WO2007083577A1 - ドロップアウト検出回路および光ディスク装置 - Google Patents

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WO2007083577A1
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Junichi Minamino
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a circuit for detecting a defect from a reproduction signal of an optical disc, and an optical disc apparatus provided with the circuit.
  • Data recorded on an optical disc is reproduced by irradiating a rotating optical disc with a relatively weak light beam of a constant light quantity and detecting reflected light modulated by the optical disc.
  • a read-only optical disc information by pits is recorded in a spiral shape in advance at the manufacturing stage of the optical disc.
  • a recording material film capable of optically recording and reproducing data Z is formed on the surface of a substrate on which tracks having spiral lands or groups are formed by a method such as vapor deposition. It is deposited.
  • the optical disc is irradiated with a light beam whose amount of light is modulated according to the data to be recorded, thereby changing the characteristics of the recording material film locally.
  • a row of “record marks” having various lengths is formed on the recording material film along the track.
  • the area where the recording mark is not formed on the recording material film, that is, the area between two adjacent recording marks on the track is a “space”.
  • phase change optical discs are shipped with the recording material film initialized to a crystalline state when the disc is manufactured.
  • Data recording is performed by switching between a relatively strong light beam and a relatively weak light beam.
  • a portion irradiated with a relatively strong light beam is rapidly cooled after heating, so that a recording mark in an amorphous state is formed.
  • the portion irradiated with a relatively weak light beam is cooled slowly after heating, and thus enters a crystalline state.
  • the depth of the group and the thickness of the recording material film are sufficiently smaller than the thickness of the optical disk substrate.
  • the portion of the optical disc on which data is recorded constitutes a two-dimensional surface and is sometimes referred to as the “recording surface”.
  • the “information recording layer” Use words.
  • a general optical disk has at least one such information recording layer. It should be noted that one information recording layer force may actually include a plurality of layers such as a phase change material layer and a reflective layer.
  • optical disc apparatus data is optically recorded on a rotating optical disc, or the rotating optical disc force is also optically read out, so that a target track on the optical disc is recorded. It is necessary to irradiate a light beam. Such light beam irradiation is performed using a small-sized “optical head” in which a light source and a light receiving element are incorporated.
  • the optical head is a component of the optical disk apparatus, and can reciprocate linearly along the radial direction of the optical disk set in the disk motor in the optical disk apparatus. You can access the track.
  • An ordinary optical head has a semiconductor laser that emits a light beam as a light source, an objective lens that focuses the emitted light beam on an optical disc, and the position of the objective lens according to a drive signal from a control unit. It is equipped with an actuator that can be changed.
  • the optical head also includes a light receiving element that receives the light beam reflected by the optical disk and transmitted through the objective lens.
  • the light receiving element can generate various electric signals such as a reproduction signal, a focus error signal, and a tracking color signal based on a light beam (reflected light) incident on the light receiving region. These electrical signals are sent from the optical head to an integrated circuit such as a front-end processor in the optical disc apparatus.
  • the optical head operates in a state of being attached to a drive mechanism (traverse device) in the optical disc apparatus, and the optical disk is moved in the radial direction by the traverse apparatus. As described above, the position of the objective lens in the optical head is controlled with high accuracy by the actuator in the optical head.
  • the light beam When recording data on a recordable optical disc, or recording on such an optical disc
  • the light beam When reproducing the recorded data, the light beam must always be in a predetermined focused state on the target track in the information recording layer.
  • focus control and “tracking control” are required.
  • “Focus control” is to control the position of the objective lens in the normal direction of the information recording surface so that the focal position of the light beam is always located on the information recording layer.
  • the tracking control is to control the position of the objective lens in the radial direction of the optical disc (hereinafter referred to as “disc radial direction”) so that the spot of the light beam is positioned on a predetermined track. .
  • optical discs such as DVD (Digital Versatile Disc) -ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD-R, DVD + RW, DVD + R have been put to practical use as high-density and large-capacity optical discs. It was. CD (Compact Disc) is still popular. Currently, development and commercialization of next-generation optical discs such as Blu-ray Disc (BD), which has a higher density than these optical discs and a larger capacity are being promoted.
  • BD Blu-ray Disc
  • optical discs have various physical structures that differ depending on the type.
  • the physical structure of the track, the track pitch, and the depth of the information recording layer are different.
  • multiple types of optical discs with different physical structures can be used to properly read or write data using an optical system with a numerical aperture (NA) corresponding to the type of optical disc. It is necessary to irradiate the information recording layer of the optical disc with a light beam having a different wavelength.
  • NA numerical aperture
  • a plurality of light sources having different wavelengths and a plurality of objective lenses having different numerical apertures may be provided in one optical head.
  • Focus control and tracking control are performed by irradiating an optical disk with a light beam and detecting an error signal using diffraction of the reflected light. Normally, an objective lens that is irradiated with a light beam is driven so that the error signal for the target track in the target information recording layer approaches 0 (zero).
  • Patent Document 1 discloses a conventional example of a dropout detection circuit.
  • dropout is detected by comparing the difference between the high-speed envelope and the low-speed envelope of the total reflection signal from the optical disk at a constant level.
  • FIG. 9 shows a configuration example of a conventional dropout detection circuit
  • FIG. 10 shows waveforms of main signals generated by the dropout detection circuit of FIG. 9 when a dropout exists during playback. Show.
  • the dropout detection circuit in FIG. 9 receives the ro-calculation signal (S1) obtained from the reflected light power of the optical disc.
  • the B-calculation signal (S1) is a signal indicating the amount of light reflected from the optical disk, and has a magnitude proportional to the reflectance of the area where the light beam spot is located on the optical disk.
  • the calculated signal (S1) obtained from the unrecorded portion of the optical disk is at a high level according to the relatively high reflectance of the unrecorded portion.
  • the magnitude of the total addition signal (S1) obtained from the recording part of the optical disc (the part where a large number of recording marks are formed according to user data) is between the recording marks formed on the recording part and the space. Because of the different reflectance, it vibrates at a high frequency.
  • This binary calculation signal (S1) is input to the peak envelope detection unit 201 in FIG.
  • the peak envelope detection unit 201 detects the upper envelope (peak envelope) of the arithmetic signal (S1) and generates a peak envelope signal (S2).
  • the peak envelope signal (S2) output from the peak envelope detector 201 is input to the low-pass filter 202 and the comparator 204.
  • the low-pass filter 202 smoothes the peak envelope signal (S2) and inputs it to the slice level setting unit 203.
  • the slice level setting unit 203 performs level conversion on the smoothed signal so that dropout detection can be performed, and performs slice conversion.
  • Slevel (S3) is generated. This slice level is input to the comparator 204.
  • FIG. 10 (b) shows the waveforms of the peak envelope signal (S 2) and the slice level (S 3) input to the comparator 204.
  • S2 peak envelope signal
  • S3 slice level
  • FIG. 10C shows the waveform of the signal output from the comparator 204.
  • the comparator 204 compares the slice level (S3) with the peak envelope signal (S2), detects the portion where the peak envelope signal (S2) has dropped sharply as a dropout, and detects the out-of-dropper detection signal (S4). ) Is output.
  • Such a dropout detection circuit is designed on the assumption that the reflectance of the unrecorded portion (initialized portion) is relatively high.
  • the premise holds for optical discs (DV D-R, DVD-RW, DVD-RAM, BD-RE, BD-R (inorganic recording film), etc.) currently on the market.
  • an optical disc in which the reflectivity of the “record mark” having a relatively low refractive index in the initialized state is relatively high.
  • the reflectance of the recording part is higher than the reflectance of the unrecorded part.
  • An optical disc in which the reflectivity of the recording portion is higher than the reflectivity of the unrecorded portion is referred to as a LtoH type optical disc.
  • An LtoH type optical disc is disclosed in Patent Document 2, for example.
  • the conventional optical power in which the reflectance of the recording portion is lower than the reflectance of the unrecorded portion is widespread, and this optical disc is referred to as a high-to-low (HtoL) type optical disc.
  • Fig. 11 (a) shows the waveform of the ⁇ 3R calculation signal (S1) obtained from the LtoH optical disc power.
  • (b) shows the waveform of the binary calculation signal (S1) obtained from the HtoL type optical disc.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-132533
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-323744 Disclosure of the invention
  • FIGS. 12 (a) to 12 (c) show waveform examples of signals obtained when an LtoH type optical disc is reproduced using the conventional dropout detection circuit shown in FIG. Fig. 12 (a) shows the waveform of the B signal (S1), and Fig. 12 (b) shows the waveform of the peak envelope signal (S2) and slice level (S3) input to the comparator 204. .
  • FIG. 12 (c) shows the waveform of the signal output from the comparator 204.
  • the peak envelope signal (S2) rises rapidly as it moves from the unrecorded part to the recorded part, as shown in FIG. 12 (b).
  • the peak envelope signal (S2) in Fig. 10 (b) is Since the unrecorded area is at a high level, even if the light beam spot moves from the unrecorded area to the recorded area, there is almost no decrease.
  • the force beam spot which is at a low level in the unrecorded part, rises rapidly when it moves to the recording part.
  • the slice level (S3) is the peak envelope signal.
  • (52) is generated by smoothing with the low-pass filter 202, so in the HtoL type optical disc, as shown in FIG. 10 (b), the slice level is between the unrecorded part and the recorded part.
  • the slice level (S3) changes accordingly. become. Due to the time constant of the low-pass filter 202 that performs smoothing, the slice level (S3) cannot quickly follow the peak envelope signal (S2). For this reason, the slice level (S3) tries to follow the peak envelope signal (S2) while slowly rising, as shown in Fig. 12 (b). Since the tracking speed is low, the slice level (S3) immediately after moving from the unrecorded portion to the recorded portion does not reach the desired size, and a period indicating a value is generated that is lower than the optimum slice level. If a dropout occurs during that period, it may not be detected properly.
  • the low-pass filter If the time constant of filter 202 is reduced, the beak envelope signal (S2) cannot be sufficiently smoothed. Therefore, when dropout occurs as shown in Fig. 10 (b), the slice level (S3) is also dropped. Accordingly, it will be temporarily lowered. As a result, the dropout cannot be detected.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an optical disc apparatus capable of appropriately detecting dropout even during reproduction of an LtoH type optical disc. There is to do.
  • the optical disc apparatus of the present invention records data on an optical disc on which data is recorded by forming a plurality of recording marks on a track, and reproduces data recorded on the optical disc.
  • An optical disk device capable of executing at least one of the optical head, which irradiates a loaded optical disk with a light beam and generates an electric signal from the reflected light from the optical disk, and a reflected light amount of the electric signal Signal indicating
  • the dropout detection unit that detects the dropout generated in the reflected light amount by comparing the level of the recording layer with the slice level and each information recording layer of the loaded optical disc reflect the reflection of the recording mark more than the reflectance of the unrecorded area.
  • the slice level is set based on the peak envelope of the reflected light amount.
  • the dropout detection unit detects one of a peak envelope and a bottom envelope from the reflected light amount, and generates an envelope signal indicating the peak envelope or the bottom envelope.
  • An envelope detection unit that smoothes the envelope signal, a slice level setting unit that sets a slice level based on the output of the low-pass filter, a level of the envelope signal, and the level of the envelope signal
  • a comparator that compares a slice level and outputs a dropout detection signal when the level of the envelope signal falls below the slice level.
  • the low-pass filter includes a time constant switching unit that smoothes the envelope signal with different time constants, and the envelope detection unit indicates the peak envelope.
  • the time constant switching unit temporarily reduces the time constant in synchronization with the recording and reproduction switching timing.
  • the dropout detection unit detects a dropout generated in the reflected light amount, at least one of focus servo control and tracking servo control for the information recording layer is held. To do.
  • the envelope detection unit when the envelope detection unit generates an envelope signal indicating the peak envelope, the envelope signal is generated during a predetermined period synchronized with the recording and reproduction switching timing. Even if the level of the signal drops below the slice level, the focus servo control and the track kinder servo control for the information recording layer are not held.
  • the information recording layer to be recorded or reproduced is the first type and the second type. Is determined based on the discrimination result of the discriminating unit! /, And a slice level is set for each information recording layer.
  • the dropout detection circuit of the present invention compares the level of a signal indicating the amount of reflected light from the information recording layer of an optical disc with the slice level, and detects dropout generated in the reflected light amount.
  • An envelope detection unit that detects either a peak envelope or a bottom envelope from the amount of reflected light and generates an envelope signal indicating the peak envelope or the bottom envelope; and smoothes the envelope signal
  • a slice level setting unit for setting a slice level based on the output of the low-pass filter, and the envelope signal level and the slice level are compared.
  • a comparator for outputting a detection signal, wherein the envelope detection unit performs the reflection when reproducing the information recording layer of the first type in which the reflectance of the recording mark is higher than the reflectance of the unrecorded area.
  • An envelope signal indicating a bottom envelope is generated from the amount of light, and when reproducing the second type information recording layer in which the reflectivity of the recording mark is lower than the reflectivity of the unrecorded area, the peak is determined from the reflected light amount.
  • An envelope signal indicating the envelope is generated.
  • the low-pass filter includes a time constant switching unit that smoothes the envelope signal with different time constants
  • the envelope detection unit includes the pipe detection unit.
  • the time constant switching unit temporarily reduces the time constant in synchronism with the switching timing of recording and reproduction.
  • the loaded optical disk can change the slice level setting according to the LtoH type force HtoL type, an appropriate slice level is set even for an LtoH type optical disk. This enables accurate detection of “dropout” regardless of the type of optical disc.
  • FIG. 1 is an external view of an optical disc according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of an optical disc apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of a dropout detection circuit in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing main signals in a dropout detection circuit when an LtoH type optical disc is inserted in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5] (a) to (c) are diagrams showing dropout detection during reproduction in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing dropout detection during recording in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing main signals in a dropout detection circuit when an HtoL type optical disc is inserted in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a conventional dropout detection circuit.
  • FIG. 10 (a) to (c) are diagrams showing main signals in the conventional dropout detection circuit.
  • FIG. 11 (a) and (b) are diagrams showing signals of an LtoH type optical disc and an HtoL type optical disc, respectively.
  • FIG. 12] (a) to (c) are diagrams showing main signals of the conventional dropout detection circuit when an LtoH type optical disc is reproduced in the conventional dropout detection circuit.
  • the optical disc apparatus of the present invention can execute at least one of recording data on an optical disc and reproducing data recorded on the optical disc.
  • This optical disk apparatus irradiates a loaded optical disk with a light beam, generates an electrical signal from reflected light from the optical disk, and the level of a signal indicating the amount of reflected light among the electrical signals generated by the optical head.
  • a dropout detection unit that detects a dropout generated in the amount of reflected light compared to the slice level is provided.
  • the loaded optical disk is an LtoH type optical disk. And it is characterized in that the setting of the slice level can be changed depending on whether or not the HtoL type optical disc is! /.
  • the slice level is set by the same method, so the above-mentioned problem has occurred.
  • the setting of the slice level is changed according to the LtoH type or the HtoL type, the above-described problem can be solved.
  • the reflectance of the unrecorded part is low and the reflectance increases in the recording part.
  • the size of the “bottom envelope” of the b-arithmetic signal obtained from the recording part force It is almost the same as the size of the calculated signal. Therefore, if the slice level is generated based on the bottom envelope of the B signal, the slice level does not fluctuate even at the boundary between the unrecorded part and the recorded part. It does not occur.
  • a single pass filter used for smoothing the peak envelope of the arithmetic signal in the timing for switching between reproduction and recording.
  • the optical disc apparatus has a configuration for determining whether the loaded optical disk is L / H type or HtoL type! /, And a slice level generation. It is preferable to have a configuration in which the response characteristic of the low-pass filter for control is controlled by switching timing between reproduction and recording.
  • the optical disc 101 used in the present embodiment is a recordable optical disc such as BD-R or BD-RE, for example.
  • management information such as physical information and copyright protection information of the optical disc 101 is recorded in advance.
  • information indicating whether the recording characteristics of the information recording layer of the optical disc 101 are L / H type and HtoL type!
  • the optical disc 101 may include a plurality of information recording layers. Such an optical disk is called a “multilayer optical disk”. It is not necessary that all of the plurality of information recording layers included in one multi-layer optical disc be LtoH type or HtoL type. In other words, one multilayer optical disk may include both an LtoH type information recording layer and an HtoL type information recording layer. Therefore, it is preferable that the management information of the multilayer optical disc includes information for identifying whether the individual information recording layer included in the optical disc is V, LtoH type force or HtoL type.
  • the optical disc of the present embodiment includes an optical head 102, a dropout detection unit 108, and other components shown in the figure.
  • the optical head 102 When the optical disc 101 is loaded in this optical disc apparatus, the optical head 102 irradiates the optical disc 101 with a light beam.
  • the optical head 102 may have a known optical head configuration.
  • the optical head 102 includes a light source including a semiconductor laser (not shown), an objective lens that focuses a light beam emitted from the light source, an actuator that drives the objective lens, and components such as a photodetector.
  • the optical head 102 can linearly reciprocate along the radial direction of the optical disc 101 and can access an arbitrary track of the optical disc 101.
  • Optical head 102 Operates in a state of being attached to a drive mechanism (not shown) in the optical disk apparatus, and the optical disk 101 is moved in the radial direction by the traverse apparatus.
  • the position of an objective lens (not shown) in the optical head 101 is controlled with high accuracy by an actuator in the optical head 102.
  • the light beam reflected by the optical disc 101 enters a photodetector (not shown) included in the optical head 102.
  • a photodetector (not shown) included in the optical head 102.
  • photoelectric conversion is performed, and various electric signals based on the reflected light are generated.
  • the photodetector of this embodiment is divided into four regions by a dividing line parallel to the track group direction (tangential direction) of the optical disc 101 and a dividing line parallel to the radius direction (radial direction) of the optical disc 101.
  • Each of the four divided areas outputs a voltage signal corresponding to the intensity (light quantity) of light incident on that area.
  • the voltage signal output from the photodetector in the optical head 102 is input to the signal generation unit 107. Based on the voltage signal, the signal generation unit 107 generates and outputs a full addition signal, a focus error signal, and a tracking error signal.
  • the 11 arithmetic signal is a signal obtained by adding all the outputs from the four-division photodetector and is a signal indicating the reflected light amount of the optical disk itself.
  • the focus error signal is, for example, a signal detected by the astigmatism method, and is a signal obtained by adding two sets of signals of the four-division photo detectors arranged diagonally and obtaining the difference between them.
  • the signal is a signal detected by the push-pull method, and is obtained by adding two sets of four-division photo detectors arranged in the tangential direction and calculating the difference.
  • the focus control unit 106 drives the objective lens included in the optical head 102 up and down based on the focus error signal generated by the signal generation unit 107, so that the light beam is applied onto the information recording layer of the optical disc 101. Control to be in focus. In the case of a multilayer optical disc, control is performed so as to focus on the target information recording layer in accordance with an instruction from the controller 114.
  • the tracking control unit 105 drives the objective lens included in the optical head 102 in the radial direction based on the tracking error signal generated by the signal generation unit 107, so that the optical beam is applied to the track group of the optical disk 101. Control to follow. Totsukin
  • the address control force S controller 114 for specifying the track on which the focus of the light beam is to be placed is supplied to the control unit 105.
  • the management information reproduction unit 115 reads the management information recorded on the inner periphery of the optical disc 101, and holds in the memory 116 whether the optical disc 101 is a force LtoH type optical disc that is an HtoL type optical disc. .
  • information indicating whether the information recording layer is a force LtoH type that is an HtoL type is held in the memory 116.
  • the setting unit 103 includes information on the LtoH characteristic or HtoL characteristic for each information recording layer held in the memory 116, and the focus control unit 106 output from the controller 114 to which information recording layer the focus of the light beam. And an LtoH identification signal (S9) relating to the information recording layer to be recorded / reproduced is output based on the information on whether or not. That is, when the information recording layer to be recorded / reproduced has the LtoH characteristic, the LtoH identification signal (S9) output from the setting unit 103 is “1”, and the information recording layer has the HtoL characteristic. In this case, the LtoH identification signal (S9) output from the setting unit 103 is “0”.
  • the dropout detection unit 108 detects the dropout of the optical disc 101 based on the ⁇ 311 calculation signal (S1) generated by the signal generation unit 107, and drops it on the focus control unit 106 and the tracking control unit 105. Out detection signal (S4) is output.
  • S1 ⁇ 311 calculation signal
  • S4 Out detection signal
  • the dropout detection unit 108 detects the dropout and outputs a dropout detection signal (S4)
  • the focus control unit 106 and the tracking control unit 105 open the control loop, and the objective lens in the optical head 102 Hold the drive.
  • the dropout detection signal (S4) may be used for other purposes such as reproduction PLL hold, and when the lens tilt is adaptively controlled, the tilt control is held. Please do it.
  • the reproduction processing unit 109 When the user data is reproduced from the optical disc 101, the reproduction processing unit 109 performs AGC (Auto Gain Control), waveform etc., clock on the three-computed signal (S1) generated by the signal generation unit 107. Extraction is performed, and recorded data is converted into digital data.
  • the decoder 110 performs demodulation, error correction, and descrambling on the output of the playback processing unit 109, and outputs playback data to the host computer.
  • the encoder 112 When recording user data on the optical disc 101, the encoder 112 performs scramble, error correction code assignment, and modulation processes on the record data received from a host computer (not shown), and the encoded record is recorded. Generate a signal.
  • the recording processing unit 113 receives the recording signal from the encoder 112, performs multi-pulse conversion and recording compensation processing, and generates a laser emission pulse signal.
  • the laser drive unit 104 receives the laser emission pulse signal from the recording processing unit 113 and modulates the intensity of the light beam.
  • the average value of optical beam power (recording power) during data recording is 4.5 mW, for example.
  • the controller 114 controls the recording Z playback switching signal (S5) so that appropriate operations can be performed for parts where processing differs between recording and playback or standby. To do.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the internal configuration of the dropout detection unit 108
  • FIG. 4 shows an example of main signal waveforms in the dropout detection unit 108.
  • the illustrated dropout detection unit 108 detects an envelope of the full addition signal (S1) and generates an envelope signal (S8), and generates a “slice level” from the envelope signal (S8).
  • the dropout detection unit 108 outputs an envelope setting signal (S7) that determines whether to detect the peak envelope or the bottom envelope of the full addition signal (S1) according to the situation shown in Table 1.
  • An envelope setting unit 213 that detects the change point (edge) of the recording Z playback switching signal (S5) and generates a recording edge signal (S6) for switching the time constant of the low-pass filter 202; It has.
  • the full addition signal (S1) is detected by the envelope detection shown in FIG. Part 2 is given to 12. If the envelope setting signal (S7) is “1”, the envelope detection unit 212 detects the peak envelope of the full addition signal (S1) and the peak of the full addition signal (S1). C envelope is output as an envelope signal (S8). On the other hand, if the envelope setting signal (S7) is "0”, the bottom envelope of the fully added signal (S1) is detected and the bottom envelope of the fully added signal (S1) is output as the envelope signal (S8).
  • the envelope signal (S8) output from the envelope detection unit 212 is input to the low-pass filter 202 and the comparator 204.
  • the low-pass filter 202 includes a resistor 208, a capacitor 209, and a buffer 210, and executes a function of smoothing the envelope signal (S8). In other words, even if a dropout signal is included in the ⁇ 11 calculation signal (S 1), it does not respond to the dropout, but has a time constant (for example, 10 ms) that responds to the reflectivity fluctuation around the disk. Smoothing
  • the low-pass filter 202 further includes a switch (time constant switching unit) 211 connected in parallel to the resistor 208. The role of the time constant switching unit 211 will be described later.
  • the envelope signal smoothed by the low-pass filter 202 is input to the slice level setting unit 203.
  • the slice level setting unit 203 generates a slice level from the smoothed envelope signal.
  • the smoothed envelope signal is divided so as to be, for example, 1Z2 with respect to the 0 level, and the slice level signal (S3) is output.
  • the smoothed envelope signal is divided into 1Z2, but it may be divided into other magnitudes or a voltage division ratio as long as the dropout can be detected appropriately. May be set optimally in a timely manner.
  • the slice level signal (S3) output from the slice level setting unit 203 is sufficiently smoothed, the slice level signal (S3) exhibits a substantially constant value regardless of the presence of a dropout.
  • the specific method of setting the slice level is not limited to that described above. For example, a constant level shift may be given. Also, the level shift amount can be made variable so that it can be set optimally in a timely manner.
  • the comparator unit 204 outputs a logical high (High) dropout detection signal (S4) when the envelope signal (S8) falls below the slice level (S3).
  • S4 a logical high (High) dropout detection signal
  • the envelope setting section 213 is “0" when the LtoH identification signal (S9) is “1” and the recording Z playback switching signal S5 is “0" (playback), otherwise "1" Output the envelope setting signal (S7) so that In the case of a multi-layer optical disc, the ability to discriminate whether it is HtoL type or LtoH type for each information recording layer In the following description, for the sake of simplicity, a single layer optical disc will be described.
  • the LtoH identification signal (S9) output from the setting unit 103 is ⁇ 1 ". Also, during playback, recording Z playback switching The signal S 5 is 0. Therefore, when the LtoH type optical disc is reproduced, the envelope setting unit 213 outputs a signal of “0” as the envelope setting signal (S7). Accordingly, the envelope detection unit 212 during reproduction detects the bottom envelope of the full addition signal (S1) obtained from the LtoH type optical disc and outputs it as an envelope signal (S8).
  • Table 2 corresponding to Table 1 is shown below.
  • Table 2 shows the situation where the envelope setting signal (S7) shows "0" or ⁇ 1 ".
  • the recording Z playback switching signal S5 output from the controller 114 is "1". Therefore, even when an LtoH type optical disc is inserted, the envelope setting unit 213 does not use the envelope setting signal (S7). Output a signal of ⁇ 1 ⁇ . As a result, the envelope detector 212 at the time of recording detects the peak envelope of the half-round signal (S1) that can also obtain the LtoH type optical disc force, and outputs it as the envelope signal (S8).
  • the envelope detection unit 212 receives the envelope setting signal (S7) output from the envelope setting unit 213, and when the envelope setting signal (S7) force S "0", that is, the inserted optical disk Is LtoH type, and during playback, the bottom envelope of the B operation signal (S1) is output as the envelope signal (S8).
  • the envelope setting signal (S7) force S "0" that is, the inserted optical disk Is LtoH type
  • the bottom envelope of the B operation signal (S1) is output as the envelope signal (S8).
  • the inserted optical disk is an HtoL type or when the inserted optical disk is an LtoH type
  • the peak envelope of the rounding signal (S1) is output as an envelope signal (S8).
  • the edge detection unit 206 detects the recording edge signal (S6) at the timing when the recording Z playback switching signal (S5) transitions from “0” to “1” or from “1” to “0”. ) Is output.
  • the recording edge signal (S6) becomes “1” at the above transition timing, and returns to “0” after a predetermined time (for example, 10 seconds).
  • the transition timing force of the recording Z playback switching signal (S5) from “0” to “1” or “1” to ⁇ 0 ” is also a predetermined time (for example, 10 ⁇ s). You may give weight.
  • the time constant switching unit 211 is opened, and the time constant of the low-pass filter 208 does not respond to the dropout while maintaining the potential charged or discharged to the capacitor 209. Return to the degree.
  • FIG. Fig. 4 shows an example of main signal waveforms when an LtoH type optical disc is inserted.
  • Fig. 4 not only “Playback” but also “Record” waveform is shown.
  • a light beam whose power is modulated in accordance with user data to be recorded is emitted from the optical head 102 and irradiates the optical disc 101.
  • the amount of reflected light obtained from the optical disc 101 i.e. It changes at a high frequency.
  • This power modulation is a modulation that goes up and down between a relatively high power for forming a recording mark and a value close to zero, regardless of whether the optical disk is an LtoH type optical disk or an HtoL type optical disk.
  • the b-calculation signal (S1) at the time of recording varies between the amount of reflected light that can be obtained from the optical disc force and the amount of reflected light at almost zero level when a light beam with the power required to form a recording mark is irradiated. become.
  • the peak level of the rounding signal (S 1) during recording is lower than the peak level of the rounding signal (S1) during playback.
  • the actual amount of reflected light during recording is It is larger than the actual amount of reflected light.
  • the recording Z playback switching signal S5 is ⁇ 0 ".
  • the envelope setting signal (S7) is ⁇ 0 ⁇ . Therefore, during playback, the envelope detector 212 (Fig. 3) detects the bottom envelope of the B signal (S1) obtained from the LtoH type optical disc, and the envelope signal ( Output as S8).
  • the envelope signal (S8) during playback is at the level of the bottom envelope, and the slice level (S3) generated with reference to the bottom envelope is also a relatively low level. It is in.
  • the reflectivity of the unrecorded part is low, and the force that increases the reflectivity in the recording part.
  • the recording part force As shown in FIG. 4, the magnitude of the total addition signal obtained from the unrecorded portion is almost the same. Therefore, if the slice level is generated based on the “bottom envelope” of the calculation signal, the slice level does not fluctuate even at the boundary between the unrecorded part and the recorded part, and this occurs in the conventional dropout detection circuit. There is no problem.
  • the slice level (S3) is “bottom” of the full addition signal (S1). Since it is generated based on the “envelope”, the slice level (S3) does not change between the unrecorded portion and the recorded portion as shown in FIG. 12 (b). That is, since the slice signal (S3) is generated based on the bottom envelope that hardly changes with the peak envelope of the fully added signal (S1) that changes greatly between the unrecorded part and the recorded part, the conventional technology The problem is solved.
  • the recording Z playback switching signal S5 is “1”, and the envelope setting signal (S7) is “1”.
  • the envelope detection unit 212 (FIG. 3) during recording detects the peak envelope of the 3-bit calculation signal (S1) obtained from the LtoH type optical disk force and outputs it as the envelope signal (S8).
  • the total addition signal (S1) falls to almost zero level. Therefore, when the bottom envelope is detected, the envelope signal (S8) becomes zero. End up. For this reason, in this embodiment, during recording, the peak envelope of the binary calculation signal (S1) is detected regardless of whether the optical disk is an LtoH type optical disk or an HtoL type optical disk, and the slice level is set based on the peak envelope.
  • the envelope signal (S8) changes the force from the bottom envelope to the peak envelope level.
  • the dropout detection signal (S4) may be erroneously detected for a moment.
  • the responsiveness of the slice level (S3) is set higher than the responsiveness of the focus control and tracking control, no problem occurs even if the control is held by the dropout detection signal (S4) detected for a moment.
  • the dropout detection signal (S4) always maintains “0”, and no dropout is detected. In this case, focus control or other hold is not performed at the boundary between the unrecorded part and the recorded part.
  • FIG. 7 shows the main signals in the device of FIG.
  • the envelope detector 212 detects the peak envelope regardless of the recording Z playback, and as shown in Fig. 7, the slice level (S3) based on the relatively high envelope signal (S8). Is generated.
  • the envelope signal (S8) becomes lower than the slice level (S3). Therefore, the dropout can be accurately detected under various circumstances.
  • the signal-power-division photodetection signal B input to the dropout detection circuit 108 is not limited to this as long as it is a reflected light amount signal indicating the reflected light amount.
  • either of the added signals can be used as an optical disk apparatus that has a main detector and a sub-detector that corrects it. Oh, you can use the addition signal of the main detector! /
  • the optical disc 101 when the optical disc 101 is inserted into the optical disc apparatus of the present embodiment, the optical disc is activated by performing focus control by the focus control unit 106 and tracking control by the tracking control unit 105 (STEP 1).
  • the optical head 102 is moved to the lead-in area on the inner periphery (STEP 2), and management information that is pre-recorded in the lead-in area is acquired (STEP 3).
  • each information recording layer is HtoL type or LtoH type is read from the management information, and held in the memory 116 of the optical disc apparatus (STEP 4).
  • setting section 103 sets the LtoH identification information at the current position (STEP 5).
  • the setting unit 103 in FIG. 2 When the recording Z playback operation of the optical disk is started, the setting unit 103 in FIG. 2 outputs an LtoH identification signal (S9) based on the LtoH identification information thus obtained.
  • the dropout detector 108 selects a slice level setting method suitable for the situation shown in Table 1 based on the LtoH identification signal (S9) and the recording Z playback switching signal (S5) given from the controller 114 in FIG. Will do.
  • the slice level for dropout detection is promptly set to an appropriate level even when the light beam spot moves to the unrecorded portion of the optical disc. Can be set to level.
  • erroneous detection of dropout can be prevented and focus control and tracking control can be stabilized.
  • optical disc that can be used in the optical disc apparatus of the present invention is not limited to BD, but may be HD DVD.
  • the dropout detection circuit of the present invention can be used in various optical disc apparatuses.
  • “Optical disk device” in this document includes all electronic devices that use optical disks as removable recording media, and home appliances such as camcorders and optical disk recorders that are not limited to optical disk drives that are incorporated into other devices. And data recording devices OA equipment is widely included.

Abstract

　本発明の光ディスク装置は、装填された光ディスク１０１を光ビームで照射し、光ディスクからの反射光から電気信号を生成する光ヘッド１０２と、電気信号のうち反射光量を示す信号のレベルをスライスレベルと比較して反射光量に生じたドロップアウトを検出するドロップアウト検出部１０８と、装填された光ディスクの各情報記録層が、未記録領域の反射率よりも記録マークの反射率が高くなるＬｔｏＨ型か、それとも、未記録領域の反射率よりも記録マークの反射率が低くなるＨｔｏＬ型かを判別する管理情報再生部１１５を備えている。そして、この判別結果に基づいてスライスレベルの設定を変化させる。

Description

明 細 書
ドロップアウト検出回路および光ディスク装置
技術分野
[0001] この発明は、光ディスクの再生信号から欠陥を検出する回路および、これを備えた 光ディスク装置に関する。
背景技術
[0002] 光ディスクに記録されているデータは、比較的弱い一定の光量の光ビームを回転 する光ディスクに照射し、光ディスクによって変調された反射光を検出することによつ て再生される。
[0003] 再生専用の光ディスクには、光ディスクの製造段階でピットによる情報が予めスパイ ラル状に記録されている。これに対して、書き換え可能な光ディスクでは、スパイラル 状のランドまたはグループを有するトラックが形成された基材表面に、光学的にデー タの記録 Z再生が可能な記録材料膜が蒸着等の方法によって堆積されて 、る。書き 換え可能な光ディスクにデータを記録する場合は、記録すべきデータに応じて光量 を変調した光ビームを光ディスクに照射し、それによつて記録材料膜の特性を局所的 に変化させることによってデータの書き込みを行う。具体的には、比較的強い光ビー ムを強度変調しながら照射することにより、種々の長さを有する「記録マーク」の列をト ラックに沿って記録材料膜に形成する。記録材料膜にぉ ヽて記録マークが形成され な力つた領域、すなわち、トラック上で隣接する 2つの記録マークの間の領域は、「ス ペース」となる。
[0004] 例えば相変化型光ディスクは、ディスク製造時に記録材料膜が結晶状態に初期化 された状態で出荷される。データ記録は、比較的強い光ビームと比較的弱い光ビー ムを切り替えて行われる。比較的強い光ビームで照射された部分は、加熱後に急激 に冷却されるため、非結晶状態の記録マークを形成する。一方、比較的弱い光ビー ムで照射された部分は、加熱後に緩やかに冷却されるため、結晶状態になる。後述 するように通常の相変化型記録膜では、結晶状態 (初期状態 =未記録状態)の反射 率に比べて、非結晶状態の反射率が低くなるため、その反射率差を利用してデータ の再生を行うことができる。
[0005] なお、グループの深さおよび記録材料膜の厚さは、光ディスク基材の厚さに比べて 充分に小さい。このため、光ディスクにおいてデータが記録される部分は、 2次元的 な面を構成しており、「記録面」と称される場合がある。本明細書では、このような記録 面が深さ方向にも物理的な大きさを有して 、ることを考慮し、「記録面」の語句を用い る代わりに、「情報記録層」の語句を用いることとする。一般の光ディスクは、このよう な情報記録層を少なくとも 1つ有している。なお、 1つの情報記録層力 現実には、相 変化材料層や反射層などの複数の層を含んで 、てもよ 、。
[0006] 上述したように、光ディスク装置では、回転する光ディスクに対して光学的にデータ を記録し、あるいは、回転する光ディスク力も光学的にデータを読み出すため、光デ イスク上の目的とするトラックに光ビームを照射する必要がある。このような光ビームの 照射は、光源ゃ受光素子を内蔵する小型の「光ヘッド」を用いて行われる。
[0007] 光ヘッドは、光ディスク装置の一部品であり、光ディスク装置内のディスクモータに セットされた光ディスクの半径方向に沿って直線的に往復移動することが可能であり 、それによつて光ディスクの任意トラックにアクセスすることができる。通常の光ヘッド は、光源として光ビームを放射する半導体レーザと、半導体レーザ力 放射された光 ビームを光ディスクに集束するための対物レンズと、制御部からの駆動信号に応じて 対物レンズの位置を変化させることができるァクチユエ一タとを備えている。また、光 ヘッドは、光ディスクで反射され、上記対物レンズを透過してきた光ビームを受ける受 光素子をも備えている。受光素子は、その受光領域に入射してきた光ビーム (反射光 )に基づいて、再生信号、フォーカスエラー信号、トラッキングカラー信号などの種々 の電気信号を生成することができる。これらの電気信号は光ヘッドから光ディスク装 置内にフロントエンドプロセッサなどの集積回路に送られる。
[0008] 光ヘッドは、光ディスク装置内の駆動機構 (トラバース装置）に取り付けられた状態 で動作し、光ディスクの半径方向の移動はトラバース装置によって行われる。光ヘッド 内における対物レンズの位置は、前述のように、光ヘッド内のァクチユエータによって 高精度に制御される。
[0009] 記録可能な光ディスクにデータを記録するとき、または、このような光ディスクに記録 されているデータを再生するとき、光ビームが情報記録層における目標トラック上で 常に所定の集束状態となる必要がある。このためには、「フォーカス制御」および「トラ ッキング制御」が必要となる。「フォーカス制御」は、光ビームの焦点の位置が常に情 報記録層上に位置するように対物レンズの位置を情報記録面の法線方向に制御す ることである。一方、トラッキング制御とは、光ビームのスポットが所定のトラック上に位 置するように対物レンズの位置を光ディスクの半径方向（以下、「ディスク径方向」と称 する。 )に制御することである。
[0010] 従来、高密度 ·大容量の光ディスクとして、 DVD (Digital Versatile Disc) -ROM, DVD-RAM, DVD— RW、 DVD-R, DVD+RW, DVD+R等の光ディスクが 実用化されてきた。また、 CD (Compact Disc)は今も普及している。現在は、これら の光ディスクよりもさらに高密度化 '大容量ィ匕されたブルーレイディスク (Blu-ray Disc ； BD)などの次世代光ディスクの開発 ·実用化が進められつつある。
[0011] これらの光ディスクは、その種類に応じて異なる多様な物理的構造を有している。
例えば、トラックの物理的構造、トラックピッチ、情報記録層の深さ（光ディスクの光入 射側表面力も情報記録層までの距離)などが異なるものがある。このように物理的な 構造の異なる複数種類の光ディスク力 適切にデータを読み出し、あるいは、データ を書き込むためには、光ディスクの種別に応じた開口数 (NA)を有する光学系を用 V、て適切な波長の光ビームを光ディスクの情報記録層に照射する必要がある。 1台 の光ディスク装置で、このように多様な種類の光ディスクに対応するため、 1つの光へ ッド内に波長が異なる複数の光源や、開口数が異なる複数の対物レンズを備えつけ ても良い。
[0012] フォーカス制御およびトラッキング制御は、光ビームを光ディスクに照射し、その反 射光の回折等を利用して誤差信号を検出して行う。通常、 目標とする情報記録層に おける目標トラックに対する誤差信号を 0 (ゼロ）に近づけるように、光ビームを照射し て ヽる対物レンズを駆動する。
[0013] 光ディスク表面に異物が付着していたり、光ディスクの光照射側面に傷などの欠損 が存在していたりすると、光ビームが光ディスクの情報記録層に到達しな力つたり、到 達した光ビームがほとんど反射されない現象（「ドロップアウト」）が発生する。このよう なドロップアウトが発生すると、フォーカス制御およびトラッキング制御の誤差信号も 生成されないため、各種制御が不安定になる。
[0014] ドロップアウトが発生する期間は一般に短いため、ドロップアウトが発生している間、 フォーカス制御およびトラッキング制御をホールドし、制御を安定ィ匕させることが行わ れる。このような制御を行うため、光ディスクからの反射光量に基づいてドロップアウト を検出する技術が開発されてきた。記録可能な光ディスク装置においては、再生時 のみならず、記録時にもドロップアウトを検出することが必要である。
[0015] 特許文献 1は、ドロップアウト検出回路の従来例を開示している。この従来例では、 光ディスクからの全反射信号の高速エンベロープと低速エンベロープの差を一定レ ベルで比較することにより、ドロップアウトを検出する。
[0016] 図 9は、従来のドロップアウト検出回路の構成例を示し、図 10は、再生時にドロップ アウトが存在する場合に図 9のドロップアウト検出回路で生成される主要な信号の波 形を示している。
[0017] 図 9のドロップアウト検出回路には、光ディスクの反射光力 得られる ロ算信号 (S 1)が入力される。 ロ算信号 (S1)は、光ディスクの反射光量を示す信号であり、光 ディスク上で光ビームスポットが位置する領域の反射率に比例する大きさを有してい る。図 10 (a)に示すように、光ディスクの未記録部から得られる ロ算信号 (S1)は、 未記録部の比較的高い反射率に応じて高いレベルにある。一方、光ディスクの記録 部（ユーザデータに応じて多数の記録マークが形成されている部分)から得られる全 加算信号 (S1)の大きさは、記録部に形成された記録マークとスペースとの間で反射 率が異なるため、高周波で振動している。
[0018] この^ロ算信号（S1)は、図 9のピークエンベロープ検出部 201に入力される。ピー クエンベロープ検出部 201は、 ^口算信号 (S1)の上部包絡線 (ピークエンベロープ )を検出し、ピークエンベロープ信号 (S2)を生成する。ピークエンベロープ検出部 20 1から出力されたピークエンベロープ信号（S2)は、ローパスフィルタ 202とコンパレー タ 204に入力される。ローパスフィルタ 202は、ピークエンベロープ信号（S2)を平滑 化し、スライスレベル設定部 203に入力する。スライスレベル設定部 203は、ドロップ アウト検出が可能となるように、平滑化された信号に対してレベル変換を行い、スライ スレベル（S3)を生成する。このスライスレベルは、コンパレータ 204に入力される。
[0019] 図 10 (a)に例示される^ 311算信号 (SI)の波形では、記録部中に傷などが存在し ており、その部分からの反射光量が低下している。このため、図 10 (a)の ^311算信号 (S1)には、局所的な光量低下（ドロップアウト）が発生している。
[0020] 図 10 (b)は、コンパレータ 204に入力されたピークエンベロープ信号（S2)およびス ライスレベル (S3)の波形を示している。全加算信号 (S1)にドロップアウトが発生して いるとき、ピークエンベロープ信号 (S2)もドロップアウトに起因して局所的に低下し、 ピークエンベロープ信号（S2)のレベルは、一時的にスライスレベル（S3)よりも低くな つている。
[0021] 図 10 (c)は、コンパレータ 204から出力される信号の波形を示している。コンパレー タ 204は、スライスレベル（S3)とピークエンベロープ信号（S2)とを比較し、ピークェ ンべロープ信号 (S2)が急激に落ち込んだ部分をドロップアウトとして検出し、ドロップ ァ外検出信号 (S4)を出力する。
[0022] このようなドロップアウト検出回路は、未記録部 (初期化状態の部分)の反射率が相 対的に高いことを前提に設計されている。事実、現在市場に存在する光ディスク (DV D— R、 DVD— RW、 DVD-RAM, BD— RE、 BD— R (無機記録膜）など）では、 その前提が成り立つている。
[0023] し力しながら、初期化状態の屈折率が低ぐ「記録マーク」の反射率が相対的に高く なる光ディスクも存在し得る。例えば、 BD— Rや HD DVD— Rのために開発されつ つある有機色素記録膜では、未記録部の反射率よりも記録部の反射率が高くなる。 このように未記録部の反射率よりも記録部の反射率が高くなる光ディスクをロートウー ハイ (LtoH)型光ディスクと称することとする。 LtoH型光ディスクは、例えば特許文献 2に開示されている。一方、未記録部の反射率よりも記録部の反射率が低くなる従来 力も普及して 、る光ディスクを、ハイトウーロー (HtoL)型光ディスクと称する。
[0024] 図 11 (a)は、 LtoH型光ディスク力 得られる^ 3ロ算信号 (S1)の波形を示し、図 11
(b)は、 HtoL型光ディスクの得られる^ロ算信号 (S1)の波形を示している。
特許文献 1 :特開 2003— 132533号公報
特許文献 2：特開 2003 - 323744号公報 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0025] 図 12 (a)から (c)は、図 9に示す従来のドロップアウト検出回路を用いて LtoH型光 ディスクを再生したときに得られる信号の波形例を示している。図 12 (a)は、 ロ算 信号（S1)の波形を示し、図 12 (b)は、コンパレータ 204に入力されるピークェンベロ ープ信号（S2)およびスライスレベル（S3)の波形を示している。図 12 (c)は、コンパ レータ 204から出力される信号の波形を示して 、る。
[0026] LtoH型光ディスク力も得られる ロ算信号 (S1)が図 9の回路に入力される場合、 LtoH型光ディスクの未記録部の反射率は低ぐかつ記録部の反射率が高くなつて いるため（図 12 (a) )、ピークエンベロープ信号（S2)は、図 12 (b)に示すように、未記 録部から記録部に移動したとき急激に上昇する。図 10 (b)のピークエンベロープ信 号 (S2)と、図 12 (b)のピークエンベロープ信号 (S2)とを比較すると明らかなように、 図 10 (b)のピークエンベロープ信号（S2)は、未記録部でも高いレベルにあるため、 未記録部から記録部に光ビームスポットが移動しても、ほとんど低下していない。これ に対し、図 12 (b)のピークエンベロープ信号（S2)では、未記録部では低いレベルに ある力 光ビームスポットが記録部に移動すると急激に上昇する。
[0027] 図 9のドロップアウト検出回路では、スライスレベル（S3)がピークエンベロープ信号
(52)をローパスフィルタ 202によって平滑化することによって生成されるため、 HtoL 型光ディスクでは、図 10 (b)に示すように、未記録部と記録部との間でスライスレベル
(53)は変化しないが、 LtoH型光ディスクでは、ピークエンベロープ信号（S2)が図 1 2 (b)に示すように急激に変化するため、これに応じてスライスレベル (S3)が変化す ることになる。平滑ィ匕を行うローパスフィルタ 202が有する時定数のため、スライスレ ベル（S3)は、ピークエンベロープ信号（S2)に迅速に追従することができない。この ため、スライスレベル（S3)は、図 12 (b)に示すように、ゆっくりと上昇しつつ、ピーク エンベロープ信号 (S 2)に追従しょうとする。追従速度が低いため、未記録部から記 録部に移動した直後におけるスライスレベル (S3)は、本来あるべき大きさに達せず、 最適なスライスレベルよりも低 、値を示す期間が発生する。その期間にドロップアウト が生じた場合、ドロップアウトを適切に検出できない可能性がある。なお、ローパスフ ィルタ 202の時定数を小さくすると、ビークエンベロープ信号（S2)を充分に平滑化で きなくなるため、図 10 (b)に示すようなドロップアウトが生じたとき、スライスレベル（S3 )もドロップアウトに応じて一時的に低下してしまうことになる。その結果、ドロップアウト を検出することができなくなる。
[0028] 上記のドロップアウト検出回路には他の問題もある。この問題は、図 12 (b)に示すよ うに、スライスレベル (S3)が記録部のピークエンベロープ信号 (S2)に追従し、充分 な大きさに達した後、光ビームスポットが記録部から未記録部に移動したときに発生 する。光ビームスポットが記録部力も未記録部に移動したとき、ピークエンベロープ信 号（S2)は急激に落ち込むが、スライスレベル（S3)は、上述したローパスフィルタ 20 2の働きのため、ピークエンベロープ信号（S2)の低下に迅速に追従できず、緩慢に 低下すること〖こなる。このとき、ピークエンベロープ信号（S2)がスライスレベル（S3)よ りも小さくなつてしまうと、ドロップアウトが発生したと誤検出してしまうことになる。
[0029] このように、従来のドロップアウト検出回路によれば、光ビームスポットが LtoH型光 ディスクの未記録部力 記録部へ移動したときに、スライスレベル (S3)の応答性が低 いために、一定時間が経過するまでは、適切なスライスレベル（S3)でドロップアウト を検出できないという課題があった。また、スライスレベル (S3)が充分に上昇した後 に光ビームスポットが記録部から未記録部へ移動したときは、ピークエンベロープレ ベル (S2)が急激に落ち込むのを「ドロップアウト」と誤って検出するという課題もあつ た。
[0030] 本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、 LtoH型 光ディスクの再生時においても、適切にドロップアウトの検出を行うことのできる光ディ スク装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0031] 本発明の光ディスク装置は、複数の記録マークをトラック上に形成することによって データが記録される光ディスクにデータを記録すること、および前記光ディスクに記 録されているデータを再生することの少なくとも一方を実行することができる光デイス ク装置であって、装填された光ディスクを光ビームで照射し、前記光ディスクからの反 射光から電気信号を生成する光ヘッドと、前記電気信号のうち反射光量を示す信号 のレベルをスライスレベルと比較して前記反射光量に生じたドロップアウトを検出する ドロップアウト検出部と、装填された光ディスクの各情報記録層が、未記録領域の反 射率よりも記録マークの反射率が高くなる第 1のタイプか、それとも、未記録領域の反 射率よりも記録マークの反射率が低くなる第 2のタイプかを判別する判別部とを備え、 前記反射光量のボトムエンベロープおよびピークエンベロープのいずれか一方を前 記判別部の判別結果に基づ 、て選択し、選択したエンベロープに基づ!/、て前記スラ イスレベルを設定する。
[0032] 装填された光ディスクの目的とする情報記録層からデータを再生する場合、前記情 報記録層が前記第 1のタイプである場合は、前記反射光量のボトムエンベロープに 基づ!/、て前記スライスレベルを設定し、前記情報記録層が前記第 2のタイプである場 合は、前記反射光量のピークエンベロープに基づ！、て前記スライスレベルを設定す る。
[0033] 好ま ヽ実施形態にお!ヽて、装填された光ディスクの目的とする情報記録層にデー タを記録する場合、前記情報記録層が前記第 1のタイプか第 2のタイプかによらず、 前記反射光量のピークエンベロープに基づいて前記スライスレベルを設定する。
[0034] 好ま 、実施形態にぉ 、て、前記ドロップアウト検出部は、前記反射光量からピー クエンベロープおよびボトムエンベロープの 、ずれか一方を検出し、前記ピークェン ベロープまたはボトムエンベロープを示すエンベロープ信号を生成するエンベロープ 検出部と、前記エンベロープ信号を平滑ィヒするローパスフィルタと、前記ローパスフィ ルタの出力に基づ!/、てスライスレベルを設定するスライスレベル設定部と、前記ェン ベロープ信号のレベルと前記スライスレベルとを比較し、前記エンベロープ信号のレ ベルが前記スライスレベルよりも低下したとき、ドロップアウト検出信号を出力する比 較器とを備える。
[0035] 好ま 、実施形態にぉ 、て、前記ローパスフィルタは、異なる時定数でェンベロー プ信号を平滑ィヒする時定数切換部を備えており、前記エンベロープ検出部が前記ピ ークエンベロープを示すエンベロープ信号を生成して 、る場合にぉ 、て、前記時定 数切換部は、記録および再生の切換タイミングに同期して前記時定数を一時的に小 さくする。 [0036] 好ま 、実施形態にぉ 、て、前記ドロップアウト検出部が前記反射光量に生じたド ロップアウトを検出したとき、前記情報記録層に対するフォーカスサーボ制御およびト ラッキングサーボ制御の少なくとも一方をホールドする。
[0037] 好ましい実施形態において、前記エンベロープ検出部が前記ピークエンベロープ を示すエンベロープ信号を生成して 、る場合にぉ 、て、記録および再生の切換タイ ミングに同期した所定の期間は、前記エンベロープ信号のレベルが前記スライスレべ ルよりも低下しても、前記情報記録層に対するフォーカスサーボ制御およびトラツキン ダサーボ制御をホールドしな 、。
[0038] 好ま ヽ実施形態にお!ヽて、装填された前記光ディスクが複数の情報記録層を備 えて 、る場合、記録または再生の対象となる情報記録層が前記第 1のタイプおよび 第 2のタイプの 、ずれかを前記判別部の判別結果に基づ!/、て決定して情報記録層 毎にスライスレベルを設定する。
[0039] 本発明のドロップアウト検出回路は、光ディスクが有する情報記録層からの反射光 量を示す信号のレベルをスライスレベルと比較して前記反射光量に生じたドロップァ ゥトを検出するドロップアウト検出装置であって、前記反射光量からピークェンベロー プおよびボトムエンベロープのいずれか一方を検出し、前記ピークエンベロープまた はボトムエンベロープを示すエンベロープ信号を生成するエンベロープ検出部と、前 記エンベロープ信号を平滑化するローパスフィルタと、前記ローパスフィルタの出力 に基づ!/、てスライスレベルを設定するスライスレベル設定部と、前記エンベロープ信 号のレベルと前記スライスレベルとを比較し、前記エンベロープ信号のレベルが前記 スライスレベルよりも低下したとき、ドロップアウト検出信号を出力する比較器とを備え 、前記エンベロープ検出部は、未記録領域の反射率よりも記録マークの反射率が高 くなる第 1のタイプの情報記録層の再生を行うとき、前記反射光量からボトムェンベロ ープを示すエンベロープ信号を生成し、未記録領域の反射率よりも記録マークの反 射率が低くなる第 2のタイプの情報記録層の再生を行うとき、前記反射光量からピー クエンベロープを示すエンベロープ信号を生成する。
[0040] 好ま 、実施形態にぉ 、て、前記ローパスフィルタは、異なる時定数でェンベロー プ信号を平滑化する時定数切換部を備えており、前記エンベロープ検出部が前記ピ ークエンベロープを示すエンベロープ信号を生成して 、る場合にぉ 、て、前記時定 数切換部は、記録および再生の切換タイミングに同期して前記時定数を一時的に小 さくする。
発明の効果
[0041] 本発明によれば、装填された光ディスクが LtoH型力 HtoL型に応じてスライスレべ ルの設定を変更することができるため、 LtoH型の光ディスクであっても適切なスライ スレベルを設定することができ、光ディスクのタイプによらず「ドロップアウト」の正確な 検出が可能になる。
図面の簡単な説明
[0042] [図 1]本発明の実施形態における光ディスクの外観図である。
[図 2]本発明の実施形態における光ディスク装置のブロック図である。
[図 3]本発明の実施形態におけるドロップアウト検出回路のブロック図である。
[図 4]本発明の実施形態における LtoH型光ディスクが挿入されている場合のドロッ プアウト検出回路における主要な信号を示す図である。
[図 5] (a)〜 (c)は、本発明の実施形態における再生時のドロップアウト検出を示す図 である。
[図 6]本発明の実施形態における記録時のドロップアウト検出を示す図である。
[図 7]本発明の実施形態における HtoL型光ディスクが挿入されている場合のドロッ プアウト検出回路における主要な信号を示す図である。
[図 8]本発明の実施形態における処理手順を示すフローチャートである。
[図 9]従来のドロップアウト検出回路の構成を示す図である。
[図 10] (a)〜（c)は、従来のドロップアウト検出回路における主要な信号を示す図で ある。
[図 11] (a)および (b)は、それぞれ、 LtoH型光ディスクおよび HtoL型光ディスクの信 号を示す図である。
[図 12] (a)〜（c)は、従来のドロップアウト検出回路における LtoH型光ディスクを再 生した場合における従来のドロップアウト検出回路の主要な信号を示す図である。 符号の説明 [0043] 202 ローパスフィルタ
203 スライスレベル設定部
204 コンノ レータ
206 エッジ検出部
207 時定数切り替え信号設定部
208 抵抗
209 コンデンサ
210 ノ ッファ
211 時定数切換部
212 エンベロープ検出部
213 エンベロープ設定部
SI 全加算信号
S2 ピークエンベロープ信号
S3 スライスレべノレ
S4 ドロップアウト検出信号
S5 記録 Z再生切換信号
S6 記録エツン信号
S7 エンベロープ設定信号
S8 エンベロープ信号
S9 LtoH識別信号
発明を実施するための最良の形態
[0044] 本発明の光ディスク装置は、光ディスクにデータを記録すること、および光ディスク に記録されて ヽるデータを再生することの少なくとも一方を実行することができる。こ の光ディスク装置は、装填された光ディスクに光ビームを照射し、光ディスクからの反 射光から電気信号を生成する光ヘッドと、光ヘッドが生成する電気信号のうち、反射 光量を示す信号のレベルをスライスレベルと比較して反射光量に生じたドロップアウト を検出するドロップアウト検出部とを備えている。
[0045] 本発明によるドロップアウト検出部は、装填された光ディスクが LtoH型光ディスクお よび HtoL型光ディスクの!/、ずれであるかに応じて、スライスレベルの設定を変化させ る点に特徴を有している。従来のドロップアウト検出部では、装填された光ディスクが LtoH型光ディスクおよび HtoL型光ディスクの!/、ずれであっても同一の方法でスライ スレベルを設定していたため、前述した課題が発生していた。しかし、本発明によれ ば、 LtoH型か HtoL型かに応じてスライスレベルの設定を変化させるため、上記の 課題を解決することが可能になる。
[0046] 本発明の好ましい実施形態では、以下の表 1に示すように、 LtoH型の光ディスクの 再生を行う場合には全加算信号の「ボトムエンベロープ」からスライスレベルを生成す る力 その他の場合には、 ^11算信号の「ピークエンベロープ」からスライスレベルを 生成する。
[0047] [表 1]
Figure imgf000014_0001
[0048] LtoH型光ディスクでは、未記録部の反射率は低ぐ記録部で反射率が増大するが 、記録部力 得られる^ロ算信号の「ボトムエンベロープ」の大きさは、未記録部から 得られる^ロ算信号の大きさとほとんど変わらない。したがって、 ^ロ算信号のボトム エンベロープに基づ 、てスライスレベルを生成すれば、未記録部と記録部との境界 部でもスライスレベルが変動せず、従来のドロップアウト検出回路で生じた問題は発 生しない。
[0049] また、以下に説明する本発明の実施形態では、再生時と記録時との切換を行うタイ ミングにおいて、 ^口算信号のピークエンベロープを平滑ィ匕するために使用される口 一パスフィルタの応答速度を一時的に高めることにより、従来の課題 (スライスレベル の低応答特性)を改善して 、る。
[0050] 上記の動作を実行するため、本発明による光ディスク装置は、装填された光デイス クが LtoH型および HtoL型の!/、ずれであるかを判別する構成と、スライスレベル生 成のためのローノ スフィルタの応答特性を再生時と記録時との切換タイミングで制御 する構成とを備えて ヽることが好ま 、。
[0051] (実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
[0052] まず、図 1を参照しながら、本発明の光ディスク装置で好適に使用され得る光デイス ク 101を説明する。
[0053] 本実施形態で使用する光ディスク 101は、例えば BD— Rや BD— REなどの記録型 光ディスクである。光ディスク 101の内周部にはリードイン領域があり、外周部にはス ノ ィラル状に連続したグルーブトラックが形成されたユーザ領域がある。リードイン領 域には、光ディスク 101の物理情報や著作権保護情報等の管理情報があらかじめ記 録されている。管理情報には、光ディスク 101の情報記録層の記録特性について、 L toH型および HtoL型の!/、ずれであるかを示す情報が記録されて 、る。
[0054] なお、光ディスク 101は複数の情報記録層を備えていても良い。そのような光デイス クを「多層光ディスク」と称する。 1つの多層光ディスクに含まれる複数の情報記録層 の全てが LtoH型、あるいは HtoL型である必要はない。言い換えると、 1つの多層光 ディスクが LtoH型情報記録層および HtoL型情報記録層の両方を含んでいても良 い。従って、多層光ディスクの管理情報は、自身に含まれる個々の情報記録層につ V、て、 LtoH型力 HtoL型かを識別するための情報を含んで 、ることが好まし 、。
[0055] 次に、図 2を参照しつつ、本実施形態における光ディスク装置の構成を説明する。
[0056] 本実施形態の光ディスクは、光ヘッド 102と、ドロップアウト検出部 108と、図示され て 、る他の構成要素とを備えて 、る。
[0057] この光ディスク装置に光ディスク 101が装填されると、光ヘッド 102から光ディスク 1 01に光ビームが照射される。光ヘッド 102は、公知の光ヘッドの構成を有していれば 良い。光ヘッド 102は、図示されていない半導体レーザを含む光源と、光源から放射 された光ビームを集束する対物レンズと、対物レンズを駆動するァクチユエータと、フ オトディテクタなどの構成要素とを備えて 、る。
[0058] 光ヘッド 102は、光ディスク 101の半径方向に沿って直線的に往復移動することが 可能であり、光ディスク 101の任意トラックにアクセスすることができる。光ヘッド 102 は、光ディスク装置内の駆動機構 (不図示）に取り付けられた状態で動作し、光デイス ク 101の半径方向の移動はトラバース装置によって行われる。光ヘッド 101内におけ る対物レンズ (不図示）の位置は、光ヘッド 102内のァクチユエータによって高精度に 制御される。
[0059] 光ディスク 101で反射された光ビームは、光ヘッド 102に含まれるフォトディテクタ（ 不図示）に入射する。フォトディテクタでは、光電変換が行われ、反射光に基づく各 種の電気信号が生成される。本実施形態のフォトディテクタは、光ディスク 101のトラ ックグループ方向（タンジェンシャル方向）に平行な分割線および光ディスク 101の半 径方向（ラジアル方向）に平行な分割線によって 4つの領域に分割されている。分割 された 4つの領域の各々は、その領域に入射した光の強度 (光量）に応じた電圧信号 を出力する。
[0060] 光ヘッド 102内のフォトディテクタから出力された電圧信号は、信号生成部 107に 入力される。信号生成部 107は、電圧信号に基づいて、全加算信号、フォーカスエラ 一信号、およびトラッキングエラー信号を生成し、出力する。 11算信号は、 4分割フ オトディテクタからの出力を全て加算した信号であり、光ディスクの反射光量そのもの を示す信号である。フォーカスエラー信号は、例えば非点収差法により検出された信 号であり、対角上に配置された 4分割フォトディテクタの信号の 2組をそれぞれ加算し 、その差を求めた信号であり、トラッキングエラー信号は、プッシュプル法により検出さ れた信号であり、タンジェンシャル方向に配置された 4分割フォトディテクタの 2組をそ れぞれ加算し、その差を求めた信号である。
[0061] フォーカス制御部 106は、信号生成部 107が生成したフォーカスエラー信号に基 づいて光ヘッド 102に含まれる対物レンズを上下に駆動することにより、光ディスク 10 1の情報記録層上に光ビームの焦点が合うように制御する。多層光ディスクの場合は 、コントローラ 114からの指示に従って、 目的とする情報記録層に焦点を合わせるよう に制御する。
[0062] トラッキング制御部 105は、信号生成部 107が生成したトラッキングエラー信号に基 づいて光ヘッド 102に含まれる対物レンズをラジアル方向に駆動することにより、光デ イスク 101のトラックグループに光ビームが追従するように制御する。なお、トラツキン グ制御部 105には、光ビームの焦点を位置させるべきトラックを特定するアドレス情報 力 Sコントローラ 114から与えられる。
[0063] 管理情報再生部 115は、光ディスク 101の内周部に記録されている管理情報を読 み取り、光ディスク 101が HtoL型光ディスクである力 LtoH型光ディスクであるかをメ モリ 116に保持する。多層光ディスクの場合は、情報記録層毎に HtoL型である力 Lt oH型であるかを示す情報をメモリ 116に保持する。
[0064] 設定部 103は、メモリ 116に保持された情報記録層毎の LtoH特性または HtoL特 性の情報と、コントローラ 114が出力しているフォーカス制御部 106がどの情報記録 層に光ビームの焦点を制御して 、るかの情報とに基づ 、て、記録/再生の対象となる 情報記録層に関する LtoH識別信号 (S9)を出力する。すなわち、記録/再生の対象 となる情報記録層が LtoH特性を有する場合は、設定部 103から出力される LtoH識 別信号 (S9)は" 1 "であり、その情報記録層が HtoL特性を有する場合、設定部 103 力 出力される LtoH識別信号 (S9)は "0 "である。
[0065] ドロップアウト検出部 108は、信号生成部 107が生成した^ 311算信号 (S1)に基づ いて、光ディスク 101のドロップアウトを検出し、フォーカス制御部 106およびトラツキ ング制御部 105にドロップアウト検出信号 (S4)を出力する。ドロップアウト検出部 108 の詳細な構成は後述する。
[0066] ドロップアウト検出部 108がドロップアウトを検知し、ドロップアウト検出信号（S4)を 出力すると、フォーカス制御部 106およびトラッキング制御部 105は、制御ループを オープンし、光ヘッド 102内の対物レンズの駆動をホールドする。また、ドロップアウト 検出信号（S4)を再生 PLLのホールド等、他の用途に用いてもよいし、レンズチルト を適応的に制御して 、る場合にぉ 、ては、そのチルト制御をホールドするようにして ちょい。
[0067] 光ディスク 101からユーザデータを再生するとき、信号生成部 107が生成した^ 3口 算信号（S1)に対して、再生処理部 109が AGC (Auto Gain Control)、波形等 ィ匕、クロック抽出を行い、記録されているデータをデジタルデータに変換する。デコー ダ 110は、再生処理部 109の出力に対して復調、エラー訂正、デスクランブルを施し 、ホストコンピュータに再生データを出力する。 [0068] 光ディスク 101にユーザデータを記録するとき、不図示のホストコンピュータから受 け取る記録データに対して、エンコーダ 112がスクランブル、エラー訂正符号付与、 変調の各処理を行い、符号化された記録信号を生成する。記録処理部 113は、ェン コーダ 112から記録信号を受け取り、マルチパルス化および記録補償処理を行!、、 レーザ発光パルス信号を生成する。レーザ駆動部 104は、記録処理部 113からレー ザ発光パルス信号を受け取り、光ビームの強度を変調する。データ記録時の光ビー ムのパワー（記録パワー）の平均値は、例えば 4. 5mWである。
[0069] これらの動作を行う場合、コントローラ 114は記録時と、再生または待機時で処理が 異なる部分に対して、記録 Z再生切換信号 (S5)を出力して適切な動作を行えるよう に制御する。
[0070] 次に、図 3および図 4を参照しながら、本実施形態におけるドロップアウト検出部 10 8の構成および動作を説明する。図 3は、ドロップアウト検出部 108の内部構成例を 示す図であり、図 4はドロップアウト検出部 108における主要な信号の波形例を示し ている。
[0071] まず、図 3を参照する。図示されるドロップアウト検出部 108は、全加算信号 (S1)の エンベロープを検出してエンベロープ信号（S8)を生成するエンベロープ検出部 212 と、エンベロープ信号（S8)から「スライスレベル」を生成するためのローパスフィルタ 2 02およびスライスレベル設定部 203と、エンベロープ信号（S8)とスライスレベル（S3 )とを比較するコンパレータ 204とを備えている。また、このドロップアウト検出部 108 は、表 1に示す状況に応じて全加算信号（S1)のピークエンベロープかボトムェンべ ロープのいずれを検出するべきかを決定するエンベロープ設定信号 (S7)を出力す るエンベロープ設定部 213と、記録 Z再生切換信号 (S5)の変化点 (エッジ)を検出 し、ローパスフィルタ 202の時定数を切り換えるための記録エッジ信号（S6)を生成す るエッジ検出部 206とを備えている。
[0072] 本実施形態のドロップアウト検出部 108に対して、図 2の信号生成部 107から 口 算信号 (S1)が入力されると、全加算信号 (S1)は、図 3に示すエンベロープ検出部 2 12に与えられる。エンベロープ検出部 212は、エンベロープ設定信号（S7)が" 1 "で あれば、全加算信号 (S1)のピークエンベロープを検出し、全加算信号 (S1)のピー クエンベロープをエンベロープ信号（S8)として出力する。一方、エンベロープ設定 信号（S7)が "0 "であれば、全加算信号（S1)のボトムエンベロープを検出し、全加算 信号（S 1)のボトムエンベロープをエンベロープ信号（S8)として出力する。ェンベロ ープ検出部 212が出力するエンベロープ信号（S8)は、ローパスフィルタ 202とコン パレータ 204とに入力される。
[0073] ローパスフィルタ 202は、抵抗 208、コンデンサ 209、およびバッファ 210を備えて おり、エンベロープ信号 (S8)を平滑ィ匕する機能を実行する。すなわち、 ^11算信号 (S 1)にドロップアウト信号が含まれていたとしても、そのドロップアウトには応答せず、 ディスク一周の反射率変動に応答する程度の時定数 (例えば、 10ms)で平滑化を行
[0074] ローパスフィルタ 202の時定数 τは、抵抗 208の抵抗値を R、コンデンサ 209の容 量を Cとすると、 τ =RCで決定され、カットオフ周波数は ΐΖ(2 π τ )で決定される。 ローパスフィルタ 202は更に抵抗 208に対して並列に接続されたスィッチ（時定数切 換部） 211を備えて 、る。時定数切換部 211の役割にっ 、ては後述する。
[0075] ローパスフィルタ 202によって平滑化されたエンベロープ信号は、スライスレベル設 定部 203に入力される。スライスレベル設定部 203は、平滑ィ匕されたエンベロープ信 号からスライスレベルを生成する。具体的には、平滑化されたエンベロープ信号を、 0 レベルに対して例えば 1Z2となるように分圧し、スライスレベル信号 (S3)を出力する 。本実施形態では、平滑ィ匕されたエンベロープ信号を 1Z2に分圧しているが、ドロッ プアウトを適切に検出することができるレベルであれば、他の大きさに分圧してもよい し、分圧比を可変として適時最適に設定できるようにしてもよい。
[0076] スライスレベル設定部 203から出力されたスライスレベル信号（S3)は、十分に平滑 化されているため、ドロップアウトの存在にかかわらず、ほぼ一定の値を示す。なお、 スライスレベルの具体的な設定の仕方は、上述したものに限定されない。例えば、一 定レベルのレベルシフトを与えてもよい。また、レベルシフト量を可変とし、適時最適 に設定できるようにしてもよ 、。
[0077] コンパレータ部 204は、エンベロープ信号（S8)がスライスレベル（S3)よりも低下し たとき、論理高 (High)のドロップアウト検出信号 (S4)を出力する。なお、本明細書で は、論理高 (High)の信号を" 1 "と標記し、論理低 (Low)の信号を "0 "と標記する。ェ ンべロープ信号（S8)がスライスレベル信号（S3)以上であれば、コンパレータ部 204 の出力は、〃0〃に保持される。
[0078] エンベロープ設定部 213は、 LtoH識別信号 (S9)が" 1"、かつ記録 Z再生切換信 号 S5が "0 " (再生）の場合に、 "0 "となり、それ以外は、 "1"となるようにエンベロープ 設定信号 (S7)を出力する。多層光ディスクの場合、情報記録層毎に HtoL型である か LtoH型であるかを識別する力 以下の説明では、簡単のため、単層の光ディスク について説明する。
[0079] 本実施形態の光ディスク装置に LtoH型光ディスクで挿入されている場合、設定部 103が出力する LtoH識別信号 (S9)は〃 1 "である。また、再生時は、記録 Z再生切 換信号 S 5は〃 0〃である。このため、 LtoH型光ディスクを再生するとき、エンベロープ 設定部 213は、エンベロープ設定信号 (S7)として" 0〃の信号を出力することになる。 従って、再生時におけるエンベロープ検出部 212は、 LtoH型光ディスクから得られ る全加算信号 (S1)のボトムエンベロープを検出し、エンベロープ信号 (S8)として出 力する。
[0080] 表 1に対応する表 2を以下に示す。表 2は、エンベロープ設定信号（S7)が "0 "また は〃1"を示す状況を区別して示している。
[0081] [表 2]
Figure imgf000020_0001
記録時は、コントローラ 114から出力される記録 Z再生切換信号 S5が" 1 "となるた め、 LtoH型光ディスクが挿入されている場合でも、エンベロープ設定部 213は、ェン ベロープ設定信号 (S7)として〃 1〃の信号を出力する。その結果、記録時におけるェ ンべロープ検出部 212は、 LtoH型光ディスク力も得られる^ 3ロ算信号 (S1)のピーク エンベロープを検出し、エンベロープ信号 (S8)として出力することになる。 [0083] このように、エンベロープ検出部 212は、エンベロープ設定部 213から出力される エンベロープ設定信号 (S7)を受け取り、エンベロープ設定信号 (S7)力 S"0 "のとき、 すなわち、挿入された光ディスクが LtoH型であり、かつ再生時には、 ロ算信号 (S 1)のボトムエンベロープをエンベロープ信号（S8)として出力する。一方、挿入された 光ディスクが HtoL型の場合や、挿入された光ディスクが LtoH型であっても記録時 には、 ^口算信号 (S 1)のピークエンベロープをエンベロープ信号 (S8)として出力 する。
[0084] なお、エッジ検出部 206は、記録 Z再生切換信号 (S5)が "0 "から〃 1Ίこ遷移するタ イミング、または、〃1"から" 0Ίこ遷移するタイミングで記録エッジ信号 (S6)を出力す る。記録エッジ信号 (S6)は、上記の遷移タイミングで、 "1"となり、所定時間（例えば 1 0 s)経過後に" 0〃に戻る。
[0085] エンベロープの静定時間を考慮し、記録 Z再生切換信号 (S5)の" 0"から" 1 "また は" 1 "から〃0 "の遷移タイミング力も所定時間（例えば 10 μ s)のウェイトを与えてもよ い。
[0086] ローパスフィルタ 202の時定数切換部 211は、抵抗 208に並列に接続され、エッジ 検出部 206から出力される記録エッジ信号 S6が "0 "であれば、オープン、 "1"であれ ばショートされる。記録エッジ信号 (S6)が "0 "から〃 1Ίこ遷移し、時定数切換部 211 がショートされると、抵抗 208がほぼ無効となる。このとき、 τ =RCで決定されていた ローパスフィルタの時定数力 ほぼ 0となるため、コンデンサ 209にエンベロープ信号 (S8)と同電位まで短期間で充電または放電される。その後、記録エッジ信号 (S6) 力 o"に戻ると、時定数切換部 211がオープンとなり、コンデンサ 209に充電または 放電された電位を保ったまま、ローパスフィルタ 208の時定数はドロップアウトに応答 しない程度まで戻る。
[0087] 次に、図 4を参照する。図 4は、 LtoH型光ディスクが挿入されている場合における 主要な信号の波形例を示している。図 4では、「再生」時のみならず、「記録」時の波 形も示されている。記録時には、記録すべきユーザデータに応じてパワーが変調され た光ビームが光ヘッド 102から放射され、光ディスク 101を照射する。このとき、光ディ スク 101から得られる反射光量、すなわち ロ算信号 (S 1)は、パワーの変調に応じ た高い周波数で変化する。このパワーの変調は、 LtoH型光ディスクか HtoL型光デ イスクかによらず、記録マークを形成するための比較的高いパワーと、ほぼ 0に近い ノ ヮ一との間で上下する変調である。記録時の ロ算信号 (S1)は、記録マーク形 成に必要なパワーの光ビームを照射しているときに光ディスク力 得られる反射光量 と、ほぼ 0レベルの反射光量との間で変化することになる。図では、記録時における ^口算信号 (S 1)のピークレベルが再生時における^ロ算信号 (S1)のピークレベル よりも低く記載されている力 記録時における実際の反射光量は、再生時における実 際の反射光量よりも大きい。
[0088] まず、再生時の動作を説明する。
[0089] 再生時、図 4の左側部分に示すように、記録 Z再生切換信号 S5は〃 0"である。 Lto H型光ディスクが挿入されている場合、エンベロープ設定信号 (S7)として〃 0〃の信号 を出力するように設計されている。従って、再生時におけるエンベロープ検出部 212 (図 3)は、 LtoH型光ディスクから得られる^ロ算信号（S1)のボトムエンベロープを 検出し、エンベロープ信号 (S8)として出力する。
[0090] 図 4に示すように、再生時のエンベロープ信号（S8)は、ボトムエンベロープのレべ ルにあり、ボトムエンベロープを基準にして生成されるスライスレベル（S3)も、相対的 に低いレベルにある。
[0091] 前述したように、 LtoH型光ディスクでは、未記録部の反射率は低く、記録部で反射 率が増大する力 記録部力 得られる^ 3ロ算信号の「ボトムエンベロープ」の大きさは 、図 4に示すように、未記録部から得られる全加算信号の大きさとほとんど変わらない 。このため、 ^卩算信号の「ボトムエンベロープ」に基づいてスライスレベルを生成す れば、未記録部と記録部との境界部でもスライスレベルが変動せず、従来のドロップ アウト検出回路で生じた問題は発生しない。
[0092] 本実施形態では、図 5 (a)から（c)に示すように、再生時にドロップアウトが発生した 場合、全加算信号 (S1)のエンベロープ信号 (S8)力 Sスライスレベル (S3)よりも低くな るため、図 3のコンパレータ 204の出力（ドロップアウト検出信号（S4) )が "0 "から" 1" に立ち上がり、ドロップアウトが検出されることになる。
[0093] このように本実施形態によれば、スライスレベル（S3)が全加算信号（S1)の「ボトム エンベロープ」に基づいて生成されているため、未記録部と記録部との間で図 12 (b) に示すようなスライスレベル (S3)の変化が生じない。すなわち、未記録部と記録部と の間で大きく変化する全加算信号 (S1)のピークエンベロープではなぐほとんど変 化しないボトムエンベロープに基づいてスライス信号（S3)が生成されているため、従 来技術の問題が解決する。
[0094] 次に、記録時の動作を説明する。
[0095] 記録時、記録 Z再生切換信号 S5は" 1 "であり、エンベロープ設定信号 (S7)は" 1" となる。このため、記録時におけるエンベロープ検出部 212 (図 3)は、 LtoH型光ディ スク力 得られる^ 3ロ算信号 (S1)のピークエンベロープを検出し、エンベロープ信 号 (S8)として出力する。
[0096] 前述したように、記録時は LtoH型光ディスクであっても全加算信号 (S 1)がほぼ 0 レベルまで落ち込むため、ボトムエンベロープを検出した場合、エンベロープ信号（S 8)は 0となってしまう。このため、本実施形態では、記録時には LtoH型光ディスクか HtoL型光ディスクかによらず^ロ算信号 (S1)のピークエンベロープを検出し、この ピークエンベロープに基づいてスライスレベルを設定する。
[0097] 図 4に示すように、再生時力も記録時に変化したとき、エンベロープ信号 (S8)がボ トムエンベロープからピークエンベロープのレベルに変化する力 スライスレベル（S3
)は、ピークエンベロープのレベル上昇に伴って速やかに上昇する。これは、再生時 力 記録時に変化するタイミングを検出し、記録エッジ信号 (S6)がローパスフィルタ 202に入力されると、その時定数を小さくなり、一時的にローパスフィルタの応答性が 高められるからである。このため、ピークエンベロープを基準にスライスレベル（S3)を 生成しても、必要な大きさにスライスレベル (S3)が高速に変化するため、従来のドロ ップアウト検出回路について説明した問題を解決することができる。
[0098] 記録時にドロップアウトが発生した場合、図 6に示すように、全加算信号 (S1)のェ ンべロープ信号（S8)がスライスレベル（S3)よりも低くなるため、図 3のコンパレータ 2 04の出力（ドロップアウト検出信号（S4) )が "0 "から" 1Ίこ立ち上がり、ドロップアウト 力 S検出されること〖こなる。
[0099] 再生時と記録時のエンベロープ信号（S8)のレベル差によっては、記録 Z再生の 切り換え時に、一瞬、ドロップアウト検出信号 (S4)が誤検出される場合がある。この 場合、スライスレベル (S3)の応答性をフォーカス制御およびトラッキング制御の応答 性よりも高くしておけば、一瞬検出されたドロップアウト検出信号 (S4)によって制御が ホールドされても問題は発生しない。さらに、記録エッジ信号 (S6)力 i"の区間は、 ドロップアウト検出信号 (S4)を" 0"とするようなマスク処理を追加すればより好適であ る。このようなマスク処理を行えば、未記録部と記録部との境界部では、ドロップアウト 検出信号 (S4)は常に" 0〃を維持し、ドロップアウトの検出は行われない。この場合、 未記録部と記録部との境界部では、フォーカス制御などのホールドも行われな 、。
[0100] 次に、図 7を参照して、 HtoL型光ディスクが挿入されている場合の動作を説明する 。図 7は、図 3の装置における主要な信号を示している。
[0101] HtoL型光ディスクが挿入されている場合、 LtoH識別信号（S9)は〃 0〃となるため、 エンベロープ設定信号 (S7)は" 1 "となる。その結果、記録 Z再生によらず、ェンベロ ープ検出部 212 (図 3)はピークエンベロープを検出し、図 7に示すように、相対的に 高いエンベロープ信号（S8)に基づくスライスレベル（S3)が生成される。
[0102] HtoL型光ディスクから得られる^ 311算信号のピークエンベロープのレベルは未記 録部の反射光量 算信号のレベル）とほぼ一定であるため、記録、未記録に関 わらず、エンベロープ信号（S8)はほぼ一定のレベルを出力している。このため、 Hto L型光ディスクが挿入されて ヽる場合、 LtoH型光ディスクにデータ記録を行う場合と 略同様の動作が実行されることになる。
[0103] 本実施形態によれば、図 4または図 7に示す全加算信号 (S1)にドロップアウトによ る局所的な低下が発生した場合、エンベロープ信号 (S8)がスライスレベル (S3)より も的確に低下するため、種々の状況下においてドロップアウトを正確に検出すること が可能になる。
[0104] 本実施形態では、ドロップアウト検出回路 108に入力する信号力 分割フォトディテ クタの ロ算信号であるが、反射光量を示す反射光量信号であれば、これに限定さ れるものではない。例えば、トラッキングエラー信号とフォーカスエラー信号を別のフ オトディテクタで検出する光ディスク装置においては、そのどちらかの加算信号でもよ V、し、メインディテクターとそれを補正するサブディテクターを有する光ディスク装置に お!、ては、メインディテクターの加算信号でもよ!/、。
[0105] 次に図 2および図 8を参照しつつ、光ディスク 101が挿入された場合の処理手順を 示す。
[0106] まず、本実施形態の光ディスク装置に光ディスク 101が挿入されると、フォーカス制 御部 106によるフォーカス制御、トラッキング制御部 105によるトラッキング制御を行う ことにより光ディスクを起動する（STEP1)。
[0107] 次に、光ヘッド 102を内周部のリードイン領域に移動し (STEP2)、リードイン領域 にあら力じめ記録されて 、る管理情報を取得する（STEP3)。
[0108] この後、管理情報から各情報記録層が HtoL型であるか LtoH型であるかを読み出 し、光ディスク装置のメモリ 116に保持する（STEP4)。そのとき、設定部 103は、現 在位置における LtoH識別情報を設定する（STEP5)。
[0109] 光ディスクの記録 Z再生動作が開始すると、図 2の設定部 103は、こうして得られた LtoH識別情報に基づいて LtoH識別信号 (S9)を出力することになる。ドロップァゥ ト検出部 108は、 LtoH識別信号 (S9)や図 2のコントローラ 114から与えられる記録 Z再生切換信号 (S5)に基づいて、表 1に示す状況にあったスライスレベルの設定方 法を選択することになる。
[0110] 以上の動作により、 LtoH型光ディスクが挿入されている場合には、光ビームスポッ トが光ディスクの未記録部力 記録部へ移行する場合でも、早急にドロップアウト検 出のスライスレベルを適正なレベルに設定することができる。その結果、光ビームスポ ットが光ディスクの記録部から未記録部へ移行する際に、ドロップアウトの誤検出を防 止し、フォーカス制御およびトラッキング制御の安定ィ匕を図ることができる。
[0111] 本発明の光ディスク装置に使用可能な光ディスクは、 BDに限定されず、 HD DVD であってもよい。
産業上の利用可能性
[0112] 本発明のドロップアウト検出回路は、各種の光ディスク装置に用いられ得る。本明 細書における「光ディスク装置」は、光ディスクをリムーバブルな記録媒体として用い る全ての電子機器を含み、他の装置に組み込まれて使用される光ディスクドライブだ けではなぐカムコーダ、光ディスクレコーダなどの家電機器や、データ記録装置など の OA機器を広く含むものとする。

Claims

請求の範囲
[1] 複数の記録マークをトラック上に形成することによってデータが記録される光デイス クにデータを記録すること、および前記光ディスクに記録されているデータを再生す ることの少なくとも一方を実行することができる光ディスク装置であって、
装填された光ディスクを光ビームで照射し、前記光ディスクからの反射光力 電気 信号を生成する光ヘッドと、
前記電気信号のうち反射光量を示す信号のレベルをスライスレベルと比較して前 記反射光量に生じたドロップアウトを検出するドロップアウト検出部と、
装填された光ディスクの各情報記録層が、未記録領域の反射率よりも記録マークの 反射率が高くなる第 1のタイプか、それとも、未記録領域の反射率よりも記録マークの 反射率が低くなる第 2のタイプかを判別する判別部と、
を備え、
前記反射光量のボトムエンベロープおよびピークエンベロープのいずれか一方を 前記判別部の判別結果に基づ 、て選択し、選択したエンベロープに基づ!、て前記 スライスレベルを設定する、光ディスク装置。
[2] 装填された光ディスクの目的とする情報記録層からデータを再生する場合、前記情 報記録層が前記第 1のタイプである場合は、前記反射光量のボトムエンベロープに 基づ!/、て前記スライスレベルを設定し、前記情報記録層が前記第 2のタイプである場 合は、前記反射光量のピークエンベロープに基づ！、て前記スライスレベルを設定す る、請求項 1に記載の光ディスク装置。
[3] 装填された光ディスクの目的とする情報記録層にデータを記録する場合、前記情 報記録層が前記第 1のタイプか第 2のタイプかによらず、前記反射光量のピークェン ベロープに基づいて前記スライスレベルを設定する請求項 2に記載の光ディスク装置
[4] 前記ドロップアウト検出部は、
前記反射光量からピークエンベロープおよびボトムエンベロープのいずれか一方を 検出し、前記ピークエンベロープまたはボトムエンベロープを示すエンベロープ信号 を生成するエンベロープ検出部と、 前記エンベロープ信号を平滑化するローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタの出力に基づ 、てスライスレベルを設定するスライスレベル設 定部と、
前記エンベロープ信号のレベルと前記スライスレベルとを比較し、前記ェンベロー プ信号のレベルが前記スライスレベルよりも低下したとき、ドロップアウト検出信号を 出力する比較器と
を備える、請求項 1に記載の光ディスク装置。
[5] 前記ローパスフィルタは、異なる時定数でエンベロープ信号を平滑化する時定数 切換部を備えており、
前記エンベロープ検出部が前記ピークエンベロープを示すエンベロープ信号を生 成している場合において、前記時定数切換部は、記録および再生の切換タイミング に同期して前記時定数を一時的に小さくする、請求項 4に記載の光ディスク装置。
[6] 前記ドロップアウト検出部が前記反射光量に生じたドロップアウトを検出したとき、前 記情報記録層に対するフォーカスサーボ制御およびトラッキングサーボ制御の少なく とも一方をホールドする、請求項 1に記載の光ディスク装置。
[7] 前記エンベロープ検出部が前記ピークエンベロープを示すエンベロープ信号を生 成している場合において、記録および再生の切換タイミングに同期した所定の期間 は、前記エンベロープ信号のレベルが前記スライスレベルよりも低下しても、前記情 報記録層に対するフォーカスサーボ制御およびトラッキングサーボ制御をホールドし ない、請求項 5に記載の光ディスク装置。
[8] 装填された前記光ディスクが複数の情報記録層を備えて 、る場合、記録または再 生の対象となる情報記録層が前記第 1のタイプおよび第 2のタイプのいずれ力を前記 判別部の判別結果に基づ ヽて決定して情報記録層毎にスライスレベルを設定する、 請求項 1に記載の光ディスク装置。
[9] 光ディスクが有する情報記録層からの反射光量を示す信号のレベルをスライスレべ ルと比較して前記反射光量に生じたドロップアウトを検出するドロップアウト検出装置 であって、
前記反射光量からピークエンベロープおよびボトムエンベロープのいずれか一方を 検出し、前記ピークエンベロープまたはボトムエンベロープを示すエンベロープ信号 を生成するエンベロープ検出部と、
前記エンベロープ信号を平滑化するローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタの出力に基づ 、てスライスレベルを設定するスライスレベル設 定部と、
前記エンベロープ信号のレベルと前記スライスレベルとを比較し、前記ェンベロー プ信号のレベルが前記スライスレベルよりも低下したとき、ドロップアウト検出信号を 出力する比較器と
を備え、
前記エンベロープ検出部は、未記録領域の反射率よりも記録マークの反射率が高 くなる第 1のタイプの情報記録層の再生を行うとき、前記反射光量からボトムェンベロ ープを示すエンベロープ信号を生成し、未記録領域の反射率よりも記録マークの反 射率が低くなる第 2のタイプの情報記録層の再生を行うとき、前記反射光量からピー クエンベロープを示すエンベロープ信号を生成する、ドロップアウト検出回路。
前記ローパスフィルタは、異なる時定数でエンベロープ信号を平滑化する時定数 切換部を備えており、
前記エンベロープ検出部が前記ピークエンベロープを示すエンベロープ信号を生 成している場合において、前記時定数切換部は、記録および再生の切換タイミング に同期して前記時定数を一時的に小さくする、請求項 9に記載のドロップアウト検出 回路。
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