JP4041387B2 - 光ディスク用マーク検出回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一定周期のうねりを有するデータ記録用のグルーブが螺旋状に形成されている光ディスクから所定の情報用（たとえばアドレス情報用）のマークを検出するための光ディスク用マーク検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、書き込み（追記）可能または書き換え可能な光ディスクのデータ記録面は、螺旋状に形成されたグルーブ（溝部分）とグルーブ間のランド（土手部分）とで構成されており、グルーブの壁面（ランドの側面）には一定周期で繰り返されるうねり、いわゆるウォブルが形成されている。
【０００３】
ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)の代表的な物理規格であるＤＶＤ−Ｒ（追記型）およびＤＶＤ−ＲＷ（書き換え型）では、グルーブにデータが記録され、ランドには決められた規則にしたがってランドプリピット（ＬＰＰ）と称されるアドレス情報用のピット（マーク）が配置される。
【０００４】
図１３に示すように、光ピックアップがＤＶＤ−Ｒ規格またはＤＶＤ−ＲＷ規格の光ディスク上のグルーブをトラッキングする際に、レーザビームＬＢの戻り光またはレーザ反射光ＬＢ’をプッシュ・プル法により差動検出することで、ウォブルのうねり形状に対応した略正弦波のプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）が得られる。このプッシュプル信号にはランドプリピットを示す角状のランドプリピット信号ＳLPPが含まれているので、プッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）をコンパレータにかけて所定の閾値で２値化することにより、ランドプリピット信号ＳLPPを抽出または検出するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
実際には、図１４に示すように、トラック（グルーブ）にデータを記録する前（Ａ）と記録した後（Ｂ）とではプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）の波形もランドプリピット信号ＳLPPの波形も大分違ったものになる。すなわち、記録前は、プッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）の波形が略正弦波形状を維持し、ランドプリピット信号ＳLPPがウォブル信号の極小ピーク値付近から大きな振幅できれいに角状に突出しているので、ランドプリピット信号ＳLPPの２値化または抽出は容易に行える。しかし、記録後は、当該トラックや隣接トラックに記録されているＲＦ信号成分またはデータ成分によるクロストークの影響を受けて、プッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）が略正弦波の波形を維持できなくなるとともに、ランドプリピット信号ＳLPPの振幅もＲＦ信号成分の振幅と差がなくなるほどまで小さくなり、ＳLPPの２値化または抽出は非常に難しくなる。ランドプリピット信号ＳLPPを正確に検出できないと、記録データのアドレスを取得できなくなり、追記や書き換えあるいは再生のエラーが多くなる。
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、一定周期のうねりを有するトラックが螺旋状に形成されている光ディスクから所定の情報用のマークを安定確実に検出できるようにした光ディスク用マーク検出回路を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の観点における光ディスク用アドレスマーク検出回路は、一定周期のうねりを有するトラックが螺旋状に形成されている光ディスクからアドレス情報用のマークを検出するための光ディスク用アドレスマーク検出回路であって、前記光ディスク上のグルーブをトラッキングする光ビームの戻り光をプッシュプル法により差動検出して、プッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成手段と、前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、前記ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第１のエンベロープ信号を生成する第１のエンベロープ検出手段と、前記第１のエンベロープ信号のレベルを２値化するための閾値信号を与える閾値信号発生手段と、前記第１のエンベロープ信号のレベルを前記閾値信号のレベルと比較して、前記アドレスマークを表すアドレスマーク検出信号を生成するアドレスマーク検出信号生成手段とを有し、前記閾値信号発生手段が、前記第１のエンベロープ検出手段よりも遅い追従速度で前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、前記ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第２のエンベロープ信号を生成する第２のエンベロープ検出手段と、前記第２のエンベロープ信号を所定値だけレベルシフトして前記閾値信号とするレベルシフト手段とを有する。
【０００８】
上記構成の光ディスク用アドレスマーク検出回路では、第１のボトムエンベロープ回路によりプッシュプル信号のボトムエンベロープ波形を表す第１のボトムエンベロープ信号を生成し、この第１のボトムエンベロープ信号を閾値信号発生手段からの閾値信号のレベルで２値化して、アドレスマーク検出信号を生成する。第１のボトムエンベロープ信号によってプッシュプル信号に含まれるアドレスマーク信号成分の波形を強調できるため、プッシュプル信号からアドレスマーク信号成分を安定確実に抽出することができる。そして、閾値信号発生手段より与えられる閾値信号は、第１のエンベロープ検出手段よりも遅い追従速度でプッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第２のエンベロープ信号を所定値だけレベルシフトしたものであるから、遅れのない同期した閾値信号で正規（第１）のボトムエンベロープ信号を２値化することが可能であり、誤検出を十全に防止し、より正確なマーク検出を可能とすることができる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、第１及び第２のエンベロープ検出手段がプッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに対する追従速度を光ディスクの回転速度に応じて可変制御する手段を有してよい。かかる構成によって、光ディスクの回転速度が変わってもアドレスマークの検出を安定確実に行うことができる。
【００１２】
また、本発明の一態様によれば、プッシュプル信号生成手段が、光ディスクからの光ビームの戻り光をラジアル方向に２分割された第１および第２の受光領域で受光してそれぞれの受光領域における戻り光の光強度に応じた第１および第２の電気信号を出力する光検出手段と、第１の電気信号と第２の電気信号との差をとってプッシュプル信号を生成する減算手段とを有する。かかる構成において、好ましくは、プッシュプル信号生成手段が、第１の電気信号に含まれるデータ成分の振幅と第２の電気信号に含まれるデータ成分の振幅とをほぼ等しくするように、第１および第２の電気信号に対する増幅の利得をそれぞれ自動的に制御する第１および第２の自動利得制御回路を有してよい。
【００１３】
本発明の別の態様によれば、プッシュプル信号生成手段が、光ディスクからの光ビームの戻り光をラジアル方向に２分割された第１組および第２組の受光領域で受光して各組に属する個々の受光領域における戻り光の光強度に応じた電気信号を出力する光検出手段と、第１組の受光領域から得られる複数の電気信号の和をとって第１の和信号を生成する第１の加算手段と、第２組の受光領域から得られる複数の電気信号の和をとって第２の和信号を生成する第２の加算手段と、第１の和信号と第２の和信号との差をとってプッシュプル信号を生成する減算回路とを有する。この構成において、好ましくは、プッシュプル信号生成手段が、第１の和信号に含まれるデータ成分の振幅と第２の和信号に含まれるデータ成分の振幅とをほぼ等しくするように、第１および第２の電気信号に対する増幅の利得をそれぞれ自動的に制御する第１および第２の自動利得制御回路を有してよい。
【００１４】
本発明の第２の観点における光ディスク用アドレスマーク検出回路は、一定周期のうねりを有するデータ記録用のグルーブが螺旋状に形成され、かつ相隣接する前記グルーブ間のランドに記録データのアドレス情報を与えるためのマーク（たとえばランドプリピット）が形成されている光ディスクから前記マークを検出するための光ディスク用アドレスマーク検出回路であって、前記光ディスク上のグルーブをトラッキングする光ビームの戻り光をプッシュプル法により差動検出して、プッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成手段と、前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、前記ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第１のエンベロープ信号を生成する第１のエンベロープ検出手段と、前記第１のエンベロープ信号のレベルを２値化するための閾値信号を与える閾値信号発生手段と、前記第１のエンベロープ信号のレベルを前記閾値信号のレベルと比較して、前記アドレスマーク（ランドプリピット）を表すアドレスマーク検出信号を生成するアドレスマーク検出信号生成手段とを有し、前記閾値信号発生手段が、前記第１のエンベロープ検出手段よりも遅い追従速度で前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、前記ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第２のエンベロープ信号を生成する第２のエンベロープ検出手段と、前記第２のエンベロープ信号を所定値だけレベルシフトして前記閾値信号とするレベルシフト手段とを有する。
【００１５】
本発明の第３の観点における光ディスク用アドレスマーク検出回路は、一定周期のうねりを有するデータ記録用のグルーブが螺旋状に形成されるとともに、相隣接する前記グルーブ間にデータ記録用のランドが設定され、記録トラックの単位区間毎に前記グルーブまたは前記ランドに対してラジアル方向に所定のピッチだけオフセットした位置に記録データのアドレス情報を与えるためのマーク（たとえばＣＡＰＡ）が形成されている光ディスクから前記マークを検出するための光ディスク用アドレスマーク検出回路であって、前記光ディスク上の記録トラックをトラッキングする光ビームの戻り光をプッシュプル法により差動検出して、プッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成手段と、前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、前記ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第１のエンベロープ信号を生成する第１のエンベロープ検出手段と、前記第１のエンベロープ信号のレベルを２値化するための閾値信号を与える閾値信号発生手段と、前記第１のエンベロープ信号のレベルを前記閾値信号のレベルと比較して、前記アドレスマークを表すアドレスマーク検出信号を生成するアドレスマーク検出信号生成手段とを有し、前記閾値信号発生手段が、前記第１のエンベロープ検出手段よりも遅い追従速度で前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、前記ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第２のエンベロープ信号を生成する第２のエンベロープ検出手段と、前記第２のエンベロープ信号を所定値だけレベルシフトして前記閾値信号とするレベルシフト手段とを有する。
【００１７】
本発明の第４の観点における光ディスク用マーク検出回路は、光ディスク記録媒体の記録領域の物理的形状に応じた第１の信号成分と前記記録領域に記録されている所定の情報用のマークに応じた第２の信号成分とを有するラジアルプッシュプル信号を入力する入力端子と、前記ラジアルプッシュプル信号のトップエンベロープ又はボトムエンベロープに追従して前記トップエンベロープ又はボトムエンベロープの波形に対応する第１の信号を生成する第１の信号生成回路と、前記第１の信号生成回路よりも遅い追従特性を有し、前記ラジアルプッシュプル信号のトップエンベロープ又はボトムエンベロープに追従して前記トップエンベロープ又はボトムエンベロープの波形に対応する第２の信号を生成する第２の信号生成回路と、前記第１の信号と前記第２の信号とを比較することにより前記第２の信号成分に対応したマーク検出信号を生成するマーク検出信号生成回路とを有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１９】
図１に、本発明の一実施形態によるランドプリピット検出回路の回路構成を示す。このランドプリピット検出回路は、ＤＶＤ−Ｒ規格またはＤＶＤ−ＲＷ規格の光ディスクにプリフォーマットとして形成されているランドプリピット（ＬＰＰ）を検出するものである。
【００２０】
このランドプリピット検出回路は、光ディスク（図示せず）からのレーザビームの戻り光つまりレーザ反射光ＬＢ’に基づいて光ディスク上のグルーブウォブルを表すプッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成部１０と、このプッシュプル信号生成部１０で得られたプッシュプル信号からランドプリピットＬＰＰを表すランドプリピット信号ＳLPPを抽出するランドプリピット信号抽出部１２とを有する。
【００２１】
プッシュプル信号生成部１０は、４つの利得制御増幅器１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄと、２つの加算回路１６，１８と、２つの自動利得制御回路２０，２２と、減算回路２４と、ローパスフィルタ２６と、オフセット回路２８と、利得制御増幅器３０とを有している。
【００２２】
入力段の利得制御増幅器１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄには、たとえば図１３に示すようなプッシュプル方式の４分割型光検出器ＰＤを構成する４つの受光領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）よりＲＦ信号（ＳA，ＳB，ＳC，ＳD）がそれぞれ入力される。図１３の光検出器ＰＤにおいて、４つの受光領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は斜め四方から突き合せるようにして分割配置される。各受光領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、たとえばフォトダイオードからなり、受光したレーザ反射光の受光量または受光強度に応じた電気信号またはＲＦ信号ＳA，ＳB，ＳC，ＳDを生成する。これらのＲＦ信号は光ピックアップ（図示せず）内でＩ−Ｖ変換されて電圧信号として出力される。
【００２３】
利得制御増幅器１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄは、光ピックアップに与えられるのと同一のリファレンス電圧を基準としてＲＦ信号ＳA，ＳB，ＳC，ＳDを所望の利得でそれぞれ増幅する。利得制御増幅器１４Ａ，１４Ｂでそれぞれ増幅されたＲＦ信号ＳA，ＳBは加算回路１６に入力される。加算回路１６は、両入力信号ＳA，ＳBの和をとって、たとえば図２の（Ａ）に示すような波形の和信号（ＳA＋ＳB）を出力する。一方、利得増幅器１４Ｃ，１４Ｄでそれぞれ増幅されたＲＦ信号ＳC，ＳDは他方の加算回路１８に入力される。加算回路１８は、両入力信号ＳC，ＳDの和をとって、たとえば図２の（Ｂ）に示すような波形の和信号（ＳC＋ＳD）を出力する。両加算回路１６，１８は増幅回路で構成されてもよい。
【００２４】
ここで、光ディスク上のトラック（グルーブ）にデータが記録されている場合に得られる各和信号（ＳA＋ＳB）、（ＳC＋ＳD）は、図２の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、振幅一定のＲＦ信号成分またはデータ成分ＥDにウォブル信号成分ＥWを変調信号として重畳した波形を有している。また、トラック（グルーブ）の外周部のウォブルと内周部のウォブルとは互いに平行にうねっているため、外周部ウォブルに対応する領域（Ａ，Ｂ）から得られるウォブル信号成分と内周部ウォブルに対応する領域（Ｃ，Ｄ）から得られるウォブル信号成分とは位相が互いに１８０゜ずれた関係になっている。また、図１３に示すように、グルーブをトラッキングするレーザ光ＬＢが外周側に隣接する各ランドプリピットＬＰＰの傍を通るときは、当該ランドプリピットＬＰＰで回折を受けることにより、外周部ウォブルに対応する領域（Ａ，Ｂ）から得られるＲＦ信号ＳA，ＳBないし和信号（ＳA＋ＳB）のレベルが急峻に落ち込む。この急峻な角状の落ち込みＤLPPがランドプリピット信号成分である。なお、トラッキング中のレーザ光ＬＢが内周側に隣接する各ランドプリピットＬＰＰの傍を通るときは、内周部ウォブルに対応する領域（Ｃ，Ｄ）から得られるＲＦ信号ＳC，ＳDないし和信号（ＳC＋ＳD）のレベルが急峻に落ち込む。しかし、通常は、外周側に隣接するランドプリピットＬＰＰのみを検出対象とし、内周側のランドプリピットＬＰＰは無視するようにしている。
【００２５】
加算回路１６，１８で得られた和信号（ＳA＋ＳB），（ＳC＋ＳD）は、それぞれ自動利得制御器２０，２２に供給される。両自動利得制御器２０，２２は、両和信号（ＳA＋ＳB），（ＳC＋ＳD）のデータ成分ＥDの振幅を揃える（等しくする）ように、両和信号（ＳA＋ＳB），（ＳC＋ＳD）に対する増幅の利得を自動的に制御する。このＡＧＣの制御を受ける増幅器は、専用の増幅器（図示せず）でもよく、あるいは前段の加算回路１６，１８であってもよい。両自動利得制御器２０，２２の入力側および出力側には、それぞれオフセット・キャンセル用のコンデンサＣa，Ｃｂが挿入されている。
【００２６】
減算回路２４は、自動利得制御器２０からの和信号（ＳA＋ＳB）と自動利得制御器２２からの和信号（ＳC＋ＳD）とをそれぞれ正側端子および負側端子に入力し、減算により両信号の差を表す差信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）を出力する。基本的には、この減算回路２４より出力される差信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）をラジアルプッシュプル信号（Radial Push-Pull信号：以下、単にプッシュプル信号という。）とすることができる。この実施形態では、この差信号をローパスフィルタ２６、オフセット回路２８および利得制御増幅器３０に順次通して、高調波ノイズを除去し、信号処理のオフセットを補償し、かつ利得を適度に上げたものを正規のプッシュプル信号として出力し、後段のランドプリピット信号抽出部１２に供給するようにしている。
【００２７】
上記のようにしてプッシュプル信号生成部１０より得られるプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）は、理想的には、両和信号（ＳA＋ＳB），（ＳC＋ＳD）のデータ成分ＥDを互いに相殺させて、両和信号（ＳA＋ＳB），（ＳC＋ＳD）のウォブル信号成分ＥWを足し合わせて（２倍に増幅して）残したようなものである。たとえば、ＡＧＣ後の両和信号（ＳA＋ＳB），（ＳC＋ＳD）のデータ成分ＥDのピーク対ピーク値を１Ｖppとし、ウォブル信号成分ＥWの振幅がデータ成分ＥDの振幅の５％と仮定すると、理想的には１００ｍＶppのピーク対ピーク値を有する略正弦波のウォブル信号成分ＥWだけが残る。しかしながら、実際には、ＡＧＣで振幅を決められるのは６Ｔ以上（Ｔは１ビット分の長さ）の大きな信号であり、３Ｔ，４Ｔ，５Ｔ等の信号は両和信号（ＳA＋ＳB），（ＳC＋ＳD）の間にアンバランスがあれば減算後も残りやすい。特に、３Ｔの信号は最低でもデータ成分全体の約１５％程度の振幅を有しているため、アンバランス成分が３Ｔ信号の３０％もあればウォブル信号成分ＥWとほぼ同じ振幅のデータ成分がプッシュプル信号の中に残ることになる。
【００２８】
このように、レーザビームＬＢがデータの記録されているトラック（グルーブ）をトラッキングする場合は、図２の（Ｃ）に模式的に示すように、プッシュプル信号生成部１０より得られるプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）はウォブル信号成分ＥWだけでなく相当のＲＦ信号成分またはデータ成分を残しており、ランドプリピット信号成分ＤLPPも見分けがつき難くなる。
【００２９】
もっとも、この実施形態では、以下に述べるランドプリピット信号抽出部１２がそのようなプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）からランドプリピット信号成分ＤLPPを正確に弁別してランドプリピット信号ＳLPPを安定確実に抽出できるようになっている。
【００３０】
ランドプリピット信号抽出部１２は、２つのボトムエンベロープ回路３２，３４と、オフセット回路３６と、コンパレータ３８と、ワンショット・マルチバイブレータ４０とを有している。
【００３１】
図３に、ボトムエンベロープ回路３２，３４の回路構成例を示す。これらのボトムエンベロープ回路３２，３４は、相補的な２値論理出力を発生する差動コンパレータ４２と、それぞれの制御端子がコンパレータ４２の非反転出力端子および反転出力端子に接続された一対のＮＰＮトランジスタ４４，４６と、ホールド用のコンデンサ４８と、充電用のソース型定電流源回路５０と、放電用のシンク型定電流源回路５２と、出力バッファ用の電圧フォロア５４とを有する。
【００３２】
差動コンパレータ４２は、入力信号Ｓinの電圧レベルと出力信号Ｓoutの電圧レベルとを比較し、入力信号Ｓinが出力信号Ｓoutよりも低いときはトランジスタ４４をオフにしてトランジスタ４６をオンさせる。そうすると、ソース型の定電流源回路５０がオン状態のトランジスタ４６を介してホールド・コンデンサ４８を一定電流（Ｉ1−Ｉ2）で充電し、これによってコンデンサ４８の充電電圧ひいては出力信号Ｓoutの電圧レベルが入力信号Ｓinに追従して低下する（負方向には増大する）。そして、入力信号Ｓinがボトムピーク値に到達してから上昇に転じると、つまり出力信号Ｓoutよりも高くなると、差動コンパレータ４２はトランジスタ４４をオンさせてトランジスタ４６をオフにする。そうすると、シンク型の定電流源回路５２がホールド・コンデンサ４８を一定電流Ｉ2で放電させ、これによってコンデンサ４８の充電電圧ひいては出力信号Ｓoutの電圧レベルがほぼ一定のドループレート(Droop Rate)で上昇する（負方向では減少する）。入力信号Ｓinが再び出力信号Ｓoutよりも低くなると、上記と同様の動作を繰り返す。こうして、入力信号Ｓinのボトムエンベロープ波形を表す出力信号Ｓoutつまりボトムエンベロープ信号Ｓbtmが得られる。
【００３３】
これらのボトムエンベロープ回路３２，３４では、定電流源回路５０，５２の電流値Ｉ1，Ｉ2を調整することにより、入力信号Ｓinのボトムエンベロープに対する追従速度を可変制御することができる。すなわち、電流値Ｉ2に対する電流値Ｉ1の相対値（Ｉ1−Ｉ2）を大きくするほど、コンデンサ４８の充電速度を大きくして、ボトムピーク値に向うときの入力信号Ｓinに出力信号Ｓoutが追いつく速度を大きくすることができる。また、電流値Ｉ2を大きくするほど、コンデンサ４８の放電速度を大きくして、ボトムピーク値から上昇するときの入力信号Ｓinに出力信号Ｓoutが追従する速度またはドループレートを大きくすることができる。
【００３４】
この実施形態では、第１のボトムエンベロープ回路３２の追従速度を高めに設定する一方で、第２のボトムエンベロープ回路３４の追従速度を低めに設定する。すなわち、第１のボトムエンベロープ回路３２では、出力信号Ｓout（Ｓbtm1）が入力信号Ｓin｛（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）｝のボトムエンベロープに高速かつ高精度で追従し、ランドプリピット信号成分ＤLPPに対してもボトムピーク値付近まで追従できるようにする。一方、第２のボトムエンベロープ回路３４では、出力信号Ｓout（Ｓｂtm2）が入力信号Ｓinのボトムエンベロープの波形に緩やかに追従し、ランドプリピット信号成分ＤLPPに対してはこれに応答してレベルがある程度落ち込むだけに止め、ボトムピーク値付近までは追従しないようにする。
【００３５】
図４は、この実施形態のランドプリピット信号抽出部１２における作用を示すシミュレーション波形である。このシミュレーションでは、第１のボトムエンベロープ回路３２におけるドループレートを４００ｍＶ／ｕｓに設定し、第２のボトムエンベロープ回路３４におけるドループレートを２５ｍＶ／ｕｓに設定している。
【００３６】
図４に示すように、第１のボトムエンベロープ回路３２より得られるボトムエンベロープ信号Ｓbtm1は、入力信号つまりプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）のボトムピークを忠実になぞり、ランドプリピット信号成分ＤLPPに対しても極小ピーク付近まで追従して角状波形をなぞっている。一方、第２のボトムエンベロープ回路３４より得られるボトムエンベロープ信号Ｓbtm2は、入力信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）のボトムピークに遅い速度で緩やかに追従して平均値付近で推移し、ランドプリピット信号成分ＤLPPに対してはレベルが鈍く落ち込むだけに止まっている。
【００３７】
再び図１において、第１のボトムエンベロープ回路３２からのボトムエンベロープ信号Ｓbtm1は、コンパレータ３８の負側端子に入力される。一方、第２のボトムエンベロープ回路３４からのボトムエンベロープ信号Ｓbtm2はオフセット回路３６に入力される。オフセット回路３６は、ボトムエンベロープ信号Ｓbtm2を所定値だけレベルシフトまたはオフセットして、これを閾値信号Ｓrefとしてコンパレータ３８の正側端子に供給する。図４のシミュレーションでは、レベルシフト値またはオフセット値を−２４０ｍＶに選んでいる。
【００３８】
コンパレータ３８は、両入力信号Ｓbtm2，Ｓrefのレベルを比較し、その大小関係に応じた論理レベルを有する２値信号を出力する。より詳細には、Ｓbtm2＜ＳrefのときはＨレベル、Ｓbtm2＞ＳrefのときはＬレベルを出力する。ワンショット・マルチバイプレータ４０は、コンパレータ３８の出力信号の立ち下がりエッジ（Ｈ→Ｌ）に応動して、一定パルス幅のＨレベルの出力信号をランドプリピット信号ＳLPPとして出力する（図４）。
【００３９】
上記のように、この実施形態のランドプリピット信号抽出部１２では、追従速度の高い第１のボトムエンベロープ回路３２によりプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）のボトムエンベロープ波形を高感度で表す第１のボトムエンベロープ信号Ｓbtm1を生成するとともに、追従速度の低い第２のボトムエンベロープ回路３４によりプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）のボトムエンベロープ波形を低感度で表す第２のボトムエンベロープ信号Ｓbtm2を生成する。そして、この第２のボトムエンベロープ信号Ｓbtm2をレベルシフトしたものを閾値信号Ｓrefにして第１のボトムエンベロープ信号Ｓbtm1を２値化することにより、プッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）からランドプリピット信号ＳLPPを安定確実に抽出することができる。
【００４０】
特に、この実施形態では、プッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）のボトムエンベロープ波形を表す第２のボトムエンベロープ信号Ｓbtm2を用いることにより、遅れのない同期した閾値信号Ｓrefで第１（正規）のボトムエンベロープ信号Ｓbtm1を２値化することができる。これにより、誤検出を十全に防止し、より正確なランドプリピット検出を可能とすることができる。
【００４１】
第１および第２のボトムエンベロープ回路３２，３４の追従速度はプログラマブルに可変制御できるのが好ましく、ディスクの回転数に応じて最適な追従速度を自動的に選択するように構成することもできる。
【００４２】
上記実施形態の変形例として、ランドプリピット検出の精度ないし信頼性は低くなるが、図５に示すように第２のボトムエンベロープ回路３４をローパスフィルタ５６に置き換える構成や、図６に示すように基準値発生回路５８より一定レベルの閾値信号Ｓrefをコンパレータ３８に与える構成等も可能である。
【００４３】
プッシュプル信号生成部１０においても、種々の変形が可能であり、たとえば周波数特性等に応じてローパスフィルタ２６やオフセット回路２８等を省略することも可能である。
【００４４】
また、光検出器ＰＤは、プッシュプル法に適合するものであれば任意の構成を採用することが可能であり、たとえば２分割型でもよい。２分割型の場合は、一対の受光領域からのＲＦ信号を加算回路に通すことなく増幅回路や自動利得制御器等を通して減算回路に供給し、減算回路の出力端子よりプッシュプル信号を得ることができる。
【００４５】
また、極性の反転したランドプリピット信号ＳLPPを検出する場合は、上記ランドプリピット信号抽出部１２におけるボトムエンベロープ回路３２，３４をそれぞれ等価なトップエンベロープ回路に置き換えることで、上記と同様の作用によりプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）からランドプリピット信号ＳLPPを安定確実に抽出することができる。
【００４６】
図７に、本発明で使用可能なトップエンベロープ回路の回路構成例を示す。このトップエンベロープ回路は、相補的な２値論理出力を発生する差動コンパレータ６０と、それぞれの制御端子がコンパレータ６０の非反転出力端子および反転出力端子に接続された一対のＰＮＰトランジスタ６２，６４と、ホールド用のコンデンサ６６と、充電用のソース型定電流源回路６８と、放電用のシンク型定電流源回路７０と、出力バッファ用の電圧フォロア７２とを有する。
【００４７】
図７において、差動コンパレータ６０は、入力信号Ｓinの電圧レベルと出力信号Ｓoutの電圧レベルとを比較し、入力信号Ｓinが出力信号Ｓoutよりも高いときはトランジスタ６２をオフにしてトランジスタ６４をオンさせる。そうすると、ソース型の定電流源回路６８がオン状態のトランジスタ６４を介してホールド・コンデンサ６６を一定電流（Ｉ1−Ｉ2）で充電し、これによってコンデンサ６６の充電電圧ひいては出力信号Ｓoutの電圧レベルが入力信号Ｓinに追従して上昇する。そして、入力信号Ｓinがトップピーク値に到達してから減少に転じると、つまり出力信号Ｓoutよりも低くなると、差動コンパレータ６０はトランジスタ６２をオンさせてトランジスタ６４をオフにする。そうすると、シンク型の定電流源回路７０がホールド・コンデンサ６６を一定電流Ｉ2で放電させ、これによってコンデンサ６６の充電電圧ひいては出力信号Ｓoutの電圧レベルがほぼ一定のドループレートで減少する。入力信号Ｓinが再び出力信号Ｓoutよりも高くなると、上記と同様の動作を繰り返す。こうして、入力信号Ｓinのトップエンベロープ波形を表す出力信号Ｓoutつまりトップエンベロープ信号Ｓtopが得られる。
【００４８】
上記ボトムエンベロープ回路３２，３４（図３）と同様に、このトップエンベロープ回路でも、定電流源回路６８，７０の電流値Ｉ1，Ｉ2を調整することにより、入力信号Ｓinのトップエンベロープに対する追従速度を可変制御することができる。
【００４９】
本発明によれば、上記実施形態のランドプリピット検出回路の構成、特にランドプリピット信号抽出部１２の回路構成を変形してＤＶＤ−ＲＡＭ規格の光ディスクからアドレス情報用のＣＡＰＡ(Complementary Allocated Pit Address)を検出するためのＣＡＰＡ検出回路を得ることができる。
【００５０】
図８および図９に、一実施形態によるＣＡＰＡ検出回路の要部の構成例を示す。このＣＡＰＡ検出回路の前段には、たとえば図１のプッシュプル信号生成部１０のようなプッシュプル信号生成回路が設けられる。
【００５１】
ＤＶＤ−ＲＡＭ規格では、図１０に示すように、グルーブおよびランドの双方にデータを書き換え可能に記録する。そして、ディスクの円周方向でグルーブ・トラックとランド・トラックを複数のセクタ（単位区間）に分割し、各セクタの先頭部つまりヘッダにグルーブまたはランドに対してラジアル方向に１／２トラックずらしてトラック方向に所定パターンのピット列をアドレス情報のマークつまりＣＡＰＡとしてプリフォーマットで形成している。
【００５２】
ＤＶＤ−ＲＡＭ規格の光ディスク上で光ピックアップからのレーザビームがグルーブ・トラックをトラッキングしているときは、図１１の（Ａ）に示すように、プッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）の途中で前半部に高レベル側にオフセットしたＣＡＰＡ信号（ＣＡＰＡt）が現れ、後半部に低レベル側にオフセットしたＣＡＰＡ信号（ＣＡＰＡb）が現れる。レーザビームがランド・トラックをトラッキングしているときは、図１１の（Ｂ）に示すように、プッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）の途中で前半部に低レベル側にオフセットしたＣＡＰＡ信号ＳCAPAbが現れ、後半部に高レベル側にオフセットしたＣＡＰＡ信号ＳCAPAtが現れる。
【００５３】
しかしながら、実際には、ＤＶＤ−Ｒ規格またはＤＶＤ−ＲＷ規格のものと同様に、光ディスク上のトラック（グルーブ／ランド）にデータを記録した後は、プッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）に相当のＲＦ信号成分またはデータ成分が残るだけでなく、ＣＡＰＡ信号（ＣＡＰＡb），（ＣＡＰＡt）もぼやけてはっきりしなくなる。本発明のＣＡＰＡ検出回路によれば、そのようなプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）でもＣＡＰＡ信号ＳCAPAb，ＳCAPAtを安定確実に検出することができる。
【００５４】
図８のＣＡＰＡ検出回路において、ボトムエンベロープ回路３２，３４と、オフセット回路３６とコンパレータ３８は、上記したランドプリピット信号抽出部１２（図１）のものと同じ構成および機能を有してよい。したがって、第１のボトムエンベロープ回路３２がプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）のボトムエンベロープ波形を高感度で表す第１のボトムエンベロープ信号Ｓbtm1を生成し、追従速度の低い第２のボトムエンベロープ回路３４によりプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）のボトムエンベロープ波形を低感度で表す第２のボトムエンベロープ信号Ｓbtm2を生成する。そして、この第２のボトムエンベロープ信号Ｓbtm2をオフセット回路３６でレベルシフトしたものを閾値信号ＳＢrefにしてコンパレータ３８が第１のボトムエンベロープ信号Ｓbtm1を２値化することにより、低レベル側または負極性のＣＡＰＡ信号ＳCAPAbに対応するパルス波形のＣＡＰＡ検出信号ＩＰbを生成することができる。
【００５５】
図８のＣＡＰＡ検出回路において、トップエンベロープ回路８０とコンパレータ８２は、高レベル側または正極性のＣＡＰＡ信号（ＣＡＰＡt）を検出するためのものである。トップエンベロープ回路８０は、たとえば図７に示すような回路構成を有してよく、プッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）のトップエンベロープ波形を高感度で表すトップエンベロープ信号Ｓtopを生成する。コンパレータ８２は、トップエンベロープ回路８０からのトップエンベロープ信号Ｓtopを基準値発生回路（図示せず）からの一定レベルの閾値信号ＳＴrefと比較して２値化することにより、高レベル側または正極性のＣＡＰＡ信号ＳCAPAtに対応するパルス波形のＣＡＰＡ検出信号ＩＰtを出力する。
【００５６】
図８のＣＡＰＡ検出回路において、第２のボトムエンベロープ回路３４の換わりにローパスフィルタを用いる構成も可能であり、追従速度の低い第２のトップエンベロープ回路とオフセット回路を用いてトップエンベロープ信号Ｓtopに対する閾値信号ＳＴrefを生成する構成も可能である。
【００５７】
あるいは、図９に示すように、基準値発生回路（図示せず）よりボトムエンベロープ信号Ｓbtm1に対して一定レベルの閾値信号ＳＢrefを与える構成も可能である。
【００５８】
また、ＣＡＰＡ検出信号ＩＰtを出力する回路について、感度の異なる２つのトップエンベロープ回路を用いて、ＣＡＰＡ検出信号ＩＰbを出力する回路と同様の構成としてもよい。
【００５９】
図１２に、図９のＣＡＰＡ検出回路における作用を示すシミュレーション波形である。このシミュレーションでは、ボトムエンベロープ回路３２におけるドループレートおよびトップエンベロープ回路８０におけるドループレートをいずれも５０ｍＶ／ｕｓに設定している。また、ボトムエンベロープ信号Ｓbtm1に対する閾値信号ＳＢrefを中心レベルから低レベル側に−１８０ｍＶオフセットしたレベルに設定し、選びボトムエンベロープ信号Ｓbtm1に対する閾値信号ＳＢrefを中心レベルから高レベル側に＋１８０ｍＶオフセットしたレベルに設定している。図示のように、本発明によれば、ＣＡＰＡ信号ＳCAPAb，ＳCAPAtにそれぞれ対応するＣＡＰＡ検出信号ＩＰb，ＩＰtを安定確実に検出できることがわかる。
【００６０】
以上、ＤＶＤ−Ｒ規格またはＤＶＤ−ＲＷ規格の光ディスクからアドレス情報のマーク（ランドプリピット）を検出する装置、およびＤＶＤ−ＲＡＭ規格の光ディスクからアドレス情報のマーク（ＣＡＰＡ）を検出する装置について本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明はそれらの規格に限定されるものではなく、一定周期のうねりを有するトラックが螺旋状に形成されている光ディスクから所定の情報用の任意のマークを検出する装置に適用可能である。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ディスク用アドレスマーク検出回路によれば、一定周期のうねりを有するトラックが螺旋状に形成されている光ディスクからアドレス情報用のマークを安定確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるランドプリピット検出回路の回路構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態において得られる和信号およびプッシュプル信号の波形を模式的に示す波形図である。
【図３】実施形態のランドプリピット信号抽出部で用いるボトムエンベロープ回路の回路構成例を示す回路図である。
【図４】実施形態におけるランドプリピット信号抽出部の作用を示すシミュレーション波形図である。
【図５】実施形態におけるランドプリピット信号抽出部の一変形例を示すブロック図である。
【図６】実施形態におけるランドプリピット信号抽出部の別の変形例を示すブロック図である。
【図７】実施形態のランドプリピット信号抽出部で使用可能なトップエンベロープ回路の回路構成例を示す回路図である。
【図８】一実施形態におけるＣＡＰＡ検出回路の要部の構成を示すブロック図である。
【図９】実施形態のＣＡＰＡ検出回路の変形例を示すブロック図である。
【図１０】ＤＶＤ−ＲＡＭ規格（特にＣＡＰＡ）を模式的に示す図である。
【図１１】ＤＶＤ−ＲＡＭ規格におけるＣＡＰＡ信号を模式的に示す波形図である。
【図１２】実施形態のＣＡＰＡ検出回路（図９）の作用を示すシミュレーション波形図である。
【図１３】ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷ規格（特にランドプリピットＬＰＰ）を模式的に示す図である。
【図１４】ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷ規格におけるプッシュプル信号およびランドプリピット信号の波形を示す図である。
【符号の説明】
１０ プッシュプル信号生成部
１２ ランドプリピット信号抽出部
ＰＤ 光検出器
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 受光領域
１６，１８ 加算回路
２０，２２ 自動利得制御器
２４ 減算回路
３２ 第１のボトムエンベロープ回路
３４ 第２のボトムエンベロープ回路
３６ オフセット回路
３８ コンパレータ
４０ ワンショット・マルチバイブレータ
５６ ローパスフィルタ
５８ 基準値発生回路
８０ トップエンベロープ回路
８２ コンパレータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、一定周期のうねりを有するデータ記録用のグルーブが螺旋状に形成されている光ディスクから所定の情報用（たとえばアドレス情報用）のマークを検出するための光ディスク用マーク検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、書き込み（追記）可能または書き換え可能な光ディスクのデータ記録面は、螺旋状に形成されたグルーブ（溝部分）とグルーブ間のランド（土手部分）とで構成されており、グルーブの壁面（ランドの側面）には一定周期で繰り返されるうねり、いわゆるウォブルが形成されている。
【０００３】
ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)の代表的な物理規格であるＤＶＤ−Ｒ（追記型）およびＤＶＤ−ＲＷ（書き換え型）では、グルーブにデータが記録され、ランドには決められた規則にしたがってランドプリピット（ＬＰＰ）と称されるアドレス情報用のピット（マーク）が配置される。
【０００４】
図１３に示すように、光ピックアップがＤＶＤ−Ｒ規格またはＤＶＤ−ＲＷ規格の光ディスク上のグルーブをトラッキングする際に、レーザビームＬＢの戻り光またはレーザ反射光ＬＢ’をプッシュ・プル法により差動検出することで、ウォブルのうねり形状に対応した略正弦波のプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）が得られる。このプッシュプル信号にはランドプリピットを示す角状のランドプリピット信号ＳLPPが含まれているので、プッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）をコンパレータにかけて所定の閾値で２値化することにより、ランドプリピット信号ＳLPPを抽出または検出するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
実際には、図１４に示すように、トラック（グルーブ）にデータを記録する前（Ａ）と記録した後（Ｂ）とではプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）の波形もランドプリピット信号ＳLPPの波形も大分違ったものになる。すなわち、記録前は、プッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）の波形が略正弦波形状を維持し、ランドプリピット信号ＳLPPがウォブル信号の極小ピーク値付近から大きな振幅できれいに角状に突出しているので、ランドプリピット信号ＳLPPの２値化または抽出は容易に行える。しかし、記録後は、当該トラックや隣接トラックに記録されているＲＦ信号成分またはデータ成分によるクロストークの影響を受けて、プッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）が略正弦波の波形を維持できなくなるとともに、ランドプリピット信号ＳLPPの振幅もＲＦ信号成分の振幅と差がなくなるほどまで小さくなり、ＳLPPの２値化または抽出は非常に難しくなる。ランドプリピット信号ＳLPPを正確に検出できないと、記録データのアドレスを取得できなくなり、追記や書き換えあるいは再生のエラーが多くなる。
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、一定周期のうねりを有するトラックが螺旋状に形成されている光ディスクから所定の情報用のマークを安定確実に検出できるようにした光ディスク用マーク検出回路を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の観点における光ディスク用アドレスマーク検出回路は、一定周期のうねりを有するトラックが螺旋状に形成されている光ディスクからアドレス情報用のマークを検出するための光ディスク用アドレスマーク検出回路であって、前記光ディスク上のグルーブをトラッキングする光ビームの戻り光をプッシュプル法により差動検出して、プッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成手段と、前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、前記ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第１のエンベロープ信号を生成する第１のエンベロープ検出手段と、前記第１のエンベロープ信号のレベルを２値化するための閾値信号を与える閾値信号発生手段と、前記第１のエンベロープ信号のレベルを前記閾値信号のレベルと比較して、前記アドレスマークを表すアドレスマーク検出信号を生成するアドレスマーク検出信号生成手段とを有し、前記閾値信号発生手段が、前記第１のエンベロープ検出手段よりも遅い追従速度で前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、前記ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第２のエンベロープ信号を生成する第２のエンベロープ検出手段と、前記第２のエンベロープ信号を所定値だけレベルシフトして前記閾値信号とするレベルシフト手段とを有する。
【０００８】
上記構成の光ディスク用アドレスマーク検出回路では、第１のボトムエンベロープ回路によりプッシュプル信号のボトムエンベロープ波形を表す第１のボトムエンベロープ信号を生成し、この第１のボトムエンベロープ信号を閾値信号発生手段からの閾値信号のレベルで２値化して、アドレスマーク検出信号を生成する。第１のボトムエンベロープ信号によってプッシュプル信号に含まれるアドレスマーク信号成分の波形を強調できるため、プッシュプル信号からアドレスマーク信号成分を安定確実に抽出することができる。そして、閾値信号発生手段より与えられる閾値信号は、第１のエンベロープ検出手段よりも遅い追従速度でプッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第２のエンベロープ信号を所定値だけレベルシフトしたものであるから、遅れのない同期した閾値信号で正規（第１）のボトムエンベロープ信号を２値化することが可能であり、誤検出を十全に防止し、より正確なマーク検出を可能とすることができる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、第１及び第２のエンベロープ検出手段がプッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに対する追従速度を光ディスクの回転速度に応じて可変制御する手段を有してよい。かかる構成によって、光ディスクの回転速度が変わってもアドレスマークの検出を安定確実に行うことができる。
【００１２】
また、本発明の一態様によれば、プッシュプル信号生成手段が、光ディスクからの光ビームの戻り光をラジアル方向に２分割された第１および第２の受光領域で受光してそれぞれの受光領域における戻り光の光強度に応じた第１および第２の電気信号を出力する光検出手段と、第１の電気信号と第２の電気信号との差をとってプッシュプル信号を生成する減算手段とを有する。かかる構成において、好ましくは、プッシュプル信号生成手段が、第１の電気信号に含まれるデータ成分の振幅と第２の電気信号に含まれるデータ成分の振幅とをほぼ等しくするように、第１および第２の電気信号に対する増幅の利得をそれぞれ自動的に制御する第１および第２の自動利得制御回路を有してよい。
【００１３】
本発明の別の態様によれば、プッシュプル信号生成手段が、光ディスクからの光ビームの戻り光をラジアル方向に２分割された第１組および第２組の受光領域で受光して各組に属する個々の受光領域における戻り光の光強度に応じた電気信号を出力する光検出手段と、第１組の受光領域から得られる複数の電気信号の和をとって第１の和信号を生成する第１の加算手段と、第２組の受光領域から得られる複数の電気信号の和をとって第２の和信号を生成する第２の加算手段と、第１の和信号と第２の和信号との差をとってプッシュプル信号を生成する減算回路とを有する。この構成において、好ましくは、プッシュプル信号生成手段が、第１の和信号に含まれるデータ成分の振幅と第２の和信号に含まれるデータ成分の振幅とをほぼ等しくするように、第１および第２の電気信号に対する増幅の利得をそれぞれ自動的に制御する第１および第２の自動利得制御回路を有してよい。
【００１４】
本発明の第２の観点における光ディスク用アドレスマーク検出回路は、一定周期のうねりを有するデータ記録用のグルーブが螺旋状に形成され、かつ相隣接する前記グルーブ間のランドに記録データのアドレス情報を与えるためのマーク（たとえばランドプリピット）が形成されている光ディスクから前記マークを検出するための光ディスク用アドレスマーク検出回路であって、前記光ディスク上のグルーブをトラッキングする光ビームの戻り光をプッシュプル法により差動検出して、プッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成手段と、前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、前記ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第１のエンベロープ信号を生成する第１のエンベロープ検出手段と、前記第１のエンベロープ信号のレベルを２値化するための閾値信号を与える閾値信号発生手段と、前記第１のエンベロープ信号のレベルを前記閾値信号のレベルと比較して、前記アドレスマーク（ランドプリピット）を表すアドレスマーク検出信号を生成するアドレスマーク検出信号生成手段とを有し、前記閾値信号発生手段が、前記第１のエンベロープ検出手段よりも遅い追従速度で前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、前記ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第２のエンベロープ信号を生成する第２のエンベロープ検出手段と、前記第２のエンベロープ信号を所定値だけレベルシフトして前記閾値信号とするレベルシフト手段とを有する。
【００１５】
本発明の第３の観点における光ディスク用アドレスマーク検出回路は、一定周期のうねりを有するデータ記録用のグルーブが螺旋状に形成されるとともに、相隣接する前記グルーブ間にデータ記録用のランドが設定され、記録トラックの単位区間毎に前記グルーブまたは前記ランドに対してラジアル方向に所定のピッチだけオフセットした位置に記録データのアドレス情報を与えるためのマーク（たとえばＣＡＰＡ）が形成されている光ディスクから前記マークを検出するための光ディスク用アドレスマーク検出回路であって、前記光ディスク上の記録トラックをトラッキングする光ビームの戻り光をプッシュプル法により差動検出して、プッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成手段と、前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、前記ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第１のエンベロープ信号を生成する第１のエンベロープ検出手段と、前記第１のエンベロープ信号のレベルを２値化するための閾値信号を与える閾値信号発生手段と、前記第１のエンベロープ信号のレベルを前記閾値信号のレベルと比較して、前記アドレスマークを表すアドレスマーク検出信号を生成するアドレスマーク検出信号生成手段とを有し、前記閾値信号発生手段が、前記第１のエンベロープ検出手段よりも遅い追従速度で前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、前記ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第２のエンベロープ信号を生成する第２のエンベロープ検出手段と、前記第２のエンベロープ信号を所定値だけレベルシフトして前記閾値信号とするレベルシフト手段とを有する。
【００１７】
本発明の第４の観点における光ディスク用マーク検出回路は、光ディスク記録媒体の記録領域の物理的形状に応じた第１の信号成分と前記記録領域に記録されている所定の情報用のマークに応じた第２の信号成分とを有するラジアルプッシュプル信号を入力する入力端子と、前記ラジアルプッシュプル信号のトップエンベロープ又はボトムエンベロープに追従して前記トップエンベロープ又はボトムエンベロープの波形に対応する第１の信号を生成する第１の信号生成回路と、前記第１の信号生成回路よりも遅い追従特性を有し、前記ラジアルプッシュプル信号のトップエンベロープ又はボトムエンベロープに追従して前記トップエンベロープ又はボトムエンベロープの波形に対応する第２の信号を生成する第２の信号生成回路と、前記第１の信号と前記第２の信号とを比較することにより前記第２の信号成分に対応したマーク検出信号を生成するマーク検出信号生成回路とを有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１９】
図１に、本発明の一実施形態によるランドプリピット検出回路の回路構成を示す。このランドプリピット検出回路は、ＤＶＤ−Ｒ規格またはＤＶＤ−ＲＷ規格の光ディスクにプリフォーマットとして形成されているランドプリピット（ＬＰＰ）を検出するものである。
【００２０】
このランドプリピット検出回路は、光ディスク（図示せず）からのレーザビームの戻り光つまりレーザ反射光ＬＢ’に基づいて光ディスク上のグルーブウォブルを表すプッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成部１０と、このプッシュプル信号生成部１０で得られたプッシュプル信号からランドプリピットＬＰＰを表すランドプリピット信号ＳLPPを抽出するランドプリピット信号抽出部１２とを有する。
【００２１】
プッシュプル信号生成部１０は、４つの利得制御増幅器１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄと、２つの加算回路１６，１８と、２つの自動利得制御回路２０，２２と、減算回路２４と、ローパスフィルタ２６と、オフセット回路２８と、利得制御増幅器３０とを有している。
【００２２】
入力段の利得制御増幅器１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄには、たとえば図１３に示すようなプッシュプル方式の４分割型光検出器ＰＤを構成する４つの受光領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）よりＲＦ信号（ＳA，ＳB，ＳC，ＳD）がそれぞれ入力される。図１３の光検出器ＰＤにおいて、４つの受光領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は斜め四方から突き合せるようにして分割配置される。各受光領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、たとえばフォトダイオードからなり、受光したレーザ反射光の受光量または受光強度に応じた電気信号またはＲＦ信号ＳA，ＳB，ＳC，ＳDを生成する。これらのＲＦ信号は光ピックアップ（図示せず）内でＩ−Ｖ変換されて電圧信号として出力される。
【００２３】
利得制御増幅器１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄは、光ピックアップに与えられるのと同一のリファレンス電圧を基準としてＲＦ信号ＳA，ＳB，ＳC，ＳDを所望の利得でそれぞれ増幅する。利得制御増幅器１４Ａ，１４Ｂでそれぞれ増幅されたＲＦ信号ＳA，ＳBは加算回路１６に入力される。加算回路１６は、両入力信号ＳA，ＳBの和をとって、たとえば図２の（Ａ）に示すような波形の和信号（ＳA＋ＳB）を出力する。一方、利得増幅器１４Ｃ，１４Ｄでそれぞれ増幅されたＲＦ信号ＳC，ＳDは他方の加算回路１８に入力される。加算回路１８は、両入力信号ＳC，ＳDの和をとって、たとえば図２の（Ｂ）に示すような波形の和信号（ＳC＋ＳD）を出力する。両加算回路１６，１８は増幅回路で構成されてもよい。
【００２４】
ここで、光ディスク上のトラック（グルーブ）にデータが記録されている場合に得られる各和信号（ＳA＋ＳB）、（ＳC＋ＳD）は、図２の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、振幅一定のＲＦ信号成分またはデータ成分ＥDにウォブル信号成分ＥWを変調信号として重畳した波形を有している。また、トラック（グルーブ）の外周部のウォブルと内周部のウォブルとは互いに平行にうねっているため、外周部ウォブルに対応する領域（Ａ，Ｂ）から得られるウォブル信号成分と内周部ウォブルに対応する領域（Ｃ，Ｄ）から得られるウォブル信号成分とは位相が互いに１８０゜ずれた関係になっている。また、図１３に示すように、グルーブをトラッキングするレーザ光ＬＢが外周側に隣接する各ランドプリピットＬＰＰの傍を通るときは、当該ランドプリピットＬＰＰで回折を受けることにより、外周部ウォブルに対応する領域（Ａ，Ｂ）から得られるＲＦ信号ＳA，ＳBないし和信号（ＳA＋ＳB）のレベルが急峻に落ち込む。この急峻な角状の落ち込みＤLPPがランドプリピット信号成分である。なお、トラッキング中のレーザ光ＬＢが内周側に隣接する各ランドプリピットＬＰＰの傍を通るときは、内周部ウォブルに対応する領域（Ｃ，Ｄ）から得られるＲＦ信号ＳC，ＳDないし和信号（ＳC＋ＳD）のレベルが急峻に落ち込む。しかし、通常は、外周側に隣接するランドプリピットＬＰＰのみを検出対象とし、内周側のランドプリピットＬＰＰは無視するようにしている。
【００２５】
加算回路１６，１８で得られた和信号（ＳA＋ＳB），（ＳC＋ＳD）は、それぞれ自動利得制御器２０，２２に供給される。両自動利得制御器２０，２２は、両和信号（ＳA＋ＳB），（ＳC＋ＳD）のデータ成分ＥDの振幅を揃える（等しくする）ように、両和信号（ＳA＋ＳB），（ＳC＋ＳD）に対する増幅の利得を自動的に制御する。このＡＧＣの制御を受ける増幅器は、専用の増幅器（図示せず）でもよく、あるいは前段の加算回路１６，１８であってもよい。両自動利得制御器２０，２２の入力側および出力側には、それぞれオフセット・キャンセル用のコンデンサＣa，Ｃｂが挿入されている。
【００２６】
減算回路２４は、自動利得制御器２０からの和信号（ＳA＋ＳB）と自動利得制御器２２からの和信号（ＳC＋ＳD）とをそれぞれ正側端子および負側端子に入力し、減算により両信号の差を表す差信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）を出力する。基本的には、この減算回路２４より出力される差信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）をラジアルプッシュプル信号（Radial Push-Pull信号：以下、単にプッシュプル信号という。）とすることができる。この実施形態では、この差信号をローパスフィルタ２６、オフセット回路２８および利得制御増幅器３０に順次通して、高調波ノイズを除去し、信号処理のオフセットを補償し、かつ利得を適度に上げたものを正規のプッシュプル信号として出力し、後段のランドプリピット信号抽出部１２に供給するようにしている。
【００２７】
上記のようにしてプッシュプル信号生成部１０より得られるプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）は、理想的には、両和信号（ＳA＋ＳB），（ＳC＋ＳD）のデータ成分ＥDを互いに相殺させて、両和信号（ＳA＋ＳB），（ＳC＋ＳD）のウォブル信号成分ＥWを足し合わせて（２倍に増幅して）残したようなものである。たとえば、ＡＧＣ後の両和信号（ＳA＋ＳB），（ＳC＋ＳD）のデータ成分ＥDのピーク対ピーク値を１Ｖppとし、ウォブル信号成分ＥWの振幅がデータ成分ＥDの振幅の５％と仮定すると、理想的には１００ｍＶppのピーク対ピーク値を有する略正弦波のウォブル信号成分ＥWだけが残る。しかしながら、実際には、ＡＧＣで振幅を決められるのは６Ｔ以上（Ｔは１ビット分の長さ）の大きな信号であり、３Ｔ，４Ｔ，５Ｔ等の信号は両和信号（ＳA＋ＳB），（ＳC＋ＳD）の間にアンバランスがあれば減算後も残りやすい。特に、３Ｔの信号は最低でもデータ成分全体の約１５％程度の振幅を有しているため、アンバランス成分が３Ｔ信号の３０％もあればウォブル信号成分ＥWとほぼ同じ振幅のデータ成分がプッシュプル信号の中に残ることになる。
【００２８】
このように、レーザビームＬＢがデータの記録されているトラック（グルーブ）をトラッキングする場合は、図２の（Ｃ）に模式的に示すように、プッシュプル信号生成部１０より得られるプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）はウォブル信号成分ＥWだけでなく相当のＲＦ信号成分またはデータ成分を残しており、ランドプリピット信号成分ＤLPPも見分けがつき難くなる。
【００２９】
もっとも、この実施形態では、以下に述べるランドプリピット信号抽出部１２がそのようなプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）からランドプリピット信号成分ＤLPPを正確に弁別してランドプリピット信号ＳLPPを安定確実に抽出できるようになっている。
【００３０】
ランドプリピット信号抽出部１２は、２つのボトムエンベロープ回路３２，３４と、オフセット回路３６と、コンパレータ３８と、ワンショット・マルチバイブレータ４０とを有している。
【００３１】
図３に、ボトムエンベロープ回路３２，３４の回路構成例を示す。これらのボトムエンベロープ回路３２，３４は、相補的な２値論理出力を発生する差動コンパレータ４２と、それぞれの制御端子がコンパレータ４２の非反転出力端子および反転出力端子に接続された一対のＮＰＮトランジスタ４４，４６と、ホールド用のコンデンサ４８と、充電用のソース型定電流源回路５０と、放電用のシンク型定電流源回路５２と、出力バッファ用の電圧フォロア５４とを有する。
【００３２】
差動コンパレータ４２は、入力信号Ｓinの電圧レベルと出力信号Ｓoutの電圧レベルとを比較し、入力信号Ｓinが出力信号Ｓoutよりも低いときはトランジスタ４４をオフにしてトランジスタ４６をオンさせる。そうすると、ソース型の定電流源回路５０がオン状態のトランジスタ４６を介してホールド・コンデンサ４８を一定電流（Ｉ1−Ｉ2）で充電し、これによってコンデンサ４８の充電電圧ひいては出力信号Ｓoutの電圧レベルが入力信号Ｓinに追従して低下する（負方向には増大する）。そして、入力信号Ｓinがボトムピーク値に到達してから上昇に転じると、つまり出力信号Ｓoutよりも高くなると、差動コンパレータ４２はトランジスタ４４をオンさせてトランジスタ４６をオフにする。そうすると、シンク型の定電流源回路５２がホールド・コンデンサ４８を一定電流Ｉ2で放電させ、これによってコンデンサ４８の充電電圧ひいては出力信号Ｓoutの電圧レベルがほぼ一定のドループレート(Droop Rate)で上昇する（負方向では減少する）。入力信号Ｓinが再び出力信号Ｓoutよりも低くなると、上記と同様の動作を繰り返す。こうして、入力信号Ｓinのボトムエンベロープ波形を表す出力信号Ｓoutつまりボトムエンベロープ信号Ｓbtmが得られる。
【００３３】
これらのボトムエンベロープ回路３２，３４では、定電流源回路５０，５２の電流値Ｉ1，Ｉ2を調整することにより、入力信号Ｓinのボトムエンベロープに対する追従速度を可変制御することができる。すなわち、電流値Ｉ2に対する電流値Ｉ1の相対値（Ｉ1−Ｉ2）を大きくするほど、コンデンサ４８の充電速度を大きくして、ボトムピーク値に向うときの入力信号Ｓinに出力信号Ｓoutが追いつく速度を大きくすることができる。また、電流値Ｉ2を大きくするほど、コンデンサ４８の放電速度を大きくして、ボトムピーク値から上昇するときの入力信号Ｓinに出力信号Ｓoutが追従する速度またはドループレートを大きくすることができる。
【００３４】
この実施形態では、第１のボトムエンベロープ回路３２の追従速度を高めに設定する一方で、第２のボトムエンベロープ回路３４の追従速度を低めに設定する。すなわち、第１のボトムエンベロープ回路３２では、出力信号Ｓout（Ｓbtm1）が入力信号Ｓin｛（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）｝のボトムエンベロープに高速かつ高精度で追従し、ランドプリピット信号成分ＤLPPに対してもボトムピーク値付近まで追従できるようにする。一方、第２のボトムエンベロープ回路３４では、出力信号Ｓout（Ｓｂtm2）が入力信号Ｓinのボトムエンベロープの波形に緩やかに追従し、ランドプリピット信号成分ＤLPPに対してはこれに応答してレベルがある程度落ち込むだけに止め、ボトムピーク値付近までは追従しないようにする。
【００３５】
図４は、この実施形態のランドプリピット信号抽出部１２における作用を示すシミュレーション波形である。このシミュレーションでは、第１のボトムエンベロープ回路３２におけるドループレートを４００ｍＶ／ｕｓに設定し、第２のボトムエンベロープ回路３４におけるドループレートを２５ｍＶ／ｕｓに設定している。
【００３６】
図４に示すように、第１のボトムエンベロープ回路３２より得られるボトムエンベロープ信号Ｓbtm1は、入力信号つまりプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）のボトムピークを忠実になぞり、ランドプリピット信号成分ＤLPPに対しても極小ピーク付近まで追従して角状波形をなぞっている。一方、第２のボトムエンベロープ回路３４より得られるボトムエンベロープ信号Ｓbtm2は、入力信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）のボトムピークに遅い速度で緩やかに追従して平均値付近で推移し、ランドプリピット信号成分ＤLPPに対してはレベルが鈍く落ち込むだけに止まっている。
【００３７】
再び図１において、第１のボトムエンベロープ回路３２からのボトムエンベロープ信号Ｓbtm1は、コンパレータ３８の負側端子に入力される。一方、第２のボトムエンベロープ回路３４からのボトムエンベロープ信号Ｓbtm2はオフセット回路３６に入力される。オフセット回路３６は、ボトムエンベロープ信号Ｓbtm2を所定値だけレベルシフトまたはオフセットして、これを閾値信号Ｓrefとしてコンパレータ３８の正側端子に供給する。図４のシミュレーションでは、レベルシフト値またはオフセット値を−２４０ｍＶに選んでいる。
【００３８】
コンパレータ３８は、両入力信号Ｓbtm2，Ｓrefのレベルを比較し、その大小関係に応じた論理レベルを有する２値信号を出力する。より詳細には、Ｓbtm2＜ＳrefのときはＨレベル、Ｓbtm2＞ＳrefのときはＬレベルを出力する。ワンショット・マルチバイプレータ４０は、コンパレータ３８の出力信号の立ち下がりエッジ（Ｈ→Ｌ）に応動して、一定パルス幅のＨレベルの出力信号をランドプリピット信号ＳLPPとして出力する（図４）。
【００３９】
上記のように、この実施形態のランドプリピット信号抽出部１２では、追従速度の高い第１のボトムエンベロープ回路３２によりプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）のボトムエンベロープ波形を高感度で表す第１のボトムエンベロープ信号Ｓbtm1を生成するとともに、追従速度の低い第２のボトムエンベロープ回路３４によりプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）のボトムエンベロープ波形を低感度で表す第２のボトムエンベロープ信号Ｓbtm2を生成する。そして、この第２のボトムエンベロープ信号Ｓbtm2をレベルシフトしたものを閾値信号Ｓrefにして第１のボトムエンベロープ信号Ｓbtm1を２値化することにより、プッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）からランドプリピット信号ＳLPPを安定確実に抽出することができる。
【００４０】
特に、この実施形態では、プッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）のボトムエンベロープ波形を表す第２のボトムエンベロープ信号Ｓbtm2を用いることにより、遅れのない同期した閾値信号Ｓrefで第１（正規）のボトムエンベロープ信号Ｓbtm1を２値化することができる。これにより、誤検出を十全に防止し、より正確なランドプリピット検出を可能とすることができる。
【００４１】
第１および第２のボトムエンベロープ回路３２，３４の追従速度はプログラマブルに可変制御できるのが好ましく、ディスクの回転数に応じて最適な追従速度を自動的に選択するように構成することもできる。
【００４２】
上記実施形態の変形例として、ランドプリピット検出の精度ないし信頼性は低くなるが、図５に示すように第２のボトムエンベロープ回路３４をローパスフィルタ５６に置き換える構成や、図６に示すように基準値発生回路５８より一定レベルの閾値信号Ｓrefをコンパレータ３８に与える構成等も可能である。
【００４３】
プッシュプル信号生成部１０においても、種々の変形が可能であり、たとえば周波数特性等に応じてローパスフィルタ２６やオフセット回路２８等を省略することも可能である。
【００４４】
また、光検出器ＰＤは、プッシュプル法に適合するものであれば任意の構成を採用することが可能であり、たとえば２分割型でもよい。２分割型の場合は、一対の受光領域からのＲＦ信号を加算回路に通すことなく増幅回路や自動利得制御器等を通して減算回路に供給し、減算回路の出力端子よりプッシュプル信号を得ることができる。
【００４５】
また、極性の反転したランドプリピット信号ＳLPPを検出する場合は、上記ランドプリピット信号抽出部１２におけるボトムエンベロープ回路３２，３４をそれぞれ等価なトップエンベロープ回路に置き換えることで、上記と同様の作用によりプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）からランドプリピット信号ＳLPPを安定確実に抽出することができる。
【００４６】
図７に、本発明で使用可能なトップエンベロープ回路の回路構成例を示す。このトップエンベロープ回路は、相補的な２値論理出力を発生する差動コンパレータ６０と、それぞれの制御端子がコンパレータ６０の非反転出力端子および反転出力端子に接続された一対のＰＮＰトランジスタ６２，６４と、ホールド用のコンデンサ６６と、充電用のソース型定電流源回路６８と、放電用のシンク型定電流源回路７０と、出力バッファ用の電圧フォロア７２とを有する。
【００４７】
図７において、差動コンパレータ６０は、入力信号Ｓinの電圧レベルと出力信号Ｓoutの電圧レベルとを比較し、入力信号Ｓinが出力信号Ｓoutよりも高いときはトランジスタ６２をオフにしてトランジスタ６４をオンさせる。そうすると、ソース型の定電流源回路６８がオン状態のトランジスタ６４を介してホールド・コンデンサ６６を一定電流（Ｉ1−Ｉ2）で充電し、これによってコンデンサ６６の充電電圧ひいては出力信号Ｓoutの電圧レベルが入力信号Ｓinに追従して上昇する。そして、入力信号Ｓinがトップピーク値に到達してから減少に転じると、つまり出力信号Ｓoutよりも低くなると、差動コンパレータ６０はトランジスタ６２をオンさせてトランジスタ６４をオフにする。そうすると、シンク型の定電流源回路７０がホールド・コンデンサ６６を一定電流Ｉ2で放電させ、これによってコンデンサ６６の充電電圧ひいては出力信号Ｓoutの電圧レベルがほぼ一定のドループレートで減少する。入力信号Ｓinが再び出力信号Ｓoutよりも高くなると、上記と同様の動作を繰り返す。こうして、入力信号Ｓinのトップエンベロープ波形を表す出力信号Ｓoutつまりトップエンベロープ信号Ｓtopが得られる。
【００４８】
上記ボトムエンベロープ回路３２，３４（図３）と同様に、このトップエンベロープ回路でも、定電流源回路６８，７０の電流値Ｉ1，Ｉ2を調整することにより、入力信号Ｓinのトップエンベロープに対する追従速度を可変制御することができる。
【００４９】
本発明によれば、上記実施形態のランドプリピット検出回路の構成、特にランドプリピット信号抽出部１２の回路構成を変形してＤＶＤ−ＲＡＭ規格の光ディスクからアドレス情報用のＣＡＰＡ(Complementary Allocated Pit Address)を検出するためのＣＡＰＡ検出回路を得ることができる。
【００５０】
図８および図９に、一実施形態によるＣＡＰＡ検出回路の要部の構成例を示す。このＣＡＰＡ検出回路の前段には、たとえば図１のプッシュプル信号生成部１０のようなプッシュプル信号生成回路が設けられる。
【００５１】
ＤＶＤ−ＲＡＭ規格では、図１０に示すように、グルーブおよびランドの双方にデータを書き換え可能に記録する。そして、ディスクの円周方向でグルーブ・トラックとランド・トラックを複数のセクタ（単位区間）に分割し、各セクタの先頭部つまりヘッダにグルーブまたはランドに対してラジアル方向に１／２トラックずらしてトラック方向に所定パターンのピット列をアドレス情報のマークつまりＣＡＰＡとしてプリフォーマットで形成している。
【００５２】
ＤＶＤ−ＲＡＭ規格の光ディスク上で光ピックアップからのレーザビームがグルーブ・トラックをトラッキングしているときは、図１１の（Ａ）に示すように、プッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）の途中で前半部に高レベル側にオフセットしたＣＡＰＡ信号（ＣＡＰＡt）が現れ、後半部に低レベル側にオフセットしたＣＡＰＡ信号（ＣＡＰＡb）が現れる。レーザビームがランド・トラックをトラッキングしているときは、図１１の（Ｂ）に示すように、プッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）の途中で前半部に低レベル側にオフセットしたＣＡＰＡ信号ＳCAPAbが現れ、後半部に高レベル側にオフセットしたＣＡＰＡ信号ＳCAPAtが現れる。
【００５３】
しかしながら、実際には、ＤＶＤ−Ｒ規格またはＤＶＤ−ＲＷ規格のものと同様に、光ディスク上のトラック（グルーブ／ランド）にデータを記録した後は、プッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）に相当のＲＦ信号成分またはデータ成分が残るだけでなく、ＣＡＰＡ信号（ＣＡＰＡb），（ＣＡＰＡt）もぼやけてはっきりしなくなる。本発明のＣＡＰＡ検出回路によれば、そのようなプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）でもＣＡＰＡ信号ＳCAPAb，ＳCAPAtを安定確実に検出することができる。
【００５４】
図８のＣＡＰＡ検出回路において、ボトムエンベロープ回路３２，３４と、オフセット回路３６とコンパレータ３８は、上記したランドプリピット信号抽出部１２（図１）のものと同じ構成および機能を有してよい。したがって、第１のボトムエンベロープ回路３２がプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）のボトムエンベロープ波形を高感度で表す第１のボトムエンベロープ信号Ｓbtm1を生成し、追従速度の低い第２のボトムエンベロープ回路３４によりプッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）のボトムエンベロープ波形を低感度で表す第２のボトムエンベロープ信号Ｓbtm2を生成する。そして、この第２のボトムエンベロープ信号Ｓbtm2をオフセット回路３６でレベルシフトしたものを閾値信号ＳＢrefにしてコンパレータ３８が第１のボトムエンベロープ信号Ｓbtm1を２値化することにより、低レベル側または負極性のＣＡＰＡ信号ＳCAPAbに対応するパルス波形のＣＡＰＡ検出信号ＩＰbを生成することができる。
【００５５】
図８のＣＡＰＡ検出回路において、トップエンベロープ回路８０とコンパレータ８２は、高レベル側または正極性のＣＡＰＡ信号（ＣＡＰＡt）を検出するためのものである。トップエンベロープ回路８０は、たとえば図７に示すような回路構成を有してよく、プッシュプル信号（ＳA＋ＳB）−（ＳC＋ＳD）のトップエンベロープ波形を高感度で表すトップエンベロープ信号Ｓtopを生成する。コンパレータ８２は、トップエンベロープ回路８０からのトップエンベロープ信号Ｓtopを基準値発生回路（図示せず）からの一定レベルの閾値信号ＳＴrefと比較して２値化することにより、高レベル側または正極性のＣＡＰＡ信号ＳCAPAtに対応するパルス波形のＣＡＰＡ検出信号ＩＰtを出力する。
【００５６】
図８のＣＡＰＡ検出回路において、第２のボトムエンベロープ回路３４の換わりにローパスフィルタを用いる構成も可能であり、追従速度の低い第２のトップエンベロープ回路とオフセット回路を用いてトップエンベロープ信号Ｓtopに対する閾値信号ＳＴrefを生成する構成も可能である。
【００５７】
あるいは、図９に示すように、基準値発生回路（図示せず）よりボトムエンベロープ信号Ｓbtm1に対して一定レベルの閾値信号ＳＢrefを与える構成も可能である。
【００５８】
また、ＣＡＰＡ検出信号ＩＰtを出力する回路について、感度の異なる２つのトップエンベロープ回路を用いて、ＣＡＰＡ検出信号ＩＰbを出力する回路と同様の構成としてもよい。
【００５９】
図１２に、図９のＣＡＰＡ検出回路における作用を示すシミュレーション波形である。このシミュレーションでは、ボトムエンベロープ回路３２におけるドループレートおよびトップエンベロープ回路８０におけるドループレートをいずれも５０ｍＶ／ｕｓに設定している。また、ボトムエンベロープ信号Ｓbtm1に対する閾値信号ＳＢrefを中心レベルから低レベル側に−１８０ｍＶオフセットしたレベルに設定し、選びボトムエンベロープ信号Ｓbtm1に対する閾値信号ＳＢrefを中心レベルから高レベル側に＋１８０ｍＶオフセットしたレベルに設定している。図示のように、本発明によれば、ＣＡＰＡ信号ＳCAPAb，ＳCAPAtにそれぞれ対応するＣＡＰＡ検出信号ＩＰb，ＩＰtを安定確実に検出できることがわかる。
【００６０】
以上、ＤＶＤ−Ｒ規格またはＤＶＤ−ＲＷ規格の光ディスクからアドレス情報のマーク（ランドプリピット）を検出する装置、およびＤＶＤ−ＲＡＭ規格の光ディスクからアドレス情報のマーク（ＣＡＰＡ）を検出する装置について本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明はそれらの規格に限定されるものではなく、一定周期のうねりを有するトラックが螺旋状に形成されている光ディスクから所定の情報用の任意のマークを検出する装置に適用可能である。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ディスク用アドレスマーク検出回路によれば、一定周期のうねりを有するトラックが螺旋状に形成されている光ディスクからアドレス情報用のマークを安定確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるランドプリピット検出回路の回路構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態において得られる和信号およびプッシュプル信号の波形を模式的に示す波形図である。
【図３】実施形態のランドプリピット信号抽出部で用いるボトムエンベロープ回路の回路構成例を示す回路図である。
【図４】実施形態におけるランドプリピット信号抽出部の作用を示すシミュレーション波形図である。
【図５】実施形態におけるランドプリピット信号抽出部の一変形例を示すブロック図である。
【図６】実施形態におけるランドプリピット信号抽出部の別の変形例を示すブロック図である。
【図７】実施形態のランドプリピット信号抽出部で使用可能なトップエンベロープ回路の回路構成例を示す回路図である。
【図８】一実施形態におけるＣＡＰＡ検出回路の要部の構成を示すブロック図である。
【図９】実施形態のＣＡＰＡ検出回路の変形例を示すブロック図である。
【図１０】ＤＶＤ−ＲＡＭ規格（特にＣＡＰＡ）を模式的に示す図である。
【図１１】ＤＶＤ−ＲＡＭ規格におけるＣＡＰＡ信号を模式的に示す波形図である。
【図１２】実施形態のＣＡＰＡ検出回路（図９）の作用を示すシミュレーション波形図である。
【図１３】ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷ規格（特にランドプリピットＬＰＰ）を模式的に示す図である。
【図１４】ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷ規格におけるプッシュプル信号およびランドプリピット信号の波形を示す図である。
【符号の説明】
１０ プッシュプル信号生成部
１２ ランドプリピット信号抽出部
ＰＤ 光検出器
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 受光領域
１６，１８ 加算回路
２０，２２ 自動利得制御器
２４ 減算回路
３２ 第１のボトムエンベロープ回路
３４ 第２のボトムエンベロープ回路
３６ オフセット回路
３８ コンパレータ
４０ ワンショット・マルチバイブレータ
５６ ローパスフィルタ
５８ 基準値発生回路
８０ トップエンベロープ回路
８２ コンパレータ
Claims (12)
- 一定周期のうねりを有するトラックが螺旋状に形成されている光ディスクからアドレス情報用のマークを検出するための光ディスク用アドレスマーク検出回路であって、
前記光ディスク上のトラックをトラッキングする光ビームの戻り光をプッシュプル法により差動検出して、プッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成手段と、
前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、前記ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第１のエンベロープ信号を生成する第１のエンベロープ検出手段と、
前記第１のエンベロープ信号のレベルを２値化するための閾値信号を与える閾値信号発生手段と、
前記第１のエンベロープ信号のレベルを前記閾値信号のレベルと比較して、前記アドレスマークを表すアドレスマーク検出信号を生成するアドレスマーク検出信号生成手段と
を有し、
前記閾値信号発生手段が、
前記第１のエンベロープ検出手段よりも遅い追従速度で前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、前記ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第２のエンベロープ信号を生成する第２のエンベロープ検出手段と、
前記第２のエンベロープ信号を所定値だけレベルシフトして前記閾値信号とするレベルシフト手段と
を有する
光ディスク用アドレスマーク検出回路。 - 一定周期のうねりを有するデータ記録用のグルーブが螺旋状に形成され、かつ相隣接する前記グルーブ間のランドに記録データのアドレス情報を与えるためのマークが形成されている光ディスクから前記マークを検出するための光ディスク用アドレスマーク検出回路であって、
前記光ディスク上のグルーブをトラッキングする光ビームの戻り光をプッシュプル法により差動検出して、プッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成手段と、
前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、前記ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第１のエンベロープ信号を生成する第１のエンベロープ検出手段と、
前記第１のエンベロープ信号のレベルを２値化するための閾値信号を与える閾値信号発生手段と、
前記第１のエンベロープ信号のレベルを前記閾値信号のレベルと比較して、前記アドレスマークを表すアドレスマーク検出信号を生成するアドレスマーク検出信号生成手段と
を有し、
前記閾値信号発生手段が、
前記第１のエンベロープ検出手段よりも遅い追従速度で前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、前記ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第２のエンベロープ信号を生成する第２のエンベロープ検出手段と、
前記第２のエンベロープ信号を所定値だけレベルシフトして前記閾値信号とするレベルシフト手段と
を有する
光ディスク用アドレスマーク検出回路。 - 一定周期のうねりを有するデータ記録用のグルーブが螺旋状に形成されるとともに、相隣接する前記グルーブ間にデータ記録用のランドが設定され、記録トラックの単位区間毎に前記グルーブまたは前記ランドに対してラジアル方向に所定のピッチだけオフセットした位置に記録データのアドレス情報を与えるためのマークが形成されている光ディスクから前記マークを検出するための光ディスク用アドレスマーク検出回路であって、
前記光ディスク上の記録トラックをトラッキングする光ビームの戻り光をプッシュプル法により差動検出して、プッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成手段と、
前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、前記ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第１のエンベロープ信号を生成する第１のエンベロープ検出手段と、
前記第１のエンベロープ信号のレベルを２値化するための閾値信号を与える閾値信号発生手段と、
前記第１のエンベロープ信号のレベルを前記閾値信号のレベルと比較して、前記アドレスマークを表すアドレスマーク検出信号を生成するアドレスマーク検出信号生成手段と
を有し、
前記閾値信号発生手段が、
前記第１のエンベロープ検出手段よりも遅い追従速度で前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに追従して、前記ボトムエンベロープまたはトップエンベロープの波形を表す第２のエンベロープ信号を生成する第２のエンベロープ検出手段と、
前記第２のエンベロープ信号を所定値だけレベルシフトして前記閾値信号とするレベルシフト手段と
を有する
光ディスク用アドレスマーク検出回路。 - 前記第１及び第２のエンベロープ検出手段が、前記プッシュプル信号のボトムエンベロープまたはトップエンベロープに対する追従速度を前記光ディスクの回転速度に応じて可変制御する手段を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の光ディスク用アドレスマーク検出回路。
- 前記プッシュプル信号生成手段が、
前記光ディスクからの前記光ビームの戻り光をラジアル方向に２分割された第１および第２の受光領域で受光してそれぞれの受光領域における前記戻り光の光強度に応じた第１および第２の電気信号を出力する光検出手段と、
前記第１の電気信号と前記第２の電気信号との差をとって前記プッシュプル信号を生成する減算手段と
を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ディスク用アドレスマーク検出回路。 - 前記プッシュプル信号生成手段が、前記第１の電気信号に含まれるデータ成分の振幅と前記第２の電気信号に含まれるデータ成分の振幅とをほぼ等しくするように、前記第１および第２の電気信号に対する増幅の利得をそれぞれ自動的に制御する第１および第２の自動利得制御回路を有する請求項５に記載の光ディスク用アドレスマーク検出回路。
- 前記プッシュプル信号生成手段が、
前記光ディスクからの前記光ビームの戻り光をラジアル方向に２分割された第１組および第２組の受光領域で受光して各組に属する個々の受光領域における前記戻り光の光強度に応じた電気信号を出力する光検出手段と、
前記第１組の受光領域から得られる複数の前記電気信号の和をとって第１の和信号を生成する第１の加算手段と、
前記第２組の受光領域から得られる複数の前記電気信号の和をとって第２の和信号を生成する第２の加算手段と、
前記第１の和信号と前記第２の和信号との差をとって前記プッシュプル信号を生成する減算回路と
を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ディスク用アドレスマーク検出回路。 - 前記プッシュプル信号生成手段が、前記第１の和信号に含まれるデータ成分の振幅と前記第２の和信号に含まれるデータ成分の振幅とをほぼ等しくするように、前記第１および第２の電気信号に対する増幅の利得をそれぞれ自動的に制御する第１および第２の自動利得制御回路を有する請求項７に記載の光ディスク用アドレスマーク検出回路。
- 光ディスク記録媒体の記録領域の物理的形状に応じた第１の信号成分と前記記録領域に記録されている所定の情報用のマークに応じた第２の信号成分とを有するラジアルプッシュプル信号を入力する入力端子と、
前記ラジアルプッシュプル信号のトップエンベロープ又はボトムエンベロープに追従して前記トップエンベロープ又はボトムエンベロープの波形に対応する第１の信号を生成する第１の信号生成回路と、
前記第１の信号生成回路よりも遅い追従特性を有し、前記ラジアルプッシュプル信号のトップエンベロープ又はボトムエンベロープに追従して前記トップエンベロープ又はボトムエンベロープの波形に対応する第２の信号を生成する第２の信号生成回路と、
前記第１の信号と前記第２の信号とを比較することにより前記第２の信号成分に対応したマーク検出信号を生成するマーク検出信号生成回路と
を有する光ディスク用マーク検出回路。 - 前記第１及び第２の信号がボトムエンベロープ信号である請求項９に記載の光ディスク用マーク検出回路。
- 前記第２の信号に所定のオフセットを与えるオフセット回路を有し、
前記マーク検出信号生成回路が前記第１の信号とオフセットを与えられた前記第２の信号とを比較する比較回路を有する請求項９又は１０記載の光ディスク用マーク検出回路。 - 前記第１の信号成分がウォブル信号成分であり、前記第２の信号成分がランドプリピット信号成分である請求項９、１０又は１１に記載の光ディスク用マーク検出回路。
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