JPH0831093A - Optical disk medium and device - Google Patents
Optical disk medium and deviceInfo
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- JPH0831093A JPH0831093A JP6162008A JP16200894A JPH0831093A JP H0831093 A JPH0831093 A JP H0831093A JP 6162008 A JP6162008 A JP 6162008A JP 16200894 A JP16200894 A JP 16200894A JP H0831093 A JPH0831093 A JP H0831093A
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- optical disk
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- learning
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はディジタル信号を記録再
生する情報再生装置に関するものであり、このうち特に
再生専用の光ディスク媒体に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information reproducing apparatus for recording / reproducing a digital signal, and more particularly to an optical disk medium for reproduction only.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、大容量で媒体が交換できる情報記
憶/再生装置として光ディスク装置が実用化されてい
る。特にディジタル動画圧縮技術の進展にともなって直
径約120mmのコンパクトディスクサイズでディジタ
ル動画像を転送レートで3Mbps程度まで圧縮するこ
とにより2時間以上記録可能な技術の開発が行われるよ
うになってきた。このような光ディスク装置においては
片面で3Gバイト以上の記録容量を達成することが要求
されており、このことは記録密度で言えば、0.8ミク
ロン程度のトラックピッチで0.3ビット/ミクロン程
度以上の線密度を達成することにあたる。このような高
記録密度を達成する際の課題はS/Nや記録ピット間干
渉の改善と同時に、光ディスク媒体や光ディスク装置の
ばらつきに対して信号品質を保証することである。この
ことは特に、光ヘッドと光ディスク媒体との位置関係の
ばらつきとして代表されるデフォーカス・オフトラック
・タンジェンシャルチルト(記録トラック接線方向の傾
き)・ラジアルチルト(ディスク半径方向の傾き)等に
よる再生チャンネルの特性変化として指摘されており、
これらに起因するエラーレートの増加の小さい装置が要
求されている。2. Description of the Related Art In recent years, an optical disk device has been put into practical use as an information storage / reproduction device having a large capacity and capable of exchanging media. In particular, with the progress of digital moving image compression technology, a technique capable of recording for 2 hours or more has been developed by compressing a digital moving image to a transfer rate of about 3 Mbps with a compact disk size having a diameter of about 120 mm. In such an optical disk device, it is required to achieve a recording capacity of 3 Gbytes or more on one side, which is about 0.3 bits / micron at a track pitch of about 0.8 microns in terms of recording density. This is to achieve the above linear density. The problem in achieving such a high recording density is to improve the S / N and the interference between the recording pits, and at the same time, to guarantee the signal quality against variations in the optical disc medium and the optical disc device. This is particularly due to defocus, off-track, tangential tilt (tilt in the recording track tangential direction), radial tilt (tilt in the disk radial direction), etc., which are typified by variations in the positional relationship between the optical head and the optical disk medium. It has been pointed out as a change in channel characteristics,
There is a demand for a device that has a small increase in error rate due to these factors.
【0003】以下図面を参照しながら、上記した従来の
光ディスク媒体の例について説明する。An example of the above-mentioned conventional optical disk medium will be described below with reference to the drawings.
【0004】図7は従来の光ディスク媒体の記録領域を
示した図であり、図8は光ディスク装置の構成図であ
る。図9は図8の2値化手段の構成図である。図7にお
いて1は光ディスク媒体、2はディジタルデータが記録
されたデータ領域である。3はピット、4は記録トラッ
クである。図8において5は半導体レーザ(LD)、6
は光学系、7は光スポット、8はピンフォトダイオード
(PD)、9はプリアンプ、10は2値化手段、11は
SYNC検出手段、12は復調手段、13は誤り訂正手
段(ECC)である。図9において14はトランスバー
サルフィルタ、15は比較手段、16は減算手段、17
は学習手段、18は位相同期回路(PLL)、19は判
定手段である。FIG. 7 is a diagram showing a recording area of a conventional optical disc medium, and FIG. 8 is a configuration diagram of an optical disc device. FIG. 9 is a block diagram of the binarizing means of FIG. In FIG. 7, 1 is an optical disc medium, and 2 is a data area in which digital data is recorded. 3 is a pit and 4 is a recording track. In FIG. 8, 5 is a semiconductor laser (LD), 6
Is an optical system, 7 is a light spot, 8 is a pin photodiode (PD), 9 is a preamplifier, 10 is a binarizing means, 11 is a SYNC detecting means, 12 is a demodulating means, and 13 is an error correcting means (ECC). . In FIG. 9, 14 is a transversal filter, 15 is comparison means, 16 is subtraction means, 17
Is a learning means, 18 is a phase locked loop (PLL), and 19 is a judging means.
【0005】図7において、光ディスク媒体1では圧縮
された音声や画像情報等のプログラムがディジタルデー
タとしてディジタル変調されて、長さが所定の規則で変
化するように凹凸で形成されたピット3の列が記録トラ
ック4を構成するように、内周部から外周部に向かって
螺旋状に配置され、この配列によって光スポットのトラ
ッキングが行えるようにデータ領域全域に記録されてい
る。In FIG. 7, in the optical disk medium 1, a compressed audio or image information program is digitally modulated as digital data, and a row of pits 3 is formed in a concavo-convex pattern so that the length changes according to a predetermined rule. Are arranged spirally from the inner peripheral portion toward the outer peripheral portion so as to form the recording track 4, and are recorded in the entire data area so that the light spot can be tracked by this arrangement.
【0006】図8において半導体レーザ5の出力光は光
学系6により光学的に処理されて光ディスク媒体1上に
光スポット7として集光され、その反射光がピンフォト
ダイオード8に入射される。プリアンプ9はピンフォト
ダイオード8により検出された反射光変化を増幅し、結
果として光ディスク媒体上のピット長さに応じて変化す
る再生信号を出力する。2値化手段10はアナログ信号
として得られる再生信号を2値化して光ディスク媒体に
記録されたリードデータとして識別し、SYNC検出手
段11はリードデータから復調同期をとるためのSYN
Cパターンを検出してSYNC検出結果を出力し、復調
手段12はSYNC検出結果によりリードデータのビッ
ト同期をとって復調データを出力し、誤り訂正手段13
は復調データに誤り訂正処理を行ってエラーのないディ
ジタルデータとして出力する。In FIG. 8, the output light of the semiconductor laser 5 is optically processed by the optical system 6 and condensed as a light spot 7 on the optical disc medium 1, and the reflected light is incident on the pin photodiode 8. The preamplifier 9 amplifies the reflected light change detected by the pin photodiode 8, and as a result, outputs a reproduction signal that changes according to the pit length on the optical disc medium. The binarizing means 10 binarizes the reproduction signal obtained as an analog signal and identifies it as the read data recorded on the optical disc medium, and the SYNC detecting means 11 synchronizes the read data with the SYNC signal.
The C pattern is detected and the SYNC detection result is output, the demodulation means 12 outputs the demodulation data by bit synchronization of the read data according to the SYNC detection result, and the error correction means 13
Performs error correction processing on the demodulated data and outputs it as error-free digital data.
【0007】図9においてトランスバーサルフィルタ1
4は遅延線と乗算器と加算器とで構成され、入力信号を
複数の遅延量で遅延し、遅延した各々の信号に適当な係
数を乗じて加算して出力する波形等化手段である。比較
手段15はトランスバーサルフィルタ14の出力の符号
を2値信号として出力するように動作するコンパレータ
である。減算手段16は前記2値信号とトランスバーサ
ルフィルタ14出力の差をとり等化誤差として出力す
る。学習手段17は得られた等化誤差信号をもとにして
前記トランスバーサルフィルタ14の係数を変化させる
ことによって前記等化誤差信号のエネルギーを小さくす
るように特性を調整する決定帰還型の学習動作を行う。
PLL18は2値信号からそのクロック成分を抽出して
出力する。判定手段19はD型フリップフロップであ
り、前記2値信号を再生クロックに同期化してリードデ
ータとして出力する。In FIG. 9, the transversal filter 1
Reference numeral 4 denotes a waveform equalizer which is composed of a delay line, a multiplier and an adder, delays the input signal by a plurality of delay amounts, multiplies each delayed signal by an appropriate coefficient and adds the multiplied signals. The comparison means 15 is a comparator that operates so as to output the sign of the output of the transversal filter 14 as a binary signal. The subtracting means 16 takes the difference between the binary signal and the output of the transversal filter 14 and outputs it as an equalization error. The learning means 17 is a decision feedback type learning operation in which characteristics are adjusted so as to reduce the energy of the equalization error signal by changing the coefficient of the transversal filter 14 based on the obtained equalization error signal. I do.
The PLL 18 extracts the clock component from the binary signal and outputs it. The judging means 19 is a D-type flip-flop, which synchronizes the binary signal with the reproduction clock and outputs it as read data.
【0008】光ディスクのようなディジタル記録装置の
再生特性は一般に低域濾波特性となるため、記録密度が
高くなるほどディジタル信号の再生に必要な高域成分が
抑圧されて再生信号品質が悪化する。この低域濾波特性
を補償するためにトランスバーサルフィルタ14で実現
される波形等化特性にはその利得に低周波数域で小さく
高周波数域で大きい特性が必要であり、かつその周波数
特性も再生特性に応じて決定する必要がある。上述の一
連の動作において、トランスバーサルフィルタ14の学
習のための教師信号は比較手段15により2値化された
方形波信号が採用されており、学習手段17によってト
ランスバーサルフィルタ14出力がこの方形波信号に近
づくようにトランスバーサルフィルタ14の係数が調整
されることになる。Since the reproduction characteristic of a digital recording apparatus such as an optical disk is generally a low-pass filtering characteristic, the higher the recording density, the more the high-frequency component necessary for reproducing the digital signal is suppressed and the reproduction signal quality deteriorates. The waveform equalization characteristic realized by the transversal filter 14 in order to compensate for this low-pass filtering characteristic requires the gain to have a small characteristic in the low frequency range and a large characteristic in the high frequency range, and the frequency characteristic is also the reproduction characteristic. Need to be decided accordingly. In the above-described series of operations, the teacher signal for learning of the transversal filter 14 is a square wave signal binarized by the comparing means 15, and the learning means 17 outputs the output of the transversal filter 14 to this square wave. The coefficient of the transversal filter 14 is adjusted so as to approach the signal.
【0009】以上のように、従来の光ディスク媒体を用
いた光ディスク装置では、波形等化をトランスバーサル
フィルタにより行い、その係数を調整することによって
再生特性を補償して、信頼性向上を図っていた。特に、
2値化結果はエラーの発生を無視すればもとの記録され
たディジタルデータと同一であり、これを教師データと
して学習を実施することにより、2値化前の信号を2値
化後の信号と類似するように自動的に波形等化特性の調
整が可能である。このことは、光ディスク装置に光ディ
スク媒体を装着した後の再生動作中においても随時学習
を行えるという特徴を有している。As described above, in the optical disk device using the conventional optical disk medium, waveform equalization is performed by the transversal filter, and the reproduction characteristic is compensated by adjusting the coefficient to improve reliability. . In particular,
The binarization result is the same as the original recorded digital data, ignoring the occurrence of an error, and learning is performed using this as the teacher data to convert the signal before binarization into the signal after binarization. It is possible to automatically adjust the waveform equalization characteristics in a manner similar to. This has the feature that learning can be performed at any time even during the reproducing operation after the optical disk medium is mounted in the optical disk device.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】光ディスクの特長とし
て媒体交換可能であることが注目されており、高密度化
の進展にともなって前述のようなばらつきに対する補償
性能が問題となってきた。 しかしながら上記のような
構成では、より高密度化をはかった場合に光ディスク媒
体間あるいは装置間のばらつきが大きくなって単一特性
の再生信号処理では信頼性が低くなり、また、上記のよ
うに特性を適応的に調整する自動等化によるシステムに
おいても、2値化結果として検出エラーが大きくなるた
めに良い初期特性を与えることが困難であったり、学習
中においても教師データの信頼性低下をまねき、学習が
困難になるという課題を有していた。Attention has been paid to the fact that media can be exchanged as a feature of optical discs, and with the progress of higher density, the compensation performance against variations as described above has become a problem. However, in the above-mentioned configuration, when the density is further increased, the dispersion between the optical disc media or between the devices becomes large, and the reliability becomes low in the reproduction signal processing of a single characteristic. Even in a system by automatic equalization that adaptively adjusts, it is difficult to give a good initial characteristic because the detection error becomes large as a result of binarization, and the reliability of the teacher data decreases even during learning. However, there was a problem that learning became difficult.
【0011】またディスク装着後においても、例えば、
ディスク内周部と外周部との差ではディスクの成型と反
射膜の状態のばらつきに加えて、ディスクの反り等によ
って光ヘッドとディスクとの平行度がずれてディスク半
径方向および接線方向のチルトが発生し、このチルトに
よって再生信号品質が劣化する。特にディスク装着はそ
のセンタホールを用いて行われる中心支持のため、内周
部と外周部とでチルトが変化する場合もあり、異なる領
域へアクセスした場合に必要な等化特性が急に変化する
ためにエラーが大きくなって、学習をより困難なものと
していた。Even after the disc is mounted, for example,
Due to the difference between the inner and outer circumferences of the disc, in addition to variations in the condition of the molding and reflection film of the disc, the parallelism between the optical head and the disc shifts due to the warp of the disc, etc. This occurs, and the quality of the reproduced signal deteriorates due to this tilt. In particular, since the center mounting is performed by using the center hole when mounting the disc, the tilt may change between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion, and the equalization characteristics required when different areas are accessed suddenly change. This made the error bigger and made learning more difficult.
【0012】本発明は上記課題に鑑み、情報を記録する
データ領域とは異なる領域に、予め設定された学習デー
タを記録しておくラーニング領域を設けた光ディスク媒
体を提供するものであり、このラーニング領域の再生信
号と既定の教師データパターンとの比較により再生信号
処理の学習による自動調整を可能とするものである。In view of the above problems, the present invention provides an optical disk medium having a learning area for recording preset learning data in an area different from the data area for recording information. By comparing the reproduction signal of the area with a predetermined teacher data pattern, automatic adjustment by learning of reproduction signal processing is enabled.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の光ディスク媒体は、ラーニング領域を持つ
光ディスク媒体と、光ディスク媒体に記録された情報を
再生する光学手段と、再生された情報を電気信号に変換
して再生信号を出力する再生増幅手段と、再生信号の周
波数成分を分析する成分分析手段と、制御信号によって
特性が制御される再生信号を等化する等化手段と、成分
分析手段出力にしたがって等化特性を制御する制御手段
により構成される。In order to solve the above problems, an optical disk medium of the present invention is an optical disk medium having a learning area, an optical means for reproducing information recorded on the optical disk medium, and reproduced information. A reproduction amplification means for converting the electric signal into an electric signal and outputting a reproduction signal, a component analysis means for analyzing the frequency component of the reproduction signal, an equalization means for equalizing the reproduction signal whose characteristics are controlled by the control signal, and a component It is composed of control means for controlling the equalization characteristic according to the output of the analysis means.
【0014】また、成分分析手段はレベル分解能と位相
分解能を別々に求め、さらに制御手段は前記レベル分解
能と、位相分解能から適当な変換によって等化手段の特
性を制御する構成を備える。Further, the component analysis means separately obtains the level resolution and the phase resolution, and the control means further comprises a configuration for controlling the characteristics of the equalization means by appropriate conversion from the level resolution and the phase resolution.
【0015】同時に、本発明の光ディスク媒体は、上記
ラーニング領域をもち、そのラーニング領域には周波数
分解能として複数の周波数成分のレベルの検出に適した
教師データパターンを持ち、さらに位相の検出に適した
教師データパターンを持つ。At the same time, the optical disk medium of the present invention has the above-mentioned learning area, and the learning area has a teacher data pattern suitable for detecting the levels of a plurality of frequency components as a frequency resolution, and further suitable for detecting the phase. It has a teacher data pattern.
【0016】さらに、ラーニング領域が内周部と外周部
の各々に設定された光ディスク媒体である。Further, the optical disc medium has a learning area set in each of the inner peripheral portion and the outer peripheral portion.
【0017】[0017]
【作用】本発明は上記した構成によって、装置がディス
ク装着後にプログラムを再生する前にラーニング領域の
再生によって再生信号処理の補償特性の学習を行うもの
であり、これにより媒体や装置の個体差及びその組み合
わせによる特性変化を補償して、エラーレート改善を図
った高信頼な光ディスク装置と、そのための光ディスク
媒体を提供するものである。According to the present invention, the compensation characteristics of the reproduced signal processing are learned by reproducing the learning area before the program is reproduced after the apparatus is mounted on the apparatus. It is intended to provide a highly reliable optical disc device that improves the error rate by compensating for a characteristic change due to the combination, and an optical disc medium therefor.
【0018】具体的には、再生信号あるいは等化手段出
力の信号を分析して、周波数分解能信号として出力し、
これによって等化手段の特性を制御するものである。さ
らに、その制御にあってはレベル分解能をもとめて、レ
ベル特性を制御するものである。Specifically, the reproduced signal or the signal output from the equalizing means is analyzed and output as a frequency resolution signal,
This controls the characteristics of the equalizing means. Further, in the control, the level characteristic is controlled based on the level resolution.
【0019】加えて、等化出力の立ち上がりエッジと立
ち下がりエッジの傾きが一致するように等化手段の位相
特性を制御することにより、ピットの開始端と終了端の
形状の不揃いやタンジェンシャルチルトによる再生信号
のエッジ不良によるエラー増加を低減するものである。In addition, by controlling the phase characteristic of the equalizing means so that the slopes of the rising edge and the falling edge of the equalized output coincide with each other, the shapes of the pit start end and the end end are not uniform, and the tangential tilt is generated. It is intended to reduce an increase in errors due to a defective edge of a reproduction signal due to.
【0020】さらに、ラーニング領域を内周部と外周部
に設けて、各々の領域を学習して得られた結果を記憶
し、内周部と外周部の結果を内挿して全周の補償特性を
得て、高信頼の光ディスク再生を実現する光ディスク媒
体および装置を提供するものである。Further, learning regions are provided in the inner and outer circumferences, and the results obtained by learning each area are stored, and the results of the inner and outer circumferences are interpolated to compensate the compensation characteristics of the entire circumference. Accordingly, the present invention provides an optical disc medium and a device for realizing highly reliable optical disc reproduction.
【0021】[0021]
【実施例】以下本発明の一実施例の光ディスク媒体およ
び装置について、図面を参照しながら説明する。図1は
本発明の実施例における光ディスク媒体の構成を示すも
のであり、図2は図1の詳細図、図3は本発明の実施例
における光ディスク装置の要部構成図、図4は図3の要
部構成図、図5は第1の教師データと動作説明図、図6
は第2の教師データと説明図である。図1において、1
は光ディスク媒体である。2はデータ領域、31は内周
部のラーニング領域、32は外周部のラーニング領域で
ある。図3において、33は成分分析手段、34は制御
手段である。図3の全体で図5の光ディスク装置におけ
る2値化手段を構成する。図4は成分分析手段33の構
成を示し、図において35は微分手段、36および39
はスイッチ、37は上側エンベロープ検波手段、38は
下側エンベロープ検波手段、40はサンプリング手段、
41はゲート生成手段、42は演算手段である。以下本
発明の光ディスク媒体において従来例と同一の構成要素
については同一の番号を付与しその説明を省略る。以上
のように構成された光ディスク媒体および装置につい
て、以下図1〜図6を用いてその機能および動作を説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An optical disk medium and device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the structure of an optical disk medium in an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a detailed view of FIG. 1, FIG. 3 is a main part structural view of an optical disk device in an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5 is a block diagram of the main part of FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram with second teacher data. In FIG. 1, 1
Is an optical disk medium. Reference numeral 2 is a data area, 31 is an inner peripheral learning area, and 32 is an outer peripheral learning area. In FIG. 3, 33 is a component analysis means and 34 is a control means. The whole of FIG. 3 constitutes the binarizing means in the optical disk device of FIG. FIG. 4 shows the configuration of the component analyzing means 33, in which 35 is differentiating means, 36 and 39.
Is a switch, 37 is an upper envelope detecting means, 38 is a lower envelope detecting means, 40 is a sampling means,
Reference numeral 41 is a gate generation means, and 42 is a calculation means. In the following, in the optical disc medium of the present invention, the same components as those in the conventional example are given the same numbers and their explanations are omitted. The functions and operations of the optical disc medium and the device configured as described above will be described below with reference to FIGS.
【0022】まず、光ディスク媒体1が光ディスク装置
に装着されると光ディスク装置は内周部のラーニング領
域をアクセスし、ラーニング領域31の再生を開始す
る。が与えられるため、精度の良い等化特性の学習が可
能である。この学習動作の後に得られた等化特性が固定
されてデータ領域のプログラムが再生されることにな
る。光ディスク媒体1ではその全領域にわたって、再生
時に復調同期をとるために図4(a)に示すようにデー
タが42バイトを1周期とするフレーム毎に同期信号
(SYNC)が設けられ、60フレームで1セクタとな
るように書き込まれている。再生時にこのSYNCがS
YNC検出手段11によって検出されて復調同期がとら
れることになる。このSYNCはラーニング領域におい
ても同様に書き込まれているが、ラーニング領域におけ
る所定のトラックに図4(a)のようにフレーム毎に周
波数f1およびf2の繰り返し信号が交互に書き込まれ
ている。First, when the optical disc medium 1 is mounted in the optical disc device, the optical disc device accesses the learning area at the inner peripheral portion and starts the reproduction of the learning area 31. Is given, it is possible to learn the equalization characteristic with high accuracy. The equalization characteristic obtained after this learning operation is fixed and the program in the data area is reproduced. In the optical disc medium 1, a synchronization signal (SYNC) is provided for each frame having data of 42 bytes as one period as shown in FIG. It is written so that it becomes one sector. When playing this SYNC is S
It is detected by the YNC detecting means 11 and the demodulation is synchronized. Although this SYNC is written in the learning area as well, repetitive signals of frequencies f1 and f2 are alternately written for each frame in a predetermined track in the learning area as shown in FIG. 4A.
【0023】ここでf1は再生される最短ピット及びス
ペースが連続した場合の周波数であり、f2は図2
(b)に示すように光スポット径よりも長いマーク及び
スペースが連続した場合の周波数である。図2(e)に
示すようにスポット径よりも長い場合の再生信号ではそ
のピットの再生レベルが正しく得られるが、最短ピット
の再生ではピット間干渉のためにそのレベルが小さくな
る。このことは高密度になる程顕著である。教師データ
は図5(a)で示すように書き込まれており、この場合
の再生信号のエンベロープはそのピット長の違いから図
5(b)のようになる。成分分析手段33では図4にお
いて、スイッチ36は図示の状態にあり、上側エンベロ
ープ検波手段37と下側エンベロープ検波手段38は再
生信号の上側及び下側エンベロープを出力する。ゲート
生成手段は図5(c)に示すSYNC検出結果を入力と
して所定の遅延がなされた図5(d)及び(e)のサン
プリングタイミング信号とスイッチ39の切り替え信号
を生成し、サンプリング手段40は前記上側エンベロー
プと前記下側エンベロープをそれぞれサンプリングす
る。演算手段42はサンプリング結果から両者を減算し
て再生信号のエンベロープを得る。この動作を毎フレー
ム毎に繰り返すことにより、周波数成分f1に相当する
小さい値と、周波数成分f2に相当する大きい値とが交
互に得られるが、成分分析手段33はさらにこのサンプ
リング値からf1とf2に相当する振幅レベルの比をと
って周波数分解能信号として制御手段に出力する。制御
手段34は成分分析手段33出力が所定の値となるよう
に、トランスバーサルフィルタの高域特性を制御する。
ここでトランスバーサルフィルタは係数変化に対しても
レベル特性のみが変化し位相特性が変化しないように、
係数ベクトルの中央の要素を中心に対称要素が等しくな
るように制御される。即ち、トランスバーサルフィルタ
のインパルス応答が対称波形となるように制御する。以
上のようにf1とf2のレベル成分で代表される再生特
性のばらつきが波形等化手段出力で所定の周波数分解能
となるように調整されることになる。また、図3の例で
は成分分析手段33は波形等化手段の出力を入力として
これが既定の周波数分解能となるように等化特性を調整
するものであるが、再生信号を入力としてその周波数分
解能から所定の波形等化特性を与えるものであっても良
い。以上の説明では周波数分解能としてf1とf2の2
つの成分による制御の例であるが、容易にわかるよう
に、さらにf1とf2と異なる第3の周波数成分f3に
おけるレベル測定を行って、これによる制御を行っても
良い。タップ数の大きいトランスバーサルフィルタを用
いた波形等化ではその周波数特性において、係数ベクト
ルの特定の要素変化に対する感度の高い周波数がある程
度定まるため、より多くの周波数成分における制御がよ
りタップ数の大きいトランスバーサルフィルタに対して
有効である。Here, f1 is a frequency when the shortest pit and space to be reproduced are continuous, and f2 is a frequency shown in FIG.
This is the frequency when marks and spaces longer than the light spot diameter are continuous as shown in (b). As shown in FIG. 2 (e), the reproduction level of the pit is correctly obtained by the reproduction signal in the case of longer than the spot diameter, but the reproduction level of the shortest pit becomes small due to the inter-pit interference. This becomes remarkable as the density becomes higher. The teacher data is written as shown in FIG. 5A, and the envelope of the reproduction signal in this case is as shown in FIG. 5B due to the difference in the pit length. In the component analyzing means 33, the switch 36 is in the state shown in FIG. 4, and the upper envelope detecting means 37 and the lower envelope detecting means 38 output the upper and lower envelopes of the reproduced signal. The gate generation means receives the SYNC detection result shown in FIG. 5 (c) as an input and generates the sampling timing signal and the switching signal of the switch 39 shown in FIGS. 5 (d) and 5 (e) with a predetermined delay, and the sampling means 40 The upper envelope and the lower envelope are sampled respectively. The calculation means 42 subtracts both from the sampling result to obtain the envelope of the reproduction signal. By repeating this operation for each frame, a small value corresponding to the frequency component f1 and a large value corresponding to the frequency component f2 are alternately obtained, and the component analyzing means 33 further determines f1 and f2 from the sampling values. Is output to the control means as a frequency resolution signal. The control means 34 controls the high frequency characteristic of the transversal filter so that the output of the component analysis means 33 becomes a predetermined value.
Here, in the transversal filter, only the level characteristic changes and the phase characteristic does not change even when the coefficient changes,
The symmetric elements are controlled to be equal to each other around the center element of the coefficient vector. That is, the impulse response of the transversal filter is controlled so as to have a symmetrical waveform. As described above, the variation of the reproduction characteristics represented by the level components of f1 and f2 is adjusted so that the output of the waveform equalizer has a predetermined frequency resolution. Further, in the example of FIG. 3, the component analyzing means 33 takes the output of the waveform equalizing means as an input and adjusts the equalization characteristics so that it has a predetermined frequency resolution. It may provide a predetermined waveform equalization characteristic. In the above description, the frequency resolution of f1 and f2 is 2
This is an example of control by three components, but as can be easily understood, level control may be performed at a third frequency component f3 different from f1 and f2, and control by this may be performed. In waveform equalization using a transversal filter with a large number of taps, in the frequency characteristics, the frequency with high sensitivity to a specific element change of the coefficient vector is determined to some extent, so control with a larger number of frequency components requires a transformer with a larger number of taps. Effective for Versal filters.
【0024】次に、ピットの先端・後端の形状ばらつき
やタンジェンシャルチルト等により再生特性が非対称と
なるような場合には、トランスバーサルフィルタ14の
位相特性を調整してこの非対称性を補償する必要が生じ
る。図6はこの場合に対する動作の説明図である。Next, when the reproduction characteristic becomes asymmetric due to the shape variation of the front and rear ends of the pit or the tangential tilt, the phase characteristic of the transversal filter 14 is adjusted to compensate for this asymmetry. The need arises. FIG. 6 is an explanatory diagram of the operation for this case.
【0025】図6において(a)はf2のピットの連続
の場合を示しており、図6(b)はその再生信号である
が、再生特性が非対称となるような場合には、この立ち
上がりと立ち下がり波形が非対称になる。図6に対する
成分分析手段33の動作ではまず、スイッチ36は図示
と逆方向に接続され、再生信号を微分して図6(c)の
信号を得る。得られた信号の上側ピークを検波した図6
(d)の上ピークエンベロープと下側ピークを検波した
図6(e)の下ピークエンベロープを得る。この上ピー
クエンベロープと下ピークエンベロープは図4と同様に
サンプリングされてその比が位相分解能信号として出力
される。制御手段34はこの位相分解能信号が所定の値
となるようにトランスバーサルフィルタの係数を制御す
る。この時、トランスバーサルフィルタの係数ベクトル
は中央の係数を中心に非対称となるように制御される
が、これは中央の係数に対してその両側の係数を段階的
に逆方向に変化させて行う。In FIG. 6, (a) shows a case where the pits of f2 are continuous, and FIG. 6 (b) shows the reproduction signal. However, when the reproduction characteristics are asymmetrical, this rise and The falling waveform becomes asymmetric. In the operation of the component analyzing means 33 for FIG. 6, first, the switch 36 is connected in the opposite direction to that shown in the figure, and the reproduced signal is differentiated to obtain the signal of FIG. 6 (c). FIG. 6 in which the upper peak of the obtained signal is detected
The lower peak envelope of FIG. 6E obtained by detecting the upper peak envelope and the lower peak of (d) is obtained. The upper peak envelope and the lower peak envelope are sampled in the same manner as in FIG. 4, and the ratio thereof is output as a phase resolution signal. The control means 34 controls the coefficient of the transversal filter so that the phase resolution signal has a predetermined value. At this time, the coefficient vector of the transversal filter is controlled so as to be asymmetrical about the center coefficient, and this is performed by gradually changing the coefficients on both sides of the center coefficient in the opposite direction.
【0026】以上の図5の動作では等化手段のレベル特
性を、図6の動作では等化手段の位相特性を調整する動
作を述べたが、容易にわかるように両者を同時に動作さ
せることが可能であり、レベル特性の制御では係数ベク
トルの対称要素を同率だけ変化させ、位相特性の制御で
は係数ベクトルの対称要素を逆方向に段階的に変化させ
れば良い。The operation of FIG. 5 described above adjusts the level characteristic of the equalizing means and the operation of FIG. 6 adjusts the phase characteristic of the equalizing means. However, it is easily understood that both can be operated simultaneously. It is possible to change the symmetric element of the coefficient vector by the same rate in the control of the level characteristic, and to change the symmetric element of the coefficient vector in the opposite direction stepwise in the control of the phase characteristic.
【0027】以上のように、正確な教師データパターン
が既定されているため、精度良い等化手段の学習が行え
る。このようにして得られた等化特性を固定して、プロ
グラム領域の再生を行うことにより高品質なデータ再生
が行える。As described above, since the accurate teacher data pattern is defined, accurate learning of the equalizing means can be performed. By fixing the equalization characteristic thus obtained and reproducing the program area, high quality data reproduction can be performed.
【0028】光ディスク媒体1は最内周にあるセンタホ
ールを用いて光ディスク装置にクランプされ、プラスチ
ックで形成されるディスク直径も120mmと比較的大
きいため、内周部と外周部で主としてチルト量が変化す
る可能性がある。この場合には、チルト量の変化にとも
なってディスク全周にわたって補償特性を変えるのが望
ましい。前述の動作において、内周部での学習結果を学
習手段に保持しておき、続いて外周部のラーニング領域
32において学習を行うことにより外周部の補償特性を
得て、内周部と外周部での補償特性を内挿して、全ての
領域における補償特性を設定することが可能である。ま
た同様に、ラーニング領域による等化特性の設定におい
ては記録トラック一周にわたる結果を平均化して得る必
要があり、トラック一周にわたる測定を保証するため
に、周波数成分の設定数が多い場合には複数トラックに
わたる教師データの設定が有効である。The optical disc medium 1 is clamped in the optical disc device by using the center hole at the innermost periphery, and the disc diameter made of plastic is relatively large as 120 mm. Therefore, the tilt amount mainly changes at the inner peripheral portion and the outer peripheral portion. there's a possibility that. In this case, it is desirable to change the compensation characteristic over the entire circumference of the disc along with the change in tilt amount. In the above-mentioned operation, the learning result in the inner peripheral portion is held in the learning means, and subsequently, learning is performed in the learning region 32 in the outer peripheral portion to obtain the compensation characteristic of the outer peripheral portion, and the inner peripheral portion and the outer peripheral portion are obtained. It is possible to set the compensation characteristics in all regions by interpolating the compensation characteristics in. Similarly, in setting the equalization characteristics by the learning area, it is necessary to average the results over one round of the recording track, and in order to guarantee the measurement over one round of the track, if there are many frequency components set, multiple tracks are set. It is effective to set the teacher data over.
【0029】なお、光ディスク媒体は再生専用でなく書
換型であっても良く、この場合にはラーニング領域にお
いて既定のパターンを記録し、これを再生して学習を行
うように構成しても良い。The optical disk medium may be a rewritable type instead of a read-only type. In this case, a predetermined pattern may be recorded in the learning area, and this may be reproduced to perform learning.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上のように本発明は、既定の状態にな
るように記録されたラーニング領域を設け、これを再生
して等化手段の特性を調整することにより、高信頼にデ
ータの再生を行うものであり、光ディスク媒体、光ディ
スク装置および両者の組み合わせによって生じるディス
ク再生特性の変化を補償する自動調整機能を実現する優
れた光ディスク装置および光ディスク媒体を提供するも
のである。As described above, according to the present invention, by providing a learning area recorded so as to be in a predetermined state and reproducing the same, the characteristics of the equalizing means are adjusted, thereby reproducing the data with high reliability. The present invention provides an excellent optical disk device and optical disk medium that realizes an automatic adjustment function for compensating a change in disk reproduction characteristics caused by an optical disk medium, an optical disk device, and a combination of both.
【0031】特に周波数成分の比で制御するため、ドロ
ップアウト等の影響を受けにくい。また、ランダム信号
のジッタから等化特性を設定する場合には、同様にドロ
ップアウトの影響を受けにくい。In particular, since it is controlled by the ratio of frequency components, it is unlikely to be affected by dropout or the like. Further, when the equalization characteristic is set from the jitter of the random signal, the influence of dropout is not likely to occur.
【0032】さらに、内周部の結果と外周部の結果を内
挿して、全領域に適用することができる。Further, the result of the inner peripheral portion and the result of the outer peripheral portion can be interpolated and applied to the entire area.
【図1】本発明の実施例における光ディスク媒体の構成
図FIG. 1 is a configuration diagram of an optical disc medium according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例における光ディスク媒体の詳細
図FIG. 2 is a detailed view of an optical disc medium according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の光ディスク装置の要部ブロック図FIG. 3 is a block diagram of an essential part of an optical disk device of the present invention.
【図4】図3の要部ブロック図FIG. 4 is a block diagram of an essential part of FIG.
【図5】第1の教師データパターンと動作を説明する図FIG. 5 is a diagram illustrating a first teacher data pattern and operation.
【図6】第2の教師データパターンと動作を説明する図FIG. 6 is a diagram illustrating a second teacher data pattern and operation.
【図7】従来例の光ディスク媒体の構成図FIG. 7 is a block diagram of a conventional optical disc medium.
【図8】光ディスク装置のブロック図FIG. 8 is a block diagram of an optical disk device.
【図9】光ディスク装置の2値化手段のブロック図FIG. 9 is a block diagram of a binarizing unit of the optical disc device.
1 光ディスク媒体 2 データ領域 3 ピット 4 記録トラック 5 半導体レーザ、LD 6 光学系 7 光スポット 8 ピンフォトダイオード、PD 9 プリアンプ 10 2値化手段 11 SYNC検出手段 12 復調手段 13 誤り訂正手段、ECC 14 トランスバーサルフィルタ 15 比較手段 16 減算手段 17 学習手段 18 位相同期回路、PLL 19 判定手段 31、32 ラーニング領域 33 成分分析手段 34 制御手段 35 微分手段 36、39 スイッチ 37 上側エンベロープ検波手段 38 下側エンベロープ検波手段 40 サンプリング手段 41 ゲート生成手段 42 演算手段 1 optical disk medium 2 data area 3 pit 4 recording track 5 semiconductor laser, LD 6 optical system 7 light spot 8 pin photodiode, PD 9 preamplifier 10 binarization means 11 SYNC detection means 12 demodulation means 13 error correction means, ECC 14 transformer Versal filter 15 Comparison means 16 Subtraction means 17 Learning means 18 Phase synchronization circuit, PLL 19 Judging means 31, 32 Learning area 33 Component analysis means 34 Control means 35 Differentiation means 36, 39 Switch 37 Upper envelope detection means 38 Lower envelope detection means 40 Sampling Means 41 Gate Generating Means 42 Arithmetic Means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大原 俊次 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shunji Ohara 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (12)
を持つ光ディスク媒体上の情報を再生する光学手段と、
前記光学系の再生情報を電気信号に変換して再生信号と
して出力する増幅手段と、等化特性が制御信号によって
制御され前記再生信号を波形等化する等化手段と、前記
等化手段出力信号を2値化してリードデータを出力する
判定手段と、前記再生信号或いは前記等化手段出力信号
の周波数成分を分析して周波数分解能信号を出力する成
分分析手段と、前記周波数分解能信号に所定の変換を施
して前記制御信号として出力する制御手段とによりなる
ことを特徴とする光ディスク装置。1. Optical means for reproducing information on an optical disk medium having a learning area in which predetermined data is recorded,
Amplifying means for converting reproduction information of the optical system into an electric signal and outputting as a reproduction signal, equalization means for equalizing waveforms of the reproduction signal by controlling equalization characteristics by a control signal, and output signal of the equalization means. Determining means for binarizing and outputting read data, component analyzing means for analyzing the frequency component of the reproduction signal or output signal of the equalizing means and outputting a frequency resolution signal, and predetermined conversion to the frequency resolution signal. An optical disk device comprising:
成分を分析し、制御手段は周波数分解能信号が所定の値
となるように制御信号を出力することを特徴とする請求
項1記載の光ディスク装置。2. The component analysis means analyzes the frequency component of the output signal of the equalization means, and the control means outputs the control signal so that the frequency resolution signal has a predetermined value. Optical disk device.
のレベルを分析して周波数分解能信号を出力し、等化手
段はこれによってレベル特性が調整されることを特徴と
する請求項1または2記載の光ディスク装置。3. The component analyzing means analyzes the level of the frequency component output from the equalizing means and outputs a frequency resolution signal, and the equalizing means adjusts the level characteristic by this. 2. The optical disk device described in 2.
のレベルと位相を分析して周波数分解能信号を出力し、
制御手段はこれによって等化手段のレベル特性と位相特
性とを制御することを特徴とする請求項1または2記載
の光ディスク装置。4. The component analyzing means analyzes the level and phase of the frequency component output from the equalizing means and outputs a frequency resolution signal,
3. The optical disk device according to claim 1, wherein the control means controls the level characteristic and the phase characteristic of the equalizing means by this.
ルタにより構成され、制御手段はレベル信号と位相信号
から所定の変換によって前記トランスバーサルフィルタ
の係数ベクトルを出力することを特徴とする請求項4記
載の光ディスク装置。5. The equalization means is composed of an N tap transversal filter, and the control means outputs the coefficient vector of the transversal filter by a predetermined conversion from the level signal and the phase signal. Optical disk device.
ラックによりなり、既定の3トラックを一単位として学
習動作を実現することを特徴とする光ディスク媒体。6. An optical disk medium, wherein a learning area is composed of at least three or more tracks, and a learning operation is realized with a predetermined three tracks as one unit.
分f1とf2を持つラーニングパターンが記録され、f
1は最短マーク・スペースの連続に相当し、f2は光ス
ポット径よりも大きいマーク・スペースの連続に相当す
る周波数であることを特徴とする請求項6記載の光ディ
スク媒体。7. A learning pattern having fundamental frequency components f1 and f2 is recorded on at least one track, and f
7. The optical disk medium according to claim 6, wherein 1 is a frequency corresponding to the continuation of the shortest mark space, and f2 is a frequency corresponding to the succession of the mark space larger than the light spot diameter.
分f2を持つラーニングパターンが記録され、f2は光
スポット径よりも大きいマーク・スペースの連続に相当
する周波数であることを特徴とする請求項6記載の光デ
ィスク媒体。8. A learning pattern having a fundamental frequency component f2 is recorded on at least one track, and f2 is a frequency corresponding to a continuous mark space larger than the light spot diameter. Optical disc media.
成分f1,f2,f3が記録されたことを特徴とする請
求項6記載の光ディスク媒体。9. The optical disk medium according to claim 6, wherein different fundamental frequency components f1, f2 and f3 are recorded on predetermined three tracks.
ち、成分分析手段は再生信号のf1、f2或いはf3の
周波数成分の大きさを分析して、f1、f2成分の比或
いはf3、f2成分の比として周波数分解能信号を出力
し、制御手段は前記周波数分解能信号が既定の値となる
ように等化特性を制御することを特徴とする請求項1ま
たは2記載の光ディスク装置。10. The optical disk medium according to claim 7 or 9, wherein the component analyzing means analyzes the magnitude of the frequency component of f1, f2 or f3 of the reproduced signal, and the ratio of the f1, f2 components or the f3, f2 component. 3. The optical disk device according to claim 1, wherein a frequency resolution signal is output as a ratio of the above, and the control means controls the equalization characteristic so that the frequency resolution signal has a predetermined value.
ぞれに設けられたことを特徴とする請求項6記載の光デ
ィスク媒体。11. The optical disk medium according to claim 6, wherein the learning area is provided in each of the inner peripheral portion and the outer peripheral portion.
ち、制御手段は内周部のラーニング領域を再生して得ら
れる等化特性結果と外周部のラーニング領域からの結果
を記憶して、両ラーニング領域に挟まれたデータ領域の
再生時に両者の結果を内挿して等化手段の特性を制御す
ることを特徴とする請求項1または2記載の光ディスク
装置。12. The optical disk medium according to claim 11, wherein the control means stores the equalization characteristic result obtained by reproducing the inner peripheral learning area and the result from the outer peripheral learning area, and both learnings are stored. 3. The optical disk device according to claim 1, wherein the characteristics of the equalizing means are controlled by interpolating the results of both when reproducing the data area sandwiched between the areas.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6162008A JPH0831093A (en) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | Optical disk medium and device |
US08/931,943 US5898654A (en) | 1994-07-14 | 1997-09-17 | Optical disk and optical disk apparatus having a predetermined pattern of marks on tracks such that a reproduced signal is caused to jitter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6162008A JPH0831093A (en) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | Optical disk medium and device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0831093A true JPH0831093A (en) | 1996-02-02 |
Family
ID=15746299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6162008A Pending JPH0831093A (en) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | Optical disk medium and device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0831093A (en) |
-
1994
- 1994-07-14 JP JP6162008A patent/JPH0831093A/en active Pending
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