JP3660203B2 - 信号再生方法および信号再生装置ならびにディスク記録再生装置 - Google Patents
信号再生方法および信号再生装置ならびにディスク記録再生装置 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラム方式の光ピックアップを用いて信号を再生する信号再生方法および信号再生装置ならびにディスク記録再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、光記録媒体の一種である光ディスクでは、表面にランドおよびグルーブを形成し、その何れか一方を記録用のトラックとして使用している。
【0003】
また、近年、情報の記録密度を高めるために、ランドとグルーブの両方に情報を記録する方式(以下、ランド/グルーブ記録方式と称する)が提案されている。このようなランド/グルーブ記録方式では、通常、情報の記録領域(データエリア)を特定するためのアドレス情報が、ランドとグルーブとの境界線の延長上に記録されている。
【0004】
上記アドレス情報を記録する方法として、例えば、本発明の説明図である図4に示すように、光ディスク1のグルーブ11とランド12との境界線1c上にグルーブ11の片側のみをウォーブリングした片側ウォーブルを形成することによりアドレス情報を記録する方法や、本発明の説明図である図5に示すように、光ディスク1のグルーブ11とランド12との境界線1c上にピットを形成することによりアドレス情報を記録する方法がある。
【0005】
また、上記光ディスクの情報を再生するために使用される光ピックアップとしては、耐環境性能に優れ、小型軽量化を実現するものとして、例えば本発明の説明図である図2に示すようなホログラム方式の光ピックアップがある。
【0006】
上記ホログラム方式の光ピックアップを用いてアドレス情報を含む信号を再生する場合、光ディスクからの反射光の一部を取り出して、ホログラム素子により複数の光束に分割し、それぞれの光量の差からアドレス信号を検出するためのアドレス検出信号(アドレスクロック)を生成するようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光ディスクからの反射光は、上記ホログラム素子によって、光ビームの進行方向に平行な方向に分割し、且つ光ビームの進行方向に直交する方向に複数の光束に分割される。そして、上記アドレス検出信号は、複数の光束のうち、光ビームの進行方向に対して光ビームのセンターに対して左右両側にある2つの光束から得られる信号に基づいて生成される。
【0008】
また、ランド/グルーブ記録方式の光ディスクでは、反射光量が記録用トラックのセンターに対して非対称となるように、ランドとグルーブとの境界線上にピットや片側ウォーブルを形成してアドレス情報を含む信号を記録しているので、光ディスクからの反射光量から得られるアドレスクロックの位相が、予め光ディスクに記録されている位相情報等からなる基準信号に対してずれる虞がある。
【0009】
このように、アドレスクロックの位相が基準信号からずれた場合、正確なアドレス信号を再生することができず、この結果、光ディスクに対する情報の記録や再生を適切に行うことができないという問題が生じる。
【0010】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、アドレスクロックの位相のずれを考慮して、予測される位相のずれの分だけアドレスクロックを基準信号からシフトさせることにより、正確なアドレス信号が得られるような信号再生方法および信号再生装置ならびにディスク記録再生装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の信号再生方法は、上記の課題を解決するために、ランドおよびグルーブの少なくとも一方を記録用トラックとし、この記録用トラックのセンターに対して反射光量が非対称となるように、上記ランドとグルーブとの境界線上にアドレス情報に応じて形成されたアドレス領域を有する光ディスクから上記アドレス情報を含む信号からアドレス信号を再生する際に、上記アドレス情報を含む信号を、上記光ディスクの位相情報を含む基準信号から所定量の位相をずらして検波することを特徴としている。
【0012】
これにより、アドレス情報を含む信号を正しいタイミングで検波できるようになるので、正しいアドレス信号を再生することができる。このように、正しいアドレス信号を再生することにより、光ディスクに対する情報の記録や再生を適切に行うことができる。
【0013】
また、ランドとグルーブの両方を記録用トラックとした場合のように、高密度記録が行われている光ディスクにおいても、光ディスクの位相情報からなる基準信号に対して所定量の位相をずらしてアドレス情報を含む信号を検波することにより、正しいアドレス信号を得ることができる。
【0014】
なお、上記の位相のずれは、光ビームの波長や、光ディスクに形成されたアドレス領域の形状が一定であれば、常に一定であるので、予め位相のずれを計算して求めることができる。
【0015】
上記アドレス領域を含むランドあるいはグルーブからの反射光を、光ビームの進行方向に平行、且つ該光ビームの進行方向に直交する方向に複数の光束に分割し、これら光束のうち、光ビームのセンターに対して左右両側にある2つの光束から得られる信号に基づいて、上記アドレス情報を含む信号を検波してもよい。
【0016】
例えば、アドレス情報を含む信号の検波に使用する2つの光束の主要部が、上記光ビームの進行方向に対して該光ビームの中心よりも後方にある場合には、上記アドレス情報を含む信号を、上記基準信号よりも位相を進めて検波すればよい。
【0017】
また、アドレス情報を含む信号の検波に使用する2つの光束の主要部が、上記光ビームの進行方向に対して該光ビームの中心よりも前方にある場合には、上記アドレス情報を含む信号を、上記基準信号よりも位相を遅らせて検波すればよい。
【0018】
また、上記アドレス領域は、グルーブの一方の側壁のみを蛇行して形成してもよい。
【0019】
さらに、上記アドレス領域は、グルーブとランドとの境界線のうち隣接する一方の境界線上に形成されたピットであってもよい。
【0020】
また、上記の信号処理方法を適用とした信号再生装置としては、以下のようなものがある。
【0021】
例えば、上記信号再生装置は、ランドおよびグルーブの少なくとも一方を記録用トラックとし、この記録用トラックのセンターに対して反射光量が非対称となるように、上記ランドとグルーブとの境界線上にアドレス情報に応じて形成されたアドレス領域を有する光ディスクに光ビームを照射して反射光を受光して電気信号に変換する光ピックアップと、上記光ピックアップからの電気信号に基づいて、アドレス情報を含む信号を生成すると共に、上記光ディスクの位相情報からなる基準信号に基づいてアドレスクロックを生成し、このアドレスクロックにより上記アドレス情報を含む信号をサンプリングしてアドレス信号を再生する信号処理回路とを備え、上記信号処理回路は、上記アドレス情報を含む信号を、上記基準信号から所定量の位相をずらしてサンプリングすることを特徴としている。
【0022】
上記構成の信号再生装置によれば、基準信号から所定量ずらした位相でアドレス情報を含む信号をサンプリングするようになっているので、正しいアドレス信号を再生することができる。これにより、情報の記録または再生を適切に行うことができる。
【0023】
また、本発明の信号再生装置は、例えば、CD(compact disc)、DVD(digital video disc)−ROM等のように記録用トラック幅の異なる複数の光ディスクからの情報の記録再生を同一のディスク記録再生装置で行う場合にも適用可能である。
【0024】
すなわち、本願発明の信号再生装置を備え、記録用トラックの幅が異なる複数種類の光ディスクが再生可能なディスク記録再生装置において、上記光ディスクに記録されたアドレス情報を含む信号のサンプリングのタイミングを、光ディスクの種類に応じて変更すればよい。
【0025】
これにより、光ディスクの種類(CD、DVD−ROM等)が変更されても、各光ディスク毎に正確なアドレス信号を再生することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態では、アドレス信号を再生する信号再生方法および信号再生装置を、記録媒体として光ディスクを用いた光ディスク装置(ディスク記録再生装置)に適用したものである。
【0027】
本実施の形態に係る光ディスク装置は、図2に示すように、記録媒体としての光ディスク1に光を照射して情報の記録または再生を行う光ピックアップ2を備えている。
【0028】
上記光ピックアップ2は、図2に示すように、光源としての半導体レーザ21、ホログラム素子22、コリメータレンズ23、対物レンズ24、光の強度に応じた電流を発生させるフォトディテクタからなる受光素子25、および受光素子25で得られた電流を電圧に変換するための電流電圧変換回路26から構成されている。
【0029】
すなわち、上記光ピックアップ2では、半導体レーザ21から出射した光束がホログラム素子22を通過した後、コリメータレンズ23により平行光束となり、対物レンズ24により光ディスク1の情報の記録面に集光される。
【0030】
一方、光ディスク1にて反射された光束は、再び対物レンズ24に入射された後、コリメータレンズ23を介してホログラム素子22によって回折され、半導体レーザ21ではなく受光素子25に入射される。そして、上記受光素子25では、入射された光の強度に応じた電流を生成し、この電流が電流電圧変換回路26に入射され電圧信号に変換された後、後述する信号処理部3(図1)に出力される。
【0031】
上記ホログラム素子22は、光ディスク1からの反射光束を、図3に示すように、光ビーム進行方向Pに平行、且つ、光ビーム進行方向Pに直交する方向にそれぞれ分割して4つの光束にし、それぞれを独立して受光素子25に入射させるようになっている。
【0032】
上記受光素子25は、図3に示すように、第1受光部25a〜第4受光部25dまでの4つの独立した受光部からなり、ホログラム素子22によって4つに分割された光束をそれぞれ独立して入射できるようになっている。
【0033】
ここでは、説明の便宜上、上記ホログラム素子22によって分割される領域として、光ビーム進行方向Pに対して前方側の2つの分割領域を第1領域d1、第2領域d2とし、光ビーム進行方向Pに対して後方側の2つの分割領域を第3領域d3、第4領域d4としたとき、上記第1領域d1に相当する光束は受光素子25の第1受光部25aに入射され、上記第2領域d2に相当する光束は受光素子25の第2受光部25bに入射され、上記第3領域d3に相当する光束は受光素子25の第3受光部25cに入射され、上記第4領域d4に相当する光束は受光素子25の第4受光部25dに入射されるようになっている。
【0034】
また、上記光ディスク1は、図4に示すように、記録用トラックとして使用するグルーブ11およびランド12を有し、各グルーブ11およびランド12は、情報の記録領域であるデータエリア1aとこのデータエリア1aを特定するためのアドレス情報を記録したアドレス領域であるアドレスエリア1bとを含んでいる。
【0035】
上記データエリア1aでは、グルーブ11とランド12との両方に情報の記録を行うようになっており、記録密度を高めるようになっている。
【0036】
また、上記アドレスエリア1bは、データエリア1aを構成するグルーブ11とランド12との間の境界線1cの延長上に存在する側壁のうち一方だけをウォブリング(蛇行)させることによりアドレス情報を記録するようになっている。つまり、上記境界線1cを記録用トラックに対して一つ置きにウォブリングさせることになる。具体的には、図4に示すように、データエリア1aから遠い側の境界線1cに第1アドレス11aを、近い側の境界線1cに第2アドレス12aを形成する。以下、このアドレス領域である第1アドレス11aと第2アドレス12aとを総称してアドレスウォブルと称する。
【0037】
つまり、上記光ディスク1は、ランド12およびグルーブ11の両方を記録用トラックとし、この記録用トラックのセンターに対して反射光量が非対称となるように、アドレス領域としての第1アドレス11aおよび第2アドレス12aが形成されていることになる。
【0038】
上記第1アドレス11aは、グルーブ11上のデータエリア1aを特定するために使用され、上記第2アドレス12aは、ランド12上のデータエリア1aを特定するために使用されるものとする。
【0039】
また、グルーブ11とランド12との境界線1c上にアドレス情報を記録する他の方法として、図5に示すように、アドレスエリア1b内において、データエリア1aから遠い境界線1c上に第1ピット11b、データエリア1aから近い側に第2ピット12bを形成するようにしてもよい。以下、このアドレス領域である第1ピット11bと第2ピット12bとを総称してアドレスピットと称する。
【0040】
上記光ディスク1のアドレスエリア1bに記録されたアドレス情報は、光ビームによって該光ディスク1上に形成される光スポットがアドレスエリア1bを通過する際に得られる光量、すなわち上述したホログラム素子22により4分割された光束から得られる信号に基づいて再生される。
【0041】
ここで、光ディスク1上のアドレスエリア1bを光スポットが通過する際に得られる電気信号と、該アドレスエリア1bの領域との関係を図6(a)(b)〜図9(a)(b)に示す。ここで、光ビームの波長は400nm、光スポットSの直径は0.475μmとする。
【0042】
なお、図6(a)〜図9(a)に示すグラフでは、横軸は光スポットSが移動した距離を示し、縦軸は信号強度を示している。また、光スポットSの第1領域d1から得られる信号をD1、第2領域d2から得られる信号をD2、第3領域d3から得られる信号をD3、第4領域d4から得られる信号をD4としたとき、
アドレス信号(total )=D1+D2+D3+D4
タンジェンシャルプッシュプル(tanPP)信号=(D1+D2)−(D3+D4)
ラジアルプッシュプル(radPP)信号=(D1+D4)−(D2+D3)
アドレスクロック=D4−D3
としている。
【0043】
図6(a)(b)および図7(a)(b)は、図4に示すように、グルーブ11の一方の側壁のみをウォブリングさせたアドレスウォブルの場合に、光スポットSが光ディスク1のアドレスエリア1bを通過する際に得られる上記光スポットSの4つの領域からの信号を示すグラフである。
【0044】
また、図6(a)(b)は、光ディスク1のグルーブ11上を光スポットSが通過してアドレス情報を再生する場合を示し、図7(a)(b)は、光ディスク1のランド12上を光スポットSが通過してアドレス情報を再生する場合を示している。
【0045】
ここで、図6(b)および図7(b)に示すように、光ディスク1におけるグルーブ11およびランド12の幅は0.6μm、アドレスエリア1bにおけるウォーブル量は±0.1μm、ウォーブリング周期は16.0μm、グルーブの深さは50nmとする。また、光スポットSは、上述したように、半径が0.475μmなので、直径が0.950μmとなり、直径がグルーブ11またはランド12の最大幅(0.7μm)よりも大きくなっており、第1アドレス11aや第2アドレス12aを十分に照射できることになる。
【0046】
なお、図6(a)と図7(a)とでは、radPPとアドレスクロック(D4−D3)の極性が異なるだけであり、total 信号は同じ極性を示す。
【0047】
また、図8(a)(b)および図9(a)(b)は、図5に示すように、グルーブ11とランド12との境界線1c上にアドレスピット(第1ピット11b、第2ピット12b)が形成された場合に、光スポットSが光ディスク1のアドレスエリア1bを通過する際に得られる上記光スポットSの4つの領域からの信号を示すグラフである。
【0048】
図8(a)(b)は、光ディスク1のグルーブ11上を光スポットSが通過して、アドレス情報を再生する場合を示し、図9(a)(b)は、光ディスク1のランド12上を光スポットSが通過してアドレス情報を再生する場合を示している。
【0049】
さらに、図8(b)および図9(b)に示すように、光ディスク1におけるグルーブ11およびランド12の幅は0.6μm、アドレスエリア1bにおけるウォーブル量は±0.1μm、ウォーブリング周期は16.0μmとする。また、光スポットSは、直径がグルーブ11またはランド12の最大幅(0.7μm)よりも大きく、且つ隣接するランド12またはグルーブ11に少しはみ出す程度に設定され、その中心が記録用トラックのセンターを通るように移動するように設定されている。
【0050】
図8(a)と図9(a)とでは、radPPとアドレスクロック(D4−D3)の極性が異なるだけであり、total 信号は同じ極性を示す。
【0051】
上述したアドレス情報を含む信号(以下、アドレス信号と称する)は、光スポットSの領域のうち、光ビーム進行方向Pに対して前方にある第1領域d1と第2領域d2とから得られる電圧に基づいたアドレスクロックによりサンプリングされるか、または、光ビーム進行方向Pに対して後方にある第3領域d3と第4領域d4とから得られる信号に基づいたアドレスクロックによりサンプリングされるかして再生されるようになっている。
【0052】
なお、本実施の形態では、図6(a)〜図9(a)に示すように、アドレス信号としてtotal 信号を示し、アドレスクロックとして、光ビーム進行方向Pに対して後方にある第3領域d3と第4領域d4とからの信号D3、D4に基づいて得られる信号を用いる。
【0053】
ところで、上記のように、光スポットSの光ビーム進行方向Pに対して後方にある第3領域d3と第4領域d4とから得られるアドレスクロック(D4−D3)は、基準信号に対して位相が所定量ずれるという問題が生じる。この基準信号とは、記録媒体である光ディスク1に予め記録された基準クロック(クロックマーク)を再生することにより得られ、アドレス信号(total 信号)をサンプリングするための上記アドレスクロックを生成するための基準信号となっている。
【0054】
したがって、上記のアドレスクロックの位相のずれを考慮してアドレス信号をサンプリングしなければ、正確なアドレス信号を得ることができず、結果として、光ディスク1のグルーブ11あるいはランド12のデータエリア1aに対して情報を適切に記録したり、あるいは再生したりすることができないという問題が生じる。
【0055】
そこで、本実施の形態では、図1に示すような信号処理回路にて正確なアドレス信号を再生するようにしている。
【0056】
上記信号処理回路は、図1に示すように、信号処理部3、A/D変換部4、PLL(phase locked loop)部5、アドレスクロック生成部6、遅延回路部7で構成されている。
【0057】
上記信号処理部3は、光ディスク1からの反射光束を光ピックアップ2にて受光して得られた信号からクロックマークの再生信号を生成し、この再生信号をPLL部5に出力するようになっている。上記クロックマークは、光ディスク1の位相情報を示すものであり、該光ディスク1の所定の位置にプリフォーマットされており、上述したように再生されることにより基準信号となる。
【0058】
上記PLL部5は、信号処理部3からの再生信号を用いて、ビット単位のチャネルクロックを生成し、生成したチャネルクロックをアドレスクロック生成部6に出力するようになっている。
【0059】
なお、上記のように、クロックマークを光ディスク1にプリフォーマットする方法によってチャネルクロックを生成する必要はなく、例えば光ディスク1の各セクタに記録したVFO(variable frequency osillator)パターンを再生してチャネルクロック(基準信号)を生成してもよい。
【0060】
上記アドレスクロック生成部6は、PLL部5からのチャネルクロックに基づいてアドレスクロックを生成して、生成したアドレスクロックを遅延回路部7に出力するようになっている。このアドレスクロックに基づいてアドレス信号をサンプリングするようになっている。
【0061】
上記遅延回路部7は、アドレスクロック生成部6からのアドレスクロックの所定量位相を遅延させた後、このアドレスクロックをA/D変換部4に出力するようになっている。
【0062】
例えば、図6(a)〜図9(a)に示すように、光スポットSの光ビーム進行方向Pに対して後方にある第3領域d3と第4領域d4とから得られる信号では、基準信号(チャネルクロック)に対して所定量遅れた位相となっているので、上記遅延回路部7では、予め計算によって得られた基準信号から位相のずれた量に対して、180°遅延させることにより、結果として位相を進めて、基準信号の位相に同期してアドレス信号を正確にサンプリングするようになっている。
【0063】
また、光スポットSの光ビーム進行方向Pに対して前方にある第1領域d1と第2領域d2とから得られる信号では、基準信号に対して所定量進んだ位相となっているので、上記遅延回路部7では、予め計算によって得られた基準信号から位相のずれた量だけ遅延させ、位相を遅らせて、基準信号の位相に同期してアドレス信号を正確にサンプリングするようにする。
【0064】
また、上記信号処理部3では、上記クロックマークの再生信号を生成する一方、光ディスク1から光ピックアップ2を経て得られた信号から、ウォブルあるいはピットからなるアドレス領域に記録されたアドレス情報を含む信号から再生信号を生成し、生成した再生信号をA/D変換部4に出力するようになっている。
【0065】
上記A/D変換部4では、信号処理部3からのアドレス情報を含む信号の再生信号をA/D変換し、デジタル信号に変換された信号を、上記遅延回路部7により遅延されたアドレスクロックによりサンプリングして、アドレス信号として出力するようになっている。
【0066】
上記の位相のずれ量(遅延量)は、光ディスク1におけるグルーブ11の深さや、アドレスエリア1bに形成されるウォブルのウォーブル量や、ピットの深さによって異なる。また、グルーブ11の深さや、上記ウォブルのウォーブル量や、ピットの深さが同じ光ディスク1を用いても、半導体レーザ21から照射される光ビームの波長によっても、上記遅延量は異なる。
【0067】
したがって、それぞれの場合に応じて遅延量を切り替えるようにすれば、常に、正確なアドレス信号を得ることができる。この遅延量は、例えば記憶手段としてROMに記憶させる。また、遅延量は、ROMに記憶させる代わりに、光ディスクに予め記憶させてもよいし、情報の書き換え可能な記憶媒体に記憶させてもよい。
【0068】
上記遅延量と、グルーブ11の深さ、アドレスエリア1bに形成されるウォブルのウォーブル量との関係について、図10(a)(b)〜図15(a)(b)を参照しながら以下に説明する。ここでは、図6(a)(b)に示す条件(グルーブ11の深さを50nm、ウォーブル量を±0.1μmとした場合)を基準にして、グルーブ11の深さと、ウォーブル量を変化させた場合とに分けて説明している。
【0069】
始めに、グルーブ11のグルーブ深さを変更した場合について、図10(a)(b)〜図12(a)(b)を参照しながら以下に説明する。
【0070】
図10(a)(b)〜図12(a)(b)は、グルーブ11の深さを25nm、75nm、100nmの場合の光スポットSの各領域から得られる信号と光ビームの移動距離との関係を示すグラフである。この場合、それぞれのウォーブル量は、±0.1μmと一定とする。また、光ディスク1に照射する光ビームの波長は、400nmとする。
【0071】
上記の各グラフから、光スポットSの第3領域d3と第4領域d4とから得られる信号(D4−D3)のピークが、横軸の基準位置である0点からずれているのが分かる。このずれは、(D4−D3)で得られるアドレスクロックが基準信号から位相が所定量ずれていることを示している。そして、この位相のずれ量は、グルーブ11のグルーブ深さが深くなればなるほど、大きくなっていることが分かる。
【0072】
したがって、グルーブ11のグルーブ深さを浅くすれば、上記のずれを小さくすることができるが、グルーブ深さを浅くすればするほど、total 信号の強度が小さくなり、アドレス信号を生成するには実用的でなくなる。このため、total 信号から実用的なアドレス信号を得るためには、ある程度のグルーブ深さが必要であり、このときのアドレスクロックの位相のずれは無視できなくなる。
【0073】
なお、図12(a)(b)に示すように、グルーブ11のグルーブ深さが100nmとなったとき、radPPとtanPPの信号がなくなっている。これは、光ビームの波長(400nm)の1/4に相当するためである。
【0074】
次に、ウォーブル量を変更した場合について、図13(a)(b)〜図15(a)(b)を参照しながら以下に説明する。
【0075】
図13(a)(b)〜図15(a)(b)は、グルーブ11のウォーブル量を±0.05μm、±0.15μm、±0.20μmの場合の光スポットSの各領域から得られる信号と光ビームの移動距離との関係を示すグラフである。この場合、それぞれのグルーブ量は、50μmと一定とする。また、光ディスク1に照射する光ビームの波長は、400nmとする。
【0076】
上記の各グラフから、光スポットSの第3領域d3と第4領域d4とから得られるアドレスクロック(D4−D3)のピークが、横軸の基準位置である0点からずれているのが分かる。このずれは、(D4−D3)から得られるアドレスクロックが基準信号から位相が所定量ずれていることを示している。そして、このずれ量は、グルーブ量が変化してもあまり変わらず、ウォーブル量が多くなればなる程、光スポットSから得られる各信号の強度は強くなっている。逆に、ウォーブル量が少なくなれば、光スポットSから得られる各信号の強度は弱くなり、実用的なレベルでのアドレス信号を生成することが困難となる。
【0077】
以上のことから、光ディスク1に光ビームを照射して得られる反射光束を、ホログラム素子22により、光ビームの進行方向に対して平行な方向で分割すると共に、光ビームの進行方向に直交する方向で分割して得られた4つの光束からアドレス信号を再生する場合には、適切なアドレス信号を得ようとすれば、基準信号に対して必ず位相が所定量ずれることになる。
【0078】
したがって、上述したように、図1に示すような信号処理回路を用いて、上記のアドレスクロックの位相のずれを予め計算して求めて、この計算結果に基づいて該アドレスクロックの位相を所定量遅延させることにより、アドレス情報を含む再生信号を適切なタイミングでサンプリンして、アドレス信号を再生するようにすればよい。このようにして得られたアドレス信号は、正確なものとなっている。
【0079】
上記の説明では、ランド/グルーブの両方に情報を記録する光ディスクに対して、赤色レーザ光(波長650nm)よりも波長の短い青色レーザ光(波長400nm)を使用した場合の位相量のずれに伴う信号処理について説明したが、上記信号処理回路において適用される信号再生方法を用いれば、上記青色レーザ光よりも波長の短いレーザ光を用いた場合についても同様の処理を行うことで、アドレス信号を正確に再生することができる。
【0080】
したがって、上記信号処理回路に適用されている信号再生方法は、記録密度の高密度化を図るために上記レーザ光の波長を短くした場合であっても十分に対応させることができる。
【0081】
しかも、上記アドレスクロックの位相のずれを、使用するレーザ光の波長、光ディスク1のグルーブ11のグルーブ深さ、ウォーブル量等によって計算で求めることができるので、どのような信号再生装置によっても適用することができる。例えば、現在主流の赤色レーザ光用の光ディスク1を、赤色レーザ光よりも波長の短い青色レーザ光で信号の再生を行った場合のように、アドレスクロックの位相が大きくずれる場合であっても正確にアドレス信号を再生することができる。
【0082】
なお、本実施の形態では、図4および図5に示すように、グルーブ11とランド12との境界線1c上をウォブリングさせてアドレス情報を記録したり、グルーブ11とランド12との境界線1c上にピットを形成することでアドレス情報を記録したりする例について説明したが、これに限定するものではなく、アドレス情報をランド/グルーブに対して非対称、すなわち記録用トラックのセンターに対して反射光量が非対称となるようにすれば、どのような方式で記録してもよい。
【0083】
また、本実施の形態では、図3に示すように、光ディスク1からの反射光束を4分割するホログラム素子22を使用した光ピックアップ2について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、光ビームの進行方向に平行、且つ該光ビームの進行方向に直交する方向に複数の光束に分割するホログラム素子を備えた光ピックアップであれば適用可能である。
【0084】
つまり、少なくとも、光ビームの進行方向に対して、該光ビームの中心よりも前方あるいは後方の何れかにおいて、記録用トラックのセンターに対して左右両側に2つの光束を有するようにすればよい。例えば、ホログラム方式の光ピックアップに一般的に使用されているホログラム素子として、反射光束を3分割にするホログラム素子を使用しても、本発明を適用できる。
【0085】
反射光束を3分割する場合、例えば、図3に示すホログラム素子22の第1領域d1と第2領域d2とを一体化したものが考えられる。また、第3領域d3と第4領域d4とを一体化したものも考えられる。
【0086】
ここで、ホログラム素子22の第1領域d1と第2領域d2とを一体化した場合は、第3領域d3と第4領域d4との信号D3およびD4を使用して、上述したように、アドレスクロックを(D4−D3)とすればよい。
【0087】
この場合には、ホログラム素子22の光ビーム進行方向Pの後方にある2つの光束から得られる信号(D3、D4)に基づいて、上記アドレス信号を検波するようになるので、該アドレス信号を、基準信号よりも位相を進めて検波すればよい。このときの位相を進める量は、光ディスク1のグルーブ深さやウォーブル量、光ビームの波長等によって設定されるものとする。
【0088】
一方、ホログラム素子22の第3領域d3と第4領域d4とを一体化した場合は、第1領域d1と第2領域d2との信号D1およびD2を使用して、アドレスクロックを(D2−D1)とすればよい。
【0089】
この場合には、ホログラム素子22の光ビーム進行方向Pの前方にある2つの光束から得られる信号(D1、D2)に基づいて、上記アドレス信号を検波するようになるので、該アドレス信号を、基準信号よりも位相を遅らせて検波すればよい。このときの位相を遅らせる量は、光ディスク1のグルーブ深さやウォーブル量、光ビームの波長等によって設定されるものとする。
【0090】
このように、本発明の信号再生方法では、光ディスクのグルーブ深さやウォーブル量、光ビームの波長等によってアドレスクロックの位相のずれ量が変化するので、この位相のずれ量に応じて上記アドレスクロックの検波を遅らせたり進めたりしている。
【0091】
本実施の形態では、光ディスク装置において再生される光ディスク1の種類については特に限定していないが、例えば、CD(compact disc)、DVD(digital video disc)−ROM等のように記録用トラック幅の異なる複数の光ディスクからの情報の再生を行う場合においても本発明の信号再生方法を適用することができる。
【0092】
すなわち、本発明の信号再生装置は、例えば、CD(compact disc)、DVD(digital video disc)−ROM等のように記録用トラック幅の異なる複数の光ディスクからの情報の再生を同一の光ディスク装置(ディスク記録再生装置)で行う場合にも適用可能である。
【0093】
つまり、記録用トラック幅が異なれば、アドレス信号再生のためのアドレスクロックの位相もずれるので、光ディスクの種類(CD、DVD−ROM等)に応じてアドレス信号の検波するタイミングを変更することにより、正確なアドレス信号を再生することができる。これにより、光ディスクの種類が変更されても、各光ディスク毎に正確なアドレス信号を再生することができる。
【0094】
本発明の信号再生方法は、トラッキング用のグルーブを有し、このグルーブをアドレス情報に応じて蛇行させた光ディスクにおいて、上記のグルーブの一方だけが蛇行しており、かつ、グルーブの幅の平均値はグルーブ間のランドの幅の平均値に等しくなるように設定されている光ディスクディスク装置において、
記録または再生のための光学系中における、反射光束を分割し、それぞれの光量から、アドレスの信号を得る際に、アドレス情報を含む信号を、基準となる信号から一定量の位相をずらして検波する。
【0095】
この場合、記録または再生のための光学系中における、反射光束を分割し、それぞれの光量から、アドレスの信号を得る際に、光ビーム進行方向に対し、アドレス情報を取り出す光束が、後方にある場合位相を進めて検波する。つまり、アドレス情報を含む信号の検波に使用する2つの光束の主要部が、上記光ビームの進行方向に対して該光ビームの中心よりも後方にある場合には、上記アドレス情報を含む信号を、上記基準信号よりも位相を進めて検波する。
【0096】
また、記録または再生のための光学系中における、反射光束を分割し、それぞれの光量から、アドレスの信号を得る際に、光ビーム進行方向に対し、アドレス情報を取り出す光束が、前方にある場合位相を遅らせて検波する。つまり、アドレス情報を含む信号の検波に使用する2つの光束の主要部が、上記光ビームの進行方向に対して該光ビームの中心よりも前方にある場合には、上記アドレス情報を含む信号を、上記基準信号よりも位相を遅らせて検波する。
【0097】
本発明の信号再生方法は、トラッキング用のグルーブを有し、グルーブ間のランド部分とグルーブとの境界線上にアドレス情報を持つピットを形成し、かつグルーブの幅の平均値はグルーブ間のランドの幅の平均値に等しくなるように設定されている光ディスクディスク装置において、
記録または再生のための光学系中における、反射光束を分割し、それぞれの光量から、アドレスの信号を得る際に、アドレス情報を含む信号を、基準となる信号から一定量の位相をずらして検波する。
【0098】
この場合、記録または再生のための光学系中における、反射光束を分割し、それぞれの光量から、アドレスの信号を得る際に、光ビーム進行方向に対し、アドレス情報を取り出す光束が、後方にある場合位相を進めて検出する。
【0099】
また、記録または再生のための光学系中における、反射光束を分割し、それぞれの光量から、アドレスの信号を得る際に、光ビーム進行方向に対し、アドレス情報を取り出す光束が、前方にある場合位相を遅らせて検出する。
【0100】
【発明の効果】
本発明の信号再生方法は、以上のように、ランドおよびグルーブの少なくとも一方を記録用トラックとし、この記録用トラックのセンターに対して反射光量が非対称となるように、上記ランドとグルーブとの境界線上にアドレス情報に応じて形成されたアドレス領域を有する光ディスクから上記アドレス情報を含む信号からアドレス信号を再生する際に、上記アドレス情報を含む信号を、上記光ディスクの位相情報を含む基準信号から所定量の位相をずらして検波する構成である。
【0101】
それゆえ、アドレス情報を含む信号を正しいタイミングで検波できるようになるので、正しいアドレス信号を再生することができる。このように、正しいアドレス信号を再生することにより、光ディスクに対する情報の記録や再生を適切に行うことができるという効果を奏する。
【0102】
また、ランドとグルーブの両方を記録用トラックとした場合のように、高密度記録が行われている光ディスクにおいても、光ディスクの位相情報からなる基準信号に対して所定量の位相をずらしてアドレス情報を含む信号を検波することにより、正しいアドレス信号を得ることができる。
【0103】
上記アドレス領域を含むランドあるいはグルーブからの反射光を、光ビームの進行方向に平行、且つ該光ビームの進行方向に直交する方向に4分割し、これら4つの光束のうち、光ビームの進行方向に対して前方にある2つの光束、あるいは後方にある2つの光束から得られる信号の何れか一方の信号に基づいて、上記アドレス情報を含む信号を検波してもよい。
【0104】
例えば、アドレス情報を含む信号の検波に使用する2つの光束の主要部が、上記光ビームの進行方向に対して該光ビームの中心よりも後方にある場合には、上記アドレス情報を含む信号を、上記基準信号よりも位相を進めて検波すればよい。
【0105】
また、アドレス情報を含む信号の検波に使用する2つの光束の主要部が、上記光ビームの進行方向に対して該光ビームの中心よりも前方にある場合には、上記アドレス情報を含む信号を、上記基準信号よりも位相を遅らせて検波すればよい。
【0106】
また、上記アドレス領域は、グルーブの一方の側壁のみを蛇行して形成されていてもよい。
【0107】
さらに、上記アドレス領域は、グルーブとランドとの境界線のうち隣接する一方の境界線上に形成されたピットであってもよい。
【0108】
また、上記の信号処理方法を適用とした信号再生装置としては、以下のようなものがある。
【0109】
例えば、上記信号再生装置は、ランドおよびグルーブの少なくとも一方を記録用トラックとし、この記録用トラックのセンターに対して反射光量が非対称となるように、上記ランドとグルーブとの境界線上にアドレス情報に応じて形成されたアドレス領域を有する光ディスクに光ビームを照射して反射光を受光して電気信号に変換する光ピックアップと、上記光ピックアップからの電気信号に基づいて、アドレス情報を含む信号を生成すると共に、上記光ディスクの位相情報からなる基準信号に基づいてアドレスクロックを生成し、このアドレスクロックにより上記アドレス情報を含む信号をサンプリングしてアドレス信号を再生する信号処理回路とを備え、上記信号処理回路は、上記アドレス情報を含む信号を、上記基準信号から所定量の位相をずらしてサンプリングする構成である。
【0110】
それゆえ、基準信号から所定量ずらした位相でアドレス情報を含む信号をサンプリングするようになっているので、正しいアドレス信号を再生することができる。これにより、情報の記録または再生を適切に行うことができるという効果を奏する。
【0111】
また、本発明の信号再生装置は、例えば、CD(compact disc)、DVD(digital video disc)−ROM等のように記録用トラック幅の異なる複数の光ディスクからの情報の再生を同一のディスク記録再生装置で行う場合にも適用可能である。
【0112】
すなわち、本願発明の信号再生装置を備え、記録用トラックの幅が異なる複数種類の光ディスクが再生可能なディスク記録再生装置であって、上記光ディスクに記録されたアドレス情報を含む信号のサンプリングのタイミングを、光ディスクの種類に応じて変更すればよい。
【0113】
それゆえ、光ディスクの種類(CD、DVD−ROM等)が変更されても、各光ディスク毎に正確なアドレス信号を再生することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の信号再生方法に適用される信号処理回路の概略構成ブロック図である。
【図2】本発明の信号再生方法に適用される光ピックアップの概略構成図である。
【図3】図2に示す光ピックアップに備えられたホログラム素子による光束の分割状態と、分割した光束を受光するための受光素子との関係を示す説明図である。
【図4】アドレス情報を片側ウォーブルによって記録した光ディスクを示す説明図である。
【図5】アドレス情報をピットによって記録した光ディスクを示す説明図である。
【図6】(a)(b)は、光ディスクのアドレスエリアを光ビームが通過する際に得られる信号強度と、上記光ビームの照射位置との関係を示す説明図である。
【図7】(a)(b)は、光ディスクのアドレスエリアを光ビームが通過する際に得られる信号強度と、上記光ビームの照射位置との関係を示す説明図である。
【図8】(a)(b)は、光ディスクのアドレスエリアを光ビームが通過する際に得られる信号強度と、上記光ビームの照射位置との関係を示す説明図である。
【図9】(a)(b)は、光ディスクのアドレスエリアを光ビームが通過する際に得られる信号強度と、上記光ビームの照射位置との関係を示す説明図である。
【図10】(a)(b)は、光ディスクのアドレスエリアを光ビームが通過する際に得られる信号強度と、上記光ビームの照射位置との関係を示す説明図である。
【図11】(a)(b)は、光ディスクのアドレスエリアを光ビームが通過する際に得られる信号強度と、上記光ビームの照射位置との関係を示す説明図である。
【図12】(a)(b)は、光ディスクのアドレスエリアを光ビームが通過する際に得られる信号強度と、上記光ビームの照射位置との関係を示す説明図である。
【図13】(a)(b)は、光ディスクのアドレスエリアを光ビームが通過する際に得られる信号強度と、上記光ビームの照射位置との関係を示す説明図である。
【図14】(a)(b)は、光ディスクのアドレスエリアを光ビームが通過する際に得られる信号強度と、上記光ビームの照射位置との関係を示す説明図である。
【図15】(a)(b)は、光ディスクのアドレスエリアを光ビームが通過する際に得られる信号強度と、上記光ビームの照射位置との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
1 光ディスク
2 光ピックアップ
22 ホログラム素子
25 受光素子
S 光スポット
P 光ビーム進行方向
Claims (8)
- ランドおよびグルーブの少なくとも一方を記録用トラックとし、この記録用トラックのアドレス情報に応じたアドレス領域が、上記ランドとグルーブとの境界線のうち隣接する一方の境界線上に形成された光ディスクから、上記アドレス情報を含む信号に基づいてアドレス信号を再生する際に、
上記アドレス情報を含む信号を、上記光ディスクの位相情報を含む基準信号から所定量の位相をずらして検波することを特徴とする信号再生方法。 - 上記アドレス領域を含むランドあるいはグルーブからの反射光を、光ビームの進行方向に平行、且つ該光ビームの進行方向に直交する方向に複数の光束に分割し、これら光束のうち、光ビームのセンターに対して左右両側にある2つの光束から得られる信号に基づいて、上記アドレス情報を含む信号を検波することを特徴とする請求項1記載の信号再生方法。
- 上記アドレス情報を含む信号の検波に使用する2つの光束の主要部が、上記光ビームの進行方向に対して該光ビームの中心よりも後方にある場合には、上記アドレス情報を含む信号を、上記基準信号よりも位相を進めて検波することを特徴とする請求項2記載の信号再生方法。
- 上記アドレス情報を含む信号の検波に使用する2つの光束の主要部が、上記光ビームの進行方向に対して該光ビームの中心よりも前方にある場合には、上記アドレス情報を含む信号を、上記基準信号よりも位相を遅らせて検波することを特徴とする請求項2記載の信号再生方法。
- 上記アドレス領域は、グルーブの一方の側壁のみを蛇行して形成されていることを特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載の信号再生方法。
- 上記アドレス領域は、グルーブとランドとの境界線のうち隣接する一方の境界線上に形成されたピットからなることを特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載の信号再生方法。
- ランドおよびグルーブの少なくとも一方を記録用トラックとし、この記録用トラックのアドレス情報に応じたアドレス領域が、上記ランドとグルーブとの境界線のうち隣接する一方の境界線上に形成された光ディスクに光ビームを照射して反射光を受光して電気信号に変換する光ピックアップと、
上記光ピックアップからの電気信号に基づいて、アドレス情報を含む信号を再生すると共に、上記光ディスクの位相情報からなる基準信号に基づいてアドレスクロックを生成し、このアドレスクロックにより上記アドレス情報を含む信号をサンプリングしてアドレス信号を再生する信号処理回路とを備え、
上記信号処理回路は、上記アドレス情報を含む信号を、上記光ディスクの位相情報を含む基準信号から所定量の位相をずらしてサンプリングすることを特徴とする信号再生装置。 - 請求項7に記載の信号再生装置を備え、記録用トラックの幅が異なる複数種類の光ディスクに対して情報の記録再生が可能なディスク記録再生装置であって、
上記光ディスクに記録されたアドレス情報を含む信号のサンプリングのタイミングを、光ディスクの種類に応じて変更することを特徴とするディスク記録再生装置。
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