(57)【要約】スルーレートリミッタにおいて、差動アンプで生成された差信号に含まれるウォブル信号よりも急峻に変化する信号を通さないようにスルーレートを制限し、このスルーレートで差信号を処理して出力する。つまり、差信号ＤＩＦＯに含まれるウォブル信号よりも急峻に変化する信号を除去し、ウォブル信号のみをスルーレートリミッタから出力させる。また、ＤＡＣからオフセット電圧を発生し、このオフセット電圧と、スルーレートリミッタからのウォブル信号とを加算器で加算し、この加算信号をスライスレベルとして、コンパレータにおいて差信号と比較することにより、ＬＰＰ信号を再生する。
2003098798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲートに入力信号が入力されるＭＯＳトランジスタと、
このＭＯＳトランジスタのソース側にＭＯＳトランジスタと直列に接続される第１の電流源と、
前記ＭＯＳトランジスタのドレイン側にＭＯＳトランジスタと直列に接続される第２の電流源と、
前記ＭＯＳトランジスタのソースと基準電位との間に接続されるキャパシタと
を備えたことを特徴とするスルーレート制限回路。
【請求項２】
前記第１の電流源および第２の電流源は、そのうちのいずれか一方または両方が可変電流源からなる
ことを特徴とする請求の範囲第１項記載のスルーレート制限回路。
【請求項３】
前記キャパシタは、その容量値が可変自在になっている
ことを特徴とする請求の範囲第１項記載のスルーレート制限回路。
【請求項４】
ディスクの内周から外周に螺旋状に所定周期で蛇行して形成された情報記録用のトラックと、このトラック間にトラックに接続されて形成されたアドレス情報再生用のトラック間部とを有する光ディスクから、前記トラックの蛇行情報であるウォブル信号と、前記トラック間部によるアドレス信号とを再生する光ディスク装置において、
前記トラックを光で走査することにより２系統の信号を検出する分割型光センサと、
前記分割型光センサで検出された２系統の検出信号の差分をとることにより、前記ウォブル信号および前記アドレス信号を含む差信号を生成する差動アンプと、
前記ウォブル信号よりも急峻に変化する信号を通さないように制限したスルーレートで、前記差信号を処理するスルーレートリミッタと
を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
前記スルーレートリミッタの出力信号が入力され、通過周波数帯域が可変なバンドパスフィルタ
を備えたことを特徴とする請求の範囲第４項記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記バンドパスフィルタの通過帯域は、前記光ディスクの回転数に応じて可変設定される
ことを特徴とする請求の範囲第５項記載の光ディスク装置。
【請求項７】
電圧を発生し、この電圧の値が可変な可変電圧発生手段と、
前記スルーレートリミッタの出力信号に前記電圧を加算する加算器と、
前記加算器の出力信号をスライスレベルとして、前記差信号と比較することにより前記アドレス信号を再生する比較器と
を備えたことを特徴とする請求の範囲第４項記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記スルーレートリミッタにおけるスルーレートは、前記光ディスクの回転数が速いほど大きい値に設定される
ことを特徴とする請求の範囲第４項記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記差動アンプのゲインは、可変であり、前記差信号に含まれる前記ウォブル信号／前記アドレス信号の振幅に応じて前記ゲインが可変設定される
ことを特徴とする請求の範囲第４項記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
前記差動アンプのゲインは、可変であり、前記光ディスクの回転数に応じて設定される
ことを特徴とする請求の範囲第４項記載の光ディスク装置。
【請求項１１】
ディスクの内周から外周に螺旋状に所定周期で蛇行して形成された情報記録用のトラックと、このトラック間にトラックに接続されて形成されたアドレス情報再生用のトラック間部とを有する光ディスクから、前記トラックの蛇行情報であるウォブル信号と、前記トラック間部によるアドレス信号とを再生する光ディスク装置において、
前記トラックを光で走査することにより２系統の信号を検出する分割型光センサと、
前記分割型光センサで検出された２系統の検出信号の差分をとることにより、前記ウォブル信号および前記アドレス信号を含む差信号を生成する差動アンプと、
ゲートに前記差信号が入力されるＭＯＳトランジスタ、このＭＯＳトランジスタのソース側にＭＯＳトランジスタと直列に接続される第１の電流源、前記ＭＯＳトランジスタのドレイン側にＭＯＳトランジスタと直列に接続される第２の電流源、前記ＭＯＳトランジスタのソース端子と出力端子との間に接続されるキャパシタを有して、前記差信号を処理するスルーレート制限回路と
を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１２】
前記スルーレート制限回路の第１の電流源および第２の電流源は、そのうちのいずれか一方または両方が可変電流源からなる
ことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の光ディスク装置。
【請求項１３】
前記スルーレート制限回路のキャパシタは、その容量値が可変自在になっている
ことを特徴とする請求の範囲第１１項記載のスルーレート制限回路。
【請求項１４】
前記スルーレート制限回路の出力端子からの出力信号が入力され、通過周波数帯域が可変なバンドパスフィルタ
を備えたことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の光ディスク装置。
【請求項１５】
前記バンドパスフィルタの通過帯域は、前記光ディスクの回転数に応じて可変設定される
ことを特徴とする請求の範囲第１４項記載の光ディスク装置。
【請求項１６】
電圧を発生し、この電圧の値が可変な可変電圧発生手段と、
前記スルーレート制限回路の出力信号に前記電圧を加算する加算器と、
前記加算器の出力信号をスライスレベルとして、前記差信号と比較することにより前記アドレス信号を再生する比較器と
を備えたことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の光ディスク装置。
【請求項１７】
前記スルーレート制限回路におけるスルーレートは、前記光ディスクの回転数が速いほど大きい値に設定される
ことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の光ディスク装置。
【請求項１８】
前記差動アンプのゲインは、可変であり、前記差信号に含まれる前記ウオブル信号／前記アドレス信号の振幅に応じて前記ゲインが可変設定される
ことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の光ディスク装置。
【請求項１９】
前記差動アンプのゲインは、可変であり、前記光ディスクの回転数に応じて設定される
ことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、入力信号にそのレベルが急激に変化するようなスルーレートが大きな異常成分が含まれている場合に、その異常成分のスルーレートを制限し、出力信号にその異常成分が含まれるのをできるだけ除去するようにしたスルーレート制限回路に関すると共に、文書、画像、音楽などのデータを光ディスクに記録して再生する光ディスク装置に関し、特に、記録／再生可能な光ディスクに記録されているウォブル信号の再生およびＬＰＰ（ランドプリピット）信号の検出を行うに好適な光ディスク装置に関する。
背景技術
現在、ＣＤ、ＤＶＤのような再生専用の光ディスクの他に、ＣＤ−Ｒ／ＤＶＤ−Ｒ等の追記型、ＣＤ−ＲＷ／ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の記録可能な光ディスクがある。これらの記録可能な光ディスクへの情報記録時において、従来の再生専用ディスクで行われている再生信号からは、ライト用の基準クロック信号を生成することができない。
このため、記録可能な光ディスクは、図８に示すように構成されている。図８はＤＶＤ−Ｒ／ＲＷのディスク面の一部を示す。この光ディスク（以下、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷとも表現する）１０上には、情報を記録する部分である溝（グルーブ）１２が、スパイラル状に、特定振幅、特定周期で蛇行（ウォブリング）して形成されている。これをウォブルと呼ぶ。この蛇行したグルーブ１２にレーザスポット１３を照射した際の反射光を、図示せぬ左右に分割された光検出器にてプッシュプル方式で検出する。これによって光量差が検出される。この検出された信号をウォブル信号という。このウォブル信号から、ライト用の基準クロック信号が生成可能なようになっている。
グルーブ１２には、種々の情報である多数のピットデータ１４が書き込まれるようになっており、グルーブ１２とグルーブ１２との間のランド１６には、図９にも示すように、ランドプリピット（以下、ＬＰＰという）１８と呼ばれる切り欠きが設けられている。
また、ＣＤ−Ｒ／ＲＷにも上記同様にウォブリングしたグルーブが形成されている。ＣＤ−Ｒ／ＲＷのウォブル信号は、１倍速時の周波数が２２．０５ＫＨｚ±１ＫＨｚの連続信号である。ＣＤ−Ｒ／ＲＷでは、ＦＭ変調によりウォブル信号にＡＴＩＰ（Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｔｉｍｅ  Ｉｎ  Ｐｒｅｇｒｏｏｖｅ）と呼ばれるアドレス情報が重畳されており、周波数帯域に幅がある。
一方、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ１０のウォブル信号は、ＣＤ−Ｒ／ＲＷと異なり１４０．６５ＫＨｚ（１倍速の場合）の単一周波数であり、アドレス情報は重畳されておらず、ＬＰＰ１８から得られるＬＰＰ信号がアドレス情報として用いられる。
ＬＰＰ１８が形成される部分において片側のランドは、不連続になっている。このため、その不連続部分を通過する際に左右光検出器に入る光量が急峻に変化し、プッシュプルの結果、パルス状の信号がＬＰＰ信号としてウォブル信号に重畳される。
図８に示すように、ＬＰＰ１８におけるグルーブ１２の外周側に接続された部分（以下、ＬＰＰ外周接続部分という）１８ａは、グルーブ１２のウォブルの最大振幅位置に精度よく重なるようになっており、最大で３ウォブル連続して発生する。また、ＬＰＰ１８におけるグルーブ１２の内周側に接続された部分（以下、ＬＰＰ内周接続部分という）１８ｂは、必ずしも、ウォブルの最大振幅位置に配置されることはなく、ウォブルの谷間に配置されたり、途中に配置されたりとばらつく。しかし、ＬＰＰ内周接続部分１８ｂも、最大で３ウォブル連続して発生する場合もある。
このことから、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ１０には、３周期分のＬＰＰ外周接続部分１８ａによるＬＰＰ信号の組み合わせでアドレス情報が記録されている。
このようなウォブル成分とＬＰＰ成分とが合成された信号から安定してウォブル信号を抽出し、ＬＰＰ信号を誤りが少なく検出するために、記録信号成分の漏れ込みを少なくする工夫が必要となる。また、近年ＣＤ−Ｒ／ＲＷだけでなく、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷでも倍速化が盛んになってきており、倍速対応として、ウォブル信号およびＬＰＰ信号再生回路に用いられるＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）、ＢＰＦ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）の周波数帯域やＬＰＰ抽出回路を倍速に連動して切り替え、ウォブル信号並びにＬＰＰ信号の抽出を行う必要がある。
図１０に、従来の光ディスク装置におけるウォブル信号およびＬＰＰ信号再生回路の構成を示す。以降、ウォブル信号およびＬＰＰ信号再生回路を、再生回路と略して表現する場合もある。
この再生回路２０は、４分割センサ２１と、ＯＰアンプ２３，２４と、入出力側にＨＰＦ（Ｈｉｇｈ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）２６，２７，２８，２９が接続されたＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３１，３２と、周波数可変型ＬＰＦ付のゲイン可変な差動アンプ３４と、オーバーレベルリミッタ３６と、ＢＰＦ３８と、レベルホールド部４０と、ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）４２と、加算器４４と、入出力側にＨＰＦ４６，４７が接続されたＡＧＣ４９と、２値化コンパレータ５１，５２とを備えて構成されている。
図８に示したように光ディスク１０上にレーザスポット１３が照射されると、この反射光は、図１０にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示すように４分割された４分割センサ２１の上にスポット像を形成する。ここで、４分割センサ２１は、ウォブル信号およびＬＰＰ信号を再生するために、まず、ピックアップしたＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ信号を円周方向に足し算したＡ＋Ｄ信号とＢ＋Ｃ信号を生成する。Ａ＋Ｄ信号は、図面上に矢印Ｙ１で示すグルーブ１２の進行方向左側（ＡＤ側）の信号であり、Ｂ＋Ｃ信号は、右側（ＢＣ側）の信号である。
Ａ＋Ｄ信号とＢ＋Ｃ信号は、ＨＰＦ２６，２７に入力され、ここでＤＣオフセット成分が取り除かれた後、ＡＧＣ３１，３２に入力される。ＡＧＣ３１，３２では、ＲＦ成分や同相ノイズ成分を取り除くために、Ａ＋Ｄ信号とＢ＋Ｃ信号の双方の振幅が揃えられる。この振幅が一定とされたＡ＋Ｄ信号とＢ＋Ｃ信号は、ＨＰＦ２８，２９を介して差動アンプ３４に入力される。
差動アンプ３４では、Ａ＋Ｄ信号とＢ＋Ｃ信号との差が取られると共に、設定されたゲインおよび周波数可変ＬＰＦで処理されて、差信号ＤＩＦＯが得られる。
この差動アンプ３４での処理では、Ａ＋Ｄ信号とＢ＋Ｃ信号との差が取られることによって、ピットデータ１４が相殺されて無くなると共に、Ａ＋Ｄ信号とＢ＋Ｃ信号との各々に含まれるウォブル信号およびＬＰＰ信号のゲインが高まって強調されることになる。
この差動アンプ３４から出力される差信号ＤＩＦＯは、オーバーレベルリミッタ３６にてＬＰＰ信号成分が取り除かれ、ウォブル信号成分のみとなる。このウォブル信号３７は、ＢＰＦ３８を介してレベルホールド部４０およびＨＰＦ４６へ出力される。そして、ＨＰＦ４６からＡＧＣ４９およびＨＰＦ４７の回路を経て、ＤＣオフセット成分並びにノイズなどが除去されると共に、一定振幅とされる。これによってウォブル信号５４が再生される。
このウォブル信号５４は、２値化コンパレータ５１に入力され、スライスレベルＶ１との比較によって２値化され、２値化ウォブル信号５６となる。
また、上記のオーバーレベルリミッタ３６のリミット値ＳＬＬは次のように生成される。すなわち、ＢＰＦ３８の出力レベルのピークおよびボトムが、レベルホールド部４０でホールド（ピークホールドおよびボトムホールド）される。この各ホールド値に、加算器４４で、ＤＡＣ４２から出力される所定の直流のオフセット電圧が加えられることで、リミット値ＳＬＬが生成される。
このリミット値ＳＬＬは、２値化コンパレータ５２のスライスレベルＶ２としても用いられる。つまり、スライスレベルＶ２は、各々にオフセット電圧が加えられたピークホールド値またはボトムホールド値となる。以降、ピークホールド値およびボトムホールド値というが、これら値にはオフセット電圧が加えられているものとする。
そのスライスレベルＶ２が、２値化コンパレータ５２において、差信号ＤＩＦＯと比較されることによって、２値化されたＬＰＰ信号５８が再生される。この再生の際に、２値化コンパレータ５２に入力されるスライスレベルＶ２を、ピークホールド値にするか、ボトムホールド値にするかは、差信号ＤＩＦＯに含まれるＬＰＰ成分の極性に応じる。例えば、図１１（ａ）に示すように、ＬＰＰ外周接続部分１８ａによるＬＰＰ信号Ｐ１，Ｐ２については、上向きのパルス状に出るので、ピークホールド値ＰＬを用いる。ピックアップによって極性が反対の場合、ＬＰＰ内周接続部分１８ｂによるＬＰＰ信号Ｐ３，Ｐ４については、下向きのパルス状に出るので、ボトムホールド値ＢＬを用いる。
つまり、図１１（ａ）に示すように、オーバーレベルリミッタ３６においては、ピークホールド値ＰＬによって、差信号ＤＩＦＯに重畳されたパルス状のＬＰＰ信号Ｐ１，Ｐ２が除去される。また、ボトムホールド値ＢＬによって、差信号ＤＩＦＯに重畳されたパルス状のＬＰＰ信号Ｐ３，Ｐ４が除去される。この処理によって、図１１（ｂ）に示すウォブル信号３７がオーバーレベルリミッタ３６から出力される。
また、２値化コンパレータ５２においては、図１１（ａ）に示すように、差信号ＤＩＦＯがピークホールド値ＰＬと比較され、ピークホールド値ＰＬからはみ出たＬＰＰ信号Ｐ１，Ｐ２が検出され、２値化されたＬＰＰ信号５８となる。この種の従来の光ディスク装置として、例えば特開平７−２９６３９５号公報および特開２００２−２１６３６３号公報に記載のものがある。
しかし、従来の光ディスク装置においては、次のような問題がある。光ディスク１０のＬＰＰ内周接続部分１８ｂが、ウォブルの振幅の中心付近に存在する場合、図１１（ａ）に示すように、その中心付近のＬＰＰ内周接続部分１８ｂのＬＰＰ信号Ｐ３，Ｐ４は、差信号ＤＩＦＯの振幅中心Ｃ１の付近から突き出す。このＬＰＰ信号Ｐ３，Ｐ４を、ボトムホールド値ＢＬで除去したとしても、図１１（ｂ）にＰ３ａ，Ｐ４ａで示すように、ＬＰＰ信号Ｐ３，Ｐ４の成分が取れない。
このＬＰＰ信号成分Ｐ３ａ，Ｐ４ａがウォブル信号３７に悪影響を及ぼし、ＡＧＣ４９からのウォブル信号５４を２値化コンパレータ５１で２値化した場合に、時間軸に沿って信号が揺らぐジッタが生じる。つまり、ジッタ性能が劣化することになる。
また、ウォブル信号の振幅変動により、ＬＰＰ外周接続部分１８ａのＬＰＰ信号を差信号ＤＩＦＯから除去するための最適なスライスレベルＶ２が変化した場合、例えば図１１（ｂ）に示すピークホールド値ＰＬによるスライスレベルＶ２が変化した場合、符号Ｐ１ａで示すように、ＬＰＰ信号Ｐ１成分の取れ残りが生じる。このようなＬＰＰ信号取れ残り成分Ｐ１ａが生じ、その取れ残り量が変化することもジッタ性能の悪化につながる。また、ＬＰＰ信号取れ残り成分Ｐ１ａは、ＢＰＦ３８後のウォブル信号の振幅を変化させる要因にもなる。
また、ＬＰＰ信号５８を再生する際に、ノイズやウォブル信号成分の変動によって、図１１（ａ）に示すように、ウォブル信号成分にピークホールド値ＰＬ（スライスレベルＶ２）を突き出たパルス成分Ｐ５が存在すると、このパルスＰ５を、図１１（ｃ）に示すように、ＬＰＰ信号５８ａとして検出する誤検出が生じる。
このＬＰＰ誤検出を防止するため、従来の光ディスク装置においては、スライスレベルＶ２となるリミット値ＳＬＬをある程度余裕を持った値に設定する必要がある。しかし、余裕を持たせると、上記のようにＬＰＰ信号取れ残り成分Ｐ１ａをウォブル信号に残すことになり、ジッタ性能を悪化させることになる。スライスレベルＶ２とオーバーレベルリミッタ３６のリミット値ＳＬＬを別にする方法も考えられるが、この方法では回路規模が大きくなる。
特に、記録後の光ディスク１０では、各Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ信号に、図８に示すピットデータ１４であるマーク部１２ａとアンマーク部１２ｂとの反射率の違いからＲＦ成分が含まれると、このＲＦ成分によるノイズやマーク有無によってウォブル信号およびＬＰＰ信号の振幅が変化し、最適なリミット値ＳＬＬを得ることができない。このため、スライスレベルＶ２も変化してしまう。
上記のような理由によって、ウォブル信号５４、２値化ウォブル信号５６およびＬＰＰ信号５８を適正に再生することが困難であった。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、回路規模を大きくすることなく、ウォブル信号およびＬＰＰ信号を適正に再生することができるスルーレート制限回路および光ディスク装置を提供することを目的としている。
発明の開示
本発明による請求の範囲第１項記載のスルーレート制限回路は、ゲートに入力信号が入力されるＭＯＳトランジスタと、このＭＯＳトランジスタのソース側にＭＯＳトランジスタと直列に接続される第１の電流源と、前記ＭＯＳトランジスタのドレイン側にＭＯＳトランジスタと直列に接続される第２の電流源と、前記ＭＯＳトランジスタのソースと基準電位との間に接続されるキャパシタとを備えたことを特徴とする。
これによれば、入力電圧のレベルが急激に増加するとき、つまり入力電圧が通常よりも大きなスルーレートで増加（又は減少）する場合、ＭＯＳトランジスタがオン状態となり、出力電圧（基準電位）が第２の電流源と第１の電流源と差およびキャパシタの容量値で決まるスルーレートで増加（又は減少）する。このスルーレートは、出力電圧が単位時間に増加（又は減少）する程度のものなので、入力電圧のレベルが急激に増加（又は減少）しても、出力電圧においては、その急激な増加（又は減少）レベルが抑制されることになる。言い換えれば、入力電圧の急激な増加（又は減少）レベルを除去することができる。
また、本発明による請求の範囲第２項記載のスルーレート制限回路は、請求の範囲第１項において、前記第１の電流源および第２の電流源は、そのうちのいずれか一方または両方が可変電流源からなることを特徴とする。
これによって、スルーレートを可変することができ、任意の値に設定することができる。
また、本発明による請求の範囲第３項記載のスルーレート制限回路は、請求の範囲第１項において、前記キャパシタは、その容量値が可変自在になっていることを特徴とする。
これによって、スルーレートを可変することができ、任意の値に設定することができる。
また、本発明による請求の範囲第４項記載の光ディスク装置は、ディスクの内周から外周に螺旋状に所定周期で蛇行して形成された情報記録用のトラックと、このトラック間にトラックに接続されて形成されたアドレス情報再生用のトラック間部とを有する光ディスクから、前記トラックの蛇行情報であるウォブル信号と、前記トラック間部によるアドレス信号とを再生する光ディスク装置において、前記トラックを光で走査することにより２系統の信号を検出する分割型光センサと、前記分割型光センサで検出された２系統の検出信号の差分をとることにより、前記ウォブル信号および前記アドレス信号を含む差信号を生成する差動アンプと、前記ウォブル信号よりも急峻に変化する信号を通さないように制限したスルーレートで、前記差信号を処理するスルーレートリミッタとを備えたことを特徴とする。
これによって、差信号がスルーレートリミッタを通過する際に、差信号に含まれるウォブル信号よりも急峻に変化する信号は除去される。つまり、差信号にウォブル信号と共に含まれるアドレス信号並びにノイズ成分は除去されるので、ウォブル信号のみをスルーレートリミッタから出力させることができる。
また、本発明による請求の範囲第５項記載の光ディスク装置は、請求の範囲第４項において、前記スルーレートリミッタの出力信号が入力され、通過周波数帯域が可変なバンドパスフィルタを備えたことを特徴とする。
これによって、バンドパスフィルタの通過周波数帯域をウォブル信号のみを通過させる帯域とすることによって、より適正にウォブル信号を再生することができる。
また、本発明による請求の範囲第６項記載の光ディスク装置は、請求の範囲第５項において、前記バンドパスフィルタの通過帯域は、前記光ディスクの回転数に応じて可変設定されることを特徴とする。
これによって、分割型光センサによる検出後のノイズ成分とウォブル信号／アドレス信号は、光ディスクの回転数に依存して異なるが、回転数に応じて、バンドパスフィルタの通過帯域を可変設定することにより、スルーレートリミッタから出力されるウォブル信号に残留するノイズ成分を除去して、最適にウォブル信号のみを通過させることができる。
また、本発明による請求の範囲第７項記載の光ディスク装置は、請求の範囲第４項において、電圧を発生し、この電圧の値が可変な可変電圧発生手段と、前記スルーレートリミッタの出力信号に前記電圧を加算する加算器と、前記加算器の出力信号をスライスレベルとして、前記差信号と比較することにより前記アドレス信号を再生する比較器とを備えたことを特徴とする。
これによって、加算器から出力されるスライスレベルは、差信号から抽出したウォブル信号と略同形状で同期した波形となるので、スライスレベル全体を、電圧によって上下させることで、差信号に含まれるウォブル信号の波形に略一致させて配置することができる。このようなスライスレベルを差信号と比較すれば、ウォブル信号からパルス状に突き出たアドレス信号を適正に検出して再生することができる。
また、本発明による請求の範囲第８項記載の光ディスク装置は、請求の範囲第４項において、前記スルーレートリミッタにおけるスルーレートは、前記光ディスクの回転数が速いほど大きい値に設定されることを特徴とする。
これによって、光ディスクの回転数が速くなって、分割型光センサで検出されるウォブル信号の立ち上がり／立下りの変化率が大きくなっても、スルーレートリミッタから適正にウォブル信号を出力させることができる。
また、本発明による請求の範囲第９項記載の光ディスク装置は、請求の範囲第４項において、前記差動アンプのゲインは、可変であり、前記差信号に含まれる前記ウォブル信号／前記アドレス信号の振幅に応じて前記ゲインが可変設定されることを特徴とする。
これによって、差信号において、ディスクタイプの違いによる前記のウォブル信号／アドレス信号の振幅をスルーレートリミッタの値に合うように変更することができる。
また、本発明による請求の範囲第１０項記載の光ディスク装置は、請求の範囲第４項において、前記差動アンプのゲインは、可変であり、前記光ディスクの回転数に応じて設定されることを特徴とする。
これによって、分割型光センサによる検出後のウォブル信号／アドレス信号は、光ディスクの回転数に依存して帯域が異なるが、回転数に応じて、差動アンプのゲイン値やスルーレートリミッタの値を可変設定することにより、ウォブル信号およびアドレス信号を最適に検出して、差信号に含ませることができる。
また、本発明による請求の範囲第１１項記載の光ディスク装置は、ディスクの内周から外周に螺旋状に所定周期で蛇行して形成された情報記録用のトラックと、このトラック間にトラックに接続されて形成されたアドレス情報再生用のトラック間部とを有する光ディスクから、前記トラックの蛇行情報であるウォブル信号と、前記トラック間部によるアドレス信号とを再生する光ディスク装置において、前記トラックを光で走査することにより２系統の信号を検出する分割型光センサと、前記分割型光センサで検出された２系統の検出信号の差分をとることにより、前記ウォブル信号および前記アドレス信号を含む差信号を生成する差動アンプと、ゲートに前記差信号が入力されるＭＯＳトランジスタ、このＭＯＳトランジスタのソース側にＭＯＳトランジスタと直列に接続される第１の電流源、前記ＭＯＳトランジスタのドレイン側にＭＯＳトランジスタと直列に接続される第２の電流源、前記ＭＯＳトランジスタのソース端子と出力端子との間に接続されるキャパシタを有して、前記差信号を処理するスルーレート制限回路とを備えたことを特徴とする。
これによって、差信号がスルーレート制限回路を通過する際に、請求の範囲第１項の作用説明の理由によって、差信号に含まれるウォブル信号よりも急峻に変化する信号は除去される。つまり、差信号にウォブル信号と共に含まれるアドレス信号並びにノイズ成分は除去されるので、ウォブル信号のみをスルーレート制限回路から出力させることができる。
また、本発明による請求の範囲第１２項記載の光ディスク装置は、請求の範囲第１１項において、前記スルーレート制限回路の第１の電流源および第２の電流源は、そのうちのいずれか一方または両方が可変電流源からなることを特徴とする。
これによって、スルーレートを任意に設定可能なので、スルーレート制限回路によって差信号に含まれるウォブル信号よりも急峻に変化する信号を適正に除去することができる。
また、本発明による請求の範囲第１３項記載の光ディスク装置は、請求の範囲第１１項において、前記スルーレート制限回路のキャパシタは、その容量値が可変自在になっていることを特徴とする。
これによって、スルーレートを任意に設定可能なので、スルーレート制限回路によって差信号に含まれるウォブル信号よりも急峻に変化する信号を適正に除去することができる。
また、本発明による請求の範囲第１４項記載の光ディスク装置は、請求の範囲第１１項において、前記スルーレート制限回路の出力端子からの出力信号が入力され、通過周波数帯域が可変なバンドパスフィルタを備えたことを特徴とする。
これによって、バンドパスフィルタの通過周波数帯域をウォブル信号のみを通過させる帯域とすることによって、より適正にウォブル信号を再生することができる。
また、本発明による請求の範囲第１５項記載の光ディスク装置は、請求の範囲第１４項において、前記バンドパスフィルタの通過帯域は、前記光ディスクの回転数に応じて可変設定されることを特徴とする。
これによって、分割型光センサによる検出後のノイズ成分とウォブル信号／アドレス信号は、光ディスクの回転数に依存して異なるが、回転数に応じて、バンドパスフィルタの通過帯域を可変設定することにより、スルーレート制限回路から出力されるウォブル信号に残留するノイズ成分を除去して、最適にウォブル信号のみを通過させることができる。
また、本発明による請求の範囲第１６項記載の光ディスク装置は、請求の範囲第１１項において、電圧を発生し、この電圧の値が可変な可変電圧発生手段と、前記スルーレート制限回路の出力信号に前記電圧を加算する加算器と、前記加算器の出力信号をスライスレベルとして、前記差信号と比較することにより前記アドレス信号を再生する比較器とを備えたことを特徴とする。
これによって、加算器から出力されるスライスレベルは、差信号から抽出したウォブル信号と略同形状で同期した波形となるので、スライスレベル全体を、電圧によって上下させることで、差信号に含まれるウォブル信号の波形に略一致させて配置することができる。このようなスライスレベルを差信号と比較すれば、ウォブル信号からパルス状に突き出たアドレス信号を適正に検出して再生することができる。
また、本発明による請求の範囲第１７項記載の光ディスク装置は、請求の範囲第１１項において、前記スルーレート制限回路におけるスルーレートは、前記光ディスクの回転数が速いほど大きい値に設定されることを特徴とする。
これによって、光ディスクの回転数が速くなって、分割型光センサで検出されるウォブル信号の立ち上がり／立下りの変化率が大きくなっても、スルーレート制限回路から適正にウォブル信号を出力させることができる。
また、本発明による請求の範囲第１８項記載の光ディスク装置は、請求の範囲第１１項において、前記差動アンプのゲインは、可変であり、前記差信号に含まれる前記ウォブル信号／前記アドレス信号の振幅に応じて前記ゲインが可変設定されることを特徴とする。
これによって、差信号において、ディスクタイプの違いによる前記のウォブル信号／アドレス信号の振幅をスルーレート制限回路の値に合うように変更することができる。
また、本発明による請求の範囲第１９項記載の光ディスク装置は、請求の範囲第１１項において、前記差動アンプのゲインは、可変であり、前記光ディスクの回転数に応じて設定されることを特徴とする。
これによって、分割型光センサによる検出後のウォブル信号／アドレス信号は、光ディスクの回転数に依存して帯域が異なるが、回転数に応じて、差動アンプのゲイン値やスルーレート制限回路の値を可変設定することにより、ウォブル信号およびアドレス信号を最適に検出して、差信号に含ませることができる。
発明を実施するための最良の形態
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示されている。
図１に示す本実施の形態のウォブル信号およびＬＰＰ信号再生回路６０の特徴構成は、図１０に示した再生回路２０のオーバーレベルリミッタ３６に代え、スルーレートリミッタ（スルーレート制限回路）６１を用いた点にある。また、図１０に示したレベルホールド部４０を外し、図１に示すように、スルーレートリミッタ６１の信号出力端と加算器４４とを接続し、さらにスルーレートリミッタ６１の出力側に接続されるＢＰＦ３８ａとして周波数帯域可変型のものを用いた点にある。
つまり、本実施の形態の再生回路６０は、４分割センサ２１と、ＯＰアンプ２３，２４と、入出力側にＨＰＦ２６，２７，２８，２９が接続されたＡＧＣ３１，３２と、周波数可変型ＬＰＦ付のゲイン可変な差動アンプ３４と、スルーレートリミッタ６１と、ＢＰＦ３８ａと、ＤＡＣ４２と、加算器４４と、入出力側にＨＰＦ４６，４７が接続されたＡＧＣ４９と、２値化コンパレータ５１，５２とを備えて構成されている。
スルーレートリミッタ６１は、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ１０の回転数に応じて、スルーレート（出力信号の立ち上がり／立下りの変化率）を変化させることが可能となっており、差動アンプ３４から出力される差信号ＤＩＦＯに含まれるウォブル信号を通し、ＬＰＰ信号を通さないようにスルーレートを制限する。この制限は、回転数が速いほどにスルーレートを大きくするように行われる。また、スルーレートは、回転数に応じた変更を行うために、例えば１２５〜２０００ｍＶ／μｓで１２５ｍＶ刻みの指定ができるようになっている。
このようにスルーレートを制限することにより、図２（ａ）に示す差信号ＤＩＦＯに含まれるＬＰＰ信号Ｐ１〜Ｐ４を通さず、図２（ｂ）に示すウォブル信号６３の成分のみを通して出力することが可能となっている。また、スルーレート処理では、図２（ａ）に示す差信号ＤＩＦＯのウォブル成分に重畳されたヒゲ状の振幅成分も、図２（ｂ）に示すように除去される。その振幅成分は、従来例で説明したようにＲＦ成分によるノイズやマーク有無によって急峻に変化する振幅であるが、上記のように、スルーレートを制限した場合、急峻に変化する振幅成分は通過できず、除去されることになる。
このようなスルーレートリミッタ６１の回路構成の例を図３に示す。ＭＯＳトランジスタＱ１と、定電流Ｉ１を流すための電流源１と、定電流Ｉ２を流すための電流源２と、ＭＯＳトランジスタＱ１の負荷となるキャパシタＣ１とからなる。
入力電圧Ｖｉｎのレベルが、図４に符号ａ１，ａ２で示すように急峻に増加した場合、ＭＯＳトランジスタＱ１がオン状態となり、出力電圧Ｖｏｕｔが定電流Ｉ２と定電流Ｉ１の差（Ｉ２−Ｉ１）、およびキャパシタＣ１の容量値Ｃ１で決まるスルーレートで増加する。一方、入力電圧Ｖｉｎのレベルが、符号ｂ１，ｂ２で示すように急峻に減少した場合、ＭＯＳトランジスタＱ１がオフ状態となり、出力電圧Ｖｏｕｔが、定電流Ｉ１と容量値Ｃ１で決まるスルーレートで減少するようになっている。
したがって、入力電圧Ｖｉｎに生成するパルス状のノイズ成分ａ１，ｂ１とｂ２，ａ２は略除去され、略入力電圧Ｖｉｎのみを出力電圧Ｖｏｕｔとして出力することができる。つまり、スルーレートリミッタ６１は、図２（ａ）に示したＬＰＰ信号Ｐ１〜Ｐ４を除去し、図２（ｂ）に示した略ウォブル信号６３のみを出力する。
この他、スルーレートリミッタ６１として、図５に示すように、図３の回路に出力電圧Ｖｏｕｔのレベルを補正する出力レベル補正回路５を追加した回路を用いてもよい。出力レベル補正回路５は、オペアンプＯＰ１と、Ｎ型のＭＯＳトランジスタＱ２と、電流源６とから構成されている。また、オペアンプＯＰ１は、ＭＯＳトランジスタＱ２とでボルテージフォロワを構成している。
このようなスルーレートリミッタ６１の前段に接続される差動アンプ３４は、ＨＰＦ２８，２９から入力されるＡ＋Ｄ信号とＢ＋Ｃ信号は、記録されたピットによるＲＦ成分の振幅が一定になるように、ＡＧＣ（オートゲインコントロール）した後、差を取り、ウォブル／ＬＰＰ成分を生成する。この出力は、ディスクタイプにより異なるので、最適なゲインが選択できるように、例えば０．６６／１．３３／２．６６倍のゲイン値が設定されている。
また、回転数に応じて、そのゲイン値が選択されることにより、スルーレートリミッタ６１の値の変更幅を少なくして、ウォブル／ＬＰＰ成分を最適に検出可能なようになっている。
また、スルーレートリミッタ６１の後段に接続されるＢＰＦ３８ａは、入力クロックやレジスタによる周波数切り替えにより、回転数に合わせて周波数帯域の変更が可能となっている。この周波数帯域の選択によってウォブル信号６３からウォブル成分を最適に検出可能なように成されている。
さらに、加算器４４で、スルーレートリミッタ６１から出力されるウォブル信号６３に、ＤＡＣ４２からの直流のオフセット電圧Ｖ３を加算することによって、２値化コンパレータ５２のスライスレベルＶ２ａを生成するようになっている。
このスライスレベルＶ２ａは、オフセット電圧Ｖ３によって、例えば２５ｍＶ刻みで０〜３７５ｍＶまで可変できるようになっている。このようにスライスレベルＶ２ａは、差信号ＤＩＦＯからウォブル成分を抽出したウォブル信号６３を基にして生成したものなので、図２（ｃ）に示すように、差信号ＤＩＦＯに含まれる正弦波状のウォブル成分と略同形状で同期した波形となる。したがって、スライスレベルＶ２ａを、オフセット電圧Ｖ３によって上下させることで、ウォブル成分の波形に略一致させて配置することができるようになっている。
このような構成の光ディスク装置における再生回路６０によって、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ１０からウォブル信号およびＬＰＰ信号を再生する動作を説明する。
ただし、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ１０への情報の記録後は、ＡＧＣ３１，３２を動作させ、Ａ＋Ｄ信号およびＢ＋Ｃ信号の振幅を揃えるが、ＡＧＣ３１，３２の出力レベル検出回路の反応速度はＬＰＰ信号には影響を受けないような帯域とし、またループフィルタにより帯域制限がかけられているものとする。さらに、情報の記録前は、ＡＧＣ３１，３２が飽和する可能性があるので、ＡＧＣ３１，３２を固定ゲインに切り替えて使用し、ＡＧＣ３１，３２の前後のＨＰＦ２６〜２９でＤＣ成分を除去し、十分な動作レンジを確保しておくものとする。
まず、４分割センサ２１でピックアップされたＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ信号が円周方向に足し算されることによってＡ＋Ｄ信号とＢ＋Ｃ信号が生成される。このＡ＋Ｄ信号とＢ＋Ｃ信号は、ＨＰＦ２６，２７に入力され、ここでＤＣオフセット成分が取り除かれた後、ＡＧＣ３１，３２において、双方の振幅が揃えられる。この振幅が一定とされたＡ＋Ｄ信号とＢ＋Ｃ信号は、ＨＰＦ２８，２９を介して差動アンプ３４に入力される。差動アンプ３４では、Ａ＋Ｄ信号とＢ＋Ｃ信号との差が取られると共に、設定ゲインおよび周波数可変ＬＰＦで処理されることにより、差信号ＤＩＦＯが得られる。
この差信号ＤＩＦＯは、スルーレートリミッタ６１で図２（ａ）に示すＬＰＰ成分Ｐ１〜Ｐ４が取り除かれる。これによって残った図２（ｂ）に示すウォブル信号６３が、加算器４４およびＢＰＦ３８ａへ出力される。加算器４４では、ウォブル信号６３にオフセット電圧Ｖ３が加算され、図２（ｃ）に示すスライスレベルＶ２ａが得られる。このスライスレベルＶ２ａが、２値化コンパレータ５２において、差信号ＤＩＦＯと比較されることによって２値化されたＬＰＰ信号５８ｂが再生される。
一方、ＢＰＦ３８ａでは、ウォブル信号６３に残ったノイズなどの不要成分が取り除かれた後、ＨＰＦ４６からＡＧＣ４９およびＨＰＦ４６の回路にて、ＤＣオフセット成分並びにノイズなどが除去されると共に一定振幅とされる。これによって、ウォブル信号５４ｂが再生される。このウォブル信号５４ｂは、２値化コンパレータ５１に入力され、スライスレベルＶ１との比較によって２値化されることにより、２値化ウォブル信号５６ｂが再生される。
なお、上記においては、４分割センサ２１にて２系統の信号を検出するようにしたが、他の分割型光センサにて２系統の信号を検出するようにしてもよい。
このような本実施の形態の光ディスク装置のウォブル信号およびＬＰＰ信号再生回路６０によれば、スルーレートリミッタ６１において、差動アンプ３４で生成された差信号ＤＩＦＯに含まれるウォブル信号よりも急峻に変化する信号を通さないようにスルーレートを制限し、このスルーレートで差信号ＤＩＦＯを処理して出力するようにした。このように処理することによって、差信号ＤＩＦＯがスルーレートリミッタ６１を通過する際に、差信号ＤＩＦＯに含まれるウォブル信号よりも急峻に変化する信号は除去される。つまり、差信号ＤＩＦＯにウォブル信号と共に含まれるアドレス信号並びにノイズ成分が除去されるので、ウォブル信号のみをスルーレートリミッタ６１から出力させることができる。従って、ウォブル信号を適正に再生することができる。
また、スルーレートリミッタ６１の出力信号が入力され、周波数帯域を制限して通過させるための通過帯域が可変なＢＰＦ３８ａを備えたので、ＢＰＦ３８ａの通過周波数帯域をウォブル信号のみを通過させる帯域とすることによって、より適正にウォブル信号を再生することができる。
また、ＤＡＣ４２からオフセット電圧Ｖ３を発生し、このオフセット電圧Ｖ３と、スルーレートリミッタ６１からのウォブル信号６３とを加算器４４で加算し、この加算信号をスライスレベルＶ２ａとして、コンパレータ５２において差信号ＤＩＦＯと比較することにより、ＬＰＰ信号５８ｂを再生するようにした。加算器４４から出力されるスライスレベルＶ２ａは、差信号ＤＩＦＯから抽出したウォブル信号と略同形状で同期した波形となるので、スライスレベルＶ２ａ全体を、電圧によって上下させることで、差信号ＤＩＦＯに含まれるウォブル信号の波形に略一致させて配置することができる。このようなスライスレベルＶ２ａを差信号ＤＩＦＯと比較すれば、ウォブル信号からパルス状に突き出たＬＰＰ信号５８ｂを適正に検出することができる。
また、スルーレートリミッタ６１におけるスルーレートを、光ディスク１０の回転数が速いほどに大きい値に設定するようにしたので、光ディスク１０の回転数が速くなって、分割型光センサで検出されるウォブル信号の立ち上がり／立下りの変化率が大きくなっても、スルーレートリミッタ６１から適正にウォブル信号を出力させることができる。
また、差動アンプ３４において、そのアンプゲインを変化させるようにしたので、ディスクタイプによる差信号振幅の差を吸収したり、必要なスルーレート設定値を少なくしたりすることができる。
また、ＢＰＦ３８ａの通過帯域を、光ディスク１０の回転数に応じて変化させることで、スルーレートリミッタ６１から出力されるウォブル信号６３に残留するノイズ成分を除去して、最適にウォブル信号のみを通過させることができる。
これらの効果の検証結果である波形図を、図６（ａ）〜（ｆ）および図７（ａ）〜（ｆ）に示す。ただし、図７は、図６に示す区間７１の拡大図である。これら図６および図７において、（ａ）に示す波形は、差動アンプ３４から出力される差信号ＤＩＦＯである。（ｂ）に示す波形は、図１０に示した従来構成において差動アンプ３４からの差信号ＤＩＦＯをオーバーレベルリミッタ３６を用いず直接ＢＰＦ３８に通して得たウォブル信号（以下、第１の従来ウォブル信号という）と、図１０に示したオーバーレベルリミッタ３６を介したのちＢＰＦ３８から得たウォブル信号（以下、第２の従来ウォブル信号という）と、図１に示した本実施の形態構成においてスルーレートリミッタ６１を介したのちＢＰＦ３８ａから得たウォブル信号（以下、本発明ウォブル信号という）との３つの信号波形７３を比較した状態を示すものである。
（ｃ）に示す波形は、第１の従来ウォブル信号と理想的なウォブル信号との周期の差の波形７５である。（ｄ）に示す波形は、第２の従来ウォブル信号と理想的なウォブル信号との周期の差の波形７７である。（ｅ）に示す波形は、本発明ウォブル信号と理想的なウォブル信号との周期の差の波形７９である。
（ｆ）は、上記の差の波形７５，７７，７９の標準偏差をとって、理想的なウォブル信号の周期で割ったジッタ比（％）を示す波形７５ａ，７７ａ，７９ａである。
この結果の通り、（ｆ）に示すジッタ比（％）は、１に近い本発明構成によって得られた波形７９ａが最もよいことがわかる。このことから、ＬＰＰ信号５８ｂの検出においても、検出し易いようＤＡＣ４２によるオフセット量を最適化すればよく、ウォブル信号への影響は考慮する必要がないことがわかる。
また、本光ディスク装置においては、従来のようにスライスレベルとオーバーレベルリミッタのリミット値を別にすることによって規模が大きくなる構成はとらず、従来の構成要素であるレベルホールド部４０も用いないので、その分、回路規模を小さくすることが可能となる。
産業上の利用の可能性
本スルーレート制限回路を採用することにより、従来回路のようにダイオードを使用しないので、その分、従来回路に比べて構成部品の点数を減少することができる。また、従来回路のようにダイオードを使用しないので、ＣＭＯＳ集積回路で構成するのに適している。さらに、本スルーレート制限回路は、ＭＯＳトランジスタを使用しているので、入力インピーダンスを非常に高くでき、これにより入力側にバッファ回路などを設ける必要がない。
本光ディスク装置によれば、スルーレートリミッタにおいて、差動アンプで生成された差信号に含まれるウォブル信号よりも急峻に変化する信号を通さないようにスルーレートを制限し、このスルーレートで差信号を処理して出力する。この処理によって、差信号がスルーレートリミッタを通過する際に、差信号に含まれるウォブル信号よりも急峻に変化する信号は除去される。つまり、差信号にウォブル信号と共に含まれるアドレス信号並びにノイズ成分が除去されるので、ウォブル信号のみをスルーレートリミッタから出力させることができる。従って、ウォブル信号を適正に再生することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施の形態に係る光ディスク装置のウォブル信号およびＬＰＰ信号再生回路の構成を示すブロック図である。図２は上記光ディスク装置のウォブル信号およびＬＰＰ信号再生回路における各信号を示す図である。図３は上記光ディスク装置のウォブル信号およびＬＰＰ信号再生回路におけるスルーレートリミッタの第１の構成例を示す図である。図４は上記第１の構成例のスルーレートリミッタにおける入力電圧と出力電圧との波形図である。図５は上記光ディスク装置のウォブル信号およびＬＰＰ信号再生回路におけるスルーレートリミッタの第２の構成例を示す図である。図６は本実施の形態の効果を検証した際の波形図である。図７は図６に示す所定区間の拡大図である。図８は光ディスクの構成を示す図である。図９は光ディスクにおけるグルーブ、ランドおよびＬＰＰの拡大図である。図１０は従来の光ディスク装置のウォブル信号およびＬＰＰ信号再生回路の構成を示すブロック図である。図１１は従来の光ディスク装置のウォブル信号およびＬＰＰ信号再生回路における各信号を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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