信号処理方法、信号処理装置、及び情報記録再生装置
【課題】振幅制御が不安定になったり、発散して破綻するのを防止する。
【解決手段】入力信号の振幅を振幅補正量に応じて補正し、補正後の信号を第１の信号として出力する処理と、第１の信号に対し、オフセット補正量の加算又は減算を行い、加算又は減算結果を第２の信号として出力する処理と、第２の信号に対して検波を行うことにより、ピークレベルを示すピーク検波情報と、ボトムレベルを示すボトム検波情報とを取得する検波処理とを実行する。第２の信号が検波処理の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び第２の信号が検波処理の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の少なくとも一方でレベル異常を検出する。レベル異常が検出されていない場合には、ピーク検波情報とボトム検波情報とに基づいて振幅補正量を取得する一方、レベル異常が検出されている場合には、ピーク検波情報とボトム検波情報のいずれにも基づかずに振幅補正量を取得する。
【解決手段】入力信号の振幅を振幅補正量に応じて補正し、補正後の信号を第１の信号として出力する処理と、第１の信号に対し、オフセット補正量の加算又は減算を行い、加算又は減算結果を第２の信号として出力する処理と、第２の信号に対して検波を行うことにより、ピークレベルを示すピーク検波情報と、ボトムレベルを示すボトム検波情報とを取得する検波処理とを実行する。第２の信号が検波処理の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び第２の信号が検波処理の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の少なくとも一方でレベル異常を検出する。レベル異常が検出されていない場合には、ピーク検波情報とボトム検波情報とに基づいて振幅補正量を取得する一方、レベル異常が検出されている場合には、ピーク検波情報とボトム検波情報のいずれにも基づかずに振幅補正量を取得する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号に対して振幅補正処理とオフセット補正処理とを実行する信号処理方法、信号処理装置、及び情報記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されたＡＧＣ（Automatic Gain Control：自動利得制御）装置は、入力信号の振幅を振幅補正量に応じて補正するアンプと、当該アンプの出力に対してＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄ変換部と、当該Ａ／Ｄ変換部の出力に所定のオフセット補正量を加算する加算器とを備える。このＡＧＣ装置では、前記加算器の出力のエネルギーと所定の基準値との差分に基づいて前記アンプの振幅補正量が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１９９９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１では、Ａ／Ｄ変換部への入力が当該Ａ／Ｄ変換部の入力ダイナミックレンジに収まっていない場合、Ａ／Ｄ変換部の出力が誤ったものとなる。したがって、この誤った出力に基づいてアンプの振幅補正量が求められることにより、振幅の制御が不安定になったり、発散して破綻するおそれがある。
【０００５】
また、上記特許文献１のようなＡＧＣ装置において、加算器の出力を検波することにより検波情報を取得する検波部を設け、検波部により取得した検波情報に基づいて上記振幅補正量とオフセット補正量とを算出する場合がある。このようにした場合、ＡＧＣ装置にＡ／Ｄ変換部を設けずにアンプの出力を直接加算器に入力させたとしても、検波部への入力が検波部の入力ダイナミックレンジから逸脱することにより、誤った検波情報に基づいて振幅補正量とオフセット補正量とが算出され、振幅制御やオフセット制御が不安定になったり、発散して破綻するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑み、入力信号に対して振幅補正処理とオフセット補正処理とを実行する信号処理において、振幅制御が不安定になったり、発散して破綻するのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、入力信号の振幅を振幅補正量に応じて補正し、補正後の信号を第１の信号として出力する振幅補正処理と、前記第１の信号に対し、所定のオフセット補正量の加算又は減算を行い、加算又は減算結果を第２の信号として出力するオフセット補正処理と、前記第２の信号に対して検波を行うことにより、前記第２の信号のピークレベルを示すピーク検波情報と、前記第２の信号のボトムレベルを示すボトム検波情報とを取得する検波処理と、前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の少なくとも一方でレベル異常を検出する異常検出処理と、前記異常検出処理によりレベル異常が検出されていない場合は、前記振幅補正処理によって前記第１の信号の振幅が目標振幅に近づくように、前記検波処理により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報とに基づいて前記振幅補正量を取得する正常取得動作を実行する一方、前記異常検出処理によりレベル異常が検出されている場合は、前記検波処理により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報のいずれにも基づかずに前記振幅補正量を取得する異常取得動作を実行する振幅補正量取得処理とを有していることを特徴とする。
【０００８】
この態様によると、前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の少なくとも一方では、検波処理により取得されるピーク検波情報とボトム検波情報のいずれにも基づかずに振幅補正量を取得する。したがって、誤った検波情報に基づいて振幅補正量が算出されることにより振幅制御が不安定になったり、発散して破綻することを防止できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、誤った検波情報に基づいて振幅補正量が算出されることにより振幅制御が不安定になったり、発散して破綻することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態１に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る信号処理装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の実施形態２に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る信号処理装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の実施形態３に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態３に係る信号処理装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施形態４に係る情報記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態４に係る情報記録再生装置の動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
《実施形態１》
本発明の実施形態１に係る信号処理装置１００は、振幅補正部１１０、オフセット補正部１２０、検波部１３０、異常検出部１４０、振幅補正量取得部１５０、及びオフセット補正制御部１６０を備えている。
【００１３】
振幅補正部１１０は、入力信号Ｓｉｎの振幅を振幅補正量に応じて補正（増幅）し、補正後の信号を第１の信号Ｓ１として出力する。振幅補正量は、振幅補正量取得部１５０によって算出される。その算出方法については後述する。
【００１４】
オフセット補正部１２０は、加算器１２０’を備え、振幅補正部１１０によって出力された第１の信号Ｓ１に対し、所定のオフセット補正量の加算を行い、加算結果を第２の信号Ｓ２として出力する。
【００１５】
検波部１３０は、オフセット補正部１２０により出力された第２の信号Ｓ２に対して検波を行うことにより、第２の信号Ｓ２のピークレベルを示すピーク検波情報Ｓ３１と、第２の信号Ｓ２のボトムレベルを示すボトム検波情報Ｓ３２とを取得する。
【００１６】
異常検出部１４０は、オフセット補正部１２０により出力された第２の信号Ｓ２から高周波成分を除去して検出信号Ｓ４１を生成し、生成した検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の両方でレベル異常を検出する。入力ダイナミックレンジとは、入力部が許容する電圧レベルの範囲である。
【００１７】
異常検出部１４０は、信号検出部１４１、基準部１４２、比較部１４３、及び検出処理部１４４を備えている。
【００１８】
信号検出部１４１は、高域遮断フィルタ処理を行うＬＰＦ（Low Pass Filter）であり、オフセット補正部１２０により出力された第２の信号Ｓ２に対して高周波成分の除去を行うことにより検出信号Ｓ４１を生成する。信号検出部１４１は、検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値及び下限値を検出可能なように、検波部１３０よりも広い範囲の入力電圧を検波可能になっている。すなわち、信号検出部１４１の入力部が許容する電圧レベルの範囲の上限値は、検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値よりも高く、信号検出部１４１の入力部が許容する電圧レベルの範囲の下限値は、検波部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値よりも低い。
【００１９】
基準部１４２は、検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値と下限値を示す基準情報Ｓ４２を出力する。この基準情報Ｓ４２は、固定値にしてもよいし、検波部１３０の周波数特性やオフセット特性、振幅補正処理の周波数特性やオフセット特性等の様々な特性が温度変化や素子のばらつきにより変化することに対応して、処理中に変更できるようにしてもよい。
【００２０】
比較部１４３は、信号検出部１４１により生成された検出信号Ｓ４１が基準部１４２により出力された基準情報Ｓ４２により示される上限値以下であり、かつ下限値以上であるか否か、すなわち検波部１３０の入力ダイナミックレンジに収まっているか否かを示す比較信号Ｓ４３を出力する。比較信号Ｓ４３は、検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジに収まっている場合にはＬ（Low）レベル、収まっていない場合にはＨ（High）レベルとなる。
【００２１】
検出処理部１４４は、比較部１４３により出力された比較信号Ｓ４３をそのまま異常検出信号Ｓ４として出力する。詳しくは、検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジに収まっていない場合には、Ｈレベルの異常検出信号Ｓ４を出力し、それ以外の場合には、Ｌレベルの異常検出信号Ｓ４を出力する。なお、異常検出信号Ｓ４がＨレベルの状態が、異常検出部１４０がレベル異常を検出している状態である。
【００２２】
振幅補正量取得部１５０は、異常検出部１４０によりレベル異常が検出されていない場合には、検波部１３０により取得されたピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２とに基づいて振幅補正量Ｓ５を取得する正常取得動作を実行する。一方、異常検出部１４０によりレベル異常が検出されている場合には、検波部１３０により取得されたピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２のいずれにも基づかずに振幅補正量Ｓ５を取得する異常取得動作を実行する。
【００２３】
振幅補正量取得部１５０は、振幅検出部１５１、基準部１５２、比較部１５３、及び補正部１５４を備えている。
【００２４】
振幅検出部１５１は、検波部１３０によって出力されたピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２とに基づいて、第２の信号Ｓ２の振幅Ｓ５１を求める。振幅Ｓ５１は、ピーク検波情報Ｓ３１よりボトム検波情報Ｓ３２を減算することにより求められる。
【００２５】
基準部１５２は、目標振幅Ｓ５２を出力する。
【００２６】
比較部１５３は、振幅検出部１５１により求められた振幅Ｓ５１と基準部１５２により出力された目標振幅Ｓ５２とを比較する。比較部１５３は、異常検出部１４０によってＨレベルの異常検出信号Ｓ４が出力されている場合には、比較処理を一時停止し、停止直前の値を出力し続ける。
【００２７】
補正部１５４は、異常検出信号Ｓ４がＬレベルを示している場合には、比較部１５３による比較結果に基づいて、振幅補正部１１０による補正によって第１の信号Ｓ１の振幅が目標振幅Ｓ５２に近づくように（振幅検出部１５１により求められた振幅Ｓ５１が目標振幅Ｓ５２に近づくように）振幅補正量Ｓ５を算出する。異常検出信号Ｓ４がＨレベルを示している場合には、補正部１５４も算出処理を停止し、補正部１５４により出力される振幅補正量Ｓ５は、異常検出信号Ｓ４がＨレベルを示す直前、すなわちレベル異常が検出され始める直前の値に固定される。なお、このとき、振幅補正量Ｓ５がレベル異常の検出直前の値以外の値に固定されるようにしてもよい。
【００２８】
オフセット補正制御部１６０は、オフセット検出部１６１、基準部１６２、比較部１６３、及び補正部１６４を備えている。
【００２９】
オフセット検出部１６１は、検波部１３０によって出力されたピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２とに基づいて、実際のオフセットを示すオフセット情報Ｓ６１を生成する。なお、本実施形態では、オフセット検出部１６１は、ピーク検波情報Ｓ３１及びボトム検波情報Ｓ３２の両方に基づいてオフセット情報Ｓ６１を生成するが、いずれか一方のみに基づいてオフセット情報Ｓ６１を生成するようにしてもよい。
【００３０】
基準部１６２は、目標オフセットＳ６２を出力する。
【００３１】
比較部１６３は、オフセット情報Ｓ６１により示されるオフセットと目標オフセットＳ６２とを比較する。
【００３２】
補正部１６４は、比較部１６３による比較結果に基づいて、オフセットを目標オフセットＳ６２に補正するためのオフセット補正量Ｓ６を算出する。
【００３３】
図２は、上記のように構成された信号処理装置１００の動作中の各信号のレベルを例示するタイミングチャートである。
【００３４】
図２では、入力信号Ｓｉｎに対して振幅補正処理およびオフセット補正処理を施して生成された第２の信号Ｓ２が、時刻Ａまでは検波部１３０の入力ダイナミックレンジに収まっている。しかし、時刻Ａにおいて何らかの原因（急激な温度変化、入力信号Ｓｉｎの外乱による変位等）によって第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超えている。
【００３５】
時刻Ａでは、第２の信号Ｓ２が、検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超えている。そのため、異常検出部１４０の信号検出部１４１における高周波成分の除去処理を経た検出信号Ｓ４１を比較部１４３が上記入力ダイナミックレンジの上限値と比較し、検出処理部１４４がＨレベルの異常検出信号Ｓ４を出力する。そして、振幅補正量取得部１５０が、Ｈレベルの異常検出信号Ｓ４を受け、振幅補正量取得部１５０の補正部１５４が、振幅補正量Ｓ５の算出処理を停止する。これにより、オフセット制御及び振幅制御の破綻が防止される。振幅補正量Ｓ５の算出処理は、検波部１３０の入力ダイナミックレンジに第２の信号Ｓ２が収まり、振幅補正処理を正常に行えるようになるまで一時停止される。この間、振幅補正量取得部１５０の振幅検出部１５１は、検波部１３０からのピーク検波情報Ｓ３１及びボトム検波情報Ｓ３２に基づく振幅検出処理を続行して振幅Ｓ５１を出力する。振幅検出部１５１が異常検出部１４０により異常が検出されている間も振幅検出処理を続行しているので、異常検出信号Ｓ４がＨレベルからＬレベルに切り替わった際（時刻Ｂ）にも、振幅が途切れることなく検出される。第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジを越えると、検波部１３０により出力されるピーク検波情報Ｓ３１及びボトム検波情報Ｓ３２が誤ったものとなるおそれがある。図２では、異常検出信号Ｓ４がＨレベルの間には、振幅Ｓ５１が小さくなっている。
【００３６】
オフセット補正部１２０及びオフセット補正制御部１６０は、異常検出部１４０によりレベル異常が検出されている間、すなわち検波部１３０の入力が入力ダイナミックレンジに収まっていない間も、処理を一時停止することなく続行している。第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジを逸脱している場合、この第２の信号Ｓ２を検波して得られるピーク検波情報Ｓ３１及びボトム検波情報Ｓ３２が誤ったものとなるおそれがある。しかし、オフセット補正制御部１６０による制御の方向（極性）、すなわちオフセットを上げるか又は下げるかという制御の方向は正しくなる。したがって、レベル異常が検出されている間にオフセット補正制御部１６０を動作させ続けたとしても、制御の破綻を招くことはなく、安定性は損なわれない。よって、図２に示すように、第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超えた場合、オフセットを下げる方向に補正処理が行われ、振幅補正量Ｓ５が固定されているので、一定期間（図２においては時刻Ｂ）で入力部の一定範囲内へ収束させることが可能である。
【００３７】
本実施形態に係る信号処理装置１００は、検波部１３０の入力である第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジに収まっていない場合には、検波部１３０により取得されるピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２のいずれにも基づかずに振幅補正量Ｓ５として固定値を取得する。したがって、誤った検波情報に基づいて振幅補正量Ｓ５が算出されることによりオフセット制御や振幅制御が不安定になったり、発散して破綻することを防止できる。
【００３８】
また、異常検出部１４０が信号検出部１４１により第２の信号Ｓ２から高周波成分を除去するので、第２の信号Ｓ２にノイズ等の高周波信号成分が重畳されることにより第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジを頻繁に瞬間的に逸脱する場合に、異常検出部１４０が頻繁に異常を検出して振幅補正量Ｓ５の算出処理が頻繁に停止することを防止できる。この結果、オフセット制御及び振幅制御の応答特性の低下を防止できる。
【００３９】
《実施形態２》
図３は、本発明の実施形態２に係る信号処理装置２００を示す。本実施形態の信号処理装置２００は、実施形態１の異常検出部１４０及び振幅補正量取得部１５０に代えて、異常検出部２４０及び振幅補正量取得部２５０を備えている。上記異常検出部２４０は、実施形態１の異常検出部１４０の構成に加え、振幅判定部２４１、及び振幅異常制御部２４２を備えている。
【００４０】
振幅判定部２４１は、基準部１４２により出力された基準情報Ｓ４２に基づいて、信号検出部１４１によって生成された検出信号Ｓ４１が、基準情報Ｓ４２により示される上限値（検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値）を越え、かつ基準情報Ｓ４２により示される下限値（検波部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値）を下回っている場合に、Ｈレベルの振幅異常信号Ｓ４４を出力する一方、そうでない場合にはＬレベルの振幅異常信号Ｓ４４を出力する。
【００４１】
振幅異常制御部２４２は、振幅判定部２４１により出力された振幅異常信号Ｓ４４がＨレベルである場合に、検出処理部１４４にＬレベルの異常検出信号Ｓ４を出力させるとともに、振幅異常有りを示すＨレベルの制御信号Ｓ７を出力する。振幅異常制御部２４２は、振幅異常信号Ｓ４４がＬレベルである場合には、振幅異常無しを示すＬレベルの制御信号Ｓ７を出力する。
【００４２】
なお、制御信号Ｓ７がＨレベルの状態が、異常検出部２４０が振幅異常を検出している状態であり、異常検出信号Ｓ４及び制御信号Ｓ７の一方がＨレベルになっている状態が、異常検出部２４０がレベル異常を検出している状態である。
【００４３】
また、上記振幅補正量取得部２５０は、実施形態１の振幅補正量取得部１５０の補正部１５４に代えて、補正部２５１を備えている。
【００４４】
補正部２５１は、振幅異常制御部２４２により出力された制御信号Ｓ７が振幅異常有りを示している場合には、第１の信号Ｓ１の振幅を下げるように振幅補正部１１０を動作させる振幅補正量Ｓ５を出力する。制御信号Ｓ７が振幅異常無しを示している場合の補正部２５１の動作は、実施形態１の補正部１５４と同じである。
【００４５】
そのほかの構成は実施形態１と同じであるので、同一の構成箇所には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４６】
図４は、上記のように構成された信号処理装置２００の動作中の各信号のレベルを例示するタイミングチャートである。
【００４７】
図４では、異常検出部２４０により検出される第２の信号Ｓ２が、時刻Ｃと時刻Ｄの間で検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を越え、かつ下限値を下回っている。
【００４８】
時刻Ｃと時刻Ｅの間では、第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジに収まっていないので、比較信号Ｓ４３はＨレベルとなる。一方、時刻Ｃと時刻Ｄの間では、第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を越え、かつ当該入力ダイナミックレンジの下限値を下回っているので、振幅異常信号Ｓ４４はＨレベルとなる。検出処理部１４４は、振幅異常信号Ｓ４４がＨレベルの間、Ｌレベルの異常検出信号Ｓ４を出力する。したがって、振幅補正量取得部２５０は、時刻Ｃと時刻Ｄの間で、検波部１３０によって出力されたピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２とに基づく振幅補正量Ｓ５の算出を停止しない。
【００４９】
また、時刻Ｃと時刻Ｄの間では、振幅異常信号Ｓ４４がＨレベルとなっているので、振幅異常制御部２４２は、振幅異常有りを示す制御信号Ｓ７を出力する。したがって、振幅補正量取得部２５０は、第１の信号Ｓ１の振幅を下げるように振幅補正部１１０を動作させる振幅補正量Ｓ５を出力する。制御信号Ｓ７が振幅異常有りを示している状態で、オフセット補正制御部１６０は、一時停止することなく、通常のオフセット補正処理を行う。
【００５０】
第１の信号Ｓ１の振幅を下げるように振幅補正部１１０を動作させる処理は、時刻Ｄにおいて、第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を下回り、振幅異常信号Ｓ４４がＬレベルとなるのに応じて停止する。時刻Ｄと時刻Ｅの間では、第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値を下回っているので、振幅補正量取得部２５０が、ピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２とに基づく振幅補正量Ｓ５の算出を停止する。このとき、オフセット補正制御部１６０は、通常の動作を継続する。
【００５１】
本実施形態によると、実施形態１と同様の効果が得られるとともに、第２の信号Ｓ２の振幅が大きい場合には、第１の信号Ｓ１の振幅を下げるように振幅補正部１１０を動作させる振幅補正量Ｓ５が出力されるので、オフセット制御や振幅制御が不安定になったり、発散して破綻することをより確実に防止できる。
【００５２】
《実施形態３》
図５は、本発明の実施形態３に係る信号処理装置３００を示す。本実施形態の信号処理装置３００は、実施形態１の信号処理装置１００のオフセット補正部１２０に代えて、オフセット補正部３２０を備えている。
【００５３】
オフセット補正部３２０は、実施形態１のオフセット補正部１２０の加算器１２０’に加えてＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換器３０１を備え、加算器１２０’の加算結果に対してＡ／Ｄ変換器３０１によりＡ／Ｄ変換処理を行って第２の信号Ｓ２として出力する。
【００５４】
また、異常検出部１４０の基準部１４２は、基準情報Ｓ４２として、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジ（Ａ／Ｄ変換が可能な入力信号の許容範囲）の上限値及び下限値を示す情報を出力する。異常検出部１４０の信号検出部１４１は、第２の信号Ｓ２に対して検波処理を行うものであり、ピーク検波情報Ｓ４５及びボトム検波情報Ｓ４６を出力する。信号検出部１４１は、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジの上限値の正確なピーク検波、及びＡ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジの下限値の正確なボトム検波が可能である。
【００５５】
比較部１４３は、基準部１４２により出力された基準情報Ｓ４２により示される上限値とピーク検波情報Ｓ４５とを比較するとともに、基準部１４２により出力された基準情報Ｓ４２により示される下限値とボトム検波情報Ｓ４６とを比較し、両比較結果に基づいて、第２の信号Ｓ２がＡ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジに収まっているか否かを示す比較信号Ｓ４３を出力する。比較信号Ｓ４３は、第２の信号Ｓ２がＡ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジに収まっている場合にはＬ（Low）レベル、収まっていない場合にはＨ（High）レベルとなる。
【００５６】
また、検出処理部１４４は、比較部１４３により出力された比較信号Ｓ４３が所定時間連続してＨレベルとなった場合に、レベル異常を検出する。
【００５７】
そのほかの構成は実施形態１と同じであるので、同一の構成箇所には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５８】
図６は、上記のように構成された信号処理装置３００の動作中の各信号のレベルを例示するタイミングチャートである。図６では、時刻Ｆと時刻Ｇの間で、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力信号に何らかの要因によってオフセットが発生し、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジの上限値を超えている。
【００５９】
Ａ／Ｄ変換器３０１は、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジに収まった入力信号のみをデジタル信号に変換して第２の信号Ｓ２として出力する。第２の信号Ｓ２は、検波部１３０に入力される。
【００６０】
Ａ／Ｄ変換器３０１が、入力ダイナミックレンジに収まらない入力信号を変換できるのであれば、検波部１３０は、正確なピーク検波情報Ｓ３１及びボトム検波情報Ｓ３２を出力する。しかし、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジに収まらない入力信号に対応する出力値（第２の信号Ｓ２）は、当該入力ダイナミックレンジの上限値又は下限値に固定される。したがって、Ａ／Ｄ変換器３０１は、入力ダイナミックレンジに収まらない入力信号を受信すると、例えば図６に示すように不正確な第２の信号Ｓ２を出力する。かかる場合、第２の信号Ｓ２に対して検波を行って得られるピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２の少なくとも一方が、不正確なものとなる。
【００６１】
ピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２の少なくとも一方が不正確になると、ピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２が入力されるオフセット補正制御部１６０において、オフセット検出部１６１が不正確なオフセット情報Ｓ６１を生成し、このオフセット情報Ｓ６１に基づいて、比較部１６３と補正部１６４が不正確なオフセット補正量Ｓ６を算出する。また、ピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２が入力される振幅補正量取得部１５０においては、振幅検出部１５１が不正確な振幅Ｓ５１を出力し、この不正確な振幅Ｓ５１に基づいて比較部１５３及び補正部１５４が不正確な振幅補正量Ｓ５を算出する。
【００６２】
図６では、時刻Ｆと時刻Ｇの間で、実際のピーク検波情報Ｓ３１は、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジの上限値に固定された信号をピーク検波して得られた情報となり、理想的なピーク検波情報Ｓ３１とは異なっている。一方、ボトム検波情報Ｓ３２は、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジに収まった信号を正確にボトム検波した情報となっている。振幅検出部１５１がこのような不正確なピーク検波情報Ｓ３１と正確なボトム検波情報Ｓ３２とに基づいて振幅Ｓ５１を求めると、振幅Ｓ５１は時刻Ｆと時刻Ｇの間で実際よりも小さく不正確なものとなる。
【００６３】
振幅Ｓ５１が実際よりも小さくなった場合、振幅補正量取得部１５０は、入力信号Ｓｉｎの振幅が小さくなっているものと判断し、振幅を大きくする振幅補正量Ｓ５を算出する。図６では、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力信号の振幅は常に一定に保たれ、オフセットのみが何らかの要因によって時刻Ｆで加えられている。しかし、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックに限りがあるため、振幅補正量取得部１５０は、誤った振幅補正量Ｓ５を振幅補正部１１０に出力する。誤った振幅補正量Ｓ５を受信した振幅補正部１１０は、入力信号Ｓｉｎを増幅して第１の信号Ｓ１として出力する。この第１の信号Ｓ１は、加算器１２０’によるオフセット補正量Ｓ６の加算後、Ａ／Ｄ変換器３０１に入力される。しかし、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジに収まらない入力信号に対応する第２の信号Ｓ２は所定の上限値又は下限値に固定されるため、ピーク検波情報Ｓ３１又はボトム検波情報Ｓ３２が不正確な情報となり、振幅補正量取得部１５０において、不正確な振幅Ｓ５１が求められ、オフセット補正制御部１６０において不正確なオフセット情報Ｓ６１が生成され、不正確な振幅補正量Ｓ５及び不正確なオフセット補正量Ｓ６が算出される。このように、不正確な振幅補正量Ｓ５及びオフセット補正量Ｓ６の算出が繰り返されることにより、オフセット制御及び振幅制御が不安定となり、場合によっては制御が発散又は破綻する。
【００６４】
本実施形態では、図６に示すように、異常検出部１４０が異常を検出した場合には振幅補正量取得部１５０により出力される振幅補正量Ｓ５を固定し、これにより、振幅補正部１１０による振幅補正によってオフセット制御及び振幅制御が不安定になることを防止している。
【００６５】
図６では、時刻Ｆにおいて、ピーク検波情報Ｓ４５がＡ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジの上限値を超えた状態が所定時間連続したことを検出処理部１４４が比較信号Ｓ４３に基づいて検知し、Ｈレベルの異常検出信号Ｓ４を出力している。
【００６６】
振幅補正量取得部１５０は、時刻Ｆにおいて、Ｈレベルの異常検出信号Ｓ４を受け、振幅Ｓ５１を用いた比較部１５３における比較処理、及び振幅補正量Ｓ５の算出を停止する。補正部１５４は、時刻Ｆと時刻Ｇの間、時刻Ｆ直前の振幅補正量Ｓ５を保持し、図６に示すように、振幅補正量Ｓ５は、時刻Ｆと時刻Ｇの間、時刻Ｆ直前の値に固定される。ただし、時刻Ｆと時刻Ｇの間、振幅検出部１５１は、異常検出信号Ｓ４がＨレベルからＬレベルに切り替わってすぐに正確な振幅Ｓ５１を出力できるよう、動作を継続している。
【００６７】
信号処理装置３００は、異常検出信号Ｓ４がＨレベルになると、振幅補正部１１０を停止させる一方、オフセット補正部３２０及びオフセット補正制御部１６０には正常な処理を継続させている。したがって、時刻Ｆにおける入力信号Ｓｉｎのオフセットの影響は、時刻Ｇにおいて解消され、かつ、時刻Ｇ直後からオフセット補正部３２０によるオフセット補正処理、及び振幅補正部１１０による振幅補正処理を時刻Ｆの前の正常な状態に復帰させることができる。
【００６８】
《実施形態４》
図７は、本発明の実施形態４に係る情報記録再生装置を示す。この情報記録再生装置は、情報記録媒体としての光ディスク４０１に対してデータの記録再生を行う。光ディスク４０１にはグルーブ（案内溝とも呼ぶ）が形成され、このグルーブは一定の周波数で半径方向に蛇行している。この蛇行はウォブルと呼ばれ、このウォブルに基づいて得られるウォブル信号が、情報の記録及び再生に用いられるクロック信号を生成するためのリファレンス信号、及び光ディスク４０１の回転制御信号として用いられる。
【００６９】
本実施形態の情報記録再生装置は、図７に示すように、光ピックアップ４０２、加算増幅器４０５ａ、４０５ｂ、減算増幅器４０６、上記実施形態３に係る信号処理装置３００、ウォブル抽出部４０７、ウォブルＰＬＬ部４０８、変調部４１０、記録波形生成部４１１、モータ制御部４１２、及びディスクモータ４１３を備えている。
【００７０】
光ピックアップ４０２には、光ビームを光ディスク４０１に照射するレーザダイオード４０３と、光ディスク４０１からの反射光を４分割された受光領域により受光する受光素子４０４が内蔵されている。
【００７１】
受光素子４０４は、光ディスク４０１からの反射光を受光し、各分割領域に生じた電流を電圧に変換する（Ｉ−Ｖ変換）。そして、加算増幅器４０５ａが内周側の分割領域の電圧を加算して加算結果を示す加算信号を出力するとともに、加算増幅器４０５ｂが外周側の分割領域の電圧を加算して加算結果を示す加算信号を出力する。減算増幅器４０６は、内周側の加算信号と外周側の加算信号との差を求める減算を行い、差信号をプッシュプル信号として出力する。このプッシュプル信号は、記録時には記録パルス成分が除去された信号となる一方、記録済み領域の再生時には再生信号からなるＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）成分が除去された信号となる。また、このプッシュプル信号には、ウォブル信号成分に加え、記録パルスの残留成分、ＲＦの残留成分、光ディスク４０１の回転周期に同期して生じるオフセットが含まれている。上記記録パルスの残留成分、及びＲＦの残留成分は、受光素子４０４の各分割領域が受ける反射光のずれやＩ−Ｖ変換のばらつき、又は加算増幅器４０５ａ及び加算増幅器４０５ｂの振幅の相対ばらつきに起因して減算増幅器４０６が除去できなかった成分である。また、上記オフセットは、光スポットをトラックに追従させるサーボ動作における残差に起因して生じる。上記加算増幅器４０５ａ、４０５ｂ及び減算増幅器４０６によって演算部が構成されている。
【００７２】
信号処理装置３００は、減算増幅器４０６により出力されたプッシュプル信号を、入力信号Ｓｉｎとして受信する。信号処理装置３００では、プッシュプル信号をＡ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジに収めるために、振幅補正及びサーボ動作における残差により生じるオフセットの除去が行われる。
【００７３】
ウォブル抽出部４０７は、バンドパスフィルタで構成され、信号処理装置３００によって出力される第２の信号Ｓ２から、記録動作時の記録パルスの残留成分や再生動作時のＲＦの残留成分からなる高周波成分と、サーボ制御及び信号処理装置３００により除去しきれない直流的に変動するオフセットからなる低周波成分とを除去し、ウォブル信号として出力する。
【００７４】
ウォブルＰＬＬ部４０８は、ウォブル抽出部４０７により出力されたウォブル信号に基づいて、記録クロックを生成する。
【００７５】
変調部４１０は、ウォブルＰＬＬ部４０８により生成された記録クロックを動作クロックとして使用して記録データを変調し、変調後データを出力する。
【００７６】
記録波形生成部４１１は、変調部４１０によって出力された変調後データに基づいて記録パルスを生成する。レーザダイオード４０３は、この記録パルスに応じて光ビームを照射する。また、記録波形生成部４１１は、ウォブルＰＬＬ部４０８により生成された記録クロックを動作クロックとして使用する。
【００７７】
また、光ディスク４０１の内周から外周にかけて線速度が一定となるように回転制御としてＣＬＶ制御（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）が行われている場合、ウォブル抽出部４０７により出力されたウォブル信号は、モータ制御部４１２に入力される。モータ制御部４１２は、ウォブル信号の周期が一定となるようにディスクモータ４１３を制御する。なお、モータ制御部４１２に入力される信号は、ウォブル信号に限らず、光ディスク４０１のウォブル周期が反映されたものであれば、記録クロック等、他の信号であってもよい。
【００７８】
ここで、図８は、異常検出部１４０により異常が検出されたときにもピーク検波情報Ｓ３１及びボトム検波情報Ｓ３２に基づく振幅補正量Ｓ５の算出を停止しない場合に、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジの範囲に収まらないプッシュプル信号を例示する。
【００７９】
図８では、プッシュプル信号が、サーボ動作残差により生じるオフセットに起因してＡ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジに収まっていない。したがって、振幅補正が過剰に行われ、信号処理装置３００により出力される第２の信号Ｓ２に歪みが生じ、ウォブル抽出部４０７から出力されるウォブル信号にも欠落や周期ズレが生じ、ウォブルＰＬＬ部４０８により出力される記録クロックにジッタが生じる。その結果、ディスクモータ４１３の回転数制御が正しく行われなくなったり、記録時の記録パルスにジッタが生じ、その結果、再生時のリーダビリティを低下させるおそれがある。
【００８０】
また、記録クロックを信号処理装置３００やウォブル抽出部４０７のデジタル回路の動作クロックに用いると、信号処理装置３００における検波処理、振幅補正処理及びオフセット補正処理の応答特性や、ウォブル抽出部４０７の中心周波数（デジタル回路によるバンドパスフィルタで構成されていた場合）を、光ディスク４０１の回転倍速によって変更させずに済む。その反面、記録クロックがフィードバック制御されているため、記録クロックにジッタがあると、前記諸特性にズレが生じ、記録クロックを用いる各ブロックの動作状態をさらに悪化させるおそれがある。
【００８１】
したがって、本実施形態によると、プッシュプル信号に図８に示したようなオフセット変動が生じている場合は、オフセット補正が行われ、オフセットが所定値以下になるまで振幅補正を停止させるので、過剰な振幅補正が行われず、Ａ／Ｄ変換器３０１の出力が正しくなる。その結果、ウォブル信号および記録クロックが安定するので、再生時のリーダビリティを向上させることができるとともに、ループ構成となっている回路を安定して動作させることができる。
【００８２】
なお、上記実施形態４では、受光素子４０４の受光領域が４分割されていたが、必ずしも４分割されていなくてもよく、グルーブからなるトラックからの反射光を光ディスク４０１の内周側と外周側から受光できるように少なくとも２つ以上に分割されていればよい。
【００８３】
また、上記実施形態１〜４では、オフセット補正部１２０が、第１の信号Ｓ１に対して所定のオフセット補正量Ｓ６の加算を行うようになっていたが、減算を行い、減算結果を第２の信号Ｓ２として出力するようにしてもよい。
【００８４】
また、上記実施形態１、２では、異常検出部１４０が、検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の両方でレベル異常を検出した。しかし、検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合のいずれか一方のみでレベル異常を検出するようにしてもよい。
【００８５】
また、上記実施形態３、４では、異常検出部１４０が、第２の信号Ｓ２がＡ／Ｄ変換部３０１の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び第２の信号Ｓ２がＡ／Ｄ変換部３０１の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の両方でレベル異常を検出した。しかし、第２の信号Ｓ２がＡ／Ｄ変換部３０１の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び第２の信号Ｓ２がＡ／Ｄ変換部３０１の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合のいずれか一方のみでレベル異常を検出するようにしてもよい。
【００８６】
また、上記実施形態１、２では、異常検出部１４０が、第２の信号Ｓ２から高周波成分を除去した検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジを逸脱した場合にレベル異常を検出した。しかし、第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジに収まっていない時間が所定時間に達した場合、あるいは第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジから所定時間内に所定回数逸脱したことを検出した場合に、レベル異常を検出するようにしてもよい。
【００８７】
また、上記実施形態１では、信号検出部１４１をＬＰＦにより構成したが、第２の信号Ｓ２に対して検波処理を行ってピーク値及びボトム値を検出するものにし、検出したピーク値及びボトム値に基づいてレベル異常が検出されるようにしてもよい。また、信号検出部１４１を設けず、比較部１４３に第２の信号Ｓ２が直接入力され、異常検出部１４０が、第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジに収まっていない時間が所定時間に達した場合、あるいは第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジから所定時間内に所定回数逸脱したことを検出した場合に、レベル異常を検出するようにしてもよい。また、異常検出部１４０が、検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超える状態が所定時間連続している場合、及び検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る状態が所定時間連続している場合のいずれか一方のみでレベル異常を検出するようにしてもよい。また同様に、異常検出部１４０が、検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を所定時間内に所定回数超える場合、及び検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値を所定時間内に所定回数下回る場合のいずれか一方のみでレベル異常を検出するようにしてもよい。
【００８８】
また、上記実施形態１〜４において、異常検出部１４０に、オフセット補正制御部１６０において生成されたオフセット情報Ｓ６１が第２の信号Ｓ２の代わりに入力され、異常検出部１４０が、オフセット情報Ｓ６１により示されるオフセットが所定の範囲を逸脱することを検出した場合に、レベル異常を検出するようにしてもよい。上記所定の範囲は、固定値であってもよいし、検波部１３０の周波数特性やオフセット特性、振幅補正処理の周波数特性やオフセット特性等の様々な特性が温度変化や素子のばらつきにより変化することに対応して、処理中に変更できるようにしてもよい。
【００８９】
また、上記実施形態１において、オフセット補正制御部１６０は、検波部１３０によって出力されたピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２に基づいてオフセット情報Ｓ６１を生成した。しかし、オフセット補正部１２０により出力された第２の信号Ｓ２に基づいてオフセット情報Ｓ６１を生成するようにしてもよい。このようにした場合でも、異常検出部１４０が、オフセット情報Ｓ６１により示されるオフセットが所定の範囲を逸脱することを検出した場合に、レベル異常を検出するようにしてもよい。
【００９０】
また、上記実施形態２において、異常検出部１４０は、第２の信号Ｓ２から高周波成分を除去した検出信号Ｓ２１が、検出部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超え、かつ検出部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値を下回っている場合に、振幅異常を検出した。しかし、第２の信号Ｓ２が所定時間内に検出部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超える回数と、第２の信号Ｓ２が所定時間内に検出部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る回数との合計が所定回数を超えた場合、または第２の信号Ｓ２が検出部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超え、かつ検出部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る状態が所定時間以上連続した場合に振幅異常を検出するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明に係る信号処理方法、信号処理装置、及び情報記録再生装置は、振幅制御が不安定になったり、発散して破綻するのを防止できるという効果を有し、入力信号に対して振幅補正処理とオフセット補正処理とを実行する信号処理方法、信号処理装置、及び情報記録再生装置として有用である。
【符号の説明】
【００９２】
１００ 信号処理装置
１１０ 振幅補正部
１２０ オフセット補正部
１３０ 検波部
１４０ 異常検出部
１５０ 振幅補正量取得部
２００ 信号処理装置
２４０ 異常検出部
２５０ 振幅補正量取得部
３００ 信号処理装置
３０１ Ａ／Ｄ変換器
３２０ オフセット補正部
４０１ 光ディスク（情報記録媒体）
４０３ レーザダイオード（照射部）
４０４ 受光素子
４０５ａ、４０５ｂ 加算増幅器（演算部の一部）
４０６ 減算増幅器（演算部の一部）
４０７ ウォブル抽出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号に対して振幅補正処理とオフセット補正処理とを実行する信号処理方法、信号処理装置、及び情報記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されたＡＧＣ（Automatic Gain Control：自動利得制御）装置は、入力信号の振幅を振幅補正量に応じて補正するアンプと、当該アンプの出力に対してＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄ変換部と、当該Ａ／Ｄ変換部の出力に所定のオフセット補正量を加算する加算器とを備える。このＡＧＣ装置では、前記加算器の出力のエネルギーと所定の基準値との差分に基づいて前記アンプの振幅補正量が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１９９９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１では、Ａ／Ｄ変換部への入力が当該Ａ／Ｄ変換部の入力ダイナミックレンジに収まっていない場合、Ａ／Ｄ変換部の出力が誤ったものとなる。したがって、この誤った出力に基づいてアンプの振幅補正量が求められることにより、振幅の制御が不安定になったり、発散して破綻するおそれがある。
【０００５】
また、上記特許文献１のようなＡＧＣ装置において、加算器の出力を検波することにより検波情報を取得する検波部を設け、検波部により取得した検波情報に基づいて上記振幅補正量とオフセット補正量とを算出する場合がある。このようにした場合、ＡＧＣ装置にＡ／Ｄ変換部を設けずにアンプの出力を直接加算器に入力させたとしても、検波部への入力が検波部の入力ダイナミックレンジから逸脱することにより、誤った検波情報に基づいて振幅補正量とオフセット補正量とが算出され、振幅制御やオフセット制御が不安定になったり、発散して破綻するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑み、入力信号に対して振幅補正処理とオフセット補正処理とを実行する信号処理において、振幅制御が不安定になったり、発散して破綻するのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、入力信号の振幅を振幅補正量に応じて補正し、補正後の信号を第１の信号として出力する振幅補正処理と、前記第１の信号に対し、所定のオフセット補正量の加算又は減算を行い、加算又は減算結果を第２の信号として出力するオフセット補正処理と、前記第２の信号に対して検波を行うことにより、前記第２の信号のピークレベルを示すピーク検波情報と、前記第２の信号のボトムレベルを示すボトム検波情報とを取得する検波処理と、前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の少なくとも一方でレベル異常を検出する異常検出処理と、前記異常検出処理によりレベル異常が検出されていない場合は、前記振幅補正処理によって前記第１の信号の振幅が目標振幅に近づくように、前記検波処理により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報とに基づいて前記振幅補正量を取得する正常取得動作を実行する一方、前記異常検出処理によりレベル異常が検出されている場合は、前記検波処理により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報のいずれにも基づかずに前記振幅補正量を取得する異常取得動作を実行する振幅補正量取得処理とを有していることを特徴とする。
【０００８】
この態様によると、前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の少なくとも一方では、検波処理により取得されるピーク検波情報とボトム検波情報のいずれにも基づかずに振幅補正量を取得する。したがって、誤った検波情報に基づいて振幅補正量が算出されることにより振幅制御が不安定になったり、発散して破綻することを防止できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、誤った検波情報に基づいて振幅補正量が算出されることにより振幅制御が不安定になったり、発散して破綻することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態１に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る信号処理装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の実施形態２に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る信号処理装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の実施形態３に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態３に係る信号処理装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施形態４に係る情報記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態４に係る情報記録再生装置の動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
《実施形態１》
本発明の実施形態１に係る信号処理装置１００は、振幅補正部１１０、オフセット補正部１２０、検波部１３０、異常検出部１４０、振幅補正量取得部１５０、及びオフセット補正制御部１６０を備えている。
【００１３】
振幅補正部１１０は、入力信号Ｓｉｎの振幅を振幅補正量に応じて補正（増幅）し、補正後の信号を第１の信号Ｓ１として出力する。振幅補正量は、振幅補正量取得部１５０によって算出される。その算出方法については後述する。
【００１４】
オフセット補正部１２０は、加算器１２０’を備え、振幅補正部１１０によって出力された第１の信号Ｓ１に対し、所定のオフセット補正量の加算を行い、加算結果を第２の信号Ｓ２として出力する。
【００１５】
検波部１３０は、オフセット補正部１２０により出力された第２の信号Ｓ２に対して検波を行うことにより、第２の信号Ｓ２のピークレベルを示すピーク検波情報Ｓ３１と、第２の信号Ｓ２のボトムレベルを示すボトム検波情報Ｓ３２とを取得する。
【００１６】
異常検出部１４０は、オフセット補正部１２０により出力された第２の信号Ｓ２から高周波成分を除去して検出信号Ｓ４１を生成し、生成した検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の両方でレベル異常を検出する。入力ダイナミックレンジとは、入力部が許容する電圧レベルの範囲である。
【００１７】
異常検出部１４０は、信号検出部１４１、基準部１４２、比較部１４３、及び検出処理部１４４を備えている。
【００１８】
信号検出部１４１は、高域遮断フィルタ処理を行うＬＰＦ（Low Pass Filter）であり、オフセット補正部１２０により出力された第２の信号Ｓ２に対して高周波成分の除去を行うことにより検出信号Ｓ４１を生成する。信号検出部１４１は、検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値及び下限値を検出可能なように、検波部１３０よりも広い範囲の入力電圧を検波可能になっている。すなわち、信号検出部１４１の入力部が許容する電圧レベルの範囲の上限値は、検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値よりも高く、信号検出部１４１の入力部が許容する電圧レベルの範囲の下限値は、検波部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値よりも低い。
【００１９】
基準部１４２は、検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値と下限値を示す基準情報Ｓ４２を出力する。この基準情報Ｓ４２は、固定値にしてもよいし、検波部１３０の周波数特性やオフセット特性、振幅補正処理の周波数特性やオフセット特性等の様々な特性が温度変化や素子のばらつきにより変化することに対応して、処理中に変更できるようにしてもよい。
【００２０】
比較部１４３は、信号検出部１４１により生成された検出信号Ｓ４１が基準部１４２により出力された基準情報Ｓ４２により示される上限値以下であり、かつ下限値以上であるか否か、すなわち検波部１３０の入力ダイナミックレンジに収まっているか否かを示す比較信号Ｓ４３を出力する。比較信号Ｓ４３は、検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジに収まっている場合にはＬ（Low）レベル、収まっていない場合にはＨ（High）レベルとなる。
【００２１】
検出処理部１４４は、比較部１４３により出力された比較信号Ｓ４３をそのまま異常検出信号Ｓ４として出力する。詳しくは、検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジに収まっていない場合には、Ｈレベルの異常検出信号Ｓ４を出力し、それ以外の場合には、Ｌレベルの異常検出信号Ｓ４を出力する。なお、異常検出信号Ｓ４がＨレベルの状態が、異常検出部１４０がレベル異常を検出している状態である。
【００２２】
振幅補正量取得部１５０は、異常検出部１４０によりレベル異常が検出されていない場合には、検波部１３０により取得されたピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２とに基づいて振幅補正量Ｓ５を取得する正常取得動作を実行する。一方、異常検出部１４０によりレベル異常が検出されている場合には、検波部１３０により取得されたピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２のいずれにも基づかずに振幅補正量Ｓ５を取得する異常取得動作を実行する。
【００２３】
振幅補正量取得部１５０は、振幅検出部１５１、基準部１５２、比較部１５３、及び補正部１５４を備えている。
【００２４】
振幅検出部１５１は、検波部１３０によって出力されたピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２とに基づいて、第２の信号Ｓ２の振幅Ｓ５１を求める。振幅Ｓ５１は、ピーク検波情報Ｓ３１よりボトム検波情報Ｓ３２を減算することにより求められる。
【００２５】
基準部１５２は、目標振幅Ｓ５２を出力する。
【００２６】
比較部１５３は、振幅検出部１５１により求められた振幅Ｓ５１と基準部１５２により出力された目標振幅Ｓ５２とを比較する。比較部１５３は、異常検出部１４０によってＨレベルの異常検出信号Ｓ４が出力されている場合には、比較処理を一時停止し、停止直前の値を出力し続ける。
【００２７】
補正部１５４は、異常検出信号Ｓ４がＬレベルを示している場合には、比較部１５３による比較結果に基づいて、振幅補正部１１０による補正によって第１の信号Ｓ１の振幅が目標振幅Ｓ５２に近づくように（振幅検出部１５１により求められた振幅Ｓ５１が目標振幅Ｓ５２に近づくように）振幅補正量Ｓ５を算出する。異常検出信号Ｓ４がＨレベルを示している場合には、補正部１５４も算出処理を停止し、補正部１５４により出力される振幅補正量Ｓ５は、異常検出信号Ｓ４がＨレベルを示す直前、すなわちレベル異常が検出され始める直前の値に固定される。なお、このとき、振幅補正量Ｓ５がレベル異常の検出直前の値以外の値に固定されるようにしてもよい。
【００２８】
オフセット補正制御部１６０は、オフセット検出部１６１、基準部１６２、比較部１６３、及び補正部１６４を備えている。
【００２９】
オフセット検出部１６１は、検波部１３０によって出力されたピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２とに基づいて、実際のオフセットを示すオフセット情報Ｓ６１を生成する。なお、本実施形態では、オフセット検出部１６１は、ピーク検波情報Ｓ３１及びボトム検波情報Ｓ３２の両方に基づいてオフセット情報Ｓ６１を生成するが、いずれか一方のみに基づいてオフセット情報Ｓ６１を生成するようにしてもよい。
【００３０】
基準部１６２は、目標オフセットＳ６２を出力する。
【００３１】
比較部１６３は、オフセット情報Ｓ６１により示されるオフセットと目標オフセットＳ６２とを比較する。
【００３２】
補正部１６４は、比較部１６３による比較結果に基づいて、オフセットを目標オフセットＳ６２に補正するためのオフセット補正量Ｓ６を算出する。
【００３３】
図２は、上記のように構成された信号処理装置１００の動作中の各信号のレベルを例示するタイミングチャートである。
【００３４】
図２では、入力信号Ｓｉｎに対して振幅補正処理およびオフセット補正処理を施して生成された第２の信号Ｓ２が、時刻Ａまでは検波部１３０の入力ダイナミックレンジに収まっている。しかし、時刻Ａにおいて何らかの原因（急激な温度変化、入力信号Ｓｉｎの外乱による変位等）によって第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超えている。
【００３５】
時刻Ａでは、第２の信号Ｓ２が、検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超えている。そのため、異常検出部１４０の信号検出部１４１における高周波成分の除去処理を経た検出信号Ｓ４１を比較部１４３が上記入力ダイナミックレンジの上限値と比較し、検出処理部１４４がＨレベルの異常検出信号Ｓ４を出力する。そして、振幅補正量取得部１５０が、Ｈレベルの異常検出信号Ｓ４を受け、振幅補正量取得部１５０の補正部１５４が、振幅補正量Ｓ５の算出処理を停止する。これにより、オフセット制御及び振幅制御の破綻が防止される。振幅補正量Ｓ５の算出処理は、検波部１３０の入力ダイナミックレンジに第２の信号Ｓ２が収まり、振幅補正処理を正常に行えるようになるまで一時停止される。この間、振幅補正量取得部１５０の振幅検出部１５１は、検波部１３０からのピーク検波情報Ｓ３１及びボトム検波情報Ｓ３２に基づく振幅検出処理を続行して振幅Ｓ５１を出力する。振幅検出部１５１が異常検出部１４０により異常が検出されている間も振幅検出処理を続行しているので、異常検出信号Ｓ４がＨレベルからＬレベルに切り替わった際（時刻Ｂ）にも、振幅が途切れることなく検出される。第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジを越えると、検波部１３０により出力されるピーク検波情報Ｓ３１及びボトム検波情報Ｓ３２が誤ったものとなるおそれがある。図２では、異常検出信号Ｓ４がＨレベルの間には、振幅Ｓ５１が小さくなっている。
【００３６】
オフセット補正部１２０及びオフセット補正制御部１６０は、異常検出部１４０によりレベル異常が検出されている間、すなわち検波部１３０の入力が入力ダイナミックレンジに収まっていない間も、処理を一時停止することなく続行している。第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジを逸脱している場合、この第２の信号Ｓ２を検波して得られるピーク検波情報Ｓ３１及びボトム検波情報Ｓ３２が誤ったものとなるおそれがある。しかし、オフセット補正制御部１６０による制御の方向（極性）、すなわちオフセットを上げるか又は下げるかという制御の方向は正しくなる。したがって、レベル異常が検出されている間にオフセット補正制御部１６０を動作させ続けたとしても、制御の破綻を招くことはなく、安定性は損なわれない。よって、図２に示すように、第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超えた場合、オフセットを下げる方向に補正処理が行われ、振幅補正量Ｓ５が固定されているので、一定期間（図２においては時刻Ｂ）で入力部の一定範囲内へ収束させることが可能である。
【００３７】
本実施形態に係る信号処理装置１００は、検波部１３０の入力である第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジに収まっていない場合には、検波部１３０により取得されるピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２のいずれにも基づかずに振幅補正量Ｓ５として固定値を取得する。したがって、誤った検波情報に基づいて振幅補正量Ｓ５が算出されることによりオフセット制御や振幅制御が不安定になったり、発散して破綻することを防止できる。
【００３８】
また、異常検出部１４０が信号検出部１４１により第２の信号Ｓ２から高周波成分を除去するので、第２の信号Ｓ２にノイズ等の高周波信号成分が重畳されることにより第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジを頻繁に瞬間的に逸脱する場合に、異常検出部１４０が頻繁に異常を検出して振幅補正量Ｓ５の算出処理が頻繁に停止することを防止できる。この結果、オフセット制御及び振幅制御の応答特性の低下を防止できる。
【００３９】
《実施形態２》
図３は、本発明の実施形態２に係る信号処理装置２００を示す。本実施形態の信号処理装置２００は、実施形態１の異常検出部１４０及び振幅補正量取得部１５０に代えて、異常検出部２４０及び振幅補正量取得部２５０を備えている。上記異常検出部２４０は、実施形態１の異常検出部１４０の構成に加え、振幅判定部２４１、及び振幅異常制御部２４２を備えている。
【００４０】
振幅判定部２４１は、基準部１４２により出力された基準情報Ｓ４２に基づいて、信号検出部１４１によって生成された検出信号Ｓ４１が、基準情報Ｓ４２により示される上限値（検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値）を越え、かつ基準情報Ｓ４２により示される下限値（検波部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値）を下回っている場合に、Ｈレベルの振幅異常信号Ｓ４４を出力する一方、そうでない場合にはＬレベルの振幅異常信号Ｓ４４を出力する。
【００４１】
振幅異常制御部２４２は、振幅判定部２４１により出力された振幅異常信号Ｓ４４がＨレベルである場合に、検出処理部１４４にＬレベルの異常検出信号Ｓ４を出力させるとともに、振幅異常有りを示すＨレベルの制御信号Ｓ７を出力する。振幅異常制御部２４２は、振幅異常信号Ｓ４４がＬレベルである場合には、振幅異常無しを示すＬレベルの制御信号Ｓ７を出力する。
【００４２】
なお、制御信号Ｓ７がＨレベルの状態が、異常検出部２４０が振幅異常を検出している状態であり、異常検出信号Ｓ４及び制御信号Ｓ７の一方がＨレベルになっている状態が、異常検出部２４０がレベル異常を検出している状態である。
【００４３】
また、上記振幅補正量取得部２５０は、実施形態１の振幅補正量取得部１５０の補正部１５４に代えて、補正部２５１を備えている。
【００４４】
補正部２５１は、振幅異常制御部２４２により出力された制御信号Ｓ７が振幅異常有りを示している場合には、第１の信号Ｓ１の振幅を下げるように振幅補正部１１０を動作させる振幅補正量Ｓ５を出力する。制御信号Ｓ７が振幅異常無しを示している場合の補正部２５１の動作は、実施形態１の補正部１５４と同じである。
【００４５】
そのほかの構成は実施形態１と同じであるので、同一の構成箇所には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４６】
図４は、上記のように構成された信号処理装置２００の動作中の各信号のレベルを例示するタイミングチャートである。
【００４７】
図４では、異常検出部２４０により検出される第２の信号Ｓ２が、時刻Ｃと時刻Ｄの間で検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を越え、かつ下限値を下回っている。
【００４８】
時刻Ｃと時刻Ｅの間では、第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジに収まっていないので、比較信号Ｓ４３はＨレベルとなる。一方、時刻Ｃと時刻Ｄの間では、第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を越え、かつ当該入力ダイナミックレンジの下限値を下回っているので、振幅異常信号Ｓ４４はＨレベルとなる。検出処理部１４４は、振幅異常信号Ｓ４４がＨレベルの間、Ｌレベルの異常検出信号Ｓ４を出力する。したがって、振幅補正量取得部２５０は、時刻Ｃと時刻Ｄの間で、検波部１３０によって出力されたピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２とに基づく振幅補正量Ｓ５の算出を停止しない。
【００４９】
また、時刻Ｃと時刻Ｄの間では、振幅異常信号Ｓ４４がＨレベルとなっているので、振幅異常制御部２４２は、振幅異常有りを示す制御信号Ｓ７を出力する。したがって、振幅補正量取得部２５０は、第１の信号Ｓ１の振幅を下げるように振幅補正部１１０を動作させる振幅補正量Ｓ５を出力する。制御信号Ｓ７が振幅異常有りを示している状態で、オフセット補正制御部１６０は、一時停止することなく、通常のオフセット補正処理を行う。
【００５０】
第１の信号Ｓ１の振幅を下げるように振幅補正部１１０を動作させる処理は、時刻Ｄにおいて、第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を下回り、振幅異常信号Ｓ４４がＬレベルとなるのに応じて停止する。時刻Ｄと時刻Ｅの間では、第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値を下回っているので、振幅補正量取得部２５０が、ピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２とに基づく振幅補正量Ｓ５の算出を停止する。このとき、オフセット補正制御部１６０は、通常の動作を継続する。
【００５１】
本実施形態によると、実施形態１と同様の効果が得られるとともに、第２の信号Ｓ２の振幅が大きい場合には、第１の信号Ｓ１の振幅を下げるように振幅補正部１１０を動作させる振幅補正量Ｓ５が出力されるので、オフセット制御や振幅制御が不安定になったり、発散して破綻することをより確実に防止できる。
【００５２】
《実施形態３》
図５は、本発明の実施形態３に係る信号処理装置３００を示す。本実施形態の信号処理装置３００は、実施形態１の信号処理装置１００のオフセット補正部１２０に代えて、オフセット補正部３２０を備えている。
【００５３】
オフセット補正部３２０は、実施形態１のオフセット補正部１２０の加算器１２０’に加えてＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換器３０１を備え、加算器１２０’の加算結果に対してＡ／Ｄ変換器３０１によりＡ／Ｄ変換処理を行って第２の信号Ｓ２として出力する。
【００５４】
また、異常検出部１４０の基準部１４２は、基準情報Ｓ４２として、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジ（Ａ／Ｄ変換が可能な入力信号の許容範囲）の上限値及び下限値を示す情報を出力する。異常検出部１４０の信号検出部１４１は、第２の信号Ｓ２に対して検波処理を行うものであり、ピーク検波情報Ｓ４５及びボトム検波情報Ｓ４６を出力する。信号検出部１４１は、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジの上限値の正確なピーク検波、及びＡ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジの下限値の正確なボトム検波が可能である。
【００５５】
比較部１４３は、基準部１４２により出力された基準情報Ｓ４２により示される上限値とピーク検波情報Ｓ４５とを比較するとともに、基準部１４２により出力された基準情報Ｓ４２により示される下限値とボトム検波情報Ｓ４６とを比較し、両比較結果に基づいて、第２の信号Ｓ２がＡ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジに収まっているか否かを示す比較信号Ｓ４３を出力する。比較信号Ｓ４３は、第２の信号Ｓ２がＡ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジに収まっている場合にはＬ（Low）レベル、収まっていない場合にはＨ（High）レベルとなる。
【００５６】
また、検出処理部１４４は、比較部１４３により出力された比較信号Ｓ４３が所定時間連続してＨレベルとなった場合に、レベル異常を検出する。
【００５７】
そのほかの構成は実施形態１と同じであるので、同一の構成箇所には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５８】
図６は、上記のように構成された信号処理装置３００の動作中の各信号のレベルを例示するタイミングチャートである。図６では、時刻Ｆと時刻Ｇの間で、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力信号に何らかの要因によってオフセットが発生し、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジの上限値を超えている。
【００５９】
Ａ／Ｄ変換器３０１は、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジに収まった入力信号のみをデジタル信号に変換して第２の信号Ｓ２として出力する。第２の信号Ｓ２は、検波部１３０に入力される。
【００６０】
Ａ／Ｄ変換器３０１が、入力ダイナミックレンジに収まらない入力信号を変換できるのであれば、検波部１３０は、正確なピーク検波情報Ｓ３１及びボトム検波情報Ｓ３２を出力する。しかし、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジに収まらない入力信号に対応する出力値（第２の信号Ｓ２）は、当該入力ダイナミックレンジの上限値又は下限値に固定される。したがって、Ａ／Ｄ変換器３０１は、入力ダイナミックレンジに収まらない入力信号を受信すると、例えば図６に示すように不正確な第２の信号Ｓ２を出力する。かかる場合、第２の信号Ｓ２に対して検波を行って得られるピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２の少なくとも一方が、不正確なものとなる。
【００６１】
ピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２の少なくとも一方が不正確になると、ピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２が入力されるオフセット補正制御部１６０において、オフセット検出部１６１が不正確なオフセット情報Ｓ６１を生成し、このオフセット情報Ｓ６１に基づいて、比較部１６３と補正部１６４が不正確なオフセット補正量Ｓ６を算出する。また、ピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２が入力される振幅補正量取得部１５０においては、振幅検出部１５１が不正確な振幅Ｓ５１を出力し、この不正確な振幅Ｓ５１に基づいて比較部１５３及び補正部１５４が不正確な振幅補正量Ｓ５を算出する。
【００６２】
図６では、時刻Ｆと時刻Ｇの間で、実際のピーク検波情報Ｓ３１は、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジの上限値に固定された信号をピーク検波して得られた情報となり、理想的なピーク検波情報Ｓ３１とは異なっている。一方、ボトム検波情報Ｓ３２は、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジに収まった信号を正確にボトム検波した情報となっている。振幅検出部１５１がこのような不正確なピーク検波情報Ｓ３１と正確なボトム検波情報Ｓ３２とに基づいて振幅Ｓ５１を求めると、振幅Ｓ５１は時刻Ｆと時刻Ｇの間で実際よりも小さく不正確なものとなる。
【００６３】
振幅Ｓ５１が実際よりも小さくなった場合、振幅補正量取得部１５０は、入力信号Ｓｉｎの振幅が小さくなっているものと判断し、振幅を大きくする振幅補正量Ｓ５を算出する。図６では、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力信号の振幅は常に一定に保たれ、オフセットのみが何らかの要因によって時刻Ｆで加えられている。しかし、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックに限りがあるため、振幅補正量取得部１５０は、誤った振幅補正量Ｓ５を振幅補正部１１０に出力する。誤った振幅補正量Ｓ５を受信した振幅補正部１１０は、入力信号Ｓｉｎを増幅して第１の信号Ｓ１として出力する。この第１の信号Ｓ１は、加算器１２０’によるオフセット補正量Ｓ６の加算後、Ａ／Ｄ変換器３０１に入力される。しかし、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジに収まらない入力信号に対応する第２の信号Ｓ２は所定の上限値又は下限値に固定されるため、ピーク検波情報Ｓ３１又はボトム検波情報Ｓ３２が不正確な情報となり、振幅補正量取得部１５０において、不正確な振幅Ｓ５１が求められ、オフセット補正制御部１６０において不正確なオフセット情報Ｓ６１が生成され、不正確な振幅補正量Ｓ５及び不正確なオフセット補正量Ｓ６が算出される。このように、不正確な振幅補正量Ｓ５及びオフセット補正量Ｓ６の算出が繰り返されることにより、オフセット制御及び振幅制御が不安定となり、場合によっては制御が発散又は破綻する。
【００６４】
本実施形態では、図６に示すように、異常検出部１４０が異常を検出した場合には振幅補正量取得部１５０により出力される振幅補正量Ｓ５を固定し、これにより、振幅補正部１１０による振幅補正によってオフセット制御及び振幅制御が不安定になることを防止している。
【００６５】
図６では、時刻Ｆにおいて、ピーク検波情報Ｓ４５がＡ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジの上限値を超えた状態が所定時間連続したことを検出処理部１４４が比較信号Ｓ４３に基づいて検知し、Ｈレベルの異常検出信号Ｓ４を出力している。
【００６６】
振幅補正量取得部１５０は、時刻Ｆにおいて、Ｈレベルの異常検出信号Ｓ４を受け、振幅Ｓ５１を用いた比較部１５３における比較処理、及び振幅補正量Ｓ５の算出を停止する。補正部１５４は、時刻Ｆと時刻Ｇの間、時刻Ｆ直前の振幅補正量Ｓ５を保持し、図６に示すように、振幅補正量Ｓ５は、時刻Ｆと時刻Ｇの間、時刻Ｆ直前の値に固定される。ただし、時刻Ｆと時刻Ｇの間、振幅検出部１５１は、異常検出信号Ｓ４がＨレベルからＬレベルに切り替わってすぐに正確な振幅Ｓ５１を出力できるよう、動作を継続している。
【００６７】
信号処理装置３００は、異常検出信号Ｓ４がＨレベルになると、振幅補正部１１０を停止させる一方、オフセット補正部３２０及びオフセット補正制御部１６０には正常な処理を継続させている。したがって、時刻Ｆにおける入力信号Ｓｉｎのオフセットの影響は、時刻Ｇにおいて解消され、かつ、時刻Ｇ直後からオフセット補正部３２０によるオフセット補正処理、及び振幅補正部１１０による振幅補正処理を時刻Ｆの前の正常な状態に復帰させることができる。
【００６８】
《実施形態４》
図７は、本発明の実施形態４に係る情報記録再生装置を示す。この情報記録再生装置は、情報記録媒体としての光ディスク４０１に対してデータの記録再生を行う。光ディスク４０１にはグルーブ（案内溝とも呼ぶ）が形成され、このグルーブは一定の周波数で半径方向に蛇行している。この蛇行はウォブルと呼ばれ、このウォブルに基づいて得られるウォブル信号が、情報の記録及び再生に用いられるクロック信号を生成するためのリファレンス信号、及び光ディスク４０１の回転制御信号として用いられる。
【００６９】
本実施形態の情報記録再生装置は、図７に示すように、光ピックアップ４０２、加算増幅器４０５ａ、４０５ｂ、減算増幅器４０６、上記実施形態３に係る信号処理装置３００、ウォブル抽出部４０７、ウォブルＰＬＬ部４０８、変調部４１０、記録波形生成部４１１、モータ制御部４１２、及びディスクモータ４１３を備えている。
【００７０】
光ピックアップ４０２には、光ビームを光ディスク４０１に照射するレーザダイオード４０３と、光ディスク４０１からの反射光を４分割された受光領域により受光する受光素子４０４が内蔵されている。
【００７１】
受光素子４０４は、光ディスク４０１からの反射光を受光し、各分割領域に生じた電流を電圧に変換する（Ｉ−Ｖ変換）。そして、加算増幅器４０５ａが内周側の分割領域の電圧を加算して加算結果を示す加算信号を出力するとともに、加算増幅器４０５ｂが外周側の分割領域の電圧を加算して加算結果を示す加算信号を出力する。減算増幅器４０６は、内周側の加算信号と外周側の加算信号との差を求める減算を行い、差信号をプッシュプル信号として出力する。このプッシュプル信号は、記録時には記録パルス成分が除去された信号となる一方、記録済み領域の再生時には再生信号からなるＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）成分が除去された信号となる。また、このプッシュプル信号には、ウォブル信号成分に加え、記録パルスの残留成分、ＲＦの残留成分、光ディスク４０１の回転周期に同期して生じるオフセットが含まれている。上記記録パルスの残留成分、及びＲＦの残留成分は、受光素子４０４の各分割領域が受ける反射光のずれやＩ−Ｖ変換のばらつき、又は加算増幅器４０５ａ及び加算増幅器４０５ｂの振幅の相対ばらつきに起因して減算増幅器４０６が除去できなかった成分である。また、上記オフセットは、光スポットをトラックに追従させるサーボ動作における残差に起因して生じる。上記加算増幅器４０５ａ、４０５ｂ及び減算増幅器４０６によって演算部が構成されている。
【００７２】
信号処理装置３００は、減算増幅器４０６により出力されたプッシュプル信号を、入力信号Ｓｉｎとして受信する。信号処理装置３００では、プッシュプル信号をＡ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジに収めるために、振幅補正及びサーボ動作における残差により生じるオフセットの除去が行われる。
【００７３】
ウォブル抽出部４０７は、バンドパスフィルタで構成され、信号処理装置３００によって出力される第２の信号Ｓ２から、記録動作時の記録パルスの残留成分や再生動作時のＲＦの残留成分からなる高周波成分と、サーボ制御及び信号処理装置３００により除去しきれない直流的に変動するオフセットからなる低周波成分とを除去し、ウォブル信号として出力する。
【００７４】
ウォブルＰＬＬ部４０８は、ウォブル抽出部４０７により出力されたウォブル信号に基づいて、記録クロックを生成する。
【００７５】
変調部４１０は、ウォブルＰＬＬ部４０８により生成された記録クロックを動作クロックとして使用して記録データを変調し、変調後データを出力する。
【００７６】
記録波形生成部４１１は、変調部４１０によって出力された変調後データに基づいて記録パルスを生成する。レーザダイオード４０３は、この記録パルスに応じて光ビームを照射する。また、記録波形生成部４１１は、ウォブルＰＬＬ部４０８により生成された記録クロックを動作クロックとして使用する。
【００７７】
また、光ディスク４０１の内周から外周にかけて線速度が一定となるように回転制御としてＣＬＶ制御（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）が行われている場合、ウォブル抽出部４０７により出力されたウォブル信号は、モータ制御部４１２に入力される。モータ制御部４１２は、ウォブル信号の周期が一定となるようにディスクモータ４１３を制御する。なお、モータ制御部４１２に入力される信号は、ウォブル信号に限らず、光ディスク４０１のウォブル周期が反映されたものであれば、記録クロック等、他の信号であってもよい。
【００７８】
ここで、図８は、異常検出部１４０により異常が検出されたときにもピーク検波情報Ｓ３１及びボトム検波情報Ｓ３２に基づく振幅補正量Ｓ５の算出を停止しない場合に、Ａ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジの範囲に収まらないプッシュプル信号を例示する。
【００７９】
図８では、プッシュプル信号が、サーボ動作残差により生じるオフセットに起因してＡ／Ｄ変換器３０１の入力ダイナミックレンジに収まっていない。したがって、振幅補正が過剰に行われ、信号処理装置３００により出力される第２の信号Ｓ２に歪みが生じ、ウォブル抽出部４０７から出力されるウォブル信号にも欠落や周期ズレが生じ、ウォブルＰＬＬ部４０８により出力される記録クロックにジッタが生じる。その結果、ディスクモータ４１３の回転数制御が正しく行われなくなったり、記録時の記録パルスにジッタが生じ、その結果、再生時のリーダビリティを低下させるおそれがある。
【００８０】
また、記録クロックを信号処理装置３００やウォブル抽出部４０７のデジタル回路の動作クロックに用いると、信号処理装置３００における検波処理、振幅補正処理及びオフセット補正処理の応答特性や、ウォブル抽出部４０７の中心周波数（デジタル回路によるバンドパスフィルタで構成されていた場合）を、光ディスク４０１の回転倍速によって変更させずに済む。その反面、記録クロックがフィードバック制御されているため、記録クロックにジッタがあると、前記諸特性にズレが生じ、記録クロックを用いる各ブロックの動作状態をさらに悪化させるおそれがある。
【００８１】
したがって、本実施形態によると、プッシュプル信号に図８に示したようなオフセット変動が生じている場合は、オフセット補正が行われ、オフセットが所定値以下になるまで振幅補正を停止させるので、過剰な振幅補正が行われず、Ａ／Ｄ変換器３０１の出力が正しくなる。その結果、ウォブル信号および記録クロックが安定するので、再生時のリーダビリティを向上させることができるとともに、ループ構成となっている回路を安定して動作させることができる。
【００８２】
なお、上記実施形態４では、受光素子４０４の受光領域が４分割されていたが、必ずしも４分割されていなくてもよく、グルーブからなるトラックからの反射光を光ディスク４０１の内周側と外周側から受光できるように少なくとも２つ以上に分割されていればよい。
【００８３】
また、上記実施形態１〜４では、オフセット補正部１２０が、第１の信号Ｓ１に対して所定のオフセット補正量Ｓ６の加算を行うようになっていたが、減算を行い、減算結果を第２の信号Ｓ２として出力するようにしてもよい。
【００８４】
また、上記実施形態１、２では、異常検出部１４０が、検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の両方でレベル異常を検出した。しかし、検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合のいずれか一方のみでレベル異常を検出するようにしてもよい。
【００８５】
また、上記実施形態３、４では、異常検出部１４０が、第２の信号Ｓ２がＡ／Ｄ変換部３０１の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び第２の信号Ｓ２がＡ／Ｄ変換部３０１の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の両方でレベル異常を検出した。しかし、第２の信号Ｓ２がＡ／Ｄ変換部３０１の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び第２の信号Ｓ２がＡ／Ｄ変換部３０１の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合のいずれか一方のみでレベル異常を検出するようにしてもよい。
【００８６】
また、上記実施形態１、２では、異常検出部１４０が、第２の信号Ｓ２から高周波成分を除去した検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジを逸脱した場合にレベル異常を検出した。しかし、第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジに収まっていない時間が所定時間に達した場合、あるいは第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジから所定時間内に所定回数逸脱したことを検出した場合に、レベル異常を検出するようにしてもよい。
【００８７】
また、上記実施形態１では、信号検出部１４１をＬＰＦにより構成したが、第２の信号Ｓ２に対して検波処理を行ってピーク値及びボトム値を検出するものにし、検出したピーク値及びボトム値に基づいてレベル異常が検出されるようにしてもよい。また、信号検出部１４１を設けず、比較部１４３に第２の信号Ｓ２が直接入力され、異常検出部１４０が、第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジに収まっていない時間が所定時間に達した場合、あるいは第２の信号Ｓ２が検波部１３０の入力ダイナミックレンジから所定時間内に所定回数逸脱したことを検出した場合に、レベル異常を検出するようにしてもよい。また、異常検出部１４０が、検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超える状態が所定時間連続している場合、及び検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る状態が所定時間連続している場合のいずれか一方のみでレベル異常を検出するようにしてもよい。また同様に、異常検出部１４０が、検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を所定時間内に所定回数超える場合、及び検出信号Ｓ４１が検波部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値を所定時間内に所定回数下回る場合のいずれか一方のみでレベル異常を検出するようにしてもよい。
【００８８】
また、上記実施形態１〜４において、異常検出部１４０に、オフセット補正制御部１６０において生成されたオフセット情報Ｓ６１が第２の信号Ｓ２の代わりに入力され、異常検出部１４０が、オフセット情報Ｓ６１により示されるオフセットが所定の範囲を逸脱することを検出した場合に、レベル異常を検出するようにしてもよい。上記所定の範囲は、固定値であってもよいし、検波部１３０の周波数特性やオフセット特性、振幅補正処理の周波数特性やオフセット特性等の様々な特性が温度変化や素子のばらつきにより変化することに対応して、処理中に変更できるようにしてもよい。
【００８９】
また、上記実施形態１において、オフセット補正制御部１６０は、検波部１３０によって出力されたピーク検波情報Ｓ３１とボトム検波情報Ｓ３２に基づいてオフセット情報Ｓ６１を生成した。しかし、オフセット補正部１２０により出力された第２の信号Ｓ２に基づいてオフセット情報Ｓ６１を生成するようにしてもよい。このようにした場合でも、異常検出部１４０が、オフセット情報Ｓ６１により示されるオフセットが所定の範囲を逸脱することを検出した場合に、レベル異常を検出するようにしてもよい。
【００９０】
また、上記実施形態２において、異常検出部１４０は、第２の信号Ｓ２から高周波成分を除去した検出信号Ｓ２１が、検出部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超え、かつ検出部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値を下回っている場合に、振幅異常を検出した。しかし、第２の信号Ｓ２が所定時間内に検出部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超える回数と、第２の信号Ｓ２が所定時間内に検出部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る回数との合計が所定回数を超えた場合、または第２の信号Ｓ２が検出部１３０の入力ダイナミックレンジの上限値を超え、かつ検出部１３０の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る状態が所定時間以上連続した場合に振幅異常を検出するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明に係る信号処理方法、信号処理装置、及び情報記録再生装置は、振幅制御が不安定になったり、発散して破綻するのを防止できるという効果を有し、入力信号に対して振幅補正処理とオフセット補正処理とを実行する信号処理方法、信号処理装置、及び情報記録再生装置として有用である。
【符号の説明】
【００９２】
１００ 信号処理装置
１１０ 振幅補正部
１２０ オフセット補正部
１３０ 検波部
１４０ 異常検出部
１５０ 振幅補正量取得部
２００ 信号処理装置
２４０ 異常検出部
２５０ 振幅補正量取得部
３００ 信号処理装置
３０１ Ａ／Ｄ変換器
３２０ オフセット補正部
４０１ 光ディスク（情報記録媒体）
４０３ レーザダイオード（照射部）
４０４ 受光素子
４０５ａ、４０５ｂ 加算増幅器（演算部の一部）
４０６ 減算増幅器（演算部の一部）
４０７ ウォブル抽出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号の振幅を振幅補正量に応じて補正し、補正後の信号を第１の信号として出力する振幅補正処理と、
前記第１の信号に対し、所定のオフセット補正量の加算又は減算を行い、加算又は減算結果を第２の信号として出力するオフセット補正処理と、
前記第２の信号に対して検波を行うことにより、前記第２の信号のピークレベルを示すピーク検波情報と、前記第２の信号のボトムレベルを示すボトム検波情報とを取得する検波処理と、
前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の少なくとも一方でレベル異常を検出する異常検出処理と、
前記異常検出処理によりレベル異常が検出されていない場合は、前記振幅補正処理によって前記第１の信号の振幅が目標振幅に近づくように、前記検波処理により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報とに基づいて前記振幅補正量を取得する正常取得動作を実行する一方、前記異常検出処理によりレベル異常が検出されている場合は、前記検波処理により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報のいずれにも基づかずに前記振幅補正量を取得する異常取得動作を実行する振幅補正量取得処理とを有していることを特徴とする信号処理方法。
【請求項２】
請求項１の信号処理方法において、
前記異常検出処理は、前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の両方でレベル異常を検出することを特徴とする信号処理方法。
【請求項３】
請求項１の信号処理方法において、
前記異常検出処理は、前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの上限値を超える状態が所定時間連続している場合、及び前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る状態が所定時間連続している場合の少なくとも一方でレベル異常を検出するものであることを特徴とする信号処理方法。
【請求項４】
請求項１の信号処理方法において、
前記異常検出処理は、前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの上限値を所定時間内に所定回数超える場合、及び前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの下限値を所定時間内に所定回数下回る場合の少なくとも一方でレベル異常を検出するものであることを特徴とする信号処理方法。
【請求項５】
請求項１の信号処理方法において、
前記異常検出処理は、前記第２の信号から取得したオフセット量が所定の範囲を逸脱することを検出した場合に、レベル異常を検出するものであることを特徴とする信号処理方法。
【請求項６】
請求項１の信号処理方法において、
前記異常検出処理は、前記第２の信号が前記入力ダイナミックレンジの上限値を越え、かつ前記入力ダイナミックレンジの下限値を下回っている場合に、振幅異常を検出する振幅異常検出処理をさらに実行するものであり、
前記異常取得動作は、前記異常検出処理により振幅異常が検出された場合に、第１の信号の振幅を下げるように前記振幅補正量を取得するものであることを特徴とする信号処理方法。
【請求項７】
請求項６の信号処理方法において、
前記振幅異常検出処理は、前記第２の信号が所定時間内に前記入力ダイナミックレンジの上限値を越える回数と、当該第２の信号が前記所定時間内に前記入力ダイナミックレンジの下限値を下回る回数との合計が所定回数を超えた場合に、振幅異常を検出するものであることを特徴とする信号処理方法。
【請求項８】
入力信号の振幅を振幅補正量に応じて補正し、補正後の信号を第１の信号として出力する振幅補正処理と、
前記第１の信号に対し、所定のオフセット補正量の加算又は減算を行い、加算又は減算結果に対してＡ／Ｄ変換処理を行って第２の信号として出力するオフセット補正処理と、
前記第２の信号に対して検波を行うことにより、前記第２の信号のピークレベルを示すピーク検波情報と、前記第２の信号のボトムレベルを示すボトム検波情報とを取得する検波処理と、
前記第２の信号が前記Ａ／Ｄ変換処理の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び前記第２の信号が前記Ａ／Ｄ変換処理の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の少なくとも一方でレベル異常を検出する異常検出処理と、
前記異常検出処理によりレベル異常が検出されていない場合は、前記振幅補正処理によって前記第１の信号の振幅が目標振幅と近づくように、前記検波処理により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報とに基づいて前記振幅補正量を取得する正常取得動作を実行する一方、前記異常検出処理によりレベル異常が検出されている場合は、前記検波処理により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報のいずれにも基づかずに前記振幅補正量を取得する異常取得動作を実行する振幅補正量取得処理とを有していることを特徴とする信号処理方法。
【請求項９】
入力信号の振幅を振幅補正量に応じて補正し、補正後の信号を第１の信号として出力する振幅補正部と、
前記第１の信号に対し、所定のオフセット補正量の加算又は減算を行い、加算又は減算結果を第２の信号として出力するオフセット補正部と、
前記第２の信号に対して検波を行うことにより、前記第２の信号のピークレベルを示すピーク検波情報と、前記第２の信号のボトムレベルを示すボトム検波情報とを取得する検波部と、
前記第２の信号が前記検波部の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び前記第２の信号が前記検波部の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の少なくとも一方でレベル異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部によりレベル異常が検出されていない場合は、前記振幅補正部による補正によって前記第１の信号の振幅が目標振幅に近づくように、前記検波部により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報とに基づいて前記振幅補正量を取得する正常取得動作を実行する一方、前記異常検出部によりレベル異常が検出されている場合は、前記検波部により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報のいずれにも基づかずに前記振幅補正量を取得する異常取得動作を実行する振幅補正量取得部とを備えていることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１０】
請求項９の信号処理装置において、
前記異常検出部は、前記第２の信号が前記検波部の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び前記第２の信号が前記検波部の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の両方でレベル異常を検出することを特徴とする信号処理装置。
【請求項１１】
請求項９の信号処理装置において、
前記異常検出部は、前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの上限値を超える状態が所定時間連続している場合、及び前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る状態が所定時間連続している場合の少なくとも一方でレベル異常を検出するものであることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１２】
請求項９の信号処理装置において、
前記異常検出部は、前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの上限値を所定時間内に所定回数超える場合、及び前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの下限値を所定時間内に所定回数下回る場合の少なくとも一方でレベル異常を検出するものであることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１３】
請求項９の信号処理装置において、
前記異常検出部は、前記第２の信号から取得したオフセット量が所定の範囲を逸脱することを検出した場合に、レベル異常を検出するものであることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１４】
請求項９の信号処理装置において、
前記異常検出部は、前記第２の信号が前記入力ダイナミックレンジの上限値を越え、かつ前記入力ダイナミックレンジの下限値を下回っている場合に、振幅異常を検出する振幅異常検出処理をさらに実行するものであり、
前記異常取得動作は、前記異常検出部により振幅異常が検出された場合に、前記第１の信号の振幅を下げるように前記振幅補正量を取得するものであることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１５】
請求項１４の信号処理装置において、
前記振幅異常検出処理は、前記第２の信号が前記入力ダイナミックレンジの上限値を越え、かつ前記入力ダイナミックレンジの下限値を下回った状態が所定時間以上連続した場合に、振幅異常を検出するものであることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１６】
請求項１４の信号処理装置において、
前記振幅異常検出処理は、前記第２の信号が所定時間内に前記入力ダイナミックレンジの上限値を越える回数と、当該第２の信号が前記所定時間内に前記入力ダイナミックレンジの下限値を下回る回数との合計が所定回数を超えた場合に、振幅異常を検出するものであることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１７】
入力信号の振幅を振幅補正量に応じて補正し、補正後の信号を第１の信号として出力する振幅補正部と、
前記第１の信号に対し、所定のオフセット補正量の加算又は減算を行い、加算又は減算結果に対してＡ／Ｄ変換処理を行って第２の信号として出力するオフセット補正部と、
前記第２の信号に対して検波を行うことにより、前記第２の信号のピークレベルを示すピーク検波情報と、前記第２の信号のボトムレベルを示すボトム検波情報とを取得する検波部と、
前記第２の信号が前記Ａ／Ｄ変換処理の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び前記第２の信号が前記Ａ／Ｄ変換処理の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の少なくとも一方でレベル異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部によりレベル異常が検出されていない場合には、前記振幅補正部による補正によって前記第１の信号の振幅が目標振幅に近づくように、前記検波部により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報とに基づいて前記振幅補正量を取得する正常取得動作を実行する一方、前記異常検出部によりレベル異常が検出されている場合には、前記検波部により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報のいずれにも基づかずに前記振幅補正量を取得する異常取得動作を実行する振幅補正量取得部とを備えていることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１８】
請求項９〜１７のいずれか１項の信号処理装置と、
蛇行したグルーブが形成された情報記録媒体に対してレーザ光を照射する照射部と、
当該レーザ光の情報記録媒体からの反射光を、少なくとも２つ以上の分割領域に分割された受光領域により受光し、各分割領域に生じた電流を電圧に変換して出力する受光素子と、
前記受光素子により出力された電圧に基づいてプッシュプル信号を前記入力信号として生成する演算部と、
前記第２の信号から所定の周波数帯域の成分をウォブル信号として抽出するウォブル抽出部とを備えた情報記録再生装置。
【請求項１】
入力信号の振幅を振幅補正量に応じて補正し、補正後の信号を第１の信号として出力する振幅補正処理と、
前記第１の信号に対し、所定のオフセット補正量の加算又は減算を行い、加算又は減算結果を第２の信号として出力するオフセット補正処理と、
前記第２の信号に対して検波を行うことにより、前記第２の信号のピークレベルを示すピーク検波情報と、前記第２の信号のボトムレベルを示すボトム検波情報とを取得する検波処理と、
前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の少なくとも一方でレベル異常を検出する異常検出処理と、
前記異常検出処理によりレベル異常が検出されていない場合は、前記振幅補正処理によって前記第１の信号の振幅が目標振幅に近づくように、前記検波処理により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報とに基づいて前記振幅補正量を取得する正常取得動作を実行する一方、前記異常検出処理によりレベル異常が検出されている場合は、前記検波処理により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報のいずれにも基づかずに前記振幅補正量を取得する異常取得動作を実行する振幅補正量取得処理とを有していることを特徴とする信号処理方法。
【請求項２】
請求項１の信号処理方法において、
前記異常検出処理は、前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の両方でレベル異常を検出することを特徴とする信号処理方法。
【請求項３】
請求項１の信号処理方法において、
前記異常検出処理は、前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの上限値を超える状態が所定時間連続している場合、及び前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る状態が所定時間連続している場合の少なくとも一方でレベル異常を検出するものであることを特徴とする信号処理方法。
【請求項４】
請求項１の信号処理方法において、
前記異常検出処理は、前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの上限値を所定時間内に所定回数超える場合、及び前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの下限値を所定時間内に所定回数下回る場合の少なくとも一方でレベル異常を検出するものであることを特徴とする信号処理方法。
【請求項５】
請求項１の信号処理方法において、
前記異常検出処理は、前記第２の信号から取得したオフセット量が所定の範囲を逸脱することを検出した場合に、レベル異常を検出するものであることを特徴とする信号処理方法。
【請求項６】
請求項１の信号処理方法において、
前記異常検出処理は、前記第２の信号が前記入力ダイナミックレンジの上限値を越え、かつ前記入力ダイナミックレンジの下限値を下回っている場合に、振幅異常を検出する振幅異常検出処理をさらに実行するものであり、
前記異常取得動作は、前記異常検出処理により振幅異常が検出された場合に、第１の信号の振幅を下げるように前記振幅補正量を取得するものであることを特徴とする信号処理方法。
【請求項７】
請求項６の信号処理方法において、
前記振幅異常検出処理は、前記第２の信号が所定時間内に前記入力ダイナミックレンジの上限値を越える回数と、当該第２の信号が前記所定時間内に前記入力ダイナミックレンジの下限値を下回る回数との合計が所定回数を超えた場合に、振幅異常を検出するものであることを特徴とする信号処理方法。
【請求項８】
入力信号の振幅を振幅補正量に応じて補正し、補正後の信号を第１の信号として出力する振幅補正処理と、
前記第１の信号に対し、所定のオフセット補正量の加算又は減算を行い、加算又は減算結果に対してＡ／Ｄ変換処理を行って第２の信号として出力するオフセット補正処理と、
前記第２の信号に対して検波を行うことにより、前記第２の信号のピークレベルを示すピーク検波情報と、前記第２の信号のボトムレベルを示すボトム検波情報とを取得する検波処理と、
前記第２の信号が前記Ａ／Ｄ変換処理の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び前記第２の信号が前記Ａ／Ｄ変換処理の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の少なくとも一方でレベル異常を検出する異常検出処理と、
前記異常検出処理によりレベル異常が検出されていない場合は、前記振幅補正処理によって前記第１の信号の振幅が目標振幅と近づくように、前記検波処理により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報とに基づいて前記振幅補正量を取得する正常取得動作を実行する一方、前記異常検出処理によりレベル異常が検出されている場合は、前記検波処理により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報のいずれにも基づかずに前記振幅補正量を取得する異常取得動作を実行する振幅補正量取得処理とを有していることを特徴とする信号処理方法。
【請求項９】
入力信号の振幅を振幅補正量に応じて補正し、補正後の信号を第１の信号として出力する振幅補正部と、
前記第１の信号に対し、所定のオフセット補正量の加算又は減算を行い、加算又は減算結果を第２の信号として出力するオフセット補正部と、
前記第２の信号に対して検波を行うことにより、前記第２の信号のピークレベルを示すピーク検波情報と、前記第２の信号のボトムレベルを示すボトム検波情報とを取得する検波部と、
前記第２の信号が前記検波部の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び前記第２の信号が前記検波部の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の少なくとも一方でレベル異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部によりレベル異常が検出されていない場合は、前記振幅補正部による補正によって前記第１の信号の振幅が目標振幅に近づくように、前記検波部により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報とに基づいて前記振幅補正量を取得する正常取得動作を実行する一方、前記異常検出部によりレベル異常が検出されている場合は、前記検波部により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報のいずれにも基づかずに前記振幅補正量を取得する異常取得動作を実行する振幅補正量取得部とを備えていることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１０】
請求項９の信号処理装置において、
前記異常検出部は、前記第２の信号が前記検波部の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び前記第２の信号が前記検波部の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の両方でレベル異常を検出することを特徴とする信号処理装置。
【請求項１１】
請求項９の信号処理装置において、
前記異常検出部は、前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの上限値を超える状態が所定時間連続している場合、及び前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る状態が所定時間連続している場合の少なくとも一方でレベル異常を検出するものであることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１２】
請求項９の信号処理装置において、
前記異常検出部は、前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの上限値を所定時間内に所定回数超える場合、及び前記第２の信号が前記検波処理の入力ダイナミックレンジの下限値を所定時間内に所定回数下回る場合の少なくとも一方でレベル異常を検出するものであることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１３】
請求項９の信号処理装置において、
前記異常検出部は、前記第２の信号から取得したオフセット量が所定の範囲を逸脱することを検出した場合に、レベル異常を検出するものであることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１４】
請求項９の信号処理装置において、
前記異常検出部は、前記第２の信号が前記入力ダイナミックレンジの上限値を越え、かつ前記入力ダイナミックレンジの下限値を下回っている場合に、振幅異常を検出する振幅異常検出処理をさらに実行するものであり、
前記異常取得動作は、前記異常検出部により振幅異常が検出された場合に、前記第１の信号の振幅を下げるように前記振幅補正量を取得するものであることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１５】
請求項１４の信号処理装置において、
前記振幅異常検出処理は、前記第２の信号が前記入力ダイナミックレンジの上限値を越え、かつ前記入力ダイナミックレンジの下限値を下回った状態が所定時間以上連続した場合に、振幅異常を検出するものであることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１６】
請求項１４の信号処理装置において、
前記振幅異常検出処理は、前記第２の信号が所定時間内に前記入力ダイナミックレンジの上限値を越える回数と、当該第２の信号が前記所定時間内に前記入力ダイナミックレンジの下限値を下回る回数との合計が所定回数を超えた場合に、振幅異常を検出するものであることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１７】
入力信号の振幅を振幅補正量に応じて補正し、補正後の信号を第１の信号として出力する振幅補正部と、
前記第１の信号に対し、所定のオフセット補正量の加算又は減算を行い、加算又は減算結果に対してＡ／Ｄ変換処理を行って第２の信号として出力するオフセット補正部と、
前記第２の信号に対して検波を行うことにより、前記第２の信号のピークレベルを示すピーク検波情報と、前記第２の信号のボトムレベルを示すボトム検波情報とを取得する検波部と、
前記第２の信号が前記Ａ／Ｄ変換処理の入力ダイナミックレンジの上限値を超える場合、及び前記第２の信号が前記Ａ／Ｄ変換処理の入力ダイナミックレンジの下限値を下回る場合の少なくとも一方でレベル異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部によりレベル異常が検出されていない場合には、前記振幅補正部による補正によって前記第１の信号の振幅が目標振幅に近づくように、前記検波部により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報とに基づいて前記振幅補正量を取得する正常取得動作を実行する一方、前記異常検出部によりレベル異常が検出されている場合には、前記検波部により取得されたピーク検波情報とボトム検波情報のいずれにも基づかずに前記振幅補正量を取得する異常取得動作を実行する振幅補正量取得部とを備えていることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１８】
請求項９〜１７のいずれか１項の信号処理装置と、
蛇行したグルーブが形成された情報記録媒体に対してレーザ光を照射する照射部と、
当該レーザ光の情報記録媒体からの反射光を、少なくとも２つ以上の分割領域に分割された受光領域により受光し、各分割領域に生じた電流を電圧に変換して出力する受光素子と、
前記受光素子により出力された電圧に基づいてプッシュプル信号を前記入力信号として生成する演算部と、
前記第２の信号から所定の周波数帯域の成分をウォブル信号として抽出するウォブル抽出部とを備えた情報記録再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−４１６３１（Ｐ２０１３−４１６３１Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７４６７８（Ｐ２００９−２７４６７８）
【出願日】平成２１年１２月２日（２００９．１２．２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２日（２００９．１２．２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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