波形等化制御回路および波形等化制御方法
【課題】 非対称性を持った再生信号に対して波形等化制御を行う際の、等化誤差演算、タップ係数値の更新を適切に行うことが可能な波形等化制御技術を提供する。
【解決手段】 波形等化制御回路において、タップ係数値の変更が可能なＦＩＲフィルタ回路５と、この出力に対してビタビ復号処理を行うビタビ復号回路６と、この出力における複数の等化レベルに応じたタイミングを生成するターゲットデコーダ８と、各等化レベルに対するタイミングとそれに対応する等化レベル目標値を選択するターゲット選択回路１１と、選択したタイミングに従い、選択した等化レベル目標値とＦＩＲフィルタ回路５の出力値との間の誤差値を演算する誤差演算回路１２と、求めた誤差値からタップ係数値を演算し、ＦＩＲフィルタ回路５へのタップ係数の更新を行う係数制御回路１３とを備える。
【解決手段】 波形等化制御回路において、タップ係数値の変更が可能なＦＩＲフィルタ回路５と、この出力に対してビタビ復号処理を行うビタビ復号回路６と、この出力における複数の等化レベルに応じたタイミングを生成するターゲットデコーダ８と、各等化レベルに対するタイミングとそれに対応する等化レベル目標値を選択するターゲット選択回路１１と、選択したタイミングに従い、選択した等化レベル目標値とＦＩＲフィルタ回路５の出力値との間の誤差値を演算する誤差演算回路１２と、求めた誤差値からタップ係数値を演算し、ＦＩＲフィルタ回路５へのタップ係数の更新を行う係数制御回路１３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置の再生技術に関し、特に、光ディスクから読み出された再生信号に対して適応等化を行う波形等化制御回路及び制御方法に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などの光ディスクに対する再生装置は、ディスクからの再生信号に対する２値化（“０”、“１”データへの変換）は従来からデータスライス方式が用いられてきた（非特許文献１参照）。データスライス方式は、スライスレベルと再生信号の大小比較で２値化を行い、２値化信号に対する同期クロック生成、復調処理を行うことでディスク上の記録ピット、マークとして記録されている情報の再生を行う。
【０００３】
近年、ＤＶＤの高速記録再生技術や、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等の高密度ディスクが開発されており、ＣＤと比較してディスク再生信号のＳ／Ｎ、振幅が劣る理由で従来のデータスライス方式では高い信頼性で再生を行うことが困難になりつつある。
【０００４】
そこで、光ディスクの再生信頼性を向上させる目的で、ハードディスク装置に適用されてきたＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）が光ディスク装置にも採用され、エラーレート改善が図られる。ＰＲＭＬは、ＰＲ等化器とビタビ復号器で構成され、ＰＲ等化器はＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ、ビタビ復号器はブランチメトリック演算、パスメトリック演算、パスメモリの更新など、ビタビ復号アルゴリズムに従った処理回路で構成される（特許文献１参照）。
【０００５】
光ディスクからの再生信号などは、常に一定の品質（Ｓ／Ｎ、振幅、波形の非対称性）で伝送されるわけではない。そこで、このＦＩＲフィルタのフィルタ特性を決定するタップ係数を再生状態に従い適切に制御する適応等化方法が、近年、光ディスク装置に採用され始め、特に短波長レーザーを用いるＢｌｕ−ｒａｙディスクに対する再生においては必須の信号処理技術となりつつある。適応制御アルゴリズムとしては、ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムが知られている。その基本式は、
Ｃ（ｎ＋１）＝Ｃ（ｎ）−μ×ｅ（ｎ）×ｘ（ｎ） 式（１）
式（１）の通りである。
【０００６】
右辺のＣ（ｎ）は時刻（ｎ）のタップ係数値、μは減衰率でステップサイズパラメータとも呼ばれる。ｅ（ｎ）は時刻（ｎ）のＦＩＲフィルタ出力と教師（ターゲット）信号との誤差値、ｘ（ｎ）は時刻（ｎ）のＦＩＲフィルタ入力である。右辺の演算から時刻（ｎ＋１）のタップ係数値Ｃ（ｎ＋１）を求め、ＦＩＲフィルタに供給する。ここで、Ｃ（ｎ＋１）、Ｃ（ｎ）、μ、ｅ（ｎ）、ｘ（ｎ）、ｎは全て自然数である。この演算アルゴリズムに従い随時タップ係数を演算、更新することで、誤差ｅ（ｎ）を減衰させる。つまり、再生信号の状態に応じてＦＩＲフィルタの特性を動的に調整することで、再生信頼性を確保することが可能となる（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０―３２６４５６号公報
【特許文献２】特開２００１―１８９０５２号公報（第３頁）
【非特許文献１】ＣＤ−オーディオからパソコンへ− 林 謙二編著、コロナ社（第５８頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記のような再生装置において、特に追記型、書き換え型光ディスクからの再生信号は記録時の環境や、記録装置毎に生じるレーザーパワー調整ばらつき、光ディスクの記録特性ばらつきなどのさまざまな要因でオーバーパワー、アンダーパワー気味に記録され、そのディスク再生信号は非対称性を持つ場合がある。このような再生信号に対して、ＰＲＭＬ方式、あるいは適応等化制御を用いる場合でもエラーレートの改善が図れないことが課題として挙げられる。
【０００８】
特に、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等、最小マーク長２Ｔ（Ｔは整数でチャネルビットレート）を含む高密度記録の場合は、再生信号における２Ｔ信号の振幅はＤＶＤの最小マーク長３Ｔと比較して小さく、再生信号の非対称性や、ＳＮＲ劣化時等の場合には、適応等化制御の誤差が不用意に変動し、正しいタップ係数の更新が困難となる。従って、復調処理後のエラーレートを悪化させ、安定した再生信頼性の確保が困難であるという課題がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、特に光ディスク装置に対して上記課題を解決し、非対称性を持った再生信号に対して波形等化制御を行う際の、等化誤差演算、タップ係数値の更新を適切に行うことが可能な波形等化制御回路及び制御方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１２】
（１）本発明は、光ディスク再生信号に対する波形等化制御回路に適用され、以下のような特徴を有するものである。
【００１３】
（１１）タップ係数値の変更が可能なＦＩＲフィルタと、ＦＩＲフィルタの出力に対してビタビ復号処理を行う復号手段と、復号手段の出力における複数の等化レベルに応じたタイミングを生成する生成手段と、生成手段による各等化レベルに対するタイミングとそれに対応する等化レベル目標値を選択する選択手段と、選択手段で選択したタイミングに従い、選択した等化レベル目標値とＦＩＲフィルタの出力値との間の誤差値を演算する誤差演算手段と、誤差演算手段で求めた誤差値からタップ係数値を演算し、ＦＩＲフィルタへのタップ係数の更新を行う係数制御手段とを備える。
【００１４】
（１２）前記（１１）において、誤差演算手段で求めた誤差値は、Ｍサンプル（Ｍは正の整数）の誤差値に対する平均値である。
【００１５】
（１３）前記（１１）において、係数制御手段は、誤差演算手段で求めた誤差値と判定閾値とを比較し、（誤差値）≦（判定閾値）の関係が成立した場合に、ＦＩＲフィルタへのタップ係数の更新を停止する制御手段を備える。
【００１６】
（２）さらに、本発明は、光ディスク再生信号に対する波形等化制御方法に適用され、以下のような特徴を有するものである。
【００１７】
（２１）ＦＩＲフィルタの出力に対してビタビ復号処理を行い、ビタビ復号処理の出力における複数の等化レベルに応じたタイミングを生成し、生成した各等化レベルに対するタイミングとそれに対応する等化レベル目標値を選択し、選択したタイミングに従い、選択した等化レベル目標値とＦＩＲフィルタの出力値との間の誤差値を演算し、演算で求めた誤差値からタップ係数値を演算する。
【００１８】
（２２）前記（２１）において、各等化レベル毎の等化レベル目標値とＦＩＲフィルタの出力とから誤差値をそれぞれ演算し、誤差値が最小となるように、各等化レベルに対する等化レベル目標値を更新する。
【００１９】
（３）また、本発明は、光ディスク再生信号に対する波形等化制御回路に適用され、以下のような特徴を有するものである。
【００２０】
（３１）タップ係数の変更が可能なＦＩＲフィルタと、ＦＩＲフィルタの出力に対してビタビ復号処理を行う復号手段と、復号手段の入力波形に応じて、復号手段で用いる等化レベルに追従させる追従手段と、追従手段より得られる各等化レベルと、あらかじめ設定される各等化レベル固定値から等化レベル目標値の選択を行う選択手段と、復号手段の出力における複数の等化レベルに応じたタイミングを生成する生成手段と、生成手段による各等化レベルに対するタイミングとそれに対応する等化レベル目標値を選択する選択手段と、選択手段で選択したタイミングに従い、選択した等化レベル目標値とＦＩＲフィルタの出力値との間の誤差値を演算する誤差演算手段と、誤差演算手段で求めた誤差値からタップ係数値を演算し、ＦＩＲフィルタへのタップ係数の更新を行う係数制御手段とを備える。
【００２１】
（３２）前記（３１）において、係数制御手段にはタップ係数の更新１回当たりの更新量を決定する第１の減衰率が与えられ、追従手段には等化レベル追従変動量を決定する第２の減衰率が与えられ、第１の減衰率と第２の減衰率との関係は、（第１の減衰率）≪（第２の減衰率）である。
【００２２】
（３３）前記（３１）において、ＦＩＲフィルタへのタップ係数更新は、追従手段における第２の減衰率に対する減衰時間の経過後に開始される。
【００２３】
（３４）前記（３１）において、係数制御手段においてＦＩＲフィルタへのタップ係数更新を行う場合は、追従手段における等化レベルへの追従動作を停止する。
【発明の効果】
【００２４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００２５】
本発明によれば、適応等化制御に必要な誤差演算において、演算の対象となる等化レベルと、そのレベルに対するデコードタイミングを選択することで、非対称性を持った再生信号や、振幅レベルの劣化した再生信号に対し、等化レベルを絞り込んだ波形等化制御を行うことができる。特に、再生信号の非対称性に対する再生信号の劣化が現れやすい等化レベルを誤差演算、タップ係数の更新制御、収束判定から除外することで、瞬間的に異常な振幅が現れた場合の誤差演算、タップ更新を除外することが可能となり、適応等化制御におけるタップ更新制御、収束判定に伴うタップ係数ホールドを適切に制御することが可能となる。
【００２６】
また、本発明によれば、等化レベル別の誤差平均値から、再生状態に応じた適切な目標レベルを設定することが可能となり、適切な適応等化制御を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２８】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について、図１及び図２を用いて説明する。
【００２９】
図１は本発明の第１の実施の形態に適用される波形等化制御回路を光ディスク装置に適用した場合の構成図であり、図２は図１において適応等化制御を行う上で、ビタビ復号器の出力に対する処理から、ＦＩＲフィルタ出力と教師（ターゲット）信号との誤差演算を行うまでの処理を示した説明図である。
【００３０】
図１において、光ディスク装置は、光ディスク１、この光ディスク１の記録層にアクセスして記録マーク、ピットの読み取りを行う光ヘッド２、光ディスク１に対するレーザー照射からの戻り光に対する信号の増幅を行い、再生信号として出力するプリアンプ３や、光ディスク装置全体を制御し、固定目標レベル、減衰率Ａ、収束閾値の設定を制御するシステムコントローラ１５、光ディスク再生信号に対する波形等化制御を行う波形等化制御回路１８などから構成される。
【００３１】
波形等化制御回路１８は、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）４、タップ係数値の変更が可能なＦＩＲフィルタであるＦＩＲフィルタ回路５、ＦＩＲフィルタ回路５の出力に対してビタビ復号処理を行う復号手段であるビタビ復号回路６、データ復調回路７、ビタビ復号回路６の出力における複数の等化レベルに応じたタイミングを生成する生成手段であるターゲットデコーダ８、遅延回路（１）９、遅延回路（２）１０、ターゲットデコーダ８による各等化レベルに対するタイミングとそれに対応する等化レベル目標値を選択する選択手段であるターゲット選択回路１１、ターゲット選択回路１１で選択したタイミングに従い、選択した等化レベル目標値とＦＩＲフィルタ回路５の出力値との間の誤差値を演算する誤差演算手段である誤差演算回路１２、誤差演算回路１２で求めた誤差値からタップ係数値を演算し、ＦＩＲフィルタ回路５へのタップ係数の更新を行う係数制御手段である係数制御回路１３、収束判定回路１４などから構成される。
【００３２】
ＡＤコンバータ４は、プリアンプ３からの再生信号に対し、１Ｔ（Ｔは自然数で記録マーク、ピットの長さに対する最小単位を示すチャネルビット）単位でサンプリングを行い、サンプル値に対するデジタル変換値を出力するコンバータである。ＦＩＲフィルタ回路５は、適応等化制御対象となる回路である。ビタビ復号回路６は、ビタビ復号アルゴリズムを実現する回路である。データ復調回路７は、ビタビ復号された再生信号（ＮＲＺＩ：ｎｏｎ−ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ ｚｅｒｏ ｉｎｖｅｒｔｅｄ）に対し、同期信号の検出、復調処理により元の再生情報を得る回路である。
【００３３】
ターゲットデコーダ８は、ＮＲＺＩ信号に対し、等化レベル別のタイミング検出を行うデコーダである。ターゲット選択回路１１は、等化レベル別のタイミングに対し、適応等化制御の誤差演算を行う際に必要で、各等化レベル別の固定目標レベル（ターゲットレベル）を同期化し、さらに誤差演算の対象とする等化レベル別のタイミング選択を行う回路である。
【００３４】
誤差演算回路１２は、選択したターゲットレベルと、ＦＩＲフィルタ回路５の出力から行うターゲットとの誤差（等化誤算）の演算を等化レベル別のターゲットタイミングに従い行う回路である。遅延回路（２）１０は、ビタビ復号回路６における演算遅延からターゲット選択回路１１からの選択タイミング出力までの遅延時間に対し、ＦＩＲフィルタ回路５の出力を遅延させ、誤差演算を行う際に、ＦＩＲフィルタ出力と、選択タイミングとの位相合わせを行うための回路である。係数制御回路１３は、誤差演算結果と減衰率Ａ、ＦＩＲフィルタ回路５の入力からＦＩＲフィルタのタップ係数を演算する回路であり、減衰率ＡはＬＭＳアルゴリズムのμ（ステップサイズパラメータ）に相当する。
【００３５】
遅延回路（１）９は、ビタビ復号回路６から誤差演算回路１２までの遅延時間に対し、ＦＩＲフィルタ回路５の入力を遅延させ、タップ係数演算を行う際に、ＦＩＲフィルタ入力と誤差演算結果出力の位相合わせを行うための回路である。収束判定回路１４は、誤差演算結果と、閾値の比較から誤差収束判定を行い、係数制御回路１３におけるタップ係数の更新を停止制御する回路である。
【００３６】
図１におけるターゲットデコーダ８、ターゲット選択回路１１、誤差演算回路１２で行われる処理について、図２を用いて説明する。
【００３７】
図２において、ビタビ復号回路６から出力されるＮＲＺＩ信号（ａ）は、一例として最小マーク３Ｔの再生信号に対する処理を示し、等化レベルの判定（デコード）と等化レベルの対応を（ｂ）に示す。等化レベルのデコードは、時系列的に連続するＮＲＺＩ信号４ビット‘００００’〜‘１１１１’であり、それに対する等化レベルとして−４、−３、０、＋３、＋４が相当する。これは、ビタビ復号回路６のビタビ復号状態遷移図と同一である。図２においては、一例として４Ｔ−５Ｔ−４ＴのＮＲＺＩ信号列に対する等化レベルデコード動作と、等化レベルとの対応を示している。
【００３８】
さらに、等化レベルデコード結果に対してデコードタイミング（ｃ）が等化レベル別にデコードされる。さらに、ターゲット選択回路１１で、検出されたデコードタイミング（ｃ）から、例えば−４、０、＋４の等化レベルに対するデコードタイミングを選択し、各等化値別に設けられた目標レベルを選択デコードタイミングに同期化させる。選択後のターゲットタイミングと目標レベルは時系列的に（ｄ）のように出力される。−３、＋３の等化レベルは選択されないため、該当レベルの選択タイミング、目標レベルは出力されない。
【００３９】
誤差演算回路１２においては、（ｄ）の選択後の目標タイミングに従い、それに同期した等化レベル別の目標レベルとＦＩＲフィルタ回路５の出力から誤差を算出し、目標誤差として出力する。この一例の場合は、−４、０、＋４の等化レベルに対する誤差演算のみが行われ、−３、＋３に対する誤差演算は行わないことになる。
【００４０】
さらに、図１の係数制御回路１３において、目標誤差と、ＦＩＲフィルタ回路入力、減衰率Ａの乗算を行い、ＬＭＳアルゴリズムＣ（ｎ＋１）＝Ｃ（ｎ）−μ×ｅ（ｎ）×ｘ（ｎ）におけるμ×ｅ（ｎ）×ｘ（ｎ）の乗算を行う。さらに、ＦＩＲフィルタ回路に対する現在のタップ係数と乗算結果（μ×ｅ（ｎ）×ｘ（ｎ））との差分演算から、更新タップ係数値を算出し、ＦＩＲフィルタ回路５に対して出力する。一方で、収束判定回路１４においては、目標誤差と収束閾値との大小比較を行う。目標誤差に対しては、例えばＭサンプル（Ｍは正の整数で≧２）の誤差に対する平均化処理が行われ、（目標誤差平均値）≦（収束閾値）の条件で誤差収束を判定する。係数制御回路１３は、誤差収束判定に従い、更新したタップ係数をホールドし、ＦＩＲフィルタ回路５に対する係数の更新を行わないように制御する。
【００４１】
以上説明した第１の実施の形態においては、誤差演算の対象となる等化レベルとそれに対するデコードタイミングを選択することで、非対称性を持った再生信号や、振幅レベルの劣化した再生信号に対し、等化レベルを絞り込んだ適応等化制御が可能となる。特に、再生信号の非対称性に対する再生信号の劣化が現れやすい等化レベル±３を誤差演算、タップ係数の更新制御、収束判定から除外することで、瞬間的に異常な振幅が現れた場合の誤差演算、タップ更新を除外することが可能となり、適応等化制御におけるタップ更新制御、収束判定に伴うタップ係数ホールドを適切に制御することが可能となる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態について、図３及び図４を用いて説明する。
【００４３】
図３は本発明の第２の実施の形態に適用される波形等化制御回路を光ディスク装置に適用した場合の構成図であり、前記第１の実施の形態（図１）に対して、誤差演算回路１２からの目標誤差を、ターゲット選択回路１１からの選択タイミングに従い、等化レベル別の誤差平均値を出力する誤差平均回路１６が追加され、その他の構成要素については図１と同様であり説明を省略する。
【００４４】
図３における適応等化制御において、特に固定目標レベルを求めるため、システムコントローラ１５で行われる処理を図４のフローチャートを用いて説明する。
【００４５】
図４において、まず、システムコントローラ１５はターゲット選択回路１１に対し、各等化レベル（−４、−３、０、＋３、＋４）に対する初期値を設定する（Ｓ４１）。さらに、光ディスク１に対して光ヘッド２をアクセスさせ、ディスク上の記録マーク、ピットを読み取り再生する（Ｓ４２）。再生が開始されると、ＦＩＲフィルタ回路５、ビタビ復号回路６、ターゲットデコーダ８、誤差演算回路１２を介して、誤差平均回路１６において等化レベル別の誤差を取得して誤差平均値が出力される（Ｓ４３）。
【００４６】
そして、システムコントローラ１５は誤差平均値を取得し、各等化レベルに対する誤差平均値と判定閾値との大小比較を行う（Ｓ４４）。この判定の結果、（判定閾値）≧（ある等化レベルに対する誤差平均値）の場合、ターゲット選択回路１１に設定している該当等化レベルに対する目標レベルを確定させる（Ｓ４５）。一方、Ｓ４４において条件を満たさない場合は、目標レベル初期設定値に対する更新（アップダウン）を行い（Ｓ４７）、Ｓ４３〜Ｓ４５の処理、判定を繰り返す。
【００４７】
そして、Ｓ４６において、システムコントローラ１５が学習の対象とした等化レベル全てに対する目標レベルの調整が終了すれば、学習処理を終了する。学習対象の等化レベルが残っている場合には、次の等化レベルに対する学習処理を行う（Ｓ４３〜Ｓ４５）。この場合に、学習の対象となる等化レベルは全等化レベル（−４、−３、０、＋３、＋４）または、システムコントローラが選択した等化レベルのみに対して行う。
【００４８】
以上説明した第２の実施の形態においては、前記第１の実施の形態での効果に加え、等化レベル別に算出される誤差平均値に従い学習し、ターゲット選択回路１１に適切な各等化レベルの目標レベルを設定することで、適応等化制御における誤差演算、タップ係数演算を適切に行うことが可能となる。また、図４で説明した処理は、アクセスの度に再生開始目標の手前のトラック領域で行われ、再生開始目標以降での適応等化制御を適切に行い、再生信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００４９】
（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態について、図５及び図６を用いて説明する。
【００５０】
図５は本発明の第３の実施の形態に適用される波形等化制御回路を光ディスク装置に適用した場合の構成図であり、前記第１の実施の形態（図１）、第２の実施の形態（図３）に対して、ビタビ復号を行う際の等化基準値をビタビ入力信号に対する等化レベルの変動に応じて追従させる等化基準値制御回路１７、等化レベル別の更新基準値、固定目標レベルの選択を行う目標レベル選択回路１９が追加され、その他の構成要素については図１、図３と同様であり説明を省略する。
【００５１】
図５において、等化基準値制御回路１７は、減衰率Ｂに従い、ビタビ入力信号に対する等化レベルの追従速度を制御する。減衰率Ｂに従い追従させた等化レベル（−４、−３、０、＋３、＋４）は、更新基準値としてビタビ復号回路６に出力し、ビタビ復号回路はそれを入力信号に対する等化レベルとして復号演算を行う。
【００５２】
一方で、更新基準値は目標レベル選択回路９へ出力され、システムコントローラ１５により、各等化レベル別に更新基準値と固定目標レベルとの選択が行われ、選択された各等化レベル別の目標レベルに対して誤差演算など、それ以降の処理が行われ、ＦＩＲフィルタ回路５のタップ係数更新を制御する。
【００５３】
ここで図６を用いて、等化基準値制御回路１７における基準値の追従と、収束判定回路１４における誤差平均値の減衰について説明する。図６は、一例としてオーバーパワーで記録された光ディスクからの再生信号に対する基準値更新を示している。再生信号は非対称性を持った波形となり、等化基準値更新回路１７における初期基準値と、再生波形に対する等化レベルのずれが存在している。基準値の更新は、再生波形の非対称性に対して各等化レベルが追従する。再生波形の非対称性が瞬間的に大きく変動した場合にも安定した追従を行う目的で、減衰率Ｂに従い追従させる。
【００５４】
一方で、等化基準値制御回路１７は、追従が収束、つまり減衰率Ｂに応じた追従時間が経過すると係数制御回路１３に対して、適応等化制御によるタップ係数の更新を許可する。あるいは、係数制御回路１３はビタビ復号処理が開始されてから、減衰率Ｂに従った時間経過後にタップ係数の更新を開始する。
【００５５】
減衰率Ｂと減衰率Ａの大小関係について、等化基準値に対する追従が収束した後は、等化基準値の更新と適応等化制御が同時に行われる。システムコントローラ１５は、あらかじめ（１）（減衰率Ａ）≪（減衰率Ｂ）、または（２）（減衰率Ａ）≫（減衰率Ｂ）となるように各減衰率を与える。（１）の場合は等化基準値制御回路１７における追従を優先させる場合で、（２）の場合は適応等化制御におけるタップ係数更新を優先させる場合である。一方で、等化基準値更新回路１７での減衰率Ｂに従った追従が収束すると、基準値更新を停止し、適応等化制御のみを行う場合も考えられる。
【００５６】
なお、目標レベル選択回路１９に入力する固定目標レベルに対しては、前記図４で説明した方法で決定することができる。
【００５７】
以上説明した第３の実施の形態においては、前記第１、第２の実施の形態における効果に加え、等化基準値制御回路１７における更新基準値の収束後に適応等化制御を開始することで、非対称性を持った再生信号に対する誤差演算、タップ係数更新を適切に行うことが可能となる。
【００５８】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００５９】
例えば、前記第１、第２、第３の実施の形態では、ＤＶＤに採用される最小マーク３Ｔの光ディスク再生信号を一例にとり、波形等化制御回路、制御方法を説明してきたが、本発明は、Ｂｌｕ−ｒａｙ等の高密度ディスクに採用される最小マーク２Ｔの再生信号にも適用可能である。この場合、等化レベルとして±２が加わり、（−４、−３、−２、０、＋２、＋３、＋４）の７レベルに対するタイミングのデコード、等化目標レベルの設定、目標レベルの選択を行うことで誤差演算を行い、適応等化制御を行うことになる。
【００６０】
また、前記第１、第２、第３の実施の形態における誤差演算回路１２から出力される目標誤差は、Ｎサンプル（Ｎは正の整数で≧２）の誤差に対する平均化処理を出力することで、瞬間的な再生信号の振幅変動等に対する目標誤差への影響を最小に留め、タップ係数の不用意な更新を抑えることができる。
【００６１】
また、誤差演算回路１２または誤差平均回路１６で求める誤差平均値は移動平均とすることで、波形等化制御回路の回路規模の削減に貢献することができる。
【００６２】
また、本発明においては、図１、図３、図５の波形等化制御回路１８に含まれる各回路は同一の半導体（ＬＳＩ）にレイアウトされる。または、波形等化制御回路１８とシステムコントローラ１５も含めて同一の半導体（ＬＳＩ）にレイアウトされる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、光ディスク装置の再生技術に関し、特に、ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙディスク等の光ディスクから読み出された再生信号に対して適応等化を行う波形等化制御回路及び制御方法に適用して有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に適用される波形等化制御回路を光ディスク装置に適用した場合を示す構成図である。
【図２】図１において適応等化制御を行う上で、ビタビ復号器の出力に対する処理から、ＦＩＲフィルタ出力と教師（ターゲット）信号との誤差演算を行うまでの処理を示す説明図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に適用される波形等化制御回路を光ディスク装置に適用した場合を示す構成図である。
【図４】図３における適応等化制御において、特に固定目標レベルを求めるため、システムコントローラで行われる処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施の形態に適用される波形等化制御回路を光ディスク装置に適用した場合を示す構成図である。
【図６】図５において、等化基準値制御回路における基準値の追従と、収束判定回路における誤差平均値の減衰を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
１…光ディスク、２…光ヘッド、３…プリアンプ、４…ＡＤコンバータ、５…ＦＩＲフィルタ回路、６…ビタビ復号回路、７…データ復調回路、８…ターゲットデコーダ、９…遅延回路（１）、１０…遅延回路（２）、１１…ターゲット選択回路、１２…誤差演算回路、１３…係数制御回路、１４…収束判定回路、１５…システムコントローラ、１６…誤差平均回路、１７…等化基準値制御回路、１８…波形等化制御回路、１９…目標レベル選択回路。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置の再生技術に関し、特に、光ディスクから読み出された再生信号に対して適応等化を行う波形等化制御回路及び制御方法に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などの光ディスクに対する再生装置は、ディスクからの再生信号に対する２値化（“０”、“１”データへの変換）は従来からデータスライス方式が用いられてきた（非特許文献１参照）。データスライス方式は、スライスレベルと再生信号の大小比較で２値化を行い、２値化信号に対する同期クロック生成、復調処理を行うことでディスク上の記録ピット、マークとして記録されている情報の再生を行う。
【０００３】
近年、ＤＶＤの高速記録再生技術や、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等の高密度ディスクが開発されており、ＣＤと比較してディスク再生信号のＳ／Ｎ、振幅が劣る理由で従来のデータスライス方式では高い信頼性で再生を行うことが困難になりつつある。
【０００４】
そこで、光ディスクの再生信頼性を向上させる目的で、ハードディスク装置に適用されてきたＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）が光ディスク装置にも採用され、エラーレート改善が図られる。ＰＲＭＬは、ＰＲ等化器とビタビ復号器で構成され、ＰＲ等化器はＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ、ビタビ復号器はブランチメトリック演算、パスメトリック演算、パスメモリの更新など、ビタビ復号アルゴリズムに従った処理回路で構成される（特許文献１参照）。
【０００５】
光ディスクからの再生信号などは、常に一定の品質（Ｓ／Ｎ、振幅、波形の非対称性）で伝送されるわけではない。そこで、このＦＩＲフィルタのフィルタ特性を決定するタップ係数を再生状態に従い適切に制御する適応等化方法が、近年、光ディスク装置に採用され始め、特に短波長レーザーを用いるＢｌｕ−ｒａｙディスクに対する再生においては必須の信号処理技術となりつつある。適応制御アルゴリズムとしては、ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムが知られている。その基本式は、
Ｃ（ｎ＋１）＝Ｃ（ｎ）−μ×ｅ（ｎ）×ｘ（ｎ） 式（１）
式（１）の通りである。
【０００６】
右辺のＣ（ｎ）は時刻（ｎ）のタップ係数値、μは減衰率でステップサイズパラメータとも呼ばれる。ｅ（ｎ）は時刻（ｎ）のＦＩＲフィルタ出力と教師（ターゲット）信号との誤差値、ｘ（ｎ）は時刻（ｎ）のＦＩＲフィルタ入力である。右辺の演算から時刻（ｎ＋１）のタップ係数値Ｃ（ｎ＋１）を求め、ＦＩＲフィルタに供給する。ここで、Ｃ（ｎ＋１）、Ｃ（ｎ）、μ、ｅ（ｎ）、ｘ（ｎ）、ｎは全て自然数である。この演算アルゴリズムに従い随時タップ係数を演算、更新することで、誤差ｅ（ｎ）を減衰させる。つまり、再生信号の状態に応じてＦＩＲフィルタの特性を動的に調整することで、再生信頼性を確保することが可能となる（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０―３２６４５６号公報
【特許文献２】特開２００１―１８９０５２号公報（第３頁）
【非特許文献１】ＣＤ−オーディオからパソコンへ− 林 謙二編著、コロナ社（第５８頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記のような再生装置において、特に追記型、書き換え型光ディスクからの再生信号は記録時の環境や、記録装置毎に生じるレーザーパワー調整ばらつき、光ディスクの記録特性ばらつきなどのさまざまな要因でオーバーパワー、アンダーパワー気味に記録され、そのディスク再生信号は非対称性を持つ場合がある。このような再生信号に対して、ＰＲＭＬ方式、あるいは適応等化制御を用いる場合でもエラーレートの改善が図れないことが課題として挙げられる。
【０００８】
特に、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等、最小マーク長２Ｔ（Ｔは整数でチャネルビットレート）を含む高密度記録の場合は、再生信号における２Ｔ信号の振幅はＤＶＤの最小マーク長３Ｔと比較して小さく、再生信号の非対称性や、ＳＮＲ劣化時等の場合には、適応等化制御の誤差が不用意に変動し、正しいタップ係数の更新が困難となる。従って、復調処理後のエラーレートを悪化させ、安定した再生信頼性の確保が困難であるという課題がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、特に光ディスク装置に対して上記課題を解決し、非対称性を持った再生信号に対して波形等化制御を行う際の、等化誤差演算、タップ係数値の更新を適切に行うことが可能な波形等化制御回路及び制御方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１２】
（１）本発明は、光ディスク再生信号に対する波形等化制御回路に適用され、以下のような特徴を有するものである。
【００１３】
（１１）タップ係数値の変更が可能なＦＩＲフィルタと、ＦＩＲフィルタの出力に対してビタビ復号処理を行う復号手段と、復号手段の出力における複数の等化レベルに応じたタイミングを生成する生成手段と、生成手段による各等化レベルに対するタイミングとそれに対応する等化レベル目標値を選択する選択手段と、選択手段で選択したタイミングに従い、選択した等化レベル目標値とＦＩＲフィルタの出力値との間の誤差値を演算する誤差演算手段と、誤差演算手段で求めた誤差値からタップ係数値を演算し、ＦＩＲフィルタへのタップ係数の更新を行う係数制御手段とを備える。
【００１４】
（１２）前記（１１）において、誤差演算手段で求めた誤差値は、Ｍサンプル（Ｍは正の整数）の誤差値に対する平均値である。
【００１５】
（１３）前記（１１）において、係数制御手段は、誤差演算手段で求めた誤差値と判定閾値とを比較し、（誤差値）≦（判定閾値）の関係が成立した場合に、ＦＩＲフィルタへのタップ係数の更新を停止する制御手段を備える。
【００１６】
（２）さらに、本発明は、光ディスク再生信号に対する波形等化制御方法に適用され、以下のような特徴を有するものである。
【００１７】
（２１）ＦＩＲフィルタの出力に対してビタビ復号処理を行い、ビタビ復号処理の出力における複数の等化レベルに応じたタイミングを生成し、生成した各等化レベルに対するタイミングとそれに対応する等化レベル目標値を選択し、選択したタイミングに従い、選択した等化レベル目標値とＦＩＲフィルタの出力値との間の誤差値を演算し、演算で求めた誤差値からタップ係数値を演算する。
【００１８】
（２２）前記（２１）において、各等化レベル毎の等化レベル目標値とＦＩＲフィルタの出力とから誤差値をそれぞれ演算し、誤差値が最小となるように、各等化レベルに対する等化レベル目標値を更新する。
【００１９】
（３）また、本発明は、光ディスク再生信号に対する波形等化制御回路に適用され、以下のような特徴を有するものである。
【００２０】
（３１）タップ係数の変更が可能なＦＩＲフィルタと、ＦＩＲフィルタの出力に対してビタビ復号処理を行う復号手段と、復号手段の入力波形に応じて、復号手段で用いる等化レベルに追従させる追従手段と、追従手段より得られる各等化レベルと、あらかじめ設定される各等化レベル固定値から等化レベル目標値の選択を行う選択手段と、復号手段の出力における複数の等化レベルに応じたタイミングを生成する生成手段と、生成手段による各等化レベルに対するタイミングとそれに対応する等化レベル目標値を選択する選択手段と、選択手段で選択したタイミングに従い、選択した等化レベル目標値とＦＩＲフィルタの出力値との間の誤差値を演算する誤差演算手段と、誤差演算手段で求めた誤差値からタップ係数値を演算し、ＦＩＲフィルタへのタップ係数の更新を行う係数制御手段とを備える。
【００２１】
（３２）前記（３１）において、係数制御手段にはタップ係数の更新１回当たりの更新量を決定する第１の減衰率が与えられ、追従手段には等化レベル追従変動量を決定する第２の減衰率が与えられ、第１の減衰率と第２の減衰率との関係は、（第１の減衰率）≪（第２の減衰率）である。
【００２２】
（３３）前記（３１）において、ＦＩＲフィルタへのタップ係数更新は、追従手段における第２の減衰率に対する減衰時間の経過後に開始される。
【００２３】
（３４）前記（３１）において、係数制御手段においてＦＩＲフィルタへのタップ係数更新を行う場合は、追従手段における等化レベルへの追従動作を停止する。
【発明の効果】
【００２４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００２５】
本発明によれば、適応等化制御に必要な誤差演算において、演算の対象となる等化レベルと、そのレベルに対するデコードタイミングを選択することで、非対称性を持った再生信号や、振幅レベルの劣化した再生信号に対し、等化レベルを絞り込んだ波形等化制御を行うことができる。特に、再生信号の非対称性に対する再生信号の劣化が現れやすい等化レベルを誤差演算、タップ係数の更新制御、収束判定から除外することで、瞬間的に異常な振幅が現れた場合の誤差演算、タップ更新を除外することが可能となり、適応等化制御におけるタップ更新制御、収束判定に伴うタップ係数ホールドを適切に制御することが可能となる。
【００２６】
また、本発明によれば、等化レベル別の誤差平均値から、再生状態に応じた適切な目標レベルを設定することが可能となり、適切な適応等化制御を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２８】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について、図１及び図２を用いて説明する。
【００２９】
図１は本発明の第１の実施の形態に適用される波形等化制御回路を光ディスク装置に適用した場合の構成図であり、図２は図１において適応等化制御を行う上で、ビタビ復号器の出力に対する処理から、ＦＩＲフィルタ出力と教師（ターゲット）信号との誤差演算を行うまでの処理を示した説明図である。
【００３０】
図１において、光ディスク装置は、光ディスク１、この光ディスク１の記録層にアクセスして記録マーク、ピットの読み取りを行う光ヘッド２、光ディスク１に対するレーザー照射からの戻り光に対する信号の増幅を行い、再生信号として出力するプリアンプ３や、光ディスク装置全体を制御し、固定目標レベル、減衰率Ａ、収束閾値の設定を制御するシステムコントローラ１５、光ディスク再生信号に対する波形等化制御を行う波形等化制御回路１８などから構成される。
【００３１】
波形等化制御回路１８は、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）４、タップ係数値の変更が可能なＦＩＲフィルタであるＦＩＲフィルタ回路５、ＦＩＲフィルタ回路５の出力に対してビタビ復号処理を行う復号手段であるビタビ復号回路６、データ復調回路７、ビタビ復号回路６の出力における複数の等化レベルに応じたタイミングを生成する生成手段であるターゲットデコーダ８、遅延回路（１）９、遅延回路（２）１０、ターゲットデコーダ８による各等化レベルに対するタイミングとそれに対応する等化レベル目標値を選択する選択手段であるターゲット選択回路１１、ターゲット選択回路１１で選択したタイミングに従い、選択した等化レベル目標値とＦＩＲフィルタ回路５の出力値との間の誤差値を演算する誤差演算手段である誤差演算回路１２、誤差演算回路１２で求めた誤差値からタップ係数値を演算し、ＦＩＲフィルタ回路５へのタップ係数の更新を行う係数制御手段である係数制御回路１３、収束判定回路１４などから構成される。
【００３２】
ＡＤコンバータ４は、プリアンプ３からの再生信号に対し、１Ｔ（Ｔは自然数で記録マーク、ピットの長さに対する最小単位を示すチャネルビット）単位でサンプリングを行い、サンプル値に対するデジタル変換値を出力するコンバータである。ＦＩＲフィルタ回路５は、適応等化制御対象となる回路である。ビタビ復号回路６は、ビタビ復号アルゴリズムを実現する回路である。データ復調回路７は、ビタビ復号された再生信号（ＮＲＺＩ：ｎｏｎ−ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ ｚｅｒｏ ｉｎｖｅｒｔｅｄ）に対し、同期信号の検出、復調処理により元の再生情報を得る回路である。
【００３３】
ターゲットデコーダ８は、ＮＲＺＩ信号に対し、等化レベル別のタイミング検出を行うデコーダである。ターゲット選択回路１１は、等化レベル別のタイミングに対し、適応等化制御の誤差演算を行う際に必要で、各等化レベル別の固定目標レベル（ターゲットレベル）を同期化し、さらに誤差演算の対象とする等化レベル別のタイミング選択を行う回路である。
【００３４】
誤差演算回路１２は、選択したターゲットレベルと、ＦＩＲフィルタ回路５の出力から行うターゲットとの誤差（等化誤算）の演算を等化レベル別のターゲットタイミングに従い行う回路である。遅延回路（２）１０は、ビタビ復号回路６における演算遅延からターゲット選択回路１１からの選択タイミング出力までの遅延時間に対し、ＦＩＲフィルタ回路５の出力を遅延させ、誤差演算を行う際に、ＦＩＲフィルタ出力と、選択タイミングとの位相合わせを行うための回路である。係数制御回路１３は、誤差演算結果と減衰率Ａ、ＦＩＲフィルタ回路５の入力からＦＩＲフィルタのタップ係数を演算する回路であり、減衰率ＡはＬＭＳアルゴリズムのμ（ステップサイズパラメータ）に相当する。
【００３５】
遅延回路（１）９は、ビタビ復号回路６から誤差演算回路１２までの遅延時間に対し、ＦＩＲフィルタ回路５の入力を遅延させ、タップ係数演算を行う際に、ＦＩＲフィルタ入力と誤差演算結果出力の位相合わせを行うための回路である。収束判定回路１４は、誤差演算結果と、閾値の比較から誤差収束判定を行い、係数制御回路１３におけるタップ係数の更新を停止制御する回路である。
【００３６】
図１におけるターゲットデコーダ８、ターゲット選択回路１１、誤差演算回路１２で行われる処理について、図２を用いて説明する。
【００３７】
図２において、ビタビ復号回路６から出力されるＮＲＺＩ信号（ａ）は、一例として最小マーク３Ｔの再生信号に対する処理を示し、等化レベルの判定（デコード）と等化レベルの対応を（ｂ）に示す。等化レベルのデコードは、時系列的に連続するＮＲＺＩ信号４ビット‘００００’〜‘１１１１’であり、それに対する等化レベルとして−４、−３、０、＋３、＋４が相当する。これは、ビタビ復号回路６のビタビ復号状態遷移図と同一である。図２においては、一例として４Ｔ−５Ｔ−４ＴのＮＲＺＩ信号列に対する等化レベルデコード動作と、等化レベルとの対応を示している。
【００３８】
さらに、等化レベルデコード結果に対してデコードタイミング（ｃ）が等化レベル別にデコードされる。さらに、ターゲット選択回路１１で、検出されたデコードタイミング（ｃ）から、例えば−４、０、＋４の等化レベルに対するデコードタイミングを選択し、各等化値別に設けられた目標レベルを選択デコードタイミングに同期化させる。選択後のターゲットタイミングと目標レベルは時系列的に（ｄ）のように出力される。−３、＋３の等化レベルは選択されないため、該当レベルの選択タイミング、目標レベルは出力されない。
【００３９】
誤差演算回路１２においては、（ｄ）の選択後の目標タイミングに従い、それに同期した等化レベル別の目標レベルとＦＩＲフィルタ回路５の出力から誤差を算出し、目標誤差として出力する。この一例の場合は、−４、０、＋４の等化レベルに対する誤差演算のみが行われ、−３、＋３に対する誤差演算は行わないことになる。
【００４０】
さらに、図１の係数制御回路１３において、目標誤差と、ＦＩＲフィルタ回路入力、減衰率Ａの乗算を行い、ＬＭＳアルゴリズムＣ（ｎ＋１）＝Ｃ（ｎ）−μ×ｅ（ｎ）×ｘ（ｎ）におけるμ×ｅ（ｎ）×ｘ（ｎ）の乗算を行う。さらに、ＦＩＲフィルタ回路に対する現在のタップ係数と乗算結果（μ×ｅ（ｎ）×ｘ（ｎ））との差分演算から、更新タップ係数値を算出し、ＦＩＲフィルタ回路５に対して出力する。一方で、収束判定回路１４においては、目標誤差と収束閾値との大小比較を行う。目標誤差に対しては、例えばＭサンプル（Ｍは正の整数で≧２）の誤差に対する平均化処理が行われ、（目標誤差平均値）≦（収束閾値）の条件で誤差収束を判定する。係数制御回路１３は、誤差収束判定に従い、更新したタップ係数をホールドし、ＦＩＲフィルタ回路５に対する係数の更新を行わないように制御する。
【００４１】
以上説明した第１の実施の形態においては、誤差演算の対象となる等化レベルとそれに対するデコードタイミングを選択することで、非対称性を持った再生信号や、振幅レベルの劣化した再生信号に対し、等化レベルを絞り込んだ適応等化制御が可能となる。特に、再生信号の非対称性に対する再生信号の劣化が現れやすい等化レベル±３を誤差演算、タップ係数の更新制御、収束判定から除外することで、瞬間的に異常な振幅が現れた場合の誤差演算、タップ更新を除外することが可能となり、適応等化制御におけるタップ更新制御、収束判定に伴うタップ係数ホールドを適切に制御することが可能となる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態について、図３及び図４を用いて説明する。
【００４３】
図３は本発明の第２の実施の形態に適用される波形等化制御回路を光ディスク装置に適用した場合の構成図であり、前記第１の実施の形態（図１）に対して、誤差演算回路１２からの目標誤差を、ターゲット選択回路１１からの選択タイミングに従い、等化レベル別の誤差平均値を出力する誤差平均回路１６が追加され、その他の構成要素については図１と同様であり説明を省略する。
【００４４】
図３における適応等化制御において、特に固定目標レベルを求めるため、システムコントローラ１５で行われる処理を図４のフローチャートを用いて説明する。
【００４５】
図４において、まず、システムコントローラ１５はターゲット選択回路１１に対し、各等化レベル（−４、−３、０、＋３、＋４）に対する初期値を設定する（Ｓ４１）。さらに、光ディスク１に対して光ヘッド２をアクセスさせ、ディスク上の記録マーク、ピットを読み取り再生する（Ｓ４２）。再生が開始されると、ＦＩＲフィルタ回路５、ビタビ復号回路６、ターゲットデコーダ８、誤差演算回路１２を介して、誤差平均回路１６において等化レベル別の誤差を取得して誤差平均値が出力される（Ｓ４３）。
【００４６】
そして、システムコントローラ１５は誤差平均値を取得し、各等化レベルに対する誤差平均値と判定閾値との大小比較を行う（Ｓ４４）。この判定の結果、（判定閾値）≧（ある等化レベルに対する誤差平均値）の場合、ターゲット選択回路１１に設定している該当等化レベルに対する目標レベルを確定させる（Ｓ４５）。一方、Ｓ４４において条件を満たさない場合は、目標レベル初期設定値に対する更新（アップダウン）を行い（Ｓ４７）、Ｓ４３〜Ｓ４５の処理、判定を繰り返す。
【００４７】
そして、Ｓ４６において、システムコントローラ１５が学習の対象とした等化レベル全てに対する目標レベルの調整が終了すれば、学習処理を終了する。学習対象の等化レベルが残っている場合には、次の等化レベルに対する学習処理を行う（Ｓ４３〜Ｓ４５）。この場合に、学習の対象となる等化レベルは全等化レベル（−４、−３、０、＋３、＋４）または、システムコントローラが選択した等化レベルのみに対して行う。
【００４８】
以上説明した第２の実施の形態においては、前記第１の実施の形態での効果に加え、等化レベル別に算出される誤差平均値に従い学習し、ターゲット選択回路１１に適切な各等化レベルの目標レベルを設定することで、適応等化制御における誤差演算、タップ係数演算を適切に行うことが可能となる。また、図４で説明した処理は、アクセスの度に再生開始目標の手前のトラック領域で行われ、再生開始目標以降での適応等化制御を適切に行い、再生信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００４９】
（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態について、図５及び図６を用いて説明する。
【００５０】
図５は本発明の第３の実施の形態に適用される波形等化制御回路を光ディスク装置に適用した場合の構成図であり、前記第１の実施の形態（図１）、第２の実施の形態（図３）に対して、ビタビ復号を行う際の等化基準値をビタビ入力信号に対する等化レベルの変動に応じて追従させる等化基準値制御回路１７、等化レベル別の更新基準値、固定目標レベルの選択を行う目標レベル選択回路１９が追加され、その他の構成要素については図１、図３と同様であり説明を省略する。
【００５１】
図５において、等化基準値制御回路１７は、減衰率Ｂに従い、ビタビ入力信号に対する等化レベルの追従速度を制御する。減衰率Ｂに従い追従させた等化レベル（−４、−３、０、＋３、＋４）は、更新基準値としてビタビ復号回路６に出力し、ビタビ復号回路はそれを入力信号に対する等化レベルとして復号演算を行う。
【００５２】
一方で、更新基準値は目標レベル選択回路９へ出力され、システムコントローラ１５により、各等化レベル別に更新基準値と固定目標レベルとの選択が行われ、選択された各等化レベル別の目標レベルに対して誤差演算など、それ以降の処理が行われ、ＦＩＲフィルタ回路５のタップ係数更新を制御する。
【００５３】
ここで図６を用いて、等化基準値制御回路１７における基準値の追従と、収束判定回路１４における誤差平均値の減衰について説明する。図６は、一例としてオーバーパワーで記録された光ディスクからの再生信号に対する基準値更新を示している。再生信号は非対称性を持った波形となり、等化基準値更新回路１７における初期基準値と、再生波形に対する等化レベルのずれが存在している。基準値の更新は、再生波形の非対称性に対して各等化レベルが追従する。再生波形の非対称性が瞬間的に大きく変動した場合にも安定した追従を行う目的で、減衰率Ｂに従い追従させる。
【００５４】
一方で、等化基準値制御回路１７は、追従が収束、つまり減衰率Ｂに応じた追従時間が経過すると係数制御回路１３に対して、適応等化制御によるタップ係数の更新を許可する。あるいは、係数制御回路１３はビタビ復号処理が開始されてから、減衰率Ｂに従った時間経過後にタップ係数の更新を開始する。
【００５５】
減衰率Ｂと減衰率Ａの大小関係について、等化基準値に対する追従が収束した後は、等化基準値の更新と適応等化制御が同時に行われる。システムコントローラ１５は、あらかじめ（１）（減衰率Ａ）≪（減衰率Ｂ）、または（２）（減衰率Ａ）≫（減衰率Ｂ）となるように各減衰率を与える。（１）の場合は等化基準値制御回路１７における追従を優先させる場合で、（２）の場合は適応等化制御におけるタップ係数更新を優先させる場合である。一方で、等化基準値更新回路１７での減衰率Ｂに従った追従が収束すると、基準値更新を停止し、適応等化制御のみを行う場合も考えられる。
【００５６】
なお、目標レベル選択回路１９に入力する固定目標レベルに対しては、前記図４で説明した方法で決定することができる。
【００５７】
以上説明した第３の実施の形態においては、前記第１、第２の実施の形態における効果に加え、等化基準値制御回路１７における更新基準値の収束後に適応等化制御を開始することで、非対称性を持った再生信号に対する誤差演算、タップ係数更新を適切に行うことが可能となる。
【００５８】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００５９】
例えば、前記第１、第２、第３の実施の形態では、ＤＶＤに採用される最小マーク３Ｔの光ディスク再生信号を一例にとり、波形等化制御回路、制御方法を説明してきたが、本発明は、Ｂｌｕ−ｒａｙ等の高密度ディスクに採用される最小マーク２Ｔの再生信号にも適用可能である。この場合、等化レベルとして±２が加わり、（−４、−３、−２、０、＋２、＋３、＋４）の７レベルに対するタイミングのデコード、等化目標レベルの設定、目標レベルの選択を行うことで誤差演算を行い、適応等化制御を行うことになる。
【００６０】
また、前記第１、第２、第３の実施の形態における誤差演算回路１２から出力される目標誤差は、Ｎサンプル（Ｎは正の整数で≧２）の誤差に対する平均化処理を出力することで、瞬間的な再生信号の振幅変動等に対する目標誤差への影響を最小に留め、タップ係数の不用意な更新を抑えることができる。
【００６１】
また、誤差演算回路１２または誤差平均回路１６で求める誤差平均値は移動平均とすることで、波形等化制御回路の回路規模の削減に貢献することができる。
【００６２】
また、本発明においては、図１、図３、図５の波形等化制御回路１８に含まれる各回路は同一の半導体（ＬＳＩ）にレイアウトされる。または、波形等化制御回路１８とシステムコントローラ１５も含めて同一の半導体（ＬＳＩ）にレイアウトされる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、光ディスク装置の再生技術に関し、特に、ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙディスク等の光ディスクから読み出された再生信号に対して適応等化を行う波形等化制御回路及び制御方法に適用して有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に適用される波形等化制御回路を光ディスク装置に適用した場合を示す構成図である。
【図２】図１において適応等化制御を行う上で、ビタビ復号器の出力に対する処理から、ＦＩＲフィルタ出力と教師（ターゲット）信号との誤差演算を行うまでの処理を示す説明図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に適用される波形等化制御回路を光ディスク装置に適用した場合を示す構成図である。
【図４】図３における適応等化制御において、特に固定目標レベルを求めるため、システムコントローラで行われる処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施の形態に適用される波形等化制御回路を光ディスク装置に適用した場合を示す構成図である。
【図６】図５において、等化基準値制御回路における基準値の追従と、収束判定回路における誤差平均値の減衰を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
１…光ディスク、２…光ヘッド、３…プリアンプ、４…ＡＤコンバータ、５…ＦＩＲフィルタ回路、６…ビタビ復号回路、７…データ復調回路、８…ターゲットデコーダ、９…遅延回路（１）、１０…遅延回路（２）、１１…ターゲット選択回路、１２…誤差演算回路、１３…係数制御回路、１４…収束判定回路、１５…システムコントローラ、１６…誤差平均回路、１７…等化基準値制御回路、１８…波形等化制御回路、１９…目標レベル選択回路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスク再生信号に対する波形等化制御回路であって、
タップ係数値の変更が可能なＦＩＲフィルタと、
前記ＦＩＲフィルタの出力に対してビタビ復号処理を行う復号手段と、
前記復号手段の出力における複数の等化レベルに応じたタイミングを生成する生成手段と、
前記生成手段による各等化レベルに対するタイミングとそれに対応する等化レベル目標値を選択する選択手段と、
前記選択手段で選択したタイミングに従い、選択した等化レベル目標値と前記ＦＩＲフィルタの出力値との間の誤差値を演算する誤差演算手段と、
前記誤差演算手段で求めた誤差値からタップ係数値を演算し、前記ＦＩＲフィルタへのタップ係数の更新を行う係数制御手段とを備えることを特徴とする波形等化制御回路。
【請求項２】
請求項１記載の波形等化制御回路において、
前記誤差演算手段で求めた誤差値は、Ｍサンプル（Ｍは正の整数）の誤差値に対する平均値であることを特徴とする波形等化制御回路。
【請求項３】
請求項１記載の波形等化制御回路において、
前記係数制御手段は、前記誤差演算手段で求めた誤差値と判定閾値とを比較し、（誤差値）≦（判定閾値）の関係が成立した場合に、前記ＦＩＲフィルタへのタップ係数の更新を停止する制御手段を備えることを特徴とする波形等化制御回路。
【請求項４】
光ディスク再生信号に対する波形等化制御方法であって、
ＦＩＲフィルタの出力に対してビタビ復号処理を行い、
前記ビタビ復号処理の出力における複数の等化レベルに応じたタイミングを生成し、
前記生成した各等化レベルに対するタイミングとそれに対応する等化レベル目標値を選択し、
前記選択したタイミングに従い、選択した等化レベル目標値と前記ＦＩＲフィルタの出力値との間の誤差値を演算し、
前記演算で求めた誤差値からタップ係数値を演算することを特徴とする波形等化制御方法。
【請求項５】
請求項４記載の波形等化制御方法において、
前記各等化レベル毎の等化レベル目標値と前記ＦＩＲフィルタの出力とから誤差値をそれぞれ演算し、
前記誤差値が最小となるように、各等化レベルに対する等化レベル目標値を更新することを特徴とする波形等化制御方法。
【請求項６】
光ディスク再生信号に対する波形等化制御回路であって、
タップ係数値の変更が可能なＦＩＲフィルタと、
前記ＦＩＲフィルタの出力に対してビタビ復号処理を行う復号手段と、
前記復号手段の入力波形に応じて、前記復号手段で用いる等化レベルに追従させる追従手段と、
前記追従手段より得られる各等化レベルと、あらかじめ設定される各等化レベル固定値から等化レベル目標値の選択を行う選択手段と、
前記復号手段の出力における複数の等化レベルに応じたタイミングを生成する生成手段と、
前記生成手段による各等化レベルに対するタイミングとそれに対応する等化レベル目標値を選択する選択手段と、
前記選択手段で選択したタイミングに従い、選択した等化レベル目標値と前記ＦＩＲフィルタの出力値との間の誤差値を演算する誤差演算手段と、
前記誤差演算手段で求めた誤差値からタップ係数値を演算し、前記ＦＩＲフィルタへのタップ係数の更新を行う係数制御手段とを備えることを特徴とする波形等化制御回路。
【請求項７】
請求項６記載の波形等化制御回路において、
前記係数制御手段にはタップ係数の更新１回当たりの更新量を決定する第１の減衰率が与えられ、前記追従手段には等化レベル追従変動量を決定する第２の減衰率が与えられ、
前記第１の減衰率と前記第２の減衰率との関係は、（第１の減衰率）≪（第２の減衰率）であることを特徴とする波形等化制御回路。
【請求項１】
光ディスク再生信号に対する波形等化制御回路であって、
タップ係数値の変更が可能なＦＩＲフィルタと、
前記ＦＩＲフィルタの出力に対してビタビ復号処理を行う復号手段と、
前記復号手段の出力における複数の等化レベルに応じたタイミングを生成する生成手段と、
前記生成手段による各等化レベルに対するタイミングとそれに対応する等化レベル目標値を選択する選択手段と、
前記選択手段で選択したタイミングに従い、選択した等化レベル目標値と前記ＦＩＲフィルタの出力値との間の誤差値を演算する誤差演算手段と、
前記誤差演算手段で求めた誤差値からタップ係数値を演算し、前記ＦＩＲフィルタへのタップ係数の更新を行う係数制御手段とを備えることを特徴とする波形等化制御回路。
【請求項２】
請求項１記載の波形等化制御回路において、
前記誤差演算手段で求めた誤差値は、Ｍサンプル（Ｍは正の整数）の誤差値に対する平均値であることを特徴とする波形等化制御回路。
【請求項３】
請求項１記載の波形等化制御回路において、
前記係数制御手段は、前記誤差演算手段で求めた誤差値と判定閾値とを比較し、（誤差値）≦（判定閾値）の関係が成立した場合に、前記ＦＩＲフィルタへのタップ係数の更新を停止する制御手段を備えることを特徴とする波形等化制御回路。
【請求項４】
光ディスク再生信号に対する波形等化制御方法であって、
ＦＩＲフィルタの出力に対してビタビ復号処理を行い、
前記ビタビ復号処理の出力における複数の等化レベルに応じたタイミングを生成し、
前記生成した各等化レベルに対するタイミングとそれに対応する等化レベル目標値を選択し、
前記選択したタイミングに従い、選択した等化レベル目標値と前記ＦＩＲフィルタの出力値との間の誤差値を演算し、
前記演算で求めた誤差値からタップ係数値を演算することを特徴とする波形等化制御方法。
【請求項５】
請求項４記載の波形等化制御方法において、
前記各等化レベル毎の等化レベル目標値と前記ＦＩＲフィルタの出力とから誤差値をそれぞれ演算し、
前記誤差値が最小となるように、各等化レベルに対する等化レベル目標値を更新することを特徴とする波形等化制御方法。
【請求項６】
光ディスク再生信号に対する波形等化制御回路であって、
タップ係数値の変更が可能なＦＩＲフィルタと、
前記ＦＩＲフィルタの出力に対してビタビ復号処理を行う復号手段と、
前記復号手段の入力波形に応じて、前記復号手段で用いる等化レベルに追従させる追従手段と、
前記追従手段より得られる各等化レベルと、あらかじめ設定される各等化レベル固定値から等化レベル目標値の選択を行う選択手段と、
前記復号手段の出力における複数の等化レベルに応じたタイミングを生成する生成手段と、
前記生成手段による各等化レベルに対するタイミングとそれに対応する等化レベル目標値を選択する選択手段と、
前記選択手段で選択したタイミングに従い、選択した等化レベル目標値と前記ＦＩＲフィルタの出力値との間の誤差値を演算する誤差演算手段と、
前記誤差演算手段で求めた誤差値からタップ係数値を演算し、前記ＦＩＲフィルタへのタップ係数の更新を行う係数制御手段とを備えることを特徴とする波形等化制御回路。
【請求項７】
請求項６記載の波形等化制御回路において、
前記係数制御手段にはタップ係数の更新１回当たりの更新量を決定する第１の減衰率が与えられ、前記追従手段には等化レベル追従変動量を決定する第２の減衰率が与えられ、
前記第１の減衰率と前記第２の減衰率との関係は、（第１の減衰率）≪（第２の減衰率）であることを特徴とする波形等化制御回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３２３９６１（Ｐ２００６−３２３９６１Ａ）
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４７９６９（Ｐ２００５−１４７９６９）
【出願日】平成１７年５月２０日（２００５．５．２０）
【出願人】（５０３１２１１０３）株式会社ルネサステクノロジ (4,790)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２０日（２００５．５．２０）
【出願人】（５０３１２１１０３）株式会社ルネサステクノロジ (4,790)
【Ｆターム（参考）】
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