JP2003078392A - 自動追従型バンドパスフィルタおよび光ディスク再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ウォブル信号に追従したバンドパスフィルタ出
力が得られるようにする。 【解決手段】中心周波数が変化する電流制御型バンドパ
スフィルタ５０と、カットオフ周波数が変化する電流制
御型ハイパスフィルタ５４およびローパスフィルタ５８
と、ハイパスフィルタとローパスフィルタの各出力が供
給される電流源制御部６２とで構成される。フィルタの
差分出力ＳＤに応じて電源制御部の出力電流値を制御
し、この出力電流に応じて各フィルタの各電流値Ｉｘ
ｂ，Ｉｘｈ，Ｉｘｌが共通に制御されることで、バンド
パスフィルタの中心周波数ｆｐ、ハイパスフィルタおよ
びローパスフィルタの各カットオフ周波数ｆｃｈ、ｆｃ
ｌがそれぞれウォブル周波数ｆｕと同じ値となるように
制御される。これでディスク回転数に応じてウォブル信
号の周波数が変化しても、このウォブル信号を確実に抽
出分離できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光ディスク装置
などに適用できる自動追従型バンドパスフィルタおよび
これを使用した光ディスク再生装置に関する。

【０００２】詳しくは、入力信号の周波数が基準の周波
数に対して変化するとき、基準の周波数に対して高低何
れの方向にシフトしているかを検出し、そのシフト量に
応じてフィルタ周波数を自動的に修正する自動追従型と
することで、入力信号の周波数が変化した場合であって
も、その周波数成分を確実に抽出分離できるようにした
ものである。

【０００３】またこの発明では、光ディスクに記録され
たウォブル信号を抽出分離するに当たり、ウォブル信号
の搬送周波数に追従した自動追従型バンドパスフィルタ
を使用することで、光ディスクを角速度制御したときで
も、簡単な構成で常にウォブル信号を検出できるように
したものである。

【０００４】

【従来の技術】ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷなどの光ディスク
には、図１５Ａに示すように円周方向に僅かに蛇行した
プリグルーブと呼ばれる案内溝１２が設けられている。
このプリグルーブ１２には円周方向に情報が記録され
る。情報はプリグルーブ１２内の他に、図１５Ｂに示す
プリグルーブの頂面１４に記録される場合がある。プリ
グルーブ１２には周知のように光ディスク１０に記録さ
れる情報のアドレスを知るための時間情報が盛り込まれ
ている。

【０００５】具体的には、プリグルーブ１２を蛇行さ
せ、その蛇行をＦＭ変調することでプリグルーブに時間
情報を記録している。この蛇行したプリグルーブをウォ
ブルといい、プリグルーブを再生したときに得られるＦ
Ｍ再生信号をウォブル信号という。

【０００６】ウォブル信号（ＦＭ再生信号）は、光ディ
スク１０を標準倍速で再生したとき、その搬送周波数
（キャリア周波数）が２２．０５ｋＨｚ、変調幅が±１
ｋＨｚとなるように規定されている。

【０００７】ウォブル信号は光ディスク１０からの戻り
光を検出して再生される。光ディスク１０からの戻り光
は図１６Ａに示す４分割されたフォトディテクタ１８で
受光される。戻り光は図１６Ｂに示すように、左半分の
戻り光と、右半分の戻り光の差分がプリグルーブ１２の
蛇行に比例するから、その差分を検出すればプリグルー
ブ１２の変調信号を得ることができる。

【０００８】そのため、図１７に示すウォブル信号抽出
回路２０にあっては、フォトディテクタ１８で受光され
た戻り光の出力信号Ａ〜Ｄがマトリックス回路２２，２
４に供給されて、２つの加算出力（Ａ＋Ｄ）、（Ｂ＋
Ｃ）が得られる。加算出力のそれぞれは対応するゲイン
調整回路２６，３４に供給される。

【０００９】一方のゲイン調整回路２６は情報が記録さ
れている記録済みの光ディスク１０を再生したときに得
られるウォブル信号に対するゲイン調整手段であって、
この例ではウォブル信号の出力レベルを一定にするＡＧ
Ｃ回路２６ａ、２６ｂが使用される。

【００１０】他方のゲイン調整回路３４は、未記録の光
ディスク１０を再生したときに得られるウォブル信号に
対するゲイン調整手段であり、この例では固定のゲイン
アンプ３４ａ、３４ｂで構成される。これは、未記録の
光ディスクの場合には、プリグルーブには情報を記録し
たピットがなく、プリグルーブのうねり成分だけである
ので、ＡＧＣがかけにくく、そのため固定ゲイン（大ゲ
イン）に設定されたゲインアンプが使用されるものであ
る。

【００１１】記録済みの光ディスク１０を再生するとき
には、ＡＧＣ回路２６ａ、２６ｂによって加算出力（Ａ
＋Ｄ）、（Ｂ＋Ｃ）が等振幅となるようにゲイン調整さ
れる。ゲイン調整された加算出力（Ａ＋Ｄ）、（Ｂ＋
Ｃ）は第１の減算回路３０に供給されて、 ＳＤ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ） ・・・・（１） なる減算処理が行われる。

【００１２】プリグルーブ１２に照射されるビーム光と
戻り光との関係は図１６Ｂに示すようになっているの
で、プリグルーブ１２の左側の溝から得られる加算出力
（Ａ＋Ｄ）から、右側の溝から得られる加算出力（Ｂ＋
Ｃ）を減算すれば第１のウォブル成分を検出できる。

【００１３】未記録の光ディスクを再生するときには、
固定のゲインアンプ３４によって加算出力が固定ゲイン
倍されて出力される。ゲイン調整された加算出力（Ａ＋
Ｄ）、（Ｂ＋Ｃ）は第２の減算回路３６に供給されて、
記録済みの場合と同じ減算処理が行われて、第２のウォ
ブル成分が検出される。

【００１４】第１と第２のウォブル成分はスイッチング
手段３２によってその何れかが再生ディスクの種類に応
じて選択され、選択されたウォブル成分がバンドパスフ
ィルタ４０に供給される。バンドパスフィルタ４０の中
心周波数であるピーキング周波数は上述したように２
２．０５ｋＨｚに設定され、これよりウォブル信号Ｓｕ
を検出できる。

【００１５】ここで、光ディスク１０に情報を記録した
り、記録された情報を再生する場合に光ディスク１０の
回転速度を制御する手段として、ＣＬＶ（Constant Lin
e Velocity）方式と、ＣＡＶ（Constant Angle Velocit
y）方式が知られている。ＣＬＶ制御は一般にディスク
回転速度が１倍速から１２倍速程度までのときに適用さ
れる速度制御であり、ＣＡＶ制御はそれよりも高速での
速度制御を行う場合に利用される。例えば高速ダビング
の場合にはＣＡＶ制御が行われる。

【００１６】ＣＬＶ制御の場合にはウォブル信号の搬送
周波数が一定になるように制御されるので、上述したバ
ンドパスフィルタのピーキング周波数は光ディスクの記
録再生位置に拘わらず一定になる。

【００１７】これに対して、ＣＡＶ方式の場合には、角
速度が常に一定となるように制御されるために、例えば
光ディスクの内周側から外周側のトラックに移動するに
つれて、線速度が上昇し、それに伴って再生されたウォ
ブル信号の搬送周波数も高くなる。このため、ウォブル
信号の搬送周波数に合わせてバンドパスフィルタのピー
キング周波数が高くなるような周波数制御を行わない
と、バンドパスフィルタよりウォブル信号を出力するこ
とができない。

【００１８】そのため、ＣＡＶ制御を行う場合には図１
７に示すように、バンドパスフィルタ４０のピーキング
周波数制御のための周波数制御回路３８が設けられ、光
ディスク１０の回転速度情報と光ディスクの記録再生位
置情報とがこの周波数制御回路３８に供給される。周波
数制御回路３８では、回転速度情報と記録再生時の位置
情報からウォブル信号の搬送周波数が演算され、その周
波数となるようにバンドパスフィルタ４０のピーキング
周波数が制御される。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１７に示
すように光ディスク１０をＣＡＶ制御する場合には、記
録再生位置が光ディスク１０の内周側のトラックと外周
側のトラックとでは、ウォブル信号の搬送周波数が変化
するため、周波数制御回路３８では常にこの搬送周波数
を得るための演算処理を行って、バンドパスフィルタ４
０のピーキング周波数を調整する必要がある。そのた
め、周波数制御回路３８での周波数演算処理が負担とな
る。結果としてコストアップを招来してしまう。

【００２０】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したものであって、入力信号の周波数が基準の周
波数に対して変化するとき、基準の周波数に対して高低
何れの方向にシフトしているかを検出し、そのシフト量
に応じてフィルタ周波数を自動的に修正する自動追従型
とすることで、入力信号の周波数が変化した場合であっ
ても、その周波数成分を確実に抽出分離できるようにし
たものである。

【００２１】また、ウォブル信号の搬送周波数に追従し
た自動追従型バンドパスフィルタを使用することで、光
ディスクを角速度制御したときでも、簡単な構成で常に
ウォブル信号を検出できるようにしたものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載したこの発明に係る自動追従型バン
ドパスフィルタでは、中心周波数が変化する電流制御型
バンドパスフィルタと、それぞれそのカットオフ周波数
が変化する電流制御型ハイパスフィルタおよび電流制御
型ローパスフィルタと、上記ハイパスフィルタとローパ
スフィルタの各出力が供給される電流源制御部とで構成
され、上記フィルタの差分出力に応じて上記電源制御部
の出力電流値が制御されると共に、この出力電流に応じ
て上記バンドパスフィルタ、ハイパスフィルタおよびロ
ーパスフィルタの各電流値が共通に制御されることで、
上記バンドパスフィルタの中心周波数、ハイパスフィル
タおよびローパスフィルタの各カットオフ周波数がそれ
ぞれ入力周波数と同じ値となるように制御されることを
特徴とする。

【００２３】また請求項７に記載したこの発明に係る光
ディスク再生装置では、光ディスクからの信号を再生す
るための光ピックアップ手段と、この光ピックアップ手
段に設けられたフォトディテクタからの再生信号が供給
され、この再生信号から上記光ディスクに記録された情
報を再生する再生手段と、上記フォトディテクタからの
再生信号のうち、光ディスクに記録されたウォブル信号
を抽出分離する自動追従型バンドパスフィルタとを有
し、この自動追従型バンドパスフィルタは、中心周波数
が変化する電流制御型バンドパスフィルタと、それぞれ
そのカットオフ周波数が変化する電流制御型ハイパスフ
ィルタおよび電流制御型ローパスフィルタと、上記ハイ
パスフィルタとローパスフィルタの各出力が供給される
電流源制御部とで構成され、上記フィルタの差分出力に
応じて上記電源制御部の出力電流値が制御されると共
に、この出力電流に応じて上記バンドパスフィルタ、ハ
イパスフィルタおよびローパスフィルタの各電流値が共
通に制御されることで、上記バンドパスフィルタの中心
周波数、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタの各
カットオフ周波数がそれぞれ上記ウォブル信号の周波数
と同じ値となるように制御されることを特徴とする。

【００２４】この発明では、ウォブル信号の抽出分離に
適用した場合、バンドパスフィルタのピーキング周波数
と、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタの各カッ
トオフ周波数がそれぞれ等しくなるように設定されると
共に、光ディスクを標準速度（１倍速）で駆動したとき
のウォブル周波数にピーキング周波数が等しくなるよう
に設定されている。

【００２５】バンドパスフィルタ、ハイパスフィルタお
よびローパスフィルタのそれぞれは電流制御型のフィル
タ構成であって、その電流値を制御することで、ピーキ
ング周波数およびカットオフ周波数のそれぞれが、同時
に、しかも同じ周波数分だけ制御される。

【００２６】光ディスクが標準倍速よりも高速で駆動さ
れるときには、ハイパスフィルタの出力は基準の周波数
時（１倍速時のウォブル周波数時）のフィルタ出力より
も高くなり、ローパスフィルタ出力は逆に低くなる。同
一回転速度に制御されている場合でも光ピックアップ手
段１８がディスク内周側にあるときと、外周側にあると
きでは、後者の方がウォブル周波数は高い。

【００２７】この発明ではそれぞれのフィルタ出力の差
分に応じて出力電流値を可変する。出力電流値が大きく
なると、これによってピーキング周波数は高い方にシフ
トされる。同様に、ハイパスフィルタのカットオフ周波
数も、ローパスフィルタのカットオフ周波数も同じよう
に高い方にシフトされる。そして、シフトしたピーキン
グ周波数およびカットオフ周波数がそれぞれ高速駆動時
のウォブル周波数と一致するところで、周波数シフト制
御が停止する。したがって、このときのバンドパスフィ
ルタの出力をウォブル信号として出力すれば、ディスク
回転周波数が高速回転時でも正しくウォブル信号を抽出
分離できることになる。

【００２８】標準倍速よりもさらに低速で光ディスクを
駆動するときや、同じ回転速度で光ピックアップ手段１
８が内周側にいるときと、外周側にいるときとでも同様
な処理が行われる。つまり、例えば光ディスクが標準倍
速よりも低速で駆動されるときには、ローパスフィルタ
の出力は基準の周波数時（１倍速時のウォブル周波数
時）のフィルタ出力よりも高くなり、ハイパスフィルタ
出力は逆に低くなる。その差分に応じて出力電流値が少
なくなるように制御する。出力電流値が小さくなると、
これによってピーキング周波数は低い方にシフトされ
る。

【００２９】同様に、ハイパスフィルタのカットオフ周
波数も、ローパスフィルタのカットオフ周波数も同じよ
うに低い方にシフトされる。そして、シフトしたピーキ
ング周波数およびカットオフ周波数がそれぞれ低速駆動
時のウォブル周波数と一致するところで、周波数シフト
制御が停止する。したがって、このときのバンドパスフ
ィルタの出力をウォブル信号として出力すれば、ディス
ク回転周波数が低速回転時でも、さらには光ピックアッ
プ手段１８の光ディスク１０上の位置に拘わらず正しく
ウォブル信号を抽出分離できることになる。

【００３０】

【発明の実施の形態】続いて、この発明に係る自動追従
型バンドパスフィルタおよび光ディスク再生装置の一実
施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１はこの発
明に係る光ディスク再生装置の実施の形態を示す要部の
系統図である。駆動モータＭによって光ディスク１０が
所定速度で回転駆動される。光ピックアップ手段１８に
は図示はしないがレーザ光源を始めとして対物レンズな
どの光学系や、フォトディテクタなどが内蔵され、光デ
ィスク１０からの戻り光がフォトディテクタで検出され
る。このフォトディテクタは従来と同様な分割型であっ
て、それぞれから得られる再生信号Ａ〜Ｄが再生手段４
２に供給されて光ディスク１０に記録された情報が再生
される。

【００３１】また、再生信号Ａ〜Ｄはさらにウォブル信
号検出回路２０に供給されてウォブル信号Ｓｕが抽出分
離される。抽出されたウォブル信号ＳｕはＣＰＵで構成
された制御部４４に供給されて光ディスク１０の位置情
報などが読み出される。制御部４４には再生信号Ａ〜Ｄ
の他に、図示しないトラッキング情報なども供給され
て、光ピックアップ手段１８のトラッキング制御やフォ
ーカス制御などが行われる。

【００３２】ウォブル信号検出回路２０にはウォブル信
号のみを抽出分離するためのバンドパスフィルタ４０が
設けられている。この発明ではこのバンドパスフィルタ
４０として自動追従型に構成することで、光ディスク１
０がＣＬＶ制御からＣＡＶ制御に切り替えられたときで
も、光ディスク１０の回転に追従した周波数成分を持つ
ウォブル信号を確実に検出できるようにしたものであ
る。

【００３３】図２はこの発明に係る自動追従型バンドパ
スフィルタ４０の実施の形態を示す要部の系統図であ
り、したがってこの自動追従型バンドパスフィルタ４０
は光ディスク１０に記録されたウォブル信号を検出する
ためのバンドパスフィルタに適用したものとなってい
る。

【００３４】図２において、この自動追従型バンドパス
フィルタ４０は、電流制御型バンドパスフィルタ５０、
電流制御型ハイパスフィルタ５４、同じく電流制御型ロ
ーパスフィルタ５８および電流源制御部６２で構成され
る。そして、端子３２ａに供給された再生信号Ａ〜Ｄの
差分出力ＳＤ｛ＳＤ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）｝が共通
に供給される。

【００３５】電流制御型バンドパスフィルタ５０は、後
述するようにその内部に可変電流回路が設けられ、その
可変電流源５２ａを制御して、この可変電流源５２ａを
流れる電流値Ｉｘｂによってこのバンドパスフィルタの
中心周波数つまりピーキング周波数ｆｂが制御できるよ
うに構成されている。

【００３６】電流制御型ハイパスフィルタ５４も内部の
可変電流源５６ａを流れる電流値Ｉｘｈを制御すること
でそのカットオフ周波数ｆｃｈが制御できるように構成
されている。

【００３７】同じく電流制御型ローパスフィルタ５８も
内部の可変電流源６０ａを流れる電流値Ｉｘｌを制御す
ることでそのカットオフ周波数ｆｃｌが制御できるよう
に構成されている。

【００３８】ハイパスフィルタ５４のフィルタ出力ＳH
およびローパスフィルタ５８のフィルタ出力ＳLはそれ
ぞれ電流源制御部６２に供給される。電流源制御部６２
は信号レベル検出部６２Ａと電流制御部６２Ｂとで構成
される。

【００３９】信号レベル検出部６２Ａはそれぞれ信号レ
ベル検出回路６４，６６を有し、それらには対応するフ
ィルタ出力ＳＨ、ＳＬが供給され、対応するレベルを持
った検出出力ＶＨ、ＶＬが得られる。電流制御部６２Ｂ
はトランスコンダクタンスアンプ６２で構成され、検出
出力ＶＨが非反転端子に供給され、他方の検出出力ＶＬ
が反転端子に供給されて、検出出力ＶＨ、ＶＬの差分が
検出される。その差分出力（電圧）が電流変換回路６３
によって電流出力に変換される。出力電流値Ｉｏは固定
電流源６７の電流値Ｉ１にミックスされた上で可変電流
源６８に供給される。したがって、この可変電流源６８
を流れる合成電流Ｉ２は、 Ｉ２＝Ｉｏ＋Ｉ１ ・・・・（２） となり、出力電流値Ｉｏによって変動する。出力電流値
Ｉｏは検出出力ＶＨ、ＶＬの差分に比例する。

【００４０】この電流制御部６２Ｂに設けられた可変電
流源６８によって、上述した可変電流源５２ａ、５６ａ
および６０ａが同時に同量だけ制御される。つまり、出
力電流値ＩｏがΔＩｏだけ変動すると、それぞれの電流
値Ｉｘｂ，ＩｘｈおよびＩｘｌもΔＩｏに比例した値Δ
Ｉｘだけ変化し、それに伴ってピーキング周波数ｆｐ、
カットオフ周波数ｆｃｈ、ｆｃｌが高低何れかの方向に
制御される。

【００４１】この発明においては、上述したバンドパス
フィルタ５０のピーキング周波数ｆｐと、ハイパスフィ
ルタ５４のカットオフ周波数ｆｃｈと、ローパスフィル
タ５８のカットオフ周波数ｆｃｌとは、図３に示すよう
に何れも同じ値となるように設定されている。バンドパ
スフィルタ５０のピーキング周波数ｆｐは光ディスク１
０を回転駆動したときのウォブル周波数ｆｕとなるよう
に、したがって標準倍速（１倍速）で回転駆動したとき
に得られるウォブル周波数ｆｕ（搬送周波数であって、
２２．５ｋＨｚ）に選ばれ、またその変調幅（±１ｋＨ
ｚ）をカバーできるバンド幅となされている。

【００４２】また、バンドパスフィルタ５０にあって、
そのピーキング周波数ｆｐと制御電流値Ｉｘｂとの関係
は、図４直線ＬＢのように比例関係にあり、制御電流値
Ｉｘｂの高低に応じてピーキング周波数ｆｐが変化す
る。

【００４３】同様に、ハイパスフィルタ５４にあって
も、そのカットオフ周波数ｆｃｈと制御電流値Ｉｘｈと
の関係は、図５直線ＬＨのように比例関係にあり、制御
電流値Ｉｘｈの高低に応じてカットオフ周波数ｆｃｈが
変化する。そして、この直線ＬＨの勾配は直線ＬＢと同
じ勾配となされている。その結果、制御電流値Ｉｘｂと
Ｉｘｈとが同じだけ変化すると、同じ周波数だけピーキ
ング周波数ｆｐもカットオフ周波数ｆｃｈも同方向に変
化する。

【００４４】ローパスフィルタ５８も同じような周波数
制御となる。したがって図６のように制御電流値Ｉｘｌ
の高低に応じてカットオフ周波数ｆｃｌが変化する。そ
して、この直線ＬＬの勾配は直線ＬＢと同じ勾配となさ
れているので、上述した３つの周波数ｆｐ、ｆｃｈおよ
びｆｃｌは何れも同じ値だけ周波数が、同じ方向（高低
何れかの方向）に変化することになる。

【００４５】さて、光ディスク１０を高速で駆動するた
め、光ディスク１０がＣＬＶ制御からＣＡＶ制御に切り
替えられると、そのときの回転速度と、光ピックアップ
手段１８の読み出し位置によって、出力される再生信号
中に含まれるウォブル周波数ｆｕは、図７のように基準
の周波数（２０．５ｋＨｚ）よりも遙かに高い周波数と
なっている。したがってこのときのウォブル周波数ｆｕ
は、ピーキング周波数ｆｐ、カットオフ周波数ｆｃｈ、
ｆｃｌよりも高い。

【００４６】この周波数の高低関係によって、フィルタ
出力ＳＨ、ＳＬに関連した検出出力はＶＨ＞ＶＬの関係
になるから、出力電流値ＩｏはＣＬＶ制御時よりも大き
くなり、その結果、電流値Ｉ２が増える。電流値Ｉ２が
ΔＩｏだけ増えると、可変電流源５２ａの電流値Ｉｘｂ
もΔＩｘだけ増加する。電流値ＩｘｂがΔＩｘだけ増え
ると、図４の特性よりピーキング周波数ｆｐが高くなる
方向に制御される。

【００４７】これと同じように、出力電流値Ｉｏによっ
て可変電流源５６ａおよび６０ａの電流値Ｉｘｈ、Ｉｘ
ｌも同様にΔＩｘだけ増えるので、図５および図６の特
性からそれぞれのカットオフ周波数ｆｃｈ、ｆｃｌが高
くなる方向に制御される。

【００４８】そして、これらの制御動作は、 ＶＨ＝ＶＬ ・・・・・（３） となったところで平衡し、この平衡点はピーキング周波
数ｆｐがウォブル周波数ｆｕと等しくなった周波数であ
る（図８参照）。つまり、ピーキング周波数ｆｐがウォ
ブル周波数ｆｕと等しくなるまで制御されると、ハイパ
スフィルタ５４のカットオフ周波数ｆｃｈがローパスフ
ィルタ５８のカットオフ周波数ｆｃｌと同じになり、検
出出力ＶＨとＶＬとが等しくなるからである。

【００４９】なお、光ディスク１０が同じ回転速度に制
御されている場合でも、光ピックアップ手段１８がディ
スクの内周側にあるときと、外周側にあるときとでは再
生されるウォブル信号Ｓｕの周波数ｆｕが相違する。外
周側のときの方がウォブル周波数ｆｕは高くなる。この
ような場合にも同様な周波数制御動作となって、再生さ
れたウォブル周波数ｆｕに追従するようにピーキング周
波数ｆｐを始めとしてカットオフ周波数ｆｃｈ、ｆｃｌ
が制御される。

【００５０】上述した場合よりも低速で光ディスク１０
が回転し、ウォブル周波数ｆｕが図９のようにローパス
フィルタ５８のカットオフ周波数ｆｃｌよりも低くなっ
たとき、あるいは光ピックアップ手段１８がディスクの
外周側から内周側に移動したときには、出力電流値Ｉｏ
が標準時よりも小さくなるため、出力電流値Ｉｏが減少
して電流値Ｉ２も減少する。

【００５１】電流値Ｉ２が減少すると、可変電流源５２
ａ，５６ａ，６０ａの各電流値Ｉｘｂ、Ｉｘｈ、Ｉｘｌ
のそれぞれが同じ値だけ減少するので、これに伴ってピ
ーキング周波数ｆｐを始めとして、それぞれのカットオ
フ周波数ｆｃｈ、ｆｃｌがウォブル周波数ｆｕ方向に下
がり（図１０参照）、やがてウォブル周波数ｆｕに一致
するところで平衡する。

【００５２】このような電流制御を行うことで、入力す
るウォブル周波数ｆｕに追従するようにピーキング周波
数ｆｐやカットオフ周波数ｆｃｈ、ｆｃｌを制御するこ
とができるので、光ディスク１０を高速制御するために
ＣＡＶ制御に移行した段階でも、あるいはＣＡＶ制御の
まま低速制御する場合でも、そのときのウォブル信号Ｓ
ｕを確実に抽出分離できることになる。

【００５３】図１１以下は上述した自動追従型バンドパ
スフィルタ４０の具体例を示す。図１１は電流制御型バ
ンドパスフィルタ５０の実施の形態である。入力端子３
２ａには差分出力ＳＤが供給され、この差分出力ＳＤは
直流カット用のコンデンサＣおよびゲインが「１」のバ
ッファアンプ７０を介してトランスコンダクタンスアン
プ７２の非反転端子に供給される。

【００５４】トランスコンダクタンスアンプ７２の出力
段には可変電流回路５２が設けられている。電圧−電流
変換回路としても機能するこの可変電流回路５２の出力
はコンデンサＣによって電圧に変換され、その出力がゲ
イン「１」のバッファアンプ７４を介して出力端子４０
ａに導かれる。この出力はさらにトランスコンダクタン
スアンプ７２の反転端子に帰還されると共に、第２のト
ランスコンダクタンスアンプ７６の反転端子に帰還され
る。このトランスコンダクタンスアンプ７６も上述した
と同一構成の可変電流回路５２が設けられ、その出力が
入力信号とミックスされる。

【００５５】この電流制御型バンドパスフィルタ５０の
ピーキング周波数ｆｐは、トランスコンダクタンスアン
プ７２，７６の相互コンダクタンスをＧｍとし、コンデ
ンサＣの容量を同じくＣで表すと、 ｆｐ＝１／｛２π（Ｃ／Ｇｍ）｝ ・・・・（４） となり、外部端子７８によってその電流値が制御できる
ようになされている。電流値を制御することで最終的に
はこのピーキング周波数ｆｐを制御できる。

【００５６】図１２は電流制御型ローパスフィルタ５８
の実施の形態である。このローパスフィルタ５８にあっ
てもトランスコンダクタンスアンプ８０が使用され、そ
の非反転端子５８ａが入力端子である。入力端子には差
分出力ＳＤが供給される。

【００５７】トランスコンダクタンスアンプ８０の出力
段には可変電流回路６０が接続され、その出力がコンデ
ンサＣによって電圧変換される。電圧出力はさらにゲイ
ンが「１」のバッファアンプ８２を介して出力端子５８
ｂに導かれる。さらにこの出力端子５８ｂに得られる出
力はトランスコンダクタンスアンプ８０の反転端子に帰
還される。

【００５８】このように構成されたローパスフィルタ５
８にあって、そのカットオフ周波数ｆｃｈは、周知のよ
うに、 ｆｃｈ＝１／｛２π（Ｃ／Ｇｍ）｝ ・・・・（５） となり、外部端子８４から電流値を制御することで、そ
のカットオフ周波数ｆｃｈを制御できる。

【００５９】図１３は電流制御型ハイパスフィルタ５４
の実施の形態である。このハイパスフィルタ５４は図１
２のローパスフィルタ５８を使用して図１３のように接
続することで、ハイパスフィルタを構成できる。ここ
に、トランスコンダクタンスアンプ８６は図１２の８０
に相当し、可変電流回路５６は６０に相当し、そしてバ
ッファアンプ８８は８２に相当する。

【００６０】加算器５７のプラス端子に差分出力ＳＤが
供給され、そのマイナス端子に電流制御型ローパスフィ
ルタ５８の出力が供給され、その入力端子には差分出力
ＳＤが供給される。

【００６１】この構成におけるカットオフ周波数ｆｃｌ
は、 ｆｃｌ＝１／｛２π（Ｃ／Ｇｍ）｝ ・・・・・（６） となり、外部端子８９から電流値を制御することで、そ
のカットオフ周波数ｆｃｌを制御できる。

【００６２】上述したトランスコンダクタンスアンプ７
２，７６，８０および８６は何れも図１４のように構成
することができる。代表してトランスコンダクタンスア
ンプ７２について説明する。このトランスコンダクタン
スアンプ７２は差動アンプ構成であって、一対の差動ト
ランジスタＱａ、Ｑｂと、そのエミッタ側に接続された
電流源９２，９４と、エミッタ間に接続されたエミッタ
抵抗器ＲEと、そのコレクタ側に接続されたダイオード
Ｄａ、Ｄｂおよび直流電源９６で構成される。

【００６３】一対の差動出力は可変電流回路５２を構成
する一対のトランジスタＱｃ、Ｑｄに供給され、出力端
子１０４から出力電流が得られる。これらトランジスタ
Ｑｃ、Ｑｄにはそのコレクタ側に電流源１００，１０２
が接続され、そのエミッタ側に可変電流源５２ａが接続
される。

【００６４】このようにトランスコンダクタンスアンプ
７２を構成した場合の相互コンダクタンスＧｍは、入力
電圧の変化分をΔＶ、そのときの出力電流の変化分をΔ
Ｉとし、また電流源９２，９４の固定電流をＩｏｔと
し、エミッタ抵抗値をＲEとしたとき、次のように表す
ことができる。 Ｇｍ＝ΔＩ／ΔＶ ≒（１／ＲE）・（Ｉｘ／Ｉｏｔ） ・・・・（７） したがって、相互コンダクタンスＧｍは可変電流源５２
ａを流れる電流値Ｉｘに比例することが判る。

【００６５】また、この相互コンダクタンスＧｍは図１
１〜図１３で説明したように、ピーキング周波数ｆｐを
決定する変数でもある。つまり、電流値Ｉｘが大きくな
ると、相互コンダクタンスＧｍも大きくなり、相互コン
ダクタンスＧｍが大きくなると、ピーキング周波数ｆｐ
が高くなる。

【００６６】したがって、ウォブル周波数ｆｕが高くな
ったとき、出力電流値Ｉｏを大きくして電流Ｉ２を大き
くすれば、外部端子７８に供給される制御信号も大きく
なることから、電流値Ｉｘｂも沢山流れる。その結果、
ピーキング周波数ｆｐもウォブル周波数ｆｕと同じ方向
に制御されることになる。

【００６７】上述したトランスコンダクタンスアンプ７
２以外のトランスコンダクタンスアンプ７６，８０およ
び８６も同様に構成され、それぞれに設けられた可変電
流源５6ａ、５８ａを流れる電流値Ｉｘｈ、Ｉｘｌを制
御することで、相互コンダクタンスＧｍを可変すること
ができる。

【００６８】上述した実施の形態では、この発明に係る
自動追従型バンドパスフィルタを光ディスクのウォブル
信号の抽出分離手段に適用したが、変動する周波数成分
を検出しなければならないこの他の回路系にこの発明を
適用できることは明らかである。光ディスク１０として
はＣＤやＣＤ−ＲＷなどを利用できる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係るバン
ドパスフィルタでは、周波数が変化する入力信号を抽出
分離するに当たり、入力信号の周波数に追従した自動追
従型に構成したものである。これによれば、入力信号の
周波数が回転速度などによって変動したような場合で
も、バンドパスフィルタの中心周波数を入力信号の周波
数となるように追従させることができる。

【００７０】この場合、入力信号だけを利用してその周
波数に追従させるようにしたため、複雑な回路系を駆使
して演算などを行いながら、入力信号周波数を割り出す
ようなことが全く不要になる。したがって構成が非常に
簡単である。そのため、この発明を光ディスクのウォブ
ル信号検出系に適用した場合には、光ディスクを角速度
制御したときでも、簡単な構成で常にウォブル信号を検
出できるようになるなどの特徴を有する。

【００７１】また、この発明では、光ディスクに記録さ
れたウォブル信号を抽出分離するに当たり、ウォブル信
号の搬送周波数に追従した自動追従型バンドパスフィル
タを使用するようにしたものである。これによれば、光
ディスクを角速度制御したときでも、簡単な構成で常に
ウォブル信号を正確に検出できる特徴を有する。したが
ってこの発明はＣＤなどの光ディスクの再生系に適用し
て極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る光ディスク再生装置の実施の形
態を示す要部の系統図である。

【図２】この発明に係る自動追従型バンドパスフィルタ
の実施の形態を示す要部の系統図である。

【図３】各フィルタのピーキング周波数およびカットオ
フ周波数の関係を示す周波数特性図である。

【図４】出力電流値とピーキング周波数との関係を示す
特性図である。

【図５】出力電流値とハイパスフィルタのカットオフ周
波数との関係を示す特性図である。

【図６】出力電流値とローパスフィルタのカットオフ周
波数との関係を示す特性図である。

【図７】光ディスクを高速回転させたときのウォブル周
波数とフィルタ特性との関係を示す周波数特性図であ
る。

【図８】自動追従後のウォブル周波数とフィルタ特性と
の関係を示す周波数特性図である。

【図９】光ディスクを低速回転させたときのウォブル周
波数とフィルタ特性との関係を示す周波数特性図であ
る。

【図１０】自動追従後のウォブル周波数とフィルタ特性
との関係を示す周波数特性図である。

【図１１】電流制御型バンドパスフィルタの構成図であ
る。

【図１２】電流制御型ローパスフィルタの構成図であ
る。

【図１３】電流制御型ハイパスフィルタの構成図であ
る。

【図１４】トランスコンダクタンスアンプの構成図であ
る。

【図１５】プリグルーブの説明図である。

【図１６】戻り光とプリグルーブの関係を示す図であ
る。

【図１７】従来のウォブル信号抽出回路の系統図であ
る。

【符号の説明】

１０・・・光ディスク、１２・・・プリグルーブ、２０
・・・ウォブル信号検出回路、２２，２４・・・マトリ
ックス回路、２６，３４・・・ゲイン調整手段、３０，
３６・・・演算回路、４０・・・バンドパスフィルタ
（自動追従型バンドパスフィルタ）、５０・・・電流制
御型バンドパスフィルタ、５４・・・電流制御型ハイパ
スフィルタ、５８・・・電流制御型ローパスフィルタ、
６２・・・電流値制御部、５２，５６，６０・・・可変
電流源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D044 BC04 CC06 DE37 FG01 FG04 FG05 FG18 5D090 AA01 CC04 DD03 EE16 FF41 HH01 5J098 AA02 AA14 AB02 AB03 AB12 AB25 AC02 AC13 AC22 AC27 AD18 CA05 CB01

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力周波数が変化する入力信号を抽出す
   る自動追従型バンドパスフィルタであって、 中心周波数が変化する電流制御型バンドパスフィルタ
   と、 それぞれそのカットオフ周波数が変化する電流制御型ハ
   イパスフィルタおよび電流制御型ローパスフィルタと、 上記ハイパスフィルタとローパスフィルタの各出力が供
   給される電流源制御部とで構成され、 上記フィルタの差分出力に応じて上記電源制御部の出力
   電流値が制御されると共に、この出力電流に応じて上記
   バンドパスフィルタ、ハイパスフィルタおよびローパス
   フィルタの各電流値が共通に制御されることで、 上記バンドパスフィルタの中心周波数、ハイパスフィル
   タおよびローパスフィルタの各カットオフ周波数がそれ
   ぞれ入力周波数と同じ値となるように制御されることを
   特徴とする自動追従型バンドパスフィルタ。
2. 【請求項２】 上記バンドパスフィルタは、中心周波数
   を決定するトランスコンダクタンスアンプを有し、 このトランスコンダクタンスアンプは、差動アンプと可
   変電流回路とで構成され、 上記可変電流回路に設けられた可変電流源の電流値を上
   記出力電流値で制御することで、上記トランスコンダク
   タンスアンプの相互コンダクタンスが制御されて、上記
   バンドパスフィルタの中心周波数が制御されるようにな
   されたことを特徴とする請求項１記載の自動追従型バン
   ドパスフィルタ。
3. 【請求項３】 上記ハイパスフィルタは、中心周波数を
   決定するトランスコンダクタンスアンプと、加算器を有
   し、 上記トランスコンダクタンスアンプは、差動アンプと可
   変電流回路とで構成され、 上記可変電流回路に設けられた可変電流源の電流値を上
   記出力電流値で制御することで、上記トランスコンダク
   タンスアンプの相互コンダクタンスが制御されて、上記
   ハイパスフィルタのカットオフ周波数が制御されるよう
   になされたことを特徴とする請求項１記載の自動追従型
   バンドパスフィルタ。
4. 【請求項４】 上記ローパスフィルタは、中心周波数を
   決定するトランスコンダクタンスアンプを有し、 このトランスコンダクタンスアンプは、差動アンプと可
   変電流回路とで構成され、 上記可変電流回路に設けられた可変電流源の電流値を上
   記出力電流値で制御することで、上記トランスコンダク
   タンスアンプの相互コンダクタンスが制御されて、上記
   ローパスフィルタのカットオフ周波数が制御されるよう
   になされたことを特徴とする請求項１記載の自動追従型
   バンドパスフィルタ。
5. 【請求項５】 上記電流源制御部は、上記ハイパスフィ
   ルタとローパスフィルタの出力がそれぞれ供給される信
   号レベル検出部と、 これら信号レベル検出部の検出出力が供給される電流制
   御部とで構成され、 この電流制御部は、トランスコンダクタンスアンプと電
   流変換部を有し、 上記電流変換部の出力電流値が上記ハイパスフィルタと
   ローパスフィルタの差分出力に応じて制御されるように
   なされたことを特徴とする請求項４記載の自動追従型バ
   ンドパスフィルタ。
6. 【請求項６】 上記入力信号は、光ディスクを再生した
   ときに得られるウォブル信号であることを特徴とする請
   求項１記載の自動追従型バンドパスフィルタ。
7. 【請求項７】 光ディスクからの信号を再生するための
   光ピックアップ手段と、 この光ピックアップ手段に設けられたフォトディテクタ
   からの再生信号が供給され、この再生信号から上記光デ
   ィスクに記録された情報を再生する再生手段と、 上記フォトディテクタからの再生信号のうち、光ディス
   クに記録されたウォブル信号を抽出分離する自動追従型
   バンドパスフィルタとを有し、 この自動追従型バンドパスフィルタは、 中心周波数が変化する電流制御型バンドパスフィルタ
   と、 それぞれそのカットオフ周波数が変化する電流制御型ハ
   イパスフィルタおよび電流制御型ローパスフィルタと、 上記ハイパスフィルタとローパスフィルタの各出力が供
   給される電流源制御部とで構成され、 上記フィルタの差分出力に応じて上記電源制御部の出力
   電流値が制御されると共に、この出力電流に応じて上記
   バンドパスフィルタ、ハイパスフィルタおよびローパス
   フィルタの各電流値が共通に制御されることで、 上記バンドパスフィルタの中心周波数、ハイパスフィル
   タおよびローパスフィルタの各カットオフ周波数がそれ
   ぞれ上記ウォブル信号の周波数と同じ値となるように制
   御されることを特徴とする光ディスク再生装置。
8. 【請求項８】 上記バンドパスフィルタは、中心周波数
   を決定するトランスコンダクタンスアンプを有し、 このトランスコンダクタンスアンプは、差動アンプと可
   変電流回路とで構成され、 上記可変電流回路に設けられた可変電流源の電流値を上
   記出力電流値で制御することで、上記トランスコンダク
   タンスアンプの相互コンダクタンスが制御されて、上記
   バンドパスフィルタの中心周波数が制御されるようにな
   されたことを特徴とする請求項７記載の光ディスク再生
   装置。
9. 【請求項９】 上記ハイパスフィルタは、中心周波数を
   決定するトランスコンダクタンスアンプを有し、 このトランスコンダクタンスアンプは、差動アンプと可
   変電流回路とで構成され、 上記可変電流回路に設けられた可変電流源の電流値を上
   記出力電流値で制御することで、上記トランスコンダク
   タンスアンプの相互コンダクタンスが制御されて、上記
   ハイパスフィルタのカットオフ周波数が制御されるよう
   になされたことを特徴とする請求項７記載の光ディスク
   再生装置。
10. 【請求項１０】 上記ローパスフィルタは、中心周波数
    を決定するトランスコンダクタンスアンプを有し、 このトランスコンダクタンスアンプは、差動アンプと可
    変電流回路とで構成され、 上記可変電流回路に設けられた可変電流源の電流値を上
    記出力電流値で制御することで、上記トランスコンダク
    タンスアンプの相互コンダクタンスが制御されて、上記
    ローパスフィルタのカットオフ周波数が制御されるよう
    になされたことを特徴とする請求項７記載の光ディスク
    再生装置。