(57)【要約】  高微細化プロセスを用いてチップサイズを縮小することができ、また、検出精度を向上させることができる光ディスク記録再生装置を提供する。  光ピックアップ（１）で検出した再生信号のヘッダ領域に対して振幅調整した信号をデジタル化し、検波回路（９）〜（１２）により、ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の各々の区間の再生信号をピーク検波あるいはボトム検波する。そして、各検波回路における検波値から、前記第１の区間,第２の区間における振幅情報を減算器（１３）,（１４）で求める。この振幅情報から、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の振幅差を減算器（１５）で求め、該振幅差をオフトラックエラー信号として出力する。各検波回路（９）〜（１２）は、第１の区間、及び第２の区間では検波動作を行い、該区間以外の区間では検波動作をホールド制御するようにした。
2009004776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラックに対して直交する方向の一方にずれた位置に形成された第１のヘッダ領域と他方の向きにずれた位置に形成された第２のヘッダ領域とを配置したランド・グルーブ記録方式の光ディスクに対して光ビームをスポット状に照射し、その反射光より再生信号を検出する光ピックアップと、
前記光ピックアップで検出した再生信号を加算する第１の加算器と、
前記加算された再生信号のヘッダ領域に対して振幅調整する可変アンプと、
前記振幅調整されたヘッダ領域の信号がダイナミックレンジ内に入るよう調整するオフセット電圧調整回路と、
前記可変アンプの出力信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、
前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の各々の区間の再生信号のピーク値を検波するピーク検波回路と、
前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の各々の区間の再生信号のボトム値を検波するボトム検波回路と、
前記各検波回路により検波された、前記ヘッダ領域の第１の区間及び第２の区間で検波したピーク値とボトム値から、前記第１の区間、第２の区間における振幅情報を得る第１の減算器と、
前記第１の減算器で得られた振幅情報から、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の振幅差を求め、該振幅差をオフトラックエラー信号として出力する第２の減算器と、
前記ヘッダ領域の第１の区間、または第２の区間を検波区間とする検波制御タイミングを生成し、ランドとグルーブの切り替わり時に前記各検波回路の前記検波制御タイミングを置換する検波制御タイミング生成回路と、を備え、
前記各検波回路は、前記検波制御タイミング生成回路からの制御により、前記検波区間以外の区間では、前回の検波動作により得られた検波値をホールドする、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記各検波回路は、
前記検波制御タイミングにて、ヘッダ領域を判別するＩＤゲート信号が実際のヘッダ領域に対してずれたとき、ウォブルから生成するクロックのＰＬＬがロックしていること、及び、アドレスが読めていることを条件とし、
前記条件を満たすとき、検波動作を実施して前記ホールドしていた検波値を更新し、前記条件を満たさないとき、前記ホールドしていた値に戻し、該ホールド値を検波値として更新する、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記各検波回路は、
複数のゾーンに分割され、ゾーン境界で前記第１の区間と前記第２の区間とが隣接せず配置された前記光ディスクに対して、前記第１の区間と前記第２の区間とを二値化した信号をＯＲゲートで加算した信号を判定用のゲート信号として用い、該判定用のゲート信号が前記第１の区間から前記第２の区間までの所定の区間だけヘッダが存在することを示していることを条件とし、
前記条件を満たすとき、検波動作を実施して前記ホールドしていた検波値を更新し、前記条件を満たさないとき、前記ホールドしていた値に戻し、該ホールド値を検波値として更新する、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記各検波回路は、
前記ランドとグルーブの判別に使用する信号がずれたとき、トラッキングエラーの差信号より得られるヘッダの極性判定信号の極性が反転していることを条件とし、
前記条件を満たすとき、検波動作を実施して前記ホールドしていた検波値を更新し、前記条件を満たさないとき、前記ホールドしていた値に戻し、該ホールド値を検波値として更新する、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の光ディスク記録再生装置において、
前記各検波回路は、
検波動作の開始毎に、前記ホールドしていた値よりドループ応答方向へのオフセットをさせる機能を有する、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記各検波回路は、
ランドとグルーブの切替りの１つ目のヘッダ領域にて、個別に前記ドループ応答方向へのオフセット値を設定する機能を有する、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光ディスク記録再生装置において、
前記各検波回路は、
再生したＲＦ信号からデータが欠落したドロップアウト状態時に、前記ホールドしていた値に戻し、該ホールド値を検波値として更新する、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項８】
請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記第１の区間ピーク検波回路の出力と前記第２の区間ピーク検波回路の出力とを比較し、大きい方のピーク値を出力する第１の比較器と、
前記第１の区間ボトム検波回路の出力と前記第２の区間ボトム検波回路の出力とを比較し、小さい方のボトム値を出力する第２の比較器と、
前記第１の比較器の出力値と前記第２の比較器の出力値の平均値を算出する第２の加算器と、
前記第１の比較器の出力値、前記第２の比較器の出力値、および前記第２の加算器の出力値を元にオフセット電圧調整回路を制御するオフセット制御回路を備え、
前記可変アンプのゲインに連動して前記オフセット制御回路の設定値を調整し、ゲインに因らず制御帯域を一定にするようにした、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項９】
請求項８に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記オフセット制御回路に対して、ヘッダ領域以外の区間でオフセット制御を更新するよう制御する更新タイミング生成回路を備えた、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記第１の減算器により得られた、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の振幅情報の平均値を求め、該平均値をヘッダ振幅情報として出力する第３の加算器を備えた、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記第３の加算器から出力される、前記ヘッダ振幅情報に基づいて、前記可変アンプのゲインを制御するゲイン制御回路を備え、
前記ゲイン制御回路の設定値に基づいて前記オフセット制御回路の設定を調整し、オフセット制御帯域を一定に保つようにした、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラックが形成されたディスクに情報を記録し、ディスクから情報を再生する光ディスク記録再生装置のトラックセンター制御信号の抽出に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスク記録再生装置の価格競争が激化しており、ＬＳＩなどの電子部品のコスト削減に対する要望も極めて強くなってきている。コスト削減の取り組みとしてプロセス微細化により集積度を上げることやアナログ回路削減による面積削減が有効手段となっている。【０００３】
一般に、記録可能な光ディスクではデータ記録時に光ビームのビームスポットをガイドする為の案内溝（グルーブ）が形成されており、この案内溝に沿ってデータが記録されるが、案内溝は、ディスクの回転数を制御する基準クロックを生成するために、特定の周波数でウォブリングされている。大容量記録媒体の一つにランド／グルーブの各々に記録されるランド・グルーブ記録方式のＤＶＤ−ＲＡＭが挙げられる。ランドトラックとグルーブトラックが交互に入れ替わり、ディスクの内周から外周に向けて一本のトラックで形成されている。また、ランドトラックとグルーブトラックは一定の長さで分割されるセクターによりなっており、各セクターの先頭にＣＡＰＡ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ａｌｌｏｃａｔｅｄ  Ｐｉｔ  Ａｄｄｒｅｓｓ）と呼ばれるピットで形成されたヘッダ領域が配置されている。このピット列は、図１１（ａ）のようにランドトラックとグルーブトラックの中間位置に配置されている。ヘッダ領域は、図１２のようにＶＦＯ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｏｓｉｌｌａｔｏｒ）とセクターのアドレスで構成される。ヘッダ１とヘッダ３のＶＦＯ１は単一の周波数で記録されており、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）を引き込むために使用される。ディスクは、半径方向に数ゾーンに分割されており、各ゾーンのトラックあたりのセクター数は、一定になっている。内周から外周のゾーンに行くにしたがってトラックあたりのセクター数は増える構成になっている。【０００４】
情報の記録及び再生を行う場合は、ディスクの回転数を各ゾーンに応じた回転数になるように制御した後に行う。したがって、各ゾーンでの線速はほぼ一定になる。なお、ヘッダ領域以外の領域は、情報書き換えが可能な記録領域である。【０００５】
トラッキング制御のためのトラックずれ量の検出について、このトラックずれ量はディスクからの反射光より得ているが、一般に、光ビームのスポットとトラックの中心との相対的な位置誤差を占めるプッシュプルトラッキングエラー信号（以下では、トラッキングエラーをＴＥと示す。）を用いてトラッキングサーボを行っている。ＴＥ信号は、残留位置誤差だけではなく、光ピックアップ本体と対物レンズの相対的な位置ずれに対応するレンズシフト外乱やラジアルチルトによる内外周差、さらには学習精度による誤差などが含まれる。レンズシフト外乱を補正する手段として、光ビームのビームスポットとＣＡＰＡとの相対的な位置誤差を示すオフトラックエラー信号を生成し、トラッキングサーボの精度を向上させる方法がある。例えば、全反射光量信号のヘッダ１とヘッダ３のＶＦＯ１信号振幅の振幅差を検出することで、ビームスポットとトラックのずれを検出することができる（特許文献１参照）。図１３に、従来の光ディスク記録再生装置の構成の一例を示す。【０００６】
図１３に示す従来の光ディスク記録再生装置は、光ピックアップ１０１、加算器１０４、可変アンプ１０５、オフセット電圧調整回路１０６、スイッチ１０７、ＨＰＦ１０８、全波整流回路１０９、ＬＰＦ１１０、ゲート生成回路１１１、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１１２,１１３、および差信号回路１１４を備えている。光ピックアップ１０１は、トラック接線方向とディスク半径方向に４分割され、各領域で検出した受光量をそれぞれ電流値に変換する受光素子１０２と、該受光素子１０２の各領域から入力される電流値を、電圧値に変換する４つのＩ／Ｖ変換アンプ１０３とよりなる。【０００７】
このような構成の従来の光ディスク記録再生装置の動作について説明する。【０００８】
ピックアップ１０１より出力されるＴＥ信号は、加算器１０４により加算され、該加算されたヘッダ領域の振幅を、可変アンプ１０５により調整する。このとき、振幅調整されたヘッダ領域の信号がダイナミックレンジ内に入るよう、オフセット電圧調整回路１０６により調整される。【０００９】
一方、ゲート生成回路１１１からヘッダ領域の再生信号を抜き取るためのゲート信号が生成され、スイッチ１０７では、可変アンプ１０５の出力信号から、ヘッダ領域の再生信号が抜き取られる。そして、ＨＰＦ１０８により、抜き取られた前記ヘッダ領域の信号をＡＣ中心にし、全波整流回路１０９により、ＡＣ中心になった前記ヘッダ領域の再生信号を全波整流する。全波整流された前記ヘッダ領域の再生信号は、ＬＰＦ１１０により積分され、Ｓ／Ｈ回路１１２,１１３に入力される。【００１０】
ＬＰＦ１１０によって積分された前記ヘッダ領域の信号の、ヘッダ１領域の振幅情報をＳ／Ｈ回路１１２でサンプルホールドし、ヘッダ３領域の振幅情報をＳ／Ｈ回路１１３でサンプルホールドする。【００１１】
そして、Ｓ／Ｈ回路１１２,１１３でサンプルホールドされたヘッダ１領域の振幅情報とヘッダ３領域の振幅情報との差信号を、差信号回路１１４で取得し、この差信号をオフトラックエラー信号として出力する。オフトラックエラー信号は、レンズシフト外乱を含めたトラッキングサーボ制御に用いることができる。【００１２】
このようにして、ビームスポットとトラックのずれ検出のための、オフトラックエラー信号を抽出する。
【特許文献１】特開２００１−６１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来の光ディスク記録再生装置では、アナログ回路で構成してヘッダの振幅情報よりオフトラックエラー信号を検出しようとしたとき、微細化プロセスを用いてチップサイズを小さくするよう試みても、アナログ回路のサイズはプロセスルールに比例して小さくならないため、チップサイズを削減する制約となる。【００１４】
また、上記従来の光ディスク記録再生装置では、Ｓ／Ｈ回路を用いてヘッダ領域の振幅情報をサンプリング及びホールドしているが、高速にサンプリングできるよう容量値サイズが決められており、これが、ホールド時のオフセット電圧の増大の要因となっている。また、Ｓ／Ｈ回路の出力信号はエラー信号として増幅して使用されるため、Ｓ／Ｈ回路のランダムオフセット電圧が大きな誤差要因となる。このトラックセンター制御では、Ｓ／Ｈ回路の誤差要因を含めて低い帯域で平均化処理を行っているが、さらに平均化処理により高倍速での制御帯域に対して制約となってくるという課題もある。【００１５】
本発明は、上記従来の問題点を解消するためになされたものであり、高微細化プロセスを用いてチップサイズを縮小することができ、また、検出精度を向上させることができる光ディスク記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１にかかる光ディスク記録再生装置は、トラックに対して直交する方向の一方にずれた位置に形成された第１のヘッダ領域と他方の向きにずれた位置に形成された第２のヘッダ領域とを配置したランド・グルーブ記録方式の光ディスクに対して光ビームをスポット状に照射し、その反射光より再生信号を検出する光ピックアップと、前記光ピックアップで検出した再生信号を加算する第１の加算器と、前記加算された再生信号のヘッダ領域に対して振幅調整する可変アンプと、前記振幅調整されたヘッダ領域の信号がダイナミックレンジ内に入るよう調整するオフセット電圧調整回路と、前記可変アンプの出力信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の各々の区間の再生信号のピーク値を検波するピーク検波回路と、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の各々の区間の再生信号のボトム値を検波するボトム検波回路と、前記各検波回路により検波された、前記ヘッダ領域の第１の区間及び第２の区間で検波したピーク値とボトム値から、前記第１の区間、第２の区間における振幅情報を得る第１の減算器と、前記第１の減算器で得られた振幅情報から、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の振幅差を求め、該振幅差をオフトラックエラー信号として出力する第２の減算器と、前記ヘッダ領域の第１の区間、または第２の区間を検波区間とする検波制御タイミングを生成し、ランドとグルーブの切り替わり時に前記各検波回路の前記検波制御タイミングを置換する検波制御タイミング生成回路と、を備え、前記各検波回路は、前記検波制御タイミング生成回路からの制御により、前記検波区間以外の区間では、前回の検波動作により得られた検波値をホールドする、ことを特徴とする。【００１７】
また、本発明の請求項２にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、前記各検波回路は、前記検波制御タイミングにて、ヘッダ領域を判別するＩＤゲート信号が実際のヘッダ領域に対してずれたとき、ウォブルから生成するクロックのＰＬＬがロックしていること、及び、アドレスが読めていることを条件とし、前記条件を満たすとき、検波動作を実施して前記ホールドしていた検波値を更新し、前記条件を満たさないとき、前記ホールドしていた値に戻し、該ホールド値を検波値として更新する、ことを特徴とする。【００１８】
また、本発明の請求項３にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、前記各検波回路は、複数のゾーンに分割され、ゾーン境界で前記第１の区間と前記第２の区間とが隣接せず配置された前記光ディスクに対して、前記第１の区間と前記第２の区間とを二値化した信号をＯＲゲートで加算した信号を判定用のゲート信号として用い、該判定用のゲート信号が前記第１の区間から前記第２の区間までの所定の区間だけヘッダが存在することを示していることを条件とし、前記条件を満たすとき、検波動作を実施して前記ホールドしていた検波値を更新し、前記条件を満たさないとき、前記ホールドしていた値に戻し、該ホールド値を検波値として更新する、ことを特徴とする。【００１９】
また、本発明の請求項４にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、前記各検波回路は、前記ランドとグルーブの判別に使用する信号がずれたとき、トラッキングエラーの差信号より得られるヘッダの極性判定信号の極性が反転していることを条件とし、前記条件を満たすとき、検波動作を実施して前記ホールドしていた検波値を更新し、前記条件を満たさないとき、前記ホールドしていた値に戻し、該ホールド値を検波値として更新する、ことを特徴とする。【００２０】
また、本発明の請求項５にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載の光ディスク記録再生装置において、前記各検波回路は、検波動作の開始毎に、前記ホールドしていた値よりドループ応答方向へのオフセットをさせる機能を有する、ことを特徴とする。【００２１】
また、本発明の請求項６にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項５に記載の光ディスク記録再生装置において、前記各検波回路は、ランドとグルーブの切替りの１つ目のヘッダ領域にて、個別に前記ドループ応答方向へのオフセット値を設定する機能を有する、ことを特徴とする。【００２２】
また、本発明の請求項７にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光ディスク記録再生装置において、前記各検波回路は、再生したＲＦ信号からデータが欠落したドロップアウト状態時に、前記ホールドしていた値に戻し、該ホールド値を検波値として更新する、ことを特徴とする。【００２３】
また、本発明の請求項８にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、前記第１の区間ピーク検波回路の出力と前記第２の区間ピーク検波回路の出力とを比較し、大きい方のピーク値を出力する第１の比較器と、前記第１の区間ボトム検波回路の出力と前記第２の区間ボトム検波回路の出力とを比較し、小さい方のボトム値を出力する第２の比較器と、前記第１の比較器の出力値と前記第２の比較器の出力値の平均値を算出する第２の加算器と、前記第１の比較器の出力値、前記第２の比較器の出力値、および前記第２の加算器の出力値を元にオフセット電圧調整回路を制御するオフセット制御回路を備え、前記可変アンプのゲインに連動して前記オフセット制御回路の設定値を調整し、ゲインに因らず制御帯域を一定にするようにした、ことを特徴とする。【００２４】
また、本発明の請求項９にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項８に記載の光ディスク記録再生装置において、前記オフセット制御回路に対して、ヘッダ領域以外の区間でオフセット制御を更新するよう制御する更新タイミング生成回路を備えた、ことを特徴とする。【００２５】
また、本発明の請求項１０にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、前記第１の減算器により得られた、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の振幅情報の平均値を求め、該平均値をヘッダ振幅情報として出力する第３の加算器を備えた、ことを特徴とする。【００２６】
また、本発明の請求項１１にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項１０に記載の光ディスク記録再生装置において、前記第３の加算器から出力される、前記ヘッダ振幅情報に基づいて、前記可変アンプのゲインを制御するゲイン制御回路を備え、前記ゲイン制御回路の設定値に基づいて前記オフセット制御回路の設定を調整し、オフセット制御帯域を一定に保つようにした、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の光ディスク記録再生装置によれば、トラックに対して直交する方向の一方にずれた位置に形成された第１のヘッダ領域と他方の向きにずれた位置に形成された第２のヘッダ領域とを配置したランド・グルーブ記録方式の光ディスクに対して光ビームをスポット状に照射し、その反射光より再生信号を検出する光ピックアップと、前記光ピックアップで検出した再生信号を加算する第１の加算器と、前記加算された再生信号のヘッダ領域に対して振幅調整する可変アンプと、前記振幅調整されたヘッダ領域の信号がダイナミックレンジ内に入るよう調整するオフセット電圧調整回路と、前記可変アンプの出力信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の各々の区間の再生信号のピーク値を検波するピーク検波回路と、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の各々の区間の再生信号のボトム値を検波するボトム検波回路と、前記各検波回路により検波された、前記ヘッダ領域の第１の区間及び第２の区間で検波したピーク値とボトム値から、前記第１の区間、第２の区間における振幅情報を得る第１の減算器と、前記第１の減算器で得られた振幅情報から、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の振幅差を求め、該振幅差をオフトラックエラー信号として出力する第２の減算器と、前記ヘッダ領域の第１の区間、または第２の区間を検波区間とする検波制御タイミングを生成し、ランドとグルーブの切替り時に前記各検波回路の制御タイミングを置換する検波制御タイミング生成回路と、を備え、前記各検波回路は、前記検波制御タイミング生成回路からの制御により、前記検波区間以外の区間では、前回の検波動作により得られた検波値をホールドするようにしたので、従来ではアナログ回路で行われていた処理をデジタル処理に置き換え、アナログ回路規模を大幅に削減することができ、高微細化プロセスを用いてチップサイズ縮小を実現することができる。【００２８】
また、追従性能を確保しつつ、ノイズに追従しにくい応答性を実現することができるため、Ｓ／Ｎの悪い信号に対しても検出精度を確保することができ、デジタル処理によるホールドを行なっていることにより、性能向上を実現することができる。また、検出ばらつきが小さくなるため、オフトラックエラー信号の平均処理の帯域を高くして検出精度を向上させて高倍速に対応することが可能となる。【００２９】
さらに、ＩＤゲート信号が実際のアドレス位置に対して時間軸でずれるなどのイレギュラーなゲート信号の生成時や、ドロップアウト状態のようなディフェクトの発生時においては、検波動作をホールド制御するようにしたので、検出誤差を最小限に抑えることができるという効果が得られる。【００３０】
また、再生信号の検波値に対し、オフセット制御やゲイン制御を行うことにより、ピックアップやアナログ回路のばらつきや内外周差のような誤差要因を吸収できるため、従来行っていた学習が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１による光ディスク記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、上記実施の形態１における、検波制御のタイミングチャートを示す図である。
【図３】図３は、上記実施の形態１における、検波動作を説明するための波形図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２の光ディスク記録再生装置における、検波動作を説明するための波形図であり、図４（ａ）は検波値更新時、図４（ｂ）は検波ホールド動作時の波形を示している。
【図５】図５は、トラック上のゾーン境界部を示す図である。
【図６】図６は、上記実施の形態２における、ＲＦプッシュプル信号から生成するヘッダの極性信号の波形図である。
【図７】図７は、上記実施の形態２における、ドロップアウト時の検波動作を説明するための波形図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態３による光ディスク記録再生装置における、検波動作を説明するための波形図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態４による光ディスク記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態５による光ディスク記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１（ａ）は、トラック上のヘッダ領域を示す図であり、図１１（ｂ）は、ＴＥ信号加算後のＲＦ波形を示す図である。
【図１２】図１２は、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおけるヘッダ領域のフォーマットを示す図である。
【図１３】図１３は、従来の光ディスク記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３２】
１，１０１  光ピックアップ
２，１０２  受光素子
３，１０３  Ｉ／Ｖ変換アンプ
４，１０４  加算器
５，１０５  可変アンプ
６，１０６  オフセット電圧調整回路
７  ＡＤ変換器
８  検波タイミング生成回路
９，１０  ピーク検波回路
１１，１２  ボトム検波回路
１３，１４  減算器
１５  減算器
２１，２２  比較器
２３，３１  加算器（平均値出力）
２４  オフセット制御回路
２５  更新タイミング生成回路
４１  ゲイン制御回路
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。【００３４】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１の光ディスク記録再生装置について説明する。【００３５】
本実施の形態１の光ディスク記録再生装置は、ランド・グルーブ記録方式でランドトラックとグルーブトラックが交互に入れ替わり、ディスクの内周から外周に向けて一本のトラックで形成されている光ディスク（例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭ）にデータを記録し、該光ディスクからデータを再生するものである。各セクターの先頭にＣＡＰＡと呼ばれるピットで形成されたヘッダ領域が配置されており、このピット列は、図１１（ａ）のようにランドトラックとグルーブトラックの中間位置に配置されている。図１１（ｂ）は、ＴＥ信号を加算した後のＲＦ波形である。【００３６】
図１は、本実施の形態１による光ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図である。【００３７】
本実施の形態１の光ディスク記録再生装置は、光ピックアップ１、加算器４、可変アンプ５、オフセット電圧調整回路６、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）７、検波制御タイミング生成回路８、ピーク検波回路９,１０、ボトム検波回路１１,１２、及び、減算器１３,１４,１５を備えている。ピックアップ１は、トラック接線方向とディスク半径方向に４分割され、該各領域で検出した受光量を電流値に変換する受光素子２と、該受光素子２の各領域から入力される電流値を電圧値に変換する４つのＩ／Ｖ変換アンプ３とよりなる。【００３８】
このような構成の本実施の形態１の光ディスク記録再生装置の動作について説明する。【００３９】
ピックアップ１より出力されるＴＥ信号は、加算器４により加算され、該加算されたヘッダ領域の振幅が、可変アンプ５により調整される。このとき、振幅調整されたヘッダ領域の信号がダイナミックレンジ内に入るよう、オフセット電圧調整回路６により調整する。【００４０】
可変アンプ５から出力されるＲＦ信号はＡＤＣ７によりデジタル値に変換され、ピーク検波回路９及びボトム検波回路１１により、ヘッダ領域の第１の区間（ここでは、ヘッダ１）のピーク値及びボトム値の検波が行われ、ピーク検波回路１０及びボトム検波回路１２により、ヘッダ領域の第２の区間（ここでは、ヘッダ３）のピーク値及びボトム値の検波が行われる。【００４１】
ヘッダ領域の第１の区間で検波されたピーク値とボトム値が減算器１３で減算され、該減算結果が振幅情報として出力される。また、ヘッダ領域の第２の区間で検波されたピーク値とボトム値が減算器１４で減算され、該減算結果が振幅情報として出力される。【００４２】
減算器１５では、減算器１３,１４で得られたヘッダ領域の第１の区間と、第２の区間の振幅情報の差を求め、これをオフトラックエラー信号として出力する。このオフトラックエラー信号は、レンズシフト外乱を含めたトラッキングサーボ制御のために用いられる。【００４３】
なお、検波制御タイミング生成回路８は、ピーク検波回路９,１０、およびボトム検波回路１１,１２による検波動作を制御するための検波制御信号（検波制御タイミング）を生成し、検波制御区間では検波動作を行うよう制御し、検波制御区間以外では前回の検波動作で得た検波値をホールドするよう制御する。検波制御区間とは、本実施の形態では、ヘッダ１およびヘッダ３のＶＦＯ１区間のことである。【００４４】
図１２はＤＶＤ−ＲＡＭディスクのヘッダ領域（Ｈｅａｄｅｒ  Ｆｉｅｌｄ）の構成を示す図であり、１セクターを形成するデータ構造と、各領域のサイズ（ｂｙｔｅ）を示している。ＶＦＯ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）は４Ｔ信号パターンで構成されており、この信号でＰＬＬロック用のビットクロックを生成する。これは、クロック再生のために使われる。ＡＭ（Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｍａｒｋ）はアドレスマーク信号、ＰＩＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ＩＤ）は先頭を見つけるための同期信号である。ＰＩＤ１〜ＰＩＤ４はそれぞれ４バイト情報で、最初の１バイトはセクター情報、残りの３バイトはセクター番号である。ＩＥＤ（ＩＤ  Ｅｒｒｏｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｃｏｄｅ）は、それぞれのＰＩＤに対する誤り検出符号である。ＰＡ（Ｐｏｓｔａｍｂｌｅ）はＰＡ直前のデータの復調ステートを認識するためのものである。これらのアドレス情報は、再生制御で重要である。【００４５】
以下に、本実施の形態１の特長を述べる。【００４６】
本実施の形態１では、ヘッダ領域のヘッダ１とヘッダ３のＶＦＯ１の区間の振幅情報を検出するため、検波制御タイミング生成回路８は、ヘッダ１領域とヘッダ３領域のＶＦＯ１区間で各々ＨｉｇｈとなるようなＩＤゲート信号を生成し、該ＩＤゲート信号から、図２に示すような制御信号１,２を生成し、各検波回路の検波動作を制御している。なお、各検波回路の検波制御タイミングは、ランドとグルーブの切り替わり時に置換される。つまり、制御信号１は、ランドトラックでは、ヘッダ１領域のＶＦＯ１区間でＨｉｇｈとなり、グルーブトラックでは、ヘッダ３領域のＶＦＯ１区間でＨｉｇｈとなる信号である。制御信号２は、ランドトラックでは、ヘッダ３領域のＶＦＯ１区間でＨｉｇｈとなり、グルーブトラックでは、ヘッダ１領域のＶＦＯ１区間でＨｉｇｈとなる信号である。【００４７】
第１の区間ピーク検波回路９と第１の区間ボトム検波回路１１は、制御信号１がＨｉｇｈのときに検波動作し、第２の区間ピーク検波回路１０と第２の区間ボトム検波回路１２は、制御信号２がＨｉｇｈのときに検波動作する。また、制御信号１や制御信号２がＬｏｗのときは、直前の検波値、つまり、前のヘッダ領域での検波値をホールドし、Ｈｉｇｈに切替わったら検波動作を継続するものである。【００４８】
また、本実施の形態１では、外部から入力される、ランドトラックとグルーブトラックを判別する制御信号３を用い、オフトラックエラー信号を出力する減算器１５の極性を切り替えている。これにより、最終出力での振幅情報差が、ランド・グルーブに関わらず、「ヘッダ１領域のＶＦＯ１区間の振幅−ヘッダ３領域のＶＦＯ１区間の振幅」の極性を保つことができる。そのため、得られた振幅情報差を、そのままの極性でトラッキングサーボ制御に使用することができる。【００４９】
ところで、追従性とノイズに追従しない応答性を実現するためには、１セクターのヘッダ領域の検波区間範囲内では検波動作の追従性能として制約となる可能性がある。ヘッダ１とヘッダ３は、図１１（ａ）に示すようにトラックの中心に対して左右対称に配置されており、ランドとグルーブで位置がトラックの中心に対して反転するため、加算後のＲＦ信号波形のヘッダ１とヘッダ３のＤＣレベルは反転する。光ピックアップ本体と対物レンズの相対的な位置ずれに対応するレンズシフト外乱やラジアルチルトによる内外周差により発生したオフトラックにより、ヘッダ１とヘッダ３のＤＣレベルや振幅が変動する。特に、ランドとグルーブの切替りが発生するたびに、ピーク値やボトム値の変動が生じ、１セクターのヘッダ１、ヘッダ３のＶＦＯ１区間内で追従しきれない可能性がある。【００５０】
そこで、本実施の形態１では、外部から入力される、ランドトラックとグルーブトラックを判別する制御信号３を用い、図３の波形図のような検波動作を行っている。図３では、オフトラックしているときのヘッダ領域の加算波形と、第１の区間ピーク検波回路９と第１の区間ボトム検波回路１１のランドとグルーブの切り替わり時の検波値の追従波形を示している。ランドトラックのヘッダ１領域のＶＦＯ１区間の検波から、グルーブトラックのヘッダ３領域のＶＦＯ１区間の検波へと切り替えを行うことにより、前のホールド値からの検波追従の変動量が小さくなるようにしている。したがって、ピーク検波回路９とボトム検波回路１１は、オフトラック発生時にランドとグルーブが切り替わるときの検波値の変動を緩和した状態で検波動作することが可能であり、確実に追従して検出精度を向上させることが出来る。【００５１】
このように、本実施の形態１による光ディスク記録再生装置によれば、検波制御を行う回路、つまり、検波制御タイミング生成回路８、ピーク検波回路９,１０、ボトム検波回路１１,１２、および減算器１３,１４,１５をデジタル化し、ヘッダ１領域のＶＦＯ１区間及びヘッダ３領域のＶＦＯ１区間では検波動作を行い、該区間以外の区間では検波動作をホールド制御するようにしたので、高微細化プロセス等を用いて回路規模を大幅に削減することができ、また、追従性能は確保しながら、ノイズに追従しにくい応答性を実現することができる。【００５２】
（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２の光ディスク記録再生装置について説明する。【００５３】
本実施の形態２の光ディスク記録再生装置は、ピーク検波回路とボトム検波回路の制御動作が上記実施の形態１と異なる。【００５４】
図４は、本実施の形態２の光ディスク記録再生装置における、検波動作を説明するための図であり、（ａ）は検波値更新時の、（ｂ）は検波回路のホールド値をそのまま更新するときの波形を示している。【００５５】
ピーク検波回路９,１０、ボトム検波回路１１,１２は、上記実施の形態１と同様、検波動作区間、つまり、ヘッダ１及びヘッダ３のＶＦＯ１区間で検波動作を行い、検波動作区間以外では、直前の検波値をホールドする。さらに、本実施の形態２では、検波制御タイミングが検波動作区間からはずれると、図４（ｂ）に示すように、ＮＧフラグを立てるようにした。つまり、制御信号１や制御信号２のＨｉｇｈとなる位置が、ヘッダ１及びヘッダ３のＶＦＯ１区間からずれていることを検知すると、ＮＧフラグ信号をＨｉｇｈにする。そして、ＮＧフラグがＨｉｇｈとなるタイミングで、各検波回路でホールドしていた値に戻し、該ホールド値をそのまま検波値として更新する。【００５６】
以下に、本実施の形態２の特長を述べる。【００５７】
制御信号１や制御信号２は、上記実施の形態１で説明したように、ＩＤゲート信号から生成されるが、ＩＤゲート信号が実際のアドレス位置に対して時間軸でずれてしまった場合、ヘッダ領域のＶＦＯ１に対してではなく、ヘッダ領域のＶＦＯ１以外の区間、つまりは記録領域のＲＦ信号に対しても追従してしまうという問題が発生する。この場合、ＩＤゲート信号が実際のアドレス位置に対して時間軸でずれている間は、ＲＦの振幅に対して振幅情報を出力することになり、誤検出、及びトラッキングの誤制御等を生じる要因となる。例えば、シーク直前のクロックの周波数タイミングでＩＤゲート信号は生成されるが、シーク直後にクロックが変動してＰＬＬがロックするまではシーク直前のクロックで動作させていることにより、シーク前後のクロックの変動によりＩＤゲート信号が実際のヘッダ領域とタイミングが合わないことが発生し得る。【００５８】
そこで、本実施の形態２では、ＩＤゲート信号と実際のヘッダ領域の位置と一致しているかどうかを、１）ウォブルから生成するクロックのＰＬＬがロックしていること、２）アドレスが読めていること、により判定するようにした。つまり、いずれかの条件を一つでも満たさなければ、ヘッダ領域ＶＦＯ１区間以外は検波追従しないように制御する。これにより、検波動作をホールド制御することができ、例えば長距離シークを行なう場合に長距離シーク直後のＰＬＬ変動によってアドレスが読めていないときに、誤検出することなくオフトラックエラー信号を抽出することができる。【００５９】
また、ゾーン境界の両側のトラックでは、互いの干渉を避けるため、実質的に互いに片側にしかアドレスを形成することができず、片側のヘッダ領域だけでも、ＰＬＬがロックし、アドレスが読めていると認識してしまうイレギュラーな場合も想定され、この場合、ＩＤゲート信号も通常通り生成される。このとき、片側のヘッダ領域しか信号がなく、もう片側のヘッダ領域ＶＦＯ１に相当する信号がないため、検出誤差の要因となることが考えられる。図５は、ゾーン境界部における検波動作を説明するための図である。ゾーン境界部では、ヘッダ１とヘッダ３が隣接した位置に配置されておらず、ヘッダ領域ではない区間で制御信号がＨｉｇｈとなり誤検出が発生する可能性がある。したがって、当該区間では検波動作を行わず、ホールド制御するよう条件を追加する必要があると考えられる。【００６０】
そこで、本実施の形態２では、ＲＦのプッシュプル信号よりヘッダ１領域とヘッダ３領域の信号を二値化した信号をＯＲゲートで加算し、この加算信号を実際のヘッダ領域の判定用のゲート信号とする。そして、ヘッダ１領域からヘッダ３領域までのヘッダ領域にＶＦＯ１区間が含まれる所定の区間でヘッダ領域の判定用のゲート信号がＨｉｇｈであること、即ち、３）ヘッダ１からヘッダ３までの所定の区間で検波制御タイミングが存在していること、を検波動作させることの条件とし、該条件を満たしている場合は検波動作を行って、各検波回路でホールドしていた値を更新し、該条件を満たしていない場合はヘッダ領域のＶＦＯ１区間以外は検波追従しないようホールド制御するようにした。これにより、ゾーン境界のように片側しかないヘッダ領域に対して誤検出することなく、オフトラックエラー信号を抽出することができる。【００６１】
また、外部から入力される、ランドトラックとグルーブトラックを判別する制御信号３が実際のランド・グルーブの境界よりずれると、ランド、グルーブの境界でのヘッダ領域で、極性の異なるオフトラックエラー信号を出力する可能性がある。一方、ＲＦのプッシュプル信号は、ランドとグルーブで、ヘッダ１とヘッダ３の波形の極性が反転するため、ヘッダの極性判定信号を得ることが可能である。図６に、ＲＦプッシュプル信号からヘッダの極性判定信号が生成される様子を示した。【００６２】
本実施の形態２では、ランドトラックとグルーブトラックの切り替わりに対して、ヘッダの極性が反転していれば、境界が一致していると判断し、即ち、４）ランドとグルーブを判別する制御信号３がずれていないこと、を検波動作させることの条件とし、該条件を満たしている場合は検波動作を行って、各検波回路でホールドしていた値を更新し、該条件を満たしていない場合は、ヘッダ領域のＶＦＯ１区間以外は検波追従しないようホールド制御するようにした。これにより、ランドトラックとグルーブトラックを判別する制御信号３がずれるようなイレギュラーな場合にも、ランド・グルーブの切り替わり時にも確実に追従を行なうことができ、誤検出することなく、オフトラックエラー信号を抽出することができる。【００６３】
また、再生したＲＦ信号からデータが欠落したドロップアウト状態時にヘッダ領域が重なってしまうとき、ＩＤゲート信号を元に検波制御信号を生成しているために、ドロップアウトの部分に対して検波追従して誤差信号を発生させる要因となることが考えられる。そのため、データの記録できる記録領域だけでなくヘッダ領域に対しても検出されるドロップアウト信号により判定し、ドロップアウト時には検波回路出力をホールドする必要があると考えられる。図７に、ヘッダ領域でのドロップアウト発生時の検波値のホールド制御をしたときのＲＦ加算信号と検波値の波形図を示す。ドロップアウトが発生すると、ドロップアウト二値化信号がＨｉｇｈとなる。【００６４】
本実施の形態２では、５）ドロップアウトが発生していないこと、を検波動作させることの条件とする。該条件を満たしている場合は検波動作を行って、各検波回路でホールドしていた値を更新し、該条件を満たしていない場合、つまり、ドロップアウトが発生すると、前回の検波値をホールド制御するようにした。これにより、ドロップアウト発生時の誤検出を防止し、ドロップアウト発生後も確実に検波追従することができ、オフトラックエラー信号を抽出することができる。【００６５】
このように、本実施の形態２による光ディスク記録再生装置によれば、ＩＤゲート信号が実際のアドレス位置に対して時間軸でずれるなどのイレギュラーなゲート信号生成時やドロップアウト状態のようなディフェクトに対して、以前の検波値のホールドを続ける動作を行なうようにしたので、検出誤差を最小限に抑えることができる。【００６６】
（実施の形態３）
以下に、本発明の実施の形態３の光ディスク記録再生装置について説明する。【００６７】
本実施の形態３の光ディスク記録再生装置は、ピーク検波回路とボトム検波回路のドループ応答方向への追従機能をさらに追加したことを特徴としている。ドループ応答方向とは、検波回路において、保持しているピーク値の最大値やボトム値の最小値が減衰していく方向を、ドループ応答方向と呼ぶことにする。【００６８】
以下、本実施の形態３の特性を、従来のものと比較して説明する。【００６９】
従来の検波回路では、追従性能とドループ応答性能との比により検波効率が決まり、目標の振幅に対してできるだけ検波精度を上げようとすると追従性能に対してドループ応答性能を小さくする必要があった。しかし、ドループ応答方向への追従性が小さいことにより、ＶＦＯ１区間内で追従しきれない可能性がある。従って、オフトラック発生時のヘッダ１、ヘッダ３の変動に対応するためには、ドループ応答方向への追従性を向上させる必要がある。【００７０】
これに対し、本実施の形態３では、ドループ応答性を向上させるため、前のセクターでの検波値に対して検波値をドループ応答方向にオフセットさせる機能を追加し、該オフセットさせた検波値を検波開始位置とするようにした。これにより、ドループ応答性を向上させることができる。ここで、ドループ応答方向にオフセットを行なう場合にも、ピーク検波やボトム検波の追従性はＶＦＯ１区間内で追従する性能を満たしている必要がある。このオフセットさせるレベルは設定により自由に切り替えることができ、倍速に応じた追従性を実現することが可能である。【００７１】
ここで、図８に、本実施の形態３における、検波回路の動作波形図を示す。【００７２】
図８において、ヘッダ１ＶＦＯ１区間のピーク値及びボトム値のオフセット動作及び信号に対する検波値の追従を表している。この図から、前のセクターでの検波値に対して検波開始前のタイミングでオフセット制御を行い、ヘッダ領域の信号レベルが変動しても、ボトム検波値についてドループ応答方向への追従性が向上していることが分かる。したがって、オフトラックの変動に対して確実に追従し、検出精度を向上させることができる。【００７３】
また、フォーカス制御による光ビームのスポット位置ずれやディスクによる溝の幅や深さのばらつきにより、ランドやグルーブでのオフトラック量が対称にならなくなり、ランドとグルーブの境界でのヘッダ領域の信号レベルの変動を考慮しなければならない場合が発生し得る。上記のようにオフトラックが発生した場合、定常的に検波値追従の変動が発生するため、これにさらに信号成分のＤＣ変動が加わると、ＶＦＯ１区間内では追従しきれない可能性がある。【００７４】
本実施の形態３では、ランドとグルーブの境界での追従性を考慮し、ランドからグルーブの切り替わりやグルーブからランドの切り替わりの１セクター目では、個別にオフセットさせるレベルを設定できる機能を有するようにした。これにより、ランドやグルーブでのオフトラック量が非対称でも、確実に追従して検出精度を向上させることができる。【００７５】
このように、本実施の形態３による光ディスク記録再生装置によれば、前記各検波回路は、検波動作の開始毎に、前記ホールドしていた値よりドループ応答方向へオフセットをさせる機能、およびランドとグルーブの切り替わりの１つ目のヘッダ領域にて、個別に前記ドループ応答方向へのオフセット値を設定する機能を有するようにしたので、ドループ応答性を向上させることができ、また、ランドやグルーブでのオフトラック量が非対称となる場合にも、確実に追従して検出精度を向上させることができる。【００７６】
（実施の形態４）
以下に、本発明の実施の形態４の光ディスク記録再生装置について説明する。【００７７】
本実施の形態４の光ディスク記録再生装置は、上記実施の形態１の構成に加え、さらに、ピーク値やボトム値よりヘッダ領域のＲＦ信号に対してオフセット電圧調整する機能を追加している。【００７８】
図９は、本実施の形態４による光ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図である。【００７９】
本実施の形態４は、図１に示す上記実施の形態１の光ディスク記録再生装置の構成に加え、比較器２１,２２、加算器２３、オフセット制御回路２４、更新タイミング生成回路２５、および加算器３１を備えている。【００８０】
このような構成の本実施の形態４の光ディスク記録再生装置の動作について説明する。【００８１】
第１の区間ピーク検波回路９のピーク値と第２の区間ピーク検波回路１０のピーク値とを比較器２１で比較し、高い方のピーク値３３をオフセット制御回路２４に入力する。また、第１の区間ボトム検波回路１１のボトム値と第２の区間ボトム検波回路１２のボトム値とを比較器２２で比較し、小さい方のボトム値３４をオフセット制御回路２４に入力する。比較器２１の出力値３３と比較器２２の出力値３４の平均を加算器２３で求め、平均値をオフセット制御回路２４に入力する。【００８２】
そして、加算器２３の出力値に基づいて、オフセット制御回路２４によりオフセット電圧調整回路６の設定値が、ゲインに因らず制御帯域が一定となるように制御する。【００８３】
ところで、アナログ回路の可変アンプ５やＡＤ変換器７のダイナミックレンジを考慮して、ヘッダ領域の信号がダイナミックレンジ内に入るようオフセット電圧を制御する必要がある。学習してオフセット電圧値を設定する方法もあるが、ソフト的な処理が重くなることや、起動時間が長くなるなどの制約がある。【００８４】
本実施の形態４では、ヘッダ領域の信号のピーク値、ボトム値を検出しており、これらの情報を元に該ヘッダ領域の信号がダイナミックレンジ内に入るような自動制御を実施するようにしている。例えば、比較器２１で高い方と判定されたピーク値Ａや、比較器２２で低い方と判定されたボトム値Ｃがある閾値を超えたらオフセット電圧を制御する方式や、ピーク値Ａとボトム値Ｃの中心値がダイナミックレンジの中心になるようなフィードバック制御方式が考えられる。また、ヘッダ領域用の振幅調整を行う可変アンプ５の入力側あるいは出力側でオフセット制御する方式も考えられ、いずれの構成であっても同様の効果が得られる。但し、ヘッダ領域を可変アンプ５の基準電位に対してレベルシフトすることを考慮すると、可変アンプ５で増幅する前にオフセット電圧を調整する構成の方が、オフセット電圧調整のｂｉｔ制約より精度的に有利である。そのとき、上記のような自動制御を実施して、可変アンプ５の入力側でオフセット電圧を調整するのであれば、ゲインを考慮してオフセット電圧設定を行なう必要がある。【００８５】
また、上記自動制御を実施したとき、オフセット電圧制御のループゲインは可変アンプ５のゲイン設定に依存してしまうため、ゲイン設定により制御帯域が変わり、検出精度にも影響する。本実施の形態４では、可変アンプ５のゲイン設定に連動してオフセット電圧制御のループゲインが同じになるよう、オフセット制御回路２４の設定を調整する機能を有するようにした。これにより、可変アンプ５のゲインに因らず、一定の帯域の自動制御を実現し、ヘッダ領域の信号をダイナミックレンジ内に入れることが可能となる。【００８６】
また、オフセット電圧の自動制御はヘッダ領域のみに対して行えばよく、データ領域を含めた常時制御は不要であるが、オフセット電圧設定をヘッダ領域のＶＦＯ１区間で実施すると、検波動作中にＤＣ変動が発生し、検出誤差要因となる。本実施の形態４では、例えば、上記実施の形態２における検波制御タイミングに連動し、上記実施の形態２における各条件、つまり、
１）ウォブルから生成するクロックのＰＬＬがロックしていること、
２）アドレスが読めていること、
３）ヘッダ１からヘッダ３までの所定の区間で検波制御タイミングが存在していること、
４）ランドとグルーブを判別する制御信号３が時間軸でずれていないこと、
５）ドロップアウトが発生していないこと、
の全ての条件を満たし、検波値が更新された場合にのみ、ヘッダ領域の通過後にオフセット電圧設定を行うよう更新タイミング生成回路２５を備えた。これにより、ヘッダ領域のＶＦＯ１区間以外では、ピーク検波回路、ボトム検波回路はホールドされているため、検波追従には影響せず、次のセクターのヘッダ領域にてオフセット電圧調整後のＤＣレベル変動に対して追従することになる。したがって、イレギュラーなゲート信号やドロップアウトのようなディフェクト時に検波回路がホールド動作していても、オフセット電圧自動制御もホールドするため、オフセット電圧調整の誤制御が生じることもない。また、ヘッダ領域の通過後にオフセット電圧の設定を実施するようにすれば、オフセット電圧調整回路６の高速化を考慮することなく、装置の実現が可能である。【００８７】
さらに、ピックアップや可変アンプなどのアナログ回路での振幅やゲインのばらつきを吸収するため、ヘッダ領域の振幅を正規化する必要があり、ＡＤ変換器７に入力される信号振幅が所定の振幅値となるように調整する必要がある。
ヘッダ１、ヘッダ３の各々の振幅情報からだけでは、オフトラックやラジアルチルトによる依存があるため、トラックセンターやチルトセンターでない状態で振幅調整を実施すると、トラックセンター時に所定の振幅値となっていない可能性がある。
所定の振幅値になっていないときには、制御感度が悪くなる、アナログ回路でのダイナミックレンジを越えてしまうなどの現象が発生し得る。そのため、本実施の形態４では、比較器２１の出力ピーク検波値３３、比較器２２の出力ボトム検波値３４を用い、オフセット制御回路２４により、ヘッダ１、ヘッダ３の各々の振幅情報がダイナミックレンジ内に入るようにオフセット電圧の自動制御をかけながら、可変アンプ５のゲインを切り替え、トラックセンター時、かつラジアルチルトセンター時相当の振幅で学習して調整するようにした。これにより、オフトラックやラジアルチルトずれが発生したときにも、精度良く振幅の学習をすることが可能である。【００８８】
このように、本実施の形態４の光ディスク記録再生装置によれば、ヘッダ１、ヘッダ３領域における振幅情報がダイナミックレンジ内に入るようにオフセット電圧の自動制御をかけるようにしたので、可変アンプ５のゲインに因らず、一定の帯域の自動制御を実現し、ヘッダ領域の信号をダイナミックレンジ内に入れることが可能となり、検出精度を高めることができる。【００８９】
（実施の形態５）
以下に、本発明の実施の形態５の光ディスク記録再生装置について説明する。【００９０】
本実施の形態５では、上記実施の形態４の構成に加え、可変アンプ５のゲイン設定を自動制御する機能を追加している。【００９１】
図１０は、本実施の形態５による光ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図である。【００９２】
本実施の形態５の光ディスク記録再生装置は、図９に示す上記実施の形態４の光ディスク記録再生装置の構成に加え、可変アンプ５のゲイン設定を自動制御するゲイン制御回路４１をさらに備えた。【００９３】
このような構成の本実施の形態５の光ディスク記録再生装置の動作について説明する。【００９４】
ゲイン制御回路４１では、ヘッダ振幅情報の出力３２より制御する振幅値を演算し、上記実施の形態２における検波制御タイミングと連動させてゲイン制御を実施する。但し、上記実施の形態４のように、可変アンプのゲイン変動分に応じて、オフセット制御回路によるオフセット電圧の制御量を変化させ、制御ループ帯域を一定に保つ構成とする必要がある。学習により固定の振幅値になるよう調整した場合、内外周でのレーザーパワー変動による振幅差があるため、内外周での制御感度に違いが出てくる。ダイナミックレンジを考慮してレーザーパワーの大きい外周側に振幅を合わせるため、内周では振幅が小さくなり、制御感度やリニアリティが懸念される。【００９５】
本実施の形態５では、ゲイン制御回路４１を追加して、ヘッダ領域の信号振幅値を一定に保つよう制御するようにした。これにより、ピックアップやアナログ回路での振幅の温度変動や内外周での振幅変動を吸収し、一定の感度でのオフトラック制御を実現することが可能である。【００９６】
このように、本実施の形態５の光ディスク記録再生装置によれば、可変アンプ５のゲイン設定を自動制御するようにしたので、ピックアップやアナログ回路での振幅の温度変動や内外周での振幅変動を吸収し、一定の感度でのオフトラック制御を実現することができ、検出精度を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明にかかる光ディスク記録再生装置は、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクに、高速で記録する光ディスク記録再生装置に利用できる。
【図１】
2009004776.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年12月21日(2009.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラックが形成されたディスクに情報を記録し、ディスクから情報を再生する光ディスク記録再生装置のトラックセンター制御信号の抽出に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスク記録再生装置の価格競争が激化しており、ＬＳＩなどの電子部品のコスト削減に対する要望も極めて強くなってきている。コスト削減の取り組みとしてプロセス微細化により集積度を上げることやアナログ回路削減による面積削減が有効手段となっている。
【０００３】
一般に、記録可能な光ディスクではデータ記録時に光ビームのビームスポットをガイドする為の案内溝（グルーブ）が形成されており、この案内溝に沿ってデータが記録されるが、案内溝は、ディスクの回転数を制御する基準クロックを生成するために、特定の周波数でウォブリングされている。大容量記録媒体の一つにランド／グルーブの各々に記録されるランド・グルーブ記録方式のＤＶＤ−ＲＡＭが挙げられる。ランドトラックとグルーブトラックが交互に入れ替わり、ディスクの内周から外周に向けて一本のトラックで形成されている。また、ランドトラックとグルーブトラックは一定の長さで分割されるセクターによりなっており、各セクターの先頭にＣＡＰＡ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ａｌｌｏｃａｔｅｄ  Ｐｉｔ  Ａｄｄｒｅｓｓ）と呼ばれるピットで形成されたヘッダ領域が配置されている。このピット列は、図１１（ａ）のようにランドトラックとグルーブトラックの中間位置に配置されている。ヘッダ領域は、図１２のようにＶＦＯ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｏｓｉｌｌａｔｏｒ）とセクターのアドレスで構成される。ヘッダ１とヘッダ３のＶＦＯ１は単一の周波数で記録されており、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）を引き込むために使用される。ディスクは、半径方向に数ゾーンに分割されており、各ゾーンのトラックあたりのセクター数は、一定になっている。内周から外周のゾーンに行くにしたがってトラックあたりのセクター数は増える構成になっている。
【０００４】
情報の記録及び再生を行う場合は、ディスクの回転数を各ゾーンに応じた回転数になるように制御した後に行う。したがって、各ゾーンでの線速はほぼ一定になる。なお、ヘッダ領域以外の領域は、情報書き換えが可能な記録領域である。
【０００５】
トラッキング制御のためのトラックずれ量の検出について、このトラックずれ量はディスクからの反射光より得ているが、一般に、光ビームのスポットとトラックの中心との相対的な位置誤差を占めるプッシュプルトラッキングエラー信号（以下では、トラッキングエラーをＴＥと示す。）を用いてトラッキングサーボを行っている。ＴＥ信号は、残留位置誤差だけではなく、光ピックアップ本体と対物レンズの相対的な位置ずれに対応するレンズシフト外乱やラジアルチルトによる内外周差、さらには学習精度による誤差などが含まれる。レンズシフト外乱を補正する手段として、光ビームのビームスポットとＣＡＰＡとの相対的な位置誤差を示すオフトラックエラー信号を生成し、トラッキングサーボの精度を向上させる方法がある。例えば、全反射光量信号のヘッダ１とヘッダ３のＶＦＯ１信号振幅の振幅差を検出することで、ビームスポットとトラックのずれを検出することができる（特許文献１参照）。図１３に、従来の光ディスク記録再生装置の構成の一例を示す。
【０００６】
図１３に示す従来の光ディスク記録再生装置は、光ピックアップ１０１、加算器１０４、可変アンプ１０５、オフセット電圧調整回路１０６、スイッチ１０７、ＨＰＦ１０８、全波整流回路１０９、ＬＰＦ１１０、ゲート生成回路１１１、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１１２,１１３、および差信号回路１１４を備えている。光ピックアップ１０１は、トラック接線方向とディスク半径方向に４分割され、各領域で検出した受光量をそれぞれ電流値に変換する受光素子１０２と、該受光素子１０２の各領域から入力される電流値を、電圧値に変換する４つのＩ／Ｖ変換アンプ１０３とよりなる。
【０００７】
このような構成の従来の光ディスク記録再生装置の動作について説明する。
【０００８】
ピックアップ１０１より出力されるＴＥ信号は、加算器１０４により加算され、該加算されたヘッダ領域の振幅を、可変アンプ１０５により調整する。このとき、振幅調整されたヘッダ領域の信号がダイナミックレンジ内に入るよう、オフセット電圧調整回路１０６により調整される。
【０００９】
一方、ゲート生成回路１１１からヘッダ領域の再生信号を抜き取るためのゲート信号が生成され、スイッチ１０７では、可変アンプ１０５の出力信号から、ヘッダ領域の再生信号が抜き取られる。そして、ＨＰＦ１０８により、抜き取られた前記ヘッダ領域の信号をＡＣ中心にし、全波整流回路１０９により、ＡＣ中心になった前記ヘッダ領域の再生信号を全波整流する。全波整流された前記ヘッダ領域の再生信号は、ＬＰＦ１１０により積分され、Ｓ／Ｈ回路１１２,１１３に入力される。
【００１０】
ＬＰＦ１１０によって積分された前記ヘッダ領域の信号の、ヘッダ１領域の振幅情報をＳ／Ｈ回路１１２でサンプルホールドし、ヘッダ３領域の振幅情報をＳ／Ｈ回路１１３でサンプルホールドする。
【００１１】
そして、Ｓ／Ｈ回路１１２,１１３でサンプルホールドされたヘッダ１領域の振幅情報とヘッダ３領域の振幅情報との差信号を、差信号回路１１４で取得し、この差信号をオフトラックエラー信号として出力する。オフトラックエラー信号は、レンズシフト外乱を含めたトラッキングサーボ制御に用いることができる。
【００１２】
このようにして、ビームスポットとトラックのずれ検出のための、オフトラックエラー信号を抽出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−６１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来の光ディスク記録再生装置では、アナログ回路で構成してヘッダの振幅情報よりオフトラックエラー信号を検出しようとしたとき、微細化プロセスを用いてチップサイズを小さくするよう試みても、アナログ回路のサイズはプロセスルールに比例して小さくならないため、チップサイズを削減する制約となる。
【００１５】
また、上記従来の光ディスク記録再生装置では、Ｓ／Ｈ回路を用いてヘッダ領域の振幅情報をサンプリング及びホールドしているが、高速にサンプリングできるよう容量値サイズが決められており、これが、ホールド時のオフセット電圧の増大の要因となっている。また、Ｓ／Ｈ回路の出力信号はエラー信号として増幅して使用されるため、Ｓ／Ｈ回路のランダムオフセット電圧が大きな誤差要因となる。このトラックセンター制御では、Ｓ／Ｈ回路の誤差要因を含めて低い帯域で平均化処理を行っているが、さらに平均化処理により高倍速での制御帯域に対して制約となってくるという課題もある。
【００１６】
本発明は、上記従来の問題点を解消するためになされたものであり、高微細化プロセスを用いてチップサイズを縮小することができ、また、検出精度を向上させることができる光ディスク記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１にかかる光ディスク記録再生装置は、トラックに対して直交する方向の一方にずれた位置に形成された第１のヘッダ領域と他方の向きにずれた位置に形成された第２のヘッダ領域とを配置したランド・グルーブ記録方式の光ディスクに対して光ビームをスポット状に照射し、その反射光より再生信号を検出する光ピックアップと、前記光ピックアップで検出した再生信号を加算する第１の加算器と、前記加算された再生信号のヘッダ領域に対して振幅調整する可変アンプと、前記振幅調整されたヘッダ領域の信号がダイナミックレンジ内に入るよう調整するオフセット電圧調整回路と、前記可変アンプの出力信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の各々の区間の再生信号のピーク値を検波するピーク検波回路と、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の各々の区間の再生信号のボトム値を検波するボトム検波回路と、前記各検波回路により検波された、前記ヘッダ領域の第１の区間及び第２の区間で検波したピーク値とボトム値から、前記第１の区間、第２の区間における振幅情報を得る第１の減算器と、前記第１の減算器で得られた振幅情報から、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の振幅差を求め、該振幅差をオフトラックエラー信号として出力する第２の減算器と、前記ヘッダ領域の第１の区間、または第２の区間を検波区間とする検波制御タイミングを生成し、ランドとグルーブの切り替わり時に前記各検波回路の前記検波制御タイミングを置換する検波制御タイミング生成回路と、を備え、前記各検波回路は、前記検波制御タイミング生成回路からの制御により、前記検波区間以外の区間では、前回の検波動作により得られた検波値をホールドする、ことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項２にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、前記各検波回路は、前記検波制御タイミングにて、ヘッダ領域を判別するＩＤゲート信号が実際のヘッダ領域に対してずれたとき、ウォブルから生成するクロックのＰＬＬがロックしていること、及び、アドレスが読めていることを条件とし、前記条件を満たすとき、検波動作を実施して前記ホールドしていた検波値を更新し、前記条件を満たさないとき、前記ホールドしていた値に戻し、該ホールド値を検波値として更新する、ことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項３にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、前記各検波回路は、複数のゾーンに分割され、ゾーン境界で前記第１の区間と前記第２の区間とが隣接せず配置された前記光ディスクに対して、前記第１の区間と前記第２の区間とを二値化した信号をＯＲゲートで加算した信号を判定用のゲート信号として用い、該判定用のゲート信号が前記第１の区間から前記第２の区間までの所定の区間だけヘッダが存在することを示していることを条件とし、前記条件を満たすとき、検波動作を実施して前記ホールドしていた検波値を更新し、前記条件を満たさないとき、前記ホールドしていた値に戻し、該ホールド値を検波値として更新する、ことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項４にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、前記各検波回路は、前記ランドとグルーブの判別に使用する信号がずれたとき、トラッキングエラーの差信号より得られるヘッダの極性判定信号の極性が反転していることを条件とし、前記条件を満たすとき、検波動作を実施して前記ホールドしていた検波値を更新し、前記条件を満たさないとき、前記ホールドしていた値に戻し、該ホールド値を検波値として更新する、ことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の請求項５にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載の光ディスク記録再生装置において、前記各検波回路は、検波動作の開始毎に、前記ホールドしていた値よりドループ応答方向へのオフセットをさせる機能を有する、ことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項６にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項５に記載の光ディスク記録再生装置において、前記各検波回路は、ランドとグルーブの切替りの１つ目のヘッダ領域にて、個別に前記ドループ応答方向へのオフセット値を設定する機能を有する、ことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の請求項７にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光ディスク記録再生装置において、前記各検波回路は、再生したＲＦ信号からデータが欠落したドロップアウト状態時に、前記ホールドしていた値に戻し、該ホールド値を検波値として更新する、ことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の請求項８にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、前記第１の区間ピーク検波回路の出力と前記第２の区間ピーク検波回路の出力とを比較し、大きい方のピーク値を出力する第１の比較器と、前記第１の区間ボトム検波回路の出力と前記第２の区間ボトム検波回路の出力とを比較し、小さい方のボトム値を出力する第２の比較器と、前記第１の比較器の出力値と前記第２の比較器の出力値の平均値を算出する第２の加算器と、前記第１の比較器の出力値、前記第２の比較器の出力値、および前記第２の加算器の出力値を元にオフセット電圧調整回路を制御するオフセット制御回路を備え、前記可変アンプのゲインに連動して前記オフセット制御回路の設定値を調整し、ゲインに因らず制御帯域を一定にするようにした、ことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の請求項９にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項８に記載の光ディスク記録再生装置において、前記オフセット制御回路に対して、ヘッダ領域以外の区間でオフセット制御を更新するよう制御する更新タイミング生成回路を備えた、ことを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の請求項１０にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、前記第１の減算器により得られた、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の振幅情報の平均値を求め、該平均値をヘッダ振幅情報として出力する第３の加算器を備えた、ことを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の請求項１１にかかる光ディスク記録再生装置は、請求項１０に記載の光ディスク記録再生装置において、前記第３の加算器から出力される、前記ヘッダ振幅情報に基づいて、前記可変アンプのゲインを制御するゲイン制御回路を備え、前記ゲイン制御回路の設定値に基づいて前記オフセット制御回路の設定を調整し、オフセット制御帯域を一定に保つようにした、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の光ディスク記録再生装置によれば、トラックに対して直交する方向の一方にずれた位置に形成された第１のヘッダ領域と他方の向きにずれた位置に形成された第２のヘッダ領域とを配置したランド・グルーブ記録方式の光ディスクに対して光ビームをスポット状に照射し、その反射光より再生信号を検出する光ピックアップと、前記光ピックアップで検出した再生信号を加算する第１の加算器と、前記加算された再生信号のヘッダ領域に対して振幅調整する可変アンプと、前記振幅調整されたヘッダ領域の信号がダイナミックレンジ内に入るよう調整するオフセット電圧調整回路と、前記可変アンプの出力信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の各々の区間の再生信号のピーク値を検波するピーク検波回路と、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の各々の区間の再生信号のボトム値を検波するボトム検波回路と、前記各検波回路により検波された、前記ヘッダ領域の第１の区間及び第２の区間で検波したピーク値とボトム値から、前記第１の区間、第２の区間における振幅情報を得る第１の減算器と、前記第１の減算器で得られた振幅情報から、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の振幅差を求め、該振幅差をオフトラックエラー信号として出力する第２の減算器と、前記ヘッダ領域の第１の区間、または第２の区間を検波区間とする検波制御タイミングを生成し、ランドとグルーブの切替り時に前記各検波回路の制御タイミングを置換する検波制御タイミング生成回路と、を備え、前記各検波回路は、前記検波制御タイミング生成回路からの制御により、前記検波区間以外の区間では、前回の検波動作により得られた検波値をホールドするようにしたので、従来ではアナログ回路で行われていた処理をデジタル処理に置き換え、アナログ回路規模を大幅に削減することができ、高微細化プロセスを用いてチップサイズ縮小を実現することができる。
【００２９】
また、追従性能を確保しつつ、ノイズに追従しにくい応答性を実現することができるため、Ｓ／Ｎの悪い信号に対しても検出精度を確保することができ、デジタル処理によるホールドを行なっていることにより、性能向上を実現することができる。また、検出ばらつきが小さくなるため、オフトラックエラー信号の平均処理の帯域を高くして検出精度を向上させて高倍速に対応することが可能となる。
【００３０】
さらに、ＩＤゲート信号が実際のアドレス位置に対して時間軸でずれるなどのイレギュラーなゲート信号の生成時や、ドロップアウト状態のようなディフェクトの発生時においては、検波動作をホールド制御するようにしたので、検出誤差を最小限に抑えることができるという効果が得られる。
【００３１】
また、再生信号の検波値に対し、オフセット制御やゲイン制御を行うことにより、ピックアップやアナログ回路のばらつきや内外周差のような誤差要因を吸収できるため、従来行っていた学習が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１による光ディスク記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、上記実施の形態１における、検波制御のタイミングチャートを示す図である。
【図３】図３は、上記実施の形態１における、検波動作を説明するための波形図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２の光ディスク記録再生装置における、検波動作を説明するための波形図であり、図４（ａ）は検波値更新時、図４（ｂ）は検波ホールド動作時の波形を示している。
【図５】図５は、トラック上のゾーン境界部を示す図である。
【図６】図６は、上記実施の形態２における、ＲＦプッシュプル信号から生成するヘッダの極性信号の波形図である。
【図７】図７は、上記実施の形態２における、ドロップアウト時の検波動作を説明するための波形図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態３による光ディスク記録再生装置における、検波動作を説明するための波形図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態４による光ディスク記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態５による光ディスク記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１（ａ）は、トラック上のヘッダ領域を示す図であり、図１１（ｂ）は、ＴＥ信号加算後のＲＦ波形を示す図である。
【図１２】図１２は、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおけるヘッダ領域のフォーマットを示す図である。
【図１３】図１３は、従来の光ディスク記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３４】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１の光ディスク記録再生装置について説明する。
【００３５】
本実施の形態１の光ディスク記録再生装置は、ランド・グルーブ記録方式でランドトラックとグルーブトラックが交互に入れ替わり、ディスクの内周から外周に向けて一本のトラックで形成されている光ディスク（例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭ）にデータを記録し、該光ディスクからデータを再生するものである。各セクターの先頭にＣＡＰＡと呼ばれるピットで形成されたヘッダ領域が配置されており、このピット列は、図１１（ａ）のようにランドトラックとグルーブトラックの中間位置に配置されている。図１１（ｂ）は、ＴＥ信号を加算した後のＲＦ波形である。
【００３６】
図１は、本実施の形態１による光ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【００３７】
本実施の形態１の光ディスク記録再生装置は、光ピックアップ１、加算器４、可変アンプ５、オフセット電圧調整回路６、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）７、検波制御タイミング生成回路８、ピーク検波回路９,１０、ボトム検波回路１１,１２、及び、減算器１３,１４,１５を備えている。ピックアップ１は、トラック接線方向とディスク半径方向に４分割され、該各領域で検出した受光量を電流値に変換する受光素子２と、該受光素子２の各領域から入力される電流値を電圧値に変換する４つのＩ／Ｖ変換アンプ３とよりなる。
【００３８】
このような構成の本実施の形態１の光ディスク記録再生装置の動作について説明する。
【００３９】
ピックアップ１より出力されるＴＥ信号は、加算器４により加算され、該加算されたヘッダ領域の振幅が、可変アンプ５により調整される。このとき、振幅調整されたヘッダ領域の信号がダイナミックレンジ内に入るよう、オフセット電圧調整回路６により調整する。
【００４０】
可変アンプ５から出力されるＲＦ信号はＡＤＣ７によりデジタル値に変換され、ピーク検波回路９及びボトム検波回路１１により、ヘッダ領域の第１の区間（ここでは、ヘッダ１）のピーク値及びボトム値の検波が行われ、ピーク検波回路１０及びボトム検波回路１２により、ヘッダ領域の第２の区間（ここでは、ヘッダ３）のピーク値及びボトム値の検波が行われる。
【００４１】
ヘッダ領域の第１の区間で検波されたピーク値とボトム値が減算器１３で減算され、該減算結果が振幅情報として出力される。また、ヘッダ領域の第２の区間で検波されたピーク値とボトム値が減算器１４で減算され、該減算結果が振幅情報として出力される。
【００４２】
減算器１５では、減算器１３,１４で得られたヘッダ領域の第１の区間と、第２の区間の振幅情報の差を求め、これをオフトラックエラー信号として出力する。このオフトラックエラー信号は、レンズシフト外乱を含めたトラッキングサーボ制御のために用いられる。
【００４３】
なお、検波制御タイミング生成回路８は、ピーク検波回路９,１０、およびボトム検波回路１１,１２による検波動作を制御するための検波制御信号（検波制御タイミング）を生成し、検波制御区間では検波動作を行うよう制御し、検波制御区間以外では前回の検波動作で得た検波値をホールドするよう制御する。検波制御区間とは、本実施の形態では、ヘッダ１およびヘッダ３のＶＦＯ１区間のことである。
【００４４】
図１２はＤＶＤ−ＲＡＭディスクのヘッダ領域（Ｈｅａｄｅｒ  Ｆｉｅｌｄ）の構成を示す図であり、１セクターを形成するデータ構造と、各領域のサイズ（ｂｙｔｅ）を示している。ＶＦＯ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）は４Ｔ信号パターンで構成されており、この信号でＰＬＬロック用のビットクロックを生成する。これは、クロック再生のために使われる。ＡＭ（Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｍａｒｋ）はアドレスマーク信号、ＰＩＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ＩＤ）は先頭を見つけるための同期信号である。ＰＩＤ１〜ＰＩＤ４はそれぞれ４バイト情報で、最初の１バイトはセクター情報、残りの３バイトはセクター番号である。ＩＥＤ（ＩＤ  Ｅｒｒｏｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｃｏｄｅ）は、それぞれのＰＩＤに対する誤り検出符号である。ＰＡ（Ｐｏｓｔａｍｂｌｅ）はＰＡ直前のデータの復調ステートを認識するためのものである。これらのアドレス情報は、再生制御で重要である。
【００４５】
以下に、本実施の形態１の特長を述べる。
【００４６】
本実施の形態１では、ヘッダ領域のヘッダ１とヘッダ３のＶＦＯ１の区間の振幅情報を検出するため、検波制御タイミング生成回路８は、ヘッダ１領域とヘッダ３領域のＶＦＯ１区間で各々ＨｉｇｈとなるようなＩＤゲート信号を生成し、該ＩＤゲート信号から、図２に示すような制御信号１,２を生成し、各検波回路の検波動作を制御している。なお、各検波回路の検波制御タイミングは、ランドとグルーブの切り替わり時に置換される。つまり、制御信号１は、ランドトラックでは、ヘッダ１領域のＶＦＯ１区間でＨｉｇｈとなり、グルーブトラックでは、ヘッダ３領域のＶＦＯ１区間でＨｉｇｈとなる信号である。制御信号２は、ランドトラックでは、ヘッダ３領域のＶＦＯ１区間でＨｉｇｈとなり、グルーブトラックでは、ヘッダ１領域のＶＦＯ１区間でＨｉｇｈとなる信号である。
【００４７】
第１の区間ピーク検波回路９と第１の区間ボトム検波回路１１は、制御信号１がＨｉｇｈのときに検波動作し、第２の区間ピーク検波回路１０と第２の区間ボトム検波回路１２は、制御信号２がＨｉｇｈのときに検波動作する。また、制御信号１や制御信号２がＬｏｗのときは、直前の検波値、つまり、前のヘッダ領域での検波値をホールドし、Ｈｉｇｈに切替わったら検波動作を継続するものである。
【００４８】
また、本実施の形態１では、外部から入力される、ランドトラックとグルーブトラックを判別する制御信号３を用い、オフトラックエラー信号を出力する減算器１５の極性を切り替えている。これにより、最終出力での振幅情報差が、ランド・グルーブに関わらず、「ヘッダ１領域のＶＦＯ１区間の振幅−ヘッダ３領域のＶＦＯ１区間の振幅」の極性を保つことができる。そのため、得られた振幅情報差を、そのままの極性でトラッキングサーボ制御に使用することができる。
【００４９】
ところで、追従性とノイズに追従しない応答性を実現するためには、１セクターのヘッダ領域の検波区間範囲内では検波動作の追従性能として制約となる可能性がある。ヘッダ１とヘッダ３は、図１１（ａ）に示すようにトラックの中心に対して左右対称に配置されており、ランドとグルーブで位置がトラックの中心に対して反転するため、加算後のＲＦ信号波形のヘッダ１とヘッダ３のＤＣレベルは反転する。光ピックアップ本体と対物レンズの相対的な位置ずれに対応するレンズシフト外乱やラジアルチルトによる内外周差により発生したオフトラックにより、ヘッダ１とヘッダ３のＤＣレベルや振幅が変動する。特に、ランドとグルーブの切替りが発生するたびに、ピーク値やボトム値の変動が生じ、１セクターのヘッダ１、ヘッダ３のＶＦＯ１区間内で追従しきれない可能性がある。
【００５０】
そこで、本実施の形態１では、外部から入力される、ランドトラックとグルーブトラックを判別する制御信号３を用い、図３の波形図のような検波動作を行っている。図３では、オフトラックしているときのヘッダ領域の加算波形と、第１の区間ピーク検波回路９と第１の区間ボトム検波回路１１のランドとグルーブの切り替わり時の検波値の追従波形を示している。ランドトラックのヘッダ１領域のＶＦＯ１区間の検波から、グルーブトラックのヘッダ３領域のＶＦＯ１区間の検波へと切り替えを行うことにより、前のホールド値からの検波追従の変動量が小さくなるようにしている。したがって、ピーク検波回路９とボトム検波回路１１は、オフトラック発生時にランドとグルーブが切り替わるときの検波値の変動を緩和した状態で検波動作することが可能であり、確実に追従して検出精度を向上させることが出来る。
【００５１】
このように、本実施の形態１による光ディスク記録再生装置によれば、検波制御を行う回路、つまり、検波制御タイミング生成回路８、ピーク検波回路９,１０、ボトム検波回路１１,１２、および減算器１３,１４,１５をデジタル化し、ヘッダ１領域のＶＦＯ１区間及びヘッダ３領域のＶＦＯ１区間では検波動作を行い、該区間以外の区間では検波動作をホールド制御するようにしたので、高微細化プロセス等を用いて回路規模を大幅に削減することができ、また、追従性能は確保しながら、ノイズに追従しにくい応答性を実現することができる。
【００５２】
（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２の光ディスク記録再生装置について説明する。
【００５３】
本実施の形態２の光ディスク記録再生装置は、ピーク検波回路とボトム検波回路の制御動作が上記実施の形態１と異なる。
【００５４】
図４は、本実施の形態２の光ディスク記録再生装置における、検波動作を説明するための図であり、（ａ）は検波値更新時の、（ｂ）は検波回路のホールド値をそのまま更新するときの波形を示している。
【００５５】
ピーク検波回路９,１０、ボトム検波回路１１,１２は、上記実施の形態１と同様、検波動作区間、つまり、ヘッダ１及びヘッダ３のＶＦＯ１区間で検波動作を行い、検波動作区間以外では、直前の検波値をホールドする。さらに、本実施の形態２では、検波制御タイミングが検波動作区間からはずれると、図４（ｂ）に示すように、ＮＧフラグを立てるようにした。つまり、制御信号１や制御信号２のＨｉｇｈとなる位置が、ヘッダ１及びヘッダ３のＶＦＯ１区間からずれていることを検知すると、ＮＧフラグ信号をＨｉｇｈにする。そして、ＮＧフラグがＨｉｇｈとなるタイミングで、各検波回路でホールドしていた値に戻し、該ホールド値をそのまま検波値として更新する。
【００５６】
以下に、本実施の形態２の特長を述べる。
【００５７】
制御信号１や制御信号２は、上記実施の形態１で説明したように、ＩＤゲート信号から生成されるが、ＩＤゲート信号が実際のアドレス位置に対して時間軸でずれてしまった場合、ヘッダ領域のＶＦＯ１に対してではなく、ヘッダ領域のＶＦＯ１以外の区間、つまりは記録領域のＲＦ信号に対しても追従してしまうという問題が発生する。この場合、ＩＤゲート信号が実際のアドレス位置に対して時間軸でずれている間は、ＲＦの振幅に対して振幅情報を出力することになり、誤検出、及びトラッキングの誤制御等を生じる要因となる。例えば、シーク直前のクロックの周波数タイミングでＩＤゲート信号は生成されるが、シーク直後にクロックが変動してＰＬＬがロックするまではシーク直前のクロックで動作させていることにより、シーク前後のクロックの変動によりＩＤゲート信号が実際のヘッダ領域とタイミングが合わないことが発生し得る。
【００５８】
そこで、本実施の形態２では、ＩＤゲート信号と実際のヘッダ領域の位置と一致しているかどうかを、１）ウォブルから生成するクロックのＰＬＬがロックしていること、２）アドレスが読めていること、により判定するようにした。つまり、いずれかの条件を一つでも満たさなければ、ヘッダ領域ＶＦＯ１区間以外は検波追従しないように制御する。これにより、検波動作をホールド制御することができ、例えば長距離シークを行なう場合に長距離シーク直後のＰＬＬ変動によってアドレスが読めていないときに、誤検出することなくオフトラックエラー信号を抽出することができる。
【００５９】
また、ゾーン境界の両側のトラックでは、互いの干渉を避けるため、実質的に互いに片側にしかアドレスを形成することができず、片側のヘッダ領域だけでも、ＰＬＬがロックし、アドレスが読めていると認識してしまうイレギュラーな場合も想定され、この場合、ＩＤゲート信号も通常通り生成される。このとき、片側のヘッダ領域しか信号がなく、もう片側のヘッダ領域ＶＦＯ１に相当する信号がないため、検出誤差の要因となることが考えられる。図５は、ゾーン境界部における検波動作を説明するための図である。ゾーン境界部では、ヘッダ１とヘッダ３が隣接した位置に配置されておらず、ヘッダ領域ではない区間で制御信号がＨｉｇｈとなり誤検出が発生する可能性がある。したがって、当該区間では検波動作を行わず、ホールド制御するよう条件を追加する必要があると考えられる。
【００６０】
そこで、本実施の形態２では、ＲＦのプッシュプル信号よりヘッダ１領域とヘッダ３領域の信号を二値化した信号をＯＲゲートで加算し、この加算信号を実際のヘッダ領域の判定用のゲート信号とする。そして、ヘッダ１領域からヘッダ３領域までのヘッダ領域にＶＦＯ１区間が含まれる所定の区間でヘッダ領域の判定用のゲート信号がＨｉｇｈであること、即ち、３）ヘッダ１からヘッダ３までの所定の区間で検波制御タイミングが存在していること、を検波動作させることの条件とし、該条件を満たしている場合は検波動作を行って、各検波回路でホールドしていた値を更新し、該条件を満たしていない場合はヘッダ領域のＶＦＯ１区間以外は検波追従しないようホールド制御するようにした。これにより、ゾーン境界のように片側しかないヘッダ領域に対して誤検出することなく、オフトラックエラー信号を抽出することができる。
【００６１】
また、外部から入力される、ランドトラックとグルーブトラックを判別する制御信号３が実際のランド・グルーブの境界よりずれると、ランド、グルーブの境界でのヘッダ領域で、極性の異なるオフトラックエラー信号を出力する可能性がある。一方、ＲＦのプッシュプル信号は、ランドとグルーブで、ヘッダ１とヘッダ３の波形の極性が反転するため、ヘッダの極性判定信号を得ることが可能である。図６に、ＲＦプッシュプル信号からヘッダの極性判定信号が生成される様子を示した。
【００６２】
本実施の形態２では、ランドトラックとグルーブトラックの切り替わりに対して、ヘッダの極性が反転していれば、境界が一致していると判断し、即ち、４）ランドとグルーブを判別する制御信号３がずれていないこと、を検波動作させることの条件とし、該条件を満たしている場合は検波動作を行って、各検波回路でホールドしていた値を更新し、該条件を満たしていない場合は、ヘッダ領域のＶＦＯ１区間以外は検波追従しないようホールド制御するようにした。これにより、ランドトラックとグルーブトラックを判別する制御信号３がずれるようなイレギュラーな場合にも、ランド・グルーブの切り替わり時にも確実に追従を行なうことができ、誤検出することなく、オフトラックエラー信号を抽出することができる。
【００６３】
また、再生したＲＦ信号からデータが欠落したドロップアウト状態時にヘッダ領域が重なってしまうとき、ＩＤゲート信号を元に検波制御信号を生成しているために、ドロップアウトの部分に対して検波追従して誤差信号を発生させる要因となることが考えられる。そのため、データの記録できる記録領域だけでなくヘッダ領域に対しても検出されるドロップアウト信号により判定し、ドロップアウト時には検波回路出力をホールドする必要があると考えられる。図７に、ヘッダ領域でのドロップアウト発生時の検波値のホールド制御をしたときのＲＦ加算信号と検波値の波形図を示す。ドロップアウトが発生すると、ドロップアウト二値化信号がＨｉｇｈとなる。
【００６４】
本実施の形態２では、５）ドロップアウトが発生していないこと、を検波動作させることの条件とする。該条件を満たしている場合は検波動作を行って、各検波回路でホールドしていた値を更新し、該条件を満たしていない場合、つまり、ドロップアウトが発生すると、前回の検波値をホールド制御するようにした。これにより、ドロップアウト発生時の誤検出を防止し、ドロップアウト発生後も確実に検波追従することができ、オフトラックエラー信号を抽出することができる。
【００６５】
このように、本実施の形態２による光ディスク記録再生装置によれば、ＩＤゲート信号が実際のアドレス位置に対して時間軸でずれるなどのイレギュラーなゲート信号生成時やドロップアウト状態のようなディフェクトに対して、以前の検波値のホールドを続ける動作を行なうようにしたので、検出誤差を最小限に抑えることができる。
【００６６】
（実施の形態３）
以下に、本発明の実施の形態３の光ディスク記録再生装置について説明する。
【００６７】
本実施の形態３の光ディスク記録再生装置は、ピーク検波回路とボトム検波回路のドループ応答方向への追従機能をさらに追加したことを特徴としている。ドループ応答方向とは、検波回路において、保持しているピーク値の最大値やボトム値の最小値が減衰していく方向を、ドループ応答方向と呼ぶことにする。
【００６８】
以下、本実施の形態３の特性を、従来のものと比較して説明する。
【００６９】
従来の検波回路では、追従性能とドループ応答性能との比により検波効率が決まり、目標の振幅に対してできるだけ検波精度を上げようとすると追従性能に対してドループ応答性能を小さくする必要があった。しかし、ドループ応答方向への追従性が小さいことにより、ＶＦＯ１区間内で追従しきれない可能性がある。従って、オフトラック発生時のヘッダ１、ヘッダ３の変動に対応するためには、ドループ応答方向への追従性を向上させる必要がある。
【００７０】
これに対し、本実施の形態３では、ドループ応答性を向上させるため、前のセクターでの検波値に対して検波値をドループ応答方向にオフセットさせる機能を追加し、該オフセットさせた検波値を検波開始位置とするようにした。これにより、ドループ応答性を向上させることができる。ここで、ドループ応答方向にオフセットを行なう場合にも、ピーク検波やボトム検波の追従性はＶＦＯ１区間内で追従する性能を満たしている必要がある。このオフセットさせるレベルは設定により自由に切り替えることができ、倍速に応じた追従性を実現することが可能である。
【００７１】
ここで、図８に、本実施の形態３における、検波回路の動作波形図を示す。
【００７２】
図８において、ヘッダ１ＶＦＯ１区間のピーク値及びボトム値のオフセット動作及び信号に対する検波値の追従を表している。この図から、前のセクターでの検波値に対して検波開始前のタイミングでオフセット制御を行い、ヘッダ領域の信号レベルが変動しても、ボトム検波値についてドループ応答方向への追従性が向上していることが分かる。したがって、オフトラックの変動に対して確実に追従し、検出精度を向上させることができる。
【００７３】
また、フォーカス制御による光ビームのスポット位置ずれやディスクによる溝の幅や深さのばらつきにより、ランドやグルーブでのオフトラック量が対称にならなくなり、ランドとグルーブの境界でのヘッダ領域の信号レベルの変動を考慮しなければならない場合が発生し得る。上記のようにオフトラックが発生した場合、定常的に検波値追従の変動が発生するため、これにさらに信号成分のＤＣ変動が加わると、ＶＦＯ１区間内では追従しきれない可能性がある。
【００７４】
本実施の形態３では、ランドとグルーブの境界での追従性を考慮し、ランドからグルーブの切り替わりやグルーブからランドの切り替わりの１セクター目では、個別にオフセットさせるレベルを設定できる機能を有するようにした。これにより、ランドやグルーブでのオフトラック量が非対称でも、確実に追従して検出精度を向上させることができる。
【００７５】
このように、本実施の形態３による光ディスク記録再生装置によれば、前記各検波回路は、検波動作の開始毎に、前記ホールドしていた値よりドループ応答方向へオフセットをさせる機能、およびランドとグルーブの切り替わりの１つ目のヘッダ領域にて、個別に前記ドループ応答方向へのオフセット値を設定する機能を有するようにしたので、ドループ応答性を向上させることができ、また、ランドやグルーブでのオフトラック量が非対称となる場合にも、確実に追従して検出精度を向上させることができる。
【００７６】
（実施の形態４）
以下に、本発明の実施の形態４の光ディスク記録再生装置について説明する。
【００７７】
本実施の形態４の光ディスク記録再生装置は、上記実施の形態１の構成に加え、さらに、ピーク値やボトム値よりヘッダ領域のＲＦ信号に対してオフセット電圧調整する機能を追加している。
【００７８】
図９は、本実施の形態４による光ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【００７９】
本実施の形態４は、図１に示す上記実施の形態１の光ディスク記録再生装置の構成に加え、比較器２１,２２、加算器２３、オフセット制御回路２４、更新タイミング生成回路２５、および加算器３１を備えている。
【００８０】
このような構成の本実施の形態４の光ディスク記録再生装置の動作について説明する。
【００８１】
第１の区間ピーク検波回路９のピーク値と第２の区間ピーク検波回路１０のピーク値とを比較器２１で比較し、高い方のピーク値３３をオフセット制御回路２４に入力する。また、第１の区間ボトム検波回路１１のボトム値と第２の区間ボトム検波回路１２のボトム値とを比較器２２で比較し、小さい方のボトム値３４をオフセット制御回路２４に入力する。比較器２１の出力値３３と比較器２２の出力値３４の平均を加算器２３で求め、平均値をオフセット制御回路２４に入力する。
【００８２】
そして、加算器２３の出力値に基づいて、オフセット制御回路２４によりオフセット電圧調整回路６の設定値が、ゲインに因らず制御帯域が一定となるように制御する。
【００８３】
ところで、アナログ回路の可変アンプ５やＡＤ変換器７のダイナミックレンジを考慮して、ヘッダ領域の信号がダイナミックレンジ内に入るようオフセット電圧を制御する必要がある。学習してオフセット電圧値を設定する方法もあるが、ソフト的な処理が重くなることや、起動時間が長くなるなどの制約がある。
【００８４】
本実施の形態４では、ヘッダ領域の信号のピーク値、ボトム値を検出しており、これらの情報を元に該ヘッダ領域の信号がダイナミックレンジ内に入るような自動制御を実施するようにしている。例えば、比較器２１で高い方と判定されたピーク値Ａや、比較器２２で低い方と判定されたボトム値Ｃがある閾値を超えたらオフセット電圧を制御する方式や、ピーク値Ａとボトム値Ｃの中心値がダイナミックレンジの中心になるようなフィードバック制御方式が考えられる。また、ヘッダ領域用の振幅調整を行う可変アンプ５の入力側あるいは出力側でオフセット制御する方式も考えられ、いずれの構成であっても同様の効果が得られる。但し、ヘッダ領域を可変アンプ５の基準電位に対してレベルシフトすることを考慮すると、可変アンプ５で増幅する前にオフセット電圧を調整する構成の方が、オフセット電圧調整のｂｉｔ制約より精度的に有利である。そのとき、上記のような自動制御を実施して、可変アンプ５の入力側でオフセット電圧を調整するのであれば、ゲインを考慮してオフセット電圧設定を行なう必要がある。
【００８５】
また、上記自動制御を実施したとき、オフセット電圧制御のループゲインは可変アンプ５のゲイン設定に依存してしまうため、ゲイン設定により制御帯域が変わり、検出精度にも影響する。本実施の形態４では、可変アンプ５のゲイン設定に連動してオフセット電圧制御のループゲインが同じになるよう、オフセット制御回路２４の設定を調整する機能を有するようにした。これにより、可変アンプ５のゲインに因らず、一定の帯域の自動制御を実現し、ヘッダ領域の信号をダイナミックレンジ内に入れることが可能となる。
【００８６】
また、オフセット電圧の自動制御はヘッダ領域のみに対して行えばよく、データ領域を含めた常時制御は不要であるが、オフセット電圧設定をヘッダ領域のＶＦＯ１区間で実施すると、検波動作中にＤＣ変動が発生し、検出誤差要因となる。本実施の形態４では、例えば、上記実施の形態２における検波制御タイミングに連動し、上記実施の形態２における各条件、つまり、
１）ウォブルから生成するクロックのＰＬＬがロックしていること、
２）アドレスが読めていること、
３）ヘッダ１からヘッダ３までの所定の区間で検波制御タイミングが存在していること、
４）ランドとグルーブを判別する制御信号３が時間軸でずれていないこと、
５）ドロップアウトが発生していないこと、
の全ての条件を満たし、検波値が更新された場合にのみ、ヘッダ領域の通過後にオフセット電圧設定を行うよう更新タイミング生成回路２５を備えた。これにより、ヘッダ領域のＶＦＯ１区間以外では、ピーク検波回路、ボトム検波回路はホールドされているため、検波追従には影響せず、次のセクターのヘッダ領域にてオフセット電圧調整後のＤＣレベル変動に対して追従することになる。したがって、イレギュラーなゲート信号やドロップアウトのようなディフェクト時に検波回路がホールド動作していても、オフセット電圧自動制御もホールドするため、オフセット電圧調整の誤制御が生じることもない。また、ヘッダ領域の通過後にオフセット電圧の設定を実施するようにすれば、オフセット電圧調整回路６の高速化を考慮することなく、装置の実現が可能である。
【００８７】
さらに、ピックアップや可変アンプなどのアナログ回路での振幅やゲインのばらつきを吸収するため、ヘッダ領域の振幅を正規化する必要があり、ＡＤ変換器７に入力される信号振幅が所定の振幅値となるように調整する必要がある。
ヘッダ１、ヘッダ３の各々の振幅情報からだけでは、オフトラックやラジアルチルトによる依存があるため、トラックセンターやチルトセンターでない状態で振幅調整を実施すると、トラックセンター時に所定の振幅値となっていない可能性がある。
所定の振幅値になっていないときには、制御感度が悪くなる、アナログ回路でのダイナミックレンジを越えてしまうなどの現象が発生し得る。そのため、本実施の形態４では、比較器２１の出力ピーク検波値３３、比較器２２の出力ボトム検波値３４を用い、オフセット制御回路２４により、ヘッダ１、ヘッダ３の各々の振幅情報がダイナミックレンジ内に入るようにオフセット電圧の自動制御をかけながら、可変アンプ５のゲインを切り替え、トラックセンター時、かつラジアルチルトセンター時相当の振幅で学習して調整するようにした。これにより、オフトラックやラジアルチルトずれが発生したときにも、精度良く振幅の学習をすることが可能である。
【００８８】
このように、本実施の形態４の光ディスク記録再生装置によれば、ヘッダ１、ヘッダ３領域における振幅情報がダイナミックレンジ内に入るようにオフセット電圧の自動制御をかけるようにしたので、可変アンプ５のゲインに因らず、一定の帯域の自動制御を実現し、ヘッダ領域の信号をダイナミックレンジ内に入れることが可能となり、検出精度を高めることができる。
【００８９】
（実施の形態５）
以下に、本発明の実施の形態５の光ディスク記録再生装置について説明する。
【００９０】
本実施の形態５では、上記実施の形態４の構成に加え、可変アンプ５のゲイン設定を自動制御する機能を追加している。
【００９１】
図１０は、本実施の形態５による光ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【００９２】
本実施の形態５の光ディスク記録再生装置は、図９に示す上記実施の形態４の光ディスク記録再生装置の構成に加え、可変アンプ５のゲイン設定を自動制御するゲイン制御回路４１をさらに備えた。
【００９３】
このような構成の本実施の形態５の光ディスク記録再生装置の動作について説明する。
【００９４】
ゲイン制御回路４１では、ヘッダ振幅情報の出力３２より制御する振幅値を演算し、上記実施の形態２における検波制御タイミングと連動させてゲイン制御を実施する。但し、上記実施の形態４のように、可変アンプのゲイン変動分に応じて、オフセット制御回路によるオフセット電圧の制御量を変化させ、制御ループ帯域を一定に保つ構成とする必要がある。学習により固定の振幅値になるよう調整した場合、内外周でのレーザーパワー変動による振幅差があるため、内外周での制御感度に違いが出てくる。ダイナミックレンジを考慮してレーザーパワーの大きい外周側に振幅を合わせるため、内周では振幅が小さくなり、制御感度やリニアリティが懸念される。
【００９５】
本実施の形態５では、ゲイン制御回路４１を追加して、ヘッダ領域の信号振幅値を一定に保つよう制御するようにした。これにより、ピックアップやアナログ回路での振幅の温度変動や内外周での振幅変動を吸収し、一定の感度でのオフトラック制御を実現することが可能である。
【００９６】
このように、本実施の形態５の光ディスク記録再生装置によれば、可変アンプ５のゲイン設定を自動制御するようにしたので、ピックアップやアナログ回路での振幅の温度変動や内外周での振幅変動を吸収し、一定の感度でのオフトラック制御を実現することができ、検出精度を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明にかかる光ディスク記録再生装置は、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクに、高速で記録する光ディスク記録再生装置に利用できる。
【符号の説明】
【００９８】
１，１０１  光ピックアップ
２，１０２  受光素子
３，１０３  Ｉ／Ｖ変換アンプ
４，１０４  加算器
５，１０５  可変アンプ
６，１０６  オフセット電圧調整回路
７  ＡＤ変換器
８  検波タイミング生成回路
９，１０  ピーク検波回路
１１，１２  ボトム検波回路
１３，１４  減算器
１５  減算器
２１，２２  比較器
２３，３１  加算器（平均値出力）
２４  オフセット制御回路
２５  更新タイミング生成回路
４１  ゲイン制御回路
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラックに対して直交する方向の一方にずれた位置に形成された第１のヘッダ領域と他方の向きにずれた位置に形成された第２のヘッダ領域とを配置したランド・グルーブ記録方式の光ディスクに対して光ビームをスポット状に照射し、その反射光より再生信号を検出する光ピックアップと、
前記光ピックアップで検出した再生信号を加算する第１の加算器と、
前記加算された再生信号のヘッダ領域に対して振幅調整する可変アンプと、
前記振幅調整されたヘッダ領域の信号がダイナミックレンジ内に入るよう調整するオフセット電圧調整回路と、
前記可変アンプの出力信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、
前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の各々の区間の再生信号のピーク値を検波するピーク検波回路と、
前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の各々の区間の再生信号のボトム値を検波するボトム検波回路と、
前記各検波回路により検波された、前記ヘッダ領域の第１の区間及び第２の区間で検波したピーク値とボトム値から、前記第１の区間、第２の区間における振幅情報を得る第１の減算器と、
前記第１の減算器で得られた振幅情報から、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の振幅差を求め、該振幅差をオフトラックエラー信号として出力する第２の減算器と、
前記ヘッダ領域の第１の区間、または第２の区間を検波区間とする検波制御タイミングを生成し、ランドとグルーブの切り替わり時に前記各検波回路の前記検波制御タイミングを置換する検波制御タイミング生成回路と、を備え、
前記各検波回路は、前記検波制御タイミング生成回路からの制御により、前記検波区間以外の区間では、前回の検波動作により得られた検波値をホールドする、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記各検波回路は、
前記検波制御タイミングにて、ヘッダ領域を判別するＩＤゲート信号が実際のヘッダ領域に対してずれたとき、ウォブルから生成するクロックのＰＬＬがロックしていること、及び、アドレスが読めていることを条件とし、
前記条件を満たすとき、検波動作を実施して前記ホールドしていた検波値を更新し、前記条件を満たさないとき、前記ホールドしていた値に戻し、該ホールド値を検波値として更新する、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記各検波回路は、
複数のゾーンに分割され、ゾーン境界で前記第１の区間と前記第２の区間とが隣接せず配置された前記光ディスクに対して、前記第１の区間と前記第２の区間とを二値化した信号をＯＲゲートで加算した信号を判定用のゲート信号として用い、該判定用のゲート信号が前記第１の区間から前記第２の区間までの所定の区間だけヘッダが存在することを示していることを条件とし、
前記条件を満たすとき、検波動作を実施して前記ホールドしていた検波値を更新し、前記条件を満たさないとき、前記ホールドしていた値に戻し、該ホールド値を検波値として更新する、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記各検波回路は、
前記ランドとグルーブの判別に使用する信号がずれたとき、トラッキングエラーの差信号より得られるヘッダの極性判定信号の極性が反転していることを条件とし、
前記条件を満たすとき、検波動作を実施して前記ホールドしていた検波値を更新し、前記条件を満たさないとき、前記ホールドしていた値に戻し、該ホールド値を検波値として更新する、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の光ディスク記録再生装置において、
前記各検波回路は、
検波動作の開始毎に、前記ホールドしていた値よりドループ応答方向へのオフセットをさせる機能を有する、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記各検波回路は、
ランドとグルーブの切替りの１つ目のヘッダ領域にて、個別に前記ドループ応答方向へのオフセット値を設定する機能を有する、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光ディスク記録再生装置において、
前記各検波回路は、
再生したＲＦ信号からデータが欠落したドロップアウト状態時に、前記ホールドしていた値に戻し、該ホールド値を検波値として更新する、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項８】
請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記第１の区間ピーク検波回路の出力と前記第２の区間ピーク検波回路の出力とを比較し、大きい方のピーク値を出力する第１の比較器と、
前記第１の区間ボトム検波回路の出力と前記第２の区間ボトム検波回路の出力とを比較し、小さい方のボトム値を出力する第２の比較器と、
前記第１の比較器の出力値と前記第２の比較器の出力値の平均値を算出する第２の加算器と、
前記第１の比較器の出力値、前記第２の比較器の出力値、および前記第２の加算器の出力値を元にオフセット電圧調整回路を制御するオフセット制御回路を備え、
前記可変アンプのゲインに連動して前記オフセット制御回路の設定値を調整し、ゲインに因らず制御帯域を一定にするようにした、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項９】
請求項８に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記オフセット制御回路に対して、ヘッダ領域以外の区間でオフセット制御を更新するよう制御する更新タイミング生成回路を備えた、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記第１の減算器により得られた、前記ヘッダ領域の第１の区間と第２の区間の振幅情報の平均値を求め、該平均値をヘッダ振幅情報として出力する第３の加算器を備えた、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光ディスク記録再生装置において、
前記第３の加算器から出力される、前記ヘッダ振幅情報に基づいて、前記可変アンプのゲインを制御するゲイン制御回路を備え、
前記ゲイン制御回路の設定値に基づいて前記オフセット制御回路の設定を調整し、オフセット制御帯域を一定に保つようにした、
ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009004776.tif 000016
【図２】
2009004776.tif 000017
【図３】
2009004776.tif 000018
【図４】
2009004776.tif 000019
【図５】
2009004776.tif 000020
【図６】
2009004776.tif 000021
【図７】
2009004776.tif 000022
【図８】
2009004776.tif 000023
【図９】
2009004776.tif 000024
【図１０】
2009004776.tif 000025
【図１１】
2009004776.tif 000026
【図１２】
2009004776.tif 000027
【図１３】
2009004776.tif 000028
【国際調査報告】
2009004776.tif 000029
2009004776.tif 000030