JPH10145184A - 波形等化回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】立ち上がりと立ち下がりの傾きが異なる再生信
号の場合でも、波形等化後のジッタ量を少なくする。 【解決手段】入力信号Ｓ１を、周波数特性を可変可能と
する波形等化部１に入力する。入力信号Ｓ１の演算を行
い、波形等化部１が入力信号Ｓ１を処理するタイミング
に合わせて、制御信号発生部２では入力信号Ｓ１の傾き
に応じた制御信号Ｓ３を生成する。記制御信号Ｓ３に基
づいて波形等化部１の周波数特性を可変する。入力信号
Ｓ１の立ち上がりと立ち下がりの傾きを検出し、その傾
きに応じて波形等化部１の波形等化特性を制御し、立ち
上がりと立ち下がり、それぞれの部分で常に最適な波形
等化特性を得ることで、入力信号Ｓ１の立ち上がりと立
ち下がりの非対称性が大きい場合でも出力信号Ｓ３のジ
ッタ量を少なくできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光ディスク装置
に記録された情報を読み取る再生装置に用いて好適な波
形等化回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル信号を記録媒体上に記録再生す
る手段の１つとして、光ディスク装置がある。光ディス
ク装置では、記録再生系を通過した信号に生じた周波数
特性劣化、歪み等を補正するために、再生回路中に波形
等化回路を設け、記録信号の符号列が符号間干渉を起こ
さないようにしている。

【０００３】この波形等化回路によって十分に符号間干
渉、歪みが除去できない場合、ジッタすなわち位相誤差
が増加し、読み出し誤り率が増加してしまう。従来から
用いられている波形等化回路に、波形等化後の再生信号
のジッタ量を検出し、ジッタ量に応じて波形等化回路の
特性を制御する波形等化回路がある。この波形等化回路
では、ジッタ量をある時定数で積分して平均値をとり、
このジッタ量の平均値が最小となるように波形等化回路
の特性を制御して、常に最適な波形等化特性を保持す
る。

【０００４】ところで、光ディスクの記録方法は、光ス
ポットにより記録媒体に熱を与え、記録媒体の熱による
状態変化を利用して、記録ピットを作成する方法が一般
的である。

【０００５】近年、光ディスクの大容量化に伴って、記
録ピットの大きさ、及びその間隔が狭くなってきてい
る。そのため、光スポットにより与えられた熱が記録媒
体中を拡散する影響を無視できなくなってきており、記
録ピットの形状が理想的な小判型とはならず、非対称な
涙型の形状になってしまう。この記録ピットを再生した
場合、再生信号波形は、図１５のように信号の立ち上が
りと立ち下がりの傾きが異なる非対称な波形となる。こ
の立ち上がりと立ち下がりが非対称な再生信号を、従来
の波形等化回路で波形等化した場合、問題がある。立ち
上がりと立ち下がりが非対称なので、立ち上がりと立ち
下がり部分で最適な波形等化特性、すなわちジッタが最
小となる波形等化特性となる制御量が異なる。

【０００６】ところが、従来の波形等化回路は、ジッタ
の平均値が最小となるように波形等化特性を制御するた
め、立ち上がり部分と立ち下がり部分で最適な波形等化
特性とすることができない。例えば、波形等化後の信号
の立ち上がり部と立ち下がり部で、ジッタ量と波形等化
回路特性制御量の間に、図１６のような関係があった場
合、波形等化回路の制御量は、立ち上がりと立ち下がり
のジッタ量の平均値が最小であるＡ点の値となる。

【０００７】つまり、再生信号の立ち上がりと立ち下が
りの非対称性が大きく、立ち上がりと立ち下がり部分で
最適な波形等化特性を得る制御量が大幅に異なる場合、
従来の波形等化回路では立ち上がり部分と立ち下がり部
分それぞれの最適波形等化特性におけるジッタ量が小さ
いにも関わらず、制御量は立ち上がり部分と立ち下がり
部分のジッタ量の平均値が最小となる制御量になる。こ
のために波形等化後のジッタ量が大きな値になってしま
う、という問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
の波形等化回路は、再生信号波形の立ち上がりと立ち下
がりの傾きが異なる場合、制御後の波形等化特性は、立
ち上がり部分と立ち下がり部分のジッタ量を加算した値
が最小となる特性になる。その結果、立ち上がりと立ち
下がり部分で、それぞれ最適な波形等化特性時に十分ジ
ッタが小さくても、制御量は立ち上がり部分と立ち下が
り部分のジッタ量を加算した値が最小となる制御量にな
るため、総合的に波形等化後のジッタが大きくなるとい
う問題があった。

【０００９】この発明は、再生信号波形の立ち上がりと
立ち下がりの傾きが異なる場合でも、波形等化後のジッ
タ量を少なくできる波形等化回路を提供する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、この発明では、入力信号の波形歪みを低減する
波形等化回路において、前記入力信号を入力し、周波数
特性を可変可能とする波形等化部と、前記入力信号の演
算を行い、前記波形等化部が前記入力信号を処理するタ
イミングに合わせて、前記入力信号の傾きに応じた制御
信号を生成する制御信号発生部と、前記制御信号に基づ
いて前記波形等化部の周波数特性を可変する制御手段と
からなることを特徴とする。

【００１１】また、立上がり立下がりの傾きが異なる信
号に比例する第１の信号を一定時間遅延した第２の信号
を発生する第１の遅延回路と、前記第２の信号を一定時
間遅延した第３の信号を発生する第２の遅延回路と、前
記第１〜第３の信号を重み付けして加算する重み変更可
能な重み付け加算回路と、前記第２の信号よりも遅延が
少ない第１の検出用信号および前記第２の信号よりも遅
延が大きい第２の検出用信号とを取り出す信号取り出し
回路と、前記第１および第２の検出用信号を演算して前
記第２の信号の傾きに応じた制御信号を発生する制御信
号発生部と、前記制御信号により前記重み付け加算回路
の重みを可変する可変手段とからなることを特徴とす
る。

【００１２】上記した手段により、再生信号の立ち上が
りと立ち下がりの傾きを検出し、その傾きに応じて波形
等化特性を制御し、立ち上がりと立ち下がり、それぞれ
の部分で常に最適な波形等化特性を得ることで、再生信
号の立ち上がりと立ち下がりの非対称性が大きい場合で
も出力のジッタ量を少なくできる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、こ
の発明の第１の実施の形態について説明するための回路
構成図である。この実施の形態では、波形等化部１と制
御信号発生部２とから波形等化回路を構成し、波形等化
部１は、立ち上がりと立ち下がりの傾きが異なる非対称
な信号波形である、入力信号Ｓ１を波形等化して出力信
号Ｓ２を出力する。また、制御信号発生部２は、入力信
号Ｓ１の傾きを検出し、その傾きに基づいた制御信号Ｓ
３を生成する。波形等化部１は、この制御信号Ｓ３によ
って等化特性を制御する。

【００１４】制御信号発生部２は、微分回路３、ピーク
検出回路４ａ、ボトム検出回路４ｂ、平滑回路５ａ、５
ｂ、極性判別回路６、制御信号選択回路７とから成り、
入力信号Ｓ１に基づき制御信号Ｓ３を生成し、波形等化
部１に出力する。ピーク検出回路４ａと平滑回路５ａが
立ち上がり用、ピーク検出回路４ｂと平滑回路５ｂが立
ち下がり用の制御信号生成回路である。

【００１５】ここで、制御信号発生部２の各部分の信号
波形を示した図２とともに、制御信号発生部２の動作に
ついてさらに説明する。

【００１６】微分回路３では、入力信号Ｓ１を微分し、
入力信号Ｓ１の立ち上がりおよび立ち下がりとその傾き
を検出して信号ａを出力する。微分回路３の出力信号ａ
のうち、ピーク検出回路４ａでは、入力信号Ｓ１の立ち
上がりの傾きに比例するピークの大きさを検出して信号
ｂを、ボトム検出回路４ｂでは、入力信号Ｓ１の立ち下
がりの傾きに比例するボトムの大きさを検出して信号ｃ
を、それぞれ出力する。平滑回路５ａはピーク検出回路
４ａの出力信号ｂを平滑した信号ｄを、平滑回路５ａは
ボトム検出回路４ｂの出力信号ｃを平滑した信号ｅを、
それぞれ出力する。その結果、平滑回路５ａの出力信号
ｄは、入力信号Ｓ１の立ち上がりの傾きの平均値に比例
した信号となり、平滑回路５ｂの出力信号ｅは、出力信
号Ｓ１の立ち下がりの傾きの平均値に比例した信号とな
る。

【００１７】また、極性判別回路６では微分回路３の出
力の極性を判別して、入力信号Ｓ１の立ち上がり、立ち
下がりを検出し、その検出結果に基づき入力信号の立ち
上がりと立ち下がりの間で、制御信号Ｓ３が切り換わる
ようなタイミング信号ｆを出力する。なお、タイミング
信号ｆとしては、極性判別回路６の極性判別結果から正
極性の出力を取り出したものがあるが、入力信号の立ち
上がりと立ち下がりの間で制御信号Ｓ３が切り換わるも
のであれば、どんな信号でもよい。

【００１８】選択回路７は、タイミング信号ｆによっ
て、入力信号の立ち上がりを含む期間では平滑回路５ａ
出力を、入力信号の立ち下がりを含む期間では平滑回路
５ｂ出力を選択して、制御信号Ｓ３として出力する。

【００１９】その結果、入力信号Ｓ１の傾きと制御信号
Ｓ３の関係は、図３のようになる。ここで、簡単のため
に、入力信号Ｓ１の立ち上がり部分を波形等化する場合
について説明する。この場合、図３の入力信号Ｓ１の傾
きと制御信号Ｓ３の関係は、図４のようになる。図５の
ように、入力信号Ｓ１の傾きの平均値がある基準値より
小さい場合は、高域強調量を増加する。逆に、制御信号
Ｓ３が大きい、すなわち入力信号Ｓ１の傾きの平均値が
ある基準値より大きい場合は、高域強調量を減少するよ
うに周波数特性を制御する。制御信号Ｓ３と高域強調量
の関係を図６（ａ）に示す。

【００２０】この制御信号Ｓ３と高域強調量の関係は、
入力信号Ｓ１の傾きに応じて、波形等化部１出力のジッ
タが最小になるように選び、例えば、図６（ｂ）、図６
（ｃ）のような関係でもよい。

【００２１】入力信号Ｓ１の立ち下がり部分を波形等化
する場合も立ち上がり部分を波形等化する場合と同様
で、入力信号の立ち上がり、立ち下がりを合わせた制御
信号Ｓ３と高域強調量の関係は、図７に示すようにな
る。

【００２２】この波形等化部１に、立ち上がりと立ち下
がりが非対称であり、図８に示すようにジッタが最小と
なる最適な波形等化特性制御量が立ち上がりと立ち下が
りで大幅に違う信号を入力した場合、この実施の形態で
は、入力信号Ｓ１の立ち上がり部分を波形等化するとき
の波形等化部１の特性と、入力信号Ｓ１の立ち下がり部
分を波形等化するときの波形等化部１の特性をそれぞれ
別々に独立して制御し、立ち上がり、立ち下がり部分で
それぞれ、最適な波形等化特性にすることができる。

【００２３】その結果、図８において、波形等化部１の
出力信号のジッタ量は、立ち上がり部ではＢ点、立ち下
がり部ではＣ点のジッタ量となり、波形等化後のジッタ
量の増加を抑えることができる。

【００２４】このように、実施の形態は、立ち上がりと
立ち下がりが非対称な入力信号でも、出力信号のジッタ
量を抑えた常に最適な波形等化特性を保持することが可
能となる。

【００２５】図９は、この発明の第２の実施の形態につ
いて説明するための回路構成図である。この実施の形態
は、波形等化部１１をトランスバーサルフィルタにより
構成したもので、遅延時間がτ１である遅延回路１１
２，１１３、遅延時間がτ２である遅延回路１１１，１
１４、利得がａである演算回路１１５，１１７と利得が
ｂである演算回路１１６と加算回路１１８から構成す
る。

【００２６】入力信号Ｓ１をａ倍した信号と、入力信号
Ｓ１を（τ１＋τ２）だけ遅延した信号をｂ倍した信号
と、入力信号Ｓ１を２・（τ１＋τ２）だけ遅延した信
号をａ倍した信号との３つの信号を加算回路１１８で加
算して、波形等化特性を得ている。

【００２７】また、波形等化部１１は、演算回路１１５
〜１１７の重み付けを制御信号Ｓ４によって変えて、波
形等化特性を制御している。制御信号発生部２１の構成
要素は、加算回路２１１，２１２と絶対値回路２１３で
ある。

【００２８】以下、制御信号発生部２１の各部分の信号
波形を図１０に示し、制御信号発生部２１の動作につい
てさらに説明する。加算回路２１１は、入力信号Ｓ１を
τ２だけ遅延した信号Ｓ３ａと、入力信号Ｓ１を（２τ
１＋τ２）だけ遅延した信号Ｓ３ｂの差を取って出力
し、入力信号Ｓ１の微分波形の出力信号ａを出力する。
絶対値回路２１３は、加算回路２１１の出力信号ａを絶
対値化された信号ｂを出力する。この絶対値回路２１３
の出力は、入力信号Ｓ１の傾き量の絶対値に比例し、か
つ入力信号の立ち上がりもしくは立ち下がりを含む一定
期間内だけに発生する信号となる。この出力信号ｂに加
算回路２１２において、一定のオフセット電圧Ｖｏｆｓ
を加算した後、制御信号Ｓ４として出力し、波形等化部
１１の演算回路１１５〜１１７の重み付け係数を制御す
る。

【００２９】波形等化部１１は、制御信号Ｓ４によって
各遅延回路の出力の重み付け係数ａ，ｂが変えられて、
波形等化特性を制御できる。入力信号Ｓ１の傾きと制御
信号Ｓ４の関係を図１１に示す。トランスバーサルフィ
ルタである波形等化部１１の伝達関数は、

【数１】 である。例えば、制御信号がｋのときに、重みづけ係数
ａ，ｂをｂ＝（２／ｋ）＋１、ａ＝―１／ｋとなるよう
に制御すると、トランスバーサルフィルタの周波数特性
は、式（１）にｂ＝（２／ｋ）＋１、ａ＝―１／ｋを代
入して、

【数２】 となり、図１２のように、制御量ｋの減少にともなっ
て、等化特性の高域強調量を増加する、つまり、傾きが
小さいときに高域強調量を大きくなるように制御でき
る。

【００３０】この実施の形態は、入力信号の傾きに応じ
て波形等化特性の制御信号を変えるため、立ち上がりと
立ち下がりが非対称な入力信号でも、立ち上がり、立ち
下がりそれぞれの傾きに応じて、波形等化回路の特性を
制御し、立ち上がり、立ち下がり部分でそれぞれ、最適
な波形等化特性にすることができる。

【００３１】図１３は、この発明の第３の実施の形態に
ついて説明するための回路構成図である。この実施の形
態では、制御信号発生部２２は、遅延回路２２１と、極
性検出回路２２２からなり、遅延回路２２１の遅延時間
は、入力信号Ｓ１の最小反転時間よりも短い時間であ
り、極性検出回路２２２は、遅延回路２２１出力信号の
極性を検出して、信号の極性が正極性のときは、制御量
ｋ１の制御信号３として、信号の極性が負極性のとき
は、制御量ｋ２の制御信号Ｓ３を出力して、波形等化器
１の特性を制御する。

【００３２】制御量ｋ１，ｋ２はそれぞれ、ｋ１は入力
信号の立ち下がり時に最適な波形等化特性となる制御
量、ｋ２は入力信号の立ち上がり時に最適な波形等化特
性となる制御量である。図１４に、このときの制御量ｋ
１，ｋ２と波形等化特性の関係を示す。

【００３３】この実施の形態では、入力信号の立ち上が
り部分と立ち下がり部分でそれぞれ最適な波形等化特性
にできるので、立ち上がりと立ち下がりが非対称な入力
信号に対しても、常に最適な波形等化特性を保持するこ
とが可能となる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の波形等
化回路によれば、立ち上がりと立ち下がりが非対称な入
力信号でも、出力信号のジッタ量を抑えた常に最適な波
形等化特性を保持することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態について説明する
ための回路構成図。

【図２】図１の制御信号発生部の動作について説明する
ための信号波形図。

【図３】図１における入力信号の傾きと制御信号の関係
について説明するための説明図。

【図４】図３の入力信号の傾きと制御信号の関係の立ち
上がり部分を用いることを説明するための説明図。

【図５】図１における入力信号の制御信号と波形等化特
性との関係について説明するための説明図。

【図６】図１における制御信号と高域強調量の関係につ
いて説明するための説明図。

【図７】図１における入力信号の立ち上がり、立ち下が
りを合わせた制御信号と高域強調量の関係について説明
するための説明図。

【図８】図１におけるジッタ量と制御信号の関係につい
て説明するための説明図。

【図９】この発明の第２の実施の形態について説明する
ための回路構成図。

【図１０】図９の制御信号発生部の動作について説明す
るための信号波形図。

【図１１】図９における入力信号の傾きと制御信号の関
係について説明するための説明図。

【図１２】図９における制御信号と波形等化特性の高域
強調量の関係について説明するため説明図。

【図１３】この発明の第３の実施の形態について説明す
るための回路構成図。

【図１４】図１３の制御信号と波形等化特性の関係につ
いて説明するための説明図。

【図１５】一般的な記録ピットの形状とこれの再生信号
波形の傾きについて説明するための説明図。

【図１６】一般的なジッタ量と波形等化回路特性制御量
の関係について説明するための説明図。

【符号の説明】

１，１１…波形等化部、２，２１，２２…制御信号発生
部、３…微分回路、４ａ…ピーク検出回路、４ｂ…ボト
ム検出回路、５ａ，５ｂ…平滑回路、６…極性判別回
路、７…選択回路、１１１〜１１４，２２１…遅延回
路、１１５〜１１７…演算回路、１１８，２１１，２１
２…加算回路、２１３…絶対値回路、２２２…極性検出
回路。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号の波形歪みを低減する波形等化
   回路において、 前記入力信号を入力し、周波数特性を可変可能とする波
   形等化部と、 前記入力信号の演算を行い、前記波形等化部が前記入力
   信号を処理するタイミングに合わせて、前記入力信号の
   傾きに応じた制御信号を生成する制御信号発生部と、 前記制御信号に基づいて前記波形等化部の周波数特性を
   可変する制御手段とからなることを特徴とする波形等化
   回路。
2. 【請求項２】 前記制御信号発生部は、前記入力信号の
   傾きの絶対値が相対的に小さいときに高域強調量が相対
   的に大きくなるように、前記波形等化部を制御する制御
   信号を発生することを特徴とする請求項１記載の波形等
   化回路。
3. 【請求項３】 前記制御信号発生部は、前記入力信号の
   傾きの極性により高域強調量が異なるように、前記波形
   等化部を制御する制御信号を発生することを特徴とする
   請求項１記載の波形等化回路。
4. 【請求項４】 制御信号発生部は、前記入力信号の傾き
   が正極性のときの傾きの平均値および傾きが負極性のと
   きの傾きの平均値を検出し、それぞれの極性の傾きの平
   均値に応じて、前記波形等化回路の高域強調量を制御す
   る制御信号を発生することを特徴とする請求項１記載の
   波形等化回路。
5. 【請求項５】 前記制御信号発生部は、 入力される立上がり立下がりの傾きが異なる入力信号を
   微分する微分回路と、 前記微分回路の出力信号のピーク値を検出するピーク検
   出回路と、 前記ピーク検出回路の出力信号を平滑する第１の平滑回
   路と、 前記微分回路の出力信号のボトム値を検出するボトム検
   出回路と、 前記ボトム検出回路の出力信号を平滑する第２の平滑回
   路と、 前記微分回路の出力信号の極性を判別する極性判別回路
   と、 前記極性判別回路の出力信号に応じて前記第１および第
   ２の平滑回路の出力とを選択して制御信号出力端子に供
   給する制御信号選択回路とから構成してなることを特徴
   とする請求項１記載の波形等化回路。
6. 【請求項６】 前記制御信号発生部は、前記入力信号を
   遅延する遅延回路と、前記遅延回路により遅延された信
   号の極性を検出する極性検出回路とからなり、前記極性
   検出回路の出力を制御信号としたことを特徴とする請求
   項１記載の波形等化回路。
7. 【請求項７】 立上がり立下がりの傾きが異なる信号に
   比例する第１の信号を一定時間遅延した第２の信号を発
   生する第１の遅延回路と、 前記第２の信号を一定時間遅延した第３の信号を発生す
   る第２の遅延回路と、 前記第１〜第３の信号を重み付けして加算する重み変更
   可能な重み付け加算回路と、 前記第２の信号よりも遅延が少ない第１の検出用信号お
   よび前記第２の信号よりも遅延が大きい第２の検出用信
   号とを取り出す信号取り出し回路と、 前記第１および第２の検出用信号を演算して前記第２の
   信号の傾きに応じた制御信号を発生する制御信号発生部
   と、 前記制御信号により前記重み付け加算回路の重みを可変
   する可変手段とからなることを特徴とする波形等化回
   路。