WO2005015548A2 - 光ディスク装置 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an optical disk device for recording or reproducing signals on a digital optical disk.
  • DVD-RZRW is used as one format of an optical disc for recording / reproducing information.
  • the first feature of the DVD-RZRW format is that address information is formed on the lands in the gaps between the guide grooves (also called groups) of the optical disc in order to enhance compatibility with the DVD-ROM format. is there. This address is called the "land prefix address" or "LPP address”.
  • the second feature is that the guide groove is swung in the radial direction at a constant cycle to form a wobble.
  • the wobble signal obtained based on the wobble is used as a reference signal for generating a clock for recording and reproducing information.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing the groove shape of the optical disc.
  • Tracks which are areas where information is recorded as marks, are formed by groups 101.
  • a land 102 is formed between the dull pads 101.
  • a recording mark 103 is formed in the group 101, and a land pre-pit 104 is formed on the land 102.
  • the group 101 undulates in the lateral direction, that is, in the radial direction of the optical disk to form a cobble. are doing.
  • DVD-R discs and DVD-RW discs the wobble cycle is 186 times the recording clock cycle.
  • the land prefix 104 encodes address information and is used for detecting an accurate position on the disk.
  • FIG. 6 shows the tracking detector 105.
  • the tracking detector 105 is provided as a part of an element of an optical head (not shown), detects a laser beam reflected by the optical disk, and performs tracking to follow the group 101 to the laser beam. Generate a signal for the service.
  • FIG. 6 shows that the tracking detector 105 is divided into two tracking detectors A and B by a dividing line 106 in a direction along the track (track direction). In other words, the tracking detectors A and B are arranged side by side in the radial direction of the optical disc. The tracking detectors A and B detect the amount of laser light reflected by the optical disk, respectively.
  • the detection signal from the tracking detector 105 is used not only for tracking support signals but also for detection of other signals.
  • the LPP address information is detected based on a differential signal obtained by calculating a difference between a plurality of light amount signals from the tracking detector 105.
  • the recorded / reproduced information is detected based on an addition signal obtained by summing a plurality of light quantity signals.
  • the wobble signal is also detected based on a difference signal obtained by calculating a difference between a plurality of light amount signals.
  • FIG. 6 shows that the outputs of the detectors A and B are subjected to predetermined processing for the detection of the signal and the LPP address, and then the differential amplifier 107 for detecting the signal and the differential amplifier 107 for detecting the LPP are detected. It is shown that they are input to 8 and converted to differential signals representing the difference.
  • the differential for The amplifier 107 and the LPP detection differential amplifier 108 are separately provided (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-216363). The reasons are as follows.
  • the guide groove for recording information is formed by providing a groove. Locally, the position of the optical head is displaced from the track center at a constant frequency with respect to the track. Therefore, at the time of information recording, the light amounts incident on the two tracking systems A and B become unbalanced, and the recording signal is mixed into the address signal.
  • the waveforms (a) to (d) in FIG. 7 show the waveforms of each part during recording by the optical disk device.
  • Waveforms (a) and (b) show the output signal waveforms of tracking detectors A and B, respectively. Since the tracking detectors A and B detect the light reflected from the same light spot, their outputs have a relationship that if the light amount of one increases, the light amount of the other decreases. Although the detection levels are different, both tracking detectors A and B detect the land pre-pit 104.
  • the recording signal component S indicated by the solid line, the wobble signal component W indicated by the dashed envelope,? ? Signals &, L b are highlighted.
  • the recording signal component S has the same phase in the waveforms (a) and (b).
  • the double signal component W has the opposite phase in waveforms (a) and (b).
  • the signals & and Lb are located at the left and right peaks of the envelope representing the wobble signal component W.
  • the left peak shows the LPP signal La when the recording signal is irradiated on the LPP (peak power irradiation), and the right peak shows the LPP entering the valley of the recording signal irradiation (bottom peak irradiation). Irradiation) LPP signal Lb is shown.
  • the output signal is larger than the envelope, but the waveform (b) shows At the position of the LPP signal La to the left of the output signal, the output signal is smaller than the envelope.
  • the component of the LPP signal Lb based on the light amount by the bottom power is detected in the opposite phase on the lower envelope.
  • Both waveforms (c) and (d) in FIG. 7 show the waveform of the difference signal obtained by subtracting the signal of waveform (b) from waveform (a).
  • the waveform (c) is the output of the differential amplifier for double detection 107 in FIG. 6, and corresponds to the case where the average values of the recording signal components S in the waveforms (a) and (b) are equal.
  • the waveform (d) is the output of the LPP detection differential amplifier 108, and corresponds to the case where the recording signal components S near the peak of the cobbled signal where the LPP exists in the waveforms (a) and (b) are equal. .
  • the unbalance amount of the recording signal component S fluctuates in principle with the period of the wobble signal.
  • the residual component of the recording signal component S (hereinafter referred to as residual signal component) becomes minimum near the average value of the difference signal, and? ? It is maximum near the peak of the pebble signal where the signals & and Lb are present, and is maximum in the negative direction near the negative phase of the pebble signal.
  • the residual signal component is minimum near the peak where the LPP signals La and Lb exist in the cobbled signal, is maximum in the negative direction near the opposite phase, and is close to the average value (c ) Is almost equal to the negative peak value.
  • the left LPP signal La can be detected in both waveforms (c) and (d) by appropriately setting the level balance between the two signals when subtracting (b) from waveform (a). It is possible.
  • the LPP signal Lb on the right cannot be detected because the LPP signal is buried in the residual signal component.
  • the waveform (c) in Fig. 7 becomes As shown, if the center of the amplitude of the differential output is used, a pebble signal can be accurately detected. However, in the waveform (c), it may be difficult to detect land pre-pits for the LPP signal Lb. The reason is that the land pre-pit is recorded at the position where the optical head is relatively off-track due to the wobble processing, so that the recording signal becomes maximum at that recording position, and in the case of bottom power irradiation, This is because the LPP signal is buried in the residual signal component.
  • the waveform (d) shown in Fig. 7 is obtained.
  • the land pre-pit detection rate can be increased.
  • the jitter increases in the binarized wobble signal, which is not appropriate for binarization of the wobble signal.
  • the binarization of the cobbled signal is performed by binarizing the cobbled signal after passing through the bandpass filter with a fixed slice level, or the duty ratio of the binarized signal becomes 50%.
  • a method employing such a duty feedback slicing method is generally used.
  • the jitter increases in the binarized post-wave signal.
  • the differential balance adjustment for detecting It can be seen that the optimal adjustment point is different from the differential balance adjustment for detecting the land pre-pit and the land pre-pit. Therefore, in the conventional example described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-216636, the output of the two tracking detectors A and B is adjusted to adjust the level of the output signal.
  • the circuit and the LPP detection balance adjustment circuit that adjusts to detect land pre-pits are provided separately.
  • two differential amplifiers that is, a differential amplifier 107 for detecting a cobble and a differential amplifier 108 are provided separately. With this configuration, it is possible to accurately detect both the pebble signal and the land prefix.
  • the conventional optical disc device requires two balance adjustment circuits and two differential amplifying circuits for detecting a pebble and detecting a LPP.
  • analog circuits power consumption increases as the circuit scale increases, and operation instability occurs due to circuit offset / temperature characteristics. Therefore, a countermeasure circuit is required. For this reason, SZN becomes worse, which is disadvantageous for fine detection of signals having various patterns.
  • two high-speed, high-precision analog-to-digital converters will be required.
  • High-speed, high-accuracy analog-to-digital converters have a relatively large circuit size and power consumption compared to other analog circuits and digital arithmetic circuits, even as the circuits become finer and faster. Therefore, it is desirable to limit the use of high-speed and high-precision AD converters to the minimum necessary. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide an optical disk device capable of detecting a wobble signal and an LPP signal with a simple configuration.
  • the optical disc device of the present invention has a track on which information is recorded and a wobble of a predetermined period is formed, and a track gap formed between the tracks and recording address information for specifying a position. It is configured to read predetermined information including the address information and the wobble information from the optical disk.
  • an optical disc device includes a first and second detectors arranged on both sides of a dividing line along a longitudinal direction of the track, wherein An optical head having a tracking detector for detecting first and second detection signals based on the reflected light of the irradiated laser, and receiving the first detection signal and the second detection signal, Adjusting the signal level of the first detection signal and the signal level of the second detection signal to be equal to each other, and outputting the respective detection signals; A double detection differential circuit that generates a double detection differential signal that is a difference between the first detection signal whose signal level has been adjusted by the circuit and the second detection signal; An analog-to-digital conversion circuit that converts the double detection differential signal generated by the double detection differential circuit into a digital signal, and a double detection based on the double detection differential signal that is converted into a digital signal by the analog-to-digital conversion circuit.
  • a signal detection circuit for detecting a signal, an addition operation circuit for generating a sum signal which is a sum of the first detection signal and the second detection signal whose signal level has been adjusted by the error detection balance adjustment circuit.
  • a binarization circuit that compares the sum signal generated by the addition operation circuit with a signal of a predetermined level to convert the sum signal into a binarized signal; and converts the output signal of the binarization circuit into the analog-to-digital conversion.
  • a latch circuit that latches with a conversion clock of the circuit or a clock having a frequency that is an integral multiple of the conversion clock and converts the clock into a recording timing signal; Output of the latch circuit A control for removing a residual signal component, which is a residual component of a recording signal included in the pebble detection differential signal, based on a recording timing signal that is a signal and the pebble detection differential signal converted into a digital signal.
  • a control signal generation circuit for generating a signal, and removing the residual signal component included in the digital signal, based on the control signal supplied from the control signal generation circuit, to remove the residual signal component.
  • a residual component removal circuit for extracting a pre-pit detection signal; and an address detection circuit for detecting the address information based on the land pre-pit detection signal output from the residual component removal circuit.
  • An optical disc device having a second configuration according to the present invention is characterized in that first and second detectors arranged on both sides of a division line along the longitudinal direction of the track are based on reflected light of a laser radiated on the optical disc.
  • An optical head having a tracking detector for detecting the first and second detection signals, a recording signal generation circuit for generating a recording signal for recording information on the track, and the recording signal generation circuit.
  • a laser driving circuit that drives a laser beam of the optical head based on the recording signal to be output; a reproduction signal generation circuit that detects a recording signal recorded on the track and outputs a reproduction signal; Receiving the first detection signal and the second detection signal, and adjusting the signal level of the first detection signal and the signal level of the second detection signal so as to be equal to each other.
  • a wobbled detection balance adjustment circuit that outputs each of the detection signals; and a wobbled detection difference that is a difference between the first detection signal and the second detection signal whose signal levels have been adjusted by the wobbled detection balance adjustment circuit.
  • a wobble signal detection circuit for detecting a wobble signal, a recording timing signal obtained based on an output signal of at least one of the recording signal generation circuit and the reproduction signal generation circuit, and the wobble detection difference converted into a digital signal.
  • a control signal generation circuit for generating a control signal for removing a residual signal component, which is a residual component of a recording signal included in the wobble detection differential signal, based on the dynamic signal, and supplied from the control signal generation circuit.
  • a residual component removal circuit that removes the residual signal component included in the wobble detection differential signal converted into a digital signal based on the control signal, and extracts a land prepit detection signal; Address detection for detecting the address information based on the land pre-pit detection signal output from the component removal circuit; And a circuit.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the optical disc device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the optical disc device.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the optical disc device according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an optimal timing detection circuit provided in the optical disc device.
  • FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the operation of the optical disc device according to the third embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing a groove shape and a tracking detector of the optical disc.
  • FIG. 7 is a waveform chart showing the operation of the conventional optical disk device. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • optical disc device of the present invention optimal conditions can be obtained for the detection of the poble signal and the LPP signal, respectively, by using only one cobble detection balance adjustment circuit and one copble detection differential circuit. Therefore, it is possible to detect the wobble signal and the LPP signal with a simple configuration.
  • the amplitude of a mixed signal of a wobble signal included in the wobble detection differential signal converted into a digital signal and a residual signal component having a correlation with the sum signal, the recording signal, or the reproduction signal is determined.
  • An amplitude detection circuit for detecting wherein the wobble detection balance adjustment circuit includes a first gain variable amplifier that varies a level of the first detection signal, and a second gain variable amplifier that varies a level of the second detection signal.
  • a variable gain amplifier wherein the level of the first detection signal and the level of the second detection signal are equal, so that the gain of the first gain variable amplifier is equal to the level of the first detection signal.
  • a first function of adjusting the gain of the second variable gain amplifier and the analog-to-digital conversion circuit based on the output of the amplitude detection circuit.
  • a second function of adjusting the gains of the first and second variable gain amplifiers so as to be input at a predetermined level and May have a third function of making the gain of the first variable gain amplifier and the gain of the second variable gain amplifier constant.
  • the control signal generation circuit may generate an approximate residual signal that approximates the residual signal component as the control signal, and the residual component removal circuit may generate a residual signal component having the same polarity as that of the land prepits.
  • a configuration for performing a process of subtracting the approximate residual signal may be employed.
  • the approximate residual signal is
  • the recording signal waveform based on the write strategy adopted by the optical disk device is a signal created by approximating the double detection differential signal after passing through the recording / reproducing and signal processing system of the optical disk device.
  • control signal generation circuit generates an approximate residual signal that approximates the residual signal component as the control signal, and sets an amplitude of the approximate residual signal based on an output of the amplitude detection circuit.
  • the residual component elimination circuit may be configured to perform a process of subtracting the approximate residual signal from a residual signal component having the same polarity as the land prepit.
  • the portion exceeding the predetermined level can be replaced with a reference level signal.
  • the residual component removing circuit may be configured to replace the residual signal component included in the digital signal-converted differential signal with a reference level signal during a period corresponding to a recording timing signal.
  • the reference level signal may be a signal generated based on a low-frequency component of a portion that does not correspond to the residual signal component in the double detection differential signal converted into a digital signal.
  • the control signal generation circuit In a period in which the land pre-pit signal is located at a position where a recording signal is detected, a signal that is not subjected to the process of removing the residual signal component may be used as the land pre-pit detection signal.
  • the control signal generation circuit generates a plurality of inspection timing signals in which the timing of the recording timing signal is shifted by a clock unit, and outputs the plurality of inspection timing signals to the respective inspection timing signals.
  • the level of the residual signal component in the differential signal converted into a digital signal in a corresponding period is compared, and the residual signal component is compared.
  • An optimal timing detection circuit for selecting the inspection timing signal corresponding to a period in which the absolute value level of the minute is the largest, and using the selected inspection timing signal as the recording timing signal for generating the control signal. Can be used.
  • the optimum timing detection circuit arbitrarily selects one of the test timing signals and determines the absolute value level of the residual signal component corresponding to the test timing signal and the test timing signals before and after the residual signal component.
  • the values obtained by subtracting from the absolute value level of the residual signal component corresponding to the above are respectively cumulatively added, and when any one of the cumulative values reaches a predetermined positive level, the inspection timing signal on the side that has reached the value is selected. In addition to the output signal, the above process can be repeated for the selected inspection timing signal.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an optical disc device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the block D1 surrounded by the two-dot chain line is a block that processes signals mainly by digital processing.
  • the optical disk 1 is driven to rotate by a disk motor 2, a laser beam is irradiated by an optical head 3, and a light amount signal is detected based on the reflected light.
  • a DVD-R / RW disk having a format as shown in FIG. 6, for example, is used.
  • the optical head 3 has a detector having a known structure. Based on the light amount signal detected by the detector, the focus signal, the tracking error signal, and the reproduction signal are generated by the servo signal / reproduction signal generation circuit 4.
  • the focus / tracking (F o / T r) control unit 5 controls the optical head 3 based on the output signal from the reproduction signal generation circuit 4. The control for following the guide groove formed in the disk 1 is performed.
  • the optical head 3 has two tracking detectors A and B as shown in Fig. 6 as part of the detection, and the outputs from the tracking detectors A and B are also supplied to the cobble detection balance adjustment circuit 6. Is done.
  • the double detection balance adjustment circuit 6 has two variable gain amplifiers 6a and 6b, and adjusts the gains of the outputs from the tracking detectors A and B, respectively.
  • the outputs of the variable gain amplifiers 6 a and 6 b are supplied to a cobble balance detection circuit 7 and a cobble detection differential amplifier 8.
  • the double balance detection circuit 7 detects the signal balance of the output signals of the variable gain amplifiers 6a and 6b, and optimizes the gain balance for double detection.
  • the double detection differential amplifier 8 outputs a difference signal by taking the difference between the two output signals from the variable gain amplifiers 6a and 6b.
  • the output signal from the differential detection differential amplifier 8 has its high-frequency component cut off by a low-pass filter (LPF) 9 and is limited to a band suitable for analog-to-digital conversion.
  • the band-limited difference signal is converted to a digital signal by an analog-to-digital (A / D) converter 10. From the difference signal converted to a digital signal, the DC offset associated with AZD conversion is removed by a high-pass filter (HPF) 11.
  • HPF high-pass filter
  • the output of the HPF 11 is supplied to an amplitude detection circuit 12, a control signal generation circuit 34, a residual component removal circuit 18, and a low-pass filter (LPF) 13.
  • the amplitude detection circuit 12 detects a mixed component of a wobble signal component in the digitally converted difference signal and a residual signal component due to imbalance of the recording / reproducing signal, and performs A / A conversion at a predetermined ratio with the LPP signal component.
  • a signal for controlling the gain of the cobble detection balance adjustment circuit 6 is generated so that the difference signal is input to the D converter 10.
  • LPF 13 extracts the wobble signal component from the output signal from HP F 11 Put out. Based on the output signal from the LPF 13, the wobble signal detection circuit 14 detects the binarized wobble signal and supplies it to the recording / reproducing PLL circuit 17.
  • the analog-to-digital converter 15 is supplied with a reproduction signal, which is an output signal from the support signal / reproduction signal generation circuit 4, and converts it into a digital signal. Based on the digitally converted reproduction signal, the reproduction signal detection circuit 16 detects clock phase information and the presence or absence of a reproduction signal. On the other hand, the output of the reproduction signal detection circuit 16 is supplied to a recording / reproduction PLL circuit 17.
  • the recording / reproducing PLL circuit 17 has a phase comparator, a loop filter, a variable frequency oscillator, and the like.
  • the recording / playback PLL circuit 17 synchronizes the clock with the wobble signal based on the wobble phase information of the wobble signal output from the wobble signal detection circuit 14 during recording, and the playback signal detection circuit 16 outputs during playback.
  • the clock is synchronized with the reproduced signal based on the reproduced signal phase information of the reproduced signal to be reproduced.
  • the residual component removing circuit 18 removes a residual signal component that interferes with LPP detection from the output signal of the HPF 11. The configuration for that will be described later. Based on the output signal from the residual component removal circuit 18 from which the unbalanced components have been removed, a low-pass component extraction low-pass filter (LPF) 19 removes unnecessary components to extract the LPP signal component. .
  • the LPP binarization circuit 20 binarizes the output signal from the LPF 19.
  • the LPP address detection circuit 21 detects a land pre-pit address signal based on an output signal from the LPP binarization circuit 20 and an output signal from the cobbled signal detection circuit 14.
  • the demodulation circuit 22 demodulates the recording signal based on the reproduction signal output from the reproduction signal detection circuit 16.
  • the error correction / addition circuit 23 is connected to the optical disc device via an interface connected to the optical disc drive.
  • a correction code is added to the data, and conversely, at the time of data reproduction, the demodulation data output from the demodulation circuit 22 is corrected based on the correction code. Therefore, the demodulated data output from the demodulation circuit 22 is supplied to the modulation / demodulation control circuit 24, and the modulation / demodulation control circuit 24 sends the data from the demodulation circuit 22 to the error correction Z adding circuit 23.
  • the modulation / demodulation control circuit 24 also sends the data to which the error correction code has been added by the error correction / addition circuit 23 to the modulation circuit 25, and controls the operations of the modulation circuit 25 and the demodulation circuit 22. .
  • the modulation circuit 25 modulates the user data to which the correction code has been added.
  • the laser drive waveform generation circuit 26 generates a drive waveform for driving the laser based on the output signal from the modulation circuit 25, and the laser drive circuit 27 drives the laser according to the drive waveform. I do.
  • the gate signal generation circuit 28 generates a timing signal necessary for recording / reproducing data based on the output signals of the cobbled signal detection circuit 14 and the LPP address detection circuit 21 and supplies it to each unit. .
  • the CPU 29 controls the operation of each element constituting the disk device.
  • the two output signals from the variable gain amplifiers 6a and 6b are also supplied to the addition amplification circuit 30.
  • the addition amplification circuit 30 adds the two output signals from the variable gain amplifiers 6a and 6b and outputs a sum signal.
  • the low-pass filter (LPF) 31 blocks the high-frequency component of the sum signal approximately equal to the band of the low-pass filter 9 and limits the band to a band suitable for binarization.
  • the binarization circuit 32 detects the timing of the presence or absence of the sum signal and binarizes it.
  • the latch circuit 33 latches the output signal from the binarization circuit 32 with the A / D conversion clock of the analog-to-digital converter 10 or a clock having a frequency that is an integral multiple of the clock, and supplies it to digital processing. I do.
  • the control signal generation circuit 34 Based on the output signals of the latch circuit 33 and the amplitude detection circuit 12, the control signal generation circuit 34 generates a high-pass filter 1 And generating a control signal for removing the residual signal component from the output signal.
  • the control signal is such that the amplitude of the timing signal corresponding to the residual signal component output from the latch circuit 33 is based on the amplitude of the residual signal component to be removed based on the output signal of the amplitude detection circuit 12. It has been adjusted. The operation of detecting a wobble signal and an LPP signal in the optical disk device having this configuration will be described below. Outputs of the tracking detectors A and B (see FIG. 6) provided in the optical head 3 are input to a coaxial detection balance adjustment circuit 6 after being subjected to predetermined processing.
  • the input signal is adjusted by the variable gain amplifiers 6a and 6b based on the signal from the coaxial balance detection circuit 7 to adjust the gain balance, and after the gain is adjusted based on the output signal of the amplitude detection circuit 12 and It is converted into a difference signal by the detection differential amplifier 8.
  • the difference signal is band-limited by the LPF 9, converted to a digital signal by the analog-to-digital converter 10, further band-limited by the HPF 11 and LPF 13, and is subjected to the Signal is detected.
  • the difference signal converted to a digital signal by the analog-to-digital converter 10 is subjected to a residual component removal circuit 18 to remove the residual signal component, and after the LPF 19 limits the band, the LPP 2
  • the LPP signal is detected by the value conversion circuit 20.
  • the waveform (a) in FIG. 2 is the output of the differential detection differential amplifier 8 and the difference signal between the outputs of the variable gain amplifiers 6a and 6b.
  • the waveform (b) is the output of the addition amplification circuit 30 and represents the sum signal of the outputs of the variable gain amplifiers 6a and 6b.
  • the sum signal is the recording signal In this case, the wobble signal and the LPP signal are canceled, and the amplitude is stable although there is a slight variation due to noise or the like.
  • the waveform (c) is a signal binarized by the binarization circuit 32 at the comparison level h shown in the waveform (b).
  • Waveform (d) shows a waveform obtained by subtracting the binarized signal of waveform (c) set to an appropriate level from the difference signal shown in waveform (a).
  • the phase and width of the residual signal component contained in waveform (a) and the binary signal of waveform (c) match, and the amplitude of the binary signal becomes the residual signal on the LPP signal side in waveform (a). If it is greater than the maximum value of the components, all residual signal components in waveform (d) will be less than the envelope on the base side in the case of potato power irradiation.
  • This subtraction processing corresponds to the operation of the residual component removing circuit 18, but is actually performed by digital processing.
  • the output signal obtained by latching the binarized signal of the waveform (c) by the latch circuit 33 is adjusted in amplitude by the control signal generation circuit 34 based on the output signal of the amplitude detection circuit 12, and the residual component removal circuit It supplies to 18 and performs a subtraction process.
  • the LPP signal Lb located between the recording signals (space portion) is not affected. Also, the LPP signal La above the recording signal (marked portion) is subtracted by the binary signal level, but generally the level required for detection remains.
  • Waveform (e) shows the case where the binarized signal period is replaced by the reference level signal when the signal of the subtraction result shown in waveform (d) exceeds a predetermined level (in the negative direction).
  • the differential balance and the distribution of the gain are optimized for the pebble detection, and the analog circuit added to detect the land pre-pits is added. Only the amplification circuit 30, the LPF 31 and the binarization circuit 32 are provided.
  • the differential balance for detecting the LPP signal is adjusted so that the amplitude of the high-frequency signal component near the recording position of the LPP address signal becomes equal even during reproduction. However, this adjustment position is different from the adjustment position at the time of recording.
  • the relationship between the mark and the space is reversed due to the relationship between the reflectivity. That is, since the reflectance of the mark portion is smaller, the land pre-pit signal in the mark portion is small and the land pre-pit signal in the space portion is large. However, since the magnitude relationship between the reproduced signal and the land pre-pit signal is the same as that at the time of recording, there is no need to change the circuit configuration.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the optical disc device according to the second embodiment.
  • the same components as those of the optical disc device according to the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
  • the optical disc device of the present embodiment is different from the first embodiment in that the optical disc device of the present embodiment does not have a circuit from the addition amplification circuit 30 to the latch circuit 33 in FIG. Therefore, the configuration of block D2 that mainly performs digital processing is different from the configuration in FIG.
  • a specific difference is that the recording is performed based on the signal supplied to the control signal generation circuit 34 A via the recording / reproduction switching circuit 35 instead of the timing signal output from the latch circuit 33 in the first embodiment. Obtaining the timing signal. For this reason, the recording / reproduction switching circuit 35 The recording signal output from the modulation circuit 25 and the reproduction signal output from the reproduction signal detection circuit 16 at the time of reproduction are switched and supplied to the control signal generation circuit 34A.
  • the control signal generation circuit 34A detects a recording timing signal indicating the recording timing in the waveform of the recording signal or the reproduction signal.
  • the recording timing signal is a signal corresponding to a period during which a residual signal component is generated, similarly to the output of the binarization circuit 32 in FIG.
  • the control signal generation circuit 34A generates a control signal for removing a residual signal component using the recording timing signal. Except for using the recording timing signal, the basic configuration and operation of the control signal generation circuit 34 A can be configured similarly to the control signal generation circuit 34 in the first embodiment.
  • control signal generation circuit 34A uses the digitally converted difference signal and the recording timing signal supplied from the HPF 11 to perform the recording timing signal and the It is desirable to have an optimal timing detection circuit that performs phase adjustment of the residual signal component in the signal.
  • Fig. 4 shows an example of the optimal timing detection circuit.
  • This circuit has an absolute value circuit 40 and a shift circuit 41 as input units.
  • a recording timing signal is input to the shift circuit 41.
  • the recording timing signal that has passed through the shift circuit 41 sequentially passes through the two delay circuits 42 and 43, and as a result, three consecutive recording timing signals a, b, and c are obtained.
  • the recording timing signals a, b, and c are supplied as gate signals of three gate circuits 44, 45, and 46, respectively.
  • the absolute value circuit 40 receives a cobble detection differential signal output from the HPF 11.
  • the pebble detection differential signal is processed by the absolute value circuit 40 and then supplied to the gate circuits 44, 45, and 46.
  • Subtractor 4 7 The outputs of the gate circuits 44 and 45 are input, and the output signal of the subtracter 47 is processed by the integrator 48 and the overflow detector 49.
  • the outputs of the gate circuits 45 and 46 are input to the subtractor 50, and the output signal of the subtractor 50 is processed by the integrator 51 and the overflow detector 52.
  • the differential signal extracted by the timing signal a when the differential signal extracted by the timing signal a is the largest, a_b is positive, and the differential signal detected by the timing signal c is positive. Is the largest when c-b is positive, and when the cobble detection differential signal extracted by the timing signal b is the largest, both are negative. That is, when the timing signal b is optimal, the outputs of the integrators 48 and 51 both change in the negative direction, and when the timing signal b is not optimal, either one changes in the positive direction. Therefore, the shift circuit 41 is changed when the output of one of the integrators 48, 51 becomes a certain value or more, and the extracted differential detection differential signal is larger than that obtained by the timing signal b. If the timing signal is changed to the timing signal b, the timing signal b approaches the optimal timing. By repeating this, the timing signal b becomes the optimal timing.
  • the integrators 48 and 51 are limited to an appropriate number of bits and an overflow detection is provided in the positive direction and a limiter is provided in the negative direction, the control of the shift circuit 41 based on the overflow detection will be performed. I can do it.
  • the timing signal b is at the optimal timing, the outputs of the integrators 48 and 51 are always near the limiter value in the negative direction, so that the detection is stable and affected by slight fluctuations. Disappears.
  • the optimum timing detection circuit is capable of controlling the timing of the recording timing signal in units of clocks within a range that covers the timing variation of the recording timing signal with respect to the digital signal-converted differential detection signal. Produces the respective timing Compare the residual signal level in the differential detection signal converted to the digital signal corresponding to the digital signal, and select the timing signal having the largest residual signal level.
  • Factors that affect the timing of the approximate residual signal include the delay difference in the analog circuit and the time difference between the AZD converter and the latch circuit.
  • the difference signal and the sum signal are relatively matched, and the delay time after the A / D converter can be corrected. In this case, it is impossible to fit the delay difference within one clock. Absent. However, when a binary signal is latched by a clock, in principle, an error of one clock always occurs stochastically.
  • the optimum timing is detected by comparing the accumulated value of the absolute value of the difference signal in the recording timing signal pulse section as described above.
  • the difference signal contains a wobble signal, a land pre-pit signal, and noise, but the residual signal component is the largest, so that the phase of the residual signal component matches the recording timing signal, and all the residual signal components are extracted.
  • the largest output is obtained for the accumulated value of the absolute values. Since the residual signal component can be positive or negative, the square of the sum of squares is used exactly as in the case of noise detection, but sufficient performance can be obtained by simply using the absolute value.
  • the differential balance and the gain distribution are optimized for the pebble detection, and the land pre-pit is detected. No additional analog circuit is required.
  • the optical disc device according to the third embodiment will be described with reference to the waveform diagram of FIG.
  • the configuration of the optical disk device according to the present embodiment is basically the same as that of the optical disk device according to the first embodiment shown in FIG. 1 or the second embodiment shown in FIG.
  • This embodiment is different from the above-described embodiment in that the control signal generation circuit 34 (34A) in FIG. 1 (FIG. 3) is configured to perform the following operation.
  • the optical disc device of the present embodiment is configured such that the control signal generation circuit 34 (34A) of FIG. 1 (FIG. 3) has an approximate residual signal generation circuit.
  • the approximate residual signal generation circuit has a table in which correspondence data between the recording timing signal and the amplitude is recorded, and generates an approximate residual signal based on the recording timing signal using the correspondence data.
  • the approximate residual signal is a signal whose recording timing signal is approximated to a signal waveform limited to the same band as the output signal of the wobble detection differential amplifier 8.
  • the two signals obtained by optimizing the outputs from the tracking detectors A and B for the wobbles detection by the wobbles detection balance adjustment circuit 6 are defined as va and vb.
  • the difference signal at this time is (va-vb).
  • the optimum balance for detecting LPP is obtained by subtracting the signal obtained by multiplying the sum signal by an appropriate coefficient from the optimum difference signal for detecting the pebbles.
  • the amplitude of the LPP signal detected in the difference signal is greatly affected, and the imbalance in the recording signal level detected by the detector increases. . That is, a large amplitude LPP signal is generated in the difference signal.
  • the LPP signal is detected at the same level as when there is no recording signal.
  • the reason that it was difficult to detect the LPP signal was that when the timing of the recording signal and the LPP signal did not overlap, the unbalance component of the surrounding recording signal was larger than the detected LPP signal component, and Since the bands of these two signals were almost the same, it was impossible to detect them as they were.
  • the optimum lower limit of the value of k is a value that makes the largest one of the residual signal components of the recording signal having the same polarity as the LPP signal zero.
  • the upper limit is the level where the LPP signal becomes extremely small by reducing the sum signal in the part where the LPP signal and the recording signal overlap, and the LPP signal cannot be detected due to noise other than the residual signal component. For example, if the LPP signal component is twice as large as the residual signal component, subtracting the same level as the residual signal component yields L The PP signal is halved, but the residual signal component is zero. The noise other than the residual signal component at this time is much smaller than this level, so there is no problem in LPP detection.
  • a method of subtracting the sum signal from the difference signal is used, and a binary signal is used as the sum signal. Since the amplitude does not require precision, not only the sum signal is directly binarized, but also a modulation signal for generating a laser drive waveform during recording, and a reproduction signal during reproduction. It is also possible to use.
  • the cobble detection balance adjustment circuit 6 has three functions. The first function is to keep the amplitude balance between the detection signals from the tracking detectors A and B at the optimum balance for the detection of a pebble. The second function is to maintain a constant ratio between the level of the wobbled signal component included in the output signal of the wobbled detection differential amplification circuit 8, the level of the unbalanced residual signal of the recording / playback signal, and the level of the LPP signal, This is a function that enables efficient digital and digital detection on the digital processing side. The third function is a function that operates based on the presence / absence of a recording signal detected by the reproduction signal detection circuit 15 and operates as a fixed gain amplifier in an unrecorded track portion.
  • the level of the approximate residual signal is obtained by detecting the maximum value of the residual signal component having the same polarity as the LPP signal component in the difference signal.
  • the target level can be used instead.
  • FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the relationship between the write stellar register in a typical recording mode and the signal level of the approximate residual signal.
  • Waveform (a) is a recording signal of 8T width and 3T width
  • waveform (b) is a laser single emission waveform at 1 ⁇ speed recording
  • waveform (c) is an approximate residual signal waveform at that time.
  • the waveform (d) is the laser emission waveform at 4 ⁇ speed recording
  • the waveform (e) is the approximate residual signal waveform at that time.
  • Both waveforms (c) and (e) show the amplitude waveforms when ternary approximation is performed. Generally, overshoot is seen in the rising portion, so that the level of the rising portion is increased. In addition, since the bandwidth tends to be widened due to the limitation of the band, the width of the approximate signal is widened as shown by the broken line.
  • a period during which the light emission level is zero is provided after the recording pulse as a cooling pulse. This is where noise and differential baluns Since the offset is only due to the offset, it is effective to increase the width according to the standard adopted by the optical disk device so as to remove unnecessary components in this portion.
  • the polarity of the residual signal component and the polarity of the approximate residual signal are in phase around the land prepit side of the wobble signal, and are opposite phases on the peak side without the land prepit. Therefore, when the approximate residual signal is subtracted from the difference signal having the residual signal component, it is canceled on the in-phase side and added on the opposite-phase side, and shows a large value on the opposite-phase side. In most cases, there is no problem in detecting the land pre-pits. However, when passing through the low-pass filter 19, the level of the land pre-pits becomes large when the vicinity of the land pre-pits swings largely in the opposite phase. Affected, detection rate may decrease. For this reason, the period of the output waveform from the residual component removing circuit 18 that is in phase opposite to that of the land prepit may be limited by a value near or near zero. Also, the residual signal component having the opposite phase may be output as it is without subtraction.
  • the signal is compressed toward the zero (reference level) direction (replaced by the reference level), except for those that exceed a certain level, according to the approximate residual signal (which may be binary). May be.
  • the difference signal is replaced with the reference level to detect the land pre-pit signal buried in the residual signal, and at the same time, based on the level higher than the residual signal in the difference signal Alternatively, the amplified land pre-pit signal may be detected.
  • the above description refers to the case where the difference signal is converted to a digital signal and processed. However, the sum signal is binarized, the difference signal is replaced with the reference level according to the binarized signal, and the land pre-pit signal buried in the residual signal can be detected purely by analog processing. (See e)).
  • the modulation signal and the differential amplifier circuit for detecting the LPP address are shared, and the difference signal output from the differential amplifier circuit is converted into a digital signal.
  • the amplitude balance between the two detection signals by the tracking detectors A and B input to the differential amplifier circuit is Even after optimization, based on the binarized signal of the sum signal of the two detection signals, it is possible to remove the residual signal component that interferes with the detection of the LPP address remaining in the difference signal with a simple circuit configuration. I can do it.
  • the tracking detector 5 may have a structure divided into not only two tracking detectors A and B but also a larger number (for example, four or six) of detectors.
  • the sum of a plurality of detectors divided by the dividing line along the track may be treated as the two tracking detectors A and B described above. That is, the differential signal is the difference between the average value of the output from the detector located on one side of the dividing line and the average value of the output from the detector located on the other side.
  • Industrial potential According to the present invention, it is possible to provide an optical disk device capable of detecting a wobble signal and an LPP signal with a simple configuration.

Landscapes

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Description

明 細 書 光ディスク装置 技術分野
本発明は、 デジタル光ディスクに対して、 信号の記録あるいは再生を 行うための光ディスク装置に関する。 背景技術
情報の記録/再生を行う光ディスクの一つのフォーマツトとして、 D VD— RZRWが用いられている。 この D VD— RZRWフォーマツト の第 1の特徴は、 DVD— ROMフォーマットとの互換性を高めるため に、 アドレス情報が、 光ディスクの案内溝 （グループとも呼ぶ） の間隙 部のランドに形成されることである。このァドレスは、 「ランドプリピッ トアドレス」 または 「LP Pアドレス」 と称される。
第 2の特徴は、 案内溝が一定の周期で半径方向に揺動されゥォブルが 形成されていることである。 ゥォブルに基づいて得られるゥォブル信号 は、 情報の記録および再生を行うクロックを生成するためのリファレン ス信号として利用される。
このようなフォ一マツトについて、図 6を参照して説明する。図 6は、 光ディスクの溝形状を模式的に示した図であり、 情報がマークとして記 録される領域であるトラックが、グループ 1 0 1により形成されている。 各ダル一ブ 1 0 1の間には、 ランド 1 02が形成されている。 グループ 1 0 1には記録マーク 1 03が形成され、 ランド 1 02上にはランドプ リピット 1 04が形成されている。 図示されるように、 グループ 1 0 1 は、 横方向すなわち光ディスクの半径方向にうねって、 ゥォブルを形成 している。 D V D— Rディスクや D V D— RWディスクにおいては、 ゥ ォブル周期は記録クロック周期の 1 8 6倍である。 また、 ランドプリピ ット 1 0 4は、 アドレス情報がエンコードされているほか、 ディスク上 の正確な位置を検出するために用いられる。
図 6には、 トラッキングディテクタ 1 0 5が示されている。 トラツキ ングディテクタ 1 0 5は、 光ヘッド （図示せず） の要素の一部として設 けられ、 光ディスクによって反射されたレーザ光を検出して、 グループ 1 0 1にレーザ光を追従させるためのトラッキングサーポ用信号を生成 する。 図 6には、 トラッキングディテクタ 1 0 5が、 トラックに沿った 方向 （トラック方向） の分割線 1 0 6によって、 2つのトラッキングデ ィテクタ Aおよび Bに分割されている様子が示される。 換言すれば、 ト ラッキングディテクタ Aおよび Bは、 光ディスクの半径方向に並んで配 置されている。 トラッキングディテクタ Aおよび Bは、 光ディスクによ つて反射されたレーザ光の光量をそれぞれ検出する。
トラッキングディテクタ 1 0 5による検出信号は、 トラッキングサ一 ポ用の信号だけでなく、 他の信号の検出にも用いられる。 L P Pァドレ ス情報は、 トラッキングディテクタ 1 0 5からの複数の光量信号の差を とった差動信号に基づいて検出される。また、記録/再生された情報は、 複数の光量信号の和をとつた加算信号に基づいて検出される。 ァドレス 情報の検出と同様に、 ゥォブル信号も、 複数の光量信号の差をとつた差 動信号に基づいて検出される。 図 6には、 ゥォブル検出及び L P Pアド レス検出のために、 ディテクタ Aおよび Bの出力が、 所定の処理を施さ れた後、 ゥォブル検出用差動増幅器 1 0 7及び L P P検出差動増幅器 1 0 8に入力され、 その差を表す差動信号にそれぞれ変換されることが示 されている。
図 6に示すように、 従来の光ディスク装置では、 ゥォブル検出用差動 増幅器 1 07と、 L P P検出差動増幅器 1 08とを別個に設けていた（例 えば、 特開 2002— 2 1 6363号公報参照。）。 その理由は、 以下の とおりである。
D VD— R/RWのフォ一マットでは、 上述のように、 情報を記録す るための案内溝がゥォブルを設けて形成されている。 局所的にみれば、 光へッドの位置は、 卜ラックに対して一定の周波数でトラック中心から 変位する。 したがって、 情報記録時においては、 2個のトラッキングデ ィテク夕 A、 Bに入射する光量にアンバランスを生じ、 記録信号がアド レス信号へ混入する。
図 7の波形 （a) 〜 （d) は、 光ディスク装置による記録時の各部波 形を示す。 波形 （a) および（b) は、 各々トラッキングディテクタ A、 Bの出力信号波形を示す。 トラッキングディテクタ A、 Bは、 同一の光 スポットが反射された光を検出するので、 その出力は、 一方の光量が増 加すれば他方の光量が減少するという関係になる。 また、 検出レベルは 異なるが、 トラッキングディテクタ A、 Bのいずれも、 ランドプリピッ ト 104を検出する。
図 7では、 実線で示される記録信号成分 S、 破線のエンベロープで示 されるゥォブル信号成分 W、 ？？信号 &、 L bが強調して描かれて いる。 記録信号成分 Sは、 波形 （a) と （b) では同相である。 ゥォブ ル信号成分 Wは、 波形 （a) と （b) では逆相である。 ？？信号し &、 Lbは、 ゥォブル信号成分 Wを示すエンベロープの、 左右のピークに位 置する。 左側ピークでは、 記録信号が LP Pの上に照射された場合 （ピ ークパワー照射） の L P P信号 L aが示され、 右側ピークでは、 LP P が記録信号の照射の谷間に入った場合 （ボトムパヮ一照射） の LPP信 号 Lbが示される。 また、 波形 （a) における左側の L P P信号 L aの 位置では、 出力信号はエンベロープより大きくなるが、 波形 （b) にお ける左側の LPP信号 L aの位置では、 出力信号はエンベロープより小 さくなる。 右側ピークにおいては、 ボトムパワーによる光量に基づいた L P P信号 L bの成分が、 下側エンベロープ上においては逆相で検出さ れる。
図 7の波形 （c)、 (d) はいずれも、 波形 （a) から波形 （b) の信 号を減算した差信号の波形を示す。 波形 （c) は、 図 6におけるゥォブ ル検出用差動増幅器 1 07の出力であって、 波形 （a) と （b) におけ る記録信号成分 Sの平均値が等しい場合に対応する。 波形 （d) は、 L PP検出差動増幅器 1 08の出力であって、 波形 （a) と （b) におけ る L P Pが存在するゥォブル信号ピーク付近の記録信号成分 Sが等しい 場合に対応する。いずれの場合も、記録信号成分 Sのアンバランス量は、 原理的にゥォブル信号周期で変動する。
波形 （c) では、 記録信号成分 Sの残留成分 （以下残留信号成分と記 す） が、 差信号の平均値付近で最小となり、 ？？信号 &、 L bが存 在するゥォブル信号ピーク付近では最大、 ゥォブル信号逆相付近では負 方向に最大となる。 波形 （d) では、 残留信号成分は、 ゥォブル信号に おける LP P信号 L a、 L bが存在するピーク付近では最小となり、 そ の逆相付近では負方向に最大、 平均値付近では波形 （c) の負のピーク 値にほぼ等しい。
左側の LP P信号 L aは、 波形 （a) から （b) を減算する際の両信 号のレベルのバランスを適当に設定することにより、 波形 （c)、 (d) のいずれにおいても検出可能である。 一方、 右側の LP P信号 L bは、 波形 （c) の場合には、 L PP信号が残留信号成分の中に埋もれてしま つて、 検出できない。
以上のとおり、 平均光量が 2つのトラッキングディテクタ A、 Bに等 しく入射されるように差動バランスを調整すると、 図 7の波形 （c) に 示したように、 差動出力の振幅の中心を利用すればゥォブル信号を正確 に検出することができる。 しかし、 波形 （c ) においては、 L P P信号 L bについては、ランドプリピットを検出することが困難な場合がある。 その理由は、 ランドプリピットは、 ゥォブル処理のため光ヘッドが相対 的にオフトラックした位置に記録されているので、 その記録位置におい て記録信号の混入が最大となり、 ボトムパワー照射の場合は、 L P P信 号が残留信号成分の中に埋もれてしまうからである。 そこで、 ランドプ リピットの記録位置において記録信号の振幅を検出し、 その位置におい て、 トラッキングディテクタ A、 Bの差動バランス出力が等しくなるよ うに調整すれば、 図 7の波形 （d ) に示したように、 ランドプリピット の記録位置において記録信号成分の混入量を最小に調整することができ る。 その結果、 ランドプリピットの検出率を高めることができる。
伹し、 図 7の波形 （d ) のように調整された差動バランス出力では、 2値化後のゥォブル信号においてジッターが増加し、 ゥォブル信号の 2 値化に対しては適切ではない。 ゥォブル信号の 2値化は、 バンドパスフ ィルターを通過した後のゥォブル信号に対して、 一定のスライスレベル によって 2値化する方法、 または 2値化した後の信号のデューティ一比 が 5 0 %になるようなデューティーフィードバックスライス法を採用す る方法が一般的である。 しかしながら、 いずれの方法を採用しても、 バ ンドパスフィルタ一から出力された後のゥォブル信号の振幅の中心付近 において 2値化すると、 2値化後のゥォブル信号においてジッターが増 加する。 その理由は、 ランドプリピットの検出率を高めるように差動バ ランスを出力すると、 ランドプリピットの記録位置における記録信号成 分の混入は最小になるが、 ゥォブル信号のスライスレベル付近では逆に 記録信号成分の混入量が増えるからである。
以上の事情を考慮すると、 ゥォブルを検出するための差動バランス調 整とランドプリピットを検出するための差動バランス調整とは、 最適な 調整ポイントが異なることが判る。 従って、 特開 2 0 0 2— 2 1 6 3 6 3号公報に記載された従来例では、 2つのトラッキングディテクタ A、 Bの出力に対して、 ゥォブル検出のために調整するゥォブル検出バラン ス調整回路と、 ランドプリピットを検出するために調整する L P P検出 バランス調整回路とを別個に設けている。 その結果、 2つのバランス調 整回路の出力の差動信号を出力するために、 2つの差動増幅器、 すなわ ち、 ゥォブル検出用差動増幅器 1 0 7と L P P検出差動増幅器 1 0 8と を別個に設けている。 このように構成することにより、 ゥォブル信号お よびランドプリピッ卜の双方を正確に検出することができる。
以上のように、 従来の光ディスク装置では、 ゥォブル検出用と L P P 検出用に 2個のバランス調整回路、 及び差動増幅回路を必要とする。 ァ ナログ回路は、 回路規模が大きくなると消費電力が大きくなり、 回路ォ フセットゃ温度特性による動作の不安定さが発生し、 そのための対策回 路を必要とする。 このため、 S ZNが悪くなり、 種々のパターンを有す る信号の微妙な検出には不利である。 しかしながら、 このようなアナ口 グ回路による処理を、 そのままデジタル処理で行おうとすると、 2個の 高速高精度なアナログ ·デジタル変換器が必要になる。 高速高精度なァ ナログ ·デジタル変換器は回路の微細化、 高速化が進んだ現在でも、 他 のアナログ回路やデジタル演算回路に比べて相対的に回路規模および消 費電力が大きい。 従って、 高速高精度な A D変換器の使用は、 必要最小 限に限ることが望ましい。 発明の開示
本発明の目的は、 ゥォブル信号と L P P信号とを簡略な構成によって 検出することができる光ディスク装置を提供することである。 本発明の光ディスク装置は、 情報が記録されるとともに所定周期のゥ ォブルが形成されたトラックと、 前記卜ラックの間に形成され、 位置を 特定するアドレス情報が記録されたトラック間隙部とを有する光デイス クから、 前記ァドレス情報とゥォブル情報とを含む所定の情報を読み出 すように構成される。
上記課題を解決するために、本発明の第 1の構成の光ディスク装置は、 前記卜ラックの長手方向に沿った分割線の両側に配置された第 1および 第 2のディテク夕により、 前記光ディスクに照射されたレ一ザの反射光 に基づいて第 1および第 2の検出信号をそれぞれ検出するトラッキング ディテクタを有する光ヘッドと、 前記第 1の検出信号と前記第 2の検出 信号とを受け取り、 前記第 1の検出信号の信号レベルと前記第 2の検出 信号の信号レベルとが互いに等しくなるように調整して、 各前記検出信 号を出力するゥォブル検出バランス調整回路と、 前記ゥォブル検出バラ ンス調整回路によって信号レベルが調整された前記第 1の検出信号と前 記第 2の検出信号の差であるゥォブル検出差動信号を生成するゥォプル 検出差動回路と、 前記ゥォブル検出差動回路によって生成されたゥォブ ル検出差動信号をデジタル信号に変換するアナログ ·デジタル変換回路 と、 前記アナログ ·デジタル変換回路によってデジタル信号に変換され たゥォブル検出差動信号に基づいてゥォブル信号を検出するゥォブル信 号検出回路と、 前記ゥォブル検出パランス調整回路によって信号レベル が調整された前記第 1の検出信号と前記第 2の検出信号の和である和信 号を生成する加算演算回路と、 前記加算演算回路によって生成された前 記和信号を所定のレベルの信号と比較して 2値化信号に変換する 2値化 回路と、 前記 2値化回路の出力信号を前記アナログ ·デジタル変換回路 の変換クロックまたはその整数倍の周波数を有するクロックでラッチし て記録タイミング信号に変換するラツチ回路と、 前記ラッチ回路の出力 信号である記録タイミング信号、 およびデジタル信号に変換された前記 ゥォブル検出差動信号に基づいて、 前記ゥォブル検出差動信号中に含ま れる記録信号の残留成分である残留信号成分を除去するための制御信号 を生成する制御信号生成回路と、 前記制御信号生成回路から供給される 前記制御信号に基づき、 デジタル信号に変換された前記ゥォブル検出差 動信号中に含まれる前記残留信号成分を除去してランドプリピット検出 信号を抽出する残留成分除去回路と、 前記残留成分除去回路から出力さ れる前記ランドプリピット検出信号に基づいて、 前記ァドレス情報を検 出するァドレス検出回路とを備える。
本発明の第 2の構成の光ディスク装置は、 前記トラックの長手方向に 沿った分割線の両側に配置された第 1および第 2のディテクタにより、 前記光ディスクに照射されたレーザの反射光に基づいて第 1および第 2 の検出信号をそれぞれ検出するトラッキングディテクタを有する光へッ ドと、 前記卜ラックへ情報を記録するための記録信号を生成する記録信 号生成回路と、前記記録信号生成回路が出力する前記記録信号に基づき、 前記光へッドのレーザ一を駆動するレーザ駆動回路と、 前記トラックに 記録された記録信号を検出して再生信号を出力する再生信号生成回路と、 前記第 1の検出信号と前記第 2の検出信号とを受け取り、 前記第 1の検 出信号の信号レベルと前記第 2の検出信号の信号レベルとが互いに等し くなるように調整して、 各前記検出信号を出力するゥォブル検出バラン ス調整回路と、 前記ゥォブル検出バランス調整回路によって信号レベル が調整された前記第 1の検出信号と前記第 2の検出信号の差であるゥォ ブル検出差動信号を生成するゥォブル検出差動回路と、 前記ゥォブル検 出差動回路によって生成されたゥォブル検出差動信号をデジタル信号に 変換するアナログ ·デジタル変換回路と、 前記アナログ 'デジタル変換 回路によってデジタル信号に変換されたゥォブル検出差動信号に基づい てゥォブル信号を検出するゥォブル信号検出回路と、 前記記録信号生成 回路及び前記再生信号生成回路の少なくとも一方の出力信号に基づいて 得られる記録タイミング信号、 およびデジタル信号に変換された前記ゥ ォブル検出差動信号に基づいて、 前記ゥォブル検出差動信号中に含まれ る記録信号の残留成分である残留信号成分を除去するための制御信号を 生成する制御信号生成回路と、 前記制御信号生成回路から供給される前 記制御信号に基づき、 デジタル信号に変換された前記ゥォブル検出差動 信号中に含まれる前記残留信号成分を除去してランドプリピット検出信 号を抽出する残留成分除去回路と、 前記残留成分除去回路から出力され る前記ランドプリピット検出信号に基づいて、 前記アドレス情報を検出 するアドレス検出回路とを備える。 図面の簡単な説明
図 1は、 実施の形態 1における光ディスク装置の構成を示すプロック 図である。
図 2は、 同光ディスク装置の動作を説明する波形図である。
図 3は、 実施の形態 2における光ディスク装置の構成を示すプロック 図である。
図 4は、 同光ディスク装置に設けられた最適タイミング検出回路の構 成を示すブロック図である。
図 5は、 実施の形態 3における光ディスク装置の動作を説明するため の波形図である。
図 6は、 光ディスクの溝形状及びトラッキングディテクタを模式的に 示した平面図である。
図 7は、 従来の光ディスク装置の動作を示す波形図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の光ディスク装置によれば、 ゥォブル検出バランス調整回路と ゥォブル検出差動回路をそれぞれ 1個のみ用いて、 ゥォブル信号と L P P信号の検出に対してそれぞれ最適な条件を得ることができる。 従って ゥォブル信号と L P P信号を簡略な構成によって検出することが可能で ある。
本発明の光ディスク装置において、 デジタル信号に変換された前記ゥ ォブル検出差動信号に含まれるゥォブル信号と、前記和信号、記録信号、 または再生信号と相関を有する残留信号成分の混合信号の振幅を検出す る振幅検出回路を更に備え、 前記ゥォブル検出バランス調整回路は、 前 記第 1の検出信号のレベルを可変する第 1のゲイン可変増幅器と、 前記 第 2の検出信号のレベルを可変する第 2のゲイン可変増幅器とを備え、 前記ゥォブル検出バランス調整回路は、 前記第 1の検出信号のレベルと 前記第 2の検出信号のレベルとが等しくなるように、 前記第 1のゲイン 可変増幅器のゲインと前記第 2のゲイン可変増幅器のゲインを調整する 第 1の機能と、 前記振幅検出回路の出力に基づき前記混合信号が前記ァ ナログデジタル変換回路に所定のレベルで入力されるように前記第 1の ゲイン可変増幅器と前記第 2のゲイン可変増幅器のゲインを調整する第 2の機能と、 前記記録信号が記録されていない卜ラックを再生するとき は、 前記第 1のゲイン可変増幅器と前記第 2のゲイン可変増幅器のゲイ ンを一定にする第 3の機能とを有する構成とすることができる。
また、 前記制御信号生成回路は、 前記制御信号として前記残留信号成 分に近似する近似残留信号を生成し、 前記残留成分除去回路は、 前記ラ ンドプリピットと同極性の前記残留信号成分に対して、 前記近似残留信 号を減算する処理を行う構成とすることができる。
この構成において、 好ましくは、 前記近似残留信号は、 当該光デイス ク装置が採用しているライトストラテジーに基づく記録信号波形が、 当 該光ディスク装置の記録再生及び信号処理系を通過した後の前記ゥォブ ル検出差動信号に近似させて作成された信号である。
また上記の構成において、 前記制御信号生成回路は、 前記制御信号と して前記残留信号成分に近似する近似残留信号を生成し、 前記近似残留 信号の振幅を前記振幅検出回路の出力に基づき設定し、 前記残留成分除 去回路は、 前記ランドプリピットと同極性の残留信号成分に対して、 前 記近似残留信号を減算する処理を行う構成とすることができる。
また、 上記の構成において、 前記残留成分除去回路による減算結果の 波形が、 所定レベルを越える部分を有する時、 前記所定レベルを越えた 部分を基準レベル信号で置き換える構成とすることができる。
また、 前記残留成分除去回路は、 記録タイミング信号に対応する期間 において、 デジタル信号に変換された前記ゥォブル検出差動信号に含ま れる前記残留信号成分を基準レベル信号に置き換える構成とすることが できる。
また、 前記基準レベル信号が、 デジタル信号に変換された前記ゥォブ ル検出差動信号における前記残留信号成分に該当しない部分の低域成分 に基づいて生成された信号である構成とすることができる。
また、 記録信号が検出される位置に前記ランドプリピット信号が位置 する期間については、 前記残留信号成分を除去する処理を施さない信号 を前記ランドプリピット検出信号とする構成とすることができる。 本発明の第 2の構成の光ディスク装置において、 前記制御信号生成回 路は、 前記記録タイミング信号のタイミングをクロック単位でずらした 複数の検査タイミング信号を生成し、 それぞれの前記検査夕イミング信 号に対応する期間における、 デジタル信号に変換された前記ゥォブル検 出差動信号中の前記残留信号成分のレベルを比較して、 前記残留信号成 分の絶対値レベルが最も大きい期間に対応する前記検査タイミング信号 を選択する最適タイミング検出回路を備え、 選択された前記検査タイミ ング信号を、 前記制御信号を生成するための前記記録タイミング信号と して用いる構成とすることができる。
この構成において、 前記最適タイミング検出回路は、 1つの前記検査 夕イミング信号を任意に選択して、 その検査タイミング信号に対応する 前記残留信号成分の絶対値レベルを、 その前後の前記検査タイミング信 号に対応する前記残留信号成分の絶対値レベルから減算した値をそれぞ れ累積加算し、 いずれかの累積値が所定の正レベルに達したとき、 達し た側の前記検査タイミング信号を選択して出力信号とするとともに、 そ の選択された検査タイミング信号に関して上記処理を繰り返す構成とす ることができる。
以下、 図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
(実施の形態 1 )
図 1は、 本発明の実施の形態 1における光ディスク装置の構成を示す ブロック図である。 2点鎖線によって囲まれたブロック D 1は、 主とし てデジタル処理によって信号を処理するブロックである。
光ディスク 1は、 ディスクモー夕 2により回転駆動され、 光ヘッド 3 によりレーザビームが照射されて、 反射光に基づき光量信号が検出され る。光ディスク 1としては、図 6に示したようなフォーマツトを有する、 例えば D V D— R / R Wディスクが用いられる。 光ヘッド 3は、 図示し ないが、 周知の構造のディテクタを有する。 ディテクタによって検出さ れた光量信号に基づいて、 サーポ信号/再生信号生成回路 4により、 フ オーカスエラ一信号、 トラッキングエラ一信号および再生信号が生成さ れる。 サーポ信号 再生信号生成回路 4からの出力信号に基づいて、 フ ォ一カス/トラッキング ( F o / T r ) 制御部 5は、 光ヘッド 3を光デ イスク 1に形成された案内溝に追従させるための制御を行う。
光ヘッド 3は、 ディテク夕の一部として、 図 6に示したような 2個の トラッキングディテクタ A、 Bを有し、 トラッキングディテクタ A、 B からの出力は、 ゥォブル検出バランス調整回路 6にも供給される。 ゥォ ブル検出バランス調整回路 6は、 2個のゲイン可変増幅器 6 a、 6 bを 有し、 トラッキングディテクタ A、 Bからの出力のゲインを各々調整す る。 ゲイン可変増幅器 6 a、 6 bの出力は、 ゥォブルバランス検出回路 7、 及びゥォブル検出差動増幅器 8に供給される。 ゥォブルバランス検 出回路 7は、 ゲイン可変増幅器 6 a、' 6 bの出力信号の信号バランスを 検出して、 ゲインバランスをゥォプル検出のために最適化する。 ゥォブ ル検出差動増幅器 8は、 ゲイン可変増幅器 6 a、 6 bからの 2つの出力 信号の差を取って、 差信号を出力する。
ゥォブル検出差動増幅器 8からの出力信号は、 ローパスフィルタ （L PF) 9により高域成分が遮断されて、 アナログ ·デジタル変換に適し た帯域に制限される。 帯域制限された差信号は、 アナログデジタル （A /D) 変換器 10によりデジタル信号に変換される。 デジタル信号に変 換された差信号は、 ハイパスフィルター （HPF) 1 1により、 AZD 変換に伴う DCオフセットが除去される。 HPF 1 1の出力は、 振幅検 出回路 1 2、 制御信号生成回路 34、 残留成分除去回路 1 8、 及びロー パスフィル夕一 （LP F) 1 3に供給される。
振幅検出回路 1 2は、 デジタル変換された差信号中のゥォブル信号成 分と、 記録再生信号のアンバランスによる残留信号成分との混合成分を 検出し、 LP P信号成分と所定の比率で A/D変換器 1 0に差信号が入 力されるように、 ゥォブル検出バランス調整回路 6のゲインを制御する ための信号を生成する。
LPF 1 3は、 HP F 1 1からの出力信号からゥォブル信号成分を抽 出する。 LP F 1 3からの出力信号に基づいて、 ゥォブル信号検出回路 14は、 2値化されたゥォブル信号を検出し、 記録再生 PLL回路 1 7 に供給する。
アナログデジタル変換器 1 5には、 サ一ポ信号/再生信号生成回路 4 からの出力信号である再生信号が供給され、 デジタル信号に変換する。 デジタル変換された再生信号に基づいて、 再生信号検出回路 16は、 ク ロック位相情報および再生信号の有無を検出する。 再生信号検出回路 1 6の出力は、 一方で、 記録再生 PLL回路 1 7に供給される。
. 記録再生 PLL回路 1 7は、 位相比較器、 ループフィルタおよび周波 数可変発振器等を有する。 記録再生 PLL回路 1 7は、 記録時において はゥォブル信号検出回路 14が出力するゥォブル信号のゥォブル位相情 報に基づき、 クロックをゥォブル信号に同期させ、 再生時においては再 生信号検出回路 16が出力する再生信号の再生信号位相情報に基づいて、 クロックを再生信号に同期させる。
残留成分除去回路 1 8は、 HPF 1 1の出力信号から、 LPP検出を 妨害する残留信号成分を除去する。そのための構成については後述する。 アンバランス成分が除去された残留成分除去回路 1 8からの出力信号に 基づいて、 低域成分抽出用ローパスフィルター （LP F) 1 9は、 LP P信号成分を抽出するために不要成分を除去する。 LPP 2値化回路 2 0は、 L P F 1 9からの出力信号を 2値化する。 LPP 2値化回路 20 からの出力信号と、 ゥォブル信号検出回路 14からの出力信号とに基づ いて、 L PPアドレス検出回路 2 1は、 ランドプリピットアドレス信号 を検出する。
復調回路 22は、 再生信号検出回路 1 6からの出力である再生信号デ 一夕に基づいて、 記録信号を復調する。 エラー訂正/付加回路 23は、 光ディスク装置に接続されるィンタ一フェースを通じて、 ユーザの記録 データに訂正符号を付加し、 また逆にデータ再生時には訂正符号に基づ いて、 復調回路 2 2から出力される復調デ一夕を訂正する。 従って、 復 調回路 2 2から出力される復調データは、 変復調制御回路 2 4に供給さ れ、 変復調制御回路 2 4は、 復調回路 2 2からのデータをエラー訂正 Z 付加回路 2 3に送る。 変復調制御回路 2 4は、 また、 エラ一訂正/付加 回路 2 3によりエラー訂正符号を付加されたデータを変調回路 2 5に送 り、 かつ変調回路 2 5及び復調回路 2 2の動作を制御する。
変調回路 2 5は、 訂正符号が付加されたユーザデータを変調する。 そ の変調回路 2 5からの出力信号に基づいて、 レーザ駆動波形生成回路 2 6はレーザを駆動するための駆動波形を生成し、 その駆動波形により、 レーザ駆動回路 2 7はレ一ザを駆動する。
ゲート信号生成回路 2 8は、 ゥォブル信号検出回路 1 4及び L P Pァ ドレス検出回路 2 1の出力信号に基づき、 デ一タを記録/再生するため に必要なタイミング信号を生成し、 各部に供給する。 C P U 2 9は、 こ のディスク装置を構成する各要素の動作を制御する。
ゲイン可変増幅器 6 a、 6 bからの 2つの出力信号は、 加算増幅回路 3 0にも供給される。 加算増幅回路 3 0は、 ゲイン可変増幅器 6 a、 6 bからの 2つの出力信号を加算して和信号を出力する。 ローパスフィル タ （L P F ) 3 1は、 和信号の高域成分を、 ローパスフィルタ 9の帯域 に概略等しく遮断して、 2値化に適した帯域に制限する。 2値化回路 3 2は、 和信号の有無のタイミングを検出して 2値化する。 ラッチ回路 3 3は、 2値化回路 3 2からの出力信号を、 アナログデジタル変換器 1 0 の A/D変換クロック、 またはその整数倍の周波数を有するクロックに よってラッチして、 デジタル処理に供給する。
制御信号生成回路 3 4は、 ラッチ回路 3 3及び振幅検出回路 1 2の出 力信号に基づいて、 残留成分除去回路 1 8においてハイパスフィルタ 1 1の出力信号から残留信号成分を除去するための制御信号を生成する。 すなわち制御信号は、 ラッチ回路 3 3から出力される残留信号成分に対 応するタイミング信号の振幅が、 振幅検出回路 1 2の出力信号に基づい て、 除去すべき残留信号成分の振幅の大きさに調整されたものである。 この構成の光ディスク装置における、 ゥォブル信号検出及び L P P信 号検出の動作につて、 以下に説明する。 光ヘッド 3に設けられたトラッ キングディテクタ A、 B (図 6参照） の出力は、 所定の処理を施された 後、 ゥォブル検出パランス調整回路 6に入力される。 入力信号はゲイン 可変増幅器 6 a、 6 bにより、 ゥォブルバランス検出回路 7からの信号 に基づきゲインバランスが調整され、 振幅検出回路 1 2の出力信号に基 づきゲインが調整された後、 ゥォブル検出差動増幅器 8で差信号に変換 される。
差信号は、 L P F 9により帯域制限がなされ、 アナログデジタル変換 器 1 0でデジタル信号に変換され、 さらに、 H P F 1 1、 L P F 1 3に より帯域制限がなされ、 ゥォブル信号検出回路 1 4で、 ゥォブル信号が 検出される。 また、 アナログデジタル変換器 1 0でデジタル信号に変換 された差信号は、 残留成分除去回路 1 8で残留信号成分が除去され、 さ らに、 L P F 1 9により帯域制限がなされた後、 L P P 2値化回路 2 0 により L P P信号が検出される。
次に、 制御信号生成回路 3 4からの制御信号により、 残留成分除去回 路 1 8において残留信号成分を除去する動作について、 図 2の波形図を 参照して説明する。
図 2の波形 （a ) は、 ゥォブル検出差動増幅器 8の出力であって、 ゲ イン可変増幅器 6 a、 6 bの出力の差信号であり、 図 7の波形 （c ) と 同様の波形を示す。 波形 （b ) は、 加算増幅回路 3 0の出力であって、 ゲイン可変増幅器 6 a、 6 bの出力の和信号を示す。 和信号は記録信号 であって、 ゥォブル信号、 LP P信号はキャンセルされ、 ノイズ等によ る若干の変動はあるものの振幅は安定している。 波形 （c) は、 2値化 回路 32により、 波形 （b) に示す比較レベル hで 2値化された信号で ある。
波形 （d) は、 波形 （a) に示される差信号から、 適当なレベルに設 定した波形 （c) の 2値化信号を減算した波形を示す。 波形 （a) に含 まれる残留信号成分と波形 （c) の 2値化信号の位相、 .幅が一致し、 2 値化信号の振幅が、 波形 （a) における LP P信号側の残留信号成分の 最大値以上であれば、 波形 （d) における残留信号成分はすべて、 ポト ムパワー照射の場合におけるベース側のエンベロープ以下となる。 この 減算処理は、 残留成分除去回路 18の動作に相当するが、 実際にはディ ジタル処理により行われる。 すなわち、 波形 （c) の 2値化信号をラッ チ回路 33によりラッチした出力信号を、 振幅検出回路 1 2の出力信号 に基づき制御信号生成回路 34により振幅を調整して、 残留成分除去回 路 18に供給し減算処理を行う。
波形 （d) に示す減算により、 記録信号の間 （スペース部分） に位置 する LP P信号 L bは、 影響を受けることはない。 また、 記録信号の上 (マーク部分） にある LPP信号 L aは、 2値化信号レベルだけ減算さ れるが、 一般的には検出に必要なレベルは残る。
波形 （e) は、 波形 （d) に示す減算結果の信号が所定レベルを超え る （負の向きに） 時、 2値化信号期間を基準レベル信号により置き換え た場合を示している。これについては、実施の形態 3において説明する。 以上のように、 本実施の形態の構成によれば、 差動バランスおよびゲ インの配分は、 ゥォブル検出に対して最適化され、 ランドプリピットを 検出するために追加されるアナログ回路は、 加算増幅回路 30、 LP F 3 1、 および 2値化回路 32のみである。 なお、 L P P信号を検出するための差動バランスは、 再生時において も、 L P Pアドレス信号の記録位置付近における高周波信号成分の振幅 が等しくなるように調整される。 しかし、 この調整位置は、 記録時にお ける調整位置とは異なる。 その理由は、 記録時においては、 光ヘッドの 光源であるレーザのパワーが高出力となり、 この変調光がディスクによ つて反射されて L P Pアドレス信号に混入するのに対して、 再生時にお いては、 ディスクのグループに記録されたマークが再生信号として混入 されるからである。
なお、 再生時においては、 反射率の関係から、 マークとスペースの関 係が逆になる。 すなわち、 マーク部分の方が反射率が小さいので、 マー ク部分にあるランドプリピット信号が小さく、 スペース部分にあるラン ドプリピット信号が大きく検出される。 しかし、 再生信号とランドプリ ピッ卜信号の大小関係は記録時と同じであるので、 回路構成に変更は不 要である。
(実施の形態 2 )
図 3は、 実施の形態 2における光ディスク装置の構成を示すプロック 図である。 図 1に示した実施の形態 1における光ディスク装置の構成要 素と同一の要素には、 同一の参照符号を付して説明の繰り返しを省略す る。 本実施の形態の光ディスク装置は、 図 1における加算増幅回路 3 0 からラッチ回路 3 3に至る回路を持たない点が、 実施の形態 1の場合と 相違する。 そのため、 主としてデジタル処理を行うブロック D 2の構成 が、 図 1の構成と相違する。
具体的な相違は、 実施の形態 1においてラッチ回路 3 3から出力され るタイミング信号の代わりに、 記録再生切換回路 3 5を介して制御信号 生成回路 3 4 Aに供給される信号に基づいて記録タイミング信号を得る ことである。 そのために、 記録再生切換回路 3 5は、 記録時においては 変調回路 2 5から出力される記録信号を、 再生時においては再生信号検 出回路 1 6から出力される再生信号を、 それぞれ切り換えて、 制御信号 生成回路 3 4 Aに供給する。
制御信号生成回路 3 4 Aは、 記録信号または再生信号の波形における 記録タイミングを示す記録タイミング信号を検出する。 記録タイミング 信号は、 図 1における 2値化回路 3 2の出力と同様に、 残留信号成分が 発生する期間に対応する信号である。 制御信号生成回路 3 4 Aは、 記録 タイミング信号を用いて、 残留信号成分を除去するための制御信号を生 成する。 記録タイミング信号を用いる以外は、 制御信号生成回路 3 4 A の基本的な構成および動作は、 実施の形態 1における制御信号生成回路 3 4と同様に構成することができる。
上記の構成により得られる記録タイミング信号を用いるに当たり、 制 御信号生成回路 3 4 Aは、 H P F 1 1から供給されるデジタル変換され た差信号及び記録タイミング信号を用いて、 記録タイミング信号と差信 号中の残留信号成分の位相合わせを行う最適タイミング検出回路を備え ることが望ましい。
最適タイミング検出回路の一例を、 図 4に示す。 この回路は、 入力部 として、 絶対値回路 4 0と、 シフト回路 4 1を有する。 シフト回路 4 1 には、 記録タイミング信号が入力される。 シフト回路 4 1を通過した記 録タイミング信号は、 2つの遅延回路 4 2、 4 3を順次通過し、 その結 果、 連続した 3つのタイミングの記録タイミング信号 a， b， cが得ら れる。 記録タイミング信号 a , b , cはそれぞれ、 3つのゲート回路 4 4、 4 5、 4 6のゲート信号として供給される。
絶対値回路 4 0には、 H P F 1 1の出力であるゥォブル検出差動信号 が入力される。 ゥォブル検出差動信号は、 絶対値回路 4 0により処理さ れた後、 ゲート回路 4 4、 4 5、 4 6に供給される。 減算器 4 7にはゲ —ト回路 4 4、 4 5の出力が入力され、 減算器 4 7の出力信号は、 積算 器 4 8、 及びォ一バーフロー検出器 4 9により処理される。 減算器 5 0 にはゲート回路 4 5、 4 6の出力が入力され、減算器 5 0の出力信号は、 積算器 5 1、 及びオーバーフロー検出器 5 2により処理される。
記録タイミング信号 a， b， cの中で、 タイミング信号 aにより抽出 されるゥォブル検出差動信号が一番大きいときは、 a _ bが正、 タイミ ング信号 cにより抽出されるゥォブル検出差動信号が一番大きい時は、 c一 bが正、 タイミング信号 bにより抽出されるゥォブル検出差動信号 が一番大きい時は両方とも負となる。 すなわち、 タイミング信号 bが最 適の時、 積算器 4 8、 5 1の出力は両方とも負方向に変化し、 タイミン グ信号 bが最適でない時.、 いずれかが正方向に変化する。 従って、 積算 器 4 8、 5 1のいずれか一方の出力が一定値以上になったときにシフト 回路 4 1を変化させて、 抽出されるゥォブル検出差動信号がタイミング 信号 bによる場合よりも大きいタイミング信号をタイミング信号 bにす れば、タイミング信号 bは最適タイミングに近づく。これを繰り返せば、 タイミング信号 bは最適タイミングとなる。
ここで、 積算器 4 8、 5 1を適当なビット数に制限し、 正方向にはォ —バーフロー検出、 負方向にはリミッタを設けると、 オーバーフロー検 出に基づくシフト回路 4 1の制御が出来る。 それにより、 タイミング信 号 bが最適タイミングの時は、 積算器 4 8、 5 1の出力は常に負方向の リミッタ値付近の値となるので、 検出が安定して、 少々の変動に影響さ れなくなる。
このように最適タイミング検出回路は、 デジタル信号に変換されたゥ ォブル検出差動信号に対する記録タイミング信号のタイミングばらつき をカバーする範囲において、 記録タイミング信号のタイミングをクロッ ク単位でずらした複数のタイミング信号を生成し、 それぞれのタイミン グ信号に対応するデジタル信号に変換されたゥォブル検出差動信号中の 残留信号レベルを比較して、 最も残留信号レベルが大きいタイミング信 号を選択する。
近似残留信号のタイミングに影響する要因としては、 アナログ回路部 の遅延差、 AZD変換器とラッチ回路との時間差が考えられる。 差信号 と和信号とはアナログ部では相対的に一致させ、 A/D変換器以降の遅 延時間は補正することができるので、 この場合は 1クロック以内の遅延 差に納めることは不可能ではない。 ただし、 2値信号をクロックによつ てラッチする場合は、 原理的に 1クロック分の誤差が確率的に必ず発生 する。
一方、 変調信号や再生信号を使用する場合は、 1クロック以上の遅延 差のばらつきが発生する可能性は大である。 特に記録時においては、 レ 一ザ一、 光学系および受光系等多くの系を通過するので、 ばらつきは大 さい。
この問題を解決するために、 1クロックを越える遅延差のばらつきに ついては、 上述のように、 記録タイミング信号パルス区間における差信 号の絶対値の累積値を比較することによって、 最適なタイミングを検出 し、 1ク口ック以下のタイミングずれに合わせ込むことが出来る。 差信 号中にはゥォブル信号、 ランドプリピット信号、 ノイズが含まれるが、 残留信号成分が最も大きいので、 残留信号成分と記録タイミング信号の 位相が一致して、 すべての残留信号成分が抽出されるとき、 絶対値の累 積値に最も大きな出力が得られる。 なお、 残留信号成分は正負いずれの 値も取るので、 ノイズ検出と同様、 正確には 2乗和の平方を用いるが、 簡易的に絶対値を用いても十分な性能が得られる。
以上のように本実施の形態の構成によれば、 差動バランスおよびゲイ ン配分はゥォブル検出に対して最適化され、 ランドプリピットを検出す るために追加されるアナログ回路は不要となる。
(実施の形態 3)
実施の形態 3における光ディスク装置について、 図 5の波形図を参照 して説明する。 本実施の形態における光ディスク装置の構成は、 基本的 には、 図 1に示した実施の形態 1、 あるいは図 3に示した実施の形態 2 における光ディスク装置と同様である。 本実施の形態では、 図 1 (図 3) の制御信号生成回路 34 (34 A) が、 以下の動作を行うように構成さ れる点が、 上述の実施の形態と相違する。
すなわち、 本実施の形態の光ディスク装置は、 図 1 (図 3) の制御信 号生成回路 34 (34 A) が、 近似残留信号生成回路を有するように構 成されたものである。 近似残留信号生成回路は、 記録タイミング信号と 振幅との対応デー夕を記録したテーブルを持ち、 その対応データを用い て、 記録タイミング信号に基づき、 近似残留信号を生成する。 近似残留 信号は、 記録タイミング信号がゥォブル検出差動増幅器 8の出力信号と 同帯域に制限された信号波形に近似させた信号である。
ここで、 近似残留信号の意味を説明するために、 まず、 図 2の波形図 に示された、 図 1 (図 3) の残留成分除去回路 1 8と、 制御信号生成回 路 34 (34 A) の機能について、 より詳細に説明する。
トラッキングディテク夕 Aおよび Bからの出力が、 ゥォブル検出バラ ンス調整回路 6によりゥォブル検出のために最適化された 2つの信号を v aと v bとする。 この時の差信号は、 （v a— v b) である。
次に、 L P P検出のために最適なバランスを、
( 1 - k) X V a、 及び
( 1 + k) X v b
とする。 その差信号は
(v a— v b) - k X (v a + v b) · · · ( 1 ) となる。
すなわち、 L P Pを検出するために最適なバランスは、 ゥォブルを検 出するために最適な差信号から、 和信号に適当な係数を乗じた信号を減 算することによって得られる。
ところで前述したように、 LPP信号と記録信号とが重なると、 差信 号の中に検出される LP P信号の振幅が大きな影響を受け、 ディテクタ によって検出される記録信号レベルのアンバランスが大きくなる。 すな わち、 差信号には大振幅の LP P信号が発生する。
一方、 記録信号と LP P信号とが重ならないときには、 LPP信号は 記録信号がないときと同じレベルで検出される。 LPP信号の検出を困 難にしていた原因は、 記録信号と LP P信号とのタイミングが重ならな いときに、 検出された L P P信号成分よりその周辺の記録信号のアンバ ランス成分が大きく、 しかもこの 2つの信号の帯域がほとんど一致して いるため、 そのままでは検出が不可能であったことである。
ここで、 L P P信号と記録信号とが重なっていないときに注目すると、 上述の式 （1) における定数 kの値を大きくしたとき、 記録信号部分は 逆極性方向にどんどん大きくなるが、 L P P信号はこの部分に存在しな いので、 LP P信号レベルは全く影響を受けない。 逆に、 LPP信号と 記録信号とが重なっているときは、 L P P信号成分は増幅されているの で、 和信号を引く割合が多少増大しても、 大勢に影響はない。
すなわち、 最適な kの値の下限値は、 LP P信号と同極性にある記録 信号の残留信号成分の最大のものをゼロにする値である。 上限値は、 L P P信号と記録信号とが重なった部分で、 和信号を減じることにより L P P信号が極端に小さくなり、 残留信号成分以外のノィズによって L P P信号の検出が不能となるレベルである。 例えば LP P信号成分が残留 信号成分の 2倍あるとき、 残留信号成分と同じレベルを減算すると、 L P P信号は半分になるが残留信号成分はゼロとなる。 この時の残留信号 成分以外のノイズは、 このレベルよりも遙かに小さいので L P P検出に おいては全く問題とならない。
ここで見方を変えると、 減じる和信号のレベルには、 高い精度は不要 である。 すなわち、 2値信号 （1ピット信号） に置き換えることも可能 である。 そして、 そのレベルを最大残留信号振幅に一致させるか、 また は若干大きくして全ての残留信号を除去する設定とすることも可能であ る。 この 2値信号を得る方法して、 和信号を使用する以外に、 記録再生 信号を使用する方法がある。 記録時の和信号はレーザー波形そのものに よって発生しているものであり、 2値信号の周期は、 記録時には変調信 号の周期に等しく、 再生時においては情報の再生信号を 2値化したもの の周期に等しい。
上述の実施の形態においては、和信号を差信号から減じる方式を用い、 和信号としては 2値化信号を使用する。 その振幅には精度が不要である 故、 和信号を直接 2値化したものだけでなく、 記録時においてはレーザ 一駆動波形を生成するための変調信号を使用し、 再生時においては再生 信号を使用することも可能である。
2値化信号を使用するために重要な技術は、 残留信号成分を除去する ために作成される近似残留信号のタイミングとレベルである。 近似残留 信号のレベルは、ゥォブル検出バランス調整回路 6によって決定される。 ここで、 ゥォブル検出バランス調整回路 6は、 3つの機能を有してい ることを注記する。 第 1番目の機能は、 トラッキングディテクタ A、 B からの検出信号の間の振幅バランスを、 ゥォブル検出のために最適なバ ランスに保つ機能である。 第 2番目の機能は、 ゥォブル検出差動増幅回 路 8の出力信号に含まれるゥォブル信号成分と、 記録再生信号のアンバ ランス残留信号レベルと、 L P P信号レベルとの比を一定に保って、 ゥ ォブル検出と L P P検出とをデジタル処理側で効率よく行える様にする 機能である。 第 3番目の機能は、 再生信号検出回路 1 5が検出した記録 信号の有無に基づいて動作し、 未記録トラックの部分では固定ゲインァ ンプとして動作する機能である。
近似残留信号のレベルは、 差信号中の L P P信号成分と同極性の残留 信号成分の最大値を検出することによって得られる。 ゥォブル検出バラ ンス調整回路 6によって振幅が一定になるように制御されている時は、 その目標レベルで代用することができる。
近似残留信号として、 上記レベルの 2値信号を使用することは可能で あるが、 周期の長い記録信号の一部と L P P信号とが重なる場合におい ては、 若干の検出率の悪化が見られる。 これに対して、 近似残留信号と して 3値信号、 または 4値信号を使用することによつて改善が可能とな る。 ちなみに、 特定の L P P信号の上に、 最も幅の広いパルスを配置す ることが規格で決められているので、 そのような対策は有用である。 図 5は、 代表的な記録モードにおけるライトステラレジ一と、 近似残 留信号の信号レベルの関係を説明するための波形図である。 波形 （a ) は、 8 T幅と 3 T幅の記録信号、 波形 （b ) は、 1倍速記録時のレーザ 一発光波形、波形（c ) は、 そのときの近似残留信号波形である。 また、 波形 （d ) は、 4倍速記録時のレーザ一発光波形、 波形 （e ) は、 その ときの近似残留信号波形である。 波形 （c ) , ( e ) はともに、 3値近似 したときの振幅波形を示しており、 一般に立ち上がり部分にオーバーシ ユートが見られるので、 立ち上がり部分のレベルが大きくされている。 また、 帯域が制限されることにより、 幅が広がる傾向にあるので、 破線 部分に示すように、 近似信号の幅を広げる。
なお、 高倍速記録では、 クーリングパルスとして、 記録パルスの後ろ に発光レベル零の期間が設けられる。 この部分は、 ノイズと差動バラン スずれによるオフセットだけであるので、 この部分の不要成分を除去す るよう、 光ディスク装置が採用した規格に従って、 幅を広げることは有 効である。
ところで、 残留信号成分と近似残留信号の極性とは、 ゥォブル信号の ランドプリピット側周辺では同相になっており、 ランドプリピットのな いピーク側では逆相である。 従って、 残留信号成分を有する差信号から 近似残留信号を減算すると、 同相側ではキャンセルされ、 逆相側では加 算されて、 逆相側に大きな値を示す。 このままでも、 ランドプリピット の検出には問題が無い場合がほとんどであるが、 ローパスフィルタ 1 9 を通過させると、 ランドプリピット付近が大きく逆相側に振れていたと き、 ランドプリピットのレベルが影響を受け、 検出率が低下する場合が ある。 このため、 残留成分除去回路 1 8からの出力波形におけるランド プリピットと逆相である期間については、 ゼロまたはその付近の値によ つてリミットしても良い。 また逆相の残留信号成分に対しては、 減算し ないでそのまま出力しても良い。
さらには、 波形の対称性から、 同相部分に対しては減算し、 ゼロ以下 の部分はゼロでクリップし、 逆相部分に対しては近似残留信号を加算し て、 ゼロ以上になるものはゼロでクリップしてもよい。 さらには、 減算 するのではなく、 近似残留信号 （2値でも良い） に応じて、 所定レベル をこえるものを除いて、 信号をゼロ （基準レベル） 方向に向かって圧縮 し （基準レベルへ置き換え） ても良い。 言い換えれば、 2値信号が存在 する期間について、 差信号を基準レベルに置き換えて、 残留信号に埋も れたランドプリピット信号を検出すると同時に、 差信号中の残留信号よ り高いレベルを基準として、 増幅されたランドプリピット信号を検出す るようにしても良い。
以上の説明は、 差信号をデジタル信号に変換して処理する場合に言及 したが、 和信号を 2値化し、 2値化信号に応じて差信号を基準レベルに 置き換え、 残留信号に埋もれたランドプリピット信号を純粋にアナログ 処理で検出することも出来る （図 2の波形 （e ) 参照）。
以上のように本発明の実施の形態によれば、 変調信号と L P Pァドレ スを検出するための差動増幅回路を共通にし、 差動増幅回路からの出力 である差信号をデジタル信号に変換して、 デジタル演算で変調信号と L P Pアドレスとを検出する系において、 差動増幅回路に入力されるトラ ッキングディテクタ A、 Bによる 2つの検出信号の振幅バランスをゥォ ブル信号の検出のために最適化しても、 2つの検出信号の和信号を 2値 化した信号に基づいて、 差信号に残留している L P Pアドレスの検出に 妨害となる残留信号成分を簡単な回路構成によって除去することが出来 る。
従って、 情報の記録を行うトラック上に記録を行うためのァドレス情 報が形成されていない光ディスク (D V D— R Z RW等） において、 光 ディスク装置の記録 Z再生状態に関わらず、 アドレス情報の検出率を高 めることが出来ると同時に、 特性ばらつきが大きく不安定なアナログ回 路を削減することができる。
なお、 トラッキングディテクタ 5としては、 2個のトラッキングディ テク夕 A、 Bだけでなく、 さらに多くの数 （例えば、 4個、 6個） のデ ィテクタに分割された構造にしてもよい。 その場合には、 トラックに沿 つた分割線により分割された複数のディテクタの和を、 上述した 2つの トラッキングディテク夕 Aおよび Bとして扱えばよい。 すなわち差動信 号は、分割線の一方の側に配置されたディテクタからの出力の平均値と、 他方の側に配置されたディテク夕からの出力の平均値との間の差とする。 産業上の利用の可能性 本発明によれば、 ゥォブル信号と L P P信号とを簡略な構成によって 検出することが可能な光ディスク装置を提供することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 情報が記録されるとともに所定周期のゥォブルが形成されたトラ ックと、 前記トラックの間に形成され、 位置を特定するアドレス情報が 記録されたトラック間隙部とを有する光ディスクから、 前記アドレス情 報とゥォブル情報とを含む所定の情報を読み出す光ディスク装置におい て、
前記トラックの長手方向に沿った分割線の両側に配置された第 1およ び第 2のディテクタにより、 前記光ディスクに照射されたレ一ザの反射 光に基づいて第 1および第 2の検出信号をそれぞれ検出するトラツキン グディテクタを有する光へッドと、
前記第 1の検出信号と前記第 2の検出信号とを受け取り、 前記第 1の 検出信号の信号レベルと前記第 2の検出信号の信号レベルとが互いに等 しくなるように調整して、 各前記検出信号を出力するゥォブル検出バラ ンス調整回路と、
前記ゥォブル検出バランス調整回路によつて信号レベルが調整された 前記第 1の検出信号と前記第 2の検出信号の差であるゥォブル検出差動 信号を生成するゥォブル検出差動回路と、
前記ゥォブル検出差動回路によって生成されたゥォブル検出差動信号 をデジタル信号に変換するアナログ ·デジタル変換回路と、
前記アナログ ·デジタル変換回路によってデジタル信号に変換された ゥォブル検出差動信号に基づいてゥォブル信号を検出するゥォブル信号 検出回路と、
前記ゥォブル検出パランス調整回路によって信号レベルが調整された 前記第 1の検出信号と前記第 2の検出信号の和である和信号を生成する 加算演算回路と、 前記加算演算回路によって生成された前記和信号を所定のレベルの信 号と比較して 2値化信号に変換する 2値化回路と、
前記 2値化回路の出力信号を前記アナログ ·デジタル変換回路の変換 クロックまたはその整数倍の周波数を有するクロックでラッチして記録 タイミング信号に変換するラッチ回路と、
前記ラッチ回路の出力信号である記録タイミング信号、 およびデジ夕 ル信号に変換された前記ゥォブル検出差動信号に基づいて、 前記ゥォブ ル検出差動信号中に含まれる記録信号の残留成分である残留信号成分を 除去するための制御信号を生成する制御信号生成回路と、
前記制御信号生成回路から供給される前記制御信号に基づき、 デジ夕 ル信号に変換された前記ゥォブル検出差動信号中に含まれる前記残留信 号成分を除去してランドプリピット検出信号を抽出する残留成分除去回 路と、
前記残留成分除去回路から出力される前記ランドプリピット検出信号 に基づいて、 前記アドレス情報を検出するアドレス検出回路とを備えた 光ディスク装置。
2 . 情報が記録されるとともに所定周期のゥォブルが形成されたトラ ックと、 前記トラックの間に形成され、 位置を特定するアドレス情報が 記録されたトラック間隙部とを有する光ディスクから、 前記アドレス情 報とゥォブル情報とを含む所定の情報を読み出す光ディスク装置におい て、
前記卜ラックの長手方向に沿った分割線の両側に配置された第 1およ び第 2のディテク夕により、 前記光ディスクに照射されたレーザの反射 光に基づいて第 1および第 2の検出信号をそれぞれ検出するトラツキン グディテク夕を有する光へッドと、 前記トラックへ情報を記録するための記録信号を生成する記録信号生 成回路と、
前記記録信号生成回路が出力する前記記録信号に基づき、 前記光へッ ドのレーザーを駆動するレーザ駆動回路と、
前記トラックに記録された記録信号を検出して再生信号を出力する再 生信号生成回路と、
前記第 1の検出信号と前記第 2の検出信号とを受け取り、 前記第 1の 検出信号の信号レベルと前記第 2の検出信号の信号レベルとが互いに等 しくなるように調整して、 各前記検出信号を出力するゥォブル検出バラ ンス調整回路と、
前記ゥォブル検出バランス調整回路によって信号レベルが調整された 前記第 1の検出信号と前記第 2の検出信号の差であるゥォブル検出差動 信号を生成するゥォブル検出差動回路と、
前記ゥォブル検出差動回路によって生成されたゥォブル検出差動信号 をデジタル信号に変換するアナログ ·デジタル変換回路と、
前記アナログ ·デジタル変換回路によってデジタル信号に変換された ゥォブル検出差動信号に基づいてゥォブル信号を検出するゥォブル信号 検出回路と、
前記記録信号生成回路及び前記再生信号生成回路の少なくとも一方の 出力信号に基づいて得られる記録タイミング信号、 およびデジタル信号 に変換された前記ゥォブル検出差動信号に基づいて、 前記ゥォブル検出 差動信号中に含まれる記録信号の残留成分である残留信号成分を除去す るための制御信号を生成する制御信号生成回路と、
前記制御信号生成回路から供給される前記制御信号に基づき、 デジ夕 ル信号に変換された前記ゥォブル検出差動信号中に含まれる前記残留信 号成分を除去してランドプリピット検出信号を抽出する残留成分除去回 路と、
前記残留成分除去回路から出力される前記ランドプリピット検出信号 に基づいて、 前記ァドレス情報を検出するアドレス検出回路とを備えた 光ディスク装置。
3 . デジタル信号に変換された前記ゥォブル検出差動信号に含まれる ゥォブル信号と、 前記和信号、 記録信号、 または再生信号と相関を有す る残留信号成分の混合信号の振幅を検出する振幅検出回路を更に備え、 前記ゥォブル検出バランス調整回路は、 前記第 1の検出信号のレベル を可変する第 1のゲイン可変増幅器と、 前記第 2の検出信号のレベルを 可変する第 2のゲイン可変増幅器とを備え、
前記ゥォブル検出バランス調整回路は、 前記第 1の検出信号のレベル と前記第 2の検出信号のレベルとが等しくなるように、 前記第 1のゲイ ン可変増幅器のゲインと前記第 2のゲイン可変増幅器のゲインを調整す る第 1の機能と、 前記振幅検出回路の出力に基づき前記混合信号が前記 アナログデジタル変換回路に所定のレベルで入力されるように前記第 1 のゲイン可変増幅器と前記第 2のゲイン可変増幅器のゲインを調整する 第 2の機能と、 前記記録信号が記録されていないトラックを再生すると きは、 前記第 1のゲイン可変増幅器と前記第 2のゲイン可変増幅器のゲ ィンを一定にする第 3の機能とを有する請求項 1または 2に記載の光デ イスク装置。
4 . 前記制御信号生成回路は、 前記制御信号として前記残留信号成分 に近似する近似残留信号を生成し、
前記残留成分除去回路は、 前記ランドプリピットと同極性の前記残留 信号成分に対して、 前記近似残留信号を減算する処理を行う請求項 1ま たは 2に記載の光ディスク装置
5 . 前記近似残留信号は、 当該光ディスク装置が採用しているライト ストラテジーに基づく記録信号波形が、 当該光ディスク装置の記録再生 及び信号処理系を通過した後の前記ゥォブル検出差動信号に近似させて 作成された信号である請求項 4に記載の光ディスク装置。
6 . 前記制御信号生成回路は、 前記制御信号として前記残留信号成分 に近似する近似残留信号を生成し、 前記近似残留信号の振幅を前記振幅 検出回路の出力に基づき設定し、
前記残留成分除去回路は、 前記ランドプリピットと同極性の残留信号 成分に対して、 前記近似残留信号を減算する処理を行う請求項 3に記載 の光ディスク装置。
7 . 前記残留成分除去回路による減算結果の波形が、 所定レベルを越 える部分を有する時、 前記所定レベルを越えた部分を基準レベル信号で 置き換える請求項 4に記載の光ディスク装置。
8 . 前記残留成分除去回路は、 記録タイミング信号に対応する期間に おいて、 デジタル信号に変換された前記ゥォブル検出差動信号に含まれ る前記残留信号成分を基準レベル信号に置き換える請求項 1または 2に 記載の光ディスク装置。
9 . 前記基準レベル信号が、 デジタル信号に変換された前記ゥォブル 検出差動信号における前記残留信号成分に該当しない部分の低域成分に 基づいて生成された信号である請求項 7または 8に記載の光ディスク装 置
1 0 . 記録信号が検出される位置に前記ランドプリピット信号が位置 する期間については、 前記残留信号成分を除去する処理を施さない信号 を前記ランドプリピット検出信号とする請求項 1または 2に記載の光デ イスク装置。
1 1 . 前記制御信号生成回路は、 前記記録タイミング信号のタイミン グをクロック単位でずらした複数の検査タイミング信号を生成し、 それ ぞれの前記検査タイミング信号に対応する期間における、 デジタル信号 に変換された前記ゥォブル検出差動信号中の前記残留信号成分のレベル を比較して、 前記残留信号成分の絶対値レベルが最も大きい期間に対応 する前記検查タイミング信号を選択する最適タイミング検出回路を備え、 選択された前記検査タイミング信号を、 前記制御信号を生成するための 前記記録タイミング信号として用いる請求項 2に記載の光ディスク装置。
1 2 . 前記最適タイミング検出回路は、 1つの前記検査タイミング信 号を任意に選択して、 その検査タイミング信号に対応する前記残留信号 成分の絶対値レベルを、 その前後の前記検査夕イミング信号に対応する 前記残留信号成分の絶対値レベルから減算した値をそれぞれ累積加算し、 いずれかの累積値が所定の正レベルに達したとき、 達した側の前記検査 タイミング信号を選択して出力信号とするとともに、 その選択された検 查タイミング信号に関して上記処理を繰り返す請求項 1 1に記載の光デ イスク装置。
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