JP2005222597A - 再生装置及び再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 検出器で発生するノイズの影響を低減する。
【解決手段】 光ディスクで用いられる４つに分割された検出器Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのプルイン信号Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ、タンジェンシャルプッシュプル信号Ｓａ＋Ｓｂ−Ｓｃ−Ｓｄを再生信号とする再生装置を用意する。さらに、２つの異なる入力を用いて最尤復号を行う最尤復号装置を用意して、元の情報を推定する。従来の再生装置はプルイン信号のみしか用いていないため、最尤復号のメトリックを計算する際に検出器Ａ＋Ｂのノイズと、検出器Ｃ＋Ｄのノイズの相関項が出現する。しかし、本再生装置では、２つの再生信号を用いることで相関項の比率を低減することができ、したがって、より効果的な最尤復号が実現される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、記録媒体からの再生信号や伝送媒体によって取得した再生信号から元の情報を再生する再生装置及び再生方法に関し、特に最尤復号法を用いて再生信号の復号を行う再生装置及び再生方法に関する。

一般に、各種記録媒体を用いたデータの記録再生技術で利用される再生側の装置は、その記録媒体に記録した信号を再生信号として読み取る検出装置や、この検出装置で読み取った再生信号から元のバイナリデータを復号する復号装置等を有して構成されている。

また、このような記録再生技術においては、近年の記録密度の高密度化に伴い、より信頼性の高い復号装置として、いわゆるパーシャルレスポンス最尤復号（ＰＲＭＬ）と呼ばれる復号法に基づいて再生信号からバイナリデータを復号するように構成されたものが知られている（例えば特許文献１及び２参照）。
パーシャルレスポンス最尤復号法とは、データ列を所定のインパルスレスポンスをもつチャネルを通して再生するパーシャルレスポンスなる技術と、全てのデータ列の中から元のデータ列と推定されるデータ列を探索して復号する最尤復号技術とを融合した復号技術である。

一方、光ディスクの再生装置においては、レーザー光を用いてディスク面上のトラックを検出器（フォトディテクタ）に投影することでトラック上の情報を読み取るようになっている。
図４は、光ディスク再生装置で投影されたトラック上のスポットと、投影されるトラック、及び、検出器を模式的に表した説明図である。
この図４に示すように、検出器１００は、例えば、縦横に４分割された検出領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有している。また、実際の光ディスクでは、投影したトラック１１０上の光スポット１２０の中心と検出器１００の中心が重なるように光学系が調整されている。そして、信号の再生は、光スポット１２０内に入った情報を読み取ることで行われる。

なお、検出器１００が４分割されている理由は、主としてレーザースポットをディスク面上での集光させるためである。すなわち、情報を再生する際は、分割された検出領域から得られる信号の和信号（サム信号、あるいは、プルイン信号と呼ばれる）を再生信号として用いており、分割されていることに特に意味はない。
このように得られた再生信号は、デジタル数値化されて最尤復号器に入力され、最尤復号器では再生信号に基づいて元の情報を推定する。
以上の過程で、元の情報が検出されている。
特許３０１６３６６号公報 特開２００２−３６７２９１号公報

しかしながら、上述のような構成の光ディスク再生系で、最尤復号器による元の情報の推定を適正に行うには、たとえば検出器で発生するノイズの問題を克服する必要がある。
そして、この検出器で発生するノイズの影響の低減する方法としては、たとえば同一の情報を複数回再生する方法がある。しかしながら、光ディスクでは、このような動作はできないので、一度に複数の方法で情報を再生することが望ましい。
そこで、上述のように複数の分割検出領域を有する検出器を利用して複数の再生信号を得ることが可能である。すなわち、前述のように複数に分割した検出領域があれば、これは、複数回信号を送ることに相当する。

しかし、この場合に問題となるのは、信号強度の低下と最尤復号器の構成である。
まず、信号強度の低下については、上述のように検出領域を４分割した構成の検出器では、複数の再生信号は得られるものの、逆に各検出領域から出力される信号レベルはノイズと比べて相対的に小さくなるため、その分の損失を考えると効果は相殺されてしまう。
また、最尤復号器の構成については、もともと１つの再生信号から記録した情報を推定する復号方法であるので、複数の検出領域があっても再生信号としてはその和信号か、あるいは、せいぜい差信号のいずれか１つを最尤復号することしかできない。
したがって、信号の大きさを低減させないように複数の信号を発生させることと、最尤復号器で複数の入力から情報を推定することが課題となる。

そこで本発明は、複数の分割検出領域を有する検出器からの出力を用いて有効に最尤復号を行うことができ、適正な信号再生を実現できる再生装置及び再生方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明の再生装置は、記録媒体から再生された再生信号を検出する複数の検出部と、異なる複数の再生信号を用いて最尤復号を行う最尤復号部と、前記複数の検出部で検出された検出信号を組み合わせて複数の異なる再生信号を生成し、前記最尤復号部に供給する信号生成部とを有することを特徴とする。
また本発明の再生方法は、記録媒体から再生された再生信号を複数の検出部を用いて検出する検出工程と、異なる複数の再生信号を用いて最尤復号を行う最尤復号工程と、前記複数の検出部で検出された検出信号を組み合わせて複数の異なる再生信号を生成し、前記最尤復号工程に供給する信号生成工程とを有することを特徴とする。

本発明の再生装置及び再生方法によれば、複数の検出部で検出された検出信号を組み合わせて複数の異なる再生信号を生成し、最尤復号を行うことから、複数の分割検出領域を有する検出器からの出力を用いた場合でも、検出信号を組み合わせによってノイズの影響を抑制した複数の再生信号を生成し、かつ、最尤復号が対応可能な再生信号を生成して有効に最尤復号を行うことができ、適正な信号再生を実現できる効果がある。

本発明の実施の形態は、記録媒体に記録した情報を再生する再生装置において、記録媒体から再生された再生信号が複数の異なる検出部によって検出されるように構成され、前記複数の検出部で検出された信号を組み合わせて生成された複数の異なる再生信号を用いて最尤復号が実現される。ここで、複数の異なる検出部は、１つの検出器の検出領域を複数の分割領域に分割して構成されるものであり、また、少なくとも検出領域上に投影された信号の進行方向に沿って配置されているものとする。
また、複数の再生信号のうちの１つは、上述した複数の検出部から得た２つの再生信号の和信号であり、複数の再生信号のうちの１つは複数の検出部から得た２つの再生信号の差信号であるものとする。
そして、最尤復号方法は、上述の和信号に関するメトリックと差信号に関するメトリックを所定の比で加算したメトリックを用いて元のデータを推定する。

以上のように、複数の信号を独立に用いずに組み合わせて用いれば、たとえば１つの検出器の検出領域を２分割して得た再生信号を用いた場合でも、信号強度は必ずしも半分にはならない。なお、上述した複数の再生信号の入力に対して元の情報を推定する方法は、本件出願人が先に提案した最尤復号方法に対応するものである（特願２００２−１９５９０６号、特願２００２−１９６１５２号参照）。
この結果、１つの検出器による複数の分割領域（検出部）からの信号を用いてノイズの影響を受けにくく、かつ、適正な最尤復号（推定）による再生処理を行うことが可能となる。
たとえば、検出領域を４分割した検出器のプルイン信号Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ、タンジェンシャルプッシュプルＳａ＋Ｓｂ−Ｓｃ−Ｓｄを再生信号とする再生装置を用意する。さらに、２つの異なる入力に対して最尤復号を行う最尤復号装置を用意する。
ここで従来の再生装置はプルイン信号のみしか用いていないため、最尤復号時のメトリックを計算する際に検出領域Ａ＋Ｂのノイズと、検出領域Ｃ＋Ｄのノイズの相関が出現する。
しかし、本実施の形態による方法では、２つの再生信号を用いることで相関部分を低減することができ、したがって、より効果的な最尤復号が実現される。

図１は、本発明の実施例による再生装置の概要を示すブロック図である。
本例の再生装置は、記録情報を記録した記録媒体１Ａと、この記録媒体１Ａに記録した信号を再生信号として読み取るフォトディテクタ（検出器）１Ｂと、このフォトディテクタ１Ｂによって読み取った再生信号をサンプリングして数値化するＡＤコンバータ１Ｃと、ＡＤコンバータ１Ｃによって数値化した再生信号から元の情報を推定する最尤復号装置（最尤復号部）１Ｄとによって構成されている。

図２は、本実施例の再生装置における検出器１Ｂの構成を示す説明図である。
本例の検出器１Ｂは、光ディスクで用いられる分割検出器を代用したものであり、１つの検出領域を縦横に４分割し、それぞれの分割検出領域から独立した検出信号を出力する構成となっている。図２では、上下左右の順で各分割検出領域を１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄとしてある。
また、図２において、記録媒体１Ａから再生された反射光の信号の進行方向は、図中の上下方向（矢印ａで示す）であるものとし、分割検出領域１１Ａと１１Ｃが信号の進行方向に沿って配置され、分割検出領域１１Ｂと１１Ｄが信号の進行方向に沿って配置されている。
そして、各分割検出領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄからは各再生信号ＳＡ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄが検出され、たとえば演算増幅回路１２、１３、１４、１５などを用いて信号生成部を構成し、プルイン信号Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ、および、タンジェンシャルプッシュプル信号Ｓａ＋Ｓｂ−Ｓｃ−Ｓｄを出力する。

図３は、本実施例における最尤復号装置１Ｄの構成を示すブロック図である。
この最尤復号装置１Ｄは、２つの異なる再生信号から同時に元の情報を推定できるように、第一の等化器２Ａ、第二の等化器２Ｂ、第一のメトリック計算器２Ｃ、第二のメトリック計算器２Ｄ、加算器２Ｅ、及びビタビ復号器２Ｆで構成されている。
第一の等化器２Ａは、プルイン信号を所定のターゲットＰＲ（ａｂｂａ）に等化する。プルイン信号は通常、時間に関して対称的な波形に等化できるので、時間に関して対称的なターゲットを設定している。また、第一のメトリック計算器２Ｃは、第一の等化器２Ａから出力された等化信号と、ＰＲ（ａｂｂａ）によって生成されうる可能な全ての信号との間で、メトリック（尤度）を計算する。

一方、第二の等化器２Ｂでは、タンジェンシャルプッシュプル信号を所定のターゲットＰＲ（ｃｄ−ｄ−ｃ）に等化する。タンジェンシャルプッシュプル信号は通常、時間に関して反対称的な波形に等化できるので、時間に関して対称的なターゲットを設定した。また、第二のメトリック計算器２Ｄは、第一の等化器２Ａから出力された等化信号と、ＰＲ（ｃｄ−ｄ−ｃ）によって生成されうる全ての信号との間のメトリックを計算する。
そして、第一のメトリック計算器２Ｃから出力されたメトリックと、第二のメトリック計算器２Ｄから出力されたメトリックは、加算器２Ｅによって所定の比で加算され、ビタビ復号器２Ｆに入力される。
ビタビ復号器２Ｆでは、入力されたメトリックの情報に基づいてもとのデータが推定される。

以上のようにして、４分割検出器によって得られるプルイン信号とタンジェンシャルプッシュプル信号から２つのメトリックを導き、これらを加算することで、適正な最尤復号を行うことが可能となる。
したがって、４分割検出器と最尤復号器とを有効利用して、光ディスクの信号再生を有効に行うことが可能となる。

本発明の実施例による再生装置の概要を示すブロック図である。 図１に示す再生装置における検出器の構成を示す説明図である。 図１に示す再生装置における最尤復号装置の構成を示すブロック図である。 従来の光ディスク再生装置で投影されたトラック上のスポットと、投影されるトラック、及び、検出器を模式的に表した説明図である。

符号の説明

１Ａ……記録媒体、１Ｂ……フォトディテクタ（検出器）、１Ｃ……ＡＤコンバータ、１Ｄ……最尤復号装置（最尤復号部）。

Claims (10)

1. 記録媒体から再生された再生信号を検出する複数の検出部と、
   異なる複数の再生信号を用いて最尤復号を行う最尤復号部と、
   前記複数の検出部で検出された検出信号を組み合わせて複数の異なる再生信号を生成し、前記最尤復号部に供給する信号生成部と、
   を有することを特徴とする再生装置。
2. 前記複数の検出部は１つの検出器の検出領域を複数に分割して構成されることを特徴とする請求項１記載の再生装置。
3. 前記複数の検出部は前記記録媒体から再生された信号の進行方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項１記載の再生装置。
4. 前記信号生成部は前記複数の検出部からの検出信号から和信号と差信号を生成して最尤復号部に供給することを特徴とする請求項１記載の再生装置。
5. 前記最尤復号部は、前記和信号に関するメトリックと前記差信号に関するメトリックを所定の比で加算したメトリックを用いて元のデータを推定することを特徴とする請求項１記載の再生装置。
6. 記録媒体から再生された再生信号を複数の検出部を用いて検出する検出工程と、
   異なる複数の再生信号を用いて最尤復号を行う最尤復号工程と、
   前記複数の検出部で検出された検出信号を組み合わせて複数の異なる再生信号を生成し、前記最尤復号工程に供給する信号生成工程と、
   を有することを特徴とする再生方法。
7. 前記複数の検出部は１つの検出器の検出領域を複数に分割して構成されることを特徴とする請求項６記載の再生方法。
8. 前記複数の検出部は前記記録媒体から再生された信号の進行方向に沿って配置されている ことを特徴とする請求項６記載の再生方法。
9. 前記複数の検出部からの検出信号から和信号と差信号を生成して最尤復号を行うことを特徴とする請求項６記載の再生方法。
10. 前記最尤復号は、前記和信号に関するメトリックと前記差信号に関するメトリックを所定の比で加算したメトリックを用いて元のデータを推定することを特徴とする請求項６記載の再生方法。
    

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