JP5094204B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は光ディスク装置、特に光ディスクに反りが存在する場合の再生処理に関する。

光ディスクの再生速度は、再生状況に応じて適宜最適化される。例えば、パーソナルコンピュータに内蔵あるいは接続される機器としてデータを再生する際には、できるだけ高速にデータを再生する必要があることから再生速度は高速化される。また、映像や音楽を再生する際には、転送レートが定まっているためそれ以上の再生速度は要求されず、仮に高速で再生できたとしても静音性を考慮して再生速度は低速に維持される。

一方、光ディスクに面振れや偏重心、トラック蛇行等が存在する場合、高速で再生するとデータを読み取ることができずエラーとなってしまうことに鑑み、再生速度を低速化することが提案されている。

例えば、下記の特許文献１には、ディスクを高速再生しているときに、過大な振動が発生した場合、あるいは所定値以上の偏重心量を検出した場合に、ディスクの回転速度を落とし、低速再生することにより振動を低減させることが開示されている。

また、下記の特許文献２には、ディフェクト等の読み取り不良箇所を検出した場合、高域フィルタの遮断周波数を切り替えることにより光ディスクの回転速度を下げることなく読み取り不良箇所に記録されたデータを読み取ることが開示されている。

また、下記の特許文献３には、ディスクの再生スタート時に、ディスクの回転速度を最低回転速度に設定し、ディスクの回転速度を読み取りエラーが発生するまで段階的に増加させるように制御することで、最高速度から減速していく場合に比べて再生までの時間を短縮することが開示されている。

さらに、下記の特許文献４には、所定の等角速度で回転する光ディスクに対するデータの記録／再生時に、データ記録／再生エラーの発生の有無を監視し、データ記録／再生エラーの発生を検出した場合に、光ディスクの回転速度を所定の等角速度より低い等角速度になるように調整することでデータ記録／再生時間を短縮することが開示されている。

特開平１０−４０６４０号公報 特開２００２−２５１８４４号公報 特開２００３−２９７００７号公報 特開２００４−２８１０４１号公報

上記従来技術のいずれも、読み取り不良箇所を検出した場合にそうでない場合に比べてディスクの回転速度を一律に低速化するものであるが、光ディスクに反りがある場合にはこのように一律に低速化する制御方法ではデータを読み取ることができない。

光ディスク装置にレンズチルト装置が搭載されている場合、光ディスクの反りに応じてレンズチルトを制御すればよいが、レンズチルト装置の搭載は部品点数の増大やコスト増大、光ディスク装置の大型化あるいは光ピックアップの大型化を招く。従って、レンズチルト装置を搭載することなく、光ディスクの反りに対応できることが望ましい。

本発明の目的は、光ディスクに反りが存在する場合においてもデータを再生することができる光ディスク装置を提供することにある。

本発明は、光ディスクのデータを再生する光ディスク装置であって、前記光ディスクの種類に応じて最高速度を設定する手段と、前記光ディスクの反りを検出する検出手段と、前記反りが検出された場合に前記最高速度の制限を解除し、前記光ディスクの回転速度を前記最高速度を超えて増大させて前記反りを矯正する制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明は、光ディスクのデータを再生する光ディスク装置であって、前記光ディスクの種類に応じて最高速度を設定する手段と、前記光ディスクの外周においてデータを試し再生する手段と、前記試し再生が不能である場合に前記最高速度の制限を解除し、前記光ディスクの回転速度を前記最高速度を超えて増大させてデータを再生し、前記回転速度を増大させてデータを再生している状態でデータ再生不能が生じたときに前記回転速度を低下させて再度データを再生する制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明は、光ディスクのデータを再生する光ディスク装置であって、光ディスクの種類に応じて第１最高速度を設定する手段と、前記第１最高速度で光ディスクの外周においてデータを試し再生する手段と、前記試し再生が可能である場合に前記光ディスクの面振れ量、偏重心量、偏心量のいずれかに応じて前記第１最高速度よりも低い第２最高速度で光ディスクを回転駆動し、前記試し再生が不能である場合に前記第１最高速度の制限を解除し、少なくとも外周において前記第１最高速度を超える第３最高速度で光ディスクを回転駆動してデータを再生し、前記第３最高速度でデータを再生している状態でデータ再生不能が生じたときに前記回転速度を低下させて再度データを再生する制御手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、光ディスクの回転速度を増大させて反りを矯正するのでデータ再生の可能性が向上する。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。

図１に、本実施形態に係る光ディスク装置の全体構成図を示す。ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ ＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスク１０はスピンドルモータ（ＳＰＭ）１２により回転駆動される。スピンドルモータＳＰＭ１２は、ドライバ１４で駆動され、ドライバ１４はサーボプロセッサ３０により所望の回転速度となるようにサーボ制御される。

光ピックアップ１６は、レーザ光を光ディスク１０に照射するためのレーザダイオード（ＬＤ）や光ディスク１０からの反射光を受光して電気信号に変換するフォトディテクタ（ＰＤ）を含み、光ディスク１０に対向配置される。光ピックアップ１６はスレッドモータ１８により光ディスク１０の半径方向に駆動され、スレッドモータ１８はドライバ２０で駆動される。ドライバ２０は、ドライバ１４と同様にサーボプロセッサ３０によりサーボ制御される。また、光ピックアップ１６のＬＤはドライバ２２により駆動され、ドライバ２２は、オートパワーコントロール回路（ＡＰＣ）２４により、レーザパワーが所望の値となるように駆動電流が制御される。ＡＰＣ２４及びドライバ２２は、システムコントローラ３２からの指令によりＬＤの発光量を制御する。図ではドライバ２２は光ピックアップ１６と別個に設けられているが、後述するようにドライバ２２を光ピックアップ１６に搭載してもよい。

光ディスク１０に記録されたデータを再生する際には、光ピックアップ１６のＬＤから再生パワーのレーザ光が照射され、その反射光がＰＤで電気信号に変換されて出力される。光ピックアップ１６からの再生信号はＲＦ回路２６に供給される。ＲＦ回路２６は、再生信号からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成し、サーボプロセッサ３０に供給する。サーボプロセッサ３０は、これらのエラー信号に基づいて光ピックアップ１６をサーボ制御し、光ピックアップ１６をオンフォーカス状態及びオントラック状態に維持する。また、ＲＦ回路２６は、再生信号に含まれるアドレス信号をアドレスデコード回路２８に供給する。アドレスデコード回路２８はアドレス信号から光ディスク１０のアドレスデータを復調し、サーボプロセッサ３０やシステムコントローラ３２に供給する。

アドレス信号の１つの例はウォブル信号であり、光ディスク１０の絶対アドレスを示す時間情報の変調信号で光ディスク１０のトラックをウォブルさせ、このウォブル信号を再生信号から抽出しデコードすることでアドレスデータ（ＡＴＩＰ）を得ることができる。また、ＲＦ回路２６は、再生ＲＦ信号を２値化回路３４に供給する。２値化回路３４は、再生信号を２値化し、得られた信号をエンコード／デコード回路３６に供給する。エンコード／デコード回路３６では、２値化信号を復調及びエラー訂正して再生データを得、当該再生データをインタフェースＩ／Ｆ４０を介してパーソナルコンピュータなどのホスト装置に出力する。なお、再生データをホスト装置に出力する際には、エンコード／デコード回路３６はバッファメモリ３８に再生データを一旦蓄積した後に出力する。

光ディスク１０がデータ記録可能な光ディスクである場合、光ディスク１０にデータを記録する際には、ホスト装置からの記録すべきデータはインターフェースＩ／Ｆ４０を介してエンコード／デコード回路３６に供給される。エンコード／デコード回路３６は、記録すべきデータをバッファメモリ３８に格納し、当該記録すべきデータをエンコードして変調データとしてライトストラテジ回路４２に供給する。ライトストラテジ回路４２は、変調データを所定の記録ストラテジに従ってマルチパルス（パルストレーン）に変換し、記録データとしてドライバ２２に供給する。記録ストラテジは記録品質に影響することから、通常はある最適ストラテジに固定される。記録データによりパワー変調されたレーザ光は光ピックアップ１６のＬＤから照射されて光ディスク１０にデータが記録される。データを記録した後、光ピックアップ１６は再生パワーのレーザ光を照射して当該記録データを再生し、ＲＦ回路２６に供給する。ＲＦ回路２６は再生信号を２値化回路３４に供給し、２値化されたデータエンコード／デコード回路３６に供給される。エンコード／デコード回路３６は、変調データをデコードし、バッファメモリ３８に記憶されている記録データと照合する。ベリファイの結果はシステムコントローラ３２に供給される。システムコントローラ３２はベリファイの結果に応じて引き続きデータを記録するか、あるいは交替処理を実行するかを決定する。

システムコントローラ３２は、システム全体の動作を制御するが、本実施形態では特にデータ再生時における光ディスク１０の回転速度を制御する。具体的には、システムコントローラ３２は、ドライバ１４に制御信号を供給して光ディスク１０の回転速度を光ディスク１０の種類に応じた最高速度に制限するとともに、光ディスク１０に面振れや偏重心、偏心が存在する場合にこれらの面振れや偏重心、偏心の影響を抑制するために最高速度を制限する。そして、トラック蛇行やデータの記録品質が低い場合には従来と同様に光ディスク１０の回転速度を低下させるように制御するが、その一方で、光ディスク１０に反りが存在する場合には回転速度を低下あるいは制限するのではなく、逆に回転速度を増大させて、回転で生じる遠心力によって反りを矯正する。すなわち、光ディスク１０に反りが存在する場合、光ディスク１０の種類や面振れ量等に応じた最高速度制限を行うことなく、光ディスク装置が駆動し得る最高速度で光ディスク１０を回転駆動する。つまり、種類や面振れ量等に応じた回転速度ではなく、反りの矯正を優先させた回転速度で光ディスク１０を駆動し、データを再生する。なお、光ディスク１０の回転速度を増大させると、反りは矯正されるものの面振れや偏重心による影響が顕著となる可能性がある。したがって、光ディスク１０の反りを矯正すべく光ディスク装置の最高速度で回転駆動してデータ再生した場合に、仮に読み取り不良（リードエラー）が生じたときには回転速度を低下させてリトライを実行する。

ここで、光ディスク１０に反りがあるか否かは、光ディスク１０の外周において試し再生することで検出（反りがあるものと推定）できる。光ディスク装置にレンズチルト装置が搭載されている場合、光ディスク１０の反り（チルト量）を測定することが可能であるが、レンズチルト装置が搭載されていない場合には、光ピックアップ１６を光ディスク１０の外周にシークし、反りの影響が顕著である外周部分においてデータを試し再生する。試し再生が可能である場合には反りはない、あるいは反りがあっても問題ない程度であるとみなし、試し再生が不能である場合には反りがあると推定できる。光ディスク１０に反りがあるか否かは、データ再生に先立つ起動時処理において決定することができる。

図２に、一般的な起動時処理を示す。光ディスク１０の反りを検出しない場合の処理である。

図２において、光ディスク１０が光ディスク装置に装着されると、システムコントローラ３２はドライバ１４に制御信号を供給してスピンドルモータ１２を回転駆動し、光ディスク１０を所定の速度で低速回転させる（Ｓ１０１）。そして、光ディスク１０を低速回転させた状態でサーボ系を調整、すなわちトラッキングサーボ及びフォーカスサーボを動作させ（Ｓ１０２）、光ディスク１０のリードイン領域に記録されているディスク情報を読み取って装着された光ディスク１０の種類を判別する（Ｓ１０３）。具体的には、ＣＤ／ＤＶＤ／ＨＤ−ＤＶＤ／ＢＤ（ブルーレイディスク）の判別を行い、ＣＤの場合にはＣＤ−ＤＡ／ＲＯＭ／Ｒ／ＲＷの判別、ＤＶＤの場合にはＤＶＤ−ＲＯＭ／±Ｒ／±ＲＷ／ＲＡＭの判別を行う。ＨＤ−ＤＶＤやＢＤについても同様であり再生専用／記録可能の判別を行う。光ディスク１０の種類を判別した後、判別した光ディスク１０の種類に応じて最高速度（第１最高速度）を設定する（Ｓ１０４）。例えば、光ディスク１０がＤＶＤ±Ｒの場合に最高速度を８倍速、ＤＶＤ±ＲＷの場合に最高速度を６倍速に設定する等である。光ディスク１０の種類毎に予め最高速度を決定してマップとしてシステムコントローラ３２のメモリに記憶しておき、このマップを用いて最高速度を設定する。データ用と映像、音声用で区別して最高速度を設定してもよい。

光ディスク１０の種類に応じて最高速度（第１最高速度）を設定した後、サーボ外乱を測定する（Ｓ１０５）。このサーボ外乱の測定は、光ディスク１０の面振れ量や偏重心量、偏心量を測定するためのものであり、例えば光ディスク１０をＳ１０４で設定した最高速度で回転駆動してサーボ系のエラー信号の振幅を検出して測定する。サーボ外乱がある場合、エラー信号（例えばトラッキングエラー信号）の振幅は増大する。サーボ外乱を測定した結果、サーボ外乱がある、つまりサーボ外乱（サーボのエラー信号の振幅）を所定値と大小比較し、所定値以上であればサーボ外乱があると判定し（Ｓ１０６）、Ｓ１０４で設定した最高速度をさらに制限して第２最高速度を設定する（Ｓ１０７）。一方、Ｓ１０６でサーボ外乱がないと判定した場合にはＳ１０４で設定した最高速度（第１最高速度）をそのまま維持する。

次に、本実施形態における起動処理について説明する。起動時に光ディスク１０の反りを検出する処理を実行する。

図３において、光ディスク１０が光ディスク装置に装着されると、システムコントローラ３２はドライバ１４に制御信号を供給してスピンドルモータ１２を回転駆動し、光ディスク１０を所定の速度で低速回転させる（Ｓ２０１）。そして、光ディスク１０を低速回転させた状態でサーボ系を調整、すなわちトラッキングサーボ及びフォーカスサーボを動作させ（Ｓ２０２）、光ディスク１０のリードイン領域に記録されているディスク情報を読み取って装着された光ディスク１０の種類を判別する（Ｓ２０３）。そして、光ディスク１０の種類に応じて最高速度（第１最高速度）を設定する（Ｓ２０４）。

光ディスク１０の種類に応じて最高速度（第１最高速度）を設定した後、光ピックアップ１６を光ディスク１０の外周にシークし、外周において試し再生を実行する（Ｓ２０５）。試し再生は光ディスク１０を第１最高速度で回転駆動して行う。そして、試し再生した場合にリードエラーが生じるか否かを判定する（Ｓ２０６）。光ディスク１０に反りがある場合、その反りの影響は内周よりも中周、中周よりもさらに外周において顕著であり、外周で試し再生を行った場合にリードエラーとなる可能性が高い。そこで、リードエラーとなった場合には、Ｓ２０４で設定した最高速度の制限を解除し、光ディスク装置が駆動し得る許容最高速度（第３最高速度）に設定して遠心力により反りを矯正する（Ｓ２１０）。

一方、リードエラーが生じない場合、図２と同様に次にサーボ外乱を測定する（Ｓ２０７）。このサーボ外乱の測定は、光ディスク１０の面振れ量や偏重心量、偏心量を測定するためのものであり、光ディスク１０をＳ２０４で設定した第１最高速度で回転駆動してサーボ系のエラー信号の振幅を検出して測定する。サーボ外乱がある場合、エラー信号（例えばトラッキングエラー信号）の振幅は増大する。サーボ外乱を測定した結果、サーボ外乱がある、つまりサーボ外乱（サーボのエラー信号の振幅）を所定値と大小比較し、所定値以上であればサーボ外乱があると判定し（Ｓ２０８）、Ｓ２０４で設定した第１最高速度をさらに制限して第２最高速度を設定する（Ｓ２０９）。一方、サーボ外乱がないと判定した場合にはＳ２０４で設定した最高速度（第１最高速度）をそのまま維持する。

以上のようにして、光ディスク１０の反りの有無、及び面振れや偏重心等の有無に応じて第１最高速度、第２最高速度、第３最高速度のいずれかが設定される。ここに、第３最高速度＞第１最高速度＞第２最高速度である。そして、設定された最高速度でデータを再生する。

第３最高速度でデータ再生する場合、光ディスク１０の反りが矯正されてデータを再生することが可能であるが、他の原因、例えばトラック蛇行や低記録品質、あるいは面振れの影響によりリードエラーが生じる場合もある。この場合には、従来技術と同様に光ディスク１０の回転速度を第３最高速度から低下させてデータ再生不能部分を再度再生するリトライ処理を実行する。回転速度を第３最高速度よりも低下させるため、遠心力による反り矯正効果は減少するものの、リードエラーとなった原因であるトラック蛇行や低記録品質の影響を軽減できるためデータ再生の可能性が向上する。回転速度を低下させてリトライした結果、データを再生できた場合には再び回転速度を第３最高速度まで戻してデータ再生を続行する。回転速度を低下させる場合、順次、段階的に回転速度を低下させることが好適である。例えば、２倍速、４倍速、６倍速、８倍速、１０倍速、１２倍速で駆動することが可能であり、第３最高速度が１２倍速である場合、リードエラーが生じるとまず１２倍速から１０倍速に低下させてリトライを実行し、それでもなおリードエラーが生じる場合には１０倍速からさらに８倍速まで低下させてリトライを実行する。もちろん、あまりに回転速度を低下させると遠心力による反り矯正効果が著しく低減してしまい、反りによりリードエラーが生じるおそれがあるため、回転速度の低下はできるだけ抑制することが望ましい。すなわち、反りを矯正でき、かつ、トラック蛇行や面振れ等にも対応し得る程度の回転速度まで低下させることが望ましい。上記の例で、第３最高速度が１２倍速、第１最高速度が８倍速、第２最高速度が６倍速の場合、８倍速あるいは６倍速まで低下させてリトライを実行しても依然としてリードエラーが生じる場合、リトライを中止してデータ再生を中止してもよい。

本実施形態において、光ディスク１０に反りがある場合に第３最高速度に設定してデータを再生しているが、光ディスク１０の反りが既述したように特に外周において顕著であるから、光ディスク１０を内周、中周、外周の３領域に分割し、内周及び中周では第２最高速度でデータ再生し、外周では第３最高速度でデータ再生して反りを矯正してもよい。あるいは、内周のみ第２最高速度でデータ再生し、中周及び外周において第３最高速度でデータ再生して反りを矯正してもよい。

内周のみ第２最高速度でデータ再生する場合、あるいは内周と中周において第２最高速度でデータ再生する場合、リードエラーが生じた場合には上記のように基本的には回転速度を低下させてリトライするが、リードエラーの原因がトラック蛇行や低記録品質、面振れ等ではなく、傷や汚れによる場合は、回転速度を低下させるとむしろ傷や汚れの影響が顕著となって再生性能が劣化することから、逆に回転速度を増大させてリトライを実行することが望ましい。すなわち、傷や汚れでリードエラーが生じた場合、第２最高速度から第１最高速度あるいは第３最高速度まで増加させてリトライを実行する。外周においては既に第３最高速度で駆動しているのでこのような回転速度の増大制御は不要である。

本実施形態では、光ディスク１０の外周において試し再生してリードエラーが生じるか否かにより光ディスク１０に反りがあるか否かを検出しているが、他の方法で光ディスク１０の反りを検出してもよい。例えば、予め光ディスク１０の反りを測定してリードイン領域にディスク情報として記録しておき、これを読み取ることで反り情報を取得する等である。

光ディスク装置の全体構成図である。 起動時の一般的な処理フローチャートである。 起動時の処理フローチャートである。

符号の説明

１０ 光ディスク装置、１２ スピンドルモータ、１４ ドライバ、１６ 光ピックアップ、３２ システムコントローラ。

Claims (5)

1. 光ディスクのデータを再生する光ディスク装置であって、
   前記光ディスクの種類に応じて最高速度を設定する手段と、
   前記光ディスクの反りを検出する検出手段と、
   前記反りが検出された場合に前記最高速度の制限を解除し、前記光ディスクの回転速度を前記最高速度を超えて増大させて前記反りを矯正する制御手段と、
   を有することを特徴とする光ディスク装置。
2. 光ディスクのデータを再生する光ディスク装置であって、
   前記光ディスクの種類に応じて最高速度を設定する手段と、
   前記光ディスクの外周においてデータを試し再生する手段と、
   前記試し再生が不能である場合に前記最高速度の制限を解除し、前記光ディスクの回転速度を前記最高速度を超えて増大させてデータを再生し、前記回転速度を増大させてデータを再生している状態でデータ再生不能が生じたときに前記回転速度を低下させて再度データを再生する制御手段と、
   を有することを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項２記載の装置において、
   前記試し再生は前記最高速度で実行されることを特徴とする光ディスク装置。
4. 光ディスクのデータを再生する光ディスク装置であって、
   光ディスクの種類に応じて第１最高速度を設定する手段と、
   前記第１最高速度で光ディスクの外周においてデータを試し再生する手段と、
   前記試し再生が可能である場合に前記光ディスクの面振れ量、偏重心量、偏心量のいずれかに応じて前記第１最高速度よりも低い第２最高速度で光ディスクを回転駆動し、前記試し再生が不能である場合に前記第１最高速度の制限を解除し、少なくとも外周において前記第１最高速度を超える第３最高速度で光ディスクを回転駆動してデータを再生し、前記第３最高速度でデータを再生している状態でデータ再生不能が生じたときに前記回転速度を低下させて再度データを再生する制御手段と、
   を有することを特徴とする光ディスク装置。
5. 請求項４記載の装置において、
   前記制御手段は、前記試し再生が不能である場合に、光ディスクの内周において前記第２最高速度で回転駆動し、外周において前記第３最高速度で回転駆動することを特徴とする光ディスク装置。

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