(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク媒体上に同心円またはスパイラル状にトラックが配され、アドレス情報やクロック情報などを表す識別情報が該トラック中心に対して半径方向外周側に所定距離変位して配置された第１の識別情報と内周側に該所定距離変位して配置された第２の識別情報の形態で記録された識別情報領域と、ユーザ情報などが該トラック中心上に記録されたユーザ情報領域で構成されている媒体から該情報を光学的に再生する装置であって、
媒体上に光ビームを照射し、その反射光を該トラックの接線方向を基準としてディスク半径方向に少なくとも２分割されてなる光検出器で受光して電気信号に変換する光ヘッドと、該光ヘッドからの信号出力を加算する加算手段と、該光ヘッドからの信号出力を減算する減算手段と、該減算手段の出力を該加算手段の出力と同様の波形形態に処理する差信号処理手段と、該加算手段の出力と該差信号処理手段の出力を切替選択する信号切替手段と、該信号切替手段の出力信号から該ディスク媒体に記録されている情報を検出するための波形整形手段とを有し、該信号切替手段にて該識別情報領域再生時には該差信号処理手段の出力を、また、該ユーザ情報領域再生時には該加算手段の出力を選択して該波形整形手段へ出力することにより情報を再生し、
該第１の識別情報の発現位置を示すゲートを生成する第１のゲート生成手段と、該第２の識別情報の発現位置を示すゲートを生成する第２のゲート生成手段とをさらに有し、
該波形整形手段が、該信号切替手段の出力の直流成分を所定の時定数で除去する直流成分除去手段と、該ユーザ情報の発現位置を示すゲートを生成する第３のゲート生成手段と、欠陥位置を示すゲートを生成する第４のゲート生成手段と、該第１のゲート生成手段、該第２のゲート生成手段、該第３のゲート生成手段及び該第４のゲート生成手段の出力より該直流成分除去手段の時定数を切り替えるためのブーストゲートを生成する第１のブーストゲート生成手段と、該直流成分除去手段の出力を２値化する信号スライス手段とを有し、第１の識別情報、第２の識別情報及びユーザ情報のそれぞれの開始点及び欠陥の終了点から一定期間該直流成分除去手段の時定数を小さくし、
該信号スライス手段が、該直流成分除去手段の出力をスライスレベルで２値化する第１の２値化手段と、該第１の２値化手段の出力信号に基づいて所定の時定数で該スライスレベルを最適値に制御するスライスレベル制御手段と、該スライスレベル制御手段で設定されたスライスレベルにオフセットを付加するスライスレベル調整手段と、該直流成分除去手段の出力を該スライスレベル調整手段の出力で２値化するための第２の２値化手段とを有することを特徴とする光学的情報再生装置。
【請求項２】
該オフセット値は、該第１の識別情報、該第２の識別情報及び該ユーザ情報をそれぞれ個別に設定することができることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報再生装置。
【請求項３】
該スライスレベル調整手段は、該第１〜第４のゲート生成手段の出力より生成される所定時間幅の第２のブーストゲートを生成する手段を備え、該第２のブーストゲートの期間、該スライスレベルを制御する時定数を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報再生装置。
【請求項４】
第１のブーストゲート幅と、第２のブーストゲート幅は、個別に設定可能であることを特徴とする請求項３に記載の光学的情報再生装置。
【請求項５】
第１のブーストゲート幅と、第２のブーストゲート幅は、再生速度によって変化させることができることを特徴とする請求項３に記載の光学的情報再生装置。
【請求項６】
該直流成分除去手段、スライスレベル制御手段の制御時定数を再生速度によって変化させることができることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報再生装置。
【請求項７】
該トラックは、該ディスク媒体上に同心円またはスパイラル状に形成された凹部と、該凹部の間の凸部との両方を記録トラックとするとともに、
該オフセット値は、凹部、凸部のそれぞれの該第１の識別情報、該第２の識別情報、該ユーザ情報を、個別に設定することができることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光学的情報再生装置に係わるものであり、より詳しくはディスク媒体上に同心円またはスパイラルでトラックが配され、アドレス情報などを表す識別情報がトラック中心に対して半径方向内周側および外周側にそれぞれ略所定距離変位して配置された識別情報領域と、ユーザ情報などがトラック中心上に記録されたユーザ情報領域で構成される媒体から情報を光学的に再生する装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報を保存するメモリ手段に対し、画像情報や映像情報のように、従来の文字情報や音声情報と比べ、より大容量を必要とする情報の保存が求めらおり、その解決策として光ディスクが注目されている。これまでの記録可能な光ディスクは、記録／再生用の光ビームをトラック中心に制御するためにディスク製造時に予め案内溝が刻まれている。この案内溝により、ディスクは凸（ランド）部と凹（グルーブ）部がスパイラルもしくは同心円状に形成されることになる。この凸部と凹部の両方を記録トラック（ランドトラックおよびグルーブトラック）とすることにより、どちらか一方を記録トラックとする場合に比べ２倍の情報を記録できることになる。この方式は、ランド・グルーブ記録方式と呼ばれ、特公昭６３−５７８５９号公報に述べられている。
【０００３】
通常、記録トラックはトラック方向にセクタに分割されており、各セクタにはトラック番号やセクタ番号等の識別情報が物理的に形成した凸凹のピットとしてプリフォーマットされている。この場合の識別情報の配置方法として、ランドトラックおよびグルーブトラックそれぞれに専用の識別情報を配置する方法と、隣り合うランドトラックとグルーブトラックで共有するために半径方向に変位させた状態、具体的には、ランドトラックとグルーブトラックの真ん中に配置する方法がある。
【０００４】
前者のトラック毎に専用の識別情報を配置する方法は、そのセクタ毎に専用の情報を盛り込めるので、装置側の制御はしやすくなる。この場合、ディスクを製造するためのマスタリングにおいて、ピット幅をトラックピッチ幅より十分狭くする必要があり、案内溝を形成するのと同じレーザビームでは所望のピットを形成するのが困難となり、そのためディスクの製造工程が複雑になる。
【０００５】
一方、後者の隣り合うランドトラックとグルーブトラックで共有する方法では、識別情報を２つのトラックで共有するため、装置側ではどちらのトラックを再生しているかを判断する必要があり、制御が前者の専用配置方式に比べ若干複雑になる。しかし、マスタリングにおける識別情報のプリフォーマットは、案内溝を形成するのと同じレーザビームを利用することができ、光偏向手段によりレーザビームを半径方向にランドトラックまたはグルーブトラックのトラックピッチの１／４だけ偏向させることで可能となる。このような光ディスクおよびこれを用いた光学的情報再生装置については特開平０６−１７６４０４号公報に開示されている。
【０００６】
次に、後者の方法で識別情報が配置された光ディスクを用いた光学的情報再生装置について説明する。図７は従来の光ディスクのトラックフォーマットを示す図である。また、図８は従来の識別情報部の配置を示す図である。さらに、図９はこのようなタイプの光ディスクから情報を再生するための光学的情報再生装置の構成を示すブロック図である。
【０００７】
図７および図８において、１は識別情報がプリフォーマットされている識別情報領域、２はユーザ情報が局所的光学定数もしくは物理的形状の変化を利用して記録されているユーザ情報領域、３はグルーブトラック、４はランドトラックを示す。図から明らかなように、トラック構造はグルーブトラック３またはランドトラック４が全周に亘りスパイラル状に配置されており、また、トラック方向にセクタ分割されている。さらに、セクタはその先頭にセクタを特定するためのトラック番号やセクタ番号等が記録されている識別情報領域１、および、それに続くユーザデータ等を記録するためのユーザ情報領域２に分割されている。ここで、識別情報は、隣り合うランドトラック４とグルーブトラック３で共有されており、識別情報と、ランドトラック４あるいはグルーブトラック３のトラックの中心との変位量はランドトラック４またはグルーブトラック３のトラックピッチの１／４となっている。
【０００８】
次に、従来の光学的情報再生装置の構成について図９をもとに説明する。同図において、１１は光ディスク、１２はスピンドルモータ、１３は光ヘッド、１４は第１の電流−電圧（Ｉ／Ｖ）変換手段、１５は第２のＩ／Ｖ変換手段、１６は第１のＩ／Ｖ変換手段１４の出力と第２のＩ／Ｖ変換手段１５の出力を加算する加算手段、１７は加算手段１６の出力（ａ）を処理したのち２値化することによりディスクに記録されている情報を検出する和信号検出手段、１８は第１のＩ／Ｖ変換手段１４の出力と第２のＩ／Ｖ変換手段１５の出力の差をとる減算手段、１９は減算手段１８の出力波形（ｂ）の極性を後述のコントローラ２６からの制御信号で反転するための極性反転手段、２０は極性反転手段１９の出力（ｄ）を処理したのち２値化することによりディスクに記録されている情報を検出する差信号検出手段、２１は後述の制御ゲート生成手段２５からの制御信号（ｆ）により和信号検出手段１７の出力（ｃ）と差信号検出手段２０の出力（ｅ）を切替選択する信号切替手段、２２は信号切替手段２１の出力（ｇ）に同期した再生クロック（ＣＫ）を制御ゲート生成手段２５からの制御ゲート（ＲＧ）で生成する再生クロック生成手段、２３は信号切替手段２１の出力（ｇ）を再生クロック生成手段２２からの再生クロックのタイミングで情報”１”か”０”かを判別したのちデータを復調するデータ復調手段、２４は信号切替手段２１の出力（ｇ）を再生クロック生成手段２２からの再生クロックのタイミングで情報”１”か”０”かを判別することで識別情報を再生したのちアドレスを再生するアドレス情報再生手段、２５はアドレス情報再生手段２４からのアドレス再生完了信号のタイミングを基準として前述の制御ゲートを生成する制御ゲート生成手段、２６はアドレス情報再生手段２４からのアドレス情報に基づき極性判定手段１９に制御信号を出力するコントローラ、を示す。さらに、光ヘッド１３は、レーザダイオード（ＬＤ）１３１、コリメートレンズ１３２、ビームスプリッタ（ＢＳ）１３３、集光レンズ１３４、光検出器（ＰＤ）１３５で構成される。
【０００９】
以上のように構成された従来例の光学的情報再生装置の動作を図９および図１０に従って説明する。図１０は図９の各部の波形を示す。
【００１０】
光ディスク１１がメカ的機構によりスピンドルモータ１２に装着されると、コントローラ２６から図示しないスピンドル起動信号および回転数情報が図示しない回転制御手段に送られ、スピンドルモータ１２が所定回転数に設定される。つぎに、光ヘッド１３のレーザダイオード１３１が、コントローラ２６からの図示しない点灯指令信号により点灯する。このとき、レーザダイオード１３１の出力は、図示しないフィードバック制御手段により、一定値になるように制御されている。
【００１１】
レーザダイオード１３１から出射されたレーザビームは、コリメータレンズ１３２により平行光にされ、ビームスプリッタ１３３を透過して集光レンズ１３４にて光ディスク１１上に集光される。そして、光ディスク１１上の情報成分を含んだ光ディスク１１からの反射光（戻り光）のファーフィールドパターンは、集光レンズ１３４を経たのちビームスプリッタ１３３で反射され、光検出器１３５に投影される。ここで示す光検出器１３５は、投影されるファーフィールドパターンのトラック接線方向を基準としてディスク半径方向に少なくとも２分割されている。この２分割された光検出器１３５上の光の分布情報を利用すれば、ビームスポットの半径方向の位置が制御できるように光ヘッド１３の光学系が調整されている。
【００１２】
これにより、ビームスポットがトラック中心にあるとき、２分割された検出器１３５上には同量の光が照射され、それぞれの出力の差、つまりプシュプル信号、をとるとゼロになる。一方、ビームスポットがトラック中心から離れるに従い、２分割された検出器上の光の分布がアンバランスになり、プシュプル信号も大きくなる。このプシュプル信号は、ビームスポットがランドトラック４またはグルーブトラック３の中心上にある時ゼロとなり、また、ランドトラック４とグルーブトラック３の真ん中にある時極大値または極小値となる。
【００１３】
ゆえに、ビームスポットをトラック中心に制御するためのトラッキングは、２分割された検出器１３５からの出力信号の差がゼロになるようにフィードバック制御すればよく、この手法は案内溝を有する光ディスクのトラッキング法として一般的に採用されている。
【００１４】
前述の光ディスク１１上の情報成分を含んだ光ディスク１１からの反射光（戻り光）は、光検出器１３５で電流信号に変換され、次段の第１のＩ／Ｖ変換手段１４および第２のＩ／Ｖ変換手段１５で電圧に変換される。電圧に変換された各々の信号の差を減算手段１８で演算することにより上述のプシュプル方式によるトラッキング誤差信号が得られる。この信号を利用して、図示しないトラッキング制御手段は、常にビームスポットがトラック中心を走査するように制御する。
【００１５】
また、ディスクの面ぶれ等光ビームの光軸方向の変位については、図示しないフォーカス制御手段により、ビームスポットが常に光ディスク１１上に集光するように制御されている。
【００１６】
ビームスポットが、上述の制御手段で制御された状態で、光ディスク１１上の情報が再生される。また、光ディスク１１上に情報が記録される。以降、情報の再生方法に絞って説明する。
【００１７】
第１のＩ／Ｖ変換手段１４および第２のＩ／Ｖ変換手段１５で電圧に変換された信号は、加算手段１６により加算され図１０の（ａ）に示す波形となる。また、前述の減算手段１８からの出力波形は、ビームスポットがトラック中心走行時、図１０の（ｂ）または（ｂ■）に示す波形となる。ここで、（ｂ）または（ｂ■）の違いは、識別情報領域１のピットの位置がランドトラック４中心を基準にして内周側または外周側のどちらの方向に変位しているかに依存する。また、ユーザ情報領域ではビームスポットがトラック中心を走行するため、２分割の光検出器１３５それぞれの出力は同じとなり、減算手段１８の出力は０（または基準レベル）となる。
【００１８】
たとえば、識別情報領域のピットの位置がランドトラック中心を基準にして内周側に変位して配置された光ディスク１１を再生する場合を考える。この光ディスク１１のランドトラック再生時に識別情報領域からの再生信号が図１０（ｂ）の波形となるように２つのＩ／Ｖ変換手段からの出力を減算手段１８に接続しているとすると、グルーブトラック再生時の識別情報領域からの再生波形は図１０（ｂ■）に示す波形となる。または、その逆も同様のことが云える。
【００１９】
加算手段１６の出力から光ディスク１１上の情報を再生する場合、加算手段１６から出力されるアナログ信号は和信号検出手段１７で所定のスライスレベル（Ｖｔｈ１）よりも大きいか、小さいか判断することにより２値化され、図１０（ｃ）の波形となる。
【００２０】
つぎに、減算手段１８の出力から光ディスク１１上の識別情報領域１の識別情報を再生する場合について述べる。この方法については特開平０６−１７６４０４号公報に開示されている。
【００２１】
まず、減算手段１８から出力されるアナログ信号は、上述のように再生トラックがランドトラックかグルーブトラックかにより、再生波形の極性が異なる。一般的に、アナログ波形をスライスすることで２値化するレベルスライス手段は、入力信号の極性を固定したかたちで回路設計されている。そのため、再生波形の極性が異なる系では、極性をどちらか一方に固定するための極性反転手段１９を必要とする。
【００２２】
この極性反転手段１９の制御は、前もってトラックと再生波形の極性の関係が明らかであれば容易である。つまり、後述のコントローラ２６は、再生または記録しようとするセクタがランドトラック上かグルーブトラック上かを判断することにより極性反転手段１９を動作させればよい。その結果、図１０（ｄ）に示すように、ランドトラック、グルーブトラックによらず、識別情報からの再生波形の極性が一方向に固定される。ここでは、基準レベルに対して下方向に固定するようにした。極性反転手段１９の出力は、差信号検出手段２０で２値化され図１０（ｅ）の波形となる。
【００２３】
つぎに、２値化された信号からトラックアドレスやセクタアドレスなどの識別情報およびユーザデータなどのユーザ情報を再生する方法について述べる。
【００２４】
まず、和信号検出手段１７の出力（ｃ）を利用して識別情報とユーザ情報を再生する場合についてであるが、この場合は信号切替手段２１が常に和信号検出手段１７の出力（ｃ）を選択するように設定されている。
【００２５】
また、識別情報の再生には差信号検出手段２０の出力（ｅ）を用い、ユーザ情報の再生には和信号検出手段１７（ｃ）の出力を用いる場合は、信号切替手段２１でそれぞれの信号を切り替える。この信号切替手段２１の切替は、後述の制御ゲート生成手段２５からの切替信号（図１０（ｆ））によって行われる。この切替信号は、たとえば後述のアドレス情報再生手段２４からのアドレス検出完了タイミングのようにセクタ内の位置を特定できるタイミング信号を起点として内部のタイマー等にて生成される。
【００２６】
信号切替手段２１の出力（ｇ）は、再生クロック生成手段２２、データ復調手段２３、アドレス情報再生手段２４に入力される。
【００２７】
再生クロック生成手段２２は、信号切替手段２１からの出力信号（ｇ）に同期した再生クロックをＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）手段により生成する。このとき、再生クロック生成手段２２は制御ゲート生成手段２５からのリードゲート（ＲＧ）により、再生すべき情報の存在する領域で動作するように構成されている。
【００２８】
アドレス情報再生手段２４は、信号切替手段２１からの出力信号（ｇ）を再生クロック生成手段２２からの再生クロックのタイミングで情報”１”か”０”かを判別することで識別情報を再生したのちアドレスを検出する。
【００２９】
データ復調手段２３は、信号切替手段２１の出力信号（ｇ）を再生クロック生成手段２２からの再生クロックのタイミングで情報”１”か”０”かを判別したのち、デコード、エラー訂正およびデ・インターリーブ処理を施することでデータを復調する。
【００３０】
制御ゲート生成手段２５は、前述のようにアドレス情報再生手段２４からのアドレス検出完了タイミングを起点として内部のタイマーにより、信号切替手段２１の切替信号（ｆ）および再生クロック生成手段２２のリードゲート（ＲＧ）を生成する。
【００３１】
コントローラ２６は、アドレス情報再生手段２４で再生されたアドレスとトラッキング制御手段から得られる再生トラックがランドなのかグルーブなのかを示す情報とを判定し、再生中のセクタを特定する。また、アクセス時などで再生するためのトラックを変更する場合、コントローラは目的セクタの存在するトラックがランドトラックかグルーブトラックかを判定し、極性反転手段１９に対して出力信号極性を設定するためのコントロール信号を出力する。また、コントローラ２６はこの機能以外にも図示しない装置全体の制御も行っている。
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の光ディスクは識別情報をトラック中心より変位させてランドトラックとグルーブトラックの間に形成しているため、ビームスポットがどちらのトラックを走行していても、識別情報を再生・検出することが可能となる。また、ランドトラックおよびグルーブトラック毎に識別情報を形成する必要がないので、光ディスクマスタリング時の工程数を削減できる利点もある。
【００３３】
しかし、先にも説明したように、１つの識別情報をランドトラックとグルーブトラックで共有しているためアドレス再生だけではセクタの特定が困難であり、ランドトラックとグルーブトラックのどちらのトラックを再生中なのかを示す情報も別途必要となる。
【００３４】
また、識別情報はトラック中心に対して変位した位置に配置されているため、ビームスポットが識別情報から半径方向に遠ざかる位置にトラックオフセットした場合、識別情報からの再生信号振幅が劣化し、そのためアドレス検出確度が低下するという問題があった。アドレスが精度よく検出できなければ、記録や再生動作の信頼性が低下する。
【００３５】
さらに、識別情報の検出だけでは、再生トラックがランドトラックかグルーブトラックかの識別が困難であった。
【００３６】
さらにまた、識別情報とユーザ情報をそれぞれ個別検出するため、回路規模の増大を招く。
【００３７】
このような問題点を解消するため、識別情報の配置が図１１に示すように見直された光ディスクがある。この配置の特徴は、１つの識別情報が２つの領域に分割されており、一方（今後第１の識別情報と称す。）がトラック中心に対して外周側に、また、他方（今後第２の識別情報と称す。）が半径方向に対して内周側に所定距離変位して配置されていることである。変位の最適値は、トラックピッチの１／２程度が望ましい。
【００３８】
この識別情報をトラッキング制御に利用すれば、トラッキングオフセットをキャンセルできる。つまり、上述の減算手段によって再生される第１の識別情報の再生振幅と第２の識別情報の再生振幅が同じとなるビームスポット位置がトラック中心となる。
【００３９】
また、第１の識別情報領域と第２の識別情報領域の検出時間の違いを利用することにより、ビームスポットの走行しているトラックを判定できる。つまり、ビームスポットがランドトラックを走行しているときは、最初に第１の識別情報が検出され、続いて第２の識別情報が検出されることになる。逆に、グルーブトラック走行時は、最初に第２の識別情報が検出され、続いて第１の識別情報が検出されることになる。この関係を利用すれば、識別情報を再生するだけで、再生トラックがランドかグルーブかを判定でき、さらに、セクタまで特定できる。
【００４０】
しかしながら、上述した従来の光学的情報再生装置では、識別情報の配置としてトラック中心に対して１方向にのみ変位されたものを想定しているため、ランドトラックまたはグルーブトラックというトラック単位でしか極性反転手段を制御できなかった。このような構成では、１つの識別情報単位で信号の極性を制御することができないという問題があった。そのため、従来の光学的情報再生装置で図１１に示すような光ディスクを再生する場合、識別情報の検出には加算手段の出力しか使えず、減算手段から出力されるプシュプル信号を使えないことになる。この場合、第１の識別情報と第２の識別情報を個別に検出できず、また、検出された識別情報からだけでは再生トラックがランドかグルーブかを判定できないという問題があった。
【００４１】
さらにまた、識別情報の再生において、加算手段または減算手段のどちらの出力を利用して再生するかを選択するための判定手段、たとえばアドレス検出確度のような定量的な判定手段がなく、場合によってはアドレスの検出確度が低下するとという問題があった。
【００４２】
この発明は、図１１に示すような識別情報の配置を有する光ディスクから情報を再生するための光学的情報再生装置に関し、上述のような従来の装置における問題点を解決するためになされたものである。
【００４３】
第１の目的は、アドレス情報などを表す識別情報がトラック中心に対して半径方向外周側に所定距離変位して配置された第１の識別情報領域と内周側に同所定距離変位して配置された第２の識別情報領域と、ユーザ情報などがトラック中心上に記録されたユーザ情報領域を有する光ディスクから情報を再生する光学的情報再生装置を得ることである。
【００４４】
また、第２の目的は、第１の識別情報と第２の識別情報それぞれの発現位置情報を利用し、アナログ波形の段階で第１の識別情報と第２の識別情報の再生波形の形態を近づけることで、第１の識別情報と第２の識別情報を再生する手段を共有化することである。
【００４５】
さらに、第３の目的は、第１の識別情報と第２の識別情報それぞれの発現位置情報とユーザ情報の発現位置情報を利用し、アナログ波形の段階で第１および第２の識別情報とユーザ情報の再生波形の形態を近づけることで、アナログ波形を２値化したのち情報を再生する手段を識別情報の再生とユーザ情報の再生で共通化することである。
【００４６】
さらにまた、第４の目的は、媒体上の欠陥あるいは傷により再生波形が乱れても、高速に復帰できる手段を得ることである。
【００４７】
また、第５の目的は、アナログ波形を２値化するスライスレベルを最適に制御し、オフセットを印加することにより、信号の検出確率を向上することである。
【００４８】
さらに、第６の目的は、スライスレベルに印加するオフセット値を第１、第２の識別情報領域およびユーザ領域で個別に設定することにより、信号の検出確率をさらに向上することである。
【００４９】
さらにまた、第７の目的は、第１と第２の識別情報及びユーザ情報の開始直後および媒体の欠陥直後において、スライスレベルを制御する時定数を小さくすることにより、高速にスライスレベルを最適化することである。
【００５０】
また、第８の目的は、直流成分除去手段の制御時定数を小さくする時間幅と、スライスレベルの制御時定数を小さくする時間幅を個別に設定することにより、信号の検出確率を向上することである。
【００５１】
さらに、第９の目的は、直流成分除去手段の制御時定数を小さくする時間幅と、スライスレベルの制御時定数を小さくする時間幅を再生速度により調整することにより、様々な再生速度において信号の検出確率を向上することである。
【００５２】
さらにまた、第１０の目的は、直流成分除去手段の制御時定数と、スライスレベルの制御時定数を再生速度により調整することにより、様々な再生速度において信号の検出確率を向上することである。
【００５３】
また、第１１の目的は、ディスク媒体のランドトラックとグルーブトラックのそれぞれの第１と第２の識別情報及びユーザ情報にオフセット値を個別に設定することにより、信号の検出確率を向上することである。
【００５４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光学的情報再生装置は、アドレス情報などを表す識別情報が少なくとも一組以上トラック中心に対して径方向外周側と内周側にそれぞれ所定距離変位して配置された第１と第２の識別情報領域と、ユーザ情報などがトラック中心上に記録されたユーザ情報領域を有する光ディスクから、トラックの接線方向に対して少なくとも２分割された光検出器それぞれの出力の和信号と差信号を用いて情報を再生する手段として、識別情報の検出には、変位の方向に応じて再生波形が基準レベルに対して上側および下側と極性の異なる差信号波形を、差信号処理手段によって和信号波形と類似の形態にアナログ処理された信号を、また、ユーザ情報の検出には、和信号をそれぞれ選択した後、波形整形手段で２値化するようにしたものである。
【００５５】
また、上述の差信号処理手段として、識別情報がトラック中心に対して変位した部分で、変位の方向に応じて差信号と差信号の反転信号とをスイッチ手段で切り替えるようにしても良い。
【００５６】
さらに、識別情報を検出するための上記差信号波形整形手段として、第１および第２の識別情報それぞれの発現位置を示すゲート信号を生成し、このゲート信号により上記信号切替手段を切り換えるようにしても良い。
【００５７】
さらにまた、直流成分を除去する手段と該直流成分を除去した信号を所定のスライスレベルで２値化する手段を備え、第１および第２の識別情報と、ユーザ情報のそれぞれの開始点から一定期間直流成分除去手段の時定数を小さくするようにしても良い。
【００５８】
また、上記スライスレベルを最適に調整することができるとともに、スライスレベルにオフセットを付加できるようにしても良い。
【００５９】
さらに、上記オフセットを第１及び第２の識別情報領域とユーザ情報領域とが個別に設定できるようにしても良い。
【００６０】
さらにまた、第１と第２の識別情報及びユーザ情報の開始直後にスライスレベルを制御する時定数を小さくできるようにしても良い。
【００６１】
また、直流成分除去手段の制御時定数を小さくする時間幅と、スライスレベルの制御時定数を小さくする時間幅を個別に設定できるようにしても良い。
【００６２】
さらに、直流成分除去手段の制御時定数を小さくする時間幅と、スライスレベルの制御時定数を小さくする時間幅を再生速度により調整することができるようにしても良い。
【００６３】
さらにまた、直成分除去手段の制御時定数と、スライスレベルの制御時定数を再生速度により調整することができるようにしても良い。
【００６４】
また、ディスク媒体のランドトラックとグルーブトラックのそれぞれの第１と第２の識別情報及びユーザ情報にオフセット値を個別に設定できるようにしても良い。
【００６５】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態である光学的情報再生装置においては、アドレス情報などを表す識別情報が少なくとも一組以上トラック中心に対して径方向外周側と内周側にそれぞれ所定距離変位して配置された第１と第２の識別情報領域と、ユーザ情報などがトラック中心上に記録されたユーザ情報領域を、識別情報は差信号、ユーザ情報は和信号を用いて光ディスク上の情報を再生する装置において、第１と第２の識別情報それぞれの発現位置情報を利用して第１と第２の識別情報からの再生波形をユーザ情報領域からの再生波形とアナログ的に類似の形態に処理することで、アナログ信号から情報を検出するための波形整形回路以降のブロックを両信号で共有化するようにしたものである。
【００６６】
また、第１と第２の識別情報から再生される波形の極性をユーザ情報領域から再生される波形の極性と同一にするため、第１と第２の識別情報のトラック中心に対する変位方向に応じて差信号と差信号の反転信号をスイッチ手段で切り替えるようにしたものである。
【００６７】
さらに、上述のスイッチ手段は、第１および第２の識別情報それぞれの発現位置を示すゲート信号をもとに、再生波形の極性を切り替える情報領域に相当する切替信号を生成する極性切替信号生成手段で構成するようにしたものである。
【００６８】
さらにまた、差信号の直流成分を所定の時定数で除去し両信号をアナログ的に類似の形態に処理することで、アナログ信号から情報を検出するための波形整形回路を両信号で共有化するようにしたものである。さらに、第１と第２の識別情報の発現位置を示すゲート信号より第１と第２の識別情報のそれぞれの開始点から一定期間直流成分除去手段の時定数を小さくすることで、高速で定常レベルに収束させるようにしたものである。
【００６９】
また、波形整形のスライスレベルにオフセットを付加できるようにしたものである。
【００７０】
さらに、第１及び第２の識別領域とユーザ情報領域でオフセットを個別に設定できるようにしたものである。
【００７１】
さらにまた、第１及び第２の識別領域とユーザ情報領域それぞれの開始直後のスライスレベルの制御時定数を小さくするようにしたものである。
【００７２】
また、直流成分除去の制御時定数を小さくする時間幅と、スライスレベルの制御時定数を小さくする時間幅を個別に設定できるようにしたものである。
【００７３】
さらに、直流成分除去の制御時定数を小さくする時間幅と、スライスレベルの制御時定数を小さくする時間幅を再生速度に応じて調整できるようにしたものである。
【００７４】
さらにまた、直流成分除去の制御時定数と、スライスレベルの制御時定数を再生速度に応じて調整できるようにしたものである。
【００７５】
また、ディスク媒体のランドトラックとグルーブトラックのそれぞれの第１と第２の識別情報及びユーザ情報にオフセット値を個別に設定できるようにしたものである。
【００７６】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。ただし、実施の形態において従来例と同一の番号を付したブロックについては、図９に示した従来例の光学的情報再生装置と基本的に同じものであり、詳細説明は省略する。
実施の形態１．
【００７７】
図１は、この発明の実施の形態１である光学的情報再生装置を示す図である。図中、１１は光ディスク、１２はスピンドルモータ、１３は光ヘッド、１４は第１のＩ／Ｖ変換手段、１５は第２のＩ／Ｖ変換手段、１６は加算手段、１８は減算手段、３５は差信号処理手段、３６は信号切替手段、３７は波形整形手段、２２は再生クロック生成手段、２３はデータ復調手段、２４はアドレス情報再生手段、２５はアドレス情報再生手段２４からのアドレス再生完了信号のタイミングを基準として制御ゲートを生成する制御ゲート生成手段、を示す。
【００７８】
さらに、差信号処理手段３５は、バッファアンプ３５１、反転バッファアンプ３５２、極性切替信号生成手段３５３、スイッチ手段３５４で構成されている。
【００７９】
以上のように構成された実施の形態の光学的情報再生装置で図１１に示す光ディスクを再生するときの動作を図１、図２及び図３に従って説明する。図２、図３は図１の各部の波形を示す。
【００８０】
減算手段１８からの出力波形は、ビームスポットがトラック中心走行時、図２（ｂ）または（ｂ■）に示す波形となる。ここで、（ｂ）または（ｂ■）の違いは、ビームスポットが走行しているトラックがランドトラックかグルーブトラックかによって、減算手段１８の出力波形の極性が変化することを示している。つまり、この出力波形の極性は、ビームスポット位置を基準としたときの識別情報の変位の向きに依存している。識別情報の配置とトラック中心が図１１に示す関係となるディスクを再生する場合、ビームスポットがトラック中心を走行している状態で識別情報を再生するのは、ビームスポットが最大のトラックオフセットをもって再生していることになる。この場合、２分割の光検出器１３５それぞれの出力の差が最大となり、減算手段１８の出力（ｂ）つまりプシュプル信号は極大値または極小値を取る。その結果、トラック中心に対して外周側に変位した第１の識別情報からの再生信号と内周側に変位した第２の識別情報からの再生信号は、０レベル（または基準レベル）を中心に信号極性が異なる波形となる。
【００８１】
識別情報領域に対し、ユーザ情報領域ではビームスポットがトラック中心を走行するため、２分割の光検出器１３５それぞれの出力は同じとなり、減算手段１８の出力（ｂ）は０（または基準レベル）となる。
【００８２】
極性切替信号生成手段３５３の実施の形態は図４に示すように、第１のゲート生成手段２８１、第２のゲート生成手段２９１、極性判定手段３５５、で構成される。さらに、極性判定手段３５５は、Ｒ−Ｓフリップフロップ手段３５６、ＡＮＤ手段３５７で構成される。
【００８３】
極性切替信号生成手段３５３は、減算手段１８の出力信号（ｂ）から第１の識別情報を判別するための判別ゲート信号（ｈ）を生成する。この判別ゲート信号に応じて、スイッチ手段３５４は、バッファアンプ３５１の出力（ｉ）と反転バッファアンプ３５２の出力（ｊ）のどちらか一方を選択し、信号切替手段３６へ出力する。これにより、差信号処理手段３５の出力信号波形（ｋ）は、加算手段１６の出力波形（ａ）と極性の点で類似の波形になる。
【００８４】
信号切替手段３６は、制御ゲート生成手段２５からの切替信号（ｌ）に応じて、加算手段１６の出力（ａ）と差信号処理手段３５の出力（ｋ）を選択し、波形整形手段３７に出力する。この切替信号は、たとえばアドレス情報再生手段２４からのアドレス検出完了タイミングのように発生位置が特定できるタイミングを起点として内部のタイマーにて生成可能である。また、識別情報の再生もユーザ情報の再生と同様に加算手段１６の出力から検出するときは、制御ゲート生成手段２５が信号切替手段３６に対して常に加算手段１６の出力（ａ）を選択するように設定すればよい。
【００８５】
波形整形手段３７は、図５に示すようにユーザ情報領域を検出する第３のゲート生成手段３７１と、媒体上の欠陥位置を検出する第４のゲート生成手段３７２と、直流成分除去の時定数を変更する第１のブーストゲートを生成するブーストゲート生成手段３７３と、直流成分除去手段３７４と、信号スライス手段３７５で構成される。信号スライス手段３７５はさらに、第１の２値化手段３７６と、スライスレベル制御手段３７７と、スライスレベル調整手段３７８と、第２の２値化手段３７９で構成される。
【００８６】
波形整形手段３７は、信号切替手段３６より入力された信号（ｍ）より、第３のゲート生成手段３７１においてユーザ情報領域を検出するとともに、第４のゲート生成手段において媒体上の欠陥位置を検出する。ブーストゲート生成手段３７３は、識別情報領域の第１と第２の識別情報の先頭部分と、ユーザ情報領域の先頭部分にワンショット手段(図示せず)により、所定の幅を持つ第１のブーストゲート（ｑ）を生成する。直流成分除去手段３７４は、信号切替手段３６の出力信号（ｍ）をブーストゲート生成手段３７３より入力される第１のブーストゲートの期間だけ時定数を低減し、高速にその直流成分を除去することにより、加算手段１６からの出力（ａ）と、差信号処理手段３５からの出力（ｋ）の直流成分がほぼ一定になるように制御する。さらに直流成分除去手段３７４の出力信号振幅が一定になるように処理し、光学系の周波数特性に起因する波形劣化を等化手段により識別情報領域と、ユーザ情報領域で個別に改善し(図示せず)、信号スライス手段３７５で２値化し、図３（ｎ）に示す波形を出力する。
【００８７】
信号スライス手段３７５は、再生エラーが最小となるように、スライスレベルを最適制御する。直流成分除去手段３７４により直流成分が除去された信号（ｒ）はまず、第１の２値化手段３７６により所定のスライスレベルで２値化される。次にスライスレベル制御手段３７７において、2値化されたパルスの平均デューティ比が所定の値となるようにスライスレベルを調整するとともに、スライスレベル調整手段３７８において第２のブーストゲートを生成し、ブースト期間中は高速にスライスレベルを最適値に設定する。
【００８８】
また、スライスレベル調整手段３７８は、上述のスライスレベルにオフセットを印加してもよい。このオフセット値は、再生ジッタや再生エラーレートが最小になる値に設定すればよい。さらに、第１の識別情報領域、第２の識別情報領域、ユーザ情報領域でそれぞれ個別に設定してもよく、さらにまた、ビームスポットが走行しているトラックがランドトラックかグルーブトラックかによって、それぞれ個別に設定してもかまわない。さらにこのオフセット値は、再生速度に応じて調整しても良い。また、上記第１及び第２のブーストゲートの幅は、個別に設定できるようにしても良く、さらに再生速度により変化できるようにしても良い。
さらにまた、直流成分除去及びスライスレベルの制御の時定数は、再生速度により、変化できるようにしても良い。
【００８９】
波形整形手段３７の出力からアドレス情報およびデータ情報を再生する動作については、従来例と同様のため、ここでの説明を省略する。
【００９０】
次に、媒体に欠陥あるいは傷があった場合について、図６に沿って説明する。図６に示すように、媒体上に欠陥があるとその部分の信号の再生振幅は小さくなるため、信号の直流成分が変動するとともに、スライスレベルが変動する。従って、欠陥部分直後は直流成分やスライスレベルを高速に安定させる必要がある。そこで、第４のゲート生成手段３７２を設け、欠陥部分を検出し、欠陥の直後所定の期間の間、制御の時定数を小さくし、高速に安定させる。
【００９１】
また、欠陥により信号振幅が大きくなっている場合であっても同様である。つまり、欠陥、傷により直流成分が大きく変動し、定常状態の時定数で追従できない場合は、その領域終了後、時定数を小さくし、直流成分やスライスレベルを高速に安定させる。
【００９２】
第４のゲート生成手段３７２は信号切替手段３６より入力された信号（ｍ）より欠陥部分を検出し、欠陥検出信号（図示せず）を出力する。ブーストゲート生成手段３７３では、入力された欠陥検出信号（ｐ）より、欠陥部分が終了してから所定の期間、ブーストゲートを開き、高速に直流成分を除去する。
【００９３】
同様に、スライスレベル調整手段３７８は、入力された欠陥検出信号（図示せず）より、欠陥部分が終了してから所定の期間、ブーストゲートを開き、高速にスライスレベルの調整を行う。
【００９４】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００９５】
本発明に係る光学的情報再生装置においては、識別情報がトラック中心に対して径方向外周側と内周側にそれぞれ所定距離変位して配置された第１と第２の識別情報領域を再生する場合は、差信号処理手段で差信号波形の形態をアナログ的に和信号波形の形態に近づけるように処理することで、アナログ信号から情報を検出するための波形整形回路以降のブロックを両信号で共有でき、回路規模の低減が可能となる。
【００９６】
また、識別情報がトラック中心に対して径方向外周側と内周側にそれぞれ所定距離変位して配置された第１と第２の識別情報領域を再生する場合は、識別情報がトラック中心に対して変位した部分で、変位の方向に応じて差信号と差信号の反転信号をスイッチ手段で切り替えることで、第１と第２の識別情報の極性を同一にすることが可能となる。
【００９７】
また、識別情報がトラック中心に対して径方向外周側と内周側にそれぞれ所定距離変位して配置された第１と第２の識別情報領域を再生する場合は、第１の識別情報の発現位置を示すゲートと、第２の識別情報の発現位置を示すゲートを設けることにより、該ゲート信号を用いて差信号と差信号の反転信号をスイッチ手段で切り替え、第１と第２の識別情報の極性を同一にすることが可能となる。
【００９８】
また、直流成分除去手段で差信号波形と和信号波形の直流成分を除去し、その変化点で制御の時定数を切り替えることにより、差信号波形の形態と和信号波形の形態とを高速に近づけることが可能となる。さらに、媒体の欠陥の直後も制御の時定数を切り替えることにより、高速に復帰することが可能となる。
【００９９】
また、所定の時定数で信号のスライスレベルを最適値に制御するスライスレベル制御手段と、スライスレベル制御手段で設定されたスライスレベルにオフセットを付加するスライスレベル調整手段を設けることにより、最適なスライスレベルを設定することができ、信号の検出確率を向上することが可能となる。
【０１００】
また、スライスレベルのオフセット値を第１と第２の識別情報及びユーザ情報で個別に設定することにより、最適なスライスレベルを設定することができ、信号の検出確率を向上することが可能となる。
【０１０１】
また、第１と第２の識別情報及びユーザ情報の開始直後にスライスレベルを制御する時定数を小さくすることにより、高速にスライスレベルを最適化することが可能となる。さらに、媒体の欠陥直後においても、スライスレベルを制御する時定数を小さくすることにより、高速にスライスレベルを最適化することが可能となる。
【０１０２】
また、直流成分除去手段の制御時定数を小さくする幅と、スライスレベルの制御時定数を小さくする幅を個別に設定することにより、信号の検出確率を向上することが可能となる。
【０１０３】
また、直流成分除去手段の制御時定数を小さくする幅と、スライスレベルの制御時定数を小さくする幅を再生速度により調整することができ、様々な再生速度において信号の検出確率を向上することが可能となる。
【０１０４】
また、直流成分除去手段の制御時定数と、スライスレベルの制御時定数を再生速度により調整することができ、様々な再生速度において信号の検出確率を向上することが可能となる。
【０１０５】
また、ディスク媒体のランドトラックとグルーブトラックのそれぞれの第１と第２の識別情報及びユーザ情報にオフセット値を個別に設定することにより、信号の検出確率を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１である光学的情報再生装置のブロック図である。
【図２】  この発明の実施の形態１である光学的情報再生装置を構成する各ブロックからの出力波形を示す図である。
【図３】  この発明の実施の形態１である光学的情報再生装置を構成する波形整形手段の出力波形を示す図である。
【図４】  この発明の実施の形態１である光学的情報再生装置を構成する極性切替信号生成手段を示す図である。
【図５】  この発明の実施の形態１である光学的情報再生装置を構成する波形整形手段を示す図である。
【図６】  この発明の実施の形態１である光学的情報再生装置の媒体に欠陥があった場合の波形整形手段の各ブロックからの出力波形を示す図である。
【図７】  従来の光ディスクのトラックフフォーマットを示す図である。
【図８】  従来の識別情報部の配置を示す図である。
【図９】  従来の光学的情報再生装置のブロック図である。
【図１０】  従来の光学的情報再生装置を構成する各ブロックからの出力波形を示す図である。
【図１１】  従来の他の識別情報部の配置を示す図である。
【符号の説明】
１  識別情報領域、  ２  ユーザ情報領域、  ３  グルーブトラック、  ４  ランドトラック、  １１  光ディスク、  １２  スピンドルモータ、  １３  光ヘッド、  １４  第１のＩ／Ｖ変換手段、  １５  第２のＩ／Ｖ変換手段、  １６  加算手段、  １７  和信号検出手段、  １８  減算手段、  １９  極性反転手段、  ２０  差信号検出手段、  ２１  信号切替手段、  ２２  再生クロック生成手段、  ２３  データ復調手段、  ２４  アドレス情報再生手段、  ２５  制御ゲート生成手段、  ２６  コントローラ、  ３５  差信号処理手段、  ３６信号切替手段、  ３７  波形整形手段、  １３１  レーザダイオード（ＬＤ）、  １３２  コリメートレンズ、  １３３  ビームスプリッタ、  １３４  集光レンズ、  １３５  光検出器（ＰＤ）、  ２８１  第１のゲート生成手段、  ２９１  第２のゲート生成手段、  ３５１  バッファアンプ、  ３５２  反転バッファアンプ、  ３５３  極性切替信号生成手段、  ３５４  スイッチ手段、  ３５５  極性判定手段、  ３５６  Ｒ−Ｓフリップフロップ手段、  ３５７  ＡＮＤ手段、  ３７１  第３のゲート生成手段、  ３７２  第４のゲート生成手段、３７３  ブーストゲート生成手段、  ３７４  直流成分除去手段、  ３７５  信号スライス手段、  ３７６  第１の２値化手段、  ３７７  スライスレベル制御手段、  ３７８  スライスレベル調整手段、  ３７９  第２の２値化手段
【図１】
0003775914.tif 000002
【図２】
0003775914.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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