JPH0574057A - 光記憶再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ビームにより記憶媒体上に形成された情報
マークのエッジ位置を検出するとともに検出エッジ位置
に位相同期した再生クロックを生成し、両者からタイミ
ング弁別して記憶情報を再生する光記憶再生装置におい
て、再生デューティずれに起因する情報マークの前後縁
位相差を相殺させた位相誤差信号で再生クロックの生成
タイミングを補正制御することにより、再生タイミング
マージンの増大と位相制御ループ特性の安定化を図る。 【構成】 位相差検出回路５にて情報マークの前後縁エ
ッジに対応した再生エッジ信号と再生クロック信号との
位相差を検出して前縁位相差と後縁位相差を得るととも
に、位相差加算回路６にて１つの情報マーク単位に両位
相差を加算し、加算結果を再生クロック回路に供給して
再生クロック生成タイミングの補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的手段により記憶
媒体から２値のディジタル情報を再生する光ディスク装
置などの光記憶再生装置に関し、特に記憶情報マークの
エッジを情報点とする記録様式に好適な光記憶再生装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置などの光記憶再生装置で
は、記憶情報の再生手段に半導体レーザ等を光源とした
レーザ光が用いられ、このレーザ光は光学レンズによっ
て極小のスポットに収束された記憶媒体面上に照射され
る。媒体面上には、情報記録装置によって、すでにピッ
トあるいは磁化反転といった形式で情報マークが形成さ
れており、照射されたレーザ光に対して上記情報マーク
に対応した反射光の強度変化あるいは偏光面の変化から
情報の再生が行なわれる。

【０００３】近年、情報の記録様式は、上述の情報マー
クの有無に対応させて“１”，“０”の２値情報を記録
する様式から情報マークのエッジに“１”情報を対応さ
せて記録する様式に移行しつつあり、この場合、図７に
示すように記憶情報１０に対して情報マーク９は同図の
対応となる。

【０００４】従って、光記憶再生装置では、図７におけ
る情報マーク９に対応した再生アナログ信号（ａ）の立
上り立下りエッジ位置を検出し再生エッジ信号（ｂ）を
得るとともに、同信号に位相同期した再生クロック信号
（ｈ）の生成が行なわれ、両者から情報の弁別が行なわ
れる。

【０００５】すなわち、再生クロック信号（ｈ）の立下
りから次の立下りまでの弁別区間（Ｔｗ）内に再生エッ
ジ信号（ｂ）の立上りもしくは立下りが検出された時は
“１”情報であり、検出されない場合は“０”情報とし
てタイミング弁別され情報再生が行なわれる。

【０００６】上述の再生動作からわかる通り、情報再生
に際しては再生クロック信号（ｈ）の生成タイミング精
度が重要であり、周波数ズレ、位相ズレが発生すると、
誤った情報の再生が行なわれてしまう。このため、再生
クロック信号（ｈ）を生成する再生クロック回路に対し
て同期制御が行なわれ、再生クロック信号（ｈ）と再生
エッジ信号（ｂ）との位相差（タイミング弁別区間Ｔｗ
の中点に相当した再生クロック信号（ｈ）立上りエッジ
と再生エッジ信号（ｂ）との時間ずれ）が検出され、こ
れを最小とするように補正制御が行なわれている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光記憶
再生装置では、再生クロック回路に供給する位相差信号
は、情報マークの前後縁エッジのいずれかを特定するも
のではなく、再生エッジ信号の反転エッジを検出するた
びに順次補正用に供給されるものであった。

【０００８】一方、媒体上に形成されている情報マーク
は、記録過程において記録光ビーム強度，媒体の記録感
度，記録時相対速度等の要因によってエッジ形成が影響
され、また再生過程においても再生ビームのトラック位
置ずれ（走査中心位置ずれ）によってエッジ再生位置の
ずれが発生する。

【０００９】これらの影響は、本来マークの有無が１：
１に相当した５０％デューティ比であっても、これが変
化してしまうものであり、図７では情報マーク９が破線
で示す本来のエッジ位置より小さくなった一例を示して
いる。図７の例では、デューティ比が変化した結果、再
生クロック信号（ｈ）との間に位相差が発生し、情報マ
ーク９の前縁部で再生クロックの進みが、また後縁部で
再生クロックの遅れがそれぞれ検出され、位相差信号
は、同図（ｇ）の信号波形となる。

【００１０】これらのデューティ比に起因した位相差
は、１つの情報マーク単位で相殺されるものであり、本
質的な位相差とは区別されるものであるが、先述の如く
従来の光記憶再生装置においては、これらが再生クロッ
ク回路に時系列的に供給されることになる。

【００１１】この結果、情報マークの前後縁での位相補
正方向が逆転しているため、再生タイミング弁別マージ
ンの減少、あるいは再生クロック回路の位相補正制御ル
ープが不安定となり、情報再生エラー率を低減できない
という問題点があった。

【００１２】本発明の目的は、デューティ比に起因した
位相差の問題を解決し安定な再生クロック信号を得る光
記憶再生装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る光記憶再生装置においては、集光され
た光ビームにより記憶媒体上に形成された情報マークの
エッジ位置を検出し再生エッジ信号を得る再生エッジ検
出手段と、前記再生エッジ信号に位相同期した再生クロ
ック信号を生成する再生クロック生成手段とを備え、前
記再生クロック信号により前記再生エッジ信号をタイミ
ング弁別して記憶情報の再生を行う光記録再生装置であ
って、前記情報マークの前後縁エッジに対応した前記再
生エッジ信号と前記再生クロック信号とのタイミングず
れ量（位相差）を検出し前縁位相差信号と後縁位相差信
号とを得る位相差検出手段と、前記前縁位相差信号と前
記後縁位相差信号における検出位相差を前記情報マーク
単位に加算し前後縁位相差加算信号を得る位相差加算手
段とを含み、前記前後縁位相差加算信号により前記再生
クロック生成手段における前記再生クロック信号の生成
タイミングを補正制御するものである。

【００１４】また、前記光記憶再生装置に、所定値の電
流もしくは電圧を前記検出位相差相当時間だけ前記前縁
位相差信号と前記後縁位相差信号として供給する位相差
検出手段と、前記前縁位相差信号と後縁位相差信号を時
間積分し両者のレベル加算を行うとともに前記レベル加
算結果を所定時間だけ前記前後縁位相差加算信号として
出力する位相差加算手段とを有するものである。

【００１５】また、前記光記憶再生装置に、前記検出位
相差を所定の時間クロック信号で計数したパルス数によ
り前記前縁位相差信号と前記後縁位相差信号として供給
する位相差検出手段と、前記前縁位相差信号と前記後縁
位相差信号との検出パルス数を加算計数するとともに前
記加算計数結果に相当した電圧もしくは電流信号レベル
を所定時間だけ前記前後縁位相差加算信号として出力す
る位相差加算手段とを有するものである。

【００１６】

【作用】再生デューティずれに起因する情報マークの前
後縁位相差を相殺させた位相差信号で再生クロックの生
成タイミングを補正制御することにより、再生タイミン
グマージンの増大と位相制御ループ特性の安定化を図
る。

【００１７】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。

【００１８】図１は、本発明の一実施例を示すブロック
図である。図において、１は再生光ヘッド、２は増幅回
路、３は再生パルス化回路、４は再生データ弁別回路、
５は位相差検出回路、６は位相差加算回路、７は再生ク
ロック回路、８は再生制御回路である。

【００１９】図２は、図１の実施例における位相差検出
回路５と位相差加算回路６の構成例を示すブロック回路
図であり、位相比較回路５０１、正電流供給回路５０
２、負電流供給回路５０３より位相差検出回路５が構成
され、コンデンサ６０１、スイッチ回路６０２，６０３
により位相差加算回路６が構成されている。

【００２０】図４，図５は、図１，図２の実施例に係る
動作波形図であり、（ａ）〜（ｋ）の各波形は図１，図
２における各部（ａ）〜（ｋ）の動作波形例を示すもの
である。

【００２１】再生光ヘッド１によって記憶媒体上に形成
されている情報マーク９が検出され、増幅回路２におい
て所定信号振幅まで増幅された後再生アナログ信号
（ａ）として再生パルス化回路３に供給される。

【００２２】再生パルス化回路３では、情報マーク９の
前後縁エッジ位置に対応した再生アナログ信号（ａ）の
立上り立下り極性変化点が検出され再生エッジ信号
（ｂ）を得て、これを再生データ弁別回路４、位相差検
出回路５，再生制御回路８に供給している。

【００２３】再生データ弁別回路４では、再生エッジ信
号（ｂ）のほか、再生クロック回路７からの再生クロッ
ク信号（ｈ）が供給されており、ここでデータ弁別が行
なわれて再生情報を得ることができる。データ弁別は、
再生クロック信号（ｈ）の立下り周期に相当した弁別区
間（Ｔｗ）に再生エッジ信号（ｂ）の立上り立下り極性
変化が検出された時は“１”情報であり、検出されない
時は“０”情報として弁別再生を行うものである。

【００２４】一方、再生エッジ信号（ｂ）と再生クロッ
ク信号（ｈ）は、位相差検出回路５内の位相比較回路５
０１に供給されており、ここで両信号から位相差の検出
が行なわれる。位相差の検出は、再生エッジ信号（ｂ）
の立上り立下り極性変化点と弁別区間Ｔｗの中点に相当
した再生クロック信号（ｈ）の立上り点との時間ずれ量
を検出するものであり、図４の波形例では、情報マーク
９の前縁エッジ部に相当した前縁位相差は、再生クロッ
ク信号（ｈ）が先行しているため、遅れ位相差信号
（ｊ）として出力され、後縁エッジ部に相当した後縁位
相差は、再生クロック信号（ｈ）が遅延しているため、
進み位相差信号（ｉ）に出力されている。

【００２５】上記進み位相差信号（ｉ）と遅れ位相差信
号（ｊ）は、各々＋Ｉ0 なる電流を出力する正電流供給
回路５０２と、−Ｉ0 なる電流を出力する負電流供給回
路５０３を駆動するため、正位相差信号（ｃ）は進み位
相差相当時間ＴD0の区間で＋Ｉ0 の電流値を示し、負位
相差信号（ｄ）は遅れ位相差相当時間ＴURの区間で−Ｉ
0 の電流値を示す波形となる。

【００２６】正位相差信号（ｃ）と負位相差信号（ｄ）
は、位相差加算回路６内で結合され容量Ｃなるコンデン
サ６０１に供給される。コンデンサ６０１の電荷は、情
報マーク９の前縁エッジ検出以前においてスイッチ回路
６０２の動作により放電されているため、コンデンサ６
０１の端子電圧信号（ｋ）は、情報マーク９の前縁位相
差に相当した負位相差信号（ｄ）により（−Ｉ0 ・ＴD0
／Ｃ）の電圧値となり、引き続き供給される後縁位相差
相当の正位相差信号（ｃ）により（Ｉ0 ・ＴUR／Ｃ）が
加算されるため、１つの情報マーク９に対する位相差検
出終了後においては、（Ｉ0 ／Ｃ）・（ＴU0−ＴD0）の
電圧値となる。

【００２７】一方、再生制御回路８では、再生エッジ信
号（ｂ）の供給を受け、情報マーク９の後縁位相差が確
定した以降に所定時間幅ＴG のサンプリング信号（ｆ）
とリセット信号（ｅ）を位相差加算回路６内のスイッチ
回路６０２と６０３に出力している。

【００２８】スイッチ回路６０３は、上述のコンデンサ
６０１の端子電圧信号（ｋ）を時間幅ＴG の前後縁位相
差加算信号（ｇ）として再生クロック回路７に供給する
よう動作し、またスイッチ回路６０２は前後縁位相差加
算信号（ｇ）を送出の後、次の情報マーク９に備えコン
デンサ６０１の電荷を放電させるよう動作する。再生ク
ロック回路７では、前後縁位相差加算信号（ｇ）の供給
を受けクロック信号（ｈ）の位相を制御し、前後縁位相
差加算信号（ｇ）における誤差電圧ＶE0が負の値であれ
ば、クロック位相を遅らせ、ＶE0が正の値であればクロ
ック位相を進めるよう動作する。

【００２９】なお、誤差電圧ＶE0は、以上の動作より明
らかなようにＶE0＝（Ｉ0 ／Ｃ）（ＴU0−ＴD0）とな
る。図４の波形例では、本来位相差はないが、情報マー
ク９にデューティずれが発生してマークの長さが短くな
った場合が示されており、この場合、情報マーク９の前
縁エッジ，後縁エッジ各々の位相差で見れば、ＴD0，Ｔ
U0と大きな値が検出されており、誤差電圧に換算する
と、各々−（Ｉ0 ／Ｃ）・ＴD0，＋（Ｉ0 ／Ｃ）・ＴU0
となる。

【００３０】しかし、以上の実施例に示した動作によ
り、１つの情報マーク単位で位相差を加算した前後縁位
相差加算信号（ｇ）で見れば、検出位相差は（ＴU0−Ｔ
D0）となり、デューティずれに起因した位相差が相殺さ
れるから誤差電圧は零に近い値となる。

【００３１】また図５の波形例では、図４の波形例に対
して再生クロック信号（ｈ）の位相遅れが発生した場合
が示されており、位相遅れ分をＴcdとすると、ＴD1＝
（ＴD0−Ｔcd），ＴU1＝（ＴUR＋Ｔcd）の関係があるた
め、前後縁位相差加算信号（ｇ）における誤差電圧ＶE1
は、ＶE1＝（Ｉ0 ／Ｃ）（ＴU1−ＴD1）を変形すること
により、ＶE1＝｛（Ｉ0 ／Ｃ）×２Ｔdc｝＋（Ｉ0 ／
Ｃ）（ＴU0−ＴD0）となる。

【００３２】上式の第２項（Ｉ0 ／Ｃ）（ＴU0−ＴD0）
はデューティずれの相殺項であり、先述の如く零に近い
値であるため、ＶE1は、位相差Ｔdcに比例した値とな
る。従って、誤差電圧ＶE1は、再生クロック信号（ｈ）
の位相遅れＴdcによって正の電圧となり、再生クロック
回路７のクロック位相を進めるようフィードバックされ
ることになる。

【００３３】図３は、図１の実施例における位相差検出
回路５と位相差加算回路６の第二の構成例を示すブロッ
ク図である。図３において、位相差検出回路５は、位相
比較回路５０１，アンド回路５１２，５１３，ベースク
ロック発生回路５１４から構成され、位相差加算回路６
は、カウント回路６１１、ＤＡ変換回路６１２，スイッ
チ回路６０３から構成されている。

【００３４】なお、位相比較回路５０１とスイッチ回路
６０３は、図２におけるものと同一機能動作を行うもの
である。また、図６は、図１，図３に係る動作波形図で
あり、（ｂ）〜（ｌ）の各波形は、図１，図３における
各部（ｂ）〜（ｌ）の動作波形例を示すものである。

【００３５】先述の実施例１と同様に、情報マークの前
縁位相差と後縁位相差が位相比較回路５０１によって検
出され、進み位相差信号（ｉ）もしくは遅れ位相差信号
（ｊ）としてアンド回路５１２，５１３に供給される。
アンド回路５１２，５１３の他方の入力には、ベースク
ロック発生回路５１４から所定時間間隔のベースクロッ
ク信号（ｌ）が供給されているため、各々アンド回路出
力であるカウントアップ信号（ｃ′）には、進み位相差
信号（ｉ）のＴU0時間相当のベースクロックパルスが、
カウントダウン信号（ｄ′）には、遅れ位相差信号
（ｊ）のＴD0時間相当のベースクロックパルスが送出さ
れる。

【００３６】カウントアップ信号（ｃ′）とカウントダ
ウン信号（ｄ′）は、位相差加算回路６内のカウント回
路６１１に供給され、ここで情報マーク単位でリセット
信号（ｅ）によりリセットされながら、カウントアップ
信号（ｃ′）のクロックパルスによる加算とカウントダ
ウン信号（ｄ′）のクロックパルスによる減算から計数
動作が行なわれる。

【００３７】計数結果は、ＤＡ変換回路６１２によって
変換アナログ信号（ｋ′）に変換され、さらにサンプリ
ング信号（ｆ）にするスイッチ回路６０３の動作により
時間幅ＴG の間、変換アナログ信号（ｋ′）の信号レベ
ルを前後縁位相差加算信号（ｇ）として再生クロック回
路７に供給する。

【００３８】以上、図２の実施例では情報マークの前後
縁位相差加算は、所定電流Ｉ0 をコンデンサに供給する
ことでアナログ的に行うものであったが、図３の実施例
では、これをベースクロックのパルス数をカウント回路
で計数するディジタル的な処理を行なう点が異なるもの
である。

【００３９】また、以上図４〜図６の波形例では、いず
れも情報マークのデューティずれがマーク長が短くなる
場合で示されているが、逆にマーク長が長くなる場合に
おいても、情報マークの前縁位相差が進み位相差信号
（ｉ）に出力され、後縁位相差が遅れ位相差信号（ｊ）
として出力されることのみ異なるが、同様の回路動作か
ら再生クロック回路への位相制御が実行される。

【００４０】いずれの場合も、情報マーク単位で前縁位
相差と後縁位相差の加算処理からデューティずれに起因
した位相差が相殺され、再生クロック回路に対して正確
な位相補正制御が行なわれる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、再生クロ
ック信号を生成する再生クロック回路への位相差補正信
号として、情報マークの前縁位相差と後縁位相差とを情
報マーク単位に加算した前後縁位相差加算信号を供給す
ることにより、情報マークのデューティずれに起因した
位相差が相殺され、再生タイミングマージンの増大，位
相補正制御フィードバック系の安定化が達成されて情報
再生エラー率を低減できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１に示した位相差検出回路と位相差加算回路
の第１の構成例を示す詳細ブロック図である。

【図３】図１に示した位相差検出回路と位相差加算回路
の第２の構成例を示す詳細ブロック図である。

【図４】図１，図２の実施例に係る動作波形図である。

【図５】図１，図２の実施例に係る動作波形図である。

【図６】図１，図３の実施例に係る動作波形図である。

【図７】従来技術を説明する動作波形図である。

【符号の説明】

１ 再生光ヘッド ２ 増幅回路 ３ 再生パルス化回路 ４ 再生データ弁別回路 ５ 位相差検出回路 ６ 位相差加算回路 ７ 再生クロック回路 ８ 再生制御回路 ９ 情報マーク １０ 記憶情報 ５０１ 位相比較回路 ５０２ 正電流供給回路 ５０３ 負電流供給回路 ５１２，５１３ アンド回路 ５１４ ベースクロック発生回路 ６０１ コンデンサ ６０２，６０３ スイッチ回路 ６１１ カウント回路 ６１２ ＤＡ変換回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 集光された光ビームにより記憶媒体上に
   形成された情報マークのエッジ位置を検出し再生エッジ
   信号を得る再生エッジ検出手段と、前記再生エッジ信号
   に位相同期した再生クロック信号を生成する再生クロッ
   ク生成手段とを備え、前記再生クロック信号により前記
   再生エッジ信号をタイミング弁別して記憶情報の再生を
   行う光記録再生装置であって、 前記情報マークの前後縁エッジに対応した前記再生エッ
   ジ信号と前記再生クロック信号とのタイミングずれ量
   （位相差）を検出し前縁位相差信号と後縁位相差信号と
   を得る位相差検出手段と、 前記前縁位相差信号と前記後縁位相差信号における検出
   位相差を前記情報マーク単位に加算し前後縁位相差加算
   信号を得る位相差加算手段とを含み、 前記前後縁位相差加算信号により前記再生クロック生成
   手段における前記再生クロック信号の生成タイミングを
   補正制御することを特徴とする光記憶再生装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の光記憶再生装置に
   おいて、 所定値の電流もしくは電圧を前記検出位相差相当時間だ
   け前記前縁位相差信号と前記後縁位相差信号として供給
   する位相差検出手段と、 前記前縁位相差信号と後縁位相差信号を時間積分し両者
   のレベル加算を行うとともに前記レベル加算結果を所定
   時間だけ前記前後縁位相差加算信号として出力する位相
   差加算手段とを有することを特徴とする光記憶再生装
   置。
3. 【請求項３】 前記請求項１に記載の光記憶再生装置に
   おいて、 前記検出位相差を所定の時間クロック信号で計数したパ
   ルス数により前記前縁位相差信号と前記後縁位相差信号
   として供給する位相差検出手段と、 前記前縁位相差信号と前記後縁位相差信号との検出パル
   ス数を加算計数するとともに前記加算計数結果に相当し
   た電圧もしくは電流信号レベルを所定時間だけ前記前後
   縁位相差加算信号として出力する位相差加算手段とを有
   することを特徴とする光記憶再生装置。