光ディスク装置
【課題】 簡単な回路構成により、波形整形手段の増幅量を可変とすることにより、３Ｔピットが規格よりも短い粗悪なディスクを再生する際の再生品質を改善する光ディスク装置を提供する。
【解決手段】 この光ディスク装置７００は、光ピックアップ７０１と、この光ピックアップ７０１から出力されたＲＦ信号７０１ａの振幅を増幅、整形する波形整形手段７０２と、この波形整形手段７０２により整形された信号波形を２値化する２値化手段７０５と、この２値化手段７０５により２値化された信号のエッジを検出して再生クロックを生成するクロック生成手段７０７と、２値信号と再生クロックを使用して再生データを生成する再生処理手段７０６と、を備えて構成される。また波形整形手段７０２に通常の周波数帯域での増幅量を設定するための設定値を記憶するメモリ（通常設定値手段）７０３と、任意の増幅量を設定するＣＰＵ（任意設定値手段）７０４とを備えている。
【解決手段】 この光ディスク装置７００は、光ピックアップ７０１と、この光ピックアップ７０１から出力されたＲＦ信号７０１ａの振幅を増幅、整形する波形整形手段７０２と、この波形整形手段７０２により整形された信号波形を２値化する２値化手段７０５と、この２値化手段７０５により２値化された信号のエッジを検出して再生クロックを生成するクロック生成手段７０７と、２値信号と再生クロックを使用して再生データを生成する再生処理手段７０６と、を備えて構成される。また波形整形手段７０２に通常の周波数帯域での増幅量を設定するための設定値を記憶するメモリ（通常設定値手段）７０３と、任意の増幅量を設定するＣＰＵ（任意設定値手段）７０４とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置に関し、さらに詳しくは、標準より短い３Ｔピットが記録された光ディスクの再生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクにおいて、光ディスクに照射するリードパワーが一定の場合であって、ピットとランドでの反射率の違いにより変化するディスクからの反射光の量がＲＦ信号となる。このＲＦ信号の波形は、ピットもしくはランドの形状によって変化する。即ち、形状はディスク生成の方法もしくは生成時の環境によって変化するが、その許容値は規格書で定められた範囲内にあることが望ましいが、一般的にはその範囲を超えるものがある。特にパターンとし定義される最も短いパターンである３Ｔパターンは成型が難しく範囲外である場合が多い。
図７は従来の光ディスク装置における情報再生系の構成例を示す図である。この光ディスク装置１００は、光ディスク１００を回転駆動するスピンドルモータ１０２と、レーザダイオード１０４、対物レンズ及び受光素子１０５を備えて光ディスク１０１にレーザ光を照射するとともに光ディスク１０１からの反射光を受光しその受光量に応じたＲＦ信号を出力する光ピックアップ１０３と、この光ピックアップ１０３から出力されたＲＦ信号の振幅を増幅、整形する波形整形手段１０６と、この波形整形手段１０６により整形された信号波形を２値化する２値化手段１０７と、この２値化手段１０７により２値化された信号のエッジを検出して再生クロックを生成するクロック生成手段１０８と、２値信号と再生クロックを使用して再生データを生成する再生信号処理手段１０９と、を備えて構成される。
次に光ディスク装置１００の概略動作について説明する。ＣＤやＤＶＤのような光ディスク１０１をスピンドルモータ１０２に装着し回転駆動させる。回転している光ディスク１０１に対して、光ピックアップ１０３内のレーザダイオード１０４からレーザ１０４ａを照射する。レーザ１０４ａは光ディスク面で反射されるが、この反射量は光ディスク１０１上のピットの有無およびピットの長さにより変化する。反射光１０５ａは光ピックアップ１０３内の受光素子１０５に入射し、入射量に応じた電圧信号に変換されて光ピックアップ１０３から出力される。この信号はＲＦ信号１０５ｂと呼ばれる。
前述したようにＲＦ信号１０５ｂはピット長により振幅が異なっており、ピット長の短いものは長いものに比べて振幅が小さくなってしまう。つまり、周波数の高い３Ｔ信号の振幅は必然的に小さくなってしまう。そして振幅の小さい信号はノイズなどの影響を受け易く、そのままで再生処理を行うことは困難であるため、信号の振幅が小さくなってしまう３Ｔ信号の周波数帯域において振幅を増幅させる手段が必要となる。それが波形整形手段１０６である。
【０００３】
図８は波形整形手段１０６の周波数−ゲイン特性を表す図である。図８に示すようにブースト周波数やブースト量といった特性値を持っており、内部の設定を変更することにより特性値を操作することが出来る。即ち、ブースト周波数ａのときのブースト量ａをブースト周波数ｂに変更することにより、ブースト量ｂに変更することができる。つまりどの周波数帯域の振幅をどれくらい増幅させるかを操作することが出来る。
そして整形されたＲＦ信号１０５ｂは、２値化手段１０７により２値化される。光ディスク１０１においてはこの２値（１または０）の反転間隔の組み合わせにデータが記録されているので、“１”が何個、“０”が何個というように数えるためのクロック信号が必要となるが、これを生成するのがクロック生成手段１０８である。２値信号１０７ａはこのクロック１０８ａとともに再生信号処理手段１０９に入力され、音楽などの元データに変換される。
図９はデータとクロックの関係を表すタイミングチャートである。図９を参照して前述したクロックとデータの関係について説明する。データは光ディスク１０１の記録面上にピット１０１ａおよびランド１０１ｂとして記録されており、ここにレーザ光を当てると、ランド部１０１ｂではほぼ全てのレーザ光が反射されるが、ピット部１０１ａではレーザ光が散乱されるのでランド部１０１ｂに比べて反射光の光量が低下する。この反射量を電圧に変換、さらに整形した後、基準電圧（Ｖｒｅｆ）と比較することにより２値の信号が得られる。この２値の信号から生成したクロックの立ち上がりエッジのタイミングＰと、２値信号の立ち上がりエッジのタイミングＱとを合わせてやった後、クロックの立ち下がりのタイミングＲでデータを読み出している。
【０００４】
図１０はクロックの検出を説明する図である。クロックの情報を持っているのは整形された２値信号のエッジ部分であるから、２値信号の立ち上がり・立ち下がりエッジを検出してやる。光ディスク上のピットおよびランドは、基本周期（１Ｔ）を３倍（３Ｔ）から１１倍（１１Ｔ）した９種類の長さで定められているので、あるひとつの立ち上がり（立ち下がり）エッジを検出すると、次は３Ｔ後から１１Ｔ後のどこかで立ち下がり（立ち上がり）エッジが検出されることになる。図１０では、まず立ち上がりエッジを検出した場合を示している。この検出を連続して行うことにより、連続したクロックパルスＣを生成することが出来る。
図１１はＰＬＬ制御を説明する図であり、図１１（ａ）はＰＬＬ回路のブロック図であり、図１１（ｂ）はそのタイミングチャートである。このＰＬＬ回路は、クロックのエッジを２値信号のエッジと合わせるために動作する。即ち、ＰＬＬでは、まず２値信号とクロックの位相差が位相比較手段５０１に入力されてその位相が比較される。位相比較手段５０１は位相差に応じた電圧Ｖを出力する。さらにこの電圧はＶＣＯ(Voltage Controlled Oscillator)５０２に入力され、ＶＣＯ５０２は入力電圧に応じた発振周波数ｆを出力する。例えば図１１（ｂ）のように、２値信号１０７ａに比べてクロック１０８ａの方が位相が遅れている場合、それに応じて位相比較手段の出力電圧Ｖは上昇し、それに応じてＶＣＯ５０２の出力周波数も上昇し、次のクロックは早く発生し、位相遅れが時間が短くなる方向に制御されることになる。以上のようにして、光ディスク装置では情報を再生するための２値信号とクロックを生成している。
また特開平１０−２１４４５８号公報には、ＲＦ信号イコライザー定数をフレームシンクパルスに追従させて可変とすることで、変速再生時も常に安定したデータ再生を可能とする技術について開示されている。また特開２００１−３１９４２４公報には、回路の高速性を維持しつつ、スライスレベルの調整機能を小規模の回路面積で実現することができる信号処理回路および半導体集積回路について開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２１４４５８号公報
【特許文献２】特開２００１−３１９４２４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、市場にはディスクそのものの製造に問題があるため３Ｔピットが十分に形成されず、３Ｔピットの長さが規格よりも短いという粗悪なディスクが流通している。図１２は粗悪ディスクと通常のディスクのＲＦ信号のヒストグラムを比較した図である。図１２に示しているのは、粗悪なＤＶＤ−ＲＯＭディスク（ａ）と通常のＤＶＤ−ＲＯＭディスク（ｂ）を速度設定２倍ＣＬＶで再生中のＲＦ信号を、タイムインターバルアナライザを使用して実際に測定した例である。図の横軸は時間、縦軸は頻度であり、測定対象の信号振幅がある一定のレベルよりも上（または下）となっている期間と、その期間が測定される頻度を示している。ＤＶＤ−ＲＯＭを速度２倍で再生している場合の３Ｔパルスの幅の規格値は５７［ｎｓｅｃ］であり、以下４Ｔは７６［ｎｓｅｃ］、、、１１Ｔは２０９［ｎｓｅｃ］となっている。図１２（ｂ）の通常のディスクにおいては各々の山の中心が前述した時間にあるが、図１２（ａ）の粗悪ディスクにおいては、３Ｔに相当する山の中心が規格値よりも低いところにあるのが解る。つまり、このディスクは３Ｔピットが短いということを示している。
前述したように、光ディスクに記録された信号を再生する際には、２値化された信号のエッジの位相とクロックのエッジの位相とが精度良く揃っていることが重要である。しかし、このような粗悪なディスクでは、３Ｔピットから得られる信号の位相が他のＴの位相とそもそも揃っていない。すなわち、３Ｔピットのエッジで作成された分のクロックについては、他Ｔのエッジで作成された分のクロックと位相が揃っていないことになる。これでは再生品質が悪くなるばかりでなく、マウントすら出来ない事態も起こりうることを示している。
また特許文献１、２に開示されている従来技術は、３Ｔピットの長さが短い問題に対して解決を与えるものではなく、本願発明とは主旨を異にするものである。
本発明は、かかる課題に鑑み、簡単な回路構成により、波形整形手段の増幅量を可変とすることにより、３Ｔピットが規格よりも短い粗悪なディスクを再生する際の再生品質を改善する光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、光源、対物レンズ及び受光素子を備えて光ディスクにレーザ光を照射するとともに前記光ディスクからの反射光を受光しその受光量に応じた電圧信号を出力する光ピックアップと、該光ピックアップから出力された電圧信号を増幅、整形する波形整形手段と、該波形整形手段により整形された信号波形を２値化する２値化手段と、該２値化手段により２値化された信号のエッジを検出して再生クロックを生成するクロック生成手段と、前記２値信号と前記再生クロックを使用して再生データを生成する再生処理手段と、を備えた光ディスク装置において、前記波形整形手段は、標準的な光ディスクに比べて３Ｔピット長が短く記録されたディスクを再生するために、当該３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きく設定することを特徴とする。
粗悪ディスクでは３ＴピットによるＲＦ信号振幅が通常より小さくなってしまうので、本発明では、波形整形手段によりＲＦ信号を増幅する際に、通常の設定値よりも大きく増幅し、整形後の３Ｔパルス幅の平均値を大きくするものである。
請求項２は、前記波形整形手段は、該波形整形手段により増幅する狙いの周波数帯域を標準的なディスク再生時の周波数帯域に比べて高い周波数帯域に設定することにより、整形後の３Ｔパルス幅の平均値を大きくすることを特徴とする。
粗悪ディスクでは３Ｔピットの長さが小さいので、それを読取った場合のＲＦ信号の周波数帯域が通常より高くなってしまう。そこで本発明では、波形整形手段により増幅する際に、通常の設定値よりも高い周波数帯域をねらって増幅し、整形後の３Ｔパルス幅の平均値を大きくするものである。
請求項３は、前記波形整形手段は、標準的な光ディスクに比べて３Ｔピット長が短く記録された光ディスクを再生するために、当該３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きく設定すると共に、当該波形整形手段により増幅する狙いの周波数帯域を標準的なディスク再生時の周波数帯域に比べて高い周波数帯域に設定することにより、整形後の３Ｔパルス幅の平均値を大きくすることを特徴とする。
本発明は請求項１と請求項２を同時に適用して、整形後の３Ｔパルス幅の平均値を大きくするものである。
【０００７】
請求項４は、前記波形整形手段に通常の周波数帯域での増幅量を設定する通常設定値手段と、任意の増幅量を設定する任意設定値手段とを更に備え、前記波形整形手段は、前記通常設定値手段により３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に設定後、光ディスクのマウントが不可能な場合、前記光ディスクに記録されている３Ｔピットが標準的な光ディスクの３Ｔピットに比べて短いと判断して、前記任意設定値手段により当該３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きく設定してリトライ動作を行うことを特徴とする。
波形整形手段によりＲＦ信号を増幅したり、通常の設定値よりも高い周波数帯域をねらって増幅すると、通常の光ディスクにおいても適用すると逆に性能が悪くなることが懸念される。そこで本発明では、最初に光ディスクをマウントする際に、通常の光ディスクであるという想定のもと波形整形手段の設定を通常通りにしてマウント動作をするが、マウントに失敗した場合にその光ディスクは粗悪なディスクであると判断して、増幅量を大きくしてマウント動作をリトライするものである。
請求項５は、前記波形整形手段は、前記通常設定値手段により３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に設定後、光ディスクの再生品質が所定の品質に比べて悪い場合、前記光ディスクに記録されている３Ｔピットが標準的な光ディスクの３Ｔピットに比べて短いと判断して、前記任意設定値手段により当該３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きくして再生処理を続行することを特徴とする。
波形整形手段によりＲＦ信号を増幅したり、通常の設定値よりも高い周波数帯域をねらって増幅すると、通常の光ディスクにおいても適用すると逆に性能が悪くなることが懸念されるので、最初に光ディスクを再生する際に、通常の光ディスクであるという想定のもと波形整形手段の設定を通常通りにして再生するが、そのときの再生品質が悪いときにはその光ディスクは粗悪なディスクであると判断して、増幅量を大きくして再生を行うものである。
【０００８】
請求項６は、前記任意設定値手段により前記波形整形手段の設定を変更した後に、増幅された信号振幅を測定する振幅測定手段を更に備え、該振幅測定手段により測定した振幅が所定のレベルを超過した場合に、該振幅を小さくする方向に前記任意設定値手段の設定値を設定し直すことを特徴とする。
３Ｔピット信号振幅を増幅し過ぎると、逆に再生品質が悪化することが懸念されるので、増幅された信号振幅を測定する振幅測定手段を更に備え、ＲＦ信号振幅がある一定のレベルを超えないようにするものである。
請求項７は、前記光ディスクの再生品質は、前記３Ｔピットを除いた４Ｔピット以上の出力信号から抽出されるクロックから前記３Ｔピットに相当する長さを算出し、該算出値と前記波形整形手段に入力する信号の３Ｔピット長とを比較することにより判断することを特徴とする。
ＲＦ信号の４Ｔピット以上は３Ｔピットと比較してピットの成型が容易なため、これらから抽出された再生クロックは３Ｔピットを含んだＲＦ信号から抽出した再生クロックに比べて信頼性が高い。ＲＦ信号の４Ｔピット以上の再生クロックから作られた３Ｔピットの長さを目標値として、ＲＦ信号の３Ｔピット長の計測と比較することで、３Ｔピット品質を判断するものである。
【０００９】
請求項８は、前記３Ｔピットの長さは、４Ｔピット以上の光ピックアップ信号から抽出された再生クロックに同期し、且つ十分早い計測クロックにて計測されることを特徴とする。
計測クロックをＲＦ信号から抽出されたクロックに同期させて、抽出クロックが変化した場合は、計測クロック自体も変化させる。この計測クロックを使って請求項７による計測をおこなう。
請求項９は、前記４Ｔピット以上の光ピックアップ信号の抽出は、抽出された光ピックアップ信号に同期したクロックによってカットオフ周波数が変るローパスフィルタにより行うことを特徴とする。
ＲＦ信号から抽出されるクロックによってカットオフ周波数を変更するＬＰＦを使って、ＲＦ信号の４Ｔピット以上の抽出を行う。
請求項１０は、前記３Ｔピットパターンの光ピックアップ信号の抽出は、抽出された光ピックアップ信号に同期したクロックによってカットオフ周波数が変るハイパスフルタにより行うことを特徴とする。
ＲＦ信号から抽出されるクロックによってカットオフ周波数を変更するＨＰＦを使って、３ＴピットパターンのＲＦ信号を抽出して計測を行う。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、波形整形手段は、標準的な光ディスクに比べて３Ｔピット長が短く記録されたディスクを再生するために、この３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きく設定するので、２値化後のパルス幅が短くなってしまう事態を改善することができる。
また請求項２では、波形整形手段は、増幅する狙いの周波数帯域を標準的なディスク再生時の周波数帯域に比べて高い周波数帯域に設定するので、整形後の３Ｔパルス幅の平均値を大きくして２値化後のパルス幅が短くなってしまう事態を改善することができる。
また請求項３では、３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きく設定すると共に、増幅する狙いの周波数帯域を標準的なディスク再生時の周波数帯域に比べて高い周波数帯域に設定するので、整形後の３Ｔパルス幅の平均値を大きくして２値化後のパルス幅が短くなってしまう事態を改善することができる。
また請求項４では、波形整形手段に通常の周波数帯域での増幅量を設定する通常設定値手段と、任意の増幅量を設定する任意設定値手段とを更に備えたので、マウントに失敗した場合にその光ディスクは粗悪なディスクであると判断して、増幅量を大きくしてマウント動作をリトライすることにより、リトライの成功率を高めることができる。
また請求項５では、波形整形手段は、光ディスクの再生品質が所定の品質に比べて悪い場合、光ディスクは粗悪なディスクであると判断して、任意設定値手段によりこの３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きくして再生処理を続行するので、再生処理が中断されることを防ぐことができる。
また請求項６では、増幅された信号振幅を測定する振幅測定手段を更に備えたので、ＲＦ信号振幅がある一定のレベルを超えないようにすることができる。
また請求項７では、３Ｔピットを除いた４Ｔピット以上の出力信号から抽出されるクロックから３Ｔピットに相当する長さを算出し、この算出値と波形整形手段に入力する信号の３Ｔピット長とを比較することにより、光ディスクの再生品質を判断するので、ＲＦの３Ｔ品質を判断することができる。
また請求項８では、３Ｔピットの長さは、４Ｔピット以上の光ピックアップ信号から抽出された再生クロックに同期し、且つ十分早い計測クロックにて計測されるので、計測中に線速が変化した場合であっても、３Ｔパターンを線速依存せずに計測できる。
また請求項９では、４Ｔピット以上の光ピックアップ信号の抽出は、抽出された光ピックアップ信号に同期したクロックによってカットオフ周波数が変るローパスフィルタにより行うので、計測中に線速が変化した場合であっても、線速依存せずに４Ｔ以上のＲＦの抽出を行うことができる。
また請求項１０では、３Ｔピットパターンの光ピックアップ信号の抽出は、抽出された光ピックアップ信号に同期したクロックによってカットオフ周波数が変るハイパスフルタにより行うので、計測中に線速が変化した場合であっても、線速依存せずに３ＴパターンのＲＦの計測を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示す図である。
この光ディスク装置７００は、図７に示した光ディスク１０１と、光ディスク１０１を回転駆動するスピンドルモータ１０２は省略してある。この光ディスク装置７００は、光ピックアップ７０１と、この光ピックアップ７０１から出力されたＲＦ信号７０１ａの振幅を増幅、整形する波形整形手段７０２と、この波形整形手段７０２により整形された信号波形を２値化する２値化手段７０５と、この２値化手段７０５により２値化された信号のエッジを検出して再生クロックを生成するクロック生成手段７０７と、２値信号と再生クロックを使用して再生データを生成する再生処理手段７０６と、を備えて構成される。また波形整形手段７０２に通常の周波数帯域での増幅量を設定するための設定値を記憶するメモリ（通常設定値手段）７０３と、任意の増幅量を設定するＣＰＵ（任意設定値手段）７０４とを備えている。
次に光ディスク装置７００の概略動作について説明する。光ピックアップ７０１から出力されたＲＦ信号７０１ａは、波形整形手段７０２に入力され整形される。その際の波形整形手段７０２の周波数特性は、メモリ７０３に保持された通常の設定値をロードするか、またはＣＰＵ７０４が直接設定することにより決定される。整形された信号は２値化手段７０５により“０”または“１”の２値信号７０５ａに変換された後、クロック生成手段７０７に入力される。生成されたクロック７０７ａは２値信号７０５ａと共に再生処理手段７０６に入力され、元データに戻りＰＣへと転送される。
図２は３Ｔピットが短いディスクからの波形信号を表す図である。波形整形手段７０２が通常の設定であるときに、３Ｔのピット長が短い粗悪なディスクを再生すると、図２に実線ａで示したように３Ｔピットに対応する信号振幅が小さくなり、それに応じて２値化後のパルス幅が短くなり、結果としてクロック７０７ａが本来（図中の点線）とは違う位置で検出されてしまう。これでは再生品質が悪くなるばかりでなく、マウントすら出来ない事態も起こりうる。
そこで再生品質が悪い場合、またはマウントが出来なかった場合において、使用しているディスクが３Ｔピットが短い粗悪なディスクであると判断し、ＣＰＵ７０４が波形整形手段７０２の設定を変更し、通常の設定よりも増幅量を大きくしたり、増幅する周波数帯域を高くしたり、またはその両方を行う。これにより整形後の信号振幅を通常よりも増幅させて、２値化後のパルス幅を長くする。
【００１２】
図３は本発明の第２の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示す図である。
図３が図１と異なる点は、ＣＰＵ９０４により波形整形手段９０２の設定を変更した後に、増幅された信号振幅を測定する振幅測定手段９０８を追加した点である。この光ディスク装置８００は、図７に示した光ディスク１０１と、光ディスク１０１を回転駆動するスピンドルモータ１０２は省略してある。この光ディスク装置８００は、光ピックアップ９０１と、この光ピックアップ９０１から出力されたＲＦ信号９０１ａの振幅を増幅、整形する波形整形手段９０２と、振幅測定手段９０８と、この振幅測定手段９０８により測定された信号波形を２値化する２値化手段９０５と、この２値化手段９０５により２値化された信号のエッジを検出して再生クロックを生成するクロック生成手段９０７と、２値信号と再生クロックを使用して再生データを生成する再生処理手段９０６と、を備えて構成される。また波形整形手段９０２に通常の周波数帯域での増幅量を設定するための設定値を記憶するメモリ（通常設定値手段）９０３と、任意の増幅量を設定するＣＰＵ（任意設定値手段）９０４とを備えている。
即ち、振幅測定手段９０８は、波形整形手段９０２での信号の増幅量が大きすぎる場合、２値化後のパルス幅が逆に基準よりも長くなってしまうという事態が起こりうる。そこで粗悪なディスクであると判断してＣＰＵ９０４が波形整形手段９０２の設定を変更した後に、増幅された信号振幅を測定し、その振幅がある一定のレベルを超えてしまっている場合には、振幅を小さくする方向に波形整形手段９０２を設定し直すという振幅制御を行う。
【００１３】
図４は本発明の第３の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示す図である。
この光ディスク装置２００は、図示しない光ピックアップから出力されたＲＦ信号の振幅を増幅、整形する波形整形手段２０１と、４Ｔピット以上のピットを抽出するローパスフィルタ（ＬＰＦ）２０２と、その信号を２値信号に変換する２値化回路２０３と、２値化された信号に基づいてクロックを生成するクロック生成手段２０４と、３Ｔピットを抽出するハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２０５と、その信号を２値信号に変換する２値化回路２０６と、クロック生成手段２０４により生成された計測クロック２０４ａと２値化回路２０６の出力信号に基づいて３Ｔピットを計測する３Ｔ計測手段２０７と、３Ｔ計測手段２０７により計測された３Ｔ長カウント数３００と目標値２０９を比較する比較器２０８とを備えて構成される。
光ディスクの規格書ではピットとランドの長さを規定しているが、ディスクの高密度化が進むにしたがって形成上の難易度から短いピット（特に３Ｔピット）が規定を満たさない場合がある（図１２参照）。再生時において、短いピットの長さのずれはクロック抽出時には再生クロックの誤差となり、２値化時にはパターン長の誤りとなる。これらは、データ変換時に、再生クロックの誤差とパターン長の誤りのため、結果的にデータの誤りを引き起こす。
【００１４】
本実施形態は、ＲＦ信号の３Ｔピットの長さずれによるデータ誤りを軽減させることを目的とする。ＲＦ信号の４Ｔピット以上のピットは、ディスク形成上３Ｔピットと比較して難易度が低いため、３Ｔピットを含んだＲＦ信号から抽出された再生クロックの誤差に対して、４Ｔピット以上のパターンから抽出された再生クロックの誤差は少ない。ＲＦ信号の３Ｔを除く目的でローパスフィルタ２０２を用いて、３Ｔピットを除いた４Ｔピット以上のパターンを含むＲＦ信号を作り、このＲＦ信号からクロック生成手段２０４を使って再生クロックを抽出する。このクロック生成手段２０４の位相比較器３１０で比較する抽出元信号と抽出先信号（発振クロックの分周したもの）において、分周比をＮ分周器３１２により変更すれば、クロック生成手段２０４の発振クロックは、この再生クロックに同期し、かつ十分に早いクロック作ることができる。これを計測クロック２０４ａとする（図６参照）。分周比がＮの場合、理想的な３Ｔパターンを計測クロックで計測すれば、３Ｎピットになるはずである。ＰＬＬ３１１を使うことで、ＲＦ信号の線速が変化した場合であっても線速の変化に追従する形で再生クロックが変化するので、再生クロックを元に作られる計測クロック２０４ａによる理想的な３Ｔパターンの関係は変化しない。ＲＦ信号の３Ｔパターンの整形は、この計測クロックで、整形後のＲＦ信号から３ＴパターンをＨＰＦ２０５で抽出した信号を２値化した３Ｔパターンを計測したときに、３Ｎよりも大きければ強調しすぎなことを示すため強調を減らす方向に、３Ｎよりも小さければ強調が不十分であることを示すため強調を増やす方向に補正を行う。
またＲＦ信号の４Ｔ以上を抽出するＬＰＦ２０２のカットオフ周波数をスイッチングキャパシーを使って再生クロックによって変化させて、線速に変化によらず３Ｔ以上の早い信号は減衰させ、４Ｔ以下の遅い信号を通過させるようにする。また、ＲＦ信号の３Ｔ以下を抽出するＨＰＦ２０５のカットオフ周波数もスイッチングキャパシーを使って計測クロックによって変化させて、線速に変化によらず３Ｔ以上の早い信号は通過させ、４Ｔ以下の遅い信号を減速させるようにする（図５参照）。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の３Ｔピットが短いディスクからの波形信号を表す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示す図である。
【図５】本発明のフィルタ特性を示す図である。
【図６】再生、計測クロック生成用ＰＬＬのブロック図である。
【図７】従来の光ディスク装置における情報再生系の構成例を示す図である。
【図８】波形整形手段１０６の周波数−ゲイン特性を表す図である。
【図９】データとクロックの関係を表すタイミングチャートである。
【図１０】クロックの検出を説明する図である。
【図１１】ＰＬＬ制御を説明する図である。
【図１２】粗悪ディスクと通常のディスクのＲＦ信号のヒストグラムを比較した図である。
【符号の説明】
【００１６】
７００ 光ディスク装置、１０１ 光ディスク、１０２ スピンドルモータ、７０１ 光ピックアップ、７０１ａ ＲＦ信号、７０２ 波形整形手段、７０５ ２値化手段、７０７ クロック生成手段、７０６ 再生処理手段、７０３ メモリ（通常設定値手段）、７０４ ＣＰＵ（任意設定値手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置に関し、さらに詳しくは、標準より短い３Ｔピットが記録された光ディスクの再生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクにおいて、光ディスクに照射するリードパワーが一定の場合であって、ピットとランドでの反射率の違いにより変化するディスクからの反射光の量がＲＦ信号となる。このＲＦ信号の波形は、ピットもしくはランドの形状によって変化する。即ち、形状はディスク生成の方法もしくは生成時の環境によって変化するが、その許容値は規格書で定められた範囲内にあることが望ましいが、一般的にはその範囲を超えるものがある。特にパターンとし定義される最も短いパターンである３Ｔパターンは成型が難しく範囲外である場合が多い。
図７は従来の光ディスク装置における情報再生系の構成例を示す図である。この光ディスク装置１００は、光ディスク１００を回転駆動するスピンドルモータ１０２と、レーザダイオード１０４、対物レンズ及び受光素子１０５を備えて光ディスク１０１にレーザ光を照射するとともに光ディスク１０１からの反射光を受光しその受光量に応じたＲＦ信号を出力する光ピックアップ１０３と、この光ピックアップ１０３から出力されたＲＦ信号の振幅を増幅、整形する波形整形手段１０６と、この波形整形手段１０６により整形された信号波形を２値化する２値化手段１０７と、この２値化手段１０７により２値化された信号のエッジを検出して再生クロックを生成するクロック生成手段１０８と、２値信号と再生クロックを使用して再生データを生成する再生信号処理手段１０９と、を備えて構成される。
次に光ディスク装置１００の概略動作について説明する。ＣＤやＤＶＤのような光ディスク１０１をスピンドルモータ１０２に装着し回転駆動させる。回転している光ディスク１０１に対して、光ピックアップ１０３内のレーザダイオード１０４からレーザ１０４ａを照射する。レーザ１０４ａは光ディスク面で反射されるが、この反射量は光ディスク１０１上のピットの有無およびピットの長さにより変化する。反射光１０５ａは光ピックアップ１０３内の受光素子１０５に入射し、入射量に応じた電圧信号に変換されて光ピックアップ１０３から出力される。この信号はＲＦ信号１０５ｂと呼ばれる。
前述したようにＲＦ信号１０５ｂはピット長により振幅が異なっており、ピット長の短いものは長いものに比べて振幅が小さくなってしまう。つまり、周波数の高い３Ｔ信号の振幅は必然的に小さくなってしまう。そして振幅の小さい信号はノイズなどの影響を受け易く、そのままで再生処理を行うことは困難であるため、信号の振幅が小さくなってしまう３Ｔ信号の周波数帯域において振幅を増幅させる手段が必要となる。それが波形整形手段１０６である。
【０００３】
図８は波形整形手段１０６の周波数−ゲイン特性を表す図である。図８に示すようにブースト周波数やブースト量といった特性値を持っており、内部の設定を変更することにより特性値を操作することが出来る。即ち、ブースト周波数ａのときのブースト量ａをブースト周波数ｂに変更することにより、ブースト量ｂに変更することができる。つまりどの周波数帯域の振幅をどれくらい増幅させるかを操作することが出来る。
そして整形されたＲＦ信号１０５ｂは、２値化手段１０７により２値化される。光ディスク１０１においてはこの２値（１または０）の反転間隔の組み合わせにデータが記録されているので、“１”が何個、“０”が何個というように数えるためのクロック信号が必要となるが、これを生成するのがクロック生成手段１０８である。２値信号１０７ａはこのクロック１０８ａとともに再生信号処理手段１０９に入力され、音楽などの元データに変換される。
図９はデータとクロックの関係を表すタイミングチャートである。図９を参照して前述したクロックとデータの関係について説明する。データは光ディスク１０１の記録面上にピット１０１ａおよびランド１０１ｂとして記録されており、ここにレーザ光を当てると、ランド部１０１ｂではほぼ全てのレーザ光が反射されるが、ピット部１０１ａではレーザ光が散乱されるのでランド部１０１ｂに比べて反射光の光量が低下する。この反射量を電圧に変換、さらに整形した後、基準電圧（Ｖｒｅｆ）と比較することにより２値の信号が得られる。この２値の信号から生成したクロックの立ち上がりエッジのタイミングＰと、２値信号の立ち上がりエッジのタイミングＱとを合わせてやった後、クロックの立ち下がりのタイミングＲでデータを読み出している。
【０００４】
図１０はクロックの検出を説明する図である。クロックの情報を持っているのは整形された２値信号のエッジ部分であるから、２値信号の立ち上がり・立ち下がりエッジを検出してやる。光ディスク上のピットおよびランドは、基本周期（１Ｔ）を３倍（３Ｔ）から１１倍（１１Ｔ）した９種類の長さで定められているので、あるひとつの立ち上がり（立ち下がり）エッジを検出すると、次は３Ｔ後から１１Ｔ後のどこかで立ち下がり（立ち上がり）エッジが検出されることになる。図１０では、まず立ち上がりエッジを検出した場合を示している。この検出を連続して行うことにより、連続したクロックパルスＣを生成することが出来る。
図１１はＰＬＬ制御を説明する図であり、図１１（ａ）はＰＬＬ回路のブロック図であり、図１１（ｂ）はそのタイミングチャートである。このＰＬＬ回路は、クロックのエッジを２値信号のエッジと合わせるために動作する。即ち、ＰＬＬでは、まず２値信号とクロックの位相差が位相比較手段５０１に入力されてその位相が比較される。位相比較手段５０１は位相差に応じた電圧Ｖを出力する。さらにこの電圧はＶＣＯ(Voltage Controlled Oscillator)５０２に入力され、ＶＣＯ５０２は入力電圧に応じた発振周波数ｆを出力する。例えば図１１（ｂ）のように、２値信号１０７ａに比べてクロック１０８ａの方が位相が遅れている場合、それに応じて位相比較手段の出力電圧Ｖは上昇し、それに応じてＶＣＯ５０２の出力周波数も上昇し、次のクロックは早く発生し、位相遅れが時間が短くなる方向に制御されることになる。以上のようにして、光ディスク装置では情報を再生するための２値信号とクロックを生成している。
また特開平１０−２１４４５８号公報には、ＲＦ信号イコライザー定数をフレームシンクパルスに追従させて可変とすることで、変速再生時も常に安定したデータ再生を可能とする技術について開示されている。また特開２００１−３１９４２４公報には、回路の高速性を維持しつつ、スライスレベルの調整機能を小規模の回路面積で実現することができる信号処理回路および半導体集積回路について開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２１４４５８号公報
【特許文献２】特開２００１−３１９４２４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、市場にはディスクそのものの製造に問題があるため３Ｔピットが十分に形成されず、３Ｔピットの長さが規格よりも短いという粗悪なディスクが流通している。図１２は粗悪ディスクと通常のディスクのＲＦ信号のヒストグラムを比較した図である。図１２に示しているのは、粗悪なＤＶＤ−ＲＯＭディスク（ａ）と通常のＤＶＤ−ＲＯＭディスク（ｂ）を速度設定２倍ＣＬＶで再生中のＲＦ信号を、タイムインターバルアナライザを使用して実際に測定した例である。図の横軸は時間、縦軸は頻度であり、測定対象の信号振幅がある一定のレベルよりも上（または下）となっている期間と、その期間が測定される頻度を示している。ＤＶＤ−ＲＯＭを速度２倍で再生している場合の３Ｔパルスの幅の規格値は５７［ｎｓｅｃ］であり、以下４Ｔは７６［ｎｓｅｃ］、、、１１Ｔは２０９［ｎｓｅｃ］となっている。図１２（ｂ）の通常のディスクにおいては各々の山の中心が前述した時間にあるが、図１２（ａ）の粗悪ディスクにおいては、３Ｔに相当する山の中心が規格値よりも低いところにあるのが解る。つまり、このディスクは３Ｔピットが短いということを示している。
前述したように、光ディスクに記録された信号を再生する際には、２値化された信号のエッジの位相とクロックのエッジの位相とが精度良く揃っていることが重要である。しかし、このような粗悪なディスクでは、３Ｔピットから得られる信号の位相が他のＴの位相とそもそも揃っていない。すなわち、３Ｔピットのエッジで作成された分のクロックについては、他Ｔのエッジで作成された分のクロックと位相が揃っていないことになる。これでは再生品質が悪くなるばかりでなく、マウントすら出来ない事態も起こりうることを示している。
また特許文献１、２に開示されている従来技術は、３Ｔピットの長さが短い問題に対して解決を与えるものではなく、本願発明とは主旨を異にするものである。
本発明は、かかる課題に鑑み、簡単な回路構成により、波形整形手段の増幅量を可変とすることにより、３Ｔピットが規格よりも短い粗悪なディスクを再生する際の再生品質を改善する光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、光源、対物レンズ及び受光素子を備えて光ディスクにレーザ光を照射するとともに前記光ディスクからの反射光を受光しその受光量に応じた電圧信号を出力する光ピックアップと、該光ピックアップから出力された電圧信号を増幅、整形する波形整形手段と、該波形整形手段により整形された信号波形を２値化する２値化手段と、該２値化手段により２値化された信号のエッジを検出して再生クロックを生成するクロック生成手段と、前記２値信号と前記再生クロックを使用して再生データを生成する再生処理手段と、を備えた光ディスク装置において、前記波形整形手段は、標準的な光ディスクに比べて３Ｔピット長が短く記録されたディスクを再生するために、当該３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きく設定することを特徴とする。
粗悪ディスクでは３ＴピットによるＲＦ信号振幅が通常より小さくなってしまうので、本発明では、波形整形手段によりＲＦ信号を増幅する際に、通常の設定値よりも大きく増幅し、整形後の３Ｔパルス幅の平均値を大きくするものである。
請求項２は、前記波形整形手段は、該波形整形手段により増幅する狙いの周波数帯域を標準的なディスク再生時の周波数帯域に比べて高い周波数帯域に設定することにより、整形後の３Ｔパルス幅の平均値を大きくすることを特徴とする。
粗悪ディスクでは３Ｔピットの長さが小さいので、それを読取った場合のＲＦ信号の周波数帯域が通常より高くなってしまう。そこで本発明では、波形整形手段により増幅する際に、通常の設定値よりも高い周波数帯域をねらって増幅し、整形後の３Ｔパルス幅の平均値を大きくするものである。
請求項３は、前記波形整形手段は、標準的な光ディスクに比べて３Ｔピット長が短く記録された光ディスクを再生するために、当該３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きく設定すると共に、当該波形整形手段により増幅する狙いの周波数帯域を標準的なディスク再生時の周波数帯域に比べて高い周波数帯域に設定することにより、整形後の３Ｔパルス幅の平均値を大きくすることを特徴とする。
本発明は請求項１と請求項２を同時に適用して、整形後の３Ｔパルス幅の平均値を大きくするものである。
【０００７】
請求項４は、前記波形整形手段に通常の周波数帯域での増幅量を設定する通常設定値手段と、任意の増幅量を設定する任意設定値手段とを更に備え、前記波形整形手段は、前記通常設定値手段により３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に設定後、光ディスクのマウントが不可能な場合、前記光ディスクに記録されている３Ｔピットが標準的な光ディスクの３Ｔピットに比べて短いと判断して、前記任意設定値手段により当該３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きく設定してリトライ動作を行うことを特徴とする。
波形整形手段によりＲＦ信号を増幅したり、通常の設定値よりも高い周波数帯域をねらって増幅すると、通常の光ディスクにおいても適用すると逆に性能が悪くなることが懸念される。そこで本発明では、最初に光ディスクをマウントする際に、通常の光ディスクであるという想定のもと波形整形手段の設定を通常通りにしてマウント動作をするが、マウントに失敗した場合にその光ディスクは粗悪なディスクであると判断して、増幅量を大きくしてマウント動作をリトライするものである。
請求項５は、前記波形整形手段は、前記通常設定値手段により３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に設定後、光ディスクの再生品質が所定の品質に比べて悪い場合、前記光ディスクに記録されている３Ｔピットが標準的な光ディスクの３Ｔピットに比べて短いと判断して、前記任意設定値手段により当該３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きくして再生処理を続行することを特徴とする。
波形整形手段によりＲＦ信号を増幅したり、通常の設定値よりも高い周波数帯域をねらって増幅すると、通常の光ディスクにおいても適用すると逆に性能が悪くなることが懸念されるので、最初に光ディスクを再生する際に、通常の光ディスクであるという想定のもと波形整形手段の設定を通常通りにして再生するが、そのときの再生品質が悪いときにはその光ディスクは粗悪なディスクであると判断して、増幅量を大きくして再生を行うものである。
【０００８】
請求項６は、前記任意設定値手段により前記波形整形手段の設定を変更した後に、増幅された信号振幅を測定する振幅測定手段を更に備え、該振幅測定手段により測定した振幅が所定のレベルを超過した場合に、該振幅を小さくする方向に前記任意設定値手段の設定値を設定し直すことを特徴とする。
３Ｔピット信号振幅を増幅し過ぎると、逆に再生品質が悪化することが懸念されるので、増幅された信号振幅を測定する振幅測定手段を更に備え、ＲＦ信号振幅がある一定のレベルを超えないようにするものである。
請求項７は、前記光ディスクの再生品質は、前記３Ｔピットを除いた４Ｔピット以上の出力信号から抽出されるクロックから前記３Ｔピットに相当する長さを算出し、該算出値と前記波形整形手段に入力する信号の３Ｔピット長とを比較することにより判断することを特徴とする。
ＲＦ信号の４Ｔピット以上は３Ｔピットと比較してピットの成型が容易なため、これらから抽出された再生クロックは３Ｔピットを含んだＲＦ信号から抽出した再生クロックに比べて信頼性が高い。ＲＦ信号の４Ｔピット以上の再生クロックから作られた３Ｔピットの長さを目標値として、ＲＦ信号の３Ｔピット長の計測と比較することで、３Ｔピット品質を判断するものである。
【０００９】
請求項８は、前記３Ｔピットの長さは、４Ｔピット以上の光ピックアップ信号から抽出された再生クロックに同期し、且つ十分早い計測クロックにて計測されることを特徴とする。
計測クロックをＲＦ信号から抽出されたクロックに同期させて、抽出クロックが変化した場合は、計測クロック自体も変化させる。この計測クロックを使って請求項７による計測をおこなう。
請求項９は、前記４Ｔピット以上の光ピックアップ信号の抽出は、抽出された光ピックアップ信号に同期したクロックによってカットオフ周波数が変るローパスフィルタにより行うことを特徴とする。
ＲＦ信号から抽出されるクロックによってカットオフ周波数を変更するＬＰＦを使って、ＲＦ信号の４Ｔピット以上の抽出を行う。
請求項１０は、前記３Ｔピットパターンの光ピックアップ信号の抽出は、抽出された光ピックアップ信号に同期したクロックによってカットオフ周波数が変るハイパスフルタにより行うことを特徴とする。
ＲＦ信号から抽出されるクロックによってカットオフ周波数を変更するＨＰＦを使って、３ＴピットパターンのＲＦ信号を抽出して計測を行う。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、波形整形手段は、標準的な光ディスクに比べて３Ｔピット長が短く記録されたディスクを再生するために、この３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きく設定するので、２値化後のパルス幅が短くなってしまう事態を改善することができる。
また請求項２では、波形整形手段は、増幅する狙いの周波数帯域を標準的なディスク再生時の周波数帯域に比べて高い周波数帯域に設定するので、整形後の３Ｔパルス幅の平均値を大きくして２値化後のパルス幅が短くなってしまう事態を改善することができる。
また請求項３では、３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きく設定すると共に、増幅する狙いの周波数帯域を標準的なディスク再生時の周波数帯域に比べて高い周波数帯域に設定するので、整形後の３Ｔパルス幅の平均値を大きくして２値化後のパルス幅が短くなってしまう事態を改善することができる。
また請求項４では、波形整形手段に通常の周波数帯域での増幅量を設定する通常設定値手段と、任意の増幅量を設定する任意設定値手段とを更に備えたので、マウントに失敗した場合にその光ディスクは粗悪なディスクであると判断して、増幅量を大きくしてマウント動作をリトライすることにより、リトライの成功率を高めることができる。
また請求項５では、波形整形手段は、光ディスクの再生品質が所定の品質に比べて悪い場合、光ディスクは粗悪なディスクであると判断して、任意設定値手段によりこの３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きくして再生処理を続行するので、再生処理が中断されることを防ぐことができる。
また請求項６では、増幅された信号振幅を測定する振幅測定手段を更に備えたので、ＲＦ信号振幅がある一定のレベルを超えないようにすることができる。
また請求項７では、３Ｔピットを除いた４Ｔピット以上の出力信号から抽出されるクロックから３Ｔピットに相当する長さを算出し、この算出値と波形整形手段に入力する信号の３Ｔピット長とを比較することにより、光ディスクの再生品質を判断するので、ＲＦの３Ｔ品質を判断することができる。
また請求項８では、３Ｔピットの長さは、４Ｔピット以上の光ピックアップ信号から抽出された再生クロックに同期し、且つ十分早い計測クロックにて計測されるので、計測中に線速が変化した場合であっても、３Ｔパターンを線速依存せずに計測できる。
また請求項９では、４Ｔピット以上の光ピックアップ信号の抽出は、抽出された光ピックアップ信号に同期したクロックによってカットオフ周波数が変るローパスフィルタにより行うので、計測中に線速が変化した場合であっても、線速依存せずに４Ｔ以上のＲＦの抽出を行うことができる。
また請求項１０では、３Ｔピットパターンの光ピックアップ信号の抽出は、抽出された光ピックアップ信号に同期したクロックによってカットオフ周波数が変るハイパスフルタにより行うので、計測中に線速が変化した場合であっても、線速依存せずに３ＴパターンのＲＦの計測を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示す図である。
この光ディスク装置７００は、図７に示した光ディスク１０１と、光ディスク１０１を回転駆動するスピンドルモータ１０２は省略してある。この光ディスク装置７００は、光ピックアップ７０１と、この光ピックアップ７０１から出力されたＲＦ信号７０１ａの振幅を増幅、整形する波形整形手段７０２と、この波形整形手段７０２により整形された信号波形を２値化する２値化手段７０５と、この２値化手段７０５により２値化された信号のエッジを検出して再生クロックを生成するクロック生成手段７０７と、２値信号と再生クロックを使用して再生データを生成する再生処理手段７０６と、を備えて構成される。また波形整形手段７０２に通常の周波数帯域での増幅量を設定するための設定値を記憶するメモリ（通常設定値手段）７０３と、任意の増幅量を設定するＣＰＵ（任意設定値手段）７０４とを備えている。
次に光ディスク装置７００の概略動作について説明する。光ピックアップ７０１から出力されたＲＦ信号７０１ａは、波形整形手段７０２に入力され整形される。その際の波形整形手段７０２の周波数特性は、メモリ７０３に保持された通常の設定値をロードするか、またはＣＰＵ７０４が直接設定することにより決定される。整形された信号は２値化手段７０５により“０”または“１”の２値信号７０５ａに変換された後、クロック生成手段７０７に入力される。生成されたクロック７０７ａは２値信号７０５ａと共に再生処理手段７０６に入力され、元データに戻りＰＣへと転送される。
図２は３Ｔピットが短いディスクからの波形信号を表す図である。波形整形手段７０２が通常の設定であるときに、３Ｔのピット長が短い粗悪なディスクを再生すると、図２に実線ａで示したように３Ｔピットに対応する信号振幅が小さくなり、それに応じて２値化後のパルス幅が短くなり、結果としてクロック７０７ａが本来（図中の点線）とは違う位置で検出されてしまう。これでは再生品質が悪くなるばかりでなく、マウントすら出来ない事態も起こりうる。
そこで再生品質が悪い場合、またはマウントが出来なかった場合において、使用しているディスクが３Ｔピットが短い粗悪なディスクであると判断し、ＣＰＵ７０４が波形整形手段７０２の設定を変更し、通常の設定よりも増幅量を大きくしたり、増幅する周波数帯域を高くしたり、またはその両方を行う。これにより整形後の信号振幅を通常よりも増幅させて、２値化後のパルス幅を長くする。
【００１２】
図３は本発明の第２の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示す図である。
図３が図１と異なる点は、ＣＰＵ９０４により波形整形手段９０２の設定を変更した後に、増幅された信号振幅を測定する振幅測定手段９０８を追加した点である。この光ディスク装置８００は、図７に示した光ディスク１０１と、光ディスク１０１を回転駆動するスピンドルモータ１０２は省略してある。この光ディスク装置８００は、光ピックアップ９０１と、この光ピックアップ９０１から出力されたＲＦ信号９０１ａの振幅を増幅、整形する波形整形手段９０２と、振幅測定手段９０８と、この振幅測定手段９０８により測定された信号波形を２値化する２値化手段９０５と、この２値化手段９０５により２値化された信号のエッジを検出して再生クロックを生成するクロック生成手段９０７と、２値信号と再生クロックを使用して再生データを生成する再生処理手段９０６と、を備えて構成される。また波形整形手段９０２に通常の周波数帯域での増幅量を設定するための設定値を記憶するメモリ（通常設定値手段）９０３と、任意の増幅量を設定するＣＰＵ（任意設定値手段）９０４とを備えている。
即ち、振幅測定手段９０８は、波形整形手段９０２での信号の増幅量が大きすぎる場合、２値化後のパルス幅が逆に基準よりも長くなってしまうという事態が起こりうる。そこで粗悪なディスクであると判断してＣＰＵ９０４が波形整形手段９０２の設定を変更した後に、増幅された信号振幅を測定し、その振幅がある一定のレベルを超えてしまっている場合には、振幅を小さくする方向に波形整形手段９０２を設定し直すという振幅制御を行う。
【００１３】
図４は本発明の第３の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示す図である。
この光ディスク装置２００は、図示しない光ピックアップから出力されたＲＦ信号の振幅を増幅、整形する波形整形手段２０１と、４Ｔピット以上のピットを抽出するローパスフィルタ（ＬＰＦ）２０２と、その信号を２値信号に変換する２値化回路２０３と、２値化された信号に基づいてクロックを生成するクロック生成手段２０４と、３Ｔピットを抽出するハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２０５と、その信号を２値信号に変換する２値化回路２０６と、クロック生成手段２０４により生成された計測クロック２０４ａと２値化回路２０６の出力信号に基づいて３Ｔピットを計測する３Ｔ計測手段２０７と、３Ｔ計測手段２０７により計測された３Ｔ長カウント数３００と目標値２０９を比較する比較器２０８とを備えて構成される。
光ディスクの規格書ではピットとランドの長さを規定しているが、ディスクの高密度化が進むにしたがって形成上の難易度から短いピット（特に３Ｔピット）が規定を満たさない場合がある（図１２参照）。再生時において、短いピットの長さのずれはクロック抽出時には再生クロックの誤差となり、２値化時にはパターン長の誤りとなる。これらは、データ変換時に、再生クロックの誤差とパターン長の誤りのため、結果的にデータの誤りを引き起こす。
【００１４】
本実施形態は、ＲＦ信号の３Ｔピットの長さずれによるデータ誤りを軽減させることを目的とする。ＲＦ信号の４Ｔピット以上のピットは、ディスク形成上３Ｔピットと比較して難易度が低いため、３Ｔピットを含んだＲＦ信号から抽出された再生クロックの誤差に対して、４Ｔピット以上のパターンから抽出された再生クロックの誤差は少ない。ＲＦ信号の３Ｔを除く目的でローパスフィルタ２０２を用いて、３Ｔピットを除いた４Ｔピット以上のパターンを含むＲＦ信号を作り、このＲＦ信号からクロック生成手段２０４を使って再生クロックを抽出する。このクロック生成手段２０４の位相比較器３１０で比較する抽出元信号と抽出先信号（発振クロックの分周したもの）において、分周比をＮ分周器３１２により変更すれば、クロック生成手段２０４の発振クロックは、この再生クロックに同期し、かつ十分に早いクロック作ることができる。これを計測クロック２０４ａとする（図６参照）。分周比がＮの場合、理想的な３Ｔパターンを計測クロックで計測すれば、３Ｎピットになるはずである。ＰＬＬ３１１を使うことで、ＲＦ信号の線速が変化した場合であっても線速の変化に追従する形で再生クロックが変化するので、再生クロックを元に作られる計測クロック２０４ａによる理想的な３Ｔパターンの関係は変化しない。ＲＦ信号の３Ｔパターンの整形は、この計測クロックで、整形後のＲＦ信号から３ＴパターンをＨＰＦ２０５で抽出した信号を２値化した３Ｔパターンを計測したときに、３Ｎよりも大きければ強調しすぎなことを示すため強調を減らす方向に、３Ｎよりも小さければ強調が不十分であることを示すため強調を増やす方向に補正を行う。
またＲＦ信号の４Ｔ以上を抽出するＬＰＦ２０２のカットオフ周波数をスイッチングキャパシーを使って再生クロックによって変化させて、線速に変化によらず３Ｔ以上の早い信号は減衰させ、４Ｔ以下の遅い信号を通過させるようにする。また、ＲＦ信号の３Ｔ以下を抽出するＨＰＦ２０５のカットオフ周波数もスイッチングキャパシーを使って計測クロックによって変化させて、線速に変化によらず３Ｔ以上の早い信号は通過させ、４Ｔ以下の遅い信号を減速させるようにする（図５参照）。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の３Ｔピットが短いディスクからの波形信号を表す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示す図である。
【図５】本発明のフィルタ特性を示す図である。
【図６】再生、計測クロック生成用ＰＬＬのブロック図である。
【図７】従来の光ディスク装置における情報再生系の構成例を示す図である。
【図８】波形整形手段１０６の周波数−ゲイン特性を表す図である。
【図９】データとクロックの関係を表すタイミングチャートである。
【図１０】クロックの検出を説明する図である。
【図１１】ＰＬＬ制御を説明する図である。
【図１２】粗悪ディスクと通常のディスクのＲＦ信号のヒストグラムを比較した図である。
【符号の説明】
【００１６】
７００ 光ディスク装置、１０１ 光ディスク、１０２ スピンドルモータ、７０１ 光ピックアップ、７０１ａ ＲＦ信号、７０２ 波形整形手段、７０５ ２値化手段、７０７ クロック生成手段、７０６ 再生処理手段、７０３ メモリ（通常設定値手段）、７０４ ＣＰＵ（任意設定値手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源、対物レンズ及び受光素子を備えて光ディスクにレーザ光を照射するとともに前記光ディスクからの反射光を受光しその受光量に応じた電圧信号を出力する光ピックアップと、該光ピックアップから出力された電圧信号を増幅、整形する波形整形手段と、該波形整形手段により整形された信号波形を２値化する２値化手段と、該２値化手段により２値化された信号のエッジを検出して再生クロックを生成するクロック生成手段と、前記２値信号と前記再生クロックを使用して再生データを生成する再生処理手段と、を備えた光ディスク装置において、
前記波形整形手段は、標準的な光ディスクに比べて３Ｔピット長が短く記録されたディスクを再生するために、当該３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きく設定することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記波形整形手段は、該波形整形手段により増幅する狙いの周波数帯域を標準的なディスク再生時の周波数帯域に比べて高い周波数帯域に設定することにより、整形後の３Ｔパルス幅の平均値を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記波形整形手段は、標準的な光ディスクに比べて３Ｔピット長が短く記録された光ディスクを再生するために、当該３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きく設定すると共に、当該波形整形手段により増幅する狙いの周波数帯域を標準的なディスク再生時の周波数帯域に比べて高い周波数帯域に設定することにより、整形後の３Ｔパルス幅の平均値を大きくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記波形整形手段に通常の周波数帯域での増幅量を設定する通常設定値手段と、任意の増幅量を設定する任意設定値手段とを更に備え、
前記波形整形手段は、前記通常設定値手段により３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に設定後、光ディスクのマウントが不可能な場合、前記光ディスクに記録されている３Ｔピットが標準的な光ディスクの３Ｔピットに比べて短いと判断して、前記任意設定値手段により当該３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きく設定してリトライ動作を行うことを特徴とする請求項１又は３に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記波形整形手段は、前記通常設定値手段により３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に設定後、光ディスクの再生品質が所定の品質に比べて悪い場合、前記光ディスクに記録されている３Ｔピットが標準的な光ディスクの３Ｔピットに比べて短いと判断して、前記任意設定値手段により当該３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きくして再生処理を続行することを特徴とする請求項１又は３に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記任意設定値手段により前記波形整形手段の設定を変更した後に、増幅された信号振幅を測定する振幅測定手段を更に備え、該振幅測定手段により測定した振幅が所定のレベルを超過した場合に、該振幅を小さくする方向に前記任意設定値手段の設定値を設定し直すことを特徴とする請求項１又は５に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記光ディスクの再生品質は、前記３Ｔピットを除いた４Ｔピット以上の出力信号から抽出されるクロックから前記３Ｔピットに相当する長さを算出し、該算出値と前記波形整形手段に入力する信号の３Ｔピット長とを比較することにより判断することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記３Ｔピットの長さは、４Ｔピット以上の光ピックアップ信号から抽出された再生クロックに同期し、且つ十分早い計測クロックにて計測されることを特徴とする請求項７に記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記４Ｔピット以上の光ピックアップ信号の抽出は、抽出された光ピックアップ信号に同期したクロックによってカットオフ周波数が変るローパスフィルタにより行うことを特徴とする請求項７に記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
前記３Ｔピットパターンの光ピックアップ信号の抽出は、抽出された光ピックアップ信号に同期したクロックによってカットオフ周波数が変るハイパスフルタにより行うことを特徴とする請求項７に記載の光ディスク装置。
【請求項１】
光源、対物レンズ及び受光素子を備えて光ディスクにレーザ光を照射するとともに前記光ディスクからの反射光を受光しその受光量に応じた電圧信号を出力する光ピックアップと、該光ピックアップから出力された電圧信号を増幅、整形する波形整形手段と、該波形整形手段により整形された信号波形を２値化する２値化手段と、該２値化手段により２値化された信号のエッジを検出して再生クロックを生成するクロック生成手段と、前記２値信号と前記再生クロックを使用して再生データを生成する再生処理手段と、を備えた光ディスク装置において、
前記波形整形手段は、標準的な光ディスクに比べて３Ｔピット長が短く記録されたディスクを再生するために、当該３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きく設定することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記波形整形手段は、該波形整形手段により増幅する狙いの周波数帯域を標準的なディスク再生時の周波数帯域に比べて高い周波数帯域に設定することにより、整形後の３Ｔパルス幅の平均値を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記波形整形手段は、標準的な光ディスクに比べて３Ｔピット長が短く記録された光ディスクを再生するために、当該３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きく設定すると共に、当該波形整形手段により増幅する狙いの周波数帯域を標準的なディスク再生時の周波数帯域に比べて高い周波数帯域に設定することにより、整形後の３Ｔパルス幅の平均値を大きくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記波形整形手段に通常の周波数帯域での増幅量を設定する通常設定値手段と、任意の増幅量を設定する任意設定値手段とを更に備え、
前記波形整形手段は、前記通常設定値手段により３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に設定後、光ディスクのマウントが不可能な場合、前記光ディスクに記録されている３Ｔピットが標準的な光ディスクの３Ｔピットに比べて短いと判断して、前記任意設定値手段により当該３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きく設定してリトライ動作を行うことを特徴とする請求項１又は３に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記波形整形手段は、前記通常設定値手段により３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に設定後、光ディスクの再生品質が所定の品質に比べて悪い場合、前記光ディスクに記録されている３Ｔピットが標準的な光ディスクの３Ｔピットに比べて短いと判断して、前記任意設定値手段により当該３Ｔピット長に対する周波数帯域の増幅量を通常の設定値に比べて大きくして再生処理を続行することを特徴とする請求項１又は３に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記任意設定値手段により前記波形整形手段の設定を変更した後に、増幅された信号振幅を測定する振幅測定手段を更に備え、該振幅測定手段により測定した振幅が所定のレベルを超過した場合に、該振幅を小さくする方向に前記任意設定値手段の設定値を設定し直すことを特徴とする請求項１又は５に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記光ディスクの再生品質は、前記３Ｔピットを除いた４Ｔピット以上の出力信号から抽出されるクロックから前記３Ｔピットに相当する長さを算出し、該算出値と前記波形整形手段に入力する信号の３Ｔピット長とを比較することにより判断することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記３Ｔピットの長さは、４Ｔピット以上の光ピックアップ信号から抽出された再生クロックに同期し、且つ十分早い計測クロックにて計測されることを特徴とする請求項７に記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記４Ｔピット以上の光ピックアップ信号の抽出は、抽出された光ピックアップ信号に同期したクロックによってカットオフ周波数が変るローパスフィルタにより行うことを特徴とする請求項７に記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
前記３Ｔピットパターンの光ピックアップ信号の抽出は、抽出された光ピックアップ信号に同期したクロックによってカットオフ周波数が変るハイパスフルタにより行うことを特徴とする請求項７に記載の光ディスク装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−４０４３８（Ｐ２００６−４０４３８Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２０３２４（Ｐ２００４−２２０３２４）
【出願日】平成１６年７月２８日（２００４．７．２８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２８日（２００４．７．２８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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