WO2001013366A1

WO2001013366A1 - Procede de reproduction de disque optique et dispositif de reproduction

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Publication number: WO2001013366A1
Application number: PCT/JP2000/005275
Authority: WO
Inventors: Shigeru Furumiya; Ryutaro Futakuchi; Hiromichi Ishibashi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 1999-08-18
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2001-02-22
Also published as: CN1370316A; CN1180405C; AU6319800A; US6829208B1

Description

明細書光ディスクの再生方法および再生装置技術分野

本発明は、光ディスクの再生方法および再生装置に関する。背景技術

ディジタル情報を大量蓄積できる光ディスク媒体として DVD (Digital Versatile Disc) が知られている。 DVDでは波長約 6 50 nmの赤色レーザを用いて、直径 1 2 cmのディスク 1面に容量 4. 7 GBのデータを記録再生する技術が実用化されている。光ディスクの記録面に形成されているピットは、幅約 0. 3 τη. 長さ約 0. 4〜2. 0 /imのサイズとなっており、これを強度半値幅（図 3参照）約 0. 6 mのレーザビームスボットで読み出す。 DVD— RO M (Read Only Memory) ディスクの場合、上記ピットは凹凸状の小判型に形成され、照射されたレーザビームスボットがピットの段差部分で回折を起こし、反射光量の強弱変化が発生することを利用して再生信号が得られる。

一方、本願発明者らは、上記の DVDより更に小さなピットを形成したデイスクを試作し、これをビームスポットサイズを小さくして再生することにより、更なる高密度化と大容量化を達成する次世代光ディスクシステムを検討している。例えば、光ピックアップの光源に青色レーザを用いた場合、ビ一ムスポットサイズが 0. 4 / m程度となり、面積比で従来の DVDの 2倍以上の高密度化が期待できる。

従来の DVDおよび検討中の高密度光ディスクにおける情報再生について、図 1を参照しながら説明する。図 1は、光ディスク上に記録されているピットおよびそれを再生するために用いるレーザビーム、ならびに反射光強度による再生信号の模式図である。図 1 (a) は従来の低記録密度の DVDに関し、図 1 (b) は検討中の高密度光ディスクに関する。

従来の低記録密度の DVDについて、図 1 (a) に示すように、 DVDのピット列 50を DVD用赤色レーザビームスポット 51で走査したときに、再生信号 52が得られる。このときビームスポットの全体ではなく一部分にピットがあるとき、光の回折で反射光強度が減少し、これを検出した再生信号 52は、ピット 50とミラー部 50 a (ピットがない部分）に対応した振幅となる。 DVDの場合の物理的サイズの例としては、ピット幅 53は約 0. 3 wm、ビームスポットサイズ 54は直径約 0. 6 mを仮定している。

一方、ピットおよびビームを比例させて小さくした高密度光ディスクについて、図 1 (b) に示されるように、ピット列 55をレーザビームスポット 56で走査したときに、再生信号 57が得られる。このときビームスポットの全体ではなく一部分にピットがあるとき、光の回折で反射光強度が減少し、これを検出した再生信号 57は、ピット 55とミラー部 55 a (ピットがない部分）に対応した振幅となる。高密度光ディスクの場合の物理的サイズの例としては、ピット幅 58 は約 0. 2//m、ビームスポットサイズ 59は直径約 0. 4 mを仮定している。即ち、従来の DVDと比較して 1次元比で 1. 5倍、面積比で 2. 25倍の高密度化が図れる。

本願発明者らは、前述の次世代の高密度光ディスクシステムを用いて、従来密度の DVD等を再生する下位互換機能に着目している。レーザビームスポットサィズを小さくした光ピックアップで、従来の光ディスクを再生した場合には、再生用のレーザビームスポッ卜とディスクに記録されているピッ卜とのサイズ上の関係で下記のような課題が生じることが判明した。以下、図 2を参照しながらその課題を説明する。

図 2は、髙記録密度の光ディスクシステムを用いて従来の低記録密度の光ディスクを再生した場合の、ピット、レーザビームおよび再生信号の模式図である。図 2に示すように、従来の記録密度のピット列 6 0を高密度用レーザビ一ムスポット 6 1で走査したときに、再生信号 6 2が得られる。径の小さいビームスポット 6 1が大きい幅 wのピット 6 0の中央部を走査しているとき、ビ一ムスポットのほぼ全体がピッ卜に含まれてしまい、光の回折が不十分となって反射光強度があまり減少しないという現象が発生する。再生信号 6 2は、ミラ一部 6 0 a (ピッ卜がない部分）では正しく検出されるが、本来、反射光の弱い応答（図 2における点線 6 5 ) となるべき長いピットの中央部分で、折り返し波形 6 3が検出されてしまう。このような再生信号 6 2をスライスレベル 6 4で 2値化信号 6 6に変換すると、疑似パルス 6 7が発生する。疑似パルス 6 7は、再生時に重大なェラ一となる。

疑似パルスの発生を回避するために、光ピックアップの対物レンズの開口数を小さくする、或いは、波長の大きいレーザを複数搭載するなどして、ビームスポットサイズを大きくする手法もある。しかし、このような手法は、光ピックアツプの複雑化、コストアップを招くという不都合がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、高記録密度光ディスクの再生に用いられる小径のビームスポットのレ一ザで、比較的低密度で情報が記録された光ディスクに対し、エラー無く情報を読み出せる光ディスクの再生方法および再生装置を提供することにある。発明の開示

本発明による光ディスクの再生方法は、光ディスク上に記録されているピット列をレーザビームで走査し、複数の受光部で構成されるディテクタで該光デイスクからの反射光の強度を検出し検出信号を生成するステップと、該検出信号に基づいて再生デ一夕を生成するステップと、を包含する光ディスクの再生方法であつて、

該ディテクタは、該レーザビームの走査方向において第 1の受光部グループと第 2の受光部グループに分割されており、該再生方法は、

該第 1の受光部グループによる検出信号と該第 2の受光部グループによる検出信号とに対し、加算演算することで和信号を生成し、信号処理部に出力するステップと、

該第 1の受光部グループによる検出信号と該第 2の受光部グループによる検出信号とに対し、差分演算することで差信号を生成し、該信号処理部に出力するステツプと、

該信号処理部により、該和信号をディジタル化することにより 2値化信号を生成し、さらに該 2値化信号の立ち上がりまたは立下りに対応する 2値化信号ェッジパルスを生成するステップと、

該差信号の所定値以上の振幅が検出されたときだけ、該 2値化信号エツジパルスを、該ピッ卜のエッジに対応する再生エッジパルスとして該信号処理部から出力するステップと、

該再生エッジパルスに基づいて該再生データを生成するステップと、を包含しており、そのことにより上記目的が達成される。

前記ピッ卜の前記レーザビームの走査方向における長さが該走査方向に垂直な方向における幅より長く、該幅を w、前記レーザビームのスポットの強度半値幅を hとすると、

2 w≤hの時、前記 2値化信号ェッジパルスをそのまま前記再生ェッジパルスとして前記信号処理部から出力し、

2 w> hの時、前記差信号の所定値以上の振幅が検出されたときだけ、前記 2 値化信号エッジパルスを、該再生エッジパルスとして該信号処理部から出力する。ある実施形態では、前記光ディスクが高記録密度用かまたは低記録密度用かを判断するステップをさらに包含しており、

該光ディスクが高記録密度用と判断される場合は、前記 2値化信号エッジパルスをそのまま前記再生ェッジパルスとして前記信号処理部から出力し、該光ディスクが低記録密度用と判断される場合は、前記差信号の所定値以上の振幅が検出されたときだけ、前記 2値化信号エッジパルスを、該再生エッジパルスとして該信号処理部から出力する。

本発明による光ディスクの再生装置は、光ディスク上に記録されているピッ卜列をレーザビームで走査し、該光ディスクからの反射光の強度を検出し検出信号を生成する、複数の受光部で構成されるディテク夕を有する光ピックアツプを有し、該ディテク夕の検出信号に基づいて再生デ一夕を生成する光ディスクの再生装置であって、

該ディテクタは、該レーザビームの走査方向において第 1の受光部グループと第 2の受光部グループに分割されており、該再生装置は、

該第 1の受光部グループによる検出信号と該第 2の受光部グループによる検出信号とに対し、加算演算することで和信号を生成する加算器と、

該第 1の受光部グループによる検出信号と該第 2の受光部グループによる検出信号とに対し、差分演算することで差信号を生成する差動増幅器と、

該和信号および該差信号に基づいて、該ピットのエッジに対応する再生エッジパルスを生成する信号処理部と、を備えており、

該信号処理部は、

該和信号をディジ夕ル化することにより 2値化信号を生成する 2値化回路と、該 2値化信号の立ち上がりまたは立下りに対応する 2値化信号ェッジパルスを生成するエッジ検出器と、

該差信号の所定値以上の振幅が検出されたときだけハイとなるゲート信号を出力する振幅検出回路と、

該ハイとなるゲート信号が入力されたときだけ、 2値化信号ェッジパルスを該再生エツジパルスとして出力する論理演算回路と、

該再生エッジパルスに基づいて該再生データを生成する再生データ生成部と、を備えており、そのことにより上記目的が達成される。ある実施形態では、前記振幅検出回路と前記論理演算回路の間の電気的接続を

O N/O F Fするスィツチをさらに備えており、前記光ディスクが高記録密度用である場合は、該スィッチを O F Fとなり、該光ディスクが低記録密度用である場合は、該スィッチを〇Nとなるように構成されている。

ある実施形態では、前記和信号の周波数特性を補正する第 1の等化器と、前記差信号の周波数特性を補正する第 2の等化器と、をさらに備えている。図面の簡単な説明

図 1は、（a ) は低記録密度 D V Dの場合のピット、レーザビームおよび再生卜信号の模式図、（b ) は高記録密度光ディスクの場合のピット、レーザビームおよび再生信号の模式図。

図 2は、小径のレーザビームで低記録密度 D V D上の情報再生する場合の、ピット、レーザビームおよび再生信号の模式図。

図 3は、レーザビームスポット強度のプロファイルを示す図。

図 4は、本発明による光ディスク再生装置の全体構成図。

図 5は、それに含まれる光ピックアップおよびマトリクスアンプの詳細図。図 6は、本発明の実施の形態 1における信号処理部の詳細図。

図 7は、その動作を示す信号波形図。

図 8は、本発明の実施の形態 2における信号処理部の詳細図。発明を実施するための最良の形態

(実施の形態 1 )

以下に、本発明の実施の形態 1の光ディスク再生装置およびその再生方法について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態は、再生用のレーザ光ビームスポッ卜の強度半値幅と、光ディスク上に記録されたピッ卜の幅がほぼ同じ場合、即ち、高記録密度光ディスクの再生のための光ピックアップを搭載した装置を用いて、比較的低記録密度の光ディスクを再生する場合に関する。なお、レーザ光ビ一ムスポットの強度半値幅 Wとは、レーザ光ビームスポット強度プロファイルを示す図 3に表わされているように、レーザビームの、強度の極大値の 1 Z 2となるところのビーム直径を指す。

図 4は、本実施の形態の光ディスク再生装置の全体の構成を示す。光ディスク

1上には低密度の信号ピッ卜が円周方向に沿って螺旋状に記録されている（その微視的な配置については図 1 ( a ) 参照）。光ディスク 1はスピンドルモ一夕 2 により回転駆動される。光ディスク 1上の信号ピットは、高記録密度用光ピックアップ 3に備えられたレーザ（不図示）による小径のレーザビームスポット 4で照射することで再生される。

光ピックアップ 3は、回転する光ディスク 1上の信号ピッ卜列にレーザビームスポット 4を走査させ、光ディスク 1からの反射光を検出し、検出信号 5〜8を出力する。検出信号 5〜8はマトリクスアンプ 9に入力される。光ピックアップ 3およびマトリクスアンプ 9により、フォーカスエラー信号 1 0、トラッキングエラー信号 1 1、全加算再生信号（和信号） 1 5およびタンジェンシャル差信号 1 6が生成される。

光ピックアップ 3およびマトリクスアンプ 9は、本実施の形態の光ディスク再生装置の信号検出部 1 4を構成する。図 5を参照しながら、信号検出部 1 4の詳細を説明する。図 5に示すように、光ピックアップ 3において、光ディスク 1上のピットに照射したレーザビームスポットの反射光は、マトリクス状に配置した 4個の光電変換を行うディテクタ 3 1〜3 4の中央に、受光ビームスボット 3 0 として集光する。各ディテクタから出力される電流は、電流電圧変換アンプ 3 5 〜3 8を経て電圧に変換され、検出信号 5〜8となる。

4つのディテクタ 3 1〜3 4は、光ディスクの周方向（レーザビームの走査方向） Xにおいて、第 1の受光部グループ（ディテクタ 3 1、 3 2 ) と第 2の受光部グループ（ディテクタ 3 3、 3 4 ) に分割されており、後で詳細に説明する夕ンジェンシャル差信号 16はこの 2つの受光部グループによる検出信号の差信号である。 4つの検出信号はマトリクスアンプ 9に入力され、 7つの加算器 39〜 45と 3つの差動増幅器 46-48で演算処理される。出力の全加算再生信号 1 5は、 4つの全てのディテク夕で検出した検出信号を加算したものである。即ち、演算式は、

(全加算再生信号 15) =

(検出信号 5) + (検出信号 6) + (検出信号 7) + (検出信号 8)

である。タンジェンシャル差信号 16は、ディスクの周方向（ピット走査方向） Xに分割された第 1の受光部グループ（ディテクタ 31、 32) と第 2の受光部グループ（ディテクタ 33、 34) の検出信号の差信号である。即ち、演算式は、 (タンジェンシャル差信号 16) =

{ (検出信号 6) + (検出信号 7) } 一 { (検出信号 5) + (検出信号 8) } である。トラッキングエラー信号 1 1は、ディスクの半径方向（トラッキング方向）に分割されたディテクタの検出信号の差信号である。即ち、演算式は、

(トラッキングエラー信号 1 1) =

{ (検出信号 5) + (検出信号 6) } - { (検出信号 7) + (検出信号 8) } であり、プッシュプル法と呼ばれるトラッキング方式に対応している。フォー力スエラー信号 10は、 2組の対角するディテクタの検出信号の和を互いに引いた差信号である。即ち、演算式は、

(フォーカスエラー信号 10) =

{ (検出信号 5) + (検出信号 7) } 一 { (検出信号 6) + (検出信号 8) } であり、非点収差法と呼ばれるフォーカス方式に対応している。

図 4の説明に戻る。フォーカスエラー信号 10は、フォーカスサーポ回路 12 で処理され、また、トラッキングエラー信号 1 1は、トラッキングサーボ回路 1 3で処理される。これらの信号により、光ピックアップ 3の対物レンズァクチュエー夕（図示せず）が駆動され、レーザビームスポット 4が光ディスク 1上のピット列の目標の位置に移動するように、フォーカス制御、トラッキング制御が行われる。全加算再生信号 1 5とタンジェ'ンシャル差信号 1 6は、信号処理部 1 7 に入力され、再生データを生成するための再生エッジパルス 1 8が生成される。信号処理部 1 7について詳細に説明する。図 6は本実施の形態の光ディスク再生装置の信号処理部 1 7の構成を示す。図 7は信号処理部 1 7に入力される信号、信号処理部 1 7内で生成される信号、および信号処理部 1 7から出力される信号の波形を示す。

図 6に示されるように、信号検出部 1 4から入力される全加算再生信号 1 5は、信号振幅を調整する A G C 1 0 0と、周波数特性を補正する E Qノ L P F 1 0 1 で構成される前処理部 1 0 2 (第 1の等化器）によって波形等化処理される。波形等化処理された全加算再生信号 1 0 3は図 7に示されている。波形等化した全加算再生信号 1 0 3は、長さ mの大きいピット 1 0 6、 1 0 7の中央部分において、本来の応答（点線 1 1 2 ) とならずに、折り返し 1 0 4が発生する。なお、ミラ一部分 1 1 0 (ピットの無い部分）や、長さ mの短いピット 1 0 8、 1 0 9 の所では折り返しは発生しない。

波形等化処理された全加算再生信号 1 0 3は、図 6に示されるように、 2値化回路 1 1 5に入力される。 2値化回路 1 1 5は、コンパレ一夕 1 1 6と積分器 1 1 7で構成され、 2値化後のパルスの積分値が常に一定になるようにスライスレベル 1 1 9をフィードバック制御しながらアナログディジタル変換を行い、 2値化信号 1 1 8を生成する。この 2値化方法は、デューティーフィードバック法と呼ばれている。更に 2値化信号 1 1 8は、エッジ検出器 1 2 0に入力され、信号の立ち上がりと立ち下がりのそれぞれの位置に対応してエッジパルス 1 2 1を出力する。図 7に、全加算再生信号 1 0 3をスライスレベル 1 1 9でディジタル化して生成した 2値化信号 1 1 8と、そのエッジから生成したエッジパルス 1 2 1 との波形の関係が示されている。全加算再生信号 1 0 3において折り返し 1 0 4 を生じた部分に対応して、エッジパルス 1 2 1 ( 2値化信号エッジパルス）中の本来のピッ卜エッジではない部分に、疑似パルス 1 2 2が発生している。

信号検出部 1 4から入力されるタンジェンシャル差信号 1 6は、図 6に示されるように、信号振幅を調整する A G C 1 2 3と、周波数特性を補正する E QZ L P F 1 2 4で構成される前処理部 1 2 5 (第 2の等化器）によって波形等化処理される。波形等化処理された夕ンジェンシャル差信号 1 2 6は図 7に示されている。タンジェンシャル差信号 1 2 6は、ピットの前端のエッジ E 1で下向きの応答、ピットの後端のエッジ E 2で上向きの応答を発生し、それ以外の部分では中間レベル 1 2 6 bとなる。即ち、ピットのエッジ E l、 E 2部分でのみ振幅応答があり、ピッ卜のエッジが無い部分では振幅応答が発生しないという特徴を持つている。

タンジェンシャル差信号 1 2 6は、図 6に示されるように、振幅検出回路 1 2 7に入力され、ゲート信号 1 3 5を生成する。振幅検出回路 1 2 7は、 2つのコンパレ一夕 1 2 8 , 1 2 9と、第 1の基準電圧 1 3 0、第 2の基準電圧 1 3 1 、 O Rゲート 1 3 4で構成される。タンジェンシャル差信号 1 2 6の電圧の大きい部分を検出するために、第 1の基準電圧 1 3 0とコンパレータ 1 2 8で 2値化が行われ、かつ、電圧の小さい部分を検出するために、第 2の基準電圧 1 3 1とコンパレー夕 1 2 9で 2値化が行われる。 2つの 2値化結果を O Rゲート 1 3 4によって論理和処理することでゲート信号 1 3 5が発生する。即ち、振幅検出回路 1 2 7により、ピットエッジがないときのタンジェンシャル差信号 1 2 6の振幅レベル（ベースレベル 1 2 6 b ) より高い側に第 1のしきい値として第 1の基準電圧 1 3 0が設定され、同じくベースレベル 1 2 6 bより低い側に第 2のしきい値として第 2の基準電圧 1 3 1が設定されている。第 1の基準電圧 1 3 0または第 2の基準電圧 1 3 1とベースレベル 1 2 6 bとのレベル差の絶対値 Δ νの設定は、ピッ卜エッジがないときのタンジェンシャル差信号 1 2 6の振幅レベルのノィズを考慮して、このノイズが誤ってピットのエッジ（E l 、 Ε 2 ) に対応する応答信号として検出されないような値にすればよい。例えば絶対値 Δ νを、ピッ卜のエッジに対応する応答信号のピーク値の半分程度にすることができる。

タンジェンシャル差信号 1 2 6について、第 1の基準電圧 1 3 0または第 2の基準電圧 1 3 1とベースレベル 1 2 6 bとのレベル差の絶対値 Δ ν以上の振幅が検出されたときに、ゲート信号 1 3 5がハイとなって振幅検出回路 1 2 7から出力され、レベル差の絶対値 Δ νより小さい振幅が検出されたときには、ゲート信号 1 3 5がローとなって振幅検出回路 1 2 7から出力される。なお、図 7において、記録ピット列 1 0 5と、タンジェンシャル差信号 1 2 6と、第 1の基準電圧 1 3 0と、第 2の基準電圧 1 3 1と、ゲート信号 1 3 5との間の同期関係は、縦方向の破線により示されている。

上述したように生成されたゲート信号 1 3 5および 2値化信号エッジパルス 1

2 1は、図 6に示すように A N Dゲート 1 3 6に入力される。 A N Dゲート 1 3 6により、図 7に示すような再生エッジパルス 1 8が生成され、信号処理部から出力される。 A N Dゲート 1 3 6において、ゲート信号 1 3 5がハイとなるときに、 2値化信号エッジパルス 1 2 1が再生エッジパルス 1 8として出力される。言い換えると、本実施の形態においては、タンジェンシャル差信号 1 2 6の所定値（上記のレベル差の絶対値 Δ ν) 以上の振幅が検出されたときだけ、 2値化信号エッジパルス 1 2 1が、再生エッジパルス 1 8として出力される。

再生エッジパルス 1 8は、図 7に示されるようにピットのエッジ Ε 1 、 Ε 2に対応している。再生エッジパルス 1 8に基づいて、後で説明する再生データ（図 4 ) が生成される。本実施の形態において、エッジパルス 1 2 1に含まれている疑似エツジパルス 1 2 2は、ゲ一卜信号 1 3 5に基づく制御により、信号処理部 1 7から出力される再生データを生成するための再生エッジパルス 1 8に含まれないので、正確な情報再生が実現される。

なお、図 6に関して説明した前処理部 1 2 5および上述した前処理部 1 0 2は、全加算再生信号と夕ンジェンシャル差信号の時間遅延を調整し、疑似ェッジが再生エッジパルス 1 8完全に除去されるようにエッジパルス 1 2 1とゲート信号 1 3 5のタイミングを合わせる役割も持っている。

次に、図 4の光ディスク再生装置の信号処理部 1 7の後段の構成について簡単に説明する。信号処理部 1 7で検出された再生エッジパルス 1 8は、 P L L (ph ase-l ocked loop) 回路 1 9に入力され、再生エッジパルスは同期化再生エッジパルス 2 0に変換される。最後に、同期化再生エッジパルス 2 0は復調回路 2 1 に入力され、復調された再生データ 2 2が出力される。本願明細書において、 P L L回路 1 9および復調回路 2 1が再生データ生成部を構成する。

以上の説明のように、本発明の実施の形態の光ディスク再生装置によれば、高密度用光ディスクの再生のための小さいレーザビームスポッ卜を用いて、低密度光ディスクに記録された幅の広いピットを再生する場合に、全加算再生信号から検出された 2値化信号に含まれる疑似エッジパルスが、夕ンジェンシャル差信号から検出されたゲー卜信号に基づく制御により再生エッジパルス 1 8に含まれることはない。従って、本発明によれば、光ビームスポットの大半が記録ピットの中に含まれることによりサイズの大きいピットについて回折が不十分という事情があっても、レーザのビーム径を大きくせずに、従来の比較的低密度の光デイスクをエラ一無く読みとることが出来る。

なお、本実施の形態において、光ピックアップ内のディテク夕が 4つの受光部 ( 3 1 - 3 4 ) を含んでいる場合を説明したが、本発明は受光部の数に制限がない。複数の受光部の検出信号の一部または全部を加算して得られた信号を本実施の形態の全加算再生信号とすることができる。また、複数の受光部による検出信号の内、光ディスクの周方向（ビームのピット走査方向）において 2つのグループに分割された受光部グループによる検出信号の差分をとつて得られた信号を本実施の形態のタンジェンシャル差信号とすることもできる。

また、 2値化回路にデューティーフィードバック法を用いたが、本発明はこれには限られない。 2値化の方法として、 P L Lでの位相誤差量が小さくなるように制御する A Cフィードバック法や、信号のエンベロープを検出して 2値化レべルを決定するエンベロープスライス法などでもよい。 ACフィードバック法では、疑似パルスの影響による 2値化のスライス電圧の変動を抑制できる場合がある。更に、 2値化の手段としてコンパレー夕を用いた例で説明したが、多ビットの A Dコンバータとディジタル演算を用いて同様の機能を実現しても良い。

(実施の形態 2)

次に、本発明の実施の形態 2の光ディスク再生装置および再生方法について説明する。

本実施の形態は、高記録密度の光ディスク再生用の光ピックァップを搭載した装置を用いて、正規の高記録密度の光ディスクと、従来の比較的低記録密度の光ディスクの両方を再生する光ディスク再生装置に関する。高記録密度の光デイスクは、ディスク上に記録されているピットのサイズが幅約 0. 15 /xm~0. 2 、長さ約 0. 15 _im~0. 9 mのものを指し、低記録密度の光デイスクは、ディスク上に記録されているピットのサイズが幅約 0. 25 m〜0. 3 5 m、長さ約 0. 35 /zm〜 2 mのものを指す。

本実施の形態における光ディスク再生装置と実施の形態 1との違いは、本実施の形態において光ディスク 1が、高密度用の光ディスクである場合と、低密度用の光ディスクである場合の 2通りある点と、信号処理部の内部構成が異なる点にある。以下では、異なる部分を中心に説明する。その他の部分は共通であるので説明を省略する。

本願発明者らの実験によると、ディスク上のピット列の幅を w、再生レーザビ一ムスポットの強度半値幅を hとすると、 2w≤hの時、再生信号に発生する折り返しの波形は小さく、再生信号をそのまま 2値化しても疑似パルスが発生しなかった。これは、再生ビームスポット径に対して、記録されたピット幅が小さく、ピット幅方向の光の回折が十分に起こるためである。一方、 2w〉hの時、再生信号に発生する折り返しが大きくなり、再生信号を 2値化したパルスには疑似パルスが発生し、そのままではエラ一が発生することが判明した。これは、再生ビ一ムスポット径と記録されたピッ卜の幅とが近い大きさになるため、長いピットの中央部でピット幅方向の回折が不十分になるためと考えられる。ビーム径の小さい高密度用光ピックアツプを用いてピット幅の小さい高密度用光ディスクを再生した場合が前者の 2 w≤ hの関係であり、ビーム径の小さい高密度用光ピックアップを用いてピット幅の大きい低密度光ディスクを再生した場合が後者の 2 w > hの関係を満たしている。

加えて、ビーム径の小さい高密度用光ピックアップを用いて、ピット幅だけでなくピット長も小さい高密度光ディスクを再生するときは、タンジェンシャル差信号の S ZNが低下し、ゲート信号の信頼性が低い。信頼性の低下したゲート信号を用いて、エッジ信号から疑似パルスを除去する動作を続けた場合、逆に再生エラーが増加してしまう場合がある。

以上の理由から、高密度用光ディスク再生装置においては、再生する光デイスクに記録されたピット幅と、再生するときのレーザビームスポット径（通常、強度半値幅で定義される）との関係で、信号処理部 1 7 (図 6 ) による疑似パルスを除去する作用を O NZO F Fした方が好ましい。即ち、前記ピッ卜列の幅を w、前記レーザビームスポットの強度半値幅を hとすると、 2 w≤hの時、前記 2値化信号をそのまま再生信号とし、 2 w> hの時、前記差信号の振幅により、前記 2値化信号に含まれる疑似パルスを除去した信号に基づく再生信号を生成する構成にすればよい。

本実施の形態における光ディスク再生装置の全体構成図について、実施の形態

1に関して用いた図 4を参照する。光ディスク 1が、記録されたピット幅の小さい高密度用の光ディスクである場合と、記録されたピット幅の大きい低密度の光ディスクである 2通りについて説明する。また、図 8は、図 4における信号処理部 1 7 'の詳細図であり、図 6の信号処理部 1 7との違いとしては、ゲート信号 1 3 5を A N Dゲート 1 3 6に入力するかどうかをコントロールするスィッチ 2 0 0が設けられている点にある。本実施の形態において、高密度用の光ディスクを再生する場合は、上述したようにエッジパルス 1 2 1には疑似エッジパルスが含まれていないので、ゲート信号 1 35の信頼性が低いということを考慮し、スィッチ 200を OFFとする。これにより、エッジパルス 1 2 1はそのまま再生エッジパルス 1 8として出力される。一方、低密度の光ディスクを再生する場合には、エッジパルス 1 2 1に疑似エッジパルスが含まれているので、スィッチ 200を ONとする。導通状態のスィッチ 200により、ピットのエッジ部分 E l、 E 2 (図 7参照）のみでハイとなるゲート信号 1 35が振幅検出回路 1 2 7から ANDゲート 1 36に出力される。ゲート信号 1 3 5により、エッジパルス 1 2 1内の疑似エッジパルスが A NDゲート 1 36によって除去され、疑似エッジパルスを含まない再生エッジパルス 1 8が生成される。

スィッチ 200の切り替えは、装着される光ディスクの種類（高記録密度光デイスクまたは低記録密度光ディスク）を光ディスク装置が自動的に識別して行うことが好ましい。光ディスクの識別方法としては、トラッキングエラ一信号の振幅の違いを検出することによる方法、ディスクの反射率の違いを検出することによる方法、ディスク内周のリードインエリア内に記録されている識別コードで判別する方法、あるいはスィツチ 200を ONと OF Fの両方の状態で試し読みして再生エラーの少ない方を選択する方法などが用いられる。

次に、本実施の形態における好ましい具体例を数値を挙げながら説明する。光ピックアップには、波長 400 nmの青色レーザを搭載し、レーザビ一ムスポット径は強度半値幅 0. 45 mのものを用いる。高密度用の光ディスクは、紫外線や電子ビームでカッティングし、ピット幅約 0. 1 8 im、ピット長約 0. 2 m〜0. 9 imのものを作製した。光ディスク直径が 1 2 cmのとき約 1 5 G Bの容量となっている。一方、低密度の光ディスクには DVD— ROMを用い、ピット幅は 0. 3 m、ピット長 0. 4 xm〜2 imで、容量は 4. 7 GBである。ここで、ピットの幅を w、レーザビームスポット径を hとするとき、高密度用光ディスクでは、 2w≤hの関係があり、 DVD— ROMの場合は、 2w〉h の関係を満たしている。本実施の形態の光ディスク再生装置によって、高密度用の光ディスクを再生するときは、スィッチ 200が OFFの状態でエラーなく再生できた。一方、 DVD— ROMを再生するときに、スィッチ 200を OFFの状態とすると、再生エッジパルス 18には多くの疑似エッジパルスが検出されて、エラーが多く実用的ではなかった。しかし、スィッチ 200を ONとした状態では、疑似エツジパルスが除去されて十分な品質でデータを再生することが可能となった。

以上の説明のように、本発明の実施の形態の光ディスク再生装置は、レーザビ —ムスポット径を変更することなく回路の設定を変更するだけで、高密度光ディスクと低密度光ディスクの両方を読みとることができる。

なお、本実施の形態では、高密度用光ディスクと DVDの例で説明したが、これに限らない。例えば、 DVD用の光ピックアップで、 DVDより密度の低い C D (コンパクトディスク）を再生する場合などでも、本発明の考えが適用でき、同様の効果がある。産業上の利用可能性

本発明の光ディスクの再生方法および再生装置によれば、高記録密度用の光ピックアップで、低記録密度光ディスクを再生するときに、レーザビーム走査方向に分割したディテクタで検出した各信号の差分演算により生成した差信号（タンジェンシャル差信号）の振幅の大きさを検出することにより、通常の 2値化信号に含まれる疑似パルスを電気的に除去することができる。従って、同一の再生装置を用いて記録密度の異なる複数の種類の光ディスクに対し情報の再生を行うことができ、装置全体のコストアップを最小限にして下位光ディスクとの互換を実現できる。

Claims

請求の範囲

1 . 光ディスク上に記録されているピット列をレーザビームで走査し、複数の受光部で構成されるディテクタで該光ディスクからの反射光の強度を検出し検出信号を生成するステップと、該検出信号に基づいて再生データを生成するステツブと、を包含する光ディスクの再生方法であって、

該信号処理部により、該和信号をディジ夕ル化することにより 2値化信号を生成し、さらに該 2値化信号の立ち上がりまたは立下りに対応する 2値化信号エツジパルスを生成するステップと、

該差信号の所定値以上の振幅が検出されたときだけ、該 2値化信号ェッジパルスを、該ピッ卜のエッジに対応する再生エッジパルスとして該信号処理部から出力するステップと、

該再生エッジパルスに基づいて該再生デ一夕を生成するステップと、を包含する光ディスクの再生方法。

2 . 前記ピッ卜の前記レーザビームの走查方向における長さが該走査方向に垂直な方向における幅より長く、該幅を w、前記レーザビームのスポットの強度半値幅を hとすると、

2 w≤hの時、前記 2値化信号エツジパルスをそのまま前記再生エツジパルスとして前記信号処理部から出力し、

2 w〉hの時、前記差信号の所定値以上の振幅が検出されたときだけ、前記 2 値化信号ェッジパルスを、該再生ェッジパルスとして該信号処理部から出力する、請求項 1に記載の光ディスクの再生方法。

3 . 前記光ディスクが高記録密度用かまたは低記録密度用かを判断するステップをさらに包含しており、

該光ディスクが高記録密度用と判断される場合は、前記 2値化信号ェッジパルスをそのまま前記再生ェッジパルスとして前記信号処理部から出力し、

該光ディスクが低記録密度用と判断される場合は、前記差信号の所定値以上の振幅が検出されたときだけ、前記 2値化信号エッジパルスを、該再生エッジパルスとして該信号処理部から出力する、請求項 1に記載の光ディスクの再生方法。

4 . 光ディスク上に記録されているピット列をレーザビームで走査し、該光デイスクからの反射光の強度を検出し検出信号を生成する、複数の受光部で構成されるディテクタ、を有する光ピックアップを含んでおり、該ディテク夕の検出信号に基づいて再生データを生成する光ディスクの再生装置であつて、

該和信号および該差信号に基づいて、該ピッ卜のエッジに対応する再生エッジパルスを生成する信号処理部と、を備えており、

該信号処理部は、該和信号をディジタル化することにより 2値化信号を生成する 2値化回路と、該 2値化信号の立ち上がりまたは立下りに対応する 2値化信号エツジパルスを生成するエッジ検出器と、

該ハイとなるゲート信号が入力されたときだけ、 2値化信号エッジパルスを該再生エツジパルスとして出力する論理演算回路と、

該再生エッジパルスに基づいて該再生データを生成する再生データ生成部と、を備えた光ディスクの再生装置。

5 . 前記振幅検出回路と前記論理演算回路の間の電気的接続を O N/O F Fするスィツチをさらに備えており、前記光ディスクが高記録密度用である場合は、該スィッチを O F Fとなり、該光ディスクが低記録密度用である場合は、該スィツチを O Nとなるように構成されている、請求項 4に記載の光ディスクの再生装

6 . 前記和信号の周波数特性を補正する第 1の等化器と、前記差信号の周波数特性を補正する第 2の等化器と、をさらに備えた請求項 4に記載の光ディスクの