(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネル周波数を有する任意の入力信号を光ディスクから入力して、前記チャネル周波数に比例した所定の周波数値と、前記入力信号の同期タイミング信号とを生成して出力する同期検出手段と、
前記周波数値に基づいて遅延補正量を算出して出力する補正量算出手段と、
前記同期タイミング信号と、前記遅延補正量とに基づいて補正タイミング信号を生成出力するタイミング補正手段と
を具備し、
前記遅延補正量は、前記光ディスクにおける読み取り位置に依存する可変遅延量および回路系に由来する固定遅延量を補正し、
前記チャネル周波数が変化しても前記入力信号と前記補正タイミング信号の位相関係が一定となるように前記補正タイミング信号を生成する
タイミング信号生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のタイミング信号生成装置において、
前記同期検出手段は、
前記入力信号を前記チャネル周波数に非同期でデジタル化して出力するＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器の出力を受けて前記入力信号の変動を補正して出力するデジタルフィルタ回路部と、
前記デジタルフィルタ回路部の出力に基づいてデジタルＰＬＬ発振周波数値を出力するデジタルＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路部と
を具備し、
前記デジタルＰＬＬ発振周波数値を前記周波数値として用いる
タイミング信号生成装置。
【請求項３】
請求項１に記載のタイミング信号生成装置において、
前記光ディスクからの読み出し信号を、前記入力信号として用い、
前記同期検出手段は、
前記入力信号に同期するチャネルクロック信号と、前記チャネル周波数とを生成して出力するＰＬＬ回路部と、
前記入力信号を前記チャネルクロック信号に同期して２値データ信号として検出して出力する２値化手段と、
前記２値データ信号に基づいて、前記同期タイミング信号を生成して出力する同期信号生成手段と
を具備し、
前記補正タイミング信号を、前記光ディスクにおける追記記録開始タイミング信号として用いる
タイミング信号生成装置。
【請求項４】
請求項３に記載のタイミング信号生成装置において、
前記ＰＬＬ回路部は、
前記入力信号を前記チャネルクロック信号と非同期でデジタル化して出力するＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号を受けて前記入力信号の変動を補正して出力するデジタルフィルタと、
前記デジタルフィルタ出力を入力として前記周波数値を出力するデジタルＰＬＬ回路部を具備する
タイミング信号生成装置。
【請求項５】
請求項１に記載のタイミング信号生成装置において、
前記光ディスクからのウォブル信号を、前記入力信号として用い、
前記同期検出手段は、
前記入力信号に同期したウォブルクロック信号と、前記ウォブル周波数とを生成して出力するＰＬＬ回路部
を具備し、
前記ウォブルクロック信号を、前記同期タイミング信号として用い、
前記補正タイミング信号を逓倍して出力する逓倍ＰＬＬ回路部
をさらに備え、
前記逓倍ＰＬＬ回路部の出力信号を、前記光ディスクにおける記録クロック信号として用いる
タイミング信号生成装置。
【請求項６】
請求項５に記載のタイミング信号生成装置において、
前記タイミング補正手段は、
ＰＬＬ
を具備する
タイミング信号生成装置。
【請求項７】
請求項５に記載のタイミング信号生成装置において、
前記タイミング補正手段は、
ＤＬＬ（Ｄｅｌａｙ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）
を具備する
タイミング信号生成装置。
【請求項８】
請求項１に記載のタイミング信号生成装置において、
前記光ディスクからの読み出し信号を、前記入力信号として用い、
前記同期検出手段は、
前記入力信号に同期するチャネルクロック信号と、前記チャネル周波数とを生成して出力するＰＬＬ回路部と、
前記入力信号を前記チャネルクロック信号に同期して２値データ信号として検出して出力する２値化手段と、
前記２値データ信号に基づいて、前記同期タイミング信号を生成して出力する同期信号生成手段と
を具備し、
前記光ディスクにおける、次セクタ先頭予測タイミング信号として前記補正タイミング信号を用い、
前記補正タイミング信号を供給して前記同期検出手段の状態を制御する
タイミング信号生成装置。
【請求項９】
（ａ）同期検出手段において、チャネル周波数を有する任意の入力信号を光ディスクから入力して、前記チャネル周波数に比例した所定の周波数値と、前記入力信号の同期タイミング信号とを生成して出力する同期検出ステップと、
（ｂ）補正量算出手段において、前記周波数値に基づいて遅延補正量を算出して出力する補正量算出ステップと、
（ｃ）タイミング補正手段において、前記同期タイミング信号と、前記遅延補正量とに基づいて補正タイミング信号を生成出力するタイミング補正ステップと
を具備し、
前記遅延補正量は、前記光ディスクにおいて前記任意の入力信号が読み出される位置に依存する可変遅延量および回路系に由来する固定遅延量を補正し、
前記チャネル周波数が変化しても前記入力信号と前記補正タイミング信号の位相関係が一定となるように前記補正タイミング信号を生成する
タイミング信号生成方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のタイミング信号生成方法において、
前記同期検出ステップ（ａ）は、
（ａ−１）Ａ／Ｄ変換器において、前記入力信号を前記チャネル周波数に非同期でデジタル化して出力するステップと、
（ａ−２）デジタルフィルタ回路部において、前記Ａ／Ｄ変換器の出力を受けて前記入力信号の変動を補正して出力するステップと、
（ａ−３）デジタルＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路部において、前記デジタルフィルタ回路部の出力に基づいてデジタルＰＬＬ発振周波数値を出力するステップと
を具備し、
前記デジタルＰＬＬ発振周波数値を前記周波数値として用いる
タイミング信号生成方法。
【請求項１１】
請求項９に記載のタイミング信号生成方法において、
前記光ディスクからの読み出し信号を、前記入力信号として用い、
前記同期検出ステップ（ａ）は、
（ａ−４）ＰＬＬ回路部において、前記入力信号に同期するチャネルクロック信号と、前記チャネル周波数とを生成して出力するステップと、
（ａ−５）２値化手段において、前記入力信号を前記チャネルクロック信号に同期して２値データ信号として検出して出力するステップと、
（ａ−６）同期信号生成手段において、前記２値データ信号に基づいて、前記同期タイミング信号を生成して出力するステップと
を具備し、
前記補正タイミング信号を、前記光ディスクにおける追記記録開始タイミング信号として用いる
タイミング信号生成方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のタイミング信号生成方法において、
前記ステップ（ａ−４）は、
（ａ−４−１）Ａ／Ｄ変換器において、前記入力信号を前記チャネルクロック信号と非同期でデジタル化して出力するステップと、
（ａ−４−２）デジタルフィルタにおいて、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号を受けて前記入力信号の変動を補正して出力するステップと、
（ａ−４−３）デジタルＰＬＬ回路部において、前記デジタルフィルタ出力を入力として前記周波数値を出力するステップと
を具備する
タイミング信号生成方法。
【請求項１３】
請求項９に記載のタイミング信号生成方法において、
前記光ディスクからのウォブル信号を、前記入力信号として用い、
前記同期検出ステップ（ａ）は、
（ａ−７）ＰＬＬ回路部において、前記入力信号に同期したウォブルクロック信号と、前記ウォブル周波数とを生成して出力するステップ
を具備し、
前記ウォブルクロック信号を、前記同期タイミング信号として用い、
（ｄ）逓倍ＰＬＬ回路部において、前記補正タイミング信号を逓倍して出力するステップ
をさらに備え、
前記逓倍ＰＬＬ回路部の出力信号を、前記光ディスクにおける記録クロック信号として用いる
タイミング信号生成方法。
【請求項１４】
請求項９に記載のタイミング信号生成方法において、
前記光ディスクからの読み出し信号を、前記入力信号として用い、
前記同期検出ステップ（ａ）は、
（ａ−８）ＰＬＬ回路部において、前記入力信号に同期するチャネルクロック信号と、前記チャネル周波数とを生成して出力するステップと、
（ａ−９）２値化手段において、前記入力信号を前記チャネルクロック信号に同期して２値データ信号として検出して出力するステップと、
（ａ−１０）同期信号生成手段において、前記２値データ信号に基づいて、前記同期タイミング信号を生成して出力するステップと
を具備し、
前記光ディスクにおける、次セクタ先頭予測タイミング信号として前記補正タイミング信号を用い、
前記補正タイミング信号を供給して前記同期検出手段の状態を制御する
タイミング信号生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイミング信号生成装置と、タイミング信号生成方法と、光ディスク情報記録再生装置とに係り、特に、光ディスクの任意の場所において情報の記録が可能なタイミング信号生成装置と、タイミング信号生成方法と、光ディスク情報記録再生装置とに係る。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）プレーヤー、ＤＶＤレコーダーなどが急速に普及している。これに伴い、音楽データだけではなく映像データを含む大容量のデジタルデータを個人が記録あるいは再生することが当たり前となっている。映像情報を保存するために、ＤＶＤ−Ｒ／＋Ｒといった安価なメディアが普及しており、これらのメディアは記録後にＤＶＤプレーヤーで再生が可能である。
【０００３】
記録可能のできるＤＶＤメディアとしては、１回のみ記録が可能なＤＶＤ−ＲとＤＶＤ＋Ｒとがある。さらに、書き換え可能なＤＶＤ−ＲＷと、ＤＶＤ＋ＲＷと、ＤＶＤ−ＲＡＭとがある。さて、これらの光ディスクへの情報記録方法には、大きく分けて３種類がある。第１の記録方法は、いわゆる一筆書きでディスク全面を一気に記録するディスクアットワンス記録方法である。第２の記録方法は、マルチボーダと呼ばれる仕組みを使ってディスク空き領域に追記を行うインクリメンタル記録方法である。第３の記録方法は、ＤＶＤ−ＲＯＭ再生互換はないが効率よく追記記録ができるパケットライト記録方法である。ただし、ＤＶＤ−ＲＡＭは、プリピットアドレスがディスク上に埋め込まれているため、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブの再生互換はない。
【０００４】
光ディスクの情報再生に関して説明する。光ディスク媒体上には同心円状あるいはスパイラル状の案内溝（トラック）が形成されており、微小情報ピットはこのトラックに沿って形成されている。光ディスク装置は、集光したレーザビームを、スピンドルモータによって回転するディスク媒体記録面に照射する。この時、ディスク面とビーム集光用対物レンズと間のの距離が一定になるようにフォーカシングサーボがかけられる。また、集光ビームがトラックを追従するようにディスク半径方向に対してトラッキングサーボがかけられる。光ディスク情報記録再生装置は、ディスク上に形成した微小情報ピットにより変化する反射光の明暗や偏光を電気信号として検出する。光ディスク情報記録再生装置は、このＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号をフィルタリング処理した後、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）によって同期クロックを抽出し、この同期タイミングでＲＦ信号をデジタルデータとして識別する。その後、ＲＬＬ（Ｒｕｎ  Ｌｅｎｇｔｈ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）復調やＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  Ｃｏｄｅ）誤り訂正を行った後、音楽あるいは映像情報が取り出されることになる。
【０００５】
記録時には、この逆で、ユーザ情報にＥＣＣパリティーを付加し、８／１６変調を行い、さらにフレーム単位に特殊コードを付加した情報を記録クロックに同期して、ディスク上に記録する。この時、レーザパワーを上げることで、集光部分の温度が上昇し物理特性を可逆的あるいは不可逆的に変化させることで、微小ピットを形成してゆく。
【０００６】
ところで、ディスクの回転制御方法には主に２種類の方式が存在する。すなわち線速度を一定に保つＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）制御方式と、回転角速度を一定とするＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ａｎｇｕｌａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）制御方式とである。
【０００７】
しかし、ＣＬＶ制御には課題がある。内外周でスピンドル回転数が約２．４倍変化するため、ランダムアクセス時にスピンドル制御の待ち時間がかかる点と、これにより多くの電力が消費される点とである。このため、ＣＡＶ制御方式を用いる装置が増えてきている。
【０００８】
これは、ＣＡＶ方式では、スピンドルを常に一定速度で回転させるため、回転数の待ち時間が短くなり、アクセス性が向上するためである。しかし、ＣＬＶ制御で記録されたディスクをＣＡＶ制御で再生する場合、半径に比例してチャネルレートが大きく変化することになる。
【０００９】
記録可能なＤＶＤの案内溝は、ディスク半径方向に微少に蛇行している。この蛇行周期は、トラッキングサーボが追従できない程度に設定されており、その蛇行成分はウォブル信号として検出できる。この蛇行周期は、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷでチャネルクロック周期の３２倍、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷで同じく１８６倍であり、逓倍することで記録クロック作り出すことができる。また、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷでは、一定間隔でランド領域にランドプリピットと呼ばれるピットが形成されておりディスク上のアドレス情報が埋め込まれている。また、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷでは、ＡＤＩＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ  ｉｎ  Ｐｒｅ−ｇｒｏｏｖｅ）と呼ばれる一定間隔でウォブル信号が位相変調された領域があり、この変調を検波することでアドレス情報を読み出すことができる。すなわち、ＤＶＤ−ＲＡＭを除く記録可能なＤＶＤでは、ウォブル信号から記録クロックとアドレス情報を読み出すことができるので、任意の位置からユーザ情報を記録することが可能である。
【００１０】
さて、既に記録済みの領域の後に情報を追記記録する場合、あるいは、記録済み領域の上に情報を上書きする場合、記録位置（リンキング位置）が前にずれると直前のデータを消してしまう。逆に後ろにずれると未記録のギャップ領域が形成されてしまう。ギャップが形成されると、記録ピットが連続していることを前提にトラッキングサーボをかけているＤＶＤプレーヤーにおいて、再生時にサーボはずれを起こす可能性が高まる。従って、どちらにずれても再生性能が低下するため、リンキングの精度を高めることが課題となっている。
【００１１】
リンキング精度を悪化させる原因として、まず電圧変動や温度変化に伴う回路系遅延変動が挙げられる。これに関して、特許文献１（特開２００２−３１９１３４号公報）にその解決方法の記載がある。図１６は、特許文献１発明による光ディスク情報記録再生装置の構成を説明するためのブロック図である。特許文献１に開示された発明では、レーザ制御手段１０７に入力される記録信号と、この記録信号でパワー変調されたレーザ光を再生信号として再生信号処理手段１０３から取り出した出力信号とを、遅延時間計測手段１０８で計測する。さらに、この計測結果に基づいて、記録タイミングを記録タイミング制御手段１０５で調整する。これにより、ディスク領域に直接試し書きをすることなく遅延量を計測できるため、ディスク記憶容量を消費することがなく、リンキング位置を高い精度で合わせることができる。
【００１２】
リンキング精度を悪化させるもう一つの原因として、記録クロックの位相変動がある。記録クロックはウォブル信号に位相同期させたＰＬＬで生成するのが一般的である。しかし、ディスク偏芯が大きな場合には、ウォブル信号が周波数変調されてＰＬＬ追従が間に合わず誤差が生じてしまう。その結果、記録クロックの位相変動として現れる場合がある。また、特に、ＤＶＤ−Ｒのように周波数の低いウォブル信号を有するディスクの場合、隣接トラックからのクロストークの影響によりウォブル信号の位相が変調され、ウォブル信号を基に生成した記録クロックの位相が変動してしまうことが知られている。これに関して、直前の記録データを再生して追記タイミングを生成し追記記録データ先頭と精度よく接続する方法が例えば特許文献２（特開２００３−１７３５３５号公報）に記載されている。
【００１３】
上記に関連して、特許文献３（特開２００５−１８２８５０号公報）には、ＰＬＬ回路に係る発明が開示されている。
特許文献３発明のＰＬＬ回路は、同期引き込みパターン領域とデータ領域とを有する光ディスクからの再生信号に同期した再生クロックを生成するものである。このＰＬＬ回路は、再生クロック生成手段と、位相差検出手段と、補正信号生成手段とを具備している。ここで、再生クロック生成手段は、再生クロックを生成するためのものである。位相差検出手段は、再生信号と再生クロックとの位相差を検出するためのものである。補正信号生成手段は、位相差を補正する補正信号を生成するためのものである。また、再生クロック生成手段は、位相差を示す信号、および、補正信号、を入力信号として、再生クロックを生成するものである。
【００１４】
また、特許文献４（特開２００６−３３１５１４号公報）には、光ディスク記録再生装置に係る発明が開示されている。
特許文献４発明の光ディスク記録再生装置は、光ディスクにデータを記録再生するものである。この光ディスク記録再生装置は、スピンドルモータと、ピックアップと、ディスク歪み検出部と、制御部とを備える。ここで、スピンドルモータは、装着された光ディスクを回転させるためのものである。ピックアップは、光ディスクにデータを記録又は再生するためのものである。ディスク歪み検出部は、ピックアップの再生信号からディスク歪みに起因するトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号の変化量を検出するためのものである。制御部は、検出したトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号の変化量に基づき上記スピンドルモータの回転と記録又は再生動作を制御するためのものである。また、制御部は、光ディスクのデータ記録面を半径方向に複数個のゾーンに区分し、内周側から外周側に向って角速度一定の条件で光ディスクを回転させてデータの記録又は再生を行い、上記ゾーンの境界位置にて上記ディスク歪み検出部によりトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号の変化量を検出する。さらに、制御部は、変化量が所定の閾値を超えたら、光ディスク回転の線速度を順に減速してトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号の変化量を検出し、変化量が所定の閾値以下になる線速度を求め、求めた線速度に従い次のゾーン内を線速度一定の条件に切り替えて光ディスクを回転させ、データの記録又は再生を行う。
【００１５】
また、特許文献５（特開２００７−５９０１８号公報）には、情報信号再生装置に係る発明が開示されている。
特許文献５発明の情報信号再生装置は、最尤検出を用いて情報記録媒体から読み出された再生信号をチャネルビットデータ列に復号するものである。この情報信号再生装置は、オフセット補正器と、最尤検出器とを備える。ここで、オフセット補正器は、再生信号に含まれる最短周期信号のＤＣレベルと、最尤検出における複数の基準レベルのうちに含まれる中央の基準レベルとが一致するように、再生信号をオフセット補正するためのものである。最尤検出器は、オフセット補正器によって補正された再生信号を最尤検出によって復号し、チャネルビットデータ列を生成するためのものである。
【００１６】
また、特許文献６（特開２００７−９５１５６号公報）には、位相同期装置に係る発明が開示されている。
特許文献６発明の位相同期装置は、ＰＬＬ回路と、パルス信号生成手段と、最大符号反転間隔計測手段と、第１チャネル周波数信号生成手段とを備える。ここで、ＰＬＬ回路は、ラン長制限符号規則の上限以上である所定のラン長を含む特殊パタンが周期的に埋め込まれた変調信号から、該変調信号に同期したクロック信号を生成するためのものである。なお、変調信号は、ラン長制限符号で変調されている。パルス信号生成手段は、変調信号をクロック信号に同期してパルス化し、パルス信号を生成するためのものである。最大符号反転間隔計測手段は、ＰＬＬ回路の同期が外れた状態におけるパルス信号の符号反転間隔を計測し、特殊パタンの埋め込み周期以上の期間内における符号反転間隔の最大値を最大符号反転間隔として出力するためのものである。第１チャネル周波数信号生成手段は、最大符号反転間隔に基づいて第１のチャネル周波数を推定するためのものである。また、ＰＬＬ回路は、非同期状態になると、中心周波数が第１のチャネル周波数に設定される。
【００１７】
【特許文献１】特開２００２−３１９１３４号公報
【特許文献２】特開２００３−１７３５３５号公報
【特許文献３】特開２００５−１８２８５０号公報
【特許文献４】特開２００６−３３１５１４号公報
【特許文献５】特開２００７−５９０１８号公報
【特許文献６】特開２００７−９５１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
前述したように、既記録領域を再生してその直後から記録を始めることでギャップやオーバーラップなしに追記が可能である。この場合、情報再生処理部の遅延と、記録情報をレーザパワーに変換してディスク上に照射するまでの遅延との両方を、オフセットとして考慮する必要がある。この遅延には、チャネルクロック周期に比例する部分と、固定的に発生する部分とがある。しかし、ＣＡＶ記録の場合には内外周でチャネル周波数が約２．４倍変化するため、固定遅延部分の影響で記録タイミングがずれてしまう。温度や電圧変動によって発生する遅延の変動はそれほど大きくない。このことを考えると、ＣＡＶ制御で記録を行う場合にリンキング精度に影響を与える要因は、再生信号処理および記録信号処理部の固定遅延による影響で主因になると考えられる。
【００１９】
ディスクに照射されたレーザ光がフォトディテクタに反射してから再生系回路を通って同期タイミングを生成するまでの遅延時間をＴｒとする。また、この同期タイミングを受けてからレーザパワーが変調されるまでの遅延時間をＴｗとする。Ｔｒに対してチャネルクロック周期に比例する遅延Ｔｒ＿ｓｙｎと、チャネルクロックに依存しない固定遅延Ｔｒ＿ａｓｙｎが存在する。Ｔｒ＿ｓｙｎは主にリードクロック同期の２値化回路の遅延に相当する。またＴｗも同様にチャネルクロック周期に比例する遅延Ｔｗ＿ｓｙｎと、チャネルクロックに依存しない固定遅延Ｔｗ＿ａｓｙｎが存在する。追記タイミングを生成する場合、ＴｒとＴｗの和Ｔｒｗに相当する遅延分を考慮し、追記開始タイミングとして同期タイミングよりＴｒｗだけ早く出力する必要がある。
【００２０】
Ｔｒｗ＝Ｔｒ＋Ｔｗ＝Ｔｒ＿ｓｙｎ＋Ｔｒ＿ａｓｙｎ＋Ｔｗ＿ｓｙｎ＋Ｔｗ＿ａｓｙｎ＝Ｔｒｗ＿ｓｙｎ＋Ｔｒｗ＿ａｓｙｎ  …（１）
Ｔｒｗは（１）式のように、固定遅延Ｔｒｗ＿ａｓｙｎとチャネルクロック同期比例遅延Ｔｒｗ＿ｓｙｎに分けられる。チャネルクロック周期をＴとすると、Ｔｒｗ＿ｓｙｎ／Ｔ＝Ｎ（一定）である。したがって、追記タイミングを生成する場合、チャネルクロックをカウントしてゲートタイミングを補正すればＴｒｗ＿ｓｙｎはチャネル周波数が変化しても問題なく補正できる。しかし、Ｔｒｗ＿ａｓｙｎ／Ｔはチャネルクロック周波数の関数となる。図１３は、ＣＡＶ再生時における、再生半径による内部遅延量の変化を示したグラフである。内周ではＴ換算の遅延量が少なく、外周ほど増加する。
【００２１】
このため、特許文献２の方法を用いても、追記記録タイミングを内周条件に合わせて記録を行うと、外周追記時に遅延増のためリンキング位置にギャップが発生してしまう。図１１は、光ディスクへの追記時に、リンキング位置にギャップが発生する場合を説明するための図である。逆に外周条件に合わせて記録を行うと、内部でオーバーラップが発生してしまう。図１２は、光ディスクへの追記時に、リンキング位置にオーバーラップが発生する場合を説明するための図である。
【００２２】
一方、特許文献１の方法を用いて遅延量を計測するためには、未記録領域で計測を行うかあるいは、ある程度高いレーザパワーを発生させなければならない。これは、既記録ピットによる反射光がノイズとなるためである。一般的にディスクには再生パワーが多少増加しても記録マークが変形あるは消去されないマージンが確保されてはいる。しかし、既記録領域で遅延計測を何度も行うのは既記録領域へダメージを与えるリスクが高い。従って、安全なシステムを構築するためには未記録領域へシーク後、計測を行い、再度記録領域へシークする必要があり、スループットの低下が避けられない。特にチャネル周波数がディスク半径で変化するＣＡＶ制御で記録を行う場合には、回路系の固定遅延の影響で遅延量が変化するため、計測の頻度が上がりスループットは大幅に下がってしまうという問題がある。
【００２３】
本発明の目的は、ＣＡＶスピンドル制御においても追記時にスループットを落とすことなくリンキング精度を確保する光ディスク情報記録再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明によるタイミング信号生成装置は、同期検出手段と、補正量算出手段と、タイミング補正手段とを具備する。ここで、同期検出手段は、チャネル周波数を有する任意の入力信号を光ディスクから入力して、チャネル周波数に比例した所定の周波数値と、入力信号の同期タイミング信号とを生成して出力するものである。補正量算出手段は、周波数値に基づいて遅延補正量を算出して出力するものである。タイミング補正手段は、同期タイミング信号と、遅延補正量とに基づいて補正タイミング信号を生成出力するものである。遅延補正量は、光ディスクにおける読み取り位置に依存する可変遅延量および回路系に由来する固定遅延量を補正するものである。なお、チャネル周波数が変化しても入力信号と補正タイミング信号の位相関係が一定となるように補正タイミング信号を補正する。
【００２５】
本発明によるタイミング信号生成方法は、（ａ）同期検出手段において、チャネル周波数を有する任意の入力信号を光ディスクから入力して、チャネル周波数に比例した所定の周波数値と、入力信号の同期タイミング信号とを生成して出力する同期検出ステップと、（ｂ）補正量算出手段において、周波数値に基づいて遅延補正量を算出して出力する補正量算出ステップと、（ｃ）タイミング補正手段において、同期タイミング信号と、遅延補正量とに基づいて補正タイミング信号を生成出力するタイミング補正ステップとを具備する。遅延補正量は、光ディスクにおける読み取り位置に依存する可変遅延量および回路系に由来する固定遅延量を補正するものである。なお、チャネル周波数が変化しても入力信号と補正タイミング信号の位相関係が一定となるように補正タイミング信号を補正する。
【発明の効果】
【００２６】
図１３におけるＴｒｗ＿ａｓｙｎの半径依存性は、回路構成に依存し入力周波数以外に変動する要素がなく、予想することが可能である。つまり遅延量はチャネル周波数の関数となっているため、補正すべき遅延量も図１４に示すようにチャネル周波数から計算することが可能である。そこで、ＰＬＬ（図１の４１）の発振周波数値を基に図１３で示す補正量を算出し、これを用いてタイミング補正手段（図１の６）でタイミングを補正する。こうすることで図１５に示すように半径あるいはチャネル周波数に依存しない追記記録開始タイミング信号を生成することができる。すなわち、入力チャネル周波数が大きく変動しても、追記記録開始タイミングが自動補正されるのでリンキング部でギャップやオーバーラップの発生を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
添付図面を参照して、本発明によるタイミング信号生成装置を実施するための最良の形態を以下に説明する。
【００２８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態によるタイミング信号生成装置の動作を説明するための、光ディスク情報記録再生装置の構成例を示すブロック図である。この光ディスク情報記録再生装置は、光ヘッド２と、増幅器３と、同期検出手段４と、補正量算出手段５と、タイミング補正手段６と、記録信号生成手段７と、レーザ制御手段８とを具備する。同期検出器４は、ＰＬＬ４１と、２値化手段４２と、同期検出器４３とを具備する。
【００２９】
光ヘッド２は、増幅器３に接続されている。増幅器３は、もう一方で、同期検出手段４に接続されている。同期検出手段４において、２値化手段４２は、同期検出器４３に接続されている。同期検出器４３は、もう一方で、タイミング補正手段６に接続されている。同期検出手段４のＰＬＬ４１は、補正量算出手段５に接続されている。補正量算出手段５は、もう一方で、タイミング補正手段６に接続されている。タイミング補正手段６は、もう一方で、記録信号生成手段７に接続されている。記録信号生成手段７は、もう一方で、レーザ制御手段８に接続されている。レーザ制御手段８は、もう一方で、光ヘッド２に接続されている。
【００３０】
スピンドルモータは、光ディスク媒体１の回転制御を行う。ヘッド２においては、図示されないサーボ回路が、ディスク面と対物レンズとの距離およびディスク案内溝と集光スポットとの半径方向位置関係を、それぞれ正確に制御する。
【００３１】
集光スポットはディスク上に記録された情報マークに照射される。光ディスクの反射面からの反射光は、情報マークの有無により反射率あるいは偏光が変化し、図示されない光検出器により電気信号に変換され、再生信号が得られる。
【００３２】
再生信号中では、記録マークの有無は振幅情報として得られる。再生信号は微弱なためＲＦアンプ３によって増幅され、同期検出手段４に入力される。
【００３３】
この同期検出手段４内のＰＬＬ４１が、チャネル周波数に同期した再生クロック信号を生成する。さらに、再生クロック信号に同期した２値化データを、２値化回路４２が生成する。
【００３４】
同期検出器４３は、２値化データを復調した後、データ中に埋め込まれているアドレス情報を検出し、追記記録開始のための同期タイミング信号を生成する。この同期タイミング信号のタイミングを、タイミング補正回路６が補正する。この補正量としては、遅延量算出手段５がＰＬＬ４１の発振周波数値を読み出して算出する値が用いられる。
【００３５】
補正後のタイミング信号（記録ゲート信号）は、記録信号生成手段７に入力されて、記録信号生成手段７は、追記記録開始タイミングを制御する。記録信号生成手段７からの出力を受けて、レーザ制御手段８は光ヘッド内のレーザパワーを制御し、ディスク上に温度制御により追記情報を記録する。
【００３６】
遅延量算出手段５は回路で構成してもよく、またファームウェアによりソフト的に実現しても良い。遅延量算出手段５は、タイミング補正を同期検出器４３の前段に配置してもよい。しかしその場合、２値化データを保持するためのＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ）メモリを持つ必要が発生し、回路規模が増加する結果となる。
【００３７】
また、発振周波数から補正値への変換関数を、周波数に対する１次関数とすると再生から記録系回路パスのうちの非同期固定遅延を補正することができるが、より高次関数としても良い。
【００３８】
スピンドル回転制御はＣＡＶである必要はなく、ＣＬＶでもかまわない。ＣＬＶ制御で追記をする場合、シーク後にスピンドル回転数が一定速度になる前に再生ＰＬＬの同期が取れる。したがって、光ディスク媒体の回転が定速度回転になる前から追記が始めることが可能となり、記録時のスループットが向上する。
【００３９】
なお、ここまで、本発明の入力信号として光ディスクの再生信号を用いた場合について説明したが、その他、例えば、磁気ディスク、磁気テープ等の情報記録媒体からの読み出し信号を用いても良い。
【００４０】
図２は、本発明の第１の実施形態による情報記録再生装置の再生信号処理回路をデジタル化した場合の構成例をすブロック図である。高密度記録再生した情報の再生にはＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）などのデジタル信号処理が必須である。そこで、ＰＬＬを含めた再生信号処理回路をデジタル化することは、小型化や歩留まりの向上の観点からも有効である。
【００４１】
本実施形態による再生信号処理回路は、ＰＬＬ４１と、ＰＲＭＬ回路４２１と、同期検出器４３とを具備する。ＰＬＬ４１は、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器４１１と、デジタルフィルタ回路４１２と、位相比較器（ＰＣ：Ｐｈａｓｅ  Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ）４１３と、ループフィルタ４１４と、ＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ、数値制御発振器）４１５とを具備する。位相比較器４１３は、リサンプラ４１３１と、デコーダ４１３２とを具備する。
【００４２】
Ａ／Ｄ変換器４１１は、デジタルフィルタ回路４１２に接続されている。デジタルフィルタ回路４１２は、もう一方で、リサンプラ４１３１に接続されている。リサンプラ４１３１は、もう一方で、デコーダ４１３２と、ＰＲＭＬ回路４２１とに接続されている。デコーダ４１３２は、ループフィルタ４１４に接続されている。ループフィルタ４１４は、もう一方で、ＮＣＯ４１５に接続されている。ＮＣＯ４１５は、もう一方で、リサンプラ４１３２と、ＰＬＭＬ回路４２１と、同期検出器４３とに接続されている。ＰＲＭＬ回路４２１は、もう一方で、同期検出器４３に接続されている。
【００４３】
再生信号はＡ／Ｄ変換器４１１によって４〜８ｂｉｔ程度のビット幅のデジタル情報に変換される。サンプリングクロックＳＣＬＫは、チャネルクロックに非同期のシステムクロックとする。
【００４４】
Ａ／Ｄ変換器４１１から出力される信号には、ＤＣ変動、振幅変動、非線形歪等が含まれている。これらを除去するためＨＰＦ（Ｈｉｇｈ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）、ＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、アシンメトリ補正等のフィルタ回路４１２が必要となる。フィルタ回路４１２はチャネルクロックに非同期なため、Ａ／Ｄ変換器４１１も含めて非同期固定遅延がこの回路部に集中する。
【００４５】
フィルタ４１２からの出力信号は、リサンプラ４１３１で位相が補正される。なお、リサンプラ４１３１と、デコーダ４１３２とは、いずれも位相比較器４１３に含まれる。
【００４６】
位相比較器４１３から出力される位相誤差はループフィルタ４１４で積算されて、周波数情報が生成される。この周波数情報は、ロックレンジにもよるが、例えば、１６〜２０ｂｉｔ程度のバス幅とする。
【００４７】
この周波数情報は、ＮＣＯ４１５によって積分されて、リサンプラ４１３１用のリサンプル用位相信号φとしてフィードバックされる。つまりリサンプラを含めてＰＬＬループを構成する。
【００４８】
これによって、リサンプル出力として、再生チャネルクロックに同期したタイミングで打ち抜いたものと同じ情報が得られる。この情報はＰＲＭＬ４２１に入力されて最尤検出により２値化データを生成する。
【００４９】
なお、ＬＰＦ４１４後にＤ／Ａ変換器を設けて、ＮＣＯ４１５の代わりにＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を設けて、ＶＣＯ出力クロックでＡ／Ｄ４１１を動作させる構成も可能ではある。しかしその場合は、ＰＬＬループディレイが増え、Ｄ／Ａ変換器必要となる。これ等を考慮すると、図２の構成が最良である。
【００５０】
２値化回路は、ＰＲＭＬ４２１である必要はなく、別の構成でももちろんかまわない。
【００５１】
本発明ではＰＬＬ発振周波数情報が必要となる。アナログＰＬＬで構成する場合にはＰＬＬクロック周期の計測あるいはＶＣＯ入力値をＡ／Ｄ変換する等の処理が必要であるが、図２に示すデジタル回路ではその必要がない。
【００５２】
（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態によるタイミング信号生成装置の動作を説明するための、光ディスク情報記録再生装置の構成例を示すブロック図である。この光ディスク情報記録再生装置は、光ヘッド２と、増幅器３と、ＰＬＬ４１と、補正量算出手段５と、タイミング補正手段６と、逓倍ＰＬＬ９と、記録信号生成手段７と、レーザ制御手段８とを具備する。
【００５３】
光ヘッド２は、増幅器３に接続されている。増幅器３は、もう一方で、ＰＬＬ４１に接続されている。ＰＬＬ４１は、もう一方で、補正量算出手段５と、タイミング補正手段６とに接続されている。補正量算出手段５は、もう一方で、タイミング補正手段６に接続されている。タイミング補正手段６は、もう一方で、逓倍ＰＬＬ９に接続されている。逓倍ＰＬＬ９は、もう一方で、記録信号生成手段７に接続されている。記録信号生成手段７は、もう一方で、レーザ制御手段８に接続されている。レーザ制御手段８は、もう一方で、光ヘッド２に接続されている。
【００５４】
スピンドルモータは、光ディスク媒体１の回転制御を行う。ヘッド２においては、図示されないサーボ回路が、ディスク面と対物レンズとの距離およびディスク案内溝と集光スポットとの半径方向位置関係を、それぞれ正確に制御する。
【００５５】
集光スポットはディスク上の案内溝に照射される。光ディスク案内溝はサーボ制御で追従できない程度の一定周波数で半径方向にウォブリングされている。このウォブリング状態は、反射光を半径方向に分割した光検出器出力の差信号（ウォブル信号）によって検出することができる。
【００５６】
アンプ３で増幅されたウォブル信号に基づいて、ＰＬＬ４１はウォブル同期クロック信号を生成する。タイミング補正器６は、このウォブル同期クロック信号を入力して、クロック位相を補正する。その一方で、補正量算出手段５はＰＬＬ４１から出力される発振周波数値を入力して補正値を出力する。この補正値によって、タイミング補正器６が出力するタイミングは制御される。
【００５７】
逓倍ＰＬＬ９は、タイミング補正器６の出力を入力して記録クロックを生成する。この記録クロックに同期して記録信号生成器７がユーザーデータをレーザパワー制御用の信号に変換する。レーザ制御回路８は、この信号を入力して光ヘッド２のレーザパワーを変調することで情報を記録する。これによって、ＣＡＶ制御で連続して情報を連続記録し続けた場合に、線速度の変化に伴って情報が徐々にずれて記録されてゆくことを防ぐことができる。
【００５８】
遅延量算出手段５は回路で構成してもよいしファームウェアでソフト的に実現しても良い。
【００５９】
また、発振周波数から補正値への変換関数を、周波数に対する１次関数とすると再生から記録系回路パスのうちの非同期固定遅延を補正することができるが、より高次関数としても良い。
【００６０】
タイミング補正器６は逓倍ＰＬＬ９の後段に配置してもよいが、逓倍前の低い周波数で制御するほうがデジタル回路化しやすいという利点がある。
【００６１】
図８は、本発明の第２の実施形態であるタイミング生成装置のＰＬＬ回路４１をデジタル化した場合の構成例を示すブロック図である。
【００６２】
本実施形態によるＰＬＬ回路４１は、Ａ／Ｄ変換器４１１と、デジタルフィルタ回路４１２と、位相比較器４１３と、ループフィルタ４１４と、ＮＣＯ４１５とを具備する。位相比較器４１３は、リサンプラ４１３１と、デコーダ４１３２とを具備する。
【００６３】
Ａ／Ｄ変換器４１１は、デジタルフィルタ回路４１２に接続されている。デジタルフィルタ回路４１２は、もう一方で、リサンプラ４１３１に接続されている。リサンプラ４１３１は、もう一方で、デコーダ４１３２に接続されている。デコーダ４１３２は、ループフィルタ４１４に接続されている。ループフィルタ４１４は、もう一方で、ＮＣＯ４１５に接続されている。ＮＣＯ４１５は、もう一方で、リサンプラ４１３２に接続されている。
【００６４】
Ａ／Ｄ変換器４１１は、再生信号を入力して、４〜８ｂｉｔ程度のビット幅のデジタル情報に変換して出力する。Ａ／Ｄ変換器４１１とデジタルフィルタ回路４１２に供給されるサンプリングクロックＳＣＬＫは、チャネルクロックに非同期のシステムクロックとする。
【００６５】
Ａ／Ｄ変換器４１１からの出力信号には、ＤＣ変動、振幅変動等が含まれている。これらを除去するために、ＢＰＦ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）、ＡＧＣ等のフィルタ回路４１２が必要となる。フィルタ回路４１２はチャネルクロックに非同期なため、Ａ／Ｄ変換器４１１のも含めて、非同期固定遅延がこの回路部に集中する。
【００６６】
リサンプラ４１３１は、フィルタ４１２からの出力信号を入力し、その位相を補正して出力する。位相比較器４１３は、リサンプラ４１３１と、デコーダ４１３２とを具備する。ループフィルタ４１４は、位相比較器４１３からの出力信号である位相誤差を積算し、周波数情報を生成する。この周波数情報はロックレンジにもよるが、例えば１６〜２０ｂｉｔ程度のバス幅でも良い。
【００６７】
ＮＣＯ４１５は、この周波数情報を積分し、リサンプラ４１３１用に向けてリサンプル用位相信号φとしてフィードバックする。つまり、リサンプラ４１３１を含めて、ＰＬＬループが構成される。
【００６８】
他にも、例えば、ＬＰＦ４１４後にＤ／Ａ変換器を設けて、ＮＣＯ４１５の代わりにＶＣＯを設けて、ＶＣＯ出力クロックでＡ／Ｄ変換器４１１が動作する構成も考えられる。しかしこの場合は、ＰＬＬループディレイが増え、また、Ｄ／Ａ変換器が必要になる。したがって、これらを考慮すると、図８の構成が最良である。
【００６９】
アナログＰＬＬで構成する場合にはＰＬＬクロック周期の計測あるいはＶＣＯ入力値をＡ／Ｄ変換する等の処理が必要であるが、図８に示すデジタル回路ではその必要がない。
【００７０】
図９は、本発明の第２の実施形態によるタイミング信号生成装置におけるタイミング補正器の構成例を示すブロック図である。このタイミング補正器は、位相比較器６１と、加算器６２と、ループフィルタ６３と、ＮＣＯ６４とを具備する。
【００７１】
位相比較器６１と、加算器６２と、ループフィルタ６３と、ＮＣＯ６４とは、この順番に順次接続されている。さらに、ＮＣＯ６４は、もう一方で、位相比較器６１にも接続されており、全体としてループ回路を形成する。
【００７２】
遅延補正は記録中に行われる。そのため、急激なクロック位相変動が存在する場合には、記録したディスクの再生時において再生ＰＬＬの追従が間に合わず、同期はずれを起こす可能性がある。従って、再生ＰＬＬが追従できるように位相をゆっくりと変化させる必要がある。この要求には、ＤＬＬ（Ｄｅｌａｙ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）あるいはＰＬＬでループを構成することが有効である。
【００７３】
位相比較器６１は、ウォブル同期クロックと、ＮＣＯ６４出力クロックとを入力して、位相誤差を算出して出力する。
【００７４】
加算器６２は、この位相誤差に補正値を加算し、位相をオフセットする。その結果が零になるように、ループフィルタ６３を通してゆっくりとＮＣＯ６４は制御される。
【００７５】
ＤＶＤ−ＲＡＭの場合は、そのセクタ先頭に、アドレス情報がプリピット（ＣＡＰＡ：Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ａｌｌｏｃａｔｅｄ  Ｐｉｔ  Ａｄｄｒｅｓｓ）として配置されている。このＣＡＰＡ部の情報を読み取るためには、まず、直前のＣＡＰＡの再生タイミングから次のＣＡＰＡ部の出現位置を予測する。そして、ＣＡＰＡ部先頭でＨＰＦのカットオフ周波数を変更するか、あるいは、ＰＬＬの高速引き込みを行うかなどの動作が必要となる。したがって、再生信号処理用の制御ゲート信号が必要となる。
【００７６】
ＤＶＤ−ＲＡＭでは、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷと同等周波数のウォブル信号が得られる。そこで、ここから記録クロックを生成し、直前ＣＡＰＡ再生タイミングから記録クロックをカウントして、次のＣＡＰＡ部再生用の制御ゲートを生成する。
【００７７】
このディスクをＣＡＶ制御で再生する場合、再生系の非同期内部遅延によってチャネルクロック周波数に依存してチャネルクロック周期基準の遅延量が変わってしまう。したがって、この予測ゲート位置もずれてしまう。
【００７８】
（第３の実施形態）
図１０は、本発明の第３の実施形態によるタイミング信号生成装置の動作を説明するための、光ディスク情報記録再生装置の構成例を示すブロック図である。ただし、ここでは、主にＤＶＤ−ＲＡＭの予測ゲート生成が目的である。
【００７９】
本実施形態の光ディスク情報記録再生装置は、光ヘッド２と、増幅器３と、同期検出手段４と、補正量算出手段５と、タイミング補正手段６とを具備する。同期検出器４は、ＰＬＬ４１と、２値化手段４２と、同期検出器４３とを具備する。
【００８０】
光ヘッド２は、増幅器３に接続されている。増幅器３は、もう一方で、同期検出手段４に接続されている。同期検出手段４において、２値化手段４２は、同期検出器４３に接続されている。同期検出器４３は、もう一方で、タイミング補正手段６に接続されている。同期検出手段４のＰＬＬ４１は、補正量算出手段５に接続されている。補正量算出手段５は、もう一方で、タイミング補正手段６に接続されている。タイミング補正手段６は、もう一方で、同期検出手段４に接続されている。
【００８１】
スピンドルモータは、光ディスク媒体１の回転制御を行う。ヘッド２においては、図示されないサーボ回路が、ディスク面と対物レンズとの距離およびディスク案内溝と集光スポットとの半径方向位置関係を、それぞれ正確に制御する。
【００８２】
集光スポットはディスク上に記録された情報マークに照射される。光ディスクの反射面からの反射光は、情報マークの有無により反射率あるいは偏光が変化し、図示されない光検出器により電気信号に変換され、再生信号が得られる。
【００８３】
再生信号中では、記録マークの有無は振幅情報として得られる。再生信号は微弱なためＲＦアンプ３によって増幅され、同期検出手段４に入力される。
【００８４】
この同期検出手段４内のＰＬＬ４１が、チャネル周波数に同期した再生クロック信号を生成する。さらに、再生クロック信号に同期した２値化データを、２値化回路４２が生成する。
【００８５】
２値化データを復調された後、同期検出器４３が、データ中に埋め込まれているアドレス情報を検出し、後続するセクタ先頭タイミング信号を生成する。このタイミング信号はタイミング補正回路６によってタイミングが補正される。この補正量としては、遅延量算出手段５がＰＬＬ４１の発振周波数値を読み出して算出する値を用いる。
【００８６】
補正後のタイミング信号は、同期検出手段４にフィードバックされてＰＬＬ４１や図示していないＨＰＦのループゲインを一時的に上げるなどの制御を行う。
【００８７】
遅延量算出手段５は回路で構成してもよいし、ファームウェアでソフト的に実現しても良い。
【００８８】
また、発振周波数から補正値への変換関数を、周波数に対する１次関数とすると再生回路遅延のうちの非同期固定遅延を補正することができるが、より高次関数としても良い。
【００８９】
スピンドル回転制御はＣＡＶである必要はなく、ＣＬＶでもかまわない。ＣＬＶ制御で追記をする場合、通常は、シーク後にスピンドル回転数が定速度になる前に再生ＰＬＬの同期が取れる。したがって、定速度回転になる前にアドレス情報の取得が可能となり、再生、あるいは記録時の、スループットが向上する。
【００９０】
図３は、本発明の第１の実施形態によるタイミング生成装置における、図１のタイミング補正手段６の動作を説明するための状態遷移図である。また、図４は、本発明の第１の実施形態によるタイミング生成装置における、図１のタイミング補正手段６の動作を説明するためのタイムチャートである。
【００９１】
タイミング補正手段６は、同期検出器４３が生成する同期タイミング信号ｄを、補正値ｄｌｙで遅延することによって、記録ゲート信号を生成する。
【００９２】
タイミング補正手段６を実現するためには、４つの状態をもつシーケンサを用意する。ここでは、これら４つの状態を、それぞれＳ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と呼ぶ。
【００９３】
このシーケンサにおける初期状態をＳ０とする。初期状態Ｓ０において、同期タイミング信号ｄ＝“０”の期間は、状態は変化しない。同期タイミング信号ｄ＝“１”になった時点で、シーケンサの状態はＳ１に変化する。
【００９４】
状態Ｓ１になると、カウンタが動作し、カウント値がｄｌｙに一致するまで状態Ｓ１が保持される。カウント値がｄｌｙに一致すると、状態はＳ２に移行する。
【００９５】
状態Ｓ２において、同期タイミング信号ｄ＝“１”の間は、状態は変化しない。なお、状態Ｓ２において、カウンタは零にクリアされるものとする。状態Ｓ２において、同期タイミング信号ｄ＝“０”になると、状態Ｓ３に移行する。
【００９６】
状態Ｓ３になると、カウンタが動作し始める。カウント値がｄｌｙに一致するまで状態Ｓ３を維持し、一致時に状態Ｓ０に移行して初期状態に戻る。また、カウンタも初期化される。
【００９７】
このように、シーケンサの状態はＳ０→Ｓ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ０と遷移する。ここで、状態Ｓ２およびＳ３をデコードすると、所望の遅延したゲートタイミング信号を生成できる。状態シーケンサは２ｂｉｔ幅、カウンタは内部遅延量に依存するが数ｂｉｔ幅程度としてコンパクトな回路で実現可能である。シーケンサおよびカウンタは記録クロックによって動作させる。
【００９８】
図５は、図２の位相比較器４１３の動作を説明するためのタイムチャートである。ここでは、位相比較器４１３に２Ｔ長のマークスペースが連続した信号が入力した場合の出力を示している。
【００９９】
位相比較器４１３は、サンプリングされたデータ列に基づき、エッジ近傍の振幅値を符号補正し、出力している。位相差は、−πまで来ると＋πに戻るので、検出レンジは±πの範囲となる。
【０１００】
この位相比較器４１３では、入力振幅によって出力振幅が変わるため、ＰＬＬループを組んだときに振幅変動によってループ特性が変わる場合がある。これを防ぐために、位相比較器４１３の前段にＡＧＣを配置してもよい。
【０１０１】
図６は、図２におけるリサンプラ４１３１の動作を説明するためのタイミングチャートである。ここで、入力信号は２Ｔ長のマークスペースが連続した信号であるが、チャネルクロックよりも若干高い固定周波数ＳＣＬＫでサンプリングされる。
【０１０２】
この時点ではもちろん、入力信号はチャネル信号に同期していない。しかし、連続するサンプル信号列からの位相誤差を基にタイミングを制御しリサンプル値を生成すると、あたかもアナログＶＣＯでＰＬＬ制御をかけたかのような出力が得られる。
【０１０３】
リサンプル位相φは、のこぎり波状である。イネーブル信号は、リサンプル位相φの変化が不連続となるタイミングで一旦零となる。再生クロック信号は、ＳＣＬＣをイネーブル信号でゲーティングすることによって生成される。リサンプルは補間処理を行う。その補間関数は、高次関数でもよいが、通常は１次関数で問題ない。
【０１０４】
本発明による第１の効果は、ＣＡＶスピンドル制御、線密度一定で追記を行っても全領域でリンキング部のギャップやオーバーラップの発生を最小化できることである。これは、ＰＬＬの発振周波数値から算出したタイミング補正量で追記開始タイミングが制御されるからである。
【０１０５】
本発明による第２の効果は、補正量計測のために別領域へのシーク等の動作が不要なため、システム全体のスループット低下を抑えることができることである。
【０１０６】
以上に説明したように、本発明は、光ディスクの情報記録再生、特にＣＡＶ記録再生時に好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態によるタイミング信号生成装置の動作を説明するための、光ディスク情報記録再生装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態による情報記録再生装置の再生信号処理回路をデジタル化した場合の構成例をすブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態によるタイミング生成装置における、タイミング補正手段の動作を説明するための状態遷移図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態によるタイミング生成装置における、タイミング補正手段の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図５】図５は、位相比較器の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図６】図６は、リサンプラの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態によるタイミング信号生成装置の動作を説明するための、光ディスク情報記録再生装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施形態であるタイミング生成装置のＰＬＬ回路をデジタル化した場合の構成例を示すブロック図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施形態によるタイミング信号生成装置におけるタイミング補正器の構成例を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、本発明の第３の実施形態によるタイミング信号生成装置の動作を説明するための、光ディスク情報記録再生装置の構成例を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、光ディスクへの追記時に、リンキング位置にギャップが発生する場合を説明するための図である。
【図１２】図１２は、光ディスクへの追記時に、リンキング位置にオーバーラップが発生する場合を説明するための図である。
【図１３】図１３は、ＣＡＶ再生時における、再生半径による内部遅延量の変化を示したグラフである。
【図１４】図１４は、記録半径による補正遅延量の変化を示したグラフである。
【図１５】図１５は、追記記録開始タイミング信号が半径あるいはチャネル周波数に依存しない場合について説明するためのグラフである。
【図１６】図１６は、従来技術発明による光ディスク情報記録再生装置の構成を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１、１０１  光ディスク媒体
２、１０２  光ヘッド
３  増幅器
４  同期検出手段
４１  ＰＬＬ
４１１  Ａ／Ｄ変換器
４１２  デジタルフィルタ回路
４１３、６１  位相比較器
４１３１  リサンプラ
４１３２  デコーダ
４１４、６３  ループフィルタ
４１５、６４  数値制御発振器（ＮＣＯ）
４２    ２値化手段
４２１  ＰＲＭＬ回路
４３、１０４    同期検出器
５  補正量算出手段
６、１０５  タイミング補正手段
６２  加算器
７、１０６  記録信号生成手段
８、１０７  レーザ制御手段
９  逓倍ＰＬＬ
７２    加算器
１０３  再生信号処理回路
【図１】
0004618454.tif 000002
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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