(57)【要約】【課題】ＭＳＫ変調されているウォブル信号からデジタル情報を復調するウォブル復調装置を提案する。【解決手段】キャリア信号とウォブル信号の乗算値を積算した値を、ＭＳＫ変調マークの前後部分、始終端部分、中央部分に応じた閾値と比較し、比較結果のパターンからＭＳＫ変調マークを検出することにより、クロストーク成分によりウォブル信号が変形した場合においてもＭＳＫ変調マーク検出位置がずれることなく、安定してデジタル情報を再生することが可能となる。【選択図】　図１
2004134009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル情報を含むように、所定周波数のキャリア信号とこのキャリア信号とは異なる周波数の正弦波信号とによってＭＳＫ変調されたウォブル信号に応じてトラックが形成された光記録媒体から、前記デジタル情報を再生する復調装置であって、
前記光記録媒体から前記トラックのウォブル信号を取り出すウォブル信号検出手段と、
前記ウォブル信号から前記キャリア信号を生成するキャリア信号生成手段と、
生成した前記キャリア信号を前記ウォブル信号に対して乗算する乗算手段と、
前記乗算手段による乗算出力を所定の区間毎に積算した積算値から、前記キャリア信号とは位相あるいは周波数が異なるＭＳＫ変調部分を検出するＭＳＫ検出手段と、
前記ＭＳＫ検出手段によるＭＳＫ検出結果から前記デジタル情報に対する同期位置を検出するＭＳＫ同期検出手段と、
前記ＭＳＫ同期検出手段による同期位置情報と、前記乗算手段による乗算出力から前記デジタル情報をデコードするデコード手段とから構成され、
前記ＭＳＫ検出手段は、連続する所定個の前記積算値を、ＭＳＫ変調部分の中央部を検出する第１の閾値、ＭＳＫ変調部分の始終端部を検出する第２の閾値、ＭＳＫ変調部分の前後の非変調部分を検出する第３の閾値とそれぞれ比較し、比較結果のパターンからＭＳＫ変調部分を検出することを特徴とするウォブル復調装置。
【請求項２】
前記ＭＳＫ検出手段における積算値は、キャリア信号の半周期毎に、前記乗算手段による乗算出力の負の値のみを積算することにより算出されることを特徴とする請求項１記載のウォブル復調装置。
【請求項３】
デジタル情報を含むように、所定周波数のキャリア信号とこのキャリア信号とは異なる周波数の正弦波信号とによって所定の符号パターンをＭＳＫ変調したＭＳＫ変調マークが所定の位置に挿入されたウォブル信号に応じてトラックが形成された光記録媒体から、前記デジタル情報を再生する復調装置であって、
前記光記録媒体から前記トラックのウォブル信号を取り出すウォブル信号検出手段と、
前記ウォブル信号から前記キャリア信号を生成するキャリア信号生成手段と、
生成した前記キャリア信号を前記ウォブル信号に対して乗算する乗算手段と、
前記乗算手段による乗算出力からＭＳＫ変調マークを検出するＭＳＫ検出手段と、
前記ＭＳＫ検出手段によるＭＳＫ検出結果から前記デジタル情報に対する同期位置を検出するＭＳＫ同期検出手段と、
前記ＭＳＫ同期検出手段による同期位置情報と、前記乗算手段による乗算出力を所定の区間毎に積算した積算値から前記デジタル情報をデコードするデコード手段とから構成され、
前記デコード手段は、前記積算値が最小値をとる位置により前記デジタル情報をデコードすることを特徴とするウォブル復調装置。
【請求項４】
デジタル情報を含むように、所定周波数のキャリア信号とこのキャリア信号とは異なる周波数の正弦波信号とによって所定の符号パターンをＭＳＫ変調したＭＳＫ変調マークが所定の位置に挿入されたウォブル信号に応じてトラックが形成された光記録媒体から、前記デジタル情報を再生する復調装置であって、
前記光記録媒体から前記トラックのウォブル信号を取り出すウォブル信号検出手段と、
前記ウォブル信号から前記キャリア信号を生成するキャリア信号生成手段と、
生成した前記キャリア信号を前記ウォブル信号に対して乗算する乗算手段と、
前記乗算手段による乗算出力からＭＳＫ変調マークを検出するＭＳＫ検出手段と、
前記ＭＳＫ検出手段によるＭＳＫ検出結果から前記デジタル情報に対する同期位置を検出するＭＳＫ同期検出手段と、
前記ＭＳＫ同期検出手段による同期位置情報と、前記乗算手段による乗算出力を所定の区間毎に積算した積算値から前記デジタル情報をデコードするデコード手段とから構成され、
前記デコード手段は、前記デジタル情報のデータ”１”に相当するＭＳＫ変調マーク区間内における積算値を加算した第１の和と、データ”０”に相当するＭＳＫ変調マーク区間内における積算値を加算した第２の和との差分値の符号から前記デジタル情報をデコードすることを特徴とするウォブル復調装置。
【請求項５】
前記トラックには、前記デジタル情報のビット同期マークとして、所定の間隔でＭＳＫ変調マークが配置されており、
前記デコード手段は、ビット同期マーク区間における積算値の偏りを検出し、その結果に応じて第１の和を求める区間もしくは第２の和を求める区間をシフトすることを特徴とする請求項４記載のウォブル復調装置。
【請求項６】
前記デコード手段による積算値の偏りの検出は、ビット同期マーク区間内における積算値の符号、およびビット同期マーク中央部における積算値とビット同期マーク始終端部における積算値の比較結果から判定することを特徴とする請求項５記載のウォブル復調装置。
【請求項７】
デジタル情報を含むように、所定周波数のキャリア信号とこのキャリア信号とは異なる周波数の正弦波信号とによってＭＳＫ変調されたウォブル信号に応じてトラックが形成された光記録媒体から、前記デジタル情報を再生する復調方法であって、
前記光記録媒体から前記トラックのウォブル信号を取り出すウォブル信号検出ステップと、
前記ウォブル信号から前記キャリア信号を生成するキャリア信号生成ステップと、
生成した前記キャリア信号を前記ウォブル信号に対して乗算する乗算ステップと、
前記乗算ステップによる乗算出力を所定の区間毎に積算した積算値から、前記キャリア信号とは位相あるいは周波数が異なるＭＳＫ変調部分を検出するＭＳＫ検出ステップと、
前記ＭＳＫ検出ステップによるＭＳＫ検出結果から前記デジタル情報に対する同期位置を検出するＭＳＫ同期検出ステップと、
前記ＭＳＫ同期検出ステップによる同期位置情報と、前記乗算ステップによる乗算出力から前記デジタル情報をデコードするデコードステップとから構成され、
前記ＭＳＫ検出ステップは、連続する所定個の積算値を、ＭＳＫ変調部分の中央部を検出する第１の閾値、ＭＳＫ変調部分の始終端部を検出する第２の閾値、ＭＳＫ変調部分の前後の非変調部分を検出する第３の閾値とそれぞれ比較し、比較結果のパターンからＭＳＫ変調部分を検出することを特徴とするウォブル復調方法。
【請求項８】
前記ＭＳＫ検出ステップにおける積算値は、キャリア信号の半周期毎に、前記乗算手段による乗算出力の負の値のみを積算することにより算出されることを特徴とする請求項７記載のウォブル復調方法。
【請求項９】
デジタル情報を含むように、所定周波数のキャリア信号とこのキャリア信号とは異なる周波数の正弦波信号とによって所定の符号パターンをＭＳＫ変調したＭＳＫ変調マークが所定の位置に挿入されたウォブル信号に応じてトラックが形成された光記録媒体から、前記デジタル情報を再生する復調方法であって、
前記光記録媒体から前記トラックのウォブル信号を取り出すウォブル信号検出ステップと、
前記ウォブル信号から前記キャリア信号を生成するキャリア信号生成ステップと、
生成した前記キャリア信号を前記ウォブル信号に対して乗算する乗算ステップと、
前記乗算ステップによる乗算出力からＭＳＫ変調マークを検出するＭＳＫ検出ステップと、
前記ＭＳＫ検出ステップによるＭＳＫ検出結果から前記デジタル情報に対する同期位置を検出するＭＳＫ同期検出ステップと、
前記ＭＳＫ同期検出ステップによる同期位置情報と、前記乗算ステップによる乗算出力を所定の区間毎に積算した積算値から前記デジタル情報をデコードするデコードステップとから構成され、
前記デコードステップは、前記積算値が最小値をとる位置により前記デジタル情報をデコードすることを特徴とするウォブル復調方法。
【請求項１０】
デジタル情報を含むように、所定周波数のキャリア信号とこのキャリア信号とは異なる周波数の正弦波信号とによって所定の符号パターンをＭＳＫ変調したＭＳＫ変調マークが所定の位置に挿入されたウォブル信号に応じてトラックが形成された光記録媒体から、前記デジタル情報を再生する復調方法であって、
前記光記録媒体から前記トラックのウォブル信号を取り出すウォブル信号検出ステップと、
前記ウォブル信号から前記キャリア信号を生成するキャリア信号生成ステップと、
生成した前記キャリア信号を前記ウォブル信号に対して乗算する乗算ステップと、
前記乗算ステップによる乗算出力からＭＳＫ変調マークを検出するＭＳＫ検出ステップと、
前記ＭＳＫ検出ステップによるＭＳＫ検出結果から前記デジタル情報に対する同期位置を検出するＭＳＫ同期検出ステップと、
前記ＭＳＫ同期検出ステップによる同期位置情報と、前記乗算ステップによる乗算出力を所定の区間毎に積算した積算値から前記デジタル情報をデコードするデコードステップとから構成され、
前記デコードステップは、前記デジタル情報のデータ”１”に相当するＭＳＫ変調マーク区間内における積算値を加算した第１の和と、データ”０”に相当するＭＳＫ変調マーク区間内における積算値を加算した第２の和との差分値の符号から前記デジタル情報をデコードすることを特徴とするウォブル復調方法。
【請求項１１】
前記トラックには、前記デジタル情報のビット同期マークとして、所定の間隔でＭＳＫ変調マークが配置されており、
前記デコードステップは、前記ビット同期マーク区間における積算値の偏りを検出し、その結果に応じて第１の和を求める区間もしくは第２の和を求める区間をシフトすることを特徴とする請求項１０記載のウォブル復調方法。
【請求項１２】
前記デコードステップによる積算値の偏りの検出は、ビット同期マーク区間内における積算値の符号、およびビット同期マーク中央部における積算値とビット同期マーク始終端部における積算値の比較結果から判定することを特徴とする請求項１１記載のウォブル復調方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アドレス情報などのデジタル情報が、トラックにＭＳＫ変調されたウォブルを形成することにより記録されている光記録媒体から、ウォブル信号を検出し復調を行うことによりデジタル情報を復調するウォブル復調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光記録媒体は高密度化の一途をたどっている。一般に、記録可能な光記録媒体には予めトラックグルーブが形成され、そのトラックグルーブに沿って、すなわちトラックグルーブの上もしくはトラックグルーブで挟まれた領域（ランド）に情報が記録される。トラックグルーブはサイン波状に蛇行して形成され、情報はそのウォブル周期に基づいて生成されたクロックと同期して記録される。また、光記録媒体記録面の所定の位置に情報を記録するために、トラックグルーブに沿ってアドレスが設けられている。このアドレスの書き込み方法として、従来よりＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式（例えば特許文献１参照）や、ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式（例えば特許文献２参照）が知られている。
【０００３】
図４は、上述のようなＰＳＫ変調やＦＳＫ変調されたウォブルトラックからデジタル情報を復調する、従来のウォブル復調装置の構成を示すブロック図である。図４において、４０１はウォブルトラックが変調されている光記録媒体、４０２は光記録媒体４０１に光ビームを照射し、光記録媒体４０１からの反射光量を検出して電気信号を出力する光ヘッドである。４０３は、前記電気信号から変調されているウォブル信号を取り出すウォブル信号検出手段である。４０４はウォブル信号からキャリア信号を生成するキャリア信号生成手段である。４０５はウォブル信号とキャリア信号を乗算する乗算手段、４０６は乗算値をキャリア１周期毎に積算する積算手段あるいはローパスフィルタ、４０７は積算値の正負の符号からデジタル情報を復調するデコード手段である（例えば特許文献３参照）。
【０００４】
ＦＳＫ変調やＰＳＫ変調によりウォブル信号とキャリア信号の周波数あるいは位相が異なる区間では、乗算手段４０５の出力が負の値となる。乗算値からノイズ成分などを除去するためにキャリア周期毎に積算あるいはローパスフィルタを通過させ、その出力値の符号からデジタル情報を得ることができる。
【０００５】
また、上述の変調方式以外に、ウォブル信号の変調方式の一つとしてＭＳＫ（Ｍｉｎｉｍｕｍ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式が提案されている。
【０００６】
ＭＳＫ変調は、位相が連続したＦＳＫ変調のうちの変調指数が０．５のものである。ＦＳＫ変調は、周波数ｆ１と周波数ｆ２の２つのキャリア信号に対して、被変調データの符号の”０”と”１”を対応させて変調する方式である。つまり、被変調データが”０”であれば周波数ｆ１の正弦波波形となり、”１”であれば周波数ｆ２の正弦波波形となる。さらに、位相が連続したＦＳＫ変調の場合には、被変調データの符号の変化位置において、２つのキャリア信号の位相が連続する。このＦＳＫ変調では、変調指数ｍというものが、
ｍ＝｜ｆ１−ｆ２｜Ｔ
で定義される。ここで、Ｔは被変調データの伝送速度（１／最短の符号長の時間）である。このｍが０．５の場合の位相連続ＦＳＫ変調のことをＭＳＫ変調という。
【０００７】
図２はＭＳＫ変調されたウォブル信号波形を示している。ＭＳＫ変調に用いられる２つの周波数は、一方はキャリア信号と同一の周波数とし、他方をキャリア信号の１．５倍の周波数である。すなわちＭＳＫ変調に用いられる信号波形は、一方がＣｏｓ（ωｔ）または−Ｃｏｓ（ωｔ）となり、他方がＣｏｓ（１．５ωｔ）または−Ｃｏｓ（１．５ωｔ）となる。図２に示すように、符号パターンに応じて、ウォブル信号は、１キャリア周期毎にＣｏｓ（ωｔ）、Ｃｏｓ（ωｔ）、Ｃｏｓ（１．５ωｔ）、−Ｃｏｓ（ωｔ）、−Ｃｏｓ（１．５ωｔ）、Ｃｏｓ（ωｔ）、Ｃｏｓ（ωｔ）という波形になる。このうち、信号波形がＣｏｓ（１．５ωｔ）、−Ｃｏｓ（ωｔ）、−Ｃｏｓ（１．５ωｔ）の３キャリア周期区間をＭＳＫ変調マークと呼ぶ。
【０００８】
アドレス情報は、図３に示すように、５６キャリア周期を１つのビットブロックとして、所定の位置にＭＳＫ変調マークを配置することにより記録される。先頭の０〜２キャリア周期目にビット同期をとるためのＭＳＫ変調マークが配置され、アドレス情報のデータビットが”１”のときは１２〜１４キャリア周期目、”０”のときは１４〜１６キャリア周期目にＭＳＫ変調マークが配置されている。
【０００９】
従来の延長線上の技術で上述のＭＳＫ変調方式に対応したウォブル復調装置を構成すると、例えば下記のようになる。
【００１０】
図５は、従来のウォブル復調回路によるＭＳＫ変調マーク検出動作のタイミング図である。図５（Ａ）に示すように、ＭＳＫ変調マーク区間において、キャリア信号とウォブル信号の周波数および位相が異なっているため乗算出力は負の値となり、キャリア１周期毎に出力されるサンプルホールド信号ＳＨに応じて乗算出力をキャリア１周期毎に積算したＳ／Ｈ値も負の値となる。デコード手段４０７は、Ｓ／Ｈ値が負の値のときに出力されるＭＳＫ検出信号の出力間隔を計測することにより、ビット同期をとり、デジタル情報のデコードを行う。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１０−６９６４６号公報
【特許文献２】
特開２００１−１４３４０４号公報
【特許文献３】
特開２００１−１２６４１３号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなＭＳＫ変調方式によりウォブル信号にアドレス情報などを挿入する方式の場合、図５（Ｂ）に示すように隣接トラックのクロストーク成分によってウォブル信号が変形するため、従来のウォブル復調装置においては、ＭＳＫ検出信号の出力位置が前後にシフトし、ビット同期位置がずれてしまう。その結果、ユーザデータを記録する際に正確な記録位置が得られなくなったり、アドレス再生性能が悪化してしまうという課題があった。
【００１３】
そこで、本発明では、上述のような現状に鑑みて、クロストーク成分などによるウォブル信号に変形があった場合においても安定してアドレスが再生でき、正確な記録位置を得ることができるウォブル復調装置を提案することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載のウォブル復調装置は、デジタル情報を含むように、所定周波数のキャリア信号とこのキャリア信号とは異なる周波数の正弦波信号とによってＭＳＫ変調されたウォブル信号に応じてトラックが形成された光記録媒体から、前記デジタル情報を再生する復調装置であって、前記光記録媒体から前記トラックのウォブル信号を取り出すウォブル信号検出手段と、前記ウォブル信号から前記キャリア信号を生成するキャリア信号生成手段と、生成した前記キャリア信号を前記ウォブル信号に対して乗算する乗算手段と、前記乗算手段による乗算出力を所定の区間毎に積算した積算値から、前記キャリア信号とは位相あるいは周波数が異なるＭＳＫ変調部分を検出するＭＳＫ検出手段と、前記ＭＳＫ検出手段によるＭＳＫ検出結果から前記デジタル情報に対する同期位置を検出するＭＳＫ同期検出手段と、前記ＭＳＫ同期検出手段による同期位置情報と、前記乗算手段による乗算出力から前記デジタル情報をデコードするデコード手段とから構成され、前記ＭＳＫ検出手段は、連続する所定個の前記積算値を、ＭＳＫ変調部分の中央部を検出する第１の閾値、ＭＳＫ変調部分の始終端部を検出する第２の閾値、ＭＳＫ変調部分の前後の非変調部分を検出する第３の閾値とそれぞれ比較し、比較結果のパターンからＭＳＫ変調部分を検出することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３記載のウォブル復調装置は、デジタル情報を含むように、所定周波数のキャリア信号とこのキャリア信号とは異なる周波数の正弦波信号とによって所定の符号パターンをＭＳＫ変調したＭＳＫ変調マークが所定の位置に挿入されたウォブル信号に応じてトラックが形成された光記録媒体から、前記デジタル情報を再生する復調装置であって、前記光記録媒体から前記トラックのウォブル信号を取り出すウォブル信号検出手段と、前記ウォブル信号から前記キャリア信号を生成するキャリア信号生成手段と、生成した前記キャリア信号を前記ウォブル信号に対して乗算する乗算手段と、前記乗算手段による乗算出力からＭＳＫ変調マークを検出するＭＳＫ検出手段と、前記ＭＳＫ検出手段によるＭＳＫ検出結果から前記デジタル情報に対する同期位置を検出するＭＳＫ同期検出手段と、前記ＭＳＫ同期検出手段による同期位置情報と、前記乗算手段による乗算出力を所定の区間毎に積算した積算値から前記デジタル情報をデコードするデコード手段とから構成され、前記デコード手段は、前記積算値が最小値をとる位置により前記デジタル情報をデコードすることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４記載のウォブル復調装置は、デジタル情報を含むように、所定周波数のキャリア信号とこのキャリア信号とは異なる周波数の正弦波信号とによって所定の符号パターンをＭＳＫ変調したＭＳＫ変調マークが所定の位置に挿入されたウォブル信号に応じてトラックが形成された光記録媒体から、前記デジタル情報を再生する復調装置であって、前記光記録媒体から前記トラックのウォブル信号を取り出すウォブル信号検出手段と、前記ウォブル信号から前記キャリア信号を生成するキャリア信号生成手段と、生成した前記キャリア信号を前記ウォブル信号に対して乗算する乗算手段と、前記乗算手段による乗算出力からＭＳＫ変調マークを検出するＭＳＫ検出手段と、前記ＭＳＫ検出手段によるＭＳＫ検出結果から前記デジタル情報に対する同期位置を検出するＭＳＫ同期検出手段と、前記ＭＳＫ同期検出手段による同期位置情報と、前記乗算手段による乗算出力を所定の区間毎に積算した積算値から前記デジタル情報をデコードするデコード手段とから構成され、前記デコード手段は、前記デジタル情報のデータ”１”に相当するＭＳＫ変調マーク区間内における積算値を加算した第１の和と、データ”０”に相当するＭＳＫ変調マーク区間内における積算値を加算した第２の和との差分値の符号から前記デジタル情報をデコードすることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項７記載のウォブル復調方法は、デジタル情報を含むように、所定周波数のキャリア信号とこのキャリア信号とは異なる周波数の正弦波信号とによってＭＳＫ変調されたウォブル信号に応じてトラックが形成された光記録媒体から、前記デジタル情報を再生する復調方法であって、前記光記録媒体から前記トラックのウォブル信号を取り出すウォブル信号検出ステップと、前記ウォブル信号から前記キャリア信号を生成するキャリア信号生成ステップと、生成した前記キャリア信号を前記ウォブル信号に対して乗算する乗算ステップと、前記乗算ステップによる乗算出力を所定の区間毎に積算した積算値から、前記キャリア信号とは位相あるいは周波数が異なるＭＳＫ変調部分を検出するＭＳＫ検出ステップと、前記ＭＳＫ検出ステップによるＭＳＫ検出結果から前記デジタル情報に対する同期位置を検出するＭＳＫ同期検出ステップと、前記ＭＳＫ同期検出ステップによる同期位置情報と、前記乗算ステップによる乗算出力から前記デジタル情報をデコードするデコードステップとから構成され、前記ＭＳＫ検出ステップは、連続する所定個の積算値を、ＭＳＫ変調部分の中央部を検出する第１の閾値、ＭＳＫ変調部分の始終端部を検出する第２の閾値、ＭＳＫ変調部分の前後の非変調部分を検出する第３の閾値とそれぞれ比較し、比較結果のパターンからＭＳＫ変調部分を検出することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項９記載のウォブル復調方法は、デジタル情報を含むように、所定周波数のキャリア信号とこのキャリア信号とは異なる周波数の正弦波信号とによって所定の符号パターンをＭＳＫ変調したＭＳＫ変調マークが所定の位置に挿入されたウォブル信号に応じてトラックが形成された光記録媒体から、前記デジタル情報を再生する復調方法であって、前記光記録媒体から前記トラックのウォブル信号を取り出すウォブル信号検出ステップと、前記ウォブル信号から前記キャリア信号を生成するキャリア信号生成ステップと、生成した前記キャリア信号を前記ウォブル信号に対して乗算する乗算ステップと、前記乗算ステップによる乗算出力からＭＳＫ変調マークを検出するＭＳＫ検出ステップと、前記ＭＳＫ検出ステップによるＭＳＫ検出結果から前記デジタル情報に対する同期位置を検出するＭＳＫ同期検出ステップと、前記ＭＳＫ同期検出ステップによる同期位置情報と、前記乗算ステップによる乗算出力を所定の区間毎に積算した積算値から前記デジタル情報をデコードするデコードステップとから構成され、前記デコードステップは、前記積算値が最小値をとる位置により前記デジタル情報をデコードすることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１０記載のウォブル復調方法は、デジタル情報を含むように、所定周波数のキャリア信号とこのキャリア信号とは異なる周波数の正弦波信号とによって所定の符号パターンをＭＳＫ変調したＭＳＫ変調マークが所定の位置に挿入されたウォブル信号に応じてトラックが形成された光記録媒体から、前記デジタル情報を再生する復調方法であって、前記光記録媒体から前記トラックのウォブル信号を取り出すウォブル信号検出ステップと、前記ウォブル信号から前記キャリア信号を生成するキャリア信号生成ステップと、生成した前記キャリア信号を前記ウォブル信号に対して乗算する乗算ステップと、前記乗算ステップによる乗算出力からＭＳＫ変調マークを検出するＭＳＫ検出ステップと、前記ＭＳＫ検出ステップによるＭＳＫ検出結果から前記デジタル情報に対する同期位置を検出するＭＳＫ同期検出ステップと、前記ＭＳＫ同期検出ステップによる同期位置情報と、前記乗算ステップによる乗算出力を所定の区間毎に積算した積算値から前記デジタル情報をデコードするデコードステップとから構成され、前記デコードステップは、前記デジタル情報のデータ”１”に相当するＭＳＫ変調マーク区間内における積算値を加算した第１の和と、データ”０”に相当するＭＳＫ変調マーク区間内における積算値を加算した第２の和との差分値の符号から前記デジタル情報をデコードすることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明に係るウォブル復調装置の実施の形態１について説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係るウォブル復調装置の構成を示すブロック図である。図１において、１０１はウォブルトラックがＭＳＫ変調されている光記録媒体、１０２は光記録媒体１０１に光ビームを照射し、光記録媒体１０１からの反射光量を検出して電気信号を出力する光ヘッドである。１０３は、前記電気信号からＭＳＫ変調されているウォブル信号を取り出すウォブル信号検出手段である。１０４はウォブル信号に位相同期したキャリア信号Ｃｏｓ（ωｔ）を生成するキャリア信号生成手段である。１０５はウォブル信号とキャリア信号の乗算を行う乗算手段であり、１０６は乗算出力からＭＳＫ変調マークを検出するＭＳＫ検出手段である。１０７は、ＭＳＫ検出信号からビット同期位置を検出するＭＳＫ同期検出手段であり、５６キャリア周期毎に配置されているビット同期ＭＳＫ変調マーク位置を検出することにより同期位置を確定し、ビットブロックの先頭を０として５６キャリア周期をカウントする。１０８は、ＭＳＫ同期検出手段１０７による同期カウンタに従い、乗算出力からデジタル情報をデコードするデコード手段である。
【００２２】
次に、ＭＳＫ検出手段１０６の詳細な動作について説明する。
【００２３】
ＭＳＫ検出手段１０６は、乗算出力の積算を行う積算器１０９と、過去の所定区間の積算値を保持しておくＭＳＫ後検出器１１０、ＭＳＫ終端検出器１１１、ＭＳＫ中央検出器１１２、ＭＳＫ始端検出器１１３、ＭＳＫ前検出器１１４と、それぞれの検出器の出力結果のパターンからＭＳＫ変調マークを判定するパターン検出器１１５とから構成される。
【００２４】
図６はＭＳＫ検出手段の動作を示すタイミング図である。
【００２５】
積算器１０９は、キャリア信号生成手段１０４から出力されるサンプルホールド信号ＳＨ１に応じて乗算出力の積算を行う。ＭＳＫ変調マークを高精度に検出するため、積算を行う区間の長さはキャリア半周期と短くし、かつ乗算出力が負の値のときのみ積算を行う。積算区間を示すＳＨ１信号は、キャリア信号Ｃｏｓ（ωｔ）に対して、その位相が９０°および２７０°のときに出力されるパルス信号であり、積算器１０９はＳＨ１が出力されていないときは負の値のみの積算を行い、ＳＨ１が出力されたときは、その時点での積算値をＳ／Ｈ値として出力し、再び０から積算をはじめる。これにより、図６に示すように、ＭＳＫ変調マークにおいて、積算値が５区間連続で突出した値となる。積算値の絶対値は、特に中央の３区間で大きく、その前後は中央の３区間よりも小さくなるという特徴があり、この特徴を示す区間をパターン検出器１１５によりＭＳＫ変調マークとして検出し、ＭＳＫ検出信号を出力する。
【００２６】
図７はＭＳＫ後検出器１１０、ＭＳＫ終端検出器１１１、ＭＳＫ中央検出器１１２、ＭＳＫ始端検出器１１３、ＭＳＫ前検出器１１４およびパターン検出器１１５の動作を示すタイミング図である。ＭＳＫ後検出器１１０は積算器１０９の出力であるＳ／Ｈ値を保持し、ＭＳＫ終端検出器１１１はＭＳＫ後検出器１１０より１区間前のＳ／Ｈ値−１を保持し、ＭＳＫ中央検出器１１２はＭＳＫ終端検出器１１１より１〜３区間前の３つのＳ／Ｈ値−２、Ｓ／Ｈ値−３およびＳ／Ｈ値−４を保持し、ＭＳＫ始端検出器１１３はＭＳＫ中央検出器１１２より１区間前のＳ／Ｈ値−５を保持し、ＭＳＫ前検出器１１４はＭＳＫ始端検出器１１３より１区間前のＳ／Ｈ値−６を保持している。それぞれの検出器が保持するＳ／Ｈ値は、ＳＨ１信号の出力タイミング毎にシフトされていく。
【００２７】
ＭＳＫ後検出器１１０、ＭＳＫ終端検出器１１１、ＭＳＫ中央検出器１１２、ＭＳＫ始端検出器１１３、ＭＳＫ前検出器１１４は、それぞれ所定の閾値と保持しているＳ／Ｈ値の比較を行う。ＭＳＫ後検出器１１０とＭＳＫ前検出器は、Ｓ／Ｈ値の絶対値が閾値Ａより小さいときにＭＳＫ変調マークではないところと判定し、それぞれＭＳＫ後検出信号ＣＭＰ０、ＭＳＫ前検出信号ＣＭＰ−６を出力する。ＭＳＫ終端検出器１１１、ＭＳＫ始端検出器１１３は、Ｓ／Ｈ値の絶対値が閾値Ｂより大きいときにＭＳＫ変調マークの始終端部分であると判定し、それぞれＭＳＫ終端検出信号ＣＭＰ−１、ＭＳＫ始端検出信号ＣＭＰ−５を出力する。ＭＳＫ中央検出器１１２は、３つのＳ／Ｈ値それぞれの絶対値が閾値Ｃより大きいときにＭＳＫ変調マークの中央部分であると判定し、それぞれのＳ／Ｈ値に対応してＭＳＫ中央検出信号ＣＭＰ−２、ＣＭＰ−３、ＣＭＰ−４を出力する。ここで、閾値Ａ、閾値Ｂ、閾値Ｃの値は、０≦閾値Ａ≦閾値Ｂ≦閾値Ｃとなる。
【００２８】
パターン検出器１１５は、それぞれの検出信号ＣＭＰ０、ＣＭＰ−１、ＣＭＰ−２、ＣＭＰ−３、ＣＭＰ−４、ＣＭＰ−５、ＣＭＰ−６の全てが出力されているときにＭＳＫ変調マークとして判定し、ＭＳＫ検出信号を出力する。
【００２９】
以上のように、ＭＳＫ検出手段１０６により、図６（Ａ）に示されるようにＭＳＫ変調マークを検出することができる。また、図６（Ｂ）のようにウォブル信号がクロストーク成分などにより変形した場合においても、閾値Ａ、閾値Ｂ、閾値Ｃを適切な値にすることにより、正確な位置でＭＳＫ変調マークを検出することが可能となる。
【００３０】
次に、デコード手段１０８の詳細な動作について説明する。
【００３１】
デコード手段１０８は、乗算出力の積算を行う積算器１１６と、クロストーク成分によるウォブル信号の変形を検出するシフト検出器１１７と、データが”１”のときのＭＳＫ変調マーク区間の積算器１１６の出力値の和を算出する加算器１１８と、データが”０”のときのＭＳＫ変調マーク区間の積算器１１６の出力値の和を算出する加算器１１９と、加算器１１８と加算器１１９の出力値の差を算出する減算器１２０と、減算器１２０の出力値の符号によりデータをデコードするデータ判定器１２１とから構成される。
【００３２】
図８は、デコード手段１０８の動作を示すタイミング図である。
【００３３】
積算器１１６は、キャリア信号生成手段１０４から出力されるサンプルホールド信号ＳＨ２に応じて乗算出力の積算を行う。積算区間を示すＳＨ２信号は、キャリア信号Ｃｏｓ（ωｔ）に対して、その位相が０°のときに出力されるパルス信号であり、積算器１１６はＳＨ２が出力されていないときは積算を行い、ＳＨ２が出力されたときは、その時点での積算値をＳ／Ｈ値として出力し、再び０から積算をはじめる。図８（Ａ）のようにウォブル信号に変形がない状態では、データが”１”の場合は、同期カウンタの値が１〜３の３区間と１３〜１５の３区間においてＳ／Ｈ値が０以下の値となり、データが”０”の場合は、同期カウンタの値が１〜３の３区間と１５〜１７の３区間においてＳ／Ｈ値が０以下の値となる。また、データにかかわらず、ＭＳＫ変調マーク以外の区間ではＳ／Ｈ値は０以上の値となる。以上のことから、同期カウンタの値が１３〜１４のＤ１区間のＳ／Ｈ値の和から、同期カウンタの値が１６〜１７のＤ２区間のＳ／Ｈ値の和を減算した値が、負のときはデータ”１”、正のときはデータ”０”としてデコードすることができる。
【００３４】
しかし、既に述べたとおり、クロストーク成分によりウォブル信号が変形したときは、図８（Ｂ）（Ｃ）に示すようにＳ／Ｈ値が負の値となる区間が前後にシフトすることがあり、特にウォブル信号の振幅が小さいときはデコード結果を誤ることがある。このような問題に対し、ウォブル信号の変形によるＳ／Ｈ値の負の区間のシフト状態を検出し、Ｓ／Ｈ値の加算を行うＤ１区間とＤ０区間をシフト制御することにより、Ｓ／Ｈ値が負の値となっている区間を有効に活用しデータの再生性能を向上させることができる。
【００３５】
シフト検出器１１７は、上記のようなシフト検出とそれに応じたシフト制御を行う。通常、クロストーク成分の周期は光記録媒体１０１の数回転であり、ＭＳＫ変調マークが配置される間隔に対して十分に長いため、同一ビットブロック内ではビット同期ＭＳＫ変調マークとデータを表すＭＳＫ変調マークにおけるＳ／Ｈ値の負の区間は、共に同じ方向へシフトする性格を持つ。このことから、シフト検出器１１７は、同期カウンタの値が１〜３のビット同期ＭＳＫ変調マークの区間においてシフト状態の検出を行う。シフト検出は、ビット同期ＭＳＫ変調マークの３区間のＳ／Ｈ値の符号とそれぞれの絶対値の比較結果に基づいて行われる。３区間のＳ／Ｈ値Ｐ、Ｑ、Ｒが（Ｐ＜０，Ｑ＜０，Ｒ≧０）であり、なおかつ｜Ｐ｜＞｜Ｑ｜／Ｎ（Ｎは１より大きい定数）であるときには前シフトと判定し、（Ｐ≧０，Ｑ＜０，Ｒ＜０）であり、なおかつ｜Ｒ｜＞｜Ｑ｜／Ｎであるときには後シフトと判定する。また、（Ｐ＜０，Ｑ＜０，Ｒ＜０）のとき、｜Ｐ｜＞｜Ｑ｜／Ｎかつ｜Ｒ｜＜｜Ｑ｜／Ｎであれば前シフトと判定し、｜Ｐ｜＜｜Ｑ｜／Ｎかつ｜Ｒ｜＞｜Ｑ｜／Ｎであれば後シフトと判定する。上記以外の場合はシフトなしと判定する。
【００３６】
なお、上記シフト検出において、トラックグルーブを連続的に走査している場合には、検出結果は光記録媒体１０１の数回転で１周期程度の低い周波数でしか変化しないはずであるため、検出結果の連続性をさらに判定したり、複数の検出結果を加算したり、ローパスフィルタを通過させるなどして、複数の検出結果に基づいてシフト状態を判定するようにしてもよい。
【００３７】
図９は、シフト検出に応じたＤ１区間とＤ０区間のシフト制御およびデコード動作を示すタイミング図である。
【００３８】
図９（Ａ）に示すように、シフトなし判定のときは、Ｄ１区間を示すＤ１ゲートとＤ０区間を示すＤ０ゲートの出力位置は、それぞれ同期カウンタ１３〜１４、１６〜１７の区間であり、Ｄ１ゲートが出力されている区間のＳ／Ｈ値の和（Ｄ１の和）はＤ１＝Ａ＋Ｂ、Ｄ０ゲートが出力されている区間のＳ／Ｈ値の和（Ｄ０の和）はＤ０＝Ｄ＋Ｅとして得られる。図９（Ｂ）は前シフト判定のときの動作を示している。前シフト判定のときは、Ｄ０ゲートを前に１区間分シフトする。従って、Ｄ１の和はＤ１＝Ａ＋Ｂ、Ｄ０の和はＤ０＝Ｃ＋Ｄとして得られる。逆に、図９（Ｃ）のように後シフト判定のときは、Ｄ１ゲートを後ろに１区間分シフトする。従って、Ｄ１の和はＤ１＝Ｂ＋Ｃ、Ｄ０の和はＤ０＝Ｄ＋Ｅとして得られる。
【００３９】
以上のようにしてシフト判定に応じて得られたＤ１、Ｄ０の値に対して、減算器１２０においてＤ１−Ｄ０の減算が行われ、その値が負のときはデータ”１”、正のときはデータ”０”としてデコードされ、デジタル情報を得ることができる。
【００４０】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について説明する。
【００４１】
図１０は、本発明に係るウォブル復調装置の構成を示すブロック図である。図１０において、１００１はウォブルトラックがＭＳＫ変調されている光記録媒体、１００２は光記録媒体１０１に光ビームを照射し、光記録媒体１００１からの反射光量を検出して電気信号を出力する光ヘッドである。１００３は、前記電気信号からＭＳＫ変調されているウォブル信号を取り出すウォブル信号検出手段である。１００４はウォブル信号に位相同期したキャリア信号Ｃｏｓ（ωｔ）を生成するキャリア信号生成手段である。１００５はウォブル信号とキャリア信号の乗算を行う乗算手段であり、１００６は乗算出力からＭＳＫ変調マークを検出するＭＳＫ検出手段である。１００７は、ＭＳＫ検出信号からビット同期位置を検出するＭＳＫ同期検出手段であり、５６キャリア周期毎に配置されているビット同期ＭＳＫ変調マーク位置を検出することにより同期位置を確定し、ビットブロックの先頭を０として５６キャリア周期をカウントする。１００８は、ＭＳＫ同期検出手段１００７による同期カウンタに従い、乗算出力からデジタル情報をデコードするデコード手段である。
【００４２】
次に、デコード手段１００８の詳細な動作について説明する。
【００４３】
デコード手段１００８は、乗算出力の積算を行う積算器１０１６と、データを示すＭＳＫ変調マークが配置される区間において積算器１０１６の出力値のピーク位置を検出するピーク位置検出器１０１７と、同じ区間において積算器１０１６の出力値が負の値となる区間を検出する負区間検出器１０１８と、ピーク位置検出器１０１７と負区間検出器１０１８の出力結果に応じてデジタル情報をデコードするデータ判定器１０１９とから構成される。
【００４４】
図１１は、デコード手段１００８の動作を示すタイミング図である。
【００４５】
積算器１０１６は、キャリア信号生成手段１００４から出力されるサンプルホールド信号ＳＨ２に応じて乗算出力の積算を行う。積算区間を示すＳＨ２信号は、キャリア信号Ｃｏｓ（ωｔ）に対して、その位相が０°のときに出力されるパルス信号であり、積算器１０１６はＳＨ２が出力されていないときは積算を行い、ＳＨ２が出力されたときは、その時点での積算値をＳ／Ｈ値として出力し、再び０から積算をはじめる。
【００４６】
ピーク位置検出器１０１７は、同期カウンタの値が１３〜１７である５区間において、Ｓ／Ｈ値が最小値となる位置を検出する。図１１では、５区間のＳ／Ｈ値のうち、同期カウンタの値が１６である位置のＤが最小値であったため、ピーク位置出力として１６を出力している。
【００４７】
負区間検出器１０１８は、同期カウンタの値が１３〜１７である５区間において、Ｓ／Ｈ値が負となる区間を検出する。図１１では、同期カウンタの値が１６と１７のときのＳ／Ｈ値が負であったため、その区間において負区間検出信号を出力している。
【００４８】
データ判定器１０１９は、ピーク位置出力と負区間検出信号とからデータをデコードする。データが”１”のときは、ＭＳＫ変調マークが同期カウンタ値１３〜１５の区間に配置されているため、その区間においてピーク位置が検出され、また負区間も検出される。また、データが”０”のときは、ＭＳＫ変調マークが同期カウンタ値１５〜１７の区間に配置されているため、その区間においてピーク位置が検出され、また負区間も検出される。このことから、ピーク位置出力が１３〜１４であった場合はデータ”１”、１６〜１７であったときはデータ”０”、ピーク位置出力が１５であった場合は、負区間検出信号が同期カウンタ値１３〜１４の区間で出力されればデータ”１”、１６〜１７の区間で出力されればデータ”０”としてデコードされ、デジタル情報を得ることができる。
【００４９】
なお、上述の実施の形態において、ＭＳＫ検出手段におけるパターン判定区間を７積算区間としたが、これに限定されるものではない。
【００５０】
なお、上述の実施の形態において、ＭＳＫ変調マークは３キャリア周期にわたるものであり、デジタル情報の１／０に対するＭＳＫ変調マークの配置位置を図３に示されるフォーマットとしたが、これに限定されるものではない。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のウォブル復調装置によれば、ＭＳＫ変調マーク以外、ＭＳＫ変調マークの始終端、中央部の３つの閾値比較結果のパターンからＭＳＫ検出することにより、クロストーク成分などによりウォブル信号が変形した場合のＭＳＫ検出位置のシフトを防止するため、正確な位置情報を得ることができ、アドレス再生性能を向上させることが可能となる。
【００５２】
また、ＭＳＫ変調マークのシフト検出に応じて、データ”１”に対応するＭＳＫ変調マーク区間とデータ”１”に対応するＭＳＫ変調マーク区間をシフト制御することにより、アドレス再生性能を向上させることができる。
【００５３】
また、ピーク位置検出と負区間検出に基づいてデコードを行うことにより、クロストーク成分によるシフトが発生しても、その影響を受けることなく、アドレス再生性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るウォブル復調装置のブロック図
【図２】ＭＳＫ変調されたウォブル信号波形を示す図
【図３】デジタル情報に対するＭＳＫ変調マークの配置を示す図
【図４】従来のウォブル復調装置の構成を示すブロック図
【図５】従来のウォブル復調回路によるＭＳＫ変調マーク検出動作を示すタイミング図
【図６】本発明に係るウォブル復調装置のＭＳＫ検出手段の動作を示すタイミング図
【図７】本発明に係るウォブル復調装置のＭＳＫ変調マークのパターン判定の動作を示すタイミング図
【図８】本発明に係るウォブル復調装置のデコード手段の動作を示すタイミング図
【図９】本発明に係るウォブル復調装置のシフト検出に応じた加算区間のシフト制御およびデコード動作を示すタイミング図
【図１０】本発明の実施の形態２に係るウォブル復調装置のブロック図
【図１１】本発明に係るウォブル復調装置のデコード手段の動作を示すタイミング図
【符号の説明】
１０１，４０１，１００１　光記録媒体
１０２，４０２，１００２　光ヘッド
１０３，４０３，１００３　ウォブル信号検出手段
１０４，４０４，１００４　キャリア信号生成手段
１０５，４０５，１００５　乗算手段
１０６，１００６　ＭＳＫ検出手段
１０７，１００７　ＭＳＫ同期検出手段
１０８，４０７，１００８　デコード手段
１０９，１１６，４０６，１００９，１０１６　積算器
１１０，１０１０　ＭＳＫ後検出器
１１１，１０１１　ＭＳＫ終端検出器
１１２，１０１２　ＭＳＫ中央検出器
１１３，１０１３　ＭＳＫ始端検出器
１１４，１０１４　ＭＳＫ前検出器
１１５，１０１５　パターン検出器
１１７　シフト検出器
１１８，１１９　加算器
１２０　減算器
１２１，１０１９　データ判定器
１０１７　ピーク位置検出器
１０１８　負区間検出器
【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】
2004134009.tif 000009
【図８】
2004134009.tif 000010
【図９】
2004134009.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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