JP2001202626A - Optical recording medium reader, signal processing circuit for reading optical recording medium and pickup - Google Patents

Optical recording medium reader, signal processing circuit for reading optical recording medium and pickup

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JP2001202626A
JP2001202626A JP2000010799A JP2000010799A JP2001202626A JP 2001202626 A JP2001202626 A JP 2001202626A JP 2000010799 A JP2000010799 A JP 2000010799A JP 2000010799 A JP2000010799 A JP 2000010799A JP 2001202626 A JP2001202626 A JP 2001202626A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical recording medium reader which can be made inexpensive by simplifying the configuration for reading information on an optical recording medium while excluding the unstable factor of a conventional optical system mechanism. SOLUTION: This device is provided with an imaging device 22 for picking up pits in a prescribed area on an optical disk as an image by receiving the return light of a light beam for reproduction from the recording plane of the optical disk in pickup. Further, the device is provided with an image memory 32 for aligning image data, which are picked up for each prescribed angle by the imaging device 22, with the positions of pits, bonding and temporarily storing these data, an image recognizing block 34 for measuring individual pit lengths and pit intervals on the basis of these image data, a pit length data storage memory 35 for storing the information of these pit lengths and a virtual EFM signal generating block 36 for generating a virtual EFM signal similar to an EFM signal on the basis of this pit length information. Reproduced signals are obtained by performing demodulating processing of the virtual EFM signal in a signal processing part for reproducing the optical disk.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、CD−ROM、C
D−DA、DVD等の光記録媒体の情報を読み取る光記
録媒体読取装置、及び光記録媒体読取用信号処理回路並
びにピックアップに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CD-ROM,
The present invention relates to an optical recording medium reader for reading information on an optical recording medium such as a D-DA and a DVD, a signal processing circuit for reading an optical recording medium, and a pickup.

【0002】[0002]

【従来の技術】光記録媒体としては、コンパクトディス
ク(CD)などのディスク状記録媒体が広く用いられて
おり、例えば、CD−ROM等の光ディスクの再生を行
う光ディスク読取装置では、媒体上に記録された情報を
光学的に読み取る際に、半導体レーザ等による再生用の
光ビームを目的の記録トラック上に集光、照射してビー
ムスポットを形成し、この光ビームの媒体での反射光
(戻り光)を光検出器で受光して、その出力に基づいて
記録情報に対応する読み取り信号を生成するようになっ
ている。
2. Description of the Related Art As an optical recording medium, a disk-shaped recording medium such as a compact disk (CD) is widely used. For example, in an optical disk reading apparatus for reproducing an optical disk such as a CD-ROM, the recording is performed on the medium. When optically reading the read information, a light beam for reproduction by a semiconductor laser or the like is focused and irradiated on a target recording track to form a beam spot, and the light beam reflected from the medium (return light) ) Is received by a photodetector, and a read signal corresponding to the recorded information is generated based on the output.

【0003】従来の光ディスク読取装置では、ピット列
が形成されてなる媒体上の記録トラックを光ビームが適
切にトレースするように、所定のスポット径に光ビーム
を集光させる手段(フォーカシングサーボ)、所定の記
録トラック(ピットの列)に光ビームを追従させる手段
(トラッキングサーボ)、記録媒体の回転制御(スピン
ドルモータの制御)により該媒体からの読み取り速度を
制御する手段(スピンドルサーボ)、及び光ビームを所
定位置の記録トラックに移動(シークやトラックジャン
プ)させて所定の記録情報にアクセスする手段(トラバ
ースサーボ)などが用いられていた。これらの手段によ
って、記録媒体上のピット情報をエラーなく読み取るこ
とが可能となる。
In a conventional optical disk reading apparatus, means (focusing servo) for converging a light beam to a predetermined spot diameter so that the light beam appropriately traces a recording track on a medium having a pit array formed thereon, A means (tracking servo) for causing the light beam to follow a predetermined recording track (row of pits); a means (spindle servo) for controlling the reading speed from the recording medium by controlling the rotation of the recording medium (control of the spindle motor); Means (traverse servo) for moving a beam to a recording track at a predetermined position (seek or track jump) to access predetermined recording information has been used. By these means, pit information on the recording medium can be read without error.

【0004】図21は従来の光ディスク読取装置の構成
例を概念的に示した構成説明図である。光ディスク読取
装置は、情報読み取り用のレーザ光を発するレーザダイ
オード(LD)101、ハーフミラー102、レーザ光
の光ビームを光ディスク103上に集光する対物レンズ
104、光ディスク103からの戻り光を受光するフォ
トディテクタ(PD)105を有するピックアップを備
えている。このピックアップには、対物レンズ104を
光ビームの光軸方向に変位させるアクチュエータを含む
フォーカンシングサーボ機構106と、対物レンズ10
4を光ビームの光軸と垂直方向に変位させるアクチュエ
ータを含むトラッキングサーボ機構107とが設けられ
ている。また、光ディスク読取装置には、光ディスク1
03を回転駆動するスピンドルモータを制御するスピン
ドルサーボ機構108と、ピックアップを光ディスク1
03の半径方向に移動させるトラバースモータを制御す
るトラバースサーボ機構109とが設けられている。
FIG. 21 is a configuration explanatory view conceptually showing a configuration example of a conventional optical disk reader. The optical disk reading device includes a laser diode (LD) 101 that emits a laser beam for reading information, a half mirror 102, an objective lens 104 that focuses a light beam of the laser beam on the optical disk 103, and receives return light from the optical disk 103. A pickup having a photodetector (PD) 105 is provided. The pickup includes a focusing servo mechanism 106 including an actuator for displacing the objective lens 104 in the optical axis direction of the light beam, and an objective lens 10.
And a tracking servo mechanism 107 including an actuator for displacing the actuator 4 in a direction perpendicular to the optical axis of the light beam. Also, the optical disk reading device includes an optical disk 1
A spindle servo mechanism 108 that controls a spindle motor that rotationally drives the optical disk 1 and the optical disk 1
A traverse servo mechanism 109 for controlling a traverse motor that moves in the radial direction 03 is provided.

【0005】上記のような構成において、各サーボ機構
を動作させて対物レンズ104より照射する光ビームの
位置制御を行い、光ディスク103の所定の記録トラッ
クに対するビームスポットの位置や光ビームの焦点を調
節することによって、所定のピット列を適切にトレース
できるようにする。レーザダイオード101から出射さ
れたレーザ光の光ビームは、ハーフミラー102、対物
レンズ104を通って光ディスク103上に照射され、
光ディスク103からの戻り光が対物レンズ104、ハ
ーフミラー102を通ってフォトディテクタ105に入
射し受光される。そして、フォトディテクタ105で光
電変換された出力信号(RF信号)によって、光ディス
ク103からの戻り光の強弱による読み取り信号が得ら
れる。このRF信号を後段の図示しない信号処理半導体
(DSPなど)にてディジタル化、復調処理等を行うこ
とによって、光ディスク103に記録された情報の再生
信号が生成され、再生データの読み取りが実現される。
In the above-described configuration, the position of the light beam emitted from the objective lens 104 is controlled by operating each servo mechanism, and the position of the beam spot with respect to a predetermined recording track of the optical disk 103 and the focus of the light beam are adjusted. By doing so, it is possible to appropriately trace a predetermined pit row. The light beam of the laser light emitted from the laser diode 101 passes through the half mirror 102 and the objective lens 104 and is irradiated on the optical disk 103,
The return light from the optical disk 103 passes through the objective lens 104 and the half mirror 102, enters the photodetector 105, and is received. Then, a read signal based on the intensity of the return light from the optical disc 103 is obtained based on the output signal (RF signal) photoelectrically converted by the photodetector 105. The RF signal is digitized and demodulated by a signal processing semiconductor (DSP or the like) (not shown) at the subsequent stage, whereby a reproduction signal of information recorded on the optical disc 103 is generated, and reading of reproduction data is realized. .

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
光ディスク読取装置では、ピックアップ等の光学読み取
り系においてフォーカシングサーボやトラッキングサー
ボを必ず設ける必要があるため、これらのサーボ機構の
構成が複雑となったり、各サーボ機構を制御する専用の
サーボ処理回路が必要となっていた。また、サーボ処理
回路を制御する制御用マイコン(装置のコントローラ)
のソフトウェアも複雑な制御手順にしたがって設計する
必要があった。また、従来の装置構成では、物理的にフ
ォーカシングのためのレンズを上下動させる必要性か
ら、制御機構のアクチュエータを電磁的に空間に浮遊さ
せる構造となるため、衝撃等の外乱により読み取り信号
が途切れることがあった。このように、従来の光記録媒
体読取装置においては、装置構成が大型化、複雑化し、
装置コストの削減が困難であるとともに、光学系機構に
おける不安定要因により再生信号の途切れやエラーが生
じるおそれがあるなどの問題点があった。
In the above-mentioned conventional optical disk reading apparatus, a focusing servo and a tracking servo must be provided in an optical reading system such as a pickup, so that the structure of these servo mechanisms becomes complicated. And a dedicated servo processing circuit for controlling each servo mechanism is required. Also, a control microcomputer (device controller) that controls the servo processing circuit
Software had to be designed according to complicated control procedures. Further, in the conventional device configuration, since the lens for focusing needs to be physically moved up and down, the actuator of the control mechanism is electromagnetically floated in the space, so that the read signal is interrupted by a disturbance such as an impact. There was something. As described above, in the conventional optical recording medium reading device, the device configuration becomes large and complicated,
It is difficult to reduce the cost of the apparatus, and there is a problem that the reproduction signal may be interrupted or an error may occur due to an unstable factor in the optical system mechanism.

【0007】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、光記録媒体の情報読み取りのための構成を簡素化で
き、従来の光学系機構が持つ不安定要因を取り除きつ
つ、低価格化が可能な光記録媒体読取装置、及び光記録
媒体読取用信号処理回路並びにピックアップを提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can simplify the configuration for reading information from an optical recording medium, and can reduce the cost while eliminating the instability factor of the conventional optical system mechanism. An object of the present invention is to provide a possible optical recording medium reading device, an optical recording medium reading signal processing circuit, and a pickup.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明による光記録媒体
読取装置は、記録媒体の記録面に形成された光学的読み
取り可能な情報記録領域であるピットを含む所定領域の
記録情報画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によ
り得られた光記録媒体記録面の画像データを記憶する画
像記憶手段と、前記画像データに基づいて前記光記録媒
体上のピットの長さ及び間隔を含むピット長情報を得る
ピット長情報検出手段と、前記ピット長情報に基づいて
前記ピットの読み取り信号に相当する仮想読み取り信号
を生成する読み取り信号生成手段と、を備えたことを特
徴とする。
An optical recording medium reading apparatus according to the present invention captures a recorded information image in a predetermined area including pits, which are optically readable information recording areas formed on a recording surface of a recording medium. Imaging means, image storage means for storing image data of the optical recording medium recording surface obtained by the imaging means, and pit length information including pit lengths and intervals on the optical recording medium based on the image data And a read signal generating means for generating a virtual read signal corresponding to the pit read signal based on the pit length information.

【0009】また、好ましくは、前記光記録媒体として
ディスク状媒体である光ディスクを用い、前記撮像手段
は、前記光ディスク上のピットを含む記録情報画像を所
定角度ごとに撮像して撮像画像を得るものとする。光記
録媒体としては、光ディスクだけでなく、光カード等も
適用可能である。
Preferably, an optical disk which is a disk-shaped medium is used as the optical recording medium, and the imaging means obtains a captured image by imaging recorded information images including pits on the optical disk at predetermined angles. And As an optical recording medium, not only an optical disk but also an optical card or the like can be applied.

【0010】前記撮像手段は、例えば、CCDやMOS
撮像素子などの撮像素子を用いて構成し、読み取り用の
ピックアップ内などに搭載する。
The image pickup means is, for example, a CCD or a MOS.
It is configured using an image sensor such as an image sensor, and is mounted in a reading pickup or the like.

【0011】また、好ましくは、前記撮像手段により得
られた撮像画像を2値化する2値化手段を備え、前記画
像記憶手段はこの2値化された画像データを記憶するこ
ととする。
Preferably, the image processing apparatus further includes a binarizing unit for binarizing the captured image obtained by the imaging unit, and the image storage unit stores the binarized image data.

【0012】また、好ましくは、前記ピット長情報検出
手段により得られたピット長情報をピット列に従って順
次格納するピット長情報格納手段を備えることとする。
Preferably, the apparatus further comprises a pit length information storage means for sequentially storing the pit length information obtained by the pit length information detection means in accordance with a pit string.

【0013】前記読み取り信号生成手段は、例えば、ピ
ット長情報としてのピット長やピット間隔のデータを用
いて、光記録媒体上に記録されたピット列の配置形態の
検出結果に対応する読み取り信号の代わりとなる仮想読
み取り信号を生成する。
The read signal generating means uses, for example, pit length and pit interval data as pit length information to generate a read signal corresponding to the detection result of the arrangement of pit rows recorded on the optical recording medium. Generate an alternative virtual read signal.

【0014】また、好ましくは、前記画像記憶手段、前
記ピット長情報検出手段、及び前記読み取り信号生成手
段を含む信号処理回路を一つの半導体チップに実装して
構成したものとする。
Preferably, a signal processing circuit including the image storage means, the pit length information detection means, and the read signal generation means is mounted on a single semiconductor chip.

【0015】或いは、前記画像記憶手段、前記ピット長
情報検出手段、及び前記読み取り信号生成手段を含む信
号処理回路を実装した第1の半導体回路に、前記仮想読
み取り信号の復調処理を行う第2の信号処理回路を含む
第2の半導体回路を接続したものとする。
Alternatively, a second semiconductor circuit on which a signal processing circuit including the image storage unit, the pit length information detection unit, and the read signal generation unit is mounted, demodulates the virtual read signal. It is assumed that a second semiconductor circuit including a signal processing circuit is connected.

【0016】或いは、前記画像記憶手段、前記ピット長
情報検出手段、及び前記読み取り信号生成手段を含む第
1の信号処理回路と、前記仮想読み取り信号の復調処理
を行う第2の信号処理回路とを一体的に半導体チップに
実装して構成したものとする。
Alternatively, a first signal processing circuit including the image storing means, the pit length information detecting means, and the read signal generating means, and a second signal processing circuit for demodulating the virtual read signal are provided. It is assumed that they are integrally mounted on a semiconductor chip.

【0017】前記読み取り信号生成手段までの信号処理
回路と後段の仮想読み取り信号の復調処理を行う信号処
理回路とを別体に構成した場合は、後段の信号処理回路
として一般に用いられる光ディスク再生用の信号処理回
路を用いることが可能となる。また、前記読み取り信号
生成手段までの信号処理回路と後段の仮想読み取り信号
の復調処理を行う信号処理回路とを一体的に構成した場
合は、半導体回路や装置の小型化が可能となるととも
に、一体化に伴って不要となる回路を削減できるため、
装置構成の簡略化が可能となる。
In the case where the signal processing circuit up to the read signal generation means and the signal processing circuit for demodulating the virtual read signal at the subsequent stage are formed separately, if the signal processing circuit at the subsequent stage is generally used as a signal processing circuit at the subsequent stage, it is used for reproducing an optical disk. It becomes possible to use a signal processing circuit. In addition, when the signal processing circuit up to the read signal generation means and the signal processing circuit for demodulating the virtual read signal at the subsequent stage are integrally configured, the semiconductor circuit and the device can be reduced in size and integrated. Circuits can be reduced as
The device configuration can be simplified.

【0018】本発明による光記録媒体読取用信号処理回
路は、光記録媒体の記録面に形成された光学的読み取り
可能な情報記録領域であるピットを含む所定領域の記録
情報画像を撮像して得られた光記録媒体記録面の画像デ
ータを記憶する画像記憶手段と、前記画像データに基づ
いて前記光記録媒体上のピットの長さ及び間隔を含むピ
ット長情報を得るピット長情報検出手段と、前記ピット
長情報に基づいて前記ピットの読み取り信号に相当する
仮想読み取り信号を生成する読み取り信号生成手段と、
を備えたことを特徴とする。
A signal processing circuit for reading an optical recording medium according to the present invention is obtained by imaging a recorded information image of a predetermined area including a pit, which is an optically readable information recording area formed on a recording surface of an optical recording medium. Image storage means for storing image data of the recording surface of the optical recording medium, and pit length information detection means for obtaining pit length information including pit length and interval on the optical recording medium based on the image data, Read signal generating means for generating a virtual read signal corresponding to the read signal of the pit based on the pit length information,
It is characterized by having.

【0019】本発明による光記録媒体読取用ピックアッ
プは、光記録媒体に照射する光ビームを発生する光源
と、前記光記録媒体上での前記光ビームの戻り光を受光
し、前記光記録媒体の記録面に形成された光学的読み取
り可能な情報記録領域であるピットを含む所定領域の記
録情報画像を撮像する撮像素子と、前記光源からの光ビ
ームを前記光記録媒体に導き、前記光記録媒体上での当
該光ビームの戻り光を前記撮像素子に導く導光手段と、
を備えたことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an optical recording medium reading pickup, comprising: a light source for generating a light beam for irradiating the optical recording medium; and a return light of the light beam on the optical recording medium. An image pickup element for picking up a recorded information image of a predetermined area including a pit, which is an optically readable information recording area formed on a recording surface, and a light beam from the light source guided to the optical recording medium; Light guiding means for guiding the return light of the light beam to the image pickup device,
It is characterized by having.

【0020】また、好ましくは、前記導光手段は、前記
光ビームの戻り光のビーム径を拡大する拡大手段を有す
ることとする。
Preferably, the light guiding means has an expanding means for expanding a beam diameter of the return light of the light beam.

【0021】前記光源としては、例えば、レーザダイオ
ードなどの半導体レーザを用い、撮像素子としてはCC
DやMOS撮像素子などを用いる。導光手段には、例え
ば、光源からの出射光を所定のビーム径とするスリッ
ト、光ビームを光記録媒体の記録面や撮像素子に向ける
ミラーやハーフミラーなどが設けられる。導光手段にお
ける拡大手段としては、例えば、凹レンズや平凹レン
ズ、凹面鏡などを用いることとする。
As the light source, for example, a semiconductor laser such as a laser diode is used.
D or a MOS image sensor is used. The light guide means includes, for example, a slit having a predetermined beam diameter for light emitted from a light source, a mirror or a half mirror for directing a light beam to a recording surface of an optical recording medium or an image sensor. For example, a concave lens, a plano-concave lens, a concave mirror, or the like is used as the enlarging means in the light guide means.

【0022】上記構成においては、撮像手段によって光
記録媒体記録面の所定領域ごとのピット列の画像として
撮像し、ピット長情報を得るようにしているため、光記
録媒体読取装置において一般的に必要であった、光ビー
ムスポットの合焦状態を調整するフォーカシングサーボ
機構が不要となる。また、トラッキングサーボについて
も、光ビームスポットを特定のピット列のトラックに精
密に追従させる必要がなくなる。
In the above configuration, since the image pickup means picks up an image of a pit row for each predetermined area on the recording surface of the optical recording medium to obtain pit length information, it is generally necessary for an optical recording medium reading apparatus. This eliminates the need for a focusing servo mechanism for adjusting the focusing state of the light beam spot. Further, the tracking servo does not need to precisely follow the light beam spot to the track of a specific pit row.

【0023】このため、より高度な設計技術力を要する
サーボ機構やその制御系を簡素化することが可能とな
り、光学系を含むピックアップの構成を簡単にでき、軽
量化も図れる。光学系の軽量化により、装置の耐振動性
能が向上する。また、サーボ用の光学系駆動機構が不要
であるため、ピックアップの衝撃に対する耐性も高くな
り、常に安定した動作を行える。結果として、従来の光
学系機構が有していた不安定要因を除去可能となるとと
もに、光記録媒体読取装置の小型化、軽量化、低価格化
が実現可能となる。
For this reason, it is possible to simplify the servo mechanism and its control system which require more advanced design technology, and to simplify the structure of the pickup including the optical system and to reduce the weight. By reducing the weight of the optical system, the vibration resistance performance of the device is improved. Further, since the optical system driving mechanism for servo is not required, the resistance to the impact of the pickup is increased, and stable operation can be always performed. As a result, it becomes possible to remove the instability factor of the conventional optical system mechanism, and to realize a reduction in the size, weight, and cost of the optical recording medium reader.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。本実施形態では、光記録媒体読取
装置の一例として、円板状の光記録媒体である光ディス
クに記録された情報を光学的に読み取って再生信号を得
る光ディスク読取装置の構成及び動作を説明する。光デ
ィスクとしては、CD−ROM等のエンボス型(スタン
プ型)の読み出し専用ディスクだけでなく、CD−R、
CD−RW、DVD−R、DVD−RW、DVD−RA
M等の色素系の書き込み可能ディスクや相変化型ディス
クなども使用可能である。なお、ここでは光ディスク読
取装置についてのみ例示するが、本発明は、光ディスク
に限らず、光カードなどの他の光記録媒体を読み取る装
置にも適用可能である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, as an example of an optical recording medium reading device, the configuration and operation of an optical disk reading device that optically reads information recorded on an optical disk that is a disk-shaped optical recording medium and obtains a reproduction signal will be described. Optical disks include not only read-only disks of emboss type (stamp type) such as CD-ROM, but also CD-R,
CD-RW, DVD-R, DVD-RW, DVD-RA
A dye-based writable disk such as M or a phase change disk can also be used. Although only an optical disk reader is illustrated here, the present invention is not limited to an optical disk, but is also applicable to an apparatus that reads another optical recording medium such as an optical card.

【0025】図1は本発明の一実施形態に係る光ディス
ク読取装置のピックアップ部の構成を示す構成説明図、
図2はピックアップ内部の光学系の第1構成例を示す構
成説明図、図3はピックアップ内部の光学系の第2構成
例を示す構成説明図である。
FIG. 1 is a structural explanatory view showing the structure of a pickup section of an optical disk reader according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a structural explanatory diagram showing a first structural example of an optical system inside the pickup, and FIG. 3 is a structural explanatory diagram showing a second structural example of the optical system inside the pickup.

【0026】光ディスク読取装置は、図1の(A),
(B)に示すように、情報読取系として、光ディスク1
1を回転駆動するスピンドルモータ12と、光ディスク
11の記録面に記録された情報(ピット列)を読み取る
ためのピックアップ13と、ピックアップ13を光ディ
スク11の半径方向に駆動して所定の記録トラック上に
位置させるトラバースモータ14とを有している。
The optical disk reader is shown in FIG.
As shown in (B), an optical disc 1 is used as an information reading system.
1, a pickup 13 for reading information (pit train) recorded on the recording surface of the optical disc 11, and a pickup 13 driven in the radial direction of the optical disc 11 to be positioned on a predetermined recording track. And a traverse motor 14 to be positioned.

【0027】ピックアップの第1構成例を図2に示す。
ピックアップ13は、レーザダイオード(LD)15な
どの半導体レーザによる情報読み取り用光ビームの光源
を備えており、レーザダイオード15の前方には、レー
ザダイオード15からの平行ビームの出射光を所定の形
状及び大きさ(ビーム径)の光ビーム17に整形するス
リット16が配設されている。また、光ビーム17の光
路中には、光ビーム17を光ディスク11に導くハーフ
ミラー18と、光ディスク11からの光ビーム17の戻
り光を光検出器に導くミラー19と、光ビーム17の戻
り光のビーム径を所定倍率で拡大する凹レンズ20と、
前記拡大された戻り光を再度平行ビームとする凸レンズ
21とが設けられている。ここで、ハーフミラー18の
反射率は50%程度、ミラー19の反射率は約100%
とする。
FIG. 2 shows a first configuration example of the pickup.
The pickup 13 is provided with a light source for an information reading light beam by a semiconductor laser such as a laser diode (LD) 15, and emits a parallel beam emitted from the laser diode 15 in a predetermined shape in front of the laser diode 15. A slit 16 for shaping into a light beam 17 of a size (beam diameter) is provided. In the optical path of the light beam 17, a half mirror 18 that guides the light beam 17 to the optical disk 11, a mirror 19 that guides the return light of the light beam 17 from the optical disk 11 to the photodetector, and a return light of the light beam 17 A concave lens 20 for enlarging the beam diameter at a predetermined magnification;
And a convex lens 21 for converting the enlarged return light into a parallel beam again. Here, the reflectance of the half mirror 18 is about 50%, and the reflectance of the mirror 19 is about 100%.
And

【0028】さらに、光ディスク11上の所定領域の記
録情報を画像情報として撮像し検出する撮像素子22が
設けられており、前記光学系を通過した光ディスク11
からの光ビーム17の戻り光が撮像素子22の撮像面に
入射し、光ディスク11の記録面における所定領域の画
像が撮像されるようになっている。撮像素子22として
は、CCDやMOS撮像素子などが好適であるが、その
構成は限定されるものではなく、2次元的な画像情報を
得ることができるものであれば、cdsを2次元アレイ
状に配列したものなど、いずれでも用いることができ
る。
Further, there is provided an image pickup device 22 for picking up and detecting recorded information in a predetermined area on the optical disk 11 as image information, and the optical disk 11 having passed through the optical system is provided.
The return light of the light beam 17 from the optical disk 11 is incident on the imaging surface of the imaging element 22, and an image of a predetermined area on the recording surface of the optical disk 11 is captured. As the imaging device 22, a CCD or a MOS imaging device is suitable, but the configuration is not limited. If the imaging device 22 can obtain two-dimensional image information, the cds may be formed into a two-dimensional array. Any of them can be used.

【0029】レーザダイオード15より出射した光ビー
ム17は、スリット16を通って所定の形状及びビーム
径に整形された後、ハーフミラー18を反射して光ディ
スク11の記録面に照射される。光ディスク11にて反
射した戻り光は、ハーフミラー18を透過してミラー1
9で反射し、凹レンズ20で拡大されて凸レンズ21で
平行ビームとされた後、撮像素子22に入射して結像
し、光電変換されて撮像素子22より画像信号として出
力される。本実施形態では、凹レンズ20を用いて戻り
光のビーム径を拡大することにより、撮像素子22にお
ける分解能を向上させることができる。
The light beam 17 emitted from the laser diode 15 passes through the slit 16 and is shaped into a predetermined shape and beam diameter. Then, the light beam 17 is reflected by the half mirror 18 and irradiated on the recording surface of the optical disk 11. The return light reflected by the optical disk 11 passes through the half mirror 18 and passes through the mirror 1
After being reflected at 9, expanded by a concave lens 20 and converted into a parallel beam by a convex lens 21, the light is incident on an image sensor 22, forms an image, is photoelectrically converted, and is output from the image sensor 22 as an image signal. In the present embodiment, the resolution of the image sensor 22 can be improved by expanding the beam diameter of the return light using the concave lens 20.

【0030】ピックアップの第2構成例を図3に示す。
第2構成例のピックアップ13aは、光ビームを拡大す
る手段として凹レンズ20の代わりに凹面鏡23を設け
たものである。凹面鏡23で反射され拡大された光ビー
ムの光路中には、拡大された戻り光を再度平行ビームと
する凸レンズ24と、光ディスク11上の記録情報を画
像情報として撮像し検出する撮像素子22とが設けられ
ている。この例では、レーザダイオード15より出射し
た光ビームは、スリット16を通って所定の形状及びビ
ーム径の光ビーム17に整形された後、ハーフミラー1
8を透過して光ディスク11の記録面に照射される。光
ディスク11にて反射した戻り光は、ハーフミラー18
を反射して凹面鏡23に導かれ、凹面鏡23で反射され
てビーム径が所定倍率で拡大された後、撮像素子22に
入射して撮像される。なお、図の記載ではハーフミラー
18から凹面鏡23への光路と凹面鏡23から撮像素子
22への光路とが重なって見えるが、実際には光路が重
ならないように各光学素子が3次元的に配置されてい
る。
FIG. 3 shows a second configuration example of the pickup.
The pickup 13a of the second configuration example is provided with a concave mirror 23 instead of the concave lens 20 as a means for expanding a light beam. In the optical path of the light beam that has been reflected and expanded by the concave mirror 23, a convex lens 24 that makes the expanded return light a parallel beam again, and an imaging element 22 that captures and detects information recorded on the optical disk 11 as image information. Is provided. In this example, a light beam emitted from a laser diode 15 passes through a slit 16 and is shaped into a light beam 17 having a predetermined shape and beam diameter.
Then, the recording light of the optical disk 11 is transmitted through the optical disk 8. The return light reflected by the optical disk 11 is reflected by the half mirror 18.
Is reflected by the concave mirror 23, is reflected by the concave mirror 23, and the beam diameter is enlarged at a predetermined magnification. Although the optical path from the half mirror 18 to the concave mirror 23 and the optical path from the concave mirror 23 to the image sensor 22 appear to overlap in the illustration, the optical elements are actually arranged three-dimensionally so that the optical paths do not overlap. Have been.

【0031】このように、ピックアップの光学系の構成
については、種々の変形例が考えられる。光ディスクに
記録されたピット列の画像を撮像素子で撮像できればど
のようなものでも用いることができる。なお、撮像素子
の分解能が高いものであれば、凹レンズなどの光ビーム
の拡大手段を設けずに、直接的に光ディスクで反射した
光ビームの戻り光を撮像するような構成とすることも可
能である。この場合、レンズなどを設ける必要がないの
で、場合によってはレーザ光源と撮像素子のみでピック
アップを構成することも可能であり、構成をさらに簡素
化できる。
As described above, various modifications can be considered for the configuration of the optical system of the pickup. Any device can be used as long as the image of the pit row recorded on the optical disk can be captured by the image sensor. If the resolution of the image sensor is high, it is also possible to adopt a configuration in which the return light of the light beam directly reflected by the optical disk is imaged without providing a light beam expanding means such as a concave lens. is there. In this case, since it is not necessary to provide a lens or the like, in some cases, it is possible to configure the pickup with only the laser light source and the imaging device, and the configuration can be further simplified.

【0032】上記のような本実施形態の光学系では、ピ
ックアップ13より平行光の光ビームを光ディスクに向
けて照射するため、光ディスクの記録面とピックアップ
との距離が変動しても、撮像素子22上では常に同一の
記録情報画像が得られる。このため、従来必要であった
フォーカシングサーボ機構を省略することができ、ピッ
クアップの構成の簡素化、小型化、軽量化を図れる。こ
の場合、対物レンズを上下方向及び左右方向へ電磁的に
駆動するコイルを設ける必要がなく、ピックアップ全体
の質量を抑えることが可能であり、対振性に優れる。ま
た、データ読み取り時のピックアップ移動動作時にも、
慣性の影響が小さく、安定動作を実現できる。
In the optical system of the present embodiment as described above, since a parallel light beam is emitted from the pickup 13 toward the optical disk, even if the distance between the recording surface of the optical disk and the pickup fluctuates, the image sensor 22 Above, the same recorded information image is always obtained. For this reason, the focusing servo mechanism required conventionally can be omitted, and the configuration of the pickup can be simplified, downsized, and lightened. In this case, there is no need to provide a coil for electromagnetically driving the objective lens in the vertical direction and the horizontal direction, and it is possible to reduce the mass of the entire pickup and to provide excellent vibration resistance. Also, at the time of pickup movement operation at the time of data reading,
The effect of inertia is small, and stable operation can be realized.

【0033】図4は光ディスク読取装置の信号処理部の
構成を示すブロック図である。上述した構成のピックア
ップにおいて、撮像素子22には図4に示すように光デ
ィスク上の記録マークであるピットの画像が撮像され
る。ここでは、CD−ROM等のエンボス型の光ディス
クの場合を示している。エンボス型と色素系や相変化型
のそれぞれの光ディスクでの撮像画像の違いについては
後述する。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the signal processing section of the optical disk reader. In the pickup having the above-described configuration, the image of the pit, which is a recording mark on the optical disk, is captured by the image sensor 22 as shown in FIG. Here, the case of an embossed optical disk such as a CD-ROM is shown. Differences between captured images of the embossed type and the dye type or phase change type optical disks will be described later.

【0034】撮像素子22の後段の信号処理部には、撮
像された画像信号を2値化する2値化手段に該当する2
値化処理ブロック31、2値化した画像データを一時的
に記憶する画像記憶手段に該当する画像メモリ32、画
像メモリ32の書き込み及び読み出しを制御する画像メ
モリ管理ブロック33、画像データから各ピットの長さ
(以下、ピット長という)とピットの間隔(以下、ピッ
ト間隔という)のデータを算出するピット長情報検出手
段に該当する画像認識ブロック(ピット長計測ブロッ
ク)34、前記ピットの長さに関する情報(以下、ピッ
ト長情報という)を格納するピット長情報格納手段に該
当するピット長データ格納メモリ35が設けられる。ま
た、ピット長情報から擬似的なEFM信号(以下、仮想
EFM信号という)を生成する読み取り信号生成手段に
該当する仮想EFM信号生成ブロック36、ピット長格
納メモリ35及び仮想EFM信号生成ブロック36の動
作を制御するピット長メモリ読み出し管理ブロック3
7、前記仮想EFM信号を生成するタイミング信号を発
生するタイミング発生ブロック38、仮想EFM信号か
ら光ディスクの再生信号を生成する光ディスク再生用信
号処理部(CD用信号処理LSI)39が設けられる。
The signal processing section at the subsequent stage of the image pickup device 22 includes a binarizing means corresponding to a binarizing means for binarizing a captured image signal.
A value processing block 31, an image memory 32 corresponding to an image storage means for temporarily storing binarized image data, an image memory management block 33 for controlling writing and reading of the image memory 32, An image recognition block (pit length measurement block) 34 corresponding to a pit length information detecting means for calculating data of a length (hereinafter referred to as a pit length) and a pit interval (hereinafter referred to as a pit interval); A pit length data storage memory 35 corresponding to pit length information storage means for storing information (hereinafter referred to as pit length information) is provided. The operations of the virtual EFM signal generation block 36, the pit length storage memory 35, and the virtual EFM signal generation block 36 corresponding to a read signal generation unit that generates a pseudo EFM signal (hereinafter, referred to as a virtual EFM signal) from the pit length information. Length readout management block 3 for controlling the memory
7, a timing generation block 38 for generating a timing signal for generating the virtual EFM signal, and an optical disk reproduction signal processing unit (CD signal processing LSI) 39 for generating a reproduction signal of the optical disk from the virtual EFM signal.

【0035】なお、本実施形態ではCD−ROMや音楽
用CD等を再生する信号処理部の構成を例示する。通
常、これらのCD系の光ディスクでは情報記録用の変調
信号としてEFM信号(8−14変調符号による信号)
が用いられており、再生処理回路ではEFM信号の読み
取り及び復調処理を行って再生信号を得ている。従来の
装置では、光ディスクの記録情報を読み取る場合に、ピ
ックアップのフォトディテクタから出力信号(RF信
号)としてEFM信号を得ており、本実施形態ではこれ
に対応する仮想EFM信号を撮像画像に対する信号処理
によって生成する。
In this embodiment, the configuration of a signal processing unit for reproducing a CD-ROM, a music CD, and the like will be exemplified. Normally, in these CD-based optical discs, an EFM signal (signal by an 8-14 modulation code) is used as a modulation signal for information recording.
Is used, and a reproduction processing circuit reads and demodulates the EFM signal to obtain a reproduction signal. In a conventional apparatus, when reading recorded information on an optical disc, an EFM signal is obtained as an output signal (RF signal) from a photodetector of a pickup. In the present embodiment, a virtual EFM signal corresponding to the signal is processed by signal processing on a captured image. Generate.

【0036】撮像素子22で所定タイミングごとに撮像
され出力された光ディスク記録面の画像信号は、2値化
処理ブロック31で2値化されてディジタルの画像デー
タに変換され、画像メモリ32に一旦記憶される。撮像
素子で得られた複数色のアナログ画像情報のままでは、
信号処理するのに大量のメモリを必要とするため、ここ
ではピットの有無が検出できればよいので画像信号を2
値化して明るさレベル(輝度レベル)を2値で格納す
る。画像メモリ管理ブロック33では、画像メモリ32
に対する画像データの書き込み及び読み出し処理の制御
を行う。具体的には、光ディスクの所定角度ごとに離散
的に取得された各画像データについて、隣接する画像デ
ータとの接合を行い、後段の画像認識ブロック34に対
して、ピット列の配列として扱えるように加工し出力す
る。
The image signal of the optical disk recording surface imaged and output at predetermined timings by the image pickup device 22 is binarized by a binarization processing block 31 and converted into digital image data, which is temporarily stored in an image memory 32. Is done. With the analog image information of multiple colors obtained by the image sensor,
Since a large amount of memory is required for signal processing, it is sufficient to detect the presence or absence of pits.
The value is converted into a value and the brightness level (brightness level) is stored as a binary value. In the image memory management block 33, the image memory 32
Control of writing and reading of image data to and from the image data. Specifically, for each piece of image data discretely acquired for each predetermined angle of the optical disc, the image data is joined to adjacent image data so that the subsequent image recognition block 34 can be treated as an array of pit strings. Process and output.

【0037】次いで、画像認識ブロック34において、
画像メモリ32に記憶された画像データから必要なピッ
ト長とピット間隔のデータを算出し、これらのデータを
ピット長データ格納メモリ35内に順序正しく配列とし
て格納する。そして、仮想EFM信号生成ブロック36
において、ピット長データ格納メモリ35に格納された
ピット長情報から仮想EFM信号を合成し、光ディスク
再生用信号処理部39に出力する。このとき、ピット長
メモリ読み出し管理ブロック37によって、タイミング
発生ブロック38で発生したタイミング信号に基づいて
ピット長データ格納メモリ35及び仮想EFM信号生成
ブロック36での処理動作の制御を行う。仮想EFM信
号生成ブロック36では、ピット長情報から同期のため
の情報(例えば、44.1kHzの同期パターン)を検
索し、ピット長データ格納メモリ35に格納されている
ピット長情報を順序正しく読み出して所定単位ごとに仮
想EFM信号を生成する。
Next, in the image recognition block 34,
The required pit length and pit interval data are calculated from the image data stored in the image memory 32, and these data are stored in the pit length data storage memory 35 as an ordered array. Then, the virtual EFM signal generation block 36
In step (1), a virtual EFM signal is synthesized from the pit length information stored in the pit length data storage memory 35 and output to the optical disk reproduction signal processing unit 39. At this time, the pit length memory read management block 37 controls the processing operations in the pit length data storage memory 35 and the virtual EFM signal generation block 36 based on the timing signal generated in the timing generation block 38. In the virtual EFM signal generation block 36, information for synchronization (for example, a synchronization pattern of 44.1 kHz) is searched from the pit length information, and the pit length information stored in the pit length data storage memory 35 is read out in order. A virtual EFM signal is generated for each predetermined unit.

【0038】この仮想EFM信号は、一般的なCD系光
ディスクの再生処理回路で生成されるEFM信号と同等
のものであり、後段の光ディスク再生用信号処理部39
は従来と同様の構成を用いることができる。光ディスク
再生用信号処理部39において、仮想EFM信号の復調
処理が行われ、再生信号が出力として得られる。
This virtual EFM signal is equivalent to an EFM signal generated by a reproduction processing circuit for a general CD optical disk, and is a signal processing section 39 for optical disk reproduction at a later stage.
Can use the same configuration as the conventional one. The optical disk reproduction signal processing unit 39 performs demodulation processing of the virtual EFM signal, and obtains a reproduction signal as an output.

【0039】図5は本実施形態の信号処理部を半導体チ
ップに実装する場合の第1の構成例を示したブロック図
である。再生信号処理半導体42は、前述の2値化ブロ
ック31、画像メモリ32、画像メモリ管理ブロック3
3、画像認識ブロック34、ピット長データ格納メモリ
35、仮想EFM信号生成ブロック36、ピット長メモ
リ読み出し管理ブロック37、タイミング発生ブロック
38を含む各機能を実現する電子回路を半導体チップ内
部に集積して構成される。この再生信号処理半導体42
の入力部には、撮像素子22と撮像素子制御部41とが
接続される。再生信号処理半導体42の出力部には、前
述の光ディスク再生用信号処理部39が接続され、光デ
ィスク再生用信号処理部39の後段にECCデコーダ4
3とオーディオ用DAコンバータ44とが接続される。
FIG. 5 is a block diagram showing a first configuration example when the signal processing unit of the present embodiment is mounted on a semiconductor chip. The reproduction signal processing semiconductor 42 includes the above-described binarization block 31, image memory 32, and image memory management block 3.
3. Electronic circuits for realizing each function including the image recognition block 34, the pit length data storage memory 35, the virtual EFM signal generation block 36, the pit length memory readout management block 37, and the timing generation block 38 are integrated in a semiconductor chip. Be composed. This reproduced signal processing semiconductor 42
The imaging device 22 and the imaging device control unit 41 are connected to the input unit of. The output section of the reproduction signal processing semiconductor 42 is connected to the above-described signal processing section 39 for optical disk reproduction, and the ECC decoder 4 is provided downstream of the signal processing section 39 for optical disk reproduction.
3 and the audio DA converter 44 are connected.

【0040】再生信号処理半導体42の画像メモリ管理
ブロック33の制御に従って、撮像素子制御部41によ
り撮像素子22の撮像タイミングなどの制御が行われ、
得られた画像信号が再生信号処理半導体42に入力され
て上述したような仮想EFM信号生成処理が行われる。
この仮想EFM信号は、別体の半導体で構成された光デ
ィスク再生用信号処理部39に出力され、ここで復調処
理などが行われて再生信号として出力される。この再生
信号は、オーディオ信号データでないディジタルデータ
の場合はECCデコーダ43にてエラー訂正処理などが
行われ、後段の図示しないデータ処理部へ転送される。
また、オーディオ信号データの場合は、オーディオ用D
Aコンバータ44にてアナログのオーディオ信号に変換
され、後段の図示しないオーディオ信号処理部へ送出さ
れる。
Under the control of the image memory management block 33 of the reproduction signal processing semiconductor 42, the image pickup device control section 41 controls the image pickup timing of the image pickup device 22, and the like.
The obtained image signal is input to the reproduction signal processing semiconductor 42, and the virtual EFM signal generation processing as described above is performed.
This virtual EFM signal is output to an optical disk reproduction signal processing unit 39 made of a separate semiconductor, where demodulation processing and the like are performed and output as a reproduction signal. In the case of digital data other than audio signal data, the reproduced signal is subjected to error correction processing and the like by the ECC decoder 43, and is transferred to a subsequent data processing unit (not shown).
In the case of audio signal data, the audio D
The audio signal is converted into an analog audio signal by the A-converter 44 and sent to an audio signal processing unit (not shown) at a subsequent stage.

【0041】図6は本実施形態の信号処理部を半導体チ
ップに実装する場合の第2の構成例を示したブロック図
である。この第2の構成例は、第1の構成例における再
生信号処理半導体42と光ディスク再生用信号処理部3
9とを一体的に同一チップ内に集積してCD再生処理半
導体45を構成した例である。他の部分の構成は第1の
構成例と同様である。第1の構成例のように、汎用性の
ある従来と同様構成の光ディスク再生用信号処理部39
を外部に設けて、前段部分の機能構成のみを集積するこ
とも可能であるし、第2の構成例のように、再生信号処
理半導体42と光ディスク再生用信号処理部39とを一
体的に集積して1チップデバイスとして構成することも
できる。半導体の実装形態は特に限定されない。
FIG. 6 is a block diagram showing a second configuration example when the signal processing unit of the present embodiment is mounted on a semiconductor chip. The second configuration example is different from the first configuration example in that the reproduction signal processing semiconductor 42 and the optical disc reproduction signal processor 3
9 is an example in which a CD reproduction processing semiconductor 45 is integrally formed in the same chip. The configuration of the other parts is the same as that of the first configuration example. As in the first configuration example, an optical disc reproduction signal processing unit 39 having the same general-purpose configuration as the conventional one.
May be provided externally to integrate only the functional configuration of the preceding stage, or as in the second configuration example, the reproduction signal processing semiconductor 42 and the optical disk reproduction signal processing unit 39 are integrally integrated. Then, it can be configured as a one-chip device. The mounting form of the semiconductor is not particularly limited.

【0042】図7は本実施形態の信号処理部を半導体チ
ップに実装する場合の第3の構成例を示したブロック図
である。この第3の構成例は、CD再生処理回路を1チ
ップ半導体で構成した場合の変形例である。1チップ構
成の場合は、出力として光ディスク再生用信号処理部3
9と同様の再生信号が得られればよいため、必ずしも仮
想EFM信号を生成する必要がない。そこで、出力部に
再生信号エンコーダ46を設けて、ここでピット長デー
タ格納メモリ35に記憶されたピット長情報から直接的
に再生信号を生成して出力するようなCD再生処理半導
体47を構成する。後段にはECCデコーダ43とオー
ディオ用DAコンバータ44とが直接接続される。他の
部分の構成は第1の構成例と同様である。
FIG. 7 is a block diagram showing a third configuration example when the signal processing unit of this embodiment is mounted on a semiconductor chip. The third configuration example is a modified example in the case where the CD reproduction processing circuit is configured by a one-chip semiconductor. In the case of a one-chip configuration, the signal processing unit 3 for reproducing an optical disc is used as an output.
Since it is only necessary to obtain a reproduction signal similar to that in No. 9, it is not always necessary to generate a virtual EFM signal. Accordingly, a reproduction signal encoder 46 is provided in the output section, and a CD reproduction processing semiconductor 47 is configured to directly generate and output a reproduction signal from the pit length information stored in the pit length data storage memory 35. . An ECC decoder 43 and an audio DA converter 44 are directly connected to the subsequent stage. The configuration of the other parts is the same as that of the first configuration example.

【0043】第3の構成例では、ピット長メモリ読み出
し管理ブロック37の制御に従って、タイミング発生ブ
ロック38からのタイミング信号に基づき、ピット長デ
ータ格納メモリ35に格納されたピット長情報の読み出
し、信号合成処理などが行われ、最終的な再生信号が生
成されてCD再生処理半導体47より出力される。
In the third configuration example, the pit length information stored in the pit length data storage memory 35 is read and the signal is synthesized based on the timing signal from the timing generation block 38 under the control of the pit length memory read management block 37. Processing and the like are performed, and a final reproduction signal is generated and output from the CD reproduction processing semiconductor 47.

【0044】第1の構成例では、従来からある一般的な
光ディスク再生用の信号処理回路をそのまま用いて組み
合わせることができるため、従来の装置に対して最低限
の設計変更で本実施形態を適用可能である。また、装置
構成の自由度も高い。一方、第2及び第3の構成例で
は、CD再生用の信号処理回路の主要部を1チップ半導
体で構成できるため、さらなる装置の小型化が可能であ
り、量産による低コスト化の効果も大きい。第3の構成
例では、信号処理回路の構成を簡略化できるので、より
一層の小型化が図れる。
In the first configuration example, since the signal processing circuit for reproducing a general optical disk can be used as it is and can be combined, the present embodiment is applied to the conventional apparatus with a minimum design change. It is possible. Further, the degree of freedom of the device configuration is high. On the other hand, in the second and third configuration examples, since the main part of the signal processing circuit for CD reproduction can be formed of a one-chip semiconductor, the size of the device can be further reduced, and the effect of cost reduction by mass production is great. . In the third configuration example, since the configuration of the signal processing circuit can be simplified, the size can be further reduced.

【0045】次に、撮像素子22としてCCDを用い、
光ディスク11としてCD−ROM等のエンボス型の光
ディスクを用いた場合とCO−R等の色素系や相変化型
の光ディスクを用いた場合とにおける撮像画像の例を示
す。図8はエンボス型の光ディスクの記録面とこれに対
応するCCD撮像面の画像とを示す説明図、図9は色素
系又は相変化型の光ディスクの記録面とこれに対応する
CCD撮像面の画像とを示す説明図である。
Next, a CCD is used as the image pickup device 22,
Examples of captured images when an embossed optical disk such as a CD-ROM is used as the optical disk 11 and when a dye-based or phase-change optical disk such as a CO-R is used are shown. FIG. 8 is an explanatory view showing a recording surface of an embossed optical disk and a corresponding image of a CCD imaging surface, and FIG. 9 is a recording surface of a dye-based or phase-change optical disk and an image of the corresponding CCD imaging surface. FIG.

【0046】現在一般的に入手可能なCCD撮像素子
は、例えば200万画素クラスのものでは、CCD画素
のサイズが約4μmである。光ディスク上のピットの
幅、ピット長、及びピット間隔を正確に読み出すために
は、例えばCDのピット幅が約0.4μmであることか
ら、光学系としては100倍程度のビーム径拡大を行う
ことでピット情報の読み取りが可能となる。図1のピッ
クアップ構成では、凹レンズ20を含む拡大手段におい
て約100倍拡大する。これにより、拡大されたピット
の像がCCDの撮像面に投影され、十分な解像度で撮像
可能であり、後段の信号処理で適切なピット長情報が得
られる。
Currently available CCD image pickup devices, for example, of the 2 million pixel class, have a CCD pixel size of about 4 μm. In order to accurately read out the pit width, pit length, and pit interval on the optical disc, for example, since the pit width of a CD is about 0.4 μm, it is necessary to enlarge the beam diameter by about 100 times as an optical system. To read pit information. In the pickup configuration of FIG. 1, the enlargement unit including the concave lens 20 enlarges about 100 times. As a result, the enlarged pit image is projected on the imaging surface of the CCD, and it is possible to capture an image with a sufficient resolution, and appropriate pit length information can be obtained by signal processing in the subsequent stage.

【0047】図8の(A),(B)に示すように、エン
ボス型の光ディスクでは、スタンプ等の手法によりラン
ド51の部分に対して凹んだピット52が形成されてい
る。このピット52のエッジ部分は、物理的な傾斜を有
しており、光ビームを照射した場合に、この傾斜部分で
は入射光の反射方向が変わって撮像素子へ向かう光路か
ら外れる。すなわち、撮像素子から見るとピットのエッ
ジ部分の戻り光はランド部分に比べて暗い陰53とな
り、撮像素子の画素54上にはこのピットの輪郭を表す
像が投影される。この性質を利用して、ピットの輪郭情
報を含む画像を撮像する。
As shown in FIGS. 8A and 8B, in an embossed optical disk, a pit 52 is formed in a land 51 by a method such as stamping. The edge portion of the pit 52 has a physical inclination, and when irradiated with a light beam, the reflection direction of the incident light changes at this inclined portion and deviates from the optical path toward the image sensor. That is, when viewed from the image sensor, the return light at the edge portion of the pit becomes a darker shade 53 than the land portion, and an image representing the contour of the pit is projected on the pixel 54 of the image sensor. By utilizing this property, an image including pit outline information is captured.

【0048】一方、図9の(A),(B)に示すよう
に、色素系又は相変化型の光ディスクでは、ランド55
の部分とピット56の部分とで凹凸はない。例えば、有
機色素を用いたCD−Rに情報の書き込みを行う場合、
有機色素の組成をレーザビームの高温により変化させて
しまうことで、光の反射率を低下させてピット56を記
録する。また、CD−RW等の相変化型では、同じくレ
ーザビームの高温により物質の相(結晶構造、または方
位性)を破壊することにより、光の反射率の低いピット
56を記録する。これらを撮像素子から見ると、ピット
部分の戻り光はランド部分に比べて暗い陰57となり、
撮像素子の画素58上にはこのピットの形状を表す像が
投影される。この性質を利用して、ピットの形状情報を
含む画像を撮像する。
On the other hand, as shown in FIGS. 9A and 9B, a land 55
There is no unevenness between the portion of the pit and the portion of the pit 56. For example, when writing information on a CD-R using an organic dye,
By changing the composition of the organic dye due to the high temperature of the laser beam, the pit 56 is recorded by lowering the light reflectance. In a phase-change type such as a CD-RW, a pit 56 having a low light reflectance is recorded by destroying a phase (crystal structure or orientation) of a substance by a high temperature of a laser beam. When these are viewed from the image sensor, the return light in the pit portion becomes a darker shade 57 compared to the land portion,
An image representing the shape of the pit is projected on the pixel 58 of the image sensor. By utilizing this property, an image including pit shape information is captured.

【0049】図10はエンボス型の光ディスクと色素系
や相変化型の光ディスクとでそれぞれ得られる2種類の
撮像画像を後段の同一の信号処理回路によって処理可能
にするためのフィルタ処理を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing filter processing for enabling two types of picked-up images obtained respectively from an embossed optical disk and a dye-based or phase-change optical disk to be processed by the same signal processing circuit at the subsequent stage. It is.

【0050】CDやCD−ROM等のエンボス型の光デ
ィスクを用いた場合の撮像画像62は、そのままピット
の輪郭のみを有する処理用画像64として2値化処理ブ
ロック31へ出力される。一方、CD−R等の色素系や
相変化型の光ディスクを用いた場合の撮像画像61は、
画像処理微分フィルタ63によって画像信号の微分処理
が施され、ピットの輪郭を抽出した画像に変換後、処理
用画像64として2値化処理ブロック31へ出力され
る。このフィルタ処理部は、ピックアップ側と信号処理
部側のいずれに設けても良い。実際には、撮像画像の画
像認識を行ってピット部分が輪郭のみか全体かを判定
し、ピット全体の画像である場合は画像処理微分フィル
タ63を用いて輪郭部分のみを抽出する。このようなフ
ィルタ処理によって、2種類の光ディスクの撮像画像を
同様に取り扱うことができ、光ディスクの種類に依らず
にピットの読み取りが可能となる。
A captured image 62 obtained when an embossed optical disk such as a CD or CD-ROM is used is output to the binarization processing block 31 as a processing image 64 having only pit outlines. On the other hand, a captured image 61 in the case of using a dye-based or phase-change optical disk such as a CD-R,
The image signal is subjected to differentiation processing by the image processing differentiation filter 63 and converted into an image in which the outline of the pit is extracted, and is then output to the binarization processing block 31 as a processing image 64. This filter processing unit may be provided on either the pickup side or the signal processing unit side. In practice, image recognition of the captured image is performed to determine whether the pit portion is only the outline or the whole. If the image is the entire pit portion, only the outline portion is extracted using the image processing differential filter 63. By such a filtering process, the captured images of the two types of optical disks can be handled in the same manner, and the pit can be read regardless of the type of the optical disk.

【0051】次に、撮像した画像のメモリへの格納方法
について例示する。図11は撮像素子22の撮像範囲と
実際の読み取りに利用する読み取り範囲とを示す説明図
である。
Next, a method of storing a captured image in the memory will be described. FIG. 11 is an explanatory diagram showing an imaging range of the imaging element 22 and a reading range used for actual reading.

【0052】2値化処理ブロック31以降の信号処理回
路では、撮像素子22で得られた撮像範囲65に対し
て、これよりも狭い範囲である読み取り範囲66の画像
信号を利用し、ピット長情報検出等の再生信号処理を行
う。読み取り範囲66外のデータは、画像メモリ管理ブ
ロック33において、隣接画像を接合する際の一致、不
一致判断の領域として利用すると同時に、通常ディスク
状記録媒体が有している偏芯の微調整のための領域とし
ても利用する。
The signal processing circuit after the binarization processing block 31 uses the image signal of the reading range 66, which is a narrower range, for the imaging range 65 obtained by the imaging device 22, and generates the pit length information. Performs reproduction signal processing such as detection. The data outside the read range 66 is used in the image memory management block 33 as an area for judging coincidence or non-coincidence when joining adjacent images, and at the same time, for fine adjustment of the eccentricity of a disc-shaped recording medium. Also used as an area.

【0053】撮像素子22によって光ディスク11の所
定角度ごとに撮像された画像信号(撮像データ)は、画
像メモリ32に一時記憶される際に、各画像が接合され
て1つの大きな記録面画像となった状態で書き込まれ
る。このとき、ディスク面上において相対的にピックア
ップで円周状にトレースされ撮像された記録面上のピッ
トの画像が、直線状に伸ばされた形態で接合されて画像
メモリ32に記憶される。
Image signals (image data) taken at predetermined angles of the optical disk 11 by the image pickup device 22 are temporarily combined in the image memory 32 to join the images to form one large recording surface image. It is written with At this time, the images of the pits on the recording surface, which are relatively circularly traced by the pickup on the disk surface and imaged, are joined in a linearly extended form and stored in the image memory 32.

【0054】画像の接合方法としては、例えば、図11
の読み取り範囲66と範囲外の非有効範囲との境界にお
けるピット部(暗部)とランド等のピット以外の部分
(明部)のパタンを解析し、接続すべき撮像データとの
パタンの一致、不一致により接続位置を判定する手段
と、撮像データの撮像順序を記憶、管理する手段とを併
用して接合を実現する。これらの画像接合処理は、図4
の画像メモリ32上において画像メモリ管理ブロック3
3の制御によって実行する。
As a method of joining images, for example, FIG.
The pattern of the pit part (dark part) and the part other than the pits (light part) such as lands at the boundary between the read range 66 and the non-effective area outside the range are analyzed, and the pattern coincides with the image data to be connected. A joint is realized by using a means for judging the connection position by using a means for storing and managing the imaging order of the imaging data. These image joining processes are performed as shown in FIG.
Memory management block 3 on the image memory 32
This is executed under the control of No. 3.

【0055】ここで、光ディスクの偏芯に対する補正処
理例について説明する。本実施形態では、トラバースモ
ータ14によりピックアップ13を駆動する機械的な補
正手段と、撮像画像の接合処理において行う電気的な補
正手段とを組み合わせて、広範囲をカバーする粗い偏芯
補正と微小範囲における細かい偏芯補正とを行い、実際
の光ディスクで生じることのある大きな偏芯にも対応で
きるようにする。図12は偏芯補正手段の構成例を示す
ブロック図である。
Here, an example of correction processing for eccentricity of the optical disk will be described. In the present embodiment, the mechanical correction means for driving the pickup 13 by the traverse motor 14 and the electric correction means for performing the joining process of the picked-up images are combined to provide a coarse eccentricity correction covering a wide range and a small range. Fine eccentricity correction is performed so as to cope with large eccentricity that may occur in an actual optical disc. FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example of the eccentricity correction unit.

【0056】この構成例の偏芯補正手段は、偏芯補正動
作を制御する偏芯制御部71と、スピンドルモータ12
の回転状態を示すFGパルスからディスク回転に同期す
る同期サイン信号を発生する同期サイン信号発生部72
と、画像メモリ32から読み出した撮像データに同期サ
イン信号を重畳してトラバースモータ14の駆動信号を
発生する駆動信号発生部73と、トラバースモータ14
の制御を行うモータ駆動制御部74とを有して構成され
る。
The eccentricity correction means of this configuration example includes an eccentricity control unit 71 for controlling an eccentricity correction operation,
Synchronization sign signal generating section 72 for generating a synchronization sign signal synchronized with the disk rotation from the FG pulse indicating the rotation state of
A drive signal generator 73 for generating a drive signal for the traverse motor 14 by superimposing a synchronous sign signal on the image data read from the image memory 32;
And a motor drive control unit 74 that performs the above control.

【0057】図13は画像メモリ32における電気的な
偏芯補正処理の説明図である。画像メモリ32では、撮
像画像を接合して格納する際に、前述のように隣り合う
撮像画像の暗部及び明部のパタンを解析し、解析結果を
基に有効領域(読み取り領域66に相当)を偏芯量dだ
けずらして画像を接続する。例えば、撮像範囲75a,
75b,75cの撮像画像を接続する場合、パタン解析
結果から有効領域76a,76b,76cのように各画
像の有効領域を決定して接続することにより、電気的な
偏芯補正がなされる。したがって、光ディスクの偏芯等
による撮像画像の微少な位置ずれに関しては、上記の画
像接合処理における電気的な偏芯補正によって吸収する
ことができる。
FIG. 13 is an explanatory diagram of the electrical eccentricity correction processing in the image memory 32. The image memory 32 analyzes the pattern of the dark part and the light part of the adjacent captured images when joining and storing the captured images as described above, and determines the effective area (corresponding to the reading area 66) based on the analysis result. Images are connected by shifting by the eccentric amount d. For example, the imaging range 75a,
When connecting the captured images of 75b and 75c, electrical eccentricity correction is performed by determining and connecting the effective areas of the respective images as effective areas 76a, 76b and 76c from the pattern analysis results. Therefore, a slight positional shift of the captured image due to the eccentricity of the optical disk or the like can be absorbed by the electric eccentricity correction in the image joining processing.

【0058】例えば、CDの場合、規格上のディスクの
偏芯量は70μmまでであるが、実際の偏芯量は、光デ
ィスク11を回転させるスピンドルモータ12上にディ
スクを機械的に装着しているため、チャッキングの誤差
と、市販ディスクの精度等を考慮すると、350μm程
度は想定しなくてはならない。このような大きな偏芯に
関しては、トラバースモータ14によりピックアップ1
3を光ディスク11の半径方向に変位させる機械的な補
正手段を用いて対応する。
For example, in the case of a CD, the eccentricity of a standard disc is up to 70 μm, but the actual eccentricity is such that the disc is mechanically mounted on a spindle motor 12 for rotating the optical disc 11. Therefore, in consideration of the chucking error and the accuracy of a commercially available disk, it is necessary to assume about 350 μm. With respect to such a large eccentricity, the pickup 1
3 is displaced in the radial direction of the optical disk 11 by using mechanical correction means.

【0059】以下に、上記機械的な偏芯補正手段の動作
について説明する。図14は偏芯補正用のトラバースモ
ータ補正信号を示す説明図、図15は偏芯量検出処理の
手順を示すフローチャート、図16は偏芯補正処理の手
順を示すフローチャートである。
The operation of the mechanical eccentricity correcting means will be described below. 14 is an explanatory diagram showing a traverse motor correction signal for eccentricity correction, FIG. 15 is a flowchart showing a procedure of an eccentricity amount detection process, and FIG. 16 is a flowchart showing a procedure of an eccentricity correction process.

【0060】光ディスク11がマウント(スピンドルモ
ータ12上に装着)されると(図15のステップS1
1)、偏芯制御部71は、ピックアップ13を光ディス
ク11の内周へ移動させ(ステップS12)、最内周側
のピット列の無い領域(以下、ミラー領域という)を発
見したかを判定し(ステップS13)、この処理を繰り
返してピックアップ13をミラー領域まで移動させる。
そして、ピット列の最内周側の端面が撮像範囲内に収ま
るように、光ディスクのミラー領域及びピット列の最内
周端を一周分撮像し、この画像データを画像メモリ32
に記憶する(ステップS14)。続いて、取得した画像
データを基に、各画像の撮像範囲の右端(或いは左端)
からピット列の最内周端までの距離を計測することによ
り、光ディスクの回転中心軸からのピット列端面の距離
情報を取得する(ステップS15)。そして、得られた
距離情報に基づき、最大値から最小値を減算することに
よって物理偏芯量を算出し、偏芯制御部71内部又は外
部の図示しないメモリに記憶する(ステップS16)。
When the optical disk 11 is mounted (mounted on the spindle motor 12) (step S1 in FIG. 15).
1), the eccentricity control unit 71 moves the pickup 13 to the inner circumference of the optical disk 11 (step S12), and determines whether or not an area without a pit row on the innermost side (hereinafter, referred to as a mirror area) is found. (Step S13) This process is repeated to move the pickup 13 to the mirror area.
Then, the mirror area of the optical disk and the innermost edge of the pit row are imaged for one round so that the innermost end face of the pit row falls within the imaging range, and this image data is stored in the image memory 32.
(Step S14). Then, based on the acquired image data, the right end (or left end) of the imaging range of each image
The distance information from the rotation center axis of the optical disk to the end face of the pit train is obtained by measuring the distance from the pit train to the innermost peripheral edge of the pit train (step S15). Then, based on the obtained distance information, the amount of physical eccentricity is calculated by subtracting the minimum value from the maximum value, and stored in a memory (not shown) inside or outside the eccentricity control unit 71 (step S16).

【0061】ここで、物理偏芯量の算出方法を上記図1
3を用いて説明する。図中の3つの画像は連続している
ディスク面の画像であり、偏芯により撮像画像がディス
ク半径方向(図において左右方向)にずれていることを
表しているものとする。画像メモリ32内に格納された
画像データにおける暗部(ピットがある部分)と明部
(ピットが無い部分)の情報から、ピット列の存在する
最内周位置境界をメモリアドレスからそれぞれ検出し
て、ピット列の最内周端の位置ずれを算出する。そし
て、ディスク一周分のずれデータを検索することによ
り、ずれの最大値を求めることができ、このずれの最大
値から最大の物理偏芯量が得られる。
Here, the method of calculating the physical eccentricity is shown in FIG.
3 will be described. The three images in the figure are images of a continuous disk surface, and indicate that the captured image is shifted in the disk radial direction (left and right direction in the figure) due to eccentricity. From the information of the dark part (the part with the pit) and the bright part (the part without the pit) in the image data stored in the image memory 32, the innermost peripheral position boundary where the pit row exists is detected from the memory address, respectively. The displacement of the innermost peripheral end of the pit row is calculated. The maximum value of the deviation can be obtained by searching the deviation data for one round of the disk, and the maximum physical eccentricity can be obtained from the maximum value of the deviation.

【0062】物理偏芯量を検出しているときに、スピン
ドルモータ12より出力されるFGパルスによって、光
ディスク11の回転速度などの回転情報を取得できる。
図14に示すように、偏芯量はディスク1回転分の周期
で変動する。そこで、偏芯補正用の基準信号として、同
期サイン信号発生部72においてFGパルスに同期する
同期サイン信号を生成する(図16のステップS2
1)。この同期サイン信号は、ディスク1回転に対応し
て1周期となる周期信号である。続いて、補正信号発生
部73において上記求めた最大物理偏芯量を同期サイン
信号に係数として乗算し、電圧信号であるトラバースモ
ータ補正信号を生成する(ステップS22)。そして、
生成したトラバースモータ補正信号をモータ駆動制御部
74に入力し、フィードフォワードで偏芯成分の相殺を
行う。これによって、光ディスク11の偏芯を打ち消す
ように作用する駆動信号がトラバースモータ14に供給
されることとなる。
When the physical eccentricity is detected, rotation information such as the rotation speed of the optical disk 11 can be obtained by the FG pulse output from the spindle motor 12.
As shown in FIG. 14, the amount of eccentricity changes in a cycle of one rotation of the disk. Therefore, as a reference signal for eccentricity correction, a synchronous sine signal synchronized with the FG pulse is generated in the synchronous sine signal generator 72 (step S2 in FIG. 16).
1). This synchronization sign signal is a periodic signal that has one cycle corresponding to one rotation of the disk. Subsequently, the correction signal generation unit 73 multiplies the maximum physical eccentricity obtained as described above as a coefficient by the synchronous sine signal to generate a traverse motor correction signal as a voltage signal (step S22). And
The generated traverse motor correction signal is input to the motor drive control unit 74, and the eccentric component is canceled by feedforward. As a result, a drive signal acting to cancel the eccentricity of the optical disk 11 is supplied to the traverse motor 14.

【0063】このようにトラバースモータ14を駆動す
ることによって、ピックアップごと移動して撮像範囲自
体を変位させ、光ディスクの偏芯量の補正を行う(ステ
ップS23)。その後は、撮像画像が接合できないなど
の異常状態が発生したかを判定し(ステップS24)、
異常状態が検出されない場合は所定時間待機して(ステ
ップS25)、これらの処理を繰り返すことにより、異
常状態の検出動作を継続する。異常状態となった場合
は、ステップS21に戻って偏芯補正処理を再度実行す
る。
By driving the traverse motor 14 in this manner, the pickup is moved to displace the imaging range itself, and the eccentricity of the optical disk is corrected (step S23). Thereafter, it is determined whether or not an abnormal state such as a failure to join the captured images has occurred (step S24).
If no abnormal condition is detected, the process waits for a predetermined time (step S25), and repeats these processes to continue the abnormal condition detecting operation. If an abnormal state has occurred, the flow returns to step S21 to execute the eccentricity correction processing again.

【0064】本例では、ディスクの偏芯に同期して撮像
範囲を移動させることにより、広い範囲で効果的に偏芯
成分を相殺可能である。さらに、前述した電気的な偏芯
補正手段を併用することで、安定して適切に偏芯成分を
除去することが可能となる。なお、機械的な補正手段で
は微小な変動には過度の挙動となるため、偏芯量が所定
範囲内である場合は、前述した撮像素子の撮像範囲にお
ける有効範囲を移動させて偏芯成分を除去する電気的な
補正手段のみを用いるように、偏芯補正動作を切り替え
ることもできる。
In this embodiment, the eccentric component can be effectively canceled over a wide range by moving the imaging range in synchronization with the eccentricity of the disk. Further, by using the above-described electric eccentricity correction means together, it is possible to stably and appropriately remove the eccentricity component. In addition, since the mechanical correction means has excessive behavior with respect to minute fluctuations, when the amount of eccentricity is within a predetermined range, the effective range in the imaging range of the image sensor described above is moved to reduce the eccentricity component. The eccentricity correction operation can be switched so that only the electrical correction means to be removed is used.

【0065】次に、図17〜図20を用いてピット長情
報の算出方法を説明する。図17は画像メモリにおける
画像データの格納方法をモデル化して示した説明図、図
18はピット長の算出方法を説明する説明図、図19は
ピット長データ格納メモリにおけるピット長情報の格納
方法をモデル化して示した説明図、図20はピット長情
報から再生信号を得る信号処理手順を示す説明図であ
る。
Next, a method of calculating pit length information will be described with reference to FIGS. FIG. 17 is an explanatory diagram showing a model of a method of storing image data in an image memory, FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining a method of calculating a pit length, and FIG. 19 is a diagram showing a method of storing pit length information in a pit length data storage memory. FIG. 20 is an explanatory view showing a model, and FIG. 20 is an explanatory view showing a signal processing procedure for obtaining a reproduction signal from pit length information.

【0066】前述したように、撮像素子22で所定角度
ごとに撮像され、2値化処理ブロック31で2値化され
た光ディスク記録面の撮像画像の画像データ81は、図
17に示すように、画像メモリ32において撮像位置に
応じて接合処理されて格納される。このとき、画像メモ
リ管理ブロック33において、画像取得位置、前回取得
した画像データとの接合の可否、接続順序などが管理さ
れ、これらの管理情報やメモリアドレスが画像データと
関連づけられて個々の画像データが記憶される。ここで
接合処理を行ったり接合情報の管理を行うことにより、
後段にあるピット長計測を行う画像認識ブロック34及
びピット長データ格納メモリ35における処理負荷が軽
減される。
As described above, the image data 81 of the picked-up image on the optical disk recording surface, which is picked up by the image pickup device 22 at a predetermined angle and binarized by the binarization processing block 31, as shown in FIG. In the image memory 32, a joining process is performed according to the imaging position and stored. At this time, in the image memory management block 33, the image acquisition position, the possibility of joining with the previously acquired image data, the connection order, and the like are managed. These management information and memory addresses are associated with the image data and Is stored. Here, by performing the joining process and managing the joining information,
The processing load on the image recognition block 34 and the pit length data storage memory 35 for measuring the pit length at the subsequent stage is reduced.

【0067】画像メモリ32に記憶された画像データ
は、画像メモリ管理ブロック33の制御により適宜読み
出され、画像認識ブロック34において各ピットの長さ
Lp 及びピット間隔Li (図18参照)が計測される。
得られたピット長Lp 及びピット間隔Li は、図19に
示すように、ピット長データ格納メモリ35にピット長
情報82として順次記憶される。このとき、画像メモリ
32内の画像データは既に2値化されており、図中縦方
向(ディスクのトラック方向)の明部と暗部の長さ及び
間隔を時間軸において測定した結果をピット長情報とし
て変換する。
The image data stored in the image memory 32 is appropriately read out under the control of the image memory management block 33, and the length Lp and pit interval Li (see FIG. 18) of each pit are measured in the image recognition block 34. You.
The obtained pit length Lp and pit interval Li are sequentially stored as pit length information 82 in the pit length data storage memory 35 as shown in FIG. At this time, the image data in the image memory 32 has already been binarized, and the results of measuring the lengths and intervals of the light and dark portions in the vertical direction (track direction of the disk) in the figure on the time axis are used as pit length information. To convert.

【0068】すなわち、撮像素子22の最小画素に対応
するそれぞれのデータの受光強度、つまり、戻り光のイ
ンテンシティデータに対して、検出可能な所定の閾値に
よって明部及び暗部を判別して明部と暗部の境界を探し
出し、この境界のデータが記憶されている画像メモリ3
2のアドレスからピット長Lp 及びピット間隔Li を求
める。
That is, the light receiving intensity of each data corresponding to the minimum pixel of the image sensor 22, that is, the intensity data of the return light, is used to determine a bright portion and a dark portion based on a predetermined detectable threshold value. And an image memory 3 in which data of this boundary is stored.
The pit length Lp and the pit interval Li are obtained from the address 2.

【0069】前記ピット長情報は、ピット列ごとに1次
元のデータ列として抽出し、画像データ中の複数のピッ
ト列に関してはデータ配列として扱うことで、同時に複
数のピット列のピット長情報としてピット長データ格納
メモリ35に格納する。このとき、ピット長データ格納
メモリ35では、連続したピット列のピット長情報は連
続したメモリアドレスに順次詰めて格納し、同一画像デ
ータから抽出した別のピット列のピット長情報は別のメ
モリアドレスに順次連続して格納していく。
The pit length information is extracted as a one-dimensional data string for each pit string, and a plurality of pit strings in the image data are handled as a data array, so that the pit length information of the plurality of pit strings is simultaneously obtained. It is stored in the long data storage memory 35. At this time, in the pit length data storage memory 35, pit length information of a continuous pit row is sequentially packed and stored in a continuous memory address, and pit length information of another pit row extracted from the same image data is stored in another memory address. Are stored successively.

【0070】ピット長データ格納メモリ35に格納され
たピット長情報82は、ピット長メモリ読み出し管理ブ
ロック37の制御により順次メモリアドレス順に読み出
される。そして、ピット長とピット間隔の特定の組み合
わせである同期信号を検索し、仮想EFM信号生成ブロ
ック36において、タイミング発生ブロック38より発
生されるタイミング信号に同期させて各ピット長及びピ
ット間隔を忠実に再現する。ここで生成されるディジタ
ル信号は、光ディスクの復調処理を行う一般的な信号処
理回路において処理可能な変調信号となる。本実施形態
では、CD系の光ディスクを読み取って得られるEFM
信号と同様な仮想EFM信号が生成される。そして、光
ディスク再生用信号処理部39において仮想EFM信号
の復調処理が行われ、光ディスクの再生信号が出力され
る。
The pit length information 82 stored in the pit length data storage memory 35 is sequentially read out in memory address order under the control of the pit length memory read management block 37. Then, a synchronization signal which is a specific combination of the pit length and the pit interval is searched, and in the virtual EFM signal generation block 36, each pit length and the pit interval are faithfully synchronized with the timing signal generated by the timing generation block 38. Reproduce. The digital signal generated here is a modulated signal that can be processed by a general signal processing circuit that performs demodulation processing of the optical disc. In the present embodiment, an EFM obtained by reading a CD optical disc
A virtual EFM signal similar to the signal is generated. Then, a demodulation process of the virtual EFM signal is performed in the optical disc reproduction signal processing section 39, and a reproduction signal of the optical disc is output.

【0071】この場合、仮想EFM信号生成ブロック3
6よりEFM信号と同様な仮想EFM信号が出力される
ため、光ディスク再生用信号処理部39以降は既存技術
をそのまま利用した信号処理回路を利用できる。すなわ
ち、光ディスク読取装置において、ピックアップからE
FM信号などのディジタル化された読み取り信号を出力
する部分までの構成を従来のものと置き換えることによ
り、本実施形態を構成できる。
In this case, the virtual EFM signal generation block 3
6, a virtual EFM signal similar to the EFM signal is output, so that the signal processing circuit 39 for the optical disk reproduction can use a signal processing circuit using the existing technology as it is. That is, in the optical disk reading device, E
The present embodiment can be configured by replacing the configuration up to the portion that outputs a digitized read signal such as an FM signal with a conventional configuration.

【0072】上述したように、本実施形態では、撮像素
子によって光ディスク上の所定領域ごとのピット列の画
像として撮像し、ピット長情報を得るようにしているた
め、光ビームスポットの合焦状態を調整するフォーカシ
ングサーボ機構が不要となる。また、トラッキングサー
ボについても、光ビームスポットを特定のトラックに精
密に追従させる必要がなくなる。このため、より高度な
設計技術力を要するサーボ機構やその制御系を簡素化す
ることが可能となり、光学系を含むピックアップの構成
を簡単にできるとともに、重量を軽くすることができ
る。光学系の重量が軽量であれば、耐振動性能が向上す
る。また、光学系の駆動部分がピックアップ内に存在し
ないため、衝撃が印加されても機械的に破損する部分を
持たないので、衝撃に対する耐性も高く、常に安定した
動作を行える利点がある。
As described above, in this embodiment, since the image pickup device picks up an image of a pit row for each predetermined area on the optical disk and obtains pit length information, the in-focus state of the light beam spot is determined. The need for a focusing servo mechanism to adjust is eliminated. Further, the tracking servo does not need to precisely follow the light beam spot to a specific track. For this reason, it is possible to simplify the servo mechanism and its control system that require more advanced design technology, simplify the configuration of the pickup including the optical system, and reduce the weight. If the weight of the optical system is light, the vibration resistance performance is improved. In addition, since the driving part of the optical system does not exist in the pickup, there is no part that is mechanically damaged even when an impact is applied. Therefore, there is an advantage that the impact resistance is high and a stable operation can always be performed.

【0073】また、本実施形態によれば機構部品を廃し
た電子的な読取装置とすることが可能になるため、現状
では高価な撮像素子が低価格化すれば、さらなるコスト
ダウンが実現できる。さらに、現状の撮像素子では、光
ディスクのピットをそのまま撮像するには記録密度に対
して解像度が不十分であるが、将来的に撮像素子の高集
積化が進んで高解像度のものが利用できれば、光ビーム
の拡大手段として用いている凹レンズなどの光学素子も
省略可能となる。この場合、ピックアップをレーザ光源
と撮像素子等の最小限の部品のみで構成できるため、更
なる小型化、軽量化、低価格化が可能となる。
Further, according to the present embodiment, it is possible to provide an electronic reading device in which mechanical components are eliminated, so that if an expensive imaging device is reduced in price at present, further cost reduction can be realized. Furthermore, in the current imaging device, the resolution is not enough for the recording density to directly image the pits of the optical disc, but if the integration of the imaging device is advanced in the future and a high-resolution one can be used, An optical element such as a concave lens used as a light beam expanding means can be omitted. In this case, since the pickup can be configured with only the minimum components such as the laser light source and the image pickup device, further reduction in size, weight, and cost can be achieved.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
記録媒体の情報読み取りのための構成を簡素化でき、従
来の光学系機構が持つ不安定要因を取り除きつつ、低価
格化が可能な光記録媒体読取装置を提供できる効果があ
る。
As described above, according to the present invention, the configuration for reading information from an optical recording medium can be simplified, and the cost can be reduced while eliminating the instability factor of the conventional optical system mechanism. There is an effect that a simple optical recording medium reading device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る光ディスク読取装置
のピックアップ部の構成を示す構成説明図である。
FIG. 1 is a configuration explanatory diagram showing a configuration of a pickup unit of an optical disk reading device according to an embodiment of the present invention.

【図2】ピックアップ内部の光学系の第1構成例を示す
構成説明図である。
FIG. 2 is a configuration explanatory diagram showing a first configuration example of an optical system inside a pickup.

【図3】ピックアップ内部の光学系の第2構成例を示す
構成説明図である。
FIG. 3 is a configuration explanatory view showing a second configuration example of the optical system inside the pickup.

【図4】光ディスク読取装置の信号処理部の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a signal processing unit of the optical disc reader.

【図5】本実施形態の信号処理部を半導体チップに実装
する場合の第1の構成例を示したブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a first configuration example when the signal processing unit of the present embodiment is mounted on a semiconductor chip.

【図6】本実施形態の信号処理部を半導体チップに実装
する場合の第2の構成例を示したブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a second configuration example when the signal processing unit of the present embodiment is mounted on a semiconductor chip.

【図7】本実施形態の信号処理部を半導体チップに実装
する場合の第3の構成例を示したブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a third configuration example when the signal processing unit of the present embodiment is mounted on a semiconductor chip.

【図8】エンボス型の光ディスクの記録面とこれに対応
するCCD撮像面の画像とを示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a recording surface of an embossed optical disk and a corresponding image on a CCD imaging surface.

【図9】色素系又は相変化型の光ディスクの記録面とこ
れに対応するCCD撮像面の画像とを示す説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a recording surface of a dye-based or phase-change type optical disk and a corresponding image of a CCD imaging surface.

【図10】エンボス型の光ディスクと色素系や相変化型
の光ディスクとでそれぞれ得られる2種類の撮像画像を
後段の同一の信号処理回路によって処理可能にするため
のフィルタ処理を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a filter process for enabling two types of picked-up images obtained respectively from an embossed optical disk and a dye-based or phase-change optical disk to be processed by the same signal processing circuit at the subsequent stage. .

【図11】撮像素子の撮像範囲と実際の読み取りに利用
する読み取り範囲とを示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an imaging range of an imaging element and a reading range used for actual reading.

【図12】偏芯補正手段の構成例を示すブロック図であ
る。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example of an eccentricity correction unit.

【図13】画像メモリにおける電気的な偏芯補正処理の
説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram of electrical eccentricity correction processing in an image memory.

【図14】偏芯補正用のトラバースモータ補正信号を示
す説明図、
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a traverse motor correction signal for eccentricity correction;

【図15】偏芯量検出処理の手順を示すフローチャート
である。
FIG. 15 is a flowchart illustrating a procedure of an eccentricity amount detection process.

【図16】偏芯補正処理の手順を示すフローチャートで
ある。
FIG. 16 is a flowchart illustrating a procedure of an eccentricity correction process.

【図17】画像メモリにおける画像データの格納方法を
モデル化して示した説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a model of a method of storing image data in an image memory.

【図18】ピット長の算出方法を説明する説明図であ
る。
FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating a method of calculating a pit length.

【図19】ピット長データ格納メモリにおけるピット長
情報の格納方法をモデル化して示した説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram modeling and showing a method of storing pit length information in a pit length data storage memory.

【図20】ピット長情報から再生信号を得る信号処理手
順を示す説明図である。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing a signal processing procedure for obtaining a reproduction signal from pit length information.

【図21】従来の光ディスク読取装置の構成例を概念的
に示した構成説明図である。
FIG. 21 is a configuration explanatory view conceptually showing a configuration example of a conventional optical disk reading device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 光ディスク 12 スピンドルモータ 13 ピックアップ 14 トラバースモータ 15 レーザダイオード(LD) 22 撮像素子 31 2値化ブロック 32 画像メモリ 33 画像メモリ管理ブロック 34 画像認識ブロック 35 ピット長データ格納メモリ 36 仮想EFM信号生成ブロック 37 ピット長メモリ読み出し管理ブロック 38 タイミング発生ブロック 39 光ディスク再生用信号処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Optical disk 12 Spindle motor 13 Pickup 14 Traverse motor 15 Laser diode (LD) 22 Image sensor 31 Binarization block 32 Image memory 33 Image memory management block 34 Image recognition block 35 Pit length data storage memory 36 Virtual EFM signal generation block 37 Pits Long memory read management block 38 Timing generation block 39 Optical disc playback signal processing unit

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光記録媒体の記録面に形成された光学的
読み取り可能な情報記録領域であるピットを含む所定領
域の記録情報画像を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段により得られた光記録媒体記録面の画像デ
ータを記憶する画像記憶手段と、 前記画像データに基づいて前記光記録媒体上のピットの
長さ及び間隔を含むピット長情報を得るピット長情報検
出手段と、 前記ピット長情報に基づいて前記ピットの読み取り信号
に相当する仮想読み取り信号を生成する読み取り信号生
成手段と、 を備えたことを特徴とする光記録媒体読取装置。
1. An image pickup means for picking up a recorded information image of a predetermined area including a pit, which is an optically readable information recording area formed on a recording surface of an optical recording medium, and an optical recording obtained by the image pickup means Image storage means for storing image data of a medium recording surface; pit length information detection means for obtaining pit length information including pit lengths and intervals on the optical recording medium based on the image data; An optical recording medium reading device, comprising: read signal generating means for generating a virtual read signal corresponding to the pit read signal based on
【請求項2】 前記光記録媒体としてディスク状媒体で
ある光ディスクを用い、前記撮像手段は、前記光ディス
ク上のピットを含む記録情報画像を所定角度ごとに撮像
して撮像画像を得ることを特徴とする請求項1記載の光
記録媒体読取装置。
2. An optical disk, which is a disk-shaped medium, is used as the optical recording medium, and the imaging unit obtains a captured image by capturing recorded information images including pits on the optical disk at predetermined angles. The optical recording medium reader according to claim 1.
【請求項3】 前記撮像手段により得られた撮像画像を
2値化する2値化手段を備え、前記画像記憶手段はこの
2値化された画像データを記憶することを特徴とする請
求項1記載の光記録媒体読取装置。
3. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising: a binarizing unit for binarizing a captured image obtained by the imaging unit, wherein the image storage unit stores the binarized image data. An optical recording medium reader according to claim 1.
【請求項4】 前記ピット長情報検出手段により得られ
たピット長情報をピット列に従って順次格納するピット
長情報格納手段を備えたことを特徴とする請求項1記載
の光記録媒体読取装置。
4. The optical recording medium reading device according to claim 1, further comprising pit length information storage means for sequentially storing pit length information obtained by said pit length information detection means in accordance with a pit string.
【請求項5】 前記画像記憶手段、前記ピット長情報検
出手段、及び前記読み取り信号生成手段を含む信号処理
回路を一つの半導体チップに実装して構成したことを特
徴とする請求項1記載の光記録媒体読取装置。
5. The light according to claim 1, wherein a signal processing circuit including the image storage unit, the pit length information detection unit, and the read signal generation unit is mounted on one semiconductor chip. Recording medium reader.
【請求項6】 前記画像記憶手段、前記ピット長情報検
出手段、及び前記読み取り信号生成手段を含む信号処理
回路を実装した第1の半導体回路に、前記仮想読み取り
信号の復調処理を行う第2の信号処理回路を含む第2の
半導体回路を接続したことを特徴とする請求項1記載の
光記録媒体読取装置。
6. A second semiconductor device that performs a demodulation process of the virtual read signal on a first semiconductor circuit mounted with a signal processing circuit including the image storage unit, the pit length information detection unit, and the read signal generation unit. 2. The optical recording medium reading device according to claim 1, wherein a second semiconductor circuit including a signal processing circuit is connected.
【請求項7】 前記画像記憶手段、前記ピット長情報検
出手段、及び前記読み取り信号生成手段を含む第1の信
号処理回路と、前記仮想読み取り信号の復調処理を行う
第2の信号処理回路とを一体的に半導体チップに実装し
て構成したことを特徴とする請求項1記載の光記録媒体
読取装置。
7. A first signal processing circuit including the image storage unit, the pit length information detection unit, and the read signal generation unit, and a second signal processing circuit that performs demodulation processing of the virtual read signal. 2. The optical recording medium reader according to claim 1, wherein the optical recording medium reader is integrally mounted on a semiconductor chip.
【請求項8】 光記録媒体の記録面に形成された光学的
読み取り可能な情報記録領域であるピットを含む所定領
域の記録情報画像を撮像して得られた光記録媒体記録面
の画像データを記憶する画像記憶手段と、 前記画像データに基づいて前記光記録媒体上のピットの
長さ及び間隔を含むピット長情報を得るピット長情報検
出手段と、 前記ピット長情報に基づいて前記ピットの読み取り信号
に相当する仮想読み取り信号を生成する読み取り信号生
成手段と、 を備えたことを特徴とする光記録媒体読取用信号処理回
路。
8. An optical recording medium recording surface image data obtained by imaging a recording information image of a predetermined area including a pit which is an optically readable information recording area formed on the recording surface of the optical recording medium. Image storing means for storing; pit length information detecting means for obtaining pit length information including pit lengths and intervals on the optical recording medium based on the image data; and reading of the pits based on the pit length information A signal processing circuit for reading an optical recording medium, comprising: read signal generating means for generating a virtual read signal corresponding to a signal.
【請求項9】 光記録媒体に照射する光ビームを発生す
る光源と、 前記光記録媒体上での前記光ビームの戻り光を受光し、
前記光記録媒体の記録面に形成された光学的読み取り可
能な情報記録領域であるピットを含む所定領域の記録情
報画像を撮像する撮像素子と、 前記光源からの光ビームを前記光記録媒体に導き、前記
光記録媒体上での当該光ビームの戻り光を前記撮像素子
に導く導光手段と、 を備えたことを特徴とする光記録媒体読取用ピックアッ
プ。
9. A light source for generating a light beam for irradiating an optical recording medium, receiving a return light of the light beam on the optical recording medium,
An imaging element for capturing a recorded information image of a predetermined area including a pit, which is an optically readable information recording area formed on a recording surface of the optical recording medium; and guiding a light beam from the light source to the optical recording medium. An optical recording medium reading pickup, comprising: light guide means for guiding return light of the light beam on the optical recording medium to the image sensor.
【請求項10】 前記導光手段は、前記光ビームの戻り
光のビーム径を拡大する拡大手段を有することを特徴と
する請求項9記載の光記録媒体読取用ピックアップ。
10. The optical recording medium reading pickup according to claim 9, wherein said light guiding means has an enlarging means for enlarging a beam diameter of the return light of said light beam.
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