JP4533861B2 - 光ディスク再生装置および光ディスク再生方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスクの信号面が平坦に形成されていなくても精度良く再生可能な光ディスク再生装置および光ディスク再生方法に関する。

音楽や映像など様々な情報が記録される光ディスクは、信号面にピットと呼ばれる凹凸が形成され、その凹凸によって記録されているデジタル情報を表現している。本来このピットは凹凸の形状は所定の大きさになるように製造されているが、製造時に異物等の混入などによって形状が異なってしまうことがある。ピットの凹凸の形状が異なるとフォーカスサーボが追従できなくなることがあり、正常な再生が行えなくなることがあった。このような光ディスク（一般に面ブレ加速度ディスクと称される）を再生できるようにする装置として特許文献１に記載の装置が提案されている。特許文献１に記載の装置は、トラッキングエラー（フォーカシングエラー）信号の高周波成分が所定の閾値を超えた場合に異常検出信号を発生させて、その異常検出信号が所定時間以内に一定回数以上発生したらモータの回転数を低下させるようにしている。モータの回転数を低下させるとピットの読み取り速度が低下するのでサーボが追従しやすくなり再生が継続できるようになる。
特開２００４−６２９４５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置では、所定の時間内に一定回数以上異常検出信号を検出したか否かによりモータの回転数を低下させているが、この異常信号はトラッキングエラー（フォーカシングエラー）信号の高周波成分が所定の閾値を越えた場合に発生するので、例えば傷などでも異常検出してしまい、さらに傷の形状によっては所定時間以内に一定回数以上異常検出してしまうことがあるため、本来回転数を低下させる必要の無い場合でも誤検出して回転数を低下させてしまう。特に近年は光ディスクを高速に回転させて情報を高速に読み出す用途が多くなっており、このような誤検出による読み出し速度の低下は好ましくない。

また、所定時間以内に一定回数以上異常検出という条件でモータの回転数を低下させているので、光ディスクの状態によっては低下させる前にサーボが追従できなくなる可能性もあり、実際の条件設定が難しくなる。

そこで、本発明は、例えばピットの形状が正常なものと異なるような光ディスク（面ぶれ加速度ディスク）を再生する場合でも、正常に再生しつづけられるような光ディスク再生装置および光ディスク再生方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、光ディスクを回転させる回転手段と、前記光ディスクへレーザ光を照射してその反射光から読み取り信号を読み取る読取手段と、前記読取信号を再生する再生手段と、を備え、前記制御手段は、ＣＡＶ方式の光ディスクの再生中に、前記読み取り手段に所定時間間隔で前記読み取り信号を読み取らせ、前記所定時間前と後の前記読み取り信号の強度を比較し、前に読み取った前記読み取り信号の強度よりも後に読み取った前記読み取り信号の強度が大きいことが所定回数連続して発生した場合に信号面に異常のある光ディスクであると判定することを特徴としている。

請求項４記載の発明は、光ディスクを回転させ、前記光ディスクへレーザ光を照射してその反射光から読み取り信号を読み取る光ディスク再生方法において、ＣＡＶ方式の光ディスクの再生中に、所定時間間隔で前記読み取り信号を読み取り、前記所定時間前と後の前記読み取り信号の強度を比較し、前に読み取った前記読み取り信号の強度よりも後に読み取った前記読み取り信号の強度が大きいことが所定回数連続して発生した場合に信号面に異常のある光ディスクであると判定して、信号面に異常のある光ディスクと判定された場合は、前記読み取り信号の強度が所定の閾値以上であるか否かを判定し、前記閾値以上であれば前記光ディスクの回転数を低下させるように制御することを特徴としている。

以下、本発明の一実施形態にかかる光ディスク再生装置を説明する。本発明の一実施形態にかかる光ディスク再生装置は、信号面に異常のあるＣＡＶ方式の光ディスクを再生する場合に、まず、読み取り信号の強度に基づいて信号面に異常のある光ディスクか否かの判定を行い、信号面に異常のある光ディスクと判定された場合は読み取り信号の強度が所定の閾値以上であるか否かを判定し、閾値以上であれば回転手段の回転数を低下させるように制御手段で制御するとともに、制御手段は、所定時間間隔で読み取った読み取り信号を、所定時間前と後とで比較し、前に読み取った読み取り信号の強度よりも後に読み取った読み取り信号の強度が大きいことが所定回数連続して発生した場合に、光ディスクの信号面に異常のある光ディスクであると判定する。このようにすることにより、信号強度が徐々に大きくなることを検出することで、先に信号面に異常のある光ディスクと通常再生中に確実に判定し、一度信号面に異常のある光ディスクと判定したらその後は読み取り信号の強度の閾値以上になればその都度回転手段の回転数を低下させられるので、傷などによる誤判定を防止でき、さらに閾値を一度でも超えれば回転数を低下させられるのでサーボが追従できなくなる前に追従できるような回転数まで低下させることができる。

また、読取手段が、光ディスクの内周から外周に向かう方向へ読取信号を読み取る。このようにすることにより、再生中の読み取り信号の強度が徐々に変化することを検出でき、それによって信号面に異常のあるディスクを検出することができる。

また、制御手段が、光ディスクの信号面に異常のある光ディスクか否かの判定を行う読み取り信号はフォーカスエラー信号であってもよい。このようにすることによって、光ディスクの信号面に異常のある光ディスク、特にピットの凹凸の形状に異常のある光ディスクの判定を行うことができうる。

また、本発明の一実施形態にかかる光ディスク再生方法は、まず、ＣＡＶ方式の光ディスクの再生中に、所定時間間隔で読み取り信号を読み取り、所定時間前と後の読み取り信号の強度を比較し、前に読み取った読み取り信号の強度よりも後に読み取った読み取り信号の強度が大きいことが所定回数連続して発生した場合に信号面に異常のある光ディスクであると判定して、信号面に異常のある光ディスクと判定された場合は読み取り信号の強度が所定の閾値以上であるか否かを判定し、閾値以上であれば光ディスクの回転数を低下させるように制御する。このようにすることにより、信号強度が徐々に大きくなることを検出することで、先に信号面に異常のある光ディスクと通常再生中に確実に判断でき、一度信号面に異常のある光ディスクと判定したらその後は読み取り信号の強度の閾値以上になればその都度回転手段の回転数を低下させられるので、傷などによる誤判定を防止でき、さらに閾値を一度でも超えれば回転数を低下させられるのでサーボが追従できなくなる前に追従できるような回転数まで低下させることができる。

本発明の一実施例にかかる光ディスク再生装置としての光ディスクプレーヤ１を図１ないし図４を参照して説明する。光ディスクプレーヤ１は、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の光ディスクを再生可能な装置である。光ディスクプレーヤ１は図１に示すようにスピンドルモータ２と、ピックアップ３と、信号処理部４と、スピンドル制御部５と、トラッキング制御部６と、フォーカシング制御部７と、情報処理部８と、ＤＡコンバータ９と、音声信号／映像信号出力端子１０と、を備えている。

回転手段としてのスピンドルモータ２は、光ディスクプレーヤ１にセットされた光ディスク１１を回転させるためのモータである。

読み取り手段としてのピックアップ３は、光ディスク１１に照射する光を発生させる図示しないレーザダイオードや、光ディスク１１上にレーザダイオードからのレーザ光を照射するための対物レンズ、トラッキング制御部６やフォーカシング制御部７からの指示によりトラッキングやフォーカスを合わせるために対物レンズを駆動するアクチュエータおよび光ディスク１１から反射された反射光を受ける受光器とを備え、受光器の出力からフォーカスエラー信号を生成し出力する。読み取り信号としてのフォーカスエラー信号は図２のような波形（Ｓカーブ）となり、ゼロクロス点ｚは完全にフォーカスが合った位置を示す。

制御手段としての信号処理部４は、ＣＰＵおよびＲＯＭやＲＡＭを内蔵し、光ディスク１１からの反射光から得られピックアップ３から入力される信号であるフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号の有無およびレベルを測定し、それらの信号に基づいて、スピンドル制御部５やトラッキング制御部６およびフォーカシング制御部７に指示し、光ディスク１１に記録された情報を正確に読めるようにする。さらに、光ディスク１１に記録された音楽や映像などの情報を含む信号をアナログ／デジタル変換して情報処理部８へ出力する。

スピンドル制御部５は、信号処理部４からの指示によりスピンドルモータ２の回転数の制御を行う。

トラッキング制御部６は、信号処理部４からの指示によりピックアップ３のトラッキングが外れないようにピックアップ３のアクチュエータを制御する。

フォーカシング制御部７は、信号処理部４からの指示によりピックアップ３のフォーカスが外れないようにピックアップ３のアクチュエータを制御する。

情報処理部８は、信号処理部４から入力された信号を音声または映像信号に復調しエラー訂正などを行った後ＤＡコンバータ９へ出力する。

ＤＡコンバータ９は、情報処理部８から入力されたデジタル信号をアナログ信号に変換し音声出力端子１０ａおよび映像出力端子１０ｂから出力する。

次に、図１に示すような構成からなる光ディスクプレーヤ１において、ピットの凹凸の形状が通常と異なるような光ディスク（面ぶれ加速度ディスク、すなわち信号面に異常のある光ディスク）を再生した場合の動作を図３に示すフローチャートを参照して説明する。図３に示したフローチャートは、信号処理部４のＲＯＭに記憶されている制御プログラムを信号処理部４において実行することで実現される。

図１に示すような構成からなる光ディスクプレーヤ１においてＣＡＶ（Constant Angular Velocity）方式の光ディスクを再生するときに、該光ディスクのピットの凹凸の形状が異なる場合（例えば高さが異なったり、光ディスクの断面から見たときに凹部の底面が斜めに形成されているような場合）には再生中に度々フォーカスエラー信号が発生するが、ＣＡＶの場合は回転速度が一定のため内周よりも外周の方がピットの読み取り速度が速くなりその分フォーカスサーボの追従性が低下するため図４に示すようにフォーカスエラー信号のレベルが徐々に大きくなる。従って、所定時間間隔でフォーカスエラー信号のレベルを測定し、前後のフォーカスエラー信号レベルを比較し、連続して前よりも後の方が大きくなっていることを検出することで、ピットの凹凸の形状が異なるように形成されている光ディスク、すなわち信号面に異常がある光ディスクであると判定できる。そして、判定後に予め定めた閾値を超えたときは、スピンドルモータ２の回転数を低下させることでピットの読み取り速度を遅くしてフォーカスサーボが外れないようにする。以下に図３のフローチャートに沿って説明する。

まず、ステップＳ１において、光ディスクプレーヤ１にセットされた光ディスク１１を再生するために、トラッキング制御部６やフォーカシング制御部７へ指示を行ってフォーカスやトラッキングなどのセットアップを行いステップＳ２へ進む。

次に、ステップＳ２において、光ディスク１１の再生を開始しステップＳ３に進む。再生が開始されると、光ディスク１１から読み出された情報は、ピックアップ３を経由して信号処理部４へ入力されＡ／Ｄ変換された後に、情報処理部８に入力され音声または映像信号に復調しエラー訂正などを行った後、ＤＡコンバータ９でＤＡ変換を行い音声出力端子１０ａや映像出力端子１０ｂから出力される。

次に、ステップＳ３において、フォーカスエラー信号レベルが連続して増大している回数を示す変数Ｃを０に設定しステップＳ４に進む。

次に、ステップＳ４において、ピックアップ３から入力されるフォーカスエラー信号レベルを測定し所定時間後の読み取り信号としての変数ＦＥに測定値を格納しステップＳ５に進む。

次に、ステップＳ５において、予め定めた所定時間Δｔ経過したか否かを判断し、経
過した場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ６に進み、経過しない場合（ＮＯの場合）は再度判断する。

次に、ステップＳ６において、フォーカスエラー信号レベルを格納している変数ＦＥを所定時間前の読み取り信号としての変数ＦＥｂｅｆｏｒｅにコピーしステップＳ７に進む。すなわち、ステップＳ４（またはＳ７）でＦＥに格納したフォーカスエラー信号レベルは本ステップにおいては所定時間Δｔ経過しているので所定時間前のフォーカス
エラー信号レベルとなる。

次に、ステップＳ７において、所定時間後の読み取り信号としてのフォーカスエラー信号レベルを測定し変数ＦＥに測定値を格納しステップＳ８に進む。

次に、ステップＳ８において、変数ＦＥとＦＥｂｅｆｏｒｅを比較しＦＥがＦＥｂｅｆｏｒｅよりも大きい場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ９に進み、そうでない場合（ＮＯの場合）はステップＳ１６に進む。

次に、ステップＳ９において、変数Ｃの値を１加算してステップＳ１０に進む。すなわち、変数Ｃは、変数ＦＥとＦＥｂｅｆｏｒｅを比較しＦＥがＦＥｂｅｆｏｒｅよりも大きい場合がＣ回連続していることを示している。

次に、ステップＳ１０において、変数Ｃとフォーカスエラー信号レベルが連続して増大している回数の上限値ｎと比較し変数Ｃが所定値ｎよりも大きい場合はステップＳ１１に進み、そうでない場合はステップＳ１７に進む。

次に、ステップＳ１１において、変数ＦをＴｒｕｅにセットしステップＳ１２に進む。変数Ｆは１をセットすることでＴｒｕｅを表す。すなわち、所定時間前に読み取った読み取り信号の強度よりも後に読み取った読み取り信号の強度が大きいことが所定回数連続して発生した場合に信号面に異常のある光ディスクであると判定している。そして、一度面ぶれ加速度ディスクと判定した光ディスクは該光ディスクがイジェクトされるまで判定結果が継続する。

次に，ステップＳ１２において、フォーカスエラー信号レベルを格納している変数ＦＥが予め定めた閾値ＦＥｍａｘよりも大きいか否かを判断し、大きい場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ１３に進み、そうでない場合（ＮＯの場合）はステップＳ１４に進む。

次に、ステップＳ１３において、フォーカスが外れる可能性があると判断しスピンドルモータ２の回転数を所定値だけ下げるようにスピンドル制御部５に指示し、ステップＳ１４に進む。

次に、ステップＳ１４において、所定時間Δｔ経過したか否かを判断し、経過した場
合（ＹＥＳの場合）はステップＳ１５に進み、経過しない場合（ＮＯの場合）は再度判断する。

次に、ステップＳ１５において、フォーカスエラー信号レベルを測定し変数ＦＥに測定値を格納しステップＳ１２に戻る。すなわち、ステップＳ１２〜Ｓ１５を繰り返すことで、一度信号面に異常のある光ディスクと判定した後は閾値ＦＥｍａｘ以上となったか否かを判定するのみでスピンドルモータ２の回転数を低下させている。

ステップＳ１６においては、フォーカスエラー信号レベルが連続して増大している回数を示す変数Ｃを０に設定しステップＳ１７に進む。すなわち、本発明は連続してＦＥがＦＥｂｅｆｏｒｅより大きいことを検出したときに信号面に異常のある光ディスクであると判断するので、判断前に連続が途切れた場合は変数Ｃを０にクリアする。

次に、ステップＳ１７において、所定時間Δｔ経過したか否かを判断し、経過した場
合（ＹＥＳの場合）はステップＳ６に戻り、経過しない場合（ＮＯの場合）は再度判断する。

本実施例によれば、光ディスク再生装置１において信号面に形成されるピットの凹凸の形状が異なるような光ディスク１１を再生するときに、フォーカスエラー信号をΔｔ
間隔で測定し、測定したフォーカスエラー信号ＦＥとΔｔ時間前に測定したフォーカス
エラー信号ＦＥｂｅｆｏｒｅとを比較してＦＥの方がＦＥｂｅｆｏｒｅよりも大きい状態が所定回数ｎ回連続した場合は、該光ディスク１１は信号面に形成されるピットの凹凸の形状が異なるような光ディスク（信号面に異常がある光ディスク）であると判定する。そして、一度信号面に形成されるピットの凹凸の形状が異なるような光ディスク（信号面に異常がある光ディスク）と判定された後は、フォーカスエラー信号が予め定めた閾値を超えたらスピンドルモータ２の回転数を低下させる。すなわち、まだ通常の再生が充分に行える時点で信号面に異常のある光ディスクと判定しておくので、傷などによる誤判定を防止でき、さらに、フォーカスサーボが外れる危険性のあるようなレベルに達した時点ですぐにスピドルモータ２の回転数を低下させるのでフォーカスサーボが追従できるようになる。

また、フォーカスエラー信号レベルが連続して増大している回数の上限値ｎは、最初に測定したフォーカスエラー信号のレベルによって変更するようにしてもよい。このようにすることにより、サーチなどにより外周から再生を開始してもサーボ外れを防止できるので様々な再生状態に合わせて柔軟に対応できる。

また、再生開始後の１回目の信号面に異常のある光ディスクか否かを判定する場合だけ、回転数を所定の回転数まで低下させてから行い、信号面に異常のある光ディスクでない場合は本来の回転数に戻し実施例のフローを行うようにしてもよい。この場合でも、サーチなどにより外周から再生を開始してもサーボ外れを防止できる。

前述した実施例によれば、以下の光ディスク再生装置および光ディスク再生方法が得られる。

（付記１）光ディスク１１を回転させるスピンドルモータ２と、
光ディスク１１へレーザ光を照射してその反射光からフォーカスエラー信号を読み取るピックアップ３と、
を備えた光ディスクプレーヤ１において、
フォーカスエラー信号のレベルに基づいて信号面に異常のある光ディスクか否かの判定を行い、信号面に異常のある光ディスクと判定された場合は、フォーカスエラー信号のレベルが所定の閾値以上であるか否かを判定し、閾値以上であればスピンドルモータ２の回転数を低下させるように制御する信号処理部４を備え、
信号処理部４は、ＣＡＶ方式の光ディスク１１の再生中に、ピックアップ３に所定時間間隔でフォーカスエラー信号を読み取らせ、所定時間前と後のフォーカスエラー信号の強度を比較し、前に読み取ったフォーカスエラー信号の強度よりも後に読み取ったフォーカスエラー信号の強度が大きいことが所定回数連続して発生した場合に信号面に異常のある光ディスク１１であると判定する
ことを特徴とする光ディスクプレーヤ１。

この光ディスクプレーヤ１によれば、先に信号面に異常のある光ディスクと通常再生中に確実に判定し、一度信号面に異常のある光ディスクと判定したらその後はフォーカスエラー信号のレベルが閾値以上になればその都度スピンドルモータ２の回転数を低下させられるので、傷などによる誤判定を防止でき、さらに閾値を一度でも超えれば回転数を低下させられるのでサーボが追従できなくなる前に追従できるような回転数まで低下させることができる。

（付記２）光ディスク１１を回転させ、光ディスク１１へレーザ光を照射してその反射光からフォーカスエラー信号を読み取る光ディスク再生方法において、
ＣＡＶ方式の光ディスク１１の再生中に、所定時間間隔でフォーカスエラー信号を読み取り、所定時間前と後のフォーカスエラー信号の強度を比較し、前に読み取ったフォーカスエラー信号の強度よりも後に読み取ったフォーカスエラー信号の強度が大きいことが所定回数連続して発生した場合に信号面に異常のある光ディスク１１であると判定して、信号面に異常のある光ディスク１１と判定された場合は、フォーカスエラー信号のレベルが所定の閾値以上であるか否かを判定し、閾値以上であれば光ディスク１１の回転数を低下させるように制御することを特徴とする光ディスク再生方法。

この光ディスク再生方法によれば、先に信号面に異常のある光ディスクと通常再生中に確実に判断でき、一度信号面に異常のある光ディスクと判定したらその後はフォーカスエラー信号のレベルが閾値以上になればその都度光ディスク１１の回転数を低下させられるので、傷などによる誤判定を防止でき、さらに閾値を一度でも超えれば回転数を低下させられるのでサーボが追従できなくなる前に追従できるような回転数まで低下させることができる。

なお、前述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施例に限定されるものではない。すなわち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の一実施例にかかる光ディスクプレーヤのブロック図である。 フォーカスエラー信号の波形の説明図である。 図１に示された光ディスクプレーヤの再生動作のフローチャートである。 ＣＡＶの場合のフォーカスエラー信号の変化を示す説明図である。

符号の説明

１ 光ディスクプレーヤ（光ディスク再生装置）
２ スピンドルモータ（回転手段）
３ ピックアップ（読取手段）
４ 信号処理部（制御手段）

Claims (4)

1. 光ディスクを回転させる回転手段と、
   前記光ディスクへレーザ光を照射してその反射光から読み取り信号を読み取る読取手段と、
   を備えた光ディスク再生装置において、
   前記読み取り信号の強度に基づいて信号面に異常のある光ディスクか否かの判定を行い、信号面に異常のある光ディスクと判定された場合は、前記読み取り信号の強度が所定の閾値以上であるか否かを判定し、前記閾値以上であれば前記回転手段の回転数を低下させるように制御する制御手段を備え、
   前記制御手段は、ＣＡＶ方式の光ディスクの再生中に、前記読み取り手段に所定時間間隔で前記読み取り信号を読み取らせ、前記所定時間前と後の前記読み取り信号の強度を比較し、前に読み取った前記読み取り信号の強度よりも後に読み取った前記読み取り信号の強度が大きいことが所定回数連続して発生した場合に信号面に異常のある光ディスクであると判定する
   ことを特徴とする光ディスク再生装置。
2. 前記読取手段が、前記光ディスクの内周から外周に向かう方向へ前記読取信号を読み取ることを特徴とする請求項１記載の光ディスク再生装置。
3. 前記制御手段が、信号面に異常のある光ディスクか否かの判定を行う読み取り信号はフォーカスエラー信号であることを特徴とする請求項１または２記載の光ディスク再生装置。
4. 光ディスクを回転させ、前記光ディスクへレーザ光を照射してその反射光から読み取り信号を読み取る光ディスク再生方法において、
   ＣＡＶ方式の光ディスクの再生中に、所定時間間隔で前記読み取り信号を読み取り、前記所定時間前と後の前記読み取り信号の強度を比較し、前に読み取った前記読み取り信号の強度よりも後に読み取った前記読み取り信号の強度が大きいことが所定回数連続して発生した場合に信号面に異常のある光ディスクであると判定して、信号面に異常のある光ディスクと判定された場合は、前記読み取り信号の強度が所定の閾値以上であるか否かを判定し、前記閾値以上であれば前記光ディスクの回転数を低下させるように制御することを特徴とする光ディスク再生方法。

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