CN1154979C - 光学信息再生装置 - Google Patents

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Abstract

一种可以对高密度标记边缘记录方式的信息媒体进行再生，对于记录功率变动、记录灵敏度变化及反射率变化时仍很稳定的信息再生装置。通过由二分割光检测器(7)以及中央检测电路(8)对光盘的标记边缘记录方式信息进行检测，可以得到标记中央位置信号。然后通过边缘信号生成电路(11)变换成标记边缘位置信号。

Description

光学信息再生装置
技术领域
本发明涉及一种对使数字信息等对应于标记的边缘位置记录的标记边缘记录方式的光学信息媒体进行再生的光学信息再生装置。
背景技术
在标记边缘记录方式中，使数字信息的“1”和“0(零)”对应于标记边缘的“有”和“无”，记录长度不同的标记。下面说明记录信息再生方法的一个例子。当使激光束沿着记录标记扫描，将其反射光束由光检测器变换成再生信号时，再生信号通过记录标记被调制。例如，在CD-ROM盘及相变化盘等中，光点在记录标记上时再生信号为低电平，而在记录标记间间隔部上时变为高电平。并且在记录标记的边缘上时变为这些电平的中间电平。当将限制电平设定在中间电平上，且再生信号通过限定电平时，生成边缘信号脉冲。通过以上的方法可再生由标记边缘记录方式所记录的信息。
图5是表示现有的读取方法。最短记录标记52的长度及标记间间隔的长度为m，光点51的标记串方向的长度为s。光点51的中心在记录标记52的边缘53上，并且当m比光点的直径s的二分之一小时，由于受到相邻记录标记的影响，而产生边缘53的检测误差。从而，可以稳定的检测标记边缘的最短m是光点直径s的二分之一(参照图5(a))。
另外，如图5的(b)所示，在信息记录时由于记录功率过多、或信息媒体的记录灵敏过高，会出现本应是曲线52大小的标记却记录为曲线54大的标记的情况。这时如图5的(c)所示，读取信号55的中心如曲线57所示，从限制电平56向下方偏离，产生标记边缘位置的检测误差。而当记录功率过少、或信息媒体的记录灵敏度过低时，读取信号55的中心从限制电平56向上方偏离，产生标记边缘位置的检测误差。另外，当信息媒体的反射率变化时，如图5的(c)所示，读取信号55的中心如曲线57所示，也从限制电平56向下方或向上方偏离，产生标记边缘位置的检测误差。从而，为了减小误差，要求高精度的记录功率控制。还要求信息媒体的记录灵敏度及反射率的容许范围要窄。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光学信息再生装置，即使由于记录功率变动、及信息媒体的记录灵敏度变化及反射率变化，在标记边缘位置的检测中也很难产生误差。
为了达到上述目的，在本发明中，一种光学信息再生装置，包括将光学信息媒体的反射光束对应于信息标记连续记录的方向进行二分割的二分割光检测装置；及从该二分割光检测装置的输出信号中再生记录在该光学信息媒体上所记录的信息的信息再生装置；其特征在于该信息再生装置包括：检测在该光学信息媒体上所记录的信息标记的中央及信息标记间间隔的中央位置的中央检测装置；从该中央检测装置的输出信号中生成该信息标记的边缘信号的边缘信号生成装置，该中央检测装置包括：计算该二分割光检测装置的2个输出信号的差信号的差分运算电路，及检测该差分运算电路的输出信号的零电平的零电平检测电路。
附图说明
图1是根据本发明的光盘信号再生装置的一实施例构成图。
图2是根据本发明的信息信号再生原理的说明图。
图3是根据本发明的边缘信号再生电路的一实施例构成图。
图4是根据本发明的边缘信号再生原理的说明图。
图5是说明现有的信息信号再生装置中的读取信号的图。
图6是根据本发明的另一光盘信息再生装置的实施例构成图。
具体实施方式
下面利用附图对本发明的具体实施例进行详细说明。
附图中的标号如下：
1.半导体激光器            33.脉冲计数器
3.聚焦透镜                34.差运算电路
4.光盘                    35.寄存器
6.光束分离器              36.零检测器
7.二分割光检测器          66.脉冲计数器
8.中央检测电路            67.差运算电路
9.差分电路                68.寄存器
10.零比较器               69.开关
11.边缘信号生成电路
利用图1到图4说明本发明的一实施例。
图1是表示利用本发明的光盘装置信号再生部分的基本构成。从半导体激光器1射出的激光束由准直透镜2变成平行光束，由聚焦透镜3在光盘4上照射成微小光点。箭头5表示旋转的光盘的移动方向。由光盘4反射的激光束通过记录在光盘4上的信息标记进行调制，由聚焦透镜3再次变成平行光束，由光束分离器6反射，由二分割光检测器7进行受光。二分割光检测器7的2个受光元件并列配置在由箭头5所示的盘的移动方向上。中央检测电路8包括差分电路9和零电平比较器10，差分电路9对二分割光检测器7的2个感光元件的输出信号进行减法运算，零电平比较器10在差分电路9的输出信号为零电平时输出脉冲信号。边缘信号生成电路11对从零电平比较器10所输出的脉冲信号的间距进行测量，并对从测量的脉冲信号的间距中计算出光点20正好位于记录标记21的标记边缘上的定时。
图2是表示当光点20在由箭头5′所示的方向上对光盘4上所记录的记录标记21扫描时，差分电路9输出的信号25、中央检测电路8输出的信号27、及边缘信号生成电路11输出的信号28。图1中所示的二分割光检测器7的2个受光元件在由箭头5′所示的光点扫描方向上排列配置，使反射光束左右二等分受光。当光点20在记录标记21的中央位置22上时，由于反射光束在纸面横向的强度分布是左右对称的，所以差分电路9的输出信号25为零电平26。同样，当光点20在2个记录标记21之间的中央位置23上时，也是由于反射光束在纸面横向的强度分布是左右对称的，所以差分电路9的输出信号25为零电平26。当差分电路9的输出信号25变为零电平26时，零电平比较器10输出脉冲信号。因此，当光点20位于记录标记的中央位置22、或2个记录标记之间间隔的中央位置23上时，即当光点20正好位于标记边缘间的中央时，在中央检测电路8的输出信号27上产生脉冲信号。假设中央检测电路8的输出信号27的脉冲信号间距为Cn、前一个标记边缘间距及下一个标记边缘间距为Dn-1及Dn时，则
由于
Cn＝Dn-1/2+Dn/2
所以
Dn＝2Cn-Dn-1。这样，通过边缘信号生成电路11，就可以利用从零电平比较器10所输出的脉冲信号的间距Cn和已经确定的上一个标记边缘间距Dn-1，求出下一个标记边缘间距Dn。
图3表示边缘信号生成电路11的具体例之一，图4是说明其动作的图。二分割光检测器7与差分电路9连接，具有，差分电路9及零电平比较器10的中央检测电路8，与图1中说明的电路起同样的作用。31是锁相环(phase locked loop：PLL)电路，从差分电路9的输出信号25生成再生信号的基本时钟脉冲。32是2倍频振荡器，以锁相环电路31的输出为基础生成2倍频率的时钟脉冲45。33是脉冲计数器，对2倍时钟脉冲信号45的脉冲数进行计数。另外，脉冲计数器33由中央检测电路8输出的脉冲信号27进行复位。34是差运算电路，寄存器35用于在中央检测电路8输出脉冲信号27时保持差运算电路34的输出。差运算电路34对脉冲计数器33的输出值和寄存器35保持的值进行减法运算。在图4的上段表示在光盘4上所记录的记录标记44的一例。再生信号的基本时钟的间距为T或B。在该例中，在数据记录区域43之前配置了表示数据记录区域的始点标记41。且在41和43之间有间隔为4B的初始值间隔42。在数据记录区域43中有长度为3T的标记、间距为3B的间隔、长度为5T的标记、间距为4B的间隔、长度为6T的标记、间距为3B的间隔。通过光点扫描始点标记41，可以判断数据区域的开始。当光点来到初始值间隔42的中央位置时，中央检测电路8输出脉冲信号27。通过该脉冲信号27使脉冲计数器33的输出值复零，在寄存器35中作为初始值保初始值间隔的间距的值“4”。这时，差运算电路34的输出值为“-4”。在图4中，差运算电路输出47的负的值是在数值的上方加一杠来表示。然后，脉冲计数器33对2倍频振荡器32输出的2倍时钟脉冲信号45的脉冲数进行计数。当光点来到最初的长度为3T的标记中央位置时，脉冲计数器33的输出值为“7”，差运算电路输出47的值为“3”在此由于中央检测电路8输出脉冲信号27，所以寄存器35重新保持差运算电路输出47的值“3”，脉冲计数器33的输出值被复零。接着，在光点来到间距3B的间隔中央位置之前，脉冲计数器33对2倍时钟脉冲信号45的脉冲数进行计数，而当光点来到间距3B的间隔中央位置时，脉冲计数器33的输出值变为“6”，差运算电路输出47的值变为“3”。在此由于中央检测电路8输出脉冲信号27，所以寄存器35重新保持差运算电路输出47的值“3”，而脉冲计数器33的输出值被复零。以下同样，光点在来到下一个长度为5T的标记中央位置之前，脉冲计数器33对2倍时钟脉冲信号45的脉冲数进行计数，而当光点来到长度为5T的标记中央位置时，脉冲计数器33的输出值变为“8”，差运算电路输出47的值变为“5”。在此由于中央检测电路8输出脉冲信号27，所以寄存器35重新保持差运算电路输出47的值“5”，而脉冲计数器33的输出值被复零。如以上的说明可知，从寄存器35的输出信号48可以得到包括初始值间隔42的间距3B在内，在数据记录区域43中所记录的标记及间距长度的值“3”、“3”、“5”、“4”、“6”、“3”等。
另外，在图3中，将零检测电路36连接在差运算电路34的输出上。零检测电路36在差运算电路34的输出值为零时输出脉冲信号。在图4中，当光点来到记录标记的边缘位置时，由于差运算电路34的输出信号48变为零，所以零检测电路36输出脉冲信号49。
以上的构成没有图5(c)中所示的读取信号和限制电平间的偏离问题。另外，上述构成即使光点的标记串方向的长度比最短标记长度的2倍还大也可以检测边缘。因此，根据本发明构成的信息再生装置具有可以正确再生比现有信息再生装置短的记录标记的边缘间距的优点。
但是，在图4中，当记录标记的长度及标记间间隔部变长时，差分电路输出25的波形在记录标记的中央位置及标记间间隔的中央位置变为平坦。从而由于噪声等的影响，有时在零电平比较器10的脉冲信号输出定时上产生误差，中央检测电路8的检测性能下降的情况。另一方面，在现有的信息再生装置中，在记录标记的长度及标记间的间隔长时，难以产生误差。为此，再进一步发展的本发明的构成对上述构成和现有的信息再生装置进行并用。
图6表示根据本发明的光盘装置信号再生部分的另一实施例。与图1相同标号的器件与在图1中说明的部分起相同的作用。加法电路60、差分电路61、限制电平电路62和零电平比较器63，与现有的信息再生装置相同。加法电路60对二分割光检测器的2个输出信号进行相加，输出图5(c)的57所示的读取信号。差分电路61对限制电平电路62保持的图5(c)的56所示的限制电平56、与加法电路60的输出信号进行减法运算。在光点来到记录标记的边缘位置时，差分电路61的输出信号变为零电平，零电平比较器63输出脉冲信号64。65是锁相环(phase locked loop：PLL)电路，从加法电路60的输出信号中生成再生信号的基本时钟脉冲。66是脉冲计数器，对从加法电路60输出的基本时钟脉冲信号的脉冲数进行计数。67是差运算电路，68是寄存器。在寄存器68中保持有为选择由本发明构成的信息再生装置的输出信号49和现有的信息再生装置的输出信息64中的一个的边缘间距判断基准值。例如当记录标记的边缘间距比6T还短时，选择本发明构成的信息再生装置的输出信号49，而在记录标记的边缘间距是6T或比其更长时，选择现有的信息再生装置的输出信号64，寄存器68保持值“6”。运算电路67对脉冲计数器66的输出值和寄存器68保持的值进行减法运算。69是开关，在运算电路67的输出值为负时，选择由本发明构成的信息再生装置的输出信号49，而在运算电路67的输出值为零以上时，选择现有的信息再生装置的输出信号64。脉冲计数器66由开关69输出的脉冲信号进行复位。首先，开关69选择由本发明构成的信息再生装置的输出信号49，脉冲计数器66被复位。当光点开始扫描记录数据区域时，脉冲计数器66对从加法电路60所输出的基本时钟脉冲信号的脉冲数进行计数。例如当下一个记录标记边缘间距比6T短时，脉冲计数器66的输出值比寄存器68保持的值“6”小，运算电路67的输出值为负不变，开关69选择由本发明构成的信息再生装置的输出信号49。从而，经中央检测电路8的标记边缘信号49，通过开关69输出。然后，由开关69所输出的脉冲信号使脉冲计数器66复位。另一方面，下一个记录标记边缘间距为6T或比其长时，脉冲计数器66的输出值变为寄存器68所保持的值“6”，运算电路67的输出值变为零，开关69选择现有方式的输出信号64。此后，脉冲计数器66由开关69输出的脉冲信号进行复位，运算电路67的输出值变为负，开关69返回到选择输出信号49的状态。
在以上的实施例中，说明了用二分割光检测器7作为二分割检测装置，对反射光束分成二部分进行检测。但是，作为其替代装置也可以利用具有衍射方向不同的2个衍射区域的衍射格栅及全息照相元件，在与光点扫描方向垂直方向的边界线上对反射光束进行二分割，使二分割的反射光束由2个光检测器受光。另外，在以上的实施例中，说明了利用通过CD-ROM盘及相变化盘等记录标记对反射光束的光量进行调制型式的光盘，但是本发明也可以使用于通过标记磁畴对反射光束的偏振光方向进行调制的光磁盘那样的信息记录媒体。
由以上的说明可知，本发明可以以大的光点再生比现有技术更高密度的信息媒体。另外即使由于记录功率变动、信息媒体的记录灵敏变化及反射率变化，也可以实现在标记边缘位置的检测中难于产生误差的光学信息再生装置。

Claims (4)

1.一种光学信息再生装置，包括：
将光学信息媒体的反射光束对应于信息标记连续记录的方向进行二分割的二分割光检测装置；及
从该二分割光检测装置的输出信号中再生记录在该光学信息媒体上所记录的信息的信息再生装置；
其特征在于该信息再生装置包括：
检测在该光学信息媒体上所记录的信息标记的中央及信息标记间间隔的中央位置的中央检测装置，该中央检测装置包括：计算该二分割光检测装置的2个输出信号的差信号的差分运算电路，及检测该差分运算电路的输出信号的零电平的零电平检测电路；
从该中央检测装置的输出信号中生成该信息标记的边缘信号的边缘信号生成装置。
2.如权利要求1所述的光学信息再生装置，其特征在于：
设信息标记的中央和信息标记间间隔的中央位置的间距为Cn、已运算出的前一个边缘间的间距为Dn-1、则通过使下一个边缘间的间距Dn为Dn＝2×Cn-Dn-1的运算，生成该信息标记的边缘信号。
3.如权利要求1所述的光学信息再生装置，其特征在于：
所述边缘信号生成装置包括：测量信息标记的中央与信息标记间间隔的中央位置的间距的中央间距测量装置；保持已经运算的前一个边缘信号的边缘信号保持装置；及计算该中央间距测量装置的输出信号和该边缘信号保持装置的输出信号之差的差运算电路。
4.如权利要求3所述的光学信息再生装置，其特征在于：
该边缘信号生成装置包括对该差运算电路的输出信号的零信号进行检测的零检测电路。
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