説明

光データキャリアのスキャニングにおける歪みを補償する装置及び方法

本発明は、デフォーカス、球面収差、光データキャリアのタンジェンシャルチルト及びラジアルチルトのような光記憶システムにおける読出しチャネル歪みを同時に補償するための新たなクラスのスキームに関する。読出しデータに印加される、カスケード接続された適応的なフィルタリングステップの使用が提案される。第一の適応的な位相フィルタリングステップ(WAP)は、タンジェンシャルチルトにより生じた非線形の位相歪みの補償用であり、タンジェンシャルチルトの測定値に対して適応的にされる。第二の適応的な振幅フィルタリングステップは、デフォーカス及び球面収差のような他のチャネル歪み又はチャネルの振幅周波数応答のみに影響を与える他のタイプの歪みと同様に、タンジェンシャルチルトにより生じた振幅チャネル周波数応答の歪みの補償用であって、平均二乗誤差(LMS)エラーベースのアルゴリズム又はゼロフォーシング(ZF)アダプテーションアルゴリズムのような出力データ信号とターゲットデータ信号の間の誤差を最小にすることにおいて、第二のフィルタリングステップ使用されるフィルタを定義する係数のセットを定義するアダプテーションステップ(ADAPT)により生成されたアダプテーション信号(ADS)に対して適応的にされる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光データキャリアの歪みを補償する方法に関する。
本発明は、光ディスクシステム又は光磁気ディスクシステムの分野で適用することができる。
【背景技術】
【0002】
ディスクドライブシステムは、ディスク状の記憶媒体に情報を記憶するか、又はかかるディスク状の記憶媒体から情報を読出すことが意図される。かかるシステムでは、ディスクが回転され、書込み/読取りヘッドが回転するディスクに関して半径方向に移動される。
【0003】
光ストレージディスクは、連続する螺旋の形式であるか、又は複数の同心円の形式のいずれかで、情報が記憶される場合がある記憶スペースからなる少なくとも1つのトラックを含んでいる。光ディスクは、リードオンリタイプからなる場合があり、製造中に情報が記録され、そのデータのみをユーザにより読取ることができる。光ストレージディスクは、書換え型からなる場合もあり、ユーザにより情報が記憶される場合がある。
【0004】
光ストレージディスクの記憶スペースに情報を書き込むため、又はディスクから情報を読取るため、光ディスクドライブは、一方で光ディスクを受けて回転する回転手段を有し、他方で典型的にはレーザビームである光ビームを生成して、ストレージトラックを前記レーザビームで走査するための光手段を有している。光ディスクの技術は一般的であって、光ディスクに情報が記憶される方式、及び光ディスクから光データを読出す方式は、一般に知られており、この技術を更に詳細に記載する必要はない。
【0005】
光ディスクを回転するため、光ディスクドライブは、モータを典型的に有しており、このモータは、光ディスクの中心部分に係合するハブを駆動する。通常、モータは、スピンドルモータとして実現され、モータにより駆動されるハブは、モータのスピンドルの車軸に直接配置される場合がある。
【0006】
回転するディスクを光学的に走査するため、光ディスクドライブは、光ビームジェネレータデバイス(典型的にレーザダイオード)、ディスクの焦点スポットに光ビームを焦点合わせするための対物レンズ、及びディスクから反射された反射光を受け、電気的な検出器出力信号を生成するための光検出器を含んでいる。
【0007】
動作の間、光ビームは、ディスクに焦点合わせされたままであるべきである。このため、対物レンズは、軸方向に置き換え可能であるように配置され、光ディスクドライブは、対物レンズの軸方向の位置を制御するためのフォーカルアクチュエータ手段を含んでいる。さらに、フォーカルスポットは、トラックと配列されたままであるべきか、又は新たなトラックに関して位置合わせ可能であるべきである。このため、少なくとも対物レンズは、半径方向に置き換え可能であるように設けられ、光ディスクドライブは、対物レンズの半径方向の位置を制御するためのラジアルアクチュエータ手段を含んでいる。
【0008】
実際に、レンズの焦点がずれること(デフォーカス)で、光ディスク上に対称的に変形された(より広い)スポットを生じることになり、結果的に、スポット解像度が減少する。デフォーカスは、瞳のレンズ面における式W20*R2の波面収差に対応する。W20係数は、デフォーカスのケースにおいてゼロである。
【0009】
より詳細には、光ディスクドライブは、ディスクドライブフレームに関して置換可能にガイドされるスレッジを含んでおり、このフレームは、また、ディスクを回転するためのスピンドルモータを搬送する。スレッジの移動コースは、ディスクに関して実質的に半径方向に位置され、スレッジは、内部トラックの半径から外部トラックの半径への範囲に実質的に対応するレンジにわたり変位することができる。かかる半径方向のアクチュエータ手段は、たとえばリニアモータ、ステッパモータ又はウォームギアモータを含む、制御可能なスレッジドライブを含んでいる。
【0010】
スレッジの変位は、光レンズを粗く位置合わせすることが意図される。光レンズの位置をファインチューニングするため、光ディスクドライブは、対物レンズを搬送し、かかるスレッジに関して置換可能に設けられるレンズプラットフォームを含んでいる。スレッジに関するプラットフォームの変位レンジは、比較的小さいが、スレッジに関するプラットフォームの位置合わせ精度は、フレームに関してスレッジの位置合わせ精度よりも高い。
【0011】
多くのディスクドライブでは、対物レンズの指向性が固定されており、すなわちその軸は、ディスクの回転軸に平行に向けられている。幾つかのディスクドライブでは、対物レンズは、その軸がディスクの回転軸とある角度を囲むように回転可能に設けられる。通常、これは、プラットフォームをスレッジに関して回転可能にすることで実現される。
【0012】
また、光システムは、球面収差に苦しむ場合がある。かかる収差は、瞳レンズ面での式W40*404の波面収差に対応する。この収差は、通常、ディスクカバーの厚さが名目上の値から離れるときに光ディスクシステムで生じ、対物レンズは、特定のカバーレイヤの厚さについて設計される(すなわち補正される)。図9は、球面収差を例示しており、回転対称なレンズLの断面を示している。入射及びパラレルビームは、レンズにより焦点合わせされる。簡単さのために、制限された数の光線のみが示されている。理想的なケースでは、全ての入射構成は、同じポイントで焦点合わせされる。図示される状況では、光線が焦点合わされる位置は、入射光線がレンズに衝突する位置にリンクされている。光軸に近い光線(光線“0”)はf0で焦点合わせされており、光軸から更に僅かに離れた光線(光線“1”)はf1で焦点合わせされ、レンズのふちにある光線(光線“2”)はf2で焦点合わせされる。
【0013】
これは、球面収差と呼ばれる。球面収差は、球体の表面を有するレンズの使用により引き起こされる場合がある。そのケースでは、この収差は、非球体の表面を使用することで通常解決される場合がある。また、球面収差は、たとえばディスクのカバーレイヤの厚さがその名目上の値から離れるときの光ストレージの応用において、焦点合わせされたビームに配置される(透明な)パラレルプレーンにより生じる場合がある。
【0014】
記録媒体の記憶容量を増加することが一般に望まれている。この望みを達成する1つの方法は、記憶密度を高めることである。このため、光スキャニングシステムが開発されており、対物レンズは、比較的高い開口数(NA)を有する。かかる光システムに含まれる1つの問題点は、光ディスクのチルトに対する感度が増加することである。光ディスクのチルトは、焦点スポットの位置での光ディスクのストレージレイヤが光軸に対して正確に垂直ではない状況として定義することができる。チルトは、全体として傾斜された光ディスクにより引き起こされるが、ワープされる光ディスクにより通常引き起こされる場合があり、結果としてチルトの量は、ディスクの位置に依存する。
【0015】
図1に示されるように、チルトは、半径方向の成分及び接線方向の成分を有する場合がある。半径方向成分(ラジアルチルト)は、読取られるべき(すなわち半径方向Rに沿って)トラックに対して横に指向され、かつデータキャリアに対して横に指向される平面での偏差の成分βであり、接線方向成分(タンジェンシャルチルト)は、読出されるべき(すなわち接線方向Tに沿って)トラックに平行に指向され、データキャリアに対して横に指向される平面での偏差の成分αとして定義される。
【0016】
図2は、傾きのない光ディスク向けレーザビーム照射、並びに、ラジアルチルトとタンジェンシャルチルトをもつ光ディスク向けレーザビーム照射を例示している。ディスクが傾いていない場合、光ビーム206は、トラック201に焦点合わせされたままである。ディスクがコマ収差につながるラジアルチルト又はタンジェンシャルチルトを有する場合、光ビームはもはやトラック202及び203に焦点合わせされないが、テイル204及び204をそれぞれ有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】
結果として、結果的に得られるコマ収差が読出し及び書込み精度を低下させ、チルトマージンがより狭くなるので、短波長レーザダイオード及び高い開口数の対物レンズを使用する光ディスクシステムにおいて、ディスクチルトを検出する補正することが必要されている。
【0018】
光ディスクのタンジェンシャルチルトは、チルトセンサにより伝送されるタンジェンシャルチルト信号から、タンジェンシャルチルト補償のための3次元アクチュエータを使用した方法によるような、公知の光学的/機械的なソリューションにより補償することができる。
【0019】
図3には、タンジェンシャルチルト補償のための公知の信号処理に基づいたソリューションが示されている。この方法は、光ディスクに記憶されたデータ信号から導出された読出し信号302に印加されるフィルタ301を使用するフィルタリングステップを含んでいる。読出し信号のビット同期データのサンプルは、フィルタ301によりイコライズされ、光ディスクのタンジェンシャルチルトの作用が減衰される出力データ信号303を生成可能である。フィルタリングステップで使用されるフィルタの係数304は、平均二乗誤差(LMS)アルゴリズムに基づいた適合ステップ305により決定される。係数は、直交誤差信号306を最小にするように決定され、かかる誤差信号は、最適な出力データ信号307と出力データ信号303との間の減算から導出される。
【0020】
LMSアルゴリズムは、その簡単さのために、多くの適応領域で広く使用されるが、幾つかの問題点を有している。
【0021】
はじめに、かかるアルゴリズムは、システムが最適に適合されていないときに参照信号307が低品質であるので、スタートアップの問題を有している。次いで、適応システムは、係数の初期設定が正しい係数とは余りに離れている場合に、全体的に誤ったソリューションで停止される場合がある。
【0022】
第二に、かかるアルゴリズムは、フィルタが多数の係数を有する場合に特にその最適な値にフィルタ係数を集束するのに全く遅い場合がある。チルトの作用は、出力データ信号で完全に補償されない。
【0023】
最後に、フィルタ係数は、定義されていない傾向にあり、それらの集束の特性は、システムが厳密に必要とされるよりも多くの係数を有する場合、特に、読出しデータ信号がスペクトル的にリッチでない場合、すなわち読出し信号が全体の周波数スペクトルにおいて周波数成分を有さない場合に低下する。
【課題を解決するための手段】
【0024】
本発明の目的は、たとえばデフォーカス、球面収差及び光データタンジェンシャルチルトのような光記憶システムにおける読出しチャネル歪みと、光データキャリアのタンジェンシャルチルトとを同時に補償する新たなクラスのスキームを提案することにある。
【0025】
しかし、本発明は、かかる光収差に限定されるものではなく、トラックに沿った接線方法における全てのタイプの対称的なチャネル歪み(すなわち、周波数領域における振幅のみ)を補償するために適用される場合もある。特に、本発明は、ラジアルチルトの補償にも適用される場合がある。これは、このチャネル応答の乱れは近傍のトラックからの付加的なクロストークを導入するだけでなく、図2の中央のプロットから見られるようなトラックに沿った方法で対称的なやり方でタンジェンシャルチルトにおけるスポットプロファイルを変化する場合があるためである。
【0026】
本発明に係る方法は、読出しデータ信号に適用されるカスケード接続された適応フィルタリングの使用に依存する。
【0027】
第一の適応的な位相フィルタリングステップは、タンジェンシャルチルトにより生じる非線形の位相歪みの補償用である。この第一のフィルタリングステップは、たとえばタンジェンシャルチルトの値と、この第一のフィルタリングステップで使用されるフィルタ(「群遅延イコライザ」とも呼ばれる)を定義する係数のセットとの間のリンクを確立するルックアップテーブルステップの使用において、タンジェンシャルチルトの測定値に対して適応的にされる。
【0028】
第二の適応的な振幅フィルタリングステップは、デフォーカス及び球面収差のような他のチャネル歪み又はチャネルの振幅周波数応答に主に影響を与える他のタイプの歪みと同様に、タンジェンシャルチルトにより生じた振幅チャネルの周波数応答の歪みの補償用である。この第二のフィルタリングステップは、平均二乗誤差(LMS)エラーベースのアルゴリズム又はゼロフォーシング(ZF)アダプテーションアルゴリズムのような出力データ信号とターゲットデータ信号の間の誤差を最小にすることにおいて、この第二のフィルタリングステップで使用されるフィルタ(「振幅フィルタ」とも呼ばれる)を定義する係数のセットを定義するアダプテーションステップにより生成されるアダプテーション信号に対して適応される。アダプテーションステップの安定性を高め、タイミングリカバリステップとの干渉を除くため、係数のセットは、強制的に対称にされるか、又は代替的にリーケージスキームが適用することができる。
【0029】
フィルタリングステップは、(すなわちタイミングリカバリステップの前に)非同期的に実行されるので、タイミングリカバリステップは、提案されるアダプティブイコライザにより生成される改善される品質信号からの利益を得ることができる。
【0030】
提案される非同期のアダプティブイコライザは、既存のアダプティブイコライゼーションスキームのスタートアップ及び安定性の問題点を解決する。提案されるアダプティブイコライザの構造は、特に、群遅延イコライザの全域通過特性及び振幅イコライザの対称性の特性のために、デジタル実現に良好に適している。
【0031】
全てのこれらの態様は、非常に高密度の光ディスクドライブにおけるチャネルイコライゼーションを適切なものにする。
【0032】
好適なバージョンでは、第二の適応的な振幅フィルタリングステップは、タンジェンシャルチルトに対して適応的なものにされる。
このソリューションは、提案される完全に非同期のアダプティブイコライザの安定性を改善することができ、アダプティブイコライザの安定性と性能との間の良好な妥協に導く。
【0033】
また、本発明は、本発明に係る方法のステップを実現するためのコード命令を含むコンピュータプログラムに関する。
また、本発明は、本発明に係る方法のステップを実現するための処理手段を有する光ディスクドライブに関する。
【0034】
本発明の詳細な説明及び他の態様は以下に与えられる。本発明の特定の態様は、以下に記載される実施の形態を参照して説明され、添付図面共に考慮される。添付図面では、同じ部材又は同じステップは、同じ方式で示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0035】
図4は、デフォーカス、球面収差及び光データキャリアのタンジェンシャルチルトのような、光記憶システムにおける読出しチャネル歪みを補償する本発明に係る第一の方法を示しており、かかる光データキャリアは、主要なデータ信号を記憶することが意図される。
【0036】
本方法は、かかる主要なデータ信号から導出された読出しデータ信号(RDS)に適用され、光データキャリアのタンジェンシャルチルトの測定値(MTT)からの位相についてフィルタリングされたデータ信号(PFDS)を生成する、適応的な位相フィルタリングステップ(WAP)を含んでいる。
【0037】
本方法は、アダプテーションデータ信号(ADS)に対して適応的であって、完全にフィルタリングされたデータ信号(FFDS:Fully-Filtered Data Signal)を生成するため、かかる位相についてフィルタリングされたデータ信号(PFDS:Phase-Filtered Data Signal)に適用される、適応的な振幅フィルタリングステップ(WFIR)を含んでいる。
【0038】
本方法は、出力データ信号(ODS)を生成するため、かかるフィルタリングされたデータ信号(FFDS)のサンプリングレートを変換するための第一のサンプリングレート変換ステップ(SRC−PLL)を含んでいる。
【0039】
サンプリングレート変換ステップ(SRC−PLL)は、タイミングリカバリステップとも呼ばれ、光データキャリアに記憶されているデータビットと同期されるサンプルのストリームへの、到来する読出しサンプルのビット非同期ストリームのリサンプリングを狙いとしている。リサンプリングは、たとえばPLL(Phase Locked Loop)により到来するビット非同期ストリーム自身から導出される内部クロックから実行される。このため、SRC−PLLステップは、図8に示される処理ステップのセットを含んでいる。到来するビット非同期ストリームISのサンプリングレートは、離散時間の発振ステップ(DTO)により生成される内部クロックICによるリサンプリングステップSRCにより変換される。レート変換の後、信号は、読出しチャネル応答を成形する観点で到来する雑音についてフィルタリングされたデータ信号をフィルタリングし、出力リサンプル信号OSを生成するため、ビット検出器(DET)の要件にノイズフィルタ及びイコライザの両者を良好に整合させるのに雑音成分を形成するために設計されるノイズフィルタ及びイコライザEQを通して連続的に供給される。PLLは、出力リサンプル信号OSの位相を検出するための位相検出ステップ、ループの安定性を保証するためのループフィルタリングステップ、及び上記離散時間の発振ステップ(DTO)を直列に有している。
【0040】
適応的な位相フィルタリングステップ(WAP)及び適応的な振幅フィルタリングステップ(WFIR)は、サンプリングレート変換ステップ(SRC−PLL)の前に実行されるので、この方法は、タイミングリカバリサブシステム(SRC−PLL)の入力での信号品質を改善し、結果的にタイミングリカバリステップの品質を改善するように、完全にビット非同期に行われる。
【0041】
本方法は、ビット同期であるサンプリングレートが変換されたデータ信号(SRCDS)を生成するように、かかる位相についてフィルタリングされたデータ信号(PFDS)のサンプリングレートを変換するための第二のサンプリングレート変換ステップ(SRC)を有している。第二の変換ステップSRCは、そのサンプリング周波数及び位相がSRC−PLLステップに含まれるループにより計算されるデータから導出されるので、メインの変換ステップ(SRC−PLL)の「スレーブ」である。第二のSRCステップの目的は、SRCDSデータ信号及びIDS1データ信号を同期させることである。
【0042】
αAP(ejW)は、群遅延イコライザWAPのフーリエ変換の表現を示す。
αFIR(ejw)は、振幅イコライザWFIRのフーリエ変換の表現を示す。
kは、検索されるべきデータを示し、光データキャリアに記憶される主要なデータ信号を形成する。
【0043】
(外1)

は、本発明に係る信号処理ステップの出力で生成されるakの出力推定データを示し、
(外2)

は、図4〜図6におけるビット判定ステップDETの出力に対応する。
αkは、測定されたタンジェンシャルチルトの値MTTの値を示す。
【0044】
(外3)

は、タンジェンシャルチルトの推定ステップTTEにより生成されたαkの推定された値を示す。
【0045】
αkは、タンジェンシャルチルトにより歪んだ読出しチャネルのチャネルインパルス応答を示し、(αk=0のときでさえも最適にイコライズされる必要がない)所与のチャネル応答に対応している。
kは、タンジェンシャルチルトαk=0で評価される、タンジェンシャルチルトに関するhαkの偏微分を示す。
kは、読出しチャネルのターゲットとなる部分的な応答を示し、シンプルなFIR(Finite Impulse Response)フィルタとして表現することができる。このターゲットとなる部分的な応答は、利用されるビット検出ステップDETの性能が最適化されるように選択される。
kは、LMSアダプテーションが使用される場合に、サンプリングレートコンバータステップSRCにより生成されるデータ信号SRCDSであるか、又はZFアダプテーションが利用される場合のデータ信号IDS1のいずれかを示す。
【0046】
本方法は、以下から、かかるアダプテーションデータ信号(ADS)を生成するためのアダプテーションステップ(ADAPT)を有している。かかる出力データ信号(ODS)。かかるビット同期したサンプリングレートが変換されたデータ信号(SRCDS)。このビット同期信号は、クロック信号として使用される。情報データ信号(IDS1)。この信号は、pk
(外4)

との間の畳み込みから導出される。
【0047】
2つの主要なタイプのアダプティブスキームを考慮することができる。
いわゆるゼロフォーシング(Zero Forcing):誤差信号(ODSとIDS1データ信号の間の差)は、IDS1データ信号と相関が取られる。このアルゴリズムは、誤差信号をゼロに強制することを狙いとする。
いわゆる平均二乗誤差(LMS):誤差信号(ODSとIDS1データ信号との間の差)は、SRCDSデータ信号と相関が取られる。このアルゴリズムは、誤差信号の平均二乗誤差を最小にすることを狙いとしている。
【0048】
群遅延イコライザWAPのフィルタ係数は、たとえばルックアップテーブルに記憶されている異なるチルト角について前もって計算されるか、タンジェンシャルチルトの測定値から推定されたタンジェンシャルチルト角に基づいて駆動動作の間に更新される。係数とチルト値の間の対応関係は、解析的又は経験的に確立される。
【0049】
振幅イコライザWFIRのフィルタ係数WjFIR(k)は、SCR−PLLステップのPLLループとの干渉が生じないように調整される。これらのフィルタ係数は、アダプテーションデータ信号ADSを介して設定される。このため、フィルタ係数は、以下の対称性の関係を立証する。
【0050】
【数1】

ここで、Nはフィルタを定義する奇数個の係数を示している。
【0051】
振幅イコライザWFIRは、その位相特性を線形に保持しつつ、光読出しチャネルの振幅歪みを適応的に補償することができる。
振幅イコライザWFIRのフィルタ係数WjFIR(k)は、以下の式を立証する制約されたLMSアルゴリズムからなるアダプテーションステップADAPTにより定義される。
【0052】
【数2】

係数μは、安定性とフィルタ係数の速度の集束とを定義するアダプテーションゲインを示す。増加されたアダプテーション定数μは、より高速な集束につながる。
【0053】
なお、(1)での対称性の条件について、処理はN/2の係数についてのみ実行することができる。
アダプテーションステップADAPTにおける誤差生成は、ビット同期領域で行われ、フィルタ係数の更新は、ビット非同期領域で行われる。
【0054】
ビット非同期領域における周波数がビット同期領域における周波数と余りに異なる場合、更なるインタポレータ(図示せず)は、アダプティブイコライザの悪化を回避することが必要とされる場合がある。さらに、ビット非同期領域におけるオーバサンプリングのため、光チャネルの遮断周波数を超える帯域外の成分(すなわち、その周波数が光読出しチャネルの遮断周波数よりも高い信号のスペクトル成分)は、アダプテーションステップADAPTで導入される場合がある。
【0055】
図5は、デフォーカス、球面収差及び光データキャリアのタンジェンシャルチルトのような、光記憶システムにおける読出しチャネル歪みを補償する本発明に係る第二の方法を示しており、かかる光データキャリアは、主要なデータ信号を記憶することが意図されている。
【0056】
この方法は、適応的な振幅フィルタリングステップ(WAMPL)がフィルタリングステップWAPとWFIRとの間に挿入される点で図4の方法とは異なり、かかるフィルタリングステップ(WAMPL)は、光データキャリアのタンジェンシャルチルトの測定値(MTT)に対して適応する係数を有するフィルタを使用する。このようにして、タンジェンシャルチルトにより生じる振幅の周波数応答の歪みが補償される。フィルタリングステップ(WAMPL)は、位相についてフィルタリングされたデータ信号PFDSを受け、フィルタリングステップWFIRのための入力信号として使用される位相及び振幅についてフィルタリングされたデータ信号PAFDSを生成する。
【0057】
フィルタリングステップ(WAMPL)のフィルタ係数は、タンジェンシャルチルトにより生じた振幅の周波数チャネル応答の歪みが補償されるように、MTT信号に基づいて調整されるべきである。
【0058】
フィルタリングステップWAMPLの適応動作が適応ステップADAPTの動作によりも速いため、この改善されたスキームにより、歪み補償のロバスト性及びランプアップの挙動を改善することができる。
【0059】
代替的に、サンプリングレート変換ステップSRCは、WAPフィルタリングステップにより生成される、位相についてフィルタリングされたデータ信号PFDSを入力信号として受ける。
【0060】
このスキームでは、係数更新アルゴリズムは、以下の関係により与えられる。
【0061】
【数3】

したがって、平均の最終的な係数の値は以下の関係により与えられることが示される。
【0062】
【数4】

ここで、
(外5)

は、振幅イコライザの入力信号の分散であり、wjoptは、最小二乗誤差の意味で最適な係数値である。
【0063】
フィルタ係数
(外6)

は、WAMPLフィルタ係数に対応する。(5)におけるアダプティブフィルタWαFIR(ejw)の係数は、(2)におけるように対称的なままであるか、又は非対称にされる場合がある。対称である場合、適応の安定性が改善される。非対称である場合、フィルタリングステップWAMPLは振幅歪みを補償するために使用されるだけでなく、タンジェンシャルチルト補正の後に残される残余の位相歪みを補償するために使用される。この導入された安定性のリーケージスキームは、安定性及び集束の問題が生じないように、SRC−PLLループとの干渉が大幅に減少されることを補償する。
【0064】
リーケージ定数γの調整は、残余の位相歪みに取り組むことにおいて、ループの安定性と適応の柔軟性との間のトレードオフを提供することができる。大きなγの値は、ループを非常に安定にし、小さなγの値により更に柔軟性が高くなる。
【0065】
アダプテーションステップADAPTとTTEステップとの間の可能性のある干渉を回避するため、TTEのアダプテーションゲインは、LMSアダプテーションのためのそれよりも高く選択されるか、たとえばWFIRフィルタ係数のバリエーションレンジを制限することにおいて、適応の制約がWFIRフィルタに課される場合がある。
【0066】
群遅延イコライザWαAP(ejw)に関して、N個の係数をもつ全域通過フィルタは大部分で使用される。したがって、フィルタWAPのZ変換関数は以下のように表現することができる。
【0067】
【数5】

対応する差分式は、以下により表現することができる。
【0068】
【数6】

この式は、フィルタ係数の乗算器の数は2N個の代わりにNのみであることを意味している。また、M個の係数をもつ対照的なFIRフィルタに関して、フィルタ係数の乗算器の数がM個の代わりにM/2であるフィルタの対称性の条件から容易にわかる。
【0069】
図6は、デフォーカス、球面収差及び光データキャリアのタンジェンシャルチルトのような、光ストレージシステムにおける読出しチャネル歪みを補償する、本発明に係る第三の方法を示している。
【0070】
この方法は、光データキャリアのタンジェンシャルチルトの測定値(MTT)から位相についてフィルタリングされたデータ信号(PFDS)を生成するため、かかる主要なデータ信号から導出された読出しデータ信号(RDS)に適用される適応的な位相フィルタリングステップ(WAP)を有している。
【0071】
群遅延イコライザWAPのフィルタ係数及びフィルタWAMPLの係数は、たとえばルックアップテーブルに記憶された異なるチルト角について予め計算され、推定されたタンジェンシャルチルトに基づいて駆動動作の間に更新される。係数とチルト値の対応関係は、解析的又は経験的に確立される。
【0072】
この方法は、サンプリングレートが変換されたデータ信号(SRCDS)を生成するように、かかる位相についてフィルタリングされたデータ信号(PAFDS)のサンプリングレートを変換するためのサンプリングレート変換ステップ(SRC−PLL)を含んでいる。この処理ステップは、図4における本発明に係る第一の方法について示されたのと同じ機能を実行する役割を果たす。
【0073】
図7に示された好適な第四の方法では、適応的な振幅フィルタリングステップ(WAMPL)は、フィルタリングステップWAPとサンプリングレート変換ステップSRC−PLLとの間に挿入され、かかるフィルタリングステップWAMPLは、光データキャリアのタンジェンシャルチルトの測定値(MTT)に適応した係数を有するフィルタを使用する。このように、タンジェンシャルチルトにより生じた振幅の周波数応答歪みが補償される。フィルタリングステップ(WAMPL)は、位相についてフィルタリングされたデータ信号PFDSを受け、サンプリングレート変換ステップSRC−PLLのために入力として使用される位相及び振幅についてフィルタリングされたデータ信号PAFDSを生成する。
【0074】
この方法は、出力データ信号(ODS)を生成するため、かかるサンプリングレートが変換されたデータ信号(SRCDS)に適用される、アダプテーションデータ信号(ADS)に適応する適応的なアダプティブフィルタリングステップ(WFIR)を有している。フィルタリングステップWFIRは、対称フィルタ又は非対称フィルタのいずれかを有し、SRC−PLLループに関して完全に切り離されたやり方で配置される場合に振幅及び位相の両方を補正する場合がある。
【0075】
アダプティブフィルタリングステップWAP及びWAMPLは、サンプリングレート変換ステップ(SRC−PLL)の前でビット非同期により実行され、アダプティブフィルタリングステップ(WFIR)は、サンプリングレート変換ステップSRC−PLLの後にビット同期により実行されるので、この方法は、非同期的/同期的なソリューションで混成される。
【0076】
この方法は、以下からかかるアダプテーションデータ信号を生成するアダプテーションステップ(ADAPT)を有している。かかる出力データ信号(ODS)。かかるビット同期のサンプリングレートが変換されたデジタル信号(SRCDS)。このビット同期信号は、クロック信号として使用される。情報データ信号(IDS1)。この信号は、pk
(外7)

との間の畳み込みから導出される。
【0077】
本発明に係るそれぞれの方法では、タンジェンシャルチルトの測定値MTTが必要とされる。かかる測定値は、光データキャリアのタンジェンシャルチルトを推定する方法を開示している特許出願US6,525,332で開示されるように光学的に得られる場合がある。
【0078】
しかし、信号処理ベースの方法が好ましい。たとえば、タンジェンシャルチルトの測定値は、情報データ信号IDS2とデシジョンデータ信号DDSとの間の相互相関から導出される。情報データ信号IDS2は、gk
(外8)

との間の畳み込みから導出され、デシジョンデータ信号DDSは、検出ステップDETにより生成されたビット判定から導出される。
【0079】
ビット検出ステップ(DET)は、たとえば2レベル信号のケースでは閾値に従って0又は1に到来するストリームODSを強制するか、ビタビタイプのビット検出器が使用される場合に最大尤度の系列の検出を使用した、ビット判定を生成するのを狙いとしている。DETステップは、通常の送信チャネル、すなわちタンジェンシャルチルト、デフォーカス及び球面収差の作用が補償されているデータチャネルを整合させるために設計される。
【0080】
本発明に係る様々な方法は、先に記載された個々の処理ステップを実現するためコード命令を含むコンピュータプログラムにより実現され、シグナルプロセッサにより実行される場合がある。
【0081】
光データキャリアのリーダ/ライタでは、かかる様々な方法は、光ディスクドライブで実現される場合がある。主要なデータ信号を記憶するのが意図される光データキャリアの歪みを補償するための光ディスクドライブ(たとえば、電子モジュール又は集積回路)で実現される場合があり、かかる装置は、本発明に係る方法のステップを実現するため、コンピュータプログラムの命令を実行するシグナルプロセッサのような処理手段を有している。
【0082】
この光ディスクドライブは、光ディスクを読出し及び/又は書き込みするための装置で有利にも実現される場合がある。
動詞「有する“comprise”」は、請求項で列挙された以外の他のエレメントの存在を排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0083】
【図1】光データキャリアにおけるラジアルチルト及びタンジェンシャルチルトを例示する図である。
【図2】光データキャリア上の光学的スポットのコマ収差を例示する図である。
【図3】タンジェンシャルチルトの補償に関する公知の方法を示す図である。
【図4】本発明に係る第一の方法を示す図である。
【図5】本発明に係る第二の方法を示す図である。
【図6】本発明に係る第三の方法を示す図である。
【図7】本発明に係る第四の方法を示す図である。
【図8】PLLを含むサンプリングレートデータコンバータで実行される異なる処理ステップを示す図である。
【図9】球面収差を例示する図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
主要なデータ信号を記憶することが意図される光データキャリアの歪みを補償する方法であって、
前記主要なデータ信号から導出される読出しデータ信号に適用され、前記光データキャリアのタンジェンシャルチルトの測定値から位相についてフィルタリングされたデータ信号を生成する適応的な位相フィルタリングステップと、
アダプテーションデータ信号に適応し、前記位相についてフィルタリングされたデータ信号に適用され、完全にフィルタリングされたデータ信号を生成する第一の適応的な振幅フィルタリングステップと、
前記完全にフィルタリングされたデータ信号のサンプリングレートを変換し、出力データ信号を生成する第一のサンプリングレート変換ステップと、
前記位相についてフィルタリングされたデータ信号のサンプリングレートを変換し、サンプリングレートが変換されたデータ信号を生成する第二のサンプリングレート変換ステップと、
前記出力データ信号、前記サンプリングレートが変換されたデータ信号及び情報データ信号から前記アダプテーションデータ信号を生成するアダプテーションステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項2】
前記適応的な位相フィルタリングステップと前記第一の適応的な振幅フィルタリングステップとの間に挿入される第二の適応的な振幅フィルタリングステップを含み、前記第二のフィルタリングステップは、前記光データキャリアのタンジェンシャルチルトの測定値に適応する、
請求項1記載の方法。
【請求項3】
前記情報データ信号は、前記読出しチャネルの目標となるパーシャルレスポンスと出力推定データとの間の畳み込みステップから導出される、
請求項1又は2記載の方法。
【請求項4】
主要なデータ信号を記憶することが意図される光データキャリアの歪みを補償する方法であって、
前記主要なデータ信号から導出された読出しデータ信号に適用され、前記光データキャリアのタンジェンシャルチルトの測定値から位相についてフィルタリングされたデータ信号を生成する適応的な位相フィルタリングステップと、
前記位相についてフィルタリングされたデータ信号のサンプリングレートを変換し、サンプリングレートが変換されたデータ信号を生成するサンプリングレート変換ステップと、
アダプテーションデータ信号に適応し、前記サンプリングレートが変換されたデータ信号に適用され、出力データ信号を生成する適応的な振幅フィルタリングステップと、
前記出力データ信号、前記サンプリングレートが変換されたデータ信号及び情報データ信号から前記アダプテーションデータ信号を生成するアダプテーションステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項5】
前記適応的な位相フィルタリングステップと前記適応的な振幅フィルタリングステップの間に挿入される第二の適応的な振幅フィルタリングステップを含み、前記第二のフィルタリングステップは、前記光データキャリアのタンジェンシャルチルトの測定値に適応する、
請求項4記載の方法。
【請求項6】
前記情報データ信号は、前記読出しチャネルの目標となるパーシャルレスポンスと前記出力推定データとの間の畳み込みステップから導出される、
請求項4又は5記載の方法。
【請求項7】
請求項1乃至6のいずれか記載の方法のステップを実現するためのコード命令を含むコンピュータプログラム。
【請求項8】
主要なデータ信号を記憶することが意図される光データキャリアの歪みを補償するための光ディスクドライブであって、
前記主要なデータ信号から導出される読出しデータ信号に適用され、前記光データキャリアのタンジェンシャルチルトの測定値から位相についてフィルタリングされたデータ信号を生成する適応的な位相フィルタリング手段と、
アダプテーションデータ信号に適応し、前記位相についてフィルタリングされたデータ信号に適用され、完全にフィルタリングされたデータ信号を生成する第一の適応的な振幅フィルタリング手段と、
前記完全にフィルタリングされたデータ信号のサンプリングレートを変換し、出力データ信号を生成する第一のサンプリングレート変換手段と、
前記位相についてフィルタリングされたデータ信号のサンプリングレートを変換し、サンプリングレートが変換されたデータ信号を生成する第二のサンプリングレート変換手段と、
前記出力データ信号、前記サンプリングレートが変換されたデータ信号及び情報データ信号から前記アダプテーションデータ信号を生成するアダプテーション手段と、
を有することを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項9】
主要なデータ信号を記憶することが意図される光データキャリアの歪みを補償するための光ディスクドライブであって、
前記主要なデータ信号から導出された読出しデータ信号に適用され、前記光データキャリアのタンジェンシャルチルトの測定値から位相についてフィルタリングされたデータ信号を生成する適応的な位相フィルタリング手段と、
前記位相についてフィルタリングされたデータ信号のサンプリングレートを変換し、サンプリングレートが変換されたデータ信号を生成するサンプリングレート変換手段と、
アダプテーションデータ信号に適応され、前記サンプリングレートが変換されたデータ信号に適用され、出力データ信号を生成する適応的な振幅フィルタリング手段と、
前記出力データ信号、前記サンプリングレートが変換されたデータ信号及び情報データ信号から前記アダプテーションデータ信号を生成するアダプテーション手段と、
を有することを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項10】
請求項8又は9に記載される光ディスクドライブを有する光データキャリアに対して読出し及び/又は書き込みするための装置。

【図1】
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【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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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公表番号】特表2007−502503(P2007−502503A)
【公表日】平成19年2月8日(2007.2.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−530671(P2006−530671)
【出願日】平成16年5月12日(2004.5.12)
【国際出願番号】PCT/IB2004/001646
【国際公開番号】WO2004/105029
【国際公開日】平成16年12月2日(2004.12.2)
【出願人】(590000248)コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【氏名又は名称原語表記】Koninklijke Philips Electronics N.V.
【住所又は居所原語表記】Groenewoudseweg 1,5621 BA Eindhoven, The Netherlands
【Fターム(参考)】