JP2002042420A - 記録情報再生装置 - Google Patents
記録情報再生装置Info
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- JP2002042420A JP2002042420A JP2000226775A JP2000226775A JP2002042420A JP 2002042420 A JP2002042420 A JP 2002042420A JP 2000226775 A JP2000226775 A JP 2000226775A JP 2000226775 A JP2000226775 A JP 2000226775A JP 2002042420 A JP2002042420 A JP 2002042420A
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Abstract
プル値が0に収束するように可変係数フィルタのフィル
タ係数を更新するようにしているため、微分系の信号に
対応出来ず、また、収束が遅く、誤判別が多いという問
題があり、また、パーシャルレスポンス等化を行ってい
ないのでビタビ復号ができない。 【解決手段】 仮判別回路はパーシャルレスポンス等化
を前提とした仮判別(収束目標設定)をピークポイント
情報と状態遷移に基づいて行い、この仮判別値と減算器
から取り出される波形等化後再生信号との差分値をエラ
ー信号として乗算器・LPFに供給して、エラー信号が
0になるように制御することで、明確な値に向かって装
置の動作を収束させることができ、隣接トラックからの
再生信号に基づく擬似クロストーク信号が出力され、再
生トラックからの再生信号に減算される。
Description
係り、特に光ディスクの記録情報信号を再生する記録情
報再生装置に関する。
の隣接する3つの記録トラックから別々のビームにより
再生した信号に基づいて、クロストーク除去を行うと共
に中央のトラックからS/N比の良好な再生信号を得る
ようにした、3ビーム法による記録情報再生装置が種々
提案されているが、クロストーク除去のためのプリアン
ブル信号を予め記録しておくことなく、再生信号のクロ
ストーク除去を行うようにして記録容量を向上した3ビ
ーム法による記録情報再生装置が知られている(特開平
9−320200号公報)。
の任意の一の記録トラックから一のビームにより再生し
た第1の読取信号と、その一のトラックの両側に隣接す
る2本のトラックから別々のビームにより再生した2つ
の第2の読取信号とを、それぞれサンプリングして第1
及び第2のサンプル値系列に変換し、そのうち第2のサ
ンプル値系列から可変係数フィルタによりクロストーク
成分を求め、上記の第1のサンプル値系列からこのクロ
ストーク成分を減算器で減算し、更にゼロクロスサンプ
ル抽出手段により、この減算器の出力サンプル値系列中
からゼロクロスサンプル値を抽出して、このゼロクロス
サンプル値が0に収束するようにフィルタ係数演算手段
により上記の可変係数フィルタのフィルタ係数を更新す
ると共に、判定手段により減算器の出力サンプル値系列
から再生信号の判定を行う構成である。
の記録情報再生装置では、可変係数フィルタのフィルタ
係数の更新は、LMS適応アルゴリズムを使用して誤差
信号が0になるようにしているが、上記の誤差信号は減
算器の出力サンプル値系列中から抽出したゼロクロスサ
ンプル値のみであり、収束が遅く、誤判別が多いという
問題がある。また、パーシャルレスポンス等化を行って
いないので、ビタビ復号ができず、益々高密度記録され
る傾向のある光ディスクから読み取ったS/Nの低い再
生信号のデータ復元を誤る可能性が高いという問題もあ
る。
(タンジェンシャルプッシュプル法)でよみだされた信
号や、ハードディスク及び磁気テープのように微分系の
特性を有する場合、図2に示すように、信号が0付近で
連続した値をとるので、ゼロクロス検出ではデータ変化
点を検出することが出来ない。つまり、クロストーク成
分の抽出が不可能であり、クロストーク除去は実現しな
かった。
微分系の信号に対するクロストーク除去を実現し得る記
録情報再生装置を提供することを目的とする。また、本
発明の他の目的は、収束が速くしかも確実に記録媒体の
記録情報を再生し得る記録情報再生装置を提供すること
を目的とする。また、本発明の他の目的は、高密度記録
された記録媒体の記録情報をパーシャルレスポンス等化
を用いて正確に再生し得る記録情報再生装置を提供する
ことにある。また更に、本発明の他の目的は、簡単な構
成によりクロストーク除去を実現し得る記録情報再生装
置を提供することにある。更に、本発明の他の目的は、
微分系の特徴を有する信号を、PR(a,b,−b,−
a)に等化するために有効な再生装置を提供することに
ある。
解決するために、記録媒体に記録されている再生すべき
任意の一の記録トラックから読み取った第1の再生信号
を復号する記録情報再生装置において、前記第1の再生
信号から、前記再生すべき任意の一の記録トラックに隣
接する少なくとも1つの記録トラックから読み取った第
2の再生信号を所定のフィルタリング特性を有するフィ
ルタで処理した信号を減算した信号を出力する第1の減
算手段と、前記第1の再生信号がピークか否かを検出し
てピークポイント情報を出力する検出手段と、前記ピー
クポイント情報と前記第1の減算手段の出力信号とを受
け、前記ピークポイント情報がピークを示すタイミング
における前記第1の減算手段からの出力信号と所定の値
との差分値をエラー信号として出力する第2の減算手段
と、前記エラー信号に基づき、前記フィルタのフィルタ
リング特性を前記エラー信号が最小になるように可変制
御する係数生成手段とを有することを特徴とする記録情
報再生装置を提供する。また、本発明は上述の問題点を
解決するために、記録媒体に記録されている再生すべき
任意の一の記録トラックから読み取った第1の再生信号
をトランスバーサルフィルタを用いてパーシャルレスポ
ンス等化した後に復号する記録情報再生装置において、
前記トランスバーサルフィルタの出力信号から、前記再
生すべき任意の一の記録トラックに隣接する少なくとも
1つの記録トラックから読み取った第2の再生信号を所
定のフィルタリング特性を有するフィルタで処理した信
号を減算して波形等化後の再生信号を出力する第1の減
算手段と、前記トランスバーサルフィルタの入力信号も
しくは出力信号がピークか否かを検出してピークポイン
ト情報を出力する検出手段と、前記ピークポイント情報
と前記波形等化後の再生信号とを受け、前記パーシャル
レスポンス等化の種類と前記再生信号のランレングス制
限符号の種類とにより定まる状態遷移に基づいて波形等
化信号の仮判別値を決定する仮判別手段と、前記仮判別
値と前記第1の減算手段からの出力信号との差分値をエ
ラー信号として出力する第2の減算手段と、前記エラー
信号に基づき、前記トランスバーサルフィルタのタップ
係数及び前記フィルタのフィルタリング特性を前記エラ
ー信号が最小になるように可変制御する係数生成手段と
を有することを特徴とする記録情報再生装置を提供す
る。さら、本発明は上述の問題点を解決するために、記
録媒体上の記録トラック群のうち、再生すべき任意の一
の記録トラックから読み取った第1の再生信号と前記再
生すべき任意の一の記録トラックに隣接する少なくとも
1つの記録情報トラックから読み取った第2の再生信号
とを得る読取手段と、前記第1の再生信号および前記第
2の再生信号をそれぞれ別々にディジタル信号に変換し
て第1のディジタル再生信号および第2のディジタル再
生信号を出力するA/D変換手段と、前記第1のディジ
タル再生信号に対して所望のビットレートでサンプリン
グしたディジタルデータをリサンプリング演算して生成
すると共に、ビットクロックを生成し、更に前記第1の
ディジタル再生信号のピークサンプリング点を検出して
ピークポイント情報を出力するリサンプリング演算位相
同期ループ回路と、前記リサンプリング演算位相同期ル
ープ回路の出力ディジタルデータを、第1のフィルタ係
数に基づいて波形等化する第1のトランスバーサルフィ
ルタと、前記ピークポイント情報を、各ビットサンプリ
ングタイミングにおいて所定時間遅延させる遅延回路
と、前記パーシャルレスポンス等化の種類を示すPRモ
ード信号と、前記再生信号のランレングス制限符号の種
類を示すRLLモード信号と、前記遅延回路からの複数
の前記ピークポイント情報と、波形等化後の再生信号と
を入力として受け、前記PRモード信号とRLLモード
信号で定まる状態遷移と、前記複数のピークポイント情
報のパターンとに基づき、波形等化信号の仮判別値を算
出し、その仮判別値と前記波形等化後の再生信号との差
分値をエラー信号として出力する仮判別手段と、前記仮
判別手段の出力エラー信号に基づき、前記第1のフィル
タ係数を前記エラー信号が最小になるように可変制御す
る第1の係数生成手段と、前記A/D変換手段からの前
記第2のディジタル再生信号に対して前記リサンプリン
グ演算位相同期ループ回路の出力ビットクロックに基づ
いてリサンプリング演算して、サンプリング信号を出力
するリサンプリング手段と、前記サンプリング信号を、
第2のフィルタ係数に基づいて別々にフィルタリングし
て、前記再生すべき任意の一の記録トラックの少なくと
も1方に隣接する記録トラックの読取信号に対応した擬
似クロストーク信号を出力する第2のトランスバーサル
フィルタと、前記仮判別手段の出力エラー信号に基づ
き、前記第2のフィルタ係数を可変制御する第2の係数
生成手段と、前記第1のトランスバーサルフィルタの出
力信号から前記擬似クロストーク信号を減算して前記波
形等化後の再生信号を出力する減算回路とを有すること
を特徴とする記録情報再生装置を提供する。
て図面と共に説明する。図1は本発明になる記録情報再
生装置の第1の実施の形態のブロック図を示す。この実
施の形態では、記録媒体の一例としての光ディスクの隣
接する3本の記録トラック(以下単にトラックと記すこ
ともある)に対し、3つのビームスポットを別々に形成
する公知の3ビーム法を用いる。すなわち、図3に示す
ように、1回転当たり1本のトラックが形成されている
光ディスクの任意のトラックTiから記録情報信号を再
生するときは、再生専用の光ビームスポットB0をトラ
ックTiに形成し、トラックTiの両側に隣接するトラ
ックTi-1とTi+1のうち内周側トラックTi-1にはビームス
ポットB1を形成し、外周側トラックTi+1にはビームス
ポットB2を形成する。
B2は、中央のビームスポットB0を中心として、光デ
ィスクの回転方向上、ビームスポットB1が後方位置
(又は前方位置)に、ビームスポットB2が前方位置
(又は後方位置)に配置された状態を保ってトラッキン
グされることは周知の通りである。これら3つのビーム
スポットB0、B1、B2による反射光は、公知の光学
系を別々に通して読取信号に変換される。
トラックTiの読取信号は、図1のA/D変換器11に
供給され、内周側の隣接トラックTi-1の読取信号は、図
1のA/D変換器12に供給され、外周側の隣接トラッ
クTi+1の読取信号は、図1のA/D変換器13に供給さ
れる。A/D変換器11、12、13は入力された読取
信号を、マスタークロックでサンプリングしてディジタ
ル信号に変換して、次段のAGC・ATC回路14、1
5、16に供給し、ここで振幅が一定に制御される自動
振幅制御(AGC)及び2値コンパレートの閾値を適切
に直流(DC)制御する自動閾値制御(ATC)させ
る。
サンプリングDPLL17に供給される。リサンプリン
グDPLL17は、自分自身のブロックの中でループが
完結しているディジタルPLL(位相同期ループ)回路
で、入力信号に対し所望のビットレートでサンプリング
したディジタルデータをリサンプリング(間引き補間)
演算して生成し、遅延調整器20を通してトランスバー
サルフィルタ21に供給する。また、リサンプリングD
PLL17は、リサンプリングデータのピークを検出し
ており、それにより得られるピークポイント情報を遅延
調整器22を通して後述のタップ遅延回路32に供給す
る。
ットサンプリングのためのビットクロックBCLKを生
成すると共に、リサンプリング演算するための内分する
割合を示すパラメータT_ratioを生成し、それらをリ
サンプリング回路18及び19にそれぞれ供給し、ここ
でAGC・ATC回路15及び16よりのディジタル信
号をパラメータT_ratioが示す割合でビットクロック
BCLKでリサンプリング演算を行う。ビットクロック
BCLKは、歯抜けクロック(Punctured Clock)であ
る。なお、前記ピークポイント情報はビットサンプリン
グのデータにおける、正または負のピークレベルをビッ
トクロック単位で示している。
ぞれ取り出された信号は、遅延調整器23、24を通し
てトランスバーサルフィルタ25、26に供給される。
前記トランスバーサルフィルタ21及び上記のトランス
バーサルフィルタ25、26は、それぞれ乗算器・低域
フィルタ(LPF)27、28、29よりフィルタ係数
(タップ係数)が入力されてそれに応じた特性のフィル
タリング処理を入力信号に対して行う。
・LPF27よりのタップ係数(フィルタ係数)に基づ
いて波形等化処理を行い、再生すべき所望のトラックか
らの読取信号の前後の信号との符号間干渉の影響を低減
する。このトランスバーサルフィルタ21の出力波形等
化後読取信号は、後述の減算器30及び31を通して仮
判別回路33に供給され、ここでタップ遅延回路32よ
りの遅延信号と、パーシャルレスポンス(PR)の種類
を示すPRモード信号と、光ディスクに記録されている
信号のランレングス制限符号長(最小反転間隔や最大反
転間隔)を示すRLLモード信号とが入力され、これら
に基づいて仮判別結果を出力する。
号(減算器31の出力信号)とが減算器34において減
算され、その差分値がエラー信号としてインバータ35
で極性を反転された後、乗算器・LPF27に供給さ
れ、ここでトランスバーサルフィルタ21のタップ出力
と乗算されて相関が検出され、LPFで積分される。乗
算器・LPF27の出力積分値は、上記のエラー信号の
値を0にする、トランスバーサルフィルタ21のフィル
タ係数(タップ係数)としてトランスバーサルフィルタ
21に入力される。
算器・LPF27、仮判別回路33、タップ遅延回路3
2、減算器34、インバータ35よりなるフィードバッ
クループは、よく知られるLMSアルゴリズムを基本と
しているが、仮判別回路33は、本発明者が提案した回
路であり、パーシャルレスポンス等化を前提とした仮判
別(収束目標設定)を行う。
性について説明するに、例えばPR(a,b,−b,−
a)の特性を図4(A)に示す孤立波に付与して等化す
ると、その等化波形はよく知られているように図4
(B)に示すようになる。更に、連続波では、この等化
波形は、−(a+b),−a,0,a,a+bの5値を
とる。この5値をビタビ復号器に入力すると、元のデー
タ(入力値)とPR等化後の再生信号(出力値)は、過
去の信号の拘束を受け、これと(1,X)RLLによっ
て入力信号の"1"は2回以上続かないことを利用する
と、図4(C)に示すような状態遷移図で表わすことが
できることが知られている。
出力値により定まる状態を示す。この状態遷移図から例
えば状態S2にあるときは、入力値がa+2bのとき出
力値が1となって状態S3へ遷移し、入力値が2bのと
き出力値が1となって状態S4へ遷移するが、それ以外
の入力値は入力されないことが分かり、また、もし入力
されればそれはエラーであることが分かる。
(2,X)である場合の状態遷移図を示しており、S5
からS1、及びS2からS4の遷移が無くなっているこ
とが分かる。
の特性と仮判別回路33の出力する仮判定値との関係を
示す図である。同図において、一番上の行のPRモード
は、仮判別回路33に入力される信号の値を示してお
り、一番左の列のRLLモードは、仮判別回路33に入
力される信号を示している。
性がPR(1,−1)、PR(1,1,−1,−1)、
PR(1,2,−2,−1)、PR(1,3,−3,−
1)、PR(2,3,−3,−2)及びPR(3,4,
−4,−3)のいずれであるかを示す。特にPR(1,
−1)は良く知られているPR4(PartialRe
sponse ClassIV)であり、PR(1,1,
−1,−1)は良く知られているEPR4(Exten
ded Partial Response Clas
sIV)である。
PR(a,b,−b,−a)のa=0、b=1の場合で
ある。更に、図5において、ゲインGは絶対値の最大値
(a+b)を正規化するための乗算係数であり、A/
(a+b)で表される(ただし、Aは任意のレベル)
在時刻における信号D3として取り扱われる。一方、リ
サンプリング・DPLL17からのピークポイント情報
が遅延調整22を介してタップ遅延回路32に供給さ
れ、そのタップ遅延出力が仮判別回路33に入力され
る。仮判別回路33は後述のアルゴリズムに従って、パ
ーシャルレスポンス等化を前提とした仮判別(収束目標
設定)を行う。
て、図6のフローチャート等と共に更に詳細に説明す
る。ここでは、簡単のため、信号のランレングス制限が
(2,X)である場合について説明する。ここで、上記
のピークポイント情報の値PKが"1"であるときはピー
クを示しており、これは、図4(C)に示したPR
(a,b,−b,−a)の状態遷移図では「a+b」又
は「−(a+b)」という値で表わされており、状態S
1→S2又は状態S4→S5へ遷移する過程において発
生する。
は、サンプル点の極性で判別できる。しかも、あるピー
クから次のピークまでの間隔が分かれば、つまり状態S
2から状態S5に至るまで、又は状態S5から状態S2
に至るまでの遷移数がわかれば、経路が確定し、取り得
るべき値が各々のサンプル点に対して明確になる。
「−(a+b)」以外の値、すなわちピークでないとき
は、上記のピークポイント情報の値PKは"0"である。
この状態遷移図から、ピーク(PK=1)は2つ連続し
て取り出されることはなく、(2,X)の場合は、隣接
するPK=1の間には最低2つの"0"が存在する。
ピーク自体の検出を誤ることも十分に予想されるが、フ
ィードバック制御の場合、正しい判定のできる確率が誤
る確率を上回っていれば、正しい方向に収束していくは
ずであり、また、十分な積分処理のため、単発のノイズ
は実用上問題ないと考えられる。
ず、タップ遅延回路32を介してビットクロックの周期
毎に入力されるピークポイント情報の値PKを識別し、
連続する5クロック周期の5つの値がオール"0"である
かどうか(図6のステップ61)、上記の5つの値のう
ちの最後の値のみが"1"かどうか(図6のステップ6
2)、上記の5つの値のうちの最初の値のみが"1"かど
うか(図6のステップ63)、上記の5つの値のうちの
最初と最後の値が"1"で残りの3つの値は"0"かどうか
を判別する(図6のステップ64)。
ント情報の値PKの中央の値を"0"としたとき、前後両
側のピークポイント情報の値PKがいずれも"0"である
場合であり、このときは信号波形0に張り付いている場
合であるので、これらのパターンのいずれかを満たすと
きは、 Q=0 (1) なる式により、仮判別値Qを算出する(図6のステップ
65)。
連続する5クロック周期の5つのピークポイント情報の
値PKが"01010"、"01001"、"1001
0"、"00010"及び"01000"のうちのいずれか
のパターンであるかどうか判別する(図6のステップ6
6、69〜72)。これら4つのパターンは、連続する
5つのピークポイント情報のうち中央値がピーク点を示
しておらず、かつ、中央値の前後に隣接する2つのピー
クポイント情報のいずれかがピーク点を示しているとき
である。
は、 P=a×G (2) なる式により、値Pを算出する(図6のステップ7
3)。ただし、(2)式及び後述の(3)式中、Gは図
5に示したゲイン、a、bはPR(a,b,b,a)に
おけるaとbの値を示す。これらa、b及びGの値は、
端子43を介して入力されるPRモード信号、端子44
を介して入力されるRLLモード信号により求められる
既知の値である。
の値PKが上記以外と判定されたときは、 P=(a+b)×G (2) なる式により、値Pを算出する(図6のステップ7
7)。例えば、連続する5つのピークPKの中央値が"
1"の場合などがこの場合に相当する。
値Pを算出すると、続いてD型フリップフロップ47か
ら取り出される現在時刻の波形等化信号D3が0以上で
あるかどうか判別する(図6のステップ74)。現在時
刻の波形等化信号D3が0以上であるときは最終仮判定
レベルQをPの値とし(図6のステップ75)、負であ
るときは最終仮判定レベルQを−Pの値とする(図6の
ステップ76)
ベルQは、図1の減算器34に供給されて現在時刻の波
形等化信号D3との差分をとられてエラー信号とされ、
INV35を介して乗算器・LPF27へ出力され、こ
こで乗算されてから高域周波数成分が除去され、トラン
スバーサルフィルタ21にタップ係数として出力され
る。このようにして、図3の減算器52から取り出され
るエラー信号が0になるように、トランスバーサルフィ
ルタ21のタップ係数が可変制御されることにより、ト
ランスバーサルフィルタ21による波形等化を収束範囲
を拡大させて好適に行うことができる。
ルレスポンス等化の種類を示すPRモード信号と、再生
信号のランレングス制限符号の種類を示すRLLモード
信号と、タップ遅延回路32からの複数のピークポイン
ト情報と、減算器31の出力波形等化後再生信号とを入
力として受け、PRモード信号とRLLモード信号で定
まる状態遷移と、複数のピークポイント情報のパターン
とに基づき、波形等化信号の仮判別レベルQを算出す
る。この仮判定レベルQは目標値として図1の減算器3
4に供給され、実際の信号である波形等化後再生信号と
の差がとられてエラー信号とされる。
19よりそれぞれ取り出された信号は、遅延調整器2
3、24により固定の遅延が与えられ、後述の擬似クロ
ストークとの時間合わせを粗く行われてトランスバーサ
ルフィルタ25、26に入力される。このトランスバー
サルフィルタ25、26にタップ係数(フィルタ係数)
を供給する乗算器・LPF28、29は、前記減算器3
4から出力されるエラー信号が入力され、ここでトラン
スバーサルフィルタ25、26のタップ出力と乗算して
隣接トラック信号の相関を抽出し、更にその相関値をL
PFで積分してトランスバーサルフィルタ25、26に
入力する。
タ25、26のタップ係数(フィルタ係数)は、隣接ト
ラック信号の相関値に応じて更新され、トランスバーサ
ルフィルタ25、26からは内周側、外周側の各トラッ
クからの読取信号に対応した擬似クロストーク信号が取
り出される。これらのトランスバーサルフィルタ25、
26の出力擬似クロストーク信号は、トランスバーサル
フィルタ21からの波形等化後の再生すべきトラックか
らの再生信号に、減算器30、31でそれぞれ減算され
る。これにより、減算器31からは、トランスバーサル
フィルタ21からの波形等化後の再生すべきトラックの
再生信号中のクロストークと相殺除去されて、S/Nの
良好な再生信号として出力される。この実施の形態は、
フィードバック処理であるため、安定な動作が実現でき
る。
ィルタ21を含む再生すべきトラックの再生信号の符号
間干渉除去ブロックと、トランスバーサルフィルタ25
及び26を含む隣接トラックからの再生信号に基づく擬
似クロストーク生成ブロックには、いずれも同一のエラ
ー信号を0にするべく各タップ係数(フィルタ係数)を
制御しているので、制御の衝突は発生しない。
きるのは、所望トラックの再生信号が平坦のとき(反転
間隔が大きい状態)、つまり0付近で連続している状態
であり、従来のゼロクロス検出では正しい検出が出来な
いのに対し、この実施の形態では、値が0又はa+bと
いうような明確な値に向かって収束させると同時に、こ
れらの値からの誤差をエラー信号として隣接トラック信
号との相関をとり、クロストーク成分を抽出するように
しているので、正確、かつ、迅速な収束が可能である。
つまり、ゼロクロスやピークポイントだけでなく、パー
シャルレスポンス等化に対応したすべてのサンプリング
ポイントの情報からエラー信号を抽出できるということ
が特徴である。
る場合、A/D変換器11に用いられるサンプリングク
ロックはビットクロックに同期しておらず、それは隣接
トラックの再生信号のサンプリングクロックについても
同様である。一定の位相ずれは擬似クロストーク発生器
でも吸収できる(トランスバーサルフィルタ25、26
自体もリサンプリング演算器と見ることができる。)
が、周波数がずれている場合などでは、サンプリング時
間間隔が一定にならないため、従来の擬似クロストーク
発生器では対応できない。
グDPLL17により生成した、リサンプリング演算時
の内分割合T_ratio及びビットクロックBCLKを利
用し、リサンプリング器18、19で隣接トラックから
の再生信号のリサンプリング演算を行うようにしている
ため、周波数ずれに対応できる。また、位相について
は、後段の遅延調整器23、24により粗く合わせ、後
はトランスバーサルフィルタ25及び26を用いた擬似
クロストーク発生器に任せるようにしている。これによ
り、リサンプリングDPLL17を用いることができ
る。なお、遅延調整器23、24をリサンプリング器1
8、19の後段に配置したのは、この方が遅延用フリッ
プフロップの段数を少なくできるからで、機能的にはリ
サンプリング器18、19の前段に配置してもよい。
C・ATC回路14とトランスバーサルフィルタ21を
含む再生すべきトラックの再生信号の符号間干渉除去ブ
ロックとの間に挟まれ、かつ、自分自身のブロックの中
でループが完結しているため、確実な収束が期待でき
る。一方、リサンプリングDPLL17を用いない場合
は、外付けの電圧制御発振器(VCO)が必要であり、
またA/D変換器でビットサンプリングが行われるた
め、A/D変換器を含んだPLLループが形成され、A
/D変換器として高速なものが要求されるのでコストが
高くなる。
ない場合は、AGC・ATC回路を含んだPLLループ
が形成されるため、各々が干渉し、適切な方向へ収束で
きない場合があり、更に、AGCループ、ATCルー
プ、PLLループをすべて外へ出し、アナログ回路で構
成することも考えられるが、電圧制御増幅器(VCA)
の追加が必要で、またアナログ回路特有の経時変化・部
品ばらつきの悪影響を受ける。以上により、この実施の
形態のように、リサンプリングDPLLを用いる構成が
望ましいことが明らかであり、特に光ディスクでは記録
再生系が周波数特性において高域減衰特性を有するた
め、オーバーサンプリングに適している。
明する。図10は本発明になる記録情報再生装置の第2
の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図1と同一
構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図
10の第2の実施の形態は、A/D変換器11〜13
と、AGC・ATC回路14〜16の間にディジタルの
プリイコライザ(PreEQ)37〜39を用いた点に
特徴がある。
第3の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図1と
同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。図13の第3の実施の形態は、A/D変換器11〜
13の入力側にアナログのプリイコライザ(PreE
Q)41〜43を用いた点に特徴がある。
第4の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図1と
同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。図12の第4の実施の形態は、仮判別にピークポイ
ント情報を用いず固定の閾値を用いて判別する仮判別回
路45を設けた点に特徴がある。すなわち、減算器31
から取り出された波形等化後の再生信号は、後段のビタ
ビ復号回路へ出力される一方、仮判別回路45に供給さ
れ、ここで所定の閾値と比較されてピークポイントが検
出され、このピークの連続パターン系列から前述したア
ルゴリズムで仮判別を行う。
判別回路45の入力信号(減算器31の出力信号)とが
減算器34において減算され、その差分値がエラー信号
としてインバータ35で極性を反転された後、乗算器・
LPF27に供給され、上記のエラー信号の値を0にす
る、トランスバーサルフィルタ21のフィルタ係数(タ
ップ係数)とされてトランスバーサルフィルタ21に入
力される。この実施の形態では、リサンプリングDPL
L17からのピークポイント情報を用いないので、遅延
調整器22及びタップ遅延回路32が不要となる。
第5の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図1と
同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。図13において、光ディスクに形成されたトラック
群中の隣接する3つのトラックのうち、中央の再生すべ
きトラックTiの読取信号は、電圧制御増幅器(VC
A)47に入力され、内周側の隣接トラックTi-1の読
取信号はVCA48に入力され、外周側の隣接トラック
Ti+1の読取信号は、VCA49に入力されてレベル及
びDCが制御される。
は、次段のA/D変換器50、51、52に供給されて
マスタークロックでサンプリングされてディジタル信号
に変換され、次段の固定イコライザ(EQ)53、5
4、55でイコライザ特性が付与された後、AGC・A
TC検出回路56、57、58に供給され、ここで振幅
が一定に制御される自動振幅制御(AGC)及び閾値を
適切に直流(DC)制御する自動閾値制御(ATC)の
ための利得制御信号及びDC制御信号が生成される。こ
の利得制御信号はVCA47、48、49に供給され
て、その利得を可変制御する。これにより、この実施の
形態では、AGCとATCをアナログ回路と共に行うこ
とができる。
第6の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図1及
び図13と同一構成部分には同一符号を付し、その説明
を省略する。図16において、光ディスクに形成された
トラック群中の隣接する3つのトラックのうち、中央の
再生すべきトラックTiの読取信号は、アナログのAG
C・ATC回路61に入力され、内周側の隣接トラック
Ti-1の読取信号はアナログのAGC・ATC回路62
に入力され、外周側の隣接トラックTi+1の読取信号
は、アナログのAGC・ATC回路63に入力されて、
それぞれ振幅が一定に制御される。
出力読取信号は、次段のA/D変換器50、51、52
に供給されてマスタークロックでサンプリングされてデ
ィジタル信号に変換され、A/D変換器50の出力だけ
次段の固定イコライザ(EQ)53でイコライザ特性が
付与される。この実施の形態は、AGCとATCをアナ
ログ回路であるAGC・ATC回路61、62、63の
みで行うようにしたものである。
第7の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図1と
同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。図15の第7の実施の形態は、ピークポイント情報
を減算器31からビタビ復号器へ出力される波形等化後
再生信号から抽出するようにした点に特徴がある。
形等化後再生信号は、ピーク検出器65に供給され、ピ
ークポイントが検出される。ピーク検出は、例えば隣接
するポイントとの関係で、その傾きの極性が反転したと
きに、一つ前のサンプリングポイントが存在するタイミ
ングを示す情報を、ピークポイント情報として出力す
る。ピーク検出器65より取り出されたピークポイント
情報は、タップ遅延回路32に入力される。これによ
り、図1と同様の仮判別アルゴリズムに従って、仮判別
結果が得られる。
第8の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図1と
同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。図16に示す第8の実施の形態は、リサンプリング
DPLL17、リサンプリング回路18及び19を用い
ないで、記録情報を再生するようにしたものである。す
なわち、AGC・ATC回路14、15、16の各出力
ディジタル読取信号は、直接に遅延調整器20、23、
24を通してトランスバーサルフィルタ21、25、2
6に供給される。
が除去され、かつ、波形等化された再生信号は、仮判別
回路33に供給される一方、ピーク検出・位相比較器6
7に供給され、ここでピーク検出され、その検出ピーク
点の位相と電圧制御発振器(VCO)69よりのビット
クロックの位相とを位相比較して位相誤差信号として生
成される。この位相誤差信号は、ループフィルタ68を
通してアナログ又はディジタルの電圧制御発振器(VC
O)69に制御電圧として印加され、その出力システム
クロック周波数を可変制御する。VCO69の出力シス
テムクロックはビットクロックの自然数倍の周波数であ
り、装置のクロックが必要な各ブロックに印加される。
第9の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図11
と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。図19において、光ディスクに形成されたトラック
群中の隣接する3つのトラックのうち、中央の再生すべ
きトラックTiの読取信号は、アナログのAGC・AT
C回路71に入力され、内周側の隣接トラックTi−1
の読取信号はアナログのAGC・ATC回路72に入力
され、外周側の隣接トラックTi+1の読取信号は、ア
ナログのAGC・ATC回路73に入力されて、それぞ
れ振幅が一定に制御されると共に閾値を適切に制御され
る。
は、次段の固定イコライザ(EQ)41でイコライザ特
性が付与された後、A/D変換器11に供給されてビッ
トクロックでサンプリングされてディジタル信号に変換
される。また、AGC・ATC回路72、73の各出力
読取信号は、A/D変換器12、13に供給されてビッ
トクロックでサンプリングされてディジタル信号に変換
される。A/D変換器11、12、13の各出力ディジ
タル信号は、遅延調整器20、23、24を通してトラ
ンスバーサルフィルタ21、25、26に供給される。
信号は、位相比較器74、ループフィルタ75及び76
からなるPLL回路に供給されてビットクロックの自然
数倍の周波数のシステムクロックとされる。一方、ピー
ク検出器77は、例えば隣接するポイントとの関係で、
その傾きの極性が反転したときに、一つ前のサンプリン
グポイントが存在するタイミングを示す情報を、ピーク
ポイント情報としてタップ遅延回路32に供給する。こ
の実施の形態も上記の各実施の形態と同様の特長を有す
る。
第10の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図1
2、図16及び図17と同一構成部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。図18に示す第10の実施の
形態は、ATC・AGCをアナログ回路のみで行い、デ
ィジタルVCOを用いずに固定閾値判別を行う構成とし
たものである。図18において、減算器31から取り出
された波形等化後の再生信号は、後段のビタビ復号回路
へ出力される一方、仮判別回路45に供給され、ここで
所定の閾値と比較されてピークが検出され、このピーク
ポイントの連続パターン系列から前述したアルゴリズム
で仮判別を行う。
れるものではなく、ピークに相当する信号のレベルのみ
に基づき、前記トランスバーサルフィルタのタップ係数
及び前記フィルタリングの特性を前記エラー信号が最小
になるように可変制御するようにしてもよい。図19
は、この場合の第11の実施の形態のブロック図を示
す。同図中、図1と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。仮判別回路100は固定の閾値を
用いて判別をおこなう。遅延調整22より出力されたピ
ークポイント情報は、タップ遅延回路ではなく、エラー
選択101に供給される。エラー選択101は、減算器
34より出力されたエラー信号より、ピークのタイミン
グに対応したエラー信号のみを抽出し、乗算器・LPF
28及び29に供給している。
第12の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図1
2と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略
する。仮判別回路102は固定の閾値を用いて判別をお
こなう。ピーク検出103は、減算器31より出力され
た出力信号からピークを検出し、ピークポイント情報を
エラー選択104に供給する。エラー選択回路104
は、減算器34より出力されたエラー信号より、ピーク
のタイミングに対応したエラー信号のみを抽出し、乗算
器・LPF28及び29に供給している。
第13の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図1
7と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略
する。仮判別回路105は固定の閾値を用いて判別をお
こなう。ピーク検出器77より出力されたピークポイン
ト情報は、タップ遅延回路ではなく、エラー選択106
に供給される。エラー選択106は、減算器34より出
力されたエラー信号より、ピークのタイミングに対応し
たエラー信号のみを抽出し、乗算器・LPF28及び2
9に供給している。
第14の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図1
8と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略
する。仮判別回路107は固定の閾値を用いて判別をお
こなう。ピーク検出108は、減算器31より出力され
た出力信号からピークを検出し、ピークポイント情報を
エラー選択109に供給する。エラー選択回路109
は、減算器34より出力されたエラー信号より、ピーク
のタイミングに対応したエラー信号のみを抽出し、乗算
器・LPF28及び29に供給している。
れるものではなく、パーシャルレスポンス等化を用いず
に、クロストーク除去機能だけを用いることもできる。
図23は、この場合の第15の実施の形態のブロック図
を示す。同図中、図19と同一構成部分には同一符号を
付し、その説明を省略する。トランスバーサルフィル
タ、乗算器・LPF、INVが削除され、遅延調整20
の出力が減算器30に供給されている。
第16の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図2
0と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略
する。トランスバーサルフィルタ、乗算器・LPF、I
NVが削除され、遅延調整20の出力が減算器30に供
給されている。
第17の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図2
1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略
する。トランスバーサルフィルタ、乗算器・LPF、I
NVが削除され、遅延調整20の出力が減算器30に供
給されている。
第18の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図2
2と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略
する。トランスバーサルフィルタ、乗算器・LPF、I
NVが削除され、遅延調整20の出力が減算器30に供
給されている。
れるものではなく、例えば図1に示す遅延調整器20、
23及び24をAGC・ATC回路14、15及び16
の入力側に設けてもよいし、トランスバーサルフィルタ
21、25及び26に余裕がある場合は、省略してもよ
い。
ラックの両側に隣接する2本のトラックに対する2ビー
ムの読取信号についてそれぞれ専用に擬似クロストーク
信号を生成する回路系を2系統設けているが、ビームの
光ディスクに対する照射角度を検出する公知のチルトセ
ンサを装置が有しているならば、チルトセンサの出力信
号に基づき、再生すべきトラックの両側に隣接する2本
のトラックに対する2ビームの読取信号のうち、クロス
トーク成分が多い方のみを選択するスイッチ回路を設け
ることにより、上記の擬似クロストーク信号生成回路系
を一系統のみとすることができる。
微分系の信号に対するクロストーク除去が実現する。
シャルレスポンス等化を前提とした仮判別(収束目標設
定)を行い、この仮判別値と減算回路から取り出される
波形等化後再生信号との差分値をエラー信号として第1
乃至第3のフィルタ係数生成手段に供給して、エラー信
号が0になるように制御することで、明確な仮判別値
(0やa+bなど)に向かって装置の動作を収束させる
ことができ、すべてのポイント(サンプル値)が相関検
出の対象となる仮判別値からの誤差をエラー信号として
クロストーク成分との相関をとるようにしているため、
迅速な収束ができ、しかも誤った方向への収束をするこ
となく確実な波形等化ができる。また、本発明によれ
ば、パーシャルレスポンス等化を行っているので、後段
にビタビ復号器を用いることができ、正確な復号ができ
るという利点を有する。
算位相同期ループ回路で生成したリサンプリング演算時
の内分割合及びビットクロックを利用し、リサンプリン
グ手段で隣接トラックからの再生信号のリサンプリング
演算を行うようにしているため、周波数ずれに対応でき
る。また、本発明によれば、リサンプリング演算位相同
期ループ回路を使用できることから、集積回路化が容易
で、部品点数の削減ができ、またオーバーサンプリング
に適しているので再生信号が高域減衰特性である光ディ
スク等の記録媒体の再生装置に適用して好適である。更
に、アナログ特有の経時変化、パラメータバラツキ等の
影響を受けないという利点を有する。
る。
の位置関係の一例の概略説明図である。
制限規則RLLモードと仮判別器の仮判定値との関係を
示す図である。
ャートである。
を示す図(その1)である。
を示す図(その2)である。
を示す図(その3)である。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
ンスバーサルフィルタ 25、26 擬似クロストーク信号生成用トランスバー
サルフィルタ 27〜29 乗算器・LPF 30、31、34 減算器 32 タップ遅延回路 32a タップ遅延回路の一部回路 33 仮判別回路 45、100、102、105、107 閾値固定の仮
判別回路 65、77、103、108 ピーク検出器 101、104、106、109 エラー選択
Claims (10)
- 【請求項1】 記録媒体に記録されている再生すべき任
意の一の記録トラックから読み取った第1の再生信号を
復号する記録情報再生装置において、 前記第1の再生信号から、前記再生すべき任意の一の記
録トラックに隣接する少なくとも1つの記録トラックか
ら読み取った第2の再生信号を所定のフィルタリング特
性を有するフィルタで処理した信号を減算した信号を出
力する第1の減算手段と、 前記第1の再生信号がピークか否かを検出してピークポ
イント情報を出力する検出手段と、 前記ピークポイント情報と前記第1の減算手段の出力信
号とを受け、前記ピークポイント情報がピークを示すタ
イミングにおける前記第1の減算手段からの出力信号と
所定の値との差分値をエラー信号として出力する第2の
減算手段と、 前記エラー信号に基づき、前記フィルタのフィルタリン
グ特性を前記エラー信号が最小になるように可変制御す
る係数生成手段とを有することを特徴とする記録情報再
生装置。 - 【請求項2】 記録媒体に記録されている再生すべき任
意の一の記録トラックから読み取った第1の再生信号を
トランスバーサルフィルタを用いてパーシャルレスポン
ス等化した後に復号する記録情報再生装置において、 前記トランスバーサルフィルタの出力信号から、前記再
生すべき任意の一の記録トラックに隣接する少なくとも
1つの記録トラックから読み取った第2の再生信号を所
定のフィルタリング特性を有するフィルタで処理した信
号を減算して波形等化後の再生信号を出力する第1の減
算手段と、 前記トランスバーサルフィルタの入力信号もしくは出力
信号がピークか否かを検出してピークポイント情報を出
力する検出手段と、 前記ピークポイント情報と前記波形等化後の再生信号と
を受け、前記パーシャルレスポンス等化の種類と前記再
生信号のランレングス制限符号の種類とにより定まる状
態遷移に基づいて波形等化信号の仮判別値を決定する仮
判別手段と、 前記仮判別値と前記第1の減算手段からの出力信号との
差分値をエラー信号として出力する第2の減算手段と、 前記エラー信号に基づき、前記トランスバーサルフィル
タのタップ係数及び前記フィルタのフィルタリング特性
を前記エラー信号が最小になるように可変制御する係数
生成手段とを有することを特徴とする記録情報再生装
置。 - 【請求項3】 記録媒体上の記録トラック群のうち、再
生すべき任意の一の記録トラックから読み取った第1の
再生信号と前記再生すべき任意の一の記録トラックに隣
接する少なくとも1つの記録情報トラックから読み取っ
た第2の再生信号とを得る読取手段と、 前記第1の再生信号および前記第2の再生信号をそれぞ
れ別々にディジタル信号に変換して第1のディジタル再
生信号および第2のディジタル再生信号を出力するA/
D変換手段と、 前記第1のディジタル再生信号に対して所望のビットレ
ートでサンプリングしたディジタルデータをリサンプリ
ング演算して生成すると共に、ビットクロックを生成
し、更に前記第1のディジタル再生信号のピークサンプ
リング点を検出してピークポイント情報を出力するリサ
ンプリング演算位相同期ループ回路と、 前記リサンプリング演算位相同期ループ回路の出力ディ
ジタルデータを、第1のフィルタ係数に基づいて波形等
化する第1のトランスバーサルフィルタと、 前記ピークポイント情報を、各ビットサンプリングタイ
ミングにおいて所定時間遅延させる遅延回路と、 前記パーシャルレスポンス等化の種類を示すPRモード
信号と、前記再生信号のランレングス制限符号の種類を
示すRLLモード信号と、前記遅延回路からの複数の前
記ピークポイント情報と、波形等化後の再生信号とを入
力として受け、前記PRモード信号とRLLモード信号
で定まる状態遷移と、前記複数のピークポイント情報の
パターンとに基づき、波形等化信号の仮判別値を算出
し、その仮判別値と前記波形等化後の再生信号との差分
値をエラー信号として出力する仮判別手段と、 前記仮判別手段の出力エラー信号に基づき、前記第1の
フィルタ係数を前記エラー信号が最小になるように可変
制御する第1の係数生成手段と、 前記A/D変換手段からの前記第2のディジタル再生信
号に対して前記リサンプリング演算位相同期ループ回路
の出力ビットクロックに基づいてリサンプリング演算し
て、サンプリング信号を出力するリサンプリング手段
と、 前記サンプリング信号を、第2のフィルタ係数に基づい
て別々にフィルタリングして、前記再生すべき任意の一
の記録トラックの少なくとも1方に隣接する記録トラッ
クの読取信号に対応した擬似クロストーク信号を出力す
る第2のトランスバーサルフィルタと、 前記仮判別手段の出力エラー信号に基づき、前記第2の
フィルタ係数を可変制御する第2の係数生成手段と、 前記第1のトランスバーサルフィルタの出力信号から前
記擬似クロストーク信号を減算して前記波形等化後の再
生信号を出力する減算回路とを有することを特徴とする
記録情報再生装置。 - 【請求項4】 前記仮判別回路は、前記PRモード信号
及びRLLモード信号の少なくとも一方を固定値として
前記波形等化信号の仮判別値を算出し、その仮判別値と
前記波形等化後の再生信号との差分値をエラー信号とし
て出力することを特徴とする請求項3記載の再生装置。 - 【請求項5】 前記減算回路の出力波形等化後の再生信
号が入力され、前記波形等化後の再生信号のピークポイ
ント情報を検出するピーク検出器を設け、前記遅延回路
は前記リサンプリング演算位相同期ループ回路の出力ピ
ークポイント情報に代えて、前記ピーク検出器からのピ
ークポイント情報を遅延することを特徴とする請求項3
または請求項4いずれか一項に記載の記録情報再生装
置。 - 【請求項6】 前記減算回路の出力波形等化後の再生信
号が入力され、前記波形等化後の再生信号に基づいて前
記ビットクロックの自然数倍の周波数のシステムクロッ
クを生成する位相同期ループ回路を設け、前記リサンプ
リング演算位相同期ループ回路及び前記リサンプリング
手段を削除して前記A/D変換手段からの前記第1のデ
ィジタル再生信号および前記第2のディジタル再生信号
を前記第1のトランスバーサルフィルタおよび前記第2
のトランスバーサルフィルタに別々に供給すると共に、
前記遅延回路は前記位相同期ループ回路内の位相比較器
から出力されるピークポイント情報を遅延することを特
徴とする請求項3または請求項4のいずれか一項に記載
の記録情報再生装置。 - 【請求項7】 前記読取手段からの前記第1の再生信号
に基づいて前記ビットクロックの自然数倍の周波数のシ
ステムクロックを生成する位相同期ループ回路と、前記
A/D変換手段から取り出された前記第1のディジタル
再生信号のピークポイント情報を検出するピーク検出器
とを設け、前記リサンプリング演算位相同期ループ回路
及び前記リサンプリング手段を削除して前記A/D変換
手段からの前記第1のディジタル再生信号および前記第
2のディジタル再生信号を前記第1のトランスバーサル
フィルタおよび前記第2のトランスバーサルフィルタに
別々に供給すると共に、前記遅延回路は前記ピーク検出
器からのピークポイント情報を遅延することを特徴とす
る請求項3または請求項4いずれか一項に記載の記録情
報再生装置。 - 【請求項8】 前記PRモード信号により指定される前
記パーシャルレスポンス等化特性をPR(a,b,-
b,-a)で表わしたとき、前記仮判別回路は、連続す
る3つのピークポイント情報における中央値とその前後
両方のピーク情報の値とがすべてピーク点を示していな
いときは前記仮判別値を0と算出し、前記3つのピーク
ポイント情報における中央値の前後いずれかのピークポ
イント情報の値がピーク点を示しているときはPを0と
算出し、前記3つのピークポイント情報における中央値
の前後のいずれかのピークポイント情報の値がピーク点
を示しているときはa×G(ただし、Gは所定のゲイ
ン)なる式により値Pを算出し、前記3つのピークポイ
ント情報における中央値がピーク点を示しているときは
前記仮判別値を(a+b)×Gと算出し、算出した前記
値Pを、前記連続する3つのピークポイント情報のうち
の中央値のピークポイント情報が得られるときの前記波
形等化後の再生信号の極性に応じた極性の前記仮判別値
として算出することを特徴とする請求項3乃至請求項7
のうちいずれか一項に記載の記録情報再生装置。 - 【請求項9】 前記PRモード信号により指定される前
記パーシャルレスポンス等化特性をPR(a,b,-
b,-a)で表わしたとき、前記仮判別回路は、連続す
る5つのピークポイント情報における中央値とその前後
両方のピーク情報の値とが共にピーク点を示していない
ときは前記仮判別値を0と算出し、前記5つのピークポ
イント情報における中央値の前後のいずれか一方のピー
クポイント情報の値のみがピーク点を示しているとき、
又は前記5つのピーク情報における1番目と4番目のピ
ークポイント情報の値のみがピーク点を示していると
き、又は前記5つのピークポイント情報における2番目
と5番目のピーク情報の値のみがピーク点を示している
ときは、a×G(ただし、Gは所定のゲイン)なる式に
より値Pを算出し、前記5つのピークポイント情報の値
が上記のいずれにも当てはまらないときは値Pを(a+
b)×Gと算出し、算出した前記値Pを、前記連続する
5つのピークポイント情報のうちの中央値のピークポイ
ント情報が得られるときの前記波形等化後再生信号の極
性に応じた極性の前記仮判別値として算出することを特
徴とする請求項3乃至請求項7のうちいずれか一項に記
載の記録情報再生装置。 - 【請求項10】 前記再生信号は、光ディスク媒体から
TPP法により再生した信号であることを特徴とする請
求項1乃至請求項9のうちいずれか一項に記載の記録情
報再生装置。
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JP2000226775A JP3818031B2 (ja) | 2000-07-27 | 2000-07-27 | 記録情報再生装置 |
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Cited By (2)
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