(57)【要約】【課題】如何なるパーシャルレスポンス特性にも適用でき、かつ、入力レベル変動や入力信号の非対称性に影響されない位相誤差検出回路およびそれを用いた情報再生装置を提供する。【解決手段】レジスタ７１１、７２１、７３３、乗算器７１２、７２２、減算器７１３、２値化回路７２０、モデュロ２の加算器７３１、スイッチ回路７３２を備え、入力信号Ｙｎ（τ）とその２値化信号Ｘｎ（τ）とから位相誤差Ｓｎ（τ）を演算し、２値化信号Ｘｎ（τ）の符号変化点でのみ演算誤差Ｓｎ（τ）を位相誤差信号Ｅｎ（τ）として出力し、それ以外の時点では前値Ｅｎ−１（τ）を保持する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のクロックでアナログ／デジタル変換された入力信号を２値化する手段と、
該入力信号と該２値化信号とから前記クロックの位相誤差を演算する手段と、
前記２値化信号の符号変化点で演算誤差を検出し、それ以外の時点では前値保持する手段とを備えることを特徴とする位相誤差検出回路。
【請求項２】
請求項１に記載の位相誤差検出回路において、前記入力信号は、偶数レベルの値をとるパーシャルレスポンス特性に等化された信号であることを特徴とする位相誤差検出回路。
【請求項３】
請求項１記載の位相誤差検出回路において
前記入力信号は、奇数レベルの値をとるパーシャルレスポンス特性に等化され、偶数レベルの値をとるパーシャルレスポンス特性に補間された信号であることを特徴とする位相誤差検出回路。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の位相誤差検出回路を具備することを特徴とする情報再生装置。
【請求項５】
記録媒体に記録されたデジタル情報を読み出す読み出し手段と、
該読み出し手段の出力信号を所定のクロックでアナログ／デジタル変換する変換手段と、
該変換手段の出力信号を等化する等化手段と、
該等化手段の出力信号を最尤復号する手段と、
前記変換手段または前記等化手段の出力信号を入力信号とし、該入力信号を２値化し、該入力信号と該２値化信号とからクロックの位相誤差を演算し、前記２値化信号の符号変化点で該演算誤差を検出し、それ以外の時点では前値保持する位相誤差検出手段と、
該位相誤差検出手段の検出信号により制御され、該クロックを出力する発振手段とを備えることを特徴とする情報再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーシャルレスポンス最尤復号方式（Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ：以後、ＰＲＭＬと略記する）を用いる情報再生装置に関し、特に同期信号生成（ＰＬＬ）のための位相誤差検出回路、およびこの位相誤差検出回路を用いた情報再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の装置は、５ないし７レベルの値をとるサンプル点のうち、等化波形の勾配が緩慢な最大レベルと最小レベルをクリップする波形値変換器と、このクリップされた波形に対応する理想等化振幅値と勾配が緩慢な中間レベルに同一の理想等化振幅値をあたえる波形変換器を用い、現時点と１クロック前の値から位相誤差勾配を検出し、クロックの位相をデータと同期させるようにしている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１９５１９１号公報  （第６頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来装置では、５ないし７レベルの値をとるパーシャルレスポンス（ＰＲ）特性、すなわち、ＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ａ）という特定のＰＲ特性しか配慮されていないため、それ以外の、例えば、ＰＲ（ａ，ｂ，ａ）やＰＲ（ａ，ｂ，ｃ，ｂ，ａ）など、偶数レベルの値をとるＰＲ特性には適用できないという問題があった。
【０００５】
また、上記従来装置では、入力レベルに応じた理想等化振幅値を与える必要があるため、高精度のレベル安定化回路（ＡＧＣ回路や適応等化回路など）が必要となり、結果的に回路規模が増大するという点について配慮されていなかった。
【０００６】
さらに、上記従来装置では、入力信号の上下（正負）の非対称性に関しても配慮されていなかった。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、如何なるＰＲ特性にも適用でき、かつ、入力レベル変動や入力信号の非対称性にも影響されない位相誤差検出回路およびこの位相誤差検出回路を用いた情報再生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、本発明による位相誤差検出回路は、入力信号を２値化する手段と、入力信号と２値化信号とから位相誤差を演算する手段と、２値化信号の符号変化点でのみ演算誤差を出力し、それ以外の時点では前値保持する手段とを設けた。
【０００９】
さらに、本発明による位相誤差検出回路は、偶数レベルの値をとるＰＲ特性に等化された信号、あるいは、奇数レベルの値をとるＰＲ特性に等化された後に偶数レベルの値をとるＰＲ特性に補間された信号を入力するようにした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
【００１１】
図１は本発明による情報再生装置の一実施例を示す構成図である。図１において、１は光ディスク媒体、２は光ピックアップ回路、３はＡ／Ｄ変換器、４は等化回路、５は最尤復号回路、７は本発明に係る位相誤差検出回路、８はループフィルタ、９はＤ／Ａ変換器、１０は電圧制御発振器（ＶＣＯ）、２０はサーボ回路、３０はシステム制御回路、７０は本発明に係る補間回路である。
【００１２】
光ピックアップ回路２は、光ディスク媒体１の上に記録された情報を、レーザー光を集光して媒体上に照射し、その反射光量あるいは偏向を検出し再生する。このとき、サーボ回路２０はフォーカス方向とトラック方向に正確に追従させる。光ピックアップ回路２により読み出された再生信号は、Ａ／Ｄ変換器３によりデジタル化され、等化回路４によりＰＲ（ａ’，ｂ’，ｂ’，ａ’）信号に等化され、最尤復号回路５により復号される。
【００１３】
システム制御回路３０は、例えば、サーボ回路２０を介して、ディスクの種類などの情報を収集し、どの再生チャネルあるいは変調符号を用いたディスクであるかを検出する。そして、等化回路４には各媒体に対応したチャネル特性を得るようにタップ係数を設定し、最尤復号回路５には等化回路４で設定したチャネル特性に対応する基準レベルなどを入力する。
【００１４】
等化回路４からのＰＲ（ａ’，ｂ’，ｂ’，ａ’）信号は、さらに、補間回路７０によりＰＲ（ａ，ｂ，ｃ，ｂ，ａ）信号に変換され、位相誤差検出回路７に入力される。
【００１５】
図２はこの補間回路７０の動作を示す波形図であり、黒丸（●）は入力ＰＲ（ａ’，ｂ’，ｂ’，ａ’）信号のサンプリング点を、白丸（○）は出力ＰＲ（ａ，ｂ，ｃ，ｂ，ａ）信号のサンプリング点を示す。図２に示すように、補間回路７０ではサンプリング点をＴ／２（Ｔはビット周期）ずらすことにより、理想等化振幅値列［−Ｖ３’、−Ｖ２’、−Ｖ１’、０、＋Ｖ１’、＋Ｖ２’、＋Ｖ３’］を理想等化振幅値列［−Ｖ５、−Ｖ４、−Ｖ３、−Ｖ２、−Ｖ１、＋Ｖ１、＋Ｖ２、＋Ｖ３、＋Ｖ４、＋Ｖ５］に変換する。
【００１６】
すなわち、奇数レベルの値をとるＰＲ特性を、補間回路７０により、偶数レベルの値をとるＰＲ特性に変換する。このように、本発明の第１の特徴は、理想等化振幅値「０」の無い、言換えれば、偶数レベルの値をとるＰＲ特性に変換することにある。図３にこの補間回路７０の一実施例を示す。
【００１７】
そして、位相誤差検出回路７は偶数レベルの値をとるＰＲ特性に変換された信号を受け、理想サンプリング点からのずれ量（位相誤差）を検出し、ループフィルタ８、Ｄ／Ａ変換器９を介して電圧制御発振器１０に負帰還をかけることにより、Ａ／Ｄ変換器３のサンプリング位相を制御する。
【００１８】
図４は本発明による位相誤差検出回路７の一実施例を示す構成図である。図４において、７１１、７２１、７３３はレジスタ、７１２、７２２は乗算器、７１３は減算器、７２０は２値化回路、７３１はモデュロ２の加算器、７３２はスイッチ回路である。
【００１９】
２値化回路７２０は入力信号Ｙｎ（τ）を基準レベル「＋１」と「−１」の２値化信号Ｘｎ（τ）に変換する。尚、実際の２値化回路７２０は基準レベル「＋１」を符号「０」に、基準レベル「−１」を符号「１」に対応させる。これにより、２’ｓコンプリメンタリ形式の入力信号Ｙｎ（τ）では、その最上位ビット（ＭＳＢ）がそのまま２値化信号Ｘｎ（τ）となるため、回路構成の簡略化を図ることができる。
【００２０】
レジスタ７１１、７２１はそれぞれ入力信号Ｙｎ（τ）、２値化信号Ｘｎ（τ）を１ビット遅延させる。乗算器７１２、７２２はそれぞれ入力信号Ｙｎ−１（τ）と２値化信号Ｘｎ（τ）、入力信号Ｙｎ（τ）と２値化信号Ｘｎ−１（τ）を乗算する。減算器７１３の出力である演算誤差信号Ｓｎ（τ）は数１で表される。
【００２１】
【数１】
Ｓｎ（τ）＝Ｙｎ−１（τ）＊Ｘｎ（τ）−Ｙｎ（τ）＊Ｘｎ−１（τ）
モデュロ２の加算器７３１は２値化信号Ｘｎ（τ）の極性変化点（符号変化点）を検出し、例えば数２に示すような選択制御信号Ｚｎ（τ）を出力し、スイッチ回路７３２を制御する。
【００２２】
【数２】
2004326871.tif 000003
尚、実際のモデュロ２の加算器７３１は、２値化信号Ｘｎ（τ）が符号「０」、「１」に対応しているので、排他的論理和（Ｅｘ−ＯＲ）回路で構成される。スイッチ回路７３２は、この選択制御信号Ｚｎ（τ）を受け、演算誤差信号Ｓｎ（τ）あるいは前値信号Ｅｎ−１（τ）のどちらか一方を選択し、数３に示すような位相誤差信号Ｅｎ（τ）をレジスタ７３３に出力する。
【００２３】
【数３】
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このように、本発明は、まず理想等化振幅値「０」の無い、言換えれば、偶数レベルの理想等化振幅値をとるＰＲ特性の信号に変換し、またはその信号を受け、次にその信号を２値化し、符号の変化点でのみ演算誤差を出力し、それ以外の時点では前値保持することを特徴としている。そして、これにより、如何なるＰＲ特性にも適用でき、かつ、入力レベル変動に関係なく高精度に位相誤差を検出することが可能となる。また、２値化により誤差演算の回路構成が簡略化できる利点がある。以下、本実施例の動作を説明する。
【００２４】
図５は本発明による位相誤差検出回路７のステップ信号に対する応答動作を示す波形図であり、黒丸（●）は理想サンプリング点（位相誤差＝０）を、白丸（○）は実際のサンプリング点（位相誤差＝τ）を示す。図５に示すように、極性変化直前のサンプル値Ｙｎ−１（τ）＝−Ｖ２＋α、極性変化直後のサンプル値Ｙｎ（τ）＝Ｖ２＋βとおくと、位相誤差信号Ｅｎ（τ）は数４で表される。
【００２５】
【数４】
2004326871.tif 000005
図６は位相誤差検出回路７の４Ｔ信号に対する応答動作を示す波形図であり、図５と同様に、極性変化直前のサンプル値Ｙｎ−１（τ）＝−Ｖ２＋α、極性変化直後のサンプル値Ｙｎ（τ）＝Ｖ２＋βとおくと、位相誤差信号Ｅｎ（τ）は上記数４で表される。
【００２６】
図７は位相誤差検出回路７の３Ｔ信号に対する応答動作を示す波形図である。図７において、信号の立下り時、極性変化直前のサンプル値Ｙｎ−４（τ）＝Ｖ２−α、極性変化直後のサンプル値Ｙｎ−３（τ）＝−Ｖ２−βとおくと、位相誤差信号Ｅｎ（τ）は数５で表される。
【００２７】
【数５】
2004326871.tif 000006
信号の立上り時は、図５、図６と同様に、極性変化直前のサンプル値Ｙｎ−１（τ）＝−Ｖ２＋α、極性変化直後のサンプル値Ｙｎ（τ）＝Ｖ２＋βとおくと、位相誤差信号Ｅｎ（τ）は上記数４で表される。
【００２８】
図８は位相誤差検出回路７の２Ｔ信号に対する応答動作を示す波形図である。図８において、信号の立下り時、極性変化直前のサンプル値Ｙｎ−３（τ）＝Ｖ１−α’、極性変化直後のサンプル値Ｙｎ−２（τ）＝−Ｖ１−β’とおくと、位相誤差信号Ｅｎ（τ）は数６で表される。
【００２９】
【数６】
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次に、信号の立上り時は、極性変化直前のサンプル値Ｙｎ−１（τ）＝−Ｖ１＋α’、極性変化直後のサンプル値Ｙｎ（τ）＝Ｖ１＋β’とおくと、位相誤差信号Ｅｎ（τ）は数７で表される。
【００３０】
【数７】
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以上、位相遅れ（誤差τ＞０）の場合を説明したが、位相進み（誤差τ＜０）の場合も同様であり、この場合Ｅｎ（τ）＜０となる。
【００３１】
このように、本発明では、極性変化前後という勾配が最も急峻な波形のサンプル値から位相誤差を検出し、それ以外の期間は前値保持するので、検波感度を大きくすることができ、その結果、高精度に位相誤差を検出することができる。また、信号の上下（正負）が非対称であっても、その程度が少ない極性変化前後のサンプル値のみから位相誤差を検出するので、位相オフセットを低く抑えることができる。
【００３２】
図９はループフィルタ８の一実施例を示す構成図である。図９において、８０１、８１１は乗算器、８０２、８１２、８１４はレジスタ、８０３、８１３は加算器、８２１はスイッチ回路を示す。このループフィルタ８の伝達特性Ｆ（Ｓ）を数８に示す。
【００３３】
【数８】
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本実施例の特徴は、スイッチ回路８２１がシステム制御回路３０からの制御信号ＨＬＤにより制御される点にある。例えば、サーボ動作途中の場合やサーボが外れた場合、あるいはトラックジャンプした場合に制御信号ＨＬＤが「Ｈ」となり、ＶＣＯ１０の制御を停止させる。これにより、同期確立や同期回復までの時間を短縮することができる。
【００３４】
以上、本実施例では等化回路４の等化特性がＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ａ）特性の場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、如何なるＰＲ特性にも適用できる。さらに、本発明は等化前の信号にも適用できる。
【００３５】
図１０は、ＰＲ（ａ，ｂ，ｃ）特性あるいはＰＲ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）特性に適用した、本発明による情報再生装置の他の実施例を示す構成図である。図１１は、等化前の信号に適用した、本発明による情報再生装置のさらに他の実施例を示す構成図である。図１０、図１１に示すように、本実施例では補間回路７０が不要となる。
【００３６】
図１２は本発明による情報再生装置のさらに他の実施例を示す構成図である。図１２において、１２は再生クロックの周波数誤差を検出する周波数誤差検出回路、１３は加算回路であり、その他、図１と同一符号は同一物を示す。本実施例の特徴は、周波数誤差検出回路１２を設け、その周波数誤差検出回路１２の出力と位相誤差検出回路７の出力を加算回路１３で加算し、ループフィルタ８に入力する構成とした点にある。
【００３７】
周波数誤差検出回路１２は、ＶＣＯ１０の出力信号である再生クロックと基準クロックとの周波数誤差を検出するものであり、その誤差出力と再生クロック周波数の関係の一例を図１３に示す。図１３において、Ｆｏは中心周波数、ΔＦは周波数偏差を示し、Ｆｏ±ΔＦの周波数範囲では同期と見なして誤差出力を零とし、その範囲を越えると非同期と見なして誤差に応じた電圧を出力する。尚、この同期／非同期の判定結果は、図示していないが、システム制御回路３０に戻され処理される。
【００３８】
このように、周波数誤差検出回路１２の誤差出力を位相誤差検出回路７の誤差出力に加算し、ＶＣＯ１０を制御することにより、位相誤差検出回路７単独の場合に比べて、同期引き込み範囲を大幅に拡大することができる。
【００３９】
尚、中心周波数Ｆｏ及び周波数偏差ΔＦはシステム制御回路３０から設定され（図示せず）、中心周波数Ｆｏを変えることにより、通常再生だけでなく、特殊や倍速再生にも対応できる。
図１４は本発明による情報再生装置のさらに他の実施例を示す構成図である。図１４において、１４は位相誤差検出回路、１５は分周回路、１６は加算回路であり、その他、図１と同一符号は同一物を示す。本実施例の特徴は、再生したＷｏｂｂｌｅ信号と分周した再生クロックの位相誤差を検出する位相誤差検出回路１４を設け、その位相誤差検出回路１４の出力と位相誤差検出回路７の出力と（ループフィルタ８、Ｄ／Ａ変換器９を介して）を加算回路１６で加算する構成とした点にある。
【００４０】
このように、位相誤差検出回路１４の誤差出力を位相誤差検出回路７の誤差出力に加算し、ＶＣＯ１０を制御することにより、位相誤差検出回路７単独の場合に比べて、同期引き込み範囲を大幅に拡大することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、如何なるＰＲ特性にも適用でき、かつ、入力レベル変動に関係なく位相誤差を検出することが可能となる。また、入力信号の非対称性に対しても影響を受けず、かつ、簡単な回路構成で、高精度に位相誤差を検出することができる。
【００４２】
さらに、本発明によれば、サーボ動作途中の場合やサーボが外れた場合、あるいはトラックジャンプした場合でも同期確立や同期回復までの時間を短縮することができる。また、同期引き込み範囲を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による情報再生装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明に係る補間回路の動作を示す波形図である。
【図３】本発明に係る補間回路の一例を示す構成図である。
【図４】本発明による位相誤差検出回路の一実施例を示す構成図である。
【図５】本発明による位相誤差検出回路のステップ信号に対する応答動作を示す波形図である。
【図６】本発明による位相誤差検出回路の４Ｔ信号に対する応答動作を示す波形図である。
【図７】本発明による位相誤差検出回路の３Ｔ信号に対する応答動作を示す波形図である。
【図８】本発明による位相誤差検出回路の２Ｔ信号に対する応答動作を示す波形図である。
【図９】本発明によるループフィルタの一実施例を示す構成図である。
【図１０】本発明による情報再生装置の他の実施例を示す構成図である。
【図１１】本発明による情報再生装置のさらに他の実施例を示す構成図である。
【図１２】本発明による情報再生装置のさらに他の実施例を示す構成図である。
【図１３】本発明に係る周波数誤差検出回路の動作を示す入出力特性図である。
【図１４】本発明による情報再生装置のさらに他の実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
１…光ディスク媒体、２…光ピックアップ回路、３…Ａ／Ｄ変換器、４…等化回路、５…最尤復号回路（ビタビ復号回路）、７…位相誤差検出回路、７１１、７２１、７３３…レジスタ、７２０…２値化回路、７１２、７２２…乗算器、７１３…減算器、７３１…モデュロ２の加算器、排他的論理和（Ｅｘ−ＯＲ）回路、７３２…スイッチ回路、７０…補間回路、７０１…レジスタ、７０２…加算器、８…ループフィルタ、８０１、８１１…乗算器、８０２、８１２、８１４…レジスタ、８１３…加算器、８２１…スイッチ回路、９…Ｄ／Ａ変換器、１０…電圧制御発振器（ＶＣＯ）、１２…周波数誤差検出回路、１３…加算回路、１４…位相誤差検出回路、１５…分周回路、１６…加算回路、２０…サーボ回路、３０…システム制御回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2004326871.tif 000021
【図１３】
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【図１４】
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