【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学データ記憶装置に関し、より詳細には、高周波信号のミッシングサイクル（missing cycle）内で符号化されたデジタルデータを復号化するための装置を備えた光学データ記憶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】DVD-RAM及びDVD+RWのような光学記憶システムによって、大量のデジタル情報を記憶する能力が得られる。 先行コンパクトディスクテクノロジから得られるところによれば、情報はディスクに沿って螺旋状をなす単一の溝すなわちグルーブに沿って記憶される。 書き込み可能及び書き換え可能システムの場合、単一の長い螺旋状グルーブを記憶セグメントに分割することが可能な、アドレス指定情報を提供しなければならない。 DV
D+RW及びDVD-RAMシステムの場合、ディスクアドレス情報は、記録グルーブに沿って配置される高周波ウォブル（wobble）信号におけるミッシングパルス内で符号化することが可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】高周波ウォブル信号におけるこれらのミッシングパルス（missing pulse）の検出は、他の信号からのクロストーク及びトラッキングプロセスによって導入されるような、システム内の固有のノイズによってさらに困難になる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】光学記憶サブシステムにおける高周波ウォブル信号に符号化されたアドレス情報は、ホモダイン同期検出器を利用して、高周波ウォブル信号におけるミッシングパルスとして検出される。 光学ピックアップからの入力信号が、ゾーンバンドパスフィルタに送り込まれて、リミッタにより処理される。 また入力信号はハイパスフィルタを通過して、低周波成分が除去される。 アナログ乗算器によって、これら２つの信号の積が得られる。 アナログ乗算器の出力が、ローパスフィルタ及びハイパスフィルタに通されて、ノイズが除去され、しきい値検出器に送られて、ミッシングウォブルパルスを表示する信号が出力される。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１には、光学データ記憶サブシステムの一部分のブロック図が示されている。 簡略化のため、ヘッドトラッキング、データ符号化及び復号化、
電源等のような、本発明に関連しない大ブロックは、示されていない。 レーザ110は、回転光学記憶媒体130を照射する照射光120を発する。 反射光140が光学ピックアップ150によって検出される。 一般に光学ピックアップ150
は、いくつかの異なる信号を発生する象限（quadrant）
に分割される。 ノーマライザ160によって、一定振幅の正規化半径方向プッシュプル信号及び接線プッシュプル信号のようなさまざま信号が、光学ピックアップ150から生じる。 実施態様の１つでは、正規化プッシュプル信号が、ミッシングウォブル検出器170に送られ、出力信号180すなわちアドレス情報を含むデジタルビットストリームが生じることになる。

【０００６】図２には、図１のミッシングウォブル検出器170がさらに詳細に示されている。 バッファ210は、オプションであり、ゾーンバンドパスフィルタ220及びハイパスフィルタ250を駆動する。 利得１の装置として示されているが、必要があれば、利得が１より大きい増幅器を利用することも可能である。 National Semiconduct
or製のCLC440のような高性能演算増幅器をバッファ210
に用いることも可能である。

【０００７】本発明の実施態様の１つでは、図１の光学ピックアップ150及びノーマライザ160からの正規化プッシュプルトラッキングエラー信号は、さまざまな信号とノイズの混合物が含まれている。 本発明において問題となる高周波ウォブル信号は、一定線形速度（ＣＬＶ）システムの場合、ほぼ３メガヘルツ（MHz）の正弦波であり、一定角速度（ＣＡＶ）システムの場合、約３〜７MH
zの範囲にわたる。 はるかに低い周波数のトラッキングエラー信号のような他の信号に加えて、データからのノイズ及びクロストークも存在する。 情報は、ウォブル信号においてミッシングパルスの形で符号化される。 １サイクル以上の正弦波が、データを表すパターン内で紛失する。

【０００８】図２のバッファ210からの信号は、ゾーンバンドパスフィルタ220に送られる。 このフィルタは、
２つの機能を有している。 第１の機能は、問題となる周波数帯域だけを通過させることである。 ＣＬＶ実施例の場合、これは約３MHzの固定周波数である。 ＣＡＶシステムの場合、周波数は変動するので、ゾーンバンドパスフィルタ220をより広帯域にするか、又はトラッキングフィルタもしくは位相ロックループ（ＰＬＬ）が予測されるウォブル周波数に集中するようにしなければならない。 本発明の説明は、特にＣＬＶアプローチに関して行われる。 ゾーンバンドパスフィルタ220は、ウォブル周波数から離れた周波数を減衰させ、また位相調整器230
も含んでいる。 位相調整器230によって、信号の位相をシフトさせて、アナログ乗算器260に入力される信号の位相を整合させることが可能になる。

【０００９】ゾーンバンドパスフィルタ220は、ウォブル信号にミッシングウォブルをリング（ring）させるのに十分な「Ｑ」を備えており、ミッシングパルスの期間中でさえ、連続ウォブル信号を生じさせるのに十分な信号をリミッタ240に供給する。 同調回路が、その共振周波数で励起されていて、信号が除去されると、同調回路は、数サイクルにわたってその周波数でリングし続け、
時間と共に減衰する。 望ましい実施態様の場合、Ｑが３
以上であれば、リミッタ240に信号を供給して、ミッシングパルスが存在する場合でも、ウォブル周波数で連続方形波出力を生じさせるのに十分である。 リミッタ240
は、望ましい実施態様において用いられるMaxim製のMAX
903のような任意の高速コンパレータとすることが可能である。

【００１０】バッファ210の出力は、一般にはトラックふらつき干渉（track wander interference）である、
低周波ノイズを除去するため、ハイパスフィルタ250にも送り込まれる。 望ましい実施態様の場合、これはゾーンバンドパスフィルタ220の共振周波数より１桁低い、3
00 kHzのカットオフ周波数を備えた、単純な一次フィルタである。

【００１１】アナログ乗算器260によって、ハイパスフィルタ250からの入力信号、ミッシングパルスを備えるウォブル信号及びミッシングパルスを備えないウォブル信号周波数の方形波である、リミッタ240からの搬送波信号の積が得られる。 この積は、ゾーンバンドパスフィルタ220の、問題となる周波数だけによる、他の周波数のノイズを除去した、全波整流信号の外観を備えている。 望ましい実施態様の場合、アナログ乗算器260は、M
otorola製 MC1496 ギルバートセル乗算器である。

【００１２】ローパスフィルタ270によって、アナログ乗算器260の出力が平滑化され、高周波ノイズが減衰する。 望ましい実施態様の場合、それはカットオフ周波数が500kHzの一次フィルタである。 より優れた性能を得るため、ベッセルフィルタのようなより高次の線形位相応答フィルタを利用することも可能である。

【００１３】さらに信号には、ハイパスフィルタ280によるフィルタリングが施され、これによって、バッファ
210に対する入力信号の振幅変化から生じる低周波変動が除去される。 望ましい実施態様の場合、これは、やはり有効なＤＣブロックをなす、10 Hz未満のカットオフ周波数を備えた一次フィルタである。

【００１４】結果生じるフィルタリングを施された信号は、ウォブルが存在する場合には、ほぼ零になり、ウォブルが存在しない場合には、零ではない包絡線をなし、
このフィルタリングを施された信号は、しきい値コンパレータ290に通され、しきい値調整器300によって設定されたレベルでトリガされる。 しきい値コンパレータ290
の出力は、ウォブル信号の有無を示すデジタル信号である。

【００１５】図３には、ゾーンバンドパスフィルタ220
の実施態様の１つがさらに詳細に示されている。 ゾーンバンドパスフィルタは、インダクタ340、コンデンサ330
及びＱ設定抵抗器320から形成された並列共振回路から構成されている。 コンデンサ310は、バッファ210の出力に生じるＤＣレベルを阻止する。 ゾーンバンドパスフィルタは、ＬＣ組み合わせ340及び330の共振周波数で高インピーダンスを生じることによって、問題となる周波数のエネルギを通過させる。 このＬＣネットワークのインピーダンスは、共振周波数から離れると減衰し、所望の帯域外の信号を減衰させる。 抵抗器320によって、Ｑ又はフィルタの形状因子が設定される。 望ましい実施態様の場合、Ｑは、ミッシングパルスをリングさせるに十分な約３である。 抵抗器ネットワーク350及び360によって、位相調整器230が形成され、ネットワークによる移相の変更が可能になる。

【００１６】約３MHzの基準周波数の場合、コンデンサ3
10は100ナノファラッド（nF）である。 抵抗器320は100
オーム（Ω）である。 コンデンサ330は3.9ナノファラッドであり、インダクタ340は680ナノヘンリー（nH）である。 抵抗器350は１キロオーム（kΩ）であり、可変抵抗器360は５キロオームである。 これらのコンポーネント値は、当該技術において既知の通り、スケーリングを施すことが可能である。

【００１７】ゾーンバンドパスフィルタの代替実施態様は、位相ロックループ（ＰＬＬ）の利用である。 ＰＬＬ
を利用して、入力信号にフィルタリングを施すことによって、フィルタはより広範囲な周波数のトラッキングが可能になり、同時にミッシングパルス期間中に連続信号を送り出すことが可能になる。

【００１８】以下においては、本発明の種々の構成要件の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。 １． 光学記憶装置における高周波信号のミッシングサイクルで符号化されたデジタル情報を復号化する方法であって、ゾーンバンドパスフィルタによって高周波信号にフィルタリングを施すステップと、前記ゾーンバンドパスフィルタの出力を制限して、搬送波信号を得るステップと、ハイパスフィルタによって、高周波信号にフィルタリングを施すステップと、前記搬送波信号に前記フィルタリングを施された高周波信号を掛けて、積信号を得るステップと、前記積信号にフィルタリングを施すステップと、前記フィルタリングを施された積信号をコンパレータに通し、デジタル出力を得るステップと、からなることを特徴とする方法。

【００１９】２． 前記ゾーンバンドパスフィルタが、固定周波数で動作する、１項に記載の方法。

【００２０】３． 前記ゾーンバンドパスフィルタがトラッキングフィルタである、１項に記載の方法。

【００２１】４． 前記ゾーンバンドパスフィルタが位相ロックループである、１項に記載の方法。

【００２２】５． 前記積信号にフィルタリングを施すステップに、さらにローパスフィルタ及びハイパスフィルタが含まれる、１項に記載の方法。

【００２３】６． 前記ローパスフィルタが一次ローパスフィルタである、５項に記載の方法。

【００２４】７． 前記ローパスフィルタが、二次以上の線形位相応答フィルタである、５項に記載の方法。

【００２５】８． 前記搬送波信号にフィルタリングを施された高周波信号を掛けて、積信号を得るステップが、
ギルバートセルによって実施される、１項に記載の方法。

【００２６】９． 高周波信号のミッシングサイクルで符号化されたデジタルデータを復号化するための装置を備えた光学データ記憶装置であって、高周波信号にフィルタリングを施すためのゾーンバンドパスフィルタと、前記ゾーンバンドパスフィルタの出力に接続されて、搬送波信号を得るリミッタと、高周波信号にフィルタリングを施すためのハイパスフィルタと、搬送波信号に前記フィルタリングを施された高周波信号を掛けて、積信号を得るアナログ乗算器と、前記積信号のためのフィルタと、前記フィルタリングを施された積信号を供給されて、デジタル出力を送り出すコンパレータと、からなることを特徴とする光学データ記憶装置。

【００２７】１０． 前記ゾーンバンドパスフィルタが固定周波数で動作する、９項に記載の光学データ記憶装置。

【００２８】１１． 前記ゾーンバンドパスフィルタがトラッキングフィルタである、９項に記載の光学データ記憶装置。

【００２９】１２． 前記ゾーンバンドパスフィルタが位相ロックループである、９項に記載の方法。

【００３０】１３． 前記積信号のためのフィルタが、ローパスフィルタ及びハイパスフィルタを含む、９項に記載の光学データ記憶装置。

【００３１】１４． 前記ローパスフィルタが一次ローパスフィルタである、１３項に記載の光学データ記憶装置。

【００３２】１５． 前記ローパスフィルタが、二次以上の線形位相応答フィルタである、１３項に記載の光学データ記憶装置。

【００３３】１６． 前記アナログ乗算器がギルバートセルである、９項に記載の光学データ記憶装置。

【００３４】１７． 高周波信号におけるミッシングサイクルを利用して、デジタルデータを符号化する光学データ記憶装置におけるデータ検出器であって、高周波信号にフィルタリングを施すためのゾーンバンドパスフィルタと、前記ゾーンバンドパスフィルタの出力に接続されて、搬送波信号を得るリミッタと、高周波信号にフィルタリングを施すためのハイパスフィルタと、前記搬送波信号に前記フィルタリングを施された高周波信号を掛けて、積信号を得るアナログ乗算器と、前記積信号のためのフィルタと、前記フィルタリングを施された積信号を供給されて、デジタル出力を送り出すコンパレータとからなることを特徴とするデータ検出器。

【００３５】１８． 前記ゾーンバンドパスフィルタが固定周波数で動作する、１７項に記載のデータ検出器。

【００３６】１９． 前記ゾーンバンドパスフィルタがトラッキングフィルタである、１７項に記載のデータ検出器。

【００３７】２０． 前記ゾーンバンドパスフィルタが位相ロックループである、１７項に記載の方法。

【００３８】２１． 前記積信号のフィルタが、ローパスフィルタ及びハイパスフィルタを含む、１７項に記載のデータ検出器。

【００３９】２２． 前記ローパスフィルタが一次ローパスフィルタである、２１項に記載のデータ検出器。

【００４０】２３． 前記ローパスフィルタが、二次以上の線形位相応答フィルタである、２１項に記載のデータ検出器。

【００４１】２４． 前記アナログ乗算器がギルバートセルである、１７項に記載のデータ検出器。

【００４２】本発明に関する以上の詳細な説明は、例証を目的として提示されたものであり、余すとことろなく説明しようとか、あるいは、本発明を開示の実施態様そのままに制限しようとするものではない。 従って、本発明の範囲は、付属の請求項によって規定される。

【００４３】

【発明の効果】光学的記憶装置において高周波信号のデジタルデータを復号化するためのデータデコーダである。 ゾーンバンドパスフィルタとリミッタを通過した高周波信号から得られる搬送波信号は、ハイパスフィルタを通過した高周波信号と掛け合わされる。 結果として得られる積は、フィルタリングを施され、コンパレータを通過されて、デジタルデータストリームを形成する。 本発明の構成により、入力信号はハイパスフィルタを通過することにより低周波成分が除去され、さらにアナログ乗算器の出力が、ローパスフィルタ及びハイパスフィルタに通されて、ノイズが除去され、しきい値検出器に送られて、ミッシングウォブルパルスを表示する信号が出力される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を組み込んだ光学記憶サブシステムの一部分のブロック図である。

【図２】ミッシングウォブル検出器のブロック図である。

【図３】ゾーンバンドパスフィルタをさらに詳細に示した図である。

【符号の説明】

110 レーザ 120 照射光 130 回転光学記憶媒体 140 反射光 150 光学ピックアップ 160 ノーマライザ 170 ミッシングウォブル検出器 180 出力信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨシュ・ホーガン アメリカ合衆国カリフォルニア州94022, ロス・アルトス，キングスウッド・ウェ イ，620 (72)発明者 テリル・ハースト アメリカ合衆国カリフォルニア州94538, フリーモント，ハンプシャー・ウェイ, 4613 (72)発明者 ダニエル・ワイ・アブラモビッチ アメリカ合衆国カリフォルニア州94306, パロアルト，キップリング・ストリート・ 3372 (72)発明者 カール・タウジグ アメリカ合衆国カリフォルニア州94061, アラメダ・デ・ラス・プルガス・2295