JP4268578B2

JP4268578B2 - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP4268578B2
Application number: JP2004262872A
Authority: JP
Inventors: 芳弘兼松; 幸治富岡
Original assignee: Asahi Kasei EMD Corp
Current assignee: Asahi Kasei EMD Corp
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2024-09-09
Also published as: JP2006079730A

Description

本発明は、トラックフォーマットとしてウォブル・ランドプリピット方式が採用された記録可能型光記録媒体に対して記録・再生を行う光ディスク装置に関する。

従来から、記録可能型光記録媒体（以下「光ディスク」という。）の規格として、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ規格やＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ規格が知られており、これらのうちＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ規格においては、トラックがシングルスパイラルトラックであり、トラックフォーマットとしてウォブル・ランドプリピット方式が採用されている。

図４を参照してＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ規格を説明すると、トラックはグルーブ（溝）１０３とランド１０２により構成されており、グルーブ１０３は、レーザビームを案内するためのものであって、ＦＭ変調されたウォブル（蛇行）によって形成されている。これらウォブルは、そのウォブル信号成分を検出することにより、ディスク回転制御やＬＰＰ検出の際のゲート信号生成に用いられる。デジタル情報（０、１）はグルーブ１０３上にピットデータとして形成される。

グルーブとグルーブの間の領域はランド（図４において１０３で示す。）と呼ばれ、このランドには、プリアドレス情報やディスクコードが記録されたＬＰＰ（ランドプリピット）と呼ばれる孤立ピットが形成され、当該グルーブに対して、外周側と内周側に隣接したランドに例えばＬＰＰ１０４、１０５が配置されることになる。当該グルーブに対して外周側と内周側に隣接したランドのうちの外周側に隣接するランドのＬＰＰ１０４のみが、当該グルーブのウォブルの最大振幅位置に、最大で３ウォブル間隔で配置され、当該グルーブの内周側に隣接するランドのＬＰＰ１０５は、当該グルーブのウォブルの最大振幅位置とは無関係にランダムに配置されることになるが、互いに隣り合うランドに配置されたＬＰＰは、トラッキング方向において同時に出現しないように配置されている。

次に、図５を参照して、光ディスクを再生するときの光ディスク装置の動作を説明する。トラックからの反射レーザ光（光信号）は、４分割光検出器１０６により受光され、４分割光検出器１０６を構成する光検出器Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうちの光検出器Ａ、Ｄからの検出信号が、加算回路２０１により加算され、得られた信号は、ＨＰＦ（High Pass F11ter）２０３によりＤＣオフセットが除去され、ＡＧＣ（auto gain controller）２０５により振幅が一定にされ、ＨＰＦ２０７によりＤＣオフセットが除去される。他方、光検出器Ｂ、Ｃからの検出信号が、加算回路２０２により加算され、得られた信号は、ＨＰＦ２０４によりＤＣオフセットが除去され、ＡＧＣ２０６により振幅が一定にされ、ＨＰＦ２０８によりＤＣオフセットが除去される。

加算回路２０１の加算により得られたピットデータと、加算回路２０２の加算により得られたピットデータは、同一位相であり、それぞれ、ＡＧＣ２０５、２０６により振幅が一定にされ、ＨＰＦ２０７、２０８によりＤＣオフセットが除去されるので、減算アンプ２０９により、ＨＰＦ２０７、２０８からのピットデータが打ち消され、ウォブル信号にＬＰＰ信号が重畳された信号ＤＩＦＯが抽出される。

そして、例えば特許文献１に記載の構成と同様の構成を有するスルーレート制限回路２１１により、この抽出された信号ＤＩＦＯから、パルス状のＬＰＰ信号が除去され、信号ＳＲＬＯが抽出される。この抽出された信号ＳＲＬＯと、ＤＡＣ２１２からの直流オフセット電圧Ｖ２とが、加算回路２１３により加算されて、信号ＳＬＬが生成され、生成された信号ＳＬＬと、減算アンプ２０９からの信号ＤＩＦＯとが、２値化コンパレータ２１０により比較され、２値化されたＬＰＰ検出信号が出力される。

他方、スルーレート制限回路２１１からの信号ＳＲＬＯから、スルーレート制限回路２１１により除去されなかったＬＰＰ信号やＲＦ信号のノイズが、ＢＰＦ２１４により除去され、ＤＣオフセットが、ＨＰＦ２１５により除去される。そして、ＨＰＦ２１５からの信号は、ＡＧＣ２１６により、振幅が一定にされる。

ＡＧＣ２１６の動作を、ＡＧＣ２１６の構成を示す図３を参照して説明すると、ＢＰＦ２１４からの信号の振幅が変化したとき、その変化分が振幅検出器３０２により検出され、比較回路３０３の目標とする振幅に近づけるように、可変利得増幅器３０１の利得が制御され、出力する信号の振幅が一定に保持される。

そして、ＨＰＦ２１７によりＡＧＣ２１６で発生したＤＣオフセットが除去され、ウォブル信号として出力される。他方、ＨＰＦ２１７からの信号は、２値化コンパレータ２１８により、基準信号Ｖ１と比較されて２値化され、２値化ウォブル信号として出力される。

ＷＯＪＰ０３／０９８７９８号公報

しかしながら、ひとたびトラッキングエラーが生じて、例えば当該グルーブに隣接するグルーブのウォブル信号成分が漏れ込むと、減算アンプ２０９から、振幅変調された信号ＤＩＦＯ（ウォブル信号にＬＰＰ信号が重畳されている）が抽出されるので、振幅変調された信号ＤＩＦＯの振幅が、設定されたスルーレート（電圧の立ち上がり/立ち下がりの急峻さを示す値）に比べて大きい場合には、スルーレート制限回路２１１において、信号ＤＩＦＯのウォブル信号成分をトレースすることができず、より振幅の小さい三角形に近い波形のＳＲＬＯ信号が生成されることになる。

この信号ＳＲＬＯは、振幅がより小さく、波形が三角形に近くなっているので、２値化コンパレータ２１８により生成された２値化ウォブル信号は、時間軸にそって揺らぐジッタが生じることになる。これを、図７において４０２で示す。

また、加算回路２１３において、この振幅の小さい三角形に近い波形のＳＲＬＯ信号が、ＤＡＣ２１２からＤＡＣ２１２からの直流オフセット電圧Ｖ２と加算される。そして、得られた信号ＳＬＬと、減算アンプ２０９からの信号ＤＩＦＯが、２値化コンパレータ２１０により比較されるが、２値化コンパレータ２１０により生成されたＬＰＰ検出信号は、例えば図７に４０１、４０３で示すように、ノイズ等に起因して過検出されることになる。

他方、振幅変調された信号ＤＩＦＯの振幅が、設定されたスルーレートに比べて小さい場合には、信号ＳＲＬＯに、ＬＰＰ信号やビットデータの取れ残りがノイズとして乗ることになる。この信号ＳＲＬＯは、ノイズ分だけ目標の振幅より大きくＬＰＰ信号のような急激に変化する信号成分を含み、その振幅が過大な振幅であるから、ＡＧＣ２１６は、ウォブル信号に重畳したノイズ、ＬＰＰ信号等の急激に変化する信号に追従し、振幅の揺らぎを持った信号を出力することになる。したがって、２値化コンパレータ２１８により生成された２値化ウォブル信号は、例えば図７に４０５で示すように、時間軸にそって揺らぐジッタが生じることになる。

また、加算回路２１３において、このノイズ分だけ目標の振幅より大きくＬＰＰ信号のような急激に変化する信号成分を含むＳＲＬＯ信号が、ＤＡＣ２１２からの直流オフセット電圧Ｖ２と加算される。そして、得られた信号ＳＬＬと、減算アンプ２０９からの信号ＤＩＦＯが、２値化コンパレータ２１０により比較されるが、例えば図４に４０４で示すように、２値化コンパレータ２１０によりＬＰＰ検出信号は検出されず取りこぼされることになる。

このＬＰＰ信号の取りこぼしを防止するには、ＤＡＣ２１２のＶ２の電圧レベルを小さくして、２値化コンパレータ２１０のスライスレベルを小さくすることが考えられるが、このようにすると、ビットデータの取れ残りによるノイズなどに起因して、ＬＰＰ検出信号が過検出される可能性がある。

このように、スルーレート制限回路を用いた場合、入力されるウォブル信号の振幅の影響を受けることになり、精度よい検出が困難となる場合がある。

そこで、本発明は、上記のような問題を解決し、ウォブル信号及びＬＰＰ信号の検出精度をより向上させることができる光ディスク装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、トラックフォーマットとしてウォブル・ランドプリピット方式を採用した光ディスクからの反射光信号を、ウォブル信号とＬＰＰ信号を含むプリフォーマット電気信号に変換する変換手段を有する光ディスク装置において、前記変換手段からのプリフォーマット電気信号の振幅を利得制御用電圧に基いて所定の振幅にする可変利得増幅器と、スルーレートを制御して、前記可変利得増幅器の出力信号から、前記ＬＰＰ信号およびノイズを除去し、ウォブル信号を抽出するスルーレート制限回路と、該スルーレート制限回路からの出力信号の振幅を検出し、検出された振幅と所定の振幅レベルとを比較して、前記利得制御用電圧を生成する利得制御用電圧生成手段と、前記スルーレート制限回路により抽出されたウォブル信号から高周波および低周波成分を除去するバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタからのウォブル信号を２値化する２値化ウォブル信号生成手段と、前記スルーレート制限回路により抽出されたウォブル信号に所定電圧を加算する加算回路と、前記可変利得増幅器の出力信号から、前記加算回路からの出力信号成分を除去してＬＰＰ信号を抽出するＬＰＰ信号抽出手段とを備えたことを特徴とする。

請求項１の発明において、スルーレート制限回路は、光ディスクの回転数に応じてスルーレートを設定することができる。

本発明によれば、上記のように構成したので、ウォブル信号及びＬＰＰ信号の検出精度をより向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の一実施の形態を示す。これは、光ディスク装置の例である。図１において、１０６、２０１〜２０９は図５と同一部分を示す。５１５はＨＰＦであり、減算アンプ２０９からの信号ＤＩＦＯからＤＣ成分を除去するものである。５０１は可変利得増幅器であり、比較回路５０４からの利得制御用電圧に基いて、ＨＰＦ５１５の出力信号の振幅を制御して一定のレベルにするものである。

５０２はスルーレート制限回路であり、光ディスクスの回転数が大きくなるほどウォブル信号成分の周波数が高くなるから、光ディスクスの回転数が大きくなるほどスルーレートを大きくして（この様子を図２に示す。）、可変利得増幅器５０１からの信号ＡＧＣＯから、ＬＰＰ信号及びノイズのようなパルス状の急激に変化する信号を除去し、ウォブル信号成分を抽出するものである。５０３は振幅検出器であり、スルーレート制限回路５０２からの信号ＳＲＬＯの振幅の変化分を検出するものである。５０４は比較回路であり、振幅検出器５０３の出力信号と、基準電圧とを比較して、利得制御用電圧を生成するものである。

５１３は加算回路であり、スルーレート制限回路５０２からの信号ＳＲＬＯと、ＤＡＣ５１２からの直流オフセット電圧Ｖ２とを加算し信号ＳＬＬを生成するものである。５１０は２値化コンパレータであり、可変利得増幅器５０１からの信号ＡＧＣＯと、加算器５１３からの信号ＳＬＬとを比較して、ＬＰＰ検出信号を生成するものである。

５１４はＢＰＦであり、スルーレート制限回路５０２からの信号ＳＲＬＯから、ＲＦ信号のノイズを除去するものである。５１７はＨＰＦであり、ＢＰＦ５１４の出力信号からＤＣ成分を除去するものである。ＨＰＦ５１７からウォブル信号が出力される。５１８は２値化コンパレータであり、ＨＰＦ５１７からのウォブル信号と基準信号Ｖ１とを比較して２値化し２値化ウォブル信号を生成するものである。

次に、光ディスクを再生するときの光ディスク装置の動作を説明する。減算アンプ２０９においては、ＨＰＦ２０７、２０８からのピットデータが打ち消され、ウォブル信号にＬＰＰ信号が重畳されたプリフォーマット電気信号である信号ＤＩＦＯが抽出され（図３（ａ）参照）、抽出された信号ＤＩＦＯは、ＨＰＦ５１５によりＤＣ成分が除去され、可変利得増幅器５０１に入力される。

可変利得増幅器５０１において、ＤＣ成分が除去された信号ＤＩＦＯの振幅が、比較回路５０４からの利得制御用電圧に基き制御されて一定にされる。この振幅が一定にされた信号を、以下「信号ＡＧＣＯ」といい、その一例を図３（ｂ）に示す。そして、この信号ＡＧＣＯから、スルーレート制限回路５０２によりパルス状のＬＰＰ信号及びノイズのようなパルス状の急激に変化する信号が除去され（信号ＡＧＣＯからＬＰＰ信号が除去された信号を、以下「信号ＳＲＬＯ」といい、その一例を図３（ｃ）に示す。）、ＢＰＦ５１４によりＲＦ信号のノイズが除去され、ＨＰＦ５１７によりＤＣ成分が除去され、これによりウォブル信号が抽出される。

そして、２値化コンパレータ５１８により、この抽出されたウォブル信号が基準信号Ｖ１と比較されて２値化され、２値化ウォブル信号が生成される。生成された２値化ウォブル信号の一例を図３（ｅ）に示す。

他方、スルーレート制限回路５０２からの信号ＳＲＬＯと、ＤＡＣ５１２からの直流オフセット電圧Ｖ２とが、加算回路５１３により加算されて、信号ＳＬＬが生成され（図３（ｂ）参照）、この生成された信号ＳＬＬが、可変利得増幅器５０１からの信号ＡＧＣＯと、２値化コンパレータ５１０により比較され、ＬＰＰ検出信号が生成される。ＬＰＰ検出信号の一例を図３（ｄ）に示す。

このように、ウォブル信号にＬＰＰ信号が重畳されＨＰＦ５１５によりＤＣ成分が除去された信号ＤＩＦＯが、可変利得増幅器５０１により、その振幅が一定にされた信号ＡＧＣＯ、すなわち、ウォブル信号成分の振幅が一定された信号ＡＧＣＯを生成するようにしたので、スルーレート制限回路５０２は、この信号ＡＧＣＯをトレースすることができ、この信号ＡＧＣＯから、パルス状のＬＰＰ信号及びノイズのようなパルス状の急激に変化する信号を除去することができる。

また、２値化コンパレータ５１０の一方の端子に入力される信号ＡＧＣＯのウォブル信号成分の波形は、２値化コンパレータ５１０の他方の端子に入力される信号ＳＬＬの波形（この波形は、スルーレート制限回路５０２からの信号ＳＲＬＯの波形と同様である。）と同様の波形であるから、図３（ｂ）に示すように、過検出及び取りこぼしがなく、２値化コンパレータ５１０によりＬＰＰ検出信号が確実に抽出される。抽出されたＬＰＰ検出信号の一例を図３（ｄ）に示す。

さらに、スルーレート制限回路５０２においては、信号ＡＧＣＯから、パルス状のＬＰＰ信号及びノイズのようなパルス状の急激に変化する信号が確実に除去されて信号ＳＲＬＯが抽出されるので、ＢＰＦ５１４によりＲＦ信号のノイズが除去された信号ＳＲＬＯは、正規のウォブル信号の波形と同様の波形を有することになり、このＲＦ信号のノイズが除去された信号ＳＲＬＯを２値化コンパレータ５１８により２値化して得られた２値化ウォブル信号は、図３（ｅ）に示すように、時間軸にそって揺らぐジッタが軽減されることになる。

本発明の一実施の形態を示すブロック図である。図１に示す各部の出力信号の波形の一例を示す波形図である。光ディスクの回転数によるスルーレートの設定を示す図である。ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷのディスク面での信号と光検出器を説明するための説明図である。従来の光ディスク装置の構成の一例を示すブロック図である。図５のＡＧＣ２１６の構成を示すブロック図である。図５に示す各部の出力信号の波形の一例を示す波形図である。

符号の説明

２０１、２０２加算回路
２０３、２０４、２０７、２０８、５１５、５１７ＨＰＦ
２０５、２０６ＡＧＣ
２０９減算アンプ
５０１可変利得増幅器
５０２スルーレート制限回路
５０３振幅検出器
５０４比較回路
５１０、５１８２値化コンパレータ
５１４ＢＰＦ

Claims

トラックフォーマットとしてウォブル・ランドプリピット方式を採用した光ディスクからの反射光信号を、ウォブル信号とＬＰＰ信号を含むプリフォーマット電気信号に変換する変換手段を有する光ディスク装置において、
前記変換手段からのプリフォーマット電気信号の振幅を利得制御用電圧に基いて所定の振幅にする可変利得増幅器と、
スルーレートを制御して、前記可変利得増幅器の出力信号から、前記ＬＰＰ信号およびノイズを除去し、ウォブル信号を抽出するスルーレート制限回路と、
該スルーレート制限回路からの出力信号の振幅を検出し、検出された振幅と所定の振幅レベルとを比較して、前記利得制御用電圧を生成する利得制御用電圧生成手段と、
前記スルーレート制限回路により抽出されたウォブル信号から高周波および低周波成分を除去するバンドパスフィルタと、
該バンドパスフィルタからのウォブル信号を２値化する２値化ウォブル信号生成手段と、
前記スルーレート制限回路により抽出されたウォブル信号に所定電圧を加算する加算回路と、
前記可変利得増幅器の出力信号から、前記加算回路からの出力信号成分を除去してＬＰＰ信号を抽出するＬＰＰ信号抽出手段と
を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
請求項１において、前記スルーレート制限回路は、光ディスクの回転数に応じてスルーレートを設定することを特徴とする光ディスク装置。