(57)【要約】【課題】ＲＦ信号の低周波数帯域とウォブル周波数帯域とが重なっていてもＲＦ信号からウォブル周波数成分を完全に除去することが可能な光学的情報情報再生方法及び装置を提供する。【解決手段】光ディスク４のデータ領域間の繰り返しパターンが記録された領域（例えばシンク領域）にて２分割フォトディテクタ１１の加算信号によるＲＦ信号に基づいてウォブル成分の振幅を検出する。一方、振幅に基づいて２分割フォトディテクタ１１の出力の差動による信号のゲイン調整を行うことでウォブル除去信号を生成する。そして、光ディスク４のデータ領域においてＲＦ信号からウォブル除去信号を除去することでＲＦ信号の補正を行う。【選択図】図７
2008021362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報トラックにウォブルが形成された光学的情報記録媒体から記録情報を再生する方法において、前記情報記録媒体のデータ領域間の繰り返しパターンが記録された領域にて前記情報記録媒体からの反射光を検出する２分割フォトディテクタの加算信号によるＲＦ信号に基づいてウォブル成分の振幅を検出し、且つ、前記振幅に基づいて前記２分割フォトディテクタの出力の差動による信号のゲイン調整を行うことでウォブル除去信号を生成し、前記情報記録媒体のデータ領域において当該データ領域のＲＦ信号から前記ウォブル除去信号を除去することによってＲＦ信号の補正を行うことを特徴とする光学的情報再生方法。
【請求項２】
前記ゲイン調整は、前記ウォブル除去信号の反転信号を生成し、前記ウォブル除去信号の正転信号と反転信号振幅が予め設定された閾値以下となるまで行うことを特徴とする請求項１に記載の光学的情報再生方法。
【請求項３】
前記ゲイン調整は前記繰り返しパターンが記録された領域からのＲＦ信号の振幅と、前記２分割フォトディテクタの出力の差動による信号の振幅を算出し、両方の信号振幅に基づいて前記ウォブル除去信号のゲイン調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の光学的情報再生方法。
【請求項４】
前記繰り返しパターンが記録された領域からのＲＦ信号の振幅をＳａ、前記２分割フォトディテクタの差動出力である信号の振幅をＳｂとする場合、
ｋ＝Ｓａ／Ｓｂ
から成る演算によって算出した正の係数ｋを、前記２分割フォトディテクタの差動出力である信号に乗算することにより前記ウォブル除去信号のゲイン調整を行うことを特徴とする請求項３に記載の光学的情報再生方法。
【請求項５】
前記情報記録媒体には前記データ領域と前記繰り返しパターンが記録された領域とが交互に設けられており、前記繰り返しパターンが記録された領域にて生成されたウォブル除去信号は、それに続くデータ領域において当該データ領域のＲＦ信号から減算され、ＲＦ信号の補正を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学的情報再生方法。
【請求項６】
前記２分割フォトディテクタの分割方向は、前記情報記録媒体のトラック方向に対して平行であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学的情報再生方法。
【請求項７】
情報トラックにウォブルが形成された光学的情報記録媒体から記録情報を再生する装置において、前記情報記録媒体のデータ領域間の繰り返しパターンが記録された領域にて前記情報記録媒体からの反射光を検出する２分割フォトディテクタの加算信号によるＲＦ信号に基づいてウォブル成分の振幅を検出する手段と、前記振幅に基づいて前記２分割フォトディテクタの出力の差動による信号のゲイン調整を行うことでウォブル除去信号を生成する手段と、前記情報記録媒体のデータ領域において当該データ領域のＲＦ信号から前記ウォブル除去信号を除去することによってＲＦ信号の補正を行う手段とを備えたことを特徴とする光学的情報再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォブルが形成された光ディスク等の情報記録媒体から情報を再生する光学的情報再生方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスクには予めアドレス情報が記録されており、光ディスクに情報を記録或いは再生する際には、そのアドレス情報を読み取りながら目的のアドレス位置に情報を記録或いは再生している。
【０００３】
光ディスクにアドレス情報を記録する方法としては、案内溝（グルーブ）の両側壁を一定周期で蛇行（ウォブル）させてその蛇行をアドレス情報により変調することによりアドレス情報を記録する方法がある。
【０００４】
この方法は図８に模式的に例示するようにウォブルは溝（グルーブ）の壁部を蛇行させて、ある周期と振幅を持つ正弦波形状に形成するものである。ウォブルが形成された光ディスク等の情報記録媒体に記録された情報を再生する場合には、ウォブル成分が再生信号に低周波のレベル変動となって影響を及ぼし、再生情報のエラー率を悪化させることが問題となる。
【０００５】
図９は波長４０５nm、対物レンズの開口数０．８５の光学系を用いてトラックピッチ０．３２μm、ウォブルが形成された基板のグルーブ上に０．２μmの繰り返し信号を線速度４．９２ｍ／ｓで記録した場合の再生信号の再生結果を示す。図９から明らかなように再生信号にうねりが生じている様子が分かる。これをスペクトルアナライザで解析すると、１ＭＨｚ近傍のウォブル成分であることが分かる。
【０００６】
従って、情報の再生をより精度良く行うためには、ウォブル成分を再生信号から除去することが必要となる。ウォブル成分を除去する方法としては、例えば、特開平１０−３４０５３７号公報に記載された方法がある（特許文献１）。同公報の方法は、同期クロックを発生するためのＰＬＬ回路に入力するウォブル信号を用いてＲＦ信号からウォブル成分を低減若しくは除去するというものである。
【０００７】
その場合、ウォブル信号は光ディスクからの戻り光を受光する２分割フォトディテクタの差動出力から得られる。そして、ウォブル周波数成分に対応する周波数を通過する特性のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）によってウォブル除去信号を生成し、これをＲＦ信号から減算する。
【特許文献１】特開平１０−３４０５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
所定の変調方式を用いて光学的情報記録媒体に情報ピットを記録すると、最長ピットの信号周波数より低域の成分がＲＦ信号に情報として含まれる。その際、ウォブル周波数成分の帯域とＲＦ信号の低周波成分の帯域が重なるため、バンドパスフィルタを用いてＲＦ信号からウォブル周波数成分を除去しようとすると、ＲＦ信号の低周波成分まで除去してしまう恐れがある。そのため、ＲＦ信号からウォブル周波数成分のみを完全には除去するのは困難であった。
【０００９】
本発明の目的は、ＲＦ信号の低周波数帯域とウォブル周波数帯域とが重なっていてもＲＦ信号からウォブル周波数成分を完全に除去することが可能な光学的情報再生方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、情報記録媒体のデータ領域間の繰り返しパターンが記録された領域にて情報記録媒体からの反射光を検出する２分割フォトディテクタの加算信号によるＲＦ信号に基づいてウォブル成分の振幅を検出する。また、その振幅に基づいて２分割フォトディテクタの出力の差動による信号のゲイン調整を行うことでウォブル除去信号を生成する。そして、情報記録媒体のデータ領域において当該データ領域のＲＦ信号からウォブル除去信号を除去することでＲＦ信号の補正を行う。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、データ領域間の情報記録媒体の繰り返しパターン記録された領域にてウォブル除去信号を生成し、データ領域にてＲＦ信号からウォブル除去信号を減算することにより、ＲＦ信号からウォブル成分を完全に除去することができる。そのため、ＲＦ信号に含まれるウォブル成分に起因したレベル変動によって生じるエラーを防止でき、精度良く情報を再生することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、本願発明者は、ウォブル成分の解析のために２分割フォトディテクタの差動出力とＲＦ信号に含まれるウォブル成分を光学シミュレーションによる計算によって比較した。この結果、振幅及び位相において同一とはならないことを見出した。
【００１３】
図２、図３及び図４は光学シミュレーションによって計算した２分割フォトディテクタの各出力Ｓ１及びＳ２の差動出力（Ｓ１−Ｓ２）とＲＦ信号（Ｓ１＋Ｓ２）を示すものである。
【００１４】
計算条件は、波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．８５の光学系とした。そして、この光学系において、トラックピッチ３２０ｎｍ（グルーブ幅１００ｎｍ、ランド幅１２０ｎｍ、側壁幅５０ｎｍ）、深さ２４ｎｍ、ウォブル量±２０ｎｍからなるグルーブを、光スポットがトラック方向にウォブル１周期分、走査するものとした。
【００１５】
図２〜図４中、（Ｓ１−Ｓ２）のウォブル１周期における信号レベルの変化を左軸に、（Ｓ１＋Ｓ２）のウォブル１周期における信号レベルの変化を右軸に示している。横軸のＴ／４及び３／４Ｔは、それぞれウォブル量＋２０ｎｍと−２０ｎｍに対応している。ここで、図２はウォブルグルーブの中心を光スポットが走査する場合（トラックオフセットが０）を示す。
【００１６】
図３はウォブルグルーブの中心に対して＋４０ｎｍトラックオフセットを生じて光スポットが走査する場合を示す。図４はウォブルグルーブの中心に対して−４０ｎｍトラックオフセットを生じて光スポットが走査する場合を示す。
【００１７】
図２から明らかなようにトラックオフセットを生じていない場合には、ＲＦ信号のウォブル成分は十分小さく、無視できる大きさであることが分かった。それに対し、図３及び図４に示すトラックオフセットを生じている場合には、ＲＦ信号のウォブル成分が図２に示すウォブル成分に対して約６０倍大きくなることが分かった。
【００１８】
実際のドライブ（情報記録再生装置）においては、トラックオフセットを全く生じずに動作することは精度的に困難であるため、トラックオフセットを生じた図３と図４の場合を想定する必要がある。
【００１９】
また、図３と図４におけるＲＦ信号のウォブル成分振幅は、差動出力振幅の約１／３０であることが分かる。更に、トラックオフセットが−４０ｎｍの場合は差動出力に対して正相であるのに対して、トラックオフセットが＋４０ｎｍの場合は差動出力に対して逆相となっていることが分かった。
【００２０】
つまり、ＲＦ信号のウォブル成分と差動出力では、それぞれの振幅が異なっており、更にトラックオフセット方向でトラック中心をまたいで逆相、正相と変化する、と言えるのである。
【００２１】
従って、本発明は２分割フォトディテクタの差動出力とＲＦ信号のウォブル成分の振幅が互いに異なり且つトラックオフセットによって逆相と正相で変化していても再生信号に含まれるウォブル成分を正確に除去することが可能な方法を提供するものである。
【００２２】
以上の結果を踏まえて本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明に係る光学的情報記録再生装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。光学的情報記録再生装置１は制御回路２、スピンドルモータ３、光ディスク４、光ヘッド５、光ヘッド制御回路６、情報記録回路７、情報再生回路８、スピンドルモータコントローラ９及びインタフェースコントローラ１０を有する。
【００２３】
制御回路２は外部のコンピュータ等の情報処理装置との情報の送受信を制御し、光ディスク４に対する情報の記録や再生を情報記録回路７と情報再生回路８を制御することによって行い、また、その他の稼働部を制御する。情報記録回路７は光ディスク４に対して情報の記録を行い、情報再生回路８は光ディスク４から情報の再生を行う。光ディスク４の情報トラックには、図８に示すようにウォブルを形成することによってアドレス情報等が記録されている。
【００２４】
スピンドルモータ３は、スピンドルモータコントローラ９により制御され、光ディスク４を回転駆動する。光ディスク４は不図示の機構により光学的情報記録再生装置１に対して挿入又は排出可能な光学的情報記録媒体である。
【００２５】
光ヘッド５は光ディスク４に光学的に情報を記録又は再生する。光ヘッド５は、例えば、光源の波長λとして４０５ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡとして０．８５とすると、光スポットの大きさ、１．２（λ／ＮＡ）の値は、およそ０．５７μｍとなる。光ディスク４のトラックピッチは０．３２μｍとする。光ヘッド制御回路６は光ヘッド５による光スポットの位置を制御するものであり、オートトラッキング制御、シーク動作の制御、オートフォーカシング制御を行う。
【００２６】
本発明の目的である情報再生におけるウォブル成分の除去は、情報再生回路８が担うことになる。図５は本発明に係るＲＦ信号からウォブル成分の除去を行う演算回路の構成を示す図である。図８の演算回路は情報再生回路８内に設けられている。なお、２分割フォトディテクタ１１は光ヘッド５内に設けられ、光ディスク４からの反射光を検出するものである。２分割フォトディテクタ１１の分割方向は光ディスク４のトラック方向に対して平行方向である。
【００２７】
２分割フォトディテクタ１１の出力Ｓ１及びＳ２は差動アンプ１５で差動がとられ、その差動出力（Ｓ１−Ｓ２）はウォブル除去信号生成回路１２に入力される。ウォブル除去信号生成回路１２では後述するようにウォブル除去信号のゲイン調整を行う。一方で、その差動出力は増幅回路１３によって増幅され、トラックエラー信号としてトラッキング制御に用いられる。
【００２８】
また、２分割フォトディテクタ１１の出力Ｓ１及びＳ２は加算器１６で加算され、ＲＦ信号（Ｓ１＋Ｓ２）が生成される。ウォブル除去信号生成回路１２で生成されたウォブル除去信号は減算器１７によりＲＦ信号（Ｓ１＋Ｓ２）から減算され、振幅検出回路１４に入力される。振幅検出回路１４はＲＦ信号のウォブル成分によるレベル変動を算出し、ＲＦ信号に含まれるウォブル成分の振幅を算出する。
【００２９】
ここで、ＲＦ信号のウォブル成分によるレベル変動を算出するため、振幅検出回路１４は図６に示す光ディスク４の所定パターン領域からのＲＦ信号を読み出す時のみ動作する。図６に示すように光ディスク４の所定パターン領域は各データ領域の間に一定間隔で設けられており、ウォブル周波数以外の所定の周波数で記録された繰り返しマークで構成されている。所定パターン領域としては、例えば、シンク領域が用いられる。
【００３０】
従って、所定パターン領域からのＲＦ信号をウォブル周波数成分に対応する周波数を通過する特性のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）で処理することによって、ウォブル成分の振幅を算出する。算出されたウォブル成分の振幅はウォブル除去信号生成回路１２にフィードバックされ、ウォブル除去信号生成回路１２はそれに基づいてウォブル除去信号のゲイン調整を以下のように行う。
【００３１】
即ち、光ディスク４の所定パターンからのＲＦ信号から得られるウォブル信号成分の振幅をＳａ、２分割フォトディテクタ１１の差動出力であるウォブル信号の振幅をＳｂとすする。そして、
ｋ＝Ｓａ／Ｓｂ
から成る演算によって算出した正の係数ｋを用いてウォブル除去信号のゲイン調整を行う。具体的には、ウォブル除去信号生成回路１２は差動アンプ１５からの差動出力（Ｓ１−Ｓ２）に定数ｋを乗算することでウォブル除去信号のゲイン調整を行う。ウォブル除去信号生成回路１２は後述するようにウォブル除去信号の位相反転信号も作成する。
【００３２】
次に、図７のフローチャートを用いてＲＦ信号からウォブル成分を除去する手順の一例を説明する。まず、ステップ１にて光ディスク４の所定パターン領域の再生を行い、ステップ２にて上述のように振幅検出回路１４によってウォブル成分によるレベル変動量を算出する。
【００３３】
次に、ステップ３にてレベル変動量と予め設定された閾値との比較を行い（振幅検出回路１４で行う）、レベル変動量が閾値を超えない場合には動作を終了する。レベル変動量が閾値を超える場合には、ステップ４に進む。
【００３４】
ステップ４にて上述のように所定パターンのＲＦ信号から算出されたウォブル成分の振幅に基づいてウォブル除去信号のゲイン調整を行う。
【００３５】
次に、ステップ５にてウォブル除去信号生成回路１２はウォブル除去信号の位相反転信号（逆相）を生成する（位相反転なし（正相）のウォブル除去信号も生成している）。次に、ステップ６にて減算器１７により加算器１６のＲＦ信号（Ｓ１＋Ｓ２）からウォブル除去信号を減算する。その場合、ウォブル除去信号の正相信号と逆相信号のそれぞれについてＲＦ信号からウォブル除去信号を除去する。
【００３６】
次いで、ステップ３からの処理を同様に行い、ステップ３にてウォブル変動量が閾値を超えないようになるまで同様の処理を繰り返し行う。そして、図６に示すように光ディスク４の再生領域がデータ領域になると、減算器１７によりＲＦ信号から上述のように所定パターン領域でウォブル除去信号生成回路１２により生成されたウォブル除去信号を減算することでＲＦ信号の補正を行う。
【００３７】
また、光ディスク４の次の所定パターン領域になると同様にウォブル除去信号を生成し、次のデータ領域では同様にＲＦ信号からウォブル除去信号を減算することでＲＦ信号の補正を行う。以下、同様に所定パターン領域でウォブル除去信号の生成を行い、データ領域でＲＦ信号の補正を行う。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る光学的情報記録再生装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】トラックオフセットが０の場合の光学シミュレーションによって計算した２分割フォトディテクタの各出力Ｓ１及びＳ２の差動出力（Ｓ１−Ｓ２）とＲＦ信号（Ｓ１＋Ｓ２）を示す図である。
【図３】トラックオフセットが＋４０ｎｍの場合の光学シミュレーションによって計算した２分割フォトディテクタの各出力Ｓ１及びＳ２の差動出力（Ｓ１−Ｓ２）とＲＦ信号（Ｓ１＋Ｓ２）を示す図である。
【図４】トラックオフセットが−４０ｎｍの場合の光学シミュレーションによって計算した２分割フォトディテクタの各出力Ｓ１及びＳ２の差動出力（Ｓ１−Ｓ２）とＲＦ信号（Ｓ１＋Ｓ２）を示す図である。
【図５】本発明に係るＲＦ信号からウォブル成分を除去する演算回路の一例を示す図である。
【図６】各データ領域の間に一定間隔に設けられた所定パターン領域を説明する図である。
【図７】本発明のＲＦ信号からウォブル成分を除去する手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】グルーブに形成されたウォブルを模式的に示す図である。
【図９】波長４０５nm、対物レンズの開口数０．８５の光学系で、トラックピッチ０．３２μm、ウォブルが形成された基板のグルーブ上に０．２μmの繰り返し信号を記録した場合の再生信号の再生結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  光学的情報記録再生装置
２  制御回路
３  スピンドルモータ
４  光ディスク
５  光ヘッド
６  光ヘッド制御回路
７  情報記録回路
８  情報再生回路
９  スピンドルモータコントローラ
１０  インタフェースコントローラ
１１  ２分割フォトディタクタ
１２  ウォブル除去信号生成回路
１３  増幅回路
１４  振幅検出回路
１５  差動アンプ
１６  加算器
１７  減算器
【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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