[发明专利]光信息再生装置

说明书

技术领域

本发明涉及光盘再生装置中的再生信号的高S/N化技术。

背景技术

经历紧凑光盘（CD）、数字多用途光盘（DVD）直到Blu-ray Disc^TM（BD），通过光源的短波化和物镜的高数值孔径化使光斑微小化，由此使光盘的记录容量得到提高，但是光斑的尺寸在使用蓝色光源和高数值孔径物镜的BD中几乎达到了极限，因此，对于记录容量的进一步提高，增加记录信息的记录层的数量的多层化为有力的手段之一。当将记录层多层化时，越增加记录层的数量，返回光拾取器的反射光的强度越降低，因此，放大器噪声等检测系统噪声的影响增大，再生信号的信噪比（S/N）降低。另外，伴随着记录容量的提高，还要求数据传输速度的高速化。当将数据传输速度高速化时，由于与再生信号的宽带化相伴的检测系统噪声的增大，再生信号的S/N降低。这样，多层化或高速化伴随着再生信号的S/N的降低，因此，通过现有的再生方式显然难以确保数据的可靠性，因此，对今后的光盘的高性能化来说，再生信号的高S/N化技术逐渐变得重要。

作为光盘中的再生信号的高S/N化技术，例如在专利文献1中记载了使用零差相位分集检测的光信息检测方法。具体来说，使得从光盘反射的信号光和从同一光源分支后不照射光盘而导入检测器的参照光在检测器上干涉，由此得到放大后的再生信号。此时，同时得到参照光和信号光的相位关系各偏移90度的4种干涉状态的检测器输出来进行运算，由此得到与盘抖动引起的光路长度变化无关的稳定的再生信号。该方法不增大放大器噪声地放大再生信号的振幅，因此S/N提高。另外，在专利文献2中记载了在信号处理电路内设置对零差相位分集检测中的运算过程、运算输出或者其二者进行监视，为使输出变得稳定而进行运算调整的运算调整机构，由此，避免装置构成部件的波动或特性随时间变化等的影响，稳定地获得放大效果的光信息再生方法。

在此，对未使用零差相位分集检测的现有检测方式（以后称为通常检测方式）进行说明。从作为光源的半导体激光器出射的光通过物镜进行会聚，照射到光盘。来自光盘的反射光（以后称为信号光）通过检测器进行检测，生成再生信号。通过模拟/数字变换器（A/D变换器）采样再生信号进行数字化，以后的处理通过数字运算来进行。对数字化后的再生信号进行均衡处理、解调处理、解码处理，恢复用户数据。

在A/D变换器中存在若干变换方式，作为一例，在图14中表示并列比较方式的结构。在该方式中，比较输入电压和通过（2ⁿ-1）个电压比较器对基准电压进行电阻分割而得的电压值，其结果通过编码器进行二进制编码，得到n比特的数字值。数字值的比特数n表示A/D变换器的垂直分辨率。当垂直分辨率为n比特时，数字化后的信号电平的数量为2ⁿ。

在A/D变换器中，由于伴随从模拟值向数字值变换的误差，产生量子化噪音，但是该影响在垂直分辨率减小时变得无法忽视，再生信号的S/N恶化。但是，提高垂直分辨率会伴随有A/D变换器的电路规模的增大和动作速度的降低，因此，将垂直分辨率确定为可以忽视量子化噪声的影响的足够的大小。现有的通常检测方式的光盘再生装置中，一般将A/D变换器的垂直分辨率设为7到8比特。

另一方面，专利文献1的使用零差相位分集检测的光盘再生装置的情况下，与信号光和参照光的相位关系各相差90度的4种干涉状态对应的4个光检测器PD1、PD2、PD3以及PD4的输出信号I_PD1、I_PD2、I_PD3以及I_PD4分别如下。

【数学式1】

在此，E_sig是信号光的振幅，E_ref是参照光的振幅，是信号光的相位，是参照光的相位。为了简化，假定E_sig和E_ref完全相干。通过I_PD1和I_PD2以及I_PD3和I_PD4分别取差动信号，2个差动信号Sig1以及Sig2分别如下。

【数学式2】

根据式（5）以及（6），Sig1以及Sig2当信号光和参照光的相位差变化时，波形的包络线变化。由于盘的抖动等使信号光的光路长度变化而产生相位差的变化。