JP4627623B2 - ウォブル信号から信号を生成する手段を備える、情報を記録または再生する装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＤＶＤ＋ＲＷ等の記録メディア上の波状トラックからスキャンされたウォブル信号から信号を生成する手段を備える、情報を記録または再生する装置に関する。信号生成のための手段は、クロック信号を生成するために、および記録メディア上の記録トラックの波形に含まれる情報を再生するために使用される。

データまたは情報の記録に適した書込み可能な光記録メディアまたは光記録メディアは、一般的に、ウォブルトラックまたはプリグルーブとも呼ばれる波状の記録トラックを有する。記録メディアから再生されるべき情報または記録メディア上に記録されるべき情報は、ピットおよびグルーブを用いて、または記録メディアの光学的特性を変化させることにより、波状の記録トラックに保存される。更に、記録トラックの波形はスキャニング位置、および場合によっては、ディスクの製造者名、または情報もしくはデータの記録に使用される必要のあるレーザーパワーについての情報等の、更なる補足的情報を含む。この情報は、ミニディスクの場合には周波数変調によって、またはＤＶＤ＋ＲＷの場合には位相変調によって、記録トラックの波形に含まれ、ウォブル信号と呼ばれ、記録されるべきまたは再生されるべき情報に加えて、記録メディアからスキャンされる。しかしながら、例えばＤＶＤ＋ＲＷからスキャンされたウォブル信号は、ノイズの割合が非常に高く、例えば、現在のスキャニング位置を確認するため、または書込み動作のタイミングの制御にそれを使用できるようにするためには、記録メディアから検出された信号から、ウォブル信号またはウォブル信号に含まれる情報を生成するために使用される適切な手段が供給されなければならない。

従って、本発明の目的は、確実に、且つ手間をかけずに、ウォブル信号またはウォブル信号に含まれる情報を検出することであり、その情報は光記録メディアからスキャンされた信号に含まれており、適切な方法で、そこに含まれる情報を評価目的のための他の機能ユニットが利用できるようにすることである。

この目的は、独立請求項に記載される特徴により達成される。本発明の、他の好ましい改良および展開については、従属請求項に記載される。

本発明の一面によれば、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光記録メディア上の記録トラックの波形からスキャンされた信号から、ウォブル信号と位相が同期する方形波電圧であり、ウォブル信号の周波数の偶数倍の周波数を備えたクロック信号を形成する方形波電圧を生成するために使用される手段が供給される。クロック信号を生成する際、ウォブル信号の周波数に整合し、ウォブル信号に含まれる情報をデコードするために使用されるクロック信号が、好ましくは更に生成される。光記録メディアからスキャンされた信号は、非常に高ノイズであり、回路装置はそれでも、位相の同期するクロック信号を生成するため、またはウォブル信号に含まれる情報をデコードするために使用され、その情報は、適切な方法で、評価目的のための、または装置を制御するための他の機能ユニットが利用可能である。回路装置はそれほど複雑でなく、その基本設計が、クロック信号を生成するためと、ウォブル信号に含まれる情報をデコードするための両方に使用可能な乗算器を有する。使用される乗算器は、切換スイッチおよびインバータを有する回路装置である。

ＤＶＤ＋ＲＷとも呼ばれる書換可能なＤＶＤ等のウォブルトラックを備える記録メディア上で、トラックのウォブリングは、スパイラルトラックの公称またはシンボル中心線からの、一定波長の正弦波偏位より成る。ウォブリングは位相変調されており、従って突然の位相変化を有する。ウォブルトラックは、記録メディア中へのまたは記録メディア上への下降または上昇の形で供給され、書込み速度を制御するため、およびセクタアドレスとして、および、場合によっては、更なる補足的情報のために使用される。ウォブル信号は記録メディア上に、一定の線速度で記録され、ウォブル変調は、例えばＤＶＤ＋ＲＷ用のＥＣＭＡ規格に規定された、スキャニング位置または物理アドレスに関する、デジタル形式で保存された情報を含む。しかしながら、光学的手段を用いて記録メディアからスキャンされた信号は、ノイズの割合が非常に高く、これが高ノイズ信号とも呼ばれる所以であり、記録メディアから検出された信号から、ウォブル信号またはウォブル信号に含まれる情報を生成するために使用される適切な手段が供給されなければならない。この目的のために、光記録メディアから検出された信号からのクロック信号の生成が供給され、ＥＣＭＡ規格に規定された変調信号と形が異なるクロック信号が、ウォブル信号に含まれる情報を回復するために、好ましくは使用される。ウォブル変調に含まれる情報の回復は、ウォブル信号と位相が同期する方形波電圧であり、好ましくはウォブル信号の周波数に比べ２倍の周波数を備えた信号である、生成されているクロック信号により可能になる。原則として、例えば書込みクロックを生成するために必要とされる、ウォブル信号の周波数に比べ、より大きな偶数倍の周波数を使用することも可能である。しかしながら、低ジッタの点からは、２倍の周波数の使用が好ましい。記録メディアから検出された信号から生成されたクロック信号のこのような特性によって、クロック信号の形およびウォブルトラックに含まれる情報を回復するために使用される信号の形が、記録メディア上のウォブルトラックに情報を記録するために使用される信号の形と異なっていたとしても、ウォブル信号に含まれる情報のデコーディングを可能にするに充分な信号情報が利用可能になる。この点で、クロック信号生成のための装置が供給され、それは、ピックアップを使用して「プッシュプル」信号として形成された信号を、入力信号としてまたは光記録メディアからスキャンされた信号として使用する。プッシュプル信号は、好ましくは、評価目的に必要でない周波数コンポーネントを遮断する帯域フィルタを経由して、クロック信号生成のための装置に供給される。クロック信号生成のための装置は、検出された信号に含まれるウォブル信号のためのフィルタリングおよびクロック回復を供給するために使用される。装置は、ＰＬＬと呼ばれる位相ロックループを有し、それは入力信号と同期する。この点で、供給されている位相比較器は乗算器であり、アナログベースで動作しており、それには記録メディアから検出された信号が入力信号として供給され、周波数制御方形波生成器からのデジタル出力信号が比較信号として供給される。この点で、乗算器の出力は、ループフィルタを経由して、ＶＣＯと呼ばれる電圧制御発振器の入力に接続され、電圧制御発振器は、ウォブル信号の周波数の偶数倍の周波数を備えたクロック信号を生成し、そのクロック信号は、直接および使用された倍数により割られた形で、デジタル移相器に供給される。しかしながら、デジタル移相器である周波数制御方形波生成器からのデジタル出力信号は、論理状態ゼロ（０）および論理状態イチ（１）をとることのみ可能である。乗算器の出力はその結果、論理イチ状態の場合、検出された信号を直接供給し、論理ゼロ状態の場合、反転された信号を供給する。回路装置においては、インバータと、方形波生成器からの信号を使用してスイッチされる高速切換スイッチを使用してこれが実施される。そのような乗算器は、入力信号が、９０°の位相ずれで印加されるときは、平均出力信号が０であるという特性を持つ。しかしながら、これは望ましいわけではなく、デジタル移相器が補償の目的で供給され、ＶＣＯの出力はデジタル移相器を経由して乗算器の入力に接続される。デジタル移相器は、好ましくはＥＸ−ＯＲゲートに関する分周器により形成される。結果として、ウォブル信号と位相が同期する方形波電圧であり、ウォブル信号の周波数に比べ、偶数倍の周波数を備える信号であるクロック信号が生成される。このクロック信号はその結果、情報を記録または再生する装置における後続の機能のベースとして使用される。そのような機能とは、例えば、ウォブル信号に含まれる情報の評価、情報を記録する書込みクロック、または光記録メディアのための回転速度制御である。

書込みクロックは、好ましくは付加的なＰＬＬを使用して、クロック信号の周波数の倍数として形成され、ウォブル信号に、または記録メディアから検出された信号に含まれる情報は、周波数分割クロック信号を使用してスイッチを作動することにより評価され、それらのスイッチは記録メディアから検出された信号を、低域フィルタおよび比較器を経由して、デジタル評価デバイスに供給する。周波数分割クロック信号は、ウォブル信号の周波数に対応し、位相が同期する。更に、光記録メディアの回転速度を制御するために、クロック信号の周波数分割が使用され、スピンドルサーボに実際の回転速度を供給する。

更に、下記の解決法は、ＰＬＬのための広いキャプチャ範囲と高い選択性との競合を解決するために規定される。

平均アナログ入力信号のために、電圧制御方形波生成器は、中間周波数を出力する。適切なディメンション化の結果、この周波数は予想され得るウォブル周波数に近くあるべきであり、例えば上記の解決法の場合では、それは値の２倍である。高レベルの選択性を達成するため、周波数の変動は、制御電圧に関して小さくとどまるべきである。従って、電圧制御方形波生成器の勾配は、それぞれの要件に従って変更されることができる。この場合、ＶＣＯに対する大きな入力電圧の変化の場合に小さな周波数変動をもたらす急な曲線は、高いレベルの選択性を備えるが、周波数の変動はほとんどないという特徴を示す。緩やかな曲線は、より大きな周波数の変動を処理できるが、選択性の低下をもたらす。この特性は利用され、ウォブル信号を識別するために、緩やかな曲線が選択される。つまり、ＰＬＬは、検出されたウォブル周波数にロックできるということである。特徴を備えた曲線は、その後、より急勾配に制御され、その結果、必要な選択性が達成される。中間周波数は、この場合、それに従って調整される。

別の実施形態によれば、位相ロックループは、位相比較器とＶＣＯの間に配置される加算器を備える。ロック動作のため、加算器に三角波電圧が印加される。これにより得られる効果は、規定の周波数範囲が掃引され、その結果、ＶＣＯの周波数がウォブル周波数に整合したとき、ＰＬＬはロックするというものである。このとき、三角波電圧の値は維持または保存され、ＰＬＬが正常に発振し続けられるようにする。

本発明のクロック信号生成の利点は、ＶＣＯの中間周波数の制御により、広い周波数範囲の割に非常に選択性が高いこと、変動するウォブル周波数に対する同時のフィルタの動作、および生成された信号内の非常に低いジッタである。更に、クロック信号生成のための装置は、ウォブル信号に含まれる情報を、確実且つ適切な方法で、評価目的のための他の機能ユニットが利用できるようにするために、それほどの複雑さを要しない。ウォブル周波数の偶数倍の周波数を備えたクロック信号と、使用される倍数により割られたクロック信号を供給される必要のあるデジタル移相器により、ウォブル周波数に対応し、記録メディアから検出された信号の中にＡＤＩＰ情報として含まれる情報をデコードするのに適したクロック信号が好ましくは利用可能となる。

記録メディア上のウォブルトラックに含まれるＡＤＩＰ情報は、光スキャナのスキャニング位置についての情報を利用可能にする目的と、検出された信号に時間を関連付ける目的で供給され、それは、例えば書込みユニットの制御に必要である。ＡＤＩＰ情報は、同期パルス、論理ゼロ、および論理イチの３つの信号タイプにより特徴付けられ、規定のウォブルサイクルにおけるいくつかのウォブルを反転することにより、つまりは位相変調により形成される。ＤＶＤ＋ＲＷの場合、ウォブルサイクルは、ウォブル振動が開始する方向によって、ポジティブウォブリングまたはネガティブウォブリングと呼ばれる８つのウォブル振動を有する。ポジティブウォブリングは、ウォブルトラックが記録メディア上の記録トラックを、記録メディアの内側の方向に偏向することにより開始することが特徴である。ＤＶＤ＋ＲＷの変調規則として、同期パルスの場合、第１の４つの振動の位相は、１８０°回転しており、残りの４つの振動は、通常の位相である。振動０、６、および７の位相角が回転されるとき、ゼロが作成され、振動０、４、および５が回転されるとき、イチが作成される。

記録メディア上の記録トラックの波形からスキャンされる非常に高ノイズの信号に含まれるＡＤＩＰ情報を検出するために、記録メディアからスキャンされた信号を、クロック信号と同期して、低域フィルタに直接および反転された形で交互に供給するために使用される切換スイッチを有する回路装置が提供される。好ましくは、比較器が、出力信号をデジタル化するために、低域フィルタの下流に接続される。この回路装置の出力は、例えばＡＤＩＰ情報等のウォブル信号の中にデジタル形式で保存された情報に対応する信号を供給する。ＡＤＩＰ情報は次に、例えば記録メディア上のスキャニング位置についての情報またはウォブルトラックに保存された他の情報を供給するために、下流の論理回路を使用して評価される。

インバータおよび切換スイッチを有する乗算器は、記録メディア上の記録トラックの波形からスキャンされた信号からクロック信号を生成するため、および情報を回復するために、このように好ましく使用される。

クロック信号を生成するため、または記録メディア上の波状の記録トラックから検出された信号と位相が同期する方形波電圧を生成するため、信号が直接および反転された形で印加される切換スイッチは、デジタル移相器を使用して作動され、デジタル移相器には、ループフィルタを経由して乗算器に接続されている電圧制御発振器が、ウォブル信号の２倍の周波数を備える方形波信号、およびウォブル信号の周波数を備える方形波信号を供給する。これは、記録メディア上の波状の記録トラックから検出された信号で、またはウォブル信号で形成された位相ロックループと同期する。

ウォブル信号に含まれる情報をデコードする回路装置において、乗算器の切換スイッチは、ウォブル信号と位相が同期するクロック信号で制御され、切換スイッチに直接および反転された形で印加された信号は、低域フィルタに供給される。

記録メディア上の波状トラックからスキャンされたウォブル信号から信号を生成する手段を備える、情報を記録または再生する装置は、既に装置内にある光検出器を好ましくは使用し、これはプッシュプル信号を供給するために使用される。プッシュプル信号は、光記録メディアからスキャンされたウォブル信号を含み、そのウォブル信号は非常に高ノイズであり、好ましくは単純な帯域フィルタを経由して、ウォブル信号から信号を生成する手段に供給される。提供されている信号生成のための手段は、クロック信号を生成する回路装置、およびウォブル信号に含まれる情報をデコードする回路装置、またはウォブルフィルタリングのための回路装置である。これらの回路装置は、好ましくは、ウォブル検出回路を形成するために統合され、その出力は、デコードされたウォブル信号に含まれるＡＤＩＰ情報を処理する手段、またはビットデコーディングのための手段および記録メディア上での回転速度と書込み処理を制御する手段に接続される。信号生成のための手段として供給された回路装置において、インバータおよび切換スイッチを使用して形成された乗算器が、好ましくは使用される。

更に、クロック信号またはクロック信号から発生したクロック信号を、記録メディア上のスキャニングデバイスの位置を決定または確認するために使用することができる。この目的のために、規定の回転速度の記録メディア上の半径位置にあると予想されるクロック信号が、前述の手段を使用して記録メディア上の記録トラックから検出されたクロック信号と比較される。この場合、クロック信号から発生したクロック信号とは、ウォブル周波数に比べ２倍の周波数を持つクロック信号から、周波数分割または周波数逓倍により発生したあらゆるクロック信号を意味するものと理解され、比較を実行するために、装置内に存在するマイクロプロセッサが供給され、それはスキャニングデバイスを位置決めするために、適切な制御ユニットを作動する。情報を記録するために供給される書込みデバイスは、スキャニングデバイスとも呼ばれる。

上述した本発明の目的、特徴、および利点、ならびに本発明の他の目的、特徴、および利点は、以下の図面において、本発明の模範的な実施形態を用いてより詳細に説明される。

本発明の装置および方法は、光ディスク、光磁気ディスク、ＤＶＤ＋ＲＷ、またはその他のウォブルトラックを備えた追記型、書換可能なディスクフォーマットなど、以下、略してディスクまたは記録メディアと呼ばれるウォブルトラックを備えた記録メディアについてのものである。本発明は以下、主にＤＶＤ＋ＲＷに関連して説明されるが、これは、ウォブル信号を検出可能な同様の記録メディアに対する本発明の使用を除外するものではない。図面において、参照番号はほとんど共通して使用される。

ＤＶＤ＋ＲＷは、ＥＣＭＡ規格のＥＣＭＡ／ＴＣ３１を基礎とした書換可能な光記録メディアである。この規格はまた、ウォブルトラックに関する記録メディアの更なる詳細を明らかにする。ＤＶＤ＋ＲＷ上では、ウォブルトラックは、スパイラルトラックの中心線からの連続的な正弦波偏位により形成され、ディスクの位置についての情報および更なる情報を、位相変調データ信号の形で保存する。ウォブルトラックは、ディスクの製造過程において、スタンピングにより一般的に作成され、ＤＶＤ＋ＲＷの場合は、約４．２６５６μｍのウォブル周期または波長を有する。ウォブルトラックは、回転速度またはディスクの回転数を制御し、ディスクへの書込み動作を制御し、セクタアドレスを規定または確認するために使用される。更に、記録メディア上の記録トラックの波形により形成されるウォブルトラックは、更なる補足的な情報を含むことができる。ウォブルトラックに保存される情報は、ＡＤＩＰすなわちａｄｄｒｅｓｓ−ｉｎ−ｐｒｅｇｒｏｏｖｅ（アドレス・イン・プリグルーブ）とも呼ばれる。ウォブルトラックは、ディスクが未記録状態であろうと記録済状態であろうと存在し、一定の線速度で記録される。

ウォブルトラックに対応する信号をスキャンするために、図４に示されるように、「プッシュプルマトリクス」の形の光検出器が提供される。光検出器は、四分区間を有し、信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを提供し、それらの信号は既存の方法で、プッシュプル信号ＰＰとも呼ばれる信号を生成するために使用され、それはウォブル信号を含む。プッシュプル信号ＰＰは、トラック方向ＴＤに配置された検出器からの信号Ａおよび信号Ｄを加え、更に、信号Ｂおよび信号Ｃを加え、続いてそれらの加算された信号の差分を形成することにより形成される。ウォブル信号に含まれる情報を評価するために必要でない信号および周波数成分を分離するために、好ましくは単純な帯域フィルタを経由して、クロック信号生成のための回路装置、またはウォブル信号に含まれる情報をデコードするための回路装置に、プッシュプル信号ＰＰが信号ＷＳとして供給される。

この装置を用いてＤＶＤ＋ＲＷから検出される信号ＷＳが、図１の上部に示されている。図では、検出された信号ＷＳは、ＥＣＭＡ規格のＥＣＭＡ／ＴＣ３１において示されるウォブルトラックの変調に比べ高い割合の干渉またはノイズを有することが示されている。従って、クロック信号ＴＳは、信号ＷＳから生成されることができ、そのクロック信号ＴＳが図１の下方に示されている。この点で、ウォブル信号または信号ＷＳと位相が同期する方形波電圧であり、好ましくは信号ＷＳの周波数に比べ２倍の周波数を備える信号でもあるクロック信号２ＴＳが生成される。図１に示されるリアルタイム図では、生成されたクロック信号ＴＳの非常に少ない割合のみが、検出された信号ＷＳの中で、またはプッシュプル信号ＰＰの中で、入力信号として有効である。しかしながら、記録メディアから検出された信号ＷＳから生成されるクロック信号ＴＳの前述の特性は、ウォブル信号に含まれる情報のデコードを可能にするに充分な信号情報を提供する。生成され、クロック信号として使用される、ウォブル信号と位相が同期する方形波電圧により、このようにして、ウォブル信号としての記録メディア上の記録トラックの波形とぴったり対応する信号を生成せずに済ませることが可能になり、記録メディア上のウォブルトラックに含まれる情報をデコードすることもなお可能になる。クロック信号を生成するために、図３にブロック図として示されているクロック信号生成のための装置が提供され、その装置は、入力信号として、または光記録メディアからスキャンもしくは検出された信号ＷＳとして、好ましくは単純な受動帯域フィルタＢＰＦを経由してクロック信号生成のための装置に供給される前述のプッシュプル信号ＰＰを使用する。図３に示されるクロック信号生成のための装置は、位相ロックループを有し、それはＰＬＬとも呼ばれ、信号ＷＳと同期する。この目的のために、記録メディアからスキャンされた信号ＷＳは、アナログベースで動作する乗算器ＭＴＰの第１の入力Ｉｎ１に供給され、乗算器ＭＴＰは、乗算器ＭＴＰの第２の入力Ｉｎ２において、周波数制御方形波生成器からのデジタル出力信号が比較信号として供給される位相比較器を形成する。周波数制御方形波生成器は、電圧制御方形波信号生成器ＶＣＯを使用して作動されるデジタル移相器ＤＰＳである。位相比較器の第１の入力Ｉｎ１における入力信号は、検出された信号ＷＳであり、それはアナログ信号であり、位相比較器の第２の入力Ｉｎ２における比較信号は、デジタル移相器ＤＰＳにより形成された周波数制御方形波生成器からのデジタル出力信号である。位相比較器として使用される乗算器ＭＴＰは、乗算器ＭＴＰの出力において、アナログ信号とデジタル信号の積を形成するために使用される。しかしながら、位相比較器の第２の入力Ｉｎ２における比較信号は、デジタル信号として、論理状態ゼロおよび論理状態イチをとることのみ可能であるため、回路の点からの単純化が、この点で提供される。論理イチ状態のために、入力信号が使用され、つまり、この場合、検出された信号ＷＳは、乗算器ＭＴＰの出力ＭＰＴｏｕｔに直接パスされる。論理ゼロ状態は、否定を表し、この場合、反転された信号ＷＳが出力される。使用される乗算器ＭＴＰのための対応する回路装置が図６に示される。それは、切換スイッチＵＳと、２個の増幅器ＶおよびＩＶを備え、そのうち１個の増幅器ＩＶが反転増幅器である。反転増幅器は、インバータとも呼ばれる。基本的には、信号ＷＳが切換スイッチＵＳに直接および反転された形で供給されるということである。増幅器Ｖは、切換スイッチＵＳに供給された信号が整合レベルを有し、伝搬遅延の差がないことを確認するために単に実用的な理由から供給される。並列な通路に整合する利得を備えるインバータＩＶの場合、増幅器Ｖは、対応する遅延素子、またはインバータの伝搬遅延が比較的小さい場合、単なる線によって置換可能である。

増幅器Ｖおよび増幅器ＩＶの入力は、互いに接続され、記録メディアからスキャンされた信号ＷＳが供給される位相比較器の第１の入力Ｉｎ１を形成する。増幅器Ｖおよび増幅器ＩＶの出力は、切換スイッチＵＳを経由して、乗算器ＭＴＰの出力ＭＴＰｏｕｔを形成し、切換スイッチＵＳは、比較信号の形態のデジタル移相器ＤＰＳを使用して作動される。切換スイッチＵＳの制御入力は、このようにして位相比較器の第２の入力Ｉｎ２を形成する。この場合に使用されている切換スイッチＵＳは、ループフィルタＬＦまたは位相ロックループのループフィルタが接続されている高速アナログＭＯＳスイッチＩＣであった。

このような乗算器ＭＴＰは、位相比較器の第１の入力Ｉｎ１における入力信号および第２の入力Ｉｎ２における入力信号が９０°の位相ずれを有するとき、平均出力信号、つまり図３に示されるループフィルタＬＦの下流で計測された平均出力信号が０であるという特性を持つ。しかしながら、これは望ましいわけではなく、従って、デジタル移相器ＤＰＳが補償の目的で使用される。ＥＸ−ＯＲゲートに関連する分周器ＤＶがこの目的を達成する。図５は、電圧制御発振器ＶＣＯからの出力信号ＶＣＯｏｕｔを示しており、それは、ウォブル信号の周波数に比べ２倍の周波数を備えるクロック信号２ＴＳ、分周器からの出力信号ＤＶｏｕｔ、およびデジタル移相器ＤＰＳからの出力信号ＤＰＳｏｕｔを好ましくは供給する。従って、ウォブル信号と位相が同期する方形波電圧であるクロック信号２ＴＳであり、ウォブル周波数に比べ２倍の周波数を備えるクロック信号２ＴＳが形成される。クロック信号２ＴＳ、または、光記録メディア上のウォブルトラックのためのウォブルクロックに対応するクロック信号ＴＳである、分周器ＤＶの出力におけるクロック信号ＴＳは、情報を記録または再生する装置における多数の他の機能のためのクロックベースとして使用される。

このようにして、例として、書込みクロックは、付加的なＰＬＬを使用して、クロック信号ＴＳの倍数またはクロック信号２ＴＳの倍数から、ウォブル周波数の倍数または信号ＷＳの周波数の倍数として形成され、一方では、クロック信号ＴＳはＡＤＩＰ情報を評価するために供給される。

原則として、必要な制御信号は、周波数分割により生成できる。従って、例として、ディスクの回転速度制御のために必要な信号であるスピンドルサーボのための実際の回転速度信号は、クロック信号ＴＳの周波数分割によって生成される。クロック信号ＴＳは、ウォブル信号または信号ＷＳと位相が同期する方形波信号であり、好ましくはウォブル信号に含まれる情報をデコードするためのビットクロック信号としても使用される。

更に、記録メディアの回転速度に関連する、または基準位置に対して既知のウォブル周波数に関連するクロック信号ＴＳによってスキャニング位置を決定する目的で、またはスキャニング位置を動かすために、ウォブルトラックに含まれる情報を復調することなく、クロック信号ＴＳを使用することもできる。

更に、クロック信号２ＴＳを生成する本発明の回路装置は、好ましくは狭いフィルタの利点とフィルタ周波数の可能な整列とを組合せ、従って、この方法で形成された位相ロックループは実際の周波数に極めて正確に追従することができる。

クロック信号２ＴＳまたはクロック信号ＴＳを、開始位相において、またはディスクが停止状態から定格の回転速度に加速したときに、実際に生成できるように、キャプチャ範囲を拡大する手段の使用が好ましい。これらの手段は、一定の回転速度が使用されているときには省かれてもよい。なぜなら、ディスクの寸法により、一定の回転速度においては、係数２．７を超えるウォブル周波数の変化は予想されないからである。キャプチャ範囲を拡大する手段の効果が図７に示されている。グラフは、入力信号ＶＣＯｉｎと出力周波数Ｆｏｕｔの間の関連の形で、電圧制御発振器ＶＣＯについての制御曲線を示している。平均アナログ入力信号のために、電圧制御発振器ＶＣＯが、中間周波数を出力する。適切なディメンション化の結果として、この周波数は、予想され得るウォブル周波数に近くあるべきであり、ここでは値の２倍である。高レベルの選択性を達成するため、周波数の変動は、制御電圧に関して小さくとどまるべきである。これについては図７に示されている。この場合、急な曲線ＮＲは高い選択性で、しかし、わずかの周波数変動という特性を示す。緩やかな曲線ＷＲはより大きい周波数変動に対応可能であるが、選択性の低下をもたらす。この特性は利用されており、信号ＷＳの中のウォブル信号を識別するために、緩やかな曲線ＷＲが選択される。つまり、ＰＬＬ回路は、ウォブル周波数にロックできる。特徴曲線は、その後より急勾配に制御され、その結果、必要な選択性が達成される。中間周波数は、この場合、それに従って調整される。

別の実施形態が図８に示される。この場合、加算器＋がループフィルタＬＦと電圧制御発振器ＶＣＯの間に接続される。ロック動作のため、加算器＋に三角波電圧ＴＲＧが印加される。これにより得られる効果は、特定の周波数範囲が掃引され、電圧制御発振器ＶＣＯの周波数がウォブル周波数に整合したとき、ＰＬＬはロックするというものである。このとき、三角波電圧ＴＲＧは瞬時値で固定され、ＰＬＬが正常に発振し続けられるようにする。

上述の実施形態は、このように狭いフィルタの利点とフィルタ周波数の整列とを組合せ、従って、位相ロックループＰＬＬは実際の周波数に極めて正確に追従することができる。

ＤＶＤ＋ＲＷの場合はシングル回転速度またはシングルスキャニングスピードで約８２０ｋＨｚという、相対的に高いウォブル周波数のため、制御ループにおける反応時間は非常に短い。これはつまり、迅速かつ正確に、所望の位置にスキャニングデバイスがあるか位置を確認する、または所望の位置にスキャニングデバイスを配置することも可能になるということである。

サーチ作業の間に位置決定を行うことも可能であり、それはサーチ作業の短縮化をもたらす。ウォブルトラックは、ディスクの未記録エリアにも記録済エリアにも存在するため、ディスク全体のエリアにおいてクロック信号ＴＳを生成することが可能になる。

クロック信号ＴＳは、このようにして、記録メディア上のウォブルトラックに保存された情報をデコードするために使用される。記録メディア上のウォブルトラックに含まれるＡＤＩＰ情報が、図９〜図１１に示される。ＡＤＩＰ情報は、３つの信号のタイプにより特徴付けられる。これらの信号のタイプは、図９に示される同期パルスＡＤＩＰｓｙｎｃと、図１０に示される論理ゼロＡＤＩＰＺＥＲＯと、図１１に示される論理イチＡＤＩＰＯＮＥである。これらはウォブルサイクルにおけるいくつかのウォブルを反転することにより、つまりは位相変調により形成され、ＤＶＤ＋ＲＷの場合、８つのウォブル振動を備える。ウォブリングが開始する方向によって、ポジティブウォブリングＰＷとネガティブウォブリングＮＷに区別される。ポジティブウォブリングＰＷは、ウォブルトラックが、記録メディア上の記録トラックを、記録メディアの内側の方向に偏向することにより開始することを特徴とする。ＤＶＤ＋ＲＷの場合に設定された変調規則は、図９に示されるように、同期パルスＡＤＩＰｓｙｎｃが４つのウォブル振動のネガティブウォブリングＮＷで始まり、次にポジティブウォブリングＰＷの４つのウォブル振動が続くというものである。図１０に示されている論理ゼロＡＤＩＰＺＥＲＯは、１つのウォブル振動におけるネガティブウォブリングＮＷで始まり、次にポジティブウォブリングＰＷの５つのウォブル振動と、ネガティブウォブリングＮＷの２つのウォブル振動が続く。図１１に沿って、論理イチＡＤＩＰＯＮＥは同様にネガティブウォブリングＮＷの１つのウォブル振動で始まり、しかしこれは次に、ポジティブウォブリングＰＷの３つのウォブル振動と、ネガティブウォブリングＮＷの２つのウォブル振動およびポジティブウォブリングＰＷの２つのウォブリング振動が交互に続く。

示されたウォブル振動は、記録メディアからスキャンされた信号ＷＳに含まれており、図１に示されるように、非常に高ノイズである。非常に高ノイズの信号ＷＳの中で前述のタイプの信号を検出するために、図１２に示される回路装置が提供される。この回路装置は、２つのスイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２を有し、それらは記録メディアからスキャンされた信号ＷＳを、直接および反転した形で、抵抗器Ｒ０およびキャパシタＣ０により形成される低域フィルタに供給するために使用される。スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２は、クロック信号ＴＳならびに、図１２に示されるように、クロック信号ＴＳおよび否定クロック信号

に同期して交互に作動される。スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２は、低域フィルタの上流に接続され、クロック信号ＴＳで切換えられる切換スイッチにより置換えられることもでき、図６に例として示されているように、スイッチＳＷ２の上流に接続されたインバータＩＮＶと共に、乗算器を形成する。位相比較器として使用される乗算器と、抵抗器Ｒ０およびキャパシタＣ０により形成される低域フィルタは、ウォブリングの波形を復元することなく、記録メディア上に記録トラックの形で存在するウォブル信号に含まれる情報をデコードするために使用される。図１２に示される回路装置の出力ＤＡは、ウォブル信号の中にデジタルな形で保存されている情報に対応する信号、つまりはＡＤＩＰ情報を供給する。デコードされたウォブル信号は、図１３に、イチを例として示されているように、既に低域フィルタの出力において利用可能である。デジタル化のために、それは図１２に示されるスレショルド値スイッチＣＯＭＰに供給され、スレショルド値スイッチＣＯＭＰには、比較電圧ＲＥＦが印加される。これらの手段を使用して回復されたＡＤＩＰ情報は、次に、下流の論理回路を使用して評価され、例えば、記録メディア上の現在のスキャニング位置についての情報を提供する。

ウォブル信号または記録メディアから検出された信号ＷＳに含まれる情報を評価するために、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２または切換スイッチは、単純な方法で、クロック信号ＴＳの位相と同期して作動され、記録メディアから検出された信号ＷＳを、低域フィルタおよび比較器またはスレショルド値スイッチＣＯＭＰを経由して、デジタル評価装置に供給する。

インバータＩＶまたはインバータＩＮＶおよび切換スイッチＵＳを有する乗算器ＭＴＰは、このようにクロック信号の生成および記録メディア上の記録トラックにある波形からスキャンされた信号ＷＳからの情報を回復するために、好ましく使用される。

クロック信号生成のために、または記録メディア上の波状の記録トラックから検出された信号ＷＳと位相が同期する方形波電圧生成のために、信号ＷＳが直接および反転した形で印加される切換スイッチＵＳは、デジタル移相器ＤＰＳを使用して作動され、デジタル移相器ＤＰＳには、ループフィルタＬＦを経由して乗算器ＭＴＰに接続される電圧制御発振器ＶＣＯが、ウォブル信号の２倍の周波数を備える方形波信号およびウォブル信号の周波数を備える方形波信号を供給する。形成された位相ロックループは、このようにして、記録メディア上の波状の記録トラックから検出された信号ＷＳまたはウォブル信号と同期される。

ウォブル信号に含まれる情報をデコードする回路装置においては、乗算器の中の切換スイッチまたはスイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２は、ウォブル信号と位相が同期するクロック信号ＴＳを使用して制御され、切換デバイスに直接および反転した形で印加される信号ＷＳは低域フィルタに供給される。

ウォブル信号から信号を生成するための手段を備えた、情報を記録または再生する装置は、一般的に、プッシュプル信号ＰＰを供給するために使用される手段を既に備える。プッシュプル信号ＰＰは、従って既に利用可能であり、図２に示されるように、好ましくは単純な帯域フィルタＢＰＦを経由して、ウォブル信号から信号を生成するための手段に、信号ＷＳとして供給される。供給される信号生成の手段は、クロック信号ＴＳを生成する回路装置と、ウォブル信号に含まれる情報をデコードする回路装置であり、それらは、好ましくはウォブル検出回路ＷＦＣＧに統合される。ウォブル検出回路ＷＦＣＧを使用して生成された信号は、次に、図２に示されるように、ビットデコーディングの手段を備え、デコードされたウォブル信号に含まれるＡＤＩＰ情報を処理する第１の回路ブロックＡＤＰＢＤと、記録メディアの回転速度および記録メディア上の書込み処理を制御する手段を有し、第１の回路ブロックＡＤＰＢＤに接続される第２の回路ブロックＷＰＤＳに供給される。信号生成のための手段として供給された回路装置において、好ましくは、インバータおよび切換スイッチを使用して形成された乗算器が使用される。

本発明において説明された実施形態は例示に過ぎず、当業者は、本発明の範囲内である本発明の他の実施形態を生み出すことができる。

記録メディアから検出されたウォブル信号ＷＳおよびそれにより生成されたクロック信号ＴＳをグラフで示したものである。 ウォブル信号から信号を生成する手段をブロック図で示したものである。 クロック信号生成のための回路装置をブロック図で示したものである。 プッシュプル信号ＰＰを形成する装置を概略的に示したものである。 デジタル移相器ＤＰＳのための入力信号および出力信号を概略的に示したものである。 乗算器ＭＴＰの回路装置のブロック図を示したものである。 電圧制御発振器ＶＣＯについての制御曲線を概略的に示したものである。 ＰＬＬの、サーチモードからロックモードへの切換の略図を示したものである。 ウォブル信号における同期パルスコーディングを示したものである。 ウォブル信号におけるゼロの表現を示したものである。 ウォブル信号におけるイチの表現を示したものである。 ウォブル信号をデコードする回路装置を示したものである。 ウォブル信号からデコードされた論理イチをグラフで示したものである。

符号の説明

ＡＤＩＰｏｎｅ 論理イチ
ＡＤＩＰｓｙｎｃ 同期パルス
ＡＤＩＰｚｅｒｏ 論理ゼロ
ＡＤＰＢＤ 第１の回路ブロック
ＢＰＦ 帯域フィルタ
ＣＯＭＰ スレショルド値スイッチ
Ｃ０ キャパシタ
ＤＡ 回路装置の出力
ＤＰＳ デジタル移相器
ＤＰＳｏｕｔ デジタル移相器からの出力信号
ＤＶ 分周器
ＤＶｏｕｔ 分周器からの出力信号
Ｆｏｕｔ 出力周波数
Ｉｎ１ 第１の入力
Ｉｎ２ 第２の入力
ＩＮＶ、ＩＶ インバータ
ＬＦ ループフィルタ
ＭＴＰ 乗算器
ＭＴＰｏｕｔ 乗算器からの出力
ＮＲ 急な曲線
ＮＷ ネガティブウォブリング
ＰＰ プッシュプル信号
ＰＷ ポジティブウォブリング
ＲＥＦ 比較電圧
Ｒ０ 抵抗器
ＳＷ１、ＳＷ２ スイッチ
ＴＤ トラック方向
ＴＳ、２ＴＳ クロック信号
ＴＲＧ 三角波電圧
ＵＳ 切換スイッチ
Ｖ 増幅器
ＶＣＯ 電圧制御発振器
ＶＣＯｉｎ 電圧制御発振器への入力信号
ＶＣＯｏｕｔ 電圧制御発振器からの出力信号
ＷＦＣＧ ウォブル検出回路
ＷＰＤＳ 第２の回路ブロック
ＷＲ 緩やかな曲線
ＷＳ 記録メディアから検出された信号

Claims (8)

1. 光記録メディア上の波状の記録トラックからスキャンされ、位相変調されたウォブル信号を含む高ノイズ信号（ＷＳ）から信号を生成する手段を備える、情報を記録または再生する装置において、
   クロック信号（２ＴＳ）または前記ウォブル信号に保存された情報に対応する信号は、前記記録メディア上の前記波状の記録トラックからスキャンされた前記高ノイズ信号（ＷＳ）と、前記記録メディア上の前記波状の記録トラックからスキャンされた高ノイズ信号（ＷＳ）の反転が印加される切換スイッチ（ＵＳ；ＳＷ１、ＳＷ２）を有する回路装置により供給され、前記クロック信号（２ＴＳ）を生成する前記切換スイッチ（ＵＳ）は、分周器（ＤＶ）により作動されるデジタル移相器（ＤＰＳ）により制御され、前記分周器には、ループフィルタ（ＬＦ）を経由して前記切換スイッチ（ＵＳ）に接続される電圧制御発振器（ＶＣＯ）により供給される前記クロック信号（２ＴＳ）が印加される、または、前記ウォブル信号に保存された情報に対応する信号を生成する前記切換スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）は、前記ウォブル信号のクロック信号（ＴＳ）により制御される
   ことを特徴とする装置。
2. 前記クロック信号（２ＴＳ）を生成する前記回路装置は、前記波状の記録トラックからスキャンされた前記信号（ＷＳ）および前記デジタル移相器（ＤＰＳ）からの信号が供給される乗算器（ＭＴＰ）により形成される位相比較器を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記クロック信号（２ＴＳ）を生成する前記回路装置は、前記デジタル移相器（ＤＰＳ）により制御され、前記波状の記録トラックからスキャンされた前記信号（ＷＳ）および前記波状の記録トラックからスキャンされた前記反転信号（ＷＳ）が印加される切換スイッチ（ＵＳ）により形成される乗算器（ＭＴＰ）である位相比較器を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記クロック信号（２ＴＳ）を生成する前記回路装置は、切換スイッチ（ＵＳ）および２つの増幅器（Ｖ、ＩＶ）を備える位相比較器を有し、そのうち片方の増幅器（ＩＶ）は反転増幅器であり、前記増幅器（Ｖ、ＩＶ）の相互接続された入力は、前記記録メディアから検出された前記信号（ＷＳ）が供給される、前記位相比較器の第１の入力（Ｉｎ１）を形成し、
   前記増幅器（Ｖ、ＩＶ）の出力は、前記切換スイッチ（ＵＳ）を経由して前記位相比較器の出力（ＭＴＰｏｕｔ）を形成し、前記デジタル移相器（ＤＰＳ）からのデジタル比較信号で作動される前記切換スイッチ（ＵＳ）の制御入力は、前記位相比較器の第２の入力（Ｉｎ２）を形成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記クロック信号（２ＴＳ）を生成する前記回路装置は、前記ウォブル信号の周波数を有する位相同期方形波電圧であるクロック信号（ＴＳ）を供給する分周器（ＤＶ）を備え、前記方形波電圧は、前記ウォブル信号の中に含まれる情報をデコードするために供給されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記ウォブル信号に保存された情報に対応する信号を生成するための前記切換スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）は２つのスイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）を備え、その一端が（前記）低域フィルタの入力に接続され、他端が、印加される前記信号（ＷＳ）および前記反転信号（ＷＳ）をそれぞれ有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記ウォブル信号に保存された情報に対応する信号を生成する前記回路装置は、前記ウォブル信号に含まれる情報をデコーダに供給するための、低域フィルタ（Ｒ０、Ｃ０）および比較器（ＣＯＭＰ）を更に有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 前記低域フィルタは抵抗器（Ｒ０）およびキャパシタ（Ｃ０）を有することを特徴とする請求項７に記載の装置。

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