(57)【要約】      （修正有）【課題】  ジッター測定時に測定に不要な任意のパルス幅以下の信号とそれらに付随した信号を除去し、測定が行える時間測定装置を提供すること。【解決手段】  測定に不要なパルスを排除する手段を設けた。入力信号、及びその反転信号をに基づき、排除したいパルス長のゲート信号をゲートパルス生成回路用いて生成、デイレーラインを経由してきた入力信号とを比較回路にて判定。設定パルス長よりも長いパルス長を有する信号のみを通過許可する。【選択図】図１
2005351633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定に不要なパルスを排除する手段を設けたことを特徴とする時間測定装置。
【請求項２】
測定に不要なパルスを排除する手段は、排除したいパルス長が任意に設定できることを特徴とする請求項１記載の時間測定装置。
【請求項３】
測定に不要なパルスを排除する手段は、
入力される測定信号（IN）とその反転信号(IN')に基づき排除したいパルス長αＴ（αは正の数、Ｔはクロック信号周期）のゲート信号を生成する第１，第２のゲートパルス生成回路と、
第１のゲートパルス生成回路の出力信号と第１の遅延手段を介して入力される測定信号（IN）とを比較する第１の比較回路と、
第２のゲートパルス生成回路の出力信号と第２の遅延手段を介して入力される測定信号の反転信号(IN')とを比較する第２の比較回路と、
これら第１の比較回路の出力信号と第２の比較回路の出力信号を比較する第１，第２の相互比較回路と、
これら第１，第２の相互比較回路の出力信号の組み合わせに基づき、第３の遅延手段を介して入力される測定信号（IN）と第４の遅延手段を介して入力される測定信号の反転信号(IN')とを選択的に出力するとともに、測定信号（IN）と測定信号の反転信号(IN')の立ち上がりエッジを組み合わせて出力する出力回路、
とで構成されたことを特徴とする請求項１記載の時間測定装置。
【請求項４】
測定に不要なパルスを排除する手段を、時間測定装置の内部に設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の時間測定装置。
【請求項５】
測定に不要なパルスを排除する手段を、時間測定装置の前段に外部接続したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の時間測定装置。
【請求項６】
時間測定装置は、ジッタメータおよびタイムインターバルアナライザのいずれかであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の時間測定装置。
【請求項７】
測定に不要なパルスとして、測定に不要な任意のパルス幅以下の信号とそれらに付随した信号とを排除することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の時間測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は時間測定装置に関し、詳しくは、例えばBlu-lay Discから出力されるパルス幅変調された信号のジッタ測定に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、例えば光ディスクの符号信号から、目的とする時間データを抽出するための構成が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９７０２４号
【０００４】
近年における大容量記録メディアの伸びはめざましく、例えばBlu-lay Discは次世代光ディスク装置として注目されている。
【０００５】
光ディスク装置は、データがミクロンオーダーの微小ピットに高密度記録された光ディスクを高速回転させながら光ピックアップを高精度で追従させ、光ディスクからデータを読み取るように構成されている。具体的には、光ディスクを回転させるモータについては精密な速度制御を行い、光ピックアップについては精密で高速なサーボループによる位置制御やフォーカス制御を行っている。
【０００６】
しかし、このように高度の制御を行ってはいるが、例えば光ディスクのデータ記録面にキズがあると、データ欠落が発生してエラーを生じてしまう。多少のエラーは装置に組み込まれているエラー訂正機能によって修正されるものの、光ディスク装置や光ピックアップの組立調整にあたってはエラーを最小限にすることが重要である。
【０００７】
これらの調整にあたっては、エラー発生量（ビットエラーレート：ＢＥＲ）を測定すればよいが、データはダイナミックに変化することから正確に測定することは困難である。そこで、ＢＥＲと光ピックアップにより検出されたパルス列のタイミングの揺らぎやバラツキの大きさを表すジッタとの間には相関があることに着目して、ＢＥＲの代わりにジッタを測定することが一般に行われている。
【０００８】
ここで、ジッタは揺らぎであり、定量的な評価を行うためには統計的な評価が必要になる。バラツキがガウス分布するものと仮定すると、実効値は分散値と一致するので、ジッタのピーク値や実効値を測定すればよい。しかし、揺らぎをピーク値や実効値だけでは表現できないので、パルス列を連続的に取り込み、時間間隔のヒストグラムを解析表示することも行われている。
【０００９】
図５は、従来のジッタ測定の一例を示す概念ブロック図である。図５において、被測定装置１０の光ピックアップ１１により検出された生のＲＦ信号またはイコライザ回路で周波数特性処理されたＲＦ信号またはスライス回路でレベル処理された２値化信号を、制御部１２を介してジッタメータやタイムインターバルアナライザなどの時間測定装置２０のジッタ測定部２１に入力するとともに、被測定装置１０のＰＬＬ再生クロック部１３でクロックを再生した場合にはそれらＰＬＬ再生クロックも時間測定装置２０のジッタ測定部２１に入力する。
【００１０】
時間測定装置２０のジッタ測定部２１は、これらＲＦ信号または２値化信号やＰＬＬ再生クロックに基づき、光ディスク信号のジッタ測定として、パルス幅ジッタやＲＦ信号−クロック信号間の時間差ジッタを測定していた。
【００１１】
また、時間測定装置２０がタイムインターバルアナライザの場合には、符号間干渉機能によって測定したパルス幅の前後のパルス幅長をトリガ条件として、トリガ条件を満たしたパルスだけを抽出してパルス幅ジッタを演算したり、抽出されたパルスとクロック信号間の時間差ジッタを演算していた。
【００１２】
例えば、３Ｔパルス幅以上のＲＦ信号−クロック信号間の時間差ジッタを演算する場合には、ＲＦ信号のパルス幅測定とＲＦ信号−クロック信号間の時間差測定を同時に行い、パルス幅が２Ｔ以下の信号に付随するＲＦ信号−クロック信号間の時間差データを排除してジッタを演算していた。ここでいうＴは、入力されたクロック信号の周期またはジッタメータやタイムインターバルアナライザ内部で再生されたクロック信号周期であり、３ＴはＴを３倍したパルス幅長を意味する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
例えば光ディスク信号の２Ｔパルス幅以下の信号を排除してＲＦ信号−クロック信号間の時間差ジッタを測定したい場合、従来の測定回路部では入力された信号が２Ｔパルス幅以下であるかどうかを知ることはできない。そこで、入力されたＲＦ信号の全てのエッジとクロック信号エッジ間の時間差を測定しているものの、ハードウエアだけでは２Ｔパルス幅以下の信号を排除してジッタを測定することはできなかった。
【００１４】
また、ソフトウエア処理部を用いる符号間干渉解析機能の場合は、２Ｔパルス幅以下の信号を排除してジッタを演算することができるが、その場合、２Ｔパルス幅以下の信号であることを判断させるために、ＲＦ信号−クロック信号間の時間差測定と同時にＲＦパルス幅測定を行わなければならない。よって、時間測定装置としては、図６に示すように時間測定部を２系統搭載しなければならず、構成が複雑になってしまう。
【００１５】
本発明は、このような従来の問題点を解決するものであり、その目的は、測定に不要な任意のパルス幅以下の信号とそれらに付随した信号を除去した状態で測定が行える時間測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
測定に不要なパルスを排除する手段を設けたことを特徴とする時間測定装置である。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の時間測定装置において、
測定に不要なパルスを排除する手段は、排除したいパルス長が任意に設定できることを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の時間測定装置において、
測定に不要なパルスを排除する手段は、
入力される測定信号（IN）とその反転信号(IN')に基づき排除したいパルス長αＴ（αは正の数、Ｔはクロック信号周期）のゲート信号を生成する第１，第２のゲートパルス生成回路と、
第１のゲートパルス生成回路の出力信号と第１の遅延手段を介して入力される測定信号（IN）とを比較する第１の比較回路と、
第２のゲートパルス生成回路の出力信号と第２の遅延手段を介して入力される測定信号の反転信号(IN')とを比較する第２の比較回路と、
これら第１の比較回路の出力信号と第２の比較回路の出力信号を比較する第１，第２の相互比較回路と、
これら第１，第２の相互比較回路の出力信号の組み合わせに基づき、第３の遅延手段を介して入力される測定信号（IN）と、第４の遅延手段を介して入力される測定信号の反転信号(IN')とを選択的に出力するとともに、測定信号（IN）と測定信号の反転信号(IN')の立ち上がりエッジを組み合わせて出力する出力回路、
とで構成されたことを特徴とする。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の時間測定装置において、
測定に不要なパルスを排除する手段を、時間測定装置の内部に設けたことを特徴とする。
【００２０】
請求項５記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の時間測定装置において、
測定に不要なパルスを排除する手段を、時間測定装置の前段に外部接続したことを特徴とする。
【００２１】
請求項６記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の時間測定装置において、
時間測定装置は、ジッタメータおよびタイムインターバルアナライザのいずれかであることを特徴とする。
【００２２】
請求項７記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の時間測定装置において、
測定に不要なパルスとして、測定に不要な任意のパルス幅以下の信号とそれらに付随した信号とを排除することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、入力信号のパルス幅測定や２信号間の時間差測定において、測定結果に含めたくない不必要なパルスを排除して測定が行える。
特にBlu-lay Discのような光ディスク装置のピックアップ直後のRF信号またはイコライザ回路後のRF信号およびその信号をスライスした２値化信号から測定に不必要なパルスを排除して、パルス幅のジッタ測定や、２信号間の時間差ジッタ測定が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に基づくジッタ測定の具体例を示すブロック図であり、図５と共通する部分には同一符号を付けている。図１において、時間測定装置２０には、αＴパルス幅信号排除部２２が設けられている。αＴパルス幅信号排除部２２は、被測定装置１０の光ピックアップ１１により検出されたＲＦ信号または２値化信号からパルス幅がαＴ（αは正の数、Ｔはクロック信号周期）以下のパルス信号を排除して、ジッタ測定部２１に入力する。
【００２５】
ジッタ測定部２１は、αＴパルス幅信号排除部２２によりパルス幅がαＴ以下のパルス信号が排除されたＲＦ信号または２値化信号とＰＬＬ再生クロックに基づき、光ディスク信号のジッタ測定として、パルス幅ジッタやＲＦ信号−クロック信号間の時間差ジッタを測定する。
【００２６】
図２はαＴパルス幅信号排除部２２の具体例を示すブロック図である。αＴパルス幅信号排除部２２には、被測定装置１０からのＲＦ信号または２値化信号（IN）（以下単に信号（IN）という）とその反転信号(IN')が入力される。
【００２７】
信号（IN）はゲートパルス生成回路２０１を介して比較回路２０２の一方の入力端子に入力されるとともに、ディレイライン２０３を介して比較回路２０２の他方の入力端子に入力されている。比較回路２０２の出力信号は相互比較回路２０４の一方の入力端子に入力され、相互比較回路２０４の出力信号は出力回路２０５に入力されている。出力回路２０５には、ディレイライン２０６を介して信号（IN）も入力されている。
【００２８】
ここで、ディレイライン２０３の遅延時間は、比較回路２０２に入力される信号（IN）の立ち上がりエッジが比較回路２０２に入力されるゲートパルス生成回路２０１の出力信号の立ち上がりエッジとほぼ一致するように設定され、ディレイライン２０６の遅延時間は、出力回路２０５に入力される信号（IN）の立ち上がりエッジが出力回路２０５に入力される相互比較回路２０４の出力信号の立ち上がりエッジとほぼ一致するように設定されている。
【００２９】
反転信号(IN')はゲートパルス生成回路２０７を介して比較回路２０８の一方の入力端子に入力されるとともに、ディレイライン２０９を介して比較部２０８の他方の入力端子に入力されている。比較回路２０８の出力信号は相互比較部２１０の一方の入力端子に入力されるとともに、相互比較回路２０４の他方の入力端子に入力されている。相互比較部２１０の他方の入力端子には比較回路２０２の出力信号が入力されている。相互比較部２１０の出力信号は出力回路２０５に入力されている。出力回路２０５には、ディレイライン２１１を介して反転信号(IN')も入力されている。
【００３０】
ここで、ディレイライン２０９の遅延時間は、比較回路２０８に入力される反転信号(IN')の立ち下がりエッジが比較回路２０８に入力されるゲートパルス生成回路２０７の出力信号の立ち下がりエッジとほぼ一致するように設定され、ディレイライン２１１の遅延時間は、出力回路２０５に入力される反転信号(IN')の立ち下がりエッジが出力回路２０５に入力される相互比較回路２１０の出力信号の立ち下がりエッジとほぼ一致するように設定されている。
【００３１】
ゲートパルス生成回路２０１は被測定装置１０から入力される信号（IN）に基づき排除したい時間長さαＴのゲート信号を作り、ゲートパルス生成回路２０７は被測定装置１０から入力される反転信号(IN')に基づき排除したい時間長さαＴのゲート信号を作る。
【００３２】
比較回路２０２はディレイライン２０３を介して入力される信号（IN）がゲートパルス生成回路２０１で生成されたゲート信号より長いのか短いのかを比較し、ディレイライン２０３を介して入力される信号（IN）がゲート信号よりも長ければ排除対象外の信号であることから後段の相互比較回路２０４への通過許可を示すパルスを出力する。
【００３３】
比較回路２０８はディレイライン２０９を介して入力される反転信号(IN')がゲートパルス生成回路２０７で生成されたゲート信号より長いのか短いのかを比較し、ディレイライン２０９を介して入力される反転信号(IN')がゲート信号よりも長ければ排除対象外の信号であることから後段の相互比較部２１０への通過許可を示すパルスを出力する。
【００３４】
相互比較回路２０４は、比較回路２０８からのパルスの有無によって、後段の出力回路２０５に比較回路２０２からの通過許可パルスを出力するか否かを決定する。すなわち、信号（IN）がαＴより長い場合は比較回路２０２から通過許可パルスが出力されるが、信号（IN）の前のパルスがαＴより短い場合は比較回路２０８からパルスが出力されないので相互比較回路２０４からはパルスが出力されないことになる。すなわち、相互比較回路２０４からパルスが出力されることは、信号（IN）がαＴより長くかつ信号（IN）の前の信号(IN')もαＴより長かったことを示す。
【００３５】
相互比較部２１０の動作も同様である。すなわち、相互比較部２１０は、比較回路２０２からのパルスの有無によって、後段の出力回路２０５に比較回路２０８からの通過許可パルスを出力するか否かを決定する。すなわち、反転信号(IN')がαＴより長い場合は比較回路２０８から通過許可パルスが出力されるが、反転信号(IN')の前のパルスがαＴより短い場合は比較回路２０２からパルスが出力されないので相互比較部２１０からはパルスが出力されないことになる。すなわち、相互比較部２１０からパルスが出力されることは、反転信号(IN')がαＴより長くかつ反転信号(IN')の前の信号（IN）もαＴより長かったことを示す。
【００３６】
図３は図２の動作例を説明するタイミングチャートであり、２Ｔ以下の信号を排除する場合の出力結果を示している。信号（IN）の各パルス上部に付した「○」はOUT1信号およびOUT2信号として出力されるパルスを示し、「×」はOUT1信号およびOUT2信号から排除されて出力されないパルスを示している。ここで、２Ｔ以下の信号を排除する理由は、２Ｔ以下の信号における立ち上がりおよび立ち下がりの各エッジ部分の品質劣化が大きく、これらを時間測定対象に含むと測定誤差が大きくなってしまうことに基づく。また、排除する２Ｔの後続パルス３Ｔも排除しているが、これは後続パルス３Ｔのエッジが排除する２Ｔのエッジでもあることに基づいている。
【００３７】
図３において、時刻ｔ11〜ｔ19の時系列は信号（IN）と反転信号(IN')の各パルスの立ち上がりエッジに対応し、時刻ｔ21〜ｔ25の時系列はOUT1信号として出力される信号（IN）とOUT2信号として出力される反転信号(IN')の各パルスの立ち上がりエッジに対応し、時刻ｔ31〜ｔ35の時系列はOUT1&OUT2信号として出力される各パルスの立ち上がりエッジに対応している。
【００３８】
時刻ｔ11で立ち上がる信号（IN）の３Ｔ幅パルスは、直前の反転信号(IN')のパルス幅が２Ｔであるために、OUT1として出力されないようにその２Ｔ幅パルスとともに連続して排除される。
【００３９】
時刻ｔ12で立ち上がる反転信号(IN')の４Ｔ幅パルスは、時刻ｔ21で立ち上がるOUT2の４Ｔ幅パルスとして出力される。時刻ｔ21で立ち上がるOUT2の４Ｔ幅パルスの立ち上がりエッジに基づき、時刻ｔ31でOUT1&OUT2信号のパルスが立ち上がる。なお、このOUT1&OUT2信号のパルスの立ち下がりは時間測定に関与しないので、任意の時刻で立ち下がるようにすればよい。
【００４０】
時刻ｔ13で立ち上がる信号（IN）の３Ｔ幅パルスは、時刻ｔ22で立ち上がるOUT1の３Ｔ幅パルスとして出力される。時刻ｔ22で立ち上がるOUT2の３Ｔ幅パルスの立ち上がりエッジに基づき、時刻ｔ32でOUT1&OUT2信号のパルスが立ち上がる。
【００４１】
時刻ｔ14で立ち上がる反転信号(IN')の２Ｔ幅パルスは、OUT2として出力されないように排除される。
【００４２】
時刻ｔ15で立ち上がる信号（IN）の２Ｔ幅パルスは、OUT1として出力されないように排除される。
【００４３】
時刻ｔ16で立ち上がる反転信号(IN')の３Ｔ幅パルスは、直前の信号（IN）のパルス幅が２Ｔであるために、OUT2として出力されないようにその２Ｔ幅パルスとともに連続して排除される。
【００４４】
時刻ｔ17で立ち上がる信号（IN）の３Ｔ幅パルスは、時刻ｔ23で立ち上がるOUT1の３Ｔ幅パルスとして出力される。時刻ｔ23で立ち上がるOUT1の３Ｔ幅パルスの立ち上がりエッジに基づき、時刻ｔ33でOUT1&OUT2信号のパルスが立ち上がる。
【００４５】
時刻ｔ18で立ち上がる反転信号(IN')の３Ｔ幅パルスは、時刻ｔ24で立ち上がるOUT2の３Ｔ幅パルスとして出力される。時刻ｔ24で立ち上がるOUT2の３Ｔ幅パルスの立ち上がりエッジに基づき、時刻ｔ34でOUT1&OUT2信号のパルスが立ち上がる。
【００４６】
時刻ｔ19で立ち上がる信号（IN）の４Ｔ幅パルスは、時刻ｔ25で立ち上がるOUT1の４Ｔ幅パルスとして出力される。時刻ｔ24で立ち上がるOUT1の４Ｔ幅パルスの立ち上がりエッジに基づき、時刻ｔ35でOUT1&OUT2信号のパルスが立ち上がる。
【００４７】
前述の条件を満たす場合、ディレイライン２０６を通った信号（IN）とディレイライン２１１を通った反転信号(IN')が出力回路２０５からOUT1,OUT2として出力される。そして、これら出力されたOUT1信号とOUT2信号に基づきパルス幅ジッタを測定したり、ＰＬＬ再生クロックとの時間差ジッタを測定する。なお、OUT1&OUT2信号はOUT1信号とOUT2信号の立ち上がりエッジを切り出して合わせた信号である。このOUT1&OUT2信号を使うことで信号（IN）と反転信号(IN')の両エッジ（立ち上がりエッジ／立ち下がりエッジ）とＰＬＬ再生クロックとの時間差ジッタを測定できる。
【００４８】
このようなαＴ以下のパルス幅信号排除機能をジッタメータやタイムインターバルアナライザなどの時間測定装置に搭載することにより、次のような効果が得られる。
光ディスクなどのＲＦ信号のジッタ測定においては、ジッタ測定に悪影響をおよぼすαＴ以下のパルス幅信号の影響を受けることなく測定が行える。
そして、測定信号に関係のないノイズパルスを除去できる。
【００４９】
なお、排除したいパルスはαＴパルス幅信号排除部のゲート信号幅によって決まるので、ゲート信号幅を可変設定できるようにすることにより、任意のパルス幅以下の信号を除去できる。具体的には、図２のゲートパルス生成回路２０１、２０７のゲート信号幅を別々の長さに設定することで、排除したい信号の前の信号も任意に設定できる。
【００５０】
例えば、ゲートパルス生成回路２０１のゲート信号幅が２Ｔ、ゲートパルス生成回路２０７のゲート信号幅が３Ｔになるように設定すると、信号（IN）の２Ｔ幅以下の正極性パルスが排除され、かつ、３Ｔ幅以下の負極性パルスに付随するすべての正極性パルスが排除できる。
【００５１】
また、図４に示すように、αＴパルス幅信号排除部２２を時間測定装置２０の前段に独立させて設けることにより、既存のジッタメータやタイムインターバルアナライザでもαＴ幅以下の信号を排除した後のジッタを測定できる。
【００５２】
このように構成される時間測定装置は、Blu-lay Discの規格書に指定されている測定要求事項を満たすものであり、Blu-lay Discの開発や調整に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に基づくジッタ測定の具体例を示すブロック図である。
【図２】αＴパルス幅信号排除部２２の具体例を示すブロック図である。
【図３】図２の動作例を説明するタイミングチャートである。
【図４】本発明に基づくジッタ測定の具体例を示すブロック図である。
【図５】従来のジッタ測定の一例を示す概念ブロック図である。
【図６】従来の時間測定装置の他の例を示す概念ブロック図である。
【符号の説明】
【００５４】
２０  時間測定装置
２１  ジッタ測定部
２２  αＴパルス幅信号排除部
【図１】
2005351633.tif 000003
【図２】
2005351633.tif 000004
【図３】
2005351633.tif 000005
【図４】
2005351633.tif 000006
【図５】
2005351633.tif 000007
【図６】
2005351633.tif 000008