(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体から記録情報を読取って読取信号を生成するピックアップのサーボ制御装置であって、
前記ピックアップの読取目標位置からの偏移量を示す誤差信号を前記読取信号から抽出する誤差信号抽出部と、
前記ピックアップを駆動して読取位置を変更せしめる駆動部と、
前記誤差信号を等化して前記駆動部の駆動量を示す駆動信号を前記駆動部に供給する等化部と、
前記記録媒体に存在する複数種類の欠陥のいずれかに起因して発生する前記読取信号の欠落部分を検出する検出部と、
前記検出部において検出された欠落部分が前記複数種類の欠陥のいずれに起因するかを識別する識別部と、
前記識別部によって識別された前記欠陥の種類に応じた前記等化部の利得の変更か、前記読取信号の欠落が発生する前の駆動信号の前記駆動部への供給かのいずれかを選択的に実行する制御部と、を有し、
前記識別部は、前記読取信号のピーク値及びボトム値を抽出してピークホールド信号及びボトムホールド信号を生成するホールド信号生成部を有し、前記ピークホールド信号及び前記ボトムホールド信号の信号変化に基づいて前記読取信号の欠落が前記複数種類の欠陥のいずれに起因するかを識別し、
前記制御部は、前記等化部の利得の変更を選択して実行する際に、前記ピークホールド信号又は前記ボトムホールド信号の大きさに応じて前記等化部の利得減衰量を変化させることを特徴とするサーボ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク再生装置に用いられるピックアップのサーボ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスクの再生装置では良好な再生動作を得るために、記録情報を読取るピックアップを所望の読取位置に制御するためのトラッキングサーボ、フォーカスサーボ等のサーボ制御を用いるのが一般的である。しかしながら、通常、光ディスクにはディスクの製造時及びディスクを使用する際に形成される種々の傷や汚れなどの欠陥（ディフェクト）が存在し、上記したサーボ制御を安定に動作させる際の障害となる。
【０００３】
図１は光ディスク１の断面図であり、光ディスク１に生じる主なディフェクトの種類を示している。光ディスク１は、保護層３、光ピックアップから照射された光ビームを反射する反射層４、及びプラスチック等の透明材料からなる透明基板５により構成されている。
図１において、ディフェクトIは、反射層４にディスクの製造時に形成された傷であり、インタラプションと称される。ディフェクトIIはディスク表面、す.なわち透明基板５上に付着した汚れであり、ブラックドットと称される。ディフェクトIIIは、ディスク表面７に付着した人間の脂などによる指紋であり、フィンガープリントと称される。ディフェクトIVは、ディスク表面７についたキズであり、スクラッチと称される。
【０００４】
このようなディフェクトが存在する場合、ディスクの再生時に光ピックアップが生成する読取信号（ＲＦ信号）には欠落（ドロップアウト）が生じ、トラッキング制御、フォーカス制御、あるいはチルト制御等を含むサーボ制御の制御能力の低下を招く。従来、このようなディフェクトによるサーボ制御への悪影響を回避する方法として、ディフェクトを検出した場合にはサーボ制御の制御量又はトラッキングエラー値やフォーカスエラー値等を当該ディフェクトの検出前の値にホールド（以下、単に前値ホールドと称する）してサーボ制御を継続する方法が採られていた。
【０００５】
しかしながら、光ピックアップからの読取ＲＦ信号に生じるドロップアウトの形態は上記したディフェクトの種類によって異なり、いずれのディフェクトの場合であっても常に前値ホールドを行ってサーボ制御を継続する方法がよいとは限らない。すなわち、ディフェクトの種類によっては制御性能の低下を生じたり、再生品質の大きな劣化を招く場合があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ディフェクトの種類に拘わらず高精度なサーボ制御を行うことが可能なサーボ制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるサーボ制御装置は、記録媒体から記録情報を読取って読取信号を生成するピックアップのサーボ制御装置であって、ピックアップの読取目標位置からの偏移量を示す誤差信号を読取信号から抽出する誤差信号抽出部と、ピックアップを駆動して読取位置を変更せしめる駆動部と、誤差信号を等化して駆動部の駆動量を示す駆動信号を駆動部に供給する等化部と、記録媒体に存在する複数種類の欠陥のいずれかに起因して発生する読取信号の欠落部分を検出する検出部と、検出部において検出された欠落部分が当該複数種類の欠陥のいずれに起因するかを識別する識別部と、識別部によって識別された欠陥の種類に応じた等化部の利得の変更か、読取信号の欠落が発生する前の駆動信号の駆動部への供給かのいずれかを選択的に実行する制御部と、を有し、上記識別部は、読取信号のピーク値及びボトム値を抽出してピークホールド信号及びボトムホールド信号を生成するホールド信号生成部を有し、ピークホールド信号及びボトムホールド信号の信号変化に基づいて読取信号の欠落が上記複数種類の欠陥のいずれに起因するかを識別し、上記制御部は、等化部の利得の変更を選択して実行する際に、ピークホールド信号又は前記ボトムホールド信号の大きさに応じて等化部の利得減衰量を変化させることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、以下に説明する図において、実質的に同等な構成要素には同一の参照符を付している。
［第１の実施例］
図２は、本発明による光ディスクプレーヤのサーボ制御装置１０の構成を概略的に示す図である。
【０００９】
図において、光ディスク１はスピンドルモータ８によって回転駆動される。光ピックアップ１１はレーザ光を光ディスク１に照射し、光ディスク１からの反射光を受光して受光量に応じた信号を発生する。
図３に示すように、光ピックアップ１１内には、光ディスク１の記録面に３つの光ビームを照射して記録トラック（Ｔ）上にビームスポットＳ１〜Ｓ３を形成させる光ビーム発生器（図示しない）が設けられている。尚、かかる光ビーム発生器はビームスポットＳ１のスポット中心が記録トラック上に形成され、ビームスポットＳ２及びＳ３各々のスポット中心が、それぞれ記録トラックに対してディスク内周側及び外周側にずれた位置に形成されるように、予めその取付けがなされている。
【００１０】
光ピックアップ１１内に設けられた光検出器１２は、例えば４つの受光素子からなる４分割光検出器である。これら４つの受光素子の各々はビームスポットＳ１による反射光を受光し、これを電気信号に変換したものをそれぞれ読取信号ＲＢ1〜ＲＢ4として出力する。光検出器１３は、ビームスポットＳ２による反射光を受光し、これを電気信号に変換したものを読取信号ＲＡとして出力する。また、同様に、光検出器１４は、ビームスポットＳ３による反射光を受光し、これを電気信号に変換したものを読取信号ＲＣとして出力する。尚、光ピックアップ１１には更に、読取点としての対物レンズ（図示しない）の向きをディスク半径方向に偏移せしめるトラッキングアクチュエータ（図示しない）、及び上記ビームスポットの焦点位置を調整するフォーカシングアクチュエータ（図示しない）が搭載されている。
【００１１】
上記した構成により、光ピックアップ１１は光ディスク１から記録情報を読み取り、この際得られた読取信号ＲＡ、ＲＢ1〜ＲＢ4、及びＲＣを信号処理回路１５に供給する。
信号処理回路１５内にはＲＦアンプが設けられており、読取信号ＲＡ、ＲＢ1〜ＲＢ4、及びＲＣを増幅した後、これら読取信号に基づいてトラッキングエラー信号ＴＥ、及びフォーカスエラー信号ＦＥを抽出する。より詳細には、信号処理回路１５は、読取信号ＲＢ1〜ＲＢ4を用い、互いに対向している受光素子からの読取信号を加算した２つの加算信号の間の差分信号をフォーカスエラー信号ＦＥとして生成する。また、信号処理回路１５は、読取信号ＲＢ1〜ＲＢ4を用いた位相差法、又は読取信号ＲＡ、ＲＣを用いた３ビーム法によってトラッキングエラー信号ＴＥを生成する。信号処理回路１５において生成されたトラッキングエラー信号ＴＥ及びフォーカスエラー信号ＦＥはサーボ・イコライザ（以下、単にイコライザと称する）１７に供給される。
【００１２】
イコライザ１７は、信号処理回路１５において生成されたトラッキングエラー信号ＴＥ及びフォーカスエラー信号ＦＥをサーボ制御に適した周波数特性となるように位相補償（等化）し、それぞれ駆動信号ＴＤ、ＦＤとして光ピックアップ１１のドライバ回路１９に供給する。また、イコライザ１７は、ディフェクトの検出前の駆動信号ＴＤ、ＦＤを保持し、後述する制御部２３の指令に応答して、この前値ホールドした駆動信号ＴＤ、ＦＤをドライバ回路１９に供給する前値ホールド回路１８を有している。ドライバ回路１９は、駆動信号ＴＤ、ＦＤに基づいてアクチュエータ作動信号TDRV、FDRVを生成し、光ピックアップ１１内のアクチュエータを作動させることによってサーボ制御がなされる。
【００１３】
さらに、本発明においては、信号処理回路１５から読取ＲＦ信号を受信して、光ディスク１に形成されたディフェクトを検出するディフェクト検出部２１、及びディフェクト検出部２１において検出されたディフェクト信号に基づいてディフェクトの種類を識別し、イコライザ１７を制御する制御部２３が設けられている。制御部２３は、マイクロコンピュータで構成されている。以下に、このディフェクト検出部２１及び制御部２３の構成及び動作について図４〜図７を用いて説明する。
【００１４】
図４は、ディフェクト検出部２１の構成を概略的に示している。ディフェクト検出部２１には、信号処理回路１５からＲＦ信号が供給される。後述するように、このＲＦ信号を用いてディフェクト検出及びディフェクトの種類の識別がなされる。
図５(ａ)は、光ピックアップ１１の読取位置にインタラプション（ディフェクトI）及びブラックドット（ディフェクトII）が形成されていた場合のＲＦ信号を示している。すなわち、ＲＦ信号にはこれらディフェクトによる欠落（ドロップアウト）が生じている。より詳細には、ブラックドットの検出時においては、反射光のレベルが下がることによりＲＦ信号の上側レベルが落ち込み、ＲＦ信号は上側が欠落した形状を有している。一方、インタラプションの検出時においては、ＲＦ信号は反射層４に形成されたインタラプションの形状に応じてひげ状の欠落となり、下側が欠落した形状を有している。
【００１５】
図４において、ＲＦ信号は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３２によって所定の高域成分が除去された後、ピークホールド回路３３及びボトムホールド回路３５に供給される。ピークホールド回路３３においてＲＦ信号のピーク値がホールドされ、基準値生成回路３４からの所定の基準値（REF）と比較される。その結果、図５(ｂ)に示すように、ブラックドットに対応して、基準値（REF）に対してマイナス側に窪んだパルス形状のディフェクトを示す信号が出力される。同様に、ボトムホールド回路３５においてＲＦ信号のボトム値がホールドされ、基準値生成回路３４からの所定の基準値（REF）と比較される。その結果、図５(ｃ)に示すように、インタラプションに対応して、基準値（REF）に対してプラス側に凸のパルス形状のディフェクトを示す信号が出力される。ピークホールド回路３３及びボトムホールド回路３５から出力されたＤＦＣＴ信号は、加算器３７において加算され、図５(ｄ)に示すように、ディフェクト検出信号（ＤＦＣＴ信号）として制御部２３に供給される。
【００１６】
上記したように、ディフェクト検出部２１において、ディフェクトの種類に応じたディフェクト検出信号が生成され、制御部２３に供給される。例えば、図６(ａ)に示すように、基準電圧（２Ｖ）に対して絶対値が４Ｖ以内のＤＦＣＴ信号が制御部２３に供給された場合を例に説明する。制御部２３は、内部にスライス回路（図示しない）を有し、所定の上側スライス値及び所定の下側スライス値でＤＦＣＴ信号をスライスする。例えば、それぞれ上側スライス値（３Ｖ）及び下側スライス値（１Ｖ）でＤＦＣＴ信号をスライスすることによって、図６(ｂ)に示すディフェクト識別信号を生成する。すなわち、ブラックドットに対応したＬレベル（１Ｖ）のパルス、及びインタラプションに対応したＨレベル（３Ｖ）のパルスを含むディフェクト識別信号が生成される。
【００１７】
次に、制御部２３は、図６(ｃ)に示すように、ディフェクト識別信号のＬレベルのパルスに対応して、イコライザ１７に前値ホールドした駆動信号ＴＤ、ＦＤをドライバ回路１９に供給することを指令するホールド制御信号を送出する。このホールド制御信号に応答して、イコライザ１７はディフェクト検出前のホールドした一定の駆動信号ＴＤ、ＦＤをドライバ回路１９に供給する。ホールド制御信号が終了した時点又は所定のタイミングで、イコライザ１７は、信号処理回路１５において生成されたトラッキングエラー信号ＴＥ及びフォーカスエラー信号ＦＥに基づいたサーボ制御を再開する。
【００１８】
また、制御部２３は、ディフェクト識別信号のＨレベルのパルスに対応して、イコライザ１７にサーボ制御利得を減少せしめることを指令するゲインダウン制御信号を送出する。このゲインダウン制御信号に応答して、イコライザ１７はゲインを所定量、例えば３デシベル（ｄＢ）減衰させる。
尚、ゲインダウン量は、所定の一定量（上記の例においては３ｄＢ）に限らない。例えば、ディフェクト検出信号（ＤＦＣＴ信号）を受信する制御部２３内のスライス回路の入力部をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）ポートとすることによって、制御部２３はＤＦＣＴ信号のレベルを判別し、当該信号レベルに応じたディフェクト識別信号を生成してイコライザ１７に供給することができる。すなわち、制御部２３は、ディフェクト検出信号のレベルに応じたゲイン減衰量を指定する制御信号を送出するようにしてもよい。図７は、この場合における、ＤＦＣＴ信号レベルに対するゲイン減衰量を示している。図に示すように、ＤＦＣＴ信号レベルが大きいほど、すなわちドロップアウトの程度が激しいほどゲイン減衰量を増大させるようにしてもよい。
【００１９】
上記したように、ブラックドットの検出時においては前値ホールドを行い、ディフェクトを通過する際の非常に弱いエラー信号、または信頼度の低いエラー信号を無視することによってディフェクトに対する再生能力を向上させることが可能になる。また、インタラプションの検出時においてはサーボ制御のゲインを低下させ、ディフェクトを通過する際の信頼度が低下したエラー信号に対するサーボ制御ゲインを低減させることによってディフェクトに対する再生能力を向上させることができる。
【００２０】
上記した説明においては、ディフェクトとしてブラックドット及びインタラプションの場合を例に記載したが、フィンガープリント（ディフェクトIII）、及びスクラッチ（ディフェクトIV）等のディフェクトに対しても同様に本発明を適用することができる。例えば、スクラッチの場合、ＲＦ信号は上側が一部欠落した形態を有するので、ブラックドットの検出時と同様に前値ホールドを行うように制御するのがよい。また、フィンガープリントの場合は通常、ＲＦ信号は上側が一部欠落した形態を有する。このようなディフェクトの形態の場合には、ドロップアウトの波形や大きさに応じて、前値ホールド又は制御ゲインの減衰を行うようにすればよい。
【００２１】
尚、上記したディフェクトの各種類とそれぞれのディフェクトに対する制御方法は例であって、種々のディフェクトによってＲＦ信号に生じるドロップアウトの波形、大きさ、又はその継続時間に応じて、上記した制御方法を選択又は組み合せることができる。
［第２の実施例］
図８は、本発明によるサーボ制御装置１０の構成を概略的に示す図である。
【００２２】
上記した第１の実施例においては、ディフェクト信号に基づいてディフェクトの種類を識別し、イコライザ１７を制御する制御部２３をマイクロコンピュータで構成した場合について説明したが、本実施例においては、一般的な電子回路で構成されている。
図において、信号処理回路１５はＲＦ信号をディフェクト検出部２１に供給する。ディフェクト検出部２１は、図４に示したのと同様な回路構成を有しており、ＲＦ信号からディフェクト検出信号（ＤＦＣＴ信号）を抽出する。抽出されたＤＦＣＴ信号はスライス回路４１に供給され、図６(ｂ)に示したのと同様なディフェクト識別信号が生成される。
【００２３】
一方、信号処理回路１５において生成されたトラッキングエラー信号ＴＥ及びフォーカスエラー信号ＦＥは、信号処理回路１５内に設けられた遅延回路（図示しない）によって遅延された後、スイッチ回路４３を介してイコライザ４５に供給される。すなわち、スイッチ回路（ＳＷ１）４３は、ディフェクトが検出されていない通常のサーボ制御時には導通（クローズ）状態となっている。また、このとき、スイッチ回路（ＳＷ２）４７及びスイッチ回路（ＳＷ３）４９は共に非導通（オープン）状態となっている。
【００２４】
次に、ディフェクト検出部２１においてディフェクトが検出された場合の動作について説明する。このとき、スライス回路４１からディフェクト識別信号がスイッチ回路４３、スイッチ回路４７及びスイッチ回路４９に供給される。
ブラックドット等のディフェクト検出時において、スライス回路４１から供給されたＬレベルのディフェクト識別信号に応答して、スイッチ回路（ＳＷ１）４３はオープン状態となる。尚、ディフェクト部分の読取信号から得られるエラー信号ＴＥ及びＦＥがイコライザ４５に供給される前に上記スイッチ動作が完了するように遅延時間が設定されている。このスイッチ動作によって信号処理回路１５からイコライザ４５へのエラー信号ＴＥ及びＦＥの供給は遮断される。一方、このとき、スイッチ回路（ＳＷ２）４７は、当該Ｌレベルのディフェクト識別信号に応答してクローズ状態となり、光ピックアップ１１を作動させるドライバ回路１９への駆動信号ＴＤ、ＦＤの値はディフェクト検出前の一定値に制御される。すなわち、前値ホールド制御が実行される。
【００２５】
尚、イコライザ４５の出力側からスイッチ回路（ＳＷ２）４７を介する入力側へのループ回路にはキャパシタＣ１、及び抵抗器Ｒ１，Ｒ２が設けられ、駆動信号ＴＤ、ＦＤの直流（ＤＣ）成分のみが入力側に取り出されるように構成されており、また、キャパシタＣ１及び抵抗器Ｒ１，Ｒ２の値は、このループ回路を一巡したときのゲインが０ｄＢとなるように設定されている。また、スイッチ回路（ＳＷ３）４９は、Ｌレベルのディフェクト識別信号には応答せず、オープン状態を保持するよう構成されている。
【００２６】
更に、インタラプション等のディフェクト検出時において、スライス回路４１からＨレベルのディフェクト識別信号が送出された場合には、スイッチ回路（ＳＷ１）４３及びスイッチ回路（ＳＷ２）４７はそれぞれクローズ状態及びオープン状態を保持する。すなわち、ディフェクトが検出されていない場合と同様に、エラー信号ＴＥ及びＦＥがイコライザ４５に供給される。一方、このとき、スイッチ回路（ＳＷ３）４９は、当該Ｈレベルのディフェクト識別信号に応答してクローズ状態となる。図に示すように、イコライザ４５の出力端には抵抗器Ｒ３，Ｒ４、及びキャパシタＣ２が設けられ、スイッチ回路（ＳＷ３）４９のクローズ時に抵抗器Ｒ４が接続され、駆動信号ＴＤ、ＦＤの値、すなわち制御サーボのゲインを減衰させることができる。
【００２７】
上記したように、本発明によれば、ディフェクトを検出し、ディフェクトの種類を識別している。従って、ディフェクトの形態に応じたサーボ制御を行うことができ、高精度なサーボ制御を行うことが可能な高性能サーボ制御装置を実現できる。
尚、上記した種々の実施例は例示であって、適宜組み合わせて適用することが可能である。例えば、ドロップアウトの形態、すなわち波形、大きさ、及び継続時間等に応じて、イコライザのゲイン減衰量を経時的に変化させたり、又は前値ホールド制御とゲイン減衰制御とを組み合わせてサーボ制御を行ってもよい。
【００２８】
【発明の効果】
上記したことから明らかなように、本発明によればディフェクトの種類に拘わらず高精度なサーボ制御を行うことが可能なサーボ制御装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ディスクに形成される主なディフェクトの種類を示す光ディスクの断面図である。
【図２】本発明による光ディスクプレーヤのサーボ制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】記録トラック（Ｔ）に対するビームスポットＳ１〜Ｓ３のそれぞれの位置関係と、各光検出器及び各読取信号との対応関係を示す図である。
【図４】本発明によるサーボ制御装置におけるディフェクト検出部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図５】インタラプション及びブラックドットが検出された場合におけるＲＦ信号と、ピークホールド信号及びボトムホールド信号、及びディフェクト検出信号を示す図である。
【図６】ディフェクト検出信号、ディフェクト識別信号、及び制御部が送出する制御信号を示す図である。
【図７】ディフェクト検出信号レベルとイコライザのゲイン減衰量との関係を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施例であるサーボ制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【主要部分の符号の説明】
１  光ディスク
１１  光ピックアップ
１２，１３，１４  光検出器
１５  信号処理回路
１７，４５  サーボ・イコライザ
１８  前値ホールド部
１９  ドライバ回路
２１  ディフェクト検出部
２３  制御部
３１，３７  加算器
３２  ローパスフィルタ
３３  ピークホールド回路
３４  基準値生成回路
３５  ボトムホールド回路
４１  スライス回路
４３，４７，４９  スイッチ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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