JP2699798B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ディスクに記録を
行う光ディスク装置に関し、キズやほこり等の記録に支
障をきたす障害物が存在する位置で確実に制御内容を変
更して、安定な記録動作を行なえるようにしたものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク記録装置においては、図２に
示すように光ディスク１０上にキズ（あるいはしみ、黒
点等）９やほこり等の障害物があると、光ビームがこの
上をトレースする際にトラッキングエラー信号が突然大
きくなる場合がある。このため、トラッキングサーボ系
がトラッキング外れと勘違いしてトラッキングアクチュ
エータを反対方向に駆動して針飛び（トラックジャン
プ）を生じることがある。また、光ディスク記録装置で
はディスク上にほこりがあると、記録時にその影ができ
るため、正常なピットが形成されないことがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】 これらの不都合が解消
するには、キズやほこりの位置でトラッキングサーボの
ゲインを低下させてトラックジャンプを防いだり、記録
用レーザビームのレーザパワーを上げて確実にピットが
形成されるようにするなど制御内容を変更して再生また
は記録動作の安定化を図ることが考えられる。

【０００４】しかし、キズやほこり等の障害物を検出し
てからすぐに制御内容を変更しても、障害物が存在する
区間は短いので行きすぎてしまい、十分な効果を上げる
ことは期待できない。

【０００５】この発明は、上述の点に鑑みてなされたも
ので、キズやほこり等の障害物が存在する位置で確実に
制御内容を変更して、安定な記録動作を行なえるように
した光ディスク記録装置を提供しようとするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、光ディスク
の回転量または回転位置を検出するディスク回転検出手
段と、前記光ディスクのトレース位置に存在する障害物
を検出する障害物検出手段と、前記障害物が検出された
時に前記ディスク回転検出手段の検出情報により、その
後当該障害物が到来する位置またはタイミングを予測す
る障害物到来予測手段と、この予測された位置またはタ
イミングが到来した時に、トラッキングサーボゲインを
低下またはトラッキングエラー信号をホールドするとと
もに、前記光ヘッドの記録用レーザパワーを上げ、記録
動作の安定化を図る制御を行なう安定化制御手段とを具
備してなるものである。

【０００７】

【作用】この発明によれば、光ディスク上のキズやほこ
り等の障害物は通常ほぼ同じ周方向位置で複数トラック
にまたがって存在する点に着目し、障害物が検出された
時にその後この障害物が到来する位置またはタイミング
を予測して、その位置またはタイミングで、トラッキン
グサーボゲインを低下またはトラッキングエラー信号を
ホールドするとともに、光ヘッドの記録用レーザパワー
を上げて記録動作の安定化を図る制御を行なうようにし
たので、記録すべき光ディスク上にキズやほこり等の障
害物が存在しても、比較的安定なトレース状態を保ちつ
つかつ信号記録品位を保ちつつ記録動作を行うことがで
きる。

【０００８】

【実施例】この発明をＣＤ規格の光ディスク記録再生装
置に適用した一実施例を説明する。図３はその全体構成
を示すものである。ディスクサーボ回路１６は、システ
ムコントローラ１９からの指令により、ディスクモータ
１２を設定された記録速度倍率で線速度一定で回転制御
する。ディスクモータ１２のモータ軸にはＦＧ（Freque
ncy Generator ）１３が直結され、所定回転角（例えば
１／８回転）ごとにパルス信号（ＦＧ出力パルス）４０
が出力されて、システムコントローラ１９に入力され
る。

【０００９】フォーカスサーボおよびトラッキングサー
ボ回路１８は、システムコントローラ１９からの指令に
より、光ヘッド３内の半導体レーザから出射されるレー
ザ光１１のフォーカスおよびトラッキングを制御する。
トラッキング制御はディスク１０に形成されたプリグル
ーブを検出することにより行なわれる。フィードサーボ
回路１７はシステムコントローラ１９からの指令によ
り、フィードモータ２０を駆動して光ヘッド３をディス
ク１０の径方向に移動させる。

【００１０】光ディスク１０に記録すべき入力信号は、
記録速度倍率に応じた速度でディジタル信号の場合は直
接データ信号形成回路２２に入力され、アナログ信号の
場合はＡ／Ｄ変換器２４を経てデータ信号形成回路２２
に入力される。データ信号形成回路２２は、入力データ
にインタリーブをかけて、エラーチェックコードを付与
し、またＴＯＣおよびサブコード生成回路２３で生成さ
れるＴＯＣ情報およびサブコード情報を付与し、ＥＦＭ
変調してＣＤ規格のフォーマットおよび記録速度倍率に
応じた転送レートで一連のシリアルデータを形成し、出
力する。

【００１１】このデータは、ドライブインターフェイス
１５を介してデータ信号補正回路２６で必要な補正を受
けてレーザ発生回路２５に入力される。レーザ発生回路
２５はデータ信号に応じて光ヘッド３内の半導体レーザ
を駆動してレーザ光を光ディスク１０の記録面に照射
し、ピットを形成して記録を行なう。レーザパワーはＡ
ＬＰＣ（Automatic Laser Power Control ）回路で高精
度に制御される。これにより、光ディスク１にはＣＤ規
格のフォーマット、転送速度および線速度（１．２〜
１．４ｍ／ｓ）でデータが記録される。

【００１２】以上のようにして記録した光ディスク１０
に再生用レーザ光（記録用レーザ光より小パワー）を照
射して再生すると、読出データは信号再生処理回路３０
で復調され、そのままディジタル信号として、またＤ／
Ａ変換器３２でアナログ信号に変換されて出力される。

【００１３】障害物検出回路４２は、光ディスク１０の
記録時または再生時に光ヘッド３の出力に基づき光ディ
スク１０のトレース位置に存在する障害物の検出を行な
う。システムコントローラ１９は、障害物が検出された
時に、ＦＧ出力パルスに基づき次にこの障害物が到来す
るタイミングを予測して、この予測タイミングでトラッ
キングサーボゲインを低下させたり記録用レーザビーム
パワーを上げたりして、安定な記録や再生が持続するよ
うに制御する。

【００１４】システムコントローラ１９による上記安定
化制御の具体例について説明する。図１はその制御ブロ
ックを示したものである。ＦＧ１３からは、例えば図４
に示すように、光ディスク１０の周方向を８等分したタ
イミングごとにＦＧパルス４０が出力される。ここで
は、ＦＧパルス４０が得られる間隔を１ブロックとし
て、ブロック単位で安定化制御を行なう。

【００１５】障害物検出手段４２（図３の障害物検出回
路４２）は、光ヘッド３の出力信号に基づき障害物の有
無を検出する。すなわち、トラッキングエラー信号は、
一般に図５（ａ）に示すように、障害物９の突入位置と
脱出位置を含めてその間の区間でスパイク状波形を示す
ので、スレッショールドレベルを設定して、このスレッ
ショールドレベルを越えるスパイク状波形が得られてい
る区間を障害物９の区間として検出することができる。
ただし、光ビームが障害物９の中に入ってしまうとトラ
ッキングエラー信号は不定となって信頼性がなくなる場
合がある。そこで、このような場合にはＨＦ信号を併用
することができる。つまり、ＨＦ信号は図５（ｂ）に示
すように、障害物９の区間で振幅が大きくなるので、ス
レッショールドレベルを設定して、ＨＦ信号、トラッキ
ングエラー信号の少なくとも一方がそれぞれのスレッシ
ョールドレベルを越えている区間を障害物９の区間とし
て検出することができる。ＨＦ信号単独で十分な検出性
能が得られる場合はＨＦ信号だけで検出することもでき
る。障害物検出手段４２は、障害物９を検出している期
間中障害物検出パルス（トラックアウト信号）４４を出
力する。

【００１６】障害物到来予測手段４６は、トラックアウ
ト信号４４が出力された時に、光ディスク１０が１回転
して次にこの障害物の存在するブロックが再び到来する
タイミングを予測するものである。この障害物到来予測
手段４６は、例えば図３に示すシステムコントローラ１
９内またはその付属回路としてのカウンタで構成され、
トラックアウト信号４４が出力されてからＦＧパルス４
０のパルス数をカウントし始めて、光ディスク１０の１
回転分のカウント値（例えば８カウント）に達している
１ブロックの期間中“１”を持続する予測信号４８を出
力するように構成することができる。

【００１７】また、障害物到来予測手段４６は、図６に
示すように、ＦＧパルス４０の１回転分のパルス数に相
当するビット数を有するシフトレジスタ５０で構成し、
トラックアウト信号４４が出力された時に次のＦＧパル
ス４０でこのトラックアウト信号４４をシフトレジスタ
５０の初段５１に取り込み、ＦＧパルス４０で順次シフ
トしていくことにより、シフトレジスタ５０の最終段５
２にトラックアウト信号４４が保持されている１ブロッ
クの期間中“１”を持続する予測信号４８を出力するよ
うに構成することもできる。

【００１８】安定化制御手段５４は、予測信号４８を入
力し、それが“１”となっている期間中記録や再生動作
を安定させるための制御を行なう。この安定化制御は、
光ビームがキズやほこり等の障害物上を通過する時に、
トラッキングエラー信号が前記図５に示すように不定と
なってトラックジャンプを引き起こすおそれがあるの
で、記録時、再生時とも例えば図７に示すように、トラ
ッキングサーボゲインを、通常の場合（ａ）に比べて
（ｂ）のように低下させたり、（ｃ）のように高域特性
を下げたり、あるいはトラッキングエラー信号をホール
ドさせたりする。また、記録時にはほこりがあると影が
できるため、正常なピットが形成させにくくなり記録品
位が低下するので、例えば記録用レーザパワーを上げ
て、その部分だけ強く書き込まれるようにしてやること
により、正常なピットが形成されるようにすることがで
きる。また、上記以外にも様々な記録、再生動作を安定
化させる安定化制御を行なうことができる。

【００１９】なお、障害物が検出されて到来予測および
安定化制御を行なっている間も、障害物検出手段４２は
障害物検出を行っており、新たに障害物が検出されるご
とに到来予測および安定化制御を行なう。したがって、
キズやほこりが同一ブロック内で複数トラックにまたが
っている場合には、キズやほこりが終了するまで複数周
回にわたって同一ブロック位置で安定化制御が行なわれ
る。また、１つのブロックで安定化制御が行なわれてい
る間に他のブロックでも障害物が検出された場合には、
複数ブロックで安定化制御が行なわれることになる。

【００２０】図１の構成による安定化制御の制御フロー
を図８に示す。障害物検出手段４２で障害物を検出する
と（Ｓ１）、障害物到来予測手段４６でこの障害物が存
在するブロックの次の到来タイミングが予測され（Ｓ
２）、この予測タイミングが到来した時に安定化制御手
段５４で安定化制御が実行される（Ｓ３）。この安定化
制御を行なっている間も、そのブロックを含め全ブロッ
クで障害物検出を行なって障害物が検出されるごとに同
様に安定化制御を行なう。

【００２１】この安定化制御による実際の動作例を図９
に示す。ここでは記録または再生用ビームがら旋状トラ
ック上をトレースして内周側から外周側に向けて記録再
生が行なわれるものとし、キズ９が第ｎブロックのＴ１
〜Ｔ３トラックにまたがって存在するものとする。この
とき、斜線で示した区間で安定化制御が行なわれる。す
なわち、光ビームがトラックＴ１を上をトレースしてい
るとき第ｎブロックでキズ９が検出されると、光ディス
ク１０が１回転して、トラックＴ２上の第ｎブロックが
到来するタイミングで安定化制御が行なわれる。このト
ラックＴ２上にはキズ９がまだ存在するので次のトラッ
クＴ３で安定化制御が行なわれる。同様にトラックＴ３
にもまたキズ９が存在するので次のトラックＴ４でも安
定化制御が行なわれる。トラックＴ４にはキズ９は存在
しないので、次のトラックＴ５では安定化制御は行なわ
れず通常の制御に戻される。以上のようにして障害物が
存在する期間をトレースする際の記録および再生動作の
安定化を図ることができる。

【００２２】なお、図９においては、キズ９が存在する
最初のトラックＴ１では安定化制御を行なわなかった
が、図９に点線で示すように、トラックＴ１で初めてキ
ズ９を検出した時に、キズ９の開始位置から若干遅れは
するが、このトラックＴ１においても安定化制御をする
ことができる。

【００２３】

【他の実施例】前記実施例では障害物が存在するブロッ
ク内全体で安定化制御を行なったが、１ブロックが大き
い場合に例えば障害物が存在するブロック内全体でレー
ザビームパワーを上げて記録すると、ブロック内の障害
物がない部分でレーザパワーが上がりずぎてピットが大
きくなりすぎ、信号品位が低下するおそれがある。そこ
で、そのような場合には例えば制御用マイクロコンピュ
ータ（図３のシステムコントローラ１９）内でブロック
内の位置をソフト的に検出して、ブロック内での障害物
がある区間のみレーザパワーを上げる等の安定化制御を
行うことができる。

【００２４】図１０はその一例を示すものである。図１
の実施例と共通する部分には同一の符号を用いる。マイ
コン内のカウンタ８０は、一定周期のクロックをカウン
トし、ＦＧパルス４０が出力されるごとにリセットされ
る。障害物到来予測手段４６において、ブロック予測手
段８２は前記図１の障害物到来予測手段４６に相当する
もので、トラックアウト信号４４が出力された時に、光
ディスク１０が１回転して次にこの障害物の存在するブ
ロックが再び到来するタイミングを予測するものであ
る。ブロック内位置予測手段８４は、予測されたブロッ
ク内で障害物がふたたび到来するタイミングを予測する
ものである。このブロック内位置予測手段８４は、例え
ばトラックアウト信号４４が出力された時に、その開始
位置および終了位置でのカウンタ８０のカウント値をつ
ぎのトラックの該当するブロックでの障害物の位置とし
て予測する。ＣＬＶ（線速度一定）制御の場合、１ブロ
ックのカウント数はトラックごとに変化するが、隣接す
るトラック間ではあまり変わらないので、前のトラック
のカウント値をそのまま障害物の予測位置として用いて
も問題はない。

【００２５】安定化制御手段５４は、予測されたブロッ
クの略々予測された区間で安定化制御を行なう。図１１
はカウンタ８０の値に基づく予測制御をタイムチャート
で示したものである。また、図１２はこの予測制御によ
る実際の制御例を示すものである。このようにすれば、
略々障害物がある部分でのみ安定化制御を行なうので、
記録および再生時に安定化制御が不要な部分が広く安定
化制御されるのを防止することができる。なお、障害物
が複数のブロックに存在する場合は、ブロックごとにこ
の予測制御を行なう。

【００２６】また、前記実施例では、光ディスクの回転
検出にＦＧを用いたがインクリメンタルロータリエンコ
ーダを用いることもできる。また、相対位置検出でなく
アブソリュートロータリエンコーダ等による絶対位置検
出により光ディスクの回転位置検出を行なうこともでき
る。そのように構成した一実施例を図１３に示す。ディ
スクモータ１２のモータ軸にはアブソリュートロータリ
エンコーダ７０が直結され、光ヘッド３によりトレース
している周方向位置を示すブロック番号が絶対位置情報
として得られる。

【００２７】障害物検出手段４２は、例えば光ヘッド３
の出力信号から得られるトラッキングエラー信号やＨＦ
信号により障害物の有無を検出する。障害物到来予測手
段４６において、障害物位置検出手段７２はトラックア
ウト信号４４により障害物が検出された時の絶対位置情
報７４を取り込む。比較手段７６は障害物が検出された
時に障害物位置検出手段７２に保持された絶対位置情報
７４′とその後の絶対位置情報７４とを比較して、両者
が一致している期間中“１”を持続する予測信号４８を
出力する。安定化制御手段５４は、予測信号４８が
“１”の期間中安定化制御を実行する。障害物が検出さ
れなくなると、次の周回ではそのブロックでの安定化制
御は行なわれなくなる。以上のようにして障害物が存在
する期間をトレースする際の記録および再生動作の安定
化を図ることができる。

【００２８】

【変更例】障害物位置の到来予測は位置検出によらず時
間計測により行なうこともできる。すなわち、ＣＡＶ
（回転数一定）方式のディスクであればディスク１回転
の時間がわかっているので、障害物検出から１回転する
時間を計測して、障害物が存在する期間中安定化制御を
行なうようにすることができる。また、ＣＬＶ（線速度
一定）方式のディスクであれば、線速度と光ヘッドのデ
ィスク径方向位置からその時の回転速度がわかり、この
回転速度からディスク１回転の時間がわかるので、障害
物検出から１回転する時間を計測して、障害物が存在す
る期間中安定化制御を行なうことができる。

【００２９】また、ＣＡＶ方式のディスクでは、セクタ
番号等のディスク周方向位置を特定できる再生記録情報
を用いて到来予測を行なうこともできる。

【００３０】また、前記実施例では、ブロックに分けて
安定化制御を行なったが、ブロックに分けずに障害物が
存在する範囲を正確に検出して、その期間で安定化制御
を行なうこともできる。

【００３１】また、前記実施例では、安定化制御の開始
位置、終了位置とも予測制御としたが、終了位置は予測
制御によらず、実際に障害物の終了が検出されたタイミ
ングで終了させることもできる。この場合は、例えば図
１０の実施例において、安定化制御手段５４は安定化制
御の開始位置は障害物到来予測手段４６で予測される障
害物の開始位置情報を用い、終了位置は、点線で示すよ
うにトラックアウト信号４４の終了位置の情報を用いて
安定化制御を行なう。このようにした場合の実際の制御
例を図１４に示す。なお、終了位置制御をこのように予
測制御によらないで行なう制御は、図１０の実施例によ
らず、図１や図１３の実施例その他でも可能である。

【００３２】また、前記実施例では、障害物検出にトラ
ッキングエラー信号やＨＦ信号を用いた場合について示
したが、これに限らず他に障害物の有無の情報が得られ
る信号があれば、それを用いることもできる。

【００３３】また、この発明はＣＤ規格以外の光ディス
ク、光磁気ディスク等を扱う光ディスク装置に適用でき
る。

【００３４】以上説明したように、この発明によれば、
光ディスク上のキズやほこり等の障害物は通常ほぼ同じ
周方向位置で複数トラックにまたがって存在する点に着
目し、障害物が検出された時にその後この障害物が到来
する位置またはタイミングを予測して、その位置または
タイミングで、トラッキングサーボゲインを低下または
トラッキングエラー信号をホールドするとともに、光ヘ
ッドの記録用レーザパワーを上げて記録動作の安定化を
図る制御を行なうようにしたので、記録すべき光ディス
ク上にキズやほこり等の障害物が存在しても、比較的安
定なトレース状態を保ちつつかつ信号記録品位を保ちつ
つ記録動作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例を示す制御ブロック図で
ある。

【図２】 光ディスク上にキズが生じている状態を示す
拡大図である。

【図３】 この発明が適用された光ディスク装置の全体
構成を示すブロック図である。

【図４】 図１のＦＧによりブロック化される光ディス
ク盤面の分割状態を示す図である。

【図５】 図１の障害物検出手段４２による障害物検出
動作を示す波形図である。

【図６】 図１の障害物到来予測手段４６の具体例を示
す図である。

【図７】 図１の安定化制御手段５４による安定化制御
によるトラッキングサーボゲインの変化を示す図であ
る。

【図８】 図１の構成による安定化動作の制御フロー図
である。

【図９】 図１の構成による安定化動作の一例を示す図
である。

【図１０】 この発明の他の実施例を示す制御ブロック
図である。

【図１１】 図１０の実施例による安定化制御の一例を
示すタイムチャートである。

【図１２】 図１１の安定化制御による安定化動作の一
例を示す図である。

【図１３】 この発明のさらに別の実施例を示す制御フ
ロー図である。

【図１４】 図１０の実施例において、安定化制御の終
了を予測制御によらず、障害物の現実の終了検出に基づ
いて行なった場合の安定化動作の一例を示す図である。

【符号の説明】

９ キズ（障害物） １０ 光ディスク １３ ＦＧ（ディスク回転検出手段） ４２ 障害物検出手段 ４６ 障害物到来予測手段 ５４ 安定化制御手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスクの回転量または回転位置を検出
   するディスク回転検出手段と、 前記光ディスクのトレース位置に存在する障害物を検出
   する障害物検出手段と、 前記障害物が検出された時に前記ディスク回転検出手段
   の検出情報により、その後当該障害物が到来する位置ま
   たはタイミングを予測する障害物到来予測手段と、 この予測された位置またはタイミングが到来した時に、
   トラッキングサーボゲインを低下またはトラッキングエ
   ラー信号をホールドするとともに、前記光ヘッドの記録
   用レーザパワーを上げ、記録動作の安定化を図る制御を
   行なう安定化制御手段とを具備してなる光ディスク装
   置。