KR100556004B1 - 재생 신호 처리 장치 및 광 디스크 장치 - Google Patents

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아이다가즈토시
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

광 디스크 매체의 재생 신호를 A/D 변환할 때에 이용하는 샘플링 클럭을 생성하는 PLL의 동기 인입 속도를 향상하여, PRML 신호 처리 방식에 의한 2치화 출력과 이것 이외의 방식에 의한 2치화 출력이 동시에 얻어지도록 한다.
광 디스크 매체(1)의 재생 신호를 디지털화하는 아날로그-디지털 컨버터(5)의 샘플링 클럭을 생성할 때, PLL(100)에 의해 발생한 오버샘플링 클럭(12)을 사용한다. 또한, 이 오버샘플링(12)에 의해 A/D 변환한 재생 디지털 신호(6)의 제로 크로스 위치 정보와 기준 정보를, 동작 주기 변환 수단(9)에 의해 채널 비트 클럭(14)에 동기한 것으로 변환하여, PRML 신호 처리 수단(17)과 레벨 판별 2치화 수단(18)에 공급한다.

Description

재생 신호 처리 장치 및 광 디스크 장치{REPRODUCTION SIGNAL PROCESSOR AND OPTICAL DISK APPARATUS}
도 1은 본 발명에 따른 청구항 1 내지 청구항 18에 기재된 재생 신호 처리 장치의 실시예 1의 구성을 도시하는 블록도,
도 2는 고차 리플 필터의 주파수 특성의 설명도,
도 3은 실시예 1에 있어서의 위상 결정 수단(15)의 블록 구성 및 그 각 부의 신호의 타이밍차트를 도시하는 도면,
도 4는 실시예 1에 있어서의 오버샘플링 위상 제어 수단(8)의 동작 원리 및 그 각 부의 신호의 타이밍차트를 도시하는 도면,
도 5는 실시예 1에 있어서의 오버샘플링 위상 제어 수단(8)의 구성을 도시하는 블록도,
도 6은 실시예 1에 있어서의 동작 주기 변환 수단(9)의 구성을 도시하는 블록도,
도 7은 실시예 1에 있어서의 위상 동기 제어 수단(10)을 도시하는 도면으로, 도 7의 (a)는 그 구성을 도시하는 블록도, 도 7의 (b)는 그 위상 오차 정보의 검출원리를 도시하는 도면,
도 8은 실시예 1에 있어서의 루프 필터(48)의 구성을 도시하는 블록도,
도 9는 실시예 1에 있어서의 위상 동기 제어 수단(10)의 구성(응용 예)을 도시하는 블록도,
도 10은 실시예 1에 있어서의 디지털 데이터 복조 수단(19)의 구성을 도시하는 블록도,
도 11은 실시예 1에 있어서의 지터 검출 수단(22)의 지터 정보의 검출 원리를 도시하는 설명도,
도 12는 실시예 1에 있어서의 지터 검출 수단(22)의 구성을 도시하는 블록도,
도 13은 실시예 1에 있어서의 오프셋 보정 수단(7)의 구성을 도시하는 블록도,
도 14는 실시예 1에 있어서의 오프셋 레벨 검출 수단(56)의 구성을 도시하는 블록도,
도 15는 본 발명에 따른 청구항 19에 기재된 오버샘플링형 광 기록 재생 장치의 실시예 1의 구성을 도시하는 블록도,
도 16은 실시예 1에 있어서의 재생 신호 처리 장치(200)의 다른 구성을 도시하는 블록도,
도 17은 종래의 광 디스크 재생 장치의 구성을 도시하는 블록도,
도 18은 종래의 광 디스크 재생 장치의 기록 데이터 및 각 기능 블록에서의 출력 신호 파형을 도시하는 설명도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 광 디스크 매체 2 : 광 재생 수단
3 : 프리앰프 4 : 파형 등화 수단
5 : 아날로그-디지털 컨버터 6 : 재생 디지털 신호
7 : 오프셋 보정 수단 8 : 오버샘플링 위상 제어 수단
9 : 동작 주기 변환 수단 10 : 위상 동기 제어 수단
11 : 클럭 발진 수단 12 : 오버샘플링 클럭
13 : 클럭 분주 수단 14 : 채널 비트 클럭
15 : 위상 결정 수단 16 : 위상 기준 신호
17 : PRML 신호 처리 수단 18 : 레벨 판별 2치화 수단
19 : 디지털 데이터 복조 수단 20 : 복조 2치화 신호 A
21 : 복조 2치화 신호 B 22 : 지터 검출 수단
23 : 지터 정보 24 : 에지 검출 수단
25 : 시프트 레지스터 26 : 인버터
27 : 주기 신호 28 : 기준 플래그 발생 수단
29A∼29C : 시프트 레지스터 A 30 : 배타적 논리합(EXOR)
31 : 기준 플래그 32 : 기준 플래그 지연 수단
33 : 재생 신호 지연 수단 C 34 : 재생 신호 지연 수단
35 : 재생 신호 지연 수단 B 36 : 재생 신호 지연 수단
37 : 재생 신호 지연 수단 A 38 : 재생 신호 유지 수단 C
39 : 재생 신호 유지 수단 B 40 : 재생 신호 유지 수단 A
41 : 극성 반전 검출 수단 42 : 극성 반전 정보 유지 수단
43A, 43B, 43C, 43D : 시프트 레지스터
44 : 위상 오차 검출 수단 45 : 전환 수단
46 : 극성 반전 수단 47 : 마스크 처리 수단
48 : 루프 필터 49A, 49B, 49C : 이득 조정 수단
50 : 적분 수단 51 : 혼합 수단
52 : 제로 크로스 위치 검출 수단 56 : 오프셋 레벨 검출 수단
57 : 오프셋 세벨 평활화 수단 58 : 감산 수단
59 : 센터 레벨 변동 정보 검출 수단
60 : 극성 밸런스 연산 수단 61 : 오프셋 정보 융합 수단
62 : VCO 100 : PLL
l01 : PC 200 : 재생 신호 처리 장치
201 : 광 픽업 202 : 디코드 회로
203 : 시스템 콘트롤러 204 : 서보 제어 회로
205 : 스핀들 모터
본 발명은, 재생 신호 처리 장치 및 광 디스크 장치, 특히 광 디스크의 기록 매체에 디지털 기록된 데이터를 재생하는 오버샘플링형 광 기록 재생 장치에 관한 것으로, 위상 동기 인입 제어 수단과 선 방향의 고 밀도 기록 재생에 유효한 방식인 PRML(partial response maximum likelihood) 신호 처리 방식을 포함하는 디지털 데이터 복조 수단을 갖는 것에 있어서, 복조 데이터 품질과 재생 한계 성능의 향상을 동시에 실현할 수 있다고 하는 특징이 얻어지도록 한 것에 관한 것이다.
정보 기록 매체로서의 광 디스크 매체에 디지털 데이터를 기록하는 방식으로서, 컴팩트 디스크(Compact Disc(등록 상표) 이후, CD라 약기함)나 DVD(Digital Versatile Disk)에 보이는 바와 같이 선 속도를 일정하게 하여 기록 매체 상의 기록 밀도를 한결같이 하는 방식이 많이 이용되고 있다.
종래에는, 선 기록 밀도가 일정하게 되도록 마크 폭 변조를 행하여 디지털 변조 기록된 광 디스크 재생 신호에 대해 디지털 데이터를 재생하는 경우, 재생 신호가 갖는 채널 비트 주파수에 상당하는 클럭 성분의 위상을 검출하여, 위상 동기 루프를 구성하는 것에 의해, 위상 동기 인입을 행하고 있었다. 또한, DVD-RAM (DVD-Random Access Memory)나 BD(Blu·ray Disc) 등의 고 밀도 기록이 가능한 미디어(media)의 재생 성능의 향상을 도모하기 위해서, 선 방향의 고 밀도 기록 재생에 유효한 파셜 리스판스 맥시멈 라이클리후드(Partial Response Maximum Likelihood : 이후, PRML라 약기함) 신호 처리 방식을 이용한 디지털 신호 처리에 의해 디지털 데이터 복조를 행하는 방법도 도입되어 있다.
이러한 위상 동기 인입을 가능하게 하는 것으로 하고, 또한, PRML 신호 처리 방식 등의 디지털 신호 처리 방식을 실현하는 것으로서, 종래, 예컨대, 도 17에 도시하는 것과 같은 디스크 재생계가 있다.
이 종래의 디스크 재생계에 있어서, 광 디스크 매체(1)에는, 도 18의 최상단에 도시하는 것과 같은 디지털 기록 부호(NRZI 부호 : NRZI는 Non Return to Zero Invert의 약어)가, 선 기록 밀도 일정하게 되도록 기록되어 있다. 기록된 데이터는, 예컨대, 8-16 변조 방식과 같이, 연속하는 "0" 혹은 "1"이 3개 이상 또한 14개 이하로 되도록 규제된 데이터인 것으로 한다. 광 픽업 등의 광 재생 수단(2)에서 재생하여 얻어지는 광 디스크 재생 신호(73)는, 기록 데이터의 선 방향의 고 기록 밀도화에 따라, 간섭에 의해 고역의 주파수 성분으로 될수록 진폭이 감쇠하기 때문에, 프리앰프(3)에 의해 신호를 증폭한 후, 파형 등화 수단(4)에 의해, 도 18의 상단에 도시하는 바와 같이, 고역의 주파수 성분을 강조하는 것과 같은 보정을 실시한다.
이 고역 강조된 재생 신호는, VCO(Voltage Controlled Oscillator : 전압 제어 발진기)(62)에 의해 생성되는 재생 클럭(64)을 이용하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 수단으로서의 아날로그-디지털 컨버터(5)에 의해 다(多) 비트의 재생 디지털 신호(63)로 샘플링된다. 이 때, 재생 클럭(64)의 위상과 재생 신호가 갖는 클럭 성분의 위상이 동기하고 있으면, 도 18의 중단, 및 도 18의 하단에 도시하는 것과 같은 샘플링 데이터가 얻어진다. 도 18의 중단은, 임의의 레벨로 2치화 판별을 행하는 경우의 샘플링 방식이며, 도 18의 하단은, 특히, PRML 신호 처리 방식에 적합한 샘플링 방식을 나타낸다.
이 PRML 신호 처리 방식이란, 선 기록 방향의 기록 밀도의 증대에 따라, 고역 성분의 진폭(5)이 열화하고, 신호 잡음 비가 증대하는 재생계에 있어서, 파셜 리스판스(partial response) 방식을 적용하여, 의도적으로 파형 간섭을 부가하는 것에 의해 고역 성분을 필요로 하지 않는 재생계를 실현하고, 또한, 상기 파형 간섭을 고려한 확률 계산에 의해 가장 확실할 것 같은 계열을 추정하는 최우(最尤) 복호법에 의해, 재생 데이터의 품질을 향상시키는 방식이다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).
그리고 상술한 아날로그-디지털 컨버터(5)로부터 출력되는 다 비트의 재생 디지털 신호(63)를 오프셋 보정 수단(7)에 입력하는 것에 의해, 재생 디지털 신호에 포함되는 오프셋 성분, 즉, 부호 밸런스를 취할 수 있는 센터 레벨로부터의 진폭 방향의 오프셋을 보정한다. 이 오프셋 보정이 실시된 재생 디지털 신호를, 트랜스버셜 필터(transversal filter) 및 비터비 복호기에 의해 구성되는 PRML 신호 처리 수단(17)에 의해 디지털 2치화 신호로 복조한다. 이 때, 파셜 리스판스 등화를 적용한 것에 의해, PRML 신호 처리 수단(17)의 내부에서는, 트랜스버설 필터로부터 비터비 복호기에 출력되는 등화 출력 신호는 5치로 다치화한다고 하는 특징을 갖는다 (도 18의 하단 참조). 이 5치의 등화 출력 신호를, 비터비 복호기에 의해 확률 연산을 행하여 2치화 신호를 생성한다.
또한, 아날로그-디지털 컨버터(5)에 의해 샘플링을 행할 때의 재생 클럭(64)은, 이하와 같이 하여 생성된다.
우선, 오프셋 보정 수단(7)의 출력 신호를 이용하여, 위상 비교기와 루프 필 터와 디지털-아날로그 컨버터에 의해 구성되는 위상 동기 제어 수단(10)에 의해, 재생 클럭과 재생 디지털 신호와의 위상 동기 제어를 행하기 위한 위상 제어량이 생성된다. 그 위상 제어량을 바탕으로, VCO(62)를 제어하여, 이 VCO(62)의 출력으로서 재생 클럭(64)을 얻는다.
이러한 일련의 동작에 의해, 재생 클럭의 위상과 재생 디지털 신호가 갖는 클럭 성분의 위상을 동기시켜, PRML 신호 처리 방식을 적용하는 것에 의해, 광 디스크 매체에 기록된 디지털 데이터를, 안정하고 또한 정밀하게 재생하는 것이 가능해진다(예컨대, 특허 문헌 2 참조).
또한, 채널 비트 주파수보다도, 빠른 주파수의 클럭을 이용하여, 아날로그-디지털 컨버터에 의해 광 재생 파형을 디지털 재생 신호로 변환하고, 위상 방향의 보간 필터를 이용하여 디지털 PLL을 구성하는 것에 의해, 위상 동기한 재생 디지털 신호를 생성하여 디지털 데이터 복조를 행하고 있는 것도 있다(예컨대, 특허 문헌 3 참조).
(특허 문헌 1)
특허 공개 평성 제 2002-269925 호 공보(제 5 페이지, 제 6 페이지, 제 12 페이지-제 14 페이지, 제 3 도, 제 10 도, 제 27 도)
(특허 문헌 2)
특허 공개 평성 제 2000-123487 호 공보(제 4 페이지, 제 9 도)
(특허 문헌 3)
특허 공개 평성 제 3255179호(제 5 페이지, 제 1 도)
종래의 광 디스크 재생 장치는, 이상과 같이 구성되어 있고, 광 디스크 매체로부터의 재생 파형이 갖는 클럭 성분인 채널 비트 주파수와 동기한 채널 비트 클럭을 이용하여 아날로그-디지털 컨버터에서 다 비트의 이산 신호로 변환하고, 그 신호를 이용하여 PLL(Phase Locked Loop)를 구성하여 위상 동기 인입 제어, 및 PRML 신호 처리 등의 데이터 복조를 행하고 있었다.
그러나, 채널 비트 클럭 기준으로 생성되는 아날로그 디지털 컨버터 이후의 다 비트의 이산 신호를 이용하여 PLL을 구성한 경우에는, 위상 오차 정보 등의 검출에도 시간이 필요하기 때문에, 제어 루프의 지연 시간이 증대하는 것에 의해 위상 동기 인입 성능이 열화한다. 그 결과, 광 디스크 매체의 기록면에 대한 수직축과 레이저 광의 진입축의 각도로 정의되는 틸트(tilt)에 의한 재생 파형의 품질 열화나, 신호 잡음비가 불량한 조건에서의 재생, 재생 파형의 상하가 비대칭으로 되는 어시메트릭(asymmetric), 및 디스크 표면의 손상, 오염, 지문 등의 디펙트(defect)에 의존하는 국소적인 재생 특성의 열화에 대해, 처음으로 위상 동기 인입 제어가 파탄하게 되어, PRML 신호 처리 방식의 유효성을 충분히 발휘할 수 없는 경우가 있었다.
또한, 이러한 PLL과 PRML 신호 처리 수단을 병용하는 것에서는, PRML 신호 처리 수단의 출력으로서의 2치화 출력에 부가하여, PLL 내부의 위상 비교 수단의 출력을 레벨 판별하여 얻어지는 2치화 출력의 2 종류를 얻을 수 있다.
이 위상 비교 수단의 출력을 파형의 레벨 이상이면 "1", 이하이면 "O"으로 판별하여 얻어지는 2치화 출력(이하, 레벨 판별 방식이라 칭함)은 디스크 표면에 생긴 손상에 대해 강하고, 상처의 개소를 재생하더라도 안정한 재생이 가능한 것에 대해, PRML 신호 처리 수단의 출력으로서의 2치화 출력(이하, PRML 신호 처리 방식이라 칭함)은, 원래의 신호 품질이 불량한 DVD-R나 DVD-RW 등을 재생하는 경우나 틸트 열화 등에 대해 강하고, 이러한 신호 품질이 불량한 디스크를 재생하더라도 안정한 재생이 가능하다고 하는 장점이 있다.
그러나 이 레벨 판별 방식과 PRML 신호 처리 방식은, 샘플링 방식을 전환하는 것에 의해 실현하고 있기 때문에, 디펙트 등에 의해 발생하는 버스트 에러에 대해 안정한 레벨 판별 방식과, 선 방향의 고 밀도 기록 재생에 유효한 PRML 신호 처리 방식을 동시에 최대 정밀도로 실현할 수 없고, 이 때문에, 재생 상태에 따라서, 최적의 검출 방식을 선택할 수 없는 경우가 있었다. 또한, 시간 방향의 정보가 결핍하기 때문에, 지터 정보의 검출 정밀도가 열화하는 경향이 있었다. 그 결과, 어시메트릭이 큰 경우 등에, 포커스 서보나 파형 등화에 있어서의 컷오프(cutoff) 주파수나 부스트(boost)량의 학습이, 최적의 값으로 수속하지 않는 경우가 있어, 재생 성능을 열화시키는 요인으로 될 가능성이 있었다.
한편, 특허 문헌 3에 개시된 것에서는, 오버샘플링 클럭을 이용하고 있기 때문에, 상술한 PLL의 수속 속도에 기인하는 틸트 열화 등의 문제를 해소하는 것이 가능해지고 있다.
그러나, 이 특허 문헌 3 방식은 채널 비트 주파수와 오버샘플링과의 관계가 정수배로는 되지 않는 비동기식의 오버샘플링이며, 이 비동기식의 오버샘플링에서 는, 회로 규모가 큰 VCO 대신에 신디사이저(synthesizer)에 의해 PLL을 구성할 수 있다고 하는 장점이 얻어지지만, 광 디스크의 분야에서는, 최근 DVD만이라도 복수 종류의 광 디스크가 실용화되어 있고, 1 대의 광 디스크 장치로 다양한 광 디스크 재생에 대응하기 위해서는 신디사이저를 광 디스크의 종류분 준비할 필요가 있어,오히려 회로 규모가 증대한다고 하는 문제가 있다. 또한, 이 비동기식의 오버샘플링 방식에서는 PRML의 회로가 복잡하게 된다고 하는 문제도 있었다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 광 디스크 매체에 기록된 디지털 데이터를 복조할 때에, PLL의 지연 시간을 단축할 수 있고, 재생 한계성능이 향상 가능해지고, 선 방향의 고 기록 밀도 재생에 유리하게 되는 PRML 신호 처리 방식의 출력 신호가 종래 이상으로 개선될 뿐만 아니라, 디펙트 등에 의해 버스트 에러가 빈번하게 발생하고 있는 경우에는, 레벨 판별 방식의 출력 신호에 실시간으로 전환하는 것도 가능해지는, 범용성이 우수한 재생 신호 처리 장치 및 이것을 갖는 광 디스크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 시간 방향의 정보가 증가하기 때문에, 지터의 검출 정밀도가 향상하여, 포커스 서보나 파형 등화의 학습의 최적화가 가능해지는 재생 신호 처리 장치 및 이것을 갖는 광 디스크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 청구항 1에 따른 재생 신호 처리 장치는, 정보 기록 매체에 기록된 디지털 신호를 정보 재생 수단에 의해 판독한 재 생 파형을, 해당 디지털 신호의 채널 비트 클럭의 주파수의 N배(N은 2 이상의 2의 배수)에 상당하는 주파수에 동기한 오버샘플링 클럭에서 다 비트의 이산 신호로 변환하고, 해당 다 비트의 이산 신호로부터 상기 채널 비트 클럭의 주파수에 동기한 서로 위상이 상이한 제 1, 제 2, 제 3 디지털 데이터를 생성하는 오버샘플링 위상 동기 수단과, 상기 제 1 디지털 데이터를 복조하는 제 1 복조 수단, 및 상기 제 2 디지털 데이터 혹은 상기 제 3 디지털 데이터를 복조하는 제 2 복조 수단을 갖는 디지털 데이터 복조 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, 오버샘플링 클럭을 이용함으로써 PLL의 루프 지연 시간을 단축할 수 있어, 재생 한계 성능을 향상할 수 있음과 동시에, 제 1 복조 수단 및 제 2 복조 수단으로부터 각각의 복조 방식에 의한 디지털 복조 데이터가 병행하여 얻어진다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 청구항 2에 따른 재생 신호 처리 장치는, 정보 기록 매체에 기록된 디지털 신호를 정보 재생 수단에 의해 판독한 재생 파형을, 해당 디지털 신호의 채널 비트 클럭의 주파수의 N배(N은 2 이상의 2의 배수)에 상당하는 주파수에 동기한 오버샘플링 클럭에서 다 비트의 이산 신호로 변환하고, 해당 다 비트의 이산 신호로부터 상기 채널 비트 클럭의 주파수에 동기한 서로 위상이 상이한 제 1, 제 2, 제 3 디지털 데이터를 생성하는 오버샘플링 위상 동기 수단과, 상기 제 1, 제 2, 제 3 디지털 데이터를 이용하여 상기 재생 파형의 지터 성분을 검출하는 지터 검출 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, 오버샘플링 클럭을 이용함으로써 시간 방향의 정보가 증가한 제 1, 제 2, 제 3 디지털 데이터로부터 재생 파형의 지터 성분을 검출하고 있기 때문에, 지터의 검출 정밀도가 향상한다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 청구항 3에 따른 재생 신호 처리 장치는, 청구항 1 또는 2에 기재된 재생 신호 처리 장치에 있어서, 상기 오버샘플링 위상 동기 수단은, 상기 재생 파형을 상기 오버샘플링 클럭에서 상기 다 비트의 이산 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환 수단과, 상기 오버샘플링 클럭을 N 분주하는 것에 의해 채널 비트 클럭을 생성하는 클럭 분주 수단과, 상기 채널 비트 클럭과 상기 오버샘플링 클럭과의 위상 관계를 일의적으로 확정시키기 위한 위상 결정 수단과, 해당 위상 결정 수단의 출력 신호에 근거하여 상기 아날로그-디지털 변환 수단의 출력 신호를 복조 전처리 신호 및 제어 신호로 변환하기 위한 오버샘플링 위상 제어 수단과, 상기 오버샘플링 클럭에 동기하여 출력되는 상기 오버샘플링 위상 제어 수단으로부터 출력되는 출력 신호를, 상기 채널 비트 클럭에 동기하여 동작하는 신호로 변환하는 동작 주기 변환 수단과, 상기 채널 비트 클럭에 동기하여 동작하고, 상기 동작 주기 변환 수단의 출력으로부터 위상 오차 정보를 검출하여, 해당 위상 오차 정보가 영(0)에 근접해 가도록, 클럭 발진 수단에서 생성되는 해당 오버샘플링 클럭을 변조하는 위상 동기 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, 오버샘플링 클럭을 이용함으로써 PLL의 지연 시간을 단축할 수 있게 되기 때문에, 틸트, 잡음, 어시메트릭, 및 디펙트 등에 대해 재생 한계 성능이 향상함과 동시에, 오버샘플링 클럭을 필요로 하지 않는 개소에는 채널 비트 클럭이 공급되기 때문에, 회로 규모 및 소비 전력을 삭감할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 청구항 4에 따른 재생 신호 처리 장치는, 청구항 3에 기재된 재생 신호 처리 장치에 있어서, 상기 위상 결정 수단은, 상기 채널 비트 클럭의 상승이나 하강 중 어느 하나를 검출하기 위해서 필요한 신호를 생성하는 에지 생성 수단과, 상기 오버샘플링 클럭에 동기한 타이밍에서 해당 에지 생성 수단에 의해 출력된 신호에 대해 기준 플래그를 생성하는 기준 플래그 발생 수단과, 해당 기준 플래그를 해당 오버샘플링 클럭의 임의의 클럭 분만큼 지연시키고, 상기 채널 비트 클럭과 상기 오버샘플링 클럭과의 위상 관계를 일의적으로 확정하기 위한 위상 기 준 신호를 생성하는 기준 플래그 지연 수단을 갖는 것인 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, 오버샘플링 클럭과 채널 비트 클럭의 관계를 일의적으로 결정할 수 있기 때문에, 장치의 구성이 용이하게 될 뿐만 아니라, 위상 동기 인입 제어의 안정화로 이어진다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 청구항 5에 따른 재생 신호 처리 장치는, 청구항 3에 기재된 재생 신호 처리 장치에 있어서, 상기 오버샘플링 위상 제어 수단은, 상기 오버샘플링에 동기한 타이밍에서, 상기 오프셋 보정 수단의 출력 신호를, 1 클럭마다 지연시켜 유지하는 복수의 재생 신호 지연 수단과, 해당 복수의 재생 신호 지연 수단의 출력 신호를, 상기 위상 결정 수단에 의해 생성되는 위상 기준 신호의 타이밍에서 유지하는 복수의 재생 신호 유지 수단과, 해당 복수의 재생 신호 지연 수단의 출력 신호에 있어서의 소정의 2개의 출력 신호에 관해서, 극성이 반전할지 여부를 판단하는 극성 반전 검출 수단과, 해당 극성 반전 검출 수단의 출력 신호를 해당 위상 기준 신호의 타이밍에서 유지하는 극성 반전 정보 유지 수단을 갖는 것인 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, 위상 오차 정보의 검출 시간을 단축할 수 있기 때문에, PLL의 지연 시간의 단축이 가능하게 된다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 청구항 6에 따른 재생 신호 처리 장치는, 청구항 5에 기재된 재생 신호 처리 장치에 있어서, 상기 복수의 재생 신호 지연 수단은, 주기가 2π(π는 원주율)로 표시되는 상기 채널 비트 클럭의 기준 위상으로부터 소정의 위상량만큼 떨어진 위상에 위치하는 재생 신호를 출력하는 재생 신호 지연 수단 A, 해당 재생 시호 지연 수단 A로부터 2π만큼 떨어진 위상에 위치하는 재생 신호를 출력하는 재생 신호 지연 수단 C, 상기 재생 신호 지연 수단 A 및 상기 재생 신호 지연 수단 C의 중간이며 해당 재생 신호 지연 수단 A로부터 π만큼 떨어진 위상에 위치하는 재생 신호를 출력하는 재생 신호 지연 수단 B를 갖는 것이고, 상기 복수의 재생 신호 유지 수단은, 상기 재생 신호 지연 수단 A, B, C의 출력 신호를, 상기 위상 기준 신호의 타이밍에서 각각 유지하는 재생 신호 유지 수단 A, B, C를 갖는 것이며, 상기 극성 반전 검출 수단은, 상기 복수의 재생 신호 지연 수단 중의 재생 신호 지연 수단 A 및 C의 출력 신호에 근거하여, 극성이 반전할지 여부를 판단하는 것이고, 상기 오버샘플링 위상 제어 수단의 출력으로부터 위상 오차 정보를 검출하기 위한 기본 신호는, 상기 재생 신호 유지 수단 B에 의해 출력되는 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, 종래에는, 극성 반전 정보가 위상 오차 정보 중 어느 하나를 보간하여 검출할 필요가 있었던 것이, 본 발명에서는, 극성 반전 정보와 위상 오차 정보를 보간하지 않고 직접 검출할 수 있기 때문에 위상 오차 정보의 정밀도가 향상하는 것에 의해 재생 한계 성능이 개선되고, 특히 어시메트릭에 대해 유효하다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 청구항 7에 따른 재생 신호 처리 장치는, 청구항 6에 기재된 재생 신호 처리 장치에 있어서, 상기 재생 신호 지연 수단 A는, 상기 복수의 재생 신호 지연 수단 중에서, 주기가 2π(π는 원주율)로 표시되는 상기 채널 비트 클럭의 위상 영에 상당하는 재생 신호를 출력하는 것이고, 상기 재생 신호 지연 수단 C는, 상기 복수의 재생 신호 지연 수단 중에서, 해당 채널 비트 클럭의 위상 2π에 상당하는 재생 신호를 출력하는 것이며, 상기 재생 신호 지연 수단 B는, 상기 복수의 재생 신호 지연 수단 중에서, 해당 채널 비트 클럭의 위상 π에 상당하는 재생 신호를 출력하는 것인 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, 위상 오차 정보를 채널 비트 클럭으로 처리하는 경우에도, 쓸데없는 시간이 발생하지 않기 때문에, 성능과 비용에 대해 최적의 PLL을 실현할 수 있게 된다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 청구항 8에 따른 재생 신호 처리 장치는, 청구항 3에 기재의 재생 신호 처리 장치에 있어서, 상기 위상 동기 제어 수단은, 상기 오버샘플링 위상 제어 수단의 출력 신호의 제로 크로스 위치 정보를 검출하는 제로 크로스 위치 검출 수단과, 해당 제로 크로스 위치 정보와 상기 오버샘플링 위상 제어 수단의 출력 신호와의 위상 오차 정보를 검출하기 위한 위상 오차 정보 검출 수단과, 해당 위상 오차 정보를 평활화하기 위한 루프 필터를 갖고, 상기 오버샘플링 클럭의 주기에 동기하여 동작하는 것인 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, 위상 제어 신호를 생성하는 시간을 단축할 수 있기 때문에, PLL의 지연 시간의 단축이 가능하게 된다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 청구항 9에 따른 재생 신호 처리 장치는, 청구항 8에 기재된 재생 신호 처리 장치에 있어서, 상기 위상 오차 정보 검출 수단은, 청구항 6에 기재된 극성 반전 검출 수단에 의해, 상기 복수의 재생 신호 지연 수단 중의 재생 신호 지연 수단 A 및 C의 출력 신호의 극성이 반전한 것이라고 판단됨과 동시에, 상기 광 재생 파형의 상승 에지 또는 하강 에지가 검출된 경우에, 상기 복수의 재생 신호 유지 수단 중의 재생 신호 유지 수단 B의 출력 신호의 극성을 제어하여 위상 오차 정보로서 검출하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, 위상 오차 정보의 검출 회수가 증대하여 검출 정밀도가 향상하기 때문에, 재생 한계 성능이 향상한다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 청구항 10에 따른 재생 신호 처리 장치는, 청구항 2에 기재된 재생 신호 처리 장치에 있어서, 상기 제 1 디지털 데이터를 복조하는 제 1 복조 수단과, 상기 제 2 디지털 데이터 혹은 상기 제 3 디지털 데이터를 복조하는 제 2 복조 수단으로 이루어지는 디지털 데이터 복조 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, PLL의 루프 지연 시간을 단축할 수 있고, 재생 한계 성능을 향상 할 수 있음과 동시에, 제 1 복조 수단 및 제 2 복조 수단으로부터 각각의 복조 방식에 의한 디지털 복조 데이터가 병행하여 얻어짐과 동시에, 시간 방향의 정보가 증가한 제 1, 제 2, 제 3 디지털 데이터로부터 재생 파형의 지터 성분을 검출하고 있기 때문에, 지터의 검출 정밀도가 향상한다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 청구항 11에 따른 재생 신호 처리 장치는, 청구항 1 또는 10에 기재된 재생 신호 처리 장치에 있어서, 상기 디지털 데이터 복조 수단은, 상기 제 1 복조 수단으로서, 상기 동작 주기 변환 수단의 출력 신호에 대해, 의도적으로 부가한 부호간 간섭을 이용하여 가장 확실할 것 같은 데이터 계열을 추정하는 PRML(Partial Response Maximum Likelihood) 신호 처리 수단을, 상기 제 2 복조 수단으로서, 상기 동작 주기 변환 수단의 출력 신호가 갖는 부호 밸런스를 취할 수 있는 센터 레벨에 근거한 해당 출력 신호를 2치화하여 디지털 데이터 복조를 행하는 레벨 판별 2치화 수단을 각각 갖고, 상기 채널 비트 클럭에 동기하여 동작하는 것인 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, 선 방향의 고 밀도 기록 재생에 유효한 PRML 신호 처리 방식에 의한 복조 신호와 디펙트 등에 의해 발생하는 버스트 에러에 대해 안정한 레벨 판별 방식에 의한 복조 신호를 동시에 얻을 수 있어, 재생 한계 성능의 향상과 동시에, 복조 데이터 품질의 향상이 가능해진다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 청구항 12에 따른 재생 신호 처리 장치는, 청구항 11에 기재된 재생 신호 처리 장치에 있어서, 상기 PRML 신호 처리 수단은, 청구항 6에 기재된 재생 신호 유지 수단 B의 출력 신호를 상기 동작 주기 변환 수단에 의해 동작 주기를 변환한 신호에 대해, 데이터를 복조하는 것인 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, 오버샘플링한 주파수를 원래의 채널 비트 주파수와 동일한 주파수로 되돌림으로써, PRML 신호 처리 방식에 의한 복조 신호를 의미 있는 것으로 할 수가 있음과 동시에, 광 디스크 매체의 종류, 속도, 재생 방식에 의존하지 않고 상시 PRML 신호 처리 수단을 사용할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 청구항 13에 따른 재생 신호 처리 장치는, 청구항 11에 기재된 재생 신호 처리 장치에 있어서, 상기 레벨 판별 2치화 수단은, 청구항 6에 기재된 재생 신호 유지 수단 A 또는 C의 출력 신호 중 어느 한쪽의 동작 주기를 상기 동작 주기 변환 수단에 의해 변환한 2치화 전처리 신호에 대해 데이터의 복조를 행하는 것인 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, 오버샘플링한 주파수를 원래의 채널 비트 주파수와 동일한 주파수로 되돌림으로써, 레벨 판별 방식에 의한 복조 신호를 의미 있는 것으로 할 수 있음과 동시에, 종래에는 PRML 신호 처리 수단을 복조 수단으로서 선택한 경우에는, 레벨 판별 2치화 수단에 의한 정밀도 좋은 복조 데이터의 생성을 할 수 없는 것인데 대해, 본 발명에서는 2개의 복조 수단이 최대 정밀도로 동시에 동작하기 때문에, 광 디스크 매체의 종류, 속도, 재생 방식에 의존하지 않고 하나의 제어 방식으로 재생할 수 있기 때문에 구성이 용이하게 된다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 청구항 14에 따른 재생 신호 처리 장치는, 청구항 1 또는 10에 기재된 재생 신호 처리 장치에 있어서, 상기 디지털 데이터 복조 수단은, 복조 데이터 전환 수단과 선택 수단을 더 구비하며, 상기 선택 수단은 상기 복조 데 이터 전환 수단의 선택 신호에 의해서, 상기 제 1 복조 수단 또는 상기 제 2 복조 수단 중 어느 하나의 출력 신호를 선택하여 복조 데이터로서 출력하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, 복조 데이터 전환 수단이 발생하는 선택 신호에 따라서 제 1 복조 수단 및 제 2 복조 수단 중 어느 하나의 복조 신호를 자동적으로 선택 가능해진다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 청구항 15에 따른 재생 신호 처리 장치는, 청구항 3에 기재된 재생 신호 처리 장치에 있어서, 상기 오버샘플링 위상 동기 수단은, 상기 다 비트의 이산 신호로부터 진폭 방향의 오프셋 성분을 저감하여 상기 오버샘플링 위상 제어 수단에 출력하는 오프셋 보정 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, 다 비트의 이산 신호에 포함되는 진폭 방향의 오프셋 성분을 저감할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 청구항 16에 따른 재생 신호 처리 장치는, 청구항 15에 기재된 재생 신호 처리 장치에 있어서, 상기 오프셋 보정 수단은, 상기 오버샘플링 위상 제어 수단의 출력 신호로부터 진폭 방향의 오프셋 레벨 정보를 검출하는 오프셋 레벨 검출 수단과, 상기 진폭 방향의 오프셋 레벨 정보를 평활화하기 위한 오프셋 레벨 평활화 수단과, 상기 다 비트의 이산 신호로부터 해당 오프셋 레벨 평활화 수단의 출력 신호를 감산하여 오프셋 성분을 저감하는 오프셋 레벨 감산 수단을 갖는 것인 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, 종래에 비해 오프셋 보정 제어 루프의 지연 시간을 단축할 수 있 기 때문에, 오프셋 보정 성능이 향상하는 것에 의해, 디펙트 등에 의한 광 재생 파형에 있어서의 진폭 방향의 오프셋 레벨의 변동이 큰 경우에 대해 재생 한계 성능이 향상한다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 청구항 17에 따른 재생 신호 처리 장치는, 청구항 16에 기재된 재생 신호 처리 장치에 있어서, 상기 오프셋 레벨 검출 수단은, 청구항 6에 기재된 복수의 재생 신호 유지 수단 중의 재생 신호 유지 수단 B 및 극성 반전 검출 수단의 각각의 출력 신호로부터, 재생 신호의 센터 레벨의 변동 정보를 검출하는 센터 레벨 변동 정보 검출 수단과, 상기 복수의 재생 신호 유지 수단의 출력 신호 중의 상기 채널 비트 클럭의 1 주기에 상당하는 출력 신호로부터 극성 정보를 누적하는 것에 의해 극성의 밸런스 정보를 검출하는 극성 밸런스 연산 수단과, 상기 센터 레벨의 변동 정보와 상기 극성의 밸런스 정보를 소정의 비율로 가산하는 것에 의해 오프셋 레벨을 검출하는 오프셋 정보 융합 수단을 갖는 것인 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, 종래에 비해 시간 방향의 정보가 증가한 것에 의해, 진폭 방향의 오프셋 레벨 정보의 검출정 밀도가 향상하기 때문에, 오프셋 보정 성능이 향상한다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 청구항 18에 따른 재생 신호 처리 장치는, 청구항 2에 기재된 재생 신호 처리 장치에 있어서, 상기 지터 검출 수단은, 청구항 6에 기재된 복수의 재생 신호 유지 수단 중의 재생 신호 유지 수단 B 및 극성 반전 검출 수단의 출력 신호로부터, 제로 크로스 위치에 있어서의 진폭 방향의 절대값 성분을 검출하 는 지터 요소 검출 수단과, 상기 복수의 재생 신호 유지 수단 중의 재생 신호 유지 수단 A 및 C의 출력 신호로부터 진폭 방향의 거리를 연산하는 지터 기준 주기 검출 수단과, 상기 지터 요소 검출 수단의 출력 신호를 상기 지터 기준 주기 검출 수단의 출력 신호에 의해 제산을 행하는 것에 의해 지터 성분을 검출하는 절대 지터 성분 검출 수단을 갖는 것인 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, 종래에는, 지터 성분의 검출에 필요한 정보를 보간하여 생성하고 있었기 때문에, 정밀도 좋은 지터 성분의 검출을 할 수 없지만, 본 발명에서는, 필요한 정보를 직접 검출하는 것이 가능하기 때문에, 지터 성분의 검출 정밀도가 향상한다. 따라서, 서보 신호 처리의 학습 정밀도가 향상하기 때문에, 재생 파형의 품질이 안정한다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 청구항 19에 따른 광 디스크 장치는, 광 디스크를 회전시키는 스핀들 모터와, 상기 광 디스크로부터 재생 신호를 판독하는 광 픽업과, 해당 광 픽업에 의해 판독된 재생 신호를 처리하는 청구항 1 내지 18 중 어느 하나에 기재된 재생 신호 처리 장치와, 해당 재생 신호 처리 장치에서 처리된 신호를 복조하여, 에러 처리를 실시하는 디코드 회로와, 상기 스핀들 모터와 상기 광 픽업을 제어하는 서보 제어 회로와, 외부와 데이터 통신을 행함과 동시에, 각 기능 블록을 제어하는 시스템 콘트롤러를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 의해, 광 디스크 매체에 기록된 디지털 데이터를 복조할 때에, 채널 비트 클럭의 N배(N은 2의 배수)의 주파수의 오버샘플링 클럭을 도입하여 PLL의 지연 시간을 단축하는 것에 의해 재생 한계 성능이 향상 가능해진다. 또한, 선 방향의 고 기록 밀도 재생에 유리하게 되는 PRML 신호 처리 방식을 적용하는 것에 의해 복조 데이터 품질도 종래 이상으로 개선될 뿐만 아니라, 디펙트 등에 의해 버스트 에러가 빈번하게 발생하고 있는 경우에는, 별도의 2치화 출력 신호로 전환하는 것도 가능해지는 범용성이 우수한 것이 얻어짐과 동시에, 시간 방향의 정보가 증가하기 때문에, 지터 검출을 행하는 경우에는 그 검출 정밀도가 향상하여, 포커스 서보나 파형 등화의 학습의 최적화가 가능해지는 광 디스크 장치가 얻어지는 효과가 있다.
(발명의 실시예)
(실시예 1)
본 실시예 1은, 광 디스크를 재생할 때에, 채널 비트 신호와 채널 비트 클럭을 PLL에서 동기시켜 채널로부터의 재생 신호를 얻어, 이것을 PRML 신호 처리 수단의 비터비 복호기로 복호함으로써 2치화 출력을 얻는 것에 있어서, 재생 클럭으로서 채널 비트 신호에 동기한 오버샘플링 클럭을 이용하는 것에 의해, 위상 오차를 단시간 내에 검출할 수 있어, PLL의 위상 동기 인입 성능을 향상할 수 있음과 동시에, PRML 신호 처리 수단으로부터의 2치화 출력과, PLL을 구성하는 위상 비교기의 출력의 레벨 판별에 의한 2치화 출력의 2 종류의 2치화 출력을, 샘플링 방식을 전환하지 않고, 상시 병행하여 얻어지도록 한 것이다.
이하, 도 1 내지 도 16을 이용하여 본 발명의 실시예 1에 따른 재생 신호 처리 장치 및 이것을 갖는 광 디스크 장치로서의 오버샘플링형 광 기록 재생 장치에 관해서 설명한다.
이 재생 신호 처리 장치는 본 발명의 청구항 1 내지 청구항 18에, 오버샘플링형 광 기록 재생 장치는 청구항 19에, 각각 해당하는 것이며, PLL(Phase Locked Loop)의 성능 향상과, 선 방향의 고 밀도 기록 재생에 유리한 PRML(Partial Response Maximum Likelihood) 신호 처리, 및 디펙트 등이 발생한 경우에 유리해 지는 레벨 판별 처리를 동시에 또한 고 정밀도로 실현 가능하게 한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 재생 신호 처리 장치(200)를 도시하며, 프리앰프(3), 파형 등화 수단(4), 아날로그-디지털 컨버터(아날로그-디지털 변환 수단)(5), 오프셋 보정 수단(7), 오버샘플링 위상 제어 수단(8), 동작 주기 변환 수단(9), 위상 동기 제어 수단(10), 클럭 발진 수단(11), 클럭 분주 수단(13), 위상 결정 수단(15), PRML 신호 처리 수단(17), 레벨 판별 2치화 수단(18), 지터 검출 수단(22)으로 구성된다.
PRML 신호 처리 수단(제 1 복조 수단)(17) 및 레벨 판별 2치화 수단(제 2 복조 수단)(18)은 디지털 데이터 복조 수단(19)을 구성하고, 재생 신호 처리 장치(200)로부터 프리앰프(3), 파형 등화 수단(4), 디지털 데이터 복조 수단(19) 및 지터 검출 수단(22)을 제외한 부분이 PLL(l00)을 구성한다. 또한, PLL(100)로부터 클럭 발진 수단(11)을 제외한 부분이 오버샘플링 위상 동기 수단(102)을 구성한다. 오버샘플링 위상 동기 수단(102) 내의 오버샘플링 위상 제어 수단(8) 및 동작 주기 변환 수단(9)은 위상 비교기(Phase Comparator : 이하, PC라 칭함)(1O1)를 구성한다.
도 1에 있어서, 광 디스크 매체(정보 기록 매체)(1)로부터 광 픽업 등의 광 재생 수단(정보 재생 수단)(2)에 의해 광 디스크 재생 신호(73)를 생성한다. 광 재생 수단(2)에서 생성된 광 디스크 재생 신호(73)는, 인접하는 기록 부호의 패턴에 따라서 선 방향의 기록 밀도가 높을수록, 고주파 성분에 있어서, 재생 신호의 진폭 감쇠가 현저하게 되어, 광 디스크 재생 신호가 갖는 지터 성분의 열화로 이어진다. 그래서, 재생 신호 처리 장치(200)에 입력된 광 디스크 재생 신호(73)는, 프리앰프(3)에서 출력 진폭을 강조한 후, 파형 등화 수단(4)에서 고역을 강조하는 것과 같은 보정을 실시하는 것에 의해, 광 디스크 재생 신호에 있어서의 고주파 성분의 진폭을 증폭시켜 지터의 개선을 도모한다. 여기서, 파형 등화 수단(4)은, 부스트량과 컷오프 주파수를 임의로 설정할 수 있는 필터로 구성된다. 이 필터는, 예컨대, 도 2의 실선으로 도시하는 것과 같은 주파수 특성을 갖는 고차 리플 필터 등이더라도 좋다. 이 도 1에 있어서, 점선으로 도시한 특성은, 고역의 부스트를 행하지 않는 경우의 파형 등화 수단(4)의 주파수 특성이다.
다음에, 파형 등화 수단(4)의 출력 신호는, 오버샘플링 클럭(12)을 타이밍 기준으로 하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터(5)에 의해, 다 비트의 디지털 신호(다 비트의 이산 신호 : 이하, 재생 디지털 신호라 칭함)(6)로 변환된다. 여기서, 오버샘플링 클럭(12)은, 클럭 발진 수단(11)에 의해 생성된다. 즉, 오버샘플링 클럭(12)은, 재생 디지털 신호(6)를 바탕으로, 광 디스크 매체에 기입되어 있는 디지털 데이터의 1 채널 비트에 상당하는 신호를 재생하였을 때의 채널 비트 클럭의 N배(N은 오버샘플링비이며, 2의 배수)의 주파수에 동기한 클럭으로서 생성된다.
이 클럭 발진 수단(11)은, 예컨대, 그 발진 주파수를 제어하는 신호로서 다 비트의 디지털 신호가 입력되는 구성이며, 그 제어용 디지털 신호를 전압으로 변환하는 디지털-아날로그 컨버터를 구비함과 동시에, 이 디지털-아날로그 컨버터에 의해 변환된 전압값에 의해 발진 주파수를 가변할 수 있는 VCO(Voltage Controlled Oscillator ; 전압 제어형 발진기)를 구비한 것이어도 좋다. 또한, 광 디스크 매체(1)에 기록된 기록 부호의 비트 레이트에 동기한 클럭을 생성하기 위해서, 클럭 분주 수단(13)에 의해, 오버샘플링 클럭(12)을 1/N의 주파수로 분주하여, 채널 비트 클럭(14)을 생성한다.
이하, 일례로서 오버샘플링비 N이 N=4인 경우에 관해서 설명한다.
오버샘플링비 N이 4인 경우, 아날로그-디지털 컨버터(5)에 의해 변환된 재생 디지털 신호(6)는, 기록되어 있는 디지털 데이터의 1 채널 비트에 대해, 위상 방향으로 4배의 샘플링 신호를 갖고 있다. 그래서, 재생 디지털 신호(6)에 있어서, 어느 위상의 샘플링 신호가, 디지털 데이터 복조에 필요한 신호인지를, 일의적으로 확정할 필요가 있다. 그래서, 위상 결정 수단(15)에 의해, 채널 비트 클럭(14)과 오버샘플링 클럭(12)과의 위상 관계를 일의적으로 확정하는 위상 기준 신호(16)를 생성한다.
도 3에, 위상 기준 신호(16)를 생성하는 위상 결정 수단(15)의 구성을 도시한다. 이 위상 결정 수단(15)은, 에지 생성 수단(24)과, 기준 플래그 발생 수단(28)과, 기준 플래그 지연 수단(32)으로 구성되어 있다. 또, 도 3에서 설명하는 회로 구성은 기본적인 일례에 지나지 않고, 위상 기준 신호(16)를 생성하는 후 에는, 이 회로 구성을 응용한 것이어도 좋다.
우선, 에지 생성 수단(24)에 있어서, 입력 신호를 채널 비트 클럭(14)에 동기하여 1 클럭 분 지연하여 출력하는 시프트 레지스터 B(25)(도 3 중에서는, Z-1로 도시함)와, 이 시프트 레지스터 B(25)의 출력 신호를 반전시켜 시프트 레지스터 B(25)에 클럭으로서 입력하는 인버터(26)(도 3 중에서는, INV로 도시함)에 의해, 주기 신호(27)를 생성한다. 이 주기 신호(27)는 도 3에 도시하는 바와 같이 채널 비트 클럭을 2 분주한 것이다.
다음에, 기준 플래그 발생 수단(28)에 있어서, 주기 신호(27)를, 오버샘플링 클럭(12)에 동기하여 1 클럭 분 지연하여 출력하는 시프트 레지스터 A(29A)와, 이 시프트 레지스터 A(29A)의 출력 신호와 주기 신호(27)를 비교하여, 이들이 일치하는 경우에는 출력이 "0"으로 되고, 불일치의 경우에는 "1"로 되는 것과 같은 배타적 논리합 회로(도 3 중에서는 EXOR로 기재함)(30)에 의해, 기준 플래그(31)를 생성한다. 이 기준 플래그(31)는, 기준 플래그 지연 수단(32)에 있어서, 시프트 레지스터 A(29B), 및 시프트 레지스터 A(29C)의 2 단으로 구성되는 시프트 레지스터에 의해 지연 처리가 실시되고, 오버샘플링 클럭(12)과 채널 비트 클럭(14)과의 사이의 데이터 전환 시간이 최소로 되는 타이밍에서 위상 기준 신호(16)가 출력된다.
다음에, 오버샘플링 클럭(12)에서 샘플링된 재생 디지털 신호(6)를, 오프셋 보정 수단(7)에 입력하는 것에 의해, 재생 디지털 신호(6)의 파형의 중심을 구하여, 재생 디지털 신호(6)에 포함되는 진폭 방향의 오프셋 성분을 보정한다. 오프 셋 보정 수단(7)의 상세한 동작에 관해서는 후술한다.
한편, 디지털 데이터의 복조를 실현하기 위해서는, 재생 디지털 신호(6)로부터, 그것에 포함되는 클럭 성분의 주파수의 위상과 동기한 오버샘플링 클럭(12)과, 채널 비트 클록(14)을 생성하는 것이 필요하다. 이것을 실현하기 위해서는, 오프셋 보정 수단(7)의 출력 신호로부터 정확하게 위상 오차 정보를 추출하여, 그 위상 오차 정보를 평활화 등의 필터링 처리에 의해 위상 제어 신호로 변환하고, 그 위상 오차 정보가 영에 근접해 가도록 클럭 발진 수단(11)을 제어하는 PLL(Phase Locked Loop)를 구성할 필요가 있다.
이 PLL(위상 동기 루프)(100)는, 광 디스크 매체(1)에 기록된 디지털 신호의 채널 비트 클럭과 그 4배의 주파수를 갖는 오버샘플링 클럭을 위상 동기시키는 것으로, 아날로그-디지털 컨버터(5)→오프셋 보정 수단(7)→오버샘플링 위상 제어 수단(8)→동작 주기 변환 수단(9)→위상 동기 제어 수단(10)→클럭 발진 수단(11)→아날로그-디지털 컨버터(5)를 메인(main)의 제어 루프로 하는 것이며, 오버샘플링 위상 제어 수단(8)→동작 주기 변환 수단(9)→위상 동기 제어 수단(10)→클럭 발진 수단(11)→클럭 분주 수단(13)→위상 결정 수단(15)→오버샘플링 위상 제어 수단(8)을 서브(sub)의 제어 루프로 하는 것이다. 또, 위상 동기 제어 수단(10)은 그 내부에 로우 패스 필터(평활화 필터)를 갖고 있다.
우선, 이 PLL(100)의 오버샘플링 위상 제어 수단(8)에 의해, 오프셋 보정 수단(7)의 출력 신호로부터, 오버샘플링 클럭(12)에 동기한 타이밍에서, 도 4에 있어서의, 샘플링 신호 "O" 중, "A0"과 "B0", 및 "DO"과 "E0"으로 나타나는 극성의 변 화위치를 도시하는 제로 크로스 위치 정보와, 샘플링 신호 "●" 중, "A2", 및 "D2"에 상당하는 위상 오차 정보를 추출하는 기준 정보를 검출한 후, 위상 기준 신호(16)의 타이밍에서 그들의 정보를 재생 유지 출력 A, B, C와 같이 유지한다.
여기서, PRML 신호 처리 수단(17), 레벨 판별 2치화 수단(18), 위상 동기 제어 수단(10)이 처리를 행할 때에 오버샘플링 클럭에서는 의미를 이루지 않기 때문에, 이들 오버샘플링 위상 제어 수단(8) 내부에서 유지된 신호를 동작 주기 변환 수단(9)에 의해, 오버샘플링 클럭에 동기한 신호로부터 채널 비트 클럭(14)에 동기한 신호로 변환한다. 이 변환은 4 분주를 행한 것에 상당한다. 이 변환된 신호, 또는, 오버샘플링 위상 제어 수단(8)의 출력 신호를 바탕으로 하여, 위상 동기 제어 수단(10)에 의해, 위상 오차 정보를 추출한 후, 필터링 처리를 실시하여, 클럭 발진 수단(11)을 제어하기 위한 위상 동기 제어용의 위상 제어 신호를 생성한다. 이 위상 제어 신호를 바탕으로, 클럭 발진 수단(11)으로부터 재생 디지털 신호(6)에 동기한 오버샘플링 클럭(12)이 아날로그-디지털 컨버터(5)에 공급되는 것에 의해, 위상 동기 인입이 가능해지는 PLL(100)가 구성된다.
도 5에, 오버샘플링 위상 제어 수단(8)의 구성을 도시한다. 또, 도 5에서 설명하는 회로 구성은 일례이며, 장치를 실현할 때에는, 이 회로 구성을 응용한 것이더라도 좋다.
이 오버샘플링 위상 제어 수단(8)에 있어서는, 오버샘플링 클럭(12)에 동기한 타이밍에서, 오프셋 보정 수단(7)의 출력 신호를, 재생 신호 지연 수단 C(33), 재생 신호 지연 수단(34), 재생 신호 지연 수단 B(35), 재생 신호 지연 수단(36), 재생 신호 지연 수단 A(37)의 순서로 서로 직렬 접속된 지연 수단(33 내지 37)에 의해, 각각 1 클럭마다 순차 지연시켜 유지한다. 재생 신호 지연 수단 C(33), 재생 신호 지연 수단 B(35), 재생 신호 지연 수단 A(37)의 신호는, 예컨대, 도 4에 도시하는 것과 같은 오프셋 보정 수단(7)의 출력 신호의 각종 지연 신호로서 표시된다.
그리고, 위상 결정 수단(15)의 출력 신호인 위상 기준 신호(16)의 타이밍에서, 재생 신호 지연 수단 C(33)의 출력 신호를 재생 신호 유지 수단 C(38)에 유지하여 재생 신호 유지 출력 C를 생성한다. 마찬가지로, 재생 신호 지연 수단 B(35)의 출력 신호를 재생 신호 유지 수단 B(39)에 유지하여 재생 신호 유지 출력 B를 생성하고, 재생 신호 지연 수단 A(37)의 출력 신호를 재생 신호 유지 수단 A(40)에 유지하여 재생 신호 유지 출력 A를 생성한다. 재생 신호 유지 출력 C와 재생 신호 유지 출력 B와 재생 신호 유지 출력 A는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 채널 비트 클럭(14)과 동일한 주기로 변화되는 신호이다. 재생 신호 유지 출력 C는, "A0", "B0", "C0", "D0", "E0"의 위상 "0"의 신호인 "0"의 샘플링 신호를 유지하고, 재생 신호 유지 출력 B는, "A2", "B2", "C2", "D2", "E2"의 위상 "π"의 신호인 "●"의 샘플링 신호를 유지하며, 재생 신호 유지 출력 A는, 재생 신호 유지 출력 C의 1 채널 비트 클럭분 지연한 신호를 유지하게 된다. "□"는, 위상이 "π/2"와 "3π/2"의 위치 신호이다.
이 관계로부터, 디지털 데이터를 복조하는 경우에는, 재생 신호 유지 출력 A 및 C는, 버스트 형상의 에러 요인으로 되는 디펙트 등이 존재하는 경우에 유리한, 임의의 레벨로 2치화 판별을 행하는 레벨 판별 방식에 적합하고, 재생 신호 유지 출력 B는, 선 방향의 고 밀도 기록 재생에 유리한 PRML 신호 처리 방식에 적합하다. 또한 오버샘플링을 행하는 것에 의해, 이들 재생 신호 유지 출력 A 및 재생 신호 유지 출력 B는, 동일한 오버샘플링 클럭에 의해 샘플링한 신호로서 얻어지기 때문에, 샘플링 방식을 전환하지 않고 PRML 신호 처리 방식에 의한 2치화 신호와 레벨 판별 방식에 의한 2치화 신호를 동시에 얻는 것이 가능해진다.
다음에, 도 5의 극성 반전 검출 수단(41)에 의해, 재생 신호 지연 수단 A(37)의 출력의 극성 신호와 재생 신호 지연 수단 C(33)의 출력의 극성 신호를 비교하여, 이들의 극성이 상이한 경우에, 제로 크로스 위치인 것을 나타내는 플래그를 출력한다. 이 플래그는, 도 4에 있어서의 "A0"와 "B0"의 극성 반전과, "D0"와 "E0"의 극성 반전을 검출한다. 이 방법 이외에도, "A1"와 "A3", "D1"와 "D3"에 의해 극성 반전을 검출하는 등의 방식도 있으나, 잡음 내성이나 어시메트릭 특성을 고려하여 그 검출 방식을 선택하면 좋다. 이 플래그를 위상 기준 신호(16)의 타이밍에서, 극성 반전 정보 유지 수단(42)에 의해 유지하여 제로 크로스 위치 정보 A를 생성한다. 제로 크로스 위치 정보 A는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 채널 비트 클럭(14)과 동일한 주기로 변화되는 신호이다.
또, 4배 오버샘플링 시스템인 경우, 재생 신호 유지 출력 A와 재생 신호 유지 출력 C의 주기는, 채널 비트 클럭(14)의 1 주기인 2π(π는 원주율)에 상당하는 분 떨어저 있다. 그리고, 재생 신호 유지 출력 B는, 재생 신호 유지 출력 A와 재생 신호 유지 출력 C의 각각으로부터 위상 π만큼 떨어진 중간에 위치하고 있는 재 생 신호를 반영하고 있어, 이 재생 신호 유지 출력 B가, 위상 오차 정보를 검출할 때의 기준 신호로 된다. 이 구성을 적용하는 것에 의해, 재생 디지털 신호(6)의 정보를 손상하지 않고, 단시간에 또한 최대 정밀도로, 위상 오차 정보를 추출할 수 있게 된다.
도 6에, 동작 주기 변환 수단(9)의 구성을 도시한다. 이 동작 주기 변환 수단(9)에 의해 오버샘플링한 주파수를 원래의 채널 비트 주파수와 동일한 주파수로 되돌린다. 이것은 동작 주기 변환 수단(9)의 후단의 PRML 신호 처리 수단(17) 및 레벨 판별 2치화 수단(18)에서는, 원래의 채널 비트 주파수가 아니면, 필터링 및 2치화 판별을 행할 의미가 없기 때문이다. 또, 도 6에서 설명하는 회로 구성은 일례이며, 장치를 실현할 때에는, 이 회로 구성을 응용한 것이더라도 좋다.
이 동작 주기 변환 수단(9)에 있어서는, 입력 신호를 채널 비트 클럭(14)에 동기한 타이밍에서 동작하는 신호로 변환하는 시프트 레지스터(43A)에 의해, 도 5에 도시한 오버샘플링 위상 제어 수단(8)의 출력 신호인 제로 크로스 위치 정보 A를, 제로 크로스 위치 변환 출력으로 변환한다. 즉, 시프트 레지스터(43A)는 채널 비트 클럭(14)의 상승 에지가 입력될 때마다 시프트 레지스터(43A)로의 입력(제로 크로스 위치 정보 A)을 출력 신호(제로 크로스 위치 변환 출력)로서 출력하고, 다음에 채널 비트 클럭(14)의 상승 에지가 입력될 때까지 출력 신호를 유지함으로써, 채널 비트 클럭(14)에 동기한 제로 크로스 위치 변환 출력을 얻을 수 있다. 마찬가지로, 재생 신호 유지 출력 A를 시프트 레지스터(43B)에 의해 재생 신호 변환 출력 A(제 2 디지털 데이터)로, 재생 신호 유지 출력 B를 시프트 레지스터(43C)에 의 해 재생 신호 변환 출력 B(제 1 디지털 데이터)로, 재생 신호 유지 출력 C를 시프트 레지스터(43D)에 의해 재생 신호 변환 출력 C(제 3 디지털 데이터)로, 각각 변환한다. 그리고, PRML 신호 처리 수단(17)은 이 재생 신호 변환 출력 B에 대해 복조 동작을 행하고, 레벨 판별 2치화 수단(18)은 재생 신호 변환 출력 A 혹은 재생 신호 변환 출력 C에 대해 복조 동작을 행한다.
이상과 같은, 도 3 내지 도 6에 도시한 구성을 적용하면, 오버샘플링 클럭(12)에 동기하여 변화되는 신호를, 채널 비트 클럭(14)에 동기하여 변화되는 신호로 변환하는 경우에, 쓸데없는 시간이 없어지고, 또한, 오버샘플링 클럭을 필요로 하는 개소에만 오버샘플링 클럭을 공급하도록 하였기 때문에, 회로의 고속화에 따른 회로 면적의 증대를 최소한으로 억제할 수 있어, 가장 변환 효율이 좋은 시스템을 구성하는 것이 가능해진다. 또한, 위상 동기 제어 수단(10)에 관해서 말하면, 채널 비트 클럭에 동기하여 동작하기 때문에, 내부의 평활화 필터나, 다음 단의 클럭 발진 수단의 구성이 용이하게 된다.
도 7에, 위상 동기 제어 수단(10)의 구성을 도시한다. 또, 도 7에서 설명하는 회로 구성은 그 일례이며, 장치를 실현할 때에는, 이 회로 구성을 응용한 것이더라도 좋다.
위상 동기 제어 수단(10)은, 채널 비트 클럭(14)에 동기한 타이밍에서 동작하는 것이고, 이 위상 동기 제어 수단(10)에 있어서는, 위상 오차 정보 검출 수단(44)에 있어서의 전환 수단(45)에 의해, 도 6에 도시한 동작 주기 변환 수단(9)의 출력 신호인 재생 신호 변환 출력 C의 극성이 "정(正)"인 경우에는, 도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 재생 신호 변환 출력 B의 극성을 반전시키기 위한 극성 반전 수단(46)으로부터 출력되는 신호를 선택하고, 재생 신호 변환 출력 C의 극성이 "부(負)"인 경우에는, 재생 신호 변환 출력 B 그 자체를 선택한다. 이 재생 신호 변환 출력 B는, 도 7의 (b)의 검은 구 형상 "●"으로 도시한다.
다음에, 위상 오차 정보 검출 수단(44)에 있어서의 마스크 처리 수단(47)에 의해, 제로 크로스 위치 변환 출력에서, 제로 크로스 위치, 즉 극성이 반전한 것이라고 판단되어, 광 재생 파형의 상승 에지인지 하강 에지인지에 해당하는 경우에만, 전환 수단(45)의 출력 신호를 위상 오차 정보로서 출력한다. 얻어진 위상 오차 정보는, 도 7의 (b) 중인, "P1", "P2", "P3", "P4", "P5"로 도시한다. 여기서는, 하강 에지에 해당하는 "P2" 및 "P4"에 있어서, 전환 수단(45)에 의해, 극성 반전 수단(46)의 출력 신호를 선택하고 있다.
위상 동기 제어 수단(10)은, 이와 같이 해서 검출된 위상 오차 정보를 이용하여, 루프 필터(48)에 의해 필터 처리를 실시해서, 위상 제어 신호를 생성하는 것이다.
여기서, 루프 필터(48)는, 도 8에 도시하는 것과 같은 액티브 필터(active filter)인 구성의 것이라도 좋다. 이 루프 필터(48)에 있어서는, 이득 조정 수단(49A)과 이득 조정 수단(49B)와 위상 오차 정보를 입력하여, 각각 비례항 측과 적분항 측의 이득을 조정한다. 그 후, 이득 조정 수단(49B)의 출력 신호를 적분 수단(50)에 입력하여, 적분 처리를 행한다. 이 적분 수단(50)과 이득 조정 수단(49A)의 출력 신호를, 혼합 수단(51)에 의해 가산한다. 마지막으로, 혼합 수 단(51)의 출력 신호를 이득 조정 수단(49C)에 의해, 위상 제어 신호를 생성하는 것과 같은 구성의 것이다.
또, 위상 동기 제어 수단(10)은, 도 9에 도시하는 것과 같은 구성의 것이라도 좋다. 이하, 이 회로의 동작을 설명하지만, 이 회로는 일례이며, 이 구성에 한하는 것은 아니다.
이 위상 동기 제어 수단(10)은, 오버샘플링 위상 제어 수단(8)의 출력 신호를 바탕으로, 제로 크로스 위치 검출 수단(52)에 의해 제로 크로스 위치 정보를 검출하고, 위상 오차 정보 검출 수단(44)에 의해, 제로 크로스 위치 정보와 오버샘플링 위상 제어 수단(8)의 출력 신호를 바탕으로 위상 오차 정보를 검출한다. 다음에, 검출된 위상 오차 정보를 이용하여, 루프 필터(48)에 의해 필터 처리를 실시하여, 위상 제어 신호를 생성하는 것이다.
한편, 동작 주기 변환 수단(9)의 출력 신호를 바탕으로, 의도적으로 부가한 부호간 간섭을 이용하여 가장 확실할 것 같은 데이터 계열을 추정하는 수단인 PRML (Partial Response Maximum Likelihood) 신호 처리 수단(17)과, 출력 신호가 갖는 부호 밸런스를 취할 수 있는 센터 레벨로 2치화하여 복조를 행하는 레벨 판별 2치화 수단(18)을 동시에 함께 갖는 디지털 데이터 복조 수단(19)에 의해, 광 디스크 매체에 기록된 디지털 신호를 복조한다. PRML 신호 처리 수단(17)은, 복조 2치화 신호 A(20)를, 레벨 판별 2치화 수단(18)은, 복조 2치화 신호 B(21)를 동시에 출력한다. 이 때문에, 예컨대 광 디스크에 스크래치(scratch)나 블랙 도트(black dot) 등의 손상이 생긴 영역에서는, 손상에 대해 강한 복조 2치화 신호 B(21)를, 그 이 외의 영역에서는 복조 2치화 신호 A(20)를 사용하는 등, 사용 상황에 따라서 실시간으로 2 종류의 복조 2치화 신호를 나누어 사용하는 것이 가능해져, 고 품질의 2치화 판별 출력을 얻는 것 등이 가능해진다.
보다 상세하게는, PRML 신호 처리는, 고차 파셜 리스판스 특성을 이용한 경우에는, 그 이산 신호는 도 18의 하단에 도시하는 바와 같이 복수 레벨로 디지털 등화되어, 이들 복수 레벨의 추이 상태로부터 가장 확실할 것 같은 계열을 선택하여 복조를 행하는 최우(最尤) 복조가 행해진다. 이와 같이, 의도적으로 파형간 간섭을 생기게 하는 파셜 리스판스 특성에 등화를 행한 후에 신호의 판별을 행하기 때문에, 신호 품질이 악화하여 SN 비가 낮은 재생 신호나 파형간 간섭이 생기는 틸트 열화에 대해 고 성능의 복조를 행할 수 있다. 그러나, 이 복수의 레벨 분포가 손상 등에 의해서 생기는 진폭 변동에 의해서 정확하게 판정하는 것이 불가능한 상태가 계속되면, 잘못된 계열을 선택하여 복조 오류를 생기게 한다고 하는 성질이 있다. 한편, 레벨 판별은 도 18의 중단에 도시하는 이산 신호에 대해, 정부(正負)의 극성을 판정하여 복조하는 것이기 때문에, PRML 신호 처리와 비교하여 선 방향의 파형간 간섭에 대한 복조 성능은 열화하지만, 진폭 변동의 영향을 받기 어렵다고 하는 성질이 있다. 따라서, 손상 등에 의한 재생 신호의 이상을 검출하는 수단을 마련하여 PRML 신호 처리와 레벨 판별을 전환함으로써 복조 성능을 향상할 수 있게 된다고 하는 것이다.
이것은, 예컨대, 디지털 데이터 복조 수단(19)을 도 10에 도시하는 것과 같은 구성으로 함으로써 실현 가능하다. 도 10에 있어서, 복조 데이터 전환 수단(19A)은 재생 신호의 상태 혹은 후단의 오류 정정 결과 등의 정보로부터, PRML 신호 처리 수단(17)이 출력하는 복조 데이터가 레벨 판별 2치화 수단(18)이 출력하는 복조 데이터 중 어느 하나를 선택하는 신호를 선택 수단(19B)에 출력하는 것이다. 이 다음 단의 오류 정정 결과로서는, 예컨대, 후술하는 도 15에 도시하는 디코드 회로(202)로부터의 출력 신호(212)를 사용할 수 있다.
다음에 복조 데이터 전환 수단(19A)에 있어서의 전환 조건에 관해서 설명한다. 복조 데이터 전환 수단(19A)은 아날로그-디지털 컨버터(5)의 출력 신호의 피크(peak) 레벨과 바텀(bottom) 레벨의 레벨 차이를 비교하여, 레벨 차이가 소정의 값보다도 큰 경우에는 손상, 오염이나 어시메트릭에 의한 진폭 변동이 발생하고 있는 것이라고 판단하여, 선택 수단(19B)이 레벨 판별 2치화 수단(18)이 출력하는 복조 데이터를 선택하도록 지시한다. 또는, 아날로그-디지털 컨버터(5)의 피크 레벨과 바텀 레벨을 각각 감시하여, 예컨대 후단의 디코드 회로(도 15 참조)에서 롱 마크(long mark)라고 판정된 구간에 피크 레벨 혹은 바텀 레벨에 변동이 발생한 경우에는, 고속 기록 등에 의해서 광 디스크 매체에 있어서의 피트 형성이 불충분하다고 판단하여, 선택 수단(19B)이 레벨 판별 2치화 수단(18)이 출력하는 복조 데이터를 선택하도록 지시한다. 또는, 선택 수단(19B)이 PRML 신호 처리 수단(17)이 출력하는 복조 데이터를 선택하고 있을 때에, 후단의 디코드 회로에서 기록 부호 디코드에 의해 디코드 에러가 버스트 형상으로 발생한 경우에는, 진폭 변동이 생긴 것이라고 판단하여, 선택 수단(19B)은 레벨 판별 2치화 수단(18)이 출력하는 복조 데이터를 선택하도록 지시한다. 혹은, 후단의 디코드 회로에 있어서의 기록 부호 디코드에 의해 디코드 에러가 소정의 회수를 초과한 경우나, 오류 정정이 소정의 회수 이상 행해진 경우에, 현재 선택하고 있는 복조 데이터가 아닌 다른 쪽의 복조 데이터를 선택하도록 지시한다.
한편, 레벨 판별 2치화 수단(18)은, 다음에 도시하는 것과 같은 구성인 것이어도 좋다. 즉, 동작 주기 변환 수단(9)(PLL(100)을 구성하는 PC(101)의 일부)의 재생 신호 변환 출력 C에 대해, 이것이 정인 경우에 "0"을, 부인 경우에 "'1"을, 복조 2치화 신호 B(21)로서 출력하는 것이다. 그 때, 복조 2치화 신호 A(20)의 복조 타이밍에 맞추기 위해서, 복조 2치화 신호 B(21)를 시프트 레지스터에 의해 지연시키면 효과적이다. 이에 의해, 어떤 타이밍에서 전환하더라도, 복조 데이터의 연속성이 손상되지 않기 때문에, 복조 2치화 신호 A(20)와 복조 2치화 신호 B(21)를 전환하여 재생하는 경우에 복조 데이터의 손실이 발생하지 않게 된다. 또한, 레벨 판별 2치화 수단(18)은 동작 주기 변환 수단(9)의 재생 신호 변환 출력 A에 대해, 이것이 정인 경우에 "0"을, 부인 경우에 "1"을, 복조 2치화 신호 B(21)로서 출력하도록 구성하더라도 좋다.
상술한 디지털 데이터 복조 수단(19)에 의해, 종래는 PRML 신호 처리 수단을 복조 수단으로서 선택한 경우에는, 샘플링 방식을 전환하지 않으면 레벨 판별 2치화 수단(18)에 의한 정밀도 좋은 복조 데이터의 생성을 할 수 없었던 것에 대해, 본 발명에서는, 오버샘플링을 행한 것에 의해, 각각의 수단에 필요한 신호가 동시에 샘플링되어 있고, 최대 정밀도로 동시에 출력이 얻어지기 때문에, 광 디스크 매체의 종류, 속도, 재생 방식에 의존하지 않고, 시스템을 구축하여 운용할 수 있다. 특히, 선 방향의 고 밀도 기록 재생에 유효한 PRML 신호 처리 방식에 의해 복조된 복조 2치화 신호 A(20)와, 디픽트 등에 의해 버스트 형상의 에러가 발생하는 경우에 안정한 재생이 가능한 레벨 판별 2치화 수단(18)에 의해 복조된 복조 2치화 신호 B(21)를, 재생 상태에 따라서 실시간으로 나누어 사용하는 것에 의해, 각종의 디스크에 관한 재생 능력, 소위 재생성의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.
또한, 본 시스템에서는, 도 1에 도시하는 지터 검출 수단(22)에 의해, 고 정밀도인 지터 정보(23)를 추출하는 것이 가능해진다. 이하에서는, 도 11을 이용하여, 고 정밀도인 지터 검출의 원리에 관해서 설명한다.
우선, 동작 주기 변환 수단(9)의 출력 신호인 재생 신호 변환 출력 A와 재생 신호 변환 출력 B와 재생 신호 변환 출력 C, 및 제로 크로스 위치 변환 출력을 입력 신호로서 이용하여, 제로 크로스 위치 변환 출력에 의해 재생 신호 변환 출력 B가 제로 크로스 위치로 판별된 경우에, 재생 신호 변환 출력 C와 재생 변환 출력 A의 차분의 절대값을 계산한다. 이 결과, 도 10에 도시하는 순간 기울기 성분이 계산된다. 이것은, 광 재생 신호의 센터 레벨 근방이 선형성을 갖고 있는 경우에, 시간 방향으로 사영하면, 채널 비트 주기에 상당한다. 이 때의, 재생 신호 변환 출력 B의 제로 레벨로부터의 진폭 방향의 거리의 절대값을 순간 진폭 지터 정보로 한 경우에, 이 신호를 시간 방향으로 사영하면, 순간 시간 지터 정보에 상당하게 된다. 이것으로부터, 이하의 관계가 도출된다. 또, 기호 "｜｜"는, 절대값을 나타낸다.
｜순간 시간 지터 정보｜/｜채널 비트 주기｜=｜순간 진폭 지터 정보｜/｜순 간 기울기 성분｜
따라서, 제로 크로스 위치에서의 지터 정보는, 이하의 관계로부터, 계산하는 것이 가능해진다.
｜재생 신호 변환 출력 B｜/｜(재생 신호 변환 출력 C)-(재생 신호 변환 출력 A)｜
여기서 추출된 제로 크로스마다의 지터 정보에, 평활화 처리를 실시하는 것에 의해, 고 정밀도인 지터 정보를 추출하는 것이 가능해진다.
따라서, 이 도 1의 지터 검출 수단(22)은, 예컨대 도 12에 도시하는 바와 같이, 도 5의 재생 신호 유지 수단 B(39)의 출력 신호와 극성 반전 정보 유지 수단(42)의 출력 신호로부터, 제로 크로스 위치에 있어서의 진폭 방향의 절대값 성분을 검출하는 지터 요소 검출 수단(22A)와, 재생 신호 유지 수단 A(40)의 출력 신호와 재생 신호 유지 수단 C(38)의 출력 신호로부터 진폭 방향의 거리를 연산하는 지터 기준 주기 검출 수단(22B)와, 상기 지터 요소 검출 수단(22A)의 출력 신호를 상기 지터 기준 주기 검출 수단(22B)의 출력 신호에 의해 제산을 행하는 것에 의해 지터 성분을 검출하는 절대 지터 성분 검출 수단(22C)을 갖는 것으로 하여 구성하더라도 좋다.
또한, 전술한 오프셋 보정 수단(7)은, 도 13에 도시하는 것과 같은 구성의 것이라도 좋다. 이하, 이 회로의 동작을 설명하지만, 이 회로는 일례이며, 이 회로에 한정되는 것은 아니다.
이 오프셋 보정 수단(7)에 있어서는, 동작 주기 변환 수단(9)의 출력 신호로 부터 오프셋 레벨 검출 수단(56)에 의해, 진폭 방향의 오프셋 레벨 정보를 검출하고, 오프셋 레벨 평활화 수단(57)에 의해, 진폭 방향의 오프셋 레벨 정보를 평활화한다. 다음에, 감산 수단(58)에 의해, 재생 디지털 신호(6)로부터 평활화된 진폭 방향의 오프셋 레벨 정보를 감산하여, 재생 디지털 신호(6)에 포함되는 진폭 방향의 오프셋 성분을 저감하는 것이다.
여기서, 오프셋 레벨 검출 수단(56)은, 도 14에 도시하는 것과 같은 것이어도 좋다. 이 회로의 동작을 설명하지만, 이 회로는 일례이며, 이 회로에 한하는 것은 아니다.
오프셋 레벨 검출 수단(56)에 있어서는, 센터 레벨 변동 정보 검출 수단(59)에 의해, 도 6에 도시한 제로 크로스 위치 변환 출력이 제로 크로스 위치라고 판단한 경우의, 재생 신호 변환 출력 B를 센터 레벨의 변동 정보로서 출력하고, 극성 밸런스 연산 수단(60)에 의해, 재생 신호 변환 출력 A와 재생 신호 변환 출력 C의 극성이 정인 경우에는 "1"을, 부인 경우에는, "-1"을 가산하여, 이들의 정보를 누적한다. 이 때, 누적 신호는, 오프셋 보정 수단(7)의 출력 신호의 부호적인 극성의 밸런스를 나타내는 정보로 되기 때문에, 그 정보를 바탕으로 부호적인 센터 레벨과의 오프셋 정보도 추출할 수 있다. 다음에, 오프셋 정보 융합 수단(61)에 의해, 이들 센터 레벨 변동 정보와 부호적인 극성 밸런스 정보를 임의의 비율로 가산하여, 오프셋 레벨 정보를 생성하는 것이다. 여기서, 극성 밸런스 연산 수단(60)은, 정밀도를 향상시키기 위해서, 1 주기의 채널 비트 클럭(14)에 있어서, 오버샘플링 클럭(12)에 동기한 타이밍에서 얻어지는 재생 신호 유지 수단의 극성을 누적 하더라도 좋다.
이와 같이, 도 1 내지 도 14에 도시된 구성을 갖는 재생 신호 처리 장치는, 채널 비트 주파수와 동기한 오버샘플링 클럭을 기준으로 한 다 비트의 이산 신호를 이용하여 PLL을 구성했기 때문에, PRML 신호 처리 수단의 구성이 간단하게 됨과 동시에, 제어 루프의 지연 시간의 증대를 억제할 수 있어, 위상 동기 인입 성능의 열화를 억제하는 것이 가능하다. 이 때문에, PRML 신호 처리 방식의 유효성을 발휘할 수 있고, 신호 품질이 원래 좋지 않은 광 디스크를 재생하는 경우나 틸트 열화에 대해서도 안정한 재생이 가능해진다. 또한, 오버샘플링 클럭의 공급처를 필요한 개소에만 멈추어져 있기 때문에, 회로 규모 및 소비 전력의 증대를 억제할 수 있다.
또한, 디스크의 선 방향의 고 밀도 기록 재생에 유효한 PRML 신호 처리 방식과 디펙트 등에 의해 발생하는 버스트 에러에 대해서도 안정한 재생이 가능한 레벨 판별 방식의 신호가 동시에 얻어지기 때문에, 디스크의 상태를 검출하여 최적의 재생 방식으로 순간적으로 전환하는 것이 가능해진다.
또한, 오버샘플링 클럭을 이용함으로써 시간 방향의 정보가 증가하여, 지터의 검출 정밀도를 향상할 수 있다.
도 15는 이 재생 신호 처리 장치(200)를 갖는 오버샘플링형 광 기록 재생 장치의 구성을 도시하고, 도면에 있어서, 광 픽업(201)(도 1의 광 재생 수단(2)에 상당)으로부터 입력된 광 디스크 재생 신호(210)(도 1의 (73)에 상당)는 재생 신호 처리 장치(200)에 입력된다. 재생 신호 처리 장치(200)는 도 1에 도시하는 구성을 갖고, 2치화 데이터(211)(도 1의 (20 및 21)에 상당)를 출력한다. 디코드 회로(202)는 이 2치화 데이터(211)를 복조하여, 광 디스크(1)에 기록된 데이터(213)를 판독함 동시에, 디코드 정보 및 에러 정정 정보(212)를 재생 신호 처리 장치(200)에 출력한다. 시스템 콘트롤러(203)는 퍼스널 컴퓨터 등의 외부 장치와 통신 및 데이터 교환을 행함과 동시에 각 블록의 제어를 행하는 것이며, 디코드 회로(202)에 의해 복조된, 광 디스크에 기록된 신호(213)를 외부 장치에 출력함과 동시에, 외부 장치로부터 광 디스크에 기입해야 할 신호를 수신한다. 또한, 제어 신호(208)에 의해 재생 신호 처리 장치(200), 디코드 회로(202) 및 서보 제어 회로(204)를 제어한다. 재생 신호 처리 장치(200)는 이 제어 신호(208)에 의해 PRML 신호 처리 방식 및 레벨 판별 방식 중 어느 하나의 복조를 행한다. 또한, 서보 제어 회로(204)는 제어 신호(208)에 따라서 광 픽업(201) 및 광 디스크를 회전시키는 스핀들 모터(205)의 서보 제어를 행한다.
이와 같이, 도 15의 오버샘플링형 광 기록 재생 장치에서는, 그 재생 신호 처리 장치(200)로서, 도 1 내지 도 14에 도시한 구성을 갖는 것을 이용하도록 하였기 때문에, 재생 신호 처리 장치(200)의 회로 규모 및 소비 전력이 작고, 고 품위인 재생 신호가 얻어짐과 동시에, 그 재생 신호로서 PRML 신호 처리 방식과 레벨 판별 방식의 2 종류가 동시에 얻어지기 때문에, 시스템 콘트롤러의 제어에 따라서 최적의 재생 신호를 선택할 수 있다. 또한, 시간 방향의 정보량이 증가하기 때문에, 지터의 검출 정밀도가 높고, 포커스 서보나 파형 열화에 있어서의 컷오프 주파수나 부스트량의 학습이 최적의 값으로 수속하지 않는 것을 억제할 수 있어, 재생 성능의 열화를 억제하는 것이 가능하다.
이와 같이, 본 실시예 1에 의하면, 광 디스크 매체에 기록된 디지털 데이터를 복조할 때에, 채널 비트 클럭의 N배(N은 2의 배수)의 주파수의 오버샘플링 클럭을 도입하여 아날로그-디지털 변환을 행하도록 하였기 때문에, PLL의 지연 시간을 단축할 수 있고, 광 디스크 매체의 기록면에 대한 수직축과 레이저광의 진입축의 각도로 정의되는 틸트에 의한 재생 파형의 품질 열화나, 신호 잡음 비가 불량한 조건에서의 재생, 재생 파형의 상하가 비대칭으로 되는 어시메트릭, 및 디스크 표면의 손상, 오염, 지문 등의 디펙트에 의존하는 국소적인 재생 특성의 열화에 대해, 처음으로 위상 동기 인입 제어가 파탄하는 것을 방지할 수 있어, PRML 신호 처리 방식의 유효성을 충분히 발휘할 수 있고, 재생 한계 성능이 향상 가능해진다.
또한, 선 방향의 고 기록 밀도 재생에 유리하게 되는 PRML 신호 처리 방식을 적용하는 것에 의해, 복조 데이터 품질도 종래 이상으로 개선될 뿐만 아니라, 오버샘플링에 의해 PLL을 구성하는 위상 비교기의 출력을 레벨 판별하는 레벨 판별방식을 실행하는 데 필요한 신호도 동시에 얻어지고 있기 때문에, 디펙트 등에 의해 버스트 에러가 빈번하게 발생하고 있는 경우에는, PLL을 구성하는 위상 비교기의 출력을 레벨 판별하는 레벨 판별 방식의 출력 신호로 실시간으로 전환하는 것도 가능해져, 범용성이 우수한 재생 신호 처리 장치, 및 이것을 탑재한 광 디스크 기록 재생 장치가 얻어진다.
또한, 오버샘플링 클럭이 필요한 개소에만 오버샘플링 클럭을 사용하고, 그 이외의 개소에서는 동작 주기 변환 수단에 의해 변환한 저속의 클럭을 이용하도록 하고 있기 때문에, 클럭의 고속화에 의한 회로 규모의 증대를 최소한으로 억제할 수 있다.
또한, 시간 방향의 정보가 증가하기 때문에, 지터의 검출 정밀도가 향상하여, 포커스 서보나 파형 등화의 학습의 최적화도 가능해진다.
또, 상기 실시예 1에서는, 광 디스크 기록 재생 장치에 적용한 것을 도시하였지만, 재생 전용의 광 디스크 장치나, 자기 디스크 장치 등의 재생계에 이용하더라도 좋다.
또한, PRML 신호 처리 방식과 레벨 판별 방식에 의해 2 종류의 2치화 신호를 얻도록 하였지만, 레벨 판별 방식 이외 방식에 의해 2치화 신호를 얻도록 하더라도 좋다.
또한, 오프셋 보정 수단(7)을 PLL(100)에 포함하는 경우를 예로 설명하였지만, 도 16에 도시하는 바와 같이 오프셋 보정 수단을 PLL 내에 갖지 않고, 아날로그-디지털 컨버터(5)의 출력 신호를 직접 오버샘플링 위상 제어 수단(8)에 입력하도록 하더라도 실현 가능하다. 이 때, 오프셋 보정 수단은 아날로그-디지털 컨버터(5)에 의해서 샘플링되기 전의 아날로그 신호에 대해 오프셋을 보정하는 것이더라도 좋다.
또한, 도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 위상 동기 제어 수단(10)에 제로 크로스 위치 검출 수단을 내장하는 것은 아니고, 제로 크로스 위치 검출 수단에 상당하는 극성 판정 검출 수단 및 극성 반점 정보 유지 수단을 오버샘플링 위상 제어 수단(8) 내에 마련한 것을 도시하였지만, 이들은 다른 회로 블록 내에 마련하더라 도 좋으며, 위상 동기 제어 수단(10)의 내부에 마련하더라도 좋다.
또한, 제로 크로스 위치 검출 수단은 극성 판정 검출 수단 및 극성 반전 정보 유지 수단 이외의 수단에 의해 실현하더라도 좋다.
(산업상의 이용 가능성)
이상과 같이, 본 발명에 따른 재생 신호 처리 장치 및 광 디스크 장치는, 재생 클럭으로서 채널 비트 신호에 동기한 오버샘플링 클럭을 이용하는 것에 의해 PLL의 지연 시간을 단축할 수 있고, 선 방향의 고 기록 밀도 재생에 유리하게 되는 PRML 신호 처리 방식의 출력 신호가 종래 이상으로 개선될 뿐만 아니라, PRML 신호 처리 방식과 레벨 판별 방식에 의한 2 종류 2치화 신호를 상시 얻을 수 있도록 한 것으로, 필요에 따라서 이들을 전환하여 사용 가능하고, 광 디스크 장치의 재생성의 향상을 도모함에 있어서 유용하다.
본 발명에 의하면, 오버샘플링 효과에 의해, PLL의 루프 지연 시간의 단축이 가능함과 동시에, 위상 오차 정보의 검출 정밀도가 향상하기 때문에, 틸트(tilt), 잡음, 어시메트릭, 및 디펙트 등에 대해 재생 한계 성능이 향상한다. 또한, 선 방향의 고 밀도 기록 재생에 유효한 PRML 신호 처리 방식에 의해 복조된 복조 2치화 신호와, 디펙트 등에 의해 버스트(burst) 형장의 에러가 발생하는 경우에 안정한 재생이 가능한 레벨 판별 2치화 수단에 의해 복조된 복조 2치화 신호를, 재생 상태 에 따라서 나누어 사용하는 것에 의해, 재생성의 향상을 도모하는 것이 가능해진다. 또한, 시스템 최적화의 지표로 되는 지터 검출 정밀도도 향상하기 때문에, 장치의 편차 등에 의존하지 않는 안정한 재생 성능이 실현 가능하다.

Claims (19)

  1. 정보 기록 매체에 기록된 디지털 신호를 정보 재생 수단에 의해 판독한 재생 파형을, 해당 디지털 신호의 채널 비트 클럭의 주파수의 N배(N은 2 이상의 2의 배수)에 상당하는 주파수에 동기한 오버샘플링 클럭에서 다 비트의 이산 신호로 변환하고, 해당 다 비트의 이산 신호로부터 상기 채널 비트 클럭의 주파수에 동기한 서로 위상이 상이한 제 1, 제 2, 제 3 디지털 데이터를 생성하는 오버샘플링 위상 동기 수단과,
    상기 제 1 디지털 데이터를 복조하는 제 1 복조 수단, 및 상기 제 2 디지털 데이터 혹은 상기 제 3 디지털 데이터를 복조하는 제 2 복조 수단을 갖는 디지털 데이터 복조 수단을 구비한
    것을 특징으로 하는 재생 신호 처리 장치.
  2. 정보 기록 매체에 기록된 디지털 신호를 정보 재생 수단에 의해 판독한 재생 파형을, 해당 디지털 신호의 채널 비트 클럭의 주파수의 N배(N은 2 이상의 2의 배수)에 상당하는 주파수에 동기한 오버샘플링 클럭에서 다 비트의 이산 신호로 변환하고, 해당 다 비트의 이산 신호로부터 상기 채널 비트 클럭의 주파수에 동기한 서로 위상이 상이한 제 1, 제 2, 제 3 디지털 데이터를 생성하는 오버샘플링 위상 동기 수단과,
    상기 제 1, 제 2, 제 3 디지털 데이터를 이용하여 상기 재생 파형의 지터 성분을 검출하는 지터 검출 수단을 구비한
    것을 특징으로 하는 재생 신호 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 오버샘플링 위상 동기 수단은,
    상기 재생 파형을 상기 오버샘플링 클럭에서 상기 다 비트의 이산 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환 수단과,
    상기 오버샘플링 클럭을 N 분주하는 것에 의해 채널 비트 클럭을 생성하는 클럭 분주 수단과,
    상기 채널 비트 클럭과 상기 오버샘플링 클럭과의 위상 관계를 일의적으로 확정시키기 위한 위상 결정 수단과,
    상기 위상 결정 수단의 출력 신호에 근거하여 상기 아날로그-디지털 변환 수단의 출력 신호를 복조 전처리 신호 및 제어 신호로 변환하기 위한 오버샘플링 위상 제어 수단과,
    상기 오버샘플링 클럭에 동기하여 출력되는 상기 오버샘플링 위상 제어 수단으로부터 출력되는 출력 신호를, 상기 채널 비트 클럭에 동기하여 동작하는 신호로 변환하는 동작 주기 변환 수단과,
    상기 채널 비트 클럭에 동기하여 동작하고, 상기 동작 주기 변환 수단의 출 력으로부터 위상 오차 정보를 검출하여, 해당 위상 오차 정보가 영(0)에 근접해 가도록, 클럭 발진 수단에 의해 생성되는 해당 오버샘플링 클럭을 변조하는 위상 동기 제어 수단을 구비한
    것을 특징으로 하는 재생 신호 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 위상 결정 수단은,
    상기 채널 비트 클럭의 상승 에지나 하강 에지 중 어느 하나를 검출하기 위해서 필요한 신호를 생성하는 에지 생성 수단과,
    상기 오버샘플링 클럭에 동기한 타이밍에서 해당 에지 생성 수단에 의해 출력된 신호에 대해 기준 플래그를 생성하는 기준 플래그 발생 수단과,
    해당 기준 플래그를 해당 오버샘플링 클럭의 임의의 클럭 분만큼 지연시켜, 상기 채널 비트 클럭과 상기 오버샘플링 클럭과의 위상 관계를 일의적으로 확정하기 위한 위상 기준 신호를 생성하는 기준 플래그 지연 수단을 갖는 것인
    것을 특징으로 하는 재생 신호 처리 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 오버샘플링 위상 제어 수단은,
    상기 오버샘플링 클럭에 동기한 타이밍에서, 상기 아날로그-디지털 변환 수단의 출력 신호를, 1 클럭마다 지연시켜 유지하는 복수의 재생 신호 지연 수단과,
    해당 복수의 재생 신호 지연 수단의 출력 신호를, 상기 위상 결정 수단에 의해 생성되는 위상 기준 신호의 타이밍에서 유지하는 복수의 재생 신호 유지 수단과,
    해당 복수의 재생 신호 지연 수단의 출력 신호에 있어서의 소정의 2개의 출력 신호에 관해서, 극성이 반전할지 여부를 판단하는 극성 반전 검출 수단과,
    해당 극성 반전 검출 수단의 출력 신호를 해당 위상 기준 신호의 타이밍에서 유지하는 극성 반전 정보 유지 수단을 갖는 것인
    것을 특징으로 하는 재생 신호 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 재생 신호 지연 수단은,
    주기가 2π(π는 원주율)로 표시되는 상기 채널 비트 클럭의 기준 위상으로부터 소정의 위상량만큼 떨어진 위상에 위치하는 재생 신호를 출력하는 재생 신호 지연 수단 A, 해당 재생 신호 지연 수단 A로부터 2π만큼 떨어진 위상에 위치하는 재생 신호를 출력하는 재생 신호 지연 수단 C, 상기 재생 신호 지연 수단 A 및 상기 재생 신호 지연 수단 C의 중간이며 해당 재생 신호 지연 수단 A로부터 π만큼 떨어진 위상에 위치하는 재생 신호를 출력하는 재생 신호 지연 수단 B를 갖는 것이 며,
    상기 복수의 재생 신호 유지 수단은,
    상기 재생 신호 지연 수단 A, B, C의 출력 신호를, 상기 위상 기준 신호의 타이밍에서 각각 유지하는 재생 신호 유지 수단 A, B, C를 갖는 것이고,
    상기 극성 반전 검출 수단은,
    상기 복수의 재생 신호 지연 수단 중의 재생 신호 지연 수단 A 및 C의 출력 신호에 근거하여, 극성이 반전할지 여부를 판단하는 것이며,
    상기 오버샘플링 위상 제어 수단의 출력으로부터 위상 오차 정보를 검출하기 위한 기본 신호는, 상기 재생 신호 유지 수단 B에 의해 출력되는
    것을 특징으로 하는 재생 신호 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 재생 신호 지연 수단 A는, 상기 복수의 재생 신호 지연 수단 중에서, 주기가 2π(π는 원주율)로 표시되는 상기 채널 비트 클럭의 위상 영에 상당하는 재생 신호를 출력하는 것이고,
    상기 재생 신호 지연 수단 C는, 상기 복수의 재생 신호 지연 수단 중에서, 해당 채널 비트 클럭의 위상 2π에 상당하는 재생 신호를 출력하는 것이며,
    상기 재생 신호 지연 수단 B는, 상기 복수의 재생 신호 지연 수단 중에서, 해당 채널 비트 클럭의 위상 π에 상당하는 재생 신호를 출력하는 것인
    것을 특징으로 하는 재생 신호 처리 장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 위상 동기 제어 수단은,
    상기 오버샘플링 위상 제어 수단의 출력 신호의 제로 크로스 위치 정보를 검출하는 제로 크로스 위치 검출 수단과,
    해당 제로 크로스 위치 정보와 상기 오버샘플링 위상 제어 수단의 출력 신호와의 위상 오차 정보를 검출하기 위한 위상 오차 정보 검출 수단과,
    해당 위상 오차 정보를 평활화하기 위한 루프 필터를 갖고,
    상기 오버샘플링 클럭의 주기에 동기하여 동작하는 것인
    것을 특징으로 하는 재생 신호 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 위상 오차 정보 검출 수단은,
    청구항 6에 기재된 극성 반전 검출 수단에 의해, 상기 복수의 재생 신호 지연 수단 중의 재생 신호 지연 수단 A 및 C의 출력 신호의 극성이 반전한 것이라고 판단됨과 동시에, 상기 광 재생 파형의 상승 에지 또는 하강 에지가 검출된 경우에,
    상기 복수의 재생 신호 유지 수단 중의 재생 신호 유지 수단 B의 출력 신호의 극성을 제어하여 위상 오차 정보로서 검출하는
    것을 특징으로 하는 재생 신호 처리 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 디지털 데이터를 복조하는 제 1 복조 수단과,
    상기 제 2 디지털 데이터 혹은 상기 제 3 디지털 데이터를 복조하는 제 2 복조 수단으로 이루어지는 디지털 데이터 복조 수단을 더 구비한
    것을 특징으로 하는 재생 신호 처리 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 디지털 데이터 복조 수단은,
    상기 제 1 복조 수단으로서, 상기 동작 주기 변환 수단의 출력 신호에 대해, 의도적으로 부가한 부호간 간섭을 이용하여 가장 확실할 것 같은 데이터 계열을 추정하는 PRML(Partial Response Maximum Likelihood) 신호 처리 수단을,
    상기 제 2 복조 수단으로서, 상기 동작 주기 변환 수단의 출력 신호가 갖는 부호 밸런스를 취할 수 있는 센터 레벨에 근거한 해당 출력 신호를 2치화하여 디지털 데이터 복조를 행하는 레벨 판별 2치화 수단을 각각 갖고,
    또한, 상기 채널 비트 클럭에 동기하여 동작하는 것인
    것을 특징으로 하는 재생 신호 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 PRML 신호 처리 수단은,
    청구항 6에 기재된 재생 신호 유지 수단 B의 출력 신호를 상기 동작 주기 변환 수단에 의해 동작 주기를 변환한 신호에 대해, 데이터를 복조하는 것인
    것을 특징으로 하는 재생 신호 처리 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 레벨 판별 2치화 수단은,
    청구항 6에 기재된 재생 신호 유지 수단 A 또는 C의 출력 신호 중 어느 한쪽의 동작 주기를 상기 동작 주기 변환 수단에 의해 변환한 2치화 전처리 신호에 대해 데이터의 복조를 행하는 것인
    것을 특징으로 하는 재생 신호 처리 장치.
  14. 제 1 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 디지털 데이터 복조 수단은,
    복조 데이터 전환 수단과 선택 수단을 더 구비하며,
    상기 선택 수단은 상기 복조 데이터 전환 수단의 선택 신호에 의해서, 상기 제 1 복조 수단 또는 상기 제 2 복조 수단 중 어느 하나의 출력 신호를 선택하여 복조 데이터로서 출력하는
    것을 특징으로 하는 재생 신호 처리 장치.
  15. 제 3 항에 있어서,
    상기 오버샘플링 위상 동기 수단은,
    상기 다 비트의 이산 신호로부터 진폭 방향의 오프셋 성분을 저감하여 상기 오버샘플링 위상 제어 수단에 출력하는 오프셋 보정 수단을 더 구비한
    것을 특징으로 하는 재생 신호 처리 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 오프셋 보정 수단은,
    상기 오버샘플링 위상 제어 수단의 출력 신호로부터 진폭 방향의 오프셋 레벨 정보를 검출하는 오프셋 레벨 검출 수단과,
    상기 진폭 방향의 오프셋 레벨 정보를 평활화하기 위한 오프셋 레벨 평활화 수단과,
    상기 다 비트의 이산 신호로부터 해당 오프셋 레벨 평활화 수단의 출력 신호를 감산하여 오프셋 성분을 저감하는 오프셋 레벨 감산 수단을 갖는 것인
    것을 특징으로 하는 재생 신호 처리 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 오프셋 레벨 검출 수단은,
    청구항 6에 기재된 복수의 재생 신호 유지 수단 중의 재생 신호 유지 수단 B 및 극성 반전 검출 수단의 각각의 출력 신호로부터, 재생 신호의 센터 레벨의 변동 정보를 검출하는 센터 레벨 변동 정보 검출 수단과,
    상기 복수의 재생 신호 유지 수단의 출력 신호 중의 상기 채널 비트 클럭의 1 주기에 상당하는 출력 신호로부터 극성 정보를 누적하는 것에 의해 극성의 밸런스 정보를 검출하는 극성 밸런스 연산 수단과,
    상기 센터 레벨의 변동 정보와 상기 극성의 밸런스 정보를 소정의 비율로 가산하는 것에 의해 오프셋 레벨을 검출하는 오프셋 정보 융합 수단을 갖는 것인
    것을 특징으로 하는 재생 신호 처리 장치.
  18. 제 2 항에 있어서,
    상기 지터 검출 수단은,
    청구항 6에 기재된 복수의 재생 신호 유지 수단 중의 재생 신호 유지 수단 B 및 극성 반전 검출 수단의 출력 신호로부터, 제로 크로스 위치에 있어서의 진폭 방향의 절대값 성분을 검출하는 지터 요소 검출 수단과,
    상기 복수의 재생 신호 유지 수단 중의 재생 신호 유지 수단 A 및 C의 출력 신호로부터 진폭 방향의 거리를 연산하는 지터 기준 주기 검출 수단과,
    상기 지터 요소 검출 수단의 출력 신호를 상기 지터 기준 주기 검출 수단의 출력 신호에 의해 제산을 행하는 것에 의해 지터 성분을 검출하는 절대 지터 성분 검출 수단을 갖는 것인
    것을 특징으로 하는 재생 신호 처리 장치.
  19. 광 디스크를 회전시키는 스핀들 모터와,
    상기 광 디스크로부터 재생 신호를 판독하는 광 픽업과,
    해당 광 픽업에 의해 판독된 재생 신호를 처리하는 청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 하나에 기재된 재생 신호 처리 장치와,
    해당 재생 신호 처리 장치에 위해 처리된 신호를 복조하여, 에러 처리를 실시하는 디코드 회로와,
    상기 스핀들 모터와 상기 광 픽업을 제어하는 서보 제어 회로와,
    외부와 데이터 통신을 행함과 동시에, 각 기능 블록을 제어하는 시스템 콘트 롤러를 구비한
    것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008010097A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Toshiba Corp 記録媒体再生装置、およびその再生方法
CN100452222C (zh) * 2006-08-11 2009-01-14 威盛电子股份有限公司 数据锁相电路及其参考信号的频率产生方法
JP2009116917A (ja) * 2007-11-01 2009-05-28 Canon Inc 再生装置
WO2010113231A1 (ja) 2009-04-02 2010-10-07 パナソニック株式会社 光ディスク再生装置
US8174953B2 (en) * 2009-06-11 2012-05-08 Texas Instruments Incorporated Input current channel device
JP6703364B2 (ja) * 2014-04-10 2020-06-03 ザインエレクトロニクス株式会社 受信装置
JP6862900B2 (ja) * 2017-02-22 2021-04-21 セイコーエプソン株式会社 回路装置、物理量測定装置、電子機器及び移動体

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3255179B2 (ja) 1992-02-14 2002-02-12 ソニー株式会社 データ検出装置
TW303548B (ko) * 1993-06-07 1997-04-21 Ibm
JP2000090549A (ja) * 1998-09-16 2000-03-31 Sony Corp ディスク再生装置
JP2999759B1 (ja) 1998-10-13 2000-01-17 松下電器産業株式会社 デジタル再生信号処理装置
KR100339478B1 (ko) * 1999-09-18 2002-05-31 구자홍 광 기록매체의 최적 기록장치 및 기록방법
JP2002269925A (ja) 2001-03-09 2002-09-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ディスク再生装置
JP3688225B2 (ja) * 2001-07-26 2005-08-24 松下電器産業株式会社 デジタルデータ再生装置

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