JPH06290464A - 光ディスク再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光学ヘッドと光ディスク間のタンジェンシャル
チルトによって劣化した再生波形を容易に改善出来るよ
うにする。 【構成】光学ヘッド１の出力波形を改善する波形等化装
置３と、光ディスクと光学ヘッド１間のタンジェンシャ
ルチルトに応じたデジタル信号を出力するチルト分類装
置（コンパレータ）５と、前記再生信号から冗長部を検
出する冗長部検出装置（タイミング検出回路）６と、前
記チルト分類装置５の出力と前記冗長部検出装置６の出
力との論理積を演算して記憶する論理積演算記憶装置
（Ｄ−ＦＦ回路）７とを備え、論理積演算記憶装置７の
出力に応じて波形等化装置３の等化特性を切り換えるこ
とにより、等化特性の切り替えによるデータ誤差が生じ
ないようにした光ディスク再生装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は再生波形を改善する波形
等化装置を備えた光ディスク再生装置に関するもので、
特に光ディスク面と光学ヘッドの光軸とが直交していな
いことに起因する再生信号の波形歪みを改善した光ディ
スク再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクの再生に於て、光学ヘッドの
光軸と光ディスクの面とが直交していない状態（以下、
光学ヘッドの傾きとも記す）、即ち光学ヘッドの光軸と
光ディスク面の法線との間に相対的傾斜がある場合に
は、光学ヘッドで読み出された再生信号波形が歪みを伴
ったものとなり易い。特に高密度光ディスクの再生に於
ては、レーザ光を集光するための対物レンズの開口数Ｎ
Ａを大きくする必要があるが、再生信号のコマ収差は前
記開口数ＮＡの３乗に比例して増大するため、再生装置
に許容される光学ヘッドの傾きは極めて小さなものとな
る。しかし、光学ヘッドの移動や光ディスクの面振れ等
により、光学ヘッドの光軸と光ディスクの面とが常に直
交しているようにするのは困難である。

【０００３】一方、光ディスクの板厚を例えば0.5 〜0.
3 mmと薄くしてコマ収差を減少させることも考えられる
が、この薄くした光ディスク用の光学ヘッドによって既
に流通しているコンパクトディスク（板厚が1.2mm ）を
再生しようとすると、球面収差が大きいと言う問題があ
る。このため光ディスクの板厚を薄くせずに、光学ヘッ
ドの傾きに応じて前記対物レンズを傾けて光軸を補正し
たり或いは再生信号を波形等化装置によって補正する等
の対策が必要となる。

【０００４】前記光学ヘッドの傾きには、光ディスクの
半径方向の成分（以下、ラジアルチルトとも記す）と円
周方向の成分（以下、タンジェンシャルチルトとも記
す）とがあるが、前記ラジアルチルトを示すラジアルチ
ルト信号はその周波数が比較的低く、前記ラジアルチル
トの補正は検出されたラジアルチルト信号に応じて光学
ヘッドを傾ける等の方法により行われる。また前記タン
ジェンシャルチルトを示すタンジェンシャルチルト信号
は、前記ラジアルチルト信号に比して周波数が高く、光
学ヘッドに於ける対物レンズのアクチュエータを制御し
てこれを補正しようとすると極めて複雑なアクチュエー
タが必要となるため、再生された信号の波形を波形等化
装置を用いて改善することが行われる。

【０００５】前記光学ヘッドの傾きを検出するチルト検
出装置は、光ディスクの半径方向の成分（ラジアルチル
ト）と円周方向の成分（タンジェンシャルチルト）とに
分けて検出する装置がこれまでに種々提案されている。
以下、図３乃至図５を用いてタンジェンシャルチルト信
号の検出についてその一例を説明する。図３は従来の光
ディスク再生装置の一例を示す図であり、従来の光ディ
スク再生装置の一例についてその要部のみが示されてい
る。図４はタンジェンシャルチルト検出装置の一例を示
す図、図５はタンジェンシャルチルト信号の一例を示す
図である。

【０００６】図３に示すように、従来の光ディスク再生
装置３０では、レーザ光源１１と光検知器１７を含む光
学ヘッド１によって光ディスク２０の情報信号が読み取
られ、前記光検知器１７から再生信号ｓ１が増幅器２と
タンジェンシャルチルト検出装置（以下、Ｔチルト検出
装置とも記す）４に対して出力される。前記再生信号ｓ
１は増幅器２で増幅され信号ｓ２として波形等化装置３
Ｂに印加される。この波形等化装置３Ｂは、前記タンジ
ェンシャルチルト信号等によって劣化した前記信号ｓ２
の波形を改善するためのものである。

【０００７】前記Ｔチルト検出装置４では、前記光検知
器１７の出力ｓ１からタンジェンシャルチルト信号ｓ４
が検出され制御信号生成回路９に入力される。前記制御
信号生成回路９では前記波形等化装置３Ｂの等化特性を
制御するための制御信号ｓ９が前記信号ｓ４から生成さ
れる。前記波形等化装置３Ｂは、例えばトランスバーサ
ル型波形等化装置や特開平２−１４１９６７号報に記載
されているような遅延線を用いた波形等化装置であっ
て、波形等化装置の等化特性が制御信号によって切り換
え可能とされているものである。

【０００８】以下、従来例について具体的に説明する。
図３に於いて、光ディスク２０に記録された情報の読取
りは、光学ヘッド１から照射されるレーザ光を用いて光
検知器１７で受光して行われる。前記光ディスク２０の
記録面には、情報トラックが同心円状或いは螺旋状に形
成されており、この情報トラックには多数の記録マーク
（以下、情報ピットとも記す）が凹状に刻まれている。
図３に於て、光ディスク２０の情報トラックの方向は同
図の縦方向に対応させて示されている。

【０００９】図３に於て、１１は半導体レーザ等の光
源、１２は前記光源１１からの光束を平行光束にするコ
リメートレンズ、１３は前記半導体レーザ等の光源１１
からの照射光と前記光ディスク２０からの反射光とを分
離するビームスプリッタである。 前記光源１１からの
レーザ光は対物レンズ１４によって集光され光ディスク
２０の記録面上で光スポットを形成する。１８は前記対
物レンズ１４を移動したり傾けたりするためのアクチュ
エータ、１５は前記ビームスプリッタ１３からの反射光
を集光する集光レンズ、１６は前記集光レンズ１５から
のレーザ光を特定方向に集光するシリンドリカルレン
ズ、１７は前記シリンドリカルレンズ１６からの光束を
受光し光電変換を行うための光検知器である。この例で
は前記光検知器１７が４分割光検知器であるとして説明
する。

【００１０】前記光検知器１７の４つの出力を演算する
ことによって、ＲＦ信号、トラッキング誤差信号、フォ
ーカス誤差信号、ラジアルチルト信号、タンジェンシャ
ルチルト信号が検出されるが、それらの検出方法は一般
的なものであるから詳細な説明は省略するが、フォーカ
ス誤差信号は例えば非点収差法によって検出され、ラジ
アルチルト信号とトラッキング誤差信号は例えばプッシ
ュプル法によって検出される。そして前記検出されたフ
ォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号に応じて前記
アクチュエータ１８が制御される。また光学ヘッド１
は、ラジアルチルト信号に応じて全体が傾けられる。タ
ンジェンシャルチルト信号の検出方法については後述す
る。

【００１１】尚、これらの信号の検出は図示しない別の
光学系を併用して検出しても良い。即ち光ディスクから
２０からの反射光が２つの光ビームに分割され、その一
方の光ビームはＲＦ信号やトラッキング誤差信号、フォ
ーカス誤差信号、ラジアルチルト信号を得るのに利用さ
れ、他方の光ビームは光学ヘッド４０と光ディスク２０
間の傾斜を検出するのに利用されるようにしても良い。
図４に示すタンジェンシャルチルト検出装置（Ｔチルト
検出装置）４に於て、前記４分割光検知器１７は、光デ
ィスク２０の半径方向（円周方向に直交する方向）に対
応された分割線ｋと円周方向に対応された分割線ｍとに
よって４つの光検知器Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分割されてい
る。

【００１２】また同図に示す矢印は、光ディスクの円周
方向を示すと共に、回転する光ディスクに対する光検知
器１７の相対的移動方向を示す。即ち実際には光検知器
１７は停止し光ディスク２０の記録マークが矢印とは逆
の方向に移動する。以下の説明では、信号を時間的に早
く検出する光検知器Ａ、Ｄのある側をトラック方向の前
方、後から信号を検出する光検知器Ｂ、Ｃのある側をト
ラック方向の後方と記載する。

【００１３】前記光ディスク２０からの反射光は前記集
光レンズ１５、シリンドリカルレンズ１６によって集光
され光検知器１７に導かれる。トラック方向の前方に対
応した前記光検知器Ａ、Ｄの夫々の出力は加算器３１で
加算され、情報トラックの後方に対応した光検知器Ｂ、
Ｃの夫々の出力は加算器３２で加算され、前記加算器３
１、３２の出力は増幅器３３、３４で夫々増幅された後
に減算器３５で減算され、この減算器３５の出力はロー
パスフィルタ３６によって高周波成分が除去され、タン
ジェンシャルチルト信号として出力される。図５に示す
タンジェンシャルチルト信号は、図４に示すタンジェン
シャルチルト検出装置で得られるの信号の一例であって
縦軸は正規化された値である。

【００１４】図３に示すように、従来の光ディスク再生
装置３０に於いては、タンジェンシャルチルトによる波
形歪みを伴った再生信号ｓ１は、タンジェンシャルチル
トの振幅と方向に応じた制御信号ｓ９によって等化特性
が制御される波形等化装置３Ｂによって波形が改善さ
れ、デコーダ８に供給されて復調される。この場合、例
えばトランスバーサル型波形等化装置或いはその他の波
形等化装置の等化特性が制御信号ｓ９に応じて連続的に
制御されるようにするが可能であり、また、トランスバ
ーサル型波形等化装置或いはその他の波形等化装置の等
化特性を制御信号に対応させて予め複数用意し、制御信
号ｓ９に応じて選択的に所定の等化特性で動作させるこ
とも可能である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】前記したような波形等
化装置の等化特性を制御信号に応じて連続可変とする方
法では、光学ヘッドからの再生光の波形等化が良好に行
われるものの、その実現のために繁雑な回路が必要とな
ると言う問題がある。一方、予め用意された例えば３乃
至４種類の等化特性の中から、制御信号に応じて最適な
等化特性が選択されるようにした波形等化装置では、等
化特性が切り替えられた時点で再生波形に不連続性が生
じ、読取り誤差が生じると言う問題がある。本発明は上
記問題に鑑みて成されたもので、その目的は、光学ヘッ
ドと光ディスク間のタンジェンシャルチルトによって劣
化した再生波形を容易に改善出来る光ディスク再生装置
を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の光ディスク再生
装置は、再生された信号の波形を改善する波形等化装置
を有し、前記波形等化装置の等化特性をタンジェンシャ
ルチルトの量や方向に応じて、特定のタイミングで切り
換えて使用する。即ち、光ディスクから光学的に情報を
読み出す光学ヘッドを備えた光ディスク再生装置に於い
て、前記光学ヘッドから出力される再生信号の波形を改
善する波形等化装置と、前記光ディスクと前記光学ヘッ
ド間のタンジェンシャルチルトに応じたデジタル信号を
出力するチルト分類装置と、前記再生信号から所定の冗
長部を検出する冗長部検出装置と、前記チルト分類装置
の出力と前記冗長部検出装置の出力との論理積を演算し
て記憶する論理積演算記憶装置とを備え、前記論理積演
算記憶装置の出力に応じて前記波形等化装置の等化特性
を切り換えるようにした光ディスク再生装置である。

【００１７】

【作用】チルト分類装置ではタンジェンシャルチルトの
状態に応じたデジタル信号が生成されて出力され、冗長
部検出装置では波形等化装置の等化特性を切り替えても
復調された情報信号に誤差を生じない所定のタイミング
が検出され、論理積演算記憶装置では、前記チルト分類
装置の出力であるデジタル信号と前記冗長部検出装置の
出力との論理積に応じた信号が出力されるから、前記チ
ルト分類装置の出力が変化し且つ前記所定のタイミング
が検出された時にのみ、波形等化装置の等化特性を制御
するための制御信号が変更され、この制御信号によって
波形等化装置の等化特性が切り替えられる。従って復調
された情報信号には等化特性の切り替えに起因するデー
タ誤差が含まれない。

【００１８】

【実施例】本発明の光ディスク再生装置は、光学ヘッド
の傾きの内、光ディスクの円周方向の成分（タンジェン
シャルチルト）に起因する再生信号波形の劣化を波形等
化装置を用いて改善するようにしたものであり、前記波
形等化装置では、再生信号から冗長度の大きい特定の信
号が検出された時にのみ、予め定められた複数の等化特
性の中からタンジェンシャルチルト信号に応じた１つの
等化特性が選択されるようにしたものである。以下、図
１乃至図３を基に本発明の実施例の説明をする。尚、図
１に於いて図３、図４と対応する部分には同一符号を付
しその説明を省略する。

【００１９】図１は本発明に係わる光ディスク再生装置
の一実施例の要部を示す図である。図１には、本発明の
光ディスク再生装置１０の要部のみが示され、特に光学
ヘッド１によって光ディスクから読み出された再生信号
の波形改善に関する部分が示されている。本発明の光デ
ィスク再生装置１０に於いて使用される光学ヘッド１
は、図３に示す従来例の光学ヘッド１と同じものであ
り、また使用する光ディスクも図３に示す光ディスク２
０と同じものであるとして説明する。

【００２０】本発明の光ディスク再生装置１０の光学ヘ
ッド１は、既に説明したように図３に示したような一般
的なもので、この光学ヘッド１によって光ディスク２０
の情報トラックに記録された記録マーク（情報ピット）
が読み出される。前記光学ヘッド１の光検知器１７の出
力ｓ１から、トラッキング誤差信号、フォーカス誤差信
号、ラジアルチルト信号が検出されると共に、前記再生
信号ｓ１が増幅器２で増幅されてＲＦ信号ｓ２が得られ
る。さらに前記光検知器１７の出力ｓ１から、図４を用
いて説明したタンジェンシャルチルト検出装置（Ｔチル
ト検出装置）４を用いてタンジェンシャルチルト信号ｓ
４が検出される。

【００２１】図１に於いて、波形等化装置３は図３で説
明した波形等化装置３Ｂと同様のもので、例えばトラン
スバーサル型フィルタを用いた波形等化装置であって、
その等化特性が制御信号ｓ７で切り替えられるようにな
っているものである。前記ＲＦ信号ｓ２は、光学ヘッド
１と光ディスク２０間のタンジェンシャルチルトにより
波形歪みを伴ったものとなるが、前記波形等化装置３に
よってその波形が改善される。そして波形等化されたＲ
Ｆ信号ｓ３が信号を復号するためのデコーダ８に供給さ
れる。また前記デコーダ８からは、タイミング検出装置
６に供給される同期情報ｉ６と復調された情報信号ｓ８
とが出力される。

【００２２】コンパレータ５は、前記タンジェンシャル
チルト検出装置（Ｔチルト検出装置）４の出力ｓ４を分
類するチルト分類装置であって、前記コンパレータ５で
は、前記タンジェンシャルチルト信号ｓ４が前記信号ｓ
４の振幅や方向にに応じて分類され、２ビットのデジタ
ル信号ｓ５が出力される。前記コンパレータ５の動作状
態の一例を挙げると、タンジェンシャルチルトの状態
が、 −０．２°（ｄｅｇｒｅｅ）以上に大きく負の方に傾い
ているかどうか、 ＋０．２°（ｄｅｇｒｅｅ）以上に大きく正の方に傾い
ているかどうか、 に応じて２ビットの制御信号ｓ５が出力される。

【００２３】前記タイミング検出装置６は冗長部検出装
置であって、前記波形等化装置３の等化特性が切り替え
られても復調された情報信号ｓ８に誤差が生じないよう
な所定のタイミングが、前記再生信号ｓ１から検出され
る。即ち前記再生信号ｓ１の内、特に冗長度の大きい所
定の情報が含まれている冗長部が検出される。そしてこ
の冗長部の信号から所定のパルスがｓ６が検出され、論
理積演算記憶装置７に供給される。

【００２４】図１に於いて、前記タイミング検出装置６
では、デコーダ８からの同期情報ｉ６のうち冗長度の大
きい所定の信号が検出される。前記論理積演算記憶装置
７は、２つのＤフリップフロップ（以下、Ｄフリップフ
ロップをＤ−ＦＦとも記す）７ａ、７ｂで構成されてお
り、前記タイミング検出装置６の出力ｓ６が前記２つの
Ｄフリップフロップ（Ｄ−ＦＦ）７ａ、７ｂのクロック
端子に印加されると共に、前記コンパレータ５の出力ｓ
５１、ｓ５２が前記Ｄ−ＦＦ７ａ、７ｂに夫々印加され
ている。前記Ｄ−ＦＦ７ａ、７ｂの夫々の出力は、前記
波形等化装置３を制御する制御信号ｓ７として波形等化
装置３に供給される。

【００２５】以下、タイミング検出装置６について、コ
ンパクトディスクを再生する場合を例にして説明する。
図２は、コンパクトディスクの記録フォーマットを示す
図である。図２には、コンパクトディスクの情報トラッ
クに形成されている情報ピットからの１フレーム（５８
８チャネルビット相当）に対応する記録態様が示されて
いる。１フレーム内には、同期パターン（２４チャネル
ビット）領域、サブコーディング領域に続いて、データ
領域とパリティ領域とが複数組設けられている。前記デ
ータ領域とパリティ領域は、夫々複数のセクタに分割さ
れ、前記複数のセクタ間には３チャネルビットの結合ビ
ットが配置されている。同様に前記同期パターン領域と
サブコーディング領域との間にも３チャネルビットの結
合ビットが配置されている。

【００２６】図２に於いて、同期パターンはＨレベルの
１１ビットとＬレベルの１１ビットとこれに続くＨレベ
ルの２ビットで構成されており、前記同期パターンの第
２３、２４ビットとそれに続く結合ビットの第１、２、
３ビット（以下の説明では、この同期パターンの後の結
合ビットの第１、２、３ビットを第２５、２６、２７ビ
ットとも記す）の計５ビットの中間３ビットは、１ビッ
ト分の時間ずれを受けてもデータのエラーを生じない。
前記デコーダ８では、前記同期パターンとその後の３ビ
ットの結合ビットからなる同期情報ｉ６が検出され、前
記タイミング検出装置６に供給される。前記タイミング
検出装置６では、前記同期情報ｉ６と図示しないクロッ
ク信号とから前記同期パターンから結合ビットにかけて
の前記第２５ビットを示す情報ピットが検出され、これ
が信号ｓ６として前記２つのＤ−ＦＦ７ａ、７ｂのクロ
ック端子に供給される。

【００２７】前記論理積演算記憶装置７では、タンジェ
ンシャルチルトの状態を示す２ビットの信号ｓ５と、所
定のタイミングで検出されたタイミング信号ｓ６とが、
論理積演算記憶装置７で演算され、その演算結果の信号
ｓ７は２ビットの制御信号ｓ７として波形等化装置３に
供給される。信号ｓ７は、更新されるまで前記論理積演
算記憶装置７に記憶される。前記制御信号ｓ７の変更は
前記したような特定のタイミングでのみ、即ち特に冗長
度の高い情報ピットの読取り中にのみ行われる。

【００２８】従って前記特定のタイミングに於いては、
前記波形等化装置３の等化特性が、タンジェンシャルチ
ルトの状態に応じて予め設定された複数の等化特性の中
の最も適切な等化特性に切り替えられる。前記等化特性
の切り替え時には、その瞬間では波形等化装置３の動作
に於いて連続性が失われ、前記波形等化装置３の出力ｓ
３は、１チャネルビット分の誤差を有す場合があるもの
の、デコーダ８から出力される復調された情報信号ｓ８
では誤りのないものとなる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明の光ディスク再生装
置によれば、波形等化装置の等化特性を切り替えても再
生された情報信号に誤差を生じない所定のタイミングが
検出され、タンジェンシャルチルト検出装置で検出され
たタンジェンシャルチルトの状態に応じ、前記所定のタ
イミングで波形等化装置の等化特性が切り替えられるの
で、光学ヘッドによって読みとられた再生信号の波形等
化が良好に行われる。また復調された後の情報信号に
は、前記等化特性の切り替えに起因するデータ誤差が含
まれないと言う効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係わる光ディスク再生装置の一
実施例の要部を示す図である。

【図２】コンパクトディスクの記録フォーマットを示す
図である。

【図３】従来の光ディスク再生装置の一例を示す図であ
る。

【図４】タンジェンシャルチルト検出装置の一例を示す
図である。

【図５】タンジェンシャルチルト信号の一例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 光学ヘッド ２ 増幅器 ３ 波形等化装置 ４ タンジェンシャルチルト検出装置 ５ チルト分類装置（コンパレータ） ６ 冗長部検出装置（タイミング検出装置） ７ 論理積演算記憶装置（Ｄ−ＦＦ回路） ８ デコーダ １１ レーザ光源 １４ 対物レンズ １７ 光検知器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスクから光学的に情報を読み出す光
   学ヘッドを備えた光ディスク再生装置に於いて、前記光
   学ヘッドから出力される再生信号の波形を改善する波形
   等化装置と、前記光ディスクと前記光学ヘッド間のタン
   ジェンシャルチルトに応じたデジタル信号を出力するチ
   ルト分類装置と、前記再生信号から所定の冗長部を検出
   する冗長部検出装置と、前記チルト分類装置の出力と前
   記冗長部検出装置の出力との論理積を演算して記憶する
   論理積演算記憶装置とを備え、前記論理積演算記憶装置
   の出力に応じて前記波形等化装置の等化特性を切り換え
   るようにしたことを特徴とする光ディスク再生装置。