(57)【要約】【課題】光ディスクからの反射光に含まれる信号のＳＮ比が悪い場合でも的確にディフェクト検出することができる光ディスク装置および光ディスク装置の制御方法を提供する。【解決手段】本発明に係る光ディスク装置１０は、記録型光ディスク１からの反射光にもとづいてプッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成部２０と、プッシュプル信号から記録型光ディスク１のプリグルーブのウォブルに対応した周波数を有するウォブル信号を抽出し、抽出されたウォブル信号の振幅に応じてウォブル信号を増幅することにより所定の大きさの振幅を有する信号を生成する自動ゲイン制御部２６と、自動ゲイン制御部２６によるウォブル信号の増幅率を監視し、増幅率の変化が所定の大きさより大きいと、記録型光ディスク１上にディフェクトがあると判定する保護信号出力部４０とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録型光ディスクからの反射光にもとづいてプッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成部と、
前記プッシュプル信号から前記記録型光ディスクのプリグルーブのウォブルに対応した振動を有するウォブル信号を抽出し、前記抽出されたウォブル信号の振幅の大きさに応じて前記抽出されたウォブル信号を増幅することにより所定の大きさの振幅を有する信号を生成する自動ゲイン制御部と、
前記自動ゲイン制御部による前記ウォブル信号の増幅率を監視し、前記増幅率の変化が所定の大きさより大きいと、前記記録型光ディスク上にディフェクトがあると判定する保護信号出力部と、
を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記自動ゲイン制御部は、
前記プッシュプル信号から前記記録型光ディスクのプリグルーブのウォブルに対応した振動を有するウォブル信号を抽出し、前記抽出されたウォブル信号に位相同期した同期ウォブル信号を生成し、前記抽出されたウォブル信号の振動のうち前記同期ウォブル信号と位相相関がある同周波数成分振幅の大きさに応じて前記抽出されたウォブル信号の前記同周波数成分振幅を増幅することにより所定の大きさの振幅を有する信号を生成する、
請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記ウォブル信号にもとづいて、前記プリグルーブのウォブルに内在するシンクパターンを検出するウォブルシンク検出部と、
前記ウォブル信号に位相同期した同期ウォブル信号をカウントし、前記ウォブルシンク検出部から前記シンクパターンを与えられるとリセットされるフライホイールカウンタと、
をさらに備え、
前記フライホイールカウンタは、
前記保護信号出力部により前記ディフェクトがあると判定されると前記リセットを拒否する、
請求項１または２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記記録型光ディスクからの反射光にもとづいて生成されたＲＦ信号から前記記録型光ディスクに記録されたユーザデータを復調するＲＦ信号処理部、
をさらに備え、
前記ＲＦ信号処理部は、
前記保護信号出力部により前記ディフェクトがあると判定されると、前記保護信号出力部から前記ディフェクトを検出した旨の信号を受ける、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
記録型光ディスクからの反射光にもとづいてプッシュプル信号を生成するステップと、
前記プッシュプル信号から前記記録型光ディスクのプリグルーブのウォブルに対応した振動を有するウォブル信号を抽出するステップと、
前記抽出されたウォブル信号の振幅の大きさに応じて前記抽出されたウォブル信号を増幅することにより所定の大きさの振幅を有する信号を生成するステップと、
前記ウォブル信号の増幅率を監視し、前記増幅率の変化が所定の大きさより大きいと、前記記録型光ディスク上にディフェクトがあると判定するステップと、
を有することを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
【請求項６】
前記抽出されたウォブル信号に位相同期した同期ウォブル信号を生成するステップ、
をさらに有し、
前記所定の大きさの振幅を有する信号を生成するステップは、
前記抽出されたウォブル信号の振動のうち前記同期ウォブル信号と位相相関がある同周波数成分振幅の大きさに応じて前記抽出されたウォブル信号の前記同周波数成分振幅を増幅することにより所定の大きさの振幅を有する信号を生成するステップである、
請求項５記載の光ディスク装置の制御方法。
【請求項７】
前記ウォブル信号にもとづいて、前記プリグルーブのウォブルに内在するシンクパターンを検出するステップと、
前記ウォブル信号に位相同期した同期ウォブル信号をフライホイールカウンタにカウントさせるステップと、
前記シンクパターンが検出されると前記フライホイールカウンタをリセットするステップと、
をさらに有し、
前記フライホイールカウンタは、
前記記録型光ディスク上にディフェクトがあると判定されると、前記リセットを受付けないよう構成された、
請求項５または６に記載の光ディスク装置の制御方法。
【請求項８】
前記記録型光ディスクからの反射光にもとづいて生成されたＲＦ信号からＲＦ信号処理部によって前記記録型光ディスクに記録されたユーザデータが復調されるステップ、
をさらに有し、
前記ＲＦ信号処理部は、
前記記録型光ディスク上にディフェクトがあると判定されるとその旨の情報を受ける、
請求項５ないし７のいずれか１項に記載の光ディスク装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録型光ディスクに対して記録および再生を行う光ディスク装置およびこの装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの記録型光ディスクは、記録面に記録トラックを示す案内溝（プリグルーブ）を有する。
【０００３】
プリグルーブは、一定の周期で一定の規則にもとづいて半径方向にウォブル(蛇行)しており、ウォブルの位相や周波数を変調することにより、光ディスクの絶対番地（アドレス）をコーディングすることができる。
【０００４】
記録型光ディスクに対して記録および再生を行う光ディスク装置は、たとえばウォブルの周波数にもとづいて記録クロックを生成するなど、ウォブル信号を頻繁に利用する。このため、光ディスク装置にとって、正確なウォブル信号を取得することは極めて重要である。
【０００５】
しかし、記録型光ディスク上に傷や汚れなどのディフェクト（欠陥）が存在すると、正確なウォブル信号を取得することが難しくなる。このため、従来、記録型光ディスク上に存在するディフェクトを検出するための種々の技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−５０１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のディフェクト検出技術では、ディフェクト検出を実行するにあたり、光ディスクからの反射光から取得したＲＦ信号やプッシュプル信号のレベル変動を利用するようになっている。しかし、ＲＦ信号やプッシュプル信号などの信号のレベル変動にもとづくディフェクト検出では、信号のＳＮ比（Signal to Noise ratio）が悪い場合には、そもそもＲＦ信号やプッシュプル信号のレベル変動を検出することが難しい。
【０００７】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、光ディスクからの反射光に含まれる信号のＳＮ比が悪い場合でも的確にディフェクト検出することができる光ディスク装置および光ディスク装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る光ディスク装置は、上述した課題を解決するために、記録型光ディスクからの反射光にもとづいてプッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成部と、前記プッシュプル信号から前記記録型光ディスクのプリグルーブのウォブルに対応した振動を有するウォブル信号を抽出し、前記抽出されたウォブル信号の振幅の大きさに応じて前記抽出されたウォブル信号を増幅することにより所定の大きさの振幅を有する信号を生成する自動ゲイン制御部と、前記自動ゲイン制御部による前記ウォブル信号の増幅率を監視し、前記増幅率の変化が所定の大きさより大きいと、前記記録型光ディスク上にディフェクトがあると判定する保護信号出力部と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
一方、本発明に係る光ディスク装置の制御方法は、上述した課題を解決するために、記録型光ディスクからの反射光にもとづいてプッシュプル信号を生成するステップと、前記プッシュプル信号から前記記録型光ディスクのプリグルーブのウォブルに対応した振動を有するウォブル信号を抽出するステップと、前記抽出されたウォブル信号の振幅の大きさに応じて前記抽出されたウォブル信号を増幅することにより所定の大きさの振幅を有する信号を生成するステップと、前記ウォブル信号の増幅率を監視し、前記増幅率の変化が所定の大きさより大きいと、前記記録型光ディスク上にディフェクトがあると判定するステップと、を有することを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る光ディスク装置および光ディスク装置の制御方法によれば、光ディスクからの反射光に含まれる信号のＳＮ比が悪い場合でも的確にディフェクト検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る光ディスク装置および光ディスク装置の制御方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る光ディスク装置の第１実施形態を示す概略的なブロック図である。
【００１３】
記録型光ディスク１は、ディスクモータ１１により駆動回転される。レーザダイオード１２から射出された光束は対物レンズ１３により記録型光ディスク１上のグルーブのある記録面で焦点を結ぶ。記録型光ディスク１からの反射光は、記録面の記録マークで変調されてフォトディテクタ１４に入射する。
【００１４】
フォトディテクタ１４には複数の分割された受光エリアがある。記録型光ディスク１上のプリグルーブにより生じる１次回折光がこれらの受光エリアの一部だけにかかると、プリグルーブがウォブルした(ディスク半径方向に振れた)ときの動きが、分割したエリアごとの光量差として検出される。
【００１５】
フォトディテクタ１４は、ＰＮ接合シリコン素子により構成され、受光した光の光量に比例した電流を発生する。この電流は、モノリシックに配置されたフォトディテクタ１４に内蔵された電流電圧変換アンプによって、電圧信号として出力される。
【００１６】
フォトディテクタ１４の出力電圧は、受光セグメントごとにプリアンプ１５に入力され、ディスク種別に応じて出力レベルを調整されて、和信号ＲＦ生成部１６、サーボエラー信号生成部１８およびプッシュプル信号生成部２０に分岐出力される。
【００１７】
和信号ＲＦ生成部１６は、ユーザデータ読み取り（リードチャネル)信号のためのＲＦ信号を生成する。ＲＦ信号処理部１７は、波形等化、ビタビ処理、PLL、同期抽出、誤り訂正などを行うことにより、記録型光ディスク１に記録されたユーザデータを復調する。
【００１８】
サーボエラー信号生成部１８は、対物レンズ１３のフォーカスサーボ、トラックサーボ、チルトサーボ、およびスレッドサーボにそれぞれ必要な誤差信号を生成する。
【００１９】
サーボ信号処理部１９は、これらの誤差信号にもとづいて対物レンズ１３が目的の位置に位置決めされるよう対物レンズ１３を駆動するために必要な信号を生成する。
【００２０】
プッシュプル信号生成部２０は、プリアンプ１５の出力信号をにもとづいてプリグルーブの一次回折光のうちラジアル内側方向に出るものと外側方向に出るものの勢力の差動信号を生成し、プッシュプル信号を生成する。プッシュプル信号には、プリグルーブのウォブルに対応した周波数を有するウォブル信号が含まれるほか、ユーザデータ由来の信号などの他の信号も含まれる。
【００２１】
次に、本実施形態に係る光ディスク装置１０により行われるウォブル信号に対する信号処理について説明する。
【００２２】
ウォブルＶＣＡ（Voltage Controlled Amplifire）２１は、プッシュプル信号からウォブル信号を抽出し、このウォブル信号が適当な振幅を有するよう加工する。
【００２３】
ウォブルＰＬＬ（Phased Lock Loop）２２は内部にＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）を有し、ＶＣＯ信号とウォブルＶＣＡ２１から入力されたウォブル信号とを位相比較した結果をＶＣＯに帰還することにより、ウォブル信号に位相同期した信号(ＰＬＬクロック)を得ることができる。
【００２４】
このＰＬＬクロックは、所要の時定数に従って緩やかにウォブル位相に追従する。このため、ウォブル波形の位相変動が短期間であれば、ＰＬＬクロックはすぐには応答しない性質がある。したがって、ウォブル信号に位相変調でアドレスがコーディングされていても、ウォブルＰＬＬ２２は、ほぼ基本位相のまま変動少なく発振を続けることができる。
【００２５】
図２は、ＤＶＤ＋ＲＷにおけるウォブル変調規則を示す説明図である。また、図３はウォブルのデータユニット（１セグメント周期（１シンク周期））の構成を示す図であり、図３（ａ）はシンクユニットの一例を示す説明図であり、図３（ｂ）は「０」を示すデータユニットの一例を示す説明図であり、図３（ｃ）は「１」を示すデータユニットの一例を示す説明図である。
【００２６】
図２の左側にＰＷで示された１つのウォブルは基準位相である。また、図３でＡＤＩＰ（ADdress In Pre-groove）とは、ウォブリングにより記録された絶対アドレス情報を表す。
【００２７】
フライホイールカウンタ３１は、ＰＬＬクロック（同期ウォブル信号）をカウントし、セグメント周期で一巡する。図３（ａ）に示したシンクコードは、１セグメント周期ごとにあらわれる。セグメント周期は、ウォブルにコーディングされたアドレスデータを抽出するために用いられる。
【００２８】
同期検波部２３は、ウォブルＰＬＬ２２で得られた基本位相波と入力されたウォブル信号とを乗算し、いわゆる同期検波を行う。同期検波部２３の出力値は、ウォブル入力位相がウォブルＰＬＬ２２から受けた基本位相（同期ウォブル信号の位相）と近い場合はその出力は正となり、遠い場合はその出力は負となる。この同期検波により、２者の位相相関の振幅を知ることができる。
【００２９】
また、ウォブル入力位相にランダムノイズが含まれていても、ノイズと基本位相（同期ウォブル信号の位相）との間には同期性すなわち位相相関が無いため、ノイズによる寄与はゼロとなる。つまり、同期検波の結果は、原理的にランダムノイズの影響を受けない。
【００３０】
ウォブル振幅検出部２４は、９０度位相が異なる２種の基準クロックに対するウォブル入力信号の同期検波結果を合成することにより、位相ロックが完全にかかっていなくても、ウォブル周波数と等しい周波数を持つ信号の入力強度のみを知ることができる。
【００３１】
この信号をＡＧＣ（Automatic Gain Control）ループ補償部２５を通して適宜増幅してからウォブルＶＣＡ２１に負帰還させることにより、ウォブル信号の正味振幅をほぼ一定に保つことができる。
【００３２】
自動ゲイン制御部としてのＡＧＣループ２６は、図１に示すように、ウォブルＶＣＡ２１、ウォブルＰＬＬ２２、同期検波部２３、ウォブル振幅検出部２４およびＡＧＣループ補償部２５を有する。ＡＧＣループによれば、プッシュプル信号から記録型光ディスク１のプリグルーブのウォブルに対応した周波数を有するウォブル信号を抽出し、抽出されたウォブル信号の振幅に応じてウォブル信号を増幅することにより、常に一定の大きさの振幅を有する信号を生成することができる。
【００３３】
位相検波結果は、二値化部３２により、ロジックレベルに閾値判定（いわゆる０／１判定）される。
【００３４】
ウォブルシンク検出部３３は、同期検波パターンからアドレスコーディングのシンクパターン（図３（ａ）参照）を形状一致で検出すると、フライホイールカウンタ３１をリセットする。
【００３５】
フライホイールカウンタ３１の一巡周期はシンク周期と同一であり、一旦リセットされるとウォブルＰＬＬクロックがスリップしない限りはウォブルシンクが充分検出できないときでもフライホイールカウンタ３１がセグメントシンク周期を正しく予想し続ける。
【００３６】
フライホイールカウンタ３１は、各種コントロール系などへセグメントタイミングを与える。このセグメントタイミングは、ウォブルデータの読み取りタイミング、記録や再生タイミングなどに利用される。
【００３７】
ウォブルデータ検出部３４は、フライホイールカウンタ３１で作られたタイミングに従って、ウォブルの二値化結果からアドレスデータをサンプリングし、図示しないアドレス読取を行う処理部に対して補正前データとして送り出す。
【００３８】
また、ウォブルＰＬＬ２２は時定数が有り変動に強いと言えども、変動は無いほうがより好ましい。変動を極力減らすために、フライホイールカウンタ３１により予測されたウォブル変調位置（図３参照）の到来時点で、ＰＬＬマスクタイミング発生部３５によってウォブルＰＬＬ２２のＶＣＯ制御をホールドするよう指示されるようにする。ＰＬＬマスクタイミング発生部３５を利用することにより、変調位置の位相変動にＶＣＯが動じることが無くなり、より変動の少ないＰＬＬクロック動作を実現することができる。
【００３９】
ウォブルシンク検出部３３によるフライホイールカウンタ３１のリセット操作において、信号のＳＮ比が悪い場合には、シンクではない箇所をシンクであるとして「シンク検出」してしまい、誤ってフライホイールカウンタ３１がリセットされてしまう場合がある。
【００４０】
このため、フライホイールカウンタ３１は、ウォブルシンク検出部３３から受けたシンク検出結果をすぐには採用せず、過去のシンク検出位置を鑑みて正しそうな位置にあるかどうか（検出窓）や、連続した検出位置の間隔が正しい間隔であるかどうかなどを調べ、正しそうであればリセットを受け入れるというシンク検出保護機能を備えている。
【００４１】
また、あまりにも連続してシンクが検出されない場合には、正しいシンクと認定する閾値を下げて、とりあえずはシンクらしいものを暫定値とする動作に移行することにより、できるだけはやく同期できるようにする。
【００４２】
次に、保護信号出力部４０の動作について説明する。
【００４３】
ＡＧＣループ補償部２５は、ＡＧＣループ２６がウォブル信号のループゲインを現在どれくらい補正しているかという情報を持っている。このウォブルＶＣＡ２１の制御値は、ディスクが正常な場合であれば、同一記録面をトラッキング中に大きく変動するものではないが、キズや汚れ等のディフェクトがあると信号レベルが下がるので、ウォブルＶＣＡ２１に対してゲインを上げるべき制御が発せられる。
【００４４】
しかし、一般に、ディフェクトがあると、信号レベルが下がるだけでなく信号品位も劣化していることが多い。このため、ウォブルＶＣＡ２１でゲインを上げるだけでは、シンクや符号の読み取り成績が悪化する。
【００４５】
そこで、保護信号出力部４０は、ＡＧＣループ２６の制御量を監視し、一定時間の平均値から大きく制御が変化した場合には、記録型光ディスク１にディフェクトが有ると判断し、ウォブルシンク検出部３３によるフライホイールカウンタ３１のリセット制御を禁止し、カウンターを強制フリーランさせる。
【００４６】
この結果、間違ったシンクでの不適切なカウンタリセットが無くなり、ディフェクト時のシンク周期処理動作が安定する。
【００４７】
ＡＧＣループ２６の制御状態がまた平均的な状態に戻ったときには、ウォブルシンク検出部３３の処理も通常の処理に戻すとよい。
【００４８】
また、保護信号出力部４０は、記録型光ディスク１にディフェクトが有ると判断した場合、ＲＦ信号処理部１７に対してディフェクトが有る旨の情報を送付する。ＲＦ信号処理部１７は、この情報を受けて、ディフェクトに対する対策を講じる。
【００４９】
ＲＦ信号処理においても、ディフェクト時には信号読み取り状況が悪化する。たとえば適応波形等化などは、ディフェクトで信号が乱れると、制御が発散してその後信号状況が回復しても収束できない場合がある。
【００５０】
しかし、ウォブルのように同期検波でパワーを知ることは難しいので、ディフェクト状況による制御を掛けることが難しい。
【００５１】
そこで、ＲＦ信号処理においてもウォブルのＡＧＣ情報を元にディフェクトを検出し、これによりＲＦ信号処理系を保護モードに移行すれば、ＲＦ信号単体でディフェクトが検出できなくても、同様な保護が可能となる。
【００５２】
図４は、保護信号出力部４０によりウォブル信号にもとづいてディフェクトが検出される際の手順を示すフローチャートである。図４において、Ｓに数字を付した符号は、フローチャートの各ステップを示す。なお、本実施形態においては、保護信号出力部４０は、ＡＧＣループ２６の制御量として増幅率を監視する場合の例について説明する。
【００５３】
まず、ステップＳ１において、保護信号出力部４０は、過去にＡＧＣループ補償部２５から受けた増幅率の情報にもとづいて所定時間における増幅率の平均値を算出する。
【００５４】
次に、ステップＳ２において、保護信号出力部４０は、ＡＧＣループ補償部２５から受けている増幅率が、ステップＳ１で算出した平均値から所定の値以上大きいかどうか判定する。所定の値以上大きい場合は、ＡＧＣループ２６によるウォブル信号の増幅率が急上昇した場合であり、これはウォブル信号が急激に小さくなったことを意味する。この場合には、ディフェクトが存在すると判定し、ステップＳ３に進む。一方、所定の値より小さい場合は、一連の手順は終了となる。
【００５５】
次に、ステップＳ３において、保護信号出力部４０は、フライホイールカウンタ３１に対してリセットを禁止する旨の指示を与える。また、保護信号出力部４０は、ＲＦ信号処理部１７に対してディフェクトがある旨の情報を与える。
【００５６】
以上の手順により、ウォブル信号にもとづいてディフェクトが検出される。
【００５７】
本実施形態に係る光ディスク装置１０は、ＡＧＣループ２６によってウォブル信号を増幅することにより、所定の大きさの振幅を有する信号を生成しつづける。本実施形態に係る光ディスク装置１０は、この所定の大きさの振幅を有する信号の履歴にもとづいて、ディフェクトを検出することができるため、ウォブル信号のみにもとづいてディフェクトを検出することができる。したがって、本実施形態に係る光ディスク装置１０は、ＲＦ信号にもとづいてディフェクト検出を行う従来の技術では対応不能なディフェクトを検出することができる。
【００５８】
また、プッシュプル信号のＳＮ比が悪くても、ＡＧＣループ２６はウォブル信号を正確に増幅することができる。このため、本実施形態にかかる光ディスク装置１０は記録型光ディスク１からの反射光に含まれる信号のＳＮ比が悪い場合でも、的確にディフェクトを検出することができ、ディフェクトに妨害されることなく正確なウォブル信号を取得することができる。
【００５９】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る光ディスク装置の第１実施形態を示す概略的なブロック図。
【図２】ＤＶＤ＋ＲＷにおけるウォブル変調規則を示す説明図。
【図３】（ａ）はシンクユニットの一例を示す説明図、（ｂ）は「０」を示すデータユニットの一例を示す説明図、（ｃ）は「１」を示すデータユニットの一例を示す説明図。
【図４】保護信号出力部によりウォブル信号にもとづいてディフェクトが検出される際の手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６１】
１  記録型光ディスク
１０  光ディスク装置
１１  ディスクモータ
１２  レーザダイオード
１３  対物レンズ
１４  フォトディテクタ
１５  プリアンプ
１６  和信号ＲＦ生成部
１７  ＲＦ信号処理部
１８  サーボエラー信号生成部
１９  サーボ信号処理部
２０  プッシュプル信号生成部
２１  ウォブルＶＣＡ
２２  ウォブルＰＬＬ
２３  同期検波部
２４  ウォブル振幅検出部
２５  ＡＧＣループ補償部
２６  ＡＧＣループ（自動ゲイン制御部）
３１  フライホイールカウンタ
３２  二値化部
３３  ウォブルシンク検出部
３４  ウォブルデータ検出部
３５  ＰＬＬマスクタイミング発生部
４０  保護信号出力部
【図１】
2009301660.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009301660.tif 000005
【図４】
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