JP2008108325A - Information reproducing unit, and information reproduction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、情報再生装置及び情報再生方法に関する。 The present invention relates to an information reproducing apparatus and an information reproducing method.
ディジタル技術の進歩及びデータ圧縮技術の向上に伴い、音楽、映画、写真及びコンピュータソフトウェアなどの情報を記録するための媒体として、DVD(Digital Versatile Disc)などの光ディスクが注目されるようになりつつある。これと同時に、光ディスクに記録されている情報を再生する情報再生装置として、光ディスク装置などが普及するようになった。 With the advance of digital technology and the improvement of data compression technology, optical discs such as DVD (Digital Versatile Disc) are drawing attention as media for recording information such as music, movies, photos and computer software. . At the same time, optical disk devices and the like have become widespread as information reproducing devices for reproducing information recorded on optical disks.
また近年では、マルチメディア、画像ファイル、ファイルサーバといって大容量の情報を処理する必要が増しつつあり、このような光ディスクの大容量と、これに対応した情報再生装置が望まれている。例えば大容量の光ディスクであるBD(Blu-ray Disc)に対応した情報再生装置では、レーザ光の波長が390nm以上420nm以下であり、対物レンズの開口数が0.70以上0.90以下の光ヘッドを使用して、レーザ光の光スポット径を約0.48μmまで絞り込んでいる。この構成により、光ディスク上の0.138μm以上0.160μm以下の直径のマークまで識別して再生可能となるので、光ディスクにおける高密度光記録が実現できる。 In recent years, there is an increasing need to process large volumes of information such as multimedia, image files, and file servers, and a large capacity of such an optical disk and an information reproducing apparatus corresponding to the large volume are desired. For example, in an information reproducing apparatus compatible with a BD (Blu-ray Disc) that is a large-capacity optical disc, the wavelength of the laser light is 390 nm to 420 nm and the numerical aperture of the objective lens is 0.70 to 0.90. Using the head, the light spot diameter of the laser light is narrowed down to about 0.48 μm. With this configuration, even a mark having a diameter of 0.138 μm or more and 0.160 μm or less on the optical disc can be identified and reproduced, so that high-density optical recording on the optical disc can be realized.
ここで、さらに大容量の光ディスクに対応した情報再生装置の場合、さらなる短波長や高開口数の光学系を実現することが望ましいが、現時点でこれを実現するのは困難である。そこで、同等の性能の光学系を備える情報再生装置において、光ディスクの大容量化を実現する手法の一つとして、隣接トラックのクロストーク成分を低減するクロストークキャンセル技術がある。この技術により、光ディスクのトラックピッチを小さくすることが可能となり、再生可能な情報の大容量化を実現することが可能となる。 Here, in the case of an information reproducing apparatus compatible with a larger-capacity optical disc, it is desirable to realize an optical system having a further shorter wavelength and a higher numerical aperture, but this is difficult to realize at present. Therefore, in an information reproducing apparatus equipped with an optical system having the same performance, as one of techniques for realizing a large capacity of an optical disk, there is a crosstalk cancellation technique for reducing the crosstalk component of adjacent tracks. This technique makes it possible to reduce the track pitch of the optical disc and to realize a large capacity of reproducible information.
このクロストークキャンセル技術として、例えば特許第2601174号公報(特許文献1)には、光ヘッドのばらつき、ディスクの半径差によっても正確な遅延時間を設定でき、どのようなフォーマットのディスクに対してもクロストークキャンセルが正確な動作し、従来のトラック密度に比べて飛躍的に高密度を実現できる光ディスク信号再生装置が記載されている。この特許文献1記載の発明では、ディスク盤面上の3ビームを用いるもので、中心トラックの読み込み信号から隣接トラックの読み込み信号を減算することでクロストークキャンセルを行っている。また、特許文献1記載の発明では、3ビームの相互相関をとることで各信号の同期をとっている。
As this crosstalk cancellation technique, for example, in Japanese Patent No. 2601174 (Patent Document 1), an accurate delay time can be set depending on variations in optical heads and differences in the radius of the disk. An optical disk signal reproducing apparatus is described in which crosstalk cancellation operates accurately and can realize a significantly higher density than the conventional track density. In the invention described in
また、特許第3225611号公報(特許文献2)には、ディスクラジアル方向に同期した記録マークが記録してあるディスクを読み取る際に、ディスクの過去2周期分の読み込み信号をメモリに記憶しておき、中心トラックの読み込み信号より隣接トラックの読み込み信号を減算することでクロストークキャンセルを行うディスク再生装置が記載されている。
しかしながら、特許文献1記載の発明では、高速記録時には、LD(Laser Diode)の光量を最大限に必要とするため、3ビームの各光量を同じにすることが出来ない。よって、隣接トラック上のサブビームの光量を落とす必要があり、隣接トラックの読み込み信号に大きなノイズが混入する。そのため、クロストークキャンセルの効果を最大限に活かすことができない。また、サブビームはレーザ光の軸外となるため光学収差が大きく、良好な光スポット形状が得られない。そのため、高精度のクロストークキャンセルが不可能となる。
However, in the invention described in
さらに、一般のトラックエラー信号を得るための差動プッシュプル法で用いられるPD(Photo Diode)は、RF帯域までの周波数特性を持っておらず、クロストークキャンセルに用いるためには高価なPDが必要となり、情報再生装置の製造コストが高くなる。 Furthermore, a PD (Photo Diode) used in a differential push-pull method for obtaining a general track error signal does not have a frequency characteristic up to the RF band, and an expensive PD is required for use in crosstalk cancellation. This is necessary, and the manufacturing cost of the information reproducing apparatus increases.
また、特許文献2記載の発明では、各トラックの記録マークがディスクラジアル方向に同期して記録される必要があるため、ディスクラジアル方向に同期記録が必要となり、一般に用いられるディスクラジアル方向に非同期に記録された記録マークに対しては使用することができない。
In the invention described in
本発明は、上記事情を鑑みて、これを解決すべく成されたものであり、高精度にクロストークキャンセルを行うことにより、高密度に記録された光ディスクの情報を正確に再生する情報再生装置及び情報再生方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is an information reproducing apparatus that accurately reproduces information on an optical disc recorded at high density by performing crosstalk cancellation with high accuracy. And it aims at providing the information reproduction method.
本発明の情報再生装置は、上記目的を達成すべく、以下のような構成を採用した。 The information reproducing apparatus of the present invention employs the following configuration in order to achieve the above object.
本発明の情報再生装置は、読取目標トラックからRF信号の再生信号を読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取られた少なくとも2トラック分以上の長さの再生信号を記憶する記憶手段とを有する情報再生装置において、前記記憶手段に記憶された、前記読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからn(nは整数)トラック前の再生信号との位相差を、前記読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからn(nは整数)トラック前の再生信号との相互相関関数を用いて算出する第一の位相差算出手段と、前記記憶手段に記憶された、前記読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからnトラック後の再生信号との位相差を、前記読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからnトラック後の再生信号との相互相関関数に基づき算出する第二の位相差算出手段と、前記第一の位相差算出手段の出力に基づき、前記読取目標トラックの再生信号と前記nトラック前の再生信号との位相整合を行う第一の位相整合手段と、前記第二の位相差算出手段の出力に基づき、前記読取目標トラックの再生信号と前記nトラック後の再生信号との位相整合を行う第二の位相整合手段と、前記読取目標トラックの再生信号より、前記nトラック前の再生信号と前記nトラック後の再生信号とを減算するクロストークキャンセル手段とを有する構成とすることができる。係る構成によれば、高精度にクロストークキャンセルを行うことにより、高密度に記憶された光ディスクの情報を正確に再生することができる。 The information reproducing apparatus of the present invention includes information having reading means for reading a reproduction signal of an RF signal from a reading target track, and storage means for storing a reproduction signal having a length of at least two tracks read by the reading means. In the reproduction apparatus, the phase difference between the reproduction signal of the reading target track and the reproduction signal of n (n is an integer) track before the reading target track, which is stored in the storage unit, is determined as the reproduction signal of the reading target track. First phase difference calculating means for calculating using a cross-correlation function with a reproduction signal n (n is an integer) track before the reading target track, and a reproduction signal of the reading target track stored in the storage means And the reproduction signal after n tracks from the read target track, the phase difference between the reproduction signal of the read target track and the read signal from the read target track. A second phase difference calculating means for calculating based on a cross-correlation function with the reproduction signal of the first reproduction signal, a reproduction signal for the read target track, and a reproduction signal for the previous n tracks based on the output of the first phase difference calculating means Second phase matching is performed between the reproduction signal of the read target track and the reproduction signal after the n tracks based on the output of the first phase matching means for performing phase matching and the output of the second phase difference calculating means. A phase matching unit and a crosstalk cancellation unit that subtracts the reproduction signal before n tracks and the reproduction signal after n tracks from the reproduction signal of the reading target track may be employed. According to such a configuration, it is possible to accurately reproduce the information of the optical disc stored at high density by performing crosstalk cancellation with high accuracy.
また、前記第一及び第二の位相差算出手段は、それぞれに第一の入力信号と第二の入力信号とが入力され、前記第一の入力信号を所定時間遅延させる一以上の遅延手段と、前記第一の入力信号と、前記第二の入力信号との積を算出する乗算手段と、前記遅延手段からの出力と、前記第二の入力信号との積を算出する乗算手段と、前記複数の乗算手段の出力の低周波成分をそれぞれ抽出する複数のローパスフィルタと、前記複数のローパスフィルタの出力を加減算する加減算手段とを有する構成としても良い。係る構成によれば、前記読取目標トラックの再生信号と、前記nトラック前の再生信号及び前記nトラック後の再生信号との位相差をより正確に算出する。 In addition, the first and second phase difference calculating means are respectively inputted with a first input signal and a second input signal, and one or more delay means for delaying the first input signal for a predetermined time. Multiplying means for calculating a product of the first input signal and the second input signal; multiplying means for calculating a product of the output from the delay means and the second input signal; A plurality of low-pass filters that respectively extract the low-frequency components of the outputs of the plurality of multiplying units and an addition / subtraction unit that adds and subtracts the outputs of the plurality of low-pass filters may be employed. According to this configuration, the phase difference between the reproduction signal of the reading target track and the reproduction signal before the n tracks and the reproduction signal after the n tracks is calculated more accurately.
また、前記第一及び第二の位相差算出手段には、それぞれ第一の入力信号と第二の入力信号が入力され、前記第一の入力信号を所定時間遅延させる一以上の遅延手段と、前記第一の入力信号と、前記第二の入力信号との積を算出する乗算手段と、前記遅延手段からの出力と、前記第二の入力信号との積を算出する乗算手段と、前記複数の乗算手段の出力の低周波成分をそれぞれ抽出する複数のローパスフィルタと、前記複数のローパスフィルタの出力の最大値を検出する最大値検出手段とを有する構成としても良い。係る構成によれば、前記読取目標トラックの再生信号と、前記nトラック前の再生信号及び前記nトラック後の再生信号との位相差をより正確に算出する。 Further, the first and second phase difference calculating means are respectively inputted with a first input signal and a second input signal, and one or more delay means for delaying the first input signal for a predetermined time; Multiplying means for calculating a product of the first input signal and the second input signal; multiplying means for calculating a product of the output from the delay means and the second input signal; A plurality of low-pass filters that respectively extract low-frequency components output from the multiplication means, and a maximum value detection means that detects the maximum value of the outputs of the plurality of low-pass filters. According to this configuration, the phase difference between the reproduction signal of the reading target track and the reproduction signal before the n tracks and the reproduction signal after the n tracks is calculated more accurately.
また、前記nトラック前の再生信号を波形等価する第一のFIRフィルタと、前記nトラック後の再生信号を波形等価する第二のFIRフィルタとを有する構成としても良い。係る構成によれば、前記波形等価よりメインビームで読み込んだ周波数特性が、クロストーク成分の周波数特性へと変換されるため、位相差が算出されるため、高精度にクロストークキャンセルを行うことにより、高密度に記憶された光ディスクの情報を正確に再生することができる。 Further, a configuration may be adopted in which a first FIR filter that has a waveform equivalent to the reproduction signal before n tracks and a second FIR filter that has a waveform equivalent to the reproduction signal after n tracks. According to this configuration, since the frequency characteristic read by the main beam from the waveform equivalent is converted into the frequency characteristic of the crosstalk component, the phase difference is calculated, so that the crosstalk cancellation is performed with high accuracy. Therefore, it is possible to accurately reproduce the information of the optical disk stored at high density.
また、本発明の情報再生装置において、前記第一のFIRフィルタと、前記第二のFIRフィルタは入力信号に応じて波形等価係数を変化させる適応フィルタであり、前記第一のFIRフィルタにより波形等価された前記nトラック前の再生信号が、前記第一の位相差算出手段に入力され、前記第二のFIRフィルタにより波形等価された前記nトラック後の再生信号が、前記第二の位相差算出手段に入力される構成とすることができる。係る構成によれば、より正確な位相差を算出することができる。 In the information reproducing apparatus of the present invention, the first FIR filter and the second FIR filter are adaptive filters that change a waveform equivalent coefficient in accordance with an input signal. The reproduced signal before n tracks is input to the first phase difference calculating means, and the reproduced signal after n tracks whose waveform is equivalent by the second FIR filter is calculated as the second phase difference. It can be set as the structure input into a means. According to such a configuration, a more accurate phase difference can be calculated.
本発明の情報再生装置は、前記第一の位相差算出手段に、前記第一のFIRフィルタの有する波形等価係数が入力され、前記第二の位相差算出手段に、前記第二のFIRフィルタの有する波形等価係数が入力される構成としても良い。係る構成によれば、前記波形等価係数より位相差が算出されるため、位相差算出手段を簡略化することができる。 In the information reproducing apparatus of the present invention, the waveform equivalent coefficient of the first FIR filter is input to the first phase difference calculating unit, and the second phase difference calculating unit includes the second FIR filter. A configuration may be adopted in which a waveform equivalent coefficient is input. According to such a configuration, since the phase difference is calculated from the waveform equivalent coefficient, the phase difference calculating means can be simplified.
また、本発明の情報再生装置は、前記第一の位相差算出手段は、前記第一のFIRフィルタの中心のタップ位置と、前記第一のFIRフィルタの有する波形等価係数が最大値となるタップ位置との差に基づき、前読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからnトラック前の再生信号との位相差を算出し、前記第二の位相差算出手段は、前記第二のFIRフィルタの中心のタップ位置と、前記第二のFIRフィルタの有する波形等価係数が最大値となるタップ位置との差に基づき、前読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからnトラック後の再生信号との位相差を算出する構成としても良い。係る構成によれば、位相差算出手段を簡略化しつつ正確な位相差を算出することができる。 Further, in the information reproducing apparatus of the present invention, the first phase difference calculating means includes a tap where a center tap position of the first FIR filter and a waveform equivalent coefficient of the first FIR filter are maximum. A phase difference between the reproduction signal of the previous read target track and the reproduction signal n tracks before the read target track is calculated based on the difference with the position, and the second phase difference calculating means includes the second FIR filter Based on the difference between the tap position at the center of the first FIR filter and the tap position at which the waveform equivalent coefficient of the second FIR filter has the maximum value, the reproduction signal of the previous read target track and the reproduction signal after n tracks from the read target track The phase difference may be calculated. According to this configuration, it is possible to calculate an accurate phase difference while simplifying the phase difference calculation unit.
また、本発明の情報再生装置は、前記クロストークキャンセル手段の出力信号から、前記読取目標トラックの再生信号を再生させる同期クロック生成手段を有する構成としても良い。係る構成によれば、安定した情報の再生が可能となる。 Further, the information reproducing apparatus of the present invention may include a synchronous clock generating unit that reproduces the reproduction signal of the reading target track from the output signal of the crosstalk canceling unit. According to such a configuration, it is possible to reproduce information stably.
また、本発明の情報再生装置は、媒体に情報を記録する情報記録手段と、情報再生時に前記読取手段により読み取られた少なくとも2トラック分以上の長さの再生信号を記憶し、情報記録時にバッファアンダーラン防止用に記録データを格納する情報記憶手段を有する構成としても良い。係る構成によれば、記録再生装置においてメモリ容量を増やさずに高精度にクロストークキャンセルを行うことが可能となり、高密度に記憶された光ディスクの情報を正確に再生することができる。 The information reproducing apparatus of the present invention stores an information recording means for recording information on a medium, a reproduction signal having a length of at least two tracks read by the reading means at the time of information reproduction, and a buffer at the time of information recording. It may be configured to have information storage means for storing recording data for preventing underrun. According to such a configuration, it becomes possible to perform crosstalk cancellation with high accuracy without increasing the memory capacity in the recording / reproducing apparatus, and information on the optical disc stored at high density can be accurately reproduced.
本発明の情報再生方法は、読取目標トラックからRF信号の再生信号を読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取られた少なくとも2トラック分以上の長さの再生信号を記憶する記憶手段とを有する情報再生装置における情報再生方法において、前記記憶手段に記憶された、前記読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからn(nは整数)トラック前の再生信号との位相差を、前記読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからn(nは整数)トラック前の再生信号との相互相関関数に基づき算出する第一の位相差算出手順と、前記記憶手段に記憶された、前記読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからnトラック後の再生信号との位相差を、前記読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからnトラック後の再生信号との相互相関関数に基づき算出する第二の位相差算出手順と、前記第一の位相差算出手順の出力に基づき、前記読取目標トラックの再生信号と前記nトラック前の再生信号との位相差を整合する第一の位相整合手順と、前記第二の位相差算出手順の出力に基づき、前記読取目標トラックの再生信号と前記nトラック後の再生信号との位相差を整合する第二の位相整合手順と、前記読取目標トラックの再生信号より、前記nトラック前の再生信号と前記nトラック後の再生信号とを減算するクロストークキャンセル手順とを有する方法とすることができる。係る方法によれば、高精度にクロストークキャンセルを行うことにより、高密度に記録された光ディスクの情報を正確に再生することができる。 The information reproducing method of the present invention includes information having reading means for reading a reproduction signal of an RF signal from a reading target track, and storage means for storing a reproduction signal having a length of at least two tracks read by the reading means. In the information reproducing method in the reproducing apparatus, the phase difference between the reproduction signal of the read target track and the reproduction signal of n (n is an integer) track before the read target track, which is stored in the storage unit, is calculated as the read target track. A first phase difference calculation procedure that is calculated based on a cross-correlation function between the reproduced signal and the reproduced signal n (n is an integer) track before the read target track, and the read target track stored in the storage means The phase difference between the reproduction signal of the reading target track and the reproduction signal after n tracks from the reading target track is expressed as the reproduction signal of the reading target track and the reading target track. A second phase difference calculation procedure calculated based on a cross-correlation function with a reproduction signal after n tracks from the track, and an output of the first phase difference calculation procedure, and the reproduction signal of the read target track and the n Based on the output of the first phase matching procedure for matching the phase difference with the reproduction signal before the track and the second phase difference calculation procedure, the reproduction signal of the read target track and the reproduction signal after the n track are A second phase matching procedure for matching a phase difference, and a crosstalk cancellation procedure for subtracting the reproduction signal before n tracks and the reproduction signal after n tracks from the reproduction signal of the reading target track; can do. According to such a method, it is possible to accurately reproduce the information on the optical disc recorded with high density by performing crosstalk cancellation with high accuracy.
本発明によれば、高精度にクロストークキャンセルを行うことにより、高密度に記録された光ディスクの情報を正確に再生する情報再生装置及び情報再生方法を提供する。 The present invention provides an information reproducing apparatus and information reproducing method for accurately reproducing information on an optical disc recorded with high density by performing crosstalk cancellation with high accuracy.
本発明は、クロストークキャンセル処理前に、読取目標トラックの再生信号と、nトラック前の再生信号及びnトラック後の再生信号との位相差をそれぞれ算出し、この算出された位相差に基づいてそれぞれの位相整合を行う。そして位相整合された後、読取目標トラックの再生信号から、nトラック前の再生信号とnトラック後の再生信号とを減算するクロストークキャンセル処理を行う。
(第一の実施形態)
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。図1は、本発明の第一の実施形態における情報再生装置20の概略構成図の例である。
The present invention calculates the phase difference between the reproduction signal of the reading target track and the reproduction signal before n tracks and the reproduction signal after n tracks before the crosstalk cancellation processing, and based on the calculated phase difference. Each phase matching is performed. Then, after the phase matching, a crosstalk canceling process for subtracting the reproduction signal before n tracks and the reproduction signal after n tracks from the reproduction signal of the reading target track is performed.
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an example of a schematic configuration diagram of an
情報再生装置20は、情報が記録された媒体である光ディスク15を再生し、この再生された情報を、例えば情報再生装置20に適切な方法で接続された上位装置90へ伝達する。
The
情報再生装置20は、スピンドルモータ21、シークモータ22、光ピックアップ装置23、レーザ制御回路24、駆動制御回路26、再生信号処理回路28を備える。また情報再生装置20は、バッファメモリ34、バッファマネージャ37、上位装置90とのインターフェイス38、フラッシュメモリ39、CPU40、RAM41を備える。
The
スピンドルモータ21は、光ディスク15を回転駆動させる。シークモータ22は、光ピックアップ装置23を光ディスク15の半径方向に駆動させる。光ピックアップ装置23は、データの記録や再生を行なうためのレーザ光源および受光部であり、光ディスク15に記録された情報を読み取る。レーザ制御回路24は、光ピックアップ装置23のレーザ光源を制御する。
The
駆動制御回路26は、スピンドルモータ21、シークモータ22、光ピックアップ装置23の駆動を制御する回路であり、スピンドルモータ21の駆動を制御するスピンドルモータ制御回路26a、シークモータ22の駆動を制御するシークモータ制御回路26b、光ピックアップ装置23の駆動を制御するPU(Pick-Up)制御回路26cとを備える。
The
再生信号処理回路28は、I/Vアンプ(電流/電圧変換回路)28a、サーボ信号生成回路28b、RF信号生成回路28c、ウォブル信号生成回路28d、デコーダ28eとを備える。光ピックアップ装置23により、光ディスク15から読み取られた再生信号は、I/Vアンプ28aを介してサーボ信号生成回路28b、RF信号生成回路28c、ウォブル信号生成回路28dにそれぞれ入力される。
The reproduction
サーボ信号生成回路28bでは、この入力された信号に基づきサーボ信号を生成して出力する。RF信号生成回路28cは、データに相当するRF信号を再生する。ウォブル信号生成回路28dは、光ディスク15の回転制御に使用するウォブル信号を生成する。RF信号生成回路28cの出力信号とウォブル信号生成回路28dの出力信号は、デコーダ28eに入力される。デコーダ28eについての詳細は後述する。尚、図1に示す矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各構成要素間の接続関係の全てを表すものではない。
The servo
以下に情報再生装置20において情報を再生する際の動作について説明する。
Hereinafter, an operation when information is reproduced in the
情報再生装置20は、光ディスク15が情報再生装置20にセットされ、CPU40がインターフェイス38を介して上位装置90からの情報の再生要求を受けると情報の再生処理を開始する。情報再生装置20において再生要求を受けると、CPU40は、再生速度に基づきスピンドルモータ21の回転を制御する制御信号をスピンドルモータ制御回路26bへ出力する。スピンドルモータ制御回路26bは、これに基づきスピンドルモータ21を駆動させ、光ディスク15を回転させる。
When the
光ディスク15の回転が所定の線速度に達すると、光ピックアップ装置23において、レーザ制御回路24によりレーザが再生発光される。そして光ピックアップ装置23は、光ディスク15の再生層に対してフォーカス制御及びトラック制御を行う。このときサーボ信号生成回路28bは、光ピックアップ装置23からの出力信号に基づきトラックエラー信号及びフォーカスエラー信号を検出し、駆動制御回路26へ出力する。駆動制御回路26において、PU制御回路26cは、トラックエラー信号及びフォーカスエラー信号に基づき光ピックアップ装置23のトラッキングアクチュエータ及びフォーカシングアクチュエータを駆動させ、光ピックアップ装置23の制御を行う。
When the rotation of the
情報再生装置20において情報再生処理が開始されると、CPU40は、スピンドルモータ21の回転数データをスピンドルモータ制御回路26aへ送信する。またCPU40は、光ピックアップ装置23による情報の読み出し開始位置を示す信号をシークモータ制御回路26bへ送信する。スピンドルモータ制御回路26aは、この回転数データに基づきスピンドルモータ21を制御し、これにより光ディスク15の回転が制御される。シークモータ制御回路26bは、読み出し開始位置を示す信号に基づきシークモータ22を制御し、これにより光ピックアップ装置23が所定の情報読み出し開始地点に位置するように制御される。
When the information reproducing process is started in the
さらにCPU40では、光ディスク15から取得され、再生信号処理回路28を通ったアドレス情報に基づき光ピックアップ装置23が所定の読み出し開始地点に位置していることを判断すると、光ピックアップ装置23により光ディスク15のデータ領域に記録された情報を再生する。情報再生装置20では、このデータがI/Vアンプ28aを介してRF信号生成回路28cに入力され、RF信号生成回路部28cにより、データに相当するRF信号として再生される。
Further, when the
再生されたRF信号はデコーダ28eに入力され、デコーダ28eにより二値化されたディジタルデータに復調される。本発明は、このデコーダ28eに関するものである。
The reproduced RF signal is input to the
以下に図面を参照してデコーダ28eについて説明する。図2は、本実施形態のデコーダ28eの内部構成の一例を示す図である。
The
デコーダ28eは、ハイパスフィルタ(以下、HPF)60、等価回路61、クロストークキャンセル回路68、復号器66とから構成されている。以下にデコーダ28eにおける処理を説明する。
The
デコーダ28eに入力されたRF信号は、HPF60により低周波ノイズが除去され、等価回路61により、光学系MTF(Modulation Transfer Function)の低下により、成分が減衰した高域成分が強調され、符号間干渉が低減される。尚ここで、等価回路61は、A/D変換時のエイリアシングノイズが起こらないように高周波成分をカットするローパスフィルタ(以下、LPF)の機能を備えていても良い。
The RF signal input to the
等価回路61により符号間干渉が低減された信号は、クロストークキャンセル回路68へ入力される。この入力された信号は、クロストークキャンセル回路68において隣接トラックからのクロストークを低減され、復号器66によって二値化される。クロストークキャンセル回路68における処理の詳細は後述する。尚、復号器66は、例えばスライサやビタビ復号器などで構成されても良い。
The signal whose intersymbol interference is reduced by the
ここで、図3を参照して隣接トラックからのクロストークについて説明する。隣接トラックからのクロストークは、光ディスクなどの情報記録媒体の再生時に発生する。図3は、隣接トラックからのクロストークについて説明する図である。尚、図3では、説明に必要となる部分のみトラックを拡大して示す。 Here, crosstalk from adjacent tracks will be described with reference to FIG. Crosstalk from an adjacent track occurs during reproduction of an information recording medium such as an optical disk. FIG. 3 is a diagram illustrating crosstalk from adjacent tracks. In FIG. 3, only the track necessary for explanation is shown in an enlarged manner.
情報再生装置20では、レーザ光の光スポットである読み取りスポットを用いて光ディスク15などの情報記録媒体のトラックに記録されている情報を読み出す。ここで、読み取りスポットにより情報を読み取るトラックを読取目標トラックと呼ぶ。このとき、図3に示すように、例えば読み取りスポットがトラック間隔(トラックピッチ)より大きい場合、読み取りスポットにより読み取られた読取目標トラックの再生信号に、一つ前のトラックや一つ後のトラックの再生信号が混入する。
The
この混入される信号が隣接トラックからのクロストークである。このクロストークは、読み取られた読取目標トラックの再生信号の信号品質を悪化させる。そこで本実施形態の情報再生装置20では、クロストークを低減させるべくクロストークキャンセル処理を行う。
This mixed signal is crosstalk from the adjacent track. This crosstalk deteriorates the signal quality of the reproduced signal of the read target track. Therefore, in the
以下に図面を参照してクロストークキャンセル回路68及びクロストークキャンセル処理について説明する。図4は、第一の実施形態の情報再生装置20におけるクロストークキャンセル回路68の内部構成を説明する図である。
The
本実施形態のクロストークキャンセル回路68では、読取目標トラックの再生信号と、読取目標トラックの一つ前のトラックの再生信号との位相整合処理、読取目標トラックの再生信号と、読取目標トラックの一つ後のトラックの再生信号との位相整合処理を行うことにより、高精度のクロストークキャンセル処理を実現している。尚、位相整合処理の詳細は後述する。
In the crosstalk cancel
尚ここで、読取目標トラックの一つ前のトラックを前トラック、読取目標トラックの一つ後ろのトラックを後トラックと呼ぶ。この3本のトラックから読み出された再生信号は、クロストークキャンセル回路68の備えるメモリ92に格納されている。このメモリ92には過去に読み出された信号が記憶されており、それぞれのメモリ空間において適切なアドレスを指定することにより、上記3本のトラックぞれぞれの再生信号を得ることができる。メモリ92については後述する。
Here, the track immediately before the reading target track is called a front track, and the track immediately after the reading target track is called a rear track. The reproduction signals read from these three tracks are stored in a
さらに本実施形態のクロストークキャンセル回路68では、前トラックの再生信号の周波数特性及び後トラックの再生信号の周波数特性を、読取目標トラックの再生信号の周波数特性へ変換する処理を行う。
Further, the crosstalk cancel
情報再生装置20では、読取目標トラックの再生信号が読み取りスポットの中心部で読み取られるのに対し、前トラック及び後トラックの再生信号は読み取りスポットの端部で読み取られる。よって、前トラック及び後トラックの再生信号は、読取目標トラックの再生信号を読み取るレーザ光の光軸からずれた位置で読み取られる。このため、読取目標トラックの再生信号の周波数特性と、前トラック及び後トラックの再生信号の周波数特性とは異なるものとなる。そこで本実施形態では、この周波数特性をどちらか一方の周波数特性にあわせるように、他方の周波数特性を変換している。
In the
以下に、クロストークキャンセル回路68の構成について説明する。
The configuration of the
クロストークキャンセル回路68は、A/D変換器91、メモリ92、位相差算出回路93a、93b、インターポレータ94a、94b、94c、PLL回路95、等価回路96a、96b、96c、減算器97、位相整合回路98a、98bとにより構成されている。
The
クロストークキャンセル回路68には、HPF60により低周波ノイズが除去され、等価回路61により符号間干渉が低減されたRF信号が入力される。このRF信号は、A/D変換器91により二値化されたディジタル信号にサンプリングされる。尚、サンプリングの際のクロックは、光ディスク15の回転と同期していない自走クロックであっても良い。ここでサンプリングされたデータは、メモリ92の最初のアドレスに格納される。以下にメモリ92について説明する。
The
メモリ92は、例えばシフトレジスタから構成されており、格納されたデータは図中では矢印方向に1クロック毎にアドレスが一つインクリメントされる。尚、メモリ92はシフトレジスタに限定されるものではなく、通常のメモリを用いても良い。この場合、1クロック毎に各読み出しアドレスの指定を1ずつインクリメントすれば良い。
The
ここでメモリ92の容量は、少なくとも前トラック、読取目標トラック、後トラックの3本のトラックの再生信号を得ることが可能な容量でなければならない。よってメモリ92は、図5に示すように、少なくとも光ディスク15の2周期以上の容量でなければならない。図5は、メモリ92の内容を示す模式図の例である。
Here, the capacity of the
メモリ92に必要な容量について具体例を挙げて説明する。例えば光ディスク15の最外周半径を56.5mm、最短マーク長を0.149μm、最短マークを2Tとして、1クロック長を0.149/2=0.0745μmと仮定すると、1周に最大56.5*2π[mm]/0.0745[μm]=4762684トラック/1周となる。よって、サンプリングを8bitsで行うとすると、メモリ92に必要な容量は、4762684*2*8bitsとなり、約9.5Mbytesとなる。
The capacity required for the
このメモリ92には、例えばデコーダLSI(Large Scale Integration)の内部または外部に設けられたRAM(Random Access Memory)等が用いられる。このメモリ92は、情報再生装置20の再生動作時にのみ使用されるものであるから、記録時のバッファアンダーラン防止のためのバッファRAMと兼用されることが好ましい。ここで、ディジタルデータとされて、メモリ92に格納されるRF信号の例を図6に示す。
For example, a RAM (Random Access Memory) provided inside or outside a decoder LSI (Large Scale Integration) is used as the
次に、図7を参照してクロストークキャンセル回路68における処理の概略について説明する。図7は、クロストークキャンセル回路68の処理の概略を説明するフローチャートである。
Next, an outline of processing in the
クロストークキャンセル回路68において、メモリ92はA/D変換器91から入力される、光ディスク15の2トラック分以上の長さの再生信号を記憶する(S71)。ここでメモリ92には読取目標トラックの再生信号と、前トラックの再生信号と、後トラックの再生信号とが記録される。
In the
次にクロストークキャンセル回路68では、位相差算出回路93aにより読取目標トラックの再生信号と前トラックの再生信号との位相差Aを算出する(S72)。S72での位相差算出の処理の詳細は後述する。またクロストークキャンセル回路68では、S72と同様に、位相差算出回路93bにより読取目標トラックの再生信号と、後トラックの再生信号との位相差Bを算出する(S73)。
Next, in the
次に、クロストークキャンセル回路68では、位相整合回路98aにより、位相差Aに基づき読取目標トラックの再生信号と、前トラックの再生信号との位相差を整合する(S74)。この位相整合処理についても詳細は後述する。クロストークキャンセル回路68は、S74と同様に、位相整合回路98bにより、位相差Bに基づき読取目標トラックの再生信号と、後トラックの再生信号との位相差を整合する(S75)。
Next, in the
次にクロストークキャンセル回路68では、等価回路96aにより、読取目標トラックの再生信号の周波数特性を、前トラックの再生信号の周波数特性に合わせるように変換する(S76)。次にクロストークキャンセル回路68は、S76と同様に等価回路96cにより、読取目標トラックの再生信号の周波数特性を後トラックの再生信号の周波数特性に合わせるように変換する(S77)。本実施形態のクロストークキャンセル回路68では、このようにして、読取目標トラックの再生信号の位相と整合したクロストーク成分のレプリカを生成する。
Next, in the
次にクロストークキャンセル回路68では、減算器97により、読取目標トラックの再生信号から、後トラックから生成したクロストーク成分のレプリカを減算する(S78)。さらに減算器97により、読取目標トラックの再生信号から、前トラックから生成したクロストーク成分のレプリカを減算する(S79)。
Next, in the crosstalk cancel
このように、本発明のクロストークキャンセル回路68では読取目標トラックの再生信号の位相と整合した、クロストーク成分のレプリカを読取目標トラックの再生信号より減算するので、より高精度のクロストークキャンセル処理を行うことができる。
As described above, the crosstalk cancel
次に、クロストークキャンセル回路68における処理について、前トラック、読取目標トラック、後トラックそれぞれの再生信号の信号経路に沿ってさらに詳細に説明する。
Next, the processing in the
まず始めに、前トラックの再生信号の信号経路及びクロストークキャンセル回路68の処理について説明する。
First, the signal path of the reproduction signal of the previous track and the processing of the
クロストークキャンセル回路68において、メモリ92のあるアドレスを指定して前トラックに相当する位置のデータ、即ち前トラックの再生信号を読み込む。読み込まれた再生信号はインターポレータ94aに入力される。そしてインターポレータ94aにおいて、この再生信号が1クロック以下の精度で再生クロックのタイミングに合わせて補間される。すなわち再生信号において、2つのサンプリング点間に、読取目標トラックの再生信号のクロックに同期し、且つこの再生信号の1クロック以下の間隔で補間データであるサンプル値が埋め込まれて補間される。
The crosstalk cancel
前トラックの再生信号は、インターポレータ94aを通った後、位相差算出回路93aに入力される。位相差算出回路93aでは、読取目標トラックの再生信号と、前トラックの再生信号との位相差が算出される。ここで、図7で説明したS72における位相差算出処理について説明する。
The reproduction signal of the previous track passes through the
図8は、位相差算出回路93aの回路構成の一例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the phase
位相差算出回路93aは、一定の遅延量を有する遅延器70a〜70eと、乗算器71a〜71fと、LPF77a〜77fと、加減算器73と、減算器74とから構成されている。位相差算出回路93aは、入力1より入力されて遅延器70a〜70eを通った各信号と、入力2との積を乗算器71a〜71fにより算出する。以上の動作で入力1と入力2との相互相関を取ることができる。尚、本実施形態では、入力1に読取目標トラックの再生信号が入力され、入力2に前トラックの再生信号が入力されるものとした。その後、各信号はLPF77a〜77fを通り、加減算器73により加減算を行う。
The phase
ここで、相互相関の演算式を(数1)に示す。 Here, the calculation formula of the cross correlation is shown in (Formula 1).
ここで、位相差算出回路93aでは、入力1を遅延器70a〜70eに通しているため、実際には加減算器の出力が0の点ではこの遅延器70a〜70eで遅延された分位相が遅れた状態で入力1と入力2が同期してしまう。よって減算器74では、この位相遅れを補償するため、遅延器70a〜70eによる遅延に相当する一定の定数Cを減ずる処理を行う。これにより、入力1と入力2の位相が整合した状態で、位相差算出回路93aの出力が0となるようにする。つまり、位相差算出回路93aの出力が入力1と入力2との位相差信号となる。
Here, in the phase
尚、位相差算出回路93aは、図8に示す構成以外にも、例えば図9に示すような構成であっても良い。図9は、位相差算出回路93aの回路構成の別の例を示す図である。
The phase
図9に示す例では、図8に示す加減算器73を最大値検出器75へ置き換えたものである。ここでは、最大値検出器75により、遅延器70a〜70eによる各遅延量に対応する各相互相関値の中から、最大値を取るkの値が選択される。ここではkを仮に0〜5として表現した。図9な示す例では、この選択されたkの値か、定数Cを減じた値を位相差検出器93aの出力とする。
In the example shown in FIG. 9, the adder /
位相整合回路98aでは、位相差算出回路93aの出力に基づき位相整合を行う。以下に、図7で説明したS74における位相整合処理について説明する。
The
位相整合回路98aでは、位相差算出回路93aにより算出された位相差の内、読取目標トラックの再生信号のクロック幅以下についてはインターポレータ94aを用いてこの位相差を整合させる。また、位相差算出回路93aにより算出された位相差の内、読取目標トラックの再生信号のクロック幅以上の成分については、位相整合回路98aはメモリ92においてこの位相差を整合させるために適したアドレスを指定し、この指定されたアドレスから前トラックの再生信号を読み込む。
The
これによれば、読取目標トラックの再生信号と位相整合された前トラックの再生信号でクロストークキャンセルを行うことが可能となる。よって、特に再生信号がディスクラジアル方向に同期して記録されていない通常の光ディスクにおいても、位相整合された前トラックの再生信号でクロストークキャンセルを行うことが可能となり、高性能のクロストークキャンセル処理を行うことができる。また本実施形態では、位相差算出において相互相関を用いる原理上、クロストークが大きければ大きいほどSN比が良い位相差情報を得ることができる。よって、光ディスクにおいてトラック間隔を狭くした場合においても高性能なクロストークキャンセル処理を行うことが可能となり、光ディスクの高密度化に有利となる。 According to this, it becomes possible to cancel the crosstalk with the reproduction signal of the previous track phase-matched with the reproduction signal of the reading target track. Therefore, it is possible to perform crosstalk cancellation with the playback signal of the previous track that has been phase-matched even on a normal optical disk in which the playback signal is not recorded in synchronization with the disk radial direction. It can be performed. In the present embodiment, on the principle of using cross-correlation in the phase difference calculation, phase difference information with a better SN ratio can be obtained as the crosstalk increases. Therefore, even when the track interval is narrowed in the optical disc, high-performance crosstalk cancellation processing can be performed, which is advantageous for increasing the density of the optical disc.
尚、位相差算出回路93a内の遅延器、乗算器及びLPFの数は、図8及び図9に示した数に限定されるものではなく、同様の構成において少なくとも遅延器が1つ、乗算器、LPFがそれぞれ2つあれば良い。しかしながら、遅延器、乗算器及びLPFの数は多いほど相互相関を用いた位相差算出の精度が向上するため、より確実に信号を再生することができる。
Note that the number of delay units, multipliers, and LPFs in the phase
後トラックの再生信号の信号経路及びクロストークキャンセル回路68の処理については、前トラックの場合と同様であるので説明を省略する。尚、後トラックのクロストークキャンセル処理は、インターポレータ94c、位相差算出回路93b、位相整合回路98bにより行われる。
Since the signal path of the reproduction signal of the rear track and the processing of the
位相整合回路98aにより位相整合された再生信号は、等価回路96aにおいて読取目標トラックの再生信号の周波数特性を、前トラックの再生信号の周波数特性に変換する。以下に図7で説明したS74における周波数特性変換の処理について説明する。
The reproduction signal phase-matched by the
本実施形態らにおける等価回路96aは、例えばFIR(Finite Impulse Response)フィルタを用いる。FIRフィルタとは、データを遅延線に入力し、タップから出力を引き出し、それらの出力に係数を掛けて加算することにより所望の周波数特性を得るフィルタである。このFIRフィルタは、係数やタップの段数を変更することで所望のフィルタ特性を得る。本実施形態においては、例えばこの係数(波形等価係数)を予め与えられた固定の値とし、この係数により周波数特性の変換を行うものとした。尚、等価回路96cも同様に、FIRフィルタにより構成されても良い。また、等価回路96aはもちろん波形等価係数が可変である適応フィルタであっても良い。
The
次に、読取目標トラックの再生信号の信号経路及びクロストークキャンセル回路68の処理について説明する。
Next, the signal path of the reproduction signal of the reading target track and the processing of the
メモリ92の適当なアドレスより読取目標トラックの再生信号に相当する位置に格納されたデータ、即ち読取目標トラックの再生信号を読み込む。読み込まれた再生信号は、インターポレータ94bに入力され、再生クロックの位相に合わせてサンプル点間のデータが補完され、1クロック以下の精度で位相調整された後、等価回路96bに入力される。
Data stored at a position corresponding to the reproduction signal of the reading target track, that is, the reproduction signal of the reading target track is read from an appropriate address in the
PLL回路95では、インターポレータ94bから出力される再生信号のクロックと、PLL回路95により生成された再生クロックとの位相比較を行う。PLL回路95では、この位相差を示す誤差信号に基づきインターポレータ94b又はメモリ92へのアドレス指定を調整し、読取目標トラックの再生信号の再生を行う。また、PLL回路95は読み込み位置を次に進めるため、メモリへの指定アドレスを1クロックにつき1アドレス分インクリメントする。なお、実際には光ディスク15の回転ジッタが存在するが、前述のPLL回路95による位相比較と、それに基づくインターポレータ94bによる1クロック以下の位相調整とメモリ92へのアドレス調整により除去される。尚ここでPLL回路95は、スライサなどを用いたものであっても良い。
The
その後、読取目標トラックの再生信号は、等価回路96bにより復号器66に適した周波数特性、例えば復号器66がビタビ復号器である場合にはPR(Partial Response)特性(例えばPR(1,2,2,2,1))に波形等価を行う。その後、クロストーク信号を減算してクロストークキャンセル処理が完了する。
Thereafter, the reproduction signal of the read target track is subjected to frequency characteristics suitable for the
本実施形態によれば、隣接トラックの信号を読み出す際に、再生信号はLDのパワーを100%使用した光スポットで読み出されるため、3ビーム方式の情報再生装置と比較してノイズが少なく高精度なクロストークキャンセル処理が可能となる。 According to the present embodiment, when reading the signal of the adjacent track, the reproduction signal is read out by the light spot using 100% of the LD power, so that there is less noise and high accuracy compared to the three-beam type information reproduction apparatus. Crosstalk cancellation processing can be performed.
ここで、図10にクロストークキャンセル回路68の変形例を示す。図10に示す例では、減算器97の出力がPLL回路95の入力となっている。よって、クロストークキャンセル処理後のS/N比の良い信号で読取目標トラックの再生信号の再生を行うことが可能となり、安定した情報の再生を行うことができる。
Here, FIG. 10 shows a modified example of the crosstalk cancel
また、図11にはクロストークキャンセル回路68の別の変形例を示す。図11に示す例では、図10に示す例に加えて、さらに等価回路96a、96cにより波形等価された後の信号が位相差算出回路93a、93bの入力となっている。よって、等価回路96a、96cによりクロストーク成分の周波数特性に合わせた再生信号を用いて位相差を算出するため、相互相関による位相差算出の精度を向上させることができる。
FIG. 11 shows another modified example of the
また本実施形態によれば、3トラックだけでなく、例えば5トラックや7トラックにおけるクロストークキャンセル処理においても、トラック数分の位相差算出回路、位相整合回路、インターポレータ、等価回路を準備することで光学系を変更することなく処理を行うことができる。この場合には、クロストークキャンセル回路の回路規模は大きくなるものの、より高精度のクロストークキャンセル処理を行うことが可能となる。 Further, according to the present embodiment, not only for three tracks but also for crosstalk cancellation processing in, for example, five tracks and seven tracks, phase difference calculation circuits, phase matching circuits, interpolators, and equivalent circuits for the number of tracks are prepared. Thus, processing can be performed without changing the optical system. In this case, although the circuit scale of the crosstalk cancellation circuit becomes large, it is possible to perform a more accurate crosstalk cancellation process.
また、光学系により3ビームを生成してクロストークキャンセル処理を行う場合には、収差の影響などにより5ビーム以上では外側スポットの品質を満足することが困難である。これに対し本実施形態では、5ビーム即ち5トラックでのクロストークキャンセル処理も行うことができるので、この点においても本実施形態は優位である。 In addition, when three beams are generated by the optical system and the crosstalk canceling process is performed, it is difficult to satisfy the quality of the outer spot with five beams or more due to the influence of aberration. On the other hand, in the present embodiment, the crosstalk cancellation processing with five beams, that is, five tracks can also be performed, and this embodiment is advantageous also in this respect.
さらに、本実施形態は3ビームを用いたトラックエラー信号を得るための差動プッシュプル法と組み合わせても良い。この場合、情報再生装置20は、クロストークキャンセル処理には読取目標トラックに対応した1ビームを使用し、トラッキングには3ビームを使用しても良い。
Furthermore, this embodiment may be combined with a differential push-pull method for obtaining a track error signal using three beams. In this case, the
また、情報再生装置では、ラジアルチルトを始めとする光学収差がある場合には、隣接トラックのクロストークが増大し信号品質の劣化を招く。これに対し本実施形態によれば、位相整合、波形等価によりこの光学収差の影響も低減することが可能である。このため情報再生装置におけるドライブマージンを向上させることができる。よって、情報記録媒体の大容量化だけでなく、現行の情報記録媒体の規格においても信頼性の高い再生処理を行うことができる。 Further, in the information reproducing apparatus, when there is an optical aberration such as radial tilt, crosstalk between adjacent tracks increases and signal quality deteriorates. On the other hand, according to the present embodiment, the influence of this optical aberration can be reduced by phase matching and waveform equivalence. For this reason, the drive margin in the information reproducing apparatus can be improved. Therefore, not only the capacity of the information recording medium can be increased, but also highly reliable reproduction processing can be performed in the current information recording medium standard.
ここで、本実施形態において光ディスクを用いて説明を行ったが、これ以外にも例えばHDD(ハードディスクドライブ)等の円形の情報記録媒体や、図12に示すようなカード型の情報記録媒体においても本実施形態を適用することができる。図12は、カード型の情報記録媒体を示す図の例である。 Here, the description has been made using the optical disk in the present embodiment, but other than this, for example, a circular information recording medium such as an HDD (hard disk drive) or a card type information recording medium as shown in FIG. This embodiment can be applied. FIG. 12 is an example of a diagram showing a card-type information recording medium.
さらにここで、図13に第一の実施形態による効果を示す。図13には、波長405nmのレーザで対物レンズNA0.65、最短マーク長200nmのディスクに対し、各トラックピッチに対するクロストークキャンセル処理を行わない場合、特許文献1記載のクロストークキャンセル処理を行った場合、本実施形態のクロストークキャンセル処理を行った場合のそれぞれのジッタ値が示されている。尚ここで、特許文献1記載のクロストークキャンセル処理に関するジッタ値ついては、読取目標トラックを読み取る主ビームの光量の1/10をサブビームの光量とした。
Further, FIG. 13 shows the effect of the first embodiment. In FIG. 13, when the crosstalk cancel processing for each track pitch is not performed on a disk having a wavelength of 405 nm and an objective lens NA of 0.65 and a shortest mark length of 200 nm, the crosstalk cancel processing described in
図13によれば、特許文献1記載のクロストークキャンセル処理に対し、本実施形態のクロストークキャンセル処理ではジッタ値が低減されていることがわかる。ここでクロストークキャンセル処理を行わない場合のトラックピッチ0.40μmでのジッタ値を基準とすると、特許文献1記載のクロストークキャンセル処理ではトラックピッチ0.32μmであるのに対し、本実施形態のクロストークキャンセル処理ではトラックピッチ0.29となり、10%の容量増大効果がある。また本実施形態は、特別なPDが必要となる特許文献1記載の発明と比較すると、安価に実現することができる。
According to FIG. 13, it can be seen that the jitter value is reduced in the crosstalk cancellation processing of the present embodiment compared to the crosstalk cancellation processing described in
また本実施形態によれば、情報記録媒体のトラック方向の密度を高くすることが可能となる。さらにトラック線方向の密度についても、読み取りスポット径以下の情報を読み取る超解像再生技術を用いることで、密度を向上させることができる。よって、本実施形態によれば情報記録媒体の大幅な大容量化を実現することができる。 Further, according to the present embodiment, it is possible to increase the density in the track direction of the information recording medium. Further, the density in the track line direction can be improved by using a super-resolution reproduction technique that reads information smaller than the reading spot diameter. Therefore, according to the present embodiment, the capacity of the information recording medium can be greatly increased.
(第二の実施形態)
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。第二の実施形態は、第一の実施形態と比較して、デコーダ28eAが第一の実施形態と異なる部分である。よって第二の実施形態では、第一の実施形態と異なる点のみを説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態における説明で使用した符号と同様の符号を付与し、説明を省略する。
(Second embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the second embodiment, the decoder 28eA is different from the first embodiment in comparison with the first embodiment. Therefore, in the second embodiment, only points different from the first embodiment will be described, and those having the same functional configuration as the first embodiment are the same as the reference numerals used in the description in the first embodiment. The description is omitted.
本実施形態では、読取目標トラックの再生信号と、前トラックの再生信号及び後トラックの再生信号との位相差を、等価回路96a、96cの波形等価係数から取得する。以下に本実施形態のデコーダ28eAについて図14、図15を参照して説明する。
In this embodiment, the phase difference between the reproduction signal of the reading target track and the reproduction signal of the previous track and the reproduction signal of the subsequent track is acquired from the waveform equivalent coefficients of the
図14は、第二の実施形態のデコーダ28eAの内部構成を示す図の例である。図15は、第二の実施形態の情報再生装置20Aにおけるクロストークキャンセル回路68Aの内部構成を説明する図である。
FIG. 14 is an example of a diagram illustrating an internal configuration of the decoder 28eA of the second embodiment. FIG. 15 is a diagram for explaining the internal configuration of the
本実施形態のデコーダ28eAは、HPF60、等価回路61、クロストークキャンセル回路68、復号器66、符号間干渉作成器63、減算器64とから構成されており、符号間干渉作成器63と、減算器64とにより波形等価係数を算出するための誤差信号を得る。
The decoder 28eA of the present embodiment includes an
符号間干渉作成器63には、復号器66の出力である二値化された信号が入力される。符号間干渉作成器63では、二値化された信号より、PR(Partial Response)特性に合わせた理想的な読み込み波形を作成して出力する。ここで得られた読み込み波形は減算器64へ入力される。
A binarized signal that is an output of the
減算器64では、この理想的な読み込み波形と、クロストークキャンセル回路68から出力されたクロストークキャンセル処理後の信号とが比較されて減算され、両者の誤差信号が出力される。この誤差信号は、クロストークキャンセル回路68Aの等価回路96aと、等価回路96cに入力される。等価回路96a、96cでは、この誤差信号を用いて、最小平均二乗(LMS)アルゴリズムや帰納的最小二乗(RLS)アルゴリズムなどの適応等価アルゴリズムにより波形等価係数が算出される。
The
クロストークキャンセル回路68Aにおいて、図15に示すように、等価回路96a、96cで算出された波形等価係数は、位相差算出回路93a、93bへそれぞれ入力される。位相差算出回路93a、93bでは、この誤差信号を用いて位相差を算出する。
In the
本実施形態において、波形等価係数を算出する際に用いられる適応等価アルゴリズムは、波形等価係数を各係数に応じて遅延した目標信号と誤差信号の相関値として最適化するものである。よって、波形等価係数は、目標信号と誤差信号の相互相関を示す。ここで、本実施形態の誤差信号は、読取目標トラックの再生信号に対する誤差信号であるため、等価回路96aと等価回路96cで算出される波形等価係数には読取目標トラックの再生信号と、隣接トラックの再生信号との相互相関情報が含まれる。
In the present embodiment, the adaptive equivalent algorithm used when calculating the waveform equivalent coefficient optimizes the waveform equivalent coefficient as a correlation value between the target signal and the error signal delayed according to each coefficient. Therefore, the waveform equivalent coefficient indicates the cross-correlation between the target signal and the error signal. Here, since the error signal of this embodiment is an error signal for the reproduction signal of the reading target track, the waveform equivalent coefficient calculated by the
そのため本実施形態では、ここで得られる波形等価係数より、読取目標トラックの再生信号と、読取目標トラックに隣接する前トラック及び後トラックの再生信号とのそれぞれの位相差情報を得ることができる。 Therefore, in the present embodiment, it is possible to obtain phase difference information between the reproduction signal of the reading target track and the reproduction signals of the front track and the rear track adjacent to the reading target track from the waveform equivalent coefficient obtained here.
係る構成によれば、本実施形態では、第一の実施形態で説明したように位相差算出回路93a、93bにおいて相互相関を検出する必要がなくなり、そのための回路が不要となる。よって回路を簡略化することができる。
According to such a configuration, in the present embodiment, it is not necessary to detect the cross-correlation in the phase
ここで、波形等価係数から位相差情報を得る方法について説明する。 Here, a method for obtaining the phase difference information from the waveform equivalent coefficient will be described.
波形等価係数から位相差情報を得る方法として、最大値の波形等価係数タップ中心からのずれを位相差信号として出力する方法がある。係る方法では、例えば波形等価係数の最大値を取るタップ位置をTmax、中心のタップ位置であるTm=タップ数/2としたとき、Tmax−Tmを位相差信号として出力する。 As a method of obtaining the phase difference information from the waveform equivalent coefficient, there is a method of outputting a shift from the maximum value of the waveform equivalent coefficient tap center as a phase difference signal. In this method, for example, Tmax−Tm is output as a phase difference signal, where Tmax is the tap position taking the maximum value of the waveform equivalent coefficient and Tm = the number of taps / 2 which is the center tap position.
本実施形態では、この方法を位相差算出に適応しても良い。その場合、位相差算出回路93a、93bは、等価回路96a、96cからそれぞれ受け取った波形等価係数の最大値のタップ中心からのずれを位相差信号として出力する。
In the present embodiment, this method may be applied to phase difference calculation. In that case, the phase
ここで、図16に波形等価係数の例を示す。図16に示す例では、19タップのFIR(Finite Impulse Response)フィルタとした。この場合中心は10タップ目となるため、位相差算出回路93a、93bは、若干プラス方向へずれた位相差信号を出力する。この位相差信号を受けた位相整合回路98a、98bは、インターポレータ94a、94cとメモリ92からの信号の読み出しアドレスを調整し、波形等価係数の最大値がタップ中心にくるように位相調整を行う。
Here, FIG. 16 shows an example of a waveform equivalent coefficient. In the example shown in FIG. 16, a 19-tap FIR (Finite Impulse Response) filter is used. In this case, since the center is the 10th tap, the phase
本実施形態では、以上の動作により読取目標トラック、前トラック及び後トラックからの再生信号の位相整合が行われる。よって、高精度のクロストークキャンセル処理を行うことが可能となる。 In the present embodiment, the phase matching of the reproduction signals from the reading target track, the previous track, and the rear track is performed by the above operation. Therefore, it is possible to perform a highly accurate crosstalk cancellation process.
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態にあげた形状、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 As described above, the present invention has been described based on each embodiment, but the present invention is not limited to the requirements shown here, such as the shapes described in the above embodiment and combinations with other elements. With respect to these points, the present invention can be changed within a range that does not detract from the gist of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form.
本発明は、情報再生装置及び情報再生方法に応用可能である。 The present invention can be applied to an information reproducing apparatus and an information reproducing method.
15 光ディスク
20 情報再生装置
23 光ピックアップ装置
26 駆動制御回路
28 再生信号処理回路
28e、28eA デコーダ
68、68A クロストークキャンセル回路
91 A/D変換器
92 メモリ
93a、93b 位相差算出回路
94a、94b、94c インターポレータ
95 PLL回路
96a、96b、96c 等価回路
97 減算器
98a、98b 位相整合回路
15
Claims (10)
前記記憶手段に記憶された、前記読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからn(nは整数)トラック前の再生信号との位相差を、前記読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからn(nは整数)トラック前の再生信号との相互相関関数を用いて算出する第一の位相差算出手段と、
前記記憶手段に記憶された、前記読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからnトラック後の再生信号との位相差を、前記読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからnトラック後の再生信号との相互相関関数に基づき算出する第二の位相差算出手段と、
前記第一の位相差算出手段の出力に基づき、前記読取目標トラックの再生信号と前記nトラック前の再生信号との位相整合を行う第一の位相整合手段と、
前記第二の位相差算出手段の出力に基づき、前記読取目標トラックの再生信号と前記nトラック後の再生信号との位相整合を行う第二の位相整合手段と、
前記読取目標トラックの再生信号より、前記nトラック前の再生信号と前記nトラック後の再生信号とを減算するクロストークキャンセル手段とを有することを特徴とする情報再生装置。 An information reproducing apparatus comprising: a reading unit that reads a reproduction signal of an RF signal from a reading target track; and a storage unit that stores a reproduction signal having a length of at least two tracks read by the reading unit.
The phase difference between the reproduction signal of the reading target track and the reproduction signal of n (n is an integer) track before the reading target track, which is stored in the storage means, is determined as the reproduction signal of the reading target track and the reading target track. First phase difference calculating means for calculating using a cross-correlation function with a reproduction signal before n (n is an integer) from
The phase difference between the reproduction signal of the reading target track and the reproduction signal after n tracks from the reading target track, which is stored in the storage means, is calculated after the nth track from the reproduction signal of the reading target track and the reading target track. Second phase difference calculating means for calculating based on the cross-correlation function with the reproduction signal;
First phase matching means for performing phase matching between the reproduction signal of the reading target track and the reproduction signal before the n tracks based on the output of the first phase difference calculation means;
Second phase matching means for performing phase matching between the reproduction signal of the read target track and the reproduction signal after the n tracks based on the output of the second phase difference calculation means;
An information reproducing apparatus comprising crosstalk canceling means for subtracting the reproduction signal before n tracks and the reproduction signal after n tracks from the reproduction signal of the reading target track.
前記第一の入力信号を所定時間遅延させる一以上の遅延手段と、
前記第一の入力信号と、前記第二の入力信号との積を算出する乗算手段と、
前記遅延手段からの出力と、前記第二の入力信号との積を算出する乗算手段と、
前記複数の乗算手段の出力の低周波成分をそれぞれ抽出する複数のローパスフィルタと、
前記複数のローパスフィルタの出力を加減算する加減算手段とを有することを特徴とする請求項1記載の情報再生装置。 Each of the first and second phase difference calculating means receives a first input signal and a second input signal,
One or more delay means for delaying the first input signal for a predetermined time;
Multiplication means for calculating a product of the first input signal and the second input signal;
Multiplication means for calculating a product of the output from the delay means and the second input signal;
A plurality of low-pass filters that respectively extract low-frequency components of outputs of the plurality of multiplication means;
2. An information reproducing apparatus according to claim 1, further comprising addition / subtraction means for adding / subtracting outputs of the plurality of low-pass filters.
前記第一の入力信号を所定時間遅延させる一以上の遅延手段と、
前記第一の入力信号と、前記第二の入力信号との積を算出する乗算手段と、
前記遅延手段からの出力と、前記第二の入力信号との積を算出する乗算手段と、
前記複数の乗算手段の出力の低周波成分をそれぞれ抽出する複数のローパスフィルタと、
前記複数のローパスフィルタの出力の最大値を検出する最大値検出手段とを有することを特徴とする請求項1記載の情報再生装置。 A first input signal and a second input signal are respectively input to the first and second phase difference calculating means,
One or more delay means for delaying the first input signal for a predetermined time;
Multiplication means for calculating a product of the first input signal and the second input signal;
Multiplication means for calculating a product of the output from the delay means and the second input signal;
A plurality of low-pass filters that respectively extract low-frequency components of outputs of the plurality of multiplication means;
2. The information reproducing apparatus according to claim 1, further comprising maximum value detecting means for detecting a maximum value of outputs of the plurality of low-pass filters.
前記nトラック後の再生信号を波形等価する第二のFIRフィルタとを有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の情報再生装置。 A first FIR filter that waveform-equivalents the reproduction signal before n tracks;
4. The information reproducing apparatus according to claim 1, further comprising a second FIR filter that has a waveform equivalent to the reproduced signal after n tracks.
前記第二のFIRフィルタにより波形等価された前記nトラック後の再生信号が、前記第二の位相差算出手段に入力されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の情報再生装置。 The reproduced signal before n tracks whose waveform is equivalent by the first FIR filter is input to the first phase difference calculating means,
5. The reproduction signal after n tracks whose waveform is equivalent by the second FIR filter is input to the second phase difference calculation means. 6. Information playback device.
前記第二の位相差算出手段に、前記第二のFIRフィルタの有する波形等価係数が入力されることを特徴とする請求項4に記載の情報再生装置。 The first FIR filter and the second FIR filter are adaptive filters that change a waveform equivalent coefficient according to an input signal, and the first FIR filter has a waveform included in the first phase difference calculation means. The equivalent coefficient is entered,
5. The information reproducing apparatus according to claim 4, wherein a waveform equivalent coefficient of the second FIR filter is input to the second phase difference calculating unit.
前記第二の位相差算出手段は、前記第二のFIRフィルタの中心のタップ位置と、前記第二のFIRフィルタの有する波形等価係数が最大値となるタップ位置との差に基づき、前読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからnトラック後の再生信号との位相差を算出することを特徴とする請求項6記載の情報再生装置。 The first phase difference calculating means is configured to determine a pre-read target based on a difference between a tap position at the center of the first FIR filter and a tap position at which a waveform equivalent coefficient of the first FIR filter has a maximum value. Calculating the phase difference between the reproduction signal of the track and the reproduction signal n tracks before the reading target track;
The second phase difference calculating means is configured to determine a pre-read target based on a difference between a tap position at the center of the second FIR filter and a tap position at which a waveform equivalent coefficient of the second FIR filter has a maximum value. 7. The information reproducing apparatus according to claim 6, wherein a phase difference between a reproduction signal of the track and a reproduction signal after n tracks from the read target track is calculated.
前記記憶手段に記憶された、前記読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからn(nは整数)トラック前の再生信号との位相差を、前記読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからn(nは整数)トラック前の再生信号との相互相関関数に基づき算出する第一の位相差算出手順と、
前記記憶手段に記憶された、前記読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからnトラック後の再生信号との位相差を、前記読取目標トラックの再生信号と前記読取目標トラックからnトラック後の再生信号との相互相関関数に基づき算出する第二の位相差算出手順と、
前記第一の位相差算出手順の出力に基づき、前記読取目標トラックの再生信号と前記nトラック前の再生信号との位相差を整合する第一の位相整合手順と、
前記第二の位相差算出手順の出力に基づき、前記読取目標トラックの再生信号と前記nトラック後の再生信号との位相差を整合する第二の位相整合手順と、
前記読取目標トラックの再生信号より、前記nトラック前の再生信号と前記nトラック後の再生信号とを減算するクロストークキャンセル手順とを有することを特徴とする情報再生方法。 In an information reproducing method in an information reproducing apparatus, comprising: reading means for reading a reproduction signal of an RF signal from a reading target track; and storage means for storing a reproduction signal having a length of at least two tracks read by the reading means.
The phase difference between the reproduction signal of the reading target track and the reproduction signal of n (n is an integer) track before the reading target track, which is stored in the storage means, is determined as the reproduction signal of the reading target track and the reading target track. To a first phase difference calculation procedure for calculating based on a cross-correlation function with a reproduction signal before n (n is an integer) track,
The phase difference between the reproduction signal of the reading target track and the reproduction signal after n tracks from the reading target track, which is stored in the storage means, is calculated after the nth track from the reproduction signal of the reading target track and the reading target track. A second phase difference calculation procedure for calculating based on the cross-correlation function with the reproduction signal;
Based on the output of the first phase difference calculation procedure, a first phase matching procedure for matching a phase difference between the reproduction signal of the reading target track and the reproduction signal of n tracks before;
A second phase matching procedure for matching a phase difference between the reproduction signal of the reading target track and the reproduction signal after the n tracks based on the output of the second phase difference calculation procedure;
An information reproduction method comprising: a crosstalk cancellation procedure for subtracting the reproduction signal before n tracks and the reproduction signal after n tracks from the reproduction signal of the read target track.
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