JP2000228065A - 光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク装置

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JP2000228065A
JP2000228065A JP11027406A JP2740699A JP2000228065A JP 2000228065 A JP2000228065 A JP 2000228065A JP 11027406 A JP11027406 A JP 11027406A JP 2740699 A JP2740699 A JP 2740699A JP 2000228065 A JP2000228065 A JP 2000228065A
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JP11027406A
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Yoshiya Fujishiro
良哉 藤代
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Nippon Columbia Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】複数のビタビ復号器を用いた場合、分割回路
が、デジタル再生信号を所定の長さLビット毎に切り分
けるため、デジタルデータに誤りが生じる。 【解決手段】光ディスクから読み出されアナログ/デジ
タル変換されたデジタル再生信号にビタビ復号処理を施
す複数のビタビ復号器を備えた光ディスク装置におい
て、デジタル再生信号の予め定めた長さ以上のデータで
あってデジタル再生信号のレベルが「+」から「0」を
介して「−」に変化する又は「−」から「0」を介して
「+」に変化する「0」の部分を分割点としてデジタル
再生信号を分割する分割回路と、分割回路から出力され
るデジタル再生信号に2値化復号処理を施して「H」と
「L」とで表されるデジタルデータを出力する複数のビ
タビ復号器と、ビタビ復号器から出力される複数のデジ
タルデータを1列のデジタルデータに合成して出力する
連結回路とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル再生信号
を2値化信号に変換するビタビ復号器を備えた光ディス
ク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスクの高密度化、大容量化を図る
ために、信号再生に用いる光源の短波長化、対物レンズ
の高開口数(高NA:Numerical Aperture)化や光ディ
スクの狭トラックピッチ化などが行われている。高密度
の光ディスクから高い信頼性でデジタルデータを再生す
るには、高性能な復号方法を採用する必要がある。
【0003】従来のコンパクトディスクの再生に用いら
れているビットバイビット復号方法においては、デジタ
ル再生信号のレベルが所定値より大きければ「1」、小
さければ「0」と判定してデジタルデータに変換してい
る。ビットバイビット復号方法によると、光ディスクが
高密度化されるに伴って、高い信頼性でデジタルデータ
を得ることは困難になる。
【0004】高密度の光ディスクから高い信頼性でデジ
タルデータを得るために、光ディスクから読み出された
デジタル再生信号を、光ディスクに記録された記録信号
のデータ列の配列パターンに基づいて、最も確からしい
デジタルデータとして復号するビタビ復号方法が採用さ
れるようになった。光ディスクに記録信号を記録する場
合に用いられる変調方法においては、「1」と「0」で
表されるデジタルデータにおけるデータ列(例えば「0
00」、「001」、「011」等)の配列パターンが
定まっているため、ビタビ復号方法を用いることによ
り、光ディスクから読み出されたアナログ再生信号にノ
イズが加わった場合でも、前記データ列の配列パターン
を観察することにより、デジタル再生信号を正しいデジ
タルデータに変換することができる。
【0005】ビタビ復号方法によれば、光ディスクから
読み出されたデジタル再生信号を、記録信号のデータ列
の配列パターンに基づいて復号処理を施すことにより、
記録密度が高く、アナログ再生信号のS/N(Signal/
Noise)比が低い場合でも、データの誤り率を低減し、
信頼性の高いデジタルデータの再生を可能にすることが
できる。
【0006】図3は、従来の光ディスク装置の概略構成
を示す模式図である。図3において、光学ヘッド3によ
り光ディスク2から読み出されたアナログ再生信号は、
A/D変換回路4によりデジタル再生信号に変換され
る。A/D変換回路4は、アナログ再生信号を3値のデ
ジタル再生信号に変換し、等化回路5に出力する。デジ
タル再生信号は、等化回路5によりデジタルフィルタで
高域成分が補正され、ビタビ復号回路6によりデジタル
データ(2値化信号)に変換される。
【0007】1個のビタビ復号器を備えた光ディスク装
置において、光ディスクからデジタル再生信号を通常の
N(Nは自然数)倍の速さで読み出し、通常のN倍の速
さでデータ処理を行うためには、後段の全ての回路を通
常のN倍で動作させることが必要である。しかし、ビタ
ビ復号器には、乗算回路及び加算回路とが備えられてお
り、乗算回路及び加算回路の処理を高速で動作させて、
1個のビタビ復号器をN倍の速度で動作させることが困
難である。
【0008】図3に示す光ディスク装置において、ヒダ
ビ復号回路6に複数(M個:Mは自然数)のビタビ復号
器8a、8bを備えて、それぞれのビタビ復号器8a、
8bをN/M倍の処理速度で動作させることにより、ビ
タビ復号回路6全体の処理速度をN倍で動作させること
が可能となる。
【0009】複数のビタビ復号器8a、8bを備えたビ
タビ復号回路6は、ビタビ復号器8a、8bにデジタル
再生信号を振り分ける分割回路7と、ビタビ復号器8
a、8bから出力されたデジタルデータを合成する連結
回路10とが必要となる。
【0010】分割回路7は、マルチプレクサ11、第1
FIFOメモリ12a、12bを備えている。マルチプ
レクサ11は、入力されたデジタル再生信号を所定の長
さLビット毎に分割し、それぞれのデジタル再生信号
を、ビタビ復号器8a、8b毎に割り当てられた第1F
IFOメモリ12a、12bに入力する。第1FIFO
メモリ12a、12bは、マルチプレクサ11から出力
されたデジタル再生信号を記憶する。
【0011】ビタビ復号器8a、8bは、第1FIFO
メモリ12a、12bからデジタル再生信号を読み出し
て2値化処理を行い、連結回路10の第2FIFOメモ
リ14a、14bにテジタルデータとして出力する。
【0012】連結回路10は、第2FIFOメモリ14
a、14b、デマルチプレクサ15を備えている。第2
FIFOメモリ14a、14bは、ビタビ復号器8a、
8bから出力されたデジタルデータを記憶する。デマル
チプレクサ15は、第2FIFOメモリ14a、14b
からデジタルデータを読み出し、1列のデータ列に合成
して出力する。
【0013】図4は、従来の光ディスク装置におけるビ
タビ復号回路の処理を説明するための模式図である。図
4(a)に示すデジタル再生信号がビタビ復号回路6に
入力されると、分割回路7は、このデジタル再生信号を
予め定めた長さLビット毎に分割し、ビタビ復号器8
a、8bに入力する。このとき、ビタビ復号器8aに
は、図4(b)に示すようなデジタル再生信号が入力さ
れる。デジタル再生信号は、上限値「+」、中間値
「0」、下限値「−」の3値のレベルで表される。ビタ
ビ復号器8aは、3値のデジタル再生信号における中間
値「0」のレベルで、デジタルデータの「H」と「L」
とを反転させる。しかし、図4(b)に示すデジタル再
生信号において、「H」と「L」との間に中間値がない
部分は、図4(c)に示すように、デジタルデータの
「H」と「L」がの部分で反転したりの部分で反転
したり、反転位置が定まらずデジタルデータに誤りが生
じる。
【0014】図5は、ビタビ復号回路におけるビタビ復
号処理によるデータの誤りを説明するための模式図であ
る。図3に示すビタビ復号回路6の分割回路7におい
て、デジタル再生信号が、図5(a)に示すの位置で
分割されると、ビタビ復号器8aには、図5(b)に示
すようなデジタル再生信号が入力される。デジタル再生
信号が、EFM(Eight to Fourteen Modulation)変調
された信号の場合、ビタビ復号器8a、8bは、EFM
信号の「H」と「L」の反転期間が3T(デジタルデー
タは、「1」と「0」のビット情報が連続したデータ列
であり、「1」と「1」とのビット間隔又は「0」と
「0」とのビット間隔を「T」により表す。)以上であ
るという特性に基づいて構成されているため、3Tより
短い幅の部分を誤りとし、その誤りを訂正する。その結
果、図5(b)に示す出力信号のように誤った信号を出
力する。
【0015】同様に、デジタル再生信号が、図5(a)
の又はに示す位置で分割された場合、ビタビ復号器
8aには、図5(c)又は図5(d)に示すようなデジ
タル再生信号が入力される。図5(c)又は図5(d)
に示すデジタル再生信号は、EFM信号に存在しない1
T又は2Tの幅の信号を含むため、ビタビ復号器8a
は、3Tより短い1T、2Tの部分を訂正する。その結
果、誤ったデータを出力する。そのため、連結回路10
から出力されるデジタルデータも誤った波形となる。
【0016】このように、ビタビ復号回路において、分
割回路でデジタル再生信号を所定の長さLビット毎に分
割してビタビ復号処理を行うことにより、データに誤り
が生じることがあるため、光ディスクを通常のN倍速で
再生する場合に、高い信頼性のあるデジタルデータを得
ることができない。
【発明が解決しようとする課題】
【0017】本発明は、複数のビタビ復号器を備えたビ
タビ復号回路を有する光ディスク装置において、光ディ
スクを通常のN倍速で再生しても高い信頼性のあるデジ
タルデータを得ることを課題とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1記載の発
明は、光ディスクから読み出されアナログ/デジタル変
換されたデジタル再生信号にビタビ復号処理を施す複数
のビタビ復号器を備えた光ディスク装置において、デジ
タル再生信号の予め定めた長さ以上のデータであって前
記デジタル再生信号のレベルが「+」から「0」を介し
て「−」に変化する「0」の部分を分割点としてデジタ
ル再生信号を分割する分割回路と、分割回路から出力さ
れるデジタル再生信号に2値化復号処理を施して「H」
と「L」とで表されるデジタルデータを出力する複数の
ビタビ復号器と、ビタビ復号器から出力される複数のデ
ジタルデータを1列のデジタルデータに合成して出力す
る連結回路とを具備することを特徴としている。
【0019】本願の請求項2記載の発明は、光ディスク
から読み出されアナログ/デジタル変換されたデジタル
再生信号にビタビ復号処理を施す複数のビタビ復号器を
備えた光ディスク装置において、デジタル再生信号の予
め定めた長さ以上のデータであってデジタル再生信号の
レベルが「−」から「0」を介して「+」に変化する
「0」の部分を分割点としてデジタル再生信号を分割す
る分割回路と、分割回路から出力されるデジタル再生信
号に2値化復号処理を施して「H」と「L」とで表され
るデジタルデータを出力する複数のビタビ復号器と、ビ
タビ復号器から出力される複数のデジタルデータを1列
のデジタルデータに合成して出力する連結回路とを具備
することを特徴としている。
【0020】本願の請求項3記載の発明は、請求項1又
は請求項2記載の光ディスク装置において、分割回路
は、デジタル再生信号のレベルが「+」から「0」を介
して「−」又は「−」から「0」を介して「+」に変化
する間隔が光ディスクに記録されている記録信号の最短
の反転間隔以上の反転間隔の場合にデジタル再生信号の
レベルが「+」から「0」を介して「−」又は「−」か
ら「0」を介して「+」に変化する「0」の部分を分割
点としてデジタル再生信号を分割することを特徴として
いる。
【0021】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の光ディスク装置
における一実施例の概略構成を示す模式図である。図1
において、光ディスク装置1は、光ディスク2から情報
を読み取り、アナログ再生信号を出力する光学ヘッド3
と、光学ヘッド3から出力されたアナログ再生信号にA
/D変換処理を施すA/D変換回路4と、A/D変換回
路4から出力されたデジタル再生信号に対してデジタル
フィルタを用いて高周波成分を強調して波形を補正する
等化回路5と、光ディスク2に記録された記録信号のデ
ータ列の配列パターンを利用して、等化回路5から出力
されたデジタル再生信号を2値化信号に変換して出力す
るビタビ復号回路6とを備えている。
【0022】A/D変換回路4は、光ディスクから読み
出されたアナログ再生信号を、上限値「+」、中間値
「0」、下限値「−」の3値のレベルを有するデジタル
再生信号に変換する。
【0023】ビタビ復号回路6は、分割回路7と、複数
のビタビ復号器8a、8bと、ビタビ復号器制御部9
と、連結回路10とを備えている。本実施例において
は、ビタビ復号回路6は、2個のビタビ復号器8a、8
bを備えているが、更に多くのビタビ復号器を備えても
よい。ビタビ復号回路6において、ビタビ復号器を多く
備えることにより、光ディスク装置1における再生速度
を高速化することができる。
【0024】分割回路7は、等化回路5から出力された
デジタル再生信号を分割するマルチプレクサ11と、マ
ルチプレクサ11で分割されたデジタル再生信号を一時
格納する第1FIFOメモリ12a、12bと、ビタビ
復号回路6に入力したデジタル再生信号を、長さL0ビ
ット以降で波形が「H」から「L」に反転する時に分割
するようにマルチプレクサ11を制御すると共に、分割
したデジタル再生信号を第1FIFOメモリ12a、1
2bに格納する制御を行う分割回路制御部13とを備え
ている。
【0025】ビタビ復号器8a、8bは、第1FIFO
メモリ12a、12bから出力されるデジタル再生信号
に2値化復号処理を施し、後述する連結回路10の第2
FIFOメモリ14a、14bに出力する。
【0026】ビタビ復号器制御部9は、第1FIFOメ
モリ12a、12bに格納されたデジタル再生信号を読
み込み、それぞれ異なる長さのデジタル再生信号に対し
て2値化復号処理を施すように、ビタビ復号器8a、8
bを制御する。
【0027】連結回路10は、ビタビ復号器8a、8b
から出力される2値化信号を一時格納する第2FIFO
メモリ14a、14bと、第2FIFOメモリ14a、
14bに格納された2値化信号を1列のデジタルデータ
に合成して出力するデマルチプレクサ15と、ビタビ復
号器8a、8bから入力されたデジタルデータを第2F
IFOメモリ14a、14bから読み出す制御を行うと
共に、第2FIFOメモリ14a、14bから出力され
た異なる長さのデジタルデータを1列のデジタルデータ
に合成して出力するようにデマルチプレクサ15を制御
する連結回路制御部16とを備えている。
【0028】前述した光ディスク装置1の処理動作につ
いて説明する。図2は、本実施例の光ディスク装置の処
理動作を説明するための模式図である。図1において、
光ディスク2から読み出されたアナログ再生信号は、A
/D変換回路4及び等化回路5を通過した後、図2
(a)に示すような波形のデジタル再生信号としてビタ
ビ復号回路6に入力される。
【0029】ビタビ復号回路6に入力された再生信号
は、分割回路7のマルチプレクサ11に入力される。マ
ルチプレクサ11は、分割回路制御部13の制御によ
り、後段の複数のビタビ復号器8a、8bに対応するよ
うに、予め定められた長さL0ビット以降であり、デジ
タル再生信号のレベルが「+」から「0」を介して
「L」に変化する「0」の部分を分割点として検出し、
デジタル再生信号を分割する。
【0030】本実施例では、デジタル再生信号の分割点
を予め定められた長さL0ビット以降であり、デジタル
再生信号のレベルが「+」から「0」を介して「−」に
変化する「0」の部分としたが、デジタル再生信号のレ
ベルが「−」から「0」を介して「+」に変化する
「0」の部分としてもよい。
【0031】光ディスク2の再生を開始した初期状態に
おいては、分割回路7の第1FIFOメモリ12a、1
2bにはデジタル再生信号がない空の状態である。この
ときは、分割回路7のデジタル再生信号のレベルが
「+」から「0」を介して「−」に初めて変化する点を
スタート点として処理を開始する。
【0032】スタート点から長さL0ビットのデータ
が、ビタビ復号器8aに接続された第1FIFOメモリ
12aに入力される。長さL0ビットの時点で、再生信
号のレベルが「+」から「0」を介して「−」に変化す
る変化点でなければ、次に再生信号のレベルが「+」か
ら「0」を介して「−」に変化する変化点までのデータ
を第1FIFOメモリ12aに格納する。そして、分割
回路制御部13は、第1FIFOメモリ12aに格納す
るデータの長さを、予め定められた長さL0ビットから
変化点までの長さαビットを足した長さL0+αビット
としてビタビ復号器制御部9に転送する。
【0033】例えば、図2(a)に示すように、予め定
められた長さL0ビットが4000ビットであり、長さ
L0ビットの後最初に再生信号のレベルが「+」から
「0」を介して「−」に変化する変化点までの長さαビ
ットが7ビットの場合、第1FIFOメモリ12aを介
してビタビ復号器8aに入力されるデジタル再生信号の
データの長さは、4007ビットとなる。
【0034】当該変化点以降のデジタル再生信号は、予
め定められた長さL0ビット以降であり、デジタル再生
信号のレベルが最初に「+」から「0」を介して「−」
に変化する変化点までのデジタル再生信号が、ビタビ復
号器8bに接続された第1FIFOメモリ12bに入力
される。以後同様にして、第1FIFOメモリ12aと
第1FIFOメモリ12bとに交互にデジタル再生信号
が入力される。
【0035】例えば、第1FIFOメモリ12aには、
図2(a)に示す長さL0+α(7ビット)ビットのデ
ジタル再生信号、長さL0+α(4ビット)ビットのデ
ジタル再生信号の順に格納され、図2(b)に示すよう
な、ビタビ復号器8aへの入力信号となる。図2(a)
に示す長さL0ビットのデジタル再生信号は、第2FI
FOメモリ12bに格納され、ビタビ復号器8bの入力
信号となる。
【0036】ビタビ復号器8a、8bは、第1FIFO
メモリ12aと第1FIFOメモリ12bにデジタル再
生信号が格納されているならば、それらのデジタル再生
信号を読み出し、2値化復号処理を行う。例えば、ビタ
ビ復号器8aは、図2(b)に示すデジタル再生信号に
対して2値化処理を行う。図2(b)に示すデジタル再
生信号は、図2(a)に示すデジタル再生信号のうち前
記変化点で分割され合成された信号であり、デジタル再
生信号のレベルが「+」又は「−」で連続した区間の中
間が分割点となることがない。
【0037】図2(b)に示す信号に2値化処理を施し
た場合、図2(c)に示すように、デジタルデータにお
ける「H」又は「L」のレベルの区間は、デジタル再生
信号に基づいた長さとなる。したがって、光ディスクに
記録された記録信号のデータ列の配列パターンにない長
さのデータが生成されるなどの誤ったデジタルデータが
生成されることがない。
【0038】予め定められた長さL0ビットが4000
ビット、長さαビットが物理的な最大長である96ビッ
トであり、光ディスク2から読み出すデータ転送レート
が30Mbpsの場合、ビタビ復調器8a、8bには、
15.36MHz以上の周波数で処理を行うことが要求
される。第1FIFOメモリ12a、12bが空の場合
は、ビタビ復号器8a、8bの動作は、ビタビ復号器制
御部9の制御により停止される。
【0039】連結回路10において、第2FIFOメモ
リ14a、14bには、ビタビ復号器8a、8bから出
力された2値化信号が格納されている。デマルチプレク
サ15は、連結回路制御部16の制御により各第2FI
FOメモリ14a、14bから交互に読み出されるデジ
タルデータを、1列のデジタルデータに合成して出力す
る。
【0040】第2FIFOメモリ14a、14bからデ
ジタルデータを読み出す場合、連結回路制御部16がデ
マルチプレクサ15を制御し、ビタビ復号器制御部9か
ら転送される長さαビットに基づいて読み出すデジタル
データの長さを決める。ビタビ復調器8a、8bが、デ
ータを第1FIFOメモリ12a、12bに出力した時
点で、ビタビ復調器制御部9から連結回路制御部16に
デジタルデータの長さに関連した情報(αの値)が転送
されている。
【0041】連結回路10のデマルチプレクサ15は、
第2FIFOメモリ14aからデジタルデータを読み出
すときに、固定長のL0ビット分のデジタルデータを読
み出した後、続けてαビットのデジタルデータを読み出
す。読み出しが終わった後、第2FIFOメモリ14b
からのデジタルデータの読み出しを開始する。読み出さ
れたデジタルデータは、デマルチプレクサ15により1
列のデジタルデータに合成され出力される。
【0042】以上のように、本実施例のビダビ復号回路
を用いた光ディスク装置は、予め定められた長さL0ビ
ット以降であり、デジタル再生信号のレベルが「+」か
ら「0」を介して「−」又は「−」から「0」を介して
「+」に変化する「0」の部分を変化点として、当該変
化点でデジタル再生信号を分割する。複数のビタビ復号
器でそれぞれ2値化復号処理を施した後、それぞれのデ
ータを分割した時の長さに基づいて複数のデータを1列
のデジタルデータに合成して出力する。このため、複数
のビタビ復号器を用いて、光ディスクを高速に再生する
場合に、誤りがなく精度の高いデジタルデータを再生す
ることができる。
【0043】
【発明の効果】本発明によれば、複数のビタビ復号器を
備えた光ディスク装置において、デジタル再生信号を分
割する場合に、光ディスクに記録された記録信号のデー
タ列の配列パターンに基づいてデジタル再生信号を分割
してビタビ復号処理を施すことができるため、データの
つなぎ目等における誤ったデータの発生や誤ったデジタ
ルデータの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ディスク装置における一実施例の概
略構成を示す模式図。
【図2】本実施例の光ディスク装置の処理動作を説明す
るための模式図。
【図3】従来の光ディスク装置の概略構成を示す模式
図。
【図4】従来の光ディスク装置におけるビタビ復号回路
の処理を説明するための模式図。
【図5】従来の光ディスク装置のビタビ復号回路におけ
るデータの誤りを説明するための模式図。
【符号の説明】
1・・光ディスク装置、2・・光ディスク、3・・光学
ヘッド、4・・A/D変換回路、5・・等化回路、6・
・ビタビ復号回路、7・・分割回路、8a,8b・・ビ
タビ復号器、9・・ビタビ復号器制御部、10・・連結
回路、11・・マルチプレクサ、12a,12b・・第
1FIFOメモリ、13・・分割回路制御部、14a,
14b・・第2FIFOメモリ、15・・デマルチプレ
クサ、16・・連結回路制御部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光ディスクから読み出されアナログ/デジ
    タル変換されたデジタル再生信号にビタビ復号処理を施
    す複数のビタビ復号器を備えた光ディスク装置におい
    て、前記デジタル再生信号の予め定めた長さ以上のデー
    タであって前記デジタル再生信号のレベルが「+」から
    「0」を介して「−」に変化する「0」の部分を分割点
    として前記デジタル再生信号を分割する分割回路と、該
    分割回路から出力される前記デジタル再生信号に2値化
    復号処理を施して「H」と「L」とで表されるデジタル
    データを出力する複数のビタビ復号器と、該ビタビ復号
    器から出力される複数のデジタルデータを1列のデジタ
    ルデータに合成して出力する連結回路とを具備すること
    を特徴とする光ディスク装置。
  2. 【請求項2】光ディスクから読み出されアナログ/デジ
    タル変換されたデジタル再生信号にビタビ復号処理を施
    す複数のビタビ復号器を備えた光ディスク装置におい
    て、前記デジタル再生信号の予め定めた長さ以上のデー
    タであって前記デジタル再生信号のレベルが「−」から
    「0」を介して「+」に変化する「0」の部分を分割点
    として前記デジタル再生信号を分割する分割回路と、該
    分割回路から出力される前記デジタル再生信号に2値化
    復号処理を施して「H」と「L」とで表されるデジタル
    データを出力する複数のビタビ復号器と、該ビタビ復号
    器から出力される複数のデジタルデータを1列のデジタ
    ルデータに合成して出力する連結回路とを具備すること
    を特徴とする光ディスク装置。
  3. 【請求項3】請求項1又は請求項2記載の光ディスク装
    置において、前記分割回路は、前記デジタル再生信号の
    レベルが「+」から「0」を介して「−」又は「−」か
    ら「0」を介して「+」に変化する間隔が前記光ディス
    クに記録されている記録信号の最短の反転間隔以上の反
    転間隔の場合に前記デジタル再生信号のレベルが「+」
    から「0」を介して「−」又は「−」から「0」を介し
    て「+」に変化する「0」の部分を前記分割点として前
    記デジタル再生信号を分割することを特徴とする光ディ
    スク装置。
JP11027406A 1999-02-04 1999-02-04 光ディスク装置 Withdrawn JP2000228065A (ja)

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