(57)【要約】【課題】ウォブリング周波数が部分的に異なるディスクに対しても、クロック生成とアドレス再生する装置を提供する。【解決手段】周波数比較手段と固定クロックを生成するクロック生成手段とクロック選択手段とＰＬＬクロック生成手段を備え、前記ＰＬＬクロック生成手段において周波数引き込みが完了するまでは固定クロックを用い、周波数が確定すればＰＬＬクロックを用いることで、所定の周波数と部分的に異なる周波数でウォブリングされたディスクに対しても安定した周波数引き込みを行ってＰＬＬクロックを生成し、精度の高いアドレス再生を実現することができる。【選択図】  図１
2005011462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク上に螺旋状に形成されているトラックが所定の周波数と部分的に異なる周波数でウォブリングすることでアドレスが記録されたディスクを再生する装置であって、
前記トラックのウォブリングを検出してウォブル信号を出力するウォブル信号検出手段と、
前記ウォブル信号に対して低域と高域のノイズ成分を除去する第一のフィルタと、
前記第一のフィルタで抽出された信号を用いて位相同期を行い、ＰＬＬクロックを生成するＰＬＬクロック生成手段と、
前記ＰＬＬクロックの周波数と第一のフィルタで抽出された信号の周波数とを比較し、周波数確定信号を出力する周波数比較手段と、
前記ウォブル信号に対して低域のノイズ成分を除去する第二のフィルタと、
前記第二のフィルタで抽出された信号を用いて前記ディスクのウォブル信号を再生する手段と、
任意の周波数の固定クロックを発生するクロック発生手段と、
前記ＰＬＬクロック生成手段で生成したＰＬＬクロックと前記クロック発生手段の固定クロックを前記周波数確定信号に応じて選択し、第一のフィルタと第二のフィルタのサンプリングクロックとして出力するクロック選択手段とを備えるウォブル信号再生装置。
【請求項２】
請求項１のウォブル信号再生装置であって、前記ウォブル信号検出手段から出力されるウォブル信号をアナログからディジタルに変換し、前記第一のフィルタと前記第二のフィルタに出力するＡＤ変換手段をさらに備え、前記周波数確定信号によって前記ＡＤ変換手段のサンプリングクロックを前記固定クロックから前記ＰＬＬクロックに換えることを特徴としたウォブル信号再生装置。
【請求項３】
請求項１のウォブル信号再生装置であって、前記周波数確定信号によって、前記第一のフィルタの通過帯域を広帯域から狭帯域に換えることを特徴としたウォブル信号再生装置。
【請求項４】
請求項１のウォブル信号再生装置であって、前記周波数比較手段が、ＰＬＬクロックとウォブル信号の周波数の差が連続して所定の期間所定のしきい値以下であるときに周波数確定信号を出力することを特徴としたウォブル信号再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスク上に螺旋状に形成されているトラックが、所定の周波数と部分的に異なる周波数でウォブリングされているディスクに対するウォブル信号再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の記録系光ディスクでは、一般的に予め製造時に各半径位置での線速度を正確に検出するために、ＣＬＶ（線速度一定）回転制御を行った時のウォブル信号の周波数が一定になるように、ディスクのトラックをウォブリングさせるフォーマットを採用している。よって、そのディスクに対するウォブル信号再生装置では、このウォブリング信号を検出して、ディスクの回転を制御したり、記録用クロックを生成したりしている。
【０００３】
ウォブルが周波数変調された光ディスクとしてＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷがあるが、その周波数変調については、ディスク全域で施され、ウォブル周波数は低く変調度合いも低いので、比較的容易なシステムで構成可能である。
【０００４】
光ディスクに対するアドレス情報の復調回路として、トラックのウォブリングを位相変調させてアドレスが付与されているような光ディスクに対する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１２６４１３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の方式では、局所的に周波数の異なるウォブリング信号に対しての安定したＰＬＬ手段については記載されておらず、ディスクの回転制御や記録クロックの生成をすることができないという課題を有していた。
【０００７】
トラックのウォブリングから得られるウォブル信号が高周波数であり、局所的に高い変調度で周波数・位相変調させてアドレスが付与されているような光ディスクの場合、光ディスク特有の信号品質の悪さとウォブリング信号の周波数変動により、周波数が一定のウォブル信号を得にくく、高速で安定したＰＬＬが困難となり、ディスクの回転を制御したり、記録用クロックを生成することが困難になる。
【０００８】
本発明では、前記従来の課題を解決するもので、所定の周波数と部分的に異なる周波数でウォブリングされているディスクに対しても、高速な周波数引き込みと安定したクロック生成が可能なウォブル信号再生装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明のウォブル信号再生装置は、固定クロックを発生するクロック発生手段と周波数比較手段とクロック選択手段を備えている。ディスクのウォブリングを検出してウォブル信号検出手段から出力されるウォブル信号が、ＰＬＬクロック生成手段で周波数引き込みが行われ周波数が確定するまでは、クロック発生手段から出力される固定クロックでフィルタを動作させ、周波数が確定した後には、ＰＬＬクロック生成手段で生成したＰＬＬクロックで動作させるようにした。
【００１０】
従って、第一のフィルタと第二のフィルタとＰＬＬクロック生成手段は、周波数引き込みを行い周波数が確定するまでは固定クロックを用いる事ができるので、ＰＬＬクロック生成手段では安定した周波数引き込みを行う事ができ、周波数確定後にはディスクの回転に応じたＰＬＬクロックを用いて位相引き込みを行う事ができる。
【００１１】
また、本発明のウォブル信号再生装置は、前記ウォブル信号検出部から出力されるウォブル信号をアナログからディジタルに変換し、前記第一のフィルタと前記第二のフィルタに出力するＡＤ変換手段をさらに備え、前記周波数確定信号によって前記ＡＤ変換手段のサンプリングクロックを前記固定クロックから前記ＰＬＬクロックに換えるようにした。
【００１２】
従って、ＡＤ変換手段によりウォブル信号をディジタル信号として扱うことができ、高集積化が可能なＣＭＯＳディジタルＬＳＩとして、より実現が容易となる。またＡＤ変換手段とフィルタの動作を同期させることができる。
【００１３】
また、本発明のウォブル信号再生装置は、前記周波数確定信号によって、前記第一のフィルタの通過帯域を広帯域から狭帯域に換えるようにした。
【００１４】
従って、ＰＬＬクロック生成手段において、周波数が確定するまでは広いキャプチャレンジで周波数引き込みを行うことができ、周波数が確定した後は不要な周波数帯域の信号を削除することで、高精度の位相引き込みと安定したＰＬＬクロック生成ができる。
【００１５】
また、本発明のウォブル信号再生装置は、前記周波数比較手段が、ＰＬＬクロックとウォブル信号の周波数の差が連続して所定の期間所定のしきい値以下であるときに周波数確定信号を出力するようにした。
【００１６】
従って、ＰＬＬクロック生成手段で周波数引き込み中、周波数が確定していない状態に一時的に周波数の差が小さくなった場合には、周波数が確定したとは判断されないので、周波数が未確定のままでＰＬＬクロックを用いた位相引き込みが行われず、より安定した動作を確保することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
まず、ウォブリング周波数が部分的に異なるディスクのウォブル波形について、図１と図２と図７を用いて説明する。ウォブリングされたディスク１０１のトラックをウォブル信号検出回路１０２により検出して得られるウォブル信号１０３は、図２の２０１に示したように、周波数が一定の部分２０５と、周波数変調と位相変調されている部分（以下、変調部分）２０４から構成されている。図７に変調部分の例を示す。周波数一定部分２０５での周波数をｆｗ（Ｈｚ）とし、特に一波長の長さをＮＷＬ（Ｎｏｒｍｉｎａｌ  Ｗｏｂｂｌｅ  Ｌｅｎｇｔｈ）と表現すると、図７では、変調部分はそれぞれ１ＮＷＬの長さで１．５×ｆｗ（Ｈｚ）に周波数変調された部分７０１、位相反転部分７０２、７０１に対して位相反転した部分７０３で構成されている。ウォブル信号は５６（ＮＷＬ）の長さで１ユニットを構成する。ユニットには、単調ユニットと同期ユニットとアドレスデータユニットがあり、各ユニットの最初は、変調部分２０４で始まる。
【００１９】
２０１は単調ユニットを示しており、変調部分は２０４の１カ所のみである。
【００２０】
２０２ａから２０２ｄは同期ユニットを示している。それぞれ最初の変調部分２０４以外に１ユニット中に変調部分が２カ所あり、ユニットの最初の変調部分２０４と２カ所目の変調部分２０６の間隔は、１３、１５、１７、１９（ＮＷＬ）のいずれかであり、２カ所目の変調部分２０６と３カ所目の変調部分２０７の間隔は７（ＮＷＬ）である。
【００２１】
２０３ａと２０３ｂはアドレスデータユニットを示しており、それぞれ最初の変調部分２０４以外に１ユニット中に変調部分が１カ所あり、ユニットの最初の変調部分２０４と２カ所目の変調部分２０８の間隔は、９もしくは１１（ＮＷＬ）であり、１つのユニットでデータの”１”または”０”を示している。
【００２２】
図３に示すように、同期ブロック３０１とアドレスデータブロック３０２で１フレームが構成される。
【００２３】
同期ブロック３０１は、４種類の同期ユニットと５つの単調ユニットにより構成されていて、アドレスデータ読み出しの際にフレーム同期させるために入れられている。
【００２４】
アドレスデータブロック３０２は、１つの単調ユニットとその後の４つのアドレスデータユニット”０”または”１”を１単位として、その繰り返しにより構成される。
【００２５】
図１を用いて、本発明の実施の形態におけるウォブル信号再生装置の構成を説明する。
【００２６】
ウォブル信号検出回路１０２では、ウォブリングされたディスク１０１のトラックを検出し、ウォブル信号１０３を出力する。出力されたウォブル信号１０３は、ＡＤコンバータ１０４によりアナログ信号からディジタル信号に変換され、後段にある第一のフィルタ１０５と第二のフィルタ１０６に出力される。
【００２７】
補間回路１０７と１０８は、第一のフィルタ１０５と第二のフィルタ１０６の出力信号１０９と１１０とに対し、時間に関する補間処理を行うことにより、補間後の制度の高いウォブル信号を出力する。これにより、ＡＤコンバータ１０４と第一のフィルタ１０５と第二のフィルタ１０６は、分周クロックで動作させることができ、それぞれ回路規模を小さくすることが可能となる。また、ＰＬＬクロック生成回路１１１では、補間後の精度の高いウォブル信号を入力とするのでジッタ低減することができ、アドレス再生回路１１４に対しては精度の高い信号処理を行うことが可能となる。
【００２８】
ＰＬＬクロック生成回路１１１では、第一のフィルタ１０５で抽出されたウォブル信号１０９の補間処理後の出力に対して、周波数引き込みと位相引き込みを行い、ＰＬＬクロック１１６を生成する。
【００２９】
周波数比較回路１１３では、ＰＬＬクロック生成回路１１１で生成されたＰＬＬクロック１１６と、第一のフィルタ１０５で抽出されたウォブル信号１０９の補間後のウォブル信号との周波数比較を行う。比較した結果、連続したある一定時間、周波数の差が所定のしきい値より小さい時、周波数が確定したと判断し、周波数確定信号１１８を出力する。
【００３０】
クロック選択回路１１２は、クロック発生器１２０で発生した固定クロック１２１と、ＰＬＬクロック生成回路１１１で生成したＰＬＬクロック１１６とから、どちらか一方を選択し、クロック１１９として出力する。周波数確定信号１１８が入力されていない状態では、クロック発生器１２０で発生する固定クロック１２１を選択して出力し、周波数確定信号１１８が入力されるとＰＬＬクロック１１６を選択して出力する。
【００３１】
クロック選択回路１１２の出力クロック１１９は、アドレス再生回路１１４の動作クロックとなるほか、分周されてＡＤコンバータ１０４、第一のフィルタ１０５、第二のフィルタ１０６のサンプリングクロックとなる。
【００３２】
アドレス再生回路１１４では、第二のフィルタ１０６で抽出されたウォブル信号１１０の補間後の出力１１７に対して、一定の周波数部分と変調部分を検出することにより、ディスク１０１に予め記録されたアドレスデータを抽出し、そのデータをデコードしてアドレスを再生する機能を有している。
【００３３】
次に、クロック切り換えとフィルタの特性切り替えについて、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００３４】
リセット状態６０１においては、クロック選択回路１１２は固定クロック１２１をクロック１１９として出力し、第一の周波数比較状態６０２に遷移する。
【００３５】
第一の周波数比較状態６０２では、クロック選択回路１１２は固定クロック１２１をクロック１１９として出力する。このとき、第一のフィルタ１０５の周波数特性は、Ｗｉｄｅ通過帯域特性である。この状態で、ＰＬＬクロック生成回路１１１で周波数引き込みが行われ、ＰＬＬクロック１１６と補間後のウォブル信号１２２との周波数誤差が一定期間継続して、あるしきい値Ａ以下であれば（６０３がＹＥＳ）、周波数確定信号１１８が出力され、第二の周波数比較状態６０４に遷移する。
【００３６】
第二の周波数比較状態６０４では、クロック選択回路１１２はＰＬＬクロック１１６をクロック１１９として出力する。このとき、第一のフィルタ１０５の周波数特性は、Ｎａｒｒｏｗ通過帯域特性である。この状態で、ＰＬＬクロック発生回路１１１では、引き続き周波数引き込みが行われる。周波数誤差が一定期間継続して、あるしきい値Ｂ以下であれば（６０５がＹＥＳ）、周波数確定信号１１８が出力されて周波数確定状態６０６に遷移する。また、クロック選択回路１１２は、ＰＬＬクロック１１６を選択して出力する。しかし、第二の周波数比較状態６０４において、周波数誤差が一定期間継続してあるしきい値Ｃより大きければ（６０７がＹＥＳ）、周波数未確定信号が出力され、第一の周波数比較状態６０２に遷移する。
【００３７】
周波数確定状態６０６では、クロック選択回路１１２はＰＬＬクロック１２１を選択して出力する。このとき、第一のフィルタ１０５の周波数特性は、Ｎａｒｒｏｗ通過帯域特性である。この状態において、周波数誤差が一定期間継続して、あるしきい値Ｄより大きければ（６０８がＹＥＳ）、周波数未確定信号が出力され、第二の周波数比較状態６０４に遷移する。
【００３８】
以上により、クロック切り換えとフィルタの特性切り替えを繰り返す。
【００３９】
第一のフィルタ１０５に求められる特性は、ディジタル化されたウォブル信号から、周波数一定部分のウォブル信号だけを抽出することである。
【００４０】
図４は、第一のフィルタ１０５の特性の一例を示す図である。第一のフィルタ１０５は、周波数確定信号１１８により通過帯域が”Ｗｉｄｅ”の特性を”Ｎａｒｒｏｗ”の特性に替えることができる。本発明の実施の形態では、ウォブル信号の変調部分の周波数が周波数一定部分の周波数の１．５倍であるから、通過帯域が”Ｗｉｄｅ”の特性は、通過帯域周波数をｆｐｗ（Ｈｚ）、ウォブル周波数をｆｗ（Ｈｚ）とすると、
ｆｗ×（１−０．２５）  ＜  ｆｐｗ  ＜  ｆｗ×（１＋０．２５）
となる。
【００４１】
通過帯域が”Ｎａｒｒｏｗ”の特性は、通過帯域周波数をｆｐｎ（Ｈｚ）とすると、
ｆｗ×（１−０．１２５）  ＜  ｆｐｎ  ＜  ｆｗ×（１＋０．１２５）
となる。なお、第一のフィルタ１０５は、上記特性のバンドパスフィルタに限ったものではない。
【００４２】
第二のフィルタ１０６として求められる特性は、ディジタル化されたウォブル信号から周波数一定部分と変調部分を抽出して、ＤＣオフセットやクロストーク成分などの低域のノイズ成分を除去することである。
【００４３】
図５は第二のフィルタの特性の一例を示す図である。本発明の実施の形態では、パスバンド周波数をｆｐａｓｓ（Ｈｚ）、カットオフ周波数をｆｃｕｔ（Ｈｚ）とすると、
ｆｐａｓｓ＝ｆｗ×０．１
ｆｃｕｔ  ＝ｆｗ×０．００１
のハイパスフィルタで構成している。なお、第二のフィルタの特性は、上記特性のハイパスフィルタに限ったものではない。
【００４４】
本実施の形態により、所定の周波数と部分的に異なる周波数にウォブリングされているようなディスクに対しても、安定した周波数引き込みによりクロック生成を行い、高精度なアドレス再生が可能なウォブル信号再生装置を実現することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明のウォブル信号再生装置によれば、ＰＬＬクロック生成回路で周波数引き込みの状態により、周波数比較回路から出力する周波数確定信号で、ＡＤコンバータと第一のフィルタと第二のフィルタのサンプリングクロックを、固定クロックとＰＬＬクロックを替えられるようにした。その結果、ＰＬＬクロック生成回路では、周波数引き込み中は、固定クロックを用いて安定した周波数引き込みを行う事ができ、周波数確定後はディスクの回転に応じたＰＬＬクロックを用いることができるので、安定で高速な周波数引き込みを可能にした。
【００４６】
ＡＤコンバータを用いることによって、ウォブル信号をディジタル信号として扱うことができるので、高集積化が可能なＣＭＯＳディジタルＬＳＩとして回路を実現することができる。
【００４７】
また、第一のフィルタをＰＬＬクロック生成回路での周波数引き込みの状態により、周波数が確定するまでは広い通過帯域にすることで、広いキャプチャレンジで周波数引き込みを行うことができ、周波数が確定した後は狭い通過帯域にすることで不要な周波数帯域を削除することでき、高精度の位相引き込みと安定したＰＬＬクロックを生成することができる。
【００４８】
周波数比較回路は、ＰＬＬクロックとウォブル信号の周波数誤差が連続して所定の時間所定のしきい値以下であるときに周波数確定信号を出すようにした。更には連続して所定の時間別のしきい値以上であるときに周波数ＮＧ信号を出すようにした。これにより、ＰＬＬ手段で周波数引き込みを行う際、一時的に周波数の差が小さくなっても周波数が確定したとは判断されず、また一度周波数が確定した後に周波数がはずれても、再度周波数引き込みを行うようにしたので、例えばシーク時に急激にＰＬＬがはずれたときでも、再度周波数引き込みを行い、ＰＬＬを復帰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におけるウォブル信号再生装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態におけるウォブル波形の一例を示す図
【図３】本発明の実施の形態における１フレームの構成の一例を示す図
【図４】本発明の実施の形態における第一のフィルタの特性を示す図
【図５】本発明の実施の形態における第二のフィルタの特性を示す図
【図６】本発明の実施の形態におけるクロック切り替えとフィルタの特性切り替え処理に流れを示すフローチャート
【図７】本発明の実施の形態におけるウォブル波形の変調部分の一例を示す図
【符号の説明】
１０１  ディスク
１０２  ウォブル信号検出回路
１０３  ウォブル信号
１０４  ＡＤコンバータ
１０５  第一のフィルタ
１０６  第二のフィルタ
１０７  補間回路
１０８  補間回路
１０９  第一のフィルタの出力
１１０  第二のフィルタの出力
１１１  ＰＬＬクロック生成回路
１１２  クロック選択回路
１１３  周波数比較回路
１１４  アドレス再生手段
１１５  分周回路
１１６  ＰＬＬクロック
１１７  第二のフィルタの補間後の出力
１１８  周波数確定信号
１１９  クロック
１２０  クロック発生器
１２１  固定クロック
１２２  第一のフィルタの補間後の出力
２０１  単調ユニット
２０２ａ  同期ユニット
２０２ｂ  同期ユニット
２０２ｃ  同期ユニット
２０２ｄ  同期ユニット
２０３ａ  アドレスデータユニット
２０３ｂ  アドレスデータユニット
２０４  ユニットの最初の変調部分
２０５  周波数一定部分
２０６  同期ユニットの２カ所目の変調部分
２０７  同期ユニットの３カ所目の変調部分
２０８  アドレスデータユニットの２カ所目の変調部分
３０１  同期ブロック
３０２  アドレスデータブロック
３０３  フレーム
７０１  １．５倍に周波数変調された部分
７０２  位相反転部分
７０３  ７０１に対して位相反転した部分
【図１】
2005011462.tif 000003
【図２】
2005011462.tif 000004
【図３】
2005011462.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005011462.tif 000007
【図６】
2005011462.tif 000008
【図７】
2005011462.tif 000009