データ記録再生装置および変調度検出装置
【課題】小さな回路規模で消費電力が少ないデータ記録再生装置を提供する。
【解決手段】ＯＰＣ情報の検出に適した４ｃｈ加算信号１１を生成する振幅調整部１０と、データ再生に適したＲＦ信号１４を生成する加算器１３と、ゲート信号１７を生成するゲート信号生成部１６と、ゲート信号１７に基づいてＲＦ信号１４および４ｃｈ加算信号１１のいずれかを選択して出力する信号選択部１５と、信号選択部１５からの出力信号をデジタルＲＦ信号３３に変換することでデータ復調を行う再生信号処理部８２と、デジタルＲＦ信号３３から変調度情報２７とアシンメトリ情報２８とを生成するＯＰＣ情報検出部２０と、変調度情報２７とアシンメトリ情報２８とに基づいて最適なレーザ記録パワーを調整する記録パワー調整部６９とを備える。
【解決手段】ＯＰＣ情報の検出に適した４ｃｈ加算信号１１を生成する振幅調整部１０と、データ再生に適したＲＦ信号１４を生成する加算器１３と、ゲート信号１７を生成するゲート信号生成部１６と、ゲート信号１７に基づいてＲＦ信号１４および４ｃｈ加算信号１１のいずれかを選択して出力する信号選択部１５と、信号選択部１５からの出力信号をデジタルＲＦ信号３３に変換することでデータ復調を行う再生信号処理部８２と、デジタルＲＦ信号３３から変調度情報２７とアシンメトリ情報２８とを生成するＯＰＣ情報検出部２０と、変調度情報２７とアシンメトリ情報２８とに基づいて最適なレーザ記録パワーを調整する記録パワー調整部６９とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体にデジタルデータを記録、および、光記録媒体からデジタルデータを再生するデータ記録再生装置およびその変調度検出装置に関する。
【０００２】
より詳細には、記録時のレーザ記録パワーの調整である最適記録パワー制御（Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｏｒｌ、以下、「ＯＰＣ」と称す）に必要な、記録された信号の変調度やアシンメトリを検出する機能を伴うデータ記録再生の技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
情報記録媒体としての光ディスク媒体にデジタルデータを記録する方式として、コンパクトディスク（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ（登録商標）；以下、「ＣＤ」と称す）やＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ（以下、「ＤＶＤ」と称す）に見られるように線速度を一定にして記録媒体上の記録密度を一様にする方式が多く用いられている。近年、読み取り専用の光ディスクのみならず、１回書き込みが可能なＤＶＤ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ（以下、「ＤＶＤ−Ｒ」と称す）、および、書き換え可能なＤＶＤ−ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ（以下、「ＤＶＤ−ＲＷ」と称す）、さらには大容量データが記録可能な、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ（以下、「ＢＤ−Ｒ」と称す）、および、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ−ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ（以下、「ＢＤ−ＲＥ」と称す）が、注目されている。
【０００４】
光ディスク媒体にデジタルデータを記録するためには、ディスク膜の記録感度、温度、レーザ波長変動による記録状態の違いなどにより、レーザ記録パワーを調整するＯＰＣが必要となる。ＯＰＣは、例えば、光ディスク媒体の内周部に存在するＰＣＡ（Ｐｏｗｅｒ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ａｒｅａ）にパワーを振って（当てて）試し書きを行い、記録された信号を読み出し、ピット部と非ピット部の反射率の違いを示す指標である変調度やピット部と非ピット部の非対称性を示す指標であるアシンメトリ等に従って最適パワーを決定する。
【０００５】
ここで、変調度やアシンメトリを検出するためには、再生信号から、そのピーク値やボトム値やアベレージ値を求める必要があるが、アシンメトリを検出するために、直流成分（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ成分、以下、「ＤＣ成分」と称す）を必要としないのに対して、変調度を検出するためには、ＤＣ成分が必要となる。そのため、記録されたデータを再生する際に、光信号を電気信号に変換する光ピックアップからデータ再生（データ復調）のために伝送されるＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｃｕｅｎｃｙ、以下、「ＲＦ」と称す）信号に対して、交流（Ａｃｔｉｖｅ Ｃｕｒｒｅｎｔ、以下、「ＡＣ」と称す）結合や、オフセット制御（オフセットキャンセル）、および、自動ゲイン制御（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ、以下、「ＡＧＣ」と称す）を行うデータ復調処理では、ＤＣ成分が失われたり、振幅情報が変化したりするために、変調度の検出にむかないため、別途、サーボ関係の信号に用いるＤＣ成分が存在して振幅情報が静的に変化する４分割フォトディテクタの信号をそれぞれ受け取る４チャネル（以下、「４ｃｈ」と称す）信号の加算信号から、検波回路を用いて、再生信号のピーク値とボトム値を抽出し、それらの源信号から、ＣＰＵ（中央演算装置）およびソフトウェア（プログラム）等で構成される光ディスクコントローラにより、変調度を抽出している（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１に開示された従来のデータ記録再生装置は、図１０に示すような構成をしている。図１０において、光記録媒体１は、相変化型記録材料の薄膜を有する等の光記録媒体であり、トラックが既定間隔でらせん状または同心円状に形成されている。光記録媒体回転制御部２は、光記録媒体１を所定の線速度で回転させる回路である。光ピックアップ３は、光記録媒体１からデジタルデータを読み出すに際して、光スポットの焦点を合わせてトラック上を走査するレーザ発生部４を搭載したアクチュエータと、光スポットからの反射光を電気信号に変換するトラッキングエラー信号およびプッシュプル信号検出用の４分割フォトディテクタ５や２分割フォトディテクタ６等を具備している。加算器７と加算器８は、４分割フォトディテクタ５から出力された検出電流を電圧に変換する電流―電圧変換とトラック方向に平行な領域の成分の加算を行う。加算器１３は、２分割フォトディテクタ６から出力された検出電流を電圧に変換する電流―電圧変換と加算を行う。
【０００７】
ＯＰＣ情報検出部９１は、ＯＰＣ情報を検出するためのアナログ回路であり、振幅＆オフセット調整部７０および７１と、加算信号検出部７２と、コンパレータ７３および７４と、Ｄ／Ａコンバータ７５および７６と、ピーク検出部７７と、ボトム検出部７８と、変調度検出部７９とで構成される。加算器７と加算器８からの出力信号は、振幅＆オフセット調整部７０および７１に入力されて、振幅とオフセットを調整された後、加算信号検出部７２に入力されて、電圧加算される。加算信号検出部７２からの出力信号は、コンパレータ７３および７４に入力された後、Ｄ／Ａコンバータ７５および７６で生成された閾値を元に、２値化される。２値化されたコンパレータ７３および７４からの出力信号は、ピーク検出部７７とボトム検出部７８とに入力される。ピーク検出部７７は、加算信号検出部７２からの出力信号からピークエンベロープを検出するようにＤ／Ａコンバータ７５を制御しつつ、検出したピークエンベロープ情報を変調度検出部７９に出力する。一方、ボトム検出部７８は、加算信号検出部７２からの出力信号からボトムエンベロープを検出するようにＤ／Ａコンバータ７６を制御しつつ、検出したボトムエンベロープ情報を変調度検出部７９に出力する。変調度検出部７９は、光記録媒体１にデジタルデータを最適に記録するためのＯＰＣに必要な情報である変調度情報２７を、前記ピークエンベロープ情報とボトムエンベロープ情報から演算して求め、検出された変調度情報２７を光ディスクコントローラ１８に伝送する。
【０００８】
光ディスクコントローラ１８は、ＣＰＵおよびソフトウェア（プログラム）等で構成される回路であり、得られた変調度情報２７を元に、記録パワー調整部６９を通じて光記録媒体１に記録する際の適切な記録パワーを決定する。記録パワー調整部６９は、前記記録パワーを元にレーザ発生部４を通じて、光記録媒体１にデータを記録する。
【０００９】
一方、デジタルデータを再生するために、加算器７と加算器８と加算器１３とからの出力信号がＲＦ信号生成部８０で加算され、ＲＦ信号（再生信号）１４として、再生信号処理部９２に入力される。再生信号処理部９２は、入力されたＲＦ信号１４に対して各種信号処理を施した後に、Ａ／Ｄ変換し、データ復調を行う回路であり、第一のオフセットキャンセラ２１と、再生信号振幅調整部２２と、イコライザ２３と、Ａ／Ｄコンバータ１２と、第二のオフセットキャンセラ２４と、データ復調部２５とで構成される。ＲＦ信号１４は、第一のオフセットキャンセラ２１に入力されて、Ａ／Ｄコンバータ１２のダイナミックレンジに対して適切なオフセットレベルに調整される。第一のオフセットキャンセラ２１からの出力信号は、再生信号振幅調整部２２に入力されて、Ａ／Ｄコンバータ１２のダイナミックレンジに対して適切な振幅に調整される。再生信号振幅調整部２２からの出力信号は、イコライザ２３に入力されて、周波数特性の補正と雑音の除去が行われる。イコライザ２３からの出力信号は、Ａ／Ｄコンバータ１２に入力される。Ａ／Ｄコンバータ１２は、データ復調部２５から生成される再生クロック３２のタイミングにより、アナログ信号を多ビットのデジタル信号であるデジタルＲＦ信号３３に変換する。デジタルＲＦ信号３３は、第二のオフセットキャンセラ２４に入力されることで、デジタルＲＦ信号３３に含まれるオフセット成分（ＤＣ成分）が低減される。第二のオフセットキャンセラ２４からの出力信号は、データ復調部２５に入力されて、デジタル２値化信号４９が生成される。デジタル２値化信号４９は、光ディスクコントローラ１８に入力された後、エラー訂正処理等が施され、より誤りの無いデジタルデータに変換される。
【００１０】
これら、ＲＦ信号１４に対する、第一のオフセットキャンセラ２１→再生信号振幅調整部２２→イコライザ２３→Ａ／Ｄコンバータ１２→第二のオフセットキャンセラ２４→データ復調部２５→光ディスクコントローラ１８と処理する一連の再生信号処理系の動作により、光記録媒体１に記録されたデジタルデータの再生が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２００８／０３５６８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前記従来のデータ記録再生装置では、ＯＰＣ情報検出部９１はアナログ回路であるために、回路規模も消費電力も大きくなってしまうという問題がある。
【００１３】
これは、ＯＰＣ情報の検出に用いられる４ｃｈ信号を加算した信号（４ｃｈ加算信号）は、ＲＦ信号に相当する信号と同等の信号に相当するはずであるが、ＯＰＣ情報検出部９１と再生信号処理部９２とは、異なるアナログ信号処理を行うので、ＯＰＣ情報検出部９１と再生信号処理部９２とを別個独立に設けておく必要があることに起因している。つまり、データ復調を行うための再生信号処理部９２では、データ復調の精度を向上させる必要があるため、Ａ／Ｄコンバータ１２でのＡＤ変換前におけるＡＧＣやオフセット制御により、Ａ／Ｄコンバータ１２のダイナミックレンジを有効に活用している。そのために、ＲＦ信号は、再生信号処理部９２において、ＤＣ成分が欠落する、もしくは、振幅情報が変化してしまう。一方、ＯＰＣ等のレーザ記録パワーの調整には（つまり、ＯＰＣ情報の検出では）、ＤＣ成分と正確な振幅情報から求まる変調度情報等の情報が必要となる。そのために、再生信号処理部９２で信号処理された信号からは直接、変調度情報等が検出できない。このような理由により、従来のデータ記録再生装置では、再生信号処理部９２とは別個に、独立して、ピーク値、ボトム値、アベレージ値の検出機能を持つアナログ回路（ＯＰＣ情報検出部９１）を設ける必要があるため、回路規模と消費電力の面で不利な構成になる。
【００１４】
ここで、ＯＰＣ情報検出部９１でのアナログ信号処理を再生信号処理部９２で処理することを想定した場合は、アシンメトリ情報に関しては、ＤＣ成分や振幅情報に依存しない特性があるため、検出可能であるが、変調度情報に関しては、ＤＣ成分や振幅情報に依存する特性があるため、ＡＧＣ（再生信号振幅調整部２２での処理）やオフセット制御（第一のオフセットキャンセラ２１での処理）等が存在することにより、正確な推定が困難である。
【００１５】
さらに、変調度情報が検出可能なＤＣ成分を残してＡ／Ｄ変換をし、Ａ／Ｄ変換後のデジタルデータを用いてＯＰＣ情報の検出を行うとともに、データ復調のためにＡ／Ｄ変換後のデジタルデータに対してデジタル処理によりオフセット処理や振幅調整を行うことも考えられるが、その場合は、変調度情報の精度を維持するためにも（つまり、ＤＣ成分をもったアナログ信号をＡ／Ｄ変換するので）、Ａ／Ｄコンバータのダイナミックレンジの確保および大きい有効ビット数が必要になるため、Ａ／Ｄコンバータの回路規模や電力が増加してしまうという課題を有している。
【００１６】
そこで、本発明は、小さな回路規模で消費電力が少ないデータ記録再生装置および変調度検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記従来の課題を解決するために、本発明のデータ記録再生装置および変調度検出装置は、ＲＦ信号および４ｃｈ加算信号のいずれかを選択できる機能を有し、データ復調とＯＰＣ情報の検出のための前処理という２つのアナログ信号処理を１系統（再生信号処理部）で共用して行う構成を備える。これにより、ＯＰＣ情報の検出のための前処理を行う専用のアナログ回路が不要となり、小さな回路規模で消費電力が少ないデータ記録再生装置および変調度検出装置が実現される。
【００１８】
つまり、本発明のデータ記録再生装置の一形態は、光記録媒体から、トラック方向軸と、前記トラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割された光信号を検出する４分割フォトディテクタを含む光ピックアップと、前記４分割フォトディテクタで検出された、４分割された前記光信号の加算結果に対応する信号を生成する加算信号検出部と、前記加算信号検出部からの出力信号の振幅を調整する振幅調整部と、前記光ピックアップの出力から再生信号としてのＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成部と、前記ＲＦ信号生成部からの出力信号および前記振幅調整部からの出力信号のいずれかを選択するためのゲート信号を生成するゲート信号生成部と、前記ゲート信号生成部から生成されたゲート信号に基づいて、前記ＲＦ信号生成部からの出力信号および前記振幅調整部からの出力信号のいずれかを選択して出力する信号選択部と、前記信号選択部からの出力信号を多ビットのデジタル信号に変換することでデータ復調を行う再生信号処理部と、前記再生信号処理部で得られたデジタル信号から、前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の反射率の違いを示す指標である変調度情報と前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の非対称性を示す指標であるアシンメトリ情報とを生成する最適記録パワー制御情報検出部と、前記再生信号処理部から出力されるデータ復調後のデジタル２値化信号、および、前記最適記録パワー制御情報検出部からの出力信号である変調度情報とアシンメトリ情報とに基づいて、最適なレーザ記録パワーを調整する記録パワー調整部とを備える。
【００１９】
これにより、ＯＰＣ情報の検出ための前処理（アナログ信号処理）とデータ再生とが共通の回路（再生信号処理回路）で行われるため、従来に必要とされたＯＰＣ情報の検出のための専用のアナログ回路が不要となり、回路規模の削減と電力削減が可能となる。なお、一般的に、同一の信号処理を行う回路であっても、アナログ回路は、コンデンサ等の大面積の電子部品を必要とすることから、集積化に適したデジタル回路よりも回路規模が大きくなり、消費電力も大きくなる。
【００２０】
ここで、より具体的な回路構成として、前記再生信号処理部は、前記信号選択部からの出力信号に対してオフセット成分を除去する第一のオフセットキャンセラと、前記第一のオフセットキャンセラからの出力信号の振幅を調整する再生信号振幅調整部と、前記再生信号振幅調整部からの出力信号に対して波形整形を行うイコライザと、前記イコライザからのアナログ出力信号を多ビットのデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号から、前記第一のオフセットキャンセラを制御するためのオフセット制御情報を生成して前記第一のオフセットキャンセラに出力するオフセット制御部と、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号から、前記再生信号振幅調整部を制御するためのゲイン制御情報を生成して前記再生信号振幅調整部に出力する振幅制御部と、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号に対してオフセット成分を除去する第二のオフセットキャンセラと、前記第二のオフセットキャンセラからの出力信号から、デジタル２値化信号と前記再生信号に含まれていたクロック成分を示す再生クロックとを生成するデータ復調を行うデータ復調部とを有し、前記最適記録パワー制御情報検出部は、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号、および、前記オフセット制御部から出力される前記オフセット制御情報、および、前記振幅制御部から出力される前記ゲイン制御情報を用いて、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号に対して、前記ゲイン制御情報と前記オフセット制御情報による逆補正をした後にピーク値とボトム値とアベレージ値とを抽出し、抽出したピーク値とボトム値とアベレージ値とを用いて、前記変調度情報と前記アシンメトリ情報とを生成し、前記記録パワー調整部は、前記データ復調部から出力される前記再生クロックに同期して動作し、前記データ復調部から出力されるデジタル２値化信号、および、前記最適記録パワー制御情報検出部からの変調度情報とアシンメトリ情報とに基づいて、最適なレーザ記録パワーを調整してもよい。
【００２１】
また、さらに、前記デジタル２値化信号に基づいて、前記ゲート信号生成部を制御するためのタイミング情報を生成する光ディスクコントローラを備え、前記ゲート信号生成部は、前記光ディスクコントローラが出力したタイミング情報から、任意の時間区間を指定できるゲート信号を生成し、前記ゲート信号により、前記信号選択部に対して、ＤＣ成分を含む、前記振幅調整部からの出力信号を選択させるとともに、前記第一のオフセットキャンセラ、前記再生信号振幅調整部、前記第二のオフセットキャンセラ、および、前記データ復調部の動作をホールドさせることで、前記最適記録パワー制御情報検出部に対して、ＤＣ補正情報およびゲイン差情報を検出させて前記変調度情報を生成させるのが好ましい。
【００２２】
これにより、再生信号処理部がＯＰＣ情報の検出に適した信号（振幅調整部からの出力信号）を処理する場合には、第一のオフセットキャンセラおよび再生信号振幅調整部等の動作がホールドされるので、最適記録パワー制御情報検出部は、ＤＣ成分と振幅情報とを失っていないデジタル信号を用いて正確な変調度情報とアシンメトリ情報とを生成することができる。
【００２３】
また、前記最適記録パワー制御情報検出部は、前記ゲート信号生成部から前記ゲート信号が出力されていない場合に、前記振幅制御部から出力されるゲイン制御情報を元に、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号に対して逆補正をすることにより振幅情報を復元する振幅逆補正部を備えるとしてもよいし、前記最適記録パワー制御情報検出部は、前記ゲート信号生成部から前記ゲート信号が出力されていない場合に、前記オフセット制御部から出力されるオフセット制御情報を元に、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号に対して逆補正をすることによりＤＣ成分を復元するＤＣ逆補正部を備えてもよい。
【００２４】
これにより、データ再生をしているときであっても、Ａ／Ｄコンバータからの出力信号に対して、ＲＦ信号に含まれていたＤＣ成分と振幅情報とを復元した後に、その出力信号がＯＰＣ情報の検出に用いられるので、データ再生と同時に変調度情報の検出およびアシンメトリ情報の検出が可能となる。よって、２度（異なる２つの時間区間）に分けてデータ再生とＯＰＣ情報の検出のための前処理とを別々に行う必要がなくなり、ＯＰＣ時の学習時間や、装置の起動時間を短縮することが可能となる。
【００２５】
さらに、この構成によれば、ＲＦ信号に対してオフセット制御およびゲイン制御を適用した後にＡ／Ｄ変換をするので、Ａ／Ｄコンバータのダイナミックレンジとビット幅とを有効に利用することが可能となる。つまり、データ再生とＯＰＣ情報の検出のための前処理とを再生信号処理部で兼用させたことに伴ってＡ／Ｄコンバータの回路規模および消費電力が犠牲になってしまうという問題が回避される。
【００２６】
なお、本発明は、このようなデータ記録再生装置として実現できるだけでなく、光記録媒体から、トラック方向軸と、前記トラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割された光信号を検出する４分割フォトディテクタを含む光ピックアップからの信号に基づいて、前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の反射率の違いを示す指標である変調度情報と前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の非対称性を示す指標であるアシンメトリ情報とを生成する変調度検出装置であって、前記４分割フォトディテクタで検出された、４分割された前記光信号の加算結果に対応する信号を生成する加算信号検出部と、前記加算信号検出部からの出力信号の振幅を調整する振幅調整部と、前記光ピックアップの出力から再生信号としてのＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成部と、前記ＲＦ信号生成部からの出力信号および前記振幅調整部からの出力信号のいずれかを選択するためのゲート信号を生成するゲート信号生成部と、前記ゲート信号生成部から生成されたゲート信号に基づいて、前記ＲＦ信号生成部からの出力信号および前記振幅調整部からの出力信号のいずれかを選択して出力する信号選択部と、前記信号選択部からの出力信号を多ビットのデジタル信号に変換することでデータ復調を行う再生信号処理部と、前記再生信号処理部で得られたデジタル信号から、前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の反射率の違いを示す指標である変調度情報と前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の非対称性を示す指標であるアシンメトリ情報とを生成する最適記録パワー制御情報検出部とを備える変調度検出装置として実現してもよい。
【００２７】
また、本発明は、そのれら装置を構成する処理部をステップとする方法として実現したり、それらステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの非一時的な記録媒体として実現したり、そのプログラムを示す情報、データまたは信号として実現したりすることもできる。そして、それらプログラム、情報、データ及び信号は、インターネット等の通信ネットワークを介して配信できることは言うまでもない。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明のデータ記録再生装置および変調度検出装置によれば、従来に必要とされたＯＰＣ情報の検出のための専用のアナログ回路が不要となり、回路規模の削減と電力削減が可能となる。
【００２９】
特に、半導体集積回路を用いて実現する場合に、小さな回路規模で消費電力が少ないデータ記録再生装置および変調度検出装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態におけるデータ記録再生装置および変調度検出装置の構成を示すブロック図
【図２】同データ記録再生装置の光ピックアップの詳細な構成を示すブロック図
【図３】同データ記録再生装置におけるゲート信号に関わる動作タイミングを示した図
【図４】同データ記録再生装置のＯＰＣ情報検出部による変調度情報の検出原理を示した図
【図５】同データ記録再生装置のイコライザが有する高次リップルフィルタの周波数特性の説明図
【図６】同データ記録再生装置の第二のオフセットキャンセラの詳細な構成を示すブロック図
【図７】同データ記録再生装置のデータ復調部が有する位相同期制御部の詳細な構成を示すブロック図
【図８】同位相同期制御部の動作を説明する図
【図９】同データ記録再生装置のＯＰＣ情報検出部を構成する第一のＬＰＦと第二のＬＰＦとピーク値平均化部とボトム値平均化部とアベレージ値平均化部の一実現例としての二次デジタル低域通過型フィルタの構成を示すブロック図
【図１０】従来のデータ記録再生装置の構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明のデータ記録再生装置および変調度検出装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される回路構成、構成要素の配置位置および接続形態、動作、動作タイミング、信号論理、信号の波形などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲だけによって限定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
【００３２】
図１は、本発明の実施の形態におけるデータ記録再生装置の構成を示すブロック図を示す。このデータ記録再生装置は、主要な構成要素として、光ピックアップ３と、加算信号検出部９と、振幅調整部１０と、加算器１３と、ゲート信号生成部１６と、信号選択部１５と、再生信号処理部８２と、ＯＰＣ情報検出部２０と、記録パワー調整部６９とを備える。
【００３３】
光ピックアップ３は、光記録媒体１から、トラック方向軸と、そのトラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割された光信号を検出する４分割フォトディテクタ５を有するアセンブリである。加算信号検出部９は、４分割フォトディテクタ５で検出された、４分割された光信号の加算結果に対応する信号を生成する回路である。振幅調整部１０は、加算信号検出部９から出力される信号の振幅を調整して４ｃｈ加算信号１１を生成する回路である。加算器１３は、光ピックアップ３の出力（検出電流）から再生信号としてのＲＦ信号１４を生成するＲＦ信号生成部としての回路（電流電圧変換器）である。ゲート信号生成部１６は、加算器１３から出力されるＲＦ信号１４および振幅調整部１０からの４ｃｈ加算信号１１のいずれかを選択するためのゲート信号１７を生成する回路である。信号選択部１５は、ゲート信号生成部１６から生成されたゲート信号１７に基づいて、加算器１３から出力されるＲＦ信号１４および振幅調整部１０から出力される４ｃｈ加算信号１１のいずれかを選択して出力する回路である。再生信号処理部８２は、信号選択部１５からの出力信号を多ビットのデジタルＲＦ信号３３に変換することでデータ復調を行う回路である。ＯＰＣ情報検出部２０は、再生信号処理部８２で得られたデジタルＲＦ信号３３から、光記録媒体１におけるピット部と非ピット部の反射率の違いを示す指標である変調度情報２７と光記録媒体におけるピット部と非ピット部の非対称性を示す指標であるアシンメトリ情報２８とを生成するデジタル回路である。記録パワー調整部６９は、再生信号処理部８２から出力されるデータ復調後のデジタル２値化信号、および、ＯＰＣ情報検出部２０から出力される変調度情報２７とアシンメトリ情報２８とに基づいて最適なレーザ記録パワーを調整する回路である。
【００３４】
ここで、再生信号処理部８２は、詳細な構成として、信号選択部１５からの出力信号に対してオフセット成分（ＤＣ成分）を除去する第一のオフセットキャンセラ２１と、第一のオフセットキャンセラ２１からの出力信号の振幅を調整する再生信号振幅調整部２２と、再生信号振幅調整部２２からの出力信号に対して波形整形を行うイコライザ２３と、イコライザ２３からのアナログ出力信号を多ビットのデジタルＲＦ信号３３に変換するＡ／Ｄコンバータ１２と、Ａ／Ｄコンバータ１２からの出力信号から、第一のオフセットキャンセラ２１を制御するためのオフセット制御情報を生成して第一のオフセットキャンセラ２１に出力するオフセット制御部３０と、Ａ／Ｄコンバータ１２からの出力信号から、再生信号振幅調整部２２を制御するためのゲイン制御情報を生成して再生信号振幅調整部２２に出力する振幅制御部３１と、Ａ／Ｄコンバータ１２からの出力信号に対してオフセット成分（ＤＣ成分）を除去する第二のオフセットキャンセラ２４と、第二のオフセットキャンセラ２４からの出力信号から、デジタル２値化信号４９と、ＲＦ信号１４に含まれていたクロック成分を示す再生クロック３２とを生成するデータ復調を行うデータ復調部２５とを有する。
【００３５】
また、ＯＰＣ情報検出部２０は、より詳しくは、Ａ／Ｄコンバータ１２からのデジタルＲＦ信号３３、および、オフセット制御部３０から出力されるオフセット制御情報、および、振幅制御部３１から出力されるゲイン制御情報を用いて、Ａ／Ｄコンバータ１２からのデジタルＲＦ信号３３に対して、ゲイン制御情報とオフセット制御情報とによる逆補正をした後にピーク値とボトム値とアベレージ値とを抽出し、抽出したピーク値とボトム値とアベレージ値とを用いて、変調度情報２７とアシンメトリ情報２８とを生成する。そのために、ＯＰＣ情報検出部２０は、特徴的な構成要素として、ゲート信号生成部１６からゲート信号１７が出力されていない（ネゲートの）場合に、振幅制御部３１から出力されるゲイン制御情報を元にＡ／ＤコンバータからのデジタルＲＦ信号３３に対して逆補正をすることにより振幅情報を復元する振幅逆補正部５０と、ゲート信号生成部１６からゲート信号１７が出力されていない（ネゲートの）場合に、オフセット制御部３０から出力されるオフセット制御情報を元にＡ／Ｄコンバータ１２からのデジタルＲＦ信号３３に対して逆補正をすることによりＤＣ成分を復元するＤＣ逆補正部５１とを有する。
【００３６】
なお、記録パワー調整部６９は、データ復調部２５から出力される再生クロック３２に同期して動作し、データ復調部２５から出力されるデジタル２値化信号４９、および、ＯＰＣ情報検出部２０から出力される変調度情報２７とアシンメトリ情報２８とに基づいて、最適なレーザ記録パワーを調整する。
【００３７】
このデータ記録再生装置は、さらに、デジタル２値化信号４９に基づいて、ゲート信号生成部１６を制御するためのタイミング情報である測定タイミング信号１９を生成する光ディスクコントローラ１８を備える。そして、ゲート信号生成部１６は、光ディスクコントローラ１８が出力した測定タイミング信号１９から、任意の時間区間を指定できるゲート信号１７を生成し、ゲート信号１７により、信号選択部１５に対して、ＤＣ成分を含む、振幅調整部１０からの４ｃｈ加算信号１１を選択させるとともに、第一のオフセットキャンセラ２１、再生信号振幅調整部２２、第二のオフセットキャンセラ２４、および、データ復調部２５の動作をホールドさせることで、ＯＰＣ情報検出部２０に対して、ＤＣ補正情報およびゲイン差情報を検出させて変調度情報２７を生成させる。その際、イコライザ２３については、機能をオフ（バイパス）すると、なおよい。
【００３８】
なお、本発明に係る変調度検出装置は、このデータ記録再生装置の一部の構成要素から構成される装置である。つまり、本発明に係る変調度検出装置は、光記録媒体１から、トラック方向軸と、そのトラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割された光信号を検出する４分割フォトディテクタ５を含む光ピックアップ３からの信号に基づいて、変調度情報２７とアシンメトリ情報２８とを生成する装置であって、データ記録再生装置が備える構成要素のうち、加算信号検出部９と、振幅調整部１０と、加算器１３と、ゲート信号生成部１６と、信号選択部１５と、再生信号処理部８２と、ＯＰＣ情報検出部２０とを備える。
【００３９】
このようなデータ記録再生装置および変調度検出装置は、光記録媒体１にデジタルデータを最適に記録するためのＯＰＣに必要な変調度情報２７およびアシンメトリ情報２８を、ＲＦ信号１４および４ｃｈ加算信号１１から精度良く、かつ、最小規模の機能で生成することで、回路面積や消費電力の削減を実現している。以下、このデータ記録再生装置および変調度検出装置の構成について、詳細に説明する。
【００４０】
光記録媒体１にデジタルデータを記録する際には、光記録媒体１のディスク膜の記録感度、温度、レーザ波長変動に対して精度良いデータを記録するために、光記録媒体１への記録時のレーザ記録パワーの最適調整が必要となる。この調整がＯＰＣであり、例えば、光記録媒体１の内周部に存在するＰＣＡ（Ｐｏｗｅｒ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ａｒｅａ）にパワーを振って（当てて）試し書きを行い、記録された信号を読み出し、ピット部と非ピット部の反射率の違いを示す指標である変調度情報２７およびピット部と非ピット部の非対称性を示す指標であるアシンメトリ情報２８等に従って最適パワーを決定するため、記録されたデータの変調度情報２７とアシンメトリ情報２８等を正確に把握することが記録データの品質向上に必要である。
【００４１】
以下、データ記録再生装置および変調度検出装置が備える各構成要素について、詳細に説明する。
【００４２】
図１において、光記録媒体（光ディスク媒体）１は、デジタルデータを記録するための例えば、相変化型記録材料の薄膜を有する情報記録媒体であり、トラックが既定間隔でらせん状または同心円状に形成されている。光記録媒体１の一つである書き換えが可能なＤＶＤ−ＲＷディスクやＢＤ−ＲＥディスクや、１回のみ書き込みが可能なＤＶＤ−ＲディスクやＢＤ−Ｒディスクは、ＰＣＡ領域が存在し、ＯＰＣ時にレーザ記録パワーの最適化に使用される。
【００４３】
光記録媒体回転制御部２は、光記録媒体１を所定の線速度で回転させるための回路または機構である。一例として、この光記録媒体回転制御部２は、スピンドルモータ、および、ステッピングモータ等により構成されても良い。
【００４４】
光ピックアップ３は、光記録媒体１からデジタルデータを読み出すに際して、光スポットの焦点を合わせてトラック上を走査するレーザ発生部４を搭載したアクチュエータと、光スポットからの反射光を電気信号に変換するトラッキングエラー信号およびプッシュプル信号検出用の４分割フォトディテクタ５と、フォーカスエラー信号検出用の２分割フォトディテクタ６を具備している。光ピックアップ３の詳細な構成を、図２に示す。図２に示すように、４分割フォトディテクタ５は、トラック方向軸と、このトラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸によって、４つの領域５ａ〜５ｄに分割されている。
【００４５】
図１に示すように、加算器７は、４分割フォトディテクタの４つの領域５ａ〜５ｄのうちの２つの領域５ａおよび５ｄから出力された検出電流を電圧に変換する電流―電圧変換とそれらトラック方向に平行な領域５ａおよび５ｄの成分の加算を行う。加算器８は、４分割フォトディテクタの４つの領域５ａ〜５ｄのうちの２つの領域５ｂ〜５ｃから出力された検出電流を電圧に変換する電流―電圧変換とそれらトラック方向に平行な領域５ｂと５ｃの成分の加算を行う。
【００４６】
加算器７からの出力信号と加算器８からの出力信号は、加算信号検出部９に入力されて、電圧加算される。加算信号検出部９からの出力信号は、任意にゲインを可変させることができるＶＧＡ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ；以下、「ＶＧＡ」と称する）等により構成される振幅調整部１０に入力されて、Ａ／Ｄコンバータ１２の入力信号のダイナミックレンジに適した振幅に調整された４ｃｈ加算信号１１として生成出力される。
【００４７】
一方、加算器１３は、ＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成部に相当し、ここでは、図２に示す２分割フォトディテクタ６の２つの領域６ａおよび６ｂから出力された検出電流を電圧に変換する電流―電圧変換を行い、その変換後の電圧と、加算信号検出部９からの出力信号とを電圧加算してＲＦ信号１４を生成する。なお、これのようなＲＦ信号１４の生成方法は、一例であり、加算信号検出部９からの出力信号のみで生成してもよい。
【００４８】
ＲＦ信号１４と４ｃｈ加算信号１１とは、信号選択部１５に入力された後、ゲート信号生成部１６により生成されるゲート信号１７により、信号選択部１５でいずれかが選択され、出力される。ここで、ゲート信号１７と信号選択部１５からの出力信号との関係等を、一例として、図３に示す。なお、図３には、ゲート信号に関わる本データ記録再生装置および変調度検出装置の動作タイミングが示されている。ＣＰＵおよびソフトウェア（プログラム）等で構成される光ディスクコントローラ１８からの出力信号である測定タイミング信号１９のアサート時に、図３に示すように、信号選択部１５は、ゲート信号１７をアサート（ここでは、Ｈｉｇｈに）して、任意の区間、例えば、ＤＶＤメディア等の光記録媒体１のデータフォーマットで定義された数フレーム区間をカウントした後、ネゲートを行う。ゲート信号１７がＨｉｇｈ（アサート）となる区間で、４ｃｈ加算信号１１が、信号選択部１５からの出力信号として選択される。一方、ゲート信号１７がＬｏｗ（ネゲート）となる区間は、ＲＦ信号１４が、信号選択部１５からの出力信号として選択される。
【００４９】
その際、ゲート信号１７がＨｉｇｈとなる区間で、第一のオフセットキャンセラ２１、再生信号振幅調整部２２、第二のオフセットキャンセラ２４、および、データ復調部２５での各種制御（動作）がホールドされる。また、イコライザ２３が機能オフもしくはバイパスされる。これにより、ＯＰＣ情報検出部２０の構成要素の１つである４ｃｈ加算ゲイン差＆ＤＣ情報換算部２６により、ＤＣ補正情報やゲイン差情報が検出され、変調度検出部６７において正確な変調度情報２７に換算することが可能となる。このようなＤＣ補正情報およびゲイン差情報については、測定タイミング信号１９のネゲート時に、変調度情報２７およびアシンメトリ情報２８を補正する補正値として用いたた後、４ｃｈ加算ゲイン差＆ＤＣ情報換算部２６の内部情報をリフレッシュして、次回の補正までは同じ補正値を用いて変調度情報２７およびアシンメトリ情報２８を算出しても良い。
【００５０】
なお、ゲート信号生成部１６は、生成するゲート信号１７として、データ復調部２５から出力されたデジタル２値化信号４９を元に、データ再生が行われない場合にＨｉｇｈに固定するもよい。これにより、データ再生が行われない期間において、変調度情報２７およびアシンメトリ情報２８が検出される。
【００５１】
なお、光ディスクコントローラ１８は、生成する測定タイミング信号１９として、データ復調部２５から出力されたデジタル２値化信号４９を元に、訂正限界を超えている、すなわち、再生不能の状態になると判断した場合に、アサートするタイミングを延長、もしくは、停止しても良い。これにより、そのような判断を光ディスクコントローラ１８に備えられているＣＰＵおよびソフトウェア（プログラム）で判断することにより、もともと光記録媒体１に汚れまたは指紋等が付着していて再生が困難な場合にも、データ再生と変調度情報の生成とを同時に行うことが可能となる。
【００５２】
以上の構成により、本実施の形態におけるデータ記録再生装置および変調度検出装置によれば、従来のようにＯＰＣ情報の検出ための専用のアナログ回路を備えないので、回路規模の削減と電力削減が可能となる。
【００５３】
また、本実施の形態におけるデータ記録再生装置および変調度検出装置によれば、オフセット制御部３０およびそれを活用したＤＣ逆補正部５１、振幅制御部３１およびそれを活用した振幅逆補正部５０により、第一のオフセットキャンセラ２１および再生信号振幅調整部２２を動作させたままＯＰＣ情報を検出ことができるため、データ再生と同時に変調度情報の検出およびアシンメトリ情報の検出が可能となり、データ再生時の信号品質と、変調度情報やアシンメトリ情報を、２度（異なる２つの時間区間）に分けて個別に情報を取得する必要がなくなるため、ＯＰＣ時のレーザ記録パワーの調整に必要な学習時間や、装置の起動時間を短縮することが可能となる。
【００５４】
次に、ＯＰＣ情報検出部２０による、変調度情報２７およびアシンメトリ情報２８の検出原理を、図４に示す。ゲート信号１７に基づいて信号選択部１５で４ｃｈ加算信号１１が選択された場合に、以下のようにして、ＯＰＣ情報検出部２０において、変調度情報２７とアシンメトリ情報２８とが検出される。つまり、変調度情報２７は、Ａ／Ｄコンバータ１２からの出力信号であるデジタルＲＦ信号３３を入力として、レーザオフ時のデジタルＲＦ信号３３のＤＣレベル（図４中の「レーザオフ時の基準レベル」）を基準にした、４ｃｈ加算信号１１のピーク値とボトム値とから、図４に示す式１で求められる。また、アシンメトリ情報２８は、図４のピーク値とボトム値とアベレージ値から、図４に示す式２で求められる。
【００５５】
さらに、ＯＰＣ情報検出部２０は、ここで得られた情報を元に、ゲート信号１７がＬｏｗ時に選択されるＲＦ信号１４を用いて、上記ピーク値とボトム値とアベレージ値とを補正することで、さらに精度の良い変調度情報２７とアシンメトリ情報２８を検出することが可能となる。なお、ＯＰＣ情報検出部２０の詳細な構成要素については、後述する。
【００５６】
一方、ゲート信号１７に基づいて信号選択部１５でＲＦ信号１４が選択された場合は、再生信号処理部８２は、以下の流れに沿って、データ再生を行う。まず、信号選択部１５からの出力信号は、第一のオフセットキャンセラ２１に入力されて、Ａ／Ｄコンバータ１２のダイナミックレンジに対して適切なオフセットレベルに調整される。
【００５７】
なお、第一のオフセットキャンセラ２１は、Ｄ／Ａコンバータ等を有し、以下のような原理で動作しても良い。まず、オフセット制御部３０は、Ａ／Ｄコンバータ１２からの出力信号であるデジタルＲＦ信号３３から、オフセットレベルを検出して、本来制御したい目標となるレベルとの差をゼロにするようなデジタル値であるオフセット制御情報を検出し、そのオフセット制御情報を第一のオフセットキャンセラ２１に出力する。第一のオフセットキャンセラ２１は、内蔵のＤ／Ａコンバータ等でオフセット制御情報をアナログ量に変換し、Ａ／Ｄコンバータ１２のダイナミックレンジに対して適切なオフセットになるように、信号選択部１５から入力された信号のオフセットを調整する。なお、ゲート信号１７がＨｉｇｈであるために４ｃｈ加算信号１１が信号選択部１５で選択されている場合は、第一のオフセットキャンセラ２１は、動作をホールドしておくことが望ましい。この場合には、第一のオフセットキャンセラ２１は、ゲート信号１７のアサート（Ｈｉｇｈになる）前に入力されていたオフセット制御情報を保持しておき、ゲート信号１７のネゲート後（Ｌｏｗ時）に、前記保持していたオフセット制御情報を用いて制御を再開してもよい。これにより、４ｃｈ加算信号１１が選択されていた時間区間の違いによる影響を受けない安定したデータ再生が可能となる。
【００５８】
第一のオフセットキャンセラ２１からの出力信号は、再生信号振幅調整部２２に入力されて、Ａ／Ｄコンバータ１２のダイナミックレンジに対して適切な振幅に調整される。
【００５９】
なお、再生信号振幅調整部２２は、ゲインを可変させることができるＶＧＡ等により構成される回路であり、Ｄ／Ａコンバータ等を有し、以下のような原理で動作しても良い。まず、振幅制御部３１は、Ａ／Ｄコンバータ１２からの出力信号であるデジタルＲＦ信号３３から、振幅情報を検出して、本来制御したい振幅目標との差をゼロにするようなデジタル値であるゲイン制御情報を検出し、そのゲイン制御情報を再生信号振幅調整部２２に出力する。再生信号振幅調整部２２は、内蔵のＤ／Ａコンバータ等によりゲイン制御情報をアナログ量に変換し、ＶＧＡ等により、Ａ／Ｄコンバータ１２のダイナミックレンジに対して適切な振幅になるように、第一のオフセットキャンセラ２１から入力された信号の振幅を調整するＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）機能を発揮する。なお、ゲート信号１７がＨｉｇｈあるために４ｃｈ加算信号１１が信号選択部１５で選択されている場合は、再生信号振幅調整部２２は、動作をホールドしておくことが望ましい。この場合には、再生信号振幅調整部２２は、ゲート信号１７のアサート（Ｈｉｇｈになる）前に入力されていたゲイン制御情報を保持しておき、ゲート信号１７のネゲート後（Ｌｏｗ時）に、前記保持していたゲイン制御情報を用いて制御を再開してもよい。これにより、４ｃｈ加算信号１１が選択されていた時間区間の違いによる影響を受けない安定したデータ再生が可能となる。
【００６０】
再生信号振幅調整部２２からの出力信号は、イコライザ２３に入力されて、周波数特性の補正と雑音の除去が行われる。
【００６１】
なお、イコライザ２３は、以下のような原理で動作しても良い。ここで、ＲＦ信号１４は、隣接する記録符号のパターンに応じて線方向の記録密度が高いほど、高周波成分において、再生波形の振幅減衰が顕著になり、ＲＦ信号１４が有するジッタ成分の劣化につながる。そこで、イコライザ２３は、高域（高周波成分）を強調するような補正を施すとともに、復調信号以外の帯域に存在する雑音成分を除去することにより、ジッタの改善を図る。ここで、イコライザ２３は、ブースト量とカットオフ周波数とを任意に設定できるフィルタで構成される。このフィルタは、例えば、図５の実線で示すような周波数特性を有する高次等リップルフィルタ等であってもよい。この図において、点線で示した特性は、高域のブーストを行わない場合の特性である。なお、ゲート信号１７がＨｉｇｈであるために４ｃｈ加算信号１１が信号選択部１５で選択されている場合は、イコライザ２３は、入力信号をバイパスしてそのまま出力することが望ましい。
【００６２】
イコライザ２３からの出力信号はＡ／Ｄコンバータ１２に入力される。Ａ／Ｄコンバータ１２は、データ復調部２５から生成される再生クロック３２のタイミングに同期して動作し、入力されたアナログ信号を多ビットのデジタル信号であるデジタルＲＦ信号３３に変換する回路である。
【００６３】
デジタルＲＦ信号３３は、第二のオフセットキャンセラ２４に入力されることで、デジタルＲＦ信号３３に含まれるオフセット成分が低減される。
【００６４】
この第二のオフセットキャンセラ２４は、例えば、図６に示すような回路構成（オフセットレベル検出部３４、オフセットレベル平滑化部３５および減算部３６）を備えてもよい。以下、図６に示される回路構成を備える第二のオフセットキャンセラ２４の動作を説明するが、この回路や原理は一例であり、この回路や原理に限られない。
【００６５】
図６において、入力されたデジタルＲＦ信号３３から、オフセットレベル検出部３４は、オフセットレベル情報を検出する。オフセットレベル平滑化部３５は、オフセットレベル検出部３４で検出されたオフセットレベル情報を平滑化する。次に、減算部３６は、デジタルＲＦ信号３３から平滑化されたオフセットレベル情報を減算することにより、デジタルＲＦ信号３３に含まれるオフセット成分を低減する。オフセットレベル検出部３４は、デジタルＲＦ信号３３におけるゼロクロス位置と判断した場合の位相情報を、センターレベルの変動情報として出力する。一方で、ゼロレベルを基準にしてデジタルＲＦ信号３３の極性が正の場合は“＋Ａ”を、負の場合は、“−Ａ”をそれぞれ加算して（Ａは任意の正数）、これらの情報を累積する。このとき、累積信号は、第二のオフセットキャンセラ２４からの出力信号の符号的な極性のバランスを表す情報となるため、その情報をもとに符号的なセンターレベルとのオフセット情報も抽出できる。次に、これらセンターレベル変動情報と符号的な極性のバランスを表す情報とを任意の比率で加算して、オフセットレベル情報を生成する。これにより、デジタルＲＦ信号３３に存在するオフセット成分を低減することが可能となるため、後述する、位相同期制御（ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ；以下、「ＰＬＬ」と称す）制御）や、データ復調処理の精度および性能が向上する。なお、ゲート信号１７がＨｉｇｈであるために４ｃｈ加算信号１１が信号選択部１５で選択されている場合は、第二のオフセットキャンセラ２４は、動作をホールドしておくことが望ましい。この場合には、第二のオフセットキャンセラ２４は、ゲート信号１７のアサート（Ｈｉｇｈになる）前におけるオフセットレベル平滑化部３５の情報を保持しておき、ゲート信号１７のネゲート後（Ｌｏｗ時）に、前記保持されたオフセットレベル平滑化部３５の情報を用いて制御を再開してもよい。これにより、４ｃｈ加算信号１１が選択されていた区間の信号の違いによる影響を受けない安定したデータ再生が可能となる。
【００６６】
上述したとおり、デジタルＲＦ信号３３は、ＲＦ信号１４に含まれるチャネルビット周波数のクロック成分の位相に同期した再生クロック３２を基準として、Ａ／Ｄコンバータ１２によりサンプリングして得た信号である。その際に、再生クロック３２を生成する回路であるデータ復調部２５は、図７に示す回路構成を備える位相同期制御部３７を具備しても良い。この位相同期制御部３７は、ゼロクロス情報検出部３８、線形補間部４１、極性反転部４２、切り替え部４３、マスク処理部４４、位相誤差情報４５、位相同期ループフィルタ４６、デジタル・アナログコンバータ４７およびＶＣＯ４８を備える。ここで、再生クロック３２は、Ａ／Ｄコンバータ１２以降のデジタル信号を処理する回路においてＤフリップフロップ等に入力される信号である。再生クロック３２が、Ａ／Ｄコンバータ１２以降のデジタル回路の動作クロックになることにより、再生速度が異なる場合でも、ＲＦ信号１４に含まれるチャネル周波数成分に追従した適切な信号処理を実現できるため、再生速度に依存しない再生性能の実現と同時に、安定化とデジタル回路の規模や電力を削減することが可能となる。なお、本データ記録再生装置および変調度検出装置が備えるデジタル回路の動作帯域によっては、再生クロック３２をＮ分周（Ｎは２以上の任意の整数）して動作させることで、より電力や回路を合理化することも可能である。
【００６７】
以下、図７と図８により、位相同期制御部３７を有するデータ復調部２５の動作と原理を説明する。図８は、位相同期制御部３７の動作を説明する図である。ただし、図７に示される位相同期制御部３７の詳細な回路構成は一例であり、この回路構成に限られない。
【００６８】
図７に示すように、ゼロクロス情報検出部３８は、例えば、図８の白丸で示されるような第二のオフセットキャンセラ２４からの出力信号、もしくはデジタルＲＦ信号３３から、ゼロクロス位置検出信号３９と、その位置が立ち上がりエッジであるか立ち下がりエッジであるかを示す極性選択信号４０とを生成する。一方、第二のオフセットキャンセラ２４からの出力信号は、線形補間部４１に入力された、隣接する白丸に相当する信号を直線的に補間することにより図８の黒四角で示すような中間信号に変換される。この信号が、位相誤差信号の基準信号になる。極性反転部４２は、線形補間部４１からの出力信号の極性を反転させる機能を有する。切り替え部４３は、極性選択信号４０が“負”を示す場合には、図８の白四角に示すような、極性反転部４２から出力される信号を選択し、一方、極性選択信号４０が“正”を示す場合には、図８の黒四角に示すような、線形補間部４１からの出力信号を選択する。次に、マスク処理部４４は、ゼロクロス位置検出信号３９に基づいて、ゼロクロス位置、即ち極性が反転したと判断した場合のみ、切り替え部４３からの出力信号を位相誤差情報４５として出力する。その際、マスク処理部４４は、極性切り替わりの瞬間だけでなく、次のゼロクロス位置まで、位相誤差情報４５を保持しても良い。こうして得られた位相誤差情報４５は、図８中の“Ｐ１”，“Ｐ２”，“Ｐ３”，“Ｐ４”で示される。ここで、白四角で示す立ち下がりエッジに該当する位相誤差情報“Ｐ２”および“Ｐ４”については、切り替え部４３は、極性反転部４２からの出力信号を選択している。このようにして検出された位相誤差情報４５を用いて、位相同期ループフィルタ４６によりフィルタ処理を施した後、位相同期ループフィルタ４６から出力されるデジタル位相制御信号は、アナログ制御信号に変換するためのデジタル・アナログコンバータ４７に入力される。次に、ＶＣＯ４８は、デジタル・アナログコンバータ４７の出力電圧を基準にして、クロックを発振する。ＶＣＯ４８の出力クロックは、分周等を行った後、再生クロック３２に変換される。ここで、位相同期ループフィルタ４６は、比例成分と積分成分のゲインを調整し、それぞれをミックスして積分処理を行っても良い。つまり、Ａ／Ｄコンバータ１２→第二のオフセットキャンセラ２４→位相同期制御部３７→ＶＣＯ４８→Ａ／Ｄコンバータ１２をメインの制御ループとし、位相誤差情報４５を零にするように、フィードバック制御を行うことにより、ＲＦ信号１４のチャネルビット周波数のクロック成分の位相に同期したデジタルＲＦ信号３３が生成可能となる。また、光記録媒体１にデジタルデータが記録されていない場合には、再生クロック３２の発振周波数を固定化しても良い。
【００６９】
なお、ゲート信号１７がＨｉｇｈであるために４ｃｈ加算信号１１が信号選択部１５で選択されている場合は、位相同期制御部３７は、動作をホールドしておくことが望ましい。この場合には、位相同期制御部３７は、ゲート信号１７のアサート（Ｈｉｇｈになる）前における位相同期ループフィルタ４６の制御情報を保持しておき、ゲート信号１７のネゲート後（Ｌｏｗ時）に、前記保持された位相同期ループフィルタ４６の制御情報を用いて制御を再開してもよい。これにより、４ｃｈ加算信号１１が選択されていた区間の信号の違いによる影響を受けない安定したデータ再生が可能となる。
【００７０】
光記録媒体１に記録されたデジタルデータを復調するためには、データ復調部２５は、第二のオフセットキャンセラ２４からの出力信号に対して、図８に示すようなセンターレベルを基準に上側か下側で、“１”が“０”を判別する。データ復調部２５により復調されたデジタル２値化信号４９は、光ディスクコントローラ１８に入力された後、光ディスクコントローラ１８において、エラー訂正処理等が実施され、より誤りの無いデジタルデータに変換される。
【００７１】
なお、デジタル２値化信号４９の生成方法としては、上述したレベルに対して上側か下側で、“１”と“０”を判別する方法だけではなく、ＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）のような確率演算を用いた、より誤りにくい判別方法であっても良い。なお、ゲート信号１７がＨｉｇｈであるために４ｃｈ加算信号１１が信号選択部１５で選択されている場合は、データ復調部２５は、動作をホールドしておくことが望ましい。この場合には、データ復調部２５は、ゲート信号１７のアサート（Ｈｉｇｈになる）前における各制御情報を保持しておき、ゲート信号１７のネゲート後（Ｌｏｗ時）に、前記保持された各制御情報を用いて制御を再開してもよい。これにより、４ｃｈ加算信号１１が選択されていた区間の信号の違いによる影響を受けない安定したデータ再生が可能となる。
【００７２】
なお、上述したが、光ディスクコントローラ１８で生成される測定タイミング信号１９については、データ復調部２５から出力されたデジタル２値化信号４９を元に、訂正限界を超えている、すなわち再生不能の状態になると判断された場合は、アサートするタイミングを延長、もしくは、停止しても良い。前記の判断を光ディスクコントローラ１８に備えられているＣＰＵおよびソフトウェア（プログラム）で判断することにより、もともと光記録媒体１に汚れまたは指紋等が付着していて再生が困難な場合にも、データ再生と変調度情報の生成とを同時に行うことが可能となる。
【００７３】
次に、ＯＰＣ情報検出部２０の機能と変調度情報２７とアシンメトリ情報２８の検出原理に関して説明する。ＯＰＣ情報検出部２０は、デジタル信号処理回路であり、図１に示されるように、振幅逆補正部５０、ＤＣ逆補正部５１、第一のＬＰＦ５２、区間ピーク検出部５３、区間ボトム検出部５４、第二のＬＰＦ５５、ピーク値平均化部５６、ボトム値平均化部５７、アベレージ値平均化部５８、４ｃｈ加算ゲイン差＆ＤＣ情報換算部２６、変調度検出部６７およびアシンメトリ検出部６８を有する。
【００７４】
Ａ／Ｄコンバータ１２の出力であるデジタルＲＦ信号３３が、ＯＰＣ情報検出部２０に入力される。ＯＰＣ情報検出部２０により変調度情報２７とアシンメトリ情報２８を検出する際の対象は、ゲート信号１７に基づいて信号選択部１５でＤＣ成分が存在する４ｃｈ加算信号１１が選択されている区間となるため、例えば、ゲート信号１７がＬｏｗとなるＲＦ信号１４が選択されている区間では、ホールド処理を行うことにより、変調度情報２７とアシンメトリ情報２８の検出精度を安定化させることが可能となる。
【００７５】
入力されたデジタルＲＦ信号３３は、最初に、振幅逆補正部５０に入力される。振幅逆補正部５０は、ゲート信号１７により再生信号振幅調整部２２がホールドされている場合は、入力信号をそのまま出力する。一方、ゲート信号１７により再生信号振幅調整部２２がホールドされていない場合は、振幅逆補正部５０は、振幅制御部３１の出力であるゲイン制御情報を元に、デジタルＲＦ信号３３の振幅レベルを第一のオフセットキャンセラ２１からの出力信号に相当する振幅レベルに変換する。このような振幅逆補正部５０の機能により、再生信号振幅調整部２２による振幅調整を行いつつデジタルＲＦ信号３３の振幅情報が再現されるので、Ａ／Ｄコンバータ１２のダイナミックレンジを有効に活用することも可能となるため、変調度情報２７とアシンメトリ情報２８の検出精度を向上させることが可能となる。
【００７６】
振幅逆補正部５０からの出力信号は、ＤＣ逆補正部５１に入力される。ＤＣ逆補正部５１は、ゲート信号１７により第一のオフセットキャンセラ２１がホールドされている場合は、入力信号をそのまま出力する。一方、ゲート信号１７により第一のオフセットキャンセラ２１がホールドされていない場合は、ＤＣ逆補正部５１は、オフセット制御部３０の出力であるオフセット制御情報を元に、振幅逆補正部５０からの出力信号のオフセットレベルを第一のオフセットキャンセラ２１の入力信号に相当するオフセットレベルに変換する。このようなＤＣ逆補正部５１の機能により、第一のオフセットキャンセラ２１によるオフセットキャンセルを行いつつデジタルＲＦ信号３３のオフセット成分が再現されるので、振幅調整部１０の自由度が高くなり、Ａ／Ｄコンバータ１２のダイナミックレンジを有効に活用することも可能となるため、変調度情報２７とアシンメトリ情報２８の検出精度を向上させることが可能となる。
【００７７】
ＤＣ逆補正部５１からの出力信号は、第一のＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）５２に入力される。第一のＬＰＦ５２は、入力信号に対して、変調度情報２７とアシンメトリ情報２８の検出精度を妨げる高周波領域の雑音を除去する。
【００７８】
第一のＬＰＦ５２からの出力信号は、区間ピーク検出部５３と、区間ボトム検出部５４と、第二のＬＰＦ５５に入力される。
【００７９】
ここで、区間ピーク検出部５３は、一例として、任意の時間内で、入力信号の最大値を保持することで、ピークエンベロープを検出する。同様に、区間ボトム検出部５４は、一例として、任意の時間内で、入力信号の最小値を保持することで、ボトムエンベロープを検出する。第二のＬＰＦ５５は、入力信号の全データの平均レベルを検出しても良く、第一のＬＰＦ５２よりも低い遮断周波数のＬＰＦとして機能することでアベレージレベルを抽出しても良い。
【００８０】
区間ピーク検出部５３からの出力信号は、ＬＰＦ等で構成されるピーク値平均化部５６に入力された後、図４に示すようなピーク値が検出される。
【００８１】
区間ボトム検出部５４からの出力信号は、ＬＰＦ等で構成されるボトム値平均化部５７に入力された後、図４に示すようなボトム値が検出されても良い。
【００８２】
第二のＬＰＦ５５からの出力信号は、ＬＰＦ等で構成されるアベレージ値平均化部５８に入力された後、図４に示すようなアベレージ値が検出される。
【００８３】
なお、第一のＬＰＦ５２と、第二のＬＰＦ５５と、ピーク値平均化部５６と、ボトム値平均化部５７と、アベレージ値平均化部５８とは、図９に示すような巡回型フィルタで構成される一次デジタル低域通過型フィルタの組み合わせ（２つの一次デジタル低域通過型フィルタ５９ａおよび５９ｂ）で構成されても良い。図９に、２つの一次デジタル低域通過型フィルタの組み合わせの一例として、巡回型フィルタの応用回路である二次デジタル低域通過型フィルタの構成を示す。以下、二次デジタル低域通過型フィルタの動作を説明するが、この回路は一例であり、この回路に限られない。
【００８４】
この二次デジタル低域通過型フィルタは、加算部６０、減算部６１、クリップ処理部６２、初期化部６３、レジスタ６４および遮断周波数設定部６５から構成される、２つの一次デジタル低域通過型フィルタ５９ａおよび５９ｂと、出力選択部６６とから構成される。図９に示すように、フィルタ入力信号は、まず、前段の一次デジタル低域通過型フィルタ５９ａの加算部６０に入力される。加算部６０は、前記フィルタ入力信号と減算部６１からの出力信号とを加算する機能を有する。加算部６０からの出力信号は、クリップ処理部６２に入力されて、上限値が、最大ビット幅を超えた場合に、それに一番近い上限値または下限値にクリップされる。クリップ処理部６２からの出力信号は、初期化部６３に入力される。初期化部６３は、一次デジタル低域通過型フィルタ５９ａの起動時、および、駆動クロックの切り替え時における初期化を行う。初期化部６３からの出力信号は、入力されたデジタルデータを駆動クロックのタイミングで保持する機能を具備するレジスタ６４に入力される。レジスタ６４の出力信号は、一次デジタル低域通過型フィルタ５９ａの遮断周波数を設定するための遮断周波数設定部６５と、減算部６１とに入力される。ここで、遮断周波数設定部６５は、例えば、ビットシフト回路のように、簡単にゲインを調整するような回路である。減算部６１は、レジスタ６４の出力信号から遮断周波数設定部６５の出力信号である一次デジタル低域通過型フィルタ５９ａの出力信号を減算する。
【００８５】
続いて、一次デジタル低域通過型フィルタ５９ａからの出力信号が、後段のもう一つの一次デジタル低域通過型フィルタ５９ｂに入力される。後段の一次デジタル低域通過型フィルタ５９ｂは、上述した前段の一次デジタル低域通過型フィルタ５９ａの構成と基本的には同じ構成を有する。前段の一次デジタル低域通過型フィルタ５９ａからの出力信号と、後段の一次デジタル低域通過型フィルタ５９ｂからの出力信号は、出力選択部６６に入力されて、どちらかの入力信号が選択されて出力される。これにより、図９に示す二次デジタル低域通過型フィルタは、一次フィルタか二次フィルタかのいずれかの性能が選択され得る。
【００８６】
上述した一連の巡回型のデジタルフィルタの直列接続により実現される二次デジタル低域通過型フィルタにより、フィルタ入力信号の高域雑音成分を除去することが可能となる。また、平均化処理を行うことも可能となる。このような単純な巡回型のデジタル低域通過型フィルタを適用することにより、デジタル回路の小規模化を図れるため、コストを抑えることが可能となる。
【００８７】
ピーク値平均化部５６からの出力信号であるピーク値と、ボトム値平均化部５７からの出力信号であるボトム値とは、４ｃｈ加算ゲイン差＆ＤＣ情報換算部２６に入力された後、振幅調整部１０で適用したゲイン情報と、レーザオフ時の基準レベルとを元に、変調度換算情報が算出され、算出された変調度換算情報が変調度検出部６７に伝送される。ここで、レーザオフ時の情報は、レーザ発生部４によるレーザをオフして、検出されたピーク値とボトム値の平均値の情報を保持しておいた値である。それらのピーク値およびボトム値と、４ｃｈ加算ゲイン差＆ＤＣ情報換算部２６からの出力情報とは、変調度検出部６７に入力された後、図４に示す式１で変調度情報２７が求められる。一方、それらのピーク値およびボトム値と、アベレージ値平均化部５８からの出力信号であるアベレージ値とは、アシンメトリ検出部６８に入力された後、図４に示す式２でアシンメトリ情報２８が求められる。
【００８８】
光ディスクコントローラ１８は、ＣＰＵおよびソフトウェア（プログラム）等で構成される回路であり、変調度情報２７およびアシンメトリ情報２８を元に、記録パワー調整部６９を通じて光記録媒体１に記録する際の適切な記録パワーを決定する。記録パワー調整部６９は、光ディスクコントローラ１８で決定された記録パワーを元に、レーザ発生部４を通じて、光記録媒体１にデータを記録する。
【００８９】
上述した一連の機能により、本実施の形態におけるデータ記録再生装置および変調度検出装置によれば、従来のようにＯＰＣ情報の検出ための専用のアナログ信号処理回路を備えなくても、デジタル２値化信号の生成に必要なデータ復調関係の機能とＯＰＣに必要な変調度情報とアシンメトリ情報とを精度良く推定できるため、回路規模の削減と電力削減が可能となる。
【００９０】
また、本実施の形態におけるデータ記録再生装置および変調度検出装置によれば、オフセット制御部３０およびそれを活用したＤＣ逆補正部５１、振幅制御部３１およびそれを活用した振幅逆補正部５０により、第一のオフセットキャンセラ２１および再生信号振幅調整部２２を動作させたままＯＰＣ情報を検出ことができるため、つまり、データ再生と同時に変調度情報の検出およびアシンメトリ情報の検出が可能となり、２度（異なる２つの時間区間）に分けて情報を取得する必要がなくなるため、ＯＰＣ時の学習時間や、装置の起動時間を短縮することが可能となる。
【００９１】
さらに、本実施の形態におけるデータ記録再生装置および変調度検出装置によれば、オフセット制御とゲイン制御を適用してＡ／Ｄコンバータのダイナミックレンジとビット幅を有効に利用することが可能となるため、データ復調に必要な最小限必要なダイナミックレンジとビット幅で構築できる利点があるため、Ａ／Ｄコンバータの回路規模や電力の抑制も可能となる。つまり、データ再生とＯＰＣ情報の検出のための前処理とを再生信号処理部で兼用させたことに伴ってＡ／Ｄコンバータの回路規模および電力が犠牲になってしまうという問題が回避される。
【００９２】
特に、本実施の形態におけるデータ記録再生装置および変調度検出装置によれば、半導体集積回路を用いて実現する場合には、小さな回路規模で消費電力が少ないデータ記録再生装置および変調度検出装置を提供することが可能となる。
【００９３】
以上、本発明に係るデータ記録再生装置および変調度検出装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、このような実施の形態に限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、実施の形態の構成要素を任意に組み合わせて得られる形態も、本発明に含まれる。
【００９４】
たとえば、本実施の形態では、ゲート信号１７は、正論理（アサート時にＨｉｇｈ）で出力されたが、負論理（アサート時にＬｏｗ）で出力されてもよい。
【００９５】
また、本実施の形態では、ゲート信号１７がアサートされた時に、再生信号処理部８２の一部構成要素の動作がホールドされたが、本発明に係るデータ記録再生装置および変調度検出装置では、必ずしも、このようなホールド機能は必要ではない。本実施の形態におけるＯＰＣ情報検出部２０は、振幅逆補正部５０およびＤＣ逆補正部５１を有するので、たとえ第一のオフセットキャンセラ２１および再生信号振幅調整部２２が動作したためにＡ／Ｄコンバータ１２から出力されたデジタルＲＦ信号３３にＤＣ成分と振幅情報とが含まれていない場合であっても、振幅逆補正部５０およびＤＣ逆補正部５１において振幅情報とＤＣ成分とが復元されるからである。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、データ記録再生装置およびその変調度検出装置として、特に、データを記録するために必要な変調度情報およびアシンメトリ情報であるＯＰＣ情報の検出のための前処理とデータ再生とを共通の再生信号処理部で行うことにより、ＯＰＣ情報の検出のための専用のアナログ回路が不要となって省電力化が可能なため、ノートＰＣに搭載される記録再生用ＤＶＤスーパーマルチドライブや、Ｂｌｕ−ｒａｙレコーダ等として有用である。
【符号の説明】
【００９７】
１ 光記録媒体（光ディスク媒体）
２ 光記録媒体回転制御部
３ 光ピックアップ
４ レーザ発生部
５ ４分割フォトディテクタ
５ａ〜５ｄ ４分割フォトディテクタの分割領域
６ ２分割フォトディテクタ
６ａ、６ｂ ２分割フォトディテクタの分割領域
７、８ 加算器
９ 加算信号検出部
１０ 振幅調整部
１１ ４ｃｈ加算信号
１２ Ａ／Ｄコンバータ
１３ 加算器（ＲＦ信号生成部）
１４ ＲＦ信号
１５ 信号選択部
１６ ゲート信号生成部
１７ ゲート信号
１８ 光ディスクコントローラ
１９ 測定タイミング信号
２０、９１ ＯＰＣ情報検出部
２１ 第一のオフセットキャンセラ
２２ 再生信号振幅調整部
２３ イコライザ
２４ 第二のオフセットキャンセラ
２５ データ復調部
２６ ４ｃｈ加算ゲイン差＆ＤＣ情報換算部
２７ 変調度情報
２８ アシンメトリ情報
３０ オフセット制御部
３１ 振幅制御部
３２ 再生クロック
３３ デジタルＲＦ信号
３４ オフセットレベル検出部
３５ オフセットレベル平滑化部
３６ 減算部
３７ 位相同期制御部
３８ ゼロクロス情報検出部
３９ ゼロクロス位置検出信号
４０ 極性選択信号
４１ 線形補間部
４２ 極性反転部
４３ 切り替え部
４４ マスク処理部
４５ 位相誤差情報
４６ 位相同期ループフィルタ
４７ デジタル・アナログコンバータ
４８ ＶＣＯ
４９ デジタル２値化信号
５０ 振幅逆補正部
５１ ＤＣ逆補正部
５２ 第一のＬＰＦ
５３ 区間ピーク検出部
５４ 区間ボトム検出部
５５ 第二のＬＰＦ
５６ ピーク値平均化部
５７ ボトム値平均化部
５８ アベレージ値平均化部
５９ａ、５９ｂ 一次デジタル低域通過型フィルタ
６０ 加算部
６１ 減算部
６２ クリップ処理部
６３ 初期化部
６４ レジスタ
６５ 遮断周波数設定部（ゲイン設定）
６６ 出力選択部
６７ 変調度検出部
６８ アシンメトリ検出部
６９ 記録パワー調整部
７０、７１ 振幅＆オフセット調整部
７２ 加算信号検出部
７３、７４ コンパレータ
７５、７６ Ｄ／Ａコンバータ
７７ ピーク検出部
７８ ボトム検出部
７９ 変調度検出部
８０ ＲＦ信号生成部
８２、９２ 再生信号処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体にデジタルデータを記録、および、光記録媒体からデジタルデータを再生するデータ記録再生装置およびその変調度検出装置に関する。
【０００２】
より詳細には、記録時のレーザ記録パワーの調整である最適記録パワー制御（Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｏｒｌ、以下、「ＯＰＣ」と称す）に必要な、記録された信号の変調度やアシンメトリを検出する機能を伴うデータ記録再生の技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
情報記録媒体としての光ディスク媒体にデジタルデータを記録する方式として、コンパクトディスク（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ（登録商標）；以下、「ＣＤ」と称す）やＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ（以下、「ＤＶＤ」と称す）に見られるように線速度を一定にして記録媒体上の記録密度を一様にする方式が多く用いられている。近年、読み取り専用の光ディスクのみならず、１回書き込みが可能なＤＶＤ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ（以下、「ＤＶＤ−Ｒ」と称す）、および、書き換え可能なＤＶＤ−ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ（以下、「ＤＶＤ−ＲＷ」と称す）、さらには大容量データが記録可能な、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ（以下、「ＢＤ−Ｒ」と称す）、および、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ−ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ（以下、「ＢＤ−ＲＥ」と称す）が、注目されている。
【０００４】
光ディスク媒体にデジタルデータを記録するためには、ディスク膜の記録感度、温度、レーザ波長変動による記録状態の違いなどにより、レーザ記録パワーを調整するＯＰＣが必要となる。ＯＰＣは、例えば、光ディスク媒体の内周部に存在するＰＣＡ（Ｐｏｗｅｒ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ａｒｅａ）にパワーを振って（当てて）試し書きを行い、記録された信号を読み出し、ピット部と非ピット部の反射率の違いを示す指標である変調度やピット部と非ピット部の非対称性を示す指標であるアシンメトリ等に従って最適パワーを決定する。
【０００５】
ここで、変調度やアシンメトリを検出するためには、再生信号から、そのピーク値やボトム値やアベレージ値を求める必要があるが、アシンメトリを検出するために、直流成分（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ成分、以下、「ＤＣ成分」と称す）を必要としないのに対して、変調度を検出するためには、ＤＣ成分が必要となる。そのため、記録されたデータを再生する際に、光信号を電気信号に変換する光ピックアップからデータ再生（データ復調）のために伝送されるＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｃｕｅｎｃｙ、以下、「ＲＦ」と称す）信号に対して、交流（Ａｃｔｉｖｅ Ｃｕｒｒｅｎｔ、以下、「ＡＣ」と称す）結合や、オフセット制御（オフセットキャンセル）、および、自動ゲイン制御（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ、以下、「ＡＧＣ」と称す）を行うデータ復調処理では、ＤＣ成分が失われたり、振幅情報が変化したりするために、変調度の検出にむかないため、別途、サーボ関係の信号に用いるＤＣ成分が存在して振幅情報が静的に変化する４分割フォトディテクタの信号をそれぞれ受け取る４チャネル（以下、「４ｃｈ」と称す）信号の加算信号から、検波回路を用いて、再生信号のピーク値とボトム値を抽出し、それらの源信号から、ＣＰＵ（中央演算装置）およびソフトウェア（プログラム）等で構成される光ディスクコントローラにより、変調度を抽出している（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１に開示された従来のデータ記録再生装置は、図１０に示すような構成をしている。図１０において、光記録媒体１は、相変化型記録材料の薄膜を有する等の光記録媒体であり、トラックが既定間隔でらせん状または同心円状に形成されている。光記録媒体回転制御部２は、光記録媒体１を所定の線速度で回転させる回路である。光ピックアップ３は、光記録媒体１からデジタルデータを読み出すに際して、光スポットの焦点を合わせてトラック上を走査するレーザ発生部４を搭載したアクチュエータと、光スポットからの反射光を電気信号に変換するトラッキングエラー信号およびプッシュプル信号検出用の４分割フォトディテクタ５や２分割フォトディテクタ６等を具備している。加算器７と加算器８は、４分割フォトディテクタ５から出力された検出電流を電圧に変換する電流―電圧変換とトラック方向に平行な領域の成分の加算を行う。加算器１３は、２分割フォトディテクタ６から出力された検出電流を電圧に変換する電流―電圧変換と加算を行う。
【０００７】
ＯＰＣ情報検出部９１は、ＯＰＣ情報を検出するためのアナログ回路であり、振幅＆オフセット調整部７０および７１と、加算信号検出部７２と、コンパレータ７３および７４と、Ｄ／Ａコンバータ７５および７６と、ピーク検出部７７と、ボトム検出部７８と、変調度検出部７９とで構成される。加算器７と加算器８からの出力信号は、振幅＆オフセット調整部７０および７１に入力されて、振幅とオフセットを調整された後、加算信号検出部７２に入力されて、電圧加算される。加算信号検出部７２からの出力信号は、コンパレータ７３および７４に入力された後、Ｄ／Ａコンバータ７５および７６で生成された閾値を元に、２値化される。２値化されたコンパレータ７３および７４からの出力信号は、ピーク検出部７７とボトム検出部７８とに入力される。ピーク検出部７７は、加算信号検出部７２からの出力信号からピークエンベロープを検出するようにＤ／Ａコンバータ７５を制御しつつ、検出したピークエンベロープ情報を変調度検出部７９に出力する。一方、ボトム検出部７８は、加算信号検出部７２からの出力信号からボトムエンベロープを検出するようにＤ／Ａコンバータ７６を制御しつつ、検出したボトムエンベロープ情報を変調度検出部７９に出力する。変調度検出部７９は、光記録媒体１にデジタルデータを最適に記録するためのＯＰＣに必要な情報である変調度情報２７を、前記ピークエンベロープ情報とボトムエンベロープ情報から演算して求め、検出された変調度情報２７を光ディスクコントローラ１８に伝送する。
【０００８】
光ディスクコントローラ１８は、ＣＰＵおよびソフトウェア（プログラム）等で構成される回路であり、得られた変調度情報２７を元に、記録パワー調整部６９を通じて光記録媒体１に記録する際の適切な記録パワーを決定する。記録パワー調整部６９は、前記記録パワーを元にレーザ発生部４を通じて、光記録媒体１にデータを記録する。
【０００９】
一方、デジタルデータを再生するために、加算器７と加算器８と加算器１３とからの出力信号がＲＦ信号生成部８０で加算され、ＲＦ信号（再生信号）１４として、再生信号処理部９２に入力される。再生信号処理部９２は、入力されたＲＦ信号１４に対して各種信号処理を施した後に、Ａ／Ｄ変換し、データ復調を行う回路であり、第一のオフセットキャンセラ２１と、再生信号振幅調整部２２と、イコライザ２３と、Ａ／Ｄコンバータ１２と、第二のオフセットキャンセラ２４と、データ復調部２５とで構成される。ＲＦ信号１４は、第一のオフセットキャンセラ２１に入力されて、Ａ／Ｄコンバータ１２のダイナミックレンジに対して適切なオフセットレベルに調整される。第一のオフセットキャンセラ２１からの出力信号は、再生信号振幅調整部２２に入力されて、Ａ／Ｄコンバータ１２のダイナミックレンジに対して適切な振幅に調整される。再生信号振幅調整部２２からの出力信号は、イコライザ２３に入力されて、周波数特性の補正と雑音の除去が行われる。イコライザ２３からの出力信号は、Ａ／Ｄコンバータ１２に入力される。Ａ／Ｄコンバータ１２は、データ復調部２５から生成される再生クロック３２のタイミングにより、アナログ信号を多ビットのデジタル信号であるデジタルＲＦ信号３３に変換する。デジタルＲＦ信号３３は、第二のオフセットキャンセラ２４に入力されることで、デジタルＲＦ信号３３に含まれるオフセット成分（ＤＣ成分）が低減される。第二のオフセットキャンセラ２４からの出力信号は、データ復調部２５に入力されて、デジタル２値化信号４９が生成される。デジタル２値化信号４９は、光ディスクコントローラ１８に入力された後、エラー訂正処理等が施され、より誤りの無いデジタルデータに変換される。
【００１０】
これら、ＲＦ信号１４に対する、第一のオフセットキャンセラ２１→再生信号振幅調整部２２→イコライザ２３→Ａ／Ｄコンバータ１２→第二のオフセットキャンセラ２４→データ復調部２５→光ディスクコントローラ１８と処理する一連の再生信号処理系の動作により、光記録媒体１に記録されたデジタルデータの再生が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２００８／０３５６８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前記従来のデータ記録再生装置では、ＯＰＣ情報検出部９１はアナログ回路であるために、回路規模も消費電力も大きくなってしまうという問題がある。
【００１３】
これは、ＯＰＣ情報の検出に用いられる４ｃｈ信号を加算した信号（４ｃｈ加算信号）は、ＲＦ信号に相当する信号と同等の信号に相当するはずであるが、ＯＰＣ情報検出部９１と再生信号処理部９２とは、異なるアナログ信号処理を行うので、ＯＰＣ情報検出部９１と再生信号処理部９２とを別個独立に設けておく必要があることに起因している。つまり、データ復調を行うための再生信号処理部９２では、データ復調の精度を向上させる必要があるため、Ａ／Ｄコンバータ１２でのＡＤ変換前におけるＡＧＣやオフセット制御により、Ａ／Ｄコンバータ１２のダイナミックレンジを有効に活用している。そのために、ＲＦ信号は、再生信号処理部９２において、ＤＣ成分が欠落する、もしくは、振幅情報が変化してしまう。一方、ＯＰＣ等のレーザ記録パワーの調整には（つまり、ＯＰＣ情報の検出では）、ＤＣ成分と正確な振幅情報から求まる変調度情報等の情報が必要となる。そのために、再生信号処理部９２で信号処理された信号からは直接、変調度情報等が検出できない。このような理由により、従来のデータ記録再生装置では、再生信号処理部９２とは別個に、独立して、ピーク値、ボトム値、アベレージ値の検出機能を持つアナログ回路（ＯＰＣ情報検出部９１）を設ける必要があるため、回路規模と消費電力の面で不利な構成になる。
【００１４】
ここで、ＯＰＣ情報検出部９１でのアナログ信号処理を再生信号処理部９２で処理することを想定した場合は、アシンメトリ情報に関しては、ＤＣ成分や振幅情報に依存しない特性があるため、検出可能であるが、変調度情報に関しては、ＤＣ成分や振幅情報に依存する特性があるため、ＡＧＣ（再生信号振幅調整部２２での処理）やオフセット制御（第一のオフセットキャンセラ２１での処理）等が存在することにより、正確な推定が困難である。
【００１５】
さらに、変調度情報が検出可能なＤＣ成分を残してＡ／Ｄ変換をし、Ａ／Ｄ変換後のデジタルデータを用いてＯＰＣ情報の検出を行うとともに、データ復調のためにＡ／Ｄ変換後のデジタルデータに対してデジタル処理によりオフセット処理や振幅調整を行うことも考えられるが、その場合は、変調度情報の精度を維持するためにも（つまり、ＤＣ成分をもったアナログ信号をＡ／Ｄ変換するので）、Ａ／Ｄコンバータのダイナミックレンジの確保および大きい有効ビット数が必要になるため、Ａ／Ｄコンバータの回路規模や電力が増加してしまうという課題を有している。
【００１６】
そこで、本発明は、小さな回路規模で消費電力が少ないデータ記録再生装置および変調度検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記従来の課題を解決するために、本発明のデータ記録再生装置および変調度検出装置は、ＲＦ信号および４ｃｈ加算信号のいずれかを選択できる機能を有し、データ復調とＯＰＣ情報の検出のための前処理という２つのアナログ信号処理を１系統（再生信号処理部）で共用して行う構成を備える。これにより、ＯＰＣ情報の検出のための前処理を行う専用のアナログ回路が不要となり、小さな回路規模で消費電力が少ないデータ記録再生装置および変調度検出装置が実現される。
【００１８】
つまり、本発明のデータ記録再生装置の一形態は、光記録媒体から、トラック方向軸と、前記トラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割された光信号を検出する４分割フォトディテクタを含む光ピックアップと、前記４分割フォトディテクタで検出された、４分割された前記光信号の加算結果に対応する信号を生成する加算信号検出部と、前記加算信号検出部からの出力信号の振幅を調整する振幅調整部と、前記光ピックアップの出力から再生信号としてのＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成部と、前記ＲＦ信号生成部からの出力信号および前記振幅調整部からの出力信号のいずれかを選択するためのゲート信号を生成するゲート信号生成部と、前記ゲート信号生成部から生成されたゲート信号に基づいて、前記ＲＦ信号生成部からの出力信号および前記振幅調整部からの出力信号のいずれかを選択して出力する信号選択部と、前記信号選択部からの出力信号を多ビットのデジタル信号に変換することでデータ復調を行う再生信号処理部と、前記再生信号処理部で得られたデジタル信号から、前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の反射率の違いを示す指標である変調度情報と前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の非対称性を示す指標であるアシンメトリ情報とを生成する最適記録パワー制御情報検出部と、前記再生信号処理部から出力されるデータ復調後のデジタル２値化信号、および、前記最適記録パワー制御情報検出部からの出力信号である変調度情報とアシンメトリ情報とに基づいて、最適なレーザ記録パワーを調整する記録パワー調整部とを備える。
【００１９】
これにより、ＯＰＣ情報の検出ための前処理（アナログ信号処理）とデータ再生とが共通の回路（再生信号処理回路）で行われるため、従来に必要とされたＯＰＣ情報の検出のための専用のアナログ回路が不要となり、回路規模の削減と電力削減が可能となる。なお、一般的に、同一の信号処理を行う回路であっても、アナログ回路は、コンデンサ等の大面積の電子部品を必要とすることから、集積化に適したデジタル回路よりも回路規模が大きくなり、消費電力も大きくなる。
【００２０】
ここで、より具体的な回路構成として、前記再生信号処理部は、前記信号選択部からの出力信号に対してオフセット成分を除去する第一のオフセットキャンセラと、前記第一のオフセットキャンセラからの出力信号の振幅を調整する再生信号振幅調整部と、前記再生信号振幅調整部からの出力信号に対して波形整形を行うイコライザと、前記イコライザからのアナログ出力信号を多ビットのデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号から、前記第一のオフセットキャンセラを制御するためのオフセット制御情報を生成して前記第一のオフセットキャンセラに出力するオフセット制御部と、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号から、前記再生信号振幅調整部を制御するためのゲイン制御情報を生成して前記再生信号振幅調整部に出力する振幅制御部と、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号に対してオフセット成分を除去する第二のオフセットキャンセラと、前記第二のオフセットキャンセラからの出力信号から、デジタル２値化信号と前記再生信号に含まれていたクロック成分を示す再生クロックとを生成するデータ復調を行うデータ復調部とを有し、前記最適記録パワー制御情報検出部は、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号、および、前記オフセット制御部から出力される前記オフセット制御情報、および、前記振幅制御部から出力される前記ゲイン制御情報を用いて、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号に対して、前記ゲイン制御情報と前記オフセット制御情報による逆補正をした後にピーク値とボトム値とアベレージ値とを抽出し、抽出したピーク値とボトム値とアベレージ値とを用いて、前記変調度情報と前記アシンメトリ情報とを生成し、前記記録パワー調整部は、前記データ復調部から出力される前記再生クロックに同期して動作し、前記データ復調部から出力されるデジタル２値化信号、および、前記最適記録パワー制御情報検出部からの変調度情報とアシンメトリ情報とに基づいて、最適なレーザ記録パワーを調整してもよい。
【００２１】
また、さらに、前記デジタル２値化信号に基づいて、前記ゲート信号生成部を制御するためのタイミング情報を生成する光ディスクコントローラを備え、前記ゲート信号生成部は、前記光ディスクコントローラが出力したタイミング情報から、任意の時間区間を指定できるゲート信号を生成し、前記ゲート信号により、前記信号選択部に対して、ＤＣ成分を含む、前記振幅調整部からの出力信号を選択させるとともに、前記第一のオフセットキャンセラ、前記再生信号振幅調整部、前記第二のオフセットキャンセラ、および、前記データ復調部の動作をホールドさせることで、前記最適記録パワー制御情報検出部に対して、ＤＣ補正情報およびゲイン差情報を検出させて前記変調度情報を生成させるのが好ましい。
【００２２】
これにより、再生信号処理部がＯＰＣ情報の検出に適した信号（振幅調整部からの出力信号）を処理する場合には、第一のオフセットキャンセラおよび再生信号振幅調整部等の動作がホールドされるので、最適記録パワー制御情報検出部は、ＤＣ成分と振幅情報とを失っていないデジタル信号を用いて正確な変調度情報とアシンメトリ情報とを生成することができる。
【００２３】
また、前記最適記録パワー制御情報検出部は、前記ゲート信号生成部から前記ゲート信号が出力されていない場合に、前記振幅制御部から出力されるゲイン制御情報を元に、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号に対して逆補正をすることにより振幅情報を復元する振幅逆補正部を備えるとしてもよいし、前記最適記録パワー制御情報検出部は、前記ゲート信号生成部から前記ゲート信号が出力されていない場合に、前記オフセット制御部から出力されるオフセット制御情報を元に、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号に対して逆補正をすることによりＤＣ成分を復元するＤＣ逆補正部を備えてもよい。
【００２４】
これにより、データ再生をしているときであっても、Ａ／Ｄコンバータからの出力信号に対して、ＲＦ信号に含まれていたＤＣ成分と振幅情報とを復元した後に、その出力信号がＯＰＣ情報の検出に用いられるので、データ再生と同時に変調度情報の検出およびアシンメトリ情報の検出が可能となる。よって、２度（異なる２つの時間区間）に分けてデータ再生とＯＰＣ情報の検出のための前処理とを別々に行う必要がなくなり、ＯＰＣ時の学習時間や、装置の起動時間を短縮することが可能となる。
【００２５】
さらに、この構成によれば、ＲＦ信号に対してオフセット制御およびゲイン制御を適用した後にＡ／Ｄ変換をするので、Ａ／Ｄコンバータのダイナミックレンジとビット幅とを有効に利用することが可能となる。つまり、データ再生とＯＰＣ情報の検出のための前処理とを再生信号処理部で兼用させたことに伴ってＡ／Ｄコンバータの回路規模および消費電力が犠牲になってしまうという問題が回避される。
【００２６】
なお、本発明は、このようなデータ記録再生装置として実現できるだけでなく、光記録媒体から、トラック方向軸と、前記トラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割された光信号を検出する４分割フォトディテクタを含む光ピックアップからの信号に基づいて、前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の反射率の違いを示す指標である変調度情報と前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の非対称性を示す指標であるアシンメトリ情報とを生成する変調度検出装置であって、前記４分割フォトディテクタで検出された、４分割された前記光信号の加算結果に対応する信号を生成する加算信号検出部と、前記加算信号検出部からの出力信号の振幅を調整する振幅調整部と、前記光ピックアップの出力から再生信号としてのＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成部と、前記ＲＦ信号生成部からの出力信号および前記振幅調整部からの出力信号のいずれかを選択するためのゲート信号を生成するゲート信号生成部と、前記ゲート信号生成部から生成されたゲート信号に基づいて、前記ＲＦ信号生成部からの出力信号および前記振幅調整部からの出力信号のいずれかを選択して出力する信号選択部と、前記信号選択部からの出力信号を多ビットのデジタル信号に変換することでデータ復調を行う再生信号処理部と、前記再生信号処理部で得られたデジタル信号から、前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の反射率の違いを示す指標である変調度情報と前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の非対称性を示す指標であるアシンメトリ情報とを生成する最適記録パワー制御情報検出部とを備える変調度検出装置として実現してもよい。
【００２７】
また、本発明は、そのれら装置を構成する処理部をステップとする方法として実現したり、それらステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの非一時的な記録媒体として実現したり、そのプログラムを示す情報、データまたは信号として実現したりすることもできる。そして、それらプログラム、情報、データ及び信号は、インターネット等の通信ネットワークを介して配信できることは言うまでもない。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明のデータ記録再生装置および変調度検出装置によれば、従来に必要とされたＯＰＣ情報の検出のための専用のアナログ回路が不要となり、回路規模の削減と電力削減が可能となる。
【００２９】
特に、半導体集積回路を用いて実現する場合に、小さな回路規模で消費電力が少ないデータ記録再生装置および変調度検出装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態におけるデータ記録再生装置および変調度検出装置の構成を示すブロック図
【図２】同データ記録再生装置の光ピックアップの詳細な構成を示すブロック図
【図３】同データ記録再生装置におけるゲート信号に関わる動作タイミングを示した図
【図４】同データ記録再生装置のＯＰＣ情報検出部による変調度情報の検出原理を示した図
【図５】同データ記録再生装置のイコライザが有する高次リップルフィルタの周波数特性の説明図
【図６】同データ記録再生装置の第二のオフセットキャンセラの詳細な構成を示すブロック図
【図７】同データ記録再生装置のデータ復調部が有する位相同期制御部の詳細な構成を示すブロック図
【図８】同位相同期制御部の動作を説明する図
【図９】同データ記録再生装置のＯＰＣ情報検出部を構成する第一のＬＰＦと第二のＬＰＦとピーク値平均化部とボトム値平均化部とアベレージ値平均化部の一実現例としての二次デジタル低域通過型フィルタの構成を示すブロック図
【図１０】従来のデータ記録再生装置の構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明のデータ記録再生装置および変調度検出装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される回路構成、構成要素の配置位置および接続形態、動作、動作タイミング、信号論理、信号の波形などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲だけによって限定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
【００３２】
図１は、本発明の実施の形態におけるデータ記録再生装置の構成を示すブロック図を示す。このデータ記録再生装置は、主要な構成要素として、光ピックアップ３と、加算信号検出部９と、振幅調整部１０と、加算器１３と、ゲート信号生成部１６と、信号選択部１５と、再生信号処理部８２と、ＯＰＣ情報検出部２０と、記録パワー調整部６９とを備える。
【００３３】
光ピックアップ３は、光記録媒体１から、トラック方向軸と、そのトラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割された光信号を検出する４分割フォトディテクタ５を有するアセンブリである。加算信号検出部９は、４分割フォトディテクタ５で検出された、４分割された光信号の加算結果に対応する信号を生成する回路である。振幅調整部１０は、加算信号検出部９から出力される信号の振幅を調整して４ｃｈ加算信号１１を生成する回路である。加算器１３は、光ピックアップ３の出力（検出電流）から再生信号としてのＲＦ信号１４を生成するＲＦ信号生成部としての回路（電流電圧変換器）である。ゲート信号生成部１６は、加算器１３から出力されるＲＦ信号１４および振幅調整部１０からの４ｃｈ加算信号１１のいずれかを選択するためのゲート信号１７を生成する回路である。信号選択部１５は、ゲート信号生成部１６から生成されたゲート信号１７に基づいて、加算器１３から出力されるＲＦ信号１４および振幅調整部１０から出力される４ｃｈ加算信号１１のいずれかを選択して出力する回路である。再生信号処理部８２は、信号選択部１５からの出力信号を多ビットのデジタルＲＦ信号３３に変換することでデータ復調を行う回路である。ＯＰＣ情報検出部２０は、再生信号処理部８２で得られたデジタルＲＦ信号３３から、光記録媒体１におけるピット部と非ピット部の反射率の違いを示す指標である変調度情報２７と光記録媒体におけるピット部と非ピット部の非対称性を示す指標であるアシンメトリ情報２８とを生成するデジタル回路である。記録パワー調整部６９は、再生信号処理部８２から出力されるデータ復調後のデジタル２値化信号、および、ＯＰＣ情報検出部２０から出力される変調度情報２７とアシンメトリ情報２８とに基づいて最適なレーザ記録パワーを調整する回路である。
【００３４】
ここで、再生信号処理部８２は、詳細な構成として、信号選択部１５からの出力信号に対してオフセット成分（ＤＣ成分）を除去する第一のオフセットキャンセラ２１と、第一のオフセットキャンセラ２１からの出力信号の振幅を調整する再生信号振幅調整部２２と、再生信号振幅調整部２２からの出力信号に対して波形整形を行うイコライザ２３と、イコライザ２３からのアナログ出力信号を多ビットのデジタルＲＦ信号３３に変換するＡ／Ｄコンバータ１２と、Ａ／Ｄコンバータ１２からの出力信号から、第一のオフセットキャンセラ２１を制御するためのオフセット制御情報を生成して第一のオフセットキャンセラ２１に出力するオフセット制御部３０と、Ａ／Ｄコンバータ１２からの出力信号から、再生信号振幅調整部２２を制御するためのゲイン制御情報を生成して再生信号振幅調整部２２に出力する振幅制御部３１と、Ａ／Ｄコンバータ１２からの出力信号に対してオフセット成分（ＤＣ成分）を除去する第二のオフセットキャンセラ２４と、第二のオフセットキャンセラ２４からの出力信号から、デジタル２値化信号４９と、ＲＦ信号１４に含まれていたクロック成分を示す再生クロック３２とを生成するデータ復調を行うデータ復調部２５とを有する。
【００３５】
また、ＯＰＣ情報検出部２０は、より詳しくは、Ａ／Ｄコンバータ１２からのデジタルＲＦ信号３３、および、オフセット制御部３０から出力されるオフセット制御情報、および、振幅制御部３１から出力されるゲイン制御情報を用いて、Ａ／Ｄコンバータ１２からのデジタルＲＦ信号３３に対して、ゲイン制御情報とオフセット制御情報とによる逆補正をした後にピーク値とボトム値とアベレージ値とを抽出し、抽出したピーク値とボトム値とアベレージ値とを用いて、変調度情報２７とアシンメトリ情報２８とを生成する。そのために、ＯＰＣ情報検出部２０は、特徴的な構成要素として、ゲート信号生成部１６からゲート信号１７が出力されていない（ネゲートの）場合に、振幅制御部３１から出力されるゲイン制御情報を元にＡ／ＤコンバータからのデジタルＲＦ信号３３に対して逆補正をすることにより振幅情報を復元する振幅逆補正部５０と、ゲート信号生成部１６からゲート信号１７が出力されていない（ネゲートの）場合に、オフセット制御部３０から出力されるオフセット制御情報を元にＡ／Ｄコンバータ１２からのデジタルＲＦ信号３３に対して逆補正をすることによりＤＣ成分を復元するＤＣ逆補正部５１とを有する。
【００３６】
なお、記録パワー調整部６９は、データ復調部２５から出力される再生クロック３２に同期して動作し、データ復調部２５から出力されるデジタル２値化信号４９、および、ＯＰＣ情報検出部２０から出力される変調度情報２７とアシンメトリ情報２８とに基づいて、最適なレーザ記録パワーを調整する。
【００３７】
このデータ記録再生装置は、さらに、デジタル２値化信号４９に基づいて、ゲート信号生成部１６を制御するためのタイミング情報である測定タイミング信号１９を生成する光ディスクコントローラ１８を備える。そして、ゲート信号生成部１６は、光ディスクコントローラ１８が出力した測定タイミング信号１９から、任意の時間区間を指定できるゲート信号１７を生成し、ゲート信号１７により、信号選択部１５に対して、ＤＣ成分を含む、振幅調整部１０からの４ｃｈ加算信号１１を選択させるとともに、第一のオフセットキャンセラ２１、再生信号振幅調整部２２、第二のオフセットキャンセラ２４、および、データ復調部２５の動作をホールドさせることで、ＯＰＣ情報検出部２０に対して、ＤＣ補正情報およびゲイン差情報を検出させて変調度情報２７を生成させる。その際、イコライザ２３については、機能をオフ（バイパス）すると、なおよい。
【００３８】
なお、本発明に係る変調度検出装置は、このデータ記録再生装置の一部の構成要素から構成される装置である。つまり、本発明に係る変調度検出装置は、光記録媒体１から、トラック方向軸と、そのトラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割された光信号を検出する４分割フォトディテクタ５を含む光ピックアップ３からの信号に基づいて、変調度情報２７とアシンメトリ情報２８とを生成する装置であって、データ記録再生装置が備える構成要素のうち、加算信号検出部９と、振幅調整部１０と、加算器１３と、ゲート信号生成部１６と、信号選択部１５と、再生信号処理部８２と、ＯＰＣ情報検出部２０とを備える。
【００３９】
このようなデータ記録再生装置および変調度検出装置は、光記録媒体１にデジタルデータを最適に記録するためのＯＰＣに必要な変調度情報２７およびアシンメトリ情報２８を、ＲＦ信号１４および４ｃｈ加算信号１１から精度良く、かつ、最小規模の機能で生成することで、回路面積や消費電力の削減を実現している。以下、このデータ記録再生装置および変調度検出装置の構成について、詳細に説明する。
【００４０】
光記録媒体１にデジタルデータを記録する際には、光記録媒体１のディスク膜の記録感度、温度、レーザ波長変動に対して精度良いデータを記録するために、光記録媒体１への記録時のレーザ記録パワーの最適調整が必要となる。この調整がＯＰＣであり、例えば、光記録媒体１の内周部に存在するＰＣＡ（Ｐｏｗｅｒ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ａｒｅａ）にパワーを振って（当てて）試し書きを行い、記録された信号を読み出し、ピット部と非ピット部の反射率の違いを示す指標である変調度情報２７およびピット部と非ピット部の非対称性を示す指標であるアシンメトリ情報２８等に従って最適パワーを決定するため、記録されたデータの変調度情報２７とアシンメトリ情報２８等を正確に把握することが記録データの品質向上に必要である。
【００４１】
以下、データ記録再生装置および変調度検出装置が備える各構成要素について、詳細に説明する。
【００４２】
図１において、光記録媒体（光ディスク媒体）１は、デジタルデータを記録するための例えば、相変化型記録材料の薄膜を有する情報記録媒体であり、トラックが既定間隔でらせん状または同心円状に形成されている。光記録媒体１の一つである書き換えが可能なＤＶＤ−ＲＷディスクやＢＤ−ＲＥディスクや、１回のみ書き込みが可能なＤＶＤ−ＲディスクやＢＤ−Ｒディスクは、ＰＣＡ領域が存在し、ＯＰＣ時にレーザ記録パワーの最適化に使用される。
【００４３】
光記録媒体回転制御部２は、光記録媒体１を所定の線速度で回転させるための回路または機構である。一例として、この光記録媒体回転制御部２は、スピンドルモータ、および、ステッピングモータ等により構成されても良い。
【００４４】
光ピックアップ３は、光記録媒体１からデジタルデータを読み出すに際して、光スポットの焦点を合わせてトラック上を走査するレーザ発生部４を搭載したアクチュエータと、光スポットからの反射光を電気信号に変換するトラッキングエラー信号およびプッシュプル信号検出用の４分割フォトディテクタ５と、フォーカスエラー信号検出用の２分割フォトディテクタ６を具備している。光ピックアップ３の詳細な構成を、図２に示す。図２に示すように、４分割フォトディテクタ５は、トラック方向軸と、このトラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸によって、４つの領域５ａ〜５ｄに分割されている。
【００４５】
図１に示すように、加算器７は、４分割フォトディテクタの４つの領域５ａ〜５ｄのうちの２つの領域５ａおよび５ｄから出力された検出電流を電圧に変換する電流―電圧変換とそれらトラック方向に平行な領域５ａおよび５ｄの成分の加算を行う。加算器８は、４分割フォトディテクタの４つの領域５ａ〜５ｄのうちの２つの領域５ｂ〜５ｃから出力された検出電流を電圧に変換する電流―電圧変換とそれらトラック方向に平行な領域５ｂと５ｃの成分の加算を行う。
【００４６】
加算器７からの出力信号と加算器８からの出力信号は、加算信号検出部９に入力されて、電圧加算される。加算信号検出部９からの出力信号は、任意にゲインを可変させることができるＶＧＡ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ；以下、「ＶＧＡ」と称する）等により構成される振幅調整部１０に入力されて、Ａ／Ｄコンバータ１２の入力信号のダイナミックレンジに適した振幅に調整された４ｃｈ加算信号１１として生成出力される。
【００４７】
一方、加算器１３は、ＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成部に相当し、ここでは、図２に示す２分割フォトディテクタ６の２つの領域６ａおよび６ｂから出力された検出電流を電圧に変換する電流―電圧変換を行い、その変換後の電圧と、加算信号検出部９からの出力信号とを電圧加算してＲＦ信号１４を生成する。なお、これのようなＲＦ信号１４の生成方法は、一例であり、加算信号検出部９からの出力信号のみで生成してもよい。
【００４８】
ＲＦ信号１４と４ｃｈ加算信号１１とは、信号選択部１５に入力された後、ゲート信号生成部１６により生成されるゲート信号１７により、信号選択部１５でいずれかが選択され、出力される。ここで、ゲート信号１７と信号選択部１５からの出力信号との関係等を、一例として、図３に示す。なお、図３には、ゲート信号に関わる本データ記録再生装置および変調度検出装置の動作タイミングが示されている。ＣＰＵおよびソフトウェア（プログラム）等で構成される光ディスクコントローラ１８からの出力信号である測定タイミング信号１９のアサート時に、図３に示すように、信号選択部１５は、ゲート信号１７をアサート（ここでは、Ｈｉｇｈに）して、任意の区間、例えば、ＤＶＤメディア等の光記録媒体１のデータフォーマットで定義された数フレーム区間をカウントした後、ネゲートを行う。ゲート信号１７がＨｉｇｈ（アサート）となる区間で、４ｃｈ加算信号１１が、信号選択部１５からの出力信号として選択される。一方、ゲート信号１７がＬｏｗ（ネゲート）となる区間は、ＲＦ信号１４が、信号選択部１５からの出力信号として選択される。
【００４９】
その際、ゲート信号１７がＨｉｇｈとなる区間で、第一のオフセットキャンセラ２１、再生信号振幅調整部２２、第二のオフセットキャンセラ２４、および、データ復調部２５での各種制御（動作）がホールドされる。また、イコライザ２３が機能オフもしくはバイパスされる。これにより、ＯＰＣ情報検出部２０の構成要素の１つである４ｃｈ加算ゲイン差＆ＤＣ情報換算部２６により、ＤＣ補正情報やゲイン差情報が検出され、変調度検出部６７において正確な変調度情報２７に換算することが可能となる。このようなＤＣ補正情報およびゲイン差情報については、測定タイミング信号１９のネゲート時に、変調度情報２７およびアシンメトリ情報２８を補正する補正値として用いたた後、４ｃｈ加算ゲイン差＆ＤＣ情報換算部２６の内部情報をリフレッシュして、次回の補正までは同じ補正値を用いて変調度情報２７およびアシンメトリ情報２８を算出しても良い。
【００５０】
なお、ゲート信号生成部１６は、生成するゲート信号１７として、データ復調部２５から出力されたデジタル２値化信号４９を元に、データ再生が行われない場合にＨｉｇｈに固定するもよい。これにより、データ再生が行われない期間において、変調度情報２７およびアシンメトリ情報２８が検出される。
【００５１】
なお、光ディスクコントローラ１８は、生成する測定タイミング信号１９として、データ復調部２５から出力されたデジタル２値化信号４９を元に、訂正限界を超えている、すなわち、再生不能の状態になると判断した場合に、アサートするタイミングを延長、もしくは、停止しても良い。これにより、そのような判断を光ディスクコントローラ１８に備えられているＣＰＵおよびソフトウェア（プログラム）で判断することにより、もともと光記録媒体１に汚れまたは指紋等が付着していて再生が困難な場合にも、データ再生と変調度情報の生成とを同時に行うことが可能となる。
【００５２】
以上の構成により、本実施の形態におけるデータ記録再生装置および変調度検出装置によれば、従来のようにＯＰＣ情報の検出ための専用のアナログ回路を備えないので、回路規模の削減と電力削減が可能となる。
【００５３】
また、本実施の形態におけるデータ記録再生装置および変調度検出装置によれば、オフセット制御部３０およびそれを活用したＤＣ逆補正部５１、振幅制御部３１およびそれを活用した振幅逆補正部５０により、第一のオフセットキャンセラ２１および再生信号振幅調整部２２を動作させたままＯＰＣ情報を検出ことができるため、データ再生と同時に変調度情報の検出およびアシンメトリ情報の検出が可能となり、データ再生時の信号品質と、変調度情報やアシンメトリ情報を、２度（異なる２つの時間区間）に分けて個別に情報を取得する必要がなくなるため、ＯＰＣ時のレーザ記録パワーの調整に必要な学習時間や、装置の起動時間を短縮することが可能となる。
【００５４】
次に、ＯＰＣ情報検出部２０による、変調度情報２７およびアシンメトリ情報２８の検出原理を、図４に示す。ゲート信号１７に基づいて信号選択部１５で４ｃｈ加算信号１１が選択された場合に、以下のようにして、ＯＰＣ情報検出部２０において、変調度情報２７とアシンメトリ情報２８とが検出される。つまり、変調度情報２７は、Ａ／Ｄコンバータ１２からの出力信号であるデジタルＲＦ信号３３を入力として、レーザオフ時のデジタルＲＦ信号３３のＤＣレベル（図４中の「レーザオフ時の基準レベル」）を基準にした、４ｃｈ加算信号１１のピーク値とボトム値とから、図４に示す式１で求められる。また、アシンメトリ情報２８は、図４のピーク値とボトム値とアベレージ値から、図４に示す式２で求められる。
【００５５】
さらに、ＯＰＣ情報検出部２０は、ここで得られた情報を元に、ゲート信号１７がＬｏｗ時に選択されるＲＦ信号１４を用いて、上記ピーク値とボトム値とアベレージ値とを補正することで、さらに精度の良い変調度情報２７とアシンメトリ情報２８を検出することが可能となる。なお、ＯＰＣ情報検出部２０の詳細な構成要素については、後述する。
【００５６】
一方、ゲート信号１７に基づいて信号選択部１５でＲＦ信号１４が選択された場合は、再生信号処理部８２は、以下の流れに沿って、データ再生を行う。まず、信号選択部１５からの出力信号は、第一のオフセットキャンセラ２１に入力されて、Ａ／Ｄコンバータ１２のダイナミックレンジに対して適切なオフセットレベルに調整される。
【００５７】
なお、第一のオフセットキャンセラ２１は、Ｄ／Ａコンバータ等を有し、以下のような原理で動作しても良い。まず、オフセット制御部３０は、Ａ／Ｄコンバータ１２からの出力信号であるデジタルＲＦ信号３３から、オフセットレベルを検出して、本来制御したい目標となるレベルとの差をゼロにするようなデジタル値であるオフセット制御情報を検出し、そのオフセット制御情報を第一のオフセットキャンセラ２１に出力する。第一のオフセットキャンセラ２１は、内蔵のＤ／Ａコンバータ等でオフセット制御情報をアナログ量に変換し、Ａ／Ｄコンバータ１２のダイナミックレンジに対して適切なオフセットになるように、信号選択部１５から入力された信号のオフセットを調整する。なお、ゲート信号１７がＨｉｇｈであるために４ｃｈ加算信号１１が信号選択部１５で選択されている場合は、第一のオフセットキャンセラ２１は、動作をホールドしておくことが望ましい。この場合には、第一のオフセットキャンセラ２１は、ゲート信号１７のアサート（Ｈｉｇｈになる）前に入力されていたオフセット制御情報を保持しておき、ゲート信号１７のネゲート後（Ｌｏｗ時）に、前記保持していたオフセット制御情報を用いて制御を再開してもよい。これにより、４ｃｈ加算信号１１が選択されていた時間区間の違いによる影響を受けない安定したデータ再生が可能となる。
【００５８】
第一のオフセットキャンセラ２１からの出力信号は、再生信号振幅調整部２２に入力されて、Ａ／Ｄコンバータ１２のダイナミックレンジに対して適切な振幅に調整される。
【００５９】
なお、再生信号振幅調整部２２は、ゲインを可変させることができるＶＧＡ等により構成される回路であり、Ｄ／Ａコンバータ等を有し、以下のような原理で動作しても良い。まず、振幅制御部３１は、Ａ／Ｄコンバータ１２からの出力信号であるデジタルＲＦ信号３３から、振幅情報を検出して、本来制御したい振幅目標との差をゼロにするようなデジタル値であるゲイン制御情報を検出し、そのゲイン制御情報を再生信号振幅調整部２２に出力する。再生信号振幅調整部２２は、内蔵のＤ／Ａコンバータ等によりゲイン制御情報をアナログ量に変換し、ＶＧＡ等により、Ａ／Ｄコンバータ１２のダイナミックレンジに対して適切な振幅になるように、第一のオフセットキャンセラ２１から入力された信号の振幅を調整するＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）機能を発揮する。なお、ゲート信号１７がＨｉｇｈあるために４ｃｈ加算信号１１が信号選択部１５で選択されている場合は、再生信号振幅調整部２２は、動作をホールドしておくことが望ましい。この場合には、再生信号振幅調整部２２は、ゲート信号１７のアサート（Ｈｉｇｈになる）前に入力されていたゲイン制御情報を保持しておき、ゲート信号１７のネゲート後（Ｌｏｗ時）に、前記保持していたゲイン制御情報を用いて制御を再開してもよい。これにより、４ｃｈ加算信号１１が選択されていた時間区間の違いによる影響を受けない安定したデータ再生が可能となる。
【００６０】
再生信号振幅調整部２２からの出力信号は、イコライザ２３に入力されて、周波数特性の補正と雑音の除去が行われる。
【００６１】
なお、イコライザ２３は、以下のような原理で動作しても良い。ここで、ＲＦ信号１４は、隣接する記録符号のパターンに応じて線方向の記録密度が高いほど、高周波成分において、再生波形の振幅減衰が顕著になり、ＲＦ信号１４が有するジッタ成分の劣化につながる。そこで、イコライザ２３は、高域（高周波成分）を強調するような補正を施すとともに、復調信号以外の帯域に存在する雑音成分を除去することにより、ジッタの改善を図る。ここで、イコライザ２３は、ブースト量とカットオフ周波数とを任意に設定できるフィルタで構成される。このフィルタは、例えば、図５の実線で示すような周波数特性を有する高次等リップルフィルタ等であってもよい。この図において、点線で示した特性は、高域のブーストを行わない場合の特性である。なお、ゲート信号１７がＨｉｇｈであるために４ｃｈ加算信号１１が信号選択部１５で選択されている場合は、イコライザ２３は、入力信号をバイパスしてそのまま出力することが望ましい。
【００６２】
イコライザ２３からの出力信号はＡ／Ｄコンバータ１２に入力される。Ａ／Ｄコンバータ１２は、データ復調部２５から生成される再生クロック３２のタイミングに同期して動作し、入力されたアナログ信号を多ビットのデジタル信号であるデジタルＲＦ信号３３に変換する回路である。
【００６３】
デジタルＲＦ信号３３は、第二のオフセットキャンセラ２４に入力されることで、デジタルＲＦ信号３３に含まれるオフセット成分が低減される。
【００６４】
この第二のオフセットキャンセラ２４は、例えば、図６に示すような回路構成（オフセットレベル検出部３４、オフセットレベル平滑化部３５および減算部３６）を備えてもよい。以下、図６に示される回路構成を備える第二のオフセットキャンセラ２４の動作を説明するが、この回路や原理は一例であり、この回路や原理に限られない。
【００６５】
図６において、入力されたデジタルＲＦ信号３３から、オフセットレベル検出部３４は、オフセットレベル情報を検出する。オフセットレベル平滑化部３５は、オフセットレベル検出部３４で検出されたオフセットレベル情報を平滑化する。次に、減算部３６は、デジタルＲＦ信号３３から平滑化されたオフセットレベル情報を減算することにより、デジタルＲＦ信号３３に含まれるオフセット成分を低減する。オフセットレベル検出部３４は、デジタルＲＦ信号３３におけるゼロクロス位置と判断した場合の位相情報を、センターレベルの変動情報として出力する。一方で、ゼロレベルを基準にしてデジタルＲＦ信号３３の極性が正の場合は“＋Ａ”を、負の場合は、“−Ａ”をそれぞれ加算して（Ａは任意の正数）、これらの情報を累積する。このとき、累積信号は、第二のオフセットキャンセラ２４からの出力信号の符号的な極性のバランスを表す情報となるため、その情報をもとに符号的なセンターレベルとのオフセット情報も抽出できる。次に、これらセンターレベル変動情報と符号的な極性のバランスを表す情報とを任意の比率で加算して、オフセットレベル情報を生成する。これにより、デジタルＲＦ信号３３に存在するオフセット成分を低減することが可能となるため、後述する、位相同期制御（ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ；以下、「ＰＬＬ」と称す）制御）や、データ復調処理の精度および性能が向上する。なお、ゲート信号１７がＨｉｇｈであるために４ｃｈ加算信号１１が信号選択部１５で選択されている場合は、第二のオフセットキャンセラ２４は、動作をホールドしておくことが望ましい。この場合には、第二のオフセットキャンセラ２４は、ゲート信号１７のアサート（Ｈｉｇｈになる）前におけるオフセットレベル平滑化部３５の情報を保持しておき、ゲート信号１７のネゲート後（Ｌｏｗ時）に、前記保持されたオフセットレベル平滑化部３５の情報を用いて制御を再開してもよい。これにより、４ｃｈ加算信号１１が選択されていた区間の信号の違いによる影響を受けない安定したデータ再生が可能となる。
【００６６】
上述したとおり、デジタルＲＦ信号３３は、ＲＦ信号１４に含まれるチャネルビット周波数のクロック成分の位相に同期した再生クロック３２を基準として、Ａ／Ｄコンバータ１２によりサンプリングして得た信号である。その際に、再生クロック３２を生成する回路であるデータ復調部２５は、図７に示す回路構成を備える位相同期制御部３７を具備しても良い。この位相同期制御部３７は、ゼロクロス情報検出部３８、線形補間部４１、極性反転部４２、切り替え部４３、マスク処理部４４、位相誤差情報４５、位相同期ループフィルタ４６、デジタル・アナログコンバータ４７およびＶＣＯ４８を備える。ここで、再生クロック３２は、Ａ／Ｄコンバータ１２以降のデジタル信号を処理する回路においてＤフリップフロップ等に入力される信号である。再生クロック３２が、Ａ／Ｄコンバータ１２以降のデジタル回路の動作クロックになることにより、再生速度が異なる場合でも、ＲＦ信号１４に含まれるチャネル周波数成分に追従した適切な信号処理を実現できるため、再生速度に依存しない再生性能の実現と同時に、安定化とデジタル回路の規模や電力を削減することが可能となる。なお、本データ記録再生装置および変調度検出装置が備えるデジタル回路の動作帯域によっては、再生クロック３２をＮ分周（Ｎは２以上の任意の整数）して動作させることで、より電力や回路を合理化することも可能である。
【００６７】
以下、図７と図８により、位相同期制御部３７を有するデータ復調部２５の動作と原理を説明する。図８は、位相同期制御部３７の動作を説明する図である。ただし、図７に示される位相同期制御部３７の詳細な回路構成は一例であり、この回路構成に限られない。
【００６８】
図７に示すように、ゼロクロス情報検出部３８は、例えば、図８の白丸で示されるような第二のオフセットキャンセラ２４からの出力信号、もしくはデジタルＲＦ信号３３から、ゼロクロス位置検出信号３９と、その位置が立ち上がりエッジであるか立ち下がりエッジであるかを示す極性選択信号４０とを生成する。一方、第二のオフセットキャンセラ２４からの出力信号は、線形補間部４１に入力された、隣接する白丸に相当する信号を直線的に補間することにより図８の黒四角で示すような中間信号に変換される。この信号が、位相誤差信号の基準信号になる。極性反転部４２は、線形補間部４１からの出力信号の極性を反転させる機能を有する。切り替え部４３は、極性選択信号４０が“負”を示す場合には、図８の白四角に示すような、極性反転部４２から出力される信号を選択し、一方、極性選択信号４０が“正”を示す場合には、図８の黒四角に示すような、線形補間部４１からの出力信号を選択する。次に、マスク処理部４４は、ゼロクロス位置検出信号３９に基づいて、ゼロクロス位置、即ち極性が反転したと判断した場合のみ、切り替え部４３からの出力信号を位相誤差情報４５として出力する。その際、マスク処理部４４は、極性切り替わりの瞬間だけでなく、次のゼロクロス位置まで、位相誤差情報４５を保持しても良い。こうして得られた位相誤差情報４５は、図８中の“Ｐ１”，“Ｐ２”，“Ｐ３”，“Ｐ４”で示される。ここで、白四角で示す立ち下がりエッジに該当する位相誤差情報“Ｐ２”および“Ｐ４”については、切り替え部４３は、極性反転部４２からの出力信号を選択している。このようにして検出された位相誤差情報４５を用いて、位相同期ループフィルタ４６によりフィルタ処理を施した後、位相同期ループフィルタ４６から出力されるデジタル位相制御信号は、アナログ制御信号に変換するためのデジタル・アナログコンバータ４７に入力される。次に、ＶＣＯ４８は、デジタル・アナログコンバータ４７の出力電圧を基準にして、クロックを発振する。ＶＣＯ４８の出力クロックは、分周等を行った後、再生クロック３２に変換される。ここで、位相同期ループフィルタ４６は、比例成分と積分成分のゲインを調整し、それぞれをミックスして積分処理を行っても良い。つまり、Ａ／Ｄコンバータ１２→第二のオフセットキャンセラ２４→位相同期制御部３７→ＶＣＯ４８→Ａ／Ｄコンバータ１２をメインの制御ループとし、位相誤差情報４５を零にするように、フィードバック制御を行うことにより、ＲＦ信号１４のチャネルビット周波数のクロック成分の位相に同期したデジタルＲＦ信号３３が生成可能となる。また、光記録媒体１にデジタルデータが記録されていない場合には、再生クロック３２の発振周波数を固定化しても良い。
【００６９】
なお、ゲート信号１７がＨｉｇｈであるために４ｃｈ加算信号１１が信号選択部１５で選択されている場合は、位相同期制御部３７は、動作をホールドしておくことが望ましい。この場合には、位相同期制御部３７は、ゲート信号１７のアサート（Ｈｉｇｈになる）前における位相同期ループフィルタ４６の制御情報を保持しておき、ゲート信号１７のネゲート後（Ｌｏｗ時）に、前記保持された位相同期ループフィルタ４６の制御情報を用いて制御を再開してもよい。これにより、４ｃｈ加算信号１１が選択されていた区間の信号の違いによる影響を受けない安定したデータ再生が可能となる。
【００７０】
光記録媒体１に記録されたデジタルデータを復調するためには、データ復調部２５は、第二のオフセットキャンセラ２４からの出力信号に対して、図８に示すようなセンターレベルを基準に上側か下側で、“１”が“０”を判別する。データ復調部２５により復調されたデジタル２値化信号４９は、光ディスクコントローラ１８に入力された後、光ディスクコントローラ１８において、エラー訂正処理等が実施され、より誤りの無いデジタルデータに変換される。
【００７１】
なお、デジタル２値化信号４９の生成方法としては、上述したレベルに対して上側か下側で、“１”と“０”を判別する方法だけではなく、ＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）のような確率演算を用いた、より誤りにくい判別方法であっても良い。なお、ゲート信号１７がＨｉｇｈであるために４ｃｈ加算信号１１が信号選択部１５で選択されている場合は、データ復調部２５は、動作をホールドしておくことが望ましい。この場合には、データ復調部２５は、ゲート信号１７のアサート（Ｈｉｇｈになる）前における各制御情報を保持しておき、ゲート信号１７のネゲート後（Ｌｏｗ時）に、前記保持された各制御情報を用いて制御を再開してもよい。これにより、４ｃｈ加算信号１１が選択されていた区間の信号の違いによる影響を受けない安定したデータ再生が可能となる。
【００７２】
なお、上述したが、光ディスクコントローラ１８で生成される測定タイミング信号１９については、データ復調部２５から出力されたデジタル２値化信号４９を元に、訂正限界を超えている、すなわち再生不能の状態になると判断された場合は、アサートするタイミングを延長、もしくは、停止しても良い。前記の判断を光ディスクコントローラ１８に備えられているＣＰＵおよびソフトウェア（プログラム）で判断することにより、もともと光記録媒体１に汚れまたは指紋等が付着していて再生が困難な場合にも、データ再生と変調度情報の生成とを同時に行うことが可能となる。
【００７３】
次に、ＯＰＣ情報検出部２０の機能と変調度情報２７とアシンメトリ情報２８の検出原理に関して説明する。ＯＰＣ情報検出部２０は、デジタル信号処理回路であり、図１に示されるように、振幅逆補正部５０、ＤＣ逆補正部５１、第一のＬＰＦ５２、区間ピーク検出部５３、区間ボトム検出部５４、第二のＬＰＦ５５、ピーク値平均化部５６、ボトム値平均化部５７、アベレージ値平均化部５８、４ｃｈ加算ゲイン差＆ＤＣ情報換算部２６、変調度検出部６７およびアシンメトリ検出部６８を有する。
【００７４】
Ａ／Ｄコンバータ１２の出力であるデジタルＲＦ信号３３が、ＯＰＣ情報検出部２０に入力される。ＯＰＣ情報検出部２０により変調度情報２７とアシンメトリ情報２８を検出する際の対象は、ゲート信号１７に基づいて信号選択部１５でＤＣ成分が存在する４ｃｈ加算信号１１が選択されている区間となるため、例えば、ゲート信号１７がＬｏｗとなるＲＦ信号１４が選択されている区間では、ホールド処理を行うことにより、変調度情報２７とアシンメトリ情報２８の検出精度を安定化させることが可能となる。
【００７５】
入力されたデジタルＲＦ信号３３は、最初に、振幅逆補正部５０に入力される。振幅逆補正部５０は、ゲート信号１７により再生信号振幅調整部２２がホールドされている場合は、入力信号をそのまま出力する。一方、ゲート信号１７により再生信号振幅調整部２２がホールドされていない場合は、振幅逆補正部５０は、振幅制御部３１の出力であるゲイン制御情報を元に、デジタルＲＦ信号３３の振幅レベルを第一のオフセットキャンセラ２１からの出力信号に相当する振幅レベルに変換する。このような振幅逆補正部５０の機能により、再生信号振幅調整部２２による振幅調整を行いつつデジタルＲＦ信号３３の振幅情報が再現されるので、Ａ／Ｄコンバータ１２のダイナミックレンジを有効に活用することも可能となるため、変調度情報２７とアシンメトリ情報２８の検出精度を向上させることが可能となる。
【００７６】
振幅逆補正部５０からの出力信号は、ＤＣ逆補正部５１に入力される。ＤＣ逆補正部５１は、ゲート信号１７により第一のオフセットキャンセラ２１がホールドされている場合は、入力信号をそのまま出力する。一方、ゲート信号１７により第一のオフセットキャンセラ２１がホールドされていない場合は、ＤＣ逆補正部５１は、オフセット制御部３０の出力であるオフセット制御情報を元に、振幅逆補正部５０からの出力信号のオフセットレベルを第一のオフセットキャンセラ２１の入力信号に相当するオフセットレベルに変換する。このようなＤＣ逆補正部５１の機能により、第一のオフセットキャンセラ２１によるオフセットキャンセルを行いつつデジタルＲＦ信号３３のオフセット成分が再現されるので、振幅調整部１０の自由度が高くなり、Ａ／Ｄコンバータ１２のダイナミックレンジを有効に活用することも可能となるため、変調度情報２７とアシンメトリ情報２８の検出精度を向上させることが可能となる。
【００７７】
ＤＣ逆補正部５１からの出力信号は、第一のＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）５２に入力される。第一のＬＰＦ５２は、入力信号に対して、変調度情報２７とアシンメトリ情報２８の検出精度を妨げる高周波領域の雑音を除去する。
【００７８】
第一のＬＰＦ５２からの出力信号は、区間ピーク検出部５３と、区間ボトム検出部５４と、第二のＬＰＦ５５に入力される。
【００７９】
ここで、区間ピーク検出部５３は、一例として、任意の時間内で、入力信号の最大値を保持することで、ピークエンベロープを検出する。同様に、区間ボトム検出部５４は、一例として、任意の時間内で、入力信号の最小値を保持することで、ボトムエンベロープを検出する。第二のＬＰＦ５５は、入力信号の全データの平均レベルを検出しても良く、第一のＬＰＦ５２よりも低い遮断周波数のＬＰＦとして機能することでアベレージレベルを抽出しても良い。
【００８０】
区間ピーク検出部５３からの出力信号は、ＬＰＦ等で構成されるピーク値平均化部５６に入力された後、図４に示すようなピーク値が検出される。
【００８１】
区間ボトム検出部５４からの出力信号は、ＬＰＦ等で構成されるボトム値平均化部５７に入力された後、図４に示すようなボトム値が検出されても良い。
【００８２】
第二のＬＰＦ５５からの出力信号は、ＬＰＦ等で構成されるアベレージ値平均化部５８に入力された後、図４に示すようなアベレージ値が検出される。
【００８３】
なお、第一のＬＰＦ５２と、第二のＬＰＦ５５と、ピーク値平均化部５６と、ボトム値平均化部５７と、アベレージ値平均化部５８とは、図９に示すような巡回型フィルタで構成される一次デジタル低域通過型フィルタの組み合わせ（２つの一次デジタル低域通過型フィルタ５９ａおよび５９ｂ）で構成されても良い。図９に、２つの一次デジタル低域通過型フィルタの組み合わせの一例として、巡回型フィルタの応用回路である二次デジタル低域通過型フィルタの構成を示す。以下、二次デジタル低域通過型フィルタの動作を説明するが、この回路は一例であり、この回路に限られない。
【００８４】
この二次デジタル低域通過型フィルタは、加算部６０、減算部６１、クリップ処理部６２、初期化部６３、レジスタ６４および遮断周波数設定部６５から構成される、２つの一次デジタル低域通過型フィルタ５９ａおよび５９ｂと、出力選択部６６とから構成される。図９に示すように、フィルタ入力信号は、まず、前段の一次デジタル低域通過型フィルタ５９ａの加算部６０に入力される。加算部６０は、前記フィルタ入力信号と減算部６１からの出力信号とを加算する機能を有する。加算部６０からの出力信号は、クリップ処理部６２に入力されて、上限値が、最大ビット幅を超えた場合に、それに一番近い上限値または下限値にクリップされる。クリップ処理部６２からの出力信号は、初期化部６３に入力される。初期化部６３は、一次デジタル低域通過型フィルタ５９ａの起動時、および、駆動クロックの切り替え時における初期化を行う。初期化部６３からの出力信号は、入力されたデジタルデータを駆動クロックのタイミングで保持する機能を具備するレジスタ６４に入力される。レジスタ６４の出力信号は、一次デジタル低域通過型フィルタ５９ａの遮断周波数を設定するための遮断周波数設定部６５と、減算部６１とに入力される。ここで、遮断周波数設定部６５は、例えば、ビットシフト回路のように、簡単にゲインを調整するような回路である。減算部６１は、レジスタ６４の出力信号から遮断周波数設定部６５の出力信号である一次デジタル低域通過型フィルタ５９ａの出力信号を減算する。
【００８５】
続いて、一次デジタル低域通過型フィルタ５９ａからの出力信号が、後段のもう一つの一次デジタル低域通過型フィルタ５９ｂに入力される。後段の一次デジタル低域通過型フィルタ５９ｂは、上述した前段の一次デジタル低域通過型フィルタ５９ａの構成と基本的には同じ構成を有する。前段の一次デジタル低域通過型フィルタ５９ａからの出力信号と、後段の一次デジタル低域通過型フィルタ５９ｂからの出力信号は、出力選択部６６に入力されて、どちらかの入力信号が選択されて出力される。これにより、図９に示す二次デジタル低域通過型フィルタは、一次フィルタか二次フィルタかのいずれかの性能が選択され得る。
【００８６】
上述した一連の巡回型のデジタルフィルタの直列接続により実現される二次デジタル低域通過型フィルタにより、フィルタ入力信号の高域雑音成分を除去することが可能となる。また、平均化処理を行うことも可能となる。このような単純な巡回型のデジタル低域通過型フィルタを適用することにより、デジタル回路の小規模化を図れるため、コストを抑えることが可能となる。
【００８７】
ピーク値平均化部５６からの出力信号であるピーク値と、ボトム値平均化部５７からの出力信号であるボトム値とは、４ｃｈ加算ゲイン差＆ＤＣ情報換算部２６に入力された後、振幅調整部１０で適用したゲイン情報と、レーザオフ時の基準レベルとを元に、変調度換算情報が算出され、算出された変調度換算情報が変調度検出部６７に伝送される。ここで、レーザオフ時の情報は、レーザ発生部４によるレーザをオフして、検出されたピーク値とボトム値の平均値の情報を保持しておいた値である。それらのピーク値およびボトム値と、４ｃｈ加算ゲイン差＆ＤＣ情報換算部２６からの出力情報とは、変調度検出部６７に入力された後、図４に示す式１で変調度情報２７が求められる。一方、それらのピーク値およびボトム値と、アベレージ値平均化部５８からの出力信号であるアベレージ値とは、アシンメトリ検出部６８に入力された後、図４に示す式２でアシンメトリ情報２８が求められる。
【００８８】
光ディスクコントローラ１８は、ＣＰＵおよびソフトウェア（プログラム）等で構成される回路であり、変調度情報２７およびアシンメトリ情報２８を元に、記録パワー調整部６９を通じて光記録媒体１に記録する際の適切な記録パワーを決定する。記録パワー調整部６９は、光ディスクコントローラ１８で決定された記録パワーを元に、レーザ発生部４を通じて、光記録媒体１にデータを記録する。
【００８９】
上述した一連の機能により、本実施の形態におけるデータ記録再生装置および変調度検出装置によれば、従来のようにＯＰＣ情報の検出ための専用のアナログ信号処理回路を備えなくても、デジタル２値化信号の生成に必要なデータ復調関係の機能とＯＰＣに必要な変調度情報とアシンメトリ情報とを精度良く推定できるため、回路規模の削減と電力削減が可能となる。
【００９０】
また、本実施の形態におけるデータ記録再生装置および変調度検出装置によれば、オフセット制御部３０およびそれを活用したＤＣ逆補正部５１、振幅制御部３１およびそれを活用した振幅逆補正部５０により、第一のオフセットキャンセラ２１および再生信号振幅調整部２２を動作させたままＯＰＣ情報を検出ことができるため、つまり、データ再生と同時に変調度情報の検出およびアシンメトリ情報の検出が可能となり、２度（異なる２つの時間区間）に分けて情報を取得する必要がなくなるため、ＯＰＣ時の学習時間や、装置の起動時間を短縮することが可能となる。
【００９１】
さらに、本実施の形態におけるデータ記録再生装置および変調度検出装置によれば、オフセット制御とゲイン制御を適用してＡ／Ｄコンバータのダイナミックレンジとビット幅を有効に利用することが可能となるため、データ復調に必要な最小限必要なダイナミックレンジとビット幅で構築できる利点があるため、Ａ／Ｄコンバータの回路規模や電力の抑制も可能となる。つまり、データ再生とＯＰＣ情報の検出のための前処理とを再生信号処理部で兼用させたことに伴ってＡ／Ｄコンバータの回路規模および電力が犠牲になってしまうという問題が回避される。
【００９２】
特に、本実施の形態におけるデータ記録再生装置および変調度検出装置によれば、半導体集積回路を用いて実現する場合には、小さな回路規模で消費電力が少ないデータ記録再生装置および変調度検出装置を提供することが可能となる。
【００９３】
以上、本発明に係るデータ記録再生装置および変調度検出装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、このような実施の形態に限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、実施の形態の構成要素を任意に組み合わせて得られる形態も、本発明に含まれる。
【００９４】
たとえば、本実施の形態では、ゲート信号１７は、正論理（アサート時にＨｉｇｈ）で出力されたが、負論理（アサート時にＬｏｗ）で出力されてもよい。
【００９５】
また、本実施の形態では、ゲート信号１７がアサートされた時に、再生信号処理部８２の一部構成要素の動作がホールドされたが、本発明に係るデータ記録再生装置および変調度検出装置では、必ずしも、このようなホールド機能は必要ではない。本実施の形態におけるＯＰＣ情報検出部２０は、振幅逆補正部５０およびＤＣ逆補正部５１を有するので、たとえ第一のオフセットキャンセラ２１および再生信号振幅調整部２２が動作したためにＡ／Ｄコンバータ１２から出力されたデジタルＲＦ信号３３にＤＣ成分と振幅情報とが含まれていない場合であっても、振幅逆補正部５０およびＤＣ逆補正部５１において振幅情報とＤＣ成分とが復元されるからである。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、データ記録再生装置およびその変調度検出装置として、特に、データを記録するために必要な変調度情報およびアシンメトリ情報であるＯＰＣ情報の検出のための前処理とデータ再生とを共通の再生信号処理部で行うことにより、ＯＰＣ情報の検出のための専用のアナログ回路が不要となって省電力化が可能なため、ノートＰＣに搭載される記録再生用ＤＶＤスーパーマルチドライブや、Ｂｌｕ−ｒａｙレコーダ等として有用である。
【符号の説明】
【００９７】
１ 光記録媒体（光ディスク媒体）
２ 光記録媒体回転制御部
３ 光ピックアップ
４ レーザ発生部
５ ４分割フォトディテクタ
５ａ〜５ｄ ４分割フォトディテクタの分割領域
６ ２分割フォトディテクタ
６ａ、６ｂ ２分割フォトディテクタの分割領域
７、８ 加算器
９ 加算信号検出部
１０ 振幅調整部
１１ ４ｃｈ加算信号
１２ Ａ／Ｄコンバータ
１３ 加算器（ＲＦ信号生成部）
１４ ＲＦ信号
１５ 信号選択部
１６ ゲート信号生成部
１７ ゲート信号
１８ 光ディスクコントローラ
１９ 測定タイミング信号
２０、９１ ＯＰＣ情報検出部
２１ 第一のオフセットキャンセラ
２２ 再生信号振幅調整部
２３ イコライザ
２４ 第二のオフセットキャンセラ
２５ データ復調部
２６ ４ｃｈ加算ゲイン差＆ＤＣ情報換算部
２７ 変調度情報
２８ アシンメトリ情報
３０ オフセット制御部
３１ 振幅制御部
３２ 再生クロック
３３ デジタルＲＦ信号
３４ オフセットレベル検出部
３５ オフセットレベル平滑化部
３６ 減算部
３７ 位相同期制御部
３８ ゼロクロス情報検出部
３９ ゼロクロス位置検出信号
４０ 極性選択信号
４１ 線形補間部
４２ 極性反転部
４３ 切り替え部
４４ マスク処理部
４５ 位相誤差情報
４６ 位相同期ループフィルタ
４７ デジタル・アナログコンバータ
４８ ＶＣＯ
４９ デジタル２値化信号
５０ 振幅逆補正部
５１ ＤＣ逆補正部
５２ 第一のＬＰＦ
５３ 区間ピーク検出部
５４ 区間ボトム検出部
５５ 第二のＬＰＦ
５６ ピーク値平均化部
５７ ボトム値平均化部
５８ アベレージ値平均化部
５９ａ、５９ｂ 一次デジタル低域通過型フィルタ
６０ 加算部
６１ 減算部
６２ クリップ処理部
６３ 初期化部
６４ レジスタ
６５ 遮断周波数設定部（ゲイン設定）
６６ 出力選択部
６７ 変調度検出部
６８ アシンメトリ検出部
６９ 記録パワー調整部
７０、７１ 振幅＆オフセット調整部
７２ 加算信号検出部
７３、７４ コンパレータ
７５、７６ Ｄ／Ａコンバータ
７７ ピーク検出部
７８ ボトム検出部
７９ 変調度検出部
８０ ＲＦ信号生成部
８２、９２ 再生信号処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体から、トラック方向軸と、前記トラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割された光信号を検出する４分割フォトディテクタを含む光ピックアップと、
前記４分割フォトディテクタで検出された、４分割された前記光信号の加算結果に対応する信号を生成する加算信号検出部と、
前記加算信号検出部からの出力信号の振幅を調整する振幅調整部と、
前記光ピックアップの出力から再生信号としてのＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成部と、
前記ＲＦ信号生成部からの出力信号および前記振幅調整部からの出力信号のいずれかを選択するためのゲート信号を生成するゲート信号生成部と、
前記ゲート信号生成部から生成されたゲート信号に基づいて、前記ＲＦ信号生成部からの出力信号および前記振幅調整部からの出力信号のいずれかを選択して出力する信号選択部と、
前記信号選択部からの出力信号を多ビットのデジタル信号に変換することでデータ復調を行う再生信号処理部と、
前記再生信号処理部で得られたデジタル信号から、前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の反射率の違いを示す指標である変調度情報と前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の非対称性を示す指標であるアシンメトリ情報とを生成する最適記録パワー制御情報検出部と、
前記再生信号処理部から出力されるデータ復調後のデジタル２値化信号、および、前記最適記録パワー制御情報検出部からの出力信号である変調度情報とアシンメトリ情報とに基づいて、最適なレーザ記録パワーを調整する記録パワー調整部とを備える、
データ記録再生装置。
【請求項２】
前記再生信号処理部は、
前記信号選択部からの出力信号に対してオフセット成分を除去する第一のオフセットキャンセラと、
前記第一のオフセットキャンセラからの出力信号の振幅を調整する再生信号振幅調整部と、
前記再生信号振幅調整部からの出力信号に対して波形整形を行うイコライザと、
前記イコライザからのアナログ出力信号を多ビットのデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、
前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号から、前記第一のオフセットキャンセラを制御するためのオフセット制御情報を生成して前記第一のオフセットキャンセラに出力するオフセット制御部と、
前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号から、前記再生信号振幅調整部を制御するためのゲイン制御情報を生成して前記再生信号振幅調整部に出力する振幅制御部と、
前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号に対してオフセット成分を除去する第二のオフセットキャンセラと、
前記第二のオフセットキャンセラからの出力信号から、デジタル２値化信号と前記再生信号に含まれていたクロック成分を示す再生クロックとを生成するデータ復調を行うデータ復調部とを有し、
前記最適記録パワー制御情報検出部は、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号、および、前記オフセット制御部から出力される前記オフセット制御情報、および、前記振幅制御部から出力される前記ゲイン制御情報を用いて、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号に対して、前記ゲイン制御情報と前記オフセット制御情報による逆補正をした後にピーク値とボトム値とアベレージ値とを抽出し、抽出したピーク値とボトム値とアベレージ値とを用いて、前記変調度情報と前記アシンメトリ情報とを生成し、
前記記録パワー調整部は、前記データ復調部から出力される前記再生クロックに同期して動作し、前記データ復調部から出力されるデジタル２値化信号、および、前記最適記録パワー制御情報検出部からの変調度情報とアシンメトリ情報とに基づいて、最適なレーザ記録パワーを調整する、
請求項１記載のデータ記録再生装置。
【請求項３】
さらに、前記デジタル２値化信号に基づいて、前記ゲート信号生成部を制御するためのタイミング情報を生成する光ディスクコントローラを備え、
前記ゲート信号生成部は、前記光ディスクコントローラが出力したタイミング情報から、任意の時間区間を指定できるゲート信号を生成し、前記ゲート信号により、前記信号選択部に対して、ＤＣ成分を含む、前記振幅調整部からの出力信号を選択させるとともに、前記第一のオフセットキャンセラ、前記再生信号振幅調整部、前記第二のオフセットキャンセラ、および、前記データ復調部の動作をホールドさせることで、前記最適記録パワー制御情報検出部に対して、ＤＣ補正情報およびゲイン差情報を検出させて前記変調度情報を生成させる、
請求項２記載のデータ記録再生装置。
【請求項４】
前記最適記録パワー制御情報検出部は、前記ゲート信号生成部から前記ゲート信号が出力されていない場合に、前記振幅制御部から出力されるゲイン制御情報を元に、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号に対して逆補正をすることにより振幅情報を復元する振幅逆補正部を備える、
請求項２記載のデータ記録再生装置。
【請求項５】
前記最適記録パワー制御情報検出部は、前記ゲート信号生成部から前記ゲート信号が出力されていない場合に、前記オフセット制御部から出力されるオフセット制御情報を元に、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号に対して逆補正をすることによりＤＣ成分を復元するＤＣ逆補正部を備える、
請求項２記載のデータ記録再生装置。
【請求項６】
光記録媒体から、トラック方向軸と、前記トラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割された光信号を検出する４分割フォトディテクタを含む光ピックアップからの信号に基づいて、前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の反射率の違いを示す指標である変調度情報と前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の非対称性を示す指標であるアシンメトリ情報とを生成する変調度検出装置であって、
前記４分割フォトディテクタで検出された、４分割された前記光信号の加算結果に対応する信号を生成する加算信号検出部と、
前記加算信号検出部からの出力信号の振幅を調整する振幅調整部と、
前記光ピックアップの出力から再生信号としてのＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成部と、
前記ＲＦ信号生成部からの出力信号および前記振幅調整部からの出力信号のいずれかを選択するためのゲート信号を生成するゲート信号生成部と、
前記ゲート信号生成部から生成されたゲート信号に基づいて、前記ＲＦ信号生成部からの出力信号および前記振幅調整部からの出力信号のいずれかを選択して出力する信号選択部と、
前記信号選択部からの出力信号を多ビットのデジタル信号に変換することでデータ復調を行う再生信号処理部と、
前記再生信号処理部で得られたデジタル信号から、前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の反射率の違いを示す指標である変調度情報と前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の非対称性を示す指標であるアシンメトリ情報とを生成する最適記録パワー制御情報検出部とを備える、
変調度検出装置。
【請求項１】
光記録媒体から、トラック方向軸と、前記トラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割された光信号を検出する４分割フォトディテクタを含む光ピックアップと、
前記４分割フォトディテクタで検出された、４分割された前記光信号の加算結果に対応する信号を生成する加算信号検出部と、
前記加算信号検出部からの出力信号の振幅を調整する振幅調整部と、
前記光ピックアップの出力から再生信号としてのＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成部と、
前記ＲＦ信号生成部からの出力信号および前記振幅調整部からの出力信号のいずれかを選択するためのゲート信号を生成するゲート信号生成部と、
前記ゲート信号生成部から生成されたゲート信号に基づいて、前記ＲＦ信号生成部からの出力信号および前記振幅調整部からの出力信号のいずれかを選択して出力する信号選択部と、
前記信号選択部からの出力信号を多ビットのデジタル信号に変換することでデータ復調を行う再生信号処理部と、
前記再生信号処理部で得られたデジタル信号から、前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の反射率の違いを示す指標である変調度情報と前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の非対称性を示す指標であるアシンメトリ情報とを生成する最適記録パワー制御情報検出部と、
前記再生信号処理部から出力されるデータ復調後のデジタル２値化信号、および、前記最適記録パワー制御情報検出部からの出力信号である変調度情報とアシンメトリ情報とに基づいて、最適なレーザ記録パワーを調整する記録パワー調整部とを備える、
データ記録再生装置。
【請求項２】
前記再生信号処理部は、
前記信号選択部からの出力信号に対してオフセット成分を除去する第一のオフセットキャンセラと、
前記第一のオフセットキャンセラからの出力信号の振幅を調整する再生信号振幅調整部と、
前記再生信号振幅調整部からの出力信号に対して波形整形を行うイコライザと、
前記イコライザからのアナログ出力信号を多ビットのデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、
前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号から、前記第一のオフセットキャンセラを制御するためのオフセット制御情報を生成して前記第一のオフセットキャンセラに出力するオフセット制御部と、
前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号から、前記再生信号振幅調整部を制御するためのゲイン制御情報を生成して前記再生信号振幅調整部に出力する振幅制御部と、
前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号に対してオフセット成分を除去する第二のオフセットキャンセラと、
前記第二のオフセットキャンセラからの出力信号から、デジタル２値化信号と前記再生信号に含まれていたクロック成分を示す再生クロックとを生成するデータ復調を行うデータ復調部とを有し、
前記最適記録パワー制御情報検出部は、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号、および、前記オフセット制御部から出力される前記オフセット制御情報、および、前記振幅制御部から出力される前記ゲイン制御情報を用いて、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号に対して、前記ゲイン制御情報と前記オフセット制御情報による逆補正をした後にピーク値とボトム値とアベレージ値とを抽出し、抽出したピーク値とボトム値とアベレージ値とを用いて、前記変調度情報と前記アシンメトリ情報とを生成し、
前記記録パワー調整部は、前記データ復調部から出力される前記再生クロックに同期して動作し、前記データ復調部から出力されるデジタル２値化信号、および、前記最適記録パワー制御情報検出部からの変調度情報とアシンメトリ情報とに基づいて、最適なレーザ記録パワーを調整する、
請求項１記載のデータ記録再生装置。
【請求項３】
さらに、前記デジタル２値化信号に基づいて、前記ゲート信号生成部を制御するためのタイミング情報を生成する光ディスクコントローラを備え、
前記ゲート信号生成部は、前記光ディスクコントローラが出力したタイミング情報から、任意の時間区間を指定できるゲート信号を生成し、前記ゲート信号により、前記信号選択部に対して、ＤＣ成分を含む、前記振幅調整部からの出力信号を選択させるとともに、前記第一のオフセットキャンセラ、前記再生信号振幅調整部、前記第二のオフセットキャンセラ、および、前記データ復調部の動作をホールドさせることで、前記最適記録パワー制御情報検出部に対して、ＤＣ補正情報およびゲイン差情報を検出させて前記変調度情報を生成させる、
請求項２記載のデータ記録再生装置。
【請求項４】
前記最適記録パワー制御情報検出部は、前記ゲート信号生成部から前記ゲート信号が出力されていない場合に、前記振幅制御部から出力されるゲイン制御情報を元に、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号に対して逆補正をすることにより振幅情報を復元する振幅逆補正部を備える、
請求項２記載のデータ記録再生装置。
【請求項５】
前記最適記録パワー制御情報検出部は、前記ゲート信号生成部から前記ゲート信号が出力されていない場合に、前記オフセット制御部から出力されるオフセット制御情報を元に、前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号に対して逆補正をすることによりＤＣ成分を復元するＤＣ逆補正部を備える、
請求項２記載のデータ記録再生装置。
【請求項６】
光記録媒体から、トラック方向軸と、前記トラック方向軸と垂直に交わる半径方向軸とにより４分割された光信号を検出する４分割フォトディテクタを含む光ピックアップからの信号に基づいて、前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の反射率の違いを示す指標である変調度情報と前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の非対称性を示す指標であるアシンメトリ情報とを生成する変調度検出装置であって、
前記４分割フォトディテクタで検出された、４分割された前記光信号の加算結果に対応する信号を生成する加算信号検出部と、
前記加算信号検出部からの出力信号の振幅を調整する振幅調整部と、
前記光ピックアップの出力から再生信号としてのＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成部と、
前記ＲＦ信号生成部からの出力信号および前記振幅調整部からの出力信号のいずれかを選択するためのゲート信号を生成するゲート信号生成部と、
前記ゲート信号生成部から生成されたゲート信号に基づいて、前記ＲＦ信号生成部からの出力信号および前記振幅調整部からの出力信号のいずれかを選択して出力する信号選択部と、
前記信号選択部からの出力信号を多ビットのデジタル信号に変換することでデータ復調を行う再生信号処理部と、
前記再生信号処理部で得られたデジタル信号から、前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の反射率の違いを示す指標である変調度情報と前記光記録媒体におけるピット部と非ピット部の非対称性を示す指標であるアシンメトリ情報とを生成する最適記録パワー制御情報検出部とを備える、
変調度検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−４１６３５（Ｐ２０１３−４１６３５Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７６４２７（Ｐ２０１１−１７６４２７）
【出願日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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