JP3258452B2 - 光ディスク信号再生装置 - Google Patents
光ディスク信号再生装置Info
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Description
置に係り、特に、隣接する複数のトラックの読取り信号
からクロストークをキャンセルした再生信号を生成する
光ディスク信号再生装置に関する。
密度を高める方法や、読取りレーザ光のビームを絞る方
法、あるいはトラックピッチを狭める方法などにより光
ディスクの高密度記録化が進められている。
ク上に集光した光スポットの径によってトラックピッチ
が制限されるため、スポット径を変えずにトラックピッ
チを狭めると、隣接トラックの信号も一緒に再生してし
まい、クロストークが大きくなり所望の信号を再生でき
なくなるという問題があった。
ては、3本の光ビームスポットで隣接する3トラックの
信号を読み取り、中央のトラックの読み取り信号から、
隣接するトラックの信号をクロストークに相当する信号
に変換して引くなど、センターのトラックの読取り信号
に混入したクロストークを、他の2トラックの読取り信
号により相殺する方法が提示されている。例えば、特開
平3−40225号公報において開示されている方法で
は、周波数可変フィルターを設けて、出力でクロストー
クがなくなるようにその周波数特性を変えて行き、最適
点を見つけることによりクロストークをキャンセルする
ようにしている。また、隣接トラックの信号間に相関が
なくなるようにキャンセル係数を求める方法も提示され
ている(「日経エレクトロニクス」[日経BP社]第4
95号(1991.3.19 )第98頁乃至99頁参照)。
開示されている光ディスク信号再生装置の構成図を示
す。同図に示す光ディスク信号再生装置は、光ビームが
照射された3トラックからの反射光をそれぞれ受光して
光電変換する光検出器50,51,52、周波数可変フ
ィルタ56,57,58、加算器59、および判定器6
0の構成により、隣接する3トラックそれぞれの読取り
信号をフィルタリング処理して加算し、クロストークを
キャンセルして中央のトラックの再生信号を出力するよ
うにしている。周波数可変フィルタ56,57,58の
フィルタ係数は、タイミング制御回路53、スイッチ5
4、リファレンス信号発生回路55、周波数可変フィル
タ制御回路61、および誤差信号検出回路62の構成に
より更新するようにされている。すなわち、あらかじめ
ディスクに所定のプリアンブル信号を記録しておき、デ
ータの再生の際にはまず最初にプリアンブル信号を再生
するようにされている。そして加算器59から出力され
るクロストークおよび符号間干渉を含んだプリアンブル
信号の再生出力と、あらかじめ記録されているプリアン
ブル信号系列に等しいリファレンス信号系列との誤差を
検出し、その誤差に対応して各周波数可変フィルタ5
6,57,58を制御しそのタップ係数を更新すること
により、隣接トラック信号をフィルタリングする周波数
可変フィルタ56と58からは各トラックからのクロス
トークのレプリカが逆特性で出力され、加算器59にお
いてクロストークを除去するように加算されていた。
光ディスク信号再生装置は、隣接トラックからクロスト
ークに相当する信号を生成してクロストークを除去する
ようにしているが、あらかじめディスクに記録したプリ
アンブル信号系列に等しいリファレンス信号系列を発生
させる回路や、そのプリアンブル信号系列とリファレン
ス信号系列との誤差を検出する回路を必要とするなど、
回路構成が複雑となっていた。また、上記従来の技術
は、ディジタル信号にのみ適応できる方法であった。
もので、回路構成が簡素化され、またアナログ信号にも
適応可能な光ディスクとその記録信号再生装置を提供す
ることを目的とする。
本発明は、図1に示すように、複数の信号トラックT
n-2 ,・・・,Tn+2を有し、各信号トラックTn-2,・・・,
Tn+2上にピットPを形成して信号情報が記録される光
ディスクにおいて、各信号トラックTn-2,・・・,Tn+2
に、クロストーク検出用の無信号領域Mが形成された光
ディスクを利用する。
Mが形成された光ディスクの記録信号を再生する本発明
の信号再生装置は、図2に示すように、光ディスクDに
照射された少なくとも1つの光スポットSPa,SPb
の反射光を検出して記録信号を再生する装置であって、
反射光を検出して隣接する複数のトラックTa ,Ta+ 1
の読取り信号を出力する光検出手段1と、読取り信号を
入力しそれぞれの周波数特性を設定された変換係数によ
り変換しそれぞれ出力する周波数特性変換手段2と、そ
の周波数特性変換手段の各出力信号を加算する加算手段
3と、無信号領域Mを検出する無信号領域検出手段4
と、無信号領域Mの検出時に、加算手段3の出力により
周波数特性変換手段2の変換係数を設定する係数制御手
段5と、を備えて構成する。
に形成される無信号領域Mは、ピットを形成せずに鏡面
仕上げにされて形成される。この鏡面部分の無信号領域
Mに照射される光スポットの反射光により検出される信
号は、図1(B)に示すように、理想的には“0”とな
る。しかし、実際には高密度化のために、照射される光
スポットに比してトラック間を狭めた場合には、隣接ト
ラック(Tn-1 ,Tn+1 )によるクロストークにより信
号が検出されることになる。したがって、この無信号領
域Mでの検出信号からクロストークの影響を除去する制
御がなされることとなる。
記録信号を再生する本発明の信号再生装置は、例えば図
2に示すように、光ディスクDの隣接するトラック
Ta ,T a+1 のそれぞれに照射される光スポットSP
a,SPbにより、トラックTa の記録信号を再生する
場合、光検出手段1により光スポットSPa,SPbの
反射光が検出されそれぞれのトラックの読取り信号が生
成出力される。それぞれのトラックの読取り信号は、例
えばトランスバーサルフィルタなどの周波数特性変換手
段2により周波数特性が変換される。例えば隣接トラッ
クTa+1 の読取り信号がクロストークに相当する信号に
変換され、加算手段3においてトラックTa の読取り信
号からクロストークを除去した再生信号が出力される。
ここで、周波数特性変換手段2の変換係数は、次のよう
に設定される。無信号領域検出手段4においてトラック
Ta の無信号領域Mが検出され、係数制御手段5におい
て、その無信号領域Mが検出されたときに、加算手段3
の出力が“0”になるように前記変換係数を制御して設
定される。
光ディスクに形成される無信号領域のフォーマットの模
式図を示す。同図に示すように、光ディスクDに形成さ
れる各トラックの無信号領域Mは、記録信号として形成
されたピット列の中に隣接トラックと位置が重ならない
ように配設され、それぞれ1トラック中に所定の間隔で
複数形成される。これにより、1トラック中に所定の間
隔で複数回の変換係数の更新がなされるため、十分なク
ロストークの削減がなされる。
なる光ディスクの記録信号を再生する光ディスク信号再
生装置の実施例を説明する。 [II]光ディスク信号再生装置の第1実施例 図4に、本発明第1の実施例の光ディスク信号再生装置
の構成図を示す。
は、光スポット出射器10から光ディスクDの隣接する
3トラックにそれぞれ照射された光スポットSP1 ,S
P2,SP3 の反射光を受光して、中央の光スポットS
P2 の照射されたトラックの記録信号を再生するように
なされている。したがって、図4に示すように、光検出
手段12として、光スポットSP1 ,SP2 ,SP3 の
反射光をそれぞれ受光し光電変換する光検出器12a,
12b,12cを備える。さらに、周波数可変フィルタ
13a,13bと、加算器14と、タイミング制御回路
15と、周波数可変フィルタ制御回路16と、を備えて
構成される。
5は、光検出器12bの出力Yiを入力して中央の光ス
ポットSP2 が照射されるトラックの無信号領域である
鏡面を検出し、周波数可変フィルタ制御回路16に出力
する。無信号領域は、光検出器12bの出力信号が所定
のレベル以下で一定時間以上続くことにより検出され
る。周波数可変フィルタ13a,13bは、周波数可変
フィルタ制御回路16によりフィルタ係数が設定され、
隣接トラックの読取り信号である光検出器12a,12
cの出力S1 ,S2 の周波数特性を変換する。加算器1
4は、周波数可変フィルタ13aの出力Xi と、中央の
光スポットSP2 の照射されたトラックの読取り信号で
ある光検出器12bの出力Yi と、周波数可変フィルタ
13bの出力Zi とを入力して信号の加算を行う。加算
器14の出力ei は、次の式で表される。
3bのフィルタ係数である。このフィルタ係数Cj ,D
j は、タイミング制御回路15において無信号領域が検
出された時に、周波数可変フィルタ制御回路16におい
て求められ設定される。周波数可変フィルタ制御回路1
6は、例えばDSP(Digital signal processor)等で
構成される。
の処理フローチャートを示す。同フローチャートに示す
ように、周波数可変フィルタ制御回路16は、タイミン
グ制御回路15からの信号を入力し、鏡面が検出された
か否かを判別する(ステップS1)。鏡面が検出される
と、加算器14の出力信号ei を入力し、その信号(e
i )2 が所定値(K)以下であるか否かを判定する(ス
テップS2,S3)。所定値以下になると次に、加算器
14に入力される信号Xi ,Yi ,Zi と出力信号ei
とを入力し、このときの出力信号ei を“0”にするべ
く、次の式で示される計算を行い、フィルタ係数Cj
N+1 ,Dj N+1 を求める(ステップS4,S5)。
数である。また、
変フィルタ13a,13bに設定する(ステップS
6)。そして、次の無信号領域の鏡面が検出されると同
様にフィルタ係数を求めて更新する。
ックそれぞれに照射された光スポットにより、同時に3
トラックの読取り信号を生成して隣接トラックの信号か
らクロストークを排除するようにすると共に、中央のト
ラックの無信号領域を検出した時に再生信号が“0”と
なるように、隣接トラックの読取り信号からクロストー
クに相当する信号に周波数変換する周波数可変フィルタ
の係数を制御するようにしている。したがって、無信号
領域における再生信号が“0”となるようにフィルタ係
数を計算して設定するのみであるため、複雑な回路構成
は必要とはならず簡素化される。また、鏡面部の再生信
号から変換係数を制御するようにしているため、光ディ
スクへの記録がアナログ信号であっても同様にクロスト
ークを十分に削減することができる。 [III ]光ディスク信号再生装置の第2実施例 次に、本発明の光ディスク信号再生装置の第2の実施例
を説明する。
再生装置は、図6に示すように、光スポット出射器20
により光ディスクDのトラックに照射された1つの光ス
ポットSP4 の反射光を受光して、隣接する3トラック
の読取り信号からクロストークをキャンセルして、クロ
ストークによる影響を削減した再生信号を出力するよう
にしている。このため、第1の実施例と同様に隣接する
3トラックの読取り信号を同時に処理するために、光検
出手段30を、3トラックの読取り信号を一旦記憶して
同時に出力するように構成している。
装置11bは、光検出手段30の構成を示し、他の構成
は第1の実施例と同様であるため省略している。本実施
例の光検出手段30は、光スポットSP4 の反射光を受
光する光検出器31と、信号記憶手段として、その光検
出器31の出力をディジタル信号に変換するA/Dコン
バータ32と、1トラック分の読取り信号をそれぞれ記
憶する第1,第2,第3のメモリ33,34,35と、
光ディスクDの回転同期信号を入力し、その信号に対応
してA/Dコンバータ32からの出力データのメモリ3
3,34,35への記憶制御および出力制御を行うメモ
リ制御回路36と、そのメモリ制御回路36の指示によ
りメモリ33,34,35の出力を切り替える出力切替
回路37と、を備えて構成される。ここで、回転同期信
号は光ディスクDが一回転する毎に発生するようにされ
ている信号である。
は、A/Dコンバータ32の出力データの記憶におい
て、回転同期信号の入力毎、すなわち1トラックを読取
るごとにメモリ33,34,35を順次切り替えて記憶
させる制御を行う。たとえば回転同期信号の入力により
第1のメモリ33へアドレス信号を出力して先頭アドレ
スから順次記憶させる制御を行い、次の回転同期信号の
入力により第2のメモリ34へ切り替え同様にアドレス
信号を出力してその先頭アドレスから順次記憶させる制
御を行い、さらに次の回転同期信号の入力により第3の
メモリ35へ切り替えて順次記憶させる制御を行う。そ
してさらに次の回転同期信号が入力されると再び第1の
メモリ33へ切り替えて記憶させる制御行う。このよう
に1トラックを読取るごとに記憶するメモリを順次切り
替えて、常に3トラック分の読取り信号が記憶されるよ
うに制御を行う。
タの記憶および読み出し制御の説明図を示す。同図にお
いて、斜線部はデータが記憶された領域を示し、Ps は
記憶ポインタ、Pr は読み出しポインタを示す。図では
第1のメモリ33に最初のトラックの読取り信号が0か
らmまでのアドレスに記憶され、次のトラックの読取り
信号が第2のメモリ34の0からmまでのアドレスに記
憶され、続いてその次のトラックの読取り信号が0から
記憶ポインタPs で示されるアドレスの直前まで記憶さ
れている状態を示している。この第3のメモリ35には
記憶ポインタP s で示されるアドレスから続いて読取り
信号が順次記憶される。
4,35へのデータ記憶制御と並行して、データ記憶と
同じ周期で各メモリの記憶データを同時に読み出して出
力する制御を行う。この読出し制御は、例えば図7にお
いて、第1のメモリ33と第2のメモリ34への記憶を
終了したとすると、第3のメモリ35へのデータ記憶開
始直後に、各メモリの先頭アドレスから同一のアドレス
のデータ(図中、ポインタPr の示すデータ)を同時に
順次出力させる制御を行う。そして、第3のメモリ35
へのデータ記憶が終了し第1のメモリ33へ切り替える
と、その後データの読み出しもアドレスmまで終了する
が、続いて各メモリの先頭アドレスから繰り返して読み
出しを行う。
4,35にデータを一旦記憶して同時に読み出すことに
より、第1の実施例における3つの光スポットの反射光
の検出による隣接3トラックの同時読取りと同等にして
いる。例えば、隣接する3トラックの第1のトラックの
読取り信号が第1のメモリ33へ、第2のトラックの読
取り信号が第2のメモリ34へ記憶され、さらに第3の
トラックの読取り信号が第3のメモリ35へ記憶され始
めると、その3トラックの読取り信号が同時に読取られ
たように同時に出力される。この場合、中央のトラック
の読取り信号は第2のメモリ34の出力となるが、続い
て読取られる第4のトラックの読取り信号が第1のメモ
リ33に記憶されたときには、中央のトラックの読取り
信号は第3のメモリ35の出力となる。そこで、メモリ
制御回路36では、連続して読み取られて記憶された3
トラックの中央のトラックの読取り信号が、光検出手段
30の出力の中央となり、隣接トラックの出力も常に同
じ位置関係となるように出力切替回路37を制御し、読
取り信号S1 ,Xi ,S2 を出力する。
出力により、第1の実施例と同様に信号処理を行い、ク
ロストークをキャンセルした再生信号を生成することが
できる。この場合、第1の実施例ではクロストークのキ
ャンセル処理はアナログ信号により行われるが、本実施
例の光検出手段30の出力段にD/Aコンバータを設け
れば対応させることができる。
旦記憶し隣接する3トラックの読取り信号を同時に出力
するようにして、クロストークをキャンセルした再生信
号を得ることができるため、第1の実施例と異なり光デ
ィスクに照射する光スポットは1つでよくなり、調整等
が困難な光学系を簡略化した再生システムとすることが
できる。
は、隣接する3トラックの読取り信号によりクロストー
クをキャンセルした再生信号を生成するようにしたが、
トラックピッチまたは光スポットの照射の状態等によ
り、一方の隣接トラックからのみクロストークの影響が
ある場合には、2トラックの読取り信号の一方をフィル
タリングしてクロストークに相当する信号に変換して、
クロストークをキャンセルする構成とすることができ
る。 [IV]光ディスク信号再生装置の第3実施例 次に、本発明の光ディスク信号再生装置の第3の実施例
について説明する。
域Mを設け、この部分を利用してクロストークを除去す
るという本発明の基本的思想においては前述の第1、第
2実施例と共通するが、無信号領域をさらに特徴的に光
ディスク上に形成することにより、クロストーク成分の
的確な抽出、除去を実現するものである。
再生装置の適用される光ディスクの無信号領域の形成フ
ォーマットを示す。図8に示すように、本実施例に係る
光ディスクには、領域A、B、Cからなるクロストーク
検出部Eが形成される。ここで、無信号領域Mは、クロ
ストーク検出部E内の各領域AーCでディスク半径方向
において隣接する2つのトラック毎に設けられる。
スク再生装置40の構成を示す。光ディスク再生装置4
0は、前処理部41と、2つのフィルタ42、43と、
係数更新部44と、加算器45とを有する。前処理部4
1には、読み取りの対象となるトラックTn 及びこれに
隣接する内周側トラックTn-1 、外周側トラックTn+ 1
の読み取り信号が入力される。前処理部41はこれらの
信号に基づいて、A/D変換、クロックCKの抽出、及
びタイミング制御等の適当な処理を行ない、読取信号S
n-1 、Sn 、Sn+1 を出力する。読取信号Sn-1 及びS
n+1 は、それぞれフィルタ42及び43へ入力される。
一方、読取信号Sn は、加算器45へ入力される。各フ
ィルタ42、43は、前処理部41から与えられるクロ
ックCK及び係数更新部44により決定、更新されるフ
ィルタ係数K1 、K2 に基づいて各読取信号Sn-1 及び
Sn+1 を適応フィルタリングし、加算器45へ出力す
る。加算器45は、これらの信号を加算し、トラックT
n の再生データSo として出力する。
n 、Sn+1 、再生データSo 、及びクロックCKを入力
され、これらに基づいてフィルタ42及び43の係数を
決定、更新する。
40のクロストーク除去動作について説明する。今、図
8に示すトラックTn を再生する場合を例にとると、こ
れに隣接するトラックTn-1 及びTn+1 が、同時に読み
取られる。トラックTn の読取信号中には、隣接するト
ラックTn-1 及びTn+1 からのクロストーク成分が混入
する。ここで、読取ビームがクロストーク検出部E内の
領域Aに入ると、領域A内ではトラックTn 及びTn+1
は無信号領域であるため、トラックTn+1 からトラック
Tn へのクロストークは存在せず、トラックTn も無信
号領域であるので、領域A内ではトラックTn-1 からト
ラックTn へのクロストークのみが検出されることにな
る。また、領域C内では同様にして、トラックTn+1 か
らトラックTn へのクロストークのみが検出される。
読取信号に基づき、トラックTn-1からトラックTn へ
のクロストーク成分がキャンセルされるようにフィルタ
42の係数を演算し、更新する。また、同様に係数更新
部44は、領域C内の各読取信号に基づき、トラックT
n+1 からトラックTn へのクロストーク成分がキャンセ
ルされるようにフィルタ43の係数を演算し、更新す
る。この様なフィルタ係数の更新により、クロストーク
検出部Eに続くデータ領域Fにおいては、クロストーク
成分が除去され、正確なトラックTn の記録データの再
生が行なわれる。
フローチャートに示す。係数更新部44において無信号
領域が検出されると(ステップS11)、係数更新部4
4はその時の各トラックの読取データを記憶する(ステ
ップS12)。そして、これらの読取信号に基づいて、
前述のように両隣接トラックからのクロストークをキャ
ンセルするようにフィルタ42、及び43の係数を演算
する(ステップS13)。各フィルタ係数値が収束する
と(ステップS14)、係数更新部44は各フィルタ係
数K1 、及びK2 をそれぞれフィルタ42、43へ入力
し、フィルタ係数の更新を行なう(S15)。なお、係
数更新演算にはLMS等の適応信号処理アルゴリズムに
より行なわれる。
ィスク上に所定の間隔毎(所定長さのデータ領域毎)に
形成されているので、読取ビームがクロストーク検出部
E内に侵入するたびにフィルタ42、43の係数が更新
される。これにより的確かつ安定なクロストーク除去が
可能となる。
は、クロストーク成分の抽出のための基準信号の役割を
持つ。即ち、クロストーク検出部E内のピット列が、あ
る一定の再生信号周波数に限定される様なパターンであ
る場合には、その周波数帯域の再生信号に関しては的確
なクロストーク除去が可能であるが、それ以外の周波数
帯域の再生信号に対しては効果的なクロストーク除去が
できないという不具合が生じうる。従って、クロストー
ク検出部E内のピット列は、当該光ディスクに記録され
るデータの再生に必要な信号帯域の全域にわたる周波数
の信号が再生されるような、ある特定の基準パターンと
することが望ましい。
装置によれば、光ディスクに形成した鏡面部である無信
号領域の再生において、その再生信号が“0”レベルと
なるように変換係数を計算して設定するのみであるた
め、複雑な回路は必要ではなく、回路構成は簡素化され
る。また鏡面部の再生信号から変換係数を制御するよう
にしているため、光ディスクへの記録がアナログ信号で
あっても同様にクロストークを十分に削減することがで
きる。
象となるトラックに隣接する両側のトラックのからのク
ロストークをそれぞれ個別に検出し、これを除去するよ
うにフィルタ係数を適応制御するため、的確なクロスト
ーク除去が可能となる。
る無信号領域を説明する模式図である。
である。
面の無信号領域の形成態様を示す模式図である。
の構成図である。
路の処理フローチャートである。
置の光検出手段の構成図である。
と読み出しの説明図である。
面の無信号領域の形成態様を示す模式図である。
の構成図である。
理フローチャートである。
る。
…トラック D…光ディスク SPa,SPb,SP1 ,SP2 ,SP3 ,SP4 …光
スポット 1,12,30…光検出手段 2…周波数特性変換手段 3…加算手段 4…無信号領域検出手段 5…係数制御手段 10,20…光スポット出射器 11a,11b、40…光ディスク信号再生装置 12a、12b、12c,31…光検出器 13a、13b、42、43…周波数可変フィルタ 14、45…加算器 15…タイミング制御回路 16…周波数可変フィルタ制御回路 32…A/Dコンバータ 33,34,35…メモリ 36…メモリ制御回路 37…出力切替回路 41…前処理部 44…係数更新部
Claims (3)
- 【請求項1】 クロストーク検出用の無信号領域を形成
してなる光ディスクに照射された少なくとも1つの光ス
ポットの反射光を検出して記録信号を再生する光ディス
ク信号再生装置であって、 前記反射光を検出して隣接する複数のトラックの読取り
信号を出力する光検出手段と、 前記読取り信号を入力しそれぞれの周波数特性を設定さ
れた変換係数により変換しそれぞれ出力する周波数特性
変換手段と、 その周波数特性変換手段の各出力信号を加算する加算手
段と、 前記無信号領域を検出する無信号領域検出手段と、 前記無信号領域の検出時に、前記加算手段の出力により
前記周波数特性変換手段の変換係数を設定する係数制御
手段と、を備えることを特徴とする光ディスク信号再生
装置。 - 【請求項2】 請求項1 記載の光ディスク信号再生装置
において、 前記光検出手段は、隣接する複数のトラックそれぞれに
照射された光スポットの反射光を光電変換し、前記複数
のトラックそれぞれの読取り信号を生成出力する光検出
器を備えることを特徴とする光ディスク信号再生装置。 - 【請求項3】 請求項1 記載の光ディスク信号再生装置
において、 前記光検出手段は、トラックの照射された光スポットの
反射光を光電変換し、前記トラックの読取り信号を生成
出力する光検出器と、 隣接する複数のトラックの前記読取り信号を記憶し、同
時に出力する信号記憶手段と、を備えることを特徴とす
る光ディスク信号再生装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14919593A JP3258452B2 (ja) | 1992-07-21 | 1993-06-21 | 光ディスク信号再生装置 |
US08/090,697 US5495460A (en) | 1992-07-21 | 1993-07-13 | Optical disk and apparatus for reproducing signal without crosstalk |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4-193826 | 1992-07-21 | ||
JP19382692 | 1992-07-21 | ||
JP14919593A JP3258452B2 (ja) | 1992-07-21 | 1993-06-21 | 光ディスク信号再生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0696452A JPH0696452A (ja) | 1994-04-08 |
JP3258452B2 true JP3258452B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
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吉沢寿康,トラック・ピッチを詰めて記録密度を2倍にした光磁気ディスク装置を試作,日経エレクトロニクス,日本,日経BP社,1990年3月19日,no.495,pp.98−99 |
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