JP3035400B2 - 光学式再生装置 - Google Patents

光学式再生装置

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JP3035400B2
JP3035400B2 JP4006675A JP667592A JP3035400B2 JP 3035400 B2 JP3035400 B2 JP 3035400B2 JP 4006675 A JP4006675 A JP 4006675A JP 667592 A JP667592 A JP 667592A JP 3035400 B2 JP3035400 B2 JP 3035400B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク、光カード
等の光学式記録媒体に記録された情報を再生する光学式
再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光記録や磁気記録では二値化され
たデータをそのまま記録することはなく、記録媒体や再
生原理に適すようにデータに変調をかけて記録を行って
いる。そして、通常は、二値データ“1”と“1”の長
さ(ラン)の最小値と最大値を制限するラン・レングス
・リミテッド(RLL;Run Length Limited)変調を行
う。上記RLL変調の例としては、ピットのエッジ間距
離でデータを表すピットエッジ記録と、ピット相互の距
離でデータを表すピット位置記録が挙げられる。
【0003】そして、上記ピットエッジ記録としては、
磁気ディスクで用いられる1−7変調やコンパクトディ
スクで採用されたEFM(eight-fourteen moduration
)が挙げられる。また、上記ピット位置記録として
は、追記や消去型光ディスクで用いられる2−7変調が
挙げられる。
【0004】上記RLL変調により記録されたデータを
再生する場合には、光記録ではレーザー光をレンズで回
折限界のスポットに絞り、該ビームを走査してピットエ
ッジ又はピット位置を個別に検出し、ピットの長さ又は
ピット間隔を走査時間で求める。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、高密度記録を
達成するために、RLL符号のランを短くすることによ
り、その分解幅を小さくすると検出窓幅が狭くなってし
まう。
【0006】また、光記録では収束ビームでピットのエ
ッジや位置を個別に検出し、その走査時間でランの長さ
を得ているが、ビームの大きさがレーザ光の波長程度な
ので最小間隔のランは波形干渉により検出が困難とな
り、ランの長さをビームの大きさにより短くすることに
は限界がある。
【0007】さらに、光記録ではピットを個別に検出す
るので、検出信号のノイズ成分によって検出位置が変動
位置、検出窓幅からはずれて検出誤りが起こるため、検
出窓幅を余り狭くすることは困難であり、ランの分解幅
を小さくすることには限界があるため現行2−7変調の
最短ランは1.5μm、ランの分解幅0.5μmに決定
されている。
【0008】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、ランの分解幅を小さくす
ることで高密度に記録された情報を高精度で再生するこ
とにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の態様による光学式再生装置では、情
報がピットの間隔に変調されトラックの長さ方向に記録
された記録媒体を照明して得られる光学的変化を検出し
て情報を再生する光学式再生装置において、上記記録媒
体に記録された隣接する2つのピットを同時に照射する
照射手段と、上記照射手段により照射された2つのピッ
トからの検出光に基づいて検出信号を出力する検出信号
出力手段と、上記検出信号出力手段により出力された検
出信号において上記2つのピットの中間で得られる信号
のレベルに基づいて同期信号を生成する同期信号生成手
段と、上記同期信号生成手段により生成された同期信号
に従って上記検出信号出力手段からの検出信号を同期再
生し、その再生信号をピット間出力に対応するピット間
距離に関するデータに変換する同期再生手段と、上記同
期再生手段により検出されたデータを復調する復調手段
とを具備することを特徴とする。
【0010】また、第2の態様による光学式再生装置で
は、上記記録媒体のトラックはプレピット部とデータ記
録部とを有し、上記同期再生手段が上記再生信号をピッ
ト間距離に関するデータに変換するときに、上記プレピ
ット部に記録された基準パターンから検出した検出信号
を基準として補正をかける補正手段を更に具備すること
を特徴とする。
【0011】
【作用】即ち、照射手段により記録媒体に記録された隣
接する2つのピットが同時に照射されると、検出信号出
力手段により該照射手段により照射された2つのピット
からの検出光に基づいて検出信号を出力される。そし
て、同期信号生成手段により上記検出信号出力手段によ
り出力された検出信号において上記2つのピットの中間
で得られる信号のレベルに基づいて同期信号が生成され
る。そして、同期再生手段により上記同期信号生成手段
により生成された同期信号に従って上記検出信号が同期
再生され、その再生信号をピット間出力に対応するピッ
ト間距離に関するデータに変換され、該同期再生手段に
より変換されたデータは復調手段により復調される。
【0012】また、第2の態様による光学式再生装置で
は、補正手段により上記同期再生手段が上記再生信号を
ピット間距離に関するデータを変換するときに、上記プ
レピット部に記録された基準パターンから検出された検
出信号を基準として補正がかけられる。
【0013】
【実施例】まず、本発明の前提について図4乃至図6を
参照して説明する。図4は光ディスク等の記録媒体のセ
クタに記録されたピット列を光ビームにより走査したと
きの反射光の出力を示す図である。
【0014】同図に示すように、図中、aで示した単一
の記録ピット40を光ビーム41で照射した場合には孤
立パルスが得られる。そして、複数のピット40を光ビ
ーム41で照射した場合にはピット位置に対して孤立パ
ルスを重ね合わせた出力が得られる(図4の破線)。
【0015】この出力の極小ピーク間を時間で検出した
τb 、τc 、τd が2つのピットの間隔を示すが、2つ
のピット間隔が接近すると極小ピークが得られなくなる
ため最小のランはこの距離より長く設定されている。そ
して、検出信号にはノイズが含まれ、極小ピークの位置
が変動するためにランの分解幅をあまり小さくすること
はできない。
【0016】そこで、本発明の光学式再生装置では2つ
のピット間で得られるピーク出力の振幅がピット間隔に
対応することに着目し、2つのピットの中間で得られる
出力Vb 、Vc 、Vd を検出している。即ち、ピットを
個別に検出する従来の装置に対し、2つのピットを同時
に照明して得られる出力を検出している。
【0017】例えば、図5に示すように、照明ビーム径
が1/e2 で2μmのガウス分布のビームで1〜3μm
のピット間隔の1μmピットを照明した場合の反射戻り
光をピットが無い場合の出力で規格化した場合には、ピ
ット間隔が大きくなるに従って出力が増加することがわ
かる。
【0018】さらに、光記録のS/Nは通常30dB程
度なので、ノイズによるピット間出力の変動幅を合わせ
て示したところ0.1μm以下の分解幅が得られること
が同図により明確に示されている。
【0019】そこで、本発明の光学式再生装置は、1.
6μmトラックピッチの光ディスクにLDの変調により
ピット径1μmで記録される記録ピットを対象とする。
そして、ピット間隔は2−7変調を用いた場合には6種
類のパルスとなるが、0.1μmピッチで1.5〜2μ
mまでのピット間隔で記録される。尚、記録媒体は記録
部と未記録部の光学的なコントラストが高いものが望ま
しい。図6は、記録ピットに照射すべき光ビームのビー
ム径の範囲及びピット間隔の範囲について説明するため
の図である。
【0020】図6(a)は記録ピット21の最小ピット
間隔“dmin ”を示す図であり、記録ピットを照射する
光ビーム41のビーム径“B”は、最小ピット間隔“d
min ”の2倍とピット幅“w”の差よりも小さくなけれ
ばならない。即ち、次式(1)式により限定される。 B<2dmin −w …(1)
【0021】また、図6(b)は記録ピット40の最大
ピット間隔“dmax ”を示す図であり、記録ピットを照
射する光ビーム41のビーム径“B”は、最大ピット間
隔“dmax ”とピット幅“w”の差よりも小さくなけれ
ばならない。即ち、次式(2)式により限定される。 B>dmax −w …(2) よって、上記(1)及び(2)式より、最大ピット間隔
“dmax ”は最小ピット間隔“dmin ”の2倍より小さ
くなるような範囲に限定される。次に、以上のような前
提に基づく本発明の光学式再生装置の一実施例について
図1乃至図3を参照して説明する。図1(a)は本発明
の概要を示す図である。同図に示すように、入力された
データは変調回路1により変調されて、該変調データは
記録再生系2により光ディスクなどの光学式記録媒体に
記録される。
【0022】そして、この光学式記録媒体に記録された
情報を再生する場合には、記録再生系2により読み出さ
れた検出信号を検出回路3により検出し、復調回路4に
より復調することにより再生データを得る。
【0023】図1(b)は、上記検出回路3の詳細な構
成を示した図であり、上記検出回路3では、上記記録再
生系2の出力端子はスイッチ30aを介してウィンドコ
ンパレータ31、微分回路32、アナログ/ディジタル
(A/D)変換器33aにそれぞれ接続されている。そ
して、さらに上記記録再生系2の出力端子はスイッチ3
0bを介してリファレンスレベル信号をディジタルデー
タに変換するA/D変換器33bに接続されている。上
記ウィンドコンパレータ31の出力端子はAND回路3
4aを介してAND回路34bの一方の入力端子に接続
されている。
【0024】そして、上記微分器32の出力端子は、そ
の微分出力をパルス出力に変換するゼロクロス検出器3
9を介して上記AND回路34bの他方の入力端子に接
続されている。
【0025】上記AND回路34bの出力端子はA/D
変換器33aに接続され、該A/D変換器33aの出力
端子は、その出力信号からアドレス指定するアドレス指
定器35を介して、アドレスに対応するデータに変換す
ためのテーブルがあらかじめ記録されたリード・オンリ
・メモリ(ROM)36に接続されている。
【0026】一方、上記A/D変換器33bの出力端子
はリファレンスレベルを設定するためのリファレンスレ
ベル設定器38、及びアドレスデータを補正するための
アドレス補正器37にそれぞれ接続されている。そし
て、上記リファレンスレベル設定器38の出力端子は上
記ウィンドコンパレータ31に、上記アドレス補正器3
7の出力端子は上記アドレス設定器36にそれぞれ接続
されている。
【0027】このような構成の上記検出回路3に記録再
生系2より検出信号が入力されると、その検出信号がリ
ファレンスレベル信号である場合には、不図示の制御部
によりスイッチ30aが“オフ”、スイッチ30bが
“オン”され、そのリファレンスレベル信号はA/D変
換器33bによりディジタルデータに変換され、リファ
レンスレベル設定器38及びアドレス補正器37に入力
される。
【0028】一方、上記記録再生系2からの検出信号が
記録データに関する信号であるときには、不図示の制御
部によりスイッチ30aが“オン”、スイッチ30bが
“オフ”されて、その再生信号はウィンドコンパレータ
31に入力される。
【0029】上記ウィンドコンパレータ31では、先に
リファレンスレベル設定器38に入力されたリファレン
スレベル信号に基づいてハイレベル“H”及びローレベ
ル“L”に基づいて所定範囲が決められ、その範囲以外
の出力部分が除去され、ピット間隔部分に特徴を置いた
検出信号が取り出される。
【0030】上記記録データに関する検出信号は微分器
32にも入力され、ピーク部分が決定された微分信号が
出力され、該微分信号はゼロクロス検出器39によりパ
ルス化されピーク部分が取り出されたパルスが出力され
る。
【0031】このパルス出力はピット位置とピットの中
間の両方の位置を示しているので、ピットの中間のパル
スのみを取り出すためにAND回路34bにより上記ウ
ィンドコンパレータ1からの出力信号とのANDがとら
れ検出パルスが出力される。そして、A/D変換器33
aで記録データに関する検出信号をディジタルデータに
変換する際に、この検出パルスの立ち下がりパルスでト
リガすることによりピット間隔に基づくデータがのみが
出力される。
【0032】このデータはアドレス指定器35において
アドレス補正器37の制御により補正されROM36に
入力される。そして、該データが示すアドレスに基づい
てROM36にあらかじめ記憶された図5に示すような
テーブルによりピット間隔に関するデータに変換され、
このデータは復調回路4に入力され復調信号として出力
される。
【0033】図2は各出力波形を示した図で、(a)は
6種類のピット間隔のピット列を示す図であり、(b)
は上記ピット間隔に応じた検出出力波形、(c)は
(b)で示された検出出力を微分器により微分すること
でピークを検出した微分出力波形、(d)は(c)で示
される微分出力のゼロクロス検出器出力波形、(e)は
上記出力(b)のウィンドコンパレート出力波形、
(f)は上記出力(d)及び(e)のAND出力波形を
それぞれ示す図である。図3は光ディスクにおけるセク
タのプレピット部に、そのセクタに記録されたデータの
レベルを決定するための基準ピットを記録した様子を示
す図である。
【0034】図3(a)は、ピットの有無のレベルを基
準とする場合であり、V1 ,V2 を基準値とし、このV
1 ,V2 はそれぞれハイレベル“H”及びローレベル
“L”の各レベルに関する基準値とされ、データ記録部
に記録されたピット間隔より検出信号を得る際に、その
相対的レベルを調整するのに用いられる。
【0035】そして、図3(b)は最短ピット間隔と最
長ピット間隔を基準とする場合であり、それぞれピット
間隔が最短の場合にはV3 ,最長の場合にはV4 が出力
され、このV3 ,V4 をピット間隔に関する基準値とす
る。
【0036】前述のように、本実施例では2つのピット
間隔を光ビームで同時に検出可能とするためにノイズジ
ッタの影響を少なくしているため、ランの分解幅を小さ
くでき、前述のような補正手段により正確な値が検出可
能である。このため、従来の2−7変調のランの分解幅
0.5μmに対して、ランの分解幅0.1μmが可能と
なる。
【0037】また、S/N=30dBの場合、現行のラ
ンの平均値が、(1.5+2+2.5+3+3.5+
4)/6=2.75μmとなるのに対し、本実施例では
(1.5+1.6+1.7+1.8+1.9+2.0)
/6=1.75μmとなるので記録密度が約1.57倍
に向上する。同様に、各ランの出現確率が等しいとした
場合には、転送レートも約1.57倍に向上する。
【0038】以上詳述したように、本発明の光学式再生
装置は2つのピット間隔を同時に検出することが可能で
あるため、分解幅を小さくしたピット間隔にも対応させ
ることができ、記録系においても高密度な符号化によっ
て記録でき、現行の方式よりも高密度記録かつ高転送レ
ートが実現される。
【0039】さらに、2つのピット間隔の中間で正確に
検出同期信号を得ることができると共に、検出値を決定
するための基準レベル設定部を設けてレべル変動による
誤差を低減することができる。
【0040】そして、本発明は記録方式や媒体の種類の
制限を受けないため、ROM型の位相ピット、追記型の
ピット形成、反射率変化、可逆型の相変化反射率、光磁
気方式のいずれの方式にも適用可能である。
【0041】
【発明の効果】本発明によれば、ランの分解幅を小さく
することにより高密度に記録された情報を高精度で再生
することができる光学式再生装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る光学式再生装置の構成を
示す図であり、(a)は本発明の概要を示す図であり、
(b)は検出回路3の詳細な構成を示す図である。
【図2】実施例を構成している各部からの出力波形を示
す図である。
【図3】光ディスクのセクタのプレピット部に記録され
ている基準ピットを示す図である。
【図4】記録ピット40を光ビーム41で照射した場合
に得られるパルス出力を示す図である。
【図5】記録ピットのピット間隔とピット間出力値との
関係を示す図である。
【図6】記録ピット40に照射すべき光ビーム41のビ
ーム径の範囲及びピット間隔の範囲について説明するた
めの図である。
【符号の説明】
1…変調回路、2…記録・再生系、3…検出回路、4…
復調回路、31…ウィンドコンパレータ、32…微分
器、33a,33b…アナログ/ディジタル変換器、3
4a,34b…AND回路、35…アドレス指定器、3
6…リードオンリメモリ、37…アドレス補正器、38
…リファレンスレベル設定器、39…ゼロクロス検出
器、40…記録ピット、41…光ビーム。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 情報がピットの間隔に変調されトラック
    の長さ方向に記録された記録媒体を照明して得られる光
    学的変化を検出して情報を再生する光学式再生装置にお
    いて、 上記記録媒体に記録された隣接する2つのピットを同時
    に照射する照射手段と、 上記照射手段により照射された2つのピットからの検出
    光に基づいて検出信号を出力する検出信号出力手段と、 上記検出信号出力手段により出力された検出信号におい
    て上記2つのピットの中間で得られる信号のレベルに基
    づいて同期信号を生成する同期信号生成手段と、 上記同期信号生成手段により生成された同期信号に従っ
    て上記検出信号出力手段からの検出信号を同期再生し、
    その再生信号をピット間出力に対応するピット間距離に
    関するデータに変換する同期再生手段と、 上記同期再生手段からのデータを復調する復調手段と、
    を具備することを特徴とする光学式再生装置。
  2. 【請求項2】 上記記録媒体のトラックはプレピット部
    とデータ記録部とを有し、上記同期再生手段が上記再生
    信号をピット間距離に関するデータに変換するときに、
    上記プレピット部に記録された基準パターンから検出し
    た検出信号を基準として補正をかける補正手段を更に具
    備することを特徴とする請求項1に記載の光学式再生装
    置。
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JPH0230458U (ja) * 1988-08-22 1990-02-27
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