JP2005235353A - 光ディスク装置及びデータ再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 十分なディフェクト検出の感度を確保しつつ、再生信号の変化については不必要なディフェクト検出を防止することができる光ディスク装置及びデータ再生方法を提供する。
【解決手段】 光ディスク装置は、ディフェクト検出回路の前段に振幅差低減回路を備える。振幅差低減回路は、光ディスクに記録された信号のうち、最短データ長の信号から得られる再生信号の信号振幅と最長データ長の信号から得られる再生信号の信号振幅との差を低減した振幅差低減信号Ｄ４(図２(Ｂ))をＲＦ信号Ｄ３（図２（Ａ））から生成し、ディフェクト検出回路は、その信号Ｄ４をエンベロープ検波し、Peak Hold１(図２(Ｃ))及びPeak Hold２(図２(Ｄ))を生成する。そして、Peak Hold２−Peak Hold１(図２(Ｄ))を所定のしきい値ＴＨ１により処理することでディフェクトフラグ(図２(Ｅ))を生成して出力する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光ディスク表面に形成されたディフェクトを検出するディフェクト検出回路を備えた光ディスク装置及びデータ再生方法に関する。

光ディスクの表面に形成された傷等によるディフェクト（defect：欠陥）に対しては、再生信号のエンベロープが局所的に変化するため、再生信号のエンベロープ検波結果を所定のしきい値により判定して、ディフェクトを検出することができる。従来、この検出されたディフェクトを示すフラグ（ディフェクトフラグ）を使用し、サーボ信号処理回路やデータ復調信号処理回路においてディフェクト対策を施すことにより、ディフェクトによるサーボやデータ復調信号動作が不安定になることを軽減している。

図５は、従来の光ディスク装置を示すブロック図である。図５において、光ピックアップ１０１は、光ディスク１０２にレーザービームを照射し、光ディスク１０２より得られる戻り光を所定の受光素子により受光する。この受光結果をＲＦアンプ信号処理１０３により、データ復調用ＲＦ信号Ｄ１１、ディフェクト検出用ＲＦ信号Ｄ１２、サーボ用エラー信号Ｄ１３へと変換する。

ディフェクト検出回路１０４では、ディフェクト検出用ＲＦ信号（図６（Ａ））をエンベロープ検波し、Peak Hold１（図６（Ｂ））及びPeak Hold２（図６（Ｃ））を生成する。その後、Peak Hold２とPeak Hold１との差（Peak Hold２−Peak Hold１）（図６（Ｄ））を所定のしきい値ＴＨ４により判定を行い、ディフェクトフラグ（図６（Ｅ））を出力する。

サーボ信号処理回路１０５は、ＲＦアンプ信号処理回路１０３から出力されるサーボ用エラー信号Ｄ１３を入力として、光ピックアップ１０１への駆動信号を出力する。この際、ディフェクトが検出された際には、サーボ信号処理回路１０５内にてディフェクト対策回路からの出力に切り換えることにより、ディフェクト時の不安定さを軽減している（下記特許文献１参照）。

しかしながら、ディフェクトには、しきい値ＴＨ４を跨いで上下変動する場合があり、そのような場合は、ディフェクトフラグが頻繁に立ち上がって、データ復調信号処理回路１０６内のＰＬＬ（phase-locked loop：フェイズロックループ）のでの動作が不安定になるという問題点がある。

これに対して、ディフェクト検出におけるしきい値ＴＨ４を変更することが考えられるが、しきい値を高くするとディフェクトの検出感度が低下し、本来、ディフェクトとして検出されるべき状態がディフェクトとして検出されなくなることにより、ディフェクト時のサーボやデータ復調信号処理回路の動作が不安定になる。一方、しきい値を低くするとディフェクトの検出感度が不必要に向上し、ディフェクトではない再生信号の変化についても、ディフェクトとして検出されることにより、サーボやデータ復調信号処理回路の動作が不安定になる。

このような問題を解決すべく、第１のしきい値及び第２のしきい値によるヒステリシス特性により再生信号のレベルを判定してディフェクトを検出する光ディスク装置が下記特許文献２に記載されている。この特許文献２に記載の光ディスク装置は、第１のしきい値及び第２のしきい値によるヒステリシス特性により再生信号のレベルを判定してディフェクト検出結果を出力することにより、短い周期でディフェクト検出フラグが頻繁に立ち上がる状況を回避してディフェクトの検出感度を確保するものである。

特許第２７５１４９２号公報 特開２００３−１５７５２８号公報

しかしながら、上述した如く、上記特許文献１に記載の技術においては、しきい値ＴＨ４によりディフェクト検出するため、このしきい値ＴＨ４を例えば小さくしてディフェクト検出の感度を向上させようとしても、光ディスクの表面に形成された傷等ではなく、再生信号の最短データ長の信号振幅が最長データ長の信号振幅と比較して小さい場合、ディフェクトではない箇所においても、ディフェクトフラグが検出されてしまう。特に、記録再生が可能なディスクにおいては、最短データ長の信号振幅と最長データ長の信号振幅の差が大きいものがあり、ディフェクト検出が過剰になされてしまうという問題点がある。

これに対し、上記特許文献２に記載された技術のように、２つのしきい値によるヒステリシス特性を持たせたディフェクト検出においては、第２のしきい値に対して第１のしきい値がディフェクトフラグを立ち上げる側にシフトした信号レベルに設定され、第２のしきい値は信号レベルが小さい変動に対してディフェクトフラグがたち下がらないように設定し、これらのヒステリシス特性を利用して短い周期でディフェクト検出フラグが頻繁に立ち上がることを防止するものであるが、ディフェクトではなく、信号レベルが小さい場合の再生信号をもディフェクトとして検出する場合があり、特にＣＤ−ＲＷなどの書換え可能なディスクなどに記録された信号を正しく再生することができないという問題点がある。

本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、十分なディフェクト検出の感度を確保しつつ、再生信号の変化については不必要なディフェクト検出を防止することができる光ディスク装置及びデータ再生方法を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明に係る光ディスク装置は、光ディスクに対して光を照射して得られる戻り光を受光して信号を再生する光ディスク装置において、上記受光結果に基づき得られる再生信号における信号振幅の振幅差を低減した振幅差低減信号からディフェクトを検出するディフェクト検出手段を有することを特徴とする。

本発明においては、光ディスクに記録された信号から得られる再生信号における信号振幅差を低減した振幅差低減信号からディフェクトを検出するため、最短データ長の信号振幅が小さかったり、最長データ長の信号振幅が大きかったりするために、最短データ長の信号からの再生信号がディフェクトとして検出されてしまうようなディフェクトの過剰検出を防止し、ディフェクトではなく、信号レベルが小さい再生信号であっても正しく再生することができる。

また、上記ディフェクト検出手段に入力される前に、上記光ディスクに記録された信号のうち最短データ長の信号から得られる再生信号の信号振幅と最長データ長の信号から得られる再生信号の信号振幅との振幅差を低減して振幅差低減信号を生成する振幅差低減手段を有することができ、光ディスクからの戻り光を受光する光ピックアップから後段であってディフェクト検出手段までの間に、再生信号の信号振幅を低減するための手段を設けることができる。

更に、上記振幅差低減手段は、上記最短データ長に対応する周波数近傍における再生信号の信号振幅を増幅することができ、光ディスクに記録された最短データ長の信号から得られる振幅が小さい再生信号を増幅することで再生信号の振幅差を低減することができる。

更にまた、上記振幅差低減手段は、上記再生信号の再生速度に応じて、上記信号振幅を増幅する最短データ長に対応する周波数を変化させることができ、再生速度に応じて再生信号における最短データ長の周波数帯域が変化するため、再生信号やＦＧ信号などから再生速度を検出し、これに応じて振幅をブーストする周波数帯域を変更することができる。

また、上記振幅差低減手段は、上記最短データ長に対応する周波数に応じて、上記信号振幅を増幅する再生信号の周波数を変化させることができ、ディスクの種類に応じて最短データ長の周波数が異なる場合などには、この周波数を検出し、これに応じて振幅をブーストする周波数帯域を変更することができる。

本発明に係るデータ再生方法は、光ディスクに対して光を照射して得られる戻り光を受光して信号を再生するデータ再生方法において、上記受光結果に基づき得られる再生信号における信号振幅の振幅差を低減した振幅差低減信号からディフェクトを検出するディフェクト検出工程を有することを特徴とする。

本発明に係る光ディスク装置及びデータ再生方法によれば、光ディスクに記録された信号のうち最短データ長の信号から得られる再生信号の信号振幅と最長データ長の信号から得られる再生信号の信号振幅との差を低減した振幅差低減信号からディフェクトを検出するため、例えば最短データ長の信号振幅が小さい信号、最短データ長と最長データ長との信号振幅差が大きい再生信号などにおいても、信号レベルが小さい再生信号をディフェクトとして検出してしまうことがなく、ディフェクトの過剰検出を防止し、サーボやデータ復調信号処理回路の動作の不安定さを軽減すると共に、ディフェクトフラグの過剰検出を抑えつつディフェクトの検出感度を低下させないためのしきい値設定が容易となる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、ディフェクトの過剰検出を防止すると共に、ディフェクトではなく、信号レベルが小さい再生信号であっても正しく再生することができる光ディスク装置及び光ディスクのデータ再生方法に適用したものである。

図１は、本発明の実施の形態に係る光ディスク装置を示すブロック図である。図１に示すように、光ディスク装置１は、光ディスク１２からの戻り光を受光する受光素子を備える光ピックアップ１１と、光ピックアップ１１からの受光結果に基づき各種の信号処理を行う信号処理回路２２と、信号処理回路２２を制御するＣＰＵ１８とを有する。

信号処理回路２２は、受光結果を各種の信号に変換する処理をするＲＦアンプ信号処理回路１３と、ＲＦアンプ信号処理回路１３からのサーボ用エラー信号Ｄ１、データ復調用ＲＦ信号Ｄ２及びディフェクト検出用ＲＦ信号Ｄ３によりそれぞれサーボ信号処理、振幅差処理、及びデータ復調処理を行うサーボ信号処理回路１５、振幅差低減回路１７、及びデータ復調信号処理回路１６と、振幅差低減回路１７からの振幅差低減出力Ｄ４を使用してディフェクト検出するディフェクト検出回路１４とを有する。更に、ディスク１２の再生信号に基づき再生速度を検出する再生速度検出回路１９ａ、又はディスク１２を回転駆動するスピンドルモータ２０からのＦＧ信号により再生速度を検出する再生速度検出回路１９ｂなどを有している。

この光ディスク装置１における信号処理について説明する。図２は、信号処理回路２２にて処理される各種の信号を示す模式図である。図２（Ａ）は、ディフェクト検出用ＲＦ信号Ｄ３、図２（Ｂ）は、振幅差低減回路出力Ｄ４、図２（Ｃ）及び図２（Ｄ）は、それぞれディフェクト検出回路１４にて異なる時定数にて生成されるPeak Hold１及びPeak Hold２、図２（Ｅ）は、Peak Hold２とPeak Hold１との差をとった信号、図２（Ｆ）は、ディフェクト検出回路１４にて検出されたディフェクトフラグＤ５を示す。

この光ディスク装置１においては、光ピックアップ１１が光ディスク１２にレーザービームを照射し、光ディスク１２より得られる戻り光を所定の受光素子により受光する。そして、この受光結果をＲＦアンプ信号処理回路１３にて、データ復調用ＲＦ信号、ディフェクト検出用ＲＦ信号、サーボ用エラー信号へと変換する。

データ復調信号処理回路１６では、データ復調用ＲＦ信号を用いて、データ読み出しのためのＰＬＬ処理、データ復調処理、誤り訂正処理が行われ、ディスク１２に記録されているデータが読み出される。

また、ディフェクト検出用ＲＦ信号Ｄ３(図２(Ａ))は、振幅差低減回路１７にて、振幅差低減処理がなされ、これが振幅差低減回路出力である振幅差低減信号Ｄ４（図２（Ｂ））としてディフェクト検出回路１４へ入力される。この振幅差低減回路１７は、光ディスク１２に記録された信号のうち、最短データ長の信号から得られる再生信号の信号振幅（信号レベル）と、同じく光ディスク１２に記録された信号のうち、最長データ長の信号から得られる再生信号の信号振幅との差を小さくすることで振幅差低減信号を生成するものである。

ディフェクト検出回路１４では、振幅差低減回路１７により、最短データ長に対応する再生信号の信号振幅と最長データ長に対応する再生信号の信号振幅との差が低減された振幅差低減信号Ｄ４(図２(Ｂ))をエンベロープ検波し、Peak Hold１(図２(Ｃ))及びPeak Hold２(図２(Ｄ))を生成する。図２（Ｃ）は、信号Ｄ４の振幅変化に追従するよう早い時定数により生成された信号であり、図２（Ｄ）は信号Ｄ４の振幅変化に追従しない程度の遅い時定数により生成された信号である。

その後、Peak Hold２−Peak Hold１(図２(Ｄ))を所定のしきい値ＴＨ１により判定を行い、ディフェクトフラグ(図２(Ｅ))を出力する。所定のしきい値ＴＨ１は、ＣＰＵ８等により設定可能である。

上述した特許文献２に記載の技術においては、再生信号における最短データ長に対応する信号振幅と最長データ長に対応する信号振幅との差が大きいため、Peak Hold２−Peak Hold１(図４(Ｄ))の結果が所定のしきい値ＴＨ４を上回ってしまい、ディフェクトフラグ(図４(Ｅ))が過剰に検出されていた。これに対して、本実施の形態においては、振幅差低減回路１７により再生信号における最短データ長に対応する周波数の信号振幅と最長データ長に対応する周波数の信号振幅との差を低減する処理により、その振幅差を小さく抑えることができる。従って、例えば、本来は再生信号であるがその振幅が小さいような信号が存在している場合であっても、Peak Hold２−Peak Hold１(図２(Ｄ))の結果は、そのような信号によっては所定のしきい値ＴＨ１を超えることがなく、ディフェクトフラグ(図２(Ｅ))は検出されない。すなわち、ディフェクトの過剰検出を防止し、振幅レベルが小さい再生信号であっても正しく再生することができる。

次に、最短データ長の信号から得られる再生信号の信号振幅と最長データ長の信号から得られる再生信号の信号振幅との差を低減する方法について説明する。再生信号の信号振幅との差を低減する方法としては、振幅差低減回路１７において最短データ長の信号から得られる再生信号に対応する周波数近傍の信号レベルをブーストする方法がある。

このような場合の回路例を図３(Ａ)に示す。また、周波数特性例を図３(Ｂ)に示す。振幅差低減回路は、図３（Ａ）に示すように、コンデンサ３１、抵抗３２〜３４、及びオペアンプ３５から構成することができ、図３（Ｂ）に示すように、最短データ長の信号から得られる再生信号に対応する周波数ｆ_ｍｉｎにおいて信号振幅が増幅される。

また、他の方法としては、最長データ長の信号から得られる再生信号における周波数近傍の信号レベルを減衰させることにより、振幅差を低減することも可能である。そのような場合の回路例を図４(Ａ)に示す。また、周波数特性を図４(Ｂ)に示す。この場合、振幅差低減回路は、図４（Ａ）に示すように、コンデンサ１１、抵抗４２，４３から構成することができ、図４（Ｂ）に示すように、最長データ長の信号から得られる再生信号に対応する周波数ｆ_ｍａｘにおいて信号振幅が減衰される。なお、振幅差低減回路１７は、再生信号の振幅差を低減するものであるが、ディフェクト検出用に使用するため、信号振幅を増幅若しくはカットできればよく、時間軸のずれや、ジッタの大きさなどはそれほど考慮しなくてもよい。

また、本実施の形態における振幅差低減回路１７は、ディフェクト検出回路１４の前段に設けるものとしているが、光ピックアップ１１からディフェクト検出回路１４の間であれば、どこに配置してもよい。

更に、このように最短データ長に対応する周波数における信号レベルをブーストする場合、又は最長データ長に対応する周波数における信号レベルを減衰する場合、対象とする周波数は固定でも効果を得られるが、再生信号の再生速度に応じて可変させた方が、より精確に信号振幅差の低減処理を行うことができる。再生速度は、ＣＬＶ再生又はＣＡＶ再生などにより算出方法に違いはあるが、ＣＰＵ１８等で算出可能であるため、ＣＰＵ１８等から再生速度に応じたブースト周波数の設定などを行えばよい。

すなわち、再生速度検出回路１９ａ又は再生速度検出回路１９ｂにて検出された速度検出結果に基づき、振幅差低減回路１７に対するブーストすべき周波数の設定を行うことができる。ここで、再生速度検出回路１９ａは、データ復調信号処理回路１６からの再生信号に同期したクロックを検出し、このクロックに基づき再生速度を検出する回路である。また、再生速度検出回路１９ｂは、ディスク１２を回転駆動するスピンドルモータ２０の底部に保持したＦＧ信号発生回路より、所定の回転角度毎に信号レベルが立ち上がるＦＧ信号が入力され、このＦＧ信号に基づきディスク１２の再生速度を検出する。

なお、例えば、スピンドルモータ２０を駆動するスピンドルサーボ回路（図示せず）には、ＦＧ信号が供給され、ディスク１２の露光位置に応じてＦＧ信号の周波数が所定の周波数になるようスピンドルモータ２０を駆動することにより、ディスク１２が線速度一定の条件にて回転駆動される。

このようにして検出された再生速度がＣＰＵ１８に供給され、この再生速度に応じてＣＰＵ１８が振幅差低減回路１７にてブーストする周波数またはカットする周波数を適宜設定することができる。振幅差低減回路１７は、ＣＰＵ１８などの制御のもと、例えば可変抵抗などとしてその抵抗値を変更するなどすることにより、再生速度に応じてブーストする最短データ長の周波数を変更したり、再生信号の最短データ長の周波数検出結果に応じてブーストすべき周波数を変更したりすることができる。

なお、本実施の形態においては、ＣＰＵ１８は、信号処理回路を制御するものとして説明したが、この光ディスク装置を制御する更に上位の機器や、光ディスク装置内に複数のＣＰＵを備える場合などにおいては、再生速度に基づき所定のＣＰＵにて振幅差低減回路７を制御すればよく、また振幅差低減回路１７にて再生速度を検出する処理を行ってもよい。また、図１には、再生速度検出回路により再生速度を検出するものとしたが、クロック又はＦＧ信号などをＣＰＵ１８に供給し、ＣＰＵ１８にて再生速度を算出し、この結果に応じて振幅差低減回路１７を制御してもよい。

更に、ディスクの種類により最短データ長又は最長データ長が異なる場合でも、ＣＰＵ８等にてディスクの種類判別を行ってディスクの再生を行っているため、ＣＰＵ１８等からディスクの種類に応じたブースト周波数の設定を行うことなども可能である。

本実施の形態においては、光ディスク１２の表面に形成された傷等の影響ではなく光ディスクに記録された信号のうち最短データ長の信号からの再生信号の信号レベルが小さいためなどにより、再生信号の最短データ長の信号振幅と最長データ長の信号振幅との差が大きい場合であって、振幅差低減回路１７により、再生信号における信号振幅の差を低減する処理をした後、ディフェクト検出回路１４にてディフェクトを検出するため、ディフェクトフラグの過剰検出を低減でき、ディフェクトに対する検出感度を落とす必要もなくなるため、サーボやデータ復調信号処理回路の動作の不安定さを軽減することができる。

更に、従来はディフェクトフラグの過剰検出を抑えることと、ディフェクトの検出感度を低下させないことの両立が難しかったが、本実施の形態により再生信号のレベル変化を低減することができるため、ディフェクトフラグの過剰検出を抑えながらも、本来のディフェクト検出のためのしきい値設定が容易にできるようになる。

なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、再生信号の最短データ長の信号振幅と最長データ長の信号振幅との差を低減するための振幅差低減回路１７をディフェクト検出回路１４の直前に設けるものとしたが、上述したように、受光素子からディフェクト検出回路１４までの間であれば、この振幅差低減回路１７を配置する位置は特に限定される必要はない。

本発明の実施の形態に係る光ディスク装置を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る光ディスク装置における信号処理回路にて処理される各種の信号を示す模式図である。振幅差低減回路において方法がある。 （Ａ）最短データ長の周波数における信号レベルをブーストするための回路図であり、（Ｂ）は周波数特性の一例を示すグラフ図である。 （Ａ）最長データ長の周波数における信号をカットするための回路図であり、（Ｂ）は周波数特性の一例を示すグラフ図である。 従来の光ディスク装置を示すブロック図である。 従来の光ディスク装置における信号処理回路にて処理される各種の信号を示す模式図である。

符号の説明

１ 光ディスク装置、１１ コンデンサ、１１ 光ピックアップ、１２ ディスク、 １３ アンプ信号処理回路、１４ ディフェクト検出回路、１５ サーボ信号処理回路、 １６ データ復調信号処理回路、１７ 振幅差低減回路、１８ ＣＰＵ、１９ａ 再生速度検出回路、１９ａ，１９ｂ 再生速度検出回路、２０ スピンドルモータ、２１ サーボ回路、２２ 信号処理回路、３１ コンデンサ、３２〜３４ 抵抗、３５ オペアンプ、４２，４３ 抵抗

Claims (10)

1. 光ディスクに対して光を照射して得られる戻り光を受光して信号を再生する光ディスク装置において、
   上記受光結果に基づき得られる再生信号における信号振幅の振幅差を低減した振幅差低減信号からディフェクトを検出するディフェクト検出手段を有する
   ことを特徴とする光ディスク装置。
2. 上記ディフェクト検出手段に入力される前に、上記光ディスクに記録された信号のうち最短データ長の信号から得られる再生信号の信号振幅と最長データ長の信号から得られる再生信号の信号振幅との振幅差を低減して振幅差低減信号を生成する振幅差低減手段を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
3. 上記振幅差低減手段は、上記最短データ長に対応する周波数近傍における再生信号の信号振幅を増幅する
   ことを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
4. 上記振幅差低減手段は、上記再生信号の再生速度に応じて、上記信号振幅を増幅する最短データ長に対応する周波数を変化させる
   ことを特徴とする請求項３記載の光ディスク装置。
5. 上記振幅差低減手段は、上記最短データ長に対応する周波数に応じて、上記信号振幅を増幅する再生信号の周波数を変化させる
   ことを特徴とする請求項３記載の光ディスク装置。
6. 光ディスクに対して光を照射して得られる戻り光を受光して信号を再生するデータ再生方法において、
   上記受光結果に基づき得られる再生信号における信号振幅の振幅差を低減した振幅差低減信号からディフェクトを検出するディフェクト検出工程を有する
   ことを特徴とするデータ再生方法。
7. 上記光ディスクに記録された信号のうち最短データ長の信号から得られる再生信号の信号振幅と最長データ長の信号から得られる再生信号の信号振幅との振幅差を低減して振幅差低減信号を生成する振幅差低減工程を有し、
   上記ディフェクト検出工程では、上記振幅差低減工程にて生成された振幅差低減信号を使用してディフェクトを検出する
   ことを特徴とする請求項６記載のデータ再生方法。
8. 上記振幅差低減工程では、上記最短データ長に対応する周波数近傍における再生信号の信号振幅を増幅する
   ことを特徴とする請求項７記載のデータ再生方法。
9. 上記振幅差低減工程では、上記再生信号の再生速度に応じて、上記信号振幅を増幅する最短データ長に対応する周波数を変化させる
   ことを特徴とする請求項８記載のデータ再生方法。
10. 上記振幅差低減工程では、上記最短データ長に対応する周波数に応じて、上記信号振幅を増幅する再生信号の周波数を変化させる
    ことを特徴とする請求項８記載のデータ再生方法。

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