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JP2006059512A - 光ディスク記録再生装置及び光ディスク再生装置 - Google Patents

光ディスク記録再生装置及び光ディスク再生装置 Download PDF

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JP2006059512A
JP2006059512A JP2004337164A JP2004337164A JP2006059512A JP 2006059512 A JP2006059512 A JP 2006059512A JP 2004337164 A JP2004337164 A JP 2004337164A JP 2004337164 A JP2004337164 A JP 2004337164A JP 2006059512 A JP2006059512 A JP 2006059512A
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Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

【課題】一定周波数でウォブリングされたグルーブ間のランドにプリピット等が形成されていない光ディスクに情報を記録する際に、隣接するグルーブからのクロストークが大きい場合でもグルーブ間のウォブル位相ずれ量を正確に検出し、正確なディスクの回転制御と記録用クロックを生成することができる光ディスク記録再生装置を提供する。
【解決手段】メインビーム(RA)によって得られるウォブル信号と2つのサイドビーム(RB、RC)によって得られるラジアルプッシュプル信号(101)に含まれるウォブル成分MB(105)との位相差を検出する(106)ことで、グルーブのウォブルと隣接するグルーブのウォブルとの位相ずれ量を抽出することが出来る。この位相ずれ量に応じウォブル信号の立ち上がり及び/または立ち下がりを用いてディスク回転制御用クロック及び記録用クロックを生成する。
【選択図】図6

Description

本発明は所定の周波数でウォブリングされた情報記録用グルーブを有する光ディスクに情報を記録再生することのできる光ディスク記録再生装置、及び情報が記録された前記光ディスクを再生することのできる光ディスク再生装置に関する。
従来から記録可能な光ディスクとしてCD−RやDVD−Rなどが公知である。これらの光ディスクでは、記録再生用のグルーブが内周から外周まで記録周波数に比例した一定の周波数によってウォブリングされて形成されている。
記録再生装置や再生装置においてこれらの光ディスクに記録や再生を行う時には、このグルーブからウォブル信号を抽出し、そのウォブリング周波数が所定の周波数となるようにディスクの回転制御を行う。また記録再生装置において記録を行う時には、このウォブリング周波数に基づいて記録用クロックを生成する。これによりディスクの回転に正確に同期した記録用クロックが生成される。
しかし、このように一定の周波数のウォブリンググルーブを有する光ディスクの場合、隣接するグルーブ間のウォブル位相が非同期となるために、グルーブ同士が近づく箇所が存在する。そのような箇所では、隣接グルーブからのクロストークが大きいため、ウォブル信号の振幅や位相が変動し、正確な回転制御や記録用クロックの生成が出来なくなるという問題が生じていた。
特にウォブル信号の位相変動に着目すると、図2に示すように隣接グルーブ間のウォブル位相ずれが+π/2となり、ウォブルの立ち上がりスロープ部分に隣接グルーブが接近した場合(図2中のAに示す部分)や、図3に示すように隣接グルーブ間のウォブル位相ずれが−π/2となり、ウォブルの立ち下がりスロープ部分に隣接グルーブが接近した場合(図3中のBに示す部分)にはクロストークの影響により位相変動が大きくなる。
隣接グループからのクロストークの影響がある場合でも正確な記録用クロックを生成可能とする方法としては、例えば下記特許文献1が開示されている。
特開平10−293926号公報
しかしながら、前記特許文献1の方法はグルーブ間のランド部分に形成されたプリピットを利用して正確な記録用クロックを生成しようとするものであるため、プリピットが形成されていないディスクには適用することが出来ないものである。
そこで本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、一定の周波数でウォブリングされたグルーブを有する光ディスク、特にグルーブ間のランドにプリピット等が形成されていない光ディスクを記録又は再生する際に、隣接するグルーブ間のウォブル位相ずれ量を正確に検出することが出来、かつ隣接するグルーブからのクロストークが大きい場合でも、ディスクの回転制御を正確に行うことの出来る光ディスク記録再生装置及び光ディスク再生装置を提供すること、及びディスクの回転に正確に同期した記録用クロックを生成することの出来る光ディスク記録再生装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決する手段として以下の(1)(2)(3)(4)(5)(6)に記載の構成からなる。すなわち、
(1)所定の周波数でウォブリングされた情報記録用グルーブとランドを有する光ディスクに対して、メインビームを前記情報記録用グルーブ上に、2つのサイドビームを前記情報記録用グルーブの内周側及び外周側に隣接する前記ランド上にそれぞれ照射することによって、情報の記録再生を行う光ディスク記録再生装置において、
前記情報記録用グルーブで反射された前記メインビームから得られた検出信号に基づいてウォブル信号を検出するウォブル信号検出手段と、
前記情報記録用グルーブの内周側或いは外周側に隣接する前記ランドのいずれか一方で反射された前記サイドビームから得られるラジアルプッシュプル信号を検出し、前記情報記録用グルーブのウォブリング成分に対応する信号を抽出して振幅の大きさを検出し、更に前記ウォブル信号との時間的ずれを補正して同期をとり、前記ウォブル信号との位相差の検出を行って、前記ウォブル信号と隣接するグルーブのウォブル信号との位相ずれを検出する位相ずれ検出手段と、
前記ウォブル信号の立ち上がりと立ち下がりのどちらか一方、若しくは両方を用いて記録用クロック及び光ディスク回転制御用クロックを生成するクロック生成手段と、
前記位相ずれ検出手段で検出された位相ずれ情報に応じて前記クロック生成回路を制御するクロック生成制御手段と、
を備えたことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
(2)所定の周波数でウォブリングされた情報記録用グルーブとランドを有する光ディスクに対して、メインビームを前記情報記録用グルーブ上に、2つのサイドビームを前記情報記録用グルーブの内周側及び外周側に隣接する前記ランド上にそれぞれ照射することによって、情報の記録再生を行う光ディスク記録再生装置において、
前記情報記録用グルーブで反射された前記メインビームから得られた検出信号に基づいてウォブル信号を検出するウォブル信号検出手段と、
前記情報記録用グルーブの内周側或いは外周側に隣接する前記ランドで反射された前記サイドビームから得られる第1、第2ラジアルプッシュプル信号から前記情報記録用グルーブのウォブリング成分に対応する信号を抽出して、少なくとも一方の振幅の大きさを検出し、更に抽出された2つの信号の時間的なずれを補正して同期をとり、前記同期が取られた2つの信号の位相差の検出を行って、前記ウォブル信号と隣接するグルーブのウォブル信号との位相ずれを検出する位相ずれ検出手段と、
前記ウォブル信号の立ち上がりと立ち下がりのどちらか一方、若しくは両方を用いて記録用クロック及び光ディスク回転制御用クロックを生成するクロック生成手段と、
前記位相ずれ検出手段で検出された位相ずれ情報に応じて前記クロック生成回路を制御するクロック生成制御手段と、
を備えたことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
(3)前記位相ずれ検出手段は、前記情報記録用グルーブのウォブル立ち上がりスロープ部分に隣接グループのウォブルが最も接近する場合に位相ずれを+π/2と検出し、前記情報記録用グルーブのウォブル立ち下がりスロープ部分に隣接グループのウォブルが最も接近する場合に位相ずれを−π/2と検出するように設定されており、
前記クロック生成制御手段は、前記位相ずれが少なくとも+π/2±π/8を含む範囲においては、前記ウォブル信号の立ち下がりを用いて前記光ディスク回転制御用クロックを生成するか、若しくは前記記録用クロックと前記光ディスク回転制御用クロックを生成するように前記クロック生成手段を制御し、前記位相ずれが少なくとも−π/2±π/8を含む範囲においては、前記ウォブル信号の立ち上がりを用いて前記光ディスク回転制御用クロックを生成するか、若しくは前記記録用クロックと前記光ディスク回転制御用クロックを生成するように前記クロック生成手段を制御する、
ことを特徴とする請求項1若しくは請求項2記載の光ディスク記録再生装置。
(4)所定の周波数でウォブリングされた情報記録用グルーブとランドを有する光ディスクに対して、メインビームを前記情報記録用グルーブ上に、2つのサイドビームを前記情報記録用グルーブの内周側及び外周側に隣接する前記ランド上にそれぞれ照射することによって、情報の再生を行う光ディスク再生装置において、
前記情報記録用グルーブで反射された前記メインビームから得られた検出信号に基づいてウォブル信号を検出するウォブル信号検出手段と、
前記情報記録用グルーブの内周側或いは外周側に隣接する前記ランドのいずれか一方で反射された前記サイドビームから得られるラジアルプッシュプル信号を検出し、前記情報記録用グルーブのウォブリング成分に対応する信号を抽出して振幅の大きさを検出し、更に前記ウォブル信号との時間的ずれを補正して同期をとり、前記ウォブル信号との位相差の検出を行って、前記ウォブル信号と隣接するグルーブのウォブル信号との位相ずれを検出する位相ずれ検出手段と、
前記ウォブル信号の立ち上がりと立ち下がりのどちらか一方、若しくは両方を用いて光ディスク回転制御用クロックを生成するクロック生成手段と、
前記位相ずれ検出手段で検出された位相ずれ情報に応じて前記クロック生成回路を制御するクロック生成制御手段と、
を備えたことを特徴とする光ディスク再生装置。
(5)所定の周波数でウォブリングされた情報記録用グルーブとランドを有する光ディスクに対して、メインビームを前記情報記録用グルーブ上に、2つのサイドビームを前記情報記録用グルーブの内周側及び外周側に隣接する前記ランド上にそれぞれ照射することによって、情報の再生を行う光ディスク再生装置において、
前記情報記録用グルーブで反射された前記メインビームから得られた検出信号に基づいてウォブル信号を検出するウォブル信号検出手段と、
前記情報記録用グルーブの内周側或いは外周側に隣接する前記ランドで反射された前記サイドビームから得られる第1、第2ラジアルプッシュプル信号から前記情報記録用グルーブのウォブリング成分に対応する信号を抽出して、少なくとも一方の振幅の大きさを検出し、更に抽出された2つの信号の時間的なずれを補正して同期をとり、前記同期が取られた2つの信号の位相差の検出を行って、前記ウォブル信号と隣接するグルーブのウォブル信号との位相ずれを検出する位相ずれ検出手段と、
前記ウォブル信号の立ち上がりと立ち下がりのどちらか一方、若しくは両方を用いて光ディスク回転制御用クロックを生成するクロック生成手段と、
前記位相ずれ検出手段で検出された位相ずれ情報に応じて前記クロック生成回路を制御するクロック生成制御手段と、
を備えたことを特徴とする光ディスク再生装置。
(6)前記位相ずれ検出手段は、前記情報記録用グルーブのウォブル立ち上がりスロープ部分に隣接グループのウォブルが最も接近する場合に位相ずれを+π/2と検出し、前記情報記録用グルーブのウォブル立ち下がりスロープ部分に隣接グループのウォブルが最も接近する場合に位相ずれを−π/2と検出するように設定されており、
前記クロック生成制御手段は、前記位相ずれが少なくとも+π/2±π/8を含む範囲においては、前記ウォブル信号の立ち下がりを用いて前記光ディスク回転制御用クロックを生成するか、若しくは前記記録用クロックと前記光ディスク回転制御用クロックを生成するように前記クロック生成手段を制御し、前記位相ずれが少なくとも−π/2±π/8を含む範囲においては、前記ウォブル信号の立ち上がりを用いて前記光ディスク回転制御用クロックを生成するか、若しくは前記記録用クロックと前記光ディスク回転制御用クロックを生成するように前記クロック生成手段を制御する、
ことを特徴とする請求項4若しくは請求項5記載の光ディスク再生装置である。
本発明は一定の周波数でウォブリングされた情報記録用グルーブを有する光ディスクを記録再生する際に、メインビームによって得られたウォブル信号と2つのサイドビームによって得られたグルーブの内周及び外周に隣接するランドのラジアルプッシュプル信号に含まれるウォブル成分との位相差を検出することで、グルーブのウォブルと隣接するグルーブのウォブルとの位相ずれ量を検出し、この位相ずれ量に応じてウォブル信号の立ち上がりのみ、若しくは立ち下がりのみ、若しくは立ち上がりと立ち上がりの両方を用いてディスク回転制御用クロック及び記録用クロックを生成するようにしたことにより、隣接するグルーブからのクロストークが大きい場合でも、ディスクの回転制御を正確に行うことが出来、ディスクの回転に正確に同期した記録用クロックを生成することが出来るので、これにより、エラーの少ない良好な記録再生が可能となる。
以下、本発明になる光ディスク記録再生装置の実施の形態につきその最も好ましい実施例について添付図面を参照して説明する。
図1は本発明の第1の実施例である光ディスク記録再生装置の構成図、図4は本発明におけるメインビームと2つのサイドビームの光ディスク上での照射位置を示す図、図5は本発明における光ピックアップの構成図、図6は本発明における位相ずれ検出回路の第1構成例を示す図、図7は本発明における位相ずれ検出回路の第2構成例を示す図、図8はグルーブと隣接するグルーブのウォブル位相が同位相の場合におけるウォブル信号とウォブル成分抽出信号を示す図、図9はグルーブと隣接するグルーブのウォブル位相が+π/2ずれた場合におけるウォブル信号とウォブル成分抽出信号を示す図、図10はグルーブと隣接するグルーブのウォブル位相が−π/2ずれた場合におけるウォブル信号とウォブル成分抽出信号を示す図、図11はグルーブと隣接するグルーブのウォブル位相が逆位相の場合におけるウォブル信号とウォブル成分抽出信号を示す図、図12はグルーブと隣接するグルーブのウォブル位相が同位相の場合における第1ウォブル成分抽出信号と第2ウォブル成分抽出信号を示す図、図13はグルーブと隣接するグルーブのウォブル位相が+π/2ずれた場合における第1ウォブル成分抽出信号と第2ウォブル成分抽出信号を示す図、図14はグルーブと隣接するグルーブのウォブル位相が−π/2ずれた場合における第1ウォブル成分抽出信号と第2ウォブル成分抽出信号を示す図、図14はグルーブと隣接するグルーブのウォブル位相が−π/2ずれた場合における第1ウォブル成分抽出信号と第2ウォブル成分抽出信号を示す図、図15はグルーブと隣接するグルーブのウォブル位相が逆位相の場合における第1ウォブル成分抽出信号と第2ウォブル成分抽出信号を示す図、図16は本発明におけるウォブル信号位相比較回路の構成例を示す図、図17は隣接グルーブ間のウォブル位相ずれが+π/2となった場合の2値化ウォブル信号を示す図、図18は隣接グルーブ間のウォブル位相ずれが−π/2となった場合の2値化ウォブル信号を示す図、図19はウォブル信号とウォブル成分抽出信号との位相差と位相ずれ量との関係を示す図、図20は第1ウォブル成分抽出信号と第2ウォブル成分抽出信号との位相差と位相ずれ量との関係を示す図である。
まず、本実施例の光ディスク記録再生装置における光ピックアップ部分について図5を用いて説明する。
図5において、光ピックアップPU10のレーザ1は後述するレーザ駆動回路(図1中の16)からの駆動信号に従って、記録ビーム若しくは再生ビームを出射する。出射したレーザビームはコリメータレンズ2により平行光となり、回折素子3においてメインビームと2つのサイドビームとに分割される。分割されたビームはビームスプリッタ4を通過した後、対物レンズ5によって光ディスク6上に照射され、図4に示すようにメインビームRAのスポットがグルーブG上に、2つのサイドビームRB及びRCのスポットがそれぞれ隣接するランドLB及びLC上に形成される。
光ディスク6から反射されたメインビームRA及び2つのサイドビームRB及びRCに対応する反射光は対物レンズ5を通過した後、ビームスプリッタ4で検出レンズ7側へ反射される。検出レンズ7においては各ビームRA〜RCに対応する反射光がそれぞれ光検出器8A〜8Cに集光される。光検出器8AではメインビームRAに対応する反射光が半径方向(ラジアル方向)と円周方向(タンジェンシャル方向)に対応して4分割された受光部にて検出され、グルーブGの検出信号SA1〜SA4が出力される。光検出器8B及び8CではサイドビームRB及びRCに対応する反射光がそれぞれ光ディスク6上の半径方向に対応して2分割された受光部にて検出され、ランドLB及びLCの検出信号SB1、SB2及びSC1、SC2が出力される。
次に、上記PU10を含めた本実施例の光ディスク記録再生装置について、図1を用いて説明する。
PU10は上述した図5に示すように、レーザビームをメインビームRAと2つのサイドビームRB及びRCに分割して、光ディスク6上のグルーブG及び隣接する2つのランドLB及びLC上にそれぞれを照射し、その反射光をそれぞれ検出してグルーブGの検出信号SA1〜SA4とランドLB及びLCの検出信号SB1、SB2及びSC1、SC2を出力する。グルーブGの検出信号SA1〜SA4は再生信号検出回路11及びフォーカスエラー検出回路12及びトラッキングエラー検出回路13及びウォブル信号検出回路200にそれぞれ送られ、ランドLBの検出信号SB1、SB2及びランドLCの検出信号SC1、SC2はトラッキングエラー検出回路13及び位相ずれ検出回路100へとそれぞれ送られる。
再生信号検出回路11は(SA1+SA2+SA3+SA4)なる演算にて再生信号を検出する。検出された再生信号は図示せぬ再生信号処理回路へ送られた後、再生情報として出力される。フォーカスエラー検出回路12は(SA1+SA3)−(SA2+SA4)なる演算にてフォーカスエラー信号を検出し、トラッキングエラー検出回路13は(SA1+SA2−SA3−SA4)−k(SB1−SB2+SC1−SC2)(kは定数)なる演算にてD−PP(差動プッシュプル)法によるトラッキングエラー信号を検出する。検出されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号は図示せぬサーボ回路に送られ、PU10のフォーカス制御及びトラッキング制御に用いられる。
ウォブル信号検出回路200では(SA1+SA2−SA3−SA4)なる演算を行う演算回路201とBPF(バンドパスフィルタ)202によってウォブル信号WAが抽出され、2値化回路203へ送られる。2値化回路203ではウォブル信号WAを2値化した後、2値化後ウォブル信号をクロック生成回路300及び位相ずれ検出回路100へ出力する。
位相ずれ検出回路100では前記2値化後ウォブル信号とランドLBの検出信号SB1、SB2とランドLCの検出信号SC1、SC2を用いて、メインビームRAが照射するグルーブのウォブルと隣接するグルーブのウォブルとの位相ずれを検出するが、これについて以下に詳しく説明する。
まず、本実施例の光ディスク記録再生装置における位相ずれ検出回路100の第1の構成例について、図6を用いて説明する。
図6に示すように、ラジアルプッシュプル信号検出回路(R−PP信号検出回路)101はランドLBの検出信号の差(SB1−SB2)を演算し、ラジアルプッシュプル信号をBPF(バンドパスフィルタ)102へと出力する。
BPF102はラジアルプッシュプル信号からウォブル周波数に対応した信号成分を抽出し、ウォブル成分抽出信号WBを遅延回路103へ送る。
遅延回路103はメインビームRAとサイドビームRBの光ディスク上での照射位置の違いによって生じるウォブル信号WAとウォブル成分抽出信号WBとの時間的なずれを補正し、ウォブル信号WAと時間同期のとれた同期後ウォブル成分抽出信号を2値化回路104及び振幅検出回路105へ送る。
2値化回路104は同期後ウォブル成分抽出信号を2値化し、2値化後ウォブル成分抽出信号を位相差検出回路106へ送る。振幅検出回路105は同期後ウォブル成分抽出信号の振幅の大きさを振幅値MBとして検出し、位相差検出回路106へ送る。
位相差検出回路106は同期後ウォブル成分抽出信号の振幅値MBが所定値よりも大きいかどうかを判定し、所定値よりも大きい場合には、2値化後ウォブル信号と2値化後ウォブル成分抽出信号との位相差を検出し、それを2倍した値を位相ずれ情報として出力する。また、振幅値MBが所定値よりも小さい場合には位相ずれが+π(若しくはπ)であると判定して、それを位相ずれ情報として出力する。
ここで、この第1構成例の位相ずれ検出回路100(図6)の原理について図8〜図11を用いて説明する。なお、図8〜図11に示す各信号は説明の便宜上、時間的に同期した状態で表している。
図8に示すように、隣接グルーブのウォブルの位相ずれがない、すなわち隣接グルーブのウォブルが同位相となっている場合において、グルーブGのウォブル信号WAとランドLBのウォブル成分抽出信号WBはそれぞれ図8(a)、図8(b)に示すような信号として検出され、それら2つの信号に位相差は生じない。
しかし、図9に示すように隣接グルーブのウォブル位相が+π/2ずれた場合には、ウォブル信号WAとウォブル成分抽出信号WBはそれぞれ図9(a)、図9(b)に示すようになり、2つの信号に+π/4の位相差を生じるようになる。また、図10に示すように隣接グルーブのウォブル位相が−π/2ずれた場合には、ウォブル信号WAとウォブル成分抽出信号WBはそれぞれ図10(a)、図10(b)に示すようになり、2つの信号に−π/4の位相差を生じるようになる。
ウォブル信号WAとウォブル成分抽出信号WBとの位相差は、図19に示すように隣接グルーブとのウォブル位相ずれtに比例して大きくなる関係(位相差=位相ずれ×1/2)になっているので、このウォブル信号WAとウォブル成分抽出信号WBとの位相差を検出することによって、隣接グルーブとのウォブル位相ずれ量を検出することが可能である。ただし、図11に示すように隣接グルーブのウォブル位相が+π(若しくはπ)ずれた、すなわち逆位相となった場合には、ウォブル信号WAとウォブル成分抽出信号WBはそれぞれ図11(a)、図11(b)に示すようになり、ウォブル成分抽出信号WBがほとんど検出されなくなってしまう。
このため、ウォブル信号WAとウォブル成分抽出信号WBとの位相差を正しく検出することが出来なくなるが、前述の位相ずれ検出回路の第1の構成例で説明したように、ウォブル成分抽出信号WBの振幅の大きさを検出し、その振幅値MBが所定値よりも小さい場合には隣接グルーブとのウォブル位相ずれが+π(若しくはπ)であると判定するようにすれば、隣接グルーブのウォブル位相が逆位相になった場合でも位相ずれ量を検出することが出来る。
次に、本実施例の光ディスク記録再生装置における位相ずれ検出回路の第2の構成例について、図7を用いて説明する。
図7に示すように、第1ラジアルプッシュプル信号検出回路(第1R−PP信号検出回路)101aはランドLBの検出信号の差(SB1−SB2)を演算し、第1ラジアルプッシュプル信号を第1BPF102aへと出力する。第2ラジアルプッシュプル信号検出回路(第2R−PP信号検出回路)101bはランドLCの検出信号の差(SC1−SC2)を演算し、第2ラジアルプッシュプル信号を第2BPF102bへと出力する。
第1BPF102aは第1ラジアルプッシュプル信号からウォブル周波数に対応した信号成分を抽出し、第1ウォブル成分抽出信号WB’を遅延回路103へ送る。第2BPF102bは第2ラジアルプッシュプル信号からウォブル周波数に対応した信号成分を抽出し、第2ウォブル成分抽出信号WCを第2の2値化回路104bへ送る。
遅延回路103はサイドビームRBとサイドビームRCの光ディスク上での照射位置の違いによって生じる第1ウォブル成分抽出信号WB’と第2ウォブル成分抽出信号WCとの時間的なずれを補正し、第2ウォブル成分抽出信号WCと時間同期のとれた同期後第1ウォブル成分抽出信号を第1の2値化回路104a及び振幅検出回路105へ送る。
第1の2値化回路104a及び第2の2値化回路104bは同期後第1ウォブル成分抽出信号と第2ウォブル成分抽出信号WCをそれぞれ2値化し、2値化後第1ウォブル成分抽出信号と2値化後第2ウォブル成分抽出信号として位相差検出回路106へ送る。
振幅検出回路105は同期後第1ウォブル成分抽出信号の振幅の大きさを振幅値MB’として検出し、位相差検出回路106へ送る。
位相差検出回路106は同期後第1ウォブル成分抽出信号の振幅値MB’が所定値よりも大きいかどうかを判定し、所定値よりも大きい場合には、2つの2値化後ウォブル成分抽出信号の位相差を検出し、その値を位相ずれ情報として出力する。また、振幅値MB’が所定値よりも小さい場合には位相ずれが+π(若しくはπ)であると判定して、それを位相ずれ情報として出力する。
ここで、この第2構成例の位相ずれ検出回路100(図7)の原理について図12〜図15を用いて説明する。
図12に示すように、隣接グルーブのウォブルの位相ずれがない、すなわち隣接グルーブのウォブルが同位相となっている場合において、ランドLBのウォブル成分抽出信号WB’とランドLCのウォブル成分抽出信号WCはそれぞれ図12(a)、図12(b)に示すような信号として検出され、それら2つの信号に位相差は生じない。
しかし、図13に示すように隣接グルーブのウォブル位相が+π/2ずれた場合には、ウォブル成分抽出信号WB’とウォブル成分抽出信号WCはそれぞれ図13(a)、図13(b)に示すようになり、2つの信号に+π/2の位相差を生じるようになる。
また、図14に示すように隣接グルーブのウォブル位相が−π/2ずれた場合には、ウォブル成分抽出信号WB’とウォブル成分抽出信号WCはそれぞれ図14(a)、図14(b)に示すようになり、2つの信号に−π/2の位相差を生じるようになる。
ウォブル成分抽出信号WB’とウォブル成分抽出信号WCとの位相差は、図20に示すように隣接グルーブとのウォブル位相ずれtに比例して大きくなる関係(位相差=位相ずれ量)になっているので、このウォブル成分抽出信号WB’とウォブル成分抽出信号WCとの位相差を検出することによって、隣接グルーブとのウォブル位相ずれ量を検出することが可能である。
ただし、図15に示すように隣接グルーブのウォブル位相が+π(若しくはπ)ずれた、すなわち逆位相となった場合には、ウォブル成分抽出信号WB’とウォブル成分抽出信号WCはそれぞれ図15(a)、図15(b)に示すようにほとんど検出されなくなってしまう。このため、2つのウォブル成分抽出信号の位相差を正しく検出することが出来なくなるが、前述の位相ずれ検出回路100の第2の構成例(図7)で説明したように、ウォブル成分抽出信号WB’の振幅の大きさを検出し、その振幅値MB’が所定値よりも小さい場合には隣接グルーブとのウォブル位相ずれが+π(若しくはπ)であると判定するようにすれば、隣接グルーブのウォブル位相が逆位相になった場合でも位相ずれ量を検出することが出来る。
なお、ここではウォブル成分抽出信号WB’の振幅の大きさを検出する構成としたが、これをウォブル成分抽出信号WCの振幅の大きさを検出する構成にしても問題はない。
以下、図1に戻り、残りの部分について説明する。
クロック生成回路300では、ウォブル信号位相比較器310で2値化後ウォブル信号と分周器302から出力されるウォブル同期クロックとの位相を比較し、比較結果をウォブル位相差信号としてVCO(発振回路)301へと出力する。
ここで、ウォブル信号位相比較器310は例えば図16に示すように立ち上がり位相比較器311と立ち下がり位相比較器312と加算器313とLPF(ローパスフィルタ)314とで構成されている。立ち上がり位相比較器311は2値化後ウォブル信号の立ち上がりエッジとウォブル同期クロックの立ち上がりエッジとの位相差を比較し、立ち下がり位相比較器312は2値化後ウォブル信号の立ち下がりエッジとウォブル同期クロックの立ち下がりエッジとの位相差を比較し、それぞれ立ち上がり位相差信号、立ち下がり位相差信号を加算器313へと出力する。加算器313は立ち上がり位相比較器311と立ち下がり位相比較器312から出力された2つの位相差信号を加算し、それをLPF314へと送る。LPF314は加算器313から送られた加算後の位相差信号を平滑化した後、それをウォブル位相差信号として(図1のVCO301へと)出力する。
図1に戻り、クロック生成制御回路110は、位相ずれ検出回路100から出力された位相ずれ情報に応じて図16に示す立ち上がり位相比較器311及び立ち下がり位相比較器312の位相比較動作をそれぞれ実行/停止させるが、その具体的な動作について以下に説明する。
図2に示すように隣接グルーブとのウォブル位相ずれが+π/2の場合、ウォブルの立ち上がりスロープ部分に隣接グルーブが接近するので、抽出したウォブル信号の立ち上がりエッジはクロストークの影響による位相変動が大きくなる。一方、ウォブルの立ち下がりスロープの部分は隣接グルーブが遠のくので、ウォブル信号の立ち下がりエッジの方はクロストークの影響が少なく、位相変動が少ない。したがって、2値化後ウォブル信号は図17に示すように立ち上がりエッジに大きなジッタを含むことになる。このような場合には2値化後ウォブル信号の立ち下がりエッジのみを用いて記録用クロックや回転制御用クロックを生成するようにした方が正確なクロックを生成出来るので、クロック生成制御回路110によって立ち上がり位相比較器311の動作を停止する。ただし、実際にはウォブル位相ずれが+π/2の場合だけでなく、その近傍においても隣接グルーブからのクロストークの影響を受けるため、ウォブル位相ずれがクロストークの影響が比較的大きい+π/2±π/8の場合にクロック生成制御回路110によって立ち上がり位相比較器311の動作を停止するように制御を行う。
また、図3に示すように位相ずれが−π/2の場合、ウォブルの立ち下がりスロープ部分に隣接グルーブが接近するので、抽出したウォブル信号の立ち下がりエッジはクロストークの影響による位相変動が大きくなる。一方、ウォブルの立ち上がりスロープの部分は隣接グルーブが遠のくので、ウォブル信号の立ち上がりエッジの方はクロストークの影響が少なく、位相変動が少ない。したがって、2値化後ウォブル信号は図18に示すように立ち下がりエッジに大きなジッタを含むことになる。
このような場合には2値化後ウォブル信号の立ち上がりエッジのみを用いて記録用クロックや回転制御用クロックを生成するようにした方が正確なクロックを生成できるので、クロック生成制御回路110によって立ち下がり位相比較器312の動作を停止する。ただし、実際にはウォブル位相ずれが−π/2の場合だけでなく、その近傍においても隣接グルーブからのクロストークの影響を受けるため、ウォブル位相ずれがクロストークの影響が比較的大きい−π/2±π/8の場合にクロック生成制御回路110によって立ち下がり位相比較器312の動作を停止するように制御を行う。
VCO301はウォブル位相差信号に基づいて記録用クロックを生成し、記録データ生成回路15及び分周器302へと出力する。分周器302は予め定められたウォブル信号周波数fwと記録用クロック周波数fcとの比例関係fc=sxfw(sは定数)に基づき、記録用クロックを1/sに分周し、ウォブル信号と周期の等しいウォブル同期クロックを生成し、これをウォブル位相比較器310及び回転誤差検出用位相比較器18へと出力する。
回転誤差検出用位相比較器18は基準クロック発生回路19からの基準クロック、すなわち予め定められたウォブル信号周波数fwのクロックとウォブル同期クロックとの位相差を比較し、比較結果を回転誤差信号としてモータ駆動回路20へと送る。モータ駆動回路20は回転誤差信号に基づき、前記ウォブル同期クロックの周波数が前記ウォブル信号周波数fwとなるようにモータ21の回転制御を行う。
記録データ生成回路15では記録クロックとCPU14を介して送られてきた記録情報に基づいて記録データを生成し、レーザ駆動回路16へと出力する。パワー制御回路17はCPU14から送られたパワー設定値に基づいた記録パワー若しくは再生パワーとなるようにレーザ駆動回路16を制御する。レーザ駆動回路16は記録時には記録データ生成回路15からの記録データとパワー制御回路17で制御された記録パワーとでレーザの駆動信号を生成し、再生時にはパワー制御回路17で制御された再生パワーでレーザの駆動信号を生成する。この駆動信号によりPU10のレーザ1を駆動し、光ディスク6上への記録若しくは再生を行う。
以上、説明した光ディスク記録再生装置によって、グルーブのウォブルと隣接するグルーブのウォブルとの位相ずれ量を正確に検出することが出来、さらに隣接するグルーブからのクロストークが大きい場合でも正確なディスクの回転制御用クロック及びディスクの回転に正確に同期した記録用クロックの生成が可能となり、良好な記録再生信号を得ることが出来る。
次に、本発明になる光ディスク再生装置の実施の形態につき、その最も好ましい実施例について添付図面を参照して説明する。
図21は本発明の第2の実施例である光ディスク再生装置の構成図である。なお、PU10、位相ずれ検出回路100、クロック生成回路300については前記第1の実施例と同様の構成となるため詳細は省略する。
PU10は図4図5を用いて説明したように、レーザビームをメインビームRAと2つのサイドビームRB及びRCに分割して、光ディスク6上のグルーブG及び隣接する2つのランドLB及びLC上にそれぞれを照射し、その反射光をそれぞれ検出してグルーブGの検出信号SA1〜SA4とランドLB及びLCの検出信号SB1、SB2及びSC1、SC2を出力する。グルーブGの検出信号SA1〜SA4は再生信号検出回路11及びフォーカスエラー検出回路12及びトラッキングエラー検出回路13及びウォブル信号検出回路200にそれぞれ送られ、ランドLBの検出信号SB1、SB2及びランドLCの検出信号SC1、SC2はトラッキングエラー検出回路13及び位相ずれ検出回路100へとそれぞれ送られる。
再生信号検出回路11は(SA1+SA2+SA3+SA4)なる演算にて再生信号を検出する。検出された再生信号は図示せぬ再生信号処理回路へ送られた後、再生情報として出力される。フォーカスエラー検出回路12は(SA1+SA3)−(SA2+SA4)なる演算にてフォーカスエラー信号を検出し、トラッキングエラー検出回路13は(SA1+SA2−SA3−SA4)−k(SB1−SB2+SC1−SC2)(kは定数)なる演算にてD−PP(差動プッシュプル)法によるトラッキングエラー信号を検出する。検出されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号は図示せぬサーボ回路に送られ、PU10のフォーカス制御及びトラッキング制御に用いられる。
ウォブル信号検出回路200では(SA1+SA2−SA3−SA4)なる演算を行う演算回路201とBPF(バンドパスフィルタ)202によってウォブル信号WAが抽出され、2値化回路203へ送られる。2値化回路203ではウォブル信号WAを2値化した後、2値化後ウォブル信号をクロック生成回路300及び位相ずれ検出回路100へ出力する。
位相ずれ検出回路100は図6又は図7を用いて説明したように、前記2値化後ウォブル信号とランドLBの検出信号SB1、SB2とランドLCの検出信号SC1、SC2を用いて、メインビームRAが照射するグルーブのウォブルと隣接するグルーブのウォブルとの位相ずれを検出する。
クロック生成回路300は、図16を用いて説明したウォブル信号位相比較器310で2値化後ウォブル信号と分周器302から出力されるウォブル同期クロックとの位相を比較し、比較結果をウォブル位相差信号としてVCO(発振回路)301へと出力する。
クロック生成制御回路110は、位相ずれ検出回路100から出力された位相ずれ情報に応じて図16に示す立ち上がり位相比較器311及び立ち下がり位相比較器312の位相比較動作をそれぞれ実行/停止させる。具体的には、ウォブル位相ずれが+π/2±π/8の場合に立ち上がり位相比較器311の動作を停止し、ウォブル位相ずれが−π/2±π/8の場合に立ち下がり位相比較器312の動作を停止する。
VCO301はウォブル位相差信号に基づいてクロックを生成し、分周器302へと出力する。分周器302は予め定められたウォブル信号周波数fwとVCO出力クロック周波数fvとの比例関係fv=sxfw(sは定数)に基づき、VCO出力クロックを1/sに分周し、ウォブル信号と周期の等しいウォブル同期クロックを生成し、これをウォブル位相比較器310及び回転誤差検出用位相比較器18へと出力する。
回転誤差検出用位相比較器18は基準クロック発生回路19からの基準クロック、すなわち予め定められたウォブル信号周波数fwのクロックとウォブル同期クロックとの位相差を比較し、比較結果を回転誤差信号としてモータ駆動回路20へと送る。モータ駆動回路20は回転誤差信号に基づき、前記ウォブル同期クロックの周波数が前記ウォブル信号周波数fwとなるようにモータ21の回転制御を行う。
パワー制御回路17はCPU14から送られたパワー設定値に基づいた再生パワーとなるようにレーザ駆動回路16を制御する。レーザ駆動回路16はパワー制御回路17で制御された再生パワーでレーザの駆動信号を生成する。この駆動信号によりPU10のレーザ1を駆動し、光ディスク6上の再生を行う。
以上、詳記した光ディスク再生装置によって、グルーブのウォブルと隣接するグルーブのウォブルとの位相ずれ量を正確に検出することが出来、さらに隣接するグルーブからのクロストークが大きい場合でも正確なディスクの回転制御用クロックの生成が可能となり、良好な再生信号を得ることが出来る。
なお、上記説明では、クロック生成制御回路110によって位相ずれが+π/2±π/8の場合に立ち上がり位相比較器311の動作を停止し、−π/2±π/8の場合に立ち下がり位相比較器312の動作を停止するとしたが、それぞれ+π/2±π/4、−π/2±π/4のようにそれらを含む範囲で、立ち上がり位相比較器311若しくは立ち下がり位相比較器312の動作を停止するようにしても良い。
本発明の第1の実施例である光ディスク記録再生装置の構成図である。 隣接グルーブ間のウォブル位相ずれが+π/2となる箇所を模式的に示す図である。 隣接グルーブ間のウォブル位相ずれが−π/2となる箇所を模式的に示す図である。 本発明におけるメインビームと2つのサイドビームの光ディスク上での照射位置を示す図である。 本発明における光ピックアップの構成図である。 本発明における位相ずれ検出回路の第1構成例を示す図である。 本発明における位相ずれ検出回路の第2構成例を示す図である。 グルーブと隣接するグルーブのウォブル位相が同位相の場合におけるウォブル信号とウォブル成分抽出信号を示す図である。 グルーブと隣接するグルーブのウォブル位相が+π/2ずれた場合におけるウォブル信号とウォブル成分抽出信号を示す図である。 グルーブと隣接するグルーブのウォブル位相が−π/2ずれた場合におけるウォブル信号とウォブル成分抽出信号を示す図である。 グルーブと隣接するグルーブのウォブル位相が逆位相の場合におけるウォブル信号とウォブル成分抽出信号を示す図である。 グルーブと隣接するグルーブのウォブル位相が同位相の場合における第1ウォブル成分抽出信号と第2ウォブル成分抽出信号を示す図である。 グルーブと隣接するグルーブのウォブル位相が+π/2ずれた場合における第1ウォブル成分抽出信号と第2ウォブル成分抽出信号を示す図である。 グルーブと隣接するグルーブのウォブル位相が−π/2ずれた場合における第1ウォブル成分抽出信号と第2ウォブル成分抽出信号を示す図である。 グルーブと隣接するグルーブのウォブル位相が逆位相の場合における第1ウォブル成分抽出信号と第2ウォブル成分抽出信号を示す図である。 本発明におけるウォブル信号位相比較回路の構成例を示す図である。 隣接グルーブ間のウォブル位相ずれが+π/2となった場合の2値化ウォブル信号を示す図である。 隣接グルーブ間のウォブル位相ずれが−π/2となった場合の2値化ウォブル信号を示す図である。 ウォブル信号とウォブル成分抽出信号との位相差と位相ずれ量との関係を示す図である。 第1ウォブル成分抽出信号と第2ウォブル成分抽出信号との位相差と位相ずれ量との関係を示す図である。 本発明の第2の実施例である光ディスク再生装置の構成図である。
符号の説明
6…光ディスク
100…位相ずれ検出回路
101…R−PP信号検出回路(ラジアルプッシュプル信号検出手段)
101a…第1R−PP信号検出回路(第1のラジアルプッシュプル信号検出手段)
101b…第2R−PP信号検出回路(第2のラジアルプッシュプル信号検出手段)
102…BPF(バンドパスフィルタ)(フィルタ手段)
102a…BPF(第1のフィルタ手段)
102b…BPF(第2のフィルタ手段)
103…遅延回路(同期手段)
104、104a、104b…2値化回路
105…振幅検出回路(振幅検出手段)
106…位相差検出回路(位相差検出手段)
110…クロック生成制御回路(クロック生成制御手段)
200…ウォブル信号検出回路(ウォブル信号検出手段)
300…クロック生成回路(クロック生成手段)
301…VCO(発振回路)
302…分周器
310…ウォブル信号位相比較器
311…立ち上がり位相比較器
312…立ち下がり位相比較器
G…グルーブ
LB、LC…ランド
RA…メインビーム
RB、RC…サイドビーム

Claims (6)

  1. 所定の周波数でウォブリングされた情報記録用グルーブとランドを有する光ディスクに対して、メインビームを前記情報記録用グルーブ上に、2つのサイドビームを前記情報記録用グルーブの内周側及び外周側に隣接する前記ランド上にそれぞれ照射することによって、情報の記録再生を行う光ディスク記録再生装置において、
    前記情報記録用グルーブで反射された前記メインビームから得られた検出信号に基づいてウォブル信号を検出するウォブル信号検出手段と、
    前記情報記録用グルーブの内周側或いは外周側に隣接する前記ランドのいずれか一方で反射された前記サイドビームから得られるラジアルプッシュプル信号を検出し、前記情報記録用グルーブのウォブリング成分に対応する信号を抽出して振幅の大きさを検出し、更に前記ウォブル信号との時間的ずれを補正して同期をとり、前記ウォブル信号との位相差の検出を行って、前記ウォブル信号と隣接するグルーブのウォブル信号との位相ずれを検出する位相ずれ検出手段と、
    前記ウォブル信号の立ち上がりと立ち下がりのどちらか一方、若しくは両方を用いて記録用クロック及び光ディスク回転制御用クロックを生成するクロック生成手段と、
    前記位相ずれ検出手段で検出された位相ずれ情報に応じて前記クロック生成回路を制御するクロック生成制御手段と、
    を備えたことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
  2. 所定の周波数でウォブリングされた情報記録用グルーブとランドを有する光ディスクに対して、メインビームを前記情報記録用グルーブ上に、2つのサイドビームを前記情報記録用グルーブの内周側及び外周側に隣接する前記ランド上にそれぞれ照射することによって、情報の記録再生を行う光ディスク記録再生装置において、
    前記情報記録用グルーブで反射された前記メインビームから得られた検出信号に基づいてウォブル信号を検出するウォブル信号検出手段と、
    前記情報記録用グルーブの内周側或いは外周側に隣接する前記ランドで反射された前記サイドビームから得られる第1、第2ラジアルプッシュプル信号から前記情報記録用グルーブのウォブリング成分に対応する信号を抽出して、少なくとも一方の振幅の大きさを検出し、更に抽出された2つの信号の時間的なずれを補正して同期をとり、前記同期が取られた2つの信号の位相差の検出を行って、前記ウォブル信号と隣接するグルーブのウォブル信号との位相ずれを検出する位相ずれ検出手段と、
    前記ウォブル信号の立ち上がりと立ち下がりのどちらか一方、若しくは両方を用いて記録用クロック及び光ディスク回転制御用クロックを生成するクロック生成手段と、
    前記位相ずれ検出手段で検出された位相ずれ情報に応じて前記クロック生成回路を制御するクロック生成制御手段と、
    を備えたことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
  3. 前記位相ずれ検出手段は、前記情報記録用グルーブのウォブル立ち上がりスロープ部分に隣接グループのウォブルが最も接近する場合に位相ずれを+π/2と検出し、前記情報記録用グルーブのウォブル立ち下がりスロープ部分に隣接グループのウォブルが最も接近する場合に位相ずれを−π/2と検出するように設定されており、
    前記クロック生成制御手段は、前記位相ずれが少なくとも+π/2±π/8を含む範囲においては、前記ウォブル信号の立ち下がりを用いて前記光ディスク回転制御用クロックを生成するか、若しくは前記記録用クロックと前記光ディスク回転制御用クロックを生成するように前記クロック生成手段を制御し、前記位相ずれが少なくとも−π/2±π/8を含む範囲においては、前記ウォブル信号の立ち上がりを用いて前記光ディスク回転制御用クロックを生成するか、若しくは前記記録用クロックと前記光ディスク回転制御用クロックを生成するように前記クロック生成手段を制御する、
    ことを特徴とする請求項1若しくは請求項2記載の光ディスク記録再生装置。
  4. 所定の周波数でウォブリングされた情報記録用グルーブとランドを有する光ディスクに対して、メインビームを前記情報記録用グルーブ上に、2つのサイドビームを前記情報記録用グルーブの内周側及び外周側に隣接する前記ランド上にそれぞれ照射することによって、情報の再生を行う光ディスク再生装置において、
    前記情報記録用グルーブで反射された前記メインビームから得られた検出信号に基づいてウォブル信号を検出するウォブル信号検出手段と、
    前記情報記録用グルーブの内周側或いは外周側に隣接する前記ランドのいずれか一方で反射された前記サイドビームから得られるラジアルプッシュプル信号を検出し、前記情報記録用グルーブのウォブリング成分に対応する信号を抽出して振幅の大きさを検出し、更に前記ウォブル信号との時間的ずれを補正して同期をとり、前記ウォブル信号との位相差の検出を行って、前記ウォブル信号と隣接するグルーブのウォブル信号との位相ずれを検出する位相ずれ検出手段と、
    前記ウォブル信号の立ち上がりと立ち下がりのどちらか一方、若しくは両方を用いて光ディスク回転制御用クロックを生成するクロック生成手段と、
    前記位相ずれ検出手段で検出された位相ずれ情報に応じて前記クロック生成回路を制御するクロック生成制御手段と、
    を備えたことを特徴とする光ディスク再生装置。
  5. 所定の周波数でウォブリングされた情報記録用グルーブとランドを有する光ディスクに対して、メインビームを前記情報記録用グルーブ上に、2つのサイドビームを前記情報記録用グルーブの内周側及び外周側に隣接する前記ランド上にそれぞれ照射することによって、情報の再生を行う光ディスク再生装置において、
    前記情報記録用グルーブで反射された前記メインビームから得られた検出信号に基づいてウォブル信号を検出するウォブル信号検出手段と、
    前記情報記録用グルーブの内周側或いは外周側に隣接する前記ランドで反射された前記サイドビームから得られる第1、第2ラジアルプッシュプル信号から前記情報記録用グルーブのウォブリング成分に対応する信号を抽出して、少なくとも一方の振幅の大きさを検出し、更に抽出された2つの信号の時間的なずれを補正して同期をとり、前記同期が取られた2つの信号の位相差の検出を行って、前記ウォブル信号と隣接するグルーブのウォブル信号との位相ずれを検出する位相ずれ検出手段と、
    前記ウォブル信号の立ち上がりと立ち下がりのどちらか一方、若しくは両方を用いて光ディスク回転制御用クロックを生成するクロック生成手段と、
    前記位相ずれ検出手段で検出された位相ずれ情報に応じて前記クロック生成回路を制御するクロック生成制御手段と、
    を備えたことを特徴とする光ディスク再生装置。
  6. 前記位相ずれ検出手段は、前記情報記録用グルーブのウォブル立ち上がりスロープ部分に隣接グループのウォブルが最も接近する場合に位相ずれを+π/2と検出し、前記情報記録用グルーブのウォブル立ち下がりスロープ部分に隣接グループのウォブルが最も接近する場合に位相ずれを−π/2と検出するように設定されており、
    前記クロック生成制御手段は、前記位相ずれが少なくとも+π/2±π/8を含む範囲においては、前記ウォブル信号の立ち下がりを用いて前記光ディスク回転制御用クロックを生成するか、若しくは前記記録用クロックと前記光ディスク回転制御用クロックを生成するように前記クロック生成手段を制御し、前記位相ずれが少なくとも−π/2±π/8を含む範囲においては、前記ウォブル信号の立ち上がりを用いて前記光ディスク回転制御用クロックを生成するか、若しくは前記記録用クロックと前記光ディスク回転制御用クロックを生成するように前記クロック生成手段を制御する、
    ことを特徴とする請求項4若しくは請求項5記載の光ディスク再生装置。

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