(57)【要約】【課題】データ記録時のサーボ制御、記録クロック制御、モータ制御、光パワー制御等の制御を適切に行うことができる信号を生成する光ディスク装置等を提供する。【解決手段】データの記録時に光照射によって光ディスクに複数のマークを形成する光ディスク装置等を提供する。光ディスク装置100は、光源から放射されて光ディスク101で反射した光を検出し、検出光に基づいて第１再生信号を出力する光ヘッド103と、第１制御信号に応答して所定値に保持されたレベルを有する第２再生信号を出力し、第２制御信号に応答して第１再生信号のレベルに応じたレベルを有する第２再生信号を出力する処理部121等と、各マークの形成前から形成途中までの期間において第１制御信号を生成し、その期間以後の期間において第２制御信号を生成する制御部109とを備える。光ディスク装置100は第２再生信号に基づいてデータの記録動作を制御する。【選択図】図１
2004071142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　データの記録時に光照射によって光ディスクに複数のマークを形成する光ディスク装置であって、
　光を放射する光源および光を検出する検出器を有し、前記光源から放射されて前記光ディスクで反射した光を前記検出器において検出し、検出した光に基づいて第１の再生信号を出力する光ヘッドと、
　前記第１の再生信号、および、第１の制御信号または第２の制御信号に基づいて第２の再生信号を生成する再生信号処理部であって、前記第１の制御信号に応答して所定値に保持されたレベルを有する前記第２の再生信号を出力し、前記第２の制御信号に応答して前記第１の再生信号のレベルに応じたレベルを有する前記第２の再生信号を出力する再生信号処理部と、
　前記第１の制御信号および前記第２の制御信号を生成する制御部であって、個々のマークの形成前から形成途中までの第１の期間において前記第１の制御信号を生成し、前記第１の期間以後の第２の期間において前記第２の制御信号を生成する制御部と
　を備え、前記再生信号処理部から出力された前記第２の再生信号に基づいて前記データの記録動作を制御する、光ディスク装置。
【請求項２】
　前記第１の期間において前記第１の再生信号の波形はスパイク波形部分を含み、前記制御部は前記スパイク波形の消滅後に前記第２の制御信号を生成する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
　前記制御部は、前記光源から前記マークを形成することが可能な強度で光が照射されてからの時間に基づいて、前記スパイク波形の消滅を判断する、請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
　前記再生信号処理部は、前記所定値を前記スパイク波形部分のレベルよりも低く設定する、請求項３に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
　前記光ヘッドは、所定のダイナミックレンジを超えるレベルの波形部分をカットして前記第１の再生信号を出力する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
　前記光ヘッドは、前記スパイク波形の一部をカットして前記第１の再生信号を出力する、請求項５に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
　前記光ヘッドは、所定のダイナミックレンジに収まるゲインを有する前記第１の再生信号を出力する、請求項６に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
　前記再生信号処理部から出力された前記第２の再生信号を平均化して出力する平均化処理部をさらに備え、平均化された前記第２の再生信号に基づいて前記データの記録動作を制御する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項９】
　前記記録時の動作の制御は、サーボ制御、記録クロック制御、モータ制御および光パワー制御の少なくとも１つである、請求項１〜８のいずれかに記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
　光照射によって光ディスクに複数のマークを形成してデータを記録する方法であって、
　光源から放射されて前記光ディスクで反射した光を検出するステップと、
　検出した前記光に基づいて第１の再生信号を出力するステップと、
　前記第１の再生信号、および、第１の制御信号または第２の制御信号に基づいて第２の再生信号を生成するステップであって、前記第１の制御信号に応答して所定値に保持されたレベルを有する前記第２の再生信号を出力し、前記第２の制御信号に応答して前記第１の再生信号のレベルに応じたレベルを有する前記第２の再生信号を出力するステップと、
　前記第１の制御信号および前記第２の制御信号を生成するステップであって、個々のマークの形成前から形成途中までの第１の期間において前記第１の制御信号を生成し、前記第１の期間以後の第２の期間において前記第２の制御信号を生成するステップと
　前記第２の再生信号に基づいて前記データの記録動作を制御するステップと
　を包含するデータ記録方法。
【請求項１１】
　光を放射する光源および光を検出する検出器を有する光ヘッドと、再生信号処理部と、制御部とを備え、データの記録時に光照射によって光ディスクに複数のマークを形成する光ディスク装置において実行可能なコンピュータプログラムであって、
　前記光源から光を放射するステップと、
　前記光ディスクで反射した光を前記検出器において検出するステップと、
　検出した前記光に基づいて前記光ヘッドから第１の再生信号を出力するステップと、
　前記再生信号処理部において、前記第１の制御信号に応答して所定値に保持されたレベルを有する前記第２の再生信号を生成し、前記第２の制御信号に応答して前記第１の再生信号のレベルに応じたレベルを有する前記第２の再生信号を生成するステップと、
　前記制御部において、前記第１の制御信号および前記第２の制御信号を生成するステップであって、個々のマークの形成前から形成途中までの第１の期間において前記第１の制御信号を生成し、前記第１の期間以後の第２の期間において前記第２の制御信号を生成するステップと、
　前記第２の再生信号に基づいて前記データの記録動作を制御するステップと
　を包含するコンピュータプログラム。
【請求項１２】
　データの記録時に光照射によって光ディスクに複数のマークを形成する光ディスク装置に実装されて、第１の動作モードと第２の動作モードとを切り替え可能な制御プロセッサであって、
　前記光ディスク装置は、
　光を放射する光源および光を検出する検出器を有し、前記光源から放射されて前記光ディスクで反射した光を前記検出器において検出し、検出した光に基づいて第１の再生信号を出力する光ヘッドと、
　前記第１の再生信号、および、第１の制御信号または第２の制御信号に基づいて第２の再生信号を生成する再生信号処理部であって、前記第１の制御信号に応答して所定値に保持されたレベルを有する前記第２の再生信号を出力し、前記第２の制御信号に応答して前記第１の再生信号のレベルに応じたレベルを有する前記第２の再生信号を出力する再生信号処理部と
　を備えており、
　前記制御プロセッサは、
　前記第１の動作モードでは、個々のマークの形成前から形成途中までの第１の期間において前記第１の制御信号を生成し、前記第１の期間以後の第２の期間において前記第２の制御信号を生成し、
　前記第２の動作モードでは、前記第１の期間とは異なる第３の期間において前記第１の制御信号を生成し、前記第３の期間以後の第４の期間において前記第２の制御信号を生成する、制御プロセッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、光ディスクへのデータ記録時に光ディスクからの反射光を検出し、その反射光に基づいて光ディスクへのデータ記録動作を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
　ディジタルデータを記録する様々な記録媒体として、ＤＶＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ等の円盤状の光ディスクが広く知られている。光ディスクでは、記録トラックに複数のピット（マーク）が形成され、マークおよびマーク間の領域（スペース）によってデータが記録される。マークとスペースとは反射率が異なっており、反射率の違いを検出することによってマークとスペースとを識別できる。
【０００３】
　ＤＶＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ等の記録トラックには、一定の周期のウォブルまたは周波数変調されたウォブルが形成されている。このような光ディスクにデータを記録する光ディスク装置は、ウォブルを用いて光ディスクの回転数を制御する基準クロックを生成する。例えば、特許文献１に記載の光ディスク装置は、レーザ光を光ディスクに照射して光ディスク上にマークを形成しつつ、光ディスクからの反射光を検出して検出信号を得る。光ディスク装置は、その検出信号に基づいて光パワー制御、サーボ制御、モータ制御および記録クロック制御等の記録時の動作を制御する。
【０００４】
　図１０は、ＤＶＤ−Ｒのトラック８０２の拡大図である。トラック８０２は、データ記録時に光スポット８０４をガイドする案内溝（グルーブ部）である。データは案内溝にしたがって記録される。図によれば、案内溝８０２はウォブルしていることが理解される。隣接する２つの案内溝の間の領域８０１はランド部またはランドトラックと呼ばれる。マークはランド部上に形成される。ランド部８０１の片側には、ランドプリピット８０３が設けられている。ランドプリピット８０３を設けることにより、光ディスク装置は反射光からランドプリピット信号を得ることができ、タイミングを同期させてディスクの回転を制御できる。なお、ＣＤ−Ｒではウォブル周波数には一定の周波数変調が施されており、これにより、アドレス情報が得られるため、プリピット８０３は設けられない。
【０００５】
　光ディスク装置は、グルーブ８０２に光ビームを照射して得られるプッシュプル信号を所定のスライスレベルで２値化することによってプリピット８０３およびウォブルの周波数を検出する。そして、光ディスク装置はウォブルの周波数に対して所定の逓倍を行い、マーク８０５の単位時間長さに対応した記録クロック信号を得る。一般に光ディスク装置は、ランドプリピット信号を基準として記録クロック信号に同期して光ディスク上にマークを形成する。また、光ディスク装置はウォブルの検出結果に基づいて図示しないディスク回転モータの回転数を制御する。
【０００６】
　次に、従来の光ディスク装置がＣＤ−Ｒにマークを形成する処理を説明する。図１１（ａ）〜（ｆ）は、従来の第１の方法によってＣＤ−Ｒへマークを形成する際のタイミング図である。まず、光ディスク装置は書き込み対象のライトデータをＮＲＺＩ（Non Return to Zero Inverted）変換し、図１１（ａ）に示すＮＲＺＩ信号を生成する。そして、このＮＲＺＩ信号に応じた強弱２段階のレーザ光をＣＤ−Ｒに放射する。すなわち、光ディスク装置はＮＲＺＩ信号がローレベルのときは弱いレーザ光を放射し、ＮＲＺＩ信号がハイレベルのときは強いレーザ光を放射する。図１１（ｂ）に示すように、強いレーザ光の放射に対応してＣＤ−Ｒ上にマークが形成される。
【０００７】
　光ディスク装置の光ピックアップ（図示せず）は、光ディスクからのレーザ光の反射光を検出し、図１１（ｃ）に示す再生信号を出力する。マークを形成するときのレーザ光パワーは、再生時よりも大きくする必要がある。この結果、マーク形成時の再生信号のレベルも大きくなる。
【０００８】
　弱いレーザ光から強いレーザ光に切り換えてマークの形成を開始するとき、再生信号には一時的に振幅が大きくなるスパイク波形が現れる（例えば、図１１（ｃ）の時刻ｔ1≦ｔ≦ｔ2参照）。光ピックアップのヘッドアンプ（図示せず）は、このスパイク波形も含めた再生信号のレベルがダイナミックレンジに収まるようにゲインを調整して出力する。ダイナミックレンジは、ヘッドアンプやヘッドアンプ以降に配置されたアナログ処理回路等の回路の特性に基づいて決定される。
【０００９】
　光ディスク装置は、上述の再生信号に基づいて種々の情報を取得する。具体的には、光ディスク装置は、サーボ制御を行うためのサーボ情報、ウォブルに関するウォブリング情報およびデータの書き込みの際に常に最適なレーザパワーに調整するためのＲ−ＯＰＣ（Running Optimum Power Control）情報を検出する。光ディスク装置は、これらの情報に基づいてサーボ制御、モータ制御、光パワー制御および記録クロックの生成を行う。
【００１０】
　以下、サーボ情報、ウォブリング情報およびＲ−ＯＰＣ情報を得る手順を説明する。なお各情報の説明に関連して、次のように用語を定義する。本明細書において「サンプル」するとは、光ディスク装置のサンプル・ホールド部（図示せず）が、入力された信号のレベルに応じたレベルを有する信号を出力することをいう。また本明細書において「ホールド」するとは、光ディスク装置のサンプル・ホールド部（図示せず）が、所定値に保持されたレベルの信号を出力することをいう。例えばサンプル・ホールド部は、再生信号をサンプルして再生信号をそのまま出力し、ホールド開始時刻の再生信号のレベルにホールドされた信号を出力する。サンプル・ホールド部は、サンプル・ホールド信号に基づいて動作する。サンプル・ホールド部は、サンプル・ホールド信号がサンプルレベル（Ｓ）のときサンプル動作し、ホールドレベル（Ｈ）のときホールド動作する。
【００１１】
　図１１（ｄ）は、サーボ用サンプル・ホールド信号の波形を示す図である。サーボ用サンプル・ホールド信号は、サーボ情報を得るためのサンプルおよびホールドのタイミングを示す。サーボ情報は、一定長以上のスペースのみをサンプルすることによって得られ、例えば再生信号のうち弱いレーザ光に対応する部分のみをサンプルし、強いレーザ光に対応する部分をホールドして得られる。
【００１２】
　図１１（ｅ）は、ウォブル検出用サンプル・ホールド信号の波形を示す図である。ウォブル検出用サンプル・ホールド信号もまた、ウォブリング情報を得るためのサンプルおよびホールドのタイミングを示す。ウォブリング情報は、マーク間の全てのスペースをサンプルすることによって得られる。
【００１３】
　図１１（ｆ）は、Ｒ−ＯＰＣ用サンプル・ホールド信号の波形を示す図である。Ｒ−ＯＰＣ用サンプル・ホールド信号は、Ｒ−ＯＰＣ情報を得るためのサンプルおよびホールドのタイミングを示す。Ｒ−ＯＰＣ情報は、マーク形成時の波形のうちでスパイク波形後の再生信号の値とマーク形成が行われていないときの再生信号の値とをサンプルすることによって得られる。
【００１４】
　図１２（ａ）〜（ｃ）は、通常速度よりも高速で回転するＣＤ−Ｒへマークを形成する際のタイミング図である。高速で記録する場合、強いレーザ光と弱いレーザ光とが切り替わる時間が短くなる。例えば４８倍速記録の場合、図１２（ａ）に示すように最小極性反転距離３Ｔ分だけ移動するのに要する時間はおおよそ３０ｎｓとなり、強いレーザ光が放射されたときにマークが形成される（図１２（ｂ））。しかし、レーザ光が切り替わる時間が短くなると、図１２（ｃ）の波形部分Ａに示すようにマーク形成後の再生信号の立下りが波形に対して相対的になまり、セトリング時間が波形に対して相対的に延びる。そして信号がセトリングする前またはセトリングした直後に次の立ち上がりを迎えてしまい、サーボ制御およびウォブル検出のために適切なサンプルを行うことができなくなる。
【００１５】
　図１３（ａ）〜（ｃ）は、従来の第２の方法によってＣＤ−Ｒへマークを形成する際のタイミング図である。先の例と同様、図１３（ａ）に示すマークを形成する際に、図１３（ｂ）に示す再生信号が得られる。ただしこの方法では、再生信号のホールドを行わずに、それに代えて再生信号全体を平滑化（平均化）して帯域制限する。再生信号を帯域制限することによりスパイク波形の影響を低減して、フォーカストラッキング検出信号およびウォブル検出信号を得る。図１３（ｃ）および（ｄ）は、平均化した後のフォーカストラッキング検出信号およびウォブル検出信号を示す図である。再生信号全体を平滑化することにより、高速記録によって相対的にセトリング時間が延びる場合であってもサーボ情報およびウォブル情報を検出できる。
【００１６】
　ただし、Ｒ−ＯＰＣ情報は前述した第１の方法によって検出する必要がある。Ｒ−ＯＰＣ情報は、スパイク波形後の再生信号の値とマークの形成が行われていないときの再生信号の値とをサンプルし、その他の期間は再生信号をホールドすることが必須だからである。なお、ユーザデータの再生にはサーボ制御やウォブル制御よりも高い周波数成分が必要とされるため、ピックアップ上のヘッドアンプの通過帯域は十分広く設計される。
【特許文献１】特開平７−２９１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
　しかしながら、従来のデータ記録方法では、得られるサーボ情報およびウォブリング情報の品質が劣化し、サーボ制御、モータ制御および記録クロック制御を適切に行うことができない。
【００１８】
　すなわち、スパイク波形も含めた再生信号のレベルがダイナミックレンジに収まるようにゲインが調整されると、再生信号全体のレベルが下がり、Ｓ／Ｎ比が劣化する。この結果、サーボ情報、ウォブリング情報およびＲ−ＯＰＣ情報の品質が低下し、サーボ制御、モータ制御、記録クロック制御および光パワー制御を適切に行うことができない。仮に回路のダイナミックレンジによる制限に起因してスパイク波形がカットされても、カットされて変化した情報の影響によって正確なサーボ情報およびウォブリング情報を得ることができない。
【００１９】
　一方、再生信号全体を平滑化してもスパイク波形が完全にカットされることはない。よって平滑化した後の再生信号には高周波成分を多く持つスパイク波形の影響が大きく現れ、正確なサーボ情報およびウォブリング情報を得ることができない。
【００２０】
　これらの問題点は、特に高速でデータを記録する場合に顕著になる。マークを速く形成するためにレーザ光の強度を増加すると、再生信号のスパイク波形の影響が大きくなるからである。
【００２１】
　本発明の目的は、サーボ制御、記録クロック制御、モータ制御、光パワー制御等の記録時の動作の制御を適切に行うことである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
　本発明の光ディスク装置は、データの記録時に光照射によって光ディスク に複数のマークを形成する。光ディスク装置は、光を放射する光源および光を検出する検出器を有し、前記光源から放射されて前記光ディスクで反射した光を前記検出器において検出し、検出した光に基づいて第１の再生信号 を出力する光ヘッドと、前記第１の再生信号、および、第１の制御信号または第２の制御信号に基づいて第２の再生信号を生成する再生信号処理部 であって、前記第１の制御信号に応答して所定値に保持 されたレベルを有する前記第２の再生信号を出力し、前記第２の制御信号に応答して前記第１の再生信号のレベルに応じたレベルを有する前記第２の再生信号を出力する再生信号処理部と、前記第１の制御信号および前記第２の制御信号を生成する制御部であって、個々のマークの形成前から形成途中までの第１の期間において前記第１の制御信号を生成し、前記第１の期間以後の第２の期間において前記第２の制御信号を生成する制御部とを備え、前記再生信号処理部から出力された前記第２の再生信号に基づいて前記データの記録動作を制御する。
【００２３】
　前記第１の期間において前記第１の再生信号の波形はスパイク波形部分を含み、前記制御部は前記スパイク波形の消滅後に前記第２の制御信号を生成してもよい。
【００２４】
　前記制御部は、前記光源から前記マークを形成することが可能な強度で光が照射されてからの時間に基づいて、前記スパイク波形の消滅を判断してもよい。
【００２５】
　前記再生信号処理部は、前記所定値を前記スパイク波形部分のレベルよりも低く設定してもよい。
【００２６】
　前記光ヘッドは、所定のダイナミックレンジを超えるレベルの波形部分をカットして前記第１の再生信号を出力してもよい。
【００２７】
　前記光ヘッドは、前記スパイク波形の一部をカットして前記第１の再生信号を出力してもよい。
【００２８】
　前記光ヘッドは、所定のダイナミックレンジに収まるゲインを有する前記第１の再生信号を出力してもよい。
【００２９】
　前記再生信号処理部から出力された前記第２の再生信号を平均化して出力する平均化処理部をさらに備え、平均化された前記第２の再生信号に基づいて前記データの記録動作を制御してもよい。
【００３０】
　前記記録時の動作の制御は、サーボ制御、記録クロック制御、モータ制御および光パワー制御の少なくとも１つであってもよい。
【００３１】
　本発明によるデータ記録方法は、光照射によって光ディスクに複数のマークを形成してデータを記録する。データ記録方法は、光源から放射されて前記光ディスクで反射した光を検出するステップと、検出した前記光に基づいて第１の再生信号を出力するステップと、前記第１の再生信号、および、第１の制御信号または第２の制御信号に基づいて第２の再生信号を生成するステップであって、前記第１の制御信号に応答して所定値に保持されたレベルを有する前記第２の再生信号を出力し、前記第２の制御信号に応答して前記第１の再生信号のレベルに応じたレベルを有する前記第２の再生信号を出力するステップと、前記第１の制御信号および前記第２の制御信号を生成するステップであって、個々のマークの形成前から形成途中までの第１の期間において前記第１の制御信号を生成し、前記第１の期間以後の第２の期間において前記第２の制御信号を生成するステップと、前記第２の再生信号に基づいて前記データの記録動作を制御するステップとを包含する。
【００３２】
　本発明によるコンピュータプログラムは、光を放射する光源および光を検出する検出器を有する光ヘッドと、再生信号処理部と、制御部とを備えた光ディスク装置において実行可能である。光ディスク装置は、データの記録時に光照射によって光ディスクに複数のマークを形成する。コンピュータプログラムは、前記光源から光を放射するステップと、前記光ディスクで反射した光を前記検出器において検出するステップと、検出した前記光に基づいて前記光ヘッドから第１の再生信号を出力するステップと、前記再生信号処理部において、前記第１の制御信号に応答して所定値に保持されたレベルを有する前記第２の再生信号を生成し、前記第２の制御信号に応答して前記第１の再生信号のレベルに応じたレベルを有する前記第２の再生信号を生成するステップと、前記制御部において、前記第１の制御信号および前記第２の制御信号を生成するステップであって、個々のマークの形成前から形成途中までの第１の期間において前記第１の制御信号を生成し、前記第１の期間以後の第２の期間において前記第２の制御信号を生成するステップと、前記第２の再生信号に基づいて前記データの記録動作を制御するステップとを包含する。
【００３３】
　本発明による制御プロセッサは、データの記録時に光照射によって光ディスクに複数のマークを形成する光ディスク装置に実装されて、第１の動作モードと第２の動作モードとを切り替え可能である。前記光ディスク装置は、光を放射する光源および光を検出する検出器を有し、前記光源から放射されて前記光ディスクで反射した光を前記検出器において検出し、検出した光に基づいて第１の再生信号 を出力する光ヘッドと、前記第１の再生信号、および、第１の制御信号または第２の制御信号に基づいて第２の再生信号を生成する再生信号処理部 であって、前記第１の制御信号に応答して所定値に保持 されたレベルを有する前記第２の再生信号を出力し、前記第２の制御信号に応答して前記第１の再生信号のレベルに応じたレベルを有する前記第２の再生信号を出力する再生信号処理部とを備えている。前記制御プロセッサは、前記第１の動作モードでは、個々のマークの形成前から形成途中までの第１の期間において前記第１の制御信号を生成し、前記第１の期間以後の第２の期間において前記第２の制御信号を生成し、前記第２の動作モードでは、前記第１の期間とは異なる第３の期間において前記第１の制御信号を生成し、前記第３の期間以後の第４の期間において前記第２の制御信号を生成する。
【発明の効果】
【００３４】
　本発明によれば、光ヘッドから出力された再生信号は、マークの形成前から形成途中までの期間は所定レベルに保持された信号として出力され、その期間以後の期間は再生信号のレベルに応じたレベルを有する信号として出力される。出力された信号は、マーク記録時を含む期間のスパイク波形の影響を含まない。よって、この信号によれば、マーク形成時の動作の制御を適切に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
　以下、添付の図面を参照して、本発明による光ディスク装置の実施形態を説明する。本発明による光ディスク装置は、光ディスクにデータを記録し、記録したデータを再生することができる。データの記録時は、データを記録するとともに再生して、再生信号に基づいて記録動作を制御する。
【００３６】
　以下、まず光ディスクを説明する。光ディスクはＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の円盤状の記録媒体であり、複数の記録トラックを有する。例えば図１０は、ＤＶＤ−Ｒの記録トラック８０１を示す。記録トラック８０１は隣接する２つの案内溝８０２の間の領域として規定される。記録トラックは、相変化材料等によって形成された記録膜を有する。光ディスクが所定の波長のレーザ光によって照射されると、照射された位置の記録膜の物理的な特性が変化し、その結果マークが形成される。レーザ光は、光ディスク装置から書き込み対象のライトデータに応じたタイミングおよび強度で所定の期間放射される。マークが形成された領域と、マークが形成されていないマーク間の領域（スペース）とでは光の反射率が異なる。反射率の違いを光ディスク装置において検出することによって記録トラック上のマークとスペースとが判定され、その結果ライトデータを再生できる。
【００３７】
　光ディスクがＤＶＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ等の場合には、記録トラックは所定の周波数で蛇行（ウォブル）して形成されている。図１０によれば、記録トラックがウォブルしていることが理解される。ウォブルの周波数は、ＤＶＤ−Ｒの場合には一定であり、ＣＤ−Ｒの場合には周波数変調がされている。ウォブルの周波数は、光ディスクの回転数を制御する基準クロックを生成する際に利用される。
【００３８】
　さらにＤＶＤ−Ｒでは、記録トラックにランドプリピット８０３が設けられている。一般に、ＤＶＤ−Ｒへのデータの記録は、ランドプリピット８０３に起因するランドプリピット信号を基準として、ウォブルから得られた記録クロック信号に同期して行われる。なお光ディスクがＣＤ−Ｒの場合には、ウォブル周波数には一定の周波数変調が施され、これによりアドレス情報が得られるため、プリピット８０３は設けられない。
【００３９】
　（実施形態１）
　図１は、本実施形態による光ディスク装置１００の構成を示すブロック図である。光ディスク装置１００は、ＣＤ−Ｒメディアである光ディスク１０１にデータを記録し、記録したデータを再生する。これらの動作は、種々の記録媒体１５０等から読み込まれて設定されたコンピュータプログラムに基づいて行われる。なお、説明の便宜上、図には光ディスク１０１および種々の記録媒体１５０が記載されているが、これらは必ずしも光ディスク装置１００の構成要素ではなくてもよい。
【００４０】
　光ディスク装置１００は、スピンドルモータ１０２と、光ピックアップ１０３と、フォーカストラッキングサーボ部１０６と、ウォブル検出部１０７と、Ｒ−ＯＰＣ検出部１０８と、データ再生部１１０と、制御部１０９と、中央処理ユニット（ＣＰＵ）１４６と、メモリ１４８とを有する。
【００４１】
　スピンドルモータ１０２は、制御部１０９の指示に基づく回転速度で光ディスク１０１を回転させる。データの記録時または再生時に、スピンドルモータ１０２が回転速度を基準となる値よりも上げることにより高速記録または高速再生が可能になる。
【００４２】
　光ピックアップ１０３は、データ記録時に所定の波長のレーザ光を用いた光照射によって光ディスクに複数のマークを形成する。上述のように個々のマークは記録トラックの記録膜の物理的な特性の変化によって形成される。さらに光ピックアップ１０３は、光ディスクにおいて反射されたレーザ光（反射光）を検出して再生信号として出力する。
【００４３】
　光ピックアップ１０３は、レーザドライバ１０４と、光源（図示せず）と、光検出器（図２）と、ヘッドアンプ１０５とを有する。レーザドライバ１０４は、制御部１０９から、書き込み対象のライトデータを変換して得られる２値のＮＲＺＩ（Non Return to Zero Inverted）信号を受け取る。レーザドライバ１０４は、ＮＲＺＩ信号に基づいて記録パワーを駆動電流に変換して光源（レーザ素子）に与える。すると、光源から駆動電流の大きさに応じた所定のパワーのレーザ光が出力され、光ディスク１０１に放射される。例えば、ＮＲＺＩ信号がローレベルのとき光源は弱いレーザ光を放射し、ＮＲＺＩ信号がハイレベルのとき光源は強いレーザ光を放射する。マークは、強いパワーの光が記録トラックに放射されたときに形成される。
【００４４】
　光ピックアップ１０３の光検出器は、光ディスク１０１において反射したレーザ光を検出し、検出した光に応じた再生信号を出力する。図２は、光ピックアップ１０３に設けられた光検出器１１１−１〜１１１−４およびヘッドアンプ１０５の構成を示すブロック図である。ここでは光検出器とヘッドアンプとは分離して記載されているが、出力の高速化のために一体型にモノシリック化することもできる。
【００４５】
　各光検出器１１１−１〜１１１−４の位置は、レーザ光を照射している記録トラックと所定の位置関係を有するように制御される。具体的には、検出器１１１−１および１１１−２がレーザ光を照射している記録トラックよりも光ディスク１０１の外周側に位置し、検出器１１１−３および１１１−４がその記録トラックよりも光ディスク１０１の内周側に位置するように、光ピックアップ１０３の位置が制御される。理想的には、記録トラックの中心線位置からの反射光が、検出器１１１−１および１１１−２の組と検出器１１１−３および１１１−４の組とを分ける線上に入射する。データの記録処理を行う際、各光検出器１１１−１〜１１１−４は、光ディスク１０１からの反射光の強度を電流値により検出し、検出した電流信号ｋ，ｌ，ｍ，ｎを出力する。
【００４６】
　ヘッドアンプ１０５は、光検出器１１１−１〜１１１−４からの出力信号ｋ，ｌ，ｍ，ｎを受け取る。ヘッドアンプ１０５は、各電流信号を電圧信号に変換して出力する。この電圧信号が再生信号として後の処理に利用される。図では再生信号は単一の信号であるように描かれているが、実際には各光検出器１１１−１〜１１１−４の出力信号ｋ，ｌ，ｍ，ｎに対応する各電圧信号が出力されている。ただし以下では、説明の便宜上、ヘッドアンプ１０５において変換され、出力された信号であっても、単に出力信号ｋ，ｌ，ｍ，ｎと称することとする。なお、以下で言及する「ダイナミックレンジ」は、各光検出器１１１−１〜１１１−４、ヘッドアンプ、ヘッドアンプ以降に配置されたアナログ処理回路等の回路の特性に基づいて決定される。
【００４７】
　再び図１を参照しながら、光ディスク装置１００の他の構成要素を説明する。フォーカストラッキングサーボ部１０６は、光ピックアップ１０３から出力された再生信号と制御部１０９から出力されたサンプル・ホールド信号を受け取り、サーボ制御のためのサーボ信号（サーボ情報）を生成して制御部１０９に出力する。サーボ情報は、トラッキング制御のためのトラッキング情報と、フォーカス制御のためのフォーカス情報とを含む。ウォブル検出部１０７は、光ピックアップ１０３から出力された再生信号と制御部１０９から出力されたサンプル・ホールド信号とを受け取り、ウォブルに関するウォブル検出信号（ウォブリング情報）を検出して制御部１０９に出力する。ウォブリング情報はウォブル周波数の情報を含む。Ｒ−ＯＰＣ検出部１０８は、光ピックアップ１０３からの再生信号および制御部１０９からのサンプル・ホールド信号を入力し、Ｒ−ＯＰＣ（Running Optimum Power Control）信号（Ｒ−ＯＰＣ情報）を生成して制御部１０９に出力する。Ｒ−ＯＰＣ情報とは、データの書き込みの際に常に最適なレーザパワーに調整するための情報である。「サンプル・ホールド信号」とは光ディスク装置の構成要素の動作を制御する制御信号であり、後述のようにサンプル信号とホールド信号とに分けて考えることができる。
【００４８】
　制御部１０９は、書き込み対象のライトデータをＮＲＺＩ変換し、ＮＲＺＩ信号（後述の図６（ａ））を光ピックアップ１０３に出力する。制御部１０９は、サンプル・ホールドを制御するサンプル・ホールド信号（Ｓ／Ｈ信号）をフォーカストラッキングサーボ部１０６，ウォブル検出部１０７およびＲ−ＯＰＣ検出部１０８にそれぞれ出力し、サーボ信号、ウォブル検出信号およびＲ−ＯＰＣ信号を受け取る。これらの信号に基づいて、制御部１０９は、記録クロック信号の生成および制御，光ディスク１０１に照射する光パワーの制御，光ピックアップ１０３のサーボ制御、スピンドルモータ１０２の制御等のデータの記録動作制御を行う。
【００４９】
　本実施形態では、制御部１０９から出力されるサンプル・ホールド信号のレベルは、ハイレベルとローレベルとに交互に切り替わる。制御部１０９は、ＣＰＵ１４６から設定されたＳ／Ｈタイミングパラメータに基づいて、サンプル・ホールド信号のレベルを切り替えるタイミングを出力先に応じて調整する。
【００５０】
　ＣＰＵ１４６は、光ディスク装置１００の全体の動作を総合的に管理するコンピュータである。ＣＰＵ１４６は、メモリ１４８に格納されたコンピュータプログラムを実行し、このコンピュータプログラムに規定された処理手順に従って制御部１０９を動作させる。またこのコンピュータプログラムは、制御部１０９がサンプル・ホールド信号をハイレベルおよびローレベルに交互に切り替えるタイミングを示すＳ／Ｈタイミングパラメータを出力する。
【００５１】
　コンピュータプログラムは、光ディスクに代表される光記録媒体、ＳＤメモリカードに代表される半導体記録媒体、フレキシブルディスクに代表される磁気記録媒体等の記録媒体１５０に記録することができる。記録媒体１５０は光ディスク装置１００に挿入されて、ＣＰＵ１４６の制御に基づいて読み出されてメモリ１４８に格納される。メモリ１４８は、例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリである。なお光ディスク装置１００は、記録媒体１５０を介してのみならず、インターネット等の電気通信回線を介してもコンピュータプログラムを取得できる。
【００５２】
　データ再生部１１０は、データが記録された光ディスク１０１から記録されたユーザデータを再生する。
【００５３】
　次に、図３〜５を参照しながら、フォーカストラッキングサーボ部１０６、ウォブル検出部１０７およびＲ-ＯＰＣ検出部１０８の具体的な構成を説明する。
【００５４】
　図３は、フォーカストラッキングサーボ部１０６の構成を示すブロック図である。フォーカストラッキングサーボ部１０６は、再生信号ｋ，ｌ，ｍ，ｎに基づいて、トラッキング制御に必要なトラッキング信号およびフォーカス制御に必要なフォーカス信号を生成する。
【００５５】
　フォーカストラッキングサーボ部１０６は、サンプル・ホールド処理部１２１と、加減算部１２２と、平滑化部１２３とを有する。サンプル・ホールド部１２１は、光ピックアップ１０３から出力された再生信号ｋ〜ｎと制御部１０９から出力されたサンプル・ホールド信号とを受け取り、サンプル・ホールド信号に基づいて再生信号ｋ〜ｎをサンプル・ホールドして出力する。サンプル・ホールド部１２１は受け取った再生信号に所定の処理を施し、処理後の信号を出力しているといえる。「サンプル」および「ホールド」という語の解釈は、従来の技術の欄において定義したとおりとする。例えばサンプル・ホールド部１２１は、再生信号をサンプルすることにより再生信号をそのまま出力し、ホールドすることにより所定の時刻における再生信号のレベルに保持されたレベルを有する信号を出力する。
【００５６】
　本発明の主要な特徴の一つは、サンプルおよびホールドのタイミングを調整することにより、再生信号から不要な波形を含まない信号を得ることにある。得られた信号からは高品質のトラッキング信号およびフォーカス信号を得ることができ、それにより好適な記録制御を実現できる。サンプル・ホールド信号のサンプルおよびホールドのタイミングについては、図６〜８を参照しながら後述する。
【００５７】
　加減算部１２２は、サンプル・ホールドされた再生信号に所定の演算を行ってその結果を出力する。平滑化部１３３は、加減算部１３２から出力された信号を平滑化（平均化）し、平滑化した信号をトラッキング信号およびフォーカス信号として制御部１０９に出力する。
【００５８】
　以下、より詳細に説明する。サンプル・ホールド処理部１２１は、再生信号ｋ〜ｎをそれぞれ受け取ってサンプル・ホールドするサンプル・ホールド部１２１ａ〜１２１ｄを有する。各サンプル・ホールド部は、制御部１０９からのサンプル・ホールド信号に基づいてサンプル・ホールド処理を行う。
【００５９】
　加減算部１２２は、加算部１２２ａ〜１２２ｄと、減算回路１２２ｅおよび１２２ｆとを有する。加算部１２２ａおよび１２２ｂはそれぞれ、サンプル・ホールドした再生信号ｋ〜ｎを外周側および内周側ごとに加算する。加算部１２２ａは外周側の再生信号の和信号ａを出力し、加算部１２２ｂは内周側の再生信号の和信号ｂを出力する。一方、加算部１２２ｃおよび１２２ｄはそれぞれ、サンプル・ホールドした再生信号ｋ〜ｎを対角位置の関係にある２つの組ごとに加算する。加算部１２２ｃは再生信号ｋおよびｎの和信号ｃを出力し、加算部１２２ｄは内周側の再生信号ｌおよびｍの和信号ｄを出力する。減算回路１２２ｅは加算部１２２ａの出力信号ａから加算部１２２ｂの出力信号ｂを減算し、減算回路１２２ｆは加算部１２２ｃの出力信号ｃから加算部１２２ｄの出力信号ｄを減算する。
【００６０】
　上述の処理の結果、減算回路１２２ｅは、反射光が内周側または外周側のどちら側に偏っているかを表す信号、すなわち光ディスク１０１に放射されたレーザ光が内周側または外周側のどちら側に偏っているかを表す信号を出力する。出力された信号が概ね０であれば、レーザ光の放射位置は偏っていないことを表す。逆に出力された信号が０から所定値以上正または負に振れている場合には、レーザ光の放射位置が、外周側または内周側に偏っていることを表す。一方、減算回路１２２ｆは、反射光の投射形状を特定できる信号を出力する。例えば、出力された信号が概ね０であれば、反射光の投射形状はほぼ真円でありレーザ光の焦点が記録トラック上に合っていることを表す。逆に出力された信号が０から所定値以上正または負に振れている場合には、反射光の投射形状が楕円形であり、焦点が合っていないことを表す。なお、出力された信号が正であるか負であるかに基づいて、記録トラックよりも奥に焦点が合っているか、手前に焦点が合っているかも特定できる。
【００６１】
　平滑化部１２３はいわゆるローパスフィルタであり、光ディスク１０１がＣＤ−Ｒの場合には、例えば１００ｋＨｚ程度の周波数を通過させるフィルタであればよい。平滑化部１２３は、減算回路１２２ｅおよび１２２ｆから出力された信号をそれぞれ平滑化し、その結果、平滑化したトラッキング信号およびフォーカス信号を出力する。
【００６２】
　上述の原理によれば、トラッキング信号およびフォーカス信号を利用して、光ディスク１０１の半径方向に関するレーザ光の放射位置の制御（トラッキング制御）および光ディスク１０１の記録面に垂直な方向に関するレーザ光の焦点位置の制御（フォーカス制御）が可能となる。
【００６３】
　図４は、ウォブル検出部１０７の構成を示すブロック図である。ウォブル検出部１０７は、再生信号ｋ，ｌ，ｍ，ｎに基づいて記録トラックのウォブル周波数を特定するウォブル検出信号を生成する。これにより光ディスクの回転数を制御する基準クロックを生成できる。
【００６４】
　ウォブル検出部１０７は、サンプル・ホールド部１３１と、加減算部１３２と、平滑化部１３３と、検出部１３４とを有する。サンプル・ホールド部１３１は、光ピックアップ１０３から出力された再生信号ｋ〜ｎと制御部１０９から出力されたサンプル・ホールド信号とを受け取り、サンプル・ホールド信号に基づいて再生信号ｋ〜ｎをサンプル・ホールドする。サンプル・ホールド部１３１は受け取った再生信号に所定の処理を施し、異なる再生信号として出力しているといえる。加減算部１３２は、サンプル・ホールドされた再生信号に所定の演算を行ってその結果を出力する。平滑化部１２３は、加減算部１２２から出力された信号を平滑化（平均化）する。検出部１３４は、平滑化された再生信号からウォブル検出信号を検出して出力する。
【００６５】
　フォーカストラッキングサーボ部１０６と同様、ウォブル検出部１０７においても、サンプルおよびホールドのタイミングが調整されたサンプル・ホールド信号を利用して、高品質のウォブル検出信号を出力することにある。サンプル・ホールド信号のサンプルおよびホールドのタイミングについては、図６〜８を参照しながら後述する。
【００６６】
　以下、より詳細に説明する。サンプル・ホールド部１３１は、再生信号ｋ〜ｎをそれぞれ受け取ってサンプル・ホールドするサンプル・ホールド部１３１ａ〜１３１ｄを有する。各サンプル・ホールド部は、制御部１０９からのサンプル・ホールド信号に基づいてサンプル・ホールド処理を行う。
【００６７】
　加減算部１３２は、加算部１３２ａおよび１３２ｂと、減算部１３２ｃとを有する。加算部１３２ａは、サンプル・ホールドされた再生信号ｋ，ｌを加算し、信号ａを出力する。加算部１３２ｂは、サンプル・ホールドされた再生信号ｍ，ｎを加算し、信号ｂを出力する。減算部１３２ｃは、信号ａ，ｂの差分信号を出力する。記録トラックのウォブルに起因して、外周側の光検出器１１１−１、１１１−２に入る反射光の光量が増加すると、内周側の光検出器１１１−３、１１１−４に入る反射光の光量が減少する。逆に外周側の光検出器１１１−１、１１１−２に入る反射光の光量が減少すると、内周側の光検出器１１１−３、１１１−４に入る反射光の光量が増加する。この増減の周波数はウォブルの周波数を表す。減算部１３２ｃから出力された差分信号は、記録トラックのウォブルを表す信号となり、その信号の周波数がウォブル周波数となる。
【００６８】
　平滑化部１３３はいわゆるバンドパスフィルタであり、光ディスク１０１がＣＤ−Ｒの場合で、かつ基準速度で回転している場合には、２０ｋＨｚ周辺の周波数を通過させるフィルタであればよい。平滑化部１３３は、減算部１３２ｃからの差分信号を平滑化する。検出部１３４は、平滑化された信号を所定のスライスレベルで２値化して２値化信号を得て、２値化信号の周波数に基づいてウォブル検出信号を出力する。ウォブル検出信号を利用することにより、光ディスク１０１の記録トラックのウォブル周波数を特定できる。
【００６９】
　図５は、Ｒ−ＯＰＣ検出部１０８の構成を示すブロック図である。Ｒ−ＯＰＣ検出部１０８は、再生信号ｋ，ｌ，ｍ，ｎに基づいて、データの書き込みの際に常に最適なレーザパワーに調整するための制御に必要なＲ−ＯＰＣ信号を生成する。
【００７０】
　Ｒ−ＯＰＣ検出部１０８は、加算部１４１とサンプル・ホールド処理部１４２とを有する。加算部１４１は、再生信号ｋ〜ｎを加算して出力する。すべての再生信号を加算しているため、加算部１４１の出力信号は、検出された全ての光を表す信号になる。サンプル・ホールド処理部１４２は、Ｂレベルサンプル・ホールド部１４２ａとＡレベルサンプル・ホールド部１４２ｂとを有する。Ｂレベルサンプル・ホールド部１４２ａおよびＡレベルサンプル・ホールド部１４２ｂは、それぞれ、加算部１４１において加算された再生信号と制御部１０９から出力されたサンプル・ホールド信号とを受け取り、加算された再生信号をサンプル・ホールド信号に基づいてサンプル・ホールドする。
【００７１】
　Ｂレベルサンプル・ホールド部１４２ａは、データの記録動作中であって強いレーザ光が放射されているときの再生信号の値をサンプルして、その結果得られたＢレベル検出信号を制御部１０９に出力する。例えば、Ｂレベルサンプル・ホールド部１４２ａは、強いレーザ光が放射されている期間中であって、さらにスパイク波形が消滅した後の再生信号の値をサンプルする。なおスパイク波形は図６（ａ）〜（ｃ）を参照して後述する。また、Ａレベルサンプル・ホールド部１４２ｂは、データの記録動作中であって弱いレーザ光が放射されているときの再生信号の値をサンプルして、その結果得られたＡレベル検出信号を制御部１０９に出力する。例えば、Ａレベルサンプル・ホールド部１４２ｂは、弱いレーザ光が放射されている記録トラック上のスペース部分の再生信号の値をサンプルする。制御部１０９は、サンプル・ホールド処理部１４２から出力されたＢレベル検出信号とＡレベル検出信号を受け取り、それらの信号値の比が記録中に一定レベルになるようにレーザ記録パワーを制御する。なおＲ−ＯＰＣ信号に基づく制御はこの手法に限られることはなく、例えば、Ｂレベル検出信号のみを一定にするようにレーザ光の強さを調整することもできる。
【００７２】
　上述のように、制御部１０９は、フォーカストラッキングサーボ部１０６、ウォブル検出部１０７およびＲ−ＯＰＣ検出部１０８から得られた各種の情報を利用して、データの記録動作を制御する。各種の情報は、再生信号に所定のサンプル・ホールド処理を行い、さらに所定の演算を行って得られるため、サンプル・ホールド処理を行うタイミングが、得られる信号の質（すなわち情報の質）に直接に影響する。
【００７３】
　そこで、以下図６（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、信号の質を低下させるスパイク波形を説明し、その後図７および８を参照しながら、品質の高い情報を得るための光ディスク装置１００のサンプル・ホールド処理を説明する。
【００７４】
　図６（ａ）〜（ｃ）は、光ディスク１０１の記録トラックにマークを形成する際の信号のタイミング図である。光ピックアップ１０３は、制御部１０９が生成したＮＲＺＩ信号（図６（ａ））に基づいてレーザ光を放射し、光ディスクの記録トラック上にマークを形成する。ここでは、図６（ｂ）に示すようにＮＲＺＩ信号がハイレベルのとき強いレーザ光が放射され、マークが形成される。一方ＮＲＺＩ信号がローレベルのとき弱いレーザ光が放射される。弱いレーザ光の時はマークは形成されない。
【００７５】
　図６（ｂ）から明らかなように、ＮＲＺＩ信号がハイレベルになり強いレーザ光が放射されても、その位置から所定の区間ｘだけずれた位置からマークの形成が開始される。位置がずれる理由は、記録トラックが強いレーザ光によって物理的に変化するまでに所定の時間を要し、その間に光ディスク１０１が回転するからである。区間ｘは反射率が比較的高いため、強いレーザが放射されると再生信号のレベルが大きくなる。その結果、再生信号にスパイク波形が現れる。例えば最小極性反転距離を３Ｔとしたとき、区間ｘは約１．５Ｔである。
【００７６】
　図６（ｃ）は、スパイク波形Ｋを含む再生信号の波形を示す。時刻ｔ＝ｔ1において強いレーザ光の放射が開始され、時刻ｔ＝ｔ2においてマークの形成が始まったとする。すると、区間ｘに対応する期間Ｌ（＝ｔ2−ｔ1）において再生信号のレベルが大きくなり、スパイク波形Ｋが現れる。期間Ｌは、一般的には数十〜数百ｎｓｅｃのオーダである。例えばＣＤ−Ｒの場合には、期間Ｌは通常の記録速度では３００ｎｓｅｃ、２倍の記録速度では１５０ｎｓｅｃである。なおＤＶＤ−Ｒの場合には通常の記録速度では５０ｎｓｅｃ、２倍の記録速度では２５ｎｓｅｃである。
【００７７】
　本実施形態の光ピックアップ１０３は、マークの形成を開始するときに発生するスパイク波形のうち、ダイナミックレンジを超えるスパイク波形（以下、「飽和スパイク波形」と称する）Ｋを検出できない。よって光ピックアップ１０３は、結果として、飽和スパイク波形をカット（「マスク」ともいう）した再生信号を出力する。さらに光ピックアップ１０３は、飽和スパイク波形部分以外の波形部分をダイナミックレンジに収めるようにゲイン設定して、再生信号を出力する。ダイナミックレンジは、例えば図６（ｃ）の０からＤまでの範囲である。なお飽和スパイク波形が存在しない場合には、スパイク波形を含む再生信号が出力される。
【００７８】
　飽和スパイク波形がカットされた後の再生信号のレベルはダイナミックレンジの上限に近いため、比較的レベルが高い。また飽和スパイク波形がカットされなかった後の再生信号のレベルもスパイク波形を含むので、局所的にレベルが高い。よってこれらの再生信号に基づく記録動作の制御は適切といえない場合がある。
【００７９】
　そこで本実施形態の光ディスク装置１００では、以下に説明するサンプル・ホールド処理を行い、データの記録動作を制御するために必要な情報（サーボ情報、ウォブリング情報等）を得ることができる。以下に説明する動作によれば、スパイク波形をカットすることにより再生信号に含まれる情報が変化し、その影響でサーボ情報およびウォブリング情報の品質が劣化することを防止できる。
【００８０】
　以下、図７および８を参照しながら、サンプル・ホールド処理を説明する。　図７は、マークの形成に伴って生成される再生信号のサンプル・ホールド処理の手順を示すフローチャートである。この図は、個々のマークを形成する際に主に制御部１０９によって、または制御部１０９からの指示に基づいて実行される手順である。また図８（ａ）〜（ｇ）は、光ディスク装置１００における信号のタイミング図である。
【００８１】
　以下説明するサンプル・ホールド処理は、制御部１０９からのサンプル・ホールド信号に基づいて、図３のフォーカストラッキングサーボ部１０６内のサンプル・ホールド処理部１２１、図４のウォブル検出部１０７内のサンプル・ホールド部１３１および図５のＲ−ＯＰＣ検出部１０８内のサンプル・ホールド処理部１４２において実行される。以下ではハイレベルのサンプル・ホールド信号をホールド信号と称し、ローレベルのサンプル・ホールド信号をサンプル信号と称する。また、サンプル・ホールド処理部１２１等から出力された信号を「処理信号」と称する。処理信号は、光ピックアップ１０３から出力された再生信号に所定の処理を施して得られた信号であり、このような処理を行う上述のサンプル・ホールド部は、再生信号処理部とも称される。
【００８２】
　まずステップ７０１において、光ピックアップ１０３は、図８（ａ）に示すＮＲＺＩ信号に基づいて、所定の強度のレーザ光を光ディスク１０１に放射する。このＮＲＺＩ信号に基づいて、図８（ｂ）のようにマークが形成されるとする。次いでステップ７０２において、光ピックアップ１０３は反射光を検出して、図８（ｃ）に示す再生信号を生成する。図８（ｃ）から明らかなように、点線によって示すダイナミックレンジの上限を超える飽和スパイク波形部分がカットされている。
【００８３】
　次にステップ７０３において、制御部１０９は、ＣＰＵ１４６によって設定されたパラメータに基づくタイミングでホールド信号を生成して、フォーカストラッキングサーボ部１０６、ウォブル検出部１０７およびＲ−ＯＰＣ検出部１０８に出力する。図８（ｄ）は、フォーカストラッキングサーボ部１０６に出力されるサーボ用サンプル・ホールド信号の波形を示す。図８（ｅ）は、ウォブル検出部１０７に出力されるウォブル検出用サンプル・ホールド信号の波形を示す。図８（ｆ）は、Ｒ−ＯＰＣ検出部１０８に出力されるＲ−ＯＰＣ用サンプル・ホールド信号の波形を示す。
【００８４】
　図８（ｄ）および（ｅ）に示すように、制御部１０９は記号“Ｈ”によって示すホールド信号を生成している。ホールド信号はハイレベルの信号とする。ホールド信号の立ち上がりタイミングは、マークの形成を開始する前の時点であり、飽和スパイク波形が検出される期間Ｌの開始前である。制御部１０９がＮＲＺＩ信号を生成することから、期間Ｌの開始前であることを認識できる。
【００８５】
　ステップ７０４において、フォーカストラッキングサーボ部１０６等は、ホールド信号を受け取った時点の再生信号のレベルと同じレベルを保持した処理信号を出力する。保持されているレベルは、スパイク波形部分のレベルよりも低い。
【００８６】
　ステップ７０５において、制御部１０９は、再生信号の波形にはスパイク波形部分または飽和スパイク波形部分が存在するか否かを判断する。この判断は、例えば強いレーザ光が光源から放射されてからの時間が、上述したＣＤ−Ｒの場合の期間Ｌだけ経過しているか否かに基づいて行うことができる。まだ期間Ｌが経過しておらず、飽和スパイク波形部分が存在すると判断した場合にはステップ７０６に進み、期間Ｌが経過して飽和スパイク波形部分が存在しないと判断した場合にはステップ７０７に進む。
【００８７】
　ステップ７０６では、制御部１０９はホールド信号の出力を継続しており、フォーカストラッキングサーボ部１０６内のサンプル・ホールド処理部１２１およびウォブル検出部１０７内のサンプル・ホールド処理部１３１は、上述のレベルを保持した処理信号の出力を継続する。
【００８８】
　次にステップ７０７を説明する。ステップ７０７の処理は、期間Ｌの経過以後（すなわちスパイク波形の消滅後）でマークが形成されている途中の時点で行われる。このタイミングにおいて、制御部１０９は記号“Ｓ”によって示すサンプル信号を生成する。サンプル信号はホールド信号の立ち下がりと同義であり、ローレベルの信号とする。サンプル信号の生成を開始するとステップ７０８に進む。
【００８９】
　ステップ７０８では、サンプル・ホールド処理部１２１およびサンプル・ホールド処理部１３１は、サンプル信号に基づいて再生信号のレベルに応じたレベルの処理信号を出力する。例えば処理信号は、再生信号がそのまま出力される。
【００９０】
　以上説明した処理の結果、サンプル・ホールド処理部１２１およびサンプル・ホールド処理部１３１は、図８（ｇ）に示す処理信号を出力する。図に示すように、処理信号は、サンプル・ホールド信号がハイレベルのとき（ホールド信号のとき）それまでのレベルを維持し、サンプル・ホールド信号がローレベルのとき（サンプル信号のとき）再生信号をそのまま出力している。
【００９１】
　以上説明したように、マークを形成する際に検出される再生信号とサンプル・ホールド信号とに基づいて、スパイク波形の影響がない処理信号が生成される。得られた処理信号は、既に説明したとおり平滑化部１２３、１３３において平滑化され、適切なサーボ情報およびウォブリング情報を得ることができる。
【００９２】
　なお、Ｒ−ＯＰＣ用サンプルホールド信号のサンプル・ホールドタイミングは、Ｒ−ＯＰＣ検出部１０８に関連して説明したタイミングでよい。ただし、Ｒ−ＯＰＣ検出部１０８のサンプル・ホールド処理部１４２はスパイク波形が消滅した後の再生信号の値をサンプルする必要があるため、制御部１０９は、少なくとも上述の期間Ｌが経過した後にサンプル信号を生成する。またサンプル・ホールド処理部１４２は弱いレーザ光が放射されているスペース部分の再生信号の値をサンプルする必要もあるため、制御部１０９は、少なくとも次のマークについての期間Ｌの開始前にサンプル信号を生成する。
【００９３】
　上述のように図７のフローチャートは個々のマークを形成する際の処理であるため、さらに次のマークを形成する際には同じ処理を繰り返して行うこととなる。制御部１０９は、サンプル信号の出力を継続し、次のマークに起因するスパイク波形の発生前に再びホールド信号を出力すればよい。
【００９４】
　本実施形態では、マークの形成を開始する前の再生信号を、スパイク波形が発生する期間ホールドし、その他の期間はサンプルして処理信号を生成する。処理信号にはスパイク波形の影響がないため、処理信号に基づいて生成した制御信号にもスパイク波形の影響がなく、よってサーボ制御、モータ制御、記録クロック制御および光パワー制御のいずれもを適切に行うことができる。
【００９５】
　スパイク波形をカットしつつ、その後の波形はダイナミックレンジに収めるようにゲイン設定することにより、スパイク波形も含めた再生信号全体をダイナミックレンジに収める場合に比してＳ／Ｎ比を改善することができる。
【００９６】
　なお光ディスク装置１００は、上述のサンプル・ホールド処理と従来のサンプル・ホールド処理とを切り替えて実行できるように構成することもできる。
【００９７】
　（実施形態２）
　図９は、本実施形態による光ディスク装置２００の構成を示すブロック図である。光ディスク装置２００は、図１に示す光ディスク装置１００にさらにカット判定部２０１を追加して構成されている。さらに光ディスク装置２００の制御部２０３は、速度切替部２０２として示す新たな機能ブロックを含む。以下、これらの構成および動作を説明する。なお図１に示す光ディスク装置１００の構成要素の機能と同じ機能を有する光ディスク装置２００の構成要素には同じ参照符号を付し、各々の説明は省略する。光ディスク装置２００の制御部２０３に対しては異なる符号を付しているが、速度切替部２０２以外の機能は光ディスク装置１００の制御部１０９の機能と同じである。
【００９８】
　速度切替部２０２は、光ディスク１０１にデータを記録する際の記録速度を切り換え、切り換えた速度に応じた制御信号を光ディスク装置２００の各部に出力する。すなわち、速度切替部２０２はスピンドルモータ１０２の回転速度を変化させ、回転速度に応じたマーク記録時のレーザ光のパワーを設定する。さらに、速度切替部２０２はレーザ光のパワーに応じて再生信号の検出感度も変化させる。
【００９９】
　例えば、記録速度を上げる場合、マークをより速く形成する必要がある。そこで、速度切替部２０２は光ピックアップ１０３に制御信号を出力して、マーク記録時のレーザ光のパワーを強くさせる。しかし、レーザ光のパワーを強くすると反射光の光量が増加して再生信号のレベルが大きくなる。そこで、速度切替部２０２はさらに光ピックアップ１０３に制御信号を出力して、マークの記録を開始したときに再生信号の波形に現れるスパイク波形部分をカットしつつ、その後の波形部分をダイナミックレンジに収めるようにゲインを設定させる。
【０１００】
　カット判定部２０１は、光ピックアップ１０３で再生信号のスパイク波形部分がカットされたか否かを判定する。例えばカット判定部２０１は、得られた再生信号のレベルがダイナミックレンジの上限に達している場合にはスパイク波形がカットされたと判定し、上限に達していない場合にはスパイク波形がカットされていないと判定する。カット判定部２０１により、スパイク波形部分がカットされたと判定された場合、制御部２０３は、サンプル・ホールド信号をフォーカストラッキングサーボ部１０６およびウォブル検出部１０７に出力する。このサンプル・ホールド信号は、スパイク波形部分がカットされた期間ではその期間開始前の再生信号のレベルを保持させるホールド信号と、その期間の経過後は再生信号をサンプルさせるサンプル信号とを含む。なおカット判定部２０１は、図２に示す光ピックアップの光検出器から出力される各再生信号に対して、スパイク波形部分がカットされたか否かを判定することができる。
【０１０１】
　以下、光ディスク装置２００の動作を説明する。光ディスク装置２００は、記録速度に応じて記録動作の制御を行うための処理を切り替える。記録速度が速い場合には、マーク形成の周波数および光強度が高く、スパイク波形のレベルが高いため、光ピックアップ１０３においてスパイク波形部分はカットされる。よって、光ディスク装置２００は光ディスク装置１００と同じサンプル・ホールド動作を行って処理信号を生成し、サーボ信号等を生成する。一方、記録速度が遅い場合には、マーク記録の周波数および光強度が低く、スパイク波形のレベルが低いため、光ピックアップ１０３においてスパイク波形部分はカットされない。このとき、光ディスク装置２００は再生信号全体をサンプルして平滑化処理を行い、サーボ信号等を生成する。記録速度が遅い場合には、光ディスク装置１００のサンプル・ホールド動作は行われない。記録速度が遅い場合には、結果として図１２（ａ）〜（ｃ）に示す処理と同じであるが、スパイク波形のレベルが低いため特に問題は生じない。なお「記録速度が遅い」とは、データを記録する際の回転速度が基準となる値よりも遅い場合のみならず、基準となる値よりも速いがその程度が比較的小さい場合を含む。例えば、４８倍速記録が可能な光ディスク装置において２倍または３倍速記録を行う場合には、「記録速度が遅い」といえる。
【０１０２】
　なお、光ピックアップ１０３は、光ディスクの外周側の再生信号（図２の再生信号ｋ，ｌ）のスパイク波形部分および内周側の信号（図２の再生信号ｍ，ｎ）のスパイク波形部分のいずれか一方のみをカットすることもできる。光学的なバランスのずれにより、レーザ光の放射位置と記録トラックとが大きくずれた場合には、外周側の再生信号のレベル（振幅）と内周側の再生信号のレベル（振幅）とが大きく異なるからである。カット判定部２０１は、外周側の再生信号または内周側の再生信号のいずれのスパイク波形部分がカットされたかを判定できる。このような場合には、光ディスク装置２００は、スパイク波形がカットされた再生信号に対しては光ディスク装置１００において行われるサンプル・ホールド処理を行い、カットされなかった再生信号に対しては信号全体のサンプル処理を行う。ダイナミックレンジを超えるスパイク波形部分を有する再生信号のみを検出して、その再生信号のスパイク波形部分のみをカットすることにより、誤差量を低減することができる。
【０１０３】
　以上、本発明による光ディスク装置の実施形態を説明した。第１および第２の実施形態では、フォーカストラッキングサーボ部１０６、ウォブル検出部１０７およびＲ−ＯＰＣ検出部１０８が再生信号の加減算を行うとして説明したが、加減算の一部または全部を光ピックアップ１０３で行ってもよい。また、加減算とサンプル・ホールドおよび平滑化との順序を入れ替えてもよい。
【０１０４】
　また図８（ｄ）および（ｅ）では、ホールド信号はスパイク波形の発生に完全に対応して生成されているが、対応している必要はなく、同図のサンプル信号によるサンプル期間中に１以上のホールド信号を生成してホールド処理をしてもよい。例えば、マークの形成終了直前から直後までの間ホールド信号を生成すると、サンプル信号への切り替わりの時点において再生信号の立下りが急峻になり、データの高速記録時のサーボ信号およびウォブル検出信号の生成が容易になる。
【０１０５】
　第１および第２の実施形態では、光ディスク１０１はＣＤ−Ｒであるとしたが、ＤＶＤ−Ｒその他の光ディスクであってもよい。ＤＶＤ−Ｒにマークを形成する際にはレーザ光の出力波形は櫛状になるため、再生信号の波形も櫛状になる。この櫛状波形を平滑化するためには、図５に示すＲ−ＯＰＣ検出部１０８のサンプル・ホールド処理部１４２の前段または加算部１４１の前段に、新たに平滑化部（図示せず）を設ければよい。新たに設ける平滑化部は、いわゆるローパスフィルタであり、例えば１０ＭＨｚ以下の周波数を通過させるフィルタであればよい。平滑化部は、櫛状の信号を平滑化した信号を出力する。更に、サンプル・ホールド処理部１４２の前段には、櫛状波形の上側のレベルを検波するためのピーク検波部を設けてもよい。本発明は、マークの記録時にスパイク波形が発生する記録媒体に対して有効である。
【０１０６】
　また、第１および第２の実施形態では、マーク部分の再生信号およびマークとマークとの間のスペース部分の再生信号を利用してサーボ信号およびウォブル検出信号を生成した。しかし、スペース部分の再生信号のみをサンプリングしてサーボ情報およびウォブリング情報を抽出することもできる。この場合には、スペース部分の直後に生じる再生信号のスパイク波形をカットしつつ、その後の波形はダイナミックレンジに収めるように、光ピックアップのゲインを設定する。これにより、Ｓ／Ｎ比を改善することができる。また、光ピックアップにおいてスパイク波形をカットしない場合も、サンプル・ホールド信号を用いて再生信号のスパイク波形の部分をホールドし、その他の部分をサンプルするようにしてもよい。これにより、スパイク波形の影響を除去することができる。なお、実施形態ではサーボ制御、記録クロック制御および光パワー制御を行う例を説明したが、本発明は他の制御に対しても適用できる。
【０１０７】
　上述の実施形態による光ディスク装置では、メモリ、ＣＰＵおよび制御部は光ディスク装置を構成する要素であるとして説明した。しかし、これらの構成要素をＤＳＰ（Digital Signal Processor）チップとして構成することができる。第１の実施形態に対応するＤＳＰチップは、スパイク波形をカットするサンプル・ホールド信号を生成するので、実施形態１の光ディスク装置と同じ利点が得られる。なおＤＳＰチップに、本発明によるサンプル・ホールド処理を行う動作モードと、従来のサンプル・ホールド処理を行う動作モードとを切り替えて実行できるスイッチ等を設けることもできる。これにより、光ディスク装置の製造メーカーは、ＤＳＰチップを従来の仕様のフォーカストラッキングサーボ部等を有する装置に組み込むときは従来のサンプル・ホールド処理を行うようにスイッチを設定し、本発明によるサンプル・ホールド処理に対応できるフォーカストラッキングサーボ部等を有する装置に組み込むときは本発明による処理を行うようにスイッチを設定できる。一方、第２の実施形態に対応するＤＳＰチップは、記録速度に応じて再生信号のスパイク波形部分がカットされているか否かに応じて、異なるサンプル・ホールド信号を生成する。よって実施形態２の光ディスク装置と同じ利点が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
　本発明にかかる光ディスク装置および光ディスク装置における記録制御方法では、光ヘッドから出力された再生信号は、マークの形成前から形成途中までの期間は所定レベルに保持された信号として出力され、その期間以後の期間は再生信号のレベルに応じたレベルを有する信号として出力される。出力された信号は、マーク記録時を含む期間のスパイク波形の影響を含まない。よって、この信号によれば、マーク形成時の動作の制御を適切に行うことができる。本発明は、光ディスクへのデータ記録動作を制御する場合等において有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】実施形態１による光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】光ピックアップに設けられた光検出器およびヘッドアンプの構成を示すブロック図である。
【図３】フォーカストラッキングサーボ部の構成を示すブロック図である。
【図４】ウォブル検出部の構成を示すブロック図である。
【図５】Ｒ−ＯＰＣ検出部の構成を示すブロック図である。
【図６】光ディスクの記録トラックにマークを形成する際の信号のタイミング図である。
【図７】マークの形成に伴って生成される再生信号のサンプル・ホールド処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】光ディスク装置における信号のタイミング図である。
【図９】実施形態２による光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】ＤＶＤ−Ｒの記録トラックの拡大図である。
【図１１】従来の第１の方法によってＣＤ−Ｒへマークを形成する際のタイミング図である。
【図１２】通常速度よりも高速で回転するＣＤ−Ｒへマークを形成する際のタイミング図である。
【図１３】従来の第２の方法によってＣＤ−Ｒへマークを形成する際のタイミング図である。
【符号の説明】
【０１１０】
　１００　光ディスク装置
　１０１　光ディスク
　１０２　スピンドルモータ
　１０３　光ピックアップ
　１０４　レーザドライバ
　１０５　ヘッドアンプ
　１０６　フォーカストラッキングサーボ部
　１０７　ウォブル検出部
　１０８　Ｒ−ＯＰＣ検出部
　１０９　制御部
　１１０　データ再生部
　１４６　ＣＰＵ
　１４８　メモリ
　１５０　記録媒体
　１２１、１３１、１４２　サンプル・ホールド処理部（再生信号処理部）
【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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【図１２】
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【図１３】
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