JP2641421B2 - 光学的検出方法、光学的情報再生装置、及び信号検出回路 - Google Patents
光学的検出方法、光学的情報再生装置、及び信号検出回路Info
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- JP2641421B2 JP2641421B2 JP60055834A JP5583485A JP2641421B2 JP 2641421 B2 JP2641421 B2 JP 2641421B2 JP 60055834 A JP60055834 A JP 60055834A JP 5583485 A JP5583485 A JP 5583485A JP 2641421 B2 JP2641421 B2 JP 2641421B2
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
- G11B7/005—Reproducing
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/10009—Improvement or modification of read or write signals
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- Signal Processing (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、穴形状のピットの位置に情報を持たせた光
学的記録装置の記録再生方式に係り、特に安定な情報検
出に好適なピット径とスポット径の最適条件を規定した
光学的な検出方式に関する。
学的記録装置の記録再生方式に係り、特に安定な情報検
出に好適なピット径とスポット径の最適条件を規定した
光学的な検出方式に関する。
穴形状のピットの位置に情報を持たせた光学的情報記
録再生装置の一例が、アイ・イー・イー・イー、スペク
トラム（IEEE,SPECTRUM）AUGUST,1979,「テン ビリオ
ン ビット オン ア ディスク」（Ten billin bits
on a disc）に発表されている。従来、この種の装置に
おいて、情報を安定に検出するためのピット径と再生ス
ポット径についての条件、及びその検出方式については
知られていない。
録再生装置の一例が、アイ・イー・イー・イー、スペク
トラム（IEEE,SPECTRUM）AUGUST,1979,「テン ビリオ
ン ビット オン ア ディスク」（Ten billin bits
on a disc）に発表されている。従来、この種の装置に
おいて、情報を安定に検出するためのピット径と再生ス
ポット径についての条件、及びその検出方式については
知られていない。
本発明は、ピットの位置に情報を持たせて情報を光学
的に記録再生する装置において、情報を安定にかつ正確
に検出するための、ピット径とスポット径の最適条件を
規定した光学的検出方式を提供することにある。
的に記録再生する装置において、情報を安定にかつ正確
に検出するための、ピット径とスポット径の最適条件を
規定した光学的検出方式を提供することにある。
まず、本発明による検出方式の原理につき説明する。
第１図のように丸穴径Ｗが異なる濃淡型ピット１の上
をスポットサイズwsの光スポット２が矢印の方向に通過
したときの反射光量を検出した信号３の振舞を解析す
る。
をスポットサイズwsの光スポット２が矢印の方向に通過
したときの反射光量を検出した信号３の振舞を解析す
る。
ピットの上をスポットが通過するときの反射光量の変
化は厳密には２次元の回折計算を行う必要があるが、進
行方向に対してピットもスポットも対称であることから
１次元の近似で進行方向の動きによる影響のみを考慮す
れば良い。すなわち、２次元解析を簡略化して１次元解
析によって説明することが出来る。従って、ここでは第
２図のようなピットとスポットの分布を用いて、検出信
号の解析を行う。
化は厳密には２次元の回折計算を行う必要があるが、進
行方向に対してピットもスポットも対称であることから
１次元の近似で進行方向の動きによる影響のみを考慮す
れば良い。すなわち、２次元解析を簡略化して１次元解
析によって説明することが出来る。従って、ここでは第
２図のようなピットとスポットの分布を用いて、検出信
号の解析を行う。
今ｆ（ｘ）としてガウス型の関数を仮定する。
この関数は（ｂ）に点線で示した三角形で近似され
る。
る。
変曲線はｘ＝±σ、そこでの微係数は 従って近似の三角形の各頂点の座標は図のようにな
る。ここでスポットサイズwsは４σ＝wsとなる。
る。ここでスポットサイズwsは４σ＝wsとなる。
第３図は、第６図（ａ）における検出光量の変化を１
次元解析モデルで説明するものである。第３図の斜線部
の面積に相当する部分の光はディスクから反射されない
ため、その分再生信号の光量低下が起こる。ピット中心
における光量の減少分は第３図の斜線部分の面積Ｓであ
ることから容易に求められる。
次元解析モデルで説明するものである。第３図の斜線部
の面積に相当する部分の光はディスクから反射されない
ため、その分再生信号の光量低下が起こる。ピット中心
における光量の減少分は第３図の斜線部分の面積Ｓであ
ることから容易に求められる。
これを第５図に示す。
微分出力は、 と表らわせる。
この式よりｆ（ｘ＋ａ）とｆ（ｘ−ａ）の差から微分
出力が得られる。それぞれの近似関係は第４図のように
なる。この図から微分波形のピークは2a≧２σならば2a
の変化に対しては一定であり、2a＞４σになると微分波
形の零点に不感帯が生ずるようになることがわかる。微
分波形は第４図のように点線波形となることからピーク
値はピット径2aに対して次のような関係となる。
出力が得られる。それぞれの近似関係は第４図のように
なる。この図から微分波形のピークは2a≧２σならば2a
の変化に対しては一定であり、2a＞４σになると微分波
形の零点に不感帯が生ずるようになることがわかる。微
分波形は第４図のように点線波形となることからピーク
値はピット径2aに対して次のような関係となる。
微分のピーク値 従って、ピット径に対してピット中心における光量の
減少量をピット中心検出の目的に安定に用いるためには
ピット径は４σに近くなくてはならない。すなわち、ス
ポットサイズ程度の大きさがなくてはならないことにな
る。また、微分波形を同じ目的に安定に用いるためには
ピット径は２σ≦2a≦４σでなくてはならない。スポッ
トサイズで表現すると、ws/2≦2a≦wsとなる。
減少量をピット中心検出の目的に安定に用いるためには
ピット径は４σに近くなくてはならない。すなわち、ス
ポットサイズ程度の大きさがなくてはならないことにな
る。また、微分波形を同じ目的に安定に用いるためには
ピット径は２σ≦2a≦４σでなくてはならない。スポッ
トサイズで表現すると、ws/2≦2a≦wsとなる。
以上は一次元解析の結果であった。
第６図に二次元の計算をスポットサイズ（1/e2）ws＝
1.4μｍの条件で行なった結果を次す。検出信号10はス
ポットの移動に際して第６図（ａ）のように変化し、ピ
ット中心ではＡだけの信号変化を生ずる。
1.4μｍの条件で行なった結果を次す。検出信号10はス
ポットの移動に際して第６図（ａ）のように変化し、ピ
ット中心ではＡだけの信号変化を生ずる。
また、この信号10をスポット移動量に対して微分した
信号11は第６図（ｂ）のようになり、ピット中心では零
となり、この零点を検出することによってピット位置を
正確に検出できる。ここで、微分信号の振幅をD,零点で
の微分信号の傾きをＢとする。各信号A,B,Dの計算結果
を第６図（ｃ），（ｄ）に示す。ピット径Ｗの変化に対
する変化量Ａと振幅Ｄの振舞はスポットサイズでスポッ
ト径を規格化した軸でみると良く一致している。
信号11は第６図（ｂ）のようになり、ピット中心では零
となり、この零点を検出することによってピット位置を
正確に検出できる。ここで、微分信号の振幅をD,零点で
の微分信号の傾きをＢとする。各信号A,B,Dの計算結果
を第６図（ｃ），（ｄ）に示す。ピット径Ｗの変化に対
する変化量Ａと振幅Ｄの振舞はスポットサイズでスポッ
ト径を規格化した軸でみると良く一致している。
従ってこの図の上でスポット径とピット径は規格化し
た軸でみて良いことになる。
た軸でみて良いことになる。
この図からピットの中心位置を正確に検出するための
条件が求められる。信号のピーク点を検出するために微
分信号の零点を求めるが、第６図（ａ）のような信号で
は、ピットのない所でも微分信号が零となる。そこで、
ピットの有無を検出しなくてはならないが、この方法と
して、ピット中心での検出信号の変化量Ａを用いること
が考えられる。しかし、第６図（ｃ）より、ピット径の
変化に対して大きく変動することから、この方法は実用
上困難である。そこで、微分信号から、ピットの有無を
検出することにより、上記の困難さを解決する。すなわ
ち、ピットの中心における微分信号の傾斜の極性が一定
であることを利用する。この極性を判定することによっ
て、ピットの有無を検出する。
条件が求められる。信号のピーク点を検出するために微
分信号の零点を求めるが、第６図（ａ）のような信号で
は、ピットのない所でも微分信号が零となる。そこで、
ピットの有無を検出しなくてはならないが、この方法と
して、ピット中心での検出信号の変化量Ａを用いること
が考えられる。しかし、第６図（ｃ）より、ピット径の
変化に対して大きく変動することから、この方法は実用
上困難である。そこで、微分信号から、ピットの有無を
検出することにより、上記の困難さを解決する。すなわ
ち、ピットの中心における微分信号の傾斜の極性が一定
であることを利用する。この極性を判定することによっ
て、ピットの有無を検出する。
次に、微分信号11において、零点の位置が正確に検出
されるためには、零点において不感帯（すなわち、第６
図（ｄ）のようなくびれ）をないようにしなくてはなら
ない。このためには、くびれを持つということは傾きＢ
が変化するということであるから、第６図（ｄ）よりＢ
の変化量を実用上の観点から１割程度認めるとして、お
およそ W/ws＜0.75である必要がある。
されるためには、零点において不感帯（すなわち、第６
図（ｄ）のようなくびれ）をないようにしなくてはなら
ない。このためには、くびれを持つということは傾きＢ
が変化するということであるから、第６図（ｄ）よりＢ
の変化量を実用上の観点から１割程度認めるとして、お
およそ W/ws＜0.75である必要がある。
また、検出信号に重畳される雑音によて、零点位置の
検出誤差を少なくするためには、傾きＢは大きな方が良
い。すなわち、安定検出のためにはピット径の変化に対
し、傾きＢは最大値に近づく、かつ変動が少なくなくて
はならない。これより、おおよそW/ws＞0.45が実用上必
要となる。
検出誤差を少なくするためには、傾きＢは大きな方が良
い。すなわち、安定検出のためにはピット径の変化に対
し、傾きＢは最大値に近づく、かつ変動が少なくなくて
はならない。これより、おおよそW/ws＞0.45が実用上必
要となる。
以上から、おおよそ0.45＜W/ws＜0.75であるならば、
ピット中心の位置はピット径の変動に対して安定に検出
できる。
ピット中心の位置はピット径の変動に対して安定に検出
できる。
以上の条件は１次元のモデルが２次元計算と良く合う
ことから、スポットがピットを読み出す線方向について
成立すれば良いことは明らかである。
ことから、スポットがピットを読み出す線方向について
成立すれば良いことは明らかである。
以下、本実施例では発明の概要の項で述べたように、
スポットサイズとピットサイズの関係は0.45＜W/Ws＜0.
75をほぼ満足することとする。
スポットサイズとピットサイズの関係は0.45＜W/Ws＜0.
75をほぼ満足することとする。
まず、記録ビットの形成について詳述する。第12図は
本発明を実施する光ディスク装置の光学系部を示す。レ
ーザ光源504から出た光束をカップリングレンズ503とビ
ームスプリッタ5021/4波長板501を介して、対物レンズ5
00によって、回転数508を中心に回転するディスク509の
上に光スポットを形成する。レーザ光の出射パワーを上
げると膜面上のスポットパワーが増加し、金属膜上に集
中した光スポットでは、レーザ光照射によって発生した
熱によって、記録膜の部分蒸運動による変形が生し、照
射された領域の一部分で記録膜の下にある基板が露出す
ると、膜の融けている部分が表面張力によって周辺に引
かれることによって穴となる。このような記録膜として
最適なものが、Teを主成分とする記録膜である。具体例
としては寺尾他；プロシーディングス オブ エヌピー
アイ イー〔Proceedings of SPIE（Society of Photo
−Optical Instrumentation Engineers）〕,382,276（1
983）に発表されている材料がある。
本発明を実施する光ディスク装置の光学系部を示す。レ
ーザ光源504から出た光束をカップリングレンズ503とビ
ームスプリッタ5021/4波長板501を介して、対物レンズ5
00によって、回転数508を中心に回転するディスク509の
上に光スポットを形成する。レーザ光の出射パワーを上
げると膜面上のスポットパワーが増加し、金属膜上に集
中した光スポットでは、レーザ光照射によって発生した
熱によって、記録膜の部分蒸運動による変形が生し、照
射された領域の一部分で記録膜の下にある基板が露出す
ると、膜の融けている部分が表面張力によって周辺に引
かれることによって穴となる。このような記録膜として
最適なものが、Teを主成分とする記録膜である。具体例
としては寺尾他；プロシーディングス オブ エヌピー
アイ イー〔Proceedings of SPIE（Society of Photo
−Optical Instrumentation Engineers）〕,382,276（1
983）に発表されている材料がある。
このようなTe系の記録膜を用いて、対物レンズの開口
数0.5,波長830nmの半導体レーザを用いて、1.6μｍ（1/
e2）スポットサイズを持つ光スポットをディスク面上に
形成し、回転数10Hz,300φのディスク径、100nsの照射
時間の条件で記録した場合、スポットのパワーと記録さ
れた穴径の間には第13図に示す関係が実測されている。
数0.5,波長830nmの半導体レーザを用いて、1.6μｍ（1/
e2）スポットサイズを持つ光スポットをディスク面上に
形成し、回転数10Hz,300φのディスク径、100nsの照射
時間の条件で記録した場合、スポットのパワーと記録さ
れた穴径の間には第13図に示す関係が実測されている。
縦軸にはピット径の２乗をμm2の単位で表わし、その
横に２乗の値に対応するピット径を換算値で表らわし
た。この図の上で、本発明によるピット径の最適範囲は
スポットサイズ0.6μｍであることからW1＝1.44μｍ〜W
2＝0.72μｍの範囲となる。この範囲の中に記録できる
レーザパワーは6.5mW〜11.7mWの範囲である。
横に２乗の値に対応するピット径を換算値で表らわし
た。この図の上で、本発明によるピット径の最適範囲は
スポットサイズ0.6μｍであることからW1＝1.44μｍ〜W
2＝0.72μｍの範囲となる。この範囲の中に記録できる
レーザパワーは6.5mW〜11.7mWの範囲である。
次に本発明の信号検出方法を第7,8図を用いて説明す
る。
る。
第８図において、ディスク面上に記録されたピット2
1,22,23,24,25をレーザスポットによって再生した信号2
0は、情報ピット第８図（ｂ）のような関係にあり、ピ
ットの有るところでは信号レベルが低下し、ピットの無
いところでは信号レベルが上る。信号20をパッファアン
プ26を介して、信号帯域より高域の雑音をとり除くため
の低域フィルタ27に入力し、その出力を微分回路28に入
れる。すると、微分回路28の出力信号29は第８図（ｃ）
のようになる。
1,22,23,24,25をレーザスポットによって再生した信号2
0は、情報ピット第８図（ｂ）のような関係にあり、ピ
ットの有るところでは信号レベルが低下し、ピットの無
いところでは信号レベルが上る。信号20をパッファアン
プ26を介して、信号帯域より高域の雑音をとり除くため
の低域フィルタ27に入力し、その出力を微分回路28に入
れる。すると、微分回路28の出力信号29は第８図（ｃ）
のようになる。
本実施例では、先に述べたように、ピットの中心にお
ける微分信号の極性が一定であることを利用し、この極
性を判定することによってピットの有無を検出する。以
下に詳細に説明する。
ける微分信号の極性が一定であることを利用し、この極
性を判定することによってピットの有無を検出する。以
下に詳細に説明する。
ピットの中心を表らわす黒点では微分信号の傾きは右
下りであるので、これを選択するために、まず、第８図
（ｃ）において、信号29を所定のレベルL1,L2で、それ
ぞれコンパレータ30,31を用いてレベルスライスして、
第８図（ｄ），（ｅ）に示す信号32,33を検出する。こ
れらの信号32,33を第７図のようにＤ−Ｔフリップフロ
ップ34に入力して、信号32の立ち上がりでセット、信号
33の立ち下がりでリセットするとフリップフロップ34の
出力信号35は第８図（ｇ）のようになり、ピットの有る
ところだけを表らわす信号となる。
下りであるので、これを選択するために、まず、第８図
（ｃ）において、信号29を所定のレベルL1,L2で、それ
ぞれコンパレータ30,31を用いてレベルスライスして、
第８図（ｄ），（ｅ）に示す信号32,33を検出する。こ
れらの信号32,33を第７図のようにＤ−Ｔフリップフロ
ップ34に入力して、信号32の立ち上がりでセット、信号
33の立ち下がりでリセットするとフリップフロップ34の
出力信号35は第８図（ｇ）のようになり、ピットの有る
ところだけを表らわす信号となる。
一方、微分信号29の零点を検出するためには零クロス
検出回路が良く知られている。
検出回路が良く知られている。
例えば、微分信号29をコンパレータ36によって、零レ
ベルスライスを行い、この信号を遅延線37を介して、排
他論理和回路38の一方に入力し、もう一方の入力にはコ
ンパレータ36の出力を入力すると、排他論理和回路38の
出力信号39は第８図（ｆ）に示すように、微分信号29の
零点で立ち上り、遅延線37の遅延量だけのパルス幅を持
った信号となる。ピット中心を表らわす信号を得るため
には、ゲート回路40によって信号39と信号35の論理積を
とれば良い。
ベルスライスを行い、この信号を遅延線37を介して、排
他論理和回路38の一方に入力し、もう一方の入力にはコ
ンパレータ36の出力を入力すると、排他論理和回路38の
出力信号39は第８図（ｆ）に示すように、微分信号29の
零点で立ち上り、遅延線37の遅延量だけのパルス幅を持
った信号となる。ピット中心を表らわす信号を得るため
には、ゲート回路40によって信号39と信号35の論理積を
とれば良い。
本実施例によれば、記録ビームのパワー変動等によっ
てピット径に変動があっても、微分信号のみでピット中
心位置を正確に検出できる。
てピット径に変動があっても、微分信号のみでピット中
心位置を正確に検出できる。
次に、本発明の別の実施例について、第９図と第10図
を用いて説明する。検出信号20を前の実施例と同様に低
域フィルタ27,微分回路28を通して微分信号29を第10図
（ｂ）のように検出する。微分信号29は前の実施例で述
べた零クロス検出回路構成によって、信号39を発生す
る。ピットのあるところを検出するために、微分信号29
を低域フィルタ27′微分回路28′に通して第10図（ｄ）
のような信号を得る。この信号は微分信号の傾きを表ら
わす信号51であるから第10図（ｄ）において、所定のレ
ベルL3で信号51をコンパレータ50によりレベルスライス
して、特定の極性の特定レベルを選択すると、ピットの
あるところを示す信号52が検出できる。信号52と信号39
をゲート回路40に通すとピット中心を示す信号が正確に
検出できる。
を用いて説明する。検出信号20を前の実施例と同様に低
域フィルタ27,微分回路28を通して微分信号29を第10図
（ｂ）のように検出する。微分信号29は前の実施例で述
べた零クロス検出回路構成によって、信号39を発生す
る。ピットのあるところを検出するために、微分信号29
を低域フィルタ27′微分回路28′に通して第10図（ｄ）
のような信号を得る。この信号は微分信号の傾きを表ら
わす信号51であるから第10図（ｄ）において、所定のレ
ベルL3で信号51をコンパレータ50によりレベルスライス
して、特定の極性の特定レベルを選択すると、ピットの
あるところを示す信号52が検出できる。信号52と信号39
をゲート回路40に通すとピット中心を示す信号が正確に
検出できる。
本実施例において、ピット径とスポット径の関係は0.
45＜W/ws＜0.75を満足し、微分信号の傾きがほぼ一定で
あることから、ピットの有るところを安定に検出でき、
ピット中心を正確に検出できる。
45＜W/ws＜0.75を満足し、微分信号の傾きがほぼ一定で
あることから、ピットの有るところを安定に検出でき、
ピット中心を正確に検出できる。
上述の実施例では、円形ピットの位置検出を行なう場
合について説明したが、第７図あるいは第９図と同様の
検出回路を用いることによって、EFM変調方式等で用い
られる長穴ピットを記録した場合の、ピットの前縁及び
後縁を検出する方式についても検出することができる。
合について説明したが、第７図あるいは第９図と同様の
検出回路を用いることによって、EFM変調方式等で用い
られる長穴ピットを記録した場合の、ピットの前縁及び
後縁を検出する方式についても検出することができる。
第11図において（ａ）は、第８図（ｃ）と同一の微分
波形である。レベルL1,L2でそれぞれコンパレータを用
いることで、L1より大きなレベルで論理レベル“high
（Ｈ）”になる信号61（第11図（ｂ））と、L2より小さ
なレベルで論理レベル“high（Ｈ）“になる信号62（第
11図（ｃ））を得ることができる。ここで、信号62の立
ち下がりエッジでセットし、信号61の立ち上がりエッジ
でリセットするようなフリップフロップを用いれば、第
11図（ｄ）に示す信号63を得ることができる。また、信
号61の立ち下がりでセットし、信号62の立ち上がりでリ
セットするようなプリッププロップを用いれば、第11図
（ｅ）に示す信号64を得ることができる。ここで第８図
（ｆ）で示した信号39を、信号63の論理レベルＨの期間
だけ有効にするようにすれば、第11図（ｇ）の信号65を
得ることができる。この信号65は、信号29の立ち上がり
エッジを意味する。同様にして信号39を信号64の論理レ
ベルＨの期間だけ有効にするようにすれば、第11図
（ｈ）の信号66が得られる。この信号66は、信号29の立
ち下がりエッジを意味する。これら65,66の信号によ
り、微分信号29の立ち上がり、立ち下がりを認識するこ
とが可能となる。
波形である。レベルL1,L2でそれぞれコンパレータを用
いることで、L1より大きなレベルで論理レベル“high
（Ｈ）”になる信号61（第11図（ｂ））と、L2より小さ
なレベルで論理レベル“high（Ｈ）“になる信号62（第
11図（ｃ））を得ることができる。ここで、信号62の立
ち下がりエッジでセットし、信号61の立ち上がりエッジ
でリセットするようなフリップフロップを用いれば、第
11図（ｄ）に示す信号63を得ることができる。また、信
号61の立ち下がりでセットし、信号62の立ち上がりでリ
セットするようなプリッププロップを用いれば、第11図
（ｅ）に示す信号64を得ることができる。ここで第８図
（ｆ）で示した信号39を、信号63の論理レベルＨの期間
だけ有効にするようにすれば、第11図（ｇ）の信号65を
得ることができる。この信号65は、信号29の立ち上がり
エッジを意味する。同様にして信号39を信号64の論理レ
ベルＨの期間だけ有効にするようにすれば、第11図
（ｈ）の信号66が得られる。この信号66は、信号29の立
ち下がりエッジを意味する。これら65,66の信号によ
り、微分信号29の立ち上がり、立ち下がりを認識するこ
とが可能となる。
この方法を拡張して、信号29のさらに１階微分信号を
コンパレートすれば、元の波形20の立ち上がり、立ち下
がりエッジを検出することもできる。
コンパレートすれば、元の波形20の立ち上がり、立ち下
がりエッジを検出することもできる。
ピットエッジ検出方式の場合、記録材料の熱的特性の
ために前縁のエッジ形状にくらべて後縁のエッジ形状が
拡散し、波形としてなまってしまうことが実験的に確認
されている。この場合には、前縁のタイミングにより、
後縁の位置検出タイミングを補正することで、本来の長
穴ピットの形状を正確に再生することが可能になる。こ
の操作を行なうには、前縁か後縁かの区別が必要なた
め、上記方式による認識方式は、その意味でも有効な方
法となる。
ために前縁のエッジ形状にくらべて後縁のエッジ形状が
拡散し、波形としてなまってしまうことが実験的に確認
されている。この場合には、前縁のタイミングにより、
後縁の位置検出タイミングを補正することで、本来の長
穴ピットの形状を正確に再生することが可能になる。こ
の操作を行なうには、前縁か後縁かの区別が必要なた
め、上記方式による認識方式は、その意味でも有効な方
法となる。
本発明によれば、情報ピットの径を再生スポットサイ
ズの0.45〜0.75の範囲にすることにより、微分信号の傾
きが最大値に対して１割程度の変動に抑えられ、微分信
号のみを用いて情報ピットの位置を安定にかつ正確に検
出できる。ピットの径は記録膜の感度ムラ、記録レーザ
パワーの変動、焦点ずれによる記録スポットの形状変化
によって変動するが本発明によれば、ピット径の変動に
対しても安定に正確にピットの位置を検出できる
ズの0.45〜0.75の範囲にすることにより、微分信号の傾
きが最大値に対して１割程度の変動に抑えられ、微分信
号のみを用いて情報ピットの位置を安定にかつ正確に検
出できる。ピットの径は記録膜の感度ムラ、記録レーザ
パワーの変動、焦点ずれによる記録スポットの形状変化
によって変動するが本発明によれば、ピット径の変動に
対しても安定に正確にピットの位置を検出できる
第１図〜第６図は本発明の検出原理を説明するための図
であり、第１図は検出信号の説明図、第２図はスポット
とピットの関係図、第３図、第４図、第５図は検出信号
の説明図、第６図は２次元解析の説明図である。第７図
は本発明を実施する検出回路の一例を示すブロック図、
第８図はその動作を説明するためのタイムチャート図、
第９図は本発明を実施する検出回路の他の例を示すブロ
ック図、第10図はその動作を説明するためのタイムチャ
ート図、第11図は本発明によって波形の前縁、後縁を検
出するためのタイムチャート図、第12図は光ディスク装
置の概略構成を示す図、第13図はレーザパワーとピット
径の関係を示す図である。 Ｗ……ピット径、ws……スポット径、27,27′……低域
フィルタ、28,28′……微分回路、30,31,50……コンパ
レータ、36……コンパレータ、37……遅延線、38……フ
リップフロップ、40……ANDゲート。
であり、第１図は検出信号の説明図、第２図はスポット
とピットの関係図、第３図、第４図、第５図は検出信号
の説明図、第６図は２次元解析の説明図である。第７図
は本発明を実施する検出回路の一例を示すブロック図、
第８図はその動作を説明するためのタイムチャート図、
第９図は本発明を実施する検出回路の他の例を示すブロ
ック図、第10図はその動作を説明するためのタイムチャ
ート図、第11図は本発明によって波形の前縁、後縁を検
出するためのタイムチャート図、第12図は光ディスク装
置の概略構成を示す図、第13図はレーザパワーとピット
径の関係を示す図である。 Ｗ……ピット径、ws……スポット径、27,27′……低域
フィルタ、28,28′……微分回路、30,31,50……コンパ
レータ、36……コンパレータ、37……遅延線、38……フ
リップフロップ、40……ANDゲート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 重松 和男 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 斉藤 温 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内
Claims (11)
- 【請求項１】マークを所定の方向に沿って形成して情報
を記録した記録媒体に再生スポットを照射し、該記録媒
体からの光を光電変換して光電変換出力を得、該光電変
換出力の微分信号を得、該微分信号からそのゼロ点を示
す第１の信号を得、上記微分信号を正のレベルの所定値
及び負のレベルの所定値とそれぞれ比較して第１と第２
の２値化信号を得、該第１と第２の２値化信号の極性の
変化領域を用いて上記マークの存在を示す第２の信号を
得、上記第１及び第２の信号を用いて上記マークの位置
を検出する情報の光学的検出方法。 - 【請求項２】マークを所定の方向に沿って形成して情報
を記録した記録媒体に再生スポットを照射し、該記録媒
体からの光を光電変換して光電変換出力を得、該光電変
換出力の微分信号を得、該微分信号からそのゼロ点を示
す第１の信号を得、該微分信号を更に微分して２階微分
信号を形成し、該２階微分信号を所定値と比較すること
により上記マークの存在を示す第２の信号を得、上記第
１及び第２の信号を用いて上記マークの位置を検出する
情報の光学的検出方法。 - 【請求項３】前記マークの前記所定方向の長さが前記再
生スポットの前記所定の長さの0.45乃至0.75倍の範囲に
ある特許請求の範囲第１項または第２項に記載の光学的
検出方法。 - 【請求項４】光スポットの熱エネルギによってマークを
所定の方向に沿って形成することにより情報を記録した
記録媒体と、該記録媒体に再生スポットを照射する光照
射手段と、上記記録媒体からの光を光電変換する光検出
手段と、該光学検出手段の出力の微分信号を得る微分手
段と、該微分信号からそのゼロ点を示す信号を得るゼロ
点検出手段と、上記微分信号を正のレベルを有する所定
値及び負のレベルを有する所定値とそれぞれ比較する第
１と第２の比較手段と、該第１と第２の比較手段に結合
されて両手段の出力の極性変化点から上記マークの存在
を示す２値信号を得るマーク検出手段と、上記ゼロ点検
出手段とマーク検出手段の出力を用いて上記マークの位
置を検出する位置検出手段を有する光学的情報再生装
置。 - 【請求項５】光スポットの熱エネルギによってマークを
所定の方向に沿って形成することにより情報が記録され
る記録媒体と、該記録媒体に再生スポットを照射する光
照射手段と、上記記録媒体からの光を光電変換する光検
出手段と、該光検出手段の出力の微分信号を得る微分手
段と、該微分信号からそのゼロ点を示す信号を得るゼロ
点検出手段と、上記微分信号を更に微分する２階微分手
段と、該２階微分手段の出力を所定値と比較して上記マ
ークの存在を示す２値信号を得るマーク検出手段と、上
記ゼロ点検出手段とマーク検出手段の出力を用いて上記
マークの位置を検出する位置検出手段を有する光学的情
報再生装置。 - 【請求項６】前記ゼロ点検出手段は、前記微分信号をゼ
ロレベルと比較する比較手段と、該比較手段の出力を所
定の量遅延する遅延手段と、該比較手段と遅延手段とに
結合され、該比較手段の出力の立上りと立ち下がりの瞬
時をそれぞれ示し、上記遅延手段の遅延量の幅を有する
パルスを得る手段を有する特許請求の範囲第４項または
第５項に記載の光学的情報再生装置。 - 【請求項７】前記マークの前記所定方向の長さが前記再
生スポットの前記所定の長さの0.45乃至0.75倍の範囲に
ある特許請求の範囲第４項乃至第６項のうちいずれかに
記載の光学的検出装置。 - 【請求項８】マークを所定の方向に沿って形成して情報
を記録した記録媒体に再生スポットを照射し、該記録媒
体からの光を光電変換し、該光電変換出力の微分信号を
得、該微分信号からそのゼロ点を示す第１の信号を得る
と共に、前記微分信号を第１の所定値と比較して第２の
２値化信号を得、上記微分信号を第２の所定値と比較し
て第３の２値化信号を得、上記第２の２値化信号の立上
りと第３の２値化信号の立下がりから第４の２値化信号
を得、上記第３の２値化信号の立下がりと第４の２値化
信号の立上りから第５の２値化信号を得、上記第１の信
号と第４の第５の２値化信号を用いて上記微分信号の立
上りと立ち下がりを検出して、上記マークの位置を検出
する情報の光学的検出方法。 - 【請求項９】光スポットの熱エネルギーによってマーク
を所定の方向に沿って形成して情報を記録する記録媒体
と、該記録媒体に再生スポットを照射する光照射手段
と、上記記録媒体からの光を光電変換する検出手段と、
該検出手段の出力をろ波する低域フィルタと、該低域フ
ィルタの出力の微分信号を得る微分手段と、上記微分信
号からそのゼロ点を示す信号を得る第１の手段と、上記
微分信号の出力をろ波する第２の低域フィルタと、該第
２の低域フィルタの出力の微分信号を得る第２の微分手
段と、該第２の微分手段の出力を所定値と比較する比較
器と、該比較器の出力と上記第１の手段の出力を用いて
上記マークの位置を検出する光学的情報再生装置。 - 【請求項１０】入力信号の微分信号を形成する手段、該
微分信号からそのゼロ点を示す第１の信号を得る手段、
上記微分信号を第１と第２の所定値とそれぞれ比較して
第１と第２の２値化信号を得る手段、該第１と第２の２
値化信号の一方の立上りと他方の立下がりを用いて第３
の２値化信号を得る手段、上記第１の信号と第３の２値
化信号の論理積を形成する手段を有する信号再生回路。 - 【請求項１１】入力信号の微分信号を形成する手段、該
微分信号からそのゼロ点を示す第１の信号を得る手段、
該微分信号を更に微分して２階微分信号を形成する手
段、該２階微分信号を所定値と比較することにより２値
化信号を得る手段、上記第１の信号と２値化信号の論理
積を形成する手段を有する信号再生回路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60055834A JP2641421B2 (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 光学的検出方法、光学的情報再生装置、及び信号検出回路 |
| US06/828,719 US4743774A (en) | 1985-03-22 | 1986-02-12 | Method and apparatus for optical detection of information |
| NL8600378A NL194521C (nl) | 1985-03-22 | 1986-02-14 | Inrichting voor het optisch detecteren van informatie. |
| DE19863604723 DE3604723A1 (de) | 1985-03-22 | 1986-02-14 | Verfahren und vorrichtung zur optischen erfassung von informationen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60055834A JP2641421B2 (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 光学的検出方法、光学的情報再生装置、及び信号検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61216127A JPS61216127A (ja) | 1986-09-25 |
| JP2641421B2 true JP2641421B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=13010007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60055834A Expired - Lifetime JP2641421B2 (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 光学的検出方法、光学的情報再生装置、及び信号検出回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4743774A (ja) |
| JP (1) | JP2641421B2 (ja) |
| DE (1) | DE3604723A1 (ja) |
| NL (1) | NL194521C (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0775047B2 (ja) * | 1987-02-25 | 1995-08-09 | 株式会社東芝 | 信号処理回路 |
| JPH0731820B2 (ja) * | 1987-08-31 | 1995-04-10 | 三菱電機株式会社 | 光デイスク駆動装置 |
| US4954903A (en) * | 1987-09-21 | 1990-09-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Digital signal reproduction apparatus for reading magneto-optical disks |
| US5151580A (en) * | 1990-08-03 | 1992-09-29 | Symbol Technologies, Inc. | Light emitting diode scanner |
| JPH07101429B2 (ja) * | 1989-05-30 | 1995-11-01 | 富士通株式会社 | バーコードリーダーのアナログ信号処理方式 |
| US5140146A (en) * | 1989-11-20 | 1992-08-18 | Symbol Technologies, Inc. | Bar code symbol reader with modulation enhancement |
| JPH04209323A (ja) * | 1990-12-07 | 1992-07-30 | Olympus Optical Co Ltd | 光学的情報記録／再生装置の読取り信号処理回路 |
| DE69220015T2 (de) * | 1991-12-27 | 1997-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optische Platten Lesegerät |
| JP3134508B2 (ja) * | 1992-06-23 | 2001-02-13 | ソニー株式会社 | 光記録媒体の信号検出方法 |
| DE4226777A1 (de) * | 1992-08-13 | 1994-02-17 | Thomson Brandt Gmbh | Rauschanteilverringerung im Datensignal und optische Abtastvorrichtung |
| US5461223A (en) * | 1992-10-09 | 1995-10-24 | Eastman Kodak Company | Bar code detecting circuitry |
| BE1007852A3 (nl) * | 1993-12-03 | 1995-11-07 | Philips Electronics Nv | Compatibele optische uitleesinrichting. |
| JP2699914B2 (ja) * | 1995-03-09 | 1998-01-19 | 日本電気株式会社 | 記録再生方法および装置 |
| JP3042458B2 (ja) * | 1997-08-25 | 2000-05-15 | 日本電気株式会社 | 情報記録再生装置及び情報記録再生方法 |
| US10742183B2 (en) * | 2018-12-21 | 2020-08-11 | Industrial Technology Research Institute | Processing device for position sensing comprising a transforming differential current signal to a voltage signal performance |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3252099A (en) * | 1963-05-27 | 1966-05-17 | Ibm | Waveform shaping system for slimming filter control and symmetrizing |
| NL7402012A (nl) * | 1974-02-14 | 1975-08-18 | Philips Nv | Registratiedrager waarop informatie is aange- bracht in een optisch uitleesbare struktuur. |
| JPS6040093B2 (ja) * | 1978-09-09 | 1985-09-09 | パイオニアビデオ株式会社 | トラッキングサ−ボ引込装置 |
| JPS57198546A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-06 | Fuji Xerox Co Ltd | Optical information recording and reproducing method |
| US4475183A (en) * | 1981-10-26 | 1984-10-02 | Eastman Kodak Company | Optical disk retrieval methods, media and systems employing digital data of high fractional bandwidth |
| JPS5873021A (ja) * | 1981-10-26 | 1983-05-02 | Hitachi Ltd | 光デイスク装置 |
| JPS58143412A (ja) * | 1982-02-18 | 1983-08-26 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気記録装置の読取方式 |
| JPS58171727A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-08 | Fujitsu Ltd | 光デイスク・デ−タ処理方式 |
| JPS5979409A (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-08 | Sony Corp | デイジタル信号復元方式 |
-
1985
- 1985-03-22 JP JP60055834A patent/JP2641421B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-02-12 US US06/828,719 patent/US4743774A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-02-14 DE DE19863604723 patent/DE3604723A1/de active Granted
- 1986-02-14 NL NL8600378A patent/NL194521C/nl not_active IP Right Cessation
Also Published As
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|---|---|
| DE3604723A1 (de) | 1986-10-02 |
| NL8600378A (nl) | 1986-10-16 |
| US4743774A (en) | 1988-05-10 |
| DE3604723C2 (ja) | 1989-03-23 |
| JPS61216127A (ja) | 1986-09-25 |
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| NL194521C (nl) | 2002-06-04 |
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |