JP2000200463A - 情報再生方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
ている情報の再生時、再生信号のレベルに応じて逐次等
化係数を変化させながら、符号間干渉を低減し、S/N
を向上させて、高信頼性を確保できる情報再生方法及び
装置を提供する。 【解決手段】光ヘッドから検出される再生信号の振幅を
予め定められた振幅に調整する自動利得調整回路と、利
得調整された再生信号に含まれる符号間干渉を低減させ
るための非線形等化回路と、情報マークによる光学的変
化の大きさを検出し、検出された光学的変化の大きさに
基づき等化処理に用いる等化係数を算出する。
Description
光学的記録媒体に記録されている情報の再生方法、この
方法を実施する装置に関する。
ている情報マークをレーザ光を用いて再生する光情報記
録再生装置では、絞り込みレンズを用いてレーザ光を光
記録媒体上に出来るだけ小さく集光する。この手段によ
り光記録媒体上に形成される光スポットの最小の直径
は、レーザ光の波長λと絞り込みレンズの開口数NAに
よって略λ/NAで規定される。一方、光記録媒体の記
録密度を向上させるためには、光スポット走査方向の情
報マークの配列間隔(マークピッチ)を小さくする手段
がある。しかし、マークピッチが光スポット径よりも小
さくなると、光スポットが1つの情報マークを照射した
ときに周囲の他の情報マークの一部も同時に照射してし
まい、再生すべき情報マークの信号に周囲の情報マーク
の信号が漏れ込むという問題が起こる(以下、符号間干
渉と呼ぶ)。この漏れ込みはノイズ成分として干渉し、
再生の精度を低下させる。このように特定の波長のレー
ザと絞り込レンズを備えた系では周囲の情報マークの信
号の漏れ込みが高密度化の大きな支障となる。
くする手段として、再生信号に対して波形等化処理を施
し、符号間干渉を低減するという手法が用いられてき
た。以下、図7に示した従来の波形等化処理の概観を用
いて、等化処理方法について説明する。再生信号104
は振幅調整回路500−1と遅延回路510−2に入力
される。振幅調整回路500−1は係数発生器501−
1から出力される等化係数502−1に応じて再生信号
104を定数倍する。例えば、等化係数502−1がC
1である場合、再生信号104は振幅調整回路500−
1内に含まれる掛け算回路505−1でC1倍され、振
幅調整後信号520−1として出力される。一方、遅延
回路510−2に入力された再生信号104は予め定め
られた遅延量だけ遅れて遅延後信号511−2となる。
図7に示したように等化処理は上記処理が複数個連なっ
た構成となっているので、順を追って処理していくこと
により、各々固有の遅延量と振幅変化量を受けた振幅調
後信号520−1〜520−nが得られることになる。
これら振幅調後信号520−1〜520−nは加算回路
530で加算され、この結果として等化後信号108が
出力される。各係数発生器501−1〜501−nから
出力される等化係数502−1〜502−nを予め適当
な値に設定しておけば、該等化後信号108に含まれる
符号間干渉の量を大幅に削減することができる。これ
ら、等化係数や遅延量は予め実験的に求められた最適値
に設定されることが多い。ちなみに、n=3の場合には
3タップ等化処理と呼び、n=5ならば5タップ等化処
理と呼ぶ。
生に用いる光スポットの径はレーザ光の波長λと絞り込
みレンズの開口数NAによって略λ/NAで規定され
る。この場合、再生できうる最高の空間周波数は(4×
NA)/λとなり、記録された最密繰り返し信号が該空
間周波数に近づくにつれて再生時の信号振幅が小さくな
ってしまい、再生することが困難になってくる。したが
って、マークピッチを小さくして高密度化を図る場合、
最密繰り返し信号は振幅低下によるS/N劣化が生じて
しまい、再生の精度を損ねてしまう。
渉を低減することによって、最密繰り返し信号の振幅を
大きくすることができ、その結果S/Nは改善される。
しかし、更にマークピッチを小さくして高密度化を図っ
た場合、従来の波形等化処理方式では、符号間干渉を低
減しながら十分なS/N改善効果を得ることができなく
なってしまう。その結果を図6に示した。図6は情報マ
ークによる光回折と絞り込みレンズの開口数NAを考慮
し、光ディスク再生過程シミュレーションを行なうジャ
ーナル オブ オプティカル ソサエティー オブ ア
メリカ 69、ナンバー1(1979年)第4項から第
24項(J.Opt.Soc.Am.,Vol.69,
No.1,January(1979),PP4−2
4)記載のホプキンスの回折計算を用いて、再生信号を
シミュレーションした結果である。光源波長λは660
nm、絞り込レンズ開口数NAは0.6、記録線密度は
0.28μm/bitを仮定し、8−16変調方式を用
いることを仮定した。この場合、検出窓幅は0.14μ
mとなるので最密繰り返し信号は0.42μm長の記録マ
ークと0.42μm長の未記録部からなるパターンの繰
り返しとして記録されている。
ーン表示した結果である。前後に記録されているマーク
からの符号間干渉によりスライスレベル(’0’のレベ
ル)付近のアイの開口が十分に得られていないことが分
かる。この信号に対して図7に示した従来の等化処理を
施した結果が図6(b)に示したアイパターンである。
等化処理はn=3の3タップ等化処理を用い、d1=d
3=−0.12、d2=1.0とし、遅延回路による遅
延量を検出窓幅の2倍とした。これにより符号間干渉が
低減され、その結果図6(a)に比べてスライスレベル
付近のアイの開口が大きくなっていることがわかる。但
し、最密繰り返し信号の振幅は最密繰り返し信号の振幅
の1/3程度であり、十分なS/Nを得ることができな
い。そこで、d1=d3=−0.30、d2=1.0と
し最密繰り返し信号の振幅を大きくした場合のアイパタ
ーンを図6(c)に示す。この場合、逆にエッジシフト
が大きくなってしまい、最密繰り返し信号の振幅は大き
くなるもののスライスレベル付近のアイの開口は逆に小
さくなってしまう。このように、従来の波形等化処理方
式では、符号間干渉を低減しながら十分なS/N改善効
果を得ることができなくなってしまい、マークピッチを
小さくして高密度化するときの問題となっていた。
めに、符号間干渉を小さくしたまま最密繰り返し信号の
振幅を大きくできる方式を提供し、同時に本発明の方式
を実現するための情報再生装置を提供することにある。
めに、本発明では、記録媒体上のトラックに記録された
情報マークをレーザ光で走査することにより再生信号を
生成し、該再生信号のレベルに応じて逐次等化係数を変
化させながら符号間干渉を低減する信号処理を施す。
いマークと短い未記録部が連続していることにより生じ
た符号間干渉を低減し、最密繰り返し信号の振幅を大き
くする目的で、絶対値が大きな等化係数で等化処理を行
った。しかし、長いマークや長い未記録部が存在する部
位では元々符号間干渉が少ないにも係わらず符号間干渉
を低減しようとするので波形に歪みが生じてしまい、そ
の結果エッジシフトが生じてしまった。すなわち、最密
繰り返し信号とそれ以外の信号では、エッジシフトを小
さくするような等化係数が異なってしまうので、従来の
ような等化係数を一定値に固定した等化処理では、符号
間干渉を小さくしたまま最密繰り返し信号の振幅を大き
くできなかった。
用いて等化処理を行うため、上記問題点を解決できる。
以下本方式について詳しく説明する。図5は再生信号絶
対値に対する等化係数の関係を示し、本方式ではこの関
係に基づいて各信号毎に適当な等化係数を与える。再生
信号の絶対値が小さいほど等化係数は大きく、絶対値が
0の場合は等化係数はaとなり、再生信号の絶対値が大
きくなると等化係数は小さくなり、再生信号の絶対値が
最大値1となる場合には等化係数はbとなる。
信号の絶対値は小さくなり、逆に長いマークを再生した
場合、得られる再生信号の絶対値は大きい。すなわち図
5に示した規則に従えば、短いマークの場合には大きな
等化係数が用いられるので符号間干渉を大きく低減し、
等化後の振幅は等化前に比べて大きくなる。一方、長い
マークの場合には小さな等化係数が用いられるので等化
後の振幅は等化前とあまり変化がない。エッジシフトに
ついても同様であり、絶対値が小さな付近、すなわちマ
ーク長や未記録長が短いため符号間干渉が生じやすい付
近では等化が積極的に行われ、一方絶対値が大きな付
近、すなわちマーク長や未記録長が長いため符号間干渉
が生じにくい付近では等化がほとんど行われない。この
結果、従来生じていたような過等化による波形歪みは原
理的に解消される。
のレベルに応じて逐次等化係数を変化させながら符号間
干渉を低減する信号処理を施すことを特徴とする。以
下、本方式による効果について説明する。図3は本方式
に従う等化回路の一例である。振幅調整回路160−1
〜160−3は図5に示した規則にしたがって再生信号
の振幅を調整する。この結果、振幅の小さい部位は振幅
が大きくなり振幅の大きい部位は振幅が小さくなって出
力される。係数発生器210−1〜210−3はa1〜
a3で図5に示した係数の最大値aを与え、b1〜b3
で図5に示した係数の最小値bを与える。また係数発生
器210−1〜210−3は振幅調整された信号の極性
を定める係数c1〜c3も出力する。図6(d)はa1
を0.4、b1を0.1、c1を−1とし、a2を1.
0、b2を1.0、c2を+1とし、a3を0.4、b
3を0.1、c3を−1とし、遅延回路による遅延量を
検出窓幅の2倍とした場合のアイパターンを示す。図6
(b)に示した従来の等化処理で得られるアイパターン
に比べてエッジのシフト量は変わらないが、最密繰り返
し信号の振幅はより大きく改善されていることが分か
る。
一例を示したものである。振幅調整回路160−1〜1
60−5と、係数発生器210−1〜210−5は図3
の振幅調整回路や係数発生器と全く同じ働きをする。図
6(e)はa1を1.0、b1を0.3、c1を−1と
し、a2を1.0、b2を0.3、c2を+1とし、a
3を1.0、b3を1.0、c3を+1とし、a4を
1.0、b4を0.3、c4を+1とし、a2を1.
0、b2を0.3、c2を−1とし、遅延回路による遅
延量を検出窓幅と同じとした場合のアイパターンを示
す。図6に示した各アイパターンの中で最密繰り返し信
号の振幅が最も大きく改善されていることが分かる。
ればエッジシフトを増大させることなく最密繰り返し信
号の振幅を改善することができ、その結果S/Nが向上
するので従来よりも更にマークピッチを小さくして高密
度化を達成することができる。
及び装置を、図面に記載した実施例を参照してさらに詳
細に説明する。なお、以下においては、同じ参照番号は
同じものもしくは類似のものを表わすものとする。
報再生装置の概略構成図である。
搭載されて回転する光記録媒体100と、記録された情
報を再生するときに、光スポット103を光記録媒体1
00上に照射する光ヘッド102と、一定の光パワーが
光ヘッド102から出力されるように光ヘッド102を
駆動するレーザ駆動回路115と、光スポット103の
位置決めを実行するサーボ回路113と、光スポット1
03がトラックを走査することで得られる再生信号10
4に基づき再生信号の振幅を予め定められた振幅に調整
する自動利得調整回路105と、利得調整された再生信
号のレベルに応じて逐次等化係数を変化させながら符号
間干渉を低減する信号処理を施す非線形等化回路107
と、等化処理された再生信号に基づき光記録媒体100
の回転に同期したクロック信号を発生する同期信号発生
回路109と、あらかじめ定められた復調方式にしたが
って等化処理された再生信号に復調を施してユーザデー
タを出力するデータ復調回路111と、サーボ回路11
3とレーザ駆動回路115とデータ復調回路111をコ
ントロールする制御回路117からなる。
おいて本発明の特徴である非線形等化処理107につい
て説明する。 図2は本発明に従う非線形等化回路を示
す。本回路は複数の振幅調整回路160−1〜160−
nと複数の係数発生器210−1〜210−nと、複数
の遅延回路150−2〜150−nと1つの加算回路1
70からなる。振幅調整回路160−1は絶対値回路1
80−1と、掛け算回路190−1と200−1、及び
符号回路220−1と、遅延回路220−1で構成され
る。
整後再生信号106は、例えば図6(a)に示したよう
なアイパターンになる。これは前段の自動利得調整回路
105により、振幅の最大値と最小値が予め定められた
値となるように振幅調整されている。図6(a)の例で
は最大値が+1で最小値が−1となるように調整されて
いる。以下、説明の簡単化のために、自動利得調整回路
105は再生信号104の最大値を+1に、最小値を−
1とするように振幅を調整し、利得調整後再生信号10
6を出力すると仮定する。
生信号106の絶対値を作製し、絶対値信号181−1
として出力する。
−1によって与えられる等化係数の最大値信号211−
1と最小値信号212−1に基づき信号の絶対値に応じ
た等化係数191−1を出力する。信号の絶対値|x|
から等化係数zを算出する規則は、例えば図5に示した
関係を用いればよく、算術式でz=(b−a)×|X|
+aのように表される。ここで、等化係数の最大値はa
で最小値はbである。掛け算回路190−1は入力x
1、x2、y1、y2、及びUにたいしてz=(x1−
x2)(y1−y2)+Uを出力する機能を有するの
で、x1に絶対値信号181−1を入力し、かつx2を
0とし、かつy1に等化係数の最小値信号212−1を
入力し、かつy2とUに等化係数の最大値信号211−
1を入力することによって図5に示した規則を回路で実
現できる。
1によって与えられる極性信号213−1が+1ならば
等化係数191−1を極性付等化係数221−1として
出力し、極性信号213−1が−1ならば極性を反転し
た等化係数191−1を極性付等化係数221−1とし
て出力する。
1と掛け算回路190−1と符号回路220−1で生じ
る信号の伝播遅延量と同じだけの遅延量を持ち、利得調
整後再生信号106に対して遅延を加えた位相補償後信
号231−1と極性付等化係数221−1が、同位相に
なるようにする働きを有する。
31−1と極性付等化係数221−1を掛け合わせた結
果を振幅調整後信号161−1として出力する。
路150−2で予め定められた遅延量だけ遅らされて遅
延後利得調整後再生信号151−2となる。これは振幅
調整回路160−2によって上記と同様の処理を施さ
れ、振幅調整後信号161−2が生成される。したがっ
て、各振幅調整回路で生成される振幅調整後信号161
−1〜161−nは各々固有の遅延量と振幅調整を受け
た信号となる。
161−1〜161−nを全て加算し、等化後信号10
8を出力する。尚、上記係数発生器210−1〜210
−nの値や遅延回路150−2〜150−nの値は等化
後信号108に含まれる符号間干渉が最小となるように
予め設定されている。
例である。図6(d)は図3においてa1を0.4、b
1を0.1、c1を−1とし、a2を1.0、b2を
1.0、c2を+1とし、a3を0.4、b3を0.
1、c3を−1とし、遅延回路による遅延量を検出窓幅
の2倍とした場合のアイパターンを示す。図6(b)に
示した従来の等化処理で得られるアイパターンに比べて
エッジのシフト量は変わらないが、最密繰り返し信号の
振幅はより大きく改善されていることが分かる。
路の別の一例を示したものである。図6(e)は図4に
おいてa1を1.0、b1を0.3、c1を−1とし、
a2を1.0、b2を0.3、c2を+1とし、a3を
1.0、b3を1.0、c3を+1とし、a4を1.
0、b4を0.3、c4を+1とし、a2を1.0、b
2を0.3、c2を−1とし、遅延回路による遅延量を
検出窓幅と同じとした場合のアイパターンを示す。図6
に示した各アイパターンの中で最密繰り返し信号の振幅
が最も大きく改善されていることが分かる。
いることによりエッジシフトを増大させることなく最密
繰り返し信号の振幅を大きくすることができ、その結果
S/Nが向上するので、マークピッチを小さくしても高
信頼性を確保でき高密度化が可能となることがわかる。
じて逐次等化係数を変化させながら符号間干渉を低減す
る信号処理を再生信号に施すことによって、エッジシフ
トを増大させることなく最密繰り返し信号の振幅を大き
くすることができ、その結果S/Nが向上するので、マ
ークピッチを小さくしても高信頼性を確保でき、高密度
化が可能となる。
概略構成図である。
等化回路の一実施例を示す図である。
等化回路の一実施例を示す図である。
等化回路の一実施例を示す図である。
ある。
る。
ッド、103…光スポット、104…再生信号、105
…自動利得調整回路、106…自動利得調整後信号、1
07…非線形等化処理回路、108…等化後信号,10
9…同期信号発生回路、110…同期信号、111…デ
ータ復調回路、112…ユーザデータ、113…サーボ
回路、114…位置づけ指令信号、115…レーザ駆動
回路、116…レーザ駆動信号、117…制御回路、1
18…サーボ制御信号、119…レーザ制御信号、12
0…復調回路制御信号、150−2〜150−n…遅延
回路、151−2〜151−n…遅延後利得調整後再生
信号、160−1〜160−n…振幅調整回路、161
−1〜161−n…振幅調整後信号、170…加算回
路、180−1…絶対値回路、181−1…絶対値信
号、190−1…掛け算回路、191−1…等化係数、
200−1…掛け算回路、210−1〜210−n…係
数発生器、211−1…最大値信号、212−1…最小
値信号、213−1…極性信号、220−1…符号回
路、221−1…極性付等化係数、230−1…遅延回
路、231−1…位相補償後信号、500−1〜500
−n…振幅調整回路、501−1〜501−n…係数発
生器、502−1〜502−n…等化係数、505−1
…掛け算回路、510−2〜510−n…遅延回路、5
11−2〜511−n…遅延後信号、520−1〜52
0−n…振幅調整後信号、530…加算回路。
Claims (7)
- 【請求項1】あらかじめ定められた情報記録領域内のト
ラック上に記録された情報マークを光スポットでもって
走査し、該走査により情報マークによる光学的変化を検
出し、該検出の結果得られる再生信号に対して符号間干
渉を低減する信号処理を施し、記録媒体上に記録されて
いる情報を再生する情報再生方法であって、 情報マークによる光学的変化の大きさを検出し、検出さ
れた光学的変化の大きさに基づき等化処理に用いる等化
係数を算出し、該等化係数に基づき符号間干渉を低減す
る信号処理を施す情報再生方法。 - 【請求項2】請求項1記載の情報再生方法において、光
学的変化の大きさを検出するために再生信号の絶対値を
生成することを特徴とする情報再生方法。 - 【請求項3】請求項1記載の情報再生方法において、光
学的変化の大きさ|x|から等化係数zを算出するため
にz=f(|x|)なる関数を用いることを特徴とする
情報再生方法。 - 【請求項4】光記録媒体を回転させるための駆動装置
と、光記録媒体上の情報を読み出すべき情報記憶領域に
光スポットを照射し、記録されたマークによる光学的変
化を検出して再生信号を出力する光ヘッドと、上記情報
記憶領域を光スポットが走査するように、該光ヘッドを
該光学的情報記録媒体に対して相対的に駆動する装置
と、前記光ヘッドから出力される光パワーの制御を行う
レーザ駆動回路と、光ヘッドから検出される再生信号の
振幅を予め定められた振幅に調整する自動利得調整回路
と、利得調整された再生信号に含まれる符号間干渉を低
減するための非線形等化回路と、等化処理された再生信
号に基づいてディスクの回転に同期した信号を生成する
同期信号発生回路と、等化処理された再生信号とディス
クの回転に同期した信号に基づいて予め定められた符号
化則に従って復調するデータ復調回路と、上記回路の動
作を管理して制御する制御回路からなる情報再生装置。 - 【請求項5】情報記録媒体の再生信号に等化処理を施す
際に、該情報記録媒体上の第1の情報マークの検出信号
に対して用いる等化係数が、上記第1の情報マークより
も長い第2の情報マークの検出信号に対して用いる等化
係数と異なることを特徴とする情報再生方法。 - 【請求項6】情報記録媒体の再生信号に等化処理を施す
際に、該情報記録媒体上の第1の情報マークの検出信号
に対して用いる等化係数が、上記第1の情報マークより
も長い第2の情報マークの検出信号に対して用いる等化
係数よりも大きいことを特徴とする情報再生方法。 - 【請求項7】情報記録媒体上の情報の再生信号のレベル
に応じて等化係数を変化させて該再生信号に等化処理を
施す等化回路と、該等化回路の出力信号を復調してデー
タを出力する復調回路とを具備することを特徴とする情
報再生装置。
Priority Applications (10)
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