(57)【要約】【目的】  自動等化器と波形等化器を用いて波形等化を行う上で、信号振幅の非線形性の影響を除くことができるようにする。【構成】  自動等化器２１は第１自動等化部２２、第２自動等化部２３および自動等化用比較器２４を備えており、第１自動等化用フィルタを備える１段目の第１自動等化部２２により１回目の自動等化処理を行って第１フィルタ係数Ｃ１を決定した後、自動等化用比較手段である自動等化用比較器２４によって第１自動等化部２２の出力多値データ信号と所定のしきい値とを比較し、第１自動等化部２２の出力多値データ信号がしきい値以上の場合のみ、第２自動等化用フィルタを備える２段目の第２自動等化部２３において変更した第２フィルタ係数Ｃ２を出力する。第２自動等化部２３におけるフィルタ係数の初期値は、第１自動等化部２２で決定した第１フィルタ係数Ｃ１を利用する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体からサンプリングしたｎ値データ（ｎは３以上の整数）の校正信号を入力し、符号間干渉を除去するためのフィルタ係数を決定して出力する自動等化器において、
フィルタ係数を可変入力できる第１自動等化用フィルタと、
前記校正信号の第１信号基準値を発生する第１基準値発生手段と、
前記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号と前記第１信号基準値との間の第１誤差を算出する第１誤差算出手段と、
前記第１誤差を０に近づけるよう前記第１自動等化用フィルタの第１フィルタ係数を変更して出力する第１フィルタ係数変更手段と、
前記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号が入力される第２自動等化用フィルタと、
前記校正信号の第２信号基準値を発生する第２基準値発生手段と、
前記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号と所定のしきい値とを比較する自動等化用比較手段と、
該自動等化用比較手段の出力に応じて、前記第２自動等化用フィルタの出力多値データ信号と前記第２信号基準値との第２誤差を算出する第２誤差算出手段と、
前記自動等化用比較手段の出力に応じて、前記第２誤差を０に近づけるように前記第２自動等化用フィルタの第２フィルタ係数を変更して出力する第２フィルタ係数変更手段とを備えたことを特徴とする自動等化器。
【請求項２】
請求項１記載の自動等化器において、前記校正信号の各値に対応する前記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号の最大値と最小値をそれぞれ検出する最大最小検出手段と、前記最大値と前記最小値との間の差分値を算出する差分値算出手段と、前記校正信号の各値に対応する前記差分値を比較する差分値比較手段と、該差分値比較手段の出力に応じて前記しきい値を設定するしきい値設定手段とを備えたことを特徴とする自動等化器。
【請求項３】
請求項１記載の自動等化器において、前記校正信号の各値に対応する前記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号の標準偏差または分散を算出する標準偏差算出手段と、前記校正信号の各値に対応する前記標準偏差を比較する標準偏差比較手段と、該標準偏差比較手段の出力に応じて前記しきい値を設定するしきい値設定手段とを備えたことを特徴とする自動等化器。
【請求項４】
記録媒体からサンプリングしたｎ値データ（ｎは３以上の整数）のデータ信号を、入力されたフィルタ係数により符号間干渉を除去して出力する波形等化器において、
第１フィルタ係数が入力される第１波形等化用フィルタと、
該第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と第２フィルタ係数とが入力される第２波形等化用フィルタと、
前記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と所定のしきい値とを比較する波形等化用比較手段と、
該波形等化用比較手段の出力に応じて、前記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と前記第２波形等化用フィルタの出力多値データ信号とのどちらか一方を出力する選択手段とを備えたことを特徴とする波形等化器。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自動等化器と請求項４記載の波形等化器とを備えた情報再生装置であって、
前記自動等化器の前記第１フィルタ係数変更手段および前記第２フィルタ係数変更手段からそれぞれ出力される前記第１フィルタ係数および前記第２フィルタ係数が、前記波形等か器の前記第１波形等化用フィルタおよび前記第２波形等化用フィルタにそれぞれ入力されるようにしたことを特徴とする情報再生装置。
【請求項６】
記録媒体からサンプリングしたｎ値データ（ｎは３以上の整数）の校正信号を入力し、符号間干渉を除去するためフィルタ係数を決定し出力する自動等化器において、
フィルタ係数を可変入力できる第１自動等化用フィルタと、
前記校正信号の第１信号基準値を発生する第１基準値発生手段と、
前記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号と前記第１信号基準値との間の第１誤差を算出する第１誤差算出手段と、
前記第１誤差を０に近づけるよう前記第１自動等化用フィルタの第１フィルタ係数を変更し出力する第１フィルタ係数変更手段と、
前記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号がそれぞれに入力されるよう並列に接続されたｍ個の第２ｉ自動等化用フィルタ（ｍは２以上の整数、ｉは１以上ｍ以下の整数）と、
それぞれ前記各第２ｉ自動等化用フィルタに設けられて前記校正信号の第２ｉ信号基準値を発生するｍ個の第２ｉ基準値発生手段と、
それぞれ前記各第２ｉ自動等化用フィルタに設けられて前記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号と所定のしきい値とを比較するｍ個の第２ｉ自動等化用比較手段と、
それぞれ前記各第２ｉ自動等化用フィルタに設けられ、前記各第２ｉ自動等化用比較手段の出力に応じて前記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号と前記各第２ｉ信号基準値との第２ｉ誤差を算出するｍ個の第２ｉ誤差算出手段と、
それぞれ前記各第２ｉ自動等化用フィルタに設けられ、前記各第２ｉ自動等化用比較手段の出力に応じて前記各第２ｉ誤差を０に近づけるように前記各第２ｉ自動等化用フィルタの第２ｉフィルタ係数を変更して出力するｍ個の第２ｉフィルタ係数変更手段とを備えたことを特徴とする自動等化器。
【請求項７】
請求項６記載の自動等化器において、前記校正信号の各値に対応する前記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号の最大値と最小値をそれぞれ検出する最大最小検出手段と、前記最大値と前記最小値との間の差分値を算出する差分値算出手段と、前記校正信号の各値に対応する前記差分値を比較する差分値比較手段と、該差分値比較手段の出力に応じて前記しきい値を設定するしきい値設定手段とを備えたことを特徴とする自動等化器。
【請求項８】
請求項６記載の自動等化器において、前記校正信号の各値に対応する前記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号の標準偏差または分散を算出する標準偏差算出手段と、前記校正信号の各値に対応する前記標準偏差を比較する標準偏差比較手段と、該標準偏差比較手段の出力に応じて前記しきい値を設定するしきい値設定手段とを備えたことを特徴とする自動等化器。
【請求項９】
記録媒体からサンプリングしたｎ値データ（ｎは３以上の整数）のデータ信号を、入力されたフィルタ係数により符号間干渉を除去して出力する波形等化器において、
第１フィルタ係数が入力される第１波形等化用フィルタと、
該第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と第２フィルタ係数とがそれぞれに入力されるよう並列に接続されたｍ個の第２ｉ波形等化用フィルタ（ｍは２以上の整数、ｉは１以上ｍ以下の整数）と、
それぞれ前記各第２ｉ波形等化用フィルタに設けられて前記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と所定のしきい値とを比較するｍ個の第２ｉ波形等化用比較手段と、
該各第２ｉ波形等化用比較手段の出力に応じて、前記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と前記各第２ｉ波形等化用フィルタの出力多値データ信号のいずれか１つを出力する選択手段とを備えたことを特徴とする波形等化器。
【請求項１０】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の自動等化器と請求項９記載の波形等化器とを備えた情報再生装置であって、
前記自動等化器の前記第１フィルタ係数変更手段および前記第２ｉフィルタ係数変更手段からそれぞれ出力される前記第１フィルタ係数および前記第２ｉフィルタ係数が、前記波形等化器の前記第１波形等化用フィルタおよび第２ｉ波形等化用フィルタにそれぞれ入力されるようにしたことを特徴とする情報再生装置。
【請求項１１】
記録媒体からサンプリングしたｎ値データ（ｎは３以上の整数）のデータ信号を、入力されたフィルタ係数により符号間干渉を除去して出力する波形等化器において、
第１フィルタ係数が入力される第１波形等化用フィルタと、
該第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と第２フィルタ係数とを入力させる第２波形等化用フィルタと、
前記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と所定のしきい値とを比較する波形等化用比較手段と、
該波形等化用比較手段の出力に応じて、前記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と前記第２波形等化用フィルタの出力多値データ信号との混合比を変化させて混合して出力する混合手段とを備えたことを特徴とする波形等化器。
【請求項１２】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自動等化器と請求項１１記載の波形等化器を備えた情報再生装置であって、
前記波形等化器の前記第１波形等化用フィルタに入力される前記第１フィルタ係数および前記第２波形等化用に入力される前記第２フィルタ係数が、それぞれ前記自動透過器の前記第１フィルタ係数変更手段および前記第２フィルタ係数変更手段から出力されたものであり、前記波形等化器の前記波形等化用比較手段は、前記しきい値をａ、所定の混合幅をｂとしたとき、前記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号が（ａ−ｂ）から（ａ＋ｂ）の混合範囲の間にある場合には、前記混合手段に前記第１波形等化用フィルタと前記第２波形等化用フィルタのそれぞれの出力多値データ信号を混合して出力させ、前記混合範囲の外にある場合には、前記混合手段に前記第１波形等化用フィルタと前記第２波形等化用フィルタのどちらか一方の出力多値データ信号を出力させるようにしたことを特徴とする情報再生装置。
【請求項１３】
記録媒体からサンプリングしたｎ値データ（ｎは３以上の整数）のデータ信号を、入力されたフィルタ係数により符号間干渉を除去して出力する波形等化器において、
第１フィルタ係数が入力される第１波形等化用フィルタと、
該第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と第２フィルタ係数とがそれぞれに入力されるよう並列に接続されたｍ個の第２ｉ波形等化用フィルタ（ｍは２以上の整数、ｉは１以上ｍ以下の整数）と、
それぞ前記各第２ｉ波形等化用フィルタに設けられて前記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と所定のしきい値とを比較するｍ個の第２ｉ波形等化用比較手段と、
該各第２ｉ波形等化用比較手段の出力に応じて、前記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と前記第２波形等化用フィルタの出力多値データ信号との混合比を変化させて混合して出力する混合手段とを備えたことを特徴とする波形等化器。
【請求項１４】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の自動等化器と請求項１３記載の波形等化器とを備えた情報再生装置であって、
前記波形等化器の前記第１波形等化用フィルタに入力される前記第１フィルタ係数および前記第２波形等化用に入力される前記第２フィルタ係数が、それぞれ前記自動等化器の前記第１フィルタ係数変更手段および前記第２フィルタ係数変更手段から出力されたものであり、前記波形等化器の前記第２ｉ波形等化用比較手段は、ｍ個の第２ｉ波形等化用フィルタにそれぞれ対応する前記しきい値をａｊ、所定の混合幅をｂｊ（ｊは１以上ｍ以下の整数）としてとき、前記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号が（ａｊ−ｂｊ）から（ａｊ＋ｂｊ）の混合範囲の間にある場合には、前記混合手段に前記第２（ｊ−１）波形等化用フィルタ（ｊ−１＝０の場合は第１波形等化用フィルタ）の出力多値データ信号と前記第２ｊ波形等化用フィルタの出力多値データ信号とを混合して出力させ、前記混合範囲の外にある場合には、前記混合手段に前記第２（ｊ−１）波形等化用フィルタ（ｊ−１＝０の場合は第１波形等化用フィルタ）の出力多値データ信号と前記第２ｊ波形等化用フィルタの出力多値データ信号のどちらか一方を出力させるようにしたことを特徴とする情報再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ディスク等の記録媒体に記録された多値データの再生に利用される自動等化器と波形等化器と情報再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録媒体に記録された多値データ（多値情報列）を再生し、その再生信号に対して符号間干渉を低減する波形等化処理を施す場合には、ユーザ情報とは別に記録媒体の学習領域に記録された校正情報を予めサンプルホールドして波形等化処理を行う方法が利用されていた。この校正情報としては多値データの孤立波や連続データが記録されており、まずはこれらの振幅を利用して信号振幅の非線形性が補正される。次に孤立波を利用して隣接データへの干渉成分を略０にするように波形等化用のフィルタ係数が決定され、このフィルタ係数を使用してユーザデータの再生信号の波形等化が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし校正信号として孤立波を使用した場合には、「０」値が多くなるため信号が直流成分を持つことになり、さらに孤立波や連続データを使用していることで信号は特殊な周波数成分も持つことにもなってしまい、これらは光ディスク装置等の再生装置におけるサーボ制御に対して悪影響を与えるといった問題がある。このことから校正信号は直流成分や特殊な周波数成分を持たないユーザデータのようなランダムデータを使用するのが望ましい。
【０００４】
そこで、ランダムデータで構成する校正信号でも波形等化用のフィルタ係数を決定できる自動等化器を利用する方法が提案されている。この自動等化器の原理としては、フィルタ係数を可変入力できるデジタルフィルタと、特性が未知のフィルタとを並列接続し、両者の出力の誤差を０に近づけるようフィルタ係数を変更して近似し算出するものである。ここで、上記構成における未知特性フィルタを、校正信号（多値データ）に対応する波形等化後の信号の基準値を出力するフィルタと考えた場合、波形等化用のフィルタ係数がデジタルフィルタにおいて決定されて出力できることになる（例えば、非特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２９８８４７１号公報
【非特許文献１】「デジタル信号処理」、電子通信学会、Ｐ２３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の自動等化器および波形等化器では、信号振幅の非線形性が補正されないため、多値データの一部の振幅領域においては充分な波形等化が行われず、符号間干渉を効果的に低減できないという問題があった。
この発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、自動等化器およびを用いて波形等化を行う上、信号振幅の非線形性の影響を除いて充分な波形等化ができるようにすることを目的とする。また、自動等化器と波形等化器を備えた情報再生装置において、再生信号に対する符号間干渉を効果的に低減できるようにすることも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による自動等化器は、記録媒体からサンプリングしたｎ値データ（ｎは３以上の整数）の校正信号を入力し、符号間干渉を除去するためのフィルタ係数を決定して出力する自動等化器において、上記の目的を達成するため次のように構成したものである。
すなわち、フィルタ係数を可変入力できる第１自動等化用フィルタと、上記校正信号の第１信号基準値を発生する第１基準値発生手段と、上記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号と上記第１信号基準値との間の第１誤差を算出する第１誤差算出手段と、上記第１誤差を０に近づけるよう上記第１自動等化用フィルタの第１フィルタ係数を変更して出力する第１フィルタ係数変更手段と、上記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号が入力される第２自動等化用フィルタと、上記校正信号の第２信号基準値を発生する第２基準値発生手段と、上記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号と所定のしきい値とを比較する自動等化用比較手段と、その自動等化用比較手段の出力に応じて、上記第２自動等化用フィルタの出力多値データ信号と上記第２信号基準値との第２誤差を算出する第２誤差算出手段と、上記自動等化用比較手段の出力に応じて、上記第２誤差を０に近づけるように上記第２自動等化用フィルタの第２フィルタ係数を変更して出力する第２フィルタ係数変更手段とを備えたものである。
【０００７】
また、上記自動等化器において、上記校正信号の各値に対応する上記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号の最大値と最小値をそれぞれ検出する最大最小検出手段と、上記最大値と上記最小値との間の差分値を算出する差分値算出手段と、上記校正信号の各値に対応する上記差分値を比較する差分値比較手段と、その差分値比較手段の出力に応じて上記しきい値を設定するしきい値設定手段とを備えるとよい。
【０００８】
あるいは、上記校正信号の各値に対応する上記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号の標準偏差または分散を算出する標準偏差算出手段と、上記校正信号の各値に対応する上記標準偏差を比較する標準偏差比較手段と、その標準偏差比較手段の出力に応じて上記しきい値を設定するしきい値設定手段とを備えてもよい。
【０００９】
この発明による波形等化器は、記録媒体からサンプリングしたｎ値データ（ｎは３以上の整数）のデータ信号を、入力されたフィルタ係数により符号間干渉を除去して出力する波形等化器において、前述の目的を達成するため、次のように構成したものである。
すなわち、第１フィルタ係数が入力される第１波形等化用フィルタと、その第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と第２フィルタ係数とが入力される第２波形等化用フィルタと、上記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と所定のしきい値とを比較する波形等化用比較手段と、その波形等化用比較手段の出力に応じて、上記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と上記第２波形等化用フィルタの出力多値データ信号とのどちらか一方を出力する選択手段とを備えたものである。
【００１０】
この発明による情報再生装置は、前述した自動等化器と上記波形等化器とを備え、その自動等化器の第１フィルタ係数変更手段および上記第２フィルタ係数変更手段からそれぞれ出力される第１フィルタ係数および第２フィルタ係数が、上記波形等化器の第１波形等化用フィルタおよび第２波形等化用フィルタにそれぞれ入力されるようにしたものである。
【００１１】
この発明はまた、記録媒体からサンプリングしたｎ値データ（ｎは３以上の整数）の校正信号を入力し、符号間干渉を除去するためフィルタ係数を決定し出力する自動等化器において、フィルタ係数を可変入力できる第１自動等化用フィルタと、上記校正信号の第１信号基準値を発生する第１基準値発生手段と、上記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号と上記第１信号基準値との間の第１誤差を算出する第１誤差算出手段と、上記第１誤差を０に近づけるよう上記第１自動等化用フィルタの第１フィルタ係数を変更し出力する第１フィルタ係数変更手段と、上記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号がそれぞれに入力されるよう並列に接続されたｍ個の第２ｉ自動等化用フィルタ（ｍは２以上の整数、ｉは１以上ｍ以下の整数）と、それぞれ上記各第２ｉ自動等化用フィルタに設けられて上記各校正信号の第２ｉ信号基準値を発生するｍ個の第２ｉ基準値発生手段と、それぞれ上記各第２ｉ自動等化用フィルタに設けられて上記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号と所定のしきい値とを比較するｍ個の第２ｉ自動等化用比較手段と、それぞれ上記各第２ｉ自動等化用フィルタに設けられ、上記各第２ｉ自動等化用比較手段の出力に応じて上記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号と上記各第２ｉ信号基準値との第２ｉ誤差を算出するｍ個の第２ｉ誤差算出手段と、それぞれ上記各第２ｉ自動等化用フィルタに設けられ、上記各第２ｉ自動等化用比較手段の出力に応じて上記各第２ｉ誤差を０に近づけるように上記各第２ｉ自動等化用フィルタの第２ｉフィルタ係数を変更して出力するｍ個の第２ｉフィルタ係数変更手段とを備えた自動等化器も提供する。
【００１２】
また、上記自動等化器において、上記校正信号の各値に対応する上記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号の最大値と最小値をそれぞれ検出する最大最小検出手段と、上記最大値と上記最小値との間の差分値を算出する差分値算出手段と、上記校正信号の各値に対応する上記差分値を比較する差分値比較手段と、その差分値比較手段の出力に応じて上記しきい値を設定するしきい値設定手段とを備えてもよい。
【００１３】
あるいは、上記校正信号の各値に対応する上記第１自動等化用フィルタの出力多値データ信号の標準偏差または分散を算出する標準偏差算出手段と、上記校正信号の各値に対応する上記標準偏差を比較する標準偏差比較手段と、その標準偏差比較手段の出力に応じて上記しきい値を設定するしきい値設定手段とを備えてもよい。
【００１４】
さらにこの発明は、記録媒体からサンプリングしたｎ値データ（ｎは３以上の整数）のデータ信号を、入力されたフィルタ係数により符号間干渉を除去して出力する波形等化器において、第１フィルタ係数が入力される第１波形等化用フィルタと、その第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と第２フィルタ係数とがそれぞれに入力されるよう並列に接続されたｍ個の第２ｉ波形等化用フィルタ（ｍは２以上の整数、ｉは１以上ｍ以下の整数）と、それぞれ上記各第２ｉ波形等化用フィルタに設けられて上記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と所定のしきい値とを比較するｍ個の第２ｉ波形等化用比較手段と、その各第２ｉ波形等化用比較手段の出力に応じて、上記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と上記各第２ｉ波形等化用フィルタの出力多値データ信号のいずれか１つを出力する選択手段とを備えた波形等化器も提供する。
【００１５】
この発明はさらに、上記自動等化器と上記波形等化器とを備え、上記自動等化器の第１フィルタ係数変更手段および第２ｉフィルタ係数変更手段からそれぞれ出力される第１フィルタ係数および第２フィルタ係数が、上記波形等化器の第１波形等化用フィルタおよび第２ｉ波形等化用フィルタにそれぞれ入力されるようにした情報再生装置も提供する。
【００１６】
この発明はまた、記録媒体からサンプリングしたｎ値データ（ｎは３以上の整数）のデータ信号を、入力されたフィルタ係数により符号間干渉を除去して出力する波形等化器において、第１フィルタ係数が入力される第１波形等化用フィルタと、その第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と第２フィルタ係数とを入力させる第２波形等化用フィルタと、上記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と所定のしきい値とを比較する波形等化用比較手段と、その波形等化用比較手段の出力に応じて、上記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と上記第２波形等化用フィルタの出力多値データ信号との混合比を変化させて混合して出力する混合手段とを備えた波形等化器も提供する。
【００１７】
この発明はさらに、前述した自動等化器と上記波形等化器とを備え、上記波形等化器の第１波形等化用フィルタに入力される第１フィルタ係数および第２波形等化用に入力される第２フィルタ係数が、それぞれ前述した自動等化器の第１フィルタ係数変更手段および第２フィルタ係数変更手段から出力されたものであり、上記波形等化器の波形等化用比較手段は、上記しきい値をａ、所定の混合幅をｂとしたとき、上記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号が（ａ−ｂ）から（ａ＋ｂ）の混合範囲の間にある場合には、上記混合手段に上記第１波形等化用フィルタと上記第２波形等化用フィルタのそれぞれの出力多値データ信号を混合して出力させ、上記混合範囲の外にある場合には、上記混合手段に上記第１波形等化用フィルタと上記第２波形等化用フィルタのどちらか一方の出力多値データ信号を出力させるようにした情報再生装置も提供する。
【００１８】
この発明はまた、記録媒体からサンプリングしたｎ値データ（ｎは３以上の整数）のデータ信号を、入力されたフィルタ係数により符号間干渉を除去して出力する波形等化器において、第１フィルタ係数が入力される第１波形等化用フィルタと、上記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と第２フィルタ係数とがそれぞれに入力されるよう並列に接続されたｍ個の第２ｉ波形等化用フィルタ（ｍは２以上の整数、ｉは１以上ｍ以下の整数）と、それぞれ上記各第２ｉ波形等化用フィルタに設けられて上記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と所定のしきい値とを比較するｍ個の第２ｉ波形等化用比較手段と、上記各第２ｉ波形等化用比較手段の出力に応じて、上記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号と上記第２波形等化用フィルタの出力多値データ信号との混合比を変化させて混合して出力する混合手段とを備えた波形等化器も提供する。
【００１９】
この発明はさらに、前述した自動等化器と上記波形等化器を備え、上記波形等化器の第１波形等化用フィルタに入力される第１フィルタ係数および第２波形等化用に入力される第２フィルタ係数が、それぞれ上記波形等化器の第１フィルタ係数変更手段および第２フィルタ係数変更手段から出力されたものであり、上記波形等化器の波形等化用比較手段は、ｍ個の第２ｉ波形等化用フィルタにそれぞれ対応する上記しきい値をａｊ、所定の混合幅をｂｊ（ｊは１以上ｍ以下の整数）としたとき、上記第１波形等化用フィルタの出力多値データ信号が（ａｊ−ｂｊ）から（ａｊ＋ｂｊ）の混合範囲の間にある場合には、上記混合手段に上記第２（ｊ−１）波形等化用フィルタ（ｊ−１＝０の場合は第１波形等化用フィルタ）の出力多値データ信号と上記第２ｊ波形等化用フィルタの出力多値データ信号とを混合して出力させ、上記混合範囲の外にある場合には、上記混合手段に上記第２（ｊ−１）波形等化用フィルタ（ｊ−１＝０の場合は第１波形等化用フィルタ）の出力多値データ信号と上記第２ｊ波形等化用フィルタの出力多値データ信号のどちらか一方を出力させるようにした情報再生装置も提供する。
【発明の効果】
【００２０】
この発明による自動等化器は、自動等化部を２段接続し、振幅の非線形性のために第１自動等化部では充分等化できなかった出力多値データ信号の振幅領域に対して、第２自動等化部によって等化を行っているので、非線形性の影響を除いた波形等化用のフィルタ係数を決定し出力できる。
【００２１】
この発明による波形等化器は、波形等化部を２段接続し、振幅の非線形性のために第１波形等化部では充分等化できなかった出力多値データ信号の振幅領域に対して、第２波形等化部によって等化を行い、第１波形等化部の出力多値データ信号としきい値とを比較して、第１と第２の波形等化部の出力多値データ信号を切換えて出力しているので、非線形性の影響を除いた波形等化が行える。
【００２２】
また、この発明による自動等化器および波形等化器はそれぞれ、第１自動等化部および第１波形等化部の出力多値データ信号に対して、ｍ個のしきい値を設定して、ｍ個の第２自動等化部および第２波形等化部で等化し、複雑な非線形性に対しても第２自動等化部および第２波形等化部で等化する振幅領域を細かく設定できるので、強い非線形性の影響を除いた波形等化用のフィルタ係数の決定および波形等化処理を行える。
【００２３】
さらに、この発明による波形等化器は、第１波形等化部の出力多値データ信号としきい値とを比較して、第１と第２の波形等化部の出力多値データ信号の混合比を変えて混合して出力しているので、非線形性の影響を除いた波形等化ができ、更にしきい値近辺の信号の分布の乱れを改善できる。またｍ個の第２波形等化器で出力の混合比を変えて混合して出力することでさらに強い非線形成の影響を除くことができる。
また、この発明による情報再生装置きは、上記自動等化器と波形等化器とを備えているので、再生信号の非線形成の影響を受けずに充分な波形等化を実現し、再生信号に対する符号間干渉を効果的に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
（１）第１実施例（請求項１，２，３，４，５に係る実施例）
図２は、この発明の第１実施例である情報再生装置の構成を示すブロック図である。
この情報再生装置１００は、多値情報列で表された多値データが予め記録されたＣＤ−ＲＯＭディスク、ＤＶＤディスク等の情報記録媒体である光ディスク１に対する情報の読み込みを行うＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤドライブ等の情報再生装置である。
【００２５】
スピンドルモータ２は、光ディスク２をデータ再生時に所定の回転速度で回転させるモータである。回転制御部３は、スピンドルモータ２の回転制御を行う。光ピックアップ４は、光ディスク１に記録されたデータを再生するときに所定のパワーでレーザ光Ｌを発光させて照射しその反射光を受光する装置である。アクチュエータ制御部５は、光ピックアップ４を光ディスク１に対してフォーカシングおよびトラッキングするときに移動させる制御を行う。信号制御部６は、光ピックアップ４から出力される再生信号を制御する。
【００２６】
ドライブコントローラ７は、ＣＰＵ７ａ、ＲＯＭ７ｂ及びＲＡＭ７ｃ等からなるマイクロコンピュータによって実現され、この情報再生装置１００全体の制御を行うと共に、この発明に係る各種の等化処理も実行する。すなわち、ＲＯＭ７ｂに格納された制御プログラムに従ってＣＰＵ７ａがこの発明に係る自動等化器および波形等化器として機能する。また、ＣＰＵ７ａは、光ディスク１上に製造時に予めランダムデータの構成で記録されている校正情報を光ピックアップ４の検出により取得し、後述する自動等化処理や波形等化処理を行うことができる。
【００２７】
バッファ８は、ドライブコントローラ７がデータ格納等の一時記憶領域として使用するメモリである。レーザ駆動回路９は、光ピックアップ４のレーザ光Ｌの発光を駆動する。外部インターフェース１０は、上位装置との間でコマンド、データ等の送受信を行うために使用される。上位装置１１は、この情報再生装置１００を制御するパソコン等のホストコンピュータである。
【００２８】
上記光ディスク装置は、光ディスク１に対するデータの再生のみを行うＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ等の情報再生装置の構成例を示しており、ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ、ＤＶＤ−Ｒドライブ等のデータの記録も可能な情報記録再生装置に適用する場合、変調回路等のデータ記録に係る機能部もドライブコントローラ７内に備え、光ディスク１に対するデータの記録再生を行うようにする。
【００２９】
図１は、この発明による自動等化器の一実施例の構成を示す機能ブロック図である。図２に示したドライブコントローラ７は、信号制御部６から出力される光ディスク１上のマークに対応した再生信号に対してこの発明に係る信号処理を行って多値データを再生し、上位装置１１へ出力する。そしてこの発明に係る信号処理は、ドライブコントローラ７内で構成される図１の自動等化器と後述する波形等化器との組合せによって行われる。
【００３０】
自動等化器２１は、光ディスク１上から読み取ってサンプリングされた校正信号を入力して、周囲条件その他の変動に対しユーザ情報を適切に波形等化処理させるための第１フィルタ係数Ｃ１と第２フィルタ係数Ｃ２を決定して後述の波形等化器へ出力するものである。図１に示すように、自動等化器２１は第１自動等化部２２、第２自動等化部２３および自動等化用比較器２４を備えており、そのうち第１自動等化部２２と第２自動等化部２３は基本的に同じ構成のものである。
【００３１】
図３は第１自動等化部２２および第２自動等化部２３の構成を示すブロック図である。各自動等化部２２，２３はデジタルフィルタ２５と信号基準値発生器２６と減算器２７とフィルタ係数発生器２８とを備えている。デジタルフィルタ２５はその内部に、複数個の遅延器２９とそれより１つ多い乗算器３０と加算器３１とを備えており、直列に接続された遅延器２９の一番最初の入力と各遅延器２９の出力にそれぞれ乗算器３０が接続され、各乗算器３０の出力が１つの加算器３１に接続されている。これにより各乗算器３０にはそれぞれ１サンプル期間づつ位相を遅らせた波形の多値データが入力され、また各乗算器３０はフィルタ係数発生器２８からそれぞれ異なる大きさで入力された単位フィルタ係数ＣＵを多値データに乗算して出力し、加算器３１はそれら位相・振幅の異なる多値データを重畳加算して出力するようになっている。
【００３２】
これにより第１自動等化部２２および第２自動等化部２３がそれぞれ備えるデジタルフィルタ２５は、フィルタ係数を可変入力できる第１自動等化用フィルタおよび第２自動等化用フィルタとして機能するものである。以下において、第１フィルタ係数Ｃ１および第２フィルタ係数Ｃ２は、各デジタルフィルタ２５ごとにおける上記単位フィルタ係数ＣＵの集合として構成される。
【００３３】
自動等化器２１に入力される多値データは、校正信号として対応する信号値が既知のものであり、基準値発生手段としての信号基準値発生器２６は多値データの各値に対応する信号基準値を発生する。デジタルフィルタ２５の出力と信号基準値との誤差を誤差検出手段としての減算器２７によって算出し、フィルタ係数変更手段であるフィルタ係数発生器２８がその誤差を０に近づけるようにフィルタ係数を変更して出力する。校正信号を入力しながらこの処理を繰り返すことによって誤差が除々に小さくなっていき、誤差が収束した時点で多値データの各値に対応したフィルタ係数を決定して出力するようになっている。以上が自動等化処理による波形等化用のフィルタ係数の決定方法であり、これによれば孤立波ではなくランダムデータで構成された校正信号でも適切なフィルタ係数を決定することができる。
【００３４】
【表１】
2005267807.tif 000003
【００３５】
表１は、多値データを８値で記録した場合の各値に対応する信号基準値の一例を示すものであり、本来は校正信号は多値のデジタルデータであるが、ここでは説明を分かりやすくするために各信号基準値を１０進数で示した。
【００３６】
この発明は２段階の自動等化処理を行うものであり、この実施例では、図１に示すように、１段目の第１自動等化部２２により１回目の自動等化処理を行って第１フィルタ係数Ｃ１を決定した後、自動等化用比較手段である自動等化用比較器２４によって第１自動等化部２２の出力多値データ信号と所定のしきい値とを比較し、第１自動等化部２２の出力多値データ信号がしきい値以上の場合のみ、２段目の第２自動等化部２３において変更した第２フィルタ係数Ｃ２を出力する。このとき第１自動等化部２２はすでに決定した第１フィルタ係数Ｃ１を保持して使用し、それに基づいて再入力した校正信号を新たに等化処理した出力多値データ信号を第２自動等化部２３へ出力する。あるいは、半導体メモリー等の記憶手段を用いて第１自動等化部２２からの出力多値データ信号を保存してそれを第２自動等化部２３に入力してもよい。第２自動等化部２３におけるフィルタ係数の初期値は、第１自動等化部２２で決定した第１フィルタ係数Ｃ１を利用する。
【００３７】
図４は校正信号の多値データの各値に対応する信号値をプロットした出力分布図の一例であって、各段階での自動等化処理の結果を比較するものである。
この例ではしきい値を０．２７とした場合を示した。入力信号を示す図４（ａ）においては、同一多値データであっても符号間干渉のために各値の間の信号値の変動が非常に大きいことがわかる。また振幅の非線形性により、各値の間の変動の大きさ（信号値の分布幅）が大きく変化している。図４（ｂ）に示す第１自動等化部２２の出力では、多値データの４から７の値の場合は信号分布幅が狭くなっているところ、それと比較して０から３の値の場合は信号分布幅が広がっていて波形等化の効果がまだ不充分である。
そこで、しきい値０．２７以上の第１自動等化部２２の出力多値データ信号に対してだけ、第２自動等化部２３によってさらに自動等化処理を行った結果が図４（ｃ）に示す第２自動等化部２３の出力である。
【００３８】
このように、第１自動等化部２２の出力多値データ信号が３．０より大きい場合に信号値の分布幅が広がっていることから、しきい値として０．２７に設定した。なお、第２自動等化部２３の出力多値データ信号を示す図４（ｂ）においては、しきい値０．２７より大きい信号値では分布が狭められているが、それ未満の信号値では自動等化処理が行われていないため逆に分布が広がっている。そこで、しきい値以上の信号値では第２自動等化部２３の出力多値データ信号を、しきい値未満の信号値では第１自動等化部２２の出力多値データ信号を切換えて出力した結果が、図４（ｄ）に示す第１自動等化部２２と第２自動等化部２３の切換出力である。このようにして多値データの全値に対する信号値の分布が概ね狭められることから、非線形性の影響を取り除くことができ、波形等化の効果が向上することになる。
【００３９】
次に、にしきい値の設定について説明する。まず第１例として、各値の信号値の最大値と最小値の差分値の大きさ（分布幅の大きさ）を基準としてしきい値を設定するものであり、図５はその設定構成を説明するブロック図である。
第１自動等化部２２の多値データ出力のうち、信号分布が広がっている値部分に対して第２自動等化部２３で自動等化を行うので、まず多値データの各値の信号分布の広がりを検出する。最大最小検出手段である最大最小検出器３２が多値データの各値の信号の最大値と最小値を検出し、差分値算出手段である差分値算出器３３がその最大値と最小値との間の差分値を算出する。差分値比較手段である差分値比較器３４が、多値データの値順にその差分値を所定値（差分値の変化に対するしきい値）と比較し、差分値が初めて所定値以上となる多値データの値を検出する。
【００４０】
非線形性すなわち各値の信号値の分布幅変化は、図４に示すように概ね緩やかな曲線で表せるので、分布の広がり（差分値）は多値データの値の変化に対して単調減少（又は単調増加）する。従って、それ以上（又は未満）の値の多値データでは差分値が所定値以上と考えられる。そして第２自動等化部２３で自動等化処理を行うかどうか判断するための具体的なしきい値の設定としては、差分値が所定値以上であると検出された多値データの値における最大値と最小値の平均値として、しきい値設定手段であるしきい値設定器３５により設定される。決定したしきい値は、図１の自動等化用比較器２４に入力する。分布の広がりを検出するために、信号の最大値と最小値およびそれらの間の差分値を検出しているので、簡単な比較演算で容易に分布の広がりを検出できる。
【００４１】
次にしきい値の設定の第２例について説明する。図６はその設定構成を説明するブロック図である。上記第１例では、各値の信号値の最大値と最小値の差分値（分布幅の大きさ）を基準として設定したが、第２例では信号値の分布の標準偏差または分散を基準として設定するものである。
まず標準偏差算出手段である標準偏差算出器３６が多値データの各値の信号値の標準偏差を算出する。標準偏差比較手段である標準偏差比較器３７によって多値データの値順にその標準偏差と所定値（標準偏差の変化に対するしきい値）とを比較し、標準偏差が初めて所定値となる多値データの値を検出する。なお、標準偏差は分散の正の平方根で算出されるものであり、分散は標準偏差を算出する過程で必ず得られることから、上記処理過程で標準偏差に代えて分散を用いることは容易である。
【００４２】
そして、しきい値設定手段であるしきい値設定器３８により、検出した多値データの値に対する分布の平均値をしきい値とする。決定したしきい値は、図１の自動等化用比較器２４に入力する。等化処理または線形化処理の必要性の目安のひとつである分布の広がりを検出するために、信号の標準偏差又は分散を算出しているので、精度の良いしきい値の設定が可能となる。
【００４３】
次に、波形等化器について説明する。図７は、この実施例の波形等化器の構成を示す機能ブロック図である。波形等化器４１は、第１フィルタ係数Ｃ１と第２フィルタ係数Ｃ２に基づいて、光ディスク１上から読み取った多値データのユーザ情報を適切に波形等化処理して出力するものである。
図７に示すように、波形等化器４１は第１波形等化部４２、第２波形等化部４３、波形等化用比較器４４およびセレクタ４５を備えており、そのうち第１波形等化部４２と第２波形等化部４３は基本的に同じ構成であって、それら自体は上記の第１自動等化部２２および第２自動等化部２３がそれぞれ備えているデジタルフィルタ２５（図３参照）だけで構成されているものである。
【００４４】
つまり、第１波形等化部４２と第２波形等化部４３は、信号基準値発生器２６と減算器２７とフィルタ係数発生器２８が備えられておらず、またそれぞれのデジタルフィルタ２５はフィルタ係数を可変入力できる第１波形等化用フィルタおよび第２波形等化用フィルタとして機能するものである。
第１波形等化部４２および第２波形等化部４３は、入力された多値データに対し、それと共にそれぞれに入力された第１フィルタ係数Ｃ１、第２フィルタ係数Ｃ２によって波形等化処理を行うようになっている。
【００４５】
この発明は２段階の波形等化処理を行うものであり、この実施例では、図７に示すように、光ディスク１から再生したデータ信号を１段目の第１波形等化部４２において第１フィルタ係数Ｃ１による１回目の波形等化処理を行った後、２段目の第２波形等化部４３において第２フィルタ係数Ｃ２による２回目の波形等化処理を行う。
波形等化用比較手段である波形等化用比較器４４によって第１波形等化部４２の出力多値データ信号（多値データ）と所定のしきい値とを比較し、第１波形等化部４２の出力多値データ信号が所定のしきい値以上の場合は、選択手段であるセレクタ４５によって第１波形等化部４２の出力多値データ信号を出力し、第１波形等化部４２の出力多値データ信号が所定のしきい値未満の場合は、セレクタ４５によって第２波形等化部４３の出力多値データ信号を出力するようになっている。
【００４６】
図１に示した自動等化器２１が、校正信号を使用して２段階の自動等化処理を行い、第１自動等化部２２の出力多値データ信号としきい値とを比較して、第１自動等化部２２と第２自動等化部２３の出力多値データ信号を切換えて出力すると、図４に示したように、非線形性の影響を取除き、多値データの全値に対する信号値の分布が概ね狭められ、校正信号に対する波形等化の効果が向上した。それと同様に、事前に信号の記録特性や非線形性が分っていれば、図７に示した波形等化器４１に所定の第１フィルタ係数Ｃ１および第２フィルタ係数Ｃ２としきい値を設定することで、未知のデータ信号に対して同様の効果が得られる波形等化処理を実施できる。
【００４７】
以上のように波形等化器４１だけでも独立して用いることもできるが、この実施例の情報再生装置では上記の自動等化器２１と組合せて用いらる。これによると、波形等化器４１に入力する第１フィルタ係数Ｃ１と第２フィルタ係数Ｃ２（およびしきい値）を、自動等化器２１によって光ディスク１等の情報記録媒体に記録されている校正信号を使用して決定することができ、多値データの信号の記録特性や非線形性が未知の場合にも効果的に波形等化を行える。
【００４８】
（２）第２実施例（請求項６，７，８，９，１０に係る実施例）
次に、発明の第２実施例の情報再生装置について説明する。この実施例が備える自動等化器５１および波形等化器６１は、それぞれ自動等化処理および波形等化処理を２段階で行う上で、２段階目の等化処理を複数の等化器で場合分けして行うものである。図８は、この実施例の自動等化器５１の構成を示す機能ブロック図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
【００４９】
自動等化器５１は、第１自動等化部２２とｍ個の第２ｉ自動等化部２３ｉ（ｍは２以上の整数、ｉは１以上ｍ以下の整数）およびｍ個の第２ｉ自動等化用比較器２４ｉを備えており、それぞれの自動等化部２２，２３ｉおよび第２ｉ自動等化用比較器２４ｉの構成は、図１に示した自動等化部２２，２３および自動等化用比較器２４と同じものである。そして図示しないが、各第２ｉ自動等化部２３ｉはそれぞれ第２ｉ自動等化用フィルタを備えてそれらが第１自動等化部２２の出力多値データ信号が入力されるよう並列に接続されており、各第２ｉ自動等化用比較器２４ｉはそれぞれ第２ｉ自動等化用フィルタの出力多値データ信号とそれぞれ異なる所定のしきい値とを比較するものである。
【００５０】
図１に示した第１実施例の自動等化器２１では、１つのしきい値で２つの自動等化部２２，２３の使い分けを行っていた。すなわち出力多値データ信号の振幅を２つの領域に分割し、領域別に１つ目の第１自動等化部２２のみによる１段階等化処理と、さらに２つ目の第２自動等化部２３を経由する２段階等化処理とを使い分けてそれぞれフィルタ係数Ｃ１，Ｃ２を出力させていた。この実施例では、しきい値をｍ個使用し、出力多値データ信号の振幅を（ｍ＋１）個の領域に分割して、２つ目の自動等化部を使い分けるようにしている。
【００５１】
またこの場合、最も大きいしきい値を越えた振幅領域では、第１自動等化部２２による１段階等化処理のみを行って第１フィルタ係数Ｃ１が用いられることになる。２段階目の自動等化処理を細分化された振幅領域別に行うため、高い精度での場合分けがなされ、それにより各振幅領域内の分布を狭める効果があり、またそのために複雑で強い非線形性に対しても効果的に影響を除くことができる。
なお第２ｉ自動等化部２３ｉの個数については、１つの第１自動等化部２２と合わせて最大でも多値データの多値数個あればよく、つまりこの実施例のように８値データの場合であれば第２ｉ自動等化部２３ｉは７個（＝８−１＝ｎ−１）が最大個数となる。すなわちｎ値データの場合には１≦ｍ≦ｎ−１となる。
【００５２】
以下に、この実施例におけるしきい値の設定方法を説明する。基本的に、図５に示した第１実施例の第１例、および図６に示した第２例とそれぞれ同様の設定構成で設定する。
すなわち、この実施例の第１例としては、多値データの各値の信号分布の広がりを差分値で検出する。最大最小検出器３２により多値データの各値の信号の最大値と最小値を検出し、差分値算出器３３がその最大値と最小値との間の差分値を算出する。差分値比較器３４が多値データの値順にその差分値を所定値（差分値に対するしきい値）と比較し、差分値が初めて所定値以上となる多値データの値を検出する。
【００５３】
多値データ出力は非線形性が強くても単調減少（又は単調増加）する曲線で表せるので、分布の広がり（差分値）も多値データの値の変化に対して単調減少（又は単調増加）する。従って、検出した値以上（又は未満）の多値データでは差分値が所定値以上と考えられる。まず、所定値との比較で最初に検出した多値データの値に対する最大値と最小値の平均値を、第１のしきい値としてしきい値設定器３５により設定する。
【００５４】
そして第２〜ｍのしきい値は、それ以降の多値データの値数を等分割すればよい。例えば、ｍ＝２の場合で、図４の第１自動等化部２２の出力多値データ信号のグラフにおいて、値が３の多値データの信号分布の最大値と最小値の平均値を第１のしきい値としたとする。第２のしきい値は、値が２又は１の多値データの信号分布の最大値と最小値の平均値となる。また、同じ第１のしきい値でｍ＝３の場合なら、第２のしきい値は値が２の多値データの信号分布の最大値と最小値の平均値とし、第３のしきい値は、値が１の多値データの信号分布の最大値と最小値の平均値とする。
決定したｍ個のしきい値は、図８の各第２ｉ自動等化用比較器２４ｉに入力する。分布の広がりを検出するために、信号の最大値と最小値およびそれらの間の差分値を検出しているので、簡単な比較演算で容易に分布の広がりを検出できる。
【００５５】
次に、この実施例におけるしきい値の設定の第２例について説明する。これは、第１実施例における第２例と同様に、しきい値を各値の信号値の標準偏差または分散を基準として設定するものである。基本的に図６の設定構成と同様に、標準偏差算出器３６により多値データの各値の信号値の標準偏差を算出し、標準偏差比較器３７によって多値データの値順に標準偏差と所定値（標準偏差の変化に対するしきい値）とを比較し、標準偏差が初めて所定値以上となる多値データの値を検出する。
【００５６】
なお、標準偏差は分散の正の平方根で算出されるものであり、分散は標準偏差を算出する過程で必ず得られることから、上記処理過程で標準偏差に代えて分散を用いることは容易である。まず、所定値との比較で最初に検出した多値データの値に対する最大値と最小値の平均値を、第１のしきい値としてしきい値設定器３８により設定する。そして第２〜ｍのしきい値は、上記第１例と同様にそれ以降の多値データの値数を等分割すればよい。
決定したｍ個のしきい値は、図８の各第２ｉ自動等化用比較器２４ｉに入力する。分布の広がりを検出するために、信号の標準偏差又は分散を算出しているので、精度の良いしきい値の設定が可能となる。
【００５７】
次に、この実施例の情報再生装置が備える波形等化器６１について説明する。図９は、この実施例の波形等化器６１の構成を示す機能ブロック図である。波形等化器６１は、第１波形等化部４２、ｍ個の第２ｉ波形等化部４３ｉ（ｍは２以上の整数、ｉは１以上ｍ以下の整数）、波形等化用比較器４４およびセレクタ６５とを備えており、そのうち第１波形等化部４２と各第２ｉ波形等化部４３ｉは基本的に上記第１実施例の第１波形等化部４２および第２波形等化部４３と同じ構成であって、それら自体は上記のこの実施例の第１自動等化部２２および第２ｉ自動等化部２３ｉがそれぞれ備えているデジタルフィルタ２５（図３参照）だけで構成されているものである。
【００５８】
波形等化用比較器４４は、第１波形等化部４２の出力多値データ信号と所定のｍ個のしきい値とを比較するものであり、セレクタ６５は第１波形等化部４２と第２ｉ波形等化部４３ｉのそれぞれの出力多値データ信号を入力し、波形等化用比較器４４の出力に応じていずれか１つの波形等化部の出力多値データ信号を出力するものである。
図７に示した第１実施例の波形等化器４１では、１つのしきい値で２つの波形等化部４２，４３の使い分けを行っていた。すなわち出力多値データ信号の振幅を２つの領域に分割し、領域別に１つ目の第１波形等化部４２のみによる１段階等化処理と、さらに２つ目の第２ｉ波形等化部４３ｉを経由する２段階等化処理とを使い分けてそれぞれ波形等化処理を行っていた。
【００５９】
この実施例では、第１波形等化部４２の出力多値データ信号が、ｍ個のしきい値によって分割された（ｍ＋１）個の振幅領域のいずれに属するかを波形等化用比較器４４によって判別し、２つ目の波形等化部を使い分けるようにしている。図１０に、ｍ個のしきい値によって分割された（ｍ＋１）個の振幅領域と各領域に対応する第２ｉ波形等化部４３ｉとの関係の一例を図示した。この関係に従って、セレクタ６５から該当する第２ｉ波形等化部４３ｉの出力多値データ信号を選択して出力する。
【００６０】
こうすることにより、事前に信号の記録特性や非線形性が分っていれば、各波形等化部４２，４３ｉに所定のフィルタ係数Ｃ１，Ｃ２を設定し、波形等化用比較器４４にｍ個のしきい値を設定する事で、信号の振幅を（ｍ＋１）個の領域に分割して波形等化部４２，４３ｉを使い分け、２段階目の自動等化処理を細分化された振幅領域別に行うため、高い精度での場合分けがなされ、それにより各振幅領域内の分布を狭める効果があり、またそのために複雑で強い非線形性に対しても効果的に影響を除くことができる。
【００６１】
以上のようにこの実施例による自動等化器５１と波形等化器６１をそれぞれ独立して用いることもできるが、それらを組合せて用いることも有効である。これによると、波形等化器６１に入力する第１フィルタ係数Ｃ１と第２フィルタ係数Ｃ２（およびしきい値）を、自動等化器５１によって光ディスク１等の情報記録媒体に記録されている校正信号を使用して決定することができ、多値データの信号の記録特性や非線形性が未知の場合にも効果のある波形等化を行える。
【００６２】
（３）第３実施例（請求項１１，１２，１３，１４に係る実施例）
次に、発明の第３実施例の情報再生装置が備える波形等化器について説明する。この波形等化器７１は、出力多値データ信号としきい値との比較により複数の波形等化部で波形等化処理を場合分けして行う上で、しきい値付近のある範囲でそれら波形等化処理された出力多値データ信号を所定の比率で混合して出力するものである。図１１は、この実施例の波形等化器７１の構成を示す機能ブロック図であり、図７と対応する部分には同一の符号を付してある。
【００６３】
図１１に示すように、波形等化器７１は第１波形等化部４２、第２波形等化部４３、波形等化用比較器４４および混合器７６を備えている。混合器７６は、第１波形等化部４２と第２波形等化部４３のそれぞれの出力多値データ信号を入力し、波形等化用比較器４４の出力に応じて両者の混合比を変えて混合して出力する混合手段として機能するものである。以下において、混合器７６により第１波形等化部４２と第２波形等化部４３の出力多値データ信号を混合する方法について説明する。なお、以下における変数の定義としては、第１波形等化部４２の出力多値データ信号の信号値をＸ１とし、第２波形等化部４３の出力多値データ信号の信号値をＸ２とし、混合器７６の出力多値データ信号の信号値をＹとし、混合器７６における混合比をｒとし、しきい値をａとし、混合幅をｂとする。
【００６４】
図１２は、しきい値と混合幅の関係を示した線図である。図７に示した波形等化器４１では、第１波形等化部４２の出力多値データ信号としきい値とを比較して、第１波形等化部４２と第２波形等化部４３の出力多値データ信号を切換えて出力していたが、この実施例では、しきい値ａから混合幅ｂだけ前後の間に混合範囲を設定し、その混合範囲内において両者の出力多値データ信号を混合して出力する。Ｘ１＝ａの場合は、両者の平均値を出力する。ａ＞Ｘ１の場合は、第１波形等化部４２の出力多値データ信号の混合配分が大きくなり、逆にａ＜Ｘ１の場合は、第２波形等化部４３の出力多値データ信号の混合配分が大きくなる。
【００６５】
混合範囲内（ａ−ｂ)≦Ｘ１≦（ａ＋ｂ）において、混合比ｒはＸ１に対して比例変化することになり、ｒ＝｛Ｘ１−（ａ−ｂ）｝／２ｂとなる。そして混合器７６の出力多値データ信号の信号値Ｙは、混合範囲内(ａ−ｂ)≦Ｘ１≦（ａ＋ｂ）の場合Ｙ＝（１−ｒ）Ｘ１＋ｒＸ２となる。また混合範囲外でＸ１＜(ａ−ｂ)の場合にはＹ＝Ｘ１となり、(ａ＋ｂ)＜Ｘ１の場合にはＹ＝Ｘ２となる。
【００６６】
図１３は第１波形等化部４２と第２波形等化部４３の各出力多値データ信号を切換えた場合と混合した場合とを比較して示す図であり、図１３（ａ）が切換えた場合を示し、図１３（ｂ）が混合した場合を示す。これはしきい値ａ＝０．２７、混合幅ｂ＝０．０１に設定した結果であるが、図１３（ａ）で示すように切換出力の場合には、しきい値の信号値を含む値が３の多値データの分布が他に比べて広がっているのに対し、図１３（ｂ）で示す混合出力した場合は、同じ多値データの分布が広がらずしきい地近辺の分布の乱れを除去できている。このように、２段階の波形等化処理を行うことにより非線形性の影響を取除いた波形等化が行え、更に両者の出力を混合することにより、しきい値近辺の分布の乱れを除去することができる。
【００６７】
事前に多値データ信号の記録特性や非線形性が分かっていることを前提にして、所定の第１フィルタ係数Ｃ１、第２フィルタ係数Ｃ２およびしきい値が設定されていれば、この実施例による上記の波形等化器だけを独立して用いることもできるが、上記第１実施例の自動等化器２１と組合せて用いることも有効である。これによると、波形等化器７１に入力する第１フィルタ係数Ｃ１と第２フィルタ係数Ｃ２（およびしきい値）を、自動等化器２１によって光ディスク１等の情報記録媒体に記録されている校正信号を使用して決定することができ、多値データの信号の記録特性や非線形性が未知の場合にも効果的に波形等化を行える。
【００６８】
次に、この実施例の波形等化器の変形例について説明する。この変形例は、波形等化処理を２段階で行う上で、２段階目の等化処理を複数の等化器で場合分けして行うものであって、しきい値付近のある範囲でそれら波形等化処理された出力多値データ信号を所定の比率で混合して出力するものである。図１４は、この変形例の波形等化器８１の構成を示す機能ブロック図であり、図９、図１１と対応する部分には同一の符号を付してある。
【００６９】
図１４に示すように、波形等化器８１は第１波形等化部４２、ｍ個の第２ｊ波形等化部４３ｊ（ｍは２以上の整数、ｊは１以上ｍ以下の整数）、波形等化用比較器４４、セレクタ８５および混合器７６とを備えている。波形等化用比較器４４は、第１波形等化部４２の出力多値データ信号と所定のｍ個のしきい値とを比較するものであり、セレクタ８５は第１波形等化部４２と第２ｊ波形等化部４３ｊのそれぞれの出力多値データ信号を入力し、波形等化用比較器４４の出力に応じて隣り合う２つの振幅領域に対応する第２ｉ波形等化部４３ｊの出力多値データ信号を出力するものである。混合器７６はそれらからの２つの出力多値データ信号を入力し、波形等化用比較器４４の出力に応じて両者の混合比を変えて混合して出力するものである。
【００７０】
第１波形等化部４２の出力多値データ信号が、ｍ個のしきい値によって分割された（ｍ＋１）個の振幅領域のいずれに属するかを波形等化用比較器４４によって判別し、２つ目の波形等化部を使い分けるようにしている。図１５に、ｍ個のしきい値によって分割された（ｍ＋１）個の振幅領域と各領域に対応する第２ｊ波形等化部４３ｊとの関係の一例を図示した。ｍ個のしきい値から混合幅だけ前後の間に混合範囲を設定し、第１波形等化部４２の出力多値データ信号が、混合範囲内にある場合は、隣り合う２個の波形等化部の出力多値データ信号を混合して出力する。
【００７１】
以下に隣り合う２個の波形等化部の出力多値データ信号の混合方法を説明する。しきい値ａｊ（１≦ｊ≦ｍ）を挟む第２（ｊ−１）波形等化部４３（ｊ−１）（ｊ−１＝０の場合は、第１波形等化部４２）と第２ｊ波形等化部４３ｊのそれぞれの出力多値データ信号を混合する場合を取り上げる。なお、以下における変数の定義としては、第２（ｊ−１）波形等化部４３（ｊ−１）の出力多値データ信号の信号値をＸ１とし、第２ｊ波形等化部４３ｊの出力多値データ信号の信号値をＸ２とし、混合器７６の出力多値データ信号の信号値をＹとし、混合器７６における混合比をｒとし、しきい値をａｊとし、混合幅をｂｊとする。
【００７２】
混合範囲内(ａｊ−ｂｊ)≦Ｘ１≦（ａｊ＋ｂｊ）において、混合比ｒはＸ１に対して比例変化することになり、ｒ＝｛Ｘ１−（ａｊ−ｂｊ）｝／２ｂｊとなる。そしてこのとき、混合器７６の出力多値データ信号の信号値Ｙは、Ｙ＝（１−ｒ）Ｘ１＋ｒＸ２となる。また混合範囲外でＸ１＜（ａｊ−ｂｊ）の場合にはＹ＝Ｘ１となり、（ａｊ＋ｂｊ）＜Ｘ１の場合にはＹ＝Ｘ２となる。ただしｊ−１＝０の場合は、第１波形等化部４２の出力多値データ信号の信号値がＸ１となる。
【００７３】
こうする事により、事前に信号の記録特性や非線形性が分っていれば、各波形等化部４２，４３ｊに所定のフィルタ係数を設定し、波形等化用比較器４４にｍ個のしきい値を設定する事で、信号の振幅を（ｍ＋１）個の領域に分割して波形等化部を使い分け、２段階目の自動等化処理を細分化された振幅領域別に行うため、高い精度での場合分けがなされ、それにより各振幅領域内の分布を狭める効果があり、またそのために複雑で強い非線形性に対しても効果的に影響を除くことができる。更にこの変形例では、しきい値近辺において混合範囲を設け、隣接する２個の波形等化部の出力多値データ信号を混合することによりしきい値近辺の分布の乱れを除去することができる。
【００７４】
また以上のようにして、この変形例による上記の波形等化器８１だけを独立して用いることもできるが、上記第２実施例の自動等化器５１と組合せて用いることも有効である。これによると、波形等化器８１に入力する第１フィルタ係数Ｃ１と第２フィルタ係数Ｃ２（およびしきい値）を、自動等化器５１によって光ディスク１等の情報記録媒体に記録されている校正信号を使用して決定することができ、多値データの信号の記録特性や非線形性が未知の場合にも効果的に波形等化を行える。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
この発明は、多値データ情報が記録されたＣＤやＤＶＤなどの各種光ディスク等の再生装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】この発明の第１実施例である情報再生装置が備える自動等化器の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】この発明の第１実施例である情報再生装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示した第１自動等化部および第２自動等化部の構成を示すブロック図である。
【図４】校正信号の多値データの各値に対応する信号値をプロットした出力分布図の一例であって、各段階での自動等化処理の結果を比較するものである。
【図５】多値データの各値の信号値の最大値と最小値の差分値の大きさを基準としてしきい値を設定する構成を説明するブロック図である。
【００７７】
【図６】信号値の分布の標準偏差または分散を基準として設定する構成を説明するブロック図である。
【図７】第１実施例の波形等化器の構成を示す機能ブロック図である。
【図８】この発明の第２実施例である情報再生装置が備える自動等化器の構成を示す機能ブロック図である。
【図９】第２実施例の波形等化器の構成を示す機能ブロック図である。
【図１０】ｍ個のしきい値によって分割された（ｍ＋１）個の振幅領域と各領域に対応する第２ｉ波形等化部との関係の一例を示す図である。
【００７８】
【図１１】この発明の第３実施例の波形等化器の構成を示す機能ブロック図である。
【図１２】しきい値と混合幅の関係を示した線図である。
【図１３】信号値をプロットした出力分布図の一例であって、第１波形等化部と第２波形等化部の各出力多値データ信号を切換えた場合と混合した場合とを比較して示す図である。
【図１４】第３実施例の変形例の波形等化器の構成を示す機能ブロック図である。
【図１５】ｍ個のしきい値によって分割された（ｍ＋１）個の振幅領域と各領域に対応する第２ｊ波形等化部との関係の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００７９】
７：ドライブコントローラ    ２１，５１：自動等化器    ２２：第１自動等化部
２３：第２自動等化部    ２３ｉ：第２ｉ自動等化部
２４：自動等化用比較器（自動等化用比較手段）
２４ｉ：第２ｉ自動等化用比較器（自動等化用比較手段）
２５：デジタルフィルタ（自動等化用フィルタ、波形等化用フィルタ）
２６：信号基準値発生器（基準値発生手段）    ２７：減算器（誤差算出手段）
２８：フィルタ係数発生器（フィルタ係数変更手段）
２９：遅延器    ３０：乗算器    ３１：加算器
３２：最大最小検出器（最大最小検出手段）    ３３：差分値算出器（差分値算出手段）
３４：差分値比較器（差分値比較手段）    ３５：しきい値設定器（しきい値設定手段）
３６：標準偏差算出器（標準偏差算出手段）
３７：標準偏差比較器（標準偏差比較手段）
３８：しきい値設定器（しきい値設定手段）    ４１，６１，７１，８１：波形等化器
４２：第１波形等化部    ４３：第２波形等化部    ４３ｉ：第２ｉ波形等化部
４４：波形等化用比較器（波形等化用比較手段）
４５，６５，８５：セレクタ（選択手段）    ７６：混合器（混合手段）
１００：情報再生装置    Ｃ１：第１フィルタ係数    Ｃ２：第２フィルタ係数
【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年3月31日(2004.3.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
しかしながら、上記従来の自動等化器および波形等化器では、信号振幅の非線形性が補正されないため、多値データの一部の振幅領域においては充分な波形等化が行われず、符号間干渉を効果的に低減できないという問題があった。
この発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、自動等化器および波形等化器を用いて波形等化を行う上で、信号振幅の非線形性の影響を除いて充分な波形等化ができるようにすることを目的とする。また、自動等化器と波形等化器を備えた情報再生装置において、再生信号に対する符号間干渉を効果的に低減できるようにすることも目的とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
さらに、この発明による波形等化器は、第１波形等化部の出力多値データ信号としきい値とを比較して、第１と第２の波形等化部の出力多値データ信号の混合比を変えて混合して出力しているので、非線形性の影響を除いた波形等化ができ、更にしきい値近辺の信号の分布の乱れを改善できる。またｍ個の第２波形等化器で出力の混合比を変えて混合して出力することでさらに強い非線形成の影響を除くことができる。
また、この発明による情報再生装置は、上記自動等化器と波形等化器とを備えているので、再生信号の非線形成の影響を受けずに充分な波形等化を実現し、再生信号に対する符号間干渉を効果的に低減することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
スピンドルモータ２は、光ディスク１をデータ再生時に所定の回転速度で回転させるモータである。回転制御部３は、スピンドルモータ２の回転制御を行う。光ピックアップ４は、光ディスク１に記録されたデータを再生するときに所定のパワーでレーザ光Ｌを発光させて照射しその反射光を受光する装置である。アクチュエータ制御部５は、光ピックアップ４を光ディスク１に対してフォーカシングおよびトラッキングするときに移動させる制御を行う。信号制御部６は、光ピックアップ４から出力される再生信号を制御する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
次に、しきい値の設定について説明する。まず第１例として、各値の信号値の最大値と最小値の差分値の大きさ（分布幅の大きさ）を基準としてしきい値を設定するものであり、図５はその設定構成を説明するブロック図である。
第１自動等化部２２の多値データ出力のうち、信号分布が広がっている値部分に対して第２自動等化部２３で自動等化を行うので、まず多値データの各値の信号分布の広がりを検出する。最大最小検出手段である最大最小検出器３２が多値データの各値の信号の最大値と最小値を検出し、差分値算出手段である差分値算出器３３がその最大値と最小値との間の差分値を算出する。差分値比較手段である差分値比較器３４が、多値データの値順にその差分値を所定値（差分値の変化に対するしきい値）と比較し、差分値が初めて所定値以上となる多値データの値を検出する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
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