JPH029019A - 情報記録再生装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば光ディスクに対して情報の記録ある
いは再生を行なう光デイスク装置などの情報記録再生装
置に関する。

（従来の技術） 周知のように、例えば半導体レーザより出力されるレー
ザ光によって、光ディスクに情報を記録したり、光ディ
スクに記録されている情報を読出す光デイスク装置等の
情報記録再生装置が種々開発されている。

このような光デイスク装置では、光ディスクの記録情報
を再生する場合、再生信号（光電変換信号）を第９図に
示すように、コンデンサＣと抵抗Ｒ１１を用いていわゆ
る交流結合を行なった後、増幅器５１で増幅し、この増
幅器５１で増幅した信号を２値化回路５２で２値化する
ことにより、光ディスクの記録情報の再生を行なうよう
になっている。

ところが、上記のような光デイスク装置では、その再生
が交流結合を利用して行なわれるため、情報の記録のさ
れ方によっては信号が交流として非対称となり、再生信
号のレベルが一定にならないので安定な２値化を行なう
ことができず、正確な再生を行なうことができないとい
う欠点があった。

上記情報の記録のされ方としては、記録状態のむら等の
欠陥により本来でるべき振幅より小さくなるところがあ
り、また全体としては、光ディスクの面ぶれ、偏心など
により信号がうねっているもの等がある。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、上記したように、安定な２値化を行なうこ
とができず、正確な再生を行なうことができないという
欠点を除去するもので、安定な２値化を行なうことがで
き、正確な再生を行なうことができる情報記録再生装置
を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明の情報記録再生装置は、記録トラックを有する
記録媒体に光を照射することにより情報を記録するとと
もに、光を照ｎ・１された上記記１ｊトラックから得ら
れる光を検出して充電変換し、この光電変換出力によっ
て記録トラックに記録されている情報の再生を行なう光
学系を備える情報記録再生装置において、この光学系の
光電変換出力を増幅する増幅手段と、上記記録媒体の情
報を再生する際、上記光学系の情報成分側の包絡線を検
知し、上記記録媒体へ情報を記録する際、該記録を開始
する直前の情報成分側の包絡線を維持する包絡線検知手
段と、この包絡線検知手段による検知出力を上記増幅手
段に加える手段と、この手段によって上記包絡線検知手
段による検知出力が加えられた増幅手段の出力を２値化
する２値化手段とを具備することを特徴とする。

（作用） この発明は、光学系より得られる情報成分側の包絡線を
、記録情報の再生時に検知するとともに情報記録時には
直前の状態を維持し、この検知出力を上記光学系の光電
変換出力に加えて増幅し、この増幅した出力を２値化す
るようにしたものである。これにより、上記光学系によ
り得られる情報成分側の包絡線を一定に保つことができ
、安定な２値化を行なうことができる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第２図は、ディスク装置を示すものである。光ディスク
（ディスク）１の表面には、スパイラル状あるいは同心
円状に溝（トラック）が形成されており、この光ディス
ク１は、モータ２によって例えば一定の速度で回転され
る。このモータ２は、モータ制御回路１８によって制御
されている。

上記光ディスク１は、第３図に示すように、たとえばガ
ラスあるいはプラスチックスなどで円形に形成された基
板の表面にテルルあるいはビスマスなどの金属被膜層つ
まり記録膜がドーナツ型にコーティングされており、そ
の金属被膜層の中心部近傍には切欠部つまり基準位置マ
ーク１１が設けられている。

また、光デイスク１上は、第３図に示すように、基準位
置マーク１１を「０」として「０〜２５５」の２５６セ
クタに分割されている。上記光デイスク１上には可変長
の情報が複数ブロックにわたって記録されるようになっ
ており、光デイスク１上には３６０００トラツクに３０
万ブロツクが形成されるようになっている。

なお、上記光ディスク１における１ブロツクのセクタ数
はたとえば内側で４０セクタになり、外側では２０セク
タになるようになっている。上記ブロックの開始位置に
は、ブロック番号、トラック番号などからなるブロック
ヘッダＡが例えば光ディスク１の製造時に記録されるよ
うになっている。

また、光ディスク１における各ブロックがセク夕の切換
位置で終了しない場合、ブロックギャップを設け、各ブ
ロックが必ずセクタの切換位置から始まるようになって
いる。

上記光ディスク１に対する情報の記録再生は、第２図に
示すように、光学ヘッド３によって行なわれる。この光
学ヘッド３は、リニアモータの可動部を構成する駆動コ
イル１３に固定されており、この駆動コイル１３はりニ
アモータ制御回路１７に接続されている。

このリニアモータ制御回路１７には、リニアモータ位置
検出器２６が接続されており、このリニアモータ位置検
出器２６は、光学ヘッド３に設けられた光学スケール２
５を検出することにより、位置信号を出力するようにな
っている。

また、リニアモータの固定部には、図示せぬ永久磁石が
設けられており、前記駆動コイル１３がリニアモータ制
御回路１７によって励磁されることにより、光学ヘッド
３は、光ディスク１の半径方向に移動されるようにな−
っている。

前記光学ヘッド３には、対物レンズ６が図示しないワイ
ヤあるいは板ばねによって保持されており、この対物レ
ンズ６は、駆動コイル５によってフォーカシング方向（
レンズの光軸方向）に移動され、駆動コイル４によって
トラッキング方向（レンズの光軸と直交方向）に移動さ
れるようになっている。

また、レーザ制御回路１４によって駆動される半導体レ
ーザ９より発生されたレーザ光は、コリメータレンズ１
１ａ、ハーフプリズム１１ｂ１対物レンズ６を介して光
デイスク１上に照射され、この光ディスク１からの反射
光は、対物レンズ６、ハーフプリズム１１ｂ１集光レン
ズ１０ａ１およびシリンドリカルレンズ１０ｂを介して
光検出器８に導かれるようになっている。

この光検出器８は、４分割の光検出セル８　ａ　ｓ８　
ｂ　１８　ｃ　ｓ　８　ｄによって構成されている。

なお、上記ワイヤによる対物レンズ駆動装置については
、特願昭６１−２８４５９１号に記載されているので、
ここではその説明を省略する。

上記光検出器８の光検出セル８ａの出力信号は、増幅器
１２ａを介して加算器３０　ａ　ｓ　３０　ｃの一端に
供給され、光検出セル８ｂの出力信号は、増幅器１２ｂ
を介して加算器３０ｂ、３０ｄの一端に供給され、光検
出セル８Ｃの出力信号は、増幅器１２Ｃを介して加算器
３０ｂ、３０ｃの他端に供給され、光検出セル８ｄの出
力信号は、増幅器１２ｄ°を介して加算器３０ａ、３０
ｄの他端に供給されるようになっている。

上記加算器３０ａの出力信号は差動増幅器ＯＰ１の反転
入力端に供給され、この差動増幅器ＯＰ１の非反転入力
端には上記加算器３０ｂの出力信号が供給される。これ
により、差動増幅器ＯＰ１は、上記加算器３０ａ、３０
ｂの差に応じてトラック差信号をトラッキング制御回路
１６に供給するようになっている。このトラッキング制
御回路１６は、ＯＰＩから供給されるトラック差信号に
応じてトラック駆動信号を作成するものである。

上記トラッキング制御回路１６から出力されるトラック
駆動信号は、前記トラッキング方向の駆動コイル４に供
給される。また、上記トラッキング制御回路１６で用い
られたトラック差信号は、リニアモータ制御回路１７に
供給されるようになっている。

また、上記加算器３０ｃの出力信号は差動増幅器ＯＰ２
の反転入力端に供給され、この差動増幅器ＯＰ２の非反
転入力端には上記加算器３０ｄの出力信号が供給される
。これにより、差動増幅器ＯＰ２は、上記加算器３０ｃ
、３０ｄの差に応じてフォーカス点に関する信号をフォ
ーカシング制御回路１５に供給するようになっている。

このフォーカシング制御回路１５の出力信号は、フォー
カシング駆動コイル５に供給され、レーザ光が光デイス
クｌ上で常時ジャストフォーカスとなるように制御され
る。

上記のようにフォーカシング、トラッキングを行なった
状態での光検出器８の各光検出セル８ａ、〜８ｄの出力
の和信号、つまり加算器３０ａ。

３０ｂからの出力信号は、トラック上に形成されたピッ
ト（記録情報）の凹凸が反映されている。

この信号は、映像回路１９にｌｌｔ、給され、この映像
回路１つにおいて画像情報、アドレス情報（トラック番
号、セクタ番号等）が再生される。

また、上記トラッキング制御回路１６は、上記ＣＰＵ２
３からＤ／Ａ変換器２２を介して供給されるトラックジ
ャンプ信号に応じて対物レンズ６を移動させ、１トラッ
ク分、ビーム光を移動させるようになっている。

上記レーザ制御回路１４、フォーカシング制御回路１５
、トラッキング制御回路１６、リニアモータ制御回路１
７、モータ制御回路１８、映像回路１９等は、パスライ
ン２０を介してＣＰＯ２３によって制御されるようにな
っており、このＣＰＵ２３はメモリ２４に記憶されたプ
ログラムによって所定の動作を行なうようになっている
。

また、Ｄ／Ａ変換器２２は、それぞれフォーカシング制
御回路１５、トラッキング制御回路１６、リニアモータ
制御回路１７とＣＰＵ２Ｂとの間で情報の授受を行なう
ために用いられるものである。

上記映像回路１９は、第１図に示すように、加算回路４
１、増幅器４２、抵抗Ｒ３、Ｒ４、定電流源４３．２値
化回路４４、包絡線検知回路４５、比較器４６、および
基準電圧用の電源４７によって構成されている。

上記加算回路４１は上記加算器３０ａ、３０ｂからの加
算信号を加算するもので、この加算結果として得られる
第４図（ａ）に示すような、再生信号は上記増幅器４２
の非反転入力端に出力されるようになっている。

上記増幅器４２は、演算増幅器で構成され、上記加算回
路４１からの加算結果を、上記定電流源４３からのバイ
アス電流が加えられた状態で、しかも抵抗Ｒ３、Ｒ４に
よって決定される増幅率「（Ｒ３＋Ｒ４）／Ｒ３Ｊで増
幅するものであり、この増幅した信号は２値化回路４４
および上記包絡線検知回路４５に出力されるようになっ
ている。

また、上記増幅器４２は、上記包絡線検知回路４５から
の検知信号に応じて、出力信号の情報成分側のレベルを
変化させることにより、情報成分側のレベルをほぼ一定
に保った信号を出力するようになっている。

上記定電流源４３は、上記増゛幅器４２に対してバイア
ス電流を印加するもので、そのバイアス電流は上記増幅
器４２の非反転入力端に出力されるようになっている。

上記２値化回路４４は、上記増幅器４２から供給される
再生信号を所定の基準値と比較することにより、２値化
するもので、この２値化信号は上記ＣＰＯ２３へ出力さ
れるようになっている。

上記包絡線検知回路４５は、上記増幅器４２からの再生
信号の情報成分側の包絡線を検知し、この検知信号（第
４図（ｃ）参照）を上記増幅器４２の反転入力端に出力
するものであり、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５、Ｒ６、バイア
ス抵抗Ｒｘ１ダイオードＤ１コンデンサＣ１増幅器４５
ａ１およびスイッチＳＷによって構成されている。

すなわち、ＣＰＵ２３からのライトエリア信号によりス
イッチＳＷがオンされている場合（情報再生時）は、第
６図の実線で示すような、上記増幅器４２からの再生信
号を抵抗Ｒ１、Ｒ２、コンデンサＣによって構成される
積分回路５１で、情報成分側つまり下側の包絡線のピー
ク値を同図の点線で示すように検知し、この検知したピ
ーク値によって上記抵抗Ｒ５、Ｒ６、増幅器４５ａによ
って構成されるレベル補償回路５２で増幅器４２の信号
レベルを補償するようになっている。上記レベル補償回
路５２の出力は抵抗Ｒ３を介して上記増幅器４２の反転
入力端に供給され、この増幅器４２へのフィードバック
量を増減するようになっている。これにより、増幅器４
２は包絡線サーボアンプとして働くようになっている。

また、ＣＰＵ２Ｂからのライトエリア信号によりスイッ
チＳＷがオフされている場合（情報記録時）は、コンデ
ンサＣにチャージされたレベル、つまりスイッチＳＷが
オフにされる直前のレベルで包絡線を検知・維持し、上
記と同様にフィードバックをかけるようになっている。

ここで、上記スイッチＳＷが存在しない場合を仮定する
と、記録時に発光されるレーザ光の光量は、一般に、再
生時の数十倍にも達するので、上２増幅器４２からの再
生信号も、例えば第８図（ａ）の信号Ｓ４に示すような
大振幅の信号となる。そして、その時の包絡線検知信号
は、同図（ｂ）に示すような大振幅の信号が得られ、こ
の信号をそのままフィードバックさせると未記録部分で
もデータが記録されていると検知する場合が発生する。

また、所定の記録動作を終了した際、記録領域（ライト
エリア）の直後に設けられているブロックヘッダの情報
を再生する必要があるが、上記のように、振幅が大きい
と包絡線の追随に所定の時間を必要としく第８図（ｂ）
の信号Ｓ５）、次のブロックヘッダに記録されているア
ドレス情報等を誤検知するという場合も発生する。上記
スイッチＳＷは、かかる不具合を除去するために設けら
れており、ＣＰＵ２３からの制御により、記録時にはス
イッチＳＷをオフにし、その際、第８図（Ｃ）示すよう
に、コンデンサＣにチャージされているレベル、つまり
記録開始直前のレベルで包絡線を維持するようになって
いる。これにより、記録動作を行なっても何らその動作
に影響されずに安定した再生を行なうことができるもの
となっている。

上記増幅器４５ａの増幅率はｌ”　（Ｒ５＋Ｒ６）／Ｒ
５」となっている。

また、上記包絡線の情報成分でない側の応答する時定数
τは、「τ−（Ｒ１＋Ｒ２）Ｃ／Ｒ５＋Ｒ６／Ｒ５・Ｒ
４／Ｒ２Ｊで表わされる。

この時定数τは、たとえば光ディスク１が１８００回転
／分のときは、３０ｍ５以下にする必要がある。すなわ
ち、面振れ、偏心等で第４図（ａ）、第５図（ａ）に示
すように、加算回路４１からの再生信号が変動している
場合に、情報成分の上下の振れに対して、第４図（Ｃ）
、第５図（ｃ）に示すように、包絡線を追跡させて、第
４図（ｂ）、第５図（ｂ）に示すように、情報成分のレ
ベルを一定にできるようにしている。

したがって、第７図（ａ）に示すような、上記光ディス
ク１のトラックＴ上に形成されているビットＰからの反
射光に対応する再生信号が、同図（ｂ、）に示すように
、下側つまりピットに対応するレベルが一定となってい
る。

なお、上記情報成分のレベルが小さすぎて再生信号の周
波数成分に近くなり、包絡線が正しく検知できなくなり
、出力波形が歪みだしてしまうのを防止するために、再
生信号のピークとピークの間が最も長い時で１μｓであ
るとすると、時定数τは１μｓ以上（τ〉１μｓ）とな
っている。

これにより、包絡線検知回路４５において、情報成分で
ない側に応答する時定数を上記光ディスク１の回転周期
より速く、また記録された情報のｆｉ４波数成分の最も
低い周波数より遅いものとなっている。

また、上記比較器４６は、上記包絡線検知回路４５の検
知出力を電源４７による基準電圧と比較することにより
、記録済み検知信号として利用する２値化信号を上記Ｃ
ＰＯ２３へ出力するものである。たとえば、第４図（Ｃ
）に示すような、包絡線検知信号に対して、同図（ｄ）
に示すように、情報が記録されているところに対してｒ
ＬＪレベルとなっているため、これをチエツクすれば、
情報が記録されているか否かを検知することができるよ
うになっている。

次に、このような構成において、情報を記録する場合の
動作について説明する。情報を記録するにあたっては、
光学ヘッド３を目的とする記録トラックに移動して合ト
ラック、合焦点状態にした後、弱光度のレーザ光を照射
することに°よりブロックヘッダに記録されている情報
を再生して目的とする記録位置を検出し、引続き、記録
すべき情報に応じて断続的にオン−オフする強光度のレ
ーザ光を上記弱光度のレーザ光に重畳して照射すること
により情報を記録するようになっている。すなわち、ブ
ロックヘッダの再生と情報の記録を連続して実行し、こ
れらの動作の繰返実行により記録を行なうようになって
いる。

まず、ブロックヘッダの再生動作が行なわれる。

たとえば今、半導体レーザ９から発生された弱光度のレ
ーザ光は、コリメータレンズ１１ａ１ハーフプリズム１
１ｂ１対物レンズ６を介して光デイスク１上に照射され
、この光ディスク１からの反射光は、対物レンズ６、ハ
ーフプリズムｌｌｂ、集光レンズ１０ａ１およびシリン
ドリカルレンズ１０ｂを介して光検出器８に導かれる。

したがって、上記光検出器８の光検出セル８ａの出力信
号は、増幅器１２ａを介して加算器３０ａ、３０ｃの一
端に供給され、光検出セル８ｂの出力信号は、増幅器１
２ｂを介して加算器３０ｂ、３０ｄの一端に供給され、
光検出セル８Ｃの出力信号は、増幅器１２ｃを介して加
算器３０ｂ、３０Ｃの他端に供給され、光検出セル８ｄ
の出力信号は、増幅器１２ｄを介して加算器３０ａ、３
０ｄの他端に供給される。

この状態において、ＣＰＵ２Ｂから供給されるライトエ
リア信号によりスイッチＳＷはオン（閉）にされた状態
にあり、上記加算器３０ａ、３０ｂからの信号は加算回
路４１に供給される。すると、加算回路４１は光検出セ
ル８ａ〜８ｄの検出信号の和に対応する第４図（ａ）に
示すような、再生信号を増幅器４２に出力する。

この再生信号は第４図（ａ）に示すように、情報が記録
されていないときはＳｌの信号量を示し、情報が記録さ
れているときはＳ２のように図中下向きに情報の形に応
じた信号となっている。また、信号Ｓ３のように、記録
状態のむら等の欠陥のために、信号中に本来でるべき振
幅よりも小さくなるところがあり、また全体としては光
ディスク１の面ぶれ、偏心などにより信号が大きくうね
っている。

上記増幅器４２は、上記加算回路４１からの加算結果を
、上記定電流源４３からのバイアス電流が加えられた状
態で、しかも抵抗Ｒ３、Ｒ４によって決定される増幅率
ｒ　（Ｒ３＋Ｒ４）／Ｒ３Ｊで増幅し、この増幅した信
号を包絡線検知回路４５に出力する。これにより、包絡
線検知回路４５は上記増幅器４２からの再生信号の情報
成分側の包絡線を検知し、この検知信号（第４図（ｃ）
参照）を上記増幅器４２の反転入力端に出力することに
より、増幅器４２の信号レベルを補償している。

すなわち、第６図に実線で示すような、上記増幅器４２
からの再生信号を抵抗Ｒ１、Ｒ２、コンデンサＣによっ
て構成される積分回路５１で、情報成分側つまり下側の
包絡線のピーク値を同図に点線で示すように、検知し、
この検知したピーク値によって上記抵抗Ｒ５、Ｒ６、増
幅器４５ａによって昂１成されるレベル補償回路５２で
増幅器４２の信号レベルを補償する。上記レベル補償回
路５２の出力は抵抗Ｒ３を介して上記増幅器４２の反転
入力端に供給され、この増幅器４２へのフィードバック
量を増減する。これにより、増幅器４２は包絡線サーボ
アンプとして働く。

この結果、増幅器４２からの再生信号の出力は第４図（
ｂ）に示すように、情報成分側のレベルがほぼ一定に保
たれた信号となり、２値化回路４４へ出力される。

これにより、２値化回路４４は上記増幅器４２から供給
される再生信号を所定の基準値と比較することにより２
値化し、この２値化信号を上記ＣＰＵ２３へ出力する。

ＣＰＵ２３は、送られてきた信号によりブロックヘッダ
に記録されているブロック番号、トラック番号などの情
報を調べて目的とする位置か否かの判定処理等を行なう
。

次に、現在アクセス中の位置が目的とするブロックであ
ることを認識したときは、ＣＰＵ２Ｂからのライトエリ
ア信号によりスイッチＳＷをオフ（開）にし、記録デー
タに応じた制御信号をレーザ駆動回路１４に出力する。

これにより半導体レーザ９に断続的に高電流が流れ、半
導体レーザ９からは、上記弱光度のレーザ光に重畳され
た断続的な強光度のレーザ光束が発生される。

このレーザ光束は、コリメータレンズ１１ａ５ハーフプ
リズム１１ｂ１対物レンズ６を介して光ディスク１の記
録膜に向けて集束される。これにより、光デイスク１上
のトラックにビットが形成され、情報が記録されるよう
になっている。この際、上述したように、スイッチＳＷ
はオフにされているので、上記包絡線検知回路４５が出
力する信号は、第８図（ｃ）に示すように、記録動作に
入る直前のレベルを維持しており、未記録部分をデータ
が記録されている部分と誤検知することもなく、また、
次にブロックヘッダを読出す際にも、そこに記録されて
いるアドレス情報等を誤検知するということも発生しな
い。

なお、光ディスク１に記録されているデータを再生する
場合の動作は、スイッチＳＷはオンにされたままであり
、上記記録動作時のブロックヘッダの再生と同じである
ので説明を省略する。

以上説明したように、加算回路からの再生信号のなかに
、２縁状態のむら等によって本来でるべき振幅より小さ
くなった場合でも、また、光ディスクの面ぶれ、偏心等
によって再生信号が大きくうねった場合でも、増幅器４
２からの再生信号の情報成分側のレベルを一定に保ち、
安定な２値化を行なうことができ、正確な再生を行なう
ことができるようになっている。また、記録動作を行な
っても、何ら悪影響を受けることなく安定した再生動作
が行えるようになっている。

〔発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、安定な２値化を
行なうことができ、正確な再生を行なうことができる情
報記録再生装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第８図はこの発明の一実施例を示すもので、
第１図は映像回路の概略構成を示す図、第２図は光デイ
スク装置の構成を示す図、第３図は光ディスクの構成を
示す図、第４図および第５図は映像回路における各部の
信号波形を示す信号波形図、第６図は再生信号と包絡線
との関係を説明するための信号波形図、第７図はトラッ
クにおけるピットと再生信号との関係を説明するための
図、第８図は映像回路における再生および記録時の信号
波形を示す信号波形図であり、第９図は従来例における
再生信号を２値化する際の構成を説明するための図であ
る。 １・・・光ディスク、３・・・光学ヘッド、８・・・光
検出器、１９・・・映像回路、２３・・・ＣＰＵ、４１
・・・加算回路、４２．４５ａ・・・増幅器、４３・・
・定電流源、４４・・・２値化回路、４５・・・包絡線
検知回路、４６・・・比較器、４７・・・電源、Ｒ１、
〜Ｒ６、Ｒｘ・・・抵抗、Ｃ・・・コンデンサ、Ｄ・・
・ダイオード、ＳＷ・・・スイッチ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第　３　図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記録トラックを有する記録媒体に光を照射することによ
   り情報を記録するとともに、光を照射された上記記録ト
   ラックから得られる光を検出して光電変換し、この光電
   変換出力によって記録トラックに記録されている情報の
   再生を行なう光学系を備える情報記録再生装置において
   、 この光学系の光電変換出力を増幅する増幅手段と、 上記記録媒体の情報を再生する際、上記光学系の情報成
   分側の包絡線を検知し、上記記録媒体へ情報を記録する
   際、該記録を開始する直前の情報成分側の包絡線を維持
   する包絡線検知手段と、この包絡線検知手段による検知
   出力を上記増幅手段に加える手段と、 この手段によって上記包絡線検知手段による検知出力が
   加えられた増幅手段の出力を２値化する２値化手段と、 を具備したことを特徴とする情報記録再生装置。