JP3812363B2

JP3812363B2 - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP3812363B2
Application number: JP2001130186A
Authority: JP
Inventors: 著明真下; 千聡高山; 圭司上野
Original assignee: Teac Corp
Current assignee: Teac Corp
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2021-04-26
Also published as: US20020159345A1; TWI253638B; KR20020083910A; CN1383132A; CN1191570C; JP2002324324A; KR100473458B1; US6999388B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク装置、特に光ピックアップで読み出したＲＦ信号を等化器（イコライザ）でゲイン調整する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＣＤやＣＤ−Ｒ、ＣＤーＲＷ、ＤＶＤなどの光ディスク装置が知られている。光ディスク装置では、ＬＤからレーザ光を照射し、光ディスク表面で反射した光を電気信号（ＲＦ信号）に変換してデータを再生するが、記録密度の増大に伴い、特に高周波側（３Ｔ近傍）において信号振幅が減少し、エラーレートが低下する問題がある。
【０００３】
そこで、従来より、光ピックアップからのＲＦ信号に対し、所定周波数帯域以上の信号成分をローパスフィルタでカットしてノイズを除去した後、さらに３Ｔ近傍の高周波側に対してイコライザによりゲインを上げる（ブーストする）処理を行っている。
【０００４】
図４には、従来のイコライザの周波数特性が示されている。図において、横軸は周波数、縦軸はゲインである。３Ｔ周波数ｆ_３Ｔの近傍においてゲインを有限値とし、振幅を増大させている。
【０００５】
そして、イコライザでゲイン調整されたＲＦ信号は２値化回路で２値化された後、再生データとして出力されるとともに、ジッタ成分が検出されてＣＰＵ等の制御部に供給される。制御部は、ジッタ量（位相のずれ）が最小となるようにフォーカスサーボやトラッキングサーボのオフセットを調整している。
【０００６】
なお、ジッタ量は、２値化回路からの信号に同期したクロックをＰＬＬ回路で生成し、２値化信号に含まれる３Ｔ〜１１Ｔ成分とクロック信号の位相ずれを積算することで検出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、イコライザを用いて３Ｔ周波数近傍をブーストすることで信号振幅を増大させ、再生時のエラーレートを向上させることが可能であるが、ブーストすることで３Ｔ近傍に時間遅延が生じ、本来のジッタ量にさらに遅延分の位相ずれが生じることになる。したがって、２値化信号の３Ｔ〜１１Ｔ成分とクロック信号の位相ずれを積算してジッタ量を検出しても、正確なジッタ量を検出できず、フォーカスサーボやトラッキングサーボのオフセット量を最適値に調整することができない問題があった。
【０００８】
図５には、ＲＦ信号をブーストした場合とブーストしない場合における、フォーカスサーボ（ＦＳ）のオフセット量とジッタ量との関係が示されている。図において、横軸はＦＳオフセット量であり、縦軸はジッタ量である。また、実線はイコライザでブーストした場合の特性であり、破線はブーストしない場合の特性を示す。ブーストしない場合の全Ｔ（３Ｔ〜１１Ｔ）の位相ずれの積算値はＦＳオフセット量に対して対称的あるいは２次関数的な特性を示し、したがってジッタ量が略等しい２点の中間値を算出することで容易にジッタ量が最小となるＦＳオフセット量を検出できる。ところが、ＲＦ信号を３Ｔ近傍でブーストした場合、対称性がくずれ、ジッタ量が略等しい２点の中間値を算出しても、必ずしもジッタ量が最小となるＦＳオフセット量を検出することができず、δ（約０．３μｍ）のずれを生じる。したがって、ＦＳオフセット量を最適値に設定することができず、結局フォーカスサーボのずれを補償するためレーザパワーを増大せざるを得ない問題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ジッタ量を最小にするように光ピックアップを容易に調整でき、かつ、エラーレートを向上させることができる光ディスク装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクからの反射光を受光しＲＦ信号として出力するピックアップ手段と、前記ピックアップ手段からのＲＦ信号を所定の周波数帯域においてゲイン調整する等化手段とを有する光ディスク装置であって、入力モード信号に基づき、光ディスク装置が記録時あるいは再生時であるか、調整時であるかを判定する手段と、記録時あるいは再生時と判定された場合に前記等化手段のゲイン量を所定有限値とし、前記調整時と判定された場合に前記等化手段のゲイン量を実質的にゼロ値に切り替える切替制御手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本装置において、前記等化手段からの信号のジッタ量を検出するジッタ検出手段を有し、前記ジッタ検出手段は、３Ｔ周波数におけるジッタ量を検出することが好適である。
【００１３】
本発明に係る光ディスク装置では、従来のようにＲＦ信号の所定周波数帯域のゲインを一律に上げる（ブーストする）のではなく、等化手段におけるゲイン量が実質的にゼロ（ブースト無し）と所定の有限値（ブースト有り）との間で切り替え可能に構成される。したがって、ジッタ量を最小とする調整が必要である場合には、等化手段におけるゲイン量をゼロとしてＲＦ信号の遅延特性を全Ｔ（３Ｔ〜１１Ｔ）にわたってフラットなものとすることでジッタ量を正確に検出して調整を容易なものとする一方、光ディスクからデータを再生する場合、あるいは記録する場合には、従来と同様に等化手段のゲイン量を所定の有限値としてＲＦ信号の高周波側の振幅を増大させることで安定した復調を可能とし、エラーレートを向上させることができる。
【００１４】
なお、「実質的にゼロ」とは、３Ｔ〜１１Ｔにわたって遅延特性が等しいとみなせる程度のゲイン量を意味し、必ずしもゲイン量がゼロであることを意味しない。微小ゲイン量も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００１５】
また、ジッタ検出手段において、ＲＦ信号の３Ｔ〜１１Ｔのすべての周波数にわたるジッタ量を検出するのではなく、生起確率の大きく、また最も再生の困難な３Ｔ成分のみのジッタ量を検出して調整することで、効率的な調整も可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
図１には、本実施形態に係る光ディスク装置の構成ブロック図が示されている。ＣＤやＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ等の光ディスク１０は図示しない駆動装置により線速度一定（ＣＬＶ）あるいは角速度一定（ＣＡＶ）で回転駆動される。
【００１８】
光ピックアップ部１２は、光ディスク１０にレーザ光を照射するＬＤ及び光ディスク１０で反射したレーザ光を受光するフォトディテクタを含んで構成され、反射光をＲＦ信号に変換して出力する。なお、光ディスク１０が記録可能なＣＤ−Ｒ等である場合、記録時には再生時よりも大パワーのレーザ光がＬＤから照射され、光ディスク１０表面にピットを形成することでデータを記録する。光ピックアップ部１２は、対物レンズを光ディスク１０の面に対して垂直方向に駆動するフォーカスアクチュエータ及びトラック方向に駆動するトラッキングアクチュエータを備え、それぞれサーボ回路によりフォーカス及びトラッキング制御される。サーボ回路には、図示しないフォーカスエラー検出回路及びトラッキングエラー検出回路からのエラー信号が供給され、これらのエラー信号に基づいて制御される。
【００１９】
ＲＦアンプ部１４は、光ピックアップ部１２からの再生ＲＦ信号を増幅し、等化手段としてのイコライザ１６に出力する。
【００２０】
イコライザ１６は、カットオフ周波数ｆｃ以上の高周波成分をノイズとしてカットするローパスフィルタ及びローパスフィルタからのＲＦ信号の高周波側（３Ｔ近傍）をブーストするブースト部から構成される。従来においては、ブースト部におけるブースト量は所定の有限値に設定され、ＲＦ信号の３Ｔ近傍を一律にブーストしているが、本実施形態では、ブースト部におけるブースト量（すなわちゲイン量）は切り替え可能に構成される。具体的には、ブースト量をレジスタ値で設定し、このレジスタ値を変化させることで０ｄＢ〜＋２０ｄＢの範囲で１ｄＢずつ切り替えることができる。イコライザ１６のブースト量並びにローパスフィルタのカットオフ周波数ｆｃは、ＣＰＵ等の制御部２４からの信号で切替制御される。制御部２４による切替制御については、さらに詳述する。イコライザ１６で適宜ブーストされたＲＦ信号は、２値化部１８に供給される。
【００２１】
２値化部１８は、イコライザ１６からのＲＦ信号を０と１に２値化してＰＬＬ部２０に出力する。２値化信号は、光ディスク１０からの再生データとして図示しないデコード回路に供給されデコードされる。
【００２２】
ＰＬＬ部２０は、２値化信号に対して位相を同期させたクロック信号を生成し、ジッタ検出部２２に出力する。
【００２３】
ジッタ検出部２２は、２値化部１８からの２値化信号（データ信号）と、ＰＬＬ部２０からのクロック信号を入力し、２値化信号とクロック信号の位相ずれ、すなわちジッタ量を検出する。ジッタ量の検出方法は従来と同様であり、２値化信号に含まれる全Ｔ（３Ｔ〜１１Ｔ）の信号とクロック信号の位相を比較し、その位相差を積算することで検出する。なお、ジッタ検出部２２で、２値化信号から３Ｔ成分のみを抽出し、３Ｔ成分とクロック信号の位相ずれを検出してジッタ量（３Ｔのジッタ量）を検出してもよい。検出されたジッタ量は、制御部２４に供給される。
【００２４】
制御部２４は、ジッタ検出部２２で検出されたジッタ量が最小となるフォーカスサーボ（ＦＳ）オフセット量あるいはトラッキングサーボ（ＴＳ）オフセット量を検出し、光ピックアップ部１２のフォーカスサーボあるいはトラッキングサーボのオフセット値を調整する。また、制御部２４は、入力したモード信号に基づいて光ディスク装置がどのような動作状態にあるかを判定し、動作状態に応じてイコライザ１６におけるブースト量を切り替える。すなわち、ＦＳオフセット量やＴＳオフセット量を調整するモード、より具体的には光ディスク装置の組み立て時や光ディスク装置の起動時、光ピックアップの傾角調整時、サーボ調整時、記録条件調整時等においてはイコライザ１６のブースト量をゼロとし、ＦＳオフセット量やＴＳオフセット量の調整が完了し、光ディスク装置が通常の記録動作あるいは再生動作を行うモードにおいてはイコライザ１６のブースト量を所定の有限値（例えば＋２０ｄＢ）に切り替える。モード信号は、例えば光ディスク装置の操作者が操作するボタンから出力される。
【００２５】
図２には、図１におけるイコライザ１６の概念構成図が示されている。上述したように、イコライザ１６は、制御部２４からの信号によりレジスタ値が設定され、ブースト量が０ｄＢ〜＋２０ｄＢの間で１ｄＢずつ切り替え可能に構成されており、光ピックアップ部１２の調整時には０ｄＢに設定されて遅延特性が３Ｔ〜１１Ｔにわたって平坦化され、記録再生動作時には＋２０ｄＢに設定されてＲＦ信号をブーストする。したがって、本実施形態におけるイコライザ１６は、ＲＦ信号をブーストしないイコライザＥＱ１と、ＲＦ信号の３Ｔ近傍を＋２０ｄＢだけブーストするイコライザＥＱ２の２つのイコライザから構成され、これらのイコライザをスイッチＳＷで切り替える構成と等価である。スイッチＳＷは、制御部２４からの信号に応じ、光ピックアック調整時にはイコライザＥＱ１側に接続され、通常の記録再生時にはイコライザＥＱ２側に接続される。イコライザＥＱ１、ＥＱ２の出力はともに２値化部１８に供給される。なお、ブースト量の切り替えはレジスタ値の設定によりソフト的に行うことができるため、実際にはイコライザ１６は図１に示されるように単体で構成できることは言うまでもない。
【００２６】
図３には、図２におけるイコライザＥＱ１とイコライザＥＱ２の周波数特性が示されている。横軸は周波数、縦軸はゲインである。イコライザＥＱ１では、破線で示されるようにＲＦ信号をブーストしないため、周波数特性は平坦となる。従って、イコライザＥＱ１からの信号を２値化し、２値化信号とクロック信号の位相ずれから全Ｔのジッタ量を検出すると図５の破線で示される特性が得られ、ジッタ量が略等しい２点の中間値を算出することでジッタ量が最小となるＦＳオフセット量あるいはＴＳオフセット量を正確に検出して光ピックアップ部１２を調整することが可能となる。これにより、光ピックアップ部１２のフォーカスが最適化され、所望のエラーレートを得るためのＬＤのレーザパワーも低減される。
【００２７】
また、イコライザＥＱ２では、ＲＦ信号の高周波側（３Ｔ近傍）を所定の有限値（＋２０ｄＢ）だけブーストして振幅を増大させるため、再生信号を確実にデコードしてエラーレートを向上させることができる。
【００２８】
このように、本実施形態では、イコライザ１６におけるブースト量を固定するのではなく、ゼロと所定の有限値との間で切り替え、調整時には遅延特性がフラットなＲＦ信号を用いてジッタ量を検出することで、光ピックアップを容易に最適化することができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、イコライザ１６のブースト量をゼロと＋２０ｄＢの２段階で切り替えているが、必要に応じてゼロ、＋１０ｄＢ、＋２０ｄＢの３段階あるいはそれ以上の段数で切り替えてもよい。
【００３０】
また、本実施形態では、光ピックアップ部１２の調整時にイコライザ１６のブースト量をゼロとしているが、正確にゼロではなく＋１ｄＢ〜＋２ｄＢ程度の微小量に設定することもできる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ジッタ量を正確に検出してフォーカスサーボオフセットやトラッキングサーボオフセットなどを調整することができ、レーザパワーの低減やエラーレート向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の構成ブロック図である。
【図２】図１におけるイコライザの概念構成図である。
【図３】図２におけるイコライザの周波数特性を示すグラフ図である。
【図４】従来のイコライザの周波数特性を示すグラフ図である。
【図５】ブースト有無によるＦＳオフセット量とジッタ量との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１０光ディスク、１２光ピックアップ部、１４ＲＦアンプ部、１６イコライザ、１８２値化部、２０ＰＬＬ部、２２ジッタ検出部、２４制御部。

Claims

光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクからの反射光を受光しＲＦ信号として出力するピックアップ手段と、
前記ピックアップ手段からのＲＦ信号を所定の周波数帯域においてゲイン調整する等化手段と、
を有する光ディスク装置であって、
入力モード信号に基づき、光ディスク装置が記録時あるいは再生時であるか、調整時であるかを判定する手段と、
記録時あるいは再生時と判定された場合に前記等化手段のゲイン量を所定有限値とし、前記調整時と判定された場合に前記等化手段のゲイン量を実質的にゼロ値に切り替える切替制御手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
請求項１記載の装置において、さらに、
前記等化手段からの信号のジッタ量を検出するジッタ検出手段と、
を有し、前記ジッタ検出手段は、３Ｔ周波数におけるジッタ量を検出することを特徴とする光ディスク装置。