JP2008287841A - ディスク再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ジッターと相関のあるエラーレートを検出し、このエラーレートを指標として光ピックアップの送りを制御することでジッターの低減を図ったディスク再生装置を提供する。
【解決手段】光ピックアップをディスク媒体の径方向に移動制御する移動制御部と、光ピックアップによって読み取った情報を再生するデータ再生回路と、情報の再生時に前記光ピックアップのトラッキング補正を行うトラッキング制御回路と、情報再生時のエラーレートを測定しトラッキング補正による光ピックアップの移動を予め設定したエラーレートの許容範囲内で制御する制御部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディスク媒体であるＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等に記録された情報を再生するディスク再生装置に係り、特にディスク再生時のプレアビリティの改善を図ったディスク再生装置に関する。

従来、ディスク再生装置では、光ピックアップから光ディスク（ディスク媒体）に対してレーザ光を照射し、光ディスクから情報を読み取るようにしている。光ピックアップには、対物レンズと、フォーカス／トラッキングの２軸アクチュエータが搭載されており、光ピックアップは、スレッドモータによって光ディスクの径方向に順次移動し、アクチュエータによりトラッキング方向及びフォーカス方向への移動制御が行われている。

またディスク再生装置においては、光ディスクの再生動作を良好に行うために、トラッキングバランス、フォーカスバランス、或いはＲＦ信号のイコライザ特性等がディスク再生装置毎に最適に調整されている必要がある。これらの調整がうまく行われない場合は、ジッターが増加してしまう。ジッターは、再生信号に生じる時間軸上の変動（ゆらぎ）である。

ところで、光ピックアップでは、対物レンズの光軸のズレや、光ピックアップを構成する部品の光学的なズレによりジッターが増加し、光ディスクの再生能力（プレアビリティ）の悪化を招くことがある。

図５は、従来の光ピックアップにおけるジッター特性の一例を示した特性図であり、横軸にトラッキングバランスをとり、縦軸にジッター値をとって示す図である。

図５（ａ）は、理想的なジッター特性を有する光ピックアップの例を示している。この特性図（ａ）において、横軸のトラッキングバランス０は、対物レンズの光軸が光ディスクのトラックの中心と一致しており、トラッキング方向のズレが０の状態を示している。このとき、トラッキングのアクチュエータに対するオフセット電圧（ＤＣ電圧）は０であり、ジッター値は最も小さくなっている。

一方、トラッキングのアクチュエータに対するオフセット電圧（ＤＣ電圧）を、０を基準にして＋（プラス）方向及び−（マイナス）方向に変化した場合は、ジッター値が徐々に増加し、＋方向及び−方向に対称的な特性となっている。

一般に、光ディスク再生時のトラッキング制御は、対物レンズがトラックの中心にある状態を基準にして、トラッキング補正によって対物レンズをシフトし、それに追従してピックアップ本体が移動するようになっている。したがって、トラッキング補正量が所定量を越えるとピックアップ本体が追従できなくなり、ジッター値が増加し情報を読み取れない場合がある。このため、トラッキング補正による光ピックアップの移動量は、ジッター値が規定値（ｊmax0）を越えないように＋方向及び−方向に所定範囲（α）内に設定している。

しかしながら、光ピックアップの光学的なズレにより、ジッター特性が理想的な特性からシフトし、図５（ｂ）或いは（ｃ）で示すようにアンバランスな特性を有する場合がある。

この場合、光ピックアップを同じ所定範囲内（α）で移動させても、図５（ｂ）では、−方向に移動させたときにジッター値が増加し、図５（ｃ）では、＋方向に移動させたときにジッター値が増加してしまう。しかも規定のジッター値（ｊmax0）よりも大きなジッター値(ｊmax1、ｊmax2)を呈する。

このため、従来のディスク再生装置では、光ピックアップの光学的な特性のズレにより、ジッター値が許容値を越えることがあり、正しく再生できない期間が発生することがある。

特許文献１には、ジッター量検出回路を備え、ジッター量が最小となるフォーカスオフセット電圧を算出してフォーカスオフセット値を補正し、フォーカスサーボ外れを防止した光ディスク再生装置について記載されている。

また、特許文献２には、光ディスクのスキュー制御方法について記載されている。この例では、スキュー制御の目標値をスキュー対ジッター特性の最良点に設定するようにしている。

しかしながら、光ピックアップの光学的なズレによるジッター特性の変動については、いずれの例にも記載されておらず、ジッター特性の変動に起因するプレアビリティの悪化を招いていた。
特開２００３−２２８８５５号公報 特開２０００−２０９９１号公報

従来のディスク再生装置では、光ピックアップの光学的な特性のズレにより、ジッター値が許容値を越えることがあり、再生能力の低下を招くことがあった。

本発明は、このような事情に鑑みて、ジッターと相関のあるエラーレートを検出し、このエラーレートを指標として光ピックアップの送りを制御することでジッターの低減を図ったディスク再生装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明のディスク再生装置は、ディスク媒体に記録された情報を読取り可能な光ピックアップと、前記光ピックアップを前記ディスク媒体の径方向に移動制御する移動制御部と、前記光ピックアップによって読み取った情報を再生するデータ再生回路と、前記情報の再生時に前記光ピックアップのトラッキング補正を行うトラッキング制御回路と、前記情報再生時のエラーレートを測定し前記トラッキング補正による前記光ピックアップの移動を予め設定したエラーレートの許容範囲内で制御する制御部と、を具備したことを特徴とする。

また、請求項４記載の本願発明のディスク再生装置は、ディスク媒体に記録された情報を読取り可能な光ピックアップと、前記光ピックアップを前記ディスク媒体の径方向に移動するためのスレッドモータを含む移動機構と、前記光ピックアップによって読み取った情報を再生するデータ再生回路と、前記情報の再生時に前記光ピックアップのトラッキング補正を行うトラッキング制御回路と、前記スレッドモータを制御して、前記ディスク媒体の再生時に前記トラッキング補正に追随して前記光ピックアップを移動するスレッドモータ制御回路と、前記情報再生時のエラーレートを測定し、その測定結果に応じて前記スレッドモータ制御回路を制御し、前記トラッキング補正による前記光ピックアップの移動を予め設定したエラーレートの許容範囲内で制御する制御部と、を具備したことを特徴とする。

本発明のディスク再生装置では、光ピックアップのエラーレートを測定し、エラーレートが良好になる範囲を決定して再生時の光ピックアップの送りを制御することにより、ジッターを低減して再生能力を向上させることができる。

以下、この発明のディスク再生装置の一実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明のディスク再生装置１００の全体構成を示すブロック図である。図１において、１はディスク媒体（例えばＤＶＤ等の光ディスク）であり、スピンドルモータ２によって一定の線速度で回転される。ディスク媒体１に対する情報の記録、再生は、光ピックアップ３によって行われる。

光ピックアップ３は、スレッド（ＳＬＥＤ）モータ４を含む移動機構によってディスク媒体１の径方向に駆動され、スレッドモータ４は、スレッドモータ制御回路５により制御される。スレッドモータ４を含む移動機構及びスレッドモータ制御回路５は、光ピックアップ３の移動制御部を構成する。

光ピックアップ３には、対物レンズ３１が設けられ、この対物レンズ３１は、アクチュエータ３２によってフォーカシング方向（レンズ３１の光軸方向）への移動とトラッキング方向（レンズ３１の光軸と直交する方向）への移動が制御される。

ディスク媒体１に記録された情報は、光ピックアップ３によって読み取られ、ＲＦアンプ６に供給される。ＲＦアンプ６からは、フォーカス制御用の信号、トラッキング制御用の信号、及びデータ再生用の信号が出力される。

フォーカス制御用の信号は、フォーカシング制御回路７に供給され、フォーカシング制御回路７の出力信号は、アクチュエータ３２に供給される。これにより、光ビームが、ディスク媒体１上に常時ジャストフォーカスとなるように制御される。

また、トラッキング制御用の信号はトラッキング制御回路８に供給される。トラッキング制御回路８は、トラック駆動信号を作成してアクチュエータ３２に供給する。これにより、光ピックアップ３のトラッキング方向の移動が制御される。また、トラッキング制御回路８からのトラック駆動信号は、スレッドモータ制御回路５にも供給される。
トラッキング制御回路８によって対物レンズ３１が移動するとき、スレッドモータ制御回路５によりスレッドモータ４を制御することで、対物レンズ３１はトラッキング方向の移動に追随して光ピックアップ３本体が移動制御される。また、スピンドルモータ２はモータ制御回路９によって制御される。

また、ＲＦアンプ６からのデータ再生用の信号は、イコライザ（図示せず）で波形等化され、さらに２値化回路によって２値化されてデータ再生回路１１に供給される。データ再生回路１１は、２値化されたデータをＰＬＬ回路１２からの再生用クロックに基づいて復調する。また、データ再生回路１１は、エラー訂正回路１１１を含み、誤り訂正処理を行ってデジタルデータを出力する。

スレッドモータ制御回路５、フォーカシング制御回路７、トラッキング制御回路８、モータ制御回路９、データ再生回路１１、ＰＬＬ回路１２は、バス１３に接続され、これらの回路はバス１３を介してシステムコントローラ１４によって制御される。

システムコントローラ１４は制御部を構成するもので、ＣＰＵ、メモリ１４１を含み、ＲＯＭ１５に記録されたプログラムに従ってディスク再生装置１００の動作を制御する。また、バス１３にはＲＡＭ１６が接続され、ＲＡＭ１６にはプログラムの実行により処理されたデータ等を記憶するようにしている。

さらにバス１３には、映像・音声デコーダ（図示せず）が接続され、データ再生回路１１で再生したデータから、映像信号及び音声信号をデコードし、映像信号及び音声信号を再生するようにしている。

尚、スレッドモータ制御回路５、フォーカシング制御回路７、トラッキング制御回路８、モータ制御回路９、データ再生回路１１、ＰＬＬ回路１２は、サーボＬＳＩ１０として集積化されている。

次に本発明のディスク再生装置の特徴部について説明する。本発明では、ディスク再生装置１００に使用する光ピックアップ３のジッター特性を求め、そのジッター特性に合わせてスレッドモータ４による光ピックアップの移動を制御し、ジッター量を低減するようにしたものである。ジッター特性を求める際に、ジッター値を測定する必要があるが、ジッターそのものは測定が難しいため、本発明では、ジッターと相関のあるエラーレートを検出してジッター特性を推測する点に１つの特徴がある。

本発明では、先ずディスク再生装置の製造時等に、傷や反りの少ないテスト用ディスクを再生して光ピックアップ３のジッター特性を推測する。ジッター特性の推測方法を、図２を用いて説明する。尚、図２において、-方向、＋方向の数値はトラッキング補正による光ピックアップ３の移動量を分かり易くするために付した目盛である。

図２（ａ）において、３０は光ピックアップ３の対物レンズ３１による光スポットを示しており、対物レンズの光スポット３０が光ディスクのトラックの中心と一致し、トラッキング方向のズレが０の状態を一点鎖線で示している。このときトラッキングのアクチュエータ３２に対するオフセット電圧（ＤＣ電圧）は０である。

次に、トラッキングのアクチュエータに対するオフセット電圧を−方向（−１，−２，−３）に順次変化させる。それに追随して光ピックアップ３が所定の制御範囲内でシフトするため、その移動範囲内で再生した時のエラーレートを求める。

さらに図２（ｂ）で示すタイミングパルスＰ１をトリガにして、トラッキングのオフセット電圧を初期値０に戻して、光ピックアップ３のシフト量をキャンセルし、今度はトラッキングのオフセット電圧を＋方向（＋１，＋２，＋３）に順次変化させる。それに追随して光ピックアップ３が所定の範囲内でシフトするため、その移動範囲内で再生した時のエラーレートを求める。

エラーレートは、データ再生回路１１におけるエラー訂正回路１１１でのエラー訂正数を基に算出することができ、所定の記録領域を再生したときのエラー訂正数が幾つあったかによって誤り率（エラーレート）を求めることができる。ジッターの増加によってエラーレートも増加するため、エラーレートを求めることでジッター特性を推測することができる。

図２（ｃ）はトラッキングのオフセット電圧、即ちトラッキングシフト量を−方向（−１，−２，−３）に順次変化させたときの、エラーレートの一例を示し、図２（ｄ）は、トラッキングシフト量を＋方向（＋１，＋２，＋３）に変化させたときの、エラーレートの一例を示している。

尚、図２のエラーレートの測定に際しては、最初にトラッキングシフト量を＋方向（＋１，＋２，＋３）に変化させ、そのあとで−方向（−１，−２，−３）に変化させてエラーレートを測定するようにしても良く、順番は問わない。

図３は、図２（ｃ），（ｄ）のエラーレートを総合した特性を示す。エラーレートは、前述したようにジッターと相関があるため、図３の特性は、光ピックアップ３が持つジッター特性に相当する。こうして、ディスク再生装置１００毎にジッター特性を推測し、その推測結果をシステムコントローラ１４のメモリ１４１に記録する。

尚、トラッキング補正による光ピックアップ３の移動範囲をあまり広く設定すると、エラーレート（ジッター値）の増加により読み取り不能になる可能性があるため、許容できるエラーレート量(ｊmax)を設定し、そのエラーレートの範囲内で光ピックアップ３を移動制御する必要がある。例えば図３のようなジッター特性の場合、許容できるエラーレート量(ｊmax)が点線Ａで示すレベルにある場合は、トラッキング補正量が−２を中心にして、−４付近から０付近の範囲Ｂ内で光ピックアップ３が移動するように制御する必要がある。

そこで、システムコントローラ１４は、測定したエラーレートを基にスレッドモータ制御回路５を制御し、トラッキング補正による光ピックアップの移動を予め設定したエラーレートの許容範囲内で制御する。

図４は、推測したジッター特性の幾つかの例を示したものである。図４の（ａ）〜（ｃ）において、横軸はトラッキング補正による光ピックアップの移動量を示し、縦軸はジッター値を示している。また点線は許容できるジッター値（ｊmax）のレベルであり、斜線で示す範囲Ｂが光ピックアップ３の移動制御範囲である。

図４（ａ）は、トラッキング補正量に対して＋方向、−方向にバランスのとれたジッター特性を示し、（ｂ）はジッター特性が＋方向にシフトし、（ｃ）はジッター特性が−方向にシフトした例を示している。

システムコントローラ１４は、このようなジッター特性に合わせて光ピックアップ３の移動制御を行う。例えば、図４（ａ）の特性では、トラッキングのオフセット電圧が０のときを中心にして、光ピックアップの移動量が＋方向と−方向に等しく所定の範囲Ｂ内で移動するように制御する。

また、図４（ｂ）の特性では、トラッキング補正量が＋１の状態を中心にして所定の範囲Ｂ内で移動するように制御し、図４（ｃ）の特性では、トラッキング補正量が−１の状態を中心にして、所定の範囲Ｂ内で移動するように制御する。

つまり、図４（ｂ）の特性ではトラッキングのオフセット電圧０を基準にすると、＋方向への移動量が大きくなり、−方向への移動量が少なくなる。逆に図４（ｃ）の特性ではオフセット電圧０を基準にすると、−方向への移動量が大きくなり、+方向への移動量が少なくなる。

システムコントローラ１４は、光ピックアップ３のジッター特性に合わせてスレッドモータ制御回路５を制御することにより、トラッキング補正による光ピックアップ３の移動範囲の中心がエラーレート（ジッター）の最も少ない位置になるように、光ピックアップ３の移動範囲を制御する。言いかえれば、エラーレート（ジッター）の最も少ない位置がトラッキング補正の中心になるように光ピックアップ３の移動範囲を制御する。

こうして本発明のディスク再生装置では、光ピックアップのエラーレートを測定し、エラーレートが良好になる範囲を決定して再生時の光ピックアップの送りを制御することにより、ジッターを低減して再生能力を向上させることができる。

尚、以上の説明では、ディスク再生装置毎に測定したエラーレートに合わせて自動的に光ピックアップの移動制御を行う例について説明したが、これに限定されるものではない。

例えば、システムコントローラ１４は、予め複数種のジッター特性（例えば図４の（ａ），（ｂ），（ｃ）に相当する特性）を表す複数のパターンを設定し、それぞれのパターンと各パターンに適した光ピックアップ３の制御モードをメモリ１４１に記憶する。そしてエラーレートの測定結果によりジッター特性を推測し、推測したジッター特性に最も近似するパターンを選択し、選択したパターンに対応する制御モードで光ピックアップ３を制御するようにしても良い。この例では３種類のジッター特性を想定して、３段階の制御が可能となる。

また以上の説明に限定されることなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

本発明のディスク再生装置の一実施形態を示す全体構成図。 同実施形態での光ピックアップのエラーレートの測定方法を説明する図。 同実施形態での光ピックアップのエラーレートの一例を説明する説明図。 同実施形態における光ピックアップの移動制御を説明する説明図。 従来のディスク再生装置におけるジッター特性の変化を説明する説明図。

符号の説明

１…ディスク媒体
２…スピンドルモータ
３…光ピックアップ
４…スレッドモータ
５…スレッドモータ制御回路
６…ＲＦアンプ
７…フォーカシング制御回路
８…トラッキング制御回路
９…モータ制御回路
１０…サーボＬＳＩ
１１…データ再生回路
１１１…エラー訂正回路
１２…ＰＬＬ回路
１３…バス
１４…システムコントローラ
１４１…記憶部
１５…ＲＯＭ
１６…ＲＡＭ

Claims (8)

1. ディスク媒体に記録された情報を読取り可能な光ピックアップと、
   前記光ピックアップを前記ディスク媒体の径方向に移動制御する移動制御部と、前記光ピックアップによって読み取った情報を再生するデータ再生回路と、
   前記情報の再生時に前記光ピックアップのトラッキング補正を行うトラッキング制御回路と、
   前記情報再生時のエラーレートを測定し前記トラッキング補正による前記光ピックアップの移動を予め設定したエラーレートの許容範囲内で制御する制御部と、を具備したことを特徴とするディスク再生装置。
2. 前記制御部は、前記トラッキング補正による前記光ピックアップの移動範囲の中心が前記エラーレートの少ない位置になるように制御することを特徴とする請求項１記載のディスク再生装置。
3. 前記制御部は、前記光ピックアップのジッター特性を表す複数のパターンを予め設定し、前記光ピックアップの制御モードをそれぞれのパターンに対応して複数備え、
   前記エラーレートの測定結果に基づいて前記光ピックアップのジッター特性を推測し、推測したジッター特性に最も近似するパターンに対応する制御モードで前記光ピックアップの移動を制御することを特徴とする請求項１記載のディスク再生装置。
4. ディスク媒体に記録された情報を読取り可能な光ピックアップと、
   前記光ピックアップを前記ディスク媒体の径方向に移動するためのスレッドモータを含む移動機構と、
   前記光ピックアップによって読み取った情報を再生するデータ再生回路と、
   前記情報の再生時に前記光ピックアップのトラッキング補正を行うトラッキング制御回路と、
   前記スレッドモータを制御して、前記ディスク媒体の再生時に前記トラッキング補正に追随して前記光ピックアップを移動するスレッドモータ制御回路と、
   前記情報再生時のエラーレートを測定し、その測定結果に応じて前記スレッドモータ制御回路を制御し、前記トラッキング補正による前記光ピックアップの移動を予め設定したエラーレートの許容範囲内で制御する制御部と、を具備したことを特徴とするディスク再生装置。
5. 前記制御部は、前記トラッキング補正による前記光ピックアップの移動範囲の中心が前記エラーレートの少ない位置になるように制御することを特徴とする請求項４記載のディスク再生装置。
6. 前記データ再生回路は、エラー訂正回路を含み、
   前記制御部は、前記エラー訂正回路によるエラー訂正数に基づいて前記エラーレートを測定することを特徴とする請求項４記載のディスク再生装置。
7. 前記制御部は、前記エラーレートの測定時にトラッキングシフト量を制御し、前記光ピックアップを、前記ディスク媒体の所定のトラック中心を基準にして第１の方向及び第１の方向と逆の第２に徐々にシフトして前記ディスク媒体の再生を行い、前記エラーレートを測定することを特徴とする請求項４記載のディスク再生装置。
8. 前記制御部は、前記光ピックアップのジッター特性を表す複数のパターンを予め設定し、前記光ピックアップの制御モードをそれぞれのパターンに対応して複数備え、
   前記エラーレートの測定結果に基づいて前記光ピックアップのジッター特性を推測し、推測したジッター特性に最も近似するパターンに対応する制御モードで前記光ピックアップの移動を制御することを特徴とする請求項４記載のディスク再生装置

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