JP2000082259A - 光ディスクの信号処理方法および光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最小限のビット数の１個Ａ／Ｄ変換器で書換
型光ディスクの再生信号をディジタル化するための光デ
ィスクの信号処理方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 光検出手段４で検出された複数の電気信
号の和信号２２または差信号７に含まれるＩＤ信号と記
録信号を、信号多重手段３４で選択して時間多重して出
力信号７０を得、極性切換手段２９で前記ＩＤ信号の極
性と前記記録信号の極性を揃えて出力信号７１を得、こ
の信号の直流レベルをオフセット制御手段３７で一定に
制御してからＡ／Ｄ変換器６２で前記和信号と差信号の
両方をディジタル化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、書換型光ディスク
を再生するための光ディスクの信号処理方法および光デ
ィスク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】書換型光ディスクは、高密度の情報記録
再生が可能であるため、コンピュータの外部記憶装置や
画像音声用のＡＶディスクとして開発および商品化が進
められている。高密度の書換型光ディスクでは、光ビー
ムのトラッキング制御のためグルーブ（案内溝）とラン
ド（溝間）が設けてあり、ランドとグルーブの両方に情
報を記録再生するランドグルーブ記録技術が知られてい
る。

【０００３】光ディスクには、記録トラックを所定の情
報量毎に区切ったセクタと呼ばれる記録単位がある。各
セクタの先頭には、通常、そのセクタのアドレスや様々
な属性を予め記録したＩＤ信号が設けられ、ランドグル
ーブ記録では、隣接するランドとグルーブの中間位置に
ＩＤ信号を設け、ランドとグルーブの両方からＩＤ信号
を読む方法がとられる。そして、発明者らは、ＩＤ信号
の位置とその極性を正確に検出することが出来る光ディ
スクのＩＤ検出回路を検討してきた（ＷＯ ９７／３９
４４４）。

【０００４】また、光ディスクの信号再生は、光ディス
ク上に形成されたピットまたはマークと呼ばれる１ミク
ロン以下の微小信号に、レーザビームスポットを照射
し、反射光の強弱変化を読み取る。記録されているデー
タがディジタルでも、再生系の光学的または電気的な低
域通過型の周波数特性によって、再生波形は中間値を持
ったアナログ信号となってしまう。

【０００５】従って、光ディスク再生装置では、このア
ナログ再生信号を元のディジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換回路が必要となる。発明者らは、光ディスクの再生
信号に振幅変動およびアシンメトリ変動があっても、常
に正確なディジタル化が行えるＡ／Ｄ変換方法を既に提
案した（特開平１０−５５６２１号）。

【０００６】ここで、光ディスクの再生信号をディジタ
ル化する目的は大別して２つあり、アナログ信号として
検出される信号を単に元の２値のディジタル信号に戻す
ためである場合と、再生信号の品質が不十分で再生中に
エラーが発生したとしても、エラーの発生した前後の信
号から真の値を推定する方法、即ち最尤複号などを用い
るために、Ａ／Ｄ変換器を用いてアナログ再生信号をそ
のまま多ビットのディジタル信号に変換してからディジ
タル信号処理する場合がある。

【０００７】後者の場合、通常、６ビット以上の分解能
で、変換速度も再生チャネルレート程度の高速なＡ／Ｄ
変換器が必要となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】光ディスク装置の中で
も、光検出手段で検出された複数の電気信号の和信号と
差信号を用いる光ディスク装置では、和信号と差信号そ
れぞれにＡ／Ｄ変換器が必要となってしまう。

【０００９】和信号だけを用いる光ディスク装置であっ
ても、ＩＤ信号部と記録信号部は信号の直流レベルのオ
フセットが発生し、また、特に差信号は両極性で検出さ
れるので、これらの信号をそのままディジタル変換する
ためには、前段回路のダイナミックレンジが必要で、し
かもＡ／Ｄ変換器のビット数も増やす必要がある。

【００１０】多ビットかつ高速のＡ／Ｄ変換器は、製造
に特殊プロセスを必要とし、コストが高くなるばかりか
消費電力も大きいという課題がある。本発明は、上述の
課題を解決するものであり、最小限のビット数の１個の
Ａ／Ｄ変換器で書換型光ディスクの再生信号をディジタ
ル化するための光ディスクの信号処理方法およびこれを
用いた光ディスク装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の光ディスクの信号処理方法は、光検出手
段で検出された複数の電気信号の和信号または差信号に
含まれるＩＤ信号と記録信号を選択して時間多重し、前
記ＩＤ信号の極性と前記記録信号の極性を揃え、この信
号の直流レベルを一定に制御してからディジタル変換す
ることを特徴とする。

【００１２】この本発明によると、多重された信号のダ
イナミックレンジが抑えられ、最小限のビット数の１個
のＡ／Ｄ変換器で前記和信号と差信号の両方をディジタ
ル化できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の光ディス
クの信号処理方法は、光検出手段で検出された複数の電
気信号の和信号または差信号を用いる光ディスクの信号
処理方法であって、前記和信号または差信号に含まれる
ＩＤ信号と記録信号を選択して時間多重し、前記ＩＤ信
号の極性を前記記録信号の極性に揃え、極性を揃えた前
記ＩＤ信号と記録信号の直流レベルを一定に制御し、Ｉ
Ｄ信号と記録信号を極性および直流レベルが揃った一連
の信号に処理した後にディジタル変換することを特徴と
する。

【００１４】本発明の請求項２記載の光ディスクの信号
処理方法は、請求項１において、差信号に含まれるＩＤ
信号と、和信号に含まれる記録信号を選択して時間多重
することを特徴とする。

【００１５】本発明の請求項３記載の光ディスクの信号
処理方法は、請求項１において、差信号と和信号に含ま
れるＩＤ信号と、和信号に含まれる記録信号を選択して
時間多重することを特徴とする。

【００１６】本発明の請求項４記載の光ディスク装置
は、光ディスクからの反射光を分割検出し複数の電気信
号を出力する光検出手段と、前記複数の電気信号から和
信号と差信号を生成する演算手段と、前記和信号または
差信号からＩＤ信号と記録信号を選択して時間多重する
信号多重手段と、前記ＩＤ信号の極性を前記記録信号の
極性に揃える極性切換手段と、極性を揃えた前記ＩＤ信
号と記録信号の直流レベルを一定に制御するオフセット
制御手段と、極性および直流レベルが揃った一連のＩＤ
信号と記録信号をディジタル化するＡ／Ｄ変換器とを備
えたことを特徴とする。

【００１７】本発明の請求項５記載の光ディスク装置
は、請求項４において、信号多重手段は、差信号からＩ
Ｄ信号を、和信号から記録信号を選択して時間多重する
ことを特徴とする。

【００１８】本発明の請求項６記載の光ディスク装置
は、請求項４において、信号多重手段は、差信号と和信
号からＩＤ信号を、和信号から記録信号を選択して時間
多重することを特徴とする。

【００１９】以下、本発明の光ディスクの信号処理方法
を、具体的な各実施の形態に基づいて説明する。（実施
の形態１）図１に本発明の光ディスクの信号処理方法を
実現する（実施の形態１）の光ディスク装置を示し、図
２にその信号波形図を示す。

【００２０】図１において、光検出手段４は、光ディス
ク１と、これを回転させるモータ２と、光ディスク１か
ら信号を読み取るピックアップ３で構成される。光ディ
スク１は、相変化膜を有するランドグルーブ記録方式の
書換型光ディスクで、セクタ先頭に予めエンボスのピッ
トとしてＩＤ信号をランドとグルーブの境界に配置し、
ＩＤ信号の後方に、ランド上とグルーブ上の両方に結晶
と非結晶のマークとして記録信号を有するものを用い
る。

【００２１】ピックアップ３は、光ディスク１のランド
上またはグルーブ上にフォーカスおよびトラッキング制
御を行ったレーザスポットを照射し、光ディスク１から
の反射光を複数のピンダイオードで受光し、それぞれを
電気信号に変換して出力する。

【００２２】ピックアップ３から出力される複数の電気
信号の内、トラッキング信号５を入力とする差動アンプ
６により差信号７を生成する。差信号７は、図２（ｃ）
に示すように先頭にＩＤ信号があり、後方には単一周波
数のウオブル信号がある。ＩＤ信号は極性の異なる２つ
の部分からなり、それぞれ最初の部分が同期引き込み用
のＶＦＯ信号が配置されている。図２ではＶＦＯ部分を
斜線で、信号の極性を矢印で示している。

【００２３】差信号７は、ＩＤエンベロープ信号９を出
力するＩＤエンベロープ検出手段８に入力される。ＩＤ
エンベロープ信号９は、図２（ｄ）に示すように差信号
７に含まれるＩＤ信号の部分だけでハイレベルとなる信
号である。

【００２４】ＩＤエンベロープ検出手段８の具体例を説
明する。差信号７は、ＩＤエンベロープ検出手段８の第
１ハイパスフィルタ１０に入力され、高周波信号である
ＩＤ信号は通過し、低周波信号であるウオブル信号は阻
止される。

【００２５】次に、第１全波整流器１１と第１ローパス
フィルタ１２によってＩＤ信号のエンベロープ電圧が検
出される。エンベロープ電圧は第１コンパレータ１３に
よって基準電圧と比較され、２値化された前記ＩＤエン
ベロープ信号９を出力する。

【００２６】また、差動アンプ６からＩＤエンベロープ
検出手段８に入力された前記差信号７は、極性信号１５
を出力する極性検出手段１４にも入力される。極性信号
１５は、図２（ｅ）に示すように差信号７に含まれるＩ
Ｄ信号部分ではＩＤ信号の極性をハイレベル／ローレベ
ルで表し、ウオブル信号部分ではこれを２値化したパル
スからなる信号である。

【００２７】この極性検出手段１４の具体例を説明す
る。差信号７は、第２ローパスフィルタ１６に入力さ
れ、ＩＤ信号から高周波成分を除去し低周波成分の極性
が抽出されるとともに、低周波のウオブル信号はノイズ
成分が除去されて通過する。次に、これらの信号は第２
コンパレータ１７によって後述の追従スライス電圧１９
と比較され、２値化された極性信号１５を出力する。

【００２８】極性信号１５は積分器１８に入力され、極
性信号１５のハイレベル／ローレベルの時間平均が一定
となるように、追従スライス電圧１９を第２コンパレー
タ１７に出力する。

【００２９】ただし、ＩＤ信号の期間はウオブル信号の
周期と比較して長いので、積分器１８では、安定な制御
のためにＩＤ信号期間を示すＩＤエンベロープ信号９を
用いて積分動作をホールドする。

【００３０】前記ピックアップ３から出力される複数の
電気信号のトラッキング信号５のすべてとフォーカス信
号２０とを入力とする加算アンプ２１によって和信号２
２が生成される。

【００３１】和信号２２は、図２（ａ）に示すように先
頭にＩＤ信号があり、後方にはランドまたはグルーブの
記録トラックに結晶／非結晶の状態で記録された記録デ
ータがある。記録信号には、最初の部分に同期引き込み
用のＶＦＯ信号が配置されている。

【００３２】この和信号２２は、ＲＦエンベロープ信号
２３を出力するＲＦエンベロープ検出手段２４に入力さ
れる。ＲＦエンベロープ信号２３は、図２（ｂ）に示す
ように和信号２２に含まれるＩＤ信号と記録信号が存在
する部分だけでハイレベルとなる信号である。

【００３３】ＲＦエンベロープ検出手段２４の具体例を
説明する。ＲＦエンベロープ検出手段２４は、前述のＩ
Ｄエンベロープ検出手段８と同等であって、和信号２２
が第２ハイパスフィルタ２５、第２全波整流器２６、第
３ローパスフィルタ２７によってＩＤ信号および記録信
号のエンベロープ信号を検出する。このエンベロープ信
号は第３コンパレータ２８によって基準電圧と比較さ
れ、２値化されたＲＦエンベロープ信号２３を出力す
る。

【００３４】この（実施の形態１）の光ディスク装置で
は、光検出手段４、差動アンプ６で生成された差信号７
から、ＩＤエンベロープ検出手段８によってＩＤエンベ
ロープ信号９が、極性検出手段１４によって極性信号１
５が出力される。また、加算アンプ２１で生成された和
信号２２から、ＲＦエンベロープ検出手段２４によって
ＲＦエンベロープ信号２３が出力される。ここまでの実
施の形態について、好ましいパラメータを数値を示して
述べる。

【００３５】光ディスク１は、記録膜にテルル、ゲルマ
ニウム、アンチモンなどの合金を用いた相変化型光ディ
スク、基材には０．６ｍｍ厚のポリカーボネートを用い
た貼り合わせ構造で、トラックピッチ０．７４μｍのラ
ンドグルーブディスクを用いる。

【００３６】光ディスク１には、記録線密度０．４１μ
ｍ／ｂｉｔで、セクタの先頭に予めＩＤ信号がランドと
グルーブの境界にエンボスのピットとして、ＩＤ信号の
後ろにランドまたはグルーブ上に記録信号が同じ密度で
非結晶／結晶のマーク／スペースとして記録されてい
る。

【００３７】この光ディスク１をモータ２で読み取り線
速度が６ｍ／ｓになるように回転させ、波長６５０ｎｍ
のレーザを搭載したピックアップ３で読み取る。ＩＤエ
ンベロープ検出手段８における第１ハイパスフィルタ１
０はカットオフ周波数が１ＭＨｚ、第１ローパスフィル
タ１２はカットオフ周波数が１００ＫＨｚのものを用い
る。

【００３８】前述のディスク記録再生パラメータでは差
信号７のＩＤ信号の周波数帯域は約５００ＫＨｚ〜１０
ＭＨｚ、ウオブル信号の周波数は約１６０ＫＨｚとな
り、ＩＤエンベロープ検出手段８では、ウオブル信号が
除去されてＩＤ信号のエンベロープだけが良好に検出で
きる。

【００３９】極性検出手段１４における第２ローパスフ
ィルタ１６はカットオフ周波数が３００ＫＨｚ、第２コ
ンパレータ１７と積分器１８の閉ループのゲイン交点は
約４ＫＨｚに設定する。

【００４０】これにより、極性検出手段１４では、ＩＤ
信号部ではＩＤ信号の極性が良好に検出でき、ウオブル
信号部ではこれを２値化したパルスが極性信号１５とし
て良好に検出できる。

【００４１】更に、ＲＦエンベロープ検出手段２４にお
ける第２ハイパスフィルタ２５はカットオフ周波数が１
ＭＨｚ、第３ローパスフィルタ２７はカットオフ周波数
が１００ＫＨｚのものを用いる。

【００４２】前述のディスク記録再生パラメータでは和
信号２２のＩＤ信号および記録信号の周波数帯域は約５
００ＫＨｚ〜１０ＭＨｚとなり、ＩＤ信号と記録信号が
存在する部分でＲＦエンベロープ信号２３がハイレベル
となる。

【００４３】なお、ここで示したパラメータは、これだ
けに限るものではなく、ある程度の範囲でパラメータを
変化させてもこの実施の形態は動作する。更に、光ディ
スクの記録再生パラメータ、例えば、記録線密度や再生
線速度が異なる場合は、これらに比例または反比例させ
て各フィルタのカットオフ周波数を変化させれば対応で
きることは明らかである。

【００４４】図１の極性切換手段２９を説明する。極性
切換手段２９は、差信号７を入力とし、前記極性信号１
５で信号の極性を切り換えて出力信号３０を出力する。
その結果、出力信号３０は、図２（ｆ）に示すように極
性信号１５がハイレベルのとき入力の差信号７を反転し
た信号となり、両極性であったＩＤ信号の極性の向きが
一方向に揃えられる。ただ、信号の極性は揃っている
が、信号の直流レベルは一致していない。

【００４５】この極性切換手段２９の具体例を示す。図
１では、差信号７は正転バッファ３１と反転バッファ３
２に入力され、セレクタ３３により極性信号１５に基づ
いて選択されて出力される。

【００４６】次に、信号多重手段３４を説明する。信号
多重手段３４は、和信号２２と極性切換手段２９の出力
信号３０とを入力とし、ＩＤエンベロープ信号９により
選択して１つの信号に多重した出力信号３５を出力す
る。

【００４７】その結果、出力信号３５としては図２
（ｇ）に示すように、ＩＤエンベロープ信号９がハイレ
ベルの期間には出力信号３０のＩＤ信号が出力され、Ｉ
Ｄエンベロープ信号９がローレベルの期間には入力の和
信号２２の記録信号が多重されて出力される。

【００４８】信号多重手段３４の具体例は、図１ではセ
レクタ３６で構成され、切り換え信号としてＩＤエンベ
ロープ信号９を用いる。次に、出力信号３５を入力信号
とするオフセット制御手段３７を説明する。

【００４９】信号多重手段３４の出力信号３５を入力と
たオフセット制御手段３７は、後述のゲート信号３８
（図２（ｈ））を用いて信号の有効データ部分の直流レ
ベルを一定に制御した出力信号３９を出力する。

【００５０】この出力信号３９は、図２（ｉ）に示すよ
うにゲート信号３８がローレベルの期間に、ＩＤ信号ま
たは記録信号の先頭にあるＶＦＯ部分で所定の直流レベ
ルまでオフセットの高速な応答で引き込みを行い、ゲー
ト信号３８がハイレベルの期間に、ＩＤ信号または記録
信号の有効データ部分で低速な応答で一定の直流レベル
を保持する。

【００５１】オフセット制御手段３７の具体例を示す。
図１では、信号多重手段３４の出力信号３５はバッファ
４０に入力され低出力インピダンスに変換してから、コ
ンデンサ４１を通して高入力インピダンスのバッファ４
４に入力される。バッファ４４の入力は、抵抗値の大き
い抵抗器４２と抵抗値の小さい抵抗器４３の一端に接続
され、２つ抵抗器４２，４３の他端はスイッチ４５を通
して基準電圧に接地されている。スイッチ４５はゲート
信号３８で制御され、バッファ４４の出力がオフセット
制御手段３７の出力となっている。

【００５２】ここで、ゲート信号３８がローレベルの期
間には、抵抗値の小さい方の抵抗器４３が選択され、コ
ンデンサ４１と抵抗器４３で決まる高速な時定数で入力
信号の直流レベルの引き込みを行う。

【００５３】反対にゲート信号３８がハイレベルの期間
には、抵抗値の大きい方の抵抗器４２が選択され、コン
デンサ４１と抵抗器４２で決まる低速な時定数で入力信
号の直流レベルの保持を行う。

【００５４】前記ゲート信号３８を発生するゲート発生
手段４６は、次のように構成されている。ゲート発生手
段４６は、前記ＩＤエンベロープ信号９とＲＦエンベロ
ープ信号２３を入力とし、前記オフセット制御手段３７
で使用するゲート信号３８を発生する。

【００５５】ゲート信号３８は、図２（ｈ）に示すよう
に信号多重手段３４の出力信号３５のＩＤ信号または記
録信号の先頭にあるＶＦＯ信号の前半部でローレベルと
なり、後半部から有効データにかけてハイレベルとなる
信号である。

【００５６】図３はゲート発生手段４６の動作を表す信
号波形図である。図１においてゲート発生手段４６は、
第１〜第４ディレイ素子７３〜７６、第１〜第４ＡＮＤ
ゲート５０，５２，５４，５７、ＯＲゲート５９で構成
されている。

【００５７】図３（ｂ）に示す前記ＩＤエンベロープ信
号９は、第１〜第３ディレイ素子７３，７４，７５を通
過して遅延時間ｔ１，ｔ２，ｔ３だけ順に遅れた出力信
号４７，４８，４９が形成される。図３（ｃ）（ｄ）
（ｅ）に出力信号４７，４８，４９を示すように、それ
ぞれＩＤエンベロープ信号が順次遅延された波形となっ
ている。

【００５８】第１ＡＮＤゲート５０の出力信号５１は図
３（ｆ）に示すようになり、第２ＡＮＤゲート５２の出
力信号５３は図３（ｇ）に示すようになる。第３ＡＮＤ
ゲート５４はＩＤエンベロープ信号９ともう一つの入力
信号であるＲＦエンベロープ信号２３に基づいて、図３
（ｉ）に示すようにＲＦエンベロープ信号２３のＩＤ信
号部分が除かれた出力信号５５が得られる。

【００５９】第３ＡＮＤゲート５４の出力信号５５は、
第４ディレイ素子７６を介して図３（ｊ）に示すように
遅延時間ｔ４だけ遅れた出力信号５６が形成される。第
４ＡＮＤゲート５７の出力には、出力信号５６と前記出
力信号５５に基づいて図３（ｋ）に示す出力信号５８が
発生する。

【００６０】ＯＲゲート５９の入力には、出力信号５１
と出力信号５３と出力信号５８が入力されており、ＯＲ
ゲート５９の出力には図３（ｌ）に示す前記のゲート信
号３８を発生する。このゲート信号３８が図２（ｈ）に
示したものである。

【００６１】このように、（実施の形態１）の光ディス
ク装置では、極性切換手段２９により差信号７に含まれ
るＩＤ信号の極性を極性信号１５に基づいて切り換えて
出力し、信号多重手段３４により極性切換手段２９の出
力信号３０に含まれるＩＤ信号と和信号２２に含まれる
記録信号をＩＤエンベロープ信号９に基づいて選択して
出力し、オフセット制御手段３７によりゲート発生手段
４６の発生するゲート信号３８を用いて信号多重手段３
７の出力信号３５の直流レベルを一定に制御することが
できる。

【００６２】ここで、オフセット制御手段３７およびゲ
ート発生手段４６の好ましいパラメータを数値を示して
述べる。前述の光ディスクの記録再生パラメータを用い
た場合で、かつ、ＶＦＯの長さが１８μｓの場合につい
て述べる。

【００６３】オフセット制御手段３７の具体例は、コン
デンサ４１と抵抗器４３で構成される高速応答のハイパ
スフィルタのカットオフ周波数を３００ＫＨｚ、コンデ
ンサ４１と抵抗器４２で構成される低速応答のハイパス
フィルタのカットオフ周波数を１ＫＨｚとする。ゲート
発生手段４６の具体例で示した遅延時間ｔ１，ｔ３，ｔ
４を５μｓ、遅延時間ｔ２を２８μｓとする。

【００６４】これらのパラメータを用いた場合、オフセ
ット制御手段３７においてＶＦＯ先頭期間に高速な直流
オフセットの引き込みが完了し、有効データを含む後半
部分で安定した直流レベルの維持が可能となる。

【００６５】なお、ここで示したパラメータは、これだ
けに限るものではなく、ある程度の範囲でパラメータを
変化させてもこの実施の形態は動作する。更に、光ディ
スクの記録再生パラメータ、例えば、記録線密度や再生
線速度が異なる場合は、更にはＶＦＯの長さが異なる場
合には、これらに比例または反比例させて各フィルタの
カットオフ周波数や遅延時間ｔ１〜ｔ４を変化させれば
対応できることは明らかである。

【００６６】以上の構成と動作によって、書換型光ディ
スクから再生された和信号と差信号とから、ＩＤ信号と
記録信号を多重し、図３（ｍ）ならびに図２（ｉ）に示
すように直流レベルを揃えた出力信号３９が得られる。

【００６７】このオフセット制御手段３７の出力信号３
９は、図１において、自動振幅制御処理とイコライザ処
理（以下の説明ではＡＧＣ／ＥＱＬ処理と称す）とを行
うＡＧＣ・ＥＱＬ６０を通して、Ａ／Ｄ変換器６２に入
力される。Ａ／Ｄ変換器６２では、入力のダイナミック
レンジを最大限に使用して多ビットのディジタル信号６
３に変換される。

【００６８】この（実施の形態１）ではディジタル変換
前のアナログ信号系においてＡＧＣ／ＥＱＬ処理する場
合で説明したが、ディジタル変換後にディジタル信号処
理でＡＧＣ／ＥＱＬ処理を実現することも可能である。

【００６９】但し、Ａ／Ｄ変換器６２の必要ビット数を
最小限にするためには、この（実施の形態１）のように
ディジタル変換前にアナログ処理することが好ましい。
（実施の形態２）図４はＩＤ信号を差信号から選択する
場合の（実施の形態２）の光ディスク装置を示し、図５
はその信号波形図を示す。

【００７０】ここでは（実施の形態２）の（実施の形態
１）と共通の構成については説明を省略し、異なる部分
について説明する。図４において図１と同じ符号を付け
たブロックは（実施の形態１）と機能が同じである。

【００７１】図４において、光検出手段４は光ディスク
１に記録された信号を複数の電気信号に変換して出力
し、差動アンプ６により図５（ｃ）に示すように差信号
７を生成する。

【００７２】差信号７は先頭にＩＤ信号があり、後方に
は単一周波数のウオブル信号がある。ＩＤ信号は極性の
異なる２つの部分からなり、（実施の形態１）とは極性
が逆の場合を示している。

【００７３】この差信号７はＩＤエンベロープ検出手段
８に入力され、図５（ｄ）に示すＩＤエンベロープ信号
９を出力する。また、差信号７とＩＤエンベロープ信号
９は、極性検出手段１４に入力され図５（ｆ）に示す極
性信号１５を出力する。

【００７４】加算アンプ２１では図５（ａ）に示す和信
号２２を生成する。和信号２２は、先頭にＩＤ信号があ
り、後方にはランドまたはグルーブの記録トラックに結
晶／非結晶の状態で記録された記録信号がある。

【００７５】この（実施の形態２）では、記録信号の極
性が（実施の形態１）と逆の場合を示している。図４に
おいて和信号２２は、ＲＦエンベロープ検出手段２４に
入力され、図５（ｂ）に示すＲＦエンベロープ信号２３
を出力する。

【００７６】同期信号発生手段６４は、ＩＤエンベロー
プ信号９、図５（ｆ）に示す極性信号１５、ＲＦエンベ
ロープ信号２３を入力とし、信号多重手段３４で使用す
るＩＤゲート信号６７と、極性切換手段２９で使用する
極性ゲート信号６８と、オフセット制御手段３７で使用
するリードゲート信号６９とを発生する。

【００７７】具体的には、同期信号発生手段６４はカウ
ンタ６５とデコーダ６６とで構成されている。カウンタ
６５は、ＩＤエンベロープ信号９または極性信号１５ま
たはＲＦエンベロープ信号２３の立ち上がりエッジをプ
リセット入力とし、１セクタを連続して計数する。

【００７８】デコーダ６６はカウンタ５６の出力をデコ
ードしてカウンタに同期したゲート信号を発生する。Ｉ
Ｄゲート信号６７は、図５（ｅ）に示すように和信号
（ａ）または差信号（ｃ）のＩＤ信号を含む範囲でハイ
レベルとなる信号である。極性ゲート信号６８は、図５
（ｇ）に示すようにＩＤ信号または記録信号の極性をハ
イレベル／ローレベルで表した信号である。図５（ｊ）
に示すリードゲート信号６９は、図５（ｉ）に示す極性
切換手段２９の出力信号７１のＩＤ信号または記録信号
の先頭にあるＶＦＯ信号の前半部でローレベルとなり、
後半部から有効データにかけてハイレベルとなる信号で
ある。

【００７９】ここで、ＩＤエンベロープ信号９とＩＤゲ
ート信号６７、極性信号１５と極性ゲート信号６８、
（実施の形態１）のゲート信号３８とこの（実施の形態
２）のリードゲート信号６９が異なる点は、ＩＤエンベ
ロープ信号９と極性信号１５とＲＦエンベロープ信号２
３とゲート信号３８が、光ディスク１から検出された直
接の信号あるいはこれらを組み合わせた信号であるのに
対し、ＩＤゲート信号６７と極性ゲート信号６８とリー
ドゲート信号６９は、カウンタを用いて同期再生して間
接的に生成された信号である。

【００８０】すなわち、光ディスク１にディフェクト
（傷などによる信号の欠落）があった場合、前者は正し
い信号とはならないが、後者は補間機能が働いて常に正
しい信号となる。

【００８１】図４の信号多重手段３４は、差信号７と和
信号２２を入力とし、ＩＤゲート信号６７により選択し
て１つの信号に多重した出力信号７０を出力する。その
結果、出力信号７０として図５（ｈ）に示すように、Ｉ
Ｄゲート信号６７がハイレベルの期間に、入力の差信号
７のＩＤ信号が出力され、ＩＤゲート信号６７がローレ
ベルの期間に、入力の和信号２２の記録信号が多重され
て出力される。

【００８２】極性切換手段２９は、信号多重手段３４の
出力信号７０を入力とし、極性ゲート信号６８で信号の
極性を切り換えて図５（ｉ）に示す出力信号７１を出力
する。その結果、出力信号７１は、極性ゲート信号６８
がハイレベルのときに入力される信号多重手段３４の出
力信号（ｈ）を反転した信号となり、両極性であったＩ
Ｄ信号の極性の向きおよび記録信号の極性が一方向に揃
えられる。

【００８３】オフセット制御手段３７は、信号多重手段
３４の出力信号７０の極性を一方向に揃えた信号７１を
入力とし、リードゲート信号６９を用いて信号の有効デ
ータ部分の直流レベルを図５（ｋ）に示すように一定に
制御した出力信号７２を出力する。その結果、出力信号
７２は、リードゲート信号６９がローレベルの期間に、
ＩＤ信号または記録信号の先頭にあるＶＦＯ部分で所定
の直流レベルまでオフセットの高速な応答で引き込みを
行い、リードゲート信号６９がハイレベルの期間に、Ｉ
Ｄ信号または記録信号の有効データ部分で低速な応答で
一定の直流レベルを保持する。

【００８４】以上のように、この（実施の形態２）の光
ディスク装置では、信号多重手段３４により差信号７に
含まれるＩＤ信号と和信号２２に含まれる記録信号をＩ
Ｄゲート信号６７に基づいて選択して出力し、極性切換
手段２９により信号多重手段３４の出力信号７０に含ま
れるＩＤ信号および記録信号の極性を極性ゲート信号６
８に基づいて切り換えて出力し、オフセット制御手段３
７によりリードゲート信号６９を用いて極性切換手段２
９の出力信号７１の直流レベルを一定に制御することが
できる。

【００８５】以上の構成と動作によって、光ディスク１
から再生された和信号２２と差信号７とから、ＩＤ信号
と記録信号を多重し、直流レベルを揃えた出力信号７２
が得られる。このオフセット制御手段３７の出力信号７
２は、ＡＧＣ・ＥＱＬ６０を通して、Ａ／Ｄ変換器６２
に入力される。

【００８６】Ａ／Ｄ変換器６２では、入力のダイナミッ
クレンジを最大限に使用して多ビットのディジタル信号
６３に変換する。この（実施の形態２）でも（実施の形
態１）と同じのようにディジタル変換前にＡＧＣ／ＥＱ
Ｌ処理する場合で説明したが、これらの機能は、ディジ
タル変換後にディジタル信号処理で行うことも可能であ
る。Ａ／Ｄ変換器６２のビット数を最小限にするために
は、この実施の形態のようにディジタル変換前にアナロ
グ処理した方が好ましい。

【００８７】なお、この（実施の形態２）で使用した同
期信号発生手段６４を（実施の形態１）に適用して、Ｉ
Ｄエンベロープ信号９，極性信号１５，ゲート信号３８
を得るようにしてもよい。

【００８８】なお、（実施の形態２）では、ＩＤ信号を
差信号７から得る場合で説明したが、ＩＤ信号は、和信
号（トラッキング信号、全加算信号）にも含まれてお
り、信号多重手段３４でＩＤ期間にこれらを選択する構
成としても良い。

【００８９】このうち、ＩＤ信号を和信号（全加算信
号）から選択する場合には、図４に示す光ディスク装置
と全く同じ構成のまま制御信号を変更すれば対応でき
る。図５（ａ）示す和信号が入力の場合、ＩＤゲート信
号６７をローレベルに固定とすることによって、信号多
重手段３４において常に和信号２２を選択する。ＩＤ信
号と記録信号が同一極性なので、極性ゲート信号６８を
ハイレベルに固定とすることによってＩＤ信号と記録信
号の極性を共に反転させる動作にすればよい。

【００９０】また、和信号が後述の（実施の形態４）の
説明で使用する図１０（ａ）に示す和信号の場合も同様
に、ＩＤゲート信号６７をローレベルに固定とすること
によって、信号多重手段３４において常に和信号２２を
選択する。ただし、ＩＤ信号と記録信号の極性が異なる
ので、極性ゲート信号６８を、図１０（ｂ）に示すよう
にＩＤ期間でハイレベルとなる信号とすることによっ
て、ＩＤ信号の極性を反転し記録信号と揃える動作とす
ればよい。すなわち、（実施の形態２）の光ディスク装
置は、ＩＤ信号を差信号または和信号のどちらからでも
選択できる構成となっている。

【００９１】以下には、別の構成により、ＩＤ信号をト
ラッキング信号から得る場合の（実施の形態３）と、Ｉ
Ｄ信号を全加算信号から得る場合の（実施の形態４）に
ついて説明する。

【００９２】（実施の形態３）図６に本発明の（実施の
形態３）の光ディスク装置を示し、図８にその信号波形
図を示す。

【００９３】ここでは（実施の形態３）の（実施の形態
２）と共通な部分については説明を省略し、異なる部分
について説明する。図６において図４と同じ符号を付け
たブロックは（実施の形態２）と機能が同じである。

【００９４】図６において、光検出手段４は、光ディス
ク１に記録された信号を複数の電気信号に変換して出力
する。このうち、トラッキング信号５は次のようにして
検出される。

【００９５】ピックアップ３には、図７に示すように近
接して配置されたディテクタ３ａ〜３ｄからなる分割デ
ィテクタ９４を使用し、その境界に受光ビーム９５を配
置する。４つの各ディテクタ３ａ〜３ｄは検出信号ｐ１
〜ｐ４を出力する。

【００９６】図６において、ディテクタ３ａの検出信号
ｐ１とディテクタ３ｄの検出信号ｐ４を加算した信号が
トラッキング信号（＋）８０であり、ディテクタ３ｂの
検出信号ｐ２とディテクタ３ｃの検出信号ｐ３を加算し
た信号がトラッキング信号（−）８１であり、それぞれ
図８（ａ）（ｂ）のような波形となる。

【００９７】同期信号発生手段８４は、カウンタ７７と
デコーダ７８で構成されており、ＩＤエンベロープ信号
９、極性信号１５、ＲＦエンベロープ信号２３を入力と
し、信号多重手段８２で使用する第１，第２選択ゲート
信号８５，８６、オフセット制御手段３７で使用するリ
ードゲート信号６９を発生する。

【００９８】第１選択ゲート信号８５は、図８（ｄ）に
示すようにトラッキング信号（＋）８０のＩＤ信号の前
半部分でハイレベルとなる信号である。第２選択ゲート
信号８６は、図８（ｅ）に示すようにトラッキング信号
（−）８１のＩＤ信号の後半部分でハイレベルとなる信
号である。

【００９９】信号多重手段８２は、和信号２２と、トラ
ッキング信号（＋）８０とトラッキング信号（−）８１
を入力とし、第１，第２選択ゲート信号８５，８６によ
り入力信号を選択して１つの信号に多重した図８（ｆ）
に示す出力信号８３を出力する。

【０１００】出力信号８３は、第１選択ゲート信号８５
がハイレベルの期間に入力のトラッキング信号（＋）８
０のＩＤ信号前半部が出力され、第２選択ゲート信号８
６がハイレベルの期間に入力のトラッキング信号（−）
８１のＩＤ信号後半部が出力され、第１，第２選択ゲー
ト信号８０，８１がともにローレベルの期間に、入力の
和信号２２の記録信号が出力される。

【０１０１】この（実施の形態３）の光ディスク装置で
は、信号多重手段８２により和信号の一種であるトラッ
キング信号に含まれるＩＤ信号と、和信号２２（全加算
信号）に含まれる記録信号を第１，第２選択ゲート信号
８５，８６に基づいて選択して出力することによって、
ＩＤ信号と記録信号を多重した出力信号８３が得られ
る。

【０１０２】この（実施の形態３）は、光検出手段４に
おける光ディスク１とピックアップ３の角度（チルト）
が正規でない場合でも、ＩＤ信号の読み取りエラーを少
なくさせる効果がある。

【０１０３】（実施の形態４）図９に本発明の（実施の
形態４）の光ディスク装置を示し、図１０にその信号波
形図を示す。

【０１０４】ここでは（実施の形態４）の（実施の形態
２）と共通な部分については説明を省略し、異なる部分
について説明する。図９において図４と同じ符号を付け
たブロックは（実施の形態２）と機能が同じである。

【０１０５】図９において、光検出手段４は、光ディス
ク１に記録された信号を複数の電気信号に変換して出力
する。複数の電気信号は加算アンプ２１により全加算さ
れて和信号２２を得る。これを図１０（ａ）に示す。

【０１０６】同期信号発生手段９０は、カウンタ９６と
デコーダ９７で構成されており、ＩＤエンベロープ信号
９、極性信号１５、ＲＦエンベロープ信号２３を入力と
し、極性切換手段９１で使用する第２極性ゲート信号９
２、オフセット制御手段３７で使用するリードゲート信
号６９を発生する。第２極性ゲート信号９２は、図１０
（ｂ）に示すように、和信号２２のＩＤ信号部でハイレ
ベルとなる信号である。

【０１０７】極性切換手段９１は、和信号２２を入力と
し、第２極性ゲート信号９２により入力信号の極性を反
転した出力信号９３を出力する。図１０（ｃ）に示すよ
うに出力信号９３は、第２極性ゲート信号９２がハイレ
ベルの期間に、入力の和信号２２のＩＤ信号部の極性が
反転され、ローレベルの期間には和信号２２の記録信号
部がそのままの極性で出力される。

【０１０８】この（実施の形態４）の光ディスク装置で
は、極性切換手段９１により和信号２２（全加算信号）
に含まれるＩＤ信号と記録信号の極性を揃えて出力する
ことができる。

【０１０９】この（実施の形態４）は、光検出手段４に
おける光ディスク１とピックアップ３のフォーカス制御
誤差が大きい場合でも、ＩＤ信号の読み取りエラーを少
なくさせる効果がある。

【０１１０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、光検出手
段で検出された複数の電気信号の和信号と差信号を用い
る光ディスク装置の再生信号を、多ビットのディジタル
信号に変換する用途において、ディジタル変換の前段回
路（例えば、ＡＧＣやイコライザ）のダイナミックレン
ジが少なくて済み、かつ、必要最小限のビット数の１個
のＡ／Ｄ変換器でディジタル化することができる。

【０１１１】従って、Ａ／Ｄ変換器および装置設計が容
易になり、装置全体のコストダウンに効果がある。本発
明を用いることにより光ディスク装置に最尤複号などに
よる読出エラーの改善手法を導入することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の（実施の形態１）における光ディスク
装置の構成図

【図２】本発明の（実施の形態１）における光ディスク
装置の信号波形図

【図３】本発明の（実施の形態１）におけるゲート発生
手段の信号波形図

【図４】本発明の（実施の形態２）における光ディスク
装置の構成図

【図５】本発明の（実施の形態２）における光ディスク
装置の信号波形図

【図６】本発明の（実施の形態３）における光ディスク
装置の構成図

【図７】本発明の（実施の形態３）におけるピックアッ
プの構成図

【図８】本発明の（実施の形態３）における光ディスク
装置の信号波形図

【図９】本発明の（実施の形態４）における光ディスク
装置の構成図

【図１０】本発明の（実施の形態４）における光ディス
ク装置の信号波形図

【符号の説明】

４ 光検出手段 ６ 差動アンプ ７ 差信号 ８ ＩＤエンベロープ検出手段 ９ ＩＤエンベロープ信号 １４ 極性検出手段 １５ 極性信号 ２１ 加算アンプ ２２ 和信号 ２３ ＲＦエンベロープ信号 ２４ ＲＦエンベロープ検出手段 ２９ 極性切換手段 ３４ 信号多重手段 ３７ オフセット制御手段 ３８ ゲート信号 ４６ ゲート発生手段 ６４ 同期信号発生手段 ６７ ＩＤゲート信号 ６８ 極性ゲート信号 ６９ リードゲート信号

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光検出手段で検出された複数の電気信号の
   和信号または差信号を用いる光ディスクの信号処理方法
   であって、 前記和信号または差信号に含まれるＩＤ信号と記録信号
   を選択して時間多重し、 前記ＩＤ信号の極性を前記記録信号の極性に揃え、極性
   を揃えた前記ＩＤ信号と記録信号の直流レベルを一定に
   制御し、 ＩＤ信号と記録信号を極性および直流レベルが揃った一
   連の信号に処理した後にディジタル変換する光ディスク
   の信号処理方法。
2. 【請求項２】差信号に含まれるＩＤ信号と、和信号に含
   まれる記録信号を選択して時間多重する請求項１記載の
   光ディスクの信号処理方法。
3. 【請求項３】差信号と和信号に含まれるＩＤ信号と、和
   信号に含まれる記録信号を選択して時間多重する請求項
   １記載の光ディスクの信号処理方法。
4. 【請求項４】光ディスクからの反射光を分割検出し複数
   の電気信号を出力する光検出手段と、 前記複数の電気信号から和信号と差信号を生成する演算
   手段と、 前記和信号または差信号からＩＤ信号と記録信号を選択
   して時間多重する信号多重手段と、 前記ＩＤ信号の極性を前記記録信号の極性に揃える極性
   切換手段と、 極性を揃えた前記ＩＤ信号と記録信号の直流レベルを一
   定に制御するオフセット制御手段と、 極性および直流レベルが揃った一連のＩＤ信号と記録信
   号をディジタル化するＡ／Ｄ変換器とを備えた光ディス
   ク装置。
5. 【請求項５】信号多重手段は、差信号からＩＤ信号を、
   和信号から記録信号を選択して時間多重する請求項４記
   載の光ディスク装置。
6. 【請求項６】信号多重手段は、差信号と和信号からＩＤ
   信号を、和信号から記録信号を選択して時間多重する請
   求項４記載の光ディスク装置。