JP3487303B2 - 光ディスク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクに光を照射
し、該光ディスクに記録されている情報信号を再生する
光ディスク再生装置に用いられる光ディスクに関する。 【０００２】 【従来の技術】光ディスクは、コンピュータの記憶装
置、画像情報のパッケージメディアとして、非常に汎用
性の高い記録媒体である。この光ディスクには、ディジ
タル化されたオーディオ信号、ビデオ信号などの情報信
号に、エイトトゥーフォーティーンモデレーション（Ei
ght to Fourteen Modulation：以下、ＥＦＭと記す。）
などの変調方式によって変調を施したデータ列が記録さ
れている。 【０００３】例えば、再生専用の光ディスクの一部を図
１２に示す。すなわち、この再生専用光ディスク（以
下、光ディスクという。）６１上には、螺旋状の情報ト
ラック６２に沿って、ピットの形でデータ列が記録され
ている。このような光ディスク６１に記録されているデ
ータ列を情報信号として再生するには、光源、好ましく
は半導体レーザであるレーザダイオードから光束を該光
ディスク６１上に照射し、その反射光の光量の変化を検
出することによっている。例えば、情報トラック６２に
光束を当てた際、ピットが形成されていない未処理部分
であるミラー部６３からの反射光の光量は多いが、ピッ
ト６４からの反射光の光量は少ない。この光量の変化を
利用して、情報信号の再生を行うのが、例えば、コンパ
クトディスクプレーヤ、ビデオディスクプレーヤ等の光
ディスク再生装置である。 【０００４】この光ディスク再生装置は、上記光源とな
るレーザダイオードや反射光量を検出する検出器、該レ
ーザダイオードからの光束を光ディスク６１上の情報ト
ラック６２に正確に集光すると共に、該光ディスク６１
からの反射光を上記検出器に導くコリメータレンズ、対
物レンズ、ビームスプリッタ等の光学系よりなる光ピッ
クアップを有してなる。この光ピックアップの周波数特
性は、空間周波数で定義される。この周波数特性は、一
般的に、変調伝達関数（モジュレーション・トランスフ
ァー・ファンクション、以下略してＭＴＦという。）と
呼ばれる関数を用いて表している。このＭＴＦの光学的
な遮断周波数ｆｃは、光源の光の波長λと光ピックアッ
プで使用される対物レンズの開口数ＮＡによって、一義
的に、 ｆｃ＝２ＮＡ／λ ・・・（１） と表される。 【０００５】上記（１）式で示した遮断周波数ｆｃ以上
の周波数でピット６４とミラー６３とを交互に記録する
と、情報の読み取りが全く不可能となる。 【０００６】さらに、ＭＴＦのゲイン特性はカットオフ
周波数ｆｃまでフラットではなく、単調に減少する。従
って、再生波形は帯域制限されたものとなる。 【０００７】光ディスクは記録媒体であるから、当然な
がら、同じ大きさのディスクに、より多くの情報信号を
記録することができれば、その光ディスクは、より便利
なものとなる。しかし、このように、光学的に読み取れ
る空間周波数には、ＭＴＦで決まる限界というものが存
在するため、同じシステムの場合、簡単に記録密度をあ
げることはできない。 【０００８】より大きな記録密度を実現するためには、
光ピックアップの対物レンズの開口数ＮＡを大きくする
か、あるいは光源の光の波長λを小さくするかの２通り
が考えられる。光源の光の波長λを小さくするのは、レ
ーザの大きさを小さく保つことなどを条件に考えると、
技術的に非常に難しい。そのため、光ディスクの高密度
化には、対物レンズの開口数ＮＡを、より大きくする技
術が検討されている。このような技術は、一般に、光デ
ィスクの高度ＮＡ化と呼ばれている。 【０００９】ＭＴＦの遮断特性から考えると、対物レン
ズの開口数ＮＡは、大きければ大きいほど、光束の作る
ビームスポットが小となるので、分解能が良くなり、高
密度化が可能となるように考えられる。しかし、開口数
ＮＡを大きくすることによって確かに高密度化は可能に
なるが、反面、機器の安定性が悪くなる。例えば、一番
重大なことは、開口数ＮＡを大きくすることによって、
ディスクの傾きであるスキューに対する許容度が、極端
に低下することである。光ディスクの面は、必ずしも幾
何学的に完全な平面に作れることはないし、製造上の過
程でディスクに「そり」が生じることもある。また、光
ディスクを光ディスク再生装置にセットする際には、必
ずしもまっすぐにセットできるとは限らない。これらの
ことから、光ディスクのスキューを完全に除くことはほ
ぼ不可能であり、従って、開口数ＮＡも無制限に大きく
することができない。 【００１０】具体的には、光ディスクを対物レンズ光軸
に対して傾けると、開口数ＮＡの約３乗と、スキュー量
θの約１乗に比例して、コマ収差が発生する。このコマ
収差は、例えばザイテルの収差係数式で表すと、スキュ
ー量θが十分小さいとき、概略的に、 ｔ・（ｎ^２−１）／２ｎ^３・θ・ＮＡ^３ ・・・（２） となる。 【００１１】ここで、ｔは光ディスク基板の厚さ、ｎは
光ディスク基板の屈折率である。例えば、いわゆるコン
パクトディスクプレーヤの光ピックアップ装置の対物レ
ンズの開口数０．４５に比べ１．３３倍の０．６の開口
数の対物レンズを用いると、いわゆるコンパクトディス
クと同じスキューの量であっても、発生するコマ収差
は、いわゆるコンパクトディスクのコマ収差に比べて
２．３７倍も大きくなる。このような光ディスクのスキ
ューによる反射面の傾き、すなわち波面の歪により、光
ディスク上での結像スポットが非対称になり、十分に信
号を抜き取ることが困難になる。 【００１２】そこで、このスキューを検出し、その検出
信号に応じて適応的にスキュー補正装置によってスキュ
ー補正を行うことが考えられてきた。 【００１３】先ず、スキューを検出するスキューセンサ
ーについて図１３を参照しながら説明しておく。スキュ
ーセンサーは、発光ダイオード（以下、ＬＥＤとい
う。）７１と、２分割フォトディテクタ７２と、レンズ
７３とで構成されている。レンズ７３は、ＬＥＤ７１と
２分割フォトディテクタ７２をモールドしているもので
も構わない。ＬＥＤ７１から光ディスク６１に照射され
た光束は、該光ディスク６１により反射され２分割フォ
トディテクタ７２上にスポット７４として結像される。 【００１４】ここで、光ディスク６１が傾くと、スポッ
ト７４が２分割フォトディテクタ７２上で図中矢印ＬＲ
に示すように分割方向に移動する。この２分割フォトデ
ィテクタ７２の差動量は加算器７５で得られる。そし
て、この差動量がスキューエラー信号としてスキュー補
正装置に供給される。 【００１５】この図１３に示したスキューセンサーの出
力信号を図１４に示す。傾きが直線である範囲がリニア
リティのある範囲で、図１３に示したスキューセンサは
この範囲を信号として用いる。 【００１６】スキュー補正装置は、上述したようなスキ
ューセンサーの出力信号を用いて、光ディスクのスキュ
ーの補正を適応的に制御している。このスキュー補正装
置としては、例えば、２枚の補正板を用いるものが知ら
れている。 【００１７】このスキュー補正装置は、スキューセンサ
ーが出力するスキューエラー信号により、例えば２枚の
補正板を最適な状態へと駆動することにより、光ディス
ク再生装置をある程度のスキューに対して強いシステム
とする。このため、光ディスク再生装置は、ある程度は
対物レンズの開口数ＮＡを大きくすることが可能とな
る。 【００１８】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに光ディスク再生装置で光ディスクを再生すると、光
ディスクがどの程度傾いているのかの情報を得るため
に、スキューセンサーを用いているが、スキューセンサ
ーの精度はそれほど高いものではなく、また、スキュー
センサーのオフセット値に誤差が生じることもあるし、
温度変動によるオフセットによって誤差が生じることも
ある。さらに、スキューセンサーの取り付け精度がよほ
ど良くない限り、光源からの光の光軸と、スキューセン
サーのＬＥＤの光軸はまず一致しないから、ここでも測
定誤差が生じてしまうことになる。これらの要因によ
り、スキューセンサーでは正確な傾きの度合が得られな
い可能性がある。 【００１９】また、ビームスポットの当たっている部分
の傾きを得るためには、スキューセンサーを光ディスク
に対して、光ピックアップと逆の側に取り付ける必要が
あるが、この場合、光ディスク再生装置の大きさがかな
り大きくなってしまい、小型軽量化の妨げになってしま
う。 【００２０】さらに、光ディスクがカートリッジに収め
られているような光ディスクカートリッジを挿入して情
報信号を再生させる光ディスク再生装置あるいは小型化
を狙った光ディスク再生装置においては、スキューセン
サーは、どうしても、光ディスクに対して、光ピックア
ップと同じ側に配置されることになる。この場合は、ス
キューセンサーは、ビームスポットの当たっている部分
そのものの傾きを得ることはできず、その付近の面の傾
きが得られるのみである。従って、光ディスク媒体の面
自体に歪みがあった場合には、ビームスポットの当たっ
ている部分と、スキューセンサーが測定している部分の
傾きは違ってしまい、正確な傾きの度合いが得られない
可能性がある。 【００２１】本発明は、上述したような実情に鑑みてな
されたものであり、光ディスクの傾きの度合を正確に求
めることができ、該傾きの度合から光ディスクの傾きを
高精度に補正することができる光ディスクを提供するこ
とを目的とする。 【００２２】 【課題を解決するための手段】本発明に係る光ディスク
は、上述した課題を解決するため、光源から照射された
照射光を回折させる所定の長さのピット形成領域と、光
源から照射された光を略々そのまま反射する所定の長さ
の反射領域とをそれぞれ複数形成し、複数のピット形成
領域の内の２つのピット形成領域間に上記反射領域を配
し、あるいは複数の反射領域の内の２つの反射領域間に
上記ピット形成領域を配した光ディスクにおいて、各フ
レームは、同期パターンに続いて基準ピットパターンと
所定の変調方式で変調されたデータ列とが形成され、上
記基準ピットパターンにおける上記２つのピット形成領
域間に配される上記反射領域の距離、若しくは上記２つ
の反射領域間に形成されるピット形成領域の距離が、上
記変調方式の最短反転間隔であり、上記２つのピット形
成領域、若しくは上記２つの反射領域の長さが３．２８
・λ／（２・ＮＡ）より大きくしたものである。ここ
で、λは、光源から照射される照射光の波長であり、Ｎ
Ａは、光ピックアップで使用される対物レンズの開口数
である。 【００２３】 【作用】本発明に係る光ディスクは、光ディスク再生装
置の光源から照射された照射光を回折させる所定の長さ
のピット形成領域と、光源から照射された光を略々その
まま反射する所定の長さの反射領域とがそれぞれ複数形
成され、複数のピット形成領域の内の２つのピット形成
領域間に配した反射領域を配し、あるいは複数の反射領
域の内の２つの反射領域間に配したピット形成領域から
情報信号の再生が行われるとき、光ディスク再生装置側
に設けた傾き演算手段が求めた傾きによって傾き補正手
段の傾き補正が行われ、高精度の傾き補正が行われる。 【００２４】 【実施例】以下、本発明に係る光ディスク、この光ディ
スクが用いられる光ディスク装置及び光ディスク再生方
法について、図面を参照しながら説明する。 【００２５】ここに示す光ディスク装置は、図１に示す
ように、ディジタル化されたオーディオ信号、ビデオ信
号などの情報に、エイトトゥフォーティーンモデレーシ
ョン（Eight to Fourteen Modulation：以下、ＥＦＭと
記す。）などの変調方式によって変調を施したデータ列
が記録されている本発明に係る光ディスク１を再生する
ものある。この光ディスク１には、そのデータ列が凹凸
のピットで記録されている再生専用形光ディスク、反射
膜の有無か変形か屈折率変化で記録されている追記形光
ディスク、光磁気ディスクのように磁化反転で記録され
ている書換形光ディスク、或は相変化形光ディスクがあ
る。ここでは、説明の都合上、再生専用形光ディスクを
光ディスク１として説明を進めるが、他の上述した各光
ディスクを適用してもよい。 【００２６】光ディスク１に記録された情報は、光ピッ
クアップ２によって読み取られる。光ピックアップ２
は、好ましくは半導体レーザである光源としてのレーザ
ダイオードや反射されたレーザ光の光量を検出する検出
器、該レーザダイオードからのレーザ光束を光ディスク
１上の情報トラックに正確に集光すると共に、該光ディ
スク１からの反射レーザ光（以下、反射光という。）を
上記検出器に導くコリメータレンズ、対物レンズ、ビー
ムスプリッタ等の光学系よりなる。また、この光ピック
アップ２は、光ディスク１の傾き（以下、スキューとい
う。）を補正するスキュー補正装置８を有している。 【００２７】光ピックアップ２の出力は、波形等化器３
及び光ディスク１のスキュー量を検出するスキュー量演
算回路４に入力される。波形等化器３の出力はさらに復
調回路へと出力される。スキュー量演算回路４の出力
は、極性反転回路５で極性が反転された後、積分回路６
へ入力され、その出力は光ディスクスキュー補正装置用
の制御回路（以下、光ディスクスキュー補正装置制御回
路という。）７に入力される。この光ディスクスキュー
補正装置制御回路７は、その入力信号のレベルに比例し
た量だけ、光ディスク１上のトラックの正接方向のスキ
ューを補正するような方向に光ピックアップ２内に設け
られている光ディスクスキュー補正装置８を駆動するも
のである。 【００２８】この光ディスクスキュー補正装置８として
は、回転型コマ収差補正板や作動型コマ収差補正板又は
電子光学装置を用いたものが考えられる。例えば、一対
の補正板を用いた光ディスク補正装置８の具体的な構成
例を図２を参照しながら説明する。 【００２９】この光ディスク補正装置８の具体例は、一
対の補正板２１ａ及び２１ｂと、この一対の補正板２１
ａ及び２１ｂの位置制御を行う図示しない位置検出セン
サ及び電磁駆動部２２とを有してなる。 【００３０】光ピックアップ２の光源となるレーザダイ
オード２３から発せられるレーザ光束は、図示しないビ
ームスプリッタ、コリメータレンズ２４を通って平行光
となされ、対物レンズ２５で集光される。その後、この
集光されたレーザ光は光ディスク１で反射されて再び対
物レンズ２５に入射する。そして、図示しない光検出器
を介して得られた再生ＲＦ信号は、波形等化器３に供給
されると共に、スキュー量演算回路４に供給される。こ
のスキュー量演算回路４で得られたスキュー量は、極性
反転回路５及び積分回路６を介して光ディスクスキュー
補正装置制御回路７に供給される。そして、この光ディ
スクスキュー補正装置制御回路７は、上述したように、
その入力信号のレベルに比例した量だけ、光ディスク上
のトラックの正接方向のスキューを補正するように、光
ディスクスキュー補正装置８を制御する。 【００３１】ここで、一対の補正板２１ａ及び２１ｂ
は、それぞれ下部及び上部に凸状及び凹状の非球面形状
を有している。 【００３２】これら一対の補正板２１ａ及び２１ｂは、
電磁駆動部２２により光軸を中心として、この光軸に垂
直な面内において互いに対称的に駆動されて相対的に各
々所定の移動距離だけ、移動される。このように一対の
補正板２１ａ及び２１ｂがそれぞれ対称的に移動される
ことにより、透過波面として、光ディスク１のディスク
スキューによって発生するコマ収差と同様なコマ収差を
対物レンズ２５の瞳面上に発生させることができる。 【００３３】ここで、光ディスクスキュー補正装置８に
正極性の信号を与えて駆動すると、スキュー量演算回路
４からは正極性の信号が出力されるものとする。 【００３４】一対の補正板２１ａ及び２１ｂは、例えば
補正板２１ｂを固定し、補正板２１ａのみを駆動させて
補正板２１ａと補正板２１ｂとの相対移動距離が所定の
距離となるように構成してもよい。 【００３５】このようにスキュー量演算回路４、極性反
転回路５、積分回路６、光ディスクスキュー補正装置制
御回路７及び光ディスクスキュー補正装置８より構成さ
れた系は、一次積分型の負帰還を形成する。すなわち、
光ディスクスキュー補正装置８によって光ディスク１上
の光スポットのスキューによるひずみを補正し、その光
スポットによる光ピックアップ２からの再生信号を用い
てスキュー量演算回路４で演算したスキュー量は、光デ
ィスクスキュー補正装置８が行った補正の残差分を表
す。この残差分の反転信号は、残差分を打ち消す方向に
光ディスクスキュー補正装置８を駆動できる。さらに、
極性反転回路５によって極性が反転された残差分の反転
信号を積分回路６で積分することによって、スキュー量
演算回路４の出力の雑音成分や高周波領域のスキュー変
動等を取り除き、安定したスキュー補正を行っている。 【００３６】スキュー量演算回路４は、光ディスク１の
再生信号を用いて、該光ディスク１のスキュー量を演算
する回路である。このスキュー量演算回路４の具体的構
成を図３に示す。 【００３７】光ピックアップ２によって光ディスク１か
ら読み取られた情報信号である再生ＲＦ信号は、極性切
り替え回路１１及び遅延回路１２に入力される。遅延回
路１２は、再生ＲＦ信号をτだけ遅延させ、二値化回路
１５及び遅延回路１３に供給する。遅延回路１３は、遅
延回路１２から受け取ったＲＦ信号をさらにτだけ遅延
させ、極性切り替え回路１４に入力する。二値化回路１
５は、遅延回路１２から受け取った再生ＲＦ信号を二値
化する。二値化された再生ＲＦ信号は、極性切り替え回
路１１及び１４に、制御信号として供給される。 【００３８】極性切り替え回路１１は、二値化回路１５
から受け取った制御信号によって、再生ＲＦ信号を非反
転で出力するか或は反転して出力するかを切り替える。
例えば、二値化回路１５から受け取った信号が「１」で
ある場合、再生ＲＦ信号を非反転で出力し、二値化回路
１５から受け取った信号が「０」である場合、再生ＲＦ
信号を反転して出力する。 【００３９】このような処理によって、遅延回路１２か
ら出力される再生ＲＦ信号をｘ（ｔ）、二値化を表す関
数をｆ（ｘ）（ただし、関数ｆ（ｘ）の定義は、ｘ≧０
の時ｆ（ｘ）＝１、ｘ＜０の時ｆ（ｘ）＝−１であ
る。）とすると、極性切り替え回路１１の出力は、 ｘ（ｔ−τ）・ｆ（ｘ（ｔ）） ・・・（３） となる。この極性切り替え回路１１の出力は、ローパス
フィルタ（以下、ＬＰＦという。）１６に供給される。 【００４０】ＬＰＦ１６は、極性切り替え回路１１から
出力された信号を受け取り、信号の低域成分のみを取り
出し、差分回路１８に供給する。この処理によって、極
性切り替え回路１１の出力信号は、ある時間に渡って平
均化された信号となる。従って、（３）式の信号ｘ（ｔ
−τ）と、信号ｆ（ｘ（ｔ））の相関が計算される。す
なわち、この極性切り替え回路１１とＬＰＦ１６は、光
ピックアップ２が読み取った再生ＲＦ信号と、遅延回路
１２によってτだけ遅延された再生ＲＦ信号との相関を
計算する手段となる。 【００４１】極性切り替え回路１４は、二値化回路１５
から受け取った制御信号によって、遅延回路１３から受
け取った再生ＲＦ信号を非反転で出力するか或は反転し
て出力するかを切り替える。例えば、二値化回路１５か
ら受け取った信号が「１」である場合、再生ＲＦ信号を
非反転で出力し、二値化回路１５から受け取った信号が
「０」である場合、再生ＲＦ信号を反転して出力する。 【００４２】このような処理によって、遅延回路１２か
ら出力される再生ＲＦ信号をｘ（ｔ）、二値化を表す関
数をｆ（ｘ）（ただし、関数ｆ（ｘ）の定義は、ｘ≧０
の時ｆ（ｘ）＝１、ｘ＜０の時ｆ（ｘ）＝−１であ
る。）とすると、極性切り替え回路１４の出力は、 ｘ（ｔ）・ｆ（ｘ（ｔ＋τ）） ・・・（４） となる。この極性切り替え回路１４の出力は、ローパス
フィルタ（以下、ＬＰＦという。）１７に供給される。 【００４３】ＬＰＦ１７は、極性切り替え回路１４から
出力された信号を受け取り、信号の低域成分のみを取り
出し、差分回路１８に供給する。この処理によって、極
性切り替え回路１４の出力信号は、ある時間に渡って平
均化された信号となる。従って、（４）式の信号ｘ
（ｔ）と、信号ｆ（ｘ（ｔ＋τ））の相関が計算され
る。すなわち、この極性切り替え回路１４とＬＰＦ１７
は、遅延回路１２によってτだけ遅延された再生ＲＦ信
号と、遅延回路１３によってさらにτだけ遅延された再
生ＲＦ信号の相関を計算する手段となる。 【００４４】差分回路１８は、ＬＰＦ１６とＬＰＦ１７
とから平均化された信号をそれぞれ受け取り、その差分
を計算してローパスフィルタ（以下、ＬＰＦという。）
１９に出力する。ＬＰＦ１９は、差分回路１８からの出
力信号を受け取り、信号の低域成分のみを取り出し、図
１に示した極性反転回路５に供給する。 【００４５】次に、光ディスク１にスキューがかかって
いる状態を図４を参照しながら説明する。 【００４６】光ディスク１に傾き、すなわちスキューが
ある場合の再生波形には、図４に示すように、メインの
光スポットの中心位置３１から一定距離の位置３２にス
キュー量に応じた大きさの光スポットのサイドローブに
よる応答波形が発生する。この図４は、サイドローブに
よる応答波形が情報トラック上でメインの光スポットよ
りも先行する位置３２に発生した場合を示している。光
ディスク１の傾き方向がこの例と逆の場合は、光スポッ
トのサイドローブによる応答波形は、メインの光スポッ
トよりも後方の位置３３に発生する。なお、図５には、
比較のため、光ディスク１にスキューがかかっていない
状態を示しておく。 【００４７】実際の波形においては、基本的にこれらの
パターンが重ね合わせられた波形が入力される。従っ
て、再生ＲＦ信号の波形と、二値化されたＲＦ信号の波
形を、メインの光スポットとサイドローブとの間隔分だ
けずらして相関を計算すると、サイドローブの大きさに
比例して相関の値が変化する。このため、本実施例のス
キュー量演算回路４には、極性切り替え回路１１とＬＰ
Ｆ１６よりなる相関検出手段と、極性切り替え回路１４
とＬＰＦ１７よりなる相関検出手段とが設けられてい
る。 【００４８】ここで、サイドローブが、メインの光スポ
ットに対してどの距離に生ずるかは、光学系の定数によ
り決まる。よって、前述のτの値を、サイドローブが発
生する位置のメインの光スポットに対する距離と、ディ
スクの回転による線速度から計算し、遅延回路１１及び
遅延回路１２を設計すれば、ＬＰＦ１９からの出力信号
は、メインの光スポットに対して、どちら側にどれだけ
大きなサイドローブが発生しているか、すなわち、光デ
ィスクのスキュー量を表すことになる。 【００４９】以上より、本例の光ディスク再生装置は、
図３に示したようなスキュー量演算回路４を用いること
により、従来のようにスキューセンサを用いなくとも、
再生ＲＦ信号から正確に光ディスクの傾きを計算するこ
とが可能となる。このスキュー量演算回路４で演算した
スキュー量は、上述したように、光ディスクスキュー補
正装置８が行った補正の残差分を表す。この残差分の反
転信号は、残差分を打ち消す方向に光ディスクスキュー
補正装置８を駆動できる。さらに、極性反転回路５によ
って極性が反転された残差分の反転信号を積分回路６で
積分することによって、スキュー量演算回路４の出力の
雑音成分や高周波領域のスキュー変動等を取り除くこと
ができるので、本実施例の光ディスク再生装置は、安定
したスキュー補正を行うことができる。さらに、上述し
たように、従来用いていたようなスキューセンサを不要
とするので、本実施例の光ディスク再生装置は、小型軽
量化を実現できる。 【００５０】なお、本例の光ディスク再生装置において
は、スキュー量を検出するのに、サイドローブの大きさ
の絶対値を必ずしも必要としない。ピークの前後におけ
る非対称性が得られれば、光ディスク１の正接方向の傾
き（タンジェンシャル・スキュー）の値を求めることが
できるので、遅延回路１２及び１３による遅延時間と光
ディスク１の回転による線速度から計算される距離が、
メインの光スポットのピークとサイドローブの山の幅よ
りも小さな範囲内にあれば、問題ない。従って、遅延回
路１２及び１３における遅延量は、必ずしも上述したτ
の値に厳密に合わせる必要はない。ピークの前後におけ
る非対称性を検知するために、遅延回路１２及び１３に
おける遅延量を等しくする必要はあるが、その絶対量
は、ある程度τの値からずれていても、上記光ディスク
１の正接方向の傾き量の検出は可能である。 【００５１】次に、光ディスク再生装置及び光ディスク
再生方法の他の例を図６に示す。 【００５２】この図６に示す他の例も、光ディスク１の
再生信号を用いてスキュー量を補正しながら光ディスク
１の情報信号を再生する光ディスク再生装置である。こ
こで、本発明の本質と直接関連のない構成要素は省略す
る。また、図１と共通する部分については同じ符号を付
して説明を省略する。 【００５３】光ディスク１に記録された情報は、光ピッ
クアップ２によって読み取られる。光ピックアップ２の
出力は、波形等化器３５及びスキュー量演算回路４に入
力される。波形等化器３５の出力は図示しない復調回路
の処理へと向かう。ここで、スキュー量演算回路４の構
成は図２と同様であるが、出力信号は波形等化器３５の
後述するタップ係数制御回路に供給される。 【００５４】この波形等化器３５は、図７に示すような
構成である。すなわち、この波形等化器３５は、タップ
数Ｎの非巡回形（Finit Inpulse Response：以下、ＦＩ
Ｒという。）フィルタである。入力された光ディスク１
からのＲＦ信号は、Ｎ段、すなわちＮ個のカスケードに
接続された遅延素子４０_１，４０_２，４０_３・・・４０
_Ｎ−１，４０_Ｎを通る。各遅延素子４０_１，４０_２，４
０_３・・・４０_Ｎ−１，４０_Ｎの出力は、次の遅延素子
に入力されると同時に、乗算器４１_１，４１_２，４１_３
・・・４１_Ｎ−１，４１_Ｎに入力される。各乗算器４１
_１，４１_２，４１_３・・・４１_Ｎ−１，４１_Ｎでは、遅
延素子４０_１，４０_２，４０_３・・・４０_Ｎ−１，４０
_Ｎの出力と、タップ係数制御回路４２から与えられるタ
ップ係数ｋ_１，ｋ_２，ｋ_３・・・ｋ_Ｎ−１，ｋ_Ｎとがそ
れぞれ乗算される。各乗算器４１ _１，４１_２，４１_３・
・・４１_Ｎ−１，４１_Ｎの出力信号は、加算器４３に入
力され、すべての総和が再生ＲＦ信号の出力となる。 【００５５】ＦＩＲフィルタは、そのタップ係数の設定
のよって様々な特性を実現することができる。ここで、
あらかじめ様々なスキューを与えて光ディスク１を再生
し、その再生信号に最適なタップ係数を事前に学習して
おく。このような学習は、例えば、リースト・ミーン・
スクウェア（Least Mean Square：以下、ＬＭＳと記
す。）アルゴリズムなどを用いることにより可能である
ことがすでに知られている。このタップ係数をタップ係
数制御回路４２に記憶させておき、スキュー量演算回路
４から得られたスキュー量信号に応じて記憶して、タッ
プ係数ｋ_１，ｋ_２，ｋ_３・・・ｋ_Ｎ−１，ｋ_Ｎを各乗算
器４１_１，４１_２，４１_３・・・４１_{Ｎ− １}，４１_Ｎの
内の所定の乗算器に与えるようにすれば、スキューによ
る再生ＲＦ信号の波形歪を補正することができる。 【００５６】次に、本発明に係る光ディスク再生装置及
び光ディスク再生方法の他の例を図８に示す。 【００５７】この図８に示す他の例も、光ディスク１の
再生信号を用いてスキュー量を補正しながら光ディスク
１の情報信号を再生する光ディスク再生装置である。こ
こで、本発明の本質と直接関連のない構成要素は省略す
る。また、図１と共通する部分については同じ符号を付
して説明を省略する。 【００５８】光ディスク１に記録された情報は、光ピッ
クアップ２によって読み取られる。光ピックアップ２の
出力は、波形等化器３５に入力される。波形等化器３５
の出力は図示しない復調回路に供給されると共に、スキ
ュー量演算回路４にも供給される。スキュー量演算回路
４の出力は、積分回路５を経て波形等化器３５のタップ
係数制御回路に入力される。波形等化器３５は、図６に
示した他の実施例と同様に図７に示すＦＩＲフィルタが
考えられる。タップ係数制御回路も図６に示した他の実
施例と同様、あらかじめ学習によって得られたタップ係
数を記憶しており、スキュー量信号入力に応じて記憶し
たあるタップ係数を各乗算器に与えるものとする。 【００５９】このように、波形等化器３５、スキュー演
算回路４及び積分回路５により構成された系は、一次積
分型の負帰還を形成する。すなわち、波形等化回路３５
によってスキューによる再生ＲＦ信号の波形歪を補正
し、その出力信号を用いてスキュー量演算回路４で演算
したスキュー量は、スキュー量演算回路４が行った補正
の残差分を表す。この残差分の信号は、タップ係数制御
回路に供給され、波形等化回路３５の特性が得られた残
差分を打ち消すような方向に変わるように、タップ係数
を制御する。さらに、残差分の信号を積分回路５で積分
することによって、スキュー量演算回路４の出力の雑音
成分や高周波領域のスキュー変動等を取り除き、安定し
たスキュー補正を行っている。 【００６０】さらに、本例の光ディスク再生装置及び光
ディスク再生方法は、以下に説明するような光ディスク
からスキュー量を検出し、情報信号を再生するようにし
てもよい。 【００６１】この光ディスクは、ディジタル化されたオ
ーディオ信号、ビデオ信号などの情報に、ＥＦＭなどの
変調方式によって変調を施したデータ列を記録してい
る。この記録の際には、ノンリターントゥゼロインバー
ス（Non Return to Zero Inverse：以下、ＮＲＺＩと記
す）の変調方式が用いられている。すなわち、８ビット
の情報がマージンビットを含めて１７ビットの情報に変
換され、その変調ビット列に「１」が出現するごとに１
と０が反転するように表現した信号である。以下、ＥＦ
Ｍを施しＮＲＺＩの形で表現してデータあるいはデータ
列をそれぞれチャンネルビットあるいはチャンネルビッ
ト列と呼ぶ。 【００６２】このようなチャンネルビット列は、前述し
た図１２に示した螺旋状の情報トラック１２に沿って、
光学的に読み取り可能なピットの形で記録されている。
ここでは、チャンネルビットの１をピットに、０をミラ
ーすなわち未記録領域に対応づけるものとする。 【００６３】この光ディスク上の情報は、図９に示され
るように、フレームと呼ばれる一定の長さの単位に区切
られている。フレームの先頭には同期パターンＳpが記
録されている。この同期パターンＳpは、ＥＦＭのテー
ブル上には存在しないものであり、かつ長いピットで形
成されているため、安定に検出することが可能である。
このため、この同期パターンＳpは、各種の処理のタイ
ミングの基準として用いることができる。 【００６４】同期パターンＳpの後には、基準ピットパ
ターンＲpとして、光ディスク上に照射された照射光を
回折させる図１０に示すような所定の長さのピット領域
５５と、照射された照射光をそのまま反射する所定の長
さの反射（以下、ミラーという。）領域５６とが形成さ
れている。この基準ピットパターンＲpには、図１０に
示したように２つのピット領域５５の間にミラー領域５
６を設ける場合と、図１１に示すように２つのミラー領
域５６の間にピット領域５５を設ける場合がある。以
下、図１０に示した基準ピットパターンＲpを用いた光
ディスクを再生する際の、スキュー量の検出について説
明する。 【００６５】図１０に示した基準ピットパターンＲpで
は、２つのピット領域５５及び５５の所定の長さを１５
Ｔ、あるいはそれ以上の長さにし、これら２つのピット
領域５５及び５５に挟まれたミラー領域５６の長さを３
Ｔとする。このような基準ピットパターンＲpにおいて
は、長いピット領域５５の間の３Ｔのミラー領域１６
は、孤立パターンとみなすことができる。 【００６６】ここで、上記基準ピットパターンＲpのそ
れぞれの所定の長さにおいて一方の所定の長さを１５Ｔ
以上とし、他方の長さを３Ｔに設定する理由は以下の通
りである。 【００６７】エアリ環として知られている回折像の強度
分布によれば、ピームの０次光に相当するビームスポッ
トの半径ｄｍは、 ｄｍ＝１．２２・λ／（２・ＮＡ） ・・・（５） で表される。 【００６８】また、光ディスクの再生時にスキューが生
じている場合、ビームスポットに発生する１次の回折光
を示すサイドローブは、ビームスポットの中心からの距
離をｄｐとすると、 ｄｐ＝１．６４・λ／（２・ＮＡ） ・・・（６） で表される位置に発生する。 【００６９】さらに、ビームスポットの中心からこの１
次の回折光の外側に存在する暗点までの距離をｄｎとす
ると、この暗点は、 ｄｎ＝２．２３・λ／（２／ＮＡ） ・・・（７） で表される位置に存在する。 【００７０】光ディスク上に２つのピット領域５５及び
５５とミラー領域１６で構成される基準ピットパターン
Ｒpがある距離を隔てて記録されている場合、再生時に
スキューがあると、再生ＲＦ信号には、０次回折光のメ
インスポットからの応答以前に１次回折光であるサイド
ローブに対応した応答波形も得られる。ここで、２つの
パターン間の距離が、式（７）で表されるｄｎを用いて
表した際に、２・ｄ以上であれば、スキューによって発
生するそれぞれ記録されたパターンからの１次回折光に
よる応答波形が重なり合うことがない。厳密な意味での
孤立パターンを実現するためには、一方のパターンによ
って形成される他方のパターンの長さ、すなわち前後の
パターンとの距離が、４．４６・λ／（２・ＮＡ）以上
であることが要求される。 【００７１】しかしながら、実際には、２つのパターン
間の距離が、式（６）で表されるｄｐを用いて、 ２・ｄｐ＝３．２８・λ／（２・ＮＡ） ・・・（８） より大きければ、１次の回折光によるサイドローブの応
答は、完全に重なり合うことなく、孤立した状態と同等
の状態が検出可能になる。 【００７２】ここでは、ＥＦＭ変調された情報を記録し
た光ディスクにこの基準ピットパターンＲpを適用して
いるが、記録されたチャンネルビット列の最短反転間隔
は、３Ｔである。光ディスクの再生の際には、一般にこ
の最短反転間隔の繰り返しの信号が十分な振幅で再生さ
れることが要求される。 【００７３】光学的な伝達関数である変調伝達関数（モ
ジュレーション・トランスファー・ファンクション、以
下略してＭＴＦという。）を検討すると、記録された波
長、すなわち最短反転間隔の２倍がλ／（２／ＮＡ）以
下になると、再生ＲＦ信号の振幅は完全にゼロになる。
したがって、一般的には光学的な定数とチャンネルビッ
ト列の大きさの関係は、 ２・３Ｔ＞λ／（２・ＮＡ） ・・・（９） を満足していることになる。さらに、実用性を考慮し
て、 ２・３Ｔ＝１．５・λ／（２・ＮＡ ・・・（１０） としている。 【００７４】したがって、信号の抜き取りを行う間隔を
表すウィンドウの幅Ｔは、 Ｔ＝ ０．２５・λ／（２・ＮＡ） ・・・（１１） となる。 【００７５】また、ミラー領域５６の間隔３Ｔをおいて
配置された２つの長いピット領域５５の長さが１５Ｔ以
上の長さにすることは上述した通りである。この式（１
１）から１５Ｔの長さを求めると、 １５Ｔ＝３．７５・λ（２・ＮＡ） ・・・（１２） となり、式（８）を満足することになる。 【００７６】したがって、このような光ディスクを再生
するようにすれば、光ディスク再生装置は、光ディスク
の傾き量であるスキュー量を正確に検出でき、該光ディ
スクに記録されている情報を常に正確に読み出すことが
できる。 【００７７】 【発明の効果】本発明に係る光ディスクは、光ディスク
再生装置の光源から照射された照射光を回折させる所定
の長さのピット形成領域と、光源から照射された光を略
々そのまま反射する所定の長さの反射領域とがそれぞれ
複数形成され、複数のピット形成領域の内の２つのピッ
ト形成領域間に配した反射領域を配し、あるいは複数の
反射領域の内の２つの反射領域間に配したピット形成領
域から情報信号の再生が行われるとき、光ディスク再生
装置側に設けた傾き演算手段が求めた傾きによって傾き
補正手段の傾き補正を行うことができるので、高精度の
傾き補正を行うことができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係る光ディスク再生装置及び光ディス
ク再生方法の好ましい実施例の概略構成を示すブロック
図である。 【図２】図１に示した光ピックアップ内のスキュー補正
装置の概略構成を示すブロック図である。 【図３】図１に示した光ピックアップ内のスキュー量演
算回路の概略構成を示すブロック図である。 【図４】光ディスクにスキューがかかっている状態の再
生ＲＦ信号の波形を示す信号波形図である。 【図５】光ディスクにスキューがかかっていない状態の
再生ＲＦ信号の波形を示す信号波形図である。 【図６】本発明に係る光ディスク再生装置及び光ディス
ク再生方法の他の例の概略構成を示すブロック図であ
る。 【図７】図６に示した他の例の波形等化器の概略構成を
示すブロック図である。 【図８】本発明に係る光ディスク再生装置及び光ディス
ク再生方法の他の例の概略構成を示すブロック図であ
る。 【図９】本発明に係る光ディスク再生装置及び光ディス
ク再生方法の他の例が情報信号を再生する光ディスクに
記録されている信号のフレームの構成を示す図である。 【図１０】図９にフレーム構成を説明した光ディスクの
基準ピットパターンを説明するための図である。 【図１１】図１０と同様に、図９にフレーム構成を説明
した光ディスクの基準ピットパターンを説明するための
図である。 【図１２】光ディスクの構造を説明するための図であ
る。 【図１３】スキューセンサの概略構成を示す図である。 【図１４】スキューセンサの出力信号と光ディスクの傾
きとの関係を示す特性図である。 【符号の説明】 １ 光ディスク、 ２ 光ピックアップ、 ３ 波形等
化器、 ４ スキュー量演算回路、 ５ 極性反転回
路、 ６ 積分回路、 ７ 光ディスクスキュー補正装
置制御回路、 ８ スキュー補正装置、 １１，１４
極性切り替え回路、 １２，１３ 遅延回路、 １５
二値化回路、 １６，１７，１９ ローパスフィルタ、
１８ 差分回路、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/095 G11B 7/007 G11B 7/24 571

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 光源から照射された照射光を回折させる
   所定の長さのピット形成領域と、光源から照射された光
   を略々そのまま反射する所定の長さの反射領域とをそれ
   ぞれ複数形成し、複数のピット形成領域の内の２つのピ
   ット形成領域間に上記反射領域を配し、あるいは複数の
   反射領域の内の２つの反射領域間に上記ピット形成領域
   を配した光ディスクにおいて、各フレームは、同期パターンに続いて基準ピットパター
   ンと所定の変調方式で変調されたデータ列とが形成さ
   れ、 上記基準ピットパターンにおける 上記２つのピット形成
   領域間に配される上記反射領域の距離、若しくは上記２
   つの反射領域間に形成されるピット形成領域の距離が、
   上記変調方式の最短反転間隔であり、上記２つのピット
   形成領域、若しくは上記２つの反射領域の長さが３．２
   ８・λ／（２・ＮＡ）より大きいことを特徴とする光デ
   ィスク。（但し、λは、光源から照射される照射光の波
   長であり、ＮＡは、光ピックアップで使用される対物レ
   ンズの開口数である。）