(57)【要約】【課題】簡単な回路でウォブル信号レベルを検出することが可能なウォブル検出装置及びそれを用いた情報記録再生装置を提供する。【解決手段】ウォブル信号に周波数が同期し、互いに直交する二つの信号にそれぞれウォブル信号を乗算し、更に高域信号成分を除去した結果に対してそれぞれ絶対値化回路１２１、１２２で絶対値化する。更に、比較器１２３により絶対値化回路による絶対値化後の信号レベルの大小比較を行い、信号レベルの大きい方をウォブル信号レベルとして検出する。これにより、ルート演算回路のような回路規模の大きな回路を代用し、回路の簡単化を実現する。【選択図】図１
2007141335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報トラックに所定情報を示すウォブルが施された情報記録媒体からウォブルを再生し、その再生したウォブル信号の振幅レベルを検出するウォブルレベル検出装置において、前記ウォブル信号に周波数が同期し、互いに直交する二つの信号を生成する第１、第２の信号生成手段と、前記二つの信号に対してそれぞれウォブル信号を乗算する第１、第２の乗算手段と、前記第１、第２の乗算手段の出力からそれぞれ高域信号成分を除去する第１、第２の除去手段と、前記第１、第２の除去手段の出力をそれぞれ絶対値化する第１、第２の絶対値化手段と、前記第１と第２の絶対値化手段の出力信号レベルを比較し、信号レベルの大きい方をウォブル信号レベルとして出力する手段とを備えたことを特徴とするウォブルレベル検出装置。
【請求項２】
情報トラックに所定情報を示すウォブルが施された情報記録媒体に情報を記録又は再生する情報記録再生装置において、請求項１に記載のウォブルレベル検出装置と、前記ウォブル検出装置の出力に基づいてウォブル信号のＡＧＣ制御を行う手段と、前記ＡＧＣ制御手段の出力に基づいて前記所定情報を再生する手段とを有する情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体の情報トラックに施されたウォブルの信号レベルを検出するウォブルレベル検出装置、特に、ウォブル信号のＡＧＣを行う場合のウォブル信号レベルを検出するウォブルレベル検出装置、及びそれを用いた情報記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、データの記録（例えば、高密度記録）を行う光学式記録媒体として、現在代表的なものとしてＣＤ（Compact-Disc）、ＤＶＤ（Digital-Video-Disc）、ＢＤ（Blue-ray Disc）等が挙げられる。
【０００３】
これらの光学式記録媒体は、いずれもディスク形状であり、その製造段階で予めディスク平面の内周から外周の方向、或いは外周から内周に向けてスパイラル状の案内溝が設けられている。この案内溝は、基本的には所定の振幅と単一の周期をもってそれ自身が微小にうねっており（蛇行、揺動）、これをウォブル（Wobble）と呼ぶ。ディスク上に形成されたウォブルによって得られる信号を逓倍することで基準周波数信号を生成し、これを記録クロックとして使用し（場合によっては再生時も使用）、記録クロックを精度良く生成することが可能となる。
【０００４】
また、単一周波数の連続するウォブルに対し、ある特定の変調（ＭＳＫ信号やＨＭＷ信号）を施したウォブル信号を埋め込む事で、ウォブルの再生によりタイミング情報やディスク上の物理的な位置情報（物理アドレス情報、以後ＡＤＩＰアドレスと呼ぶ）をディスク上から検出する事が可能である。
【０００５】
ディスク上のウォブル信号は光ピックアップにより電気信号として検出されるが、ウォブル信号のレベルは、異なるディスク間で異なる。また、同じディスク上でも検出位置によってレベルが異なる。
【０００６】
ウォブルから記録クロックを生成する場合、ウォブルからＡＤＩＰアドレスを検出する場合には、いずれにしてもウォブルに同期した信号を作るためのＰＬＬ回路を内部に必要とする。
【０００７】
一般に、ＰＬＬ回路は図５に示すように位相検出器３０１、ループフィルタ３０２、ＶＣＯ３０３を基本構成としている。ここで、位相検出器としてウォブル信号に対し、キャリア３０６を乗算する検出方法を用いた場合を考える。
【０００８】
この位相比較器を用いたＰＬＬ回路の場合、その周波数特性は入力信号のレベル、つまりウォブル信号レベルに影響を受ける。ＰＬＬの周波数特性はＰＬＬの引き込み時間、ＰＬＬ動作の安定度、ＰＬＬから生成されるクロックの品位に影響を与えるため、適切な値に設定しておく必要がある。
【０００９】
しかし、先に述べたようにウォブルの信号レベルはディスク間やディスク上の位置によって異なっており、ウォブル信号のレベル変動によりＰＬＬの周波数特性が影響を受けないようにＡＧＣによりウォブル信号のレベル変動を吸収する必要がある。なお、図５において３０４はカウンタ、３０５はキャリア発生テーブル、３０７は乗算器、３０８は低域通過フィルタを示す。
【００１０】
なお、ウォブル信号のＡＧＣ制御やレベル検出技術としては、例えば、特開２００３−５９０５６号公報に記載されたものがある（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−５９０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ウォブルにＡＧＣを行うためには、ウォブル信号のレベル検出が必要である。一般にウォブル信号Ｗｓはその振幅レベルをＡとすれば、
Ｗｓ＝ＡＣＯＳ（ωｔ）
で表す事ができる。
【００１２】
これに対し、直交する２つのキャリア波
Ｃ１＝ＳＩＮ（ωｔ＋θ）、Ｃ２＝ＣＯＳ（ωｔ＋θ）
を内部で生成し、ウォブル信号Ｗｓに乗算する。更に、低域通過フィルタにより周波数２ωの高周波成分を除去する事で検出信号Ｄ１、Ｄ２が得られる。θはウォブル信号とキャリアとの位相誤差であり、ＰＬＬが同期信号を出力していれば、θ＝０ となる。Ｄ１、Ｄ２は以下の通りである。
【００１３】
Ｄ１＝Ｗｓ×Ｃ１＝０．５ＡＳＩＮ（θ）
Ｄ２＝Ｗｓ×Ｃ２＝０．５ＡＣＯＳ（θ）
ここで、Ａ＝２√（Ｄ１×Ｄ１＋Ｄ２×Ｄ２）の演算によりウォブル信号の振幅レベルＡを検出する事ができる。尚、ここで必要となる信号Ｃ１、Ｃ２、並びにその演算結果Ｄ１、Ｄ２はＡＤＩＰアドレス検出における他のブロックで既に生成されているものであり、それらの信号をレベル検出に用いることが可能である。
【００１４】
しかし、上述の演算では乗算回路とルート演算が必要となるため、回路規模が増大してしまう問題があった。
【００１５】
本発明の目的は、簡単な回路でウォブル信号レベルを検出することが可能なウォブル検出装置及びそれを用いた情報記録再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上記目的を達成するため、情報トラックに所定情報を示すウォブルが施された情報記録媒体からウォブルを再生し、その再生したウォブル信号の振幅レベルを検出するウォブルレベル検出装置において、前記ウォブル信号に周波数が同期し、互いに直交する二つの信号を生成する第１、第２の信号生成手段と、前記二つの信号に対してそれぞれウォブル信号を乗算する第１、第２の乗算手段と、前記第１、第２の乗算手段の出力からそれぞれ高域信号成分を除去する第１、第２の除去手段と、前記第１、第２の除去手段の出力をそれぞれ絶対値化する第１、第２の絶対値化手段と、前記第１と第２の絶対値化手段の出力信号レベルを比較し、信号レベルの大きい方をウォブル信号レベルとして出力する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
本発明においては、ウォブル信号に周波数が同期し、互いに直交する二つの信号にそれぞれウォブル信号を乗算し、更に、その乗算信号の高域信号成分を除去した結果に対してそれぞれ絶対値化する。更に、絶対値化後の信号レベルの大小比較を行い、信号レベルの大きい方をウォブル信号レベルとして検出することで、ルート演算回路のような回路規模の大きな回路を用いることなく、回路の簡単化を実現している。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ルート演算回路の追加が必要ではなく、比較器と絶対値検出回路の追加のみで入力信号のレベル検出が可能となるため、回路ブロックの簡単化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係るディスク記録再生装置の一実施形態を示すブロック図である。図中１０１は情報記録媒体である光ディスクである。光ディスク１０１としては、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等である。
【００２０】
図２（ａ）は光ディスクの概略を示す図、図２（ｂ）はその一部を拡大して示す図である。光ディスク１０１には、図２（ｂ）に示すように内周から外周に向かって、或いは外周から内周に向かってスパイラル状の案内溝（情報トラック）２０１が設けられている。情報トラック２０１は上述のように所定の振幅と単一の周期をもってそれ自身がウォブルしている。２０２は情報ピット、２０３は光スポットを示す。
【００２１】
この光ディスク１０１に対し光ピックアップ１０２内の光発生装置１０３によりレーザ光を照射する。その反射光を光検出装置１０４で電気信号に変換し、ウォブル検出回路１０５により適切な信号処理を行うことでウォブル信号を検出する。
【００２２】
検出されたウォブル信号は利得可変増幅器１０６により振幅レベルが調整され、アナログデジタル変換器１０７によりデジタル信号に変換される。位相誤差検出器１０８はウォブル信号に対し内部で発生させたキャリア１１５を乗算器１０９により乗算処理し、低域通過フィルタ１１０にて高域のノイズを除去し、位相誤差信号を検出する。
【００２３】
位相誤差信号はループフィルタ１１１により信号処理され、ＶＣＯ（電圧制御発振器）１１２を駆動する。ＶＣＯ１１２から出力されるクロックに基づいてカウンタ１１３が動作し、そのカウンタ値に基づいてキャリア発生テーブル１１４は特定の値を出力し、これが内部キャリア１１５となる。キャリア発生テーブル１１４はキャリア１１５に対し位相がπ／２ずれた信号１１６を生成する。
【００２４】
ＭＳＫ検出器１１７はアナログデジタル変換器１０７によりデジタル化されたウォブル信号に対しキャリア１１６を乗算器１１８により乗算処理し、低域通過フィルタ１１９にて高域のノイズを除去する。その出力に基づいてアドレス検出回路１２０はウォブル信号に埋め込まれたＭＳＫマークを検出し、ＡＤＩＰアドレス検出を行う。
【００２５】
ＭＳＫマーク検出の様子を図３に示す。図３（ａ）は基本ウォブルであり、ウォブル検出回路１０５の出力に対応する。図３（ｂ）はＭＳＫ信号であるが、これは基本ウォブルに埋め込まれている。
【００２６】
図３（ｃ）は内部生成キャリアであり、信号１１６に対応する。図３（ｄ）は図３（ｂ）のＭＳＫ信号と図３（ｃ）のキャリア信号１１６を乗算した乗算器１１８の出力に対応する。図３（ｅ）はその乗算器１１８の出力信号を低域通過フィルタ１１９にて高域成分を除去した信号を示す。
【００２７】
次に、本発明の特徴であるウォブル信号のレベル検出方法を説明する。位相誤差検出器１０８とＭＳＫ検出器１１７の出力それぞれに対し、絶対値化回路（ＡＢＳ）１２１、１２２により絶対値化処理を行う。絶対値化後の信号に対し、比較器１２３は大小比較を行い、大きい方をウォブル信号レベル１２４として出力する。
【００２８】
次に、この処理の妥当性を数学的に検証する。まず、位相誤差検出器１０８とＭＳＫ検出器１１７の出力は、それぞれ上述のＤ１、Ｄ２に対応する。
【００２９】
Ｄ１＝Ｗｓ×Ｃ１＝０．５ＡＳＩＮ（θ）
Ｄ２＝Ｗｓ×Ｃ２＝０．５ＡＣＯＳ（θ）
絶対値化後、比較器１２３の結果として検出されるウォブル信号レベルＡｄはθを−π〜πの範囲で考えれば、
Ａｄ＝｜０．５ＡＣＯＳ（θ）｜（−π／４＜θ＜π／４，３π／４＜θ＜π，−π＜θ＜−３π／４）
Ａｄ＝｜０．５ＡＳＩＮ（θ）｜（π／４＜θ＜３π／４，−３π／４＜θ＜−π／４）
である。
【００３０】
位相誤差θの値に伴うウォブル信号検出レベルを図４に示す。図４ではウォブル信号レベルの検出結果Ａｄ＝０．５Ａの時を検出レベル１．０として規格化している。ウォブルとキャリアとの位相誤差θの値により検出誤差は生じるが、ＰＬＬが動作していて同期状態にある時は位相誤差が０であるため、ウォブルレベルの正確な検出が可能である。
【００３１】
ＰＬＬが引き込み過程等にあり非同期状態の状態においては、
｜０．５ＡＣＯＳ（θ）｜＝｜０．５ＡＳＩＮ（θ）｜
の時に最大検出誤差が生じ、この時、およそ３０％の検出誤差が生じる。
【００３２】
しかし、非同期状態においてウォブルとキャリアが最大検出誤差が生じるような位相関係状態に常にあるわけではなく、その位相関係は時間と共に変化するため、実際の動作における検出誤差の影響はもっと少ない。この程度の過渡的な検出誤差量であればＰＬＬの動作において実用上問題はない。
【００３３】
例えば、内部キャリアの数をもっと増やすことで、この検出誤差の影響を小さくする事も可能である。例えば、π／４ずらしたキャリアを用いることで、最大検出誤差量は約８％にまで減らす事が可能である。
【００３４】
検出されたウォブルレベルは基準値比較器１２５により目標値と比較され、その誤差量はフィルタ１２６を通過後、デジタルアナログ変換部１２７によりアナログ値に変換される。そして、利得可変増幅器１０６の利得量がデジタルアナログ変換部１２７の出力に応じて変化することでＡＧＣを行う。
【００３５】
本実施形態では、ＡＧＣのレベル検出のために追加した回路は絶対値化回路１２１、１２２と比較器１２３のみであり、最小限の回路構成でＡＧＣのレベル検出を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】光ディスクを示す図である。
【図３】図１の各部の信号を示す信号波形図である。
【図４】本発明の位相誤差変化に伴うウォブル信号検出レベルを示す図である。
【図５】一般的なＰＬＬ回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０１  光ディスク
１０２  光ピックアップ
１０３  光発生装置
１０４  光検出装置
１０５  ウォブル検出回路
１０６  利得可変増幅器
１０７  アナログデジタル変換器
１０８  位相誤差検出器
１０９  乗算器
１１０  低域通過フィルタ
１１１  ループフィルタ
１１２  ＶＣＯ（電圧制御発振器）
１１３  カウンタ
１１４  キャリア発生テーブル
１１５  内部キャリア
１１７  ＭＳＫ検出器
１１８  乗算器
１１９  低域通過フィルタ
１２０  アドレス検出回路
１２１、１２２  絶対値化回路
１２３  比較器
１２５  基準比較器
１２６  フィルタ
１２７  デジタルアナログ変換器
【図１】
2007141335.tif 000003
【図２】
2007141335.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007141335.tif 000006
【図５】
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