JP2005116141A - ウォブル信号復調回路及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号を精度良く復調することができるウォブル信号復調方法を提供する。
【解決手段】ウォブル信号Ｓwbの基本周波数の少なくとも１／５を超える周波数成分をウォブル信号から抽出し、その周波数成分と搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて位相変調波部の位相復調を行なう。これによれば、ウォブル信号に含まれる低周波ノイズを除去しても、位相復調される信号には基本周波数の少なくとも１／５を超える周波数成分がそのまま残留しているため、位相変調波部の信号劣化を抑制することができる。そこで、位相変調波部における位相の変化位置を正しく認識することが可能となり、結果としてウォブル信号を精度良く復調することができる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、ウォブル信号復調方法、ウォブル信号復調回路及び光ディスク装置に係り、さらに詳しくは、光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号を復調するウォブル信号復調方法、ウォブル信号復調回路及び該ウォブル信号復調回路を備える光ディスク装置に関する。

近年、パーソナルコンピュータ（以下「パソコン」と略述する）は、その機能が向上し、音楽、映画、及び写真などの情報（以下「コンテンツ」ともいう）を取り扱うことができるようになってきた。これらコンテンツは情報量が非常に大きいために、ＣＤ（compact disc）の約７倍相当の情報をＣＤと同じ直径のディスクに記録可能としたＤＶＤ（digital versatile disc）が注目され、その低価格化とともに、ＤＶＤを情報記録の対象媒体とする光ディスク装置がパソコンの周辺機器の一つとして用いられるようになった。

また、パソコンを用いてコンテンツを加工することが可能であり、例えばハンディタイプの録画装置などで撮影した種々のシーンを繋いだり、あるいは入れ替えたりすることが容易にできるようになった。このような場合には、ＤＶＤへの追記が頻繁に行なわれることとなる。そこで、ＤＶＤへの追記の際には、すでに記録されているデータが破壊されないように記録開始位置を決定することが重要である。

例えば、追記型光ディスクであるＤＶＤ＋Ｒ（ＤＶＤ＋recordable）や書き換え可能型光ディスクであるＤＶＤ＋ＲＷ（ＤＶＤ＋rewritable）では、あらかじめ製造時に情報記録用のトラックを蛇行（ウォブリング）させ、その蛇行形状を位相変調することによりトラックにおける位置情報（アドレス情報）に対応する情報などを記録している。なお、以下では便宜上、ＤＶＤ＋ＲとＤＶＤ＋ＲＷとを総称して「ＤＶＤ＋系」ともいう。このＤＶＤ＋系に対応した光ディスク装置では、トラックからの反射光に基づいて蛇行形状に対応するウォブル信号を検出し、位相復調してトラックにおける位置情報などを取得している。そして、その位置情報に基づいて記録開始位置を決定している。

ところで、ＤＶＤの普及に伴い、記録速度の高速化に対する要求が大きくなってきている。しかしながら、今後記録速度が更に高速化されると、ウォブル信号の位相復調精度を維持するには、トラックからの反射光に含まれるノイズを更に精度良く除去あるいは低減する必要がある。

例えば、ウォブル信号から基準クロック信号を生成するためのＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路での帯域ずれを補償する光ディスク装置が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１に開示されている光ディスク装置では、ウォブル信号の周波数変動に対してはある程度補正することができるが、ノイズの影響に関してはほとんど考慮されていないため、記録速度が高速化されると、ウォブル信号の位相復調精度が低下するおそれがあった。

また、テレビ番組などを磁気テープに録画する装置であるビデオデッキも、録画可能時間が飛躍的に長いＤＶＤを記録媒体とするＤＶＤビデオレコーダーにとってかわりつつあり、画像品質の向上に伴い、今後ＤＶＤにおける記録速度が更に高速化することが予想される。

特開平１１−２０３６８１号公報

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号を精度良く復調することができるウォブル信号復調方法及びウォブル信号復調回路を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、記録品質に優れた記録を高速度で行うことができる光ディスク装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、蛇行したトラックが形成された光ディスクの記録面からの反射光に基づいて取得され、所定の基本周波数を有する搬送波部と所定の情報が付加された位相変調波部とを含むウォブル信号を復調するウォブル信号復調方法であって、前記基本周波数の少なくとも１／５を超える周波数成分を前記ウォブル信号から抽出する第１工程と；前記抽出された周波数成分と前記搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて前記位相変調波部の位相復調を行なう第２工程と；を含むウォブル信号復調方法である。

これによれば、光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号は、その基本周波数の少なくとも１／５を超える周波数成分が抽出され（第１工程）、その抽出された周波数成分と搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて位相変調波部の位相復調が行なわれる（第２工程）。この場合には、例えばウォブル信号に含まれる低周波ノイズを除去しても、位相復調される信号には基本周波数の少なくとも１／５を超える周波数成分がそのまま残留しているため、位相変調波部の信号劣化を抑制することができる。従って、位相変調波部における位相の変化位置を正しく認識することが可能となり、結果として光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号を精度良く復調することができる。

請求項２に記載の発明は、蛇行したトラックが形成された光ディスクの記録面からの反射光に基づいて取得され、所定の基本周波数を有する搬送波部と所定の情報が付加された位相変調波部とを含むウォブル信号を復調するウォブル信号復調方法であって、前記基本周波数の１．７倍〜３倍の周波数範囲にある特定周波数未満の周波数成分を前記ウォブル信号から抽出する第１工程と；前記抽出された周波数成分と前記搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて前記位相変調波部の位相復調を行なう第２工程と；を含むウォブル信号復調方法である。

これによれば、光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号は、その基本周波数の１．７倍〜３倍の周波数範囲にある特定周波数未満の周波数成分が抽出され（第１工程）、その抽出された周波数成分と搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて位相変調波部の位相復調が行なわれる（第２工程）。この場合には、例えばウォブル信号に含まれる高周波ノイズを除去しても、位相復調される信号には基本周波数の１．７倍〜３倍の周波数範囲にある特定周波数未満の周波数成分がそのまま残留しているため、位相変調波部の信号劣化を抑制することができる。従って、位相変調波部における位相の変化位置を正しく認識することが可能となり、結果として光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号を精度良く復調することができる。

請求項３に記載の発明は、蛇行したトラックが形成された光ディスクの記録面からの反射光に基づいて取得され、所定の基本周波数を有する搬送波部と所定の情報が付加された位相変調波部とを含むウォブル信号を復調するウォブル信号復調回路であって、前記基本周波数の少なくとも１／５を超える周波数成分を透過させるハイパスフィルタ回路と；前記ハイパスフィルタ回路の出力信号と前記搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて前記位相変調波部の位相復調を行なう位相復調回路と；を備えるウォブル信号復調回路である。

これによれば、光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号は、基本周波数の少なくとも１／５を超える周波数成分がハイパスフィルタ回路を透過する。そして、位相復調回路によりハイパスフィルタ回路の出力信号と搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて位相変調波部の位相復調が行なわれる。この場合には、例えばハイパスフィルタ回路によりウォブル信号に含まれる低周波ノイズを除去しても、位相復調される信号には基本周波数の少なくとも１／５を超える周波数成分がそのまま残留しているため、位相変調波部の信号劣化を抑制することができる。従って、位相変調波部における位相の変化位置を正しく認識することが可能となり、結果として光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号を精度良く復調することができる。

この場合において、請求項４に記載のウォブル信号復調回路の如く、前記ハイパスフィルタ回路のカットオフ周波数は、前記基本周波数の１／５以下の周波数であることとすることができる。

この場合において、請求項５に記載のウォブル信号復調回路の如く、前記基本周波数に基づいて前記ハイパスフィルタ回路のカットオフ周波数を設定するハイパスフィルタ用カットオフ周波数設定回路を更に備えることとすることができる。

請求項６に記載の発明は、蛇行したトラックが形成された光ディスクの記録面からの反射光に基づいて取得され、所定の基本周波数を有する搬送波部と所定の情報が付加された位相変調波部とを含むウォブル信号を復調するウォブル信号復調回路であって、前記基本周波数の１．７倍〜３倍の周波数範囲にある特定周波数未満の周波数成分を透過させるローパスフィルタ回路と；前記ローパスフィルタ回路の出力信号と前記搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて前記位相変調波部の位相復調を行なう位相復調回路と；を備えるウォブル信号復調回路である。

これによれば、光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号は、基本周波数の１．７倍〜３倍の周波数範囲にある特定周波数未満の周波数成分がローパスフィルタ回路を透過する。そして、位相復調回路によりローパスフィルタ回路の出力信号と搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて位相変調波部の位相復調が行なわれる。この場合には、例えばローパスフィルタ回路によりウォブル信号に含まれる高周波ノイズを除去しても、位相復調される信号には基本周波数の１．７倍〜３倍の周波数範囲にある特定周波数未満の周波数成分がそのまま残留しているため、位相変調波部の信号劣化を抑制することができる。従って、位相変調波部における位相の変化位置を正しく認識することが可能となり、結果として光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号を精度良く復調することができる。

この場合において、請求項７に記載のウォブル信号復調回路の如く、前記ウォブル信号に含まれる前記基本周波数の少なくとも１／５を超える周波数成分を透過させるハイパスフィルタ回路を更に備え、前記ローパスフィルタ回路は、前記ハイパスフィルタ回路の出力信号に含まれる前記特定周波数未満の周波数成分を透過させることとすることができる。

この場合において、請求項８に記載のウォブル信号復調回路の如く、前記ハイパスフィルタ回路のカットオフ周波数は、前記基本周波数の１／５以下の周波数であることとすることができる。

この場合において、請求項９に記載のウォブル信号復調回路の如く、前記基本周波数に基づいて前記ハイパスフィルタ回路のカットオフ周波数を設定するハイパスフィルタ用カットオフ周波数設定回路を更に備えることとすることができる。

上記請求項６〜９に記載の各ウォブル信号復調回路において、請求項１０に記載のウォブル信号復調回路の如く、前記ローパスフィルタ回路のカットオフ周波数は、前記特定周波数であることとすることができる。

この場合において、請求項１１に記載のウォブル信号復調回路の如く、前記基本周波数に基づいて前記ローパスフィルタ回路のカットオフ周波数を設定するローパスフィルタ用カットオフ周波数設定回路を更に備えることとすることができる。

上記請求項３〜１１に記載の各ウォブル信号復調回路において、請求項１２に記載のウォブル信号復調回路の如く、前記ウォブル信号から前記基本周波数を求める基本周波数取得回路を更に備えることとすることができる。かかる場合には、光ディスクの回転数が変化し、基本周波数が変化しても、安定してウォブル信号から位相変調波部を精度良く復調することができる。

請求項１３に記載の発明は、蛇行したトラックが形成された記録面を有する光ディスクに対して、データの記録、再生及び消去のうち少なくとも記録を行なう光ディスク装置であって、前記光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号の位相変調波部を復調する請求項３〜１２のいずれか一項に記載のウォブル信号復調回路と；前記ウォブル信号復調回路の出力信号から得られる前記トラックにおける位置情報に基づいて記録開始位置を決定し、前記光ディスクにデータを記録するデータ記録手段と；を備える光ディスク装置である。

これによれば、請求項３〜１２のいずれか一項に記載のウォブル信号復調回路にてウォブル信号が搬送波部から生成されたクロック信号に同期して精度良く復調されるため、記録速度が高速であってもウォブル信号復調回路の出力信号から位置情報を正しく取得することが可能となる。従って、データ記録手段では、記録開始位置を精度良く決定することができ、結果として記録品質に優れた記録を高速度で行うことが可能となる。

この場合において、請求項１４に記載の光ディスク装置の如く、前記光ディスクはＤＶＤ＋ＲあるいはＤＶＤ＋ＲＷの規格に準拠した光ディスクであることとすることができる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図２１に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置２０の概略構成が示されている。

この図１に示される光ディスク装置２０は、光ディスク１５を回転駆動するためのスピンドルモータ２２、光ピックアップ装置２３、レーザコントロール回路２４、エンコーダ２５、モータドライバ２７、再生信号処理回路２８、サーボコントローラ３３、バッファＲＡＭ３４、バッファマネージャ３７、インターフェース３８、フラッシュメモリ３９、ＣＰＵ４０及びＲＡＭ４１などを備えている。なお、図１における接続線は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。なお、本実施形態では、一例としてＤＶＤ＋Ｒの規格に準拠した情報記録媒体が光ディスク１５に用いられるものとする。

光ディスク１５の記録面には、スパイラル状の案内溝としてのグルーブ（Ｇとする）が形成されている。一般に光ディスクでは、レーザ光の入射方向からみたときに、凸形状となる部分をグルーブＧ、凹形状となる部分をランド（Ｌとする）と呼んでいる。ここでは、グルーブＧが情報記録用のトラックであり、グルーブＧにデータが記録される。また、グルーブＧは、一例として図２に示されるように、蛇行（ウォブリング）している。

ＤＶＤ＋Ｒの規格によると、トラックの蛇行形状はＡＤＩＰユニットと搬送波とによって決定される。ＡＤＩＰユニットには種々の情報が含まれている。また、搬送波は基準クロック信号などを生成するのに用いられる。本実施形態では、搬送波とＡＤＩＰユニットとから構成される基本単位を情報フレームと呼ぶこととする。また、情報フレームにおける搬送波の部分を搬送波部と呼ぶこととする。１つの情報フレームの大きさは、図３に示されるように、搬送波の１周期（ウォブル周期ともいう）分の大きさを１ウォブルとすると、９３ウォブル（ウォブル番号Ｎｗ＝０〜９２）である。そして、ウォブル番号Ｎｗ＝０〜７がＡＤＩＰユニット、ウォブル番号Ｎｗ＝８〜９２が搬送波部である。データが記録される領域であるデータ・ゾーンにおけるＡＤＩＰユニットは、同期情報が含まれている領域（以下「同期情報部」という）とアドレス情報が含まれている領域（以下「ＡＤＩＰ情報部」という）とから構成されている。そして、ウォブル番号０〜３が同期情報部、ウォブル番号４〜７がＡＤＩＰ情報部である。すなわち、同期情報部の大きさは４ウォブル、ＡＤＩＰ情報部の大きさは４ウォブルである。上記各情報部はそれぞれ位相変調（ＰＳＫ：Phase Shift Keying）されている。

ＡＤＩＰ情報部は、４ウォブルで１ビットのデータを表している。データが「０」のときは、図４（Ａ）に示されるように、前方の２ウォブルを搬送波部と同位相とし、後方の２ウォブルを搬送波部と逆位相とする。一方、データが「１」のときは、図４（Ｂ）に示されるように、前方の２ウォブルを搬送波部と逆位相とし、後方の２ウォブルを搬送波部と同位相とする。なお、アドレスデータを得るには５１ビットのデータが必要である。

同期情報部は、次の情報フレームにおけるＡＤＩＰ情報部にデータの先頭ビットが格納されているときには、図５（Ａ）に示されるように、ワード同期（word sync）情報、すなわち４ウォブル全てを搬送波部と逆位相とする。また、ＡＤＩＰ情報部にデータが格納されているときには、図５（Ｂ）に示されるように、ビット同期（bit sync）情報、すなわち先頭の１ウォブルを搬送波部と逆位相とし、残りの３ウォブルを搬送波部と同位相とする。従って、図６に示されるように、５２個の情報フレームから１つのアドレスデータが得られる。

前記光ピックアップ装置２３は、前記トラックが形成された光ディスク１５の記録面にレーザ光を照射するとともに、記録面からの反射光を受光するための装置である。この光ピックアップ装置２３は、一例として図７に示されるように、光源ユニット５１、コリメートレンズ５２、ビームスプリッタ５４、対物レンズ６０、検出レンズ５８、受光器ＰＤ、及び駆動系（フォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ及びシークモータ（いずれも図示省略））などを備えている。

上記光源ユニット５１は、波長が６６０ｎｍのレーザ光を発光する光源としての半導体レーザＬＤを含んで構成されている。なお、本実施形態では、光源ユニット５１から出射されるレーザ光の光束の最大強度出射方向を＋Ｘ方向とする。

前記コリメートレンズ５２は、光源ユニット５１の＋Ｘ側に配置され、光源ユニット５１から出射された光束を略平行光とする。

前記ビームスプリッタ５４は、コリメートレンズ５２の＋Ｘ側に配置され、コリメートレンズ５２で略平行光とされた光束をそのまま透過させる。また、ビームスプリッタ５４は、光ディスク１５の記録面で反射され、前記対物レンズ６０を介して入射する光束（戻り光束）を−Ｚ方向に分岐する。

前記対物レンズ６０は、ビームスプリッタ５４の＋Ｘ側に配置され、ビームスプリッタ５４を透過した光束を集光する。

前記検出レンズ５８は、ビームスプリッタ５４の−Ｚ側に配置され、ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に分岐された戻り光束を前記受光器ＰＤの受光面に集光する。受光器ＰＤは複数の受光素子を含んで構成され、ウォブル信号情報、再生データ情報、フォーカスエラー情報及びトラックエラー情報などを含む信号を再生信号処理回路２８に出力する。

前記フォーカシングアクチュエータ（図示省略）は、対物レンズ６０の光軸方向であるフォーカス方向（ここではＸ軸方向）に対物レンズ６０を微少駆動するためのアクチュエータである。

前記トラッキングアクチュエータ（図示省略）は、トラックの接線方向に直交する方向であるトラッキング方向（ここではＺ軸方向）に対物レンズ６０を微少駆動するためのアクチュエータである。

前記シークモータ（図示省略）は、スレッジ方向（ここではＺ軸方向）に光ピックアップ装置自体を駆動するためのモータである。

図１に戻り、前記フラッシュメモリ３９はプログラム領域とデータ領域とを備えており、プログラム領域には、ＣＰＵ４０にて解読可能なコードで記述されたプログラムが格納されている。また、データ領域には、半導体レーザＬＤの発光特性に関する情報、光ピックアップ装置２３のシーク動作に関する情報（以下「シーク情報」ともいう）、及び記録条件などが格納されている。

前記バッファＲＡＭ３４は、光ディスク１５に記録するデータ（記録用データ）、及び光ディスク１５から再生したデータ（再生データ）などが一時的に格納されるバッファ領域と、各種プログラム変数などが格納される変数領域とを有している。

前記バッファマネージャ３７は、バッファＲＡＭ３４へのデータの入出力を管理する。そして、バッファＲＡＭ３４のバッファ領域に蓄積されたデータ量が所定量になるとＣＰＵ４０に通知する。

前記インターフェース３８は、ホスト（例えばパソコン）との双方向の通信インターフェースであり、一例としてＡＴＡＰＩ（AT Attachment Packet Interface）の規格に準拠している。

前記再生信号処理回路２８は、図８に示されるように、Ｉ／Ｖアンプ２８ａ、サーボ信号検出回路２８ｂ、ウォブル信号検出回路２８ｃ、ＲＦ信号検出回路２８ｄ、デコーダ２８ｅ、クロック信号生成回路２８ｆ、ウォブル信号復調回路としての復調信号生成回路２８ｇ、及びアドレス復号回路２８ｈなどから構成されている。

上記Ｉ／Ｖアンプ２８ａは、受光器ＰＤからの電流信号を電圧信号に変換するとともに、所定のゲインで増幅する。サーボ信号検出回路２８ｂは、Ｉ／Ｖアンプ２８ａの出力信号に基づいてサーボ信号（フォーカスエラー信号及びトラックエラー信号など）を検出する。ここで検出されたサーボ信号はサーボコントローラ３３に出力される。ＲＦ信号検出回路２８ｄは、Ｉ／Ｖアンプ２８ａの出力信号に基づいてＲＦ信号（Ｓrfとする）を検出する。ここで検出されたＲＦ信号Ｓrfは、デコーダ２８ｅに出力される。

前記デコーダ２８ｅは、ＲＦ信号Ｓrfに対して復号処理及び誤り検出処理等を行い、誤りが検出されたときには誤り訂正処理を行った後、再生データとしてバッファマネージャ３７を介してバッファＲＡＭ３４に格納する。なお、ＲＦ信号にはアドレスデータが含まれており、デコーダ２８ｅは、ＲＦ信号から抽出したアドレスデータをＣＰＵ４０に出力する。

前記ウォブル信号検出回路２８ｃは、Ｉ／Ｖアンプ２８ａの出力信号に基づいてウォブル信号（Ｓwbとする）を検出する。ここで検出されたウォブル信号Ｓwbは、クロック信号生成回路２８ｆ、及び復調信号生成回路２８ｇに出力される。

前記クロック信号生成回路２８ｆは、ウォブル信号Ｓwbに基づいて基準クロック信号（Ｗckとする）及びタイミングクロック信号（Ｓtimとする）を生成する。ここではクロック信号生成回路２８ｆは、一例として図９に示されるように、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）ｆ１、２値化回路ｆ２、及びＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路ｆ３を備えている。

上記バンドパスフィルタｆ１は、一例として図１０に示されるように、狭帯域のバンドパスフィルタであり、ウォブル信号Ｓwbにおける搬送波成分の周波数（基本周波数）ｆ0近傍でゲインがピークとなる周波数応答特性を有している。これにより、ウォブル信号Ｓwbから搬送波成分が抽出される。

図９に戻り、前記２値化回路ｆ２はバンドパスフィルタｆ１の出力信号を２値化する。

前記ＰＬＬ回路ｆ３は２値化回路ｆ２の出力信号に同期して、基準クロック信号Ｗck及びタイミングクロック信号Ｓtimを生成する。ここでは、基準クロック信号Ｗckの周期はウォブル信号Ｓwbの周期の１／３２である。また、タイミングクロック信号Ｓtimの周期はウォブル信号Ｓwbと同じである。なお、基準クロック信号Ｗck及びタイミングクロック信号ＳtimはＰＬＬ回路ｆ３でロックされているため、安定して出力される。ここで生成された基準クロック信号Ｗckはエンコーダ２５などに出力され、タイミングクロック信号Ｓtimは復調信号生成回路２８ｇに出力される。

図８に戻り、前記復調信号生成回路２８ｇは、タイミングクロック信号Ｓtimに同期してウォブル信号ＳwbにおけるＡＤＩＰユニットに対応する部分を位相復調し、復調信号を生成する。ここで生成された復調信号はアドレス復号回路２８ｈに出力される。ここでは復調信号生成回路２８ｇは、一例として図１１に示されるように、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）回路ｇ１、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）回路ｇ２、乗算器ｇ３、積分回路ｇ４、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ回路）ｇ５、制御信号生成回路ｇ６、遅延調整回路ｇ７、サイン波生成回路ｇ８、基本周波数検出回路ｇ９、及びカットオフ周波数設定回路ｇ１０などから構成されている。

上記基本周波数検出回路ｇ９は、タイミングクロック信号Ｓtimに基づいて前記基本周波数ｆ0を検出する。ここで検出された基本周波数ｆ0に関する情報を含む信号はカットオフ周波数設定回路ｇ１０に出力される。

前記カットオフ周波数設定回路ｇ１０は、基本周波数ｆ0に関する情報を含む信号に基づいてハイパスフィルタ回路ｇ１のカットオフ周波数（ｆc1（＜ｆ0）とする）、及びローパスフィルタ回路ｇ２のカットオフ周波数（ｆc2（＞ｆ0）とする）を設定する。ここで設定されたカットオフ周波数ｆc1に関する情報を含む信号はカットオフ設定信号Ｓhfcとしてハイパスフィルタ回路ｇ１に出力される。また、ここで設定されたカットオフ周波数ｆc2に関する情報を含む信号はカットオフ設定信号Ｓlfcとしてローパスフィルタ回路ｇ２に出力される。なお、各カットオフ周波数の詳細については後述する。

前記ハイパスフィルタ回路ｇ１は、一例として図１２（Ａ）に示されるように、ウォブル信号Ｓwbに含まれるカットオフ周波数ｆc1を超える周波数成分を透過させ、カットオフ周波数ｆc1以下の周波数成分の信号レベルを低減する。すなわち、ウォブル信号Ｓwbに含まれる低周波ノイズ成分を低減する。なお、低周波ノイズの要因としては、フォーカス制御及びトラッキング制御におけるサーボずれ、光ディスクの基板厚のばらつき、隣接するトラックからのクロストーク（不要な信号の漏れ：crosstalk）などがある。

前記ローパスフィルタ回路ｇ２は、一例として図１２（Ｂ）に示されるように、ハイパスフィルタ回路ｇ１の出力信号に含まれるカットオフ周波数ｆc2未満の周波数成分を透過させ、カットオフ周波数ｆc2以上の周波数成分の信号レベルを低減する。すなわち、ハイパスフィルタ回路ｇ１の出力信号に含まれる高周波ノイズ成分を低減する。従って、ローパスフィルタ回路ｇ２の出力信号Ｓg2は、ウォブル信号Ｓwbに含まれる低周波ノイズと高周波ノイズとがそれぞれ低減された信号となる（図１３の信号Ｓg2参照）。なお、高周波ノイズの要因としては、ＲＦ信号の重畳、パルス発光によるパワー変動、回路で発生するノイズ、半導体レーザＬＤで発生するノイズなどがある。

前記遅延調整回路ｇ７は、クロック信号生成回路２８ｆでの信号遅延を考慮してタイミングクロック信号Ｓtimを遅延させる。遅延調整回路ｇ７で遅延されたタイミングクロック信号Ｓtimはサイン波生成回路ｇ２に出力される。これにより、一例として図１３に示されるように、ローパスフィルタ回路ｇ２の出力信号Ｓg2の位相とサイン波生成回路ｇ８の出力信号Ｓg8の位相とがほぼ一致するようになる。なお、図１３には、同期情報部に前記ビット同期情報が設定され、ＡＤＩＰ情報部にデータ「１」が設定されている場合についての各信号波形がそれぞれ示されている。

前記サイン波生成回路ｇ８は、遅延調整回路ｇ７で遅延されたタイミングクロック信号Ｓtimからスタートのタイミングを抽出し、タイミングクロック信号Ｓtimと同じ周波数のサイン波信号Ｓg8を生成する（図１３の信号Ｓg8参照）。ここで生成されたサイン波信号Ｓg8は乗算器ｇ３及び制御信号生成回路ｇ６に出力される。なお、サイン波信号Ｓg8はサイン波生成回路ｇ８に併設されているメモリ（不図示）に格納されているサイン波データ（デジタルデータ）を用いて生成しても良い。

前記乗算器ｇ３は、ローパスフィルタ回路ｇ２の出力信号Ｓg2とサイン波信号Ｓg8とを乗算した信号を生成する。ここで生成された信号Ｓg3は、信号Ｓg2と信号Ｓg8とが互いに同位相の場合には正の信号となり、信号Ｓg2と信号Ｓg8とが互いに逆位相の場合には負の信号となる（図１３の信号Ｓg3参照）。

前記制御信号生成回路ｇ６は、サイン波信号Ｓg8に基づいて、積分回路ｇ４にリセットを指示するリセット信号Ｓrst及びサンプルホールド回路ｇ５にサンプリングを指示するサンプリング信号Ｓshを生成する。ここでは、リセット信号Ｓrstとして、サイン波信号Ｓg8の１周期における開始タイミングに同期したパルス信号が出力される（図１３の信号Ｓrst参照）。また、サンプリング信号Ｓshとしては、積分回路ｇ４がリセットされる前にサンプリングを行なう必要があるため、リセット信号Ｓrstよりも立ち上がりタイミングが若干早いパルス信号が出力される（図１３の信号Ｓsh参照）。ここで生成されたリセット信号Ｓrstは積分回路ｇ４に出力され、サンプリング信号Ｓshはサンプルホールド回路ｇ５に出力される。

前記積分回路ｇ４は、制御信号生成回路ｇ６からのリセット信号Ｓrstの立ち上がりタイミングでリセットされ、サイン波信号Ｓg8の周期毎に乗算器ｃ２４の出力信号Ｓg3を積分する（図１３の信号Ｓg4参照）。

前記サンプルホールド回路ｇ５は、制御信号生成回路ｇ６からのサンプリング信号Ｓshに同期して積分回路ｇ４の出力信号Ｓg4に対するサンプリングを行なう。ここではサンプリング信号Ｓshの立ち上がりタイミングで信号Ｓg4をサンプリングしている（図１３の信号Ｓdm参照）。サンプルホールド回路ｇ５からの信号は復調信号Ｓdmとしてアドレス復号回路２８ｈに出力される。

図８に戻り、前記アドレス復号回路２８ｈは、復調信号Ｓdmにおける同期情報部に対応する部分（以下、便宜上「同期情報信号」ともいう）を監視し、同期情報信号を検知すると、ＡＤＩＰ情報部に対応する部分（以下、便宜上「ＡＤＩＰ情報信号」ともいう）を抽出する。アドレス復号回路２８ｈは抽出したＡＤＩＰ情報信号が所定量（ここでは、５１ビット分）に達すると各ＡＤＩＰ情報信号からアドレスデータを復号する。ここで復号されたアドレスデータは、アドレス信号ＳadとしてＣＰＵ４０に出力される。

図１に戻り、前記サーボコントローラ３３は、サーボ信号検出回路２８ｂからのフォーカスエラー信号に基づいてフォーカスずれを補正するためのフォーカス制御信号を生成するとともに、トラックエラー信号に基づいてトラックずれを補正するためのトラッキング制御信号を生成する。ここで生成された各制御信号は、サーボオンのときにモータドライバ２７に出力され、サーボオフのときには出力されない。サーボオン及びサーボオフはＣＰＵ４０によって設定される。

前記モータドライバ２７は、上記フォーカス制御信号に基づいて前記フォーカシングアクチュエータの駆動信号を光ピックアップ装置２３に出力し、上記トラッキング制御信号に基づいて前記トラッキングアクチュエータの駆動信号を光ピックアップ装置２３に出力する。すなわち、サーボ信号検出回路２８ｂ、サーボコントローラ３３及びモータドライバ２７によってトラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。また、モータドライバ２７は、ＣＰＵ４０からの制御信号に基づいてスピンドルモータ２２及び前記シークモータの駆動信号をそれぞれ出力する。

前記エンコーダ２５は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、バッファＲＡＭ３４に蓄積されている記録用データをバッファマネージャ３７を介して取り出し、データ変調及びエラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク１５への書き込み信号を生成する。ここで生成された書き込み信号は、前記基準クロック信号Ｗckとともにレーザコントロール回路２４に出力される。

前記レーザコントロール回路２４は、光ディスク１５に照射されるレーザ光のパワーを制御する。例えば記録の際には、記録条件、半導体レーザＬＤの発光特性、エンコーダ２５からの書き込み信号及び基準クロック信号Ｗckなどに基づいて半導体レーザＬＤの駆動信号が生成される。

前記ＣＰＵ４０は、フラッシュメモリ３９のプログラム領域に格納されているプログラムに従って上記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータなどをバッファＲＡＭ３４の変数領域及びＲＡＭ４１に保存する。

ここで、前記カットオフ周波数設定回路ｇ１０で設定される前記カットオフ周波数ｆc1、及びカットオフ周波数ｆc2について説明する。

位相変調波部を位相復調する際の復調精度は、位相変調波部の信号波形及び信号レベルに大きく影響される。そして、位相変調波部の信号波形及び信号レベルは各フィルタ回路のカットオフ周波数によって変化する。すなわち、各フィルタ回路のカットオフ周波数は復調精度に影響する。

計算機シミュレーションによると、例えば図１４（Ａ）に示されるようなウォブル信号Ｓwb（ここではノイズは考慮していない）が入力されると、各フィルタの次数がそれぞれ２次であり、ｆc1＝1/3×ｆ0、ｆc2＝２×ｆ0の場合には、一例として図１４（Ｂ）に示されるように、ローパスフィルタ回路ｇ２の出力信号Ｓg2は、位相反転位置が不明確な信号となる。また、各フィルタの次数がそれぞれ２次であり、ｆc1＝1/10×ｆ0、ｆc2＝10×ｆ0の場合には、一例として図１４（Ｃ）に示されるように、ローパスフィルタ回路ｇ２の出力信号Ｓg2は、位相反転位置が明確な信号となる。

また、一例として図１５に示されるように、理想的なウォブル信号にノイズ成分が付加されたウォブル信号Ｓwbが復調信号生成回路２８ｇに入力されたときの、復調信号Ｓdmの信号レベルに対するカットオフ周波数ｆc1、及びカットオフ周波数ｆc2の影響について計算機シミュレーションを行なった。ここでは、一例として正規分布に従って発生させた乱数に基づいてノイズ成分の周波数、振幅及びレベルなどを設定している。なお、ノイズ成分は、Ｎｗ＝０〜３の４ウォブルにおいて、振幅の平均が０、レベルの平均が１（理想的なウォブル信号と同じ）となるように設定されている。また、ノイズ成分は、その周波数が２０×ｆ0以下となるように帯域制限されている。さらに便宜上、ハイパスフィルタ回路ｇ１及びローパスフィルタ回路ｇ２はいずれも２次のフィルタ回路としている。

上記条件の下で行なった計算機シミュレーションの結果の一例がそれぞれ図１６及び図１７に示されている。図１６には、ｆc1／ｆ0を１／１０に固定し、ｆc2／ｆ0を１．３から１０まで変化させたときの、各ウォブル番号に対応する復調信号Ｓdmの信号レベルＳが示されている。また、図１７には、ｆc2／ｆ0を１０に固定し、ｆc1／ｆ0を１／１０から１／２まで変化させたときの、各ウォブル番号に対応する復調信号Ｓdmの信号レベルＳが示されている。なお、図１６及び図１７に示される計算結果は複数回計算した結果の平均値である。さらに、図１６及び図１７における復調信号Ｓdmの信号レベルＳの単位はarbitrary unit （a.u.） で示されている。

図１８には、図１６に示される計算結果を用いて、次の（１）式で求められる信号品質に関する指標Ｑの計算結果が示されている。
Ｑ＝（Ｓ／Ｓmax）／（ｆc2／ｆ0）^1/2 ……（１）
上記（１）式におけるＳmaxは、ｆc2／ｆ0＝１０のときの復調信号Ｓdmの信号レベルである。指標Ｑの絶対値が大きいほど、信号品質が良いことを示している。

図１９には、図１７に示される計算結果を用いて、次の（２）式で求められる信号品質に関する指標Ｑの計算結果が示されている。
Ｑ＝（Ｓ／Ｓmax）／（ｆc1／ｆ0）^1/2 ……（２）
上記（２）式におけるＳmaxは、ｆc1／ｆ0＝１／２のときの復調信号Ｓdmの信号レベルである。指標Ｑの絶対値が大きいほど、信号品質が良いことを示している。

ローパスフィルタ回路ｇ２では、図１６に示されるように、ｆc2／ｆ0が小さくなると復調信号Ｓdmの信号レベルＳの絶対値が小さくなる傾向にある。また、図１８に示されるように、ｆc2／ｆ0が１．２〜１．３のときに指標Ｑの絶対値はピークとなり、ｆc2／ｆ0が１．３〜１０の範囲内では、ｆc2／ｆ0が大きくなるにつれて指標Ｑの絶対値が小さくなる傾向にある。復調信号Ｓdmは、信号レベルＳ及び指標Ｑがいずれも大きいほうが良いが、上述したように、信号レベルＳと指標Ｑとは、ｆc2／ｆ0の値に関して互いに相反する傾向にある。本発明者らは、位相変調波部における位相の変化位置を正しく認識し、位相変調波部の信号を正しく抽出するには、復調信号Ｓdmの信号レベルの絶対値として１００（a.u.）程度が必要であり、かつ指標Ｑの絶対値として０．５以上が必要であることを経験的に見出している。そこで、位相変調波部における位相の変化位置を正しく認識し、位相変調波部の信号を正しく抽出するには、ｆc2／ｆ0が１．７〜３の範囲内であれば良いことが図１６及び図１８から得られる。

ハイパスフィルタ回路ｇ１では、図１７に示されるように、ｆc1／ｆ0が大きくなると、Ｎｗ＝１及びＮｗ＝２に対応する復調信号Ｓdmの信号レベルＳの絶対値が大きく減少する傾向にある。また、図１９に示されるように、ｆc1／ｆ0が大きくなると、Ｎｗ＝１及びＮｗ＝２に対応する指標Ｑの絶対値も大きく減少する傾向にある。すなわち、信号レベルＳと指標Ｑとは、ｆc1／ｆ0の値に関して互いに同様な傾向にある。そこで、上記ローパスフィルタ回路ｇ２の場合と同様にして、位相変調波部における位相の変化位置を正しく認識し、位相変調波部の信号を正しく抽出するには、ｆc1／ｆ0が１／５以下であれば良いことが図１７及び図１９から得られる。

そこで、本実施形態では、一例としてｆc2／ｆ0＝２、ｆc1／ｆ0＝１／７とした。

《記録処理》
次に、ホストからの記録要求コマンドを受信したときの光ディスク装置２０における処理（記録処理）について図２０を用いて簡単に説明する。図２０のフローチャートは、ＣＰＵ４０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応し、ホストから記録要求コマンドを受信すると、図２０のフローチャートに対応するプログラムの先頭アドレスがＣＰＵ４０のプログラムカウンタにセットされ、記録処理がスタートする。

最初のステップ５０１では、記録速度に基づいてスピンドルモータ２２の回転を制御するための制御信号を生成し、モータドライバ２７に出力するとともに、ホストから記録要求コマンドを受信した旨を再生信号処理回路２８に通知する。また、ホストから受信したデータ（記録用データ）のバッファＲＡＭ３４への蓄積をバッファマネージャ３７に指示する。

次のステップ５０３では、光ディスク１５の回転が所定の線速度に達していることを確認すると、サーボコントローラ３３に対してサーボオンを設定する。これにより、前述の如く、トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。なお、トラッキング制御及びフォーカス制御は記録処理が終了するまで随時行われる。また、ハイパスフィルタ回路ｇ１及びローパスフィルタ回路ｇ２では、前述したように基本周波数に応じたカットオフ周波数がそれぞれ設定される。

次のステップ５０５では、記録速度に基づいてＯＰＣ（Optimum Power Control）を行い、最適な記録パワーを取得する。すなわち、記録パワーを段階的に変化させつつ、ＰＣＡ（Power Calibration Area）と呼ばれる試し書き領域に所定のデータを試し書きした後、それらのデータを順次再生し、例えばＲＦ信号から検出されたアシンメトリの値が予め実験等で求めた目標値とほぼ一致する場合を最も高い記録品質であると判断し、そのときの記録パワーを最適な記録パワーとする。

次のステップ５０７では、アドレス復号回路２８ｈからのアドレス信号Ｓadに基づいて現在のアドレスを取得する。

次のステップ５０９では、現在のアドレスと記録要求コマンドから抽出した目標アドレスとの差分（アドレス差）を算出する。

次のステップ５１１では、アドレス差に基づいてシークが必要であるか否かを判断する。ここでは、前記シーク情報の一つとしてフラッシュメモリ３９に格納されている閾値を参照し、アドレス差が閾値を越えていれば、ここでの判断は肯定され、ステップ５１３に移行する。

このステップ５１３では、アドレス差に応じたシークモータの制御信号をモータドライバ２７に出力する。これにより、シークモータが駆動し、シーク動作が行なわれる。そして、前記ステップ５０７に戻る。

なお、前記ステップ５１１において、アドレス差が閾値を越えていなければ、ここでの判断は否定され、ステップ５１５に移行する。

このステップ５１５では、現在のアドレスが目標アドレスと一致しているか否かを判断する。現在のアドレスが目標アドレスと一致していなければ、ここでの判断は否定され、ステップ５１７に移行する。

このステップ５１７では、アドレス復号回路２８ｈからのアドレス信号Ｓadに基づいて現在のアドレスを取得する。そして、前記ステップ５１５に戻る。

以下、前記ステップ５１５での判断が肯定されるまで、ステップ５１５→５１７の処理を繰り返し行う。

現在のアドレスが目標アドレスと一致すれば、前記ステップ５１５での判断は肯定され、ステップ５１９に移行する。

このステップ５１９では、エンコーダ２５に書き込みを許可する。これにより、記録用データは、エンコーダ２５、レーザコントロール回路２４及び光ピックアップ装置２３を介して光ディスク１５に書き込まれる。記録用データがすべて書き込まれると、所定の終了処理を行った後、記録処理を終了する。

《再生処理》
さらに、ホストから再生要求コマンドを受信したときの光ディスク装置２０における処理（再生処理）について図２１を用いて説明する。図２１のフローチャートは、ＣＰＵ４０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応し、ホストから再生要求コマンドを受信すると、図２１のフローチャートに対応するプログラムの先頭アドレスがＣＰＵ４０のプログラムカウンタにセットされ、再生処理がスタートする。

最初のステップ７０１では、再生速度に基づいてスピンドルモータ２２の回転を制御するための制御信号を生成し、モータドライバ２７に出力するとともに、ホストから再生要求コマンドを受信した旨を再生信号処理回路２８に通知する。

次のステップ７０３では、光ディスク１５の回転が所定の線速度に達していることを確認すると、サーボコントローラ３３に対してサーボオンを設定する。これにより、前述の如くトラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。なお、トラッキング制御及びフォーカス制御は再生処理が終了するまで随時行われる。また、トラックのアドレスデータはＲＦ信号に基づいて随時デコーダ２８ｅからＣＰＵ４０に出力される。

次のステップ７０５では、デコーダ２８ｅからのアドレスデータに基づいて現在のアドレスを取得する。

次のステップ７０７では、現在のアドレスと再生要求コマンドから抽出した目標アドレスとの差分（アドレス差）を算出する。

次のステップ７０９では、前記ステップ５１１と同様にして、シークが必要であるか否かを判断する。シークが必要であれば、ここでの判断は肯定され、ステップ７１１に移行する。

このステップ７１１では、アドレス差に応じたシークモータの制御信号をモータドライバ２７に出力する。そして、前記ステップ７０５に戻る。

一方、前記ステップ７０９において、シークが必要でなければ、ここでの判断は否定され、ステップ７１３に移行する。

このステップ７１３では、現在のアドレスが目標アドレスと一致しているか否かを判断する。現在のアドレスが目標アドレスと一致していなければ、ここでの判断は否定され、ステップ７１５に移行する。

このステップ７１５では、デコーダ２８ｅからのアドレスデータに基づいて現在のアドレスを取得する。そして、前記ステップ７１３に戻る。

以下、前記ステップ７１３での判断が肯定されるまで、ステップ７１３→７１５の処理を繰り返し行う。

現在のアドレスが目標アドレスと一致すれば、前記ステップ７１３での判断は肯定され、ステップ７１７に移行する。

このステップ７１７では、再生信号処理回路２８に読み取りを指示する。これにより、再生信号処理回路２８にて再生データが取得され、バッファＲＡＭ３４に格納される。この再生データはセクタ単位でバッファマネージャ３７及びインターフェース３８を介してホストに転送される。そして、ホストから指定されたデータの再生がすべて終了すると、所定の終了処理を行った後、再生処理を終了する。

なお、基本周波数検出回路ｇ９における基本周波数f0の検出は記録処理あるいは再生処理が終了するまで随時行われる。そして、カットオフ周波数設定回路ｇ１０では、検出された基本周波数f0に対応してｆc2／ｆ0＝２がほぼ維持されるようにカットオフ設定信号Ｓlfcを更新し、かつｆc1／ｆ0＝１／７がほぼ維持されるようにカットオフ設定信号Ｓhfcを更新する。すなわち、各カットオフ設定信号は基本周波数f0に連動している。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光ディスク装置２０では、乗算器ｇ３、積分回路ｇ４、サンプルホールド回路ｇ５、制御信号生成回路ｇ６、遅延調整回路ｇ７、及びサイン波生成回路ｇ８によって、ウォブル信号復調回路における位相復調回路が実現されている。

そして、復調信号生成回路２８ｇでの処理動作によって、本発明に係るウォブル信号復調方法が実施されている。

また、光ピックアップ装置２３、ＣＰＵ４０及び該ＣＰＵ４０によって実行されるプログラムとによって、データ記録手段が実現されている。しかしながら、本発明がこれに限定されるものではないことは勿論である。すなわち、上記実施形態は一例に過ぎず、上記のＣＰＵ４０によるプログラムに従う処理によって実現したデータ記録手段の一部をハードウェアによって構成することとしても良い。

以上説明したように、本実施形態によると、前記復調信号生成回路２８ｇにおいて、ハイパスフィルタ回路ｇ１のカットオフ周波数ｆc1がウォブル信号の基本周波数のほぼ１／７に設定されているために、ウォブル信号における位相変調波部の信号劣化を抑制しつつ、低周波ノイズを低減することができる。従って、位相変調波部における位相の変化位置を正しく認識することが可能となり、結果として光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号から位相変調波部を精度良く復調することができる。

また、本実施形態によると、前記復調信号生成回路２８ｇにおいて、ローパスフィルタ回路ｇ２のカットオフ周波数ｆc2がウォブル信号の基本周波数のほぼ２倍に設定されているために、ウォブル信号における位相変調波部の信号劣化を抑制しつつ、高周波ノイズを低減することができる。従って、位相変調波部における位相の変化位置を正しく認識することが可能となり、結果として光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号から位相変調波部を精度良く復調することができる。

また、本実施形態によると、前記復調信号生成回路２８ｇにおいて、各フィルタ回路のカットオフ周波数は、基本周波数検出回路ｇ９でほぼリアルタイムに検出される基本周波数ｆ0に連動して設定されるために、回転速度が変化しても安定してウォブル信号を精度良く位相復調することが可能となる。

また、本実施形態によると、前記復調信号生成回路２８ｇにてウォブル信号が精度良く位相復調されるため、前記アドレス復号回路２８ｈではアドレス情報を精度良く取得することができる。従って、記録開始位置を精度良く決定することができ、結果として記録品質に優れた記録を行うことが可能となる。

なお、上記実施形態では、前記基本周波数検出回路ｇ９が、前記クロック信号生成回路２８ｆで生成されたタイミングクロック信号Ｓtimに基づいて基本周波数f0を検出する場合について説明したが、これに限らず、例えばＣＰＵ４０からの線速度情報に基づいて基本周波数f0を求めても良い。

また、上記実施形態では、前記カットオフ設定信号Ｓlfc及びカットオフ設定信号Ｓhfcが、それぞれ前記カットオフ周波数設定回路ｇ１０にて生成される場合について説明したが、これに限らず、例えば図２２に示されるように、前記カットオフ設定信号Ｓlfc及びカットオフ設定信号ＳhfcをそれぞれＣＰＵ４０で生成しても良い。この場合には、前記クロック信号生成回路２８ｆで生成されたタイミングクロック信号ＳtimはＣＰＵ４０にも出力されることとなる。

また、上記実施形態では、光ディスク１５がＤＶＤ＋Ｒの規格に準拠する場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではなく、例えばＤＶＤ＋ＲＷであっても良い。

また、上記実施形態では、光ディスク装置としてデータの記録及び再生が可能な光ディスク装置について説明したが、これに限らず、データの記録、再生及び消去のうち、少なくともデータの記録が可能な光ディスク装置であれば良い。

また、上記実施形態では、前記光ピックアップ装置２３が１つの半導体レーザを備える場合について説明したが、これに限らず、例えば互いに異なる波長の光束を発光する複数の半導体レーザを備えていても良い。この場合に、例えば波長が約４０５ｎｍの光束を発光する半導体レーザ、波長が約６６０ｎｍの光束を発光する半導体レーザ及び波長が約７８０ｎｍの光束を発光する半導体レーザの少なくとも１つを含んでいても良い。すなわち、光ディスク装置が互いに異なる規格に準拠した複数種類の光ディスクに対応する光ディスク装置であっても良い。

また、上記実施形態では、前記インターフェース３８がＡＴＡＰＩの規格に準拠する場合について説明したが、これに限らず、例えばＡＴＡ（AT Attachment）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）１．０、ＵＳＢ２．０、ＩＥＥＥ１３９４、ＩＥＥＥ８０２．３、シリアルＡＴＡ及びシリアルＡＴＡＰＩのうちのいずれかの規格に準拠しても良い。

本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 光ディスクにおけるトラックの蛇行形状を説明するための図である。 情報フレームの構成を説明するための図である。 図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、それぞれＡＤＩＰ情報部の蛇行形状を説明するための図である。 図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、それぞれ同期情報部の蛇行形状を説明するための図である。 ＡＤＩＰ情報部のデータビットを説明するための図である。 図１における光ピックアップ装置の構成を説明するための図である。 図１における再生信号処理回路の構成を説明するためのブロック図である。 図８のクロック信号生成回路の構成を説明するためのブロック図である。 図９のＢＰＦの周波数応答特性を説明するための図である。 図８の復調信号生成回路の構成を説明するためのブロック図である。 図１２（Ａ）は図１１のＨＰＦの周波数応答特性を説明するための図であり、図１２（Ｂ）は図１１のＬＰＦの周波数応答特性を説明するための図である。 図１１の復調信号生成回路の作用を説明するためのタイミングチャートである。 図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、それぞれ図１１のＨＰＦ及びＬＰＦにおけるカットオフ周波数の影響を説明するための図である。 計算機シミュレーションに用いたウォブル信号を説明するための波形図である。 復調信号の信号レベルに及ぼすＬＰＦのカットオフ周波数の影響を説明するための図である。 復調信号の信号レベルに及ぼすＨＰＦのカットオフ周波数の影響を説明するための図である。 指標Ｑに及ぼすＬＰＦのカットオフ周波数の影響を説明するための図である。 指標Ｑに及ぼすＨＰＦのカットオフ周波数の影響を説明するための図である。 ホストからの記録要求コマンドに応じて行なわれる光ディスク装置における記録処理を説明するためのフローチャートである。 ホストからの再生要求コマンドに応じて行なわれる光ディスク装置における再生処理を説明するためのフローチャートである。 図１１の復調信号生成回路とは異なる構成例を説明するためのブロック図である。

符号の説明

１５…光ディスク、２０…光ディスク装置、２３…光ピックアップ装置（データ記録手段の一部）、２８ｇ…復調信号生成回路（ウォブル信号復調回路）、４０…ＣＰＵ（データ記録手段の一部）、ｇ１…ハイパスフィルタ回路、ｇ２…ローパスフィルタ回路、ｇ３…乗算器（位相復調回路の一部）、ｇ４…積分回路（位相復調回路の一部）、ｇ５…サンプルホールド回路（位相復調回路の一部）、ｇ６…制御信号生成回路（位相復調回路の一部）、ｇ７…遅延調整回路（位相復調回路の一部）、ｇ８…サイン波生成回路（位相復調回路の一部）。

請求項１に記載の発明は、蛇行したトラックが形成された光ディスクの記録面からの反射光に基づいて取得され、所定の基本周波数を有する搬送波部と所定の情報が付加された位相変調波部とを含むウォブル信号を復調するウォブル信号復調方法であって、前記基本周波数の１．７倍〜３倍の周波数範囲にある特定周波数未満の周波数成分を前記ウォブル信号から抽出する第１工程と；前記抽出された周波数成分と前記搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて前記位相変調波部の位相復調を行なう第２工程と；を含むウォブル信号復調方法である。

請求項２に記載の発明は、蛇行したトラックが形成された光ディスクの記録面からの反射光に基づいて取得され、所定の基本周波数を有する搬送波部と所定の情報が付加された位相変調波部とを含むウォブル信号を復調するウォブル信号復調回路であって、前記基本周波数の１．７倍〜３倍の周波数範囲にある特定周波数未満の周波数成分を透過させるローパスフィルタ回路と；前記ローパスフィルタ回路の出力信号と前記搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて前記位相変調波部の位相復調を行なう位相復調回路と；を備えるウォブル信号復調回路である。

この場合において、請求項３に記載のウォブル信号復調回路の如く、前記ローパスフィルタ回路の前段にハイパスフィルタ回路を更に備え、前記ローパスフィルタ回路は、前記ハイパスフィルタ回路の出力信号に含まれる前記特定周波数未満の周波数成分を透過させることとすることができる。

この場合において、請求項４に記載のウォブル信号復調回路の如く、前記基本周波数に基づいて前記ハイパスフィルタ回路のカットオフ周波数を設定するハイパスフィルタ用カットオフ周波数設定回路を更に備えることとすることができる。

上記請求項２〜４に記載の各ウォブル信号復調回路において、請求項５に記載のウォブル信号復調回路の如く、前記ローパスフィルタ回路のカットオフ周波数は、前記特定周波数であることとすることができる。

この場合において、請求項６に記載のウォブル信号復調回路の如く、前記基本周波数に基づいて前記ローパスフィルタ回路のカットオフ周波数を設定するローパスフィルタ用カットオフ周波数設定回路を更に備えることとすることができる。

上記請求項２〜６に記載の各ウォブル信号復調回路において、請求項７に記載のウォブル信号復調回路の如く、前記ウォブル信号から前記基本周波数を求める基本周波数取得回路を更に備えることとすることができる。かかる場合には、光ディスクの回転数が変化し、基本周波数が変化しても、安定してウォブル信号から位相変調波部を精度良く復調することができる。

請求項８に記載の発明は、蛇行したトラックが形成された記録面を有する光ディスクに対して、データの記録、再生及び消去のうち少なくとも記録を行なう光ディスク装置であって、前記光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号の位相変調波部を復調する請求項２〜７のいずれか一項に記載のウォブル信号復調回路と；前記ウォブル信号復調回路の出力信号から得られる前記トラックにおける位置情報に基づいて記録開始位置を決定し、前記光ディスクにデータを記録するデータ記録手段と；を備える光ディスク装置である。

これによれば、請求項２〜７のいずれか一項に記載のウォブル信号復調回路にてウォブル信号が搬送波部から生成されたクロック信号に同期して精度良く復調されるため、記録速度が高速であってもウォブル信号復調回路の出力信号から位置情報を正しく取得することが可能となる。従って、データ記録手段では、記録開始位置を精度良く決定することができ、結果として記録品質に優れた記録を高速度で行うことが可能となる。

この場合において、請求項９に記載の光ディスク装置の如く、前記光ディスクはＤＶＤ＋ＲあるいはＤＶＤ＋ＲＷの規格に準拠した光ディスクであることとすることができる。

ローパスフィルタ回路ｇ２では、図１６に示されるように、ｆc2／ｆ0が小さくなると復調信号Ｓdmの信号レベルＳの絶対値が小さくなる傾向にある。また、図１８に示されるように、ｆc2／ｆ0が１．２〜１．３のときに指標Ｑの絶対値はピークとなり、ｆc2／ｆ0が１．３〜１０の範囲内では、ｆc2／ｆ0が大きくなるにつれて指標Ｑの絶対値が小さくなる傾向にある。復調信号Ｓdmは、信号レベルＳ及び指標Ｑがいずれも大きいほうが良いが、上述したように、信号レベルＳと指標Ｑとは、ｆc2／ｆ0の値に関して互いに相反する傾向にある。本発明者は、位相変調波部における位相の変化位置を正しく認識し、位相変調波部の信号を正しく抽出するには、復調信号Ｓdmの信号レベルの絶対値として１００（a.u.）程度が必要であり、かつ指標Ｑの絶対値として０．５以上が必要であることを経験的に見出している。そこで、位相変調波部における位相の変化位置を正しく認識し、位相変調波部の信号を正しく抽出するには、ｆc2／ｆ0が１．７〜３の範囲内であれば良いことが図１６及び図１８から得られる。

本発明は、ウォブル信号復調回路及び光ディスク装置に係り、さらに詳しくは、光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号を復調するウォブル信号復調回路及び該ウォブル信号復調回路を備える光ディスク装置に関する。

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号を精度良く復調することができるウォブル信号復調回路を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、蛇行したトラックが形成されたＤＶＤ＋ＲあるいはＤＶＤ＋ＲＷの規格に準拠した光ディスクの記録面からの反射光に基づいて取得され、所定の基本周波数を有する搬送波部と所定の情報が付加された位相変調波部とを含むウォブル信号を復調するウォブル信号復調回路であって、前記基本周波数の１．７倍〜３倍の周波数範囲にあるカットオフ周波数未満の周波数成分を透過させるローパスフィルタ回路と；前記ローパスフィルタ回路の出力信号と前記搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて前記位相変調波部の位相復調を行なう位相復調回路と；を備えるウォブル信号復調回路である。

これによれば、ＤＶＤ＋ＲあるいはＤＶＤ＋ＲＷの規格に準拠した光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号は、基本周波数の１．７倍〜３倍の周波数範囲にあるカットオフ周波数未満の周波数成分がローパスフィルタ回路を透過する。そして、位相復調回路によりローパスフィルタ回路の出力信号と搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて位相変調波部の位相復調が行なわれる。この場合には、例えばローパスフィルタ回路によりウォブル信号に含まれる高周波ノイズを除去しても、位相復調される信号には基本周波数の１．７倍〜３倍の周波数範囲にあるカットオフ周波数未満の周波数成分がそのまま残留しているため、位相変調波部の信号劣化を抑制することができる。従って、位相変調波部における位相の変化位置を正しく認識することが可能となり、結果として光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号を精度良く復調することができる。

この場合において、請求項２に記載のウォブル信号復調回路の如く、前記基本周波数に基づいて前記ローパスフィルタ回路のカットオフ周波数を設定するローパスフィルタ用カットオフ周波数設定回路を更に備えることとすることができる。

上記請求項１及び２に記載の各ウォブル信号復調回路において、請求項３に記載のウォブル信号復調回路の如く、前記ウォブル信号から前記基本周波数を求める基本周波数取得回路を更に備えることとすることができる。かかる場合には、光ディスクの回転数が変化し、基本周波数が変化しても、安定してウォブル信号から位相変調波部を精度良く復調することができる。

請求項４に記載の発明は、蛇行したトラックが形成された記録面を有するＤＶＤ＋ＲあるいはＤＶＤ＋ＲＷの規格に準拠した光ディスクに対して、データの記録、再生及び消去のうち少なくとも記録を行なう光ディスク装置であって、前記光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号の位相変調波部を復調する請求項１〜３のいずれか一項に記載のウォブル信号復調回路と；前記ウォブル信号復調回路の出力信号から得られる前記トラックにおける位置情報に基づいて記録開始位置を決定し、前記光ディスクにデータを記録するデータ記録手段と；を備える光ディスク装置である。

これによれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載のウォブル信号復調回路にてウォブル信号が搬送波部から生成されたクロック信号に同期して精度良く復調されるため、記録速度が高速であってもウォブル信号復調回路の出力信号から位置情報を正しく取得することが可能となる。従って、データ記録手段では、記録開始位置を精度良く決定することができ、結果として記録品質に優れた記録を高速度で行うことが可能となる。

請求項１に記載の発明は、蛇行したトラックが形成されたＤＶＤ＋ＲあるいはＤＶＤ＋ＲＷの規格に準拠した光ディスクの記録面からの反射光に基づいて取得され、所定の基本周波数を有する搬送波部と所定の情報が付加された位相変調波部とを含むウォブル信号を復調するウォブル信号復調回路であって、前記基本周波数の２０倍以下に帯域制限されたノイズ成分を含む前記ウォブル信号が入力され、前記基本周波数の１．７倍〜３倍の周波数範囲にあるカットオフ周波数未満の周波数成分を透過させる２次のローパスフィルタ回路と；前記ローパスフィルタ回路の出力信号と前記搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて前記位相変調波部の位相復調を行なう位相復調回路と；を備えるウォブル信号復調回路である。

これによれば、ＤＶＤ＋ＲあるいはＤＶＤ＋ＲＷの規格に準拠した光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号は、含まれるノイズ成分が基本周波数の２０倍以下に帯域制限されて、ローパスフィルタ回路に入力され、基本周波数の１．７倍〜３倍の周波数範囲にあるカットオフ周波数未満の周波数成分がローパスフィルタ回路を透過する。そして、位相復調回路によりローパスフィルタ回路の出力信号と搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて位相変調波部の位相復調が行なわれる。この場合には、例えばローパスフィルタ回路によりウォブル信号に含まれる高周波ノイズを除去しても、位相復調される信号には基本周波数の１．７倍〜３倍の周波数範囲にあるカットオフ周波数未満の周波数成分がそのまま残留しているため、位相変調波部の信号劣化を抑制することができる。従って、位相変調波部における位相の変化位置を正しく認識することが可能となり、結果として光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号を精度良く復調することができる。

前記遅延調整回路ｇ７は、クロック信号生成回路２８ｆでの信号遅延を考慮してタイミングクロック信号Ｓtimを遅延させる。遅延調整回路ｇ７で遅延されたタイミングクロック信号Ｓtimはサイン波生成回路ｇ8に出力される。これにより、一例として図１３に示されるように、ローパスフィルタ回路ｇ２の出力信号Ｓg2の位相とサイン波生成回路ｇ８の出力信号Ｓg8の位相とがほぼ一致するようになる。なお、図１３には、同期情報部に前記ビット同期情報が設定され、ＡＤＩＰ情報部にデータ「１」が設定されている場合についての各信号波形がそれぞれ示されている。

前記積分回路ｇ４は、制御信号生成回路ｇ６からのリセット信号Ｓrstの立ち上がりタイミングでリセットされ、サイン波信号Ｓg8の周期毎に乗算器ｇ３の出力信号Ｓg3を積分する（図１３の信号Ｓg4参照）。

ローパスフィルタ回路ｇ２では、図１６に示されるように、ｆc2／ｆ0が小さくなると復調信号Ｓdmの信号レベルＳの絶対値が小さくなる傾向にある。また、ｆc2／ｆ0が１．２〜１．３のときに指標Ｑの絶対値はピークとなり、図１８に示されるように、ｆc2／ｆ0が１．３〜１０の範囲内では、ｆc2／ｆ0が大きくなるにつれて指標Ｑの絶対値が小さくなる傾向にある。復調信号Ｓdmは、信号レベルＳ及び指標Ｑがいずれも大きいほうが良いが、上述したように、信号レベルＳと指標Ｑとは、ｆc2／ｆ0の値に関して互いに相反する傾向にある。本発明者は、位相変調波部における位相の変化位置を正しく認識し、位相変調波部の信号を正しく抽出するには、復調信号Ｓdmの信号レベルの絶対値として１００（a.u.）程度が必要であり、かつ指標Ｑの絶対値として０．５以上が必要であることを経験的に見出している。そこで、位相変調波部における位相の変化位置を正しく認識し、位相変調波部の信号を正しく抽出するには、ｆc2／ｆ0が１．７〜３の範囲内であれば良いことが図１６及び図１８から得られる。

Claims (14)

1. 蛇行したトラックが形成された光ディスクの記録面からの反射光に基づいて取得され、所定の基本周波数を有する搬送波部と所定の情報が付加された位相変調波部とを含むウォブル信号を復調するウォブル信号復調方法であって、
   前記基本周波数の少なくとも１／５を超える周波数成分を前記ウォブル信号から抽出する第１工程と；
   前記抽出された周波数成分と前記搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて前記位相変調波部の位相復調を行なう第２工程と；を含むウォブル信号復調方法。
2. 蛇行したトラックが形成された光ディスクの記録面からの反射光に基づいて取得され、所定の基本周波数を有する搬送波部と所定の情報が付加された位相変調波部とを含むウォブル信号を復調するウォブル信号復調方法であって、
   前記基本周波数の１．７倍〜３倍の周波数範囲にある特定周波数未満の周波数成分を前記ウォブル信号から抽出する第１工程と；
   前記抽出された周波数成分と前記搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて前記位相変調波部の位相復調を行なう第２工程と；を含むウォブル信号復調方法。
3. 蛇行したトラックが形成された光ディスクの記録面からの反射光に基づいて取得され、所定の基本周波数を有する搬送波部と所定の情報が付加された位相変調波部とを含むウォブル信号を復調するウォブル信号復調回路であって、
   前記基本周波数の少なくとも１／５を超える周波数成分を透過させるハイパスフィルタ回路と；
   前記ハイパスフィルタ回路の出力信号と前記搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて前記位相変調波部の位相復調を行なう位相復調回路と；を備えるウォブル信号復調回路。
4. 前記ハイパスフィルタ回路のカットオフ周波数は、前記基本周波数の１／５以下の周波数であることを特徴とする請求項３に記載のウォブル信号復調回路。
5. 前記基本周波数に基づいて前記ハイパスフィルタ回路のカットオフ周波数を設定するハイパスフィルタ用カットオフ周波数設定回路を更に備えることを特徴とする請求項４に記載のウォブル信号復調回路。
6. 蛇行したトラックが形成された光ディスクの記録面からの反射光に基づいて取得され、所定の基本周波数を有する搬送波部と所定の情報が付加された位相変調波部とを含むウォブル信号を復調するウォブル信号復調回路であって、
   前記基本周波数の１．７倍〜３倍の周波数範囲にある特定周波数未満の周波数成分を透過させるローパスフィルタ回路と；
   前記ローパスフィルタ回路の出力信号と前記搬送波部から生成されたクロック信号とに基づいて前記位相変調波部の位相復調を行なう位相復調回路と；を備えるウォブル信号復調回路。
7. 前記基本周波数の少なくとも１／５を超える周波数成分を透過させるハイパスフィルタ回路を更に備え、
   前記ローパスフィルタ回路は、前記ハイパスフィルタ回路の出力信号に含まれる前記特定周波数未満の周波数成分を透過させることを特徴とする請求項６に記載のウォブル信号復調回路。
8. 前記ハイパスフィルタ回路のカットオフ周波数は、前記基本周波数の１／５以下の周波数であることを特徴とする請求項７に記載のウォブル信号復調回路。
9. 前記基本周波数に基づいて前記ハイパスフィルタ回路のカットオフ周波数を設定するハイパスフィルタ用カットオフ周波数設定回路を更に備えることを特徴とする請求項８に記載のウォブル信号復調回路。
10. 前記ローパスフィルタ回路のカットオフ周波数は、前記特定周波数であることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載のウォブル信号復調回路。
11. 前記基本周波数に基づいて前記ローパスフィルタ回路のカットオフ周波数を設定するローパスフィルタ用カットオフ周波数設定回路を更に備えることを特徴とする請求項１０に記載のウォブル信号復調回路。
12. 前記ウォブル信号から前記基本周波数を求める基本周波数取得回路を更に備えることを特徴とする請求項３〜１１のいずれか一項に記載のウォブル信号復調回路。
13. 蛇行したトラックが形成された記録面を有する光ディスクに対して、データの記録、再生及び消去のうち少なくとも記録を行なう光ディスク装置であって、
    前記光ディスクの記録面からの反射光に基づいて得られるウォブル信号を復調する請求項３〜１２のいずれか一項に記載のウォブル信号復調回路と；
    前記ウォブル信号復調回路の出力信号から得られる前記トラックにおける位置情報に基づいて記録開始位置を決定し、前記光ディスクにデータを記録するデータ記録手段と；を備える光ディスク装置。
14. 前記光ディスクはＤＶＤ＋ＲあるいはＤＶＤ＋ＲＷの規格に準拠した光ディスクであることを特徴とする請求項１３に記載の光ディスク装置。
    

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