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JP3561735B2 - Multi-beam optical disc playback device - Google Patents
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JP3561735B2 - Multi-beam optical disc playback device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はマルチビーム式光ディスク再生装置に係り、とくに、CD−ROM、CD−WO、DVD、DVD−ROM、DVD−RAM、MO、LDなどの光ディスクを対象にして、光ディスクの複数本のトラックに各々、別個の光ビームを同時に照射し、各戻りビームの検出出力から記録データ再生系で各光ビームの照射されたトラックに記録された記録データを読み取るようにしたマルチビーム式光ディスク再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
CD−ROMから記録データを高速に読み取る方法の1つとして、マルチビーム方式が有る。これは、螺線状にトラックの形成された光ディスクの隣接する複数本のトラックに各々、別個の光ビームを同時に照射し、各戻りビームの検出出力から記録データ再生系で各光ビームの照射されたトラックに記録された記録データを読み取り、該読み取ったデータを重複及び抜けが生じないようにしながら記録順に出力するようにしたものである。
【0003】
マルチビーム式CD−ROM再生装置の構成を図5を参照にして説明する。
図5において、1はCD−ROMであり、データの記録されたトラックが螺線状に形成されている(図5の左側が内周側、右側が外周側)。CD−ROM1は図示しないスピンドルモータにより線速度一定で回転される。2は5個の光ビームを照射できるマルチビーム方式の光ピックアップであり、CD−ROM1に対し相対的に回転しながら、かつ、記録データの読み取りの進行に伴って内周側から外周側に移動する。この光ピックアップ2は、CD−ROM1の隣接するn=5本のトラックに対し、各々、別個に光ビーム3〜3を同時に照射し、各戻りビームを別個のフォトディテクタPD〜PDで検出(受光)し、検出信号としての光電流を出力する。
【0004】
光ピックアップ2の内、4〜4はレーザダイオードであり、レーザビーム3〜3を発光する。6は2つの直角プリズムを貼り合わせたビームスプリッタ、7は各ビームを拡散光から平行光にするコリメータレンズ、8はビームスプリッタ6及びコリメータレンズ7を通過した光ビーム3〜3をCD−ROM1の信号面1Aに合焦させる対物レンズであり、該対物レンズ8の光軸は信号面1Aに垂直に交わる。9はCD−ROM1の面振れに追従して対物レンズ8をCD−ROM1の垂直方向に移動し、光ビーム3〜3の信号面1Aに対する合焦状態を維持させるためのフォーカスアクチュエータ、10はCD−ROM1の芯振れに追従して対物レンズ8をCD−ROM1の半径方向に移動し、各ビーム3〜3にトラックを正しくトレースさせるためのトラッキングアクチュエータである。フォーカスアクチュエータ9とトラッキングアクチュエータ10は後述するサーボ回路により個別に駆動される。
【0005】
PD〜PDは各々、光ビーム3〜3に対応して個別に設けられたフォトディテクタであり、受光量に比例した光電流を出力する。光ビーム3〜3がCD−ROM1の信号面1Aで反射した各戻りビームは、対物レンズ8、コリメータレンズ7を通ったあとビームスプリッタ6で反射し、シリンドリカルレンズ、ディテクタレンズ等の光学系(図示せず)を通ったあと、個別にフォトディテクタPD〜PDに入射する。フォトディテクタPD、PD、PD、PDは受光量に比例した光電流I、I、I、Iを、光ビーム3〜 3の各戻りビームの検出信号として出力する。フォトディテクタPDは、通常の1ビーム方式の光ピックアップに用いられているのと同様の4分割フォトダイオードであり、A,B,C,Dの各分割ダイオード毎に受光量に比例した光電流I−A、I−B、I−C、I−Dを出力する。
【0006】
11は再生時やサーチ時に光ピックアップ2をCD−ROM1の半径方向に移動するためのスレッドモータであり、サーボ回路により駆動されて、サーチ時に光ピックアップ2をフォワード方向またはリバース方向に所望位置まで移動したり、再生時に、CD−ROM1の再生の進行に従い、光ピックアップ2を次第にフォワード方向へ移動する。
【0007】
20は記録データ再生系であり、光ピックアップ2の各フォトディテクタPD〜PDの受光出力から各光ビーム3〜3の照射されたトラックに記録された記録データを読み取り、かつ、重複及び抜けが無いようにしながら、CD−ROM1での記録順にシリアルに出力する。この記録データ再生系20の内、21、21、21、21は各々、フォトディテクタPD、PD、PD、PDから出力された光電流I、I、I、 Iを電流/電圧変換し、光ビーム3、3、3、3に対応したRF信号RF、RF、RF、RFを出力する電流/電圧変換器(I/V)、21−A、21−B、21−C、21−Dは各々、フォトディテクタPDから出力された光電流I−A、I−B、I−C、I−Dを電流/電圧変換し、電圧値V、V、V、Vを出力する電流/電圧変換器(I/V)である。
【0008】
22は演算部であり、(V+V+V+V)の演算を行って光ビーム 3に対応したRF信号RFを形成したり、(V+V)−(V+V)の演算を行ってフォーカスエラー信号を形成したり、(V+V)−(V+V)の演算を行ってトラッキングエラー信号を形成する。図6に演算部22の具体的な構成を示す。演算部22の内、22は(V+V+V+V)の演算を行って光ビーム3に対応したRF信号RFを出力する加算器、22は(V+V)−(V+V)の演算を行ってフォーカスエラー信号を出力する加減算器、22は(V+V)−(V+V)の演算を行ってトラッキングエラー信号TEを出力する加減算器である。
【0009】
23はフォーカスサーボ制御、トラッキングサーボ制御、スレッドサーボ制御を行うサーボ回路であり、演算部22から入力したフォーカスエラー信号FEに基づき、該フォーカスエラー信号FEが零となるようにフォーカスアクチュエータ9を駆動して光ビーム3〜3を信号面1Aに合焦させ、演算部22から入力したトラッキングエラー信号TEに基づき、該トラッキングエラー信号TEが零となるようにトラッキングアクチュエータ10を駆動して光ビーム3〜3を各々、対応するトラックに追従(オントラック)させる。
【0010】
なお、光ピックアップ2の光学系のバラキツや、フォトディテクタPD、電流/電圧変換器21−A〜21−D、加減算器22などの電気的特性のバラツキにより、加減算器22の出力するフォーカスエラー信号は、光ビーム 3がCD−ROM1の信号面1Aに対し完全な合焦状態となっても零とならず、セット毎に異なった或るオフセット分を持つ。フォーカスサーボ系はサーボ回路23に入力されるフォーカスエラー信号FEが零となるように制御を行うから、加減算器22の出力するフォーカスエラー信号をそのままサーボ回路23に入力すると、オフセット分の存在により光ビーム3が信号面1Aに対し合焦状態とならず、CD−ROM1から読み取ったデータのエラーレートが大きくなり過ぎてデータ再生が出来なくなってしまうことがある。
【0011】
このため、フォーカスサーボ系には従来より、オフセット調整機能が付加されている。すなわち、演算部22には、後述するシステムコントローラの制御に従い可変のフォーカスバイアス電圧Vを発生するフォーカスバイアス電圧発生回路22と、加減算器22の出力するフォーカスエラー信号にフォーカスバイアス電圧Vを加算してフォーカスエラー信号FEを作成する加算器22が設けられており、セット毎に適切なフォーカスバイアス電圧Vをフォーカスバイアス系に印加することで、光学系や回路系のオフセット誤差を打ち消し、光ビーム3を信号面1Aに合焦できるようになっている。
【0012】
図5に戻って、24〜24は各々、光ビーム3〜3の空間伝達周波数特性(MTF)に依る高域減衰を補償するためにRF信号RF〜RFの高域成分を持ち上げ、符号間干渉の発生を抑える波形等化回路である。なお、波形等化回路24に入力されるRF信号RFまたは波形等化回路24から出力されるRF信号RFはサーボ回路23に入力される。サーボ回路23はフォーカスサーボをオンさせる際、フォーカスサーチ動作をさせながらフォーカスエラー信号FEの値がフォーカスサーボの負帰還領域に入っているタイミングを判定してサーボをオンさせる。また、トラッキングサーボをオンさせる際、RF信号RFを用いて光ビーム3がトラッキングサーボの負帰還領域に入っているタイミングを判定してサーボをオンさせる。
【0013】
26〜26は第1信号処理回路であり、各々、RF信号RF〜RFを入力して、2値化、PLL回路を用いたクロック再生、ビット復調、フレーム同期検出、EFM復調、サブコード復調を行い、EFM復調後のデータ(但し、P,Qパリティを含む)DATA〜DATAを1ブロック単位(1サブコードフレームが完結する98フレーム分の単位)で対応するサブコードQチャンネルのA−time(Absolute−time;絶対時間)データAT〜ATとともに出力する。第1信号処理回路26〜26は復調後のデータDATA〜DATAを1シンボル(8ビット)ずつシリアルに出力する。第1信号処理回路26から出力されたA−timeデータATは後述するシステムコントローラ50に入力される。RF信号RFの系統の第1信号処理回路26にはフレーム同期信号が一定の時間間隔で検出されるようにするためのCLV制御回路(図示せず)が内蔵されており、図示しないスピンドルモータ駆動回路に対しCLV制御を行ってCD−ROM1を線速度一定で回転させる。
【0014】
第1信号処理回路26〜26はフレーム同期を検出すると、システムコントローラへHレベルのフレーム同期検出信号FS〜FSを出力する。このフレーム同期検出信号FS〜FSは、例えば、トラックジャンプが完了したか否かの判断に用いられる。また、第3信号処理回路26は2値化したRF信号のジッタ量を計測するジッタ量計測回路(図示せず)を内蔵しており、計測したジッタ量データJDをシテムコントローラへ出力する機能も有している。第1信号処理回路26から入力したジッタ量データJDはフォーカスバイアス調整に用いられる。
【0015】
30は各第1信号処理回路26〜26から出力された1ブロック単位ずつでのデータを並列に入力するとともに、重複及び抜けが無いようにして記録順にシリアルに出力するパラレル/シリアル変換部(P/S)である。このパラレル/シリアル変換部30の具体的な構成を図7に示す。図7において、32〜 32は各々、第1領域と第2領域の2つの記憶領域を有し、第1信号処理回路26〜26に対応して設けられたメモリであり、第1信号処理回路26〜26から出力されたデータDATA〜DATAがいずれか一方の記憶領域に記憶される。第1領域及び第2領域は十分なブロック単位数のデータDATA〜DATAを記憶できる容量を有する。33〜33は各々、第1領域と第2領域の2つの記憶領域を有し、第1信号処理回路26〜26に対応して設けられたメモリであり、第1信号処理回路26〜26から出力されたA−timeデータ AT〜ATが、各々、対応するデータDATA〜DATAのメモリ32〜32に格納された位置を示す先頭アドレスA1S〜A5s(またはa1s〜a5s)と最後尾アドレスA1e〜A5e(またはa1e〜a5e)とともに、いずれか一方の記憶領域に記憶される。第1領域及び第2領域は十分な数のA−timeデータAT〜ATを記憶できる容量を有する。
【0016】
31〜31は各々、第1信号処理回路26〜26に対応して設けられた書き込みコントローラであり、第1信号処理回路26〜26から出力されたデータDATA〜DATAをメモリ32〜32の第1領域または第2領域に書き込み、A−timeデータAT〜ATを対応するデータDATA〜DATAのメモリ32〜32に格納された位置を示す先頭アドレスA1s〜A5S(またはa1s〜a5s)と最後尾アドレスA1e〜A5e(またはa1e〜a5e)とともにメモリ33〜33の第1領域または第2領域に書き込む。
【0017】
例えば、書き込みコントローラ31(f=1〜5)がメモリ32の第1領域に15ブロック分のデータDATA(1)〜DATA(15)を書き込み、第2領域に15ブロック分のデータDATA(16)〜DATA(30)を書き込んだときのメモリ32と33の記憶内容を図8に示す。メモリ33の第1領域には、データDATA(1)〜DATA(15)の各ブロックに係るA−timeデータが例えば、23分40秒60フレーム〜23分40秒74フレームの如く書き込まれ、メモリ32の第1領域でのデータDATA(1)〜DATA(15)の格納位置を示す先頭アドレスAfS(1)と最後尾アドレスAfe(1)〜先頭アドレスAfS(15)と最後尾アドレスAfe(15)が書き込まれた状態となる。メモリ33の第2領域には、データDATA(16)〜DATA(30)の各ブロックに係るA−timeデータが例えば、23分41秒48フレーム〜23分41秒62フレームの如く書き込まれ、メモリ32の第2領域でのデータDATA(16)〜DATA(30)の格納位置を示す先頭アドレスafS(1)と最後尾アドレスafe(1)〜先頭アドレスafS(15)と最後尾アドレスafe(15)が書き込まれた状態となる。
【0018】
34は読み出しコントローラであり、メモリ33〜33に記憶されたA−timeデータAT〜AT及び先頭アドレスA1s〜A5s(またはa1s〜a5s)と最後尾アドレスA1e〜A5e(またはa1e〜a5e)を参照して、メモリ32〜32に記憶されたデータDATA〜DATAを、重複及び抜けが生じないようにしながら、CD−ROM1上の記録順(A−time順)に読み出し、シリアルに1シンボルずつ出力する。書き込みコントローラ31〜31と読み出しコントローラ34の具体的な動作については後述する。
【0019】
図5に戻って、40は第2信号処理回路であり、パラレル/シリアル変換部30からシリアル出力されたデータを入力し、1ブロックずつ、まず、ディスクランブルをしたあと、CIRC符号に基づく誤り検出/訂正(Pパリティによる誤り検出/訂正、ディインタリーブ、Qパリティによる誤り検出/訂正)をしてCD−DA規格に従うLchデータ、Rchデータを復調し、更に、これらLchデータ、RchデータからCD−ROM規格に基づき、同期検出、ディスクランブル、ヘッダ検出、EDC及びECC符号による誤り検出/訂正をすることでCD−ROMデータの復調をし、外部のホストコンピュータに出力する。
【0020】
50はマイコン構成のシステムコントローラであり、サーボ回路23に対し、サーチ時には、サーボ回路23にサーチ指令を与え、スレッドモータ11をサーチ駆動させて光ピックアップ2をCD−ROM1のフォワード方向またはリバース方向に所望位置まで移動させ、再生時は、サーボ回路23に各種サーボオン指令を与え、光ビーム3〜3をCD−ROM1の信号面1Aに合焦させながら、かつ、互いに隣接する5つのトラックにオントラック状態とさせる。そして、CD−ROM1のほぼ1回転分だけ各トラックから記録データを読み取る毎に、フォワード方向へ3トラック分のトラックジャンプ指令を与え、トラックジャンプさせる。
【0021】
また、システムコントローラ50はCD−ROM1の再生開始時、第1信号処理回路26から入力したジッタ量データJDを監視しながら、フォーカスバイアス電圧発生回路22を制御して、フォーカスバイアス電圧Vを可変し、ジッタ量データJDが最小となった所でVの値を固定させてフォーカスバイアス調整をする。
【0022】
次に、図9〜図11を参照して上記したCD−ROM再生装置の動作を説明する。図9はデータ再生動作の説明図であり、CD−ROM1の信号面1Aの側から見たCD−ROM1と光ピックアップ2の相対的な位置関係を示す。図10はメモリ33〜33に格納されるデータの説明図、図11はシステムコントローラ50によるフォーカスバイアス調整処理を示すフローチャートである。
なお、予め、CD−ROM1はCLV制御により線速度一定で回転しているものとし、フォーカスサーボもオンしているものとする。また、光ビームの個数nを5とする。
【0023】
(1)フォーカスバイアス調整
システムコントローラ50は、図示しないホストコンピュータによりCD−ROM1に対する再生開始点のA−timeが例えば、23分41秒00フレームの如く指定されると、CD−ROM1の上で該再生開始点のA−timeを含むトラックの位置を定めてxとする(図9参照)。そして、まず、サーボ回路23にサーチ指令を与え、光ビーム3がトラック(x−6)の位置に来るように光ピックアップ2を移動させ、しかるのち、フォーカスバイアス電圧発生回路22を制御してV=0Vに初期化したあと、サーボ回路23にトラッキングサーボオン指令、スレッドサーボオン指令を与えてトラッキングサーボとスレッドサーボをオンさせる。この結果、光ピックアップ2から発射された光ビーム3〜3はトラック(x−6)〜(x−1)に合焦及びオントラックする(図9のI参照)。但し、まだ、フォーカスバイアス調整がなされていないので、光ビーム3〜3のいずれも最適な合焦状態とはなっていない。
【0024】
各光ビーム3〜3がCD−ROM1の信号面1Aで反射したときの戻りビーム光はフォトディテクタPD〜PDが受光し、光電流I〜Iを出力し、この内、フォトディテクタPD、PD、PD、PDからの光電流I、I、I、Iは電流/電圧変換器21、21、21、21により電流/電圧変換されてRF信号RF、RF、RF、RFが形成され、更に、波形等化回路24、24、24、24で波形等化されたのち、第1信号処理回路26、26、26、26に入力される。また、フォトディテクタPDからの光電流I−A〜I−Dは電流/電圧変換器21−A〜21−Dにより電圧値V〜Vに変換され、演算部22の加算器22で加算されてRF信号RFが形成される。そして、波形等化回路24で波形等化されたのち、第1信号処理回路26に入力される。
【0025】
第1信号処理回路26〜26は各々、入力したRF信号RF〜RFに対し、2値化、PLL回路を用いたクロック再生、ビット復調、フレーム同期検出、EFM復調、サブコード復調を行い、EFM復調後のデータ(但し、P,Qパリティを含む)DATA〜DATAを1ブロック単位で対応するサブコードQチャンネルのA−timeデータAT〜ATとともに出力する。第1信号処理回路26〜26は復調後のデータDATA〜DATAを1シンボル(8ビット)ずつシリアルに出力する。また、第1信号処理回路26〜26はフレーム同期信号を検出すると、Hレベルのフレーム同期検出信号FS〜FSを出力し、第1信号処理回路26は2値化RF信号のジッタ量を計測し、ジッタ量データJDをシステムコントローラ50に出力する。また、第1信号処理回路26はA−timeデータATをシステムコントローラ50に出力する。
【0026】
システムコントローラ50はサーチ動作により光ピックアップ2の各光ビーム3〜3がトラック(x−6)〜(x−2)にオントラックしたあと、図11に従い、フォーカスバイアス調整処理をする。まず、V=0Vのときに第1信号処理回路26で計測されたジッタ量データJDを読み取り、jd(0)として内蔵メモリ(図示せず)に記憶する(ステップS10)。次に、フォーカスバイアス電圧発生回路22を制御し、Vを0Vからプラス側にΔV(ΔVは正の値)だけ増大させ、このときのジッタ量データJDを読み取り、jd(+1)として内蔵メモリ(図示せず)に記憶する。更に、Vを0Vからマイナス側にΔVだけ減少させ、このときのジッタ量データJDを読み取り、jd(−1)として内蔵メモリ(図示せず)に記憶する(ステップS11)。
【0027】
そして、jd(+1)、jd(0)、jd(−1)の大きさを比較し、jd(+1)>jd(0)<jd(−1)であれば(ステップS12でYES)、Vが0Vのときにジッタ量が最低であり、フォーカスオフセットが元々ほぼ0であったと考えられるので、フォーカスバイアス電圧発生回路22を制御し、Vを0Vに設定させて調整を終える(ステップS13)。
jd(+1)<jd(0)<jd(−1)であれば(ステップS14でYES)、k=2とし(ステップS15)、V=(+2)・ΔVとさせ、このときのジッタ量データJDを読み取ってjd(+2)とする(ステップS16)。そして、jd(+2)>jd(+1)<jd(0)であれば(ステップS17でYES)、Vが(+1)・ΔVのときにジッタ量が最低であり、加減算器22の出力点で見たフォーカスオフセットが元々ほぼ(+1)・(−ΔV)であったと考えられるので、フォーカスバイアス電圧発生回路22を制御し、Vを(+1)・ΔVに設定させて調整を終える(ステップS18)。
【0028】
jd(+2)>jd(+1)<jd(0)でなければ(ステップS17でNO)、kをインクリメントして3とし(ステップS19)、ステップS16に戻って同様の処理を繰り返し、或るkの値で、jd(+k)>jd{+(k−1)}<jd{+(k−2)}となれば(ステップS17でYES)、Vが{+(k−1)}・ΔVのときにジッタ量が最低であり、フォーカスオフセットが元々ほぼ{+(k−1)}・(−ΔV)であったと考えられるので、フォーカスバイアス電圧発生回路22を制御し、Vを{+(k−1)}・ΔVに設定させて調整を終える(ステップS18)。
【0029】
若し、ステップS14において、jd(+1)<jd(0)<jd(−1)でなければ、k=2とし(ステップS20)、V=(−2)・ΔVとさせ、このときのジッタ量データJDを読み取ってjd(−2)とする(ステップS21)。そして、jd(−2)>jd(−1)<jd(0)であれば(ステップS22でYES)、Vが(−1)・ΔVのときにジッタ量が最低であり、加減算器22の出力点で見たフォーカスオフセットが元々ほぼ(−1)・(−ΔV)であったと考えられるので、フォーカスバイアス電圧発生回路22を制御し、 Vを(−1)・ΔVに設定させて調整を終える(ステップS23)。
【0030】
jd(−2)>jd(−1)<jd(0)でなければ(ステップS22でNO)、kをインクリメントして3とし(ステップS24)、同様の処理を繰り返し、或るkの値で、jd(−k)>jd{−(k−1)}<jd{−(k−2)}となれば(ステップS22でYES)、Vが{−(k−1)}・ΔVのときにジッタ量が最低であり、加減算器22の出力点で見たフォーカスオフセットが元々ほぼ{−(k−1)}・(−ΔV)であったと考えられるので、フォーカスバイアス電圧発生回路22を制御し、Vを{−(k−1)}・ΔVに設定させて調整を終える(ステップS23)。
このようにして、フォーカスバイアス調整が終われば、光ビーム3は信号面1Aに対し完全な合焦状態となり(図5において、光ビーム3の合焦点Pが信号面1Aと一致)、他の光ビーム3、3、3、3も完全な合焦状態に近い状態となる(図5において、光ビーム3、3、3、3の合焦点P、P、P、Pが信号面1Aの近傍に来る)。
【0031】
(2)データ再生動作(図9、図10参照)
上記の如くして、フォーカスバイアス調整が終わったならば、第1信号処理回路26から入力した最新のA−timeデータATの示すA−timeデータと、ホストコンピュータにより指定された再生開始点のA−timeとから、最内周側の光ビーム3を再生開始点のA−timeを含むトラックxの1つ内周側のトラック(x−1)にオントラックさせるためのトラックジャンプ方向と、ジャンプするトラック数を定めてトラックジャンプさせる。
フォーカスバイアス調整が終了した時点で光ピックアップ2が図9のIIの位置に来ていたならば、光ピックアップ2をフォワード方向へ4トラック分だけトラックジャンプさせ、光ビーム3〜3を各々、トラック(x−1)〜(x+3)にオントラックさせ(図9のIII参照)、フォトディテクタPD〜第1信号処理回路26、フォトディテクタPD〜第1信号処理回路26、フォトディテクタPD〜第1信号処理回路26、フォトディテクタPD〜第1信号処理回路26、フォトディテクタPD〜第1信号処理回路26の5系統により、トラック(x−1)〜(x+3)の記録データの同時読み取りを開始させ、また、各第1信号処理回路26〜26からHレベルのフレーム同期検出信号FS〜FSが入力された所で、書き込み・読み出し指令をパラレル/シリアル変換部30に与える。
【0032】
読み出しコントローラ34を介して書き込み・読み出し指令を受けた書き込みコントローラ31〜31は、各々、第1信号処理回路26〜26から出力されたデータDATA〜DATAを1ブロック分ずつメモリ32〜32の第1領域に順に書き込み、かつ、メモリ33〜33の第1領域に、データDATA〜DATAに対応するA−timeデータAT〜ATとメモリ32〜32での先頭アドレスA1S〜A5S、最後尾アドレスA1e〜A5eを対にして書き込む(図8参照)。図9の場合、メモリ33〜33の第1領域には各々、A−timeデータとして23分40秒60フレーム、23分41秒00フレーム、23分41秒15フレーム、23分41秒30フレーム、23分41秒45フレーム以降が書き込まれていく(図10参照)。
【0033】
一方、書き込み・読み出し指令を受けた読み出しコントローラ34は、メモリ33〜33の内、今回書き込みがなされている第1領域の内容を参照して、メモリ33の第1領域の先頭のA−timeデータの1つ前のA−timeがメモリ33の第1領域に含まれており、メモリ33の第1領域の先頭のA−timeデータの1つ前のA−timeがメモリ33の第1領域に含まれており、メモリ33の第1領域の先頭のA−timeデータの1つ前のA−timeがメモリ33の第1領域に含まれており、メモリ33の第1領域の先頭のA−timeデータの1つ前のA−timeがメモリ33の第1領域に含まれた状態なって、読み取り用の各系統で読み出されたデータに抜けがなくなったかチェックする。
【0034】
光ピックアップ2による読み取りがほぼ1回転分(実際には1回転強)行われて図9のIVの位置まで進むと、メモリ33〜33の第1領域の内容が図10の如くなり、各光ビーム3〜3の各系統で読み出されたデータに抜けがなくなるので、読み取り用コントローラ34は書き込みコントローラ31〜31に対し中断指令を与え、書き込み動作を中断させ、システムコントローラ50にトラックジャンプ指令を与え、自身は、メモリ33〜33の内、今回、A−timeデータの書き込まれた第1領域に格納されたA−timeデータと先頭アドレス及び最後尾アドレスを参照して、メモリ32〜32の内、今回データDATA〜DATAの書き込まれた第1領域を対象に、一番若いA−timeに対応するデータから、A−time順にデータを読み出して第2信号処理回路40に出力する。ここでは、23分40秒60フレームから23分41秒59フレームまでが出力される。元々、ホストコンピュータで指定された再生開始点のA−timeは23分41秒00フレームなので、再生開始点の直前から出力されることになる。
【0035】
第2信号処理回路40はパラレル/シリアル変換部30からシリアル出力されたデータを入力し、1ブロックずつ、まず、ディスクランブルをしたあと、CIRC符号に基づく誤り検出/訂正(Pパリティによる誤り検出/訂正、ディインタリーブ、Qパリティによる誤り検出/訂正)をしてCD−DA規格に従うLchデータ、Rchデータを復調し、更に、これらLchデータ、RchデータからCD−ROM規格に基づき、同期検出、ディスクランブル、ヘッダ検出、EDC及びECC符号による誤り検出/訂正をすることでCD−ROMデータの復調をし、外部のホストコンピュータに出力する。
【0036】
中断指令を受けた書き込みコントローラ31〜31はメモリ32〜32と33〜33に対する書き込みを中断する。また、トラックジャンプ指令を受けたシステムコントローラ50は、サーボ回路23に対しフォワード方向へのトラック本数J=3のトラックジャンプ指令を与え、光ピックアップ2を図9のIVの位置からVの位置までトラックジャンプさせ、光ビーム3〜3を各々、トラック(x+3)〜(x+7)にオントラックさせて、記録データの読み取りを再開させる。そして、第1信号処理回路26〜26の全てからHレベルのフレーム同期検出信号FS〜FSが出力された時点で、トラックジャンプ完了通知を読み出しコントローラ34に与える。
【0037】
トラックジャンプ完了通知を受けた読み出しコントローラ34は、書き込みコントローラ31〜31に再開指令を与え、該再開指令を受けた書き込みコントローラ31〜31は第1信号処理回路26〜26から出力されるトラックジャンプ後のデータDATA〜DATAを今度はメモリ32〜32の第2領域に書き込み、かつ、メモリ33〜33の第2領域に、データDATA〜DATAに対応するA−timeデータAT〜ATとメモリ32〜32での先頭アドレスa1S〜a5S、最後尾アドレスa1e〜a5eを対にして書き込む(図8参照)。図9の場合、メモリ33〜33の第2領域には各々、A−timeデータとして23分41秒48フレーム、23分41秒63フレーム、23分42秒03フレーム、23分42秒18フレーム、23分42秒33フレーム以降が書き込まれていく(図10参照)。
【0038】
再開指令を与えたあと、読み出しコントローラ34は、メモリ33〜33の内、今回書き込みがなされている第2領域の内容を参照して、メモリ33の第2領域の先頭のA−timeデータの1つ前のA−timeがメモリ33の第2領域に含まれており、メモリ33の第2領域の先頭のA−timeデータの1つ前のA−timeがメモリ33の第2領域に含まれており、メモリ33の第2領域の先頭のA−timeデータの1つ前のA−timeがメモリ33の第2領域に含まれており、メモリ33の第2領域の先頭のA−timeデータの1つ前のA−timeがメモリ33の第2領域に含まれた状態なって、各光ビーム3〜3の各系統で読み出されたデータに抜けがなくなったかチェックする。
【0039】
光ピックアップ2による読み取りがほぼ1回転分(実際には1回転強)行われて図9のVIの位置まで進むと、メモリ33〜33の第2領域の内容が図10の如くなり、読み取り用の各系統で読み出されたデータに抜けがなくなるので、読み取り用コントローラ34は書き込みコントローラ31〜31に対し中断指令を与えて、書き込み動作を中断させ、システムコントローラ50にトラックジャンプ指令を与え、自身は、メモリ33〜33の内、今回、A−timeデータの書き込まれた第2領域に格納されたA−timeデータと先頭アドレス及び最後尾アドレスを参照して、メモリ32〜32の内、今回データDATA〜DATAの書き込まれた第2領域を対象に、前回最後に第2信号処理回路40に出力した1ブロック分のデータに対応するA−timeの次のA−timeに対応するデータから、A−time順にデータを読み出して第2信号処理回路40に出力する。ここでは、23分41秒60フレームから23分42秒47フレームまでが出力される。
【0040】
中断指令を受けた書き込みコントローラ31〜31はメモリ32〜32と33〜33に対する書き込みを中断し、トラックジャンプ指令を受けたシステムコントローラ50は、光ピックアップ2を図9のVIの位置からVIIの位置までトラックジャンプさせ、光ビーム3〜3を各々、トラック(x+7)〜(x+11)にオントラックさせて、記録データの読み取りを再開させ、第1信号処理回路26〜26の全てからHレベルのフレーム同期検出信号FS〜FSが出力された時点で、トラックジャンプ完了通知を読み出しコントローラ34に与える。
【0041】
読み出しコントローラ34を介してトラックジャンプ完了通知を受けた書き込みコントローラ31〜31は第1信号処理回路26〜26から出力されるトラックジャンプ後のデータDATA〜DATAを今度はメモリ32〜32の第1領域に書き込み、かつ、メモリ33〜33の第1領域に、データDATA〜DATAに対応するA−timeデータAT〜ATとメモリ32〜32での先頭アドレスA1S〜A5S、最後尾アドレスA1e〜A5eを対にして書き込む。一方、読み出しコントローラ34は、メモリ33〜33の第1領域に格納されていくA−timeに抜けたものがなくなり、全て連続する状態となったとき、メモリ32〜32の第1領域を対象に、前回、第2信号処理回路40に最後に出力した1ブロック分のデータに対応するA−timeの次のA−timeに対応するデータから、A−time順にデータを読み出して出力する。以下、同様の動作を繰り返すことで、CD−ROM1から所望の記録データを、重複及び抜けを生じることなく記録順に高速に読み出していく。
【0042】
なお、図9のIVの位置からトラックジャンプする際、ジャンプするトラック本数を4にはせず、直前に光ビーム3によりデータの読み取りがなされたトラック(x+3)に光ビーム3を照射させるため、ジャンプするトラック本数を3とする。理由は、ジャンプするトラック本数を4にしてしまうと、トラックジャンプ前に光ビーム3によりまだ読み取られていなかったA−time=23分41秒60フレーム、23分41秒61フレームなどのデータが抜けてしまうからである。
一般に、光ビームの個数がn(但し、nは3以上の整数)であれば、各光ビームによりほぼ1回転分の読み取りをし、次いで、(n−2)本分だけフォワード方向にトラックジャンプし、しかるのち、再び記録データのほぼ1回転分の読み取りをするという動作を繰り返すことで、CD−ROM1の高速再生をする。
【0043】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光ビーム3〜3は各々、別個のレーザダイオード4〜4から発射されるとともに互いに独立して光ピックアップ2の光学系を通過していくので、CD−ROM1の信号面1Aに当たったときのビーム断面積は個々バラバラである。CD−ROM1の信号面1Aに当たったときのビーム断面積は光ビームの空間伝達周波数特性(MTF)を定めるので、各波形等化回路24〜24に設定すべき高域補償特性も個々バラバラとなり、設計上の負担が大きくなってしまうという問題があった。
本発明は上記した従来技術の問題に鑑み、設計上の負担を軽減できるマルチビーム式光ディスク再生装置を提供することを、その目的とする。
また、光ディスクの再生を確実に行えるマルチビーム式光ディスク再生装置を提供することを、その目的とする。
【0044】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載のマルチビーム式光ディスク再生装置では、光ディスクの信号面の異なるn(但し、nは3以上の奇数)のトラックに異なるn個の光ビームを同時に照射し、各戻りビームを別個に検出した検出出力から各光ビーム別にRF信号を形成し、該各光ビームのRF信号に対し、個別に設けた波形等化手段で波形等化して高域のゲインを持ち上げる高域補償を行ったあと、信号処理手段で各RF信号を2値化、復調して各光ビームの照射されたトラックに記録された記録データを読み取るようにしたマルチビーム式光ディスク再生装置において、レーザビーム発生手段で発生させた1本のレーザビームを回折格子に垂直に入射させて、0次回折光、±1次回折光、・・±m次回折光(但し、mは(n−1)/2)からなる(2m+1)本の光ビームを形成させ、これら(2m+1)本の光ビームを、対物レンズを含む光学系により光ディスクの信号面近傍に合焦させ、この際、0次回折光の光ビームが光ディスクに垂直に照射されるように光学系を配置し、波形等化手段の内、+i次回折光の光ビームと−i次回折光の光ビーム(但し、iは1、2、・・、m)に対応して設けられた一対の波形等化手段は、互いに波形等化特性を同一に設定し、対物レンズの光軸方向に見て、光ディスクの信号面が0次回折光の光ビームの合焦位置と±m次回折光の光ビームの合焦位置の間の所定箇所に来るようにしたこと、を特徴としている。
【0045】
これにより、(2m+1)本の光ビームの内、一対の+i次回折光の光ビームと−i次回折光の光ビーム(但し、i=1、2、・・、m)とを、0次回折光の光ビームを中心にして完全に線対称に形成し、かつ、光ディスクの信号面に対して、該信号面に垂直に照射される0次回折光の光ビームを中心にして完全に線対称に照射させることができるので、これら一対の光ビームが光ディスクの信号面に当たったときのビーム断面積を同一とでき、もってこれら一対の光ビームの空間伝達周波数特性を同一とできる。よって、これら一対の光ビームに対応して設けられた一対の波形等化手段は、互いに波形等化特性を同一に設定できるので、全部で(2m+1)本の光ビームが有る場合、(m+1)個の波形等化手段についてだけ波形等化特性を設計すれば済む。
また、0次、±1次、・・、±m次回折光の光ビームを信号面に対して合焦状態に近い状態とすることができ、信号面に対する合焦状態の悪い光ビームが出来なくなるので、光ディスクからのデータの読み取りを確実に実行することができる。
【0047】
本発明の請求項記載のマルチビーム式光ディスク再生装置では、光ディスクの面振れに追従して対物レンズを移動し、(2m+1)本の光ビームを常に光ディスクの信号面近傍に合焦させるフォーカスサーボ手段を備え、該フォーカスサーボ手段は、対物レンズの光軸方向に見て、光ディスクの信号面が0次回折光の光ビームの合焦位置と±m次回折光の光ビームの合焦位置の間の所定箇所に来るようにフォーカスバイアス調整を行うようにしたこと、を特徴としている。
これにより、光ディスクの面振れに関わらず常に0次、±1次、・・、±m次回折光の光ビームを信号面に対して完全合焦状態に近い状態に維持することができ、信号面に対する合焦状態の悪い光ビームが生じるのが回避されるので、光ディスクからのデータの読み取りを確実に実行することができる。
【0048】
本発明の請求項記載のマルチビーム式光ディスク再生装置では、n個の光ビームの内、所定の2個以上の光ビームの系統別に、2値化RF信号のジッタ量またはエラーレートを計測する計測手段とを備え、前記フォーカスサーボ手段は、計測手段で計測されたジッタ量またはエラーレートの平均値が最小となるようにフォーカスバイアス調整を行うようにしたこと、を特徴としている。
これにより、面振れが大きくても常に0次、±1次、・・、±m次回折光の光ビームを信号面に対して完全合焦状態に近い状態に維持することができ、信号面に対する合焦状態の悪い光ビームが生じるのが回避されるので、光ディスクからのデータの読み取りを確実に実行することができる。
なお、計測手段が、n個全ての光ビームの系統別に、2値化RF信号のジッタ量またはエラーレートを計測するようにすれば、光ディスクの信号面に対する各光ビームの合焦状態を簡単に最適化でき、光ディスクの大きな面振れに関わらず、最適な合焦状態が維持されるので、光ディスクからのデータの読み取りをより確実に実行することができる。
【0049】
【発明の実施の形態】
次に、図1を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明に係るCD−ROM再生装置のブロック図であり、図5と同一の構成部分には同一の符号が付してある。
図1において、1はCD−ROMであり、データの記録されたトラックが螺線状に形成されている(図1の左側が内周側、右側が外周側)。CD−ROM1は図示しないスピンドルモータにより線速度一定で回転される。2Aはマルチビーム方式の光ピックアップであり、CD−ROM1の隣接するn=5本のトラックに対し、各々、別個に光ビーム3〜3を同時に照射し、各戻りビームを別個のフォトディテクタPD〜PDで検出(受光)し、検出信号としての光電流を出力する。
【0050】
光ピックアップ2Aの内、4はレーザダイオードであり、レーザビーム3を発光する。5はレーザダイオード4の光軸に対し垂直に配置され、レーザビーム3を回折し、−2次回折光である光ビーム3、−1次回折光である光ビーム3、0次回折光である光ビーム3、+1次回折光である光ビーム3、+2次回折光である光ビーム3を形成させるグレーティング(回折格子)、6は2つの直角プリズムを貼り合わせたビームスプリッタ、7は各ビームを拡散光から平行光にするコリメータレンズ、8はビームスプリッタ6及びコリメータレンズ7を通過した光ビーム3〜3をCD−ROM1の信号面1Aに合焦させる対物レンズであり、該対物レンズ8の光軸は信号面1Aに垂直に交わる。
【0051】
9はCD−ROM1の面振れに追従して対物レンズ8をCD−ROM1の垂直方向に移動し、光ビーム3〜3の信号面1Aに対する合焦状態を維持させるためのフォーカスアクチュエータ、10はCD−ROM1の芯振れに追従して対物レンズ8をCD−ROM1の半径方向に移動し、各ビーム3〜3にトラックを正しくトレースさせるためのトラッキングアクチュエータである。フォーカスアクチュエータ9とトラッキングアクチュエータ10は後述するサーボ回路により個別に駆動される。
【0052】
PD〜PDは各々、光ビーム3〜3に対応して個別に設けられたフォトディテクタであり、受光量に比例した光電流を出力する。光ビーム3〜3がCD−ROM1の信号面1Aで反射した各戻りビームは、対物レンズ8、コリメータレンズ7を通ったあとビームスプリッタ6で反射し、シリンドリカルレンズ、ディテクタレンズ等の光学系(図示せず)を通ったあと、個別にフォトディテクタPD〜PDに入射する。
【0053】
ここで、ビームスプリッタ6、コリメータレンズ7、対物レンズ8、シリンドリカルレンズ、ディテクタレンズ等で構成された光学系の光軸と0次回折光に係る光ビーム3の光軸が一致するようになっており、光ビーム3はCD−ROM1の信号面1Aに垂直に照射される。光ビーム3が信号面1Aに対し完全な合焦状態となったとき、他の光ビーム3、3、3、3の合焦点は信号面1Aの近傍に来るものの完全な合焦状態とはならず、信号面1Aに当たったビーム断面積は光ビーム3より大きくなる。
但し、光ビーム3と3(3と3)は、レーザビーム3をグレーティング5に垂直に入射させたときの+1次回折光と−1次回折光(+2次回折光と−2次回折光)であり、0次回折光である光ビーム3を中心にして完全に線対称に形成され、かつ、信号面1Aに垂直に入射する0次回折光の光ビーム3を中心にして完全に線対称にCD−ROM1の信号面1Aに照射されるので、これら一対の光ビーム3と3(3と3)は、信号面1Aに当たったときのビーム断面積が同一となり、もって、これら一対の光ビーム3と3(3と3)は空間伝達周波数特性も同一となる。
【0054】
フォトディテクタPD、PD、PD、PDは受光量に比例した光電流I、I、I、Iを、光ビーム3、3、3、3の各戻りビームの検出信号として出力する。フォトディテクタPDは、通常の1ビーム方式の光ピックアップに用いられているのと同様の4分割フォトダイオードであり、A,B,C,Dの各分割ダイオード毎に受光量に比例した光電流I−A、I−B、I−C、I−Dを出力する。
【0055】
11は再生時やサーチ時に光ピックアップ2AをCD−ROM1の半径方向に移動するためのスレッドモータであり、サーボ回路により駆動されて、サーチ時に光ピックアップ2Aをフォワード方向またはリバース方向に所望位置まで移動したり、再生時に、CD−ROM1の再生の進行に従い、光ピックアップ2Aを次第にフォワード方向へ移動する。
【0056】
20Aは記録データ再生系であり、光ピックアップ2Aの各フォトディテクタPD〜PDの受光出力から、各光ビーム3〜3の照射されたトラックに記録された記録データを同時に読み取り、かつ、重複及び抜けが無いようにして記録順にシリアルに出力する。この記録データ再生系20Aの内、21、21、21、21は各々、フォトディテクタPD、PD、PD、PDから出力された光電流I、I、I、Iを電流/電圧変換し、光ビーム3、 3、3、3に対応したRF信号RF、RF、RF、RFを出力する電流/電圧変換器(I/V)、21−A、21−B、21−C、21−Dは各々、フォトディテクタPDから出力された光電流I−A、I−B、I−C、I−Dを電流/電圧変換し、電圧値V、V、V、Vを出力する電流/電圧変換器(I/V)である。
【0057】
22は演算部であり、図6に示す如く、(V+V+V+V)の演算を行って光ビーム3に対応したRF信号RFを出力したり、(V+V)−(V+V)の演算を行ったあと、フォーカスバイアス電圧Vを加算したフォーカスエラー信号FEを出力したり、(V+V)−(V+V)の演算を行ってトラッキングエラー信号TEを出力する。23はフォーカスサーボ制御、トラッキングサーボ制御、スレッドサーボ制御を行うサーボ回路であり、フォーカスエラー信号FEに基づき、該フォーカスエラー信号FEが零となるようにフォーカスアクチュエータ9を駆動して光ビーム3〜3を信号面1Aに合焦させ、トラッキングエラー信号TEに基づき、該トラッキングエラー信号TEが零となるようにトラッキングアクチュエータ10を駆動して光ビーム3〜3を各々、対応するトラックに追従(オントラック)させる。
【0058】
24A〜24Aは各々、光ビーム3〜3の空間伝達周波数特性(MTF)に依る高域減衰を補償するためにRF信号RF〜RFの高域成分を持ち上げ、符号間干渉の発生を抑える波形等化回路である。前述したように、光ビーム3と3の空間伝達周波数特性(MTF)が互いに同一なので、波形等化回路24Aと24Aは互いに同一の波形等化特性に設定されている。同様に、光ビーム3と3の空間伝達周波数特性(MTF)が互いに同一なので、波形等化回路24Aと24Aは互いに同一の波形等化特性に設定されている。よって、5つの波形等化回路24A〜24Aについて3種類の波形等化特性を設計すれば済む。
記録データ再生系20Aの他の構成部分は図5と全く同様に構成されている。
【0059】
次に、図2、図11を参照して上記した実施の形態の動作を説明する。図2はデータ再生動作を示す説明図であり、CD−ROM1を信号面1Aの側から見たときのCD−ROM1と光ピックアップ2Aの相対的な位置関係を示す。なお、予め、CD−ROM1はCLV制御により線速度一定で回転しているものとし、また、フォーカスサーボもオンしているものとする。また、光ビームの個数n=5とする。
図1のマルチビーム式CD−ROM再生装置によるデータ再生動作は、図5の装置の場合と全く同様なので、簡単に説明する。
【0060】
(1)フォーカスバイアス調整(図2、図10、図11参照)
システムコントローラ50は、図示しないホストコンピュータによりCD−ROM1に対する再生開始点のA−timeが例えば、23分41秒00フレームの如く指定されると、CD−ROM1の上で該再生開始点のA−timeを含むトラックの位置を定めてxとする(図2参照)。そして、まず、サーボ回路23にサーチ指令を与え、光ビーム3がトラック(x−6)の位置に来るように光ピックアップ2Aを移動させ、しかるのち、フォーカスバイアス電圧発生回路22を制御してV=0Vに初期化したあと、サーボ回路23にトラッキングサーボオン指令、スレッドサーボオン指令を与えてトラッキングサーボとスレッドサーボをオンさせる。この結果、光ピックアップ2Aから発射された光ビーム 3〜3はトラック(x−6)〜(x−2)に合焦及びオントラックする(図2のI参照)。但し、まだ、フォーカスバイアス調整がなされていないので、光ビーム3〜3のいずれも最適な合焦状態とはなっていない。
【0061】
各光ビーム3〜3がCD−ROM1の信号面1Aで反射したときの戻りビーム光はフォトディテクタPD〜PDが受光し、光電流I〜Iを出力し、この内、フォトディテクタPD、PD、PD、PDからの光電流I、I、I、Iは電流/電圧変換器21、21、21、21により電流/電圧変換されてRF信号RF、RF、RF、RFが形成され、更に、波形等化回路24A、24A、24A、24Aで波形等化されたのち、第1信号処理回路26、26、26、26に入力される。また、フォトディテクタPDからの光電流I−A〜I−Dは電流/電圧変換器21−A〜21−Dにより電圧値V〜Vに変換され、演算部22の加算器22で加算されてRF信号RFが形成される。そして、波形等化回路24Aで波形等化されたのち、第1信号処理回路26に入力される。
【0062】
第1信号処理回路26〜26は各々、入力したRF信号RF〜RFに対し、2値化、PLL回路を用いたクロック再生、ビット復調、フレーム同期検出、EFM復調、サブコード復調を行い、EFM復調後のデータ(但し、P,Qパリティを含む)DATA〜DATAを1ブロック単位で対応するサブコードQチャンネルのA−timeデータAT〜ATとともに出力する。第1信号処理回路26〜26は復調後のデータDATA〜DATAを1シンボル(8ビット)ずつシリアルに出力する。また、第1信号処理回路26〜26はフレーム同期信号を検出すると、Hレベルのフレーム同期検出信号FS〜FSを出力し、第1信号処理回路26は2値化RF信号のジッタ量を計測し、ジッタ量データJDをシステムコントローラ50に出力する。また、第1信号処理回路26はA−timeデータATをシステムコントローラ50に出力する。
【0063】
システムコントローラ50はサーチ動作により光ピックアップ2Aの各光ビーム3〜3がトラック(x−6)〜(x−2)にオントラックしたあと、図11に従い、フォーカスバイアス調整処理を実行し、第1信号処理回路26から出力されるジッタ量データJDが最小となるフォーカスバイアス電圧Vをフォーカスバイアス電圧発生回路22に発生させ、光ピックアップ2Aの光学系やフォーカスサーボ系のバラツキに伴うオフセット分をキャンセルさせ、光ビーム3が信号面1Aに対し完全な合焦状態となるようにする(図1において、光ビーム3の合焦点Pが信号面1Aと一致)。このとき、他の光ビーム3、3、3、3も信号面1Aに対し完全な合焦状態に近い状態となる(図1において、光ビーム3、3、3、3の合焦点P、P、P、Pが信号面1Aの近傍に来る)。
【0064】
このときの各光ビーム3〜3の空間伝達周波数特性による高域減衰を補償できる波形等化特性が波形等化回路24A〜24Aに設定してあり、各々、最適な特性で波形等化がされる。但し、光ビーム3と3が同一の空間伝達周波数特性を有することに対応して、波形等化回路24Aと24Aにより同一の特性で波形等化がなされ、光ビーム3と3が同一の空間伝達周波数特性を有することに対応して、波形等化回路24Aと24Aにより同一の特性で波形等化がなされる。
【0065】
(2)データ再生動作(図2参照)
上記の如くして、フォーカスバイアス調整が終わったならば、第1信号処理回路26から入力した最新のA−timeデータATの示すA−timeデータと、ホストコンピュータにより指定された再生開始点のA−timeとから、最内周側の光ビーム3を再生開始点のA−timeを含むトラックxの1つ内周側のトラック(x−1)にオントラックさせるためのトラックジャンプ方向と、ジャンプするトラック数を定めてトラックジャンプさせる。
フォーカスバイアス調整が終了した時点で光ピックアップ2Aが図2のIIの位置に来ていたならば、光ピックアップ2Aをフォワード方向へ4トラック分だけトラックジャンプさせ、光ビーム3〜3を各々、トラック(x−1)〜(x+3)にオントラックさせ(図2のIII参照)、フォトディテクタPD〜第1信号処理回路26、フォトディテクタPD〜第1信号処理回路26、フォトディテクタPD〜第1信号処理回路26、フォトディテクタPD〜第1信号処理回路26、フォトディテクタPD〜第1信号処理回路26の5系統により、トラック(x−1)〜(x+3)の記録データの同時読み取りを開始させ、また、各第1信号処理回路26〜26からHレベルのフレーム同期検出信号FS〜FSが入力された所で、書き込み・読み出し指令をパラレル/シリアル変換部30に与える。
【0066】
書き込み・読み出し指令を受けたパラレル/シリアル変換部30は、第1信号処理回路26〜26から出力されたデータDATA〜DATAを、各々、メモリ32〜32に書き込んで行く。そして、CD−ROM1がほぼ1回転分(実際は1回転強)し、各光ビーム3〜3の系統で読み取られたデータに抜けがなくなったところで(図2のIV参照)、メモリ32〜32への書き込みを中断し、A−time順でかつ重複及び抜けがないようにメモリ32〜32からシリアルに読み出して第2信号処理回路40へ出力し、システムコントローラ50にはトラックジャンプ指令を与える。トラックジャンプ指令を受けたシステムコントローラ50はサーボ回路23を制御して光ピックアップ2Aの各光ビーム3〜3をフォワード方向へトラック本数3だけトラックジャンプさせ、光ビーム3〜3をトラック(x+3)〜(x+7)に合焦及びオントラックさせる(図2のV参照)。
【0067】
そして、各第1信号処理回路26〜26からHレベルのフレーム同期検出信号FS〜FSが入力された所で、トラックジャンプ完了通知をパラレル/シリアル変換部30に出力する。トラックジャンプ完了通知を受けたパラレル/シリアル変換部30は、第1信号処理回路26〜26から出力されたトラックジャンプ後のデータDATA〜DATAを、再び、メモリ32〜32に書き込んで行く。そして、CD−ROM1がほぼ1回転(実際は1回転強)し、各光ビーム3〜3の系統で読み取られたデータに抜けがなくなったところで(図2のVI参照)、メモリ32〜32への書き込みを中断し、前回、最後に第2信号処理回路40へ出力したデータに対応するA−timeの次のA−timeに対応するデータから、A−time順でかつ重複及び抜けがないようにメモリ32〜32からシリアルに読み出して第2信号処理回路40へ出力し、システムコントローラ50にはトラックジャンプ指令を与える。
【0068】
トラックジャンプ指令を受けたシステムコントローラ50はサーボ回路23を制御して光ピックアップ2Aの各光ビーム3〜3をフォワード方向へトラック本数3だけトラックジャンプさせ、光ビーム3〜3をトラック(x+7)〜(x+11)に合焦及びオントラックさせ(図2のVII参照)、以下、パラレル/シリアル変換部30とシステムコントローラ50は同様の動作を繰り返す。
【0069】
第2信号処理回路40はパラレル/シリアル変換部30からシリアル出力されたデータを入力し、1ブロックずつ、まず、ディスクランブルをしたあと、CIRC符号に基づく誤り検出/訂正(Pパリティによる誤り検出/訂正、ディインタリーブ、Qパリティによる誤り検出/訂正)をしてCD−DA規格に従うLchデータ、Rchデータを復調し、更に、これらLchデータ、RchデータからCD−ROM規格に基づき、同期検出、ディスクランブル、ヘッダ検出、EDC及びECC符号による誤り検出/訂正をすることでCD−ROMデータの復調をし、外部のホストコンピュータに出力する。
【0070】
この実施の形態によれば、5本の光ビーム3〜3の内、一対の+1次回折光の光ビーム3と−1次回折光の光ビーム3(一対の+2次回折光の光ビーム3と−2次回折光の光ビーム3)とを、0次回折光の光ビーム3を中心にして完全に線対称に形成し、かつ、信号面1Aに垂直に入射する0次回折光の光ビーム3を中心にして完全に線対称にCD−ROM1の信号面1Aに照射されるので、これら一対の光ビーム3と3(3と3)がCD−ROM1の信号面1Aに当たったときのビーム断面積を同一にでき、もってこれら一対の光ビーム3と3(3と3)の空間伝達周波数特性を同一とできる。よって、これら一対の光ビーム3と3(3と3)に対応して設けられた一対の波形等化回路24Aと24A(24Aと24A)は、互いに波形等化特性を同一に設定できるので、全部で5本の光ビーム3〜3が有る場合、3個の波形等化回路についてだけ波形等化特性を設計すれば済む。
【0071】
なお、上記した実施の形態では、フォーカスバイアス調整により、0次回折光である光ビーム3を信号面1Aに完全合焦状態とさせるようにしたが、このとき、図1に示す如く、光ビーム3の合焦点Pは信号面1Aと一致するが、±1次回折光である光ビーム3、3の合焦点P、Pは信号面1Aの下方に少し外れた位置に来、±2次回折光である光ビーム3、3の合焦点P、 Pは信号面1Aの下方に更に少し外れた位置に来る。よって、光ビーム3、3の系統でデータの読み取りエラーが発生し易くなり、CD−ROM1の面振れが大きいとき、これら光ビーム3、3の系統でのデータ再生が出来なくなってしまうことがある。
【0072】
この対策として、例えば、図3に示す如く、光ビーム3の合焦点Pと、光ビーム3(3)の合焦点P(P)との間の対物レンズ8の光軸方向に見た距離をL(図3参照)として、図11のステップS13またはS18またはS23の処理の後、更に、フォーカスバイアス電圧発生回路22を制御し、Vの値を更に或る所定の一定量だけ変化させ、対物レンズ8を信号面1AからL/2だけ遠ざかる方向に移動させる。すると、対物レンズ8の光軸方向に見て光ビーム3の合焦点Pと、光ビーム3(3)の合焦点P(P)との丁度真ん中にCD−ROM1の信号面1Aが来ることになる(図3参照)。このようにすれば、その後のデータ再生中、フォーカスサーボ系の働きにより、CD−ROM1の面振れに追従して対物レンズ8が移動するので、CD−ROM1の面振れに関わらず、光ビーム3〜3のいずれも信号面1Aに対し完全合焦状態に近い状態に維持することができ、光ビーム3〜3の合焦点P〜Pが信号面1Aから大きく外れることはなく、光ビーム3〜3のいずれの系統でもCD−ROM1からのデータの読み取りを確実に実行することができる。
【0073】
なお、この際、波形等化回路24A〜24Aに設定する波形等化特性は、図3の合焦状態に合わせた特性に変えておく。図3の場合でも、一対の光ビーム3と3(3と3)の空間伝達周波数特性は同一となるので、これら一対の光ビーム3と3(3と3)に対応して設けられた一対の波形等化回路24Aと24A(24Aと24A)は、互いに波形等化特性を同一に設定できる。
【0074】
また、第1信号処理回路26、26、26、26にも2値化RF信号のジッタ量を計測し、ジッタ量データJD、JD、JD、JDを出力する計測回路を付加するとともに、図11のフォーカスバイアス調整処理を図4の如く変更するようにしても良い。
図4においては、システムコントローラ50はまず、V=0Vのときに第1信号処理回路26〜26で計測されたジッタ量データJD〜JDを読み取り、平均値をjd(0)´として内蔵メモリ(図示せず)に記憶する(ステップS110)。次に、フォーカスバイアス電圧発生回路22を制御し、Vを0Vからプラス側にΔV(ΔVは正の値)だけ増大させ、このときのジッタ量データJD〜JDを読み取り、平均値をjd(+1)´として内蔵メモリ(図示せず)に記憶する。また、Vを0Vからマイナス側にΔVだけ減少させ、このときのジッタ量データJD〜JDを読み取り、平均値をjd(−1)´として内蔵メモリ(図示せず)に記憶する(ステップS111)。
【0075】
そして、jd(+1)´、jd(0)´、jd(−1)´の大きさを比較し、jd(+1)´>jd(0)´<jd(−1)´であれば(ステップS112でYES)、Vが0Vのときに平均ジッタ量が最低であり、図3と同様に、対物レンズ8の光軸方向に見て、光ビーム3の合焦点Pと、光ビーム3(3)の合焦点P(P)とのほぼ真ん中にCD−ROM1の信号面1Aが来ていることになる。このとき、光ビーム3〜3のいずれも信号面1Aに対し完全な合焦状態に近い状態となり、完全な合焦状態から大きく外れた光ビームがなくなっているので、フォーカスバイアス電圧発生回路22を制御し、Vを0Vに設定させて調整を終える(ステップS113)。
【0076】
jd(+1)´>jd(0)´<jd(−1)´でない代わりにjd(+1)´<jd(0)´<jd(−1)´であれば(ステップS114でYES)、k=2とし(ステップS115)、V=(+2)・ΔVとさせ、このときのジッタ量データJD〜JDを読み取って平均値をjd(+2)´とする(ステップS116)。そして、jd(+2)´>jd(+1)´<jd(0)´であれば(ステップS117でYES)、Vが(+1)・ΔVのときに平均ジッタ量が最低であり、対物レンズ8の光軸方向に見て、光ビーム3の合焦点Pと、光ビーム3(3)の合焦点P(P)とのほぼ真ん中にCD−ROM1の信号面1Aが来たと考えられるので、フォーカスバイアス電圧発生回路22を制御し、Vを(+1)・ΔVに設定させて調整を終える(ステップS118)。
【0077】
jd(+2)´>jd(+1)´<jd(0)´でなければ(ステップS117でNO)、kをインクリメントして3とし(ステップS119)、ステップS116に戻って同様の処理を繰り返し、或るkの値で、jd(+k)´>jd{+(k−1)}´<jd{+(k−2)}´となれば(ステップS117でYES)、Vが{+(k−1)}・ΔVのときに平均ジッタ量が最低であり、対物レンズ8の光軸方向に見て、光ビーム3の合焦点Pと、光ビーム3(3)の合焦点P(P)とのほぼ真ん中にCD−ROM1の信号面1Aが来たと考えられるので、フォーカスバイアス電圧発生回路22を制御し、Vを{+(k−1)}・ΔVに設定させて調整を終える(ステップS118)。
【0078】
若し、ステップS114において、jd(+1)´<jd(0)´<jd(−1)´でなければ、k=2とし(ステップS120)、V=(−2)・ΔVとさせ、このときのジッタ量データJD〜JDを読み取って平均値をjd(−2)´とする(ステップS121)。そして、jd(−2)´>jd(−1)´<jd(0)´であれば(ステップS122でYES)、Vが(−1)・ΔVのときに平均ジッタ量が最低であり、対物レンズ8の光軸方向に見て、光ビーム3の合焦点Pと、光ビーム3(3)の合焦点P(P)とのほぼ真ん中にCD−ROM1の信号面1Aが来たと考えられるので、フォーカスバイアス電圧発生回路22を制御し、Vを(−1)・ΔVに設定させて調整を終える(ステップS123)。
【0079】
ステップS122でjd(−2)´>jd(−1)´<jd(0)´でなければ、kをインクリメントして3とし(ステップS124)、ステップS121に戻って同様の処理を繰り返し、或るkの値で、jd{−(k−2)}´>jd{−(k−1)}´<jd(−k)´となれば(ステップS122でYES)、 Vが{−(k−1)}・ΔVのときに平均ジッタ量が最低であり、対物レンズ8の光軸方向に見て、光ビーム3の合焦点Pと、光ビーム3(3)の合焦点P(P)とのほぼ真ん中にCD−ROM1の信号面1Aが来たと考えられるので、フォーカスバイアス電圧発生回路22を制御し、Vを{−(k−1)}・ΔVに設定させて調整を終える(ステップS123)。
【0080】
このようにして、フォーカスバイアス調整が終われば、光ビーム3〜3のいずれも信号面1Aに対して完全な合焦状態に近い状態とでき、信号面1Aに対する光ビーム3〜3の合焦状態を簡単に最適化できる。このときの合焦状態は図3とほぼ同一である。その後のデータ再生中、フォーカスサーボ系の働きにより、CD−ROM1の面振れに追従して対物レンズ8が移動するので、CD−ROM1の面振れに関わらず、光ビーム3〜3のいずれも信号面1Aに対して最適な合焦状態に維持することができ、光ビーム3〜3の合焦点P〜 Pが信号面1Aから大きく外れることはなく、光ビーム3〜3のいずれの系統でもCD−ROM1からのデータの読み取りをより確実に実行することができる。
【0081】
図11の処理を図4の処理に変更する場合も、波形等化回路24A〜24Aに設定する波形等化特性は、図3の合焦状態に合わせた特性に変えておく。一対の光ビーム3と3(3と3)の空間伝達周波数特性は同一となるので、これら一対の光ビーム3と3(3と3)に対応して設けられた一対の波形等化回路24Aと24A(24Aと24A)は、互いに波形等化特性を同一に設定できる。
【0082】
また、上記した図11、図4の処理では、第1信号処理回路26(26〜26)で計測したジッタ量データJD(JD〜JD)を用いて、JDの値(JD〜JDの平均値)が最小となるバイアス電圧値Vを設定することでフォーカスバイアス調整を行うようにしたが、これと異なり、例えば、第1信号処理回路26(26〜26)に、EFM復調データに対し1ブロック単位でディスクランブルをしたあと、CIRC符号に基づく誤り検出/訂正(Pパリティによる誤り検出/訂正、ディインタリーブ、Qパリティによる誤り検出/訂正)をし、このときのPパリティによる誤り検出で検出されたエラーレートを計測し、エラーレートデータED(ED〜ED)を出力する誤り検出/訂正回路をを付加しておく。そして、図11、図4中にJD(JD〜JD)とあるのをED(ED〜ED)に置き換え、EDの値(ED〜EDの平均値である平均エラーレート)が最小となるバイアス電圧値Vを設定することでフォーカスバイアス調整を行うようにしても、図1(図3)の如く光ビーム3〜3の合焦点P〜Pが信号面1Aの近傍に来るようにし、光ビーム3〜3を信号面1Aに対しほぼ完全な合焦状態に近い状態とできる。
【0083】
なお、系統別のエラーレートの計測は第2信号処理回路40を用いて行うようにしても良い。即ち、第2信号処理回路40に、CIRC符号に基づく誤り検出/訂正(Pパリティによる誤り検出/訂正、ディインタリーブ、Qパリティによる誤り検出/訂正)をしたときのPパリティによる誤り検出で検出されたエラーレートを計測し、エラーレートデータを出力するエラーレート検出回路を付加しておく。そして、フォーカスバイアス調整時、第1信号処理回路26(26〜26)から出力されたデータDATA(データDATA〜DATA)を、パラレル/シリアル変換部30を介して系統別に順に第2信号処理回路40に入力させ、該第2信号処理回路40で系統別にエラーレートを計測し、光ビーム3の系統のエラーレートデータED(光ビーム3〜3の各系統のエラーレートデータED〜ED)を出力させ、EDの値(ED〜EDの平均値)が最小となるバイアス電圧値Vを設定するようにする。
【0084】
図11とその変形例の処理では、5つの全ての光ビーム3〜3の系統のジッタ量の平均値(エラーレートの平均値)が最小となるようにバイアス電圧値 Vを設定するようにしたが、5つの光ビーム3〜3の内、光ビーム3と3の2つの系統、或いは、光ビーム3と3の2つの系統、或いは光ビーム3と3と3の3つの系統など、n=5個の光ビームの内、所定の2個以上の光ビームの系統別に、2値化RF信号のジッタ量または読み取りデータのエラーレートを計測し、該計測したジッタ量またはエラーレートの平均値が最小となるようにフォーカスバイアス調整を行うようにしても良く、このようにしてもCD−ROM1の面振れに関わらず、信号面1Aに対する合焦状態の悪い光ビームが生じるのを回避し、CD−ROM1からのデータの読み取りを確実に実行することができる。更に、CD−ROM1から読み取ったデータシンボルのエラーレートを計測する代わりに、n=5個の光ビームの内、所定の2個以上の光ビームの系統別に、CD−ROM1から読み取ったサブコードのエラーレートを計測し、該計測したエラーレートの平均値が最小となるようにフォーカスバイアス調整を行うようにしても良い。
【0085】
また、上記した実施の形態ではCD−ROMを線速度一定で回転させるようにしたが、角速度一定(CAV)で回転させるようにしても良い。また、CD−WO、DVD、DVD−ROM、DVD−RAMなど、CD−ROM以外のタイプのタイプで螺線状にトラックの形成された光ディスクを対象としても良く、或いは、同心円状にトラックの形成されたLD、MOなどの光ディスクを対象としても良い。更に、トラック別の記録データを同時に読み取る光ビームの本数は、3、7など、5以外の数としても良い。
【0086】
【発明の効果】
本発明によれば、(2m+1)本の光ビームの内、一対の+i次回折光の光ビームと−i次回折光の光ビーム(但し、i=1、2、・・、m)とを、0次回折光の光ビームを中心にして完全に線対称に形成し、かつ、光ディスクの信号面に対して、該信号面に垂直に照射される0次回折光の光ビームを中心にして完全に線対称に照射させることができるので、これら一対の光ビームが光ディスクの信号面に当たったときのビーム断面積を同一にでき、もってこれら一対の光ビームの空間伝達周波数特性を同一とできる。よって、これら一対の光ビームに対応して設けられた一対の波形等化手段は、互いに波形等化特性を同一に設定できるので、全部で(2m+1)本の光ビームが有る場合、(m+1)個の波形等化手段についてだけ波形等化特性を設計すれば済む。
【0087】
また、対物レンズを含む光学系により、対物レンズの光軸方向に見て光ディスクの信号面が0次回折光の光ビームの合焦位置と±m次回折光の光ビームの合焦位置の間の所定箇所に来るようにしたことにより、信号面に対する合焦状態の悪い光ビームが出来なくなるので、光ディスクからのデータの読み取りを確実に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1つの実施の形態に係るマルチビーム式CD−ROM再生装置のブロック図である。
【図2】図1の再生動作を示す説明図である。
【図3】図1の変形例に係る光ビームの合焦状態の説明図である。
【図4】図1の変形例に係るフォーカスバイアス調整処理を示すフローチャートである。
【図5】従来のマルチビーム式CD−ROM再生装置のブロック図である。
【図6】図5中の演算部の具体的構成図である。
【図7】図5中のパラレル/シリアル変換部の具体的構成図である。
【図8】図5中のメモリの記憶内容の一例を示す説明図である。
【図9】図5の再生動作の一例を示す説明図である。
【図10】図5中のメモリの記憶内容の一例を示す説明図である。
【図11】図5中のシステムコントローラによるフォーカスバイアス調整処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 CD−ROM 1A 信号面
2A 光ピックアップ 3 レーザビーム
4 レーザダイオード 5 グレーティング
6 ビームスプリッタ 7 コリメータレンズ
8 対物レンズ 9 フォーカスアクチュエータ
10 トラッキングアクチュエータ 11 スレッドモータ
20A 記録データ再生系
21、21、21−A、21−B、21−C、21−D、21、21 電流/電圧変換器
22 演算部 22、22 加算器
22、22 加減算器
22 フォーカスバイアス電圧発生回路
23 サーボ回路 24A〜24A 波形等化回路
26〜26 第1信号処理回路 30 パラレル/シリアル変換部
40 第2信号処理回路 50 システムコントローラ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-beam type optical disk reproducing apparatus, and particularly to an optical disk such as a CD-ROM, a CD-WO, a DVD, a DVD-ROM, a DVD-RAM, an MO, an LD, and the like. The present invention relates to a multi-beam type optical disc reproducing apparatus in which separate light beams are simultaneously irradiated, and recording data recorded on a track irradiated with each light beam is read by a recording data reproducing system from a detection output of each return beam.
[0002]
[Prior art]
As one of the methods for reading recorded data from a CD-ROM at high speed, there is a multi-beam method. This is because a plurality of adjacent tracks on an optical disk on which tracks are formed in a spiral shape are simultaneously irradiated with separate light beams, and from the detection output of each return beam, each light beam is irradiated by a recording data reproducing system. The recorded data recorded on the track is read, and the read data is output in the recording order while preventing duplication and omission.
[0003]
The configuration of the multi-beam type CD-ROM reproducing device will be described with reference to FIG.
In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a CD-ROM in which tracks on which data is recorded are formed in a spiral shape (the inner left side in FIG. 5 and the outer right side in FIG. 5). The CD-ROM 1 is rotated at a constant linear speed by a spindle motor (not shown). Reference numeral 2 denotes a multi-beam type optical pickup capable of irradiating five light beams, and moves from the inner peripheral side to the outer peripheral side while rotating relative to the CD-ROM 1 and as recording data is read. I do. The optical pickup 2 separately emits light beams 3 for n = 5 adjacent tracks on the CD-ROM 1.1~ 35At the same time and each return beam is a separate photodetector PD1~ PD5And outputs a photocurrent as a detection signal.
[0004]
4 of the optical pickups 21~ 45Denotes a laser diode, and a laser beam 31~ 35Emits light. Reference numeral 6 denotes a beam splitter in which two right-angle prisms are bonded, 7 denotes a collimator lens that converts each beam from diffused light to parallel light, and 8 denotes a light beam 3 that has passed through the beam splitter 6 and the collimator lens 7.1~ 35Is an objective lens for focusing on the signal surface 1A of the CD-ROM 1, and the optical axis of the objective lens 8 crosses the signal surface 1A perpendicularly. Numeral 9 moves the objective lens 8 in the vertical direction of the CD-ROM 1 following the surface deflection of the CD-ROM 1,1~ 35A focus actuator 10 for maintaining a focused state with respect to the signal surface 1A of the CD-ROM 1 moves the objective lens 8 in the radial direction of the CD-ROM 1 in accordance with the fluctuation of the center of the CD-ROM 1.1~ 35This is a tracking actuator for causing the track to correctly trace a track. The focus actuator 9 and the tracking actuator 10 are individually driven by a servo circuit described later.
[0005]
PD1~ PD5Are the light beams 31~ 35And a photodetector individually provided in response to the above, and outputs a photocurrent proportional to the amount of received light. Light beam 31~ 35Each return beam reflected by the signal surface 1A of the CD-ROM 1 passes through the objective lens 8 and the collimator lens 7, then is reflected by the beam splitter 6, and passes through an optical system (not shown) such as a cylindrical lens and a detector lens. After that, individual photo detector PD1~ PD5Incident on. Photo detector PD1, PD2, PD4, PD5Is the photocurrent I proportional to the amount of received light1, I2, I4, I5To the light beam 31~ 35Are output as detection signals of the respective return beams. Photo detector PD3Is a four-division photodiode similar to that used in an ordinary one-beam type optical pickup, and a photocurrent I which is proportional to the amount of light received for each of the A, B, C, and D division diodes.3-A, I3-B, I3-C, I3-D is output.
[0006]
Reference numeral 11 denotes a thread motor for moving the optical pickup 2 in the radial direction of the CD-ROM 1 during reproduction or search, and is driven by a servo circuit to move the optical pickup 2 to a desired position in a forward direction or a reverse direction during a search. During reproduction, the optical pickup 2 is gradually moved in the forward direction as the reproduction of the CD-ROM 1 progresses.
[0007]
Reference numeral 20 denotes a recording data reproducing system, and each photodetector PD of the optical pickup 21~ PD5From each received light output1~ 35Is read out and serially output in the order of recording on the CD-ROM 1 while preventing duplication and omission. Of the recorded data reproducing system 20, 211, 212, 214, 215Is a photo detector PD1, PD2, PD4, PD5Photocurrent I output from1, I2, I4, I5Is converted into a current / voltage by the light beam 31, 32, 34, 35RF signal RF corresponding to1, RF2, RF4, RF5Current / voltage converter (I / V) that outputs3-A, 213-B, 213-C, 213−D is a photodetector PD3Photocurrent I output from3-A, I3-B, I3-C, I3-D is converted to current / voltage, and the voltage value VA, VB, VC, VDIs a current / voltage converter (I / V).
[0008]
Reference numeral 22 denotes an arithmetic unit, and (VA+ VB+ VC+ VD) To calculate the light beam 33RF signal RF corresponding to3Or (VA+ VC)-(VB+ VD) To form a focus error signal or (VA+ VB)-(VC+ VD) To form a tracking error signal. FIG. 6 shows a specific configuration of the arithmetic unit 22. 22 of the operation units 221Is (VA+ VB+ VC+ VD) To calculate the light beam 33RF signal RF corresponding to3Adder that outputs2Is (VA+ VC)-(VB+ VD22) an adder / subtracter that performs the operation of (2) and outputs a focus error signal;3Is (VA+ VB)-(VC+ VD) Is an adder / subtracter that outputs the tracking error signal TE by performing the operation of (2).
[0009]
Reference numeral 23 denotes a servo circuit that performs focus servo control, tracking servo control, and thread servo control, and drives the focus actuator 9 based on the focus error signal FE input from the arithmetic unit 22 so that the focus error signal FE becomes zero. Light beam 31~ 35Is focused on the signal surface 1A, and the tracking actuator 10 is driven based on the tracking error signal TE input from the arithmetic unit 22 so that the tracking error signal TE becomes zero.1~ 35Respectively follow (on-track) the corresponding track.
[0010]
It should be noted that variations in the optical system of the optical pickup 2 and the photodetector PD3, Current / voltage converter 213-A to 213−D, adder / subtractor 222The adder-subtractor 222The focus error signal output by the light beam 33Does not become zero even when the focus is completely focused on the signal surface 1A of the CD-ROM 1, and each set has a different offset amount. The focus servo system controls the focus error signal FE input to the servo circuit 23 to be zero.2Is input to the servo circuit 23 as it is, the light beam 33May not be in focus with respect to the signal surface 1A, and the error rate of the data read from the CD-ROM 1 may be too large to make it impossible to reproduce the data.
[0011]
For this reason, an offset adjustment function has conventionally been added to the focus servo system. That is, the arithmetic unit 22 has a variable focus bias voltage V under the control of a system controller described later.fBias voltage generating circuit 22 that generates4And the adder / subtracter 222Output the focus error signal to the focus bias voltage VfAdder 22 that adds focus error signal FE to generate focus error signal FE5And an appropriate focus bias voltage V for each set.fIs applied to the focus bias system, thereby canceling the offset error of the optical system and the circuit system, and the light beam 33Can be focused on the signal surface 1A.
[0012]
Returning to FIG.1~ 245Are the light beams 31~ 35RF signal RF to compensate for high-frequency attenuation due to the spatial transfer frequency characteristic (MTF) of1~ RF5Is a waveform equalizing circuit that raises the high-frequency component of the signal and suppresses the occurrence of intersymbol interference. The waveform equalizing circuit 243RF signal input to RF3Or the waveform equalization circuit 243Signal RF output from3Is input to the servo circuit 23. When turning on the focus servo, the servo circuit 23 determines the timing at which the value of the focus error signal FE is in the negative feedback region of the focus servo while performing a focus search operation, and turns on the servo. When the tracking servo is turned on, the RF signal RF3Light beam 3 using3Is determined to enter the negative feedback area of the tracking servo, and the servo is turned on.
[0013]
261~ 265Are first signal processing circuits, each of which is an RF signal RF1~ RF5To perform binarization, clock recovery using a PLL circuit, bit demodulation, frame synchronization detection, EFM demodulation, and subcode demodulation, and data after EFM demodulation (including P and Q parities).1~ DATA5A-time (Absolute-time; absolute time) data AT of the corresponding subcode Q channel in units of one block (a unit for 98 frames in which one subcode frame is completed).1~ AT5Output with First signal processing circuit 261~ 265Is the demodulated data DATA1~ DATA5Are serially output one symbol (8 bits) at a time. First signal processing circuit 263A-time data AT output from3Is input to a system controller 50 described later. RF signal RF3First signal processing circuit 26 of the system3Has a built-in CLV control circuit (not shown) for detecting a frame synchronization signal at fixed time intervals, and performs CLV control on a spindle motor drive circuit (not shown) to read the CD-ROM 1. Rotate at a constant linear velocity.
[0014]
First signal processing circuit 261~ 265Detects the frame synchronization and sends an H-level frame synchronization detection signal FS to the system controller.1~ FS5Is output. This frame synchronization detection signal FS1~ FS5Is used, for example, to determine whether or not the track jump has been completed. Further, the third signal processing circuit 263Has a built-in jitter amount measurement circuit (not shown) for measuring the amount of jitter of the binarized RF signal, and has the measured jitter amount data JD3Is output to the system controller. First signal processing circuit 263Data JD input from3Is used for focus bias adjustment.
[0015]
30 is each first signal processing circuit 261~ 265Is a parallel / serial conversion unit (P / S) that inputs data in units of one block output from the unit in parallel and outputs the data serially in the recording order without duplication or omission. FIG. 7 shows a specific configuration of the parallel / serial conversion unit 30. In FIG. 7, 321~ 325Each have two storage areas, a first area and a second area, and the first signal processing circuit 261~ 265And a first signal processing circuit 26.1~ 265Data output from1~ DATA5Is stored in one of the storage areas. The first area and the second area have a sufficient number of blocks of data DATA.1~ DATA5Has the capacity to store 331~ 335Each have two storage areas, a first area and a second area, and the first signal processing circuit 261~ 265And a first signal processing circuit 26.1~ 265A-time data AT output from1~ AT5Are respectively the corresponding data DATA1~ DATA5Memory 321~ 325Address A indicating the position stored in1S~ A5s(Or a1s~ A5s) And last address A1e~ A5e(Or a1e~ A5e) Is stored in one of the storage areas. The first area and the second area have a sufficient number of A-time data AT.1~ AT5Has the capacity to store
[0016]
311~ 315Are the first signal processing circuits 261~ 265And a first signal processing circuit 26.1~ 265Data output from1~ DATA5The memory 321~ 325In the first area or the second area of the A-time data AT1~ AT5The corresponding data DATA1~ DATA5Memory 321~ 325Address A indicating the position stored in1s~ A5S(Or a1s~ A5s) And last address A1e~ A5e(Or a1e~ A5e) And memory 331~ 335Is written to the first area or the second area.
[0017]
For example, the write controller 31f(F = 1 to 5) is the memory 32f15 blocks of data DATA in the first area off(1)-DATAf(15) is written, and data DATA for 15 blocks is written in the second area.f(16)-DATAfMemory 32 when (30) is writtenfAnd 33fIs shown in FIG. Memory 33fIn the first area, data DATAf(1)-DATAfThe A-time data of each block of (15) is written as, for example, 23 minutes 40 seconds 60 frames to 23 minutes 40 seconds 74 frames, and the memory 32fDATA in the first area off(1)-DATAfStart address A indicating the storage position of (15)fS(1) and last address Afe(1) to start address AfS(15) and last address Afe(15) is written. Memory 33fIn the second area, data DATAf(16)-DATAfThe A-time data relating to each block of (30) is written as, for example, 23 minutes 41 seconds 48 frames to 23 minutes 41 seconds 62 frames, and the memory 32fDATA in the second area off(16)-DATAfStart address a indicating the storage position of (30)fS(1) and last address afe(1) to start address afS(15) and last address afe(15) is written.
[0018]
Reference numeral 34 denotes a read controller, and a memory 331~ 335A-time data AT stored in1~ AT5And start address A1s~ A5s(Or a1s~ A5s) And last address A1e~ A5e(Or a1e~ A5e), The memory 321~ 325Data stored in1~ DATA5Are read out in the recording order (A-time order) on the CD-ROM 1 while preventing duplication and omission from occurring, and are output serially one symbol at a time. Write controller 311~ 315The specific operation of the read controller 34 will be described later.
[0019]
Returning to FIG. 5, reference numeral 40 denotes a second signal processing circuit which receives data serially output from the parallel / serial conversion unit 30, performs descrambling for each block, and then performs error detection based on the CIRC code. / Error (error detection / correction by P parity, deinterleaving, error detection / correction by Q parity) to demodulate Lch data and Rch data conforming to the CD-DA standard. Based on the ROM standard, CD-ROM data is demodulated by performing synchronization detection, descramble, header detection, error detection / correction using EDC and ECC codes, and outputs the data to an external host computer.
[0020]
Reference numeral 50 denotes a system controller having a microcomputer configuration, which supplies a search command to the servo circuit 23 at the time of a search to the servo circuit 23, drives the thread motor 11 to search, and moves the optical pickup 2 in the forward direction or the reverse direction of the CD-ROM 1. At the time of reproduction, various servo-on commands are given to the servo circuit 23 to reproduce the light beam 31~ 35Is focused on the signal surface 1A of the CD-ROM 1 and five tracks adjacent to each other are turned on. Then, every time the recording data is read from each track for approximately one rotation of the CD-ROM 1, a track jump command for three tracks is given in the forward direction to cause a track jump.
[0021]
Also, when the reproduction of the CD-ROM 1 is started, the system controller 50 sends the first signal processing circuit 263Data JD input from3While monitoring the focus bias voltage generation circuit 224To control the focus bias voltage VfAnd the jitter amount data JD3Where V is minimumfAdjust the focus bias by fixing the value of.
[0022]
Next, the operation of the above-described CD-ROM reproducing apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is an explanatory diagram of the data reproducing operation, and shows a relative positional relationship between the CD-ROM 1 and the optical pickup 2 as viewed from the signal surface 1A side of the CD-ROM 1. FIG.1~ 335FIG. 11 is a flowchart showing focus bias adjustment processing by the system controller 50.
It is assumed that the CD-ROM 1 is rotated at a constant linear velocity by CLV control, and that the focus servo is also turned on in advance. The number n of light beams is set to 5.
[0023]
(1) Focus bias adjustment
When the A-time of the reproduction start point for the CD-ROM 1 is designated by the host computer (not shown) as, for example, 23 minutes 41 seconds 00 frames, the system controller 50 displays the A-time of the reproduction start point on the CD-ROM 1 The position of the track including the time is determined and set as x (see FIG. 9). Then, first, a search command is given to the servo circuit 23, and the light beam 31The optical pickup 2 is moved so that the position of the optical pickup 2 comes to the position of the track (x-6).4To control VfAfter initialization to = 0V, a tracking servo ON command and a thread servo ON command are given to the servo circuit 23 to turn on the tracking servo and the thread servo. As a result, the light beam 3 emitted from the optical pickup 21~ 35Focuses and tracks on tracks (x-6) to (x-1) (see I in FIG. 9). However, since the focus bias has not been adjusted yet, the light beam 31~ 35Are not in the optimum focusing state.
[0024]
Each light beam 31~ 35Is reflected by the signal surface 1A of the CD-ROM 1, the return light beam is a photodetector PD.1~ PD5Receives light and the photocurrent I1~ I5And the photo detector PD1, PD2, PD4, PD5Photocurrent I from1, I2, I4, I5Is the current / voltage converter 211, 212, 214, 215Current / voltage conversion by the RF signal RF1, RF2, RF4, RF5Are formed, and the waveform equalizing circuit 241, 242, 244, 245The first signal processing circuit 261, 262, 264, 265Is entered. Also, photo detector PD3Photocurrent I from3-A to I3-D is the current / voltage converter 213-A to 213The voltage value VA~ VDAnd the adder 22 of the arithmetic unit 221RF signal RF3Is formed. Then, the waveform equalizing circuit 243The first signal processing circuit 263Is entered.
[0025]
First signal processing circuit 261~ 265Are the input RF signals RF1~ RF5On the other hand, binarization, clock recovery using a PLL circuit, bit demodulation, frame synchronization detection, EFM demodulation, and subcode demodulation are performed, and the data after EFM demodulation (including P and Q parities) DATA1~ DATA5Is the A-time data AT of the subcode Q channel corresponding to one block unit.1~ AT5Output with First signal processing circuit 261~ 265Is the demodulated data DATA1~ DATA5Are serially output one symbol (8 bits) at a time. Also, the first signal processing circuit 261~ 265Detects a frame synchronization signal, and outputs an H level frame synchronization detection signal FS.1~ FS5And the first signal processing circuit 263Measures the amount of jitter of the binarized RF signal and outputs the jitter amount data JD3Is output to the system controller 50. Also, the first signal processing circuit 263Is A-time data AT3Is output to the system controller 50.
[0026]
The system controller 50 performs a search operation to control each light beam 3 of the optical pickup 2.1~ 35After on-tracking on tracks (x-6) to (x-2), focus bias adjustment processing is performed according to FIG. First, Vf= 0V, the first signal processing circuit 263Jitter data JD measured at3Is read and stored in a built-in memory (not shown) as jd (0) (step S10). Next, the focus bias voltage generation circuit 224And VfIs increased from 0 V by plus ΔV (ΔV is a positive value), and the jitter amount data JD at this time is increased.3Is read and stored as jd (+1) in a built-in memory (not shown). Furthermore, VfIs reduced from 0 V to the minus side by ΔV, and the jitter amount data JD at this time is reduced.3Is read and stored as jd (-1) in a built-in memory (not shown) (step S11).
[0027]
Then, the magnitudes of jd (+1), jd (0), and jd (-1) are compared, and if jd (+1)> jd (0) <jd (-1) (YES in step S12), VfIs 0 V, the jitter amount is the lowest, and it is considered that the focus offset was originally almost 0. Therefore, the focus bias voltage generation circuit 224And VfIs set to 0 V, and the adjustment is completed (step S13).
If jd (+1) <jd (0) <jd (-1) (YES in step S14), k is set to 2 (step S15), and Vf= (+ 2) · ΔV, and the jitter amount data JD at this time3Is read to jd (+2) (step S16). If jd (+2)> jd (+1) <jd (0) (YES in step S17), VfIs (+1) · ΔV, the jitter amount is the lowest,2Since it is considered that the focus offset seen at the output point of (1) was originally approximately (+1) · (−ΔV), the focus bias voltage generation circuit 224And VfIs set to (+1) · ΔV, and the adjustment is completed (step S18).
[0028]
If jd (+2)> jd (+1) <jd (0) is not satisfied (NO in step S17), k is incremented to 3 (step S19), and the process returns to step S16 to repeat the same processing, and a certain k If jd (+ k)> jd {+ (k-1)} <jd {+ (k-2)} (YES in step S17), VfIs {+ (k−1)} · ΔV, the jitter amount is the lowest, and it is considered that the focus offset was originally approximately {+ (k−1)} · (−ΔV). Circuit 224And VfIs set to {+ (k−1)} · ΔV, and the adjustment is completed (step S18).
[0029]
If jd (+1) <jd (0) <jd (-1) is not satisfied in step S14, k is set to 2 (step S20), and Vf= (− 2) · ΔV, and the jitter amount data JD at this time3Is read to jd (-2) (step S21). If jd (−2)> jd (−1) <jd (0) (YES in step S22), VfIs (−1) · ΔV, the jitter amount is the lowest,2Since it is considered that the focus offset seen at the output point of (1) was originally substantially (-1). (-. DELTA.V), the focus bias voltage generation circuit 224And VfIs set to (−1) · ΔV, and the adjustment is completed (step S23).
[0030]
If jd (−2)> jd (−1) <jd (0) is not satisfied (NO in step S22), k is incremented to 3 (step S24), and the same process is repeated to obtain a certain value of k. , Jd (−k)> jd {− (k−1)} <jd {− (k−2)} (YES in step S22),fIs {− (k−1)} · ΔV, the jitter amount is the minimum, and the adder / subtracter 222It is considered that the focus offset seen at the output point is originally approximately {− (k−1)} · (−ΔV), so the focus bias voltage generation circuit 224And VfIs set to {− (k−1)} · ΔV, and the adjustment is completed (step S23).
When the focus bias adjustment is completed in this manner, the light beam 33Is completely focused on the signal surface 1A (in FIG. 5, the light beam 33Focus point P3Coincides with the signal surface 1A), and the other light beams 31, 32, 34, 35Is also close to a perfect focus state (in FIG. 5, the light beam 31, 32, 34, 35Focus point P1, P2, P4, P5Comes near the signal plane 1A).
[0031]
(2) Data reproduction operation (see FIGS. 9 and 10)
When the focus bias adjustment is completed as described above, the first signal processing circuit 263Latest A-time data AT input from3From the A-time data indicated by A and the A-time at the reproduction start point designated by the host computer,1A track jump direction is determined by setting the track jump direction for turning on the track (x-1) on the inner circumference side of one track x including the A-time of the reproduction start point, and the number of tracks to be jumped.
If the optical pickup 2 is at the position II in FIG. 9 when the focus bias adjustment is completed, the optical pickup 2 is caused to make a track jump by four tracks in the forward direction, and the light beam 31~ 35On tracks (x-1) to (x + 3), respectively (see III in FIG. 9), and the photodetector PD1~ First signal processing circuit 261, Photodetector PD2~ First signal processing circuit 262, Photodetector PD3~ First signal processing circuit 263, Photodetector PD4~ First signal processing circuit 264, Photodetector PD5~ First signal processing circuit 265, The simultaneous reading of the recording data of the tracks (x-1) to (x + 3) is started, and the first signal processing circuits 261~ 265To H level frame synchronization detection signal FS1~ FS5Is input to the parallel / serial conversion unit 30.
[0032]
Write controller 31 that has received a write / read command via read controller 341~ 315Are respectively the first signal processing circuit 261~ 265Data output from1~ DATA5Is stored in the memory 32 for each block.1~ 325In the first area of the memory 33 and the memory 331~ 335Data DATA in the first area of1~ DATA5A-time data AT corresponding to1~ AT5And memory 321~ 325Address A at1S~ A5S, Last address A1e~ A5eAre written in pairs (see FIG. 8). In the case of FIG.1~ 33523:40:60 frame, 23:41:00 frame, 23:41:15 frame, 23:41:30 frame, 23:41:45 frame, and 23:41:45 frame and later are written as A-time data in the first area of (See FIG. 10).
[0033]
On the other hand, the read controller 34 receiving the write / read command1~ 335Of the memory 33 by referring to the contents of the first area in which writing is performed this time.5A-time immediately before the head A-time data of the first area of the4Of the memory 334A-time immediately before the head A-time data of the first area of the3Of the memory 333A-time immediately before the head A-time data of the first area of the2Of the memory 332A-time immediately before the head A-time data of the first area of the1Then, it is checked whether or not the data read by each of the reading systems has no missing data.
[0034]
When reading by the optical pickup 2 is performed for approximately one rotation (actually, slightly more than one rotation) and the process proceeds to the position IV in FIG.1~ 335The contents of the first area are as shown in FIG.1~ 35Since the data read by each of the systems has no missing data, the reading controller 341~ 315To the system controller 50, to give a track jump command to the system controller 50.1~ 335The memory 32 refers to the A-time data, the start address, and the end address stored in the first area in which the A-time data is written.1~ 325Of which, this time DATA1~ DATA5The data is read out in the order of A-time from the data corresponding to the youngest A-time in the first area in which is written, and is output to the second signal processing circuit 40. Here, frames from 23 minutes 40 seconds 60 frames to 23 minutes 41 seconds 59 frames are output. Originally, the A-time at the playback start point specified by the host computer is 23:41:00, so that it is output immediately before the playback start point.
[0035]
The second signal processing circuit 40 receives the data serially output from the parallel / serial conversion unit 30, first descrambles one block at a time, and then performs error detection / correction based on the CIRC code (error detection / error based on P parity). Correction, deinterleaving, and error detection / correction by Q parity) to demodulate Lch data and Rch data conforming to the CD-DA standard. The CD-ROM data is demodulated by performing error detection / correction using rumble, header detection, EDC and ECC codes, and outputs the data to an external host computer.
[0036]
Write controller 31 that has received the suspend command1~ 315Is the memory 321~ 325And 331~ 335Interrupt writing to. Further, the system controller 50 having received the track jump command gives the servo circuit 23 a track jump command of the track number J = 3 in the forward direction, and moves the optical pickup 2 from the position IV to the position V in FIG. Jump, light beam 31~ 35Are turned on tracks (x + 3) to (x + 7), respectively, and reading of recording data is resumed. Then, the first signal processing circuit 261~ 265, The H level frame synchronization detection signal FS1~ FS5Is output, the track jump completion notification is given to the read controller 34.
[0037]
Upon receiving the track jump completion notification, the read controller 341~ 315To the write controller 31 that has received the restart instruction.1~ 315Is the first signal processing circuit 261~ 265Data after track jump output from1~ DATA5This time in memory 321~ 325In the second area of the memory 33 and the memory 331~ 335Data DATA in the second area of1~ DATA5A-time data AT corresponding to1~ AT5And memory 321~ 325Start address a1S~ A5S, Last address a1e~ A5eAre written in pairs (see FIG. 8). In the case of FIG.1~ 33523:41:48, 23:41:63, 23:42:03, 23:42:18, 23:42:33, and 23:42:33 (See FIG. 10).
[0038]
After giving the restart instruction, the read controller 341~ 335The memory 33 refers to the contents of the second area in which the current writing is performed.5A-time immediately before the head A-time data of the second area of the4Of the memory 334A-time immediately before the head A-time data of the second area of the3Of the memory 333A-time immediately before the head A-time data of the second area of the2Of the memory 332A-time immediately before the head A-time data of the second area of the1Are included in the second area of each light beam 31~ 35Check whether there is no missing data in each system.
[0039]
When the reading by the optical pickup 2 is performed for approximately one rotation (actually, slightly more than one rotation) and proceeds to the position VI in FIG.1~ 33510 becomes as shown in FIG. 10 and the data read by each system for reading does not have any omission.1~ 315To the system controller 50 to give the system controller 50 a track jump command.1~ 335The memory 32 refers to the A-time data, the start address, and the end address stored in the second area in which the A-time data is written.1~ 325Of which, this time DATA1~ DATA5Is written in the second area, the data corresponding to the A-time next to the A-time corresponding to the data for one block previously output to the second signal processing circuit 40 last time is in A-time order. The data is read and output to the second signal processing circuit 40. Here, frames from 23 minutes 41 seconds 60 frames to 23 minutes 42 seconds 47 frames are output.
[0040]
Write controller 31 that has received the suspend command1~ 315Is the memory 321~ 325And 331~ 3359, the system controller 50 having received the track jump command causes the optical pickup 2 to make a track jump from the position VI to the position VII in FIG.1~ 35On the tracks (x + 7) to (x + 11) to restart reading the recording data, and the first signal processing circuit 261~ 265Of all frame synchronization detection signals FS of H level1~ FS5Is output to the read controller 34 at the point in time when is output.
[0041]
The write controller 31 that has received the track jump completion notification via the read controller 341~ 315Is the first signal processing circuit 261~ 265Data after track jump output from1~ DATA5This time in memory 321~ 325In the first area of the memory 33 and the memory 331~ 335Data DATA in the first area of1~ DATA5A-time data AT corresponding to1~ AT5And memory 321~ 325Address A at1S~ A5S, Last address A1e~ A5eWrite in pairs. On the other hand, the read controller 341~ 335When there is no missing A-time stored in the first area of the memory 32 and all the A-time are in a continuous state, the memory 321~ 325In the first area, data is sequentially sorted in A-time order from the data corresponding to the A-time next to the A-time corresponding to the data of one block last output to the second signal processing circuit 40 last time. Read and output. Thereafter, by repeating the same operation, desired recording data is read from the CD-ROM 1 at high speed in the recording order without duplication or omission.
[0042]
Note that when the track jumps from the position IV in FIG. 9, the number of tracks to be jumped is not set to 4, but the light beam 35Light beam 3 on the track (x + 3) from which data was read by1In this case, the number of tracks to be jumped is set to three. The reason is that if the number of tracks to be jumped is set to 4, the light beam 35This is because data such as A-time = 23: 41: 60 frame, 23:41:61 frame that has not been read yet is lost.
In general, if the number of light beams is n (where n is an integer of 3 or more), reading for approximately one rotation is performed by each light beam, and then track jump in the forward direction by (n-2) beams Thereafter, by repeating the operation of reading the recorded data for approximately one rotation again, the CD-ROM 1 is reproduced at high speed.
[0043]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, light beam 31~ 35Are separate laser diodes 41~ 45Are emitted from the optical pickup 2 and pass through the optical system of the optical pickup 2 independently of each other, so that the beam cross-sectional areas when hitting the signal surface 1A of the CD-ROM 1 are individual. Since the beam cross-sectional area when the light hits the signal surface 1A of the CD-ROM 1 determines the spatial transmission frequency characteristic (MTF) of the light beam, each waveform equalizing circuit 241~ 245However, there is a problem that the high-frequency compensation characteristics to be set for the individual parts also vary, and the design burden increases.
An object of the present invention is to provide a multi-beam type optical disk reproducing apparatus capable of reducing a design burden in view of the above-mentioned problems of the related art.
It is another object of the present invention to provide a multi-beam type optical disk reproducing apparatus capable of reliably reproducing an optical disk.
[0044]
[Means for Solving the Problems]
In the multi-beam type optical disk reproducing apparatus according to the first aspect of the present invention, n different light beams are simultaneously irradiated on n different tracks (where n is an odd number of 3 or more) of the optical disk, and each return beam is irradiated. High-frequency compensation for forming an RF signal for each light beam from the detection output separately detecting the RF signal, and equalizing the waveform of the RF signal of each light beam by individually provided waveform equalizing means to raise a high-frequency gain. After that, the signal processing means binarizes and demodulates each RF signal and reads the recording data recorded on the track irradiated with each light beam. One laser beam generated by the means is perpendicularly incident on the diffraction grating, and is composed of 0th-order diffracted light, ± 1st-order diffracted light,... ± mth-order diffracted light (where m is (n-1) / 2). (2m +1) light beams are formed, and these (2m + 1) light beams are focused near the signal surface of the optical disk by an optical system including an objective lens. At this time, the 0th-order diffracted light beam is perpendicular to the optical disk. An optical system is arranged so that the light beam of the + i-order diffracted light and the light beam of the -i-order diffracted light (where i is 1, 2,..., M) among the waveform equalizing means. Pair of waveform equalization means provided with the same waveform equalization characteristicsWhen viewed in the optical axis direction of the objective lens, the signal surface of the optical disk is located at a predetermined position between the focus position of the 0th-order diffracted light beam and the focus position of the ± mth-order diffracted light beam. ,It is characterized by.
[0045]
As a result, of the pair of (2m + 1) light beams, a pair of + i-order diffracted light beam and -i-order diffracted light beam (i = 1, 2,..., M) are converted to 0-order diffracted light beam. The light beam is formed to be completely line-symmetrical with respect to the center, and the signal surface of the optical disc is illuminated completely line-symmetrically with respect to the light beam of the 0th-order diffracted light which is irradiated perpendicularly to the signal surface. Therefore, when the pair of light beams hit the signal surface of the optical disc, the beam cross-sectional area can be made the same, so that the spatial transmission frequency characteristics of the pair of light beams can be made the same. Therefore, the pair of waveform equalizers provided corresponding to the pair of light beams can set the same waveform equalization characteristics to each other, so that when there are a total of (2m + 1) light beams, (m + 1) It is sufficient to design the waveform equalization characteristics only for the individual waveform equalization means.
Further, the 0th, ± 1st,..., ± mth-order diffracted light beams can be brought into a state close to the in-focus state with respect to the signal surface, and a light beam with a poor focus state with respect to the signal surface cannot be formed. Therefore, it is possible to reliably read data from the optical disk.
[0047]
Claims of the invention2The multi-beam type optical disk reproducing apparatus described above includes a focus servo means for moving the objective lens following the surface deflection of the optical disk and always focusing (2m + 1) light beams near the signal surface of the optical disk. The servo means is arranged so that, when viewed in the optical axis direction of the objective lens, the signal surface of the optical disk is located at a predetermined position between the focus position of the 0th-order diffracted light beam and the focus position of the ± mth-order diffracted light beam. The focus bias adjustment is performed.
With this, regardless of the runout of the optical diskThe 0th, ± 1st,..., ± mth order diffracted light beams can always be maintained in a state close to a perfect focus state with respect to the signal surface.Since the occurrence of a light beam with a poor focus state on the signal surface is avoided, data can be reliably read from the optical disk.
[0048]
Claims of the invention3In the described multi-beam type optical disc playback device, NMeasuring means for measuring a jitter amount or an error rate of a binarized RF signal for each of two or more predetermined light beams among the plurality of light beams, wherein the focus servo means is measured by the measuring means. The focus bias adjustment is performed so that the average value of the jitter amount or the error rate is minimized.
This allowsEven if the surface deflection is large, the light beams of the 0th order, ± 1st order,.Since the occurrence of a light beam with a poor focus state on the signal surface is avoided, data can be reliably read from the optical disk.
If the measuring means measures the jitter amount or the error rate of the binarized RF signal for each of the n light beams, the focus state of each light beam on the signal surface of the optical disk can be easily determined. Optimized for optical discbigThe optimum focus state is maintained irrespective of the surface shake, so that data can be more reliably read from the optical disc.
[0049]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a block diagram of a CD-ROM reproducing apparatus according to the present invention, and the same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a CD-ROM in which tracks on which data is recorded are formed in a spiral shape (the left side in FIG. 1 is the inner side, and the right side is the outer side). The CD-ROM 1 is rotated at a constant linear speed by a spindle motor (not shown). Numeral 2A denotes a multi-beam type optical pickup, in which n = 5 adjacent tracks of the CD-ROM 1 are separately irradiated with light beams 3 respectively.1~ 35At the same time and each return beam is a separate photodetector PD1~ PD5And outputs a photocurrent as a detection signal.
[0050]
A laser diode 4 emits a laser beam 3 in the optical pickup 2A. Reference numeral 5 denotes a light beam 3 which is arranged perpendicularly to the optical axis of the laser diode 4, diffracts the laser beam 3, and is a second-order diffracted light.1, The first-order diffracted light beam 32, The light beam 3 which is the zero-order diffracted light3, The light beam 3 which is the + 1st-order diffracted light4, + 2nd-order diffracted light beam 35(Diffraction grating), 6 is a beam splitter in which two right-angle prisms are bonded, 7 is a collimator lens that converts each beam from diffused light to parallel light, 8 is light that has passed through the beam splitter 6 and the collimator lens 7 Beam 31~ 35Is an objective lens for focusing on the signal surface 1A of the CD-ROM 1, and the optical axis of the objective lens 8 crosses the signal surface 1A perpendicularly.
[0051]
Numeral 9 moves the objective lens 8 in the vertical direction of the CD-ROM 1 following the surface deflection of the CD-ROM 1,1~ 35A focus actuator 10 for maintaining a focused state with respect to the signal surface 1A of the CD-ROM 1 moves the objective lens 8 in the radial direction of the CD-ROM 1 in accordance with the fluctuation of the center of the CD-ROM 1.1~ 35This is a tracking actuator for causing the track to correctly trace a track. The focus actuator 9 and the tracking actuator 10 are individually driven by a servo circuit described later.
[0052]
PD1~ PD5Are the light beams 31~ 35And a photodetector individually provided in response to the above, and outputs a photocurrent proportional to the amount of received light. Light beam 31~ 35Each return beam reflected by the signal surface 1A of the CD-ROM 1 passes through the objective lens 8 and the collimator lens 7, then is reflected by the beam splitter 6, and passes through an optical system (not shown) such as a cylindrical lens and a detector lens. After that, individual photo detector PD1~ PD5Incident on.
[0053]
Here, an optical axis of an optical system including a beam splitter 6, a collimator lens 7, an objective lens 8, a cylindrical lens, a detector lens, and the like, and a light beam 3 related to the 0th-order diffracted light.3Of the light beam 33Is irradiated perpendicularly to the signal surface 1A of the CD-ROM 1. Light beam 33Is completely focused on the signal surface 1A, the other light beam 31, 32, 34, 35Is in the vicinity of the signal surface 1A, but is not completely in focus, and the beam cross-sectional area hitting the signal surface 1A is the light beam 33Be larger.
However, light beam 34And 32(35And 31) Are + 1st-order diffracted light and -1st-order diffracted light (+ 2nd-order diffracted light and -2nd-order diffracted light) when the laser beam 3 is perpendicularly incident on the grating 5, and are the 0th-order diffracted light.3The light beam 3 of the 0th-order diffracted light which is formed completely symmetrically with respect to the center and is perpendicularly incident on the signal surface 1A3Irradiating the signal surface 1A of the CD-ROM 1 completely line-symmetrically with respect to the4And 32(35And 31) Indicates that the beam cross-sectional area when hitting the signal surface 1A is the same, so that the pair of light beams 34And 32(35And 31) Have the same spatial transmission frequency characteristics.
[0054]
Photo detector PD1, PD2, PD4, PD5Is the photocurrent I proportional to the amount of received light1, I2, I4, I5To the light beam 31, 32, 34, 35Are output as detection signals of the respective return beams. Photo detector PD3Is a four-division photodiode similar to that used in an ordinary one-beam type optical pickup, and a photocurrent I which is proportional to the amount of light received for each of the A, B, C, and D division diodes.3-A, I3-B, I3-C, I3-D is output.
[0055]
Reference numeral 11 denotes a thread motor for moving the optical pickup 2A in the radial direction of the CD-ROM 1 during reproduction or search, and is driven by a servo circuit to move the optical pickup 2A in a forward or reverse direction to a desired position during a search. During the reproduction, the optical pickup 2A is gradually moved in the forward direction as the reproduction of the CD-ROM 1 proceeds.
[0056]
Reference numeral 20A denotes a recording data reproducing system, and each photodetector PD of the optical pickup 2A1~ PD5From the received light output of each light beam 31~ 35At the same time, and outputs the data serially in the recording order without duplication or omission. Of the recorded data reproducing system 20A, 211, 212, 214, 215Is a photo detector PD1, PD2, PD4, PD5Photocurrent I output from1, I2, I4, I5Is converted into a current / voltage by the light beam 31, 32, 34, 35RF signal RF corresponding to1, RF2, RF4, RF5Current / voltage converter (I / V) that outputs3-A, 213-B, 213-C, 213−D is a photodetector PD3Photocurrent I output from3-A, I3-B, I3-C, I3-D is converted to current / voltage, and the voltage value VA, VB, VC, VDIs a current / voltage converter (I / V).
[0057]
Reference numeral 22 denotes a calculation unit, as shown in FIG.A+ VB+ VC+ VD) To calculate the light beam 33RF signal RF corresponding to3Or (VA+ VC)-(VB+ VD), The focus bias voltage VfIs output as the focus error signal FE, or (VA+ VB)-(VC+ VD) To output the tracking error signal TE. Reference numeral 23 denotes a servo circuit which performs focus servo control, tracking servo control, and thread servo control.1~ 35Is focused on the signal surface 1A, and the tracking actuator 10 is driven based on the tracking error signal TE so that the tracking error signal TE becomes zero.1~ 35Respectively follow (on-track) the corresponding track.
[0058]
24A1~ 24A5Are the light beams 31~ 35RF signal RF to compensate for high-frequency attenuation due to the spatial transfer frequency characteristic (MTF) of1~ RF5Is a waveform equalizing circuit that raises the high-frequency component of the signal and suppresses the occurrence of intersymbol interference. As described above, the light beam 31And 35Have the same spatial transfer frequency characteristic (MTF), the waveform equalizing circuit 24A1And 24A5Are set to have the same waveform equalization characteristics. Similarly, light beam 32And 34Have the same spatial transfer frequency characteristic (MTF), the waveform equalizing circuit 24A2And 24A4Are set to have the same waveform equalization characteristics. Therefore, five waveform equalization circuits 24A1~ 24A5It is only necessary to design three types of waveform equalization characteristics.
The other components of the recording data reproducing system 20A are configured exactly the same as in FIG.
[0059]
Next, the operation of the above-described embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a data reproducing operation, and shows a relative positional relationship between the CD-ROM 1 and the optical pickup 2A when the CD-ROM 1 is viewed from the signal surface 1A side. It is assumed that the CD-ROM 1 is rotating at a constant linear velocity by the CLV control in advance, and that the focus servo is also turned on. It is assumed that the number of light beams is n = 5.
The data reproducing operation by the multi-beam type CD-ROM reproducing apparatus shown in FIG. 1 is completely the same as that of the apparatus shown in FIG.
[0060]
(1) Focus bias adjustment (see FIGS. 2, 10, and 11)
When the A-time of the reproduction start point for the CD-ROM 1 is designated by the host computer (not shown) as, for example, 23 minutes 41 seconds 00 frames, the system controller 50 displays the A-time of the reproduction start point on the CD-ROM 1 The position of the track including the time is determined and set as x (see FIG. 2). Then, first, a search command is given to the servo circuit 23, and the light beam 31Is moved to the position of the track (x-6), and thereafter, the focus bias voltage generation circuit 224To control VfAfter initialization to = 0V, a tracking servo ON command and a thread servo ON command are given to the servo circuit 23 to turn on the tracking servo and the thread servo. As a result, the light beam 3 emitted from the optical pickup 2A1~ 35Focuses and tracks on tracks (x-6) to (x-2) (see I in FIG. 2). However, since the focus bias has not been adjusted yet, the light beam 31~ 35Are not in the optimum focusing state.
[0061]
Each light beam 31~ 35Is reflected by the signal surface 1A of the CD-ROM 1, the return light beam is a photodetector PD.1~ PD5Receives light and the photocurrent I1~ I5And the photo detector PD1, PD2, PD4, PD5Photocurrent I from1, I2, I4, I5Is the current / voltage converter 211, 212, 214, 215Current / voltage conversion by the RF signal RF1, RF2, RF4, RF5Is formed, and the waveform equalization circuit 24A1, 24A2, 24A4, 24A5The first signal processing circuit 261, 262, 264, 265Is entered. Also, photo detector PD3Photocurrent I from3-A to I3-D is the current / voltage converter 213-A to 213The voltage value VA~ VDAnd the adder 22 of the arithmetic unit 221RF signal RF3Is formed. Then, the waveform equalizing circuit 24A3The first signal processing circuit 263Is entered.
[0062]
First signal processing circuit 261~ 265Are the input RF signals RF1~ RF5On the other hand, binarization, clock recovery using a PLL circuit, bit demodulation, frame synchronization detection, EFM demodulation, and subcode demodulation are performed, and the data after EFM demodulation (including P and Q parities) DATA1~ DATA5Is the A-time data AT of the subcode Q channel corresponding to one block unit.1~ AT5Output with First signal processing circuit 261~ 265Is the demodulated data DATA1~ DATA5Are serially output one symbol (8 bits) at a time. Also, the first signal processing circuit 261~ 265Detects a frame synchronization signal, and outputs an H level frame synchronization detection signal FS.1~ FS5And the first signal processing circuit 263Measures the amount of jitter of the binarized RF signal and outputs the jitter amount data JD3Is output to the system controller 50. Also, the first signal processing circuit 263Is A-time data AT3Is output to the system controller 50.
[0063]
The system controller 50 performs a search operation to transmit each light beam 3 of the optical pickup 2A.1~ 35After on-tracking on tracks (x-6) to (x-2), a focus bias adjustment process is executed according to FIG.3Data JD output from the3Is the focus bias voltage V that minimizesfIs the focus bias voltage generation circuit 224To cancel the offset due to the variation in the optical system and focus servo system of the optical pickup 2A,3Is completely focused on the signal surface 1A (in FIG. 1, the light beam 33Focus point P3Coincides with the signal surface 1A). At this time, another light beam 31, 32, 34, 35Is also in a state close to a perfect focus state with respect to the signal surface 1A (in FIG. 1, the light beam 31, 32, 34, 35Focus point P1, P2, P4, P5Comes near the signal plane 1A).
[0064]
Each light beam 3 at this time1~ 35The waveform equalization circuit 24A is capable of compensating for high-frequency attenuation due to the spatial transmission frequency characteristic of1~ 24A5, And waveform equalization is performed with optimum characteristics. However, light beam 31And 35Have the same spatial transmission frequency characteristics, the waveform equalizing circuit 24A1And 24A5Waveform equalization with the same characteristics, and the light beam 32And 34Have the same spatial transmission frequency characteristics, the waveform equalizing circuit 24A2And 24A4As a result, waveform equalization is performed with the same characteristics.
[0065]
(2) Data reproduction operation (see FIG. 2)
When the focus bias adjustment is completed as described above, the first signal processing circuit 263Latest A-time data AT input from3From the A-time data indicated by A and the A-time at the reproduction start point designated by the host computer,1A track jump direction is determined by setting the track jump direction for turning on the track (x-1) on the inner circumference side of one track x including the A-time of the reproduction start point, and the number of tracks to be jumped.
If the optical pickup 2A is at the position II in FIG. 2 when the focus bias adjustment is completed, the optical pickup 2A is caused to make a track jump by four tracks in the forward direction, and the light beam 31~ 35On tracks (x-1) to (x + 3) (see III in FIG. 2), respectively, and the photodetector PD1~ First signal processing circuit 261, Photodetector PD2~ First signal processing circuit 262, Photodetector PD3~ First signal processing circuit 263, Photodetector PD4~ First signal processing circuit 264, Photodetector PD5~ First signal processing circuit 265, The simultaneous reading of the recording data of the tracks (x-1) to (x + 3) is started, and the first signal processing circuits 261~ 265To H level frame synchronization detection signal FS1~ FS5Is input to the parallel / serial conversion unit 30.
[0066]
The parallel / serial conversion unit 30 that has received the write / read command outputs the first signal processing circuit 261~ 265Data output from1~ DATA5To the memory 321~ 325Write to. Then, the CD-ROM 1 is rotated by approximately one rotation (actually, slightly more than one rotation), and each light beam 31~ 35When there is no missing data in the data read by the system (see IV in FIG. 2), the memory 321~ 325To the memory 32 in the A-time order and without duplication or omission.1~ 325, And outputs the read signal to the second signal processing circuit 40, and gives a track jump command to the system controller 50. Upon receiving the track jump command, the system controller 50 controls the servo circuit 23 to control each light beam 3 of the optical pickup 2A.1~ 35Is caused to jump by three tracks in the forward direction, and the light beam 31~ 35Are focused and on-track on tracks (x + 3) to (x + 7) (see V in FIG. 2).
[0067]
Then, each first signal processing circuit 261~ 265To H level frame synchronization detection signal FS1~ FS5Is output to the parallel / serial conversion unit 30 at the point where is input. Upon receiving the track jump completion notification, the parallel / serial conversion unit 30 sets the first signal processing circuit 261~ 265Data after track jump output from1~ DATA5To the memory 321~ 325Write to. Then, the CD-ROM 1 makes almost one rotation (actually, one more rotation), and each light beam 31~ 35When there is no missing data in the data read by the system (see VI in FIG. 2), the memory 321~ 325To the A-time next to the A-time corresponding to the data last output to the second signal processing circuit 40 in the A-time order and without duplication or omission. Memory 32 as1~ 325, And outputs the read signal to the second signal processing circuit 40, and gives a track jump command to the system controller 50.
[0068]
Upon receiving the track jump command, the system controller 50 controls the servo circuit 23 to control each light beam 3 of the optical pickup 2A.1~ 35Is caused to jump by three tracks in the forward direction, and the light beam 31~ 35Is focused and on-tracked on tracks (x + 7) to (x + 11) (see VII in FIG. 2), and thereafter, the parallel / serial converter 30 and the system controller 50 repeat the same operation.
[0069]
The second signal processing circuit 40 receives the data serially output from the parallel / serial conversion unit 30, first descrambles one block at a time, and then performs error detection / correction based on the CIRC code (error detection / error based on P parity). Correction, deinterleaving, and error detection / correction by Q parity) to demodulate Lch data and Rch data conforming to the CD-DA standard. The CD-ROM data is demodulated by performing error detection / correction using rumble, header detection, EDC and ECC codes, and outputs the data to an external host computer.
[0070]
According to this embodiment, five light beams 31~ 35Of the pair, the light beam 3 of the + 1st-order diffracted light4And -1st order diffracted light beam 32(A pair of +2 order diffracted light beams 35And second-order diffracted light beam 31) And the light beam 3 of the 0th-order diffracted light3Is a light beam 3 of the 0th-order diffracted light which is formed completely axisymmetrically with respect to3Irradiating the signal surface 1A of the CD-ROM 1 completely line-symmetrically with respect to the4And 32(35And 31) Can hit the signal surface 1A of the CD-ROM 1 with the same beam cross-sectional area.4And 32(35And 31) Can be the same. Therefore, the pair of light beams 34And 32(35And 31), A pair of waveform equalizing circuits 24A provided corresponding to4And 24A2(24A5And 24A1) Can set the same waveform equalization characteristics to each other, so that a total of five light beams 31~ 35, The waveform equalization characteristics need only be designed for three waveform equalization circuits.
[0071]
In the above-described embodiment, the light beam 3 which is the 0th-order diffracted light is adjusted by the focus bias adjustment.3Is completely focused on the signal surface 1A. At this time, as shown in FIG.3Focus point P3Is the light beam 3 which coincides with the signal surface 1A but is ± 1st-order diffracted light.2, 34Focus point P2, P4Is a position slightly deviated below the signal surface 1A, and is a light beam 3 which is ± 2nd-order diffracted light.1, 35Focus point P1, P5Comes to a position slightly further below the signal surface 1A. Therefore, the light beam 31, 35When the CD-ROM 1 has a large surface runout, the light beam 31, 35It may not be possible to reproduce data in this system.
[0072]
As a measure against this, for example, as shown in FIG.3Focus point P3And light beam 31(35) Focus point P1(P511) is set to L (see FIG. 3) as viewed in the optical axis direction of the objective lens 8 after the processing in step S13 or S18 or S23 in FIG.4And VfIs further changed by a certain fixed amount, and the objective lens 8 is moved in a direction away from the signal surface 1A by L / 2. Then, the light beam 3 when viewed in the optical axis direction of the objective lens 83Focus point P3And light beam 31(35) Focus point P1(P5) Is exactly at the signal surface 1A of the CD-ROM 1 (see FIG. 3). In this manner, during the subsequent data reproduction, the objective lens 8 moves following the surface deflection of the CD-ROM 1 by the action of the focus servo system, so that the light beam 3 is transmitted regardless of the surface deflection of the CD-ROM 1.1~ 35Can be maintained in a state close to a perfect focus state with respect to the signal surface 1A.1~ 35Focus point P1~ P5Does not largely deviate from the signal surface 1A, and the light beam 31~ 35In any of the systems, the reading of data from the CD-ROM 1 can be executed reliably.
[0073]
At this time, the waveform equalizing circuit 24A1~ 24A5Is changed to a characteristic corresponding to the in-focus state in FIG. Even in the case of FIG.4And 32(35And 31) Are the same, the pair of light beams 34And 32(35And 31), A pair of waveform equalizing circuits 24A provided corresponding to4And 24A2(24A5And 24A1) Can set the same waveform equalization characteristics.
[0074]
Also, the first signal processing circuit 261, 262, 264, 265The jitter amount of the binarized RF signal is also measured, and the jitter amount data JD1, JD2, JD4, JD5May be added, and the focus bias adjustment processing of FIG. 11 may be changed as shown in FIG.
In FIG. 4, the system controller 50 firstf= 0V, the first signal processing circuit 261~ 265Jitter data JD measured at1~ JD5Is read, and the average value is stored in a built-in memory (not shown) as jd (0) ′ (step S110). Next, the focus bias voltage generation circuit 224And VfIs increased from 0 V by plus ΔV (ΔV is a positive value), and the jitter amount data JD at this time is increased.1~ JD5And the average value is stored in a built-in memory (not shown) as jd (+1) ′. Also, VfIs reduced from 0 V to the minus side by ΔV, and the jitter amount data JD at this time is reduced.1~ JD5Is read, and the average value is stored in a built-in memory (not shown) as jd (-1) ′ (step S111).
[0075]
Then, the sizes of jd (+1) ', jd (0)', and jd (-1) 'are compared, and if jd (+1)'> jd (0) '<jd (-1)' (step YES at S112), VfIs 0 V, the average jitter amount is the lowest, and similarly to FIG.3Focus point P3And light beam 31(35) Focus point P1(P5), The signal surface 1A of the CD-ROM 1 is almost at the center. At this time, the light beam 31~ 35Are in a state close to a perfect focus state with respect to the signal surface 1A, and there is no light beam greatly deviating from the perfect focus state.4And VfIs set to 0 V, and the adjustment is completed (step S113).
[0076]
If jd (+1) '> jd (0)' <jd (-1) 'instead of jd (+1)' <jd (0) '<jd (-1)' (YES in step S114), k = 2 (step S115), and Vf= (+ 2) · ΔV, and the jitter amount data JD at this time1~ JD5Is read and the average value is set to jd (+2) ′ (step S116). If jd (+2) '> jd (+1)' <jd (0) '(YES in step S117), VfIs (+1) · ΔV, the average jitter amount is the lowest, and the light beam 33Focus point P3And light beam 31(35) Focus point P1(P5), It is considered that the signal surface 1A of the CD-ROM 1 has come almost in the middle.4And VfIs set to (+1) · ΔV, and the adjustment is finished (step S118).
[0077]
If jd (+2) '> jd (+1)' <jd (0) '(NO in step S117), k is incremented to 3 (step S119), and the process returns to step S116 to repeat the same processing. If jd (+ k) ′> jd {+ (k−1)} ″ <jd {+ (k−2)} ′ at a certain value of k (YES in step S117), VfIs {+ (k−1)} · ΔV, the average jitter amount is the lowest, and when viewed in the optical axis direction of the objective lens 8, the light beam 33Focus point P3And light beam 31(35) Focus point P1(P5), It is considered that the signal surface 1A of the CD-ROM 1 has come almost in the middle.4And VfIs set to {+ (k−1)} · ΔV, and the adjustment is completed (step S118).
[0078]
If jd (+1) ′ <jd (0) ′ <jd (−1) ′ in step S114, k = 2 (step S120), and Vf= (− 2) · ΔV, and the jitter amount data JD at this time1~ JD5Is read and the average value is set to jd (−2) ′ (step S121). If jd (−2) ′> jd (−1) ′ <jd (0) ′ (YES in step S122), VfIs equal to (−1) · ΔV, the average amount of jitter is the lowest, and when viewed in the optical axis direction of the objective lens 8, the light beam 33Focus point P3And light beam 31(35) Focus point P1(P5), It is considered that the signal surface 1A of the CD-ROM 1 has come almost in the middle.4And VfIs set to (−1) · ΔV, and the adjustment is completed (step S123).
[0079]
If jd (−2) ′> jd (−1) ′ <jd (0) ′ in step S122, k is incremented to 3 (step S124), and the process returns to step S121 to repeat the same processing. If jd {− (k−2)} ″> jd {− (k−1)} “<jd (−k) ′ (YES in step S122), VfIs equal to {− (k−1)} · ΔV, the average jitter amount is the lowest, and the light beam 3 when viewed in the optical axis direction of the objective lens 83Focus point P3And light beam 31(35) Focus point P1(P5), It is considered that the signal surface 1A of the CD-ROM 1 has come almost in the middle.4And VfIs set to {− (k−1)} · ΔV, and the adjustment is completed (step S123).
[0080]
When the focus bias adjustment is completed in this manner, the light beam 31~ 35Can be brought into a state close to a perfect focus state with respect to the signal surface 1A.1~ 35Focus state can be easily optimized. The focused state at this time is almost the same as that in FIG. During the subsequent data reproduction, the objective lens 8 moves following the surface deflection of the CD-ROM 1 by the function of the focus servo system.1~ 35Can be maintained in the optimum focus state with respect to the signal surface 1A, and the light beam 31~ 35Focus point P1~ P5Does not largely deviate from the signal surface 1A, and the light beam 31~ 35In any of the systems, data can be read from the CD-ROM 1 more reliably.
[0081]
When changing the processing of FIG. 11 to the processing of FIG.1~ 24A5Is changed to a characteristic corresponding to the in-focus state in FIG. A pair of light beams 34And 32(35And 31) Are the same, the pair of light beams 34And 32(35And 31), A pair of waveform equalizing circuits 24A provided corresponding to4And 24A2(24A5And 24A1) Can set the same waveform equalization characteristics.
[0082]
Also, in the processing of FIGS. 11 and 4 described above, the first signal processing circuit 263(261~ 265) Jitter amount data JD measured in)3(JD1~ JD5) Using JD3Value (JD1~ JD5Voltage value V at which the average value offIs set to adjust the focus bias, but in contrast to this, for example, the first signal processing circuit 263(261~ 265), After descrambling the EFM demodulated data in units of one block, error detection / correction based on the CIRC code (error detection / correction using P parity, deinterleaving, error detection / correction using Q parity) is performed. The error rate detected by the error detection by the P parity at the time is measured, and the error rate data ED3(ED1~ ED5) Is added. 11 and FIG.3(JD1~ JD5) Is ED3(ED1~ ED5) And ED3Value (ED1~ ED5The bias voltage value V at which the average error rate, which is the average value offIs set by adjusting the focus bias, the light beam 3 can be adjusted as shown in FIG. 1 (FIG. 3).1~ 35Focus point P1~ P5In the vicinity of the signal surface 1A, and the light beam 31~ 35Can be brought into a state close to an almost perfectly focused state with respect to the signal surface 1A.
[0083]
The measurement of the error rate for each system may be performed using the second signal processing circuit 40. That is, when the second signal processing circuit 40 performs error detection / correction based on the CIRC code (error detection / correction using P parity, deinterleaving, error detection / correction using Q parity), the error is detected by P parity. An error rate detection circuit that measures the error rate and outputs error rate data is added. When adjusting the focus bias, the first signal processing circuit 263(261~ 265) Output data DATA3(Data DATA1~ DATA5) Are sequentially input to the second signal processing circuit 40 for each system via the parallel / serial conversion unit 30, and the error rate is measured for each system by the second signal processing circuit 40.3Error rate data ED of the system3(Light beam 31~ 35Error rate data ED for each system1~ ED5) Is output and ED3Value (ED1~ ED5Voltage value V at which the average value offTo be set.
[0084]
In the processing of FIG. 11 and its modification, all five light beams 31~ 35Bias voltage value V so that the average value of jitter amount (average error rate) of thefWas set, but five light beams 31~ 35Of which, light beam 31And 33Or two beams, or light beam 32And 34Two systems, or light beam 31And 33And 35The jitter amount of the binary RF signal or the error rate of the read data is measured for each of the predetermined two or more light beam systems out of n = 5 light beams such as the three systems described above, and the measured jitter is measured. The focus bias may be adjusted so that the average value of the amount or the error rate is minimized. In this case, the light beam having a poor focus state with respect to the signal surface 1A regardless of the surface deflection of the CD-ROM 1. Can be avoided, and data can be reliably read from the CD-ROM 1. Further, instead of measuring the error rate of the data symbol read from the CD-ROM 1, the sub-code of the sub-code read from the CD-ROM 1 is divided into two or more predetermined light beams out of n = 5 light beams. The error rate may be measured, and the focus bias may be adjusted so that the average value of the measured error rates is minimized.
[0085]
In the above-described embodiment, the CD-ROM is rotated at a constant linear velocity, but may be rotated at a constant angular velocity (CAV). Further, an optical disk having a track formed in a spiral shape of a type other than the CD-ROM, such as a CD-WO, a DVD, a DVD-ROM, a DVD-RAM, or a track formed concentrically may be used. Optical disks such as LDs and MOs may be used. Further, the number of light beams for simultaneously reading the recording data for each track may be a number other than 5, such as 3, 7, or the like.
[0086]
【The invention's effect】
According to the present invention, out of the (2m + 1) light beams, a pair of the + i-order diffracted light beam and the −i-order diffracted light beam (i = 1, 2,..., M) are set to 0. Formed completely line-symmetric with respect to the light beam of the order diffracted light, and completely line-symmetric with respect to the signal surface of the optical disc, with the light beam of the 0th-order diffracted light radiated perpendicularly to the signal surface. Therefore, the pair of light beams can have the same beam cross-sectional area when they hit the signal surface of the optical disk, and the spatial transmission frequency characteristics of the pair of light beams can be the same. Therefore, the pair of waveform equalizers provided corresponding to the pair of light beams can set the same waveform equalization characteristics to each other, so that when there are a total of (2m + 1) light beams, (m + 1) It is sufficient to design the waveform equalization characteristics only for the individual waveform equalization means.
[0087]
In addition, the optical system including the objective lens allows the signal surface of the optical disk to be positioned between the in-focus position of the 0th-order diffracted light beam and the in-focus position of the ± mth-order diffracted light beam when viewed in the optical axis direction of the objective lens. By arriving at the location, a light beam with a poorly focused state on the signal surface cannot be formed, so that data can be reliably read from the optical disc.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a multi-beam type CD-ROM reproducing device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a reproducing operation of FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram of a focused state of a light beam according to a modification of FIG. 1;
FIG. 4 is a flowchart illustrating a focus bias adjustment process according to a modification of FIG. 1;
FIG. 5 is a block diagram of a conventional multi-beam type CD-ROM reproducing device.
FIG. 6 is a specific configuration diagram of a calculation unit in FIG. 5;
FIG. 7 is a specific configuration diagram of a parallel / serial conversion unit in FIG. 5;
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of contents stored in a memory in FIG. 5;
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of the reproducing operation of FIG. 5;
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of contents stored in a memory in FIG. 5;
FIG. 11 is a flowchart showing focus bias adjustment processing by a system controller in FIG. 5;
[Explanation of symbols]
1 CD-ROM 1A signal surface
2A Optical pickup 3 Laser beam
4 Laser diode 5 Grating
6 Beam splitter 7 Collimator lens
8 Objective lens 9 Focus actuator
10 Tracking actuator 11 Thread motor
20A Recorded data reproduction system
211, 212, 213-A, 213-B, 213-C, 213-D, 214, 215  Current / voltage converter
22 arithmetic unit 221, 225  Adder
222, 223  Adder / subtractor
224  Focus bias voltage generation circuit
23 Servo circuit 24A1~ 24A5  Waveform equalization circuit
261~ 265  First signal processing circuit 30 Parallel / serial converter
40 second signal processing circuit 50 system controller

Claims (3)

光ディスクの信号面の異なるn(但し、nは3以上の奇数)のトラックに異なるn個の光ビームを同時に照射し、各戻りビームを別個に検出した検出出力から各光ビーム別にRF信号を形成し、該各光ビームのRF信号に対し、個別に設けた波形等化手段で波形等化して高域のゲインを持ち上げる高域補償を行ったあと、信号処理手段で各RF信号を2値化、復調して各光ビームの照射されたトラックに記録された記録データを読み取るようにしたマルチビーム式光ディスク再生装置において、
レーザビーム発生手段で発生させた1本のレーザビームを回折格子に垂直に入射させて、0次回折光、±1次回折光、・・±m次回折光(但し、mは(n−1)/2)からなる(2m+1)本の光ビームを形成させ、
これら(2m+1)本の光ビームを、対物レンズを含む光学系により光ディスクの信号面近傍に合焦させ、この際、0次回折光の光ビームが光ディスクに垂直に照射されるように光学系を配置し、
波形等化手段の内、+i次回折光の光ビームと−i次回折光の光ビーム(但し、iは1、2、・・、m)に対応して設けられた一対の波形等化手段は、互いに波形等化特性を同一に設定し、
対物レンズの光軸方向に見て、光ディスクの信号面が0次回折光の光ビームの合焦位置と±m次回折光の光ビームの合焦位置の間の所定箇所に来るようにしたこと、
を特徴とするマルチビーム式光ディスク再生装置。
Different n light beams are simultaneously irradiated on n different tracks (where n is an odd number of 3 or more) having different signal surfaces of the optical disk, and an RF signal is formed for each light beam from a detection output obtained by separately detecting each return beam. Then, the RF signal of each light beam is subjected to high-frequency compensation for increasing the high-frequency gain by performing waveform equalization by individually provided waveform equalizing means, and then binarizing each RF signal by the signal processing means. In a multi-beam type optical disc reproducing apparatus which reads demodulated and recorded data recorded on a track irradiated with each light beam,
One laser beam generated by the laser beam generating means is vertically incident on the diffraction grating, and the 0th-order diffracted light, ± 1st-order diffracted light,... ± mth-order diffracted light (where m is (n−1) / 2) ) To form (2m + 1) light beams,
The (2m + 1) light beams are focused near the signal surface of the optical disk by an optical system including an objective lens. At this time, the optical system is arranged so that the optical beam of the 0th-order diffracted light is irradiated on the optical disk vertically. And
Among the waveform equalizers, a pair of waveform equalizers provided corresponding to the + i-order diffracted light beam and the −i-order diffracted light beam (where i is 1, 2,..., M) Set the same waveform equalization characteristics to each other ,
When viewed in the optical axis direction of the objective lens, the signal surface of the optical disk is located at a predetermined position between the focusing position of the 0th-order diffracted light beam and the focusing position of the ± mth-order diffracted light beam,
A multi-beam type optical disc reproducing apparatus characterized by the following.
光ディスクの信号面の異なるn(但し、nは3以上の奇数)のトラックに異なるn個の光ビームを同時に照射し、各戻りビームを別個に検出した検出出力から各光ビーム別にRF信号を形成し、該各光ビームのRF信号に対し、個別に設けた波形等化手段で波形等化して高域のゲインを持ち上げる高域補償を行ったあと、信号処理手段で各RF信号を2値化、復調して各光ビームの照射されたトラックに記録された記録データを読み取るようにしたマルチビーム式光ディスク再生装置において、
レーザビーム発生手段で発生させた1本のレーザビームを回折格子に垂直に入射させて、0次回折光、±1次回折光、・・±m次回折光(但し、mは(n−1)/2)からなる(2m+1)本の光ビームを形成させ、
これら(2m+1)本の光ビームを、対物レンズを含む光学系により光ディスクの信号面近傍に合焦させ、この際、0次回折光の光ビームが光ディスクに垂直に照射されるように光学系を配置し、
光ディスクの面振れに追従して対物レンズを移動し、(2m+1)本の光ビームを常に光ディスクの信号面近傍に合焦させるフォーカスサーボ手段を備え、
波形等化手段の内、+i次回折光の光ビームと−i次回折光の光ビーム(但し、iは1、2、・・、m)に対応して設けられた一対の波形等化手段は、互いに波形等化特性を同一に設定し、
前記フォーカスサーボ手段は、対物レンズの光軸方向に見て、光ディスクの信号面が0次回折光の光ビームの合焦位置と±m次回折光の光ビームの合焦位置の間の所定箇所に来るようにフォーカスバイアス調整を行うようにしたこと、
特徴とするマルチビーム式光ディスク再生装置。
Different n light beams are simultaneously irradiated on n different tracks (where n is an odd number of 3 or more) having different signal surfaces of the optical disk, and an RF signal is formed for each light beam from a detection output obtained by separately detecting each return beam. Then, the RF signal of each light beam is subjected to high-frequency compensation for increasing the high-frequency gain by performing waveform equalization by individually provided waveform equalizing means, and then binarizing each RF signal by the signal processing means. In a multi-beam type optical disc reproducing apparatus which reads demodulated and recorded data recorded on a track irradiated with each light beam,
One laser beam generated by the laser beam generating means is vertically incident on the diffraction grating, and the 0th-order diffracted light, ± 1st-order diffracted light,... ± mth-order diffracted light (where m is (n−1) / 2) ) To form (2m + 1) light beams,
The (2m + 1) light beams are focused near the signal surface of the optical disk by an optical system including an objective lens. At this time, the optical system is arranged so that the optical beam of the 0th-order diffracted light is irradiated on the optical disk vertically. And
A focus servo means for moving the objective lens following the surface deflection of the optical disk and always focusing (2m + 1) light beams near the signal surface of the optical disk;
Among the waveform equalizers, a pair of waveform equalizers provided corresponding to the + i-order diffracted light beam and the −i-order diffracted light beam (where i is 1, 2,..., M) Set the same waveform equalization characteristics to each other ,
The focus servo means, when viewed in the optical axis direction of the objective lens, places the signal surface of the optical disc at a predetermined position between the focus position of the 0th-order diffracted light beam and the focus position of the ± mth-order diffracted light beam. To adjust the focus bias
Multi-beam optical disk reproducing apparatus according to claim.
n個の光ビームの内、所定の2個以上の光ビームの系統別に、2値化RF信号のジッタ量またはエラーレートを計測する計測手段とを備え、measuring means for measuring a jitter amount or an error rate of the binarized RF signal for each of two or more predetermined light beams of the n light beams;
前記フォーカスサーボ手段は、計測手段で計測されたジッタ量またはエラーレートの平均値が最小となるようにフォーカスバイアス調整を行うようにしたこと、The focus servo means, the focus bias adjustment so that the average value of the jitter amount or error rate measured by the measurement means is minimized,
を特徴とする請求項2記載のマルチビーム式光ディスク再生装置。3. The multi-beam type optical disk reproducing apparatus according to claim 2, wherein:
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