JP2006114082A - 光ディスク装置及びそれを備えた情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光ディスクの状態によってイコライザの制御を変更可能にすることができる光ディスク装置及びそれを備えた情報処理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 イコライザ１００をイコライザ１０１、イコライザ１０２とスイッチ１０３で構成する。イコライザ１０１は、幅広いスピードに対応することができるイコライザであるが、例えば２次のローパスフィルタであり簡単な構成とする。また、簡単な構成であるので幅広いスピードに対応した場合であってもそれほど回路規模としては大きくならない。イコライザ１０２は、速度を限定することにより構成を簡単にすることができる。また、イコライザ出力はコントローラからの制御信号をスイッチ１０３に出力することにより選択することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は光ディスク装置及びそれを備えた情報処理装置に関し、特に、イコライザの制御回路を備えた光ディスク装置及びそれを備えた情報処理装置に関する。

ＣＬＶ（線速度一定）で記録された光ディスクを光速で読み出す場合、モータのトルクを大きくしてモータの応答速度を上げる必要がある。そのためにはモータを大型にしてモータに大電流を流す必要があるが、光ディスク装置の電力には限りがあるためモータに大電流を流すことができないし、モータの大きさにも限度がある。

また、光ピックアップを光速にランダムアクセスする場合、光ピックアップは高速で光ディスクの半径方向に往復され、その都度光ディスクの回転数を変えなければならない。従って、光ディスクの回転数が安定するまでにかなりの時間が必要であり、この間データの再生を行うことができず、アクセスを効率よく行うことができないという欠点がある。

上記欠点を解決するために、ＣＬＶ方式で記録されたデータをＣＡＶ（回転速度一定）方式で再生することが考えられる。

また、従来の光ディスク装置として以下に示すような技術が開示されている。
特開２００２―３４３０２３号公報（以下、特許文献１）に記載の光ディスク装置では、ＲＦ信号を正しく２値化し、誤り率及びジッタ量を所定の値以下に保つため、光ディスクの再生位置に応じたカットオフ周波数特性制御信号をイコライザに供給して、イコライザの利得特性を変化させている。そして、同期検出回路でデータと同期情報を分け、セクタ先頭検出回路で同期情報からセクタの先頭を示すＩＤを検出し、ＩＤ検出回路でデータから得られたセクタ番号でイコライザの利得特性を制御する。さらに、誤り率、又はジッタ量を検出してイコライザの利得特性を制御または切り替えている。
特開２００２−３４３０２３号公報

しかしながら、従来の光ディスク装置では、ＤＶＤ用のイコライザの一例としては符号間干渉の影響を補正するために３Ｔ付近の周波数利得を上げることが行われる。また、イコライザの各周波数における群遅延量が異なる場合、ジッタの悪化の原因となる。このため１４Ｔ周波数から３Ｔ周波数までの群遅延特性を平坦に設計する必要がある。

さらに、３Ｔと超えた周波数領域に対してはノイズ成分であるため、この周波数領域に対しては急峻な特性を有するフィルタで除去する必要がある。これらの特性を満足するイコライザを対応すべき、全ての速度に対して構成する場合に回路規模が大きくなってしまう。

また、ＣＤやＤＶＤではＣＡＶでデータの再生が行われる。ＣＤやＤＶＤでは、ディスク上のピットあるいはマークは線速一定で記録されている。このため、ＣＡＶで再生する場合はディスクの読取位置によりＰＵから出力されるＲＦ信号の基本（１Ｔ）周波数は変化する。

このため、ＣＡＶ再生を行う場合には上で説明したイコライザの周波数特性も再生位置により変更する必要がある。例えばＤＶＤの場合、外周１６ｘのＣＡＶで再生する場合、最内周は６ｘ程度の倍速となるためイコライザは６ｘ〜１６ｘに対応できる必要がある。また、面ぶれディスクや偏芯ディスクの場合やスピンドルモータの回転音の対策のために回転スピードを落として再生を行う場合も考えられ、その場合はさらに低倍速に対しての必要がある。

さらに、イコライザの回路規模はＣＬＶ再生だけでも大きくなってしまうが、これを多くの速度に対応させる場合は回路規模が非常に大きくなってしまう。その結果ＬＳＩのチップ面積が大きくなりコスト高となってしまう。

本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、光ディスクの状態によってイコライザの制御を変更可能にすることができる光ディスク装置及びそれを備えた情報処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の光ディスク装置は、光ディスクを所定の回転速度で回転させる回転手段と、回転手段によって回転されている光ディスクにレーザ光を照射し、その反射光を受光してＲＦ信号を出力する読取手段と、読取手段が出力したＲＦ信号の周波数特性を調整するイコライザ手段と、イコライザ手段により周波数特性が調整されたＲＦ信号から再生信号とを生成し、出力する再生手段とを有する光ディスク装置において、イコライザ手段は、幅広い回転速度に対応することができる第１のイコライザと、単一または限定された回転速度のみに対応することができる第２のイコライザとを備え、第１のイコライザと第２のイコライザとの使用を切り替える切替手段を有することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の光ディスク装置であって、第２のイコライザは、光ディスクを読み取るマウント動作時に使用されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の光ディスク装置であって、第１のイコライザは、光ディスクの読み取りが不可となった場合に切替手段によって第１のイコライザから第２のイコライザへ切り替えることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の光ディスク装置であって、マウント動作時におけるエラーの回数を検出するエラー回数検出手段を備え、エラー回数検出手段により検出されたエラーの回数によって第１のイコライザと第２のイコライザのどちらを使用するかを判断する判断手段を有することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１記載の光ディスク装置であって、光ディスクの読み取りにエラーした時に、回転手段によって光ディスクの回転速度を第２のイコライザに対応した回転速度で回転させ、切替手段によって第１のイコライザから第２のイコライザへ切り替え、再度、光ディスクの読み取りを行うことを特徴とする。

請求項６記載の情報処理装置は、請求項１から５のいずれか１項に記載の光ディスク装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、色々なスピードに対応可能だが能力の低い第１のイコライザと、単一あるいは限定された速度のみ対応可能だが能力の高い第２のイコライザと、第１のイコライザと第２のイコライザを切り替えるスイッチを備えているので、第１、第２のイコライザを簡単な構成で実現することができ、さらにイコライザ回路の回路規模を小さくすることができ、ＬＳＩのチップサイズを小さくすることができるためコストを抑えることができる。

次に、図面を参照して、本実施形態を説明する。
図１では、光情報記録再生装置１においてはスピンドルモータ（図示せず）により回転駆動される、例えば片面１層ＤＶＤ−ＲＯＭによる媒体２に対して再生動作のために照射するレーザ光を発する光源としての半導体レーザ（ＬＤ）３が設けられている。半導体レーザ３から発せられたレーザ光はコリメータレンズ４により平行光束に変換された後、偏光ビームスプリッタ５および対物レンズ６を経て媒体２の対象となる記録層に集光照射される。

媒体２から反射された戻り光は再び対物レンズ６を経て再び偏光ビームスプリッタ５に入射することにより、入射光と分離されるように反射されて、検出レンズ７により受光領域が４分割された分割受光素子（ＰＤ）８に入射して受光される。

この分割受光素子８により受光された各分割領域の受光信号は情報信号となるＲＦ信号、フォーカシング用のサーボ信号Ｆ０およびトラッキング用のサーボ信号Ｔｒの元となるのもので、ＩＶアンプ９により電流電圧変換／増幅されたＲＦ信号はシステム制御装置１０に入力されて再生信号としての再生データの出力に供される。

一方、フォーカシングのサーボ信号Ｆ０およびトラッキング用のサーボ信号Ｔｒは、Ｆ０／Ｔｒサーボ制御装置（図示せず）に入力されて対物レンズ６に対するフォーカシング／トラッキング用のアクチュエータ（図示せず）のサーボ制御に供され、媒体２に対するレーザ光が合焦状態で正しくトラック上をトラッキングするように制御される。

また、半導体レーザ３から出射光の一部をミラー１１、検出レンズ１２を介して受光するモニタ素子１３が設けられている。このモニタ素子１３により検出される半導体レーザ３の発光パワーに比例したモニタ電流がＩＶアンプ１４により電流電圧変換／増幅されたパワーモニタ信号はシステム制御装置１０に入力されてＡＰＣ制御などに供される。

このような基本構成において情報の再生時は、光源制御手段としてのＬＤ駆動装置１５により半導体レーザ３を駆動して再生パワー（リードパワー）Ｐｒで発光させ、半導体レーザ３からの再生パワーの光を光ピックアップ光学系を介して媒体２の対象となる記録層に照射し、その反射光を光ピックアップ光学系を介して媒体２の対象となる記録層に照射し、その反射光を光ピックアップ光学系を介して受光素子８で受光して光電変換し、ＩＶアンプ９で電流電圧変換／増幅して再生信号（ＲＦ信号）を得る。

さらに半導体レーザ３からの出射光の一部がモニタ素子１３に入射され、発光パワーに比例したモニタ電流がＩＶアンプ１４により電流電圧／増幅されたパワーモニタ信号を利用することで、ＡＰＣ制御を行うことができる。

次に、図２を参照してＲＦ信号の処理について説明する。
ＲＦ信号は増幅回路２２で増幅された後、イコライザ２３に供給される。イコライザ２３ではあらかじめ定められた３Ｔ周波数付近の周波数の利得が大きくなるように増幅され、かつ所要の周波数帯域において群遅延特性が平坦に保たれた上でデータや映像信号のＲＦ信号は出力される。このＲＦ信号はデータスライス回路２４で２値化される。

２値化されたＲＦ信号は位相比較回路および電圧制御発信機（ＶＣＯ）で構成されるＰＬＬ回路２５の位相比較回路に供給されると共に、同期検出回路３０に供給される。ＰＬＬ回路２５の位相比較回路では２値化信号と電圧制御発信機（ＶＣＯ）から出力される同期クロックが比較され、この同期クロックは２値化信号に位相があうように制御される。

ＰＬＬ回路２５から取り出された同期クロックは同期検出回路３０に供給される。同期検出回路３０では同期クロックを用いて２値化データをストローブ検出して２進符号を得、２進符号のうち、データを復調回路３１に供給し、同期情報をセクタ先頭検出回路３３に供給している。復調回路３１に供給された２進符号のデータはここで、１６ビットから８ビットにビットにビット変換された後、ＩＤ検出回路１９に供給される。

セクタ先頭検出回路３３では供給された同期情報のうち、セクタの先頭を示す同期情報を検出する。セクタの先頭に配置される同期情報、すなわちセクタの先頭にフレームの最初に配置される特殊なパターンを形成している。したがって、これを検出するには、例えば、セクタの先頭検出回路３３に上記パターンと同じパターンを発生する基準パターンメモリとレジスタとを設け、同期情報をレジスタで送り基準パターンメモリの出力と一致したときパルス（以後、先頭パルスとする）が発生されるように構成することによってセクタの先頭の同期情報を検出することができる。

ＩＤ検出回路３４では、この先頭パルスを基準にして復調回路３１から供給されるデータ中のＩＤ情報を検出する。このセクタの番号を示すＩＤ情報はマイコン２６に供給される。マイコン２６はこのＩＤ情報を常にもしくは完結的に監視しており、あらかじめ定められたセクタ番号のＩＤ情報がきたときにイコライザ２３の特性を変化させるための制御信号をイコライザに供給する。マイコン２６はこのＩＤ情報を常にもしくは完結的に監視しており、あらかじめ定められたセクタ番号のＩＤ情報がきたときにイコライザ４の特性を変化させるための制御信号をイコライザに供給する。アクセス時のように、光ピックアップ２１が予め定められたセクタ番号を飛び越した場合には、マイコン２６にはアクセス先のデータがあるので、このデータから予め定められたセクタ番号を飛び越したことを検出して、予め定められた番号が検出されたときと同位置の制御信号を発生させてイコライザ２３を制御する。

なお、復調回路３１から出力されたデータはデインターリーブ回路（データとパリティとを誤り訂正できる配列にならべ直す）、誤り訂正回路、デスクランブル回路（ある規則に従って配列されて光ディスクに記録されたデータを正しい順序に配列させる）から構成される信号処理回路３２に供給され、その出力はインタフェース回路を通して、外部装置、例えばコンピュータに供給される。

次に、図３を参照して、本実施形態におけるイコライザ１００の構成を説明する。
イコライザ１００をイコライザ１０１、イコライザ１０２とスイッチ１０３で構成する。イコライザ１０１は、幅広いスピードに対応することができるイコライザであるが、例えば２次のローパスフィルタであり簡単な構成とする。また、簡単な構成であるので幅広いスピードに対応した場合であってもそれほど回路規模としては大きくならない。

また、マージンの広い光ディスクであれば、このイコライザにより様々な速度で再生することができる。さらに、イコライザ１０２は、対応できる速度が例えばＤＶＤの場合では２ｘＣＬＶ、ＣＤの場合では４ｘＣＬＶなどに限定されるが群遅延特性はフラットであり、ブースト設定などきめ細かくでき、対応する速度の３Ｔ付近の周波数を超える周波数領域で急峻な減衰特性を有するイコライザである。イコライザ１０２は、速度を限定することにより構成を簡単にすることができる。また、イコライザ出力はコントローラからの制御信号をスイッチ１０３に出力することにより選択することができる。

マージンがあるメディアの場合はイコライザ１０１を選択し、マージンがないメディアの場合は速度を落とし、イコライザ１０２を選択することによりマージンのあるメディアの場合には高速再生を行うことができ、マージンがないメディアの場合には確実に再生を行うことができる。

次に、本実施形態におけるイコライザの処理動作を図１１〜図１３に示すフローチャートを参照して説明する。
図１１は、マウント時のイコライザ設定についての処理動作を示したフローチャートである。
まず、ディスクの判別を行う（ステップＳ１００）。次に、ステップＳ１００で判別したディスクがＣＤかＤＶＤもしくは他のディスクかを判断する（ステップＳ１０１）。ＣＤ、ＤＶＤでもない場合には（ステップＳ１０１／ｅｔｃ）、そのまま終了となる。ＣＤの場合は（ステップＳ１０１／ＣＤ）、ＣＤ用の速度設定を行い（ステップＳ１０２）、イコライザ２がＣＤ用の設定を行う（ステップＳ１０３）。次に、ディスク情報のリードが行われる（ステップＳ１０４）。

また、ＤＶＤと判断した場合には（ステップＳ１０１／ＤＶＤ）、ＤＶＤ用の速度設定を行い（ステップＳ１０５）、イコライザ２をＤＶＤ用に設定し（ステップＳ１０６）、ディスク情報のリードを行う（ステップＳ１０４）。

また、マウント後の高速リードはイコライザ１０１が選択されることになるが、メディアによっては通常リードのシーク中やリード動作中にエラーが起こる場合がある。このような場合はスイッチ１０３をイコライザ１０２側に切り替えることによりエラーが解消できる可能性がある。

図１２は、シークエラーが発生した時の処理動作を示したフローチャートである。
まず、目標となるアドレスへシークする（ステップＳ２００）。次に、ステップＳ２００におけるアドレスへのシークにエラーがあるか判断する（ステップＳ２０１）。エラーではないと判断した場合には（ステップＳ２０１／ＮＯ）、そのまま終了となる。

エラーであると判断した場合には（ステップＳ２０１／ＹＥＳ）、次に、イコライザ２を使用しているか判断する（ステップＳ２０２）。イコライザ２を使用している場合は（ステップＳ２０２／ＹＥＳ）、そのまま終了となる。また、イコライザ２を使用していない場合には（ステップＳ２０２／ＮＯ）、使用しているイコライザがイコライザ１０１であり、イコライザ１０２の対応速度に速度変更を行い、イコライザ２を選択する（ステップＳ２０４）。

次に、図６を参照してリードがエラーとなった場合における処理動作を説明する。
まず、目標アドレスへシークする（ステップＳ３００）。次にディスクのリードを行い（ステップＳ３０１）、ディスクのリードがエラーか否かを判断する（ステップＳ３０２）。エラーでない場合には（ステップＳ３０２／ＮＯ）、そのまま終了となる。エラーである場合には（ステップＳ３０２／ＹＥＳ）、次にイコライザ２を使用しているかを判断する（ステップＳ３０３）。イコライザ２を使用している場合には（ステップＳ３０３／ＹＥＳ）、そのまま終了となる。イコライザ２を使用していない場合は（ステップＳ３０３／ＮＯ）、使用しているのはイコライザ１０１であって、イコライザ２の対応速度に速度変更し（ステップＳ３０４）、イコライザ２を選択し（ステップＳ３０５）、再びリードを行う。

マウント直後にイコライザ１０１を使用した時のジッタ測定を行い、その測定結果に従い通常リードに使用するイコライザを決定しておいてもよい。この場合はイコライザ１０１を使用したときのジッタ測定値が予め決めておいた基準値より低い値である場合はイコライザ１０１を使用し、基準値より高い値である場合には移行のデータリードはイコライザ１０２を使用するように決定する。マウント時に予めディスクの状態を測定しておくので実際のリード時のリトライ動作をへらすことができる。
また、ジッタ測定の変わりにリード時のエラーレートの測定を行い、その結果に従いリード時のイコライザを決定してもよい。

本実施形態によれば、光ディスク装置はマウント時に能力の高いイコライザ１０２を使用するのでマウントミスが起こらない。また、複数種類の光ディスクのマウント速度に対応することができる

また、リードエラーが起こった時に、速度をイコライザ１０２が対応している速度に変速し、イコライザをイコライザ１０２に切り替えてデータの再生を行うで、イコライザ１０１を使用した再生途中でマージンがなくなりデータが読めないような光ディスクであってもイコライザ１０２に切り替えて再生を行うのでリードエラーなく再生を行うことができる。

また、あらかじめマウント動作時にジッタを測定してディスクの状態を検出してイコライザの選択を行うので、マージンが広いディスクは高速再生を行うことができ、マージンのないメディアに対して確実に再生を行うことができる。

さらに、マウント動作時に再生時のエラーレートを測定してディスクの状態を検出してイコライザの選択を行うことができるので、マージンが広いディスクは高速再生を行うことができ、マージンのないメディアに対しても確実に再生を行うことができる。

さらに、シークドエラーが起こったときに、速度をイコライザ１０２が対応している速度に変速し、イコライザ１００をイコライザ１０２に切り替えてデータの再生を行うので、イコライザ１０１を使用したシーク途中でマージンがなくなりアドレスが読めないような光ディスクであってもイコライザ１０２に切り替えて再生を行うことができるのでシークエラーなく再生を行うことができる。

本実施形態における光ディスク装置の構成を示した図である。 本実施形態におけるイコライザの特性制御回路を備えた光ディスク装置の一実施例を示した図である。 本実施形態におけるイコライザの構成を示した図である。 本実施形態におけるイコライザの処理動作を示したフローチャートである。 本実施形態におけるイコライザの処理動作を示したフローチャートである。 本実施形態におけるイコライザの処理動作を示したフローチャートである。

符号の説明

１０１ イコライザ１
１０２ イコライザ２
１０３ スイッチ

Claims (6)

1. 光ディスクを所定の回転速度で回転させる回転手段と、前記回転手段によって回転されている光ディスクにレーザ光を照射し、その反射光を受光してＲＦ信号を出力する読取手段と、前記読取手段が出力した前記ＲＦ信号の周波数特性を調整するイコライザ手段と、前記イコライザ手段により周波数特性が調整された前記ＲＦ信号から再生信号とを生成し、出力する再生手段とを有する光ディスク装置において、
   前記イコライザ手段は、幅広い回転速度に対応することができる第１のイコライザと、
   単一または限定された回転速度のみに対応することができる第２のイコライザとを備え、
   前記第１のイコライザと前記第２のイコライザとの使用を切り替える切替手段を有することを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記第２のイコライザは、前記光ディスクを読み取るマウント動作時に使用されることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
3. 前記第１のイコライザは、光ディスクの読み取りが不可となった場合に前記切替手段によって前記第１のイコライザから第２のイコライザへ切り替えることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
4. 前記マウント動作時におけるエラーの回数を検出するエラー回数検出手段を備え、前記エラー回数検出手段により検出されたエラーの回数によって前記第１のイコライザと前記第２のイコライザのどちらを使用するかを判断する判断手段を有することを特徴とする請求項３記載の光ディスク装置。
5. 前記光ディスクの読み取りにエラーした時に、前記回転手段によって前記光ディスクの回転速度を前記第２のイコライザに対応した回転速度で回転させ、前記切替手段によって前記第１のイコライザから第２のイコライザへ切り替え、再度、前記光ディスクの読み取りを行うことを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の光ディスク装置を備えたことを特徴とする情報処理装置。

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