JP2014086107A - 光ディスク装置、及び光ディスクの再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高周波重畳振幅が大幅に変更された場合であっても、安定した再生を行うことが可能な光ディスク装置を提供する。
【解決手段】本発明の光ディスク装置は、レーザー光を照射する半導体レーザー２１とレーザー光の戻り光を受光する受光部２４とを含む光ピックアップ部１１を有する。また、高周波信号を生成する高周波発生回路１２ａと、半導体レーザー２１を駆動する駆動信号を高周波信号に基づいて生成するピックアップ・ドライバー１２とを有する。また、高周波信号の振幅を段階的に変更するよう高周波発生回路１２ａを制御する制御部１６を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、光ディスクを再生する光ディスク装置、及び光ディスクの再生方法に関する。

近年、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-lay Disc：登録商標）といった光ディスクが普及し、一般的に用いられるようになっている。そして光ディスクに記録された情報、例えば音声情報や画像情報を読み出して記録／再生するための装置として、光ディスク装置が実用化されている。広く知られている光ディスク装置としては、例えばＣＤプレイヤ、ＤＶＤプレイヤ、ＢＤレコーダ、或いはパソコンに接続されるＣＤ−ＲＯＭドライブ等があげられる。

光ディスク装置は、光ディスクに対してレーザー光を照射して情報の読み取りを行うための光ピックアップを備えている。光ピックアップは、ターンテーブル上に固定されて回転している光ディスクの情報記録面に対してレーザー光を照射するレーザーダイオードを有する。

また光ピックアップは、情報記録面からの反射光を受光するための光検出器、例えばフォトダイオードを有する。光ピックアップは、光検出器により光を電気信号に変換して出力する。

光ディスクから正確に情報を読み取るためには、レーザー光の光軸を光ディスク上に形成されたピット列の中心に追随させるトラッキング処理を行う必要がある。これをなすために光ピックアップ装置内には、対物レンズを光ディスクの径方向に駆動させるためのアクチュエーターと、アクチュエーターの制御を行うトラッキングサーボとが備えられている。

このような光ディスク装置において、光ピックアップからの信号の品質を改善し、サーボ性能を向上させるために、レーザー光を照射するレーザーダイオードの駆動信号に高周波信号を重畳させる技術が実用化されている。

上記の技術に関連して、光ピックアップからの信号の乱れを検出し、この検出結果に応じて、駆動信号に重畳する高周波信号の振幅（以下、「高周波重畳振幅」という）を変更する光ディスク装置が開示・提案されている（例えば特許文献１を参照）。

国際公開第２００４／１０５００６号

しかしながら上記で開示されている技術では、高周波重畳振幅を変更する際の変更量が比較的大きい場合に、レーザーパワーが急激に変動し、光ピックアップからの信号レベルが大きく変動してしまう。このため、サーボ外れ等の不具合を引き起こし、安定した再生ができないという問題があった。

本発明の目的は、光ディスクを再生する光ディスク装置及び再生方法であって、高周波重畳振幅を大幅に変更する場合であっても、安定した再生を行うことが可能な光ディスク装置及び再生方法を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の光ディスク装置は、光ディスクを再生する光ディスク装置であって、レーザー光を照射するレーザー照射部、及び前記レーザー光の戻り光を受光する受光部を含む光ピックアップ部と、高周波信号を生成する高周波生成部と、所定の駆動信号に前記高周波生成部によって生成された高周波信号を重畳して、前記レーザー照射部を駆動する駆動信号を生成する駆動部と、前記重畳する高周波信号の振幅を調整するよう前記高周波生成部を制御する制御部と、を有することを特徴としている。

この構成によると、所定の駆動信号に高周波生成部によって生成された高周波信号を重畳することにより、レーザー照射部を駆動する駆動信号を生成する。また、この高周波信号の振幅を調整するよう、制御部が高周波生成部を制御する。これにより、例えば装置状態の変化や環境変化等により振幅を調整する必要が生じたとしても、安定した再生を行うことができる。

また上記目的を達成するために本発明の光ディスク装置は、前記制御部が、前記重畳する高周波信号の振幅を段階的に変化させるよう前記高周波生成部を制御する構成にするとよい。

この構成によると、一度に全ての振幅変更を行わず、複数回に分けて段階的に振幅変更を行う。これにより、レーザー照射部の駆動信号を段階的に増減させる。このため、駆動信号が急激に増減し、ひいてはレーザーパワーが急激に増減することに起因するサーボ外れ等の不具合を、低減することができる。

また上記目的を達成するために本発明の光ディスク装置は、前記制御部が、前記光ディスク装置の動作モードに応じて、前記重畳する高周波信号の振幅を変化させるよう前記高周波生成部を制御する構成にするとよい。

この構成によると、動作モードが変更されることにより振幅を調整する必要が生じたとしても、安定した再生を行うことができる。

また上記目的を達成するために本発明の光ディスク装置は、前記制御部が、前記重畳する高周波信号の振幅調整における振幅変更量を予め定められた規定変更量で除算することにより設定回数を算出し、前記規定変更量及び前記設定回数に基づいて前記振幅を調整するよう前記高周波生成部を制御する構成にするとよい。

この構成によると、算出された設定回数だけ、規定変更量による振幅変更を行うことにより、レーザー照射部の駆動信号を段階的に増減させることができる。

また上記目的を達成するために本発明の光ディスク装置は、前記制御部が、前記規定変更量及び前記設定回数に基づく前記調整が実施された後、所定の目標値まで前記振幅を変更するよう前記高周波生成部を制御する構成にするとよい。

この構成によると、算出された設定回数だけ振幅変更を行った後、最終変更処理して、所定の目標値、例えば動作モードに応じた目標値まで振幅を変更する。このため、目標値まで誤差なく振幅を変更することができる。

また上記目的を達成するために本発明の光ディスク装置は、前記制御部が、前記重畳する高周波信号の振幅を段階的に変化させる場合に、一段階の変化を行うごとに予め定められた長さの待機時間を設ける構成にするとよい。

この構成によると、待機時間においてレーザー照射部のレーザーパワーを安定させた後に、次の変更処理を実施することができる。

また上記目的を達成するために本発明の光ディスク再生方法は、レーザー照射部により前記光ディスクへレーザー光を照射する照射工程と、前記レーザー光の戻り光を受光する受光工程と、高周波信号を生成する生成工程と、所定の駆動信号に前記生成工程によって生成された高周波信号を重畳して、前記レーザー照射部を駆動する駆動信号を生成する駆動工程と、前記重畳する高周波信号の振幅を調整する調整工程と、を有することを特徴とする。

この構成によると、光ディスク再生装置が光ディスクを再生する光ディスク再生方法において、例えば装置状態の変化や環境変化等により振幅を調整する必要が生じたとしても、安定した再生を行うことができる。

本発明によれば、高周波重畳振幅を大幅に変更する場合であっても、サーボ外れ等の不具合が引き起こされることがなく、安定した再生を行うことが可能である。

本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 レーザーダイオードの駆動信号波形を示す波形図である。 本発明の一実施形態に係る振幅変更処理を示すフロー図である。 本発明の一実施形態に係る振幅変更時の波形を示す波形図である。 従来の振幅変更時の波形を示す波形図である。

以下に本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。
〈１．装置構成について〉

図１は、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置１を示す構成図である。光ディスク装置１は、テレビジョン放送にかかるデータをＤＶＤ等の光ディスク１００に記録することができる。また、光ディスク装置１は、光ディスク１００に記録されたデータを再生し、この光ディスク装置１に接続された図示しない外部装置（例えば液晶モニター）に出力することができる。

図１に示すように、光ディスク装置１は、光ピックアップ部１１、ピックアップ・ドライバー１２（＝駆動部の一例）、位置制御部１３、再生信号処理部１４、入力Ｉ／Ｆ１５、及び制御部１６を備える。

光ピックアップ部１１は、レーザー光を照射する半導体レーザー２１（＝レーザー照射部の一例）、レーザー光の光路を形成する光学系としての対物レンズ２２、偏向ビームスプリッタ２３、及び受光部２４を備える。

半導体レーザー２１は、ピックアップ・ドライバー１２から入力される駆動信号に応じて所定周期で発振し、レーザー光を照射させる。半導体レーザー２１は、例えばＤＶＤに対応する６５０ｎｍ帯のレーザー光や、ＣＤに対応する７８０ｎｍ帯のレーザー光を照射できるレーザーダイオードを含む。なお本実施形態では、レーザーを照射する装置の一例として半導体レーザー２１を例示しているが、これ以外の装置によりレーザー光を照射する形態でもよい。

対物レンズ２２及び偏光ビームスプリッタ２３は、半導体レーザー２１から照射されるレーザー光を光ディスク１００に導くとともに、レーザー光が光ディスク１００で反射することにより形成される戻り光を受光部２４に導く。

受光部２４は、フォトダイオード等の受光素子を含み、受光した光を電気信号に変換して出力する。受光部２４は、例えば四分割された受光領域を備えており、領域ごとに個別に光電変換を行って電気信号を出力することが可能である。これにより、再生信号ＲＦや、各種制御信号を出力することが可能である。

ピックアップ・ドライバー１２は、半導体レーザー２１を駆動する駆動信号を生成する。この駆動信号は、高周波重畳法により生成される。高周波重畳法では、戻り光のノイズを低減することを目的として、元となる駆動信号に対して高周波信号を重畳することにより、駆動信号が生成される。

そのため、ピックアップ・ドライバー１２は、高周波信号を生成する高周波発生回路１２ａ（＝高周波生成部の一例）を備える。高周波発生回路１２ａは、制御部１６から入力される制御信号に応じて、所定の振幅の高周波信号を生成する。

位置制御部１３は、制御部１６から入力されるトラッキングエラー信号ＴＥやフォーカスエラー信号ＦＥに基づいて、対物レンズ２２の位置制御を行う。位置制御部１３は、対物レンズ２２の位置を変化させる２軸のアクチュエーターを備える。

位置制御部１３は、トラッキングエラー信号ＴＥに基づいて、対物レンズ２２を光ディスクのトラックに追従させるトラッキング制御を行う。また、位置制御部１３は、フォーカスエラー信号ＦＥに基づいて、対物レンズ２２の焦点距離を調整するフォーカス制御を行う。

再生信号処理部１４は、光ピックアップ部１１より入力される再生信号ＲＦ、及び制御信号を復調する。また再生信号処理部１４は、復調後の再生信号ＲＦに対して誤り訂正処理を行う。

入力Ｉ／Ｆ１５は、例えば、テレビジョン放送信号を取得するチューナーである。入力Ｉ／Ｆ１５により取得されたデータは、光ピックアップ部１１により光ディスク１００に書き込まれるデータに変換される。

制御部１６は、光ディスク装置１の駆動を統合的に制御する演算処理装置であり、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）がこれに相当する。制御部１６は、再生信号処理部１４により復調された制御信号をもとに、トラッキングエラー信号ＴＥやフォーカスエラー信号ＦＥ等を生成し、位置制御部１３に出力する。また、制御部１６は、高周波発生回路１２ａに対して、高周波重畳振幅の変更を指示する機能を有する。
〈２．信号波形について〉

次に、本実施形態における各種信号の波形について説明する。図２は、半導体レーザー２１の駆動信号波形を示す波形図である。再生品質に影響を与えるレーザー光の出力レベルは、ある期間Ｔ１における駆動信号の振幅レベルの平均値により求めることができる。

また、高周波重畳法では、高周波重畳振幅を変化させることで、駆動信号の出力レベルを変化させることができる。制御部１６は、高周波発生回路１２ａに対して所定の制御信号を出力することにより、高周波重畳振幅を設定する。この制御信号を受けた高周波発生回路１２ａは、指定された高周波重畳振幅による高周波信号の生成を開始する。

制御部１６は、例えば光ディスク再生装置１の動作モードに応じて、高周波重畳振幅を変更する。より具体的には、光ディスク１００に対してテスト記録を行うテスト記録モードと、光ディスク１００の再生を行う再生モードとで、高周波重畳振幅を変更する。

例えば特許文献１に開示されている手法で、高周波重畳振幅を変更する場合、テスト記録モードでは、再生モードで使用される高周波重畳振幅と比較して、２．４〜３．８倍の高周波重畳振幅が使用される。

制御部１６は、テスト記録モードから再生モードへの切り替えが行われた場合に、高周波信号を、再生モードで使用される振幅レベルに変更させる。これにより、レーザー光の出力レベルの設定や、再生モードにおける対物レンズの制御をより最適に行うことができ、再生品質を高めることができる。

しかしながら、上記のようにモード切り替えに応じて高周波重畳振幅を変更する場合、変更量が比較的大きいため、半導体レーザー２１のレーザーパワーが急激に変動する。この結果、トラッキングエラー信号ＴＥや再生信号ＲＦの信号レベルが大きく変動し、サーボ外れ等の不具合を引き起こす可能性があった。

図５は、従来の光ディスク装置において、高周波重畳振幅を大幅に変更した場合における、各種信号の波形を示した波形図である。図５は、一段目がトラッキング駆動信号ＴＲ、二段目がトラッキングエラー信号ＴＥ、三段目が再生信号ＲＦ＋、四段目が半導体レーザー２１に取り付けられた前光モニタからの出力信号ＶＰＤ＋（以下、出力信号ＶＰＤ＋」という）を示している。

図５に示されている期間Ｔ１０においては、トラッキング駆動信号ＴＲ及びトラッキングエラー信号ＴＥに大きな乱れが生じている。これは、高周波重畳振幅が大幅に変更され、出力信号ＶＰＤ＋が突如変動したためである。この結果、トラッキングサーボ外れが引き起こされる。

本発明では、上記のトラッキングサーボ外れ等の不具合を回避するために、高周波重畳振幅が大幅に変更される場合に、段階的に高周波重畳振幅を変更する構成とする。次に、本実施形態の振幅変更処理の詳細について説明する。
〈３．振幅変更処理について〉

ここで、本発明の一実施形態に係る高周波重畳振幅の振幅変更処理を、図３のフロー図を用いながら説明する。なお、図３に示す処理フローは、高周波重畳振幅の目標値（以下、「目標値Ａ」という）と、検出されている現在の高周波重畳振幅（以下、「現在値Ｂ」という）との間に差（＝振幅変更量）が生じた場合に実施される処理フローである。

特許文献１にあるような高周波重畳振幅の変更を行う場合、例えばテスト記録モードと再生モードとで高周波重畳振幅を変更する場合、再生モードからテスト記録モードへ切り替わるのであれば、目標値Ａとはテスト記録モード時に使用する高周波重畳振幅の値となる。なお制御部１６は、目標値Ａと現在値Ｂとの差を、常に監視している。

本処理の開始後、制御部１６はステップＳ１００において、目標値Ａと現在値Ｂとが異なるか否かを判定する。目標値Ａと現在値Ｂとが異ならない場合、本処理を終了する。ただし、目標値Ａと現在値Ｂとの監視は継続して行う。

目標値Ａと現在値Ｂとが異なる場合、制御部１６はステップＳ１１０において、目標値Ａと現在値Ｂとから、振幅変更処理を行う回数（以下、「設定回数Ｎ」という）の算出を行う。より具体的には、目標値Ａと現在値Ｂとの差を、一回の振幅変更処理における変更量の上限である規定変更量（以下、「変更量Ｍ」という）で除算する。これにより、設定回数Ｎを算出する。つまり、
設定回数Ｎ＝（目標値Ａ−現在値Ｂ）／変更量Ｍ
が成り立つ。

なお、規定変更量である変更量Ｍの値は、光ディスク装置１の設計時等における試験により、予め定められているものとする。具体的には例えば、一回の振幅変更処理による出力信号ＶＰＤ＋の変動率が１０％未満となるように、変更量Ｍを定めておく。

次に、制御部１６はステップＳ１２０において、変数ｎ（ｎは０を含む自然数）に０を代入する。さらに、制御部１６はステップＳ１３０において、変数ｎの値が設定回数Ｎを下回るか否かを判定する。

変数ｎが設定回数Ｎを下回る場合、制御部１６はステップＳ１３１において、高周波重畳振幅を変更量Ｍだけ変更するよう、高周波発生回路１２ａに対して制御信号を送信する。さらに制御部１６はステップＳ１３２において、出力信号ＶＰＤ＋を安定させるため、所定の待機時間だけ待機を行う。具体的には例えば、１ｍｓ程度の待機を行う。

次に、制御部１６はステップＳ１３３において、変数ｎを１だけインクリメントした後、再びステップＳ１３０へ移行する。

ステップＳ１３０に戻って説明を行うと、変数ｎが設定回数Ｎを下回らない場合、制御部１６はステップＳ１４０において、高周波重畳振幅に対して目標値Ａを設定する。これにより、最終設定を行う。つまり、最終設定だけは、高周波重畳振幅を変更量Ｍだけ変更するのはなく、目的値Ａそのものを設定する。

図４は、上記の振幅変更処理を実施した場合の、各種信号の波形を示した波形図である。図４は、図５と同様、一段目がトラッキング駆動信号ＴＲ、二段目がトラッキングエラー信号ＴＥ、三段目が再生信号ＲＦ＋、四段目が出力信号ＶＰＤ＋を示している。

図４に示されている期間Ｔ２が、ステップＳ１３０からステップＳ１３３のループにより振幅変更が複数回実施されている期間である。図４の出力信号ＶＰＤ＋において破線円で示した部分は、一回の振幅変更により引き起こされるパワー変動である。

図４は、振幅変更が七回実施され、従ってパワー変動も七回発生している例を示している。このため、一回ごとのパワー変動が、図５の期間Ｔ１０に示したパワー変動より小さくなっている。

また、一回の振幅変更のたびに、待機期間である期間Ｔ３を設け、出力信号ＶＰＤ＋を安定させている。この結果、トラッキング駆動信号ＴＲ及びトラッキングエラー信号ＴＥに大きな乱れが生じていない。また、再生信号ＲＦ＋にも乱れが生じていない。

以上に説明した本実施形態によれば、高周波重畳振幅の目標値Ａと現在値Ｂとを比較し、両値に差異がある場合に、出力信号ＶＰＤ＋の変動が所定範囲内となるように段階的に高周波重畳振幅を変更していく。また、変更の度に、出力信号ＶＰＤ＋を安定させるための待機時間を設けている。これにより、高周波重畳振幅を大幅に変更する場合であっても、サーボ外れ等の不具合が発生することがなく、安定した再生を行うことができる。
［その他の実施の形態］

以上、好ましい実施の形態及び実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。

従って本発明は、以下の形態にも適用可能である。

（Ａ）上記実施形態では、本発明の振幅変更処理に関わる各機能がマイクロプロセッサ等の演算処理装置上でプログラムを実行することにより実現されているが、これら各機能が複数の回路により実現される形態でもよい。

（Ｂ）上記実施形態では、高周波重畳振幅が大幅に変更される処理の一例として、テスト記録モードから再生モードへの移行を例示しているが、再生モードからテスト記録モードへの移行において、本発明を適応することも可能である。また、テスト記録モードにおいて、高周波重畳振幅を高くすることは一例に過ぎず、高周波信号の振幅を低くするものであってもよい。

（Ｃ）本発明を適応する装置としては、実施の形態に示した構成以外にも、例えば光ディスク装置を備えた表示装置、パーソナルコンピュータ、携帯型端末装置、または車載用のナビゲーション装置等であってもよい。

１ 光ディスク装置
１１ 光ピックアップ部
１２ ピックアップ・ドライバー（駆動部の一例）
１２ａ 高周波発生回路（高周波生成部の一例）
１３ 位置制御部
１４ 再生信号処理部
１５ 入力Ｉ／Ｆ
１６ 制御部
２１ 半導体レーザー（レーザー照射部の一例）
２２ 対物レンズ
２３ 偏向ビームスプリッタ
２４ 受光部
１００ 光ディスク

Claims (7)

1. 光ディスクを再生する光ディスク装置であって、
   レーザー光を照射するレーザー照射部、及び前記レーザー光の戻り光を受光する受光部を含む光ピックアップ部と、
   高周波信号を生成する高周波生成部と、
   所定の駆動信号に前記高周波生成部によって生成された高周波信号を重畳して、前記レーザー照射部を駆動する駆動信号を生成する駆動部と、
   前記重畳する高周波信号の振幅を調整するよう前記高周波生成部を制御する制御部と、を有すること
   を特徴とする光ディスク装置。
2. 前記制御部は、前記重畳する高周波信号の振幅を段階的に変化させるよう前記高周波生成部を制御すること
   を特徴とする、請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 前記制御部は、前記光ディスク装置の動作モードに応じて、前記重畳する高周波信号の振幅を変化させるよう前記高周波生成部を制御すること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ディスク装置。
4. 前記制御部は、前記重畳する高周波信号の振幅調整における振幅変更量を予め定められた規定変更量で除算することにより設定回数を算出し、前記規定変更量及び前記設定回数に基づいて前記振幅を調整するよう前記高周波生成部を制御すること
   を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光ディスク装置。
5. 前記制御部は、前記規定変更量及び前記設定回数に基づく前記調整が実施された後、所定の目標値まで前記振幅を変更するよう前記高周波生成部を制御すること
   を特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。
6. 前記制御部は、前記重畳する高周波信号の振幅を段階的に変化させる場合に、一段階の変化を行うごとに予め定められた長さの待機時間を設けること
   を特徴とする請求項２〜請求項５のいずれかに記載の光ディスク装置。
7. 光ディスクを再生する光ディスク再生方法であって、
   レーザー照射部により前記光ディスクへレーザー光を照射する照射工程と、
   前記レーザー光の戻り光を受光する受光工程と、
   高周波信号を生成する生成工程と、
   所定の駆動信号に前記生成工程によって生成された高周波信号を重畳して、前記レーザー照射部を駆動する駆動信号を生成する駆動工程と、
   前記重畳する高周波信号の振幅を調整する調整工程と、を有すること
   を特徴とする光ディスク再生方法。

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