JP4095514B2 - 光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法 - Google Patents

Description

この発明は、情報記録トラックをウォブル変調することによりアドレス情報が記録された光ディスクを再生する光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法に関する。

周知のように、近年では、情報の高密度記録技術が促進されており、片面１層に４．７ＧＢ（Giga Byte）もの記録容量を有する光ディスクが実用化されている。

この光ディスクとしては、例えば、再生専用のＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk−Read Only Memory）、書き替え可能なＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＤＶＤ−ＲＷ（Rewritable）、＋ＲＷ、追記可能なＤＶＤ−Ｒ（Recordable）等がある。

この種の光ディスクは、透明基板上に形成された情報記録層にレーザ光を集光することにより、情報の記録再生を行なっている。この場合、光ディスクの情報記録層には、物理的な凹部あるいは凸部でなるトラックが形成されており、このトラックに沿って情報の記録再生が行なわれる。

また、このトラック上には、情報を記録再生する空間的な位置を特定するための位置情報である物理アドレスが記録されている。この物理アドレスの記録は、ＤＶＤ−ＲＡＭにおいては、トラックの所定長毎に微小な凹凸でなるプリピットを形成することにより行なわれている。

これに対し、＋ＲＷでは、トラックを光ディスクの径方向に小さく蛇行（ウォブル）させ、そのウォブルに周波数変調または位相変調を施す、いわゆるウォブル変調を利用することによって物理アドレスを記録している。

このようなウォブル変調によって物理アドレスを記録する手段は、トラックの途中にプリピットを形成する手段に比べて、トラックを遮断しないため、ユーザ情報を記録する領域を広くとることができ、フォーマット効率が高いという利点や、再生専用メディアとの互換がとりやすいといった利点を有している。

ここで、位相変調されたウォブルから物理アドレスを再生するには、同期検波法や遅延検波法等を用いて位相検波したウォブル波形を、積分器またはＬＰＦ（Low Pass Filter）等に通過させた後、所定の閾値と比較することによって、物理アドレスを示す２値符号を判定する手法がある。

また、ウォブルに同期したクロックを用いて、直接ウォブル信号を積分することにより物理アドレスを再生する手法もある。例えば、特許文献１では、位相検波信号を積分タイミング信号によって所定の区間積分し、その出力値を固定閾値と比較することにより位相復調を行なっている。

しかしながら、この特許文献１の技術においては、位相検波信号の積分値を所定の固定閾値と比較しているため、位相検波信号のレベルが変動した場合等に、物理アドレスの符号判定に誤りが生じる可能性がある。

例えばＤＶＤ−Ｒのように、ＣＬＶ（Constant Linear Velocity）方式で記録再生する光ディスクでは、その半径位置によって、隣接するトラック間でのウォブルの位相関係が異なっている。

このため、所定のトラックから再生されたウォブル信号の位相や振幅が、隣接するトラックのウォブルによるクロストークによって変動する。そして、ウォブル信号の位相や振幅が変動した場合、位相検波信号の振幅や中心レベルが変動して波形に非対称性が生じるため、固定閾値との比較では２値符号の判定に誤りが生じる可能性がある。
特開２００１−２０９９３７号公報

そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、所定のトラックから再生されたウォブル信号の位相や振幅が、隣接するトラックのウォブルによるクロストークによって変動しても、そのウォブル信号から信頼性の高い情報再生を行なうことができるようにした光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法を提供することを目的とする。

この発明に係る光ディスク再生装置は、トラックに形成されたウォブルを位相変調することによりアドレス情報が記録された光ディスクから、所定のトラックに形成されたウォブルに対応した信号を読み取るウォブル信号読み取り手段と、このウォブル信号読み取り手段で読み取られたウォブル信号に位相検波処理を施し、得られた位相検波信号の振幅を所定の閾値と比較することにより２値化して、アドレス情報を再生するアドレス情報再生手段と、ウォブル信号読み取り手段による所定のトラックからのウォブル信号の読み取り時に、アドレス情報再生手段で得られた位相検波信号に生じる振幅の非対称性を、所定の閾値に対して補正する補正手段とを備えるようにしたものである。

この発明に係る光ディスク再生方法は、トラックに形成されたウォブルを位相変調することによりアドレス情報が記録された光ディスクから、所定のトラックに形成されたウォブルに対応した信号を読み取る工程と、読み取ったウォブル信号に位相検波処理を施し、得られた位相検波信号の振幅を所定の閾値と比較することにより２値化して、アドレス情報を再生する工程と、所定のトラックからのウォブル信号の読み取り時に、位相検波信号に生じる振幅の非対称性を、所定の閾値に対して補正する工程とを備えるようにしたものである。

上記した構成及び方法によれば、所定のトラックからのウォブル信号の読み取り時に、隣接トラックのウォブル信号によって位相検波信号に生じる振幅の非対称性を、位相検波信号を２値化するための所定の閾値に対して補正するようにしたので、所定のトラックから再生されたウォブル信号の位相や振幅が、隣接するトラックのウォブルによるクロストークによって変動しても、そのウォブル信号から信頼性の高い情報再生を行なうことができるようになる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

〈光ディスク装置の基本的な説明〉
図１は、この実施の形態で説明する光ディスク装置の概略を示している。すなわち、符号１１は書き替え可能な光ディスクである。この光ディスク１１は、ディスクモータ１２によって回転駆動される。そして、この回転状態で、径方向に移動可能に支持された光ヘッド１３により、光ディスク１１に対して情報の記録または再生が行なわれる。

この光ヘッド１３は、その内部に設置された半導体レーザから出射されるレーザ光を、光ディスク１１の情報記録層に集光させ、その反射光を、後述するＰＤ（Photo Detector）によって受光する。

このＰＤは、その受光領域が、光学的に光ディスク１１の径方向に２分割されており、光ヘッド１３は、２つの受光領域の各出力信号を加算した和信号と、２つの受光領域の各出力信号の差をとった差信号とを出力する。

そして、光ヘッド１３から出力された和信号が、ＨＦ（High Frequency）信号処理回路１４に供給されることによって、主映像、副映像及び音声等の各種信号が復調される。これらの信号は、光ディスク装置の外部に出力されて映像表示や音声再生に供されるようになり、ここに、光ディスク１１に対する情報再生が行なわれる。

また、光ヘッド１３から出力された差信号は、ラジアルプッシュプル信号とも称され、所定のトラックのウォブルに対応したウォブル信号となっている。そして、このウォブル信号が、アドレス信号処理回路１５に供給されることにより、光ディスク１１上の位置を示す物理アドレスが得られる。

一方、光ディスク１１に記録すべき情報は、光ディスク装置の外部から記録信号処理回路１６に供給される。この記録信号処理回路１６は、外部から供給された記録信号を光ディスク１１への記録に適したフォーマットに変換し、半導体レーザドライブ回路１７に出力する。

そして、この半導体レーザドライブ回路１７が、記録信号処理回路１６から出力された記録信号に基づいて、光ヘッド１３内の半導体レーザを制御することにより、記録信号が光ディスク１１に書き込まれ、ここに、光ディスクに対する情報記録が行なわれる。

なお、上記ディスクモータ１２の回転制御、光ヘッド１３の光ディスク１１の径方向への制御、光ヘッド１３内の対物レンズに対するトラッキング方向やフォーカス方向への制御等は、サーボ回路１８によって行なわれている。

上記した光ディスク１１に対する一連の記録再生動作は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１９によって統括的に制御されている。このＣＰＵ１９は、アドレス信号処理回路１５から得られた物理アドレスに基づいて、光ディスク１１に対する情報の記録再生位置を制御している。

この場合、ＣＰＵ１９は、ＲＯＭ２０に格納された制御プログラムに基づき、ＲＡＭ２１をワークエリアとして使用しながら、操作部２２の操作内容を反映させるように、各回路を制御している。

図２は、上記光ヘッド１３における和信号と差信号との生成手段を示している。すなわち、ＰＤ２３は、前述したように、光学的に光ディスク１１の径方向に分割された２つの受光領域２３ａ，２３ｂを備えている。

そして、一方の受光領域２３ａからの出力を増幅回路２４で増幅した信号と、他方の受光領域２３ｂからの出力を増幅回路２５で増幅した信号とを、加算回路２６で加算することにより、和信号が生成される。

また、一方の受光領域２３ａからの出力を増幅回路２４で増幅した信号から、他方の受光領域２３ｂからの出力を増幅回路２５で増幅した信号を、減算回路２７で減算することにより、差信号が生成される。

なお、図３に示すように、光ヘッド１３内のＰＤ２８が、光学的に光ディスク１１の径方向に２分割されるとともに、接線方向にも２分割された４つの受光領域２８ａ〜２８ｄを備えている場合もある。

この場合は、光ディスク１１の接線方向に分割された２つの受光領域２８ａ，２８ｂからの各出力を、それぞれ増幅回路２９，３０で増幅した信号を加算回路３１で加算する。また、光ディスク１１の接線方向に分割された２つの受光領域２８ｃ，２８ｄからの各出力を、それぞれ増幅回路３２，３３で増幅した信号を加算回路３４で加算する。

そして、加算回路３１の出力信号と加算回路３４の出力信号とを加算回路３５で加算することにより、和信号が生成される。また、加算回路３１の出力信号から加算回路３４の出力信号を減算回路３６で減算することにより、差信号が生成される。

〈光ディスクとランドアンドグルーブ記録の説明〉
ここで、上記光ディスク１１は、透明基板上に形成された情報記録層の情報記録エリアに、グルーブと呼ばれる案内溝を有している。この案内溝を形成することによりできる凹凸構造はトラックと呼ばれ、情報の記録再生は、このトラックに沿って行なわれる。

このトラックには、図４に示すように、光ディスク１１の内周側から外周側まで連続して繋がるスパイラル型と、複数の同心円から形成される同心円型とがある。

図５及び図６は、トラックを拡大して示している。トラックは、情報記録層の凹凸によって形成されており、一方をグルーブトラック、他方をランドトラックと称している。

ＤＶＤ−ＲＡＭでは、図５に示すように、ランドトラックとグルーブトラックとの両方に相変化によるマークを形成して情報を記録可能となっている。また、＋ＲＷ等では、図６に示すように、グルーブトラックのみに相変化によるマークを形成して情報を記録可能となっている。

〈ウォブル信号とプッシュプルとの関係の説明〉
図７は、トラックを上面から見た状態を示している。光ディスク１１のトラックは、半径方向にわずかに蛇行しており、これをウォブルと称する。このウォブルされたトラックに沿って、集光されたビームスポットを走査していくと、ウォブルの周波数はトラッキングサーボ信号の帯域に比べて高い周波数であるため、ビームスポットはトラックの中心をほぼ直進する。

このとき、和信号はほとんど変化せず、半径方向の差信号すなわちラジアルプッシュプル信号のみがウォブルにあわせて変化する。これをウォブル信号と称する。このウォブル信号は、ディスクモータ１２の回転周波数の調整や、記録クロックのリファレンス、物理アドレス情報として利用される。

図８（ａ）は和信号を示し、図８（ｂ）は、差信号つまりラジアルプッシュプル信号（ウォブル信号）を示している。

〈ウォブル信号の説明〉
光ディスク１１では、このウォブル信号を変調することによって、光ディスク１１の情報記録領域における物理的な位置を示す物理アドレス情報を記録している。

すなわち、トラックに付与するウォブルに、図９に示すように、互いに周波数の異なる第１周波数と第２周波数との２種類の周波数を切り替える周波数変調を施して物理アドレス情報を記録する手法と、図１０に示すように、互いに位相の反転した第１位相と第２位相とを切り替える位相変調を施して物理アドレス情報を記録する手法とがある。

記録された物理アドレス情報は、詳細は後述するが、例えば図１３に示すような復調回路を用いることで、読み取ることが可能になる。

図１１は、光ディスク１１の情報記録領域の構造を示している。光ディスク１１では、情報記録領域の物理的な位置を特定するために、記録トラックは、一定長のアドレスセグメント毎に区切られている。各アドレスセグメントには、物理的な位置を示すために、番地等を示す情報がウォブル変調によって予め記録されている。

このウォブル変調によるアドレスセグメントは、例えば図１２に示すように構成されている。図１２では、アドレスセグメントは複数のアドレスユニットから構成されており、各アドレスユニットは変調領域と無変調領域とからなる。

そして、変調領域には、アドレス再生のタイミング生成等に用いられる同期パターンやアドレス情報（セグメント、トラック、ゾーン等）がウォブル変調により記録されている。変調領域と無変調領域との割合は、ウォブルの周波数とアドレスセグメントの長さ及びアドレスセグメント当たりに記録されるアドレス情報に依存する。

〈位相復調方法の説明〉
図１３は、図１に示した位相変調されたウォブル信号から物理アドレス情報を得るためのアドレス信号処理回路１５の一例を示している。ウォブル信号には、記録媒体に固有の雑音や、隣接するトラックに記録されたＨＦ信号からのクロストーク雑音等が含まれている。

このため、前記減算回路２７で生成されたウォブル信号を、ＢＰＦ（Band Pass Filter）３７に通して、ウォブル信号の周波数帯域以外の雑音を取り除く必要がある。この際、位相変化点における波形の周波数は、ウォブル信号の周波数と異なっているため、位相変化点ではＢＰＦ処理によって振幅の減衰が生じる。

図１４（ａ）は、減算回路２７から出力される位相変調されたウォブル信号を示している。図１４（ｂ）は、同図（ａ）に示すウォブル信号をＢＰＦ３７に通した信号波形を示している。位相変化点で振幅が減衰しているのがわかる。

ＢＰＦ３７によって雑音を除去されたウォブル信号は、位相検波回路３８に供給されるとともに、搬送波信号を生成するためにＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路３９に入力される。

このうち、ＰＬＬ回路３９では、入力されたウォブル信号に対する位相同期処理が行なわれ、ウォブル信号に位相同期した図１４（ｃ）に示すような搬送波信号と、ウォブルクロックとが生成される。

また、位相検波回路３８では、ウォブル信号とこれに同期した搬送波信号とによって、位相検波処理が行なわれる。ここでは、位相検波処理として、ウォブル信号と搬送波信号とを乗算して位相の極性を判別する手法を用いる。この場合、ウォブル信号は、搬送波信号を乗算することにより、図１４（ｄ）に示すように、第１位相と第２位相とでレベルがオフセットされた形で検波される。

このため、この位相検波処理によって生じた信号から、ＬＰＦ４０を用いて高周波成分を除去する。そして、ＬＰＦ４０から出力された信号を、スライス回路４１によって所定の閾値レベルと比較することで２値化する。

この２値化された波形からアドレスのビット情報を得るには、アドレスビットに同期したクロック（以下シンボルクロックという）が必要となる。アドレスデコーダ４２では、ＰＬＬ回路３９から出力されるウォブル周期に同期したウォブルクロックと、スライス回路４１から出力される２値化信号とを用いて、シンボルクロックに同期したクロックを生成しアドレスを再生する。

また、図１に示したアドレス信号処理回路１５をデジタル処理で構成する場合は、図１５に示すような構成も考えられる。図１５において、図１３と同一部分には同一符号を付して説明する。すなわち、ＢＰＦ３７を通過したウォブル信号は、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ４３によってデジタル信号に変換される。

このデジタル信号に変換されたウォブル信号は、デジタル処理対応の位相検波回路３８及びＰＬＬ回路３９によって上記と同様に位相検波される。この位相検波された波形は、積分回路４４によりウォブルクロック単位で積分処理される。この処理は、ＬＰＦ４０と同様の効果がある。

そして、積分された波形は、Ｓ／Ｈ（Sample／Hold）回路４５に供給されてウォブルクロックによりサンプルホールドされた後、デジタル処理対応のアドレスデコーダ４２に入力されることにより、シンボルクロックに同期したクロックが生成されアドレスが再生される。

〈隣接ウォブルによるクロストークの影響〉
しかしながら、記録容量を増加させるために径方向の記録密度を高めた場合、トラックピッチに比べてビームスポット径が相対的に大きくなってしまい、本来走査したいトラックのウォブル信号だけでなく、隣接するトラックのウォブル信号も得られるようになる。これにより、得られたウォブル信号同士が干渉し合い、本来必要とするウォブル信号の振幅や位相に悪影響を及ぼす場合がある。

例えば、追記型の光ディスク（ＤＶＤ−Ｒ等）のようにＣＬＶ方式で記録再生を行なう光ディスクは、半径方向にウォブル位相が揃っていないため、これに該当する。ＣＬＶ記録再生方式では、図１６に示すように、自己トラックと、その内周側及び外周側の隣接トラックとの間で、ウォブルに位相差が生じている。

このウォブルの位相差によって、自己トラックから読み出されたウォブル信号は、隣接トラックのウォブル信号の影響を受け振幅及び位相が変動する。この変動をウォブルビートと称する。

内周側ウォブルと自己ウォブルとの位相差をαとした場合、自己ウォブルと外周側ウォブルとの位相差はα＋βで表わすことができる。βの値は、ウォブル長とトラックピッチとによって決定される。

例えば、ウォブル長ＷＬが９．４８６μｍ、トラックピッチＴＰが０．４μｍの光ディスク１１においては、
β＝２π×（ＴＰ／ＷＬ）×３６０
＝２π×（０．４／９．４８６）×３６０
＝９５．３deg
となる。

また、αは、最内周トラックのウォブルと、これに隣接するトラックのウォブルとの初期位相差をａ0、トラック番号をＮによって定義すると
α＝ａ0＋［Ｎ×（β−１）］deg
と表わすことができる。

この場合、自己トラックと隣接トラックとのウォブルの位相差は、およそトラック４周分の周期で循環することになる。つまり、ウォブルビートの周期はβの値によって決定され、トラック換算では３６０／βトラックが１周期となる。

ただし、周波数軸上でウォブルビートを観測した場合、ウォブルビートはトラック間のウォブル位相差によって生じるため、トラック長が短くなる光ディスク１１の内周側ほどウォブルビートの周波数は高く、外周側ほど低くなる。

図１７（ａ）〜（ｃ）は、α＝９０、β＝１８５．３とした場合のウォブル信号の位相関係を示し、図１８（ａ）〜（ｃ）は、隣接トラックからのウォブル信号の干渉を含んだウォブル信号と、そのときの位相検波波形とを示している。

なお、隣接トラックからのウォブル信号の振幅は、自己トラックのウォブル振幅再生時の３０％である。隣接トラックからのウォブルのクロストークにより、第１位相と第２位相のウォブル信号振幅と位相とがそれぞれ影響を受けるため、位相検波波形の信号レベルに非対称性が生じていることがわかる。

この場合、図１３及び図１５に示した構成のアドレス信号処理回路１５では、位相検波波形の非対称性を補正する手段を備えていないため、媒体に固有の雑音や隣接トラックに記録されたＨＦ信号の影響等で、ウォブル信号の信号対雑音比が悪化した場合に２値化の判定を誤る可能性が生じる。

図１９は、αを０〜３６０degの範囲で変化させた場合のウォブル振幅変動を示し、図２０はウォブル位相変動を示し、図２１は位相検波波形の変動を示している。図１９〜図２１において、その右側に記載してある３桁の数字は、それぞれウォブルの変調位相を示している。

例えば、０００は内周側隣接トラック、自己トラック、外周側隣接トラックが全て第１位相であること、０１０は内周側隣接トラックが第１位相、自己トラックが第２位相、外周側隣接トラックが第１位相であることを意味している。

これらの変化の周期は、先に記載したβの値に依存し、３６０／βトラックが１周期となる。図２１において、変調領域同士が隣接しないようにウォブルが変調されたアドレスフォーマットであった場合、変調領域での位相検波振幅としては０００または０１０のパターンのみ表われることとなる。

この場合、位相検波波形の２値化閾値を補正することで、アドレス検出率を向上させることが可能である。このようなアドレスフォーマットは、図１２に示した変調領域と無変調領域との比率において、無変調領域を多くとることで実現が可能である。

〈２値化閾値の補正方法〉
図２２は、図１に示した２値化閾値の補正手段を備えたアドレス信号処理回路１５を示している。図２２において、図１５と同一部分には同一符号を付して説明する。すなわち、積分されサンプルホールドされた位相検波波形は、オフセットコントロール回路４６に入力される。このオフセットコントロール回路４６では、位相検波波形の非対称性を補正している。このことは、２値化閾値を補正することと同等である。

図２３及び図２４は、それぞれオフセットコントロール回路４６の例を示している。図２３はフィードフォーワード型、図２４はフィードバック型のオフセットコントロール回路４６を示している。

図２３に示すオフセットコントロール回路４６では、オフセット検出回路４７で位相検波波形（積分信号）の非対称量を算出し、この算出されたオフセット補償値を用いてオフセット補償回路４８で位相検波波形の非対称性を補償している。

また、図２４に示すオフセットコントロール回路４６では、オフセット補償回路４９の出力からオフセット検出回路５０により非対称量を検出し、その検出されたオフセット補償値をオフセット補償回路４９にフィードバックして非対称性を補償している。これらのオフセット補償回路４８，４９は、減算回路を用いることで簡易に構成することが可能である。

図２５は、フィードフォーワード型のオフセットコントロール回路４６に使用されるオフセット検出回路４７を示している。まず、入力された積分波形の極性を、極性検出回路５１により検出する。極性検出回路５１から出力される極性信号は、そのままＳ／Ｈ回路５２及びＬＰＦ５３の制御に供されるとともに、ノット回路５４を介してＳ／Ｈ回路５５及びＬＰＦ５６の制御に供される。

これにより、正極性の積分波形振幅がＳ／Ｈ回路５２でサンプリングされ、負極性の積分波形振幅がＳ／Ｈ回路５５でサンプリングされる。この処理は、ウォブル変調の変調比が異なる場合に必要となる。Ｓ／Ｈ回路５２，５５でサンプルホールドされた値は、それぞれＬＰＦ５３，５６を介した後、加算回路５７で加算される。

このＬＰＦ５３，５６のカットオフ周波数は、ウォブルビートの影響を補正するために光ディスク１１の内周側のウォブルビートの周波数帯域よりも高く設定する必要がある。そして、ＬＰＦ５３，５６を介し加算された値は、積分波形振幅の非対称補償値となる。この値に増幅回路５８によって所定のゲイン調整を施すことにより、オフセット補償値が生成される。

図２６は、フィードバック型のオフセットコントロール回路４６に使用されるオフセット検出回路５０を示している。まず、入力された積分波形の極性を、極性検出回路５９により検出する。極性検出回路５９から出力される極性信号は、そのままＳ／Ｈ回路６０の制御に供されるとともに、ノット回路６１を介してＳ／Ｈ回路６２の制御に供される。

これにより、正極性の積分波形振幅がＳ／Ｈ回路６０でサンプリングされ、負極性の積分波形振幅がＳ／Ｈ回路６２でサンプリングされる。これらのＳ／Ｈ回路６０，６２でサンプルホールドされた両極性の積分波形値を加算回路６３で加算した値は、波形の非対称値となる。

この非対称値から高周波の雑音成分を除去するために積分回路６４を通し、増幅回路６５によって所定のゲイン調整をした後出力する。このゲイン調整値は、オフセットコントロール回路４６のフィードバック係数となり、オフセットコントロール回路４６の制御帯域はこのゲインによって決定される。

上記したフィードフォーワード型のオフセットコントロール回路４６と同様に、フィードバック型のオフセットコントロール回路４６の制御帯域も、光ディスク１１の内周側のウォブルビート周波数よりも高い帯域に設定する必要がある。具体的には、フィードバック制御系の閉ループ伝達関数より導かれるゲイン特性において、ウォブルビート周波数のゲイン圧縮率が２０ｄＢ以上あるのが望ましい。

また、図２７及び図２８は、それぞれ図２５及び図２６に示したオフセット検出回路４７，５０について、ウォブルの変調領域についてのみオフセット補正係数を算出するように変形した回路構成を示している。

図２７及び図２８において、それぞれ、図２５及び図２６と同一部分には同一符号を付して説明すると、変調領域検出回路６６，６７が新たに追加されている。一般に、ウォブル変調を用いてアドレスを形成する場合、変調領域到来を知らせるためのタイミング信号生成のために所定の同期パターンが記録されている。変調領域検出回路６６，６７では、この同期パターンを検出することにより、変調領域部分で開、無変調領域部分で閉となるゲート信号を出力する。

そして、図２７では、アンド回路６８，６９により、極性信号及びそれをノット回路５４によって反転させた信号を、変調領域検出回路６６の出力でゲートすることにより、積分信号を変調領域部分でサンプルホールドさせるように制御している。

また、図２８では、アンド回路７０，７１により、極性信号及びそれをノット回路６１によって反転させた信号を、変調領域検出回路６７の出力でゲートすることにより、積分信号を変調領域部分でサンプルホールドさせるように制御している。さらに、アンド回路７０，７１の出力をオア回路７２でゲートした出力で、積分回路６４を駆動させるようにしている。

同期パターンの検出方法としては、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）型のフィルタ等を用いて構成されるマッチドフィルタを用いて、その出力を閾値検出するものが代表的である。このゲート信号と極性検出信号の論理積を後段回路のイネーブル信号とすることで変調領域でのみオフセット補正係数の算出が可能となる。

〈２値化閾値の補正の効果〉
図２９は、オフセット補正をしない場合の、アドレスデコーダ４２に供給される積分波形の例を示し、図３０は、オフセット補正をした場合の、アドレスデコーダ４２に供給される積分波形の例を示している。

これらの図より、オフセット補正をすることで波形の非対称性が補正され、閾値レベルである０を境として対称にレベル分布されていることがわかる。アドレスビットは、この積分出力を閾値検出することで復号されるため、０レベルからの距離があるほど信頼性の高い復号が可能となる。

また、非対称補正を用いることにより、クロストークによる性能劣化を補償することができるため、より光ディスク１１のトラックピッチを狭めることが可能となる。一般に、トラックピッチを狭めた場合、隣接トラックのウォブルによるクロストークの影響で、ウォブル信号の信号レベルが減少するのと同時に、隣接トラックに記録されたＨＦ信号が雑音として加わるために雑音レベルが上昇する。

このうち、隣接トラックのウォブルによるクロストークの影響を、閾値補正によって補償することで、ウォブル信号の信号レベルを確保することが可能となり、閾値補正をしない場合に比べてよりトラックピッチを狭めることができるようになり、記録容量を高めることが可能となる。

〈非対称補正の流れ〉
図３１は、上記した非対称補正動作をまとめたフローチャートを示している。図３１において、実線は信号の流れを示し、点線は処理の流れを示している。積分回路４４またはＬＰＦ４０を通過した位相検波波形に対して非対称補正処理が開始されると、まず、変調領域の検出がなされる。

一般に、ウォブル変調を用いてアドレスを形成する場合、変調領域の到来を知らせるためのタイミング信号生成のために、所定の同期パターンが記録されている。変調領域は、この同期パターンやアドレス記録部より検出する。

また、同期パターンやアドレス記録部の到来タイミングに周期性がある場合には、これを利用することもできる。現在の波形が無変調領域のものであった場合、非対称量の検出は行なわずに、前のステップおいて求められた非対称量を用いて入力波形に対する非対称補正処理を行なう。

変調領域の波形であった場合には、波形の極性判別をする。波形が正極性の場合には、その振幅値を検出し保持する。また、波形が負極性の場合には、その振幅値を検出し保持する。波形極性のデューティー比が、非対称補正制御を行なう帯域において５０対５０であった場合、極性検出の必要はなくなる。次に、各極性の保持された振幅値より非対称量を計算し記録する。最後に記録された非対称量の値を用いて非対称補正をし、波形を出力する。

なお、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除しても良いものである。

この発明の実施の形態を示すもので、光ディスク装置の概略を説明するために示すブロック構成図。 同光ディスク装置の光ヘッドにおける和信号と差信号との生成手段の一例を説明するために示すブロック構成図。 同光ディスク装置の光ヘッドにおける和信号と差信号との生成手段の他の例を説明するために示すブロック構成図。 同光ディスク装置に使用される光ディスクのトラック構造を説明するために示す図。 同光ディスクにおけるトラックへの情報記録形態の一例を説明するために示す斜視図。 同光ディスクにおけるトラックへの情報記録形態の他の例を説明するために示す斜視図。 同光ディスクにおけるトラックのウォブルとビームスポットとの関係を説明するために示す図。 同光ディスク装置の光ヘッドが生成した和信号と差信号との関係を説明するために示す図。 同光ディスクにおけるトラックのウォブルに施される周波数変調を説明するために示す図。 同光ディスクにおけるトラックのウォブルに施される位相変調を説明するために示す図。 同光ディスクに形成されたトラックが一定長のセグメント毎に区切られていることを説明するために示す図。 同セグメントを構成するトラックにウォブル変調によって記録されたアドレスセグメントを説明するために示す図。 位相変調されたウォブル信号から物理アドレス情報を得るためのアドレス信号処理回路の一例を説明するために示すブロック構成図。 同アドレス信号処理回路の一例における各部の信号波形を説明するために示す波形図。 位相変調されたウォブル信号から物理アドレス情報を得るためのアドレス信号処理回路の他の例を説明するために示すブロック構成図。 同光ディスクにおいて所定のトラックとその内周側及び外周側の隣接トラックとの間でウォブルに位相差が生じることを説明するために示す図。 同光ディスクにおける所定のトラックから得られるウォブル信号と隣接トラックから得られるウォブル信号との関係を説明するために示す図。 隣接トラックからのウォブル信号の干渉を受けたウォブル信号を２値化した信号波形を説明するために示す図。 隣接トラックとのウォブル位相差に応じたウォブル信号の振幅変化を説明するために示す図。 隣接トラックとのウォブル位相差に応じたウォブル信号の位相変化を説明するために示す図。 隣接トラックとのウォブル位相差に応じたウォブル信号の位相検波振幅変化を説明するために示す図。 同光ディスク装置におけるアドレス信号処理回路の一例を説明するために示すブロック構成図。 同アドレス信号処理回路におけるオフセットコントロール回路の一例を説明するために示すブロック構成図。 同アドレス信号処理回路におけるオフセットコントロール回路の他の例を説明するために示すブロック構成図。 同オフセットコントロール回路におけるオフセット検出回路の一例を説明するために示すブロック構成図。 同オフセットコントロール回路におけるオフセット検出回路の他の例を説明するために示すブロック構成図。 同オフセットコントロール回路におけるオフセット検出回路の他の例を説明するために示すブロック構成図。 同オフセットコントロール回路におけるオフセット検出回路の他の例を説明するために示すブロック構成図。 オフセット補正を行なわない場合のウォブル信号の位相検波振幅を説明するために示す図。 同光ディスク装置におけるオフセット補正を行なった場合のウォブル信号の位相検波振幅を説明するために示す図。 同光ディスク装置における非対称補正動作を説明するために示すフローチャート。

符号の説明

１１…光ディスク、１２…ディスクモータ、１３…光ヘッド、１４…ＨＦ信号処理回路、１５…アドレス信号処理回路、１６…記録信号処理回路、１７…半導体レーザドライブ回路、１８…サーボ回路、１９…ＣＰＵ、２０…ＲＯＭ、２１…ＲＡＭ、２２…操作部、２３…ＰＤ、２４，２５…増幅回路、２６…加算回路、２７…減算回路、２８…ＰＤ、２９，３０…増幅回路、３１…加算回路、３２，３３…増幅回路、３４，３５…加算回路、３６…減算回路、３７…ＢＰＦ、３８…位相検波回路、３９…ＰＬＬ回路、４０…ＬＰＦ、４１…スライス回路、４２…アドレスデコーダ、４３…Ａ／Ｄコンバータ、４４…積分回路、４５…Ｓ／Ｈ回路、４６…オフセットコントロール回路、４７…オフセット検出回路、４８，４９…オフセット補償回路、５０…オフセット検出回路、５１…極性検出回路、５２…Ｓ／Ｈ回路、５３…ＬＰＦ、５４…ノット回路、５５…Ｓ／Ｈ回路、５６…ＬＰＦ、５７…加算回路、５８…増幅回路、５９…極性検出回路、６０…Ｓ／Ｈ回路、６１…ノット回路、６２…Ｓ／Ｈ回路、６３…加算回路、６４…積分回路、６５…増幅回路、６６，６７…変調領域検出回路、６８〜７１…アンド回路、７２…オア回路。

Claims (10)

1. トラックに形成されたウォブルを位相変調することによりアドレス情報が記録された光ディスクから、所定のトラックに形成されたウォブルに対応した信号を読み取るウォブル信号読み取り手段と、
   このウォブル信号読み取り手段で読み取られたウォブル信号に位相検波処理を施し、得られた位相検波信号の振幅を所定の閾値と比較することにより２値化して、前記アドレス情報を再生するアドレス情報再生手段と、
   前記ウォブル信号読み取り手段による前記所定のトラックからのウォブル信号の読み取り時に、前記アドレス情報再生手段で得られた位相検波信号に生じる振幅の非対称性を、前記所定の閾値に対して補正する補正手段とを具備したことを特徴とする光ディスク再生装置。
2. 前記補正手段は、
   前記アドレス情報再生手段で得られた位相検波信号の振幅の非対称量を算出するオフセット検出手段と、
   このオフセット検出手段で算出された非対称量に基づいて、前記位相検波信号の振幅の非対称性を補償するオフセット補償手段とを具備したことを特徴とする請求項１記載の光ディスク再生装置。
3. 前記オフセット検出手段は、
   前記アドレス情報再生手段で得られた位相検波信号の正負の極性を検出する極性検出手段と、
   この極性検出手段により前記位相検波信号の正極性が検出された状態で、前記位相検波信号の振幅を保持する第１の保持手段と、
   この第１の保持手段の出力信号から高周波成分を除去する第１のフィルタと、
   前記極性検出手段により前記位相検波信号の負極性が検出された状態で、前記位相検波信号の振幅を保持する第２の保持手段と、
   この第２の保持手段の出力信号から高周波成分を除去する第２のフィルタと、
   前記第１のフィルタの出力信号と前記第２のフィルタの出力信号とを加算して、前記位相検波信号の振幅の非対称量を算出する加算手段とを具備したことを特徴とする請求項２記載の光ディスク再生装置。
4. 前記オフセット検出手段は、
   前記ウォブル信号読み取り手段で読み取られたウォブル信号の位相変調領域を検出する変調領域検出手段と、
   この変調領域検出手段の検出結果に基づいて前記第１の保持手段及び前記第２の保持手段の保持動作を制御する制御手段とを具備したことを特徴とする請求項３記載の光ディスク再生装置。
5. 前記補正手段は、
   前記アドレス情報再生手段で得られた位相検波信号の振幅の非対称量に基づいて、前記位相検波信号の振幅の非対称性を補償するオフセット補償手段と、
   このオフセット補償手段から出力される前記位相検波信号の振幅の非対称量を算出し、前記オフセット補償手段にフィードバックするオフセット検出手段とを具備したことを特徴とする請求項１記載の光ディスク再生装置。
6. 前記オフセット検出手段は、
   前記アドレス情報再生手段で得られた位相検波信号の正負の極性を検出する極性検出手段と、
   この極性検出手段により前記位相検波信号の正極性が検出された状態で、前記位相検波信号の振幅を保持する第１の保持手段と、
   前記極性検出手段により前記位相検波信号の負極性が検出された状態で、前記位相検波信号の振幅を保持する第２の保持手段と、
   前記第１の保持手段に保持された振幅と前記第２の保持手段に保持された振幅とを加算する加算手段と、
   この加算手段の出力信号に積分処理を施して、前記位相検波信号の振幅の非対称量を算出する積分手段とを具備したことを特徴とする請求項５記載の光ディスク再生装置。
7. 前記オフセット検出手段は、
   前記ウォブル信号読み取り手段で読み取られたウォブル信号の位相変調領域を検出する変調領域検出手段と、
   この変調領域検出手段の検出結果に基づいて前記第１の保持手段及び前記第２の保持手段の駆動を制御する第１の制御手段と、
   この第１の制御手段の制御により前記第１の保持手段または前記第２の保持手段が駆動された状態で、前記積分手段を駆動させる第２の制御手段とを具備したことを特徴とする請求項６記載の光ディスク再生装置。
8. 前記オフセット補償手段及び前記オフセット検出手段よりなるフィードバック系の制御帯域は、前記所定のトラックから読み取られたウォブル信号が、前記光ディスクの内周側に隣接するトラックから読み取られるウォブル信号の影響を受けて周期的に変動するウォブルビートの周波数帯域よりも高く設定されることを特徴とする請求項５乃至７いずれかに記載の光ディスク再生装置。
9. トラックに形成されたウォブルを位相変調することによりアドレス情報が記録された光ディスクから、所定のトラックに形成されたウォブルに対応した信号を読み取る工程と、
   読み取ったウォブル信号に位相検波処理を施し、得られた位相検波信号の振幅を所定の閾値と比較することにより２値化して、前記アドレス情報を再生する工程と、
   前記所定のトラックからのウォブル信号の読み取り時に、前記位相検波信号に生じる振幅の非対称性を、前記所定の閾値に対して補正する工程とを具備したことを特徴とする光ディスク再生方法。
10. 前記補正する工程は、
    ウォブル信号の位相変調領域を検出する工程と、
    位相変調領域が検出された状態で前記位相検波信号の正負の極性を検出する工程と、
    正極性が検出された状態で前記位相検波信号の振幅を保持する工程と、
    負極性が検出された状態で前記位相検波信号の振幅を保持する工程と、
    保持された正極性の振幅と負極制の振幅とに基づいて前記位相検波信号の振幅の非対称量を算出する工程と、
    算出された非対称量に基づいて前記位相検波信号の振幅の非対称性を補償する工程とを具備したことを特徴とする請求項９記載の光ディスク再生方法。

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