CN100347764C - 信息再生装置及其电位差抑制电路和该电路实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供信息再生装置、其在线电路以及信息再生装置的在线电路安装方法。本发明的目的在于在光碟再生装置中使用的DVD-RAM再生信号在线电路中对电路进行合理化和降低成本。其构成包括输入由光碟再生的RF信号的输入放大器(1)；输入上述输入放大器(1)输出的高通滤波器(10)；输入上述高通滤波器(10)的输出的AD变换器(5)；输入上述AD变换器(5)的输出的滞后超前滤波器(6)以及对上述滞后超前滤波器(6)的输出进行数字处理并作为二值化信号进行解调的解调器(7)。由此，可以以低成本实现DVD-RAM再生功能的光碟再生装置。

Description

信息再生装置及其电位差抑制电路和该电路实现方法

技术领域

本发明涉及作为信息再生装置的光碟再生装置，特别涉及用来对利用光学读取头从在光碟上形成的轨道再生的光再生信号，消除地址区(以下称其为ID区)和数据区中的光再生信号的DC电平的差异的电位差抑制电路及其实现方法的改良的装置。

背景技术

历来，作为再生信息记录媒体的DVD-RAM光碟的光碟再生装置的电位差抑制电路，公知的，比如，有在专利文献1(日本专利特开2003-51119号公报(第4页，图30、图31))中叙述的电路。

图8为示出使用此种电位差抑制电路的光碟再生装置的整体结构的图。如图8所示，电位差抑制电路400，设置于再生作为信息记录媒体的DVD-RAM碟片200上所形成的轨道的信息的光学读取头300和进行再生信号的处理的信号处理电路500之间。另外，系统控制器600除了对信号处理电路500进行控制之外，还进行对转动DVD-RAM碟片200的主轴电动机(未图示)的转数控制及光学读取头300的跟踪控制等的此光碟再生装置整体的控制。

图9示出现有的光碟再生装置的电位差抑制电路400更详细的构成，在图中，51是对来自图8的光学读取头300的再生信号的RF信号进行放大的输入放大器，52及53是用于对输入放大器51所放大的光再生信号的直流电平进行修正的外接电容器，54及55是用于根据ID区判别信号62选择上述外接电容器52及53中的某一个的开关，56及57是电阻，由上述外接电容器52及53的组合决定直流电平修正的时间常数。另外，58是用于根据引入信号63急速修正光再生信号的DC电平的变动的开关，59是对直流修正后的光再生信号进行放大的缓冲放大器，60是对缓冲放大器59的输出信号进行AD变换的AD变换器，61是对AD变换器60的输出信号进行二值化并将该结果输出到图8的信号处理电路500的作为比较器的限幅电路。另外，62是使上述开关54及55中的某一个接通的ID区判别信号，63是使开关58接通/断开的引入信号。于是，电位差抑制电路400由到AD变换器60的前级为止的各电路，即输入放大器51，外接电容器52、53，开关54、55，电阻56、57，开关58及缓冲放大器59，所构成。

在此电位差抑制电路400中，电阻57与电容器52、53中的某一个相组合构成高通滤波器，此高通滤波器将光再生信号中的DC分量在不对RF信号的群时延特性有影响的情况下去掉。通常，该截止频率设定为大约100Hz左右。电阻56是以缩短此高通滤波器的时间常数为目的，即以在去掉DC分量之际加速波形的收敛为目的，通过开关58相对于电阻57并联地插入。

图10示出图9的电位差抑制电路的动作波形。图10(a)示出作为上述输入放大器51的输入信号的光学读取头300轨道再生的光再生信号，图中DC电平升高的区域为ID区，其他区域为数据区，分别表示再生之际的信号。图10(b)是ID区判别信号62，在对与轨道的ID区符合的地方进行再生时变成为“H”，上述开关54接通，开关55断开，而在其他时候正相反，上述开关55接通，开关54断开。图10(c)是引入信号，从再生区的切换时刻，即数据区和ID区从切换时刻起一定期间变成为“H”而上述开关58接通。图10(d)为AD变换器60的输入信号。

图11为示出DVD-RAM碟片的ID部分的结构图，100是记录于作为导向沟的沟槽及沟槽所夹持的区域的岸台上的标记，101是在ID区上形成的浮雕式标记。

如图11所示，因为轨道的数据区是岸台沟槽结构，与没有标记100的部分也不会成为最大反射率不同，由于ID区是浮雕式结构，在没有浮雕式标记101的部分就成为镜面反射率。因此，如图10(a)所示，数据区和ID区的再生信号的DC电平差别很大。

但是，AD变换器60的输入范围，如图10(a)所示，按照再生信号的RF分量的振幅而设定，由于小于包含上述DC电平变动的振幅，必须抑制DC电平变动进行AD变换。

因此，如图9所示，作为耦合电容，通过同时使用数据区用的电容器52和ID区用的电容器53，利用ID区判别信号62控制开关54、55对其进行切换，如图10(d)所示，生成使DC电平一致为一定值的信号。

于是，为了使数据区、ID区的直流电压的充电迅速进行，利用开关58将对电容器52及53的电阻56与电阻57并联，缩短时间常数，使ID区的开始时刻及结束时刻的再生信号的收敛加快。

这样，在现有的光碟再生装置的电位差抑制电路中，当对在光碟上形成的轨道进行再生之际，根据该再生的区域是处于ID区和数据区中的哪一个需要对电容器52和53进行切换，为了进行这一切换，在电位差抑制电路之外，还需要生成ID区判别信号的电路。

图12为用来生成上述ID区判别信号的电路的框图，图13记载了其动作波形。

在图中，80是图8的光学读取头300的受光元件，相对光碟的轨道方向，如图所示进行四分割。81、82是加法器，83是减法器，加法器81及82分别对轨道左右方向的受光元件A、D的和数输出及B、C的和数输出进行运算，减法器83从加法器81的输出信号减去加法器82的输出信号而生成差动RF信号。84是对差动RF信号进行放大的缓冲放大器。85、86是构成高通滤波器的电阻和电容，从缓冲放大器84输出的差动RF信号中去掉直流分量，辅助利用后级的阈值的处理。87是对高通滤波器的输出进行放大的缓冲放大器。90、91是比较器，对于从缓冲放大器87输出的差动RF信号和上侧(UPPER)阈值88、下侧(LOWER)阈值89分别进行比较。92是生成比较器90、91的输出信号的逻辑和的OR电路，93是从OR电路92的输出信号去掉RF频率将波形整形为连续的二值信号的单稳态多谐振荡器(以下称其为单稳多谐电路93)。

另外，图13(a)示出数据区及ID区的上述差动RF信号和上述上侧阈值88、下侧阈值89的电平。图13(b)示出上述上侧比较器90的输出，图13(c)示出上述下侧比较器91的输出，而图13(d)示出上述单稳多谐电路93的输出。

如图11所示，由于DVD-RAM碟片的ID区的浮雕式标记101是在从岸台及沟槽构成的数据轨道的中心偏移1/2轨道量的位置上形成的，ID区的差动RF信号如图13(a)所示，对于数据区的RF信号，成为上下偏置的信号。通过检测此偏置信号可以对ID区进行检测。在图11的示例中，差动RF信号在ID区的前半是向上侧偏移，而在后半是向下侧偏移，但也有与此相反的。另外，在图9的电位差抑制电路中，如图10(a)所示，电位差抑制电路的输入信号在ID区整个区域中与数据区相比较向上侧偏移。这是因为电位差抑制电路输入的不是差动RF信号，而是光学读取头的四个受光元件的输出信号的总和之故。

在图12的ID区判别信号生成电路中，比较器90、91通过将此图13(a)中示出的波形分别与上侧阈值88、下侧阈值89进行比较，检测出上下的偏移。这样的检测结果为示于图13(b)、图13(c)的信号，将这些结合并进行整形而作为ID区判别信号所生成的信号示于图13(d)。

发明内容

但是，近年来，在光碟再生装置方面，降低成本进展迅速，与此相对应电路合理化成为急务。

其中，电位差抑制电路，由于很难将耦合电容器内置于LSI中，必须将该电容器作成为外接部件，于是在LSI的端子数相应增加的同时，还另外需要为实现在线控制而生成ID区判别信号等的专用定时信号(切换信号)的电路，而这就成为为DVD-RAM再生的成本增加的主要因素。

作为其对策，也可以考虑通过将光碟的再生信号进行AD变换之后，输入到将100Hz作为截止频率的高通滤波器而省略耦合电容器，但光碟的再生信号，如前所述，由于包含DC电平变动，输入动态范围很大，所以对其进行AD变换的AD变换器必须是高性能的。因此，就存在反而成为成本增加的主要因素的问题。

本发明系为解决现有的问题而完成的发明，其目的在于提供一种不需要与上述DVD-RAM再生相对应的电位差抑制电路的两个外接电容及其切换信号生成用的电路，可以以低成本与DVD-RAM再生相对应的信息再生装置、其电位差抑制电路以及信息再生装置的电位差抑制电路的方法。

为解决上述问题，本发明的第一技术方案的信息再生装置的电位差抑制电路是一种信息再生装置的电位差抑制电路，是一种消除由形成在DVD-RAM碟片上的轨道的地址区所再生的RF信号的直流电位和由该轨道的数据区所再生的RF信号的直流电位的差异的电路，其特征在于包括：高通滤波器，输入由上述DVD-RAM碟片再生的RF信号，具有比该DVD-RAM碟片的再生信号的地址区的持续时间还短的时间常数；AD变换器，输入该高通滤波器的输出；以及滞后超前滤波器，输入该AD变换器的输出。

另外，本发明的第二技术方案的信息再生装置的电位差抑制电路的特征在于上述高通滤波器的时间常数小于等于上述DVD-RAM碟片的再生信号的地址区的持续时间的10％。

另外，本发明的第三技术方案的信息再生装置的电位差抑制电路的特征在于上述高通滤波器由电阻及电容组成，该电容具有可内置于大规模集成电路中的电容值。

另外，本发明的第四技术方案的信息再生装置的电位差抑制电路的特征在于上述滞后超前滤波器是一种其增益的频率特性在第一角频率中从低域侧的平坦特性变化为一次积分特性，在第二角频率中从上述一次积分特性变化为高域侧平坦特性的滤波器，该第一角频率是低域还原后的信号的群延迟特性不会对数据再生影响的频率，该第二角频率是与上述高通滤波器的增益的频率特性从一次微分特性变化为平坦特性的截止频率相等的频率。

另外，本发明的第五技术方案的信息再生装置的电位差抑制电路的特征在于上述高通滤波器的一次微分特性的增益的频率特性的斜率的绝对值和上述滞后超前滤波器的一次积分特性的增益的频率特性的斜率的绝对值一致。

另外，本发明的第六技术方案的信息再生装置的电位差抑制电路的特征在于设定上述高通滤波器的时间常数，使上述滞后超前滤波器的增益的频率特性从低域侧的平坦特性变化为一次积分特性的频率即第一角频率的上述RF信号的频率成分的振幅大于等于上述AD变换器可识别的最小的振幅。

另外，本发明的第七技术方案的信息再生装置的电位差抑制电路的特征在于上述高通滤波器和上述滞后超前滤波器的频率特性依照该DVD-RAM碟片的再生线速度而变更。

另外，本发明的第八技术方案的信息再生装置的电位差抑制电路的特征在于上述AD变换器，其采样频率设定为大于等于2fmax，其中，fmax＝(1/T)×(N/6)，T是DVD-RAM的通道位速率29Mbps的倒数，N是DVD-RAM的再生倍速。

另外，本发明的第九技术方案的信息再生装置的特征在于其构成包括高通滤波器，输入从信息记录媒体再生的RF信号；AD变换器，输入该高通滤波器的输出；滞后超前滤波器，输入该AD变换器的输出；以及解调器，输入该滞后超前滤波器的输出，其中，该解调器检测由上述滞后超前滤波器对低域分量进行还原后得到的RF信号的，地址区的DC电平和数据区的DC电平之间的电平变动，来检测该RF信号的地址区。

另外，本发明的第十技术方案的信息再生装置的特征在于上述高通滤波器、上述AD变换器、上述滞后超前滤波器及上述解调器内置于同一大规模集成电路之中。

另外，本发明的第十一技术方案的信息再生装置的电位差抑制电路的方法，是一种消除由形成在信息记录媒体上的轨道的地址区所再生的RF信号的直流偏置和由该轨道的数据区所再生的RF信号的直流偏置的差异的电位差抑制电路的实现方法，其特征在于：将上述RF信号在AD变换前进行滤波的高通滤波器的频率特性从一次微分特性变化为平坦特性的频率即截止频率设定为高于成为电位差抑制电路的目标的截止频率的频率，并且进行设定以使对于将上述高通滤波器的输出信号由AD变换器变换为数字信号之后的信号进行滤波的滞后超前滤波器的频率特性的一次积分特性抵消上述高通滤波器的一次微分特性，而使该高通滤波器和滞后超前滤波器合起来的特性的截止频率与成为上述目标的截止频率一致，从而可以减小上述高通滤波器的时间常数而使该高通滤波器内置于大规模集成电路。

另外，本发明的第十二技术方案的信息再生装置的电位差抑制电路的实现方法，是一种消除由形成在信息记录媒体上的轨道的地址区所再生的RF信号的直流偏置和由该轨道的数据区所再生的RF信号的直流偏置的差异的电位差抑制电路的实现方法，其特征在于：将上述RF信号在AD变换前进行滤波的高通滤波器的频率特性从一次微分特性变化为平坦特性的频率即截止频率设定为高于成为电位差抑制电路的目标的截止频率的频率，并且进行设定以使对于将上述高通滤波器的输出信号由AD变换器变换为数字信号之后的信号进行滤波的滞后超前滤波器的频率特性从低域侧的平坦特性变化为一次积分特性的频率即第一角频率与成为上述目标的截止频率一致，并且进行设定以使上述滞后超前滤波器的频率特性从上述一次积分特性变化为高域侧平坦特性的频率即第二角频率与上述高通滤波器的截止频率一致，并且进行设定以便通过使上述滞后超前滤波器的一次积分特性引起的增益减小的斜率和上述高通滤波器的一次微分特性引起的增益增加的斜率成为相同的数值，而成为使该一次积分特性和一次微分特性抵消的频率特性，并且设定上述AD变换器的采样频率大于等于2fmax，并且通过设定上述高通滤波器的时间常数使上述第一角频率的上述RF信号的频率成分的振幅大于等于上述AD变换器的最小分辨率的振幅，从而可以减小上述高通滤波器的时间常数而使该高通滤波器可内置于大规模集成电路，其中，fmax＝(1/T)×(N/6)，T是DVD-RAM的通道位速率的29Mbps的倒数，N是DVD-RAM的再生倍速。

根据本发明的第一技术方案所述的发明是是一种消除由形成在DVD-RAM碟片上的轨道的地址区所再生的RF信号的直流电位和由该轨道的数据区所再生的RF信号的直流电位的差异的电路，其特征在于包括：高通滤波器，输入由上述DVD-RAM碟片再生的RF信号，具有比该DVD-RAM碟片的再生信号的地址区的持续时间还短的时间常数；AD变换器，输入该高通滤波器的输出；以及滞后超前滤波器，输入该AD变换器的输出。所以可以获得不需要切换耦合电容器，并且由于其容量也可以削减而使得电容器不必外接而将高通滤波器内置于大规模集成电路之中，同时由于不需要用于其切换控制的定时信号，可实现大幅度的降低成本的效果。

根据本发明的第二技术方案所述的发明，在本发明的第一技术方案中所述的信息再生装置的在线电路中，因为是上述高通滤波器的时间常数小于等于上述DVD-RAM碟片的再生信号的地址区的持续时间的10％，所以即使是伴随CLV再生时的访问动作的再生线速度发生变化，也可以获得维持抑制DC分量的效果。

根据本发明的第三技术方案所述的发明，在本发明的第一技术方案中所述的信息再生装置的在线电路中，因为上述高通滤波器由电阻及电容组成，该电容具有可内置于大规模集成电路中的电容值，所以可能将包含该高通滤波器的在线电路整个装载于大规模集成电路之中，由于不需要外接电容器就不会由于大规模集成电路的端子数的增加而招致成本提高，可以获得由于在大规模集成电路中可装载的电路数的增加而产生的成本降低的效果。

根据本发明的第四技术方案所述的发明，在本发明的第一技术方案中所述的信息再生装置的在线电路中，因为上述滞后超前滤波器是一种其增益的频率特性在第一角频率中从低域侧的平坦特性变化为一次积分特性，在第二角频率中从上述一次积分特性变化为高域侧平坦特性的滤波器，该第一角频率是低域还原后的信号的群延迟特性不会对数据再生影响的频率，该第二角频率是与上述高通滤波器的增益的频率特性从一次微分特性变化为平坦特性的截止频率相等的频率，所以可以获得在AD变换后使低域分量恢复和RF信号的群延迟特性改善的效果。

根据本发明的第五技术方案所述的发明，在本发明的第一技术方案中所述的信息再生装置的在线电路中，因为上述高通滤波器的一次微分特性的增益的频率特性的斜率的绝对值和上述滞后超前滤波器的一次积分特性的增益的频率特性的斜率的绝对值一致，所以由于高通滤波器的一次微分特性和滞后超前滤波器的一次积分特性可以抵消，可以获得使高通滤波器的截止频率向高域侧移动和将高通滤波器的时间常数抑制为很小的效果。

根据本发明的第六技术方案所述的发明，在本发明的第一技术方案中所述的信息再生装置的在线电路中，因为设定上述高通滤波器的时间常数，使上述滞后超前滤波器的增益的频率特性从低域侧的平坦特性变化为一次积分特性的频率即第一角频率的上述RF信号的频率成分的振幅大于等于上述AD变换器的可识别最小的振幅，所以可以获得在消除光再生信号的ID区和数据区的DC偏置之后，可利用滞后超前滤波器从通过上述的时间常数的设定残留的RF分量来恢复DC分量的效果。

根据本发明的第七技术方案所述的发明，在本发明的第一技术方案中所述的信息再生装置的在线电路中，因为上述高通滤波器和上述滞后超前滤波器的频率特性依照该DVD-RAM碟片的再生线速度而变更，所以即使是对于各种再生倍速也可以获得与标准再生速度进行再生时同样的效果。

根据本发明的第八技术方案所述的发明，在本发明的第一技术方案中所述的信息再生装置的在线电路中，因为上述AD变换器，其采样频率设定为大于等于2fmax，其中，fmax＝(1/T)×(N/6)，T是DVD-RAM的通道位速率29Mbps的倒数，N是DVD-RAM的再生倍速，所以具有可以不产生折返分量而将通过高通滤波器之后的光再生信号变换为数字信号的效果。

根据本发明的第九技术方案所述的发明，因为其结构包括高通滤波器，输入从信息记录媒体再生的RF信号；AD变换器，输入该高通滤波器的输出；滞后超前滤波器，输入该AD变换器的输出；以及解调器，输入该滞后超前滤波器的输出，其中，该解调器检测由上述滞后超前滤波器对低域分量进行还原后得到的RF信号的，地址区的DC电平和数据区的DC电平之间的电平变动，来检测该RF信号的地址区，所以可以获得无须设置专用的电路就可以检测出地址区，可以不取决于读取的散差而稳定地检测出地址区，可以实现大幅度的降低成本的效果。

根据本发明的第十技术方案所述的发明，在本发明的第十技术方案中所述的信息再生装置中，因为上述高通滤波器、上述AD变换器、上述滞后超前滤波器及上述解调器内置于同一大规模集成电路之中，所以可以获得实现大幅度的降低成本的效果。

根据本发明的第十一技术方案所述的发明，是一种消除由形成在信息记录媒体上的轨道的地址区所再生的RF信号的直流偏置和由该轨道的数据区所再生的RF信号的直流偏置的差异的电位差抑制电路的实现方法，其特征在于：将上述RF信号在AD变换前进行滤波的高通滤波器的频率特性从一次微分特性变化为平坦特性的频率即截止频率设定为高于成为电位差抑制电路的目标的截止频率的频率，并且进行设定以使对于将上述高通滤波器的输出信号由AD变换器变换为数字信号之后的信号进行滤波的滞后超前滤波器的频率特性的一次积分特性抵消上述高通滤波器的一次微分特性，而使该高通滤波器和滞后超前滤波器合起来的特性的截止频率与成为上述目标的截止频率一致，从而可以减小上述高通滤波器的时间常数而使该高通滤波器内置于大规模集成电路，所以可以获得使高通滤波器的截止频率向高域侧移动，将高通滤波器的时间常数抑制为很小及无须外接电容器而将高通滤波器内置于大规模集成电路的效果。

根据本发明的第十二技术方案所述的发明，是一种消除由形成在信息记录媒体上的轨道的地址区所再生的RF信号的直流偏置和由该轨道的数据区所再生的RF信号的直流偏置的差异的电位差抑制电路的实现方法，其特征在于：将上述RF信号在AD变换前进行滤波的高通滤波器的频率特性从一次微分特性变化为平坦特性的频率即截止频率设定为高于成为电位差抑制电路的目标的截止频率的频率，并且进行设定以使对于将上述高通滤波器的输出信号由AD变换器变换为数字信号之后的信号进行滤波的滞后超前滤波器的频率特性从低域侧的平坦特性变化为一次积分特性的频率即第一角频率与成为上述目标的截止频率一致，并且进行设定以使上述滞后超前滤波器的频率特性从上述一次积分特性变化为高域侧平坦特性的频率即第二角频率与上述高通滤波器的截止频率一致，并且进行设定以便通过使上述滞后超前滤波器的一次积分特性引起的增益减小的斜率和上述高通滤波器的一次微分特性引起的增益增加的斜率成为相同的数值，而成为使该一次积分特性和一次微分特性抵消的频率特性，并且设定上述AD变换器的采样频率大于等于2fmax，并且通过设定上述高通滤波器的时间常数使上述第一角频率的上述RF信号的频率成分的振幅大于等于上述AD变换器的最小分辨率的振幅，从而可以减小上述高通滤波器的时间常数而使该高通滤波器可内置于大规模集成电路，其中，fmax＝(1/T)×(N/6)，T是DVD-RAM的通道位速率的29Mbps的倒数，N是DVD-RAM的再生倍速，所以可以获得使高通滤波器的截止频率向高域移动，将高通滤波器的时间常数抑制为很小及无须外接电容器而将高通滤波器内置于大规模集成电路，同时具有可以不产生折返分量而将通过高通滤波器之后的光再生信号变换为数字信号，可利用滞后超前滤波器从通过上述的时间常数的设定残留的RF分量来恢复DC分量的效果。

附图说明

图1(a)为示出本发明的实施方式1的光碟再生装置的框图。

图1(b)为示出本发明的实施方式1的光碟再生装置的另一构成例的框图。

图1(c)为示出使构成图1(b)的高通滤波器的电阻及电容的电阻值及电容值可以改变的构成的电路图。

图2为滤波器频率特性的伯德(Bode)图。

图3(a)为示出图1的动作信号波形图，为示出输入到输入放大器的再生信号的示图。

图3(b)为示出图1的动作信号波形图，为示出通过高通滤波器之后的信号的示图。

图3(c)为示出图1的动作信号波形图，为示出通过滞后超前滤波器并恢复低域分量的信号的示图。

图3(d)为示出图1的动作信号波形图，为示出ID检测信号的示图。

图4为RF分量重叠的光再生信号的信号波形图。

图5为示出在通过滞后超前滤波器之后为恢复低域分量所必需的AD比较器的采样率的计算式的导出原理图。

图6为示出滞后超前滤波器的原理构成图。

图7为示出本发明的实施方式1的光碟再生装置的解调器的构成例的框图。

图8为示出现有的光碟再生装置的整体构成的框图。

图9为示出现有的光碟再生装置的电位差抑制电路的构成的电路图。

图10(a)为现有的光碟再生装置电位差抑制电路的信号波形图，为示出输入放大器的输入信号的示图。

图10(b)为现有的光碟再生装置电位差抑制电路的信号波形图，为示出ID区判别信号的图。

图10(c)为现有的光碟再生装置电位差抑制电路的信号波形图，为示出引入信号的图。

图10(d)为现有的光碟再生装置电位差抑制电路的信号波形图，为示出AD变换器的输入信号的图。

图11为示出DVD-RAM碟片的ID区部分的结构图。

图12为示出现有的ID区判别信号生成电路的构成的图。

图13(a)为示出现有的ID区判别信号生成电路的差动RF信号及其两个阈值的信号波形图。

图13(b)为示出检测现有的ID区判别信号生成电路的ID区的差动RF信号的偏移的状态的信号波形图。

图13(c)为示出检测现有的ID区判别信号生成电路的ID区的差动RF信号的偏移的状态的信号波形图。

图13(d)为示出利用现有的ID区判别信号生成电路检测到的ID区判别信号的信号波形图。

具体实施方式

下面利用图1至图7对本发明的实施方式予以说明。

(实施方式1)

图1为示出本发明的实施方式1的光碟再生装置的框图，特别是重点示出其电位差抑制电路。在图1(a)中，1是对图8的光学读取头300的作为全部光检测器A、B、C、D的输出信号的和信号的光再生信号(RF信号)进行放大的输入放大器，2是设置于输入放大器1的后级的耦合电容器，3是与耦合电容器2一起构成高通滤波器10的电阻，4是对高通滤波器10的输出信号进行放大的缓冲放大器，5是对缓冲放大器4的输出信号进行AD变换的AD变换器，6是对AD变换器5的输出信号赋予滞后超前特性的滞后超前滤波器，7是对滞后超前滤波器6的输出信号进行利用二值化的解调的解调器，其输出由图8所示的信号处理电路500进行处理。于是，从输入放大器1的后级到解调器7的前级为止的电路元件，即由高通滤波器10、缓冲放大器4、AD变换器5及滞后超前滤波器6，构成了电位差抑制电路400。

另外，如图1(b)所示，耦合电容器2或电阻3中的至少一个为可变电容或可变电阻，通过由系统控制器600对电容值或电阻值中的至少一个进行控制可以对高通滤波器10的频率特性进行设定的同时，也可以对滞后超前滤波器6的频率特性进行设定。

图1(c)示出图1(b)的电容C1及电阻R1的构成例，其构成为在互相并联的3个电容器C1a、C1b、C1c的一端和输入放大器1的输出节点之间插入开关SCa、SCb、SCc，并且同时在并联的3个电阻R1a、R1b、R1c的一端和Vref节点之间插入开关SRa、SRb、SRc，利用系统控制器600对开关SCa、SCb、SCc及开关SRa、SRb、SRc进行通断控制。

图2为示出高通滤波器10及滞后超前滤波器的频率特性及作为其总和特性的目标特性的示图。

在图2中，a示出高通滤波器10的特性的一例，在10KHz以下，为一次微分特性a1，在10KHz以上，为平坦特性(比例特性)。另外，b示出滞后超前滤波器6的特性的一例，在高通滤波器10的截止频率10KHz以下的区域显示一次积分特性b1，在100Hz以下为低域侧平坦特性(比例特性)b2，而在10KHz以上为高域侧平坦特性(比例特性)b3。通过这些高通滤波器10和滞后超前滤波器6的信号，一次微分特性a1和一次积分特性b1互相抵消而使平坦特性向低域侧延伸，成为在c中示出的目标特性的频率特性。此目标特性c的频率特性与截止频率100Hz的高通滤波器等效，不会影响RF信号分量的群延迟特性。

为了使其成为可能，电位差抑制电路400的实现方法如下。就是说，如图2所示，将滞后超前滤波器6的第二角频率fc2和高通滤波器10的截止频率都设定为10KHz，通过将滞后超前滤波器6的一次积分特性b1的增益的频率特性的负的斜率的值和高通滤波器10的一次微分特性a1的增益的频率特性的正的斜率的值设定为一致，使一次积分特性b1和一次微分特性a1互相抵消，通过使目标特性，即高通滤波器10和滞后超前滤波器6的总和频率特性，在小于等于10KHz时成为平坦的比例特性，同时将滞后超前滤波器6的第一角频率fc1设定为100Hz，在小于等于100Hz时成为平坦特性b2，目标特性在小于等于100Hz时将成为一次微分特性。另外，作为第一角频率fc1的值的100Hz是低域还原后的信号的群延迟特性不会对数据再生有影响的频率。

下面对此电位差抑制电路400及其实现方法予以更详细的说明。

图3为示出图1的光碟再生装置的各部的信号波形的示图，图3(a)示出输入到输入放大器1的再生信号，在图3中DC电平高的部分是ID区(地址区)，其他部分是数据区。图3(b)示出通过高通滤波器10之后的信号，图3(c)示出通过滞后超前滤波器6并恢复低域分量的信号的示图，而图3(d)示出ID检测信号。

此外，在DVD-RAM再生时，输入与现有例的图10(a)一样的再生信号(参照图3(a))。

此再生信号，由图1(a)的输入放大器1放大，通过由高通滤波器10对低域进行抑制而消除ID区的DC偏置，在由缓冲放大器4放大之后，由AD变换器5变换为多位的数字信号，利用滞后超前滤波器6将由高通滤波器10抑制的低域分量恢复，由解调器7将多位的数字信号二值化，在其后级进行本来的信号处理，使记录于DVD-RAM上的信息再生。

高通滤波器10和滞后超前滤波器6合起来实现高通滤波器特性，将光再生信号中的DC分量去除而不影响RF信号的群延迟特性。

决定此总和的高通滤波器特性的截止频率的是滞后超前滤波器6的第一角频率fc1，将与此第一角频率fc1相比高域的高通滤波器10的一次微分特性a1由与此第一角频率fc1相比高域的滞后超前滤波器6的一次积分特性b1抵消而成为平坦的比例特性。为了使这一点成为可能，如前所述，在使高通滤波器10的截止频率和滞后超前滤波器6的第二角频率fc2一致的同时，使一次积分特性b1的负的斜率的值和一次微分特性a1的正的斜率的值一致。

在本实施方式1中，通过利用单纯的高通滤波器10去除伴随ID区再生的DC电平的变动而得到图3(b)的波形，可以将光再生信号的动态范围进行压缩而可以纳入AD变换器5的输入范围内。因此，对数据区及ID区中的任何一个都可以进行AD变换。

因此，高通滤波器10的截止频率的设定是重要的，通道位速率为29Mbps的再生速度的ID区的持续时间约为75μsec，必须将高通滤波器的时间常数设定为与其相比十分小的值。比如，如图2的a所示，在截止频率定为10KHz时，时间常数为16μsec，因为这是上述ID区的持续时间的1/5，所以可以认为DC分量的抑制很充分。

另外，因为在再生倍速(标准再生速度的N倍)变高时，ID区的持续时间也变短，必须使高通滤波器10的截止频率向更高域侧移动。另外，与此相伴，必须使滞后超前滤波器6的第二角频率向更高域侧移动。这些移动，比如如图1(b)所示，可通过将来自系统控制器600的控制信号传送到高通滤波器10及滞后超前滤波器6而实现。

另外，为了可以针对伴随CLV再生时的访问动作等的再生线速度的变动将DC分量予以抑制，必须将高通滤波器10的时间常数设定为与DVD-RAM的再生信号的ID区的持续时间相比十分短，比如小于等于其10％。

可是，因为只抑制DC分量的情况下，对于再生信号会受到由于高通滤波器10产生的相位旋转的影响，群延迟特性恶化，所以在AD变换后，可利用滞后超前滤波器6进行低域分量的恢复而抑制群延迟特性的恶化，从而得到如图3(c)所示的信号。

就是说，如图2的滞后超前特性b所示，通过利用在100Hz(第一角频率fc1)和10KHz(第二角频率fc2)具有截止频率的滞后超前滤波器6使在低频区中的增益增加，使通过高通滤波器10和滞后超前滤波器6的信号与通过具有图2的c所示的100Hz的截止频率的高通滤波器的信号等效。

这种截止频率，若是100Hz的高通滤波器，可以将对RF频带的相位旋转的影响抑制在十分小的水平。

另外，如上所述，通过使用滞后超前滤波器6和高通滤波器10，可以实现与现有例同样的截止频率100Hz，由于由滞后超前滤波器6对低域分量的增益进行补偿，可以将高通滤波器10的截止频率设定为高达10KHz，因此，可以将高通滤波器10的时间常数抑制为很小。

因此，可以抑制构成高通滤波器10的电容器2的容量，因而可以不外接电容器2而将整个电位差抑制电路400内置于大规模集成电路中。

下面对利用高通滤波器10去除的低域分量在AD变换后实际上是否可以恢复这一点予以研究。

高通滤波器10的频率特性如果是对单一频率的频率特性时，如图2所示，因为100Hz的信号是10KHz信号的1/100，在AD变换器5，比如，是具有6位分辨率时，将小于等于其分辨率的1/64。因为完全变成了零，所以利用滞后超前滤波器6进行低域恢复是不可能的。不过，在光碟的再生信号的场合，如图4所示，存在RF分量，在其电平设定为超过AD变换器的分辨率时，这作为碟片可以有效地工作，小于等于100Hz的低域分量也可作为分散于采样数据之间的信息而残留。滞后超前滤波器6对于分散的信息用作积分器，使这些信息恢复，低域分量就可以恢复。

为了能够实现此低域分量的恢复，必须设定高通滤波器10的时间常数使第一角频率fc1(＝100Hz)的RF信号的频率分量为大于等于AD变换器5的最小分辨率的振幅。

就是说，当高通滤波器10的截止频率设定得过高时，低域中的衰减大，因此必须注意这一点进行设定。

还有，AD变换器5的采样频率的设定也很重要，必须将其设定为大于等于2fmax。

这样，通过将采样频率设定为大于等于2fmax，在对利用高通滤波器10去除DC变动分量之后的光再生信号进行AD变换之际，可以防止产生折返分量。

在此，

fmax＝(1/T)×(N/6)............(1)

其中，T是作为DVD-RAM的通道位速率的29Mbps的倒数，而N是DVD-RAM的再生倍速。

(1)式中的“6”，如图5所示，其由来是记录于DVD-RAM上的“1”、“0”分别连续大于等于3。

另外，因为滞后超前滤波器6是低通滤波器和高通滤波器的组合，如图6的其构成原理图所示，因为可以由乘法器6a、6b，加法器6c、6d及延迟器6e构成全数字滤波器，所以也可以很容易实现100Hz的截止频率，并且可以以低成本构成。

此外，下面对数据再生予以说明。

在现有例中，由于经过AD变换的信号是已经去除DC电平变动的信号，需要由完全另外的系统的电路进行ID区的检测，由于再生信号的DC电平，如图3所示，可以恢复，可以设定如图3(c)所示的ID检测电平将DC电平的变动检测出来。

此ID检测电平，可通过实验求出图3(c)的波形的数据区的上侧包络线和ID区的上侧包络线的值的中间值来使用，特别是，因为ID区的上侧包络线的值大致为已知，可以使用较其低一定值的电平作为ID检测电平。

图3(d)示出ID检测结果，比如，通过按照此信号对二值化限制电平(slice level)进行切换，将数据区及ID区两者的再生信号二值化，可以获得数据。

图7为示出可执行上述数据再生动作的本发明的实施方式1的光碟再生装置的框图，在图7中，与图1相同的符号表示同一或相当的部分。7a是具有与图1的解调器7同样的功能的解调器主体，8是对滞后超前滤波器6的输出信号和阈值进行比较的比较器，9是产生此阈值的阈值发生器，7是由解调器主体7a、比较器8及阈值发生器9组成的解调器。此阈值发生器9，如上所述，可设定通过实验求出的阈值。

在图7中，由比较器8对滞后超前滤波器6的输出信号和阈值进行比较。利用滞后超前滤波器6恢复低域分量的RF信号如图3(c)所示，通过将阈值设定为在同图3(c)中作为ID检测电平示出的电平，如图3(d)所示，在与ID区相对应的期间可以得到成为“H”电平的ID区检测信号。

此ID区检测信号，可以无需现有例的图9所示的大规模专用电路就可以生成，另外，输入到输入放大器的是光学读取头300的全部光检测器A、B、C、D的输出信号的和信号，因为光检测器的推挽信号不使用此信号，所以就像使用推挽信号时，可以在不受光学读取头的偏差及跟踪伺服影响的情况下检测出ID区。

就是说，在ID区检测中，在采用光检测器的推挽信号时，由于光学读取头的光轴的偏离、受光元件的位置的偏离等等，ID区的差动信号的偏置量，有时在上侧和下侧出现大幅度的不对称，由于此时某一个ID区不能检出，有时上述在线处理中会出现不合适，而在使用和信号的本实施方式1中，由于ID区的上侧的包络线的电平是来自ID区中的镜像部分，即没有浮雕式标记101的部分的反射电平，所以可以消除由于这种光学读取头的构件的机械安装精度的原因使ID区不能检测而在在线处理中发生不合适的问题。

另外，在此光碟再生装置中也需要在DVD-RAM碟片以倍速进行再生时，相应于该再生倍速使高通滤波器10及滞后超前滤波器6的特性改变。这一点，与上述的电位差抑制电路一样，可通过系统控制器600的控制，使高通滤波器10的时间常数与滞后超前滤波器6的乘法系数等改变而相对应。

另外，在本实施方式中是使滞后超前滤波器6的第二角频率fc2(＝10KHz)和示出一次微分特性的高通滤波器10的截止频率相一致，但这两者也可以不完全一致，比如，容许小于等于10％的误差。

此外，在本实施方式中是使滞后超前滤波器6的一次积分特性和高通滤波器10的一次微分特性相抵消，但也可以不完全抵消，在滞后超前滤波器6和高通滤波器10的总和特性中也可以残留一些一次积分特性、一次微分特性或其两者，相对比例特性可以容许比如小于等于10％的残留量。

另外，在本实施方式中说明了可以将构成高通滤波器10的耦合电容器2不外接而装载于大规模集成电路中，在该大规模集成电路中除了整个电位差抑制电路400之外，也可以装载解调器7，还有其后级的信号处理电路。

此外，在图1(b)中示出的耦合电容器2及电阻3是可变的，但也可以是耦合电容器2及电阻3中的某一个是可变的，这些的构成不限于图1(c)。

另外，在DVD-RAM碟片不进行倍速再生的场合，也可以使这些是固定的。

另外，解调器7的阈值发生器9是预先设定通过实验求出的阈值，但也可以通过设置从图3(c)的波形实时决定阈值的电路而进行其设定。

进而，作为信息再生装置示出的是应用于与DVD-RAM碟片对应的光碟再生装置的场合，如果是包含DVD-RAM碟片的再生功能，也可以应用于与DVD-RAM碟片以外的光碟的再生相对应的光碟再生装置及光碟记录再生装置。

这样，根据本实施方式1，因为其构成包括输入由上述光碟再生的RF信号的输入放大器、输入上述输入放大器输出的高通滤波器、输入上述高通滤波器的输出的AD变换器、输入上述AD变换器的输出的滞后超前滤波器以及对上述滞后超前滤波器的输出进行数字处理并作为二值化信号进行解调的解调器，所以可以获得不需要切换耦合电容器，并且由于其容量也可以削减而可以内置于大规模集成电路之中，并且，由于不需要用于对耦合电容器进行切换控制的定时信号，可得到实现大幅度的降低成本的效果。

另外，因为其结构包括输入从光碟再生的RF信号的高通滤波器、输入上述高通滤波器的输出的AD变换器、输入上述AD变换器的输出的滞后超前滤波器及输入该滞后超前滤波器的输出的解调器，上述解调器是通过检测由上述滞后超前滤波器对低域分量进行还原的RF信号的DC电平变动而检测ID区的构成，所以可以检测出ID区，可以抑制由于设置专用的电路而引起的成本的增加。另外，可以不使用光学读取头的光检测器的推挽信号而检测出ID区，可以获得不取决于光学读取头的偏差而稳定地检测出ID区的效果。

如上所述，根据本发明，可以获得以低成本实现更稳定的DVD-RAM再生功能的光碟再生装置，适用于相关连的光碟再生装置。

Claims (12)

1.一种信息再生装置的电位差抑制电路，是一种消除由形成在DVD-RAM碟片上的轨道的地址区所再生的RF信号的直流电位和由该轨道的数据区所再生的RF信号的直流电位的差异的电路，其特征在于包括：

高通滤波器，输入由上述DVD-RAM碟片再生的RF信号，具有比该DVD-RAM碟片的再生信号的地址区的持续时间还短的时间常数；

AD变换器，输入该高通滤波器的输出；以及

滞后超前滤波器，输入该AD变换器的输出。

2.根据权利要求1所述的信息再生装置的电位差抑制电路，其特征在于：

上述高通滤波器的时间常数小于等于上述DVD-RAM碟片的再生信号的地址区的持续时间的10％。

3.根据权利要求1所述的信息再生装置的电位差抑制电路，其特征在于：

上述高通滤波器由电阻及电容组成，该电容具有可内置于大规模集成电路中的电容值。

4.根据权利要求1所述的信息再生装置的电位差抑制电路，其特征在于：

上述滞后超前滤波器是一种其增益的频率特性在第一角频率中从低域侧的平坦特性变化为一次积分特性，在第二角频率中从上述一次积分特性变化为高域侧平坦特性的滤波器，

该第一角频率是低域还原后的信号的群延迟特性不会对数据再生影响的频率，

该第二角频率是与上述高通滤波器的增益的频率特性从一次微分特性变化为平坦特性的截止频率相等的频率。

5.根据权利要求1所述的信息再生装置的电位差抑制电路，其特征在于：

上述高通滤波器的一次微分特性的增益的频率特性的斜率的绝对值和上述滞后超前滤波器的一次积分特性的增益的频率特性的斜率的绝对值一致。

6.根据权利要求1所述的信息再生装置的电位差抑制电路，其特征在于：

设定上述高通滤波器的时间常数，使上述滞后超前滤波器的增益的频率特性从低域侧的平坦特性变化为一次积分特性的频率即第一角频率的上述RF信号的频率成分的振幅大于等于上述AD变换器可识别的最小的振幅。

7.根据权利要求1所述的信息再生装置的电位差抑制电路，其特征在于：

上述高通滤波器和上述滞后超前滤波器的频率特性依照该DVD-RAM碟片的再生线速度而变更。

8.根据权利要求1所述的信息再生装置的电位差抑制电路，其特征在于：

上述AD变换器，其采样频率设定为大于等于2fmax，

其中，fmax＝(1/T)×(N/6)，T是DVD-RAM的通道位速率29Mbps的倒数，N是DVD-RAM的再生倍速。

9.一种信息再生装置，其特征在于包括：

高通滤波器，输入从信息记录媒体再生的RF信号；

AD变换器，输入该高通滤波器的输出；

滞后超前滤波器，输入该AD变换器的输出；以及

解调器，输入该滞后超前滤波器的输出，

其中，该解调器检测由上述滞后超前滤波器对低域分量进行还原后得到的RF信号的，地址区的DC电平和数据区的DC电平之间的电平变动，来检测该RF信号的地址区。

10.根据权利要求9所述的信息再生装置，其特征在于：

上述高通滤波器、上述AD变换器、上述滞后超前滤波器及上述解调器内置于同一大规模集成电路之中。

11.一种信息再生装置的电位差抑制电路的实现方法，是一种消除由形成在信息记录媒体上的轨道的地址区所再生的RF信号的直流偏置和由该轨道的数据区所再生的RF信号的直流偏置的差异的电位差抑制电路的实现方法，其特征在于：

将上述RF信号在AD变换前进行滤波的高通滤波器的频率特性从一次微分特性变化为平坦特性的频率即截止频率设定为高于成为电位差抑制电路的目标的截止频率的频率，并且进行设定以使对于将上述高通滤波器的输出信号由AD变换器变换为数字信号之后的信号进行滤波的滞后超前滤波器的频率特性的一次积分特性抵消上述高通滤波器的一次微分特性，而使该高通滤波器和滞后超前滤波器合起来的特性的截止频率与成为上述目标的截止频率一致，

从而可以减小上述高通滤波器的时间常数而使该高通滤波器内置于大规模集成电路。

12.一种信息再生装置的电位差抑制电路的实现方法，是一种消除由形成在信息记录媒体上的轨道的地址区所再生的RF信号的直流偏置和由该轨道的数据区所再生的RF信号的直流偏置的差异的电位差抑制电路的实现方法，其特征在于：

将上述RF信号在AD变换前进行滤波的高通滤波器的频率特性从一次微分特性变化为平坦特性的频率即截止频率设定为高于成为电位差抑制电路的目标的截止频率的频率，并且进行设定以使对于将上述高通滤波器的输出信号由AD变换器变换为数字信号之后的信号进行滤波的滞后超前滤波器的频率特性从低域侧的平坦特性变化为一次积分特性的频率即第一角频率与成为上述目标的截止频率一致，并且进行设定以使上述滞后超前滤波器的频率特性从上述一次积分特性变化为高域侧平坦特性的频率即第二角频率与上述高通滤波器的截止频率一致，并且进行设定以便通过使上述滞后超前滤波器的一次积分特性引起的增益减小的斜率和上述高通滤波器的一次微分特性引起的增益增加的斜率成为相同的数值，而成为使该一次积分特性和一次微分特性抵消的频率特性，

并且设定上述AD变换器的采样频率大于等于2fmax，

并且通过设定上述高通滤波器的时间常数使上述第一角频率的上述RF信号的频率成分的振幅大于等于上述AD变换器的最小分辨率的振幅，

从而可以减小上述高通滤波器的时间常数而使该高通滤波器可内置于大规模集成电路，

其中，fmax＝(1/T)×(N/6)，T是DVD-RAM的通道位速率的29Mbps的倒数，N是DVD-RAM的再生倍速。

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