JP3812363B2 - 光ディスク装置 - Google Patents
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Description
【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f3T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、14 RFアンプ部、16 イコライザ、18 2値化部、20 PLL部、22 ジッタ検出部、24 制御部。
Claims (2)
- 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。
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