(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２値化手段と、コード偏り検出手段と、スライスレベル制御信号出力手段と、を有するディジタル信号再生装置であって、
前記２値化手段は、
記録媒体から再生される再生信号を一方の入力とする一方、前記スライスレベル制御信号出力手段からの増幅利得を選択するスライスレベル信号とを他方の入力として、前記再生信号を前記スライスレベル信号に基づき２値化して２値化後信号を出力し、
前記コード偏り検出手段は、
無交差検出手段、ランダム性検出手段、偏り抽出手段、および偏り情報出力手段を有し、
前記無交差検出手段は、前記２値化後信号の中に所定のラン長以上のパターンが存在しているか否かを検出し、その検出結果を無交差情報として出力し、
前記ランダム性検出手段は、前記２値化後信号の中に前記偏り抽出手段の出力の値とは逆の極性に、所定のラン長以上のパターンが存在しているか否かを検出し、その検出結果をランダム情報として出力し、
前記偏り抽出手段は、前記無交差情報または前記ランダム情報の入力に基づいてリセットすると共に、前記２値化後信号を入力して１または０の値を＋１または−１に変換後、累積加算し、その累積加算出力の絶対値を求め、所定閾値と比較することにより、前記２値化後信号における１または０の値からなる変調コードパターンに１または０の値の出現割合が前記所定閾値を超える前記１または０の値の出現割合の偏りの有無を抽出して、その偏りの有無を変調コードパターン偏り情報として出力し、
前記スライスレベル制御信号出力手段は、
ゲイン切替手段と、積分手段とからなり、
前記ゲイン切替手段は、前記コード偏り検出手段からの前記変調コードパターン偏り情報に応じて、前記２値化手段から出力される前記２値化後信号の増幅利得を選択して増幅し、その増幅出力を前記積分手段へ出力し、
前記積分手段は、前記ゲイン切替手段より入力された信号を低域フィルタリングして低域周波数成分を抽出し、抽出した低域周波数成分を前記スライスレベルとして前記２値化手段に出力する、
ことを特徴とするディジタル信号再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディジタル信号再生装置に係り、特に光ディスク等の記録媒体から再生されたディジタル信号を復号するディジタル信号再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクに高密度記録されたディジタル信号を再生するディジタル信号再生装置では、光ディスクの感度ばらつきや半導体レーザの経年変化などにより、記録信号形状が変動し、再生信号のＤＣ成分が変動したり、上下非対称となることがあるので、再生信号の２値コンパレートの閾値を適切に制御するスライスレベルコントロールが使用されている。これは、例えば、検出系においては、信号のＤＣ成分や２値化後のデューティーずれを検出することにより、制御系においては、スレッショールドレベルもしくは再生信号のＤＣレベルを制御して、相対的にスライスレベルを制御するスライスレベル制御手段を用いることで実現することが出来る。ＤＶＤ規格でも、２値化後のデューティーずれを検出して、それをスレッショールドレベルとしてフィードバックする方法で、ジッタ測定系を定めている（図４２参照）。
【０００３】
コンパレータ９０１に再生信号とスライスレベルであるスレッショールドレベルが入力され、その出力は２値化データとして出力されると同時に、ＯＰアンプ９０２に差動入力される。増幅された信号はＯＰアンプ９０３によって低域フィルタをかけられ、デューティーによって生ずる低域周波数成分が抽出され、スライスレベル（スレッショールドレベル）として増幅器９０１に供給される。
【０００４】
これを機能ブロック図で表示すると図４３のようになる。２値化手段９０４に再生信号とスライスレベル（スレッショールドレベル）が入力され、その出力は２値化データとして出力されると同時に、増幅手段９０５に供給される。増幅回路９０５の出力は、積分手段９０６に供給され、低域フィルタリングにより、デューティーによって生ずる低域周波数成分が抽出される。その出力は、スライスレベル（スレッショールドレベル）として２値化手段に供給される。
【０００５】
このような構成にする事により、スライスレベルは、常に信号のデューティの中心に位置するように制御され、記録時の変調が、各ランレングスでランダムになるように、かつ１，０の発生確率もほぼ等しくになるように制御されている場合には、光ディスク特有の記録パワーなどによる上下非対称性に影響されることなく正しいスライスレベル（スレッショールドレベル）を設定出来、かつ簡単な回路で実現出来るので、有効な手段であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来の技術では、記録される変調信号の変調コードパターンに偏りが生じた場合に、誤動作を起こし、正しい検出を行うことが出来ない。図８はこの状態を説明するためのアイパターンを示しており、図８（ａ）が通常の状態で、中央の横線は、適切なスライスレベルを示している。これに対し、図８（ｂ）がＤＣずれが生じている状態、図８（ｃ）がレーザーパワーなどにより上下対称性が崩れた場合を示しており、いずれも、図８（ａ）の状態と同じスライスレベル（図８の中央の横線）では正しい判別が出来ないので、前述のスライスレベルコントロールなどが、この場合はスライスレベルを下に下げようとする（もしくは信号を上げようとする）。
【０００７】
さらに、図８（ｄ）は変調コードパターンに偏りが生じた場合を示しており、適切なスライスレベルは図８（ａ）と同じ位置が望ましい。しかし、従来のスライスレベルコントロールでは、図８（ｂ）や図８（ｃ）の状態と、この図８（ｄ）の状態の違いを判別することは不可能であり、本来、スライスレベルは動かさなくても良いのにもかかわらず、スライスレベルを下げる（もしくは信号を上げる）方向に制御が働くので、正しい再生が行えなくなってしまう。
【０００８】
そこで、ＤＶＤなどの場合、記録側の変調信号生成時に、ＤＳＶコントロール・代替テーブル・Ｓｙｎｃパターン・結合ビットなどを用いて、なるべく低域周波数成分を低減することにより、図８（ｄ）の状態の発生頻度・程度を抑え、再生時のスライスレベルコントロールとしては、特に対応しなくても良いようにシステムを構成していた。
【０００９】
しかし、高密度化にともない、変調信号の変調効率も重要となってきており、低域周波数成分を十分に低減するための結合ビット等を可能な限り少なくする必要に迫られている。
【００１０】
前述したように、変調信号生成時にデータパターンを先読みし、Ｓｙｎｃパタ−ンを切り替えることによって、影響を軽減することも考えられるが、基本的にＳｙｎｃ内で図８（ｂ）や図８（ｃ）の状態を図８（ａ）の状態にもっていくことがスライスレベルコントロール回路の役割なので、その時定数では、図８（ｄ）の場合にもＤＣ成分の変化に反応してしまい、つまり、誤動作によってスライスレベルが変動してしまい、Ｓｙｎｃ内で、やはり、正しく再生できない領域が発生する。この様子を図９に示す。よって、図８（ｄ）の状態にも対応しうる適切なスライスレベルコントロールの改善が望まれていた。
【００１１】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、高密度記録された記録媒体の再生信号に対しても、図８（ｂ）図８（ｃ）図８（ｄ）全ての状態に適切に対応しうるスライスレベルコントロールを含むディジタル信号再生装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述した問題点を解決するために、２値化手段と、コード偏り検出手段と、スライスレベル制御信号出力手段と、を有するディジタル信号再生装置であって、前記２値化手段は、記録媒体から再生される再生信号を一方の入力とする一方、前記スライスレベル制御信号出力手段からの増幅利得を選択するスライスレベル信号とを他方の入力として、前記再生信号を前記スライスレベル信号に基づき２値化して２値化後信号を出力し、前記コード偏り検出手段は、無交差検出手段、ランダム性検出手段、偏り抽出手段、および偏り情報出力手段を有し、前記無交差検出手段は、前記２値化後信号の中に所定のラン長以上のパターンが存在しているか否かを検出し、その検出結果を無交差情報として出力し、前記ランダム性検出手段は、前記２値化後信号の中に前記偏り抽出手段の出力の値とは逆の極性に、所定のラン長以上のパターンが存在しているか否かを検出し、その検出結果をランダム情報として出力し、前記偏り抽出手段は、前記無交差情報または前記ランダム情報の入力に基づいてリセットすると共に、前記２値化後信号を入力して１または０の値を＋１または−１に変換後、累積加算し、その累積加算出力の絶対値を求め、所定閾値と比較することにより、前記２値化後信号における１または０の値からなる変調コードパターンに１または０の値の出現割合が前記所定閾値を超える前記１または０の値の出現割合の偏りの有無を抽出して、その偏りの有無を変調コードパターン偏り情報として出力し、前記スライスレベル制御信号出力手段は、ゲイン切替手段と、積分手段とからなり、前記ゲイン切替手段は、前記コード偏り検出手段からの前記変調コードパターン偏り情報に応じて、前記２値化手段から出力される前記２値化後信号の増幅利得を選択して増幅し、その増幅出力を前記積分手段へ出力し、前記積分手段は、前記ゲイン切替手段より入力された信号を低域フィルタリングして低域周波数成分を抽出し、抽出した低域周波数成分を前記スライスレベルとして前記２値化手段に出力する、ことを特徴とするディジタル信号再生装置を提供する。
【００１５】
また、本発明は上述した問題点を解決するために、入力される再生信号を所定のクロックでサンプリングしてサンプリング後信号を出力するサンプリング手段と、ＤＣレベル制御信号に基づき、前記サンプリング後信号のＤＣレベルを制御するＤＣ制御手段と、前記サンプリング後信号、もしくは前記サンプリング後信号をフィルタリングした信号を、スライスもしくは復号して２値化後信号を出力する２値化手段と、前記２値化後信号に基づき、前記ＤＣレベル制御信号を出力するＤＣレベル制御信号出力手段と、前記２値化後信号に基づいて変調コードパターンの偏りを検出し、変調コードパターン偏り情報を出力するコード偏り検出手段と、前記変調コードパターン偏り情報に基づき、前記ＤＣ制御手段の制御応答特性を変化させる、もしくはＤＣ制御を停止させることを特徴とするディジタル信号再生装置を提供する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になるディジタル信号再生装置の第１の実施の形態のブロック図を示す。
【００１８】
２値化手段１と積分手段４とは、従来例の図２０における２値化手段９０４と積分手段９０６と同様の構成である。
【００１９】
同図において、光ディスク等の記録媒体から再生された再生信号は、図示しないプリアンプで前置増幅された後、図１の２値化手段１に入力される。２値化手段１は、再生信号と、積分手段４より供給されるスライスレベルとを比較し、２値化後信号を出力する。この２値化後信号は、復調データとしてブロック外部に出力される他、ゲイン切替手段３及びコード偏り検出手段２に供給される。
【００２０】
コード偏り検出手段２は、本発明の要部をなすものであり、変調コードに偏りがあるか否かを判別し、その結果である変調コードパターン偏り情報をゲイン切替手段３に供給する。内部の詳細は、後述する。
【００２１】
ゲイン切替手段３は、コード偏り検出手段２より供給された変調コードパターン偏り情報に応じて、増幅利得を適宜選択しながら、その結果を積分手段４に供給する。
【００２２】
図２は、ゲイン切替手段３の内部構成の一例を示したものである。入力された２値化後信号は、異なった利得を有する増幅手段３１及び増幅手段３２に供給される。それぞれの出力は、ＳＷ３３に入力され、ＳＷ３３は、変調コードパターン偏り情報に基づき、増幅手段２及び増幅手段３の入力いずれかを選択し、積分手段４に供給する。
【００２３】
ここでは、２種類のゲイン（利得）で示しているが、より多くのゲインを用意し、細かい選択を行ってもよいことはもちろんである。
【００２４】
図３は、ゲイン切替手段３の内部構成の別の例を示している。この例では、変調コードパターン偏り情報の値を係数として扱い、増幅及び乗算手段３４にて、２値化後信号を係数倍し、その結果を積分手段４に供給する。より細かい制御が出来ることに特徴がある。
【００２５】
積分手段４は、入力された信号を低域フィルタリングし、低域周波数成分を抽出し、スライスレベル（スレッショールドレベル）として２値化手段１に供給する。
【００２６】
この実施例において、コード偏り検出手段２が変調コードに偏りがあると判断した場合には、ゲイン切替手段３がゲインの小さい方を選択し、結果として、スライスレベルのフィードバックループにおける時定数が大きく（応答が遅く）なり、反応が遅くなる。つまり、誤動作によるスライスレベルの変化を小さくすることで、正しい２値化後信号が得られる。このとき、ゲイン切り替えの極端な例として、ゲインを０にし、ホールド状態（無反応状態）にしても良いことはもちろんである。
【００２７】
次に、コード偏り検出手段２について、その構成を図４を用いて説明する。図１の２値化手段より供給された２値化後信号は、図２に示すように供給され、偏り抽出手段２２に入力されるとともに、無交差検出手段２４及びランダム性検出手段２５に入力される。無交差検出手段２４は、２値化後信号の中に、所定のラン長以上のパターンが存在しているか否かを検出し、無交差情報として出力する。ランダム性検出手段２５は、２値化後信号の中に、前記偏り抽出手段の出力の値と逆の極性に、所定のラン長以上のパターンが存在しているか否かを検出し、ランダム情報として出力する。偏り抽出手段２２は、２値化後信号の低域周波数成分もしくは変調コードパターンの偏りを抽出するとともに、入力された無交差情報及びランダム情報に基づき、適宜その値をリセットする。偏り抽出手段２２の出力は、偏り情報出力手段２３に入力され、所定の値と比較された後、その結果が変調コードパターン偏り情報として、ゲイン切替手段３に供給される。
【００２８】
図５は偏り抽出手段２２及び偏り情報出力手段２３の内部の一例を示している。入力された２値化後信号がＳＷ２２５に入力され、”１”発生器２２３及び”−１”発生器２２４の出力を切り替える。ＳＷ２２５の出力は、加算器２２６に入力され、ゲイン係数ｋ倍に設定された係数器２２７の出力と加算される。加算器２２６の出力は、Ｄ−ＦＦ２２２に入力される。Ｄ−ＦＦ２２２には、同じく図示しないチャネルレートに同期したクロックが供給されており、そのタイミングで１クロック分（１ビット分）遅延する。Ｄ−ＦＦ２２２のＱ出力は、係数器２２７に供給されるとともに、端子２２８に出力され、偏り情報出力手段２３に供給される。偏り情報出力手段２３の内部では、絶対値回路２３０が絶対値演算をし、その出力に対し、比較回路が図示しない所定の値と比較する。その判別結果が変調コードパターン偏り情報として出力される。
【００２９】
Ｄ−ＦＦ２２２のＱ出力には２値化後信号のコードパターンの低域周波数成分が抽出され、低域周波数成分が少ない場合は平均値０に近づき、低域周波数成分が大きい場合は０から離れて＋もしくは−の値をとるので、この値の絶対値が大きいほど、コードの偏りも大きいと考えられる。よって、その絶対値が所定の値を超えたときに、変調コードに偏りがあると判断している。
【００３０】
しかし、本来のコードの偏りが小さいノーマルな信号が入力されているにもかかわらず、絶対値が大きくなる場合が存在する。信号がスライスレベルと交わっていないとき（図８（ｂ）の極端な状態）と、少しだけ交差している状態（図８（ｂ）や図８（ｃ）の状態）である。この場合は誤判別となる。
【００３１】
そこで、図５に示すように、無交差情報とランダム情報に基づき、無交差状態もしくはランダム信号入力状態と考えられる場合には、Ｄ−ＦＦ２２２をリセットし、偏り検出手段２２の出力を強制的に０にする。このような構成にすることにより、偏り情報出力手段２３の出力も変調コードパターンに偏りが無い（もしくは判断不可能）という情報になり、誤判別は解消できる。
【００３２】
図５の場合、無交差情報は、無交差の時１、そうでないとき０を示すものとし、ランダム情報は、ランダム性が強いとき０、そうでないとき１を示すものとすると、無交差情報とランダム情報の論理和をＯＲ回路２２１で演算し、Ｄ−ＦＦ２２２にリセット信号として入力している。
【００３３】
次に、無交差検出手段２４の具体例を図６を用いて説明する。供給された２値化後信号は、タップ遅延ブロック２４１に供給され、縦属接続された複数のＤ−ＦＦ等で実現されるタップ遅延によって、図示しないクロックのタイミングで１ビット分づつ遅延したデータ列ＴＤ１〜ＴＤｎが得られる。ここで、ｎは任意の整数であるが、無交差情報をより確からしくするためには、変調コードの最大ランレングス制限より大きい数を選ぶのが望ましい。ＴＤ１〜ＴＤｎは、ＡＮＤブロック２４２及びＮＯＲブロック２４３に供給され、ＡＮＤブロック２４２で全て”１”の状態を、ＮＯＲブロック２４３で全て”０”の状態を検出し、ＯＲブロック２４４がそれらの論理和を演算した後、その結果を無交差情報として出力する。無交差情報が”１”のときは交差していないことを示し、無交差情報が”０”のときは交差していることを示している。無交差が検出された時点（”１”の状態）で偏り検出手段のＤ−ＦＦ２２２をリセットすれば、図８（ｂ）の極端にずれている状態を図８（ｄ）の状態と誤判別することは無い。
【００３４】
ランダム性検出手段２５の具体例を図７を用いて説明する。端子２１より供給された２値化後信号は、タップ遅延ブロック２５１に供給され、縦続接続された複数のＤ−ＦＦ等で実現されるタップ遅延によって、図示しないクロックのタイミングで１ビット分づつ遅延したデータ列ＴＲ１〜ＴＲｍが得られる。ここで、ｍは任意の整数であるが、ランダム情報をより確からしくするためには、変調コードのランレングス制限のうち、平均値か、それより少し大きい値を選ぶのが望ましい。ＴＲ１〜ＴＲｍは、ＡＮＤブロック２５２及びＮＯＲブロック２５３に供給され、ＡＮＤブロック２５２で全て”１”の状態を、ＮＯＲブロック２５３で全て”０”の状態を検出し、ＡＮＤブロック２５６、ＡＮＤブロック２５７にそれぞれ供給される。
【００３５】
また、偏り検出手段２２の出力信号が２値化ブロック２５４に供給され、極性が＋のときは”１”が、極性が−のときは”０”が出力される。その出力は、ＡＮＤブロック２５７に供給されるとともに、ＮＯＴブロック２５５を介してＡＮＤブロック２５６に供給される。ＮＯＴブロックは、論理を反転する機能を有する。
【００３６】
ＡＮＤブロック２５６、ＡＮＤブロック２５７は、それぞれ入力された２信号の論理積を演算し、それぞれの結果がＯＲブロック２５８に供給される。ＯＲブロック２５８は入力された２信号の論理和を演算し、ランダム情報として出力する。
【００３７】
ランダム性検出手段２５の動作を図８を用いて説明する。
【００３８】
図８（ｄ）の状態では、偏り検出手段の出力は図の下側（−側）に向かうはずであり、そのとき、逆側である図の上側（＋側）には、ｍで示されるようなランレングスの平均値かそれより少し大きいラン長は存在しない。つまり、図７で示した構成の演算結果である無交差情報は”０”を示すことになる。
【００３９】
図８（ｂ）の極端にずれている状態や図８（ｃ）の状態でも、偏り検出手段の出力は図８の下側（−側）に向かうはずであるが、ランダム性が高いため、逆側である図の上側（＋側）に、ｍで示されるようなランレングスの平均値かそれより少し大きいラン長は存在する。そのようなラン長が出現した場合には、図７で示した構成の演算結果である無交差情報は”１”となるため、その時点（”１”の状態）で偏り検出手段のＤ−ＦＦ２２２をリセットすれば、絶対値が所定の値を超えなくなるので、図８（ｂ）の極端にずれている状態や図８（ｃ）の状態を図８（ｄ）の状態と誤判別する問題は解決される。
【００４０】
次に、他の実施例について説明する。図１では、従来例に対応したものを示したが、その他、デジタル信号処理やＰＲＭＬ信号処理にも応用することが出来る。
【００４１】
第２の実施の形態を図１０に示す。再生信号はＤＣ制御手段１０に入力される。ＤＣ制御手段１０は、エラー検出手段１５ａから供給されたＤＣエラー信号に基づいて再生信号のＤＣレベルを制御する。その出力はＡ／Ｄ変換１１に入力され、ＰＬＬ１３より供給されるクロックでサンプリングが行われる。Ａ／Ｄ変換１１の出力は２値化手段１６ａに供給されるとともに、イコライザ１２に入力される。イコライザは適切なフィルタリングを行った後、その出力をＰＬＬ１３及び復号１４に供給する。復号１４はスライス検出やビタビ復号などを用いて２値化後データを出力し、ＥＣＣなどに供給する。２値化手段１６ａは入力信号を２値化し、その結果である２値化後信号をエラー検出手段１５ａに供給する。エラー検出手段１５ａは２値化後信号の低域周波数成分を抽出し、その結果として得られるＤＣエラー信号を出力する。
【００４２】
エラー検出手段１５ａの内部構成の例を図１１に示す。入力された２値化後信号はゲイン切替手段１５５に入力され、所定のゲインに増幅されたのち、積分手段１５６にて低域成分が抽出される。その結果がＤＣエラー信号となる。また、２値化後信号は、本発明の要部をなすものであり、変調コードに偏りがあるか否かを判別し、その結果である変調コードパターン偏り情報をゲイン切替手段１５５に供給する。内部の詳細は、図４から図７で説明した内容と同じである。この形態は、スライスレベルではなく、信号のＤＣレベルを制御するようにしたところに特徴がある。
【００４３】
第３の実施の形態を図１２に示す。図１０と同じ機能ブロックには、同一の番号を付し、その説明を省略する。図１０の２値化手段１６ａおよびエラー検出手段１５ａの代わりに、２値化手段１６ｂおよびエラー検出手段１５ｂを使用しており、２値化手段１６ｂにはイコライザ１２の出力が供給されている。２値化手段１６ｂおよびエラー検出手段１５ｂの動作は２値化手段１６ａおよびエラー検出手段１５ａとそれぞれ同じである。この形態は、イコライザの出力の情報に基づいてＤＣレベルを制御しようとしているところに特徴がある。
【００４４】
第４の実施の形態を図１３に示す。図１０と同じ機能ブロックには、同一の番号を付し、その説明を省略する。図１０の２値化手段１６ａおよびエラー検出手段１５ａの代わりに、エラー検出手段１５ｃを使用しており、エラー検出手段１５ｃには復号１４の出力が２値化後信号として供給されている。エラー検出１５ｃの動作はエラー検出手段１５ａと同じである。この形態は、復号出力の情報に基づいてＤＣレベルを制御しようとしているところに特徴がある。
【００４５】
第５の実施の形態を図１４に示す。図１０と同じ機能ブロックには、同一の番号を付し、その説明を省略する。再生信号はＡ／Ｄ変換１０に供給されており、サンプリングされたのち、ＤＣ制御手段１７に供給される。ＤＣ制御手段１０は、エラー検出手段１５ｄから供給されたＤＣエラー信号に基づいて再生信号のＤＣレベルを制御する。その出力はイコライザ１２に供給されるとともに、２値化手段１６ｄにも供給される。２値化手段１６ｄの出力はエラー検出手段１５ｄに供給される。２値化手段１６ｄおよびエラー検出１５ｄの動作は２値化手段１６ａおよびエラー検出手段１５ａとそれぞれ同じである。この形態は、サンプリング後の信号におけるＤＣレベルを制御しようとしているところに特徴がある。
【００４６】
第６の実施の形態を図１５に示す。図１４と同じ機能ブロックには、同一の番号を付し、その説明を省略する。図１４の２値化手段１６ｄおよびエラー検出手段１５ｄの代わりに、２値化手段１６ｅおよびエラー検出手段１５ｅを使用しており、２値化手段１６ｅにはイコライザ１２の出力が供給されている。２値化手段１６ｅおよびエラー検出手段１５ｅの動作は２値化手段１６ｄおよびエラー検出手段１５ｄとそれぞれ同じである。この形態は、イコライザの出力の情報に基づいてＤＣレベルを制御しようとしているところに特徴がある。
【００４７】
第７の実施の形態を図１６に示す。図１４と同じ機能ブロックには、同一の番号を付し、その説明を省略する。図１４の２値化手段１６ｄおよびエラー検出手段１５ｄの代わりに、エラー検出手段１５ｆを使用しており、エラー検出手段１５ｆには復号１４の出力が２値化後信号として供給されている。エラー検出手段１５ｆの動作はエラー検出手段１５ｄと同じである。この形態は、復号出力の情報に基づいてＤＣレベルを制御しようとしているところに特徴がある。
【００４８】
第８の実施の形態を図１７に示す。図１４と同じ機能ブロックには、同一の番号を付し、その説明を省略する。図１４の２値化手段１６ｄおよびエラー検出手段１５ｄの代わりに、２値化手段１６ｇおよびエラー検出手段１５ｇを使用しており、２値化手段１６ｇにはＡ／Ｄ変換１０の出力が供給されている。２値化手段１６ｇおよびエラー検出手段１５ｇの動作は２値化手段１６ｄおよびエラー検出手段１５ｄとそれぞれ同じである。この形態は、Ａ／Ｄの出力の情報に基づいてＤＣレベルを制御し、フィードフォワード動作をさせようとしているところに特徴がある
第９の実施の形態を図１８に示す。  図１０と同じ機能ブロックには、同一の番号を付し、その説明を省略する。ＰＬＬ１３が削除され、Ａ／Ｄ変換１１の出力はＤＰＬＬ１８を介してリサンプリングされ、チャネルレートのデータ列になった後にイコライザ１２へ供給される。図１０の２値化手段１６ａおよびエラー検出手段１５ａの代わりに、２値化手段１６ｈおよびエラー検出手段１５ｈを使用しているが、２値化手段１６ｈおよびエラー検出手段１５ｈの動作は２値化手段１６ａおよびエラー検出手段１５ａとそれぞれ同じである。この形態は、ＤＰＬＬに対応しているところに特徴がある。
【００４９】
第１０の実施の形態を図１９に示す。図１８と同じ機能ブロックには、同一の番号を付し、その説明を省略する。図１８の２値化手段１６ｈおよびエラー検出手段１５ｈの代わりに、２値化手段１６ｉおよびエラー検出手段１５ｉを使用しており、２値化手段１６ｉにはＤＰＬＬ１８の出力が供給されている。２値化手段１６ｉおよびエラー検出手段１５ｉの動作は２値化手段１６ｈおよびエラー検出手段１５ｈとそれぞれ同じである。この形態は、ＤＰＬＬの出力の情報に基づいてＤＣレベルを制御しようとしているところに特徴がある。
【００５０】
第１１の実施の形態を図２０に示す。図１８と同じ機能ブロックには、同一の番号を付し、その説明を省略する。図１８の２値化手段１６ｈおよびエラー検出手段１５ｈの代わりに、２値化手段１６ｊおよびエラー検出手段１５ｊを使用しており、２値化手段１６ｊにはイコライザ１２の出力が供給されている。２値化手段１６ｊおよびエラー検出手段１５ｊの動作は２値化手段１６ｈおよびエラー検出手段１５ｈとそれぞれ同じである。この形態は、イコライザ１２の出力の情報に基づいてＤＣレベルを制御しようとしているところに特徴がある。
【００５１】
第１２の実施の形態を図２１に示す。図１８と同じ機能ブロックには、同一の番号を付し、その説明を省略する。図１８の２値化手段１６ｈおよびエラー検出手段１５ｈの代わりに、エラー検出手段１５ｋを使用しており、エラー検出手段１５ｋには復号１４の出力が２値化後信号として供給されている。エラー検出手段１５ｃの動作はエラー検出手段１５ｈと同じである。この形態は、復号出力の情報に基づいてＤＣレベルを制御しようとしているところに特徴がある。
【００５２】
次に、第１の実施の形態および第９の実施の形態を用いてシミュレーションした結果にもとに、本発明の効果を説明する。図２４から図２７は、図４２・図４３で説明した従来システムの特性を示したものである。図２４は上から、再生信号、スライスレベル、２値化後信号を示しており、横軸は時間、縦軸はレベルを示している。再生信号は、横軸２４００のところで、図８で説明した図８（ａ）の状態から  図８（ｄ）の状態に切り替わるようにしている。この部分の拡大図を図２５に示す。信号としては極端な例であるが、このタイミングより、スライスレベル制御が誤動作し、スライスレベルが下がり初めていることがわかる。図２４に示すように、スライスレベルの最終値は、ほとんど信号の下部にはりついており、正しい２値データは得られない。
【００５３】
図２６は第９の実施の形態を用いて、本願の機能をＯＦＦした場合のＰＬＬ出力部のアイパターンである。信号のＤＣレベルが、誤動作により大きく変化してしまい、ロックが外れている。（本来は横線がつながっていることが望ましい。）図２７はさらにイコライザ後のアイパターンを示している。やはり、信号のＤＣレベルが、誤動作により大きく変化してしまい、ロックが外れていることがわかる。（本来は横線がつながっていることが望ましい。）図２８は、本願の機能をＯＦＦしている状態での、図５で説明したＤ−ＦＦ２２２の出力を示しており、前述の切り替わりタイミングでその絶対値が大きくなっている（偏りが検出されている）ことがわかる。図２９は、さらに偏り情報出力手段２３を通過した変調コードパターン偏り情報を示しており、正しく、かつ迅速に判別されている（０から１になっている）ことがわかる。
【００５４】
図３０から図３３は、図１で説明した第１の実施の形態を用いた本願の特性を示したものである。図３０は上から、再生信号、スライスレベル、２値化後信号を示しており、横軸は時間、縦軸はレベルを示している。再生信号は、横軸２４００のところで、図８で説明した図８（ａ）の状態から図８（ｄ）の状態に切り替わるようにしている。この部分の拡大図を図３１に示す。この場合には、切り替わりのタイミングから比較的短時間でモードが切り替わり、応答が遅くなるため、スライスレベルの下がり方が遅くなっていることがわかる。図３０に示すように、スライスレベルの最終値は、ほとんど下がっておらず、正しい２値データが得られる。図３２は第９の実施の形態を用いて、本願の機能をＯＮした場合のＰＬＬ出力部のアイパターンである。信号のＤＣレベルの変化が、モードの切り替えにより抑制されるため、ロックは外れておらず、横線がつながっている。横軸９８００のところでロックがはずれているが、この場合、１Ｓｙｎｃ長が、約６０００程度なので、十分に次のＳｙｎｃまでは持ちこたえられ、あとは信号自身が、改善することになるので、この特性で十分であることがわかる。もし、仕様として、より長い対応が必要であれば、応答特性を、より遅くして置けばよい。図３３はさらにイコライザ後のアイパターンを示している。やはり、信号のＤＣレベルの変化が、モードの切り替えにより抑制されるため、ロックは外れておらず、横線がつながっている。横軸９８００のところでロックがはずれているが、この場合、１Ｓｙｎｃ長が、約６０００程度なので、十分に次のＳｙｎｃまでは持ちこたえられ、あとは信号自身が、改善することになるので、この特性で十分であることがわかる。もし、仕様として、より長い対応が必要であれば、応答特性を、より遅くしておけばよい。
【００５５】
以上の結果により、変調コードパターン偏り情報に基づいてスライスレベル制御もしくはＤＣ制御の応答を変化させる本願の効果が確認された。
【００５６】
次に、無交差検出手段及びランダム性検出手段の効果について、図３４〜図４１を用いて説明する。図３４は図８ｂ）の極端な状態（再生信号のＤＣが大幅に＋側にずれている状態）から、第９の実施の形態を用いてＤＣ制御を行った場合の、ＤＣ制御手段出力信号を示しており、横軸が時間、縦軸がレベルを示している。本願の機能はＯＦＦ（無効）にしている状態である。このとき縦軸０が２値化手段のスライスレベルであるから、横軸が６０００のあたりで収束し、適切なＤＣレベルになっていることがわかる。
【００５７】
図３５は、無交差検出手段及びランダム性検出手段をＯＦＦにしている（図５のリセット信号は０に固定にしてリセットされないようにしている）状態での、図５で説明したＤ−ＦＦ２２２の出力を示しており、収束するまでの間（横軸６０００までの間）で絶対値はかなり大きくなっている。図３６は、さらに偏り情報出力手段２３を通過した変調コードパターン偏り情報を示しており、コードパターンに偏りがある図８（ｄ）の状態と誤って判別されている（０から１になっている）ことがわかる。
【００５８】
しかし、図３７は、このときの無交差情報を示しており、横軸０から３０００ぐらいの間で無交差状態を検出している（０から１になっている）ことがわかる。さらに  図３８は、ランダム情報を示しており、横軸２３００から８２００ぐらいの間で間欠的にランダム状態を検出している（０から１になっている）ことがわかる。図３９は、これらの２つの情報の論理和を演算したものであり、図５のリセット信号に相当している。つまり、このように０から十分に収束する８２００ぐらいまでの間で間欠的かつ十分にリセット信号が発生することにより、前述の誤判別を回避することが出来る。図４０は、リセット信号をＯＮ（有効）にしたときの、図５で説明したＤ−ＦＦ２２２の出力を示しており、その絶対値が小さくなっていることがわかる。その結果、図４１に示す変調コードパターン偏り情報も０のままであり、コードパターンに偏りがある図８（ｄ）の状態とは判別されていない。よって、誤判別することなく、迅速に収束することが可能となる。
【００５９】
以上の結果により、無交差情報及びランダム情報に基づいて偏り検出手段内部の値をリセットする本願の効果が確認された。
【００６０】
次に、偏り抽出手段のその他の例について説明する。これは、偏り検出手段２２において２値化信号の低域周波数成分ではなく、予め設定しておいたコードパターンとの相関を利用して、変調コードパターンの偏りを検出するものである。
【００６１】
図２２はその構成を示すものであり、図５の"１"発生器２２３、"−１"発生器２２４、ＳＷ２２５の部分に相当する。入力された２値化信号はタップ遅延ブロック２５０に供給され、縦続接続された複数のＤ−ＦＦ等で実現されるタップ遅延によって、図示しないクロックのタイミングで１ビット分づつ遅延したデータ列ＴＺ１〜ＴＺｐが得られる。ここで、ｐは任意の整数である。さらに、ＴＺ１〜ＴＺｎを予め設定しておいたコードパターンと相関をとるため、排他的論理和をそれぞれのビット毎に演算する。図２２ではｐ＝１６の場合について説明し、ビットコードパターンには、代表的な例として、"・・・00001110000・・・"を選択した場合を示している。これは、変調信号のランレングス制限されているとき、変調コードに偏りがあると、上下いずれかの反転間隔が最小反転間隔に近づき、もう一方が最大反転間隔に近づくことを利用したものであり、この場合は最小反転間隔＝３を想定して中央の３つのビットを"1"とし、それ以外を"0"としている。この場合、０との排他的論理和は何もしないのと同じであり、１との排他的論理和は反転と同じなので、図２では、"1"に相当する部分だけを反転している。
【００６２】
さらにその結果であるｐビットを加算し、ｐ／２である８を減算する。さらにこの結果を、無交差検出手段２４より供給された無交差情報が１のとき、０を出力し、０のときにはそのまま出力し、加算器２２６に供給する。
【００６３】
このように相関を利用することで、特定のパターンに依存しないで、正確に偏りの程度を判別できる。また、図８（ｂ）の状態が極端になり、信号がスライスレベルに交わる頻度がすくなくなっても、対応可能である。なぜなら、無交差情報が無交差を示している期間は反応せず、さらに、最小反転間隔の出現する間隔についても限定していないからである。基本的に相関を利用しているため、相関のない信号が入力されれば、自然と通常のモードに復帰するところが、この実施の形態の特徴である。
【００６４】
また、入力されたＴＺ１〜ＴＺｐの０，１及び所定のパターンの０，１をそれぞれ−１、＋１に対応させ、乗算した結果を全ビット分加算し、ＳＷ２５５に供給してもよいことはもちろんである。このブロック図を図２３に示す。
【００６５】
また、２値化後データと所定のコードパターンとの相関をとることで、コードパターンの偏りを検出したが、２値ではなく例えば８ビットの再生データと、所定のコードパターンを、排他的論理和の代わりに乗算器を用いて構成しても良いことはもちろんである。さらに所定のコードパターンを、再生信号のパーシャルレスポンス特性に近い、たとえば８ビットのデータで示し、排他的論理和の代わりに乗算器を用いて構成しても良いことはもちろんである。
【００６６】
また、本発明は、以上の形態に限定されるものではなく、システムによっては、イコライザ回路を省略しても良いことはもちろんである。基本的にコード偏りは、発生頻度が少ないため、従来のシステムの性能を落とすことなく、しかし、発生した場合は、迅速にモードを切り替えることで、もっとも有効な効果を得ることができる。この意味で、本出願は最適である。
【００６７】
また、コード偏りへの対応は、基本的に付加的なものなので、回路規模もなるべく少ないことが望ましい。本出願は、２値化後の１ビットの信号を利用しているため、回路規模は少なく、最適である。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来は対応できなかった、記録される変調信号の変調コードパターンに偏りが生じた場合にも、誤動作を起こさず、正しい検出を行うことができ、また、低域周波数成分を十分に低減するための結合ビット等を可能な限り少なくすることにより高密度化に伴い要求される変調信号の変調効率を改善することができ、また、従来の性能を下げることなく、特定のモードを迅速に検出し、対応することが可能であり、さらに、コード偏りへの対応は、２値化後の１ビットの信号を利用しているため、回路規模は小さなもので対応が可能であるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のブロック図である。
【図２】ゲイン切替手段の一例を示すブロック図である。
【図３】ゲイン切替手段の他の例を示すブロック図である。
【図４】コード偏り検出手段の一例を示すブロック図。
【図５】偏り抽出手段及び偏り情報出力手段の一例を示すブロック図である。
【図６】無交差検出手段の具体例を示すブロック図である。
【図７】ランダム性検出手段の具体例を示すブロック図である。
【図８】再生信号波形の特性示す図である。
【図９】正しく再生されない領域を説明するための図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態のブロック図である。
【図１１】エラー検出手段の構成の一例を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態のブロック図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態のブロック図である。
【図１４】本発明の第５の実施の形態のブロック図である。
【図１５】本発明の第６の実施の形態のブロック図である。
【図１６】本発明の第７の実施の形態のブロック図である。
【図１７】本発明の第８の実施の形態のブロック図である。
【図１８】本発明の第９の実施の形態のブロック図である。
【図１９】本発明の第１０の実施の形態のブロック図である。
【図２０】本発明の第１１の実施の形態のブロック図である。
【図２１】本発明の第１２の実施の形態のブロック図である。
【図２２】偏り抽出手段の一例を示す図である。
【図２３】偏り抽出手段の他の例を示すブロック図である。
【図２４】従来のディジタル信号再生装置の特性を示す図である。
【図２５】従来のディジタル信号再生装置の特性を示す拡大図である。
【図２６】従来のＰＬＬ回路出力アイパターンの一例を示す図である。
【図２７】従来のイコライザ回路出力アイパターンの一例を示す図である。
【図２８】Ｄ−ＦＦ２２２の出力を示す図である。
【図２９】偏り情報出力手段を通過した変調コードパターン偏り情報を示す図である。
【図３０】第１の実施の形態を用いた再生信号、スライスレベル、２値化後信号を示した図である。
【図３１】第１の実施の形態を用いた再生信号、スライスレベル、２値化後信号を示した拡大図である。
【図３２】第１の実施の形態を用いたＰＬＬ回路出力アイパターンの一例を示す図である。
【図３３】第１の実施の形態を用いたイコライザ回路出力アイパターンの一例を示す図である。
【図３４】ＤＣ制御手段出力信号示す図である。
【図３５】Ｄ−ＦＦ２２２の出力を示す図である。
【図３６】偏り情報出力手段を通過した変調コードパターン偏り情報を示す図である。
【図３７】無交差情報を示す図である。
【図３８】ランダム情報を示す図である。
【図３９】無交差情報およびランダム情報の論理和を示す図である。
【図４０】Ｄ−ＦＦ２２２の出力を示す図である。
【図４１】変調コードパターン偏り情報を示す図である。
【図４２】従来のディジタル信号再生装置のブロック図である。
【図４３】従来のディジタル信号再生装置のブロック図である。
１  ２値化手段
２  コード偏り検出手段
３  ゲイン切替手段
４  積分手段
【図１】
0004106646.tif 000002
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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