DE60005044T2

DE60005044T2 - Optischer plattenspieler und abspielverfahren

Info

Publication number: DE60005044T2
Application number: DE60005044T
Authority: DE
Inventors: Junichi Nara-shi MINAMINO; Hiromichi Ibaraki-shi ISHIBASHI; Shigeru Himeji-shi FURUMIYA
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2020-10-28
Also published as: US6665250B1; EP1229538A1; CN1384965A; DE60005044D1; EP1229538B1; CN1190789C; KR100530167B1; WO2001033568A1; EP1229538A4; KR20020040906A

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wiedergabegerät und Wiedergabeverfahren zum Lesen von auf einer optischen Scheibe geschriebenen Markierungen.
STAND DER TECHNIK
Beschreibbare optische Scheiben (optical disc) werden mit Kombinationen von Markierungen bzw. marks und Zwischenräumen bzw. spaces zwischen den Markierungen beschrieben. Markierungslängen sind 3T, 4T, 5T, 6T, 7T, 8T, 9T, 10T oder 11T und Zwischenraumlängen sind ebenfalls 3T, 4T, 5T, 6T, 7T, 8T, 9T, 10T oder 11T. T bezeichnet die Periode des Kanaltaktes. Die physikalische Länge der kürzesten Markierung 3T ist ungefähr 0,4 μm und der Durchmesser (Halb-Breite) des Lichtfleckes des Laserstrahles, welcher die Markierungen ausbildet, ist ungefähr 0,6 μm. Die Augenblicksbelichtung des Lichtfleckes bildet geringfügig kleinere 0,4 μm Marken anstatt 0,6 μm Marken aufgrund der Verteilung der Lichtintensität in dem Lichtfleck, d.h. da die Lichtfleckintensität in der Mitte am größten ist und zur Peripherie abschwächt, aus.
Wenn Markierungen auf einer optischen Scheibe aufgezeichnet werden, können zwei kurze Markierungen mit einem kurzen Zwischenraum dazwischen aufgezeichnet werden, so daß bei einer 3T Markierung ein 3T Zwischenraum und eine 3T Markierung (als 3Tm-3Ts-3Tm bezeichnet) ausgebildet wird. Wenn eine derart aufgezeichnete 3Tm-3Ts-3Tm-Sequenz wiedergegeben wird, wird der aufgezeichnete Jitter bzw. Schwankungen in dem Wiedergabesignal aufgrund von Intersymbol-Interferenzen auftreten und 0 und 1 Lesefehler treten auf.
6 zeigt ein Wiedergabegerät für eine optische Scheibe gemäß dem Stand der Technik. Bezugszeichen 62 stellt eine optische Scheibe, Bezugszeichen 64 einen optischen Kopf, 66 einen Verstärker, 68 eine automatische Schwundausgleichseinrichtung (automatic gain controller), 70 einen Kondensator und 72 einen Widerstand dar. Bezugszeichen 74 stellt einen Wellenform-Abgleicher zum Verstärken des Frequenzbandes des wiedergegebenen Signals, 76 einen Digitalisierer und 78 einen Phase-Locked-Loop dar.
Gemäß 6 wird der Wellenform-Abgleicher 74 herkömmlicherweise vor dem Digitalisierer 76 eingefügt, um die oben angeführte Intersymbol-Interferenz zu vermeiden. Die Wiedergabewelle wird durch den Wellenform-Abgleicher 74 verstärkt. Diese Operation ist in 7 gezeigt.
7(A) und (B) zeigen ein aus kurzen Markierungen bzw. marks wiedergegebenes Signal und das wiedergegebene Signal nach der Verstärkung durch den Wellenform-Abgleicher 74. 7(C) und (D) zeigen ein aus langen Markierungen bzw. marks wiedergegebenes Signal und das wiedergegebene Signal nach einer Verstärkung durch den Wellenform-Abgleicher 74. Die in der Mitte jedes Signals gezeigte Linie bezeichnet den Schwellwert Vth des Digitalisierers 76. Eine 1 wird von dem Digitalisierer 76 ausgegeben, wenn dieser Schwellwert Vth überschritten wird und eine 0 wird für einen Wert kleiner gleich dem Schwellwert Vth ausgegeben. Jitter indem Wiedergabesignal wird somit durch den Wellenform-Abgleicher 74 reduziert, welcher das Hochfrequenzband des Wiedergabesignals verstärkt.
Wenn ein Wellenform-Abgleicher 74 nicht verwendet wird oder wenn der Abgleichskoeffizient K schwach ist, kann der Punkt, an dem das Lang-Markierungs-Wiedergabesignal das Schwellwertpotential kreuzt, und der Punkt, an dem das Kurz-Markierungs-Wiedergabesignal das Schwellwertpotential kreuzt, wie in 7(E) gezeigt abgestimmt werden, in dem das Wiedergabesignal der optischen Scheibe direkt in den Digitalisierer 76 eingegeben wird, aber wenn das Wiedergabesignal der optischen Scheibe in den Digitalisierer 76 durch einen Wellenform-Abgleicher 74 mit einem hohen Abgleichskoeffizienten K eingegeben wird, wird der Punkt, an dem das Lang-Markierungs-Wiedergabesignal das Schwellwertpotential kreuzt, um einen Offset g gemäß 7(F) verschoben. Dieser Offset stellt eine neue Quelle von Jitter in dem Wiedergabesignal dar. Dieses neue Jitter wird ausgeprägter mit Erhöhung der Aufzeichnungsdichte oder mit Erhöhung des Abgleichskoeffizienten K.
EP-A-0 940 811 zeigt ein Wiedergabegerät mit einem Aufnehmer, einer Amplitude-Begrenzungsschaltung, einem Hochfrequenz-Betonungsfilter und einer Binärwert-Entscheidungsschaltung. Der Amplituden-Begrenzungswert wird auf einen Wert eingestellt, welcher größer als der Lesesignal-Pegel einer kürzesten Lauflänge (nT Markierungslänge) und kleiner als der Lesesignal-Pegel einer zweiten kürzesten Lauflänge ((n+1)T Markierungslänge) ist, d.h. Signale mit einer nT-Markierungslänge werden nicht begrenzt, während Signale mit einer (n+1)T-Markierungslänge begrenzt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
(Durch die Erfindung zu lösende technische Aufgabe)
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wiedergabegerät für optische Scheiben vorzusehen, welches eine Signalverarbeitung erlaubt, bei der das oben angeführte neue Jitter nicht auftritt, selbst wenn ein Wellenform-Abgleicher verwendet wird.
(Verfahren zum Lösen der Aufgabe)
Aspekte der Erfindung werden in den beigefügten Ansprüchen definiert.
(Vorteile gegenüber dem Stand der Technik)
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Wiedergabegerät und Wiedergabeverfahren für eine optische Scheibe vorgesehen werden, welche eine Signalverarbeitung ermöglicht, ohne dabei Jitter zu erzeugen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Wiedergabegerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2(A) bis 2(C) zeigen Darstellungen der Wellenform von Signalen, welche durch das Wiedergabegerät von 1 erhalten werden,
3 zeigt ein Wiedergabegerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
4(A) bis 4(C) zeigen Darstellungen der Wellenform von Signalen, welche durch das Wiedergabegerät von 3 erhalten werden,
5(A) bis 5(D) zeigen Darstellungen der Wellenform, bei denen das Maximum oder das Maximum und das Minimum der Welle durch einen Trimmer begrenzt werden,
6 zeigt ein herkömmliches Wiedergabegerät,
7(A) bis 7(F) zeigen Darstellungen der Wellenform von Signalen, welche durch ein herkömmliches Wiedergabegerät erhalten werden,
8(A) bis 8(C) zeigt das Verhältnis zwischen einer Lang-Markierung und einem als eine Gaußsche Verteilung dargestellten Lichtfleck,
9 zeigt einen Graphen von Signalwellenform für Markierungen mit verschiedener Länge,
10(A) bis 10(C) zeigt die Beziehung zwischen einer kurzen Markierung und einem als Gaussche Verteilung dargestellten Lichtfleck, und
11 zeigt einen Graphen, welcher die Beziehung zwischen der linearen Dichte und einem Abgleichfehler darstellt.
BESTE BETRIEBSART ZUM ERREICHEN DER ERFINDUNG
Erstes Ausführungsbeispiel
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Wiedergabegerätes für eine optische Scheibe gemäß der vorliegenden Erfindung. Gemäß 1 stellt Bezugszeichen 2 eine optische Scheibe, Bezugszeichen 4 einen optischen Kopf, 6 einen Verstärker, 8 eine automatische Schwundabgleicheinrichtung (automatic gain controller), 10 einen Kondensator und 11 einen Widerstand dar. Bezugszeichen 14 stellt einen Trimmer zum Begrenzen der maximalen Amplitude in der positiven Richtung, 16 einen Wellenform-Abgleicher zum Verstärken der wiedergegebenen sinusförmigen Welle, 18 einen Digitalisierer und 20 einen Phase-Locked-Loop dar.
Der Trimmer 14 weist einen Widerstand 14a, eine Diode 14b, einen Puffer 14c und einen Puffer 14d auf. Das Signal X1, welches die obere Begrenzung spezifiziert, wird in den Eingang des Puffers 14c eingegeben.
Der Wellenform-Abgleicher 16 weist Verzögerungsschaltungen 16a und 16b, Verstärker 16c und 16d und einen Addierer 16e auf.
Nachfolgend wird die Operation beschrieben.
Eine beschreibbare optische Scheibe 2 wird unter der Verwendung von Kombinationen von Phasenübergängen von Markierungen bzw. Marks und Zwischenräumen bzw. Spaces zwischen den Markierungen aufgezeichnet. Markierungslängen sind 3T, 4T, 5T, 6T, 7T, 8T, 9T, 10T oder 11T und Zwischenraumlängen sind ebenfalls 3T, 4T, 5T, 6T, 7T, 8T, 9T, 10T oder 11T. T bezeichnet die Periode des Kanaltaktes. Die kürzeste Markierung oder der kürzeste Zwischenraum in diesem Fall ist 3T, welches eines physikalische Länge von ungefähr 0,2 μm bis 0,4 μm aufweist. Der Durchmesser (Halbbreite) des Lichtfleckes des Laserstrahles zum Wiedergeben von Markierungen ist ungefähr 0,4 μm bis 0,6 μm. Die längste Markierung oder der längste Zwischenraum ist in diesem Fall 11T mit einer physikalischen Länge von ungefähr 0,7 μm bis 1,5 μm.
Ein Wiedergabesignal der von dem optischen Kopf 4 ausgelesenen Markierungen und Zwischenräumen (nachfolgend kollektiv als "Markierungen" bezeichnet) wird durch den Verstärker 6 und die automatische Schwundausgleichseinrichtung (automatic gain controller) 8 verstärkt, nicht benötigte Frequenzkomponenten werden durch die Kondensatoren 10 und 12 abgeschnitten und das Signal wird in den Trimmer 14 eingegeben. Das in den Trimmer 14 eingegebene Signal ist S1, das von dem Trimmer 14 ausgegebene Signal ist S2 und das von dem Wellenform-Abgleicher 16 ausgegebene Signal ist S3.
2(A) zeigt ein Wiedergabesignal S1 für eine lange Markierung und ein Wiedergabesignal S1 für eine kurze Markierung. Aus Experimenten wurde festgestellt, daß A1 größer A2 ist, wenn die Amplitude A1 in der positiven Richtung von dem Schwellwert Vth und die Amplitude A2 in der negativen Richtung verglichen werden, und ein Merkmal dieses Wiedergabesignals S1 darstellt. Mit anderen Worten die Amplitude in der positiven Richtung und die Amplitude in der negativen Richtung hinsichtlich des Schwellwertes Vth sind asymmetrisch.
Der Trimmer 14 stellt eine Schaltung zum Eliminieren oder Reduzieren dieser Asymmetrie dar. D.h., wenn die Amplitude A1 in der positiven Richtung den Pegel von X1 überschreitet, schneidet der Trimmer 14 das Signal bei dem Pegel von X1 ab und begrenzt somit die maximale Amplitude A1 in der positiven Richtung auf den Pegel von X1. Das Wiedergabesignal S2 ist in 2(B) gezeigt. Das Lang-Markierungs-Wiedergabesignal S2 ist bei einem Pegel X1 abgeschnitten, aber das Kurz-Markierungs-Wiedergabesignal S2 ist kleiner gleich dem Pegel X1 und ist somit nicht abgeschnitten.
Das Wiedergabesignal S2 wird an den Wellenform-Abgleicher 16 eingegeben und verstärkt. Das verstärkte Signal S3 ist in 2(C) gezeigt. Der Wellenform-Abgleicher 16 dient zur Erhöhung der Neigung der Welle. Ein Über schwingen tritt daher an der Kantenabschneidung beim Pegel X1 auf. Wenn das Wiedergabesignal S2 somit beim Pegel X1 abgeschnitten wird und insbesondere das Lang-Markierungs-Wiedergabesignal S2 durch den Wellenform-Abgleicher 16 verstärkt wird, wird der Offset an der Kreuzung des Wiedergabesignals S2 mit dem Schwellwert Vth deutlich reduziert. Somit wird ein Erzeugen von neuem Jitter in dem Wiedergabesignal als Resultat dieses Offsets verhindert. Als Ergebnis kann das Wiedergabesignal-Jitter verbessert werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Wiedergabegerätes für eine optische Scheibe gemäß der vorliegenden Erfindung. Im Vergleich mit 1 unterscheidet sich das Wiedergabegerät für die optische Scheibe gemäß 3 in der Konfiguration des Trimmers 114 und da die Konfiguration der anderen Teile der Konfiguration des Wiedergabegerätes für die optische Scheibe gemäß 1 entspricht, wird lediglich die Konfiguration des Trimmers 114 nachfolgend beschrieben und auf eine Erläuterung hinsichtlich der Konfiguration der anderen Teile wird verzichtet.
Der Trimmer 114 weist einen Widerstand 14a, Dioden 14b und 14e, Puffer 14c und 14f und Puffer 14d auf. Das Signal X1, welches die obere Begrenzung spezifiziert, wird in den Eingang des Puffers 14c eingegeben und das Signal X2, welches die untere Begrenzung spezifiziert, wird in den Eingang des Puffers 14f eingegeben.
Nachfolgend wird die Operation beschrieben.
Wie oben beschrieben wir eine beschreibbare optische Scheibe 2, auf der Markierungen bzw. Marks vorab aufgezeichnet wurden, reproduziert.
Das in den Trimmer 114 eingegebene Signal stellt S1 dar, das von dem Trimmer 114 ausgegebene Signal stellt S2 und das von dem Wellenform-Abgleicher 16 ausgegebene Signal stellt S3 dar.
4(A) zeigt ein Wiedergabesignal S1 für eine lange Markierung und ein Wiedergabesignal S1 für eine kurze Markierung. Wenn die Amplitude A1 in der positiven Richtung mit dem Schwellwert Vth und die Amplitude A2 in der negativen Richtung verglichen werden, und A1 größer A2, und sind wie vorstehend angeführt asymmetrisch.
Der Trimmer 114 stellt eine Schaltung zum Eliminieren oder Reduzieren dieser Asymmetrie dar. D.h., wenn die Amplitude A1 in der positiven Richtung den Pegel von X1 überschreitet, schneidet der Trimmer 114 das Signal bei dem Pegel von X1 ab und begrenzt somit die maximale Amplitude A1 in der positiven Richtung auf den Pegel von X1 und wenn die Amplitude A2 in der negativen Richtung den Pegel von X2 überschreitet, schneidet der Trimmer 114 das Signal bei dem Pegel von X2 ab und begrenzt somit die minimale negative Amplitude A2. Das Wiedergabesignal S2 ist in 4(B) gezeigt. Das Lang-Markierungs-Wiedergabesignal S2 ist in der positiven Richtung beim Pegel X1 und ist in der negativen Richtung beim Pegel X2 abgeschnitten. Das Kurz-Markierungs-Wiedergabesignal S2 ist zwischen den Pegeln X1 und X2 und ist somit nicht abgeschnitten.
Das Wiedergabesignal S2 wird in den Wellenform-Abgleicher 16 eingegeben und verstärkt. Das verstärkte Signal S3 ist in 4(C) gezeigt. Der Wellenform-Abgleicher 16 dient zur Erhöhung der Neigung der Welle. Ein Überschwingen erfolgt daher an der Kanten-Abschneidung bei den Pegeln X1 und X2. Wenn das Wiedergabesignal S2 somit bei den Pegeln X1 oder X2 abgeschnitten wird und insbesondere das Lang-Markierungs-Wiedergabesignal S2 durch den Wellenform-Abgleicher 16 verstärkt wird, wird der Offset an der Kreuzung des Wiedergabesignals S2 mit dem Schwellwert Vth wesentlich reduziert. Ein Erzeugen von neuem Jitter in dem Wiedergabesignal als ein Resultat dieses Offsetes wird somit verhindert. Als Resultat wird somit das Wiedergabesignal-Jitter verbessert.
Wieviel Jitter verbessert wird, wenn eine optische Scheibe mit einer kürzesten Markierungslänge von 0,333 μm mit einem Lichtfleck von 0,6 μm Durchmesser reproduziert wird, wird nachfolgend beschrieben.
Jitter G (%) wird mit der nachfolgenden Gleichung erhalten.
wobei g1 bis gm den Offset (Offset g gemäß 7(F)) bezeichnet, welcher in einer spezifischen Intervallreihenfolge auftaucht.
In dem in 6 gezeigten Beispiel gemäß dem Stand der Technik beträgt das Jitter 12,3 %. Indem in dem Wellenform-Abgleicher 74 eingegebenen Wiedergabesignal S2 ist in diesem Fall A1 ungefähr 1,1A2 gemäß 5(A).
In dem ersten in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel beträgt das Jitter 10,6 %. Wie in 5(B) gezeigt, ist die Amplitude des an den Wellenform-Abgleicher 16 eingegebenen Wiedergabesignals S2 in diesem Fall lediglich in der positiven Richtung abgeschnitten und A1 ist gleich A2. Dies wurde durch Trimmen des Signals von ungefähr 1 % bis 5% in der positiven Richtung erreicht.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 3 beträgt das Jitter 7,3 %. Wie in 5(C) gezeigt, wird die Amplitude des in den Wellenform-Abgleicher 16 eingegebenen Wiedergabesignals S2 in diesem Fall in der positiven Richtung und in der negativen Richtung abgeschnitten und A1 = A2. Dies wurde durch Trimmen des Signals auf ungefähr 5 % bis 55 % in der positiven Richtung und von ungefähr 1 % bis 50 % in der negativen Richtung erreicht. D.h., dies wurde erreicht, indem der abgeschnittene Anteil als Ergebnis der Begrenzung der positiven Amplitude 55 % oder weniger der maximalen positiven Amplitude beträgt und indem der abgeschnittene Teil als Ergebnis der Begrenzung der negativen Amplitude 50 % oder weniger der maximalen negativen Amplitude beträgt.
Ferner wurde ein Jitterpegel von 6,9 % als Resultat des Auffindens des geringsten Jitterpegels erhalten, welcher mit dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 3 erreicht wurde. Wie in 5(D) gezeigt, wurde die Signalamplitude des in den Wellenform-Abgleicher 16 eingegebenen Wiedergabesi gnats S2 in diesem Fall sowohl in der positiven als auch in der negativen Richtung abgeschnitten und A1 ist ungefähr 1,1 A2. Dies wurde durch Trimmen von ungefähr 5 bis 55 % in der positiven Richtung und von 1 bis 50 % in der negativen Richtung erreicht.
Abschneidepegel X1 und X2 schneiden die Signalamplitude bevorzugt nicht auf die Amplitude eines Signales für eine kurze Markierung wie beispielsweise eine 3T Markierung. Abschneidepegel X1 und X2 werden vorzugsweise derart eingestellt, daß (X1 – Xth) ≈ (Vth – X2),so daß die positive Amplitude und die negative Amplitude im wesentlichen die gleiche ist, aber es ist weiterhin wünschenswert, daß die positive Amplitude (X1 – Xth) 0,2 % bis einige Prozent größer als die negative Amplitude (Vth – X2) ist.
Das oben angeführte Beispiel beschreibt einen Fall, bei dem eine Signalspitze größer in der positiven als in der negativen Richtung ist, aber wenn die Signalamplitude in der negativen Richtung größer als in der positiven Richtung ist, ist es notwendig, zumindest die Amplitude in der negativen Richtung abzuschneiden.
Als nächstes wird beschrieben, wieviel von dem Wiedergabesignal durch Wiedergabesignal-Abscheidung beim Pegel X1 des Wiedergabesignals abgeschnitten werden sollte.
Der Lichtfleck kann als eine Gauß-Verteilung angesehen werden. Eine Bewegung des Lichtfleckes entlang der Bahn über die Markierungen bzw. Marks und Zwischenräumen bzw. Spaces kann als eine Gauß-Verteilung angesehen werden, welche sich entlang der Bahn über die Markierung und die Zwischenräume bewegt. Der Pegel des Wiedergabesignales von einer optischen Scheibe wird durch den Bereich der Gauß-Verteilung bestimmt, welche durch die Markierung besetzt wird. Mit anderen Worten der Wiedergabesignalpegel kann bestimmt werden, indem der Bereich der Gauß-Verteilung, welcher eine Markierung besetzt als ein positiver Wert und der Bereich, wo eine Marke nicht vorhanden ist, als ein negativer Wert addiert wird. Daher,
Wiedergabesignalpegel = Bereich des schraffierten Teiles + (– Bereich des unschraffierten Teiles).
Es sei angemerkt, daß der Bereich der Gauß-Verteilung in diesem Beispiel 1 ist. Wie in 8(A) gezeigt, ist der Wiedergabesignalpegel –1, wenn eine Markierung sich nicht in der Gauß-Verteilung befindet. Wie in 8(B) gezeigt, ist der Wiedergabesignalpegel 0, wenn eine Markierung die Hälfte der Gauß-Verteilung bedeckt, d.h. wenn die Vorderkante der Markierung in der Mitte der Gauß-Verteilung positioniert ist. Wie in 8(C) gezeigt, ist der Wiedergabesignalpegel +1, wenn die Markierung komplett die Gauß-Verteilung ausfüllt. Wenn die Markierungslänge ML gleich oder länger als die Breite GW der Gauß-Verteilung ist, ändert sich der Wiedergabesignalpegel von –1 auf 0 und dann auf +1 wie durch die Linie 900 in 9 angezeigt. Der Wiedergabesignalpegel geht auf 0 genau dann, wenn die Vorderkante der Markierung in dem Zentrum der Gauß-Verteilung positioniert ist.
Wenn die Markierungslänge ML kürzer als die Breite GW der Gauß-Verteilung ist, wird nachstehend untersucht. Wie in 10(A) gezeigt, weist der Wiedergabesignalpegel –1 auf, wenn kein Teil der Markierung sich innerhalb der Gauß-Verteilung befindet. Wie in 10(B) gezeigt, weist der Wiedergabesignalpegel einen geringfügigen negativen Wert (–ΔS) als 0 auf, wenn die Vorderkante der Markierung in dem Zentrum der Gauß-Verteilung positioniert ist. Wie in 10(C) gezeigt, wenn das Markierungszentrum in dem Zentrum der Gauß-Verteilung positioniert ist, gipfelt der Wiedergabesignalpegel, aber der Pegelwert ist geringfügig kleiner als +1. Es sei angemerkt, daß die 8, 9 und 10 ein Fall unter Verwendung einer 8-16 Modulation als Modulationscode gezeigt ist.
Der Wiedergabesignalpegel, wenn die Vorderkante der Markierung in dem Zentrum der Gauß-Verteilung positioniert ist (nachfolgend als Kantenzentrumspunkt bezeichnet), kann unter Verwendung von Intersymbol-Interferenzen –ΔS ausgedrückt werden. Der absolute Wert /–ΔS/ des Wieder gabesignalpegels (–ΔS) in dem Kantenzentrumspunkt wird erhöht, soweit die Markierungslänge ML kürzer als die Breite GW der Gauß-Verteilung wird. Daß der Wiedergabesignalpegel an diesem Kantenzentrumspunkt sich von 0 in die negative Richtung bewegt wird ebenfalls als ein Faktor betrachtet, welcher zu dem Offset g beiträgt.
Die Größe des Pegels X1 in der vorliegenden Erfindung wird somit derart eingestellt, daß ein Abschneiden beim Pegel X1 an dem Punkt startet, wo der Wiedergabesignalpegel an dem Kantenzentrumspunkt im wesentlichen von einem negativen Wert auf im wesentlichen 0 steigt, so daß, wenn er zwischen –0,01 von 0 erreicht, die Markierungslänge ML sequentiell von der kürzesten Markierungslänge erhöht wird. Indem in 9 gezeigten Fall ist der Wiedergabesignalpegel an dem Kantenzentrumspunkt der Wellenform 901 für eine 3T Markierung –0,099, –0,028 für die Wellenform 902 für eine 4T Markierung und –0,006 für eine Wellenform 903 für eine 5T Markierung. Der Pegel X1 wird daher zwischen dem Höchstwert der 4T-Markierungswelle und dem Höchstwert der 5T-Markierungswelle eingestellt.
Anders gesagt, es ist ausreichend, die Signale unter Verwendung des Pegels X1 von einem Signal zu trimmen, in dessen Nähe die Markierungslänge ML der Breite GW der Gauß-Verteilung entspricht oder von einem Signal zu trimmen, in dessen Nähe die Markierungslänge ML der Halb-Breite Wh des Lichtfleckes entspricht. D.h. der Pegel X1 wird derart eingestellt, daß das Signal getrimmt wird, wenn ML/Wh ≥ R 1,0 ≤ R ≤ 1,35.
In 8 bezeichnet Bezugszeichen 803 die Halb-Breite Wh des Lichtfleckes, was die Breite der Verteilung anzeigt, wo die Leistung 1/2 der Spitzenleistung der Lichtfleckverteilung ist und beträgt ungefähr 0,6 μm für eine DVD.
Die vorstehende Beschreibung wird ferner nachstehend unter Verwendung von Gleichungen analysiert.
Wenn die Halb-Breite des Lichtfleckes Wh ist, ist der Wiedergabesignalpegel –1 (minimaler Signalpegel) für einen ausreichend langen Zwischenraum ist und der Wiedergabesignalpegel +1 (maximaler Signalpegel) bei einer ausreichend langen Markierung ist, kann die Gauß-Verteilung Sf(x), welche den Lichtfleck anzeigt, mit der Gleichung 1 ausgedrückt werden (x ist die Entfernung von dem Lichtfleckzentrum).
Gleichung 1
Der Wiedergabesignalpegel zu einem bestimmten Zeitpunkt kann durch Subtrahieren des Integrals der Teile, wo die Markierung nicht vorhanden ist, von dem Integral aller Teile, wo die Markierung, wie in Gleichung 1 gezeigt, vorhanden ist, bestimmt werden. Wie bekannt sein dürfte, da eine 1 in eine ausreichend lange Markierung resultiert, ist das Integral der Anwendung von Gleichung 1 in den gesamten Bereich 1. Wenn ferner der Lichtfleck an dem Übergang zwischen einem ausreichend langen Zwischenraum und einem ausreichend langen Markierung positioniert wird, ist die Gleichung 1 symmetrisch für X = 0 und der Wiedergabesignalpegel ist 0.
Die Intersymbol-Interferenz wird hier unter Verwendung einer 8-16 Modulation als der Modulationscode beschrieben. Der Einfachheit halber wird die Intersymbol-Interferenz, welche aus aufeinanderfolgenden Markierungen resultiert, nachfolgend unter der Annahme eines Signales beschrieben, in dem eine 3T Markierung, eine 4T Markierung, eine 5T Markierung und eine 6T Markierung einem ausreichend langen Zwischenraum folgen. Die Wiedergabewelle für das oben beschriebene ist in 9 gezeigt. In 9 bezeichnet Bezugszeichen 901 eine 3T Markierung, 902 eine 4T Markierung, 903 eine 5T Markierung und 904 eine 6T Markierung.
Der Wiedergabesignalpegel, wenn der Lichtfleck an der Änderung zwischen einem ausreichend langen Zwischenraum und einem nT Markierung angeordnet ist, ist durch Gleichung 2 gezeigt, in welcher Gleichung 1 von 0 bis (n × B1) integriert wird. B1 bezeichnet die Länge einer optischen Scheibe pro Kanalbit, d.h. pro 1T und (n × B1) ist äquivalent zu der Markierungslänge. Wenn die Markierungslänge der kürzesten Markierung 3T MLmin beträgt, ist B1 = MLmin/3. Es sei angemerkt, daß 1T eine temporäre Länge und B1 eine räumliche Länge auf der Scheibe anzeigt.
Gleichung 2
Hier wird der Wiedergabesignalpegel EQnT unter der Verwendung eines Abgleichs gemäß dem Wellenform-Abgleichen 74 gemäß 6 gemäß dem Stand der Technik durch Multiplizieren sowohl des Wiedergabesignalpegels AnT zum Zeitpunkt –τ und des Wiedergabesignalpegels Bnt zum Zeitpunkt +τ durch den Koeffizienten K und durch Addieren der Resultate zu dem Wiedergabesignalpegel InT zum Zeitpunkt 0 erhalten.
Somit: EQnt = InT + K·AnT + K·BnT = InT + K·(AnT + BnT).
Wenn der Lichtfleck die Entfernung d in der Zeit τ zurücklegt, kann AnT und BnT durch die Gleichungen 3 und 4 ausgedrückt werden.
Gleichung 3
Gleichung 4
Intersymbol-Interferenzen InT von 3T bis 6T, welche unter Verwendung von Gleichung 2 bestimmt wurden, wenn beispielsweise die Halbbreite Wh des Lichtfleckes 0,6 μm beträgt und die Kanalbit B1 0,14 μm beträgt, sind dann:
I3T = –0,099
I4T = –0,028
I5T = –0,006
I6T = –0,001.
AnT + BnT für 3T bis 6T Markierungen mit einer Entfernung d = 2·B1 sind:
A3T+B3T = –0,734+0,146 = –0,588
A3T+B4T = –0,729+0,456 = –0,273
A5T+B5T = –0,728+0,629 = –0,099
A6T+B6T = –0,728+0,700 = –0,28
Wenn der Tap-Koeffizient K der herkömmlichen Äquivalent-Schaltung als 13T/(A3T+B3T) = –0,169 ausgewählt wird, kann die Intersymbol-Interferenz von 3T Markierungen durch Abgleichen entfernt werden, aber ein Fehler von 0,018 tritt bei 4T Markierungen, ein Fehler von 0,011 bei 5T Markierungen und ein Fehler von 0,004 bei 6T Markierungen auf. Wenn der ausgewählte Tap-Koeffizient K –14T/(A4T+B4T) = –0,103 darstellt, kann die Intersymbol-Interferenz von 4T Markierungen entfernt werden, aber ein Fehler von –0,039 tritt bei 3T Markierungen, ein Fehler von 0,004 bei 5T Markierungen und ein Fehler von 0,002 bei 6T Markierungen auf. Es ist somit nicht möglich, die Intersymbol-Interferenzen für alle Markierungen mit einer herkömmlichen Abgleichschaltung zu entfernen. Der Abgleich minimiert den Mittelwert der absoluten Wert-Differenz.
Dies erfolgt, weil die Beziehung zwischen InT und AnT+BnT nicht proportional ist. Die Äquivalent-Schaltung der vorliegenden Erfindung fossiert eine nahezu proportionale Beziehung zwischen InT und AnT+BnT, indem die Amplitude von 5T und längeren Wiedergabesignalen durch Trimmen auf den Pegel X1 begrenzt wird, bei denen der absolute Wert der Intersymbol-Interferenz InT kleiner als ist 0,010, d.h. 5T, 6T, 7T, ... Wiedergabesignale, und indem die Amplitude auf AnT und BnT begrenzt wird, so daß die Beziehung zwischen I3T und I4T I3T:I4T = (A3T + B3T) : (A4T + B4T) beträgt. Wenn eine proportionale Beziehung erreicht wird und ein Koeffizient K von K = –13T/(A3T+B3T) = –14T/(A4T+B4T) ausgewählt wird, kann die Intersymbol-Interferenz für alle Markierungen eliminiert werden.
Genauer gesagt, wenn AnT amplitudenbegrenzt bei –0,578 und BnT wird amplitudenbegrenzt auf 0,578,
A3T+B3T = –0,578+0,146 = –0,433
A4T+B4T = –0,578+0,456 = –0,122
A5T+B5T = –0,578+0,578 = 0
A6T+B6T = –0,578+0,578 = 0,
und wenn K = 0,230 ausgewählt wird, wird der Fehler im wesentlichen 0, insbesondere 0 für eine 3T Markierung, 0 für eine 4T Markierung, –0,006 für eine 5T Markierung und 0,001 für eine 6T Markierung darstellen.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere effektiv bei einem Aufzeichnen mit einer hohen Dichte, wo InT und (AnT+BnT) von einer proportionalen Beziehung in der Wellenform abweichen, wenn eine Amplitudenbegrenzung (ein Trimmen beim Pegel X1) nicht angewendet wird. Die Beziehung zwischen der linearen Dichte und 4T Markierungsfehler mit einer herkömmlichen Wellenform-Abgleichschaltung, in welcher eine Amplitudenbegrenzung nicht angewendet wird, ist in 11 gezeigt. Es sei angemerkt, daß die lineare Dichte als Verhältnis zwischen der kürzesten Markierungslänge MLmin und der Halbbreite Wh des Lichtfleckes definiert wird und der Koeffizient K der Wellenform-Abgleichschaltung den Wert K = –13T/(A3T + B3T) beträgt, wodurch die Intersymbol-Interferenz für 3T Markierungen entfernt wird. Dies zeigt an, daß, wenn der Fehler groß ist, InT und (AnT+BnT) von einer proportionalen Beziehung weit entfernt sind. Die vorliegende Erfindung ist effektiv, wenn der Fehler in 11 0,010 oder größer beträgt. Hinsichtlich der linearen Dichte ist die vorliegende Erfindung effektiv, wenn das Verhältnis der kürzesten Markierungslänge und der Halbbreite des Lichtfleckes kleiner gleich 0,82 beträgt. Die Erfindung ferner effektiv, wenn der Fehler 0,018 oder größer und die lineare Dichte 0,70 oder geringer beträgt.
Ein Beispiel einer Intersymbol-Interferenz, welche von einer Markierung nach einem Zwischenraum resultiert, ist oben beispielhaft beschrieben, aber dasselbe gilt, wenn der Zwischenraum und die Markierung reversiert werden, da die Vorzeichen lediglich invertiert werden. Dasselbe gilt ferner für eine Intersymbol-Interferenz, welche aus einer Markierung vor einem Zwischenraum resultiert, da dies äquivalent mit der Invertierung der Zeitbasis und AnT und BnT lediglich reversiert werden. Das Gleiche gilt somit für alle Kombinationen.
Dieselben Vorteile werden mit einem Modulationscode erreicht, indem 2T die kürzeste Markierung darstellt, wie beispielsweise in einer (1,7) Modulation, da 2T in einer (1,7) Modulation 3T in der oben beschriebenen 8-16 Modulation ersetzt und 3T in einer (1,7) Modulation 4T in einer 8-16 Modulation ersetzt.
Wie vorstehend beschrieben kann der Offset g reduziert werden und das Wiedergabesignal-Jitter kann durch Trimmen der Spitzen auf zumindest einer Seite, wie beispielsweise durch Abschneiden der Amplituden in der positiven Richtung des Wiedergabesignals und vorzugsweise durch Eingeben des Wiedergabesignals S2 in den Wellenform-Abgleicher bevor es in den Digitalisierer 18 eingegeben wird, verbessert werden.

Claims

Ein Wiedergabegerät zum Lesen von auf einer optischen Scheibe beschriebenen Markierungen, mit einem Optischen-Kopf-Mittel (4) zum Emittieren eines Lichtfleckes auf eine Markierung, zum Lesen der Markierung und zum Ausgeben eines Wiedergabesignals; einem Trimmermittel (14) zum Begrenzen einer Amplitude in der positiven Richtung und einer Amplitude in der negativen Richtung für Wiedergabesignale einer Markierungslänge von (n+2)T oder länger, und zum Nicht-Begrenzen der Amplitude in der positiven Richtung und der Amplitude in der negativen Richtung für Wiedergabesignale einer Markierungslänge von nT oder (n+1)T in einem Modulationscode, bei dem die kürzeste Markierung nT_q darstellt, wobei n eine positive ganze Zahl und T die Periode des Kanaltaktes darstellt, so dass die positiven und negativen Amplituden sich im wesentlichen angleichen; eine Wellenform-Abgleichsschaltung (16) zum Verstärken des hochfrequenten Bandes des Ausgangssignals des Trimmermittels; und eine Digitalisierungsschaltung (18) zum Umwandeln des Ausgangssignals der Wellenform-Abgleichsschaltung in ein binäres Signal unter Verwendung eines vorbestimmten Schwellenwertes.
Wiedergabegerät für optische Scheiben nach Anspruch 1, wobei das Trimmermittel die Amplitude begrenzt, wenn das Verhältnis von ML/Wh zwischen der Grubenlänge ML auf der optischen Scheibe und der Halbbreite Wh des Lichtfleckes der folgenden Beziehung genügt: ML/Wh ≥ R 1,0 ≤ R ≤ 1,35.
Wiedergabegerät für optische Scheiben nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis zwischen der kürzesten Markierungslänge MLmin der optischen Scheibe und die Halbbreite Wh des Lichtfleckes die Beziehung MLmin/Wh < 0,82erfüllt.
Wiedergabeverfahren zum Lesen von auf einer beschreibbaren optischen Scheibe beschriebenen Markierungen, mit den Schritten: Emittieren eines Lichtfleckes von einem optischen Kopf auf eine Markierung, Lesen der Markierung und Ausgeben eines Wiedergabesignals; Begrenzen der Amplitude in der positiven Richtung und der Amplitude in der negativen Richtung für Wiedergabesignale einer Markierungslänge von (n+2)T oder länger und Nicht-Begrenzen der Amplitude in der positiven Richtung und der Amplitude in der negativen Richtung für Wiedergabesignale einer Markierungslänge von nT oder (n+1)T in einem Modulationscode, bei dem die kürzeste Markierung nT_q beträgt, wobei n eine positive ganze Zahl und T die Periode des Kanaltaktes darstellt, so dass die positiven und negativen Amplituden sich im wesentlichen angleichen; Verstärken des Signals mit im wesentlichen angeglichenen positiven und negativen Amplituden; und Umwandeln des verstärkten Signals in ein binäres Signal unter Verwendung eines vorbestimmten Schwellenwertes.
Wiedergabeverfahren für optische Scheiben nach Anspruch 4, wobei die Amplitude durch den Schritt des im wesentlichen Angleichen der positiven und negativen Amplituden begrenzt wird, wenn das Verhältnis von ML/Wh zwischen der Grubenlänge ML der optischen Scheibe und der Halbbreite Wh des Lichtfleckes die folgende Beziehung erfüllt: ML/Wh ≥ R 1,0 ≤ R ≤ 1,35.
Wiedergabeverfahren für optische Scheiben nach Anspruch 4, wobei das Verhältnis zwischen der kürzesten Markierungslänge MLmin der optischen Scheibe und die Halbbreite Wh des Lichtfleckes die Beziehung erfüllt: MLmin/Wh < 0,82.