(57)【要約】【課題】多層構造を有する光ディスクの再生時において他層からの影響によるエンベロープ変動に、その再生性能が左右されない再生信号処理装置を提供する。【解決手段】再生信号に対し異なる応答速度を有する二つの二値化回路の出力信号を適当な切り替え手段を用いて適宜切り替えることにより、正しく二値化された二値化信号を得る。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクの再生信号のデュティー比を一定にして二値化するための二値化手段であって、前記二値化手段は応答速度の切り替え手段を有し、前記光ディスクの再生信号区間中の所定の区間で、前記二値化手段の応答速度を前記切り替え手段によって、適宜選択可能としたことを特徴とした光ディスクの再生信号処理装置。
【請求項２】
前記二値化手段はふたつの二値化回路を含み、第一の二値化回路と、第二の二値化回路は異なる応答速度を有しており、前記光ディスクの再生信号区間中の所定の区間で、前記第一の二値化回路の出力信号と、前記第二の二値化回路の出力信号を適宜選択可能としたことを特徴とした請求項１に記載の光ディスクの再生信号処理装置。
【請求項３】
前記第二の二値化回路の応答速度は、前記第一の二値化回路の応答速度より速いことを特徴とした請求項１に記載の光ディスクの再生信号処理装置。
【請求項４】
前記切り替え手段は、前記光ディスクの再生信号のエンベロープ検出手段と前記エンベロープ検出手段の出力と所定のしきいレベルとの比較結果の状態遷移時点から、所定の区間に依存して制御されることを特徴とした請求項１に記載の光ディスクの再生信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクの再生方法及び装置に関し、特に多層構造を有する光ディスクからの再生信号の処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多層構造を有する光ディスクに記録された情報を再生するためには、例えば特許文献１に記述されているように、所望の再生層への光ビームを可能とするためのフォーカシング引き込み手段、あるいは再生層を他の層へ切り替えるためのフォーカシングジャンプ手段をその再生装置に具備する必要がある。従って、これらのフォーカシングにかかる動作の成立が実現すれば、単層構造の光ディスクと同様に、あらかじめ記録された情報の再生が可能となる。
【０００３】
【特許文献１】
特表平１０−５０５１８８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以下に述べるような、再生信号の品質にかかわる、多層構造を有する光ディスク特有の課題に対しては、新たな解決手段を設けなければならない。
【０００５】
即ち、その課題とは二つの再生層（この場合は二層構造の光ディスクを用いている）に情報があらかじめピット列としてかつ間欠的に記録されていた場合、第一の層を再生したとすると、第二層に間欠的に構成されたピット列が第一の層を再生するための光ビームを散乱させ、クロストーク成分となって第一の層の再生信号レベルに変動を生じせしめることとなる。また、同様に第二の層を再生したときには、第一の層にあらかじめ構成されているピット列の影響が第二の層に現れるという現象であって、この辺の事情を図５に示す。
【０００６】
図５において１は第一の層の再生信号波形を示すものであり、４は第二の層の再生信号を示すものである。また区間２は第一の層の、情報があらかじめピット状で記録されているアドレス区間の再生部分であり、同様に区間６は第二の再生層のそれである。また、第一の層の再生信号波形１中の区間３は、第二の層にあらかじめピット状で記録されている区間（第二の層を再生したときは図５の区間６となる）が第一の層の再生のための光ビームを散乱させるすることによって生じるエンベロープ変動であり、第二の層の再生信号波形４中の区間５は、第一の層にあらかじめピット状で記録されている区間（第一の層を再生したときは図５の区間２となる）が第二の層の再生のための光ビームを散乱させるすることによって生じるエンベロープ変動である。
【０００７】
なお、当該光ディスクは記録再生型の光ディスクであり、図５の１及び４は各々の層の未記録部（ただし前述したようにアドレス情報はあらかじめピット状で記録してある）の再生信号を示したものであるが、
例えば、第一の層に対してデータ記録を実施し、その後再生したときの再生信号波形が、図５の７であるとすると、その再生信号波形７中に示す区間８のように第二の層のピット列の影響が、エンベロープの急激な変動として現れることとなる。そしてこのような再生信号品質が劣化は、結果としてエラーレイトの増大につながり、データの再現性が得られないというきわめて重大な支障を生じせしめることになる。
【０００８】
なお、前述したエラーレイトの増大における直接的な原因は、再生信号を二値化するための二値化回路の応答が、当該再生層以外の層におけるピット列によるのクロストーク成分に起因したエンベロープの急激な変動に追従しきれなくなり、正しい二値化が行われなくなるためであることを追記しておく。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の再生信号処理装置は、光ディスクの再生信号のデュティー比を一定にして二値化するための二値化手段であって、前記二値化手段は応答速度の切り替え手段を有しており、前記光ディスクの再生信号区間中の所定の区間で、前記二値化手段の応答速度を前記切り替え手段によって、適宜選択可能としたことを特徴とした光ディスクの再生信号処理装置とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
さて、本発明における光ディスクの再生信号処理装置の実施の形態１について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態１における光ディスクの再生信号処理装置の構成を示すものである。図１において、１及び３はコンパレータ、２及び４は異なる時定数τ１及びτ２それぞれ有する積分器である。また光ディスクからの再生信号２１はコンパレータ１及び３の一方の所定の入力端子に入力されていて、コンパレータ１及び３の出力信号２２及び２３はスイッチ６の所定の入力端子に入力されているとともに、積分器２及び４にも入力されている。さらに積分器２及び４の出力信号２６及び２７はコンパレータ１及び３のもう一方の所定の入力端子に入力されている。
【００１１】
そして、スイッチ６に入力された二つの二値化信号２２及び２３は、スイッチ６の切り替え指令信号２５によって、いずれか一方の二値化信号を選択し、スイッチ６の出力信号２４となって、例えば、データとクロックを分離するためのＰＬＬ回路に送られることとなる。
【００１２】
上述の説明によると、コンパレータ１及び積分器２と各々の信号接続は光ディスクからの再生信号に対する第一の二値化回路を構成し、コンパレータ３及び積分器４と各々の信号接続は光ディスクからの再生信号に対する第二の二値化回路を構成しているが、これらの二値化回路の構成は、光ディスクの再生信号の二値化手段として一般的に用いられる簡単なものである。
【００１３】
そして、コンパレータ１の出力信号２２は第一の二値化回路による二値化信号であって、コンパレータ３の出力信号２３は第二の二値化回路による二値化信号でとなっている。
【００１４】
なお、上述した二つの二値化回路の構成要素である積分器２及び４の時定数τ１、τ２が異なるため、その応答速度も異なることが明らかである。ここではτ２＜τ１としており、さらに第一の二値化回路の構成要素である積分器２の時定数τ１は、定常的な再生信号２１、即ち、急激なエンベロープ変動を受けていない再生信号の二値化に際して最適な応答速度を実現するために決定された値である。
【００１５】
以上のように構成された本実施の形態における光ディスクの再生信号処理装置についてその動作を図２、即ち図１おける各信号波形の図示とともに説明する。
【００１６】
なお、図２に示した各信号波形の符号は図１の信号線に付与した符号と同一の符号であって、紙面の水平方向は時間軸を表すものとする。
【００１７】
二値化回路の応答速度は積分器の時定数に反比例することから、この場合、第二の二値化回路の応答速度の方が第一の二値化回路の応答速度より速いことになって、再生信号２１が急激なレベルの変動、即ちエンベロープ変動を受けている場合、そのエンベロープ変動に対する二値化の追従能力が高い二値化回路となっている。図２によれば、エンベロープ変動を受けた再生信号２１に対し積分器２の出力信号２６は充分な追従がなされていないことがわかり、結果として、コンパレータ１の出力信号、即ち第一の二値化回路の出力信号２２は、再生信号２１がエンベロープ変動している区間の付近、即ち第一の二値化回路の出力信号２２中の区間２８及び２９で正しく二値化されていないことが明らかである。それに対して、積分器２の時定数τ１より小さい時定数τ２を有する積分器４の出力信号２７の、再生信号２１に対する追従性は充分であり、結果として、コンパレータ３の出力信号、即ち第二の二値化回路の出力信号２３は、再生信号２１がエンベロープ変動している区間の付近、即ち第一の二値化回路の出力信号２２中の区間２８及び２９であっても正しく二値化されていることが明らかである。
【００１８】
従って、再生信号２１が当該再生層以外の層からのクロストークの影響を受け、エンベロープ変動を含んでいるとき、そのエンベロープ変動区間を特定し、スイッチ６の切り替え指令信号２５を区間２８及び２９で、他の区間と状態が異なるように生成して、スイッチ６を制御すれば、スイッチ６の出力信号２４は全再生信号区間にわたり、正しく二値化された信号であることが期待できる。
【００１９】
そこで、前述したスイッチ６の切り替え指令信号２５の生成方法について、再生信号が当該再生層以外の層からのクロストークにより受けているエンベロープ変動区間の特定の仕方を含めて説明する。
【００２０】
図３は本実施の形態における図１のスイッチ６の切り替え指令信号２５を生成するための切り替え指令信号生成回路の構成図であり、図４は図３に示した各信号波形である。なお、図４に示した各信号波形の符号は図３の信号線に付与した符号と同一の符号であって、紙面の水平方向は時間軸を表すものとする。
【００２１】
図３及び図４において、２１は光ディスクからの再生信号であって、すでに図１及び図２において説明したものと同様のものであり、多層構造を有する光ディスクの再生時では、当該再生層以外の層からのクロストークによる影響を受けたエンベロープ変動を含んだ再生信号である。また３１はロウパスフィルタ（以下ＬＰＦと記す）であり再生信号２１に含まれる高周波成分を除去する目的で設けられていて、そのカットオフ周波数は前述したエンベロープ変動にかかわる周波数よりも高く設定してある。従って、ＬＰＦ３１の出力信号４０の波形は、図４にも示すように再生信号２１のエンベロープそのものである。また、３２はコンパレータであり、その入力端子にはＬＰＦ３１の出力信号４０と所定のしきい電圧レベル５０が入力されていて、従って、コンパレータ３２の出力信号４２の状態はしきい電圧レベル５０に依存して変化することになり、即ちその変化は、図４にも示すように再生信号２１のなかに含まれるエンベロープ変動の区間の特定を示すことにほかならない。
【００２２】
さて、３３及び３４は第一及び第二の単安定マルチバイブレータ（以下モノマルチと記す）であり、コンパレータ３２の出力信号４２によるトリガー作用により所定のパルス幅を有する出力信号４３及び４４が得られるように設定されていて、第一のモノマルチ３３は入力信号、即ちコンパレータ３２の出力信号４２のロウレベルからハイレベルの変化で、第二のモノマルチ３４はハイレベルからロウレベルの変化でのトリガー作用を受け付けるように設定されている。従って、第一のモノマルチ３３の出力信号４３は、図４にも示すように再生信号２１のエンベロープ変動の受け始めから所定の区間でハイレベルのパルス幅を有するパルス信号であって、第二のモノマルチ３４の出力信号４４は、図４にも示すように再生信号２１のエンベロープ変動の受け終わりから所定の区間でハイレベルのパルス幅を有するパルス信号であって、この両者のパルス信号は図３に示す論理和ゲート３５で合成され、その出力信号４５を得る。
【００２３】
なお、論理和ゲート３５の出力信号４５の具体的な波形、特に時間軸のパルス幅に注目した波形は図４に示してあるとおりである。
【００２４】
図３に示す論理和ゲート３５の出力信号４５を先に図１及び図２で説明したスイッチ６の切り替え指令信号２５とするためには、図３に示す第一及び第二のモノマルチ３３、３４の出力パルス幅の設定を適当におこなう必要がある。それについては、再び図２を参照すれば明らかである。即ち、図１の第一の二値化回路の応答速度に起因して発生する第一の二値化回路の出力信号２２に現れる二値化信号のパルス列が不連続なる時間をあらかじめ測定して、その時間を前記第一及び第二のモノマルチ３３、３４の出力パルス幅とすればよい。
【００２５】
以上説明したように、図１に示すスイッチ６の切り替え指令信号２５の生成方法は、図２に示すように再生信号２１のエンベロープ変動付近、より詳細に言えば、第一の二値化回路の出力信号２２が正しく二値化されない区間に注目して生成した結果であることがあきらかであり、論理和ゲート３５の出力信号４５は図１に示すスイッチ６の切り替え指令信号２５になりうるものであって、従ってスイッチ６の出力信号２４は図２に示すとおり、期待どおりに正しく二値化された二値化信号であることを示している。
【００２６】
なお、以上の説明のなかで、応答速度が異なる二つの二値化回路の出力信号を適宜切り替えることにより最終的な二値化信号を得るという構成にした理由は、本実施の形態では、前述したように第一の二値化回路の構成要素である積分器２の時定数τ１は、定常的な再生信号２１の二値化に際して最適な応答速度を実現するために決定された値であるため、再生信号２１の全区間にわたってより応答速度の速い第二の二値化回路の出力信号２３を最終的な二値化信号として採用すると、かえってその二値化信号に時間軸誤差を含む可能性が高くなり、逆に好ましくない状況を生じることになるからである。即ち、より応答速度の速い第二の二値化回路の存在は、再生信号２１のエンベロープ変動に対する追従性をより重視して注目した結果であることが本発明の特徴となっている。
【００２７】
以上説明したように、本発明によると光ディスクの再生信号のエンベロープ変動、特に多層構造を有する光ディスクの当該再生層以外の層からのクロストークによる急激なエンベロープ変動があっても、正しい二値化信号を得ることが可能である。
【００２８】
また、本実施の形態では応答速度の異なる二つの二値化回路を設け、その出力信号を適宜切り替えるという構成にしたが、二値化回路を一つにして、その二値化回路を構成する積分器に、時定数の切り替え手段を設け、前述したスイッチ６の切り替え指令信号２５（即ち、図３および図４に示す論理和ゲート３５の出力信号４５）によってその時定数を切り替える構成も可能であり、あるいは異なる時定数を有する積分器を二つ設け、その積分器の出力信号を選択可能にして、コンパレータの一方の入力端子に入力する構成としてもよい。どちらの構成によっても本実施の形態による効果と同等の効果が得られる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光ディスクの再生信号のエンベロープ変動、即ち、多層構造を有する光ディスクの当該再生層以外の層からのクロストークによる急激なエンベロープ変動に対して充分な追従能力を持つ二値化手段を提供することが可能であり、結果として、エンベロープ変動に起因するエラーレイトの増大を抑圧することができる。しかも本発明における二値化手段を構成する二値化回路の構成は、光ディスクの再生信号の二値化回路として一般的に使用されているものであって、その構成は極めて簡単なものである。従って、本発明における二値化手段も簡単な構成で実現可能であり、高い信頼性を有する光ディスクの再生信号処理装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１の信号波形図
【図３】本発明の実施の形態１における図１のスイッチ６の切り替え指令信号生成回路のブロック図
【図４】本発明の実施の形態１における図１のスイッチ６の切り替え指令信号生成回路の信号波形図
【図５】従来例の課題を示す図
【符号の説明】
１，３　コンパレータ
２，４　積分器
６　スイッチ
３１　ロウパスフィルタ
３２　コンパレータ
３３，３４　単安定マルチバイブレータ
３５　論理和ゲート
５０　しきい電圧レベル
２１　再生信号
２２，２３，２４　二値化信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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