KR20060065674A - 광 디스크 장치 - Google Patents
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Abstract
트랙킹 디텍터로부터 얻어지는 제 1, 제 2 검출신호의 레벨을 조정하는 밸런스 조정회로(6)와, 조정된 제 1, 제 2 검출신호의 차 신호를 생성하는 차동회로(8)와, 차 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 변환회로(10)와, 디지털 변환 차신호로부터 워블신호를 검출하는 워블신호 검출회로(14)와, 조정된 제 1, 제 2 검출신호의 합신호를 생성하는 가산회로(30)와, 합신호를 2치화 신호로 변환하는 2치화 회로(32)와, 2치화 신호를 래치하여 타이밍 신호로 변환하는 래치회로(33)와, 타이밍 신호 및 디지털 변환 차신호에 기초하여 제어신호를 생성하는 제어신호 생성회로(34)와, 제어신호에 기초하여 디지털 변환 차신호 중에 포함되는 잔류신호 성분을 제거하여 LPP 검출신호를 출력하는 잔류성분 제거회로(18)와, LPP 검출신호로부터 어드레스 정보를 검출하는 어드레스 검출회로(21)를 구비한다. 간략한 구성에 의해 워블신호와 LPP 신호를 확실히 검출한다.
Description
본 발명은 디지털 광 디스크에 대해, 신호의 기록 혹은 재생을 행하기 위한 광 디스크 장치에 관한 것이다.
정보의 기록/재생을 행하는 광 디스크의 하나의 포맷으로, DVD-R/RW가 이용되고 있다. 이 DVD-R/RW 포맷의 제 1 특징은, DVD-ROM 포맷과의 호환성을 높이기 위해, 어드레스 정보가 광 디스크의 안내 홈(그루브(groove)라고도 한다)의 간극부의 랜드에 형성되는 것이다. 이 어드레스는, 「랜드 프리피트(Land Pre Pit) 어드레스」또는「LPP 어드레스」라 일컬어진다.
제 2 특징은, 안내 홈이 일정한 주기로 반경방향으로 요동되어 워블(wobble)이 형성되어 있는 것이다. 워블에 기초하여 얻어지는 워블신호는, 정보의 기록 및 재생을 행하는 클록을 생성하기 위한 리퍼런스 신호로 이용된다.
이러한 포맷에 대해 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 광 디스크의 홈 형상을 모식적으로 나타낸 도면이고, 정보가 마크로 기록되는 영역인 트랙이 그루브(101)에 의해 형성되어 있다. 각 그루브(101) 사이에는, 랜드(102)가 형성되어 있다. 그루브(101)에는 기록마크(103)가 형성되고, 랜드(102) 상에는 랜드 프리피트(104)가 형성되어 있다. 도시되는 바와 같이 그루브(101)는, 가로방향 즉, 광 디스 크의 반경방향으로 굴곡을 이루어 워블을 형성하고 있다. DVD-R 디스크나 DVD-RW 디스크에서는, 워블 주기는 기록 클록 주기의 186배이다. 또한, 랜드 프리피트(104)는 어드레스 정보가 인코드되어 있는 외에, 디스크 상의 정확한 위치를 검출하기 위해 이용된다.
도 6에는, 트랙킹 디텍터(105)가 나타나 있다. 트랙킹 디텍터(105)는, 광 헤드(도시 생략)의 요소의 일부로 설치되고, 광 디스크에 의해 반사된 레이저광을 검출하여, 그루브(101)에 레이저광을 추종시키기 위한 트랙킹 서보용 신호를 생성한다. 도 6에는, 트랙킹 디텍터(105)가 트랙을 따른 방향(트랙방향)의 분할선(106)에 의해 2개의 트랙킹 디텍터(A 및 B)로 분할되어 있는 상태가 나타난다. 환언하면, 트랙킹 디텍터(A 및 B)는, 광 디스크의 반경방향에 나란히 배치되어 있다. 트랙킹 디텍터(A 및 B)는, 광 디스크에 의해 반사된 레이저광의 광량을 각각 검출한다.
트랙킹 디텍터(105)에 의한 검출신호는, 트랙킹 서보용 신호뿐 아니라 다른 신호의 검출에도 이용된다. LPP 어드레스 정보는, 트랙킹 디텍터(105)로부터의 복수의 광량신호의 차를 취하는 차동신호에 기초하여 검출된다. 또한, 기록/재생된 정보는, 복수의 광량신호의 합을 취한 가산신호에 기초하여 검출된다. 어드레스 정보의 검출과 동일하게, 워블신호도 복수의 광량신호의 차를 취한 차동신호에 기초하여 검출된다. 도 6에는, 워블 검출 및 LPP 어드레스 검출을 위해, 디텍터(A 및 B)의 출력이 소정의 처리를 실시한 후, 워블 검출용 차동 증폭기(107) 및 LPP 검출 차동 증폭기(108)에 입력되고, 그 차를 나타내는 차동신호로 각각 변환되는 것이 나타나 있다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 종래의 광 디스크 장치에서는, 워블 검출용 차동 증폭기(107)와, LPP 검출 차동 증폭기(108)를 별개로 설치하고 있었다(예를 들면, 일본국 특허 공개공보 2002-216363호 참조.). 그 이유는, 이하와 같다.
DVD-R/RW의 포맷에서는 상술과 같이, 정보를 기록하기 위한 안내 홈이 워블을 만들어 형성되어 있다. 국소적으로 보면, 광 헤드의 위치는 트랙에 대해 일정한 주파수로 트랙 중심으로부터 변위한다. 따라서, 정보 기록시에는 2개의 트랙킹 디텍터(A, B)에 입사하는 광량에 언밸런스가 생겨, 기록신호가 어드레스 신호로 혼입한다.
도 7의 파형 (a)∼(d)는, 광 디스크 장치에 의한 기록시의 각부 파형을 나타낸다. 파형 (a) 및 (b)는, 각각 트랙킹 디텍터(A, B)의 출력신호 파형을 나타낸다. 트랙킹 디텍터(A, B)는 동일 광 스폿이 반사된 광을 검출하기 때문에, 그 출력은 한쪽 광량이 증가하면, 다른쪽 광량이 감소하는 관계가 된다. 또한, 검출 레벨은 다르지만, 트랙킹 디텍터(A, B) 모두 랜드 프리피트(104)를 검출한다.
도 7에서는, 실선으로 나타나는 기록신호 성분(S), 파선의 엔벨로프(envelope)에서 나타나는 워블신호 성분(W), LPP 신호(La, Lb)가 강조하여 묘사되어 있다. 기록신호 성분(S)은, 파형 (a)와 (b)에서는 동상이다. 워블신호 성분(W)은, 파형 (a)와 (b)에서는 역상이다. LPP 신호(La, Lb)는, 워블신호 성분(W)을 나타내는 엔벨로프의 좌우 피크에 위치한다. 좌측 피크에서는 기록신호가 LPP 상에 조사된 경우(피크 파워 조사)의 LPP 신호(La)가 나타나고, 우측 피크에서는 LPP가 기록신호의 조사의 골에 들어간 경우(보텀 파워 조사)의 LPP 신호(Lb)가 나타난다. 또한, 파형 (a)에서의 좌측의 LPP 신호(La)의 위치에서는, 출력신호는 엔벨로프보다 커지지만, 파형 (b)에서의 좌측의 LPP 신호(La)의 위치에서는, 출력신호는 엔벨로프보다 작아진다. 오른쪽 피크에서는, 보텀 파워에 의한 광량에 기초한 LPP 신호(Lb)의 성분이 하측 엔벨로프 상에서는 역상으로 검출된다.
도 7의 파형 (c), (d)은 모두, 파형 (a)로부터 파형 (b)의 신호를 감산한 차신호의 파형을 나타낸다. 파형 (c)는, 도 6에서의 워블 검출용 차동 증폭기(107)의 출력으로, 파형 (a)와 (b)에서의 기록신호 성분(S)의 평균치가 같은 경우에 대응한다. 파형 (d)는, LPP 검출 차동 증폭기(108)의 출력으로, 파형 (a)와 (b)에서의 LPP가 존재하는 워블신호 피크 부근의 기록신호 성분(S)이 같은 경우에 대응한다. 어느 경우나, 기록신호 성분(S)의 언밸런스 양은, 원리적으로 워블신호 주기로 변동한다.
파형 (c)에서는, 기록신호 성분(S)의 잔류 성분(이하, 잔류신호 성분이라 한다)이, 차신호의 평균치 부근에서 최소가 되고, LPP 신호(La, Lb)가 존재하는 워블신호 피크 부근에서는 최대, 워블신호 역상 부근에서는 부(負) 방향으로 최대가 된다. 파형 (d)에서는, 잔류신호 성분은 워블신호에서의 LPP 신호(La, Lb)가 존재하는 피크 부근에서는 최소가 되고, 그 역상 부근에서는 부 방향으로 최대, 평균치 부근에서는 파형 (c)의 부의 피크값과 대략 같다.
좌측의 LPP 신호(La)는, 파형 (a)로부터 (b)를 감산할 때의 양 신호의 레벨의 밸런스를 적당히 설정함으로써, 파형 (c), (d)의 어디에서나 검출 가능하다. 한편, 우측의 LPP 신호(Lb)는, 파형 (c)의 경우에는 LPP 신호가 잔류신호 성분 중에 묻혀버려 검출할 수 없다.
이상과 같이, 평균 광량이 2개의 트랙킹 디텍터(A, B)와 같이 입사되도록 차동 밸런스를 조정하면, 도 7의 파형 (c)에 나타낸 바와 같이, 차동 출력의 진폭의 중심을 이용하면 워블신호를 정확히 검출할 수 있다. 그러나, 파형 (c)에서는, LPP 신호(Lb)에 대해서는, 랜드 프리피트를 검출하는 것이 곤란한 경우가 있다. 그 이유는, 랜드 프리피트는 워블 처리를 위해 광 헤드가 상대적으로 오프 트랙한 위치에 기록되어 있기 때문에, 그 기록 위치에서 기록신호의 혼입이 최대가 되고, 보텀 파워 조사의 경우는, LPP 신호가 잔류신호 성분 중에 묻혀버리기 때문이다. 그래서, 랜드 프리피트의 기록 위치에서 기록신호의 진폭을 검출하고, 그 위치에서 트랙킹 디텍터(A, B)의 차동 밸런스 출력이 같아지도록 조정하면, 도 7의 파형 (d)에 나타낸 바와 같이, 랜드 프리피트의 기록 위치에서 기록신호 성분의 혼입량을 최소로 조정할 수 있다. 그 결과, 랜드 프리피트의 검출률을 높일 수 있다.
단, 도 7의 파형 (d)과 같이 조정된 차동 밸런스 출력에서는 2치화 후의 워블신호에서 지터(jitter)가 증가하여, 워블신호의 2치화에 대해서는 적절하지 않다. 워블신호의 2치화는, 밴드 패스 필터를 통과한 후의 워블신호에 대해, 일정한 슬라이스 레벨(slice level)에 의해 2치화하는 방법, 또는 2치화한 후의 신호의 듀티비가 50%가 되는 듀티 피드백 슬라이스법을 채용하는 방법이 일반적이다. 그러나, 어느 방법을 채용하더라도, 밴드 패스 필터로부터 출력된 후의 워블신호의 진폭의 중심 부근에서 2치화하면, 2치화 후의 워블신호에서 지터가 증가한다. 그 이유는, 랜드 프리피트의 검출율을 높이도록 차동 밸런스를 출력하면, 랜드 프리피트 의 기록 위치에서의 기록신호 성분의 혼입은 최소가 되지만, 워블신호의 슬라이스 레벨 부근에서는 반대로 기록신호 성분의 혼입량이 증가하기 때문이다.
이상의 사정을 고려하면, 워블을 검출하기 위한 차동 밸런스 조정과 랜드 프리피트를 검출하기 위한 차동 밸런스 조정은, 최적 조정 포인트가 다른 것을 알 수 있다. 따라서, 일본국 특허 공개공보 2002-216363호에 기재된 종래예에서는, 2개의 트랙킹 디텍터(A, B)의 출력에 대해 워블 검출을 위해 조정하는 워블 검출 밸런스 조정회로와, 랜드 프리피트를 검출하기 위해 조정하는 LPP 검출 밸런스 조정회로를 별개로 설치하고 있다. 그 결과, 2개의 밸런스 조정회로 출력의 차동신호를 출력하기 위해, 2개의 차동 증폭기, 즉 워블 검출용 차동 증폭기(107)와 LPP 검출 차동 증폭기(108)를 별개로 설치하고 있다. 이와 같이 구성함으로써, 워블신호 및 랜드 프리피트의 쌍방을 정확히 검출할 수 있다.
이상과 같이 종래의 광 디스크 장치에서는, 워블 검출용과 LPP 검출용에 2개의 밸런스 조정회로 및 차동증폭 회로를 필요로 한다. 아날로그 회로는, 회로 규모가 커지면 소비전력이 커져 회로 오프셋이나 온도 특성에 의한 동작의 불안정이 발생하여, 그를 위한 대책회로를 필요로 한다. 이 때문에, S/N이 나빠져 여러 패턴을 갖는 신호의 미묘한 검출에는 불리하다. 그러나, 이러한 아날로그 회로에 의한 처리를 그대로 디지털 처리에서 행하고자 하면, 2개의 고속 고정밀도한 아날로그·디지털 변환기가 필요하게 된다. 고속 고정밀도한 아날로그·디지털 변환기는 회로의 미세화, 고속화가 진행된 현재에서도, 다른 아날로그 회로나 디지털 연산회로에 비교 상대적으로 회로 규모 및 소비전력이 크다. 따라서, 고속고 정밀도한 AD 변환 기의 사용은, 필요 최소한으로 한하는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은, 워블신호와 LPP 신호를 간략한 구성에 의해 검출할 수 있는 광 디스크 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 광 디스크 장치는, 정보가 기록됨과 동시에 소정 주기의 워블이 형성된 트랙과, 상기 트랙 사이에 형성되고, 위치를 특정하는 어드레스 정보가 기록된 트랙 간극부를 갖는 광 디스크로부터 상기 어드레스 정보와 워블 정보를 포함하는 소정의 정보를 판독하도록 구성된다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 제 1 구성의 광 디스크 장치는, 상기 트랙의 길이방향을 따른 분할선의 양측에 배치된 제 1 및 제 2 디텍터에 의해, 상기 광 디스크에 조사된 레이저의 반사광에 기초하여 제 1 및 제2 검출신호를 각각 검출하는 트랙킹 디텍터를 갖는 광 헤드와, 상기 제 1 검출신호와 상기 제 2 검출신호를 수취하고, 상기 제 1 검출신호의 신호 레벨과 상기 제 2 검출신호의 신호 레벨이 서로 같아지도록 조정하여, 각 상기 검출신호를 출력하는 워블 검출 밸런스 조정회로와, 상기 워블 검출 밸런스 조정회로에 의해 신호 레벨이 조정된 상기 제 1 검출신호와 상기 제 2 검출신호의 차인 워블 검출 차동신호를 생성하는 워블 검출 차동회로와, 상기 워블 검출 차동회로에 의해 생성된 워블 검출 차동신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그·디지털 변환회로와, 상기 아날로그·디지털 변환회로에 의해 디지털 신호로 변환된 워블 검출 차동신호에 기초하여 워블신호를 검출하는 워블신호 검출회로와, 상기 워블 검출 밸런스 조정회로에 의해 신호 레벨이 조정된 상기 제 1 검출신호와 상기 제 2 검출신호의 합인 합신호를 생성하는 가산연산 회로와, 상기 가산연산 회로에 의해 생성된 상기 합신호를 소정 레벨의 신호와 비교하여 2치화 신호로 변환하는 2치화 회로와, 상기 2치화 회로의 출력신호를 상기 아날로그·디지털 변환회로의 변환 클록 또는 그 정수배의 주파수를 갖는 클록에서 래치하여 기록 타이밍 신호로 변환하는 래치회로와, 상기 래치회로의 출력신호인 기록 타이밍 신호, 및 디지털 신호로 변환된 상기 워블 검출 차동신호에 기초하여 상기 워블 검출 차동신호 중에 포함되는 기록신호의 잔류 성분인 잔류신호 성분을 제거하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성회로와, 상기 제어신호 생성회로로부터 공급되는 상기 제어신호에 기초하여, 디지털 신호로 변환된 상기 워블 검출 차동신호 중에 포함되는 상기 잔류신호 성분을 제거하여 랜드 프리피트 검출신호를 추출하는 잔류성분 제거회로와, 상기 잔류성분 제거회로로부터 출력되는 상기 랜드 프리피트 검출신호에 기초하여, 상기 어드레스 정보를 검출하는 어드레스 검출회로를 구비한다.
본 발명의 제 2 구성의 광 디스크 장치는, 상기 트랙의 길이방향을 따른 분할선의 양측에 배치된 제 1 및 제 2 디텍터에 의해, 상기 광 디스크에 조사된 레이저의 반사광에 기초하여 제 1 및 제 2 검출신호를 각각 검출하는 트랙킹 디텍터를 갖는 광 헤드와, 상기 트랙으로 정보를 기록하기 위한 기록신호를 생성하는 기록신호 생성회로와, 상기 기록신호 생성회로가 출력하는 상기 기록신호에 기초하여, 상기 광 헤드의 레이저를 구동하는 레이저 구동회로와, 상기 트랙에 기록되는 기록신호를 검출하여 재생신호를 출력하는 재생신호 생성회로와, 상기 제 1 검출신호와 상기 제 2 검출신호를 수취하고, 상기 제 1 검출신호의 신호 레벨과 상기 제 2 검출신호의 신호 레벨이 서로 같아지도록 조정하여, 각 상기 검출신호를 출력하는 워블 검출 밸런스 조정회로와, 상기 워블 검출 밸런스 조정회로에 의해 신호 레벨이 조정된 상기 제 1 검출신호와 상기 제 2 검출신호의 차인 워블 검출 차동신호를 생성하는 워블 검출 차동회로와, 상기 워블 검출 차동회로에 의해 생성된 워블 검출 차동신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그·디지털 변환회로와, 상기 아날로그· 디지털 변환회로에 의해 디지털 신호로 변환된 워블 검출 차동신호에 기초하여 워블신호를 검출하는 워블신호 검출회로와, 상기 기록신호 생성회로 및 상기 재생신호 생성회로의 적어도 한쪽의 출력신호에 기초하여 얻어지는 기록 타이밍 신호, 및 디지털 신호로 변환된 상기 워블 검출 차동신호에 기초하여, 상기 워블 검출 차동신호 중에 포함되는 기록신호의 잔류 성분인 잔류신호 성분을 제거하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성회로와, 상기 제어신호 생성회로로부터 공급되는 상기 제어신호에 기초하여, 디지털 신호로 변환된 상기 워블 검출 차동신호 중에 포함되는 상기 잔류신호 성분을 제거하여 랜드 프리피트 검출신호를 추출하는 잔류성분 제거회로와, 상기 잔류성분 제거회로로부터 출력되는 상기 랜드 프리피트 검출신호에 기초하여, 상기 어드레스 정보를 검출하는 어드레스 검출회로를 구비한다.
도 1은 실시형태 1에서의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 동 광 디스크 장치의 동작을 설명하는 파형도이다.
도 3은 실시형태 2에서의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 동 광 디스크 장치에 설치된 최적 타이밍 검출회로의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 실시형태 3에서의 광 디스크 장치의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.
도 6은 광 디스크의 홈 형상 및 트랙킹 디텍터를 모식적으로 나타낸 평면도이다.
도 7은 종래의 광 디스크 장치의 동작을 나타내는 파형도이다.
본 발명의 광 디스크 장치에 의하면, 워블 검출 밸런스 조정회로와 워블 검출 차동회로를 각각 1개만 이용하여 워블신호와 LPP 신호의 검출에 대해 각각 최적 조건을 얻을 수 있다. 따라서, 워블신호와 LPP 신호를 간략한 구성에 의해 검출하는 것이 가능하다.
본 발명의 광 디스크 장치에서, 디지털 신호로 변환된 상기 워블 검출 차동신호에 포함되는 워블신호와, 상기 합신호, 기록신호, 또는 재생신호와 상관을 갖는 잔류신호 성분의 혼합신호의 진폭을 검출하는 진폭 검출회로를 더 구비하고, 상기 워블 검출 밸런스 조정회로는 상기 제 1 검출신호의 레벨을 가변하는 제 1 게인 가변 증폭기와, 상기 제 2 검출신호의 레벨을 가변하는 제 2 게인 가변 증폭기를 구비하고, 상기 워블 검출 밸런스 조정회로는 상기 제 1 검출신호의 레벨과 상기 제 2 검출신호의 레벨이 같아지도록, 상기 제 1 게인 가변 증폭기의 게인과 상기 제 2 게인 가변 증폭기의 게인을 조정하는 제 1 기능과, 상기 진폭 검출회로의 출력에 기초하여 상기 혼합신호가 상기 아날로그 디지털 변환회로에 소정의 레벨로 입력되도록 상기 제 1 게인 가변 증폭기와 상기 제 2 게인 가변 증폭기의 게인을 조정하는 제 2 기능과, 상기 기록신호가 기록되어 있지 않은 트랙을 재생할 때는, 상기 제 1 게인 가변 증폭기와 상기 제 2 게인 가변 증폭기의 게인을 일정하게 하는 제 3 기능을 갖는 구성으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어신호 생성회로는 상기 제어신호로서 상기 잔류신호 성분에 근사하는 근사 잔류신호를 생성하고, 상기 잔류성분 제거회로는 상기 랜드 프리피트와 동 극성의 상기 잔류신호 성분에 대해, 상기 근사 잔류신호를 감산하는 처리를 행하는 구성으로 할 수 있다.
이 구성에서 바람직하게는, 상기 근사 잔류신호는 해당 광 디스크 장치가 채용하고 있는 라이트 스트래티지에 기초하는 기록신호 파형이, 해당 광 디스크 장치의 기록재생 및 신호 처리계를 통과한 후의 상기 워블 검출 차동신호에 근사시켜 작성된 신호이다.
또한 상기의 구성에서, 상기 제어신호 생성회로는 상기 제어신호로서 상기 잔류신호 성분에 근사하는 근사 잔류신호를 생성하고, 상기 근사 잔류신호의 진폭을 상기 진폭 검출회로의 출력에 기초하여 설정하고, 상기 잔류성분 제거회로는 상기 랜드 프리피트와 동 극성의 잔류신호 성분에 대해, 상기 근사 잔류신호를 감산하는 처리를 행하는 구성으로 할 수 있다.
또한, 상기의 구성에서, 상기 잔류성분 제거회로에 의한 감산 결과의 파형이 소정 레벨을 초과하는 부분을 가질 때, 상기 소정 레벨을 초과한 부분을 기준 레벨신호로 치환하는 구성으로 할 수 있다.
또한, 상기 잔류성분 제거회로는, 기록 타이밍 신호에 대응하는 기간에, 디지털 신호로 변환된 상기 워블 검출 차동신호에 포함되는 상기 잔류신호 성분을 기준 레벨신호로 치환하는 구성으로 할 수 있다.
또한, 상기 기준 레벨신호가 디지털 신호로 변환된 상기 워블 검출 차동신호에서의 상기 잔류신호 성분에 해당하지 않는 부분의 저역 성분에 기초하여 생성된 신호인 구성으로 할 수 있다.
또한, 기록신호가 검출되는 위치에 상기 랜드 프리피트 신호가 위치하는 기간에 대해서는, 상기 잔류신호 성분을 제거하는 처리를 실시하지 않는 신호를 상기 랜드 프리피트 검출 신호로 하는 구성으로 할 수 있다.
본 발명의 제 2 구성의 광 디스크 장치에서, 상기 제어신호 생성회로는 상기 기록 타이밍 신호의 타이밍을 클록 단위로 어긋나게 한 복수의 검사 타이밍 신호를 생성하고, 각각의 상기 검사 타이밍 신호에 대응하는 기간에서의 디지털 신호로 변환된 상기 워블 검출 차동신호 중의 상기 잔류신호 성분의 레벨을 비교하여, 상기 잔류신호 성분의 절대치 레벨이 가장 큰 기간에 대응하는 상기 검사 타이밍 신호를 선택하는 최적 타이밍 검출회로를 구비하고, 선택된 상기 검사 타이밍 신호를 상기 제어신호를 생성하기 위한 상기 기록 타이밍 신호로서 이용되는 구성으로 할 수 있다.
이 구성에서, 상기 최적 타이밍 검출회로는 1개의 상기 검사 타이밍 신호를 임의로 선택하여, 그 검사 타이밍 신호에 대응하는 상기 잔류신호 성분의 절대치 레벨을 그 전후의 상기 검사 타이밍 신호에 대응하는 상기 잔류신호 성분의 절대치 레벨로부터 감산한 값을 각각 누적 가산하고, 어느 것인가의 누적치가 소정의 정(正) 레벨에 달하였을 때, 달한 측의 상기 검사 타이밍 신호를 선택하여 출력신호로 함과 동시에, 그 선택된 검사 타이밍 신호에 관해 상기 처리를 반복하는 구성으로 할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.
(실시형태 1)
도 1은, 본 발명의 실시형태 1에서의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 2점 쇄선에 의해 둘러싸인 블록(D1)은, 주로 디지털 처리에 의해 신호를 처리하는 블록이다.
광 디스크(1)는 디스크 모니터(2)에 의해 회전 구동되고, 광 헤드(3)에 의해 레이저 빔이 조사되어, 반사광에 기초하여 광량 신호가 검출된다. 광 디스크(1)로는, 도 6에 도시하는 포맷을 갖는, 예를 들면 DVD-R/RW 디스크가 이용된다. 광 헤드(3)는 도시하지 않지만, 주지의 구조의 디텍터를 갖는다. 디텍터에 의해 검출된 광량 신호에 기초하여, 서보신호/재생신호 생성회로(4)에 의해 포커스 에러신호, 트랙킹 에러신호 및 재생신호가 생성된다. 서보신호/재생신호 생성회로(4)로부터의 출력신호에 기초하여, 포커스/트랙킹(Fo/Tr) 제어부(5)는 광 헤드(3)를 광 디스크(1)에 형성된 안내 홈에 추종시키기 위한 제어를 행한다.
광 헤드(3)는 디텍터의 일부로서, 도 6에 도시하는 2개의 트랙킹 디텍터(A, B)를 갖고, 트랙킹 디텍터(A, B)로부터의 출력은, 워블 검출 밸런스 조정회로(6)에도 공급된다. 워블 검출 밸런스 조정회로(6)는, 2개의 게인 가변 증폭기(6a, 6b)를 갖고, 트랙킹 디텍터(A, B)로부터의 출력의 게인을 각각 조정한다. 게인 가변 증폭기(6a, 6b)의 출력은, 워블 밸런스 검출회로(7) 및 워블 검출 차동 증폭기(8)에 공급된다. 워블 밸런스 검출회로(7)는, 게인 가변 증폭기(6a, 6b)의 출력신호의 신호 밸런스를 검출하여, 게인 밸런스를 워블 검출을 위해 최적화한다. 워블 검출 차동 증폭기(8)는, 게인 가변 증폭기(6a, 6b)로부터의 2개의 출력신호의 차를 취하여 차신호를 출력한다.
워블 검출 차동 증폭기(8)로부터의 출력신호는, 로우패스 필터(LPF)(9)에 의해 고역 성분이 차단되어, 아날로그·디지털 변환에 적합한 대역으로 제한된다. 대역 제한된 차신호는, 아날로그 디지털(A/D) 변환기(10)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 디지털 신호로 변환된 차신호는, 하이패스 필터(HPF)(11)에 의해, A/D 변환에 따르는 DC 오프셋이 제거된다. HPF(11)의 출력은 진폭 검출회로(12), 제어신호 생성회로(34), 잔류성분 제거회로(18) 및 로우패스 필터(LPF)(13)에 공급된다.
진폭 검출회로(12)는 디지털 변환된 차신호 중의 워블신호 성분과, 기록재생신호의 언밸런스에 의한 잔류신호 성분과의 혼합 성분을 검출하고, LPP 신호성분과 소정의 비율로 A/D 변환기(10)에 차신호가 입력되도록 워블 검출 밸런스 조정회로(6)의 게인을 제어하기 위한 신호를 생성한다.
LPF(13)는, HPF(11)로부터의 출력신호로부터 워블신호 성분을 추출한다. LPF(13)로부터의 출력신호에 기초하여 워블신호 검출회로(14)는, 2치화된 워블신호 를 검출하고, 기록재생 PLL 회로(17)에 공급한다.
아날로그 디지털 변환기(15)에는, 서보신호/재생신호 생성회로(4)로부터의 출력신호인 재생신호가 공급되고, 디지털 신호로 변환한다. 디지털 변환된 재생신호에 기초하여, 재생신호 검출회로(16)는 클록 위상정보 및 재생신호의 유무를 검출한다. 재생신호 검출회로(16)의 출력은, 한쪽에서, 기록재생 PLL 회로(17)에 공급된다.
기록재생 PLL 회로(17)는 위상 비교기, 루프 필터 및 주파수 가변 발진기 등을 갖는다. 기록재생 PLL 회로(17)는, 기록시에는 워블 신호 검출회로(14)가 출력하는 워블신호의 워블 위상정보에 기초하여 클록을 워블신호로 동기시키고, 재생시에는 재생신호 검출회로(16)가 출력하는 재생신호의 재생신호 위상정보에 기초하여 클록을 재생신호로 동기시킨다.
잔류성분 제거회로(18)는, HPF(11)의 출력신호로부터 LPP 검출을 방해하는 잔류신호 성분을 제거한다. 그를 위한 구성에 대해서는 후술한다. 언밸런스 성분이 제거된 잔류성분 제거회로(18)로부터의 출력신호에 기초하여, 저역 성분 추출용 로우패스 필터(LPF)(19)는 LPP 신호성분을 추출하기 위해 불필요 성분을 제거한다. LPP 2치화 회로(20)는, LPF(19)로부터의 출력신호를 2치화한다. LPP 2치화 회로(20)로부터의 출력신호와, 워블 신호 검출회로(14)로부터의 출력신호에 기초하여, LPP 어드레스 검출회로(21)는 랜드 프리피트 어드레스 신호를 검출한다.
복조회로(22)는, 재생신호 검출회로(16)로부터의 출력인 재생신호 데이터에 기초하여 기록신호를 복조한다. 에러 정정/부가회로(23)는, 광 디스크 장치에 접속 되는 인터페이스를 통해 사용자의 기록 데이터에 정정 부호를 부가하고, 또한 반대로, 데이터 재생시에는 정정 부호에 기초하여 복조회로(22)로부터 출력되는 복조 데이터를 정정한다. 따라서, 복조회로(22)로부터 출력되는 복조 데이터는 변복조 제어회로(24)에 공급되고, 변복조 제어회로(24)는 복조회로(22)로부터의 데이터를 에러 정정/부가회로(23)로 송신한다. 변복조 제어회로(24)는 또한, 에러 정정/부가회로(23)에 의해 에러 정정 부호가 부가된 데이터를 변조회로(25)에 송신하고, 또한 변조회로(25) 및 복조회로(22)의 동작을 제어한다.
변조회로(25)는, 정정 부호가 부가된 사용자 데이터를 변조한다. 그 변조회로(25)로부터의 출력신호에 기초하여, 레이저 구동 파형 생성회로(26)는 레이저를 구동하기 위한 구동 파형을 생성하고, 그 구동 파형에 의해 레이저 구동회로(27)는 레이저를 구동한다.
게이트 신호 생성회로(28)는, 워블 신호 검출회로(14) 및 LPP 어드레스 검출회로(21)의 출력신호에 기초하여, 데이터를 기록/재생하기 위해 필요한 타이밍 신호를 생성하고, 각부에 공급한다. CPU(29)는, 이 디스크 장치를 구성하는 각 요소의 동작을 제어한다.
게인 가변 증폭기(6a, 6b)로부터의 2개의 출력신호는, 가산 증폭회로(30)에도 공급된다. 가산 증폭회로(30)는, 게인 가변 증폭기(6a, 6b)로부터의 2개의 출력신호를 가산하여 합신호를 출력한다. 로우패스 필터(LPF)(31)는, 합신호의 고역 성분을 로우패스 필터(9)의 대역과 개략 같게 차단하여, 2치화에 적합한 대역으로 제한한다. 2치화 회로(32)는, 합신호 유무의 타이밍을 검출하여 2치화한다. 래치회로 (33)는, 2치화 회로(32)로부터의 출력신호를 아날로그 디지털 변환기(10)의 A/D 변환 클록, 또는 그 정수배의 주파수를 갖는 클록에 의해 래치하여, 디지털 처리에 공급한다.
제어신호 생성회로(34)는 래치회로(33) 및 진폭 검출회로(12)의 출력신호에 기초하여, 잔류성분 제거회로(18)에서 하이패스 필터(11)의 출력신호로부터 잔류신호 성분을 제거하기 위한 제어신호를 생성한다. 즉 제어신호는, 래치회로(33)로부터 출력되는 잔류신호 성분에 대응하는 타이밍 신호의 진폭이, 진폭 검출회로(12)의 출력신호에 기초하여 제거해야 할 잔류신호 성분의 진폭의 크기로 조정된 것이다.
이 구성의 광 디스크 장치에서의 워블신호 검출 및 LPP 신호 검출의 동작에 대해, 이하에 설명한다. 광 헤드(3)에 설치된 트랙킹 디텍터(A, B)(도 6 참조)의 출력은, 소정의 처리를 실시한 후, 워블 검출 밸런스 조정회로(6)에 입력된다. 입력신호는 게인 가변 증폭기(6a, 6b)에 의해 워블 밸런스 검출회로(7)로부터의 신호에 기초하여 게인 밸런스가 조정되고, 진폭 검출회로(12)의 출력신호에 기초하여 게인이 조정된 후, 워블 검출 차동 증폭기(8)에서 차신호로 변환된다.
차신호는 LPF(9)에 의해 대역 제한이 이루어지고, 아날로그 디지털 변환기(10)에서 디지털 신호로 변환되고, 또한 HPF(11), LPF(13)에 의해 대역 제한이 이루어지고, 워블 신호 검출회로(14)에서 워블신호가 검출된다. 또한, 아날로그 디지털 변환기(10)에서 디지털 신호로 변환된 차신호는, 잔류성분 제거회로(18)에서 잔류신호 성분이 제거되고, 또 LPF(19)에 의해 대역 제한이 이루어진 후, LPP 2치화 회로(20)에 의해 LPP 신호가 검출된다.
다음으로, 제어신호 생성회로(34)로부터의 제어신호에 의해 잔류성분 제거회로(18)에서 잔류신호 성분을 제거하는 동작에 대해, 도 2의 파형도를 참조하여 설명한다.
도 2의 파형 (a)는 워블 검출 차동 증폭기(8)의 출력으로, 게인 가변 증폭기(6a, 6b)의 출력의 차신호이고, 도 7의 파형 (c)과 동일한 파형을 나타낸다. 파형 (b)는 가산 증폭회로(30)의 출력으로, 게인 가변 증폭기(6a, 6b)의 출력의 합신호를 나타낸다. 합신호는 기록신호로, 워블신호, LPP 신호는 캔슬되고, 노이즈 등에 의한 약간의 변동은 있지만 진폭은 안정되어 있다. 파형 (c)는, 2치화 회로(32)에 의해 파형 (b)에 나타내는 비교 레벨(h)로 2치화된 신호이다.
파형 (d)는, 파형 (a)에 나타나는 차신호로부터 적당한 레벨로 설정한 파형 (c)의 2치화 신호를 감산한 파형을 나타낸다. 파형 (a)에 포함되는 잔류신호 성분과 파형 (c)의 2치화 신호의 위상, 폭이 일치하고, 2치화 신호의 진폭이 파형 (a)에서의 LPP 신호측의 잔류신호 성분의 최대치 이상이면, 파형 (d)에서의 잔류신호 성분은 모두, 보텀 파워 조사의 경우에서의 베이스측의 엔벨로프 이하가 된다. 이 감산처리는 잔류성분 제거회로(18)의 동작에 상당하는데, 실제로는 디지털 처리에 의해 행해진다. 즉, 파형 (c)의 2치화 신호를 래치회로(33)에 의해 래치한 출력신호를 진폭 검출회로(12)의 출력신호에 기초하여 제어신호 생성회로(34)에 의해 진폭을 조정하여, 잔류성분 제거회로(18)에 공급하여 감산처리를 행한다.
파형 (d)에 나타내는 감산에 의해, 기록신호 간(스페이스 부분)에 위치하는 LPP 신호(Lb)는 영향을 받는 일은 없다. 또한, 기록신호 상(마크 부분)에 있는 LPP 신호(La)는 2치화 신호 레벨만큼 감산되는데, 일반적으로는 검출에 필요한 레벨은 남는다.
파형 (e)는, 파형 (d)에 나타내는 감산 결과의 신호가 소정 레벨을 초과할(부 방향으로) 때, 2치화 신호기간을 기준 레벨 신호에 의해 치환한 경우를 나타내고 있다. 이에 대해서는, 실시형태 3에서 설명한다.
이상과 같이, 본 실시형태의 구성에 의하면, 차동 밸런스 및 게인의 배분은 워블 검출에 대해 최적화되고, 랜드 프리피트를 검출하기 위해 추가되는 아날로그 회로는 가산 증폭회로(30), LPF(31) 및 2치화 회로(32)만이다.
또, LPP 신호를 검출하기 위한 차동 밸런스는, 재생시에도 LPP 어드레스신호의 기록위치 부근에서의 고주파 신호 성분의 진폭이 같아지도록 조정된다. 그러나, 이 조정 위치는 기록시에서의 조정 위치와는 다르다. 그 이유는, 기록시에는 광 헤드의 광원인 레이저의 파워가 고출력이 되고, 이 변조광이 디스크에 의해 반사되어 LPP 어드레스 신호에 혼입하는데 대해, 재생시에는 디스크의 그루브에 기록된 마크가 재생신호로서 혼입되기 때문이다.
또, 재생시에는, 반사율의 관계로부터 마크와 스페이스의 관계가 반대가 된다. 즉, 마크부분 쪽이 반사율이 작기 때문에, 마크부분에 있는 랜드 프리피트 신호가 작고, 스페이스 부분에 있는 랜드 프리피트 신호가 크게 검출된다. 그러나, 재생신호와 랜드 프리피트 신호의 대소 관계는 기록시와 동일하기 때문에, 회로 구성에 변경은 불필요하다.
(실시형태 2)
도 3는, 실시형태 2에서의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1에 나타낸 실시형태 1에서의 광 디스크 장치의 구성 요소와 동일한 요소에는, 동일한 참조 부호를 붙여 설명의 반복을 생략한다. 본 실시형태의 광 디스크 장치는, 도 1에서의 가산 증폭회로(30)로부터 래치회로(33)에 이르는 회로를 가지지 않는 점이, 실시형태 1의 경우와 상위한다. 그 때문에, 주로 디지털 처리를 행하는 블록(D2)의 구성이 도 1의 구성과 상위하다.
구체적인 상위는, 실시형태 1에서 래치회로(33)로부터 출력되는 타이밍 신호 대신에, 기록재생 절환회로(35)를 통해 제어신호 생성회로(34A)에 공급되는 신호에 기초하여 기록 타이밍 신호를 얻는 것이다. 그 때문에, 기록재생 절환회로(35)는, 기록시에는 변조회로(25)로부터 출력되는 기록신호를, 재생시에는 재생신호 검출회로(16)로부터 출력되는 재생신호를 각각 절환하여 제어신호 생성회로(34A)에 공급한다.
제어신호 생성회로(34A)는, 기록신호 또는 재생신호의 파형에서의 기록 타이밍을 나타내는 기록 타이밍 신호를 검출한다. 기록 타이밍 신호는, 도 1에서의 2치화 회로(32)의 출력과 동일하게, 잔류신호 성분이 발생하는 기간에 대응하는 신호이다. 제어신호 생성회로(34A)는 기록 타이밍 신호를 이용하여, 잔류신호 성분을 제거하기 위한 제어신호를 생성한다. 기록 타이밍 신호를 이용하는 이외에는, 제어신호 생성회로(34A)의 기본적인 구성 및 동작은, 실시형태 1에서의 제어신호 생성회로(34)와 동일하게 구성할 수 있다.
상기의 구성에 의해 얻어지는 기록 타이밍 신호를 이용시, 제어신호 생성회로(34A)는 HPF(11)로부터 공급되는 디지털 변환된 차신호 및 기록 타이밍 신호를 이용하여 기록 타이밍 신호와 차신호 중의 잔류신호 성분의 위상 맞춤을 행하는 최적 타이밍 검출회로를 구비하는 것이 바람직하다.
최적 타이밍 검출회로의 일례를 도 4에 나타낸다. 이 회로는 입력부로서, 절대치 회로(40)와 시프트 회로(41)를 갖는다. 시프트 회로(41)에는, 기록 타이밍 신호가 입력된다. 시프트 회로(41)를 통과한 기록 타이밍 신호는 2개의 지연회로(42, 43)를 순차 통과하고, 그 결과, 연속한 3개의 타이밍의 기록 타이밍 신호(a, b, c)가 얻어진다. 기록 타이밍 신호(a, b, c)는 각각 3개의 게이트 회로(44, 45, 46)의 게이트 신호로서 공급된다.
절대치 회로(40)에는, HPF(11)의 출력인 워블 검출 차동신호가 입력된다. 워블 검출 차동신호는 절대치 회로(40)에 의해 처리된 후, 게이트 회로(44, 45, 46)에 공급된다. 감산기(47)에는 게이트 회로(44, 45)의 출력이 입력되고, 감산기(47)의 출력신호는 적산기(48) 및 오버플로 검출기(49)에 의해 처리된다. 감산기(50)에는 게이트 회로(45, 46)의 출력이 입력되고, 감산기(50)의 출력신호는 적산기(51) 및 오버플로 검출기(52)에 의해 처리된다.
기록 타이밍 신호(a, b, c) 중에서, 타이밍 신호(a)에 의해 추출되는 워블 검출 차동신호가 가장 클 때는 a-b가 정, 타이밍 신호(c)에 의해 추출되는 워블 검출 차동신호가 가장 클 때는 c-b가 정(正), 타이밍 신호(b)에 의해 추출되는 워블 검출 차동신호가 가장 클 때는 양쪽 모두 부(負)가 된다. 즉, 타이밍 신호(b)가 최 적일 때, 적산기(48, 51)의 출력은 양쪽 모두 부 방향으로 변화하고, 타이밍 신호(b)가 최적이 아닐 때, 어느 것인가가 정 방향으로 변화한다. 따라서, 적산기(48, 51) 중 어느 한쪽의 출력이 일정값 이상이 된 때에 시프트 회로(41)를 변화시켜, 추출되는 워블 검출 차동신호가 타이밍 신호(b)에 의한 경우보다 큰 타이밍 신호를 타이밍 신호(b)로 하면, 타이밍 신호(b)는 최적 타이밍에 접근한다. 이를 반복하면, 타이밍 신호(b)는 최적 타이밍이 된다.
여기서, 적산기(48, 51)를 적당한 비트수로 제한하고, 정 방향에는 오버플로 검출, 부 방향에는 리미터를 설치하면, 오버플로 검출에 기초하는 시프트 회로(41)의 제어를 할 수 있다. 그에 의해, 타이밍 신호(b)가 최적 타이밍일 때는, 적산기(48, 51)의 출력은 항상 부 방향의 리미터값 부근의 값이 되기 때문에, 검출이 안정되어 웬만한 변동에 영향받지 않게 된다.
이렇게 최적 타이밍 검출회로는, 디지털 신호로 변환된 워블 검출 차동신호에 대한 기록 타이밍 신호의 타이밍 편차를 커버하는 범위에서, 기록 타이밍 신호의 타이밍을 클록 단위로 어긋나게 한 복수의 타이밍 신호를 생성하고, 각각의 타이밍 신호에 대응하는 디지털 신호로 변환된 워블 검출 차동신호 중의 잔류신호 레벨을 비교하여, 가장 잔류신호 레벨이 큰 타이밍 신호를 선택한다.
근사 잔류신호의 타이밍에 영향을 주는 요인으로는, 아날로그 회로부의 지연차, A/D 변환기와 래치회로와의 시간차를 생각할 수 있다. 차신호와 합신호는 아날로그부에서는 상대적으로 일치시키고, A/D 변환기 이후의 지연시간은 보정할 수 있기 때문에, 이 경우는 1 클록 이내의 지연차로 거두는 것은 불가능하지 않다. 단, 2치 신호를 클록에 의해 래치하는 경우는, 원리적으로 1클록분의 오차가 확률적으로 반드시 발생한다.
한편, 변조신호나 재생신호를 사용하는 경우는, 1클록 이상의 지연차의 편차가 발생할 가능성은 크다. 특히, 기록시에는 레이저, 광학계 및 수광계 등 많은 계를 통과하기 때문에, 편차는 크다.
이 문제를 해결하기 위해, 1클록을 초과하는 지연차의 편차에 대해서는, 상술과 같이 기록 타이밍 신호 펄스 구간에서의 차신호의 절대치의 누적치를 비교함으로써, 최적 타이밍을 검출하고, 1클록 이하의 타이밍 어긋남으로 맞출 수 있다. 차신호 중에는 워블신호, 랜드 프리피트 신호, 노이즈가 포함되는데, 잔류신호 성분이 가장 크기 때문에, 잔류신호 성분과 기록 타이밍 신호의 위상이 일치하여, 모든 잔류신호 성분이 추출될 때, 절대치의 누적치에 가장 큰 출력이 얻어진다. 또, 잔류신호 성분은 정부(正負) 어느 값도 취하기 때문에, 노이즈 검출과 마찬가지로, 정확하게는 자승합의 평방을 이용하는데, 간이적으로 절대치를 이용해도 충분한 성능이 얻어진다.
이상과 같이 본 실시형태의 구성에 의하면, 차동 밸런스 및 게인 배분은 워블 검출에 대해 최적화되고, 랜드 프리피트를 검출하기 위해 추가되는 아날로그 회로는 불필요해진다.
(실시형태 3)
실시형태 3에서의 광 디스크 장치에 대해, 도 5의 파형도를 참조하여 설명한다. 본 실시형태에서의 광 디스크 장치의 구성은, 기본적으로는 도 1에 나타낸 실 시형태 1, 혹은 도 3에 나타낸 실시형태 2에서의 광 디스크 장치와 동일하다. 본 실시형태에서는, 도 1(도 3)의 제어신호 생성회로(34)(34A)가 이하의 동작을 행하도록 구성되는 점이, 상술의 실시형태와 상위한다.
즉, 본 실시형태의 광 디스크 장치는, 도 1(도 3)의 제어신호 생성회로(34)(34A)가 근사 잔류신호 생성회로를 갖도록 구성된 것이다. 근사 잔류신호 생성회로는 기록 타이밍 신호와 진폭과의 대응 데이터를 기록한 테이블을 갖고, 그 대응 데이터를 이용하여 기록 타이밍 신호에 기초하여 근사 잔류신호를 생성한다. 근사 잔류신호는, 기록 타이밍 신호가 워블 검출 차동 증폭기(8)의 출력신호와 동 대역으로 제한된 신호 파형에 근사시킨 신호이다.
여기서, 근사 잔류신호의 의미를 설명하기 위해 우선, 도 2의 파형도에 나타난 도 1(도 3)의 잔류성분 제거회로(18)와, 제어신호 생성회로(34)(34A)의 기능에 대해 보다 상세히 설명한다.
트랙킹 디텍터(A 및 B)로부터의 출력이 워블 검출 밸런스 조정회로(6)에 의해 워블 검출을 위해 최적화된 2개의 신호를 va와 vb로 한다. 이 때의 차신호는, (va-vb)이다.
다음으로, LPP 검출을 위해 최적 밸런스를,
(1-k)×va 및
(1+k)×vb
로 한다. 그 차신호는
(va-vb)-k×(va+vb) …(1)
가 된다.
즉, LPP를 검출하기 위해 최적 밸런스는, 워블을 검출하기 위해 최적 차신호로부터 합신호에 적당한 계수를 곱한 신호를 감산함으로써 얻어진다.
그런데 상술한 바와 같이, LPP 신호와 기록신호가 겹치면, 차신호의 중에 검출되는 LPP 신호의 진폭이 큰 영향을 받아, 디텍터에 의해 검출되는 기록신호 레벨의 언밸런스가 커진다. 즉, 차신호에는 대진폭의 LPP 신호가 발생한다.
한편, 기록신호와 LPP 신호가 겹치지 않을 때에는, LPP 신호는 기록신호가 없을 때와 같은 레벨에서 검출된다. LPP 신호의 검출을 곤란하게 하고 있던 원인은, 기록신호와 LPP 신호와의 타이밍이 겹치지 않을 때에, 검출된 LPP 신호 성분보다 그 주변의 기록신호의 언밸런스 성분이 크고, 또 이 2개의 신호의 대역이 거의 일치하고 있기 때문에, 그대로로는 검출이 불가능했던 것이다.
여기서, LPP 신호와 기록신호가 겹쳐 있지 않을 때를 주목하면, 상술의 식 (1)에서의 정수(k)의 값을 크게 했을 때, 기록신호 부분은 역극성 방향으로 점점 커지지만, LPP 신호는 이 부분에 존재하지 않기 때문에, LPP 신호 레벨은 전혀 영향을 받지 않는다. 반대로, LPP 신호와 기록신호가 겹쳐 있을 때는, LPP 신호 성분은 증폭되어 있기 때문에, 합신호를 빼는 비율이 다소 증대해도 많이 영향은 없다.
즉, 최적 k의 값의 하한치는, LPP 신호와 동 극성에 있는 기록신호의 잔류신호 성분의 최대의 것을 제로로 하는 값이다. 상한치는 LPP 신호와 기록신호가 겹친 부분에서 합신호를 감함으로써 LPP 신호가 극단적으로 작아지고, 잔류신호 성분 이외의 노이즈에 의해 LPP 신호의 검출이 불능이 되는 레벨이다. 예를 들면, LPP 신 호 성분이 잔류신호 성분의 2배일 때, 잔류신호 성분과 같은 레벨을 감산하면, LPP 신호는 반이 되지만 잔류신호 성분은 제로가 된다. 이 때의 잔류신호 성분이외의 노이즈는, 이 레벨보다 훨씬 작기 때문에 LPP 검출에서는 전혀 문제가 되지 않는다.
여기서 관점을 바꾸면, 감하는 합신호의 레벨에는 높은 정밀도는 불필요하다. 즉, 2치 신호(1비트 신호)로 치환하는 것으로도 가능하다. 그리고, 그 레벨을 최대 잔류신호 진폭에 일치시키든지, 또는 약간 크게 하여 모든 잔류신호를 제거하는 설정으로 하는 것도 가능하다. 이 2치 신호를 얻는 방법으로, 합신호를 사용하는 이외에, 기록재생 신호를 사용하는 방법이 있다. 기록시의 합신호는 레이저 파형 그 자체에 의해 발생하고 있는 것이고, 2치 신호의 주기는 기록시에는 변조신호의 주기와 같고, 재생시에는 정보의 재생신호를 2치화한 것의 주기와 같다.
상술의 실시형태에서는, 합신호를 차신호로부터 감하는 방식을 이용하고, 합신호로는 2치화 신호를 사용한다. 그 진폭에는 정밀도가 불필요하기 때문에, 합신호를 직접 2치화한 것뿐 아니라, 기록시에는 레이저 구동 파형을 생성하기 위한 변조신호를 사용하고, 재생시에는 재생신호를 사용하는 것도 가능하다.
2치화 신호를 사용하기 위해 중요한 기술은, 잔류신호 성분을 제거하기 위해서 작성되는 근사 잔류신호의 타이밍과 레벨이다. 근사 잔류신호의 레벨은, 워블 검출 밸런스 조정회로(6)에 의해 결정된다.
여기서, 워블 검출 밸런스 조정회로(6)는, 3개의 기능을 갖고 있는 것을 주기한다. 첫 번째 기능은 트랙킹 디텍터(A, B)로부터의 검출신호 간의 진폭 밸런스 를 워블 검출을 위해 최적 밸런스로 유지하는 기능이다. 두 번째 기능은, 워블 검출 차동 증폭회로(8)의 출력신호에 포함되는 워블신호 성분과, 기록재생 신호의 언밸런스 잔류신호 레벨과, LPP 신호 레벨과의 비를 일정하게 유지하여, 워블 검출과 LPP 검출을 디지털 처리 측에서 효율적으로 행할 수 있도록 하는 기능이다. 세 번째의 기능은, 재생신호 검출회로(15)가 검출한 기록신호의 유무에 기초하여 동작하고, 미기록 트랙의 부분에서는 고정 게인 앰프로서 동작하는 기능이다.
근사 잔류신호의 레밸은, 차신호 중의 LPP 신호성분과 동 극성의 잔류신호 성분의 최대치를 검출함으로써 얻어진다. 워블 검출 밸런스 조정회로(6)에 의해서 진폭이 일정해지도록 제어되어 있을 때는, 그 목표 레벨로 대용할 수 있다.
근사 잔류신호로 상기 레벨의 2치 신호를 사용하는 것은 가능하지만, 주기가 긴 기록신호의 일부와 LPP 신호가 겹치는 경우에는, 약간의 검출율의 악화가 보인다. 이에 대해, 근사 잔류신호로 3치 신호, 또는 4치 신호를 사용함으로써 개선이 가능해진다. 덧붙여서 말하면, 특정의 LPP 신호 상에 가장 폭이 넓은 펄스를 배치하는 것이 규격으로 정해져 있기 때문에, 그러한 대책은 유용하다.
도 5는, 대표적인 기록 모드에서의 라이트 스트래티지와, 근사 잔류신호의 신호 레벨의 관계를 설명하기 위한 파형도이다. 파형 (a)는, 8T 폭과 3T 폭의 기록신호, 파형 (b)는 1배속 기록시의 레이저 발광 파형, 파형 (c)는 그때의 근사 잔류신호 파형이다. 또한, 파형 (d)은 4배속 기록시의 레이저 발광 파형, 파형 (e)은 그 때의 근사 잔류신호 파형이다. 파형 (c), (e)는 모두, 3치 근사했을 때의 진폭파형을 나타내고 있고, 일반적으로 상승 부분에 오버슈트가 보여지기 때문에, 상승 부분의 레벨이 크게 되어 있다. 또한, 대역이 제한됨으로써, 폭이 넓어지는 경향이 있기 때문에, 파선 부분에 도시하는 바와 같이, 근사 신호의 폭을 넓힌다.
또, 고배속 기록에서는, 쿨링 펄스로서 기록 펄스의 뒤에 발광 레벨 영의 기간이 형성된다. 이 부분은, 노이즈와 차동 밸런스 어긋남에 의한 오프셋 만큼이기 때문에, 이 부분의 불필요 성분을 제거하도록 광 디스크 장치가 채용한 규격에 따라 폭을 넓히는 것은 유효하다.
그런데, 잔류신호 성분과 근사 잔류신호의 극성은 워블신호의 랜드 프리피트측 주변에서는 동상으로 되어 있고, 랜드 프리피트가 없는 피크측에서는 역상이다. 따라서, 잔류신호 성분을 갖는 차신호로부터 근사 잔류신호를 감산하면, 동상측에서는 캔슬되고, 역상측에서는 가산되어, 역상측에 큰 값을 나타낸다. 이대로도 랜드 프리피트의 검출에는 문제가 없는 경우가 대부분이지만, 로우패스 필터(19)를 통과시키면, 랜드 프리피트 부근이 크게 역상측으로 흔들렸을 때, 랜드 프리피트의 레벨이 영향을 받아 검출률이 저하하는 경우가 있다. 이 때문에, 잔류성분 제거회로(18)로부터의 출력 파형에서의 랜드 프리피트와 역상인 기간에 대해서는, 제로 또는 그 부근의 값에 의해 한정(limit)해도 된다. 또한, 역상의 잔류신호 성분에 대해서는, 감산하지 않고 그대로 출력해도 된다.
또, 파형의 대칭성으로부터 동상부분에 대해서는 감산하고, 제로 이하의 부분은 제로로 클립하고, 역상부분에 대해서는 근사 잔류신호를 가산하여, 제로 이상이 되는 것은 제로로 클립해도 된다. 또, 감산하는 것이 아니라, 근사 잔류신호(2치여도 된다)에 따라 소정 레벨을 초과하는 것을 제외하고, 신호를 제로(기준 레 벨) 방향을 향해 압축(기준 레벨로 치환)해도 된다. 환언하면, 2치 신호가 존재하는 기간에 대해서 차신호를 기준 레벨로 치환하여, 잔류신호에 묻힌 랜드 프리피트신호를 검출함과 동시에, 차신호 중의 잔류신호보다 높은 레벨을 기준으로 하여, 증폭된 랜드 프리피트 신호를 검출하도록 해도 된다.
이상의 설명은, 차신호를 디지털 신호로 변환하여 처리하는 경우에 언급하였지만, 합신호를 2치화하고, 2치화 신호에 따라 차신호를 기준 레벨로 치환하고, 잔류신호에 묻힌 랜드 프리피트 신호를 순수하게 아날로그 처리로 검출할 수도 있다(도 2의 파형 (e) 참조).
이상과 같이 본 발명의 실시형태에 의하면, 변조신호와 LPP 어드레스를 검출하기 위한 차동 증폭회로를 공통으로 하고, 차동 증폭회로부터의 출력인 차신호를 디지털 신호로 변환하여, 디지털 연산으로 변조신호와 LPP 어드레스를 검출하는 계에서, 차동증폭 회로에 입력되는 트랙킹 디텍터(A, B)에 의한 2개의 검출신호의 진폭 밸런스를 워블신호의 검출을 위해 최적화해도, 2개의 검출신호의 합신호를 2치화한 신호에 기초하여 차신호에 잔류하고 있는 LPP 어드레스의 검출에 방해가 되는 잔류신호 성분을 간단한 회로구성에 의해 제거할 수 있다.
따라서, 정보의 기록을 행하는 트랙 상에 기록을 행하기 위한 어드레스 정보가 형성되어 있지 않은 광 디스크(DVD-R/RW 등)에서, 광 디스크 장치의 기록/재생 상태에 관계없이, 어드레스 정보의 검출률을 높일 수 있음과 동시에, 특성 편차가 크고 불안정한 아날로그 회로를 삭감할 수 있다.
또, 트랙킹 디텍터(5)로는 2개의 트랙킹 디텍터(A, B)뿐 아니라, 더 많은 수 (예를 들면, 4개, 6개)의 디텍터로 분할된 구조로 해도 된다. 그 경우에는, 트랙을 따른 분할선에 의해 분할된 복수의 디텍터의 합을 상술한 2개의 트랙킹 디텍터(A 및 B)로서 취급하면 된다. 즉 차동신호는, 분할선의 한쪽 측에 배치된 디텍터로부터의 출력의 평균치와, 다른쪽 측에 배치된 디텍터로부터의 출력의 평균치 사이의 차로 한다.
본 발명에 의하면, 워블신호와 LPP 신호를 간략한 구성에 의해 검출하는 것이 가능한 광 디스크 장치를 제공할 수 있다.
Claims (12)
- 정보가 기록됨과 동시에 소정 주기의 워블이 형성된 트랙과, 상기 트랙 사이에 형성되고, 위치를 특정하는 어드레스 정보가 기록된 트랙 간극부를 갖는 광 디스크로부터, 상기 어드레스 정보와 워블 정보를 포함하는 소정 정보를 판독하는 광 디스크 장치에서,상기 트랙의 길이 방향을 따른 분할선의 양측에 배치된 제 1 및 제 2 디텍터에 의해, 상기 광 디스크에 조사된 레이저의 반사광에 기초하여 제 1 및 제 2 검출신호를 각각 검출하는 트랙킹 디텍터를 갖는 광 헤드와,상기 제 1 검출신호와 상기 제 2 검출신호를 수취하고, 상기 제 1 검출신호의 신호 레벨과 상기 제 2 검출신호의 신호 레벨이 서로 같아지도록 조정하여, 각 상기 검출신호를 출력하는 워블 검출 밸런스 조정회로와,상기 워블 검출 밸런스 조정회로에 의해 신호 레벨이 조정된 상기 제 1 검출신호와 상기 제 2 검출신호의 차인 워블 검출 차동신호를 생성하는 워블 검출 차동회로와,상기 워블 검출 차동회로에 의해 생성된 워블 검출 차동신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그·디지털 변환회로와,상기 아날로그·디지털 변환회로에 의해 디지털 신호로 변환된 워블 검출 차동신호에 기초하여 워블신호를 검출하는 워블 신호 검출회로와,상기 워블 검출 밸런스 조정회로에 의해 신호 레벨이 조정된 상기 제 1 검출 신호와 상기 제 2 검출신호의 합인 합신호를 생성하는 가산 연산회로와,상기 가산 연산회로에 의해 생성된 상기 합신호를 소정 레벨의 신호와 비교하여 2치화 신호로 변환하는 2치화 회로와,상기 2치화 회로의 출력신호를 상기 아날로그·디지털 변환회로의 변환 클록 또는 그 정수배의 주파수를 갖는 클록으로 래치하여 기록 타이밍 신호로 변환하는 래치회로와,상기 래치회로의 출력신호인 기록 타이밍 신호, 및 디지털 신호로 변환된 상기 워블 검출 차동신호에 기초하여, 상기 워블 검출 차동신호 중에 포함되는 기록신호의 잔류 성분인 잔류신호 성분을 제거하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성회로와,상기 제어신호 생성회로로부터 공급되는 상기 제어신호에 기초하여, 디지털 신호로 변환된 상기 워블 검출 차동신호 중에 포함되는 상기 잔류신호 성분을 제거하여 랜드 프리피트 검출신호를 추출하는 잔류성분 제거회로와,상기 잔류성분 제거회로로부터 출력되는 상기 랜드 프리피트 검출신호에 기초하여, 상기 어드레스 정보를 검출하는 어드레스 검출회로를 구비한 광 디스크 장치.
- 정보가 기록됨과 동시에 소정 주기의 워블이 형성된 트랙과, 상기 트랙 사이에 형성되고, 위치를 특정하는 어드레스 정보가 기록된 트랙 간극부를 갖는 광 디스크로부터, 상기 어드레스 정보와 워블 정보를 포함하는 소정의 정보를 판독하는 광 디스크 장치에서,상기 트랙의 길이방향을 따른 분할선의 양측에 배치된 제 1 및 제 2 디텍터에 의해, 상기 광 디스크에 조사된 레이저의 반사광에 기초하여 제 1 및 제 2 검출신호를 각각 검출하는 트랙킹 디텍터를 갖는 광 헤드와,상기 트랙으로 정보를 기록하기 위한 기록신호를 생성하는 기록신호 생성회로와,상기 기록신호 생성회로가 출력하는 상기 기록신호에 기초하여, 상기 광 헤드의 레이저를 구동하는 레이저 구동회로와,상기 트랙에 기록된 기록신호를 검출하여 재생신호를 출력하는 재생신호 생성회로와,상기 제 1 검출신호와 상기 제 2 검출신호를 수취하고, 상기 제 1 검출신호의 신호 레벨과 상기 제 2 검출신호의 신호 레벨이 서로 같아지도록 조정하여, 각 상기 검출신호를 출력하는 워블 검출 밸런스 조정회로와,상기 워블 검출 밸런스 조정회로에 의해 신호 레벨이 조정된 상기 제 1 검출신호와 상기 제 2 검출신호의 차인 워블 검출 차동신호를 생성하는 워블 검출 차동회로와,상기 워블 검출 차동회로에 의해 생성된 워블 검출 차동신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그·디지털 변환회로와,상기 아날로그·디지털 변환회로에 의해 디지털 신호로 변환된 워블 검출 차동신호에 기초하여 워블신호를 검출하는 워블 신호 검출회로와,상기 기록신호 생성회로 및 상기 재생신호 생성회로의 적어도 한쪽의 출력신호에 기초하여 얻어지는 기록 타이밍 신호 및 디지털 신호로 변환된 상기 워블 검출 차동신호에 기초하여, 상기 워블 검출 차동신호 중에 포함되는 기록신호의 잔류 성분인 잔류신호 성분을 제거하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성회로와,상기 제어신호 생성회로로부터 공급되는 상기 제어신호에 기초하여, 디지털 신호로 변환된 상기 워블 검출 차동신호 중에 포함되는 상기 잔류신호 성분을 제거하여 랜드 프리피트 검출신호를 추출하는 잔류성분 제거회로와,상기 잔류성분 제거회로로부터 출력되는 상기 랜드 프리피트 검출신호에 기초하여, 상기 어드레스 정보를 검출하는 어드레스 검출회로를 구비한 광 디스크 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,디지털 신호로 변환된 상기 워블 검출 차동신호에 포함되는 워블신호와, 상기 합신호, 기록신호, 또는 재생신호와 상관을 갖는 잔류신호 성분의 혼합신호의 진폭을 검출하는 진폭 검출회로를 더 구비하고,상기 워블 검출 밸런스 조정회로는, 상기 제 1 검출신호의 레벨을 가변하는 제 1 게인 가변 증폭기와, 상기 제 2 검출신호의 레벨을 가변하는 제 2 게인 가변 증폭기를 구비하고,상기 워블 검출 밸런스 조정회로는, 상기 제 1 검출신호의 레벨과 상기 제 2 검출신호의 레벨이 같아지도록, 상기 제 1 게인 가변 증폭기의 게인과 상기 제 2 게인 가변 증폭기의 게인을 조정하는 제 1 기능과, 상기 진폭 검출회로의 출력에 기초하여 상기 혼합신호가 상기 아날로그 디지털 변환회로에 소정 레벨로 입력되도록 상기 제 1 게인 가변 증폭기와 상기 제 2 게인 가변 증폭기의 게인을 조정하는 제 2 기능과, 상기 기록신호가 기록되어 있지 않은 트랙을 재생할 때는, 상기 제 1 게인 가변 증폭기와 상기 제 2 게인 가변 증폭기의 게인을 일정하게 하는 제 3 기능을 갖는 광 디스크 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 제어신호 생성회로는, 상기 제어신호로서 상기 잔류신호 성분에 근사하는 근사 잔류신호를 생성하고,상기 잔류성분 제거회로는, 상기 랜드 프리피트와 동 극성의 상기 잔류신호 성분에 대해, 상기 근사 잔류신호를 감산하는 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
- 제 4항에 있어서,상기 근사 잔류신호는, 해당 광 디스크 장치가 채용하고 있는 라이트 스트래티지에 기초하는 기록신호 파형이 해당 광 디스크 장치의 기록 재생 및 신호 처리계를 통과한 후의 상기 워블 검출 차동신호에 근사시켜 작성된 신호인 광 디스크 장치.
- 제 3항에 있어서,상기 제어신호 생성회로는 상기 제어신호로서 상기 잔류신호 성분에 근사하는 근사 잔류신호를 생성하고, 상기 근사잔류 신호의 진폭을 상기 진폭 검출회로의 출력에 기초하여 설정하고,상기 잔류 성분 제거회로는 상기 랜드 프리피트와 동 극성의 잔류신호 성분에 대해, 상기 근사 잔류신호를 감산하는 처리를 행하는 광 디스크 장치.
- 제 4항에 있어서,상기 잔류성분 제거회로에 의한 감산 결과의 파형이 소정 레벨을 초과하는 부분을 가질 때, 상기 소정 레벨을 초과한 부분을 기준 레벨 신호로 치환하는 광 디스크 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 잔류성분 제거회로는, 기록 타이밍 신호에 대응하는 기간에, 디지털 신호로 변환된 상기 워블 검출 차동신호에 포함되는 상기 잔류신호 성분을 기준 레벨 신호로 치환하는 광 디스크 장치.
- 제 7항 또는 제 8항에 있어서,상기 기준 레벨 신호가, 디지털 신호로 변환된 상기 워블 검출 차동신호에서의 상기 잔류신호 성분에 해당하지 않는 부분의 저감 성분에 기초하여 생성된 신호 인 광 디스크 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,기록신호가 검출되는 위치에 상기 랜드 프리피트 신호가 위치하는 기간에 대해서는, 상기 잔류신호 성분을 제거하는 처리를 실시하지 않는 신호를 상기 랜드 프리피트 검출신호로 하는 광 디스크 장치.
- 제 2항에 있어서,상기 제어신호 생성회로는 상기 기록 타이밍 신호의 타이밍을 클록 단위로 어긋나게 한 복수의 검사 타이밍 신호를 생성하고, 각각의 상기 검사 타이밍 신호에 대응하는 기간에서의 디지털 신호로 변환된 상기 워블 검출 차동신호 중의 상기 잔류신호 성분의 레벨을 비교하여, 상기 잔류신호 성분의 절대치 레벨이 가장 큰 기간에 대응하는 상기 검사 타이밍 신호를 선택하는 최적 타이밍 검출회로를 구비하고, 선택된 상기 검사 타이밍 신호를 상기 제어신호를 생성하기 위한 상기 기록 타이밍 신호로서 이용하는 광 디스크 장치.
- 제 11항에 있어서,상기 최적 타이밍 검출회로는 1개의 상기 검사 타이밍 신호를 임의로 선택하여, 그 검사 타이밍 신호에 대응하는 상기 잔류신호 성분의 절대치 레벨을 그 전후의 상기 검사 타이밍 신호에 대응하는 상기 잔류신호 성분의 절대치 레벨로부터 감 산한 값을 각각 누적 가산하고, 어느 것인가의 누적치가 소정의 정 레벨에 달했을 때, 달한 측의 상기 검사 타이밍 신호를 선택하여 출력신호로 함과 동시에, 그 선택된 검사 타이밍 신호에 관해 상기 처리를 반복하는 광 디스크 장치.
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