JPS63231733A - 光学的情報再生装置 - Google Patents

光学的情報再生装置

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JPS63231733A
JPS63231733A JP62063777A JP6377787A JPS63231733A JP S63231733 A JPS63231733 A JP S63231733A JP 62063777 A JP62063777 A JP 62063777A JP 6377787 A JP6377787 A JP 6377787A JP S63231733 A JPS63231733 A JP S63231733A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学的情報再生方式に係り、特にトラックず
れが生じても、再生データ量子化に用いる閾値を安定に
保つことができ、データ再生時の信頼性向上に好適な光
ディスクの情報再生方式に関する。
〔従来の技術〕
プリフォーマットされたピットからトラッキング用の誤
差信号を得る方法として、特開昭５８−１８５０４６号
を例に挙げることができる。この方法は、予め仮想デー
タトラックに対して、わずかに左右に偏向（ウォブル）
させた長円ピッ１−をディスク上に設けておき、集光さ
れたレーザ光スポットが該ピットを通過する際の反射光
レベルを光検出器で検知してトラック追従を実施する。
この方式で名 は、左林１対の偏向されたピットに対して各々のピット
から得られるピーク値の差をとり、この差が零となるよ
うにトラッキング動作が行なわれている。ピーク値の保
持は、次に偏向ピットの組が現れるまで行ない、これら
ピーク値を平滑化することでトラッキングの為の信号を
得ている。この方式は、トラッキング制御の範囲に限定
されているが、該ピットのピーク値を記録データの閾値
の基準値として用いることも可能である。光ディスクに
記録されたデータピットから得られる再生信号を光検出
器で検出し、交流増幅器で増幅すると、記録データの疎
密によって平均レベルが上下に変動する。特に追記型光
ディスクのように未記録領域が存在する場合に顕著であ
る。また直流増幅器で信号増幅すると、確かにデータ疎
密の影響は受けにくくなるが、増幅器の温度ドリフトが
大きいと、成る閾値に対して正確な識別が困難になる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ウォブルピットをトラッキング制御だけでなく、データ
識別のための閾値の基準として用いるのは、記録データ
の疎密に依らず一定の値が保持できるため、特に多値記
録データの弁別の際の有効である。しかし、ウォブルピ
ットは仮想データトラックに対して左右に偏向している
ため、トラックずれが生じた場合、ピークレベルが変化
してしまト１、安定な基準値が得られなくなる問題があ
る。
本発明の目的は、ウォブルピットから基準値を得る際に
、左右１対以上のピーク値の平均値をとす、これを閾値
の基準にすることにより、トラックずれに対しても、常
に基準値が安定に得られる再生方式を提供することにあ
る。さらにトラッキング誤差信号についても、上記基準
値により自動利得調整することにより、安定なトラッキ
ングサーボ系を実現することができる。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、情報トラックの左右に偏位して配置された
ウォブルピットからの信号レベルのピーク値を検出し保
持する１組のサンプルホールド回路の出力を加算する手
段、あるいは加算し平均化する手段を付加することによ
り達成できる。具体的な加算手段としては、演算増幅器
等を用いてアナログ信号量として行なうか、あるいは検
出されたピーク値をＡ／Ｄ　（アナログ・ディジタル）
変換器を用いて量子化した後、論理演算回路により処理
して行なうことになる。情報信号系とピット信号系を別
系にする場合は、両者の電気的な特性、たとえば、遅延
量や時定数等を出来るだけ同一にする必要かあ（る。ま
た、加算手段だけで閾値の基準値を設定する場合には、
情報信号を適当な値に増減してから比較器で量子化しデ
ィジタルデータとすれば、等測的に平均化したのと同様
な効果を持たせることができる。
〔作用〕
本発明で使用するウォブルピットとしては、光源レーザ
光の１／４前後の波長の深さとした位相ピットのほか、
濃淡ピットでもよい。すなわち光学的に識別可能な形態
で作成したピットであれば良い。ピットの形状としては
円形、あるいは長円形のいずれでも良い。これらのピッ
トの形状を決める際の条件については後述する。
このようなウォブルピットから得られた少なくとも左右
１組以上のピーク値の加算値または平均値をデータ識別
の基準値として用いることにより、仮りにトラックずれ
が生じた場合であっても、両者の和、あるいは平均は、
はぼ一定に保つことができる。したがって、データ識別
のための安定な閾値が得られ、信頼性の高いデータ復調
を行なうことができる。
〔実施例〕
以下、本発明の詳細な説明する。第１図（ａ）は、光デ
イスク上に設けたウォブルピット１０゜１１、・・・の
配置の１例を示す図である。これらピットは、データ記
録を行なう仮想トラック２０を中心として、左右に同じ
距離だけ偏向させて配置されている。
トラック２０は、ディスク上に同心円、あるし１はスパ
イラル状に存在している。光スポット力〜、トラック２
０上に常に位置させるようにトラッキングする動作原理
を説明する。第１図（ｂ）は、光スポット２２がピット
１０の側にずれて通過した場合の光ディスクからの反射
光量２３の変化である。同様に第１図（ｃ）は、全く、
トラックずれ無しに通過した場合、第１図（ｄ）は、（
ｂ）とは逆にスポット２２が、ピット１１側にずれた場
合である。トラッキングが正確であった場合しこは、−
組のウォブルピット１０と１１から得られる反射光量の
ピーク値は等しくなる。トラッキングサーボ回路では、
両者のピーク値をサンプル・ホールドし、この差が零に
なるように、１−ラッキングのためのアクチュエータを
駆動する。第１図（ｃ）のように光スポット２２が仮想
トラック２０」二に正確に位置付けられている時は、サ
ンプル・ホールドされたピーク値２４をそのままデータ
識別のための基準値として用いれば良い。ただしデータ
は、ピット１０とピット１１の間の領域２６に記録され
ている。
一方、第１図（ｂ）や（ｃ）のように、トラックずれが
生じた場合には、ピーク値２４をそのまま基準値とした
のでは、変動が大きいため閾値も変動してしまい正確な
データ識別が困難となる。
ウォブルピット１０．１１は、トラッキングゲインを大
きくとるためには、光スポット２２のトラックずれに対
して、ピーク値ＰＩＯとｐＨのレベル差が顕著であった
ほうが望ましい。しかし、これらピーク値をそのまま用
いると、閾値も大きく変化してしまう。記録データピッ
ト列に対して光スポット２２は、はぼ真上を通過してい
るため、わずかなトラックずれに対しては、再生信号レ
ベルの変動はほとんど無い。しかし、ウォブルピットか
らの信号は、光スポット２２が真上ではなく、ピットの
端を通過しているため、わずかなトラックずれでも、ピ
ーク値は大きく変動する。
そこで、閾値の基準となるレベルを、ピット１０とピッ
ト１１の両者から得られるピーク値ＰＩＯ，ｐＨの平均
レベルとして与える方法が有効となる。この平均レベル
は、トラックずれが生じた場合でも大きく変化すること
はない。したがって、両者ピーク値の平均化回路を付加
すれば、安定な基準値を得ることができる。
第２図は、本発明を実施する場合の閾値生成回路の一例
を示したものである。第２図は光磁気ディスクを対象と
した構成になっている。光磁気ディスクの場合、データ
は垂直磁化膜の磁化方向の上下によって記録し、再生時
には、再生レーザ光の偏光面が、磁化方向によって回転
することを利用し、この偏光回転を光の強弱に変換する
。光磁気信号の検出に関しては諸文献により公知であり
、本発明では、検出方式には依らないためその説明は省
略する。このように磁化情報は、偏光回転検出光学系で
のみ検出され、直接にディスクからの反射光量の変化を
検出する光学系では、ウォブルピットからの情報だけし
か検出されない。
したがって、プリピット信号検出光学系には、記録デー
タの混入は原理的に生じないため、ウォブルピット信号
のみの分離検出が可能となる。追記型光ディスクにおい
てウォブルピットとデータピットを分離するには、別途
分離用の弁別窓を生成してやる必要がある。この方法に
もいくつかの例が提案されている。例えばウォブルピッ
トのパターン列を、セクターマーク検出や、同期マーク
検出で行なっていると同様に、成る一定の繰り返しパタ
ーンで配置し、一般のデータピット列には生じないもの
とすることで分離する方法や、特開昭５８−１８５０４
６号で示されているように成るコード情報を検知するコ
ードデテクタを設ける方法等が挙げられる。ここでは、
分離方法は従来方法で可能とし、本発明特有の部分につ
いてのみ説明する。
第３図は、第２図に示した回路動作を説明するためのタ
イムチャートである。第２図においてピット信号３０は
、反射光量変化を直接検知する側の光検出器から得た信
号である。第３図のピット信号３１は増幅器６０を通っ
た後の波形である。
ピット１０．１１の中心位置を正確に検出するために、
ピット信号３１を微分回路６１に通す。微分回路６１は
単純に抵抗とコンデンサから構成される回路でも良いし
、アクティブ型の微分回路でも良く、形式は問わない。
微分信号３２は、比較器６２により２値化されたパルス
３３となる。パルス３３は、ＰＬＬ　（フェーズロック
ループ）回路６３に入力される。ＰＬＬ回路は、２つの
信号の位相を比較し、両者の位相が一致するように、発
振出力の周波数および位相を変化させるサーボ回路とし
て動作する。本実施例で使用するＰＬＬ回路は従来用い
られているもので良く、詳細な回路構成は省略する。Ｐ
ＬＬ回路６３の出力として、パルス３３に同期したクロ
ック３４が得られる。
ここでは、ピッｌ−１０と１１との間にクロック３４を
１２発、生成しているが、このクロック数は、ピット間
に記録するデータのピット数に対応して選定することに
なる。クロック３４は、Ｎ分周６４、この場合者は１２
分周された後、ＰＬＬ回路６３のもう一方の信号３５と
して入力され、位相比較が行なわれる。
一方、ピークホールド回路６５によりピーク値が検出、
保持される。保持されたピーク値３６は、サンプル・ホ
ールド回路６６．６７に入力される。
ここで、サンプル・ホールド動作を行なわせるための起
動信号の生成について説明する。Ｎ分周器６４で分周さ
れたクロック３５はさらに２分周器１６５で分周された
信号３７となる。またクロック３４は、カウンタ１６６
で計数され、各ピット信号３８〜４１を発生する。ピッ
ト信号３８〜４１はデコーダ１６７に入力され、サンプ
ル信号４２とリセット信号４３が出力される。本実施例
では、カウント値が、２になった時にサンプル信号４２
が出力され、カウント値が８になった時にリセット信号
４３が出力されるようなデコーダ１６７とした。デコー
ダ回路１６７は、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）を用
いるか、あるいは簡単なゲートロジックで実現すること
ができる。
リセット信号４３は、ピークホールド回路６５のリセッ
トに用いる。この信号４３が“Ｉ（”になった時に、保
持されていたピーク値がリセットされる。またサンプル
信号４２は、２分周された信号３７のレベルがｔｌＨ″
′の時にサンプルＡ信号４４が有効となり、“Ｌ　１１
の時にサンプルＢ信号４５が有効になるように、分配回
路１６８で制御される。分配回路１６８は、一般に用い
られているセレクタを用いれば容易に実現できる。
サンプルホールド回路６６．６７によって保持されたレ
ベルは、差動増幅器６９で両者の差信号として出力され
る。この差信号がトラック誤差信号４６となり、トラッ
キングサーボ回路（図示せず）へと入力される。
一方、ピークレベルＡ４７とピークレベル８４８は加算
器７０にも入力される。両者の和は、トラックずれが生
じた場合でも、大きな変化は生じないので、この値を抵
抗７１．７２により分圧し、データ信号４９の閾値とし
て、比較器７３に入力してやれば、安定に２値化された
データパルス５０を得ることができる。分圧回路は抵抗
分圧以外の分圧方法でも適用できる。本実施例では、ピ
ークレベルＡ４７とピークレベル８４８を加算器７０で
加算すると同時にデータ信号４９を増幅器７４で増幅し
、比較器７３に入力することにより、両者ピークレベル
を平均化した値を閾値の基準として用いたのと等価な効
果を得ている。第４図は、ピークレベルＡ４７とピーク
レベル８４８を用いて、ピット間に記録されたデータを
２値化する場合について説明したタイムチャートである
。加算器７０で加算された和信号５１は、抵抗７１゜７
２で分圧されて分圧信号５２となる。一方、データ信号
４９は、磁化情報として記録領域２６−１〜２６−３に
記録された信号と、ウォブルピットからの信号が合成さ
れた波形となる。ピット信号は、偏光面回転検出光学系
の設定によらず成る一定の極性となるが、磁化信号は、
検出光学系の設定によっては、ピット信号と同一極性に
も、逆極性にも設定することができる。第４図では両者
の信号を逆極性に設定した場合を示した。
データ信号４９が、増幅器７４で増幅された信号５３と
なり、比較器７３に入力されると、分圧信号５２を閾値
とした２値化が行なわれデータパルス５０が得られる。
この実施例では、単一の閾値による２値量子化の場合を
示したが、同様の手段で分圧数を増せば、複数の閾値に
よる多値量子化が可能である。また、第４図では、分圧
信号５２を閾値として信号５３を直接スライスしてデー
タパルス５０を得ているが、第３図で示したピット信号
の中心値検出と同様に、データ信号４９、ないし信号５
０を微分回路で微分波形を生成し、その零クロス点を検
出する方法を用いることもできる。
第４図において、和信号５１および分圧信号５２はピー
ク値３６のサンプルされた時間のところで若干の変動が
見られることがある。この場合は、サンプルホールド回
路６６．６７の後か、あるいは加算器７０の後に低域通
過形フィルター等を用いて平滑化してやると良い。
和信号５１は、データ信号の閾値基準だけでなく、トラ
ッキング誤差信号４６の安定化にも利用できる。すなわ
ちＡＧＣ（オード・ゲイン・コントロール）回路７５を
用い、久方されたトラック誤差信号４６を、和信号５１
の変化に応じて増減してやればよい。
第５図は、ウォブルピット形状について説明した図であ
る。第５図（ａ）のようなピット１００の形状、すなわ
ちピット長りがピット幅Ｗよりも短かい場合、ピット幅
Ｗをトラック間隔ｄの半分にすれば、トラックずれに対
して、左右のピットから得られるピーク値の和は、はと
んど変動しないようになる。ピット長りは、十分な信号
レベルを得るには、読み出し光スポツト径ω５の半分以
上が望ましい。また、ピット中心位置を正確に検出する
目的で微分検出を用いる場合は、ピット長りを光スポッ
ト径ωＳ以下にするのが、ピット中央で微分波形の傾斜
を鈍らせないために必要な条件となる。第５図（ｂ）の
ようにピット長りがビツト幅Ｗより長い場合にも、ピッ
ト寸法の条件は同様である。また、トラック間隔ｄを小
さくする時は、ピット１０１と１０２を１つのピットと
して兼ねさせることにより、第５図（Ｑ）のように配置
することもできる。
第２図の実施例では、ピット信号と磁化（データ）信号
を別系で扱い、閾値の生成をピット信号側で行なってい
る。光磁気信号の検出方法としては、成る特定の偏光成
分だけを通過させる光学素子（偏光ビームスプリッタ、
プラントムソン検光子等）を１個だけ用いる方法と、こ
の光学素子を２個使い、光学素子の偏光面通過軸を消光
軸から各々逆方向に回転して設置し、光学素子を通過し
た光を光検出器で受光し、両者の検出信号の差動をとっ
て磁化信号を得る方法がある。後者の差動検出方式の構
成としては、１７２波長板を用いてディスクからの反射
光の偏光面を４５度だけ回転させた後、偏光ビームスプ
リッタにより透過光と反射光に分離し各々の光検出器で
受光し差動をとる方法もある。光磁気信号の差動検出は
、光量に依存する雑音成分、例えばレーザ雑音、ディス
ク雑音等を相殺し低減できる効果を持っている。したが
って、第３図のようなピットと磁化（データ）信号の混
在した場合でも、ピット部分は反射光量の変化であるた
め相殺され、磁化データの部分だけが検出できる。第６
図において、差動信号１．２０は、このような差動検出
によって得られた磁化信号であり、ピット１０，１１が
らの反射光は相殺されるため現れていない。ここで、ピ
ット１０゜１１の部分の差ｉ信号１２０のレベルは、デ
ータの疎密によらずほぼ一定値となることを利用し、こ
の部分１２１−１〜１２１−４のレベルをサンプルホー
ルドし、これを閾値の基準とすることもできる。もし、
差動検出によってピット信号が完全に相殺されない場合
は、ヒツト１０．１１の前後にデータを記録しない領域
を広げ、この未記録領域のレベルを検出すれば、ピット
の影響を除くことができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ウォブルピットによってトラツキング
を行なう方式において、トラックずれが生じた場合でも
、安定な閾値を得ることができるため、信頼度の高いデ
ータ識別が可能となる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図はウォブルピットから得られる反射光量の変化を
示す図、第２図は、本発明の一実施例を示す回路図、第
３図は、第２図の回路の動作を説明するためのタイムチ
ャート、第４図はデータ信号の２値化の動作を示すタイ
ムチャート、第５図はウォブルピットの形状を示す図、
第６図は、差動検出によって得られた磁化信号を示す図
である。 １０．１１・・・ウォブルピット、６５・・・ピークホ
ールド回路、６６．６７・・・サンプルホールド回路、
７０・・・加算器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、光学的に識別可能な形態で形成した基準ピットを情
    報を記録するためのトラックに対して左右に偏位させて
    配置した記録媒体を用い、該基準ピットから得られる信
    号変化によりトラッキング信号を検出してトラック追従
    動作を制御しながら情報を再生する方法において、該基
    準ピット間の該情報記録トラック上の領域に記録された
    情報を識別し量子化する際の閾値を生成するための基準
    値として、少なくとも２個以上の該基準ピットから得ら
    れる信号の尖頭値の加算値、あるいは平均値を用いるこ
    とを特徴とする光学的情報再生方式。
JP62063777A 1987-03-20 1987-03-20 光学的情報再生装置 Expired - Lifetime JP2619381B2 (ja)

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