JP3983871B2 - 光ディスク再生装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク再生装置に関し、特に、再生において高精度の制御が要求される大容量の光ディスクを記録媒体として用いる光ディスク再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクは、一般にコンパクト・ディスク、ビデオ・ディスク、相変化型光ディスク、ＤＶＤなどと呼ばれるディスク状の記録媒体の総称であって、これらは基本的にディスク上の記録面にレーザ光を反射させて、その反射光により記録された信号を読みとるものである。
【０００３】
光ディスクには、再生専用型と記録型とがあり、記録型には追記型と書き換え可能型とがある。再生専用型としてはＣＤ−ＲＯＭが代表的であり、製造元において画像、音声、文字等のデータや、コンピュータプログラム等を信号として記録されて販売等頒布され、一般利用者は専ら記録された内容を再生して利用するのみとなる。記録型は、既に書き込んだデータを消去・変更することができず、追加記録のみを行い得る追記型、既に書き込んだデータを消去・変更できる書き換え可能型とも、一般利用者がデータを記録することができ、ランダムアクセス性を有し、比較的高速で大容量な記録媒体であることから、画像データや音声データの記録や、コンピュータシステムにおける記憶装置に適したものである。
【０００４】
光ディスクは、一般に、フロッピーディスクやハードディスク等の磁気ディスク記録媒体と同様に、ディスク上の記録面が同心円状領域のトラックと、半径方向の線形領域であるセクタとを単位領域として管理され、記録位置はアドレスによって示されるものであり、アドレスに関するアドレス情報を特定の記録位置に記録するものとなっている。
【０００５】
光ディスクに対しての再生を行う、従来の技術による光ディスク再生装置においては、レーザ光を記録面上に集光させる光ヘッドを用いて、光ディスクに記録された信号を読み出すものである。アドレス情報を含む記録内容の読み取りには、光ヘッドを記録面上の適切な位置に精度良く移動させる必要があり、このために、ディスク上の所望する位置にヘッドを位置させるトラッキング制御や、再生のためのディスク回転の制御が、主としてフィードバック制御として行われる点は磁気ディスク媒体を用いる装置と同様である。
【０００６】
しかし、光ディスクを用いる装置においては、これらの制御に加えて、レーザ光を記録面上に適切に集光させるフォーカシング制御や、レーザ光の強度を適切なものとするレーザパワー制御が必要となる。このため、従来の技術による光ディスク再生装置においては、反射光からトラッキングエラー信号や、フォーカスエラー信号などの信号を得てこれに基づいて、サーボシステムにより、光ヘッドの位置や、レーザパワーについてのフィードバック制御を行っている。同様に、ディスク回転に対しても、サーボシステムによるフィードバック制御が行われる。
【０００７】
光ディスクは、記録媒体として基本的にディジタル信号を記録するものであるが、光ディスクに記録された信号の再生は、光ディスク上に形成されたピットと呼ばれる微小信号に対して、レーザビームスポットを照射して、反射光の強弱変化を読みとることによってなされるものであって、この際、再生系の光学的または電気的な低域通過型の周波数特性によって、光ディスクに記録されているデータ自体はデジタルで記録されたものであっても、その再生波形については中間値を持ったアナログ信号となってしまう。
【０００８】
従って、上記のような制御を行う、従来の技術による光ディスク再生装置では、光ディスクより読みとった信号の二値化処理と、アナログ系制御処理とを含む処理を実行するアナログ処理系と、二値化されたデジタル信号を扱い、精度良く高速な処理を行うデジタル処理系とが併用されるものとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
近年の、マルチメディアやコンピュータ分野の著しい発展にともなって、光ディスク記録媒体についても、記録の高密度化をともなった大容量化が進んでいる。記録の高密度化は、より精度の良い制御を要求することとなるが、一方処理の迅速化に対する要望も著しいものとなっている。従って、大容量化した光ディスク記録媒体を扱い得る光ディスク再 生装置としては、従来の技術によるもの以上に高精度の制御を実行し、かつ制御を含めたデータ処理が迅速に行い得ることが要求されている。
【００１０】
特に、大容量タイプの光ディスクとしては、従来の光ディスク媒体とは記録方式の異なるものも登場している。例えば、光ディスク媒体は通常、トラックに沿った溝を有する構造となっており、その山部分か谷部分かのいずれかに信号が記録されるものであったが、その双方に記録がなされるものもある。さらに、山部分の記録と、谷部分の記録とについて、それぞれのアドレス情報を記録するアドレス領域を共有するものとして、記録領域を活用する工夫もなされている。このような光ディスクにあっては、アドレス領域は上記の溝を有しない構成となっており、このため、アドレス領域とその他の記録領域とに対しては異なる制御を実行する必要が生じる。
【００１１】
しかし、従来の技術による光ディスク再生装置においては、かかる大容量タイプの記録媒体に対して、十分に高速で高精度の制御をなし得ず、また、アドレス領域とその他の領域とが異なる構造を有する光ディスクに対して適切に制御の切り替えを行うことも困難であった。
【００１２】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、高密度・大容量の光ディスクを記録媒体として用いて、高精度な制御を実行して、迅速にデータを再生し得る光ディスク再生装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、高密度・大容量の光ディスクを記録媒体として用いて、記録された信号を再生するにあたり、高精度な制御を実行することにより、迅速なデータ処理をする光ディスク再生方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１にかかる光ディスク再生装置は、アドレスを示すアドレス情報が記録されたピット列を有するアドレス領域と、データが記録されるデータ記録領域を有する光ディスクに記録されたデータの再生を行う光ディスク再生装置において、光ディスクから読み出した信号に対して二値化処理を行う二値化処理部と、前記光ディスクの再生を制御するサーボ制御処理部と、前記光ディスク上に前記ピット列が存在することを示す情報を生成する処理部とを含み、前記アドレス領域に記録された信号の再生処理を行うアドレス領域処理モードと、前記データ記録領域に記録された信号の再生処理を行うデータ記録領域処理モードとを有するアナログ処理手段と、前記モードの変更を指示するゲート信号を、アドレス領域の出現間隔を計測する信号に基づいて生成するか、もしくは前記情報に基づいて生成するか、をアドレスの検出状況に応じて切り替える手段とを含むものである。
【００１９】
また、請求項２にかかる光ディスク再生装置は、請求項１に記載の光ディスク再生装置において、光ディスクからの信号の読み出し開始直後は、ゲート信号を、前記情報に基づいて生成するものである。
【００２４】
また、請求項３にかかる光ディスク再生方法は、アドレスを示すアドレス情報が記録されたピット列を有するアドレス領域と、データが記録されるデータ記録領域を有する光ディスクに記録されたデータの再生を行う光ディスク再生方法において、光ディスクから読み出した信号に対して二値化処理を行う二値化処理と、前記光ディスクの再生を制御するサーボ制御処理と、前記光ディスク上に前記ピット列が存在することを示す情報を生成する処理とを含み、前記アドレス領域に記録された信号の再生処理を行うアドレス領域処理モードと、前記データ記録領域に記録された信号の再生処理を行うデータ記録領域処理モードとを有するアナログ処理工程と、前記モードの変更を指示するゲート信号を、アドレス領域の出現間隔を計測する信号に基づいて生成するか、もしくは前記情報に基づいて生成するか、をアドレスの検出状況に応じて切り替える工程と、を含むものである。
【００２５】
また、請求項４にかかる光ディスク再生方法は、請求項３に記載の光ディスク再生方法において、光ディスクからの信号の読み出し開始直後は、ゲート信号を、前記情報に基づいて生成するものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１による光ディスク再生装置は、アナログ処理系から得た信号と、デジタル処理系から得た信号とに基づく制御信号の生成等の制御をするものである。
図１は本実施の形態１による光ディスク再生装置の構成を示すブロック図である。図示するように、本実施の形態１による光ディスク再生装置は、光ディスクドライブ１００、アナログ処理系１２０、データ復調回路１０５、アドレス検出回路１０６、ゲート信号発生切り替え回路１０７、有効フラグ発生回路１０８、セクタカウンタ１０９、およびクロックセレクト回路１１０を備え、アナログ処理系１２０は、データ二値化ブロック１０１、データ同期クロック発生ＰＬＬ１０２、サーボ１０３、およびレーザコントロール１０４を内包したものとなっている。
【００３２】
同図において、光ディスクドライブ１００は、記録媒体である光ディスクを回転させるモータや、光ディスクに対してレーザ光を用いた再生を行う光ヘッドを備えたものであり、後述するアナログ処理系による制御に従って、光ディスクを回転させ、光ヘッドにより、当該光ディスクに対してのデータの書き込みや、光ディスクからのデータの読み出しを行う。
【００３３】
従来の技術による装置と同様に、光ディスクに記録された信号は、アナログ処理系１２０に入力され、二値化処理によってディジタル信号とされることとなる。二値化ブロック１０１は、光ディスクドライブ１００から出力される、光ディスクから読み出された信号Ｓ１３１に対して二値化処理を行い、”０”、または”１”のいずれかの値をとる二値化信号Ｓ１３２を生成する。データ同期クロック発生ＰＬＬ１０２は、読み出された信号Ｓ１３１を用いて、位相同期ループ（ＰＬＬ）による処理を実行することにより、入力信号Ｓ１３１と同期した同期クロック信号Ｓ１３７を生成する。
【００３４】
サーボ１０３は、後述するゲート信号Ｓ１３６ｂに従って、光ディスクドライブ１００に対して制御信号Ｓ１４２を出力することによって、焦点位置を制御するフォーカシング制御、光ディスク上における所望の記録部位に光ヘッドの位置を制御するトラッキング制御、および光ディスクの回転の制御などの制御を行う。レーザコントロール１０４は、後述するゲート信号Ｓ１３６ｃに従って、光ディスクドライブ１００に対して制御信号Ｓ１４１を出力することによって、光ディスクに対する再生を行うためのレーザ光の強度を制御する。
【００３５】
データ復調回路１０５は、変調されたデータに対して復調処理を行い、変調前のデータを生成する。この復調処理は、光ディスクに書き込みがなされた際、直流成分を少なくするなどの目的のため、変調処理がされたデータに基づく信号であるＳ１３２に対して、その変調に対応する処理としてなされるものである。データ復調回路１０５で生成された復調信号Ｓ１３３は、光ディスクに記録されたデータに基づくもの、あるいは、光ディスク上のアドレス情報に基づくもののいずれかである。
アドレス検出回路１０６はアドレス情報に基づく復調信号Ｓ１３３を入力して、光ディスク上の読み出しを行うセクタのアドレス情報を検出する。
【００３６】
ゲート信号発生切り替え回路１０７は、アナログ処理系の制御のために用いるゲート信号を発生し、アナログ処理系１２０のデータ二値化ブロック１０１、サーボ１０３、およびレーザコントロール１０４に出力する。ゲート信号の役割の一つは、アナログ処理系に対して、光ディスク上の記録領域に対応した処理をするように、モード切り替えを指示することにある。本実施の形態１の再生装置で用いる光ディスクは、前述のセクタを記録単位として、データが記録されるデータ記録領域のセクタと、アドレスを示すアドレス情報が記録されたアドレス領域のセクタとが設けられているものである。アドレス領域は光ディスクが作成される際に形成されるものであって、データ記録領域とは、例えば反射率や記録形式（”０”と”１”を示す信号の格納状態）が異なったり、案内溝の有無が相違するなど、その状態が大きく異なるものとなっている。このため、アドレス領域に対する場合と、データ記録領域に対する場合とでは、アナログ処理系の処理を異なるものとする必要がある。本実施の形態１による光ディスク再生装置では、アナログ処理系に対する処理の切り替え等の制御のために、ゲート信号が用いられ、アナログ処理系１２０ではゲート信号に対応して、アドレス領域処理モードと、データ記録領域処理モードとを切り替えるものである。ゲート信号はまた、アナログ処理系に対してアドレス情報を伝達することにより、光ディスク上の読み出し位置を指示する役割をも持つ。
【００３７】
有効フラグ発生回路１０８は、アナログ処理系に対する制御信号であるゲート信号の出力位置の信頼性を示す有効フラグを発生する。セクタカウンタ１０９は、光ディスク上の物理位置を示すために用いるセクタカウント値を保持し、後述するクロックセレクト回路１１０から入力される選択クロック信号と、アドレス検出回路１０６から入力されるアドレス検出信号とに基づいて、セクタカウント値を更新する。
クロックセレクト回路１１０は、データ同期クロック発生ＰＬＬ１０２が発生する同期クロックと、サーボ１０３が生成する固定クロックとに対しての選択を行い、選択したクロック信号をセクタカウンタ１０９に出力する。
【００３８】
このように構成された、本実施の形態１による光ディスク再生装置における、光ディスクからのデータ再生の際の動作を、以下に、「Ａ．基本動作」「Ｂ．エンベロープ信号を用いた制御」「Ｃ．クロック切り替え」［Ｄ．有効フラグを用いた制御」について、アナログ処理系における制御を主体に説明する。
【００３９】
Ａ．基本動作
光ディスクからのデータ再生が開始されると、サーボ１０３の制御により光ディスクが回転され、トラッキング制御が行われる。そして、サーボ１０３は、ゲート信号発生切り替え回路１０７に対してトラッキングＯＫ信号Ｓ１４０を出力する。ゲート信号発生切り替え回路１０７はトラッキングＯＫ信号Ｓ１４０を入力されると、アドレス処理モードを指示するゲート信号Ｓ１３６ａ〜ｃを生成し、アナログ処理系１２０のデータ二値化ブロック１０１、サーボ１０３、およびレーザコントロール１０４に出力する。アナログ処理系１２０はアドレス領域処理モードとなり、サーボ１０３は、アドレス領域においては案内溝が設けられていないため、トラッキングをホールド（保持）することとなり、レーザコントロール１０４は、光ディスクドライブ１００においてアドレス領域に適したレーザパワーが用いられるように制御する。
【００４０】
光ディスクドライブ１００において、光ディスクに記録されたアドレス情報である信号が読み出され、読み出された信号Ｓ１３１は、アナログ処理系１２０のデータ二値化ブロック１０１と、データ同期クロック発生ＰＬＬ１０２とに入力される。データ二値化ブロック１０１は、信号Ｓ１３１に対して二値化処理を行い、得られた二値化信号Ｓ１３２をデータ復調回路１０５に出力する。データ復調回路１０５は、二値化信号Ｓ１３２に対して復調処理を行い、得られた復調信号Ｓ１３３をアドレス検出回路１０６に出力する。アドレス検出回路１０６は、入力された信号Ｓ１３３に対してアドレス検出処理を行い、アドレス情報が検出されたならば、アドレスが検出された旨と、得られたアドレス情報とを示すアドレス信号Ｓ１３４を、ゲート信号発生切り替え回路１０７と、セクタカウンタ１０９とに出力する。本実施の形態１において用いる光ディスクでは、一般的なフォーマットに従い、アドレス情報はアドレスマークという特定のマークデータを含んでいるものであり、アドレス検出信号は、復調信号Ｓ１３３中のアドレスマークを指標としてアドレス情報を検出することが可能である。また、アドレス情報に後続して、該アドレス情報が正しいか否かの検出に用いられるエラー検出符号が存在するので、アドレス検出回路１０６はこれに基づいて、エラー検出を行うことができる。
【００４１】
一方、読み出された信号Ｓ１３１を入力されたデータ同期クロック発生ＰＬＬ１０２では、位相同期ループ（ＰＬＬ）による処理を行い、入力信号Ｓ１３１と同期した同期クロック信号Ｓ１３７を生成する。データ同期クロック発生ＰＬＬ１０２は、位相同期ループ処理が行えた旨を示すＰＬＬ同期ＯＫ信号Ｓ１５１を生成し、同期クロック信号Ｓ１３７とともにクロックセレクト回路１１０に出力する。クロックセレクト回路１１０は、同期を示すＰＬＬ同期ＯＫ信号Ｓ１５１が入力された際には同期クロック信号Ｓ１３７を選択するものであって、該選択した同期クロック信号Ｓ１３７を選択クロック信号Ｓ１５３として、セクタカウンタ１０９に出力する。
【００４２】
セクタカウンタ１０９は、選択クロック信号Ｓ１５３と、アドレスが検出された旨を示すアドレス信号Ｓ１３４とを入力されたとき、正しいセクタカウント値がプリセットされたこととなる。セクタカウンタ１０９は、正しくプリセットされたセクタカウント値に基づくカウンタ同期タイミング信号Ｓ１３５をゲート信号発生切り替え回路１０７に出力する。この後、セクタカウンタ１０９は選択クロック信号Ｓ１５３に対応してセクタカウント値を更新し、該更新したセクタカウント値に基づくカウンタ同期タイミング信号Ｓ１３５をゲート信号発生回路１０７に出力する。従って、セクタカウント値が正しくプリセットされた後、連続した領域を読み出す際には、更新されたセクタカウント値が正しいアドレス位置情報を伝達することとなる。
【００４３】
ゲート信号発生切り替え回路１０７は、アドレス検出回路１０６からのアドレスが検出された旨を示す信号Ｓ１３４と、セクタカウンタ１０９からのカウンタ同期タイミング信号Ｓ１３５を入力されたならば、データ記録領域モードを指示する旨の信号を生成し、この信号と、信号Ｓ１３５に基づくアドレス情報を示す信号とを含むゲート信号Ｓ１３６ａ〜ｃをアナログ処理系１２０に出力する。アナログ処理系１２０では、データ記録領域モードになり、サーボ１０３はトラッキングのホールド状態を解除して、データ記録領域におけるフィードバック制御を実行し、レーザコントロール１０４はデータ記録領域に適したレーザパワーを用いるように制御する。このようにして、読み出しを行いたいデータについてのアドレス位置情報が得られ、適切にデータ再生が行い得ることとなる。
【００４４】
データ記録領域から読み出された、データに基づく信号Ｓ１３１は、やはりデータ二値化ブロック１０１により二値化され、データ復調回路１０５によって復調処理されて、当該光ディスク再生装置の装置出力として出力される。また、アドレス検出回路１０６によって検出されたアドレス情報を含むアドレス信号Ｓ１３４も、当該装置の装置出力として外部で用いることも可能である。
【００４５】
一方、アドレス検出回路１０６においてアドレス検出ができなかった場合、セクタカウンタ１０９は、同期クロック信号に対応したセクタカウント値の更新を行い、該更新したセクタカウント値に基づくカウンタ同期タイミング信号Ｓ１３５をゲート信号発生切り替え回路１０７に出力する。ゲート信号発生切り替え回路１０７は、信号Ｓ１３５に基づくアドレス位置情報を示すゲート信号Ｓ１３６ａ〜ｃを生成してアナログ処理系１２０に出力し、アナログ処理系１２０は、アドレス領域モードを維持したまま、光ディスクからの読み出しを行う。アドレス検出がなされるまで、セクタカウント値の更新と、該更新したセクタカウント値に基づくゲート信号に従った読み出しが繰り返される。
【００４６】
Ｂ．エンベロープ信号を用いた制御
「Ａ．基本動作」においては、所望するアドレス情報が速やかに得られるものとして説明したものであるが、アドレス情報が速やかに取得できない場合がある。例えば、光ディスクからの読み出し開始直後や、光ディスク上の傷等が原因となって順調な読み出しが行い得ない場合などがこれに該当する。
【００４７】
かかる場合に、アドレス検出回路１０６においてアドレス検出がなされるまで「Ａ．基本動作」に示した動作を行うならば、アナログ処理系１２０がアドレス領域モードを維持し、サーボ１０３がトラッキングをホールドした、精度の良いフィードバック制御を行い得ない状態のままで動作するので、制御不良による遅延のため、アドレス検出までに時間を要することとなってしまう。さらに、続けてアドレス検出ができず、セクタカウンタ１０９の保持するセクタカウント値が、正しいアドレス情報を示す値とどんどんずれていくこともあるので、このような場合には、大きくずれたセクタカウント値に基づくゲート信号が出力されることから、アナログ処理系１２０においては、大きなトラッキング制御不良が起こり、初期状態に戻って最初のトラッキング動作からのやり直しを要する状態に至ると、ますます時間を要することとなる。
【００４８】
本実施の形態１による光ディスク再生装置においては、アナログ処理系１２０が、信号の所在を示すエンベロープ信号を出力するものとし、ゲート信号発生切り替え回路１０７は、アドレス情報の読みとり状況に応じて切り替えを行って、セクタカウント値に基づくゲート信号と、エンベロープ信号に基づくゲート信号とのいずれかを出力するものである。
【００４９】
データ二値化ブロック１０１は、光ディスク上に信号が記録されたピットが存在することを示すエンベロープ信号Ｓ１６０を生成し、これをゲート信号発生切り替え回路１０７に出力する。エンベロープ信号Ｓ１６０は、光ディスク上のアドレス領域、又はデータ記録領域において、ピットが存在することを示すピットエンベロープ信号と、アドレス領域において信号が記録されたピットが存在することを示すアドレスエンベロープ信号とを含んでいる。前述のようにアドレス領域とデータ記録領域とでは反射率等の差異があるため、データ二値化ブロック１０１は、かかる差異に基づいて、ピットエンベロープ信号とアドレスエンベロープ信号とを生成することが可能である。
【００５０】
図２は光ディスク上の信号の格納状態と、エンベロープ信号とを示す概念図である。同図において、ａ）は、光ディスク上の記録領域の構成を示すセクタフォーマットである。前述の通り、アドレス領域とデータ記録領域とが設けられている。ｂ）は光ディスクに記録された微小信号であるピットの存在状態を示している。ｃ）はピットエンベロープ信号、ｄ）はアドレスエンベロープ信号を示している。図示するようにピットエンベロープ信号は、アドレス領域、またはデータ記録領域のいずれかにピットが存在するときにＨ（ハイ）の状態で出力され、アドレスエンベロープ信号は、アドレス領域にピットが存在するときにのみＨ（ハイ）として出力されるものである。
【００５１】
本実施の形態１におけるゲート信号発生切り替え回路１０７は、内部に状態遷移マシンを内包しており、アドレスの検出状況を監視し、その状況に応じてゲート信号をセクタカウント値に基づくものとするか、エンベロープ信号に基づくものとするかを切り替えるものである。状態遷移条件の設定により、例えばトラッキングＯＫ信号Ｓ１４０の入力により、アナログ処理系１２０にアドレス領域モードを指示する旨の信号を出力し、その後一定セクタ数にわたりアドレス検出がされないまま経過したならば切り替えを行うようにするものとし、一定セクタにわたりアドレスの読み出しができなかった場合には、エンベロープ信号に基づくゲート信号を用いて制御するものとできる。
【００５２】
「Ａ．基本動作」に示した動作において、アナログ処理系１２０がアドレス領域モードになったまま、実際にはデータ記録領域から読み出しを行っていた場合などには、上記のように一定セクタ分の経過後、ゲート信号発生切り替え回路１０７は、生成するゲート信号をエンベロープ信号Ｓ１６０に基づくものとするように切り替えを行う。かかる場合においてエンベロープ信号Ｓ１６０は、図２ｃ）に示すピットエンベロープ信号はＨ状態で出力されているが、同図ｄ）のアドレスエンベロープ信号はＬ状態であるものとなる。エンベロープ信号はアナログ処理系において発生されるものであるため、ノイズ等が含まれているものであるため、ゲート信号発生切り替え回路１０７は、ノイズ除去などの処理を行ってから、これに基づくゲート信号Ｓ１３６ａ〜ｃを生成して出力し、アナログ処理系１２０をデータ記録領域モードに切り替えるよう指示するものである。従って、サーボ１０３は、トラッキングホールドを解除して、順調にフィートバック制御を実行でき、アナログ処理系１２０は、適切な処理を行うことができるようになって、アドレス検出の遅れによる制御系への悪影響を回避する。
【００５３】
なお、上述のようにエンベロープ信号はアナログ処理系由来のものであるので、エンベロープ信号に基づくゲート信号を用いた制御よりは、ディジタル処理系由来のセクトカウント値に基づくゲート信号を用いた制御の方が精度が良好であり好ましいものとなる。従って、ゲート信号発生切り替え回路１０７では内包する状態遷移マシンの状態遷移条件設定において、なるべくデジタル系における制御を優先的に行うようにしておくことが望ましい。
【００５４】
また、本実施の形態１においては、エンベロープ信号をアナログ処理系１２０からゲート信号発生切り替え回路１０７に出力し、デジタルのゲート信号を用いてアナログ処理系１２０を制御するものとしている。同様にデータ二値化ブロック１０１がエンベロープ信号を生成するものとして、該生成したエンベロープ信号をアナログ処理系１２０内部で用いてアナログ系の制御を行うものとすることも可能であるが、上述のようにシステム全体としてなるべくデジタル系における制御が望ましいことから、かかる構成においてデジタル制御に切り替えを行おうとする場合には、アドレス検出がなされた際にアナログ処理系にもその旨を伝達する信号を入力し、アナログ処理系において切り替えを行うなど、制御系の複雑化を招くこととなる。そこで、本実施の形態１の装置では、エンベロープ信号Ｓ１６０をゲート信号発生切り替え回路１０７に入力し、ゲート信号発生切り替え回路１０７において、制御信号を一元管理できるように図るものである。
【００５５】
Ｃ．クロック切り替え
「Ａ．基本動作」においては、光ディスクからの信号の読み出しが順調に行え、データ同期クロック発生ＰＬＬ１０２においては同期クロック信号Ｓ１３７が順調に発生され続けるものとして説明したが、データ同期クロック発生ＰＬＬ１０２では、光ディスクドライブ１００において光ディスクの未記録領域から読み出しを行った場合などには、処理すべき入力信号がない状態となってしまう。このような場合にデータ同期クロック発生ＰＬＬ１０２では、ＰＬＬループ処理をホールドし、発振周波数をシステム設定により得られる固定出力とすることとなる。このようなホールド状態で、ディスク回転における変動が発生した場合などには、同期しているべきクロック信号が、該変動分同期のずれを生じることも起こり得る。従って、かかる場合には、セクタカウンタ１０９が同期のずれたクロック信号を用いてセクタカウント値の更新を行うこととなるので、セクタカウント値に基づく制御の精度が低下し、アドレス検出や記録データ再生に不都合が起こることにもつながる。
【００５６】
本実施の形態１では、サーボ１０３において光ディスクの回転に基づくクロック信号である回転クロック信号Ｓ１３８を発生するものとし、クロックセレクト回路１１０が、同期クロック信号Ｓ１３７と、回転クロック信号Ｓ１３８とのいずれかを選択してセクタカウンタ１０９に出力することとして、上記のように同期クロック信号Ｓ１３７の信頼性が低下している場合に回転クロック信号Ｓ１３８を用いて、制御不良に至る事態を回避するものである。
【００５７】
サーボ１０３は、前述のように光ディスクドライブ１００における回転の制御を行っているものであり、この光ディスクの回転に基づく回転クロック信号Ｓ１３８を発生して、これをクロックセレクト回路１１０に出力する。また、サーボ１０３は回転が安定しているか否かを監視しているので、回転が安定している場合には安定を示す回転ＯＫ信号Ｓ１５２を生成して、これを回転クロック信号Ｓ１３８とともにクロックセレクト回路１１０に出力する。
【００５８】
データ同期クロック発生ＰＬＬ１０２は、読み出した信号Ｓ１３１を入力され、ＰＬＬ制御を実行して同期クロック信号Ｓ１３７を発生している場合には、同期を示すＰＬＬ同期ＯＫ信号Ｓ１５１を生成し、これを同期クロック信号Ｓ１３７とともにクロックセレクト回路１１０に出力する。また、上記のように光ディスクの未記録領域に位置していたなどの場合において、読み出した信号Ｓ１３１に同期した信号を発生しないときは、同期を示すＰＬＬ同期ＯＫ信号を出力せず、固定周波数に基づくクロック信号Ｓ１３７をクロックセレクト回路１１０に出力する。
【００５９】
クロックセレクト回路１１０では、ＰＬＬ同期ＯＫ信号Ｓ１５１が、データ同期クロック発生ＰＬＬ１０２における同期を示している場合には、同期クロック信号Ｓ１３７を選択し、これを選択クロック信号Ｓ１５３としてセクタカウンタ１０９に出力する。同期クロック信号Ｓ１３７を用いる方が、アナログ処理系由来の回転クロック信号Ｓ１３８を用いるよりも制御の精度が向上するため、クロックセレクト回路１１０は、ＰＬＬ同期ＯＫ信号Ｓ１５１が同期を示している場合、回転ＯＫ信号Ｓ１５２の状態にかかわらず、同期クロック信号Ｓ１３７を選択する。
【００６０】
ＰＬＬ同期ＯＫ信号によりデータ同期クロック発生ＰＬＬ１０２による同期を示す情報が得られない場合、クロックセレクト回路１１０は、サーボ１０３からの回転ＯＫ信号が、回転の安定を示しているか否かを調べる。そして安定を示していたならば、回転クロック信号Ｓ１３８を選択し、これを選択クロック信号Ｓ１５３としてセクタカウンタ１０９に出力する。
【００６１】
ＰＬＬ同期ＯＫ信号Ｓ１５１、および回転ＯＫ信号Ｓ１５２の双方から、ＰＬＬ同期も回転の安定も得られていないと判断される場合、クロックセレクト回路１１０は、同期クロック信号Ｓ１３７を選択する。これにより、光ディスクの回転が開始してから回転が安定するまでの期間や、何らかの原因で光ディスクの回転に変動が生じた場合などは、回転クロック信号を用いず、固定出力である同期クロック信号を用いるものである。
【００６２】
このように、クロックセレクト回路１１０によるクロック信号の切り替えは、ＰＬＬ同期ＯＫ信号Ｓ１５１、および回転ＯＫ信号Ｓ１５２に従って行われるが、クロック信号が切り替えられた直後にセクタカウンタ１０９が保持するセクトカウント値は正しい値とずれている可能性がある。このため、本実施の形態１におけるセクタカウンタ１０９は、入力されるクロック信号の切り替えを検出し、クロック切り替えがあった旨を示す切り替え検出信号を、カウンタ同期タイミング信号Ｓ１３５に含ませてゲート信号発生切り替え回路１０７に出力するものとする。
【００６３】
そして、ゲート信号発生切り替え回路１０７では、切り替え検出信号を入力された場合には、その後アドレス検出回路１０６から入力された信号Ｓ１３４がアドレス検出を示すものであることを確認するまでは、当該切り替え検出信号とともに入力されたカウンタ同期タイミング信号Ｓ１３５を用いず、上記のようなずれたセクタカウント値を用いたゲート信号を生成しないものとする。アドレス検出を示す信号を入力されたならば、セクタカウンタ１０９の保持するセクトカウント値は正しい値にプリセットされたものとなっているので、ゲート信号発生切り替え回路は、カウンタ同期タイミング信号Ｓ１３５を用いて、セクトカウント値に基づくゲート信号を生成する。
【００６４】
Ｄ．有効フラグを用いた制御
「Ａ．基本動作」において示したように、セクタカウンタ１０９において正しい値がプリセットされた後は、セクタカウント値に基づくゲート信号による制御は良好に実行され、その後データが連続して記録されている場合などでは、セクタカウント値が同期クロック信号に対応して更新されることによって、次に読み出しを行うべきアドレスが正しく取得されることとなる。そして、データが連続して記録されていない場合や、新たな読み出しを行う場合などでは、Ａ．〜Ｃ．に示した動作においてアドレスが検出された後、再びセクタカウンタ１０９に正しい値がプリセットされる補正処理がなされることとなる。
【００６５】
従って、補正処理の後は適切なゲート信号が出力され、制御は良好になされることとなるが、補正処理の直前に出力されたゲート信号については、結果的に信頼性の低いものとなり、アナログ処理系１２０においては、かかるゲート信号Ｓ１３６に対応した制御を実行することにより、かえって制御の精度を低下させてしまう場合もある。
【００６６】
本実施の形態１では、有効フラグ発生回路１０８が、ゲート信号発生切り替え回路１０７からのゲート信号Ｓ１３６の出力直後に、セクタカウンタ１０９における補正処理が実行されたか否かを監視し、ゲート信号Ｓ１３６に対応すべきか否かを示す有効フラグを発生して、これをアナログ処理系１２０に出力することで、アナログ処理系１２０における処理精度の向上を図るものである。
【００６７】
有効フラグ発生回路１０８は、ゲート信号発生切り替え回路１０７から、アナログ処理系１２０に出力されるゲート信号Ｓ１３６ａ〜ｃに対応したゲート発生信号Ｓ１３６ｄを入力される。また、セクタカウンタ１０９からは、セクタカウント値の更新を示す信号と、補正処理の実行を示す信号とを含む信号Ｓ１３９を入力される。
【００６８】
図３は、有効フラグ発生回路１０８における有効フラグ発生を説明するための図である。同図において、ａ）は図２ａ）と同様に、光ディスクにおけるセクタフォーマットを示す。そして、ｂ）は、ゲート信号発生切り替え回路１０７におけるゲート信号の出力を、ｃ）は、有効フラグ発生回路１０８における有効フラグの発生を示している。
【００６９】
同図ｂ）に示すように、ゲート信号発生切り替え回路１０７においてゲート信号Ｓ１３６が出力されたとき、信号Ｓ１３６ｄを入力された有効フラグ発生回路１０８は、カウント動作を開始する。カウント動作は、セクタカウンタ１０９から入力される信号Ｓ１３９がセクタカウント値更新を示す場合に、当該信号に対応して行われ、セクタカウンタ１０９から入力される信号Ｓ１３９が補正処理の実行を示すものであるか、カウントがあらかじめ定められた上限値に達するかのいずれかに至るまで継続される。
【００７０】
同図ｂ）に示す場合では、アドレス領域の終端部において、Cor で示す補正処理が実行される。有効フラグ発生回路１０８は、図示するCl＿Cnt の間カウント動作を実行する。そして、有効フラグ発生回路１０８は、この間のカウント数があらかじめ定められた閾値で示される範囲にあるか否かを判定し、範囲内であるならば同図ｃ）に示す有効フラグを発生し、この有効フラグＳ１６１をアナログ処理系１２０に出力する。
【００７１】
アナログ処理系１２０においては、ゲート信号Ｓ１３６ａ〜ｃが入力されてから後の所定の間に有効フラグＳ１６１が入力された場合には、当該ゲート信号Ｓ１３６が出力された直後に、セクタカウンタ１０９における補正処理がされたことが分かり、信頼性の低いゲート信号Ｓ１３６ａ〜ｃに対応した制御をせず、ゲート信号Ｓ１３６ａ〜ｃ入力前の制御状態を維持し、以降に入力されるゲート信号には対応するものとする。ゲート信号発生切り替え回路１０７はこの後補正処理のされたセクタカウンタ１０９から出力される正しいセクタカウント値に基づくゲート信号Ｓ１３６ａ〜ｃを出力するので、アナログ処理系１２０ではこのゲート信号に対応して良好な制御を実行することができる。
【００７２】
このように、本実施の形態１の光ディスク再生装置によれば、光ディスクドライブ１００と、アナログ処理系１２０と、データ復調回路１０５と、アドレス検出回路１０６と、ゲート信号発生切り替え回路１０７と、有効フラグ発生回路１０８と、セクタカウンタ１０９と、クロックセレクト回路１１０とを備えたことで、アナログ系から得られる信号と、デジタル系から得られる信号との双方を用いて、信号処理の状況に対応して、アナログ処理系１２０に対しての精度の良い制御を実行し、データ処理の迅速化を図ることが可能となる。
【００７３】
本実施の形態１の光ディスク再生装置によれば、セクタカウンタ１０９がセクタカウント値を保持し、更新するとともに、アナログ処理系１２０のデータ二値化ブロック１０１が、光ディスク上の信号記録状態に基づいてエンベロープ信号Ｓ１６０を出力し、ゲート信号発生器切り替え回路１０７は、光ディスクからのアドレス情報取得状況に対応して、セクタカウンタ１０９の保持するセクタカウント値か、エンベロープ信号かのいずれかに基づくゲート信号Ｓ１３６を生成するので、セクタカウント値に基づく制御を行っていて、アドレス情報の読み取りが遅延した場合にも、かかる遅延がアナログ処理系１２０における制御に悪影響を及ぼすことを防止し得るものである。
【００７４】
また、本実施の形態１の光ディスク再生装置によれば、アナログ処理系１２０において、データ同期クロック発生ＰＬＬ１０２が光ディスクから読み出した信号Ｓ１３１に同期した同期クロック信号Ｓ１３７を出力するとともに、サーボ１０３が光ディスクの回転に基づく回転クロック信号Ｓ１３８を出力し、両クロック信号が入力されるクロックセレクト回路１１０は、クロック信号の生成状況に対応して、同期クロック信号Ｓ１３７か、回転クロック信号Ｓ１３８かのいずれかを選択して、セクタカウンタ１０９が用いるようにするので、同期クロック信号が適切に生成されない場合にも、クロック信号に対応して更新されるセクタカウント値に基づく制御の精度が低下することを防止し得るものである。
【００７５】
また、本実施の形態１の光ディスク再生装置によれば、有効フラグ発生回路１０８が、ゲート信号発生切り替え回路１０７とセクタカウンタ１０９とからの信号に基づいて、アナログ処理系１２０に出力されたゲート信号Ｓ１３６と、セクタカウンタ１０９におけるセクトカウント値補正処理との近接関係を示す有効フラグＳ１６１を生成してアナログ処理系１２０に出力するので、アナログ処理系１２０では、セクトカウント値補正直前に出力された、信頼性の低いゲート信号に対応しないことにより、かかるゲート信号に従うことによる制御精度の低下を抑制するものである。
【００７６】
なお、本実施の形態１においては、光ディスクに記録されたデータを再生する場合について説明したものであるが、光ディスクに対して記録を行う場合においても同様の良好な制御を行うことが可能である。
【００７７】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２による光ディスク再生装置は、大容量・高密度化に対応した記録形式のアドレス領域を有する光ディスクを記録媒体として用いるものである。
本実施の形態２による光ディスク再生装置は、実施の形態１と同様の構成であり、説明には図１を用いる。
本実施の形態２において用いる光ディスク記録媒体は、光ディスク記録面のトラックに沿った溝の、山部分と谷部分との双方に記録がなされることにより、記録の高密度化と大容量化を果たし、また、アドレス領域の記録形式を高密度対応形式とすることで、記憶領域の活用を図るものである。本実施の形態２において用いる光ディスクは、実施の形態１で用いたものと同様に、光ディスク作成時に形成されたアドレス領域と、データ記録領域とを有するものである。そして、データ記録領域にのみ溝が形成されており、その山部分と谷部分とにデータが記録されるものである。そして、アドレス領域については、アドレス記録位置をずらして配置することで、山部分のデータ記録領域に対応するアドレス情報と、谷部分のデータ記録領域に対応するアドレス情報とがアドレス領域を共有して効率よく記録されるものである。
【００７８】
図４は、かかる光ディスクにおける記録方式と、本実施の形態２におけるゲート信号の生成と、アナログ処理系での処理とを説明するための図である。同図において、ａ）は、図２〜３と同様に光ディスクにおけるセクタフォーマットを示している。また、同図ｂ）とｄ）とはゲート信号発生切り替え回路１０７から出力されるゲート信号のうち、アナログ処理系１２０にアドレス領域モードを指示する、アドレス部ゲート信号の出力状況を、同図ｃ）とｅ）とはｂ）、およびｄ）のアドレス部ゲート信号にそれぞれ対応する、アナログ処理系１２０での信号処理を示す波形図である。
【００７９】
同図ａ）に示すように、本実施の形態２で用いる光ディスク上のアドレス領域においては、記録されるアドレス情報がずらして配置されたものとなる。そして、本実施の形態２による光ディスク再生装置においては、図示するアドレス１とアドレス２のように、ずれて配置されたアドレス情報を連続して読み込む場合には、アドレス情報の記録位置がずれた部分を検出し、同図ｂ）に示すように、該検出した際には、アドレス領域であることを示すアドレス部ゲート信号を短時間だけＨからＬに切り替えるものである。
【００８０】
図１に示すアナログ処理系１２０では、図４ｂ）や同図ｄ）に示すアドレス部ゲート信号の立ち上がりに対応して、ハイゲインでの制御を行うことによって、ＰＬＬ制御における迅速な追従を図り、ある程度引き込みが行えた時点でローゲイン制御に切り替えを行い、ＰＬＬを維持するものである。同図ｄ）に示すように短時間の切り替えを行わないアドレス部ゲート信号Ｂを出力した場合、アドレス１の読み出しの際には、アドレス部ゲート信号Ｂの立ち上がりに対応して、ハイゲインでの制御が実行され、その後ローゲインに切り替えが行われてからアドレス２の読み出しがされることとなる。この際には、ローゲインでの制御が行われることから、同図ｅ）のアナログ処理波形Ｂに示すように、迅速な制御が行えないものとなる。
【００８１】
これに対して本実施の形態２の光ディスク装置においては、同図ｂ）に示すように、アドレス記録位置のずれの検出に対応してアドレス部ゲート信号Ａを短時間ＨからＬに切り替えるので、再びＨにした際の立ち上がりに対応して、アナログ処理系１２０ではハイゲインでの制御を実行する。このため、同図ｃ）に示すアナログ処理波形Ａに示すように、同図ｅ）の場合と比較して迅速な制御が実行できることとなる。
【００８２】
このように、本実施の形態２の光ディスク再生装置によれば、実施の形態１の装置と同様の構成において、高密度対応形式のアドレス領域を有する光ディスクを記録媒体として用い、該アドレス領域におけるアドレス情報の記録位置のずれを検出し、ゲート信号発生切り替え回路１０７が出力するゲート信号Ｓ１３６に含まれるアドレス部ゲート信号を短時間切り替えることによって、アナログ処理系１２０における信号処理の追従を迅速なものとし、制御精度の向上とデータ処理の迅速化とを図り得るものである。
【００８３】
なお、実施の形態１、または２に示した、アナログ処理系１２０、データ復調回路１０５、アドレス検出回路１０６、ゲート信号発生切り替え回路１０７、有効フラグ発生回路１０８、セクタカウンタ１０９、およびクロックセレクト回路１１０については、そのうち一部又は全部を同一の集積回路とすることが可能であり、実施の形態１、または２による光ディスク再生装置については、ゲート信号発生切り替え回路１０７やセクタカウンタ１０９を含むデジタル処理系と、アナログ処理系１２０との一部又は全部を同一の集積回路とし、一つ又は複数の集積回路であるチップを、光ディスクドライブや、その他必要な入出力装置等を含むシステムに用いることで、良好に実現できるものである。
【００８６】
【発明の効果】
請求項１の光ディスク再生装置によれば、アドレスを示すアドレス情報が記録されたピット列を有するアドレス領域と、データが記録されるデータ記録領域を有する光ディスクに記録されたデータの再生を行う光ディスク再生装置において、光ディスクから読み出した信号に対して二値化処理を行う二値化処理部と、前記光ディスクの再生を制御するサーボ制御処理部と、前記光ディスク上に前記ピット列が存在することを示す情報を生成する処理部とを含み、前記アドレス領域に記録された信号の再生処理を行うアドレス領域処理モードと、前記データ記録領域に記録された信号の再生処理を行うデータ記録領域処理モードとを有するアナログ処理手段と、前記モードの変更を指示するゲート信号を、アドレス領域の出現間隔を計測する信号に基づいて生成するか、もしくは前記情報に基づいて生成するか、をアドレスの検出状況に応じて切り替える手段と、を含む、ものとしたので、異なるモードで作成されたゲート信号を用いて光ディスクからの信号のゲイン切り替えを行うことができる。
【００９０】
請求項２の光ディスク再生装置によれば、請求項１に記載の光ディスク再生装置において、光ディスクからの信号の読み出し開始直後は、ゲート信号を、前記情報に基づいて生成することとしたので、アドレス情報が速やかに取得できない場合のある光ディスクからの読み出し開始直後には、アナログ信号により作成されたゲート信号を用いて、アナログ処理のゲイン切り替えを行うことができる。
【００９５】
請求項３の光ディスク再生方法によれば、アドレスを示すアドレス情報が記録されたピット列を有するアドレス領域と、データが記録されるデータ記録領域を有する光ディスクに記録されたデータの再生を行う光ディスク再生方法において、光ディスクから読み出した信号に対して二値化処理を行う二値化処理と、前記光ディスクの再生を制御するサーボ制御処理と、前記光ディスク上に前記ピット列が存在することを示す情報を生成する処理とを含み、前記アドレス領域に記録された信号の再生処理を行うアドレス領域処理モードと、前記データ記録領域に記録された信号の再生処理を行うデータ記録領域処理モードとを有するアナログ処理工程と、前記モードの変更を指示するゲート信号を、アドレス領域の出現間隔を計測する信号に基づいて生成するか、もしくは前記情報に基づいて生成するか、をアドレスの検出状況に応じて切り替える工程と、を含むものであって、異なるモードで作成されたゲート信号を用いて光ディスクからの信号のゲイン切り替えを行うことができる。
【００９９】
請求項４の光ディスク再生方法によれば、請求項３に記載の光ディスク再生方法において、光ディスクからの信号の読み出し開始直後は、ゲート信号を、前記情報に基づいて生成することとしたので、アドレス情報が速やかに取得できない場合のある光ディスクからの読み出し開始直後には、アナログ信号により作成されたゲート信号を用いて、アナログ処理のゲイン切り替えを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１、および実施の形態２による光ディスク再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 実施の形態１による光ディスク再生装置において用いるエンベロープ信号を説明するための図である。
【図３】 実施の形態１による光ディスク再生装置において用いる有効フラグを説明するための図である。
【図４】 実施の形態２による光ディスク再生装置におけるアドレス部ゲート信号を用いた制御を説明するための図である。
【符号の説明】
１００ 光ディスクドライブ
１０１ データ二値化ブロック
１０２ データ同期クロック発生ＰＬＬ
１０３ サーボ
１０４ レーザコントロール
１０５ データ復調回路
１０６ アドレス検出回路
１０７ ゲート信号発生切り替え回路
１０８ 有効フラグ発生回路
１０９ セクタカウンタ
１１０ クロックセレクト回路
１２０ アナログ処理系

Claims (4)

  1. アドレスを示すアドレス情報が記録されたピット列を有するアドレス領域と、データが記録されるデータ記録領域を有する光ディスクに記録されたデータの再生を行う光ディスク再生装置において、
    光ディスクから読み出した信号に対して二値化処理を行う二値化処理部と、前記光ディスクの再生を制御するサーボ制御処理部と、前記光ディスク上に前記ピット列が存在することを示す情報を生成する処理部とを含み、前記アドレス領域に記録された信号の再生処理を行うアドレス領域処理モードと、前記データ記録領域に記録された信号の再生処理を行うデータ記録領域処理モードとを有するアナログ処理手段と、
    前記モードの変更を指示するゲート信号を、アドレス領域の出現間隔を計測する信号に基づいて生成するか、もしくは前記情報に基づいて生成するか、をアドレスの検出状況に応じて切り替える手段と、を含む、
    ことを特徴とする光ディスク再生装置。
  2. 請求項１に記載の光ディスク再生装置において、 光ディスクからの信号の読み出し開始直後は、ゲート信号を、前記情報に基づいて生成する、
    ことを特徴とする光ディスク再生装置。
  3. アドレスを示すアドレス情報が記録されたピット列を有するアドレス領域と、データが記録されるデータ記録領域を有する光ディスクに記録されたデータの再生を行う光ディスク再生方法において、
    光ディスクから読み出した信号に対して二値化処理を行う二値化処理と、前記光ディスクの再生を制御するサーボ制御処理と、前記光ディスク上に前記ピット列が存在することを示す情報を生成する処理とを含み、前記アドレス領域に記録された信号の再生処理を行うアドレス領域処理モードと、前記データ記録領域に記録された信号の再生処理を行うデータ記録領域処理モードとを有するアナログ処理工程と、
    前記モードの変更を指示するゲート信号を、アドレス領域の出現間隔を計測する信号に基づいて生成するか、もしくは前記情報に基づいて生成するか、をアドレスの検出状況に応じて切り替える工程と、を含む、
    ことを特徴とする光ディスク再生方法。
  4. 請求項３に記載の光ディスク再生方法において、 光ディスクからの信号の読み出し開始直後は、ゲート信号を、前記情報に基づいて生成する、
    ことを特徴とする光ディスク再生方法。
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