JP3696867B2 - プリピット情報検出装置および光情報記録装置 - Google Patents
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Description
そのため、スライスレベルを固定してプリピット信号を含むプッシュプル信号を2値化すると、プリピット信号を誤検出する可能性がある。特に、ディスク面内の記録済み領域では、記録データであるRF信号からのクロストークノイズのためにプリピット信号を誤検出しやすくなることから、スライスレベルをより適切に設定することが重要となる。
例えば、特許文献1には、プリピット信号の最大振幅値を検出して、それを分圧することによってスライスレベルを設定するプリピット信号検出回路が開示されている。
すなわち、情報を記録するトラックとなる案内溝と該案内溝間に予め設けられたプリピットとを有する光情報記録媒体に対して光を照射する光ピックアップと、上記トラックの幅方向に分割された少なくとも2つの受光領域を有し、光情報記録媒体で反射された光を受光する受光手段と、その受光手段の2つの受光領域から出力される信号の差を検出する差検出回路とを備える。
そして、このプリピット情報検出装置を備え、そのプリピット情報検出装置によって検出したプリピット情報に基づいて、光情報記録媒体上の光スポット位置のアドレスを検出するようにした光情報記録装置も提供する。
さらに、このプリピット情報検出装置を備え、そのプリピット情報検出装置によって検出したプリピット情報に基づいて光情報記録媒体上の光スポット位置のアドレスを検出するようにした光情報記録装置も提供する。
さらに、少なくとも上記第1の電圧検出回路が前記最大振幅保持回路により構成し、上記変化率選択手段は、光情報記録媒体を回転させたたときのトラックの線速度が速いほど上記変化率の設定値を大きくするとよい。
さらに、光情報記録媒体の装着を認識する手段を備え、該手段が光情報記録媒体の装着を認識する度に、上記リセット手段が検出電圧をリセットするようにしてもよい。
上記選択手段は、光情報記録媒体上の所定位置へシークする際には、所定の電圧に設定した上記D/Aコンバータ回路の出力電圧を選択し、シーク完了後には上記差動分圧回路の出力電圧を選択するようにするとよい。
その場合には、上記選択手段は、光情報記録媒体上の所定位置へシークする際には、所定の電圧に設定した上記D/Aコンバータ回路の出力電圧を選択し、シーク完了後には上記第2の電圧検出回路の出力電圧を選択するようにするとよい。
あるいは、上記光情報記録媒体上の所定位置へシーク中は、少なくとも上記第1の電圧検出回路の検出電圧をリセットし、シーク完了後には該リセットを解除する手段を設け、該手段が記リセットを解除してから所定時間経過後に、上記選択手段が上記第1の電圧検出回路の出力電圧を選択するようにしてもよい。
また、そのプリピット信号を用いて、光情報記録媒体の所望のトラックへ正確にアクセスすることができる。
〔各実施例に共通の構成〕
図1は、この発明によるプリピット情報検出装置を備えた光情報記録装置の実施例である光ディスク装置の構成を示すブロック図である。図2はその光ディスク装置に用いられる光情報記録媒体である光ディスクのディスク面を拡大して各トラックの構成を示す図であり、図3は図1に示す光ディスク装置における光ピックアップの受光素子とその出力信号検出部の構成例を示す図である。
光ピックアップ3は、半導体レーザ等のレーザ光源と、そのレーザ光源が発するレーザ光を集光して光ディスク2にスポット光を照射するとともに、光ディスクからの反射光を分離するための、コリメータレンズと集光レンズおよびビームスプリッタ等からなる光学系と、その反射光を受光して電気信号(再生信号)に変換する受光手段である受光素子等によって構成されている。この光ピックアップ3は、図示を省略しているトラッキング用モータと直線送り機構によって、光ディスク2の径方向に移動可能である。
再生時には、光ピックアップ3は、光ディスク2上にレーザ光による再生用のスポット光を照射し、その反射光を受光素子で検出し、再生回路4がその検出された再生信号に対してフィルタリングとデジタル化を行なう。そして、デコーダ5がこの再生回路4で生成されたデータのフォーマットを変換し、CPU6がその再生情報を図示しない外部のホスト装置へ送る。
また、プリピット検出回路13は、演算回路9の出力信号から物理アドレス情報を含むプリピット信号を検出し、アドレスデコーダ14がそれをアドレス情報に変換し、そのときの光ピックアップ3による光ディスク2のアクセス位置のアドレス情報を得る。
DVD−R/RWなどの光ディスク2上には、図2に示すように、グルーブ16と呼ばれる案内溝が蛇行(ウォブル)しながら螺旋上に刻まれており、このグルーブ16によって情報が記録される各周ごとのトラック17を構成している。DVD−Rの場合には、グルーブ16上に光ピックアップ3のトラッキング制御を行い、光スポットSpによって、一定の線速度でデータの記録および再生を行う。隣接するグルーブ16同士の間の部分はランド18と呼ばれており、このランド18上には予め光ディスク2の位置情報等を表すためのプリピットLPPがディスク製造段階から記録されている。
そこで、ウォブル情報を検出する場合と同様に、2つの受光領域26a,26bからの出力信号AとBの差(A−B)を求めることによって、RF信号成分を除去してプリピット信号を検出するのが一般的である。
DVDのチャンネルビット(基準線速度で26.15625MHz)の周期をTCとすると、ウォブル信号周期TWは186TC(基準速度で約140kHz)、1シンクフレームは8ウォブルである。
光ピックアップ3の受光素子26における各受光領域26a、26bからの出力信号A、Bに対し、それぞれAGC(Auto Gain Control)回路19を用いて振幅を一定にする。
出力信号AとBの出力振幅の差は受光領域26a、26bの受光素子の出力のばらつき、光ディスク2の偏心や面ぶれ、光ピックアップ3のレンズ位置変化等により発生するが、AGC回路19により振幅を一定にすることによって、オペアンプOP0による減算器を通したときに効率よく同相のRF信号成分を除去したプッシュプル信号Psを得ることができる。そして、このプッシュプル信号Psはウォブル検出回路12とプリピット検出回路13にそれぞれ入力される。
図1に示したクロック生成回路11では、内部PLL回路によりこのウォブルクロックCLwに基づいて、エンコーダ7に対するクロックの生成と、サーボ回路10に対するクロックの生成を行ない、光ディスク2上に一定の線速度でデータを記録させる。
プリピット検出回路13は、プッシュプル信号Ps中でウォブル信号SWbに重畳されているプリピット信号SLPPの成分を、適正なスライスレベルで2値化することによってプリピット信号SLPPを検出する回路であり、スライスレベル設定回路24と、オペアンプで構成されるプリピットコンパレータ(コンパレータ回路)25を備えている。この発明による光ディスク2装置は、このプリピット検出回路13におけるスライスレベルの設定に特徴を有している。
図6は、この発明によるプリピット情報検出装置の第1実施例の構成を示すブロック図である。この図を参照しつつこの実施例によるプリピット信号とウォブル信号の検出処理を詳細に説明する。
図6において、ピックアップ3の2つの受光領域26a、26bからの各出力信号A、Bが演算回路9によりプッシュプル信号Psとして出力され、このプッシュプル信号Psを入力したプリピット検出回路13は、CPU6に制御されてプリピット信号SLPPを検出してアドレスデコーダ14へ出力し、また、にプッシュプル信号Psを入力したウォブル検出回路12は、ウォブルクロックCLwを生成してクロック生成回路11へ出力する。
プリピットピーク値検出回路30は、第1のピーク値検出回路および第1の電圧検出回路であり、連続アナログ信号として入力されたプッシュプル信号Psのピーク値、つまり正極性側の最大振幅電圧を検出して保持する。この検出されたピーク値は、図7に示すようにプリピット信号SLPP成分のピーク値と一致する値である。なお、プリピット信号SLPPが逆極性(負極側)のパルスとして発生する場合には、プリピットピーク値検出回路30に入力する前に反転回路などで信号の極性を反転させておけばよい。CPU6からの制御も含めた、このプリピットピーク値検出回路30の具体的構成例については、後に詳述する。
このウォブル信号SWbはウォブルピーク値検出回路(ウォブルP/H回路)32に入力する。このウォブルピーク値検出回路は、第2のピーク値検出回路および第2の電圧検出回路であり、連続アナログ信号であるウォブル信号SWbのピーク値(正極性側の最大振幅電圧)を検出して保持する。このウォブル信号SWbのピーク値は、図7に示すようにプリピット信号SLPPのボトム値すなわちウォブル信号Wbから突出しているプリピット信号SLPPのうちの最低値と一致する値である。このウォブルピーク値検出回路32についても、具体的構成例を後に詳述する。
その結果、プリピットコンパレータ25はウォブル信号Wbに影響されることなく、かつプリピット信号SLPPの最大振幅が多少変動した場合でも、安定してプッシュプル信号Psを二値化して、プリピット信号SLPP(図7に示すコンパレータ出力)を出力することができる。この第1実施例では、上記プリピットピーク値検出回路30、BPF回路31、ウォブルピーク値検出回路32、および分圧器33が、図5に示したスライスレベル設定回路24を構成している。
このようにすると、ディスク面の偏心又はレンズ位置変化等の影響によりプリピット信号SLPPの最大振幅が変化した場合でも、適切なスライスレベルを設定してプリピット信号SLPPを検出することができる。
この実施例では、このBPF回路31およびハイパスフィルタ回路34が、図5に示したウォブル信号抽出回路21を構成している。
ここで、プリピットピーク値検出回路30およびウォブルピーク値検出回路32の具体的構成例について詳述する。図9は、その具体的構成例を示す回路図である。この回路構成は、プリピットピーク値検出回路30もウォブルピーク値検出回路32も同じなので、この説明では単にピーク値検出回路30,32という。
そこで、この実施例ではピーク値検出回路30,32の少なくとも一方(プリピットピーク値検出回路30)は、図8に破線で示すように複数のドループレートを設定できるようにし、そのドループレートを記録速度が高速になるほど大きく設定するようにする。
したがって、この実施例におけるスイッチSW1〜SW4は、保持電圧の変化率として複数の設定値を選択する変化率選択手段と、検出電圧を所望のタイミングでリセットするリセット手段とを兼ねている。
このリセット動作は所望のタイミングで行うことができるが、光情報記録媒体である光ディスクの交換時に、光ディスク装置は光ディスクの装着を認識する手段を備えているので、それが光ディスクの装着を認識する度に、自動的にリセット動作を行なうようにすることもできる。
次に、この発明によるプリビット情報検出装置の2実施例について説明する。図10はその第6図と同様な回路図であり、図6と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施例で前述の第1実施例と相違するのは、プリピット検出回路13のみであるから、その相違点のみを説明する。
すなわち、プリピット検出回路13の内部に、複数の直流電圧を設定して出力可能なD/Aコンバータ回路(DAC)41と、図1に示したCPU6によって制御される選択手段であるセレクトスイッチ42とを備えている。
したがって、セレクトスイッチ42をD/Aコンバータ回路41側に切り替えると、スライスレベルを固定的に設定することができる。それにより、光ピックアップのシーク時や高速記録時等において、プリピット信号のピーク値検出が正常に行えない場合でも、スライスレベルの設定およびプリピット信号SLPPの検出を安定して行うことが可能になる。
その他の構成および機能は前述の第1実施例と同じであるから、その説明は省略する。
次に、この発明によるプリビット情報検出装置の3実施例について説明する。図11はその第6図と同様な回路図であり、図6と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施例でも前述の第1実施例と相違するのは、プリピット検出回路13のみであるから、その相違点のみを説明する。
すなわち、プリピット検出回路13の内部に、複数の直流電圧を設定して出力可能なD/Aコンバータ回路(DAC)43と、図1に示したCPU6によって制御される選択手段であるセレクトスイッチ44とを備えている。
したがって、セレクトスイッチ44をD/Aコンバータ回路43側に切り替えると、分圧器33はD/Aコンバータ回路43の出力電圧と、ウォブルピーク値検出回路32の出力電圧との差を分圧して、その分圧電圧を比較信号すなわちスライスレベルの信号として、差信号であるプッシュプル信号Psと比較するためにコンパレータ25へ入力させることになる。
その他の構成および機能は前述の第1実施例と同じであるから、その説明は省略する。
次に、上述した第2実施例又は第3実施例のプリピット情報検出装置を備えた光ディスク装置におけるシーク動作時の処理について説明する。図12乃至図15は各実施例によるシーク動作を実行する処理内容を示すフローチャートであり、それぞれが各実施例で基本的なシーク動作処理およびさらにリセット動作を加えたシーク動作処理の流れを示す。
なお、これらのフローチャートに示す処理は、図1に示したCPU6が内部のメモリに格納されたプログラムに従って処理する手順を示している。また、これらのフローチャートでは、各処理のステップをSと記している。
まず図12によって、図10に示した第2実施例のプリピット情報検出装置を備えた光ディスク装置における基本的なシーク動作処理について説明する。
この処理を開始すると、まずステップ101でホスト装置等からシーク命令(シーク目標のアドレス等を含む)を受信した後、ステップ102へ進んで、図10に示したセレクトスイッチ42をD/Aコンバータ回路(DAC)41側へ切り替えて、スライスレベルを固定レベルに設定する。
このシーク動作によって目標アドレス付近に光スポットが近づいたと判断すると、ステップ105に進んでプリピット信号の検出を行う。このときのプリピット信号の検出は、D/Aコンバータ回路(DAC)41の出力電圧をスライスレベルとしてなされることになる。
ステップ106で目標アドレスであると判断すると、ステップ107でセレクトスイッチ42を分圧器33側へ切り替えて、分圧器33による分圧電圧をスライスレベルとして、以後のプリピット信号を検出するようにして処理を終了する。
通常、シーク動作中には、光スポットSpがトラック17に対して直交する方向に移動するため、どうしてもプッシュプル信号Psが乱れてしまい、その影響によりプリピットピーク値検出回路30が不適切なレベルを検出し、適切なスライスレベルを設定できない。しかし、この実施例によれば、このようなシーク動作中はスライスレベルを適切な固定レベルに設定することができ、適切なプリピット信号を検出することができ、安定したアクセスが可能になる。
この図13のフローチャートにおいて、前述した図12のフローチャートと異なるのはステップ102′と107′だけである。ステップ102′では、図11示したセレクトスイッチ44をD/Aコンバータ回路(DAC)43側へ切り替え、D/Aコンバータ回路(DAC)43の出力電圧とウオブルピーク値検出回路32の出力電圧との差を、分圧器33で分圧した電圧をスライスレベルとして設定する。
また、ステップ107′では、セレクトスイッチ44をプリピットピーク値検出回路30側へ切り替え、プリピットピーク値検出回路30の出力電圧とウオブルピーク値検出回路32の出力電圧との差を、分圧器33で分圧した電圧をスライスレベルとして設定する。
その他のステップの処理は、図12で説明した各ステップと同じであるから、その説明は省略する。この場合の効果については、図11の説明の最後に述べたとうりである。
ここで、図12によって説明した処理と相違するのは、ステップ102aでセレクトスイッチ42をD/Aコンバータ回路41側へ切り替えた後、ステップ102bでプリピットピーク値検出回路30をリセット状態にする。このときウォブルピーク値検出回路32もリセット状態にするとよい。すなわち、図9に示した回路を用いた場合には、スイッチSW1〜SW4を全て閉じる(オンにする)ことによって、コンデンサC3の両端子間を短絡し、コンデンサC3が保持している電荷を瞬時に放電させて、ピーク値電圧をリセットする。
これによって、プリピットピーク値検出回路30およびウォブルピーク値検出回路32の各コンデンサC3は、新たなピーク値電圧を検出保持できる状態となる。
そして、ステップ107bで所定時間待機し、その間にコンデンサC3に電荷が蓄積されて新たなピーク値電圧が検出保持されると、ステップ107cでセレクトスイッチ42を分圧器33側へ切り替えて、D/Aコンバータ回路41の使用を中止し、この処理を終了する。
通常、シーク動作中は前述した理由からピーク値検出回路30,32に不適切に高いピーク値電圧が検出保持されてしまうことがある。そのため、そのままではセレクトスイッチ42を切り替えてスライスレベルを再設定しようとしても、正常なプッシュプル信号Psではそのピーク値を超えられずに異常ピーク値が保持されたままとなり、適切なスライスレベルが設定できず、プリピット信号が検出できなくなる恐れがある。
これに対し、上記処理のような手順でリセット動作を行った場合には、シーク動作時に検出される乱れた信号により、少なくともプリピットピーク値検出回路30が異常なレベルを保持してしまうことを防ぎ、適切なプリピット検出およびそれによる安定したアクセスが可能となる。
また、ステップ107aでの少なくともプリピットピーク値検出回路30のリセット状態を解除すると共に保持電圧の変化率(ドループレート)を選択し、あるいは同時にウォブルピーク値検出回路32もリセット状態を解除して保持電圧の変化率を選択する処理も行なうことができる。
Claims (16)
- 情報を記録するトラックとなる案内溝と該案内溝間に予め設けられたプリピットとを有する光情報記録媒体に対して光を照射する光ピックアップと、
前記トラックの幅方向に分割された少なくとも2つの受光領域を有し、前記光情報記録媒体で反射された光を受光する受光手段と、
該受光手段の前記2つの受光領域から出力される信号の差を検出する差検出回路と、
該差検出回路から出力される信号のピーク値を検出して出力する第1のピーク値検出回路と、
前記差検出回路から出力される信号から前記案内溝のウォブルに基づく信号を抽出するフィルタ回路と、
該フィルタ回路から出力される信号のピーク値を検出して出力する第2のピーク値検出回路と、
前記第1のピーク値検出回路の出力値と前記第2のピーク値検出回路の出力値との差を所定の割合で分圧して出力する差動分圧回路と、
前記差検出回路の出力と前記差動分圧回路の出力とを比較して、前記プリピットに関する情報を出力するコンパレータと、
からなることを特徴とするプリピット情報検出装置。 - 請求項1記載のプリピット情報検出装置において、前記フィルタ回路は前記光情報記録媒体に形成された前記案内溝のウォブルに応じて検出されるウォブル信号の周波数を中心周波数とする帯域通過フィルタであることを特徴とするプリピット情報検出装置。
- 請求項1又は2記載のプリピット情報検出装置を備え、該プリピット情報検出装置によって検出したプリピット情報に基づいて、光情報記録媒体上の光スポット位置のアドレスを検出するようにしたことを特徴とする光情報記録装置。
- 情報を記録するトラックとなる案内溝と該案内溝間に予め設けられたプリピットとを有する光情報記録媒体に対して光を照射する光ピックアップと、
前記トラックの幅方向に分割された少なくとも2つの受光領域を有し、前記光情報記録媒体で反射された光を受光する受光手段と、
該受光手段の前記2つの受光領域から出力される信号の差を検出する差検出回路と、
該差検出回路から出力される差信号のピーク電圧を検出して出力する第1の電圧検出回路と、
前記差信号から前記プリピットの検出成分を除去するフィルタ回路と、
該フィルタ回路から出力される信号のピーク電圧もしくは平均電圧を検出して出力する第2の電圧検出回路と、
前記第1の電圧検出回路の出力電圧と前記第2の電圧検出回路の出力電圧との差を所定の比率で分圧する差動分圧回路と、
前記差信号を前記差動分圧回路の出力電圧と比較して、前記プリピットに関する情報を出力するコンパレータと、
からなることを特徴とするプリピット情報検出装置。 - 請求項4記載のプリピット情報検出装置において、前記フィルタ回路は前記光情報記録媒体に形成された前記案内溝のウォブルに応じて検出されるウォブル信号の周波数を中心周波数とする帯域通過フィルタであることを特徴とするプリピット情報検出装置。
- 請求項4又は5記載のプリピット情報検出装置を備え、該プリピット情報検出装置によって検出したプリピット情報に基づいて、光情報記録媒体上の光スポット位置のアドレスを検出するようにしたことを特徴とする光情報記録装置。
- 請求項6記載の光情報記録装置において、前記第1の電圧検出回路と前記第2の電圧検出回路の少なくとも一方は、最大振幅電圧を保持する最大振幅保持回路により構成され、その保持電圧の変化率として複数の設定値を選択する変化率選択手段を設けていることを特徴とする光情報記録装置。
- 請求項7記載の光情報記録装置において、少なくとも前記第1の電圧検出回路が前記最大振幅保持回路により構成され、前記変化率選択手段は、前記光情報記録媒体を回転させたたときの前記トラックの線速度が速いほど前記変化率の設定値を大きくすることを特徴とする光情報記録装置。
- 請求項6乃至8のいずれか一項に記載の光情報記録装置において、前記第1の電圧検出回路と前記第2の電圧検出回路の少なくとも一方は、検出電圧を所望のタイミングでリセットするリセット手段を設けていることを特徴とする光情報記録装置。
- 請求項9記載の光情報記録装置において、光情報記録媒体の装着を認識する手段を備え、該手段が前記光情報記録媒体の装着を認識する度に、前記リセット手段が前記検出電圧をリセットするようにしたことを特徴とする光情報記録装置。
- 請求項6乃至10のいずれか一項に記載の光情報記録装置において、複数の電圧を設定して出力可能なD/Aコンバータ回路と、前記差信号と比較するために前記コンパレータへ入力する比較信号として前記差動分圧回路の出力電圧と前記D/Aコンバータ回路の出力電圧のいずれかを選択する選択手段とを設けたことを特徴とする光情報記録装置。
- 請求項6乃至10のいずれか一項に記載の光情報記録装置において、複数の電圧を設定して出力可能なD/Aコンバータ回路と、前記第2の電圧検出回路の出力電圧の他に前記差動分圧回路へ入力させる電圧として、前記第1の電圧検出回路の出力電圧と前記D/Aコンバータ回路の出力電圧のいずれかを選択する選択手段とを設けたことを特徴とする光情報記録装置。
- 請求項11記載の光情報記録装置において、前記選択手段は、前記光情報記録媒体上の所定位置へシークする際には、所定の電圧に設定した前記D/Aコンバータ回路の出力電圧を選択し、シーク完了後には前記差動分圧回路の出力電圧を選択することを特徴とする光情報記録装置。
- 請求項12記載の光情報記録装置において、前記選択手段は、前記光情報記録媒体上の所定位置へシークする際には、所定の電圧に設定した前記D/Aコンバータ回路の出力電圧を選択し、シーク完了後には前記第2の電圧検出回路の出力電圧を選択することを特徴とする光情報記録装置。
- 請求項11記載の光情報記録装置において、前記光情報記録媒体上の所定位置へシーク中は、少なくとも前記第1の電圧検出回路の検出電圧をリセットし、シーク完了後には該リセットを解除する手段を設け、
該手段が前記リセットを解除してから所定時間経過後に、前記選択手段が前記差動分圧回路の出力電圧を選択するようにしたことを特徴とする光情報記録装置。 - 請求項12記載の光情報記録装置において、前記光情報記録媒体上の所定位置へシーク中は、少なくとも前記第1の電圧検出回路の検出電圧をリセットし、シーク完了後には該リセットを解除する手段を設け、
該手段が前記リセットを解除してから所定時間経過後に、前記選択手段が前記第1の電圧検出回路の出力電圧を選択するようにしたことを特徴とする光情報記録装置。
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