JP2674522B2 - 光ディスク装置における傷検出回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ディスク装置における
傷検出回路に係り、特に光ディスクから光を用いて得ら
れる高周波信号のレベルに基づいて、光ディスク表面の
傷を検出する傷検出回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクの表面に傷や指紋などが存在
すると、光ディスクの反射光を光電変換して得られる高
周波信号（ＲＦ信号）に不要なレベル変動が生じ、その
結果、このＲＦ信号に基づいてトラッキングサーボに入
力されるトラッキングエラー信号のゲインも変化し、ト
ラッキング制御回路がトラッキングがずれたと誤判定
し、トラッキングずれや光ビームスポットの隣接トラッ
クへの移行などの誤動作をもたらす。

【０００３】そこで、従来よりこの誤動作を防止するた
めに、上記の光ディスク表面の傷や指紋を検出し、その
検出出力により傷や指紋が検出される前の状態にホール
ドさせる傷検出回路が知られている（特開平１−９２９
７２号公報）。

【０００４】図４はこのような従来の光ディスク装置に
おける傷検出回路の一例のブロック図を示す。同図にお
いて、Ａ／Ｄコンバータ１には光ディスク（図示せず）
上に光を照射して得られる反射光を、受光素子（図示せ
ず）により受光して光電変換して得られたアナログ信号
であるＲＦ信号が入力される。

【０００５】図５（Ａ）のＨＦはこの入力ＲＦ信号波形
を示す。同図（Ａ）において、ＰＥはこの入力ＲＦ信号
ＨＦのピークエンベロープ（上側包絡線）を示し、ＢＥ
はボトムエンベロープ（下側包絡線）を示す。

【０００６】Ａ／Ｄコンバータ１はこの入力ＲＦ信号を
Ｎビットのディジタル信号に変換してピークエンベロー
プ生成回路２内の比較器２１及びダウンカウンタ２２に
それぞれ供給する。比較器２１はディジタル化された入
力ＲＦ信号のレベル値とダウンカウンタ２２の出力値と
を比較し、ダウンカウンタ２２の出力値の方が大きいと
きにはダウンカウンタ２２をロードせず、ダウンカウン
タ２２の出力値の方が小さいときには、ロードパルスを
出力してＡ／Ｄコンバータ１からのディジタル化された
入力ＲＦ信号をダウンカウンタ２２にロードさせる。

【０００７】上記の動作を繰り返すことにより、ダウン
カウンタ２２にはディジタル化された入力ＲＦ信号がピ
ークホールドされることとなる。そして、ダウンカウン
タ２２にディジタル化された入力ＲＦ信号がロードされ
ない期間は、ピークレベルの降下に応じて減少するレベ
ルが生じるような時定数（ダウンカウントクロック）で
ダウンカウントを続けることにより、ピークホールド値
のエンベロープ（ピークエンベロープ）がダウンカウン
タ２２の出力値となる。

【０００８】このように、ピークエンベロープ生成回路
２において、Ａ／Ｄコンバータ１の出力ＲＦ信号のピー
クレベル値をダウンカウンタ２２にロードし、ピークレ
ベルの降下に応じて減少するレベルが生じるような時定
数でダウンカウントしながら後から入力されてくるディ
ジタル化されたＲＦ信号と比較することにより、ピーク
エンベロープＰＥを検出・生成することができる。

【０００９】このピークエンベロープ生成回路２におい
て検出・生成されたピークエンベロープＰＥは、ピーク
エンベロープ比較回路３及びピークホールド回路４にそ
れぞれ供給される。ピークホールド回路４は、入力され
たピークエンベロープＰＥの値の例えば２／３のレベル
の値を検出レベルＤＬとしてピークエンベロープ比較回
路３へ出力する。

【００１０】ピークエンベロープ比較回路３は、ピーク
エンベロープＰＥの値とピークホールド回路４より入力
される検出レベルＤＬとレベル比較し、図５（Ｂ）に示
すように、ピークエンベロープＰＥの値が検出レベルＤ
Ｌ以上のときにはローレベル、ＤＬより小さいときはハ
イレベルの傷検出信号ＤＳを生成し、それをトラッキン
グ制御回路５へホールド制御信号として出力する。

【００１１】ここで、図５（Ａ）に示したＡ／Ｄコンバ
ータ１の入力ＲＦ信号は、正常な状態ではピークエンベ
ロープＰＥとボトムエンベロープＢＥとがそれぞれ一定
レベルであるが、光ディスク上の傷や指紋の上を通過す
る時に得られる光ディスクからの反射光はゲインが下が
るために、特にピークレベル側が小さなレベル方向に変
化する。

【００１２】一方、トラッキング制御回路５は前記入力
ＲＦ信号に基づいて、光ディスク上に焦点一致して結像
される光スポットの位置が光ディスク上のトラック跡を
追従走査するように、レーザ光源から光ディスクへのレ
ーザ光の光路を可変調整する閉ループ回路である。

【００１３】このトラッキング制御回路５は、ピークエ
ンベロープ比較回路３より入力される傷検出信号がロー
レベルのときには、上記の閉ループ回路によるトラッキ
ング制御動作を行うが、傷検出信号がハイレベルの期間
は閉ループ回路を切り離すことにより、トラッキングサ
ーボを傷が検出される前の状態にホールドして傷や指紋
区間の異常状態をキャンセルする。

【００１４】このように、光ディスクの表面に傷や指紋
が存在していても、傷検出回路によりこれらを検出して
得られた傷検出信号を、トラッキング制御回路５へホー
ルド制御信号として供給することにより、トラッキング
サーボの誤動作を防止することができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、光ディスク
表面に存在する傷や指紋は上記のようにＲＦ信号のピー
クエンベロープＰＥの変動をもたらすが、実際のＲＦ信
号は図５（Ａ）に示すように、光ディスク表面上のゴミ
や結晶欠陥などによりボトムエンベロープ（ＢＥ）も変
化することが経験則上知られている。

【００１６】このため、ピークエンベロープＰＥの変動
にのみ基づいて傷を検出している上記の従来の傷検出回
路では、ボトムエンベロープＢＥが変化する光ディスク
表面上のゴミや結晶欠陥を検出することができないた
め、このような光ディスク表面上のゴミや結晶欠陥によ
るＲＦ信号のレベル変動に基づくトラッキングサーボの
誤動作を防止できない。

【００１７】また、指紋などにより光ディスクからの反
射光の光強度が変化するときは、ＲＦ信号全体にオフセ
ットが加減されたことになる。しかし、上記の従来の傷
検出回路では、このようなＲＦ信号にＤＣ変動が生じた
場合については誤検出、あるいは検出することができな
い。

【００１８】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
ＲＦ信号にＤＣ変動が生じた場合でも、光ディスク上の
傷を正確に検出し得る光ディスク装置の傷検出回路を提
供することを目的とする。

【００１９】また、本発明の他の目的は、ゴミや結晶欠
陥によるＲＦ信号のレベル変動に基づくトラッキングサ
ーボなどの誤動作を防止し得る光ディスク装置の傷検出
回路を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、光ディスクからの光を受光して得られた高
周波信号が入力され、高周波信号をディジタル信号に変
換するＡ／Ｄコンバータと、Ａ／Ｄコンバータの出力デ
ィジタル信号に基づいて、高周波信号のピークエンベロ
ープとボトムエンベロープとをそれぞれディジタル信号
処理により検出して、ピークエンベロープ検出信号とボ
トムエンベロープ検出信号とをそれぞれ生成出力するエ
ンベロープ検出信号生成手段と、エンベロープ検出信号
生成手段により得られたピークエンベロープ検出信号と
ボトムエンベロープ検出信号との差分値を得る差分値検
出手段と、差分値検出手段よりの差分値と特定の検出レ
ベルとをレベル比較して傷検出信号を生成する比較手段
とを有する構成としたものである。

【００２１】

【作用】本発明では、傷や指紋などによる高周波信号の
ピークエンベロープの変動だけでなく、光ディスク表面
のゴミや結晶欠陥による高周波信号のボトムエンベロー
プの変動によっても変化する上記の差分値を検出レベル
とレベル比較することにより傷検出信号を生成するよう
にしているため、ピークエンベロープとボトムエンベロ
ープの両者を共に勘案した、しかも上記の変動とは全く
異なる時間幅の傷検出信号を得ることができる。

【００２２】なお、前記特定の検出レベルは、差分値検
出手段により得られた差分値の所定比率倍のレベルで
も、差分値に無関係に任意に設定されたレベルのどちら
でも良い。

【００２３】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
１は本発明になる光ディスク装置の傷検出回路の第１実
施例のブロック図を示す。同図中、図４と同一構成部分
には同一符号を付してある。図１において、本実施例
は、従来回路と同様にＡ／Ｄコンバータ１及びピークエ
ンベロープ生成回路２を有し、更に従来回路と異なり、
ボトムエンベロープ生成回路６、差分検出回路７、エン
ベロープ差分比較回路８及びピークホールド回路９を有
する。

【００２４】ボトムエンベロープ生成回路６は比較器６
１とアップカウンタ６２とからなり、光ディスクからの
ＲＦ信号のボトムエンベロープＢＥを検出・生成する回
路で、Ａ／Ｄコンバータ１及びピークエンベロープ生成
回路２と共に前記エンベロープ検出信号生成手段を構成
している。

【００２５】差分検出回路７はピークエンベロープ生成
回路２及びボトムエンベロープ生成回路６の両出力信号
の差分値ＥＳを算出する回路で、前記差分値検出手段を
構成している。エンベロープ差分比較回路８は、この差
分値ＥＳと、ピークホールド回路９よりの検出レベルと
を比較して傷検出信号ＤＳを出力する回路で、ピークホ
ールド回路９と共に前記比較手段を構成している。

【００２６】次に、本実施例の動作について図２の信号
波形図を併せ参照して説明する。同図において、Ａ／Ｄ
コンバータ１には光ディスク（図示せず）上に光を照射
して得られる反射光を、受光素子（図示せず）により受
光して光電変換して得られたアナログ信号であるＲＦ信
号が入力される。

【００２７】図２（Ａ）のＨＦはこの入力ＲＦ信号波形
を示し、また、ＰＥはこの入力ＲＦ信号ＨＦのピークエ
ンベロープ（上側包絡線）を示し、ＢＥはボトムエンベ
ロープ（下側包絡線）を示す。このＲＦ信号波形自体は
従来回路の説明で用いた図５（Ａ）に示したＲＦ信号波
形と同一である。なお、光ディスク表面に傷や指紋、更
にはゴミや結晶欠陥などが全く存在しない場合は、その
ＲＦ信号波形は一定振幅で、ピークエンベロープとボト
ムエンベロープはそれぞれ所定の一定レベルである。

【００２８】Ａ／Ｄコンバータ１はこの入力ＲＦ信号を
Ｎビットのディジタル信号に変換して、ピークエンベロ
ープ生成回路２内の比較器２１及びダウンカウンタ２２
と、ボトムエンベロープ生成回路６内の比較器６１及び
アップカウンタ６２にそれぞれ供給する。

【００２９】ピークエンベロープ生成回路２は従来回路
と共に説明したように、Ａ／Ｄコンバータ１の出力ＲＦ
信号のピークレベル値をダウンカウンタ２２にロード
し、ピークレベルの降下に応じて減少するレベルが生じ
るような時定数でダウンカウントしながら後から入力さ
れてくるディジタル化されたＲＦ信号と比較することに
より、ピークエンベロープＰＥを検出、生成する。

【００３０】一方、ボトムエンベロープ生成回路６内で
は、比較器６１はディジタル化された入力ＲＦ信号のレ
ベル値と前値が保持してあるデータロード型のアップカ
ウンタ６２の出力値とを比較する。アップカウンタ６２
の出力値の方が入力ＲＦ信号のレベル値よりも小さいと
きにはアップカウンタ６２をロードせず、アップカウン
タ６２の出力値の方が大きいときには、ロードパルスを
出力してＡ／Ｄコンバータ１からのディジタル化された
入力ＲＦ信号をアップカウンタ６２にロードさせる。

【００３１】上記の動作を繰り返すことにより、アップ
カウンタ６２にはディジタル化された入力ＲＦ信号がボ
トムホールドされることとなる。そして、アップカウン
タ６２にディジタル化された入力ＲＦ信号がロードされ
ない期間は、ボトムレベルの上昇に応じて増加するレベ
ルが生じるような時定数（アップカウントクロック）で
アップカウントを続けることにより、ボトムホールド値
のエンベロープ（ボトムエンベロープ）ＢＥがアップカ
ウンタ６２の出力値となる。

【００３２】このように、ボトムエンベロープ生成回路
６において、Ａ／Ｄコンバータ１の出力ＲＦ信号のボト
ムレベル値をアップカウンタ６２にロードし、ボトムレ
ベルの上昇に応じて増加するレベルが生じるような時定
数でアップカウントしながら後から入力されてくるディ
ジタル化されたＲＦ信号と比較器６１で比較することに
より、ボトムエンベロープＢＥを検出・生成することが
できる。

【００３３】ピークエンベロープ生成回路２で検出・生
成されたピークエンベロープＰＥと、ボトムエンベロー
プ生成回路６で検出・生成されたボトムエンベロープＢ
Ｅとは、それぞれ差分検出回路７に供給される。差分検
出回路７は、これら両エンベロープＰＥ及びＢＥを減算
してエンベロープ差分値ＥＳを検出する。このエンベロ
ープ差分値ＥＳは、図２（Ｂ）に示される。

【００３４】このエンベロープ差分値ＥＳは、エンベロ
ープ差分比較回路８及びピークホールド回路９にそれぞ
れ入力される。ピークホールド回路９は、入力されたエ
ンベロープ差分値ＥＳを十分大きな時定数でピークホー
ルドし、更にそのホールド値の例えば２／３のレベルの
値を検出レベルＤＬとしてエンベロープ差分比較回路８
へ出力する。

【００３５】エンベロープ差分比較回路８は、エンベロ
ープ差分値ＥＳとピークホールド回路９より入力される
図２（Ｂ）に一点鎖線で示す検出レベルＤＬとをレベル
比較し、図２（Ｃ）に示すように、エンベロープ差分値
ＥＳの値が検出レベルＤＬ以上のときにはローレベル、
ＤＬより小さいときはハイレベルの傷検出信号ＤＳを生
成する。

【００３６】ここで、図２（Ａ）に示したＡ／Ｄコンバ
ータ１に入力されるアナログＲＦ信号は、正常な状態で
はピークエンベロープＰＥとボトムエンベロープＢＥと
がそれぞれ一定レベルであるが、光ディスク上の傷や指
紋の上を通過する時に得られる光ディスクからの反射光
はゲインが下がるために、特にピークレベル側が小さな
レベル方向に変化し、不要な信号成分が生じる。

【００３７】また、光ディスク照射光が光ディスク表面
上のゴミや結晶欠陥等の上を通過するときに光ディスク
からの反射光のゲインが下がるために、特にボトムエン
ベロープが変化し、不要な信号成分が生じる。更に、こ
れらの要因により光ディスクからの反射光にオフセット
成分も加わり、ＲＦ信号のピークエンベロープＰＥとボ
トムエンベロープＢＥとのエンベロープ差分値ＥＳの変
化量は少ないが、このオフセット成分のためにＲＦ信号
全体に直流（ＤＣ）成分が加わり、変動成分が生じる。

【００３８】このような光ディスク上の傷、指紋、ゴ
ミ、結晶欠陥などにより、ＲＦ信号に生じた不要な信号
成分は、トラッキングサーボに入力されるトラッキング
エラー信号のゲインを変化させ、その結果トラッキング
サーボがトラッキングがずれたと誤判定して光ディスク
のトラック跡から光スポットが外れたり、隣のトラック
跡へ光スポットが誤って移行したりするなどの、トラッ
キングサーボの誤動作を生じさせる。

【００３９】そこで、本実施例ではかかる誤動作を防止
するため、エンベロープ差分比較回路８により生成した
傷検出信号ＤＳをトラッキング制御回路５へホールド制
御信号として供給する。傷検出信号ＤＳのハイレベルの
期間が傷有りとして検出された区間であるため、このハ
イレベルの期間トラッキング制御回路５はトラッキング
サーボを通常の閉ループ構成から切り離して、トラッキ
ングサーボを傷が検出される直前の状態にホールドす
る。これにより、傷などの異常状態によるトラッキング
サーボの誤動作が未然に防止される。

【００４０】また、本実施例によれば、図２（Ｃ）に示
した本実施例の傷検出信号ＤＳは、従来回路の図５
（Ｂ）に示した傷検出信号ＤＳと比べると、傷や指紋な
どによる不要信号が等しくＲＦ信号に乗じていても、全
く異なる時間幅を持つ傷検出信号ＤＳが得られる。この
結果、前記したように、傷や指紋などにより光ディスク
からの反射光に加わるオフセット成分のためにＲＦ信号
全体に生じるＤＣ変動成分が大幅に抑圧又はキャンセル
され、安定したトラッキング動作ができる。

【００４１】なお、光ディスク表面に傷や指紋、更には
ゴミや結晶欠陥などが全く存在しない場合は、エンベロ
ープ差分値ＥＳは検出レベルＤＬより大なる一定レベル
であり、よって傷検出信号ＤＳはローレベル固定であ
る。

【００４２】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。図３は本発明の第２実施例のブロック図を示す。同
図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説
明を省略する。図３に示すように、本実施例は図１のピ
ークホールド回路９に代えてマイコンインタフェース回
路１１を設けると共に、エンベロープ差分比較回路８の
出力傷検出信号ＤＳをトラッキング制御回路５だけでな
く、フォーカス制御回路１２にも供給するようにしたも
のである。

【００４３】本実施例によれば、図示しないマイクロコ
ンピュータ（マイコン）からの設定信号に基づきマイコ
ンインタフェース回路１１がエンベロープ差分比較回路
８へ出力する検出レベルＤＬが設定される。従って、本
実施例によれば、傷と判断するレベルが特定されず、使
用者の任意に設定したレベルとされるため、自由度の高
い傷検出ができる。

【００４４】また、フォーカス制御回路１２は図示しな
い光ディスクのトラック跡に光スポットを焦点一致させ
て結像させるためのフォーカスサーボの動作を通常通り
行わせるか動作をホールドさせる制御回路である。周知
のように、フォーカスサーボは光ディスク上の光ビーム
の焦点を受光信号から検出して得られた信号に基づきフ
ォーカスエラー信号を生成し、これにより例えば対物レ
ンズを光ディスクに対して近付けるか遠ざける制御動作
を行う閉ループ回路である。

【００４５】このフォーカスサーボにおいても前記した
トラッキングサーボと同様に、ＲＦ信号の不要な信号成
分によりフォーカスエラー信号のゲインが変化し、その
結果、フォーカスがずれたと誤判定し、フォーカス外れ
などフォーカスサーボに影響を与え、誤動作を生じさせ
る。

【００４６】そこで、本実施例では、エンベロープ差分
比較回路８は出力傷検出信号ＤＳをトラッキング制御回
路５へ供給すると共にフォーカス制御回路１２にも供給
し、傷検出信号ＤＳのハイレベル期間、フォーカスサー
ボをその直前の状態にホールドさせる。これにより、
傷、指紋、ゴミ、結晶欠陥などによりＲＦ信号に不要な
変動が生じても、またＲＦ信号にＤＣ変動が生じても、
その期間のフォーカス動作はその直前のフォーカス動作
が引き続き行われる結果、ＲＦ信号の不要な変動成分に
よるフォーカスサーボの誤動作を未然に防止できると共
に、安定したフォーカス動作を得ることができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
傷や指紋などによる高周波信号のピークエンベロープの
変動だけでなく、光ディスク表面のゴミや結晶欠陥によ
る高周波信号のボトムエンベロープの変動によっても変
化する差分値を検出レベルとレベル比較して傷検出信号
を生成することにより、ピークエンベロープとボトムエ
ンベロープの両者を共に勘案した、傷の有無に正確に対
応した傷検出信号を生成することができるため、この傷
検出信号により傷検出時はトラッキングサーボ回路やフ
ォーカスサーボ回路を前値ホールド状態とすることによ
り、誤動作なくトラッキングサーボ動作やフォーカスサ
ーボ動作を行わせることができる。

【００４８】また、本発明によれば、上記の変動とは全
く異なる時間幅の傷検出信号を得るようにしたため、指
紋などにより光ディスクから戻ってくる光量が変化した
ために生じる高周波信号のＤＣ変動成分を傷検出信号か
らキャンセルすることができ、よってこのＤＣ変動成分
に影響されることなく安定にトラッキングサーボ動作や
フォーカスサーボ動作を行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のブロック図である。

【図２】図１の動作説明用信号波形図である。

【図３】本発明の第２実施例のブロック図である。

【図４】従来の一例のブロック図である。

【図５】図４の要部の信号波形図である。

【符号の説明】

１ Ａ／Ｄコンバータ ２ ピークエンベロープ生成回路 ５ トラッキング制御回路 ６ ボトムエンベロープ生成回路 ７ 差分検出回路 ８ エンベロープ差分比較回路 ９ ピークホールド回路 １１ マイコンインターフェース回路 １２ フォーカス制御回路

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクからの光を受光して得られた
   高周波信号が入力され、該高周波信号をディジタル信号
   に変換するＡ／Ｄコンバータと、 前記Ａ／Ｄコンバータの出力ディジタル信号に基づい
   て、前記高周波信号の ピークエンベロープとボトムエン
   ベロープとをそれぞれディジタル信号処理により検出し
   て、ピークエンベロープ検出信号とボトムエンベロープ
   検出信号とをそれぞれ生成出力するエンベロープ検出信
   号生成手段と、 該エンベロープ検出信号生成手段により得られたピーク
   エンベロープ検出信号とボトムエンベロープ検出信号と
   の差分値を得る差分値検出手段と、 該差分値検出手段よりの差分値と特定の検出レベルとを
   レベル比較して傷検出信号を生成する比較手段とを有す
   ることを特徴とする光ディスク装置における傷検出回
   路。
2. 【請求項２】 前記特定の検出レベルは、前記差分値検
   出手段により得られた差分値の所定比率倍のレベルであ
   ることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置にお
   ける傷検出回路。
3. 【請求項３】 前記特定の検出レベルは、前記差分値検
   出手段により得られた差分値に無関係に任意に設定され
   たレベルであることを特徴とする請求項１記載の光ディ
   スク装置における傷検出回路。