JP4941573B2 - 情報再生装置及び再生信号処理回路 - Google Patents
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Description
図6にPLLの引き込みが終了した後に、状態を監視してロックを維持するためのシーケンスを示す。このシーケンスが実行されるのはPLLのロックが外れた場合であるので、チャネルシーケンサーが監視すべきはロックモニターの出力である。尚、ロックモニター出力の監視過程は、実際には先に述べたようにチャネルシーケンサーが行うが、図6ではこのシーケンスの中に含まれるような表現になっている。この様な表現をしたのは、このシーケンスに於ける監視対象変数がロックモニターであることを明確にするためである。以後の各実施例中に於いてもシーケンスを説明するフローチャートでも同様の表現をすることとする。
入力されている信号の品質は、ジッター観測器で概ね評価することが出来るので信号品質がBlu-ray Disc規格で定められている範囲内であると判断された場合には、実施例2及び3のモードで十分低いエラーレートを得られることが期待できる。しかし、ジッターが十分に小さいにも関わらず、エラーレートが期待よりも大きい場合が起こりうる。これは、エラー訂正数を監視することで検出可能である。
光ディスクの再生信号をPRML方式で処理する上で直面する課題の一つにアシンメトリへの対応が挙げられる。プリミティブなPRML処理系では、入力信号にアシンメトリが無いことが前提となっている。従って、指定されたPRクラスに基づいて合成されたターゲット信号もアシンメトリのないものとなるのでFIRイコライザを用いた適応等化を行っても十分に等化誤差を小さく出来ない場合がある。BDの場合、マークまたはスペースが短い信号ほど出現頻度が高いので、残留等化誤差は、長いマークまたはスペース信号ほど大きくなる。ここでは、アシンメトリに対応する方式としては、ターゲットの値を入力信号に適応させる方式のヴィタビ復号器(適応ヴィタビ復号器)を用いている(この様なヴィタビ復号器に関しては特開平11−296987公報に記載がある)。
BDのRW(書換え型)媒体では、隣接するクラスターが連続して記録される場合もあれば、そうでない場合もある。後者の場合、隣接するクラスター間の接続部(リンク)では、通常、再生信号から再生されるクロックの位相と周波数が不連続となる。従って、リンクでは非常に大きな位相誤差が入力される可能性があり、再生系の動作状況によってはPLL,適応等化器、適応ヴィタビ復号器の動作に悪影響を及ぼす可能性がある。同様に、R(追記型)媒体でも連続して記録されなかったクラスター間のリンクでは、再生クロックの位相と周波数が不連続となる。また、リンクには、重ね書きされている部分があり、この部分から再生される信号からは正常な位相検出は不可能である。従って、-R媒体のリンクでも非常に大きな位相誤差が入力される可能性があり、再生系の動作状況によってはPLL,適応等化器、適応ヴィタビ復号器の動作に悪影響を及ぼす可能性がある。以上の事から、BD-RW及-R媒体のリンクに於いては、再生系、特にPLLの動作に関しては、特別な配慮をすべきである。
光ディスク媒体は、媒体可換であることや基板が樹脂製であることなどから、埃や指紋などの汚れの付着、傷、記録膜の欠陥などが存在することを前提とする必要がある。これらは、リンクと同様に再生信号の振幅や位相、直流成分の不連続などを引き起こす。しかし、リンクとは異なり、出現位置を予め知ることは出来ないので、何らかの方法で信号の異常を検出し、その後に対応処理を行う必要がある。尚、以下に於いては、特別に断らない限り、原因の如何を問わずに再生信号の局所的な異常のことを広義の欠陥と呼ぶこととする。
BDでは、RLL符号化規則を満たす最小の長さの2Tマーク及びスペースに関連するエッジを位相検出の対象から排除することによりPLLで再生されるクロックのジッターを低減することが可能である。図14は、2Tエッジの判別方法の説明図である。本発明では、図14に示した3方式を選択可能な構成としている。尚、図14及び以下の説明は、2時刻方式の位相比較器の場合について説明する。2時刻方式では、連続する2時刻のサンプルの符号が異なることでエッジを判別している。振幅方式1は、エッジを構成する2つのサンプルを閾値と比較することにより2Tエッジを判別する。即ち、どちらか一方でも、その絶対値が閾値よりも小さい場合は、2Tマーク若しくはスペースに接するエッジであると判別する。この方式の利点は、従来の位相比較器Aに簡単に付加可能であり、かつ、付加することによる遅延を生じないことである。振幅方式2は、振幅方式1がエッジを構成する2サンプルを用いたのに対し、振幅方式2は図14(b)に示すようにエッジを構成する2サンプルの前後の2サンプルを用いる。エッジを構成するサンプル点に於いては、2Tエッジとそれ以外のエッジとの振幅差が小さい。このため、振幅方式1では雑音が大きい場合に判別を誤る率が高まる。振幅方式2では、2Tエッジとそれ以外のエッジとではエッジの判別点に於ける振幅差が大きいので誤る率はより小さいという利点がある。隣接符号方式は、nTマークまたはスペース信号では、連続するn個のサンプルが同一符号を取ることを利用したものである。つまり、エッジを挟んで前後それぞれ3サンプルずつ、合計6サンプルの符号を監視し、エッジに先行する3サンプルが互いに同一符号、かつ、エッジに後続する3サンプルも互いに同一符号である場合は2Tエッジでないと判別する。この方式の利点は、閾値を設定する必要が無いことである。判別によって2Tの遅延を生じる。
BDでは2Tマーク及びスペースに関連するエッジを位相検出の対象から排除することによりPLLで再生されるクロックのジッターを低減することが可能である。しかし、2Tマーク・スペースに関連するエッジを位相検出の対象から排除してしまうと、当然エッジの出現頻度が小さくなるので、その分、PLLのゲインが低下すること及びプルイン過程のように位相誤差が大きい状態では、2Tエッジ以外のものを誤って排除してしまう可能性がある。そこで、これらの課題を解決するためにチャネルシーケンサーは、状況に応じて位相比較器の動作を自動的に切り替えるシーケンスを内蔵している。
PRML技術を用いた復号系では、復号動作中にPLLがサイクルスリップを起こすと、ヴィタビ復号器のパスメモリー長に近い長さに渡ってバーストエラーを起こす。PLLの動作異常が、極短時間であったとしても、その影響が数10から100T程度に及ぶことになる。光ディスクシステムでは、この様なバーストエラー自体は、発生することが予測されているのでエラー訂正システムで救うことが可能である。しかし、適応FIRイコライザまたは適応ターゲットが適応動作を行っている最中にサイクルスリップが発生した場合は、単に復号結果がバーストエラーを起こすだけに留まらず、学習中のタップ係数やターゲットレベルが異常な値を取ることによって、その影響が遥かに長期間にわたって伝播することがある。
図25は本発明の光ディスク装置の構成を示す実施例である。光ディスク媒体100はモータ160により回転される。再生時にはCPU140によって指令された光強度になるようにレーザパワー/パルス制御器120が光ヘッド110内の半導体レーザ112に流す電流を制御してレーザ光114を発生させる。レーザ光114は対物レンズ111によって集光され光スポット101を光ディスク媒体100上に形成する。この光スポット101からの反射光115は対物レンズ111を介して,光検出器113で検出される。光検出器は複数に分割された光検出素子から構成されている。再生信号処理回路130は,光ヘッド110で検出された信号を用いて,光ディスク媒体100上に記録された情報を再生する。記録時には,レーザパワー/パルス制御器120は,所定の記録データを所定の記録パルス電流に変換して,パルス光が半導体レーザ112から出射されるように制御する。図1に示した本発明の再生信号の復号回路は再生信号処理回路130に内蔵される。こうした構成によって,PRML方式を用いた光ディスク装置を実現することができる。
Claims (10)
- 情報記録媒体に記録された情報をPRML方式で再生する情報再生装置であって、
前記情報記録媒体に記録されたデータパターンを再生して再生信号を得る手段と、
前記再生信号をPLL回路で再生したクロック毎にデジタル信号化するADコンバータと、
前記デジタル信号化されたデジタル信号を前記PLL回路に入力する第1の信号経路と、
前記デジタル信号化されたデジタル信号を前記PLL回路に適応等化した後に入力する第2の信号経路と、
前記デジタル信号化されたデジタル信号を前記PLL回路にFIR等化器で等化した後に入力する第3の信号経路と、
前記3つの信号経路のいずれかを選択する選択手段と、
情報再生装置の動作状況を観測する手段と、
前記動作状況を観測した結果に応じて、随時、前記選択手段に前記3つの信号経路のいずれかの選択を指示する手段と、
前記第2の信号経路にはビタビ復号器が備えられ、前記PRML方式を適用したビタビ復号の結果と、各ターゲットレベルに対応するそれぞれのビット列に相当する入力信号レベルの平均値とを用い、アシンメトリを検出する手段と、
前記アシンメトリが予め設定された値よりも大きくなった場合に、前記ビタビ復号器のターゲットレベルの適応動作を有効にし、
前記ターゲットレベルの変動の整定を確認後ターゲットレベル値をホールドし、
前記ターゲットレベルの適応動作を中止するようにされていることを特徴とする情報再生装置。 - 前記動作状況を観測する手段は、前記PLLのロック状態を監視する手段であることを特徴とする請求項1記載の情報再生装置。
- 前記動作状況を観測する手段は、ジッター観測器であることを特徴とする請求項1記載の情報再生装置。
- 前記動作状況を観測する手段にて前記PLL回路のPLLの位相ロックの状況を監視し、
前記選択を指示する手段は、前記第1の信号経路がロックしたと判定されたら、前記第3の信号経路に切り替えることを特徴とする請求項1記載の情報再生装置。 - 前記PLL回路でのPLL引き込みが終了した後、
前記動作状況を観測する手段にて観測された位相誤差が所定の基準値を超えた場合に、
前記選択を指示する手段は前記第3の信号経路から前記第1の信号経路に切り替えることを特徴とする請求項1記載の情報再生装置。 - 前記第2の信号経路は、適応等化型の等化器を有し、エラー訂正を行ったコードワードの数が予め設定した数を超えた場合に、前記適応等化型の等化器の適応動作を有効にし、タップ係数の時間変化の整定を確認後、前記タップ係数をホールドし、前記適応動作を停止するようにされていることを特徴とする請求項1記載の情報再生装置。
- 前記PLL回路は、位相を検出する位相検出器を有し、
前記情報記録媒体は、RLL符号化規則に基づいて情報が記録され、
前記RLL符号化規則を満たす最短マークまたはスペースのエッジを、前記位相の検出の対象から外す回路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。 - 前記情報再生装置は、更に前記PLLのサイクルスリップを検出する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。
- 前記第2の信号経路は、更に適応等化型の等化器を有し、
前記ADコンバータと前記適応等化型の等化器との間に、スライサーを有し、
前記ビタビ復号器のターゲットレベルの平均値に所定のゲインを掛けて、前記スライサーの出力に帰還させる帰還回路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。 - 前記情報再生装置は、更に、前記情報記録媒体のリンクを予測する手段を有し、前記予測する手段によって前記リンクの出現が予測された場合に、前記情報再生装置の再生系の動作をホールドし、前記リンクの通過後に、前記PLL回路でPLLの引き込み動作を行うこを特徴とする請求項1記載の情報再生装置。
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