JP4197467B2 - Information reproducing apparatus and method - Google Patents

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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/005—Reproducing
    • G11B7/0053—Reproducing non-user data, e.g. wobbled address, prepits, BCA

Landscapes

  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク等からウォブル信号に重畳された情報を再生する装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ビームを用いてデータを記録再生する光ディスク装置が種々開発されている。特に追記録可能な光ディスクとしてＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷや＋ＲＷ／＋Ｒなどが開発されている。このような追記可能な光ディスクに番地情報を埋め込む方式の１つとして、ウォブルに情報を重畳する方式がある。ここで、ウォブルとは、回転する光ディスクの線速度に同期したクロックを得るためにトラックに設けた所定の周期でうねりのことである。ウォブルは、トラックに光ビームを照射したときに得られるプッシュプル信号により検出できる。以下、このプッシュプル信号をウォブル信号と呼ぶ。
【０００３】
例えばＤＶＤ＋ＲＷ／＋Ｒでは、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）と呼ばれる変調で、ウォブル信号に情報を埋め込んでいる。ここで、ＰＳＫとは、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、二値化信号“０”、“１”に対してウォブル信号の搬送波の位相を変化させる変調方式である。＋ＲＷ／＋Ｒにおいては、０度と１８０度の２相位相変調が用いられている。ＰＳＫの復調方式として一般的な方式の１つに同期検波方式がある。同期検波とは、変調された信号から搬送波成分を抽出し、変調された信号と搬送波との乗算等の演算処理により情報を復調する方式である。この場合、変調された信号と搬送波との位相差に基づいて復調することになり、搬送波に位相ずれがあると正しく情報が得られない場合があった。
【０００４】
このような問題を解決するために、例えば、位相ずれを補正し精度よく復調するような方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方式では、搬送波信号に対して９０度の位相差を有する信号とウォブル信号との乗算結果に基づき位相差を検出することを行っている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１２６４１３号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平１０−０６９６４６号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開平０６−０１９８９８号公報
【０００８】
【特許文献４】
特開平０５−２６０４１３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の情報再生装置においては、次に挙げる問題があった。
【００１０】
まず、ウォブル信号は、隣接するトラックのウォブルの位相の影響を受け、歪んだ状態になる場合がある。具体的には、ウォブル信号は、理想的には図５Ａに示すような信号として得られるが、図５Ｂおよび図５Ｃに示すように、隣接するトラックの位相に起因して、周期的に、反転部の振幅Ａ１が小さい信号や反転部の振幅Ａ２が大きい信号として得られる場合がある。図５Ａおよび図５Ｃに示すようなウォブル信号に搬送波信号を乗算した場合、乗算後の信号の反転部は強調されて出力されるが、図５Ｂに示すようなウォブル信号に搬送波信号を乗算しても、乗算後の信号の反転部が強調されず、反転部と他の部分との分離が困難であった。
【００１１】
また、情報の再生時には、ウォブル信号と周波数および位相の等しい搬送波信号が必要となり、ウォブル信号に対して搬送波信号の位相がずれた場合、正しく情報が再生できない場合がある。具体的には、乗算後の信号は、搬送波信号の位相のずれがない場合は、図６Ａに示すように反転部と他の部分との分離ができるが、９０度および１８０度の位相ずれが発生した場合には、それぞれ図６Ｂおよび図６Ｃに示すように、反転部と他の部分との分離ができなくなる。したがって、ウォブル信号に対して搬送波信号の位相ずれが発生すると反転部が強調されず、反転部と他の部分の分離が困難であった。また、搬送波信号の位相の調整には移相器等が必要となり、回路規模が比較的大きくなる。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウォブル信号と搬送波信号との位相がずれた状態でも、またトラック間クロストーク等の影響でウォブル信号が歪んだ状態でも、ウォブル信号に重畳された情報を良好に再生できる情報再生装置および方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明に係る情報再生装置の第１の態様は、光ディスク上のトラックに対する光検出信号から得られるウォブル信号に重畳された情報を再生する装置であって、ウォブル信号から周期がウォブル信号の中心周波数の周期と等しい第１の正弦波信号Ａと、第１の正弦波信号Ａに対して９０度の位相差を持つ第２の正弦波信号Ｂを生成する周期信号生成手段と、前記第１の正弦波信号Ａの０度の位相でウォブル信号をサンプリングして第１のサンプリング値Ｃを取得するとともに、前記第２の正弦波信号Ｂの０度の位相でウォブル信号をサンプリングして第２のサンプリング値Ｄを取得するサンプリング手段と、前記第１の正弦波信号Ａ、前記第２の正弦波信号Ｂと前記第１のサンプリング値Ｃ、前記第２のサンプリング値Ｄを用いて、Ａ×Ｄ−Ｂ×Ｃで表される演算を施すことにより、搬送波信号を生成する搬送波生成手段とを備えたものである。
【００１７】
前記の目的を達成するため、本発明に係る情報再生装置の第２の態様は、光ディスク上のトラックに対する光検出信号から得られるウォブル信号に重畳された情報を再生する装置であって、周期、位相および振幅がそれぞれウォブル信号の中心周波数の周期、位相および振幅と等しい搬送波信号を生成する搬送波生成手段（第１の演算回路）と、ウォブル信号から搬送波信号を減算して得られた信号に搬送波信号を乗算することにより情報を再生する再生手段（第２の演算回路、ローパスフィルタ、二値化回路）とを含むものである。
【００１８】
前記の目的を達成するため、本発明に係る情報再生装置の第３の態様は、光ディスク上のトラックに対する光検出信号から得られるウォブル信号に重畳された情報を再生する装置であって、ウォブル信号から周期がウォブル信号の中心周波数の周期と等しく各々の間に９０度の位相差がある第１の正弦波信号Ａおよび第２の正弦波信号Ｂを生成する正弦波生成手段（周期信号生成回路）と、第１の正弦波信号Ａの０度の位相でウォブル信号をサンプリングして第１のサンプリング値Ｃを取得するとともに、第２の正弦波信号Ｂの０度の位相でウォブル信号をサンプリングして第２のサンプリング値Ｄを取得するサンプリング手段（第１のサンプリング回路、第２のサンプリング回路）と、第１の正弦波信号Ａ、第２の正弦波信号Ｂと第１のサンプリング値Ｃ、第２のサンプリング値Ｄとに、Ａ×Ｄ−Ｂ×Ｃで表される演算を施すことにより搬送波信号を生成する搬送波生成手段（第１の演算回路）と、ウォブル信号から搬送波信号を減算して得られた信号に搬送波信号を乗算することにより情報を再生する再生手段（第２の演算回路、ローパスフィルタ、二値化回路）とを含むものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施の形態に係る情報再生装置が組み込まれた光ディスク装置の一構成例を示すブロック図である。なお、本実施の形態における光ディスク１００の一例として、次に示すようなＰＳＫ変調が施された光ディスクを想定する。光ディスク１００は、螺旋上に形成された記録溝（以下、グルーブトラックと称する）を有し、グルーブトラックは、所定の周期のうねりであるウォブルを有している。ウォブルには、一定間隔置きに情報が埋め込まれており、図４に示すように、情報の“０”はウォブルの非反転で表され、情報の“１”はウォブルの反転で表される。
【００２７】
まず、図１を参照して、本実施の形態による情報再生装置が組み込まれた光ディスク装置の構成について説明する。
【００２８】
光ディスク装置１は、光ディスク１００と、スピンドルモータ１０１と、モータドライバ１０２と、ピックアップ１０３と、光ビーム駆動回路１０４と、再生増幅回路１０５と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０６と、周期信号生成手段としての周期信号生成回路１０７と、サンプリング手段としての第１のサンプリング回路１０８と、サンプリング手段としての第２のサンプリング回路１０９と、搬送波生成手段としての第１の演算回路１１０と、再生手段としての第２の演算回路１１１と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１２と、二値化回路１１３とから構成される。
【００２９】
モータドライバ１０２は、光ディスク１００が所定の回転周波数で回転するようにスピンドルモータ１０１を駆動する。ピックアップ１０３は、所定のパワーを有する光ビームを光ディスク１００に照射する。ピックアップ１０３から出力される光ビームは、光ビーム駆動回路１０４から出力される駆動信号によって駆動される。
【００３０】
光ディスク１００に照射された光ビームは、光ディスク１００によって反射されてピックアップ１０３に入射する。光ディスク１００からの反射光は、光ビームが照射された記録膜の光学的特性や物理的特性に応じた性質を有している。ピックアップ１０３は、光ディスク１００上の少なくともトラックに対して略平行に分割された受光素子を含む受光回路（図示せず）を備え、入射する反射光の光量をそれぞれ光検出信号に変換する。
【００３１】
再生増幅回路１０５は、それぞれの光検出信号の差を示す差信号を求め、その差信号を増幅することにより、プッシュプル信号（以下。ウォブル信号と称する）を生成する。バンドパスフィルタ１０６は、ウォブル信号の中心周波数が通過する程度の周波数特性を有し、ウォブル信号に含まれるノイズ成分を除去する。
【００３２】
周期信号生成回路１０７は、ウォブル信号Ｗから中心周波数を検出し、周波数がウォブル信号Ｗの中心周波数と等しく、ウォブル信号Ｗに対して任意の位相αを有するｓｉｎ（ωｔ＋α）で表される第１の正弦波信号Ａと、第１の正弦波信号Ａと９０度の位相差を有するｓｉｎ（ωｔ＋α＋π／２）で表される第２の正弦波信号Ｂを生成する。また、周期信号生成回路１０７は、第１のサンプリング回路１０８と第２のサンプリング回路１０９で使用されるサンプリングタイミング信号として、それぞれＡ＝ｓｉｎ（ωｔ＋α）の０度位相とＢ＝ｓｉｎ（ωｔ＋α＋π／２）の０度位相でタイミング信号を出力する。
【００３３】
第１のサンプリング回路１０８は、周期信号生成回路１０７により生成された第１の正弦波信号Ａの０度位相のタイミング信号でウォブル信号Ｗのレベルをサンプリングし、第１のサンプリング値Ｃを取得して出力する。第１のサンプリング値Ｃは、ウォブル信号Ｗに含まれるノイズ成分の影響を除去するために、ローパスフィルタ等を通過させた値や平均値を演算した値として出力される方が望ましい。また、第１のサンプリング回路１０８には、反転部でサンプリングを行わないように、マスクゲートを設ける方が望ましい。
【００３４】
第２のサンプリング回路１０９は、周期信号生成回路により生成された第２の正弦波信号Ｂの０度位相のタイミング信号でウォブル信号Ｗのレベルをサンプリングし、第２のサンプリング値Ｄを取得する。この場合も同様に、第２のサンプリング値Ｄは、ウォブル信号Ｗに含まれるノイズ成分の影響を除去するために、ローパスフィルタ等を通過させた値や平均値を演算した値として出力される方が望ましい。また、第２のサンプリング回路１０９には、反転部でサンプリングを行わないように、マスクゲートを設ける方が望ましい。
【００３５】
第１の演算回路１１０は、第１の正弦波信号Ａと第２のサンプリング値Ｄの乗算結果（Ａ×Ｄ）から、第２の正弦波信号Ｂと第１のサンプリング値Ｃの乗算結果（Ｂ×Ｃ）を減算し、搬送波信号（Ａ×Ｄ−Ｂ×Ｃ）を生成する。
【００３６】
第２の演算回路１１１は、ウォブル信号Ｗから第１の演算回路により生成された搬送波信号（Ａ×Ｄ−Ｂ×Ｃ）を減算した信号Ｅに、搬送波信号（Ａ×Ｄ−Ｂ×Ｃ）を乗算して、信号Ｆを生成する。
【００３７】
ローパスフィルタ１１２は、第２の演算回路１１１からの信号Ｆを平滑化し、ノイズ成分を除去する。２値化回路１１３は、ローパスフィルタ１１２の出力信号を２値化し、情報として出力する。
【００３８】
次に、本実施の形態による情報再生装置の動作原理について説明する。
【００３９】
ここで、ＰＳＫで変調したウォブル信号Ｗは、以下の式（１）で表現できる。
【００４０】
Ｗ＝Ｇｓｉｎωｔ …（１）
ここで、係数Ｇは、非反転部ではＪ、反転部では−Ｋで表され、また、隣接するトラックのクロストークの影響による波形歪みは、ＪおよびＫの大小関係により表現できる。
【００４１】
ウォブル信号Ｗに対して任意の位相αでレベルをサンプリングして得られたサンプリング値は、反転部をマスクしてサンプリングした場合、Ｊｓｉｎαに等しい。また、同様にウォブル信号Ｗに対して任意の位相（α＋π／２）でレベルをサンプリングして得られたサンプリング値は、Ｊｓｉｎ（α＋π／２）に等しい。すなわち、第１の正弦波信号Ａの０度位相でウォブル信号Ｗのレベルをサンプリングして得られた第１のサンプリング値Ｃは、Ｊｓｉｎαとなり、第２の正弦波信号Ｂの０度位相でウォブル信号Ｗのレベルをサンプリングして得られた第２のサンプリング値Ｄは、Ｊｓｉｎ（α＋π／２）となる。
【００４２】
第１の演算回路１１０における、任意の位相αを有するｓｉｎ（ωｔ＋α）で表される第１の正弦波信号Ａ、第１の正弦波信号Ａに対して９０度の位相差を有するｓｉｎ（ωｔ＋α＋π／２）で表される第２の正弦波信号Ｂと、第１のサンプリング値Ｃ、第２のサンプリング値Ｄとの演算結果は、以下の式（２）で表される。
【００４３】

Figure 0004197467
であるから、上記式（２）は以下の式（３）となる。
【００４４】
Ａ×Ｄ−Ｂ×Ｃ＝Ｊｓｉｎωｔ …（３）
さらに、ウォブル信号Ｗから上記式（３）で表される演算結果を減算して得られた信号Ｅは、以下の式（４）で表される。
【００４５】
Ｅ＝Ｇｓｉｎωｔ−Ｊｓｉｎωｔ
＝Ｌｓｉｎωｔ …（４）
ここで、係数Ｌは、非反転部では０、反転部では−（Ｊ＋Ｋ）である。
【００４６】
さらに、上記式（４）で表される信号Ｅに、式（３）のＪｓｉｎωｔを乗算すして得られた信号Ｆは、以下の式（５）で表される。
【００４７】
Ｆ＝Ｌｓｉｎωｔ×Ｊｓｉｎωｔ＝Ｍ（ｓｉｎωｔ）2 …（５）
ここで、係数Ｍは、非反転部では０、反転部では−（Ｊ2＋ＪＫ）である。
【００４８】
すなわち、この演算結果から次のようなことが言える。
【００４９】
従来のように周波数と位相のほぼ等しい正弦波信号をウォブル信号Ｗに単純に乗算した場合、得られる信号Ｆ’は、以下の式（６）で表される。
【００５０】
Ｆ’＝Ｇｓｉｎωｔ×ｓｉｎωｔ＝Ｇ（ｓｉｎωｔ）2 …（６）
ここで、Ｇは非反転部ではＪ、反転部では−Ｋである。
すなわち、Ｊ＞Ｋの場合に、乗算結果の信号Ｆ’において、非反転部の振幅の方が大きくなり、非反転部と反転部の分離がしづらくなりる。
【００５１】
これに対して、本実施の形態の場合、乗算結果の信号Ｆは、上記式（５）で表されるように、係数Ｍが、非反転部では０と小さくなり、反転部では−（Ｊ2＋ＪＫ）となり、ＪとＫの大小関係によらず強調されることになる。すなわち、隣接するトラックのクロストーク等の影響で歪んだウォブル信号Ｗが入力されても、非反転部と反転部の分離が容易になり、ウォブル信号Ｗの非反転部と反転部を正しく二値化して、情報を再生することが可能となる。
【００５２】
また、用いる正弦波信号は、その周期（周波数）がウォブル信号の周期（周波数）と等しければ、任意の位相αを持っていてもよい。すなわち、任意の位相αの正弦波信号を用いても同一の結果が得られ、正弦波信号の位相を調整するための移相器を設ける必要がなく、ウォブル信号Ｗに対して位相ずれが発生しても、ウォブル信号Ｗの非反転部と反転部を正しく二値化して、情報を再生することが可能となる。
【００５３】
次に、具体例を挙げて、本実施の形態による情報再生装置の動作について、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃを参照して説明する。
【００５４】
図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃは、それぞれ、ウォブル信号Ｗとして通常の信号が入力された場合、ウォブル信号Ｗとして反転部の振幅が小さい信号が入力された場合、およびウォブル信号Ｗとして反転部の振幅が大きい信号が入力された場合における図１の各部の信号を示す波形図である。
【００５５】
第２の演算回路１１１において、ウォブル信号Ｗから第１の演算回路１１０の出力信号（Ａ×Ｄ−Ｂ×Ｃ）を減算して得られた信号Ｅは、ウォブル信号Ｗの非反転部の振幅によらず非反転部の振幅が小さくなり、ウォブル信号Ｗの反転部の振幅によらず反転部の振幅が強調されたものになる。また、減算後の信号Ｅは、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、ウォブル信号Ｗの反転部の振幅によらずほぼ等しくなる。
【００５６】
この減算後の信号Ｅに、さらに第１の演算回路の出力信号（Ａ×Ｄ−Ｂ×Ｃ）を乗算することにより、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、ウォブル信号Ｗの反転部をさらに強調することができる。
【００５７】
すなわち、ウォブル信号Ｗの非反転部と反転部の分離が容易になり、隣接するトラックのクロストーク等の影響で歪んだウォブル信号Ｗのが入力されても、ウォブル信号Ｗの非反転部と反転部を正しく二値化して情報を再生することが可能となる。
【００５８】
図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、それぞれ、ウォブル信号Ｗと第１の正弦波信号Ａとのずれがない場合、ウォブル信号Ｗと第１の正弦波信号Ａとのずれが９０度である場合、およびウォブル信号Ｗと第１の正弦波信号Ａとのずれが１８０度である場合における図１の各部信号の波形図である。
【００５９】
図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃに示すように、第１の演算回路１１０において、上記式（２）で表される演算を行うことにより、出力信号（Ａ×Ｄ−Ｂ×Ｃ）として、第１の正弦波信号Ａの位相ずれとは無関係に、ウォブル信号Ｗの位相と同期した搬送波信号が得られていることが分かる。この搬送波信号を使用して第２の演算回路１１１において、減算および乗算を行うことにより、図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃのすべての場合において同一の結果が得られることが分かる。
【００６０】
すなわち、任意の位相の正弦波信号を用いても同一の結果が得られ、正弦波信号の位相を調整する移相器等を設ける必要がなく、位相ずれが発生しても、ウォブル信号Ｗの非反転部と反転部を正しく二値化して情報を再生することが可能となる。
【００６１】
なお、上記実施の形態の説明では、説明を簡単にするために、前記のような光ディスクおよび変調方式を想定したが、本発明はそれに限定されるものではない。また、本発明を、光ディスク装置およびウォブル信号によらず適用できることは言うまでもない。
【００６２】
さらに、本発明は、アナログ信号処理およびディジタル信号処理のいずれでも実現でき、同一の効果が得られる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ウォブル信号と搬送波信号の位相がずれた状態でも、またトラック間クロストークの影響等でウォブル信号が歪んだ状態でも、ウォブル信号に重畳された情報を良好に再生できる情報再生装置および方法を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態に係る情報再生装置が組み込まれた光ディスク装置の一構成例を示すブロック図
【図２Ａ】 本発明の一実施の形態においてウォブル信号Ｗとして通常の信号が入力された場合における図１の各部の信号を示す波形図
【図２Ｂ】 本発明の一実施の形態においてウォブル信号Ｗとして反転部の振幅が小さい信号が入力された場合における図１の各部の信号を示す波形図
【図２Ｃ】 本発明の一実施の形態においてウォブル信号Ｗとして反転部の振幅が大きい信号が入力された場合における図１の各部の信号を示す波形図
【図３Ａ】 本発明の一実施の形態においてウォブル信号Ｗと第１の正弦波信号Ａとのずれがない場合における図１の各部信号の波形図
【図３Ｂ】 本発明の一実施の形態においてウォブル信号Ｗと第１の正弦波信号Ａとのずれが９０度である場合における図１の各部信号の波形図
【図３Ｃ】 本発明の一実施の形態においてウォブル信号Ｗと第１の正弦波信号Ａとのずれが１８０度である場合における図１の各部信号の波形図
【図４Ａ】 二値化信号が“０”である場合における反転部のないウォブル信号の波形図
【図４Ｂ】 二値化信号が“１”である場合における反転部のないウォブル信号の波形図
【図５Ａ】 従来例においてウォブル信号として通常の信号が入力された場合における各部信号の波形図
【図５Ｂ】 従来例においてウォブル信号として反転部の振幅が小さい信号が入力された場合における各部信号の波形図
【図５Ｃ】 従来例においてウォブル信号として反転部の振幅が大きい信号が入力された場合における各部信号の波形図
【図６Ａ】 従来例においてウォブル信号と搬送波信号とのずれがない場合における各部信号の波形図
【図６Ｂ】 従来例においてウォブル信号と搬送波信号とのずれが９０度である場合における各部信号の波形図
【図６Ｃ】 従来例においてウォブル信号と搬送波信号とのずれが１８０度である場合における各部信号の波形図
【符号の説明】
１ 光ディスク装置
１００ 光ディスク
１０１ スピンドルモータ
１０２ モータドライバ
１０３ ピックアップ
１０４ 光ビーム駆動回路
１０５ 再生増幅回路
１０６ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１０７ 周期信号生成回路
１０８ 第１のサンプリング回路
１０９ 第２のサンプリング回路
１１０ 第１の演算回路
１１１ 第２の演算回路
１１２ ローパスフィルタ
１１３ 二値化回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus and method for reproducing information superimposed on a wobble signal from an optical disk or the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, various types of optical disc apparatuses for recording and reproducing data using a light beam have been developed. In particular, CD-R / RW, DVD-RAM, DVD-R / RW, + RW / + R, and the like have been developed as additional recordable optical disks. One method of embedding address information in such an additionally recordable optical disc is a method of superimposing information on wobble. Here, the wobble is undulation at a predetermined period provided in the track in order to obtain a clock synchronized with the linear velocity of the rotating optical disk. The wobble can be detected by a push-pull signal obtained when the track is irradiated with a light beam. Hereinafter, this push-pull signal is referred to as a wobble signal.
[0003]
For example, in DVD + RW / + R, information is embedded in a wobble signal by modulation called PSK (Phase Shift Keying). Here, PSK is a modulation method in which the phase of the carrier wave of the wobble signal is changed with respect to the binary signals “0” and “1”, as shown in FIGS. 4A and 4B. In + RW / + R, two-phase phase modulation of 0 degrees and 180 degrees is used. One common method of demodulating PSK is a synchronous detection method. Synchronous detection is a method in which a carrier wave component is extracted from a modulated signal, and information is demodulated by arithmetic processing such as multiplication of the modulated signal and the carrier wave. In this case, demodulation is performed based on the phase difference between the modulated signal and the carrier wave, and information may not be obtained correctly if the carrier wave has a phase shift.
[0004]
In order to solve such a problem, for example, a method of correcting a phase shift and demodulating with high accuracy has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this method, a phase difference is detected based on a multiplication result of a signal having a phase difference of 90 degrees with respect to a carrier wave signal and a wobble signal.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2001-126413 [0006]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-069646
[Patent Document 3]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-019898
[Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 05-260413
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional information reproducing apparatus has the following problems.
[0010]
First, the wobble signal may be distorted due to the influence of the wobble phase of the adjacent track. Specifically, the wobble signal is ideally obtained as a signal as shown in FIG. 5A, but as shown in FIGS. 5B and 5C, the wobble signal is periodically inverted due to the phase of adjacent tracks. In some cases, the signal may be obtained as a signal having a small amplitude A1 of the part or a signal having a large amplitude A2 of the inversion part. When the wobble signal as shown in FIG. 5A and FIG. 5C is multiplied by the carrier signal, the inverted part of the signal after multiplication is emphasized and output, but the wobble signal as shown in FIG. 5B is multiplied by the carrier signal. However, the inversion part of the signal after multiplication is not emphasized, and it is difficult to separate the inversion part from other parts.
[0011]
Further, when information is reproduced, a carrier wave signal having the same frequency and phase as the wobble signal is required. If the phase of the carrier wave signal is shifted with respect to the wobble signal, information may not be reproduced correctly. Specifically, the signal after multiplication can be separated from the inversion portion and other portions as shown in FIG. 6A when there is no phase shift of the carrier signal, but the phase shift of 90 degrees and 180 degrees is possible. If it occurs, as shown in FIGS. 6B and 6C, the inversion portion and other portions cannot be separated. Therefore, when the phase shift of the carrier wave signal occurs with respect to the wobble signal, the inversion part is not emphasized, and it is difficult to separate the inversion part from other parts. Further, a phase shifter or the like is required for adjusting the phase of the carrier wave signal, and the circuit scale becomes relatively large.
[0012]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to provide a state in which the wobble signal is distorted due to the effect of crosstalk between tracks even when the wobble signal and the carrier signal are out of phase. However, an object of the present invention is to provide an information reproducing apparatus and method that can favorably reproduce information superimposed on a wobble signal.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the information reproducing apparatus according to the present invention is an apparatus for reproducing information superimposed on a wobble signal obtained from a photodetection signal for a track on an optical disc, To generate a first sine wave signal A whose period is equal to the period of the center frequency of the wobble signal and a second sine wave signal B having a phase difference of 90 degrees with respect to the first sine wave signal A a generation unit, wherein with a wobble signal in 0-degree phase of the first sine-wave signal a to obtain a first sampling value C by sampling, at the second 0 ° phase of the sinusoidal signal B sampling means for obtaining a second sampling value D samples the wobble signal, the first sine-wave signal a, wherein the second sine-wave signal B first sampling value C, the second sampling With tag value D, by performing the operation expressed by A × D-B × C, is obtained by a carrier wave generating means for generating a carrier signal.
[0017]
In order to achieve the above object, a second aspect of the information reproducing apparatus according to the present invention is an apparatus for reproducing information superimposed on a wobble signal obtained from a photodetection signal for a track on an optical disc, wherein the period, Carrier wave generating means (first arithmetic circuit) for generating a carrier wave signal whose phase and amplitude are equal to the period, phase and amplitude of the center frequency of the wobble signal, respectively, and the carrier wave to the signal obtained by subtracting the carrier wave signal from the wobble signal Reproducing means (second arithmetic circuit, low-pass filter, binarization circuit) for reproducing information by multiplying the signal is included.
[0018]
In order to achieve the above object, a third aspect of the information reproducing apparatus according to the present invention is an apparatus for reproducing information superimposed on a wobble signal obtained from a photodetection signal for a track on an optical disc. Sine wave generating means (periodic signal generating circuit) for generating a first sine wave signal A and a second sine wave signal B whose period is equal to the period of the center frequency of the wobble signal and having a phase difference of 90 degrees between them ), The wobble signal is sampled at the 0 degree phase of the first sine wave signal A to obtain the first sampling value C, and the wobble signal is sampled at the 0 degree phase of the second sine wave signal B. Sampling means (first sampling circuit, second sampling circuit) for acquiring the second sampling value D, the first sine wave signal A, the second sine wave signal B, and the first support. A carrier wave generating means (first arithmetic circuit) for generating a carrier wave signal by performing an operation represented by A × D−B × C on the pulling value C and the second sampling value D, and a carrier wave from the wobble signal Reproducing means (second arithmetic circuit, low-pass filter, binarization circuit) for reproducing information by multiplying the signal obtained by subtracting the signal by the carrier wave signal is included.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an optical disc apparatus incorporating an information reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention. As an example of the optical disc 100 in the present embodiment, an optical disc subjected to PSK modulation as described below is assumed. The optical disc 100 has a recording groove (hereinafter referred to as a groove track) formed on a spiral, and the groove track has a wobble having a predetermined period of waviness. Information is embedded in the wobble at regular intervals. As shown in FIG. 4, information “0” is represented by non-inversion of the wobble, and information “1” is represented by inversion of the wobble.
[0027]
First, with reference to FIG. 1, the configuration of an optical disc apparatus incorporating the information reproducing apparatus according to the present embodiment will be described.
[0028]
The optical disc apparatus 1 includes an optical disc 100, a spindle motor 101, a motor driver 102, a pickup 103, a light beam driving circuit 104, a reproduction amplification circuit 105, a band pass filter (BPF) 106, and periodic signal generation means. Periodic signal generation circuit 107, first sampling circuit 108 as sampling means, second sampling circuit 109 as sampling means, first arithmetic circuit 110 as carrier wave generation means, and first sampling circuit as reproduction means. 2 arithmetic circuit 111, low-pass filter (LPF) 112, and binarization circuit 113.
[0029]
The motor driver 102 drives the spindle motor 101 so that the optical disc 100 rotates at a predetermined rotation frequency. The pickup 103 irradiates the optical disc 100 with a light beam having a predetermined power. The light beam output from the pickup 103 is driven by a drive signal output from the light beam driving circuit 104.
[0030]
The light beam applied to the optical disc 100 is reflected by the optical disc 100 and enters the pickup 103. The reflected light from the optical disc 100 has properties corresponding to the optical characteristics and physical characteristics of the recording film irradiated with the light beam. The pickup 103 includes a light receiving circuit (not shown) including a light receiving element divided substantially parallel to at least a track on the optical disc 100, and converts the amount of incident reflected light into a light detection signal.
[0031]
The reproduction amplifier circuit 105 obtains a difference signal indicating a difference between the respective light detection signals and amplifies the difference signal to generate a push-pull signal (hereinafter referred to as a wobble signal). The band pass filter 106 has a frequency characteristic such that the center frequency of the wobble signal passes, and removes a noise component included in the wobble signal.
[0032]
The periodic signal generation circuit 107 detects the center frequency from the wobble signal W, the frequency is equal to the center frequency of the wobble signal W, and the first represented by sin (ωt + α) having an arbitrary phase α with respect to the wobble signal W. Sine wave signal A and a second sine wave signal B expressed by sin (ωt + α + π / 2) having a phase difference of 90 degrees from the first sine wave signal A. In addition, the periodic signal generation circuit 107 uses a 0 degree phase of A = sin (ωt + α) and B = sin (ωt + α + π / 2) as sampling timing signals used in the first sampling circuit 108 and the second sampling circuit 109, respectively. ) Output a timing signal at a 0 degree phase.
[0033]
The first sampling circuit 108 samples the level of the wobble signal W with the timing signal of the 0 degree phase of the first sine wave signal A generated by the periodic signal generation circuit 107 to obtain the first sampling value C. Output. The first sampling value C is desirably output as a value obtained by passing a low-pass filter or the like or an average value in order to remove the influence of noise components included in the wobble signal W. The first sampling circuit 108 is preferably provided with a mask gate so that sampling is not performed at the inversion unit.
[0034]
The second sampling circuit 109 samples the level of the wobble signal W with the timing signal of the 0 degree phase of the second sine wave signal B generated by the periodic signal generation circuit, and acquires the second sampling value D. In this case as well, the second sampling value D is output as a value obtained by calculating a value obtained by passing a low-pass filter or the average value in order to remove the influence of a noise component included in the wobble signal W. Is desirable. The second sampling circuit 109 is preferably provided with a mask gate so that sampling is not performed at the inversion unit.
[0035]
The first arithmetic circuit 110 calculates the multiplication result of the second sine wave signal B and the first sampling value C from the multiplication result (A × D) of the first sine wave signal A and the second sampling value D ( B * C) is subtracted to generate a carrier signal (A * D-B * C).
[0036]
The second arithmetic circuit 111 subtracts the carrier signal (A × D−B × C) generated by the first arithmetic circuit from the wobble signal W to the signal E (A × D−B × C). To generate the signal F.
[0037]
The low-pass filter 112 smoothes the signal F from the second arithmetic circuit 111 and removes noise components. The binarization circuit 113 binarizes the output signal of the low-pass filter 112 and outputs it as information.
[0038]
Next, the operation principle of the information reproducing apparatus according to this embodiment will be described.
[0039]
Here, the wobble signal W modulated by PSK can be expressed by the following equation (1).
[0040]
W = Gsinωt (1)
Here, the coefficient G is represented by J in the non-inversion portion and -K in the inversion portion, and waveform distortion due to the influence of crosstalk between adjacent tracks can be expressed by the magnitude relationship between J and K.
[0041]
The sampling value obtained by sampling the level of the wobble signal W at an arbitrary phase α is equal to Jsin α when sampling is performed with the inversion portion masked. Similarly, the sampling value obtained by sampling the level of the wobble signal W at an arbitrary phase (α + π / 2) is equal to Jsin (α + π / 2). That is, the first sampling value C obtained by sampling the level of the wobble signal W at the 0 degree phase of the first sine wave signal A becomes Jsinα, and the wobble at the 0 degree phase of the second sine wave signal B. The second sampling value D obtained by sampling the level of the signal W is Jsin (α + π / 2).
[0042]
In the first arithmetic circuit 110, a first sine wave signal A represented by sin (ωt + α) having an arbitrary phase α, and sin (ωt + α + π having a phase difference of 90 degrees with respect to the first sine wave signal A. The calculation result of the second sine wave signal B represented by / 2), the first sampling value C, and the second sampling value D is represented by the following equation (2).
[0043]
Figure 0004197467
Therefore, the above equation (2) becomes the following equation (3).
[0044]
A × D−B × C = Jsin ωt (3)
Furthermore, the signal E obtained by subtracting the calculation result represented by the above formula (3) from the wobble signal W is represented by the following formula (4).
[0045]
E = Gsinωt−Jsinωt
= Lsinωt (4)
Here, the coefficient L is 0 in the non-inversion part and-(J + K) in the inversion part.
[0046]
Furthermore, the signal F obtained by multiplying the signal E represented by the above equation (4) by Jsinωt of the equation (3) is represented by the following equation (5).
[0047]
F = Lsinωt × Jsinωt = M (sinωt) 2 (5)
Here, the coefficient M is 0 in the non-inversion part and-(J 2 + JK) in the inversion part.
[0048]
That is, the following can be said from this calculation result.
[0049]
When the wobble signal W is simply multiplied by a sine wave signal having substantially the same frequency and phase as in the prior art, the signal F ′ obtained is expressed by the following equation (6).
[0050]
F ′ = Gsinωt × sinωt = G (sinωt) 2 (6)
Here, G is J in the non-inversion part and -K in the inversion part.
That is, in the case of J> K, in the multiplication result signal F ′, the amplitude of the non-inverted part becomes larger, and separation of the non-inverted part and the inverted part becomes difficult.
[0051]
On the other hand, in the case of the present embodiment, the multiplication result signal F has a coefficient M as small as 0 in the non-inversion part and − (J in the inversion part, as represented by the above equation (5). 2 + JK), which is emphasized regardless of the magnitude relationship between J and K. That is, even when a wobble signal W distorted due to the influence of crosstalk or the like of an adjacent track is input, the non-inverted portion and the inverted portion can be easily separated, and the non-inverted portion and the inverted portion of the wobble signal W are correctly binarized. It becomes possible to reproduce information.
[0052]
The sine wave signal to be used may have an arbitrary phase α as long as the period (frequency) is equal to the period (frequency) of the wobble signal. That is, the same result is obtained even if a sine wave signal having an arbitrary phase α is used, and there is no need to provide a phase shifter for adjusting the phase of the sine wave signal, and a phase shift occurs with respect to the wobble signal W. Even in this case, the non-inverted portion and the inverted portion of the wobble signal W can be correctly binarized to reproduce information.
[0053]
Next, the operation of the information reproducing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2A, 2B, 2C, 3A, 3B, and 3C with specific examples.
[0054]
2A, FIG. 2B, and FIG. 2C, respectively, when a normal signal is input as the wobble signal W, a signal having a small amplitude of the inversion unit is input as the wobble signal W, and It is a wave form diagram which shows the signal of each part of FIG. 1 when a signal with a large amplitude is input.
[0055]
In the second arithmetic circuit 111, the signal E obtained by subtracting the output signal (A × D−B × C) of the first arithmetic circuit 110 from the wobble signal W is the amplitude of the non-inverted portion of the wobble signal W. Regardless of the amplitude of the non-inverting portion, the amplitude of the inverting portion is emphasized regardless of the amplitude of the inverting portion of the wobble signal W. Further, the signal E after subtraction becomes substantially equal regardless of the amplitude of the inversion part of the wobble signal W as shown in FIGS. 2A, 2B and 2C.
[0056]
By multiplying the signal E after this subtraction by the output signal (A × D−B × C) of the first arithmetic circuit, as shown in FIGS. 2A, 2B and 2C, the inversion of the wobble signal W is performed. Part can be further emphasized.
[0057]
That is, it becomes easy to separate the non-inverted portion and the inverted portion of the wobble signal W, and even if a wobble signal W distorted due to the influence of crosstalk or the like of an adjacent track is input, the wobble signal W is inverted from the non-inverted portion of the wobble signal W. It is possible to reproduce information by binarizing the part correctly.
[0058]
3A, FIG. 3B, and FIG. 3C respectively show the case where there is no deviation between the wobble signal W and the first sine wave signal A, and the case where the deviation between the wobble signal W and the first sine wave signal A is 90 degrees. 2 is a waveform diagram of each signal in FIG. 1 when the difference between the wobble signal W and the first sine wave signal A is 180 degrees.
[0059]
As shown in FIG. 3A, FIG. 3B, and FIG. 3C, the first arithmetic circuit 110 performs the operation represented by the above equation (2) to obtain the output signal (A × D−B × C) It can be seen that a carrier wave signal synchronized with the phase of the wobble signal W is obtained irrespective of the phase shift of the sine wave signal A of 1. It can be seen that the same result is obtained in all cases of FIGS. 3A, 3B, and 3C by performing subtraction and multiplication in the second arithmetic circuit 111 using this carrier wave signal.
[0060]
That is, even if a sine wave signal having an arbitrary phase is used, the same result is obtained, and it is not necessary to provide a phase shifter for adjusting the phase of the sine wave signal. Information can be reproduced by correctly binarizing the non-inversion part and the inversion part.
[0061]
In the description of the above embodiment, the optical disk and the modulation method as described above are assumed for the sake of simplicity, but the present invention is not limited thereto. Needless to say, the present invention can be applied regardless of the optical disk device and the wobble signal.
[0062]
Furthermore, the present invention can be realized by either analog signal processing or digital signal processing, and the same effect can be obtained.
[0063]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the information superimposed on the wobble signal can be obtained even when the wobble signal and the carrier wave signal are out of phase or even when the wobble signal is distorted due to the influence of crosstalk between tracks. It is possible to provide an information reproducing apparatus and method that can be reproduced favorably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an optical disc apparatus incorporating an information reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A shows a normal signal as a wobble signal W in an embodiment of the present invention. FIG. 2B is a waveform diagram showing the signals of the respective parts in FIG. 1 when inputted. FIG. 2B shows the signals of the respective parts of FIG. 1 when a signal having a small amplitude of the inverting part is inputted as the wobble signal W in one embodiment of the present invention. FIG. 2C is a waveform diagram showing signals at various parts in FIG. 1 when a signal having a large amplitude at the inverting part is input as the wobble signal W in the embodiment of the present invention. FIG. 3B is a waveform diagram of each signal in FIG. 1 when there is no deviation between the wobble signal W and the first sine wave signal A in one embodiment. 1 is a waveform diagram of each signal in FIG. 1 when the deviation from one sine wave signal A is 90 degrees. FIG. 3C is a deviation between the wobble signal W and the first sine wave signal A in the embodiment of the present invention. FIG. 4A is a waveform diagram of a wobble signal having no inversion when the binarized signal is “0”. FIG. 4B is a waveform diagram of the wobble signal without the inversion portion. Waveform diagram of wobble signal without inversion when 1 ″ [FIG. 5A] Waveform diagram of each signal when a normal signal is input as a wobble signal in the conventional example [FIG. 5B] Inverted as a wobble signal in the conventional example FIG. 5C is a waveform diagram of each part signal when a signal having a large amplitude at the inversion part is input as a wobble signal in the conventional example. 6A is a waveform diagram of each signal when there is no deviation between the wobble signal and the carrier signal in the conventional example. FIG. 6B is a waveform of each signal when the deviation between the wobble signal and the carrier signal is 90 degrees in the conventional example. FIG. 6C is a waveform diagram of each signal when the difference between the wobble signal and the carrier wave signal is 180 degrees in the conventional example.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical disk apparatus 100 Optical disk 101 Spindle motor 102 Motor driver 103 Pickup 104 Light beam drive circuit 105 Reproduction amplifier circuit 106 Band pass filter (BPF)
107 periodic signal generation circuit 108 first sampling circuit 109 second sampling circuit 110 first arithmetic circuit 111 second arithmetic circuit 112 low-pass filter 113 binarization circuit

Claims (3)

光ディスク上のトラックに対する光検出信号から得られるウォブル信号に重畳された情報を再生する装置であって、
ウォブル信号から周期がウォブル信号の中心周波数の周期と等しい第１の正弦波信号Ａと、前記第１の正弦波信号Ａに対して９０度の位相差を持つ第２の正弦波信号Ｂとを生成する周期信号生成手段と、
前記第１の正弦波信号Ａの０度の位相でウォブル信号をサンプリングして第１のサンプリング値Ｃを取得するとともに、前記第２の正弦波信号Ｂの０度の位相でウォブル信号をサンプリングして第２のサンプリング値Ｄを取得するサンプリング手段と、
前記第１の正弦波信号Ａ、前記第２の正弦波信号Ｂと前記第１のサンプリング値Ｃ、前記第２のサンプリング値Ｄを用いて、Ａ×Ｄ−Ｂ×Ｃで表される演算を施すことにより、搬送波信号を生成する搬送波生成手段とを備えたことを特徴とする情報再生装置。An apparatus for reproducing information superimposed on a wobble signal obtained from a light detection signal for a track on an optical disc,
A first sine wave signal A having a period equal to the period of the center frequency of the wobble signal and a second sine wave signal B having a phase difference of 90 degrees with respect to the first sine wave signal A from the wobble signal. Periodic signal generating means for generating;
To obtain the first sampling value C by sampling the wobble signal at 0 ° phase of the first sine-wave signal A, sampled wobble signal with the second 0 ° phase of the sinusoidal signal B Sampling means for obtaining the second sampling value D ;
Using the first sine wave signal A, the second sine wave signal B, the first sampling value C, and the second sampling value D, an operation represented by A × D−B × C is performed. An information reproducing apparatus comprising: carrier wave generating means for generating a carrier wave signal by applying the carrier wave signal. 光ディスク上のトラックに対する光検出信号から得られるウォブル信号に重畳された情報を再生する装置であって、
周期、位相および振幅がそれぞれウォブル信号の中心周波数の周期、位相および振幅と等しい搬送波信号を生成する搬送波生成手段と、
ウォブル信号から前記搬送波信号を減算して得られた信号に前記搬送波信号を乗算することにより情報を再生する再生手段とを備えたことを特徴とする情報再生装置。An apparatus for reproducing information superimposed on a wobble signal obtained from a light detection signal for a track on an optical disc,
Carrier wave generating means for generating a carrier wave signal whose period, phase and amplitude are respectively equal to the period, phase and amplitude of the center frequency of the wobble signal;
An information reproducing apparatus comprising: reproducing means for reproducing information by multiplying a signal obtained by subtracting the carrier signal from a wobble signal by the carrier signal. 光ディスク上のトラックに対する光検出信号から得られるウォブル信号に重畳された情報を再生する装置であって、
ウォブル信号から周期がウォブル信号の中心周波数の周期と等しく各々の間に９０度の位相差がある第１の正弦波信号Ａおよび第２の正弦波信号Ｂを生成する正弦波生成手段と、
前記第１の正弦波信号Ａの０度の位相でウォブル信号をサンプリングして第１のサンプリング値Ｃを取得するとともに、前記第２の正弦波信号Ｂの０度の位相でウォブル信号をサンプリングして第２のサンプリング値Ｄを取得するサンプリング手段と、
前記第１の正弦波信号Ａ、前記第２の正弦波信号Ｂと前記第１のサンプリング値Ｃ、前記第２のサンプリング値Ｄとに、Ａ×Ｄ−Ｂ×Ｃで表される演算を施すことにより搬送波信号を生成する搬送波生成手段と、
ウォブル信号から前記搬送波信号を減算して得られた信号に前記搬送波信号を乗算することにより情報を再生する再生手段とを備えたことを特徴とする情報再生装置。An apparatus for reproducing information superimposed on a wobble signal obtained from a light detection signal for a track on an optical disc,
Sine wave generating means for generating a first sine wave signal A and a second sine wave signal B having a period equal to the period of the center frequency of the wobble signal and having a phase difference of 90 degrees between them from the wobble signal;
The wobble signal is sampled at the 0 degree phase of the first sine wave signal A to obtain the first sampling value C, and the wobble signal is sampled at the 0 degree phase of the second sine wave signal B. Sampling means for obtaining the second sampling value D;
The first sine wave signal A, the second sine wave signal B, the first sampling value C, and the second sampling value D are subjected to an operation represented by A × D−B × C. Carrier generation means for generating a carrier signal by
An information reproducing apparatus comprising: reproducing means for reproducing information by multiplying a signal obtained by subtracting the carrier signal from a wobble signal by the carrier signal.
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