(57)【要約】【課題】  高速記録再生時にも、アドレス極性情報とアドレス位置情報が、安定かつ精度良く検出できる光ディスク装置を提供する。【解決手段】  光ディスク媒体１から検出したプッシュプル信号１４を、チャネル周波数近傍のサンプリングクロック２３によりデジタルサンプリング信号２４に変換する第１のアナログデジタルコンバータ２０と、デジタルサンプリング信号２４からアドレス極性情報４２を検出するアドレス極性情報検出回路４８と、該デジタルサンプリング信号２４から連続性を保持しつつアドレス位置情報４１を検出するアドレス位置情報検出回路５８を備えることとした。【選択図】    図１
2006092706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンボス領域にアドレス情報が間欠的に存在する光記録媒体から、トラック方向軸と、該トラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割した光信号を検出する第１のフォトディテクタと、
前記第１のフォトディテクタの出力を電流電圧変換したもののうち、トラック方向軸に平行な領域分を加算し、それぞれの加算値の差を検出する光差信号検出回路と、
前記光差信号検出回路の出力信号の振幅を調整する振幅調整回路と、
前記光差信号検出回路の出力信号から、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータに同期した周波数のサンプリングクロックを生成するクロック発生回路と、
前記サンプリングクロックにより、前記振幅調整回路の出力信号をデジタルサンプリング信号に変換する第１のアナログデジタルコンバータと、
前記デジタルサンプリング信号からピークエンベロープ信号を検出し、該ピークエンベロープ信号と所定のしきい値とを比較することにより、アドレス極性情報を検出するアドレス極性情報検出回路と、
前記デジタルサンプリング信号からボトムエンベロープ信号を検出し、前記ピークエンベロープ信号と前記ボトムエンベロープ信号の振幅差から信号振幅情報を検出し、該信号振幅情報と所定のしきい値とを比較することにより、アドレス位置情報を検出するアドレス位置情報検出回路と、を備える、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光ディスク装置において、
前記アドレス極性情報検出回路は、
前記デジタルサンプリング信号から、任意の区間でピーク量を検出する区間ピーク検出回路と、
前記区間ピーク検出回路の出力信号から高域雑音成分を除去して前記ピークエンベロープ信号を検出する第１の高域雑音除去回路と、
前記第１の高域雑音除去回路の出力信号から低域変動成分を抽出する第１の低域変動成分抽出回路と、
前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する第１のしきい値検出回路と、
前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第１のしきい値検出回路の出力信号とを比較して前記アドレス極性情報を生成する信号極性判別回路と、を備えるものであり、
前記アドレス位置情報検出回路は、
前記デジタルサンプリング信号から、任意の区間でボトム量を検出する区間ボトム検出回路と、
前記区間ボトム検出回路の出力信号から高域雑音成分を除去して前記ボトムエンベロープ信号を検出する第２の高域雑音除去回路と、
前記第２の高域雑音除去回路の出力信号から低域変動成分を抽出する第２の低域変動成分抽出回路と、
前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第２の高域雑音除去回路の出力信号の差から前記信号振幅情報を検出する信号振幅検出回路と、
前記第１の低域変動成分抽出回路と第２の低域変動成分抽出回路の差から前記振幅低域変動成分情報を抽出する振幅低域変動検出回路と、
前記振幅低域変動検出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する第２のしきい値検出回路と、
前記信号振幅検出回路の出力信号と前記第２のしきい値検出回路の出力信号を比較して前記アドレス位置情報を生成するアドレス位置検出回路と、を備える、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光ディスク装置において、
前記クロック発生回路は、
前記光差信号検出回路の出力信号から、前記光記録媒体のトラックに刻まれたウォブルを検出してウォブル信号を得るウォブル検出回路と、
前記ウォブル信号を２値化データに変換するウォブル２値化回路と、
前記サンプリングクロックが、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数、または任意のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数に同期するように制御する周波数同期ループ回路と、
前記周波数同期ループ回路の出力信号に従って、出力するクロックを変化させる電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器が出力するクロックを、任意にＭ分周（Ｍは正の整数）するクロック分周回路を備え、
前記周波数同期ループ回路は、前記ウォブル２値化回路の出力信号の周期に基づき、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数または任意のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数に同期するように前記電圧制御発振器が出力するクロックを制御する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
請求項２に記載の光ディスク装置において、
前記デジタルサンプリング信号を補間するための欠落データ補間回路をさらに備え、
前記区間ピーク検出回路は、前記サンプリング信号と前記欠落データ補間回路の出力信号とを比較して、任意の区間のピーク量を検出し、
前記区間ボトム検出回路は、前記サンプリング信号と欠落データ補間回路の出力信号とを比較して、任意の区間のボトム量を検出する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
請求項２に記載の光ディスク装置において、
前記信号極性判別回路は、前記アドレス極性情報の連続性を損なう髯状のパルスを除去する髯除去回路と、
前記アドレス情報が存在すると推測される位置で前記アドレス極性情報を有効とする極性信号マスク回路と、を有する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】
請求項２に記載の光ディスク装置において、
前記アドレス位置検出回路は、前記アドレス位置情報の連続性を損なう髯状のパルスを除去する髯除去回路と、
前記アドレス情報が存在すると推測される位置で前記アドレス位置情報を有効とするアドレス位置情報マスク回路と、を有する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
請求項２に記載の光ディスク装置において、
前記第２の低域変動成分抽出回路は、前記信号振幅検出回路の出力信号から低域変動成分を抽出し、
前記第２のしきい値検出回路は、前記第２の低域変動成分抽出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
請求項７に記載の光ディスク装置において、
前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第２の高域雑音除去回路の出力信号の中心点を検出するオフセット変動検出回路と、
前記第１の低域変動成分抽出回路が、前記オフセット変動検出回路の出力信号を入力とするものであり、
前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号と第１の高域雑音回路の出力信号の差の絶対値を検出する第１のエンベロープ検出回路と、
前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号と第２の高域雑音回路の出力信号の差の絶対値を検出する第２のエンベロープ検出回路と、
前記第１のエンベロープ検出回路の出力信号と前記第２のエンベロープ検出回路の出力信号を加算する加算回路と、をさらに有し、
前記第２の低域変動成分抽出回路は、前記加算回路の出力信号から低域変動成分を抽出する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項９】
エンボス領域にアドレス情報が間欠的に存在する光記録媒体、もしくは媒体の情報を記したバーストカッティングエリアが存在する光記録媒体から、トラック方向軸と、該トラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割した光信号を検出する第１のフォトディテクタと、
前記第１のフォトディテクタの出力を電流電圧変換したもののうち、トラック方向軸に平行な領域分を加算した後、それぞれの加算値の差を検出する光差信号検出回路と、
前記光差信号検出回路の出力信号の振幅を調整する振幅調整回路と、
前記光差信号検出回路の出力信号から、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータに同期した周波数のサンプリングクロックを生成するクロック発生回路と、
前記サンプリングクロックにより、前記振幅調整回路の出力信号をデジタルサンプリング信号に変換する第１のアナログデジタルコンバータと、
フォーカスエラー信号を検出するための第２のフォトディテクタと、
前記第１のフォトディテクタの出力を電流電圧変換したもののうち、トラック方向軸に平行な領域分を加算したものと、前記第２のフォトディテクタの出力を電流電圧変換したものとを用いて再生ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；以下、ＲＦと称す）信号を検出する再生信号検出回路と、
前記再生信号検出回路の出力信号の振幅調整を行なう再生信号振幅調整回路と、
前記再生信号振幅調整回路の出力信号の高域成分の強調を行なうイコライザと、
前記クロック発生回路から生成される前記サンプリングクロックにより、前記イコライザの出力信号をデジタルＲＦ信号に変換する第２のアナログデジタルコンバータと、
前記第１のアナログデジタルコンバータから出力される前記デジタルサンプリング信号と、前記デジタルＲＦ信号のいずれかを選択し出力する再生信号選択回路と、
前記再生信号選択手段の出力信号からピークエンベロープ信号を検出し、該ピークエンベロープ信号と所定のしきい値とを比較することにより、アドレス極性情報、もしくは前記バーストカッティングエリアに記録されているＢＣＡ情報を検出するアドレス極性情報検出回路と、
前記再生信号選択手段の出力信号からボトムエンベロープ信号を検出し、前記ピークエンベロープ信号と前記ボトムエンベロープ信号の振幅差から信号振幅情報を検出し、該信号振幅情報と所定のしきい値とを比較することにより、アドレス位置情報を検出するアドレス位置情報検出回路と、を備える、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の光ディスク装置において、
前記アドレス極性情報検出回路は、
前記再生信号選択回路の出力信号から、任意の区間でピーク量を検出する区間ピーク検出回路と、
前記区間ピーク検出回路の出力信号から高域雑音成分を除去して前記ピークエンベロープ信号を検出する第１の高域雑音除去回路と、
前記第１の高域雑音除去回路の出力信号から低域変動成分を抽出する第１の低域変動成分抽出回路と、
前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する第１のしきい値検出回路と、
前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第１のしきい値検出回路の出力信号を比較して前記アドレス極性情報を生成する信号極性判別回路と、を備えるものであり、
前記アドレス位置情報検出回路は、
前記再生信号選択回路の出力信号から、前記任意の区間でボトム量を検出する区間ボトム検出回路と、
前記区間ボトム検出回路の出力信号から高域雑音成分を除去して前記ボトムエンベロープ信号を検出する第２の高域雑音除去回路と、
前記第２の高域雑音除去回路の出力信号から低域変動成分を抽出する第２の低域変動成分抽出回路と、
前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第２の高域雑音除去回路の出力信号の差から前記信号振幅情報を検出する信号振幅検出回路と、
前記第１の低域変動成分抽出回路と第２の低域変動成分抽出回路の差から前記振幅低域変動成分情報を抽出する振幅低域変動検出回路と、
前記振幅低域変動検出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する第２のしきい値検出回路と、
前記信号振幅検出回路の出力信号と前記第２のしきい値検出回路の出力信号を比較して前記アドレス位置情報を生成するアドレス位置検出回路と、を備える、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の光ディスク装置において、
前記クロック発生回路は、
前記光差信号検出回路の出力信号から、前記光記録媒体に形成されたトラックに刻まれたウォブルを検出してウォブル信号を得るウォブル検出回路と、
前記ウォブル検出回路の出力を２値化データに変換するウォブル２値化回路と、
前記サンプリングクロックが、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数、または任意のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数に同期するように制御する周波数同期ループ回路と、
前記周波数同期ループ回路が出力する信号に従って、出力するクロックを変化させる電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器が出力するクロックを任意に、Ｍ分周（Ｍは正の整数）するクロック分周回路と、を有し、
前記周波数同期ループ回路は、前記ウォブル２値化回路の出力信号の周期に基づき、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数、または任意のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数に同期するように前記電圧制御発振器が出力するクロックを制御する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の光ディスク装置において、
前記アドレス極性情報検出回路は、
前記再生信号選択回路が前記デジタルサンプリング信号を選択した場合は、アドレス極性情報を検出し、
前記再生信号選択回路が前記デジタルＲＦ信号を選択した場合は、前記ＢＣＡ情報を検出する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の光ディスク装置において、
前記デジタルサンプリング信号を補間するための欠落データ補間回路をさらに備え、
前記区間ピーク検出回路は、前記サンプリング信号と前記欠落データ補間回路の出力とを比較し、任意の区間のピーク量を検出し、
前記区間ボトム検出回路は、前記欠落データ補間回路と前記サンプリング信号と欠落データ補間回路の出力を比較し、任意の区間のボトム量を検出する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の光ディスク装置において、
前記信号極性判別回路は、前記アドレス極性情報の連続性を損なう髯状のパルスを除去する髯除去回路と、
前記アドレス情報が存在すると推測される位置で前記アドレス極性情報を有効とする極性信号マスク回路と、を有する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１５】
請求項１０に記載の光ディスク装置において、
前記アドレス位置検出回路は、前記アドレス位置情報の連続性を損なう髯状のパルスを除去する髯除去回路と、
前記アドレス情報が存在すると推測される位置で前記アドレス位置情報を有効とするアドレス位置情報マスク回路と、を有する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１６】
請求項１０に記載の光ディスク装置において、
前記第２の低域変動成分抽出回路は、前記信号振幅検出回路の出力信号から低域変動成分を抽出し、
前記第２のしきい値検出回路は、前記第２の低域変動成分抽出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１７】
請求項１０に記載の光ディスク装置において、
前記再生信号選択回路は、
その出力信号の正負の極性を反転させる再生信号極性反転回路を備え、
前記信号極性判別回路は、その出力信号である２値化信号の極性を反転させる極性信号反転回路を備える、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の光ディスク装置において、
前記再生信号極性反転回路は、記録型の光記録媒体の前記ＢＣＡ情報を検出する場合は、前記光スポットの反射光の暗い側が、前記再生信号選択回路の出力信号の上側になるように、前記デジタルＲＦ信号を反転して出力する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載の光ディスク装置において、
前記再生信号極性反転回路は、読み取り専用の光記録媒体の前記ＢＣＡ情報を検出する場合は、前記光スポットの反射光の明るい側が、前記再生信号選択回路の出力信号の上側になるように、前記デジタルＲＦ信号を反転せずに出力する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２０】
請求項１１に記載の光ディスク装置において、
前記クロック発生回路は、
前記光記録媒体回転回路により制御される回転数から換算されるチャネルビット周波数近傍のクロックを発生させる周波数固定設定回路を有する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の光ディスク装置において、
前記クロック発生回路は、
前記デジタルＲＦ信号から位相誤差情報を抽出して、前記サンプリングクロックと前記光記録媒体に記録されているデジタルデータが有するクロック成分の位相とを同期させる位相同期制御回路をさらに有し、
前記周波数同期ループ回路の出力信号と前記位相同期制御回路の出力信号により、前記電圧制御発振器が出力するクロックを制御する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２２】
請求項９に記載の光ディスク装置において、
前記デジタルＲＦ信号に基づいて、前記再生信号振幅調整回路の振幅調整を適応的に行なうためのゲインを設定するゲイン学習回路をさらに備える、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の光ディスク装置において、
前記ゲイン学習回路は、
前記デジタルＲＦ信号のピークエンベロープとボトムエンベロープの信号振幅差から得られる振幅値と任意に設定される目標振幅値との差分をゼロにするように、前記再生信号振幅調整回路のゲインを調整する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２４】
請求項９に記載の光ディスク装置において、
前記デジタルＲＦ信号から振幅方向のオフセット量を抽出し、前記デジタルＲＦ信号から前記オフセット量を削除して出力するオフセットキャンセル回路と、
前記オフセットキャンセル回路が出力する信号を２値化するデータ復調回路と、をさらに備える、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２５】
請求項１または９に記載の光ディスク装置において、
前記光記録媒体の回転を制御する光記録媒体回転制御回路と、
前記光記録媒体にレーザ光を照射するレーザ発生回路と、前記第１のフォトディテクタと、前記第２のフォトディテクタとを有する光ピックアップと、
前記光ピックアップの動作を制御する光ピックアップ駆動回路と、
前記光差信号検出回路の出力信号から高域成分を除去してトラッキングエラー信号を得る高域除去フィルタと、
前記トラッキングエラー信号、前記アドレス極性情報、アドレス位置情報、及び前記サンプリングクロックを用いて、前記光記録媒体回転制御回路と前記光ピックアップ駆動回路とを制御する光ディスクコントローラと、をさらに備える、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体へのデジタルデータの記録、及び光記録媒体からのデジタルデータの再生を行うための光ディスク装置に関し、特に、ＣＡＰＡ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ａｌｌｏｃａｔｅｄ Ｐｉｔ Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ）が存在するＤＶＤ−ＲＡＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ−Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）ディスク等へのデジタルデータの記録、再生、及びＢＣＡ（Ｂｕｒｓｔ Ｃｕｔｔｉｎｇ Ａｒｅａ）情報が存在する光記録媒体を再生する場合の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記録媒体としての光ディスク媒体にデジタルデータを記録する方式として、コンパクトディスク（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ（登録商標）；以下、ＣＤと称す）やＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ（以下、ＤＶＤと称す）に見られるように線速度を一定にして記録媒体上の記録密度を一様にする方式が多く用いられている。これら記録媒体としては、近年、読み取り専用の光ディスクのみならず、記録可能なＤＶＤ−Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（以下、ＤＶＤ−ＲＡＭと称す）や、１回書き込みが可能なＤＶＤ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ（以下、ＤＶＤ−Ｒと称す）、あるいは書き換え可能なＤＶＤ−ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ（以下、ＤＶＤ−ＲＷと称す）があり、このうち、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクは、ランダムアクセスによるデータの記録再生が可能であるという特徴を備えており、ＤＶＤ−レコーダーにおける情報記録媒体として適している。
【０００３】
ＤＶＤ−ＲＡＭディスクには、図２１（ａ）に示すようなエンボス領域のアドレス情報（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ａｌｌｏｃａｔｅｄ Ｐｉｔ Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ；以下、ＣＡＰＡと称す）があらかじめ記録されており、アドレス情報の検出能力が、ランダムアクセス性能と記録再生性能を決める要因の一つになっている。
【０００４】
以下、従来のＤＶＤ−ＲＡＭディスクの記録再生装置におけるアドレス検出装置について説明する。
図１９は、特許文献１に記載されている従来のＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおけるアドレス検出装置を表す図である。
【０００５】
図１９において、光ディスク媒体１は、相変化型記録材料の薄膜を有する光記録媒体であり、トラックが既定間隔でらせん状、または同心円状に形成されている。光ディスク媒体１の一つである書き換え可能なＤＶＤ−ＲＡＭディスクは、エンボス領域に間欠的に形成されているアドレス情報（ＣＡＰＡ）を有している。スピンドルモータ１０７は、光ディスク媒体１を所定の線速度で回転させるものであり、スピンドルモータ、及びステッピングモータ等により構成される。
【０００６】
光ピックアップ３は、光ディスク媒体１へのデータの書き込み、及び読み出しを行うものであり、図２に示すように、光スポットの焦点を合わせてトラック上を走査するレーザ発生回路４を搭載したアクチュエータと、光スポットからの反射光を電気信号に変換するトラッキングエラー信号検出用の４分割フォトディテクタ５と、近距離用と遠距離用に２分割されたフォトディテクタによりフォーカスエラー信号検出を行なうための２分割フォトディテクタ６ａ、６ｂを具備している。４分割フォトディテクタ５は、トラック方向軸と、この軸と垂直に交わる軸によって、５ａないし５ｄの４つの領域に分割されている。
【０００７】
Ｉ／Ｖ変換器７ないし１０は、４分割フォトディテクタ５ａないし５ｄから出力された検出電流を電圧に変換する電流―電圧変換器であり、Ｉ／Ｖ変換器７７とＩ／Ｖ変換器７８は、２分割フォトディテクタ６ａ、及び６ｂから出力される検出電流を電圧に変換する電流−電圧変換器である。加算器１１は、Ｉ／Ｖ変換器７とＩ／Ｖ変換器１０の出力電圧を加算するものであり、また、加算器１２は、Ｉ／Ｖ変換器８とＩ／Ｖ変換器９の出力電圧を加算するものである。バランス調整器１０８は、加算器１１と加算器１２の出力信号のバランスを調整するものである。差動振幅器１０９は、バランス調整器１０８の出力に基づきプッシュプル信号１４を生成するものである。トラッキングエラー生成器１１０は、プッシュプル信号１４からトラッキングエラー信号１７を生成するものである。イコライザ１１６は、プッシュプル信号１４の波形等化を行うものであり、アドレス検出器１１７は、イコライザ１１６の出力信号から、アドレス位置情報４１とアドレス極性情報４２、１１８を検出するものである。ウォブル検出器１１５は、光ディスク媒体１のトラックに沿って刻まれているウォブル信号を検波し２値化した信号を光ディスクコントローラ１６へ出力するものである。
【０００８】
加算器１１１は、Ｉ／Ｖ変換器７７、及びＩ／Ｖ変換器７８の出力信号と、加算器１１、及び加算器１２の出力信号とを全加算して、再生ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；以下、ＲＦと称す）信号８７を生成するものである。ＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路１１２は、再生ＲＦ信号８７の振幅制御を行うものであり、イコライザ８１は、ＡＧＣ回路１１２の出力波形を等化するものである。オフセットキャンセル器１１３は、イコライザ８１の出力信号のオフセット成分をキャンセルするものであり、データスライス回路１１４は、オフセットキャンセル器１１３の出力信号を２値化するものである。光ディスクコントローラ１６は、トラッキングエラー信号１７とフォーカスエラー信号により、フォーカスサーボとトラッキングサーボの制御を行なうものである。
【０００９】
以上のように構成されるアドレス検出装置の動作について説明する。
光ピックアップ３のレーザ発生回路４により照射されたレーザー光は、光ディスク媒体１にて反射し、該反射光は、４分割フォトディテクタ５の分割領域５ａないし５ｄにより受光される。４分割フォトディテクタ５は、各分割領域の受光量に応じて検出電流を出力し、該検出電流は、Ｉ／Ｖ変換器７ないし１０にて電圧値に変換される。Ｉ／Ｖ変換器７とＩ／Ｖ変換器１０の出力電圧は、加算器１１にて加算され、また、Ｉ／Ｖ変換器８とＩ／Ｖ変換器９の出力電圧は、加算器１２にて加算された後、バランス調整器１０８によりバランス調整が行なわれる。差動増幅器１０９では、加算器１１の出力と加算器１２の出力差が検出され、これにより、図２１（ｂ）に示すようなプッシュプル信号１４が生成され、トラッキングエラー生成器１１０、イコライザ１１６、及びウォブル検出器１１５に出力される。
【００１０】
トラッキングエラー生成器１１０に出力されたプッシュプル信号１４は、高域成分が除去されて、トラッキングエラー信号１７に変換される。ウォブル検出器１１５は、プッシュプル信号１４から、光ディスク媒体１のトラックに沿って刻まれているウォブル信号を検波し、２値化した信号を光ディスクコントローラ１６に出力する。イコライザ１１６に出力されたプッシュプル信号１４は、波形等化された後、アドレス検出器１１７に入力され、アドレス位置情報４１とアドレス極性情報４２とアドレス極性情報１１８が検出される。以下、アドレス検出器１１７の詳細を、図２０と図２１を用いて説明する。図２０は、アドレス検出器１１７の構造を表すブロック図である。
【００１１】
図２０に示すように、アドレス検出器１１７は、コンパレータ１１９、１２０と、ＯＲ回路１２１と、リトリガブルモノマルチ１２２、１２３と、チャージポンプ１２４と、コンデンサ１２５と、ゲート処理機能１２６とを有する。
【００１２】
イコライザ１１６により整形されたプッシュプル信号１４は、コンパレータ１１９とコンパレータ１２０に入力され、所定の閾値で２値化された後、リトリガブルモノマルチ１２２、１２３とＯＲ回路１２１に入力される。
【００１３】
コンパレータ１１９とコンパレータ１２０の出力は、ＯＲ回路１２１にて加算され、アドレス２値化パルスとして、チャージポンプ１２４に入力される。
【００１４】
チャージポンプ１２４は、アナログスイッチと電流源とを具備しており、ＯＲ回路１２１の出力である前記アドレス２値化パルスが入力される。チャージポンプ１２４は、ＣＡＰＡ領域信号２５が“Ｈ”でアナログスイッチがオン状態の時、前記アドレス２値化パルスの“Ｈ”期間にコンデンサ１２５に充電電流が流れ込み、前記アドレス２値化パルスの“Ｌ”期間にコンデンサ１２５から放電電流が流れ出す構成になっている。この構成により、ヘッダーフィールド（ＣＡＰＡ）の期間だけコンデンサ１２５への充放電が行われるため、ゲート処理機能１２６により、ＣＡＰＡ領域信号２５でゲートされる前記アドレス２値化パルスのパルスデューティを５０％にするように、しきい値１２７としきい値１２８にフィードバックがかかり、正確な２値化パルスを生成する。
【００１５】
リトリガブルモノマルチ１２２とリトリガブルモノマルチ１２３は、コンパレータ１１９とコンパレータ１２０の出力信号を受けて、適当な時間だけパルスを出力し、また、パルス出力中にトリガ入力を受け付けた場合は再びその時点からパルス出力を出力する。リトリガブルモノマルチ１２２の出力信号は、図２１（ｃ）に示すような、上側アドレスを示すアドレス極性情報４２であり、リトリガブルモノマルチ１２３の出力信号は、図２１（ｄ）に示すような、下側アドレスを示すアドレス極性情報１１８である。ＣＡＰＡ領域を示すアドレス位置情報４１は、アドレス極性情報４２とアドレス極性情報１１８を加算（ＯＲ演算）することにより、図２１（ｅ）に示すような信号として得られる。
【００１６】
以上の動作により、４分割フォトディテクタ５の出力信号に基づき、アドレス検出器１１７にて、アドレス位置情報４１とアドレス極性情報４２とアドレス極性情報１１８が検出される。
【００１７】
一方、２分割フォトディテクタ６ａないし６ｂから出力された２つの検出電流は、Ｉ／Ｖ変換器７７とＩ／Ｖ変換器７８にて電圧値に変換され、加算器１１１に出力される。加算器１１１では、Ｉ／Ｖ変換器７７とＩ／Ｖ変換器７８の出力信号と、加算器１１と加算器１２の出力とが全加算され、４分割フォトディテクタ５と２分割フォトディテクタ６ａ、６ｂで受光された光信号が全て加算された再生ＲＦ信号８７が生成される。
【００１８】
再生ＲＦ信号８７は、ＡＧＣ回路１１２により振幅制御された後、２値化しやすいようにその波形がイコライザ８１により整形され、オフセットキャンセル器１１３を介して、データスライス回路１１４により、デジタル２値化信号１０５に変換される。デジタル２値化信号１０５は、光ディスクコントローラ１６へ出力される。
【００１９】
光ディスクコントローラ１６は、トラッキングエラー信号１７とフォーカスエラー信号により、トラバース駆動回路１３０とアクチュエータ駆動回路１３１を経由して光ピックアップ３を駆動して、それぞれフォーカスサーボとトラッキングサーボを行う。また、デジタル２値化信号１０５を用いて、記録されたデジタルデータの復調を行うが、その際、得られたアドレス情報と、アドレス位置情報４１、アドレス極性情報４２、及びアドレス極性情報１１８を用いて、正確なアドレス領域を示すＣＡＰＡ領域信号２５を生成し、１周毎に繰り返されるランドトラックとグルーブトラックの切り替えを行うようにトラッキング制御を行い、アドレス領域とデジタルデータ記録領域を交互に再生していく。また、デジタル２値化信号１０５のクロック成分情報をもとに、スピンドルモータ制御回路１３２を経由して、スピンドルモータ１０７を駆動する。
【特許文献１】特開２００１−２４３７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、前記従来の構成では、ＣＡＰＡにおけるアドレス位置情報とアドレス極性情報を検出するに際して、光差信号に存在する前側部分のＣＡＰＡ（以下、前ＣＡＰＡと称す）と後側部分のＣＡＰＡ（以下、後ＣＡＰＡと称す）を別々に検出するため、アドレス位置情報の中間付近で、連続性が損なわれる可能性が高くなる。その影響で、アドレス情報の検出精度が劣化するため、光ディスク装置における記録再生性能が低下する、という課題を有していた。
【００２１】
また、前記従来のアドレス検出装置では、アドレス位置情報とアドレス極性情報を検出するためのアナログフィルタは、記録再生速度毎にフィルタ乗数を変える必要があるため、回路規模および消費電力が増大する、という課題を有していた。
【００２２】
また、媒体の情報を記したバーストカッティングエリア（Ｂｕｒｓｔ Ｃｕｔｔｉｎｇ Ａｒｅａ；以下、ＢＣＡと称す）が存在する光記録媒体からＢＣＡ検出を行う場合には、前述した従来の構成では検出出来ない、という課題を有していた。
【００２３】
本発明は、前記従来の課題を解決するためになされたものであり、ＣＡＰＡに対する、アドレス位置情報とアドレス極性情報を高精度に検出し、記録再生性能の高い光ディスク装置を提供することを目的とする。また、半導体集積回路を用いて、デジタル信号処理回路の適用領域を拡大することにより、光ディスク装置の回路規模削減と高速記録再生時の低消費電力化が可能な光ディスク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】
【００２４】
上記課題を解決するため、本願の請求項１に係る発明は、エンボス領域にアドレス情報が間欠的に存在する光記録媒体から、トラック方向軸と、該トラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割した光信号を検出する第１のフォトディテクタと、前記第１のフォトディテクタの出力を電流電圧変換したもののうち、トラック方向軸に平行な領域分を加算し、それぞれの加算値の差を検出する光差信号検出回路と、前記光差信号検出回路の出力信号の振幅を調整する振幅調整回路と、前記光差信号検出回路の出力信号から、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータに同期した周波数のサンプリングクロックを生成するクロック発生回路と、前記サンプリングクロックにより、前記振幅調整回路の出力信号をデジタルサンプリング信号に変換する第１のアナログデジタルコンバータと、前記デジタルサンプリング信号からピークエンベロープ信号を検出し、該ピークエンベロープ信号と所定のしきい値とを比較することにより、アドレス極性情報を検出するアドレス極性情報検出回路と、前記デジタルサンプリング信号からボトムエンベロープ信号を検出し、前記ピークエンベロープ信号と前記ボトムエンベロープ信号の振幅差から信号振幅情報を検出し、該信号振幅情報と所定のしきい値とを比較することにより、アドレス位置情報を検出するアドレス位置情報検出回路と、を備える、ことを特徴とする。
【００２５】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光ディスク装置において、前記アドレス極性情報検出回路は、前記デジタルサンプリング信号から、任意の区間でピーク量を検出する区間ピーク検出回路と、前記区間ピーク検出回路の出力信号から高域雑音成分を除去して前記ピークエンベロープ信号を検出する第１の高域雑音除去回路と、前記第１の高域雑音除去回路の出力信号から低域変動成分を抽出する第１の低域変動成分抽出回路と、前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する第１のしきい値検出回路と、前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第１のしきい値検出回路の出力信号とを比較して前記アドレス極性情報を生成する信号極性判別回路と、を備えるものであり、前記アドレス位置情報検出回路は、前記デジタルサンプリング信号から、任意の区間でボトム量を検出する区間ボトム検出回路と、前記区間ボトム検出回路の出力信号から高域雑音成分を除去して前記ボトムエンベロープ信号を検出する第２の高域雑音除去回路と、前記第２の高域雑音除去回路の出力信号から低域変動成分を抽出する第２の低域変動成分抽出回路と、前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第２の高域雑音除去回路の出力信号の差から前記信号振幅情報を検出する信号振幅検出回路と、
【００２６】
前記第１の低域変動成分抽出回路と第２の低域変動成分抽出回路の差から前記振幅低域変動成分情報を抽出する振幅低域変動検出回路と、前記振幅低域変動検出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する第２のしきい値検出回路と、前記信号振幅検出回路の出力信号と前記第２のしきい値検出回路の出力信号を比較して前記アドレス位置情報を生成するアドレス位置検出回路とを備えることを特徴とする。
【００２７】
また、本願の請求項３に係る発明は、請求項１に記載の光ディスク装置において、前記クロック発生回路は、前記光差信号検出回路の出力信号から、前記光記録媒体のトラックに刻まれたウォブルを検出してウォブル信号を得るウォブル検出回路と、前記ウォブル信号を２値化データに変換するウォブル２値化回路と、前記サンプリングクロックが、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数または任意のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数に同期するように制御する周波数同期ループ回路と、前記周波数同期ループ回路の出力信号に従って、出力するクロックを変化させる電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器が出力するクロックを任意にＭ分周（Ｍは正の整数）するクロック分周回路を備え、前記周波数同期ループ回路は、前記ウォブル２値化回路の出力信号の周期に基づき、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数または任意のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数に同期するように前記電圧制御発振器が出力するクロックを制御することを特徴とする。
【００２８】
また、本願の請求項４に係る発明は、請求項２に記載の光ディスク装置において、前記デジタルサンプリング信号を補間するための欠落データ補間回路をさらに備え、前記区間ピーク検出回路は、前記サンプリング信号と前記欠落データ補間回路の出力信号とを比較して、任意の区間のピーク量を検出し、前記区間ボトム検出回路は、前記サンプリング信号と欠落データ補間回路の出力信号とを比較して、任意の区間のボトム量を検出することを特徴とする。
【００２９】
また、本願の請求項５に係る発明は、請求項２に記載の光ディスク装置において、前記信号極性判別回路は、前記アドレス極性情報の連続性を損なう髯状のパルスを除去する髯除去回路と、前記アドレス情報が存在すると推測される位置で前記アドレス極性情報を有効とする極性信号マスク回路とを有することを特徴とする。
【００３０】
また、本願の請求項６に係る発明は、請求項２に記載の光ディスク装置において、前記アドレス位置検出回路は、前記アドレス位置情報の連続性を損なう髯状のパルスを除去する髯除去回路と、前記アドレス情報が存在すると推測される位置で前記アドレス位置情報を有効とするアドレス位置情報マスク回路とを有することを特徴とする。
【００３１】
また、本願の請求項７に係る発明は、請求項２に記載の光ディスク装置において、前記第２の低域変動成分抽出回路は、前記信号振幅検出回路の出力信号から低域変動成分を抽出し、前記第２のしきい値検出回路は、前記第２の低域変動成分抽出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算することを特徴とする。
【００３２】
また、本願の請求項８に係る発明は、請求項７に記載の光ディスク装置において、前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第２の高域雑音除去回路の出力信号の中心点を検出するオフセット変動検出回路と、前記第１の低域変動成分抽出回路が、前記オフセット変動検出回路の出力信号を入力とするものであり、前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号と第１の高域雑音回路の出力信号の差の絶対値を検出する第１のエンベロープ検出回路と、前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号と第２の高域雑音回路の出力信号の差の絶対値を検出する第２のエンベロープ検出回路と、前記第１のエンベロープ検出回路の出力信号と前記第２のエンベロープ検出回路の出力信号を加算する加算回路と、をさらに有し、前記第２の低域変動成分抽出回路は、前記加算回路の出力信号から低域変動成分を抽出することを特徴とする。
【００３３】
また、本願の請求項９に係る発明は、エンボス領域にアドレス情報が間欠的に存在する光記録媒体、もしくは媒体の情報を記したバーストカッティングエリアが存在する光記録媒体から、トラック方向軸と、該トラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割した光信号を検出する第１のフォトディテクタと、前記第１のフォトディテクタの出力を電流電圧変換したもののうち、トラック方向軸に平行な領域分を加算した後、それぞれの加算値の差を検出する光差信号検出回路と、前記光差信号検出回路の出力信号の振幅を調整する振幅調整回路と、前記光差信号検出回路の出力信号から、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータに同期した周波数のサンプリングクロックを生成するクロック発生回路と、前記サンプリングクロックにより、前記振幅調整回路の出力信号をデジタルサンプリング信号に変換する第１のアナログデジタルコンバータと、フォーカスエラー信号を検出するための第２のフォトディテクタと、前記第１のフォトディテクタの出力を電流電圧変換したもののうち、トラック方向軸に平行な領域分を加算したものと、前記第２のフォトディテクタの出力を電流電圧変換したものとを用いて再生ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；以下、ＲＦと称す）信号を検出する再生信号検出回路と、前記再生信号検出回路の出力信号の振幅調整を行なう再生信号振幅調整回路と、前記再生信号振幅調整回路の出力信号の高域成分の強調を行なうイコライザと、前記クロック発生回路から生成される前記サンプリングクロックにより、前記イコライザの出力信号をデジタルＲＦ信号に変換する第２のアナログデジタルコンバータと、前記第１のアナログデジタルコンバータから出力される前記デジタルサンプリング信号と、前記デジタルＲＦ信号のいずれかを選択し出力する再生信号選択回路と、前記再生信号選択手段の出力信号からピークエンベロープ信号を検出し、該ピークエンベロープ信号と所定のしきい値とを比較することにより、アドレス極性情報、もしくは前記バーストカッティングエリアに記録されているＢＣＡ情報を検出するアドレス極性情報検出回路と、前記再生信号選択手段の出力信号からボトムエンベロープ信号を検出し、前記ピークエンベロープ信号と前記ボトムエンベロープ信号の振幅差から信号振幅情報を検出し、該信号振幅情報と所定のしきい値とを比較することにより、アドレス位置情報を検出するアドレス位置情報検出回路とを備えることを特徴とする。
【００３４】
また、本願の請求項１０に係る発明は、請求項９に記載の光ディスク装置において、前記アドレス極性情報検出回路は、前記再生信号選択回路の出力信号から、任意の区間でピーク量を検出する区間ピーク検出回路と、前記区間ピーク検出回路の出力信号から高域雑音成分を除去して前記ピークエンベロープ信号を検出する第１の高域雑音除去回路と、前記第１の高域雑音除去回路の出力信号から低域変動成分を抽出する第１の低域変動成分抽出回路と、前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する第１のしきい値検出回路と、前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第１のしきい値検出回路の出力信号を比較して前記アドレス極性情報を生成する信号極性判別回路と、を備えるものであり、前記アドレス位置情報検出回路は、前記再生信号選択回路の出力信号から、前記任意の区間でボトム量を検出する区間ボトム検出回路と、前記区間ボトム検出回路の出力信号から高域雑音成分を除去して前記ボトムエンベロープ信号を検出する第２の高域雑音除去回路と、前記第２の高域雑音除去回路の出力信号から低域変動成分を抽出する第２の低域変動成分抽出回路と、前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第２の高域雑音除去回路の出力信号の差から前記信号振幅情報を検出する信号振幅検出回路と、前記第１の低域変動成分抽出回路と第２の低域変動成分抽出回路の差から前記振幅低域変動成分情報を抽出する振幅低域変動検出回路と、前記振幅低域変動検出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する第２のしきい値検出回路と、前記信号振幅検出回路の出力信号と前記第２のしきい値検出回路の出力信号を比較して前記アドレス位置情報を生成するアドレス位置検出回路とを備えることを特徴とする。
【００３５】
また、本願の請求項１１に係る発明は、請求項９に記載の光ディスク装置において、前記クロック発生回路は、前記光差信号検出回路の出力信号から、前記光記録媒体に形成されたトラックに刻まれたウォブルを検出してウォブル信号を得るウォブル検出回路と、前記ウォブル検出回路の出力を２値化データに変換するウォブル２値化回路と、前記サンプリングクロックが、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数または任意のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数に同期するように制御する周波数同期ループ回路と、前記周波数同期ループ回路が出力する信号に従って出力するクロックを変化させる電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器が出力するクロックを任意にＭ分周（Ｍは正の整数）するクロック分周回路とを有し、前記周波数同期ループ回路は、前記ウォブル２値化回路の出力信号の周期に基づき、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数、または任意のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数に同期するように前記電圧制御発振器が出力するクロックを制御することを特徴とする。
【００３６】
また、本願の請求項１２に係る発明は、請求項９に記載の光ディスク装置において、前記アドレス極性情報検出回路は、前記再生信号選択回路が前記デジタルサンプリング信号を選択した場合は、アドレス極性情報を検出し、前記再生信号選択回路が前記デジタルＲＦ信号を選択した場合は、前記ＢＣＡ情報を検出することを特徴とする。
【００３７】
また、本願の請求項１３に係る発明は、請求項１０に記載の光ディスク装置において、前記デジタルサンプリング信号を補間するための欠落データ補間回路をさらに備え、前記区間ピーク検出回路は、前記サンプリング信号と前記欠落データ補間回路の出力を比較し、任意の区間のピーク量を検出し、前記区間ボトム検出回路は、前記欠落データ補間回路と前記サンプリング信号と欠落データ補間回路の出力を比較し、任意の区間のボトム量を検出することを特徴とする。
【００３８】
また、本願の請求項１４に係る発明は、請求項１０に記載の光ディスク装置において、前記信号極性判別回路は、前記アドレス極性情報の連続性を損なう髯状のパルスを除去する髯除去回路と、前記アドレス情報が存在すると推測される位置で前記アドレス極性情報を有効とする極性信号マスク回路とを有することを特徴とする。
【００３９】
また、本願の請求項１５に係る発明は、請求項１０に記載の光ディスク装置において、前記アドレス位置検出回路は、前記アドレス位置情報の連続性を損なう髯状のパルスを除去する髯除去回路と、前記アドレス情報が存在すると推測される位置で前記アドレス位置情報を有効とするアドレス位置情報マスク回路とを有することを特徴とする。
【００４０】
また、本願の請求項１６に係る発明は、請求項１０に記載の光ディスク装置において、前記第２の低域変動成分抽出回路は、前記信号振幅検出回路の出力信号から低域変動成分を抽出し、前記第２のしきい値検出回路は、前記第２の低域変動成分抽出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算することを特徴とする。
【００４１】
また、本願の請求項１７に係る発明は、請求項１０に記載の光ディスク装置において、前記再生信号選択回路は、その出力信号の正負の極性を反転させる再生信号極性反転回路を備え、前記信号極性判別回路は、その出力信号である２値化信号の極性を反転させる極性信号反転回路を備えることを特徴とする。
【００４２】
また、本願の請求項１８に係る発明は、請求項１７に記載の光ディスク装置において、前記再生信号極性反転回路は、記録型の光記録媒体の前記ＢＣＡ情報を検出する場合は、前記光スポットの反射光の暗い側が、前記再生信号選択回路の出力信号の上側になるように、前記デジタルＲＦ信号を反転して出力することを特徴とする。
【００４３】
また、本願の請求項１９に係る発明は、請求項１７に記載の光ディスク装置において、前記再生信号極性反転回路は、読み取り専用の光記録媒体の前記ＢＣＡ情報を検出する場合は、前記光スポットの反射光の明るい側が、前記再生信号選択回路の出力信号の上側になるように、前記デジタルＲＦ信号を反転せずに出力することを特徴とする。
【００４４】
また、本願の請求項２０に係る発明は、請求項１１に記載の光ディスク装置において、前記クロック発生回路は、前記光記録媒体回転回路により制御される回転数から換算されるチャネルビット周波数近傍のクロックを発生させる周波数固定設定回路を有することを特徴とする。
【００４５】
また、本願の請求項２１に係る発明は、請求項２０に記載の光ディスク装置において、前記クロック発生回路は、前記デジタルＲＦ信号から位相誤差情報を抽出して、前記サンプリングクロックと前記光記録媒体に記録されているデジタルデータが有するクロック成分の位相とを同期させる位相同期制御回路をさらに有し、前記周波数同期ループ回路の出力信号と前記位相同期制御回路の出力信号により、前記電圧制御発振器が出力するクロックを制御することを特徴とする。
【００４６】
また、本願の請求項２２に係る発明は、請求項９に記載の光ディスク装置において、前記デジタルＲＦ信号に基づいて、前記再生信号振幅調整回路の振幅調整を適応的に行なうためのゲインを設定するゲイン学習回路をさらに備えることを特徴とする。
【００４７】
また、本願の請求項２３に係る発明は、請求項２２に記載の光ディスク装置において、前記ゲイン学習回路は、前記デジタルＲＦ信号のピークエンベロープとボトムエンベロープの信号振幅差から得られる振幅値と任意に設定される目標振幅値との差分をゼロにするように、前記再生信号振幅調整回路のゲインを調整することを特徴とする。
【００４８】
また、本願の請求項２４に係る発明は、請求項９に記載の光ディスク装置において、前記デジタルＲＦ信号から振幅方向のオフセット量を抽出し、前記デジタルＲＦ信号から前記オフセット量を削除して出力するオフセットキャンセル回路と、前記オフセットキャンセル回路が出力する信号を２値化するデータ復調回路と、をさらに備えることを特徴とする。
【００４９】
また、本願の請求項２５に係る発明は、請求項１または９に記載の光ディスク装置において、前記光記録媒体の回転を制御する光記録媒体回転制御回路と、前記光記録媒体にレーザ光を照射するレーザ発生回路と、前記第１のフォトディテクタと、前記第２のフォトディテクタとを有する光ピックアップと、前記光ピックアップの動作を制御する光ピックアップ駆動回路と、前記光差信号検出回路の出力信号から高域成分を除去してトラッキングエラー信号を得る高域除去フィルタと、前記トラッキングエラー信号、前記アドレス極性情報、アドレス位置情報、及び前記サンプリングクロックを用いて、前記光記録媒体回転制御回路と前記光ピックアップ駆動回路とを制御する光ディスクコントローラとをさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００５０】
本発明の請求項１ないし８に記載の発明によれば、エンボス領域にアドレス情報が間欠的に存在する光記録媒体から、アドレス位置情報を検出するに際して、光記録媒体のチャネルビットに同期したクロックでプッシュプル信号をデジタル化し、該デジタル信号のピーク側とボトム側の高域雑音除去後のエンベロープ信号の信号振幅の差に基づいてアドレス位置情報を検出することとしたので、アドレス位置情報の連続性を保障することができ、これにより、アドレス情報を精度良く検出し、光ディスク装置における記録再生性能の向上を図ることが可能となる。また、アドレス検出機能の大部分をデジタル信号処理回路により実現することできるため、半導体集積回路で機能を実現する場合に、回路規模の削減とコスト削減、及び低消費電力化が可能である。
【００５１】
また、本発明の請求項９ないし２４に記載の発明によれば、エンボス領域にアドレス情報が間欠的に存在する光記録媒体、もしくは媒体の情報を記したＢＣＡが存在する光記録媒体から、アドレス位置情報を検出するに際して、光記録媒体のチャネルビットに同期したクロックでプッシュプル信号をデジタル化し、該デジタル信号のピーク側とボトム側の高域雑音除去後のエンベロープ信号の信号振幅の差に基づいてアドレス位置情報を検出することとしたので、アドレス位置情報の連続性を保障することができ、これにより、光ディスク装置における記録再生性能の向上を図ることが可能となる。また、アドレス検出機能の大部分をデジタル信号処理回路により実現することできるため、半導体集積回路で機能を実現する場合に、回路規模の削減と低消費電力化が可能である。さらに、再生ＲＦ信号を、アナログデジタルコンバータによりデジタルＲＦ信号に変換した後、アドレス極性情報を検出する回路にて、該デジタルＲＦ信号から光記録媒体の情報を記したＢＣＡ情報を検出することとしたので、ＢＣＡ情報検出用の特別な回路を設ける必要がなく、これにより、回路規模の削減が可能である。
【００５２】
また、本発明の請求項２５に記載の発明によれば、光記録媒体のチャネルビットに同期したクロックでプッシュプル信号をデジタル化し、該デジタル信号のピーク側とボトム側の高域雑音除去後のエンベロープ信号の信号振幅の差を基準にアドレス位置情報を検出することとしたので、読み出された信号の品質が劣悪な場合や、シーク直後であっても高速にアドレス情報の検出ができる。また、記録再生中もアドレス情報の検出精度が高くなると共に、光記録媒体の品質と光ピックアップの特性に依存しない高品質で高性能な光ディスク装置を実現することが可能となる。また、再生ＲＦ信号を、アナログデジタルコンバータによりデジタルＲＦ信号に変換した後、アドレス極性情報を検出する回路に入力することによりＢＣＡ情報を検出することとしたので、アドレス情報の検出機能とＢＣＡ情報の検出機能を共有化することができ、これにより、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクの記録、または、再生をサポートする必要のある光ディスク装置においてコスト、及び回路規模の削減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下に、本発明の光ディスク装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
（実施の形態１）
本実施の形態１は、請求項１ないし７に記載の発明に対応するものであり、記録型光ディスクであるＤＶＤ−ＲＡＭの記録、及び再生を行う場合に、前ＣＡＰＡと後ＣＡＰＡの関係を示すアドレス極性情報と、ＣＡＰＡ領域を示すアドレス位置情報を検出するに際して、光ディスクのトラックに刻まれたウォブルから抽出した周期情報に基づいて生成したサンプリングクロックで、光差信号であるプッシュプル信号をデジタルサンプリング信号に変換し、デジタルフィルタとデジタル信号処理回路によりアドレス検出を精度良く行い、ＤＶＤ−ＲＡＭの記録再生性能の向上を実現したものである。
【００５４】
図１は、本発明の実施の形態１に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
図１において、光記録媒体（光ディスク媒体）１は、デジタルデータを記録するための相変化型記録材料の薄膜を有する情報記録媒体であり、トラックが既定間隔でらせん状または同心円状に形成されている。光ディスク媒体１の一つである書き換えが可能なＤＶＤ−ＲＡＭディスクは、図５（ａ）に示すように、グルーブトラックとランドトラックが交互に入れ替わりながらデジタルデータの記録領域が構成されている。エンボス領域に間欠的に形成されているアドレス情報（ＣＡＰＡ）は、グルーブトラックとランドトラックにそれぞれかかるように、前ＣＡＰＡと後ＣＡＰＡの位置関係が反転しており、これにより、プッシュプル信号（光差信号）１４は、図５（ｂ）に示すように、前ＣＡＰＡと後ＣＡＰＡが、上下対極に出現する。図５（ａ）に示すようなトラックに沿って刻み込まれているウォブルパターンは、図５（ｂ）に示すように、ＣＡＰＡ以外の領域で、ウォブル信号成分として出現する。この時、ＣＡＰＡ領域には、ウォブル信号成分は存在しない。前ＣＡＰＡと後ＣＡＰＡの極性情報から、光スポットが、ランドトラックを走査しているかグルーブトラックを走査しているか判断することが可能となるとともに、復調したアドレス情報を特定することも可能となる。
【００５５】
図６は、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクのアドレス領域のデータフォーマットを示す図であり、ＶＦＯ１、ＶＦＯ２は、４Ｔ（Ｔは、チャネルビット周期；以下、Ｔと称す）信号パターンで構成されている。ＡＭ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｍａｒｋ；以下、ＡＭと称す）は、アドレスマーク信号であり、ＰＩＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ＩＤ；以下、ＰＩＤと称す）の先頭を見つけるための同期信号である。ＰＩＤ１ないし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り、このデータは、８−１６変調して記録されている。ＩＥＤ１ないしＩＥＤ４は、それぞれのＰＩＤに対する誤り検出符号である。ＰＡ１、ＰＡ２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。なお、図６における数字は、各領域のバイト数を示している。
【００５６】
光差信号検出回路１３は、加算器１１の出力信号と加算器１２の出力信号に基づいて、プッシュプル信号（光差信号）１４を生成するものである。低域通過型フィルタ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ；以下、ＬＰＦと称す）１５は、プッシュプル信号１４の高周波成分を除去し、トラッキングエラー信号１７を生成出力するものである。振幅調整回路１９は、プッシュプル信号１４の振幅を、第１のアナログデジタルコンバータ２０の入力信号のダイナミックレンジに適した振幅に調整するものであり、任意にゲインを可変させることができるＶＧＡ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ；以下、ＶＧＡと称する）により構成される。クロック発生回路２２は、プッシュプル信号１４に含まれる、光ディスク媒体１のトラックに沿って刻まれているウォブルの周期情報に基づいて、光ディスク媒体１に記録されているデジタルデータのチャネルビット周波数の成分に同期したサンプリングクロック２３を生成するものである。第１のアナログデジタルコンバータ２０は、クロック発生回路２２が生成するサンプリングクロック２３により、アナログ信号である振幅調整回路１９の出力信号２１を多ビットのデジタル信号であるデジタルサンプリング信号２４に変換するものである。欠落データ補間回路４０は、第１のアナログデジタルコンバータ２０のサンプルポイント間の欠落データを補間するものであり、図４に示すように、ナイキスト帯域を復元することが可能なフィルタ係数を有するＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ；以下、ＦＩＲと称す）フィルタで実現される。なお、図４の縦軸は、前記ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を示しており、横軸は、前記ＦＩＲフィルタの時間遅延量を示している。また、単位Ｔｃｈは、前記チャネルビット周波数の１周期を示している。
【００５７】
アドレス極性情報検出回路４８は、デジタルサンプリング信号２４と、欠落データ補間回路４０が出力する補間データに基づいて、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおける前ＣＡＰＡと後ＣＡＰＡの位置関係を示すアドレス極性情報４２を検出するものであり、デジタルサンプリング信号２４から任意の検出区間のピーク値を検出する区間ピーク検出回路３８と、区間ピーク検出回路３８から出力される区間ピーク値の高域雑音成分を除去して、ピークエンベロープ信号４４を出力する第１の高域雑音除去回路４３と、ピークエンベロープ信号４４の低域変動成分を抽出する第１の低域変動成分抽出回路４５と、第１の低域変動成分抽出回路４５の出力信号に対して、任意のオフセットレベルを加算する第１のしきい値検出回路４６と、ピークエンベロープ信号４４と第１のしきい値検出回路４６の出力信号とに基づいてアドレス極性情報４２を生成する信号極性判別回路４７とを有する。
【００５８】
アドレス位置情報検出回路５８は、デジタルサンプリング信号２４と、欠落データ補間回路４０が出力する補間データとに基づいて、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおけるＣＡＰＡ領域を示すアドレス位置情報４１を検出するものであり、デジタルサンプリング信号２４から任意の検出区間のボトム値を検出する区間ボトム検出回路３９と、区間ボトム検出回路３９から出力される区間ボトム値の高域雑音成分を除去し、ボトムエンベロープ信号５０を出力する第２の高域雑音除去回路４９と、ボトムエンベロープ信号５０の低域変動成分を抽出する第２の低域変動成分抽出回路５１と、ボトムエンベロープ信号５０と前記ピークエンベロープ信号４４とに基づいて、信号振幅情報５３を生成する信号振幅検出回路５２と、前記第１の低域変動成分抽出回路４５の出力信号と第２の低域変動成分抽出回路５１の出力信号に基づいて、振幅低域変動成分情報５５を生成する振幅低域変動検出回路５４と、振幅低域変動成分情報５５に対して任意のオフセットレベルを加算する第２のしきい値検出回路５６と、信号振幅検出回路５２の出力信号と第２のしきい値検出回路５６の出力信号とに基づいて、アドレス位置情報４１を生成するアドレス位置検出回路５７とを有する。
【００５９】
光ディスクコントローラ１６は、光ピックアップ３の動作制御等、光ディスク装置の制御を行なうものである。光ピックアップ駆動回路１８は、トラッキングエラー信号１７等を用いて、光ピックアップ３から出力される光スポットの焦点を合わせ、トラック上を走査するように位置制御を行うものであり、図１９に示した、トラバース駆動回路１３０とアクチュエータ駆動回路１３１に相当する機能を有する。
【００６０】
なお、光記録媒体回転制御回路２と、光ピックアップ３と、Ｉ／Ｖ変換器７ないし１０と、加算器１１、１２は図１９に示す従来のアドレス検出装置におけるものと同一であるため、その説明を省略する。
【００６１】
以上のように構成される光ディスク装置の動作について説明する。
光ピックアップ３のレーザ発生回路４により照射されたレーザー光は、光ディスク媒体１にて反射し、該反射光は、４分割フォトディテクタ５の分割領域５ａないし５ｄにより受光される。４分割フォトディテクタ５は、各分割領域の受光量に応じた検出電流を出力し、該検出電流は、Ｉ／Ｖ変換器７ないし１０にて電圧値に変換される。Ｉ／Ｖ変換器７とＩ／Ｖ変換器１０の出力電圧は加算器１１にて、また、Ｉ／Ｖ変換器８とＩ／Ｖ変換器９の出力電圧は加算器１２にてそれぞれ加算された後、光差信号検出回路１３に出力される。
【００６２】
光差信号検出回路１３は、加算器１１と加算器１２の出力信号の振幅バランスを調整した後、加算器１１側の出力信号から加算器１２側の出力信号を減算することによりプッシュプル信号（光差信号）１４を生成する。プッシュプル信号１４は、ＬＰＦ１５と、振幅調整回路１９と、クロック発生回路２２に入力される。
【００６３】
ＬＰＦ１５は、プッシュプル信号１４の高周波成分を除去し、これにより、サーボ帯域で扱うことが可能なトラッキングエラー信号１７を生成し、光ディスクコントローラ１６に出力する。また、振幅調整回路１９は、プッシュプル信号１４の振幅を、第１のアナログデジタルコンバータ２０の入力信号のダイナミックレンジに適した振幅に調整する。
【００６４】
クロック発生回路２２は、プッシュプル信号１４から、光記録媒体１に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数に連動したサンプリングクロック２３を生成し、光ディスクコントローラ１６、及び第１のアナログデジタルコンバータ２０に出力する。以下、クロック発生回路２２の詳細な動作について、図３を用いて説明する。
【００６５】
図３は、クロック発生回路２２の構成を表すブロック図である。図３に示すように、クロック発生回路２２は、ウォブル検出回路２６と、ウォブル２値化回路２７と、周波数同期ループ回路２９と、電圧制御型発振器（ＶＣＯ）３７と、クロック分周回路３０とを有する。また、周波数同期ループ回路２９は、平均化回路３１と、カウンタ３２と、周波数誤差検出回路３３と、アキュムレータ３４と、周波数制御ゲイン調整回路３５と、デジタルアナログコンバータ３６とを備えている。
【００６６】
クロック発生回路２２は、ウォブル２値化回路２７と、周波数同期ループ回路２９と、電圧制御型発振器（ＶＣＯ）３７と、クロック分周回路３０と、ウォブル２値化回路２７とをメインの制御ループとし、周波数誤差検出回路３３の出力信号である周波数誤差信号をゼロにするように、フィードバック制御を行うことにより、プッシュプル信号１４に含まれるウォブルのクロック成分に同期したデジタルサンプリング信号２４を生成する。以下、その動作について説明する。なお、上述したＮ＝１の場合と、クロック分周回路３０の分周比が、Ｍ＝１の場合を例として説明を行なう。
【００６７】
ウォブル検出回路２６は、プッシュプル信号１４を入力し、プッシュプル信号１４に含まれる、光ディスク媒体１のトラックに沿って刻まれているウォブルを検出し、ウォブル信号としてウォブル２値化回路２７に出力する。ウォブル検出回路２６は、ウォブル信号の周波数成分以外の雑音信号を除去するための帯域通過フィルタ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ；以下、ＢＰＦと称する）により構成され、ＢＰＦを用いることにより、クロストーク雑音として現れる光ディスク媒体１に記録されたデジタルデータから検出されるＲＦ信号成分を除去することが可能になるため、ウォブル信号のジッタの良化を図ることが可能となる。
【００６８】
ウォブル信号は、ウォブル２値化回路２７にて、任意スレッショルドレベルにより２値化され、ウォブル２値化信号２８として、周波数同期ループ回路２９に入力される。ここで、任意のスレッショルドレベルは、ウォブル検出回路２６の出力信号であるウォブル信号のピークエンベロープとボトムエンベロープの中間レベルに相当するものである。
【００６９】
周波数同期ループ回路２９は、クロック発生回路２２で生成されるクロックの周波数と、光ディスク媒体１に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数または、チャネルビット周波数のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数が同期するように制御する。具体的には、まず、平均化回路３１にて、ウォブル２値化信号２８のグリッジ雑音やエッジ間隔を平均化し、カウンタ３２に出力する。カウンタ３２は、平均化回路３１から出力された信号の立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジまでの１周期を、サンプリングクロック２３を基準にしてカウントする。ここで、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおいてトラックに沿って刻みこまれているウォブルの周期は、１８６チャネルビット分に相当する。つまり、チャネルビット周波数の１８６分周が、ウォブル信号の周波数に相当する。周波数誤差検出回路３３は、カウンタ３２の出力値と、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおけるウォブル周期である１８６チャネルビットの値を用いて、下記（１）式にしたがって、周波数誤差信号を生成する。
（周波数誤差検出回路３３の出力信号）＝１８６−（カウンタ３２の出力信号）・・・（１）
【００７０】
周波数誤差検出回路３３から出力される周波数誤差信号は、アキュムレータ３４にて累積加算され、周波数制御ゲイン調整回路３５にてゲイン調整が行われる。周波数制御ゲイン調整回路３５から出力されるデジタル周波数制御信号は、デジタルアナログコンバータ３６によりアナログ制御信号に変換され、ＶＣＯ３７に出力される。なお、周波数誤差検出回路３３は、光ディスクコントローラ１６で生成されるＣＡＰＡ領域信号２５により、ウォブル信号が正常に検出されない区間で、前記周波数誤差信号をマスク処理するようにしてもよい。これにより、ウォブル信号成分が存在しないＣＡＰＡ領域でウォブル周期情報が乱れることを回避でき、これにより、サンプリングクロックの安定化を図ることでき、アドレス情報の検出も安定する。
【００７１】
ＶＣＯ３７は、デジタルアナログコンバータ３６の出力電圧を基準に応じて周期を変化させた発振クロックを生成する。ＶＣＯ３７から出力される発振クロックは、クロック分周回路３０で分周（ここでは、Ｍ＝１）され、これにより、光ディスク媒体１に刻み込まれているウォブル周期に同期したサンプリングクロック２３が生成される。
【００７２】
以上の動作により生成されたサンプリングクロック２３は、第１のアナログデジタルコンバータ２０、及び光ディスクコントローラ１６に入力され、また、光記録媒体回転制御回路２、及びＣＡＰＡ領域信号２５の基準信号としても利用される。
【００７３】
第１のアナログデジタルコンバータ２０は、クロック発生回路２２にて生成されたサンプリングクロック２３により、振幅調整回路１９の出力信号２１をサンプリングし、これにより得られるデジタルサンプリング信号２４を、欠落データ補間回路４０、アドレス極性情報検出回路４８、及びアドレス位置情報検出回路５８に出力する。
【００７４】
欠落データ補間回路４０は、第１のアナログデジタルコンバータ２０のサンプルポイント間の欠落データを線形補間等により補間し、該補間データを区間ピーク検出回路３８、区間ボトム検出回路３９に出力する。
【００７５】
アドレス極性情報検出回路４８は、デジタルサンプリング信号２４に基づいて、アドレス極性情報を生成し、また、アドレス位置情報検出回路５８は、デジタルサンプリング信号２４に基づいてアドレス位置情報を生成する。以下、アドレス極性情報検出回路４８、及びアドレス位置情報検出回路５８の詳細な動作について説明する。
【００７６】
まず、アドレス極性情報検出回路４８の動作について説明する。
区間ピーク検出回路３８は、サンプリングクロック２３毎に保持しているピークレベルと入力信号を比較して大きい値を保持しつつ、任意の区間におけるピークレベルを検出する。ここで、区間ピーク検出回路３８は、サンプリングクロック２３が、光ディスク媒体１に記録されているチャネルビット周波数の近傍である場合は、デジタルサンプリング信号２４から区間ピーク値を検出し、サンプリングクロック２３が、前記チャネルビット周波数の半分の周波数の近傍になる場合は、欠落データ補間回路４０から出力される補間信号と、デジタルサンプリング信号２４を比較して、区間ピーク値を検出する。なお、区間ピーク検出回路３８における任意の検出区間は、アドレス位置情報４１を正確に検出するために重要な役割を担うものであり、記録されているデジタルデータのフォーマットとウォブル信号成分の周期に応じて、ウォブル信号の変化に追従するとともに、ＣＡＰＡ領域においてはピークエンベロープを検出するように設定する。例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクでは、１８６チャネルビット周期のウォブル信号周期に比べて短く設定するとともに、アドレス部に存在する８チャネルビット周期の連続パターンであるＶＦＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｆｒｅｑｕｅｃｙ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ；以下、ＶＦＯと称す）パターンよりも大きく設定することが望ましい。
【００７７】
区間ピーク検出回路３８の出力信号は、第１の高域雑音除去回路４３にて高域雑音成分が除去され、図５（ｃ）の実線に示すようなピークエンベロープ信号４４として、第１の低域変動成分抽出回路４５、及び信号極性判別回路４７に出力される。本実施の形態１では、第１の高域雑音除去回路４３は、例えば、図９に示すような巡回型フィルタの応用回路である二次デジタル低域通過型フィルタにより構成される。すなわち、図９に示すように、フィルタ入力信号は、まず、一次デジタル低域通過型フィルタ７１ａの加算回路６５に入力される。加算回路６５は、前記フィルタ入力信号と減算回路６６の出力信号を加算する。加算回路６５の出力信号は、クリップ処理回路６７に入力され、上限値が最大ビット幅を超えた場合に、それに一番近い上限値または下限値にクリップされる。クリップ処理回路６７の出力信号は、初期化回路６８に入力されて、一次デジタル低域通過型フィルタ７１ａの起動時、および、駆動クロック切り替え時における初期化を行う。初期化回路６８の出力信号は、入力されたデジタルデータを、駆動クロックのタイミングで保持する機能を具備するレジスタ６９に入力された後、一次デジタル低域通過型フィルタ７１ａの遮断周波数を設定するための遮断周波数設定回路７０と、減算回路６６に入力される。ここで、遮断周波数設定回路７０は、例えば、ビットシフト回路のように、簡単にゲインを調整するようなものでも良い。減算回路６６は、レジスタ６９の出力信号から遮断周波数設定回路７０の出力信号である一次デジタル低域通過型フィルタ７１ａの出力信号を減算する機能を有するものである。
【００７８】
続いて、一次デジタル低域通過型フィルタ７１ａの出力信号が、後段のもう一つの一次デジタル低域通過型フィルタ７１ｂに入力される。後段の一次デジタル低域通過型フィルタ７１ｂは、上述した一次デジタル低域通過型フィルタ７１ａと同一の構成を有するものである。前段の一次デジタル低域通過型フィルタ７１ａの出力信号と、後段の一次デジタル低域通過型フィルタ７１ｂの出力信号は、出力選択回路７２に入力され、いずれかの入力信号が選択されて出力される。
【００７９】
第１の高域雑音除去回路４３の出力信号であるピークエンベロープ信号４４は、第１の低域変動成分抽出回路４５にて低域変動成分が抽出され、図５（ｃ）の点線で示すような信号に変換される。なお、第１の低域変動成分抽出回路４５は、第１の高域雑音除去回路４３と同様に、上述したような巡回型フィルタの応用回路である二次デジタル低域通過型フィルタにより構成しても良い。
【００８０】
第１の低域変動成分抽出回路４５の出力信号は、第１のしきい値検出回路４６において、任意のオフセットレベルが加算され、図５（ｆ）の点線に示すようなしきい値レベルに変換された後、信号極性判別回路４７に出力される。
【００８１】
信号極性判別回路４７は、第１の高域雑音除去回路４３の出力信号と、第１のしきい値検出回路４６の出力信号とを比較することにより、図５（ｇ）に示すようなアドレス極性情報４２を生成する。信号極性判別回路４７は、図７に示すように、比較回路５９と、髯除去回路６０と、極性信号マスク回路６１とを有しており、まず、比較回路５９にて、第１の高域雑音除去回路４３の出力信号と、第１のしきい値検出回路４６の出力信号とを比較する。比較回路５９は、第１の高域雑音除去回路４３の出力信号が、第１のしきい値検出回路４６の出力信号よりも大きい場合に、“１”を出力して、それ以外は、“０”を出力する。次に、髯除去回路６０は、比較回路５９の出力信号の“１”の区間の連続性が損なわれている場合は、任意の時間幅に達していない髯状のパルスを除去する。
【００８２】
極性信号マスク回路６１は、髯除去回路６０の出力信号を入力し、光ディスクコントローラ１６から出力されるＣＡＰＡ領域信号２５に基づき、ＣＡＰＡ領域と考えられる区間に対してアドレス極性情報４２を有効とし、それ以外の領域はマスク処理を施してアドレス極性情報４２を生成する。なお、極性信号マスク回路６１は、アドレス位置検出回路５７から出力されるアドレス位置情報４１に基づき、ＣＡＰＡ領域と考えられる区間に対して、アドレス極性情報４２を有効とし、それ以外は、マスクする処理を施してアドレス極性情報４２を生成するものであっても良い。
【００８３】
アドレス極性情報検出回路４８は、以上の動作によりアドレス極性情報４２を生成し、光ディスクコントローラ１６に出力する。
【００８４】
次に、アドレス位置情報検出回路５８の動作について説明する。
区間ボトム検出回路３９は、サンプリングクロック２３毎に保持しているボトム値レベルと入力信号とを比較して小さい値を保持しつつ、任意の区間における区間ボトム値を検出する。ここで、区間ボトム検出回路３９は、サンプリングクロック２３が、光ディスク媒体１に記録されているチャネルビット周波数の近傍である場合は、デジタルサンプリング信号２４から区間ボトム値を検出し、サンプリングクロック２３が、前記チャネルビット周波数の半分の周波数の近傍になる場合は、欠落データ補間回路４０から出力される補間信号と、デジタルサンプリング信号２４とを比較して、区間ボトム値を検出する。なお、区間ボトム検出回路３９における任意の検出区間は、上記区間ピーク検出回路３８における任意の検出区間と同様にアドレス位置情報４１を正確に検出するために重要な役割を担うものであり、記録されているデジタルデータのフォーマットとウォブル信号成分の周期に応じて、ウォブル信号の変化に追従するとともに、ＣＡＰＡ領域においてはボトムエンベロープを検出するように設定する。
【００８５】
区間ボトム検出回路３９から出力される区間ボトム値は、第２の高域雑音除去回路４９にて高域雑音成分が除去され、図５（ｄ）の実線に示すようなボトムエンベロープ信号５０として第２の低域変動成分抽出回路５１、及び信号振幅検出回路５２に出力される。ボトムエンベロープ信号５０は、第２の低域変動成分抽出回路５１にて、図５（ｄ）の点線で示すような低域変動成分が抽出された信号に変換される。また、信号振幅検出回路５２に出力されたボトムエンベロープ信号５０は、第１の高域雑音除去回路４３の出力信号であるピークエンベロープ信号４４との差が演算され、これにより、図５（ｅ）の実線で示すような信号振幅情報５３が生成される。同様に、第１の低域変動成分抽出回路４５の出力信号と第２の低域変動成分抽出回路５１の出力信号は、振幅低域変動検出回路５４に入力された後、双方の信号の差が演算され、これにより、図５（ｅ）の点線で示すような振幅低域変動成分情報５５が生成される。なお、第２の高域雑音除去回路４９、及び第２の低域変動成分抽出回路５１は、第１の高域雑音除去回路４３と同様に、上述したような巡回型フィルタの応用回路である二次デジタル低域通過型フィルタにより構成しても良い。
【００８６】
振幅低域変動検出回路５４の出力信号である振幅低域変動成分情報５５は、第２のしきい値検出回路５６において、任意のオフセットレベルが加算され、図５（ｈ）の点線に示すようなしきい値レベルに変換される。図５（ｈ）の実線で示すような信号振幅検出回路５２の出力信号と、図５（ｈ）の点線で示すような第２のしきい値検出回路５６の出力信号は、アドレス位置検出回路５７に入力された後、双方が比較されて、図５（ｉ）に示すようなアドレス位置情報４１が生成される。なお、アドレス位置検出回路５７は、図８に示すように、上述したアドレス極性情報検出回路４８における信号極性判別回路４７と同様に、比較回路６２と、髯除去回路６３と、アドレス位置情報マスク回路６４とを有しており、髯除去回路６３によりアドレス極性情報の連続性を補償し、アドレス位置情報マスク回路６４によりＣＡＰＡ領域と考えられる区間以外のアドレス極性信号をマスク処理することにより、アドレス情報が存在する箇所以外の領域において、アドレス位置情報４１の誤検出を少なくする。
【００８７】
アドレス位置検出回路５７は、以上の動作により高精度のアドレス位置情報４１を生成し、光ディスクコントローラ１６に出力する。
光ディスクコントローラ１６は、アドレス位置情報４１とアドレス極性情報４２に基づいて、ＣＡＰＡ領域信号２５を生成し、１周毎に繰り返されるランドトラックとグルーブトラックの切り替えを行うように、光ピックアップ駆動回路１８を制御してトラッキング制御を行う。
【００８８】
なお、本実施の形態１のアドレス位置情報検出回路５８では、振幅低域変動回路５４の出力信号をしきい値レベルに変換することとしているが、信号振幅検出回路５２の出力信号である図５（ｅ）の実線に示すような信号振幅情報５３を、第２の低域変動成分抽出回路５１に入力した後、図５（ｅ）の点線で示すような振幅低域変動成分情報５５を生成し、該振幅低域変動成分情報５５に任意のオフセットレベルを加算することにより、図５（ｈ）の点線に示すようなしきい値レベルに変換しても良い。この場合は、信号振幅検出回路５２の出力信号を第２の低域変動成分抽出回路５１に入力して低域変動成分を抽出することにより、ピーク側とボトム側の高域雑音除去後のエンベロープ信号の振幅差情報と、その振幅差情報から検出された低域変動成分情報のボトムレベルが共通になるため、アドレス位置情報を検出するためのしきい値の設定が容易となる。また、低域変動成分を検出するためのデジタルフィルタの構成が簡略化できる。更に、このような構成の場合は、前記低域変動成分の変化範囲が、ゼロレベルを基準に正の値となるため、前記デジタル低域通過型フィルタの遮断周波数設定回路７０におけるゲイン調整後のビット幅を、前段の一次デジタル低域通過型フィルタ７１ａ、および、後段の一次デジタル低域通過型フィルタ７１ｂの出力信号のビット幅よりも、小さくすることが可能となり、これにより、回路規模の増加を抑えつつより低周波領域側にフィルタの遮断周波数を設定することが可能となるため、光ディスク装置のコスト削減が可能となる。
【００８９】
また、レジスタ６９を駆動するクロックは、図９に示す二次デジタル低域通過型フィルタの遮断範囲を決めるものであり、クロック発生回路２２において生成されるサンプリングクロック２３に比例したクロックであっても良い。
【００９０】
このように、本実施の形態１では、エンボス領域にアドレス情報が間欠的に存在する光記録媒体から、アドレス位置情報を検出するに際して、光記録媒体１のチャネルビットに同期したクロックでプッシュプル信号をデジタル化し、該デジタル信号のピーク側とボトム側の高域雑音除去後のエンベロープ信号の信号振幅の差を基準にアドレス位置情報を検出することとしたので、アドレス位置情報の連続性が保障され、これにより、アドレス情報を精度良く検出でき、光ディスク装置における記録再生性能が向上する。また、アドレス情報を検出するための機能の大部分をデジタル信号処理回路により実現できるため、半導体集積回路で当該機能を実現する場合に、回路規模の削減と低消費電力化が可能となる。
【００９１】
また、本実施の形態１では、光記録媒体から検出されたウォブル信号の周期から、光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数のサンプリングクロックを生成することとしたので、記録再生速度に応じたデジタル信号処理回路の乗数の変更が不要となり、これにより、当該機能を半導体集積回路で実現する場合に、その構成の簡潔化と回路規模の削減を行うことが可能となる。
【００９２】
また、クロック発生回路２２により生成されるサンプリングクロック２３が、光記録媒体１に記録されたデジタルデータのチャネルビット周波数の半分の周波数の近傍になる場合は、欠落データ補間回路４０により欠落データを復元することとしたので、サンプリングクロックがチャネルビット周波数近傍の周波数で動作する場合と同じ精度でアドレス情報の検出を行うことができ、これにより、高速記録再生時においては、サンプリングクロックが半分でも光ディスク装置の性能を維持することができ、また、消費電力の削減も可能となる。
【００９３】
また、本実施の形態１では、巡回型のデジタルフィルタと直列接続により実現される二次デジタル低域通過型フィルタにより、フィルタ入力信号の高域雑音成分を除去することとしたので、このような単純な巡回型のデジタル低域通過型フィルタを適用することにより、デジタル回路の小規模化を図ることが可能となり、光ディスク装置のコストを抑えることが可能となる。
【００９４】
また、本実施の形態１では、区間ピーク検出手段３８と区間ボトム検出手段３９における任意の検出区間を、記録されているデジタルデータのフォーマットとウォブル信号成分の周期に応じて、ウォブル信号の変化に追従させると共に、ＣＡＰＡ領域においてはピークエンベロープとボトムエンベロープを検出するように設定することとしたので、アドレス極性情報とアドレス位置情報を検出する際に、ウォブル信号成分の大部分を除去することが可能となり、また、必要なＣＡＰＡ領域のエンベロープを敏感に感知することが可能となる。これにより、プッシュプル信号に雑音が多く重畳してくる場合にも、アドレス極性情報とアドレス位置情報が正確に検出でき、光ディスク装置の雑音耐性が向上する。
【００９５】
また、アドレス極性信号の検出に際して、アドレス極性情報における任意の幅の髯パルスを除去することにより、アドレス極性情報の連続性を保証し、また、アドレス極性信号をＣＡＰＡ領域と考えられる区間以外はマスク処理することとしたので、アドレス情報が存在する箇所以外の領域において、アドレス極性情報の誤検出を少なくすることができ、これにより、シーク動作後の雑音が大きい場合や、トラッキングサーボの乱れに基づく光差信号の低域変動が大きい場合であっても、アドレス極性情報を精度良く検出することができる。
【００９６】
（実施の形態２）
実施の形態２は、請求項８に記載の発明に対応するものであり、高速記録再生時に、ＣＡＰＡ領域にて検出されるプッシュプル信号におけるＶＦＯ信号の振幅成分が劣化した場合であっても、ＣＡＰＡ領域を示すアドレス位置情報を精度良く検出し、ＤＶＤ−ＲＡＭの記録再生性能の向上を実現したものである。例えば、光ディスク媒体１からデータを高速に読み出す場合には、光ピックアップ３の性能や、アナログフィルタ等の高域特性に依存して、図１１（ｂ）に示すように、４Ｔ連続パターンであるＶＦＯ領域等で、信号振幅が充分に得られない場合があるが、実施の形態２に係る光ディスク装置によれば、かかる場合であっても、ＤＶＤ−ＲＡＭの記録再生性能の向上が可能となる。
【００９７】
図１０は、実施の形態２に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。なお、図１０において、上述した実施の形態１と同一の構成要素については同一の符号を用い、その説明を省略する。
【００９８】
本実施の形態２に係る光ディスク装置は、オフセット変動検出回路７３を備える点と、信号振幅検出回路５２の内部構成、及び第１の低域変動成分抽出回路４５と第１のしきい値検出回路４６の役割が、上述の実施の形態１に係る光ディスク装置と異なる。
【００９９】
図１０において、オフセット変動検出回路７３は、図１１（ｃ）の実線に示すようなピークエンベロープ信号４４と、図１１（ｄ）の実線に示すようなボトムエンベロープ信号５０を入力とし、図１１（ｅ）の実線に示すようなプッシュプル信号１４のオフセット情報を抽出するものである。信号振幅検出回路５２は、実施の形態１における信号振幅検出回路５２と同様に、信号振幅情報５３を生成するものであるが、第１のエンベロープ検出回路７４と、第２のエンベロープ検出回路７５と、加算回路７６により構成される点において、実施の形態１におけるものとは異なる。
【０１００】
以上のように構成される光ディスク装置によるアドレス極性情報４２とアドレス位置情報４１を生成する動作について説明する。
まず、アドレス極性情報４２を生成する動作について説明する。
図１１（ｃ）の実線に示すような、第１の高域雑音除去回路４３から出力されるピークエンベロープ信号４４と、図１１（ｄ）の実線に示すような、第２の高域雑音除去回路４９から出力されるボトムエンベロープ信号５０がオフセット変動検出回路７３に入力され、ピークエンベロープ信号４４とボトムエンベロープ信号５０が加算された後、ゲインを半分にすることにより、図１１（ｅ）の実線に示すようなプッシュプル信号１４のオフセット情報が抽出される。
【０１０１】
オフセット変動検出回路７３により検出されたオフセット情報は、第１の低域変動成分抽出回路４５に入力された後、図１１（ｅ）の点線で示すような低域変動成分を抽出した信号に変換される。第１の低域変動成分抽出回路４５の出力信号は、第１のしきい値検出回路４６において、任意のオフセットレベルが加算され、図１１（ｆ）の点線に示すようなしきい値レベルに変換される。
【０１０２】
図１１（ｆ）の実線で示すような第１の高域雑音除去回路４３の出力信号と、図１１（ｆ）の点線で示すような第１のしきい値検出回路４６の出力信号は、信号極性判別回路４７に入力された後、双方が比較され、これにより、図１１（ｇ）に示すようなアドレス極性情報４２が生成される。
【０１０３】
次に、アドレス位置情報４１を生成する動作について説明する。
まず、第１の高域雑音除去回路４３の出力信号であるピークエンベロープ信号４４と、第１の低域変動成分抽出回路４５の出力信号が、第１のエンベロープ検出回路７４に入力される。第１のエンベロープ検出回路７４は、それぞれの信号の差を演算した後、その絶対値を算出する。
【０１０４】
また、第２の高域雑音除去回路４９の出力信号であるボトムエンベロープ信号５０と、第１の低域変動成分抽出回路４５の出力信号が、第２のエンベロープ検出回路７５に入力される。第２のエンベロープ検出回路７５は、それぞれの信号の差を演算した後、その絶対値を算出する。
【０１０５】
第１のエンベロープ検出回路７４と第２のエンベロープ検出回路７５の出力信号は、加算回路７６に入力され、加算回路７６によりそれぞれの信号が加算され、これにより、図１１（ｈ）の実線に示すような信号振幅情報５３が生成される。
【０１０６】
加算回路７６の出力信号である信号振幅情報５３は、第２の低域変動成分抽出回路５１に入力され、図１１（ｅ）の点線で示すような振幅低域変動成分情報５５が生成される。第２の低域変動成分抽出回路５１から出力された振幅低域変動成分情報５５は、第２のしきい値検出回路５６において、任意のオフセットレベルが加算され、図１１（ｈ）の点線に示すようなしきい値レベルに変換される。
【０１０７】
図１１（ｈ）の実線で示すような加算回路７６の出力信号と、図１１（ｈ）の点線で示すような第２のしきい値検出回路５６の出力信号は、アドレス位置検出回路５７に入力された後、双方が比較され、図１１（ｊ）に示すようなアドレス位置情報４１が生成される。
【０１０８】
このように、本実施の形態２では、光差信号のセンターレベルからピーク側の距離と、光差信号のセンターレベルからボトム側の距離の絶対値によりアドレス位置情報を検出することとしたので、記録情報面に対する光スポットのフォーカス位置がずれるデフォーカス状態が発生した場合や、高速記録再生時におけるアナログ回路における高域周波数特性が劣化した場合等、光差信号の信号振幅が劣化した場合であっても、光ディスク装置の記録再生性能を良好に保持することが可能となる。
【０１０９】
(実施の形態３)
本実施の形態３は、請求項９ないし請求項２４に記載の発明に対応するものであり、実施の形態１の光ディスク装置において、ＢＣＡ信号を再生ＲＦ信号から抽出する機能をさらに具備するとともに、クロック発生回路２２が、光ディスク媒体１に記録されているデジタル記録データのクロック成分の位相と同期するように、サンプリングクロック２３の周波数と位相を同期するように制御する機能を併せ持たせたものである。
【０１１０】
図１２は、本実施の形態３における光ディスク装置の構成を示すブロック図である。なお、図１２において実施の形態１と同一の構成要素については同じ符号を使用し、その説明を省略する。
【０１１１】
図１２において、光ディスク媒体１は、実施の形態１、及び実施の形態２で説明したＤＶＤ−ＲＡＭディスクに限定されるものではなく、ＢＣＡ情報が刻み込まれている光ディスク媒体であっても良い。例えば、再生専用のＤＶＤ−ＲＯＭ（ＤＶＤ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ；以下、ＤＶＤ−ＲＯＭと称す）ディスクや、１回書き込みが可能な追記型のＤＶＤ−Ｒディスク、あるいは書き換え可能なＤＶＤ−ＲＷディスク等であってもよい。ＢＣＡ情報は、光ディスク媒体１の内周部のトラック方向に沿って、図１７（ａ）に示す、点線で囲んだ光の反射領域と、黒く塗りつぶした非反射、または反射光量が低下する領域とが書き込まれており、このバーコード状のパターンには、例えば、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏにおいて著作権保護に重要な役割を果たすコピープロテクト情報等の、光ディスク媒体１に関する各種情報が存在する。ＤＶＤ−ＲＡＭディスクやＤＶＤ−Ｒディスクに代表される記録型ＤＶＤにおいては、ＢＣＡ情報は、図１７（ｂ）に示すような再生ＲＦ信号８７として光ピックアップ３から検出される。図１７（ｂ）において、上側は反射光量が多くて明るい側であり、下側は反射光量が少なくて暗い側である。斜線で示す領域は、クロストーク雑音などによりＲＦ信号成分が漏れ込んでくることを示している。
【０１１２】
Ｉ／Ｖ変換器７７、及び７８は、２分割フォトディテクタ６ａ、及び６ｂから出力される検出電流を電圧に変換する電流電圧変換器である。再生信号検出回路７９は、４分割フォトディテクタ５の全出力成分であるＩ／Ｖ変換器７ないし１０の出力電圧と、２分割フォトディテクタ６の出力成分であるＩ／Ｖ変換器７７、７８の出力電圧を加算して、再生ＲＦ信号８７を生成するものである。
【０１１３】
再生信号振幅調整回路８０は、再生ＲＦ信号８７の振幅を調整するものであり、ゲインを可変させることができるＶＧＡ等により構成される。イコライザ８１は、再生信号振幅調整回路８０の出力信号の波形調整を行うものであり、ブースト量とカットオフ周波数とを任意に設定できるフィルタで構成される。このフィルタは、例えば、図１３の実線で示すような周波数特性を有する高次等リップルフィルタ等であってもよい。なお、図１３において、点線で示した特性は、高域のブーストを行わない場合の特性である。
【０１１４】
第２のアナログデジタルコンバータ８２は、クロック発生回路２２により生成されるサンプリングクロック２３のタイミングにより、アナログ信号を多ビットのデジタル信号であるデジタルＲＦ信号８８に変換するものである。
【０１１５】
ゲイン学習回路８３は、デジタルＲＦ信号８８のピークエンベロープとボトムエンベロープの信号振幅差から得られる振幅値と任意に設定される目標振幅値との差分をゼロにするように再生信号振幅調整回路８０のゲインを自動的に調整するものである。
【０１１６】
オフセットキャンセラ８４は、デジタルＲＦ信号８８の波形の符号的な中心を求め、デジタルＲＦ信号８８に含まれる振幅方向のオフセット成分を補正するものである。
データ復調回路８５は、光ディスク媒体１に記録されたデジタルデータ、及びＤＶＤ−ＲＡＭディスクに刻み込まれているアドレス情報を復調するものである。
再生信号選択回路８６は、その出力信号を、デジタルＲＦ信号８８と、デジタルサンプリング信号２４、及び欠落データ補間回路４０の出力信号とのいずれかから選択するものである。
【０１１７】
以上のように構成される光ディスク装置において、デジタルＲＦ信号８８を生成する動作について説明し、次にデジタルＲＦ信号８８からＢＣＡ情報を抽出し再生する動作を説明する。
【０１１８】
まず、デジタル再生ＲＦ信号８８を生成する動作について説明する。
光ピックアップ３のレーザ発生回路４により照射されたレーザー光は、光ディスク媒体１にて反射し、該反射光は、２分割フォトディテクタ６ａ、及び６ｂにより受光される。２分割フォトディテクタ６ａ、及び６ｂは、各分割領域の受光量に応じた検出電流を出力し、該検出電流は、Ｉ／Ｖ変換器７７、及び７８にて電圧値に変換され、再生信号検出回路７９に出力される。
【０１１９】
再生信号検出回路７９は、加算器１１、１２と、Ｉ／Ｖ変換器７７、７８の出力を受け、これらを全加算することにより、再生ＲＦ信号８７を生成する。
【０１２０】
再生ＲＦ信号８７は、再生信号振幅調整回路８０に入力され、第２のアナログデジタルコンバータ８２のダイナミックレンジに対して適切な振幅になるように調整される。ここで、再生信号振幅調整回路８０は、ゲイン学習回路８３で学習されたゲイン調整値によりそのゲインを可変させて、再生ＲＦ信号８７の振幅を調整し、また、ゲイン学習回路８３は、デジタルＲＦ信号８８のピークエンベロープとボトムエンベロープの信号振幅差から得られる振幅値と任意に設定される目標振幅値との差分をゼロにするように再生信号振幅調整回路８０のゲインを自動的に調整する。
【０１２１】
振幅調整が行われた再生ＲＦ信号８７は、イコライザ８１にて、高域を強調するような補正が施され、復調信号以外の帯域に存在する雑音成分が除去された後に、第２のアナログデジタルコンバータ８２に入力される。
【０１２２】
第２のアナログデジタルコンバータ８２は、クロック発生回路２２により生成されるサンプリングクロック２３のタイミングにより、アナログ信号である再生ＲＦ信号８７を、多ビットのデジタル信号であるデジタルＲＦ信号８８に変換する。なお、クロック発生回路２２の詳細については後述する。
【０１２３】
第２のアナログデジタルコンバータ８２の出力信号は、オフセットキャンセラ８４にて、振幅方向のオフセット成分が補正され、これにより、振幅方向のオフセット成分が除去されたデジタルＲＦ信号８８が生成される。
【０１２４】
ここで、以上の動作におけるクロック発生回路２２、及びオフセットキャンセラ８４の詳細な動作について説明する。
まずクロック発生回路２２の詳細について説明する。
図１５は、本実施の形態３のクロック発生回路２２の構成を表すブロック図である。
【０１２５】
図１５において、ウォブル検出回路２６、ウォブル２値化回路２７、クロック分周回路３０、ＶＣＯ３７は、実施の形態１のクロック発生回路２２と同一のものである。また、周波数同期ループ回路２９は、実施の形態１のクロック発生回路２２の周波数同期ループ回路２９において、光記録媒体回転制御回路２によって制御される回転数から演算または推測した周期のサンプリングクロック２３を発生させるよう制御値信号を出力する周波数固定設定回路１０４を備えるものである。
【０１２６】
位相同期制御回路９２は、サンプリングクロック２３の位相と光ディスク媒体１に記録されているデジタル記録データのクロック成分の位相とが同期するように制御を行なうものであり、オフセットキャンセラ８４の出力信号、もしくはデジタルＲＦ信号８８のゼロクロス位置を検出し、更に、その位置が立ち上がりエッジであるか立ち下がりエッジであるかを示す極性選択信号を生成するゼロクロス情報検出回路９３と、オフセットキャンセラ８４の出力信号を補間する線形補間回路９６と、線形補間回路９６の出力信号の極性を反転させる極性反転回路９７と、極性反転回路９７の出力信号と、線形補間回路９６の出力信号を選択出力する切り替え回路９８と、ゼロクロス情報検出回路９３が出力する極性選択信号に基づき、所定のタイミングで、切り替え回路９８の出力信号を位相誤差情報１００として出力するマスク処理回路９９と、位相誤差情報１００のフィルタ処理を行なう位相同期ループフィルタ１０１と、位相同期ループフィルタ１０１から出力されるデジタル位相制御信号をアナログ制御信号に変換するデジタルアナログコンバータ１０２とを有している。加算回路１０３は、デジタルアナログコンバータ３６とデジタルアナログコンバータ１０２の出力信号を加算するものである。
【０１２７】
次に動作について説明する。図１６は、クロック発生回路２２の動作を説明するための図であり、オフセットキャンセラ８４の出力信号、線形補間回路９６の出力信号、及び極性反転回路９７の出力信号を表している。
【０１２８】
まず、図１６の白丸“○”で示されるようなオフセットキャンセラ８４の出力信号が、ゼロクロス情報検出回路９３に入力され、ゼロクロス位置を表すゼロクロス位置検出信号９４と、その位置が立ち上がりエッジであるか立ち下がりエッジであるかを示す極性選択信号９５とが生成される。また、オフセットキャンセラ８４の出力信号は、線形補間回路９６に入力された後、隣接する白丸“○”が直線的に補間されることにより図１６の黒四角“◆”で示すような中間信号に変換される。この信号が、位相誤差信号の基準信号になる。
【０１２９】
極性反転回路９７は、線形補間回路９６の出力信号の極性を反転させて、図１６の白四角“□”に示すような信号を切り替え回路９８に出力する。切り替え回路９８は、ゼロクロス情報検出回路９３から出力される極性選択信号９５が“負”を示す場合は、極性反転回路９７から出力される信号を選択し、マスク処理回路９９に出力する。一方で、極性選択信号９５が“正”を示す場合には、線形補間回路９６の出力信号を選択し、マスク処理回路９９に出力する。
【０１３０】
マスク処理回路９９は、ゼロクロス位置検出信号９４に基づいて、ゼロクロス位置、即ち極性が反転したと判断された場合のみ、切り替え回路９８の出力信号を位相誤差情報１００として出力する。この際、極性切り替わりの瞬間だけでなく、次のゼロクロス位置まで、位相誤差情報１００を保持し、これを出力するようにしても良い。このようにして得られる位相誤差情報１００は、図１６中の、“Ｐ１”，“Ｐ２”，“Ｐ３”，“Ｐ４”で示される。ここで、白四角“□”で示す立ち下がりエッジに該当する“Ｐ２”および“Ｐ４”において、切り替え回路９８は、極性反転回路９７の出力信号を選択している。
【０１３１】
以上の動作により検出された位相誤差情報１００は、位相同期ループフィルタ１０１によりフィルタ処理が施された後、デジタルアナログコンバータ１０２にて、アナログ制御信号に変換される。
【０１３２】
デジタルアナログコンバータ１０２の出力信号と実施の形態１で説明した周波数制御側のデジタルアナログコンバータ３６の出力信号は、加算回路１０３に入力し、それぞれが加算される。ＶＣＯ３７は、加算回路１０３の出力電圧を基準にして、クロックを発振する。ＶＣＯ３７の出力クロックは、クロック分周回路３０を介して、サンプリングクロック２３に変換され、これにより、光ディスク媒体１に記録されているデジタル記録データのクロック成分と周波数、及び位相が同期したサンプリングクロック２３が生成される。
【０１３３】
なお、クロック発生回路２２の位相同期ループフィルタ１０１は、比例成分と積分成分のゲインを調整し、それぞれをミックスして積分処理を行うような構成であっても良い。かかる構成とすることにより、第２のアナログデジタルコンバータ８２と、オフセットキャンセラ８４と、位相同期制御回路９２と、加算回路１０３と、ＶＣＯ３７と、クロック分周回路３０と、第２のアナログデジタルコンバータ８２とをメインの制御ループとし、位相誤差情報１００を零にするようなフィードバック制御を行うことが可能となり、これにより、再生ＲＦ信号８７のチャネルビット周波数のクロック成分の位相に同期したデジタルＲＦ信号８８を生成することが可能となる。
【０１３４】
また、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク、ＤＶＤ−Ｒディスク、および、ＤＶＤ−ＲＷディスクに代表されるようにウォブル信号成分が検出可能なディスクに関しては、ウォブル信号成分を基準にした周波数同期制御と、デジタル記録データを基準にした位相同期制御をサンプリングクロック２３の発振周波数の制御に適用することが可能である。位相同期制御状態にある場合は、周波数同期制御を停止させても良く、また、デジタルデータが記録されていない場合には、周波数同期制御のみでサンプリングクロック２３の発振周波数を制御しても良い。一方で、ＤＶＤ−ＲＯＭディスクに代表されるように、ウォブル信号成分が存在しない場合は、位相同期制御を基本として制御することが望ましい。
【０１３５】
また、後述するＢＣＡ情報の再生時には、サンプリングクロック２３のための基準が存在しないため、光記録媒体回転制御回路２によって制御される回転数から演算または推測した周期のサンプリングクロック２３を発生させるように、図１５の周波数固定設定回路１０４から出力される制御値で、アキュムレータ３４、および、位相同期ループフィルタ１０１の出力値を固定しても良い。このような構成とすることにより、ウォブル信号成分、および、記録されたデジタルデータのクロック成分が存在しない場合であっても、光記録媒体の回転数から判断して、光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビット周波数に相当するサンプリングクロックを生成することができるため、再生速度に応じたデジタル信号処理回路の乗数の変更が不要となり、これにより、高速のＢＣＡパルスの検出が安定する。また、上記回路を半導体集積回路で実現する場合は、その構成の簡潔化と回路規模の削減を行うことが可能である。
【０１３６】
次に、オフセットキャンセラ８４の動作について説明する。
オフセットキャンセラ８４は、図１４に示すように、オフセットレベル検出回路８９と、オフセットレベル平滑化回路９０と、減算回路９１とにより構成される。
【０１３７】
オフセットレベル検出回路８９は、入力したデジタルＲＦ信号８８から、ゼロクロス位置と判断した場合の位相情報を、センターレベルの変動情報として出力する。一方で、ゼロレベルを基準として、デジタルＲＦ信号８８の極性が正の場合は“＋Ａ”を、負の場合は、“−Ａ”をそれぞれ加算し（Ａは任意の正数）、これらの情報を累積する。かかる累積信号は、オフセットキャンセラ８４の出力信号の符号的な極性のバランスを表す情報であり、該情報に基づき符号的なセンターレベルとのオフセット情報を抽出する。そして、これらセンターレベル変動情報と符号的な極性のバランスを表す情報とを任意の比率で加算し、これにより、オフセットレベル情報を生成する。
【０１３８】
オフセットレベル情報は、オフセットレベル平滑化回路９０にて平滑化され、減算回路９１に出力される。減算回路９１では、デジタルＲＦ信号８８から平滑化された前記振幅方向のオフセットレベル情報が減算され、これにより、デジタルＲＦ信号８８に含まれる振幅方向のオフセット成分が補正されたデジタルＲＦ信号８８が生成される。
【０１３９】
次に、デジタルＲＦ信号８８から、ＢＣＡ情報を抽出し、再生する動作について説明する。
再生信号選択回路８６に入力されたデジタルＲＦ信号８８は、再生信号選択回路８６が具備する再生信号極性反転回路（図示せず）により、正負の極性が反転され、図１７（ｃ）に示すような再生ＲＦ信号８７の反転信号となる。ここで、ＢＣＡ情報の再生と、アドレス情報、及び光ディスク媒体１に記録されたデジタルデータの再生は、同時に行う必要はないため、再生信号選択回路８６は、ＢＣＡ情報の再生時は、デジタルＲＦ信号８８を区間ピーク検出回路３８と区間ボトム検出回路３９に出力し、ＢＣＡ情報の再生時以外の通常の記録再生時には、デジタルサンプリング信号２４と欠落データ補間回路４０の出力信号を、区間ピーク検出回路３８と区間ボトム検出回路３９に出力する。再生ＲＦ信号８７の反転信号は、区間ピーク検出回路３８に入力された後、第１の高域雑音除去回路４３に入力される。
【０１４０】
第１の高域雑音除去回路４３から出力されるピークエンベロープ信号４４は、図１７（ｄ）の実線に示すような信号であり、第１の低域変動成分抽出回路４５に入力された後、図１７（ｄ）の点線で示すような低域変動成分を抽出した信号に変換される。第１の低域変動成分抽出回路４５の出力信号は、第１のしきい値検出回路４６において、任意のオフセットレベルが加算され、図１７（ｅ）の点線に示すようなしきい値レベルに変換される。図１７（ｅ）の実線で示すようなピークエンベロープ信号４４と、図１７（ｅ）の点線で示すような第１のしきい値検出回路４６の出力信号は、信号極性判別回路４７に入力された後、双方が比較され、これにより、図１７（ｆ）に示すようなＢＣＡパルス信号１０６が生成される。検出されたＢＣＡパルス信号１０６は、“１”の区間が、暗側を、“０”の区間が、明側を表しており、光ディスクコントローラ１６は、ＢＣＡパルス信号１０６に基づいてＢＣＡ情報を復調する。
【０１４１】
なお、ＤＶＤ−ＲＯＭディスクに代表されるような再生専用の光ディスク媒体１におけるＢＣＡ情報は、図１８（ｂ）に示すような再生ＲＦ信号８７として光ピックアップ３から検出される。図１８（ｂ）において、上側は反射光量が多くて明るい側であり、下側は反射光量が少なくて暗い側である。斜線で示す領域は、クロストーク雑音などによりＲＦ信号成分が漏れ込んでくることを示しており、上述した記録型ディスクの場合と異なり、もともとデジタルデータが刻み込まれているため、ＲＦ信号成分の漏れ込み量が大きくなる特徴を有する。
【０１４２】
このため、本実施の形態３の再生信号選択回路８６と信号極性判別回路４７を以下のように構成することにより、再生専用の光ディスク媒体１におけるＢＣＡ情報を最適に検出できる光ディスク装置を実現することが可能である。
【０１４３】
すなわち、第１のアナログデジタルコンバータ２０の出力であるＢＣＡ情報を含んだデジタルＲＦ信号８８を、再生信号選択回路８６に入力した後、そのままの極性で、区間ピーク検出回路３８に入力する。区間ピーク検出回路３８の出力信号は、第１の高域雑音除去回路４３に入力され、図１８（ｃ）の実線に示すようなピークエンベロープ信号４４として、第１の低域変動成分抽出回路４５に入力される。ピークエンベロープ信号４４は、第１の低域変動成分抽出回路４５にて、図１８（ｃ）の点線で示すような低域変動成分を抽出した信号に変換される。第１の低域変動成分抽出回路４５の出力信号は、第１のしきい値検出回路４６において、任意のオフセットレベルが加算され、これにより、図１８（ｄ）の点線に示すようなしきい値レベルに変換される。
【０１４４】
図１８（ｄ）の実線で示すようなピークエンベロープ信号４４と、図１８（ｄ）の点線で示すような第１のしきい値検出回路４６の出力信号は、信号極性判別回路４７に入力された後、双方が比較される。ここで、信号極性判別回路４７における比較直後は、図１８（ｅ）に示すような信号となるが、信号極性判別回路４７に、デジタル信号の“１”と“０”を反転させるための極性信号反転回路（図示せず）を設けることにより、図１８（ｆ）に示すようなＢＣＡパルス信号１０６を生成することができる。
【０１４５】
このように、本実施の形態３によれば、再生ＲＦ信号８７を、第２のアナログデジタルコンバータ８２により、デジタルＲＦ信号８８に変換した後、アドレス極性情報を検出するアドレス極性情報検出回路４８にて、該デジタルＲＦ信号８８からＢＣＡ情報を再生することとしたので、ＢＣＡ情報を抽出するための専用の回路が不要となり、光ディスク装置の回路規模の削減と共に、コストの削減を実現できる。
【０１４６】
また、本実施の形態３によれば、記録型の光記録媒体１に記録されたＢＣＡ情報を検出する場合、第１の高域雑音除去回路４３における遮断周波数を、再生ＲＦ信号８７に含まれるＢＣＡ信号成分の特性に合わせて設定することが可能であるため、フォトディテクタの反射光量が少なくなるカッティング領域の幅が狭い場合でも、安定してＢＣＡ情報を検出することが可能となる。
【０１４７】
また、再生信号選択回路８６に、その出力信号の正負の極性を反転する再生信号極性反転回路を備え、信号極性判別回路４７に、そこから出力される２値化信号の極性を反転する極性信号反転回路を備えることとしたので、記録型の光記録媒体に記録されているＢＣＡ情報の検出と、読み出し専用の光記録媒体に記録されているＢＣＡ情報の検出を、それぞれの特性に応じて検出することができ、これにより、再生ＲＦ信号のクロストーク雑音が大きい場合等、ＢＣＡ情報の記録品質が劣化している場合であっても、安定してＢＣＡ情報を検出することが可能となる。
【０１４８】
また、光記録媒体１に記録されているデジタルデータのクロック成分の位相に同期したサンプリングクロック２３を生成し、該サンプリングクロックでデジタル信号処理回路を駆動することとしたので、高精度のアドレス検出を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
本発明の光ディスク装置は、光記録媒体から読み出された信号の品質が悪い場合でもシーク直後から高速にアドレス情報を検出することができ、さらにＢＣＡ情報が存在する光記録媒体からの信号再生を安定して行なうことが出来るため、記録再生用ＤＶＤ−ＲＡＭドライブやＤＶＤレコーダー、及びＢＣＡ情報が存在する光ディスクの記録再生用装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】本発明の実施の形態１における、光ディスク装置の構成を示すブロック図である
【図２】光ピックアップ３の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるクロック発生回路２２の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１における欠落データ補間回路４０に適用するＦＩＲフィルタのフィルタ係数を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるアドレス極性情報４２とアドレス位置情報４１の生成原理を説明するための図である。
【図６】ＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおけるＣＡＰＡのフォーマットを説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態１における信号極性判別回路４７の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態１におけるアドレス位置検出回路５７の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態１における二次デジタル低域通過型フィルタの構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における、光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態２におけるアドレス極性情報４２とアドレス位置情報４１の生成原理を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態３における、光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】高次リップルフィルタの周波数特性の説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態３におけるオフセットキャンセラ８４の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の実施の形態３におけるクロック発生回路２２の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の実施の形態３におけるクロック発生回路２２の位相誤差情報１００の検出原理を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態３における記録型光ディスクからのＢＣＡパルス信号１０６の生成原理を説明するための図である。
【図１８】本発明の実施の形態３における再生専用光ディスクからのＢＣＡパルス信号１０６の生成原理の説明図である。
【図１９】従来のＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおけるアドレス検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】従来のＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおけるアドレス検出装置のアドレス検出器１１７の構成を示すブロック図である。
【図２１】従来のＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおけるアドレス検出装置のアドレス極性情報４２とアドレス極性情報１１８とアドレス位置情報４１の生成原理を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１５１】
１  光記録媒体（光ディスク媒体）
２  光記録媒体回転制御回路
３  光ピックアップ
４  レーザ発生回路
５  ４分割フォトディテクタ
５ａ〜５ｄ  ４分割フォトディテクタの構成要素
６  ２分割フォトディテクタ
６ａ、６ｂ  ２分割フォトディテクタの構成要素
７、８、９、１０  Ｉ／Ｖ変換器
１１、１２  加算器
１３  光差信号検出回路
１４  プッシュプル信号（光差信号）
１５  低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
１６  光ディスクコントローラ
１７  トラッキングエラー信号
１８  光ピックアップ駆動回路
１９  振幅調整回路
２０  第１のアナログデジタルコンバータ
２１  振幅調整回路１９の出力信号
２２  クロック発生回路
２３  サンプリングクロック
２４  デジタルサンプリング信号
２５  ＣＡＰＡ領域信号
２６  ウォブル検出回路
２７  ウォブル２値化回路
２８  ウォブル２値化信号
２９  周波数同期ループ回路
３０  クロック分周回路
３１  平均化回路
３２  カウンタ
３３  周波数誤差検出回路
３４  アキュムレータ
３５  周波数制御ゲイン調整回路
３６  デジタルアナログコンバータ
３７  電圧制御型発振器（ＶＣＯ）
３８  区間ピーク検出回路
３９  区間ボトム検出回路
４０  欠落データ補間回路
４１  アドレス位置情報
４２  アドレス極性情報
４３  第１の高域雑音除去回路
４４  ピークエンベロープ信号
４５  第１の低域変動成分抽出回路
４６  第１のしきい値検出回路
４７  信号極性判別回路
４８  アドレス極性情報検出回路
４９  第２の高域雑音除去回路
５０  ボトムエンベロープ信号
５１  第２の低域変動成分抽出回路
５２  信号振幅検出回路
５３  信号振幅情報
５４  振幅低域変動検出回路
５５  振幅低域変動成分情報
５６  第２のしきい値検出回路
５７  アドレス位置検出回路
５８  アドレス位置情報検出回路
５９  比較回路
６０  髯除去回路
６１  極性信号マスク回路
６２  比較回路
６３  髯除去回路
６４  アドレス位置情報マスク回路
６５ａ、ｂ  加算回路
６６ａ、ｂ  減算回路
６７ａ、ｂ  クリップ処理回路
６８ａ、ｂ  初期化回路
６９ａ、ｂ  レジスタ
７０ａ、ｂ  遮断周波数設定回路
７１ａ、ｂ  一次デジタル低域通過型フィルタ
７２  出力選択回路
７３  オフセット変動検出回路
７４  第１のエンベロープ検出回路
７５  第２のエンベロープ検出回路
７６  加算回路
７７、７８  Ｉ／Ｖ変換器
７９  再生信号検出回路
８０  再生信号振幅調整回路
８１  イコライザ
８２  第２のアナログデジタルコンバータ
８３  ゲイン学習回路
８４  オフセットキャンセラ
８５  データ復調回路
８６  再生信号選択回路
８７  再生ＲＦ信号
８８  デジタルＲＦ信号
８９  オフセットレベル検出回路
９０  オフセットレベル平滑化回路
９１  減算回路
９２  位相同期制御回路
９３  ゼロクロス情報検出回路
９４  ゼロクロス位置検出信号
９５  極性選択信号
９６  線形補間回路
９７  極性反転回路
９８  切り替え回路
９９  マスク処理回路
１００  位相誤差情報
１０１  位相同期ループフィルタ
１０２  デジタルアナログコンバータ
１０３  加算回路
１０４  周波数固定設定回路
１０５  デジタル２値化信号
１０６  ＢＣＡパルス信号
１０７  スピンドルモータ
１０８  バランス調整器
１０９  差動増幅器
１１０  トラッキングエラー生成器
１１１  加算器
１１２  ＡＧＣ回路
１１３  オフセットキャンセル器
１１４  データスライス回路
１１５  ウォブル検出器
１１６  イコライザ
１１７  アドレス検出器
１１８  アドレス極性情報
１１９、１２０  コンパレータ
１２１  ＯＲ回路
１２２、１２３  リトリガブルモノマルチ
１２４  チャージポンプ
１２５  コンデンサ
１２６  ゲート処理機能
１２７、１２８  しきい値
１３０  トラバース駆動回路
１３１  アクチュエータ駆動回路
１３２  スピンドルモータ制御回路
【図１】
2006092706.tif 000003
【図２】
2006092706.tif 000004
【図３】
2006092706.tif 000005
【図４】
2006092706.tif 000006
【図５】
2006092706.tif 000007
【図６】
2006092706.tif 000008
【図７】
2006092706.tif 000009
【図８】
2006092706.tif 000010
【図９】
2006092706.tif 000011
【図１０】
2006092706.tif 000012
【図１１】
2006092706.tif 000013
【図１２】
2006092706.tif 000014
【図１３】
2006092706.tif 000015
【図１４】
2006092706.tif 000016
【図１５】
2006092706.tif 000017
【図１６】
2006092706.tif 000018
【図１７】
2006092706.tif 000019
【図１８】
2006092706.tif 000020
【図１９】
2006092706.tif 000021
【図２０】
2006092706.tif 000022
【図２１】
2006092706.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成17年12月28日(2005.12.28)
【手続補正１】
【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】
エンボス領域にアドレス情報が間欠的に存在する光記録媒体から、トラック方向軸と、該トラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割した光信号を検出する第１のフォトディテクタと、
前記第１のフォトディテクタの出力を電流電圧変換したもののうち、トラック方向軸に平行な領域分を加算し、それぞれの加算値の差を検出する光差信号検出回路と、
前記光差信号検出回路の出力信号の振幅を調整する振幅調整回路と、
前記光差信号検出回路の出力信号から、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータに同期した周波数のサンプリングクロックを生成するクロック発生回路と、
前記サンプリングクロックにより、前記振幅調整回路の出力信号をデジタルサンプリング信号に変換する第１のアナログデジタルコンバータと、
前記デジタルサンプリング信号からピークエンベロープ信号を検出し、該ピークエンベロープ信号と所定のしきい値とを比較することにより、アドレス極性情報を検出するアドレス極性情報検出回路と、
前記デジタルサンプリング信号からボトムエンベロープ信号を検出し、前記ピークエンベロープ信号と前記ボトムエンベロープ信号の振幅差から信号振幅情報を検出し、該信号振幅情報と所定のしきい値とを比較することにより、アドレス位置情報を検出するアドレス位置情報検出回路と、を備える、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光ディスク装置において、
前記アドレス極性情報検出回路は、
前記デジタルサンプリング信号から、任意の区間でピーク量を検出する区間ピーク検出回路と、
前記区間ピーク検出回路の出力信号から高域雑音成分を除去して前記ピークエンベロープ信号を検出する第１の高域雑音除去回路と、
前記第１の高域雑音除去回路の出力信号から低域変動成分を抽出する第１の低域変動成分抽出回路と、
前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する第１のしきい値検出回路と、
前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第１のしきい値検出回路の出力信号とを比較して前記アドレス極性情報を生成する信号極性判別回路と、を備えるものであり、
前記アドレス位置情報検出回路は、
前記デジタルサンプリング信号から、任意の区間でボトム量を検出する区間ボトム検出回路と、
前記区間ボトム検出回路の出力信号から高域雑音成分を除去して前記ボトムエンベロープ信号を検出する第２の高域雑音除去回路と、
前記第２の高域雑音除去回路の出力信号から低域変動成分を抽出する第２の低域変動成分抽出回路と、
前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第２の高域雑音除去回路の出力信号の差から前記信号振幅情報を検出する信号振幅検出回路と、
前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号と第２の低域変動成分抽出回路の出力信号の差から前記振幅低域変動成分情報を抽出する振幅低域変動検出回路と、
前記振幅低域変動検出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する第２のしきい値検出回路と、
前記信号振幅検出回路の出力信号と前記第２のしきい値検出回路の出力信号を比較して前記アドレス位置情報を生成するアドレス位置検出回路と、を備える、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光ディスク装置において、
前記クロック発生回路は、
前記光差信号検出回路の出力信号から、前記光記録媒体のトラックに刻まれたウォブルを検出してウォブル信号を得るウォブル検出回路と、
前記ウォブル信号を２値化データに変換するウォブル２値化回路と、
前記サンプリングクロックが、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数、または任意のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数に同期するように制御する周波数同期ループ回路と、
前記周波数同期ループ回路の出力信号に従って、出力するクロックを変化させる電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器が出力するクロックを、任意にＭ分周（Ｍは正の整数）するクロック分周回路とを備え、
前記周波数同期ループ回路は、前記ウォブル２値化回路の出力信号の周期に基づき、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数または任意のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数に同期するように前記電圧制御発振器が出力するクロックを制御する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
請求項２に記載の光ディスク装置において、
前記デジタルサンプリング信号を補間するための欠落データ補間回路をさらに備え、
前記区間ピーク検出回路は、前記サンプリング信号と前記欠落データ補間回路の出力信号とを比較して、任意の区間のピーク量を検出し、
前記区間ボトム検出回路は、前記サンプリング信号と前記欠落データ補間回路の出力信号とを比較して、任意の区間のボトム量を検出する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
請求項２に記載の光ディスク装置において、
前記信号極性判別回路は、前記アドレス極性情報の連続性を損なう髯状のパルスを除去する髯除去回路と、
前記アドレス情報が存在すると推測される位置で前記アドレス極性情報を有効とする極性信号マスク回路と、を有する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】
請求項２に記載の光ディスク装置において、
前記アドレス位置検出回路は、前記アドレス位置情報の連続性を損なう髯状のパルスを除去する髯除去回路と、
前記アドレス情報が存在すると推測される位置で前記アドレス位置情報を有効とするアドレス位置情報マスク回路と、を有する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
請求項２に記載の光ディスク装置において、
前記第２の低域変動成分抽出回路は、前記信号振幅検出回路の出力信号から低域変動成分を抽出し、
前記第２のしきい値検出回路は、前記第２の低域変動成分抽出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
請求項７に記載の光ディスク装置において、
前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第２の高域雑音除去回路の出力信号の中心点を検出するオフセット変動検出回路をさらに有するとともに、
前記第１の低域変動成分抽出回路は、前記信号振幅検出回路の出力信号に代えて前記オフセット変動検出回路の出力信号を入力とするものであり、
前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号と前記第１の高域雑音回路の出力信号の差の絶対値を検出する第１のエンベロープ検出回路と、
前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号と前記第２の高域雑音回路の出力信号の差の絶対値を検出する第２のエンベロープ検出回路と、
前記第１のエンベロープ検出回路の出力信号と前記第２のエンベロープ検出回路の出力信号を加算する加算回路と、をさらに有し、
前記第２の低域変動成分抽出回路は、前記信号振幅検出回路の出力信号に代えて前記加算回路の出力信号から低域変動成分を抽出する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項９】
エンボス領域にアドレス情報が間欠的に存在する光記録媒体、もしくは媒体の情報を記したバーストカッティングエリアが存在する光記録媒体から、トラック方向軸と、該トラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割した光信号を検出する第１のフォトディテクタと、
前記第１のフォトディテクタの出力を電流電圧変換したもののうち、トラック方向軸に平行な領域分を加算した後、それぞれの加算値の差を検出する光差信号検出回路と、
前記光差信号検出回路の出力信号の振幅を調整する振幅調整回路と、
前記光差信号検出回路の出力信号から、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータに同期した周波数のサンプリングクロックを生成するクロック発生回路と、
前記サンプリングクロックにより、前記振幅調整回路の出力信号をデジタルサンプリング信号に変換する第１のアナログデジタルコンバータと、
フォーカスエラー信号を検出するための第２のフォトディテクタと、
前記第１のフォトディテクタの出力を電流電圧変換したもののうち、トラック方向軸に平行な領域分を加算したものと、前記第２のフォトディテクタの出力を電流電圧変換したものとを用いて再生ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；以下、ＲＦと称す）信号を検出する再生信号検出回路と、
前記再生信号検出回路の出力信号の振幅調整を行なう再生信号振幅調整回路と、
前記再生信号振幅調整回路の出力信号の高域成分の強調を行なうイコライザと、
前記クロック発生回路から生成される前記サンプリングクロックにより、前記イコライザの出力信号をデジタルＲＦ信号に変換する第２のアナログデジタルコンバータと、
前記第１のアナログデジタルコンバータから出力される前記デジタルサンプリング信号と、前記デジタルＲＦ信号のいずれかを選択し出力する再生信号選択回路と、
前記再生信号選択回路の出力信号からピークエンベロープ信号を検出し、該ピークエンベロープ信号と所定のしきい値とを比較することにより、アドレス極性情報、もしくは前記バーストカッティングエリアに記録されているＢＣＡ（Ｂｕｒｓｔ  Ｃｕｔｔｉｎｇ  Ａｒｅａ）情報を検出するアドレス極性情報検出回路と、
前記再生信号選択回路の出力信号からボトムエンベロープ信号を検出し、前記ピークエンベロープ信号と前記ボトムエンベロープ信号の振幅差から信号振幅情報を検出し、該信号振幅情報と所定のしきい値とを比較することにより、アドレス位置情報を検出するアドレス位置情報検出回路と、を備える、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の光ディスク装置において、
前記アドレス極性情報検出回路は、
前記再生信号選択回路の出力信号から、任意の区間でピーク量を検出する区間ピーク検出回路と、
前記区間ピーク検出回路の出力信号から高域雑音成分を除去して前記ピークエンベロープ信号を検出する第１の高域雑音除去回路と、
前記第１の高域雑音除去回路の出力信号から低域変動成分を抽出する第１の低域変動成分抽出回路と、
前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する第１のしきい値検出回路と、
前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第１のしきい値検出回路の出力信号を比較して前記アドレス極性情報を生成する信号極性判別回路と、を備えるものであり、
前記アドレス位置情報検出回路は、
前記再生信号選択回路の出力信号から、前記任意の区間でボトム量を検出する区間ボトム検出回路と、
前記区間ボトム検出回路の出力信号から高域雑音成分を除去して前記ボトムエンベロープ信号を検出する第２の高域雑音除去回路と、
前記第２の高域雑音除去回路の出力信号から低域変動成分を抽出する第２の低域変動成分抽出回路と、
前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第２の高域雑音除去回路の出力信号の差から前記信号振幅情報を検出する信号振幅検出回路と、
前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号と前記第２の低域変動成分抽出回路の出力信号の差から前記振幅低域変動成分情報を抽出する振幅低域変動検出回路と、
前記振幅低域変動検出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する第２のしきい値検出回路と、
前記信号振幅検出回路の出力信号と前記第２のしきい値検出回路の出力信号を比較して前記アドレス位置情報を生成するアドレス位置検出回路と、を備える、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の光ディスク装置において、
前記クロック発生回路は、
前記光差信号検出回路の出力信号から、前記光記録媒体に形成されたトラックに刻まれたウォブルを検出してウォブル信号を得るウォブル検出回路と、
前記ウォブル検出回路の出力を２値化データに変換するウォブル２値化回路と、
前記サンプリングクロックが、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数、または任意のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数に同期するように制御する周波数同期ループ回路と、
前記周波数同期ループ回路が出力する信号に従って、出力するクロックを変化させる電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器が出力するクロックを任意に、Ｍ分周（Ｍは正の整数）するクロック分周回路と、を有し、
前記周波数同期ループ回路は、前記ウォブル２値化回路の出力信号の周期に基づき、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数、または任意のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数に同期するように前記電圧制御発振器が出力するクロックを制御する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の光ディスク装置において、
前記アドレス極性情報検出回路は、
前記再生信号選択回路が前記デジタルサンプリング信号を選択した場合は、アドレス極性情報を検出し、
前記再生信号選択回路が前記デジタルＲＦ信号を選択した場合は、前記ＢＣＡ情報を検出する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の光ディスク装置において、
前記デジタルサンプリング信号を補間するための欠落データ補間回路をさらに備え、
前記区間ピーク検出回路は、前記サンプリング信号と前記欠落データ補間回路の出力とを比較し、任意の区間のピーク量を検出し、
前記区間ボトム検出回路は、前記欠落データ補間回路の出力信号と前記サンプリング信号を比較し、任意の区間のボトム量を検出する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の光ディスク装置において、
前記信号極性判別回路は、前記アドレス極性情報の連続性を損なう髯状のパルスを除去する髯除去回路と、
前記アドレス情報が存在すると推測される位置で前記アドレス極性情報を有効とする極性信号マスク回路と、を有する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１５】
請求項１０に記載の光ディスク装置において、
前記アドレス位置検出回路は、前記アドレス位置情報の連続性を損なう髯状のパルスを除去する髯除去回路と、
前記アドレス情報が存在すると推測される位置で前記アドレス位置情報を有効とするアドレス位置情報マスク回路と、を有する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１６】
請求項１０に記載の光ディスク装置において、
前記第２の低域変動成分抽出回路は、前記信号振幅検出回路の出力信号から低域変動成分を抽出し、
前記第２のしきい値検出回路は、前記第２の低域変動成分抽出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１７】
請求項１０に記載の光ディスク装置において、
前記再生信号選択回路は、
その出力信号の正負の極性を反転させる再生信号極性反転回路を備え、
前記信号極性判別回路は、
その出力信号である２値化信号の極性を反転させる極性信号反転回路を備える、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の光ディスク装置において、
前記再生信号極性反転回路は、記録型の光記録媒体の前記ＢＣＡ情報を検出する場合は、前記光スポットの反射光の暗い側が、前記再生信号選択回路の出力信号の上側になるように、前記デジタルＲＦ信号を反転して出力する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載の光ディスク装置において、
前記再生信号極性反転回路は、読み取り専用の光記録媒体の前記ＢＣＡ情報を検出する場合は、前記光スポットの反射光の明るい側が、前記再生信号選択回路の出力信号の上側になるように、前記デジタルＲＦ信号を反転せずに出力する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２０】
請求項１１に記載の光ディスク装置において、
前記クロック発生回路は、
前記光記録媒体回転回路により制御される回転数から換算されるチャネルビット周波数近傍のクロックを発生させる周波数固定設定回路を有する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の光ディスク装置において、
前記クロック発生回路は、
前記デジタルＲＦ信号から位相誤差情報を抽出して、前記サンプリングクロックと前記光記録媒体に記録されているデジタルデータが有するクロック成分の位相とを同期させる位相同期制御回路をさらに有し、
前記周波数同期ループ回路の出力信号と前記位相同期制御回路の出力信号により、前記電圧制御発振器が出力するクロックを制御する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２２】
請求項９に記載の光ディスク装置において、
前記デジタルＲＦ信号に基づいて、前記再生信号振幅調整回路の振幅調整を適応的に行なうためのゲインを設定するゲイン学習回路をさらに備える、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の光ディスク装置において、
前記ゲイン学習回路は、
前記デジタルＲＦ信号のピークエンベロープとボトムエンベロープの信号振幅差から得られる振幅値と任意に設定される目標振幅値との差分をゼロにするように、前記再生信号振幅調整回路のゲインを調整する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２４】
請求項９に記載の光ディスク装置において、
前記デジタルＲＦ信号から振幅方向のオフセット量を抽出し、前記デジタルＲＦ信号から前記オフセット量を削除して出力するオフセットキャンセル回路と、
前記オフセットキャンセル回路が出力する信号を２値化するデータ復調回路と、をさらに備える、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２５】
請求項１または９に記載の光ディスク装置において、
前記光記録媒体の回転を制御する光記録媒体回転制御回路と、
前記光記録媒体にレーザ光を照射するレーザ発生回路と、前記第１のフォトディテクタと、前記第２のフォトディテクタとを有する光ピックアップと、
前記光ピックアップの動作を制御する光ピックアップ駆動回路と、
前記光差信号検出回路の出力信号から高域成分を除去してトラッキングエラー信号を得る高域除去フィルタと、
前記トラッキングエラー信号、前記アドレス極性情報、アドレス位置情報、及び前記サンプリングクロックを用いて、前記光記録媒体回転制御回路と前記光ピックアップ駆動回路とを制御する光ディスクコントローラと、をさらに備える、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【手続補正２】
【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、光記録媒体へのデジタルデータの記録、及び光記録媒体からのデジタルデータの再生を行うための光ディスク装置に関し、特に、ＣＡＰＡ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ａｌｌｏｃａｔｅｄ Ｐｉｔ Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ）が存在するＤＶＤ−ＲＡＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ−Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）ディスク等へのデジタルデータの記録、再生、及びＢＣＡ（Ｂｕｒｓｔ Ｃｕｔｔｉｎｇ Ａｒｅａ）情報が存在する光記録媒体を再生する場合の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記録媒体としての光ディスク媒体にデジタルデータを記録する方式として、コンパクトディスク（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ（登録商標）；以下、ＣＤと称す）やＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ（以下、ＤＶＤと称す）に見られるように線速度を一定にして記録媒体上の記録密度を一様にする方式が多く用いられている。これら記録媒体としては、近年、読み取り専用の光ディスクのみならず、記録可能なＤＶＤ−Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（以下、ＤＶＤ−ＲＡＭと称す）や、１回書き込みが可能なＤＶＤ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ（以下、ＤＶＤ−Ｒと称す）、あるいは書き換え可能なＤＶＤ−ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ（以下、ＤＶＤ−ＲＷと称す）があり、このうち、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクは、ランダムアクセスによるデータの記録再生が可能であるという特徴を備えており、ＤＶＤ−レコーダーにおける情報記録媒体として適している。
【０００３】
ＤＶＤ−ＲＡＭディスクには、図２１（ａ）に示すようなエンボス領域のアドレス情報（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ａｌｌｏｃａｔｅｄ Ｐｉｔ Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ；以下、ＣＡＰＡと称す）があらかじめ記録されており、アドレス情報の検出能力が、ランダムアクセス性能と記録再生性能を決める要因の一つになっている。
【０００４】
以下、従来のＤＶＤ−ＲＡＭディスクの記録再生装置におけるアドレス検出装置について説明する。
図１９は、特許文献１に記載されている従来のＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおけるアドレス検出装置を表す図である。この従来例はアナログ信号処理方式によりアドレス検出を行うものである。
【０００５】
図１９において、光ディスク媒体１は、相変化型記録材料の薄膜を有する光記録媒体であり、トラックが既定間隔でらせん状、または同心円状に形成されている。光ディスク媒体１の一つである書き換え可能なＤＶＤ−ＲＡＭディスクは、エンボス領域に間欠的に形成されているアドレス情報（ＣＡＰＡ）を有している。スピンドルモータ１０７は、光ディスク媒体１を所定の線速度で回転させるものであり、スピンドルモータ、及びステッピングモータ等により構成される。
【０００６】
光ピックアップ３は、光ディスク媒体１へのデータの書き込み、及び読み出しを行うものであり、図２に示すように、光スポットの焦点を合わせてトラック上を走査するレーザ発生回路４を搭載したアクチュエータと、光スポットからの反射光を電気信号に変換するトラッキングエラー信号検出用の４分割フォトディテクタ５と、近距離用と遠距離用に２分割されたフォトディテクタによりフォーカスエラー信号検出を行なうための２分割フォトディテクタ６ａ、６ｂを具備している。４分割フォトディテクタ５は、トラック方向軸と、この軸と垂直に交わる軸によって、５ａないし５ｄの４つの領域に分割されている。
【０００７】
Ｉ／Ｖ変換器７ないし１０は、４分割フォトディテクタ５ａないし５ｄから出力された検出電流を電圧に変換する電流―電圧変換器であり、Ｉ／Ｖ変換器７７、及び７８は、２分割フォトディテクタ６ａ、及び６ｂから出力される検出電流を電圧に変換する電流−電圧変換器である。加算器１１は、Ｉ／Ｖ変換器７、１０の出力電圧同士を加算するものであり、また、加算器１２は、Ｉ／Ｖ変換器８、９の出力電圧同士を加算するものである。バランス調整器１０８は、加算器１１、１２の出力信号同士のバランスを調整するものである。差動振幅器１０９は、バランス調整器１０８の出力に基づきプッシュプル信号１４を生成するものである。トラッキングエラー生成器１１０は、プッシュプル信号１４からトラッキングエラー信号１７を生成するものである。イコライザ１１６は、プッシュプル信号１４の波形等化を行うものであり、アドレス検出器１１７は、イコライザ１１６の出力信号から、アドレス位置情報４１、及びアドレス極性情報４２、１１８を検出するものである。ウォブル検出器１１５は、光ディスク媒体１のトラックに沿って刻まれているウォブル信号を検波し２値化した信号を光ディスクコントローラ１６へ出力するものである。
【０００８】
加算器１１１は、Ｉ／Ｖ変換器７７、及び７８の出力信号と、加算器１１、及び１２の出力信号とを全加算して、再生ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；以下、ＲＦと称す）信号８７を生成するものである。ＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路１１２は、再生ＲＦ信号８７の振幅制御を行うものであり、イコライザ８１は、ＡＧＣ回路１１２の出力波形を等化するものである。オフセットキャンセル器１１３は、イコライザ８１の出力信号のオフセット成分をキャンセルするものであり、データスライス回路１１４は、オフセットキャンセル器１１３の出力信号を２値化するものである。光ディスクコントローラ１６は、トラッキングエラー信号１７とフォーカスエラー信号により、フォーカスサーボとトラッキングサーボの制御を行なうものである。
【０００９】
以上のように構成されるアドレス検出装置の動作について説明する。
光ピックアップ３のレーザ発生回路４により照射されたレーザー光は、光ディスク媒体１にて反射し、該反射光は、４分割フォトディテクタ５の分割領域５ａないし５ｄにより受光される。４分割フォトディテクタ５は、各分割領域の受光量に応じて検出電流を出力し、該検出電流は、Ｉ／Ｖ変換器７ないし１０にて電圧値に変換される。Ｉ／Ｖ変換器７、１０の出力電圧同士は、加算器１１にて加算され、また、Ｉ／Ｖ変換器８、９の出力電圧同士は、加算器１２にて加算された後、バランス調整器１０８によりバランス調整が行なわれる。差動増幅器１０９では、加算器１１、１２の出力同士の差が検出され、これにより、図２１（ｂ）に示すようなプッシュプル信号１４が生成され、トラッキングエラー生成器１１０、イコライザ１１６、及びウォブル検出器１１５に出力される。
【００１０】
トラッキングエラー生成器１１０に出力されたプッシュプル信号１４は、高域成分が除去されて、トラッキングエラー信号１７に変換される。ウォブル検出器１１５は、プッシュプル信号１４から、光ディスク媒体１のトラックに沿って刻まれているウォブル信号を検波し、２値化した信号を光ディスクコントローラ１６に出力する。イコライザ１１６に出力されたプッシュプル信号１４は、波形等化された後、アドレス検出器１１７に入力され、アドレス位置情報４１とアドレス極性情報４２とアドレス極性情報１１８とが検出される。以下、アドレス検出器１１７の詳細を、図２０と図２１を用いて説明する。図２０は、アドレス検出器１１７の構造を表すブロック図である。
【００１１】
図２０に示すように、アドレス検出器１１７は、コンパレータ１１９、１２０と、ＯＲ回路１２１と、リトリガブルモノマルチ１２２、１２３と、チャージポンプ１２４と、コンデンサ１２５と、ゲート処理機能１２６とを有する。
【００１２】
イコライザ１１６により整形されたプッシュプル信号１４は、コンパレータ１１９、１２０に入力され、所定の閾値で２値化された後、リトリガブルモノマルチ１２２、１２３及びＯＲ回路１２１に入力される。
【００１３】
コンパレータ１１９、１２０の出力同士は、ＯＲ回路１２１にて論理加算（以下、加算と称す）され、アドレス２値化パルスとして、チャージポンプ１２４に入力される。
【００１４】
チャージポンプ１２４は、内部にアナログスイッチと電流源とを具備しており、ＯＲ回路１２１の出力である前記アドレス２値化パルスが入力される。チャージポンプ１２４は、ＣＡＰＡ領域信号２５が“Ｈ”でアナログスイッチがオン状態の時、前記アドレス２値化パルスの“Ｈ”期間にコンデンサ１２５に充電電流が流れ込み、前記アドレス２値化パルスの“Ｌ”期間にコンデンサ１２５から放電電流が流れ出す構成になっている。この構成により、ヘッダーフィールド（ＣＡＰＡ）の期間だけコンデンサ１２５への充放電が行われるため、ゲート処理機能１２６により、ＣＡＰＡ領域信号２５でゲートされる前記アドレス２値化パルスのパルスデューティを５０％にするように、コンパレータ１１９のしきい値１２７とコンパレータ１２０のしきい値１２８にそれぞれフィードバックがかかり、正確な２値化パルスを生成する。
【００１５】
リトリガブル単安定マルチバイブレータ（以下、リトリガブルモノマルチと称す）１２２、１２３は、それぞれコンパレータ１１９、１２０の出力信号を受けて、適当な時間だけパルスを出力し、また、パルス出力中にトリガ入力を受け付けた場合は再びその時点からパルス出力を出力する。リトリガブルモノマルチ１２２の出力信号は、図２１（ｃ）に示すような、上側アドレスを示すアドレス極性情報４２であり、リトリガブルモノマルチ１２３の出力信号は、図２１（ｄ）に示すような、下側アドレスを示すアドレス極性情報１１８である。ＣＡＰＡ領域を示すアドレス位置情報４１は、アドレス極性情報４２とアドレス極性情報１１８を加算（ＯＲ演算）することにより、図２１（ｅ）に示すような信号として得られる。
【００１６】
以上の動作により、４分割フォトディテクタ５の出力信号に基づき、アドレス検出器１１７にて、アドレス位置情報４１とアドレス極性情報４２とアドレス極性情報１１８が検出される。
【００１７】
一方、２分割フォトディテクタ６ａ、６ｂから出力された２つの検出電流は、Ｉ／Ｖ変換器７７、７８にて電圧値に変換され、加算器１１１に出力される。加算器１１１では、Ｉ／Ｖ変換器７７、７８の出力信号と、加算器１１、１２の出力信号とが全加算され、４分割フォトディテクタ５と２分割フォトディテクタ６ａ、６ｂで受光された光信号が全て加算された再生ＲＦ信号８７が生成される。
【００１８】
再生ＲＦ信号８７は、ＡＧＣ回路１１２により振幅制御された後、２値化しやすいようにその波形がイコライザ８１により整形され、オフセットキャンセル器１１３を介して、データスライス回路１１４により、デジタル２値化信号１０５に変換される。デジタル２値化信号１０５は、光ディスクコントローラ１６へ出力される。
【００１９】
光ディスクコントローラ１６は、トラッキングエラー信号１７とフォーカスエラー信号により、トラバース駆動回路１３０とアクチュエータ駆動回路１３１を経由して光ピックアップ３を駆動して、それぞれフォーカスサーボとトラッキングサーボを行う。また、デジタル２値化信号１０５を用いて、記録されたデジタルデータの復調を行うが、その際、得られたアドレス情報と、アドレス位置情報４１、アドレス極性情報４２、及びアドレス極性情報１１８を用いて、正確なアドレス領域を示すＣＡＰＡ領域信号２５を生成し、１周毎に繰り返されるランドトラックとグルーブトラックの切り替えを行うようにトラッキング制御を行い、アドレス領域とデジタルデータ記録領域を交互に再生していく。また、デジタル２値化信号１０５のクロック成分情報をもとに、スピンドルモータ制御回路１３２を経由して、スピンドルモータ１０７を駆動する。
【特許文献１】特開２００１−２４３７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、前記従来の構成では、ＣＡＰＡにおけるアドレス位置情報とアドレス極性情報を検出するに際して、光差信号に存在する前側部分のＣＡＰＡ（以下、前ＣＡＰＡと称す）と後側部分のＣＡＰＡ（以下、後ＣＡＰＡと称す）を別々に検出するため、アドレス位置情報の中間付近で、連続性が損なわれる可能性が高くなる。その影響で、アドレス情報の検出精度が劣化するため、光ディスク装置における記録再生性能が低下する、という課題を有していた。
【００２１】
また、前記従来のアドレス検出装置では、アドレス位置情報とアドレス極性情報を検出するためのアナログフィルタは、記録再生速度毎にフィルタ乗数を変える必要があるため、回路規模および消費電力が増大する、という課題を有していた。
【００２２】
また、媒体の情報を記したバーストカッティングエリア（Ｂｕｒｓｔ Ｃｕｔｔｉｎｇ Ａｒｅａ；以下、ＢＣＡと称す）が存在する光記録媒体からＢＣＡ検出を行う場合には、前述した従来の構成では検出出来ない、という課題を有していた。
【００２３】
本発明は、前記従来の課題を解決するためになされたものであり、ＣＡＰＡに対する、アドレス位置情報とアドレス極性情報を高精度に検出し、記録再生性能の高い光ディスク装置を提供することを目的とする。また、半導体集積回路を用いて、デジタル信号処理回路の適用領域を拡大することにより、光ディスク装置の回路規模削減と高速記録再生時の低消費電力化が可能な光ディスク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】
【００２４】
上記課題を解決するため、本願の請求項１に係る発明は、エンボス領域にアドレス情報が間欠的に存在する光記録媒体から、トラック方向軸と、該トラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割した光信号を検出する第１のフォトディテクタと、前記第１のフォトディテクタの出力を電流電圧変換したもののうち、トラック方向軸に平行な領域分を加算し、それぞれの加算値の差を検出する光差信号検出回路と、前記光差信号検出回路の出力信号の振幅を調整する振幅調整回路と、前記光差信号検出回路の出力信号から、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータに同期した周波数のサンプリングクロックを生成するクロック発生回路と、前記サンプリングクロックにより、前記振幅調整回路の出力信号をデジタルサンプリング信号に変換する第１のアナログデジタルコンバータと、前記デジタルサンプリング信号からピークエンベロープ信号を検出し、該ピークエンベロープ信号と所定のしきい値とを比較することにより、アドレス極性情報を検出するアドレス極性情報検出回路と、前記デジタルサンプリング信号からボトムエンベロープ信号を検出し、前記ピークエンベロープ信号と前記ボトムエンベロープ信号の振幅差から信号振幅情報を検出し、該信号振幅情報と所定のしきい値とを比較することにより、アドレス位置情報を検出するアドレス位置情報検出回路と、を備える、ことを特徴とする。
【００２５】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光ディスク装置において、前記アドレス極性情報検出回路は、前記デジタルサンプリング信号から、任意の区間でピーク量を検出する区間ピーク検出回路と、前記区間ピーク検出回路の出力信号から高域雑音成分を除去して前記ピークエンベロープ信号を検出する第１の高域雑音除去回路と、前記第１の高域雑音除去回路の出力信号から低域変動成分を抽出する第１の低域変動成分抽出回路と、前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する第１のしきい値検出回路と、前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第１のしきい値検出回路の出力信号とを比較して前記アドレス極性情報を生成する信号極性判別回路と、を備えるものであり、前記アドレス位置情報検出回路は、前記デジタルサンプリング信号から、任意の区間でボトム量を検出する区間ボトム検出回路と、前記区間ボトム検出回路の出力信号から高域雑音成分を除去して前記ボトムエンベロープ信号を検出する第２の高域雑音除去回路と、前記第２の高域雑音除去回路の出力信号から低域変動成分を抽出する第２の低域変動成分抽出回路と、前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第２の高域雑音除去回路の出力信号の差から前記信号振幅情報を検出する信号振幅検出回路と、前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号と第２の低域変動成分抽出回路の出力信号の差から前記振幅低域変動成分情報を抽出する振幅低域変動検出回路と、前記振幅低域変動検出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する第２のしきい値検出回路と、前記信号振幅検出回路の出力信号と前記第２のしきい値検出回路の出力信号を比較して前記アドレス位置情報を生成するアドレス位置検出回路とを備えることを特徴とする。
【００２６】
また、本願の請求項３に係る発明は、請求項１に記載の光ディスク装置において、前記クロック発生回路は、前記光差信号検出回路の出力信号から、前記光記録媒体のトラックに刻まれたウォブルを検出してウォブル信号を得るウォブル検出回路と、前記ウォブル信号を２値化データに変換するウォブル２値化回路と、前記サンプリングクロックが、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数または任意のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数に同期するように制御する周波数同期ループ回路と、前記周波数同期ループ回路の出力信号に従って、出力するクロックを変化させる電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器が出力するクロックを任意にＭ分周（Ｍは正の整数）するクロック分周回路とを備え、前記周波数同期ループ回路は、前記ウォブル２値化回路の出力信号の周期に基づき、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数または任意のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数に同期するように前記電圧制御発振器が出力するクロックを制御することを特徴とする。
【００２７】
また、本願の請求項４に係る発明は、請求項２に記載の光ディスク装置において、前記デジタルサンプリング信号を補間するための欠落データ補間回路をさらに備え、前記区間ピーク検出回路は、前記サンプリング信号と前記欠落データ補間回路の出力信号とを比較して、任意の区間のピーク量を検出し、前記区間ボトム検出回路は、前記サンプリング信号と前記欠落データ補間回路の出力信号とを比較して、任意の区間のボトム量を検出することを特徴とする。
【００２８】
また、本願の請求項５に係る発明は、請求項２に記載の光ディスク装置において、前記信号極性判別回路は、前記アドレス極性情報の連続性を損なう髯状のパルスを除去する髯除去回路と、前記アドレス情報が存在すると推測される位置で前記アドレス極性情報を有効とする極性信号マスク回路とを有することを特徴とする。
【００２９】
また、本願の請求項６に係る発明は、請求項２に記載の光ディスク装置において、前記アドレス位置検出回路は、前記アドレス位置情報の連続性を損なう髯状のパルスを除去する髯除去回路と、前記アドレス情報が存在すると推測される位置で前記アドレス位置情報を有効とするアドレス位置情報マスク回路とを有することを特徴とする。
【００３０】
また、本願の請求項７に係る発明は、請求項２に記載の光ディスク装置において、前記第２の低域変動成分抽出回路は、前記信号振幅検出回路の出力信号から低域変動成分を抽出し、前記第２のしきい値検出回路は、前記第２の低域変動成分抽出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算することを特徴とする。
【００３１】
また、本願の請求項８に係る発明は、請求項７に記載の光ディスク装置において、前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第２の高域雑音除去回路の出力信号の中心点を検出するオフセット変動検出回路をさらに有するとともに、前記第１の低域変動成分抽出回路は、前記信号振幅検出回路の出力信号に代えて前記オフセット変動検出回路の出力信号を入力とするものであり、前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号と前記第１の高域雑音回路の出力信号の差の絶対値を検出する第１のエンベロープ検出回路と、前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号と前記第２の高域雑音回路の出力信号の差の絶対値を検出する第２のエンベロープ検出回路と、前記第１のエンベロープ検出回路の出力信号と前記第２のエンベロープ検出回路の出力信号を加算する加算回路と、をさらに有し、前記第２の低域変動成分抽出回路は、前記信号振幅検出回路の出力信号に代えて前記加算回路の出力信号から低域変動成分を抽出することを特徴とする。
【００３２】
また、本願の請求項９に係る発明は、エンボス領域にアドレス情報が間欠的に存在する光記録媒体、もしくは媒体の情報を記したバーストカッティングエリアが存在する光記録媒体から、トラック方向軸と、該トラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割した光信号を検出する第１のフォトディテクタと、前記第１のフォトディテクタの出力を電流電圧変換したもののうち、トラック方向軸に平行な領域分を加算した後、それぞれの加算値の差を検出する光差信号検出回路と、前記光差信号検出回路の出力信号の振幅を調整する振幅調整回路と、前記光差信号検出回路の出力信号から、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータに同期した周波数のサンプリングクロックを生成するクロック発生回路と、前記サンプリングクロックにより、前記振幅調整回路の出力信号をデジタルサンプリング信号に変換する第１のアナログデジタルコンバータと、フォーカスエラー信号を検出するための第２のフォトディテクタと、前記第１のフォトディテクタの出力を電流電圧変換したもののうち、トラック方向軸に平行な領域分を加算したものと、前記第２のフォトディテクタの出力を電流電圧変換したものとを用いて再生ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；以下、ＲＦと称す）信号を検出する再生信号検出回路と、前記再生信号検出回路の出力信号の振幅調整を行なう再生信号振幅調整回路と、前記再生信号振幅調整回路の出力信号の高域成分の強調を行なうイコライザと、前記クロック発生回路から生成される前記サンプリングクロックにより、前記イコライザの出力信号をデジタルＲＦ信号に変換する第２のアナログデジタルコンバータと、前記第１のアナログデジタルコンバータから出力される前記デジタルサンプリング信号と、前記デジタルＲＦ信号のいずれかを選択し出力する再生信号選択回路と、前記再生信号選択回路の出力信号からピークエンベロープ信号を検出し、該ピークエンベロープ信号と所定のしきい値とを比較することにより、アドレス極性情報、もしくは前記バーストカッティングエリアに記録されているＢＣＡ（Ｂｕｒｓｔ  Ｃｕｔｔｉｎｇ  Ａｒｅａ）情報を検出するアドレス極性情報検出回路と、前記再生信号選択回路の出力信号からボトムエンベロープ信号を検出し、前記ピークエンベロープ信号と前記ボトムエンベロープ信号の振幅差から信号振幅情報を検出し、該信号振幅情報と所定のしきい値とを比較することにより、アドレス位置情報を検出するアドレス位置情報検出回路とを備えることを特徴とする。
【００３３】
また、本願の請求項１０に係る発明は、請求項９に記載の光ディスク装置において、前記アドレス極性情報検出回路は、前記再生信号選択回路の出力信号から、任意の区間でピーク量を検出する区間ピーク検出回路と、前記区間ピーク検出回路の出力信号から高域雑音成分を除去して前記ピークエンベロープ信号を検出する第１の高域雑音除去回路と、前記第１の高域雑音除去回路の出力信号から低域変動成分を抽出する第１の低域変動成分抽出回路と、前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する第１のしきい値検出回路と、前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第１のしきい値検出回路の出力信号を比較して前記アドレス極性情報を生成する信号極性判別回路と、を備えるものであり、前記アドレス位置情報検出回路は、前記再生信号選択回路の出力信号から、前記任意の区間でボトム量を検出する区間ボトム検出回路と、前記区間ボトム検出回路の出力信号から高域雑音成分を除去して前記ボトムエンベロープ信号を検出する第２の高域雑音除去回路と、前記第２の高域雑音除去回路の出力信号から低域変動成分を抽出する第２の低域変動成分抽出回路と、前記第１の高域雑音除去回路の出力信号と前記第２の高域雑音除去回路の出力信号の差から前記信号振幅情報を検出する信号振幅検出回路と、前記第１の低域変動成分抽出回路の出力信号と前記第２の低域変動成分抽出回路の出力信号の差から前記振幅低域変動成分情報を抽出する振幅低域変動検出回路と、前記振幅低域変動検出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算する第２のしきい値検出回路と、前記信号振幅検出回路の出力信号と前記第２のしきい値検出回路の出力信号を比較して前記アドレス位置情報を生成するアドレス位置検出回路とを備えることを特徴とする。
【００３４】
また、本願の請求項１１に係る発明は、請求項９に記載の光ディスク装置において、前記クロック発生回路は、前記光差信号検出回路の出力信号から、前記光記録媒体に形成されたトラックに刻まれたウォブルを検出してウォブル信号を得るウォブル検出回路と、前記ウォブル検出回路の出力を２値化データに変換するウォブル２値化回路と、前記サンプリングクロックが、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数または任意のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数に同期するように制御する周波数同期ループ回路と、前記周波数同期ループ回路が出力する信号に従って出力するクロックを変化させる電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器が出力するクロックを任意にＭ分周（Ｍは正の整数）するクロック分周回路とを有し、前記周波数同期ループ回路は、前記ウォブル２値化回路の出力信号の周期に基づき、前記光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数、または任意のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数に同期するように前記電圧制御発振器が出力するクロックを制御することを特徴とする。
【００３５】
また、本願の請求項１２に係る発明は、請求項９に記載の光ディスク装置において、前記アドレス極性情報検出回路は、前記再生信号選択回路が前記デジタルサンプリング信号を選択した場合は、アドレス極性情報を検出し、前記再生信号選択回路が前記デジタルＲＦ信号を選択した場合は、前記ＢＣＡ情報を検出することを特徴とする。
【００３６】
また、本願の請求項１３に係る発明は、請求項１０に記載の光ディスク装置において、前記デジタルサンプリング信号を補間するための欠落データ補間回路をさらに備え、前記区間ピーク検出回路は、前記サンプリング信号と前記欠落データ補間回路の出力を比較し、任意の区間のピーク量を検出し、前記区間ボトム検出回路は、前記欠落データ補間回路の出力信号と前記サンプリング信号を比較し、任意の区間のボトム量を検出することを特徴とする。
【００３７】
また、本願の請求項１４に係る発明は、請求項１０に記載の光ディスク装置において、前記信号極性判別回路は、前記アドレス極性情報の連続性を損なう髯状のパルスを除去する髯除去回路と、前記アドレス情報が存在すると推測される位置で前記アドレス極性情報を有効とする極性信号マスク回路とを有することを特徴とする。
【００３８】
また、本願の請求項１５に係る発明は、請求項１０に記載の光ディスク装置において、前記アドレス位置検出回路は、前記アドレス位置情報の連続性を損なう髯状のパルスを除去する髯除去回路と、前記アドレス情報が存在すると推測される位置で前記アドレス位置情報を有効とするアドレス位置情報マスク回路とを有することを特徴とする。
【００３９】
また、本願の請求項１６に係る発明は、請求項１０に記載の光ディスク装置において、前記第２の低域変動成分抽出回路は、前記信号振幅検出回路の出力信号から低域変動成分を抽出し、前記第２のしきい値検出回路は、前記第２の低域変動成分抽出回路の出力信号に任意のオフセットレベルを加算することを特徴とする。
【００４０】
また、本願の請求項１７に係る発明は、請求項１０に記載の光ディスク装置において、前記再生信号選択回路は、その出力信号の正負の極性を反転させる再生信号極性反転回路を備え、前記信号極性判別回路は、その出力信号である２値化信号の極性を反転させる極性信号反転回路を備えることを特徴とする。
【００４１】
また、本願の請求項１８に係る発明は、請求項１７に記載の光ディスク装置において、前記再生信号極性反転回路は、記録型の光記録媒体の前記ＢＣＡ情報を検出する場合は、前記光スポットの反射光の暗い側が、前記再生信号選択回路の出力信号の上側になるように、前記デジタルＲＦ信号を反転して出力することを特徴とする。
【００４２】
また、本願の請求項１９に係る発明は、請求項１７に記載の光ディスク装置において、前記再生信号極性反転回路は、読み取り専用の光記録媒体の前記ＢＣＡ情報を検出する場合は、前記光スポットの反射光の明るい側が、前記再生信号選択回路の出力信号の上側になるように、前記デジタルＲＦ信号を反転せずに出力することを特徴とする。
【００４３】
また、本願の請求項２０に係る発明は、請求項１１に記載の光ディスク装置において、前記クロック発生回路は、前記光記録媒体回転回路により制御される回転数から換算されるチャネルビット周波数近傍のクロックを発生させる周波数固定設定回路を有することを特徴とする。
【００４４】
また、本願の請求項２１に係る発明は、請求項２０に記載の光ディスク装置において、前記クロック発生回路は、前記デジタルＲＦ信号から位相誤差情報を抽出して、前記サンプリングクロックと前記光記録媒体に記録されているデジタルデータが有するクロック成分の位相とを同期させる位相同期制御回路をさらに有し、前記周波数同期ループ回路の出力信号と前記位相同期制御回路の出力信号により、前記電圧制御発振器が出力するクロックを制御することを特徴とする。
【００４５】
また、本願の請求項２２に係る発明は、請求項９に記載の光ディスク装置において、前記デジタルＲＦ信号に基づいて、前記再生信号振幅調整回路の振幅調整を適応的に行なうためのゲインを設定するゲイン学習回路をさらに備えることを特徴とする。
【００４６】
また、本願の請求項２３に係る発明は、請求項２２に記載の光ディスク装置において、前記ゲイン学習回路は、前記デジタルＲＦ信号のピークエンベロープとボトムエンベロープの信号振幅差から得られる振幅値と任意に設定される目標振幅値との差分をゼロにするように、前記再生信号振幅調整回路のゲインを調整することを特徴とする。
【００４７】
また、本願の請求項２４に係る発明は、請求項９に記載の光ディスク装置において、前記デジタルＲＦ信号から振幅方向のオフセット量を抽出し、前記デジタルＲＦ信号から前記オフセット量を削除して出力するオフセットキャンセル回路と、前記オフセットキャンセル回路が出力する信号を２値化するデータ復調回路と、をさらに備えることを特徴とする。
【００４８】
また、本願の請求項２５に係る発明は、請求項１または９に記載の光ディスク装置において、前記光記録媒体の回転を制御する光記録媒体回転制御回路と、前記光記録媒体にレーザ光を照射するレーザ発生回路と、前記第１のフォトディテクタと、前記第２のフォトディテクタとを有する光ピックアップと、前記光ピックアップの動作を制御する光ピックアップ駆動回路と、前記光差信号検出回路の出力信号から高域成分を除去してトラッキングエラー信号を得る高域除去フィルタと、前記トラッキングエラー信号、前記アドレス極性情報、アドレス位置情報、及び前記サンプリングクロックを用いて、前記光記録媒体回転制御回路と前記光ピックアップ駆動回路とを制御する光ディスクコントローラとをさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４９】
本発明の請求項１ないし８に記載の発明によれば、エンボス領域にアドレス情報が間欠的に存在する光記録媒体から、アドレス位置情報を検出するに際して、光記録媒体のチャネルビットに同期したクロックでプッシュプル信号をデジタル化し、該デジタル信号のピーク側とボトム側の高域雑音除去後のエンベロープ信号の信号振幅の差に基づいてアドレス位置情報を検出することとしたので、アドレス位置情報の連続性を保障することができ、これにより、アドレス情報を精度良く検出し、光ディスク装置における記録再生性能の向上を図ることが可能となる。また、アドレス検出機能の大部分をデジタル信号処理回路により実現することできるため、半導体集積回路で機能を実現する場合に、回路規模の削減とコスト削減、及び低消費電力化が可能である。
【００５０】
また、本発明の請求項９ないし２４に記載の発明によれば、エンボス領域にアドレス情報が間欠的に存在する光記録媒体、もしくは媒体の情報を記したＢＣＡが存在する光記録媒体から、アドレス位置情報を検出するに際して、光記録媒体のチャネルビットに同期したクロックでプッシュプル信号をデジタル化し、該デジタル信号のピーク側とボトム側の高域雑音除去後のエンベロープ信号の信号振幅の差に基づいてアドレス位置情報を検出することとしたので、アドレス位置情報の連続性を保障することができ、これにより、光ディスク装置における記録再生性能の向上を図ることが可能となる。また、アドレス検出機能の大部分をデジタル信号処理回路により実現することできるため、半導体集積回路で機能を実現する場合に、回路規模の削減と低消費電力化が可能である。さらに、再生ＲＦ信号を、アナログデジタルコンバータによりデジタルＲＦ信号に変換した後、アドレス極性情報を検出する回路にて、該デジタルＲＦ信号から光記録媒体の情報を記したＢＣＡ情報を検出することとしたので、ＢＣＡ情報検出用の特別な回路を設ける必要がなく、これにより、回路規模の削減が可能である。
【００５１】
また、本発明の請求項２５に記載の発明によれば、光記録媒体のチャネルビットに同期したクロックでプッシュプル信号をデジタル化し、該デジタル信号のピーク側とボトム側の高域雑音除去後のエンベロープ信号の信号振幅の差を基準にアドレス位置情報を検出することとしたので、読み出された信号の品質が劣悪な場合や、シーク直後であっても高速にアドレス情報の検出ができる。また、記録再生中もアドレス情報の検出精度が高くなると共に、光記録媒体の品質と光ピックアップの特性に依存しない高品質で高性能な光ディスク装置を実現することが可能となる。また、再生ＲＦ信号を、アナログデジタルコンバータによりデジタルＲＦ信号に変換した後、アドレス極性情報を検出する回路に入力することによりＢＣＡ情報を検出することとしたので、アドレス情報の検出機能とＢＣＡ情報の検出機能を共有化することができ、これにより、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクの記録、または、再生をサポートする必要のある光ディスク装置においてコスト、及び回路規模の削減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下に、本発明の光ディスク装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
（実施の形態１）
本実施の形態１は、請求項１ないし７に記載の発明に対応するものであり、記録型光ディスクであるＤＶＤ−ＲＡＭの記録、及び再生を行う場合に、前ＣＡＰＡと後ＣＡＰＡの関係を示すアドレス極性情報と、ＣＡＰＡ領域を示すアドレス位置情報を検出するに際して、光ディスクのトラックに刻まれたウォブルから抽出した周期情報に基づいて生成したサンプリングクロックで、光差信号であるプッシュプル信号をデジタルサンプリング信号に変換し、デジタルフィルタとデジタル信号処理回路によりアドレス検出を精度良く行い、ＤＶＤ−ＲＡＭの記録再生性能の向上を実現したものである。
【００５３】
図１は、本発明の実施の形態１に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
図１において、光記録媒体（光ディスク媒体）１は、デジタルデータを記録するための相変化型記録材料の薄膜を有する情報記録媒体であり、トラックが既定間隔でらせん状または同心円状に形成されている。光ディスク媒体１の一つである書き換えが可能なＤＶＤ−ＲＡＭディスクは、図５（ａ）に示すように、グルーブトラックとランドトラックが交互に入れ替わりながらデジタルデータの記録領域が構成されている。エンボス領域に間欠的に形成されているアドレス情報（ＣＡＰＡ）は、グルーブトラックとランドトラックにそれぞれかかるように、前ＣＡＰＡと後ＣＡＰＡの位置関係が反転しており、これにより、プッシュプル信号（光差信号）１４は、図５（ｂ）に示すように、前ＣＡＰＡと後ＣＡＰＡが、上下対極に出現する。図５（ａ）に示すようなトラックに沿って刻み込まれているウォブルパターンは、図５（ｂ）に示すように、ＣＡＰＡ以外の領域で、ウォブル信号成分として出現する。この時、ＣＡＰＡ領域には、ウォブル信号成分は存在しない。前ＣＡＰＡと後ＣＡＰＡの極性情報から、光スポットが、ランドトラックを走査しているかグルーブトラックを走査しているかを判断することが可能となるとともに、復調したアドレス情報を特定することも可能となる。
【００５４】
図６は、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクのアドレス領域のデータフォーマットを示す図であり、ＶＦＯ１、ＶＦＯ２は、４Ｔ（Ｔは、チャネルビット周期；以下、Ｔと称す）信号パターンで構成されている。ＡＭ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｍａｒｋ；以下、ＡＭと称す）は、アドレスマーク信号であり、ＰＩＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ＩＤ；以下、ＰＩＤと称す）の先頭を見つけるための同期信号である。ＰＩＤ１ないし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り、このデータは、８−１６変調して記録されている。ＩＥＤ１ないしＩＥＤ４は、それぞれのＰＩＤに対する誤り検出符号である。ＰＡ１、ＰＡ２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。なお、図６における数字は、各領域のバイト数を示している。
【００５５】
光差信号検出回路１３は、加算器１１の出力信号と加算器１２の出力信号に基づいて、プッシュプル信号（光差信号）１４を生成するものである。低域通過型フィルタ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ；以下、ＬＰＦと称す）１５は、プッシュプル信号１４の高周波成分を除去し、トラッキングエラー信号１７を生成出力するものである。振幅調整回路１９は、プッシュプル信号１４の振幅を、第１のアナログデジタルコンバータ２０の入力信号のダイナミックレンジに適した振幅に調整するものであり、任意にゲインを可変させることができるＶＧＡ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ；以下、ＶＧＡと称する）により構成される。クロック発生回路２２は、プッシュプル信号１４に含まれる、光ディスク媒体１のトラックに沿って刻まれているウォブルの周期情報に基づいて、光ディスク媒体１に記録されているデジタルデータのチャネルビット周波数の成分に同期したサンプリングクロック２３を生成するものである。第１のアナログデジタルコンバータ２０は、クロック発生回路２２が生成するサンプリングクロック２３により、アナログ信号である振幅調整回路１９の出力信号２１を多ビットのデジタル信号であるデジタルサンプリング信号２４に変換するものである。欠落データ補間回路４０は、第１のアナログデジタルコンバータ２０のサンプルポイント間の欠落データを補間するものであり、図４に示すように、ナイキスト帯域を復元することが可能なフィルタ係数を有するＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ；以下、ＦＩＲと称す）フィルタで実現される。なお、図４の縦軸は、前記ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を示しており、横軸は、前記ＦＩＲフィルタの時間遅延量を示している。また、単位Ｔｃｈは、前記チャネルビット周波数の１周期を示している。
【００５６】
アドレス極性情報検出回路４８は、デジタルサンプリング信号２４と、欠落データ補間回路４０が出力する補間データに基づいて、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおける前ＣＡＰＡと後ＣＡＰＡの位置関係を示すアドレス極性情報４２を検出するものであり、デジタルサンプリング信号２４から任意の検出区間のピーク値を検出する区間ピーク検出回路３８と、区間ピーク検出回路３８から出力される区間ピーク値の高域雑音成分を除去して、ピークエンベロープ信号４４を出力する第１の高域雑音除去回路４３と、ピークエンベロープ信号４４の低域変動成分を抽出する第１の低域変動成分抽出回路４５と、第１の低域変動成分抽出回路４５の出力信号に対して、任意のオフセットレベルを加算する第１のしきい値検出回路４６と、ピークエンベロープ信号４４と第１のしきい値検出回路４６の出力信号とに基づいてアドレス極性情報４２を生成する信号極性判別回路４７とを有する。
【００５７】
アドレス位置情報検出回路５８は、デジタルサンプリング信号２４と、欠落データ補間回路４０が出力する補間データとに基づいて、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおけるＣＡＰＡ領域を示すアドレス位置情報４１を検出するものであり、デジタルサンプリング信号２４から任意の検出区間のボトム値を検出する区間ボトム検出回路３９と、区間ボトム検出回路３９から出力される区間ボトム値の高域雑音成分を除去し、ボトムエンベロープ信号５０を出力する第２の高域雑音除去回路４９と、ボトムエンベロープ信号５０の低域変動成分を抽出する第２の低域変動成分抽出回路５１と、ボトムエンベロープ信号５０と前記ピークエンベロープ信号４４とに基づいて、信号振幅情報５３を生成する信号振幅検出回路５２と、前記第１の低域変動成分抽出回路４５の出力信号と第２の低域変動成分抽出回路５１の出力信号に基づいて、振幅低域変動成分情報５５を生成する振幅低域変動検出回路５４と、振幅低域変動成分情報５５に対して任意のオフセットレベルを加算する第２のしきい値検出回路５６と、信号振幅検出回路５２の出力信号と第２のしきい値検出回路５６の出力信号とに基づいて、アドレス位置情報４１を生成するアドレス位置検出回路５７とを有する。
【００５８】
光ディスクコントローラ１６は、光ピックアップ３の動作制御等、光ディスク装置の制御を行なうものである。光ピックアップ駆動回路１８は、トラッキングエラー信号１７等を用いて、光ピックアップ３から出力される光スポットの焦点を合わせ、トラック上を走査するように位置制御を行うものであり、図１９に示した、トラバース駆動回路１３０とアクチュエータ駆動回路１３１に相当する機能を有する。
【００５９】
なお、光記録媒体回転制御回路２と、光ピックアップ３と、Ｉ／Ｖ変換器７ないし１０と、加算器１１、１２は図１９に示す従来のアドレス検出装置におけるものと同一であるため、その説明を省略する。
【００６０】
以上のように構成される光ディスク装置の動作について説明する。
光ピックアップ３のレーザ発生回路４により照射されたレーザー光は、光ディスク媒体１にて反射し、該反射光は、４分割フォトディテクタ５の分割領域５ａないし５ｄにより受光される。４分割フォトディテクタ５は、各分割領域の受光量に応じた検出電流を出力し、該検出電流は、Ｉ／Ｖ変換器７ないし１０にて電圧値に変換される。Ｉ／Ｖ変換器７とＩ／Ｖ変換器１０の出力電圧は加算器１１にて、また、Ｉ／Ｖ変換器８とＩ／Ｖ変換器９の出力電圧は加算器１２にてそれぞれ加算された後、光差信号検出回路１３に出力される。
【００６１】
光差信号検出回路１３は、加算器１１と加算器１２の出力信号の振幅バランスを調整した後、加算器１１側の出力信号から加算器１２側の出力信号を減算することによりプッシュプル信号（光差信号）１４を生成する。プッシュプル信号１４は、ＬＰＦ１５と、振幅調整回路１９と、クロック発生回路２２に入力される。
【００６２】
ＬＰＦ１５は、プッシュプル信号１４の高周波成分を除去し、これにより、サーボ帯域で扱うことが可能なトラッキングエラー信号１７を生成し、光ディスクコントローラ１６に出力する。また、振幅調整回路１９は、プッシュプル信号１４の振幅を、第１のアナログデジタルコンバータ２０の入力信号のダイナミックレンジに適した振幅に調整する。
【００６３】
クロック発生回路２２は、プッシュプル信号１４から、光記録媒体１に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数に連動したサンプリングクロック２３を生成し、光ディスクコントローラ１６、及び第１のアナログデジタルコンバータ２０に出力する。以下、クロック発生回路２２の詳細な動作について、図３を用いて説明する。
【００６４】
図３は、クロック発生回路２２の構成を表すブロック図である。図３に示すように、クロック発生回路２２は、ウォブル検出回路２６と、ウォブル２値化回路２７と、周波数同期ループ回路２９と、電圧制御型発振器（ＶＣＯ）３７と、クロック分周回路３０とを有する。また、周波数同期ループ回路２９は、平均化回路３１と、カウンタ３２と、周波数誤差検出回路３３と、アキュムレータ３４と、周波数制御ゲイン調整回路３５と、デジタルアナログコンバータ３６とを備えている。
【００６５】
クロック発生回路２２は、ウォブル２値化回路２７と、周波数同期ループ回路２９と、電圧制御型発振器（ＶＣＯ）３７と、クロック分周回路３０と、ウォブル２値化回路２７とをメインの制御ループとし、周波数誤差検出回路３３の出力信号である周波数誤差信号をゼロにするように、フィードバック制御を行うことにより、プッシュプル信号１４に含まれるウォブルのクロック成分に同期したデジタルサンプリング信号２４を生成する。以下、その動作について説明する。なお、上述したＮ＝１の場合と、クロック分周回路３０の分周比が、Ｍ＝１の場合を例として説明を行なう。
【００６６】
ウォブル検出回路２６は、プッシュプル信号１４を入力し、プッシュプル信号１４に含まれる、光ディスク媒体１のトラックに沿って刻まれているウォブルを検出し、ウォブル信号としてウォブル２値化回路２７に出力する。ウォブル検出回路２６は、ウォブル信号の周波数成分以外の雑音信号を除去するための帯域通過フィルタ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ；以下、ＢＰＦと称する）により構成され、ＢＰＦを用いることにより、クロストーク雑音として現れる、光ディスク媒体１に記録されたデジタルデータから検出されるＲＦ信号成分を除去することが可能になるため、ウォブル信号のジッタの良化を図ることが可能となる。
【００６７】
ウォブル信号は、ウォブル２値化回路２７にて、任意スレッショルドレベルにより２値化され、ウォブル２値化信号２８として、周波数同期ループ回路２９に入力される。ここで、任意のスレッショルドレベルは、ウォブル検出回路２６の出力信号であるウォブル信号のピークエンベロープとボトムエンベロープの中間レベルに相当するものである。
【００６８】
周波数同期ループ回路２９は、クロック発生回路２２で生成されるクロックの周波数と、光ディスク媒体１に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数または、チャネルビット周波数のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数が同期するように制御する。具体的には、まず、平均化回路３１にて、ウォブル２値化信号２８のグリッジ雑音やエッジ間隔を平均化し、カウンタ３２に出力する。カウンタ３２は、平均化回路３１から出力された信号の立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジまでの１周期を、サンプリングクロック２３を基準にしてカウントする。ここで、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおいてトラックに沿って刻みこまれているウォブルの周期は、１８６チャネルビット分に相当する。つまり、チャネルビット周波数の１８６分周が、ウォブル信号の周波数に相当する。周波数誤差検出回路３３は、カウンタ３２の出力値と、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおけるウォブル周期である１８６チャネルビットの値を用いて、下記（１）式にしたがって、周波数誤差信号を生成する。
【００６９】
（周波数誤差検出回路３３の出力信号）＝１８６−（カウンタ３２の出力信号）・・・（１）
【００７０】
周波数誤差検出回路３３から出力される周波数誤差信号は、アキュムレータ３４にて累積加算され、周波数制御ゲイン調整回路３５にてゲイン調整が行われる。周波数制御ゲイン調整回路３５から出力されるデジタル周波数制御信号は、デジタルアナログコンバータ３６によりアナログ制御信号に変換され、ＶＣＯ３７に出力される。なお、周波数誤差検出回路３３は、光ディスクコントローラ１６で生成されるＣＡＰＡ領域信号２５により、ウォブル信号が正常に検出されない区間で、前記周波数誤差信号をマスク処理するようにしてもよい。これにより、ウォブル信号成分が存在しないＣＡＰＡ領域でウォブル周期情報が乱れることを回避でき、これにより、サンプリングクロックの安定化を図ることでき、アドレス情報の検出も安定する。
【００７１】
ＶＣＯ３７は、デジタルアナログコンバータ３６の出力電圧を基準に応じて周期を変化させた発振クロックを生成する。ＶＣＯ３７から出力される発振クロックは、クロック分周回路３０で分周（ここでは、Ｍ＝１）され、これにより、光ディスク媒体１に刻み込まれているウォブル周期に同期したサンプリングクロック２３が生成される。
【００７２】
以上の動作により生成されたサンプリングクロック２３は、第１のアナログデジタルコンバータ２０、及び光ディスクコントローラ１６に入力され、また、光記録媒体回転制御回路２、及びＣＡＰＡ領域信号２５の基準信号としても利用される。
【００７３】
第１のアナログデジタルコンバータ２０は、クロック発生回路２２にて生成されたサンプリングクロック２３により、振幅調整回路１９の出力信号２１をサンプリングし、これにより得られるデジタルサンプリング信号２４を、欠落データ補間回路４０、アドレス極性情報検出回路４８、及びアドレス位置情報検出回路５８に出力する。
【００７４】
欠落データ補間回路４０は、第１のアナログデジタルコンバータ２０のサンプルポイント間の欠落データを線形補間等により補間し、該補間データを区間ピーク検出回路３８、区間ボトム検出回路３９に出力する。
【００７５】
アドレス極性情報検出回路４８は、デジタルサンプリング信号２４に基づいて、アドレス極性情報を生成し、また、アドレス位置情報検出回路５８は、デジタルサンプリング信号２４に基づいてアドレス位置情報を生成する。以下、アドレス極性情報検出回路４８、及びアドレス位置情報検出回路５８の詳細な動作について説明する。
【００７６】
まず、アドレス極性情報検出回路４８の動作について説明する。
区間ピーク検出回路３８は、サンプリングクロック２３毎に保持しているピークレベルと入力信号を比較して大きい値を保持しつつ、任意の区間におけるピークレベルを検出する。ここで、区間ピーク検出回路３８は、サンプリングクロック２３が、光ディスク媒体１に記録されているチャネルビット周波数の近傍である場合は、デジタルサンプリング信号２４から区間ピーク値を検出し、サンプリングクロック２３が、前記チャネルビット周波数の半分の周波数の近傍になる場合は、欠落データ補間回路４０から出力される補間信号と、デジタルサンプリング信号２４を比較して、区間ピーク値を検出する。なお、区間ピーク検出回路３８における任意の検出区間は、アドレス位置情報４１を正確に検出するために重要な役割を担うものであり、記録されているデジタルデータのフォーマットとウォブル信号成分の周期に応じて、ウォブル信号の変化に追従するとともに、ＣＡＰＡ領域においてはピークエンベロープを検出するように設定する。例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクでは、１８６チャネルビット周期のウォブル信号周期に比べて短く設定するとともに、アドレス部に存在する８チャネルビット周期の連続パターンであるＶＦＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｆｒｅｑｕｅｃｙ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ；以下、ＶＦＯと称す）パターンよりも大きく設定することが望ましい。
【００７７】
区間ピーク検出回路３８の出力信号は、第１の高域雑音除去回路４３にて高域雑音成分が除去され、図５（ｃ）の実線に示すようなピークエンベロープ信号４４として、第１の低域変動成分抽出回路４５、及び信号極性判別回路４７に出力される。本実施の形態１では、第１の高域雑音除去回路４３は、例えば、図９に示すような巡回型フィルタの応用回路である二次デジタル低域通過型フィルタにより構成される。すなわち、図９に示すように、フィルタ入力信号は、まず、一次デジタル低域通過型フィルタ７１ａの加算回路６５ａに入力される。加算回路６５ａは、前記フィルタ入力信号と減算回路６６ａの出力信号を加算する。加算回路６５ａの出力信号は、クリップ処理回路６７ａに入力され、上限値が最大ビット幅を超えた場合に、それに一番近い上限値または下限値にクリップされる。クリップ処理回路６７ａの出力信号は、初期化回路６８ａに入力されて、一次デジタル低域通過型フィルタ７１ａの起動時、および、駆動クロック切り替え時における初期化を行う。初期化回路６８ａの出力信号は、入力されたデジタルデータを、駆動クロックのタイミングで保持する機能を具備するレジスタ６９ａに入力された後、一次デジタル低域通過型フィルタ７１ａの遮断周波数を設定するための遮断周波数設定回路７０ａと、減算回路６６ａに入力される。ここで、遮断周波数設定回路７０ａは、例えば、ビットシフト回路のように、簡単にゲインを調整するようなものでも良い。減算回路６６は、レジスタ６９の出力信号から遮断周波数設定回路７０の出力信号である一次デジタル低域通過型フィルタ７１ａの出力信号を減算する機能を有するものである。
【００７８】
続いて、一次デジタル低域通過型フィルタ７１ａの出力信号が、後段のもう一つの一次デジタル低域通過型フィルタ７１ｂに入力される。後段の一次デジタル低域通過型フィルタ７１ｂは、上述した一次デジタル低域通過型フィルタ７１ａと同一の構成を有するものである。前段の一次デジタル低域通過型フィルタ７１ａの出力信号と、後段の一次デジタル低域通過型フィルタ７１ｂの出力信号は、出力選択回路７２に入力され、いずれかの入力信号が選択されて出力される。
【００７９】
第１の高域雑音除去回路４３の出力信号であるピークエンベロープ信号４４は、第１の低域変動成分抽出回路４５にて低域変動成分が抽出され、図５（ｃ）の点線で示すような信号に変換される。なお、第１の低域変動成分抽出回路４５は、第１の高域雑音除去回路４３と同様に、上述したような巡回型フィルタの応用回路である二次デジタル低域通過型フィルタにより構成しても良い。
【００８０】
第１の低域変動成分抽出回路４５の出力信号は、第１のしきい値検出回路４６において、任意のオフセットレベルが加算され、図５（ｆ）の点線に示すようなしきい値レベルに変換された後、信号極性判別回路４７に出力される。
【００８１】
信号極性判別回路４７は、第１の高域雑音除去回路４３の出力信号と、第１のしきい値検出回路４６の出力信号とを比較することにより、図５（ｇ）に示すようなアドレス極性情報４２を生成する。信号極性判別回路４７は、図７に示すように、比較回路５９と、髯除去回路６０と、極性信号マスク回路６１とを有しており、まず、比較回路５９にて、第１の高域雑音除去回路４３の出力信号と、第１のしきい値検出回路４６の出力信号とを比較する。比較回路５９は、第１の高域雑音除去回路４３の出力信号が、第１のしきい値検出回路４６の出力信号よりも大きい場合に、“１”を出力して、それ以外は、“０”を出力する。次に、髯除去回路６０は、比較回路５９の出力信号の“１”の区間の連続性が損なわれている場合は、任意の時間幅に達していない髯状のパルスを除去する。
【００８２】
極性信号マスク回路６１は、髯除去回路６０の出力信号を入力し、光ディスクコントローラ１６から出力されるＣＡＰＡ領域信号２５に基づき、ＣＡＰＡ領域と考えられる区間に対してアドレス極性情報４２を有効とし、それ以外の領域はマスク処理を施してアドレス極性情報４２を生成する。なお、極性信号マスク回路６１は、アドレス位置検出回路５７から出力されるアドレス位置情報４１に基づき、ＣＡＰＡ領域と考えられる区間に対して、アドレス極性情報４２を有効とし、それ以外は、マスクする処理を施してアドレス極性情報４２を生成するものであっても良い。
【００８３】
アドレス極性情報検出回路４８は、以上の動作によりアドレス極性情報４２を生成し、光ディスクコントローラ１６に出力する。
【００８４】
次に、アドレス位置情報検出回路５８の動作について説明する。
区間ボトム検出回路３９は、サンプリングクロック２３毎に保持しているボトム値レベルと入力信号とを比較して小さい値を保持しつつ、任意の区間における区間ボトム値を検出する。ここで、区間ボトム検出回路３９は、サンプリングクロック２３が、光ディスク媒体１に記録されているチャネルビット周波数の近傍である場合は、デジタルサンプリング信号２４から区間ボトム値を検出し、サンプリングクロック２３が、前記チャネルビット周波数の半分の周波数の近傍になる場合は、欠落データ補間回路４０から出力される補間信号と、デジタルサンプリング信号２４とを比較して、区間ボトム値を検出する。なお、区間ボトム検出回路３９における任意の検出区間は、上記区間ピーク検出回路３８における任意の検出区間と同様にアドレス位置情報４１を正確に検出するために重要な役割を担うものであり、記録されているデジタルデータのフォーマットとウォブル信号成分の周期に応じて、ウォブル信号の変化に追従するとともに、ＣＡＰＡ領域においてはボトムエンベロープを検出するように設定する。
【００８５】
区間ボトム検出回路３９から出力される区間ボトム値は、第２の高域雑音除去回路４９にて高域雑音成分が除去され、図５（ｄ）の実線に示すようなボトムエンベロープ信号５０として第２の低域変動成分抽出回路５１、及び信号振幅検出回路５２に出力される。ボトムエンベロープ信号５０は、第２の低域変動成分抽出回路５１にて、図５（ｄ）の点線で示すような低域変動成分が抽出された信号に変換される。また、信号振幅検出回路５２に出力されたボトムエンベロープ信号５０は、第１の高域雑音除去回路４３の出力信号であるピークエンベロープ信号４４との差が演算され、これにより、図５（ｅ）の実線で示すような信号振幅情報５３が生成される。同様に、第１の低域変動成分抽出回路４５の出力信号と第２の低域変動成分抽出回路５１の出力信号は、振幅低域変動検出回路５４に入力された後、双方の信号の差が演算され、これにより、図５（ｅ）の点線で示すような振幅低域変動成分情報５５が生成される。なお、第２の高域雑音除去回路４９、及び第２の低域変動成分抽出回路５１は、第１の高域雑音除去回路４３と同様に、上述したような巡回型フィルタの応用回路である二次デジタル低域通過型フィルタにより構成しても良い。
【００８６】
振幅低域変動検出回路５４の出力信号である振幅低域変動成分情報５５は、第２のしきい値検出回路５６において、任意のオフセットレベルが加算され、図５（ｈ）の点線に示すようなしきい値レベルに変換される。図５（ｈ）の実線で示すような信号振幅検出回路５２の出力信号と、図５（ｈ）の点線で示すような第２のしきい値検出回路５６の出力信号は、アドレス位置検出回路５７に入力された後、双方が比較されて、図５（ｉ）に示すようなアドレス位置情報４１が生成される。なお、アドレス位置検出回路５７は、図８に示すように、上述したアドレス極性情報検出回路４８における信号極性判別回路４７と同様に、比較回路６２と、髯除去回路６３と、アドレス位置情報マスク回路６４とを有しており、髯除去回路６３によりアドレス極性情報の連続性を補償し、アドレス位置情報マスク回路６４によりＣＡＰＡ領域と考えられる区間以外のアドレス極性信号をマスク処理することにより、アドレス情報が存在する箇所以外の領域において、アドレス位置情報４１の誤検出を少なくする。
【００８７】
アドレス位置検出回路５７は、以上の動作により高精度のアドレス位置情報４１を生成し、光ディスクコントローラ１６に出力する。
光ディスクコントローラ１６は、アドレス位置情報４１とアドレス極性情報４２に基づいて、ＣＡＰＡ領域信号２５を生成し、１周毎に繰り返されるランドトラックとグルーブトラックの切り替えを行うように、光ピックアップ駆動回路１８を制御してトラッキング制御を行う。
【００８８】
なお、本実施の形態１のアドレス位置情報検出回路５８では、振幅低域変動回路５４の出力信号をしきい値レベルに変換することとしているが、信号振幅検出回路５２の出力信号である図５（ｅ）の実線に示すような信号振幅情報５３を、第２の低域変動成分抽出回路５１に入力した後、図５（ｅ）の点線で示すような振幅低域変動成分情報５５を生成し、該振幅低域変動成分情報５５に任意のオフセットレベルを加算することにより、図５（ｈ）の点線に示すようなしきい値レベルに変換しても良い。この場合は、信号振幅検出回路５２の出力信号を第２の低域変動成分抽出回路５１に入力して低域変動成分を抽出することにより、ピーク側とボトム側の高域雑音除去後のエンベロープ信号の振幅差情報と、その振幅差情報から検出された低域変動成分情報のボトムレベルが共通になるため、アドレス位置情報を検出するためのしきい値の設定が容易となる。また、低域変動成分を検出するためのデジタルフィルタの構成が簡略化できる。更に、このような構成の場合は、前記低域変動成分の変化範囲が、ゼロレベルを基準に正の値となるため、前記デジタル低域通過型フィルタの遮断周波数設定回路７０におけるゲイン調整後のビット幅を、前段の一次デジタル低域通過型フィルタ７１ａ、および、後段の一次デジタル低域通過型フィルタ７１ｂの出力信号のビット幅よりも、小さくすることが可能となり、これにより、回路規模の増加を抑えつつより低周波領域側にフィルタの遮断周波数を設定することが可能となるため、光ディスク装置のコスト削減が可能となる。
【００８９】
また、レジスタ６９を駆動するクロックは、図９に示す二次デジタル低域通過型フィルタの遮断範囲を決めるものであり、クロック発生回路２２において生成されるサンプリングクロック２３に比例したクロックであっても良い。
【００９０】
このように、本実施の形態１では、エンボス領域にアドレス情報が間欠的に存在する光記録媒体から、アドレス位置情報を検出するに際して、光記録媒体１のチャネルビットに同期したクロックでプッシュプル信号をデジタル化し、該デジタル信号のピーク側とボトム側の高域雑音除去後のエンベロープ信号の信号振幅の差を基準にアドレス位置情報を検出することとしたので、アドレス位置情報の連続性が保障され、これにより、アドレス情報を精度良く検出でき、光ディスク装置における記録再生性能が向上する。また、アドレス情報を検出するための機能の大部分をデジタル信号処理回路により実現できるため、半導体集積回路で当該機能を実現する場合に、回路規模の削減と低消費電力化が可能となる。
【００９１】
また、本実施の形態１では、光記録媒体から検出されたウォブル信号の周期から、光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビットに相当する周波数のサンプリングクロックを生成することとしたので、記録再生速度に応じたデジタル信号処理回路の乗数の変更が不要となり、これにより、当該機能を半導体集積回路で実現する場合に、その構成の簡潔化と回路規模の削減を行うことが可能となる。
【００９２】
また、クロック発生回路２２により生成されるサンプリングクロック２３が、光記録媒体１に記録されたデジタルデータのチャネルビット周波数の半分の周波数の近傍になる場合は、欠落データ補間回路４０により欠落データを復元することとしたので、サンプリングクロックがチャネルビット周波数近傍の周波数で動作する場合と同じ精度でアドレス情報の検出を行うことができ、これにより、高速記録再生時においては、サンプリングクロックが半分でも光ディスク装置の性能を維持することができ、また、消費電力の削減も可能となる。
【００９３】
また、本実施の形態１では、巡回型のデジタルフィルタと直列接続により実現される二次デジタル低域通過型フィルタにより、フィルタ入力信号の高域雑音成分を除去することとしたので、このような単純な巡回型のデジタル低域通過型フィルタを適用することにより、デジタル回路の小規模化を図ることが可能となり、光ディスク装置のコストを抑えることが可能となる。
【００９４】
また、本実施の形態１では、区間ピーク検出回路３８と区間ボトム検出回路３９における任意の検出区間を、記録されているデジタルデータのフォーマットとウォブル信号成分の周期に応じて、ウォブル信号の変化に追従させると共に、ＣＡＰＡ領域においてはピークエンベロープとボトムエンベロープを検出するように設定することとしたので、アドレス極性情報とアドレス位置情報を検出する際に、ウォブル信号成分の大部分を除去することが可能となり、また、必要なＣＡＰＡ領域のエンベロープを敏感に感知することが可能となる。これにより、プッシュプル信号に雑音が多く重畳してくる場合にも、アドレス極性情報とアドレス位置情報が正確に検出でき、光ディスク装置の雑音耐性が向上する。
【００９５】
また、アドレス極性信号の検出に際して、アドレス極性情報における任意の幅の髯パルスを除去することにより、アドレス極性情報の連続性を保証し、また、アドレス極性信号をＣＡＰＡ領域と考えられる区間以外はマスク処理することとしたので、アドレス情報が存在する箇所以外の領域において、アドレス極性情報の誤検出を少なくすることができ、これにより、シーク動作後の雑音が大きい場合や、トラッキングサーボの乱れに基づく光差信号の低域変動が大きい場合であっても、アドレス極性情報を精度良く検出することができる。
【００９６】
（実施の形態２）
実施の形態２は、請求項８に記載の発明に対応するものであり、高速記録再生時に、ＣＡＰＡ領域にて検出されるプッシュプル信号におけるＶＦＯ信号の振幅成分が劣化した場合であっても、ＣＡＰＡ領域を示すアドレス位置情報を精度良く検出し、ＤＶＤ−ＲＡＭの記録再生性能の向上を実現したものである。例えば、光ディスク媒体１からデータを高速に読み出す場合には、光ピックアップ３の性能や、アナログフィルタ等の高域特性に依存して、図１１（ｂ）に示すように、４Ｔ連続パターンであるＶＦＯ領域等で、信号振幅が充分に得られない場合があるが、実施の形態２に係る光ディスク装置によれば、かかる場合であっても、ＤＶＤ−ＲＡＭの記録再生性能の向上が可能となる。
【００９７】
図１０は、実施の形態２に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。なお、図１０において、上述した実施の形態１と同一の構成要素については同一の符号を用い、その説明を省略する。
【００９８】
本実施の形態２に係る光ディスク装置は、オフセット変動検出回路７３を備える点と、信号振幅検出回路５２の内部構成、及び第１の低域変動成分抽出回路４５と第１のしきい値検出回路４６の役割が、上述の実施の形態１に係る光ディスク装置と異なる。
【００９９】
図１０において、オフセット変動検出回路７３は、図１１（ｃ）の実線に示すようなピークエンベロープ信号４４と、図１１（ｄ）の実線に示すようなボトムエンベロープ信号５０を入力とし、図１１（ｅ）の実線に示すようなプッシュプル信号１４のオフセット情報を抽出するものである。信号振幅検出回路５２は、実施の形態１における信号振幅検出回路５２と同様に、信号振幅情報５３を生成するものであるが、第１のエンベロープ検出回路７４と、第２のエンベロープ検出回路７５と、加算回路７６により構成される点において、実施の形態１におけるものとは異なる。
【０１００】
以上のように構成される光ディスク装置によるアドレス極性情報４２とアドレス位置情報４１を生成する動作について説明する。
まず、アドレス極性情報４２を生成する動作について説明する。
図１１（ｃ）の実線に示すような、第１の高域雑音除去回路４３から出力されるピークエンベロープ信号４４と、図１１（ｄ）の実線に示すような、第２の高域雑音除去回路４９から出力されるボトムエンベロープ信号５０がオフセット変動検出回路７３に入力され、ピークエンベロープ信号４４とボトムエンベロープ信号５０が加算された後、ゲインを半分にすることにより、図１１（ｅ）の実線に示すようなプッシュプル信号１４のオフセット情報が抽出される。
【０１０１】
オフセット変動検出回路７３により検出されたオフセット情報は、第１の低域変動成分抽出回路４５に入力された後、図１１（ｅ）の点線で示すような低域変動成分を抽出した信号に変換される。第１の低域変動成分抽出回路４５の出力信号は、第１のしきい値検出回路４６において、任意のオフセットレベルが加算され、図１１（ｆ）の点線に示すようなしきい値レベルに変換される。
【０１０２】
図１１（ｆ）の実線で示すような第１の高域雑音除去回路４３の出力信号と、図１１（ｆ）の点線で示すような第１のしきい値検出回路４６の出力信号は、信号極性判別回路４７に入力された後、双方が比較され、これにより、図１１（ｇ）に示すようなアドレス極性情報４２が生成される。
【０１０３】
次に、アドレス位置情報４１を生成する動作について説明する。
まず、第１の高域雑音除去回路４３の出力信号であるピークエンベロープ信号４４と、第１の低域変動成分抽出回路４５の出力信号が、第１のエンベロープ検出回路７４に入力される。第１のエンベロープ検出回路７４は、それぞれの信号の差を演算した後、その絶対値を算出する。
【０１０４】
また、第２の高域雑音除去回路４９の出力信号であるボトムエンベロープ信号５０と、第１の低域変動成分抽出回路４５の出力信号が、第２のエンベロープ検出回路７５に入力される。第２のエンベロープ検出回路７５は、それぞれの信号の差を演算した後、その絶対値を算出する。
【０１０５】
第１のエンベロープ検出回路７４と第２のエンベロープ検出回路７５の出力信号は、加算回路７６に入力され、加算回路７６によりそれぞれの信号が加算され、これにより、図１１（ｈ）の実線に示すような信号振幅情報５３が生成される。
【０１０６】
加算回路７６の出力信号である信号振幅情報５３は、第２の低域変動成分抽出回路５１に入力され、図１１（ｅ）の点線で示すような振幅低域変動成分情報５５が生成される。第２の低域変動成分抽出回路５１から出力された振幅低域変動成分情報５５は、第２のしきい値検出回路５６において、任意のオフセットレベルが加算され、図１１（ｈ）の点線に示すようなしきい値レベルに変換される。
【０１０７】
図１１（ｈ）の実線で示すような加算回路７６の出力信号と、図１１（ｈ）の点線で示すような第２のしきい値検出回路５６の出力信号は、アドレス位置検出回路５７に入力された後、双方が比較され、図１１（ｊ）に示すようなアドレス位置情報４１が生成される。
【０１０８】
このように、本実施の形態２では、光差信号のセンターレベルからピーク側の距離と、光差信号のセンターレベルからボトム側の距離の絶対値によりアドレス位置情報を検出することとしたので、記録情報面に対する光スポットのフォーカス位置がずれるデフォーカス状態が発生した場合や、高速記録再生時におけるアナログ回路における高域周波数特性が劣化した場合等、光差信号の信号振幅が劣化した場合であっても、光ディスク装置の記録再生性能を良好に保持することが可能となる。
【０１０９】
(実施の形態３)
本実施の形態３は、請求項９ないし請求項２４に記載の発明に対応するものであり、実施の形態１の光ディスク装置において、ＢＣＡ信号を再生ＲＦ信号から抽出する機能をさらに具備するとともに、クロック発生回路２２が、光ディスク媒体１に記録されているデジタル記録データのクロック成分の位相と同期するように、サンプリングクロック２３の周波数と位相を同期するように制御する機能を併せ持たせたものである。
【０１１０】
図１２は、本実施の形態３における光ディスク装置の構成を示すブロック図である。なお、図１２において実施の形態１と同一の構成要素については同じ符号を使用し、その説明を省略する。
【０１１１】
図１２において、光ディスク媒体１は、実施の形態１、及び実施の形態２で説明したＤＶＤ−ＲＡＭディスクに限定されるものではなく、ＢＣＡ情報が刻み込まれている光ディスク媒体であっても良い。例えば、再生専用のＤＶＤ−ＲＯＭ（ＤＶＤ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ；以下、ＤＶＤ−ＲＯＭと称す）ディスクや、１回書き込みが可能な追記型のＤＶＤ−Ｒディスク、あるいは書き換え可能なＤＶＤ−ＲＷディスク等であってもよい。ＢＣＡ情報は、光ディスク媒体１の内周部のトラック方向に沿って、図１７（ａ）に示す、点線で囲んだ光の反射領域と、黒く塗りつぶした非反射、または反射光量が低下する領域とが書き込まれており、このバーコード状のパターンには、例えば、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏにおいて著作権保護に重要な役割を果たすコピープロテクト情報等の、光ディスク媒体１に関する各種情報が存在する。ＤＶＤ−ＲＡＭディスクやＤＶＤ−Ｒディスクに代表される記録型ＤＶＤにおいては、ＢＣＡ情報は、図１７（ｂ）に示すような再生ＲＦ信号８７として光ピックアップ３から検出される。図１７（ｂ）において、上側は反射光量が多くて明るい側であり、下側は反射光量が少なくて暗い側である。斜線で示す領域は、クロストーク雑音などによりＲＦ信号成分が漏れ込んでくることを示している。
【０１１２】
Ｉ／Ｖ変換器７７、及び７８は、２分割フォトディテクタ６ａ、及び６ｂから出力される検出電流を電圧に変換する電流電圧変換器である。再生信号検出回路７９は、４分割フォトディテクタ５の全出力成分であるＩ／Ｖ変換器７ないし１０の出力電圧と、２分割フォトディテクタ６の出力成分であるＩ／Ｖ変換器７７、７８の出力電圧を加算して、再生ＲＦ信号８７を生成するものである。
【０１１３】
再生信号振幅調整回路８０は、再生ＲＦ信号８７の振幅を調整するものであり、ゲインを可変させることができるＶＧＡ等により構成される。イコライザ８１は、再生信号振幅調整回路８０の出力信号の波形調整を行うものであり、ブースト量とカットオフ周波数とを任意に設定できるフィルタで構成される。このフィルタは、例えば、図１３の実線で示すような周波数特性を有する高次等リップルフィルタ等であってもよい。なお、図１３において、点線で示した特性は、高域のブーストを行わない場合の特性である。
【０１１４】
第２のアナログデジタルコンバータ８２は、クロック発生回路２２により生成されるサンプリングクロック２３のタイミングにより、アナログ信号を多ビットのデジタル信号であるデジタルＲＦ信号８８に変換するものである。
【０１１５】
ゲイン学習回路８３は、デジタルＲＦ信号８８のピークエンベロープとボトムエンベロープの信号振幅差から得られる振幅値と任意に設定される目標振幅値との差分をゼロにするように再生信号振幅調整回路８０のゲインを自動的に調整するものである。
【０１１６】
オフセットキャンセラ８４は、デジタルＲＦ信号８８の波形の符号的な中心を求め、デジタルＲＦ信号８８に含まれる振幅方向のオフセット成分を補正するものである。
データ復調回路８５は、光ディスク媒体１に記録されたデジタルデータ、及びＤＶＤ−ＲＡＭディスクに刻み込まれているアドレス情報を復調するものである。
再生信号選択回路８６は、その出力信号を、デジタルＲＦ信号８８と、デジタルサンプリング信号２４、及び欠落データ補間回路４０の出力信号とのいずれかから選択するものである。
【０１１７】
以上のように構成される光ディスク装置において、デジタルＲＦ信号８８を生成する動作について説明し、次にデジタルＲＦ信号８８からＢＣＡ情報を抽出し再生する動作を説明する。
【０１１８】
まず、デジタル再生ＲＦ信号８８を生成する動作について説明する。
光ピックアップ３のレーザ発生回路４により照射されたレーザー光は、光ディスク媒体１にて反射し、該反射光は、２分割フォトディテクタ６ａ、及び６ｂにより受光される。２分割フォトディテクタ６ａ、及び６ｂは、各分割領域の受光量に応じた検出電流を出力し、該検出電流は、Ｉ／Ｖ変換器７７、及び７８にて電圧値に変換され、再生信号検出回路７９に出力される。
【０１１９】
再生信号検出回路７９は、加算器１１、１２と、Ｉ／Ｖ変換器７７、７８の出力を受け、これらを全加算することにより、再生ＲＦ信号８７を生成する。
【０１２０】
再生ＲＦ信号８７は、再生信号振幅調整回路８０に入力され、第２のアナログデジタルコンバータ８２のダイナミックレンジに対して適切な振幅になるように調整される。ここで、再生信号振幅調整回路８０は、ゲイン学習回路８３で学習されたゲイン調整値によりそのゲインを可変させて、再生ＲＦ信号８７の振幅を調整し、また、ゲイン学習回路８３は、デジタルＲＦ信号８８のピークエンベロープとボトムエンベロープの信号振幅差から得られる振幅値と任意に設定される目標振幅値との差分をゼロにするように再生信号振幅調整回路８０のゲインを自動的に調整する。
【０１２１】
振幅調整が行われた再生ＲＦ信号８７は、イコライザ８１にて、高域を強調するような補正が施され、復調信号以外の帯域に存在する雑音成分が除去された後に、第２のアナログデジタルコンバータ８２に入力される。
【０１２２】
第２のアナログデジタルコンバータ８２は、クロック発生回路２２により生成されるサンプリングクロック２３のタイミングにより、アナログ信号である再生ＲＦ信号８７を、多ビットのデジタル信号であるデジタルＲＦ信号８８に変換する。なお、クロック発生回路２２の詳細については後述する。
【０１２３】
第２のアナログデジタルコンバータ８２の出力信号は、オフセットキャンセラ８４にて、振幅方向のオフセット成分が補正され、これにより、振幅方向のオフセット成分が除去されたデジタルＲＦ信号８８が生成される。
【０１２４】
ここで、以上の動作におけるクロック発生回路２２、及びオフセットキャンセラ８４の詳細な動作について説明する。
まずクロック発生回路２２の詳細について説明する。
【０１２５】
図１５は、本実施の形態３のクロック発生回路２２の構成を表すブロック図である。
図１５において、ウォブル検出回路２６、ウォブル２値化回路２７、クロック分周回路３０、ＶＣＯ３７は、実施の形態１のクロック発生回路２２と同一のものである。また、周波数同期ループ回路２９は、実施の形態１のクロック発生回路２２の周波数同期ループ回路２９において、光記録媒体回転制御回路２によって制御される回転数から演算または推測した周期のサンプリングクロック２３を発生させるよう制御値信号を出力する周波数固定設定回路１０４を備えるものである。
【０１２６】
位相同期制御回路９２は、サンプリングクロック２３の位相と光ディスク媒体１に記録されているデジタル記録データのクロック成分の位相とが同期するように制御を行なうものであり、オフセットキャンセラ８４の出力信号、もしくはデジタルＲＦ信号８８のゼロクロス位置を検出し、更に、その位置が立ち上がりエッジであるか立ち下がりエッジであるかを示す極性選択信号を生成するゼロクロス情報検出回路９３と、オフセットキャンセラ８４の出力信号を補間する線形補間回路９６と、線形補間回路９６の出力信号の極性を反転させる極性反転回路９７と、極性反転回路９７の出力信号と、線形補間回路９６の出力信号を選択出力する切り替え回路９８と、ゼロクロス情報検出回路９３が出力する極性選択信号に基づき、所定のタイミングで、切り替え回路９８の出力信号を位相誤差情報１００として出力するマスク処理回路９９と、位相誤差情報１００のフィルタ処理を行なう位相同期ループフィルタ１０１と、位相同期ループフィルタ１０１から出力されるデジタル位相制御信号をアナログ制御信号に変換するデジタルアナログコンバータ１０２とを有している。加算回路１０３は、デジタルアナログコンバータ３６とデジタルアナログコンバータ１０２の出力信号を加算するものである。
【０１２７】
次に動作について説明する。図１６は、クロック発生回路２２の動作を説明するための図であり、オフセットキャンセラ８４の出力信号、線形補間回路９６の出力信号、及び極性反転回路９７の出力信号を表している。
【０１２８】
まず、図１６の白丸“○”で示されるようなオフセットキャンセラ８４の出力信号が、ゼロクロス情報検出回路９３に入力され、ゼロクロス位置を表すゼロクロス位置検出信号９４と、その位置が立ち上がりエッジであるか立ち下がりエッジであるかを示す極性選択信号９５とが生成される。また、オフセットキャンセラ８４の出力信号は、線形補間回路９６に入力された後、隣接する白丸“○”が直線的に補間されることにより図１６の黒四角“◆”で示すような中間信号に変換される。この信号が、位相誤差信号の基準信号になる。
【０１２９】
極性反転回路９７は、線形補間回路９６の出力信号の極性を反転させて、図１６の白四角“□”に示すような信号を切り替え回路９８に出力する。切り替え回路９８は、ゼロクロス情報検出回路９３から出力される極性選択信号９５が“負”を示す場合は、極性反転回路９７から出力される信号を選択し、マスク処理回路９９に出力する。一方で、極性選択信号９５が“正”を示す場合には、線形補間回路９６の出力信号を選択し、マスク処理回路９９に出力する。
【０１３０】
マスク処理回路９９は、ゼロクロス位置検出信号９４に基づいて、ゼロクロス位置、即ち極性が反転したと判断された場合のみ、切り替え回路９８の出力信号を位相誤差情報１００として出力する。この際、極性切り替わりの瞬間だけでなく、次のゼロクロス位置まで、位相誤差情報１００を保持し、これを出力するようにしても良い。このようにして得られる位相誤差情報１００は、図１６中の、“Ｐ１”，“Ｐ２”，“Ｐ３”，“Ｐ４”で示される。ここで、白四角“□”で示す立ち下がりエッジに該当する“Ｐ２”および“Ｐ４”において、切り替え回路９８は、極性反転回路９７の出力信号を選択している。
【０１３１】
以上の動作により検出された位相誤差情報１００は、位相同期ループフィルタ１０１によりフィルタ処理が施された後、デジタルアナログコンバータ１０２にて、アナログ制御信号に変換される。
【０１３２】
デジタルアナログコンバータ１０２の出力信号と実施の形態１で説明した周波数制御側のデジタルアナログコンバータ３６の出力信号は、加算回路１０３に入力し、それぞれが加算される。ＶＣＯ３７は、加算回路１０３の出力電圧を基準にして、クロックを発振する。ＶＣＯ３７の出力クロックは、クロック分周回路３０を介して、サンプリングクロック２３に変換され、これにより、光ディスク媒体１に記録されているデジタル記録データのクロック成分と周波数、及び位相が同期したサンプリングクロック２３が生成される。
【０１３３】
なお、クロック発生回路２２の位相同期ループフィルタ１０１は、比例成分と積分成分のゲインを調整し、それぞれをミックスして積分処理を行うような構成であっても良い。かかる構成とすることにより、第２のアナログデジタルコンバータ８２と、オフセットキャンセラ８４と、位相同期制御回路９２と、加算回路１０３と、ＶＣＯ３７と、クロック分周回路３０と、第２のアナログデジタルコンバータ８２とをメインの制御ループとし、位相誤差情報１００を零にするようなフィードバック制御を行うことが可能となり、これにより、再生ＲＦ信号８７のチャネルビット周波数のクロック成分の位相に同期したデジタルＲＦ信号８８を生成することが可能となる。
【０１３４】
また、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク、ＤＶＤ−Ｒディスク、および、ＤＶＤ−ＲＷディスクに代表されるようにウォブル信号成分が検出可能なディスクに関しては、ウォブル信号成分を基準にした周波数同期制御と、デジタル記録データを基準にした位相同期制御をサンプリングクロック２３の発振周波数の制御に適用することが可能である。位相同期制御状態にある場合は、周波数同期制御を停止させても良く、また、デジタルデータが記録されていない場合には、周波数同期制御のみでサンプリングクロック２３の発振周波数を制御しても良い。一方で、ＤＶＤ−ＲＯＭディスクに代表されるように、ウォブル信号成分が存在しない場合は、位相同期制御を基本として制御することが望ましい。
【０１３５】
また、後述するＢＣＡ情報の再生時には、サンプリングクロック２３のための基準が存在しないため、光記録媒体回転制御回路２によって制御される回転数から演算または推測した周期のサンプリングクロック２３を発生させるように、図１５の周波数固定設定回路１０４から出力される制御値で、アキュムレータ３４、および、位相同期ループフィルタ１０１の出力値を固定しても良い。このような構成とすることにより、ウォブル信号成分、および、記録されたデジタルデータのクロック成分が存在しない場合であっても、光記録媒体の回転数から判断して、光記録媒体に記録されているデジタルデータのチャネルビット周波数に相当するサンプリングクロックを生成することができるため、再生速度に応じたデジタル信号処理回路の乗数の変更が不要となり、これにより、高速のＢＣＡパルスの検出が安定する。また、上記回路を半導体集積回路で実現する場合は、その構成の簡潔化と回路規模の削減を行うことが可能である。
【０１３６】
次に、オフセットキャンセラ８４の動作について説明する。
オフセットキャンセラ８４は、図１４に示すように、オフセットレベル検出回路８９と、オフセットレベル平滑化回路９０と、減算回路９１とにより構成される。
【０１３７】
オフセットレベル検出回路８９は、入力したデジタルＲＦ信号８８から、ゼロクロス位置と判断した場合の位相情報を、センターレベルの変動情報として出力する。一方で、ゼロレベルを基準として、デジタルＲＦ信号８８の極性が正の場合は“＋Ａ”を、負の場合は、“−Ａ”をそれぞれ加算し（Ａは任意の正数）、これらの情報を累積する。かかる累積信号は、オフセットキャンセラ８４の出力信号の符号的な極性のバランスを表す情報であり、該情報に基づき符号的なセンターレベルとのオフセット情報を抽出する。そして、これらセンターレベル変動情報と符号的な極性のバランスを表す情報とを任意の比率で加算し、これにより、オフセットレベル情報を生成する。
【０１３８】
オフセットレベル情報は、オフセットレベル平滑化回路９０にて平滑化され、減算回路９１に出力される。減算回路９１では、デジタルＲＦ信号８８から平滑化された前記振幅方向のオフセットレベル情報が減算され、これにより、デジタルＲＦ信号８８に含まれる振幅方向のオフセット成分が補正されたデジタルＲＦ信号８８が生成される。
【０１３９】
次に、デジタルＲＦ信号８８から、ＢＣＡ情報を抽出し、再生する動作について説明する。
再生信号選択回路８６に入力されたデジタルＲＦ信号８８は、再生信号選択回路８６が具備する再生信号極性反転回路（図示せず）により、正負の極性が反転され、図１７（ｃ）に示すような再生ＲＦ信号８７の反転信号となる。ここで、ＢＣＡ情報の再生と、アドレス情報、及び光ディスク媒体１に記録されたデジタルデータの再生は、同時に行う必要はないため、再生信号選択回路８６は、ＢＣＡ情報の再生時は、デジタルＲＦ信号８８を区間ピーク検出回路３８と区間ボトム検出回路３９に出力し、ＢＣＡ情報の再生時以外の通常の記録再生時には、デジタルサンプリング信号２４と欠落データ補間回路４０の出力信号を、区間ピーク検出回路３８と区間ボトム検出回路３９に出力する。再生ＲＦ信号８７の反転信号は、区間ピーク検出回路３８に入力された後、第１の高域雑音除去回路４３に入力される。
【０１４０】
第１の高域雑音除去回路４３から出力されるピークエンベロープ信号４４は、図１７（ｄ）の実線に示すような信号であり、第１の低域変動成分抽出回路４５に入力された後、図１７（ｄ）の点線で示すような低域変動成分を抽出した信号に変換される。第１の低域変動成分抽出回路４５の出力信号は、第１のしきい値検出回路４６において、任意のオフセットレベルが加算され、図１７（ｅ）の点線に示すようなしきい値レベルに変換される。図１７（ｅ）の実線で示すようなピークエンベロープ信号４４と、図１７（ｅ）の点線で示すような第１のしきい値検出回路４６の出力信号は、信号極性判別回路４７に入力された後、双方が比較され、これにより、図１７（ｆ）に示すようなＢＣＡパルス信号１０６が生成される。検出されたＢＣＡパルス信号１０６は、“１”の区間が、暗側を、“０”の区間が、明側を表しており、光ディスクコントローラ１６は、ＢＣＡパルス信号１０６に基づいてＢＣＡ情報を復調する。
【０１４１】
なお、ＤＶＤ−ＲＯＭディスクに代表されるような再生専用の光ディスク媒体１におけるＢＣＡ情報は、図１８（ｂ）に示すような再生ＲＦ信号８７として光ピックアップ３から検出される。図１８（ｂ）において、上側は反射光量が多くて明るい側であり、下側は反射光量が少なくて暗い側である。斜線で示す領域は、クロストーク雑音などによりＲＦ信号成分が漏れ込んでくることを示しており、上述した記録型ディスクの場合と異なり、もともとデジタルデータが刻み込まれているため、ＲＦ信号成分の漏れ込み量が大きくなる特徴を有する。
【０１４２】
このため、本実施の形態３の再生信号選択回路８６と信号極性判別回路４７を以下のように構成することにより、再生専用の光ディスク媒体１におけるＢＣＡ情報を最適に検出できる光ディスク装置を実現することが可能である。
【０１４３】
すなわち、第１のアナログデジタルコンバータ２０の出力であるＢＣＡ情報を含んだデジタルＲＦ信号８８を、再生信号選択回路８６に入力した後、そのままの極性で、区間ピーク検出回路３８に入力する。区間ピーク検出回路３８の出力信号は、第１の高域雑音除去回路４３に入力され、図１８（ｃ）の実線に示すようなピークエンベロープ信号４４として、第１の低域変動成分抽出回路４５に入力される。ピークエンベロープ信号４４は、第１の低域変動成分抽出回路４５にて、図１８（ｃ）の点線で示すような低域変動成分を抽出した信号に変換される。第１の低域変動成分抽出回路４５の出力信号は、第１のしきい値検出回路４６において、任意のオフセットレベルが加算され、これにより、図１８（ｄ）の点線に示すようなしきい値レベルに変換される。
【０１４４】
図１８（ｄ）の実線で示すようなピークエンベロープ信号４４と、図１８（ｄ）の点線で示すような第１のしきい値検出回路４６の出力信号は、信号極性判別回路４７に入力された後、双方が比較される。ここで、信号極性判別回路４７における比較直後は、図１８（ｅ）に示すような信号となるが、信号極性判別回路４７に、デジタル信号の“１”と“０”を反転させるための極性信号反転回路（図示せず）を設けることにより、図１８（ｆ）に示すようなＢＣＡパルス信号１０６を生成することができる。
【０１４５】
このように、本実施の形態３によれば、再生ＲＦ信号８７を、第２のアナログデジタルコンバータ８２により、デジタルＲＦ信号８８に変換した後、アドレス極性情報を検出するアドレス極性情報検出回路４８にて、該デジタルＲＦ信号８８からＢＣＡ情報を再生することとしたので、ＢＣＡ情報を抽出するための専用の回路が不要となり、光ディスク装置の回路規模の削減と共に、コストの削減を実現できる。
【０１４６】
また、本実施の形態３によれば、記録型の光記録媒体１に記録されたＢＣＡ情報を検出する場合、第１の高域雑音除去回路４３における遮断周波数を、再生ＲＦ信号８７に含まれるＢＣＡ信号成分の特性に合わせて設定することが可能であるため、フォトディテクタの反射光量が少なくなるカッティング領域の幅が狭い場合でも、安定してＢＣＡ情報を検出することが可能となる。
【０１４７】
また、再生信号選択回路８６に、その出力信号の正負の極性を反転する再生信号極性反転回路を備え、信号極性判別回路４７に、そこから出力される２値化信号の極性を反転する極性信号反転回路を備えることとしたので、記録型の光記録媒体に記録されているＢＣＡ情報の検出と、読み出し専用の光記録媒体に記録されているＢＣＡ情報の検出を、それぞれの特性に応じて検出することができ、これにより、再生ＲＦ信号のクロストーク雑音が大きい場合等、ＢＣＡ情報の記録品質が劣化している場合であっても、安定してＢＣＡ情報を検出することが可能となる。
【０１４８】
また、光記録媒体１に記録されているデジタルデータのクロック成分の位相に同期したサンプリングクロック２３を生成し、該サンプリングクロックでデジタル信号処理回路を駆動することとしたので、高精度のアドレス検出を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
本発明の光ディスク装置は、光記録媒体から読み出された信号の品質が悪い場合でもシーク直後から高速にアドレス情報を検出することができ、さらにＢＣＡ情報が存在する光記録媒体からの信号再生を安定して行なうことが出来るため、記録再生用ＤＶＤ−ＲＡＭドライブやＤＶＤレコーダー、及びＢＣＡ情報が存在する光ディスクの記録再生用装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】本発明の実施の形態１における、光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】光ピックアップ３の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるクロック発生回路２２の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１における欠落データ補間回路４０に適用するＦＩＲフィルタのフィルタ係数を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるアドレス極性情報４２とアドレス位置情報４１の生成原理を説明するための図である。
【図６】ＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおけるＣＡＰＡのフォーマットを説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態１における信号極性判別回路４７の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態１におけるアドレス位置検出回路５７の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態１における二次デジタル低域通過型フィルタの構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における、光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態２におけるアドレス極性情報４２とアドレス位置情報４１の生成原理を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態３における、光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】高次リップルフィルタの周波数特性の説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態３におけるオフセットキャンセラ８４の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の実施の形態３におけるクロック発生回路２２の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の実施の形態３におけるクロック発生回路２２の位相誤差情報１００の検出原理を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態３における記録型光ディスクからのＢＣＡパルス信号１０６の生成原理を説明するための図である。
【図１８】本発明の実施の形態３における再生専用光ディスクからのＢＣＡパルス信号１０６の生成原理の説明図である。
【図１９】従来のＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおけるアドレス検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】従来のＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおけるアドレス検出装置のアドレス検出器１１７の構成を示すブロック図である。
【図２１】従来のＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおけるアドレス検出装置のアドレス極性情報４２とアドレス極性情報１１８とアドレス位置情報４１の生成原理を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１５１】
１  光記録媒体（光ディスク媒体）
２  光記録媒体回転制御回路
３  光ピックアップ
４  レーザ発生回路
５  ４分割フォトディテクタ
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  ４分割フォトディテクタの構成要素
６  ２分割フォトディテクタ
６ａ、６ｂ  ２分割フォトディテクタの構成要素
７、８、９、１０  Ｉ／Ｖ変換器
１１、１２  加算器
１３  光差信号検出回路
１４  プッシュプル信号（光差信号）
１５  低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
１６  光ディスクコントローラ
１７  トラッキングエラー信号
１８  光ピックアップ駆動回路
１９  振幅調整回路
２０  第１のアナログデジタルコンバータ
２１  振幅調整回路１９の出力信号
２２  クロック発生回路
２３  サンプリングクロック
２４  デジタルサンプリング信号
２５  ＣＡＰＡ領域信号
２６  ウォブル検出回路
２７  ウォブル２値化回路
２８  ウォブル２値化信号
２９  周波数同期ループ回路
３０  クロック分周回路
３１  平均化回路
３２  カウンタ
３３  周波数誤差検出回路
３４  アキュムレータ
３５  周波数制御ゲイン調整回路
３６  デジタルアナログコンバータ
３７  電圧制御型発振器（ＶＣＯ）
３８  区間ピーク検出回路
３９  区間ボトム検出回路
４０  欠落データ補間回路
４１  アドレス位置情報
４２  アドレス極性情報
４３  第１の高域雑音除去回路
４４  ピークエンベロープ信号
４５  第１の低域変動成分抽出回路
４６  第１のしきい値検出回路
４７  信号極性判別回路
４８  アドレス極性情報検出回路
４９  第２の高域雑音除去回路
５０  ボトムエンベロープ信号
５１  第２の低域変動成分抽出回路
５２  信号振幅検出回路
５３  信号振幅情報
５４  振幅低域変動検出回路
５５  振幅低域変動成分情報
５６  第２のしきい値検出回路
５７  アドレス位置検出回路
５８  アドレス位置情報検出回路
５９  比較回路
６０  髯除去回路
６１  極性信号マスク回路
６２  比較回路
６３  髯除去回路
６４  アドレス位置情報マスク回路
６５ａ、６５ｂ  加算回路
６６ａ、６６ｂ  減算回路
６７ａ、６７ｂ  クリップ処理回路
６８ａ、６８ｂ  初期化回路
６９ａ、６９ｂ  レジスタ
７０ａ、７０ｂ  遮断周波数設定回路
７１ａ、７１ｂ  一次デジタル低域通過型フィルタ
７２  出力選択回路
７３  オフセット変動検出回路
７４  第１のエンベロープ検出回路
７５  第２のエンベロープ検出回路
７６  加算回路
７７、７８  Ｉ／Ｖ変換器
７９  再生信号検出回路
８０  再生信号振幅調整回路
８１  イコライザ
８２  第２のアナログデジタルコンバータ
８３  ゲイン学習回路
８４  オフセットキャンセラ
８５  データ復調回路
８６  再生信号選択回路
８７  再生ＲＦ信号
８８  デジタルＲＦ信号
８９  オフセットレベル検出回路
９０  オフセットレベル平滑化回路
９１  減算回路
９２  位相同期制御回路
９３  ゼロクロス情報検出回路
９４  ゼロクロス位置検出信号
９５  極性選択信号
９６  線形補間回路
９７  極性反転回路
９８  切り替え回路
９９  マスク処理回路
１００  位相誤差情報
１０１  位相同期ループフィルタ
１０２  デジタルアナログコンバータ
１０３  加算回路
１０４  周波数固定設定回路
１０５  デジタル２値化信号
１０６  ＢＣＡパルス信号
１０７  スピンドルモータ
１０８  バランス調整器
１０９  差動増幅器
１１０  トラッキングエラー生成器
１１１  加算器
１１２  ＡＧＣ回路
１１３  オフセットキャンセル器
１１４  データスライス回路
１１５  ウォブル検出器
１１６  イコライザ
１１７  アドレス検出器
１１８  アドレス極性情報
１１９、１２０  コンパレータ
１２１  ＯＲ回路
１２２、１２３  リトリガブルモノマルチ
１２４  チャージポンプ
１２５  コンデンサ
１２６  ゲート処理機能
１２７、１２８  しきい値
１３０  トラバース駆動回路
１３１  アクチュエータ駆動回路
１３２  スピンドルモータ制御回路