JP2003030850A - 光ディスク再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】再生振幅が大きく低下する通常の欠陥があって
も、また指紋等の汚れのある部分で再生振幅が減少した
ような時にも正確にミラー検出を行うことができる光デ
ィスク再生装置を提供する。 【解決手段】再生信号の上側のエンベロープを検出する
手段と、再生信号の下側のエンベロープを検出する手段
と、前記再生信号の上側あるいは下側のエンベロープの
ピークをホールドする手段と、前記ピークホールド手段
の出力と、前記ピークホールド手段の逆側のエンベロー
プを検出するエンベロープ検波手段との出力から基準電
圧を生成する手段と、前記ピークホールド手段側のエン
ベロープ検波手段の出力と前記基準電圧発生手段の出力
との電圧を比較する手段と、前記再生信号の欠陥を検出
する手段と、前記欠陥検出手段の出力に応じて前記クピ
ークホールド手段を制御する手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤやＤＶＤ等の
光ディスク再生装置に関し、光ディスク上に指紋等の汚
れや傷、欠陥がある場合でもトラック横断の検出を正確
に行う事を可能とする光ディスク再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報データを光ディスク上に記録した媒
体として、例えばＣＤやＤＶＤ等がある。これらの光デ
ィスクを再生する場合、目標トラックを検索するいわゆ
るアクセス動作において、光ビームを目標トラックに正
確に位置決めするためには、正確なトラック横断の検出
が必要となる。従来、この横断の検出にはトラッキング
エラー信号や、光ディスクからの反射光を受光して得ら
れる再生信号（ＲＦ信号）が使われている。 再生信号
から検出されたトラック横断信号はミラー信号と呼ば
れ、トラック横断に対応する低周波信号を再生信号から
抽出し（トラバース信号と呼ぶ）、トラバース信号をト
ップホールドするとともにボトムホールドし、トップホ
ールド信号とボトムホールド信号との平均電圧をしきい
値としてトラバース信号を比較することによりミラー信
号を得ることができる。ミラー信号からトラック横断を
検出し、トラック横断本数の計測や、トラッキングサー
ボの引き込み動作を行う。

【０００３】ところが、光ディスク上に傷等があった場
合には、再生信号のレベルが急激に低下する為この部分
でボトムホールド電圧が低下するとともに、傷を通過し
正常な信号に戻った後でもこの低下した電圧がホールド
される事によりしきい値が変動する。この為、傷を通過
した後の長い間正確なミラー検出が行えなくなる。この
再生信号レベルの急変部（以下再生信号の欠陥と呼ぶ）
の期間を検出（以下欠陥検出と呼ぶ）し、欠陥検出期間
にホールド手段をリセットすることにより欠陥後に即座
に正確なミラー検出を行うようになされている。

【０００４】なお、この種の装置に関する従来技術は、
例えば特開平９−３１２０２４号公報に記載されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
はディスクの傷等の欠陥部において再生信号が急激に低
下する場合の解決手段が記載されているが、指紋等の汚
れによる再生信号の振幅変動に対する課題や解決手段は
記載されていない。

【０００６】図７にディスク上に指紋等の汚れがある部
分をアクセスしたときの従来構成によるミラー検出回路
の各部波形を示す。図において、（Ｌ）は検出回路の入
力信号である再生信号波形である。（Ｍ）は検出回路の
各部の信号波形であり、（ｍ１）は再生信号の低周波成
分を抽出して得られるトラバース信号波形、（ｍ２）は
トラバース信号のトップホールド信号波形、（ｍ３）は
トラバース信号のボトムホールド信号波形、（ｍ４）は
トップホールド信号とボトムホールド信号の平均電圧波
形である。（Ｎ）はミラー検出回路の出力波形であり、
図７（Ｍ）の（ｍ１）と（ｍ４）の信号が電圧比較され
ミラー信号が出力される。再生信号波形（Ｌ）の（ア）
はディスクに指紋等の汚れがあり再生振幅が低下してい
る部分を示し、この期間はディスクからの光量が低下す
るためトラバース信号振幅も低下する。汚れの無い部分
から汚れのある部分に変わってもトップホールド信号
（ｍ２）の電圧は緩やかにしか低下しないので電圧比較
の基準電圧となる（ｍ４）の電圧もほぼ一定に保たれ
る。したがって、トラバース信号（ｍ１）と基準電圧
（ｍ４）を電圧比較しても正確なミラー検出が行えな
い。このため、ミラー信号（Ｌ）は、パルスが全く得ら
れない、あるいは仮にパルスが出力できてもトラバース
信号のほぼ中心電圧で比較したような正確なパルスは得
られなくなる。

【０００７】トップホールドのホールド時定数を小さく
すれば比較的早く再生振幅変動に追従するようになる
為、しばらくすればパルスが得られるようになるが、振
幅が低下した瞬間は正確なパルスは得られない。また、
時定数を小さくするとトップホールド出力のリップルが
大きくなり、トラバース信号の周波数が低い部分で正確
な検出ができなくなるという問題を生じる。

【０００８】また従来構成では、欠陥検出した信号を使
ってボトムホールド回路をリセットする構成となってい
る為、欠陥検出レベルの設定によってはボトムホールド
信号が特に異常にはなっていない指紋等による再生振幅
低下部で欠陥検出が動作する場合もあり、この場合には
ボトムホールドをリセットさせる事によりかえって検出
が困難になるという問題もある。

【０００９】上記説明のように、従来は指紋等の汚れの
ある部分を再生した時に正確なミラー検出を行うことが
できず、この為安定なトラック横断本数の計測や安定な
トラッキングサーボ引き込み動作が行えないという課題
があった。

【００１０】本発明は、再生振幅が大きく低下する通常
の欠陥があっても、また指紋等の汚れのある部分で再生
振幅が減少したような時にも正確にミラー検出を行うこ
とができる光ディスク再生装置を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光ディスク再生装置は、再生信号の上側の
エンベロープを検出するトップエンベロープ検波手段
と、 再生信号の下側のエンベロープを検出するボトム
エンベロープ検波手段と、 前記再生信号の上側あるい
は下側のエンベロープのピークをホールドするピークホ
ールド手段と、前記ピークホールド手段の出力と、前記
ピークホールド手段の逆側のエンベロープを検出するエ
ンベロープ検波手段との出力から基準電圧を生成する基
準電圧発生手段と、前記ピークホールド手段側のエンベ
ロープ検波手段の出力と前記基準電圧発生手段の出力と
の電圧を比較する電圧比較手段と、前記再生信号の欠陥
を検出する欠陥検出手段と、前記欠陥検出手段の出力に
応じて前記クピークホールド手段を制御するホールド制
御手段とを備えている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を用いて説明する。

【００１３】図１は、本発明による光ディスク再生装置
の一実施例を示すブロック図である。

【００１４】同図において、１は光ディスク、２はスピ
ンドルモータ、３は光ピックアップ、４は増幅器、５は
トップエンベロープ検波回路、６は欠陥検出回路、７は
ボトムエンベロープ検波回路、８はボトムホールド回
路、９は基準電圧発生回路、１０は電圧比較回路であ
る。

【００１５】光ディスク１はスピンドルモータ２により
回転駆動され、光ディスク１からの反射光は光ピックア
ップ３により電圧が変化する再生信号として取り出さ
れ、増幅器４で増幅される。増幅された再生信号は、ト
ップエンベロープ検波回路５で上側のエンベロープ信号
が取り出され、ボトムエンベロープ検波回路７で下側の
エンベロープを検波し、トラバース信号が取り出され
る。ボトムエンベロープ検波回路７の出力はボトムホー
ルド回路８に入力され、トラバース信号のボトムピーク
がホールドされる。欠陥検出回路６にはトップエンベロ
ープ検波回路５の出力が供給され、再生信号の欠陥を検
出した信号をボトムホールド回路８に出力する。ボトム
ホールド回路８は、欠陥検出回路６の出力に応じて、通
常ピークホールド動作と欠陥時のピークホールド動作を
切り替えるように動作が制御される。トップエンベロー
プ検波回路５の出力とボトムホールド回路８の出力が基
準電圧発生回路９に入力され、上記２入力電圧を抵抗分
割した電圧が電圧比較回路１０の片側入力に供給され
る。電圧比較回路１０の他方の入力にはボトムエンベロ
ープ検波回路７の出力が供給され、この信号が基準電圧
発生回路９の出力と電圧比較され、電圧比較回路１０の
出力にミラー信号が得られる。

【００１６】図２はアクセス時の動作説明図であり、図
１の各部の波形を示している。

【００１７】図２において、（Ａ）は増幅器４出力の再
生信号波形、（Ｂ）はミラー信号検出系の各部の信号波
形であり、（ｂ１）はトップエンベロープ検波回路５の
出力波形、（ｂ２）はボトムエンベロープ検波回路７の
出力波形、（ｂ３）はボトムホールド回路８の出力波
形、（ｂ４）は基準電圧発生回路９の出力波形である。
（Ｃ）はミラー信号を示す電圧比較回路１０の出力波形
である。

【００１８】トラバース信号を示すボトムエンベロープ
検出回路７の出力波形（ｂ２）は、指紋等の汚れ部では
振幅が減少するが、トップエンベロープ検波回路５の出
力信号（ｂ１）もほぼ同じ比率で減少する。トラバース
信号振幅と再生信号振幅（トップエンベロープとボトム
ホールドの差電圧）が等しければ、基準電圧発生回路９
の抵抗分割を５０％にすればトラバース信号の中心電圧
が電圧比較回路１０の基準電圧となり、最適なミラー検
出が可能となる。図２の波形では、再生振幅に対しトラ
バース振幅が若干小さいので、上記抵抗分割比を変更す
る事により、トラバース信号（ｂ２）の中心電圧となる
ような基準電圧（ｂ４）を設定できる。再生振幅とトラ
バース信号振幅の比率は、ディスク表面がきれいな場所
と指紋や汚れ等による振幅低下部（ア）でほぼ同じであ
るため、振幅低下部でもトラバース信号の中心電圧に基
準電圧を設定できる。この結果、電圧比較回路１０の出
力には、再生振幅低下部でもパルス抜けのないほぼ５０
％デューティーのミラー信号（Ｃ）が得られる。

【００１９】次に図３、図４を用いて図１の欠陥検出時
の動作を説明する。

【００２０】図３は図１のボトムホールド回路８の具体
的な回路例、図４は図３の動作を説明するための各部の
波形図である。

【００２１】図３において、２０は信号入力端子であ
り、ボトムエンベロープ検波回路７の出力信号が入力さ
れる。２１は信号出力端子であり、出力信号は基準電圧
発生回路９に入力される。２２は制御入力端子であり、
欠陥検出回路６の出力である欠陥検出信号が供給され
る。トップホールド回路８の内部は、電源端子、グラン
ド端子、トランジスタ（Ｑ１〜Ｑ５）、コンデンサ（Ｃ
１）、電流源（Ｉamp，Ｉsink）、スイッチ（ＳＷ）で
構成されている。コンデンサ（Ｃ１）は電圧ホールド用
の容量、電流源（Ｉsink）はコンデンサ（Ｃ１）ととも
にホールドの時定数を決める電流源、電流源（Ｉamp）
は差動アンプ用の電流源、スイッチ（ＳＷ）は上記差動
アンプ用電流源（Ｉamp）の経路を選択するスイッチで
ある。スイッチ（ＳＷ）は制御入力端子２２から入力さ
れる信号が欠陥を示す時電流源（Ｉamp）の電流をグラ
ンドにパイパスするように接続され、欠陥以外の時は差
動アンプ側に電流を流すように接続される。

【００２２】トランジスタ（Ｑ１）とトランジスタ（Ｑ
２）は差動アンプを構成し、トランジスタ（Ｑ１）のベ
ースは信号入力端子２０に接続され、トランジスタ（Ｑ
２）のベースは信号出力端子２１に接続されており負帰
還増幅器を構成している。互いに接続されたエミッタ
は、電流源（Ｉamp）とスイッチ（ＳＷ）の直列回路を
介して電源端子に接続される。欠陥時はスイッチ（Ｓ
Ｗ）が電流源（Ｉamp）からの電流をグランド側にパイ
パスするように切り替えられ、この結果差動アンプのエ
ミッタが開放されるので差動アンプは非動作となる。ト
ランジスタ（Ｑ２）のコレクタはダイオード接続された
トランジスタ（Ｑ４）のベースとコレクタに接続されて
おり、トランジスタ（Ｑ４）の電流は電流ミラー回路で
トランジスタ（Ｑ３）に伝達される。トランジスタ（Ｑ
３）のコレクタはトランジスタ（Ｑ１）のコレクタに接
続されるとともに出力トランジスタ（Ｑ５）のベースに
接続される。トランジスタ（Ｑ５）はエミッタ接地の反
転増幅器であり、出力のコレクタはトランジスタ（Ｑ
２）のベースに接続されるとともに、電流源（Ｉsink）
とコンデンサ（Ｃ１）及び出力端子２１に接続される。

【００２３】図３のボトムホールド回路８の信号入力端
子２０にトラバース信号が入力された時、信号が負側に
振れるとトランジスタ（Ｑ１）の電流が増加する為トラ
ンジスタ（Ｑ５）のコレクタ電流が増加する。この電流
がコンデンサ（Ｃ１）から流れ、トランジスタ（Ｑ５）
のコレクタ電圧すなわち差動アンプを構成するトランジ
スタ（Ｑ２）のベース電圧がほぼトランジスタ（Ｑ１）
のベース電圧と等しくなるように動作しボトムのピーク
を捕まえる。一方信号が正側に振れるとトランジスタ
（Ｑ１）がカットオフしトランジスタ（Ｑ５）もオフす
る。コンデンサ（Ｃ１）には電流源（Ｉｓｉｎｋ）の微
小電流が流れ電圧を徐々に上昇させるが、この電流は小
さい為電圧変化は小さい。以上の動作でトラバース信号
のボトムピークがホールドされる。

【００２４】制御信号入力端子２２から欠陥検出信号が
入力されると差動アンプの電流源が切り離される為、差
動アンプはオフする。この結果、信号入力端子２０に入
力される信号は信号出力端子２１に伝達される事は無
い。出力端子２１の電圧は、電流源（Ｉsink）とコンデ
ンサＣ１で決まる時定数でわずかに上昇するにとどま
り、欠陥検出信号が入力される前の電圧が保持される。

【００２５】アクセス時の各部の波形を示す図４を用い
て図３の動作を説明する。（Ｄ）は再生信号波形であ
り、再生信号の最低電圧よりさらに振幅が低下する欠陥
部を含んでいる。この再生信号のトップエンベロープを
検波し、図に示す欠陥検出レベルで電圧比較すると欠陥
部でハイ電圧となる（Ｅ）に示す欠陥検出信号が得られ
る。この信号が図３の制御信号入力端子２２に入力され
る。（Ｆ）の（ｆ１）はトップエンベロープ検波回路５
の出力波形、（ｆ２）はボトムエンベロープ検波回路７
の出力波形、（ｆ３）はボトムホールド回路８の出力波
形、（ｆ４）は基準電圧発生回路９の出力波形であり、
（ｆ２）の信号が（ｆ４）の信号が電圧比較回路１０に
入力され、ミラー信号が検出される。ボトムボールド回
路８は、（Ｅ）に示す信号がハイの時（欠陥部）動作が
オフする。したがって、（ｆ３）に示すように、欠陥部
ではボトムエンベロープ検波回路出力の電圧低下に追従
せず、欠陥前の電圧を保持し緩やかに電圧が上昇するに
とどまる。欠陥が終了すると通常の動作となる。以上の
ようにボトムホールド信号は欠陥部で異常な電圧変動を
発生しないので、（ｆ４）に示す電圧比較回路１０の基
準電圧波形は欠陥後ただちに通常の電圧に戻り、欠陥の
無い部分と変わらぬミラー検出が行われる。この結果
（Ｇ）に示す正常なミラー信号が得られる。

【００２６】本実施例ではミラー信号を検出する為に再
生信号の下側のエンベロープを検波した信号を用いてい
る為、欠陥部でもトラバース信号が負側に低下する割合
は小さい。図４の（Ｄ）の再生信号を単に低域通過フィ
ルタを通過させてトラバース信号を取り出す方式では、
トラバース信号振幅が小さくなるため相対的に欠陥部の
電圧低下の影響が大きくなる。

【００２７】本実施例では相対的に欠陥部の電圧低下を
抑えるボトムエンベロープ検波でトラバース信号を取り
出すとともに欠陥部でピークホールドを停止するので欠
陥後も正しいミラー信号検出ができる。

【００２８】再生信号振幅に対するトラバース信号振幅
は再生するディスクの種類で異なる。ＤＶＤディスクは
ＣＤディスクに対し再生信号振幅に対するトラバース振
幅が小さい傾向がある。したがって、安定なミラー信号
の検出の為に電圧比較回路前でトラバース信号を増幅す
る事が好ましい。

【００２９】上記の問題を解決した実施例を図５、図６
を用いて説明する。

【００３０】図５は本発明による光ディスク再生装置の
ブロック図である。図５は、図１の実施例に対し電圧比
較回路１０の前段に増幅器２０と抵抗２１，２２が追加
された構成であり、それ以外は同じであるので説明は省
略する。

【００３１】図５において、差動増幅器２０のプラス入
力にはボトムエンベロープ検波回路７の出力が供給され
ると共にマイナス入力にはボトムホールド回路８の出力
から抵抗２１を介して供給される。差動増幅器２０の出
力からは抵抗２２を介してマイナス入力に供給され、負
帰還回路を構成している。差動増幅器２０の出力は電圧
比較回路１０に入力され、ミラー信号が検出される。

【００３２】図６において、（Ｈ）は再生信号波形であ
り、再生信号振幅に対するトラバース振幅の比率は図２
や図４の再生信号波形に比較して小さい。（Ｉ）は再生
信号（Ｈ）に含まれる欠陥を検出した信号であり、図３
で説明したと同じようにこの信号でボトムホールド回路
のピーク検出機能がオフする。（Ｊ）の（ｊ１）はトッ
プエンベロープ検波回路５の出力波形、（ｊ２）はボト
ムエンベロープ検波回路７の出力波形、（ｊ３）は増幅
器２０の出力波形、（ｊ４）はボトムホールド回路８の
出力波形、（ｊ５）は基準電圧発生回路９の出力波形で
ある。ボトムエンベロープ検波回路７の出力波形である
（ｊ２）は、欠陥部で下側に飛び出るが、ボトムホール
ド回路８の出力波形（ｊ４）は上記ピーク検出機能オフ
の結果ほぼ一定の電圧に保たれる。増幅器２０は、電圧
がほぼ一定に保たれたボトムホールド回路８の出力を基
準にしてボトムエンベロープ回路７の出力信号を増幅す
るため、欠陥部でも欠陥部の後でも直流電圧変動のない
大振幅のトラバース信号波形を得ることができる。この
結果、電圧比較回路１０の出力には、再生信号に対して
トラバース信号の比率の小さいディスクを再生しても欠
陥部の電圧変動に影響されない良好なミラー信号波形
（Ｋ）を出力できる。

【００３３】

【発明の効果】本発明による光ディスク再生装置は、再
生振幅が大きく低下する通常の欠陥があっても、また指
紋等の汚れのある部分で再生振幅が減少したような時に
も正確にミラー検出を行うことができる。この結果、ト
ラック横断周波数の計測や、トラックサーボ引き込み動
作を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光ディスク再生装置の一実施例を
示すブロック図である。

【図２】図１の各部の信号波形図である。

【図３】図１のボトムホールド回路の具体回路例を示す
図である。

【図４】図３の動作説明の信号波形図である。

【図５】本発明による光ディスク再生装置の第２の実施
例を示すブロック図である。

【図６】図５の各部の信号波形図である。

【図７】従来技術の問題点を説明するための信号波形図
である。

【符号の説明】

１…光ディスク、３…光ピックアップ、４…増幅器、５
…トップエンベロープ検波回路、６…欠陥検出回路、７
…ボトムエンベロープ検波回路、８…ボトムホールド回
路、９…基準電圧発生回路、１０…電圧比較回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 順次 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア開発本 部内 Ｆターム(参考） 5D044 AB05 AB07 BC02 CC04 DE46 FG07 GK19 5D090 AA01 CC04 DD03 EE11 EE14 FF41 JJ16

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動される光ディスクから再生信号
   を得る再生手段と、 前記再生信号の上側のエンベロープを検出するトップエ
   ンベロープ検波手段と、 前記再生信号の下側のエンベロープを検出するボトムエ
   ンベロープ検波手段と、 前記再生信号の上側あるいは下側のエンベロープのピー
   クをホールドするピークホールド手段と、 前記ピークホールド手段の出力と、前記ピークホールド
   手段の逆側のエンベロープを検出するエンベロープ検波
   手段との出力から基準電圧を生成する基準電圧発生手段
   と、 前記ピークホールド手段側のエンベロープ検波手段の出
   力と前記基準電圧発生手段の出力との電圧を比較する電
   圧比較手段と、 前記再生信号の欠陥を検出する欠陥検出手段と、 前記欠陥検出手段の出力に応じて前記ピークホールド手
   段を動作停止させるピークホールド制御手段と、を具備
   したことを特徴とする光ディスク再生装置。
2. 【請求項２】 回転駆動される光ディスクから再生信号
   を得る再生手段と、 前記再生信号の上側のエンベロープを検出するトップエ
   ンベロープ検波手段と、 前記再生信号の下側のエンベロープを検出するボトムエ
   ンベロープ検波手段と、 前記再生信号の上側あるいは下側のエンベロープのピー
   クをホールドするピークホールド手段と、 前記ピークホールド手段の出力と、前記ピークホールド
   手段の逆側のエンベロープを検出するエンベロープ検波
   手段との出力から基準電圧を生成する基準電圧発生手段
   と、 前記ピークホールド手段側のエンベロープ検波手段の出
   力と前記基準電圧発生手段の出力との電圧を比較する電
   圧比較手段と、 前記再生信号の欠陥を検出する欠陥検出手段と、 前記欠陥検出手段の出力に応じて前記ピークホールド手
   段を前置保持動作させるピークホールド制御手段と、を
   具備したことを特徴とする光ディスク再生装置。
3. 【請求項３】 前期ピークホールドホールド制御手段
   は、ホールド用コンデンサを駆動するピーク検波機能を
   オフすることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に
   記載の光ディスク再生装置。
4. 【請求項４】 前期電圧比較手段に入力される信号は、
   ピークホールド手段の出力とピークホールド側のエンベ
   ロープ検波手段の出力とを入力とする増幅器の出力であ
   ることを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の光
   ディスク装置。