JP2738700B2

JP2738700B2 - 信号再生方法及び情報記録媒体及び情報記録再生方法及び光ディスク装置

Info

Publication number: JP2738700B2
Application number: JP63103905A
Authority: JP
Inventors: 温斉藤; 武志前田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-09-08
Filing date: 1988-04-28
Publication date: 1998-04-08
Anticipated expiration: 2013-04-08
Also published as: JPH01165037A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、信号再生方式に係り、特に、光デイスクや
光テープ等の光学的記録媒体の読み取りに用いられ、信
号変調方式や記録媒体の反射率変動等によらず、安定か
つ正確にデータ検出するのに好適な信号再生方法に関す
る。また、それに使用される情報記録媒体及び情報記録
再生方法及び光ディスク装置にも関する。

〔従来の技術〕

記録媒体上にデータ変復調および焦点サーボ、トラツ
キングサーボを行う目的で、サーボバイト領域を設ける
方法は、サンプルサーボフオーマツトとして、エス・ピ
ー・アイ・イー・プロシーデイングズ、第695巻、オプ
テイカル・マス・データ・ストレージ、２（1986年）
（SPIEProceedings Vol.695,Optical Mass Data Storge
2,1986）において論じられている。この論文には、デ
ータの変調方式について特に言及されていないが、現状
は平均値が、データパターンの疎密によつて変動しにく
いDCフリー性の高い変調方式が推奨されている。一般に
データ変調方式は上記のDCフリー性のほかに、セルフク
ロツク性、密度比、検出窓幅などにより評価される。例
えば磁気デイスクなどで用いられているMFM（モデイフ
アイド・エフ・エム）方式は、データビツトの“1"に対
応してビツトセルの後側に“1"を生成し、データビツト
の“0"に対しては“0"が２つ以上連続した場合に、２つ
目以降の“0"に対してビツトセルの前側に“1"を生成す
る。したがつて、データビツトに“0"または“1"が連続
した場合においても、記録パルスには必らず“0",“1"
の反転が適当な頻度で発生する。このためDCフリー性は
高く、しかも記録されたデータ自身から復調用クロツク
を生成することができる。（セルフクロツキングが可能
である。）しかし、この反面、データを正確に復調する
ためには、データビツトの1/2の検出窓幅に対して記録
ビツトの有無を調べる必要がある。一方、NRZ（ノン・
リターン・トウ・ゼロ）変調は、データビツトの“1",
“0"をそのまま符号語として記録する方式であり、本質
的にDCフリー性やセルフクロツク性は無いが、検出窓幅
がデータビツト幅と同一であるため、ジツタ変動に対し
て強い方式であると考えられる。上記のようなサンプル
サーボフオーマツトもしくはこれと同種のフオーマツト
によれば、データ自身のセルフクロツク性の有無によら
ず、変調方式を決めることができる。しかしDCフリー性
については、何らかの手段を使わない限り、交流結合さ
れた増幅系での復調は困難である。例えば“0"が相当数
連続した場合と“1"が連続した場合とは、直流分がカツ
トされた増幅系では信号レベルが同一となつてしまうた
め、一定の閾値で２値化すると“0"と“1"の判別ができ
なくなつてしまう。

また変調方式としてDCフリー性を有する方式を用いた
場合でも、デイスクの反射率変動や、リターデーシヨン
の影響により再生信号レベルの変動が生じる。

このように、光デイスクの再生信号から正確な情報を
得るためには、DCフリー性を再生処理において向上させ
るのと同時に、再生信号自身の変動についても抑圧して
やる必要がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、使用できる変調方式をDCフリー性が
良く、かつセルフクロツク性を有するものに限つてい
た。しかし、上記の特性を持たない変調方式であつて
も、検出窓幅が広くジツタ等に対して安定な変調方式が
存在する。また、デイスク特性に依存して生じる再生信
号レベルの変動についても正確な情報再生の際の問題と
なる。

本発明の目的は、サンプルサーボフオーマツトを用い
て変復調クロツクの生成を行なうと同時にサーボピツト
近傍の信号レベル、あるいは特別に設けた未記録領域の
信号レベルをクランプ回路により、ある特定レベルにク
ランプすることで、DCフリー性の補償およびデイスク特
性に依存して生じる信号レベル変動を抑圧することによ
り、安定な復調を可能とすることにある。クランプする
方法としては、データ記録領域内に存在する未記録領域
を再生時に検出し、該未記録領域の信号レベルをクラン
プすることも可能である。この方法は、特にサンプルサ
ーボフオーマツトでなくても適用することができる。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、サンプルサーボフオーマツトを用いる場
合、用いない場合いずれにおいても達成することができ
る。サンプルサーボフオーマツトを用いるい場合は、サ
ーボピツト近傍の領域、あるいは、専用のクランプ領域
を用いることにより、この部分に対応する再生信号レベ
ルをある特定のレベルにクランプ回路でクランプするこ
とにより達成される。またサンプルサーボフオーマツト
を用いない場合、すなわち連続グルーブフオーマツトで
は、データ記録領域内における未記録領域を再生時に判
別し、この領域における再生信号レベルを同様にクラン
プすれば良い。データ記録領域内における未記録領域と
しては、プリフオーマツトされたヘツダー部の前後、あ
るいはデータ中に挿入される再同期マーク（RESYNC）パ
ターンの直後を用いるのが便利である。

〔作用〕

クランプ回路は前述のクランプ領域に対応する時間だ
け間欠的にオンになる。上記クランプ回路がオンになる
と、信号レベルはその区間だけ予め設定された直流電位
にクランプされる。クランプ領域以外の区間では、オフ
になつており、信号線に直列に入つたコンデンサ容量
と、信号線とアース間に入つた抵抗とで決まる時定数に
より信号レベルが保持される。クランプ領域は未記録の
信号レベルを有しているため、上記レベルを所定の直流
電位にクランプすれば、非クランプ領域に対しても直流
成分を補償し、かつ変動の少ない再生信号とすることが
できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面とともに説明する。第１
図は本発明による信号再生方式の一実施例を示す構成
図、第２図は上記実施例のデイスクフオーマツト例を示
す図、第３図（ａ）はMTF変調をポジシヨンデータとし
て記録する場合の各部信号波形図、第３図（ｂ）はMFM
変調をエツジデータとして記録する場合の各部信号波形
図、第３図（ｃ）はNRZ変調の場合の各部信号波形図、
第４図は第１図の２値化回路の構成例を示す図、第５図
は上記２値化回路の動作を示す図、第６図はクランプ信
号生成回路の構成例を示す図、第７図は上記生成回路の
動作を示す図、第８図はレベルクランプ回路の構成例を
示す図、第９図は上記クランプ回路の動作を、クランプ
専用領域を設けたデイスクフオーマツトを例として説明
する図、第10図（ａ）〜（ｃ）はレベルクランプ処理後
の２値化回路の構成例を示す図、第11図（ａ）〜（ｃ）
は第10図の各場合についての動作を示す図、第12図は再
生クロツク生成回路の動作を示す図、第13図は再生クロ
ツクによりクランプパルスを生成する場合のレベルクラ
ンプ回路の構成例を示す図である。

第１図では光デイスク装置の構成要素のうち、検出光
学系および検出電気系だけを示しており、光スポツトの
制御系、記録電気系等は省略して記述している。第１図
において、デイスク１はスピンドルモータ２により回転
している。半導体レーザ３から出射されたレーザ光は、
コリメートレンズ４により平行光束に変換されたのちビ
ームスプリツタ５を通過して、ガルバノミラー６により
反射され、対物レンズ７によりデイスク１上の記録膜上
に集光する。上記対物レンズ７の位置はデイスク１の上
下ぶれに対応して上下させることにより、常に記録膜面
上に焦点を結ぶように制御される。また、デイスク１の
半径方向の変動に対しては、ガルバノミラー６の回転角
の制御、および光学ヘツド全体の位置を制御することに
より、常に目標トラツク上に光スポツトが位置するよう
になつている。上記ガルバノミラー６に固定ミラーを用
い、対物レンズ７を上下方向と半径方向に動く構造にし
てもよい。第１図に示した検出系は、光デイスク１の記
録膜として垂直磁化膜（光磁気媒体）を用いた場合の構
成を示している。

次に情報の記録，消去，再生の原理について簡単に説
明する。情報を記録する場合は、記録データに対応して
半導体レーザ３の光強度を変調し、記録膜の温度を局所
的に上昇させる。デイスク１上の垂直磁化膜の磁化方向
は、予め、上下いずれかの向きに設定されているものと
する。上記記録膜の温度がキユリー点に達すると、熱磁
気効果により上記記録膜の磁化が失われる。このとき、
外部の電磁コイル８により、未記録時とは逆向きの磁場
を印加しておけば、温度上昇した部分が冷却過程で、局
部的に磁化が周囲とは逆向きになる領域が形成される。
これが記録である。一度記録した情報を消去するには、
消去したい領域の間、上記半導体レーザ３の光強度を直
流的に記録時と同程度に高めておき、外部印加磁場を上
記記録時とは逆向きに設定することにより達成できる。
上記の記録・消去の例では光強度を変調して行なう場合
について述べたが、光強度は一定としておき、外部印加
磁場を記録データに対応して反転させることによる磁場
変調方式を用いることもできる。情報の再生は、反射光
の偏光面の回転角を検出することにより行なう。デイス
ク１からの反射光は、対物レンズ７を再び通過したの
ち、ビームスプリツタ５で反射され1/2波長板９に導び
かれる。1/2波長板９で偏光面の主軸が45度回転した光
は、ビームスプリツタ10によりＰ偏光成分が透過し、Ｓ
偏光成分が反射される。透過側の成分光はレンズ12で光
検出器14に集光される。また、反射側の成分光はレンズ
11で光検出器13に集光される。記録膜の磁化方向の変化
に対応してＰ偏光成分とＳ偏光成分の比率が変化する。
したがつて、光検出器13と光検出器14とで検出された信
号の差をとれば、磁化方向の変化を検出することができ
る。増幅器16は差動増幅器であり、該増幅器16の出力が
磁化信号（データ信号）104になる。一方、デイスク１
上の穴ピツトからの反射光は偏光面の回転を伴わないた
め、上記光検出器13および14への入射光量変化は理論上
同一になる。したがつてデータ信号104には穴ピツトに
よる信号は現れない。ピツト信号102を検出するには、
光検出器13と14とで検出された信号の和を増幅器18によ
り、とつてやればよい。このとき、磁化方向の変化はＰ
偏光成分とＳ偏光成分とが互いに逆位相の強度となつて
現れるため、ピツト信号102には磁化方向の変化は信号
として現れない。上記のように、デイスク１上のピツト
等による反射光量の変化を伴う信号は、上記ピツト信号
102にだけ現れ、偏光面の回転変化を伴う信号はデータ
信号104にだけ現れる。ピツト信号102は２値化回路22に
より２値化されたピツトパルス106になる。レベルクラ
ンプ回路26はデイスク１上のピツト位置、あるいはクラ
ンプ専用領域での磁化信号のレベルを或る一定値にクラ
ンプするための回路である。補正データ信号110は２値
化回路28によりデータパルス112となり、再生クロツク
生成回路30により生成されたクロツク114を用いること
で、復調回路32により、元の復調データ116が再現され
る。再生回路20における主な構成要素についての詳細な
構成、および動作については後述する。

次に、本発明を実施するためのデイスクフオーマツト
の一実施例について説明する。第２図は、デイスク１の
或る部分を拡大した図である。１点鎖線で示したのは情
報を記録するトラツクであり、デイスク１上に同心円あ
るいはスパイラル状に設けられている。上記トラツク20
0〜202に対して左右交互にトラツキングおよびクロツキ
ングのためのピツト210〜212が設けられている。実際の
トラツキング動作を簡単に説明すると、第２図に示すよ
うなデイスクフオーマツトにおいて、ピツト210〜212は
一定間隔、ないしはある規則性をもつて作られている。
光スポツトが正確にトラツク200〜202上に位置付けられ
ている場合には、ピツト210から得られるピツト信号と
ピツト211から得られるピツト信号の信号振幅は等しく
なる。しかし、光スポツトの位置が正規のトラツク中心
に対して左右いずれかにずれた場合は、ずれた側に位置
するピツトからの信号振幅が大きくなり、逆に反対側の
ピツトからの信号振幅は小さくなる。このため、ピツト
210と211との信号振幅はアンバランスになる。上記アン
バランスを補正するように光スポツトの位置を制御して
やれば、常に光スポツトを目的のトラツク上に位置付け
ることができる。第２図に示したフオーマツトは一例で
あり、一般に知られているサンプルサーボフオーマツト
を用いても本発明を実施することができる。サンプルサ
ーボフオーマツトについては、エス・ピー・アイ・イー
・プロシーデイング、695巻、1986年、オプテイカル・
マス・データ・ストレージ（SPIE Proceedings Vol.69
5,P239〜242,1986,Optical Mass Data Storage 2）にお
いて説明されている。

第３図は第２図に示すようなフオーマツトを用いて、
データ記録・再生を行なつた場合の信号を示した図で、
変調方式としては、モデイフアイド・エフ・エム（MF
M）を用いた場合を第３図（ａ），（ｂ）に、エヌ・ア
ール・ゼツト（NRZ）変調を用いた場合を第３図（ｃ）
に例として挙げたものである。第３図において、クロツ
クピツト間のデータ記録領域220に、記録データ222を記
録する場合について説明する。MFMは、データビツト
“1"に対してはビツトセルの後側に1/2ビット分だけの
パルスを出力し、データビツト“0"に対しては、“0"が
２つ以上連続した場合、２つ目以降の“0"に対してその
ビツトセルの前側に1/2ビツト分だけのパルスを出力す
る。このように、MFMではデータビツトに“1"あるいは
“0"が連続した場合でも、記録パルスとしては必らず
“1",“0"の反転が発生する。したがつて、任意のデー
タビツト列に対して、変調された記録パルスおよび再生
信号列の平均レベルは、ほぼ一定に保たれる特徴を持つ
ている。上記のような変調方式をDCフリー性を持つ変調
方式と呼んでいる。第３図において（ａ）はMFM変調さ
れた符号語の“1"を直接記録パルス224に対応させ、ト
ラツク220上のデータ記録領域220に記録する場合を示し
ている。斜線で示した記録ドメイン231は周囲とは逆向
きの磁化をもつ領域であり、図で示したような再生信号
がデータ信号104として得られる。第３図（ｂ）はMFM変
調された符号語の“1"に記録パルス228のエツジを対応
させる場合を示したものである。また第３図（ｃ）は記
録データ222をNRZ変調して記録する場合を示したもので
ある。第３図において、ピツト210〜212が存在する領域
では記録パルスを“0"のレベルに戻している。この理由
は後述するレベルクランプ回路により、ピツト210〜212
が存在する場所で磁化信号（データ信号）のレベルをク
ランプするため、ピツト近傍での磁化方向を未記録状態
の向きにしておくためである。ピツト信号102は、ピツ
ト210〜212に対応した信号として得ることができる。第
３図（ａ）および（ｂ）では、DCフリー性の良い変調方
式を用いているため平均レベル226に対する再生信号の
変動は比較的小さい。したがつて、再生信号を検出する
電気系を交流結合とし、信号変化分のみを伝送する方法
をとつても、一定の閾値により比較的安定なデータ認識
が可能である。一般に光磁気信号は直流レベルに較べて
変調度が小さい。このため直流結合により増幅すると、
直流レベル分で出力が飽和しやすいという問題が生じや
すい。したがつて、交流結合にして変調分だけを取り出
し、増幅することが望まれる。第３図（ａ）および
（ｂ）に示したMFMは検出窓幅がデータビツトの1/2であ
る。すなわち、正確にデータ復調するには、データビツ
トの1/2の時間幅に対して、再生信号104のピーク位置、
ないしはエツジ位置の有無が判別できなければならな
い。したがつて、検出窓幅が広い変調方式ほどピークシ
フトないしエツジシフトに対しては有利になる。第３図
（ｃ）で示したNRZ変調記録では、再生信号のデユーテ
イ比により平均レベルが変化する。図中では平均レベル
226は一定とし、再生信号のレベルが変動する様子で示
している。NRZ変調は検出窓幅の時間はデータビツト幅
と等しく、上記MFMの２倍に相当する。しかし、DCフリ
ー性が無いため、“0"ないし“1"が連続する場合には、
交流結合では同一レベルとなつてしまうため正確な復調
が困難となる。このため、何らかの手段で、記録・再生
のためのクロツク信号が生成でき、しかも直流成分が実
現できるならば、交流結合で増幅したい場合でもNRZ変
調の利点を生かすことができる。第２図に示したフオー
マツトは、クロツクピツト210〜212によりトラツキング
を行なうとともに、再生クロツク生成回路30により変復
調のためのクロツク信号を生成することができる。した
がつて、変調方式自身にセルフクロツク性がないもので
あつても、記録再生が可能になる。NRZ変調のような直
流成分までを帯域として有する場合は、単純に交流結合
して増幅すると直流成分が失われてしまい、復調できな
くなつてしまう。このような問題を解決する手段として
は、レベルクランプ回路を用いてクロツクピット210〜2
12に対応する場所あるいは専用に設けた未記録領域等に
対応する場所の再生信号レベルを、或る電位にクランプ
し直流成分を復元する方法が有効である。具体的方法に
ついては後述する。

第３図に示した例では、データ信号104とピツト信号1
02は、検出系の段階で分離されている。しかし、データ
も穴ピツトで記録するような形式の光デイスクの場合
は、別の方法でクロツクピツトとデータピットを分離す
る必要がある。光学的に行なう方法としては、例えばク
ロツクピツトの深さを再生レーザ波長の1/4近傍に設定
し、位相ピツトとして扱うことが考えられる。この方法
は従来、ヘツダー信号を位相ピツトとして、データピツ
トを濃淡ピツトとして扱う方法と同様である。位相ピツ
トだけを選択的に検出するには、２分割型光検出器をト
ラツクに沿つた方向の遠視野に配置し、両者の差信号に
より検出する方法がある。両者の和信号をとれば濃淡ピ
ツトのみを検出することができる。電気的に行なう方法
としてはクロツクピツト列のパターンとしてデータピツ
ト列には生じ得ないような個別パターンを用いて、パタ
ーン照合により選択検出することが考えられる。この方
法は既にサンプルサーボフオーマツトにおけるサーボピ
ツト領域の検出方式として知られている。

次に第１図の構成要素の主要部分について説明する。
第４図は、２値化回路22の構成例であり、第５図はその
動作を説明する図である。第４図はピツト信号102から
ピツト中心位置を検出しピツトパルス106を生成する回
路である。ピツト信号102はバツフア50により低インピ
ーダンスに変換され、微分回路52と比較器54へ入力され
る。比較器54のもう一方の入力には基準レベル120が与
えられており、ピツト信号102がこの基準レベル120を越
える場合にゲートパルス134が“H"となる。微分回路52
により信号102′が微分信号126に変換され、該微分信号
126は比較器56,58に入力される。比較器56は微分信号12
6が基準レベル122より高レベルにあるときセツトパルス
128として“H"を出力する。一方、比較器58は微分信号1
26が基準レベル124より高レベルにあるときリセツトパ
ルス130として“H"を出力する。フリツプフロツプ60は
セツト（Ｓ）端子にパルスの立ち上がりが入力された
時、出力（Ｑ）は“H"となり、リセット（Ｒ）端子にパ
ルスの立ち上がりが入力された時、出力（Ｑ）は“L"に
なる動作をする。したがつて、得られたセツトパルス12
8とリセツトパルス130により、ピーク検出パルス132が
生成される。該ピーク検出パルス132をそのままピツト
パルス106として用いても良いが、前述のゲートパルス1
34とANDゲート62により論理積をとることにより、信号
雑音の影響によりピツト210〜212が存在しない箇所でピ
ツト検出パルスが出力されることを防止することができ
る。

第６図は、ピツトパルス10からクランプパルス108を
生成するための構成例であり、第７図は動作を示す図で
ある。第６図（ａ）はピツトパルス106をモノマルチバ
イブレータ140のトリガ（Ｔ）端子へ入力し、ピツトパ
ルス106の立ち上がりエツジから任意の時間だけ“H"と
なるクランプパルス108を生成する回路である。この場
合、クランプパルス108は必らずピツト中心位置よりも
時間的に後で、かつピツト近傍に発生する。第６図
（ｂ）は、上記の問題点を解決し、任意の位置にクラン
プパルス108を発生できるようにした回路例である。す
なわちモノマルチバイブレータ142と146を用い、第１の
モノマルチバイブレータ142はピツトパルス106の立ち上
がりエツジから任意の時間だけ“H"になる出力を発生さ
せ、該出力の立ち下がりをトリガとして第２のモノマル
チバイブレータ146により、最終的なクランプパルス108
を生成する。第６図（ｂ）では第１のモノマルチバイブ
レータ142の出力として反転信号（）148を用い、これ
を第２図のモノマルチバイブレータ146のトリガ入力
（Ｔ）としている。この様にすると、クランプパルス10
8をトラツク200上の任意の位置に発生させることができ
る。図中ではピツト210〜212の位置を中心としたデータ
記録領域220を徐く領域にクランプパルス108を発生させ
た場合を示した。第６図（ｂ）の方法によれば、例えば
ピツト210〜212以外にクランプ専用領域として未記録部
を設けた場合でも、該専用領域にクランプパルスを発生
させることが容易に実現できる。

第８図はレベルクランプ回路26の構成例であり、第９
図は動作を示す図である。データ信号104は増幅器150に
入力され、適当なレベルまで増幅される。その後、コン
デンサ152と抵抗154とで構成されるCR回路に入力され、
ここで処理された信号が再び増幅器156で適当なレベル
に増幅されて補正データ信号110となる。一方、トラン
ジスタ158を中心に構成された部分はスイツチング回路
であり、上記トランジスタ158がオンになつた時だけ、
エミツタ電位（クランプレベル）164とほぼ同電位に信
号レベルがクランプされる。クランプパルス108が“H"
の時、トランジスタ158のベース電位が上昇し、オンに
なる。ダイオード162は、トランジスタ158がオフになる
ときの放電加速および逆電流疎止のためのものである。
また可変抵抗160はクランプレベル設定用のものであ
る。第９図のデイスクフオーマツトでは、ピツト210〜2
12を含まない領域にクランプ専用領域232を設けてい
る。前述の説明で、差動検出により磁化信号を得る場合
は、ピツトからの反射光は相殺されると述べたが、実際
には、光学系や電気系のアンバランスや、ピツト周囲の
斜面の磁化方向が必らずしも垂直にならないこと等によ
り、若干ピツト部に信号の乱れが生じる。よつて、正確
なレベルでクランプするには、第９図に示したようなク
ランプ専用領域を設けるのが望ましい。第９図では、デ
ータ記録領域220に記録データ222をNRZ変調で記録した
場合を示している。クランプパルス108は、第６図
（ｂ）で述べた回路により、クランプ専用領域232に発
生させる。クランプ処理前のデータ信号104はデユーテ
イ比の疎密により平均値が変動しているが、クランプ処
理を施すことにより、補正データ信号110はクランプレ
ベル164を基準とした平均値の変動の小さな信号とする
ことができる。

第10図は補正データ信号110の２値化回路28の構成例
を示す図である。第11図は第10図の各回路の動作を示す
図である。第10図（ａ）の２値化回路28は、可変抵抗に
より設定された固定スライスレベル169により、補正デ
ータ信号110を２値化し、データパルス112を得るもので
ある。

第10図（ｂ）の２値化回路28は、補正データ信号110
のクランプ専用領域232に対応する部分のレベルを閾値
の基準として使用し、データパルス112を得るものであ
る。クランプパルス108は遅延素子180により遅延パルス
181となる。この遅延パルス181と元のクランプパルス10
8の論理積をAND回路178により、とることで、クランプ
専用領域232の後半部にサンプルパルス179を発生する。
クランプ領域の前半では、レベルクランプ回路の時定数
の関係からクランプレベルが未だ不充分であることが懸
念されるため、十分に安定したレベルの得られるクラン
プ領域後半の部分を閾値の基準として用いるのが望まし
い。サンプルホールド回路170は、サンプルパルス179が
“H"の区間で補正データ信号110のレベルをサンプル
し、“L"の区間は、該レベルを保持する機能を持つ。保
持されたレベル171は、ホールド時の特性により、わず
かながら変動することが考えられるので、ローパスフイ
ルタ172によつて変動分の吸収を行なつている。該フイ
ルタ172の出力173は、レベルシフタ174により、所望の
スライスレベル175にレベル変更される。スライスレベ
ル175がローパスフイルタ172の出力173よりも小さくて
良い場合は、抵抗分圧回路を用いれば良い。また出力17
3よりも大きくする場合は、直流増幅器を用いれば容易
に実現できる。このスライスレベル175により、補正デ
ータ信号110を２値化すれば、データパルス112が得られ
る。第10図（ｃ）は、レベルクランプ回路26におけるク
ランプレベル164を閾値の基準として用いる場合のもの
である。第10図（ｂ）と同様にレベルシフタ182により
スライスレベル183を生成し、比較器184で２値化し、デ
ータパルス112を得ている。

第12図は、再生クロツク生成回路30の動作を示した図
である。ピツトパルス106は、該クロツク生成回路内の
フエーズロツクループ（PLL）回路により、再生クロツ
ク114が生成される。ピツトパルス10と、再生クロツク1
14の立ち上がりエツジの位相はPLL回路により一致させ
ている。PLL回路については、従来から磁気デイスク等
の再生回路で使用されている形式のもので良く、詳細回
路の説明は省く。第６図で示したクランプ信号生成回路
では、ピツト信号106を直接用いてクランプパルス108を
生成している。クランプパルス108の生成方法として
は、再生クロツク114を計数することで生成することが
考えられる。第13図に示した回路は、再生クロツク114
を計数し、第12図で示したように計数値“1"から“4"ま
での間、クランプパルス108′を生成するための回路を
付加したレベルクランプ回路26の構成例である。再生ク
ロツク114はＮ進カウンタ190のクロツク（ｃ）端子に入
力される。該カウンタ190のリセツト（Ｒ）端子にはピ
ツトパルス106が入力されており、ピツトパルス106が入
力されるとカウンタが“0"にリセツトされる。コンパレ
ータ192,196はそれぞれクランプパルス108′の開始，終
了を判断するためのものであり、コンパレータ192はカ
ウンタ190の出力Q₀〜Q₃が“1"になつた時に一致判別
（Ｅ）端子が“H"となり、コンパレータ196はカウンタ1
90の出力Q₀〜Q₃が“4"になつた時に一致判別（Ｅ）端子
が“H"となる。よつてフリツプフロツプ194のセツト
（Ｓ）端子にコンパレータ192の一致判別（Ｅ）端子か
らの出力を入力し、該フリツプフロツプ194のリセツト
（Ｒ）端子にコンパレータ196の一致判別（Ｅ）端子か
らの出力を入力してやれば、クランプパルス108′とし
て第12図に示したようなパルスを発生することができ
る。

これまでの実施例では、デイスクフオーマツトとして
サンプルサーボフオーマツトを用い、光磁気記録の場合
はサンプルピツト部に対応する磁化信号レベルないしは
クランプ専用領域に対応する磁化信号レベルをクランプ
する例、および穴あけ型記録の場合は後者のクランプ専
用領域の信号レベルをクランプにする例について示し
た。

別の実施例としては、データ部の中に存在する未記録
領域の信号レベルをクランプする方法が考えられる。こ
の方法は特別なクランプ専用領域を必要としないが、デ
ータ変調方式としてはある程度DCフリー性を有するもの
でなければならない。すなわち、未記録領域となるのは
変調された符号語の“0"に対応する部分であるため、或
る程度４の頻度で“0"が現れることが条件となる。NRZ
変調に上記方法を適用するには、データ列の中に積極的
に符号語を“0"とする部分を挿入してやる必要がある。
また、NRZ変調を用いるには、再生クロツクを、データ
列とは別系で得る必要がある。このためには、サンプル
サーボフオーマツトによる方法か、積極的にデータ列中
に“1"と“0"の変化点を挿入し等価的にセルフクロツク
を可能とする方法等が考えられる。

第14図は、データ中の未記録部に対応するデータ信号
レベルをクランプすることによる再生回路20の構成例で
あり、第15図は、第14図の動作を示す図である。第15図
の例では連続したトラツク案内溝420の間の溝間部に符
号語ビツトを前エツジおよび後エツジに対応させたピツ
トエツジ記録によりピツト422を形成した場合を示して
いる。第15図に示したトラツク案内溝420の幅はトラツ
ク幅に較べて狭くしており、溝間部の幅のほうが溝の幅
より広くなるようにしてある。このようにすると、再生
光スポツトがデータトラツク上から若干ずれた場合で
も、ピツトの記録されていない部分の反射光レベルの変
動はほとんど無い。したがつて、未記録部のレベルを用
いれば安定なクランプが可能となる。第14図において２
値化回路400は、第10図（ａ）のような構成で良く、ス
ライスレベル520によりラフな２値化が行なわれ、デー
タパルス500を生成する。該２値化回路400での２値化処
理は、ピツトの記録してない部分を判別するためのもの
である。パターン判別回路402は、データパルス500が
“H"となる区間が或る程度長い場合にパターン検出パル
ス502を出力する機能を持つている。データパターンが
密な部分では再生信号振幅の減少が生じるため、このよ
うな処理を必要とする。具体的には、記録用クロツクを
カウンタに入力し、データパルス500が“H"の区間だけ
を計数し、その計数値をコンパレータにより大小判断し
設定された値より大きければ該検出パルス502を出力す
るようにすれば良い。該検出パルス502はクランプ信号
生成回路404によりクランプパルス504が生成される。ク
ランプ信号生成回路としては、第６図に示したような構
成を用いれば良い。一方、データ信号401は、遅延素子4
08により、パターン判別回路402の計数時間の遅れ分だ
け遅延され、遅延データ信号508となる。レベルクラン
プ回路406により、該遅延データ信号508のピツトの記録
されていない側のレベルを、クランプパルス504により
クランプすることにより、補正データ信号506となる。
図中で補正データ信号506と遅延データ信号508の極性が
反転しているが、これは、第８図で示したレベルクラン
プ回路26を用い、増幅器150を反転増幅器に変更すれば
実現される。補正データ信号506は、第10図で示したと
同様の２値化回路410により、データパルス510に変換さ
れる。この後の処理は第１図で示したのと同様に進めら
れ、復調データ116を得る。

第16図は連続グループフオーマツトの場合の未記録領
域の設定例を示した図である。第16図（ａ）は、デイス
ク上に予め作成されたプリピット600により構成される
プリピット領域（ヘツダー領域）620とデータ領域622と
の間にクランプ領域624として、未記録領域を設けてい
る。第16図（ａ）の方法では、ヘツダー領域620は各セ
クター毎に１箇所しかないため、データの記録できない
オーバーヘツド領域は少なくて済むが、再生信号の変動
が１セクタ内で一定と見なせない場合はクランプ処理後
の補正データ信号の変動が抑圧しきれないことが問題と
なる。第16図（ｂ）では、データ領域内に存在する複数
個の再同期領域（RYSYNC）628の直後をクランプ領域630
として用いる方法を示している。再同期パターンは、デ
ータ列中に適宜挿入され、再生クロツク生成のためのPL
L系を再同期する目的を有する。したがつて、第16図
（ｂ）ではオーバーヘツドは若干増加するが、クランプ
領域の数は、第16図（ａ）の場合に較べて増加するた
め、再生信号レベル変動に対する抑圧効果は大きい。第
16図では、データ記録領域としてトラツク案内溝の間の
領域を用いているが、該案内溝上を用いても良い。但
し、クランプ処理の際の基準レベルとしては、溝間領域
を用いたほうがレベル変動が少ないので、第16図で示し
た方法が推奨される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、未記録領域の再生信号レベルをクラ
ンプすることにより、直流成分の安定化を図ることがで
きる。フオーマツトとしてサンプルサーボフオーマツト
を用いるか、あるいはデータ列中に積極的に未記録部分
を挿入する記録を行なえば、DCフリー性やセルフクロツ
ク性は無いが、検出窓幅の広い変調方式、例えばNRZ変
調に対しても安定なデータ認識が可能になる。検出窓幅
が広くなると、ノイズによるジツタ変動に対する余裕が
出るため、データ認識の信頼性を高めることができる。
また一般の変調方式の場合でもデータが記録されない区
間、例えば符号語の“0"があれ程度連続する領域、ある
いは、特定の未記録領域を設け、この領域をクランプ領
域としてやれば、直流成分の変動を抑圧し、上記の場合
と同様の効果を得ることができる。またクランプ処理に
よつて直流成分の再生が交流結合増幅系においても可能
となるため、回路系のドリフトの影響を減少させ、さら
にデイスク１周にわたる反射率変動やリターデーシヨン
による信号レベルの変動も抑圧できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光デイスク信号再生装置の
構成図、第２図はデイスクフオーマツトの例を示す図、
第３図は各部信号波形を示す図、第４図，第５図は２値
化回路の構成図と動作を示す図、第６図，第７図はクラ
ンプ信号生成回路の構成図と動作を示す図、第８図，第
９図はレベルクランプ回路の構成図と動作を示す図、第
10図，第11図はクランプ処理後の２値化回路の構成図と
動作を示す図、第12図は再生クロツク生成回路の動作を
示す図、第13図はレベルクランプ回路の別の実施例、第
14図，第15図は、データ領域内の未記録領域を検出しク
ランプするための再生回路の構成図とその動作を示す
図、第16図は、連続グループフオーマツトの場合のクラ
ンプ領域設定例を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−204433（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−233470（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−216166（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−258335（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−8111（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−83317（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−45470（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−246960（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−233471（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体のトラック方向に沿って所定の間
隔でサーボ領域を設け、該サーボ領域から得られる信号
に基づいてトラッキング制御を行ないながら、上記サー
ボ領域の間のデータ領域に記録された情報を再生する信
号再生方法において、上記データ記録領域の未記録部か
らの再生信号レベルと同等な基準再生信号レベルを記録
媒体から得、該基準再生信号レベルをクランプすること
を特徴とする信号再生方法。
【請求項２】前記基準再生信号レベルを、媒体上の特定
の部分に設けた専用のクランプ領域から検出する請求項
１記載の信号再生方法。
【請求項３】前記基準再生信号レベルを、前記データ領
域中の未記録領域から検出する請求項１記載の信号再生
方法。
【請求項４】トラックに沿って情報が記録される記録膜
を有する情報記録媒体において、上記トラック方向に沿
って所定の間隔で設けられ位相ビットを有するプリピッ
ト領域、該プリピット領域の間にあり情報の記録される
データ領域、及び、上記データ記録領域の未記録部から
の再生信号レベルと同等な再生信号レベルが得られるク
ランプ領域を有することを特徴とする情報記録媒体。
【請求項５】前記クランプ領域は前記トラックに沿って
周期的に設けられている請求項４記載の情報記録媒体。
【請求項６】前記クランプ領域は前記プリピット領域に
隣接している請求項４記載の情報記録媒体。
【請求項７】記録媒体のトラック方向に沿って所定の間
隔でサーボ領域を設け、該サーボ領域から得られる信号
に基づいてトラッキング制御を行ないながら、上記サー
ボ領域の間のデータ領域に情報を記録または再生する情
報記録再生方法において、上記データ領域に記録される
情報の変調方式は該データ領域から再生される情報の再
生信号が再生信号のデューティー比によって平均レベル
が変化する変調方式であり、情報再生時には上記データ
記録領域の未記録部からの再生信号レベルと同等な基準
再生信号レベルを記録媒体から得、該基準再生信号レベ
ルを用いて上記再生信号の平均レベルの変化を補償して
情報を再生することを特徴とする情報記録再生方法。
【請求項８】前記変調方式がNRZ変調方式であることを
特徴とする請求項７記載の情報記録再生方法。
【請求項９】前記基準再生信号レベルを用いて、前記再
生信号を２値化するための閾値を形成する請求項７記載
の情報記録再生方法。
【請求項１０】光ディスクを回転させるスピンドル、該
光ディスクにレーザを照射する光ヘッド、上記光ディス
クから反射されるレーザを検出する光検出器、該光検出
器の出力に基づいて上記光ディスク上に記録された情報
を再生する再生回路を有する光ディスク装置において、
上記光ディスク上の所定の位置に配置されたマークから
情報の記録されていないクランプ領域を検出するクラン
プ信号生成回路、及び、該クランプ信号生成回路の出力
に基づいて上記クランプ領域からの再生信号レベルをク
ランプするレベルクランプ回路を有することを特徴とす
る光ディスク装置。