(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のウォブル形状を有する参照ウォブルブロックと、該参照ウォブルブロックの前に設けられるブロックマークと、該参照ウォブルブロックの後に設けられ、複数の区間を含む情報ウォブルブロックとを備え、該区間のそれぞれは前記参照ウォブルブロックの第１のウォブル形状と同一の形状、又は、前記参照ウォブルブロックの第１のウォブル形状と異なる第２のウォブル形状のいずれか一方を有する情報記録媒体を再生する再生方法であって、
前記ブロックマークを検出するステップと、
前記ブロックマークに続く前記参照ウォブルブロックを読み出すステップと、
前記情報ウォブルブロックを読み出すステップと、
読み出した前記情報ウォブルブロックの各区間のウォブル形状と、読み出した前記参照ウォブルブロックの前記第１のウォブル形状が同一であるかどうかを比較するステップと、
前記情報ウォブルブロックのある一つの区間のウォブル形状が前記参照ウォブルブロックの第１のウォブル形状と一致した場合には、前記情報ウォブルブロックの該一つの区間には、第１の情報が記録されていると判断し、前記情報ウォブルブロックの該一つの区間のウォブル形状が前記参照ウォブルブロックの第１のウォブル形状と異なっていた場合には、前記情報ウォブルブロックの該一つの区間には、第２の情報が記録されていると判断するステップと、
判断の結果に応じて、各区間について前記第１の情報又は前記第２の情報を出力するステップと
を有する再生方法。
【請求項２】
前記第１のウォブル形状は、少なくともフーリエ級数における１次基本波と２次高調波とを用いて表され、
前記第２のウォブル形状は、少なくともフーリエ級数における１次基本波と２次高調波とを用いて表され、かつ、前記２次高調波の極性は、前記第１のウォブルパターンの２次高調波の極性と逆である、請求項１に記載の再生方法。
【請求項３】
前記比較するステップは、
前記第１のウォブル形状の周期に基づいて、前記２次高調波に相当する周波数を有する２次高調波キャリアを生成するステップと、
前記参照ウォブルブロックを読み出して得られた波形から、前記２次高調波成分を抽出するステップと、
前記２次高調波キャリアの位相および前記２次高調波成分の位相を比較して位相誤差を検出するステップと
を含み、
前記判断するステップは、
検出された前記位相誤差に基づいて、前記２次高調波キャリアの位相を変更するステップと、
前記情報ウォブルブロックを読み出して得られた波形から、新たに２次高調波成分を抽出するステップと、
新たに抽出した前記２次高調波成分、および、位相を変更した前記２次高調波キャリアをヘテロダイン検波して検出信号を生成するステップと、
前記検出信号の符号が正であれば、前記情報ウォブルブロックのウォブル形状が前記第１のウォブル形状と一致したと判断し、前記検出信号の符号が負であれば、前記情報ウォブルブロックのウォブル形状が前記第１のウォブル形状と異なっていたと判断する、請求項２に記載の再生方法。
【請求項４】
前記位相誤差は、前記参照ウォブルブロックの期間中の累積位相誤差の平均値である、請求項３に記載の再生方法。
【請求項５】
前記比較するステップは、
前記第１のウォブル形状の周期に基づいて、前記２次高調波に相当する周波数を有する２次高調波キャリアを生成するステップと、
前記参照ウォブルブロックを読み出して得られた波形から、前記２次高調波成分を抽出するステップと、
前記２次高調波キャリアの位相および前記２次高調波成分の位相を比較して位相誤差を検出するステップと
を含み、
前記判断するステップは、
検出された前記位相誤差に基づいて、前記２次高調波キャリアの位相を変更するステップと、
前記第１のウォブル形状の周期に基づいて、前記２次高調波に相当する周波数を有する２次高調波キャリアを生成するステップと、
前記参照ウォブルブロックを読み出して得られた波形から、前記２次高調波成分を抽出するステップと、
前記２次高調波成分、および、前記２次高調波キャリアをヘテロダイン検波して第１の検出信号を生成するステップと、
前記第１の検出信号に基づいて、２次高調波キャリアの位相極性を判定するステップと、
判定結果に基づいて２次高調波キャリアの正転処理および反転処理の一方を行い、新たに２次高調波キャリアを生成するステップと、
前記情報ウォブルブロックを読み出して得られた波形から、新たに２次高調波成分を抽出するステップと、
新たに抽出した前記２次高調波成分、および、新たに生成した前記２次高調波キャリアをヘテロダイン検波して第２の検出信号を生成するステップと、
前記第２の検出信号の符号に応じて、前記情報ウォブルブロックのウォブル形状が前記第１のウォブル形状と一致したか否かを判断するステップと
を含む、請求項２に記載の再生方法。
【請求項６】
前記位相誤差を検出するステップは、前記２次高調波キャリアの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの位相、および、前記２次高調波成分の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの位相を比較して位相誤差を検出する、請求項５に記載の再生方法。
【請求項７】
第１のウォブル形状を有する参照ウォブルブロックと、該参照ウォブルブロックの前に設けられるブロックマークと、該参照ウォブルブロックの後に設けられ、複数の区間を含む情報ウォブルブロックとを備え、該区間のそれぞれは前記参照ウォブルブロックの第１のウォブル形状と同一の形状、又は、前記参照ウォブルブロックの第１のウォブル形状と異なる第２のウォブル形状のいずれか一方を有する情報記録媒体を再生する再生装置であって、
前記ブロックマークを検出する手段と、
前記ブロックマークに続く前記参照ウォブルブロックを読み出す手段と、
前記情報ウォブルブロックを読み出す手段と、
読み出した前記情報ウォブルブロックの各区間のウォブル形状と、読み出した前記参照ウォブルブロックの前記第１のウォブル形状が同一であるかどうかを比較する手段と、
前記情報ウォブルブロックのある一つの区間のウォブル形状が前記参照ウォブルブロックの第１のウォブル形状と一致した場合には、前記情報ウォブルブロックの該一つの区間には、第１の情報が記録されていると判断し、前記情報ウォブルブロックの該一つの区間のウォブル形状が前記参照ウォブルブロックの第１のウォブル形状と異なっていた場合には、前記情報ウォブルブロックの該一つの区間には、第２の情報が記録されていると判断する手段と、
判断の結果に応じて、各区間について前記第１の情報又は前記第２の情報を出力する手段と
を有する再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルビデオ情報等の情報を高密度で記録する情報記録媒体の再生に関し、より具体的には、トラックのウォブルに情報が含まれる高密度の光ディスク媒体から、その情報を再生する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスク媒体は高密度化の一途を辿っている。一般に、記録可能な光ディスク媒体には予めトラックグルーブが形成され、そのトラックグルーブに沿って、即ちトラックグルーブ上に、またはトラックグルーブで挟まれた領域（ランド）に情報が記録される。トラックグルーブは正弦波状に蛇行して形成され、情報はその蛇行周期に基づいて生成されたクロックと同期して記録される。また、光ディスク記録面の所定の位置に情報を記録するために、トラックグルーブに沿ってアドレスが設けられている。このアドレスの構成について、以下、例を挙げて説明する。
【０００３】
まず、第１の例は、ウォブルが形成されているトラックグルーブを局所的に断続形成し、いわゆるプレピットとして再生可能にする技術である（特許文献１参照）。この技術によれば、トラック上にアドレス専用領域と（情報を記録するための）データ専用領域が併存する構成をとる。第２の例は、ウォブルを周波数変調してアドレス情報（副情報）を記述する技術である（特許文献２参照）。この技術によれば、データ情報はアドレス情報に上書きされる。さらに第３の例は、トラックグルーブとこれに隣接するトラックグルーブ間にプレピットを形成し、これによりアドレスを形成する技術である（特許文献３参照）。
【０００４】
しかしながら、今後の高密度化を考えた場合、上記のいずれの技術もそれぞれ課題を有する。まず第１の例による構成では、アドレス領域を確保する分（いわゆるオーバーヘッドの分）だけデータ領域を削ることになり、その分記録容量を減らさざるを得ない。
【０００５】
次に第２の例については、そもそもグルーブウォブルは、記録情報のクロックを生成することを主目的としており、単一の周波数で形成されていることが望ましい。単一周波数であれば、このウォブル再生信号を位相ロックループ（Phase Locked Loop; ＰＬＬ）等を用いて単に同期逓倍することによって、精度の高い記録クロック信号を生成することができるからである。ところが、グルーブウォブルが複数の周波数成分を含む場合、位相ロックループの疑似ロックを避けるためにはＰＬＬ追従帯域を単一ウォブルの場合に比べて下げざるを得ない。これでは、位相ロックループがディスクモータージッタやディスク偏心によって生じるジッタに十分追従できず、その結果、記録信号にジッタが残留する場合がある。また、光ディスク記録面上に形成された記録膜が、例えば相変化膜であるとすると、書換えを繰り返すうちに記録膜のＳ／Ｎ比が低下することがある。Ｓ／Ｎ比が低下しても、単一のウォブル周波数であれば狭い帯域のバンドパスフィルターを用いてノイズ成分を除去できる。しかし周波数変調され複数の周波数を含む場合には、その分フィルターの帯域を拡げねばならない。これではノイズ成分が混入し、さらにジッタを悪化させる。高密度記録する程ジッタマージンが減るという観点からは、このようなジッタ増加は好ましくない。
【０００６】
次に第３の例については、プレピットは当然隣接トラックにも影響を及ぼすため、プレピットの長さを十分長く、また個数を十分多くすることが困難である。特に高密度化した場合、検出エラーが増える懸念がある。
【０００７】
本出願人は上記問題点に鑑み、内周向き変位が急峻なウォブル形状を”１”、外周向き変位が急峻なウォブルを”０”として情報を与え、アドレスを表記する光ディスク媒体を提案している。上記光ディスク媒体のアドレス情報を検出する一手段として、ウォブル周波数の例えば２次高調波のキャリアを生成し、再生信号に乗算、積算し、その符号によって”１”、”０”を判定する方法がある。これは、立ち上がりまたは立ち下がりの傾斜が異なる波形が偶数次高調波の位相極性の違いに起因することを利用し、再生信号中に含まれる２次高調波に対してヘテロダイン検波を行う技術である。乗算するための２次高調波は、ＰＬＬを用いてウォブル周波数を例えば２Ｎ逓倍（Ｎは有理数）したクロック生成し、そのクロックをＮ分周することによって容易に生成することができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−３０９６７２号公報
【特許文献２】
特開平５−１８９９３４号公報
【特許文献３】
特開平９−３２６１３８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようにウォブル周波数を逓倍したクロックにより２次高調波の参照波を生成した場合、ヘテロダイン検波による検出の感度が低下するおそれがある。ウォブル自体が隣接トラックのウォブルの干渉で位相シフトが発生し、検出すべき信号中の２次高調波に対して位相がずれることがあるからである。
【００１０】
本発明の目的は、ヘテロダイン検波の際に、常に最適な状態で情報を再生することである。より具体的には、本発明の目的は、ヘテロダイン検波のための２次高調波キャリア信号を生成することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による再生方法は、第１のウォブル形状を有する参照ウォブルブロックと、該参照ウォブルブロックの前に設けられるブロックマークと、該参照ウォブルブロックの後に設けられ、複数の区間を含む情報ウォブルブロックとを備え、該区間のそれぞれは前記参照ウォブルブロックの第１のウォブル形状と同一の形状、又は、前記参照ウォブルブロックの第１のウォブル形状と異なる第２のウォブル形状のいずれか一方を有する情報記録媒体を再生する再生方法であって、前記ブロックマークを検出するステップと、前記ブロックマークに続く前記参照ウォブルブロックを読み出すステップと、前記情報ウォブルブロックを読み出すステップと、読み出した前記情報ウォブルブロックの各区間のウォブル形状と、読み出した前記参照ウォブルブロックの前記第１のウォブル形状が同一であるかどうかを比較するステップと、前記情報ウォブルブロックのある一つの区間のウォブル形状が前記参照ウォブルブロックの第１のウォブル形状と一致した場合には、前記情報ウォブルブロックの該一つの区間には、第１の情報が記録されていると判断し、前記情報ウォブルブロックの該一つの区間のウォブル形状が前記参照ウォブルブロックの第１のウォブル形状と異なっていた場合には、前記情報ウォブルブロックの該一つの区間には、第２の情報が記録されていると判断するステップと、判断の結果に応じて、各区間について前記第１の情報又は前記第２の情報を出力するステップとを有する。これにより上記目的が達成される。
【００１２】
前記第１のウォブル形状は、少なくともフーリエ級数における１次基本波と２次高調波とを用いて表され、前記第２のウォブル形状は、少なくともフーリエ級数における１次基本波と２次高調波とを用いて表され、かつ、前記２次高調波の極性は、前記第１のウォブルパターンの２次高調波の極性と逆であってもよい。
【００１３】
前記比較するステップは、前記第１のウォブル形状の周期に基づいて、前記２次高調波に相当する周波数を有する２次高調波キャリアを生成するステップと、前記参照ウォブルブロックを読み出して得られた波形から、前記２次高調波成分を抽出するステップと、前記２次高調波キャリアの位相および前記２次高調波成分の位相を比較して位相誤差を検出するステップとを含む。また前記判断するステップは、検出された前記位相誤差に基づいて、前記２次高調波キャリアの位相を変更するステップと、前記情報ウォブルブロックを読み出して得られた波形から、新たに２次高調波成分を抽出するステップと、新たに抽出した前記２次高調波成分、および、位相を変更した前記２次高調波キャリアをヘテロダイン検波して検出信号を生成するステップと、前記検出信号の符号が正であれば、前記情報ウォブルブロックのウォブル形状が前記第１のウォブル形状と一致したと判断し、前記検出信号の符号が負であれば、前記情報ウォブルブロックのウォブル形状が前記第１のウォブル形状と異なっていたと判断してもよい。
【００１４】
前記位相誤差は、前記参照ウォブルブロックの期間中の累積位相誤差の平均値であってもよい。
【００１５】
前記比較するステップは、前記第１のウォブル形状の周期に基づいて、前記２次高調波に相当する周波数を有する２次高調波キャリアを生成するステップと、前記参照ウォブルブロックを読み出して得られた波形から、前記２次高調波成分を抽出するステップと、前記２次高調波キャリアの位相および前記２次高調波成分の位相を比較して位相誤差を検出するステップとを含む。前記判断するステップは、検出された前記位相誤差に基づいて、前記２次高調波キャリアの位相を変更するステップと、前記第１のウォブル形状の周期に基づいて、前記２次高調波に相当する周波数を有する２次高調波キャリアを生成するステップと、前記参照ウォブルブロックを読み出して得られた波形から、前記２次高調波成分を抽出するステップと、前記２次高調波成分、および、前記２次高調波キャリアをヘテロダイン検波して第１の検出信号を生成するステップと、前記第１の検出信号に基づいて、２次高調波キャリアの位相極性を判定するステップと、判定結果に基づいて２次高調波キャリアの正転処理および反転処理の一方を行い、新たに２次高調波キャリアを生成するステップと、前記情報ウォブルブロックを読み出して得られた波形から、新たに２次高調波成分を抽出するステップと、新たに抽出した前記２次高調波成分、および、新たに生成した前記２次高調波キャリアをヘテロダイン検波して第２の検出信号を生成するステップと、前記第２の検出信号の符号に応じて、前記情報ウォブルブロックのウォブル形状が前記第１のウォブル形状と一致したか否かを判断するステップとを含んでもよい。
【００１６】
前記位相誤差を検出するステップは、前記２次高調波キャリアの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの位相、および、前記２次高調波成分の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの位相を比較して位相誤差を検出してもよい。
【００１７】
本発明による再生装置は、第１のウォブル形状を有する参照ウォブルブロックと、該参照ウォブルブロックの前に設けられるブロックマークと、該参照ウォブルブロックの後に設けられ、複数の区間を含む情報ウォブルブロックとを備え、該区間のそれぞれは前記参照ウォブルブロックの第１のウォブル形状と同一の形状、又は、前記参照ウォブルブロックの第１のウォブル形状と異なる第２のウォブル形状のいずれか一方を有する情報記録媒体を再生する再生装置であって、前記ブロックマークを検出する手段と、前記ブロックマークに続く前記参照ウォブルブロックを読み出す手段と、前記情報ウォブルブロックを読み出す手段と、読み出した前記情報ウォブルブロックの各区間のウォブル形状と、読み出した前記参照ウォブルブロックの前記第１のウォブル形状が同一であるかどうかを比較する手段と、前記情報ウォブルブロックのある一つの区間のウォブル形状が前記参照ウォブルブロックの第１のウォブル形状と一致した場合には、前記情報ウォブルブロックの該一つの区間には、第１の情報が記録されていると判断し、前記情報ウォブルブロックの該一つの区間のウォブル形状が前記参照ウォブルブロックの第１のウォブル形状と異なっていた場合には、前記情報ウォブルブロックの該一つの区間には、第２の情報が記録されていると判断する手段と、判断の結果に応じて、各区間について前記第１の情報又は前記第２の情報を出力する手段とを有する。これにより上記目的が達成される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を説明する前に、まず本発明が対象とする光ディスク媒体の一例を説明する。本明細書では、同様の構成および動作を行う要素には、同じ参照符号を付している。
【００２４】
図１は、情報記録媒体３の上面図である。情報記録媒体３は、ＤＶＤ等の光ディスクである。情報記録媒体３の記録面１にはスパイラル状にトラックグルーブ２が形成されている。情報記録媒体３では、トラックグルーブに沿って情報が記録される。なお図では非常に大きくトラック２を描いているが、トラック２のトラックピッチは、例えば、０．３２μｍである。
【００２５】
図２は、トラックグルーブ２の要部の構造を示す概略図である。トラックグルーブ２は複数のブロックに分けられており、ブロックマーク１０１を先頭に、参照ウォブルブロック１０２、副情報ウォブルブロック１０３が続く。副情報ウォブルブロック１０３は、所定長の領域を１単位とした単位ブロック１０４を複数含む。
【００２６】
図から明らかなように、トラックグルーブ２の大部分は、周期的にウォブル（蛇行）している。参照ウォブルブロック１０２、および、副情報ウォブルブロック１０３を構成する各単位ブロック１０４には、ウォブル形状が連続して設けられている。それらのウォブル形状は、ブロック毎に特徴づけられている。以下、各ブロック１０１、１０２、１０３を具体的に説明する。
【００２７】
ブロックマーク１０１は、識別マークとも称され、ブロックの先頭位置を特定する指標とされる。ブロックマーク１０１のウォブル周期は他のブロックのウォブル周期よりも短い。これにより、短い周期が検出された領域はブロックマーク１０１であることを特定できる。次に参照ウォブルブロック１０２は、後続の単位ブロック１０４のウォブル形状が表す情報（”０”または”１”）を特定するための基準として用いられる。
【００２８】
副情報ウォブルブロック１０３は、情報記録媒体３（図１）における物理的なアドレスに関連する情報、例えば、アドレスにスクランブル、インターリーブ、エラー訂正符号の付加等を施した情報に基づいて形成されている。
【００２９】
副情報ウォブルブロック１０３を構成する単位ブロック１０４は、ウォブル形状に応じて一義的に”０”または”１”の１ビットの情報（以下、「副情報」という）を表す。換言すれば、単位ブロック１０４には、副情報”０”を表すウォブル形状、または、副情報”１” を表すウォブル形状が与えられている。単位ブロック１０４を設ける数に応じて、１つの副情報ウォブルブロック１０３が表す情報量（ビット数）を調整できる。例えば、単位ブロック１０４を４つ設けて、副情報ウォブルブロック１０３が４ビットの情報を表すことができる。また同じウォブル形状の単位ブロック１０４を連続して複数設け、ｎビットの情報を、（ｎ＋１）個以上の単位ブロック１０４で表してもよい。この構成によれば、特定の単位ブロック１０４の読み取りができない場合でも、上述したアドレスに関連する情報が特定できる。
【００３０】
１つの副情報ウォブルブロック１０３が４ビットの情報を表し、かつ、アドレスに関連する情報が６０ビットを１情報処理単位とする場合には、上述したブロックマーク１０１、参照ウォブルブロック１０２、および、副情報ウォブルブロック１０３の組を１５組設ければよい。
【００３１】
次に、副情報を表すウォブル形状をより具体的に説明する。図２には副情報”１”を表すウォブル形状、および副情報”０” を表すウォブル形状を示している。図から理解されるように、副情報”１”を表すウォブル形状と副情報”０”を表すウォブル形状とはいずれも、いわゆる鋸波状に形成されている。副情報”１”を表すウォブル形状は、情報記録媒体３の内周向きの変位が急峻で、かつ外周向きの変位が緩やかになるよう構成されている。一方副情報”０”を表すウォブル形状は、情報記録媒体３の内周向きの変位が緩やかで、かつ外周向きの変位が急峻になるよう構成されている。ここでいう「内周向き」とは、図２においてブロック１０１を左端としたときの上方向を表し、「外周向き」とはその反対方向を表す。
【００３２】
上述の関係にある２種類のウォブル形状は、以下のように形成できる。すなわち、一方のウォブル波形を１次基本波（sin(ω0t)）とｎ次高調波（sin(nω0t)）を用いたフーリエ級数として表現したとき、その偶数次高調波の極性を反転させることにより、他方のウォブル波形を形成できる。この「偶数次高調波の極性を反転させる」とは、偶数次高調波のフーリエ係数の正負を逆転させること、換言すれば、偶数次高調波の波形自体の正負を反転する、または、位相を半周期分ずらすことを意味する。
【００３３】
本明細書では、参照ウォブルブロック１０２のウォブル形状は、副情報”０”を有する単位ブロック１０４の形状と同じ形状で形成されている。後述する情報記録媒体３の再生装置は、参照ウォブルブロック１０２のウォブル形状と単位区間１０４のウォブル形状とを相対的に比較することにより、単位区間１０４のウォブル形状が参照ウォブルと同一形状であると検出すれば、単位ブロック１０４は副情報”０”を表すと特定する。同様に、単位ブロック１０４のウォブル形状が参照ウォブルと異なる形状（すなわち極性が反転した形状）であると検出すれば、単位ブロック１０４は副情報”１”を表すと特定する。再生装置はこの処理を行うために、情報記録媒体３上にブロックマーク１０１、参照ウォブルブロック１０２、副情報ウォブルブロック１０３がこの順に配置されていることを予め設定されている。
【００３４】
なお上述の説明では、ブロックマーク１０１のウォブル周期は、他のブロックのウォブル周期よりも短いと説明したが、例えば周期は同じで位相を反転してもよい。または周期の短いウォブルと位相を反転したウォブルとを組み合わせてるようにしてもよい。
【００３５】
また上述の説明では、参照ウォブルブロック１０２および副情報ウォブルブロック１０３の複数の単位ブロック１０４では、ウォブル形状が連続して設けられているとしたが、ブロック内の位置を特定できれば、連続である必要はない。
【００３６】
また、参照ウォブルブロック１０２は、トラックグルーブ２の先頭付近に１区間設けているが、例えば参照ウォブルブロック１０２も単位ブロック１０４と同じ長さの１単位区間により構成されるとし、５単位区間毎に先頭１単位区間を参照ウォブル、後続４単位区間を副情報ウォブルというように、ブロック内に複数設けてもよい。
【００３７】
以下、添付の図面を参照して、本発明の光ディスク再生装置を説明する。上述した情報記録媒体３はＤＶＤ等の光ディスクであるとする。
【００３８】
（実施の形態１）
図３は、光ディスク３上の副情報を検出する検出部３００の構成を示すブロック図である。検出部３００は光ディスク再生装置に実装されることから、図３に示す構成は光ディスク再生装置の一部である。なお、光ディスク再生装置の構成のうち、検出部３００により副情報を検出した後の処理に必要な部分は、本発明には直接関係しない。よって光ディスク再生装置の全体は図示していない。
【００３９】
光ディスク再生装置の検出部３００は、光ヘッド３０１と、プッシュプル信号生成回路３０２と、バンドパスフィルタ３０３と、クロック生成回路３０４と、ブロックマーク検出回路３０５と、タイミング生成回路３０６と、副情報検出回路３０７とを含む。参考のため、図には光ディスク３を記載している。
【００４０】
検出部３００は、上述した情報記録媒体３のトラックグルーブ２（図２）に設けられたウォブル形状を検出して、そのウォブル形状が表す副情報の内容を特定する。より具体的には、検出部３００は、上述した光ディスク３のブロックマーク１０１、参照ウォブルブロック１０２および副情報ウォブルブロック１０３の組を所定数読み出し、ブロックマーク１０１の位置、参照ウォブルブロック１０２の開始位置および終了位置、単位ブロック１０４の位置、単位ブロック１０４のメインキャリアの周波数等を特定する。その後再びそれらのブロックを読み出して、ウォブル形状が表す副情報の内容を特定する。
【００４１】
以下、各構成要素を具体的に説明する。光ヘッド３０１は、光ディスク３にレーザの光スポットを照射してその反射光を検出する。本明細書の光ヘッド３０１は、サーボ回路（図示せず）からの制御に基づいて光スポットが光ディスク３のトラックグルーブにフォーカスおよびトラッキング追従されているとする。光ヘッド３０１は、トラックと直交する方向（ラジアル方向）に分割された２つの受光素子（図示せず）において反射光を検出し、信号をそれぞれ出力する。
【００４２】
プッシュプル信号生成回路３０２は、光ヘッド３０１から出力された２信号を減算処理し、トラックグルーブのウォブルに対応した電気信号をプッシュプル信号として出力する。プッシュプル信号は、ウォブルの周期に相当するメインキャリアを含む。プッシュプル信号の立ち上がり変位は光ディスク３上のウォブル形状の内周向き変位に対応し、立ち下がり変位は外周向き変位に対応するとする。バンドパスフィルタ３０３は、プッシュプル信号に含まれるメインキャリアのみを抽出しクロック生成回路３０４に出力する。
【００４３】
クロック生成回路３０４はメインキャリアを２値化する２値化回路、クロックを６９分周する分周回路、ＰＬＬ回路を含み、メインキャリアの２値化信号と、クロックの分周信号が同期するクロックを生成する。このクロックは、メインキャリアの周波数に対して分周回路の分周分、つまり６９逓倍されたクロックである。以下では、このクロックを「ウォブルクロック」と称する。ウォブルクロックは、例えば記録信号の生成のための基準クロックや、タイミング生成のための基準クロックとして用いられる。本実施の形態ではこのウォブルクロックを、副情報検出回路３０７において副情報を検出するための基準クロックとして使用する。
【００４４】
ブロックマーク検出回路３０５は、メインキャリアとは異なる周波数で現れるブロックマーク１０１（図２）を検出し、ブロックの先頭位置を特定する。タイミング生成回路３０６は、ブロックマーク検出回路３０５が特定したブロック先頭位置から上述のウォブルクロックをカウントすることにより必要な各種タイミングをゲート信号として生成する。図には、後述する２次高調波のキャリブレーションの際に用いられるキャリブレーションゲート信号が、副情報検出回路３０７に出力されていることを示している。キャリブレーションゲート信号は、参照ウォブルブロック１０２（図２）の再生が開始されるタイミングでハイレベルになり、その再生が終了するタイミングでローレベルになる。
【００４５】
副情報検出回路３０７は、プッシュプル信号、クロック生成回路３０４の生成したウォブルクロック、および、タイミング生成回路３０６の生成したゲート信号に基づいて、光ディスク１の各単位ブロック１０４が表す副情報を出力する。副情報検出回路３０７は、後述する処理により、参照ウォブルブロック１０２（図２）の期間中にキャリブレーションを行い、その後の単位ブロック１０４の副情報を検出できるので、常に最適な状態で副情報を検出できる。
【００４６】
以下図４〜図６を参照して、副情報検出回路３０７を詳細に説明する。副情報検出回路３０７では、プッシュプル信号ＰＰの２次高調波成分を主な処理の対象とする。その理由は、副情報検出回路３０７が検出する副情報”０”および”１”は、上述のように単位ブロック１０４（図２）の２種類のウォブル形状で表されているところ、そのウォブル波形の相違は、偶数次高調波の極性の相違に基づいて判断できるからである。そこで偶数次高調波のうち２次高調波を利用することとしている。
【００４７】
図４は、副情報検出回路３０７の構成を示すブロック図である。図５は、副情報検出回路３０７において利用され、生成される各部の信号波形を示す図である。図４を参照して、副情報検出回路３０７は、バンドパスフィルタ４０１と、２値化回路４０２と、位相比較器４０３と、加算器４０４と、遅延器４０５と、除算器４０６と、位相制御回路４０７と、分周器４０８と、乗算器４０９と、積分器４１０と、サンプルホールド回路４１１と、２値化回路４１２と、カウンタ４１３とを含む。
【００４８】
以下、副情報検出回路３０７の各構成要素を説明する。まずバンドパスフィルタ４０１は、プッシュプル信号ＰＰから２次高調波成分ＳＢを抽出する。２値化回路４０２は、２次高調波成分ＳＢを２次高調波成分の位相情報を有するデジタル信号に変換して、２値化信号ＳＣを出力する。すなわち２値化回路４０２は、２次高調波成分ＳＢと同位相の２値化信号ＳＣを出力する。位相比較器４０３は、入力された２つの信号の位相誤差を検出して位相誤差情報を出力する。加算器４０４は、位相誤差情報をこれまでの位相誤差の累積値に加算して、新たな位相誤差の累積値を出力する。遅延器４０５は、位相誤差の累積値を保持し、これまでの位相誤差の累積値として出力する。除算器４０６は、位相誤差の累積値を累積した期間を表すカウンタ値で除算して、位相誤差の平均値を出力する。カウンタ４１３は、クロック数をカウントしてカウンタ値として保持する。
【００４９】
分周器４０８はウォブル周期を６９逓倍して生成されたウォブルクロックを３４．５分周し、２次高調波に相当する周波数を持つ信号を生成する。位相制御回路４０７は、２次高調波相当の信号の位相を、別途入力された位相値（ここでは位相誤差の平均値）に基づいて変更する。この処理はキャリブレーションと呼ばれ、位相制御回路４０７は、キャリブレーションされた２次高調波キャリアＳＰを出力する。乗算器４０９は、２次高調波成分ＳＢと、２次高調波キャリアＳＰとを乗算してその結果を出力する。積分器４１０は、入力値を累積する。乗算器４０９および積分器４１０は、ヘテロダイン検出器４２０と呼ばれ、その処理はいわゆるヘテロダイン検波である。積分器４１０は、ヘテロダイン検波された値ＨＤを出力する。サンプルホールド回路４１１は、ヘテロダイン検波された値ＨＤを保持する。２値化回路４１２は、入力された値の符号を判定し、”０”または”１”の副情報として出力する。
【００５０】
上述した各要素により行われる副情報検出回路３０７の処理を説明する。図６は、副情報検出回路３０７（図３）による副情報検出処理の手順を示すフローチャートである。先に説明したように、前提として、既にプッシュプル信号生成回路３０２（図３）が光ディスク３の反射光からプッシュプル信号ＰＰを生成しているとする（ステップＳ６０１）。また、プッシュプル信号ＰＰに基づいて、クロック生成回路３０４（図３）はウォブルクロックを生成し、タイミング生成回路３０６（図３）はキャリブレーションゲート信号を生成しているとする（ステップＳ６０２）。
【００５１】
まず副情報検出回路３０７へ入力されたウォブルクロックに基づいて、分周器４０８は、２次高調波に相当する周波数を持つ信号を生成する。そして位相制御回路４０７は、生成された信号に所定の位相を与え、２次高調波キャリアＳＰを出力する（ステップＳ６０３）。与えられる位相の初期値としては、例えば先に述べたクロック生成回路３０４（図３）内に有するウォブルクロックの分周信号と同位相とする。
【００５２】
参照ウォブルブロック１０２（図２）の再生が開始されるタイミングに達すると、タイミング生成回路３０６（図３）により生成されたキャリブレーションゲートＧＣが立ち上がり、２次高調波キャリアＳＰの位相キャリブレーションが開始される。
【００５３】
バンドパスフィルタ４０１は、副情報検出回路３０７へ入力されたプッシュプル信号ＰＰに基づいて、２次高調波成分ＳＢを抽出する（ステップＳ６０４）。そして２値化回路４０２は、バンドパスフィルタ４０１が抽出した２次高調波成分ＳＢを、位相情報を有する２値化信号ＳＣに変換して出力する。
【００５４】
位相比較器４０３は、２値化信号ＳＣと、２次高調波キャリアＳＰとの位相誤差を検出して位相誤差情報を出力する。加算器４０４は、位相誤差情報により表される位相誤差と遅延器４０５からのこれまでの位相誤差の累積値とを、クロックのエッジ毎に累積加算し、位相誤差積算値ＳＩを出力する（Ｓ６０５）。この位相誤差積算値ＳＩは、再び遅延器４０５に保持される。この処理がキャリブレーションゲートＧＣがハイレベルの状態、すなわちローレベルになるまで継続される（ステップＳ６０６）。図５に示すように、キャリブレーションゲートＧＣは概ね参照ウォブルブロック１０２の再生中はハイレベルである。キャリブレーションゲートＧＣがハイレベルの間に、位相誤差積算値ＳＩは積算されて徐々に大きくなっていることが理解される。
【００５５】
再び図６を参照して、キャリブレーションゲートＧＣが立ち下がってローレベルになると（ステップＳ６０６の”ＹＥＳ”）、累積加算処理を終了する。除算器４０６は、位相誤差積算値ＳＩをカウンタ４１３が保持しているカウンタ値で除算して、位相誤差の平均値を計算し、出力する（ステップＳ６０７）。
【００５６】
位相制御回路４０７は、除算器４０６から出力される位相誤差の平均値（平均位相誤差）に基づいて２次高調波キャリアＳＰの位相を更新する（ステップＳ６０８）。例えば、平均位相誤差が＋３クロックであったとすると、位相制御回路４０７は、２次高調波キャリアＳＰの位相を３クロック分進める。この処理により、位相比較器４０３に再び入力される２次高調波キャリアＳＰの位相と２値化信号ＳＣの位相を揃えることができる。なお「位相を揃える」とは、例えば２信号の立ち上がりエッジの位相を揃えることを意味する。よって２次高調波キャリアＳＰと２値化信号ＳＣは同位相または逆位相になっている。上述のように２値化信号ＳＣは、プッシュプル信号ＰＰに基づいて抽出した２次高調波成分ＳＢと同位相である。よって、平均位相誤差に基づいて位相が更新された２次高調波キャリアＳＰは、２次高調波成分ＳＢとも位相が揃っている。
【００５７】
続いて、以上のようにして得られた２次高調波キャリアＳＰと２次高調波成分ＳＢとのヘテロダイン検波を行う。具体的には、乗算器４０９は、２次高調波キャリアＳＰと２次高調波成分ＳＢとを乗算する。乗算の対象となるのは、副情報を含むウォブル信号である。それは、２信号の位相を揃えた時点で、参照ウォブルブロック１０２（図２）の読み出し期間は終了し、副情報ウォブルブロック１０３（図２）の単位ブロック１０４の読み出し期間が始まるからである。積分器４１０は乗算結果を積算してヘテロダイン検出信号ＨＤとして出力する（ステップＳ６０９）。この処理を図５を参照してより具体的に説明すると、第１の単位ブロック１０４の再生時には２次高調波成分ＳＢと２次高調波キャリアＳＰとは逆位相であるため、その乗算値は負になる。よって第１の単位ブロック１０４の再生が進むにつれて、ヘテロダイン検出信号ＨＤは負方向に振れていく。そのブロックの再生が終了するとヘテロダイン検出信号ＨＤはリセットされる。なお第２の単位ブロック１０４の再生時には、２次高調波成分ＳＢと２次高調波キャリアＳＰとは同位相であるため、乗算値は正になる。よってヘテロダイン検出信号ＨＤは正方向に振れていく。
【００５８】
再び図６を参照して、サンプルホールド回路４１１はヘテロダイン検出信号ＨＤをホールドし、２値化回路４１２によりその符号を判定し、０または１の値を出力する。例えば２値化回路４１２は、ホールドされたヘテロダイン検出信号ＨＤが正の場合には０を出力し、負の場合には１を出力する（ステップＳ６１０）。
【００５９】
符号と出力値の対応関係は、参照ウォブルブロック１０２の再生波形が利用されている。すなわち単位ブロック１０４の再生波形が参照ウォブルブロック１０２の再生波形と一致した場合には、サンプルホールド回路４１１がホールドする値は正になる。よってその場合には、２値化回路４１２に参照ウォブルブロック１０２が表すのと同じ値”０”を対応させるように処理させている。逆に単位ブロック１０４の再生波形が参照ウォブルブロック１０２の再生波形と異なっていた（一致していない）場合には、サンプルホールド回路４１１がホールドする値は負になる。よってその場合には２値化回路４１２に値”１”を対応させるように処理させている。この処理は、参照ウォブルブロック１０２のウォブル形状と単位区間１０４のウォブル形状とを相対的に比較することにより、単位区間１０４のウォブル形状が参照ウォブルと同一形状であると検出すれば、単位ブロック１０４は副情報”０”を表し、単位ブロック１０４のウォブル形状が参照ウォブルと異なる形状であると検出すれば、単位ブロック１０４は副情報”１”を表すとする処理と実質的に同じである。このように参照ウォブルを用いて副情報ウォブルにおける副情報を検出することにより、クロストークによるウォブルクロックの位相ずれがあった場合でも常に最適な状態での副情報の検出が可能となる。
【００６０】
なお、本実施の形態では検出した位相情報をそのまま用いて副情報の検出を行う構成としたが、現状の位相と参照ウォブルで検出した位相の一定の比で加算した値を用い、検出結果にローパスフィルタの効果を加えてもよい。
【００６１】
ここで、分周器４０８（図４）の処理を説明する。クロック生成回路３０４（図３）が生成するウォブルクロックがウォブル周波数のちょうど４の倍数に相当する場合には、分周器４０８が分周により２次高調波を生成することに何ら問題はない。しかし、そうでない場合、例えば６９倍の場合には問題が発生する。図７の（ａ）は、”Ｈ”区間と”Ｌ”区間の長さが非対称のクロック波形を示す図である。分周器４０８がウォブルクロックを用いて２次高調波を生成すると、図７の（ａ）で示すように、１７Ｔ（Ｔはウォブルクロック周期）区間”Ｈ”、１７Ｔ区間”Ｌ”、１７Ｔ区間”Ｈ”、１８Ｔ区間”Ｌ”というように”Ｈ”区間と”Ｌ”区間の長さが異なっている。このような非対称な波形を用いて位相比較やヘテロダイン検波を行った場合、検出誤差を生じることになる。しかしウォブルクロックは通常記録クロックとしても用いるため、ウォブルクロックの逓倍比を４の倍数にすることもできない。
【００６２】
図７の（ｂ）は、クロック波形の”Ｈ”区間と”Ｌ”区間長の非対称性を相殺するクロック波形を示す図である。検出誤差を回避するために、２次高調波を４周期分生成し、前２周期と後ろ２周期で上記非対称性を相殺すればよい。これにより位相検出やヘテロダイン検波の誤差を総体的に排除できる。
【００６３】
以上のように本実施の形態の光ディスク再生装置によれば、隣接トラックの干渉によるウォブルクロックの位相シフトが発生した場合でも、常に最適な状態でヘテロダイン検波を行い副情報を再生できるようになる。
【００６４】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２による光ディスク再生装置を説明する。実施の形態２による光ディスク再生装置の構成およびその動作は、副情報検出回路３０７（図３）に代えて図８に示す副情報検出回路８０７を設けたことを除いて、実施の形態１による光ディスク再生装置（図３）の構成およびその動作と同じである。よって以下では、主として副情報検出回路８０７の構成要素および動作を説明する。
【００６５】
図８は、実施の形態２による副情報検出回路８０７の構成を示すブロック図である。図９は、副情報検出回路８０７において利用され、生成される各部の信号波形を示す図である。図８を参照して、副情報検出回路８０７は、バンドパスフィルタ４０１と、２値化回路４０２と、エッジ位相比較器８０１と、積算器８０２と、位相誤差判定回路８０３と、位相極性判定回路８０４と、位相極性制御回路８０５と、位相制御回路４０７と、分周器４０８と、乗算器４０９と、積分器４１０と、サンプルホールド回路４１１と、２値化回路４１２とを有する。このうち、バンドパスフィルタ４０１と、２値化回路４０２と、位相制御回路４０７、分周器４０８、乗算器４０９、積分器４１０、サンプルホールド回路４１１、および、２値化回路４１２は、実施の形態１で既に説明しているので、ここでは省略する。
【００６６】
エッジ位相比較器８０１は、位相制御ゲート信号に基づいて、入力された２つの信号の位相誤差を出力する。積算器８０２は、入力値である位相誤差を随時累積加算する。位相誤差判定回路８０３は、位相誤差に基づいて、位相のクロックを進め、または遅らせるための位相値を出力する。位相極性判定回路８０４は、ヘテロダイン検出信号ＨＤに基づいて、２次高調波分周が０°に収束しているか１８０°に収束しているかを判定する。位相極性制御回路８０５は、位相極性の判定値に基づいて、位相制御回路４０７の出力を正転し、または反転する。そして位相極性制御回路８０５は、２次高調波キャリアＳＰを出力する。
【００６７】
次に上述した各要素により行われる副情報検出回路８０７の処理を説明する。前提として、既にプッシュプル信号生成回路３０２（図３）が光ディスク３の反射光からプッシュプル信号ＰＰを生成しているとする。また、プッシュプル信号ＰＰに基づいて、クロック生成回路３０４（図３）はウォブルクロックを生成しているとする。
【００６８】
実施の形態１と同様に、分周器４０８はウォブルクロックに基づいて、２次高調波に相当する周波数を持つ信号を生成し、位相制御回路４０７は、生成された信号に所定の位相を与え、２次高調波キャリアＳＰ１を出力する。バンドパスフィルタ４０１は、副情報検出回路８０７へ入力されたプッシュプル信号ＰＰに基づいて、２次高調波成分ＳＢを抽出する。そして２値化回路４０２は、バンドパスフィルタ４０１が抽出した２次高調波成分ＳＢを、位相情報を有する２値化信号ＳＣに変換して出力する。
【００６９】
続いて、２値化信号ＳＣと２次高調波キャリアＳＰ１のエッジを揃える処理を行う。エッジ位相比較器８０１は、位相制御ゲート信号に基づいて、２値化信号ＳＣの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジと、位相制御回路４０７の出力した２次高調波キャリアＳＰ１の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジとの位相誤差を出力する。位相制御ゲート信号とは、図９に示すように、副情報ウォブルブロック１０３の単位ブロック１０４再生中にハイレベルになり、非再生中はローレベルになる信号である。積算器８０２は、エッジ位相比較器８０１が出力した位相誤差を随時累積加算する。
【００７０】
位相誤差判定回路８０３は、積算器８０２により累積加算された位相誤差が正の所定値に達すると、位相制御回路４０７の位相を１クロック進め、積算器８０２の値を０にリセットする。また、逆に位相誤差が負の所定値に達すると、位相制御回路４０７の位相を１クロック遅らせ、積算器８０２の値を０にリセットする。これらの動作は位相制御ゲートが”Ｈ”の区間、つまり副情報ウォブルの再生中は随時行われ、位相制御ゲートが”Ｌ”の区間では積算器８０２の値を保持しておく。
【００７１】
以上の処理を行う理由を説明する。副情報ウォブルの２次高調波成分ＳＢは副情報の”０”、”１”に基づいて位相極性が反転しているため位相は不確定である。よって通常の位相誤差検出、例えば、立ち上がりエッジ同士の位相誤差検出はできない。そこで、立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの両方を用いて位相を比較することにより、副情報の”０”、”１”にかかわらず、−９０°から＋９０°または、＋９０°から−９０°（±１８０°を経由）の位相を検出することができ、２信号の位相を揃えることができる。これにより、２信号の位相を０°または１８０°に収束させることができる。
【００７２】
但し２値化信号ＳＣの位相と２次高調波キャリアＳＰ１の位相を揃えても、その位相が０°（正転）に収束しているか、１８０°（反転）に収束しているかは判断できない。すなわち２値化信号ＳＣと２次高調波キャリアＳＰ１とが同位相か、反転しているかは判断できない。そこで本実施の形態では、予め参照ウォブルブロック１０２（図２）のウォブルを用いて位相極性を検出しておくことにより、２信号の位相が同位相か、１８０°ずれているかを判断する。
【００７３】
参照ウォブルブロック１０２のウォブルを用いた位相極性の検出の処理は以下のとおりである。参照ウォブルの再生が開始されると、位相極性判定ゲートが立ち上がり、現状の２次高調波キャリアＳＰ１の位相状態でヘテロダイン検波を行う。このとき２次高調波キャリアＳＰ１は、位相極性制御回路８０５を経て２次高調波キャリアＳＰ２して乗算器４０９に入力される。乗算器４０９および積分器４１０におけるヘテロダイン検波の結果、ヘテロダイン検出信号ＨＤが出力され、位相極性判定回路８０４へ入力される。位相極性判定回路８０４はヘテロダイン検出信号ＨＤに基づいて、分周により得られた２次高調波キャリアＳＰ１が０°に収束しているか１８０°に収束しているかを判定する。位相極性制御回路８０５はその判定結果に基づいて、２次高調波キャリアＳＰ１が０°に収束していると判定すれば、２次高調波キャリアＳＰ１に正転処理を行い、１８０°に収束していると判定すれば反転処理を行って、２次高調波キャリアＳＰ２を生成する。２次高調波キャリアＳＰ２は、再び乗算器４０９に入力され、その位相極性でヘテロダイン検波される。そして実施の形態１で説明した処理に基づいて、２値化回路４１２から副情報が出力される。
【００７４】
なお、上記位相極性の検出において、検波結果の絶対値が小さい場合は上述の副情報ウォブルにおける位相制御が不確定であったり、または参照ウォブルに何らかの欠陥があると判断できるため、上記結果にかかわらず状態を保持しておくようにしてもよい。また、位相制御による収束が完了し、トラックグルーブを連続的に走査している場合には検出結果は変わらないはずである。そこで検出結果の連続性によって判定したり、複数の検出結果を加算したり、ローパスフィルタを通過させるなどして、複数の検出結果に基づいて位相極性を判定するようにしてもよい。
【００７５】
以上説明したように、実施の形態２の光ディスク再生装置は、参照ウォブルを用いて０°または１８０°の位相極性の判定をし、詳細な±９０°の位相を副情報ウォブル自身を用いて自己同期している。これにより、多数の情報を用いて実施の形態１よりもさらに精細な制御を行うことができ、さらなる性能向上を図ることができる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、高調波の位相に副情報を有する光ディスクから当該副情報を再生する際、予め定められた参照ウォブル期間中の位相状態で高調波キャリアを生成し、検波に用いる。これにより、隣接トラックの干渉によるウォブルクロックの位相シフトが発生した場合でも、常に最適な状態でヘテロダイン検波を行い副情報を再生できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  情報記録媒体の上面図である。
【図２】  トラックグルーブの要部の構造を示す概略図である。
【図３】  光ディスク３上の副情報を検出する検出部の構成を示すブロック図である。
【図４】  副情報検出回路の構成を示すブロック図である。
【図５】  副情報検出回路において利用され、生成される各部の信号波形を示す図である。
【図６】  副情報検出回路による副情報検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】  （ａ）は、”Ｈ”区間と”Ｌ”区間の長さが非対称のクロック波形を示す図である。（ｂ）は、クロック波形の”Ｈ”区間と”Ｌ”区間長の非対称性を相殺するクロック波形を示す図である。
【図８】  実施の形態２による副情報検出回路の構成を示すブロック図である。
【図９】  副情報検出回路において利用され、生成される各部の信号波形を示す図である。
【符号の説明】
３０７  副情報検出回路
４０１  バンドパスフィルタ
４０２  ２次高調波成分の２値化回路
４０３  位相比較器
４０４  積算器
４０５  遅延器
４０６  除算器
４０７  位相制御回路
４０８  分周器
４０９  乗算器
４１０  積分器
４１１  サンプルホールド回路
４１２  副情報の２値化回路
４１３  カウンタ
４２０  ヘテロダイン検出器
【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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