JP4307659B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザ等の光源から光ビームを利用して光学的に情報担体上の信号を再生、もしくは情報担体上へ信号を記録する光ディスク装置に関し、特にトラック上に千鳥状（ウォブル状）に配置されたアドレス部をもつ記録可能なディスクの再生（あるいは記録）装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ−ＡＵＤＩＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＶＩＤＥＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどの情報担体（光ディスク）は、情報が凹凸ピットでかつ、内周から外周へ同一トラックでかつスパイラル状に記録されている。
【０００３】
このトラック上の信号を再生するために、従来の光ディスク装置では、一般に光ディスクを所定の回転数で回転させる回転制御と、光ディスク上に照射される光ビームが所定の収束状態になるようなフォーカス制御と、光ディスク上のトラックを光ビームが正しく走査するようなトラッキング制御がなされている。
【０００４】
近年、高密度光ディスク技術の向上に伴い、記録可能な光ディスクＤＶＤ−ＲＡＭ（ＤＩＧＩＴＡＬ ＶＥＲＳＡＴＩＬＥ ＤＩＳＣ−ＲＡＮＤＯＭ ＡＣＣＥＳＳ ＭＥＭＯＲＹ）ディスクが出現した（以下ＤＶＤ−ＲＡＭと称す。）。
【０００５】
このような記録可能なＤＶＤ−ＲＡＭは、アドレス部と記録可能なデータ部を有する構造となっている。また、このような記録可能な光ディスクは光ディスクの内周から外周へ、複数の輪切り上のゾーンによって区切られていて、データ部は、ランド及びグルーブと呼ばれる案内溝で形成されている。
【０００６】
デ−タ部は図１１に示すように凹部であるグルーブトラック２０７、凸部であるランドトラック２０６で１スパイラル状で構成され、アドレス部２０５はグルーブトラック２０７／ランドトラック２０６の間に形成されている。実際のディスク上のビームはトラック幅より大きくなっており、グルーブトラック２０６あるいはランドトラック２０７をビームが追従すると、そのトラック間のアドレス部２０５のアドレス情報をも読みとることが可能になっている。
【０００７】
アドレス２００は、トラック２０９とトラック２０２との間に形成される。アドレス２０１は、トラック２０２とトラック２０３との間に形成される。アドレス２０４は、トラック２０３とトラック２０８との間に形成される。隣接するトラックは、アドレスを共有する。
【０００８】
トラック２０２はアドレス２００とアドレス２０１により確定され、トラック２０３はアドレス２０１とアドレス２０４により確定される。このアドレスを検索することで、記録されたデータを再生し、あるいは所定のトラックに記録することができる。
【０００９】
従来のＣＤあるいはＤＶＤ−ＲＯＭのようなピット列で構成された、スパイラル状のトラックでは、特にゾーンによっては分割されておらず、内周から外周まで線速度一定で同じ記録密度になっている。したがって、このようなディスクにおいては、ＣＬＶ制御のみ正しく動作させれば、ＰＬＬの引き込みが可能となり、アドレスあるいはデータの読み取りが可能となる。
【００１０】
しかし、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の光ディスクの場合には、データ領域がランドおよびグルーブ案内溝状で形成されかつ、ゾーンによって分割されているので、ゾーンによって回転数、及びＰＬＬ目標クロックを設定するためにゾーン指定が必要となる。
【００１１】
一般に、光ディスク記録装置の光ヘッドのトラバース駆動系にはステッピングモータや、エンコーダ等が用いられている。例えばエンコーダを用いれば、最内周の位置を初期値として、そこからのエンコーダのパルスを管理して、トラバースを制御することで現在光ビームがいずれのゾーンにいるかを認識できるシステムを構築することが出来る。
【００１２】
しかし、精度及びコストの面から、もっと安価で、構成が簡単なＤＣモータを用いることが望まれている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
先に説明した従来の光ディスク装置で、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクを再生する場合に、二つ一組のトラック間アドレスで、一つのトラック（ランドあるいはグルーブ）を確定する。例えばアドレス２００のアドレス部分にゴミが付いたり、あるいは光ビームがレンズシフトを起こして、図中矢印Ｎの方向に動いた場合に、アドレス２００のアドレス情報が読めなくなるため、アドレス２０１のみのアドレス情報ではトラック２０２とトラック２０３のいずれであるかが判別できないので、データを読み出す、あるいは記録することが不可能になっていた。
【００１４】
また、従来の光ディスク装置では、装置の初期状態で、光ビームの位置はわからないので、各ゾーンの回転数とＰＬＬの目標周波数を順次切り替えて、アドレスが読めた位置で、そこのゾーンが初めて確定できるため、装置の起動に非常に時間がかかっていた。
【００１５】
本発明の目的は、アドレス部にゴミが付着したり、レンズシフトが生ずることによって、片側のアドレスが読めなくなっても、所定のトラックを確定でき、そこに記録されたデータを再生、および所定のトラックにデータを記録することができる光ディスク装置を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、光ディスク装置の起動時、再起動時に現在光ビームがある位置（ゾーン）を推定することで、アドレスが読めるまでの時間を短縮することができる光ディスク装置を提供することにある。
【００１７】
本発明のさらに他の目的は、ゾーンで分割された光ディスクにおいても、高信頼性でかつ、安価に構成できる光ディスク装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ディスク装置は、情報を記録再生しうる凹凸状の案内溝で形成される情報トラックであるデータ部と、前記情報トラックの中心より所定距離の位置に形成され前記情報トラックに対応するアドレス情報が凹凸ピットで一つ以上記録されるアドレス部とを有する情報担体から再生クロックを発生させる光ディスク装置であって、前記情報担体は、複数のゾーンに区切られており、前記アドレス部は、前記アドレス情報が記録される２つ以上のアドレス領域を含み、前記アドレス領域は、前記情報トラックの中心より所定距離の位置に、千鳥状に配置され、前記光ディスク装置は、前記情報担体上に光ビームを照射して前記情報トラック上に記録された情報を検出する光量検出手段と、前記光量検出手段の出力に基づいて、前記アドレス部を通過した際に光ビームのトラックずれ量を検出するトラックずれ検出手段と、前記トラックずれ検出手段の出力信号の一定時間内における最大値を計測する最大値計測手段と、前記トラックずれ検出手段の出力信号の一定時間内における最小値を計測する最小値計測手段と、前記トラックずれ検出手段の出力信号の一定時間内における平均値を計測する平均値計測手段と、前記トラックずれ検出手段の出力を二値化する二値化手段と、前記最大値計測手段が出力する前記最大値と前記最小値計測手段が出力する前記最小値と前記平均値計測手段が出力する前記平均値とに基づいて前記トラックずれ検出手段の出力を二値化するためのしきい値を設定するしきい値設定手段と、前記二値化手段の出力パルスの間隔を計測するパルス間隔計測手段と、前記情報担体が一回転する時間と前記パルス間隔計測手段の計測結果に基づいて、前記光ビームの半径位置を推定する半径位置推定手段と、前記半径位置推定手段により推定された前記半径位置に基づいて再生クロックを発生するクロック発生手段とを備え、前記しきい値設定手段は、前記最大値と前記平均値との差分である第一の差分と、前記平均値と前記最小値の差分である第二の差分とを比較し、前記第二の差分よりも前記第一の差分の方が大きい場合には、前記最大値と前記平均値と前記第一の差分に対する所定の比率とに基づいて、前記平均値よりも正の側に前記しきい値を設定し、前記第一の差分よりも前記第二の差分の方が大きい場合には、前記最小値と前記平均値と前記第二の差分に対する所定の比率とに基づいて、前記平均値よりも負の側に前記しきい値を設定し、そのことにより上記目的が達成される。
前記パルス間隔計測手段は、前記二値化手段の出力パルスを計測する際に、一定期間よりも短い時間で連続して出力される前記出力パルスの後に出力される前記出力パルスを無効にして前記出力パルスの間隔を計測してもよい。
前記光ディスク装置は、前記情報担体上の前記トラック上を前記光ビームが走査するように前記光ビームを制御するトラッキング制御手段と、前記光ビームが走査する前記トラックから外れていることを検出するトラック流れ検出手段とをさらに備え、前記光ディスク装置は、前記トラック流れ検出手段の検出結果に基いて、前記パルス間隔計測手段を不動作にしてもよい。
前記光ディスク装置は、前記情報担体上における前記光ビームの収束状態が所定の収束状態になるように前記光ビームを制御するフォーカス制御手段をさらに備え、前記光ディスク装置は、前記フォーカス制御手段によるフォーカス制御が外れているあるいは不動作のとき、前記パルス間隔計測手段を不動作にしてもよい。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面中、同様の機能を有する部材には同一の参照符号を付す。
【００３７】
（実施の形態１）
図１に光源の一つである半導体レーザ光源１０を搭載し、記録可能な光ディスクを再生及び記録する光ディスク装置１００のブロック図を示す。
【００３８】
図示するように、本発明の光ディスク装置１００は、情報担体である光ディスク１２に光ビーム１９を照射するための半導体レーザ光源１０と、半導体レーザ１０から出射された光を平行にするカップリングレンズ１５と、収束レンズ１６と、アクチュエータ１７とを備える。また、４分割光検出器１４を含めて、光ヘッド１１を構成する。
【００３９】
半導体レーザ光源１０から出射された光ビームはカップリングレンズ１５により平行光にされる。この平行光はその後、偏光ビームスプリッタ１８を通過し、アクチュエータ１７によって、フォーカス、トラッキング方向に動く集束レンズ１６によって収束され、ディスク１２へ光ビームスポットが形成される。
【００４０】
光ディスク装置１００は、ディスク１２からの反射光を受け取るための素子として４分割光検出器１４を備える。ディスク１２から反射光は収束レンズ１６、偏光ビームスプリッタ１８を通過し、４分割光検出器１４に入射される。
【００４１】
４分割光検出器１４は、図２に示すように領域Ａ〜Ｄに分割される。領域Ａ〜Ｄの対角の和信号に基づいて、フォーカスずれ信号とトラックずれ信号とが得られる。
【００４２】
図１および図２に示すように、電流電圧変換アンプ２１Ａ、２１Ｂの出力を加算器２２Ｃにて加算し、電流電圧変換アンプの出力２１Ｃ、２１Ｄの出力を加算器２２Ｄにて加算し、加算器２２Ｃ、２２Ｄの差信号を差動増幅器２４でとることにより、トラッックずれ信号ＴＥが得られる。
【００４３】
図１に示すように、フォーカスずれ信号ＦＥは、電流電圧変換アンプ２１Ａ、２１Ｃの出力を加算器２２Ａにて加算し、電流電圧変換アンプの出力２１Ｂ、２１Ｄの出力を加算器２２Ｂにて加算し、加算器２２Ａ、２２Ｂの差信号を差動増幅器２３でとることにより得られる。
【００４４】
フォーカスずれ信号ＦＥは、ＡＤ変換回路２５にて、デジタル信号となり、デジタルシグナルプロセッサ等により構成されるフォーカスフィルタ２９に入力される。このフォーカスフィルタ２９の出力に基づいて、ＤＡ変換回路３０を介して、アクチュエータ１７を制御することにより、フォーカス制御を実現している。
【００４５】
トラックずれ信号ＴＥは、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２６を通過しノイズを除去し、ＡＤ変換回路２７にて、デジタル信号となり、デジタルシグナルプロセッサ等により構成されるトラッキングフィルタ２８に入力される。このトラッキングフィルタ２８の出力に基づいて、ＤＡ変換回路３１を介して、アクチュエータ１７を制御することにより、トラッキング制御を実現している。
【００４６】
光量検出手段とは光ヘッド１１、及び電流電圧変換アンプ２１Ａ〜２１Ｄで構成されるものである。
【００４７】
次に、本発明のアドレスの読み取り方法、及びそれを実現する装置の構成について図２，図３Ａ、図３Ｂを用いて説明する。
【００４８】
図２に４分割光検出器１４の詳細図と光ディスク上のアドレス部における、ミラー部３００、ピット部３０１とデータ部３０２と、アドレス部を通過した際に出力されるトラックずれ信号３０３との対応関係を示す。
【００４９】
図３Ａは、アドレスを読むためのアドレス極性判定信号を検出するアドレス極性判定回路６１のブロック図である。
【００５０】
図２に示す４分割光検出器１４により検出した信号に基づいて得られるトラックずれ信号ＴＥは、コンデンサ４０１と抵抗４０２から構成されるハイパスフィルタを通過する。図３Ｂに示すように、基準電圧４１１をセンタに正負対称になるようにトラックずれ信号ＴＥのＤＣレベルを変換する。
【００５１】
コンパレータ４０３、コンパレータ４０６は、トラックずれ信号ＴＥを二値化し、二値化したパルス列をモノマルチ４０５、モノマルチ４０８によって繋ぐことにより、アドレス極性判定信号４０９、４１０をそれぞれ生成する。
【００５２】
しきい値４０４、しきい値４０７を基準電圧４１１の正側と負側に設定することにより、トラックずれ信号ＴＥに基づいて、光ビームが通過したアドレス部ＡＤのピット部３０１がトラックセンタに対して外周側にあるか、内周側にあるかを区別することができる。
【００５３】
コンパレータ４０３、及びモノマルチ４０５により、外周側アドレス極性判定信号４０９が生成され、コンパレータ４０６、及びモノマルチ４０８により内周側アドレス極性判定信号４１０が生成される例を示すが。本発明は、このアドレス極性判定信号生成方法に何ら限定されない。
【００５４】
アドレス読み取り回路５２は、光ディスク１２上のアドレス部ＡＤのピット部３０１に記録されているアドレス情報を読みとる。例えば、光ビーム１９がピット部３０１を通過した際に得られる信号を二値化して二値化したパルス列をデコードする等の信号処理を行った後に、アドレス情報を生成する。具体的な処理方法については、本発明とは直接関係がないので、説明を省略する。
【００５５】
以下、アドレス部ＡＤを、ＣＡＰＡ（ＣＯＭＰＬＥＭＥＮＴＡＲＹ ＡＬＬＯＣＡＴＥＤ ＰＩＴ ＡＤＤＲＥＳＳ）と呼ぶ。また、外周側のアドレス極性判定信号ＣＰＤＴ１、内周側のアドレス極性判定信号ＣＰＤＴ２を用いて説明する。
【００５６】
ピット部３０１に記録されているアドレス情報を読みとるアドレス読み取り回路５２は、差動増幅器２４の出力に基づいてアドレス情報を取得する。アドレス極性判定回路５１は、差動増幅器２４の出力に基づいて、上記した構成によってアドレス極性判定信号を生成する。
【００５７】
アドレス情報確定回路５３は、アドレス極性判定信号ＣＰＤＴ１、 ＣＰＤＴ２とアドレス情報読み取り回路５２の出力に基づいて、光ビームが走査しているトラックのアドレスを確定する。
【００５８】
ただし、全てのアドレス情報が読みとれる場合には、アドレス情報確定回路５３は読みとった各アドレス情報とその読みとれた順番とに基づいて現在光ビームが走査しているトラックがランドがグルーブかを特定する。
【００５９】
図４Ａは、光ディスク上のアドレス部とデータ部の関係を示す図である。図４Ｂは、アドレス極性判定信号と光ディスク上のアドレス部とデータ部の関係を示す図である。この図４Ａおよび図４Ｂを用いて、アドレス極性判定信号と光ディスク上のアドレス部とデータ部の関係について説明する。
【００６０】
図５に示すように、先に述べたように光ディスク１２上において、各ランドトラック５０３、グルーブトラック５０４が１スパイラル状につながっており、各トラック５０３、グルーブトラック５０４の間に、アドレス領域ＡＤが配置される。アドレス領域ＡＤには、ビット部５０１とミラー部５０２とが千鳥状に配置される。
【００６１】
千鳥状に配置されているミラー部５０２とピット部５０１との境界がトラッキングセンタであり、光ビームがランド５０５からランド５０６へ走査する際のトラックアドレスは、アドレス情報ＡＤＲＡとアドレス情報ＡＤＲＢにより決定される。
【００６２】
ランド５０６のアドレスはアドレス情報ＡＤＲＡ、アドレス情報ＡＤＲＢの順でアドレス情報が取得できた時に決定でき、グルーブ５０８のアドレスはアドレス情報ＡＤＲＣ、アドレス情報ＡＤＲＢの順でアドレス情報が取得できた時に決定できる。
【００６３】
アドレス情報ＡＤＲＡ、アドレス情報ＡＤＲＢ共に取得出来た場合には、現在の光ビームの位置が確定出来る。しかし、アドレス情報ＡＤＲＡもしくはアドレス情報ＡＤＲＢのどちらか一方のアドレス情報のみしか取得できなかった場合には、現在の光ビームの位置を特定することができない。
【００６４】
すなわち、データ部のランド５０６に記録されている情報もしくは、情報を記録しようとするときに、そのデータ部であるランド５０６に対応するアドレス情報をアドレス情報ＡＤＲＡとした場合に、アドレス情報ＡＤＲＡとアドレス情報ＡＤＲＢとのアドレス情報を共に取得することで、光ビームの位置が特定され、光ディスク上の情報の再生もしくは記録が可能となる。
【００６５】
光ディスク上に、ゴミや傷などが存在したり、または偏心や外部からの衝撃により、レンズシフトが発生すると、アドレス情報が取得できない状況が発生する。
【００６６】
本実施の形態では、光ビームがランド５０５、アドレス情報ＡＤＲＡ、アドレス情報ＡＤＲＢ、ランド５０６の順で走査した場合と、光ビームがグルーブ５０７、アドレス情報ＡＤＲＣ、アドレス情報ＡＤＲＢ、グルーブ５０８と走査した場合について説明する。
【００６７】
光ビームがランド５０５からランド５０６を通過した場合、アドレス情報ＡＤＲＡを読み取ることができずに、アドレス情報ＡＤＲＢのアドレス情報のみが取得出来たとする。また、光ビームがグルーブ５０７から、グルーブ５０８を通過した場合、アドレス情報ＡＤＲＣを読みとることが出来ずにアドレス情報ＡＤＲＢのアドレス情報のみが取得できたとする。
【００６８】
こういった場合には、アドレス情報のみでは、光ビームがランド５０５を走査しているのか、グルーブ５０７を走査しているのかを区別することは出来ない。アドレス情報ＡＤＲＢの外周側を光ビームが通過したのか、アドレス情報ＡＤＲＢの内周側を光ビームが通過したのかを判断することができないからである。
【００６９】
そこで、本実施形態では、このアドレス情報ＡＤＲＢを光ビームが通過した際に出力されるアドレス極性判定信号を参照する。
【００７０】
アドレス情報ＡＤＲＢのアドレス情報が取得できていてかつ、外周側アドレス極性判定信号５１５が出力されていれば、光ビームはランド５０５からランド５０６へ走査していることになる。
【００７１】
一方、アドレス情報ＡＤＲＢのアドレス情報が取得できていてかつ、内周側アドレス極性判定信号５１６が出力されていたとすると、光ビームはグルーブ５０７からグルーブ５０８を走査していることになる。
【００７２】
つまり、アドレス極性判定信号５１５、５１６を参照することで、千鳥状に配置されているアドレス情報のうち一つでも取得できれば、その取得したアドレス部のアドレスを確定することが可能となる。
【００７３】
また、アドレス情報読み取り回路５２が、千鳥状に配置されているアドレス情報の双方を取得できた場合には、中央演算処理装置（ＣＰＵ）５４等が、アドレス情報確定回路５３の出力結果をそのまま用い、アドレス情報読み取り回路５２が、千鳥状に配置されているアドレス情報のうち一方のみ取得できた場合には、ＣＰＵ５４等によりアドレス情報確定回路５３が、アドレス極性判定信号５１５、５１６を参照するように切り替えるようにしてもよい。
以上説明したように本発明によれば、アドレス部に記録されているアドレス情報が一つしか取得できない状況においても、アドレス極性判定信号を用いることにより、光ビームが走査しているトラックを確定し、データ部み記録された情報の再生及び記録を可能にする。
【００７４】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態について、図５，図６、図７および図８を用いて説明する。
【００７５】
図５に本実施の形態の光ディスク装置２００の構成ブロック図を示す。フォーカス制御、トラッキング制御については、実施の形態１と同様な構成のため、説明は省略する。
【００７６】
図６は、アドレス部の配置とトラックずれ信号、アドレス部のＲＦ信号、アドレス極性判定信号についての対応関係を示したものである。
【００７７】
図５を参照して、フォーカスずれ信号ＦＥ及びトラックずれ信号ＴＥは、現在のフォーカス制御とトラッキング制御の状況を判定する制御状態判定回路９００に入力される。
【００７８】
制御状態判定回路９００は、フォーカスずれ信号ＦＥが所定の出力以上になったことを判定し、フォーカスが外れたことを検出する。またトラックずれ信号ＴＥが所定の出力以上になったあるいは、光ビームが所定の本数以上トラックを横断したことを判定し、トラッキング制御が不安定であることを検出する。特に、光ビームが所定の本数以上トラックを横断したことを判定する回路を流れ検出回路と呼び、シーク終了時のトラッキング引き込み確認にも使用されている。
【００７９】
凹凸ピットで記録されたアドレス部１００１は、図６で示すように、ミラー部１００３と凹凸ピット部１０００で形成されている。光ビーム１９は、ミラー部１００３と凹凸ピット部１０００との間の境界線Ｌ６に沿って、トラック方向に走査する。この時、トラックずれ信号ＴＥは、図５ではローパスフィルタ２６の出力として得られ、図６に示すようにＳ字上になる。
【００８０】
ローパスフィルタ２６が出力するトラックずれ信号ＴＥは、ＡＤ変換回路２７を通過し、制御状態判定回路９００、一定時間内のトラックずれ信号ＴＥの最大値（ＶＭＡＸ）を計測する最大値計測回路９０１、一定時間内の最小値（ＶＭＩＮ）を計測する最小値計測回路９０３、一定時間内のトラックずれ信号ＴＥの平均値（ＶＡＶＥ）を計測する平均値計測回路９０２、トラックずれ信号ＴＥを所定のレベルにて絶対値信号に変換する振幅絶対値変換回路９０４、トラックずれ信号ＴＥをしきい値設定回路９０８により得られる設定される値により二値化する二値化回路９０７のそれぞれに入力される。
【００８１】
アドレス部検出回路９０６は、二値化回路９０７としきい値設定回路９０８とを含む。
【００８２】
図７Ａは、トラックずれ信号ＴＥと、最大値１１０１、平均値１１０３、基準電圧（ＶＲＥＦ）１１１０、最小値１１０４およびアドレス部であることを知るためのアドレス部検出信号１１０５の対応関係を示したものである。
【００８３】
図７Ａに示すように、トラックずれ信号ＴＥをしきい値１１０２で、二値化することにより、パルス信号が得られ、このパルス信号がアドレス部検出信号１１０５となる。
【００８４】
図７Ａに示しているように、理想的には、トラックずれ信号ＴＥは所定の基準電圧１１１０を対称軸として正負対称に出力される。ここでいう基準電圧１１１０はトラッキング制御の目標電圧に相当するが、トラックずれ信号ＴＥの平均値（ＶＡＶＥ）１１０３と一致する。
【００８５】
トラックずれ信号ＴＥは、レンズシフト、光ヘッドの光学特性等により、基準電圧１１１０を対称軸として正負対称に出力されずに非対称になる場合がある。こういった場合には二値化回路９０７のしきい値１１０２を適切に設定する必要がある。
【００８６】
そこで、トラックずれ信号ＴＥの一定時間内における最大値１１０１、および最小値１１０４を用いてしきい値１１０２を設定する方法について説明する。
【００８７】
光ビームがトラックセンタにありレンズシフト等の外乱がない場合には、閾値１１０２は、トラックずれ信号ＴＥの変動による影響を受け難くなるように、下記のように設定され得る。
【００８８】
図７Ａを参照して、しきい値１１０２は、最大値１１０１と基準電圧１１１０と最大値１１０１と基準電圧１１１０との間の差（VPD)１１０７に対する所定の比率とに基づいて、基準電圧１１１０よりも正側に設定され得る。例えば、所定の比率がｍ：ｎである場合には、下記の（式１）によりしきい値１１０２が設定される。
【００８９】
閾値１１０２＝（（ ｍ×最大値１１０１＋ｎ×基準電圧１１１０）／（ｍ＋ｎ））・・・（式１）
図７Ｂを参照して、しきい値１１０２は、最大値１１０１と最小値１１０４と最大値１１０１と最小値１１０４との間の差に対する所定の比率とに基づいて設定され得る。例えば、所定の比率がｍ：ｎである場合には、下記の（数２）によりしきい値１１０２が設定される。
【００９０】
閾値１１０２＝（（ｍ×最大値１１０１＋ｎ×最小値１１０４）／（ｍ＋ｎ））・・・（式２）
図７Ｃ を参照して、しきい値１１０２は、基準電圧１１１０と最小値１１０４と基準電圧１１１０と最小値１１０４との間の差（VMD)に対する所定の比率とに基づいて、基準電圧１１１０よりも負側に設定され得る。例えば、所定の比率がｍ：ｎである場合には、下記の（数３）によりしきい値１１０２が設定される。
【００９１】
閾値１１０２＝（（ ｍ×基準電圧１１１０＋ｎ×最小値１１０４）／（ｍ＋ｎ））・・・（式３）
基準電圧１１１０よりも正側にしきい値を設定するか、負側にしきい値を設定するかは、最大値１１０１と平均値１１０３との差（ＶＰＤ）１１０７と、最小値１１０４と基準電圧１１１０との差（ＶＭＤ）１１０８で判断する。
【００９２】
差（ＶＭＤ）１１０８より差（ＶＰＤ）１１０７が大きい場合には、しきい値１１０２を正側に設定し、差（ＶＭＤ）１１０８が差（ＶＰＤ）１１０７より小さい場合には、しきい値１１０２を負側に設定することで、より正確な、アドレス部の検出が可能となる。
【００９３】
また、トラックずれ信号ＴＥの一定時間内における最大値１１０１、最小値１１０４、及び平均値１１０３を用いる場合には、上述の基準電圧１１１０の代わりに、平均値１１０３を用いることにより、しきい値１１０２の設定を行うことができる。
【００９４】
すなわち、しきい値１１０２を基準電圧１１１０よりも正側にするか負側にするかは、最大値１１０１と平均値１１０３との差（ＶＰＤ）１１０７と最小値１１０４と平均値１１０３との差（ＶＭＤ）１１０８で判断する。差（ＶＭＤ）１１０８より差（ＶＰＤ）１１０７が大きい場合には、しきい値１１０２を正側に設定し、差（ＶＭＤ）１１０８が差（ＶＰＤ）１１０７より小さい場合には、しきい値１１０２を負側に設定することで、より正確な、アドレス部の検出が可能となる。
【００９５】
図８Ａ、図８Ｂを用いて、振幅絶対値変換回路９０４（図５）を用いた場合のしきい値設定方法について説明する。図８Ａに示すように、光ディスクの偏心等により、トラックずれ信号ＴＥが揺らぐと、最大値最小値の計測の精度が落ちて、しきい値１１０２（図７）が設定されても、アドレス部が未検出になってしまう場合がある。
【００９６】
そこで、図８Ｂに示すように、基準電圧１２０３を対称軸として、トラックずれ信号ＴＥの振幅の絶対値をとって、信号を変換する。
【００９７】
この振幅絶対値変換の後、図７Ａ〜図７Ｃを参照して前述したように、閾値１２００を設定することにより、アドレス部を検出することが可能となる。
【００９８】
さらに、振幅絶対値変換後、トラックずれ信号ＴＥの最大値１２０２を計測し、しきい値１２００を設定してもよい。このように設定されたしきい値をもとに、二値化回路９０７はパルス状のアドレス部検出信号１１０５を出力する。
【００９９】
このアドレス部検出信号１１０５をパルス間隔を計測するパルス間隔計測回路９０９に入力し、入力されたパルスとパルスとの間の時間間隔を計測することにより、図７に示すようなアドレス間隔情報（ＣＰＴＩＭＥ）１１０６を得ることができる。アドレス間隔情報１１０６が取得できたことで、アドレス間隔計測を終了する。
【０１００】
次にこのアドレス間隔情報１１０６は、光ビーム１９の光ディスク１２に対する半径位置を推定するための半径位置推定回路９１０に入力される。
【０１０１】
半径位置推定回路９１０には、スピンドルモータからの回転数に応じた規則的なパルス、例えば、モータを周波数制御するための数発のパルス（ＦＧ）が一回転時間計測回路９０５から入力され、このパルスを基に、ディスク一回転の時間を知ることができる。
【０１０２】
光ディスク１２上にアドレス部とデータ部とが半径方向にゾーンで区切られている形で形成されている場合には、ゾーンごとに、トラック一周に一定間隔で記録されているアドレス部の個数が異なる。また、光ディスク１２の一回転する間の回転むらはほとんどないため、ディスク一回転の時間ばらつきはほとんどない。さらに、光ビームが走査しているトラックの半径位置において、通過するアドレス部も一定間隔で配置される。光ディスク１２が一定の線速度で回転している時には、光ビームが走査しているトラックの半径位置によって、アドレス部の間隔が異なってくる。
【０１０３】
よって、アドレス部で検出されるパルスの間隔と、光ディスクの一回転時間から、現在の光ビームの半径位置を推定することが可能となる。
【０１０４】
半径位置推定回路９１０により推定された半径位置情報は、線速度に応じた基準信号を発生するクロック発生回路９１１に入力される。クロック発生回路９１１は、線速度に応じた基準クロックを出力し、モータの目標回転数を設定し、所定のＰＬＬの引き込み範囲線速度を補正する。このため、ＰＬＬを引き込み、アドレスを読むことができる。
【０１０５】
以上のように、正常な状態では、アドレス部で出力されるパルスを基に半径位置が推定でき、光ビームが走査しているトラックの半径位置に応じたクロック設定ができるが、シーク中や、外部からの衝撃が印加され、フォーカスが外れた場合には、アドレスが読めなくなるので、クロックの再設定を行って、ＰＬＬを再度引き込みアドレスを読まなければならない。
【０１０６】
このアドレス間隔計測からクロック設定、ＰＬＬの引き込みについて説明する。
【０１０７】
アドレス間隔計測は、トラックずれ信号ＴＥを用いているため、クロックが線速度に対応したものに設定されていなくても動作する。また、トラッキング制御やフォーカス制御が不安定な場合には誤動作する。
【０１０８】
アドレスを読めなくなった状態で、まず、フォーカス制御、トラッキング制御がともに安定な場合には、アドレス間隔計測の動作を始めて、トラックずれ信号ＴＥの最大値、最小値、平均値を計測し、これらの情報を基にしきい値を設定し、トラックずれ信号を二値化し、出力されたパルスを基にパルス間隔を計測し、パルス間隔により半径位置を推定し、適切なクロックを設定する。
【０１０９】
トラッキング制御が不安定な場合に、アドレス間隔を計測するとトラックずれ信号が激しく変動するために、間違った、アドレス間隔情報を取得することになる。
【０１１０】
そこで、アドレス間隔計測動作を開始しないようにしたり、もしくはトラックずれ信号の最大値、最小値、平均値を計測中にトラッキング制御が不安定になった場合には、得られたアドレス間隔情報を用いないようにすることで、誤設定を回避することができる。
【０１１１】
同様にフォーカス制御が不安定な場合には、間違ったアドレス間隔情報を取得することになる。そこで、アドレス間隔計測動作を開始しないようにしたり、もしくはトラックずれ信号の最大値、最小値、平均値を計測中にフォーカス制御が不安定になった場合には、得られたアドレス間隔情報を用いないようにすることで、誤設定を回避することができる。
【０１１２】
このようにして、アドレス間隔計測をより正確に行うことができ、さらには、光ビームの走査しているトラックの半径位置をより正確に推定し、最適な基準クロックを出力し、モータの目標回転数を設定することで、ＰＬＬを再度引き込ませ、光ディスク上の情報の再生および、記録を実現する。
【０１１３】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について、図９、図１０を用いて説明する。
【０１１４】
図９において、トラッキング制御、フォーカス制御、実施の形態１と同様な構成のため、同機能のものには同じ番号を付し説明は省略する。
【０１１５】
また、トラックずれ信号ＴＥ、最大値計測回路９０１、最小値計測回路９０３、平均値計測回路９０２、振幅絶対値変換回路９０４を用いてのアドレス部検出信号の生成については、実施の形態２と共通であるため、説明を省略する。
【０１１６】
図９に示すように、フォーカスずれ信号ＦＥ及びトラックずれ信号ＴＥは、現在のフォーカス制御とトラッキング制御の状況を判定する制御状態判定回路９００に入力される。
【０１１７】
アドレス部検出回路９０６の出力パルスは、一定時間内に入力されたパルスの個数をカウントするパルス個数計測回路１３００に入力される。
【０１１８】
パルス個数計測回路１３００の出力は、アドレス個数情報として、光ビーム１９の光ディスクに対する半径位置を推定する半径位置推定回路９１０に入力される。半径位置推定回路９１０には、スピンドルモータ１３からの回転数に応じた規則的なパルス、例えば、モータを周波数制御するための数発のパルス（ＦＧ）が一回転時間計測回路９０５を介して入力され、このパルスを基に、ディスク一回転の時間を知ることができる。
【０１１９】
光ディスク１２上にアドレス部とデータ部とが半径方向にゾーンで区切られている場合には、トラック一周に一定間隔で記録されているアドレス部の個数がゾーンごとに異なる。また、光ディスク１２の一回転の時間ばらつきはほとんどない。
【０１２０】
したがって、光ビーム１９が走査しているトラックの半径位置によって、ディスク一回転する間のアドレスの個数は異なってくる。
【０１２１】
よって、光ディスクが一回転する間にアドレス部で検出されるパルスの個数と、光ディスクの一回転時間とから、現在の光ビームが走査しているトラックの半径位置を推定することが可能となる。
【０１２２】
また、光ディスクの一回転を検出するためには、上述のようにスピンドルモータ１３からの出力パルスを計測する方法の他にトラックずれ信号ＴＥのパターンから一回転情報を得ることができる。
図１０を用いて、トラックずれ信号ＴＥを用いて、光ディスクの一回転情報を得る方法を説明する。
【０１２３】
実施の形態１に記述したように、光ディスク１２上にアドレス部とデータ部で区切られ、アドレス部が千鳥状に記録されている場合には、光ビーム１９がトラック上をトラッキングする際に、一回転おきに、ランドグルーブ切り換え部を通過する。
【０１２４】
このことから、千鳥状に記録されているアドレス部を通過するときに出力されるトラックずれ信号の極性反転時、もしくはアドレス極性判定信号の順序が反転した時を一回転の起点とすれば、光ディスクの一回転を検出することができる。
【０１２５】
図１０で、たとえば、ランド上を光ビーム１９が走査していくとすると、アドレス部１４０４、１４０５、１４０６では、アドレス極性判定信号はアドレス極性判定信号１４０２、アドレス極性判定信号１４０３の順で出力される。
【０１２６】
一方、アドレス部１４０７、１４０８では、逆にアドレス極性判定信号１４０３、アドレス極性判定信号１４０２の順で出力されるので、光ビーム１９がグルーブ領域を走査していると判定することができる。
【０１２７】
よって、アドレス極性判定信号１４０２、１４０３の順序が逆転するという情報を用いて、光ディスク１２の一回転情報を得、半径位置を推定するとが可能となる。
【０１２８】
半径位置推定回路９１０により推定された半径位置情報は、線速度に応じた基準信号を発生するクロック設定回路９１１に入力され、クロック設定回路９１１は、線速度に応じた基準クロックを出力し、モータ１３の目標回転数を設定し、所定のＰＬＬの引き込み範囲に線速度を補正することによって、ＰＬＬを引き込み、アドレスを読むことができる。
【０１２９】
以上のように、正常な状態では、アドレス部で出力されるパルスを基に半径位置が推定でき、光ビームが走査しているトラックの半径位置に応じたクロック設定ができるが、シーク中や、外部からの衝撃が印加され、フォーカスが外れた場合には、アドレスが読めなくなるので、クロックの再設定を行って、ＰＬＬを再度引き込みアドレスを読まなければならない。
【０１３０】
アドレス個数の計測、クロック設定、ＰＬＬの引き込みについて説明する。
【０１３１】
アドレス個数の計測は、トラックずれ信号ＴＥを用いているため、クロックが線速度に対応したものに設定されていなくても動作する。また、トラッキング制御やフォーカス制御が不安定な場合には誤動作する。
【０１３２】
アドレスを読めなくなった状態で、まず、フォーカス制御、トラッキング制御がともに安定な場合には、アドレス個数計測動作を開始し、トラックずれ信号ＴＥの最大値、最小値、平均値を計測し、これらの情報を基にしきい値を設定し、トラックずれ信号を二値化し、出力されたパルスを基にパルス個数を計測し、パルス個数により半径位置を推定し、適切なクロックを設定する。
【０１３３】
トラッキング制御が不安定な場合に、アドレス個数間隔を計測するとトラックずれ信号ＴＥが乱れるために、間違った、アドレス個数情報を取得することになる。
【０１３４】
そこで、アドレス個数計測動作を開始しないようにしたり、もしくはトラックずれ信号ＴＥの最大値、最小値、平均値を計測中にトラッキング制御が不安定になった場合には、得られたアドレス個数情報を用いないようにすることで、誤設定を回避することができる。
【０１３５】
同様にフォーカス制御が不安定な場合には、間違ったアドレス個数情報を取得することになる。
【０１３６】
そこで、アドレス個数計測動作を開始しないようにしたり、もしくはトラックずれ信号ＴＥの最大値、最小値、平均値を計測中にフォーカス制御が不安定になった場合には、得られたアドレス個数情報を用いないようにすることで、誤設定を回避することができる。
【０１３７】
このようにして、アドレス個数計測をより正確に行うことが出来、さらには、光ビームの走査しているトラックの半径位置をより正確に推定し、最適な基準クロックを出力し、モータの目標回転数を設定することで、ＰＬＬを再度引き込ませ、光ディスク上の情報の再生および、記録を実現する。
【０１３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、アドレス部に記録されているアドレス情報が一つしか取得できない状況においても、アドレス極性判定信号を用いることにより、光ビームが走査しているトラックを確定することができる。またアドレス部の検出信号を基に、アドレス間隔を計測することにより光ビームが走査している半径位置を推定し、基準クロックを出力しアドレス情報を取得することができる。またアドレス部検出信号を基に、アドレス個数を計測することにより、光ビームが走査している半径位置を推定し、基準クロック出力し、アドレス情報を取得することができる。このように本発明は、光ディスク上の情報の再生及び記録を実現し、安価で、高信頼性の高い光ディスク装置を提供することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る光ディスク装置の構成を説明するためのブロック図。
【図２】実施の形態１に係る光ディスク装置のうち、光検出器の部分を詳細に示したブロック図。
【図３Ａ】実施の形態１に係るアドレス極性判定回路の構成ブロック図。
【図３Ｂ】実施の形態１に係るアドレス極性判定信号の説明図。
【図４Ａ】実施の形態１に係る情報担体上のアドレス部とデータ部の配置を示す模式図。
【図４Ｂ】実施の形態１に係る情報担体上のアドレス部とデータ部の配置とアドレス極性判定信号との関係を示す模式図。
【図５】実施の形態２に係る光ディスク装置の構成を説明するためのブロック図。
【図６】アドレス部とアドレス極性判定信号の対応関係を示した模式図。
【図７Ａ】トラックずれ信号とアドレス検出信号との対応関係を示した模式図。
【図７Ｂ】トラックずれ信号とアドレス検出信号との対応関係を示した模式図。
【図７Ｃ】トラックずれ信号とアドレス検出信号との対応関係を示した模式図。
【図８Ａ】振幅絶対値変換回路を説明するための波形図。
【図８Ｂ】振幅絶対値変換回路を説明するための波形図。
【図９】実施の形態３に係る光ディスク装置の構成を説明するためのブロック図。
【図１０】実施の形態３に係るランドグルーブ切り換え部におけるトラックずれ信号の波形図。
【図１１】光ディスク上のアドレス部とトラックの配置を示す模式図。
【符号の説明】
１０ 半導体レーザ
１２ 光ディスク
１３ スピンドルモータ
１４ 光検出器
１５ カップリングレンズ
１６ 収束レンズ
１７ アクチュエータ
１８ 偏光ビームスプリッタ
１９ 光ビーム
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ 電流−電圧変換アンプ
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ 加算器
２３、２４ 差動増幅器
２５、２７ ＡＤ変換回路
２６ ローパスフィルタ
２８ トラッキングフィルタ
２９ フォーカスフィルタ
３０、３１ ＤＡ変換回路
５１ アドレス極性判定回路
５２ アドレス情報読み取り回路
５３ アドレス情報確定回路
５４ ＣＰＵ

Claims (4)

1. 情報を記録再生しうる凹凸状の案内溝で形成される情報トラックであるデータ部と、前記情報トラックの中心より所定距離の位置に形成され前記情報トラックに対応するアドレス情報が凹凸ピットで一つ以上記録されるアドレス部とを有する情報担体から再生クロックを発生させる光ディスク装置であって、
   前記情報担体は、複数のゾーンに区切られており、
   前記アドレス部は、前記アドレス情報が記録される２つ以上のアドレス領域を含み、前記アドレス領域は、前記情報トラックの中心より所定距離の位置に、千鳥状に配置され、
   前記光ディスク装置は、
   前記情報担体上に光ビームを照射して前記情報トラック上に記録された情報を検出する光量検出手段と、
   前記光量検出手段の出力に基づいて、前記アドレス部を通過した際に光ビームのトラックずれ量を検出するトラックずれ検出手段と、
   前記トラックずれ検出手段の出力信号の一定時間内における最大値を計測する最大値計測手段と、
   前記トラックずれ検出手段の出力信号の一定時間内における最小値を計測する最小値計測手段と、
   前記トラックずれ検出手段の出力信号の一定時間内における平均値を計測する平均値計測手段と、
   前記トラックずれ検出手段の出力を二値化する二値化手段と、
   前記最大値計測手段が出力する前記最大値と前記最小値計測手段が出力する前記最小値と前記平均値計測手段が出力する前記平均値とに基づいて前記トラックずれ検出手段の出力を二値化するためのしきい値を設定するしきい値設定手段と、
   前記二値化手段の出力パルスの間隔を計測するパルス間隔計測手段と、
   前記情報担体が一回転する時間と前記パルス間隔計測手段の計測結果に基づいて、前記光ビームの半径位置を推定する半径位置推定手段と、
   前記半径位置推定手段により推定された前記半径位置に基づいて再生クロックを発生するクロック発生手段と
   を備え、
   前記しきい値設定手段は、前記最大値と前記平均値との差分である第一の差分と、前記平均値と前記最小値の差分である第二の差分とを比較し、
   前記第二の差分よりも前記第一の差分の方が大きい場合には、前記最大値と前記平均値と前記第一の差分に対する所定の比率とに基づいて、前記平均値よりも正の側に前記しきい値を設定し、
   前記第一の差分よりも前記第二の差分の方が大きい場合には、前記最小値と前記平均値と前記第二の差分に対する所定の比率とに基づいて、前記平均値よりも負の側に前記しきい値を設定する、光ディスク装置。
2. 前記パルス間隔計測手段は、前記二値化手段の出力パルスを計測する際に、一定期間よりも短い時間で連続して出力される前記出力パルスの後に出力される前記出力パルスを無効にして前記出力パルスの間隔を計測する、請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 前記光ディスク装置は、
   前記情報担体上の前記トラック上を前記光ビームが走査するように前記光ビームを制御するトラッキング制御手段と、
   前記光ビームが走査する前記トラックから外れていることを検出するトラック流れ検出手段と
   をさらに備え、
   前記光ディスク装置は、前記トラック流れ検出手段の検出結果に基いて、前記パルス間隔計測手段を不動作にする、請求項１に記載の光ディスク装置。
4. 前記光ディスク装置は、前記情報担体上における前記光ビームの収束状態が所定の収束状態になるように前記光ビームを制御するフォーカス制御手段をさらに備え、
   前記光ディスク装置は、前記フォーカス制御手段によるフォーカス制御が外れているあるいは不動作のとき、前記パルス間隔計測手段を不動作にする、請求項１に記載の光ディスク装置。

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