JP2009037659A - 光ディスク装置及び光ディスクの再生方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】DVD−ROMの最短ピットサイズが規格よりも小さい粗悪なDVD−ROMを安定して再生することのできる光ディスク装置と光ディスクの再生方法を提供する。
【解決手段】本発明の光ディスク装置は、光ディスクに第1の波長のレーザ光を出射する第1のレーザダイオードと第1の波長より波長が短い第2の波長のレーザ光を出射する第2のレーザダイオードとを備えた光ピックアップと、光ディスクの種類を判別する判別手段と、光ディスクの種類に応じて使用するレーザダイオードを選択する選択手段と、光ディスクに記録された情報を再生する再生手段と、再生が正常に行われず再生エラーが発生したか否かを判定する検出手段とを有し、選択手段は、再生エラーが発生したと判定した後でレーザダイオードの種類を変えて再び情報を再生する。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の光ディスク装置は、光ディスクに第1の波長のレーザ光を出射する第1のレーザダイオードと第1の波長より波長が短い第2の波長のレーザ光を出射する第2のレーザダイオードとを備えた光ピックアップと、光ディスクの種類を判別する判別手段と、光ディスクの種類に応じて使用するレーザダイオードを選択する選択手段と、光ディスクに記録された情報を再生する再生手段と、再生が正常に行われず再生エラーが発生したか否かを判定する検出手段とを有し、選択手段は、再生エラーが発生したと判定した後でレーザダイオードの種類を変えて再び情報を再生する。
【選択図】図1
Description
本発明は、CD、DVDあるいはHD DVDなどを扱う光ディスク装置および光ディスクの再生方法に関する。
CD(Compact Disc)規格やDVD(Digital Versatile Disk)規格と呼ばれる複数種類の記録密度の光ディスクが既に広く普及しているが、近年、青紫色の波長のレーザ光を用いて情報を記録することにより、さらに記録密度が高められた超高密度光ディスク HD DVD(High Density Digital Versatile Disk)も市場に投入されるようになった。
一般市場に流通する再生専用のDVD−ROMの光ディスクの数量が増大するに連れ、再生品位のよくないDVD-ROMが散見されるようになってきた。その要因の一つとして、光ディスクの情報記録面に形成されたピット形状がよくないために、光ピックアップにおいて正常な検出信号が得られないということがある。特に最小ピットである3T(1Tは基本周期を表す)のピットは小さいために、よく管理されていない光ディスクの製造工程においては、正規の大きさのピットが形成されない場合がある。
図6は、DVD−ROMに記録されているピットサイズとDVD用のレーザ光のスポットサイズの比較を示した図である。3Tピット41、11Tピット42、DVD用のレーザ光のスポット43を示している。DVD規格の最短ピットサイズ(3Tピット)は0.61μm(micro meter)、スポットのサイズは約0.9μmである。DVD用のレーザ光は、スポットサイズが3Tピット41より大きいため、ピットによる変調はビームスポットの一部に留まるため、3Tピットが規格より小さくなると、このピットより得られる信号振幅は更に小さなものとなる。
図7は、RF信号における3Tピットの信号振幅と11Tピットの信号振幅を説明する概略図である。3Tピットの信号振幅は11Tピットのような大きいピット長の振幅より小さくなる。3Tピットが小さくなると、更に振幅が小さくなり、これらの信号を波形スライスするのが困難となり、得られる2値化信号の品位が悪いものとなってしまう。
標準的な光ディスクに比べて3Tピット長が短く記録された粗悪な光ディスクを再生するために、3Tピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きく設定する方法が提案されている。これは電気的なハイパスフィルタ(HPF)を挿入し、高周波信号である3Tピットの信号振幅を増幅して2値化信号を生成するときに波形スライスし易くするものである。(特許文献1参照。)
特開2006−40438号公報
しかしながら、HPFを用いた場合には2つの問題が発生する。一つ目は、HPFの特性上、高周波のノイズ成分も増幅してしまい、信号のSN比が劣化するという問題である。図8はHPFの周波数とゲインの関係を示す図である。3Tに相当する周波数のゲインを上げ、11Tに相当する周波数とのゲイン差を利用して、3Tの振幅を相対的に増加させている。しかしながら、3Tピットに相当する周波数付近やそれよりも高い周波数も増幅してしまうため、高周波ノイズ成分が増大しSN比が悪くなってしまう。
二つ目は、周波数によって位相特性が変化してしまうため、ビット長によって時間軸方向のズレが生じ、結果としてジッタが悪化してしまうという問題である。ジッタとは、再生信号が2値化のための波形スライスレベルを通過するタイミングのばらつきのことであり、ビット長によって波形スライスの位置が変化してしまうためばらつきが大きくなる。上記の2つの問題は2値化信号の品位を落とし、再生信号のエラーレートが高くなり、場合によってはエラー訂正することができなくなり、データ再生ができなくなることも有り得る。
本発明は上記したような事情に鑑み成されたものであって、DVD−ROMの最短ピットサイズが規格よりも小さい粗悪なDVD−ROMの光ディスクを安定して再生することのできる光ディスク装置及び光ディスクの再生方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の光ディスク装置は、光ディスクに第1の波長のレーザ光を出射する第1のレーザダイオードと第1の波長より波長が短い第2の波長のレーザ光を出射する第2のレーザダイオードと前記光ディスクからの反射光を受光する受光部を有する光検出器とを備えた光ピックアップと、前記光ディスクの種類を判別する判別手段と、前記判別手段によって判別された前記光ディスクの種類に応じて使用するレーザダイオードを選択する選択手段と、前記光ディスクに記録された情報を再生する再生手段と、前記再生手段によって再生が正常に行われず再生エラーが発生したか否かを判定する検出手段とを有し、前記選択手段は、前記検出手段が再生エラーが発生したと判定した後でレーザダイオードの種類を変えて選択し、前記再生手段が再び情報を再生することを特徴とする。
また、本発明の光ディスクの再生方法は、光ディスクの種類を判別する工程と、判別された前記光ディスクの種類に応じて使用するレーザダイオードを選択する工程と、光ディスクに記録された情報を再生する工程と、再生が正常に行われず再生エラーが発生したか否かを判定する工程と、この判定する工程において再生エラーが発生したと判定された後で前記光ディスクがDVD−ROMならばレーザダイオードの種類を変更する工程と、前記光ディスクに記録された情報を再び再生する工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、DVD規格の最短ピットサイズが規格値よりも小さい粗悪なDVD−ROMの光ディスクを安定して再生することができる。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明が適用される光ディスク装置1の構成を示すブロック図である。光ディスク2はCD系、DVD系、またはHD DVD系の再生専用あるいは記録型光ディスクである。例えばDVD系では、再生専用型のDVD−Video、DVD−ROM(Read Only Memory)、記録型のDVD−R(Recordable)/RW(Rewritable)/RAM(Random Access Memory)等がある。光ディスク2はディスクモータ3によって回転駆動される。ディスクモータ3はディスクモータ制御回路4によって制御されている。
光ディスク2に対する情報の記録、再生は、光ピックアップ5によって行われる。光ピックアップ5には、対物レンズ6が設けられており、対物レンズ6はフォーカシングアクチュエータ7の駆動によりフォーカスシング方向(レンズの光軸方向)への移動が可能で、またトラッキングアクチュエータ8の駆動によりトラッキング方向(レンズの光軸と直交する方向)への移動が可能である。
変調回路9は情報記録時にホスト装置30からインターフェース回路29を介して供給されるデータを変調し、変調されたデータをレーザ制御回路10へ提供する。レーザ制御回路10は情報記録時(マーク形成時)に、変調回路9から供給される変調されたデータに基づいて、書き込み用信号を光ピックアップ5内のレーザダイオード11に供給する。
レーザダイオード11は3種類あり、第1のレーザダイオードはDVD用のレーザダイオード11a、第2のレーザダイオードはHD DVD用のレーザダイオード11b、第3のレーザダイオードはCD用のホログラムレーザダイオード11cである。第1のレーザダイオード11aの波長は約650nm(nano meter)(第1の波長)、第2のレーザダイオード11bは約405nm(第2の波長)、第3のレーザダイオード11cは約780nm(第3の波長)である。この3種類のレーザダイオード11の一つが、レーザ制御回路10から供給される信号に応じて選択されてレーザ光を出射する。
レーザダイオード11aから発せられるレーザ光は、HD DVD/DVD合波プリズム12、偏光ビームスプリッタ(PBS)13、ダイクロイックプリズム14、コリメートレンズ15、1/4波長板16、対物レンズ6を介して光ディスク2上に照射される。レーザダイオード11aから発せられるレーザ光の光ディスク2からの反射光は、対物レンズ6、1/4波長板16、コリメートレンズ15、ダイクロイックプリズム14、偏光ビームスプリッタ(PBS)13を介して光検出器17に導かれる。以上がDVD系光学システムである。光検出器17からの出力信号は、RFアンプ19へ供給される。
レーザダイオード11bから発せられるレーザ光は、HD DVD/DVD合波プリズム12、偏光ビームスプリッタ(PBS)13、ダイクロイックプリズム14、コリメートレンズ15、1/4波長板16、対物レンズ6を介して光ディスク2上に照射される。レーザダイオード11bから発せられるレーザ光の光ディスク2からの反射光は、対物レンズ6、1/4波長板16、コリメートレンズ15、ダイクロイックプリズム14、偏光ビームスプリッタ(PBS)13を介して光検出器17に導かれる。以上がHD DVD系光学システムである。光検出器17からの出力信号は、RFアンプ19へ供給される。
レーザダイオード11cから発せられるレーザ光は、ダイクロイックプリズム14、コリメートレンズ15、1/4波長板16、対物レンズ6を介して光ディスク2上に照射される。レーザダイオード11bから発せられるレーザ光の光ディスク2からの反射光は、対物レンズ6、1/4波長板16、コリメートレンズ15、ダイクロイックプリズム14、を介してレーザダイオード11c内に内蔵された光検出器18に導かれる。以上がCD系光学システムである。光検出器18からの出力信号は、RFアンプ19へ供給される。
RFアンプ19は、光検出器17または光検出器18からの検出信号を処理し、ジャストフォーカスからの誤差を示すフォーカス誤差信号(FE信号)、レーザ光のビームスポット中心とトラック中心との誤差を示すトラッキング誤差信号(TE信号)、および再生信号(RF信号)を生成し、生成されたFE信号、TE信号、およびRF信号をA/D変換器20に供給する。RFアンプ19は、光検出器17または光検出器18からの検出信号を処理する際、使用されるレーザダイオード11a、11bまたは11cに応じて信号を生成する時のパラメータをそれぞれの適切な値に設定して上記信号を生成する。A/D変換器20から出力された信号はバス25を介してCPU(Central Processing Unit)26等に供給される。
フォーカス・トラッキング制御回路21は、バス25を介して供給されたFE信号及びTE信号に応じてフォーカス制御信号及びトラッキング制御信号を生成し、フォーカシングアクチュエータ7及びトラッキングアクチュエータ8に出力し対物レンズ6を駆動する。これにより、レーザ光が光ディスク2の情報記録面上に常時ジャストフォーカスとなるフォーカシングサーボ、及びレーザ光が光ディスク2上に形成されたトラック上を常にトレースするトラッキングサーボが行われる。
RF信号は、A/D変換器20でデジタル信号に変換されチャネルビットのデータとしてデータ再生回路22に供給される。データ再生回路22は、A/D変換器20から供給されたチャネルビットの信号とPLL(Phase Locked Loop)回路23から供給される同期信号に基づいて再生信号を生成し、生成した再生信号を復号化し、バス25を介してエラー訂正回路24に出力する。PLL回路23は再生信号を生成する際に必要な同期信号を発生する回路である。データ再生回路22で再生された再生データは、付与されているエラー訂正コードを用いてエラー訂正回路24でエラー訂正を行った後、インターフェース回路29を介してホスト装置30に出力される。
ディスクモータ制御回路4、変調回路9,レーザ制御回路10、A/D変換回路20、フォーカス・トラッキング制御回路21、データ再生回路22、PLL回路23、エラー訂正回路24等は、バス25を介してCPU(Central Processing Unit)26によって制御される。
CPU26はインターフェース回路29を介してホスト装置30から供給される動作コマンドに従って、この光ディスク記録再生装置1を総合的に制御する。また、CPU26は、RAM(Random Access Memory)27を記録再生時のバッファメモリ等の作業エリアとして使用し、ROM(Read Only Memory)28に記憶されたプログラムに従った所定の制御を行う。
光ディスク装置1の初期動作について説明する。図2は、光ディスク装置1の初期動作の工程を示すフローチャートである。S1において、光ディスク装置1に光ディスク2が装填されると、CPU26は光ディスク2の判別を行う。CD系、DVD系、HD DVD系の判別、また再生専用型、記録型の判別を行う。判別の方法としては、光ディスク基板の厚さ(基板表面と情報記録面の距離)、情報記録面の反射率等を利用する方法、内周側に記録されている識別データを再生する方法(例えばHD DVDはBCA(Burst Cutting Area)を再生することでHD DVDの種類を判別することができる)等いろいろな方式が考案されているが、ここでは詳細には触れない。CPU26が光ディスクの種類を判別し、RAM27に記憶する。
S2において、CPU26はS1において判別された光ディスクの種類に応じて使用するレーザダイオード、光学システムを選択する。光ディスク2がDVD系であればレーザダイオード11a、DVD系光学システムを、HD DVD系であればレーザダイオード11b、HD DVD系光学システムを、CD系であればレーザダイオード11c、CD系光学システムを選択し、初期動作を終了する。
光ディスク装置1の通常の再生動作の概要について説明する。光ディスク装置1は、ホスト装置30から再生系のコマンドをインターフェース回路29を介して受信すると、CPU26は再生処理に移行する。CPU26はホスト装置30から指定された再生倍速で再生するためにディスクモータ3を目標の回転数にするようにディスクモータ制御回路4を制御する。ディスクモータ制御回路4はディスクモータ3の回転軸に設けられた図示しないディスクテーブルを回転させ、このディスクテーブルに載置された光ディスク2を回転させる。
CPU26は、レーザ制御回路10を制御して初期動作で選択したレーザダイオード11を再生用の光パワーで発光させる。光ディスク2からの反射光は光検出器17または光検出器18に導かれ、光検出器17または光検出器18の出力信号はRFアンプ19に供給される。RFアンプ19は、FE信号、TE信号を生成し、それらの信号に基づいてフォーカス・トラッキング制御回路21は、フォーカス制御信号及びトラッキング制御信号を生成し、フォーカシング動作、トラッキング動作を実行する。
CPU26は、ピックアップ5が位置している光ディスク2のアドレス情報をデータ再生回路22を介して読み取る。読み取ったアドレス情報と指定された目標アドレスとの差を計算し、光ピックアップ5を光ディスク2の目的位置に移動し、フォーカスサーボ、トラッキングサーボをかけながら目的トラックを追従し、ピット列のデータを再生する。CPU26は、目標アドレスのデータを再生し、エラー訂正回路24で訂正された情報をインターフェース回路29を介してホスト装置30へ出力する。
図3は光ディスク装置1の再生動作の工程を示すフローチャートである。S11においてCPU26はホスト装置30から指定されたコマンドに基づいて再生動作を開始し、再生が正常に行われず再生エラーが発生したか否かを判定する。再生が正常に行われず再生エラーが発生した場合とは、光ディスク2から読み出したデータがエラー訂正できなった場合である。CPU26が再生エラーが発生したと判定した場合には、S12へ移行する。CPU26が再生エラーが発生せず、正常に再生できたと判定したときは、ホスト装置30へ情報を送出し、再生終了となる。
S12において、CPU26は、光ディスク2がDVD−ROMか否かをチェックする。CPU26は、初期動作において光ディスク2の判別処理を行いRAM27に記憶している。これをチェックし、光ディスク2がDVD−ROMであれば、S14へ移行し、DVD−ROMでなければS13へ移行する。
S13において、再生パラメータを切り換えて再生動作のリトライを実行する。再生パラメータとは、例えばRF信号のHPFのブースト周波数やゲイン等のことであり、これら調整することによって2値化データの品位を上げるものである。このリトライによってデータが再生できる可能性がる。何度かリトライしても再生エラーが継続する場合は再生エラーで終了する。
S14において、光ディスク2がDVD−ROMである場合には、CPU26は使用するレーザダイオードをレーザダイオード11aからレーザダイオード11bに切り換えて選択し、HD DVD系光学システムを使用して、再び再生動作のリトライを実行する。この場合も何度かリトライしても再生エラーが継続する場合は再生エラーで終了する。
図4は、DVD−ROMに記録されているピットサイズとHD DVD用のレーザ光のスポットサイズの比較を示した図である。3Tピット41、11Tピット42、HD DVD用のレーザ光のスポット44を示している。DVD規格の最短ピットサイズ(3Tピット)は0.61μm、HD DVDのレーザ光のスポットサイズは約0.52μmである。第2のレーザダイオード11b、HD DVD系光学システムを使用して、DVDのデータを再生した場合には、スポットサイズがDVDの3Tピットより小さいため、3Tピットの変調成分が大きく、11Tピットと殆ど変わらない振幅値が得られる。3Tピットが規格より小さい、例えば2/3程度になっても十分な振幅が得られる。
図5は、HD DVDの光学システムを使用してDVD−ROMのデータを再生した場合のRF信号における3Tピットの信号振幅と11Tピットの信号振幅を説明する概略図である。この場合3Tピット長は基準の70%程度の大きさである。この粗悪な光ディスクであっても3Tピットの信号振幅は11Tピット信号振幅と比較しても十分に大きい。このように3Tピットの信号が十分に大きいため、波形スライスが容易で、エラーレートのよい2値化信号が得られる。
DVD-ROMに対してのみ第2のレーザダイオード11b、HD DVD系光学システムが選択できる理由を説明する。DVD−R等の記録型の光ディスクの場合には、HD DVD用の青色レーザを照射すると、再生用の弱いレーザ光であっても、レーザ光のエネルギー密度が高いためにDVD−Rの記録情報面が破壊される可能性があるためである。
一方、光ディスクの種類と光ディスク基板の基板表面と情報記録面の距離も関係している。CD系の光ディスクは基板厚さが1.2mmで光ピックアップ側の基板表面から情報記録面までの距離は1.2mmである。DVD系は0.6mmの基板を2枚張り合わせた構造をしており、基板表面から情報記録面までの距離は0.6mmである。HD DVD系はDVD系と構造が同じであり、基板表面から情報記録面までの距離は0.6mmであるため、DVD系とHD DVD系の光ディスクは基板厚さの違いによる収差の違いがない。したがってDVD-ROMの光ディスクに対してHD DVD系光学システムを利用することができる。CD系の光ディスクに対してDVD系光学システムを利用しようとする場合には開口数を調整する構成や収差を補正する構成が必要となり、実用的ではない。
以上のように、DVD−ROMの最短ピットサイズが規格よりも小さい粗悪なDVD−ROMの光ディスクを再生するとき、DVD用の第1のレーザダイオード11a、DVD系光学システムでは再生エラーが発生する場合でも、HD DVD用の第2のレーザダイオード11b、HD DVD系光学システムを利用することにより、エラー率が改善し安定した再生をすることが可能となる。このため、粗悪DVD−ROMに対する再生性能の向上を図った光ディスク装置を提供することができるといった効果を奏する。
1 光ディスク装置
2 光ディスク・・・
3 ディスクモータ
5 光ピックアップ
6 対物レンズ
10 レーザ制御回路
11a、b、c レーザダイオード
17 光検出器
18 光検出器
19 RFアンプ
20 A/D変換回路
21 フォーカス・トラッキング制御回路
22 データ再生回路
23 PLL回路
24 エラー訂正回路
25 バス
26 CPU
27 RAM
28 ROM
29 インターフェース回路
30 ホスト装置
2 光ディスク・・・
3 ディスクモータ
5 光ピックアップ
6 対物レンズ
10 レーザ制御回路
11a、b、c レーザダイオード
17 光検出器
18 光検出器
19 RFアンプ
20 A/D変換回路
21 フォーカス・トラッキング制御回路
22 データ再生回路
23 PLL回路
24 エラー訂正回路
25 バス
26 CPU
27 RAM
28 ROM
29 インターフェース回路
30 ホスト装置
Claims (6)
- 光ディスクに第1の波長のレーザ光を出射する第1のレーザダイオードと第1の波長より波長が短い第2の波長のレーザ光を出射する第2のレーザダイオードと前記光ディスクからの反射光を受光する受光部を有する光検出器とを備えた光ピックアップと、
前記光ディスクの種類を判別する判別手段と、
前記判別手段によって判別された前記光ディスクの種類に応じて使用するレーザダイオードを選択する選択手段と、
前記光ディスクに記録された情報を再生する再生手段と、
前記再生手段によって再生が正常に行われず再生エラーが発生したか否かを判定する検出手段とを有し、
前記選択手段は、前記検出手段が再生エラーが発生したと判定した後でレーザダイオードの種類を変えて選択し、前記再生手段が再び情報を再生することを特徴とする光ディスク装置。 - 前記第1の波長は約650nmであり、前記第2の波長は約405nmであることを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。
- 前記選択手段は、前記光ディスクがDVD−ROMの時最初に第1のレーザダイオードを選択し、前記検出手段が再生エラーが発生したと判定した後で第2のレーザダイオードを選択することを特徴とする請求項1または請求項2記載の光ディスク装置。
- 光ディスクの種類を判別する工程と、
判別された前記光ディスクの種類に応じて使用するレーザダイオードを選択する工程と、
光ディスクに記録された情報を再生する工程と、
再生が正常に行われず再生エラーが発生したか否かを判定する工程と、
この判定する工程において再生エラーが発生したと判定された後で前記光ディスクがDVD−ROMならばレーザダイオードの種類を変更する工程と、
前記光ディスクに記録された情報を再び再生する工程と
を有することを特徴とする光ディスクの再生方法。 - 光ディスクの種類を判別する工程と、
この判別する工程において前記光ディスクがDVD−ROMと判定されたとき第1の波長のレーザ光を出射する第1のレーザダイオードを選択する工程と、
光ディスクに記録された情報を再生する工程と、
再生が正常に行われず再生エラーが発生したか否かを判定する工程と
この判定する工程において再生エラーが発生したと判定された後で前記光ディスクがDVD−ROMならば第1の波長より波長が短い第2の波長のレーザ光を出射する第2のレーザダイオードを選択する工程と
前記光ディスクに記録された情報を再び再生する工程と
を有することを特徴とする光ディスクの再生方法。 - 前記第1の波長は約650nmであり、前記第2の波長は約405nmであることを特徴とする請求項5記載の光ディスクの再生方法。
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