JP2006236404A - 光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法 - Google Patents

光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法 Download PDF

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Abstract

【課題】
回路構成を複雑にすることなくエラー発生率を抑えたデータの読み取りを行うことが可能な光ディスク再生装置を提供すること。
【解決手段】
本発明における光ディスク再生装置は、光ディスクから読み取られ、クロックの整数倍の周期を有する信号に基づいてデータ信号を再生する光ディスク再生装置であって、光ディスクから読み取られた信号を二値化した入力信号に基づいて当該クロックを生成するクロック生成手段と、入力信号に含まれる誤差成分を検出する誤差成分検出手段と、閾値を記憶する閾値記憶手段と、誤差成分検出手段により検出された誤差成分と閾値記憶手段に記憶された閾値に基づいて入力信号に含まれるデータ信号を再生するデータ信号再生手段とを備えた光ディスク再生装置である。このような構成により、回路構成を複雑にすることなくエラー発生率を抑えたデータの読み取りを行うことが可能となる。
【選択図】図1

Description

本発明は、光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法に関するものであり、より詳細には、二値化した入力信号の再生を行う光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法に関する。
光ディスクは近年、小型化及び記録情報の高密度化が要求されている。その対応方法として、エッジ記録方式が提案されている。
エッジ記録方式とは、記録データが1と0からなる2値符号列である場合、値が1のビットで光強度を反転させ、記録光ビーム発光パターンを作成し、これを光ディスクに照射する記録方式である。
このようなエッジ記録方式は、エッジの位置が重要であり、再生時にはエッジの位置が変化することなく読み取りを行う必要がある。
しかしながら、レーザーの照射パワーや、ディスク面の傾きなど様々な要因により読み取りを行うときには誤差が生じてしまい、正しくデータを再生できないことがあった。
そのため、エラー訂正機能を備えるなどの読み取り後の対応も行われるようになったが、最も重要なのは、読み取り時の誤差を最小限に抑えることである。
その方法として、エッジ検出時にパルス幅を計測し、計測結果に反比例してパルス幅を短くする手法が提案されている(例えば、特許文献1など)。この手法は、読み取られた信号のパルス幅が実際のデータのパルス幅よりも長くなることが多い状況に対応するために考えられた手法であるが、記録されたデータよりも短いパルス幅が計測された場合に補正することはできないという問題点があった。
また、エッジの両端を検出し、より正確にデータを読み取る両エッジ検出方式も提案されている(例えば、特許文献2など)。しかしながら、この方式は、エッジの立上りと立下りの両方を検出しなければならず、回路構成が複雑になるという問題点があった。
特開平5−81678号公報 特開平7−169059号公報
このように、従来の光ディスク再生方法は、記録されたデータよりも短いパルス幅が計測された場合に補正することはできないという問題点があった。また、両エッジ検出方式は回路構成が複雑になってしまうという問題点があった。
本発明における光ディスク再生装置は、光ディスクから読み取られ、クロックの整数倍の周期を有する信号に基づいてデータ信号を再生する光ディスク再生装置であって、光ディスクから読み取られた信号を二値化した入力信号に基づいて、当該クロックを生成するクロック生成手段と、前記入力信号に含まれる誤差成分を検出する誤差成分検出手段と、誤差成分の判定のための閾値を記憶する閾値記憶手段と、前記誤差成分検出手段により検出された誤差成分と、前記閾値記憶手段に記憶された閾値に基づいて、前記入力信号に含まれるデータ信号を再生するデータ信号再生手段とを備えた光ディスク再生装置である。このような構成により、閾値に基づいてデータを修正することができるので、回路構成を複雑にすることなくエラー発生率を抑えたデータの読み取りを行うことが可能となる。
本発明における光ディスク再生方法は、光ディスクから読み取られ、クロックの整数倍の周期を有する信号に基づいてデータ信号を再生する光ディスク再生方法であって、光ディスクから読み取られた信号を二値化した入力信号に基づいて、当該クロックを生成し、前記入力信号に含まれる誤差成分を検出し、検出された誤差成分と閾値を比較し、当該比較結果に応じて前記入力信号に含まれるデータ信号を再生する光ディスク再生方法である。このような構成により、閾値に基づいてデータを修正することができるので、回路構成を複雑にすることなくエラー発生率を抑えたデータの読み取りを行うことが可能となる。
本発明によれば、回路構成を複雑にすることなく、記録されたデータよりも長いパルス幅のデータも短いパルス幅のデータも補正可能にすることにより、エラー発生率を抑えたデータの読み取りを行うことが可能となる。
発明の実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における光ディスク再生装置のデータ入力部の構成を示すブロック図である。本発明における光ディスク再生装置1は、PLL10、Hi幅/Low幅測定回路11、閾値設定レジスタ12、T判定回路13、スペース/ピット境界決定回路14、デコード回路15を備える。
PLL10は、2値化されたRF信号に基づいて読み出し用のクロックを生成するクロック生成手段である。Hi幅/Low幅測定回路11は、読み出し用クロックに基づいて2値化RF信号のHi幅及びLow幅を測定する回路である。具体的な測定方法については後述する。
閾値設定レジスタ12は、T判定回路13において判定に利用するための閾値を記録するためのレジスタである。ここで記録される閾値は、予め定められた値を固定値としてもっていてもよいし、外部から書き換え可能にしてもよい。
T判定回路13は、Hi幅/Low幅測定回路11により測定されたHi幅/Low幅を閾値設定レジスタ12により設定された値に基づいて判定を行う回路である。具体的な判定方法については後述する。
スペース/ピット境界決定回路14は、2値化されたRF信号及びT判定回路13の判定結果に基づいて再生用データの決定を行う回路である。決定したデータは接続したデコード回路15に出力されてデコードが行われる。
デコード回路15は、スペース/ピット境界決定回路14の決定したデータに基いてデコードを行う回路である。デコードの方法は、エンコード時の方式に準拠する。このとき、デコード回路15がエラー訂正機能を備えるようにしてもよい。こうすることにより、データエラーの発生を抑制することが可能となる。
続いて、図2に示すフローチャートを用いて、本発明における光ディスク再生装置のデータ決定時の処理の流れについて説明する。
まず、ピックアップ(図示しない)が光ディスクの記録面の読み取りを行い、RFアンプ(図示しない)により補正が行われ、2値化されたRF信号となりPLL10、Hi幅/Low幅測定回路11、スペース/ピット境界決定回路14に対して出力される(S11)。
PLL10は、2値化されたRF信号を入力すると、2値化RF信号のRiseエッジに対してFallエッジが同期したクロックを生成する(S12)。この時のクロック周波数は予め定められており、理想的なRF信号が入力された場合、RF信号のHi幅/Low幅は、PLL10が生成するクロックのクロック周期の整数倍となる。ところが実際には入力されたRF信号のHi幅/Low幅はクロック周期の整数倍とならない場合が多い。これは、レーザーの照射パワーや、ディスク面の傾きなど様々な要因により読み取りを行うときに誤差が生じるのが原因である。
PLL10は、クロックを生成すると、生成したクロックをHi幅/Low幅測定回路11、スペース/ピット境界決定回路14に対して出力する。Hi幅/Low幅測定回路11は、入力したRF信号が入力したクロックの何倍であるかを測定する(S13)。測定の方法については後述する。測定は1クロックの1/N(Nは2以上の整数)単位で行われる。例えばNが16の場合は、クロックの周期をTとすると、Hi幅は3T+3/16Tのように1/16T単位で測定される。この3/16Tなどの1クロック周期よりも短い部分が誤差成分となる。
Hi幅/Low幅測定回路11は、入力したRF信号が入力したクロックの何倍であるかを測定すると、測定結果をT判定回路13に対して出力する。T判定回路13は、Hi幅/Low幅測定回路11から測定結果を入力すると、閾値設定レジスタ12に格納された閾値に基づいて測定結果の判定を行う(S14)。
T判定回路13による判定は以下のようにして行う。図3は、本発明におけるT判定回路の処理の流れを示すタイミングチャートである。まず、T判定回路13がHi幅/Low幅測定回路11から入力した測定結果が3T+8/16Tであるとする。このとき、閾値設定レジスタ12に格納された閾値が10/16Tであるとすると、T判定回路13は、入力した測定結果の分数部分である8/16Tと閾値の10/16Tを比較する。比較の結果、8/16T<10/16Tであるから、判定結果は3Tとなる。
また、T判定回路13がHi幅/Low幅測定回路11から入力した測定結果が4T+14/16Tである場合は、T判定回路13は、入力した測定結果の分数部分である14/16Tと閾値の10/16Tを比較し、14/16T>10/16Tであるから、判定結果を5Tとする。
T判定回路13による判定が完了するとT判定回路13は、判定結果をスペース/ピット境界決定回路14に対して出力する。スペース/ピット境界決定回路14は、T判定回路13から判定結果を入力すると、入力した判定結果とRF信号から最終的なデータを決定する(S15)。スペース/ピット境界決定回路14は、決定したデータをデコード回路15に対して出力する。
デコード回路15は、決定したデータをスペース/ピット境界決定回路14から入力すると、入力したデータのデコード処理を行う(S16)。このとき、デコード回路15がエラー訂正処理を備え、エラー訂正を行った後にデコードを行うようにしてもよいが、上述のように閾値に基づいてT判定を行い最終的なデータを決定するため、エラー発生率は従来の方法に比べて低下しており、訂正の回数を抑えることが可能となる。デコードが行われたデータは、デコード回路15より接続された再生手段(図示しない)により再生される。
図4は、本発明における光ディスク再生装置の処理の流れを示すタイミングチャートである。RF信号のHi幅/Lowの測定結果が図4に示すような値であったとすると、修正なしの場合は、出力データは出力1のように4T、3T、5Tとなる。ここでは、更にRF信号のRiseに応じてリセットされ、CLKのRiseに応じてカウントされるカウンタを利用する。このカウンタの値とT判定回路13による判定結果が一致するところでFallが行われる。このように修正を行うことにより、修正後の出力データは出力2のように3T、4T、5Tとなる。このように、記録されたデータよりも短いパルスが計測された場合、データよりも長いパルスが計測された場合の何れにおいても、データを適正なパルス幅に修正することができる。
続いて、Hi幅/Low幅測定回路11によるRF信号の測定方法について具体的に説明する。
Hi幅/Low幅測定回路11は、周期が同じで位相が360度/NずつずれたN種類のクロックを用いて測定を行う。ここではN=16とするが、Nの値は特に限定されない。ただし、回路構成を考えると、Nの値は2,4,8,16,32など2の累乗であることが好ましい。この16種類のクロックをそれぞれCLK1〜CLK16とする。CLK1〜CLK16は、内部でクロック生成回路を備えて生成するようにしてもよいし、外部から入力するようにしてもよい。
図5は、本発明におけるHi幅/Low幅測定回路11の構成例を示す図である。Hi幅/Low幅測定回路11は、FF110、Hi幅カウンタ111、Low幅カウンタ112、RiseエッジFallエッジ検出回路113、Hi幅&Low幅演算回路114を備える。
FF110は、それぞれCLK1〜CLK16の一つ及びRF信号を入力し、入力信号のHi、Lowに応じた演算を行う。Hi幅カウンタ111、Low幅カウンタ112は、基準クロック、例えばCLK1を入力し、それぞれHi幅、Low幅のカウントを行う。カウント方法はエッジのRise、Fall毎に行われる。RiseエッジFallエッジ検出回路113は、FF110の演算結果を入力し、RF信号のRiseエッジ、FallエッジがCLK1〜CLK16のどのRiseエッジの間にあるかを検出する。Hi幅&Low幅演算回路114は、Hi幅カウンタ111、Low幅カウンタ112、RiseエッジFallエッジ検出回路113の結果を入力し、Hi幅及びLow幅の演算を行う。
Hi幅/Low幅測定回路11は、CLK1〜CLK16のクロックを利用して入力したRF信号のRiseエッジ及びFallエッジを測定する。図6は本発明におけるHi幅/Low幅測定回路11の動作の流れを示すタイミングチャートである。例えば、図6の例では、RF信号のRiseエッジはCLK8のRiseエッジとCLK9のRiseエッジの間にあるためRiseエッジ検出回路は「8」と判定する。また、RF信号のFallエッジは、CLK14のRiseエッジとCLK15のRiseエッジの間にあるためFallエッジ検出回路は「14」と判定する。
また、Hi幅/Low幅測定回路11はカウンタも備えており、CLK1の立上りに応じてカウンタの値を増加させる。図6の例では、RF信号の立上りから立下りの間にカウンタの値は「3」となる。
Hi幅/Low幅測定回路11は、これらの値を利用してRF信号の測定を行う。図6の例では、カウンタの値「3」と、Riseエッジ検出回路の値「8」と、Fallエッジ検出回路の値「14」からHi幅の値を測定する。
Hi幅の値は、図6に示すa,b,cを用いると、a+b−cという式で表すことができる。ここで、図6の例の場合、Riseエッジ検出回路の値は「8」であるから、aは1T−8/16Tとなる。bは、カウンタの値が「3」であることから、bは3Tとなる。cは、Fallエッジ検出回路の値が「14」であることから、cは1T−14/16Tとなる。これらの値からa+b−cを計算すると、3T+6/16Tとなる。つまり、Hi幅/Low幅測定回路11は、Hi幅の値を3T+6/16Tと測定することが可能となる。
発明の実施の形態2.
上述の例では、Hi幅/Low幅測定回路が測定に利用する16種類のクロックは、PLLから入力したクロックに基づいて生成していたが、16種類のクロックは、特にPLLの生成するクロックと同期を取る必要がない。そのため、本発明における光ディスク再生装置は、図7のような構成をとることも可能である。
図7は、本発明の実施の形態2における光ディスク再生装置のデータ入力部の構成を示すブロック図である。本発明における光ディスク再生装置2は、PLL20、Hi幅/Low幅測定回路21、閾値設定レジスタ22、T判定回路23、スペース/ピット境界決定回路24、デコード回路25、水晶発振器26、PLL27を備える。
PLL20は、2値化されたRF信号に基づいて読み出し用のクロックを生成するクロック生成手段である。Hi幅/Low幅測定回路21は、読み出し用クロックに基づいて2値化RF信号のHi幅及びLow幅を測定する回路である。具体的な測定方法については発明の実施の形態1と同様である。
閾値設定レジスタ22は、T判定回路23において判定に利用するための閾値を記録するためのレジスタである。ここで記録される閾値は、予め定められた値を固定値としてもっていてもよいし、外部から書き換え可能にしてもよい。
T判定回路23は、Hi幅/Low幅測定回路21により測定されたHi幅/Low幅を閾値設定レジスタ22により設定された値に基づいて判定を行う回路である。具体的な判定方法については発明の実施の形態1と同様である。
スペース/ピット境界決定回路24は、2値化されたRF信号及びT判定回路23の判定結果に基づいて再生用データの決定を行う回路である。決定したデータは接続したデコード回路25に出力されてデコードが行われる。
デコード回路25は、スペース/ピット境界決定回路24の決定したデータに基いてデコードを行う回路である。デコードの方法は、エンコード時の方式に準拠する。このとき、デコード回路25がエラー訂正機能を備えるようにしてもよい。こうすることにより、データエラーの発生を抑制することが可能となる。
水晶発振器26は、PLL27にクロックの供給を行う。
PLL27は、周期が同じで位相が360度/NずつずれたN種類のクロックの生成を行う。この時のクロック周波数は、水晶発振器26のクロックに基づいて、PLL20の生成するクロックと同一の周波数になるように生成される。
続いて、図8に示すフローチャートを用いて、本発明における光ディスク再生装置のデータ決定時の処理の流れについて説明する。
まず、ピックアップ(図示しない)が光ディスクの記録面の読み取りを行い、RFアンプ(図示しない)により補正が行われ、2値化されたRF信号となりPLL20、Hi幅/Low幅測定回路21、スペース/ピット境界決定回路24に対して出力される(S21)。
PLL20は、2値化されたRF信号を入力すると、2値化RF信号のRISEエッジに対してFALLエッジが同期したクロックを生成する(S22)。この時のクロック周波数は予め定められており、理想的なRF信号が入力された場合、RF信号のHi幅/Low幅は、クロック周期の整数倍となる。ところが実際には入力されたRF信号のHi幅/Low幅はクロック周期の整数倍とならない場合が多い。これは、レーザーの照射パワーや、ディスク面の傾きなど様々な要因により読み取りを行うときに誤差が生じるのが原因である。
PLL20は、クロックを生成すると、生成したクロックをスペース/ピット境界決定回路14に対して出力する。また、PLL27は、水晶発振器26の生成するクロックを入力し、周期が同じで位相が360度/NずつずれたN種類のクロックの生成を行う(S23)。ここではNの値を16とする。PLL27は、生成したクロックをHi幅/Low幅測定回路21に対して出力する。
Hi幅/Low幅測定回路21は、入力したRF信号が入力したクロックの何倍であるかを測定する(S24)。測定の方法については後述する。測定は1クロックの1/N(Nは2以上の整数)単位で行われる。例えばNが16の場合は、クロックの周期をTとすると、Hi幅は3T+3/16Tという範囲で測定される。
Hi幅/Low幅測定回路21は、入力したRF信号が入力したクロックの何倍であるかを測定すると、測定結果をT判定回路23に対して出力する。T判定回路23は、Hi幅/Low幅測定回路21から測定結果を入力すると、閾値設定レジスタ22に格納された閾値に基づいて測定結果の判定を行う(S25)。
T判定回路23による判定が完了するとT判定回路23は、判定結果をスペース/ピット境界決定回路24に対して出力する。スペース/ピット境界決定回路24は、T判定回路23から判定結果を入力すると、入力した判定結果とRF信号から最終的なデータを決定する(S26)。スペース/ピット境界決定回路24は、決定したデータをデコード回路25に対して出力する。
デコード回路25は、決定したデータをスペース/ピット境界決定回路14から入力すると、入力したデータのデコード処理を行う(S27)。このとき、デコード回路25がエラー訂正処理を備え、エラー訂正を行った後にデコードを行うようにしてもよいが、上述のように閾値に基づいてT判定を行い最終的なデータを決定するため、エラー発生率は従来の方法に比べて低下しており、訂正の回数を抑えることが可能となる。デコードが行われたデータは、デコード回路15より接続された再生手段(図示しない)により再生される。
その他の発明の実施の形態.
上述の例では、Hi幅/Low幅測定回路が測定に利用するクロックは全て同一周波数であったが、これをRiseエッジが全て同期しており、Fallエッジの位相が異なるクロックにより測定を行うようにしてもよい。
以上の説明ではHi幅/Low幅測定回路はクロックのRiseエッジを用いてRF信号のRiseエッジおよびFallエッジを検出してきたが、クロックのRiseエッジの代わりにクロックのFallエッジを用いてRF信号の各エッジを検出するように構成してもよい。
本発明における光ディスク再生装置の構成を示すブロック図である。 本発明における光ディスク再生装置の処理の流れを示すフローチャートである。 本発明におけるT判定回路の処理の流れを示すタイミングチャートである。 本発明における光ディスク再生装置の処理の流れを示すタイミングチャートである。 本発明におけるHi幅/Low幅測定回路の構成を示すブロック図である。 本発明におけるHi幅/Low幅測定回路の動作の流れを示すタイミングチャートである。 本発明における光ディスク再生装置の構成を示すブロック図である。 本発明における光ディスク再生装置の処理の流れを示すフローチャートである。
符号の説明
1 光ディスク再生装置
10 PLL
11 Hi幅/Low幅測定回路
110 FF
111 Hi幅カウンタ
112 Low幅カウンタ
113 RiseエッジFallエッジ検出回路
114 Hi幅&Low幅演算回路
12 閾値設定レジスタ
13 T判定回路
14 スペース/ピット境界決定回路
15 デコード回路
2 光ディスク再生装置
20 PLL
21 Hi幅/Low幅測定回路
22 閾値設定レジスタ
23 T判定回路
24 スペース/ピット境界決定回路
25 デコード回路
26 水晶発信器
27 PLL

Claims (7)

  1. 光ディスクから読み取られ、クロックの整数倍の周期を有する信号に基づいてデータ信号を再生する光ディスク再生装置であって、
    光ディスクから読み取られた信号を二値化した入力信号に基づいて、当該クロックを生成するクロック生成手段と、
    前記入力信号に含まれる誤差成分を検出する誤差成分検出手段と、
    誤差成分の判定のための閾値を記憶する閾値記憶手段と、
    前記誤差成分検出手段により検出された誤差成分と、前記閾値記憶手段に記憶された閾値に基づいて、前記入力信号に含まれるデータ信号を再生するデータ信号再生手段とを備えた光ディスク再生装置。
  2. 前記光ディスク再生装置は、更に、
    前記クロック生成手段により生成されたクロックに基づいて当該クロックをN相に分割し、N相クロックを生成するN相クロック生成手段を備え、
    前記誤差成分検出手段は、前記N相クロック生成手段により生成されたN相クロックに基づいて、当該入力信号に含まれる誤差成分を検出することを特徴とする請求項1記載の光ディスク再生装置。
  3. 前記誤差成分検出手段は、
    前記入力信号の立上り及び立下りエッジを検出する検出手段を備えることを特徴とする請求項1または2記載の光ディスク再生装置。
  4. 前記閾値記憶手段に格納される閾値は、書き換え可能であることを特徴とする請求項1、2または3記載の光ディスク再生装置。
  5. 光ディスクから読み取られ、クロックの整数倍の周期を有する信号に基づいてデータ信号を再生する光ディスク再生方法であって、
    光ディスクから読み取られた信号を二値化した入力信号に基づいて、当該クロックを生成し、
    前記入力信号に含まれる誤差成分を検出し、
    検出された誤差成分と閾値を比較し、当該比較結果に応じて前記入力信号に含まれるデータ信号を再生する光ディスク再生方法。
  6. 前記誤差成分の検出は、
    生成されたクロックに基づいて当該クロックをN相に分割し、
    分割されたクロックに基づいて当該入力信号に含まれる誤差成分を検出することを特徴とする請求項5記載の光ディスク再生方法。
  7. 前記誤差成分の検出は、
    前記入力信号の立上り及び立下りエッジを検出し、
    検出した前記立上り及び立下りエッジに基づいて誤差成分を決定することを特徴とする請求項5または6記載の光ディスク再生方法。
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