JPH08221902A - 波形等化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光ディスク装置において、光ディスクが傾斜し
ている場合に発生する再生信号の非線形歪に対しても最
適な等化係数を設定し信頼性の高い情報再生を行なう。 【構成】光ディスクの傾斜角によって再生信号に発生す
る非線形歪を知ることが出来るため、データ再生前に傾
斜角検出回路１０８は光ディスクの傾斜角を検出しす
る。係数演算回路１０９は非線形歪に対する最適な等化
係数を、傾斜角検出回路１０８が検出した光ディスクの
傾斜角を基に算出し、乗算器１０３，１０４に出力す
る。そのため、光ディスクの傾斜による非線形歪を持つ
再生信号に対しても等化係数を最適に設定することがで
き、符号間干渉による符号検出誤りの発生確率を減少さ
せ信頼性の高い情報再生を行なうことが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置におい
て符号間干渉を抑制する波形等化器において光ディスク
の傾斜により発生する非線形歪を持つ再生信号に対応し
た等化係数を設定し波形等化を行なうことにより、信頼
性の高い情報再生を行なうことを可能とする波形等化装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置は、レーザ光を用いて情
報の記録再生を行なうメモリ装置であり、記録容量が大
きく記録媒体である光ディスクが傷や埃の影響を受けに
くい等の特徴を有している。

【０００３】一般に光ディスクからの再生信号の周波数
特性は、高域において急激に劣化する特性を示すため一
種の低域通過フィルタと見なすことが出来る。光ディス
クの記録容量を増加させるため、光ディスク上に記録さ
れるデータの記録密度を高くしようとすると、どうして
も周波数帯域の上限近くまで使うことになり、隣接する
マークを読み出す場合にそれぞれの再生波形が干渉を起
こしやすく検出誤りを生じる。この現象が符号間干渉で
あり、符号間干渉を０とするためには光学系の解像度か
ら求められるナイキスト特性を満足させることが必要と
なる。符号間干渉が発生している場合には、データ識別
の際に符号検出誤りの発生する確率が高くなるため信頼
性の高い情報再生が困難となる。そのため、一般にレー
ザ波長の短波長化やレンズ開口率の増加による光学系解
像度の向上を行なわずに記録密度を高くする場合には、
劣化した再生信号の高域を強調することにより符号間干
渉の影響を抑制する波形等化器が用いられる。

【０００４】符号間干渉の影響を抑制する波形等化器と
しては、図７に示すような３タップのトランスバーサル
フィルタが簡単な波形等化器の例として公知である。図
７において、入力端子１０６から入力された、図示しな
い光ディスクからの再生信号は、遅延回路１０１，１０
２により遅延される。さらに再生信号は乗算器１０３，
１０４によりタップ係数が乗算される。乗算器による乗
算結果と遅延回路により遅延された再生信号は加算器１
０５により加算され、出力端子１０７から出力される。
遅延回路１０１，１０２の遅延時間と乗算器１０３，１
０４のタップ係数を適切に設定することにより等化処理
された再生信号は図８に示すように孤立波形における隣
り合う判別点での符号間干渉がほぼ０となる。そのた
め、再生信号に符号間干渉が発生している場合において
も、等化処理により符号検出を行なう際には符号間干渉
が除去され信頼性の高い情報再生が可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の波形等化器にお
いては、一般に再生信号の孤立波形がピークに対し前後
対称となる線形特性を持つ場合について検討されている
為、図７の乗算器１０３，１０４におけるタップ係数Ｃ
−１，Ｃ＋１は同じ値とすることが一般的であった。

【０００６】しかしながら、実際の光ディスク装置にお
いて記録媒体である光ディスクの反りやターンテーブル
の傾き等により光ディスクはピックアップに対し僅かな
がら傾斜している。光ディスクが傾斜している場合に
は、光ディスク上に結像されるレーザ光のスポットは光
学系の収差等の影響により変形し、光ディスクの再生信
号は非線形歪を持つことになる。そのため、光ディスク
が傾斜している場合の孤立再生信号波形は、例えば図９
に示すようにピークに対し左右非対称な波形となり、従
来のようにタップ係数Ｃ−１，Ｃ＋１の値を等しくした
場合には図１０に示すように時間ｔが−τの判別点では
符号間干渉は０となるが＋τの判別点での符号間干渉は
０とはならずにデータ判別の際に検出誤りの発生する確
率が増加してしまうという問題点がある。

【０００７】本発明の目的は、かかる問題を解消し、光
ディスクが傾斜している場合に発生する収差等による非
線形歪を持つ再生信号波形に対しても、最適な波形等化
を行なうことにより信頼性の高い情報再生を行なうため
の波形等化装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、等化係数を個々に変更することのできる波
形等化手段と、光ディスクの傾斜角を検出するための傾
斜角検出手段と、前記傾斜角検出手段により検出された
光ディスク傾斜角に応じて前記波形等化手段の等化係数
を設定するための等化係数設定手段とを有する。

【０００９】もしくは、前記波形等化手段で波形等化処
理が行なわれる前の光ディスク再生信号の中から特定信
号を抽出するための特定信号抽出手段と、前記特定信号
抽出手段により抽出された再生信号中の特定信号振幅を
サンプリングするための信号振幅サンプリング手段と、
前記信号振幅サンプリング手段によってサンプリングさ
れた特定信号振幅を基準となる信号振幅と比較すること
により再生信号の歪量を検出するための波形歪量検出手
段と、前記波形歪量検出手段により検出された再生信号
歪量に基づき基準となる等化係数が再生信号歪に対し最
適な等化係数となるように補正を加え前記波形等化手段
に出力するための等化係数補正手段とを有する。

【００１０】

【作用】本発明では、光ディスクのデータ再生に先立
ち、光ディスクの傾斜角を前記傾斜角検出手段により検
出し、検出された傾斜角により等化係数設定手段は光デ
ィスクの傾斜角による再生信号の非線形歪に応じた最適
な等化係数を等化係数を個別に設定することの出来る波
形等化手段に出力する。そのため、波形等化手段ではデ
ータ再生時において、光ディスクの傾斜による再生信号
の非線形歪に対しても最適な波形等化を行なうことが可
能となり、符号間干渉を抑制し信頼性の高い情報再生を
行なうことが出来る。

【００１１】また、前記波形等化手段で波形等化処理が
行なわれる前の光ディスク再生信号の中から特定信号抽
出手段は特定信号を抽出する。抽出された再生信号中の
特定信号振幅を信号振幅サンプリング手段によってサン
プリングし、波形歪量検出手段において基準となる信号
振幅と比較することにより再生信号の歪量を検出する。
前記波形歪量検出手段により検出された再生信号歪量に
基づき等化係数補正手段は、基準となる等化係数が再生
信号歪に対し最適な等化係数となるように補正し前記波
形等化手段に出力するため、光ディスクの傾斜による再
生信号の非線形歪に対しても最適な波形等化を行なうこ
とが可能となり、符号間干渉を抑制し信頼性の高い情報
再生を行なうことが出来る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の等化装置の第一の実施例につ
いて図面を用いて説明する。図１は本発明の波形等化装
置の第一の実施例を示す回路ブロック図である。図１に
おいて１０１，１０２は遅延回路、１０３，１０４は外
部から入力される等化係数と再生信号を乗算するための
乗算器、１０５は加算器、１０６は図示しない光ディス
クからの再生信号が入力される入力端子、１０７は等化
後の再生信号を図示しない信号処理系に出力するための
出力端子、１０８は図示しない光ディスクの傾斜角を検
出するための傾斜角検出回路、１０９は前記傾斜角検出
回路１０８から出力される光ディスクの傾斜角により乗
算器１０３，１０４に出力される等化係数Ｃ−１，Ｃ＋
１を算出するための係数演算回路である。

【００１３】同図において、遅延回路１０１，１０２、
乗算器１０３，１０４、加算器１０５は波形等化回路と
しての３タップトランスバーサルフィルタを構成してお
り、図示しない光ディスクからの再生信号はこの波形等
化回路に入力端子１０６から入力されて、等化処理が行
なわれる。その際、乗算器１０３，１０４のタップ係数
Ｃ−１，Ｃ＋１は外部から制御することにより、即ち係
数演算回路１０９により等化係数を制御するため、等化
特性を変化させることができる。この３タップトランス
バーサルフィルタで等化処理された再生信号は、出力端
子１０７から信号処理系に出力される。

【００１４】光ディスクからデータを再生する場合に
は、この波形等化処理が等化器で行なわれる前に、傾斜
角検出回路１０８は光ディスクの傾斜角を検出する。傾
斜角検出回路１０８は例えば図２に示すような構成とす
ることにより実現できる。図２において、位置検出素子
２０３は発光素子２０２が光ディスク２０１に対し発光
した光の反射光の受光位置を検出する。傾斜角演算回路
２０４は、光ディスク２０１からの反射光の受光位置と
光ディスクが傾斜していない場合の反射光の受光位置と
の差ΔＸにより光ディスク２０１の傾斜角θを演算し出
力する。このように傾斜角検出回路１０８で検出された
光ディスクの傾斜角θは係数演算回路１０９に出力され
る。

【００１５】係数演算回路１０９は、前述のように検出
された光ディスクの傾斜角θにより乗算器１０３，１０
４に出力する等化係数Ｃ−１，Ｃ＋１を演算する。光デ
ィスクの傾斜角により発生する再生信号の非線形歪は実
験によりあらかじめ知ることができるため、光ディスク
が傾斜していないときの等化係数に対し、光ディスクが
傾斜角を持つ場合に等化係数をどのくらい補正すれば最
適な等化係数となるかを傾斜角に対する演算テーブルと
して作成しておく。係数演算回路１０９は、この演算テ
ーブルを有し、光ディスクからデータ再生を行なう場合
にはデータ再生に先立ち、傾斜角検出回路１０８で検出
された光ディスクの傾斜角θにより最適な等化係数Ｃ−
１，Ｃ＋１を前述の演算テーブルを用いて算出し、乗算
器１０３，１０４に出力する。係数演算回路１０９の出
力した等化係数を用いて等化処理を行なう波形等化器に
おいては、図３に示すように光ディスクが傾斜し非線形
歪を持つ再生信号においても隣接する判別点における符
号間干渉が０となる最適な波形等化係数が行なわれる。
そのため、光ディスクの傾斜による非線形歪を持つ再生
信号に対しても、本発明第一の実施例における波形等化
装置を用いることにより最適な波形等化を行なうことが
できる。

【００１６】以上のように本発明の第一の実施例による
波形等化装置を光ディスク装置に用いることにより、光
ディスクの傾斜による非線形歪を持つ再生信号に対して
も等化器の等化係数をそれぞれ最適に設定することが出
来るため、符号間干渉による符号検出誤りの発生確率を
減少させ、信頼性の高い情報再生を行なうことが出来
る。

【００１７】また、上記第一の実施例においては、一定
の等化係数に対し光ディスクの傾きに応じて補正を行な
っていたが、再生特性の変化に応じて等化係数を自動的
に更新する自動等化器を用いた場合においても図４に示
すように等化誤差により更新した等化係数に対し、係数
補正回路４０３により光ディスクの傾斜角に対する非線
形歪分を補償する補正を加えるようにすれば、同様の効
果を得ることが出来る。

【００１８】次に本発明の第二の実施例について図面を
用いて説明する。本発明第一の実施例においては、傾斜
角検出回路１０８により光ディスクの傾斜角を検出し、
傾斜角による再生信号の非線形歪に対し最適な等化係数
を設定したが、第二の実施例においては光ディスクが傾
斜していない場合の基準となる再生信号とデータ再生時
における再生信号を比較し、再生信号の歪量を検出す
る。検出された歪量を基に最適な等化係数を設定し等化
処理を行なう。

【００１９】図５は本発明の波形等化装置の第二の実施
例を示す回路ブロック図である。図５において１０１，
１０２は遅延回路、１０３，１０４は外部から入力され
る等化係数と再生信号を乗算するための乗算器、１０５
は加算器、１０６は図示しない光ディスクからの再生信
号が入力される入力端子、１０７は等化後の再生信号を
図示しない信号処理系に出力するための出力端子、５０
１は等化処理される前の再生信号から特定信号を抽出す
るための特定信号抽出回路、５０２は前記特定信号抽出
回路５０１により抽出された特定信号の振幅をサンプリ
ングするための波形サンプラ、５０３は前記波形サンプ
ラ５０２によりサンプルされた特定信号波形振幅を基準
となる再生信号振幅と比較することにより再生信号波形
の歪量を検出するための歪量検出回路、５０４は前記歪
量検出回路５０３により検出された再生信号の歪量によ
りあらかじめ設定された無歪の場合の等化係数に対し補
正を加え歪を持つ再生信号に最適な等化係数Ｃ−１，Ｃ
＋１を乗算器１０３，１０４に出力するための係数補正
回路である。なお図１と重複する部分には同一番号を付
加している。

【００２０】図５において、入力端子１０６から入力さ
れた図示しない光ディスクからの再生信号は、遅延回路
１０１，１０２、乗算器１０３，１０４、加算器１０５
により構成される３タップトランスバーサルフィルタに
より等化処理された再生信号は、出力端子１０７から信
号処理系に出力される。

【００２１】また、図５において入力端子１０６から入
力される再生信号は、特定信号抽出回路５０１に入力さ
れる。本実施例では、前述のように再生信号波形を光デ
ィスクが傾斜していない場合の基準となる再生信号と比
較することにより光ディスクの傾斜による再生信号の非
線形歪を検出するため、再生信号の歪量を得るために
は、基準となる再生信号を特定する必要がある。そのた
め、特定信号抽出回路５０１は再生信号の中から再生信
号歪を観測するための特定信号を抽出する。抽出される
特定信号は、ビット同期をとるために再生信号中に含ま
れる同期信号などあらかじめ存在位置が確定している物
が抽出が容易であるため、あらかじめ記録フォーマット
に非線形歪検出用の特定信号が記録されている領域を設
けても構わない。

【００２２】本実施例では、サンプルサーボ方式の光デ
ィスク装置のフォーマットにおけるクロックピットの様
に一定周期で記録されている孤立ピットを特定信号とし
て特定信号抽出回路５０１において抽出する。図６に示
すように特定信号が一定周期で再生信号６０１中に存在
するため検出パルス６０２を生成すれば容易に再生信号
６０１から特定信号だけを抽出し、抽出信号６０３を得
ることが出来る。

【００２３】特定信号抽出回路５０１において抽出され
た特定信号は、波形サンプラ５０２で信号振幅がサンプ
リングされ歪量検出回路５０３に出力されるが、再生信
号に含まれる雑音成分の影響を除去するため、波形サン
プラ５０２におけるサンプリングを複数回行ない、加算
平均したサンプル値を歪量検出回路５０３に出力するよ
うにしてもよい。

【００２４】歪量検出回路５０３は、波形サンプラ５０
２によりサンプルされた特定信号振幅を基準信号振幅と
比較することにより、光ディスクの傾斜により発生した
再生信号の歪量を検出する。その際には孤立波中央の最
大振幅を用いて光ディスクの反射率や検出系アンプのゲ
イン変動による振幅絶対値の変動を除去し、波形歪によ
る振幅変化量のみを光ディスク傾斜による歪量として係
数補正回路５０４に出力する。

【００２５】係数補正回路５０４は、歪量検出回路５０
３により検出された光ディスク傾斜による歪量を基に光
ディスクが傾斜していない場合の最適等化係数に対し補
正を加え、光ディスクの傾斜による非線形歪が発生して
いる再生信号に最適な等化係数を算出する。検出した非
線形歪を持つ再生信号に最適な等化係数Ｃ−１，Ｃ＋１
は乗算器１０３，１０４に出力される。そのため、光デ
ィスクの傾斜による再生信号に非線形歪が発生している
場合においても、本発明第二の実施例における波形等化
装置により最適な波形等化を行なうことができる。

【００２６】以上のように本発明の第二の実施例による
波形等化装置を光ディスク装置に用いることにより、光
ディスクの傾斜による非線形歪を持つ再生信号に対して
も等化器の等化係数をそれぞれ最適に設定することが出
来るため、符号間干渉による符号検出誤りの発生確率を
減少させ、信頼性の高い情報再生を行なうことが出来
る。

【００２７】以上の第一，第二の実施例では等化回路を
３タップのトランスバーサルフィルタとしているが、タ
ップ数を３タップ以上とした場合においても本発明を適
応することにより同様な効果を得ることができる。ま
た、第一，第二の実施例では等化回路をアナログ回路と
して説明したが、ディジタル等化回路としても同様な効
果を得ることが出来る。

【００２８】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
光ディスクの傾斜による非線形歪を持つ再生信号に対し
ても光ディスクの傾斜角を検出することにより等化器の
等化係数をそれぞれ最適に設定することが出来るため、
符号間干渉による符号検出誤りの発生確率を減少させ信
頼性の高い情報再生を行なうことが出来る。また、等化
前の再生信号から抽出した特定信号振幅を基準信号振幅
と比較することにより、光ディスクの傾斜により発生し
た再生信号の非線形歪を検出し、等化器の等化係数を非
線形歪を持つ再生信号に対しそれぞれ最適に設定するこ
とにより、符号間干渉による符号検出誤りの発生確率を
減少させ信頼性の高い情報再生を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による波形等化装置の第一の実施例を示
す回路ブロック図である。

【図２】図１における傾斜角検出回路の一具体例を示す
図である。

【図３】非線形歪を持つ波形に対し本発明の波形等化装
置により最適な等化を行なった場合の一例を示す図であ
る。

【図４】本発明第一の実施例を自動等化器に応用した場
合の一実施例を示す回路ブロック図である。

【図５】本発明による波形等化装置の第二の実施例を示
す回路ブロック図である。

【図６】図５における特定信号抽出回路の動作を示す波
形図である。

【図７】３タップトランスバーサルフィルタを示す構成
図である。

【図８】３タップトランスバーサルフィルタによる波形
等化の動作を示す波形図である。

【図９】光ディスクの傾斜による非線形歪を持つ場合の
孤立波形の一例を示す波形図である。

【図１０】非線形歪を持つ信号に対し従来例の波形等化
を行なった場合の一例を示す波形図である。

【符号の説明】

１０１，１０２…遅延回路、１０３，１０４…乗算器、
１０５…加算器、１０８…傾斜角検出回路、１０９…係
数演算回路、５０１…特定信号抽出回路、５０２…波形
サンプラ、５０３…歪量検出回路、５０４…係数補正回
路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７２ 9558−5Ｄ Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７２Ｃ // Ｇ１１Ｂ 7/095 9368−5Ｄ 7/095 Ｇ (72)発明者 鈴木 芳夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 中島 順次 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メディア研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスクからの再生信号を波形等化する
   波形等化装置において、前記波形等化装置の等化係数を
   変更することの出来る波形等化手段と、記録媒体である
   光ディスクに記録再生を行なう為の光ピックアップに対
   し光ディスクの傾斜角を検出するための傾斜角検出手段
   と、光ディスクの傾斜により発生する再生信号の非線形
   歪に対しても最適な等化係数を前記傾斜角検出手段によ
   り検出された光ディスクの傾斜角を基に算出し前記波形
   等化手段に出力する係数演算手段とを有することを特徴
   とする波形等化装置。
2. 【請求項２】光ディスクからの再生信号を波形等化する
   波形等化装置において、前記波形等化装置の等化係数を
   変更することの出来る波形等化手段と、光ディスクから
   の再生信号から特定信号を抽出するための特定信号抽出
   手段と、前記特定信号抽出手段により抽出された特定信
   号の振幅をサンプルする為の波形サンプル手段と、前記
   波形サンプル手段によりサンプルされた再生信号振幅よ
   り光ディスクの傾斜による再生信号波形の非線形歪量を
   検出するための波形歪量検出手段と、前記波形歪量検出
   手段により検出された再生信号波形歪量を基に光ディス
   クの傾斜により発生する再生信号の非線形歪に対しても
   最適な等化係数となるように等化係数を補正し前記波形
   等化手段に出力する等化係数補正手段とを有することを
   特徴とする波形等化装置。
3. 【請求項３】請求項２の波形等化装置において、前記特
   定信号抽出手段において抽出される信号を光ディスクの
   再生信号中に含まれる同期信号とすることを特徴とする
   波形等化装置。
4. 【請求項４】請求項２の波形等化装置を用いて波形等化
   を行う光ディスク装置において、前記特定信号抽出手段
   によって抽出される光ディスクの傾きによる再生信号の
   非線形歪を検出するための特定信号が記録された領域を
   持つ光ディスクの記録フォーマット及びその記録フォー
   マットの光ディスクを用いることを特徴とする光ディス
   ク装置。
5. 【請求項５】光ディスクからの再生信号に波形等化を行
   う光ディスク装置において、前記請求項１，２，３の波
   形等化装置によって波形等化処理を行なうことを特徴と
   する光ディスク装置。