信号振幅測定装置及び信号振幅測定方法
【課題】回路規模の削減を図ることができる信号振幅測定装置及び信号振幅測定方法を提供すること
【解決手段】本発明にかかる信号振幅測定装置は、連続して得られる第１乃至第３のサンプル点の信号値が、第２のサンプル点の信号値が第１及び当該第３のサンプル点の信号値以上となる関係を満たすサンプル点を取得するデータ検出回路２０４と、第１及び第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値を算出する差分絶対値検出回路２０５と、第２及び第１のサンプル点の信号値の差分の絶対値と前記第２及び第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値のうち小さいほうの絶対値を選択する最小値選択回路２０８と、差分絶対値検出回路２０５により算出された絶対値と最小値選択回路２０８により算出された絶対値に基づいて前記デジタル信号の振幅値を特定する最大値選択回路２１３と、を備えるものである。
【解決手段】本発明にかかる信号振幅測定装置は、連続して得られる第１乃至第３のサンプル点の信号値が、第２のサンプル点の信号値が第１及び当該第３のサンプル点の信号値以上となる関係を満たすサンプル点を取得するデータ検出回路２０４と、第１及び第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値を算出する差分絶対値検出回路２０５と、第２及び第１のサンプル点の信号値の差分の絶対値と前記第２及び第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値のうち小さいほうの絶対値を選択する最小値選択回路２０８と、差分絶対値検出回路２０５により算出された絶対値と最小値選択回路２０８により算出された絶対値に基づいて前記デジタル信号の振幅値を特定する最大値選択回路２１３と、を備えるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は信号振幅測定装置及び信号振幅測定方法に関し、特に振幅最大値検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）に代表される光ディスクからの再生波形は、一般的にアシンメトリのないアイの開いた状態が性能の良い状態である。アシンメトリがあるとマークとスペースのバランスが崩れていることに相当し、また、アイが開いていなければジッタが多く、共に再生性能に影響する。再生波形をオシロスコープで確認すると幾つかの振幅レベルに開いている。再生波形の振幅中心レベルに対し、マーク側の長マーク振幅レベル、最短マーク振幅レベル、その間の幾つかの振幅レベルと、スペース側の長スペース振幅レベル、最短スペース振幅レベル、その間の幾つかの振幅レベルがそれぞれ同じ比率で開いている状態が良い。また、最短マーク/最短スペースは記録再生性能に大きく関わるので、その振幅レベルが振幅中心レベル近傍ではなく開いている状態が良い。
【０００３】
これらを自動的に測定するには、再生波形からそれぞれの振幅レベルの振幅値を求めれば良い。振幅値の測定下限を０とすれば、長マーク/長スペースがほぼ最大振幅値/最小振幅値をとる。振幅中心レベルは全サンプル値の平均を算出すれば求まる。しかし、最短マーク/最短スペースの振幅値は単純には求められない。最短マーク/最短スペースの判定が難しいからである。
【０００４】
ＤＶＤ、ＣＤ（Compact Disk）の場合、最短マーク/最短スペースは３Ｔ(Ｔ：記録チャネルビット)である。近年はＰＲＭＬ（Partial Response Most Likelihood）処理方式による波形再生が主流になってきており、これを用いることで３Ｔの検出が可能である。しかし、ＰＲＭＬ処理後ではデジタル処理された整形波形であって、実際の光ディスクからの再生波形ではない為、その結果を基に３Ｔマーク/３Ｔスペースの振幅値を定義しても本来の振幅値とは異なってしまう。よって、ＰＲＭＬ処理される前のＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換後のＲＦ（Radio Frequency）信号から３Ｔマーク／３Ｔスペースを検出し、その振幅値を求めるのが良い。しかし、その時点では３Ｔマーク／３Ｔスペースの検出は難しい為、Ａ／Ｄ変換後のＲＦ信号を一時的にバッファリングしておき、ＰＲＭＬ処理後の３Ｔマーク／３Ｔスペース検出情報を基に、バッファリングデータの中から３Ｔマーク／３Ｔスペース振幅値を検出する方法がある。以下に、特許文献１について図１１を用いて説明する。
【０００５】
光ディスクから読み出した信号をＡ／Ｄ変換器４でデジタルＲＦ信号に変換し、一時的にバッファ回路８に格納する。そして、ＰＲＭＬ処理の等化回路５、複合回路６により２値データに変換して検出回路７で特定のデータパターンを検出し、その間の演算処理時間分バッファ回路８に格納しておいたＲＦ信号から、特定のデータパターンに対応するＲＦ信号を抽出する構成である。この特定データパターンが３Ｔマーク／３Ｔスペースであれば、その際の振幅値を取得できる。更には、ディジタルサンプリング情報がマーク／スペースの最大値となるとは限らないことから、補間回路９で真の最大値を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２７６８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の構成では、Ａ／Ｄ変換後のＲＦ信号を一時的に格納しておくバッファ回路が必要となる。ＰＲＭＬ処理には数十サンプルから百以上のサンプルをバッファリングするメモリが必要となり、回路規模が増加してしまう。さらに、特定のデータパターン検出が必要であり、最短マーク／最短スペースを検出するためには、ＤＶＤ、ＣＤであれば３Ｔマーク／３Ｔスペース検出回路が必要でありさらに回路が増加することとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様にかかる信号振幅測定装置は、複数のサンプル点を含むデジタル信号から連続して得られる第１のサンプル点と第２のサンプル点と第３のサンプル点の信号値が、当該第２のサンプル点の信号値が当該第１のサンプル点と当該第３のサンプル点の信号値以上となる関係又は当該第２のサンプル点の信号値が当該第１のサンプル点と当該第３のサンプル点の信号値以下となる関係を満たすサンプル点を取得するサンプル点取得部と、前記第１のサンプル点の信号値と前記第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値を算出する第１の演算部と、前記第２のサンプル点の信号値と前記第１のサンプル点の信号値の差分の絶対値と前記第２のサンプル点の信号値と前記第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値のうち小さいほうの絶対値を選択する第２の演算部と、前記第１の演算部により算出された絶対値と前記第２の演算部により算出された絶対値に基づいて前記デジタル信号の振幅値を特定する振幅値特定部と、を備えるものである。
【０００９】
また、本発明の第２の態様にかかる信号振幅測定方法は、複数のサンプル点を含むデジタル信号から連続して得られる第１のサンプル点と第２のサンプル点と第３のサンプル点の信号値が、当該第２のサンプル点の信号値が当該第１のサンプル点と当該第３のサンプル点の信号値以上となる関係又は当該第２のサンプル点の信号値が当該第１のサンプル点と当該第３のサンプル点の信号値以下となる関係を満たすサンプル点を取得するステップと、前記第１のサンプル点の信号値と前記第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値を算出するステップと、前記第２のサンプル点の信号値と前記第１のサンプル点の信号値の差分の絶対値と前記第２のサンプル点の信号値と前記第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値のうち小さいほうの絶対値を選択するステップと、前記絶対値を算出するステップにより算出された絶対値と、前記絶対値を選択するステップにより選択された絶対値に基づいて前記デジタル信号の振幅値を特定するステップと、を備えることである。
【００１０】
振幅値が特定の関係を満たすサンプル点を抽出することにより、デジタル信号の振幅値を求めることが可能となる。これより、回路規模を増大させることなくデジタル信号の振幅値を求めることが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、回路規模の削減を図ることができる信号振幅測定装置及び信号振幅測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１にかかる信号振幅測定装置の構成図である。
【図２】実施の形態１にかかる最短マーク／最短スペース振幅値検出回路の構成図である。
【図３】実施の形態１にかかるチャネルクロックと信号値を示すグラフである。
【図４】実施の形態１にかかるチャネルクロックと信号値を示すグラフである。
【図５】実施の形態１にかかるチャネルクロックと信号値を示すグラフである。
【図６】実施の形態１にかかるチャネルクロックと信号値の大小関係を示す図である。
【図７】実施の形態１にかかる振幅最大値の算出に用いるパラメータを示す図である。
【図８】実施の形態２にかかるチャネルクロックと信号値を示すグラフである。
【図９】実施の形態２にかかる振幅最大値の算出に用いるパラメータを示す図である。
【図１０】実施の形態１と２にかかる振幅最大値の算出処理を示すフローチャートである。
【図１１】従来の信号振幅測定装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態１にかかる信号振幅測定装置の構成を示す図である。
【００１４】
信号振幅測定装置は、Ａ／Ｄ変換回路５０、マーク／スペース振幅最大値検出回路１００と、最短マーク／最短スペース振幅値検出回路２００と、全信号振幅平均演算回路３００と、記録パワー／記録ストラテジ反映回路４００とを備えている。
【００１５】
Ａ／Ｄ変換回路５０は、ＤＶＤ等の光ディスクから再生されたＲＦ信号波形を取得する。Ａ／Ｄ変換回路５０は、取得したＲＦ信号波形をデジタル信号に変換する。変換したデジタル信号は、マーク／スペース振幅最大値検出回路１００と、最短マーク／最短スペース振幅値検出回路２００と、全信号振幅平均演算回路３００に出力される。
【００１６】
マーク／スペース振幅最大値検出回路１００は、ＤＶＤ等の光ディスクに情報が記録されているマークから得られる再生信号の振幅最大値を検出する。また、マークとマークの間のスペースから得られる再生信号についても、振幅最大値を検出する。振幅最大値は、所定の期間内の極大点における振幅値を示す。検出した振幅最大値は、記録パワー／記録ストラテジ反映回路４００に出力される。
【００１７】
最短マーク／最短スペース振幅値検出回路２００は、ＤＶＤ等の光ディスクに情報が記録されているマークのうち最短マーク長のマークから得られる再生信号の振幅最大値を検出する。また、マークとマークの間のスペースのうち、最短スペース長のスペースから得られる再生信号の振幅最大値を検出する。最短マーク／最短スペース振幅値検出回路２００における振幅最大値の検出処理は後に詳述する。検出した最短マーク／最短スペース振幅値は、記録パワー／記録ストラテジ反映回路４００に出力される。
【００１８】
全信号振幅平均演算回路３００は、全デジタル信号のサンプル点における信号値の平均値を演算することにより、全信号の振幅平均値を算出する。振幅平均値は、所定の期間内において取得したデジタル信号のサンプル点における信号値から算出する。検出した全信号振幅平均値は、記録パワー／記録ストラテジ反映回路４００に出力される。
【００１９】
記録パワー／記録ストラテジ反映回路４００は、マーク／スペース振幅最大値検出回路１００と、最短マーク／最短スペース振幅値検出回路２００と、全信号振幅平均演算回路３００から取得した振幅値に基づいて、最短マーク／最短スペースにおける振幅値が全信号の平均振幅値、マーク／スペース振幅最大値検出回路１００の振幅値と比較して所望の振幅値を有しているか否かを判断する。所望の振幅値とは、アイパターンによる信号評価を行った場合に、十分な大きさの振幅値を有する、いわゆるアイが開いている状態となる振幅値を示している。このようにして得られた振幅値の情報に基づいて、記録再生品質を向上すべく記録パワーを変化させ、高い記録品質を得られる記録ストラテジを設定する。
【００２０】
次に、図２を用いて本発明の実施の形態１にかかる最短マーク／最短スペース振幅値検出回路２００の構成例について説明を行う。
【００２１】
最短マーク／最短スペース振幅値検出回路２００は、遅延素子（Ｄ）２０１乃至２０３と、データ検出回路２０４と、差分絶対値検出回路２０５と、減算回路２０６、２０７、２１０と、最小値選択回路２０８と、大小比較回路２０９と、最大値検出回路２１１と、最大値推定回路２１２と、最大値選択回路２１３を備えている。ここで、遅延素子２０１乃至２０３とデータ検出回路２０４は、サンプル点取得部に対応し、差分絶対値検出回路２０５は、第１の演算部に対応し、減算回路２０６乃至２０７と最小値選択回路２０８は、第２の演算部に対応し、大小比較回路２０９と減算回路２１０と最大値検出回路２１１と最大値推定回路２１２と最大値選択回路２１３は、振幅値特定部に対応する。
【００２２】
遅延素子２０１乃至２０３は、Ａ／Ｄ変換回路５０から連続して入力されたデジタル信号のサンプル点を、１クロックずつ遅延させて取得する。これにより、遅延素子２０１の有するサンプル点は遅延素子２０３の有するサンプル点に対して２クロック分遅延することとなる。
【００２３】
データ検出回路２０４は、遅延素子２０１から取得したサンプル点を右点のサンプル点とし、遅延素子２０２から取得したサンプル点を中点のサンプル点とし、遅延素子２０３から取得したサンプル点を左点のサンプル点とする。データ検出回路２０４は、それぞれ取得したサンプル点の信号値を比較する。比較した結果、中点の信号値≧左点の信号値、かつ、中点の信号値≧右点の信号値、の関係を満たす３点を検出した場合に検出結果を最大値選択回路２１３に出力する。
【００２４】
差分絶対値検出回路２０５は、遅延素子２０３と遅延素子２０１から出力されるサンプル点を取得する。遅延素子２０１から取得したサンプル点は、遅延素子２０３から取得したサンプル点に対して２クロック分遅延している状態である。差分絶対値検出回路２０５は、取得したサンプル点の信号差分値の絶対値を算出する。差分絶対値検出回路２０５によって算出された値を（Ａ）とする。算出された値（Ａ）は、大小比較回路２０９及び減算回路２１０に出力される。
【００２５】
減算回路２０６は、遅延素子２０２と遅延素子２０１から出力されるサンプル点を取得する。遅延素子２０１から取得したサンプル点は、遅延素子２０２から取得したサンプル点に対して１クロック分遅延している状態である。減算回路２０６は、遅延素子２０２より取得したサンプル点の信号値から遅延素子２０１より取得したサンプル点の信号値を減算する。減算回路２０６により算出された値は、最小値選択回路２０８に出力される。
【００２６】
減算回路２０７も同様に、遅延素子２０３と遅延素子２０２から出力されるサンプル点を取得する。遅延素子２０２から取得したサンプル点は、遅延素子２０３から取得したサンプル点に対して１クロック分遅延している状態である。減算回路２０７は、遅延素子２０２より取得したサンプル点の信号値から遅延素子２０３より取得したサンプル点の信号値を減算する。減算回路２０７により算出された値は、最小値選択回路２０８に出力される。
【００２７】
最小値選択回路２０８は、減算回路２０６及び２０７から取得した演算結果を比較し、小さいほうの値を選択する。ここで選択された値を（Ｂ）とする。選択された値（Ｂ）は、大小比較回路２０９及び減算回路２１０に出力される。
【００２８】
大小比較回路２０９は、（Ａ）と（Ｂ）の値を比較する。（Ａ）≦（Ｂ）という関係の場合、最大値検出回路２１１において、遅延素子２０２から取得したサンプル点における信号値を振幅最大値として検出する。（Ａ）＞（Ｂ）という関係の場合、最大値推定回路２１２において、遅延素子２０２から取得したサンプル点における信号値と減算回路２１０から取得した（Ａ）−（Ｂ）の値に基づいて、振幅最大値を推定する。振幅最大値の推定方法については、後に詳述する。最大値検出回路２１１によって検出された振幅最大値と最大値推定回路２１２によって推定された振幅最大値は、最大値選択回路２１３に出力される。
【００２９】
最大値選択回路において、データ検出回路２０４から、中点の信号値≧左点の信号値、かつ、中点の信号値≧右点の信号値、の関係を満たす３点であるとする検出結果を取得した場合に、大小比較回路２０９で（Ａ）≦（Ｂ）のときは最大値検出回路２１１にて検出した結果を振幅最大値として選択し、（Ａ）＞（Ｂ）のときは最大値推定回路２１２で推定した結果を振幅最大値として選択する。このようにして選択された振幅最大値は、記録パワー／記録ストラテジ反映回路４００に出力される。
【００３０】
次に、図３乃至図５を用いて、最短マーク／最短スペースの振幅値の特定方法について、具体的に説明を行う。図３は前述したように、チャネルクロック毎の信号値を示している。図３のグラフにおいては、３Ｔで信号値の正負が切り替わっていることから、３Ｔでマークとスペースが切り替わっていることを示している。ここでは、信号値が正の値を示す区間をマークから得られた再生信号とし、信号値が負の値を示す区間をスペースから得られた再生信号とする。信号値は、０Ｔから６Ｔにおいて、０、４３、４３、０、−４３、−４３、０と推移している。各チャネルクロックにおける信号値については、図７を用いて後に詳述する。０Ｔ乃至６Ｔ位置における信号値の最大値は４３であり、最小値は−４３である。しかし、図３の波形から分かるように、実際には２Ｔと３Ｔの間に信号値が最大となる値が存在しており、４Ｔと５Ｔの間に信号値が最小となる値が存在している。
【００３１】
次に、サンプリング位置を０．５Ｔずらした波形を図４に示す。波形そのものは図３と同じであるが、サンプリング位置をずらしたことにより、信号値の真の最大値及び最小値を取得することができる。この場合、信号値の最大値は４９で最小値は−４９となる。
【００３２】
このように、サンプリング位置により信号値が真の最大値になる場合もあれば、ならない場合もある。信号値が真の最大値にならない場合は、取得した信号値を最大値として振幅最大値を特定すると、信号値が真の最大値のときよりも振幅が小さくなってしまい、正しい結果を反映することができない。よって、このような場合は信号値を補間することにより信号値の真の最大値の推定値を算出し、その値を振幅最大値として扱うことでほぼ正しい結果を返すことができる。検出した信号値の最大値をそのまま用いるか、それとも推定値を算出して用いるかは、大小比較回路２０９により判断される。上述したように（Ａ）≦（Ｂ）の場合は、図４のように左点と右点がほぼ同じ信号値ということであり、取得した中点が信号値の最大値に相当する。（Ａ）＞（Ｂ）の場合は、図３のように中点と右点（或いは中点と左点）がほぼ同じ信号値ということであり、その間に信号値の真の最大値が存在することから、信号値の真の最大値を求めるため推定値を算出する必要がある。
【００３３】
（Ａ）＞（Ｂ）の場合、中点の信号値が一番高いものの、真の最大値ではないため、補間値を演算により求め、求められた補間値をその不足分として中点に加算する。加算する値は（（Ａ）−（Ｂ））×補正係数、とする。ここで、図７を用いて、図３乃至４のグラフの信号値と、振幅最大値をまとめた関係について説明する。
【００３４】
サンプリングは１Ｔ単位であるが、０．１Ｔ刻みの信号値の推移を縦方向に示す。そのため、サンプリングは０Ｔの次は１Ｔ、その次は２Ｔとなる。同様に、先頭のサンプリングが０．１Ｔの場合、次のサンプリングは１．１Ｔ、その次は２．１Ｔとなる。先頭のサンプリングが０．２Ｔの場合も同様に、０．２Ｔ、１．２Ｔ、２．２Ｔとサンプリングされる。各サンプリングにより取得した信号値をチャネルクロックの右側に示す。チャネルクロックが０Ｔのときの信号値は０であり、チャネルクロックが０．１Ｔのときの信号値は５．１９である。これら信号値の整数部分だけを抜き出した値を、左点、中点、右点の列に示す。サンプルクロック０Ｔ、１Ｔ、２Ｔについて示したものが図３である。また、サンプルクロック０．５Ｔ、１．５Ｔ、２．５Ｔについて示したものが図４である。図４からさらにサンプルクロックを０．５Ｔずらしたものが図５となるが、この場合は図３と同様のグラフとなる。
【００３５】
さらに、図７の（Ａ）、（Ｂ）、（Ａ）−（Ｂ）の列に、それぞれのチャネルクロックの場合における（Ａ）、（Ｂ）、（Ａ）−（Ｂ）の値を記載する。この時、演算に用いる値は、左点、中点、右点の列に示される整数の数値を用いる。中点のチャネルクロックが１．４Ｔ乃至１．６Ｔの範囲では、（Ａ）≦（Ｂ）となるため、中点の信号値４９が振幅最大値となる。その他の範囲は（Ａ）＞（Ｂ）となるため、中点がそのまま振幅最大値とはならない。そのため、補正係数を１／８として、（（Ａ）−（Ｂ））×１／８により求めた値を中点の信号値に加算した値を振幅最大値の列に記載する。この結果、サンプルクロックが１Ｔ乃至１．３Ｔと１．７Ｔ乃至２Ｔの範囲で振幅最大値が４８となり、中点のサンプルクロックが１．４Ｔ乃至１．６Ｔの範囲の振幅最大値４９とほぼ同等となる。これにより、どの範囲においても適切な振幅最大値を求めることができるようになる。なお、補正係数は、演算の容易性を考えて２のべき乗値とすることが好ましい。これにより、ビットシフトと加算器だけで乗算することができる。
【００３６】
上記のように、（Ａ）、（Ｂ）の値、さらには必要により補正係数を用いて信号推定値を算出することにより、マークから得られる再生信号の振幅最大値を求めることができるようになる。ここで、中点を最大値に持つ左点、中点、右点の３点はマーク長が３Ｔの場合のみではなく、マーク長が４Ｔ、５Ｔ、更には、１０Ｔ以上の波形においても局所的に存在する。これより、どの振幅最大値が、マーク長が最短の３Ｔの場合の振幅最大値かは判定できない。そこで、マーク長を３Ｔとする振幅最大値は、振幅最大値として求めた値における最小値と設定する。この場合、最大値選択回路２１３は、最大値検出回路２１１もしくは最大値推定回路２１２から取得した所定の時間における振幅最大値の中から最小値を選択する。最大値選択回路２１３は、選択した値をマーク長が３Ｔの振幅最大値として記録パワー／記録ストラテジ反映回路４００に出力する。
【００３７】
図６に各チャネルクロックの振幅のイメージを示す。振幅最大値を見ると、３Ｔは４Ｔよりも小さく、４Ｔは５Ｔよりも小さい。更に、マーク長が長い波形になってくると、振幅最大値はほぼ同等となり振幅最大値での平坦部が長いか短いかの違いとなる。これより、全体の中での最小の振幅最大値を示すものがマーク長を３Ｔとする振幅最大値とすることができる。
【００３８】
ここで、最短マークの他の振幅最大値特定方法として、前述した方法により求めた振幅最大値が、保持している振幅最大値の中の最小値よりも小さかったらその値を、マーク長を３Ｔとする振幅最大値として更新し保持する。さらに、ある一定のクロック数毎や、振幅値の推移からマークを検出する毎等に保持している値にある値を加算した値を更新し、保持していくこともできる。これにより求まる結果は、ほぼマーク長を３Ｔとする振幅の平均値に相当することとなる。
【００３９】
また、信号値からマーク長が３Ｔと４Ｔとなる振幅最大値を切り分けることができる場合、その境界以下の信号値をマーク長３Ｔの振幅最大値としてもよい。具体的には、マーク長が３Ｔとなる信号値の最大値はある信号値以下であり、マーク長が４Ｔとなる信号値の最大値はある信号値以上である場合に、ある信号値以下の信号の最大値を、マーク長を３Ｔとする振幅最大値としてもよい。ここで、時間軸からマーク長の３Ｔと４Ｔを切り分けることができるなら、マーク長を３Ｔとする再生信号を取得している時間の場合は、その時間に得られた振幅最大値は、マーク長３Ｔの振幅最大値とすることもできる。
【００４０】
また、データ検出回路２０４は、所定の関係を満たす３点のサンプル点を抽出した場合に、取得した３点のサンプル点を差分絶対値検出回路２０５と、減算回路２０６と、減算回路２０７に出力してもよい。この場合、差分絶対値検出回路２０５と、減算回路２０６と、減算回路２０７は、データ検出回路２０４から取得した値を基に演算を行う。これにより、所定の関係を満たすサンプル点のみ振幅最大値を算出するための演算に用いることが可能となり、信号振幅測定装置全体の処理負荷を低減させることが可能である。
【００４１】
上記は主にマークから得られる再生信号の振幅最大値の検出方法について記載したが、スペースから得られる再生信号の振幅最大値の検出方法についても同様にして検出可能である。マークから得られる再生信号とスペースから得られる再生信号は逆極性の波形を有するため、データ検出回路２０４においては、中点の信号値が左点の信号値以下でありかつ右点の信号値以下である関係を満たすサンプル点を抽出する。また、スペース長を３Ｔとする振幅最大値は、振幅最大値として求めた値における最大値と設定する。この場合、最大値選択回路２１３は、最大値検出回路２１１もしくは最大値推定回路２１２から取得した所定の時間における振幅最大値の中から最大値を選択する。それ以外の処理はマークから得られる再生信号の振幅最大値の検出方法と同様である。
【００４２】
（実施の形態２）
実施の形態１においては、再生サンプリングクロック＝記録チャネルクロックとした場合について説明した。ここで、再生サンプリングクロックは記録チャネルクロックよりも低い周波数としてもよい。再生サンプリングクロックは周波数が高いほど、より多くの情報が得られるのでＲＦ信号から得られる情報量も多くなる。これにより、振幅最大値として検出した値がほぼそのまま振幅最大値になるため、振幅最大値を求めるには好ましい。しかし、再生サンプリングクロックの周波数が高いと消費電力が高くなり、特に近年のＤＶＤ等の光ディスクの動作においては高倍速動作を行わせることが多いため、クロック周波数は低くして動作させることが望ましい。
【００４３】
図８の例では、再生サンプリングクロック間隔を１．８Ｔとしている。ここで、再生サンプリングクロック間隔を１．８Ｔとしてマークから得られる再生信号の振幅最大値を求める場合に、スペースから得られる再生信号の振幅値も用いることとなる。このような場合においては、抽出するデジタル信号の３点のうち、中点がマークから得られる再生信号として用いることにより、マークから得られる再生信号の振幅最大値を求めることが可能である。再生サンプリングクロック間隔を１．８Ｔとした場合の振幅最大値を算出したものが図９となる。図８においては、チャネルクロックを０Ｔ以上の値を示しているが、説明の便宜上図９では、チャネルクロックを−１．２Ｔ以上の値を示している。補正係数を１／４として、図７と同様に振幅最大値を求めた場合に、振幅最大値は４５〜４９の値を示すこととなる。
【００４４】
これにより、再生サンプリングクロック間隔を１Ｔとした場合よりも振幅最大値の精度は低下するが、少ない情報量で振幅最大値を得ることにより、消費電力の低下を実現することができる。
【００４５】
ところで、上述した信号振幅測定装置が行う各処理（例えば、減算回路２０６、２０７、２１０における減算処理、差分絶対値検出回路２０５における右点−左点の絶対値の算出処理、最小値選択回路２０８における最小値の選択処理、大小比較回路２０９における差分絶対値検出回路２０５と最小値選択回路２０８から取得した値の比較処理、最大値選択回路２１３における振幅最大値選択処理等）は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を含むコンピュータにプログラムを実行させることによって実現してもよい。
【００４６】
一例として、実施の形態１で説明した大小比較回路２０９の処理内容をコンピュータに実行させるための手順について説明する。図１０は、振幅最大値を特定するための手順を示すフローチャートである。ステップＳ１では、コンピュータは、差分絶対値検出回路２０５から値（Ａ）と最小値選択回路２０８から値（Ｂ）を取得する。ステップＳ２では、コンピュータは、値（Ａ）と値（Ｂ）の大小を比較する。（Ａ）≦（Ｂ）の関係を満たす場合は、遅延素子２０２から取得した信号値を振幅最大値として特定する（Ｓ３）。（Ａ）≦（Ｂ）の関係を満たさない場合は、遅延素子２０２から取得した信号値に補間値を加算した値を振幅最大値として特定する（Ｓ４）。
【００４７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
５０ Ａ／Ｄ変換回路
１００ マーク／スペース振幅最大値検出回路
２００ 最短マーク／最短スペース振幅値検出回路
２０１〜２０３ 遅延素子
２０４ データ検出回路
２０５ 差分絶対値検出回路
２０６〜２０７、２１０ 減算回路
２０８ 最小値選択回路
２０９ 大小比較回路
２１１ 最大値検出回路
２１２ 最大値推定回路
２１３ 最大値選択回路
３００ 全信号振幅平均演算回路
４００ 記録パワー／記録ストラテジ反映回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は信号振幅測定装置及び信号振幅測定方法に関し、特に振幅最大値検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）に代表される光ディスクからの再生波形は、一般的にアシンメトリのないアイの開いた状態が性能の良い状態である。アシンメトリがあるとマークとスペースのバランスが崩れていることに相当し、また、アイが開いていなければジッタが多く、共に再生性能に影響する。再生波形をオシロスコープで確認すると幾つかの振幅レベルに開いている。再生波形の振幅中心レベルに対し、マーク側の長マーク振幅レベル、最短マーク振幅レベル、その間の幾つかの振幅レベルと、スペース側の長スペース振幅レベル、最短スペース振幅レベル、その間の幾つかの振幅レベルがそれぞれ同じ比率で開いている状態が良い。また、最短マーク/最短スペースは記録再生性能に大きく関わるので、その振幅レベルが振幅中心レベル近傍ではなく開いている状態が良い。
【０００３】
これらを自動的に測定するには、再生波形からそれぞれの振幅レベルの振幅値を求めれば良い。振幅値の測定下限を０とすれば、長マーク/長スペースがほぼ最大振幅値/最小振幅値をとる。振幅中心レベルは全サンプル値の平均を算出すれば求まる。しかし、最短マーク/最短スペースの振幅値は単純には求められない。最短マーク/最短スペースの判定が難しいからである。
【０００４】
ＤＶＤ、ＣＤ（Compact Disk）の場合、最短マーク/最短スペースは３Ｔ(Ｔ：記録チャネルビット)である。近年はＰＲＭＬ（Partial Response Most Likelihood）処理方式による波形再生が主流になってきており、これを用いることで３Ｔの検出が可能である。しかし、ＰＲＭＬ処理後ではデジタル処理された整形波形であって、実際の光ディスクからの再生波形ではない為、その結果を基に３Ｔマーク/３Ｔスペースの振幅値を定義しても本来の振幅値とは異なってしまう。よって、ＰＲＭＬ処理される前のＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換後のＲＦ（Radio Frequency）信号から３Ｔマーク／３Ｔスペースを検出し、その振幅値を求めるのが良い。しかし、その時点では３Ｔマーク／３Ｔスペースの検出は難しい為、Ａ／Ｄ変換後のＲＦ信号を一時的にバッファリングしておき、ＰＲＭＬ処理後の３Ｔマーク／３Ｔスペース検出情報を基に、バッファリングデータの中から３Ｔマーク／３Ｔスペース振幅値を検出する方法がある。以下に、特許文献１について図１１を用いて説明する。
【０００５】
光ディスクから読み出した信号をＡ／Ｄ変換器４でデジタルＲＦ信号に変換し、一時的にバッファ回路８に格納する。そして、ＰＲＭＬ処理の等化回路５、複合回路６により２値データに変換して検出回路７で特定のデータパターンを検出し、その間の演算処理時間分バッファ回路８に格納しておいたＲＦ信号から、特定のデータパターンに対応するＲＦ信号を抽出する構成である。この特定データパターンが３Ｔマーク／３Ｔスペースであれば、その際の振幅値を取得できる。更には、ディジタルサンプリング情報がマーク／スペースの最大値となるとは限らないことから、補間回路９で真の最大値を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２７６８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の構成では、Ａ／Ｄ変換後のＲＦ信号を一時的に格納しておくバッファ回路が必要となる。ＰＲＭＬ処理には数十サンプルから百以上のサンプルをバッファリングするメモリが必要となり、回路規模が増加してしまう。さらに、特定のデータパターン検出が必要であり、最短マーク／最短スペースを検出するためには、ＤＶＤ、ＣＤであれば３Ｔマーク／３Ｔスペース検出回路が必要でありさらに回路が増加することとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様にかかる信号振幅測定装置は、複数のサンプル点を含むデジタル信号から連続して得られる第１のサンプル点と第２のサンプル点と第３のサンプル点の信号値が、当該第２のサンプル点の信号値が当該第１のサンプル点と当該第３のサンプル点の信号値以上となる関係又は当該第２のサンプル点の信号値が当該第１のサンプル点と当該第３のサンプル点の信号値以下となる関係を満たすサンプル点を取得するサンプル点取得部と、前記第１のサンプル点の信号値と前記第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値を算出する第１の演算部と、前記第２のサンプル点の信号値と前記第１のサンプル点の信号値の差分の絶対値と前記第２のサンプル点の信号値と前記第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値のうち小さいほうの絶対値を選択する第２の演算部と、前記第１の演算部により算出された絶対値と前記第２の演算部により算出された絶対値に基づいて前記デジタル信号の振幅値を特定する振幅値特定部と、を備えるものである。
【０００９】
また、本発明の第２の態様にかかる信号振幅測定方法は、複数のサンプル点を含むデジタル信号から連続して得られる第１のサンプル点と第２のサンプル点と第３のサンプル点の信号値が、当該第２のサンプル点の信号値が当該第１のサンプル点と当該第３のサンプル点の信号値以上となる関係又は当該第２のサンプル点の信号値が当該第１のサンプル点と当該第３のサンプル点の信号値以下となる関係を満たすサンプル点を取得するステップと、前記第１のサンプル点の信号値と前記第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値を算出するステップと、前記第２のサンプル点の信号値と前記第１のサンプル点の信号値の差分の絶対値と前記第２のサンプル点の信号値と前記第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値のうち小さいほうの絶対値を選択するステップと、前記絶対値を算出するステップにより算出された絶対値と、前記絶対値を選択するステップにより選択された絶対値に基づいて前記デジタル信号の振幅値を特定するステップと、を備えることである。
【００１０】
振幅値が特定の関係を満たすサンプル点を抽出することにより、デジタル信号の振幅値を求めることが可能となる。これより、回路規模を増大させることなくデジタル信号の振幅値を求めることが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、回路規模の削減を図ることができる信号振幅測定装置及び信号振幅測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１にかかる信号振幅測定装置の構成図である。
【図２】実施の形態１にかかる最短マーク／最短スペース振幅値検出回路の構成図である。
【図３】実施の形態１にかかるチャネルクロックと信号値を示すグラフである。
【図４】実施の形態１にかかるチャネルクロックと信号値を示すグラフである。
【図５】実施の形態１にかかるチャネルクロックと信号値を示すグラフである。
【図６】実施の形態１にかかるチャネルクロックと信号値の大小関係を示す図である。
【図７】実施の形態１にかかる振幅最大値の算出に用いるパラメータを示す図である。
【図８】実施の形態２にかかるチャネルクロックと信号値を示すグラフである。
【図９】実施の形態２にかかる振幅最大値の算出に用いるパラメータを示す図である。
【図１０】実施の形態１と２にかかる振幅最大値の算出処理を示すフローチャートである。
【図１１】従来の信号振幅測定装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態１にかかる信号振幅測定装置の構成を示す図である。
【００１４】
信号振幅測定装置は、Ａ／Ｄ変換回路５０、マーク／スペース振幅最大値検出回路１００と、最短マーク／最短スペース振幅値検出回路２００と、全信号振幅平均演算回路３００と、記録パワー／記録ストラテジ反映回路４００とを備えている。
【００１５】
Ａ／Ｄ変換回路５０は、ＤＶＤ等の光ディスクから再生されたＲＦ信号波形を取得する。Ａ／Ｄ変換回路５０は、取得したＲＦ信号波形をデジタル信号に変換する。変換したデジタル信号は、マーク／スペース振幅最大値検出回路１００と、最短マーク／最短スペース振幅値検出回路２００と、全信号振幅平均演算回路３００に出力される。
【００１６】
マーク／スペース振幅最大値検出回路１００は、ＤＶＤ等の光ディスクに情報が記録されているマークから得られる再生信号の振幅最大値を検出する。また、マークとマークの間のスペースから得られる再生信号についても、振幅最大値を検出する。振幅最大値は、所定の期間内の極大点における振幅値を示す。検出した振幅最大値は、記録パワー／記録ストラテジ反映回路４００に出力される。
【００１７】
最短マーク／最短スペース振幅値検出回路２００は、ＤＶＤ等の光ディスクに情報が記録されているマークのうち最短マーク長のマークから得られる再生信号の振幅最大値を検出する。また、マークとマークの間のスペースのうち、最短スペース長のスペースから得られる再生信号の振幅最大値を検出する。最短マーク／最短スペース振幅値検出回路２００における振幅最大値の検出処理は後に詳述する。検出した最短マーク／最短スペース振幅値は、記録パワー／記録ストラテジ反映回路４００に出力される。
【００１８】
全信号振幅平均演算回路３００は、全デジタル信号のサンプル点における信号値の平均値を演算することにより、全信号の振幅平均値を算出する。振幅平均値は、所定の期間内において取得したデジタル信号のサンプル点における信号値から算出する。検出した全信号振幅平均値は、記録パワー／記録ストラテジ反映回路４００に出力される。
【００１９】
記録パワー／記録ストラテジ反映回路４００は、マーク／スペース振幅最大値検出回路１００と、最短マーク／最短スペース振幅値検出回路２００と、全信号振幅平均演算回路３００から取得した振幅値に基づいて、最短マーク／最短スペースにおける振幅値が全信号の平均振幅値、マーク／スペース振幅最大値検出回路１００の振幅値と比較して所望の振幅値を有しているか否かを判断する。所望の振幅値とは、アイパターンによる信号評価を行った場合に、十分な大きさの振幅値を有する、いわゆるアイが開いている状態となる振幅値を示している。このようにして得られた振幅値の情報に基づいて、記録再生品質を向上すべく記録パワーを変化させ、高い記録品質を得られる記録ストラテジを設定する。
【００２０】
次に、図２を用いて本発明の実施の形態１にかかる最短マーク／最短スペース振幅値検出回路２００の構成例について説明を行う。
【００２１】
最短マーク／最短スペース振幅値検出回路２００は、遅延素子（Ｄ）２０１乃至２０３と、データ検出回路２０４と、差分絶対値検出回路２０５と、減算回路２０６、２０７、２１０と、最小値選択回路２０８と、大小比較回路２０９と、最大値検出回路２１１と、最大値推定回路２１２と、最大値選択回路２１３を備えている。ここで、遅延素子２０１乃至２０３とデータ検出回路２０４は、サンプル点取得部に対応し、差分絶対値検出回路２０５は、第１の演算部に対応し、減算回路２０６乃至２０７と最小値選択回路２０８は、第２の演算部に対応し、大小比較回路２０９と減算回路２１０と最大値検出回路２１１と最大値推定回路２１２と最大値選択回路２１３は、振幅値特定部に対応する。
【００２２】
遅延素子２０１乃至２０３は、Ａ／Ｄ変換回路５０から連続して入力されたデジタル信号のサンプル点を、１クロックずつ遅延させて取得する。これにより、遅延素子２０１の有するサンプル点は遅延素子２０３の有するサンプル点に対して２クロック分遅延することとなる。
【００２３】
データ検出回路２０４は、遅延素子２０１から取得したサンプル点を右点のサンプル点とし、遅延素子２０２から取得したサンプル点を中点のサンプル点とし、遅延素子２０３から取得したサンプル点を左点のサンプル点とする。データ検出回路２０４は、それぞれ取得したサンプル点の信号値を比較する。比較した結果、中点の信号値≧左点の信号値、かつ、中点の信号値≧右点の信号値、の関係を満たす３点を検出した場合に検出結果を最大値選択回路２１３に出力する。
【００２４】
差分絶対値検出回路２０５は、遅延素子２０３と遅延素子２０１から出力されるサンプル点を取得する。遅延素子２０１から取得したサンプル点は、遅延素子２０３から取得したサンプル点に対して２クロック分遅延している状態である。差分絶対値検出回路２０５は、取得したサンプル点の信号差分値の絶対値を算出する。差分絶対値検出回路２０５によって算出された値を（Ａ）とする。算出された値（Ａ）は、大小比較回路２０９及び減算回路２１０に出力される。
【００２５】
減算回路２０６は、遅延素子２０２と遅延素子２０１から出力されるサンプル点を取得する。遅延素子２０１から取得したサンプル点は、遅延素子２０２から取得したサンプル点に対して１クロック分遅延している状態である。減算回路２０６は、遅延素子２０２より取得したサンプル点の信号値から遅延素子２０１より取得したサンプル点の信号値を減算する。減算回路２０６により算出された値は、最小値選択回路２０８に出力される。
【００２６】
減算回路２０７も同様に、遅延素子２０３と遅延素子２０２から出力されるサンプル点を取得する。遅延素子２０２から取得したサンプル点は、遅延素子２０３から取得したサンプル点に対して１クロック分遅延している状態である。減算回路２０７は、遅延素子２０２より取得したサンプル点の信号値から遅延素子２０３より取得したサンプル点の信号値を減算する。減算回路２０７により算出された値は、最小値選択回路２０８に出力される。
【００２７】
最小値選択回路２０８は、減算回路２０６及び２０７から取得した演算結果を比較し、小さいほうの値を選択する。ここで選択された値を（Ｂ）とする。選択された値（Ｂ）は、大小比較回路２０９及び減算回路２１０に出力される。
【００２８】
大小比較回路２０９は、（Ａ）と（Ｂ）の値を比較する。（Ａ）≦（Ｂ）という関係の場合、最大値検出回路２１１において、遅延素子２０２から取得したサンプル点における信号値を振幅最大値として検出する。（Ａ）＞（Ｂ）という関係の場合、最大値推定回路２１２において、遅延素子２０２から取得したサンプル点における信号値と減算回路２１０から取得した（Ａ）−（Ｂ）の値に基づいて、振幅最大値を推定する。振幅最大値の推定方法については、後に詳述する。最大値検出回路２１１によって検出された振幅最大値と最大値推定回路２１２によって推定された振幅最大値は、最大値選択回路２１３に出力される。
【００２９】
最大値選択回路において、データ検出回路２０４から、中点の信号値≧左点の信号値、かつ、中点の信号値≧右点の信号値、の関係を満たす３点であるとする検出結果を取得した場合に、大小比較回路２０９で（Ａ）≦（Ｂ）のときは最大値検出回路２１１にて検出した結果を振幅最大値として選択し、（Ａ）＞（Ｂ）のときは最大値推定回路２１２で推定した結果を振幅最大値として選択する。このようにして選択された振幅最大値は、記録パワー／記録ストラテジ反映回路４００に出力される。
【００３０】
次に、図３乃至図５を用いて、最短マーク／最短スペースの振幅値の特定方法について、具体的に説明を行う。図３は前述したように、チャネルクロック毎の信号値を示している。図３のグラフにおいては、３Ｔで信号値の正負が切り替わっていることから、３Ｔでマークとスペースが切り替わっていることを示している。ここでは、信号値が正の値を示す区間をマークから得られた再生信号とし、信号値が負の値を示す区間をスペースから得られた再生信号とする。信号値は、０Ｔから６Ｔにおいて、０、４３、４３、０、−４３、−４３、０と推移している。各チャネルクロックにおける信号値については、図７を用いて後に詳述する。０Ｔ乃至６Ｔ位置における信号値の最大値は４３であり、最小値は−４３である。しかし、図３の波形から分かるように、実際には２Ｔと３Ｔの間に信号値が最大となる値が存在しており、４Ｔと５Ｔの間に信号値が最小となる値が存在している。
【００３１】
次に、サンプリング位置を０．５Ｔずらした波形を図４に示す。波形そのものは図３と同じであるが、サンプリング位置をずらしたことにより、信号値の真の最大値及び最小値を取得することができる。この場合、信号値の最大値は４９で最小値は−４９となる。
【００３２】
このように、サンプリング位置により信号値が真の最大値になる場合もあれば、ならない場合もある。信号値が真の最大値にならない場合は、取得した信号値を最大値として振幅最大値を特定すると、信号値が真の最大値のときよりも振幅が小さくなってしまい、正しい結果を反映することができない。よって、このような場合は信号値を補間することにより信号値の真の最大値の推定値を算出し、その値を振幅最大値として扱うことでほぼ正しい結果を返すことができる。検出した信号値の最大値をそのまま用いるか、それとも推定値を算出して用いるかは、大小比較回路２０９により判断される。上述したように（Ａ）≦（Ｂ）の場合は、図４のように左点と右点がほぼ同じ信号値ということであり、取得した中点が信号値の最大値に相当する。（Ａ）＞（Ｂ）の場合は、図３のように中点と右点（或いは中点と左点）がほぼ同じ信号値ということであり、その間に信号値の真の最大値が存在することから、信号値の真の最大値を求めるため推定値を算出する必要がある。
【００３３】
（Ａ）＞（Ｂ）の場合、中点の信号値が一番高いものの、真の最大値ではないため、補間値を演算により求め、求められた補間値をその不足分として中点に加算する。加算する値は（（Ａ）−（Ｂ））×補正係数、とする。ここで、図７を用いて、図３乃至４のグラフの信号値と、振幅最大値をまとめた関係について説明する。
【００３４】
サンプリングは１Ｔ単位であるが、０．１Ｔ刻みの信号値の推移を縦方向に示す。そのため、サンプリングは０Ｔの次は１Ｔ、その次は２Ｔとなる。同様に、先頭のサンプリングが０．１Ｔの場合、次のサンプリングは１．１Ｔ、その次は２．１Ｔとなる。先頭のサンプリングが０．２Ｔの場合も同様に、０．２Ｔ、１．２Ｔ、２．２Ｔとサンプリングされる。各サンプリングにより取得した信号値をチャネルクロックの右側に示す。チャネルクロックが０Ｔのときの信号値は０であり、チャネルクロックが０．１Ｔのときの信号値は５．１９である。これら信号値の整数部分だけを抜き出した値を、左点、中点、右点の列に示す。サンプルクロック０Ｔ、１Ｔ、２Ｔについて示したものが図３である。また、サンプルクロック０．５Ｔ、１．５Ｔ、２．５Ｔについて示したものが図４である。図４からさらにサンプルクロックを０．５Ｔずらしたものが図５となるが、この場合は図３と同様のグラフとなる。
【００３５】
さらに、図７の（Ａ）、（Ｂ）、（Ａ）−（Ｂ）の列に、それぞれのチャネルクロックの場合における（Ａ）、（Ｂ）、（Ａ）−（Ｂ）の値を記載する。この時、演算に用いる値は、左点、中点、右点の列に示される整数の数値を用いる。中点のチャネルクロックが１．４Ｔ乃至１．６Ｔの範囲では、（Ａ）≦（Ｂ）となるため、中点の信号値４９が振幅最大値となる。その他の範囲は（Ａ）＞（Ｂ）となるため、中点がそのまま振幅最大値とはならない。そのため、補正係数を１／８として、（（Ａ）−（Ｂ））×１／８により求めた値を中点の信号値に加算した値を振幅最大値の列に記載する。この結果、サンプルクロックが１Ｔ乃至１．３Ｔと１．７Ｔ乃至２Ｔの範囲で振幅最大値が４８となり、中点のサンプルクロックが１．４Ｔ乃至１．６Ｔの範囲の振幅最大値４９とほぼ同等となる。これにより、どの範囲においても適切な振幅最大値を求めることができるようになる。なお、補正係数は、演算の容易性を考えて２のべき乗値とすることが好ましい。これにより、ビットシフトと加算器だけで乗算することができる。
【００３６】
上記のように、（Ａ）、（Ｂ）の値、さらには必要により補正係数を用いて信号推定値を算出することにより、マークから得られる再生信号の振幅最大値を求めることができるようになる。ここで、中点を最大値に持つ左点、中点、右点の３点はマーク長が３Ｔの場合のみではなく、マーク長が４Ｔ、５Ｔ、更には、１０Ｔ以上の波形においても局所的に存在する。これより、どの振幅最大値が、マーク長が最短の３Ｔの場合の振幅最大値かは判定できない。そこで、マーク長を３Ｔとする振幅最大値は、振幅最大値として求めた値における最小値と設定する。この場合、最大値選択回路２１３は、最大値検出回路２１１もしくは最大値推定回路２１２から取得した所定の時間における振幅最大値の中から最小値を選択する。最大値選択回路２１３は、選択した値をマーク長が３Ｔの振幅最大値として記録パワー／記録ストラテジ反映回路４００に出力する。
【００３７】
図６に各チャネルクロックの振幅のイメージを示す。振幅最大値を見ると、３Ｔは４Ｔよりも小さく、４Ｔは５Ｔよりも小さい。更に、マーク長が長い波形になってくると、振幅最大値はほぼ同等となり振幅最大値での平坦部が長いか短いかの違いとなる。これより、全体の中での最小の振幅最大値を示すものがマーク長を３Ｔとする振幅最大値とすることができる。
【００３８】
ここで、最短マークの他の振幅最大値特定方法として、前述した方法により求めた振幅最大値が、保持している振幅最大値の中の最小値よりも小さかったらその値を、マーク長を３Ｔとする振幅最大値として更新し保持する。さらに、ある一定のクロック数毎や、振幅値の推移からマークを検出する毎等に保持している値にある値を加算した値を更新し、保持していくこともできる。これにより求まる結果は、ほぼマーク長を３Ｔとする振幅の平均値に相当することとなる。
【００３９】
また、信号値からマーク長が３Ｔと４Ｔとなる振幅最大値を切り分けることができる場合、その境界以下の信号値をマーク長３Ｔの振幅最大値としてもよい。具体的には、マーク長が３Ｔとなる信号値の最大値はある信号値以下であり、マーク長が４Ｔとなる信号値の最大値はある信号値以上である場合に、ある信号値以下の信号の最大値を、マーク長を３Ｔとする振幅最大値としてもよい。ここで、時間軸からマーク長の３Ｔと４Ｔを切り分けることができるなら、マーク長を３Ｔとする再生信号を取得している時間の場合は、その時間に得られた振幅最大値は、マーク長３Ｔの振幅最大値とすることもできる。
【００４０】
また、データ検出回路２０４は、所定の関係を満たす３点のサンプル点を抽出した場合に、取得した３点のサンプル点を差分絶対値検出回路２０５と、減算回路２０６と、減算回路２０７に出力してもよい。この場合、差分絶対値検出回路２０５と、減算回路２０６と、減算回路２０７は、データ検出回路２０４から取得した値を基に演算を行う。これにより、所定の関係を満たすサンプル点のみ振幅最大値を算出するための演算に用いることが可能となり、信号振幅測定装置全体の処理負荷を低減させることが可能である。
【００４１】
上記は主にマークから得られる再生信号の振幅最大値の検出方法について記載したが、スペースから得られる再生信号の振幅最大値の検出方法についても同様にして検出可能である。マークから得られる再生信号とスペースから得られる再生信号は逆極性の波形を有するため、データ検出回路２０４においては、中点の信号値が左点の信号値以下でありかつ右点の信号値以下である関係を満たすサンプル点を抽出する。また、スペース長を３Ｔとする振幅最大値は、振幅最大値として求めた値における最大値と設定する。この場合、最大値選択回路２１３は、最大値検出回路２１１もしくは最大値推定回路２１２から取得した所定の時間における振幅最大値の中から最大値を選択する。それ以外の処理はマークから得られる再生信号の振幅最大値の検出方法と同様である。
【００４２】
（実施の形態２）
実施の形態１においては、再生サンプリングクロック＝記録チャネルクロックとした場合について説明した。ここで、再生サンプリングクロックは記録チャネルクロックよりも低い周波数としてもよい。再生サンプリングクロックは周波数が高いほど、より多くの情報が得られるのでＲＦ信号から得られる情報量も多くなる。これにより、振幅最大値として検出した値がほぼそのまま振幅最大値になるため、振幅最大値を求めるには好ましい。しかし、再生サンプリングクロックの周波数が高いと消費電力が高くなり、特に近年のＤＶＤ等の光ディスクの動作においては高倍速動作を行わせることが多いため、クロック周波数は低くして動作させることが望ましい。
【００４３】
図８の例では、再生サンプリングクロック間隔を１．８Ｔとしている。ここで、再生サンプリングクロック間隔を１．８Ｔとしてマークから得られる再生信号の振幅最大値を求める場合に、スペースから得られる再生信号の振幅値も用いることとなる。このような場合においては、抽出するデジタル信号の３点のうち、中点がマークから得られる再生信号として用いることにより、マークから得られる再生信号の振幅最大値を求めることが可能である。再生サンプリングクロック間隔を１．８Ｔとした場合の振幅最大値を算出したものが図９となる。図８においては、チャネルクロックを０Ｔ以上の値を示しているが、説明の便宜上図９では、チャネルクロックを−１．２Ｔ以上の値を示している。補正係数を１／４として、図７と同様に振幅最大値を求めた場合に、振幅最大値は４５〜４９の値を示すこととなる。
【００４４】
これにより、再生サンプリングクロック間隔を１Ｔとした場合よりも振幅最大値の精度は低下するが、少ない情報量で振幅最大値を得ることにより、消費電力の低下を実現することができる。
【００４５】
ところで、上述した信号振幅測定装置が行う各処理（例えば、減算回路２０６、２０７、２１０における減算処理、差分絶対値検出回路２０５における右点−左点の絶対値の算出処理、最小値選択回路２０８における最小値の選択処理、大小比較回路２０９における差分絶対値検出回路２０５と最小値選択回路２０８から取得した値の比較処理、最大値選択回路２１３における振幅最大値選択処理等）は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を含むコンピュータにプログラムを実行させることによって実現してもよい。
【００４６】
一例として、実施の形態１で説明した大小比較回路２０９の処理内容をコンピュータに実行させるための手順について説明する。図１０は、振幅最大値を特定するための手順を示すフローチャートである。ステップＳ１では、コンピュータは、差分絶対値検出回路２０５から値（Ａ）と最小値選択回路２０８から値（Ｂ）を取得する。ステップＳ２では、コンピュータは、値（Ａ）と値（Ｂ）の大小を比較する。（Ａ）≦（Ｂ）の関係を満たす場合は、遅延素子２０２から取得した信号値を振幅最大値として特定する（Ｓ３）。（Ａ）≦（Ｂ）の関係を満たさない場合は、遅延素子２０２から取得した信号値に補間値を加算した値を振幅最大値として特定する（Ｓ４）。
【００４７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
５０ Ａ／Ｄ変換回路
１００ マーク／スペース振幅最大値検出回路
２００ 最短マーク／最短スペース振幅値検出回路
２０１〜２０３ 遅延素子
２０４ データ検出回路
２０５ 差分絶対値検出回路
２０６〜２０７、２１０ 減算回路
２０８ 最小値選択回路
２０９ 大小比較回路
２１１ 最大値検出回路
２１２ 最大値推定回路
２１３ 最大値選択回路
３００ 全信号振幅平均演算回路
４００ 記録パワー／記録ストラテジ反映回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサンプル点を含むデジタル信号から連続して得られる第１のサンプル点と第２のサンプル点と第３のサンプル点の信号値が、当該第２のサンプル点の信号値が当該第１のサンプル点と当該第３のサンプル点の信号値以上となる関係又は当該第２のサンプル点の信号値が当該第１のサンプル点と当該第３のサンプル点の信号値以下となる関係を満たすサンプル点を取得するサンプル点取得部と、
前記第１のサンプル点の信号値と前記第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値を算出する第１の演算部と、
前記第２のサンプル点の信号値と前記第１のサンプル点の信号値の差分の絶対値と前記第２のサンプル点の信号値と前記第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値のうち小さいほうの絶対値を選択する第２の演算部と、
前記第１の演算部により算出された絶対値と前記第２の演算部により算出された絶対値に基づいて前記デジタル信号の振幅値を特定する振幅値特定部と、を備える信号振幅測定装置。
【請求項２】
前記振幅値特定部は、前記第１の演算部により算出された絶対値が前記第２の演算部により算出された絶対値よりも小さい場合に、前記第２のサンプル点の信号値を振幅値として特定することを特徴とする請求項１記載の信号振幅測定装置。
【請求項３】
前記振幅値特定部は、前記第１の演算部により算出された絶対値が前記第２の演算部により算出された絶対値よりも大きい場合に、前記第２のサンプル点の信号値と予め定められた補正値に基づいて振幅値を特定することを特徴とする請求項１記載の信号振幅測定装置。
【請求項４】
前記振幅値特定部は、前記第２のサンプル点の信号値が前記第１のサンプル点と前記第３のサンプル点の信号値以上となる関係の時は所定の期間内に特定した複数の振幅値の中で最小の値を示す振幅値を最小のビット長を有するデジタル信号の振幅値として特定し、前記第２のサンプル点の信号値が前記第１のサンプル点と前記第３のサンプル点の信号値以下となる関係の時は所定の期間内に特定した複数の振幅値の中で最大の値を示す振幅値を最小のビット長を有するデジタル信号の振幅値として特定することを特徴とする請求項２又は３記載の信号振幅測定装置。
【請求項５】
前記デジタル信号は、情報記録媒体に記録されているマークとスペースの２値信号から取得した再生信号をデジタル変換することにより取得した信号であることを特徴とする請求項１乃至４記載のいずれか１項に記載の信号振幅測定装置。
【請求項６】
複数のサンプル点を含むデジタル信号から連続して得られる第１のサンプル点と第２のサンプル点と第３のサンプル点の信号値が、当該第２のサンプル点の信号値が当該第１のサンプル点と当該第３のサンプル点の信号値以上となる関係又は当該第２のサンプル点の信号値が当該第１のサンプル点と当該第３のサンプル点の信号値以下となる関係を満たすサンプル点を取得するステップと、
前記第１のサンプル点の信号値と前記第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値を算出するステップと、
前記第２のサンプル点の信号値と前記第１のサンプル点の信号値の差分の絶対値と前記第２のサンプル点の信号値と前記第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値のうち小さいほうの絶対値を選択するステップと、
前記絶対値を算出するステップにより算出された絶対値と、前記絶対値を選択するステップにより選択された絶対値に基づいて前記デジタル信号の振幅値を特定するステップと、を備える信号振幅測定方法。
【請求項１】
複数のサンプル点を含むデジタル信号から連続して得られる第１のサンプル点と第２のサンプル点と第３のサンプル点の信号値が、当該第２のサンプル点の信号値が当該第１のサンプル点と当該第３のサンプル点の信号値以上となる関係又は当該第２のサンプル点の信号値が当該第１のサンプル点と当該第３のサンプル点の信号値以下となる関係を満たすサンプル点を取得するサンプル点取得部と、
前記第１のサンプル点の信号値と前記第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値を算出する第１の演算部と、
前記第２のサンプル点の信号値と前記第１のサンプル点の信号値の差分の絶対値と前記第２のサンプル点の信号値と前記第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値のうち小さいほうの絶対値を選択する第２の演算部と、
前記第１の演算部により算出された絶対値と前記第２の演算部により算出された絶対値に基づいて前記デジタル信号の振幅値を特定する振幅値特定部と、を備える信号振幅測定装置。
【請求項２】
前記振幅値特定部は、前記第１の演算部により算出された絶対値が前記第２の演算部により算出された絶対値よりも小さい場合に、前記第２のサンプル点の信号値を振幅値として特定することを特徴とする請求項１記載の信号振幅測定装置。
【請求項３】
前記振幅値特定部は、前記第１の演算部により算出された絶対値が前記第２の演算部により算出された絶対値よりも大きい場合に、前記第２のサンプル点の信号値と予め定められた補正値に基づいて振幅値を特定することを特徴とする請求項１記載の信号振幅測定装置。
【請求項４】
前記振幅値特定部は、前記第２のサンプル点の信号値が前記第１のサンプル点と前記第３のサンプル点の信号値以上となる関係の時は所定の期間内に特定した複数の振幅値の中で最小の値を示す振幅値を最小のビット長を有するデジタル信号の振幅値として特定し、前記第２のサンプル点の信号値が前記第１のサンプル点と前記第３のサンプル点の信号値以下となる関係の時は所定の期間内に特定した複数の振幅値の中で最大の値を示す振幅値を最小のビット長を有するデジタル信号の振幅値として特定することを特徴とする請求項２又は３記載の信号振幅測定装置。
【請求項５】
前記デジタル信号は、情報記録媒体に記録されているマークとスペースの２値信号から取得した再生信号をデジタル変換することにより取得した信号であることを特徴とする請求項１乃至４記載のいずれか１項に記載の信号振幅測定装置。
【請求項６】
複数のサンプル点を含むデジタル信号から連続して得られる第１のサンプル点と第２のサンプル点と第３のサンプル点の信号値が、当該第２のサンプル点の信号値が当該第１のサンプル点と当該第３のサンプル点の信号値以上となる関係又は当該第２のサンプル点の信号値が当該第１のサンプル点と当該第３のサンプル点の信号値以下となる関係を満たすサンプル点を取得するステップと、
前記第１のサンプル点の信号値と前記第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値を算出するステップと、
前記第２のサンプル点の信号値と前記第１のサンプル点の信号値の差分の絶対値と前記第２のサンプル点の信号値と前記第３のサンプル点の信号値の差分の絶対値のうち小さいほうの絶対値を選択するステップと、
前記絶対値を算出するステップにより算出された絶対値と、前記絶対値を選択するステップにより選択された絶対値に基づいて前記デジタル信号の振幅値を特定するステップと、を備える信号振幅測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２５７５１４（Ｐ２０１０−２５７５１４Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０４８３１（Ｐ２００９−１０４８３１）
【出願日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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