JPH113524A - 光情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現在流布されている光情報記録媒体を、短波
長化されたレーザおよび高い開口数を持つ対物レンズを
搭載した光ピックアップにより、再生することができる
ようにすること。 【解決手段】 再生信号波形を微分処理し、該微分信号
に対し、しきい値を設定してゲート信号を発生させ、該
ゲート信号を所定時間遅延させて上記微分信号の極性反
転部との論理積をとる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光情報記録再生装置
に係り、特に、光情報記録媒体に記録されている情報を
微小に絞られたレーザ光の反射強度により検出して再生
する光情報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクには、大きく分けて３種類あ
る。すなわち、再生専用光ディスクと、１回だけ記録可
能な所謂ライトワンス型光ディスクと、書換え型光ディ
スクである。

【０００３】コンパクトディスク（ＣＤ）に代表される
再生専用光ディスクでは、情報はピットと呼ばれる穴
（凹み）により記録されている。コンパクトディスクに
おけるピットの大きさは、幅が約０．５μｍ、深さが約
０．１１μｍである。このピット深さは、コンパクトデ
ィスク再生装置のレーザ光源の波長７８０ｎｍに合わ
せ、信号強度が最大になる光学的ピット深さと、プッシ
ュプルと呼ばれるトラッキング方式を考慮した深さとな
っている。そして、コンパクトディスク再生装置では、
振幅検出法とよばれる信号処理方式が採用されている。
「光ディスク技術」（ラジオ技術社）１９０頁に記載の
ように、この方式は、再生信号の振幅があるしきい値レ
ベルを超えるか否かで“１”と“０”を判別する方式で
ある。

【０００４】この振幅検出法を、図６に示すブロックダ
イアグラムを用いて説明する。再生信号を、種々の要因
により低周波域における変動を取り除くために、高域通
過フィルタ１により交流結合させた後、交差検出回路５
に入力し、この入力信号が上記のしきい値レベルを超え
るか否かを判別した後、“１”と“０”のディジタル信
号に変換する。

【０００５】書換え型光ディスク記録再生装置では、近
年コンパクトディスクと同様に、振幅検出法が用いられ
るようになったが、従来はピーク検出法と呼ばれる方式
が採用されていた。「光ディスク技術」（ラジオ技術
社）１９２頁に記載のように、この方式は、再生信号の
ピーク位置を検出して、これを“１”と判別する方式で
ある。

【０００６】このピーク検出法を、図７および図８を用
いて説明する。図７は信号処理部のブロックダイアグラ
ム、図８は光ディスクに記録されたマークと、これによ
る再生信号などを示す図である。光ディスクには、図８
に示すように、データビット列に対応した記録マーク２
１が記録されている。この記録マーク２１による再生信
号２２は図８に示すようになり、再生信号２２を低域通
過フィルタ２により高域雑音を除去した後、微分回路３
により微分処理を行って微分信号２３を得、この微分信
号２３から極性反転検出回路８により極性反転部を検出
して、“１”と“０”のディジタル信号２４に変換す
る。なお、上記再生信号２２が交差検出回路により所定
のしきい値を超えた場合、ゲート信号発生回路によりゲ
ート信号を発生し、該ゲート信号発生中に上記微分信号
２３の極性反転部を検出する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年、光情報記録再生
装置の高密度情報記録化がめざましく、短波長レーザや
高い開口数を持つ対物レンズをもつ光ピックアップ、光
情報記録媒体の傾きを検出して補正を加えるサーボ技術
等を搭載した光情報記録再生装置が登場することが予想
される。このような光情報記録再生装置においても、従
来より用いられてきたコンパクトディスクに代表される
再生専用光ディスクを再生可能とする必要がある。とこ
ろが、短波長レーザや高い開口数を持つ対物レンズをも
つ光ピックアップを用いてコンパクトディスクを再生し
ようとすると、以下のような問題がある。

【０００８】図５は、４６０ｎｍ、開口数０．６の対物
レンズを持つ光ピックアップ（以下、光ピックアップａ
と記す）、および従来のコンパクトディスク再生装置に
搭載されている７８０ｎｍ、開口数０．４５の対物レン
ズを持つ光ピックアップ（以下、光ピックアップｂと記
す）により、コンパクトディスクに記録されている長さ
３．０μｍのピットを再生した場合の再生信号を計算し
た結果である。

【０００９】光ピックアップａで再生した場合、図５の
実線３０で示すように、従来の光ピックアップｂで再生
した場合の破線３１で示すものよりも、振幅が半分近く
に下がってしまう。これは、光ピックアップａによりデ
ィスク上に集光されるレーザ光スポットの径が、コンパ
クトディスクに形成されているピットの幅と近い値にな
ること、およびピットの深さは、前述のように従来の光
ピックアップｂに合わせた深さとなっていることが原因
である。レーザの短波長化が更に進めば、この傾向は益
々顕著になる。

【００１０】このため、従来の振幅検出法では、再生信
号処理において安定性に欠ける。また、従来のピーク検
出法により再生信号に生ずるピークを検出処理しようと
しても、コンパクトディスクに記録されている最短ピッ
トを再生する際、上記ピークが接近してしまうので、元
の再生信号からゲート信号を発生するためのしきい値レ
ベルの設定が難しい。

【００１１】上記した問題は、光情報記録媒体に記録さ
れている情報を微小に絞られたレーザ光の反射強度によ
り検出して再生する、すべての光情報記録再生装置にお
いて生ずるものである。

【００１２】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、現在流布されている光情報記
録媒体を、短波長化されたレーザおよび高い開口数を持
つ対物レンズを搭載した光ピックアップにより再生する
ことができる、すなわち、将来にわたっても互換性を保
つことができる、光情報記録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】上記した目的を達成する
ために、本発明による光情報記録再生装置は、再生信号
を微分処理する微分処理手段と、少なくとも１つ以上の
しきい値レベルを設定するしきい値設定手段と、微分処
理した再生信号の極性が反転するタイミングを検出する
極性反転検出手段と、微分処理した再生信号の出力がし
きい値レベルのよりも大きいとき、しきい値レベルのそ
れぞれに対し、ゲート信号を発生するゲート信号発生手
段と、ゲート信号をそれぞれ独立に所定時間遅延可能と
する遅延手段とを、具備する。また、ゲート信号の発生
時間を伸長可能とする手段を設ける。また、しきい値レ
ベルを２つの極性の異なる値に設定する手段を設ける。
また、しきい値レベルを２値に設定し、このしきい値レ
ベルの一方によりゲート信号発生回路からゲート信号が
発生された場合、この一方のしきい値レベルと異なる他
方のしきい値レベルによりゲート信号が発生されるま
で、上記一方のしきい値レベルによりゲート信号を発生
させないように、構成される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に
係る光情報記録再生装置における再生信号処理部のブロ
ックダイアグラムであり、図２は、光情報記録媒体に存
在する記録マークと、これを微小に絞られたレーザビー
ムスポットにより再生したときの信号波形と、図１に示
す各ブロックにおける処理後の信号波形とを示す図であ
る。

【００１５】図１において、１は高域通過フィルタ、２
は低域通過フィルタ、３は微分処理回路、４はしきい値
設定回路、５ａ，５ｂは交差検出回路、６ａ，６ｂはゲ
ート信号発生回路、７ａ，７ｂは遅延回路、８は極性反
転検出回路、９ａ，９ｂは論理積回路、１０は論理和回
路である。

【００１６】図２に示す記録マーク（ピット）２１をも
つコンパクトディスクから、短波長化されたレーザおよ
び高い開口数を持つ対物レンズを搭載した図示せぬ光ピ
ックアップにより再生された、図２に示す再生信号２２
は、高域通過フィルタ１により交流結合され、次に、低
域通過フィルタ２によって高域ノイズが除去される。低
域通過フィルタ２から出力された信号は、微分処理回路
３に入力され、微分処理回路３によって図２に示すよう
な微分信号２３とされる。この微分信号２３は極性反転
検出回路８に入力され、極性反転部が検出される。同時
に、微分信号２３は、ゲート信号発生のためのしきい値
を決定するしきい値決定回路４に入力され、しきい値が
決定される。

【００１７】本実施形態においては、しきい値は、図２
に示すような２値に決定する。そして、微分信号２３
は、交差検出回路５ａおよび交差検出回路５ｂにより、
それぞれのしきい値とのレベル比較が行われ、微分信号
２３がしきい値レベルより大きい場合のみ、ゲート信号
発生回路６ａおよびゲート信号発生回路６ｂにより、ゲ
ート信号が発生する。但し、一方のゲート信号発生回路
からゲート信号が発生された場合、他方のゲート信号発
生回路からゲート信号が発生されるまで、上記一方のゲ
ート信号発生回路は作動しないようにする。上記のゲー
ト信号をそれぞれ遅延回路７ａおよび遅延回路７ｂによ
り所定時間だけ遅延させた後、論理積回路９ａおよび論
理積回路９ｂにおいて、それぞれ極性反転検出回路８の
出力との論理積がとられる。そして、それぞれの論理積
の結果について論理和回路１０において論理和を行い、
図２に示すディジタル信号２４として出力する。

【００１８】上記のような構成とすることにより、微小
に絞られたレーザビームスポットにより記録マーク２１
を再生する際に振幅の低下が生じても、記録マーク２１
のエッジ部に対応して再生信号に生ずるピークの位置を
検出することができ、情報の再生が可能となる。また本
実施形態においては、一方のゲート信号発生回路が連続
して作動しない構成としたので、より安定にゲート信号
を発生することができるが、この動作を回路構成に加え
なくても特に問題はない。また、それぞれのゲート信号
を伸長する回路をゲート信号発生回路の後に設けて、極
性反転部を検出する時間を多くすれば、より確実な再生
が行うことができる。

【００１９】図３は、本発明の第２実施形態に係る光情
報記録再生装置における再生信号処理部のブロックダイ
アグラムであり、図４は、光情報記録媒体に存在する記
録マークと、これを微小に絞られたレーザビームスポッ
トにより再生したときの信号波形と、図３に示す各ブロ
ックにおける処理後の信号波形とを示す図である。

【００２０】図３に示す回路構成が、図１の前記した第
１実施形態と異なるのは、図１においては、ゲート信号
発生回路６ｂと論理積回路９ｂとの間に位置していた遅
延回路７ｂを、極性反転検出回路８と論理積回路９ｂと
の間に位置させた点にある。

【００２１】図４に示す記録マーク（ピット）２１をも
つコンパクトディスクから、短波長化されたレーザおよ
び高い開口数を持つ対物レンズを搭載した図示せぬ光ピ
ックアップにより再生された、図４に示す再生信号２２
は、高域通過フィルタ１により交流結合され、次に、低
域通過フィルタ２によって高域ノイズが除去される。低
域通過フィルタ２から出力された信号は、微分処理回路
３に入力され、微分処理回路３によって図４に示すよう
な微分信号２３とされる。この微分信号２３は極性反転
検出回路８に入力され、極性反転部が検出される。同時
に、微分信号２３は、ゲート信号発生のためのしきい値
を決定するしきい値決定回路４に入力され、しきい値が
決定される。

【００２２】本実施形態においては、しきい値は、図４
に示すような極性の異なる２値に決定する。そして、微
分信号２３は、交差検出回路５ａおよび交差検出回路５
ｂにより、それぞれのしきい値とのレベル比較が行わ
れ、微分信号２３がしきい値レベルより大きい場合の
み、ゲート信号発生回路６ａおよびゲート信号発生回路
６ｂにより、ゲート信号が発生する。但し、一方のゲー
ト信号発生回路からゲート信号が発生された場合、他方
のゲート信号発生回路からゲート信号が発生されるま
で、上記一方のゲート信号発生回路は作動しないように
する。

【００２３】なお、本実施形態においては、ゲート信号
発生回路６ａでは負側のしきい値レベルにより、ゲート
信号発生回路６ｂでは正側のしきい値レベルにより、そ
れぞれゲート信号を発生するものとする。ゲート信号発
生回路６ａからのゲート信号は、遅延回路７ａによって
所定時間だけ遅延された後、論理積回路９ａにおいて、
極性反転検出回路８の出力との論理積がとられる。ま
た、ゲート信号発生回路６ｂからのゲート信号は、論理
積回路９ｂにおいて、遅延回路７ｂにより所定時間遅延
された極性反転検出回路８の出力との論理積がとられ
る。そして、それぞれの論理積の結果について論理和回
路１０において論理和を行い、図４に示すディジタル信
号２４として出力する。

【００２４】上記のような構成とすることにより、微小
に絞られたレーザビームスポットにより記録マーク２１
を再生する際に振幅の低下が生じても、記録マーク２１
のエッジ部に対応して再生信号に生ずるピークの位置を
検出することができ、情報の再生が可能となる。また、
本実施形態においては、しきい値レベルを極性の異なる
２値に設定したので、より安定にゲート信号を発生させ
ることができる。また本実施形態においては、一方のゲ
ート信号発生回路が連続して作動しない構成としたの
で、より安定にゲート信号を発生することができるが、
この動作を回路構成に加えなくても特に問題はない。ま
た、それぞれのゲート信号を伸長する回路をゲート信号
発生回路の後に設けて、極性反転部を検出する時間を多
くすれば、より確実な再生が行うことができる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、現在流布
されている光情報記録媒体を、短波長化されたレーザお
よび高い開口数を持つ対物レンズを搭載した光ピックア
ップにより再生することができる。すなわち、将来にわ
たっても互換性を保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る光情報記録再生装
置における、再生信号処理部のブロック図である。

【図２】本発明の第１実施形態において、光情報記録媒
体に存在する記録マークと、これを微小に絞られたレー
ザビームスポットにより再生したときの信号波形と、再
生信号の各ブロックにおける処理後の信号波形とを示す
説明図である。

【図３】本発明の第２実施形態に係る光情報記録再生装
置における、再生信号処理部のブロック図である。

【図４】本発明の第２実施形態において、光情報記録媒
体に存在する記録マークと、これを微小に絞られたレー
ザビームスポットにより再生したときの信号波形と、再
生信号の各ブロックにおける処理後の信号波形とを示す
説明図である。

【図５】コンパクトディスクの長さ３．０μｍのピット
を、短波長化されたレーザおよび高い開口数を持つ対物
レンズを搭載した光ピックアップで再生したとき、およ
び、従来のコンパクトディスク再生装置に搭載されてい
る光ピックアップで再生したときの、それぞれの再生信
号波形の計算結果を示す説明図である。

【図６】振幅検出法を説明するためのブロック図であ
る。

【図７】ピーク検出法を説明するためのブロック図であ
る。

【図８】ピーク検出法の検出動作を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 高域通過フィルタ ２ 低域通過フィルタ ３ 微分処理回路 ４ しきい値設定回路 ５ａ，５ｂ 交差検出回路 ６ａ，６ｂ ゲート信号発生回路 ７ａ，７ｂ 遅延回路 ８ 極性反転検出回路 ９ａ，９ｂ 論理積回路 １０ 論理和回路 ２１ 記録マーク ２２ 再生信号 ２３ 微分信号 ２４ ディジタル信号

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光情報記録媒体にレーザー光を照射し、
   上記光情報記録媒体から反射される上記レーザー光の反
   射光強度を電気信号に変換して情報を再生する光情報記
   録再生装置において、 上記電気信号を微分処理する微分処理手段と、 少なくとも１つ以上のしきい値レベルを設定するしきい
   値設定手段と、 上記微分処理した電気信号の極性が反転するタイミング
   を検出する極性反転検出手段と、 上記微分処理した電気信号の出力が上記しきい値レベル
   のよりも大きいとき、上記しきい値レベルのそれぞれに
   対し、ゲート信号を発生するゲート信号発生手段と、 上記ゲート信号をそれぞれ独立に所定時間遅延可能とす
   る遅延手段とを、有することを特徴とする光情報記録再
   生装置。
2. 【請求項２】 光情報記録媒体にレーザー光を照射し、
   上記光情報記録媒体から反射される上記レーザー光の反
   射光強度を電気信号に変換して情報を再生する光情報記
   録再生装置において、 上記電気信号を微分処理する微分処理手段と、 少なくとも１つ以上のしきい値レベルを設定するしきい
   値設定手段と、 上記微分処理した電気信号の極性が反転するタイミング
   を検出する極性反転検出手段と、 この極性反転検出手段から出力された電気信号を遅延す
   る遅延手段と、 上記微分処理した電気信号の出力が上記しきい値レベル
   のよりも大きいとき、上記しきい値レベルのそれぞれに
   対し、ゲート信号を発生するゲート信号発生手段と、 上記ゲート信号のうちの少なくとも１つを所定時間遅延
   可能とする遅延手段とを、有することを特徴とする光情
   報記録再生装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載において、 前記ゲート信号の発生時間を伸長可能とする手段を有す
   ることを特徴とする光情報記録再生装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載において、 前記しきい値レベルを２値に設定する手段を有し、この
   しきい値レベルの一方により前記ゲート信号発生回路か
   ら前記ゲート信号が発生された場合、この一方のしきい
   値レベルと異なる他方のしきい値レベルにより前記ゲー
   ト信号が発生されるまで、上記一方のしきい値レベルに
   より前記ゲート信号が発生されないことを特徴とする光
   情報記録再生装置。
5. 【請求項５】 請求項１または２記載において、 前記しきい値レベルを２つの極性の異なる値に設定する
   手段を有することを特徴とする光情報記録再生装置。