JP3994987B2 - 再生装置 - Google Patents

Description

本発明は再生装置に係り、特に光ディスク等の記録媒体から再生された、ランレングス制限符号を波形等化する波形等化回路を備えた再生装置に関する。

ランレングス制限符号が高密度記録された光ディスク等の記録媒体から当該ランレングス制限符号を再生する再生装置では、再生信号の波形歪を除去するために、パーシャルレスポンス（以下、ＰＲともいう）等化特性を持つ波形等化回路を使用するものが従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。

図１１はこの従来の再生装置の一例のブロック図を示す。同図において、光ディスク１より記録／再生系２により再生されたランレングス制限符号は、トランスバーサルフィルタ３に供給され、ここでパラメータ設定器５内のタップ係数決定器６より入力されるタップ係数に基づいて、ＰＲ等化される。

Ｘ値選定器１０は、トランスバーサルフィルタ３での例えばＰＲ（１，Ｘ，Ｘ，１）等化における符号間干渉値であるＸの値を再生波形の特性に基づいて選定するもので、誤り率判定器９の判定結果から順次Ｘｉを求め、最終的に誤り率が許容値を満たすＸの値を選定する。等化目標波形作成器８は、パラメータ設定用二値データ用メモリ７から与えられる二値データと、Ｘ値選定器１０で選定された、ＰＲ等化における符号間干渉付与値のＸの値とから等化後目標波形を作成し、タップ係数決定器６に与えられる。

光ディスク１には予めパラメータ設定用二値データ用メモリ７に対応するビットが記録されている。タップ係数決定器６はこのビットに対応する再生波形と等化後目標波形とから、再生波形が等化後目標波形に一致するようなタップ係数を求めてトランスバーサルフィルタ３に入力する。識別点信号レベルを求め、これをＭＬ復号器４に供給する。ＭＬ復号器４はトランスバーサルフィルタ３から取り出された等化後再生波形を、上記の識別点信号レベルを基準にして二値データに復号して出力する。

ＭＬ復号器４から取り出された復号データは、誤り率判定器９に供給され、ここでパラメータ設定用二値データ用メモリ７からのパラメータ設定用二値データと比較されて誤り率が求められ、その誤り率が許容値を満たしているか否かの判定結果がＸ値選定器１０に供給される。誤り率判定器９で誤り率が許容値を満たしていると判定された段階で、その時のタップ係数及び識別点信号レベルを用いたＰＲ（１，Ｘ，Ｘ，１）ＭＬ方式により、ＰＲ等化及び最尤検出が行われる。

また、従来、最小符号反転間隔が２以上の定数に制限されたランレングス制限符号による再生信号を等化した上で、符号反転間隔を拘束条件としてもつような最尤検出を行う光ディスク信号再生方式で、符号の反転位置の直前又は直後の点のうちで最小符号反転間隔をもつデータ列に対応する点を除く振幅と、符号の反転位置の振幅のみを対象として、三値等化する再生装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。

しかし、上記の従来の再生装置のうち特許文献１記載の従来の再生装置は、光ディスク１には予めパラメータ設定用二値データ用メモリ７に対応するビットが記録されていることが前提となっており、光ディスク１の記録信号がパラメータ設定用二値データ用メモリ７に記憶されている二値データに対応しているものであるかどうか不明な場合、適応的に波形等化ができない。

そのため、パラメータ設定用二値データ用メモリ７の記憶二値データに対応した既知のパターンのデータを再生して、正常に波形等化されるようにトランスバーサルフィルタ３のタップ係数を決定してなければならない。このため、タップ係数を決定したときと異なる再生特性で再生信号が入力されたときには対応できない。

また、上記の従来の再生装置のうち特許文献２記載の従来の再生装置は、再生装置が行うＰＲ等化が、目標値が多値となるため、細かいスレッショルド比較が誤り率判定器９で必要となり、ノイズや歪によって判定が難しくなるという問題がある。従って、複数種類の信号が入力される機器（例えばＣＤ、ＤＶＤなどの再生装置）では、再生する信号の性質によってランレングスや等化したいＰＲ特性等が異なるため、スレッショルドを合わせるための制御が煩雑となり、波形等化を安定に行うまでの収束時間が長くかかる可能性がある。

このような点に鑑み、本発明者は収束範囲の拡大及び収束時間の短縮を実現することにより、ノイズや歪の影響なくより高品質なＰＲ等化による波形等化を行い得る再生装置を提案した（特許文献３参照）。この特許文献３記載の再生装置は、記録媒体に記録されているランレングス制御符号を再生し、その再生信号をトランスバーサルフィルタを用いてパーシャルレスポンス等化した後復号する再生装置において、トランスバーサルフィルタに入力される再生信号のゼロクロスポイントか否かを検出して０ポイント情報を出力する検出手段と、検出手段よりクロックに同期して取り出される０ポイント情報を少なくとも連続する３つ出力する遅延回路と、パーシャルレスポンス等化の種類を示すＰＲモード信号と、再生信号のランレングス制限符号の種類を示すＲＬＬモード信号と、遅延回路からの複数の０ポイント情報と、トランスバーサルフィルタから出力される波形等化後再生信号とを入力として受け、ＰＲモード信号とＲＬＬモード信号で定まる状態遷移と、複数の０ポイント情報のパターンとに基づき、波形等化信号の仮判別値を算出し、その仮判別値と波形等化後再生信号との差分値をエラー信号として出力する仮判別回路と、仮判別回路の出力エラー信号に基づき、トランスバーサルフィルタのタップ係数をエラー信号が最小になるように可変制御する係数生成手段とを有する構成である。

この再生装置では、上記の仮判別回路によりＰＲモード信号とＲＬＬモード信号で定まる状態遷移と、複数の０ポイント情報のパターンとに基づき、波形等化信号の仮判別値を算出し、その仮判別値と波形等化後再生信号との差分値をエラー信号として出力するようにしたため、現在のサンプル点のレベルに依存することなく、収束目標との誤差であるエラー信号を生成して出力し、このエラー信号に基づいてトランスバーサルフィルタのタップ係数を可変制御することで、トランスバーサルフィルタによるパーシャルレスポンス波形等化特性をエラー信号を０にするような制御ができる。

特開平１０−１０６１６１号公報 特開平７−１９２２７０号公報 特許第３３９５７３４号公報

しかるに、特許文献３記載の再生装置では、高密度化がすすむにつれ、ランレングスの小さい信号の読み取りレベルは大幅に小さくなり、再生信号の特性はＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ａ）の特性からずれてくる。無理にＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ａ）に合わせようとすると、ノイズも増幅してしまい、結果として十分なエラーレート抑圧ができなくなる。

これを解決するためには、さらに拘束長が大きいＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ｂ，ａ）に等化すればよいが、その場合には状態遷移がより複雑な処理が必要となる。また、特許文献３記載の再生装置では、極性判定に、仮判別検出対象に対応した波形等化後信号の極性を利用しているが、ランレングスの小さい信号のようにレベルが小さい信号では、仮判別に重要な０ポイント情報の誤りが大きくなってしまう。

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、ＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ａ）のように、９値以上の目標値を有するような仮判別の難しい特性に対しても、確からしい０ポイント情報を検出し、判定のノイズや歪の影響なくより高品質なＰＲ等化による波形等化を行い得る再生装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、第１の発明は、入力されたランレングス制限符号を再生して得た再生信号を、イコライザによりパーシャルレスポンス等化特性を付与して波形等化した後復号する再生装置であって、ランレングス制限符号をディジタル再生信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、Ａ／Ｄ変換手段から出力されたディジタル再生信号を所望のビットレートでリサンプリング演算してリサンプリングデータを生成してイコライザへ供給すると共に、ディジタル再生信号のゼロクロス点を検出して得た０ポイント情報を生成してイコライザへ供給するリサンプリング演算位相同期ループ回路手段とを有し、リサンプリング演算位相同期ループ回路手段は、リサンプリングデータに対して、閾値よりも振幅の大きな低周波数の信号に対しては振幅を制限し、閾値よりも小振幅の高周波数の信号に対しては振幅を制限せずに振幅を増幅する非線形のイコライズ特性を付与する信号処理手段と、信号処理手段から出力される信号処理後信号からゼロクロス点を検出し、ゼロクロス点でのデータ値を利用して位相誤差として出力すると共に、ゼロクロス点を示す０ポイント情報を出力する位相検出手段と、位相検出手段から出力された位相誤差に基づいて次のデータ点位相情報を推定し、そのデータ点位相情報と生成したビットクロックから位相点データのデータ値を補間により推定してリサンプリングデータとして出力する補間手段とからなり、イコライザは、リサンプリングデータに対して、付与すべき所定のパーシャルレスポンス等化特性と再生信号のランレングス制限規則とで定まる状態遷移と、０ポイント情報とを用いて、所定のパーシャルレスポンス特性を付与して波形等化することを特徴とする。

この発明では、リサンプリングデータに対して閾値よりも振幅の大きな低周波数の信号のときは振幅を制限し、閾値よりも小振幅の高周波数の信号のときは振幅を制限せずに振幅を増幅する非線形のイコライズ特性を付与して得た信号処理後信号からゼロクロス点を検出して０ポイント情報を出力するようにしたため、高密度な光ディスク記録に使用する、仮判別の困難なＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ｂ，ａ）に対しても、確からしい０ポイント情報が得られる。

また、上記の目的を達成するため、第２の発明は、入力されたランレングス制限符号を再生して得た再生信号を、イコライザによりパーシャルレスポンス等化特性を付与して波形等化した後復号する再生装置であって、ランレングス制限符号をディジタル再生信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、Ａ／Ｄ変換手段から出力されたディジタル再生信号を所望のビットレートでリサンプリング演算してリサンプリングデータを生成してイコライザへ供給すると共に、ディジタル再生信号のゼロクロス点を検出して得た０ポイント情報を生成してイコライザへ供給するリサンプリング演算位相同期ループ回路手段とを有し、リサンプリング演算位相同期ループ回路手段は、リサンプリングデータに対して、閾値よりも振幅の大きな低周波数の信号に対しては振幅を制限し、閾値よりも小振幅の高周波数の信号に対しては振幅を制限せずに振幅を増幅する非線形のイコライズ特性を付与する信号処理手段と、信号処理手段から出力される信号処理後信号からゼロクロス点を検出し、ゼロクロス点を示す０ポイント情報を出力するゼロ検出手段と、リサンプリングデータから位相誤差を検出する位相検出手段と、位相誤差に基づいて次のデータ点位相情報を推定し、そのデータ点位相情報と生成したビットクロックから位相点データのデータ値を補間により推定してリサンプリングデータとして出力する補間手段とからなり、イコライザは、リサンプリングデータに対して、付与すべき所定のパーシャルレスポンス等化特性と再生信号のランレングス制限規則とで定まる状態遷移と、０ポイント情報とを用いて、所定のパーシャルレスポンス特性を付与して波形等化することを特徴とする。

この発明も第１の発明と同様に、リサンプリングデータに対して非線形のイコライズ特性を付与して得た信号からゼロクロス点を示す０ポイント情報を検出するようにしたため、高密度な光ディスク記録に使用する、仮判別の困難なＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ｂ，ａ）に対しても、確からしい０ポイント情報が得られる。

また、上記の目的を達成するため、第３の発明は、入力されたランレングス制限符号を再生して得た再生信号を、イコライザによりパーシャルレスポンス等化特性を付与して波形等化した後復号する再生装置であって、ランレングス制限符号をディジタル再生信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、Ａ／Ｄ変換手段から出力されたディジタル再生信号に対して、閾値よりも振幅の大きな低周波数の信号に対しては振幅を制限し、閾値よりも小振幅の高周波数の信号に対しては振幅を制限せずに振幅を増幅する非線形のイコライズ特性を付与する信号処理手段と、信号処理手段から出力される信号処理後信号のゼロクロス点を検出し、ゼロクロス点を示す０ポイント情報をイコライザへ出力するゼロ検出手段とを有し、イコライザは、Ａ／Ｄ変換手段から出力されたディジタル再生信号に対して、付与すべき所定のパーシャルレスポンス等化特性と再生信号のランレングス制限規則とで定まる状態遷移と、０ポイント情報とを用いて、所定のパーシャルレスポンス特性を付与して波形等化することを特徴とする。

この発明では、ディジタル再生信号に対して、閾値よりも振幅の大きな低周波数の信号に対しては振幅を制限し、閾値よりも小振幅の高周波数の信号に対しては振幅を制限せずに振幅を増幅する非線形のイコライズ特性を付与して得た信号処理後信号からゼロクロス点を検出して０ポイント情報を出力するようにしたため、高密度な光ディスク記録に使用する、仮判別の困難なＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ｂ，ａ）に対しても、確からしい０ポイント情報が得られる。

また、上記の目的を達成するため、第４の発明は、入力されたランレングス制限符号を再生して得た再生信号を、イコライザによりパーシャルレスポンス等化特性を付与して波形等化した後復号する再生装置であって、ランレングス制限符号をディジタル再生信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、イコライザにより、Ａ／Ｄ変換手段から出力されたディジタル再生信号に対して、付与すべき所定のパーシャルレスポンス等化特性と再生信号のランレングス制限規則とで定まる状態遷移と、０ポイント情報とを用いて、所定のパーシャルレスポンス特性を付与して波形等化されて出力された波形等化後再生信号が、閾値よりも振幅の大きな低周波数の信号のときには振幅を制限し、閾値よりも小振幅の高周波数の信号のときには振幅を制限せずに振幅を増幅する非線形のイコライズ特性を有する信号処理手段と、信号処理手段から出力される信号処理後の波形等化後再生信号のゼロクロス点を検出し、ゼロクロス点を示す０ポイント情報をイコライザへ出力するゼロ検出手段とを有することを特徴とする。

この発明では、イコライザから出力される波形等化後再生信号に対して、閾値よりも振幅の大きな低周波数の信号に対しては振幅を制限し、閾値よりも小振幅の高周波数の信号に対しては振幅を制限せずに振幅を増幅する非線形のイコライズ特性を付与して得た信号処理後信号からゼロクロス点を検出して０ポイント情報を出力するようにしたため、高密度な光ディスク記録に使用する、仮判別の困難なＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ｂ，ａ）に対しても、確からしい０ポイント情報が得られる。

また、上記の目的を達成するため、第５の発明は、上記の第１乃至第４の発明のいずれかのイコライザは、リサンプリングデータ又はＡ／Ｄ変換手段から出力されたディジタル再生信号に対して、タップ係数に応じた所定のパーシャルレスポンス等化特性を付与して波形等化後再生信号を出力するトランスバーサルフィルタと、ビットクロックに同期して入力される０ポイント情報を、１クロックずつ順次遅延して、少なくとも連続する４つの０ポイント情報を出力する第１の遅延回路と、波形等化後再生信号を、第１の遅延回路の遅延周期に同期して１クロックずつ順次サンプリングして、少なくとも連続する４つのサンプリング点の値を出力する第２の遅延回路と、パーシャルレスポンス等化の種類を示すＰＲモード信号と、再生信号のランレングス制限規則を示すＲＬＬモード信号と、第１の遅延回路からの複数の０ポイント情報と、第２の遅延回路からの複数のサンプリング点の値とを入力として受け、ＰＲモード信号により指定される所定のパーシャルレスポンス等化特性とＲＬＬモード信号により指定される再生信号のランレングス制限規則とで定まる状態遷移と、複数の０ポイント情報のパターンと、複数のサンプリング点のうち対象とするサンプリング点の値の極性とに基づき、波形等化後再生信号の仮判別値を算出し、その仮判別値と第２の遅延回路から出力された対象とするサンプリング点の値との差分値をエラー信号として出力する仮判別手段と、仮判別手段から出力されたエラー信号に基づき、トランスバーサルフィルタのタップ係数をエラー信号が最小になるように可変制御する係数生成手段とを有し、ＰＲモード信号により指定される所定のパーシャルレスポンス等化特性をＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ｂ，ａ）で表わしたとき、仮判別手段は、連続する４つ以上の０ポイント情報に基づいて、仮判別することを特徴とする。

本発明によれば、高密度な光ディスク記録に使用する、仮判別の困難なＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ｂ，ａ）に対しても、確からしい０ポイント情報が得られるので、現在のサンプル点のレベルに依存することなく、０ポイント情報と状態遷移から決定される収束目標値との誤差であるエラー信号を生成して出力し、このエラー信号に基づいてイコライザを構成するトランスバーサルフィルタのタップ係数を可変制御することで、レベルの小さいゼロクロス付近の信号に対しても、正しい判定ができ、結果として、迅速、かつ、正確な適応等化ができる。

また、本発明によれば、非線形イコライズ特性を持つ信号処理手段は０ポイント情報を得るために使用し、イコライザで所定のパーシャルレスポンス特性を付与する信号に対しては使用しないので、波形等化後再生信号の線形性を保ち、後段のビタビ復号の能力を十分に発揮することができる。

更に、本発明によれば、最小反転間隔２と３のいずれのランレングス制限符号にも対応でき、また、ディジタル回路で構成できるため、アナログ回路に比べて信頼性が高く、また回路規模も殆ど増大することのない構成にできる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる再生装置の第１の実施の形態のブロック図を示す。同図において、ランレングス制限符号が高密度記録された光ディスク（図示せず）から公知の光ヘッド（図示せず）により再生された信号は、Ａ／Ｄ変換器１５に供給され、ここでマスタークロックでサンプリングされてディジタル信号に変換されて、次段のＡＧＣ・ＡＴＣ回路１６に供給され、ここで振幅が一定に制御される自動振幅制御（ＡＧＣ）及び２値コンパレートの閾値を適切に直流（ＤＣ）制御する自動閾値制御（ＡＴＣ）が行われる。

ＡＧＣ・ＡＴＣ回路１６から出力されたディジタル再生信号は、リサンプリングＤＰＬＬ１７に供給される。リサンプリングＤＰＬＬ１７は、自分自身のブロックの中でループが完結しているディジタルＰＬＬ（位相同期ループ）回路で、入力信号を所望のビットデートでリサンプリング（間引き補間）演算して生成したリサンプリングデータ（すなわち、リサンプリングデータの位相０°、１８０°のうち、１８０°のリサンプリングデータ）を、イコライザ１８内のトランスバーサルフィルタに供給する。

また、リサンプリングＤＰＬＬ１７は、リサンプリングデータのゼロクロスを検出しており、それにより得られる０ポイント情報をイコライザ１８内のタップ遅延回路とエラー演算器（いずれも図示せず）にそれぞれ供給する。なお、上記０ポイント情報は、ビットサンプリングのデータが、ゼロレベルとクロスするポイントをビットクロック単位で示している。更に、リサンプリングＤＰＬＬ１７は、この０ポイント情報が示すゼロクロスポイントに対応するリサンプリングデータの値に基づいて、位相エラーが０になるように、リサンプリングのタイミング、つまり周波数をロックさせる。

図２はリサンプリングＤＰＬＬ１７の第１の実施の形態のブロック図を示す。同図において、補間器１７１は図１のＡＧＣ・ＡＴＣ回路１６から出力されたディジタル再生信号と後述のタイミング発生器１７４からの信号とを入力信号として受け、タイミング発生器１７４から入力されるデータ点位相情報とビットクロックから位相点データのデータ値を補間により推定して出力する。この補間器１７１の出力データ値は位相調節器１７５と信号処理器１７６にそれぞれ供給される。

位相調節器１７５は、供給されるデータ値に対して、後段のパーシャルレスポンス特性に必要な位相となるように、必要に応じて補間等によって位相シフト、もしくはプリイコライズ動作を行った後、図２のイコライザ１８に出力する。信号処理器１７６は、２Ｔ（Ｔは再生信号のビット周期）のみをブーストする目的で、公知の構成により非線形のイコライズ特性を付与する信号処理動作（具体的には、光ディスク上の記録マークが長くて振幅の大きな低周波数の信号に対しては振幅を制限し、実効的なフィルタの利得を抑え、一方、上記記録マークが最短の２Ｔマークのような高い周波数の信号に対してはリミッタが働かずに振幅を増幅するイコライズ動作）を行った後、信号処理後信号を位相検出器１７２に供給する。

位相検出器１７２は、信号処理後信号からゼロクロス点を検出し、ゼロクロス点でのデータ値を利用して位相誤差として出力する。例えば１ビット前のデータＤ_ｔ−１と現時点でのデータＤ_ｔとからゼロクロス点を検出し、Ｄ_ｔ−１の極性に（Ｄ_ｔ−１＋Ｄ_ｔ）／２を乗ずることにより、位相誤差が得られる。

従来は位相検出器１７２からは位相誤差のみを出力するようにしているが、この実施の形態では、位相検出器１７２からゼロクロス点を示す０ポイント情報も出力するようにしている。この０ポイント情報は、リサンプリングＤＰＬＬ１７がロックすべきゼロクロス点に相当するサンプルポイントが存在するタイミングを示す。

位相検出器１７２の出力位相誤差信号は、ループフィルタ１７３で積分された後、タイミング発生器１７４に供給され、ここでループフィルタ１７３の出力の次のデータ点位相の推定が行われ、このデータ点位相情報と同じく生成されたビットクロックが補間器１７１に供給される。

次に、リサンプリングＤＰＬＬ１７の第２の実施の形態について図面と共に説明する。図３は図１中のリサンプリングＤＰＬＬ１７の第２の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図２と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図３に示すリサンプリングＤＰＬＬ１７において、位相検出器１７２は補間器１７１の出力信号を直接に入力として受け、信号処理された信号を使用しない。また、信号処理器１７６は、信号処理動作して得た信号処理後信号を位相検出器１７２ではなく、ゼロ検出器１７７に供給する。

ゼロ検出器１７７は、信号処理後信号からゼロクロス点を示す０ポイント情報を検出して出力する。補間器１７１、位相検出器１７２、ループフィルタ１７３及びタイミング発生器１７４からなるＤＰＬＬのループが正常に動作する限りは、この実施の形態の方が遅延が図２の構成より少なくなるため、キャプチャレンジ等で有利である。

本実施の形態によれば、高密度な光ディスク記録に使用する、仮判別の困難なパーシャルレスポンス特性ＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ｂ，ａ）に対しても、確からしい０ポイント情報が得られるので、現在のサンプル点のレベルに依存することなく、０ポイント情報に基づき波形等化を行うイコライザ１８による、迅速、かつ、正確な波形等化が可能となる。

また、本実施の形態によれば、光ディスク上の記録マークが長くて閾値よりも振幅の大きな低周波数の信号に対しては振幅を制限し、実効的なフィルタの利得を抑え、一方、上記記録マークが最短の２Ｔマークのような閾値よりも小振幅で高い周波数の信号に対しては振幅制限（リミッタ）が働かずに振幅を増幅する、公知のイコライズ動作を行う信号処理器１７６は、再生信号に対してではなく、０ポイント情報を得るために用いているので、リサンプリングデータは線形性を保ち、後段のビタビ復号の能力を充分に発揮させることができる。

再び図１に戻って説明するに、上記の図２又は図３の構成のリサンプリングＤＰＬＬ１７は、入力信号を所望のビットレートでリサンプリング（間引き補間）演算して生成したリサンプリングデータを、０ポイント情報と共にイコライザ１８に供給する。イコライザ１８は、入力されたリサンプリングデータに対して、パーシャルレスポンス（ＰＲ）等化特性を付与して波形等化する。

図４は上記のイコライザ１８の一例のブロック図を示す。同図に示すように、イコライザ１８は、リサンプリングＤＰＬＬ１７から出力されるリサンプリングデータに対して、ＰＲ等化特性を付与して出力するトランスバーサルフィルタ３１と、このトランスバーサルフィルタ３１のタップ係数をエラー信号に応じて可変する乗算器・低域フィルタ（ＬＰＦ）３２と、リサンプリングＤＰＬＬ１７から出力される０ポイント情報を遅延するタップ遅延回路３３と、トランスバーサルフィルタ３１から出力された波形等化後再生信号とタップ遅延回路３３からの遅延信号とに基づいて、エラー信号を生成する仮判別回路３４と、エラー信号を極性反転して乗算器・ＬＰＦ３２に供給するインバータ（ＩＮＶ）３５とからなる。

上記のタップ遅延回路３３と仮判別回路３４は、イコライザ１８がＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ａ）等化特性を付与するときは、例えば図５の回路図に示す構成とされる。図５に示すように、タップ遅延回路３３は、端子４２を介して入力される上記の０ポイント情報を遅延する遅延調整器３３１と、遅延調整器３３１から出力された遅延０ポイント情報をそれぞれ単位時間（システムクロックの一周期）ずつ遅延する３段縦続接続されたＤ型フリップフロップ３３２〜３３４からなる。図５において、タップ遅延回路３３以外の回路部は、仮判別回路３４を構成している。

仮判別器５１は、端子４１を介して入力される図４のトランスバーサルフィルタ３１からの波形等化後再生信号と、タップ遅延回路３３から供給される互いに遅延時間の異なる４つの０ポイント情報と、端子４３を介して入力されるＰＲモード信号と、端子４４を介して入力されるＲＬＬモード信号とを入力として受け、パーシャルレスポンス（ＰＲ）特性の性質を巧みに利用した仮判別（収束目標設定）動作を行い、仮判別値Ｑを出力する。上記のＰＲモード信号は、光ディスクから再生されるランレングス制限符号のＰＲ特性の種類を示す信号であり、上記のＲＬＬモード信号は、再生ランレングス制限符号のランレングス制限規則を示す信号である。

すなわち、特許文献３に記載したように、ＰＲモード信号で指定されるＰＲ特性とＲＬＬモード信号で指定されるＲＬＬとで示される状態遷移図において、ある状態のときの入力値が所定値のときにのみＰＲ等化後の出力値が所定値となって次の状態に遷移するが、それ以外の入力値の時には次の状態に遷移しないため、上記の所定値以外の入力値は入力されないはずであるから、もし上記の所定値以外の入力値が入力されればそれはエラーであることが分かる。

また、状態遷移図の各状態の遷移は０ポイント情報の値（１のときゼロクロス点を示し、それ以外のときは０）の出力に同期しており、またゼロクロス点に対応する状態が定まっているので、ゼロクロス点の前又は後の値を参照することにより（つまり、着目する対象点の値を中央値とする連続する４つ以上の０ポイント情報の値を参照することにより）、状態遷移図での状態遷移の経路が分かり、しかも、あるゼロクロス点から次のゼロクロス点までの間隔が分かれば、上記の経路が確定する。そこで、上記の点に着目したアルゴリズムに従って、仮判別器５１は仮判別（収束目標設定）動作を行い、仮判別値Ｑを出力する。

減算器５２は、端子４１を介して入力される図４のトランスバーサルフィルタ３１からの波形等化後再生信号から、仮判別器５１の出力仮判別値Ｑを差し引いてエラー信号を生成する。このエラー信号は、０ポイント情報と再生ランレングス制限符号の状態遷移（元のデータを入力値とし、ＰＲ等化後の再生信号を出力したときの状態遷移図で表わされる状態遷移）から決定される収束目標値との誤差を示す。

上記のエラー信号は、Ｄ型フリップフロップ５３のデータ入力端子に供給され、ここで端子４５を介してクロック端子に供給されるシステムクロックに同期して、かつ、端子４０から供給されるビットクロックがハイレベルのときにラッチされた後、出力端子５４へ出力される。この出力端子５４から出力されたエラー信号は、図４の極性反転回路３５を介して乗算器・ＬＰＦ３２に供給される。

なお、Ｄ型フリップフロップ３３２〜３３４、５３の各イネーブル端子には端子４０を介してビットクロックがそれぞれ入力されており、また、各クロック端子には端子４５を介してシステムクロックがそれぞれ入力され、更に、各クリア端子には端子４６を介してリセット信号がそれぞれ入力される。

図６は図４のタップ遅延回路３３と仮判別回路３４とからなる回路部の他の例の回路図を示す。図６中、図５と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図６は、イコライザ１８がＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ｂ，ａ）等化特性を付与するときの構成であり、端子４１を介して入力されるトランスバーサルフィルタ３１からの波形等化後再生信号は、遅延回路部５０を構成する３段縦続接続されたＤ型フリップフロップ５０１〜５０３により単位時間（システムクロックの一周期）ずつ遅延される。

これにより、遅延回路部５０からはタップ遅延回路３３の遅延周期に同期して１クロックずつ順次サンプリングされた３つの遅延波形等化後再生信号（サンプリング点の値）Ｄ４、Ｄ３、Ｄ２が非遅延波形等化後再生信号Ｄ５と共に仮判別器５５に供給される一方、遅延波形等化後再生信号Ｄ３が減算器５２に供給される。すなわち、遅延回路部５０からは、波形等化後再生信号を、第１の遅延回路の遅延周期に同期して１クロックずつ順次サンプリングした、少なくとも連続する４つのサンプリング点の値Ｄ２〜Ｄ５が出力される。

仮判別器５５はＰＲモード信号及びＲＬＬモード信号でそれぞれ指定されたパーシャルレスポンス特性とランレングス制限規則とで定まる状態遷移と、タップ遅延回路３３から供給される連続する４つのサンプリング点の０ポイント情報の各値Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５からなる計４つの値のパターンと、遅延回路部５０からの対象とするサンプリング点の値（通常は現在時刻のデータＤ３であるが、それとはシステムクロック一周期分時間の異なるデータＤ４又はＤ２でもよい）の極性とに基づいて、仮判別値Ｑを決定する。

なお、０ポイント情報の値Ｚ２〜Ｚ５は、それぞれ１のときゼロクロスポイントを示しており、それ以外のときは０である。仮判別値Ｑは現在時刻の波形等化後再生信号データＤ３と減算器５２で減算されてエラー信号とされた後、Ｄ型フリップフロップ５３でラッチされて出力端子５４へ出力される。

図４の乗算器・ＬＰＦ３２は、トランスバーサルフィルタ３１からのタップ出力と、図５又は図６に示した構成の仮判別回路３４の出力端子５４から出力され、更に極性反転回路３５で極性反転されたエラー信号とを乗算した後、その高域周波数成分を低減して、上記のエラー信号を０にするようなタップ係数（フィルタ係数）を生成して、トランスバーサルフィルタ３１へ供給する。

このようにして、図４に示す構成のイコライザ１８は、トランスバーサルフィルタ３１を用いて入力リサンプリングデータを適応等化し（波形等化し）、得られた波形等化後再生信号を、ビタビ復号回路（図示せず）に供給して、ビタビ復号させる。

このビタビ復号の回路構成は公知であり、例えば等化後再生波形のサンプル値からブランチメトリックを計算するブランチメトリック演算回路と、そのブランチメトリックを１クロック毎に累積加算してパスメトリックを計算するパスメトリック演算回路と、パスメトリックが最小となる、最も確からしいデータ系列を選択する信号を記憶するパスメモリとよりなる。このパスメモリは、複数の候補系列を格納しており、パスメトリック演算回路からの選択信号に従って選択した候補系列を復号データ系列として出力する。

次に、本発明の第２の実施の形態について図面と共に説明する。図７は本発明になる再生装置の第２の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図７に示す第２の実施の形態では、リサンプリングＤＰＬＬ１７は使用しておらず、図示しない位相同期ループにより、Ａ／Ｄ変換器１５のサンプリングクロックが制御される。また、ＡＧＣ・ＡＴＣ回路１６の出力信号は、イコライザ１８に供給されると共に、公知の構成の信号処理器１９に供給されて前記信号処理器１７６と同様の非線形イコライズ特性の信号処理が施される。

信号処理器１９により信号処理して得られた信号処理後信号は、ゼロ検出器２０によりゼロクロス点を示す０ポイント情報が検出され、その０ポイント情報がイコライザ１８に供給される。本実施の形態も図１の第１の形態と同様の後述の効果を有する。

次に、本発明の第３の実施の形態について図面と共に説明する。図８は本発明になる再生装置の第２の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図７に示す第２の実施の形態では、リサンプリングＤＰＬＬ１７は使用しておらず、図示しない位相同期ループにより、Ａ／Ｄ変換器１５のサンプリングクロックが制御される。

ＡＧＣ・ＡＴＣ回路１６から出力されたディジタル再生信号は、イコライザ１８に供給されて所定の波形等化特性に従う波形等化が行われる。イコライザ１８から出力された波形等化後再生信号は、信号処理器２２に供給され、ここで前記信号処理器１７６と同様の公知の非線形イコライズ特性の信号処理が施される。

信号処理器２２により信号処理して得られた信号処理後信号は、ゼロ検出器２３によりゼロクロス点を示す０ポイント情報が検出され、その０ポイント情報がイコライザ２１に供給される。本実施の形態は、イコライザ２１から出力された波形等化後再生信号に対して、所定の信号処理とゼロ検出を行うものである点で第２の実施の形態と異なるが、本実施の形態も図１の第１の形態及び図７の第２の実施の形態と同様の後述の効果を有する。

次に、本発明の効果について図面と共に説明する。図９及び図１０は、本発明になる再生装置のイコライザ１８、２１の出力信号をビタビ復号する復号回路の出力信号のアイパターンの各例を示す。図９及び図１０において、縦軸は量子化レベル、横軸は時間を示す。図１０に示す例は、パーシャルレスポンス特性ＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ｂ，ａ）がＰＲ（１，２，２，２，１）で、かつ、最小反転間隔が”２”で、最大反転間隔が変調方式によって異なる所定の値Ｘのランレングス制限規則ＲＬＬ（１，Ｘ）のランレングス制限符号を再生したときの例で、０，ａ，２ａ，ａ＋ｂ，２ａ＋ｂ，２ｂ，ａ＋２ｂ，３ｂ，ａ＋３ｂ，２ａ＋３ｂに対応した、０、１、２、３、４、５、６、７、８の９値に収束している（但し、実際のデータは、８ビット等で量子化された値であるから、利得分を乗じた値となる。）。

また、図１０に示す例は、パーシャルレスポンス特性ＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ｂ，ａ）がＰＲ（１，３，３，３，１）で、かつ、ランレングス制限規則ＲＬＬ（１，Ｘ）のランレングス制限符号を再生したときの例で、０，ａ，２ａ，ａ＋ｂ，２ａ＋ｂ，２ｂ，ａ＋２ｂ，３ｂ，ａ＋３ｂ，２ａ＋３ｂに対応した、０、１、２、４、５、６、７、９、１０、１１の１０値に収束している（但し、実際のデータは、８ビット等で量子化された値であるから、利得分を乗じた値となる。）。図９及び図１０に示すように、本実施の形態の再生装置によれば、再生信号が各値に良く収束しており、正確な波形等化ができていることが分かる。

なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、パーシャルレスポンス特性はＰＲ（１，１，１，１，１）やＰＲ（３，４，４，４，３）等にも適用可能であり、ランレングス制限規則も最小反転間隔が”３”で、最大反転間隔が変調方式によって異なる所定の値ＸのＲＬＬ（２，Ｘ）のランレングス制限符号に適用することも可能である。

本発明装置の第１の実施の形態のブロック図である。 リサンプリングＤＰＬＬの第１の実施の形態のブロック図である。 リサンプリングＤＰＬＬの第２の実施の形態のブロック図である。 本発明装置中のイコライザの一例のブロック図である。 図４中の仮判別回路及びタップ遅延回路の一例の回路図である。 図４中の仮判別回路及びタップ遅延回路の他の例の回路図である。 本発明装置の第２の実施の形態のブロック図である。 本発明装置の第３の実施の形態のブロック図である。 本発明装置の復号回路の出力信号のアイパターンの一例を示す図である。 本発明装置の復号回路の出力信号のアイパターンの他の例を示す図である。 従来の再生装置の一例のブロック図である。

符号の説明

１５ Ａ／Ｄ変換器
１６ ＡＧＣ・ＡＴＣ回路
１７ リサンプリングＤＰＬＬ
１８、２１ イコライザ
１９、２２、１７６ 信号処理器
２０、２３ ゼロ検出器
１７１ 補間器
１７２ 位相検出器
１７３ ループフィルタ
１７４ タイミング発生器
１７５ 位相調整器

Claims (5)

1. 入力されたランレングス制限符号を再生して得た再生信号を、イコライザによりパーシャルレスポンス等化特性を付与して波形等化した後復号する再生装置であって、
   前記ランレングス制限符号をディジタル再生信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
   前記Ａ／Ｄ変換手段から出力された前記ディジタル再生信号を所望のビットレートでリサンプリング演算してリサンプリングデータを生成して前記イコライザへ供給すると共に、前記ディジタル再生信号のゼロクロス点を検出して得た０ポイント情報を生成して前記イコライザへ供給するリサンプリング演算位相同期ループ回路手段と
   を有し、前記リサンプリング演算位相同期ループ回路手段は、前記リサンプリングデータに対して、閾値よりも振幅の大きな低周波数の信号に対しては振幅を制限し、前記閾値よりも小振幅の高周波数の信号に対しては振幅を制限せずに振幅を増幅する非線形のイコライズ特性を付与する信号処理手段と、前記信号処理手段から出力される信号処理後信号から前記ゼロクロス点を検出し、該ゼロクロス点でのデータ値を利用して位相誤差として出力すると共に、該ゼロクロス点を示す前記０ポイント情報を出力する位相検出手段と、前記位相検出手段から出力された前記位相誤差に基づいて次のデータ点位相情報を推定し、そのデータ点位相情報と生成したビットクロックから位相点データのデータ値を補間により推定して前記リサンプリングデータとして出力する補間手段とからなり、
   前記イコライザは、前記リサンプリングデータに対して、付与すべき所定のパーシャルレスポンス等化特性と前記再生信号のランレングス制限規則とで定まる状態遷移と、前記０ポイント情報とを用いて、前記所定のパーシャルレスポンス特性を付与して波形等化することを特徴とする再生装置。
2. 入力されたランレングス制限符号を再生して得た再生信号を、イコライザによりパーシャルレスポンス等化特性を付与して波形等化した後復号する再生装置であって、
   前記ランレングス制限符号をディジタル再生信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
   前記Ａ／Ｄ変換手段から出力された前記ディジタル再生信号を所望のビットレートでリサンプリング演算してリサンプリングデータを生成して前記イコライザへ供給すると共に、前記ディジタル再生信号のゼロクロス点を検出して得た０ポイント情報を生成して前記イコライザへ供給するリサンプリング演算位相同期ループ回路手段と
   を有し、前記リサンプリング演算位相同期ループ回路手段は、前記リサンプリングデータに対して、閾値よりも振幅の大きな低周波数の信号に対しては振幅を制限し、前記閾値よりも小振幅の高周波数の信号に対しては振幅を制限せずに振幅を増幅する非線形のイコライズ特性を付与する信号処理手段と、前記信号処理手段から出力される信号処理後信号から前記ゼロクロス点を検出し、該ゼロクロス点を示す前記０ポイント情報を出力するゼロ検出手段と、前記リサンプリングデータから位相誤差を検出する位相検出手段と、前記位相誤差に基づいて次のデータ点位相情報を推定し、そのデータ点位相情報と生成したビットクロックから位相点データのデータ値を補間により推定して前記リサンプリングデータとして出力する補間手段とからなり、
   前記イコライザは、前記リサンプリングデータに対して、付与すべき所定のパーシャルレスポンス等化特性と前記再生信号のランレングス制限規則とで定まる状態遷移と、前記０ポイント情報とを用いて、前記所定のパーシャルレスポンス特性を付与して波形等化することを特徴とする再生装置。
3. 入力されたランレングス制限符号を再生して得た再生信号を、イコライザによりパーシャルレスポンス等化特性を付与して波形等化した後復号する再生装置であって、
   前記ランレングス制限符号をディジタル再生信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
   前記Ａ／Ｄ変換手段から出力された前記ディジタル再生信号に対して、閾値よりも振幅の大きな低周波数の信号に対しては振幅を制限し、前記閾値よりも小振幅の高周波数の信号に対しては振幅を制限せずに振幅を増幅する非線形のイコライズ特性を付与する信号処理手段と、
   前記信号処理手段から出力される信号処理後信号のゼロクロス点を検出し、該ゼロクロス点を示す前記０ポイント情報を前記イコライザへ出力するゼロ検出手段と
   を有し、前記イコライザは、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力された前記ディジタル再生信号に対して、付与すべき所定のパーシャルレスポンス等化特性と前記再生信号のランレングス制限規則とで定まる状態遷移と、前記０ポイント情報とを用いて、前記所定のパーシャルレスポンス特性を付与して波形等化することを特徴とする再生装置。
4. 入力されたランレングス制限符号を再生して得た再生信号を、イコライザによりパーシャルレスポンス等化特性を付与して波形等化した後復号する再生装置であって、
   前記ランレングス制限符号をディジタル再生信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
   前記イコライザにより、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力された前記ディジタル再生信号に対して、付与すべき所定のパーシャルレスポンス等化特性と前記再生信号のランレングス制限規則とで定まる状態遷移と、０ポイント情報とを用いて、前記所定のパーシャルレスポンス特性を付与して波形等化されて出力された波形等化後再生信号が、閾値よりも振幅の大きな低周波数の信号のときには振幅を制限し、前記閾値よりも小振幅の高周波数の信号のときには振幅を制限せずに振幅を増幅する非線形のイコライズ特性を有する信号処理手段と、
   前記信号処理手段から出力される信号処理後の波形等化後再生信号のゼロクロス点を検出し、該ゼロクロス点を示す前記０ポイント情報を前記イコライザへ出力するゼロ検出手段と
   を有することを特徴とする再生装置。
5. 前記イコライザは、
   前記リサンプリングデータ又は前記Ａ／Ｄ変換手段から出力された前記ディジタル再生信号に対して、タップ係数に応じた所定のパーシャルレスポンス等化特性を付与して波形等化後再生信号を出力するトランスバーサルフィルタと、
   ビットクロックに同期して入力される前記０ポイント情報を、１クロックずつ順次遅延して、少なくとも連続する４つの０ポイント情報を出力する第１の遅延回路と、
   前記波形等化後再生信号を、前記第１の遅延回路の遅延周期に同期して１クロックずつ順次サンプリングして、少なくとも連続する４つのサンプリング点の値を出力する第２の遅延回路と、
   前記パーシャルレスポンス等化の種類を示すＰＲモード信号と、前記再生信号のランレングス制限規則を示すＲＬＬモード信号と、前記第１の遅延回路からの複数の前記０ポイント情報と、前記第２の遅延回路からの複数の前記サンプリング点の値とを入力として受け、前記ＰＲモード信号により指定される所定のパーシャルレスポンス等化特性と前記ＲＬＬモード信号により指定される前記再生信号のランレングス制限規則とで定まる状態遷移と、前記複数の０ポイント情報のパターンと、前記複数のサンプリング点のうち対象とするサンプリング点の値の極性とに基づき、前記波形等化後再生信号の仮判別値を算出し、その仮判別値と前記第２の遅延回路から出力された前記対象とするサンプリング点の値との差分値をエラー信号として出力する仮判別手段と、
   前記仮判別手段から出力された前記エラー信号に基づき、前記トランスバーサルフィルタのタップ係数を前記エラー信号が最小になるように可変制御する係数生成手段と
   を有し、前記ＰＲモード信号により指定される前記所定のパーシャルレスポンス等化特性をＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ｂ，ａ）で表わしたとき、前記仮判別手段は、前記連続する４つ以上の０ポイント情報に基づいて、仮判別することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の再生装置。
   
   

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