JP6881438B2 - 再生装置および再生方法 - Google Patents
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Description
第1の信号光と参照光の組を第1受光素子、第2の信号光と参照光の組を第2受光素子、第3の信号光と参照光の組を第3受光素子、第4の信号光と参照光の組を第4受光素子によってそれぞれ受光する受光部と、
第1受光素子で得られる第1受光信号と第2受光素子で得られる第2受光信号の差分である第1差分信号aと、第3受光素子で得られる第3受光信号と第4受光素子で得られる第4受光信号の差分である第2差分信号bを計算し、
第1差分信号a、第2差分信号b、クロストーク分と信号光の平均位相の位相差Ψおよび信号光と参照光の光路長差θを使用して
a・sin(Ψ−θ(t))−b・cos(Ψ−θ(t))
の演算を行って再生信号を得る再生信号生成回路と、
θの逐次変化量Δθを求め、逐次変化量Δθによってθを更新する位相抽出回路と
を備える再生装置である。
本技術は、ランドとグルーブの双方に信号が記録される記録媒体に対して、光源より発せられた光を照射してランドとグルーブの記録信号の双方を反映した信号光を得、且つ光源より発せられた光から参照光を生成し、信号光と参照光とを重ね合わせた重ね合わせ光に対し、ほぼ0°の位相差を与えた第1の信号光と参照光の組と、ほぼ180°の位相差を与えた第2の信号光と参照光の組と、ほぼ90°の位相差を与えた第3の信号光と参照光の組と、ほぼ270°の位相差を与えた第4の信号光と参照光の組を光学系によってそれぞれ生成し、
第1の信号光と参照光の組を第1受光素子、第2の信号光と参照光の組を第2受光素子、第3の信号光と参照光の組を第3受光素子、第4の信号光と参照光の組を第4受光素子によってそれぞれ受光し、
第1受光素子で得られる第1受光信号と第2受光素子で得られる第2受光信号の差分である第1差分信号aと、第3受光素子で得られる第3受光信号と第4受光素子で得られる第4受光信号の差分である第2差分信号bを計算し、
第1差分信号a、第2差分信号b、クロストーク分と信号光の平均位相の位相差Ψおよび信号光と参照光の光路長差θを使用して
a・sin(Ψ−θ(t))−b・cos(Ψ−θ(t))
の演算を行って再生信号を得るようになし、
θの逐次変化量Δθを求め、逐次変化量Δθによってθを更新する
再生方法である。
なお、本技術の説明は、下記の順序にしたがってなされる。
<1.従来のホモダイン検出方法について>
<2.改良されたホモダイン検出方法について>
<3.一実施の形態>
<4.光電変換回路の例>
<5.変形例>
本技術の一実施の形態の再生方法についての説明に先立ち、従来のホモダイン検出方法、並びに改良されたホモダイン検出方法について説明しておく。以下では一例として、いわゆる位相ダイバーシティ方式によるホモダイン検出方法について説明する。
図1に、再生対象とする光記録媒体1の断面構造図を示す。回転駆動される光記録媒体1に対するレーザ光照射が行われて記録信号の再生が行われる。光記録媒体1は、例えば記録マークの形成により情報が記録されたいわゆる追記型の光記録媒体とされる。
位相ダイバーシティ方式では、互いの位相差が90度ずつ異なるようにされた4つの信号光・参照光の組を用いる。具体的に位相ダイバーシティ方式では、位相差がそれぞれほぼ0度、ほぼ180度、ほぼ90度、ほぼ270度となるように調整された信号光・参照光の組について、それぞれ検波を行うようにされる。これらの各検波は、信号光と参照光とを干渉させた光についての光強度をそれぞれ検出することで行われる。
R:参照光成分
A:光記録媒体の記録面に形成されるミラー面(ランド部分)の反射成分
f:記録マークの有/無に応じた変調成分(正負値をとる)
t:サンプリング時間
φ:読みたいマークと信号光の平均位相の位相差である。使用者が推定してセットする値である。
θ:信号光と参照光の光路長差(主に光記録媒体1の面ブレに起因して生じる)
λ=405nm、NA=0.85、リム=65%/65%、グルーブデューティ=50%
傾斜=90度、マーク反射率=0%、マーク幅=0.9Tp、線密度=25GB一定
この点を改良するために、図5と同様の再生光学系を使用し、図6に示すのと同様の再生信号生成回路を使用する。図5の光検出部24〜27のそれぞれから出力される受光信号I〜Lから形成される差分信号が図11に示すような構成の再生信号生成回路に供給される。
R:参照光成分
A:光記録媒体の記録面に形成されるミラー面(ランド部分)の反射成分
f:記録マークの有/無に応じた変調成分(正負値をとる)
g:隣接トラックからのクロストーク成分
t:サンプリング時間
φ:読みたいマークと信号光の平均位相の位相差である。使用者が推定してセットする値である。
θ:信号光と参照光の光路長差(主に光記録媒体1の面ブレに起因して生じる)
Ψ:クロストーク分と信号光の平均位相の位相差である。使用者が推定してセットする値である。
上述した改良されたホモダイン方式は、信号光および参照光の間の位相差θのずれの影響を除去し、さらに、クロストーク分と信号光の平均位相の位相差に応じて予めオフセットΨを設定しておくことによってクロストークを除くことができる。このために、ローパスフィルタ35aおよび35bによって、信号光と参照光の光路長差に対応するθを求めている。しかしながら、ローパスフィルタの場合、ノイズの成分を充分に除去することが難しく、また、信号成分が除かれてしまうおそれがあった。
asinθ+bcosθ→0
逐次式(式17)において、F=1とし、η=0.007とする。
ディスク容量:33.4GB
Tp=0.16μm(ランド、グルーブのそれぞれが)
溝深さ:λ/8
マーク反射率:0.3(位相なし)
PR(12221)
評価指標:i−MLSE
(a×sin(Ψ−θ(t))−(b×cos(Ψ−θ(t))
図15Bはθの変化を示している。図15Cは本技術の逐次位相補正を適用する前(すなわち、差分信号a及びb)のi−MLSEの値と、本技術の逐次位相補正を適用した後(すなわち、図15Aの最も下側の波形)のi−MLSEの値を示している。MLSE(Maximum Liklihood Sequence Error)は、ビタビ検出されたデータを用いて設定されるターゲットレベルに対して実際の信号のレベルの差を用いて、エラー確率に対応した指標を計算したものである。i-MLSEの値が小さい方がより良好な再生であるので、本技術を適用することによって良好な再生が可能なことが分かる。
上述したホモダイン検出方式では受光素子の出力信号例えば差分信号aおよびbにおいて、図8Bを参照して説明したように、無変調の低域成分のレベルが大きいために、光電変換回路のダイナミックレンジが消費されてしまい、変調成分のSNRが低下する問題があった。光電変換回路をAC結合とすれば、変調成分のSNRを確保することができるが、参照光位相の一部情報が失われてしまう問題があった。
以上、本技術の実施の形態について具体的に説明したが、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、レーザ光源の波長は、405nm以外のものでも良い。
(1)
ランドとグルーブの双方に信号が記録される記録媒体に対して、光源より発せられた光を照射して前記ランドと前記グルーブの記録信号の双方を反映した信号光を得、且つ前記光源より発せられた光から参照光を生成し、前記信号光と前記参照光とを重ね合わせた重ね合わせ光に対し、ほぼ0°の位相差を与えた第1の信号光と参照光の組と、ほぼ180°の位相差を与えた第2の信号光と参照光の組と、ほぼ90°の位相差を与えた第3の信号光と参照光の組と、ほぼ270°の位相差を与えた第4の信号光と参照光の組をそれぞれ生成する光学系と、
前記第1の信号光と参照光の組を第1受光素子、前記第2の信号光と参照光の組を第2受光素子、前記第3の信号光と参照光の組を第3受光素子、前記第4の信号光と参照光の組を第4受光素子によってそれぞれ受光する受光部と、
前記第1受光素子で得られる第1受光信号と前記第2受光素子で得られる第2受光信号の差分である第1差分信号aと、前記第3受光素子で得られる第3受光信号と前記第4受光素子で得られる第4受光信号の差分である第2差分信号bを計算し、
前記第1差分信号a、前記第2差分信号b、クロストーク分と信号光の平均位相の位相差Ψおよび信号光と参照光の光路長差θを使用して
a・sin(Ψ−θ(t))−b・cos(Ψ−θ(t))
の演算を行って再生信号を得る再生信号生成回路と、
θの逐次変化量Δθを求め、逐次変化量Δθによってθを更新する位相抽出回路と
を備える再生装置。
(2)
θt+1 =θt +Δθtの関係にある場合、逐次変化量Δθtを下記の式によって求める請求項1に記載の再生装置。
前記参照光は、前記光源より発せられた光をミラーにて反射させることによって生成される(1)または(2)に記載の再生装置。
(4)
前記位相オフセットは、(|Ψ|=4πnd/λ)(nは、屈折率、dは、前記ランドおよびグルーブ間の段差、λは光の波長)にほぼ等しいものとされる(1)乃至(3)のいずれかに記載の再生装置。
(5)
受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、光路を第1および第2の光路に分割し、前記第1の光路の受光信号から高域成分を抽出し、前記第2の光路の受光信号から低域成分を抽出し、
デジタル信号に変換された高域成分およびデジタル信号に変換された低域成分を合成して再生信号とする(1)乃至(4)のいずれかに記載の再生装置。
(6)
前記第2の光路の受光信号によって参照光サーボをかける参照光サーボを有する(5)に記載の再生装置。
(7)
受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、光路を第1および第2の光路に分割し、前記第1の光路の受光信号から高域成分を抽出し、前記第2の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
デジタル信号に変換された高域成分および固定のDC値を合成して再生信号とする(1)乃至(4)のいずれかに記載の再生装置。
(8)
受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、光路を第1および第2の光路に分割し、前記第1の光路の受光信号から固定のDC値を減算し、前記第2の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
固定のDC値が減算された信号をデジタル信号に変換した信号および固定のDC値を合成して再生信号とする(1)乃至(4)のいずれかに記載の再生装置。
(9)
受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、単一の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
前記参照光サーボの目標位相と対応するDC値を前記受光信号から減算し、
前記DC値が減算された信号をデジタル信号に変換した信号および前記目標位相と対応するDC値をデジタル信号に変換した信号を合成して再生信号とする(1)乃至(4)のいずれかに記載の再生装置。
(10)
受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、単一の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
固定のDC値を前記受光信号から減算し、
前記DC値が減算された信号をデジタル信号に変換した信号および前記固定のDC値をデジタル信号に変換した信号を合成して再生信号とする(1)乃至(4)のいずれかに記載の再生装置。
(11)
受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、単一の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
前記受光信号をデジタル信号に変換した信号および前記目標位相と対応するDC値をデジタル信号に変換した信号を合成して再生信号とする(1)乃至(4)のいずれかに記載の再生装置。
(12)
ランドとグルーブの双方に信号が記録される記録媒体に対して、光源より発せられた光を照射して前記ランドと前記グルーブの記録信号の双方を反映した信号光を得、且つ前記光源より発せられた光から参照光を生成し、前記信号光と前記参照光とを重ね合わせた重ね合わせ光に対し、ほぼ0°の位相差を与えた第1の信号光と参照光の組と、ほぼ180°の位相差を与えた第2の信号光と参照光の組と、ほぼ90°の位相差を与えた第3の信号光と参照光の組と、ほぼ270°の位相差を与えた第4の信号光と参照光の組を光学系によってそれぞれ生成し、
前記第1の信号光と参照光の組を第1受光素子、前記第2の信号光と参照光の組を第2受光素子、前記第3の信号光と参照光の組を第3受光素子、前記第4の信号光と参照光の組を第4受光素子によってそれぞれ受光し、
前記第1受光素子で得られる第1受光信号と前記第2受光素子で得られる第2受光信号の差分である第1差分信号aと、前記第3受光素子で得られる第3受光信号と前記第4受光素子で得られる第4受光信号の差分である第2差分信号bを計算し、
前記第1差分信号a、前記第2差分信号b、クロストーク分と信号光の平均位相の位相差Ψおよび信号光と参照光の光路長差θを使用して
a・sin(Ψ−θ(t))−b・cos(Ψ−θ(t))
の演算を行って再生信号を得るようになし、
θの逐次変化量Δθを求め、逐次変化量Δθによってθを更新する
再生方法。
41 レーザダイオード
44 対物レンズ
71 位相抽出回路
Claims (12)
- ランドとグルーブの双方に信号が記録される記録媒体に対して、光源より発せられた光を照射して前記ランドと前記グルーブの記録信号の双方を反映した信号光を得、且つ前記光源より発せられた光から参照光を生成し、前記信号光と前記参照光とを重ね合わせた重ね合わせ光に対し、ほぼ0°の位相差を与えた第1の信号光と参照光の組と、ほぼ180°の位相差を与えた第2の信号光と参照光の組と、ほぼ90°の位相差を与えた第3の信号光と参照光の組と、ほぼ270°の位相差を与えた第4の信号光と参照光の組をそれぞれ生成する光学系と、
前記第1の信号光と参照光の組を第1受光素子、前記第2の信号光と参照光の組を第2受光素子、前記第3の信号光と参照光の組を第3受光素子、前記第4の信号光と参照光の組を第4受光素子によってそれぞれ受光する受光部と、
前記第1受光素子で得られる第1受光信号と前記第2受光素子で得られる第2受光信号の差分である第1差分信号aと、前記第3受光素子で得られる第3受光信号と前記第4受光素子で得られる第4受光信号の差分である第2差分信号bを計算し、
前記第1差分信号a、前記第2差分信号b、クロストーク分と信号光の平均位相の位相差Ψおよび信号光と参照光の光路長差θを使用して
a・sin(Ψ−θ(t))−b・cos(Ψ−θ(t))
の演算を行って再生信号を得る再生信号生成回路と、
θの逐次変化量Δθを求め、逐次変化量Δθによってθを更新する位相抽出回路と
を備える再生装置。 - 前記参照光は、前記光源より発せられた光をミラーにて反射させることによって生成される請求項1に記載の再生装置。
- 位相オフセットは、(Ψ=4πnd/λ)(nは、屈折率、dは、前記ランドおよびグルーブ間の段差、λは光の波長)にほぼ等しいものとされる請求項1 に記載の再生装置。
- 受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、光路を第1および第2の光路に分割し、前記第1の光路の受光信号から高域成分を抽出し、前記第2の光路の受光信号から低域成分を抽出し、
デジタル信号に変換された高域成分およびデジタル信号に変換された低域成分を合成して再生信号とする請求項1に記載の再生装置。 - 前記第2の光路の受光信号によって参照光サーボをかける参照光サーボを有する請求項5に記載の再生装置。
- 受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、光路を第1および第2の光路に分割し、前記第1の光路の受光信号から高域成分を抽出し、前記第2の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
デジタル信号に変換された高域成分および固定のDC値を合成して再生信号とする請求項1に記載の再生装置。 - 受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、光路を第1および第2の光路に分割し、前記第1の光路の受光信号から固定のDC値を減算し、前記第2の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
固定のDC値が減算された信号をデジタル信号に変換した信号および固定のDC値を合成して再生信号とする請求項1に記載の再生装置。 - 受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、単一の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
前記参照光サーボの目標位相と対応するDC値を前記受光信号から減算し、
前記DC値が減算された信号をデジタル信号に変換した信号および前記目標位相と対応するDC値をデジタル信号に変換した信号を合成して再生信号とする請求項1に記載の再生装置。 - 受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、単一の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
固定のDC値を前記受光信号から減算し、
前記DC値が減算された信号をデジタル信号に変換した信号および前記固定のDC値をデジタル信号に変換した信号を合成して再生信号とする請求項1に記載の再生装置。 - 受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、単一の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
前記受光信号をデジタル信号に変換した信号および目標位相と対応するDC値をデジタル信号に変換した信号を合成して再生信号とする請求項1に記載の再生装置。 - ランドとグルーブの双方に信号が記録される記録媒体に対して、光源より発せられた光を照射して前記ランドと前記グルーブの記録信号の双方を反映した信号光を得、且つ前記光源より発せられた光から参照光を生成し、前記信号光と前記参照光とを重ね合わせた重ね合わせ光に対し、ほぼ0°の位相差を与えた第1の信号光と参照光の組と、ほぼ180°の位相差を与えた第2の信号光と参照光の組と、ほぼ90°の位相差を与えた第3の信号光と参照光の組と、ほぼ270°の位相差を与えた第4の信号光と参照光の組を光学系によってそれぞれ生成し、
前記第1の信号光と参照光の組を第1受光素子、前記第2の信号光と参照光の組を第2受光素子、前記第3の信号光と参照光の組を第3受光素子、前記第4の信号光と参照光の組を第4受光素子によってそれぞれ受光し、
前記第1受光素子で得られる第1受光信号と前記第2受光素子で得られる第2受光信号の差分である第1差分信号aと、前記第3受光素子で得られる第3受光信号と前記第4受光素子で得られる第4受光信号の差分である第2差分信号bを計算し、
前記第1差分信号a、前記第2差分信号b、クロストーク分と信号光の平均位相の位相差Ψおよび信号光と参照光の光路長差θを使用して
a・sin(Ψ−θ(t))−b・cos(Ψ−θ(t))
の演算を行って再生信号を得るようになし、
θの逐次変化量Δθを求め、逐次変化量Δθによってθを更新する
再生方法。
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