(57)【要約】光ディスクドライブ（５０）であって、少なくとも１つの記録トラック（１１、１２、１３）を有する光ディスク（１０）をスキャンする光ヘッド（５２）の位置を駆動するラジアルサーボシステム（７０）と、光ビームのフォーカスを制御するフォーカスサーボシステム（８０）と、ディスク上に記録されたデジタルデータを再生するデータ回復システム（９０）を有する。前のトラック（１１、１２）に沿った欠陥進入位置（１７）にもとづき決定される、カレントトラック（１２、１３）に沿った所定の位置（１７）に光ヘッド（５２）が到達するとすぐに、ラジアルサーボシステム（７０）、フォーカスサーボシステム（８０）、および／またはデータ回復システム（９０）の動作パラメータは凍結、または所定値に設定される。
2005526347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの記録トラックを有する光ディスクをスキャンする光ヘッドを有する光ディスクドライブのラジアルサーボシステム、フォーカスサーボシステム、データ回復システムを制御する方法であって、
前のトラックに沿った欠陥進入位置に基づき決定される、カレントトラックに沿った所定位置に前記光ヘッドが到達するとすぐに、前記ラジアルサーボシステム、前記フォーカスサーボシステム、前記データ回復システムの少なくとも１つの動作パラメータが所定値に設定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記前のトラックに沿った前記欠陥進入位置は、Nビットシフトレジスタを設定することにより前記Nビットシフトレジスタに記憶され、前記シフトレジスタの各ビットは前記光ディスクの角度位置を表し、
前記所定の位置は、前記Nビットシフトレジスタ中の前記ビットを読み出すことにより決定されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記Nビットシフトレジスタは前記光ディスクの速度に関係するクロック信号により規定されるペースで、前記シフトレジスタ内の前記ビットをシフトすることにより読み出され、前記光ディスクの１回転はNビットをシフトすることに対応することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、前記クロック信号は、
前記クロック信号を出力するフェーズロックループ回路により、前記光ディスクを回転する回転手段の位置信号の差異信号および第２のクロック信号にロックするステップと、
前記クロック信号の周波数が前記光ディスクの回転ごとにN回の周期に増えるように、前記クロック信号を分割することにより前記第２のクロック信号を生成するステップと
を実行することにより導出されることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか一項に記載の方法であって、前記少なくとも１つの動作パラメータは定数値に固定されていることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、前記少なくとも１つの動作パラメータは、前記カレントトラックに沿った前記所定位置に到達する直前の値に凍結されることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項５に記載の方法であって、前記少なくとも１つのパラメータは所定の定数値に設定されることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１ないし４いずれか一項に記載の方法であって、欠陥進入位置から欠陥離脱位置への前記光ヘッドの移動の少なくとも一部の間に、前記少なくとも１つの動作パラメータが変更されることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１ないし８いずれか一項に記載の方法であって、後続の発生において、次の発生の前記所定値は、前の発生の前記所定値から異なることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９いずれか一項に記載の方法であって、前記光ヘッドが欠陥離脱位置を通過した後、前記少なくとも１つの動作パラメータが、前記カレントトラックに沿った前記所定の位置に到達する直前に有していた値に回復されることを特徴とする方法。
【請求項１１】
トラックを有する光ディスクを受け入れるように適応した光ディスクプレーヤであって、
前記光ディスクを回転する回転手段と、
光ビームを生成し、前記回転しているディスクの表面をこのビームでスキャンし、前記反射されたビームからの読み出し信号を導出するように構成された光ヘッドと、
前記光ヘッドがトラックを追随するように強制する、前記光ヘッドのラジアル位置を制御するための、トラックエラー信号に応答するラジアルサーボシステムと、
前記光ビームを前記トラックにフォーカスするように保持するように、前記光ビームのフォーカスを制御するためのフォーカスエラー信号に応答するフォーカスサーボシステムと、
書きこまれたディスク上に記されたユーザデータビット、またはブランクディスク上に印されたアドレッシングおよびウォブル周波数情報を再生するデータ回復システムと、
前記光ヘッドが欠陥に遭遇したことを前記制御部が発見したときはいつも、前記ラジアルサーボシステム、前記フォーカスサーボシステム、および／または前記データ回復システムの少なくとも１つの動作パラメータが所定値に設定されるように、前記ラジアルサーボシステム、前記フォーカスサーボシステム、および／または前記データ回復システムを制御するように適応した制御部とを有することを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光ディスクプレーヤであって、前記制御部は、前記少なくとも１つの動作パラメータが定数値に固定されるように、前記ラジアルサーボシステム、前記フォーカスサーボシステム、および／または前記データ回復システムを制御するように適応したことを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光ディスクプレーヤであって、前記制御部は、前記少なくとも１つの動作パラメータが前記光ヘッドが前記欠陥に遭遇する直前の値に凍結されるように、前記ラジアルサーボシステム、前記フォーカスサーボシステム、および／または前記データ回復システムを制御するように適応したことを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項１４】
請求項１２に記載の光ディスクプレーヤであって、前記制御部は、前記少なくとも１つの動作パラメータが前記光ヘッドが前記欠陥に遭遇したときに所定の定数値に設定されるように、前記ラジアルサーボシステム、前記フォーカスサーボシステム、および／または前記データ回復システムを制御するように適応していることを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項１５】
請求項１１に記載の光ディスクプレーヤであって、前記制御部は、欠陥進入位置から欠陥離脱位置への前記光ヘッドの移動の少なくとも一部の間に前記少なくとも１つの動作パラメータが変更されるように、前記ラジアルサーボシステム、前記フォーカスサーボシステム、および／または前記データ回復システムを制御するように適応していることを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項１６】
請求項１１ないし１５いずれか一項に記載の光ディスクプレーヤであって、前記制御部は、後続の発生において、次の発生の前記所定値は、前の発生の前記所定値から異なるように前記ラジアルサーボシステム、前記フォーカスサーボシステム、および／または前記データ回復システムを制御するように適応したことを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項１７】
請求項１１ないし１６いずれか一項に記載の光ディスクプレーヤであって、前記制御部は、前記レーザスポットが前記欠陥エリアを離脱した後、前記少なくとも１つの動作パラメータは、前記光ヘッドが前記欠陥に遭遇する前に使用した前記値に回復されるように、前記ラジアルサーボシステム、前記フォーカスサーボシステム、および／または前記データ回復システムを制御するように適応したことを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項１８】
請求項１１ないし１７いずれか一項に記載の光ディスクプレーヤであって、前記光ヘッドからの前記読み出し信号を受信するように結合され、トラックエラー信号を前記読み出し信号から導き出すように適応している信号プロセッサをさらに有することを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項１９】
請求項１８に記載の光ディスクプレーヤであって、前記ラジアルサーボシステムは前記トラックエラー信号を受信するように結合された第１の入力を有することを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項２０】
請求項１８または１９に記載の光ディスクプレーヤであって、前記制御部は前記トラックエラー信号を受信するように結合された入力を有することを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項２１】
請求項１１ないし２０いずれか一項に記載の光ディスクプレーヤであって、前記光ヘッドから前記読み出し信号を受信するように結合され、フォーカスエラー信号を前記読み出し信号から導き出すように適応した信号プロセッサをさらに有することを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項２２】
請求項２１に記載の光ディスクであって、前記フォーカスサーボシステムは前記フォーカスエラー信号を受信するように結合された第１の入力を有することを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項２３】
請求項２１または２２に記載の光ディスクプレーヤであって、前記制御部は前記フォーカスエラー信号を受信するように結合された入力を有することを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項２４】
請求項１１ないし２３いずれか一項に記載の光ディスクプレーヤであって、前記光ヘッドから前記読み出し信号を受信するように結合され、データ信号をそれから導き出すように適応した信号プロセッサをさらに有し、前記制御部は前記データ信号を受信するように結合された入力を有することを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項２５】
請求項２４に記載の光ディスクプレーヤであって、前記データ回復システムは、前記信号プロセッサから前記データ信号を受信するように結合され、データエラー信号を前記データ信号から導き出し、前記制御部は前記データエラー信号を受信するように結合された入力を有することを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項２６】
請求項１１ないし２５いずれか一項に記載の光ディスクプレーヤであって、前記サーボシステムはサーボ欠陥ディテクタを有し、サーボ欠陥ディテクタ信号を生成しサーボ欠陥出力に出力可能であり、前記制御部は、前記サーボシステムの前記サーボ欠陥出力から前記サーボ欠陥ディテクタ信号を受信するように結合されたサーボ欠陥入力を有することを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項２７】
請求項１１ないし２６いずれか一項に記載の光ディスクプレーヤであって、前記制御部は、前記ラジアルサーボシステムの制御入力に結合された第１の制御出力と、前記フォーカスサーボシステムの制御入力に結合された第２の制御出力と、前記データ回復システムの制御入力に結合された第３の制御出力とを有することを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項２８】
請求項１１ないし２７いずれか一項に記載の光ディスクプレーヤであって、前記回転手段は、回転量を示す位置信号を生成するように設計され、前記制御部はこの位置信号を受信するように結合された入力を有することを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項２９】
請求項２５または、請求項２５に従属する限りにおいて請求項２６ないし２８いずれか一項に記載の光ディスクプレーヤであって、
前記制御部は前記トラックエラー信号、前記フォーカスエラー信号、前記データエラー信号、および前記データ信号の少なくとも１つをモニターするように適応され、
前記制御部は、前記モニターされた信号の少なくとも１つが劣化したとき、前記カレントトラックの欠陥部分の進入位置に前記光ヘッドが到達したことを発見するように適応され、
前記制御部は、前記カレントトラックの前記欠陥トラック部分の前記進入位置と放射状に一致する次のトラックの欠陥トラック部分の予測進入位置を決定するように適応され、
前記制御部は、前記次のトラックの前記予測された進入位置に到達する前記光ヘッド上の前記ラジアルサーボシステムを制御する制御信号を生成するように適応され、前記ラジアルサーボシステムは、その動作パラメータの少なくとも１つが前記読み出し信号から独立な所定値に設定するためこの制御信号に応答し、
および／または、前記制御部は、前記次のトラックの前記予測進入位置に到達する前記光ヘッド上の前記フォーカスサーボシステムを制御する制御信号を生成するように適応され、前記フォーカスサーボシステムは、前記読み出し信号から独立の所定値にその動作パラメータの少なくとも１つを設定するためにこの制御信号に応答し、
および／または、前記制御部は前記次のトラックの前記予測進入位置に到達する前記光ヘッド上の前記データ回復システムを制御する制御信号を生成するように適応し、前記データ回復システムは、前記読み出し信号から独立の所定値にその動作パラメータの少なくとも１つを設定するためにこの制御信号に応答することを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項３０】
請求項２９に記載の光ディスクプレーヤであって、
前記制御部はNビットシフトレジスタを有し、
前記制御部は、前記Nビットシフトレジスタ中のビットを設定することにより、前記カレントトラックの欠陥トラック部分の進入位置を記憶させるように適応され、前記シフトレジスタの各ビットは前記光ディスクの角度位置を表し、
前記次のトラックの前記期待進入位置は前記Nビットシフトレジスタ中の前記ビットを読み出すことにより決定されることを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項３１】
請求項３０に記載の光ディスクプレーヤであって、前記制御部は、前記光ディスクの速度に関係したクロック信号により規定されるペースで、前記シフトレジスタ中の前記ビットをシフトすることにより、前記Nビットシフトレジスタを読むように適応され、前記光ディスクの一回転はNビットシフトすることに対応することを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項３２】
請求項３１に記載の光ディスクプレーヤであって、前記回転手段は回転量を示す位置信号を生成するように設計され、前記制御部はこの位置信号を受信するように結合された入力を有し、前記制御部は、
前記位置信号と第２のクロック信号の差信号にロックする、前記クロック信号を出力するフェーズロックループ回路と、
前記クロック信号の周波数は前記光ディスクの１回転あたりN回の周波数に増加するように、前記クロック信号を分周することにより前記第２のクロック信号を出力するディバイダとを有することを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項３３】
請求項２９ないし３２いずれか一項に記載の光ディスクプレーヤであって、前記所定値は定数値であることを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項３４】
請求項３３に記載の光ディスクプレーヤであって、前記定数値は前記対応する制御信号の受信の直前の動作値に少なくとも実質的に等しいことを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項３５】
請求項３３に記載の光ディスクプレーヤであって、前記定数値は、前記装置の設計段階で決定された、または前記装置の動作中に計算された所定の定数値であることを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項３６】
請求項３３ないし３５いずれか一項に記載の光ディスクプレーヤデバイスであって、前記次のトラックについて、前記制御部は、前記期待進入位置の前の前記次のトラックの欠陥トラック部分の進入位置に前記光ヘッドが到達したことを発見したとき、前記制御信号を生成するように適応されたことを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項３７】
請求項３３ないし３６いずれか一項に記載の光ディスクプレーヤデバイスであって、前記制御部は、Rinは前記データエリアが始まる内径を表し、qはトラックピッチとして、次の式
【数１】
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により前記カレントトラックの欠陥トラック部分の前記実際の進入位置に基づき前記次のトラックの欠陥トラック部分の前記期待進入位置を計算するように適応されたことを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクシステムと、光ディスクオーディオ／ビデオプレーヤおよびコンピュータドライブのプレイ能力を改善する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの種類のディスク形状の光記憶媒体が生産されている。例えば、リードオンリタイプ（CD-DA,  CD-ROM,  DD-ROM,  DVD-Video,  DVD-ROM）、ライトワンスタイプ（CD-R,  DD-R,  DVD-R,  DVD+R）、リライタブルタイプ（CD-RW,  DD-RW,  DVD-RW,  DVD+RW,  DVD-RAM,  Blue-ray  Disc）である。本発明は上記のタイプすべてに関して適用可能である。上記光記憶媒体はそれ自体知られているので、ここでは詳しく説明はしない。上記の光記憶媒体は、連続的なスパイラル状または複数の同心円状のいずれかの、少なくとも１つの記録トラックを有することを想起すれば十分である。リードオンリ媒体の場合、データはそのトラックにあらかじめ生産プロセスで記録されており、記録可能およびリライタブル媒体の場合、ユーザはデータを書きこむことができる。さらに、本発明は、光ディスクから情報を読み出すプロセスに適用可能であるのと同様に、光ディスクに情報を書きこむプロセスに適用可能である。以下の説明において、ディスクを「プレイ」するという表現は、読み出しと同様に書き込みを意味するものとして用いる。
【０００３】
光ディスクをプレイするディスクドライブは、それ自体知られており、ここでは詳しくは説明しない。一般的に、ディスクドライブは、光ヘッド、光ディスクを回転する手段、回転するディスクのトラックを追随するように光ヘッドを駆動するサーボシステム、ディスクに書き込まれた情報を回復しユーザ情報をディスクに書きこむために好適なフォーマットにアレンジする回路を有する。
【０００４】
動作中に、サーボシステムは光ヘッドから情報を取得し、光ヘッドがトラックに対し正しく位置決めされているか否かを決定し、もし正しく位置決めされていない場合、どのような修正が必要かを決定するためにその情報を用いる。この動作は制御ループを用いて自動的に起こり、レーザスポットでトラックまたはフォーカスしている間は（集積回路をプログラムするために用いる係数の形式の）サーボ設定を調整する必要はない。
【０００５】
この点で問題となるのは、光ディスクには、情報レイヤを完全に覆い隠すキズ、指紋、ほこり、よごれ等（いわゆる黒いドット）の機械的欠陥を被るかもしれないことである。結果として、出力データストリームはエラーを含み、レーザビームがトラックとフォーカスを「見失い」、光ヘッドがその欠陥を通過した後に再度位置決めする必要がある程度にサーボ動作が損なわれることがある。再位置決め動作は瞬間的にはできず、光ヘッドがその欠陥を通過した後比較的長い時間、データ出力ストリームがエラーを含むこととなる。
【０００６】
本発明の重要な目的は、上記の欠陥によるデータ出力ストリーム中のエラー量が減少するように、光ディスクシステムのプレイ能力を改善することである。
【０００７】
光ディスクシステムのデータストリームはハイパスフィルタによりサーボ信号から分離され、あるいはサーボ信号は読み出し信号からローパスフィルタにより抽出されることも知られている。ディスク上にいかなる欠陥が発生しても読み出し信号が変化するので、特にデータ読み出しが問題のとき、ハイパスフィルタのカットオフ周波数はこれらの変化に適応しないことがある。これにより、レーザビームが黒いドットや指紋等の下の情報を読むとき、歪んだ信号がデータ読み出し回路に与えられる結果となる。また、ディスクから受信した名目的信号で動作するようにプログラムされたデータ読み出し回路は、入力されたデータ信号が歪んでいるときは最適には動作しない。
【０００８】
米国特許第5,450,388号は、欠陥が発生するディスクアドレスがすべて欠陥表示メモリに記憶されている光ディスクドライブを開示している。また、人工的トラッキングエラー信号または大体エラー信号がメモリに記憶されている。この信号は、前記欠陥表示メモリに記憶されたアドレスに対応する位置に光ヘッドが位置しているときはいつも、その光ヘッドを駆動するためにサーボシステムにより使用される。しかし、この解決策は、多くのメモリを要する。さらに、この解決策はディスクが最初にプレイされたときは役に立たない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、表面欠陥は通常比較的広い表面エリアに広がっているという理解に基づく。その広い表面エリアは、以下「表面ぼやけ」と呼ぶ。この表面ぼやけは、複数の隣接するトラックに影響するように半径方向の範囲に広がっている。各後続のトラックにおいて、表面ぼやけの（トラックの長さに沿って測った）円周方向の範囲は、近傍のトラックとほぼ同じである。光ヘッドがその位置および／またはアドレスに実際に到達する前に、どの位置および／またはアドレスが次のトラックの円周方向の範囲に対応するかを決定するおよび／または計算することが可能である。
【００１０】
この理解に基づき、本発明の重要な態様によると、期待された欠陥境界が次のトラックについて決定され、サーボシステムのフィルター設定は光ヘッドが計算された欠陥進入境界に到達する直前に補正され、光ヘッドが計算された欠陥離脱境界を通過した直後にリセットされる。
【００１１】
本発明のこれらおよび他の態様、特徴、利点は、図面を参照して本発明による光ディスクシステムの好ましい実施形態についての以下の説明によりさらに説明される。同じ参照数字は同一または類似の構成部分を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は光ディスク１０を示す概略図である。光ディスク１０は、データ書き込み用トラック１１、１２、１３（これらのトラックは唯一の連続なスパイラル形状のトラックの連続的なターンを示していてもよい）を有し、書き込まれたデータはトラック１１、１２、１３から読み出すことができる。トラックは、相互に同心の複数の別々な円形トラックとして実装されてもよい。本発明のコンテクストにおいて、トラックのタイプは重要ではない。説明を容易にするため、トラックの後続の「ターン」（すなわち、３６０°の部分）は、それぞれを「トラック」と呼ぶ。よって、「トラック」という文言は各別々の円周上のトラック、またはスパイラル形状トラックの３６０°部分に用いられる。図１には、３つのトラック１１、１２、１３が示されている。
【００１３】
図２は、光ディスクプレーヤデバイス５０を示す概略図であるが、本出願書類から明らかになるように、本発明は光ディスクレコーダについても同様に当てはまる。ディスクプレーヤ５０は、光ディスク１０を受け入れる手段（図示せず）と、一般的にはモータからなる所定回転速度で光ディスク１０を回転する回転手段５１を有する。角速度一定駆動（CAV）ではその所定の回転速度は一定であり、例えば線速度一定駆動（CLV）では回転速度は変化する。CLVとCAVの組み合わせも可能である。好ましくは、回転手段５１は、回転量を示す信号STを生成するように設計されている。例えば、STはパルス信号であり、各パルスは所定の角度距離、例えば１°に対応する。上記の回転手段５１は周知であり、上記の信号STを生成する手段も知られているので、ここでこれらをより詳しく説明する必要はない。
【００１４】
ディスクプレーヤ５０は、光ビームで回転するディスク１０の表面をスキャンし、反射ビームから読み出し信号SRを導出するように構成された光ヘッド５２を有する。上記の光ヘッドは先行技術によるデバイスであってもよいので、ここでその構成と動作をより詳細に説明する必要はない。
【００１５】
前述のとおり、光ディスク１０は所定のトラック構造を有する。読み出し信号SRは、トラック構造それ自体に関する情報を含む。具体的には、読出し信号SRは、光ヘッド５２からの光ビームがトラックに対して調整されているかどうか、および光ビームがトラック上に正しくフォーカスされているかどうかに関する情報を含む。信号プロセッサ５３は、読み出し信号SRを受信し、トラックに対する光ヘッド５２のアライメントを示す第１のエラー信号SETと、トラック上の光ビームのフォーカシングを示す第２のエラー信号SEFとをそれから導出する。光ヘッド５２が正確にトラック上にあり、レーザビームが正確にフォーカスしているとき、対応するエラー信号SETおよびSEFはゼロに等しい。光ヘッド５２がトラックから外れており、フォーカスがはずれているとき、対応するエラー信号SETとSEFの強さは、それぞれ調整不良とフォーカス不良の量を表す。一方、エラー信号SETとSEFの極性は調整不良またはフォーカス不良の方向を表す。上記のエラー信号はそれ自体知られているので、ここでより詳細に説明する必要はない。
【００１６】
第１のサーボシステムまたはラジアルサーボシステム７０は、第１の入力７１においてトラックエラー信号SETを受信する。ラジアルサーボシステム７０は、出力７２において、光ヘッド５２にトラックを追随させるように光ヘッドのラジアル位置を制御する位置制御信号を生成するように設計されている。上記のサーボシステムは知られているので、ここでその構成と動作をより詳しく説明する必要はない。しかし、信号プロセッサ５３はラジアルサーボシステム７０に集積されてもよいことに注意すべきである。
【００１７】
第２のサーボシステムあるいはフォーカスサーボシステム８０は、第１の入力８１でフォーカスエラー信号SEFを受信する。フォーカスサーボシステム８０は、光ビームのフォーカスをその光ビームがトラック上にフォーカスするように制御するフォーカス制御信号を生成し出力８２に出力するように設計されている。上記のフォーカスサーボシステムは知られているので、その構成および動作をここで詳細に説明する必要はない。しかし、フォーカスサーボシステム８０は、ラジアルサーボシステム７０と集積されていてもよいことに注意すべきである。
【００１８】
光ディスク１０はブランクディスク、すなわちデータが記録されていないディスクでもよい。その場合、読出し信号SRはトラックのみに関するものである。光ディスク１０が記録されたディスクであるとき、すなわちデータが記録されたディスクであるとき、読み出し信号SRはデータの情報も含む。この読み出し信号SRから信号プロセッサ５３はデータ信号SDを導出する。当業者には明らかなように、通常、データ信号はトラック番号、ブロック番号等の位置情報を含む。データ信号SDは、第１の入力９１でデータ回復システム９０により受信される。このデータ回復システム９０は、データ信号SDからユーザデータSUDを回復し、このユーザデータSUDを出力９２に供給するように設計されている。データ回復ブロック９０の補完的役割は、ブランクディスクから回復した信号SDから、ユーザデータではなく（これはまだ取得可能ではない）、所望の記録位置にレーザスポットを位置決めするために必要なアドレッシング情報を抽出することである。このアドレッシング情報と関連するのは、いわゆるウォブル信号を特徴付ける固定クロック周波数であり、記録プロセス中のブロック９０により使用される。本発明は、読み出したり記録したりするトラックが表面欠陥により覆われた光再生および記録システムにも同様によく適用できる。データ回復システム９０はリードオンリシステムでも記録可能システムであってもともに知られているので、ここでその構成および動作についてより詳しく説明する必要はない。
【００１９】
図１に示された光ディスク１０は表面欠陥２０を含み、その表面欠陥はディスク１０の一定の表面エリアに影響する。極座標を考えて、欠陥２０は矢印Rにより示された半径方向の広がりを有し、矢印Tにより示された角度方向の広がりを有する。角度方向で、欠陥２０は半径方向の直線１６と１７の間にある。
【００２０】
この欠陥により、読み出し信号SRは歪められ、ラジアルサーボシステム７０、フォーカスサーボシステム８０、データ回復システム９０はその読み出し信号SRを使用できない。例えば、データ信号SDは一般的にクロック周波数成分を含み、データ回復システム９０はそのクロック周波数成分にロックしたフェーズロックループ（PLL）を有する。読み出し信号SRが歪められていると、そのPLLシステムはロックが外れてしまう。
【００２１】
通常、システムを振動に応答可能とするため、サーボシステム７０、８０はデータ回復システム９０のPLLと同様に非常に高速であることが望ましい。欠陥２０がある場合、サーボシステム７０、８０とPLLが高速であるという特徴は不利である。両者ともトラックやフォーカスの外れ、フェーズロックの外れ等を急激に回復しようとするからである。しかし、読出し信号SRは歪められているので、これは不可能である。結果として、ラジアルサーボシステム７０は、制御不能となり、回復しようとするためかえって光ヘッド５２を実際のトラックから外してしまう。その結果、光ヘッド５２は欠陥２０を通過したとき、トラックからまったく外れてしまっている。ラジアルサーボシステム７０が回復し、光ヘッド５２を所望のトラックに戻すには相当の時間がかかる。同様に、フォーカスサーボシステム８０は、制御不能であり、レーザビームのフォーカスを外してしまう。その結果、光ヘッド５２が欠陥２０を通過したとき、フォーカスサーボシステム８０が回復し、レーザビームをフォーカスした状態に戻すには相当の時間がかかる。データ信号もまた信頼できなくなっており、PLLをロックから外してしまう。データ回復システム９０については、フェーズロックを失いディスクから再生されたビットパターンにエラーが入ってしまう。そのエラーは失った情報を回復するためのエラー検出および訂正回路の能力を超えてしまうことがある。これは光ヘッドによって読まれなかったトラックの長さに応じて積み重なり大きな量となる。この長さは、事実として欠陥２０により実際に影響された長さよりかなり長いこともある。
【００２２】
本発明による光ディスクシステムにおいて、先行技術によるデバイスのこれらの欠点を減らす、若しくはさらに無くすこともできる。簡単に言えば、１つのトラックで経験した欠陥から次のトラックにある欠陥を予測する。そして予測されたトラックの欠陥部分において、サーボシステム７０、８０はPLLのロックされた状態とともに「凍結」される。以下に説明する。
【００２３】
制御部６０は、回転手段５１から位置信号STを受信するように結合された第１の入力６１と、信号プロセッサ５３からデータ信号SDを受信するように結合された第２の入力６２と、その信号プロセッサ５３からトラックエラー信号SETを受信するように結合された第３の入力６３と、その信号プロセッサ５３からフォーカスエラー信号SEFを受信するように結合された第４の入力６４と、データ回復システム９０が生成しその第２の出力９３に出力したデータエラー信号SEDを受信するように結合された第５の入力６５とを有する。当業者には明らかなように、制御部６０は、信号プロセッサ５３、ラジアルサーボシステム７０、フォーカスサーボシステム８０、および／またはデータ回復システム９０と集積されていてもよい。
【００２４】
図１は、欠陥２０が１つのトラック以上に影響することを示す。現実に、図１の例において、欠陥２０は３つのトラック１１、１２、１３すべてに影響を与えている。トラック１１、１２、１３の影響された部分は、直線１６、１７に実質的に対応している。
【００２５】
一般に、欠陥により影響を受けるすべてのトラックを考えたとき、それぞれ影響を受けた部分がすべて同じ角度範囲に広がっているわけではない。図１に示した欠陥２０のようにその欠陥が多少丸い形をしていれば、その欠陥の中心部により影響を受けたトラック部分は比較的長く、一方その欠陥の端部により影響を受けたトラック部分は比較的短いであろう。しかし、トラックのラジアル方向のピッチは極端に小さいので、隣接するトラックの影響を受けた部分の端の角度座標はほぼ同じであろう。
【００２６】
本発明の重要な態様によると、上記の点を以下のように利用する。光ヘッド５２（図１には図示せず）が、矢印ａ１で示したように、半時計回り方向に第１のトラック１１に追随して、欠陥２０に初めて近づいていると考える。光ヘッドが欠陥２０に差しかかったとき、制御部６０は欠陥２０の進入端の角度位置（ラジアル直線１７）を知ることができる。制御部６０は、トラックエラー信号SET、フォーカスエラー信号SEF、データエラー信号SED、および／またはデータ信号SDをモニターし、これらの信号のいずれかの劣化に基づき光ヘッドが欠陥に遭遇したことを認識する。制御部６０は、データ信号SDおよび／または位置信号STをモニターし、トラックの欠陥部分の進入境界の位置を導き出すことができる。制御部６０は、この位置を関連するメモリ６７に記憶させる。例として、その情報はコンパクトディスク（CD）のサブコードタイミングやデジタルバーサタイルディスク（DVD）のヘッダとして記録することができる。これらはトラックの螺旋に沿った厳密な位置を制御するためにより良いからである。
【００２７】
同様に、光ヘッドが欠陥２０を離れるとき、制御部６０は、欠陥２０の離脱端の角度位置（ラジアル直線１６）を知ることができ、関連するメモリ６７にこの位置を記憶させる。
【００２８】
図２は、ラジアルサーボシステム７０はサーボ欠陥ディテクタを有することも示す。そのサーボ欠陥ディテクタは、サーボ欠陥ディテクタ信号SSDを生成し、サーボ欠陥出力７６に出力することができる。そのサーボ欠陥出力７６は、制御部６０のサーボ欠陥入力６６に結合されている。例として、上記サーボ欠陥ディテクタは、信号強度をモニターすること、または当該技術分野ですでに知られているように、基準信号とディスクから回復した信号の間の位相差をモニターすることに基づいていても良い。このように、ラジアルサーボシステム７０は、光ヘッド５２が欠陥と遭遇したことを制御部６０に知らせる。
【００２９】
好ましくは、制御部６０はプログラムにより、データ信号SD、トラックエラー信号SET、フォーカスエラー信号SEF、データエラー信号SED、またはサーボ欠陥ディテクタ信号SSDが欠陥を示すとすぐに、トラックの欠陥部分に入ったと仮定する。
【００３０】
ディスク１０が一回３６０°回転すると、光ヘッドは欠陥２０に再度近づき、矢印ａ２により示したように第２のトラック１２に追随する。制御部６０は、この第２のトラック１２も同じ２つの角度位置（それぞれ直線１７と１６）の間で同じ欠陥２０により影響を受けていると期待または予測する。
【００３１】
制御部６０は第１の制御出力６７を有し、その第１の制御出力６７はラジアルサーボシステム７０の制御入力に結合されている。制御部６０は、第２の制御出力６８を有し、その第２の制御出力はフォーカスサーボシステム８０の制御入力８５に結合されている。制御部６０は第３の制御出力６９を有し、その第３の制御出力６９はデータ回復システム９０の制御入力９５に結合されている。制御部６０は好適な制御信号SCT、SCF、SCDを生成し、それぞれ制御出力６７、６８、６９に出力するように適応している。ラジアルサーボシステム７０、フォーカスサーボシステム８０、データ回復システム９０はこれらの制御信号にそれぞれ応答して、その動作パラメータの少なくとも１つを、読み出し信号とは独立である所定値に設定する。
【００３２】
この所定値は、欠陥２０上を光ヘッド５２の移動の少なくとも一部の間に変化する（増加または減少する）値であっても良い。これは、例えば、ディテクタの閾値レベルである動作パラメータの場合に好適である。しかし、ほとんどの動作パラメータについて、欠陥上を移動する時間は非常に短いので、前記所定値は定数値であるほうがより効率的である。
【００３３】
上記の定数値は異なった方法で決定されても良い。動作パラメータの定数値を決定する選択肢の１つは、前記制御信号SCT、SCF、SCDをそれぞれ受信する直前、すなわちその欠陥エリアに進入する直前の値に凍結することである。この選択肢が好適な選択肢である動作パラメータの例は、レーザビームをトラック上に保持しフォーカスを合わせる自動制御ループのゲイン設定、システム内の様々なフィルタ、積分器、微分器のコーナー周波数である。データ信号がたどる経路について、コントローラ６０はPLLゲインと動作周波数帯域を固定しても良い。
【００３４】
動作パラメータの定数値を決定する他の選択肢は、その動作パラメータを所定の最適値に設定することである。その最適値は、ディスクの欠陥があるエリアを読む場合に最適であると予め決められる。この選択肢が好適な選択肢である動作パラメータの例としては、読み出し信号に含まれる低周波成分からデータ信号を分離するハイパスフィルタのカットオフ周波数である。
【００３５】
上記の所定の最適定数値は、製造者により決定され、制御部６０、ラジアルサーボシステム７０、フォーカスサーボシステム８０、データ回復システム９０それぞれのメモリ部分に記憶されてもよい。他の可能性として、光ディスクドライブシステムが自己学習能力を有し、動作中に上記の最適定数値を決定するように適応していても良い。
【００３６】
よって、制御部６０は、この第２のトラック１２の欠陥部分を予測して、制御信号SCT、SCF、SCDをそれぞれ生成する。そして、光ヘッド５２が第２のトラック１２の欠陥部分の計算された進入境界１７に到達するとすぐに、サーボ制御回路およびデータ回復回路の設定が読み出し信号とは独立の、所定の、好ましくは定数値に設定される。上記設定は定数とすると、または少なくとも所定値であるとすると、欠陥部分からの読み出し信号により影響を受けない。結果として、光ヘッドの位置は良い近似としてトラック上に残っており、レーザビームはフォーカスしており、データ回復回路は間違ったビットの生成を制限する。また、欠陥エリアを通過した後可能となる必要な回復手続きの期間は比較的短い。
【００３７】
制御部６０は入力信号を連続的にモニターする。その制御部６０が、データ信号SD、トラックエラー信号SET、フォーカスエラー信号SEF、データエラー信号SED、またはサーボ欠陥ディテクタ信号SSDから、光ヘッド５２は所定の進入境界１７の前に欠陥に到達すると発見したとき、制御部６０は、計算された瞬間より前に制御信号SCT、SCF、SCDを生成し、より早い位置をメモリに記憶させる。その制御部６０が、データ信号SD、トラックエラー信号SET、フォーカスエラー信号SEF、データエラー信号SED、またはサーボ欠陥ディテクタ信号SSDから、光ヘッド５２が実際には計算より遅く欠陥に到達したことを発見したとき、制御部６０はこの遅い位置をメモリに記憶させる。よって、常時、次のトラック（１３）の進入境界１７の期待位置が、現在のトラック（１２）の進入境界の実際の位置に基づき決定される。離脱境界１６についても、必要な変更を加えて適用できる。
【００３８】
トラックの螺旋に沿って、欠陥の進入境界１７の期待直線位置L2は、現在のトラックの進入境界の実際の位置L1から、次の式により計算することができる：
【００３９】
【数２】
2005526347.tif 000003
ここで、Rinはデータエリアが始まる半径を表し、qはトラックピッチである。
【００４０】
位置L2は、CDおよびDVDのセクタ（またはECCブロック）のサブコードタイミングまたは長さを考慮して様々な光ディスクシステムについて計算することができる。離脱境界１６にも同様に適用される。
【００４１】
期待進入位置L2を計算するのではなく、図３に示したように、シフトレジスタ３０は期待進入位置L2を決定するために使用することができる。シフトレジスタはNビット３１のメモリであり、各ビット３１はトラックの一回転のi番目のセクションに欠陥があることを表す。メモリのi番目の位置は光ディスクの角度を表す。数Nは一回転内の欠陥の角度位置が記憶される分解能を規定する。欠陥トラック部分に遭遇したことを制御部６０が確認したとき、ハイレベルのビットがメモリに書き込まれる。さもなければローレベルのビットが書き込まれる。もちろん、ローレベルのビットが欠陥を示すようにレベルを逆にしてもよい。書き込みポインタ３２により示された位置で、シフトレジスタ３０にビットが書きこまれ、読み出しポインタ３３により示された位置で、シフトレジスタ３０から読み出される。光ディスクの角度から導き出された、クロック信号Csにより規定されるペースで、シフトレジスタ３０のコンテントが右にシフトされる。光ディスクの角度位置を示す信号であればいかなるものでもクロック信号Csとして機能するのに足りる。ディスクが一回転した後、読み出しポインタ３３により欠陥情報が読み出される。クロック信号Csは、ディスクの一回転ごとにN個の周期がある周波数を有する。
【００４２】
クロック信号Csは、図４に示した回路によりディスクの速度から導き出すことができる。フェーズロックループ３５は異なる信号Dにロックされている。差信号Dは、回転手段の位置信号STから第２のクロック信号Cs2を引く減算手段３７により生成される。回転手段５１には、位置信号ST出力を有する光ディスクを回転するスピンドルモータが設けられる。位置信号STはいわゆるタコ出力でもよい。タコ出力は、スピンドルモータ、それゆえ光ディスクの角度位置を含む信号である。タコ出力は一連のパルスにより構成され、各パルスはスピンドルモータが一定の角度回転したことを示す。フェーズロックループ３５はクロック信号Csを生成する。クロック信号Csはディバイダ３６により分周される。ディバイダ３６は、クロック信号Csより低い周波数の第２のクロック信号Cs2を出力する。第２のクロック信号Cs2は、差信号Dを生成するために、減算手段３７により位置信号STから減算される。ディバイダは、クロック信号Csのクロック周波数が必要とされる周波数であるN回／回転まで上がるように、クロック信号Csを分周する。シフトレジスタ３０は、クロック信号Csにより制御されたペースで読み出され、一回転ですべてのビット３１が読み出されるようにN回／回転のペースでクロックされる。
【００４３】
この設定の大きな利点は、欠陥がサーボ信号を劣化させるかどうかを見越すことができることである。読み出しポインタは、カレントのi番目の位置を見るだけではなく、シフトレジスタ３０中の１つ以上先のビットを見るとき（N-j、ここでj=｛1,2,...｝の小さい数である。すなわちj<<N）、この情報はありうる欠陥が始まる前にそれに反応するために使用することができる。ジャンプが実行されたとき、シフトレジスタ３０は消去される。さらにまた、欠陥進入位置１７のメモリとしてNビットシフトレジスタ３０を用いる他の利点は、このメモリは１ビットが位置を表すので、その位置のアドレスを記憶することにより位置が記憶されるメモリと比較して、比較的小さくできることである。よって、Nビットシフトレジスタ３０を用いる実施形態を実施することは、比較的簡単であり経済的である。
【００４４】
本発明は上で説明した例としての実施形態に限定されず、添付したクレームに規定されたように、本発明の保護範囲の中でその他のバリエーションや変更が可能であることは、当業者には明らかであろう。
【００４５】
例えば、別々のラジアルおよびフォーカスサーボコントローラの替わりに、１つの共通のサーボコントローラを有することも可能である。さらに、サーボコントローラ（７０、８０）、データ回復回路（９０）、および制御ロジック（６０）は１つの集積されたシステムに実装されてもよい。
【００４６】
さらに、１以上の動作パラメータの所定の設定が適当でなく、欠陥を通過した後のシステムの回復に時間がかかりすぎることもありうる。それゆえ、次に光ヘッドが欠陥に近づいたとき、少なくとも１つの光パラメータを前回用いた値とは異なる値に設定することが可能である。次に欠陥に接近したとき、同じトラックに関してリトライしても良い。後続の設定は予め決めておいても良いし、所定のアルゴリズムにより前の設定から次の設定を計算してもよい。
【００４７】
さらに、動作パラメータの所定の設定は、光ディスクの回転スピードおよび／またはその他の動作条件によって決めてもよい。特定の動作パラメータについて、内側トラックの所定の設定は外側トラックの所定の設定と異なっても良い。
【００４８】
さらに、動作パラメータの値が欠陥に進入する直前の値から、異なる所定値に変更する場合、この変更は、突然のジャンプでも良いし、有限の時間をかけたゆっくりした変化であっても良い。同じことが必要な変更を加えて、光ヘッドが欠陥を通過した後の光パラメータの回復にも当てはまる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】光ディスクを示す概略図である。
【図２】光ディスクプレーヤまたはレコーダの機能ブロック図を示す概略図である。
【図３】Nビットシフトレジスタを示す概略図である。
【図４】クロック信号を生成する回路を示す概略図である。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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