(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カットオフ周波数とゲイン調整量とを独立して調整することができ、光ディスクからの復調信号の波形等化を行う波形等化回路の制御方法であって、
前記カットオフ周波数または前記ゲイン調整量の一方の値を可変したときの前記波形等化回路の出力信号のジッタを検出して、最小ジッタ値となる前記カットオフ周波数及び前記ゲイン調整量を暫定収束ポイントとし、
この暫定収束ポイントを基準として前記カットオフ周波数及び前記ゲイン調整量を所定範囲で可変した時の最小ジッタ値を全数探査法により検出し、
前記全数探査法により検出した前記最小ジッタ値となる前記カットオフ周波数及び前記ゲイン調整量を前記波形等化回路の設定値として使用するようにしたことを特徴とする波形等化回路の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、DVD（デジタル・バーサタイル・ディスク）などの高密度で信号が記録された光ディスクから復調された復調信号(RF信号)に対して波形等化を行う波形等化回路が最適な波形等化を行うように制御する波形等化回路の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
DVDなどの高密度で信号が記録された光ディスクに凹凸もしくは反射率の異なるピットとして記録されているデータは、光ディスク再生装置の光ピックアップにより光電変換されたアナログ信号(以下RF信号)として読み出される。そして、このRF信号をA/D変換することでデジタル信号として再生されることになる。しかしながら、光ピックアップなどの再生光学系から出力される信号は周波数の高域部分が減衰されているので、低域信号の振幅（レベル）に対して高域信号の振幅が極端に低い信号となっている。
【０００３】
このため、再生光学系から出力される信号を原波形のままでA/D変換による復調再生を行うと、ジッタの影響等により再生信号品質が極端に悪化することになる。したがって、再生光学系から出力される信号に対して、A/D変換を行う前に信号の波形等化を行うことが必須となる。
【０００４】
図４は光ディスク(記録)再生装置における再生構成部分を簡略的に示した図であり、光ピックアップの半導体レーザから出力された光が光ディスクにより反射され、その反射光が光ピックアップのフォトディテクタ２１に供給されて光電変換される。そして、光電変換されたアナログ波形の信号(RF信号)は、波形等化回路２２に供給されて波形等化が行われ、ジッタなどが取り除かれてからA/D変換回路２３に供給され、デジタル信号として出力される。
【０００５】
このフォトディテクタ（再生光学系）２１から出力されるRF信号の波形等化を行う波形等化回路２２は、再生系の周波数特性を調整してRF信号の周波数特性を平坦にする目的で設定される。通常、図５に示すように、高次のローパスフィルタ(以下LPF)１と低次のハイパスフィルタ(以下HPF)２の組み合わせで構成され、各々のフィルタ１，２のカットオフ周波数(以下ｆｃ)とゲイン(ブースト量:以下bst)の2つのファクタを可変することで、 RF信号の周波数特性を再生系として最適な状態にしている。
【０００６】
図５に示す波形等化回路２２は、LPF１の出力のカットオフ周波数(ｆc)及びHPF２の出力のカットオフ周波数(ｆc)とゲイン（bst）の調整を可能とした構成となっている。入力RF信号はLPF１及びHPF２に入力され、 カットオフ周波数設定器４によって設定された周波数でカットオフされて低域部分と高域部分に分離される。そして、HPF２から出力される高域部分はゲイン調整器（ATT：アッテネータ）３に供給されてゲイン設定器５により設定された値で振幅のゲイン調整が行われ、加算器１７にて、LPF１より出力された低域部分と合成されて波形等化後の信号として出力される。
【０００７】
この波形等化回路２２において、ゲイン調整器３でのゲイン調整量を可変したときのLPF１、HPF２（実際にはゲイン調整器３）及び波形等化回路２２の出力信号特性を図６に示す。図６では、縦軸に信号の利得（振幅値）、横軸に信号の周波数をとっている。このとき、LPF１からの出力信号はゲイン調整されていないので、ゲイン調整量にかかわらず、グラフ８に示すような特性となる。また、HPF２（実際にはゲイン調整器３）からの出力信号は、ゲイン調整量が低い場合はグラフ７のようになり、ゲイン調整量が高い場合はグラフ６のようになる。したがって、加算器１７から出力される波形等化回路２２の出力は、ゲイン調整量が低い場合はグラフ１０のようになり、ゲイン調整量が高い場合はグラフ９のようになる。このように、波形等化回路２２の出力はゲイン調整量の違いにより、矢印で示すような肩特性が変化することになる。
【０００８】
また、波形等化回路２２において、カットオフ周波数fcを可変した時のLPF１、HPF２及び波形等化回路２２の出力信号特性を図７に示す。図７では、縦軸に信号の利得（振幅値）、横軸に信号の周波数をとっている。ゲイン調整後のHPF２の出力(bst固定でゲイン調整されたゲイン調整器３からの出力)信号は、カットオフ周波数が低い場合にはグラフ１１のようになり、カットオフ周波数が高い場合にはグラフ１２のようになる。そして、それぞれに対応するLPF１からの出力信号はそれぞれグラフ１３及びグラフ１４となる。そして、それぞれの出力を合成した波形等化回路２２からの出力信号は、カットオフ周波数が低い場合にはグラフ１１とグラフ１３の合成信号であるグラフ１５のような特性となり、カットオフ周波数が高い場合にはグラフ１２とグラフ１４の合成信号であるグラフ１６のような特性となる。このようにカットオフ周波数が変化すると、波形等化回路２２からの出力信号のカットオフ周波数も矢印のように変化することになる。
【０００９】
以上に説明したような変化を前提として、fcとbstとの両ファクタを可変させ、波形等化回路２２からの出力信号レベルの特性をフラットに補正するのが基本であるが、実際には復調信号のレベルをフラットに補正しても、必ずしもジッタが最良とならないので、実際の最適ファクタの設定アルゴリズムでは、復調信号レベルをフラットにするのではなく、再生系ジッタが最良になることを目標にして調整を行っている。
【００１０】
実際に再生系ジッタを最良にするための方法としては、再生系ジッタをモニタしながら２つのフアクタ(fc、bst)を一定量だけステップ状に変化させることを繰り返し、ジッタが最良になるように追い込む方法が採られる。
【００１１】
そして、従来から最良のジッタに追い込むために実施されている最適化のアルゴリズムとしては、次の２つの方法が存在している。
【００１２】
まず、第1の方法としては、ある範囲において、全てのfcとbstのステップ値に対して、ジッタをモニタしていき、最良ジッタ値を得たときのfc値及びbst値を設定値とする、全数探査法がある。これは図８に示すように、fcとbstとをステップ状に変化させたときのジッタ値（丸の中の数字）を全て求め、ジッタ値が最良ポイントとなる（丸の中の数字が最も小さい値となる）所のfc値及びbst値を設定値とするものです。
【００１３】
また、第2の方法としては、fcとbstのステップ値の初期値を設定し、一方のファクタ値(例えばbst)を固定した状態で他方のファクタ値(ここではfc)を可変していき、可変範囲内での暫定最良ジッタ値を得た後、暫定最良ジッタ値を得た可変ファクタ値(ここではfc)を固定して、最初に固定していたフアクタ値(ここではbst)を可変させて更にジッタ値の良いポイントに追い込む、簡易探査法がある。これは、図９に示すように測定スタートポイントからfcだけを可変して探索し、暫定収束ポイントが決まったら、今度はbstだけを可変して探索を行うというものである。この場合、全数探索を行うよりも高速に探索を終了させることができるという利点がある。なお、可変する順番はfcとbstとを逆にしても良い。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
光ディスク再生装置で使用される波形等化回路において、fcやbstなどのファクタ値を全数探索法または簡易探査法を用いて決定することにより、再生信号のジッタ最良点を求めているが、実際には、ピックアップの特性バラツキや、再生系フィルタ時定数のバラツキ、光ディスクの種別(DVD-ROMかDVD-RかDVD-RWか)、単層/二層の差、ディスクのスタンパ毎にビット記録状態が異なる等の要因により、ジッタ最良値を与えるfc及びbstの値は、共にかなり大きな範囲で変動している。したがって、これらの変動要因を考慮してジッタ最良点を確実に特定するためには、光ディスクを再生装置に挿入する毎にfc値及びbst値を広い範囲で変化させて、そのときのジッタをモニタし、最適ジッタ値となるfc値及びbst値を求めて設定する必要がある。
【００１５】
しかしながら、上記した全数探索法による最適化アルゴリズムでは、広範囲で探査を実行する場合は、最良ジッタを得ることができるファクタ値を確実に決定することができるが、全てのファクタステップ値で探査を行うため、そのジッタ値をモニタするのに膨大な時間を要し、光ディスクの再生開始までにかなりの時間がかかってしまうという課題があった。
【００１６】
また、上記した簡易探査法による最適化アルゴリズムでは、広い範囲で探索を行っても短時間でファクタ値を決定することができるものの、以下に示すように、初期値の設定と追い込み方向によっては、最良ジッタを得ることができるファクタ値を確実に決定することができない場合が発生していた。
【００１７】
例えば、簡易探査法を実施する場合に、特に図１０に示すようなfcが高くbstが低い初期値を設定した場合や、図１１に示すようなfcが低くbstが高い初期値を設定した場合には、fcとbstのどちらを先に固定して探索を行ったかにより最終収束ポイントが異なる場合があり、図１０及び図１１に示した場合では全ての探索結果において、真のジッタ最良ポイントに収束せず、ジッタ最良ポイントとなるファクタ値を得ることができないという課題があった。
【００１８】
これは図１２に示すように、ジッタ減少方向が全てのポイントでジッタ最良ポイントに向かっているならば、簡易探査法による最適化アルゴリズムでも、初期値の設定に関係なく最良ポイントに収束するが、実際には図１３に示すように、ジッタ減少方向がジッタ最良ポイントに向いていない領域が存在するので、スタート初期値及び追い込み順序によって収束ポイントが異なってくることになる。
【００１９】
これをｘ軸にbst、y軸にfc、z軸にジッタをとって示した実例である図１４を参照すると、初期値Aからbst固定でfcを可変させて探索した後bstを可変させた場合と、初期値Bからfc固定でbstを可変させた後fcを可変させた場合とでは、収束ポイントが明らかに異なっていることが判る。そして、ジッタの最も小さい本当の最良ポイントは、さらに異なる位置にあることが判る。
【００２０】
そこで本発明は、全数探索法を用いた場合よりも短時間に探索が終了し、しかも確実な追い込みにより、本当の最良ポイントに収束することができる波形等化回路の制御方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段として、以下に示す波形等化回路の制御方法を提供しようとするものである。
【００２２】
１．カットオフ周波数とゲイン調整量とを独立して調整することができ、光ディスクからの復調信号の波形等化を行う波形等化回路の制御方法であって、前記カットオフ周波数または前記ゲイン調整量の一方の値を可変したときの前記波形等化回路の出力信号のジッタを検出して、最小ジッタ値となる前記カットオフ周波数及び前記ゲイン調整量を暫定収束ポイントとし、この暫定収束ポイントを基準として前記カットオフ周波数及び前記ゲイン調整量を所定範囲で可変した時の最小ジッタ値を全数探査法により検出し、前記全数探査法により検出した前記最小ジッタ値となる前記カットオフ周波数及び前記ゲイン調整量を前記波形等化回路の設定値として使用するようにしたことを特徴とする波形等化回路の制御方法。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の波形等化回路の制御方法の一実施の形態について図１〜図３と共に説明する。なお、本発明を適用する波形等化回路は、例えば図４に示す再生系に使用される図５に示すような構成の波形等化回路２２であり、その動作内容は図６、図７と共にすでに説明済みであるので、その説明を省略する。
【００２４】
本発明の波形等化回路の制御方法は、図１のフローチャートに示すように以下の手順にしたがって、図２に示すような方法で制御される。なお、図２は縦軸にfc、横軸にbstとってジッタ値を示した図であり、丸内の数字はその位置でのジッタ値を示すものである。そして、実線の丸内の数字は測定したジッタを示しているが、点線の丸内のジッタ値は(実際にはそのジッタ値であるが)測定していないジッタ値を示している。また、実際の測定例を図３に示しておく。
【００２５】
まず、fcとbstの初期値を設定し、その初期値におけるジッタ値(初期設定ジッタ値)を記憶する(S111)。ここで、fcとbstの初期値は、ディスクの種類ごとに決められている標準ディスクを再生したときの復調信号レベル(F特)がフラットになるfcとbstの値に対して少し大きめの値(例えばfcで４〜５ステップ大きめの値、bstで２〜３ステップ大きめの値)をそれぞれのディスクごとの初期値として記憶しておき、挿入されたディスクの種類に応じてその初期値を使用することにより、以降で説明する処理のうちの繰り返し処理(S113→Y)が行われる確率を少なくして探査次官を短縮することができる。
【００２６】
次に、fcを初期値に固定したまま、bstを一定量(１ステップ)づつ減少させながらジッタ値をモニタする(S112)。そして、bstを１ステップづつ所定の数ステップ減少させたときのそれぞれのモニタジッタ値と、初期設定ジッタ値とを比較し、モニタジッタ値が小さくなっている場合は（S113→N）、そのままの追い込み方向を維持して、手順S115以降を実行する。
【００２７】
ここで、bstを１ステップ減少させたときにモニタジッタ値が大きくなっている場合は（S113→Y）、bst初期値からbstを所定の数ステップ(例えば７ステップ)増加させた位置をbst初期値として再設定し、その位置のジッタ値を初期設定ジッタ値として記憶し直し(S114)、S112に戻る。そして、再設定したbst初期値から再度bstを１ステップ減少させてもモニタジッタ値が大きくなっている場合は再度同じ処理を繰り返し、S113→Y→S114→S112→S113のループをモニタジッタ値が小さくなるまで繰り返す。
【００２８】
そして、モニタジッタ値が初期設定ジッタ値よりも小さくなっている間もfcを固定したまま、bstを1ステップずつ減少させてジッタ値をモニタしていき(S115)、その間、最新のモニタジッタ値を初期設定ジッタ値として記憶しながら比較していき(S116→N→S117)、モニタジッタ値が初期設定ジッタ値よりも大きくなったときには(S116→Y)、その１つ前のステップのbst値の位置を暫定収束ポイントとする(S118)。
【００２９】
さらに、決定された暫定収束ポイントのfc及びbstを初期値として、fcとbstが共に減少する方向に所定ステップ範囲(指定範囲)で全数探査を実行し、そのジッタ値をモニタする(S119)。
【００３０】
そして，所定ステップ範囲内での全数探査の結果からモニタジッタ値の最も小さい最良ジッタポイントを検出して、そのfcとbstを最終設定値として決定する(S120)。
【００３１】
以上説明した本発明の制御方法において、fcとbstとを入れ替えて実施しても良い。しかしながら、最良ジッタを得る為のファクタが広範囲に渡る要因の内、最も支配的なものは、ディスクの種別(DVD-ROMかDVD-RかDVD-RWか)、及びディスクのスタンパ毎にビット記録状態が異なることであり、これらの要因によるジッタ最良ポイントの変動は、fc方向には小さく、bst方向には大きいものとなる。したがって、fc初期値を、ジッタ最良ポイントを与えるfc値より数ステップ高く設定しておけば、bst値がかなり大きな範囲で変動したとしても発明したアルゴリズムでジッタ最良ポイントに収束することになる。その結果、最初にfc値を固定してbst方向の探索を行うほうがより確実にジッタ最良ポイントに収束することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の波形等化回路の制御方法は、短時間に探索を終了させることができ、また、確実に最適なジッタ値となる状態へ収束させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の波形等化回路の制御方法の一実施の形態を説明するためのフローチャート図である。
【図２】本発明の波形等化回路の制御方法の一実施の形態を説明するための模式図である。
【図３】本発明の波形等化回路の制御方法の一実施の形態の実例を示す説明図である。
【図４】光ディスク(記録)再生装置の再生系の概略構成例を示すブロック図である。
【図５】波形等化回路の構成例を示すブロック図である。
【図６】図５に示す波形等化回路の各部の出力波形例を示すグラフである。
【図７】図５に示す波形等化回路の各部の出力波形例を示すグラフである。
【図８】全数探査の例を説明するための模式図である。
【図９】簡易探査の例を説明するための模式図である。
【図１０】簡易探査の例を説明するための模式図である。
【図１１】簡易探査の例を説明するための模式図である。
【図１２】簡易探査の例を説明するための模式図である。
【図１３】簡易探査の例を説明するための模式図である。
【図１４】簡易探査の実例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  LPF(ローパスフィルタ)
２  HPF(ハイパスフィルタ)
３  ゲイン調整器（アッテネータ、ATT）
４  カットオフ周波数設定器（ｆｃ制御）
５  ゲイン設定器（ｂｓｔ制御）
１７  加算器
２１  フォトディテクタ
２２  波形等化回路
２３  A/D変換回路
【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】
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【図１３】
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【図１４】
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