JP2006323885A - Evaluation system and optical disk - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は評価システム、特に光ディスクドライブのピックアップの再生評価技術に関する。 The present invention relates to an evaluation system, and more particularly to a reproduction evaluation technique for a pickup of an optical disk drive.
光ディスクドライブ、特にピックアップの再生評価としては、レーザダイオード発光安定性評価、ディテクタの評価、ピックアップFPC(フレキシブルプリント基板)の伝送特性評価等がある。これらの評価に際しては、信号の記録されたROMディスクを用意し、評価すべき光ディスクドライブに装着してフォーカスON、トラッキングONにサーボ制御した後、線速度一定(CLV)で駆動してデータを再生し、ピックアップから出力される再生信号波形のアイパターンやジッタ量を測定することで評価する。 Reproduction evaluation of an optical disk drive, particularly a pickup, includes laser diode light emission stability evaluation, detector evaluation, pickup FPC (flexible printed circuit board) transmission characteristic evaluation, and the like. For these evaluations, a ROM disk on which signals are recorded is prepared, mounted on the optical disk drive to be evaluated, servo controlled to focus ON and tracking ON, and then driven at a constant linear velocity (CLV) to reproduce data. The evaluation is performed by measuring the eye pattern and jitter amount of the reproduced signal waveform output from the pickup.
下記の特許文献には、評価技術に直接関連するものではないが、記録用レーザ光を変調するEFM変調信号の基準クロックをディスクの内周部では基準クロックより低い周波数とし、ディスク外周部では基準クロックより高い周波数とすることでディスクの外周方向のピット長が変化することに着目し、光ディスクを一定速度で回転させ、記録信号変化用エンコーダのクロック信号を記録位置に比例させた可変クロック信号とすることにより、CLVフォーマットのデータ記録及び再生を行う技術が記載されている。 Although the following patent documents are not directly related to the evaluation technique, the reference clock of the EFM modulation signal for modulating the recording laser beam is set to a frequency lower than the reference clock at the inner periphery of the disk, and the reference clock at the outer periphery of the disk. Paying attention to the fact that the pit length in the outer circumferential direction of the disc changes by setting the frequency higher than the clock, a variable clock signal that rotates the optical disc at a constant speed and makes the clock signal of the recording signal changing encoder proportional to the recording position Thus, a technique for recording and reproducing data in the CLV format is described.
光ディスクドライブの再生評価を行う場合、上記の如く信号の記録されたディスクをCLV駆動すべく、再生信号をデコードして得られるクロック信号でスピンドルモータを制御しなければならず、評価システム自体の構成が煩雑になってしまう問題がある。評価システムの構成を簡易化するためにはディスクを角速度一定(CAV)で駆動できれば良いが、光ディスクにEFM変調信号が記録されていると様々なデータ長の信号(3T〜11T信号)が再生信号に含まれるため、再生信号をスペクトラムアナライザで解析しようとしても、どれがノイズ信号成分でどれが正規の信号成分かを特定することが困難となる問題がある。 When performing reproduction evaluation of an optical disk drive, the spindle motor must be controlled by a clock signal obtained by decoding the reproduction signal in order to drive the disk on which the signal is recorded as described above, and the configuration of the evaluation system itself There is a problem that becomes complicated. In order to simplify the configuration of the evaluation system, it is sufficient that the disk can be driven at a constant angular velocity (CAV). However, when an EFM modulation signal is recorded on the optical disk, signals of various data lengths (3T to 11T signals) are reproduced signals. Therefore, there is a problem that it is difficult to specify which is a noise signal component and which is a regular signal component even if the reproduced signal is analyzed by the spectrum analyzer.
また、ピックアップの特性として、光ディスクのディスク面にレーザ光が正確に集光されているか否かの評価もあり、ディスク面におけるレーザ光の集光状態、具体的にはレーザ光のスポット径を簡易に評価できることが望まれる。 In addition, as a characteristic of the pickup, there is also an evaluation of whether or not the laser beam is accurately focused on the disc surface of the optical disc, and the laser beam condensing state on the disc surface, specifically, the spot diameter of the laser beam is simplified. It is hoped that it can be evaluated.
本発明の目的は、光ディスクを角速度一定(CAV)で駆動することにより評価システム自体の構成を簡易化できるとともに、光ディスクドライブの再生特性評価を確実に行うことができるシステム及びこれに用いる光ディスクを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a system capable of simplifying the configuration of an evaluation system itself by driving an optical disk at a constant angular velocity (CAV), and reliably evaluating the reproduction characteristics of the optical disk drive, and an optical disk used therefor There is to do.
本発明は、角速度一定(CAV)で駆動したときに再生信号周波数が一定となるようにデータが形成された光ディスクを駆動する駆動手段と、前記光ディスクにレーザ光を照射して前記データを再生し再生信号を出力する再生手段と、角速度一定の駆動回転数を変化させて得られる再生信号に基づき前記再生手段の周波数特性を評価する評価手段とを有することを特徴とする。 The present invention reproduces the data by irradiating the optical disk with laser light and driving means for driving the optical disk on which data is formed so that the reproduction signal frequency is constant when driven at a constant angular velocity (CAV). It is characterized by comprising reproduction means for outputting a reproduction signal and evaluation means for evaluating the frequency characteristic of the reproduction means based on the reproduction signal obtained by changing the driving rotational speed with a constant angular velocity.
本発明において、さらに、前記光ディスクの再生半径位置を変化させたときの前記再生信号の正弦波形状からの波形ずれを検出する手段と、前記波形ずれが生じた再生半径位置に基づき前記レーザ光のスポット径を評価する手段とを有することができる。本発明のシステムに用いられる光ディスクは、所定のデータ長に対応するデータのみが連続して形成され、かつ、角速度一定で駆動したときにその再生信号周波数が一定となるように前記データ長に対応するピット長が内周から外周に向けて順次増大するように形成された光ディスクである。 In the present invention, further, means for detecting a waveform deviation from the sinusoidal shape of the reproduction signal when the reproduction radius position of the optical disk is changed, and the laser beam based on the reproduction radius position where the waveform deviation has occurred. Means for evaluating the spot diameter. The optical disk used in the system of the present invention corresponds to the data length so that only data corresponding to a predetermined data length is continuously formed and the reproduction signal frequency is constant when driven at a constant angular velocity. This is an optical disc formed such that the pit length to be increased sequentially from the inner periphery toward the outer periphery.
本発明によれば、角速度一定で駆動したときに再生信号周波数が一定となるようにデータが形成された特殊な光ディスクを用いることで、評価システムの構成を簡易化しつつ、正規の信号とノイズとの識別を容易化して評価精度を向上することができる。また、レーザ光のスポット径を簡易に評価することができる。 According to the present invention, by using a special optical disc in which data is formed so that the reproduction signal frequency is constant when driven at a constant angular velocity, the configuration of the evaluation system is simplified, and the normal signal and noise are reduced. Can be easily identified and the evaluation accuracy can be improved. In addition, the spot diameter of the laser beam can be easily evaluated.
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に、本実施形態における光ディスクドライブのピックアップ評価システムの構成を示す。評価すべき光ディスクドライブは、光ディスク10を回転駆動するスピンドルモータ(SPM)12、スピンドルモータ12を駆動するドライバ14、光ディスク10にレーザ光を照射し、光ディスクからの反射光を受光して再生信号として出力するピックアップ16、ピックアップ16を光ディスク10の半径方向に駆動するスレッドモータ18、スレッドモータ18を駆動するドライバ20、ピックアップ16内のレーザダイオード(LD)を駆動するドライバ22、ピックアップ16からの再生信号に基づき、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を生成するRF回路26、RF回路26からのフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づき、ピックアップ16をトラッキングON状態及びフォーカスON状態にサーボ制御するサーボプロセッサ30を有する。
FIG. 1 shows the configuration of an optical disk drive pickup evaluation system in the present embodiment. The optical disk drive to be evaluated includes a spindle motor (SPM) 12 that rotationally drives the
ピックアップ16の再生特性を評価する評価システムは、ピックアップ16からの再生信号を入力するとともにドライバ14に駆動信号を出力するインタフェース及びスペクトラムアナライザを備えるシステムコントローラ32を有する。システムコントローラ32とは別個にスペクトラムアナライザを設け、スペクトラムアナライザの解析結果をシステムコントローラ32に供給してもよい。システムコントローラ32は、ドライバ14に制御信号を出力して光ディスク10を角速度一定(CAV)で駆動する。また、ピックアップ16からの再生信号を入力し、入力した再生信号の周波数特性や波形に基づきピックアップ16の再生特性評価を行う。評価結果は、例えば表示装置等に表示される。
The evaluation system for evaluating the reproduction characteristics of the
本実施形態においては、システムコントローラ32は光ディスク10をCAV駆動するが、通常の光ディスクでは様々なデータ長の信号(EFM変調では3T〜11T信号)が含まれている為、その再生信号をスペクトラムアナライザで周波数解析しようとしても、どれがノイズ信号成分でどれが正規の信号成分かを特定することが困難である。
In the present embodiment, the
そこで、本実施形態においては、光ディスク10として特定データ長を有するデータのみが記録された光ディスク10を用いてピックアップ16の特性を評価する。すなわち、本実施形態における光ディスク10は、従来のように3T〜11Tが形成されるのではなく、特定のT信号(例えば3T)のみが形成されて同期信号等は形成されておらず、かつ、CAV駆動した時に、光ディスク10の全半径位置においてその再生信号周波数が一定となるように形成される。CAV駆動では、線速度は光ディスク10の半径に比例して増大するため、全半径位置において再生信号周波数を一定とするためには、内周から外周に向けて順次そのピット長が線速度に比例して長くなるようにデータを形成する必要がある。例えば、光ディスク10としてDVD用の光ディスクを想定し、3T連続データを形成する場合を想定する。DVD規格では、CLVの標準速では最内周で1388rpm、最外周で574rpm、基準データ長T=133.3nmで3Tの再生信号周波数は4.36MHzとなるので、最内周のピット長を133.3×3=400nmとして半径に従って順次ピット長を増大させ、最外周ピット長を133.3×3×1388/574=967nmとなるようにデータを形成することにより、1388rpmでCAV駆動したときに、常に4.36MHzの再生信号が得られることになる。もちろん、3T連続データのみを形成するのではなく、4T連続データのみ、あるいは5T連続データのみを形成してもよい。
Therefore, in this embodiment, the characteristics of the
このように、半径に応じてピット長を順次長く設定することで光ディスク10をCAV駆動した場合でも常に1つの周波数を有する再生信号が生成されることとなり、システムコントローラ32ではピックアップ16からの再生信号を入力して解析する場合でも、正規の信号とノイズ成分を容易に分離識別することが可能となる。光ディスク10の全半径位置において再生信号の周波数は一定であるため、任意の半径位置、例えば内周側の所定半径位置(所定トラック位置)にピックアップ16をシークし、その位置においてCAV駆動して再生信号を入力するとともに、CAV駆動時の回転数を順次変化させて再生信号を順次入力する。ある回転数における再生信号周波数は1つの周波数であり、1:1に対応する。従って、スペクトラムアナライザにおいて解析する際に、周波数毎の正規の再生信号レベルを正確に検出でき、これによりピックアップ16の周波数特性を正確に評価することができる。なお、通常の光ディスクにおいて、あるトラックに3T連続データを記録し、当該トラックを繰り返し再生することによっても3T信号のみを再生できるが、当該トラックにスチルジャンプする必要がある。本実施形態では、全半径位置において同一周波数の再生信号が得られるため、必ずしもスチルジャンプする必要はない。同一トラックだけでなく、複数トラックを用いて評価できると云うこともできる。但し、外周トラックにおいては後述するように再生信号波形が正弦波から矩形波に変化し、異なる周波数成分が出現することになるため、内周側において周波数特性を評価するのが好適である。
In this way, by sequentially setting the pit length in accordance with the radius, a reproduction signal having one frequency is always generated even when the
図2に、光ディスク10の最内周トラックにおけるピット(a)と最外周トラックにおけるピット(c)を示す。上記のとおり、最内周トラックでは400nmのピットが形成され、最外周トラックでは967nmのピットが形成される。光ディスク10には3T連続データ以外のデータ、例えばECCコードデータや同期パターン(SYNC)は形成されていない。光ディスク10は、3T連続データのみが形成された評価専用の光ディスクと云うことができる。本実施形態では、CAV駆動で評価するため、CLV駆動で評価する場合のように再生信号をデコードしてクロック信号を生成しスピンドルモータ12を制御する必要がなく、3T連続データ以外の信号は不要である。なお、図2には、再内周トラック及び再外周トラックの再生信号波形(b)、(d)もそれぞれ示されており、再内周では正弦波形状であるが最外周では正弦波形状からずれてくる。
FIG. 2 shows pits (a) in the innermost track of the
図3に、最内周トラックの再生信号波形100と最外周トラックの再生信号波形200を示す。本実施形態の評価専用光ディスク10をCAV駆動する限り、最内周トラックの再生信号周波数と最外周トラックの再生信号周波数は同一である。但し、最外周トラックの再生信号波形200には、そのピーク位置及びボトム位置において凹部202が生じる。この凹部202は、ピット長とレーザ光のスポット径の大小関係により生じるものである。すなわち、再び図2に戻り、図2(a)に示されるようにスポット径がピット長よりも大きいと凹部202は生じず、再生信号波形は正弦波の形状を示す。ところが、図2(c)に示すように、スポット径がピット長よりも小さくなると凹部202が生じ、正弦波形状からずれが生じる。ピット長は半径に応じて順次長くなるように設定されており、半径位置に応じた既知の長さを有する。一方、スポット径は、ピックアップの光学系の歪みや光軸の傾きにより変化し得る。光ディスク10のある半径位置までピット長≦スポット径を満たすためその再生信号波形は正弦波の波形となるが、あるしきい半径においてピット長>スポット径となり、その再生信号波形は正弦波の波形からずれてくる。したがって、再生信号波形が正弦波から非正弦波(矩形波)に移行するしきい半径を検出することで、スポット径のサイズを評価することができる。具体的には、光ディスク10の各半径位置におけるピット長をシステムコントローラ32のメモリにテーブルとして記憶しておき、ある半径位置において再生信号波形が正弦波からずれた場合、当該半径位置におけるピット長をメモリから読み出し、そのピット長をスポット径と評価する。スポット径は通常、所定値に設定されるから、このようにして評価されたスポット径が所定値と相違する場合には、ピックアップ16の光学系に異常があると評価できる。
FIG. 3 shows a
図4に、本実施形態における評価処理フローチャートを示す。まず、評価専用光ディスク10を光ディスク装置に装着し(S101)、光ディスク10をCAV駆動する(S102)。CAV駆動の回転数は例えば1388rpmとする。CAV駆動された光ディスク10の所定位置、例えば内周側の所定トラックにピックアップ16をシークし(S103)、光ディスク10に形成された3T連続データを再生してピックアップからシステムコントローラ32に出力する(S104)。
FIG. 4 shows an evaluation processing flowchart in the present embodiment. First, the evaluation-dedicated
次に、現在のCAV駆動回転数が所定の上限回転数であるか否かを判定し(S105)、上限に達していない場合には、システムコントローラ32はドライバ14を制御してCAV駆動の回転数を所定量だけ増大させ(S106)、再び光ディスク10の3T連続データを再生する。再生時のトラックは同一トラックでもよく異なるトラックでもよい。以上の処理を回転数の上限まで繰り返し実行し、各回転数毎の再生信号をシステムコントローラ32に供給する。システムコントローラ32は、得られた再生信号をスペクトラムアナライザで周波数解析し、解析結果を表示装置に表示する(S107)。CAV駆動の開始回転数及び上限は、周波数解析すべき周波数に応じて設定されることは云うまでもない。
Next, it is determined whether or not the current CAV drive rotational speed is a predetermined upper limit rotational speed (S105). If the upper limit is not reached, the
次に、光ディスク10を再びある回転数、例えば1388rpmでCAV駆動し(S108)、その回転数を維持しつつ、ピックアップ16を外周に向けてシークさせる(S109)。外周に向けてシークさせながら再生信号を順次ピックアップからシステムコントローラ32に出力し(S110)、システムコントローラ32は再生信号波形の正弦波形状からのずれの有無を検出する。図3における凹部202の有無を直接検出してもよい。ある半径位置r1において再生信号波形が正弦波からずれた、つまり凹部202が存在する場合、その半径位置r1を検出し(S111)、予めメモリに記録された半径位置毎のピット長を規定するテーブルを参照することで、半径位置r1に対応するピット長Dを読み出し、そのピット長Dをレーザ光のスポット径D(直径)として評価する(S112)。スポット径の評価は、テーブルを参照して得られたスポット径の値をそのまま出力してもよく、あるいはスポット径に要求される規定値と評価値とを比較し、許容範囲内であるときに正常、許容範囲を越えるときに異常と判定してその結果を出力してもよい。スポット径が正常であると仮定したときの半径位置r0も算出できるから、S111で半径位置r1を検出したときに、r1とr0とを比較することでスポット径の評価を行ってもよい。
Next, the
ピックアップ16の周波数特性やスポット径の評価を行った後、さらに、光ディスク10をある回転数でCAV駆動し、ピックアップ16の出力→FPC(フレキシブルプリント基板)→PCBA(プリント回路基板アセンブリ)→フロントエンドICと再生信号が伝達される過程の各ポイントからの信号をシステムコントローラ32に供給し、各過程における再生信号波形や周波数特性を評価する。これにより、再生信号の伝送路の各ポイントにおける特性評価が可能となり、再生信号に異常が生じている場合のトラブルシューティングが容易となる。例えば、各ポイントにおいて周波数解析を実行してノイズとなっている周波数成分を抽出し、ノイズ源を特定することが容易となる。
After evaluating the frequency characteristics and spot diameter of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本実施形態の評価システムを光ディスクドライブ自体に組み込み、自動評価機能を備える光ディスクドライブとすることも可能である。この場合、光ディスクドライブのコントローラが図1におけるシステムコントローラ32として機能する。評価専用光ディスク10が装着された場合、コントローラは光ディスク10をCAV駆動し、ピックアップの周波数特性やレーザ光のスポット径を評価する。また、各ポイントからの再生信号を入力し、ノイズ源を特定して異常箇所をディスプレイに表示する。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the evaluation system of the present embodiment can be incorporated into the optical disc drive itself to provide an optical disc drive having an automatic evaluation function. In this case, the controller of the optical disk drive functions as the
また、本実施形態では、3T連続データを最内周から最外周の全半径位置に形成しているが、ピックアップ16の周波数特性を評価するためには内周のみ、あるいは内周〜中周のみに3T連続データを形成してもよい。但し、レーザ光のスポット径を評価するためには全半径位置に形成しておくのが望ましい。3Tではなく4Tあるいは5Tの連続データを形成する場合、ピット長>スポット径を満たす半径位置は3Tの場合よりも内周側にシフトすることになるから、4Tあるいは5Tの連続データを形成する場合にはデータ長に応じて連続データを形成する上限半径位置を設定すればよく、必ずしも最外周まで形成する必要はない。
In this embodiment, 3T continuous data is formed at all radial positions from the innermost circumference to the outermost circumference. However, in order to evaluate the frequency characteristics of the
1 光ディスク、12 スピンドルモータ、16 ピックアップ、18 スレッドモータ、20,22 ドライバ、26 RF回路、30 サーボプロセッサ、32 システムコントローラ。 1 optical disk, 12 spindle motor, 16 pickup, 18 thread motor, 20, 22 driver, 26 RF circuit, 30 servo processor, 32 system controller.
Claims (4)
前記光ディスクにレーザ光を照射して前記データを再生し再生信号を出力する再生手段と、
角速度一定の駆動回転数を変化させて得られる再生信号に基づき前記再生手段の周波数特性を評価する評価手段と、
を有することを特徴とする評価システム。 Driving means for driving the optical disk on which data is formed so that the reproduction signal frequency is constant when driven at a constant angular velocity;
Reproducing means for reproducing the data by irradiating the optical disk with a laser beam and outputting a reproduction signal;
An evaluation means for evaluating the frequency characteristics of the reproduction means based on a reproduction signal obtained by changing the driving speed at a constant angular velocity;
An evaluation system characterized by comprising:
前記光ディスクの再生半径位置を変化させたときの前記再生信号の正弦波形状からの波形ずれを検出する手段と、
前記波形ずれが生じた再生半径位置に基づき前記レーザ光のスポット径を評価する手段と、
を有することを特徴とする評価システム。 The system of claim 1, further comprising:
Means for detecting a waveform deviation from a sine wave shape of the reproduction signal when the reproduction radius position of the optical disc is changed;
Means for evaluating the spot diameter of the laser beam based on the reproduction radius position where the waveform shift has occurred;
An evaluation system characterized by comprising:
前記光ディスクにレーザ光を照射して前記データを再生し再生信号を出力するピックアップと、
前記光ディスクの所定トラックにおいて前記角速度一定の駆動回転数を順次変化させた場合に前記ピックアップから出力される再生信号の周波数特性を解析することで前記ピックアップの周波数特性を評価するとともに、前記ピックアップを前記光ディスクの半径方向にシークさせた場合に前記ピックアップから出力される再生信号波形の変化に基づき前記レーザ光のスポット径を評価するコントローラと、
を有することを特徴とする評価システム。 Only data corresponding to a predetermined data length is continuously formed, and the pit length corresponding to the data length is directed from the inner circumference to the outer circumference so that the reproduction signal frequency is constant when driven at a constant angular velocity. Driving means for driving the optical disk formed so as to increase sequentially at a constant angular velocity;
A pickup that irradiates the optical disc with a laser beam to reproduce the data and output a reproduction signal;
The frequency characteristic of the pickup is evaluated by analyzing the frequency characteristic of a reproduction signal output from the pickup when the rotational speed having a constant angular velocity is sequentially changed in a predetermined track of the optical disc, and the pickup is A controller that evaluates the spot diameter of the laser beam based on a change in a reproduction signal waveform output from the pickup when seeking in the radial direction of the optical disc;
An evaluation system characterized by comprising:
Only data corresponding to a predetermined data length is continuously formed, and the pit length corresponding to the data length is directed from the inner circumference to the outer circumference so that the reproduction signal frequency is constant when driven at a constant angular velocity. An optical disc formed so as to increase sequentially.
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