷移図から得られるトレリス線図である。
【図５】ＡＴＩＰ情報信号の符号パターンとその変調信号を示すタイムチャートである。
【図６】第１の実施の形態に係る復調回路の動作を示すタイムチャートである。
【図７】第１の実施の形態に係る周波数シフト回路及びビタビ復号器の動作を示すタイムチャートである。
【図８】図８（ａ）は、第１の実施の形態の第１の変形例に係るビタビ復号器の動作を示す状態遷移図で、図８（ｂ）は図８（ａ）の状態遷移図から得られるトレリス線図である。
【図９】第１の実施の形態の第１の変形例に係る復調回路の動作を示すタイムチャートである。
【図１０】第１の実施の形態の第１の変形例に係る周波数シフト回路及びビタビ復号器の動作を示すタイムチャートである。
【図１１】第１の実施の形態の第１の変形例に係る復調回路の数値データの関係を示す表である。
【図１２】第１の実施の形態の第２の変形例に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】第２の実施の形態に係る復調回路の構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５（ａ）は第２の実施の形態に係るＰＲフィルタの構成を示すブロック図で、図１５（ｂ）は第２の実施の形態に係るビタビ復号器の構成を示すブロック図である。
【図１６】第２の実施の形態に係るブランチメトリック回路の構成を示すブロック図である。
【図１７】ＡＤＩＰ情報信号の符号パターンを示すタイムチャートである。
【図１８】第２の実施の形態に係る復調回路の動作を示すタイムチャートである。
【図１９】第２の実施の形態に係るＰＲフィルタ及びビタビ復号器の動作を示すタイムチャートである。
【図２０】図２０（ａ）は第２の実施の第１の変形例に係るビタビ復号器の動作を示す状態遷移図で、図２０（ｂ）は図２０（ａ）の状態遷移図から得られるトレリス線図である。
【図２１】第２の実施の第１の変形例に係る復調回路の動作を示すタイムチャートである。
【図２２】第２の実施の第１の変形例に係るＰＲフィルタ及びビタビ復号器の動作を示すタイムチャートである。
【図２３】第２の実施の形態の第２の変形例に係る復調回路の構成を示すブロック図である。
【図２４】従来のＡＴＩＰ復調回路を示すブロック図である。
【図２５】従来のＡＴＩＰ復調回路の動作を示すタイムチャートである。
【図２６】従来のＡＤＩＰ復調回路を示すブロック図である。
【図２７】従来のＡＤＩＰ復調回路の動作を示すタイムチャートである。
【図２８】ウォーブル信号に波形歪みが生じている場合における従来のＡＴＩＰ復調回路の動作を示すタイムチャートである。
【図２９】ウォーブル信号に波形歪みが生じている場合における従来のＡＤＩＰ復調回路の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１１ 光ディスク
１２ ピックアップ
１２ａ 差分器
１３ ディスクモータ
１４ 送りモータ
１５、１０２、１１１ 高周波増幅器
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ 復調回路
１７ サーボ制御回路
１８ａ、１８ｂ 再生／記録信号処理回路
１９ 記録制御回路
２０ ディスクモータ制御回路
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ システムコントローラ
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、３７、５３、１０６、１１５ フリップフロップ
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ 乗算器
２４ 加算器
２５ａ、２５ｂ ブランチメトリック回路
２６ａ、２６ｂ パスメトリック回路
２７ａ、２７ｂ パスメモリー回路
３０ａ、３０ｂ クロック生成回路
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ ビタビ復号器
３２ａ、３２ｂ、１０３、１１３ ２値化回路
３３、５６、１０４、１１４ ＰＬＬ回路
３４ Ａ／Ｄ変換回路
３５ 絶対値演算回路
３６ ＰＲフィルタ
３８、５４ 平均化回路
３９ 乗算回路
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ 基準値生成回路
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ 減算器
５０ａ、５０ｂ 波形変換回路
５１ 周期計測器
５２ ローパスフィルタ
５３ａ、５３ｂ サンプリング回路
５５ 比較器
５７、１１６ 同期信号検出器
５８、１１７ バイフェーズ復調器
５９、１１８ ＡＴＩＰ復号器
６０ 周波数シフト回路
６０ａ 第１の乗算回路
６０ｂ 第２の乗算回路
６１ ＡＴＩＰ復調回路
７１ ＡＤＩＰ復号器
８２ 送りモータドライバ
８３ ディスクモータドライバ
９０ａ、９０ｂ 半導体集積回路
９１ａ、９１ｂ ウォーブル信号処理回路
１０１、１１０ 光ディテクタ
１０５ ＥＸ−ＯＲ回路
１１２ ＦＳＫ復調器
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク装置に係り、特に光ディスク装置の記録補助信号を復調する復調回路、この復調回路を同一半導体基板上に集積化した半導体集積回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録可能なＣＤとしてＣＤ−Ｒ／ＲＷがある。このＣＤ−Ｒ／ＲＷのディスクには、ピックアップをガイドする為の案内溝（グルーブ）がプリフォーマットされている。案内溝はウォーブルといって、回転制御用のクロックが検出できるように半径方向に僅かに蛇行している。このようなトラック構造をウォーブルドランドグルーブという。ＣＤ−Ｒ／ＲＷにおけるウォーブルドトラックに重畳された情報はＡＴＩＰ（Absolute Time In Pre groove）と呼ばれる。このＡＴＩＰ情報信号からは、ＣＤ−Ｒ／ＲＷディスク上の絶対時間を得ることが出来る。ＡＴＩＰ情報信号の符号列はディジタル周波数変調信号、即ちバイフェーズ（Ｂｉｐｈａｓｅ）信号に変換され、更に２元周波数変位（ＦＳＫ：Frequency Shift Keying）変調されてウォーブルトラックとして記録される。
【０００３】
また、記録型ＤＶＤとしてＤＶＤ＋ＲＷと呼ばれるものがある。ＤＶＤ＋ＲＷにおいても、ＣＤ−Ｒ／ＲＷと同様にトラック構造はウォーブルドランドグルーブとなっている。ＤＶＤ＋ＲＷにおけるウォーブルドトラックに重畳された情報はＡＤＩＰ（Address In Pre groove）と呼ばれる。ＡＤＩＰ情報信号の符号列は２元位相変位変調（ＰＳＫ：Phase Shift Keying）されている。ＡＤＩＰ情報信号からは、主に記録時に記録位置合わせや記録位置確認などに利用されるＤＶＤ＋ＲＷのディスク上の物理アドレスが得られる。ＡＴＩＰ情報信号及びＡＤＩＰ情報信号は再生時及び記録時において、光ディスクの状態を知るために非常に重要な信号となる。
【０００４】
図２４に示す従来のＡＴＩＰ復調回路においては、先ず、光ディテクタ１１０から差分器１１１を介して、図２５（ａ）に示すウォーブル信号が出力される。このウォーブル信号は、図２５（ｂ）に示すように図２４に示すＦＳＫ復調器１１２によりＦＳＫ復調される。次に、図２５（ｃ）に示すように２値化回路１１３によりＦＳＫ復調信号が２値化される。次に、図２５（ｄ）に示すように位相同期ループ（ＰＬＬ）回路１１４によりクロックを生成する。その後、図２５（ｃ）に示す２値化回路１１３の出力をＰＬＬ回路１１４が出力するクロック１と同期してフリップフロップ（Ｆ／Ｆ）１１５がラッチしてバイフェーズ信号を復調する。更に、バイフェーズ復調器１１７がバイフェーズ信号からＡＴＩＰ情報信号を復調していた。
【０００５】
一方、図２６に示す従来のＡＤＩＰ復調回路においては、図２７（ａ）に示すようなＡＤＩＰ情報信号が光ディスクのウォーブルトラックに重畳記録されている場合、光ディテクタ１０２から差分器１０２を介して、図２７（ａ）に示すウォーブル信号が出力される。２値化回路１０３はウォーブル信号の概中心レベルをスライスレベルとして図２７（ｃ）に示すようにウォーブル信号を２値化する。２値化回路１０３の出力はＰＬＬ回路１０４に入力され、図２７（ｃ）に示すクロック１及び図２７（ｄ）に示すクロック２が生成される。ＥＸ−ＯＲ回路１０５は、２値化回路１０３の出力とクロック２とをＥＸ−ＯＲ演算し、図２２（ｅ）に示すような波形の信号を出力する。Ｆ／Ｆ１０６は、ＥＸ−ＯＲ回路１０５の出力をクロック１に基づいてラッチしてＡＤＩＰ情報信号を復調していた。
【０００６】
【特許文献】
特開２００２−９４３８３公報 第４〜５頁、図１
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図２４に示す従来のＡＴＩＰ復調回路及び図２６に示す従来のＡＤＩＰ復調回路においては、記録済みディスクの再生時には記録信号がウォーブル信号に重畳され、ウォーブル信号のＳ／Ｎは相対的に低下する。更に、記録時には記録光が反射してウォーブル信号に重畳されるため、ウォーブル信号のＳ／Ｎは著しく低下する。
【０００８】
図２４に示す従来のＡＴＩＰ復調回路は、図２８（ａ）に示すように、Ｓ／Ｎが低下してウォーブル信号が歪んだ場合、図２８（ｂ）に示すようにＦＳＫ復調器１１３が波形歪みを含んだ信号部分を正常にＦＳＫ復調できない。この結果、図２８（ｅ）に示すように、復調されたＡＴＩＰ情報信号は復調エラーを有している。このように、Ｓ／Ｎが著しく低下してウォーブル信号が歪んだ場合、従来のＡＴＩＰ復調回路は正確に復調を行うことが出来なかった。
【０００９】
一方、図２６に示す従来のＡＤＩＰ復調回路において、図２９（ｂ）に示すようにウォーブル信号が歪んだ場合、２値化回路１０３はウォーブル信号を正しく２値化することができない。このため、ＥＸ−ＯＲ回路１０５の出力にはエラーが生じる。この結果、図２９（ｆ）及び図２９（ｇ）に示す復調されたＡＤＩＰ情報信号は復調エラーを有することとなる。このようにウォーブル信号のＳ／Ｎが著しく低下した場合、従来のＡＤＩＰ復調回路も従来のＡＴＩＰ復調回路と同様に正確な復調を行うことが出来なかった。
【００１０】
上記問題点を鑑み、本発明は、ウォーブル信号のＳ／Ｎが著しく低下しても記録補助信号を低エラー率で復調可能な復調回路、光ディスク装置及び半導体集積回路を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、本発明の第１の特徴は、（イ）波形変換されたウォーブル信号に基づいてクロックと基準値とを生成するウォーブル信号処理回路；（ロ）前記クロックを用いて、前記波形変換されたウォーブル信号をサンプリングしてサンプルド信号を出力するサンプリング回路；（ハ）基準値とサンプルド信号とによりビタビ復号を行い光ディスクに変調して記録された記録補助信号を復号するビタビ復号器とを備える復調回路であることを要旨とする。ここで、「ウォーブル信号」とは、ピックアップ内の光ディテクタのＡ面及びＢ面より得られる信号をそれぞれＡ、Ｂとして、Ａ−Ｂなる演算により得られる信号であることを意味する。また、「記録補助信号」とは、光ディスクのウォーブルに記録された、光ディスク上の物理アドレス及び絶対時間等の再生及び記録補助に用いられる信号、或いはこれと等価な信号であることを意味する。
【００１２】
第１の特徴に係る復調回路によれば、ウォーブル信号をビタビ復号器によりビタビ復号することで、エラー率が低く光ディスクに重畳記録された記録補助信号を復調することが出来る。第１の特徴に係る復調回路は、ウォーブル信号処理回路により基準値及び被復号データをウォーブル信号から生成する。ここで、基準値及び被復号データの幅のいずれかを大きくとることにより、より高精度なビタビ復号が可能となる。
【００１３】
本発明の第２の特徴は、（イ）半導体チップ；（ロ）半導体チップ上に集積化され、波形変換されたウォーブル信号に基づいてクロックと基準値とを生成するウォーブル信号処理回路；（ハ）半導体チップ上に集積化され、クロックを用いて、波形変換されたウォーブル信号をサンプリングしてサンプルド信号を出力するサンプリング回路；（ニ）半導体チップ上に集積化され、基準値とサンプルド信号とによりビタビ復号を行い光ディスクに変調して記録された記録補助信号を復号するビタビ復号器を備える半導体集積回路であることを要旨とする。
【００１４】
本発明の第２の特徴に係る半導体集積回路を光ディスク装置に用いることにより、光ディスク装置の小型化・軽量化が達成できる。
【００１５】
本発明の第３の特徴は、（イ）光ディスクにレーザ光を照射して反射光を読み取るピックアップ；（ロ）ピックアップからのウォーブル信号を増幅する高周波増幅器；（ハ）ウォーブル信号に基づいて基準値及びサンプルド信号を生成し、光ディスクに記録された記録補助信号を、基準値とサンプルド信号とを用いてビタビ復号する復調回路；（ニ）ピックアップの動作を制御するサーボ制御回路；（ホ）ピックアップに対して再生又は記録に必要な信号処理を行う再生／記録信号処理回路；（ヘ）再生／記録信号処理回路からの記録信号を光ディスクに記録する為の記録制御を行う記録制御回路；（ト）ディスクモータの回転を制御するディスクモータ制御回路を備える光ディスク装置であることを要旨とする。
【００１６】
第３の特徴に係る光ディスク装置によれば、記録済み光ディスクの再生時及び記録時においても、安定して再生及び記録動作を実行することが出来る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明の第１及び第２の実施の形態を説明する。この第１及び第２の実施の形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【００１８】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る光ディスク装置は、図１に示すように、光ディスク１１にレーザ光を照射して反射光を読み取るピックアップ１２、ピックアップ１２からのウォーブル信号を増幅する高周波増幅器（ＲＦ増幅器）１５、ＲＦ増幅器１５が出力するウォーブル信号に基づいて基準値及びサンプルド信号を生成し、光ディスク１１に記録された記録補助信号を、基準値とサンプルド信号とを用いてビタビ復号する復調回路１６ａ、ピックアップ１２の動作を制御するサーボ制御回路１７、ピックアップ１２に対して再生又は記録に必要な信号処理を行う再生／記録信号処理回路１８ａ、再生／記録信号処理回路１８ａからの記録信号を光ディスク１１に記録する為の記録制御を行う記録制御回路１９を備える。更に、第１の実施の形態に係る光ディスク装置は、光ディスク１１を駆動させるディスクモータ１３、ディスクモータ１１の回転を制御するディスクモータ制御回路２０を備える。ＲＦ増幅器１５は、トラッキングエラー（ＴＥ）信号、フォーカスエラー（ＦＥ）信号及び情報信号であるＲＦ信号を出力する。第１の実施の形態に係る復調回路１６ａは、記録補助信号としてバイフェーズ信号を復調する。図１に示すピックアップ１２は、図２に示すように、光ディテクタ１２ａを内蔵している。
【００１９】
復調回路１６ａは、図１に示すように、波形変換されたウォーブル信号に基づいてクロックＣＬＫと基準値とを生成するウォーブル信号処理回路９１ａ、クロックＣＬＫを用いて、波形変換されたウォーブル信号をサンプリングし、サンプルド信号を出力するサンプリング回路５３ａ、光ディスク１１に記録された記録補助信号を、基準値とサンプルド信号とを用いて複号するビタビ複号器３１ａを備える。サンプリング回路５３ａとしては、例えばフリップフロップ（Ｆ／Ｆ）が利用できる。復調回路１６ａは、ＡＴＩＰ復調回路６１を介してシステムコントローラ（ＣＰＵ）２１ａと接続される。ＣＰＵ２１ａにおいては、光ディスク１１上の時間情報が算出される。ＣＰＵ２１ａは、算出して得られた光ディスクの絶対時間に基づいてサーボ制御回路１７、再生／記録信号処理回路１８ａ、ディスクモータ制御回路２０の動作を制御する。ＣＰＵ２１ａは、図１に示す各々の回路の制御タイミングや全体の動作も制御する。
【００２０】
ウォーブル信号処理回路９１ａは、図１に示すように、ウォーブル信号の周期を計測し、波形変換されたウォーブル信号を生成する波形変換回路５０ａ、波形が変換されたウォーブル信号の振幅の平均値を算出し、この平均値に基づいて基準値として第１、第２、及び第３の基準値を生成する基準値生成回路４０ａ、波形変換されたウォーブル信号と平均値とに基づいてクロックＣＬＫを生成するクロック生成回路３０ａを備える。
【００２１】
波形変換回路５０ａは、図２に示すように、ウォーブル信号を２値化する２値化回路３２ａ、２値化回路３２ａに接続され、計測クロックに基づいて、２値化されたウォーブル信号のエッジ間の周期を計測する周期計測器５１、周期計測器５１に接続されたローパスフィルタ（ＬＰＦ）５２を備える。周期計測器５１には、例えばプログラマブル水晶発振器等の発振周波数可変な発振回路が内蔵されている。或いは、一定周波数で発振する発振回路と、この発振回路の発振周波数を分周する分周比可変な周波数分周器が周期計測器５１に内蔵されていてもよい。ＬＰＦ５２は、例えばディジタルフィルタで構成されている。
【００２２】
基準値生成回路４０ａは、図２に示すように、ＬＰＦ５２に接続され、平均値を算出する平均化回路５４、平均化回路に接続され、第１、第２、及び第３の基準値を生成する周波数シフト回路６０を備える。周波数シフト回路６０は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、平均値を入力し、第１の基準値を出力する第１の乗算回路６０ａ、平均値を入力し、第３の基準値を出力する第２の乗算回路６０ｂを備える。また、周波数シフト回路６０は、平均値を第２の基準値としてそのまま出力する。
【００２３】
クロック生成回路３０ａは、図２に示すように、ＬＰＦ５２を一方の入力に接続し、平均化回路５４を他方の入力に接続した比較器５５と、比較器５５に接続され、クロックＣＬＫを生成するＰＬＬ回路５６を備える。比較器５５は、例えばディジタルコンパレータで構成される。ＰＬＬ回路５６は、比較器５５の出力を一方の入力とする位相比較器と、位相比較器の出力を受け取るループフィルタと、ループフィルタの出力を受け取る制御発振器と、制御発振器の出力が入力に接続され出力が位相比較器の他方の入力に接続された分周器とから主に構成されている。
【００２４】
ＡＴＩＰ復調回路６１は、図２に示すように、復調回路１６ａに接続された同期信号検出器５７及びバイフェーズ復調器５８、同期信号検出器５７及びバイフェーズ復調器５８に接続されたＡＴＩＰ復号器５９を備える。同期信号検出器５７は、復調回路１６ａが出力するバイフェーズ信号中の同期信号を検出する。バイフェーズ復調器５８は、バイフェーズ信号からＡＴＩＰ情報信号を復調する。ＡＴＩＰ復号器５９は、ＡＴＩＰ情報信号と同期信号とに基づいて、ＡＴＩＰ情報信号を、図１に示すＣＰＵ２１ａが読み取り可能なデータ列に変換する。
【００２５】
ビタビ復号器３１ａは、図３（ａ）に示すように、サンプルド信号と第１、第２、及び第３の基準値を入力し、第１、第２、及び第３の二乗誤差を出力するブランチメトリック回路２５ａ、第１、第２、及び第３の二乗誤差に基づいて、状態遷移における生き残りパスを算出するパスメトリック回路２６ａ、生き残りパスに対応する符号列を記憶し、マージした符号を順次復調信号として出力するパスメモリー回路２７ａを備える。
【００２６】
ブランチメトリック回路２５ａは、図３（ｂ）に示すように、サンプルド信号と第１、第２、及び第３の基準値との誤差をそれぞれ算出する第１の減算器４１ａ、第２の減算器４１ｂ、及び第３の減算器４１ｃと、第１、第２、及び第３の減算器４１ａ、４１ｂ、４１ｃが出力する誤差信号をそれぞれ二乗する第１の乗算器４２ａ、第２の乗算器４２ｂ、及び第３の乗算器４２ｃを備える。また、パスメトリック回路２６ａは、主に加算器により構成される。パスメモリー回路２７ａは、主にセレクタとレジスタにより構成される。
【００２７】
ＲＦ増幅器１５からのＲＦ信号は、図１に示す再生／記録信号処理回路１８ａに送られる。再生時においては、ＲＦ信号はデータ信号の部分が抜き取られて２値化されると共に、ビットクロック及び同期信号が抽出・生成され、同時に復調と誤り訂正が行われる。その後一旦バッファリングされ、ホストコンピュータ（図示せず）へ送られる。一方、記録時においては、外部から入力されるデータ信号がバッファリングされ、バッファリングされた信号にＩＤデータ、パリティビット等が付加される。その後、誤り訂正符号化と変調が施され、ビットクロックと同期がとられながら記録制御回路１９に入力される。記録制御回路１９においては、光ディスク１１にピットパターンを形成できるようなレーザ駆動パルスに変換され、ピックアップ１２のレーザを駆動する。また、ＲＦ増幅器１５から出力されたＴＥ信号及びＦＥ信号は、サーボ制御回路１７に入力され送りモータドライバ８２を介して送りモータ１４を駆動する。
【００２８】
光ディスク１１の回転速度制御方式が角速度一定（ＣＡＶ；Constant Angular Velocity）方式の場合は、ディスクモータ１３からのＦＧ信号が、図１に示すディスクモータ制御回路２０に入力される。この結果、ディスクモータ制御回路２０により、ディスクモータドライバ８３を介して角速度、即ち光ディスク１１の回転速度が一定となるようにディスクモータ１３の回転速度が制御される。線速度一定（ＣＬＶ；Constant Linear Velocity）方式の場合は、線速度（光ディスク１１と照射レーザビームの相対速度）が一定となるようにディスクモータ１３の回転速度がディスクモータ制御回路２０により制御される。
【００２９】
図１に示すＲＦ増幅器１５、復調回路１６ａ、ＡＴＩＰ復調回路６１、再生／記録信号処理回路１８ａ、記録制御回路１９、ディスクモータ制御回路２０、ＣＰＵ２１ａは、同一半導体チップ上に集積化し、半導体集積回路９０ａとして構成することが可能である。半導体集積回路９０ａはシステムＬＳＩであり、ＣＰＵ２１ａと各回路を接続する配線はバスラインとして機能する。
【００３０】
光ディスク１１に重畳記録されているＡＴＩＰ情報信号は、図５（ａ）に示すような符号列である。所定周期で同期信号が挿入される。ＡＴＩＰ情報信号は図５（ｂ）に示すようなバイフェーズ信号に変換される。同期信号は“１１１０１０００”又は“０００１０１１１”に変換される。図１に示す光ディスク１１には、図５（ｅ）に示すようなバイフェーズ信号を更に二元ＦＳＫ変調した信号が記録されている。バイフェーズ信号１ビットは、二元ＦＳＫ変調信号３．５周期を構成する。図５（ｂ）に示すように、“０”は “１１”又は“００”に“１”は“０１”又は“１０”に変換される。このビット列は、図５（ｃ）に示すような波形となり、一部を拡大すると図５（ｄ）に示すような波形となる。図５（ｅ）に示すように、バイフェーズ信号がハイレベルの場合、二元ＦＳＫ変調信号はＦｗ＋α、ローレベルの場合はＦｗ−αとなる。Ｆｗは二元ＦＳＫ変調信号の平均周波数を表し、αは所定の周波数シフト量を表す。二元ＦＳＫ変調信号の平均周波数Ｆｗは一定で、一般的に、“１”の場合は＋５％程度の変調が施され、“０”の場合は−５％程度の変調が施される。
【００３１】
ビタビ復号器は、図４（ａ）に示す状態遷移図に基づいてビタビ復号を行う。また、図４（ａ）に示す状態遷移図は、表１に示すように、バイフェーズ情報信号の符号列と状態Ｓ（０）〜Ｓ（３）は対応付けがなされている：
【表１】
【００３２】
次に、図１〜図７を用いて第１の実施の形態に係る復調回路１６ａの動作を説明する。
【００３３】
（イ）図６（ａ）に示すようなバイフェーズ信号が、図６（ｂ）に示すように、ＦＳＫ変調されて、光ディスクのウォーブルトラックに重畳記録されているとする。尚、図６（ａ）に示すバイフェーズ信号は、図７（ａ）に示すバイフェーズ信号の一部を示している。ＲＦ増幅器１５は、図６（ｂ）に示すウォーブル信号を出力する。バイフェーズ信号は、図２に示す光ディテクタ１２ａのＡ面及びＢ面より得られる信号をそれぞれＡ、Ｂとすると、Ａ−Ｂなる演算により得られる。図６（ｂ）に示すウォーブル信号は、ウォーブルトラックの蛇行に相似した信号となる。ＲＦ増幅器１５が出力するウォーブル信号は、図２に示す２値化回路３２ａに入力される。
【００３４】
（ロ）２値化回路３２ａは、ウォーブル信号の平均レベルをスライスレベルとしてウォーブル信号を２値化する。図６（ｃ）に示す２値化されたウォーブル信号は周期計測器５１に入力される。周期計測器５１は、図６（ｄ）に示すように、周期計測データを２値化信号のエッジ発生毎に出力する。計測クロックの周波数は、ウォーブル周波数の２５６倍程度以上であることが望ましい。よって、ＣＤ１倍速の場合、ウォーブル信号周波数は２２ｋＨｚ程度なので、計測クロックの周波数は５．６ＭＨｚ程度となる。尚、ディスク回転数（倍速数）が上がれば計測クロックの周波数も比例して上げる必要がある。周期計測器５１が出力する周期計測データは、図６（ｅ）に示すように、ＬＰＦ５２により平滑化される。ＬＰＦ５２は、バイフェーズ信号の周波数帯域を通過可能なカットオフ周波数に設定されている。尚、バイフェーズ信号周波数はウォーブル周波数の７倍程度である。したがって、ＬＰＦ５２のカットオフ周波数はＣＤ１倍速時で２２ｋＨｚ×７＝１６０ｋＨｚ程度であることが好ましい。
【００３５】
（ハ）平均化回路５４は、図６（ｅ）の破線に示すように、ＬＰＦ５２の出力の振幅の平均値を算出する。ＬＰＦ５２の出力をアナログ的に見ると図７（ｂ）に示すような波形となる。よって、図７（ｂ）のＡで示す値が平均値となる。尚、図７（ｂ）に示す波形は、図７（ａ）に示すバイフェーズ信号の符号列を反映した振幅を有している。平均化回路５４が出力する平均値Ａは、図３（ａ）に示すように、周波数シフト回路６０の第１の乗算回路６０ａ及び第２の乗算回路６０ｂに入力される。第１の乗算回路６０ａは、平均値Ａに（１−α）を乗じて第１の基準値として出力する。第２の乗算回路６０ｂは、平均値Ａに（１＋α）を乗じて第３の基準値として出力する。また、平均値Ａを第２の基準値としてそのまま出力する。尚、ＣＤ−Ｒ／ＲＷの規格ではウォーブル平均周波数２２．５ｋＨｚに対して、周波数シフト量αは±１ｋＨｚとあるので、これに適合させる場合は、α＝１／２２．５＝０．０４となる。第１、第２、及び第３の基準値は、図３（ｂ）に示すように、ビタビ復号器３１ａのブランチメトリック回路２５ａに入力される。
【００３６】
（ニ）比較器５５は、ＬＰＦ５２が出力する信号と平均値Ａとの大小を比較する。比較器５５は、図６（ｆ）に示すように、ＬＰＦ５２が出力する信号が平均値Ａよりも大であればハイレベル信号を出力する。一方、ＬＰＦ５２が出力する信号が平均値Ａよりも小であればローレベル信号を出力する。ＰＬＬ回路５６は、図６（ｇ）に示すように、比較器５５が出力するディジタル信号のキャリア成分に周波数が一致したクロックＣＬＫを生成する。図６（ｆ）及び図６（ｇ）に示すように、比較器５５の出力信号の立ち下がりとＰＬＬ回路５６の出力クロックの立ち下がりが位相同期している。
【００３７】
（ホ）サンプリング回路５３ａは、図６（ｈ）に示すように、ＰＬＬ回路５６が出力するクロックＣＬＫの立ち下がりと同期して、ＬＰＦ５２の出力をサンプリングする。サンプリング回路５３ａが出力するサンプルド信号は、図３（ａ）に示すビタビ復号器３１ｂのブランチメトリック回路２５ａに入力される。
【００３８】
（ヘ）図３（ｂ）に示す第１の減算器４１ａは、サンプルド信号と第１の基準値との誤差信号を第１の乗算器４２ａに出力する。第２の減算器４１ｂは、サンプルド信号と第２の基準値との誤差信号を第２の乗算器４２ｂに出力する。第３の減算器４１ｃは、サンプルド信号と第３の基準との誤差信号を第３の乗算器４２ｃに出力する。第１の乗算器４２ａは、サンプルド信号と第１の基準値との誤差信号を二乗して、第１の二乗誤差をパスメトリック回路２６ａに出力する。第２の乗算器４２ｂは、サンプルド信号と第２の基準値との誤差信号を二乗して、第２の二乗誤差をパスメトリック回路２６ａに出力する。第３の乗算器４２ｃは、サンプルド信号と第３の基準値との誤差信号を二乗して、第３の二乗誤差をパスメトリック回路２６ａに出力する。
【００３９】
（ト）パスメトリック回路２６ａは第１〜第３の二乗誤差をそれぞれ比較して、第１〜第３の二乗誤差の中で最小となる二乗誤差を判断する。ここで、図７（ａ）に示す“範囲１”において、バイフェーズ信号は、“００１１１０１００”である。図７（ｂ）に示すサンプルド信号は、時刻ｔ１においては、第２の基準値と最も値が近く第２の二乗誤差が最小となる。時刻ｔ２においては、第１の基準値と最も値が近く第１の二乗誤差が最小となる。時刻ｔ３においては、第２の基準値と最も値が近く第２の二乗誤差が最小となる。時刻ｔ４においては、第３の基準値と最も値が近く第３の二乗誤差が最小となる。時刻ｔ５においては、第３の基準値と最も値が近く第３の二乗誤差が最小となる。このようにして、時刻ｔ６においては第２の二乗誤差が、時刻ｔ７においては第２の二乗誤差が、時刻ｔ８においては第２の二乗誤差が、時刻ｔ９においては第１の二乗誤差が、時刻ｔ１０においては第１の二乗誤差がそれぞれ最小となる。即ち、“範囲１”の各時刻においては、サンプルド信号は、ｔ１：Ａ→ｔ２：Ａ・（１−α）→ｔ３：Ａ→ｔ４：Ａ・（１＋α）→ｔ５：Ａ・（１＋α）→ｔ６：Ａ→ｔ７：Ａ→ｔ８：Ａ→ｔ９：Ａ・（１−α）→ｔ１０：Ａ・（１−α）のように第１〜第３の基準値と対応する。表１に示す“状態”と対応付けさせると“Ｓ（０）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（３）→Ｓ（１）→Ｓ（２）→Ｓ（１）→Ｓ（０）→Ｓ（０）”と遷移することとなる。よって、図４（ｂ）の矢印に示すようにトレリス線図上を遷移する。
【００４０】
（チ）表１の対応付けにより、“ｔ１：００→ｔ２：０１→ｔ３：１１→ｔ４：１１→ｔ５：１１→ｔ６：００→００→００→００→００”と前のデータと相関を有するセレクト信号をパスメモリー回路２７ａに出力する。パスメモリー回路２７ａは、パスメトリック回路２６ａが出力するセレクト信号に対応する符号列を記憶し、マージした符号を順次復調信号として出力する。この結果、パスメモリー回路２７ａは、“００１１１０１００”を出力する。
【００４１】
このように、第１の実施の形態によれば、ビタビ復号器３１ａに入力する基準値を基準値生成回路４０ａにより３パターンの第１〜第３の基準値を生成し、サンプリング回路５３ａが出力するサンプルド信号と第１〜第３の基準値とによりビタビ復号を行っている。これによりＳ／Ｎが低下してウォーブル信号が歪んでも、正確にビタビ復号を行うことが出来る。正確なビタビ復号が可能なので、Ｓ／Ｎが低下してもウォーブル信号からバイフェーズ信号を復調可能な復調回路１６ａを提供できる。この結果、ＡＴＩＰ復調回路６１も正確にバイフェーズ信号からＡＴＩＰ情報信号を復調することが可能となる。したがって、動作が非常に安定した光ディスク装置を提供することができる。
【００４２】
図８に示すように、第１の実施の形態の第１の変形例に係る光ディスク装置は、図１及び図２に示すビタビ復号器３１ａが、図８に示すように、ＡＴＩＰ情報信号の符号パターンの規則性を利用してビタビ復号を行う点が図４と異なる。ＡＴＩＰ情報信号は規則性を有するため、バイフェーズ信号も同様に規則性を有する。図８（ａ）に示す状態遷移図は、バイフェーズ信号のランレングス長を利用している。
【００４３】
図８（ａ）に示すように、バイフェーズ信号の符号“１”に係る状態遷移は、Ｓ（１）→Ｓ（２）→Ｓ（１）、Ｓ（０）→Ｓ（２）→Ｓ（１）、Ｓ（０１）→Ｓ（２）→Ｓ（３）であり、バイフェーズ信号の符号列は“１０”となり“１”の連続数は１である。Ｓ（０）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（１）、Ｓ（０１）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（１）、Ｓ（１）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（１）と状態遷移する場合は、バイフェーズ信号の符号列は“１１０”となり“１”の連続数は２である。Ｓ（０１）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（３１）→Ｓ（１）、Ｓ（０）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（３１）→Ｓ（１）、Ｓ（１）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（３１）→Ｓ（１）と状態遷移する場合バイフェーズ信号の符号列は“１１１０”となり“１”の連続数は３である。
【００４４】
また、バイフェーズ信号の符号“０”に係る状態遷移は、Ｓ（２）→Ｓ（１）→Ｓ（２）、Ｓ（３）→Ｓ（１）→Ｓ（２）、Ｓ（３１）→Ｓ（１）→Ｓ（２）であり、バイフェーズ信号の符号列は“０１”となり“０”の連続数は１である。Ｓ（２）→Ｓ（１）→Ｓ（０）→Ｓ（２）、Ｓ（３）→Ｓ（１）→Ｓ（０）→Ｓ（２）、Ｓ（３１）→Ｓ（１）→Ｓ（０）→Ｓ（２）と状態遷移する場合は、バイフェーズ信号の符号列は“００１”となり“０”の連続数は２である。Ｓ（２）→Ｓ（１）→Ｓ（０）→Ｓ（０１）→Ｓ（２）、Ｓ（３）→Ｓ（１）→Ｓ（０）→Ｓ（０１）→Ｓ（２）、Ｓ（３１）→Ｓ（１）→Ｓ（０）→Ｓ（０１）→Ｓ（２）と状態遷移する場合は、バイフェーズ信号の符号列は“０００１”となり符号“０”の連続数は３である。
【００４５】
このように、バイフェーズ信号の符号列は、同期信号部分を含めても符号“１”及び“０”の連続数は１、２、３のみである。第１の実施の形態の第１の変形例に係るビタビ復号器は、“１”及び“０”の連続数が１、２、３以外の復調信号を出力することがない。第１の実施の形態の第１の変形例に係るパスメトリック回路、パスメモリー回路は、図８（ａ）及び（ｂ）に示す状態遷移図及びトレリス線図に同定して構成される。
【００４６】
第１の実施の形態の第１の変形例においては、バイフェーズ信号の符号列、状態及び基準値は表２に示すような対応付けがなされている：
【表２】
【００４７】
次に、図８〜図１１を用いて第１の実施の形態の第１の変形例に係る復調回路の動作を説明する。第１の実施の形態の第１の変形例においては、ウォーブル信号の一部に波形歪みが発生しているとして説明する。但し、第１の実施の形態に係る復調回路１６ａと同一の動作については、重複した記載を省略する。
【００４８】
（イ）図１０（ａ）の“範囲２”においては、バイフェーズ信号の符号列は“１０１００１”である。図１０（ａ）の“範囲２”に示す区間において取り得るバイフェーズ信号の符号パターンを図１１（ｂ）に示す。但し、ＢＰ１、ＢＰ２及びＢＰ６期間においては、エラーは発生しないとしている。尚、符号“０”及び“１”の連続符号長は１〜３との制約を設けている。
【００４９】
（ロ）ウォーブル信号が歪んでいるため、図１０（ｄ）に示すように、ウォーブル信号の２値化信号は一部にエラーを有する波形となる。図１０（ｅ）に示すウォーブル周期信号もエラーを反映している。従来のＡＴＩＰ復調回路においては、図１０（ｇ）に示すように、ＦＳＫ復調器の出力を２値化した波形はウォーブル信号の波形歪みの影響を直接受けている。
【００５０】
（ハ）図１０（ｈ）に示すクロックＣＬＫの立ち下がりと同期して、図１０（ｆ）に示す周期変換信号がサンプリングされる。ここで、図１０（ｃ）にサンプルド信号の理想値を示す。尚、サンプルド信号を１、０、−１に正規化して示している。図１０（ｆ）より得られるサンプルド信号は、“０、０．５、０、１、０”である。
【００５１】
（ニ）サンプルド信号が“０，０．５，０，１，０”の場合、図１１（ｃ）とのそれぞれの平均二乗誤差（ＭＳＥ）を求めると、図１１（ｄ）に示す値となる。図１１（ａ）のパターン１が平均二乗誤差が最小である。この結果、パターン１のバイフェーズ符号列がビタビアルゴリズムにより復調される。一方、従来の復調回路では、図１０（ａ）に示すバイフェーズ信号と図１０（ｊ）に示す復調されたバイフェーズ信号に不一致が生じている。
【００５２】
第１の実施の形態の第１の変形例によれば、ＡＴＩＰ情報信号及びバイフェーズ信号の符号列の規則性から状態遷移に制約を設けることにより、復調エラーを低減させることが出来る。したがって、ウォーブル信号のＳ／Ｎが低下しても非常に高精度に復調を行うことが可能となる。
【００５３】
図１２に示すように、第１の実施の形態の第２の変形例に係る光ディスク装置は、ＣＰＵ２１ｂが、光ディスク１１の回転周波数に応じて波形変換回路５０ａの動作を制御する点が図１と異なる。即ち、光ディスク１１の回転周波数に応じて周期計測器５１の計測クロックの周波数及びＬＰＦ５２のカットオフ周波数を制御する。ＣＰＵ２１は、光ディスク１１の回転速度を検出可能である。このように第１の実施の形態の第１の変形例に係る光ディスク装置によれば、波形変換回路５０ａが回転周波数が変化しても安定してウォーブル信号の波形を変換することが可能となる。
【００５４】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る光ディスク装置は、図１３に示すように、ウォーブル信号処理回路９１ｂのクロック生成回路３０ｂが、ウォーブル信号に基づいて第１のクロックＣＬＫ１及び第２のクロックＣＬＫ２を生成する点が図１と異なる。波形変換回路５０ｂは、波形等価によりウォーブル信号の波形を変換する。第２の実施の形態に係る復調回路１６ｃは、記録補助信号としてＡＤＩＰ情報信号を復調する。復調回路１６ｃは、ＡＤＩＰ復号器７１を介してＣＰＵ２１ｃに接続される。ＡＤＩＰ復号器７１は、復調回路１６ｃが復調したＡＤＩＰ情報信号をＣＰＵ２１ｃが読み取り可能なデータ列に変換する。再生／記録信号処理回路１８ｂは、再生時においては、復調・誤り訂正後のデータ信号はＭＰＥＧ２規格に基づくビデオ・オーディオエンコーダ／デコーダのデコーダ部で復号される。そして元のビデオ信号及びオーディオ信号が再生される。一方、記録時には外部から入力されるビデオ・オーディオ信号が、ＭＰＥＧ２規格に基づき圧縮符号化される。この結果、符号化データが生成される。生成された符号化データに更に誤り訂正符号化、変調が施される。他の構造については図１と同様である。
【００５５】
クロック生成回路３０ｂは、図１４に示すように、ウォーブル信号を２値化する２値化回路３２ｂ、２値化回路３２ｂに接続され、第１のクロックＣＬＫ１及び第２のクロックＣＬＫ２を生成するＰＬＬ回路３３を備える。第１のクロックＣＬＫ１は、２値化したウォーブル信号の立ち上がりと立ち下りとが位相同期し、且つ、ウォーブル信号の周波数の２倍の周波数を有するクロック信号である。第２のクロックＣＬＫ２は、２値化したウォーブル信号と位相が同期し、且つ、ウォーブル信号の周波数と等しい周波数を有するクロック信号である。
【００５６】
波形変換回路５０ｂは、図１４に示すように、ウォーブル信号を入力し、第１のクロックＣＬＫ１の立ち上がりと同期してウォーブル信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器３４、Ａ／Ｄ変換器３４に接続されたパーシャルレスポンス（ＰＲ）フィルタ３６を備える。ＰＲフィルタ３６は、第１のクロックＣＬＫ１と同期して、Ａ／Ｄ変換されたウォーブル信号を波形等価する。
【００５７】
基準値生成回路４０ｂは、図１４に示すように、Ａ／Ｄ変換器３４に接続された絶対値演算回路３５、絶対値演算回路３５に接続された平均化回路３８、平均化回路３８に接続された乗算回路３９を備える。
【００５８】
ＰＲフィルタ３６は、図１５（ａ）に示すように、Ａ／Ｄ変換されたウォーブル信号を入力する第１のフリップフロップ２２ａ、第１のフリップフロップ２２ａの出力を受け取る第２のフリップフロップ２２ｂ、第２のフリップフロップ２２ｂの出力を受け取る第３のフリップフロップ２２ｃ、Ａ／Ｄ変換されたウォーブル信号を一方の入力端子に入力し、“１”を他方の入力端子に入力する第１の乗算器２３ａ、第１のフリップフロップ２２ａの出力を一方の入力端子に入力し、“−１”を他方の入力端子に入力する第２の乗算器２３ｂ、第２のフリップフロップ２２ｂの出力を一方の入力端子に入力し、“１”を他方の入力端子に入力する第３の乗算器２３ｃ、第３のフリップフロップ２２ｃの出力を一方の入力端子に入力し、“−１”を他方の入力端子に入力する第４の乗算器２３ｄと、第１、第２、第３及び第４の乗算器２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄの出力を受け取る加算器２４を備える。
【００５９】
ビタビ復号器３１ｂのブランチメトリック回路２５ｂは、図１６に示すように、基準値を一方の入力端子に入力し、“−１”を他方の入力端子に入力する第１の乗算器４４ａ、サンプルド信号を一方の入力端子に入力し、基準値を他方の入力端子に入力する第１の減算器４３ａ、サンプルド信号を一方の入力端子に入力し、“０”を他方の入力端子に入力する第２の減算器４３ｂ、サンプルド信号を一方の入力端子に入力し、第１の乗算器４４ａの出力を他方の入力端子に入力した第３の減算器４３ｃ、第１の減算器４３ａの出力を両方の入力端子に入力した第２の乗算器４４ｂ、第２の減算器４３ｂの出力を両方の入力端子に入力した第３の乗算器４４ｃ、第３の減算器４３ｃの出力を両方の入力端子に入力した第４の乗算器４４ｄを備える。
【００６０】
また、図１３に示すＲＦ増幅器１５、復調回路１６ｃ、ＡＤＩＰ復号器６１、再生／記録信号処理回路１８ｂ、記録制御回路１９、ディスクモータ制御回路２０、ＣＰＵ２１ｃは、同一半導体基板上にモノリシックに集積化し、半導体集積回路９０ｂとして構成することが可能である。
【００６１】
ＰＲフィルタ３６が出力する波形等価信号は、ＡＤＩＰ符号列と表３に示すような対応付けがなされている：
【表３】
P[n]=-S(n-3)+S(n-2)-S(n-1)+S(n) ・・・・・（１）
なる演算を行う。
【００６２】
ＡＤＩＰ情報信号には図１７に示すような符号パターンがある。Ｔはウォーブル信号のキャリア周期。ＡＤＩＰによりキャリア信号が位相変調される場合は、１Ｔ、２Ｔ、４Ｔが存在する。位相変調されない場合は、３Ｔ、５Ｔ、８５Ｔ、８７Ｔ、８９Ｔが存在する。
【００６３】
次に、図１３〜図１９を用いて、第２の実施の形態に係る復調回路１６ｃの動作を説明する。
【００６４】
（イ）図１３に示す光ディスク１１には、図１８（ａ）に示すようなＡＤＩＰ情報信号が記録されている。ＡＤＩＰ情報信号の符号列はＰＳＫ変調されており、ＲＦ増幅器１５からは、図１８（ｂ）に示すように、ウォーブルトラックの蛇行に相似したウォーブル信号が出力される。ＲＦ増幅器１５が出力するウォーブル信号は、図１４に示す２値化回路３２ｂおよびＡ／Ｄ変換器３４にそれぞれ入力される。
【００６５】
（ロ）２値化回路３２ｂは、図１８（ｃ）に示すように、ウォーブル信号の振幅のほぼ中心レベルをスライスレベルとしてウォーブル信号を２値化して出力する。尚、スライスレベルを図１８（ｂ）の破線に示す。２値化回路３２ｂが２値化したウォーブル信号はＰＬＬ回路３３に入力される。ＰＬＬ回路３３では２値化回路３２ｂが出力するウォーブル２値化信号に基づいて第１のクロックＣＬＫ１と第２のクロックＣＬＫ２を生成する。第１のクロックＣＬＫ１は、図１８（ｄ）に示すように、ウォーブル２値化信号に含まれるキャリア信号の立ち上がりに立ち下りが位相同期したクロック信号となる。よって、周波数がキャリア信号の２倍となる。第２のクロックＣＬＫ２は、図１８（ｅ）に示すように、ウォーブル２値化信号に含まれるキャリア信号と位相同期したクロック信号となる。よって、極性と周波数がキャリア信号と一致する。
【００６６】
（ハ）Ａ／Ｄ変換器３４は、図１８（ｂ）、図１８（ｄ）及び図１８（ｆ）に示すように、第１のクロックＣＬＫ１の立ち上がりエッジと同期してウォーブル信号をＡ／Ｄ変換する。ここで、ウォーブル信号の搬送波をＡ・ｓｉｎ（ωｃｔ）とすると、Ａ／Ｄ変換器３４は、（２ｎ−３）π−π／２、（２ｎ−２）π−π／２、（２ｎ−１）π−π／２（ｎ：整数）のそれぞれの位相においてサンプリングを行う。即ち、図１８（ｂ）に示すように、Ａ／Ｄ変換器３４はウォーブル信号のピーク値をＡ／Ｄ変換している。図１８（ｆ）に示すように、Ａ／Ｄ変換されたウォーブル信号において、図１８（ｃ）に示すウォーブル２値化信号の“１”を“１”、“０”を“−１”と対応付けしている。この結果、Ａ／Ｄ変換器３４は、図１８（ｆ）に示すように、“１，−１，１，−１，−１，１，１，−１，１，・・・・・”を出力する。Ａ／Ｄ変換器３４が出力するディジタル化したウォーブル信号は、図１４に示すＰＲフィルタ３６及び基準値生成回路４０ｂの絶対値演算回路３５に入力される。
【００６７】
（ニ）ＰＲフィルタ３６は、第１のクロックＣＬＫ１と同期して図１８（ｆ）に示す“１，−１，１，−１，−１，１，１，−１，１，・・・・・”のデータ列を先頭のデータから取り込み、順次演算処理を施す。ＰＲフィルタ３６は、Ａ／Ｄ変換器３４によりＡ／Ｄ変換した値をＳ［（２ｎ−３）π−π／２］、Ｓ［（２ｎ−２）π−π／２］、Ｓ［（２ｎ−１）π−π／２］及びＳ［２ｎπ−π／２］、ＰＲフィルタ３６が出力する波形等価信号をＰ［ｎ］とすると、式（１）より：
P[n]=-S[(2n-3)π-π/2]+S[(2n-2)π-π/2]-S[(2n-1)π-π/2]+S[2nπ-π/2] ・・・・・（２）
なる演算を行う。この結果、ＰＲフィルタ３６からは、“４，−４，４，−４，２，０，０，０，２，・・・・・”と入力データ列と相関を持ったデータ列が出力される。よって、Ａ／Ｄ変換したウォーブル信号は３値のデータに変換される。ＰＲフィルタ３６が出力する波形等価信号は、サンプリング回路５３ｂに入力される。
【００６８】
（ホ）サンプリング回路５３ｂでは、図１８（ｈ）に示すように、第２のクロックＣＬＫ２の立ち上がりと同期して、ＰＲフィルタ３６が出力する波形等価信号をサンプリングする。サンプルド信号の波形は、図１８（ｉ）に示すような波形となる。図１８（ｈ）に示すサンプルド信号は、ビタビ復号器３１ｃに入力される。
【００６９】
（ヘ）一方、絶対値演算回路３５は、Ａ／Ｄ変換されたウォーブル信号の絶対値を演算して平均化回路３８に出力する。平均化回路３８は、絶対値演算回路３５が出力する絶対値の平均値を算出する。平均化回路３８が出力する平均値は乗算回路３９に入力される。乗算回路３９は、平均化回路３８が出力する平均値をサンプルド信号の平均値に正規化する。サンプルド信号はＰＲフィルタ３６により位相が変換されているためである。したがって、平均化回路３８が出力する平均値を４倍することによりビタビ復号器３１ｃの基準値に正規化できる。乗算回路３９が出力する基準値は、ビタビ復号器３１ｃに入力される。
【００７０】
（ト）図１６に示すように基準値は第１の減算器４３ａと第１の乗算器４４ａに入力される。第１の乗算器４４ａは基準値に“−１”を乗じて出力する。第１の減算器４３ａはサンプルド信号と基準値との誤差を出力する。第２の減算器４３ｂは、サンプルド信号と“０”との誤差を出力する。第３の減算器４３ｃは、サンプルド信号と第１の乗算器４４ａの出力との誤差を出力する。第２の乗算器４４ｂは、第１の減算器４３ａが出力する誤差の二乗を第１の二乗誤差として出力する。第３の乗算器４４ｃは、第２の減算器４３ｂが出力する誤差の二乗を第２の二乗誤差として出力する。第４の乗算器４４ｄは、第３の減算器４３ｃが出力する誤差の二乗を演算して第３の二乗誤差として出力する。第１〜第３の二乗誤差は、図１５（ｂ）に示すパスメトリック回路２６ｂに入力される。
【００７１】
（チ）ここで、図１９（ａ）に示すようなＡＤＩＰ符号列が光ディスク１１に記録されているとする。ＰＲフィルタ３６が出力する波形等価信号は図１９（ｃ）に示すような信号となる。尚、図１９（ｃ）に示す波形等価信号は、実際は各回路を通過する際の遅延時間により時間遅れが生じている。図１９（ｃ）において、時刻ｔ１に到るまでは、表３の対応関係により、図４（ａ）に示す状態遷移図のＳ（０）にとどまっている。時刻ｔ１でＡＤＩＰ情報信号が０から１に立ち上がる。ＡＤＩＰ情報信号が０から１に立ち上がると状態がＳ（０）からＳ（２）に遷移する。時刻ｔ２になるとＡＤＩＰ情報信号は１のままである。よって、状態がＳ（２）からＳ（１）に遷移する。このような状態の遷移に基づいてパスメトリック回路２６ｂ及びパスメモリー回路２７ｂはＡＤＩＰ情報信号の復調を行う。
【００７２】
このように第２の実施の形態によれば、Ｓ／Ｎが低下してもＡＤＩＰ情報信号を正確に復調可能な復調回路を提供することが出来る。Ａ／Ｄ変換器３４がウォーブル信号のピーク値をＡ／Ｄ変換し、このＡ／Ｄ変換したウォーブル信号からビタビ復号における基準値を生成している。したがって、ウォーブル信号振幅が変動してもより最適な基準値を得ることが出来る。更に、ウォーブル信号とそのサンプリングクロックである第１のクロックＣＬＫ１に位相偏差が生じた場合でもより最適な基準値を得ることができる。また、Ａ／Ｄ変換したウォーブル信号をＰＲフィルタ３６により位相変換するとにより３パターンの値に変換している。この結果、サンプルド信号の幅を大きくとることができるので、復調を確実に行うことが出来る。
【００７３】
図２０に示すように、第２の実施の形態の第１の変形例に係る光ディスク装置は、ビタビ復号器３１ｂがＡＤＩＰ情報信号の符号パターンを利用した状態遷移に基づいてビタビ復号を行う点が図４と異なる。ＡＤＩＰ情報信号の符号列において、符号“１”の連続数は１、２、４のみである。また、符号“０”の最小連続数は３である。したがって、図４（ａ）に示す状態遷移図において、状態Ｓ（１）からＳ（２）に遷移する場合は無い。よって、図２０（ａ）に示す状態遷移図は、Ｓ（１）からＳ（２）への状態遷移を省いた状態遷移図となっている。この結果、第２の実施の形態の第１の変形例に係るビタビ復号器のパスメトリック回路及びパスメモリー回路は、図２０（ａ）に示す状態遷移図及び図２０（ｂ）に示すトレリス線図に同定して構成されている。
【００７４】
図２１（ａ）に示すように、ＡＤＩＰ符号“１”に係る状態遷移は、Ｓ（（０）１）→Ｓ（２）→Ｓ（１）と状態遷移する場合、ＡＤＩＰ符号列は“１０００・・・・・”となり“１”の連続数は１である。Ｓ（（０）１）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（１）と状態遷移する場合、ＡＤＩＰ符号列は“１１００・・・・・”となり“１”の連続数は２である。Ｓ（（０）１）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（３２）→Ｓ（３４）→Ｓ（１）と状態遷移する場合、ＡＤＩＰ符号列は“１１１１０・・・・・”となり“１”の連続数は４となる。他の遷移は取り得ないので、符号“１”の連続数は１、２、４に制約されている。即ち、符号“１”の連続数は１、２、４のみである。したがって、第２の実施の形態の第１の変形例に係るビタビ復号器は、符号“１”の連続数が１、２、４以外の復調信号を出力することはない。即ち、第２の実施の形態の第１の変形例に係るビタビ復号器は、符号“１”の連続数が１、２、４のうち最も確からしい復調信号を出力する。一方、ＡＤＩＰ符号“０”に係る状態遷移は、Ｓ（２）、Ｓ（３）又はＳ（３４）→Ｓ（１）→Ｓ（０）→Ｓ（（０）１）で、符号“０”の連続数は３以上に制約されている。
【００７５】
第２の実施の形態の第１の変形例においては、ＡＤＩＰ符号列、状態及び基準値を表４に示すように対応させる：
【表４】
【００７６】
（イ）図２２（ａ）に示すようなＡＤＩＰ符号列が光ディスク１１に記録されているとする。Ｓ／Ｎが低下し、図２１（ｂ）に示すように、ウォーブル信号は“範囲３”及び“範囲４”の期間において波形歪みを生じている。ウォーブル信号に波形歪みが生じている為、図２１（ｃ）に示すように、２値化されたウォーブル信号は、一部にエラーを有する波形となる。図２１（ｃ）に示すウォーブル２値化信号を基準に図２１（ｄ）に示す第１のクロックＣＬＫ１と図２１（ｅ）に示す第２のクロックＣＬＫ２が生成される。
【００７７】
（ロ）Ａ／Ｄ変換されたウォーブル信号は、図２１（ｆ）に示すようなデータ列となる。図２１（ｆ）に示すように、ウォーブル信号に波形歪みを有する為に、“範囲３”及び“範囲４”の期間において、“１”及び“−１”以外の値を出力している。
【００７８】
（ハ）波形等価信号は、図２１（ｇ）に示すようなデータ列となる。サンプルド信号は、図２１（ｈ）に示すような波形の信号となる。ここで、“範囲３”及び“範囲４”の期間に波形歪みが生じていない場合のサンプルド信号を図２１（ｊ）に示す。図２１（ｉ）に示すサンプルド信号の波形は、“範囲３”及び“範囲４”の期間に波形歪みが生じていない場合のサンプルド信号に形状が非常に近い。即ち、ウォーブル信号に波形歪みが生じていても、ウォーブル信号のピーク値をサンプリングし、更に位相変換処理を施すことにより波形歪みの影響を緩和している。
【００７９】
（ニ）図２２（ａ）に示すようなＡＤＩＰ情報信号の符号列を復調する場合は、波形等価信号は図２２（ｃ）に示すような波形となる。ＡＤＩＰ符号列は“００００１１・・・・・”となっている。また、波形等価信号は“−Ｒ、−Ｒ、−Ｒ、０、＋Ｒ・・・・・”となる。表４及び図２０（ａ）に示す状態遷移図よりＳ（０１）→Ｓ（０１）→Ｓ（０１）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（３２）・・・・・に状態遷移する。状態遷移がＳ（０１）→Ｓ（０１）→Ｓ（０１）→Ｓ（２）→Ｓ（３）→Ｓ（３２）・・・・・であるので、表４の対応付けにより“００００１１・・・・・”が復調される。
【００８０】
このように第２の実施の形態の第１の変形例によれば、ＡＤＩＰ情報信号の符号列の規則性から状態遷移に制約を設けることにより、復調エラーを低減させることが出来る。
【００８１】
図２３に示すように、第２の実施の形態の第２の変形例に係る光ディスク装置は、基準値生成回路４０ｃが、サンプルド信号を入力する絶対値演算回路３５、絶対値演算回路３５の出力側に入力側を接続する平均化回路３８とを備える点が図１４と異なる。図２３に示す基準値生成回路４０ｃは、図１４に示す乗算回路３９を設けていない。サンプルド信号から基準値を生成することにより、基準値生成回路４０ｃでの演算が多少複雑となるが、平均化回路３８が出力する平均値を正規化する必要が無くなる。
【００８２】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１及び第２の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００８３】
第１及び第２の実施の形態においては、ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブとＤＶＤ＋ＲＷドライブとに分けて説明した。しかし、ＣＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ＋ＲＷの両方を再生／記録可能な所謂コンボドライブにも応用出来ることは勿論である。
【００８４】
また、第２の実施の形態においては、光ディスク装置としてＤＶＤ＋ＲＷドライブを用いて説明した。しかし、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷにも応用出来ることは言うまでも無い。例えば、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷにおいては、ウォーブル信号からウォーブルＰＬＬ回路によりウォーブルクロックを生成する。第１及び第２の実施の形態に係る復調回路１６ａ、１６ｃは、歪んだウォーブル信号からウォーブルクロックを生成する場合に応用出来る。
【００８５】
第１の実施の形態の第２の変形例においては、ＣＰＵ２１ｂにより周期計測器５１の計測クロック及びＬＰＦ５２のカットオフ周波数を制御可能であるとして説明した。このように、第１及び第２の実施の形態に係る復調回路１６ａ、１６ｃは、ＣＰＵ２１ａ、２１ｃにより光ディスクの状況の変化及び環境変動に対して柔軟に対応できる。
【００８６】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【００８７】
【発明の効果】
本発明によれば、ウォーブル信号のＳ／Ｎが著しく低下しても記録補助信号を低エラー率で復調可能な復調回路、光ディスク装置及び半導体集積回路を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態に係る復調回路の構成を示すブロック図である。
【図３】図３（ａ）は第１の実施の形態に係る周波数シフト回路及びビタビ復号器の構成を示すブロック図で、図３（ｂ）は図３（ａ）に示すブランチメトリック回路の構成を示すブロック図である。
【図４】図４（ａ）は第１の実施の形態に係るビタビ復号器の動作を示す状態遷移図で、図４（ｂ）は図４（ａ）の状態遷移図から得られるトレリス線図である。
【図５】ＡＴＩＰ情報信号の符号パターンとその変調信号を示すタイムチャートである。
【図６】第１の実施の形態に係る復調回路の動作を示すタイムチャートである。
【図７】第１の実施の形態に係る周波数シフト回路及びビタビ復号器の動作を示すタイムチャートである。
【図８】図８（ａ）は、第１の実施の形態の第１の変形例に係るビタビ復号器の動作を示す状態遷移図で、図８（ｂ）は図８（ａ）の状態遷移図から得られるトレリス線図である。
【図９】第１の実施の形態の第１の変形例に係る復調回路の動作を示すタイムチャートである。
【図１０】第１の実施の形態の第１の変形例に係る周波数シフト回路及びビタビ復号器の動作を示すタイムチャートである。
【図１１】第１の実施の形態の第１の変形例に係る復調回路の数値データの関係を示す表である。
【図１２】第１の実施の形態の第２の変形例に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】第２の実施の形態に係る復調回路の構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５（ａ）は第２の実施の形態に係るＰＲフィルタの構成を示すブロック図で、図１５（ｂ）は第２の実施の形態に係るビタビ復号器の構成を示すブロック図である。
【図１６】第２の実施の形態に係るブランチメトリック回路の構成を示すブロック図である。
【図１７】ＡＤＩＰ情報信号の符号パターンを示すタイムチャートである。
【図１８】第２の実施の形態に係る復調回路の動作を示すタイムチャートである。
【図１９】第２の実施の形態に係るＰＲフィルタ及びビタビ復号器の動作を示すタイムチャートである。
【図２０】図２０（ａ）は第２の実施の第１の変形例に係るビタビ復号器の動作を示す状態遷移図で、図２０（ｂ）は図２０（ａ）の状態遷移図から得られるトレリス線図である。
【図２１】第２の実施の第１の変形例に係る復調回路の動作を示すタイムチャートである。
【図２２】第２の実施の第１の変形例に係るＰＲフィルタ及びビタビ復号器の動作を示すタイムチャートである。
【図２３】第２の実施の形態の第２の変形例に係る復調回路の構成を示すブロック図である。
【図２４】従来のＡＴＩＰ復調回路を示すブロック図である。
【図２５】従来のＡＴＩＰ復調回路の動作を示すタイムチャートである。
【図２６】従来のＡＤＩＰ復調回路を示すブロック図である。
【図２７】従来のＡＤＩＰ復調回路の動作を示すタイムチャートである。
【図２８】ウォーブル信号に波形歪みが生じている場合における従来のＡＴＩＰ復調回路の動作を示すタイムチャートである。
【図２９】ウォーブル信号に波形歪みが生じている場合における従来のＡＤＩＰ復調回路の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１１ 光ディスク
１２ ピックアップ
１２ａ 差分器
１３ ディスクモータ
１４ 送りモータ
１５、１０２、１１１ 高周波増幅器
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ 復調回路
１７ サーボ制御回路
１８ａ、１８ｂ 再生／記録信号処理回路
１９ 記録制御回路
２０ ディスクモータ制御回路
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ システムコントローラ
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、３７、５３、１０６、１１５ フリップフロップ
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ 乗算器
２４ 加算器
２５ａ、２５ｂ ブランチメトリック回路
２６ａ、２６ｂ パスメトリック回路
２７ａ、２７ｂ パスメモリー回路
３０ａ、３０ｂ クロック生成回路
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ ビタビ復号器
３２ａ、３２ｂ、１０３、１１３ ２値化回路
３３、５６、１０４、１１４ ＰＬＬ回路
３４ Ａ／Ｄ変換回路
３５ 絶対値演算回路
３６ ＰＲフィルタ
３８、５４ 平均化回路
３９ 乗算回路
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ 基準値生成回路
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ 減算器
５０ａ、５０ｂ 波形変換回路
５１ 周期計測器
５２ ローパスフィルタ
５３ａ、５３ｂ サンプリング回路
５５ 比較器
５７、１１６ 同期信号検出器
５８、１１７ バイフェーズ復調器
５９、１１８ ＡＴＩＰ復号器
６０ 周波数シフト回路
６０ａ 第１の乗算回路
６０ｂ 第２の乗算回路
６１ ＡＴＩＰ復調回路
７１ ＡＤＩＰ復号器
８２ 送りモータドライバ
８３ ディスクモータドライバ
９０ａ、９０ｂ 半導体集積回路
９１ａ、９１ｂ ウォーブル信号処理回路
１０１、１１０ 光ディテクタ
１０５ ＥＸ−ＯＲ回路
１１２ ＦＳＫ復調器
Claims (7)
- ２元位相変位変調されたウォーブル信号に基づいて前記ウォーブル信号の周波数の２倍の周波数を有する第１のクロック及び前記ウォーブル信号の周波数と等しい周波数を有する第２のクロックを生成し、該第１のクロックを用いて波形変換して基準値を生成するウォーブル信号処理回路と、
前記第２のクロックを用いて、前記波形変換されたウォーブル信号をサンプリングし、サンプルド信号を出力するサンプリング回路と、
光ディスクに記録された記録補助信号を、前記基準値と前記サンプルド信号とを用いて複号するビタビ復号器と、
該ビタビ復号器が出力するＡＤＩＰ情報信号を、ＣＰＵが読み取り可能なデータ列に変換するＡＤＩＰ復号器
とを備えることを特徴とする復調回路。 - 前記ビタビ復号器は、前記サンプルド信号及び前記基準値を入力し、第１、第２、及び第３の二乗誤差を出力するブランチメトリック回路と、
前記第１、第２、及び第３の二乗誤差値に基づいて、状態遷移における生き残りパスを算出するパスメトリック回路と、
前記生き残りパスに対応する符号列を記憶し、マージした符号を順次復調信号として出力するパスメモリー回路
とを備えることを特徴とする請求項１に記載の復調回路。 - 前記ブランチメトリック回路は、
前記基準値を一方の入力端子に入力し、“−１”を他方の入力端子に入力する第１の乗算器と、
前記サンプルド信号を一方の入力端子に入力し、前記基準値を他方の入力端子に入力する第１の減算器と、
前記サンプルド信号を一方の入力端子に入力し、“０”を他方の入力端子に入力する第２の減算器と、
前記サンプルド信号を一方の入力端子に入力し、前記第１の乗算器の出力を他方の入力端子に入力した第３の減算器と、
前記第１の減算器の出力を両方の入力端子に入力した第２の乗算器と、
前記第２の減算器の出力を両方の入力端子に入力した第３の乗算器と、
前記第３の減算器の出力を両方の入力端子に入力した第４の乗算器
とを備えることを特徴とする請求項２に記載の復調回路。 - 前記ビタビ復号器は、前記記録補助信号の符号パターンの規則性を利用した状態遷移に基づいてビタビ復号を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の復調回路。
- 前記ビタビ復号器が出力する復号信号は、符号“０”の最小連続数が３であり、符号１の連続数は１、２及び４に制約されていることを特徴とする請求項４に記載の復調回路。
- 半導体チップと、
該半導体チップ上に集積化され、２元位相変位変調されたウォーブル信号に基づいて前記ウォーブル信号の周波数の２倍の周波数を有する第１のクロック及び前記ウォーブル信号の周波数と等しい周波数を有する第２のクロックを生成し、該第１のクロックを用いて波形変換して基準値とを生成するウォーブル信号処理回路と、
前記半導体チップ上に集積化され、前記第２のクロックを用いて、前記波形変換されたウォーブル信号をサンプリングし、サンプルド信号を出力するサンプリング回路と、
前記半導体チップ上に集積化され、光ディスクに記録された記録補助信号を、前記基準値と前記サンプルド信号とを用いて複号するビタビ復号器と、
該ビタビ復号器が出力するＡＤＩＰ情報信号を、ＣＰＵが読み取り可能なデータ列に変換するＡＤＩＰ復号器
とを備えることを特徴とする半導体集積回路。 - 光ディスクにレーザ光を照射して反射光を読み取るピックアップと、
該ピックアップからの２元位相変位変調されたウォーブル信号を増幅する高周波増幅器と、
前記ウォーブル信号に基づいて前記ウォーブル信号の周波数の２倍の周波数を有する第１のクロック及び前記ウォーブル信号の周波数と等しい周波数を有する第２のクロックを生成し、該第１のクロックを用いて波形変換して基準値とを生成するウォーブル信号処理回路、前記第２のクロックを用いて、前記波形変換されたウォーブル信号をサンプリングし、サンプルド信号を出力するサンプリング回路、前記光ディスクに記録された記録補助信号を、前記基準値と前記サンプルド信号とを用いて複号するビタビ復号器、該ビタビ復号器が出力するＡＤＩＰ情報信号を、ＣＰＵが読み取り可能なデータ列に変換するＡＤＩＰ復号器を有する復調回路と、
前記ピックアップの動作を制御するサーボ制御回路と、
前記ピックアップに対して再生又は記録に必要な信号処理を行う再生／記録信号処理回路と、
該再生／記録信号処理回路からの記録信号を光ディスクに記録する為の記録制御を行う記録制御回路
とを備えることを特徴とする光ディスク装置。
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