JP2668969B2 - 光ディスク再生装置及び光ディスクの再生方法 - Google Patents

光ディスク再生装置及び光ディスクの再生方法

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Description

【発明の詳細な説明】 A産業上の記録分野 本発明は光デイスク再生装置及び光デイスクの再生方
法に関し、特にグルーブを変位させて光デイスクに多値
化信号を記録すると共に当該多値化信号を再生する場合
に適用して好適なものである。
B発明の概要 本発明は、光デイスク再生装置及び光デイスク再生方
法において、光デイスクに光ビームを照射し、光デイス
クからの反射光を受光する受光手段からの出力信号に基
づいて再生信号とプツシユプル信号を生成し、生成した
再生信号から抽出した同期信号に基づいて同期信号記録
領域を再生すると共に、プツシユプル信号の信号レベル
の変化に基づいてデータ記録領域を再生することによ
り、多値化信号のクロツクを容易に得ることができる。
C従来の技術 従来、この種の光デイスク装置においては、3値以上
の信号(以下多値化信号と呼ぶ)を光デイスクの円周方
向に延長する溝(以下グルーブと呼ぶ)を用いて記録す
ることにより、記録密度を向上する方法が考えられてい
る。
すなわち光デイスク上に、深さが光ビームの波長に対
してλ/8でなり、多値化信号に応じて光デイスクの半径
方向に変位するグルーブを形成する。
さらに、当該グルーブに光ビームを照射し、グルーブ
の延長方向に受光面を2分割した受光素子(以下2分割
光デイテクタと呼ぶ)に、当該光ビームの反射光を集光
する。
このようにして、当該2分割光デイテクタから得られ
る出力信号の差信号を得るようにすれば、グルーブの横
方向(すなわち光デイスクの半径方向でなる)の変位数
/100〔μm〕程度の精度で検出し得ることから、多値化
信号を記録した記録トラツクを高密度に形成し得、その
分光デイスク装置の記録密度を向上し得ると考えられ
る。
D発明が解決しようとする問題点 ところで、2値のデジタル信号においては、例えばEF
M(eight fourteen modulation)方式のような変調方式
を用いてデータを記録することにより、光ベツドを介し
て得られる再生信号から、当該デジタル信号のクロツク
を得る方法が用いられている。
ところが、グルーブを用いて記録するようになされた
多値化信号においては、このような手法を適用すること
が困難なことから、実際上クロツクをデータとは別に記
録しなければならない。
この場合、例えばコンパクトデイスクのように所定の
信号パターンの同期信号を用いて、クロツクを記録する
方法が考えられる。
すなわちコンパクトデイスクにおいては、1フレーム
周期で所定の同期信号を記録すると共に再生信号から当
該同期信号を検出し、当該同期信号を基準にして再生信
号を信号処理することにより、記録されたオーデイオ信
号を1フレーム単位で信号処理するようになされてい
る。
従つて、多値化信号を記録する光デイスク装置におい
ては、所定周期でクロツク情報を有する同期信号を記録
することにより、当該同期信号からクロツクを得ること
ができると考えられる。
ところが、確実に再生信号から同期信号を検出するた
めには、データの信号パターンと異なる信号パターンを
同期信号に割り当てる必要があり、この場合、同期信号
の信号パターンを特殊な信号パターンに選択する必要が
ある。
従つて、同期信号を自由に選定することが困難にな
り、同期信号の信号パターンを特殊な信号パターンに選
定した分、結局クロツクを得ることが困難になる問題が
あった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、多値化
信号においてもクロツクを容易に得ることができる光デ
イスク再生装置及び光デイスクの再生方法を提案しよう
とするものである。
E問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、光デ
イスクに光ビームを照射し、光デイスクからの反射光を
受光する受光手段と、受光手段からの出力信号に基づい
て再生信号とプツシユプル信号を生成する信号生成手段
と、信号生成手段からの再生信号から同期信号を抽出す
る同期信号抽出手段と、プツシユプル信号の信号レベル
を検出する検出手段とを備え、同期信号抽出手段からの
同期信号に基づいて同期信号記録領域を再生し、検出手
段からのプツシユプル信号の信号レベルの変化に基づい
てデータ記録領域を再生するようにする。
F作用 光デイスクに光ビームを照射し、光デイスクからの反
射光を受光する受光手段からの出力信号に基づいて再生
信号とプツシユプル信号を生成し、生成した再生信号か
ら抽出した同期信号に基づいて同期信号記録領域を再生
すると共に、プツシユプル信号の信号レベルの変化に基
づいてデータ記録領域を再生することにより、多値化信
号のクロツクを容易に得ることができる。
G実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
第1図において、1は全体として光デイスク装置を示
し、3値のデイジタル信号でなる多値化信号を記録した
光デイスク2が、スピンドルモータ3に駆動されて所定
の回転速度で回転するようになされている。
第2図に示すように光デイスク2は、所定の角間隔で
データ記録領域ARD及び基準信号記録領域ARREFとに分割
され、グルーブ4でなる記録トラツクが、トラツクピツ
チTPで同心円状に形成されている。
グルーブ4は、光デイスク2に照射する光ビームの波
長λに対して深さが値λ/8でなり、トラツクピツチTP
対して幅TWが値TP/2になるように形成されている。
さらにグルーブ4は、データ記録領域ARDにおいて、
トラツクセンタTCから下側に所定量だけオフセツトして
形成された第1の状態S1、トラツクセンタTC上に形成さ
れた第2の状態S2及びトラツクセンタTCから上側に所定
量だけオフセツトして形成された第3の状態S3とが、3
値のデイジタル信号に対応して、当該デイジタル信号の
クロツク周期で繰り返されている。
これに対して基準信号記録領域ARREFは、同期信号記
録領域ARS及び振幅信号記録領域ARAとに分割され、それ
ぞれ同期信号及び基準信号とが記録されている。
すなわち、同期信号記録領域ARSにおいては、グルー
ブ4の断続でなるピツトPが、トラツクセンタTC上にデ
イジタル信号のクロツク周期で繰り返されるようになさ
れ、これにより当該グルーブ4の断続で、クロツク周期
で信号レベルが変化する同期信号を記録するようになさ
れている。
続く振幅信号記録領域ARAにおいては、データ記録領
域ARDに形成されたグルーブ4のオフセツト情報が記録
されるようになされている。
すなわち、データ記録領域ARDに形成されたグルーブ
4が、トラツクセンタTCから上側に最もオフセツトして
なる第3の状態S3と、下側に最もオフセツトしてなる第
1の状態S1とが、クロツク周期Tの対してそれぞれ期間
3Tづつ連続して形成されている。
これに対して光デイスク装置1においては、光デイス
ク2に波長λの光ビームを照射し、その反射光ビームを
2分割光デイテクタ5に集光する。
差動増幅回路6は、2分割光デイテクタ5の出力信号
を受け、その差信号(すなわちプツシユプル信号でな
る)SPPを出力する。
かくして、グルーブ4の半径方向の変位量に比例して
信号レベルが変化する差信号SPPを得ることができ、こ
れによりデータ記録領域ARD及び振幅信号記録領域ARAに
形成されたグルーブ4の変位量を検出することができ
る。
これに対して加算回路7は、2分割光デイテクタ5の
出力信号の和信号SWを出力するようになされ、これによ
り、反射光ビームの光量に応じて信号レベルが変化する
和信号SWを、当該和信号に基づいて同期信号を得るよう
になされている。
すなわち、第3図に示すように、グルーブ4を横方向
に変位させて信号を記録する場合においては、トラツク
ピツチTPに対してグルーブの幅TWを変化させると、グル
ーブの幅TWがトラツクピツチTPの1/2の値TP/2のとき、
差信号SPPの変調度が最も大きくなるのに対し(すなわ
ち曲線L1で示す)、和信号SWの変調度はほぼ0になる
(すなわち曲線L2で示す)。
従つてこの実施例においては、グルーブ4の幅TWをト
ラツクピツチTPの1/2の値TP/2に選定したことにより、
光ビームがデータ記録領域ARD及び振幅信号記録領域ARA
を走査する期間の間、差信号SPPの信号レベルがグルー
ブ4の半径方向の変位量に比例して変化するのに対し
て、和信号SWの信号レベルが所定値を維持する。
これに対して、光ビームが同期信号記録領域ARSを走
査する期間の間、グルーブ4がトラツクセンタTC上に断
続的に形成されていることから、差信号SPPの信号レベ
ルが0レベルを維持するのに対し、和信号SWの信号レベ
ルがグルーブ4の断続に応じて変化する。
かくして第4図に示すように、当該同期信号記録領域
ARSにグルーブ4の断続で同期信号を記録すると共にデ
ータ記録領域ARD及び振幅信号記録領域ARAにグルーブ4
の半径方向の変位量で多値化信号及び基準信号を記録す
ることにより、差動増幅回路6を介して多値化信号及び
基準信号だけを差信号SPP(第4図(A))として得る
ことができるのに対し、加算回路7を介して同期信号だ
けを和信号SW(第4図(B))として得ることでき、こ
れにより同期信号の多値化信号及び基準信号から分離し
て確実かつ容易に検出することができる。
従つてこのようにすれば、多値化信号及び基準信号の
信号パターンと同じ信号パターンを同期信号に割り当て
るようにしても、同期信号だけを確実に検出し得ること
から、当該同期信号の信号パターンを所望の信号パター
ンに選定することができる。
さらに、この種の光デイスク装置においては、所定の
記録トラツクをアクセスする際には、光ヘツドを目標の
記録トラツクに移動した後、ジヤストフオーカスの状態
に制御し、続いてスピンドルモータの回転速度を制御し
た後、トラツキング制御するようになされている。
従つて、同期信号に特殊な信号パターンを割り当てて
同期信号を検出する場合においては、光ヘツドがジヤス
トトラツキングの状態に制御された後でなければ、同期
信号を検出することが困難な問題であり、その分クロツ
クを得るタイミングが遅延して立ち上がりに時間を要す
る問題があつた。
ところがこの実施例によれば、加算回路7を介して同
期信号を多値化信号及び基準信号から分離して得ること
ができることから、光ヘツドがジヤストフオーカスの状
態に制御されただけで、同期信号に検出し得、これによ
り短時間の内にクロツクを得ることができ、その分光デ
イスク装置の立ち上がりに要する時間を短縮することが
できる。
かくしてこの実施例においては、同期信号記録領域AR
Sにクロツク周期でグルーブ4を断続的に形成すること
により、クロツク周期で信号レベルが変化する信号パタ
ーンを同期信号の信号パターンに選定し、当該同期信号
に基づいて続くデータ記録領域ARDからデータを得るよ
うになされている。
すなわち光デイスク装置1においては、和信号SWをPL
L回路(図示せず)に出力し、これによりクロツクを得
る。
かくして、クロツク周期で信号レベルが変化する信号
パターンを同期信号の信号パターンに選定したことによ
り、和信号SWをPLL回路に出力するだけでクロツクを得
ることができ、その分さらに一段と短時間の内に、精度
の高いクロツクを得ることができる。
さらに光デイスク装置1は、当該クロツクに基づいて
スピンドールモータを所定の回転速度で駆動すると共
に、続くデータ記録領域ARDに記録された多値化信号を
再生する。
すなわち光デイスク装置1は、ローパスフイルタ回路
及びハイパスフイルタ回路(図示せず)を介して、差信
号SPPを所定の周波数帯域に分割する。
その結果、周波数の高い信号成分でなるグルーブ4の
変位量と、周波数の低い信号成分でなるトラツキングエ
ラー信号とに差信号SPPが分離され、当該トラツキング
エラー信号で光ビームをトラツキング制御する。
これに対して、光ビームが振幅信号記録領域ARAを走
査する期間の間、差信号SPPの信号レベルを検出するこ
とにより、当該信号レベルの検出結果に基づいて続くデ
ータ記録領域の変位量を検出する。
すなわち、当該検出結果及びクロツクを基準にして、
データ記録領域ARDから得られる差信号SPPの周波数の高
い信号成分について信号レベルが検出され、これにより
当該データ記録領域ARDに記録された多値化信号を再生
する。
かくして同期信号にクロツク周期で信号レベルが変化
する信号パターンを選定したことにより、和信号SWをPL
L回路に出力するだけでクロツクを得ることができ、そ
の分全体として簡易な構成の光デイスク装置1を得るこ
とができると共に、精度の高いクロツクを得ることがで
き、併せてスピンドルモータ2の回転速度を高い精度で
制御することができる。
以上の構成において、同期信号記録領域ARSにグルー
ブ4で断続で同期信号を記録することにより、光ビーム
が当該周期信号記録領域ARSを走査する期間の間、当該
グルーブ4の断続に応じて信号レベルが変化する和信号
SWが得られる。
これに対して、振幅信号記録領域ARA及びデータ記録
領域ARDにグルーブ4の半径方向の変位量で基準信号及
び多値化信号を記録することにより、光ビーム振幅信号
記録領域ARA及びデータ記録領域ARDを走査する期間の
間、当該グルーブ4の変位量に応じて信号レベルが変化
する差信号SPPが得られる。
和信号SWはPLL回路に出力されてクロツクが得られ、
当該クロツクを基準にしてスピンドルモータ3の回転速
度が制御されると共に、差信号SPPから多値化信号が再
生される。
以上の構成によれば、多値化信号をグルーブ4の半径
方向の変位量で記録すると共に、当該多値化信号のクロ
ツクをグルーブの断続で記録したことにより、多値化信
号から同期信号を容易に分離することができ、かくして
当該同期信号を確実に検出して、クロツクを容易に得る
ことができる。
なお上述の実施例においては、光デイスク2が所定の
回転速度で回転する場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、所定の線速度で光ビームが走査するように
なされた光デイスク装置に適用するようにしてもよい。
さらに上述の実施例においては、グルーブの深さを光
デイスクに照射する光ビームの波長λに対して値λ/8に
選定すると共に、グルーブの幅をトラツクピツチTPに対
して1/2の値TP/2に選定した場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、実用上十分な範囲において、グル
ーブの深さ及び幅を異なる値に選定するようにしてもよ
い。
実際上差信号SPPにおいては、グルーブの幅を値TP/2
からずらすと、その分変調度が増加する(第2図)。
従つて、グルーブの幅を値TP/2から変化させた場合に
おいては、記録トラツクを横切つて光ヘツドを移動させ
る際に、光ビームが同期信号記録領域ARSを横切る場合
でも、振幅信号記録領域ARA及びデータ記録領域ARDを横
切る場合と同様に、その横切つた記録トラツクを検出す
ることができ、その分光ヘツドを移動目標の記録トラツ
クに確実かつ迅速に移動させることができる。
さらに上述の実施例においては、同期信号記録領域AR
Sに続いて振幅信号領域ARAを形成する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、必要に応じて振幅信号記
録領域ARAを省略するようにしてもよい。
さらに上述の実施例においては、2分割光デイテクタ
の和信号に基づいて、グルーブの断続を検出する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、要は反射光ビ
ームの光量に基づいてグルーブの断続を検出すればよ
い。
さらに上述の実施例においては、3値のデイジタル信
号でなる多値化信号を記録再生する場合について述べた
が、本発明は3値のデイジタル信号に限らず、4値以上
のデイジタル信号を記録再生する場合に広く適用するこ
とができる。
H発明の効果 以上のように本発明によれば、光デイスクに光ビーム
を照射し、光デイスクからの反射光を受光する受光手段
からの出力信号に基づいて再生信号とプツシユプル信号
を生成し、生成した再生信号から抽出した同期信号に基
づいて同期信号記録領域を再生すると共に、プツシユプ
ル信号の信号レベルの変化に基づいてデータ記録領域を
再生することにより、多値化信号のクロツクを容易に得
ることができる光デイスク再生装置及び光デイスクの再
生方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による光デイスク装置を示す
ブロック図、第2図はその光デイスクを示す略線図、第
3図は変調度の特性を示す特性曲線図、第4図は光デイ
スク装置の動作の説明に供する信号波形図である。 1……光デイスク装置、2……光デイスク、4……グル
ーブ、ARA……振幅信号記録領域、ARD……データ記録領
域、ARS……同期信号記録領域。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−43839(JP,A) 特開 昭62−132238(JP,A) 特開 昭59−154650(JP,A) 特開 昭60−242532(JP,A) 特開 昭63−146224(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】グルーブを上記グルーブの延長方向と直交
    する方向に変位させ、上記変位量で多値化信号を記録す
    るデータ記録領域と、 上記グルーブを断続させて同期信号を記録した同期信号
    記録領域と、 上記データ記録領域と上記同期信号記録領域とを所定の
    間隔で配置した光デイスクを再生する光デイスク再生装
    置において、 上記光デイスクに光ビームを照射し、上記光デイスクか
    らの反射光を受光する受光手段と、 上記受光手段からの出力信号に基づいて再生信号とプツ
    シユプル信号を生成する信号生成手段と、 上記信号生成手段からの再生信号から同期信号を抽出す
    る同期信号抽出手段と、 上記プツシユプル信号の信号レベルを検出する検出手段
    と を具え、上記同期信号抽出手段からの同期信号に基づい
    て同期信号記録領域を再生し、検出手段からのプツシユ
    プル信号の信号レベルの変化に基づいてデータ記録領域
    を再生する ことを特徴とする光デイスク再生装置。
  2. 【請求項2】グルーブを上記グルーブの延長方向と直交
    する方向に変位させ、上記変位量で多値化信号を記録す
    るデータ記録領域と、 上記グルーブを断続させて同期信号を記録した同期信号
    記録領域と、 上記データ記録領域と上記同期信号記録領域とを所定の
    間隔で配置した光デイスクを再生する光デイスクの再生
    方法において、 上記光デイスクに光ビームを照射し、上記光デイスクか
    らの反射光を受光する受光手段とからの出力信号に基づ
    いて再生信号とプツシユプル信号を生成し、 生成した再生信号から同期信号を抽出し、 上記同期信号に基づいて同期信号記録領域を再生し、上
    記プツシユプル信号の信号レベルの変化に基づいてデー
    タ記録領域を再生する ことを特徴とする光デイスクの再生方法。
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