(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的記録媒体に光ビームを照射することによって情報の記録・再生もしくは消去を行う光学的情報記録再生装置であって、
該光学的記録媒体は、ディスク基板上に情報トラックを有し、該情報トラックは、プリピットが形成されるヘッダ領域と記録マークが形成されるデータ領域とを有し、該プリピットは、所定個のプリピット毎に該ディスク基板の内周側と外周側に交互にずれるように配置されており、
該装置は、
光ビームを該光情報記録媒体に照射する光学系と、
該光情報記録媒体で反射された該光ビームを複数の受光部で受光する光検出手段と、
該複数の受光部の各々から得られる出力の差信号と和信号とを生成する信号生成手段と、
該差信号に基づいて、該光ビームが前記ヘッダ領域及び前記データ領域のどちらをトレースしているのかを判別するヘッダ領域判別手段と、
前記差信号又は和信号の周波数特性を変換する波形等化手段と、
前記差信号から前記ヘッダ領域における情報を読み出し、前記和信号から前記データ領域における情報を読み出す少なくとも１つの読み出し手段とを備えており、
前記波形等化手段は、第１の特性を用いて前記和信号の周波数特性を変換し、第２の特性を用いて前記差信号の周波数特性を変換し、前記第２の特性によって変換される差信号が、前記第１の特性によって変換される和信号よりも、その周波数特性が強調されるように変換を行う、光学的情報記録再生装置。
【請求項２】
前記ヘッダ領域判別手段は、前記差信号のエンベロープを検出するエンベロープ検出回路を備えており、該エンベロープが所定のレベルを超えた場合に前記ヘッダ領域がトレースされていると判定する、請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項３】
更に、前記ヘッダ領域判別手段の結果に従って、前記読み出し手段への前記差信号及び前記和信号の入力を切り替える選択手段を備えており、
該選択手段は、
前記ヘッダ領域判別手段によって前記ヘッダ領域のトレースが判定された場合に、前記差信号を前記読み出し手段に入力し、
前記ヘッダ領域判別手段によって前記データ領域のトレースが判定された場合に、前記和信号を前記読み出し手段に入力する、請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項４】
前記ヘッダ領域は再生信号同期用の同期データを含んでおり、
前記ヘッダ領域判別手段は、前記差信号から該同期データに対応する同期信号を検出する同期信号検出回路を備えており、該同期信号が検出された場合に前記ヘッダ領域をトレースしていると判定する、請求項１記載の光的情報記録再生装置。
【請求項５】
前記波形等化手段から出力される信号を所定のしきい値に基づいて２値化する２値化手段を更に備える、請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項６】
前記波形等価手段は、前記ヘッダ領域判別手段の判別結果に基づいて、前記第１の特性及び第２の特性のいずれかを選択する手段を備えている、請求項５に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項７】
前記２値化手段によって２値化された信号を復調することにより、復調信号を生成する復調手段と、
前記ヘッダ領域判別手段の結果に応じて、該復調手段から出力される該復調信号を選択的に出力する手段であって、前記ヘッダ領域がトレースされている場合には該復調信号を復調アドレスとして出力し、前記データ領域がトレースされている場合には、該復調信号を復調データとして出力する、出力手段と、
該復調アドレスを受け取って該復調アドレスの誤り判別を行う手段と、
該復調データを受け取って該復調データの誤り訂正を行う手段と、を含む、請求項５に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項８】
光学的記録媒体に光ビームを照射することによって情報の記録・再生もしくは消去を行う光学的情報記録再生方法であって、
該光学的記録媒体は、ディスク基板上に形成された情報トラックを有し、各情報トラックは、プリピットが形成されるヘッダ領域と記録マークが形成されるデータ領域とを有し、該プリピットは、所定個のプリピット毎に該ディスク基板の内周側と外周側に交互にずれるように配置されており、
該方法は、
光ビームを該光情報記録媒体に照射するステップと、
複数の受光部を有する光検出器を用いて該光情報記録媒体で反射された該光ビームを検出するステップと、
該複数の受光部の各々から得られる出力の差信号と和信号とを生成するステップと、
該差信号に基づいて、該光ビームが前記ヘッダ領域及び前記データ領域のどちらをトレースしているのかを判別するステップと、
該判別するステップの結果に従って、前記差信号及び前記和信号のいずれかを選択するステップと、
該選択するステップにおいて、前記和信号が選択された場合に、第１の特性を用いて該和信号の周波数特性を変換し、前記差信号が選択された場合に、第２の特性を用いて該差信号の周波数特性を変化する、波形等化ステップと、
次いで、前記和信号が選択された場合に、該和信号から前記データ領域における情報を読み出し、前記差信号が選択された場合に、該差信号から前記ヘッダ領域における情報を読み出すステップとを含み、
前記波形等化ステップにおいて、前記第２の特性によって変換される差信号は、前記第１の特性によって変換される和信号よりも、その周波数特性が強調される、光学的情報記録再生方法。
【請求項９】
前記判別するステップは、
前記差信号のエンベロープを検出するステップと、
該エンベロープが所定のレベルを超えた場合に、前記ヘッダ領域をトレースしていると判定するステップと、
を含む、請求項８に記載の光学的情報記録再生方法。
【請求項１０】
前記選択するステップにおいて、前記判別するステップで前記ヘッダ領域のトレースが判定された場合に、該差信号が選択され、該判別するステップで前記データ領域のトレースが判定された場合に、該和信号が選択される、請求項８に記載の光学的情報記録再生方法。
【請求項１１】
前記ヘッダ領域は再生信号同期用の同期データを含んでおり、
前記判別するステップは、
前記差信号から該同期データに対応する同期信号を検出するステップと、
該同期信号が検出された場合に、該ヘッダ領域をトレースしていると判定するステップと、
を含んでいる、請求項８記載の光的情報記録再生方法。
【請求項１２】
前記波形等化ステップによって波形等化された信号を所定のしきい値に基づいて２値化するステップを更に含む、請求項８に記載の光学的情報記録再生方法。
【請求項１３】
前記２値化された信号を復調することにより、復調信号を生成する復調ステップと、
前記判別するステップの判定の結果、前記ヘッダ領域がトレースされている場合には該復調信号を復調アドレスとして誤り判別を行うステップと、
該判別するステップの判定の結果、前記データ領域がトレースされている場合には、該復調信号を復調データとして誤り訂正を行うステップと、
を含む、請求項１２に記載の光学的情報記録再生方法。
【請求項１４】
前記ずれの幅は、前記情報トラック中心から前記ディスク基板の半径方向にトラックピッチの約２分の１になっている、請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項１５】
前記第２の特性によって変換される差信号が、前記第１の特性によって変換される和信号よりも、その高周波数領域が強調されるように変換を行う、請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項１６】
前記ずれの幅は、前記情報トラック中心から前記ディスク基板の半径方向にトラックピッチの約２分の１になっている、請求項８に記載の光学的情報記録再生方法。
【請求項１７】
前記波形等化ステップにおいて、前記第２の特性によって変換される差信号は、前記第１の特性によって変換される和信号よりも、その高周波数領域が強調される、請求項８に記載の光学的情報記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスク形状の光情報記録媒体に、情報を記録・再生もしくは消去する光学的情報記録再生装置及び方法に関する。特に、本発明は、ディスク基板上にあらかじめ形成されたグルーブ（グルーブトラック）と、グルーブとグルーブとの間のランド（ランドトラック）との両方を情報トラックとして用いる光ディスクの記録再生装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、映像もしくは音声信号などの情報信号を記録再生できる光情報記録媒体、とりわけ光ディスクの開発が盛んである。書き換え可能な光ディスクでは、予め案内溝（グルーブ）が光ディスクの基板に刻まれて情報トラックが形成されている。また、グルーブとグルーブの間の領域はランドと呼ばれる。グルーブもしくはランドの平坦部にレーザ光が集光されることによって、情報の記録もしくは再生が行われる。この情報は、ユーザが自分で記録できるという意味で、ユーザデータと呼ぶ。現在市販されている一般的な光ディスクにおいては、グルーブもしくはランドのどちらか一方にのみ情報が記録され、他方は隣合うトラックを分離するためのガードバンドとなっている。また、書き換え可能型の光ディスクでは、ディスク上の位置情報（セクタアドレスなど）を表す識別データを凹凸状のピット（プリピットと呼ばれる）としてディスク上に予め記録しておくのが一般的である。
【０００３】
光ディスクの記録容量を増加させるための技術として、特公昭６３−５７８５９号公報にあるように、グルーブとランドの両方に情報信号を記録することにより、トラック密度を大きくする方法が提案されている。これらは、グルーブトラック及びランドトラックと呼ばれる。一方、書き換え可能な光ディスクにおいては、ユーザによるアクセスを可能とするために、ディスク上の位置情報などを表す識別データを予めディスク上に記録しておく必要がある。本願発明者らは、隣接するグルーブトラックとランドトラックとの中間に、これらの隣合う一組のグルーブトラック及びランドトラックに対して１つの識別データを記録することにより、光ディスクを製造する工程を簡略化する技術を提案している（特開平６−１７６４０４号公報：USP No. 5,452,284）。このように、隣接するグルーブトラックとランドトラックとの中間に記録された識別データを「中間アドレス」と呼び、またこのような中間アドレスを用いることにより、識別データを隣接する情報トラックに共有させて記録する方式を「中間アドレス方式」と呼ぶ。
【０００４】
以下、図面を参照しながら、中間アドレス、光ディスクから情報を読みとるためのトラッキング制御方法、及び中間アドレスの信号の読み取りについて説明する。
【０００５】
図１２（ａ）及び（ｂ）は、セクタ構成を有する従来の光ディスク２００の概要を示している。図１２（ａ）に示されるように、従来の光ディスク２００には、ディスク基板上に情報トラック２０１がスパイラル状あるいは同心円状に形成されている。図１２（ｂ）に示されるように、情報トラック２０１は、セクタ２０２に分割され、各セクタ２０２は識別データが記録されるヘッダ領域２０３及びデータ領域２０４を含んでいる。
【０００６】
また、図１３は、上述の中間アドレス方式を採用した従来の光ディスク２００における情報トラックの構成を示している。図１３に示されるように、情報トラック２０１は、隣接して形成されたグルーブトラック２０８及びランドトラック２０９からなる。データ領域２０４において、データは、グルーブトラック２０８及びランドトラック２０９の両方に、情報（データ）が記録マーク２０７によって記録される。ヘッダ領域２０３において、識別データは、プリピット（アドレスピット）２０６によって記録される。情報トラック２０１のデータは、ビームスポット２０１を用いて再生される。
【０００７】
図１３に示されるように、グルーブトラック２０８及びランドトラック２０９の幅は等しく、トラックピッチと同じＴｐである。また、アドレスピット２０６は、その中心がグルーブトラック２０８の中心からＴｐ／２だけ、ディスク基板の半径方向（即ち、情報トラック２０１に垂直な方向）にずれるように配置される。アドレスピット２０６は、グルーブトラック２０８とランドトラック２０９との境界線上に、ピッチ２Ｔｐで（即ち１つおきの境界線上に）配置される。
【０００８】
図１４は、従来の光ディスク２００に情報を記録もしくは再生する光学的情報記録再生装置４００を模式的に示すブロック図である。図１３に示したように、従来の光ディスク２００上には情報トラック２０１が形成されており、情報トラック２０１はグルーブトラック２０８あるいはランドトラック２０９である。光学的情報記録再生装置４００は、光ディスクドライブ及びホストコンピュータ２３９を有している。光ディスクドライブは、図１４に示すように、光ヘッド４１０、トラッキング制御及び駆動部４２０、再生信号処理部４３０、記録信号処理部４４０、光ディスク２００を回転させるスピンドルモータ２３６、及びシステムコントローラ２３７を備えている。
【０００９】
光ヘッド４１０は、半導体レーザ２１１、半導体レーザ２１１から出射されたレーザ光を平行光に変換するコリメートレンズ２１２、平行光束上に設けられたハーフミラー２１３、ハーフミラー２１３を透過した平行光を光ディスク２００の情報面に集光する対物レンズ２１４、及び対物レンズ２１４を支持するアクチュエータ２１６を備えており、光ディスク２００の情報トラック２０１にビームスポット２１０を照射する。光ヘッド４１０は、また、光ディスク２００面上で反射し、対物レンズ２１４及びハーフミラー２１３を経由してきた光を受光する光検出器２１５を備えている。光検出器２１５は、トラッキング誤差信号を得るために、情報トラック２０１の延長する方向に平行に２分割して形成され、２つの受光部２１５ａ及び２１５ｂを具備している。半導体レーザ２１１、コリメートレンズ２１２、ハーフミラー２１３、対物レンズ２１４、光検出器２１５及びアクチュエータ２１６は、図示しないヘッドベースに取り付けられ、光ヘッド４１０を構成している。
【００１０】
トラッキング制御及び駆動部４２０は、光検出器２１５の受光部２１５ａ及び２１５ｂの各々から出力される検出信号の差信号を出力する差動アンプ２１８、差信号を受け取るローパスフィルタ２１９（以下、ＬＰＦ２１９と略記する）、極性反転回路２２０、トラッキング制御回路２２１、及び駆動回路２２２を備えている。ＬＰＦ２１９は、差動アンプ２１８から出力される差信号に所定のフィルタリングを行い、信号Ｓ１として出力する。極性反転回路２２０は、ＬＰＦ２１９から出力される信号Ｓ１と、後述するシステムコントローラ２３７から出力される制御信号Ｌ１とを受け取り、トラッキング制御回路２２１に信号Ｓ２を出力する。トラッキング制御回路２２１は、極性反転回路２２０から出力される信号Ｓ２を受け取り、駆動回路２２２にトラッキング制御信号を出力する。駆動回路２２２は、トラッキング制御回路２２１からトラッキング制御信号を受け取り、アクチュエータ２１６に駆動電流を出力する。
【００１１】
再生信号処理部４３０は、光検出器２１５の受光部２１５ａ及び２１５ｂの各々から出力される検出信号の和信号を出力する加算アンプ２２３、和信号を受け取り、周波数特性を変換して出力する波形等化回路２２４、波形等化回路２２４からの出力を受け取り、２値化した信号を出力するデータスライス回路２２５、２値化した信号に同期した再生クロックを生成し、この再生クロックに同期してディジタル再生信号を出力するＰＬＬ（Phase Locked Loop）２２６、ディジタル再生信号が入力されるＡＭ（Address Mark）検出回路２２７及びセレクタ２２８、データ復調回路２２９、誤り訂正回路２３０、アドレス復調回路２３１、及び誤り判別回路２３２を有している。
【００１２】
ＡＭ検出回路２２７は、ＰＬＬ２２６からのディジタル再生信号を受け取り、セレクタ２２８に制御信号Ｌ２を出力する。セレクタ２２８は、ＰＬＬ２２６からのディジタル再生信号と、ＡＭ検出回路２２７からの制御信号Ｌ２とを受け取り、制御信号Ｌ２に基づいて、ディジタル再生信号をデータ復調回路２２９とアドレス復調回路２３１とのどちらか一方に選択的に出力する。データ復調回路２２９は、セレクタ２２８を通じてディジタル再生信号を入力され、誤り訂正回路２３０に復調データを出力する。誤り訂正回路２３０は、データ復調回路２２９からの復調データを受け取り、ホストコンピュータ２３９に復号データを出力する。アドレス復調回路２３１は、セレクタ２２８を通じてディジタル再生信号を入力され、誤り判別回路２３２に復調アドレスを出力する。誤り判別回路２３２は、アドレス復調回路２３１からの復調アドレスを受け取り、システムコントローラ２３７にアドレスデータを出力する。
【００１３】
記録信号処理部４４０は、記録信号処理回路２３４及びレーザ駆動回路２３５を備えている。記録信号処理回路２３４は、ホストコンピュータ２３９からのディジタル映像音声データやコンピュータデータなどの情報信号と、システムコントローラ２３７から出力される制御信号Ｌ３とを受け取り、記録用データをレーザ駆動回路２３５に出力する。レーザ駆動回路２３５は、システムコントローラ２３７から出力される制御信号Ｌ３と、記録信号処理部２３４から出力される記録用データとを受け取り、半導体レーザ２１１に駆動電流を出力する。
【００１４】
システムコントローラ２３７は、誤り判別回路２３２からのアドレスデータを受け取り、ホストコンピュータ２３９に対して制御データの入出力を行う。また、システムコントローラ２３７は、制御信号Ｌ１及びＬ３を出力することにより、極性反転回路２２０、記録信号処理部２３４、及びレーザ駆動回路２３５を制御する。
【００１５】
ホストコンピュータ２３９は、光ディスクドライブの外部にあって、ディジタル映像音声データやコンピュータデータなどの情報信号及び制御データの入出力を行う。
【００１６】
以下、上記のように構成された従来の光学的情報記録再生装置４００の動作について説明する。
【００１７】
まず、光ディスク２００から情報を読み出すときの動作を説明する。レーザ駆動回路２３５は、システムコントローラ２３７から出力される制御信号Ｌ３を受けて再生モードとなり、半導体レーザ２１１に駆動電流を出力し、半導体レーザ２１１を一定の強度で発光させる。
【００１８】
次に、ビームスポット２１０の焦点方向（フォーカス方向）の位置制御が行われる。ビームスポット２１０の焦点方向の位置制御は、非点収差法等の一般的なフォーカス制御によって実現されていることを前提とし説明は省略する。
【００１９】
半導体レーザ２１１から放射されたレーザビームは、コリメートレンズ２１２によって平行光に変換され、ビームスプリッタ２１３を経由して、対物レンズ２１４により光ディスク２００の上に集光される。光ディスク２００表面で反射される光ビームには、回折（反射光量の分布）によって情報トラック２０１上の情報が与えられる。反射された光ビームは、対物レンズ２１４を経由して、ビームスプリッタ２１３により光検出器２１５に導かれる。
【００２０】
光検出器２１５の受光部２１５ａ及び２１５ｂは、入射される光ビームの光量分布の変化を電気信号（電流）に変換し、それぞれ、差動アンプ２１８及び加算アンプ２２３に出力する。差動アンプ２１８は、受光部２１５ａ及び２１５ｂからの入力電気信号を各々電圧信号に変換した後、その差動をとって、差信号としてＬＰＦ２１９に出力する。
【００２１】
ＬＰＦ２１９は、この差信号から低周波成分を抜き出し、信号Ｓ１として極性反転回路２２０に出力する。極性反転回路２２０は、システムコントローラ２３７から入力される制御信号Ｌ１に応じて、信号Ｓ１をそのまま通過させるか、あるいは、信号Ｓ１の正負の極性を反転させて、信号Ｓ２としてトラッキング制御回路２２１に出力する。信号Ｓ２はいわゆるプッシュプル信号であり、光ディスク２００の情報面に集光されたビームスポット２１０と、情報トラック２０１とのトラッキング誤差量に対応している。ここでは、記録もしくは再生したい情報トラックがグルーブトラックである場合には、信号Ｓ１をそのまま通過させ、記録もしくは再生したい情報トラックがランドトラックである場合には、信号Ｓ１の正負の極性を反転させるものとする。
【００２２】
トラッキング制御回路２２１は、入力された信号Ｓ２のレベルに応じて、駆動回路２２２にトラッキング制御信号を出力する。駆動回路２２２は、このトラッキング制御信号に応じて、アクチュエータ２１６に駆動電流を出力し、対物レンズ２１４の位置を情報トラック２０１を横切る方向に移動させる。これにより、ビームスポット２１０は情報トラック２０１上を正しく走査することができる。
【００２３】
ビームスポット２１０が光ディスク２００の情報トラック２０１上に正しく位置決めされると、情報トラック２０１の記録マーク２０７及びアドレスピット２０６においては、光が干渉することで反射光量が減少するため、受光部２１５ａ及び２１５ｂの出力が低下する。記録マーク２０７及びアドレスピット２０６がない部分ではビームスポット２１０の反射光量が増加するため、受光部２１５ａ及び２１５ｂの出力は高くなる。記録マーク２０７あるいはアドレスピット２０６からの反射光量に対応する出力は、受光部２１５ａ及び２１５ｂからの出力を加算アンプ２２３で加え合わせた和信号として波形等化回路２２４に出力される。
【００２４】
波形等化回路２２４は、符号間干渉を低減するため、高域の周波数特性を強調するように和信号を変調する。データスライス回路２２５は、変調された和信号を所定のスライスレベルで２値化して「０」及び「１」の信号列（２値化信号）に変換する。ＰＬＬ２２６は、この２値化信号からデータ及び読み出し用クロックを抽出し、ディジタル再生信号としてＡＭ検出回路２２７及びセレクタ２２８の入力端子に出力する。
【００２５】
ＡＭ検出回路２２７は、ＰＬＬ２２６から出力される２値化信号の中から、ヘッダ領域を識別するためのＡＭ信号を検出した場合に、セレクタ２２８を切替えて、ディジタル再生信号をアドレス復調回路２３１に入力する。アドレス復調回路２３１は、ディジタル再生データを復調し、外部で処理可能な復調アドレスに変換する。誤り判別回路２３２は、読み取られた復調アドレスに誤りがあるか否かを判定し、誤りがなければアドレスデータとしてシステムコントローラ２３７出力する。
【００２６】
また、ＡＭ検出回路２２７は、ＡＭ信号を検出した後所定の時間を経て、ビームスポットがデータ領域に達すると、セレクタ２２８を切替えて、ディジタル再生信号をデータ復調回路２２９に入力する。データ復調回路２２９は、ディジタル再生信号を復調し、外部で処理可能な復調データに変換して誤り訂正回路２３０に出力する。誤り訂正回路２３０は、復調データの誤りを訂正し、復号データとしてホストコンピュータ２３９に出力する。
【００２７】
一方、光ディスク２００に情報を記録する場合、システムコントローラ２３７は、制御信号Ｌ３を出力し、記録信号処理部２３４及びレーザ駆動回路２３５に記録モードであることを知らせる。ホストコンピュータ２３９は、記録すべき情報、例えば、ディジタル化された映像音声データもしくはコンピュータデータなどを記録データとして記録信号処理部２３４に出力する。記録信号処理部２３４は、入力された記録データに誤り訂正符号等を付加し、さらに再生同期をとるための変調を施し、変調された記録データとしてレーザ駆動回路２３５に出力する。
【００２８】
レーザ駆動回路２３５は、制御信号Ｌ３によって記録モードに設定されていると、入力される記録データに応じて半導体レーザ２１１に印加する駆動電流を変調する。これにより、光ディスク２００上に照射されるビームスポットの光強度が記録データに応じて変化し、光ディスク２００上に記録データに応じた記録マークが形成される。
【００２９】
以上の各動作が行われている間、スピンドルモータ２３６は、光ディスク２００を一定の角速度や線速度で回転させる。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の光学的情報記録再生装置４００では、ヘッダ領域２０３の識別データ、即ち、ランドトラックとグルーブトラックとの中間に形成されたアドレスピット（プリピット）２０６から得られる出力信号（ＡＭ信号）を、光検出器２１５の出力の和信号を用いて検出しているため、ビームスポット２１０がオフトラックした場合に識別データの検出精度が悪化する。例えば、ビームスポット２１０がアドレスピット２０６から離れる方向にオフトラックした場合、ヘッダ領域２０３から得られる和信号の再生振幅が低下するという問題がある。
【００３１】
また、ヘッダ領域２０３とデータ領域２０４のどちらにおいても、ビームスポット２１０はプリピット２０６あるいは記録マーク２０７によって光学的な変調を受ける。従って、加算アンプ２２３は、何らかの変調を受けた和信号を出力し続け、対応するディジタル再生信号がＡＭ検出回路２２７に入力される。このため、データ領域２０４中のディジタル再生信号をＡＭ信号と誤って検出する可能性がある。
【００３２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、中間アドレス方式を採用する光情報記録媒体の記録再生において、（１）ヘッダ領域に記録された識別データを確実に検出できる光学的情報記録再生装置及び方法を提供し、更に（２）回路規模を大きくせずに識別データの確実な検出を実現できる光学的情報記録再生装置及び方法を提供することにある。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
本発明による光学的情報記録再生装置は、光学的記録媒体に光ビームを照射することによって情報の記録・再生もしくは消去を行う光学的情報記録再生装置である。該光学的記録媒体は、ディスク基板上にスパイラル状もしくは同心円状に交互に配置されたグルーブトラックとランドトラックとからなる情報トラックを有し、各情報トラックは、該ディスク基板上の位置情報を示す識別データがプリピットによって記録されているヘッダ領域とユーザデータが記録されるデータ領域とを有し、該プリピットは、所定個のプリピットを含むブロック毎に該ディスク基板の内周側と外周側に交互にずれるように配置され、ずれの幅は、該情報トラック中心から該ディスク基板の半径方向にトラックピッチの約２分の１であり、該プリピットは該半径方向に沿って該情報トラックピッチの２倍のピッチで繰り返して配置されている。該装置は、光ビームを集光スポットとして該光情報記録媒体の該情報トラック上に照射する光学系と、該情報トラックの延長方向に沿って２分割された受光面を有し、該光情報記録媒体で反射された該光ビームを受光する光検出手段と、該２分割された受光面から得られる２つの出力の差信号及び該２つの出力の和信号を生成する信号生成手段と、該差信号に基づいて、該集光スポットが該ヘッダ領域及び該データ領域のどちらをトレースしているのかを判別するヘッダ領域判別手段と、該差信号から該識別データを読み出し、該和信号から該データ領域の情報を読み出す少なくとも１つの読み出し手段と、を備えており、そのことにより上記目的が達成される。
【００３４】
１つの実施形態において、前記ヘッダ領域判別手段は、前記差信号のエンベロープを検出するエンベロープ検出回路を備えており、該エンベロープが所定のレベルを超えた場合に前記ヘッダ領域がトレースされていると判定する。
【００３５】
１つの実施形態において、前記光学的情報記録再生装置は、更に、前記ヘッダ領域判別手段の結果に従って、前記読み出し手段への前記差信号及び前記和信号の入力を切り替える選択手段を備えており、該選択手段は、前記ヘッダ領域判別手段によって前記ヘッダ領域のトレースが判定された場合に、該差信号を該読み出し手段に入力し、該ヘッダ領域判別手段によって前記データ領域のトレースが判定された場合に、該和信号を該読み出し手段に入力する。
【００３６】
１つの実施形態において、前記ヘッダ領域は再生信号同期用の同期データを含んでおり、前記ヘッダ領域判別手段は、前記差信号から該同期データに対応する同期信号を検出する同期信号検出回路を備えており、該同期信号が検出された場合に前記ヘッダ領域をトレースしていると判定する。
【００３７】
１つの実施形態において、前記光的情報記録再生装置は、入力される信号の周波数特性を変換する波形等化手段と、該波形等化手段から出力される信号を所定のしきい値に基づいて２値化する２値化手段と、を更に備えており、該波形等化手段は、第１の特性を用いて前記和信号の周波数特性を変換し、第２の特性を用いて前記差信号の周波数特性を変換する。
【００３８】
１つの実施形態において、前記波形等価手段は、前記ヘッダ領域判別手段の判別結果に基づいて、前記第１の特性及び第２の特性のいずれかを選択する手段を備えている。
【００３９】
１つの実施形態において、前記光学的情報記録再生装置は、前記２値化された信号を復調することにより、復調信号を生成する復調手段と、前記ヘッダ領域判定手段の結果に応じて、該復調手段から出力される該復調信号を選択的に出力する手段であって、前記ヘッダ領域がトレースされている場合には該復調信号を復調アドレスとして出力し、前記データ領域がトレースされている場合には、該復調信号を復調データとして出力する、出力手段と、該復調アドレスを受け取って該復調アドレスの誤り判別を行う手段と、該復調データを受け取って該復調データの誤り訂正を行う手段と、を含む。
【００４０】
１つの実施形態において、前記波形等化手段は、前記第２の特性によって変換される差信号が、前記第１の特性によって変換される和信号よりも、その高周波数領域が強調されるように変換を行う。
【００４１】
本発明による光学的情報記録再生方法は、光学的記録媒体に光ビームを照射することによって情報の記録・再生もしくは消去を行う光学的情報記録再生方法であって、該光学的記録媒体は、ディスク基板上に形成された情報トラックを有し、各情報トラックは、該ディスク基板上の位置情報を示す識別データがプリピットによって記録されているヘッダ領域とユーザデータが記録されるデータ領域とを有し、該プリピットは、所定個のプリピット毎に該ディスク基板の内周側と外周側に交互にずれるように配置され、ずれの幅は、該情報トラック中心から該ディスク基板の半径方向にトラックピッチの約２分の１であり、該プリピットは該半径方向に沿って該情報トラックピッチの２倍のピッチで繰り返して配置されている。この方法は、光ビームを集光スポットとして該光情報記録媒体の該情報トラック上に照射するステップと、該情報トラックの延長方向に沿って２分割された受光面を有する光検出器を用いて該光情報記録媒体で反射された該光ビームを検出するステップと、該２分割された受光面から得られる２つの出力の差信号と、該２つの出力の和信号とを生成するステップと、該差信号に基づいて、該集光スポットが該ヘッダ領域及び該データ領域のどちらをトレースしているのかを判別するステップと、該差信号が選択された場合に、該差信号から該識別データを読み出すステップと、該和信号が選択された場合に、該和信号から該データ領域の情報を読み出すステップと、を含んでおり、そのことにより上記目的が達成される。
【００４２】
１つの実施形態において、前記判別するステップは、前記差信号のエンベロープを検出するステップと、該エンベロープが所定のレベルを超えた場合に、前記ヘッダ領域をトレースしていると判定するステップと、を含む。
【００４３】
１つの実施形態において、前記光学的情報記録再生方法は、更に、前記判別するステップの結果に従って、前記差信号及び前記和信号のいずれかを選択するステップを含んでおり、該選択するステップにおいて、該判別するステップにおいて前記ヘッダ領域のトレースが判定された場合に、該差信号が選択され、該判別するステップにおいて前記データ領域のトレースが判定された場合に、該和信号が選択される。
【００４４】
１つの実施形態において、前記ヘッダ領域は再生信号同期用の同期データを含んでおり、前記判別するステップは、前記差信号から該同期データに対応する同期信号を検出するステップと、該同期信号が検出された場合に、該ヘッダ領域をトレースしていると判定するステップと、を含んでいる。
【００４５】
１つの実施形態において、前記光的情報記録再生方法は、前記和信号が選択された場合に、第１の特性を用いて該和信号の周波数特性を変換し、前記差信号が選択された場合に、第２の特性を用いて該差信号の周波数特性を変換する、波形等化ステップと、該波形等化ステップによって波形等化された信号を所定のしきい値に基づいて２値化するステップと、を更に含む。
【００４６】
１つの実施形態において、前記光学的情報記録再生方法は、前記２値化された信号を復調することにより、復調信号を生成する復調ステップと、前記判定するステップの判定の結果、前記ヘッダ領域がトレースされている場合には該復調信号を復調アドレスとして誤り判別を行うステップと、該判定するステップの判定の結果、前記データ領域がトレースされている場合には、該復調信号を復調データとして誤り訂正を行うステップと、を含む。
【００４７】
１つの実施形態によれば、前記波形等化ステップにおいて、前記第２の特性によって変換される差信号は、前記第１の特性によって変換される和信号よりも、その高周波数領域が強調される。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、実施の形態によって本発明をさらに具体的に説明する。尚、以下の実施の形態においては、光情報記録媒体として、実反射率の変化によって記録を行う記録再生可能な相変化型の記録材料を用いた光ディスクを例として説明し、光ディスクの回転の制御方式としてＣＡＶ（コンスタント・アンギュラー・ベロシティ：角速度一定）を用いる場合について説明する。但し、本発明の光学的情報記録再生装置及び記録再生方法で用いる光情報記録媒体としては、相変化型、光磁気型、色素型等のいわゆる光学的手段によって情報を記録・再生することができる媒体であればよく、また、反射型に限らず透過型であってもよい。
【００４９】
(実施の形態１)
以下、本発明の第１の実施の形態による光学的情報記録再生装置を説明する。図１は、本実施の形態の光学的情報記録再生装置１００のブロック図である。
【００５０】
図１に示されるように、光学的情報記録再生装置１００は、光ディスク１を駆動する光ディスクドライブ１７０及びホストコンピュータ１８０を有している。光ディスク１上には情報トラック２が形成されており、情報トラック２はグルーブトラックあるいはランドトラックである。
【００５１】
光ディスクドライブ１７０は、図１に示すように、光ヘッド１１０、トラッキング制御及び駆動部１２０、再生信号処理部１３０、記録信号処理部１４０、光ディスク１を回転させるスピンドルモータ１５０、及びシステムコントローラ１６０を備えている。
【００５２】
光ヘッド１１０は、半導体レーザ３、半導体レーザ３から出射されたレーザ光を平行光に変換するコリメートレンズ４、平行光束上に設けられたハーフミラー５、ハーフミラー５を透過した平行光を光ディスク１の情報面に集光する対物レンズ６、及び対物レンズ６を支持するアクチュエー８を備えており、光ディスク１の情報トラック２にビームスポットを照射する。光ヘッド１１０は、また、光ディスク１面上で反射し、対物レンズ６及びハーフミラー５を経由してきた光を受光する光検出器７を備えている。光検出器７は、情報トラック２の延長する方向に平行に２分割して形成され、２つの受光部７ａ及び７ｂを具備している。半導体レーザ３、コリメートレンズ４、ハーフミラー５、対物レンズ６、光検出器７及びアクチュエータ８は、図示しないヘッドベースに取り付けられ、光ヘッド１１０を構成している。
【００５３】
光検出器７の受光部７ａ及び７ｂの各々から出力される検出信号は、再生信号処理部１３０の加算アンプ１５及び差動アンプ１０に出力される。加算アンプ１５は、２つの検出信号の和信号を出力し、差動アンプ１０は２つの検出信号の差信号を出力する。
【００５４】
トラッキング制御及び駆動部１２０は、差動アンプ１０から出力される差信号を受け取るローパスフィルタ１１（以下、ＬＰＦ１１と略記する）、極性反転回路１２、トラッキング制御回路１３、及び駆動回路１４を備えている。ＬＰＦ１１は、差動アンプ１０から出力される差信号に所定のフィルタリングを行い、信号Ｓ１０として出力する。極性反転回路１２は、ＬＰＦ１１から出力される信号Ｓ１０と、後述するシステムコントローラ１６０から出力される制御信号Ｌ１０とを受け取り、トラッキング制御回路１３に信号Ｓ２０を出力する。トラッキング制御回路１３は、極性反転回路１２から出力される信号Ｓ２０を受け取り、駆動回路１４にトラッキング制御信号を出力する。駆動回路１４は、トラッキング制御回路１３からトラッキング制御信号を受け取り、アクチュエータ８に駆動電流を出力する。
【００５５】
再生信号処理部１３０は、光検出器７の受光部７ａ及び７ｂの各々から出力される検出信号の和信号を出力する加算アンプ１５、検出信号の差信号を出力する差動アンプ１０、和信号及び差信号を受け取り、そのいずれかを選択的に出力する第１のセレクタ１６、第１のセレクタ１６から与えられる信号の周波数特性を変換して出力する波形等化回路１７、波形等化回路１７からの出力を受け取り、２値化した信号を出力するデータスライス回路１８、２値化した信号に同期した再生クロックを生成し、この再生クロックに同期してディジタル再生信号を出力するＰＬＬ（Phase Locked Loop）１９、ディジタル再生信号を受け取り、復調信号を出力する復調回路２０、第２のセレクタ２１、誤り訂正回路２４及び誤り判別回路２５を有している。第２のセレクタ２１は、復調回路２０から与えられる復調データを、誤り訂正回路２４及び誤り判別回路２５のいずれかに選択的に出力する。誤り訂正回路２４は、受け取った復調データに誤り訂正を行い、復号データとしてホストコンピュータ１８０に出力する。誤り判別回路２５は、受け取った復調データに対して誤り判別を行い、アドレスデータとしてシステムコントローラ１６０に出力する。
【００５６】
再生信号処理部１３０は、更に、差動アンプ１０からの差信号を受け取り、そのエンベロープを検出するエンベロープ検出回路２２及びＯＲゲート２３を含むヘッダ領域検出部３０を備えている。ＯＲゲート２３は、エンベロープ検出回路２２から一方の端子に与えられるエンベロープ検出信号Ｄ６０と、システムコントローラ１６０から他方の端子に与えられる制御信号Ｌ５０とに基づいて、制御信号Ｌ４０を出力する。制御信号Ｌ４０は第１のセレクタ１６及び第２のセレクタ２１に与えられる。第１のセレクタ１６は、制御信号Ｌ４０に基づいて和信号及び差信号のいずれかを波形等化回路１７に出力し、第２のセレクタ２１は、制御信号Ｌ４０に基づいて、復調信号を誤り訂正回路２４及び誤り判別回路２５のいずれかに出力する。
【００５７】
記録信号処理部１４０は、記録信号処理回路２７及びレーザ駆動回路２８を備えている。記録信号処理回路２７は、ホストコンピュータ１８０からのディジタル映像音声データやコンピュータデータなどの情報信号と、システムコントローラ１６０から出力される制御信号Ｌ３０とを受け取り、記録用データをレーザ駆動回路２８に出力する。レーザ駆動回路２８は、システムコントローラ１６０から出力される制御信号Ｌ３０と、記録信号処理部２７から出力される記録用データとを受け取り、半導体レーザ３に駆動電流を出力する。
【００５８】
システムコントローラ１６０は、誤り判別回路２５からのアドレスデータを受け取り、ホストコンピュータ１８０に対して制御データの入出力を行う。システムコントローラ１６０は、また、制御信号Ｌ１０、Ｌ３０、及びＬ５０を出力することにより、極性反転回路１２、記録信号処理部２７、レーザ駆動回路２８、及びＯＲゲート２３を制御する。
【００５９】
ホストコンピュータ１８０は、光ディスクドライブ１７０の外部にあって、ディジタル映像音声データやコンピュータデータなどの情報信号及び制御データの入出力を行う。
【００６０】
図２（ａ）及び（ｂ）は、本実施の形態で用いる光ディスク１の概要を示している。図２（ａ）に示されるように、光ディスク１には、ディスク基板上に情報トラック２がスパイラル状あるいは同心円状に形成されている。光ディスク１には、所定の物理フォーマットに従い、情報トラック２に沿って複数のセクタ３６が連続して配置されている。セクタ３６が情報の記録・再生のためのアクセスの単位となる。図２（ｂ）に示されるように、セクタ３６は、そのセクタの光ディスク１上での位置を示す識別データ３５を記録するヘッダ領域３７と、ユーザデータを記録するデータ領域３８とを含んでいる。識別データ及びユーザデータは、光ディスク１に適した信号に変調して記録されるが、本実施形態においては両者は同一の変調方式を用いて記録されている。
【００６１】
図３は識別データ３５（ヘッダ領域３７）の論理フォーマットの一例を示す。図３に示されるように、識別データ３５（ヘッダ領域３７）は、４つのアドレスブロック４６〜４９を含んでいる。ここでは一例として、各アドレスブロックにはセクタアドレス（ＩＤ）を記録し、このセクタアドレスを４回重複して配置している。図３においては、アドレスブロック４６〜４９において重複するセクタアドレスとして、順にＩＤ１、ＩＤ２、ＩＤ３、ＩＤ４としている。
【００６２】
アドレスブロック４６〜４９の各々は、一般にＶＦＯとよばれる同期信号４０、アドレスマーク（ＡＭ）４１、ＩＤ番号４２、セクタのアドレス番号４３、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy check）４４、ポストアンブル（ＰＡ）４５を含んでいる。
【００６３】
ＶＦＯ４０は、光ディスク１の回転に変動があっても確実にアドレス信号を再生できるようにするための連続的な繰り返しパターンを有するデータである。このＶＦＯ４０のパターンにＰＬＬをロックさせることにより、データ読み出し用クロックを生成する。ＡＭ４１は、アドレスデータ（アドレス番号４３）の開始位置を示すための特殊なコードパターンで構成される。ＩＤ番号４２は、アドレスブロックの繰り返し番号（この例では１〜４）を示す。アドレス番号４３は、対応するセクタ３６の光ディスク１上での位置を示すデータである。ＣＲＣ４４は、アドレス番号４３とＩＤ番号４２から生成される誤り検出符号である。ＰＡ４５は、誤り検出符号の変調後の語長がＣＲＣ４４の区間に収まりきらないときに、調整区間として使用される。
【００６４】
なお、上述のアドレスブロック４６〜４９は、本実施形態に最低限必要な情報のみで構成されるように示しているが、他の付加情報を含むアドレスブロックの構成でもよい。
【００６５】
図４は、光ディスク１上のヘッダ領域３７におけるアドレスブロック４６〜４９の物理的な配置を示す図である。図４において、横方向が情報トラック２の延長する方向で、縦方向が光ディスク１の半径方向である。尚、見易くするため、ディスク半径方向に比べてトラック方向を短く表示している。ここで、ビームスポット（図示せず）は、図４の左側から右側にトレースするとする。情報トラック２は、交互に配置されたグルーブトラック５４とランドトラック５５とから構成される。
【００６６】
図４に示されるように、１つのセクタ３６において、先頭のヘッダ領域３７とそれに続くデータ領域３８との間には、ミラー領域５１が形成されている。データ領域３８の先頭は、ギャップ領域５２である。また、セクタ３６の前のセクタのデータ領域３８の終端部は、バッファ領域５３となっている。ギャップ領域５２及びバッファ領域５３には、グルーブトラック５４あるいはランドトラック５５の情報トラック２が形成されている。ヘッダ領域３７においては、４つのアドレスブロック４６〜４９（重複番号１〜４として、各々ＰＩＤ１〜ＰＩＤ４に対応する）が形成される。実際は、各アドレスブロックは、プリピットから構成される。
【００６７】
ここで、図４に示されるように、アドレスブロックＰＩＤ１及びＰＩＤ２はグルーブトラック５４の中心からビームスポットの進行方向に対して左側にずれ、アドレスブロックＰＩＤ３及びＰＩＤ４は右側にずれている。かつ、アドレスブロックＰＩＤ１〜ＰＩＤ４の中心は、対応するグルーブトラック５４とその隣接するランドトラック５５との境界線上に位置するよう配置される。すなわち、アドレスブロックＰＩＤ１及びＰＩＤ２の中心は、対応するグルーブトラック５４のビームスポット進行方向左側の境界線上にあり、アドレスブロックＰＩＤ３及びＰＩＤ４の中心は、対応するグルーブトラック５４のビームスポット進行方向右側の境界線上にある。従って、後に詳述するように、ＰＩＤ１〜ＰＩＤ４を構成するプリピット列の、対応するグルーブトラック５４の中心からのずれ量は、トラックピッチの２分の１になる。
【００６８】
ここで、トラックピッチとは、１つの情報トラック（グルーブ又はランド）の中心から、半径方向に隣接する情報トラック（ランド又はグルーブ）の中心迄の距離Ｔｐであり、各情報トラックの幅に実質的に等しい。また、図４から分かるように、各アドレスブロックの中心線から、半径方向に隣接する対応するアドレスブロックの中心線までの距離（即ち、同一ＩＤ番号のアドレスブロックの半径方向のピッチ）は、トラックピッチの２倍（２Ｔｐ）である。
【００６９】
図５は、ヘッダ領域３７付近の平面拡大図である。図５に示すように、情報トラック２としてグルーブトラック５４（５４ａ〜５４ｃ）及びランドトラック５５（５５ａ〜５５ｂ）が交互に形成されている。また、６４はグルーブトラック５４の中心線を示し、６５はランドトラック５５の中心線を示している。データ領域３８においては、情報は、書換可能な記録マーク６８によって記録され、ヘッダ領域３７においては、情報（識別データ）は、プリピット６７によって記録される。ビームスポット６０は、トレースすべき情報トラックの中心線上を矢印の方向に進行するとする。
【００７０】
図５に示されるように、ヘッダ領域３７においては、アドレスブロック４６〜４９に対応する区間に、ＰＩＤ１、ＰＩＤ２、ＰＩＤ３及びＰＩＤ４がプリピット６７によって形成される。アドレスブロックＰＩＤ１及びＰＩＤ２では、プリピット６７は、ビームスポット６０の進行方向に対して対応する情報トラックの中心線から左側にずれ、アドレスブロックＰＩＤ３及びＰＩＤ４では右側に同じ量だけずれている。アドレスブロックの左右へのずれ量はトラックピッチＴｐの２分の１である。
【００７１】
ミラー領域５１には、プリピットやグルーブは形成されない。データ領域３８には、上述のように、グルーブトラック５４及びランドトラック５５が形成される。データ領域３８には、映像、音声もしくはコンピュータデータ等のユーザデータに応じ、光ディスク１の記録層の反射特性などの光学特性を変化させることにより、記録マーク６８が形成される。例えば、記録マーク６８は、結晶状態の未記録部に対してアモルファス状態の部分として形成される。
【００７２】
図５から分かるように、識別データを表すプリピット６７は、グルーブトラック５４の中心線６４とランドトラック５５の中心線６５との間の領域に形成され、その半径方向の幅は、実質的に情報トラック幅に等しい。アドレスブロックＩＤ１及びＩＤ２においては、いずれのグルーブトラック５４に対しても、プリピット６７はその（ビームスポット進行方向）左側にずれるように配置され、アドレスブロックＩＤ３及びＩＤ４においては、いずれのグルーブトラック５４に対しても、プリピット６７はその（ビームスポット進行方向）右側にずれるように配置される。従って、ヘッダ領域３７において半径方向に沿って隣接する２つのプリピット６７の距離は、その中心間の距離で２トラックピッチ（２Ｔｐ）となる。このピッチ（２Ｔｐ）を、プリピットピッチとする。プリピット６７の半径方向の幅が情報トラック幅（トラックピッチＴｐ）に実質的に等しいため、ヘッダ領域３７においては、プリピット６７とその幅が１トラックピッチＴｐに等しいランド部とが半径方向に沿って交互に形成されることになる。
【００７３】
従って、ビームスポット６０がヘッダ領域３７を通過するときには、グルーブトラック５４上をトレースする場合及びランドトラック５５上をトレースする場合のいずれにおいても、ビームスポット６０一部がプリピット６７上を通過し、プリピット６７によってビームスポット６０の反射光量が変調される。その結果、グルーブトラック４５においてもランドトラック５５においても、識別データ（位置情報）を得ることができる。
【００７４】
次に、上記のように構成された光学的情報記録再生装置１００の動作について、図１に戻って説明する。
【００７５】
まず、光ディスク１００から情報を読み出す再生動作を説明する。ホストコンピュータ１８０は、再生モードを示すコマンドをシステムコントローラ１６０に入力する。システムコントローラ１６０は、再生モードを示すコマンドに対応して制御信号Ｌ３をレーザ駆動回路２８に出力する。このことにより、レーザ駆動回路２８は再生モードとなり、半導体レーザ３に駆動電流を出力し、半導体レーザ３を一定の強度で発光させる。
【００７６】
次に、ビームスポットの焦点方向（フォーカス方向）の位置制御が行われる。ビームスポットの焦点方向の位置制御は、非点収差法等の一般的なフォーカス制御によって実現されていることを前提とし説明は省略する。
【００７７】
半導体レーザ３から放射されたレーザビームは、コリメートレンズ４によって平行光に変換され、ビームスプリッタ５を経由して、対物レンズ６により光ディスク１の上に集光される。光ディスク１で反射された光ビームには、回折（反射光量の分布）によって情報トラック２上の情報が与えられる。反射された光ビームは、対物レンズ６を経由して、ビームスプリッタ５によって光検出器７に導かれる。
【００７８】
光検出器７の受光部７ａ及び７ｂは、入射される光ビームの光量分布の変化を電気信号（電流）に変換し、それぞれ、差動アンプ１０及び加算アンプ１５出力する。差動アンプ１０は、受光部７ａ及び７ｂからの入力電流を各々電圧信号に変換した後、その差動をとって、差信号としてＬＰＦ１１に出力する。
【００７９】
ＬＰＦ１１は、この差信号から低周波成分を抜き出し、信号Ｓ１０として極性反転回路１２に出力する。極性反転回路１２は、システムコントローラ１６０から入力される制御信号Ｌ１０に応じて、信号Ｓ１０をそのまま通過させるか、あるいは、信号Ｓ１０の正負の極性を反転させて、信号Ｓ２０としてトラッキング制御回路１３に出力する。
【００８０】
信号Ｓ２０はいわゆるプッシュプル信号であり、光ディスク１の情報面に集光されたビームスポット６０と、情報トラック２とのトラッキング誤差量に対応している。ここでは、記録もしくは再生したい情報トラック２がグルーブトラック５４である場合には、信号Ｓ１０をそのまま通過させ、記録もしくは再生したい情報トラック２がランドトラック５５である場合には、信号Ｓ１０の正負の極性を反転させるものとする。
【００８１】
トラッキング制御回路１３は、入力された信号Ｓ２０のレベルに応じて、駆動回路１４にトラッキング制御信号を出力する。駆動回路１４は、このトラッキング制御信号に応じて、アクチュエータ８に駆動電流を出力し、対物レンズ６の位置を情報トラック２を横切る方向に移動させる。これにより、ビームスポット６０は情報トラック２上を正しく走査することができる。
【００８２】
ビームスポット６０が光ディスク１の情報トラック２上に正しく位置決めされると、差動アンプ１０から常時出力される差信号に対し、エンベロープ検出回路２２がエンベロープ検波を行う。図５に示されるように、ビームスポット６０がヘッダ領域３７をトレースし始めると、エンベロープ信号が一定のしきい値を越える。このことにより、エンベロープ検出回路２２は差信号のエンベロープを検出し、ディジタルハイのエンベロープ検出信号Ｄ６０をＯＲゲート２３に出力する。即ち、差信号をエンベロープ検波することによって、ヘッダ領域３７を検出している。
【００８３】
ＯＲゲート２３は、エンベロープ検出信号Ｄ６０とシステムコントローラ１６０から与えられる制御信号Ｌ５０との論理和をとることにより、制御信号Ｌ４０をハイレベルにして、第１のセレクタ１６及び第２のセレクタ２１に出力する。制御信号Ｌ４０がハイレベルのとき、第１のセレクタ１６は差動アンプ１０を波形等化回路１７に接続し、差信号を波形等化回路１７に入力する。波形等化回路１７は、差信号の符号間干渉を低減するために高域の周波数特性を強調するように差信号を変調する。データスライス回路１８は、変調された信号を所定のスライスレベルで２値化して、「０」及び「１」の信号列（２値化信号）に変換する。ＰＬＬ１９は、この２値化信号からデータ及び読み出し用クロックを抽出し、ディジタル再生信号として復調回路２０に出力する。
【００８４】
復調回路２０は、ディジタル再生データを復調し、外部で処理可能な復調アドレスに変換し、第２のセレクタ２１に出力する。第２のセレクタ２１は、制御信号Ｌ４０がハイレベルのときは復調回路２０を誤り判別回路２５に接続することにより、復調アドレスを誤り判別回路２５に入力する。誤り判別回路２５は、読み取った復調アドレスに誤りがあるか否かを判定し、誤りがなければアドレスデータとしてシステムコントローラ１６０に出力する。
【００８５】
システムコントローラ１６０は、受け取ったアドレスデータを元に、検索、再生、記録等の処理を行っていく。また、システムコントローラ１６０は、最初にアドレスデータを受け取る前は、制御信号Ｌ５０をローレベルに保っているが、アドレスデータをいったん受け取ると、その後はヘッダ領域３７の長さに相当する時間（以後、時間ＴHDとする）だけ周期的に制御信号Ｌ５０をハイレベルにする。この周期（以後、周期ＴSCとする）は、１つのセクタを光ビーム６０がトレースするのに要する時間に等しい。これにより、第１のセレクタ１６及び第２のセレクタ２１を周期的に切り替え、差信号中に周期的に現れる識別データ（アドレスブロックＩＤ１〜ＩＤ４）を漏れなく検出することができる。
【００８６】
ここで、差信号によって識別データを読み取れる理由及び、差信号のエンベロープ検波によってヘッダ領域を検出できる理由について説明する。差信号は、いわゆるプッシュプル信号であるため、オフトラックしていなければ（即ち、光ビーム６０が情報トラック２の中心線上をトレースしていれば）、情報トラックの中心線上に配置された記録マーク６８によって変調されることはない。従って、データ領域３８においては差信号のレベルはほとんどゼロである。
【００８７】
これに対し、ヘッダ領域３７においては、図５に示されるように、ビームスポット６０は、その中心がプリピット６７の列の中心からプリピットピッチの１／４だけずれたところをトレースするため、差信号は、プリピット６７による変調度が最も高くなる。なぜなら、識別データの「１」及び「０」のビット列に対応するように断続的に形成されたグルーブを、グルーブピッチの１／４だけオフトラックしてトレースした場合の、ラジアルプッシュプル信号に対応するからである。
【００８８】
上述のようにして、差信号をエンベロープ検波し、その信号レベルの高い区間を検出することにより、ヘッダ領域３７を検出できる。ここで、エンベロープ検出回路２２は、例えば、識別データの周波数帯域に比べて十分長い時定数を持ったローパスフィルタ等で実現することができる。
【００８９】
図６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、図５において、ビームスポット６０がグルーブトラック５４の中心線６４に沿ってグルーブトラック５４をトレースした場合の、加算アンプ１５の出力する和信号、差動アンプ１０の出力する差信号及びエンベロープ検出信号の波形の一例を示している。和信号は、記録マーク６８及びプリピット６７のいずれよっても変調されるため、図６（ａ）に示すように、データ領域３８及びヘッダ領域３７のいずれにおいても何らかの出力レベルを有している。ビームスポット６０は、プリピット６７の中心からトラックピッチの半分（Ｔｐ／２）だけオフトラックした状態でグルーブトラック５４をトレースするため、ヘッダ領域３７における和信号の変調度は、データ領域３８における和信号の変調度に比べても、それほど大きくならない。
【００９０】
一方、差信号は、ビームスポット６０がオフトラックしていない限り、グルーブトラック５４の中心に沿って配置された記録マーク６８によって変調されることはない。従って、、図６（ｂ）に示すように、データ領域３８における差信号の出力振幅は実質的にゼロとなる。また、差信号は、ビームスポット６０がプリピット６７の中心からプリピットピッチの１／４だけオフトラックした場合が最も変調度が高い。従ってヘッダ領域３７における差信号の変調度は和信号の変調度（図６（ａ））に比べて大きくなる。また、アドレスブロックＰＩＤ１及びＰＩＤ２と、アドレスブロックＰＩＤ３及びＰＩＤ４のずれの方向が逆になっているため、対応する差信号の極性が反対になる。
【００９１】
また、図６（ｂ）に示す差信号に対してエンベロープ検波を行った結果を図６（ｃ）に示す。図６（ｃ）に示すように、差信号中に識別データによる振幅変調パターンが現れる間は、エンベロープ検出回路２２の出力はハイレベルとなる。
【００９２】
ヘッダ領域３７を検出した後、所定の時間ＴHDを経て、ビームスポット６０がミラー領域５１あるいはギャップ領域５２（データ領域３８）に達すると（図５参照）、差信号のエンベロープはほとんど０になるので、エンベロープ検出回路２２の出力はローレベルになる。
【００９３】
図１に戻って説明を続けると、エンベロープ検出回路２２の出力Ｄ６０がローレベルになると（所定時間ＴHD後）、上述のように、システムコントローラ１６０からの制御信号Ｌ５０もローレベルになるので、ＯＲ回路２３から出力される制御信号Ｌ４０もローレベルになる。このことにより、第１のセレクタ１６の入力端子は（それまでの差動アンプ１０の出力から）加算アンプ１５の出力に接続するように切り替えられ、同時に、第２のセレクタ２１の出力端子は（それまで誤り判別回路２５に接続されていたのが）誤り訂正回路２４に接続するように切替えられる。
【００９４】
データ領域３８のトレースおいては、記録マーク６８によってビームスポット６０の反射光量が減少し、受光部７ａ及び７ｂからの出力が低下する。記録マーク６８がない部分では反射光量が増加するため、受光部７ａ及び７ｂからの出力が大きくなる。反射光量に対応した受光部７ａ及び７ｂからの出力信号は、加算アンプ１５で加え合わせられ、和信号として第１のセレクタ１６を介して波形等化回路１７に出力される。
【００９５】
本実施形態においては、ヘッダ領域３７の識別データとデータ領域３８のユーザデータとは同一の変調方式を用いて変調されている、波形等化回路１７、データスライス回路１８、ＰＬＬ１９及び復調回路２０は、前述の差信号の場合と同様の信号処理によって和信号を処理することができる。和信号は、復調回路２０によって外部で処理可能な復調信号に復調され、第２のセレクタ２１を介して誤り訂正回路２４に出力される。誤り訂正回路２４は、復調信号の誤りを訂正し、復号データとしてホストコンピュータ１８０に出力する。
【００９６】
一方、光ディスク１に情報を記録する場合、システムコントローラ１６０は、制御信号Ｌ３０を出力し、記録信号処理回路２７及びレーザ駆動回路２８に記録モードであることを知らせる。ホストコンピュータ１８０は、記録すべき情報、例えば、ディジタル化された映像音声データもしくはコンピュータデータなどを記録データとして記録信号処理回路２７に出力する。記録信号処理回路２７は、入力された記録データに誤り訂正符号等を付加し、さらに記録同期をとるための変調を施し、変調された記録データとしてレーザ駆動回路２８に出力する。
【００９７】
レーザ駆動回路２８は、制御信号Ｌ３０によって記録モードに設定されていると、入力される記録データに応じて半導体レーザ３に印加する駆動電流を変調する。これにより、光ディスク１上に照射されるビームスポットの光強度が記録データに応じて変化し、光ディスク１上に記録データに応じた記録マーク６８が形成される。
【００９８】
以上の各動作が行われている間、スピンドルモータ１５０は、光ディスク１を一定の角速度や線速度で回転させる。
【００９９】
次に、本実施の形態によるデータフォーマットについて更に詳しく説明する。図７（ａ）〜（ｅ）は本実施の形態の光ディスク１のセクタフォーマットの構成の一例を示す図である。前述したように、光ディスク１の１周分の情報トラック２は複数のセクタ３６に分割される。ここでは、図７（ａ）に示すように１周分の情報トラック２はｎ個のセクタに分割されているとする。それぞれのセクタ３６は、図７(ｂ)に示すように、ヘッダ領域３７、ミラー領域５１、ギャップ領域５２、第１のプリアンブル領域（ＶＦＯ）５７、主情報領域５８、ガードデータ領域５９、及びバッファ領域５３から構成されている。
【０１００】
ヘッダ領域３７は、識別信号領域とも呼ばれ、プリピット列が形成される。ミラー領域５１は、プリピットもグルーブも形成されない領域である。ミラー領域５１にビームスポットを照射したときの反射光量（基準となる反射光量）を検出することで、照射光量の制御等を行うことができる。ギャップ領域５２、第１のプリアンブル領域５７、主情報領域５８、ガードデータ領域５９及びバッファ領域５３はデータ領域３８を構成しており、グルーブトラックもしくはランドトラックが形成される。ギャップ領域５２は、ビームスポットがヘッダ領域３７（識別データ）を通過した後、第１のプリアンブル領域５７に達するまでに、信号処理のための時間的余裕を与えるために設けられる。第１のプリアンブル領域５７は、ＶＦＯとも呼ばれ、主情報領域５８のデータを再生するときの同期用クロックを生成させるため、単一周期の記録マークが記録される。ガードデータ領域５９には、主情報領域５８に記録される記録マークに引き続いて、ダミーデータが記録マークとして記録される。これは、多数回の書き換えや記録を行ったときに、一連の記録マークの終端部分から始まる熱負荷による記録面のダメージが、主情報領域５８にまで達することを防ぐ。バッファ領域５３は、記録中に光ディスクの回転速度誤差が生じて、１セクタあたりの記録マーク列の全長が長くなった場合にも、すべての記録マーク列をデータ領域内に収めるために設けられる。
【０１０１】
ヘッダ領域３７は、図７（ｃ）に示すように４つのアドレスブロック、すなわち、ＰＩＤ１、ＰＩＤ２、ＰＩＤ３及びＰＩＤ４から構成される。それぞれのアドレスブロックは、図７（ｄ）に示すように、第２のプリアンブル領域４０、アドレスマーク（ＡＭ）領域４１、識別情報（Address）領域４３、誤り検出符号（ＣＲＣ）領域４４及びポストアンブル（ＰＡ）領域４５からなる。以上は、図３におけるＶＦＯ４０、ＡＭ４１、Ａｄｄｒｅｓｓ４３、ＣＲＣ４４、ＰＡ４５にそれぞれ対応している。
【０１０２】
さらに、識別情報領域４３は、図７（ｅ）に示すように、セクタ情報部と絶対アドレス番号部を含む。セクタ情報は、ＰＩＤ番号、ゾーンの種類（リードイン、リードアウトもしくは書換可能ゾーン）、セクターの種類（再生専用もしくは書換可能）等を示すフラグなどである。また、絶対アドレス番号はセクタ番号である。
【０１０３】
一方、主情報領域に記録される主情報信号は、次のような信号処理プロセスにより生成される。まず、１セクタあたり、例えば、図８（ｂ）に示すように、２０４８バイトのメインデータ７４、データＩＤ７１、データＩＤの誤り訂正符号７２、予備情報データ（リザーブ）７３及び予備情報データ７３に対する誤り検出符号７５が付加される。これらを一つの単位として、第１のデータユニット７０と呼ぶ（図８（ａ））。第１のデータユニット７０は、その内部でデータがスクランブルされる。
【０１０４】
次に、１６個のスクランブル後の第１のデータユニット７０を１つのブロックとして、リードソロモン法による誤り訂正符号が付加され、１６個の第２のデータユニットが生成される。最後に、各々の第２のデータユニットのデータは、１シンボル８ビットのデータを、所定の規則に従って１６チャンネルビットに変換する８−１６変調が施された後、同期パターンが挿入され、１６個の第３のデータユニットに変換される。この第３のデータユニットが、主情報領域５８に記録される。
【０１０５】
データＩＤ７１は、データ領域情報７６とデータ領域番号７７とからなる。データ領域情報７６は、例えば情報トラックの種類（グルーブトラックもしくはランドトラック）、ゾーンの種類（リードイン、リードアウトもしくは書換可能ゾーン）、データの種類（再生専用もしくは書換可能）等を示すフラグなどである。データ領域番号７７は、前述の絶対アドレス番号と同じものである。
【０１０６】
以上詳細に述べてきたように、本実施の形態の光学的情報記録再生装置１００によれば、識別データがプリピット６７によって記録されたヘッダ領域３７が、光ディスクの半径方向に内周側と外周側に交互にずらして配置された複数のアドレスブロック（例えば、４つのアドレスブロック４６〜４９）より構成されている光情報記録媒体を用いている。このため、ビームスポット６０がオフトラックしても、内周側あるいは外周側にずらされたブロックのどちらか一方にビームスポット６０が近づくため、近づいたアドレスブロックのプリピット６７による識別データを確実に検出することができる。
【０１０７】
更に、本実施の形態による光学的情報記録再生装置１００は、ヘッダ領域３７（即ち、情報トラック２の中心から半径方向にトラックピッチＴｐの約２分の１の幅でずらされたプリピット６７の列）を再生する場合に、光検出器７の２分割された受光面７ａ及び７ｂから得られる２つの出力の差信号を用いている。この差信号の振幅は、光検出器７の２分割された受光面７ａ及び７ｂから得られる２つの出力の和信号の振幅よりも大きくなる。また、データ領域３８において、データは、情報トラック２の中心に沿って配置される記録マーク６８によって記録されるため、データ領域３８の再生中において差信号は実質的にゼロとなる。従って、データ領域３８の再生中においては差信号によるディジタル再生信号が現れないため、ヘッダ領域３７とデータ領域３８との分離が容易となり、ヘッダ領域３７の検出精度が向上する。更に、差信号の振幅が大きくなるため、識別データ自体の読み取り精度も向上する。
【０１０８】
さらに、差信号は記録マーク６８によって変調を受けず、プリピット６７にのみ変調されるため、エンベロープ検出回路２２が差信号のエンベロープを検出するだけで、ヘッダ領域３７の検出を容易に行うことができる。
【０１０９】
また、差信号のエンベロープ検出によってヘッダ領域３７を検出するため、ヘッダ領域３７に記録された識別データ自体のパターンを読み取る必要がない。従って、識別データの同期を取る前にヘッダ領域３７の検出を行い、現在再生されているのがヘッダ領域３７であるのかデータ領域３８であるのかを判定できる。この判定に基づいて、波形等化、２値化（データスライス）、同期化（ＰＬＬ）、及び復調を行うべき再生信号として、差信号及び和信号のいずれかを選択できる。従って、波形等化回路１７、データスライス回路１８、ＰＬＬ１９、及び復調回路２０を差信号（ヘッダ領域３７の再生）及び和信号（データ領域３８再生）に対して共有できるため、これらの回路をヘッダ領域用及びデータ領域用に２系統設ける必要がなく、装置の回路規模を小さくすることができる。
【０１１０】
更に、本実施形態によれば、たとえ識別データ（ＶＦＯ）にエラーが生じた場合でも、エンベロープ検出によってヘッダ領域３７を検出することが可能である。
【０１１１】
(実施の形態２)
図９は、本発明の第２の実施の形態による光学的情報記録再生装置の再生信号処理部１３２を中心とする部分の構成を示すブロック図である。図９において、図１に示した第１の実施の形態による光学的情報記録再生装置１００と同一の構成要素に対しては、同一番号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１１２】
図９に示されるように、再生信号処理部１３２は、光検出器７の受光部７ａ及び７ｂの各々から出力される検出信号の和信号を出力する加算アンプ１５、検出信号の差信号を出力する差動アンプ１０、差動アンプ１０から与えられる差信号の周波数特性を変換して出力する第１の波形等化回路８１、第１の波形等化回路８１からの出力を受け取り、２値化した信号を出力する第１のデータスライス回路８２、第１のデータスライス回路８２から与えられる２値化した信号に同期した再生クロックを生成し、この再生クロックに同期して第１のディジタル再生信号を出力する第１のＰＬＬ（Phase Locked Loop）８３、加算アンプ１５から与えられる和信号の周波数特性を変換して出力する第２の波形等化回路８４、第２の波形等化回路８４からの出力を受け取り、２値化した信号を出力する第２のデータスライス回路８５、第２のデータスライス回路８５から与えられる２値化した信号に同期した再生クロックを生成し、この再生クロックに同期して第２のディジタル再生信号を出力する第２のＰＬＬ（Phase Locked Loop）８６、第１及び第２のディジタル信号を受け取り、そのいずれかを選択的に出力する第３のセレクタ８９、第３のセレクタ８９から与えられるディジタル再生信号を受け取り、復調信号を出力する復調回路２０、第２のセレクタ２１、誤り訂正回路２４及び誤り判別回路２５を有している。尚、本実施の形態においては、第２及び第３のセレクタ２１及び８９を用いているが、第１の実施の形態における第１のセレクタに対応するセレクタは用いられない。
【０１１３】
第２のセレクタ２１は、復調回路２０から与えられる復調データを、誤り訂正回路２４及び誤り判別回路２５のいずれかに選択的に出力する。誤り訂正回路２４は、受け取った復調データに誤り訂正を行い、復号データとしてホストコンピュータ１８０に出力する。誤り判別回路２５は、受け取った復調データに対して誤り判別を行い、アドレスデータとしてシステムコントローラ１６０に出力する。
【０１１４】
本実施形態による再生信号処理部１３２は、更に、第１のＰＬＬ８３から第１のディジタル再生信号を受け取り、ＶＦＯを検出してＶＦＯ検出信号を出力するＶＦＯ検出回路８７及びＯＲゲート８８を含むＶＦＯ検出部３２を備えている。ＯＲゲート８８は、ＶＦＯ検出回路８７から一方の端子に与えられるＶＦＯ検出信号と、システムコントローラ１６０から他方の端子に与えられる制御信号Ｌ５２とに基づいて、制御信号Ｌ４２を出力する。制御信号Ｌ４２は第３のセレクタ８９及び第２のセレクタ２１に与えられる。第３のセレクタ８９は、制御信号Ｌ４２に基づいて第１及び第２のディジタル再生信号のいずれかを復調回路２０に出力し、第２のセレクタ２１は、制御信号Ｌ４２に基づいて、復調回路２０から与えられる復調信号を誤り訂正回路２４及び誤り判別回路２５のいずれかに選択的に出力する。
【０１１５】
その他の部分の構成は第１の実施形態による光学的情報記録再生装置１００と同様である。
【０１１６】
次に、上記のように構成された光学的情報記録再生装置の動作について、第１の実施形態による光学的情報記録再生装置１００（図１）と異なる部分についてのみ説明する。
【０１１７】
差動アンプ１０が出力する差信号は、第１の波形等化回路８１、第１のデータスライス回路８２及び第１のＰＬＬ８３によって第１のディジタル再生信号に変換され、ＶＦＯ検出回路８７及び第３のセレクタ８９に出力される。ＶＦＯ検出回路８７は、第１のＰＬＬ８３から出力されてくる信号列の中から、図３で説明したＶＦＯ成分の有無をモニタする。ビームスポット６０がヘッダ領域３７をトレースし始めると、差信号中にアドレスブロック４６の先頭に配されたＶＦＯ成分が現れる。ＶＦＯ検出回路８７は、このＶＦＯ成分を検出するとディジタルハイのＶＦＯ検出信号をＯＲゲート８８に出力する。即ち、本実施形態においては、ＶＦＯ検出回路８７によって差信号中のＶＦＯ成分を検出することにより、ヘッダ領域を検出している。
【０１１８】
ＯＲゲート８８は、ＶＦＯ検出信号とシステムコントローラ１６０からの制御信号Ｌ５２の論理和をとることにより、制御信号Ｌ４２をハイレベルにし、第３のセレクタ８９及び第２のセレクタ２１に出力する。制御信号Ｌ４２がハイレベルのときは、第３のセレクタ８９は復調回路２０に第１のＰＬＬ８３からの出力を接続し、差信号からの第１のディジタル再生信号を復調回路２０に入力する。復調回路２０は第１のディジタル信号を復調アドレスに変換し、第２のセレクタ２１を介して誤り判別回路２５に出力する。
【０１１９】
また、システムコントローラ１６０は、制御信号Ｌ５２をＯＲゲート８８に出力し、第１の実施形態の場合と同様に、第３のセレクタ８９及び第２のセレクタ２１を周期的に切り替え、ＶＦＯ検出回路８７を用いたヘッダ領域３７の検出を円滑にする。ＶＦＯ成分の具体的な検出方法は、例えば、第１のＰＬＬ８３が出力する第１のディジタル再生信号の周期を、同じく第１のＰＬＬ８３が出力する読み出し用クロックで計数することにより行われる。ＶＦＯはクロックのＮ倍（Ｎは特定の整数）の周期を持つ単一パターンの繰り返しであるから、繰り返し周期Ｎを計数できればＶＦＯを検出できる。
【０１２０】
次に、データ領域３８においては、差信号中にＶＦＯ成分は検出されないのでＶＦＯ検出回路８７の出力はローレベルになる。この時、システムコントローラ１６０からの制御信号Ｌ５２も、所定の時間ＴHD後にローレベルになるので、ＯＲ回路８８から出力される制御信号Ｌ４２もローレベルになる。このことにより、第３のセレクタ８９の入力端子は（それまでの第１のＰＬＬ８３の出力から）第２のＰＬＬ８６の出力に接続するように切り替えられ、同時に、第２のセレクタ２１の出力端子は（それまで誤り判別回路２５に接続されていたのが）誤り訂正回路２４に接続するように切替えられる。
【０１２１】
加算アンプ１５からの和信号は、第２の波形等化回路８４、第２のデータスライス回路８５、第２のＰＬＬ８６及び復調回路２０において、前述の差信号の場合と同様の信号処理が施され、外部で処理可能な復調データとして第２のセレクタ２１を通じて誤り訂正回路２４に出力される。
【０１２２】
以上のように、本実施の形態の光学的情報記録再生装置において、ＶＦＯ検出回路８７が差信号からＶＦＯ成分を検出することにより、ヘッダ領域３７の検出を確実に行うことができる。
【０１２３】
なお、ＶＦＯ成分の検出は第１のＰＬＬ８３が出力する再生クロックを用いて行うと述べたが、システムコントローラ１６０等が使用する内部クロックを用いて、第１のデータスライス回路８２が出力する２値化信号から、ＶＦＯ成分の繰り返し周期Ｎを計数するようにしても良い。これにより、第１及び第２のＰＬＬを共通化することができる。
【０１２４】
本実施形態では、図７（ｄ）のＶＦＯ４０の固有パターンをＶＦＯ検出回路８７によって検出している。ＶＦＯ固有のパターンとしては、例えば、ＤＶＤ規格（specifications）の８−１６変調を用いた場合、チャネルビットをＴとすると、最短のマーク長（ピット長）は３Ｔであり、ＶＦＯは３Ｔ等の単一信号の繰り返しパターンとなる。
【０１２５】
ＶＦＯ固有のパターンを用いる代わりに、例えば、アドレスマーク（ＡＭ）４１の固有のパターンを検出する、ＡＭ検出回路を用いても良い。この場合、アドレスマークはヘッダ領域３７のみにしか存在しないので、データ領域３８をヘッダ領域３７と間違えて検出することが無くなり、より確実な検出を行うことができる。ＤＶＤ規格の８−１６変調による最長のパターンは１１Ｔであるため、ありえるパターンは３Ｔ〜１１Ｔとなる。従って、アドレスマークのパターンを、例えば１２Ｔ以上のパターンを含む複合パターンとすることにより、このパターンはヘッダ領域以外には存在しなくなる。
【０１２６】
(実施の形態３)
図１０は、本発明の第３の実施の形態による光学的情報記録再生装置の再生信号処理部１３３を中心とする部分の構成を示すブロック図である。図１０において、図１に示した第１の実施の形態による光学的情報記録再生装置１００と同一の構成要素に対しては、同一番号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１２７】
図１０に示されるように、再生信号処理部１３３は、光検出器７の受光部７ａ及び７ｂの各々から出力される検出信号の和信号を出力する加算アンプ１５、検出信号の差信号を出力する差動アンプ１０、差動アンプ１０からの差信号を受け取り、そのエンベロープを検出するエンベロープ検出回路２２とＯＲゲート２３とを含むヘッダ領域検出部３０、和信号及び差信号を受け取り、そのいずれかを選択的に出力する第１のセレクタ１６、第１のセレクタ１６から与えられる信号の周波数特性を変換して出力する第３の波形等化回路９１、第３の波形等化回路９１からの出力を受け取り、２値化した信号を出力するデータスライス回路１８、２値化した信号に同期した再生クロックを生成し、この再生クロックに同期してディジタル再生信号を出力するＰＬＬ（Phase Locked Loop）１９、ディジタル再生信号を受け取り、復調信号を出力する復調回路２０、第２のセレクタ２１、誤り訂正回路２４及び誤り判定回路２５を有している。第２のセレクタ２１は、復調回路２０から与えられる復調データを、誤り訂正回路２４及び誤り判別回路２５のいずれかに選択的に出力する。誤り訂正回路２４は、受け取った復調データに誤り訂正を行い、復号データとしてホストコンピュータ１８０に出力する。誤り判別回路２５は、受け取った復調データに対して誤り判別を行い、アドレスデータとしてシステムコントローラ１６０に出力する。
【０１２８】
本実施形態による再生信号処理部１３３は、更に、第４のセレクタ９２、第１の特性設定回路９３及び第２の特性設定回路９４を備えている。尚、本実施形態においては、実施形態２の第３のセレクタ８９に対応するセレクタは用いていない。また、第１及び第２の波形等化回路８１及び８４に対応する波形等化回路も用いていない。
【０１２９】
本実施形態において、ＯＲゲート２３は、エンベロープ検出回路２２から一方の端子に与えられるエンベロープ検出信号Ｄ６０と、システムコントローラ１６０から他方の端子に与えられる制御信号Ｌ５０とに基づいて、制御信号Ｌ４０を出力する。制御信号Ｌ４０は第１のセレクタ１６、第２のセレクタ２１、及び第４のセレクタ９２に与えられる。第１のセレクタ１６は、制御信号Ｌ４０に基づいて和信号及び差信号のいずれかを第３の波形等化回路９１に出力し、第２のセレクタ２１は、制御信号Ｌ４０に基づいて、復調信号を誤り訂正回路２４及び誤り判別回路２５のいずれかに出力する。第４のセレクタは、制御信号Ｌ４０に基づいて、第１の特性設定回路９３から一方の入力端子に与えられる第１の設定信号と、第２の特性設定回路９４から他方の入力端子に与えられる第２の設定信号とのいずれかを選択し、特性設定信号として第３の波形等化回路９１に出力する。第３の波形等化回路９１は、第４のセレクタ９２から入力される特性設定信号に基づいて、第１のセレクタ１６から入力される差信号または和信号のいずれかの周波数特性を変換する。
【０１３０】
本実施形態による光学的情報記録再生装置のその他の部分の構成は第１の実施形態による光学的情報記録再生装置１００と同様である。
【０１３１】
次に、上記のように構成された光学的情報記録再生装置の動作について、第１の実施形態による光学的情報記録再生装置１００（図１）と異なる部分についてのみ説明する。
【０１３２】
エンベロープ検出部３０（エンベロープ検出回路２２及びＯＲゲート２３）によってヘッダ領域３７が検出され、ＯＲゲート２３が出力する制御信号Ｌ４０がハイレベルになると、第１のセレクタ１６は差動アンプ１０を選択し、第２のセレクタ２１は誤り判別回路２５を選択する。同時に、第４のセレクタ９２は、第１の特性設定回路９３が出力する第１の設定信号を選択し、特性設定信号としてて第３の波形等化回路９１に入力する。
【０１３３】
第３の波形等化回路９１は、符号間干渉を低減するために高域の周波数特性を強調するが、この強調量を入力される特性設定信号に応じて切り替える。この場合、入力された差信号を、第１の設定信号に従って高域周波数特性が第１の強調量になるように変換する。これにより、差信号には十分な波形等化が施される。波形等化された差信号は、更に、データスライス回路１８、ＰＬＬ１９及び復調回路２０を通じて復調され、復調アドレスとして第２のセレクタ２１を通じて誤り判別回路２５に出力される。
【０１３４】
一方、データ領域３８において、上述のように制御信号Ｌ４０がローレベルになると、第１のセレクタ１６は加算アンプ１５を選択し、第２のセレクタ２１は誤り訂正回路２４を選択する。同時に、第４のセレクタ９２は、第２の特性設定回路９４が出力する第２の設定信号を特性設定信号として第３の波形等化回路９１に入力する。第３の波形等化回路９１は、入力される和信号を、第２の設定信号に従って高域周波数特性が第２の強調量になるように変換する。これにより、和信号には適切な波形等化が施される。波形等化された和信号は、更に、データスライス回路１８、ＰＬＬ１９及び復調回路２０を通じて復調され、復調データとして第２のセレクタ２１を通じて誤り訂正回路２４に出力される。
【０１３５】
ここで、第１及び第２の強調量の関係について説明する。ヘッダ領域３７が再生されている場合に差動アンプ１０が出力する差信号は、図５に示されるように、ビームスポット６０がプリピット６７の中心線からトラックピッチＴｐの半分だけオフトラックしたときの変調信号である。従って、その再生周波数特性は、データ領域３８の再生においてビームスポット６０が記録マーク６８にオントラックしたときの加算アンプ１５が出力する和信号の周波数特性に比較して、その高域の減衰が大きくなる。従って、第１の強調量を第２の強調量よりも大きくなるように予め定めておけば、差信号及び和信号の各々に対して最適に波形等化する事ができ、再生信号のジッタが減少する等の効果がある。
【０１３６】
図１１は、差信号及び和信号に対する第３の波形等化回路９１の周波数特性の一例を示す。本実施の形態による光学的情報記録再生装置においては、ヘッダ領域３７の識別データ及びデータ領域３８のユーザデータの変調方式を同一にしているので、強調する中心周波数ｆｃも差信号と和信号とでほぼ同じになる。
【０１３７】
以上のように、本実施の形態の光学的情報記録再生装置によれば、第３の波形等化回路９１が、入力された信号が差信号及び和信号のどちらであるかに応じて、周波数特性の高域の強調量を切り替える。このことにより、各々に対して最適な波形等化が施され、識別データ及びユーザデータ両者において再生信号のジッターが減少し、再生マージンが拡大する。
【０１３８】
また、本実施の形態においては、エンベロープ検出によってヘッダ領域３７を検出することにより、検出信号（和信号あるいは差信号）の波形等化を行う前にヘッダ領域３７の検出が可能となる。このことにより、差信号であるか和信号であるかに応じて波形等化の周波数強調の特性を選択できるため、例えば、同期を取るためのＶＦＯ検出もより確実に行うことができ、より正確な識別データ及びユーザデータの再生が可能となる。
【０１３９】
なお、上述の実施の形態による光学的情報記録再生装置に用いる光ディスクは、図２に示したようにグルーブトラックもしくはランドトラックが連続してスパイラル状に設けられていた。しかし、本発明はこれに限られず、例えば、特開平７−２９１８５号広報の図１に記載のように、光ディスクの一回転毎に、グルーブトラックとランドトラックとが交互に繰り返して形成されている光ディスクについても、各実施の形態が適用可能であることは言うまでもない。
【０１４０】
また、以上の実施の形態による光学的情報記録再生装置においては、例えば、グルーブピッチは約１．４８μｍ、記録ビット長を約０．４μｍ／ｂｉｔとし、レーザ光が波長約６５０ｎｍで対物レンズの開口数が約０．６の記録再生光学系を用いることにより、良好な信号品質が得られている。この場合、ランドトラックとグルーブトラックの両者を情報トラックとしているので、トラックピッチとしては０．７４μｍとなる。
【０１４１】
さらに、光ディスク基板としては、ガラス、ポリカーボネート、アクリルなどを用いることができる。
【０１４２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明による光学的情報記録再生装置及び記録再生方法は、識別データがプリピットによって記録されたヘッダ領域が、光ディスクの半径方向に内周側と外周側に交互にずらして配置された複数のブロックより構成されている光情報記録媒体を用いている。このため、ビームの集光スポットがオフトラックしても、内周側あるいは外周側にずらされたブロックのどちらか一方に集光スポットが近づくため、近づいたブロックのプリピットによる識別データを確実に検出することができる。
【０１４３】
本発明による光学的情報記録再生装置及び方法は、ヘッダ領域（即ち、情報トラックの中心から半径方向にトラックピッチの約２分の１の幅でずらされたプリピット列）を再生する場合に、光検出器の２分割された受光面から得られる２つの出力の差信号を用いている。この差信号の振幅は、光検出器の２分割された受光面から得られる２つの出力の和信号の振幅よりも大きくなる。また、データ領域において、データは情報トラックの中心に沿って配置される記録マークによって記録されるため、データ領域の再生中において差信号は実質的にゼロとなる。従って、データ領域の再生中においては差信号によるディジタル再生信号が現れないため、ヘッダ領域の検出精度が向上し、更に、差信号の振幅が大きくなるため、識別データ自体の読み取り精度が向上する。
【０１４４】
また、差信号のエンベロープ検出によりヘッダ領域を検出する場合、ヘッダ領域に記録された識別データ自体のパターンを読み取る必要がない。従って、識別データの同期を取らずにヘッダ領域を検出し、現在再生されているのがヘッダ領域であるのかデータ領域であるのかを判定できる。この判定に基づき、２値化、同期化、及び復調を行うべき再生信号として、差信号（ヘッダ領域再生の場合）及び和信号（データ領域再生の場合）のいずれかを選択することができる。従って、２値化、同期化、及び復調のための回路を、ヘッダ領域用及びデータ領域用に２系統設ける必要がなく、回路規模を小さくすることができる。
【０１４５】
また、差信号は、上述のようにデータ領域の情報（トラック中心上の記録マーク）によっては変調を受けず、ヘッダ領域の識別データ（トラック中心からずらして配置されたプリピット）によってのみ変調される。従って、差信号のエンベロープを検出することにより、ヘッダ領域の検出を容易に行うことができる。また、差信号からヘッダ領域に特有の同期信号を検出することによっても、ヘッダ領域の検出を容易に行うことができる。
【０１４６】
更に、差信号のエンベロープ検出によりヘッダ領域を検出する場合、波形等化を行う前にヘッダ領域の再生かどうかを判定できる。従って、差信号（ヘッダ領域再生）及び和信号（データ領域再生）の各々の再生周波数特性に応じて最適な波形等化を行うことができ、ヘッダ領域の識別データの読み取り精度が向上する。特に、差信号の周波数特性は、和信号に比べて高域の減衰が大きいため、差信号に対して和信号よりも高域の強調量を大きくすることにより、差信号に対しても波形等化を十分に施すことができ、２値化の誤りを防ぎ、識別データの読み取り精度がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施の形態による光学的情報記録再生装置のブロック図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の１つの実施の形態による光学的情報記録再生装置で用いる光ディスクの概要を示す図である。
【図３】本発明の１つの実施の形態による光学的情報記録再生装置で用いる光ディスクのヘッダ領域における識別データの論理フォーマットの一例を説明する図である。
【図４】本発明の１つの実施の形態による光学的情報記録再生装置で用いる光ディスクのヘッダ領域のアドレスブロックの配置を示す図である。
【図５】図４に示す光ディスクのヘッダ領域付近の平面拡大図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、各々、本発明の１つの実施の形態による光学的情報記録再生装置における和信号、差信号、及びエンベロープ検出信号の波形を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の１つの実施の形態による光学的情報記録再生装置で用いる光ディスクのセクタフォーマットの構成の一例を示す図である。
【図８】第１のデータユニットの構成例を示す図である。
【図９】本発明のもう１つの実施の形態による光学的情報記録再生装置の再生信号処理部を中心とする構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明のもう１つの実施の形態による光学的情報記録再生装置の再生信号処理部を中心とする構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示す光学的情報記録再生装置の再生信号処理部の波形等化回路の周波数特性を示す図である。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、従来のセクタ構成の光ディスクの概要を示す図である。
【図１３】従来の光ディスクのヘッダ領域の拡大図である。
【図１４】従来の光学的情報記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  光ディスク
２  情報トラック
３  半導体レーザ
４  コリメータレンズ
５  ハーフミラー
６  対物レンズ
７  光検出器
７ａ，７ｂ  受光部
８  アクチュエータ
１０  差動アンプ
１５  加算アンプ
１６  第１のセレクタ
１７  波形等化回路
１８  データスライス回路
１９  ＰＬＬ
２０  復調回路
２１  第２のセレクタ
２２  エンベロープ検出回路
２３  ＯＲゲート
２４  誤り訂正回路
２５  誤り判別回路
１００  光学的情報記録再生装置
１１０  光ヘッド
１２０  トラッキング制御及び駆動部
１３０  再生信号処理部
１４０  記録信号処理部
１５０  スピンドルモータ
【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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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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