JP2009015984A - データ記録装置及びデータ記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】位相検出器の動作点をずらすことなく、隣接するグルーブトラックからのクロストークの影響を除去できるようにする。
【解決手段】ディスク状記録媒体から再生された再生信号に含まれるランドプリピット検出信号Slppと前記記録用クロック信号との位相誤差を示すランドプリピット系誤差信号を抽出するランドプリピット系誤差抽出手段と、ウォブル信号Swbと前記記録用クロック信号Rclkとの位相誤差を示すウォブル系誤差信号を抽出するウォブル系誤差抽出手段と、前記ウォブル系誤差抽出手段によって抽出された抽出ウォブル信号Swbが隣接するグルーブトラックからのクロストークの影響による位相変調分を除去する位相変調分除去手段とを設け、前記ランドプリピット系誤差信号の単位を、ウォブル信号と記録用クロック信号間の位相検出信号のレベルに合わせて前記位相変調分の除去を行なうようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明はデータ記録装置及びデータ記録方法に関し、特に、光ディスクにおけるデータ記録時のクロック発生装置に用いて好適な技術に関する。

近年、安価な光学式記録媒体としてＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒが利用されている。この光学式記録媒体はいずれもディスク形状であり、ディスク平面の内周から外周の方向、あるいは外周から内周に向けてスパイラル状の案内溝がその製造段階で予め形成されている。この案内溝、すなわちグルーブトラックをデータ記録トラックとして利用している。また、この案内溝は、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、揺動している）、これをウォブル（Wobble）と呼んでいる。この様子を図２に示す。

このグルーブトラックがウォブリングしていることにより、ウォブルから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、これを記録時のクロックとして使用し、記録データとグルーブトラックとの位置関係を精度良く管理することを可能としている。この際、具体的なクロック生成方法、すなわちＰＬＬの構成として、例えば図３の構成が考えられる。

すなわち、ウォブル信号(正弦波と仮定)に対し、ＶＣＯの出力を分周して、ウォブル信号と位相が直交するキャリア波(余弦波)を生成し、ウォブル信号とキャリア波とを乗算することにより、位相エラー信号を検出する。そして、検出した位相エラー信号をループフィルタで積分し、その出力信号でＶＣＯ（電圧制御発振器）を動作させるＰＬＬループである。

ところで、ＤＶＤ−ＲはＣＤ−Ｒと比較して、高密度記録を実現するためにトラック間のピッチを狭めている。このときのトラック間ピッチは、ＣＤ−Ｒのそれの約半分程度とされている。

このようにトラック間ピッチが狭まると、光ビームを照射しているグルーブトラックに隣接するグルーブトラックからの反射光の影響、すなわち、隣接するトラックとのクロストークの影響が無視できなくなる。クロストークが無視できなくなると、クロストークの影響により、光センサーを通じて検出されたウォブルの振幅や位相が時間とともに変動を受ける。特に、位相の変動は、ウォブルから生成する記録用クロック信号のジッタ−につながるため、グルーブトラックと記録データとの位置関係を正確に管理することを困難にする。

そこで、前記の問題を解決する技術として、特許文献１において、記録用クロック信号発生装置が提案されている。前記記録用クロック信号発生装置においては、所定の周波数成分を有するウォブル信号でウォブリングしたデータ記録用トラックを有する。そして、前記ウォブル信号に対して所定の位相関係を有するランドプリピット（ＬＰＰ）が形成された光ディスクに、前記ウォブル信号に位相同期した記録用クロック信号に基づいてデータを記録するための記録用クロック信号を発生する。

このなかで、記録用クロック信号発生手段は、前記ウォブル信号を抽出するウォブル信号抽出手段と、そのウォブル信号をある閾値で２値化したウォブル２値化信号と記録用クロック信号を分周した記録用クロック分周信号との位相比較を行なう。そして、ウォブル・記録用クロック位相誤差信号を生成する手段とを有する。

また、先のウォブル２値化信号と前記ランドプリピットを検出してランドプリピット検出信号を発生するランドプリピット検出手段の出力との間で位相を比較する。そして、このウォブル・ランドプリピット位相誤差信号を前記のウォブル・記録用クロック位相誤差信号に加算し、その出力でＰＬＬを構成し、記録用クロック信号を生成する方法が提案されている。

特開平１０−２９３９２６号公報

図３に、特許文献１に記載の記録用クロック信号発生装置の基本となる回路構成を示す。
この記録用クロック信号発生回路は、乗算器２０１、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２０２、ループフィルタ２０３、電圧制御発振器（Voltage Controlled Oscillator）２０４、を有する。また、Ｎカウンタ２０５、ＣＯＳ波発生器２０６を有する。

図３のように構成された記録用クロック信号発生装置に、前記ウォブル・記録用クロック位相誤差信号とウォブル・ランドプリピット位相誤差信号を単に加算する方法を用いる場合を考える。この場合は、図４（ａ）に示すように、ローパスフィルタ２０２とループフィルタ２０３との間に、加算器２０７を配設した構成となる。

このような構成の場合、その位相検出器の動作点がずれるといった欠点がある。この様子を図４（ｂ）に示す。つまり、ウォブル・記録用クロック位相誤差信号に対してウォブル・ランドプリピット位相誤差信号をオフセットとして加えると、位相検出器の動作点がずれてしまう。この結果、PLLが安定動作時の位相検出器のゲインが変化し、結果PLLの動作帯域が変化、場合によってはPLLが外れてしまう状況に陥る問題点があった。

本発明は前述の問題点に鑑み、位相検出器の動作点をずらすことなく、隣接するグルーブトラックからのクロストークの影響を除去できるようにすることを目的としている。

本発明のデータ記録装置は、所定の周波数に関連した周期でウォブリングされたデータ記録用トラックを有するとともに、前記記録トラックのウォブルに対して所定の位相関係を有するランドプリピットが形成されたディスク状記録媒体にデータを記録するデータ記録装置であって、入力された位相誤差信号に応じて周波数が変化する記録用クロックを発生する発生手段と、前記ディスク状記録媒体の記録トラックに対し光ビーム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光ビームの反射光に基づいて前記ランドプリピットを検出し、ランドプリピット検出信号を出力する手段と、前記ランドプリピット検出信号と前記クロックとの位相誤差を示す第１の誤差信号を生成する第１の位相差検出手段と、前記ディスク状記録媒体からの反射光に基づいて前記トラックのウォブル周期に関連したウォブル信号を生成し、前記ウォブル信号と前記クロックとの位相誤差を検出して第２の誤差信号を生成する第２の位相差検出手段と、前記第１の誤差信号と第２の誤差信号とを乗算し、位相誤差信号として前記発生手段に出力する乗算手段と、前記記録用クロックを用いて前記照射手段による光ビームの照射を制御して前記ディスク状記録媒体にデータを記録する手段とを備えたことを特徴とする。

本発明のデータ記録方法は、所定の周波数に関連した周期でウォブリングされたデータ記録用トラックを有するとともに、前記記録トラックのウォブルに対して所定の位相関係を有するランドプリピットが形成されたディスク状記録媒体にデータを記録するデータ記録方法であって、入力された位相誤差信号に応じて周波数が変化する記録用クロックを発生する発生工程と、前記ディスク状記録媒体の記録トラックに対し光ビームを照射する照射工程と、前記ディスク状記録媒体からの前記光ビームの反射光に基づいて前記ランドプリピットを検出し、ランドプリピット検出信号を出力する工程と、前記ランドプリピット検出信号と前記クロックとの位相誤差を示す第１の誤差信号を生成する第１の位相差検出工程と、前記ディスク状記録媒体からの反射光に基づいて前記トラックのウォブル周期に関連したウォブル信号を生成し、前記ウォブル信号と前記クロックとの位相誤差を検出して第２の誤差信号を生成する第２の位相差検出工程と、前記第１の誤差信号と第２の誤差信号とを乗算し、位相誤差信号として前記発生工程に出力する乗算工程と、前記記録用クロックを用いて前記照射工程による光ビームの照射を制御して前記ディスク状記録媒体にデータを記録する工程とを備えたことを特徴とする。

本発明のプログラムは、所定の周波数に関連した周期でウォブリングされたデータ記録用トラックを有するとともに、前記記録トラックのウォブルに対して所定の位相関係を有するランドプリピットが形成されたディスク状記録媒体にデータを記録する工程をコンピュータに実行させるプログラムであって、入力された位相誤差信号に応じて周波数が変化する記録用クロックを発生する発生工程と、前記ディスク状記録媒体の記録トラックに対し光ビームを照射する照射工程と、前記ディスク状記録媒体からの前記光ビームの反射光に基づいて前記ランドプリピットを検出し、ランドプリピット検出信号を出力する工程と、前記ランドプリピット検出信号と前記クロックとの位相誤差を示す第１の誤差信号を生成する第１の位相差検出工程と、前記ディスク状記録媒体からの反射光に基づいて前記トラックのウォブル周期に関連したウォブル信号を生成し、前記ウォブル信号と前記クロックとの位相誤差を検出して第２の誤差信号を生成する第２の位相差検出工程と、前記第１の誤差信号と第２の誤差信号とを乗算し、位相誤差信号として前記発生工程に出力する乗算工程と、前記記録用クロックを用いて前記照射工程による光ビームの照射を制御して前記ディスク状記録媒体にデータを記録する工程とをコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、位相変調分を除去する際に、前記ランドプリピット系誤差信号の単位を、ウォブル信号と記録用クロック信号間の位相検出信号のレベルに合わせるようにした。これにより、隣接するグルーブトラックからのクロストークが存在する場合であってもグルーブトラックと記録データとの位置関係を正確に管理することができる。

（第１の実施形態）
以下、図１を参照しながら、本発明の実施形態に係る記録用クロック信号発生装置を含むデータ記録装置の全体構成及び動作について説明する。
本実施形態のデータ記録装置Ｓは、ピックアップ１と、スピンドルモータ２と、スピンドルドライバ３と、レーザ駆動回路４と、パワー制御回路５と、エンコーダ６と、再生増幅器８と、再生信号デコーダー９と、プロセッサ（ＣＰＵ）１０とを備えている。

また、回転制御時の目標値を発生する目標値発生器１１と、前記目標値発生器１１の目標値と現在の回転周波数との差を求める周波数差検出部１２と、ＢＰＦ（Band Pass Filter）１３とを備えている。また、ランドプリピット検出手段としてのランドプリピット信号検出器１４と、ランドプリピット信号デコーダー１５とを備えている。更に、ランドプリピットＬＰＰ成分を除去してウォブル信号を抽出する手段として機能するＬＰＦ（Low Pass Filter）１６と、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路１７とから構成されている。

これらのうち、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１３、ランドプリピット信号検出器１４、ＬＰＦ１６及びＰＬＬ回路１７が、本実施形態における記録用クロック信号発生装置Ｂの主要な構成要件である。また、本実施形態のデータ記録装置Ｓには、外部のホストコンピュータ（図示を省略する）から記録すべき記録情報データSrrがインタフェース７を介して入力される。

次に、本実施形態のデータ記録装置Ｓの全体動作を説明する。
ピックアップ１は、図示を省略したレーザダイオード、偏光ビームスプリッタ、対物レンズ、光検出器等により構成されている。そして、記録動作の際には、レーザ駆動回路４から供給される、記録情報データSrrに基づいたレーザ駆動信号に応じて変化する出射パワーで光ビームをＤＶＤ−Ｒ２０の情報記録面に照射して記録情報データSrrの記録を行なう。また、読み取り動作の際は、一定の出射パワー（読み取りパワー）で光ビームをＤＶＤ−Ｒ２０に照射して、その反射光を光検出器で受光するように動作する。

本実施形態のデータ記録装置は、所定の周波数に関連した周期（ウォブル周期）を有するウォブル信号でウォブリングされたデータ記録用トラックを有するとともに、前記ウォブル信号に対して所定の位相関係を有するランドプリピットが形成されたディスク状記録媒体にデータを記録する。本実施形態においてはＤＶＤ−Ｒ２０に、前記ウォブル信号に位相同期した記録用クロック信号に基づいてデータを記録するようにしている。

また、ピックアップ１は、ＤＶＤ−Ｒ２０の情報記録面に光ビームを照射し、情報記録面からの反射光を光検出器で受光する。そして、受光した反射光を電気信号に変換して、例えばラジアルプッシュプル方式に基づく演算処理を施す。これにより、前記ランドプリピット、グルーブトラックのウォブル信号及び記録情報データSrr等を含んだ再生検出信号Ｓdtを生成し、再生増幅器８に出力する。再生増幅器８は、ピックアップ１から出力されたランドプリピットのランドプリピット信号及びグルーブトラックのウォブル信号を担う再生検出信号Ｓdtを増幅する。

そして、ランドプリピット信号とウォブル信号を含むランドプリピット情報信号Ｓppを、記録用クロック信号発生装置ＢにおけるＢＰＦ１３に出力する。また、読み取り動作の際には、既に記録されている記録情報データSrrに対応する増幅信号Ｓrfを再生信号デコーダー９に出力する。

再生信号デコーダー９は、入力された増幅信号Ｓrfに対して８／１６復調及びデインターリーブを施すことにより、当該増幅信号Ｓrfをデコードして復調信号Sdmを生成し、この復調信号sdmをＣＰＵ１０に出力する。ここで、８／１６復調は、本実施形態のＤＶＤ−Ｒ２０に対して情報を記録再生する際の変調・復調方式として、いわゆる８／１６変調及び８／１６復調と呼ばれる変調・復調方式が採用されていることにより行われる復調方式である。

一方、ＢＰＦ１３は複合信号抽出手段として機能する。そして、再生増幅器８から供給されたランドプリピット情報信号Ｓppに含まれるノイズ成分を除去してウォブル信号の所定位置（例えば、最大振幅位置）にランドプリピット信号が重畳された複合信号Ｓppb（図５の（ａ）を参照）を抽出する。この抽出した複合信号Ｓppbをランドプリピット信号検出器１４及びＬＰＦ１６に出力する。

ランドプリピット信号検出手段として機能するランドプリピット信号検出器１４は、複合信号Ｓppbを所定の基準値、例えば、図５の（ａ）におけるウォブル信号の最大振幅器より大なるレベルVrpと比較する、図示を省略したコンパレータからなる。そして、複合信号Ｓppbの振幅レベルが前記基準値Ｖrpよりも大きくなる期間において、ランドプリピットの存在する期間、パルス信号であるランドプリピット検出信号Ｓlppを生成する。そして、ランドプリピット信号デコーダー１５及びＰＬＬ回路１７に出力する。ＰＬＬ回路１７は、記録用クロック信号発生手段として機能する。

ランドプリピット信号デコーダー１５は、供給されたランドプリピット検出信号Ｓlppから、ＤＶＤ−Ｒ２０上のアドレス情報を含むプリピット情報を復号して、ＣＰＵ１０に出力する。

一方、ＬＰＦ１６はランドプリピットが重畳した複合信号Ｓppbからランドプリピット成分を除去する。これはウォブル信号にランドプリピット成分が重畳されていると、記録用クロック信号を生成する際にジッターを悪化させるノイズ源となるためである。図５の（ｂ）に示すように、ランドプリピット成分が除去された抽出ウォブル信号Swbを生成してＰＬＬ回路１７に出力する。

ＰＬＬ回路１７は、Ｎカウンター１７１、ＣＯＳ波発生器１７２、ＳＩＮ波発生器１７３、乗算器１７４、１７６、１８１、１８２、ＬＰＦ１７５、１７７、位相比較器１７８、ＳＩＮ／ＣＯＳ値変換器１７９、ＬＰＦ１８０を有する。また、加算器１８３、ループフィルタ１８４、ＶＣＯ１８５、ロック検出器１８６も有し、記録用クロック信号Rclkとしてエンコーダ６及びパワー制御回路５に出力する。

一方、目標値発生器１１はスピンドルが正常に動作し、ウォブルが目標とする周波数となるような回転数時において、ＶＣＯ１８５が制御される信号レベルを目標値として出力する。

周波数差検出部１２は、目標値発生器１１が出力した信号と、ＶＣＯ１８５を実際に制御している信号レベルとの差を検出し、その検出信号を回転制御信号としてスピンドルドライバ３を介してスピンドルモータ２に供給する。これにより、スピンドルサーボが構成され、ＤＶＤ−Ｒ２０は所定の回転数で回転させられることになる。

一方、インタフェース７は、ＣＰＵ１０の制御の下、図示を省略したホストコンピュータから送信されてくる記録情報データＳrrに対して、これをデータ記録装置に取り込むためのインタフェース動作を行なう。そして、ＣＰＵ１０を介してエンコーダ６に前記記録情報データＳrrを出力する。

エンコーダ６は、ＰＬＬ回路１７から供給される記録用クロック信号Rclkをタイミング信号として、ＥＣＣ処理、８／１６変調処理及びスクランブル処理を施すことにより、変調信号Ｓdecを生成してパワー制御回路５に出力する。

パワー制御回路５は、ディスク上に形成される記録ピットの形状を良好にするために、記録用クロック信号発生装置Ｂから出力される記録用クロック信号Rclkに基づいて、変調信号Ｓdecの波形変換（いわゆる、ライトストラテジ処理）を行なう。そして、波形変換した信号を記録信号Ｓrecとしてレーザ駆動回路４に出力する。

レーザ駆動回路４は、ピックアップ１における図示を省略したレーザダイオードを実際に駆動し、供給された記録信号Ｓrecに応じた出射パワーで光ビームを出射させるためのレーザ駆動信号を出力する。

ＣＰＵ１０は、本実施形態のデータ記録装置Ｓが記録動作の際には、ランドプリピット信号デコーダー１５から供給されるプリピット情報からアドレス情報を取得する。そして、ＤＶＤ−Ｒ２０上の当該アドレス情報に対応する位置に記録情報データSrrが記録されるように、本実施形態のデータ記録装置Ｓの全体を制御する。

また、本実施形態のデータ記録装置Ｓが再生動作の際は、ＣＰＵ１０は、復調信号ＳdmからＤＶＤ−Ｒ２０に記録されている記録情報データSrrを取得する。そして、その記録情報データSrrを外部のホストコンピュータに出力するように、データ記録装置全体を制御する。

次に、本実施形態の記録用クロック信号発生装置Ｂの具体的な構成について説明する。図１に示した実施形態は、本発明に関わる記録用クロック信号発生装置の具体例を示すものである。

ＶＣＯ１８５は、記録用クロック信号Rclkを発生する。その基準周波数は、周期が１Ｔとなる周波数である。この記録用クロック信号Rclkに基づき、Ｎカウンター１７１はカウンターを動作させる。

ところで、ＤＶＤ−Ｒ２０における１つのシンクフレームの周期は、記録用クロック信号Rclkの周期で示すと１４８８周期に当たり、また、抽出ウォブル信号Swbの周期で示すと８周期に当たる。したがって、抽出ウォブル信号Swbの周期は、記録用クロック信号Rclkの周期が示すと１４８８／８＝１８６周期に当たる。

したがって、Ｎカウンター１７１の「カウント値Ｎ＝１８５」の時のカウンター出力は、ちょうどウォブル信号Swbの周期と同じになる。このＮカウンター１７１の出力を元にしてＣＯＳ波発生器１７２は信号Scos（コサイン信号成分）を出力し、ＳＩＮ波発生器１７３は信号Ssin(サイン信号成分（正弦波信号))を出力する。Ｎカウンター１７１の「カウント値Ｎ」と、信号Scos及び信号Ssinの動作時の波形を図６に示す。

ここで、抽出ウォブル信号SwbをSIN波として考え、
Swb ＝ASin(w1t) ・・・（１）式
とするならば、
Scos＝Cos(w2t) ・・・（２）式
Ssin＝Sin(w2t) ・・・（３）式
である。

したがって、乗算器１７４は、抽出された抽出ウォブル信号Swbと、前記記録用クロック信号Rclkに対して所定の位相関係を有するキャリア信号とを乗算するウォブル・キャリア乗算手段として機能してMcosを出力する。また、乗算器１７６は、抽出された抽出ウォブル信号Swbと、前記ウォブル信号Swbと同相の信号Ssinとを乗算するウォブル・クロック乗算手段として機能してMsinを出力する。したがって、これらの乗算器１７４，１７６は、第２の誤差信号を生成する第２の位相差検出手段として機能する。第２の誤差信号は、サイン信号成分Msinとコサイン信号成分Mcosとを有している。ここで、Mcos、Msinは、
Mcos＝0.5ASin(w1t−w2t)＋0.5ASin(w1t＋w2t) ・・・（４）式
Msin＝0.5Acos(w1t−w2t)＋0.5Acos(w1t＋w2t) ・・・（５）式
となる。

ここで、w1とw2が近い周波数とすると、(w1t−w2t)はＤＣ（直流）に近い低周波成分となり、(w1t＋w2t)はほぼウォブル周波数の２倍に近い周波数となる。そこで、ＬＰＦ１７５、１７７に(w1t＋w2t)を減衰させるとともに、(w1t−w2t)を通過させるような低域通過特性をもたせるようにすると、ＬＰＦ１７５の出力Misig、及びＬＰＦ１７７の出力Mqsigは、それぞれ以下のようになる。
Misig＝0.5ASin(w1t−w2t)＝0.5Asin(φ(t)) ・・・（６）式
Mqsig＝0.5ACos(w1t−w2t)＝0.5Acos(φ(t)) ・・・（７）式
となる。

ここで、Misigはウォブル信号Swbと記録用クロック信号Rclkを分周した信号Scosとの位相誤差信号を示しており、ＬＰＦ１７５は位相検出器として働いていることが分かる。その出力特性は、図４（ｂ）に示される通りである。

このため、ＬＰＦ１７５の出力Misigをループフィルタ１８４に出力し、ループフィルタ１８４の出力FcontでＶＣＯ１８５を動作させる。これにより、ＰＬＬループが生成され、ウォブル信号Swbに同期した記録用クロック信号Rclkを出力することができる。

しかしながら、前述したように、隣接するグルーブトラックからのクロストークの影響により、ウォブル信号成分が位相変調される。この位相変調されたウォブル信号Swbに対してのみＰＬＬループを構成する手段では、グルーブトラックと記録データとの位置関係を正確に管理することはできない。

一方、前述の通り、ランドプリピット信号はＤＶＤ−Ｒ２０の径方向には近接して形成されることはないため、隣接するランドトラックからのクロストークの影響は受けにくい。したがって、ウォブル信号Swbに比べ、ランドプリピット検出信号Ｓlppはクロストークに基づく時間軸上での変動を伴わない正確なタイミング信号と見なすことができる。

本実施形態ではこのランドプリピット検出信号Slppと、記録用クロック信号Rclkに基づき動作するＮカウンター１７１との位相差を位相比較器１７８により検出する。したがって、この位相比較器１７８が第１の誤差信号を検出する第１の位相差検出手段として機能する。ここで、第１の誤差信号は、サイン成分信号とコサイン成分信号とを有している。そして、隣接するグルーブトラックからのクロストークの影響によるウォブル信号成分の位相変調分をキャンセルするように構成している。

次に、具体的な構成について図１を用いて説明する。
位相比較器１７８により、記録用クロック信号Rclkに基づき動作するＮカウンター１７１の出力と、ランドプリピット検出信号Slppとの位相比較を行なう。具体的には、図7に示すように、ランドプリピット検出信号Slppが検出されたタイミングでのＮカウンター１７１のカウンター値Nvalを検出する。

隣接するグルーブトラックからのクロストークの影響を受けていない状況では、ウォブルの振幅が最小値となるタイミングと、ランドプリピットの検出タイミングとは一致する。このため、ウォブルと同期しているＮカウンター１７１のカウント値Ｎが、例えば、「Ｎ＝１４０」の時のタイミングがランドプリピットの検出タイミングと合っていなければならない。

そこで、この「Ｎ＝１４０」を閾値Tphとして、閾値Tphとカウンター値Nvalとの差分値Ndiffを検出し、ＳＩＮ・ＣＯＳ値変換器１７９に出力する。この差分値Ndiffが、ランドプリピット検出信号Slppと、記録用クロック信号Rclkに基づき動作するＮカウンター１７１との位相差となる。

差分値Ndiffは、ランドプリピットと記録用クロック信号との位相差であり、その単位は記録用クロック信号単位である。そこで、前記差分値Ndiffの単位を、ウォブル信号と記録用クロック信号間の位相検出信号のレベルに合わせるために、位相比較手段の比較結果を周期関数に変換する。本実施形態においては、ＳＩＮ・ＣＯＳ値変換器１７９を用い、例えば、ＳＩＮ・ＣＯＳ値変換器１７９はＣＯＳ波発生器１７２、ＳＩＮ波発生器１７３と同様のテーブルを持っている。

差分値Ndiffを入力としたときにＳＩＮ・ＣＯＳ値変換器１７９からは第１の位相誤差信号（第１の位相誤差）Plppｓ、及び第２の位相誤差信号（第２の位相誤差）Plppcが出力される。これらの第１の位相誤差信号Plppｓと第２の位相誤差信号Plppcとの関係を図８に示す。ここで、第１の位相誤差信号Plppsはウォブル信号Swbとランドプリピット検出信号Slppとの位相誤差信号に相当する。このため、この信号を特許文献１に記載のように、ウォブルと記録用クロック信号を分周した信号との位相検出結果、すなわち、ＬＰＦ１７５の出力Misigに加算すると、図４の（ｂ）に示したようにＬＰＦ１７５の出力特性が変化してしまう。すなわち、ランドプリピット検出信号Slppの検出結果に応じてＰＬＬのループ帯域が変化してしまう。

そこで、本実施形態では、このような不都合を避けるため、図１に示す乗算器１８１と１８２、及び加算器１８３を配設した。すなわち、ＬＰＦ１７５の出力Misigと第１の位相誤差信号Plppsとを乗算器１８１（第１の乗算器）にて乗算する。また、ＬＰＦ１７７の出力Mqsigと第２の位相誤差信号Plppcとを乗算器１８２（第２の乗算器）にて乗算する。そして、これら乗算器１８１の出力と１８２の出力を加算器１８３にて加算する。ＬＰＦ１７５の出力Misig、ＬＰＦ１７７の出力Mqsigは式（６）式、及び（７）式で示されているとおりである。

また、ＳＩＮ・ＣＯＳ値変換器１７９の出力である第１の位相誤差信号Plppｓ、及び第２の位相誤差信号Plppcを、Plpps＝Sin(φ2(t))、Plppc＝Cos(φ2(t))として、ＬＰＦ１７５の出力及び１７７の出力にそれぞれ乗する。この場合、乗算器１８１の出力Misig＿l、１８２の出力Mqsig＿lは、
Misig＿l＝0.5ASin(φ(t))×Cos(φ2(t)) ・・・（８）式
Mqsig＿l＝0.5ACos(φ(t))×Sin(φ2(t)) ・・・（９）式
となる。

また、加算器１８３の出力Pherrorは、
Pherror＝Misig＿l＋Mqsig＿l＝0.5ASin(φ(t)−φ2(t)) ・・・（１０）式
となる。このときの特性を図９に示す。

図４と図９の比較からわかるように、ウォブル・記録用クロック位相誤差信号とウォブル・ランドプリピット位相誤差信号を単純に加算していたときにはPLLロック時におけるＬＰＦ１７５の出力特性が変化してしまった。しかしながら、本実施形態のような構成にすることで、PLLロック時におけるPherro信号の動作点での特性が変化してしまう不都合を防止することができる。すなわち、ウォブル信号Swbに基づくＰＬＬループのループ帯域を変化させることなく、安定したＰＬＬ動作を行なうことができる。

また、図１ではＳＩＮ・ＣＯＳ値変換器１７９の出力がＬＰＦ１８０を経由して乗算器１８１、１８２に出力している。これは、位相比較器１７８の出力信号は、記録用クロック単位での変換になるため、その変動量が大きく、ＰＬＬの動作を大きく揺らし、ジッタ−を増加させる可能性があるため、それを抑圧するためにＬＰＦ１８０によりフィルタ処理するためである。

また、図１にはロック検出器１８６が設けられている。これは、ランドプリピットＬＰＰが重畳される位置は、特許文献１に記載の図２に示されているように、１６ウォブルごとにSYNCとなるランドプリピットＬＰＰが重畳されている。そして、その後にアドレスデータに従う位置でランドプリピットＬＰＰが重畳されている。

ところで、実際のＢＰＦ１３の出力信号は、ＢＰＦ１３ではとりきれないノイズや、ウォブル信号の歪が残っており、ランドプリピット信号検出器１４で誤検出する可能性が高い。誤検出した信号が入力されると、位相比較器１７８の出力信号はＰＬＬに対してジッタ−を増加させる。

このような不都合を排除するためには、ＰＬＬがロック、即ち、位相差が所定期間、所定範囲内となった後に、ランドプリピットＬＰＰの出現パターンから検出ウインドウを生成し、ランドプリピットＬＰＰ検出することが望ましい。例えば、図１０に示すように、ランドプリピットＬＰＰのSYNC部のみで位相検出するように構成するのが望ましい。このように、ＰＬＬがロックした後に位相検出を行なうようにするために、ロック検出器１８６が設けられている。

次に、図１１を参照しながら本実施形態のデータ記録装置Ｓの動作手順の一例を説明する。
本実施形態のデータ記録装置Ｓにおいては、所定の間隔でスパイラル状に案内溝が刻まれているディスク状記録媒体にデータを記録する例を説明する。前記ディスク状記録媒体は、前記案内溝に沿って所定の振幅と周期をもって案内溝を微小にうねらせたウォブルと、前記ウォブル信号とは所定の位相関係を有するプリピットが形成されている。このようなディスク状記録媒体に、前記ウォブルに同期するとともに、逓倍されたクロック信号に基づいてデータを記録する例について説明する。
まず、ステップＳ１１１において、ＤＶＤ−Ｒ２０に記録されている情報を読み取り、再生検出信号Ｓdtを生成する。この再生検出信号Ｓdtには、ランドプリピット、グルーブトラックのウォブル信号及び記録情報データSrr等が含まれている。

次に、ステップＳ１１２において、ランドプリピット情報信号Ｓppを検出する。このランドプリピット情報信号Ｓppには、ランドプリピット信号とウォブル信号が含まれている。
次に、ステップＳ１１３において、再生増幅器８から供給されたランドプリピット情報信号Ｓppに含まれるノイズ成分を除去する。そして、ウォブル信号の所定位置（例えば、最大振幅位置）にランドプリピット信号が重畳された複合信号Ｓppb（図５の（ａ）を参照）を抽出する（ステップＳ１１３）。この抽出した複合信号Ｓppbをランドプリピット信号検出器１４及びＬＰＦ１６に出力する。

次に、ステップＳ１１４において、複合信号Ｓppbの振幅レベルが前記基準値Ｖrpよりも大きくなる期間において、ランドプリピットの存在する期間、パルス信号であるランドプリピット検出信号Ｓlppを生成する。そして、ランドプリピット信号デコーダー１５及びＰＬＬ回路１７に出力する。

次に、ステップＳ１１５において、ランドプリピット成分が除去されたウォブル信号Swbを生成し、抽出ウォブル信号Swbを生成してＰＬＬ回路１７に出力する。
次に、ステップＳ１１６において、ウォブル信号Swbと記録用クロック信号Rclkを分周した信号Scosとの位相誤差信号Misigを生成し、ループフィルタ１８４に出力する。

次に、ステップＳ１１７において、ランドプリピット系誤差抽出を行なう。本実施形態においては、ランドプリピット系誤差信号として、第１の位相誤差信号Plppｓ、及び第２の位相誤差信号Plppcを生成する。
次に、ウォブル系誤差抽出を行なう。本実施形態においては、ウォブル系誤差信号として、第３の位相誤差信号Misig、第４の位相誤差信号Mqsigを生成する。

次に、ステップＳ１１９において、前記ランドプリピット系誤差信号の単位を、ウォブル信号と記録用クロック信号間の位相検出信号のレベルに合わせるために、位相比較結果を周期関数に変換する。
次に、ステップＳ１２０において、抽出ウォブル信号Swbが隣接するグルーブトラックからのクロストークの影響による位相変調分除去を実行する。

以上の処理を行なうことにより、隣接するグルーブトラックからのクロストークが存在する場合であってもグルーブトラックと記録データとの位置関係を正確に管理することができる。

（本発明に係る他の実施の形態）
前述した本発明の実施の形態におけるデータ記録装置を構成する各手段は、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。

また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施の形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。

なお、本発明は、前述したデータ記録方法における各工程を実行するソフトウェアのプログラム（実施の形態では、図１１に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システムあるいは装置に直接、あるいは遠隔から供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。

したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。

プログラムを供給するための記録媒体としては種々の記録媒体を使用することができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する。そして、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。

また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施の形態の機能が実現される他、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行なうことによっても前述した実施の形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施の形態の機能が実現される。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。そして、その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

本願発明の第１の実施の形態である記録用クロック信号発生装置を含むデータ記録装置の全体構成を示すブロック図である。 実施形態のＤＶＤ−Ｒ２０におけるトラックの様子の一例を示す図である。 記録用クロック信号発生装置の基本となるブロック図の一例を示す図である。 先願件を図３の回路に適応した場合のブロック図である。 本願発明の第１の実施の形態においてウォブル信号とランドプリピット信号の模式図である。 本願発明の第１の実施の形態におけるカウンターと発生キャリアの関係図である。 本願発明の第１の実施の形態における位相比較器１７8のカウンターとLPPの関係を表した図である。 本願発明の第１の実施の形態におけるSIN・COS変換テーブル器から出力される信号の様子を示す図である。 本願発明の第１の実施の形態における加算器の出力の模式図である。 本願発明の第１の実施の形態におけるウォブル信号とLPP位相検出ウインドウの関係を表した図である。 本発明の実施形態を示し、データ記録方法の手順の一例を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ ピックアップ
２ スピンドルモータ
３ スピンドルドライバ
４ レーザ駆動回路
５ パワー制御回路
６ エンコーダ
７ インタフェース
８ 再生増幅器
９ 再生信号デコーダー
１０ プロセッサ（ＣＰＵ）
１１ 目標値発生器
１２ 周波数差検出部
１３ ＢＰＦ（Band Pass Filter）
１４ ランドプリピット信号検出器
１５ ランドプリピット信号デコーダー
１６ ＬＰＦ（Low Pass Filter）
１７ ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路
２０ ＤＶＤ−Ｒ

Claims (10)

1. 所定の周波数に関連した周期でウォブリングされたデータ記録用トラックを有するとともに、前記記録トラックのウォブルに対して所定の位相関係を有するランドプリピットが形成されたディスク状記録媒体にデータを記録するデータ記録装置であって、
   入力された位相誤差信号に応じて周波数が変化する記録用クロックを発生する発生手段と、
   前記ディスク状記録媒体の記録トラックに対し光ビーム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光ビームの反射光に基づいて前記ランドプリピットを検出し、ランドプリピット検出信号を出力する手段と、
   前記ランドプリピット検出信号と前記クロックとの位相誤差を示す第１の誤差信号を生成する第１の位相差検出手段と、
   前記ディスク状記録媒体からの反射光に基づいて前記トラックのウォブル周期に関連したウォブル信号を生成し、前記ウォブル信号と前記クロックとの位相誤差を検出して第２の誤差信号を生成する第２の位相差検出手段と、
   前記第１の誤差信号と第２の誤差信号とを乗算し、位相誤差信号として前記発生手段に出力する乗算手段と、
   前記記録用クロックを用いて前記照射手段による光ビームの照射を制御して前記ディスク状記録媒体にデータを記録する手段とを備えたことを特徴とするデータ記録装置。
2. 前記第１の誤差信号はサイン成分信号とコサイン成分信号とを有し、前記第２の誤差信号はサイン成分信号とコサイン成分信号とを有し、前記乗算手段は前記第１の誤差信号のサイン成分信号と前記第２の誤差信号のサイン成分信号とを乗算する第１の乗算器と、前記第１の誤差信号のコサイン成分信号と第２の誤差信号のコサイン成分信号とを乗算する第２の乗算器とを有し、前記第１の乗算器の出力と第２の乗算器の出力とを加算して前記位相誤差信号として前記発生手段に出力することを特徴とする請求項１に記載のデータ記録装置。
3. 前記記録用クロックをカウントするカウンタを備え、
   前記第１の位相差検出手段は、前記ランドプリピット信号の検出タイミングにおける前記カウンタのカウント値に基づいて前記ランドプリピット信号と前記クロックとの位相差を検出するとともに、前記位相差の検出結果をフィルタ処理するローパスフィルタを有し、前記ローパスフィルタの出力を前記第１の誤差信号として出力することを特徴とする請求項１に記載のデータ記録装置。
4. 前記第２の位相差検出手段は、前記記録用クロック信号に基づいて正弦波信号を生成する手段と、前記ウォブル信号と前記正弦波信号とを乗算する乗算器とを有し、前記乗算器の出力を前記第２の誤差信号として出力することを特徴とする請求項１に記載のデータ記録装置。
5. 所定の周波数に関連した周期でウォブリングされたデータ記録用トラックを有するとともに、前記記録トラックのウォブルに対して所定の位相関係を有するランドプリピットが形成されたディスク状記録媒体にデータを記録するデータ記録方法であって、
   入力された位相誤差信号に応じて周波数が変化する記録用クロックを発生する発生工程と、
   前記ディスク状記録媒体の記録トラックに対し光ビームを照射する照射工程と、
   前記ディスク状記録媒体からの前記光ビームの反射光に基づいて前記ランドプリピットを検出し、ランドプリピット検出信号を出力する工程と、
   前記ランドプリピット検出信号と前記クロックとの位相誤差を示す第１の誤差信号を生成する第１の位相差検出工程と、
   前記ディスク状記録媒体からの反射光に基づいて前記トラックのウォブル周期に関連したウォブル信号を生成し、前記ウォブル信号と前記クロックとの位相誤差を検出して第２の誤差信号を生成する第２の位相差検出工程と、
   前記第１の誤差信号と第２の誤差信号とを乗算し、位相誤差信号として前記発生工程に出力する乗算工程と、
   前記記録用クロックを用いて前記照射工程による光ビームの照射を制御して前記ディスク状記録媒体にデータを記録する工程とを備えたことを特徴とするデータ記録方法。
6. 前記第１の誤差信号はサイン成分信号とコサイン成分信号とを有し、前記第２の誤差信号はサイン成分信号とコサイン成分信号とを有し、前記乗算工程は前記第１の誤差信号のサイン成分信号と前記第２の誤差信号のサイン成分信号とを第１の乗算器により乗算するとともに、前記第１の誤差信号のコサイン成分信号と第２の誤差信号のコサイン成分信号とを第２の乗算器により乗算し、前記第１の乗算器の出力と第２の乗算器の出力とを加算して前記位相誤差信号として前記発生工程に出力することを特徴とする請求項５に記載のデータ記録方法。
7. 前記記録用クロックをカウントするカウンタを備え、
   前記第１の位相差検出工程は、前記ランドプリピット信号の検出タイミングにおける前記カウンタのカウント値に基づいて前記ランドプリピット信号と前記クロックとの位相差を検出するとともに、前記位相差の検出結果をフィルタ処理するローパスフィルタを有し、前記ローパスフィルタの出力を前記第１の誤差信号として出力することを特徴とする請求項５に記載のデータ記録方法。
8. 前記第２の位相差検出工程は、前記記録用クロック信号に基づいて正弦波信号を生成する工程と、前記ウォブル信号と前記正弦波信号とを乗算器により乗算する工程とを有し、前記乗算器の出力を前記第２の誤差信号として出力することを特徴とする請求項５に記載のデータ記録方法。
9. 所定の周波数に関連した周期でウォブリングされたデータ記録用トラックを有するとともに、前記記録トラックのウォブルに対して所定の位相関係を有するランドプリピットが形成されたディスク状記録媒体にデータを記録する工程をコンピュータに実行させるプログラムであって、
   入力された位相誤差信号に応じて周波数が変化する記録用クロックを発生する発生工程と、
   前記ディスク状記録媒体の記録トラックに対し光ビームを照射する照射工程と、
   前記ディスク状記録媒体からの前記光ビームの反射光に基づいて前記ランドプリピットを検出し、ランドプリピット検出信号を出力する工程と、
   前記ランドプリピット検出信号と前記クロックとの位相誤差を示す第１の誤差信号を生成する第１の位相差検出工程と、
   前記ディスク状記録媒体からの反射光に基づいて前記トラックのウォブル周期に関連したウォブル信号を生成し、前記ウォブル信号と前記クロックとの位相誤差を検出して第２の誤差信号を生成する第２の位相差検出工程と、
   前記第１の誤差信号と第２の誤差信号とを乗算し、位相誤差信号として前記発生工程に出力する乗算工程と、
   前記記録用クロックを用いて前記照射工程による光ビームの照射を制御して前記ディスク状記録媒体にデータを記録する工程とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
10. 請求項９に記載のプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

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