JP2001266382A - Optical disk device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクと光デ
ィスクに対して光ビームを照射する光ヘッドとの相対的
な傾きを求める光ディスク装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disk apparatus for determining a relative inclination between an optical disk and an optical head for irradiating the optical disk with a light beam.
【0002】[0002]
【従来の技術】光ディスクは高密度化が進み、ディスク
を再生する光学系はビームスポット径の縮小を要求され
る。ビームスポット径は、光源の波長に比例し、対物レ
ンズの開口数(NA)に反比例する。したがって高密度
化に伴い光源の波長は短波長化する必要がある。また、
ディスクの基板厚を一定とすると、ディスクチルト時に
発生するコマ収差は波長に反比例して増加するため、短
波長化分だけコマ収差が増加することになる。 したがって、高密度化に伴ってディスクチルトに伴う再
生信号の歪みは増大する方向にあるため、ディスクと光
ヘッドの相対的なチルトを補正して収差による影響をキ
ャンセルしようとする技術が注目されている。そのよう
な技術を支える要素として、ディスクと光ヘッドの相対
的なチルト量や方向を検出する技術が重要となってく
る。2. Description of the Related Art As the density of optical disks increases, an optical system for reproducing the disks is required to reduce the beam spot diameter. The beam spot diameter is proportional to the wavelength of the light source and inversely proportional to the numerical aperture (NA) of the objective lens. Therefore, it is necessary to shorten the wavelength of the light source as the density increases. Also,
Assuming that the substrate thickness of the disk is constant, the coma aberration generated at the time of the disk tilt increases in inverse proportion to the wavelength, so that the coma aberration increases by the shortened wavelength. Therefore, since the distortion of the reproduction signal due to the disc tilt tends to increase with the increase in the density, a technique for correcting the relative tilt between the disc and the optical head to cancel the influence of the aberration has been attracting attention. I have. As an element supporting such a technique, a technique for detecting a relative tilt amount and a direction of a disc and an optical head becomes important.
【0003】このようなディスクのチルトを検出する試
みがこれまでになされてきた。例えば特開平11−27
3113に開示されているチルト検出装置がある。これ
は、互いに隣接する3本の記録トラック内の中央の記録
トラックから読み取られた信号と所定値との誤差値を求
め、中央の記録トラックのディスク内周側に隣接するト
ラックから読み取られた読み取り信号と上記誤差値との
相関により第1係数を求めると共に、中央の記録トラッ
クのディスク外周側に隣接する記録トラックから読み取
られた読み取り信号と上記誤差値との相関により第2係
数を求め、これら第1係数と第2係数との大小バランス
に基づき、記録ディスク及び情報読取手段間に生じてい
る傾きを検出する。Attempts have been made to detect such disc tilt. For example, JP-A-11-27
There is a tilt detection device disclosed in 3113. In this method, an error value between a signal read from a central recording track among three recording tracks adjacent to each other and a predetermined value is obtained, and the read value read from a track adjacent to the center recording track on the inner peripheral side of the disk is determined. A first coefficient is obtained from a correlation between a signal and the error value, and a second coefficient is obtained from a correlation between a read signal read from a recording track adjacent to the center recording track on the outer peripheral side of the disk and the error value. The inclination occurring between the recording disk and the information reading means is detected based on the magnitude balance between the first coefficient and the second coefficient.
【0004】このチルト検出装置では、内外周の隣接ト
ラック再生信号に対する上記の第1、第2係数を求める
のに逐次処理を用いている。このような方式は最小二乗
法の適応アルゴリズムと呼ばれ、係数が逐次得られるこ
とが特徴である。In this tilt detecting device, successive processing is used to obtain the first and second coefficients for the reproduction signals of adjacent tracks on the inner and outer circumferences. Such a method is called an adaptive algorithm of the least squares method, and is characterized in that coefficients are sequentially obtained.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したチル
ト検出装置では、タップ係数の収束性に問題があり、タ
ップ係数が適切な値に収束するまでに十分な長さの信号
系列を必要とする。特に、ディスクチルトのような常に
変化しながら微小な変動を示す信号を検出するには、こ
のタップ係数が適切な値に短い区間で収束することがチ
ルト検出性能において重要である。However, in the above tilt detecting device, there is a problem in the convergence of tap coefficients, and a signal sequence of a sufficient length is required until the tap coefficients converge to an appropriate value. . In particular, in order to detect a signal such as a disc tilt that shows a small change while constantly changing, it is important for the tilt detection performance that the tap coefficient converges to an appropriate value in a short section.
【0006】また、この公知例では、係数の更新にゼロ
クロス信号を用いており、目標トラック再生信号が0近
傍の値を取るときのみ係数の更新を行なう。したがっ
て、目標トラック信号のレベル変動による影響を考慮し
きれないため、十分な信号系列長による学習の後におい
ても係数の収束値自体がチルト検出に十分な精度を確保
出来ていないという問題があった。In this known example, a coefficient is updated using a zero-cross signal, and the coefficient is updated only when the target track reproduction signal takes a value near zero. Therefore, the influence of the level fluctuation of the target track signal cannot be taken into consideration, so that even after learning with a sufficient signal sequence length, the convergence value of the coefficient itself cannot secure sufficient accuracy for tilt detection. .
【0007】また、このチルト検出装置は、ディスクの
半径方向に相当するラジアルチルトの検出についてのみ
有効であり、本来ラジアルチルトと共に常にディスクに
混在するトラックタンジェンシャル方向のチルトの検出
が行なわれず、実際のシステムへの応用範囲が狭い装置
になっている。This tilt detecting device is effective only for detecting a radial tilt corresponding to the radial direction of the disk, and does not detect the tilt in the track tangential direction which is always mixed with the radial tilt in the disk. The device has a narrow application range to this system.
【0008】この発明の目的は、上記したような事情に
鑑み成されたものであって、ディスクと光ヘッドの相対
的な傾きを精度良く広帯域で検出することが可能で、且
つラジアル及びタンジェンシャル方向のチルトを同時に
検出することが可能な光ディスク装置を提供することで
ある。An object of the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to accurately detect a relative inclination between a disk and an optical head over a wide band, and to realize radial and tangential. An object of the present invention is to provide an optical disk device capable of simultaneously detecting tilts in directions.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、この発明の光ディスク装置は、以下の
ように構成されている。In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, an optical disk apparatus according to the present invention is configured as follows.
【0010】この発明の光ディスク装置は、光ディスク
上の目標トラックとその両側隣接トラックの3トラック
に光ビームを同時に照射し、これら3トラックに記録さ
れた情報が反映された反射光を検出する光学手段と、前
記光学手段により検出された反射光に反映された情報を
電気信号に変換し、再生信号として提供する再生手段
と、前記再生手段から提供される3トラックの再生信号
をそれぞれ所定の時間遅延させる遅延手段と、前記遅延
手段から提供される3トラックの再生信号の周波数特性
をそれぞれ補正するトランスバーサルフィルタからなる
等化手段と、前記トランスバーサルフィルタのタップ係
数群を制御する制御手段と、前記制御手段からの信号に
より前記ディスクのチルトを算出するチルト演算手段と
を有し、前記3トラックより再生された信号値系列を観
測値系列とし、前記目標トラックより再生された信号値
系列に対応した予め決められた信号値系列を理想値系列
として、前記観測値系列と前記タップ係数群の関係式で
あって、前記タップ係数群の一次結合で表される関係式
によって求まる測定値系列と、前記理想値系列との残差
の複数チャネルビットに渡る二乗和が最小となる条件を
満たすタップ係数群を一括処理により求め、前記チルト
演算手段は、前記タップ係数群間の演算により前記光デ
ィスクと光学手段との相対的な傾きを検出する。The optical disk apparatus of the present invention irradiates a target track on an optical disk and a track adjacent to both sides of the target track with three light beams at the same time, and detects reflected light reflecting information recorded on these three tracks. A reproducing means for converting information reflected on the reflected light detected by the optical means into an electric signal and providing the electric signal as a reproducing signal; and a three-track reproducing signal provided from the reproducing means for a predetermined time delay. A delay means for causing the delay means, an equalizing means comprising a transversal filter for respectively correcting the frequency characteristics of the three-track reproduced signal provided from the delay means, a control means for controlling a tap coefficient group of the transversal filter, Tilt calculating means for calculating the tilt of the disk based on a signal from the control means. A signal value sequence reproduced from the target track as an observation value sequence, and a predetermined signal value sequence corresponding to the signal value sequence reproduced from the target track as an ideal value sequence. A tap that satisfies a condition that minimizes the sum of squares of a measured value series obtained by a relational expression expressed by a linear combination of the tap coefficient group and a residual of the ideal value series over a plurality of channel bits. The coefficient group is obtained by batch processing, and the tilt calculating means detects the relative inclination between the optical disk and the optical means by calculating between the tap coefficient groups.
【0011】ここで、本発明による光ディスク装置のチ
ルト検出方式の従来例と比較した優位性を説明する。Here, the superiority of the tilt detection method of the optical disk device according to the present invention as compared with the conventional example will be described.
【0012】最小二乗法の処理アルゴリズムによるタッ
プ係数の収束性の違いを表したグラフを図1に示す。FIG. 1 is a graph showing the difference in convergence of tap coefficients according to the processing algorithm of the least squares method.
【0013】横軸がタップ係数算出に用いる信号系列の
長さ(チャネルビット数)、縦軸がタップ係数値であ
る。理論的には信号系列長が無限大の場合には一括処
理、適応処理共に同じ値に収束する。The horizontal axis represents the length (number of channel bits) of the signal sequence used for calculating the tap coefficient, and the vertical axis represents the tap coefficient value. In theory, when the signal sequence length is infinite, both the batch processing and the adaptive processing converge to the same value.
【0014】図より一括処理アルゴリズムの方が、適応
アルゴリズムよりも少ない信号系列長で収束値(この場
合約1.75)に近付くことが分かる。したがって、一
括処理アルゴリズムを用いた方がわずかな範囲の信号系
列で最適なタップ係数を導出することが出来ることにな
り、ひいては広帯域のチルト検出が可能なことを意味す
る。It can be seen from the figure that the batch processing algorithm approaches the convergence value (about 1.75 in this case) with a smaller signal sequence length than the adaptive algorithm. Therefore, the use of the collective processing algorithm can derive the optimum tap coefficient with a signal sequence in a small range, which means that wideband tilt detection is possible.
【0015】図1の例では、一括処理では、信号系列長
75チャネルビットで最終収束値の±2%以内のタップ
係数値に制定するのに対し、適応アルゴリズムでは、同
範囲内にタップ係数値が制定するのに1000チャネル
ビットを要する。すなわち、一括処理の方が検出帯域が
約13倍に拡大することになる。In the example shown in FIG. 1, in the batch processing, the tap coefficient value within ± 2% of the final convergence value is established with a signal sequence length of 75 channel bits, while the tap coefficient value falls within the same range in the adaptive algorithm. Requires 1000 channel bits to establish. That is, the collective processing increases the detection band by about 13 times.
【0016】また、従来のチルト検出装置では、タップ
係数の更新にゼロクロス信号を用いており、目標トラッ
ク信号が0近傍の値を取るときのみタップ係数の更新を
行なっていた。In the conventional tilt detecting device, the tap coefficient is updated using a zero-cross signal, and the tap coefficient is updated only when the target track signal takes a value near zero.
【0017】したがって、全信号系列中のゼロクロスす
る点のみを抽出してタップ係数の更新を行なうため、こ
の意味においてもタップ係数値が十分な値に収束するの
に長い信号系列を必要とする。これは、チルト検出にお
いて物理的に長い範囲における平均のチルトしか検出で
きないことを意味する。これに、対し本方式では信号系
列中の全チャネルビットを用いてタップ係数を求めるの
で短い物理長におけるチルト量を検出可能となる。した
がって、この点からも本発明の光ディスク装置の方がチ
ルト検出帯域が拡大することになる。 一方、チルト検出用に学習データ系列を設ける場合に
は、一括処理を用いた方が学習データ系列長を短くして
も、適応処理と同等のチルト検出性能を確保できること
になる。したがって、この学習データ系列によるユーザ
データ容量の低下が抑えられ、実質的な容量向上につな
がる。Therefore, since the tap coefficients are updated by extracting only the zero-crossing points in the entire signal sequence, a long signal sequence is required for the tap coefficient value to converge to a sufficient value also in this sense. This means that only an average tilt in a physically long range can be detected in tilt detection. On the other hand, in the present method, since the tap coefficient is obtained by using all the channel bits in the signal sequence, the amount of tilt at a short physical length can be detected. Therefore, from this point as well, the tilt detection band of the optical disk device of the present invention is expanded. On the other hand, in the case where a learning data sequence is provided for tilt detection, even if the batch processing is used, even if the learning data sequence length is shortened, the same tilt detection performance as that of the adaptive processing can be secured. Therefore, a decrease in the user data capacity due to the learning data sequence is suppressed, which leads to a substantial improvement in the capacity.
【0018】また、目標トラック再生信号が0近傍の値
のときのみを抽出してタップ係数を更新する方法では、
信号系列の取り得る全レベルを抽出してタップ係数を最
適化する方法とくらべて収束する値自体が異なってく
る。クロストークの影響は目標トラックの信号レベルと
も相関があることは分かっており、目標トラック再生信
号の取り得るレベルを考慮してタップ係数を最適化する
のが望ましいことは明白である。したがって、タップ係
数の収束値としてはゼロクロス点を用いた場合よりも信
号系列の取り得る全レベルを用いて最適化した場合の方
が良好な値となる。Further, in the method of extracting only when the target track reproduction signal has a value near 0 and updating the tap coefficient,
The value itself that converges differs from the method of extracting all possible levels of the signal sequence and optimizing the tap coefficients. It is known that the influence of crosstalk is also correlated with the signal level of the target track, and it is clear that it is desirable to optimize the tap coefficient in consideration of the possible level of the target track reproduction signal. Therefore, the convergence value of the tap coefficient is better when optimized using all possible levels of the signal sequence than when zero cross points are used.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0020】図2は、本発明の光ディスク装置の一例に
相当するディスクチルト検出装置の概略構成を表す図で
ある。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a disc tilt detecting device corresponding to an example of the optical disc device of the present invention.
【0021】ディスクチルト検出装置は大きく分けて、
光ディスクに記録された情報が反映された反射光を検出
する光学ヘッド10と、再生信号を処理して目標トラッ
クからの再生信号に含まれるクロストークや符号間干渉
成分を除去するクロストークキャンセラ20と、クロス
トークキャンセラにおけるフィルタ回路のタップ係数を
演算することによりディスクと再生光学系との相対的な
チルトを検出するチルト検出回路22からなる。The disc tilt detecting device is roughly divided into:
An optical head 10 for detecting reflected light reflecting information recorded on an optical disc; a crosstalk canceller 20 for processing a reproduction signal to remove crosstalk and intersymbol interference components contained in the reproduction signal from the target track; And a tilt detection circuit 22 for calculating a tap coefficient of a filter circuit in the crosstalk canceller to detect a relative tilt between the disc and the reproduction optical system.
【0022】レーザ光源1より放射された光ビームはコ
リメートレンズ2で平行光となり、回折格子3に入射す
る。光ビームは回折格子において回折された0次光、お
よび±1次光の3本のビームは、偏光ビームスプリッタ
(以下PBS)4、4分の1波長板5を透過し、対物レ
ンズ6により光ディスク7の情報記録面に集光される。The light beam emitted from the laser light source 1 becomes parallel light by the collimator lens 2 and enters the diffraction grating 3. The three beams of the 0th order light and ± 1st order light diffracted by the diffraction grating are transmitted through a polarizing beam splitter (PBS) 4, a quarter wavelength plate 5 and an optical disk by an objective lens 6. The light is condensed on the information recording surface 7.
【0023】集光されたビームは、図示しないフォーカ
スサーボ・トラッキングサーボ系により、記録面上に最
良の微小スポットが得られる状態で維持されるように制
御が掛けられる。The condensed beam is controlled by a focus servo / tracking servo system (not shown) so that the best minute spot can be obtained on the recording surface.
【0024】このときの光ディスク記録面上でのビーム
スポットの配置の例を図3に示す。FIG. 3 shows an example of the arrangement of the beam spots on the recording surface of the optical disk at this time.
【0025】3個のビームスポットのうちCenter
ビームが再生すべきデータが記録された目標トラック
(Track n)に照射され、その両隣接トラック
(Track n−1, Track n+1)にLe
ftおよびRightビームが照射される。Center out of the three beam spots
The beam is irradiated onto a target track (Track n) on which data to be reproduced is recorded, and Le is applied to both adjacent tracks (Track n-1, Track n + 1).
ft and Right beams are irradiated.
【0026】これらのビームスポットによる反射光は対
物レンズ6を逆方向に透過し、再度平行光となる。The light reflected by these beam spots passes through the objective lens 6 in the opposite direction and becomes parallel light again.
【0027】反射光は4分の1波長板5を透過し、入射
光に対して垂直な偏光を持ち、PBS4では反射され
る。PBS4で反射されたビームは集光レンズ8により
収束光となり、光検出器9に入射される。光検出器9は
複数の領域に分割されており、3ビームによる信号は独
立に検出される。このとき、Centerビームによる
反射光は光電変換されて信号Scとなり、Leftビー
ムおよびRightビームによる反射光は各々信号S
l,Srとなる。The reflected light passes through the quarter-wave plate 5, has a polarization perpendicular to the incident light, and is reflected by the PBS 4. The beam reflected by the PBS 4 is converged by the condenser lens 8 and is incident on the photodetector 9. The photodetector 9 is divided into a plurality of regions, and signals by three beams are detected independently. At this time, the reflected light by the Center beam is photoelectrically converted into a signal Sc, and the reflected lights by the Left beam and the Right beam are respectively converted into the signal S.
1 and Sr.
【0028】信号Sl,Sc,Srは、それぞれ遅延回
路11,12,13に送られ、各ビームの照射位置のト
ラック走査方向の時間的ずれを補正される。すなわち、
遅延回路11,12,13通過後の信号は3ビームが互
いに真横を走査した場合の信号となる。The signals Sl, Sc, and Sr are sent to delay circuits 11, 12, and 13, respectively, to correct the time shift of the irradiation position of each beam in the track scanning direction. That is,
The signal after passing through the delay circuits 11, 12, and 13 is a signal when the three beams scan right next to each other.
【0029】したがって、光ディスク上で最も先行した
位置を再生したビーム(図3ではLeftビーム)に対
する遅延量は最も長く、再後方を再生したビーム(図3
ではRightビーム)に対する遅延量は最も短くな
る。このとき、遅延回路11〜13のうち最も短い遅延
量を与える遅延回路は省略しても構わない。Therefore, the amount of delay with respect to the beam (Left beam in FIG. 3) reproducing the most preceding position on the optical disk is the longest, and the beam reproducing the rearmost position (FIG. 3).
In this case, the delay amount for the right beam is the shortest. At this time, the delay circuit that gives the shortest delay amount among the delay circuits 11 to 13 may be omitted.
【0030】遅延回路11,12,13で各々の位相ず
れを補正された信号Sl’,Sc’,Sr’は波形等化
回路14,15,16で各々独立に周波数特性を補正さ
れる。波形等化回路14,15,16は例えば5タップ
のトランスバーサルフィルタで構成される。すべての波
形等化回路の等化特性はタップ係数演算回路17からの
制御信号、例えばタップ係数値により制御される。タッ
プ係数演算回路17は、波形等化回路14,15,16
からのタップ信号群を入力として、後述する手法により
Centerビームによる信号Sc’に含まれるクロス
トーク成分を効率良く除去するように波形等化回路1
4,15,16の等化特性を制御する制御信号を波形等
化回路14,15,16に出力する。波形等化回路1
4,15,16により周波数特性が適当に補正された信
号Sl’’,Sc’’,Sr’’は減算器18において
Sc’’からSl’’,Sr’’が減算されることによ
りクロストーク成分が除去され、信号SEが得られる。
信号SEが復調回路19にて所定のデータ復調動作が行
なわれることによりユーザデータが生成されることにな
る。The signals Sl ', Sc' and Sr 'whose phase shifts have been corrected by the delay circuits 11, 12 and 13 have their frequency characteristics corrected independently by the waveform equalizing circuits 14, 15 and 16, respectively. The waveform equalizing circuits 14, 15, 16 are composed of, for example, a 5-tap transversal filter. The equalization characteristics of all waveform equalization circuits are controlled by a control signal from the tap coefficient calculation circuit 17, for example, a tap coefficient value. The tap coefficient calculating circuit 17 includes waveform equalizing circuits 14, 15, 16
The tap equalization circuit 1 receives as input a waveform equalization circuit 1 so that a crosstalk component included in the signal Sc ′ of the Center beam is efficiently removed by a method described later.
Control signals for controlling the equalization characteristics of 4, 15, and 16 are output to waveform equalization circuits 14, 15, and 16. Waveform equalization circuit 1
The signals Sl ″, Sc ″, and Sr ″ whose frequency characteristics have been appropriately corrected by 4, 15 and 16 are crosstalk by subtracting Sl ″ and Sr ″ from Sc ″ in the subtractor 18. The components are removed, and the signal SE is obtained.
User data is generated by the signal SE undergoing a predetermined data demodulation operation in the demodulation circuit 19.
【0031】次に、クロストークキャンセラ20の内部
構成について詳細に説明する。Next, the internal configuration of the crosstalk canceller 20 will be described in detail.
【0032】波形等化回路14,15,16は、例えば
図4のようなトランスバーサルフィルタからなる。この
図では5タップのトランスバーサルフィルタを示すが、
特にタップ数に理論的な制限はなく、タップ数が多い程
詳細な周波数特性の補正が可能となる。ただしあまりタ
ップ数が多いと回路規模が大きくなりコストアップにつ
ながることになるので注意が必要である。The waveform equalizing circuits 14, 15, 16 are composed of, for example, transversal filters as shown in FIG. This figure shows a 5-tap transversal filter,
In particular, there is no theoretical limit to the number of taps, and the more the number of taps, the more precise the frequency characteristics can be corrected. However, it should be noted that if the number of taps is too large, the circuit scale becomes large and the cost increases.
【0033】図4はCenterビームからの信号S
c’に対して適用されるトランスバーサルフィルタの例
である。このトランスバーサルフィルタは、遅延回路3
0と係数乗算器35〜39および加算器40から構成さ
れる。図2の遅延回路12からの信号Sc’は、遅延回
路30に入力される。遅延回路30は複数段、この例で
は4段の単位遅延素子31,32,33,34を縦続接
続したものであり、複数個のタップC1,C2,C3,
C4,C5を有する。各遅延素子は信号Sc’がアナロ
グ信号である場合には例えばディレイラインによって構
成される。デジタル信号である場合には例えばDフリッ
プフロップにて構成することが出来る。この例では全て
の遅延素子はτの遅延時間をもつ素子であるが、各々異
なる遅延時間を持たせることも可能である。FIG. 4 shows the signal S from the Center beam.
It is an example of a transversal filter applied to c ′. This transversal filter has a delay circuit 3
It comprises 0, coefficient multipliers 35 to 39 and an adder 40. The signal Sc ′ from the delay circuit 12 in FIG. The delay circuit 30 includes a plurality of stages, in this example, four stages of unit delay elements 31, 32, 33, and 34 cascade-connected, and a plurality of taps C1, C2, C3,
C4 and C5. Each delay element is constituted by, for example, a delay line when the signal Sc 'is an analog signal. When the signal is a digital signal, it can be constituted by, for example, a D flip-flop. In this example, all the delay elements are elements having a delay time of τ, but they may have different delay times.
【0034】各タップC1,C2,C3,C4,C5か
らの出力信号は各々乗算器35,36,37,38,3
9にて重み係数β1,β2,β3,β4,β5が乗じら
れた後、加算器40にて足し合わされて、波形等化され
た信号Sc’’が得られる。なお、タップ信号C1〜C
5はタップ係数演算回路17に出力されタップ係数の算
出に用いられる。乗算器35〜39における係数は可変
係数であり、各係数β1,β2,β3,β4,β5は、
タップ係数演算回路17により制御され、決定される。
トランスバーサルフィルタの周波数応答は、そのタップ
係数により自在に変化させることが可能であり、本発明
では、結局タップ係数演算回路17が波形等化回路1
4,15,16の等化特性を制御することになるわけで
ある。The output signals from the taps C1, C2, C3, C4, C5 are supplied to multipliers 35, 36, 37, 38, 3 respectively.
After multiplication by weighting factors β1, β2, β3, β4, and β5 at 9, the adder 40 adds them up to obtain a waveform-equalized signal Sc ''. The tap signals C1 to C
5 is output to the tap coefficient calculation circuit 17 and used for calculating the tap coefficient. The coefficients in the multipliers 35 to 39 are variable coefficients, and each coefficient β1, β2, β3, β4, β5 is
It is controlled and determined by the tap coefficient calculation circuit 17.
The frequency response of the transversal filter can be freely changed by the tap coefficient. According to the present invention, the tap coefficient calculation circuit 17 is eventually replaced by the waveform equalization circuit 1.
That is, the equalization characteristics of 4, 15, and 16 are controlled.
【0035】なお、Left,Rightビームからの
信号Sl’,Sr’に対するトランスバーサルフィルタ
も基本的に図4と同一構成のものが適用され、各々タッ
プ係数演算回路17からタップ係数を制御されることに
より隣接トラックからのクロストーク成分に対応した信
号Sl’’,Sr’’が得られる。なお、Sl’,S
r’に対するトランスバーサルフィルタのみタップ数を
7タップにするなどの仕様の変更は可能である。The transversal filters for the signals Sl 'and Sr' from the Left and Right beams have basically the same configuration as that shown in FIG. 4, and the tap coefficients are controlled by the tap coefficient calculation circuit 17 respectively. As a result, signals Sl ″ and Sr ″ corresponding to crosstalk components from adjacent tracks are obtained. Note that Sl ′, S
The specification can be changed such that the number of taps of only the transversal filter for r 'is set to 7 taps.
【0036】次にタップ係数演算回路17の内部構成を
図5にて説明する。Next, the internal configuration of the tap coefficient calculation circuit 17 will be described with reference to FIG.
【0037】タップ係数演算回路17では、光ディスク
7上の予め決められたデータが記録されている学習デー
タ領域のデータパターンに対応した理想値系列テーブル
52を保有している。この理想値は例えば学習データ領
域のデータをクロストークがない条件で再生したときの
理想波形をサンプリングしたものを用いるとよい。これ
は予め光ディスク装置メーカにおいて理想条件における
再生波形を記憶させておいても良いし、光ディスク7上
の例えばリードインエリアにクロストークが無い、すな
わち両隣接トラックにマーク列が無いデータ領域に学習
データパターンを記録しておき、そのデータ領域を再生
したときの波形を理想値として取り込んで理想値系列テ
ーブル52に記録しても良い。The tap coefficient calculation circuit 17 has an ideal value sequence table 52 corresponding to the data pattern of the learning data area where predetermined data on the optical disk 7 is recorded. As the ideal value, for example, a value obtained by sampling an ideal waveform when data in the learning data area is reproduced under the condition that there is no crosstalk may be used. This can be done by storing the reproduced waveform under ideal conditions in the optical disk apparatus maker in advance, or the learning data is stored in the data area on the optical disk 7 where there is no crosstalk in the lead-in area, that is, there is no mark row in both adjacent tracks. A pattern may be recorded, and a waveform obtained when the data area is reproduced may be fetched as an ideal value and recorded in the ideal value series table 52.
【0038】図6に学習データ領域のマーク列とそれに
対応した理想値系列の例を示す。Track nの学習
データ領域の特定パターンに対応した理想的な再生信号
を例えば1チャネルビット毎にサンプリングして離散デ
ータとしてmチャネルビット分のデータを保有する。こ
の場合は1チャネルビット辺り8bitの分解能とする
と、理想値系列保存用にメモリ51上のm×8bit分
の領域を占有する。FIG. 6 shows an example of a mark sequence in the learning data area and an ideal value sequence corresponding thereto. An ideal reproduced signal corresponding to a specific pattern in the learning data area of Track n is sampled, for example, for each channel bit, and data for m channel bits is held as discrete data. In this case, assuming that the resolution is 8 bits per one channel bit, an area of m × 8 bits on the memory 51 is occupied for storing the ideal value series.
【0039】一方、タップ係数演算回路17は、光ディ
スク7上の学習データ領域を再生した際の、波形等化回
路14,15,16からのタップ信号L1〜L5,C1
〜C5,R1〜R5を観測値としてメモリ51に蓄積す
る。このとき、5×3=15タップによるタップ信号を
理想値系列のサンプリング周期と同一周期、例えば1チ
ャネルビット毎にサンプリングする。データ長も理想値
系列長と同じく、例えばmチャネルビット分のデータを
メモリ51に蓄える。この場合は1チャネルビット辺り
8bitの分解能とすると、15×m×8bit分のメ
モリ51上の領域を3ビームによる再生信号系列用に必
要とする。On the other hand, the tap coefficient calculation circuit 17 generates tap signals L1 to L5 and C1 from the waveform equalization circuits 14, 15, 16 when the learning data area on the optical disk 7 is reproduced.
To C5, R1 to R5 are stored in the memory 51 as observation values. At this time, a tap signal having 5 × 3 = 15 taps is sampled in the same cycle as the sampling cycle of the ideal value series, for example, for each channel bit. The data length is the same as the ideal value sequence length, for example, data for m channel bits is stored in the memory 51. In this case, assuming a resolution of 8 bits per channel bit, an area of 15 × m × 8 bits on the memory 51 is required for a reproduced signal sequence of three beams.
【0040】以上の例ではm=1000とすると、理想
値系列と再生信号値系列用に合わせて128Kbitの
容量をメモリ51上に占有することになる。In the above example, when m = 1000, the memory 51 occupies a capacity of 128 Kbits for the ideal value sequence and the reproduced signal value sequence.
【0041】こうして、学習データ領域を再生した後で
は、例えば学習データ領域のデータ長がmチャネルビッ
トであるとすると、mチャネルビット分の3ビーム再生
信号値(観測値)系列(15×m)と理想値系列(1×
m)がメモリ51に蓄えられることになる。After the learning data area has been reproduced in this way, if the data length of the learning data area is m channel bits, for example, a 3-beam reproduced signal value (observed value) sequence (15 × m) for m channel bits And the ideal value series (1 ×
m) is stored in the memory 51.
【0042】さて、ここでタップ係数演算回路17にタ
イミング信号を送信するタイミング検出回路21の動作
について説明する。タイミング検出回路21は、Cen
terビームによる再生信号Sc’をモニタし、学習デ
ータ領域の終了部を検出し、そのタイミング信号をタッ
プ係数演算回路17内部のバス54に送信する。学習デ
ータ領域は既知のデータを記録しておくので、その終了
部を検出するのは可能である。マイコン53は、バス5
4よりタイミング信号を検出し、学習データ領域の再生
終了と同時に、以下に詳述するような線形最小二乗法ア
ルゴリズムにより、タップ係数を乗じた観測値系列と理
想値系列との残差の二乗和が最も少なくなるような、す
なわち観測値系列が理想値系列に最も近付くようなタッ
プ係数の最適解を求めて出力する。Now, the operation of the timing detection circuit 21 for transmitting a timing signal to the tap coefficient calculation circuit 17 will be described. The timing detection circuit 21
The reproduction signal Sc ′ by the ter beam is monitored, the end of the learning data area is detected, and the timing signal is transmitted to the bus 54 inside the tap coefficient calculation circuit 17. Since known data is recorded in the learning data area, it is possible to detect the end of the learning data area. The microcomputer 53 is connected to the bus 5
4, a timing signal is detected, and at the same time when the reproduction of the learning data area is completed, the squared sum of the residuals of the observed value series multiplied by the tap coefficient and the ideal value series by a linear least squares algorithm described in detail below. Is minimized, that is, the optimal solution of the tap coefficient that makes the observed value sequence closest to the ideal value sequence is obtained and output.
【0043】マイコン53では、タイミング検出回路2
1からのタイミング信号が検出される毎にメモリ51に
アクセスしてタップ係数の演算を行なって、タップ係数
を更新する。また、タイミング信号とタイミング信号の
間では、前回の演算結果のタップ係数群の値をホールド
して出力する。すなわち、ある学習データ領域から次の
学習データ領域までの間のユーザデータを再生している
時には、前回の学習データ領域で計算したタップ係数値
をホールドして、波形等化回路14,15,16に出力
しておくのである。これは、未知のユーザデータを再生
しているときには、学習データ領域で求めたタップ係数
値をホールドしておいた方が良好な結果が得られること
になるためである。In the microcomputer 53, the timing detection circuit 2
Each time the timing signal from 1 is detected, the memory 51 is accessed to calculate the tap coefficient and update the tap coefficient. Further, between the timing signals, the value of the tap coefficient group of the previous calculation result is held and output. That is, when reproducing user data from one learning data area to the next learning data area, the tap coefficient values calculated in the previous learning data area are held, and the waveform equalization circuits 14, 15, and 16 are held. Is output to This is because when unknown user data is reproduced, better results can be obtained by holding the tap coefficient values obtained in the learning data area.
【0044】さて、線形最小二乗法によるタップ係数の
決定には、まず観測値系列と未知数系列(この場合タッ
プ係数)との関係式fから、各チャネルビット毎に測定
値yを求める。このとき関係式fは未知数についての一
次結合であればどのような式でもよいが、図4のような
トランスバーサルフィルタを考えた場合、関係式は各タ
ップに重み付けのタップ係数を乗算した下記式(1)の
ように表される。To determine tap coefficients by the linear least squares method, first, a measured value y is obtained for each channel bit from a relational expression f between an observed value series and an unknown number series (in this case, tap coefficients). At this time, the relational expression f may be any expression as long as it is a linear combination of unknowns. However, when a transversal filter as shown in FIG. 4 is considered, the relational expression is obtained by multiplying each tap by a tap coefficient for weighting. It is represented as (1).
【0045】[0045]
【数1】 (Equation 1)
【0046】ここで、qi1〜qi15はi番目のチャ
ネルビットにおける観測値、すなわちタップ信号L1〜
L5,C1〜C5,R1〜R5である。また、x1〜x
15が未知数、すなわちタップ係数α1〜α5,β1〜
β5,γ1〜γ5である。Here, q i1 to q i15 are observation values at the i-th channel bit, that is, tap signals L1 to L1.
L5, C1 to C5, and R1 to R5. Also, x 1 to x
15 is an unknown number, that is, tap coefficients α 1 to α 5 , β 1 to
β 5 , γ 1 to γ 5 .
【0047】mチャネルビットに渡る測定値系列yと理
想値系列y0について、最小二乗条件は下記式(2)の
ようになる。With respect to the measured value sequence y and the ideal value sequence y0 over m channel bits, the least square condition is given by the following equation (2).
【0048】[0048]
【数2】 (Equation 2)
【0049】(2)が各パラメータxjに関して最小と
なるためにはその微分が0となればよい。即ち、下記式
(3)のようになる。In order for (2) to be minimized with respect to each parameter xj , its derivative only needs to be 0. That is, the following equation (3) is obtained.
【0050】[0050]
【数3】 (Equation 3)
【0051】式(3)を未知パラメータxj’(j’=
1〜15)に関して整理すると、下記式(4)のように
なる。Equation (3) is converted to an unknown parameter x j ′ (j ′ =
When rearranging regarding 1 to 15), the following equation (4) is obtained.
【0052】[0052]
【数4】 (Equation 4)
【0053】式(4)は下記連立一次方程式(5)であ
る。Equation (4) is the following simultaneous linear equation (5).
【0054】[0054]
【数5】 (Equation 5)
【0055】但し、上記連立一時方程式(5)は、下記
式(6)(7)を満たす。However, the simultaneous temporary equation (5) satisfies the following equations (6) and (7).
【0056】[0056]
【数6】 (Equation 6)
【0057】上記はすべて既知の量で表される定数であ
る。よって、式(2)に基づく最小二乗条件を満たすタ
ップ係数は、上の連立一次方程式を解くことによって求
まる。すなわち、下記式(8)によって求めたいタップ
係数を記述することができる。The above are all constants represented by known quantities. Therefore, a tap coefficient satisfying the least square condition based on the equation (2) is obtained by solving the above simultaneous linear equations. That is, the tap coefficient desired to be obtained by the following equation (8) can be described.
【0058】[0058]
【数7】 (Equation 7)
【0059】したがって、マイコン53では、メモリ5
1上の観測値系列および理想値系列から上述のような連
立方程式の解を求める問題を解くことによりタップ係数
の最適解が求めることができる。すなわち、mチャネル
ビットに渡る再生信号系列に対して一括処理によりタッ
プ係数を求めるのである。Therefore, in the microcomputer 53, the memory 5
The optimal solution of the tap coefficients can be obtained by solving the problem of obtaining the solution of the above simultaneous equations from the observation value sequence and the ideal value sequence on 1. That is, a tap coefficient is obtained by collective processing on a reproduction signal sequence covering m channel bits.
【0060】こうして求まったタップ係数を波形等化回
路14,15,16の各タップに適用することにより学
習データ領域のデータがクロストークのない場合の波形
理想値に近付くように等化係数が調整される。すなわち
クロストーク成分が除去されることになるのである。By applying the tap coefficients thus obtained to the taps of the waveform equalizing circuits 14, 15, and 16, the equalizing coefficients are adjusted so that the data in the learning data area approaches the waveform ideal value when there is no crosstalk. Is done. That is, the crosstalk component is removed.
【0061】さて、このようにクロストーク成分が除去
されるように、3トラック再生信号の波形等化回路1
4,15,16のタップ係数を制御した場合に、各タッ
プ係数値がどのような値を取るか、ディスク上のビーム
スポット形状とタップの物理的位置を考慮して検討す
る。The three-track reproduced signal waveform equalizing circuit 1 is designed to remove the crosstalk component in this manner.
When the tap coefficients of 4, 15, and 16 are controlled, what value each tap coefficient value takes is examined in consideration of the beam spot shape on the disk and the physical position of the tap.
【0062】図7(a)〜図7(c)はディスク上のト
ラックとビームスポット形状の等高線図および3トラッ
ク再生信号の各タップの物理的位置を示したものであ
る。タップは例として5タップを適用した場合を示して
いる。FIGS. 7 (a) to 7 (c) show a contour map of a track and a beam spot shape on a disk and a physical position of each tap of a three-track reproduction signal. The tap shows a case where five taps are applied as an example.
【0063】図7(a)はディスクと光学系に相対的な
チルトがない場合のビームスポット形状を表す図であ
る。このときビームスポットはCenter(目標)ト
ラックに対して左右対称で、かつラジアル方向の中心線
(直線L3R3)に対しても上下対称な形状となる。FIG. 7A is a diagram showing a beam spot shape when there is no relative tilt between the disk and the optical system. At this time, the beam spot is symmetrical with respect to the center (target) track and vertically symmetrical with respect to the radial center line (straight line L3R3).
【0064】これに対して、図7(b)はディスクにラ
ジアル方向のチルトが発生した場合のビームスポット形
状を表す図である。このときビームスポットはLeft
トラック側に尾を引く形状となり、一方のRightト
ラック側には三日月状のサイドローブが形成される。一
方、図7(c)のようにディスクにタンジェンシャル方
向のチルトが発生した場合は、ラジアル方向の場合のビ
ームスポット形状を90度回転させたような形状とな
る。On the other hand, FIG. 7B is a diagram showing a beam spot shape when a radial tilt occurs on the disk. At this time, the beam spot is Left
A trailing side is formed on the track side, and a crescent-shaped side lobe is formed on one Right track side. On the other hand, when the disk is tilted in the tangential direction as shown in FIG. 7C, the beam spot shape in the radial direction is shaped by rotating the beam spot by 90 degrees.
【0065】タップ係数をクロストークをキャンセルす
るように最適化した場合、各タップ位置におけるクロス
トーク量の大小によってタップ係数値が変動するように
なる。つまり、チルトによってビームスポット形状が変
化すると、各タップ位置からのクロストークの影響が変
化し、引いてはタップ係数値が変化することになる。When the tap coefficients are optimized to cancel the crosstalk, the tap coefficient value varies depending on the magnitude of the crosstalk amount at each tap position. That is, when the beam spot shape changes due to the tilt, the influence of the crosstalk from each tap position changes, and the tap coefficient value changes accordingly.
【0066】したがって、クロストーク成分を除去する
ように最適化したタップ係数はディスク上のビームスポ
ット形状を大まかに反映するようになる。Therefore, the tap coefficient optimized to remove the crosstalk component roughly reflects the beam spot shape on the disk.
【0067】例えば、図7(a)のようにチルトがない
場合は、上下左右対称なビームスポット形状となるた
め、Centerトラックの中心タップC3に対して上
下および左右に対称なタップ(C2とC4、R3とL3
など)に対するタップ係数はほぼ同じ値を取ると考えら
れる。一方、図7(b)のようにラジアルチルトがある
場合には、サイドローブ強度の強い位置のタップ(L
3,R2,R4など)に対するタップ係数(α3,γ
2,γ4など)の絶対値は大きくなり、サイドローブ強
度の比較的低い位置のタップ(R3,L2,L4など)
に対するタップ係数(γ3,α2,α4など)の絶対値
は小さくなる。For example, when there is no tilt as shown in FIG. 7 (a), the beam spot shape is symmetrical in the vertical and horizontal directions. Therefore, taps (C2 and C4) symmetrical in the vertical and horizontal directions with respect to the center tap C3 of the Center track. , R3 and L3
) Are considered to have almost the same value. On the other hand, when there is a radial tilt as shown in FIG. 7B, the tap (L
3, R2, R4, etc.) (α3, γ
2, γ4, etc.) become large, and taps (R3, L2, L4, etc.) at positions where the side lobe intensity is relatively low
, The absolute value of the tap coefficient (γ3, α2, α4, etc.) becomes smaller.
【0068】したがって、例えば左右隣接トラックの中
心タップ係数の差分演算α3−γ3を行なうと、ラジア
ルチルトがない場合にはほぼ0の値を出力するのに対
し、ラジアルチルトがある場合には絶対値の大きい値を
出力することになる。したがって、このような演算によ
りラジアルチルトを検出できることになる。図8にラジ
アルチルト量に対するα3−γ3の変化をプロットした
図を示す。α3−γ3はラジアルチルトをよく反映して
いることが分かる。ラジアルチルトが生じた場合には左
右の隣接トラックにおけるサイドローブ形状が大きく変
化するので、左右隣接トラックにおけるタップ係数間
(α1〜α5,γ1〜γ5の間)の演算を行なうとラジ
アルチルトが検出しやすいと言える。Therefore, for example, when the difference calculation α3-γ3 of the center tap coefficients of the right and left adjacent tracks is performed, a value of almost 0 is output when there is no radial tilt, whereas the absolute value is output when there is radial tilt. Will be output. Therefore, the radial tilt can be detected by such an operation. FIG. 8 shows a plot of the change in α3-γ3 with respect to the radial tilt amount. It can be seen that α3-γ3 well reflects radial tilt. When a radial tilt occurs, the side lobe shapes in the right and left adjacent tracks change greatly. Therefore, when the calculation between the tap coefficients (between α1 to α5 and γ1 to γ5) in the right and left adjacent tracks is performed, the radial tilt is detected. Easy to say.
【0069】他の演算によるラジアルチルトの検出例を
図9及び10に示す。図9は、(γ2+γ4)−(α2
+α4)なる演算による結果を示し、図10は、(γ2
+α3+γ4)−(α2+γ3+α4)なる演算による
結果を示している。両者とも、ラジアルチルトを良く反
映した信号となっていることが分かる。FIGS. 9 and 10 show examples of radial tilt detection by other calculations. FIG. 9 shows (γ2 + γ4) − (α2
+ Α4), and FIG. 10 shows (γ2)
+ Α3 + γ4)-(α2 + γ3 + α4). It can be seen that both signals are signals that well reflect radial tilt.
【0070】一方、図7(c)のようなタンジェンシャ
ル方向のチルトについてもチルト検出を行なうことがで
きる。図7(c)のようにタンジェンシャルチルトがあ
る場合には、サイドローブ強度の強い位置のタップ(C
4,C1,L2,R2など)に対するタップ係数(β
4,β1,α2,γ2など)の絶対値は大きくなり、サ
イドローブ強度の比較的低い位置のタップ(C5,C
2,L4,R4など)に対するタップ係数(β5,β
2,α4,γ4など)の絶対値は小さくなる。On the other hand, the tilt can be detected also in the tangential direction as shown in FIG. When there is a tangential tilt as shown in FIG. 7 (c), taps (C
4, C1, L2, R2, etc.)
4, β1, α2, γ2, etc.), and the taps (C5, C
2, L4, R4, etc.) tap coefficients (β5, β
2, α4, γ4, etc.) become smaller.
【0071】したがって、例えば中央トラックのビーム
中心の前後のタップ係数の差分演算β2−β4を行なう
と、タンジェンシャルチルトがない場合にはほぼ0の値
を出力するのに対し、タンジェンシャルチルトがある場
合には絶対値の大きい値を出力することになる。したが
って、このような演算によりタンジェンシャルチルトを
検出できることになる。図11にタンジェンシャルチル
ト量に対するβ4−β2の変化をプロットした図を示
す。β4−β2はタンジェンシャルチルトをよく反映し
ていることが分かる。Therefore, for example, when the difference calculation β2−β4 of the tap coefficients before and after the beam center of the center track is performed, a value of almost 0 is output when there is no tangential tilt, but there is a tangential tilt. In this case, a value having a large absolute value is output. Therefore, the tangential tilt can be detected by such an operation. FIG. 11 shows a plot of the change in β4-β2 with respect to the tangential tilt amount. It can be seen that β4-β2 well reflects tangential tilt.
【0072】タンジェンシャルチルトが生じた場合には
同一トラック上の前後のタップにおけるサイドローブ形
状が大きく変化するので、同一トラック上のタップ係数
間(α1〜α5の間、あるいはβ1〜β5の間、あるい
はγ1〜γ5の間)の演算を行なうとタンジェンシャル
チルトが検出しやすいと言える。When a tangential tilt occurs, the side lobe shape at the front and rear taps on the same track changes greatly, so that the tap coefficients between the tap coefficients (between α1 and α5 or between β1 and β5, Alternatively, it can be said that the tangential tilt is easily detected by performing the calculation of (γ1 to γ5).
【0073】他の演算によるタンジェンシャルチルトの
検出例を図12及び13に示す。図12は、(β1+β
4)−(β2+β5)なる演算による結果を示し、図1
3は、(α2+β4+γ2)−(α4+β2+γ4)な
る演算による結果を示している。両者とも、タンジェン
シャルチルトを良く反映した信号となっていることが分
かる。FIGS. 12 and 13 show examples of tangential tilt detection by other calculations. FIG. 12 shows (β1 + β
4) shows the result of the calculation of-(β2 + β5), and FIG.
3 shows the result of the calculation of (α2 + β4 + γ2) − (α4 + β2 + γ4). It can be seen that both are signals that well reflect the tangential tilt.
【0074】また、実際の光ディスクドライブにおいて
は、図14のようにラジアル方向とタンジェンシャル方
向のチルトが混在している場合が多い(図の例では、ラ
ジアル方向とタンジェンシャル方向に同一量のチルトが
ある場合を示す)。このような場合においては、上述し
たラジアルチルト検出の演算とタンジェンシャルチルト
検出の演算を同時に行なえばよい。すなわち、例えば上
述した演算α3−γ3とβ4−β2を行なうと、各々の
演算からチルトのラジアル成分とタンジェンシャル成分
を同時に検出することが可能である。図15にラジアル
チルトとタンジェンシャルチルトが混在した場合の、ラ
ジアルチルト量に対するα3−γ3の変化、およびタン
ジェンシャルチルト量に対するβ4−β2の変化をプロ
ットした図を示す。それぞれの信号がラジアルチルト並
びにタンジェンシャルチルトをよく反映していることが
分かる。但し、α3−γ3信号のラジアルチルト検出感
度とβ4−β2のタンジェンシャルチルト検出感度が必
ずしも同一でない場合は考えられるので、このような場
合はこれらの信号のどちらかあるいは両方に感度補正用
の係数を掛け、両者の感度を合わせてやると良い。In an actual optical disk drive, there are many cases where the tilt in the radial direction and the tilt in the tangential direction are mixed as shown in FIG. 14 (in the example of the figure, the same amount of tilt in the radial direction and the tangential direction). Is shown). In such a case, the above-described calculation of the radial tilt detection and the calculation of the tangential tilt detection may be performed simultaneously. That is, for example, by performing the above-described calculations α3-γ3 and β4-β2, it is possible to simultaneously detect the radial component and the tangential component of the tilt from each calculation. FIG. 15 is a diagram plotting changes in α3-γ3 with respect to the radial tilt amount and changes in β4-β2 with respect to the tangential tilt amount when radial tilt and tangential tilt coexist. It can be seen that each signal reflects radial tilt and tangential tilt well. However, it is conceivable that the radial tilt detection sensitivity of the α3-γ3 signal and the tangential tilt detection sensitivity of β4-β2 are not necessarily the same. In such a case, a sensitivity correction coefficient is assigned to one or both of these signals. And adjust the sensitivity of both.
【0075】以上のような演算を行ないチルトを検出す
るチルト検出回路の例を図16に示す。タップ係数演算
回路17においてクロストーク成分を減少させるべく最
適化したタップ係数群のうち、Leftトラックの中央
タップL3における係数値α3とRightトラックの
中央タップR3における係数値γ3を減算器に入力して
差分を取り、ラジアルチルト信号を得る。一方、同時に
タップ係数演算回路17においてクロストーク成分を減
少させるべく最適化したタップ係数群のうち、Cent
erトラックのタップC2とC4における係数値β2と
β4を減算器に入力して差分を取ることにより、タンジ
ェンシャルチルト信号を得る。FIG. 16 shows an example of a tilt detection circuit that performs the above-described calculations and detects a tilt. The coefficient value α3 at the center tap L3 of the Left track and the coefficient value γ3 at the center tap R3 of the Right track of the tap coefficient group optimized to reduce the crosstalk component in the tap coefficient calculation circuit 17 are input to a subtractor. By taking the difference, a radial tilt signal is obtained. On the other hand, among the tap coefficient groups optimized to reduce the crosstalk component in the tap coefficient calculation circuit 17 at the same time, Cent
The tangential tilt signal is obtained by inputting the coefficient values β2 and β4 at the taps C2 and C4 of the er track to the subtractor and taking the difference.
【0076】以上詳述したディスクチルト検出に用いる
学習データ領域は目標トラックにのみ既知データが記録
されていればよく、両隣接トラックには通常のユーザデ
ータが記録されていて構わない。この場合、両隣接トラ
ックにも既知データを記録しておく必要があるような方
式にくらべて学習データ領域の容量が低減し、ディスク
全体のユーザデータ領域が増加することになる。The learning data area used for disc tilt detection described above only needs to record known data only on the target track, and ordinary user data may be recorded on both adjacent tracks. In this case, the capacity of the learning data area is reduced and the user data area of the entire disc is increased as compared with a method in which known data needs to be recorded on both adjacent tracks.
【0077】また、学習データ領域はチルト検出のため
に光ディスク7上の一定の領域に設定することが考えら
れるが、例えばDVDの通常のユーザデータ中に含まれ
る同期パターン(SYNCコード)を学習データとして
用いることもできる。DVDでは、2KBで1セクタを
構成しているが、この1セクタ中に26×32bitの
SYNCコードが存在する。SYNCコードには予め決
められた16種のパターンが繰り返し用いられているた
め、これらすべてのパターンに対する理想値系列を予め
用意しておくことで、SYNCコード自体をタップ係数
の最適化のための学習データとして利用できる。こうす
ることで、チルト検出のための新たなデータ領域を必要
としないため、ユーザ記憶容量の低下を伴うことなくデ
ィスクチルト検出装置を実現できることになる。It is conceivable that the learning data area is set to a fixed area on the optical disk 7 for tilt detection. For example, a synchronization pattern (SYNC code) included in normal user data of a DVD is used as the learning data area. Can also be used. In DVD, one sector is composed of 2 KB, and a 26 × 32-bit SYNC code exists in one sector. Since 16 types of predetermined patterns are repeatedly used in the SYNC code, by preparing in advance ideal value sequences for all of these patterns, the SYNC code itself can be learned to optimize tap coefficients. Available as data. By doing so, since a new data area for tilt detection is not required, a disc tilt detection device can be realized without a decrease in user storage capacity.
【0078】また、学習データには、例えばDVD−R
AMのヘッダ領域に含まれるIDコードやアドレスマー
クを用いることも出来る。また、学習データ領域は、デ
ィスクのユーザデータ領域中に一定間隔(例えば1セク
タ)を隔てて設置してもよいしディスクの最内周のリー
ドインエリアと最外周のリードアウトエリアにのみ設け
ておいてもよい。The learning data includes, for example, DVD-R
An ID code or an address mark included in the header area of the AM can also be used. The learning data area may be provided at a fixed interval (for example, one sector) in the user data area of the disk, or provided only in the innermost lead-in area and the outermost lead-out area of the disk. You may leave.
【0079】本発明によれば、光ディスク上の予め決め
られたデータが記録された学習データ領域において3ビ
ームにより再生された信号と、この学習データに対応し
た理想値系列から、3ビーム再生信号に対する波形等化
回路のタップ係数を最小二乗法を用いてクロストークが
減少するように最適化し、これら最適化されたタップ係
数を演算することで、ディスクと光ヘッドの相対的な傾
きを精度良く広帯域で検出することができ、ラジアル及
びタンジェンシャル方向のチルトを同時に検出可能なデ
ィスクチルト検出装置を提供することができる。According to the present invention, a signal reproduced by three beams in a learning data area where predetermined data is recorded on an optical disk and an ideal value sequence corresponding to the learning data are used to generate a three-beam reproduced signal. The tap coefficients of the waveform equalization circuit are optimized using the least squares method to reduce the crosstalk, and by calculating these optimized tap coefficients, the relative tilt between the disk and the optical head can be accurately determined over a wide band. Thus, it is possible to provide a disk tilt detection device capable of simultaneously detecting the tilt in the radial and tangential directions.
【0080】[0080]
【発明の効果】本発明によれば、光ディスク上の予め決
められたデータが記録された学習データ領域において3
ビームにより再生された信号と、この学習データに対応
した理想値系列から、3ビーム再生信号に対する波形等
化回路のタップ係数を最小二乗法を用いてクロストーク
が減少するように最適化し、これら最適化されたタップ
係数を演算することで、ディスクと光ヘッドの相対的な
傾きを精度良く広帯域で検出することができ、ラジアル
及びタンジェンシャル方向のチルトを同時に検出可能な
光ディスク装置を提供することができる。According to the present invention, in the learning data area on the optical disc where predetermined data is recorded,
From the signal reproduced by the beam and the ideal value sequence corresponding to the learning data, the tap coefficients of the waveform equalization circuit for the three-beam reproduced signal are optimized using the least squares method so that the crosstalk is reduced. The present invention provides an optical disc device capable of detecting the relative tilt of a disc and an optical head with high accuracy over a wide band by calculating the converted tap coefficients, and capable of simultaneously detecting the tilt in the radial and tangential directions. it can.
【図1】適応アルゴリズムと一括処理によるタップ係数
値の収束性の違いを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a difference in convergence of tap coefficient values between an adaptive algorithm and batch processing.
【図2】本発明の光ディスク装置の一例に相当するディ
スクチルト検出装置の全体の概略構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an overall schematic configuration of a disc tilt detection device corresponding to an example of the optical disc device of the present invention.
【図3】光ディスク上での3ビームの配置を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of three beams on an optical disc.
【図4】波形等化回路の概略構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of a waveform equalization circuit.
【図5】タップ係数演算回路の概略構成を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of a tap coefficient calculation circuit.
【図6】学習データ領域の理想値系列を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an ideal value sequence in a learning data area.
【図7】光ディスク上のビームスポット形状とトラック
の関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a beam spot shape on an optical disc and a track.
【図8】(α3−γ3)信号のラジアルチルト依存性を
示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating radial tilt dependence of an (α3-γ3) signal.
【図9】(γ2+γ4)−(α2+α4)信号のラジア
ルチルト依存性を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the radial tilt dependency of a (γ2 + γ4)-(α2 + α4) signal.
【図10】(γ2+α3+γ4)−(α2+γ3+α
4)信号のラジアルチルト依存性を示す図である。FIG. 10: (γ2 + α3 + γ4) − (α2 + γ3 + α
4) A diagram showing radial tilt dependence of a signal.
【図11】(β4−β2)信号のタンジェンシャルチル
ト依存性を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the tangential tilt dependency of the (β4-β2) signal.
【図12】(β1+β4)−(β2+β5)信号のタン
ジェンシャルチルト依存性を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the tangential tilt dependency of a (β1 + β4)-(β2 + β5) signal.
【図13】(α2+β4+γ2)−(α4+β2+γ
4)信号のタンジェンシャルチルト依存性を示す図であ
る。FIG. 13: (α2 + β4 + γ2) − (α4 + β2 + γ
4) A diagram showing the tangential tilt dependency of a signal.
【図14】光ディスク上のビームスポット形状とトラッ
クの関係を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a beam spot shape on an optical disc and a track.
【図15】(α3−γ3)信号、(β4−β2)信号の
チルト依存性を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating tilt dependency of the (α3-γ3) signal and the (β4-β2) signal.
【図16】チルト検出回路の構成例を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of a tilt detection circuit.
1…レーザ光源 2…コリメートレンズ 3…回折格子 4…偏光ビームスプリッタ 5…4分の1波長板 6…対物レンズ 7…光ディスク 8…集光レンズ 9…光検出器 11〜13…遅延回路 14〜16…波形等化回路 17…タップ係数演算回路 22…チルト検出回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser light source 2 ... Collimating lens 3 ... Diffraction grating 4 ... Polarization beam splitter 5 ... Quarter wavelength plate 6 ... Objective lens 7 ... Optical disk 8 ... Condensing lens 9 ... Photodetector 11-13 ... Delay circuit 14- 16: Waveform equalization circuit 17: Tap coefficient calculation circuit 22: Tilt detection circuit
Claims (9)
接トラックの3トラックに光ビームを同時に照射し、こ
れら3トラックに記録された情報が反映された反射光を
検出する光学手段と、 前記光学手段により検出された反射光に反映された情報
を電気信号に変換し、再生信号として提供する再生手段
と、 前記再生手段から提供される3トラックの再生信号をそ
れぞれ所定の時間遅延させる遅延手段と、 前記遅延手段から提供される3トラックの再生信号の周
波数特性をそれぞれ補正する等化手段と、 前記等化手段による周波数特性の補正量を制御する制御
手段と、 前記制御手段による前記等化手段の周波数特性の補正量
制御に基づき、前記光ディスクのチルト量を算出するチ
ルト演算手段とを有し、 前記等化手段は、トランスバーサルフィルタで構成さ
れ、 前記制御手段は、前記トランスバーサルフィルタのタッ
プ係数群を変化させることで前記等化手段による周波数
特性の補正量を制御する回路であって、 前記3トラックより再生された信号値系列を観測値系列
とし、 前記目標トラックより再生された信号値系列に対応した
予め決められた信号値系列を理想値系列として、 前記観測値系列と前記タップ係数群の関係式であって、
前記タップ係数群の一次結合で表される関係式によって
求まる測定値系列と前記理想値系列との残差の複数チャ
ネルビットに渡る二乗和が最小となる条件を満たすタッ
プ係数群を一括処理により求め、 前記チルト演算手段は、前記タップ係数群間の演算によ
り前記光ディスクと前記光学手段との相対的な傾きを求
めることを特徴とする光ディスク装置。1. An optical means for simultaneously irradiating a target track on an optical disc and three tracks on both sides thereof with a light beam, and detecting reflected light reflecting information recorded on these three tracks, and said optical means. A reproducing unit that converts information reflected in the reflected light detected by the electric signal into an electric signal and provides the electric signal as a reproduction signal; and a delay unit that delays a reproduction signal of three tracks provided from the reproduction unit by a predetermined time. An equalizing means for respectively correcting the frequency characteristics of the three-track reproduced signal provided from the delay means; a control means for controlling a correction amount of the frequency characteristic by the equalizing means; A tilt calculating means for calculating a tilt amount of the optical disc based on a frequency characteristic correction amount control, wherein the equalizing means comprises a transversal A control unit for controlling a correction amount of a frequency characteristic by the equalization unit by changing a tap coefficient group of the transversal filter; and a signal value reproduced from the three tracks. A sequence as an observed value sequence, and a predetermined signal value sequence corresponding to the signal value sequence reproduced from the target track as an ideal value sequence, a relational expression between the observed value sequence and the tap coefficient group,
A tap coefficient group that satisfies a condition that minimizes the sum of squares of the residual of the measured value series obtained by the relational expression represented by a linear combination of the tap coefficient group and the ideal value series over a plurality of channel bits is obtained by batch processing. An optical disc apparatus, wherein the tilt calculating means obtains a relative inclination between the optical disc and the optical means by calculating between the tap coefficient groups.
標トラックにおける既知のデータ系列としての学習デー
タ系列を複数チャネルビットに渡って再生した信号値系
列を用いることを特徴とする請求項1に記載の光ディス
ク装置。2. The method according to claim 1, wherein in deriving the tap coefficient group, a signal value sequence obtained by reproducing a learning data sequence as a known data sequence in the target track over a plurality of channel bits is used. Optical disk device.
データ系列と学習データ系列の中間を再生しているとき
には、前回の学習データ系列にて求めたタップ係数群の
値を保持するように、前記等化手段を制御することを特
徴とする請求項2に記載の光ディスク装置。3. The control means according to claim 1, wherein said control means retains a value of a tap coefficient group obtained in a previous learning data sequence when said reproducing means reproduces an intermediate portion between said learning data sequence and said learning data sequence. 3. The optical disk device according to claim 2, wherein said equalizing means is controlled.
含まれる同期コード、ヘッダ領域に含まれるID、ヘッ
ダ領域に含まれるアドレスマーク、ディスクのリードイ
ン領域に含まれるデータ、及びディスクのリードアウト
領域に含まれるデータのうちのどれかであることを特徴
とする請求項2又は3に記載の光ディスク装置。4. The learning data sequence includes a synchronization code included in user data, an ID included in a header area, an address mark included in a header area, data included in a lead-in area of a disk, and a lead-out of a disk. 4. The optical disk device according to claim 2, wherein the data is any one of data included in the area.
においては、目標トラックにのみ予め決められたデータ
記録されており、その両隣接トラックには通常のユーザ
データが記録されていることを特徴とする請求項2又は
3に記載の光ディスク装置。5. The reproduction of the learning data area on the optical disk, wherein predetermined data is recorded only on a target track, and normal user data is recorded on both adjacent tracks. 4. The optical disk device according to claim 2, wherein
間の演算により前記光ディスクと前記光学手段との相対
的なディスクラジアル方向の傾きとトラックタンジェン
シャル方向の傾きを同時に求めることを特徴とする請求
項2又は3に記載の光ディスク装置。6. A tilt calculating means for simultaneously calculating a relative inclination in a disk radial direction and a relative inclination in a track tangential direction between the optical disk and the optical means by calculating between the tap coefficient groups. The optical disk device according to claim 2.
するトラックの再生信号に対するトランスバーサルフィ
ルタのタップ係数群を α={α-n、…、α-1、α0、α1、…、αn}とし(但
しnは正の整数)、 前記目標トラックの再生信号に対するトランスバーサル
フィルタのタップ係数群を β={β-n、…、β-1、β0、β1、…、βn}とし(但
しnは正の整数)、 前記目標トラックのディスク外周側に隣接するトラック
の再生信号に対するトランスバーサルフィルタのタップ
係数群を γ={γ-n、…、γ-1、γ0、γ1、…、γn}とし(但
しnは正の整数)、 前記チルト演算手段は、前記光ディスクと前記光学手段
との相対的なディスクラジアル方向の傾きを求める演算
として、 タップ係数群αとγの互いの要素間の演算を行なうこと
を特徴とする請求項2、3、6に記載の光ディスク装
置。7. A transversal filter tap coefficient group for a reproduction signal of a track adjacent to the target track on the inner circumference side of the disc is represented by α = {α −n ,..., Α −1 , α 0 , α 1 ,. α n } (where n is a positive integer), and the tap coefficient group of the transversal filter for the reproduction signal of the target track is β = {β −n ,..., β −1 , β 0 , β 1 ,. and n} (where n is a positive integer), the tap coefficient group of the transversal filter for the reproduction signal of the track which is adjacent to the disk outer circumferential side of the target track γ = {γ -n, ..., γ -1, γ 0 , Γ 1 ,..., Γ n } (where n is a positive integer), and the tilt calculating means calculates the relative inclination of the optical disc and the optical means in the radial direction of the disc by tap coefficient group α Perform the operation between the elements of and The optical disk apparatus according to claim 2, 3 and 6, characterized.
するトラックの再生信号に対するトランスバーサルフィ
ルタのタップ係数群を α={α-n、…、α-1、α0、α1、…、αn}とし(但
しnは正の整数)、 前記目標トラックの再生信号に対するトランスバーサル
フィルタのタップ係数群を β={β-n、…、β-1、β0、β1、…、βn}とし(但
しnは正の整数)、 前記目標トラックのディスク外周側に隣接するトラック
の再生信号に対するトランスバーサルフィルタのタップ
係数群を γ={γ-n、…、γ-1、γ0、γ1、…、γn}とし(但
しnは正の整数)、 前記チルト量演算手段は、前記光ディスクと前記光学手
段との相対的なトラックタンジェンシャル方向の傾きを
求める演算として、 タップ係数群αにおける要素間、あるいはタップ係数群
βにおける要素間、あるいはタップ係数群γにおける要
素間の演算を行なうことを特徴とする請求項2、3、又
は6記載の光ディスク装置。Wherein said tap coefficient group of the transversal filter for the reproduction signal of the track adjacent to the disk inner circumference side of the target track α = {α -n, ..., α -1, α 0, α 1, ..., α n } (where n is a positive integer), and the tap coefficient group of the transversal filter for the reproduction signal of the target track is β = {β −n ,..., β −1 , β 0 , β 1 ,. and n} (where n is a positive integer), the tap coefficient group of the transversal filter for the reproduction signal of the track which is adjacent to the disk outer circumferential side of the target track γ = {γ -n, ..., γ -1, γ 0 , Γ 1 ,..., Γ n } (where n is a positive integer), and the tilt amount calculation means calculates a relative inclination of the optical disc and the optical means in the track tangential direction by using a tap coefficient Between elements in group α, or Between elements in flops coefficient group beta, or claim 2, characterized in that performing an operation between elements of the tap coefficient group gamma, or 6, wherein the optical disk apparatus.
同一のデータ系列がクロストークが低減された状態で記
録された理想値系列生成用データ領域を設け、該理想値
系列生成用データ領域を再生したときの再生信号をサン
プリングしたデータを前記理想値系列とすることを特徴
とする請求項2に記載の光ディスク装置。9. An ideal value sequence generation data area in which the same data sequence as the learning data sequence is recorded on the optical disc in a state where crosstalk is reduced, and the ideal value sequence generation data area is reproduced. 3. The optical disk device according to claim 2, wherein the data obtained by sampling the reproduced signal at the time of performing the conversion is used as the ideal value series.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000077162A JP2001266382A (en) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | Optical disk device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000077162A JP2001266382A (en) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | Optical disk device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001266382A true JP2001266382A (en) | 2001-09-28 |
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ID=18594776
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---|---|---|---|
JP2000077162A Pending JP2001266382A (en) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | Optical disk device |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2001266382A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7349321B2 (en) | 2004-05-19 | 2008-03-25 | Hitachi, Ltd. | Information reproduction apparatus and information reproduction method |
EP1947836A2 (en) | 2000-09-27 | 2008-07-23 | Ricoh Company, Ltd. | Image-processing apparatus and image-processing method |
CN100440340C (en) * | 2003-11-27 | 2008-12-03 | 日本电气株式会社 | Data reproducing method with reduction of the influence of tilt and apparatus using the same |
US7518961B2 (en) | 2005-09-28 | 2009-04-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical disk recording and reproducing apparatus for recording and reproducing data in and from optical disk |
-
2000
- 2000-03-17 JP JP2000077162A patent/JP2001266382A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1947836A2 (en) | 2000-09-27 | 2008-07-23 | Ricoh Company, Ltd. | Image-processing apparatus and image-processing method |
CN100440340C (en) * | 2003-11-27 | 2008-12-03 | 日本电气株式会社 | Data reproducing method with reduction of the influence of tilt and apparatus using the same |
US7349321B2 (en) | 2004-05-19 | 2008-03-25 | Hitachi, Ltd. | Information reproduction apparatus and information reproduction method |
US7518961B2 (en) | 2005-09-28 | 2009-04-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical disk recording and reproducing apparatus for recording and reproducing data in and from optical disk |
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