JPH07169059A - 光ディスク再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ディスクのピットの長さの変動に起因する
再生信号のジッタが再生データ検出に与える影響を低減
する。 【構成】 前方エッジ検出回路１０は、再生信号の立ち
上がり点（信号Ｃ）を検出する。ＰＬＬ回路１２は、こ
の立ち上がり点に同期したクロック信号ＣＫを生成す
る。後方エッジ検出回路２０は、再生信号の立ち下がり
点（信号Ｄ）を検出する。位相差検出回路４２は、移相
回路１２８から入力される信号Ｂと信号Ｄの位相差を検
出して電圧変換回路４４に入力する。電圧変換回路４４
〜プログラマブル遅延回路５０の各回路は、マークエッ
ジシフトの量に対応して信号Ｄを位相補正し、弁別回路
５４は位相補正された信号Ｃ，Ｄに基づいて再生データ
の復元を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ピットエッジ記録方式
によりデータが記録された光ディスクのデータ再生を行
う光ディスク再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エッジ記録方式によりデータが記録され
た光ディスクの再生方法としては従来から、例えば「１
９９０年電子情報通信学会秋季全国大会予稿集」４−３
８７〜３８８に開示されたものが知られている。以下、
図９および図１０を参照して、上記光ディスク再生装置
を説明する。図９は、従来の光ディスク再生装置６の構
成を示す図であり、図１０は、図９に示した光ディスク
再生装置６により再生データが再生される光ディスクの
セクタフォーマットを示す図であって、（Ａ）はセクタ
フォーマット、（Ｂ）はＶＦＯ３のパターン、（Ｃ）は
ＲＥＳＹＮＣのパターンを示す。

【０００３】光ディスク装置においては、光ディスクに
レーザー光線を照射し、その反射光を電気的な再生信号
に変換し、この再生信号から光ディスクに記録されたデ
ータを再生する。光磁気的な作用によりデータの記録再
生を行う光ディスク（ＭＯディスク）には、データ記録
のために周囲と磁化方向の異なるピットが形成されてお
り、この光ディスクのピットと周囲の部分とでは、反射
されるレーザ光線の偏光面が異なる。従って、反射され
たレーザー光線の偏光面の回転を識別することにより再
生信号を得ることができる。さらに、この再生信号を識
別することにより光ディスク上のピットの有無の検出、
さらに再生データの復元を行うことができる。

【０００４】この再生データの復元には、ピットの前縁
部と後縁部の両方に対応する再生信号の変化点を検出
し、これらの変化点を一緒に処理して再生データの復元
を行う方法（両エッジ検出方式）と、ピットの前縁部と
後縁部の両方に対応する再生信号の変化点を別々に処理
して再生データの復元を行う方法（分離エッジ検出方
式）とがある。後者の方法は前者の方法に比べて、環境
温度の変化、光ディスクの書き込み時の感度のばらつ
き、および、光ディスクの回転むら等によるマーク長の
ばらつきに依存しない固定的なマークエッジシフトの影
響を回避することができ、再生データの復元のタイミン
グマージンを大きくすることができる。光ディスク再生
装置６は、上述の分離エッジ検出方式により再生データ
の復元を行う装置である。

【０００５】ピットの前縁に対応する再生信号の変化点
信号ＬＥＰ（Ｌｅａｄｉｎｇ Ｐｕｌｓｅ Ｅａｄｇ
ｅ）、および、ピットの後縁に対応する再生信号の変化
点信号ＴＥＰ（Ｔｒａｉｌｉｎｇ Ｐｕｌｓｅ Ｅａｄ
ｇｅ）は、それぞれＰＬＬ回路６０，７０、同期検出回
路６２，７２、および、データ検出回路６４，７４に入
力される。ＰＬＬ回路６０，７２は、それぞれ変化点Ｌ
ＥＰ，ＴＥＰに同期したクロック信号を生成する。変化
点信号ＬＥＰ，ＴＥＰは、図１０に示すセクタフォーマ
ットに含まれる同期パターンＳＹＮＣ，ＲＥＳＹＮＣを
検出することにより同期検出を行う。データ検出回路６
４，７４は、それぞれ変化点信号ＬＥＰ，ＴＥＰ、およ
び、ＰＬＬ回路６０，７２が生成したクロック信号に基
づいて、再生信号を２値化してＦＩＦＯメモリ６６，７
６に入力する。

【０００６】ＦＩＦＯメモリ６６，７６は、同期検出回
路６２，７２においてそれぞれ同期が検出された場合、
それぞれ同期パターンＳＹＮＣ，ＲＥＳＹＮＣ、およ
び、クロック信号に対応付けてデータ検出回路６４，７
４が２値化した再生信号（２値化再生信号）を記憶す
る。データ組み立て回路８２は、ＦＩＦＯメモリ６６，
６８からそれぞれに記憶された再生信号の値を、参照ク
ロック発生回路８０が発生するクロック信号ＣＫに同期
して読み出し、これらの値の論理和を算出して再生デー
タを検出する。データ復号回路８４は、データ組み立て
回路８２から入力された再生データ列を復号し、光ディ
スクに記憶されたデータを再生する。

【０００７】以下、図１１を参照して両エッジ検出方式
の光ディスク再生装置８を説明する。図１１は、従来の
光ディスク再生装置８の構成を示す図である。光ディス
ク再生装置８は、前後エッジ検出回路８６、位相比較回
路８８、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）９０、電圧制御発
振回路（ＶＣＯ）９２、デューティ比変換回路（１／
２）９４、位相シフト回路９４、および、データ弁別回
路９８空構成されている。

【０００８】前後エッジ検出回路８６、位相比較回路８
８、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）９０、電圧制御発振回
路（ＶＣＯ）９２、デューティ比変換回路（１／２）９
４、位相シフト回路９４はＰＬＬ発振回路を構成する。
光ディスク再生装置８は、このＰＬＬ回路が発生するク
ロック信号に同期して再生信号（入力データ）を識別し
て出力データとして出力する。上述した従来の光ディス
ク再生装置６，８の他、例えば「特開平５−０８１６７
８号公報」に開示された光ディスク再生装置も知られて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述の光ディスク再生
装置は、データ検出回路により２値化再生信号を一時記
憶する大容量かつ高速な２個のＦＩＦＯメモリを必要と
する。また、データ組み立て回路は、再生データの復元
処理の必要上、ＦＩＦＯメモリそれぞれから２値化再生
信号を読み出して記憶する大容量かつ高速なメモリを必
要とする。従って、３個の大容量かつ高速なメモリが３
個必要となり、回路規模が大きくなってしまい、回路実
装、および、製造コストの点で不利になるという問題が
ある。

【００１０】また、再生データの復元のために、２個の
ＦＩＦＯメモリに記憶された２値化再生信号の対応をと
る必要がある。つまり、図１０（Ｂ），（Ｃ）に示すよ
うな複雑な同期パターンにより同期を検出し、さらに、
ＰＬＬ回路が生成したクロック信号を計数してＦＩＦＯ
メモリのアドレスを求め、このアドレスに対応する２値
化再生信号を記憶する必要がある。従って、上述の従来
の光ディスク再生装置に適用される光ディスクへのデー
タの記録に当たり、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示すような
複雑なセクタフォーマットおよび同期パターンが必要に
なり、機能拡張の際に必要とされるシステムの柔軟性を
損ねることになりかねないという問題がある。

【００１１】本発明の光ディスク再生装置は、上述した
従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ピット
の長さ（マーク長）の変動に起因する再生信号のジッタ
が再生データ検出に与える影響を低減し、再生データ検
出のタイミングマージンを広げることができる光ディス
ク再生装置を提供することを目的とする。また、上述の
目的を達成可能であるにもかかわらず、高速メモリ、お
よび、複雑なセクタフォーマットが不要な光ディスク再
生装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の光ディスク再生装置は、ディジタル形式の再
生信号の立ち上がり点、および、立ち下がり点を変化点
として検出し、該変化点の一方に同期したクロック信号
を生成し、該クロック信号と該変化点の他方との位相差
を検出する位相差検出手段と、前記変化点の両方、また
は、いずれか一方に前記位相差に対応する量の位相シフ
トを与えて該変化点の間の位相差を補償する位相補正手
段と、位相差が補償された前記変化点に基づいて、再生
データを復元するデータ検出手段とを有する。

【００１３】また好適には、前記位相差検出手段は、前
記再生信号を微分処理して前記変化点を検出する微分手
段と、前記微分手段が検出した前記再生信号の変化点に
基づいて、該変化点の一方に同期した前記クロック信号
を生成するＰＬＬ発振手段と、前記クロック信号と前記
変化点の他方との位相を比較して前記位相差を検出する
位相比較手段とを有することを特徴とする。また前記位
相比較手段に代えて、前記クロック信号と前記位相差が
補償された前記変化点の他方との位相を比較して前記位
相差を検出する形式の位相比較手段を用いることもでき
る。また、上記変化点の両方に遅延を与えることにより
これらの変化点の間の位相補正を行うために、前記位相
補正手段は、前記変化点の一方に前記クロック信号の１
／２周期分の位相シフトを与える固定位相シフト手段
と、前記変化点の他方に前記位相差に基づいて所定の量
の位相シフトを与え、前記変化点の間の位相差を相対的
に補償する可変位相シフト手段とを有することを特徴と
する。

【００１４】

【作用】位相差検出手段は、光ディスクから得られたデ
ィジタル形式の再生信号に生じる固定的な量のマークエ
ッジシフトの量を、再生信号の変化点の一方、例えば再
生信号の立ち上がり点と同期をとって生成したクロック
信号と再生信号の変化点のもう一方、つまりこの場合、
再生信号の立ち下がり点または移相補正された後の再生
信号の立ち下がり点との間の位相差として検出する。

【００１５】位相補正手段は、再生信号の立ち上がり点
に１／２クロック周期の固定的な遅延を与える固定位相
シフト手段と、位相差検出手段により検出された位相差
に対応する量の遅延を再生信号の立ち下がり点に与える
可変位相シフト手段とを有し、位相差検出手段により検
出された位相差に基づいて両変化点のマークエッジシフ
トに起因する位相誤差を相対的に補正する。これらの位
相シフト手段を用いる理由は、変化点の位相を進めるこ
とは難しいので、両変化点の位相を遅らせることにより
両辺加点の位相補正を可能とするためである。データ検
出手段は、位相補正された両変化点に基づいて、再生信
号に生じているマークエッジシフトの影響を排除した再
生データを復元する。

【００１６】

【実施例１】以下、図１〜図４を参照して本発明の光デ
ィスク再生装置の実施例を説明する。図１は、分離エッ
ジ方式によるデータ再生を説明する図であって、（Ａ）
は変調されたデータパルス、（Ｂ）は書き込みパルス、
（Ｃ）は理想的なピットの形状、（Ｄ）は実際のピット
の形状、（Ｅ）は再生信号の波形、（Ｆ）は両エッジ検
出方式によるエッジ検出信号、（Ｇ）は分離エッジ検出
方式によるピットの前縁に対応する再生信号の変化点、
（Ｈ）は分離エッジ検出方式によるピットの後縁に対応
する再生信号の変化点を示す。図２は検出された再生信
号の変化点に生じるジッタの分布を示す図であって、
（Ａ）は両エッジ検出方式の場合のジッタ分布、（Ｂ）
は分離エッジ検出方式の場合の場合のジッタ分布を示
す。

【００１７】図３は第１の実施例における本発明の光デ
ィスク再生装置１の構成を示す図である。なお、図３に
おいては、一般的な光ディスク再生装置と共通な構成要
素、例えば光学系、光ディスク駆動系、および、光検出
器等は省略されており、図３中に付した符号Ａ〜Ｉを付
して示した部分の波形は図４に同一符号を付して示して
ある。図４は、図３に示した光ディスク再生装置１の第
１、および、第２のクロック信号の位相差Ｔ_p が−Ｔ／
２である場合における動作を説明するタイミングチャー
ト図であって、（Ａ）は光ディスク再生装置１に入力さ
れる入力信号の波形を示し、（Ｂ）は再生信号の立ち上
がり点検出信号、（Ｃ）は再生信号の立ち下がり点検出
信号、（Ｄ）は再生信号の立ち上がり点信号に同期した
クロック信号（第１のクロック信号）、（Ｅ）は再生信
号の立ち下がり点信号に同期したクロック信号（第２の
クロック信号）、（Ｆ）はラッチ回路１４の出力信号、
（Ｇ）はラッチ回路２４の出力信号、（Ｈ）はラッチ回
路１４の出力信号の立ち上がり点検出信号（第２の立ち
上がり点検出信号）、（Ｉ）はラッチ回路２４の出力信
号の立ち下がり点検出信号（第２の立ち下がり点検出信
号）を示す。

【００１８】まず、図１および図２を参照して分離エッ
ジ検出方式について説明する。本発明の光ディスク再生
装置が適用される分離エッジ検出方式は、光ディスクに
反射した光学的な信号を電気的な再生信号に変換し、再
生信号の光ディスクのピットの前縁部に対応する変化
点、および、再生信号の光ディスクのピットの後縁部に
対応する変化点を個々に処理して再生信号から再生デー
タを検出する方法である。

【００１９】光ディスクにデータを書き込む場合、デー
タを変調した信号は、図１（Ａ）に示すような波形にな
っており、光ディスク装置は、この図１（Ａ）に示した
データ波形を記録する際に、図１（Ｂ）ａ，ｂに示すよ
うにレーザー光線のパルス幅、および、図１（Ｂ）ｃに
示すようにレーザー光線のパルス強度を制御して光ディ
スク上に照射して図１（Ｄ）に示すピットを形成する。
ここで、図１（Ｃ）に示すように、図１（Ａ）に示す変
調されたデータの幅に対応する長さのピットが形成され
ることが望ましいが、しかし、実際には書き込み時の環
境温度等の変化によりマークエッジシフトが生じてしま
い、図１（Ｄ）に示す長さのピットになってしまうこと
がある。

【００２０】従って、例えば図１（Ｄ）に示すようなピ
ットが形成された光ディスクを読み出す場合、ピットの
長さが必要以上に長くなっているので、光ディスクから
反射されたレーザー光線を電気的なアナログ形式の信号
に変換した段階の再生信号は、図１（Ｅ）に示すような
波形となってしまう。この段階の再生信号を両エッジ検
出方式により立ち上がり点、および、立ち下がり点の両
方を検出し、ディジタル形式の信号に変換すると、図１
（Ｆ）に示すようなエッジ検出信号が得られ、この両エ
ッジ検出方式により再生信号の立ち上がり点、および、
立ち下がり点を同時に検出した場合のジッタ分布は図２
（Ａ）に示すようになる。一方、この段階の再生信号を
分離エッジ検出方式により立ち上がり点、および、立ち
下がり点をそれぞれ個別に検出し、ディジタル形式の信
号に変換すると、それぞれ図１（Ｇ），（Ｈ）に示すよ
うなエッジ検出信号が得られ、この分離エッジ検出方式
により再生信号の立ち上がり点、および、立ち下がり点
を個別に検出した場合のジッタ分布は図２（Ａ）に示す
ようになる。

【００２１】両エッジ検出方式により生じる再生信号の
ジッタは、図２（Ａ）のａを中心として時間幅Ｔ_jaに広
がるのに対し、分離エッジ検出方式により生じる再生信
号のジッタは、それぞれ図２（Ｂ）ｂのピットの前縁部
に対応する変化点、図２（Ｂ）ｃのピットの後縁部に対
応する変化点を中心にそれぞれ時間幅Ｔ_jb，Ｔ_jcに広が
ることになる。すなわち、図２（Ａ）に示した時間幅Ｔ
_jaは、図１（Ｄ）に示す実際のピット長の図１（Ｃ）に
示す理想的なピット長からのずれに対応して大きくなる
が、図２（Ｂ）に示した時間幅Ｔ_jb，Ｔ_jcは一定量のオ
フセットとみなすことができる。従って、時間幅Ｔ_jb，
Ｔ_jcは±Ｔ／２の範囲内の固定的なマークエッジシフト
となり、時間幅Ｔ_jaに比べて小さいので、光ディスクの
回転むら等によるマーク長のばらつきに依存しない固定
的なマークエッジシフトの影響を回避することができ、
再生データの復元のタイミングマージンを大きくするこ
とができる。

【００２２】本発明はかかる観点から、従来の技術とし
て示した光ディスク再生装置６においては必要であった
高速メモリ、および、複雑なセクタフォーマットを用い
ずに分離エッジ検出方式による光ディスク再生装置を実
現したものである。以下、図３および図４を参照して本
発明の光ディスク再生装置１の構成および動作を説明す
る。以下に説明する本発明の光ディスク再生装置１は、
例えば光磁気的作用によりデータの書き込み、および、
読み出しが行われる光ディスク装置に用いられる装置で
あって、上記分離エッジ検出方式を用いてデータの再生
を行う。本発明の光ディスク再生装置１は、再生信号を
直接監視するのではなく、再生信号の変化点に同期した
クロック信号の位相を監視することにより、進み位相、
および、遅れ位相それぞれクロック信号半周期分に相当
するマークエッジシフトの補正を行うことを特徴とす
る。

【００２３】まず、図３を参照して本発明の光ディスク
再生装置１の構成を説明する。光ディスク再生装置１へ
の入力信号は、光ディスクから反射された光学的な信号
を電気的な信号に変換して得られた、例えば図１（Ｅ）
に示した信号を、図４（Ａ）に示すディジタル形式に変
換したディジタル形式の再生信号である。前方エッジ検
出回路１０は、入力信号の立ち上がり点を検出して立ち
上がり点検出信号としてＰＬＬ回路１２に入力する。こ
こで前方エッジ検出回路１０は、図４（Ａ）に示す入力
信号に時間Ｔ_D の遅延を与え、遅延を与える前の入力信
号、および、遅延を与えた後の入力信号の論理値を反転
した信号についてＮＡＮＤ演算を行って再生信号を微分
し、図４（Ｂ）に示す立ち上がり点検出信号を生成す
る。ＰＬＬ回路１２は、前方エッジ検出回路１０から入
力される立ち上がり点検出信号にその立ち下がり点が同
期しており、立ち上がり点検出信号の４倍の周波数の第
１のクロック信号を生成する。

【００２４】ラッチ回路１４は、第１のクロック信号の
立ち上がり点で入力信号をラッチして前方エッジ検出回
路１６に入力する。前方エッジ検出回路１６は、ラッチ
回路１４の出力信号の立ち上がり点を検出し、第２の立
ち上がり点検出信号としてＴ／２移相回路１８に入力す
る。ここで前方エッジ検出回路１６は、図４（Ｆ）に示
すラッチ回路１４からの入力信号に時間Ｔ_D ’の遅延を
与え、遅延を与える前の入力信号、および、遅延を与え
た後の入力信号の論理値を反転した信号についてＮＡＮ
Ｄ演算を行ってラッチ回路１４からの入力信号を微分
し、図４（Ｈ）示す第２の立ち上がり点検出信号を生成
する。

【００２５】時間Ｔ_D ，Ｔ_D ’は、例えば信号を非反転
バッファ回路を通すことにより得ることができ、ＰＬＬ
回路１２，２２、Ｔ／２移相回路１８、移相回路２８が
動作可能な時間、例えば数ｎ秒以上であればよい。Ｔ／
２移相回路１８は、前方エッジ検出回路１６から入力さ
れた第２の立ち上がり点検出信号に第１のクロック信号
１／２周期（Ｔ／２）分の遅延位相シフトを与えてデー
タ組立回路３２に入力する。なお、Ｔ／２移相回路１８
および移相回路２８の動作を、本実施例においては技術
的に「遅延位相シフト与える」と記載しているが、「時
間遅延を与える」と換言することができ、これらは等価
である。

【００２６】後方エッジ検出回路２０は、入力信号（デ
ィジタル形式の再生信号）の立ち下がり点を検出して立
ち下がり点検出信号としてＰＬＬ回路２２に入力する。
ここで後方エッジ検出回路２０は、図４（Ａ）に示す入
力信号に時間Ｔ_D の遅延を与え、遅延を与える前の入力
信号の論理値を反転した信号、および、遅延を与えた後
の入力信号についてＮＡＮＤ演算を行って再生信号を微
分し、図４（Ｃ）に示す立ち下がり点検出信号を生成す
る。

【００２７】ＰＬＬ回路２２は、前方エッジ検出回路２
０から入力される立ち下がり点検出信号にその立ち下が
り点が同期しており、立ち下がり点検出信号の４倍の周
波数の第２のクロック信号を生成する。なお、図４
（Ｄ），（Ｅ）に示すように、第１のクロック信号と第
２のクロック信号は同一の周波数であり、位相のみがず
れている。また、理想的には、光ディスクのピットに対
応する再生信号の論理値１の期間は、第１、および、第
２のクロック信号２周期分の長さとなる。

【００２８】ラッチ回路２４は、第２のクロック信号の
立ち上がり点で入力信号をラッチして後方エッジ検出回
路２６に入力する。後方エッジ検出回路２６は、ラッチ
回路２４の出力信号の立ち下がり点を検出し、第２の立
ち下がり点検出信号として移相回路２８に入力する。こ
こで後方エッジ検出回路２６は、図４（Ｇ）に示すラッ
チ回路２４からの入力信号に時間Ｔ_D ’の遅延を与え、
遅延を与える前の入力信号の論理値を反転した信号、お
よび、遅延を与えた後の入力信号についてＮＡＮＤ演算
を行ってラッチ回路２４からの入力信号再生信号を微分
し、図４（Ｉ）に示す第２の立ち下がり点検出信号を生
成する。

【００２９】位相比較回路３０は、第１、および、第２
のクロック信号の位相差を検出し、第２のクロック信号
の位相進みＴ_p を示す位相差情報を移相回路２８に入力
する。ここで位相比較回路３０は、例えば第１、およ
び、第２のクロック信号よりも周波数の高いクロック信
号で第２のクロック信号の位相進みを計数してこれらの
クロック信号の位相差を検出する。従って、第２のクロ
ック信号が第１のクロック信号に対して遅れている場
合、位相Ｔ_p は負の値となり、進んでいる場合には正の
値となる。

【００３０】移相回路２８は、前方エッジ検出回路１６
から入力された第２の立ち上がり点検出信号に次式で示
す位相Ｔ_d の遅延位相シフトを与え、データ組立回路３
２に入力する。Ｔ／２移相回路１８により、予め第２の
立ち上がり点検出信号にクロック信号１／２周期の位相
遅延を与えてあるので、移相回路２８により次式の位相
遅延を与えることにより位相比較回路３０で検出された
位相差を補償することができる。ここで移相回路２８
は、例えば位相比較回路３０と同じクロック信号を用い
て、位相比較回路３０における該クロック信号の計数値
に基づいて、後方エッジ検出回路２６の出力信号を遅延
することにより移相を行う。

【００３１】

【数１】 Ｔ_d ＝ Ｔ_p ＋ Ｔ／２ …（１） ただし、Ｔは第１および第２のクロック信号の１周期を
示し、Ｔ_p は第１のクロック信号に対する第２のクロッ
ク信号の位相進みを示す。

【００３２】データ組立回路３２は、ＳＲフリップフロ
ップにより構成されており、Ｔ／２移相回路１８の出力
信号（第２の立ち上がり検出信号）が論理値１となった
場合に出力信号を論理値１とし、移相回路２８の出力信
号（第２の立ち下がり検出信号）が論理値１となった場
合に出力信号を論理値０とし、参照クロック発生回路３
６に入力する。参照クロック発生回路３６は、参照クロ
ック信号を生成してラッチ回路３４に入力する。ラッチ
回路３４は、参照クロック発生回路３６が生成した参照
クロック信号に同期してデータ組立回路３２の出力信号
をラッチして再生データとして出力する。

【００３３】以下、図４を参照して第２のクロック信号
が第１のクロック信号に対して１／２クロック周期（Ｔ
／２）の遅れを生じている場合を例に、光ディスク再生
装置１の動作を説明する。入力信号として、図４（Ａ）
に示すようにマークエッジシフトの影響を受けたディジ
タル形式の再生信号が光ディスク再生装置１の前方エッ
ジ検出回路１０、後方エッジ検出回路２０、ラッチ回路
１４、および、ラッチ回路２４に入力される。前方エッ
ジ検出回路１０は、入力信号の立ち上がり点を検出して
図４（Ｂ）に示す立ち上がり点検出信号を生成する。後
方エッジ検出回路２０は、入力信号の立ち下がり点を検
出して図４（Ｃ）に示す立ち下がり点検出信号を生成す
る。なお、図４（Ｂ），（Ｃ）に示す信号は、それぞれ
図１（Ｇ），（Ｈ）に示す信号の論理値を反転したもの
に相当する。

【００３４】ＰＬＬ回路１２は、図４（Ｄ）に示すよう
に、立ち上がり検出信号に同期した第１のクロック信号
を生成する。ＰＬＬ回路２２は、図４（Ｅ）に示すよう
に、立ち下がり検出信号に同期した第２のクロック信号
を生成する。ラッチ回路１４，２４はそれぞれ図４
（Ｆ），（Ｇ）に示すように、第１、および、第２のク
ロック信号の立ち上がり点で入力信号をラッチして出力
する。

【００３５】ここで、ピットの長さが理想的である場合
には、第１、および、第２のクロック信号に位相差は発
生しない。従って、第１のクロック信号が第２のクロッ
ク信号に対してＴ／２だけ位相が進んでいる。つまり第
２のクロック信号の位相差が−Ｔ／２であるということ
は、図１（Ｄ）に示した実際のピットの長さが図１
（Ｃ）に示した理想的なピットの長さよりも第１、およ
び、第２のクロック信号の位相差Ｔ／２に相当する分だ
け長いということに相当する。

【００３６】第１、および、第２のクロック信号の位相
差が、ほぼ±Ｔ／２である場合においては、第１、およ
び、第２のクロック信号の立ち上がりと、対応するラッ
チ回路１４，２４の出力信号の変化点が重なりあうこと
になり、図４（Ｅ），（Ｆ）に斜線を付して示す部分が
不安定となり、信頼することができない。よって、前方
エッジ検出回路１６、後方エッジ検出回路２６はそれぞ
れ、ラッチ回路１４の出力信号の立ち上がり点、およ
び、ラッチ回路２４の出力信号の立ち下がり点を検出し
て、図４（Ｈ），（Ｉ）に示す第２の立ち上がり点検出
信号、および、第２の立ち下がり点検出信号を生成す
る。

【００３７】Ｔ／２移相回路１８は、第２の立ち上がり
点検出信号にＴ／２の遅延位相シフトを与え、移相回路
２８は式１によって規定される量（図４に示す場合は
０）の位相シフトを第２の立ち下がり点検出信号に与
え、実際のピット長が理想的な値からずれていることに
起因する位相差（マークエッジシフト）を補償し、それ
ぞれデータ組立回路３２に入力する。データ組立回路３
２は、第２の立ち上がり検出信号の論理値が１となった
場合に出力信号の論理値を１に変えて出力し、第２の立
ち下がり検出信号の論理値が１となった場合に出力信号
の論理値を０に変えて出力する。データ組立回路３２の
出力は、参照クロック信号に同期してラッチ回路３４に
ラッチされ、再生データとして出力される。

【００３８】

【実施例２】以下、図５および図６を参照して本発明の
光ディスク再生装置の第２の実施例を説明する。図５
は、第２の実施例の本発明の光ディスク再生装置４の構
成を示す図である。なお、図５に示した光ディスク再生
装置４の各構成要素の内、第１の実施例において図３に
示した光ディスク再生装置１の各構成要素と同一の符号
を付したものは同一である。図６は、図５に示した光デ
ィスク再生装置４の各部分の信号のタイミングを示す図
である。なお、図６（Ａ）〜（Ｈ）に示す波形は、図５
中にＡ〜Ｈの記号を付して示した光ディスク再生装置４
の各部分の波形を示している。

【００３９】光ディスク再生装置４は、第１の実施例に
示した光ディスク再生装置１を変形し、光ディスク再生
装置１において用いられていた２個のＰＬＬ回路１２，
２２の内のＰＬＬ２２を、位相差検出回路４２、電圧変
換回路４４、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路
４６、ローパスフィルタ（ＬＦＰ）４８、および、プロ
グラマブル遅延回路５０から構成される可変位相シフト
回路５６に置き換えたものであり、光ディスク再生装置
１と同等の機能を有している。

【００４０】以下、図５を参照して光ディスク再生装置
４の構成を説明する。前方エッジ検出回路１０は、第１
の実施例に示した光ディスク再生装置１の前方エッジ検
出回路１０と同一の部分であって、ディジタル形式の再
生信号（入力データ、信号Ａ）の立ち上がり点を検出し
て信号ＧとしてＰＬＬ回路１２の位相比較回路１２０、
および、Ｔ／２シフト回路５２に入力する。移相回路
（Ｔ／２）５２は、前方エッジ検出回路１０から検出さ
れた再生信号の立ち上がり点をクロック信号ＣＫ、１／
２周期（Ｔ／２）だけ遅延して弁別回路５４に入力す
る。

【００４１】ＰＬＬ回路１２は、位相比較回路１２０、
ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１２２、電圧制御発振回路
（ＶＣＯ）１２４、デューテイ比変換回路（１／２）１
２６、および、移相回路（ΔΦ）１２８から構成され、
再生信号の立ち上がり点に同期したクロック信号ＣＫを
生成する。位相比較回路１２０は、移相回路１２８によ
り所定の位相量だけ移相されたクロック信号ＣＫと再生
信号の立ち上がり点とを比較して、比較結果（信号Ｃ）
をローパスフィルタ１２２に入力する。

【００４２】ローパスフィルタ１２２は、位相比較回路
１２０の信号Ｃの所定の周波数以下の成分を取り出して
制御電圧信号として電圧制御発振回路１２４に入力す
る。電圧制御発振回路１２４は、ローパスフィルタ１２
２から入力される制御電圧信号に対応する周波数のクロ
ック信号を発生してデューテイ比変換回路１２６に入力
する。デューテイ比変換回路１２６は、電圧制御発振回
路１２４から入力されたクロック信号のデューテイ比を
１／２としてクロック信号ＣＫとして弁別回路５４、お
よび、移相回路１２８に入力する。移相回路１２８は、
クロック信号ＣＫを所定量ΔΦだけ、つまり、第２の実
施例の光ディスク再生装置４においてはクロック信号Ｃ
Ｋ、１／２周期（Ｔ／２）分だけ移相して信号Ｂとし
て、位相比較回路１２０、および、位相比較回路４３に
入力する。

【００４３】後方エッジ検出回路２０は、第１の実施例
に示した光ディスク再生装置１の後方エッジ検出回路２
０と同一の部分であって、再生信号の立ち上がり点を検
出し、信号Ｄとして可変位相シフト回路５６の位相比較
回路１２０、および、プログラマブル遅延回路（ＰＤ；
Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ Ｄｅｌａｙ）５０に入力す
る。可変位相シフト回路５６は、位相差検出回路４２、
電圧変換回路４４、アナログ／ディジタル変換回路４
６、ローパスフィルタ４８、および、プログラマブル遅
延回路５０から構成され、後方エッジ検出回路２０にお
いて検出された再生信号の立ち下がり点にクロック信号
ＣＫ、０〜１周期分の遅延を与える。

【００４４】位相差検出回路４２は、移相回路１２８か
ら入力される信号Ｂと後方エッジ検出回路２０から入力
される信号Ｄとの位相差を検出し、信号Ｅとして電圧変
換回路４４に入力する。位相差検出回路４２で検出され
る位相差は、再生信号のマークエッジシフトの量に対応
する。具体的には、位相差検出回路４２は信号Ｂの立ち
上がり点でその出力信号の論理値を１とし、信号Ｄの立
ち上がり点でその出力信号の論理値を０にして出力す
る。

【００４５】電圧変換回路４４は、位相差検出回路４２
から入力された信号Ｅを、例えば位相差が大きいほどに
電圧が高くなる電圧信号に変換し、アナログ／ディジタ
ル変換回路４６に入力する。アナログ／ディジタル変換
回路４６は、電圧変換回路４４から入力されたアナログ
形式の電圧信号をディジタル形式の電圧信号に変換し、
ローパスフィルタ４８に入力する。ローパスフィルタ４
８は、アナログ／ディジタル変換回路４６から入力され
るディジタル形式の電圧信号の所定の周波数以下の成分
を、ディジタル演算により取り出して位相差データとし
てプログラマブル遅延回路５０に入力する。

【００４６】プログラマブル遅延回路５０は、ローパス
フィルタ４８から入力された位相差情報に対応する値の
遅延を信号Ｄに与えて信号Ｆとして弁別回路５４に入力
する。弁別回路５４は、第１の実施例において図３に示
した光ディスク再生装置１のデータ組立回路３２とラッ
チ回路３４に対応する回路であって、移相回路５２から
入力される信号Ｇ、および、可変位相シフト回路５６か
ら入力される信号Ｆに基づいて再生データ（出力デー
タ）を生成して出力する。

【００４７】ここで、前方エッジ検出回路１０、後方エ
ッジ検出回路２０、ＰＬＬ回路１２、位相差検出回路４
２は、本発明に係る位相差検出手段に相当する。この
内、前方エッジ検出回路１０、および、後方エッジ検出
回路２０は本発明に係る微分手段に相当し、ＰＬＬ回路
１２は本発明に係るＰＬＬ発振手段に相当し、位相差検
出回路４２は位相比較手段に相当する。また、弁別回路
５４は本発明に係るデータ検出手段に相当する。また、
移相回路５２は本発明に係る固定位相シフト手段に相当
し、可変位相シフト回路５６は本発明に係る可変位相シ
フト手段に相当する。

【００４８】以下、図６を参照して光ディスク再生装置
４の動作を説明する。光ディスク再生装置４に入力され
る再生信号（信号Ａ）には、図６（Ａ）に示すようにマ
ークエッジシフトが生じている。前方エッジ検出回路１
０は、図６（Ｃ）に示すように、再生信号の立ち上がり
点を検出して信号ＣとしてＰＬＬ回路１２の位相比較回
路１２０に入力する。位相比較回路１２０は、図６
（Ｂ）に示す移相回路１２８から入力された信号Ｂと、
図６（Ｃ）に示す前方エッジ検出回路１０から入力され
た信号Ｃを位相比較し、この位相比較の結果に基づいて
ローパスフィルタ１２２、電圧制御発振回路１２４、お
よび、デューテイ比変換回路１２６が図６（Ｈ）に示す
クロック信号ＣＫを生成する。

【００４９】一方、後方エッジ検出回路２０は、図６
（Ｄ）に示すように、再生信号の立ち下がり点を検出し
する。ここで、再生信号の立ち上がり点、すなわち信号
Ｄには、マークエッジシフトの影響により、図６（Ｄ）
のａ〜ｃに示すように位相誤差が生じている。位相差検
出回路４２は、移相回路１２８から入力される信号Ｂと
信号Ｄの射造作を検出して図６（Ｅ）に示す信号Ｅとし
て電圧変換回路４４に入力する。ここで、位相差検出回
路４２から出力される信号Ｅは、マークエッジシフトの
影響によりパルス幅が、例えば図６（Ｅ）ｄ〜ｆに示す
ように変化する。

【００５０】電圧変換回路４４は、信号Ｅのパルス幅を
電圧に変換し、信号Ｅのパルス幅に対応した電圧の電圧
信号を出力する。この電圧信号はアナログ／ディジタル
変換回路４６によりディジタル形式に変換され、さらに
ローパスフィルタ４８により高い周波数成分が取り除か
れてディジタル形式の位相差情報としてプログラマブル
遅延回路５０に入力される。位相差情報は、上述のよう
に再生信号のマークエッジシフトの量に対応するので、
プログラマブル遅延回路５０により信号Ｄに位相差情報
に対応したクロック信号ＣＫ、０〜１周期分の遅延を与
えることにより、位相補正された立ち下がり信号（信号
Ｆ）を得ることができる。

【００５１】一方、図６（Ｇ）に示すように、移相回路
５２は再生信号の立ち上がり信号（信号Ｃ）にクロック
信号ＣＫ、１／２周期分の遅延を与える。よって、プロ
グラマブル遅延回路５０が信号Ｄにクロック信号ＣＫ、
０〜１周期分の遅延を与えることにより、信号Ｃと信号
Ｄをクロック信号ＣＫ、±１／２周期の範囲で相対的に
位相補正することができる。弁別回路５４は、第１の実
施例に示した光ディスク再生装置１のデータ組立回路３
２、および、ラッチ回路３４と同様の動作により再生デ
ータを生成し、出力データとして出力する。第２の実施
例に示した光ディスク再生装置４は、第１の実施例に示
した光ディスク再生装置１に比べて、クロック再生に用
いられるＰＬＬ回路が１系統で済むので、動作がより安
定しているという特徴がある。

【００５２】

【実施例３】以下、図７および図８を参照して本発明の
光ディスク再生装置の第３の実施例を説明する。図７
は、第２の実施例の本発明の光ディスク再生装置５の構
成を示す図である。なお、ここで説明しない図７に示し
た光ディスク再生装置５の各構成要素の内、第１の実施
例において図３に示した光ディスク再生装置１、およ
び、図５に示した光ディスク再生装置４の各構成要素と
同一の符号を付したものは同一である。図８は、図７に
示した光ディスク再生装置５の各部分の信号のタイミン
グを示す図である。なお、図８（Ａ）〜（Ｈ）に示す波
形は、図７中にＡ〜Ｈの記号を付して示した光ディスク
再生装置５の各部分の波形を示している。

【００５３】第３の実施例における本発明の光ディスク
再生装置５は、第２の実施例に示した光ディスク再生装
置４の変形例であり、光ディスク再生装置４と同じ機能
を有している。図７を参照して光ディスク再生装置５の
構成を説明する。位相比較回路４３は、移相回路１２８
から入力される信号Ｂの立ち上がり点で出力信号の論理
値を１とし、後方エッジ検出回路２０から入力される信
号Ｅの立ち上がり点、および、信号Ｂの立ち下がり点で
出力信号の論理値を０として出力する。また、光ディス
ク再生装置４から光ディスク再生装置５に変形した場
合、上述のように信号Ｅの信号波形が変わるので、ロー
パスフィルタ４８の遮断周波数等の変更が必要となる。

【００５４】図７に示すように、光ディスク再生装置５
は光ディスク再生装置４とほぼ同じ構成となっている。
光ディスク再生装置４と光ディスク再生装置５とが異な
る部分は、光ディスク再生装置５において、後方エッジ
検出回路２０から出力される信号Ｄが位相比較回路４３
には入力されず、プログラマブル遅延回路５０にのみ入
力され、位相比較回路４３には信号Ｄの代わりにプログ
ラマブル遅延回路５０からの信号Ｆが入力される点であ
る。

【００５５】以下、図８を参照して光ディスク再生装置
５の動作を説明する。図８に示すように、光ディスク再
生装置５各部分の信号波形は、図６に示した光ディスク
再生装置４の各部分の信号波形と信号Ｅの波形以外は同
じになっている。ここで、光ディスク再生装置５の信号
Ｅの波形は図８（Ｅ）に示すように図６（Ｅ）の光ディ
スク再生装置４の信号Ｅの波形と異なっている。図６
（Ｅ）のｄ〜ｆに示すように、クロック信号ＣＫ、４周
期ごとに信号Ｅの論理値１の期間は、マークエッジシフ
トの量に対応して変化する。

【００５６】この信号Ｅの変化は、第２の実施例に示し
た光ディスク再生装置４の信号Ｅと同様に、マークエッ
ジシフトの量に対応して変化する。従って、可変位相シ
フト回路５６の他の部分、電圧変換回路４４、アナログ
／ディジタル変換回路４６、ローパスフィルタ４８、お
よび、プログラマブル遅延回路５０と移相回路５２とに
より、により再生信号の立ち上がり点信号（信号Ｃ）、
および、立ち下がり信号（信号Ｄ）の位相補正を相対的
に行うことが可能である。

【００５７】以上各実施例に述べた本発明の光ディスク
再生装置１，４，５は、クロック信号の位相差を監視し
て有効にマークエッジシフトを除去することができる。
しかも、従来の技術として示した光ディスク再生装置６
と異なり、再生データの復元のために光ディスク再生装
置の小型化および低コスト化を妨げるＦＩＦＯメモリを
要さない。

【００５８】以上述べた各実施例に示した各信号の論理
値、および、光ディスク再生装置１，４，５の各構成要
素における処理方式は例示である。また、上記再生信号
の変化点の検出は、例えば再生信号をアナログ形式の信
号として取扱い、例えば再生信号の２階微分波形の電圧
が０である点を再生信号の立ち上がり点、または、立ち
下がり点として検出し、再生信号の１階微分波形の電圧
値との関係でこれらが立ち上がり点であるか、立ち下が
り点であるかを判断する等の方法によってもいい。

【００５９】また、上述した各実施例における再生信号
の立ち上がり点と立ち下がり点の関係を逆転させてもよ
い。また、本実施例の光ディスク再生装置１において
は、前方エッジ検出回路１０，１６、後方エッジ検出回
路２０，２６における再生信号の微分処理を非同期的な
論理演算により行う場合について示したが、例えば第
１、および、第２のクロック信号に同期したクロック信
号であって、これらのクロック信号の整数倍の周波数を
有するものを用いて、同期的に微分処理を行うように構
成してもよい。

【００６０】

【発明の効果】以上述べたように本発明の光ディスク再
生装置によれば、光ディスクのピットの長さ（マーク
長）の変動に起因する再生信号のジッタが再生データ検
出に与える影響を低減し、再生データ検出のタイミング
マージンを広げることができる。従って、再生データの
信頼性が向上する。また、高速メモリ、および、複雑な
セクタフォーマットが不要であり、光ディスク再生装置
の小型化、および、低コスト化を容易とする。さらに、
ＰＬＬ回路を１系統のみ使用して実現することも可能な
ので、光ディスク再生装置の再生データの復元動作がよ
り安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、分離エッジ方式によるデータ再生を説
明する図であって、（Ａ）は変調されたデータパルス、
（Ｂ）は書き込みパルス、（Ｃ）は理想的なピットの形
状、（Ｄ）は実際のピットの形状、（Ｅ）は再生信号の
波形、（Ｆ）は両エッジ検出方式によるエッジ検出信
号、（Ｇ）は分離エッジ検出方式によるピットの前縁に
対応する再生信号の変化点、（Ｈ）は分離エッジ検出方
式によるピットの後縁に対応する再生信号の変化点を示
す。

【図２】検出された再生信号の変化点に生じるジッタの
分布を示す図であって、（Ａ）は両エッジ検出方式の場
合のジッタ分布、（Ｂ）は分離エッジ検出方式の場合の
場合のジッタ分布を示す。

【図３】第１の実施例における本発明の光ディスク再生
装置の構成を示す図である。

【図４】図３に示した光ディスク再生装置の第１、およ
び、第２のクロック信号の位相差が１／Ｔである場合に
おける動作を説明するタイミングチャート図であって、
（Ａ）は光ディスク再生装置に入力される入力信号の波
形を示し、（Ｂ）は再生信号の立ち上がり点検出信号、
（Ｃ）は再生信号の立ち下がり点検出信号、（Ｄ）は再
生信号の立ち上がり点信号に同期したクロック信号（第
１のクロック信号）、（Ｅ）は再生信号の立ち下がり点
信号に同期したクロック信号（第２のクロック信号）、
（Ｆ）はラッチ回路の出力信号、（Ｇ）はラッチ回路２
４の出力信号、（Ｈ）は第２の立ち上がり点検出信号、
（Ｉ）は第２の立ち下がり点検出信号を示す。

【図５】第２の実施例の本発明の光ディスク再生装置の
構成を示す図である。

【図６】図５に示した光ディスク再生装置の各部分の信
号のタイミングを示す図であって、（Ａ）〜（Ｈ）に示
す波形は、図５中にＡ〜Ｈの記号を付して示した光ディ
スク再生装置の各部分の波形を示している。

【図７】第３の実施例の本発明の光ディスク再生装置の
構成を示す図である。

【図８】図７に示した光ディスク再生装置の各部分の信
号のタイミングを示す図であって、（Ａ）〜（Ｈ）に示
す波形は、図５中にＡ〜Ｈの記号を付して示した光ディ
スク再生装置の各部分の波形を示している。

【図９】分離エッジ検出方式による従来の光ディスク再
生装置の構成を示す図である。

【図１０】図９に示した光ディスク再生装置により再生
データが再生される光ディスクのセクタフォーマットを
示す図であって、（Ａ）はセクタフォーマット、（Ｂ）
はＶＦＯ３のパターン、（Ｃ）はＲＥＳＹＮＣのパター
ンを示す。

【図１１】両エッジ検出方式による従来の光ディスク再
生装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１，４，５…光ディスク再生装置、１０，１６…前方エ
ッジ検出回路、１２，２２…ＰＬＬ回路、１２０…位相
比較回路、１２２…ローパスフィルタ、１２４…電圧制
御発振回路、１２６…デューテイ比変換回路、５２，１
２８…移相回路、１４，２４，３４…ラッチ回路、１８
…Ｔ／２移相回路、２０，２６…後方エッジ検出回路、
２８…移相回路、３０…位相比較回路、３２…データ組
立回路、３６…参照クロック発生回路、５６…可変位相
シフト回路、４２…位相差検出回路、４４…電圧変換回
路、４６…アナログ／ディジタル変換回路、４８…ロー
パスフィルタ、５０…プログラマブル遅延回路、５４…
弁別回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディジタル形式の再生信号の立ち上がり
   点、および、立ち下がり点を変化点として検出し、該変
   化点の一方に同期したクロック信号を生成し、該クロッ
   ク信号と該変化点の他方との位相差を検出する位相差検
   出手段と、 前記変化点の両方、または、いずれか一方に前記位相差
   に対応する量の位相シフトを与えて該変化点の間の位相
   差を補償する位相補正手段と、 位相差が補償された前記変化点に基づいて、再生データ
   を復元するデータ検出手段とを有する光ディスク再生装
   置。
2. 【請求項２】前記位相差検出手段は、前記再生信号を微
   分処理して前記変化点を検出する微分手段と、 前記微分手段が検出した前記再生信号の変化点に基づい
   て、該変化点の一方に同期した前記クロック信号を生成
   するＰＬＬ発振手段と、 前記クロック信号と前記変化点の他方との位相を比較し
   て前記位相差を検出する位相比較手段とを有することを
   特徴とする請求項１に記載の光ディスク再生装置。
3. 【請求項３】前記位相差検出手段は、前記再生信号を微
   分処理して前記変化点を検出する微分手段と、 前記微分手段が検出した前記再生信号の変化点に基づい
   て、該変化点の一方に同期した前記クロック信号を生成
   するＰＬＬ発振手段と、 前記クロック信号と前記位相差が補償された前記変化点
   の他方との位相を比較して前記位相差を検出する位相比
   較手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の光
   ディスク再生装置。
4. 【請求項４】前記位相補正手段は、前記変化点の一方に
   前記クロック信号の１／２周期分の位相シフトを与える
   固定位相シフト手段と、 前記変化点の他方に前記位相差に基づいて所定の量の位
   相シフトを与え、前記変化点の間の位相差を相対的に補
   償する可変位相シフト手段とを有することを特徴とする
   請求項１〜３のいずれかに記載の光ディスク再生装置。