(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を用いて記録媒体に光学的に情報の記録再生を行う光情報記録再生装置において、
前記記録媒体からの再生信号の波形の補正及び高周波ノイズの除去を行うフィルタと、
前記フィルタを通過した再生信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータと、
前記フィルタを通過した再生信号から同期クロックを抽出し、抽出された同期クロックを前記Ａ／Ｄコンバータにサンプリングクロックとして供給するクロック回路と、
前記Ａ／Ｄコンバータから出力される再生信号のサンプリング値の大きさが、予め設定した最大振幅値の範囲を越えた際に、該範囲を超過した振幅量から計算される値を経時的に隣接するサンプリング値から引いた後、最尤計算を行いデータを復号するための演算手段と、
を具備することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項２】
前記光情報記録再生装置において、
前記演算手段の前段に、前記再生信号におけるピークあるいはボトムよりもゼロクロスに近いと判断されるサンプリング値が２つ以上連続し、さらにそのゼロクロスに近いと判断されるサンプリング値の隣のサンプリング値が予め想定される最大振幅値の範囲を越えるとき、ゼロクロスに近いサンプリング値に対して、補正を行う補正手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の光情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク等の記録媒体から光学的に情報を読み出し再生する、若しくは記録する光情報記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光情報記録再生装置における記録媒体からの再生信号のノイズの除去と波形の整形は、図６に示すような構成により、まずアナログフィルタを用いて、再生信号の高域のノイズを除去し、その高域の強調による若干の波形整形を行う。次に、同期クロックでＡ／Ｄサンプリングを行った後、さらに、サンプリングされたデータに対して、デジタルフィルタを用いて、波形整形が行われていた。
【０００３】
前記アナログフィルタを通過した再生信号は、同期クロックを得るためにも使用されているため、アナログフィルタの設定は、安定した同期クロックを得られるように最適化され、前記デジタルフィルタは、アナログフィルタで補正しきれなかった波形についての補正を行なっていた。
【０００４】
また、例えば、特開平６−４４５０８号公報に記載されるようなデジタルフィルタの特性を入力再生信号の波形に合わせて最適化する技術がある。この最適化においても、長い期間のデータを読み、そのときの誤差量の平均値からフィルタの特性を決めている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来技術においては、まず、長いデータを読み取った後、誤差の平均からフィルタの最適設定条件を求める方式であったため、媒体毎の特性の変化やそれぞれのデータをライトしたドライブの特性などによる再生信号のばらつきには対応しているが、媒体の局所的欠陥やノイズ混入による再生信号の局所的乱れには対応できない。
【０００６】
従って、従来の技術では、再生信号から十分にノイズ除去と波形整形が行われているとはいえない。
そこで本発明は、局所的なノイズが再生信号に重畳した場合には、適正な範囲でノイズを抑圧して、局所的に再生信号を補正する光情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、レーザー光を用いて記録媒体に光学的に情報の記録再生を行う光情報記録再生装置において、前記記録媒体からの再生信号の波形の補正及び高周波ノイズの除去を行うフィルタと、前記フィルタを通過した再生信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータと、前記フィルタを通過した再生信号から同期クロックを抽出し、抽出された同期クロックを前記Ａ／Ｄコンバータにサンプリングクロックとして供給するクロック回路と、前記Ａ／Ｄコンバータから出力される再生信号のサンプリング値の大きさが、予め設定した最大振幅値の範囲を越えた際に、該範囲を超過した振幅量から計算される値を経時的に隣接するサンプリング値から引いた後、最尤計算を行いデータを復号するための演算手段とで構成される光情報記録再生装置を提供する。
【０００８】
以上のような構成の光情報記録再生装置は、予め定めた最大振幅を越える振幅値が検出された時は、その箇所では局所的なノイズが本来の再生信号に重畳したと判断し、その検出された箇所の近傍に対して、振幅を抑圧することで、ノイズの影響のより少ない信号を生成し、さらに、その局所的なノイズの抑圧をゼロクロス点の位置の判定が困難な部分に限定して行い、適正な部分のみに補正を適用する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１には、本発明による実施形態としての光情報記録再生装置における情報再生するための概略的な構成例を示し説明する。
【００１０】
この光情報記録再生装置においては、図示されない検出部によって記録媒体からレーザー光等を用いて読み出した再生信号を入力し、再生信号の高域のノイズを除去し、その高域の強調による若干の波形整形を行うアナログフィルタ１１と、記録媒体のＶＦＯエリアの再生信号を取り出し、再生のための同時クロック（ＰＬＬ）をサンプリングクロックとして抽出するためのＶＦＯ部１２と、再生信号をＶＦＯ部１２から出力されるサンプリングクロックに基づき、デジタル化するＡ／Ｄコンバータ部１３と、デジタル化された再生信号から後述するようにノイズを除去するノイズ補正部１４と、前記ノイズ補正部１４によりノイズが除された再生信号をデータとして復号するための最尤計算を行う最尤演算部１５とで構成される。
【００１１】
次に、この様に構成された光情報記録再生装置の動作について説明する。
通常、記録媒体から読み取られた再生信号の欠陥やノイズのない状態における最大振幅値（以下、想定最大振幅値と称する）は、既知である若しくは、再生信号から求めることもできる。従って、この想定最大振幅値を大きく越える信号が発生した場合には、記録媒体の局所的欠陥かノイズによるものと考えることができる。
【００１２】
図２（ａ）に示すように、想定最大振幅値を越える再生信号が入力された時、その再生信号は、同図（ｂ）に示す正常な信号と、同図（ｃ）に示すノイズとの合成信号と考えられる。この想定最大振幅値を越える振幅の再生信号が入力された時は、その両隣のサンプリング値は、図２（ｄ）に示すように、振幅が越えた側に引きずられていると想定して、その補正を行う。
【００１３】
この図２（ｄ）に示すサンプリング値において、○印は図２（ａ）に示す信号のサンプリング値を示し、×印は前記サンプリング値からノイズ信号を取り除いた補正された正常なサンプリング値を想定して示している。
【００１４】
このような補正の根拠について、図３を参照して、説明する。
まず、データ変換符号として（１，７）コードを使用すると仮定すると、データのサンプリングは、再生信号の最高周波数の１周期間に４回行われる。その結果、再生信号の最高周波数付近の周波数の信号に対しては、あるサンプリング値が信号のピーク点ならば、その隣のサンプリング点は信号のゼロクロス付近となり、それより低い周波数の信号に対しては、あるサンプリング点でピークならば、その隣のサンプリング点では、そのピーク値よりは低いが、必ずピークと同じ極性の値となる。
【００１５】
図３（ａ）は、高周波数の入力信号を示し、同図（ｂ）は、そのサンプリング信号を示し、同図（ｃ）は、低い周波数の入力信号を示し、同図（ｄ）は、そのサンプリング信号を示している。
【００１６】
一方、アナログフィルタを通過することによって、ノイズの最高周波数は、再生信号の最高周波数程度に押さえられている。よって、あるサンプリング点のノイズが大きければ、その隣のサンプリング点のノイズは、隣の大きいノイズと同じ極性である可能性が極めて高いことがわかる。想定される最大振幅よりも大きい振幅の信号は、媒体欠陥やノイズの重畳といった異常でしか発生しないから、そういう値のサンプリング点が見つかったら、その隣のサンプリング点の値も同じ側にオフセットしていると推測される。
【００１７】
光情報記録再生装置の（１，７）符号（若しくは（２，７）符号でもよい）を用いたエッジ記録方式では、信号の特性上２つの引き続くサンプリング点がゼロクロス点となることはあり得ない。
【００１８】
よって、２つの引き続くサンプリング値がゼロクロス付近の値であった場合は、どちらかのサンプリング点をゼロクロス点ではない値に設定しなければならない。
【００１９】
ここで、２つのサンプリング点のうちの一方をゼロクロス点として選んだ場合には、使用している符号の変換上エラーが起きるが、もう一方のサンプリング点を選べば符号変換上の問題は起きない場合は、符号変換が問題なくできる方を選択することで問題は解決できる。どちらを選んでも問題なく符号変換できる場合は、２つのサンプリング値のうち、よりゼロに近い値の方をゼロクロス点として選択することになる。
【００２０】
しかし実際には、あり得ない引き続くゼロクロス点という状態が出現したということは、その付近に局所的に大きな信号の乱れがあるということであり、付近の情報を使って局所的な信号の補正を行うことができれば、信号の変換エラーを減らせられる。本実施形態では、このような局所的な信号補正を行う。
【００２１】
本実施形態では、例えば、２つ以上の引き続くサンプリング値がゼロクロスに近く、またそのうちのどちらのサンプリング点が正しいゼロクロス点か否かを符号変換からも決定できない場合において、ゼロクロスに近い方のサンプリング点の隣のサンプリング値が、再生信号の想定最大振幅値を越えるときは、その隣のサンプリング値が想定最大振幅値を越える量から一定の方式で計算される量を隣のゼロクロスに近いサンプリング値から引き算し、それから引き続くゼロクロスに近イサンプリング値の中から一番ゼロに近いサンプリング値の点をゼロクロス点としている。
【００２２】
この想定最大振幅値を越える量から引き算する量を計算する方式は、例えば適当な係数を用いた単なる比例計算で十分であるが、どれだけ越えたかによって係数を変えることも可能である。その比例値の最適値は、アナログフィルタの周波数特性によって変わる。
【００２３】
以下、この実施形態について、図４及び図５を参照して説明する。
図５には、図１に示したノイズ補正部１４の具体的な構成例を示し説明する。ここで、入力データ等で、Ｈは上側の振幅基準レベルを示し、Ｌは下側の振幅基準レベルを示し、Ｚは信号の中心レベルを示すものとする。
【００２４】
このノイズ補正部１４において、比較器２１は、入力データがＨより大きい場合若しくは、Ｌより小さい場合には、Ｈを出力し、それ以外の場合には、Ｌを出力する。次に、比較器２２は、１回遅延させた入力データとＺレベルとの差が所定値未満の場合には、Ｈを出力し、それ以上の場合にはＬを出力する。そして
比較器３１は、入力データがＺより小さい場合に、Ｈを出力し、大きい場合にはＬを出力する。切換器２５，２８，３７，４１は、Ｇ端子への入力がＬの時、Ａ端子側が入力可能となり、Ｇ端子への入力がＨの時、Ｂ端子側が入力可能となる。入力ＤがＨ及びＬで規定される正常時の信号振幅範囲を超過し、Ｄを一回遅延させたデータがＺ付近の時Ｄ’は、
Ｄ’＝（Ｄを一回遅延させたデータ）−（Ｄの正常信号振幅範囲からの超過分）×０．２      …（１）
となり、それ以外の時、
Ｄ’＝（Ｄを一回遅延させたデータ）    …（２）
となる。Ｄ’からみたＤ”は、ＤからみたＤ’とほぼ同じであるが、遅延器Ｚ-1の入る場所が違うため、式（１）と式（２）は、それぞれ、
Ｄ”＝Ｄ’−（Ｄ’を一回遅延させたデータの正常信号振幅範囲からの超過分）×０．２      …（１’）
Ｄ”＝Ｄ’    …（２’）
となる。ＤからみたＤ’は、ゼロクロスの後ろに大きなノイズがある場合、Ｄ’からみたＤ”は、ゼロクロスの前に大きなノイズがある場合の信号補正であり、縦に繋げることでゼロクロスの前後のノイズを補正することができる。
【００２５】
図４（ａ）は、入力再生信号示し、同図（ｂ）は前記入力再生信号のサンプリング信号を示す。サンプリング値Ｓ１３とＳ１４、及びＳ２２とＳ２３で引き続く２つのサンプリング値がゼロクロスに近い値となっている。
【００２６】
これらのサンプリング値Ｓ１３とＳ１４の方は、もしＳ１４をゼロクロスであるとすると、前のゼロクロス点がＳ６であるから、“１”と“１”の間の“０”の個数が８個となる。ここで使用している符号が（１，７）とすると、“１”と“１”の間の引き続く“０”の最大個数は７個であるから、符号変換上はあり得ない。
【００２７】
従って、サンプリング値Ｓ１３とＳ１４の間では、Ｓ１３の方が正しいゼロクロス点であるものと推測される。それに対して、サンプリング値Ｓ２２とＳ２３の間では、同様の符号変換上の制限からのゼロクロス点の決定はできない。
【００２８】
そこで、２つのサンプリング値のうちゼロに近い側の点をゼロクロス点とするわけであるが、Ｓ２３の隣のサンプリング点となるＳ２４の値は、想定最大振幅値よりもかなり大きいので、サンプリング値Ｓ２４の想定最大振幅値からの超過分に適当な比例定数を掛けた値をサンプリング値Ｓ２３から引き、その後、Ｓ２２とＳ２３のどちらがゼロに近いか比較する。
【００２９】
例えば、それぞれの点のサンプリング値を「Ｓ２２＝−０．２，Ｓ２３＝０．２５，Ｓ２４＝１．６」とし、想定最大振幅値＝１．２、超過分に掛ける比例値＝０．２とすると、補正後のサンプリング値Ｓ２３の値は、０．２５−（１．６−１．２）×０．２＝０．１７となり、サンプリング値Ｓ２２よりもゼロクロスに近くなる。
【００３０】
よって、図４における単純なサンプリング値では、Ｓ２２の方がゼロクロス点ということになるが、本実施形態によりＳ２４の値が想定最大振幅を越えていることを使用して補正を行うと、Ｓ２３の方がゼロクロス点という判定になる。
【００３１】
この実施形態では、隣接するサンプリング点のみを使用して、補正を行うことのみ説明したが、勿論、これに限定されることはなく、さらに広い範囲に渡ってのサンプリング値を使うことも考えられる。
【００３２】
例えば、さらにもう１つ先のサンプリング点の値も想定最大振幅値を越えていた場合は、補正量を増やすということなどが考えられる。また、想定最大振幅は実際に想定される値にぴったり合わせる必要はなく、セクタの先頭のデータのサンプリング値から最大振幅を求める場合、求められた最大振幅を、例えば、１割増した値を想定最大振幅として設定することも考えられる。
【００３３】
尚、補正を隣のサンプリング値からの引き算だけ行い、その想定最大振幅を越えたサンプリング値に対して何等処理しないのは、たとえ補正しなくとも、その点は、結局、最大振幅の点と見なされるため、補正する意味がないことが理由である。
【００３４】
以上の実施形態について説明したが、本明細書には以下のような発明も含まれている。
（１）レーザー光を用いて記録媒体に光学的に情報の記録再生を行う光情報記録再生方法において、
記録媒体から検出された再生信号で、予め定めた最大振幅を越える振幅値が検出された時は、その箇所では局所的なノイズが本来の再生信号に重畳したと判断し、その検出された箇所の近傍に対して、振幅を抑圧し、ノイズの影響を低減する再生信号を生成することを特徴とする光情報記録再生方法。
【００３５】
（２）  前記記録媒体から検出された再生信号で所定のサンプリングクロックによりサンプリングされたサンプリング信号に対して、
基準となるサンプリング信号を決定するためのゼロクロス点の位置判定に際して、２つ以上の引き続くサンプリング値が近く、またそのうちのどちらのサンプリング点が正しいゼロクロス点か否かを符号変換からも前記ゼロクロス点の位置の判定が困難な時に、前記ゼロクロスに近い方のサンプリング点の隣のサンプリング値が、再生信号の想定最大振幅値を越えるときは、その隣のサンプリング値が想定最大振幅値を越える量から一定の方式で計算される量を隣のゼロクロスに近いサンプリング値から引き算し、それから引き続くゼロクロスに近イサンプリング値の中から一番ゼロに近いサンプリング値の点をゼロクロス点として設定する前記（１）項に記載の光情報記録再生方法。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、想定最大振幅を越えた振幅を検出したとき、局所的にノイズが再生信号に重畳したと判断して、その隣のサンプリング値から適当な値を引くことにより、局所的なノイズの除去を行え、よりノイズの影響の少ない信号を得る光情報記録再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施形態としての光情報記録再生装置における情報再生するための概略的な構成例を示す図である。
【図２】本実施形態の想定最大振幅値と再生信号の関係を示す図である。
【図３】高周波数及び低周波数における入力信号とサンプリング信号の関係を示す図である。
【図４】本実施形態における入力再生信号とサンプリング信号との関係を示す図である。
【図５】図１に示すノイズ補正部の構成例を示す図である。
【図６】従来の光情報記録再生装置における情報再生するための概略的な構成例を示す図である。
【符号の説明】
１，１１…アナログフィルタ
２，１２…ＶＦＯ部
３，１３…Ａ／Ｄコンバータ
４，１５…最尤演算部
１４…ノイズ補正部
【図１】
0003771965.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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