JP3820128B2 - 光ディスク再生装置およびミラー面検出方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク再生装置およびミラー面検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクに記憶されたデータを再生する光ディスク再生装置は、光ピックアップから発せられるレーザ光（読取光）を光ディスクの記録済み記録膜に対物レンズで合焦させ、その反射光（戻り光）を光検出器で電気信号に変換し、信号を読み取ることにより再生する。
光ディスクと対物レンズとの間には、外部から与えられる振動や衝撃、また成形時に生じる光ディスクの歪み等のために面揺れが生じる場合があるので、対物レンズを動かして合焦を維持する必要がある。このため、光ディスク再生装置内には、対物レンズのフォーカスが合っているか否かを検出する検出手段が設けられている。
この検出手段は、フォーカスが合っている場合には、例えばフォーカスＯＫ信号をＨとし、所定範囲を越えて焦点がずれたことを検出した場合にはフォーカスＯＫ信号をＬとし、この信号を所定の制御手段にフィードバックする。制御手段はフィードバックされた情報を基にフォーカスずれを補正する。
検出手段としては、例えば、振幅検波（ＡＣ検波）によるものとレベル検波（ＤＣ検波）によるものがあり、どちらか一方の方式を用いている。
ＡＣ検波とは、光ピックアップから発せられたＲＦ（Radio Frequency）信号から得られるピーク値とボトム値を用いた振幅検波であり、ＤＣ検波とはピーク値のみを用いたレベル検波である。
【０００３】
通常、光ディスクには内周および外周にデータの無いミラー面（鏡面）が存在する。再生時には意図的な動作をさせない限り、光ピックアップから照射される読取光がミラー面に入ることは無いが、何らかの要因によって光ピックアップが滑り、読取光がミラー面に入ってしまうことがある。このような場合には、例えばＡＣ検波におけるフォーカスＯＫ信号がＬ（振幅が小さいことを示す）となる判断を用いたり、読み出しているアドレスデータの連続性の有無の判断などのプロテクションを用いてリトライを行い、読取光をプログラムエリアへ戻すなどのリカバリー処理が行われる。
これらのリカバリー処理は、一般的な不具合（何らかの要因でフォーカスが落ちる、アドレスが読めない等）が発生した場合のリカバリー動作であり、ミラー面に読取光が突入したとき専用のリカバリー動作ではない。
【０００４】
ところで、再生専用の光ディスク再生装置において、複数のセッション書き込みによりデータの追記が可能であるマルチセッションディスク（マルチセッションで記録されたＣＤ−Ｒ若しくはＣＤ−ＲＷ等）を再生する場合、まず始めにマルチセッションチェックを行う必要がある。
つまり、マルチセッションディスクの記録構造を知るために、セッション毎のセッションチェックを行う。最終セッションでは光ピックアップから発せられる読取光を、リードアウトエリアを飛び越えて外周ミラー面へ意図的に入れることにより、最終セッションであることを判断する。ミラー面へ読取光を入れるにはミラー面を検出する必要があるため、様々な情報を元にしてミラー面であることを検出している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フォーカスが合っているかどうかを判断する為のフォーカスＯＫ信号を用いてミラー面判断を行った場合は、ＤＣ検波信号では再生時にプログラムエリアとミラー面は共に検波信号がＯＦＦ（ピーク値が低いことを示す）にならないため、プログラムエリアとミラー面のどちらなのかを判断することができなかった。
また、ＡＣ検波信号の場合は、再生時にプログラムエリアではＯＮ（振幅が大きいことを示す）、ミラー面ではＯＦＦ（振幅が小さいことを示す）となるが、例えば再生中に外部から与えられた振動やショックによるフォーカスエラー（フォーカスのずれ）でもＯＦＦとなる。つまり、プログラムエリアか否かを判断することはできるが、ＯＦＦとなる条件がミラー面によるものなのか、ショックによるフォーカスエラーなのかは区別できないため、ＡＣ検波信号を用いての正確なミラー面検出は行えなかった。
つまり、ミラー面であることを正確に判断できないことから、光ピックアップの読取光がミラー面に突入した際には専用の適切なリカバリー動作を行うことができず、一般的な不具合が発生したときと同様のリカバリー動作を行っていた。
【０００６】
また、前述のようにマルチセッションチェックの過程の中で最終セッションを検出する際には、ミラー面判断が必要である。
従来では、このミラー面判断の際に、フォーカスエラー信号、サブコード情報チェック（データの連続性）、ディスク回転サーボのロック状態、サーチプロテクションなど様々な情報を用いていたため、ソフトプログラム的にも複雑なシーケンスとなり、判断に要する時間が長くなるという問題があった。
さらにミラー面判断に時間がかかると、再生動作を行ってから音出しまでの時間が非常に長くなるという問題があった。
【０００７】
本発明の課題は、ミラー面の検出を簡単かつ迅速に行うことが可能な、光ディスク再生装置およびミラー面検出方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、データが記憶された光ディスクに読取光を照射し、光ディスクからの読取光の反射光を受光して読取信号を出力する読取手段と、前記読取信号に基づいてフォーカスエラーを検出するフォーカスエラー検出手段とを備えた光ディスク再生装置であって、フォーカスエラー検出手段は、読取信号の振幅に基づいてフォーカスエラーを検出する振幅検波回路と、読取信号のピークのレベルに基づいてフォーカスエラーを検出するレベル検波回路とを備え、前記フォーカスエラー検出手段は、前記振幅検波回路及び前記レベル検波回路からの出力に基づき、読取信号の振幅が予め設定された幅以下であり、かつ、読取信号のピークレベルが予め設定されたレベル以上である場合に、読取光の照射位置が前記光ディスク上のミラー面であると判断し、読取信号の振幅が予め設定された幅以下であり、かつ、読取信号のピークレベルが予め設定されたレベルより小さい場合に、フォーカスずれであると判断することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の光ディスク再生装置において、前記光ディスクは、マルチセッションディスクであることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、データが記憶された光ディスクに読取光を照射し、光ディスクからの読取光の反射光を受光して読取信号を出力する光ディスク再生装置において、読取信号の照射位置が光ディスクのミラー面となっていることを検出するミラー面の検出方法であって、前記読取信号の振幅が予め設定された幅以下であり、かつ、読取信号のピークレベルが予め設定されたレベル以上である場合に、読取光の照射位置が前記光ディスク上のミラー面であると判断し、読取信号の振幅が予め設定された幅以下であり、かつ、読取信号のピークレベルが予め設定されたレベルより小さい場合に、フォーカスずれであると判断する工程を含むことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１から図３に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように本発明における光ディスク再生装置２０は、光ディスク１を回転駆動させるスピンドルモータ７、該スピンドルモータ７の回転の制御を行うサーボ回路部９、光ディスク１にレーザ光（読取光）を照射する光ピックアップ２（読取手段）、該光ピックアップを光ディスク１の径方向に位置制御するスレッドモータ８、後述するＲＦ信号を増幅するＲＦアンプ３、該ＲＦ信号を用いてミラー面およびフォーカスずれを検出するミラー面・フォーカスＯＫ検出部（フォーカスエラー検出手段）、増幅されたＲＦ信号をデコード処理するデコーダ、光ディスク再生装置２０全体の制御装置として機能するＣＰＵ（Central Processing Unit）１０等から概略構成される。
光ピックアップ２は光ディスク１に読取光を照射した後、光ディスク１からの反射光を受光し、その戻り光の光量や状態に応じた光電変換を行い、種々の電気信号を発する。光ピックアップ２により発せられた電気信号のうち、主に光ディスク１の記録情報に応じた信号成分を有するＲＦ（Radio Frequency）信号は、ＲＦアンプ３と、ミラー面・フォーカスＯＫ検出部４とに送出される。
光ピックアップ２から送出されたＲＦ信号はＲＦアンプ３によって増幅され、再生ＥＦＭ信号としてデコーダ５に送出される。再生ＥＦＭ信号を受けたデコーダ５は、所定のデコード処理を施して再生信号として出力すると共に、ＣＰＵ１０にサブコード等のデータを送出する。
【００１３】
光ピックアップ２の近傍には、光ピックアップ２の位置をモニターする位置検出器１１が設けられており、光ピックアップ２が一定距離移動したときに出力信号をＣＰＵ１０に送出する。
ミラー面・フォーカスＯＫ検出部４は、ＲＦ信号に基づいてフォーカスエラーを検出し、フォーカスが所定範囲を越えてずれている場合はエラー信号をサーボ回路部９に送出する。エラー信号を受けたサーボ回路部９は、スピンドルモータ７、スレッドモータ８等を制御する。
【００１４】
図２は、上記ミラー面・フォーカスＯＫ検出部４の具体的な回路構成を示している。ミラー面・フォーカスＯＫ検出部４は、ＲＦ信号から得られるピーク値とボトム値を両方用いる振幅検波（ＡＣ検波）回路２２と、ピーク値のみを用いるレベル検波（ＤＣ検波）回路２３の両方を備えている。
これらのＡＣ検波回路２２、ＤＣ検波回路２３にはオペアンプ２１、コンパレータ２４、２５が組み込まれており、ＲＦ信号からピーク検波回路２７およびボトム検波回路２６を用いて取り出されるピーク値とボトム値は、オペアンプ２１、コンパレータ２４、２５の入力端子に入力され、ＯＮ／ＯＦＦ（Ｈ／Ｌ）信号として出力される。
【００１５】
以下、ＡＣ検波回路２２とＤＣ検波回路２３を併用したミラー面・フォーカスＯＫ検出部４による、ミラー面およびフォーカスずれの検出方法について説明する。
まず、オペアンプ２１、コンパレータ２４等を備えるＡＣ検波回路２２について説明する。オペアンプ２１は、ＲＦ信号からボトム検波回路２６を用いて取り出したボトム値と、ピーク検波回路２７を用いて取り出したピーク値との差（振幅）をとり、その値（差の電位）をコンパレータ２４に出力する。コンパレータ２４は、基準電位部２８の予め設定されている所定基準電位と、オペアンプ２１から出力された差電位とを比較し、基準電位よりも差電位のほうが大きい場合には信号Ｈを出力し、ＡＣ検波信号がＯＮとなる。基準電位よりも差電位のほうが小さい場合には信号Ｌを出力し、ＡＣ検波信号がＯＦＦになる。
次に、コンパレータ２５等を備えたＤＣ検波回路について説明する。コンパレータ２５は、ピーク検波回路から出力されたＲＦ信号のピーク値（ピークの電位）と基準電位部２９の予め設定されている所定基準電位とを比較し、ピーク値のほうが大きい場合には信号Ｈを出力し、ＤＣ検波信号がＯＮとなる。小さい場合には信号Ｌを出力し、ＤＣ検波信号がＯＦＦとなる。
なお、基準電位は光ピックアップ２の特性や光ディスク１の特性などに基づいて予め設定されている。
【００１６】
光ピックアップ２から照射された読取光がプログラムエリアに入ったときは、ＲＦ信号の振幅は所定の大きさであるため、図３（ａ）、（ｂ）に示すようにＡＣ検波信号、ＤＣ検波信号が共にＯＮとなり、フォーカスＯＫ状態となる。
読取光がミラー面に入った場合は、ミラー面はピットが無く全反射つまり一様な反射率であることからＲＦ信号の振幅はノイズと同程度で小さくなり、ＡＣ検波信号がＯＦＦとなる。また、反射率が大きいことからピークの電位は高くなる為、ＤＣ検波信号がＯＮとなる。
外部から与えられた振動やショック等によりフォーカスがずれた場合には、ＲＦ信号の振幅は小さく電位も低い為、ＡＣ検波信号、ＤＣ検波信号が共にＯＦＦとなり、フォーカスエラー状態となる。
つまり、上述のようにＡＣ検波信号とＤＣ検波信号を併用し組み合わせることによってミラー面を正確に検出できることから、フォーカスずれとミラー面を判別することができる。
【００１７】
次に、再生専用の光ディスクプレイヤーをマルチセッションディスクに対応させる場合について説明する。
マルチセッションディスクとは、複数のセッション書き込みによってデータが追記された例えばＣＤ−ＲもしくはＣＤ−ＲＷのことである。つまり、一番最初のデータトラックからインデックスを記録し、新しいトラックのインデックスを順次取り込んでいく。そして新たなトラックが追加される度に、この作業が繰り返される。
従って、一番最後のトラックのインデックスにはその光ディスクに含まれる全てのデータのリファレンスが盛り込まれる形となる。また、これによりデータ書き込み作業を幾つかの異なるセッションに分けて行っても、あたかも一つのセッションで全てのデータを書き込んだような形となる。
【００１８】
ここで、例えば下記のような条件で記録されたマルチセッションディスクを光ディスクプレイヤーで再生するとする。
条件１．クローズ処理されているが、追記可となっている。
条件２．光ディスクのＰＭＡ（Program Memory Area）を読むことが出来ない。
なお、ＰＭＡとは、まだクローズしていないセッションにトラックを書き込む際にＴＯＣ（Table of Contents）情報を一時的に保存するエリアであり、ＴＯＣ情報とは、リードインエリアに含まれ、光ディスクの全てのトラックのアドレスが書かれているものである。
【００１９】
上記条件で、マルチセッションディスクを光ディスクプレイヤーで再生する場合、始めにマルチセッションディスクの記録構造を知る為に、セッション毎にセッションチェックを行う（マルチセッションチェック）。最終セッションでは、リードアウトエリアを飛び越えて光ピックアップの読取光をミラー面へ入れることにより、最終セッションであることを判断する。
この際、前述の光ディスク再生装置２０をマルチセッションディスク対応の光ディスクプレイヤーに応用すれば、ミラー面・フォーカスＯＫ検出部４をミラー面検出手段に応用することが出来る。
ミラー面検出手段の構成は、光ディスク再生装置２０のミラー面・フォーカスＯＫ検出部４と同様であり、ＲＦ信号から得られるピーク値とボトム値を用いるＡＣ検波回路２２と、ピーク値のみを用いるＤＣ検波回路２３の両方を用いている（図２参照）。すなわち、ＡＣ検波信号がＯＦＦ、ＤＣ検波信号がＯＮの場合がミラー面である。
上記ミラー面検出手段によりミラー面の検出が迅速に行われると、最終セッションを容易に検出することが出来るので、マルチセッションチェックにかかる時間が少なくて済む。
特に、ＣＤ−ＲＯＭフォーマットに、例えばMPEG（Moving Picture coding Experts Group） Audio Layer３（通称ＭＰ３）やその他オーディオ用の圧縮フォーマットで記録されたＣＤ−ＲまたはＣＤ−ＲＷを再生専用の光ディスク再生装置で再生する場合、記録されたファイル情報を解析する為に多くの時間を要するが、さらにその光ディスクがマルチセッションディスクであると、通常は音出しまでに非常に多くの時間がかかる。
しかし、上記ミラー面検出方法によればミラー面を迅速に検出することができるので、音出しまでの時間を短縮することができる。
【００２０】
上述した実施の形態によれば、光ディスク再生装置２０に設けられたミラー面・フォーカスＯＫ検出部４は、ＡＣ検波信号とＤＣ検波信号を併用して、ミラー面およびフォーカスエラーを検出することが出来る。
つまり、光ピックアップ２から照射された読取光がプログラムエリアに入ったときは、ＡＣ検波信号、ＤＣ検波信号が共にＯＮ、ミラー面に入ったときはＡＣ検波信号がＯＦＦ、ＤＣ検波信号がＯＮ、そして外部からのショック等によりフォーカスがずれた場合には、ＡＣ検波信号、ＤＣ検波信号が共にＯＦＦとなる。従って、フォーカスエラーの要因が外部からのショックによるものなのか、読取光がミラー面に入ったからなのかを判別する事ができ、それぞれの状況に応じた処理を行うことが出来る。
【００２１】
また、マルチセッションディスクを再生専用の光ディスクプレイヤーで再生する場合には、まず始めにマルチセッションチェックを行う必要があり、セッション毎にセッションチェックを行う。最終セッションでは、そのセッションが最終であるということを判断する為にミラー面を検出する必要がある。
従って、上述のようにＡＣ検波信号とＤＣ検波信号を組み合わせることにより、容易に、かつ迅速にミラー面を見つけることが出来るので、マルチセッションチェックにかかる時間を短縮できる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、ミラー面を検出するミラー面検出手段およびフォーカスエラーを検出するフォーカスエラー検出手段は、読取信号の振幅が予め設定された幅以下であるか否かを検出する振幅検波回路と、読取信号のピークレベルが予め設定されたレベル以上であるか否かを検出するレベル検波回路の両方を用いて、ミラー面を検出することが出来る。
つまり、フォーカスエラーが、ミラー面によるものなのか、外部から与えられた振動や衝撃によるものなのかを判別する事が出来るので、読取手段の読取光がミラー面に入った場合には、その状況にあったリカバリー処理を行い、外部からのショック等によりフォーカスがずれた場合にはその状況に最適なリカバリー処理を行うことが出来る。
【００２３】
また、マルチセッションディスクを光ディスク再生装置で再生する場合、まず始めにマルチセッションチェックを行う必要がある。このマルチセッションチェックでは最終セッションを見つける必要があるが、上述の方法と同様の方法を用いれば敏速にミラー面を検出できる。つまり、最終セッションを容易に見つけることが可能であり、敏速かつ正確にマルチセッションチェックを行うことが出来る。
従って、再生動作を行ってから実際に音が出るまでの時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ディスク再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】ＡＣ検波回路およびＤＣ検波回路を示す図である。
【図３】（ａ）はＤＣ検波信号のそれぞれの状況に応じたＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図であり、（ｂ）はＡＣ検波信号のＯＮ／ＯＦＦを示す図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク
４ ミラー面・フォーカスＯＫ検出部（フォーカスエラー検出手段）
２ 光ピックアップ（読取手段）
２０ 光ディスク再生装置
２２ ＡＣ検波回路（振幅検波回路）
２３ ＤＣ検波回路（レベル検波回路）

Claims (3)

1. データが記憶された光ディスクに読取光を照射し、光ディスクからの読取光の反射光を受光して読取信号を出力する読取手段と、
   前記読取信号に基づいてフォーカスエラーを検出するフォーカスエラー検出手段とを備えた光ディスク再生装置であって、
   フォーカスエラー検出手段は、読取信号の振幅に基づいてフォーカスエラーを検出する振幅検波回路と、読取信号のピークのレベルに基づいてフォーカスエラーを検出するレベル検波回路とを備え、
   前記フォーカスエラー検出手段は、前記振幅検波回路及び前記レベル検波回路からの出力に基づき、読取信号の振幅が予め設定された幅以下であり、かつ、読取信号のピークレベルが予め設定されたレベル以上である場合に、読取光の照射位置が前記光ディスク上のミラー面であると判断し、読取信号の振幅が予め設定された幅以下であり、かつ、読取信号のピークレベルが予め設定されたレベルより小さい場合に、フォーカスずれであると判断することを特徴とする光ディスク再生装置。
2. 前記光ディスクは、マルチセッションディスクであることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク再生装置。
3. データが記憶された光ディスクに読取光を照射し、光ディスクからの読取光の反射光を受光して読取信号を出力する光ディスク再生装置において、読取信号の照射位置が光ディスクのミラー面となっていることを検出するミラー面の検出方法であって、
   前記読取信号の振幅が予め設定された幅以下であり、かつ、読取信号のピークレベルが予め設定されたレベル以上である場合に、読取光の照射位置が前記光ディスク上のミラー面であると判断し、読取信号の振幅が予め設定された幅以下であり、かつ、読取信号のピークレベルが予め設定されたレベルより小さい場合に、フォーカスずれであると判断する工程を含むことを特徴とするミラー面検出方法。

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