(57)【要約】【課題】簡易な構成で、より確実にＨＭＷ復調をする。【解決手段】再生されたウォブル信号は、予め、中心周波数２ｆｗｏｂに設定されたＢＰＦに通し、二次高調波成分を強調しておく。そして、ＢＰＦ通過後のウォブル信号に、二次高調波信号を乗算する。続いて、乗算後の信号のピークエンベロープ信号およびボトムエンベロープ信号をとる。続いて、ピークエンベロープ信号を予め設定された第一閾値で閾値弁別する。この弁別結果が、ＨＭＷ［１］の検出信号となる。同様に、ボトムエンベロープ信号を予め設定された第二閾値で閾値弁別する。この弁別結果は、ＨＭＷ［０］の検出信号となる。【選択図】図３
2007115373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正弦波のキャリア信号に対して偶数次の高調波信号を加算または減算するＨＭＷ変調方式で変調されたウォブル信号からデジタル情報を復調する復調装置であって、
ウォブル信号に含まれる高調波成分を強調して出力する強調手段と、
ウォブル信号から、当該ウォブル信号と同期した高調波信号を生成する同期信号生成手段と、
生成された同期信号と、強調されたウォブル信号と、を乗算する乗算手段と、
乗算により得られた信号のピークホールド信号、および、ボトムホールド信号を求めるホールド手段と、
得られたピークホールド信号およびボトムホールド信号と、予め設定された第一閾値および第二閾値と、の比較結果に基づいてデジタル信号を復調する手段と、
を備えることを特徴とする復調装置。
【請求項２】
正弦波のキャリア信号に対して偶数次の高調波信号を加算または減算するＨＭＷ変調方式で変調されたウォブル信号からデジタル情報を復調する復調装置であって、
ウォブル信号に含まれる高調波成分を強調して出力する強調手段と、
ウォブル信号から、当該ウォブル信号と同期した高調波信号の二値化信号を生成する同期信号生成手段と、
強調されたウォブル信号を、第一閾値で閾値弁別した第一信号を生成する第一信号生成手段と、
強調されたウォブル信号を、第二閾値で閾値弁別した第二信号を生成する第二信号生成手段と、
二値化された高調波信号と第一信号、および、二値化された高調波信号と第二信号との論理積を求める手段と、
を備え、得られた論理積に基づいてデジタル信号を復調することを特徴とする復調装置。
【請求項３】
所定周波数のキャリア信号と、当該キャリア信号の周波数と異なる周波数の正弦波信号によりＭＳＫ変調されたウォブル信号からデジタル情報を復調する復調装置であって、
ウォブル信号に含まれる前記異なる周波数成分を強調して出力する強調手段と、
ウォブル信号から、当該ウォブル信号と同期した高調波信号を生成する同期信号生成手段と、
生成された同期信号と、強調されたウォブル信号と、を乗算する乗算手段と、
乗算により得られた信号のピークホールド信号、および、ボトムホールド信号を求めるホールド手段と、
得られたピークホールド信号およびボトムホールド信号と、予め設定された第一閾値および第二閾値と、の比較結果に基づいてデジタル信号を復調する手段と、
を備えることを特徴とする復調装置。
【請求項４】
所定周波数のキャリア信号と、当該キャリア信号の周波数と異なる周波数の正弦波信号によりＭＳＫ変調されたウォブル信号からデジタル情報を復調する復調装置であって、
ウォブル信号に含まれる前記異なる周波数成分を強調して出力する強調手段と、
強調された信号のピークホールド信号、および、ボトムホールド信号を求めるホールド手段と、
ピークホールド信号を、第一閾値で閾値弁別した第一信号を生成する第一信号生成手段と、
ボトムホールド信号を、第二閾値で閾値弁別した第二信号を生成する第二信号生成手段と、
第一信号、および、第二信号との論理積を求める手段と、
を備え、得られた論理積に基づいてデジタル信号を復調することを特徴とする復調装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の復調装置であって、
強調手段は、キャリア信号の周波数より高調波信号の周波数のほうが高ゲインとなるように設定されたバンドパスフィルタであることを特徴とする復調装置。
【請求項６】
請求項５に記載の復調装置であって、
強調手段は、高調波信号の周波数が中心周波数に設定されたバンドパスフィルタであることを特徴とする復調装置。
【請求項７】
請求項３または４に記載の復調装置であって、
強調手段は、キャリア信号の周波数より前記異なる周波数のほうが高ゲインとなるように設定されたバンドパスフィルタであることを特徴とする復調装置。
【請求項８】
請求項７に記載の復調装置であって、
強調手段は、前記異なる周波数が中心周波数に設定されたバンドパスフィルタであることを特徴とする復調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＭＷ変調またはＭＳＫ変調されたウォブル信号からデジタル情報を復調する復調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光ディスクのアドレス情報等のデジタル情報を光ディスクのウォブル信号に埋め込む方式が採用されている。Ｂｌｕ−ｒａｙディスクに代表される一部の光ディスクでは、ＭＳＫ変調方式とＨＭＷ変調方式とを併用して、デジタル情報を埋め込んでいる。ここで、ＭＳＫ変調方式では、一方を基準キャリア信号と同一の周波数とし、他方を基準キャリア信号の１．５倍周波数として周波数変調する。したがって、基準キャリア信号をｃｏｓ（ωｔ）とすると、「０」はｃｏｓ（ωｔ）またはその反転信号−ｃｏｓ（ωｔ）となり、「１」はｃｏｓ（１．５ωｔ）またはその反転信号−ｃｏｓ（１．５ωｔ）となる。ＭＳＫ変調マークは、ｃｏｓ（１．５ωｔ）、−ｃｏｓ（ωｔ）、−ｃｏｓ（１．５ωｔ）の３キャリア周期区間で構成される。ＨＭＷ変調方式では、正弦波のキャリア信号に対して偶数次（例えば２次）の高調波信号を、被変調データの符号に応じて、加算または減算することにより変調する。
【０００３】
このＭＳＫ変調やＨＭＷ変調されたウォブル信号からデジタル情報を復調する技術は従来から多数提案されている。例えば、下記特許文献１には、ヘテロダイン方式と呼ばれる復調方式が開示されている。この方式では、ＨＭＷ変調された信号を復調する場合、再生したウォブル信号に基づいて偶数次の高調波信号およびデータクロックを生成し、再生したウォブル信号に生成した偶数次の高調波信号を乗算し、乗算して得られた信号をデータクロックごとに積算し、データクロックの終了エッジでの積算値に基づいてアドレス情報の符号を判断する。ＭＳＫ変調された信号を復調する場合は、高調波信号に代えて基準クロック信号をウォブル信号に乗算する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２３２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この特許文献１に記載の技術では、復調結果の信頼性が乏しいという問題がある。すなわち、ウォブル信号に含まれる高調波成分は、通常、キャリア信号の−１２ｄＢ程度であるが、光ディスク製造上のばらつきや隣接トラックからのクロストークの影響により二次高調波成分が不安定となり、このため高調波成分の検波が困難となり、デジタル情報の復調ができないおそれがある。ＭＳＫ変調についても同様である。また、特許文献１に記載の技術では、復調回路に乗算器や積算器等を設ける必要があり、その構成が複雑、かつ、高価なものになりやすかった。
【０００６】
そこで、本発明では、簡易な構成で、ＨＭＷ変調あるいはＭＳＫ変調されたウォブル信号からデジタル情報をより確実に復調できる復調装置および光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の復調装置は、正弦波のキャリア信号に対して偶数次の高調波信号を加算または減算するＨＭＷ変調方式で変調されたウォブル信号からデジタル情報を復調する復調装置であって、ウォブル信号に含まれる高調波成分を強調して出力する強調手段と、ウォブル信号から、当該ウォブル信号と同期した高調波信号を生成する同期信号生成手段と、生成された同期信号と、強調されたウォブル信号と、を乗算する乗算手段と、乗算により得られた信号のピークホールド信号、および、ボトムホールド信号を求めるホールド手段と、得られたピークホールド信号およびボトムホールド信号と、予め設定された第一閾値および第二閾値と、の比較結果に基づいてデジタル信号を復調する手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、乗算に先立ってウォブル信号に含まれる高調波成分が強調されているため、高調波成分が不安定であっても、確実にＨＭＷ復調ができる。また、乗算後に積算等が不要であるため、装置構成を簡易化できる。
【０００９】
他の本発明である復調装置は、正弦波のキャリア信号に対して偶数次の高調波信号を加算または減算するＨＭＷ変調方式で変調されたウォブル信号からデジタル情報を復調する復調装置であって、ウォブル信号に含まれる高調波成分を強調して出力する強調手段と、ウォブル信号から、当該ウォブル信号と同期した高調波信号の二値化信号を生成する同期信号生成手段と、強調されたウォブル信号を、第一閾値で閾値弁別した第一信号を生成する第一信号生成手段と、強調されたウォブル信号を、第二閾値で閾値弁別した第二信号を生成する第二信号生成手段と、二値化された高調波信号と第一信号、および、二値化された高調波信号と第二信号との論理積を求める手段と、を備え、得られた論理積に基づいてデジタル信号を復調することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、予めウォブル信号に含まれる高調波成分が強調されているため、高調波成分が不安定であっても、確実にＨＭＷ復調ができる。また、乗算や積分等をすることなくＨＭＷ復調ができるため、装置構成を簡易化できる。
【００１１】
上記二つの発明において、強調手段は、キャリア信号の周波数より高調波信号の周波数のほうが高ゲインとなるように設定されたバンドパスフィルタであることが望ましい。特に好適な態様では、強調手段は、高調波信号の周波数が中心周波数に設定されたバンドパスフィルタである。
【００１２】
他の本発明である復調装置は、所定周波数のキャリア信号と、当該キャリア信号の周波数と異なる周波数の正弦波信号によりＭＳＫ変調されたウォブル信号からデジタル情報を復調する復調装置であって、ウォブル信号に含まれる前記異なる周波数成分を強調して出力する強調手段と、ウォブル信号から、当該ウォブル信号と同期した高調波信号を生成する同期信号生成手段と、生成された同期信号と、強調されたウォブル信号と、を乗算する乗算手段と、乗算により得られた信号のピークホールド信号、および、ボトムホールド信号を求めるホールド手段と、得られたピークホールド信号およびボトムホールド信号と、予め設定された第一閾値および第二閾値と、の比較結果に基づいてデジタル信号を復調する手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、乗算に先立ってウォブル信号に含まれる異なる周波数成分が強調されているため、異なる周波数成分が不安定であっても、確実にＭＳＫ復調ができる。また、乗算後に積算等が不要であるため、装置構成を簡易化できる。
【００１４】
他の本発明である復調装置は、所定周波数のキャリア信号と、当該キャリア信号の周波数と異なる周波数の正弦波信号によりＭＳＫ変調されたウォブル信号からデジタル情報を復調する復調装置であって、ウォブル信号に含まれる前記異なる周波数成分を強調して出力する強調手段と、強調された信号のピークホールド信号、および、ボトムホールド信号を求めるホールド手段と、ピークホールド信号を、第一閾値で閾値弁別した第一信号を生成する第一信号生成手段と、ボトムホールド信号を、第二閾値で閾値弁別した第二信号を生成する第二信号生成手段と、第一信号、および、第二信号との論理積を求める手段と、を備え、得られた論理積に基づいてデジタル信号を復調することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、予めウォブル信号に含まれる異なる周波数成分が強調されているため、異なる周波数成分が不安定であっても、確実にＭＳＫ復調ができる。また、乗算や積分等をすることなくＭＳＫ復調ができるため、装置構成を簡易化できる。
【００１６】
この二つの発明において、強調手段は、キャリア信号の周波数より前記異なる周波数のほうが高ゲインとなるように設定されたバンドパスフィルタであることが望ましい。特に好適な態様では、強調手段は、前記異なる周波数が中心周波数に設定されたバンドパスフィルタである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である光ディスク装置の構成を示すブロック図である。この光ディスク装置は、ＨＭＷ変調方式およびＭＳＫ変調方式を併用してデジタル情報をウォブル信号に埋め込んだ光ディスク、例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等が取り扱い可能となっている。埋め込まれるデジタル情報としては、アドレス情報や、光ディスクの回転制御用パラメータなどがある。
【００１８】
ＨＭＷ変調方式は、正弦波の基準キャリア信号に、偶数次（例えば二次）の高調波信号を加算、または、減算する変調方式である。本実施形態では、二次の高調波信号を加算または減算することで変調された光ディスクを取り扱い対象とする。したがって、キャリア信号をｃｏｓ（ωｔ）とした場合、「０」は｛ｃｏｓ（ωｔ）−Ａ・ｓｉｎ（２ωｔ）｝で、「１」は｛ｃｏｓ（ωｔ）＋Ａ・ｓｉｎ（２ωｔ）｝で表現される。
【００１９】
ＭＳＫ変調方式は、一方を基準キャリア信号と同一の周波数とし、他方を基準キャリア信号の１．５倍の周波数として周波数変調する。したがって、基準キャリア信号がｃｏｓ（ωｔ）とすると、「０」は｛ｃｏｓ（ωｔ）｝または｛−ｃｏｓ（ωｔ）｝となり、「１」は｛ｃｏｓ（１．５ωｔ）｝または｛−ｃｏｓ（１．５ωｔ）｝となる。そして、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等では、｛ｃｏｓ（１．５ωｔ）｝、｛−ｃｏｓ（ωｔ）｝、｛−ｃｏｓ（１．５ωｔ）｝の３キャリア周期区間で構成されるＭＳＫ変調マークの出現位置によって、デジタル情報の値を表している。
【００２０】
光ディスク装置のスピンドルモータ１２は、光ディスク１０が所定の回転数で回転するように光ディスク１０を回転駆動する。スピンドルモータ１２は、スピンドルサーボ回路２６によりサーボ制御される。
【００２１】
ピックアップ１４は、レーザダイオードやフォトディテクタを有して光ディスク１０に対向配置され、光ディスク１０に対してレーザ光を照射してデータを記録するとともに、光ディスク１０からの反射光を電気信号に変換して再生信号を出力する。ピックアップ１４は、スレッドモータ３６（送りモータ）、フォーカス／トラッキングサーボ回路２２により光ディスク１０に照射するレーザ光の位置が制御される。すなわち、スレッドモータ３６は、送りサーボ回路の制御によりピックアップ１４を構成するキャリッジを光ディスク１０の半径方向に駆動する。また、フォーカス／トラッキングサーボ回路２２は、ピックアップ１４のフォーカス及びトラッキングアクチュエータを駆動してフォーカス／トラッキング制御を行う。ピックアップ１４からの再生信号は、ウォブル信号処理部１６及びＲＦアンプ１８に供給される。
【００２２】
ウォブル信号処理部１６は、再生信号からウォブル信号を抽出し、さらに、当該ウォブル信号に埋め込まれたデジタル情報を復調する。復調されたデジタル情報は、ＣＰＵ３２に供給される。このウォブル信号処理部１６の具体的な構成については後に詳説する。
【００２３】
ＲＦアンプ１８は、再生信号を増幅してエンコード／デコード回路２０やフォーカス／トラッキングサーボ回路２２、送りサーボ回路２４、スピンドルサーボ回路２６の各種サーボ回路に供給する。
【００２４】
エンコード／デコード回路２０は、イコライザや基準クロックを生成するＰＬＬ回路、二値化器を備え、再生信号をデコードしてインターフェースバッファコントローラ３４に供給する。ＲＡＭ３７は、エンコード／デコード回路２０の作業用記憶領域として用いられる。なお、データ記録時には、エンコード／デコード回路２０は、記録すべきデータをエンコードして記録補償回路３０に供給し、記録補償回路３０はエンコードデータに基づいて所定の記録ストラテジでレーザドライバ２８を駆動する。レーザドライバ２８は駆動電流をピックアップ１４内のレーザダイオードに供給して記録パワーのレーザ光を射出させる。
【００２５】
インターフェースバッファコントローラ３４は、ホストコンピュータとのデータの送受やデータバッファの制御を行う。ＲＡＭ３８は、インターフェースバッファコントローラ３４の作業用記憶領域として用いられる。
【００２６】
ＣＰＵ３２は、ホストコンピュータからのコマンドに基づき装置全体の制御を行う。ウォブル信号処理部１６で抽出されデコードされたウォブル信号は上述したようにＣＰＵ３２に供給される。ＣＰＵ３２は、ウォブル信号に基づいて光ディスク１０のサイズや最適記録パワー、最適再生パワー等を設定して各部を制御する。なお、ウォブル信号の基本周波数ｆｗｏｂは既知であるため、これを回転数制御に用いることもできる。すなわち、ウォブル信号処理部１６にてウォブル信号の周波数を検出し、この周波数に基づいてスピンドルサーボ回路２６がスピンドルモータ１２を制御してもよい。
【００２７】
図２は、ウォブル信号処理部１６の構成を示すブロック図である。本実施形態の光ディスク装置は、ＨＭＷ変調方式およびＭＳＫ変調方式を併用してデジタル情報をウォブル信号に埋め込んだ光ディスクを取り扱い可能としている。したがって、ウォブル信号処理部には、ＨＭＷ変調信号を復調するＨＭＷ復調部４０、および、ＭＳＫ変調信号を復調するＭＳＫ復調部４２が設けられている。両復調部４０，４２により復調された二種類の復調信号は、ＨＭＷデコーダ４６、または、ＭＳＫデコーダ４８へと供給される。両デコーダ４６，４８は、供給された復調信号に基づいて、ウォブルに埋め込まれたデジタルデータをデコードする。Ｓｙｎｃ検出部４４は、ＭＳＫ復調信号またはＨＭＷ復調信号からＳｙｎｃ信号を検出する。検出されたＳｙｎｃ信号は、ＣＰＵ３２およびＭＳＫデコーダ４８に供給され、デジタルデータのデコード等に利用される。
【００２８】
図３は、ＨＭＷ復調部４０のより詳細な構成を示すブロック図である。本実施形態のＨＭＷ復調部４０は、従来のＨＷＭ復調回路に比して、簡易な構成であり、また、より確実なＨＭＷ復調が可能となっている。すなわち、従来のＨＭＷ復調回路としては、特許文献１に開示されているヘテロダイン方式などが知られている。このヘテロダイン方式では、ウォブル信号と二次高調波信号とを乗算し、乗算して得られた信号をデータクロックごとに積算し、データクロックの終了エッジでの積算値に基づいてデジタル情報の符号を判断している。ここで、再生されたウォブル信号に含まれる高調波成分は、通常、キャリア信号の−１２ｄＢ程度であるが、光ディスク製造上のばらつきや隣接トラックからのクロストークの影響により二次高調波成分が不安定となりやすい。その結果、高調波成分の検波が困難となり、ひいては、デジタル信号の復調が困難であった。また、ヘテロダイン方式では、積分器等が不可欠であり、回路全体が複雑であった。
【００２９】
本実施形態のＨＭＷ復調部４０は、かかる問題点を解決するべく構成されている。以下、本実施形態のＨＭＷ復調部４０について詳説する。再生されたウォブル信号は、二値化器５０およびバンドパスフィルタ（以下「ＢＰＦ」という）５６に入力される。二値化器５０は、ウォブル信号を二値化処理した後、ＰＬＬ回路５２へと出力する。ＰＬＬ回路５２は、入力された二値化ウォブル信号からエッジ成分を検出して、基準キャリア信号｛ｃｏｓ（ωｔ）｝に同期したウォブルクロックを生成する。生成されたウォブルクロックは、タイミングジェネレータ５４に供給される。タイミングジェネレータ５４では、ウォブルクロックから、入力されたウォブル信号に同期した二次高調波信号｛ｓｉｎ（２ωｔ）｝を生成し、乗算器へと供給される。
【００３０】
ＢＰＦ５６は、ウォブル信号から二次高調波成分を抽出する抽出手段として機能するもので、ウォブル信号の高調波成分を強調して出力する。図４は、このＢＰＦ５６の周波数特性の一例を示す図である。図４において、ｆｗｏｂは基本キャリア信号の基準周波数であり、２ｆｗｏｂは基準周波数の二倍、換言すれば、二次高調波成分の周波数である。本実施形態のＢＰＦ５６は、二次高調波成分の周波数２ｆｗｏｂを中心周波数としており、高調波成分の周波数２ｆｗｏｂと基準周波数ｆｗｏｂとのゲイン差は約２４ｄＢとなっている。なお、図４に図示した周波数特性は一例であり、基準周波数ｆｗｏｂに比して、二次高調波成分の周波数２ｆｗｏｂのほうが高ゲインであれば、異なる周波数特性であってもよい。また、基準周波数ｆｗｏｂに比して、二次高調波成分の周波数２ｆｗｏｂのほうが高ゲインで出力されるのであれば、ＢＰＦ５６に代えてイコライザ等の周波数調整装置を用いてもよい。
【００３１】
ＢＰＦ５６により二次高調波成分が強調されたウォブル信号は、乗算器５８へと出力される。乗算器５８では、タイミングジェネレータ５４から供給された二次高調波信号｛ｓｉｎ（２ωｔ）｝と、ＢＰＦ通過後のウォブル信号とを乗算する。乗算された信号は、ピークホールド回路６０およびボトムホールド回路６２に供給され、そのピークエンベロープおよびボトムエンベロープが検出される。得られたピークエンベロープおよびボトムエンベロープは、それぞれ、予め設定された第一閾値および第二閾値とともに、第一比較器６８または第二比較器７０に入力されて閾値弁別され、ＨＭＷ［０］およびＨＭＷ［１］が検出される。
【００３２】
次に、このＨＭＷ復調部４０による復調の流れを図面を参照しながら説明する。図５は、再生されたウォブル信号およびＢＰＦ通過後のウォブル信号の波形を示す図である。図５において、部分Ａ，Ｂは変調部分を示しており、部分Ａは二次高調波を加算したＨＭＷ［１］の部分を、部分Ｂは二次高調波を減算したＨＭＷ［０］の部分を示している。
【００３３】
図５において、破線は、再生されたウォブル信号である。再生されたウォブル信号は、ＨＭＷ［０］の場合は｛ｃｏｓ（ωｔ）−１／４ｓｉｎ（２ωｔ）｝、ＨＭＷ［１］の場合は｛ｃｏｓ（ωｔ）＋１／４ｓｉｎ（２ωｔ）｝、モノトーンの場合は基準キャリア信号｛ｃｏｓ（ωｔ）｝となる。このウォブル信号を、図４に図示する周波数特性を備えたＢＰＦ５６に通過させた際の信号波形が、図５の実線で図示されている。ＢＰＦ通過後のウォブル信号は、高調波成分が強調された波形となることが分かる。
【００３４】
続いて、ＢＰＦ通過後のウォブル信号は、タイミングジェネレータ５４で生成された二次高調波信号｛ｓｉｎ（２ωｔ）｝と乗算される。図６は、その際得られる波形を図示したもので、実線はＢＰＦ通過後のウォブル信号波形を、破線は乗算後の信号波形をそれぞれ示している。ここで、本実施形態では、乗算に先立って、ウォブル信号をＢＰＦ５６に通し、二次高調波成分を強調している。そのため、二次高調波成分を加算または減算した変調部分Ａ，Ｂの振幅が、ＢＰＦ通過をさせない特許文献１に記載の技術に比して高くなっている。換言すれば、変調部分Ａ，Ｂと、モノトーン部分との振幅差が従来に比して大きくなっている。その結果、光ディスク製造上のばらつきや隣接トラックからのクロストークの影響により二次高調波成分が不安定になったとしても、二次高調波加算または減算した変調部分Ａ，Ｂを確実に検出することができる。
【００３５】
また、本実施形態では、ＢＰＦ５６により二次高調波成分を強調した上で、二次高調波信号を乗算している。そのため、二次高調波を加算（ＨＭＷ［１］）した部分Ａの振幅中心はプラス側に、次高調波を減算（ＨＭＷ［０］）した部分Ｂの振幅中心はマイナス側に移動している。その結果、乗算後の信号のトップピーク値およびボトムピーク値に基づいて、変調部分と、当該変調が示す値を検出することができる。すなわち、ピークホールド回路６０およびボトムホールド回路６２で乗算後の信号のエンベロープ信号を検出した後、閾値弁別することにより変調部分および当該変調が示す値を検出できる。換言すれば、従来において必須であった積算器等が不要となり、より簡易な構成でＨＭＷ復調が可能となる。
【００３６】
図７は、ホールド回路６０，６２および比較器６８，７０による復調の様子を示す図である。図７の上段には乗算信号およびエンベロープ信号の波形を、中段には第一比較器６８からの出力信号を、下段には第二比較器７０からの出力信号を、それぞれ図示している。
【００３７】
ピークホールド回路６０により検出されたピークエンベロープ信号は、予め設定された第一閾値とともに、第一比較器６８に入力される。第一比較器６８は、ピークエンベロープ値および第一閾値を比較し、ピークエンベロープ値が第一閾値以上の場合には「Ｈｉｇｈ」を出力し、ピークエンベロープ値が第一閾値未満の場合には「Ｌｏｗ」を出力する。この第一比較器６８から出力される信号は、ＨＭＷ［１］の検出信号となる。
【００３８】
同様に、第二比較器７０には、予め設定された第二閾値と、ボトムエンベロープ信号が入力される。第二比較器７０は、ボトムエンベロープ値と第二閾値とを比較し、ボトムエンベロープ値が第二閾値未満の場合には「Ｈｉｇｈ」を出力し、ボトムエンベロープ値が第二閾値以上の場合には「Ｌｏｗ」を出力する。この第二比較器７０から出力される信号は、ＨＭＷ［０］の検出信号となる。
【００３９】
なお、第一閾値は乗算後のモノトーン部分のトップピーク値より大きい値が、第二閾値は乗算後のモノトーン部分のボトムピーク値より小さい値がそれぞれ設定されるのであれば固定値でも、可変値でもよい。したがって、例えば、乗算後信号の最大値または最小値のＸ％を第一閾値または第二閾値として設定してもよい。あるいは、エラーレイトに応じて、第一閾値および第二閾値の値を変動させてもよい。
【００４０】
つまり、本実施形態では、乗算後の信号の振幅中心が、ＨＭＷ［１］部分はプラス側に、ＨＭＷ［０］部分はマイナス側にシフトしている。そのため、乗算後は、そのエンベロープ信号を閾値弁別するだけで、変調部分および当該変調部分の値を識別できる。その結果、積算器等を必要としていた従来の復調回路に比べて、より簡易な構成で、ＨＭＷ信号の復調が可能となる。
【００４１】
以上、説明したように、本実施形態のＨＭＷ復調部によれば、より簡易に、かつ、より確実にＨＷＭ復調が可能となる。
【００４２】
次に、本実施形態のＭＳＫ復調部４２について説明する。ただし、このＭＳＫ復調部４２の基本的構成は、既述のＨＷＭ復調部４０と類似しているため、ＨＭＷ復調部４０との相違点のみ重点的に説明する。
【００４３】
図８は、ＭＳＫ復調部４２の詳細な構成を示すブロック図である。ＭＳＫ復調部４２にもＢＰＦ７８が設けられている。ただし、このＢＰＦ７８の中心周波数は基準周波数ｆｗｏｂの１．５倍である１．５ｆｗｏｂに設定されている。これは、ウォブル信号に含まれるＭＳＫ変調成分｛ｃｏｓ（１．５ωｔ）｝または｛−ｃｏｓ（１．５ωｔ）｝を強調出力するためである。また、タイミングジェネレータ７６は、二次高調波信号｛ｓｉｎ（２ωｔ）｝ではなく、基準キャリア信号｛ｃｏｓ（ωｔ）｝を生成し、乗算器８０に供給する。つまり、ＭＳＫ復調部４２では、ＢＰＦ通過後のウォブル信号と、基準キャリア信号｛ｃｏｓ（ωｔ）｝と、が乗算される。また、乗算後は、乗算後信号のピークホールド回路８２およびボトムホールド回路８３に入力され、そのエンベロープ信号が算出される。算出されたピークエンベロープ信号は、予め設定された第一閾値とともに第一比較器８２に供給される。第一比較器８２は、ピークエンベロープ値が第一閾値以上の場合に「Ｈｉｇｈ」を、ピークエンベロープ値が第一閾値未満の場合には「Ｌｏｗ」を出力する。同様に、ボトムエンベロープ信号は、予め設定された第二閾値とともに第二比較器８７に供給される。第二比較器８７は、ボトムエンベロープ値が第二閾値未満の場合に「Ｈｉｇｈ」を、ボトムエンベロープ値が第二閾値以上の場合には「Ｌｏｗ」を出力する。第一比較器８６および第二比較器８７からの出力信号は、ＯＲ回路８５に入力される。ＯＲ回路８５は二つの比較器８６，８７からの出力信号の論理和を算出する。このＯＲ回路８５からの出力信号が、ＭＳＫ変調マークの検出信号となる。なお、１．５ｆｗｏｂ周波数成分を基準周波数成分に比して強調出力できるのであれば、ＢＰＦに代えてイコライザ等を用いてもよい。
【００４４】
図９は、ＢＰＦ通過後のウォブル信号波形と、乗算後の信号波形と、を示す図である。図９において、実線がＢＰＦ通過後のウォブル信号波形を、破線が乗算後の信号波形を示している。図９から明らかなように、乗算後信号のうち、ＭＳＫ変調部分は、振幅が高くなっており、強調されていることが分かる。
【００４５】
乗算後の信号は、ピークホールド回路８２およびボトムホールド回路８３に入力され、図１０に図示するようなピークエンベロープ信号およびボトムホールド信号が算出される。第一比較器８６は、ピークエンベロープ値が第一閾値以上の場合にのみ「Ｈｉｇｈ」を出力し、第一閾値未満の場合には「Ｌｏｗ」を出力する。第二比較器８７は、ボトムエンベロープ値が第二閾値未満の場合にのみ「Ｈｉｇｈ」を出力する。この比較器８６，８７の出力信号は、ＯＲ回路８５に入力される。ＯＲ回路８５で生成される両信号の論理和信号がＭＳＫ変調マークの検出信号となる。
【００４６】
ここで、ＭＳＫ変調マークとは、ＭＳＫ［０］｛ｃｏｓ（１．５ωｔ）｝、モノトーン｛ｃｏｓ（ωｔ）｝、ＭＳＫ［１］｛−ｃｏｓ（１．５ωｔ）｝を連続させた部分を指す。ＭＳＫ変調方式では、このＭＳＫ変調マークの出現位置によって、デジタル信号の値を示している。換言すれば、ＭＳＫ変調においては、このＭＳＫマークの出現位置を特定できれば、変調信号を復調できると言える。本実施形態では、比較器８６からの出力信号が、このＭＳＫ変調マークの検出信号となる。
【００４７】
以上の説明から明らかなように、ＭＳＫ変調においても、ウォブル信号を、予めＢＰＦに通過させることで、より確実な復調が可能となる。また、ＢＰＦにより変調成分を強調しておくことで、乗算後に積分器等を設ける必要がなく、より簡易な構成でＭＳＫ変調データの復調が可能となる。
【００４８】
ＨＭＷ復調およびＭＳＫ復調された信号は、それぞれ、ＨＷＭデコーダ４６およびＭＳＫデコーダ４８に供給され、デジタルデータのデコードがなされる。また、両復調信号は、Ｓｙｎｃ検出部４４にも供給され、Ｓｙｎｃ信号検出に利用される。このデコーダ４６，４８およびＳｙｎｃ検出部４４の構成は、従来の周知技術を利用することができるので、ここでは、説明を省略する。
【００４９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態では、ＢＰＦにより変調成分を強調しているため、クロストークや、光ディスクの製造上のバラつきの影響を受けにくく、より確実に変調信号の復調ができる。また、復調部全体の構成を簡易化できる。
【００５０】
次に、他の実施形態について、図１１を用いて説明する。図１１は、他の実施形態におけるＨＭＷ復調部４０の構成を示すブロック図である。このＨＭＷ復調部４０では、乗算器を設けることなく、確実なＨＭＷ復調を可能としている。従来のＨＭＷ復調回路では、ウォブル信号と、二次高調波信号と、を乗算するための乗算器が必須であった。しかし、乗算器は、大型かつ高価であるため、復調回路全体としての大型化、コストアップが避けられなかった。本実施形態は、かかる問題を解決するべく、乗算器を利用することなくＨＭＷ復調が可能な構成としている。以下、このＨＭＷ復調部４０について詳説する。
【００５１】
このＨＭＷ復調部４０は、既述のＨＭＷ復調部と同様に、再生されたウォブル信号は、二値化器５０およびＢＰＦ５６に入力される。二値化器５０は、ウォブル信号を二値化処理した後、ＰＬＬ回路５２へと出力する。ＰＬＬ回路５２は、入力された二値化ウォブル信号からエッジ成分を検出して、基準キャリア信号｛ｃｏｓ（ωｔ）｝に同期したウォブルクロックを生成する。生成されたウォブルクロックは、タイミングジェネレータ５４に供給される。タイミングジェネレータ５４では、ウォブルクロックから、入力されたウォブル信号に同期した二次高調波信号｛ｓｉｎ（２ωｔ）｝および四次高調波信号｛ｓｉｎ（４ωｔ）｝を生成する。二次高調波信号は、後述するＡＮＤ回路８８，９０に、四次高調波信号はフリップフロップ回路（以下「ＦＦ回路」という）９２，９４にそれぞれ供給される。
【００５２】
ＢＰＦ５６は、上述の実施形態と同様に、ウォブル信号から二次高調波信号を抽出する抽出手段として機能するもので、その周波数特性は図４に図示する通りである。このＢＰＦ５６を通過することにより、ウォブル信号は、二次高調波成分が強調された信号となる。ＢＰＦ通過後の信号は、予め設定された第一閾値および第二閾値とともに、第一比較器６８および第二比較器７０に供給され、閾値弁別される。閾値弁別された二つの信号は、それぞれ、第一ＡＮＤ回路８８および第二ＡＮＤ回路９０へと供給され、二次高調波信号との論理積が取られる。ＡＮＤ回路８８，９０からの出力信号は、タイミングジェネレータからの四次高調波信号ととともに、ＦＦ回路９２，９４に供給される。そして、第一ＡＮＤ回路８８および四次高調波信号が入力される第一ＦＦ回路９２の出力信号が、ＨＭＷ［１］の検出信号となる。また、第二ＡＮＤ回路９０および四次高調波信号が入力される第二ＦＦ回路９４の出力信号が、ＨＭＷ［０］の検出信号となる。
【００５３】
次に、このＨＭＷ復調部４０によるＨＭＷ復調の流れを図面を参照して説明する。図１２は、ＨＭＷ復調の過程で得られる信号波形を示す図である。破線で図示されたウォブル信号は、ＢＰＦ通過により、二次高調波成分が強調された波形となる。このＢＰＦ通過後の信号を、予め設定された第一閾値および第二閾値で閾値弁別する。すなわち、第一比較器６８は、第一閾値以上の部分を「Ｌｏｗ」、第一閾値未満の部分を「Ｈｉｇｈ」とする出力ＣＭＰ１を出力する。第二比較器は、第二閾値未満の部分を「Ｈｉｇｈ」、第二閾値以上の部分を「Ｌｏｗ」とする出力ＣＭＰ２を出力する。
【００５４】
閾値弁別により得られた二種類の信号ＣＭＰ１，ＣＭＰ２は、それぞれ、第一ＡＮＤ回路８８および第二ＡＮＤ回路９０に供給される。第一ＡＮＤ回路８８は、第一比較器６８からの出力信号ＣＭＰ１と、二次高調波信号との論理積ＡＮＤ１を算出する。第二ＡＮＤ回路９０は、第二比較器７０からの出力信号ＣＭＰ２と、二次高調波信号との論理積ＡＮＤ２を算出する。第一ＦＦ回路９２には、第一ＡＮＤ回路８８の出力信号ＡＮＤ１と、四次高調波信号が入力され、その値の組み合わせに応じた信号を出力する。この第一ＦＦ回路９２からの出力信号がＨＭＷ［１］検出信号なる。第二ＦＦ回路９４には、第二ＡＮＤ回路９０の出力信号ＡＮＤ２と、四次高調波信号が入力され、その値の組み合わせに応じた信号が出力される。この第二ＦＦ回路９４からの出力信号がＨＭＷ［０］検出信号となる。ここで、第一ＦＦ回路９２は、基準キャリア周期（ウォブル一波）で、図１２における「ＴＸ」部の判定と、「ＴＹ」部の判定の二回の判定を行うことになる。各判定時において、第一ＦＦ回路９２に入力される信号の組み合わせとしては、四種類が考えられる。すなわち、ＣＭＰ１信号および四次高調波信号が、ＬｏｗとＬｏｗ、ＬｏｗとＨｉｇｈ、ＨｉｇｈとＬｏｗ、ＨｉｇｈとＨｉｇｈとなる四種類の組み合わせが考えられる。この四種類の組み合わせのうち、いずれをＨＭＷ［１］と判定するかは適宜、変更してもよい。例えば、ＨｉｇｈとＨｉｇｈのときはもちろん、ＬｏｗとＨｉｇｈ、および、ＨｉｇｈとＬｏｗの場合にも、ＨＭＷ［１］と見なしてもよい。また、通常時とエラーリトライ時とで判定基準を変えてもよい。例えば、通常は、ＨｉｇｈとＨｉｇｈの場合にのみＨＭＷ［１］とし、エラーリトライ時にはＬｏｗとＨｉｇｈ、および、ＨｉｇｈとＬｏｗの場合もＨＭＷ［１］と判定するようにしてもよい。
【００５５】
以上の説明から明らかなように、本実施形態では、ＢＰＦ５６で二次高調波成分を強調している。そのため、ＢＰＦ通過後のウォブル信号を直接、閾値弁別すれば、高調波成分部分を選別できる。換言すれば、乗算することなく、高調波成分部分を選別できる。また、その後、閾値弁別された信号と、二次高調波信号と、の論理積をとることで、選別された高調波成分の値を判定することができる。そして、最終的に、四次高調波信号と、論理和信号とをＦＦ回路９２，９４に入力することで、ＨＭＷ［１］部分およびＨＭＷ［０］を検出できる。つまり、本実施形態によれば、乗算器を用いることなく、確実に、ＨＭＷ復調ができる。
【００５６】
次に、他の実施形態におけるＭＳＫ復調部４２について図面を参照して説明する。図１３は、他の実施形態におけるＭＳＫ復調部４２の詳細な構成を示す図である。このＭＳＫ復調部４２も、乗算器は用いることなく構成されている。
【００５７】
このＭＳＫ復調部４２において、再生されたウォブル信号は、既述のＭＳＫ復調部と同様に、二値化器７２およびＢＰＦ７８に入力される。二値化器７２は、ウォブル信号を二値化処理した後、ＰＬＬ回路７４へと出力する。ＰＬＬ回路７４は、入力された二値化ウォブル信号からエッジ成分を検出して、基準キャリア信号｛ｃｏｓ（ωｔ）｝に同期したウォブルクロックを生成する。生成されたウォブルクロックは、デコード部に出力され、デジタルデータのデコードに利用される。
【００５８】
ＢＰＦ７８は、既述のＭＳＫ復調部と同様に、ウォブル信号から基準周波数ｆｗｏｂの１．５倍周波数成分を抽出する抽出手段として機能するもので、その中心周波数として１．５ｆｗｏｂが設定されている。このＢＰＦ７８を通過することにより、ウォブル信号は、１．５ｆｗｏｂの周波数成分が強調された信号となる。ＢＰＦ通過後の信号は、乗算されること無く、直接、ピークホールド回路８２およびボトムホールド回路８４に入力され、そのエンベロープ信号が検出される。検出されたピークエンベロープ信号は、予め設定された第一閾値とともに第一比較器８６に入力され、閾値弁別される。また、ボトムエンベロープ信号も、あらかじめ設定された第二閾値とともに第二比較器９６に入力され、閾値弁別される。閾値弁別された二つの信号は、ＡＮＤ回路９８に供給され、その論理積が取られる。このＡＮＤ回路９８からの出力信号が、ＭＳＫ変調マークの検出信号となる。
【００５９】
次に、このＭＳＫ復調部４２によるＭＳＫ復調の流れを図面を参照して説明する。図１４は、ＭＳＫ復調の過程で得られる信号波形を示す図である。図１４において、破線は、ＢＰＦ通過後のウォブル信号を示しており、実線は、このウォブル信号のエンベロープ信号を示している。第一比較器８６は、ピークエンベロープと第一閾値とを比較し、ピークエンベロープ値が第一閾値以上の場合には「Ｈｉｇｈ」、ピークエンベロープ値が第一閾値未満の場合には「Ｌｏｗ」とする信号ＣＭＰ１を出力する。第二比較器９６は、ボトムエンベロープと第二閾値とを比較し、ボトムエンベロープ値が第二閾値未満の場合には「Ｈｉｇｈ」、ボトムエンベロープ値が第二閾値以上の場合には「Ｌｏｗ」とする信号ＣＭＰ２を出力する。そして、閾値弁別された二種類の信号ＣＭＰ１，ＣＭＰ２の論理積をＡＮＤ回路９８で算出することにより、ＭＳＫ変調マークを示す信号が得られる。
【００６０】
以上の説明から明らかなように、本実施形態では、ＢＰＦ７８でＭＳＫ変調成分を強調している。そのため、ＢＰＦ通過後のウォブル信号を直接、エンベロープ検出、閾値弁別すれば、ＭＳＫ変調マークの開始位置および終了位置を検出できる。そして、閾値弁別された二つの信号の論理積をとることでＭＳＫ変調マークを検出できる。つまり、本実施形態によれば、乗算器を用いることなく、簡易な構成で、確実に、ＭＳＫ復調ができる。
【００６１】
なお、本実施形態においても、二次高調波成分、または、１．５ｆｗｏｂ周波数成分を、基準周波数成分に比して強調して出力できるのであれば、ＢＰＦに代えてイコライザ等を用いてもよい。また、第一閾値、第二閾値の値は、ＢＰＦ通過後のウォブル信号に応じて設定してもよいし、エラーレイトに応じて設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施形態である光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ウォブル信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】ＨＭＷ復調部の構成を示すブロック図である。
【図４】ＢＰＦの周波数特性を示す図である。
【図５】ウォブル信号波形とＢＰＦ通過後の信号波形を示す図である。
【図６】ＢＰＦ通過後の信号波形と乗算後信号波形を示す図である。
【図７】ＨＭＷ信号の検出の様子を示す図である。
【図８】ＭＳＫ復調部の構成を示すブロック図である。
【図９】ＢＰＦ通過後の信号波形と乗算後信号波形を示す図である。
【図１０】ＭＳＫ変調マークの検出の様子を示す図である。
【図１１】他の実施形態におけるＨＭＷ復調部の構成を示すブロック図である。
【図１２】ＨＭＷ信号の検出の様子を示す図である。
【図１３】他の実施形態におけるＭＳＫ復調部の構成を示すブロック図である。
【図１４】ＭＳＫ変調マークの検出の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０  光ディスク、１４  ピックアップ、１６  ウォブル信号処理部、４０  ＨＭＷ復調部、４２  ＭＳＫ復調部、５０，７２  二値化器、５２，７４  ＰＰＬ回路、５４，７６  タイミングジェネレータ、５６，７８  ＢＰＦ、５８，８０  乗算器、６０，８２  ピークホールド回路、６２，８３，８４  ボトムホールド回路、６８，７０，８６，９６  比較器、８８，９０，９８  ＡＮＤ回路、９２，９４  ＦＦ回路。
【図１】
2007115373.tif 000003
【図２】
2007115373.tif 000004
【図３】
2007115373.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007115373.tif 000007
【図６】
2007115373.tif 000008
【図７】
2007115373.tif 000009
【図８】
2007115373.tif 000010
【図９】
2007115373.tif 000011
【図１０】
2007115373.tif 000012
【図１１】
2007115373.tif 000013
【図１２】
2007115373.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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