JP2008102984A - 再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成でウォブル信号に重畳された再生信号成分の影響を抑制する。
【解決手段】 ディスク状記録媒体上の蛇行する記録トラックに対するレーザの反射光を前記記録トラックの接線方向に対して二つに分割して受光し、二つの受光結果の信号を出力する受光手段と、受光手段からの二つの出力信号の差分を検出してトラックの蛇行周波数に応じた周波数のウォブル信号を生成する信号生成手段と、受光手段からの二つの出力信号の差分と受光手段からの二つの出力信号の加算結果との相関を検出し、この相関検出結果に基づき受光手段からの二つの出力信号の値を相対的に変化させる変更手段とを備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は再生装置に関し、特に、ディスク状記録媒体から信号を再生する装置に関する。

近年、ＤＶＤなどの高密度記録ディスクに対してデジタルデータを記録再生する装置が登場している。

ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷなどの記録用ディスクの記録面には蛇行したトラックが形成されている。これらのディスクにデータを記録する際には、この記録トラックの蛇行（ウォブル）に従うウォブル信号を逓倍することで記録用のクロックを生成する。

また、ウォブル信号の決められた位置から、アドレス情報を検出するためのランドプリピット情報を検出している。

そのため、高品質なウォブル信号を生成することは重要である。

記録済のディスクに対してデータを追記する場合、追記開始位置の前のデータ記録済トラックにビームを照射してウォブル信号を生成する必要がある。このとき、記録トラックの蛇行にビームスポットが追従するよう、ピックアップのトラッキングを制御している。

データを再生する場合には、ディスクに照射したビームの反射光を分割された複数のフォトディテクタにより受光し、その出力信号を取り出している。

この際、各ディテクタの出力を加算した出力をデータ検出用のＨＦ信号として取り出している。ＨＦ信号は各ディテクタの加算信号であるため、ビームスポットがある程度記録トラックから外れた場合でも、再生データ中のエラーが著しく増加するおそれはない。

そのため、ピックアップも再生データのエラーが増加しない程度にビームスポットがトラックを追従するよう制御する。

一方、ウォブル信号はトラックを挟んだビームディテクタ出力の差分を用いて生成するため、ビームスポットが正確にトラックに追従していない場合には、ＨＦ信号がノイズとしてウォブル信号に重畳されてしまう。

そこで、各ディテクタからの出力のレベルを検出し、レベルが一定になるよう調整した後、これらの差分を求める構成も考えられている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１１７５３６号

特許文献１の様に、各フォトディテクタの出力レベルを調整した後にこれらの差分を求めることで、ウォブル信号の品質を高めることは可能である。

しかしながら、そのためには、複数のフォトディテクタの出力レベルを調整するために複数のレベル調整回路（ＡＧＣ回路）が必要となり、コストアップにつながっていた。

本発明はこの様な問題を解決し、簡単な構成で、ウォブル信号に重畳されたＨＦ信号によるノイズ成分を抑圧することが可能な装置を提供することを目的とする。

本発明の再生装置は、ディスク状記録媒体上の蛇行する記録トラックに対してレーザを照射する照射手段と、前記ディスク状記録媒体からの前記レーザの反射光を前記記録トラックの接線方向に対して二つに分割して受光し、二つの受光結果の信号を出力する受光手段と、前記受光手段からの二つの出力信号の差分を検出して前記記録トラックの蛇行周波数に応じた周波数を有するウォブル信号を生成する信号生成手段と、前記受光手段からの二つの出力信号の差分と前記受光手段からの二つの出力信号の加算結果との相関を検出し、この相関検出結果に基づき、前記受光手段からの二つの出力信号の値を相対的に変化させる変更手段とを備え、前記信号生成手段は前記変更手段により変化させられた前記二つの出力信号の差分を検出する構成とした。

本発明によれば、簡単な構成でウォブル信号に重畳された再生信号成分の影響を抑制することができる。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。

図１は本発明の実施形態としての記録再生装置の構成を示す図である。

図１において、ＤはＤＶＤ−Ｒなどの光ディスク、１０１は対物レンズ、１０２はビームスプリッタ、１０３は受光センサ、１０４は信号生成回路、１０５は再生データ処理回路である。また、１０６は反転回路、１０７、１０８はスイッチ、１０９、１１０はＡ／Ｄ変換器、１１１、１１２はフィルタ、１１３、１１４は乗算器である。また、１１５はＲＭＳ変換回路、１１６はゲイン制御回路、１１７はループフィルタ、１１８はＶＣＯ、１１９はＰＬＬ、１２０はカウンタである。また、１２１はストラテジ回路、１２２は記録データ処理回路、１２３はレーザドライバ、１２４はレーザダイオードである。

図１において、記録時には、図示しない入力端子から記録データ生成回路１２２に加えられた画像や音声データは、ＭＰＥＧ２などの符号化方式に従って圧縮符号化される。更に、記録に記録に適した形態に変換されてストラテジ回路１２１に出力される。ストラテジ回路１２１は、記録データのマーク長に応じてレーザドライバ１２３によるレーザダイオードの発光手順を制御する。そして、レーザドライバ１２３によりレーザダイオード１２４からレーザ光がディスクＤに照射され、データが記録される。

また、再生時は、レーザダイオード１２４から小出力のレーザ光がディスクＤに照射される。レーザダイオード１２４から照射されたレーザ光は、ビームスプリッタ１０２、対物レンズ１０１を通ってディスクＤ上で合焦し記録トラック上にビームが照射される。

そして、ディスクＤで反射したレーザ光は、対物レンズ１０１を通りビームスプリッタ１０２で曲げられ、受光センサ１０３に入射される。

受光センサ１０３の様子を図２に示す。

図２に示すように、本実施形態では、四つの受光センサＡ２０１〜Ｄ２０４から構成されており、ディスクＤ上のトラック２０５に対し、図示した位置となるよう配置されている。即ち、受光センサＡ２０１と受光センサＤ２０４及び、受光センサＢ２０２と受光センサＣ２０３は、ディスクＤからの反射光をトラックの接線方向に二つに分割して検出するよう配置されている。そして、センサＡ２０１とセンサＤ２０４の出力を加算した出力Ａ＋Ｄと、センサＢ２０２とセンサＣ２０３の出力を加算した出力Ｂ＋Ｃが、二つに分割された反射光に応じた出力となる。

受光センサ１０３の各センサ２０１から２０４は、入射されたビームを電圧に変換し、信号生成回路１０４に出力する。信号生成回路１０４は、四つのセンサの出力を加算した信号（ＨＦ信号）を再生データ処理回路１０５に送る。再生データ処理回路１０５は、信号生成回路１０５からの信号に基づいて再生データを検出し、これを復号して元の画像、音声データを得る。

また、信号生成回路１０４は、図２に示した四つのセンサの出力から、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｄ）に相当する信号を生成し、ウォブル信号として反転回路１０６及び、スイッチ１０７、１０８に出力する。この信号生成回路１０４によるウォブル信号の生成処理については、後述する。

符号反転回路１０６は、入力されたウォブル信号の符号を反転し、（Ｂ＋Ｃ）−（Ａ＋Ｄ）に相当する信号を生成して、スイッチ１０７と１０８の一方の端子に加える。スイッチ１０７と１０８は、カウンタ１２０からの選択信号に応じて切り替わる。

カウンタ１２０は記録・再生クロック（例えば、ＤＶＤの標準速に対して２倍速の記録・再生時なら周波数は５２．３２ＭＨｚとなる）を１８６カウントすることで、ウォブル周波数に相当する矩形のサイン波とコサイン波を生成する。これらのサイン波とコサイン波は、それぞれスイッチ１０７、１０８に与える。

信号生成回路１０４が出力するウォブル信号と、カウンタ１２０が出力する矩形のサイン波、コサイン波の関係について、図４を用いて説明する。

図４において、４０１は信号生成回路１０４が出力するウォブル信号、４０２がカウンタ１２０が出力し、スイッチ１０８に出力する矩形のコサイン波、４０３がスイッチ１０８の出力である。図４（ａ）は入力されたウォブル信号と、カウンタ１２０が生成したコサイン波の位相が合致している場合を示している。また、図４（ｂ）はカウンタ１２０の位相が遅れている場合、図４（ｃ）はカウンタ１２０の位相が進んでいる場合を示す図である。

カウンタ１２０の位相が遅れている場合、４０３ｂに示すように、スイッチ１０８の出力が４０３ａに比べて点線を超える部分が多く、平均するとプラスとなる。反対に、カウンタ１２０の位相がウォブル信号に比べて進んでいる場合は、４０３ｃに示すように点線を超えるプラスの部分が少なくなり、平均するとマイナスとなる。

このようにスイッチ１０８の出力をウォブル信号とカウンタ１２０との位相誤差信号として扱うことができる。

また、４０５はカウンタ１２０が出力し、スイッチ１０７に加える矩形のサイン波、４０６はスイッチ１０７の出力である。４０３と４０６の波形は、例えばＤＶＤの２倍速再生時であれば、周波数２８０ｋＨｚのウォブル信号を直交する二つの軸で直流に折り返した結果となる。そして、後述の様に、これら二つの波形４０３、４０６の二乗平均を取ることで振幅値を求めることができる。

スイッチ１０７と１０８の出力は、それぞれＡ／Ｄ変換器１０９、１１０で１ビットのデジタルデータに変換され、後段のサンプリング変換フィルタ１１１、１１２に加えられる。サンプリング変換フィルタ１１１、１１２は、入力された１ビットのデジタルデータを時間方向に平均化することにより、サンプリングレートの低い、多ビットのデジタルデータに変換し、結果をそれぞれ乗算器１１３、１１４５に加える。

乗算器１１３、１１４の出力はＲＭＳ変換回路１１５に加えられる。乗算器１１４の出力はまた、ループフィルタ１１７に加えられる。ＲＭＳ（ＲｏｏｔＭｅａｎＳｑｕａｒｅ）変換回路１１５は、乗算器１１３、１１４の出力の二乗平均を取ることでＲＭＳ値を求め、結果をＡＧＣ回路１１６に出力する。ＡＧＣ回路１１６は、加えられたＲＭＳ値と基準値との誤差を積分し、積分結果を乗算器１１３、１１４にフィードバックすることで、ゲインを一定に保つＡＧＣ制御を行う。

ループフィルタ１１７は、与えられた位相誤差信号を平均化することで周波数誤差信号に変換し、結果をデジタルＶＣＯ１１８に加える。ＶＣＯ１１８は加えられた周波数情報に従った正弦波を発生させ、ＰＬＬ１１９に加える。ここで数値の例として、ＶＣＯ１１８に加えるクロックとしては、例えば水晶を元に生成された１０８ＭＨｚのクロックを与え、デジタルＶＣＯ１１８から約６．５４ＭＨｚ程度の正弦波を発生させる。

ＰＬＬ１１９は、加えられた６．５４ＭＨｚ近傍の正弦波を８逓倍することで、５２．３２ＭＨｚのクロックを発生させる。

ＰＬＬ１１９が生成したクロックは、記録クロックとしてストラテジ回路１２１と記録データ生成回路１２２、カウンタ１２０に加えられる。

次に、本実施形態における信号生成回路１０４によるウォブル信号の生成処理について説明する。

図３は信号生成回路１０４におけるウォブル信号生成部の構成を示す図である。

図において、３０１、３０２、３０３、３０４はそれぞれ、図２のセンサＡ２０１〜センサＤ２０４の出力が供給される入力端子、３０５、３０６、３０７、３１１はそれぞれ加算器である。また、３０８は符号反転回路、３０９は反転回路３０８の出力と加算器３０５の出力とを合成する合成部である。合成部３０９は、図では抵抗回路の形態を採っているが、簡単なアナログ乗算器の構成を採ることが可能である。３１０はそれぞれ乗算器、３１１はＬＰＦ、３１２は出力端子である。

図３において、加算器３０５で（Ａ＋Ｄ）、加算器３０６で（Ｂ＋Ｃ）に相当する信号が生成され、加算器３０７では（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）に相当する信号が生成される。また符号反転回路３０８において、−（Ｂ＋Ｃ）の信号が算出される。合成部３０９は加算器３０５の出力と反転回路３０８からの出力とを合成し、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）に相当する信号を出力する。本実施形態では、後述の如くＬＰＦ３１１からの出力により、合成部３０９による合成比率αを変更する。

具体的には、合成比率αは０〜１の間の値を取り、合成部３０９の出力は、
α×（Ａ＋Ｄ）−（１−α）×（Ｂ＋Ｃ）
で表される。

合成部３０９の出力は、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）の信号として端子３１２から出力される。また、合成部３０９の出力は乗算器３１０に出力される。乗算器３１０のもう一方の入力には加算器３０７からの信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）が加えられている。ここで、（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）はＨＦ信号を表している。

乗算器３１０は合成部３０９の出力と加算器３０７からの出力である（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）とを乗算し、結果をローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１１に出力する。ＬＰＦ３１１は、乗算器３１０の出力を平均化し、その結果に基づいて合成比率αを設定する。

ここで、ＨＦ信号と、ウォブル信号との関係について説明する。

本実施形態では、図２に示すように、四つのセンサを配置している。そして、ＨＦ信号は（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）の出力であり、ウォブル信号は（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）、つまり差分の信号である。そのため、ビームが正確にトラックの中心に照射されている場合、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）出力にはＨＦ信号成分は重畳されておらず、ウォブル信号成分のみが検出されるはずである。

そこで、本実施形態では、合成部３０９の出力である（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）信号と（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）信号とを乗算することで、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）信号の中に含まれているＨＦ信号成分の量を検出している。

ここで、合成部３０９の出力に含まれるＨＦ信号成分と、加算器３０７の出力であるＨＦ信号とが同相の場合を図５（ａ）に示す。同図において、５０１ａが合成部３０９の出力、５０２ａがＨＦ信号であり、乗算器３１０の出力は５０３ａに示すようにその平均値がプラスとなる。ここでは、乗算器３１０の入力の平均値がプラスとなると、その出力もプラスとなる。ＬＰＦ３１１の出力は、αを小さくする様に働く。その結果、ＨＦ信号と同相成分である（Ａ＋Ｄ）信号の割合が少なくなり、逆相成分である−（Ｂ＋Ｃ）成分が大きくなることで、ＨＦ信号のもれ込みを最小化させる。

また、合成部３０９の出力に含まれるＨＦ信号成分と、加算器３０７の出力であるＨＦ信号とが逆相の場合を図３（ｂ）に示す。逆相になった場合は結果として乗算器３１０の出力は５０３ｂに示すようにその平均値がマイナスとなるので、ＬＰＦ３１１の出力はαを大きくする方向に働く。その結果、ＨＦ信号のもれ込みを最小化させることができる。

以上、説明したように、本実施形態によれば、受光センサからのＨＦ信号と、ウォブル信号生成のための受光センサの差分信号との相関に基づいて、受光センサからの二つの信号の割合を相対的に変更している。

そのため、簡単な構成で、ウォブル信号に対するＨＦ信号の影響を抑圧することが可能となる。

なお、前述の実施形態では、乗算器３１０により合成部３０９の出力とＨＦ信号との相関を検出したが、これ以外の構成を採ることももちろん可能である。また、相関の検出結果をＬＰＦにより平均化して合成比率を制御していたが、別の構成にて平均化出力を得ることも可能である。

本発明の実施形態における記録再生装置の構成を示す図である。 受光センサの構成を示す図である。 信号生成回路の構成を示す図である。 再生信号の波形を示す図である。 再生信号の波形を示す図である。

Claims (6)

1. ディスク状記録媒体上の蛇行する記録トラックに対してレーザを照射する照射手段と、
   前記ディスク状記録媒体からの前記レーザの反射光を前記記録トラックの接線方向に対して二つに分割して受光し、二つの受光結果の信号を出力する受光手段と、
   前記受光手段からの二つの出力信号の差分を検出して前記記録トラックの蛇行周波数に応じた周波数を有するウォブル信号を生成する信号生成手段と、
   前記受光手段からの二つの出力信号の差分と前記受光手段からの二つの出力信号の加算結果との相関を検出し、この相関検出結果に基づき、前記受光手段からの二つの出力信号の値を相対的に変化させる変更手段とを備え、
   前記信号生成手段は前記変更手段により変化させられた前記二つの出力信号の差分を検出する再生装置。
2. 前記変更手段は、前記受光手段からの二つの出力信号の差分と前記受光手段からの二つの出力信号の加算結果とを乗算する乗算手段を有し、前記乗算手段の出力の平均化した結果に基づいて前記二つの出力信号の値を相対的に変化させることを特徴とする請求項１記載の再生装置。
3. 前記信号生成手段は、前記受光手段からの二つの出力信号の一方の信号の符号を反転する符号反転部と、前記二つの出力信号の他方の信号と前記符号反転部からの出力信号とを合成する合成部とを有し、前記変更手段は前記相関に基づいて前記合成部による合成比率を変更することを特徴とする請求項１記載の再生装置。
4. 前記変更手段は、前記二つの出力信号の加算出力と前記符号反転部からの出力信号との相関の度合い、または、前記二つの出力信号の加算出力と前記他方の信号との相関の度合いを検出し、前記二つの出力信号の加算出力と前記符号反転部からの出力信号との相関が高くなるほど前記符号反転部からの出力信号の比率が低くなるよう前記合成比率を変更し、前記二つの出力信号の加算出力と前記他方の信号との相関が高くなるほど前記他方の信号の比率が低くなるよう前記合成比率を変更することを特徴とする請求項３記載の再生装置。
5. 前記変更手段は、前記相関検出結果に基づいて、前記受光手段からの二つの出力信号の差分に含まれる前記二つの出力信号の加算出力の成分が少なくなるよう前記二つの出力信号の値を相対的に変化させることを特徴とする請求項１記載の再生装置。
6. 前記変更手段は、前記受光手段からの二つの出力信号のうちの一方の信号と前記二つの出力信号の加算出力との相関が大きくなるほど、前記一方の信号の値を他方の信号の値に対して相対的に小さくすることを特徴とする請求項１記載の再生装置。

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