JP4929690B2

JP4929690B2 - 情報再生装置

Info

Publication number: JP4929690B2
Application number: JP2005338070A
Authority: JP
Inventors: 哲也紫原
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2005-11-24
Filing date: 2005-11-24
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2025-11-24
Also published as: JP2007149142A; KR20070055362A; US20070115785A1

Description

本発明は、光ディスクやハードディスク等の記録媒体に記録された情報を再生する情報再生装置に関するものである。

従来から、光ディスクは、長さの異なる複数種の記録マークの配列によって情報を記録している。記録マークは、基本記録周期をＴとして、３Ｔ〜１４Ｔの長さのものが用いられている。また、青色レーザ等を用いた高密度記録光ディスク（ＢＤ：Blu-ray Disc）の場合には、最も短い記録マークとして、２Ｔマークが用いられている。光ディスクからの情報の再生は、光ディスクに記録されている記録マークを読取って、記録マークの長さ及び配列に相当するＲＦ信号（再生信号）を得て、そして、そのＲＦ信号を基に、光ディスクに記録されている記録マークの長さ及び配列により表現される２値データを復号することで行っている。

２値データの復号は、ＲＦ信号を所定レベルの閾値と比較し、ＲＦ信号が閾値よりも高いか低いかを判別して復号するレベルスライス復号方式や、ＲＦ信号を有り得る全ての想定波形と比較し、ＲＦ信号に最も近い想定波形を特定して復号するＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）復号方式などがある。ＰＲＭＬ復号方式は、高密度記録された光ディスクから２値データを復号するのに適している。

ところで、ＲＦ信号にアシンメトリがあると、記録マークによる波形をノイズによる波形と区別できないことがあり、２値データの復号に誤り率を生じて、再生性能が劣化する。このことは、ＰＲＭＬ復号方式において、より顕著である。また、２値データの復号は、ＲＦ信号を基にＰＬＬ回路で記録マークの基本記録周期に同期する再生クロックを生成して、その再生クロックのタイミングでＲＦ信号をサンプリングする必要があり、ＰＬＬ回路で再生クロックを生成するためにＲＦ信号を２値化するようになっている。このため、ＲＦ信号にアシンメトリがあると、ＲＦ信号を２値化した信号の誤差やジッタが大きくなってＰＬＬ回路の引き込み性能も劣化し、この点からも、２値データの復号に誤り率を生じて、再生性能が劣化する。

そこで、ＲＦ信号のアシンメトリを考慮して、ＲＦ信号のＤＣレベルをオフセットコントロールするようにした情報再生装置が知られている（例えば特許文献１参照）。また、記録マークの歪率やＲＦ信号のアシンメトリ率に応じて、２値データの復号方式をレベルスライス復号方式とＰＲＭＬ復号方式とに切換えるようにした情報再生装置が知られている（例えば特許文献２参照）。また、記録マーク部と非記録マーク部のアシンメトリのそれぞれに対応して、ＰＲＭＬ復号方式のＰＲ等化特性を切り替えるようにした情報再生装置が知られている（例えば特許文献３参照）。
特開２０００−２４３０３２号公報特開２００５−９３０３３号公報特開２００３−８５７６４号公報

ところで、ＲＦ信号のアシンメトリは、記録マークが短いほど発生し易く、最も短い記録マークである短マークにおいて最も発生し易い。また、一般に普及している光ディスクの符号変調方式では、短い記録マークほど出現確率が大きく、最も短い記録マークである短マークの出現確率が最も大きい。

ところが、上述した特許文献１に記載の情報再生装置では、最も短い記録マークである短マークのアシンメトリに特化したＲＦ信号のＤＣレベルの補正については、何等考慮されていない。このため、特許文献１に記載の情報再生装置では、ＲＦ信号の全体としてはアシンメトリが減少するが、短マークに相当するＲＦ信号についてはアシンメトリがなくならず、その結果、短マークは出現確率が最も大きいため、短マークの出現確率に応じて２値データの復号の誤り率も大きくなり、再生性能が劣化してしまう。なお、上述した特許文献２及び特許文献３に開示の内容を適用したとしても、上記の課題を解決することはできない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、記録媒体からの情報再生性能を向上することができる情報再生装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、２値データを表現するように長さの異なる複数種の記録マークが配列して記録された光ディスクから、記録マークの長さ及び配列を読取って該記録マークの長さ及び配列に相当する再生信号を出力する読取手段と、読取手段から出力される再生信号を増幅するアンプと、アンプにより増幅された再生信号を基に、光ディスクの記録マークの長さ及び配列が表現する２値データを復号する復号処理手段とを備え、復号処理手段は、アンプにより増幅された再生信号を基に、再生クロックを生成するＰＬＬ回路と、ＰＬＬ回路で生成された再生クロックを基に、アンプにより増幅された再生信号をデジタル再生信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有した情報再生装置において、復号処理手段は、ＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）復号方式により２値データを復号するＰＲＭＬ復号処理手段であり、複数種の記録マークの中で長さが最も短い記録マークは、光ディスクの記録マークの基本記録周期をＴとして、２Ｔの長さを有する２Ｔマークであり、読取手段から出力される再生信号のうち、２Ｔマークに相当する再生信号のアシンメトリを計測するアシンメトリ計測手段と、アシンメトリ計測手段の計測結果を基に、２Ｔマークに相当する再生信号のアシンメトリをなくすように再生信号をオフセットする信号オフセット手段とを備え、ＰＲＭＬ復号処理手段は、信号オフセット手段でオフセットされた再生信号を基に２値データを復号し、アシンメトリ計測手段は、ＰＬＬ回路がロックしていないときは、アンプにより増幅された再生信号の振幅を検出することによりアシンメトリを計測し、ＰＬＬ回路がロックしているときは、Ａ／Ｄ変換器のサンプリング結果を基にアシンメトリを計測し、信号オフセット手段は、アンプの増幅率を変えることにより再生信号の正負中心レベルをオフセットするものである。

請求項２の発明は、２値データを表現するように長さの異なる複数種の記録マークが配列して記録された記録媒体から、記録マークの長さ及び配列を読取って該記録マークの長さ及び配列に相当する再生信号を出力する読取手段と、読取手段から出力される再生信号を増幅するアンプと、アンプにより増幅された再生信号を基に、記録媒体の記録マークの長さ及び配列が表現する２値データを復号する復号処理手段とを備え、復号処理手段は、アンプにより増幅された再生信号を基に、再生クロックを生成するＰＬＬ回路と、ＰＬＬ回路で生成された再生クロックを基に、アンプにより増幅された再生信号をデジタル再生信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有した情報再生装置において、読取手段から出力される再生信号のうち、複数種の記録マークの中で長さが最も短い記録マークである短マークに相当する再生信号のアシンメトリを計測するアシンメトリ計測手段と、アシンメトリ計測手段の計測結果を基に、短マークに相当する再生信号のアシンメトリをなくすように再生信号をオフセットする信号オフセット手段とを備え、復号処理手段は、信号オフセット手段でオフセットされた再生信号を基に２値データを復号し、アシンメトリ計測手段は、ＰＬＬ回路がロックしていないときは、アンプにより増幅された再生信号の振幅を検出することによりアシンメトリを計測し、ＰＬＬ回路がロックしているときは、Ａ／Ｄ変換器のサンプリング結果を基にアシンメトリを計測し、信号オフセット手段は、アンプの増幅率を変えることにより再生信号の正負中心レベルをオフセットするものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載の情報再生装置において、復号処理手段は、ＰＲＭＬ復号方式により２値データを復号するＰＲＭＬ復号処理手段であり、長さが最も短い記録マークである短マークは、記録媒体の記録マークの基本記録周期をＴとして、２Ｔの長さを有する２Ｔマークであるものである。

請求項１の発明によれば、最も短い記録マークである２Ｔマークすなわち出現確率の最も大きい記録マークに相当する再生信号のアシンメトリをなくすように再生信号がオフセットされ、その再生信号によって２値データが復号されるため、２値データの復号の誤り率が少なくなり、光ディスクからの情報再生性能が向上し、安定した情報再生動作と高信頼のシステムを提供できる。しかも、２値データの復号にＰＲＭＬ復号方式を採用しているため、高密度記録された光ディスクからの情報再生に適しており、高密度記録された光ディスクからの情報再生性能がより一層向上する。

請求項２の発明によれば、最も短い記録マークである短マークすなわち出現確率の最も大きい記録マークに相当する再生信号のアシンメトリをなくすように再生信号がオフセットされ、その再生信号によって２値データが復号されるため、２値データの復号の誤り率が少なくなり、記録媒体からの情報再生性能が向上し、安定した情報再生動作と高信頼のシステムを提供できる。

請求項３の発明によれば、最も短い記録マークである短マークが２Ｔマークであり、２値データの復号にＰＲＭＬ復号方式を採用しているため、高密度記録された記録媒体からの情報再生に適しており、高密度記録された記録媒体からの情報再生性能がより一層向上する。

以下、本発明を具体化した実施形態による情報再生装置について図面を参照して説明する。図１は、情報再生装置の構成を示す。情報再生装置１は、ＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）復号方式を採用して、例えば青色レーザ等を用いた高密度光ディスク（ＢＤ：Blu-ray Disc）のように、２Ｔ〜１４Ｔ（Ｔは記録マークの基本記録周期）の長さの異なる複数種の記録マークにより情報が記録された光ディスクから情報を再生する装置である。この情報再生装置１は、光ヘッド（読取手段）２と、イコライザ３と、アンプ４と、ＰＲＭＬ復号処理部５と、短マークアシンメトリ計測部６と、ＲＦ信号オフセット部７とを備える。

光ヘッド２は、光ディスクに光を照射して、その反射光を受光することで、光ディスクに記録されている記録マークの長さ及び配列を読取り、その記録マークの長さ及び配列に相当するＲＦ信号（再生信号）を出力する。光ディスクには、２値データを表現するように２Ｔ〜１４Ｔの長さの異なる複数種の記録マークが配列して記録されている。イコライザ３は、光ヘッド２から出力されるＲＦ信号をブーストすると共に、ＲＦ信号に含まれるノイズ周波数成分をカットオフして、ＲＦ信号の波形を等化する。アンプ４は、イコライザ３により波形が等化された後のＲＦ信号を増幅する。

ＰＲＭＬ復号処理部５は、アンプ４により増幅されたＲＦ信号を基に、ＰＲＭＬ復号方式により２値データを復号する。ＰＲＭＬ復号方式とは、ＲＦ信号を有り得る全ての想定波形と比較し、ＲＦ信号に最も近い想定波形を特定して２値データを復号する復号方式である。

ＰＲＭＬ復号処理部５は、２値化回路、ＰＬＬ回路、Ａ／Ｄ変換器、ＰＲ等化器、ビタビ復号器など（何れも不図示）により構成されており、アンプ４により増幅されたＲＦ信号を２値化回路により所定の２値化レベルで２値化し、その２値化出力をＰＬＬ回路の入力信号として、ＰＬＬ回路により光ディスクに記録されている記録マークの基本記録周期に同期する再生クロックを生成する。そして、ＰＲＭＬ復号処理部５は、ＰＬＬ回路で生成された再生クロックを基に、アンプ４により増幅されたＲＦ信号をＡ／Ｄ変換器によりサンプリングしてデジタルＲＦ信号に変換し、デジタルＲＦ信号をＰＲ等化器により所定のＰＲ特性を有する信号波形にＰＲ等化し、ＰＲ等化後のデジタルＲＦ信号を基にビタビ復号器により２値データを復号する。ビタビ復号器は、ＰＬＬ回路で生成された再生クロックを基に、ＰＲ等化後のデジタルＲＦ信号を有り得る全ての想定波形と比較して、最も近い想定波形を特定することにより２値データを復号する。ＰＲＭＬ復号処理部５により復号された２値データは、情報再生処理部（不図示）により処理され、これにより、光ディスクに記録されている情報が再生される。

短マークアシンメトリ計測部６は、光ヘッド２から出力されるＲＦ信号のうち、最も短い記録マークである２Ｔマーク（短マーク）に相当するＲＦ信号のアシンメトリを計測／算出する。短マークアシンメトリ計測部６による２Ｔマークに相当するＲＦ信号のアシンメトリの計測／算出は、ＰＬＬ回路がロックしていないときは、Ａ／Ｄ変換器の前段のＡＧＣ（不図示）が動作しているため、アンプ４により増幅されたＲＦ信号の振幅を検出することにより行われ、ＰＬＬ回路がロックしているときは、Ａ／Ｄ変換器のサンプリング結果を基に行われる。

ＲＦ信号オフセット部７は、アシンメトリ計測部５の計測結果を基に、２Ｔマークに相当するＲＦ信号のアシンメトリをなくすように、すなわち２Ｔマークに相当するＲＦ信号の正負中心レベル（アシンメトリ検出基準レベル）が２値化回路の２値化レベルに合うように、ＲＦ信号の正負中心レベルをオフセットする。ＲＦ信号オフセット部７によるＲＦ信号の正負中心レベルのオフセットは、アンプ４の増幅率を変えることにより行われる。

図２は、上記情報再生装置１の動作フローチャートを示す。まず、情報再生装置１は、ディスク再生（光ディスクからの情報の再生）を行う（＃１）。すなわち、情報再生装置１は、光ディスクに記録されている記録マークの長さ及び配列を光ヘッド２で読取り、光ヘッド２から出力されるＲＦ信号を基に、ＰＲＭＬ復号処理部５で２値データを復号して、光ディスクに記録されている情報を再生する。

続いて、情報再生装置１は、光ヘッド２から出力されるＲＦ信号のアシンメトリを計測する（＃２）。そして、アシンメトリが有れば（＃３でＹＥＳ）、短マークアシンメトリ計測部６で２Ｔマーク（短マーク）のアシンメトリを計測／算出し（＃４）、ＲＦ信号オフセット部７により２Ｔマーク（短マーク）のアシンメトリをなくすようにＲＦ信号のレベルをオフセットし（＃５）、ディスク再生を継続して（＃１）、上記＃１以降の処理を繰り返す。また、アシンメトリが無ければ（＃３でＮＯ）、ＲＦ信号のレベルをオフセットせずにディスク再生を継続して（＃１）、上記＃１以降の処理を繰り返す。つまり、情報再生装置１は、２Ｔマーク（短マーク）のアシンメトリをなくすようにオフセットされたＲＦ信号を基に２値データを復号して、光ディスクに記録されている情報を再生する。

このような構成の情報再生装置１によれば、最も短い記録マークである２Ｔマークすなわち出現確率の最も大きい記録マークに相当するＲＦ信号のアシンメトリをなくすようにＲＦ信号がオフセットされる。これにより、出現確率の最も大きい記録マークに相当するＲＦ信号をより確実にノイズ成分と区別でき、また、ＰＬＬ回路への入力信号も適正化されてＰＬＬ回路の引き込み性能も向上する。従って、２値データの復号の誤り率が少なくなり、光ディスクからの情報再生性能が向上し、安定した情報再生動作と高信頼のシステムを提供できる。しかも、２値データの復号にＰＲＭＬ復号方式を採用しているため、高密度記録された光ディスクからの情報再生に適しており、高密度記録された光ディスクからの情報再生性能がより一層向上する。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態において、情報再生装置１は、２Ｔ〜１４Ｔの記録マークに限られず、３Ｔ〜１４Ｔの記録マーク（すなわち長さが最も短い記録マークである短マークが３Ｔマーク）で情報が記録された光ディスクから情報を再生するものであってもよい。この場合、短マークアシンメトリ計測部６は、３Ｔマークに相当するＲＦ信号のアシンメトリを計測／算出し、ＲＦ信号オフセット部７は、３Ｔマークに相当するＲＦ信号のアシンメトリをなくすようにＲＦ信号をオフセットすればよい。また、情報再生装置１は、ＰＲＭＬ復号方式に限られず、レベルスライス復号方式で２値データを復号するものであってもよい。また、情報再生装置１は、光ヘッド２に代えて、磁気ヘッドを備える構成とすることにより、ハードディスクからの情報の再生にも適用できる。

本発明の一実施形態に係る情報再生装置の概略構成を示す電気的ブロック構成図。同情報再生装置の動作を示すフローチャート。

符号の説明

１情報再生装置
２光ヘッド（読取手段）
３イコライザ
４アンプ
５ＰＲＭＬ復号処理部
６短マークアシンメトリ計測部
７ＲＦ信号オフセット部

Claims

２値データを表現するように長さの異なる複数種の記録マークが配列して記録された光ディスクから、記録マークの長さ及び配列を読取って該記録マークの長さ及び配列に相当する再生信号を出力する読取手段と、前記読取手段から出力される再生信号を増幅するアンプと、前記アンプにより増幅された再生信号を基に、光ディスクの記録マークの長さ及び配列が表現する２値データを復号する復号処理手段とを備え、前記復号処理手段は、前記アンプにより増幅された再生信号を基に、再生クロックを生成するＰＬＬ回路と、前記ＰＬＬ回路で生成された再生クロックを基に、前記アンプにより増幅された再生信号をデジタル再生信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有した情報再生装置において、
前記復号処理手段は、ＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）復号方式により２値データを復号するＰＲＭＬ復号処理手段であり、
複数種の記録マークの中で長さが最も短い記録マークは、光ディスクの記録マークの基本記録周期をＴとして、２Ｔの長さを有する２Ｔマークであり、
前記読取手段から出力される再生信号のうち、２Ｔマークに相当する再生信号のアシンメトリを計測するアシンメトリ計測手段と、
前記アシンメトリ計測手段の計測結果を基に、前記２Ｔマークに相当する再生信号のアシンメトリをなくすように再生信号をオフセットする信号オフセット手段とを備え、
前記ＰＲＭＬ復号処理手段は、前記信号オフセット手段でオフセットされた再生信号を基に２値データを復号し、
アシンメトリ計測手段は、前記ＰＬＬ回路がロックしていないときは、前記アンプにより増幅された再生信号の振幅を検出することにより前記アシンメトリを計測し、前記ＰＬＬ回路がロックしているときは、前記Ａ／Ｄ変換器のサンプリング結果を基に前記アシンメトリを計測し、
前記信号オフセット手段は、前記アンプの増幅率を変えることにより再生信号の正負中心レベルをオフセットすることを特徴とする情報再生装置。
２値データを表現するように長さの異なる複数種の記録マークが配列して記録された記録媒体から、記録マークの長さ及び配列を読取って該記録マークの長さ及び配列に相当する再生信号を出力する読取手段と、前記読取手段から出力される再生信号を増幅するアンプと、前記アンプにより増幅された再生信号を基に、記録媒体の記録マークの長さ及び配列が表現する２値データを復号する復号処理手段とを備え、前記復号処理手段は、前記アンプにより増幅された再生信号を基に、再生クロックを生成するＰＬＬ回路と、前記ＰＬＬ回路で生成された再生クロックを基に、前記アンプにより増幅された再生信号をデジタル再生信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有した情報再生装置において、
前記読取手段から出力される再生信号のうち、複数種の記録マークの中で長さが最も短い記録マークである短マークに相当する再生信号のアシンメトリを計測するアシンメトリ計測手段と、
前記アシンメトリ計測手段の計測結果を基に、前記短マークに相当する再生信号のアシンメトリをなくすように再生信号をオフセットする信号オフセット手段とを備え、
前記復号処理手段は、前記信号オフセット手段でオフセットされた再生信号を基に２値データを復号し、
アシンメトリ計測手段は、前記ＰＬＬ回路がロックしていないときは、前記アンプにより増幅された再生信号の振幅を検出することにより前記アシンメトリを計測し、前記ＰＬＬ回路がロックしているときは、前記Ａ／Ｄ変換器のサンプリング結果を基に前記アシンメトリを計測し、
前記信号オフセット手段は、前記アンプの増幅率を変えることにより再生信号の正負中心レベルをオフセットすることを特徴とする情報再生装置。
前記復号処理手段は、ＰＲＭＬ復号方式により２値データを復号するＰＲＭＬ復号処理手段であり、
前記長さが最も短い記録マークである短マークは、前記記録媒体の記録マークの基本記録周期をＴとして、２Ｔの長さを有する２Ｔマークであることを特徴とする請求項２に記載の情報再生装置。