JPH1116279A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トレーニング信号領域を必要とせず、光ディ
スクの特性ばらつきがあっても的確に波形等化してデー
タを再生できる光ディスク装置を提供する。 【解決手段】 光ディスク１の再生信号を波形等化器６
によりＰＲ等化し、その等化誤差を等化誤差検出器７で
検出し、等化誤差が最小となるように等化係数制御器８
で波形等化器６を制御する。所定データ量単位の所望の
領域からデータを再生するとき、まず、クロックＡによ
り第１のデータレートで再生および波形等化して等化誤
差が最小となる等化特性を学習し、つぎに再度、同一領
域を前記学習した等化特性で再生し、復号器９により復
号したデータをメモリ１０に書き込み、前記第１のデー
タレートの１／２以下の通常の第２のデータレートのク
ロックＢでメモリ１０のデータを読み出し、再生データ
として出力する。上記の処理を領域ごとに繰り返して連
続的にデータを再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクから情
報を再生する光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスク装置の記録密度向上の
ため、パーシャルレスポンス方式とビタビ復号方式とを
組み合わせたＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Lik
elihood）方式と呼ばれる信号処理技術が利用されてい
る。

【０００３】これは、光ディスクからの再生信号に故意
の符号干渉を起こすパーシャルレスポンス等化（ＰＲ：
Partial Response、以下、ＰＲ等化と称す）を使用し、
データの検出には最尤（ＭＬ：Maximum Likelihood）復
号方式であるビタビ復号を使用する手段である。

【０００４】光ディスクから再生される信号は周波数帯
域に制限を受けるため、矩形波を記録しても波形が鈍る
現象がある。記録密度を高くすると、特定の時刻で読み
出すべき波形が他の時刻の波形と干渉する。これを符号
間干渉と呼ぶ。ＰＲ等化を用いない再生信号処理では、
この符号間干渉を取り除くように波形を等化する。この
波形等化は再生信号の高域成分を強調する。その結果、
符号間干渉は抑えられるが、ノイズの高域成分も強調す
ることになり、再生信号のＳ／Ｎ比を悪化させる。記録
密度を上げたときには、この波形等化によるＳ／Ｎ比の
悪化が検出データの誤りの原因になる。

【０００５】これに対して、ＰＲ等化は、既知の符号間
干渉を故意に起こすような波形等化を行う。この場合に
は、通常、高域成分を強調することがないため、Ｓ／Ｎ
比の悪化を抑えることができる。このＰＲ等化にビタビ
復号を組み合わせると、一種の誤り訂正を行いながらデ
ータを検出することができる。ＰＲ等化により再生信号
は時間方向に相関を持たされている。このため、再生信
号をサンプリングしたデータ系列には特定の状態遷移し
か現れなくなる。この限られた状態遷移と、ノイズを含
む実際の再生信号のデータ系列を比較し、最も確からし
い状態遷移を選ぶことで、検出データの誤りを低減でき
る。

【０００６】ビタビ復号を正確に行うためには、記録再
生系の周波数特性を所定の等化特性に一致させる必要が
ある。記録再生特性になるべく近い等化特性を選ぶよう
にするが、一般には波形等化器（イコライザ）を用い
て、周波数特性の補正を行い、できるだけ所定の等化特
性に等しくなるようにしている。

【０００７】通常、光ディスクは可換記録媒体であり、
光ディスク装置を特定することはできない。光ディスク
装置側から見れば、どのような素性の光ディスクを再生
するかは決まらない。したがって、再生信号の特性には
大きなばらつきがあることになる。

【０００８】可換性を考慮しなくてもよい場合、すなわ
ち光ディスク装置と記録媒体とが固定して一対になる場
合には、波形等化器の等化特性を光ディスク装置ごとに
調整して固定化することもできるが、可換記録媒体であ
る光ディスクの場合は再生信号のばらつきに対して、波
形等化器の等化特性を適応的に変化させる必要がある。

【０００９】光ディスクの記録再生特性に対して、等化
特性を適応的に変化させる手法については、特開平２−
１５０１１４号公報、および特開平８−３１０９３号公
報に開示されている。これらによれば、光ディスク上の
所定の領域にトレーニング信号を書き込んでおき、この
トレーニング信号を再生することにより、波形等化器の
等化特性を所定の等化特性に合うように適応的に変化さ
せている。

【００１０】また、トレーニング信号領域ではなく、記
録されたデータ信号からリアルタイムに等化誤差を検出
し、等化特性を可変するような手法も用いられている。

【００１１】また、記録媒体からの読み出し情報の信頼
性を向上させると言う観点からは、次のようなことが行
われている。これは、実際に使用する情報のデータレー
トよりも速いデータレートで記録媒体から信号を読み出
してメモリに蓄え、読み出した信号に欠落が発見された
とき、または読み出し中に装置に異常が発見されたとき
は再度、信号の読み出しを行い、メモリからは見かけ上
連続して信号が読み出されたようにしたもので、近年、
ミニディスクやコンパクトディスクの再生において、振
動やショックによる音飛び対策として実用化されてい
る。

【００１２】これらの装置では、実際に使用する情報の
データレートの、たとえば２倍のデータレートで記録媒
体からの信号を読み出し、一旦、メモリに書き込む。こ
のメモリからは情報として使用するデータレートで読み
出す。したがって、通常の情報再生では、記録媒体から
の信号の読み出しは、使用する情報としてメモリからデ
ータを読み出すのに要する時間の１／２である。残りの
１／２の時間はメモリがオーバーフローしないように待
機状態とし、記録媒体からの信号の読み出しは行わな
い。ショックや振動によるトラック飛びが起きると、メ
モリへの書き込みを中断し、トラック飛びが起きた場所
から再度、再生をやり直す。この間、メモリからの読み
出しは継続して行われており、メモリが空になる前に読
み出しが再開されれば、メモリからの読み出しは途切れ
ることがなく、見かけ上は連続した情報が得られる。再
読み出しのための時間的余裕はメモリの書き込みデータ
レートと読み出しデータレートの差が大きいほど大きく
なる。このように、一度記録された情報の読み出しに異
常が認められたときは、再実行することにより信頼性を
増すことができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の光デ
ィスク装置において、トレーニング信号領域を備えた光
ディスクを用いる場合には、所定の領域をトレーニング
信号の記録に用いるため、光ディスク上で記録可能な領
域の一部が消費され、フォーマット効率が低下する。

【００１４】また、リアルタイムで等化誤差を検出する
方法では、等化特性が収束して最適特性になるまでに時
間がかかり、収束以前の再生信号についてはデータ検出
誤りを十分少なくすることができない。

【００１５】また、データレートの差を利用した再読み
出しの手段では、雑音によるランダムな誤りには都度的
に対処しているが、記録特性の差異による定常的な等化
誤差の発生には対応していない。

【００１６】本発明は上記の課題を解決するもので、フ
ォーマット効率が低下するトレーニング信号領域を必要
とせず、かつ光ディスクが交換されて記録特性が変わっ
ても適切に波形等化してデータを再生できる光ディスク
装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、所定の第１のデータレートで再生データ
を書き込み、前記第１のデータレートの１／２以下の所
定の第２のデータレートでデータを読み出すメモリ手段
と、光ディスクからの再生信号に所定の周波数特性を持
たせる波形等化手段と、前記波形等化手段の出力信号の
等化誤差を検出する等化誤差検出手段と、前記波形等化
手段の等化特性を制御する等化特性制御手段と、全体の
動作を制御する制御手段とを備え、前記光ディスクから
データを再生するとき、まずデータを再生する所望の領
域を前記第１のデータレートで再生して波形等化し、そ
のときの等化誤差が最小となる等化特性を前記波形等化
手段、前記等化誤差検出手段、および前記等化特性制御
手段を用いて学習し、学習した等化特性により再度前記
領域を再生および波形等化し、その出力信号からデータ
を再生して前記メモリに記憶し、前記第２のデータレー
トで前記メモリから読み出して再生データとして出力す
る処理を領域ごとに繰り返すようにした光ディスク装置
である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光ディスク装置の
実施の形態について説明する。本発明の光ディスク装置
は、通常の再生に必要な所定の第２のデータレートの２
倍以上の所定の第１のデータレートで光ディスクからデ
ータを読み出すことにより生じる空き時間を利用し、波
形等化手段の等化特性について先行学習する手段を備
え、光ディスクの所望の領域のデータを実際に出力する
前に、その領域を先行して前記第１のデータレートで再
生し、このときの等化誤差が最小になるように前記波形
等化手段の等化特性を調整して学習し、再度、学習した
等化特性を用いて前記領域を再生してデータをメモリ手
段に記録し、そのデータを実際の第２のデータレートで
読み出して再生データを出力するようにしている。この
処理を所定データ量の領域ごとに繰り返す。したがっ
て、トレーニング信号領域は不要であり、また、光ディ
スクごとの特性の違いにも常に対応することができる。

【００１９】図１は本実施の形態の構成を示すブロック
図である。図１において、１は光ディスク、２は光ディ
スク１から信号を再生する光ピックアップ、３は再生信
号の振幅を一定にするＡＧＣ（Automatic Gain Contoro
l）回路、４はローパスフィルタ、５はアナログ信号を
クロックＡで標本化して量子化するＡ／Ｄ変換器、６は
Ａ／Ｄ変換器５の出力を波形等化する波形等化器、７は
波形等化器６の出力信号の等化誤差を求める等化誤差検
出器、８は前記等化誤差に応じて波形等化器６のタップ
係数を決定して等化特性を制御する等化係数制御器、９
は波形等化器６の出力信号からデータを検出する復号
器、１０はデータをクロックＡで書き込んでクロックＢ
で読み出すメモリ、１１は光ピックアップ２の動作を制
御するサーボ回路、１２は全体の動作を制御するシステ
ムコントローラである。前記クロックＡの周波数は前記
クロックＢの周波数の２倍以上とし、クロックＢの周波
数は再生データのデータレートに対応する。

【００２０】上記構成においてその動作を説明する。本
実施の形態において、光ピックアップ２から出力される
再生信号は、ＡＧＣ回路３でその振幅値が一定レベルに
なるように増幅される。ＡＧＣ回路３の出力はローパス
フィルタ４で帯域制限される。これはＡ／Ｄ変換器５に
より前記再生信号を標本化するときに、折り返し歪が生
じないようにするためである。Ａ／Ｄ変換器５はローパ
スフィルタ４の出力信号を標本化・量子化し、８ビット
程度のデジタル信号に変換する。このときのサンプリン
グはクロックＡによる。波形等化器６は等化係数制御器
８により与えられる等化係数で決まる等化特性で波形等
化を行う。このとき、等化誤差検出器７は所定の等化特
性に対する等化誤差を検出する。その等化誤差は等化係
数制御器８に与えられ、等化係数制御器８はその等化誤
差が最小となるように波形等化器６の等化係数を制御す
る。復号器９は波形等化器６の出力信号から記録されて
いたデータを復号して再生する。再生されたデータはク
ロックＡに同期してメモリ１０に格納される。メモリ１
０からはクロックＡの周波数の１／２以下のクロックＢ
によりデータを読み出す。

【００２１】図２は波形等化器６の構成を示すブロック
図である。なお、ここでは一例として５タップのトラン
スバーサルフィルタを示した。各タップの係数、すなわ
ち等化係数ｋ0〜ｋ4を調整することにより、等化特性を
変えることができる。

【００２２】ＰＲ等化は既知の符号間干渉を故意に持た
せるものであるから、波形等化器６の出力に現れる信号
レベルは限られた量になる。等化誤差検出器７は、この
限られた値と、実際に波形等化器６から出力されてくる
信号の値とを比較して等化誤差を求める。

【００２３】図３は本実施の形態におけるデータ再生の
動作を示すタイミングチャートである。図に示したよう
に、システムコントローラ１２は、光ディスク１の所望
の領域を実際に読み出す前に、その領域にアクセスし、
その領域を一度再生する。このときに前記等化誤差を求
めて、最適になる等化係数を算出し、これを学習した等
化係数とする。なお、等化係数を学習中に再生したデー
タはメモリ１０には格納せず、前記領域の再生が終了し
た時点で前記学習した等化係数を記憶しておく。つぎ
に、システムコントローラ１２は再度、アクセスを指示
し、所望の領域の先頭からもう一度再生する。このとき
の等化係数は事前に学習して記憶しておいた前記の等化
係数を用いる。この等化係数は等化誤差が十分小さくな
るような値に固定されているから、領域の先頭の記録デ
ータから正確な等化特性で再生される。

【００２４】このとき、メモリ１０はクロックＡで書き
込み、クロックＡの１／２以下の周波数のクロックＢで
読み出されるから、波形等化器６の学習のために事前に
読み出しを行ったのち、実際のデータ読み出しを行って
も、見かけ上は連続した再生データを得ることができ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、通常の再生に必要な所定の第２のデータレートの２
倍以上の所定の第１のデータレートで光ディスクからデ
ータを読み出すことにより生じる空き時間を利用し、あ
る領域のデータを実際に出力する前に、その領域を事前
に再生して等化誤差が最小となる等化特性を決定して学
習し、実際にデータを出力する場合には、再度、同一領
域を再生して前記学習した等化特性により波形等化した
信号からデータを再生してメモリに書き込み、前記第２
のデータレートで読み出してデータを出力するようにし
たことにより、常に領域の先頭から良好な等化特性が得
られ、誤り率を低減できるとともに、光ディスクには波
形等化のためのトレーニング信号領域を設ける必要がな
いので、光ディスクのフォーマット効率が低下すること
もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスク装置の実施の形態の構成を
示すブロック図

【図２】同実施の形態における波形等化器の構成を示す
ブロック図

【図３】同実施の形態の動作を示すタイミングチャート

【符号の説明】

１ 光ディスク ２ 光ピックアップ ３ ＡＧＣ回路 ４ ローパスフィルタ（ＬＰＦ） ５ Ａ／Ｄ変換器 ６ 波形等化器（波形等化手段） ７ 等化誤差検出器（等化誤差検出手段） ８ 等化係数制御器（等化特性制御手段） ９ 復号器 １０ メモリ（メモリ手段） １１ サーボ回路 １２ システムコントローラ（制御手段） Ａ クロック（第１のクロック） Ｂ クロック（第２のクロック）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データが記録された光ディスクから前記
   データを再生する光ディスク装置において、前記光ディ
   スクから再生した再生信号に所定の周波数特性を等化特
   性として与える波形等化手段と、前記波形等化手段の出
   力信号における等化誤差を検出する等化誤差検出手段
   と、前記波形等化手段の前記等化特性を制御する等化特
   性制御手段と、第１のクロックにより所定の第１のデー
   タレートで再生データを書き込み、第２のクロックによ
   り前記第１のデータレートの１／２以下の所定の第２の
   データレートで前記再生データを読み出すメモリ手段
   と、装置全体の動作を制御する制御手段とを備え、前記
   光ディスクからデータを再生するとき、前記制御手段
   は、まず所定データ量単位の領域を前記第１のクロック
   により再生してその再生信号を前記波形等化手段により
   波形等化し、そのときの等化誤差を前記等化誤差検出手
   段により検出し、前記等化特性制御手段により前記波形
   等化手段を制御して前記等化誤差が最小となる等化特性
   を学習し、つぎに再度、同一領域を再生して前記学習し
   た等化特性により波形等化し、その出力信号から再生し
   たデータを前記メモリ手段に記憶し、前記第２のクロッ
   クにより読み出して再生データを出力する処理を領域ご
   とに繰り返すようにした光ディスク装置。