JPH11149639A - 信号再生装置及び方法 - Google Patents

信号再生装置及び方法

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JPH11149639A
JPH11149639A JP31560297A JP31560297A JPH11149639A JP H11149639 A JPH11149639 A JP H11149639A JP 31560297 A JP31560297 A JP 31560297A JP 31560297 A JP31560297 A JP 31560297A JP H11149639 A JPH11149639 A JP H11149639A
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Masaki Kanno
正喜 管野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ディスクの超解像読み取り等において、媒
体感度むらや基板のスキュー、周囲温度変化等の再生条
件の変動に左右されることなくに安定した自動利得制御
動作を可能とする。 【解決手段】 超解像ディスク11からの再生RF信号
を可変利得回路21に供給し、その出力を制御回路部2
2の検波回路23に送る。検波回路23は、再生条件の
変動によるレベル変動が少ない周波数を挟んで再生条件
の変動によるレベル変化が互いに逆に表れる第1、第2
の各周波数における各信号レベルを検出して比較演算回
路24に送り、比較演算回路24ではこれらの第1、第
2の周波数における基準値と比較して、再生条件に影響
されない誤差信号を出力し、利得制御回路21の利得を
制御してAGC(自動利得制御)をかける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体に記録さ
れた信号を自動利得制御しながら再生する信号再生装置
及び方法に関し、特に、光ビームの光スポット径よりも
小さい記録マークの再生を行う場合に好適な光磁気ディ
スクや相変化ディスクの信号再生装置及び方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年において、光磁気ディスクや相変化
ディスク等の記録媒体への信号記録密度を高めるために
種々の技術が開発されており、光ビームの光スポット径
よりも小さい記録マークの再生を行う超解像読み取りの
技術が着目されている。例えば光磁気ディスクの場合に
は、磁気超解像と称される技術が知られている。
【0003】この磁気超解像とは、例えば本件出願人が
先に特開平3−93056号公報や、特開平3−930
58号公報等において開示したように、記録層を磁気的
に結合される再生層と記録保持層とを含む多層膜で構成
し、予め再生層の磁化の向きを揃えて消去状態としてお
くとともに、再生時にはレーザ光の照射によって再生層
を所定の温度範囲に昇温し、この昇温された領域でのみ
記録保持層に書き込まれた磁化信号を再生層に転写しな
がら読み取るようにして、光ビームのスポット径よりも
小さい記録マークの再生を可能にした技術のことであ
る。上記磁化信号が再生層に転写されて読み取り可能と
された領域を検出窓、あるいはアパーチャという。
【0004】この磁気超解像技術を用いた再生のように
符号間干渉の大きい微小な信号を再生する際において
は、信号品質が最良になるような再生条件は、媒体の感
度や周囲温度、基板のスキュー等の摂動により変化する
ことが知られている。これは、各種の要因によって、ア
パーチャと呼ばれる検出窓の大きさが変化することに起
因するものである。
【0005】例えば、再生膜の感度むらがあった場合等
において、図5に示すような信号レベルの変動が生ず
る。この図5は、例えばRLL(Run Length Limited)
変調方式のRLL(1,7)符号によるマーク長記録信
号を再生して得られるRF再生信号を示しており、チャ
ネルビットの単位時間をTとするとき、曲線aが最長反
転間隔8Tの信号成分の包絡線を、曲線bが最短反転間
隔2Tの信号成分の包絡線をそれぞれ示している。この
図5に示すように、最短マーク(2T)のような符号間
干渉の大きい信号と、最長マーク(8T)のような符号
間干渉の小さい信号とでは、感度むら等による変動の影
響は逆向きとなっている。
【0006】同じことが再生パワー(発光素子の発光強
度)を変えたときにも生じ、図6に示すように、ある再
生パワー(1.2〜1.3mW)を境にして、曲線aの
最長マーク(8T)のキャリア信号レベルと、曲線bの
最短マーク(2T)のキャリア信号レベルとで傾斜が逆
転する現象が生じる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に再生
信号の振幅レベルの変動を抑えるために行われるAGC
(自動利得制御:Auto Gain Control) は、信号のピー
クtoピーク値(p-p値)を一定に保つように働く。すな
わち、上述のように最長マークの方が振幅が大きい場合
には、最長マークを基準として各種の変動、例えば記録
感度の膜むら等による変動を抑制している。
【0008】しかしながら、上述したように超解像ディ
スクにおいては、最長マークのレベルをモニタすること
によっては再生時の変動要因を除去できず、最長マーク
の変動の変動に対する最短マークの変動が逆向きとなる
ことから、最短マークの信号成分については逆に誤差を
拡大することにもなりかねない。
【0009】本発明は、上述した実情に鑑みてなされた
ものであり、再生条件に左右されない安定した自動利得
制御動作を可能とするような信号再生装置及び方法を提
供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために、記録媒体からの再生信号が入力され
る可変利得手段と、この可変利得手段からの出力信号が
供給され、再生条件の変動によるレベル変動が少ない周
波数を挟んで再生条件の変動によるレベル変化が互いに
逆に表れる第1、第2の各周波数における各信号レベル
に基づいて利得制御信号を求め、上記可変利得手段を制
御する制御手段とを有することを特徴としている。
【0011】ここで、上記記録媒体は、再生層と記録保
持層とを有する光磁気記録媒体であり、上記再生層に光
ビームスポットよりも小さい検出窓を形成して信号読み
取りを行うことが挙げられる。
【0012】また、上記記録媒体には、上記第1の周波
数のキャリア信号と、上記第2の周波数のキャリア信号
とが記録されたパターン領域が予め形成されていること
が好ましい。
【0013】また、本発明は、記録媒体からの再生信号
が入力される可変利得手段と、この利得制御手段からの
出力信号が供給され、再生条件の変動によるレベル変動
が少ない周波数における信号レベルに基づいて利得制御
信号を求め、上記可変利得手段を制御する制御手段とを
有することを特徴としている。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態に
ついて図面を参照しながら説明する。
【0015】図1は、本発明の実施の形態となる信号再
生装置の要部の概略構成を示すブロック図である。
【0016】この図1において、前述した磁気超解像デ
ィスク11は、スピンドルモータ12により回転駆動さ
れ、光学ピックアップ13により記録信号の読み取りが
行われる。光学ピックアップ13は、半導体レーザ等の
発光素子14と、フォトダイオード等の受光素子15と
を有しており、発光素子14からの光ビームが図示しな
い光学系を介して磁気超解像ディスク11に照射され、
光ビームのスポット径よりも小さい検出窓が形成され
て、受光素子15により読み取られる。
【0017】受光素子15からの再生RF信号S1 は、
いわゆるVGA(可変利得増幅器:Variable Gain Am
p.)やVCA(電圧制御増幅器:Voltage Controled Am
p.)等の可変利得回路21を介して、AGC(自動利得
制御)のための制御回路部22の検波回路23に送られ
る。検波回路23では、タイミング回路25において、
再生クロックS3 と同期信号S4 とから作られるゲート
信号S5 により、後述する所定の周波数の信号成分の検
出レベルがサンプリングされ、結果が比較演算回路24
に送られる。比較演算回路24では、リファレンス電圧
6 と比較され誤差が計算され、その誤差信号S8 が、
制御回路部22からの利得制御信号として利得制御回路
21に送られる。また、上記再生RF信号S1 は、パワ
ー制御回路17にも送られており、このパワー制御回路
17は発光素子14の発光パワーを制御する。
【0018】上記所定の周波数としては、再生条件の変
動による再生レベル変動が最も小さくなる周波数が挙げ
られるが、このような条件を満たす最適周波数に対応す
るキャリアの反転間隔が、チャネルビットの基本単位時
間Tの整数倍には必ずしもならないことを考慮して、上
記最適周波数の近似周波数で上記Tの整数倍の反転間隔
のキャリアを用いるか、上記最適周波数を挟んで再生条
件の変動によるレベル変化が互いに逆に表れる第1、第
2の各周波数に対応する上記Tの整数倍の反転間隔のキ
ャリアを用いることが好ましい。
【0019】ここで本実施の形態においては、いわゆる
RLL(Run Length Limited)変調方式のRLL(1,
7)符号によるマーク長記録信号を再生する場合を想定
している。このRLL(1,7)符号は一例であり、他
の種々の符号化方式や変調方式が採用できることは勿論
である。
【0020】図2は、上記磁気超解像ディスク11の記
録フォーマット、特にセクタ構造の一具体例を示してい
る。
【0021】この図2において、1セクタはシステムエ
リアとデータエリアDAとを有し、システムエリアは、
同期信号SYや、VFOの部分に続いて、AGC用の基
準パターンが予め記録されたパターンエリアPAが設け
られている。この図2の例では、上記第1、第2の周波
数のキャリアの基準パターンを複数回繰り返す構成にな
っている。この2つのパターンは、上記最適周波数を挟
んで再生条件の変動によるレベル変化が互いに逆に表れ
る第1、第2の各周波数に対応するキャリアであり、上
記RLL(1,7)符号を用いる場合には、例えば3T
キャリア及び5Tキャリアを用い、これらの2種類のキ
ャリアを例えば3回ずつ交互に6回繰り返して、パター
ンP1〜P6を配置した構成としている。
【0022】ここで、磁気超解像ディスクにおける再生
条件の変動による再生レベルの変動について、図3を参
照しながら説明する。
【0023】超解像ディスクでは、再生条件の変動に応
じて検出窓の大きさが変わることにより、図3に示すよ
うに、再生の際のMTF、すなわち周波数に対する再生
信号レベルの特性が変化する。この図3の曲線aが最適
再生パワーのときの特性を示し、曲線bが再生パワーが
小さいとき、曲線cが再生パワーが大きいときの特性を
それぞれ示している。上記RLL(1,7)符号を用い
る場合には、最短反転間隔は2T、最長反転間隔は8T
となる。
【0024】この図3において、曲線bのように再生パ
ワーが小さい場合には、検出窓が小さ過ぎるため全ての
周波数帯域で信号振幅が小さくなっている。これに対し
て、曲線aのように最適再生パワーの場合には、必要な
帯域全体で上記曲線bよりも信号レベルが上がってお
り、十分な信号レベルが得られる。この最適再生パワー
よりも再生パワーが大きくなると、検出窓が大きくなり
過ぎ、曲線cに示すように、最短(長さ2T)のマーク
及びスペースの繰り返しのキャリア信号(周波数f2T
の領域では信号レベルが小さくなり、最長(長さ8T)
のマーク及びスペース繰り返しのキャリア信号(周波数
8T)の領域では信号レベルが大きくなる。すなわち、
マークやスペースの長短は、再生条件による影響を強く
受け、短い側(高周波側)と長い側(低周波側)とで増
減方向は逆となる。
【0025】ところで、通常のAGCのように、再生R
F信号の振幅がある一定値になるようにフィードバック
をかける構成とすることは、図3の最長反転間隔8Tの
信号レベルを一定値になるようにゲインをコントロール
することであり、記録感度むらによる再生RF信号の変
動成分により再生感度むらを含めた全体のレベル変動を
コントロールしてしまうことになる。すなわち、最長反
転間隔8Tの信号成分のレベルを一定にするように利得
制御すると、最短反転間隔2Tの信号成分のレベル変動
をさらに拡大してしまうことがある。従って、単純に再
生RF信号を基準にしてAGCをかけることは、再生条
件により信号品質が大きく変化することを意味し、実用
的でない。
【0026】そこで、図3の周波数fC のように、再生
パワーのような再生条件の変動による信号レベルの変動
が最も少なくなる周波数(最適周波数)の信号レベルを
基準にAGCの制御信号を得るようにシステムを構成す
ることで、再生条件に影響されない、又はその影響が少
ないAGCをかけることが可能となる。
【0027】上記RLL(1,7)符号を用いる場合に
は、上記最適周波数fC に対応するキャリアの反転間隔
は、略々4Tであるが、正確には4.3Tとか4.5T
のように小数点以下の値も有する数値であり、このよう
な数値の反転間隔のキャリアパターンを記録形成するこ
とができないため、近似的に4T間隔のキャリアパター
ンを用いることになる。
【0028】本実施の形態では、上記最適周波数fC
挟んで再生条件の変動による再生レベルの変化が互いに
逆に表れるような第1、第2の周波数を選定し、これら
の第1、第2の信号成分のレベルに基づいて利得制御信
号を求め、AGCをかけるようにしている。上記図1、
図2の例では、上記第1、第2の周波数に対応する各キ
ャリアの反転間隔を3T、5Tとしている。
【0029】すなわち、図1に戻って、タイミング回路
25からは、上記図2のセクタフォーマットのパターン
エリアPA内の各パターンP1〜P6を再生したときのタ
イミングでゲートを開くようなゲートパルスS5 が出力
されて、制御回路部22内の検波回路23及び比較演算
回路24に送られている。比較演算回路24では、基準
電圧S6 、すなわち上記3Tキャリア、5Tキャリアの
それぞれの基準電圧である図4の各振幅電圧V3T、V5T
と、各3Tキャリア、5Tキャリアの再生レベルの実測
値とを比較し、これらの誤差Δ3T、Δ5Tが計算される。
【0030】図4は、このような計算を説明するための
概念図であり、基準値(曲線a)より実測値(曲線b)
が大きい場合はプラス、小さい場合はマイナスとして、
2点の総和を求めることにより、上記最適周波数での誤
差成分を計算している。このとき、各キャリア毎の係数
を基準係数S7 として与えることで、より精密な計算が
行える。計算された誤差信号は、セクタ毎に更新され、
利得制御信号として可変利得回路21にフィードバック
される。
【0031】図2のAGC用基準パターンPAは繰り返
し信号なので、アベレージング処理(平均化処理)する
ことでより正確なレベル検出が可能である。このアベレ
ージング処理は、比較演算回路24にて適宜行われる。
また、誤差検出を最小自乗法により行うようにしてもよ
い。さらに、第1、第2の周波数のような2つの周波数
での信号レベル以外に、第3、第4・・・と3つ以上の
周波数での信号レベルを検出して平均化するようにして
もよい。
【0032】以上説明したように、再生条件に影響され
ない信号成分に相当する再生レベルの誤差信号を基準に
AGCをかけているため、再生条件に左右されない安定
したAGC動作が可能となる。また、図1の構成の場合
には、従来の構成に比較演算回路24を付加するだけで
済むため、少ないコストで実現できる。
【0033】なお、本発明は、上述したような実施の形
態にのみ限定されるものではない。例えば、上記実施の
形態では、光磁気ディスクの磁気超解像再生を例にとっ
て説明したが、この他、相変化ディスクの超解像再生等
の種々の信号再生に適用することができる。また、信号
検出は、第1、第2の周波数のような2つの周波数の信
号成分について行うことに限定されず、3つ以上の周波
数の信号成分について行うようにしてもよいことは勿論
である。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録媒体からの再生信号が入力される可変利得手段と、
この可変利得手段からの出力信号が供給され、再生条件
の変動によるレベル変動が少ない周波数を挟んで再生条
件の変動によるレベル変化が互いに逆に表れる第1、第
2の各周波数における各信号レベルに基づいて利得制御
信号を求め、上記可変利得手段を制御する制御手段とを
有することにより、再生条件の変動に左右されずに安定
した自動利得制御動作が行える。
【0035】また、複数の周波数での信号レベルを検出
することにより、実質的なキャリアパターンの選択肢が
増え、誤差を小さくした自動利得制御が可能である。
【0036】さらに、記録媒体からの再生信号が入力さ
れる可変利得手段と、この利得制御手段からの出力信号
が供給され、再生条件の変動によるレベル変動が少ない
周波数における信号レベルに基づいて利得制御信号を求
め、上記可変利得手段を制御する制御手段とを有するこ
とにより、再生条件の変動に左右されずに安定した自動
利得制御動作が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態となる信号再生装置の概
略構成の一例を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施の形態となる信号再生装置に用
いられる記録媒体の記録フォーマットを示す図である。
【図3】磁気超解像の信号再生時の再生信号レベルの周
波数特性を示す図である。
【図4】本発明の一実施の形態におけるAGCのための
誤差計算を説明するための図である。
【図5】磁気超解像の信号再生時の再生信号の一例を示
す図である。
【図6】磁気超解像の信号再生時の再生パワーに対する
キャリア信号レベルの一例を示す図である。
【符号の説明】
11 磁気超解像ディスク、 13 光学ピックアッ
プ、 15 受光素子、21 可変利得制御回路、 2
2 制御回路部、 23 検波回路、 24比較演算回
路、 25 タイミング回路

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録媒体に記録された信号を再生し自動
    利得制御を施して出力する信号再生装置において、 上記記録媒体からの再生信号が入力される可変利得手段
    と、 この可変利得手段からの出力信号が供給され、再生条件
    の変動によるレベル変動が少ない周波数を挟んで再生条
    件の変動によるレベル変化が互いに逆に表れる第1、第
    2の各周波数における各信号レベルに基づいて利得制御
    信号を求め、上記可変利得手段を制御する制御手段とを
    有することを特徴とする信号再生装置。
  2. 【請求項2】 上記記録媒体は、再生層と記録保持層と
    を有する光磁気記録媒体であり、上記再生層に光ビーム
    スポットよりも小さい検出窓を形成して信号読み取りを
    行うことを特徴とする請求項1記載の信号再生装置。
  3. 【請求項3】 上記記録媒体には、上記第1の周波数の
    キャリア信号と、上記第2の周波数のキャリア信号とが
    記録されたパターン領域が予め形成されていることを特
    徴とする請求項1記載の信号再生装置。
  4. 【請求項4】 記録媒体に記録された信号を再生し自動
    利得制御を施して出力する信号再生方法において、 上記記録媒体からの再生信号の利得を変化させて出力す
    る工程と、 この利得が変化した出力信号を入力し、再生条件の変動
    によるレベル変動が少ない周波数を挟んで再生条件の変
    動によるレベル変化が互いに逆に表れる第1、第2の各
    周波数における各信号レベルに基づいて上記利得を変化
    させる工程とを有することを特徴とする信号再生方法。
  5. 【請求項5】 記録媒体に記録された信号を再生し自動
    利得制御を施して出力する信号再生装置において、 上記記録媒体からの再生信号が入力される可変利得手段
    と、 この利得制御手段からの出力信号が供給され、再生条件
    の変動によるレベル変動が少ない周波数における信号レ
    ベルに基づいて利得制御信号を求め、上記可変利得手段
    を制御する制御手段とを有することを特徴とする信号再
    生装置。
  6. 【請求項6】 上記記録媒体は、再生層と記録保持層と
    を有する光磁気記録媒体であり、上記再生層に光ビーム
    スポットよりも小さい検出窓を形成して信号読み取りを
    行うことを特徴とする請求項5記載の信号再生装置。
  7. 【請求項7】 上記記録媒体には、上記再生条件の変動
    によるレベル変動が少ない周波数のキャリア信号が記録
    されたパターン領域が予め形成されていることを特徴と
    する請求項5記載の信号再生装置。
  8. 【請求項8】 記録媒体に記録された信号を再生し自動
    利得制御を施して出力する信号再生方法において、 上記記録媒体からの再生信号の利得を変化させて出力す
    る工程と、 この利得が変化した出力信号を入力し、再生条件の変動
    によるレベル変動が少ない周波数における信号レベルに
    基づいて上記利得を変化させる工程とを有することを特
    徴とする信号再生方法。
JP31560297A 1997-11-17 1997-11-17 信号再生装置及び方法 Withdrawn JPH11149639A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007512650A (ja) * 2003-11-21 2007-05-17 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光ディスクのバーストカッティング領域内のデータ検出

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007512650A (ja) * 2003-11-21 2007-05-17 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光ディスクのバーストカッティング領域内のデータ検出

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