JP4178267B2 - 相変化型光ディスクの信号処理方法および相変化型光ディスク装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、書換型光ディスクを再生するための光ディスクの信号処理方法および光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
書換型光ディスクは、高密度の情報記録再生が可能であるため、コンピュータの外部記憶装置や画像音声用のＡＶディスクとして開発および商品化が進められている。高密度の書換型光ディスクでは、光ビームのトラッキング制御のためグルーブ（案内溝）とランド（溝間）が設けてあり、ランドとグルーブの両方に情報を記録再生するランドグルーブ記録技術が知られている。
【０００３】
光ディスクには、記録トラックを所定の情報量毎に区切ったセクタと呼ばれる記録単位がある。各セクタの先頭には、通常、そのセクタのアドレスや様々な属性を予め記録したＩＤ信号が設けられ、ランドグルーブ記録では、隣接するランドとグルーブの中間位置にＩＤ信号を設け、ランドとグルーブの両方からＩＤ信号を読む方法がとられる。そして、発明者らは、ＩＤ信号の位置とその極性を正確に検出することが出来る光ディスクのＩＤ検出回路を検討してきた（ＷＯ ９７／３９４４４）。
【０００４】
また、光ディスクの信号再生は、光ディスク上に形成されたピットまたはマークと呼ばれる１ミクロン以下の微小信号に、レーザビームスポットを照射し、反射光の強弱変化を読み取る。記録されているデータがディジタルでも、再生系の光学的または電気的な低域通過型の周波数特性によって、再生波形は中間値を持ったアナログ信号となってしまう。
【０００５】
従って、光ディスク再生装置では、このアナログ再生信号を元のディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路が必要となる。発明者らは、光ディスクの再生信号に振幅変動およびアシンメトリ変動があっても、常に正確なディジタル化が行えるＡ／Ｄ変換方法を既に提案した（特開平１０−５５６２１号）。
【０００６】
ここで、光ディスクの再生信号をディジタル化する目的は大別して２つあり、アナログ信号として検出される信号を単に元の２値のディジタル信号に戻すためである場合と、再生信号の品質が不十分で再生中にエラーが発生したとしても、エラーの発生した前後の信号から真の値を推定する方法、即ち最尤複号などを用いるために、Ａ／Ｄ変換器を用いてアナログ再生信号をそのまま多ビットのディジタル信号に変換してからディジタル信号処理する場合がある。
【０００７】
後者の場合、通常、６ビット以上の分解能で、変換速度も再生チャネルレート程度の高速なＡ／Ｄ変換器が必要となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
光ディスク装置の中でも、光検出手段で検出された複数の電気信号の和信号と差信号を用いる光ディスク装置では、和信号と差信号それぞれにＡ／Ｄ変換器が必要となってしまう。
【０００９】
和信号だけを用いる光ディスク装置であっても、ＩＤ信号部と記録信号部は信号の直流レベルのオフセットが発生し、また、特に差信号は両極性で検出されるので、これらの信号をそのままディジタル変換するためには、前段回路のダイナミックレンジが必要で、しかもＡ／Ｄ変換器のビット数も増やす必要がある。
【００１０】
多ビットかつ高速のＡ／Ｄ変換器は、製造に特殊プロセスを必要とし、コストが高くなるばかりか消費電力も大きいという課題がある。
本発明は、上述の課題を解決するものであり、最小限のビット数の１個のＡ／Ｄ変換器で書換型光ディスクの再生信号をディジタル化するための光ディスクの信号処理方法およびこれを用いた光ディスク装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明の光ディスクの信号処理方法は、光検出手段で検出された複数の電気信号の和信号または差信号に含まれるＩＤ信号と記録信号を選択して時間多重し、前記ＩＤ信号の極性と前記記録信号の極性を揃え、この信号の直流レベルを一定に制御してからディジタル変換することを特徴とする。
【００１２】
この本発明によると、多重された信号のダイナミックレンジが抑えられ、最小限のビット数の１個のＡ／Ｄ変換器で前記和信号と差信号の両方をディジタル化できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の相変化型光ディスクの信号処理方法は、光検出手段で検出された複数の電気信号の和信号または差信号を用いる光ディスクの信号処理方法であって、前記和信号または差信号に含まれるＩＤ信号と前記和信号に含まれる記録信号を選択して時間多重し、前記ＩＤ信号の一部または全ての極性が前記記録信号と異なる場合において、前記ＩＤ信号の全ての極性を前記記録信号の極性に揃え、極性を揃えた前記ＩＤ信号と前記記録信号の直流レベルを一定に制御し、前記ＩＤ信号と前記記録信号を極性および直流レベルが揃った一連の信号に処理し、少なくともイコライザ処理を行った後、多ビットのディジタル信号に変換することを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項２記載の相変化型光ディスクの信号処理方法は、請求項１において、
差信号に含まれるＩＤ信号と、和信号に含まれる記録信号を選択して時間多重することを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項３記載の相変化型光ディスク装置は、光ディスクからの反射光を検出し複数の電気信号を出力する光検出手段と、前記複数の電気信号から和信号と差信号を生成する演算手段と、前記和信号または差信号からＩＤ信号と前記和信号から記録信号を選択して時間多重する信号多重手段と、前記ＩＤ信号の一部または全ての極性が前記記録信号と異なる場合において、前記ＩＤ信号の全ての極性を前記記録信号の極性に揃える極性切換手段と、極性を揃えた前記ＩＤ信号と前記記録信号の直流レベルを一定に制御するオフセット制御手段と、前記ＩＤ信号と前記記録信号を極性および直流レベルが揃った一連の信号に対し少なくともイコライザ処理を行う前段回路と、前記前段回路の出力から多ビットのディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項４記載の相変化型光ディスク装置は、請求項３において、信号多重手段は、差信号に含まれるＩＤ信号と、和信号に含まれる記録信号を選択して時間多重することを特徴とする。
【００１９】
以下、本発明の光ディスクの信号処理方法を、具体的な各実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１に本発明の光ディスクの信号処理方法を実現する（実施の形態１）の光ディスク装置を示し、図２にその信号波形図を示す。
【００２０】
図１において、光検出手段４は、光ディスク１と、これを回転させるモータ２と、光ディスク１から信号を読み取るピックアップ３で構成される。
光ディスク１は、相変化膜を有するランドグルーブ記録方式の書換型光ディスクで、セクタ先頭に予めエンボスのピットとしてＩＤ信号をランドとグルーブの境界に配置し、ＩＤ信号の後方に、ランド上とグルーブ上の両方に結晶と非結晶のマークとして記録信号を有するものを用いる。
【００２１】
ピックアップ３は、光ディスク１のランド上またはグルーブ上にフォーカスおよびトラッキング制御を行ったレーザスポットを照射し、光ディスク１からの反射光を複数のピンダイオードで受光し、それぞれを電気信号に変換して出力する。
【００２２】
ピックアップ３から出力される複数の電気信号の内、トラッキング信号５を入力とする差動アンプ６により差信号７を生成する。
差信号７は、図２（ｃ）に示すように先頭にＩＤ信号があり、後方には単一周波数のウオブル信号がある。ＩＤ信号は極性の異なる２つの部分からなり、それぞれ最初の部分が同期引き込み用のＶＦＯ信号が配置されている。図２ではＶＦＯ部分を斜線で、信号の極性を矢印で示している。
【００２３】
差信号７は、ＩＤエンベロープ信号９を出力するＩＤエンベロープ検出手段８に入力される。ＩＤエンベロープ信号９は、図２（ｄ）に示すように差信号７に含まれるＩＤ信号の部分だけでハイレベルとなる信号である。
【００２４】
ＩＤエンベロープ検出手段８の具体例を説明する。
差信号７は、ＩＤエンベロープ検出手段８の第１ハイパスフィルタ１０に入力され、高周波信号であるＩＤ信号は通過し、低周波信号であるウオブル信号は阻止される。
【００２５】
次に、第１全波整流器１１と第１ローパスフィルタ１２によってＩＤ信号のエンベロープ電圧が検出される。エンベロープ電圧は第１コンパレータ１３によって基準電圧と比較され、２値化された前記ＩＤエンベロープ信号９を出力する。
【００２６】
また、差動アンプ６からＩＤエンベロープ検出手段８に入力された前記差信号７は、極性信号１５を出力する極性検出手段１４にも入力される。極性信号１５は、図２（ｅ）に示すように差信号７に含まれるＩＤ信号部分ではＩＤ信号の極性をハイレベル／ローレベルで表し、ウオブル信号部分ではこれを２値化したパルスからなる信号である。
【００２７】
この極性検出手段１４の具体例を説明する。
差信号７は、第２ローパスフィルタ１６に入力され、ＩＤ信号から高周波成分を除去し低周波成分の極性が抽出されるとともに、低周波のウオブル信号はノイズ成分が除去されて通過する。次に、これらの信号は第２コンパレータ１７によって後述の追従スライス電圧１９と比較され、２値化された極性信号１５を出力する。
【００２８】
極性信号１５は積分器１８に入力され、極性信号１５のハイレベル／ローレベルの時間平均が一定となるように、追従スライス電圧１９を第２コンパレータ１７に出力する。
【００２９】
ただし、ＩＤ信号の期間はウオブル信号の周期と比較して長いので、積分器１８では、安定な制御のためにＩＤ信号期間を示すＩＤエンベロープ信号９を用いて積分動作をホールドする。
【００３０】
前記ピックアップ３から出力される複数の電気信号のトラッキング信号５のすべてとフォーカス信号２０とを入力とする加算アンプ２１によって和信号２２が生成される。
【００３１】
和信号２２は、図２（ａ）に示すように先頭にＩＤ信号があり、後方にはランドまたはグルーブの記録トラックに結晶／非結晶の状態で記録された記録データがある。記録信号には、最初の部分に同期引き込み用のＶＦＯ信号が配置されている。
【００３２】
この和信号２２は、ＲＦエンベロープ信号２３を出力するＲＦエンベロープ検出手段２４に入力される。ＲＦエンベロープ信号２３は、図２（ｂ）に示すように和信号２２に含まれるＩＤ信号と記録信号が存在する部分だけでハイレベルとなる信号である。
【００３３】
ＲＦエンベロープ検出手段２４の具体例を説明する。
ＲＦエンベロープ検出手段２４は、前述のＩＤエンベロープ検出手段８と同等であって、和信号２２が第２ハイパスフィルタ２５、第２全波整流器２６、第３ローパスフィルタ２７によってＩＤ信号および記録信号のエンベロープ信号を検出する。このエンベロープ信号は第３コンパレータ２８によって基準電圧と比較され、２値化されたＲＦエンベロープ信号２３を出力する。
【００３４】
この（実施の形態１）の光ディスク装置では、光検出手段４、差動アンプ６で生成された差信号７から、ＩＤエンベロープ検出手段８によってＩＤエンベロープ信号９が、極性検出手段１４によって極性信号１５が出力される。また、加算アンプ２１で生成された和信号２２から、ＲＦエンベロープ検出手段２４によってＲＦエンベロープ信号２３が出力される。ここまでの実施の形態について、好ましいパラメータを数値を示して述べる。
【００３５】
光ディスク１は、記録膜にテルル、ゲルマニウム、アンチモンなどの合金を用いた相変化型光ディスク、基材には０．６ｍｍ厚のポリカーボネートを用いた貼り合わせ構造で、トラックピッチ０．７４μｍのランドグルーブディスクを用いる。
【００３６】
光ディスク１には、記録線密度０．４１μｍ／ｂｉｔで、セクタの先頭に予めＩＤ信号がランドとグルーブの境界にエンボスのピットとして、ＩＤ信号の後ろにランドまたはグルーブ上に記録信号が同じ密度で非結晶／結晶のマーク／スペースとして記録されている。
【００３７】
この光ディスク１をモータ２で読み取り線速度が６ｍ／ｓになるように回転させ、波長６５０ｎｍのレーザを搭載したピックアップ３で読み取る。ＩＤエンベロープ検出手段８における第１ハイパスフィルタ１０はカットオフ周波数が１ＭＨｚ、第１ローパスフィルタ１２はカットオフ周波数が１００ＫＨｚのものを用いる。
【００３８】
前述のディスク記録再生パラメータでは差信号７のＩＤ信号の周波数帯域は約５００ＫＨｚ〜１０ＭＨｚ、ウオブル信号の周波数は約１６０ＫＨｚとなり、ＩＤエンベロープ検出手段８では、ウオブル信号が除去されてＩＤ信号のエンベロープだけが良好に検出できる。
【００３９】
極性検出手段１４における第２ローパスフィルタ１６はカットオフ周波数が３００ＫＨｚ、第２コンパレータ１７と積分器１８の閉ループのゲイン交点は約４ＫＨｚに設定する。
【００４０】
これにより、極性検出手段１４では、ＩＤ信号部ではＩＤ信号の極性が良好に検出でき、ウオブル信号部ではこれを２値化したパルスが極性信号１５として良好に検出できる。
【００４１】
更に、ＲＦエンベロープ検出手段２４における第２ハイパスフィルタ２５はカットオフ周波数が１ＭＨｚ、第３ローパスフィルタ２７はカットオフ周波数が１００ＫＨｚのものを用いる。
【００４２】
前述のディスク記録再生パラメータでは和信号２２のＩＤ信号および記録信号の周波数帯域は約５００ＫＨｚ〜１０ＭＨｚとなり、ＩＤ信号と記録信号が存在する部分でＲＦエンベロープ信号２３がハイレベルとなる。
【００４３】
なお、ここで示したパラメータは、これだけに限るものではなく、ある程度の範囲でパラメータを変化させてもこの実施の形態は動作する。
更に、光ディスクの記録再生パラメータ、例えば、記録線密度や再生線速度が異なる場合は、これらに比例または反比例させて各フィルタのカットオフ周波数を変化させれば対応できることは明らかである。
【００４４】
図１の極性切換手段２９を説明する。
極性切換手段２９は、差信号７を入力とし、前記極性信号１５で信号の極性を切り換えて出力信号３０を出力する。その結果、出力信号３０は、図２（ｆ）に示すように極性信号１５がハイレベルのとき入力の差信号７を反転した信号となり、両極性であったＩＤ信号の極性の向きが一方向に揃えられる。ただ、信号の極性は揃っているが、信号の直流レベルは一致していない。
【００４５】
この極性切換手段２９の具体例を示す。図１では、差信号７は正転バッファ３１と反転バッファ３２に入力され、セレクタ３３により極性信号１５に基づいて選択されて出力される。
【００４６】
次に、信号多重手段３４を説明する。
信号多重手段３４は、和信号２２と極性切換手段２９の出力信号３０とを入力とし、ＩＤエンベロープ信号９により選択して１つの信号に多重した出力信号３５を出力する。
【００４７】
その結果、出力信号３５としては図２（ｇ）に示すように、ＩＤエンベロープ信号９がハイレベルの期間には出力信号３０のＩＤ信号が出力され、ＩＤエンベロープ信号９がローレベルの期間には入力の和信号２２の記録信号が多重されて出力される。
【００４８】
信号多重手段３４の具体例は、図１ではセレクタ３６で構成され、切り換え信号としてＩＤエンベロープ信号９を用いる。
次に、出力信号３５を入力信号とするオフセット制御手段３７を説明する。
【００４９】
信号多重手段３４の出力信号３５を入力とたオフセット制御手段３７は、後述のゲート信号３８（図２（ｈ））を用いて信号の有効データ部分の直流レベルを一定に制御した出力信号３９を出力する。
【００５０】
この出力信号３９は、図２（ｉ）に示すようにゲート信号３８がローレベルの期間に、ＩＤ信号または記録信号の先頭にあるＶＦＯ部分で所定の直流レベルまでオフセットの高速な応答で引き込みを行い、ゲート信号３８がハイレベルの期間に、ＩＤ信号または記録信号の有効データ部分で低速な応答で一定の直流レベルを保持する。
【００５１】
オフセット制御手段３７の具体例を示す。図１では、信号多重手段３４の出力信号３５はバッファ４０に入力され低出力インピダンスに変換してから、コンデンサ４１を通して高入力インピダンスのバッファ４４に入力される。バッファ４４の入力は、抵抗値の大きい抵抗器４２と抵抗値の小さい抵抗器４３の一端に接続され、２つ抵抗器４２，４３の他端はスイッチ４５を通して基準電圧に接地されている。スイッチ４５はゲート信号３８で制御され、バッファ４４の出力がオフセット制御手段３７の出力となっている。
【００５２】
ここで、ゲート信号３８がローレベルの期間には、抵抗値の小さい方の抵抗器４３が選択され、コンデンサ４１と抵抗器４３で決まる高速な時定数で入力信号の直流レベルの引き込みを行う。
【００５３】
反対にゲート信号３８がハイレベルの期間には、抵抗値の大きい方の抵抗器４２が選択され、コンデンサ４１と抵抗器４２で決まる低速な時定数で入力信号の直流レベルの保持を行う。
【００５４】
前記ゲート信号３８を発生するゲート発生手段４６は、次のように構成されている。
ゲート発生手段４６は、前記ＩＤエンベロープ信号９とＲＦエンベロープ信号２３を入力とし、前記オフセット制御手段３７で使用するゲート信号３８を発生する。
【００５５】
ゲート信号３８は、図２（ｈ）に示すように信号多重手段３４の出力信号３５のＩＤ信号または記録信号の先頭にあるＶＦＯ信号の前半部でローレベルとなり、後半部から有効データにかけてハイレベルとなる信号である。
【００５６】
図３はゲート発生手段４６の動作を表す信号波形図である。
図１においてゲート発生手段４６は、第１〜第４ディレイ素子７３〜７６、第１〜第４ＡＮＤゲート５０，５２，５４，５７、ＯＲゲート５９で構成されている。
【００５７】
図３（ｂ）に示す前記ＩＤエンベロープ信号９は、第１〜第３ディレイ素子７３，７４，７５を通過して遅延時間ｔ１，ｔ２，ｔ３だけ順に遅れた出力信号４７，４８，４９が形成される。図３（ｃ）（ｄ）（ｅ）に出力信号４７，４８，４９を示すように、それぞれＩＤエンベロープ信号が順次遅延された波形となっている。
【００５８】
第１ＡＮＤゲート５０の出力信号５１は図３（ｆ）に示すようになり、第２ＡＮＤゲート５２の出力信号５３は図３（ｇ）に示すようになる。第３ＡＮＤゲート５４はＩＤエンベロープ信号９ともう一つの入力信号であるＲＦエンベロープ信号２３に基づいて、図３（ｉ）に示すようにＲＦエンベロープ信号２３のＩＤ信号部分が除かれた出力信号５５が得られる。
【００５９】
第３ＡＮＤゲート５４の出力信号５５は、第４ディレイ素子７６を介して図３（ｊ）に示すように遅延時間ｔ４だけ遅れた出力信号５６が形成される。第４ＡＮＤゲート５７の出力には、出力信号５６と前記出力信号５５に基づいて図３（ｋ）に示す出力信号５８が発生する。
【００６０】
ＯＲゲート５９の入力には、出力信号５１と出力信号５３と出力信号５８が入力されており、ＯＲゲート５９の出力には図３（ｌ）に示す前記のゲート信号３８を発生する。このゲート信号３８が図２（ｈ）に示したものである。
【００６１】
このように、（実施の形態１）の光ディスク装置では、極性切換手段２９により差信号７に含まれるＩＤ信号の極性を極性信号１５に基づいて切り換えて出力し、信号多重手段３４により極性切換手段２９の出力信号３０に含まれるＩＤ信号と和信号２２に含まれる記録信号をＩＤエンベロープ信号９に基づいて選択して出力し、オフセット制御手段３７によりゲート発生手段４６の発生するゲート信号３８を用いて信号多重手段３７の出力信号３５の直流レベルを一定に制御することができる。
【００６２】
ここで、オフセット制御手段３７およびゲート発生手段４６の好ましいパラメータを数値を示して述べる。
前述の光ディスクの記録再生パラメータを用いた場合で、かつ、ＶＦＯの長さが１８μｓの場合について述べる。
【００６３】
オフセット制御手段３７の具体例は、コンデンサ４１と抵抗器４３で構成される高速応答のハイパスフィルタのカットオフ周波数を３００ＫＨｚ、コンデンサ４１と抵抗器４２で構成される低速応答のハイパスフィルタのカットオフ周波数を１ＫＨｚとする。ゲート発生手段４６の具体例で示した遅延時間ｔ１，ｔ３，ｔ４を５μｓ、遅延時間ｔ２を２８μｓとする。
【００６４】
これらのパラメータを用いた場合、オフセット制御手段３７においてＶＦＯ先頭期間に高速な直流オフセットの引き込みが完了し、有効データを含む後半部分で安定した直流レベルの維持が可能となる。
【００６５】
なお、ここで示したパラメータは、これだけに限るものではなく、ある程度の範囲でパラメータを変化させてもこの実施の形態は動作する。更に、光ディスクの記録再生パラメータ、例えば、記録線密度や再生線速度が異なる場合は、更にはＶＦＯの長さが異なる場合には、これらに比例または反比例させて各フィルタのカットオフ周波数や遅延時間ｔ１〜ｔ４を変化させれば対応できることは明らかである。
【００６６】
以上の構成と動作によって、書換型光ディスクから再生された和信号と差信号とから、ＩＤ信号と記録信号を多重し、図３（ｍ）ならびに図２（ｉ）に示すように直流レベルを揃えた出力信号３９が得られる。
【００６７】
このオフセット制御手段３７の出力信号３９は、図１において、自動振幅制御処理とイコライザ処理（以下の説明ではＡＧＣ／ＥＱＬ処理と称す）とを行うＡＧＣ・ＥＱＬ６０を通して、Ａ／Ｄ変換器６２に入力される。Ａ／Ｄ変換器６２では、入力のダイナミックレンジを最大限に使用して多ビットのディジタル信号６３に変換される。
【００６８】
この（実施の形態１）ではディジタル変換前のアナログ信号系においてＡＧＣ／ＥＱＬ処理する場合で説明したが、ディジタル変換後にディジタル信号処理でＡＧＣ／ＥＱＬ処理を実現することも可能である。
【００６９】
但し、Ａ／Ｄ変換器６２の必要ビット数を最小限にするためには、この（実施の形態１）のようにディジタル変換前にアナログ処理することが好ましい。
（実施の形態２）
図４はＩＤ信号を差信号から選択する場合の（実施の形態２）の光ディスク装置を示し、図５はその信号波形図を示す。
【００７０】
ここでは（実施の形態２）の（実施の形態１）と共通の構成については説明を省略し、異なる部分について説明する。図４において図１と同じ符号を付けたブロックは（実施の形態１）と機能が同じである。
【００７１】
図４において、光検出手段４は光ディスク１に記録された信号を複数の電気信号に変換して出力し、差動アンプ６により図５（ｃ）に示すように差信号７を生成する。
【００７２】
差信号７は先頭にＩＤ信号があり、後方には単一周波数のウオブル信号がある。ＩＤ信号は極性の異なる２つの部分からなり、（実施の形態１）とは極性が逆の場合を示している。
【００７３】
この差信号７はＩＤエンベロープ検出手段８に入力され、図５（ｄ）に示すＩＤエンベロープ信号９を出力する。また、差信号７とＩＤエンベロープ信号９は、極性検出手段１４に入力され図５（ｆ）に示す極性信号１５を出力する。
【００７４】
加算アンプ２１では図５（ａ）に示す和信号２２を生成する。和信号２２は、先頭にＩＤ信号があり、後方にはランドまたはグルーブの記録トラックに結晶／非結晶の状態で記録された記録信号がある。
【００７５】
この（実施の形態２）では、記録信号の極性が（実施の形態１）と逆の場合を示している。図４において和信号２２は、ＲＦエンベロープ検出手段２４に入力され、図５（ｂ）に示すＲＦエンベロープ信号２３を出力する。
【００７６】
同期信号発生手段６４は、ＩＤエンベロープ信号９、図５（ｆ）に示す極性信号１５、ＲＦエンベロープ信号２３を入力とし、信号多重手段３４で使用するＩＤゲート信号６７と、極性切換手段２９で使用する極性ゲート信号６８と、オフセット制御手段３７で使用するリードゲート信号６９とを発生する。
【００７７】
具体的には、同期信号発生手段６４はカウンタ６５とデコーダ６６とで構成されている。
カウンタ６５は、ＩＤエンベロープ信号９または極性信号１５またはＲＦエンベロープ信号２３の立ち上がりエッジをプリセット入力とし、１セクタを連続して計数する。
【００７８】
デコーダ６６はカウンタ５６の出力をデコードしてカウンタに同期したゲート信号を発生する。ＩＤゲート信号６７は、図５（ｅ）に示すように和信号（ａ）または差信号（ｃ）のＩＤ信号を含む範囲でハイレベルとなる信号である。極性ゲート信号６８は、図５（ｇ）に示すようにＩＤ信号または記録信号の極性をハイレベル／ローレベルで表した信号である。図５（ｊ）に示すリードゲート信号６９は、図５（ｉ）に示す極性切換手段２９の出力信号７１のＩＤ信号または記録信号の先頭にあるＶＦＯ信号の前半部でローレベルとなり、後半部から有効データにかけてハイレベルとなる信号である。
【００７９】
ここで、ＩＤエンベロープ信号９とＩＤゲート信号６７、極性信号１５と極性ゲート信号６８、（実施の形態１）のゲート信号３８とこの（実施の形態２）のリードゲート信号６９が異なる点は、ＩＤエンベロープ信号９と極性信号１５とＲＦエンベロープ信号２３とゲート信号３８が、光ディスク１から検出された直接の信号あるいはこれらを組み合わせた信号であるのに対し、ＩＤゲート信号６７と極性ゲート信号６８とリードゲート信号６９は、カウンタを用いて同期再生して間接的に生成された信号である。
【００８０】
すなわち、光ディスク１にディフェクト（傷などによる信号の欠落）があった場合、前者は正しい信号とはならないが、後者は補間機能が働いて常に正しい信号となる。
【００８１】
図４の信号多重手段３４は、差信号７と和信号２２を入力とし、ＩＤゲート信号６７により選択して１つの信号に多重した出力信号７０を出力する。その結果、出力信号７０として図５（ｈ）に示すように、ＩＤゲート信号６７がハイレベルの期間に、入力の差信号７のＩＤ信号が出力され、ＩＤゲート信号６７がローレベルの期間に、入力の和信号２２の記録信号が多重されて出力される。
【００８２】
極性切換手段２９は、信号多重手段３４の出力信号７０を入力とし、極性ゲート信号６８で信号の極性を切り換えて図５（ｉ）に示す出力信号７１を出力する。その結果、出力信号７１は、極性ゲート信号６８がハイレベルのときに入力される信号多重手段３４の出力信号（ｈ）を反転した信号となり、両極性であったＩＤ信号の極性の向きおよび記録信号の極性が一方向に揃えられる。
【００８３】
オフセット制御手段３７は、信号多重手段３４の出力信号７０の極性を一方向に揃えた信号７１を入力とし、リードゲート信号６９を用いて信号の有効データ部分の直流レベルを図５（ｋ）に示すように一定に制御した出力信号７２を出力する。その結果、出力信号７２は、リードゲート信号６９がローレベルの期間に、ＩＤ信号または記録信号の先頭にあるＶＦＯ部分で所定の直流レベルまでオフセットの高速な応答で引き込みを行い、リードゲート信号６９がハイレベルの期間に、ＩＤ信号または記録信号の有効データ部分で低速な応答で一定の直流レベルを保持する。
【００８４】
以上のように、この（実施の形態２）の光ディスク装置では、信号多重手段３４により差信号７に含まれるＩＤ信号と和信号２２に含まれる記録信号をＩＤゲート信号６７に基づいて選択して出力し、極性切換手段２９により信号多重手段３４の出力信号７０に含まれるＩＤ信号および記録信号の極性を極性ゲート信号６８に基づいて切り換えて出力し、オフセット制御手段３７によりリードゲート信号６９を用いて極性切換手段２９の出力信号７１の直流レベルを一定に制御することができる。
【００８５】
以上の構成と動作によって、光ディスク１から再生された和信号２２と差信号７とから、ＩＤ信号と記録信号を多重し、直流レベルを揃えた出力信号７２が得られる。このオフセット制御手段３７の出力信号７２は、ＡＧＣ・ＥＱＬ６０を通して、Ａ／Ｄ変換器６２に入力される。
【００８６】
Ａ／Ｄ変換器６２では、入力のダイナミックレンジを最大限に使用して多ビットのディジタル信号６３に変換する。この（実施の形態２）でも（実施の形態１）と同じのようにディジタル変換前にＡＧＣ／ＥＱＬ処理する場合で説明したが、これらの機能は、ディジタル変換後にディジタル信号処理で行うことも可能である。Ａ／Ｄ変換器６２のビット数を最小限にするためには、この実施の形態のようにディジタル変換前にアナログ処理した方が好ましい。
【００８７】
なお、この（実施の形態２）で使用した同期信号発生手段６４を（実施の形態１）に適用して、ＩＤエンベロープ信号９，極性信号１５，ゲート信号３８を得るようにしてもよい。
【００８８】
なお、（実施の形態２）では、ＩＤ信号を差信号７から得る場合で説明したが、ＩＤ信号は、和信号（トラッキング信号、全加算信号）にも含まれており、信号多重手段３４でＩＤ期間にこれらを選択する構成としても良い。
【００８９】
このうち、ＩＤ信号を和信号（全加算信号）から選択する場合には、図４に示す光ディスク装置と全く同じ構成のまま制御信号を変更すれば対応できる。図５（ａ）示す和信号が入力の場合、ＩＤゲート信号６７をローレベルに固定とすることによって、信号多重手段３４において常に和信号２２を選択する。ＩＤ信号と記録信号が同一極性なので、極性ゲート信号６８をハイレベルに固定とすることによってＩＤ信号と記録信号の極性を共に反転させる動作にすればよい。
【００９０】
また、和信号が後述の（実施の形態４）の説明で使用する図１０（ａ）に示す和信号の場合も同様に、ＩＤゲート信号６７をローレベルに固定とすることによって、信号多重手段３４において常に和信号２２を選択する。ただし、ＩＤ信号と記録信号の極性が異なるので、極性ゲート信号６８を、図１０（ｂ）に示すようにＩＤ期間でハイレベルとなる信号とすることによって、ＩＤ信号の極性を反転し記録信号と揃える動作とすればよい。すなわち、（実施の形態２）の光ディスク装置は、ＩＤ信号を差信号または和信号のどちらからでも選択できる構成となっている。
【００９１】
以下には、別の構成により、ＩＤ信号をトラッキング信号から得る場合の（参考例）と、ＩＤ信号を全加算信号から得る場合の（実施の形態３）について説明する。
【００９２】
（参考例）
図６に本発明の（参考例）の光ディスク装置を示し、図８にその信号波形図を示す。
【００９３】
ここでは（参考例）の（実施の形態２）と共通な部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。図６において図４と同じ符号を付けたブロックは（実施の形態２）と機能が同じである。
【００９４】
図６において、光検出手段４は、光ディスク１に記録された信号を複数の電気信号に変換して出力する。このうち、トラッキング信号５は次のようにして検出される。
【００９５】
ピックアップ３には、図７に示すように近接して配置されたディテクタ３ａ〜３ｄからなる分割ディテクタ９４を使用し、その境界に受光ビーム９５を配置する。４つの各ディテクタ３ａ〜３ｄは検出信号ｐ１〜ｐ４を出力する。
【００９６】
図６において、ディテクタ３ａの検出信号ｐ１とディテクタ３ｄの検出信号ｐ４を加算した信号がトラッキング信号（＋）８０であり、ディテクタ３ｂの検出信号ｐ２とディテクタ３ｃの検出信号ｐ３を加算した信号がトラッキング信号（−）８１であり、それぞれ図８（ａ）（ｂ）のような波形となる。
【００９７】
同期信号発生手段８４は、カウンタ７７とデコーダ７８で構成されており、ＩＤエンベロープ信号９、極性信号１５、ＲＦエンベロープ信号２３を入力とし、信号多重手段８２で使用する第１，第２選択ゲート信号８５，８６、オフセット制御手段３７で使用するリードゲート信号６９を発生する。
【００９８】
第１選択ゲート信号８５は、図８（ｄ）に示すようにトラッキング信号（＋）８０のＩＤ信号の前半部分でハイレベルとなる信号である。第２選択ゲート信号８６は、図８（ｅ）に示すようにトラッキング信号（−）８１のＩＤ信号の後半部分でハイレベルとなる信号である。
【００９９】
信号多重手段８２は、和信号２２と、トラッキング信号（＋）８０とトラッキング信号（−）８１を入力とし、第１，第２選択ゲート信号８５，８６により入力信号を選択して１つの信号に多重した図８（ｆ）に示す出力信号８３を出力する。
【０１００】
出力信号８３は、第１選択ゲート信号８５がハイレベルの期間に入力のトラッキング信号（＋）８０のＩＤ信号前半部が出力され、第２選択ゲート信号８６がハイレベルの期間に入力のトラッキング信号（−）８１のＩＤ信号後半部が出力され、第１，第２選択ゲート信号８０，８１がともにローレベルの期間に、入力の和信号２２の記録信号が出力される。
【０１０１】
この（参考例）の光ディスク装置では、信号多重手段８２により和信号の一種であるトラッキング信号に含まれるＩＤ信号と、和信号２２（全加算信号）に含まれる記録信号を第１，第２選択ゲート信号８５，８６に基づいて選択して出力することによって、ＩＤ信号と記録信号を多重した出力信号８３が得られる。
【０１０２】
この（参考例）は、光検出手段４における光ディスク１とピックアップ３の角度（チルト）が正規でない場合でも、ＩＤ信号の読み取りエラーを少なくさせる効果がある。
【０１０３】
（実施の形態３）
図９に本発明の（実施の形態３）の光ディスク装置を示し、図１０にその信号波形図を示す。
【０１０４】
ここでは（実施の形態３）の（実施の形態２）と共通な部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。図９において図４と同じ符号を付けたブロックは（実施の形態２）と機能が同じである。
【０１０５】
図９において、光検出手段４は、光ディスク１に記録された信号を複数の電気信号に変換して出力する。複数の電気信号は加算アンプ２１により全加算されて和信号２２を得る。これを図１０（ａ）に示す。
【０１０６】
同期信号発生手段９０は、カウンタ９６とデコーダ９７で構成されており、ＩＤエンベロープ信号９、極性信号１５、ＲＦエンベロープ信号２３を入力とし、極性切換手段９１で使用する第２極性ゲート信号９２、オフセット制御手段３７で使用するリードゲート信号６９を発生する。第２極性ゲート信号９２は、図１０（ｂ）に示すように、和信号２２のＩＤ信号部でハイレベルとなる信号である。
【０１０７】
極性切換手段９１は、和信号２２を入力とし、第２極性ゲート信号９２により入力信号の極性を反転した出力信号９３を出力する。図１０（ｃ）に示すように出力信号９３は、第２極性ゲート信号９２がハイレベルの期間に、入力の和信号２２のＩＤ信号部の極性が反転され、ローレベルの期間には和信号２２の記録信号部がそのままの極性で出力される。
【０１０８】
この（実施の形態３）の光ディスク装置では、極性切換手段９１により和信号２２（全加算信号）に含まれるＩＤ信号と記録信号の極性を揃えて出力することができる。
【０１０９】
この（実施の形態３）は、光検出手段４における光ディスク１とピックアップ３のフォーカス制御誤差が大きい場合でも、ＩＤ信号の読み取りエラーを少なくさせる効果がある。
【０１１０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、光検出手段で検出された複数の電気信号の和信号と差信号を用いる光ディスク装置の再生信号を、多ビットのディジタル信号に変換する用途において、ディジタル変換の前段回路（例えば、ＡＧＣやイコライザ）のダイナミックレンジが少なくて済み、かつ、必要最小限のビット数の１個のＡ／Ｄ変換器でディジタル化することができる。
【０１１１】
従って、Ａ／Ｄ変換器および装置設計が容易になり、装置全体のコストダウンに効果がある。本発明を用いることにより光ディスク装置に最尤複号などによる読出エラーの改善手法を導入することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の（実施の形態１）における光ディスク装置の構成図
【図２】本発明の（実施の形態１）における光ディスク装置の信号波形図
【図３】本発明の（実施の形態１）におけるゲート発生手段の信号波形図
【図４】本発明の（実施の形態２）における光ディスク装置の構成図
【図５】本発明の（実施の形態２）における光ディスク装置の信号波形図
【図６】（参考例）における光ディスク装置の構成図
【図７】（参考例）におけるピックアップの構成図
【図８】（参考例）における光ディスク装置の信号波形図
【図９】本発明の（実施の形態３）における光ディスク装置の構成図
【図１０】本発明の（実施の形態３）における光ディスク装置の信号波形図
【符号の説明】
４ 光検出手段
６ 差動アンプ
７ 差信号
８ ＩＤエンベロープ検出手段
９ ＩＤエンベロープ信号
１４ 極性検出手段
１５ 極性信号
２１ 加算アンプ
２２ 和信号
２３ ＲＦエンベロープ信号
２４ ＲＦエンベロープ検出手段
２９ 極性切換手段
３４ 信号多重手段
３７ オフセット制御手段
３８ ゲート信号
４６ ゲート発生手段
６４ 同期信号発生手段
６７ ＩＤゲート信号
６８ 極性ゲート信号
６９ リードゲート信号

Claims (4)

1. 光検出手段で検出された複数の電気信号の和信号または差信号を用いる光ディスクの信号処理方法であって、
   前記和信号または差信号に含まれるＩＤ信号と前記和信号に含まれる記録信号を選択して時間多重し、
   前記ＩＤ信号の一部または全ての極性が前記記録信号と異なる場合において、前記ＩＤ信号の全ての極性を前記記録信号の極性に揃え、極性を揃えた前記ＩＤ信号と前記記録信号の直流レベルを一定に制御し、
   前記ＩＤ信号と前記記録信号を極性および直流レベルが揃った一連の信号に処理し、少なくともイコライザ処理を行った後、多ビットのディジタル信号に変換する
   相変化型光ディスクの信号処理方法。
2. 差信号に含まれるＩＤ信号と、和信号に含まれる記録信号を選択して時間多重する
   請求項１記載の相変化型光ディスクの信号処理方法。
3. 光ディスクからの反射光を検出し複数の電気信号を出力する光検出手段と、
   前記複数の電気信号から和信号と差信号を生成する演算手段と、
   前記和信号または差信号からＩＤ信号と前記和信号から記録信号を選択して時間多重する信号多重手段と、
   前記ＩＤ信号の一部または全ての極性が前記記録信号と異なる場合において、前記ＩＤ信号の全ての極性を前記記録信号の極性に揃える極性切換手段と、
   極性を揃えた前記ＩＤ信号と前記記録信号の直流レベルを一定に制御するオフセット制御手段と、
   前記ＩＤ信号と前記記録信号を極性および直流レベルが揃った一連の信号に対し少なくともイコライザ処理を行う前段回路と、
   前記前段回路の出力から多ビットのディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを備えた
   相変化型光ディスク装置。
4. 信号多重手段は、差信号に含まれるＩＤ信号と、和信号に含まれる記録信号を選択して時間多重する
   請求項３記載の相変化型光ディスク装置。

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