[发明专利]高倍速光盘驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及光盘驱动器的再生技术。

背景技术

本发明的应用范围不限于Blu-ray Disc(BD)，但是在以下的说明中以BD为前提，另外，用语也以在BD中使用的用语作为基础。

以BD为代表的现行的大部分光盘装置，为了抑制作为其光源来使用的激光二极管产生的噪声而采用高频叠加法(high-frequency modulation method)。该技术在非专利文献1中被公开，另外，因为在本领域技术人员间公知，所以在以下的记述中仅叙述必要的事项，不详述除此以外的内容。

当由光盘反射的激光入射到振荡中的激光二极管时，作为振荡状态不稳定的结果，产生显著的激光噪声。为避免这点而使用了高频叠加法。因为在激光二极管的驱动信号上叠加高频信号来使激光器脉冲发光，所以将其称为高频叠加法。发光波形如图2所示，交替地重复发光和消光。这里，激光脉冲的间隔(调制周期)和与其相对的发光期间的比例(占空比duty)，是为使激光噪声达到最小而被调整的参数。即，选择频率和占空比，以使由光盘反射来的激光脉冲在激光器振荡中不入射到激光二极管。

因为激光器的发光波形是图2那样的形状，所以假定基于再生用的光电二极管以及电流电压变换放大器的带宽限制都没有时，再生信号波形成为图3所示那样的形状。以后，把这样的由再生脉冲列组成的信号称为脉冲再生信号。这里，图3中的虚线是假定以与高频叠加时的激光脉冲的峰值相同的输出使激光器连续振荡时得到的再生信号波形。即，脉冲再生信号的上侧包络线的形状成为基于连续光的再生波形。因此，通过包络线检波(envelope detection)、即通过使脉冲再生信号通过具有比叠加的高频电流的频率充分低的截止频率的低通滤波器，能够得到希望的再生波形。在现行的光盘装置中，通过由光电检测器和电流电压变换放大器组成的系统以及模拟均衡器(analog equalizer)的带宽限制，实现了这点。

图6(粗实线)表示脉冲再生信号的频谱的一例。叠加的高频信号的频率是400MHz，脉冲的占空比是0.2。位于直流附近的成分是连续再生信号。另外，因为把再生信号脉冲化是振幅调制的一种，所以观察叠加的高频信号的辉线谱和在其附近被调制的再生信号成分。因此，以下在本说明书中把叠加的高频信号简称为载波(carrier)。

作为载波频率的一例，在BD的情况下，400MHz左右是标准的。这只是由再生光学系统的光路长度所决定的，所以认为装置间没有大的差别。

如果线记录密度一定，则通过光盘的转动速度来限制光盘的再生速度。另外，可实现的最大光盘转动速度受光盘强度限制，在直径12cm的聚碳酸酯(poly-carbonate)制的光盘的情况下，约为10000rpm(revolutions per minute)。因为在这以上的转速下，光盘被损坏的可能性高，这在本领域技术人员间是公知的。因此，可用BD实现的最大倍速估计为约12倍速。在2007年的现在，作为实用化的最大再生速度的民用光盘驱动器有BD的6倍速驱动器。

【非专利文献1】「光学」第14巻5号、377-383頁

当提高再生倍速时，当然再生信号带宽变宽。在BD的情况下，再生信号带宽的上限大体与2T标记-2T间隔(T：通道时钟周期)的重复信号频率相同，是通道时钟的1/4。因此，在1倍速下达到16.5MHz，在8倍速下达到132MHz，在12倍速下达到198MHz。即，如果成为8倍速以上，则再生信号带宽的上限和载波频率相当接近。

图4表示一般的光盘的信号处理系统的结构例。用拾取器(pick-up)102再生光盘101而得的信号，在用模拟均衡器103均衡后，通过AD变换器109变换为数字信号。然后，使用PLL(phase locked loop)110使输入的再生信号的时钟与再生系统的通道时钟(AD变换器的采样时钟)同步，在用自适应均衡器106进行自适应均衡后，通过维特比解码器107解码为位流(bit stream)。此外，各元件的动作的细节对本领域技术人员来说是公知的，所以不详细叙述。

当不使载波振幅充分衰减时，在载波频率比通道时钟频率即采样速度的1/2高的情况下，在用AD变换器把再生信号变换为数字信号时引起混淆(aliasing)。一般，当引起混淆时，被数字化了的信号不再现原来的模拟信号，所以以后的信号处理的结果不正确。因此，通常在输入AD变换器前需要使载波信号的电平(level)充分衰减。